JP2017151379A - 駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械式クラッチを備えた駆動伝達装置において、突発音の発生を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】第１回転体の回転軸方向において、第２回転体と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に、第１回転体に設けられた駆動側係合部材と、駆動側係合部材を付勢する付勢部材の付勢力に抗する力を可変に駆動側係合部材に付与するように設けられた一対のカム部材であって、一方が他方に対し相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の軸方向の相対位置が変化し、駆動側係合部材に付与する付勢力に抗する力を弱めて駆動側係合部材を非係合位置から係合位置に移動させる一対のカム部材と、を備える駆動伝達装置において、駆動側係合部材は、凸部が凹部に嵌り込んだ後に係合位置で第１回転体とも係合し、回転力を第２回転体に伝達する。【選択図】図９

Description

本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に備えられる駆動伝達装置に関する。

従来、例えば電子写真方式を利用したインライン型のカラー画像形成装置において、現像剤の消耗や劣化の問題を解消するため、電子写真感光体（感光体）と現像装置の回転を別々に制御して現像装置の回転を最低限に抑える方法が考えられている。又、低コストや小型化を実現するために、１つのモータで感光体と現像装置を駆動し、現像装置の駆動系に回転又は停止の状態を制御するクラッチを設ける方法が考えられている。従来の画像形成装置の現像装置の駆動系では、電磁クラッチやバネクラッチを用いることが多い。しかし、この構成は、コストが比較的高い、形状が限られる、スリップによる動作不良が発生する可能性がある、などの問題があった。

これに対して、特許文献１は、現像装置の駆動系に設ける機械式クラッチを開示する。図１１に示すように、この機械式クラッチは、クラッチレバー１５６の回転により、クラッチレバー１５６のカム面１５６ｃと係合するカム面１５５ｃが設けられた解除部材１５５が軸方向に移動する。この解除部材１５５の移動によって駆動側係合部材１５３が軸方向に移動させられ、これにより、駆動側係合部材１５３と従動側係合部材１５４との間での駆動の連結及び解除を行う。駆動側係合部材１５３は、コイルバネ１５２により、従動側係合部材１５４と噛み合うことができる位置に向かって軸方向に付勢されている。駆動側係合部材１５３は、解除部材１５５がクラッチレバー１５６の回転によって軸方向に移動させられると、コイルバネ１５２の力によって軸方向に移動し、従動側係合部材１５４に連結する。

ここで上記機械式クラッチでは、連結の際、駆動側係合部材１５３と従動側係合部材１５４を確実に係合させるために、駆動側係合部材１５３を従動側係合部材１５４に向けて可能な限り素早く移動させる必要がある。そのため、上記カム面１５５ｃ、１５６ｃの斜面をできるだけ急にする、すなわち、クラッチレバー１５６の回転量に対する駆動側係合部材１５３の軸方向移動量がより大きくなるように、カム面の勾配を設定することが求められる。

特開２００３−２０８０２４号公報

しかしながら、上記機械式クラッチでは、次のような改善すべき課題がある。上記機械式クラッチでは、解除部材とクラッチレバーのそれぞれのカムの頂点同士が解除部材の移動方向である軸方向に接している状態が、駆動の連結が解除されている状態である。そして、この状態から、クラッチレバーを回転させることによって駆動の連結状態に変化させる際には、コイルバネの付勢力によってカム面に沿って軸方向に解除部材が移動する。そのため、確実にクラッチを連結させるためにカム面が急な角度で設けられている場合には、解除部材とクラッチレバーとの衝突が発生し、突発音が発生していた。近年は、画像形成装置の静音化が進んできたため、上記機械式クラッチから発生する突発音が目立つようになってきた。

本発明の目的は、機械式クラッチを備えた駆動伝達装置において、突発音の発生を抑制することができる技術を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の駆動伝達装置は、
画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
前記第１回転体に設けられた駆動側係合部材と、
前記第２回転体に設けられた被駆動側係合部材と、
前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材の間で付勢力を発生させ、前記第１の回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材のどちらか一方を移動させる付勢部材と、
一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記付勢力に抗する力を弱めて前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材のどちらか一方を、前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材が係合しない非係合位置から前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材が係合する係合位置に移動させる一対のカム部材と、
を備え、
前記駆動側係合部材は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んだ後に、前記係合位置において前記第１回転体とも係合する状態となり、前記回転力を前記第２回転体に伝達するように構成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の駆動伝達装置は、
画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
前記第１回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記第２回転体と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に、前記第１回転体に設けられた駆動側係合部材と、
前記非係合位置から前記係合位置に移動させるように前記駆動側係合部材を付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗する力を可変に前記駆動側係合部材に付与するように設けられた一対のカム部材であって、一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記駆動側係合部材に付与する前記付勢力に抗する力を弱めて前記駆動側係合部材を前記非係合位置から前記係合位置に移動させる一対のカム部材と、
を備える駆動伝達装置において、
前記駆動側係合部材は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んだ後に、前記係合位置において前記第１回転体とも係合する状態となり、前記回転力を前記第２回転体に伝達するように構成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の駆動伝達装置は、
画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
前記第２回転体に連結された従動側係合部材と
前記第１回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記従動側係合部材と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に、前記第１回転体に設けられた駆動側係合部材と、
前記非係合位置から前記係合位置に移動させるように前記駆動側係合部材を付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗する力を可変に前記駆動側係合部材に付与するように設けら
れた一対のカム部材であって、一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記駆動側係合部材に付与する前記付勢力に抗する力を弱めて前記駆動側係合部材を前記非係合位置から前記係合位置に移動させる一対のカム部材と、
を備える駆動伝達装置において、
前記従動側係合部材は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んで、前記駆動側係合部材が前記第１回転体と係合状態となってから、前記第２回転体と係合する状態となり、前記回転力を前記第２回転体に伝達するように構成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の駆動伝達装置は、
画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
前記第１回転体から回転力が伝達される第１中間回転体と、
前記第１中間回転体から回転力が伝達される第２中間回転体と、
前記第２中間回転体から回転力が伝達される第３中間回転体と、
前記第２回転体に連結された従動側係合部材と
前記第３中間回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記従動側係合部材と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に、前記第３中間回転体に設けられた駆動側係合部材と、
前記非係合位置から前記係合位置に移動させるように前記従動側係合部材を付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗する力を可変に前記従動側係合部材に付与するように設けられた一対のカム部材であって、一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記従動側係合部材に付与する前記付勢力に抗する力を弱めて前記従動側係合部材を前記非係合位置から前記係合位置に移動させる一対のカム部材と、
を備える駆動伝達装置において、
前記第２中間回転体は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んだ後に、前記第１中間回転体から回転力が伝達される状態となるように構成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
画像形成装置であって、
駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体と、
上記駆動伝達装置と、
を備えた装置本体と、
第２回転体を有し、前記装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、機械式クラッチを備えた駆動伝達装置において、突発音の発生を抑制することができる。

