JP2018120076A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カップリングを結合する際に、カートリッジの他の部材への駆動が連結していない状態（反力を受けていない状態）で安定的にカップリングを結合することができる画像形成装置および画像形成装置用ユニットを提供する。【解決手段】カートリッジは、第１及び第２の回転部材と、第１の回転部材と装置本体とを結合するカップリングを構成する第１の結合部と、第２の回転部材を駆動させる第１のギアと、を有し、装置本体は、駆動源と、第１のギアと噛合う第２のギアと、第１及び第２の回転部材を一体回転する第１の係合部と、を備え、駆動力を伝達する第１の伝達部材と、第１の結合部と共にカップリングを構成する第２の結合部と、第１の係合部と係合可能な第２の係合部と、を備え、第１の伝達部材と同軸に設けられ、第１の伝達部材に対し相対的に回転可能であって、駆動力を伝達する第２の伝達部材と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、装置本体に対し着脱可能なカートリッジを装置本体に装着した状態で、記録材に画像形成を行う画像形成装置に関する。

画像形成装置として電子写真技術を用いる電子写真方式のものは、一般に、トナー補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナー補給やメンテナンスを容易にするために、感光体ドラム（感光ドラム）、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたものが実用化されている。

このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができ、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。

特許文献１には、画像形成装置本体からプロセスカートリッジに駆動を伝達するカップリングが先端に設けられ、バネでプロセスカートリッジ側に付勢された駆動力伝達部材を有する画像形成装置が開示されている。そして、この画像形成装置は、画像形成装置本体の開閉扉を閉じた際に、バネによって駆動力伝達部材が押圧されてプロセスカートリッジ側に移動し、プロセスカートリッジのカップリングに係合し駆動力を伝達するものである。また、画像形成装置本体の開閉扉を開いた際に、カムにより駆動力伝達部材がバネに抗してプロセスカートリッジから遠ざかる方向に移動し、着脱可能な状態にすることができるものである。

特開平８−３２８４４９号公報

しかしながら、特許文献１においては、更に改善されるべき点として、安定的にカップリングを結合することができるように構成することがある。

本発明の目的は、カップリングを結合する際に、カートリッジの他の部材への駆動が連結していない状態（反力を受けていない状態）で安定的にカップリングを結合することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、装置本体に対しカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、前記カートリッジは、第１の軸線の周りに回転可能な第１の回転部材と、第２の軸線の周りに回転可能な第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記装置本体とを結合するためのカップリングを構成する第１の結合部と、前記第２の回転部材を駆動させるための第１のギアと、を有し、前記装置本体は、駆動源と、前記第１のギアと噛合う第２のギアと、第１の係合部と、を備え、駆動力を伝達する第１の伝達部材と、前記第１の結合部と共に前記カップリングを構成する第２の結合部と、前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部と、を備え、前記第１の伝達部材と同軸に設けられ、前記第１の伝達部材に対し相対的に回転可能であって、駆動力を伝達する第２の伝達部材と、を有し、前記カートリッジを前記装置本体に装着した第１の状態において、前記第１のギアと前記第２のギアが噛合い、かつ前記第１の結合部と前記第２の結合部が結合しておらず、かつ前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合していない場合、前記第１の状態から前記駆動源を駆動すると、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合するまで前記第１の伝達部材が回転することなく前記第２の伝達部材が回転し、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合した後、前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材が一体的に回転する第２状態となり、前記第１の状態から前記第２の状態に至る間に、前記第１の結合部と前記第２の結合部が結合することを特徴とする。

また、本発明に係る別の画像形成装置は、装置本体に対しカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、前記カートリッジは、第１の軸線の周りに回転可能な第１の回転部材と、第２の軸線の周りに回転可能な第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記装置本体とを結合するためのカップリングを構成する第１の結合部と、前記第２の回転部材を駆動させるための第１のギアと、を有し、前記装置本体は、駆動源と、前記第１のギアと噛合う第２のギアと、前記第１の回転部材および前記第２の回転部材を一体回転するための第１の係合部と、を備え、駆動力を伝達する第１の伝達部材と、前記第１の結合部と共に前記カップリングを構成する第２の結合部と、前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部と、を備え、前記第１の伝達部材と同軸に設けられ、前記第１の伝達部材に対し相対的に回転可能であって、駆動力を伝達する第２の伝達部材と、前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材の間に設けられる付勢部材と、を有し、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合する前に、前記第１の伝達部材が回転しない状態で前記第２の伝達部材が回転し、前記第１の結合部と前記第２の結合部が結合されるように、前記第１の係合部と前記第２の係合部に隙間が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、カップリングを結合する際に、カートリッジの他の部材への駆動が連結していない状態（反力を受けていない状態）で安定的にカップリングを結合することができる。

