JP4911228B2 - カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、装置本体に回転可能に設けられた駆動力伝達部材から駆動力が伝達されるカートリッジと、このカートリッジを備える画像形成装置に関する。

従来、装置本体に着脱可能となるプロセスカートリッジと、装置本体に設けられ、プロセスカートリッジのカップリングに回転方向で係合することで駆動力をカップリングに伝達する駆動力伝達部材とを備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、駆動力伝達部材がカップリングに対して軸方向に進退することで、駆動力伝達部材とカップリングとの連結・解除がなされるようになっている。

特開２００６−１５４７４６号公報

しかしながら、従来技術では、駆動力伝達部材を軸方向に進退させるため、装置本体が軸方向に大型化してしまう問題があった。

そこで、本発明は、装置本体の小型化を図ることができるカートリッジおよび画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、前記装置本体に回転可能に設けられた駆動力伝達部材から駆動力が伝達されるカートリッジであって、前記カートリッジの筐体に回転可能に支持される回転体と、前記回転体の軸方向における一端部に同軸に配置され、前記回転体の一端部に設けられる回転体側係合部に対して回転方向に所定の遊びをもって係合可能な第１ジョイント側係合部を有するジョイント部材と、前記所定の遊びが確保される位置に前記ジョイント部材を付勢する付勢部材とを備え、前記ジョイント部材は、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材との中心軸が略一致した状態で前記駆動力伝達部材に設けられる伝達側係合部と回転方向で係合可能な第２ジョイント側係合部を備え、前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が一致しない位置で前記第２ジョイント側係合部が前記駆動力伝達部材の一部と当接した場合には、前記ジョイント部材が前記所定の遊びの範囲で回動して前記第２ジョイント側係合部が移動することで、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致するとともに前記第２ジョイント側係合部が前記伝達側係合部と回転方向で係合可能となるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、駆動源を有する装置本体と、当該装置本体に着脱可能なカートリッジとを備える画像形成装置であって、前記装置本体には、前記駆動源から駆動力が伝達されて回転する駆動力伝達部材が設けられ、前記カートリッジには、当該カートリッジの筐体に回転可能に支持される回転体と、前記回転体の軸方向における一端部に同軸に配置され、前記回転体の一端部に設けられる回転体側係合部に対して回転方向に所定の遊びをもって係合可能な第１ジョイント側係合部を有するジョイント部材と、前記所定の遊びが確保される位置に前記ジョイント部材を付勢する付勢部材とが設けられ、前記駆動力伝達部材は、前記ジョイント部材に向けて突出する回転軸部と、当該回転軸部とは径方向にずれた位置に設けられる伝達側係合部とを備え、前記ジョイント部材は、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材との中心軸が略一致した状態で前記伝達側係合部と回転方向で係合可能な第２ジョイント側係合部を備え、前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が一致しない位置で前記第２ジョイント側係合部が前記駆動力伝達部材の回転軸部と当接した場合には、前記ジョイント部材が前記所定の遊びの範囲で回動して前記第２ジョイント側係合部が移動することで、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致するとともに前記第２ジョイント側係合部が前記伝達側係合部と回転方向で係合可能となるように構成されていることを特徴とする。

このようなカートリッジおよび画像形成装置によれば、カートリッジを装置本体に装着するときに、第２ジョイント側係合部が駆動力伝達部材の一部（例えば回転軸部）と当接した場合には、ジョイント部材が所定の遊びの範囲で回動することにより第２ジョイント側係合部が移動する。そのため、駆動力伝達部材の一部に第２ジョイント側係合部が引っ掛かったままの状態となってカートリッジの移動が止められることがないので、ジョイント部材と駆動力伝達部材の中心軸を確実に合わせることができる。そして、この構造では、ジョイント部材を駆動力伝達部材に向けて径方向へ移動させるだけで、両部材が係合するので、装置本体から駆動力伝達部材を軸方向に進退させてカートリッジに連結させる構造に比べ、装置本体を軸方向に小型化することができる。

また、本発明に係るカートリッジとしては、画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、前記装置本体に回転可能に設けられた駆動力伝達部材から駆動力が伝達されるカートリッジであって、前記カートリッジの筐体に回転可能に支持される回転体と、前記カートリッジの筐体に回転可能に支持され、前記回転体に駆動力を伝達するジョイント部材と、を備え、前記ジョイント部材は、前記駆動力伝達部材に向けて突出する回転軸部と、当該回転軸部を挟み込むように形成され、かつ、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致した状態で前記駆動力伝達部材に設けられる２つの伝達側係合部と回転方向で係合可能な２つのジョイント側係合部を備え、前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記装置本体に設けたラック歯と係合することで、前記ジョイント部材を回動させて前記ジョイント側係合部の向きを所定範囲内に位置決めする欠歯ギヤが設けられていることを特徴とするものを採用してもよい。