実施例１に係る画像形成装置の断面図。 実施例１におけるプロセスカートリッジの断面図。 実施例１におけるプロセスカートリッジの分解斜視図。 プロセスカートリッジと現像ローラ離間機構の斜視図。 プロセスカートリッジと現像ローラ離間機構の斜視図。 プロセスカートリッジと現像ローラ離間機構の斜視図。 現像ローラ離間機構の斜視図。 プロセスカートリッジ駆動機構の斜視図。 実施例１に係る駆動伝達装置の分解斜視図。 実施例１に係る駆動伝達装置の断面図。 従来例に係る駆動伝達装置の断面図。 実施例２に係る駆動伝達装置の断面図。 実施例２におけるガタ寄せの構成を示す断面図。 実施例３に係る駆動伝達装置及びガタ寄せの構成を示す断面図。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

［実施例１］
（電子写真画像形成装置）
図１、図２、図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る電子写真画像形成装置の具体例であるフルカラーレーザビームプリンタの全体構造を示す模式的断面図である。図２は、本発明の実施例におけるプロセスカートリッジの構成を示す模式的断面図である。図３は、本発明の実施例におけるプロセスカートリッジの構成を示す分解斜視図である。このフルカラーレーザビームプリンタは、装置本体（以下、「プリンタ本体」という）１００の内部に、プロセスカートリッジ（以下、カートリッジという）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが実質的に垂直方向に一列に配置された構成となっている。カートリッジ７ａ〜７ｄがプリンタ本体１００に対して着脱可能に装着されている。カートリッジ７ａ〜７ｄは、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（ＢＫ）色のトナー（現像剤）をそれぞれに有する。感光ドラム（像担持体）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、シリンダ外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成されたものである。そして、感光ドラム１ａ〜１ｄは、そのシリンダ一端部において駆動源であるモータからの駆動力である回転力を受けて反時計廻りの方向に回転する。この回転方向に順じて、以下に説明するプロセス手段が作用する。

まず、帯電装置としての導電性ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、感光ドラム１ａ〜１ｄのドラム周面を均一に帯電する。導電性ローラ２ａ〜２ｄを感光ドラム１ａ〜１ｄの表面に当接させた状態にして帯電バイアス電圧を印加し、感光ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。スキャナユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、画像情報に基づきレーザービームを照射することによって感光ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像を形成する。スキャナユニット３ａ〜３ｄは、感光ドラム１ａ〜１ｄのドラム軸心とほぼ水平方向に配置されている。そして、画像信号に対応したレーザダイオードによる画像光が、スキャナモータ（不図示）で高速回転されるポリゴンミラー９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに照射される。これらポリゴンミラー９ａ〜９ｄで反射された画像光は、結像レンズ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを通して帯電済みの感光ドラム１ａ〜１ｄの表面を選択的に露光する。これにより、感光ドラム１ａ〜１ｄの表面に静電潜像（静電像）が形成される。

現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、静電潜像にトナーを付着させてトナー像（現像剤像）として現像する。図２に示すように、現像装置４ａ〜４ｄは、それぞれ上記Ｙ色、Ｍ色，Ｃ色，ＢＫ色の各色トナーを収納したトナー容器４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを有する。トナー容器４１ａ内のトナーは、送り機構４２ａでトナー供給ローラ（現像剤供給部材）４３ａに送り込まれる。そして、現像ローラ（現像剤担持体）４０ａとトナー供給ローラ４３ａの外周に圧接された現像ブレード４４ａによって、現像ローラ４０ａの外
周にトナーを塗布するとともに、トナーに電荷を付与する。現像ローラ４０ａは、静電潜像が形成された感光ドラム１ａに対向配置されており、現像バイアス電圧が印加されることで、潜像に応じて感光ドラム１上にトナー像を現像する。尚、現像装置４ｂ，４ｃ，４ｄについても、トナーの色の違いを除き、同様の構成、同様の動作をする。

転写装置５は、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像を転写材（記録媒体）であるシートＳに転写するものである。すなわち、感光ドラム１のすべてに対向して接するように循環移動する転写ベルト（中間転写体）１１が配設されている。この転写ベルト１１は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ、１４ｂおよびテンションローラ１５の４本のローラ間に張架され、図１の左側の外周面にシートＳを静電吸着して感光ドラム１にシートＳを接触させるために移動する。これにより、シートＳが従動ローラ１４ａから駆動ローラ１３へ搬送される間、シートＳは転写ベルト１１によって転写位置まで搬送され、感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像が転写される。また、転写ベルト１１の内側に当接して、感光ドラム１のすべてに対向した位置に転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが並んで配置されている。これら転写ローラ１２ａ〜１２ｄから正極性の電荷が転写ベルト１１を介してシートＳに印加され、この電荷電界によって感光ドラム１に接触中のシートＳに負極性のトナー像が転写される。

クリーニング装置としてのクリーニングブレード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、転写後の感光ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留した転写残トナーを除去するものである。また、プリンタ本体１００は、次の各部材、装置を備えている。給送部１６は、給紙カセット１７に積載して収納されたシートＳを画像形成部にむけて給紙搬送する。画像形成時、断面が半月形状またはＤカット形状の給紙ローラ１８、一対のレジストローラ１９が回転し、給紙カセット１７内のシートＳを１枚ずつ分離して給送する。シートＳは、先端がレジストローラ１９に突き当たって一旦停止し、ループが形成された後、転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の同期をとりながら転写ベルト１１に送られる。定着部２０は、シートＳに転写された複数色のトナー画像を定着させる。この定着部２０は、回転式の加熱ローラ２１ａと、加熱ローラ２１ａに圧接してシートＳを加熱および加圧するための加圧ローラ２１ｂとを有している。感光ドラム１上のトナー像が転写されたシートＳは、定着部２０を通過する際に加圧ローラ２１ａと加圧ローラ２１ｂで挟持搬送されつつ加熱および加圧される。こうした処理によって複数色のトナー像がシート材Ｓの表面に定着される。