カートリッジが装置本体に装着された状態の画像形成装置のドラムの回転軸線に垂直な断面図。 カートリッジにおけるドラムの回転軸線に垂直な断面図。 （ａ）、（ｂ）はカートリッジの分解斜視図。 装置本体のドラムの回転軸線に垂直な断面図。 駆動ユニットの斜視図。 （ａ）は駆動力伝達部材と駆動ギアの斜視図、（ｂ）はカートリッジの駆動側の部分斜視図。 駆動力伝達部材にかかる推力を説明するための図。 ドラム６２の回転軸線方向から見た第２の伝達部材９２の近傍を示す図。 円筒カムの斜視図。 駆動側から見た側板１５の斜視図。 駆動側板に円筒カム８６を取り付けた状態を示すドラム６２の回転軸線に平行な断面図（図１０矢印方向から見た断面図）。 開閉扉１３が開いた状態の円筒カム８６のリンク構成を説明するためのドラム６２の回転軸線に垂直な装置本体Ａの断面図。 第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の近傍部分を示すドラム６２の回転軸線を含む断面図。 （ａ）は装置本体Ａの駆動側のカートリッジを装置本体Ａに装着する構成を示す図、（ｂ）は装置本体Ａの非駆動側のカートリッジを装置本体Ａに装着する構成を示す図。 開閉扉を閉める前の第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の長手方向の位置を説明するための図。 （ａ）はカートリッジＢの装置本体Ａに対する長手方向の位置決めを説明するための図、（ｂ）はカートリッジＢの装置本体Ａに対する長手方向の位置決めを説明するための図。 （ａ）は装置本体Ａの駆動側のカートリッジＢの装置本体Ａに対するドラム６２の回転軸線に垂直な方向の位置決め構成を示すドラム６２の回転軸線に垂直な断面図、（ｂ）は装置本体Ａの非駆動側のカートリッジＢの装置本体Ａに対するドラム６２の回転軸線に垂直な方向の位置決め構成を示すドラム６２の回転軸線に垂直な断面図。 開閉扉１３が閉じた状態の円筒カム８６のリンク構成を説明するためのドラム６２の回転軸線に垂直な断面図。 第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の移動を説明するためのドラム６２の回転軸線を含む断面図。 第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２とカートリッジＢの係合を説明するためのドラム６２の回転軸線を含む断面図。 第１の実施形態に関し、（ａ）は第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の構成を分解図として示す斜視図、（ｂ）は第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２との駆動が連結していない状態を示す回転軸線を含む断面図。 第１の実施形態に関し、（ａ）は第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２との駆動が連結していない状態を示す回転軸線に垂直な断面図、（ｂ）は第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２との駆動が連結している状態を示す回転軸線に垂直な断面図、（ｃ）はカートリッジが装置本体から離脱したときに第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２とが初期状態に戻ることを説明する回転軸線に垂直な断面図。 第２の実施形態に関し、（ａ）は駆動力伝達部材９６と駆動力伝達部材９７と圧縮バネの構成を分解図として示す被駆動側から見た斜視図、（ｂ）は駆動力伝達部材９６と駆動力伝達部材９７と圧縮バネの構成を分解図として示す駆動側から見た斜視図。 第２の実施形態に関し、駆動力伝達部材９６と駆動力伝達部材９７との駆動が連結していない状態を示す回転軸線を含む断面図。 第２の実施形態に関し、駆動力伝達部材９６と駆動力伝達部材９７との駆動が連結している状態を示す回転軸線を含む断面図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
以下の説明において、装置本体とは、画像形成装置からカートリッジを除いた部分を示す。また、長手方向とは、カートリッジが装置本体に装着された状態において像担持体である感光ドラム（以下、ドラム）の回転軸線（第１の軸線）の方向と定義する。また、装置本体の長手方向に関して、画像形成装置本体（装置本体）からドラムへ駆動を伝達する駆動力伝達部材を有する側を駆動側とし、その反対側を非駆動側と定義する。