また、本発明に係る画像形成装置としては、駆動源を有する装置本体と、当該装置本体に着脱可能なカートリッジとを備える画像形成装置であって、前記装置本体には、前記駆動源から駆動力が伝達されて回転する回転部材と、前記回転部材の軸方向における一端部に同軸に配置され、前記回転部材の一端部に設けられる回転部材側係合部に対して回転方向に所定の遊びをもって係合可能な第１伝達側係合部を有する駆動力伝達部材と、前記所定の遊びが確保される位置に前記駆動力伝達部材を付勢する付勢部材とが設けられ、前記カートリッジには、当該カートリッジの筐体に回転可能に支持され、前記駆動力伝達部材から駆動力が入力されるジョイント部材が設けられ、前記駆動力伝達部材は、中心軸を挟んで設けられる２つの第２伝達側係合部を備え、前記ジョイント部材は、前記駆動力伝達部材に向けて突出する回転軸部と、当該回転軸部を挟み込むように形成され、かつ、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致した状態で前記２つの第２伝達側係合部と回転方向で係合可能な２つのジョイント側係合部を備え、前記カートリッジには、前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記装置本体に設けたラック歯と係合することで、前記ジョイント部材を回動させて前記ジョイント側係合部の向きを所定範囲内に位置決めする欠歯ギヤが設けられていることを特徴とするものを採用してもよい。

このようなカートリッジおよび画像形成装置によれば、カートリッジを装置本体に装着するときに、ジョイント側係合部の向きが所定範囲内に位置決めされるので、装置本体の駆動力伝達部材の２つの伝達側係合部に引っ掛からずに、ジョイント部材と駆動力伝達部材の中心軸を確実に合わせることができる。そのため、この構造では、ジョイント部材を駆動力伝達部材に向けて径方向へ移動させるだけで、両部材が係合するので、装置本体から駆動力伝達部材を軸方向に進退させてカートリッジに連結させる構造に比べ、装置本体を軸方向に小型化することができる。

本発明によれば、装置本体の小型化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るレーザプリンタを示す説明図である。 装置本体を示す概略構成図（ａ）と、駆動力伝達部材を示す拡大斜視図（ｂ）である。 現像カートリッジを示す斜視図である。 現像ローラとジョイント部材の関係を示す分解斜視図である。 ジョイント部材が初期位置に位置する状態を示す斜視図（ａ）と側面図（ｂ）である。 ジョイント部材が初期位置から一方向に回動した状態を示す斜視図（ａ）と側面図（ｂ）である。 ジョイント部材が初期位置から他方向に回動した状態を示す斜視図（ａ）と側面図（ｂ）である。 装置本体に現像カートリッジを装着していくときのジョイント部材と駆動力伝達部材の状態を示す説明図（ａ）〜（ｄ）である。 装置本体に欠歯ギヤ、現像カートリッジにラック歯を設けた形態を示す説明図（ａ）〜（ｃ）である。 駆動力伝達部材に遊びを持たせるとともに、装置本体にラック歯、現像カートリッジに欠歯ギヤを設けた形態を示す説明図（ａ）〜（ｃ）である。

＜レーザプリンタの全体構成＞
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。

以下の説明において、方向は、レーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側（手前側）」、紙面に向かって右側を「後側（奥側）」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、主に、用紙Ｐを装置本体２内に給紙するためのフィーダ部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。

フィーダ部３は、装置本体２の下部に着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内の用紙Ｐを画像形成部４に向けて給紙する給紙機構３２を主に備えている。

画像形成部４は、スキャナユニット５、プロセスユニット６、定着装置７などを備えている。

スキャナユニット５は、装置本体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光ドラム６２の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスユニット６は、装置本体２に着脱可能となる現像カートリッジ６１と、感光ドラム６２と、帯電器６３と、転写ローラ６４とを主に備えている。