（画像形成動作）
画像形成時、Ｙ色，Ｍ色，Ｃ色，ＢＫ色の各色に対応するカートリッジ７ａ〜７ｄは印字タイミングに合わせて順次駆動し、その駆動に応じて各感光ドラム１ａ〜１ｄが反時計廻り方向に回転する。各カートリッジ７ａ〜７ｄに対応するスキャナユニット３ａ〜３ｄが順次作動し、その作動で帯電ローラ２ａ〜２ｄが感光ドラム１ａ〜１ｄの周面に一様に電荷を付与する。スキャナユニット３ａ〜３ｄは、感光ドラム１ａ〜１ｄのドラム周面に画像信号に応じて露光を行い、感光ドラム１ａ〜１ｄの周面上に静電潜像を形成する。現像ローラ４０ａ〜４０ｄは静電潜像の低電位部にトナーを転移させ、感光ドラム１ａ〜１ｄの周面上にトナー像を形成（現像）する。最上流の感光ドラム１ａの周面上に形成されたトナー像の先端が、転写ベルト１１との対向点に送られてくるタイミングでもって、その対向点にシートＳの印字開始位置が一致するようレジストローラ１９が回転を開始する。そして、シート材Ｓを転写ベルト１１へ給送する。シートＳは静電吸着ローラ２２と転写ベルト１１との間に挟み込まれるようにして転写ベルト１１の外周に圧接し、かつ転写ベルト１１と静電吸着ローラ２２との間に電圧を印加する。それにより、誘電体であるシートＳと転写ベルト１１の誘電体層に電荷を誘起し、シートＳを転写ベルト１１の外周に静電吸着する。静電吸着によってシートＳは転写ベルト１１に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。そのようにして搬送されつつシートＳは、各感光ドラム１ａ〜１ｄと転写ローラ１２ａ〜１２ｄとの間に形成される電界によって、トナー像を順次転写
される。Ｙ色，Ｍ色，Ｃ色，ＢＫ色の４色トナー像を転写されたシートＳは、ベルト駆動ローラ１３の曲率によって転写ベルト１１から曲率分離され、定着部２０に搬入される。そして、シートＳは、定着部２０でトナー像を熱定着された後、一対の排紙ローラ２３によって排紙部２４から画像面を下にした状態でプリンタ本体１００の外部に排出される。

（プロセスカートリッジ）
各カートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、いずれも同じ構造（図２および図３に示す構成）である。したがって、プロセスカートリッジの構成について、代表としてカートリッジ７ａを用いて説明する。即ち、カートリッジ７ａは、感光ドラム１ａに作用する帯電装置としての導電性ローラ２ａ、現像装置４ａおよびクリーニング装置６ａなどのプロセス手段を一体的にまとめたものである。本実施例では、カートリッジ７ａは、感光ドラムユニット（像担持体ユニット）５０ａと、現像装置４ａから構成されている。

まず、感光ドラムユニット５０について説明する。感光ドラム１は、クリーニング枠体５１に設けられたベアリングを用いた軸受３１ａ１，３１ａ２により、クリーニング枠体５１に対して回転可能に軸支されている。そして、図８に示すように、カートリッジ７ａがプリンタ本体１００に装着された際に、感光ドラム１ａの一方の端部に設けられたカップリング１ａ１に、プリンタ本体１００に設けられたカップリング１０７が係合する。そして、駆動モータ１０３の回転力が、モータ歯車１０３ａ、ドラム歯車１０１、歯車１０５、１０６、カップリング１０７を介して感光ドラム１ａに伝達される。そして、感光ドラム１を画像形成動作に応じて反時計廻り方向に回転させる。帯電装置２ａとクリーニングブレード６ａは、感光ドラム１のドラム周面に摺接する形で配置され、クリーニングブレード６ａは、感光ドラム１ａのドラム周面に滞留した残留トナーを除去する。クリーニングブレード６ａによって除去された残留トナーは、送り機構５２ａによってクリーニング枠体５１ａの後方に設けた廃トナー室５３ａに順次送られる。

次に、現像装置４ａについて説明する。現像装置４ａは、感光ドラム１に接触して図２中の矢印Ｙ方向に回転する現像手段である現像ローラ４０ａ、トナー容器４１ａ、そして現像枠体４５ａなどの各部材によって構成されている。現像ローラ４０ａは、軸受部材を介して回転可能に現像枠体４５ａに軸支されている。また、現像ローラ４０ａの周面に接触して矢印Ｚ方向に回転するトナー供給ローラ４３ａと、そして現像ブレード４４ａがそれぞれ配置されている。トナー容器４１ａ内には、収納トナーを撹拌してトナー供給ローラ４３ａに給送するためのトナー送り機構４２ａが設けられている。そして、図８に示すように、カートリッジ７ａがプリンタ本体１００に装着された際に、現像装置４ａに設けられた歯車６０ａに、プリンタ本体１００に設けられた歯車１２１が係合する。そして駆動モータ１０３の回転力が、歯車６０ａから現像装置４ａに設けられた歯車６１ａ、６２ａ、６３ａを経て、供給ローラ４３ａの一端側に設けられた歯車６５ａに伝達され、供給ローラ４３ａを回転させる。更に、歯車６５ａと、現像ローラ４０ａの一端側に設けられた歯車６４ａとは噛み合っているので、回転力が伝達され現像ローラ４０ａが回転する。

カートリッジ７ａは、そうした現像装置４ａの全体が感光ドラムユニット５０ａに対して揺動可能となるように支持された構成となっている。すなわち、カートリッジ７ａの長手方向の一端側において、ピン４９ａ１が、クリーニング枠体５１ａに設けられた穴５１ａ１と現像装置４ａの軸受部材４７ａに設けられた支持穴４７ａ１に嵌合する。また、カートリッジ７の長手方向の他端側において、ピン４９ａ２がクリーニング枠体５１ａに設けられた穴５１ａ２と、現像装置４ａの軸受部材４８ａに設けられた支持穴４８ａ１に嵌合する。プリンタ本体１００への装着前でカートリッジ７ａが単体で置かれた状態にあっては、回転モーメントによって現像ローラ４０ａが感光ドラム１ａに接触するよう、押圧ばね５４ａで現像装置４ａを常時付勢している。トナー容器４１ａにはさらにリブ４６ａが容器外に突出して設けられている。すなわち、プリンタ本体１００側に設けられている
次に説明する現像ローラ離間機構がそのリブ４６ａに当接して押し上げることで、現像ローラ４０ａを感光ドラム１ａから引き離して離間させるようになっている。

（現像ローラ離間機構）
図４〜図７を参照して、プリンタ本体１００に設けられた現像ローラ離間機構（離間手段）について説明する。図４〜図６は、プロセスカートリッジ及び現像ローラ離間機構のみを示す模式的斜視図であり、現像ローラを感光ドラムから離間させる動作を説明するための図である。図７は、現像ローラ離間機構の構成を示す分解斜視図である。プリンタ本体１００の内部に以下の各部材からなる現像ローラ離間機構が配置されている。現像装置４に働く前述のばね付勢力に抗して現像ローラ４０ａ〜４０ｄを感光ドラム１ａ〜１ｄとの接触状態から切り離す。

図４〜図７に示すように、各現像装置４ａ〜４ｄに設けられたリブ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄを押し上げるための第１のロッド部材８１と、第２のロッド部材８０が設けられている。第１のロッド部材８１は、黒色のトナーを有する現像装置４ｄだけに作用する。そして、第２のロッド部材８０は、黒色以外のトナー（Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色）を有する現像装置４ａ，４ｂ，４ｃに対応する。第２のロッド部材８０には、突起状の第一の係合部８０ａ１，８０ｂ１，８０ｃ１と、２つの対の突起から構成される第二の係合部８０ａ２，８０ｂ２，８０ｃ２が第２のロッド部材８０の板の表面から突出して設けられている。この第２のロッド部材８０が垂直方向に上方に移動すると、第一の係合部８０ａ１，８０ｂ１，８０ｃ１が上方へ移動して現像ユニット側の各リブ４６ａ，４６ｂ，４６ｃを押し上げる。すると、各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃはピン４９ａ１、４９ａ２（図３参照）を中心にして回転する。それにより、図５に示すように、現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの各先端側に配置されている現像ローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃが感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃから離れる。このときの各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃの位置を離間位置とする。