図１および図２を用いて、画像形成装置の全体構成および画像形成プロセスについて説明する。図１は、本発明の実施形態である電子写真方式の画像形成装置の画像形成装置本体（以下、装置本体）Ａ及びプロセスカートリッジ（以下、カートリッジ）Ｂの断面図である。図２は、カートリッジＢの断面図である。図１、図２共に、断面はドラムの回転軸線に垂直な断面である。

（画像形成装置の全体構成）
図１に示す電子写真方式の画像形成装置は、カートリッジＢを装置本体Ａに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。カートリッジＢが装置本体Ａに装着されたとき、カートリッジＢの像担持体としての電子写真感光体であるドラム６２に潜像を形成するための露光装置３が配置される。また、カートリッジＢの下側に画像形成対象となる記録媒体としてのシート材（記録材）Ｐを収納したシートトレイ４が配置されている。

更に、装置本体Ａには、シート材Ｐの搬送方向Ｄに沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。なお、定着装置９は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにより構成されている。

（画像形成プロセス）
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、第１の軸線の周りに回転可能な第１の回転部材であるドラム６２は、矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。バイアス電圧が印加された帯電ローラ６６は、ドラム６２の外周面に接触し、ドラム６２の外周面を一様均一に帯電する。

露光装置３は、画像情報に応じたレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光ＬはカートリッジＢのクリーニング枠体７１に設けられたレーザ開口７１ｈを通り、ドラム６２の外周面を走査露光する。これにより、ドラム６２の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。

一方、図２に示すように、現像装置としての現像ユニット２０において、トナー室２９内のトナーＴは、搬送部材４３の回転によって撹拌、搬送され、トナー供給室２８に送り出される。トナーＴは、マグネットローラ３４（固定磁石）の磁力により、第２の軸線の周りに回転可能な第２の回転部材である現像ローラ３２の表面に担持される。トナーＴは、現像ブレード４２によって摩擦帯電されつつ、現像剤担持体としての現像ローラ３２周面上での層厚が規制される。そのトナーＴは、静電潜像に応じてドラム６２へ現像され、トナー像として可視像化される。

また、図１に示すように、レーザ光Ｌの出力タイミングと合わせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体Ａの下部に収納されたシート材Ｐがシートトレイ４から送り出される。そして、そのシート材Ｐが転写ガイド６を経由して、ドラム６２と転写ローラ７との間の転写位置へ搬送される。この転写位置において、トナー像はドラム６２からシート材Ｐに順次転写されていく。

トナー像が転写されたシート材Ｐは、ドラム６２から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。そしてシート材Ｐは、定着装置９を構成する加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われて、トナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは、排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。

一方、図２に示すように、転写後のドラム６２は、クリーニングブレード７７により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム６２から除去されたトナーは、ドラム６２を有する枠体としてのクリーニングユニット６０の廃トナー室７１ｂに貯蔵される。

上記において、帯電ローラ６６、現像ローラ３２、転写ローラ７、クリーニングブレード７７が、ドラム６２に作用するプロセス手段である。

（カートリッジ構成）
次に、カートリッジＢの全体構成について図２、図３を用いて説明する。図２はカートリッジＢの断面図、図３（ａ）、（ｂ）は、カートリッジＢの一部を分解した状態で示した分解斜視図である。

カートリッジＢは、クリーニングユニット６０と、現像ユニット２０を有する所謂プロセスカートリッジであり、電子写真画像形成装置の本体に対して一体的に着脱可能としたものである。なお、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、これに作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つとを一体的にカートリッジ化したものである。

クリーニングユニット６０は、ドラム６２と、帯電ローラ６６と、クリーニング部材７７と、これらを支持するクリーニング枠体７１を有する。図３（ａ）に示すように、ドラム６２は駆動側の端部に設けられた駆動側ドラムフランジ６３がドラム軸受７３の穴部７３ａにより回転可能に支持される。一方、非駆動側において、図３（ｂ）に示すように、クリーニング枠体７１に設けられた穴部７１ｃに圧入されたドラム軸７８によって、非駆動側ドラムフランジ６４の穴部（不図示）を回転可能に支持される構成となっている。クリーニングユニット６０において、帯電ローラ６６、クリーニング部材７７は、それぞれドラム６２の外周面に接触して配置される。