このプロセスユニット６では、回転する感光ドラム６２の表面が、帯電器６３により一様に帯電された後、スキャナユニット５からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、感光ドラム６２の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像カートリッジ６１内のトナーが感光ドラム６２の静電潜像に供給されて、感光ドラム６２の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６２と転写ローラ６４の間で用紙Ｐが搬送されることで、感光ドラム６２の表面に担持されているトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着装置７は、加熱ローラ７１と、加熱ローラ７１と対向して配置され加熱ローラ７１を押圧する加圧ローラ７２とを備えている。そして、このように構成される定着装置７では、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、用紙Ｐが加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過する間に熱定着させている。

なお、定着装置７で熱定着された用紙Ｐは、定着装置７の下流側に配設される排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ２１上に送り出される。

＜装置本体２の詳細構造＞
装置本体２には、その前壁に現像カートリッジ６１を着脱するための開口部２２が形成されるとともに、この開口部２２を開閉するフロントカバー２３が回動可能に設けられている。また、装置本体２には、駆動源２４、駆動力伝達部材２５、ロータリエンコーダ２６、開放検知センサ２７および復帰手段の一例としての制御装置２８が設けられている。

駆動源２４は、モータ等の駆動源であり、図示せぬギヤを介して駆動力を駆動力伝達部材２５に出力している。
駆動力伝達部材２５は、現像カートリッジ６１に駆動力を伝達するための部材であり、装置本体２に回転可能に設けられ、駆動源２４から駆動力が伝達されて回転するようになっている。

具体的に、駆動力伝達部材２５は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、左右方向内側（装置本体２に装着された現像カートリッジ６１の後述するジョイント部材６１３）に向けて突出する回転軸部２５１と、回転軸部２５１から径方向外側に突出する２本の伝達側係合部の一例としてのピン状部２５２Ａ，２５２Ｂとを備えている。各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂは、回転軸部２５１を挟んで、それぞれ反対側に突出するように設けられている。

また、装置本体２には、現像カートリッジ６１を装置本体２における装着位置（後述するジョイント部材６１３と駆動力伝達部材２５が同軸となる位置）に案内するための案内リブ２９が設けられている。案内リブ２９は、現像カートリッジ６１の左右両側部を上下に挟み込んで案内するものであり、駆動力伝達部材２５に向かうにつれて徐々に間隔が狭まるように形成されている。

図１に示すように、ロータリエンコーダ２６は、駆動力伝達部材２５の各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向き（角度）を検出するセンサであり、駆動力伝達部材２５、駆動力伝達部材２５に駆動力を伝達するギヤおよび駆動源２４のいずれかの回転軸に設けられている。そして、ロータリエンコーダ２６で検出した角度信号は、制御装置２８に出力されている。

開放検知センサ２７は、フロントカバー２３の開放を検知するセンサ（光センサや圧電素子など）である。そして、開放検知センサ２７は、フロントカバー２３の開放を検知すると、そのことを示す開信号を制御装置２８に出力する。

制御装置２８は、ロータリエンコーダ２６からの角度信号に基づいて駆動力伝達部材２５の各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きを常に監視して記憶しているとともに、この向きと開放検知センサ２７からの開信号に基づいて駆動源２４を制御するように構成されている。具体的に、制御装置２８は、フロントカバー２３の開放時（開信号を受けたとき）に、駆動源２４を制御して、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂが後述する各突起部１３３Ａ，１３３Ｂから離れる方向（駆動力を伝達する方向とは反対の方向）に駆動力伝達部材２５を回動させて、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きを所定の向きに向ける制御を行っている。

ここで、「所定の向き」とは、後述するジョイント部材６１３が駆動力伝達部材２５と同軸となる位置まで挿入可能となる向きをいい、例えば図８に示すような向き（各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂを結ぶ直線が現像カートリッジ６１の装着方向と直交しない向き）をいう。なお、この所定の向きは、現像カートリッジ６１の装着方向と同じ方向とするのが望ましい。

＜現像カートリッジ６１の詳細構造＞
図３に示すように、現像カートリッジ６１は、筐体６１１と、回転体の一例としての現像ローラ６１２と、ジョイント部材６１３とを主に備えている。

現像ローラ６１２は、図４に示すように、筐体６１１（図３参照）に固定された軸受６５に回転可能に支持されており、その一端部には、回転体側係合部の一例としてのピン１２１と、付勢部材の一例としての板バネ１２２が設けられている。なお、図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）においては、説明のため、軸受６５を省略して図示している。