一方、第２のロッド部材８０が下方に移動すると、第二の係合部８０ａ２，８０ｂ２，８０ｃ２は後述のクラッチ（駆動切換手段）９２ａ，９２ｂ，９２ｃに設けた凸形状のクラッチレバー１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃに係合して押し下げる。それによって、クラッチ９２をオン（ＯＮ）作動に切り換えて、モータ１０３からの回転力を各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃに伝達するようになっている。第１のロッド部材８１についても、同様な機能を果たすための第一の係合部８１ｄ１と、対の突起からなる第二の係合部８１ｄ２が設けられている。

第１のロッド部材８１、第２のロッド部材８０は、図８に示す駆動源であるモータ１０３から回転力を受けて上下方向に移動する。図７に示すように、モータ１０３の駆動力によって、軸９０が回転し、軸９０に固定して設けられたカム９４、９３が回転する。カム９３は、第２のロッド部材８０を押し上げまたは押し下げ、カム９４は第１のロッド部材８１を押し上げまたは押し下げるよう設定されている。カム９３とカム９４は、第２のロッド部材８０を移動させるタイミングと、第１のロッド部材８１を移動させるタイミングとがずれるように構成されている。すなわち、現像ローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃから離間する一方、現像ローラ４０ｄは感光ドラム１ｄと当接したままの状態や、その逆の状態を形成できるように構成されている。したがって、例えば、使用頻度の高い（トナー消費の激しい）ブラック（Ｂｋ）用の現像装置４ｄの交換時に現像ローラ４０ｄだけ感光ドラム１ｄから離間させることができる。また、モノクロプリント時において、使用する現像装置４ｄだけ現像ローラ４０ｄと感光ドラム１ｄを当接させ、使用しない現像装置４ａ〜４ｃでは現像ローラと感光ドラムを離間させておき、当接状態が続くことによる経時劣化の抑制を図ることができる。

（カートリッジ駆動機構）
図８は、カートリッジを駆動する駆動機構の構成を示す模式的斜視図である。この駆動機構は、各カートリッジ７ａ〜７ｄごとに設けられており、駆動モータ１０３も、各カートリッジ個別に設けられている。この駆動モータ１０３から出力された回転力は、感光ドラム１を駆動するドラム歯車１０１と、現像ローラ４０を駆動する駆動列に分岐される。現像ローラ４０の駆動列としてはモータ歯車１０３ａ、アイドラ歯車１０２を介してクラッチ９２ａ，９２ｂ，９２ｂ，９２ｄに連結している。そして、クラッチ９２のＯＮ／ＯＦＦによって、感光ドラム１が回転中でも現像ローラ４０の回転力を伝達または切断することが可能である。

クラッチ９２のＯＮ／ＯＦＦの切り換えは、第１のロッド部材８１及び第２のロッド部材８０の上下方向の移動で行う。即ち、係合部８０ａ２，８０ｂ２，８０ｃ２，８１ｄ２が各クラッチ９２ａ〜９２ｄのクラッチレバー１１６ａ〜１１６ｄを押し上げまたは押し下げることで行われる。例えば図６に示すように、クラッチレバー１１６ａ〜１１６ｄが、係合部８０ａ２〜８０ｃ２，８１ｄ２によって押し上げられて、上方に位置する場合は、クラッチ９２ａ〜９２ｄがＯＦＦ状態となる。この状態では、現像ローラ４０ａ〜４０ｄにはモータ１０３の回転力が伝達されず、このときの現像ローラ４０ａ〜４０ｄは感光ドラム１ａ〜１ｄから離間した状態である。このときの第１のロッド部材８１及び第２のロッド部材８０の状態を非動作状態とする。これに対して、クラッチレバー１１６ａ〜１１６ｄが、係合部８０ａ２〜８０ｃ２，８１ｄ２によって押し下げられて、下方に位置する場合は、クラッチ９２ａ〜９２ｄがＯＮ状態となる。この状態では、モータ１０３の回転力が伝達されて現像ローラ４０ａ〜４０ｄが回転する。このときの現像ローラ４０ａ〜４０ｄは、それぞれ感光ドラム１ａ〜１ｄに接触している。

（クラッチ）
図９を参照して、本発明の実施例に係る駆動伝達装置である機械式クラッチ９２の詳細を説明する。図９は、本実施例に係る駆動伝達装置（クラッチ９２）の分解斜視図である。第１回転体としての歯車１１１は、第２回転体としてのクラッチ軸１１８に対して回転可能に支持されている。歯車１１１は、アイドラ歯車１０２（図８）に連結しており、駆動源である駆動モータ１０３から駆動力を得て回転し、駆動モータ１０３の回転駆動をクラッチに入力する。歯車１１１は、歯車１２１との対向面において、歯が形成された外周面側の部分（外周部）と、クラッチ軸１１８が挿通される回転中心近傍の内周側部分（内周部）との間が、軸方向に凹んだ肉抜き形状を有している。歯車１１１は、回転中心に摺動ボス１１１ａが形成されており、クラッチ軸１１８はその内周に挿通される。摺動ボス１１１ａは、その内周が、従動側の回転時におけるクラッチ軸１１８に対する位置決め及び摺動面となり、その外周が、駆動側係合部材１１３の位置決め及び摺動面となる。歯車１１１の外周面側部分の内側には、回転中心から離れる径方向に凹んだ形状の回り止め１１１ｂが４箇所形成されており、駆動側係合部材１１３の回り止めとなっている。

駆動側係合部材１１３は、歯車１１１の回転軸に沿った軸方向において、被駆動側係合部材としての従動側係合部材１１４と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に歯車１１１に設けられている。具体的には、駆動側係合部材１１３は、内周面１１３ａが歯車１１１の摺動ボス１１１ａの外周部とはめ合うことにより歯車１１１に対して摺動可能、回転可能に支持される。それと同時に、駆動側係合部材１１３は、外周部に設けた回り止め１１３ｂ（凸部）が、歯車１１１の回り止め１１１ｂ（凹部）に挿入され、回り止め１１３ｂが回り止め１１１ｂと回転方向に当接状態となることで、歯車１１１と同期して回転する。なお、本実施例において、係合位置とは、駆動側係合部材１１３の移動可能範囲のうち従動側係合部材１１４と係合状態となる範囲に含まれる全ての位置を指す。同様に、非係合位置とは、係合位置以外の位置、すなわち、駆動側係合部材１１３の移動可能範囲のうち従動側係合部材１１４と係合状態とならない範囲に含まれる全ての位置を指すものとする。回転中心から離れる径方向に突出した回り止め１１３ｂは、歯
車１１１の回り止め１１１ｂに対して、意図的に幅（回転方向の幅）を狭くしている。これにより駆動側係合部材１１３は、歯車１１１に対して回転方向にガタを持っている。また、駆動側係合部材１１３には軸方向に突出する突起１１３ｃが４箇所設けてあり、これが従動側係合部材１１４に設けられた突起１１４ｃと噛み合うと回転を伝達することができる。突起１１３ｃの駆動伝達面は、回転により相手部材と食い込む方向に傾けて形成している。これにより、一度噛み合うと確実に噛み合い、大きなトルクが加わっても歯飛びが生じない。