図２に示すクリーニング部材７７は、弾性材料としてのゴムで形成されたブレード状の弾性部材であるゴムブレード７７ａと、ゴムブレードを支持する支持部材７７ｂと、を有する。ゴムブレード７７ａは、ドラム６２の回転方向に対してカウンター方向にドラム６２に当接している。即ち、ゴムブレード７７ａは、その先端部がドラム６２の回転方向の上流側を向くようにドラム６２に当接している。

クリーニング部材７７によってドラム６２の表面から除去された廃トナーは、クリーニング枠体７１とクリーニング部材７７によって形成された廃トナー室７１ｂに溜められる。また、クリーニング枠体７１から廃トナーが漏れることを防止するための漏れ防止シート６５が、ドラム６２に当接するようにクリーニング枠体７１の縁部に設けられている。

図２に示す帯電ローラ６６は、クリーニング枠体７１の長手方向（ドラム６２の回転軸線（第１の軸線）の方向と略平行）の両端部において、帯電ローラ軸受６７を介し、クリーニングユニット６０に回転可能に取り付けられている。帯電ローラ６６は、帯電ローラ軸受６７が付勢部材６８によりドラム６２に向けて加圧されることでドラム６２に圧接されている。帯電ローラ６６は、ドラム６２の回転に従動して回転する。

また、図２に示す現像ユニット２０は、現像ローラ３２と、現像ローラ３２を支持する現像容器２３と、現像ブレード４２等を有する。現像ローラ３２は、両端に設けられた軸受部材２７、３７により回転可能に現像容器２３に取り付けられている。また、現像ローラ３２内にはマグネットローラ３４が設けられている。現像ユニット２０において、現像ローラ３２上のトナー層を規制するための現像ブレード４２が配置されている。

現像ローラ３２にはコロ状の間隔保持部材３８（図３（ａ）（ｂ））が現像ローラ３２の両端部に回転自由に取り付けられており、間隔保持部材３８とドラム６２が当接することで、現像ローラ３２はドラム６２と微少隙間をもって保持される。また、現像ユニット２０からトナーが漏れることを防止するための吹き出し防止シート３３が、現像ローラ３２に当接するように底部材２２の縁部に設けられている。

更に、現像容器２３と底部材２２によって形成されたトナー室２９には、搬送部材４３が設けられている。搬送部材４３は、トナー室２９に収容されたトナーを撹拌すると共に、トナー供給室２８へトナーを搬送する。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、カートリッジＢはクリーニングユニット６０と現像ユニット２０を合体して構成される。現像ユニットとクリーニングユニットの結合の際には、まずクリーニング枠体７１の駆動側の第２吊り穴７１ｉに対する現像容器２３の現像第２支持ボス２６ａの中心と、非駆動側の第１吊り穴７１ｊに対する現像第１支持ボス２３ｂの中心を合わせる。

具体的には、現像ユニット２０を矢印Ｇ方向に移動させることで、第２吊り穴７１ｉ、第１吊り穴７１ｊに現像第２支持ボス２６ａ、現像第１支持ボス２３ｂが嵌合する。これにより、クリーニングユニット６０に対して現像ユニット２０が回動可能に連結される。この後、ドラム軸受７３をクリーニングユニット６０に組み付けることによってカートリッジＢを構成する。

また、非駆動側の付勢部材４６Ｌの第２端部４６Ｌｂは現像容器２３の面２３ｋに固定され、第１端部４６Ｌａがクリーニングユニットの一部である面７１ｌに当接する。また、駆動側の付勢部材４６Ｒの第２端部４６Ｒｂは現像容器２６の面２６ｂに固定され、第１端部４６Ｒａがクリーニングユニットの一部である面７１ｋに当接する。

本実施形態では、付勢部材４６Ｒ、付勢部材４６Ｌは圧縮バネで形成されており、このバネの付勢力により現像ユニット２０をクリーニングユニット６０に付勢させることで現像ローラ３２をドラム６２の方向へ確実に押し付けるよう構成する。そして、現像ローラ３２の両端部に取り付けられた間隔保持部材３８によって、現像ローラ３２はドラム６２から所定の間隔をもって保持される。