ピン１２１は、現像ローラ６１２の回転軸１２３に径方向に貫通するように形成された貫通孔１２４に対して、両端部１２１Ａ，１２１Ｂ（図５（ａ）参照）が径方向外側に突出するような状態で嵌合固定されている。
板バネ１２２は、現像ローラ６１２の回転軸１２３に径方向に貫通するように形成された取付孔１２５に対して、一端が径方向外側に突出する状態で嵌合固定されている。

ジョイント部材６１３は、現像ローラ６１２の一端部に同軸に配置されており、現像ローラ６１２の回転軸１２３に回動可能に支持されている。図５（ａ）に示すように、ジョイント部材６１３の現像ローラ６１２との対向面には、回転軸１２３の一部（一端部）と回転軸１２３から突出したピン１２１の両端部１２１Ａ，１２１Ｂ（突出部）を収容するとともに、ピン１２１の両端部１２１Ａ，１２１Ｂの回転方向に延びる凹部１３１が形成されている。

そして、凹部１３１の回転方向の端面１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄは、ピン１２１の両端部１２１Ａ，１２１Ｂに対して回転方向に所定の遊びをもって係合可能な第１ジョイント側係合部として機能するようになっている。また、ジョイント部材６１３の現像ローラ６１２との対向面には、板バネ１２２を挟み込むバネ係合部の一例としてのスリット１３２が形成されている。

このスリット１３２は、板バネ１２２を回転方向両側から隙間を空けた状態で挟み込むような幅で形成されている。そのため、図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、ジョイント部材６１３を回転軸１２３に対して回動させると、スリット１３２は、板バネ１２２と回転方向で係合しつつ、板バネ１２２の先端の径方向への移動を許容するようになっている。

また、スリット１３２に入り込む板バネ１２２は、図５（ａ）に示すように、ピン１２１の両端部１２１Ａ，１２１Ｂと各端面１３１Ａ〜１３１Ｄとの間に所定の遊びが確保される位置に向かってジョイント部材６１３を付勢するように構成されている。そのため、図５（ａ）に示す初期位置から、図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、ジョイント部材６１３を回転軸１２３に対して回動させても、ジョイント部材６１３に加わっていた力が解除されると、板バネ１２２の付勢力によりジョイント部材６１３が初期位置に戻るようになっている。

また、ジョイント部材６１３の軸方向外側の面には、図５（ｂ）に示すように、当該ジョイント部材６１３と駆動力伝達部材２５（図２参照）との中心軸が略一致した状態で駆動力伝達部材２５に設けられる２つのピン状部２５２Ａ，２５２Ｂと回転方向で係合可能な２つの第２ジョイント側係合部の一例としての突起部１３３Ａ，１３３Ｂが設けられている。突起部１３３Ａ，１３３Ｂは、ジョイント部材６１３の中心軸を挟んで２つ設けられている。そして、各突起部１３３Ａ，１３３Ｂは、前述したようにピン１２１の両端部１２１Ａ，１２１Ｂと各端面１３１Ａ〜１３１Ｄとの間に所定の遊びがあることによって、図６（ｂ）に示す位置から図７（ｂ）に示す位置まで、回転軸１２３に対して相対的に回動可能となっている。

＜現像カートリッジ６１の装着時の動作＞
次に、現像カートリッジ６１の装着時における各部材の動作について説明する。
図８（ａ）に示すように、装置本体２の案内リブ２９に沿って現像カートリッジ６１を装着していく際において、駆動力伝達部材２５とジョイント部材６１３の中心軸が一致しない位置で、駆動力伝達部材２５の回転軸部２５１にジョイント部材６１３の突起部１３３Ａが当接すると、通常であれば（ジョイント部材６１３が所定の遊びの範囲で回動しない場合には）、現像カートリッジ６１をそれ以上奥に押し込むことができない。しかし、本実施形態の構造では、ジョイント部材６１３が所定の遊びの範囲で回動可能となっているので、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、ジョイント部材６１３の回動により、一方の突起部１３３Ａが回転軸部２５１の周面に沿って下方に変位しつつ周面の奥側に回り込むように移動する。

また、他方の突起部１３３Ｂは、ジョイント部材６１３の回動により、上方に回動していくことで、回転軸部２５１に設けられたピン状部２５２Ａを乗り越えるように移動する。これにより、図８（ｄ）に示すように、ジョイント部材６１３と駆動力伝達部材２５の中心軸が一致して、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂと各突起部１３３Ａ，１３３Ｂが回転方向で係合可能となる。