歯車１１１と駆動側係合部材１１３の間には付勢部材としての圧縮ねじりバネ１１２が配置されている。圧縮ねじりバネ１１２の片側の端部１１２ａは、歯車１１１の穴１１１ｃに挿入され、反対側の端部１１２ｂは、駆動側係合部材１１３の穴１１３ｅに挿入されている。圧縮ねじりバネ１１２は軸方向に圧縮されるとともに、矢印１１２ｃの方向に捩じられて組み付けられている。これにより、駆動側係合部材１１３は、圧縮ねじりバネ１１２によって常に従動側係合部材１１４の方向（矢印１１３ｆ）に付勢されるとともに、歯車１１１の回転方向（矢印１１３ｇ）に付勢される。すなわち、圧縮ねじりバネ１１２は、駆動側係合部材１１３を従動側係合部材１１４との係合位置に移動させるように付勢する付勢部材である。それと同時に、圧縮ねじりバネ１１２は、歯車１１１の回り止め１１１ｂと係合する位置（伝達位置）から離れた位置（非伝達位置）に留まるように、駆動側係合部材１１３に付勢力を付与し、駆動側係合部材１１３の回転方向の移動を規制する規制部材でもある。なお、本実施例において、非伝達位置とは、伝達位置以外の位置、すなわち、駆動側係合部材１１３の移動可能範囲のうち伝達位置を除いた範囲に含まれる全ての位置を指すものとする。

従動側係合部材１１４は、平行ピン１１９によってクラッチ軸１１８に連結される。また、従動側係合部材は、軸方向に突出する突起１１４ｃが４箇所設けられており、これが駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃと噛み合うと回転が伝達される。突起１１４ｃの駆動伝達面は、相手部材１１３Ｃと同様に食い込む方向に傾けている。このように、駆動側係合部材１１３と従動側係合部材１１４は、係合するとお互いに食い込む方向に傾いた複数の駆動伝達面を有しており、また該駆動伝達面は回転中心に対して対称に配置されている。従動側係合部材１１４から回転軸１１８に伝達した回転は、端部に固定した歯車１２１からプロセスカートリッジ７の現像ローラ４０へ伝達される。

本実施例では、圧縮ねじりバネ１１２の付勢力に抗する力を可変に駆動側係合部材１１３に付与するように設けられた一対のカム部材として、クラッチレバー１１６と解除部材１１５が設けられている。具体的には、他方のカム部材としてのクラッチレバー１１６にはカム部１１６ｃがあり、これが一方のカム部材としての解除部材１１５のカム部１１５ｃと当接して解除部材１１５の軸方向位置を制御している。また、カム部１１５ｃ、１１６ｃは、互いに対向するそれぞれの対向面に、軸方向の高さが回転方向（周方向）において変化する複数の凹凸形状（本実施例では凹部と凸部がそれぞれ２個ずつ）が設けられている。これにより、解除部材１１５が傾くことによる動作不良や動作抵抗の増加を防ぐことができる。

解除部材１１５は、内側の摺動部１１５ａが軸受部材１１７の摺動部１１７ｃとはめ合い、回転を規制され軸方向に移動可能に支持される。解除部材１１５のカム部１１５ｃはクラッチレバー１１６のカム部１１６ｃに対応した形状となっている。解除部材１１５のカム部１１５ｃがクラッチレバー１１６のカム部１１６ｃと当接して、解除部材１１５の軸方向位置が決まる。それと同時に、解除部材１１５のカム部１１５ｃとは反対側の摺動部１１５ｂが駆動側係合部材１１３の摺動面１１３ｄと当接して、駆動側係合部材１１３の位置が決まる。

即ち、クラッチレバー１１６のカム部１１６ｃと解除部材１１５のカム部１１５ｃの山と山とが合わさった状態（それぞれの凸部の先端同士が軸方向に当接した状態）においては、解除部材１１５は歯車１１１の方向に押し出される。すなわち、一対のカム部材が駆動側係合部材１１３に付与する、圧縮ねじりバネ１１２の付勢力に抗する力（圧縮ねじりバネ１１２を軸方向に圧縮する力）が、大きくなる（強まる）。これにより、摺動部１１５ｂが駆動側係合部材１１３の摺動部１１３ｄと当接して、圧縮ねじりバネ１１２に反して駆動側係合部材１１３を従動側係合部材１１４から引き離す（非係合位置へ移動させる）。従って、いわゆるクラッチが切れた状態となる。

一方、クラッチレバー１１６を回してクラッチレバー１１６のカム部１１６Ｃと解除部材１１５のカム部１１５Ｃの山と谷とが合わさった状態（一方の凸部が他方の凹部に嵌り込んだ状態）においては、解除部材１１５は従動側の歯車１２１の方向に移動する。すなわち、一対のカム部材の一方が他方に対して軸方向回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の軸方向の相対位置が変化する。この相対位置の変化により、一対のカム部材が駆動側係合部材１１３に付与する、圧縮ねじりバネ１１２の付勢力に抗する力（圧縮ねじりバネ１１２を軸方向に圧縮する力）が、小さくなる（弱まる）。これにより、駆動側係合部材１１３が係合部材付勢バネ１１２の弾性力により、非係合位置から係合位置に向かって押圧され、従動側係合部材１１４と噛み合う。従ってクラッチがつながり、回転が伝達される。

図１０を用いてクラッチ９２の動作を詳細に説明する。図１０の左側の図は、歯車１１１と圧縮ねじりバネ１１２と駆動側係合部材１１３のみを示した回転軸に垂直な断面図であり、右側の図は、クラッチの回転軸に沿った断面図である。

図１０（ａ）は、クラッチが解除されている状態を示した図である。クラッチレバー１１６がロッド部材８０（図４〜８）によって動かされ、クラッチレバー１１６のカム部１１６Ｃと解除部材１１５のカム部１１５ｃが当接する状態である。このとき駆動側係合部材１１３は解除部材１１５によって押され、駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃと従動側係合部材１１４の突起１１４ｃは離れている。よってクラッチが解除されており、駆動側係合部材１１３の回転は従動側係合部材１１４へ伝わらない。また、駆動側係合部材１１３は圧縮ねじりバネ１１２によって回転方向に付勢されている。よって駆動側係合部材１１３の回り止め１１３ｂは、歯車１１１の回り止め１１１ｂの中で回転方向に寄せられて、回転方向とは反対側に隙間Ａができている。