（装置本体Ａの構成）
次に、装置本体Ａの構成ついて図４、図５を用いて説明する。図４は装置本体Ａの断面図、図５は駆動ユニットを説明する斜視図である。図４の断面は，ドラム６２の回転軸線（第１の軸線）に垂直な断面である。

装置本体Ａは、プラスチック等によって構成された筐体を有している。その筐体は、駆動側の側板１５（図５）と、非駆動側の側板１６（図４）と、それぞれの側板を連結する前板１８（図４）と、後板１００（図４）と、で構成される。また、装置本体Ａは筐体に対し回動可能に支持された開閉扉１３（図４）を有しており、カートリッジＢは開閉扉１３を開くことによって露出するカートリッジ挿入口１７によって装置本体Ａから着脱可能な状態となる。

側板１５と側板１６の装置本体内側位置には詳細は後述するが図６（ｂ）、図１５で説明されるカートリッジＢの着脱の際にカートリッジを案内するガイドレール上１５ｇ（１６ｄ）、ガイドレール下１５ｈ（１６ｅ）がそれぞれ配置されている。なお、露光装置３（図１）は、側板１５と側板１６を連結するように固定された光学支持台１０１（図４）にビス等（不図示）で支持固定されるレーザースキャナ１０２からなる。

（駆動ユニット）
次に、図５を用いて、本実施形態における駆動ユニット１０３の構成を説明する。駆動ユニット側板１０３ａに対し複数のギアを回転可能に支持する駆動ユニット１０３は、側板１５の装置本体外側位置においてビス等（不図示）によって側板１５に支持固定される。駆動ユニット１０３は、駆動源となるモータ１０４を有し、モータ１０４から駆動力を伝達する駆動力伝達ギア列（駆動列）を複数のギアによって構成する。

そして、図４のピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、図５の第１駆動力伝達部材（第１の伝達部材）９１、第２駆動力伝達部材（第２の伝達部材）９２、図１の加圧ローラ９ｂ、排出ローラ１０に駆動力を供給する。ピックアップローラ５ａは駆動列中にソレノイド（不図示）を有しており、このソレノイドはプリントスタート信号とタイミングを合わせるようピックアップローラを間欠駆動する。給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃは常時回転しており、ピックアップローラ５ａから送られてきたシート材を転写部へ搬送する。

カートリッジＢへの駆動力の供給は、図５、図６（ａ）に示すように同軸に設けられた第１の伝達部材９１と、第２の伝達部材９２によって行われる。第２の伝達部材９２の第２ギア部９２ａは、モータ１０４からギアを介して駆動力を伝達されて回転する駆動ギア１０５と側板１５の外側で噛み合い、モータ１０４からの駆動力が第２の伝達部材９２に伝達される。そして、カートリッジＢに駆動力を伝達できるよう、側板１５に設けられた穴部１５ｋ（図１３）を介して側板１５の内側にカップリング凹部９２ｃ２と第１ギア部９１ａが突出している（図１３）。

図４に示す後板１００には、両端部に軸受部材７ａを介して転写ローラ７が回転自在に取り付けられている。そして、転写ローラ７は、図４に示す軸受部材７ａに取り付けられた転写押圧バネ７ｂにより、ドラム６２（図１）に所定の当接圧を与えるよう構成されている。転写ローラ７はドラム６２に当接することで転写ニップを形成し、搬送ローラ対５ｃから搬送されてきたシート材にトナー像を転写しつつ定着装置９へと搬送する。ここで、転写ローラ７は駆動列と接続されておらず、ドラム６２によって従動駆動される。

図４に示す定着装置９において、加圧ローラ９ｂと加熱ローラ９ａを定着枠体９ｃに固定することによって定着ローラ対を形成し、定着枠体９ｃを側板１５と側板１６の上面部に対しビス等（不図示）により固定している。定着装置９において、加圧ローラ９ｂの一端部に加圧ローラ駆動ギア（不図示）が固定されており、駆動列を介して駆動源であるモータ１０４から駆動力を受け取ることで、加圧ローラ９ｂを駆動回転させる。そして、加圧ローラ９ｂの駆動回転によって、加熱ローラ９ａは従動回転される。