なお、図８に示すジョイント部材６１３の各突起部１３３Ａ，１３３Ｂの向きは、代表的な向きを示しており、この向きよりも各突起部１３３Ａ，１３３Ｂが装着方向に平行な向きに倒れた場合であっても前述したような動作が再現される。また、図８の向きよりも各突起部１３３Ａ，１３３Ｂが装着方向に直交した向きになる場合には、駆動力伝達部材２５が各突起部１３３Ａ，１３３Ｂの間に入り易くなるので、この場合も当然にジョイント部材６１３と駆動力伝達部材２５の中心軸を一致させることができる。

そして、印字制御を実行する場合には、図１に示す駆動源２４を駆動させると、駆動力伝達部材２５の各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂが例えば図６（ｂ）に示す方向に各突起部１３３Ａ，１３３Ｂを押すことで、図６（ａ）に示すようにジョイント部材６１３の端面１３１Ａ，１３１Ｄが回転軸１２３のピン１２１の両端部１２１Ａ，１２１Ｂに係合する。これにより、駆動力伝達部材２５、ジョイント部材６１３および現像ローラ６１２が一体に回転して、印字制御が実行される。

そして、印字制御後において、駆動源２４を単に停止させた状態では、ジョイント部材６１３は、図６（ａ）に示すように端面１３１Ａ，１３１Ｄとピン１２１の両端部１２１Ａ，１２１Ｂとが係合した状態のままの姿勢で維持される。そのため、フロントカバー２３を開放した際に、この状態が維持されたままであると、ジョイント部材６１３が所定の遊びの範囲で回動せずに、現像カートリッジ６１が装置本体２から取り外すことができない場合が出てくる。

これに対し、本実施形態では、前述したように、フロントカバー２３を開放すると、制御装置２８が駆動力伝達部材２５を通常（印字制御時等）の回転方向とは反対方向に回動させて、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きを所定の向きに向ける制御を行っている。そのため、フロントカバー２３を開放すると、駆動力伝達部材２５が通常の回転方向とは反対方向に回動することで、図６（ａ）に示すジョイント部材６１３が板バネ１２２の付勢力により図示矢印とは反対方向に回動して、図５（ａ）に示す初期位置に復帰する。これにより、現像カートリッジ６１を装置本体２から取り外すときでも、ジョイント部材６１３の所定の遊びの範囲での回動を利用して、容易に現像カートリッジ６１を取り外すことができる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ジョイント部材６１３を駆動力伝達部材２５に向けて径方向へ移動させるだけで両部材が係合するので、装置本体から駆動力伝達部材を軸方向に進退させてカートリッジに連結させる構造に比べ、装置本体２を軸方向に小型化することができる。

２つのピン状部２５２Ａ，２５２Ｂが２つの突起部１３３Ａ，１３３Ｂと回転方向で係合するので、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂから各突起部１３３Ａ，１３３Ｂに駆動力をバランスよく伝達することができる。

現像ローラ６１２の回転軸１２３に設けた板バネ１２２が、ジョイント部材６１３に形成したスリット１３２に回転方向で係合し、かつ、径方向で移動可能となる構造を採用したので、例えば現像ローラの回転軸とジョイント部材の両方にバネを連結させる構造に比べ、構造をシンプルに構成することができる。

フロントカバー２３の開放時に、ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂが突起部１３３Ａ，１３３Ｂから離れる方向に駆動力伝達部材２５を回動させることで、ジョイント部材６１３を板バネ１２２の付勢力により初期位置に復帰させる制御装置２８を設けたので、装置本体２から現像カートリッジ６１を取り外し易くすることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明では、前記実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きを制御装置２８によって所定の向きに向けるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９（ａ）に示すように、装置本体２に、駆動力伝達部材２５を回動させて各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きを所定範囲内に位置決めする欠歯ギヤ１００を設け、現像カートリッジ６１に、欠歯ギヤ１００のギヤ歯部１０１と係合するラック歯６１４を設けてもよい。

なお、欠歯ギヤ１００は、一部にギヤ歯部１０１を有し、他部にギヤ歯がない欠歯部１０２を有している。また、欠歯ギヤ１００は、ギヤ歯部１０１とは軸方向にずれた位置に全周がギヤ歯となる全周ギヤ歯部１０３を有している。そして、この全周ギヤ歯部１０３は、複数のギヤＧを介して駆動力伝達部材２５と一体に回転可能に構成されるギヤ部２５３に回転力を伝達するようになっている。なお、ギヤ歯部１０１およびラック歯６１４の歯数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