図１０（ｂ）は、駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃの先端と従動側係合部材１１４の突起１１４ｃの先端が当接した瞬間の状態を示した図である。クラッチレバー１１６が回転してクラッチレバー１１６のカム部１１６ｃと解除部材１１５のカム部１１５ｃが斜面で当接し始め、解除部材１１５及び駆動側係合部材１１３が圧縮ねじりバネ１１２の圧縮バネ力によって動かされている。駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃと従動側係合部材１１４の突起１１４ｃは４箇所設けられており、突起１１３ｃと突起１１４ｃが噛み合い始める位相は様々ではある。図１０（ｂ）では噛み合いに対して最も不利な状態、つまり駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃの先端と従動側係合部材１１４の突起１１４ｃの先端が当接した状態にしている。すなわち、突起１１３ｃと突起１１４ｃとがそれぞれの先端のわずかな領域範囲で回転方向に互いに当接した状態である。駆動側係合部材１１３の回り止め１１３ｂは図１０（ａ）と同じく、歯車１１１の回り止め１１１ｂの中で回転方向に寄せられて、回転方向とは反対側に隙間Ａができている。

図１０（ｃ）は、駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃと従動側係合部材１１４の突起１１４ｃが完全に噛み合った瞬間の状態を示した図である。クラッチレバー１１６のカム部１１６ｃと解除部材１１５のカム部１１５ｃが斜面を更に進み、解除部材１１５及び駆
動側係合部材１１３が圧縮ねじりバネ１１２の圧縮バネ力によって更に動かされている。図１０（ｂ）において駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃの先端が停止している従動側係合部材１１４の突起１１４ｃの先端が当接した瞬間から、駆動側係合部材１１３は回転しなくなり歯車１１１に対して遅れを生じる。そして図１０（ｃ）の状態では隙間Ａが小さくなり、反対側に隙間Ｂが出来てきている。

図１０（ｄ）は、駆動側係合部材１１３の回り止め１１３ｂが歯車１１１の回り止め１１１ｂにおける反対側の回り止め面に突き当たった瞬間の状態である。このとき従動側係合部材１１４は回転を再開し、クラッチ軸１１８、歯車１２１を回転させる。すなわち、駆動側係合部材１１３は、従動側係合部材１１４との間で完全な係合状態（図１０（ｃ））が形成された後に、歯車１１１とも係合する状態となることで、歯車１１１を介して伝達される回転駆動力をクラッチ軸１１８へ伝達する状態となる。

図１０を用いて、本実施例を成り立たせるための力関係や隙間の大きさを説明する。まず、図１０（ｂ）の状態において、圧縮ねじりバネ１１２の力によって、確実に駆動側係合部材１１３と従動側係合部材１１４を噛み合わせる条件を説明する。図１０（ｂ）の状態において、圧縮ねじりバネ１１２が駆動側係合部材１１３を軸方向に押圧する力をＦ１１、圧縮ねじりバネ１１２が駆動側係合部材１１３を回転方向に押圧する力をＦ２１とする。また、駆動側係合部材１１３と従動側係合部材１１４の間の摩擦係数をμ１とする。駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃの先端と従動側係合部材１１４の突起１１４ｃの先端が当接した状態において、駆動側係合部材１１３が軸方向に進行することに対する抵抗力はμ１×Ｆ２１である。圧縮ねじりバネ１１２は、この抵抗力より大きい力で駆動側係合部材１１３を軸方向に押圧する必要があるので、次の数式を満たす必要がある。
Ｆ１１＞μ１×Ｆ２１・・・（１）

次に図１０（ａ）の状態において、圧縮ねじりバネ１１２の回転方向の力によって、確実に駆動側係合部材１１３が歯車１１１に対してガタ寄せされる条件を説明する。図１０（ａ）の状態において、圧縮ねじりバネ１１２が駆動側係合部材１１３を軸方向に押圧する力をＦ１２、圧縮ねじりバネ１１２が駆動側係合部材１１３を回転方向に押圧する力をＦ２２とする。また、駆動側係合部材１１３と解除部材１１５の間の摩擦係数をμ２とする。駆動側係合部材１１３が回転しているときに、解除部材１１５との摺動抵抗によって駆動側係合部材１１３のガタ寄せを阻止する抵抗力はμ２Ｆ１２である。圧縮ねじりバネ１１２は、この抵抗力よりも大きい力で駆動側係合部材１１３を回転方向に押圧する必要があるので、次の式を満たす必要がある。
Ｆ２２＞μ２×Ｆ１２・・・（２）

次に図１０（ｂ）から図１０（ｄ）を用いて、必要な隙間Ａの量を説明する。動作タイミングとしては、駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃと従動側係合部材１１４の突起１１４ｃが完全に噛み合った図１０（ｃ）の状態のとき、隙間Ａが残っている必要がある。隙間Ａが残っていることで、圧縮ねじりバネ１１２のバネ圧を低くすることができる。駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃの先端と従動側係合部材１１４の突起１１４ｃの先端が当接してから、突起１１３ｃと突起１１４ｃが完全に噛み合うまでにかかる時間をｔ１とする。ここで、突起１１３ｃと突起１１４ｃが完全に噛み合う状態（完全に係合する状態）とは、両者が軸方向にも互いに当接してこれ以上軸方向に移動できない状態である。また、駆動側係合部材１１３の突起１１３ｃの先端と従動側係合部材１１４の突起１１４ｃの先端が当接してから、隙間Ａがなくなるまでにかかる時間をｔ２とする。ここで、隙間Ａがなくなるまでにかかる時間とは、駆動側係合部材１１３が伝達位置に到達するまでにかかる時間である。このとき、次の式を満たす必要がある。
ｔ１＜ｔ２・・・（３）

式（１）には負荷トルクに関連する項が入っていない。これは本実施例の特徴である隙間Ａと圧縮ねじりバネ１２によるガタ寄せの効果である。仮に図１０（ｃ）の状態のとき隙間が残っていない場合、上述の式（１）は適用できなくなる。負荷トルクＴを駆動側係合部材１１３と従動側係合部材１１４の突起の噛み合い部に換算した値をＦ３とすると、駆動側係合部材１１３と従動側係合部材１１４を確実に噛み合わせる条件は次の式になる。
Ｆ１１＞μ１×Ｆ３・・・（４）

（１）と（４）の式を比較すると、Ｆ２１とＦ３が異なっている。条件にもよるが負荷トルクＴが微小ではない限り、Ｆ３はＦ２１よりも大幅に大きくなる。Ｆ３が大きいとＦ１１も大きくなる。つまり、Ｆ１１を大きくしないと確実に噛み合わないことになる。Ｆ１１を大きくすると、駆動側係合部材１１３が従動側係合部材１１４に衝突して発生する突発音を大きくなる。図１１に示すように、特許文献１で開示されている構成も、ガタ寄せの構成は入っていないため駆動側係合部材１５３と従動側係合部材１５４が確実に噛み合う条件は（４）である。つまり従来構成においては大きな突発音が発生していた。