これにより、転写部から搬送されてきたシート材Ｐは、定着ローラ対を通過することによりトナー像がシート材に定着された後、排紙ローラ対１０へと搬送される。

（本実施形態における作用、および第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２とそれらの周辺の構成）
本実施形態では、カートリッジＢの現像ローラ３２にギアを介して駆動力を伝える第１の伝達部材９１と、ドラム６２にカップリングを介して駆動力を伝える第２の伝達部材９２との間に、回転ガタ（周方向の遊び）を持たせる。これにより、現像ローラ３２による影響を受けることなく、装置本体とドラム６２とのカップリングを安定的に行うことができる。以下、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２とそれらの周辺の構成について説明する。

図１３は、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材）９２の近傍部分を示すドラム６２の回転軸線（第１の軸線）に平行な断面図である。図１３に示すように、装置本体Ａの駆動側には、第１の伝達部材９１と、第２の伝達部材９２と、第２の伝達部材９２を回転支持する軸受８３と、駆動力伝達部材としての付勢バネ８４と、円筒カム８６と、側板１５と、が設けられている。

（画像形成装置用ユニットを構成する第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２とねじりコイルバネ９３）
ここで、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の構成について、図６、図１３、図２１、図２２を用いて説明する。図６（ａ）は第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２と駆動ギア１０５の斜視図、図６（ｂ）はカートリッジの駆動側の部分詳細図である。図１３において、第２の伝達部材９２は、長手方向ＡＭと平行な軸線方向における駆動側の一端部９２ｅが軸受８３に嵌合され、回転可能かつ軸線方向に移動可能に支持されている。

また、第２の伝達部材９２は、長手方向ＡＭにおける中央部９２ｄが側板１５に設けられた穴部１５ｋとの間に隙間Ｍを備え、カートリッジＢが装置本体Ａに装着されていない際には隙間Ｍの範囲内で僅かに移動可能に支持されている。以降の説明では、第２の伝達部材９２の回転軸線は長手方向ＡＭと平行な状態になっているものとして説明を行う。

図１３に示す第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２は分解すると、図２１（ａ）に示すように、内部にねじりコイルバネ９３が備えられている。ねじりコイルバネ９３は、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の相対的な回転状態を、カートリッジが装置本体から外されたとき、初期状態に戻す機能を備える。

図２１（ａ）で、第１の伝達部材９１は、カートリッジＢの第２の軸線の周りに設けられる現像ローラギア部３０ａ（図７）に駆動力を伝える第１ギア部９１ａ（第１はす歯ギア部）を備える。一方、第２の伝達部材９２は、駆動ギア１０５（図７）から駆動力を受け取る第２ギア部９２ａ（第２はす歯ギア部）と、カートリッジＢのドラム６２に駆動力を伝えるカップリング凹部９２ｃ２と、を備える。そして、カップリング凹部９２ｃ２の先端には、先端部９２ｃ１がある。

第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２については、図７に示すように長手方向ＡＭで非駆動側から駆動側にかけて、カップリング凹部９２ｃ、第１ギア部９１ａ、第２ギア部９２ａの順に並んで配置されている。

第１の伝達部材９１は、第２の伝達部材９２によって、第２の伝達部材９２の回転軸線と同軸上に軸支されており、第２の伝達部材９２から駆動力を伝達されて、同様の回転軸を中心に回転する。

また、図１３に示すように、第２の伝達部材９２には抜け止め部材９２ｈが備えられており、これによって第１の伝達部材９１は、第２の伝達部材９２から相対的に見て、軸線方向に動けなくなっている。

図２２は、図７で示したドラム６２の回転軸線（第１の軸線）方向における第２の伝達部材９２と第１の伝達部材９１との構成を径方向において説明するための、ドラム６２の回転軸線（第１の軸線）に直交する断面図である。図２２（ａ）で、第１の伝達部材９１（第１の係合部としての被駆動力伝達部９１ｂ）に対する第２の伝達部材９２（第２の係合部としての駆動力伝達部９２ｂ）の回転方向は時計周りである。 そして、第２の伝達部材９２と第１の伝達部材９１との間には回転ガタθが設けられている。すなわち、被駆動力伝達部９１ｂと駆動力伝達部９２ｂには、両者が係合する前に、第１の伝達部材９１が回転しない状態でカップリング凸部６３ｂとカップリング凹部９２ｃ２が結合（後に詳述）されるように、遊びが設けられている。