そして、欠歯ギヤ１００のギヤ歯部１０１は、駆動力伝達部材２５の各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きが現像カートリッジ６１の装着方向に略直交する方向を向く際（各突起部１３３Ａ，１３３Ｂが各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂに引っ掛かってジョイント部材６１３と駆動力伝達部材２５の中心軸を一致させることが不可能な場合）に、ラック歯６１４と噛み合う位置に配置されるようになっている。これによれば、現像カートリッジ６１を装置本体２に装着していく際に、図９（ｂ）に示すように、ラック歯６１４が欠歯ギヤ１００のギヤ歯部１０１と係合すると、駆動力伝達部材２５が回動する。

そのため、図９（ｃ）に示すように、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きが所定範囲内に位置決めされて、ジョイント部材６１３と駆動力伝達部材２５の中心軸を一致させることが可能となる。この構造によれば、前記実施形態のようにセンサや制御装置を用いずに、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きを位置決めできるので、コストを低減することができる。

前記実施形態では、現像カートリッジ６１側のジョイント部材６１３に遊びを持たせたが、本発明はこれに限定されず、これとは逆に装置本体側の駆動力伝達部材に遊びを持たせてもよい。具体的には、例えば図１０（ａ）に示すように、前記実施形態のジョイント部材６１３と同様の部材を駆動力伝達部材２６０として採用し、前記実施形態の駆動力伝達部材２５と同様の部材をジョイント部材６２３として採用してもよい。

すなわち、駆動力伝達部材２６０は、図５（ａ），（ｂ）に示すような前記実施形態のジョイント部材６１３と同様の構造となる凹部１３１や突起部１３３Ａ，１３３Ｂ等を有し、装置本体２の駆動源２４から駆動力が伝達されて回転するギヤ２７０の軸方向における一端部に同軸に配置される。ギヤ２７０には、図５（ａ）に示すような回転軸１２３、ピン１２１および板バネ１２２が設けられている。

ジョイント部材６２３は、前記実施形態と同様の回転軸部２５１と、２本のピン状部２５２Ａ，２５２Ｂと、回転軸部２５１が中心に一体に設けられたギヤ部２５３とを備えており、筐体６１１に回転可能に支持されている。このジョイント部材６２３は、現像ローラ６１２に同軸に一体回転可能に固定されており、これにより、駆動力伝達部材２６０からの駆動力がジョイント部材６２３を介して現像ローラ６１２に伝達されるようになっている。

ここで、凹部１３１は第１伝達側係合部の一例であり、突起部１３３Ａ，１３３Ｂは第２伝達側係合部の一例である。また、ギヤ２７０は回転部材の一例であり、ピン１２１は回転部材側係合部の一例である。さらに、板バネ１２２は付勢部材の一例であり、ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂはジョイント側係合部の一例である。

また、現像カートリッジ６１には、図９（ａ）の形態と同様の構造となる欠歯ギヤ１００やギヤＧが回転可能に設けられ、欠歯ギヤ１００はギヤＧを介してジョイント部材６２３のギヤ部２５３に回転力を伝達するようになっている。さらに、装置本体２には、図９（ａ）の形態と同様の構造となるラック歯６１４が設けられている。

これにより、装置本体２に現像カートリッジ６１を装着していく際に、図１０（ｂ）に示すように、欠歯ギヤ１００が装置本体２に設けたラック歯６１４に係合すると、ジョイント部材６２３が回動する。そのため、図１０（ｃ）に示すように、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きが所定範囲内に位置決めされ、駆動力伝達部材２６０が所定の遊びの範囲で回動することで、ジョイント部材６２３と駆動力伝達部材２６０の中心軸を一致させることが可能となる。この構造によれば、前記実施形態のようにセンサや制御装置を用いずに、各ピン状部２５２Ａ，２５２Ｂの向きを位置決めできるので、コストを低減することができる。

前記実施形態では、第２ジョイント側係合部と伝達側係合部を２つ設けたが、本発明はこれに限定されず、１つや３つ以上であってもよい。なお、１つの場合には、前記実施形態のように伝達側係合部の向きを位置決めする必要はない。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、カートリッジとして現像カートリッジ６１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば感光ドラムや現像ローラを一体に備えるプロセスカートリッジや、感光ドラムを備えるドラムカートリッジなどを採用してもよい。