本実施例では（１）〜（３）の式を満たすことで、圧縮ねじりバネ１１２のバネ圧を低くしても確実に駆動側係合部材１１３が従動側係合部材１１４に噛み合わせることができ、クラッチとしての動作信頼性を高めることができる。また、圧縮ねじりバネ１１２のバネ圧を低くすることができるため、駆動側係合部材１１３が従動側係合部材１１４に衝突して発生する突発音を大幅に小さくすることができる。更に本実施例は、圧縮ねじりバネ１２によって、圧縮バネとねじりコイルバネの機能を一部品で満たしているため、低コスト及び省スペースで効果を得ることができる。

［実施例２］
図１２及び図１３は、実施例２のクラッチである。実施例２において、ここで説明しない事項は、実施例１と同様である。クラッチ軸１２８は、回転しない固定の軸である。駆動側係合部材１２４は、軸方向に見た概略形状が八角形であり、それに対応する歯車１２２の肉抜き部分の軸方向に見た形状も八角形になっている。圧縮バネ１２３は、ねじり方向の力を発生させない通常の圧縮バネであり、駆動側係合部材１２４を従動側係合部材１２５の方向へ押圧している。従動側係合部材１２５へ伝わった回転は、従動側係合部材１２５に一体的に形成されているボス１２５ｄの先端の回り止め１２５ｅを介して中間部材１３０に伝わる。

歯車１３２は、クラッチ軸１２８に対して回転可能に保持されている。中間部材１３０の突起１３０ａと歯車１３２のリブ１３２ａには隙間Ｃが設けられている。また、中間部材１３０と歯車１３２の間には、隙間Ｃができるように圧縮バネ１３１がかけられている。この隙間Ｃは係合部から離れている側にできるよう設定されている。隙間Ｃが埋まって突起１３０ａとリブ１３２ａとが回転方向に当接する状態となることで、従動側係合部材１２５の回転力が中間部材１３０、歯車１３２へと伝達されることになる。

次に本実施例を成り立たせるための力関係や隙間の大きさを説明する。まず、圧縮バネ１２３の力によって、確実に駆動側係合部材１２４と従動側係合部材１２５を噛み合わせる条件を説明する。圧縮バネ１２３が駆動側係合部材１２４を軸方向に押圧する力をＦ４、圧縮バネ１３１が中間部材１３０、平行ピン１２９、クラッチ軸１２８、従動側係合部材１２５を介して駆動側係合部材１２４を回転方向に押圧する力をＦ５１とする。また、駆動側係合部材１２４と従動側係合部材１２５の間の摩擦係数をμ３とする。駆動側係合部材１２４の突起１２４ｃの先端と従動側係合部材１２５の突起１２５ｃの先端が当接した状態において、駆動側係合部材１２４の軸方向の進行に対する抵抗力はμ３×Ｆ５１である。圧縮バネ１２３は、この抵抗力より大きい力で駆動側係合部材１２４を軸方向に押
圧する必要があるので、次の数式を満たす必要がある。
Ｆ４＞μ３×Ｆ５１・・・（５）

次に必要な隙間Ｃの量を説明する。動作タイミングとしては、駆動側係合部材１２４の突起１２４ｃと従動側係合部材１２５の突起１２５ｃが完全に噛み合ったとき、隙間Ｃが残っている必要がある。隙間Ｃが残っていることで、圧縮ねじりバネ１２３のバネ圧を低くすることができる。駆動側係合部材１２４の突起１２４ｃの先端と従動側係合部材１２５の突起１２５ｃの先端が当接してから、突起１２４ｃと突起１２５ｃが完全に噛み合うまでにかかる時間をｔ３とする。また、駆動側係合部材１２４の突起１２４ｃの先端と従動側係合部材１２５の突起１２５ｃの先端が当接してから、隙間Ｃがなくなるまでにかかる時間をｔ４とする。このとき、次の式を満たす必要がある。
ｔ３＜ｔ４・・・（６）

尚、クラッチが解除されているときに、中間部材１３０のガタ寄せを阻止する抵抗力は働かないので、実施例１の（２）に相当する条件を満たす必要はない。本実施例の構成によれば、駆動側係合部材１２４の突起１２４ｃの先端と従動側係合部材１２５の突起１２５ｃの先端が当接した場合でも、負荷トルクに関係なく、弱いバネ力でも確実に噛み合わせることができる。本実施例は、駆動側係合部材１２４を従動側係合部材１２５に押圧する圧縮バネと、駆動列に回転方向の隙間を作る圧縮バネを別体とした。バネを別体とすることで必要なバネ圧の管理をし易いというメリットがある。また、隙間をクラッチの下流側に配置したことで、クラッチが解除されているときに、隙間をなくす力が働かないので、実施例１と比較して設計の自由度が上がるというメリットもある。

［実施例３］
図１４は、実施例３の駆動列である。実施例３ではクラッチユニット内に隙間を設けず、上流側の歯車部に隙間を設けている。モータ歯車１３３（第１回転体）に連結している歯車１３４（第１中間回転体）は、固定軸１３７の回りを回転可能に保持されている。歯車１３５（第２中間回転体）は、歯車１３４と同じく固定軸１３７の回りを回転可能に保持されている。歯車１３５の回り止めのボス１３５ｂは歯車１３４の穴に挿入される。また歯車１３５のガタ寄せ用のボス１３５ａも歯車１３４の穴に挿入され、圧縮バネ１３６がかけられている。このガタ寄せ構成により、ボス１３５ｂと歯車１３４の間に隙間Ｄが形成される。この隙間Ｄは係合部から離れている側にできるよう設定されている。

歯車１３５の回転駆動は、歯車１３８（第３中間回転体）、クラッチ軸１４４、駆動側係合部材１３９に伝えられる。そしてクラッチレバー１３８が回転すると、解除部材１４３と従動側係合部材１４０が圧縮バネ１４１によって動かされ、従動側係合部材１４０が駆動側係合部材１３９に係合する。従動側係合部材１４０が回転すると歯車１４５（第２回転体）に回転が伝達される。

このように実施例３のクラッチの構成は、従動側係合部材１４０が駆動側係合部材１３９に向けて動く構成になっており、実施例１や実施例２とは異なる。本実施例を成り立たせるための力関係や隙間の大きさに関しては、実施例１や実施例２と同じ考え方なので、説明は省略する。実施例３の主な特徴は、クラッチユニット以外の駆動列に隙間を設けたことである。設計上の制約でどうしてもクラッチ部に隙間を設けられない場合に、クラッチ部とは別の位置に隙間を設ければよい。

７…プロセスカートリッジ、４０…現像ローラ、１１２…圧縮ねじりバネ、１１３…駆動側係合部材、１１４…従動側係合部材、１１５…解除部材、１１６…クラッチレバー

Claims (18)