そのため，第２の伝達部材９２の第２ギア部９２ａが駆動ギア１０５によって駆動されて図２２（ｂ）のように回転を始めても、回転ガタθの分回転するまでは、現像ローラギア部３０ａと噛み合っている第１ギア部９１ａに駆動力は伝わらない。ここで、第１の伝達部材９１を第２の伝達部材９２から相対的に見て回転方向に付勢しているねじりコイルバネ９３の付勢力は十分弱く、その付勢力によって第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａを介して現像ローラ３２が駆動されないようにしている。

図２１（ｂ）は、図２２（ａ）の中心部を図中の下側から見た概略断面図であり、ねじりコイルバネ９３が、第２の伝達部材９２と第１の伝達部材９１との間にセットされた様子を示している。

図２２（ａ）に示す第２の伝達部材９２が回転ガタθだけ回転すると，図２２（ｃ）に示すように、第２の伝達部材９２の外側に設けられた駆動力伝達部９２ｂが、第１の伝達部材９１の内側に設けられた被駆動力伝達部９１ｂに当接（係合）する。これにより、第１の伝達部材９１は第２の伝達部材９２より駆動力を伝達され、ドラム６２と現像ローラ３２は一体回転する。

ここで、付勢部材としてのねじりコイルバネ９３は、第１の伝達部材９１を、第２の伝達部材９２から相対的に見て回転方向に付勢している。このため、図２２（ｄ）に示すように、カートリッジＢが装置本体から離脱された状態では、図２２（ｃ）の状態から図２２（ａ）と同様の状態に戻る。

（円筒カム８６）
次に、開閉扉１３の開閉時に第２の伝達部材９２を長手方向ＡＭに移動させる円筒カム８６について説明する。図９は円筒カム８６の斜視図、図１０は駆動側から見た側板１５の斜視図である。図９、図１０に示すように、円筒カム８６は側板１５に回転可能でかつ長手方向ＡＭに移動可能に取り付けられており、２つの斜面部８６ａ、８６ｂを有し、斜面に連続して長手方向の非駆動側に側板１５に平行な一端部８６ｃを有している。

側板１５は、この２つの斜面部８６ａ、８６ｂに対向する位置に２つの斜面部１５ｄ、１５ｅと、円筒カム８６の一端部８６ｃに対向可能な端面１５ｆと、を有している。円筒カム８６は、一端部８６ｃの反対側に他端部８６ｄを有している。

図１２は、カートリッジＢを交換する際に開く開閉扉１３が開いた状態の円筒カム８６のリンク構成を説明するためのドラム６２の回転軸線に垂直な装置本体Ａの断面図である。装置本体Ａには、開閉扉１３と円筒カム８６とに接続されたリンク部材８５と、カートリッジ押圧部材１、２とカートリッジ押圧バネ１９と前板１８とが設けられている。

図１２において開閉扉１３は、図４に示す側板１５と側板１６に回動可能に取り付けられている。そして、リンク部材８５は両端にボス８５ａ、８５ｂを有している。このボス８５ａ、８５ｂが、それぞれ開閉扉１３に設けられた取付穴１３ａと円筒カム８６に設けられた取付穴８６ｅに回転可能に取り付けられている。開閉扉１３を開く際、リンク部材８５を介して、円筒カム８６は、円筒カム８６の一端部８６ｃ（図１３）と側板１５の端面１５ｆ（図１３）が当接するまで回転する（開閉扉１３の開動作に連動）。

ここで、円筒カム８６の一端部８６ｃと側板１５の端面１５ｆが当接するまで回転する間、円筒カム８６は図１１に示すように斜面部１５ｄ、１５ｅに斜面部８６ａ、８６ｂが接触して長手方向ＡＭに関して駆動側へ移動する。

図１３で、第２の伝達部材９２は突き当て面９２ｆ１を有しており、突き当て面９２ｆ１に円筒カム８６の他端部８６ｄが対向している。駆動力伝達部材としてのバネ８４は圧縮ばねであり、一端部８４ａが軸受８３に設けられたバネ座８３ａに当接し、他端部８４ｂが第２の伝達部材９２に設けられたバネ座９２ｆ２に当接している。これにより、第２の伝達部材９２は、軸線方向における非駆動側に付勢される。

この付勢により、第２の伝達部材９２の突き当て面９２ｆ１が円筒カム８６の一端部８６ｄに当接し（突き当たり）、第２の伝達部材９２は前述した円筒カム９２の長手方向ＡＭでの駆動側への移動に伴い、駆動側に移動する。