前記実施形態では、回転体として現像ローラ６１２を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば感光ドラムや供給ローラなどであってもよい。なお、前記実施形態における回転体側係合部（ピン１２１）や第１ジョイント側係合部（凹部１３１の端面１３１Ａ〜１３１Ｄ）などの各係合部の形状は、適宜変更可能であることはいうまでもない。

前記実施形態では、付勢部材として板バネ１２２を採用したが、本発明はこれに限定されず、コイルバネや線バネなどであってもよい。
前記実施形態では、バネ係合部としてスリット１３２を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば一対のピンなどであってもよい。

前記実施形態では、ジョイント部材６１３を現像ローラ６１２の回転軸１２３に回動可能に支持させたが、本発明はこれに限定されず、ジョイント部材６１３を筐体６１１に回転可能に支持させてもよい。

前記実施形態では、回転軸部２５１にピン状部２５２Ａ，２５２Ｂ（伝達側係合部）を一体的に設けたが、本発明はこれに限定されず、回転軸部に対して伝達側係合部が径方向にずれた位置に設けられていれば、例えば回転軸部から離れて伝達側係合部を設けてもよい。

前記実施形態では、カバーの開放時に付勢部材の付勢力によりジョイント部材を初期位置に復帰させる復帰手段として制御装置２８を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カバーの開閉に連動するラック歯と、ジョイント部材に連動する欠歯ギヤを設け、カバーの開放時に、ラック歯で欠歯ギヤを所定量回すことで、ジョイント部材を初期位置に復帰させてもよい。

１ レーザプリンタ
２ 装置本体
２３ フロントカバー
２４ 駆動源
２５ 駆動力伝達部材
２６ ロータリエンコーダ
２７ 開放検知センサ
２８ 制御装置
６１ 現像カートリッジ
１２１ ピン
１２１Ａ，１２１Ｂ 両端部
１２２ 板バネ
１２３ 回転軸
１２４ 貫通孔
１２５ 取付孔
１３１ 凹部
１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄ 端面
１３２ スリット
１３３Ａ，１３３Ｂ 突起部
２５１ 回転軸部
２５２Ａ，２５２Ｂ ピン状部
６１１ 筐体
６１２ 現像ローラ
６１３ ジョイント部材