1. 画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
   前記第１回転体に設けられた駆動側係合部材と、
   前記第２回転体に設けられた被駆動側係合部材と、
   前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材の間で付勢力を発生させ、前記第１の回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材のどちらか一方を移動させる付勢部材と、
   一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記付勢力に抗する力を弱めて前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材のどちらか一方を、前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材が係合しない非係合位置から前記駆動側係合部材と前記被駆動側係合部材が係合する係合位置に移動させる一対のカム部材と、
   を備え、
   前記駆動側係合部材は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んだ後に、前記係合位置において前記第１回転体とも係合する状態となり、前記回転力を前記第２回転体に伝達するように構成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
2. 画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
   前記第１回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記第２回転体と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に、前記第１回転体に設けられた駆動側係合部材と、
   前記非係合位置から前記係合位置に移動させるように前記駆動側係合部材を付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材の付勢力に抗する力を可変に前記駆動側係合部材に付与するように設けられた一対のカム部材であって、一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記駆動側係合部材に付与する前記付勢力に抗する力を弱めて前記駆動側係合部材を前記非係合位置から前記係合位置に移動させる一対のカム部材と、
   を備える駆動伝達装置において、
   前記駆動側係合部材は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んだ後に、前記係合位置において前記第１回転体とも係合する状態となり、前記回転力を前記第２回転体に伝達するように構成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
3. 前記駆動側係合部材は、前記第１回転体の回転方向において、前記第１回転体と係合する伝達位置と前記伝達位置以外の位置とに移動可能に、前記第１回転体に設けられており、
   少なくとも前記凸部が前記凹部の斜面を滑っている間は、前記駆動側係合部材が前記伝達位置以外の位置に留まるように、前記駆動側係合部材の前記回転方向の移動を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
4. 前記規制部材は、前記伝達位置以外の位置に位置するように前記駆動側係合部材を付勢することを特徴とする請求項３に記載の駆動伝達装置。
5. 前記駆動側係合部材は、前記第２回転体に連結された従動側係合部材と係合し、前記従動側係合部材を介して、前記第２回転体と係合状態となることを特徴とする請求項４に記
   載の駆動伝達装置。
6. 前記付勢部材が前記駆動側係合部材に付与する付勢力をＦ１１、
   前記規制部材が前記駆動側係合部材に付与する付勢力をＦ２１、
   前記駆動側係合部材と前記従動側係合部材との間の摩擦係数をμ１
   とし、
   前記駆動側係合部材と前記従動側係合部材とが接触したときに、
   Ｆ１１＞μ１×Ｆ２１
   を満たすことを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達装置。
7. 前記付勢部材が前記駆動側係合部材に付与する付勢力をＦ１２、
   前記規制部材が前記駆動側係合部材に付与する付勢力をＦ２２、
   前記駆動側係合部材と前記一対のカム部材との間の摩擦係数をμ２
   とし、
   前記駆動側係合部材と前記従動側係合部材とが接触していないときに、
   Ｆ２２＞μ２×Ｆ１２
   を満たすことを特徴とする請求項５または６に記載の駆動伝達装置。
8. 前記駆動側係合部材と前記従動側係合部材とが接触してから、前記駆動側係合部材と前記従動側係合部材とが完全に係合する状態になるまでにかかる時間をｔ１、
   前記駆動側係合部材と前記従動側係合部材とが接触してから、前記駆動側係合部材が前記伝達位置に到達するまでにかかる時間をｔ２、
   としたときに、
   ｔ１＜ｔ２
   を満たすことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
9. 前記付勢部材は、ねじりバネであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
10. 前記付勢部材及び前記規制部材は、ねじりバネとして一体に構成されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
11. 画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
    前記第２回転体に連結された従動側係合部材と
    前記第１回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記従動側係合部材と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に、前記第１回転体に設けられた駆動側係合部材と、
    前記非係合位置から前記係合位置に移動させるように前記駆動側係合部材を付勢する付勢部材と、
    前記付勢部材の付勢力に抗する力を可変に前記駆動側係合部材に付与するように設けられた一対のカム部材であって、一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記駆動側係合部材に付与する前記付勢力に抗する力を弱めて前記駆動側係合部材を前記非係合位置から前記係合位置に移動させる一対のカム部材と、
    を備える駆動伝達装置において、
    前記従動側係合部材は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んで、前記駆動側係合部材が前記第１回転体と係合状態となってから、前記第２回転体と係合する状態となり、前記回転力を前記第２回転体に伝達するように構成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
12. 前記駆動側係合部材は、前記第１回転体の回転方向において、前記第１回転体と係合する伝達位置と前記伝達位置以外の位置とに移動可能に、前記第１回転体に設けられており、
    少なくとも前記凸部が前記凹部の斜面を滑っている間は、前記駆動側係合部材が前記伝達位置以外の位置に留まるように、前記駆動側係合部材の前記回転方向の移動を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１１に記載の駆動伝達装置。
13. 画像形成装置において駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体の回転力を第２回転体へ伝達するための駆動伝達装置であって、
    前記第１回転体から回転力が伝達される第１中間回転体と、
    前記第１中間回転体から回転力が伝達される第２中間回転体と、
    前記第２中間回転体から回転力が伝達される第３中間回転体と、
    前記第２回転体に連結された従動側係合部材と
    前記第３中間回転体の回転軸に沿った軸方向において、前記従動側係合部材と係合する係合位置と係合しない非係合位置との間を移動可能に、前記第３中間回転体に設けられた駆動側係合部材と、
    前記非係合位置から前記係合位置に移動させるように前記従動側係合部材を付勢する付勢部材と、
    前記付勢部材の付勢力に抗する力を可変に前記従動側係合部材に付与するように設けられた一対のカム部材であって、一方が他方に対して前記軸方向の回りに相対回転して一方に設けられた凸部が他方に設けられた凹部に前記凹部の斜面を滑りながら嵌り込むことで、一方と他方の前記軸方向の相対位置が変化し、これにより、前記従動側係合部材に付与する前記付勢力に抗する力を弱めて前記従動側係合部材を前記非係合位置から前記係合位置に移動させる一対のカム部材と、
    を備える駆動伝達装置において、
    前記第２中間回転体は、前記凸部が前記凹部に嵌り込んだ後に、前記第１中間回転体から回転力が伝達される状態となるように構成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
14. 前記駆動側係合部材は、前記第３中間回転体の回転方向において、前記第３中間回転体と係合する伝達位置と前記伝達位置以外の位置とに移動可能に、前記第３中間回転体に設けられており、
    少なくとも前記凸部が前記凹部の斜面を滑っている間は、前記駆動側係合部材が前記伝達位置以外の位置に留まるように、前記駆動側係合部材の前記回転方向の移動を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１３に記載の駆動伝達装置。
15. 前記付勢部材は、ねじりバネであることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
16. 前記付勢部材及び前記規制部材は、ねじりバネとして一体に構成されていることを特徴とする請求項１２または１４に記載の駆動伝達装置。
17. 前記第２回転体は、現像ローラを回転させるための軸であることを特徴する請求項１〜１６のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
18. 画像形成装置であって、
    駆動源から駆動力を得て回転する第１回転体と、
    請求項１〜１７のいずれか１項に記載の駆動伝達装置と、
    を備えた装置本体と、
    第２回転体を有し、前記装置本体に対して着脱可能なカートリッジと、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。