Claims (11)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、前記装置本体に回転可能に設けられた駆動力伝達部材から駆動力が伝達されるカートリッジであって、
   前記カートリッジの筐体に回転可能に支持される回転体と、
   前記回転体の軸方向における一端部に同軸に配置され、前記回転体の一端部に設けられる回転体側係合部に対して回転方向に所定の遊びをもって係合可能な第１ジョイント側係合部を有するジョイント部材と、
   前記所定の遊びが確保される位置に前記ジョイント部材を付勢する付勢部材とを備え、
   前記ジョイント部材は、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材との中心軸が略一致した状態で前記駆動力伝達部材に設けられる伝達側係合部と回転方向で係合可能な第２ジョイント側係合部を備え、
   前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が一致しない位置で前記第２ジョイント側係合部が前記駆動力伝達部材の一部と当接した場合には、前記ジョイント部材が前記所定の遊びの範囲で回動して前記第２ジョイント側係合部が移動することで、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致するとともに前記第２ジョイント側係合部が前記伝達側係合部と回転方向で係合可能となるように構成されていることを特徴とするカートリッジ。
2. 前記第２ジョイント側係合部は、前記ジョイント部材の中心軸を挟んで２つ設けられ、
   ２つの第２ジョイント側係合部は、前記駆動力伝達部材に設けられた２つの伝達側係合部に回転方向で係合可能となっていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記回転体側係合部は、前記回転体の一端部から径方向外側に突出する突出部であり、
   前記ジョイント部材の前記回転体との対向面には、前記回転体の一端部と突出部を収容するとともに、前記突出部の回転方向に延びる凹部が形成され、
   前記凹部の回転方向の端面が、前記第１ジョイント側係合部として機能することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記付勢部材は、前記回転体の一端部から径方向外側に延びるように設けられる板バネであり、
   前記ジョイント部材には、前記板バネを回転方向両側から隙間を空けた状態で挟み込むことで、前記板バネと回転方向で係合し、かつ、前記板バネの先端の径方向への移動を許容するバネ係合部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記装置本体に設けた欠歯ギヤと係合することで、前記駆動力伝達部材を回動させて前記伝達側係合部の向きを所定範囲内に位置決めするラック歯が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
6. 画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、前記装置本体に回転可能に設けられた駆動力伝達部材から駆動力が伝達されるカートリッジであって、
   前記カートリッジの筐体に回転可能に支持される回転体と、
   前記カートリッジの筐体に回転可能に支持され、前記回転体に駆動力を伝達するジョイント部材と、を備え、
   前記ジョイント部材は、前記駆動力伝達部材に向けて突出する回転軸部と、当該回転軸部を挟み込むように形成され、かつ、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致した状態で前記駆動力伝達部材に設けられる２つの伝達側係合部と回転方向で係合可能な２つのジョイント側係合部を備え、
   前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記装置本体に設けたラック歯と係合することで、前記ジョイント部材を回動させて前記ジョイント側係合部の向きを所定範囲内に位置決めする欠歯ギヤが設けられていることを特徴とするカートリッジ。
7. 駆動源を有する装置本体と、当該装置本体に着脱可能なカートリッジとを備える画像形成装置であって、
   前記装置本体には、
   前記駆動源から駆動力が伝達されて回転する駆動力伝達部材が設けられ、
   前記カートリッジには、
   当該カートリッジの筐体に回転可能に支持される回転体と、
   前記回転体の軸方向における一端部に同軸に配置され、前記回転体の一端部に設けられる回転体側係合部に対して回転方向に所定の遊びをもって係合可能な第１ジョイント側係合部を有するジョイント部材と、
   前記所定の遊びが確保される位置に前記ジョイント部材を付勢する付勢部材とが設けられ、
   前記駆動力伝達部材は、前記ジョイント部材に向けて突出する回転軸部と、当該回転軸部とは径方向にずれた位置に設けられる伝達側係合部とを備え、
   前記ジョイント部材は、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材との中心軸が略一致した状態で前記伝達側係合部と回転方向で係合可能な第２ジョイント側係合部を備え、
   前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が一致しない位置で前記第２ジョイント側係合部が前記駆動力伝達部材の回転軸部と当接した場合には、前記ジョイント部材が前記所定の遊びの範囲で回動して前記第２ジョイント側係合部が移動することで、前記ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致するとともに前記第２ジョイント側係合部が前記伝達側係合部と回転方向で係合可能となるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記第２ジョイント側係合部は、前記ジョイント部材の中心軸を挟んで２つ設けられ、
   前記伝達側係合部は、前記回転軸部を挟んで２つ設けられ、
   ２つの第２ジョイント側係合部が、前記２つの伝達側係合部に回転方向で係合可能となっていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記装置本体には、前記駆動力伝達部材を回動させて前記伝達側係合部の向きを所定範囲内に位置決めする欠歯ギヤが設けられ、
   前記カートリッジには、前記欠歯ギヤと係合するラック歯が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記装置本体には、
    前記カートリッジを着脱する開口部を開閉するカバーと、
    前記カバーの開放時に、前記伝達側係合部が前記第２ジョイント側係合部から離れる方向に前記駆動力伝達部材を回動させることで、前記ジョイント部材を前記付勢部材の付勢力により初期位置に復帰させる復帰手段とが設けられていることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 駆動源を有する装置本体と、当該装置本体に着脱可能なカートリッジとを備える画像形成装置であって、
    前記装置本体には、
    前記駆動源から駆動力が伝達されて回転する回転部材と、
    前記回転部材の軸方向における一端部に同軸に配置され、前記回転部材の一端部に設けられる回転部材側係合部に対して回転方向に所定の遊びをもって係合可能な第１伝達側係合部を有する駆動力伝達部材と、
    前記所定の遊びが確保される位置に前記駆動力伝達部材を付勢する付勢部材とが設けられ、
    前記カートリッジには、
    当該カートリッジの筐体に回転可能に支持され、前記駆動力伝達部材から駆動力が入力されるジョイント部材が設けられ、
    前記駆動力伝達部材は、中心軸を挟んで設けられる２つの第２伝達側係合部を備え、
    前記ジョイント部材は、前記駆動力伝達部材に向けて突出する回転軸部と、当該回転軸部を挟み込むように形成され、かつ、当該ジョイント部材と前記駆動力伝達部材の中心軸が略一致した状態で前記２つの第２伝達側係合部と回転方向で係合可能な２つのジョイント側係合部を備え、
    前記カートリッジには、前記装置本体に前記カートリッジを装着する際に、前記装置本体に設けたラック歯と係合することで、前記ジョイント部材を回動させて前記ジョイント側係合部の向きを所定範囲内に位置決めする欠歯ギヤが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
    

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