ここで、第２の伝達部材９２に駆動力を供給する駆動ギア１０５は、第２の伝達部材９２の第２ギア部９２ａ（第２はす歯ギア部）と噛み合っている。駆動ギア１０５と第２ギア部９２ａは、第２の伝達部材９２が長手方向ＡＭで移動可能な位置の全域において、噛み合い状態を維持できる歯幅を有している。

すなわち、第２の伝達部材９２は開閉扉１３を開閉することで駆動ギア１０５との噛み合いを維持したままで長手方向ＡＭへ移動できる。このように、第２の伝達部材９２は、開閉扉１３を開くことで長手方向ＡＭに関して駆動側へ移動し、開閉扉１３が開いた状態において退避位置を取る。これにより、カートリッジＢを装着するスペースを確保する。

（カートリッジＢの装置本体Ａへの装着）
次に、カートリッジＢの装着の説明をする。図１４（ａ）は装置本体Ａの駆動側のカートリッジを装置本体Ａに装着する構成を示す図、図１４（ｂ）は装置本体Ａの非駆動側のカートリッジを装置本体Ａに装着する構成を示す図である。図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、側板１５は、ガイドとしてのガイドレール上１５ｇとガイドレール下１５ｈとを有しており、側板１６はガイドレール上１６ｄとガイドレール下１６ｅとを有している。

また、カートリッジＢは駆動側端部に被ガイド部７３ｇと被回転止め部７３ｃとを有しており、非駆動側端部に被位置決め部７１ｄと被回転止め部７１ｇとを有している。カートリッジＢを装置本体Ａのカートリッジ挿入口１７から挿入すると、カートリッジＢの駆動側でカートリッジＢの被ガイド部７３ｇと被回転止め部７３ｃとが、装置本体Ａのガイドレール上１５ｇとガイドレール下１５ｈにガイドされる。

また、非駆動側でカートリッジＢの被位置決め部７１ｄと被回転止め部７１ｇとが装置本体Ａのガイドレール１６ｄとガイドレール１６ｅにガイドされる。このように、カートリッジＢはガイドされながら装置本体Ａ内で移動することで、装置本体Ａに装着される。

ここで、カートリッジＢは上述する装着過程で装置本体Ａに対する長手方向ＡＭの位置決めを行う。図１６はカートリッジＢの装置本体Ａに対する長手方向ＡＭの位置決めを説明するための図である。図１６（ａ）に示すように、カートリッジＢは位置決めとしての被嵌合部７３ｈを有する。一方、側板１５は被嵌合部７３ｈと嵌合可能な嵌合部１５ｊを有する。

カートリッジＢが装置本体Ａにガイドされながら装着方向ＡＬに移動する過程で、図１６（ｂ）に示すようにカートリッジＢの被嵌合部７３ｈが装置本体Ａの嵌合部１５ｊと嵌合することにより、カートリッジＢの長手方向ＡＭの位置が決まる。装着方向ＡＬは、長手方向ＡＭに交差する方向であり、本実施形態では長手方向ＡＭに直交する方向である。

（第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２とカートリッジＢの配置関係）
次に、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２とカートリッジＢの配置関係について説明する。図６（ｂ）はカートリッジＢの駆動側の部分斜視図であり、図７は第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２にかかる推力を説明するための図である。図６（ｂ）、図７に示すように、現像ローラ３２の長手方向（第２の軸線の方向）に関して一端部に現像ローラギア３０が設けられている。

カートリッジＢの現像ローラギア３０のドラム６２側には、スペース８７（図６（ｂ））がある。このスペース８７は、図６（ａ）に示す第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａより大きい。従って、図７に示すように、カートリッジＢを装置本体Ａに装着したときに、このスペース８７に第１ギア部９１ａが入り込む。

図６（ｂ）、図７に示すように、現像ローラギア３０は、ギア部（被駆動ギア）３０ａと、ギア部３０ａの駆動側に端面３０ａ１と、を有する。また、図６（ａ）、図７に示すように、第１の伝達部材９１は、現像ローラギア３０を駆動するための第１ギア部９１ａと、第１ギア部９１ａの非駆動側の端面９１ａ１を有する。

ここで、現像ローラギア３０のギア部３０ａの端面３０ａ１は、ドラム６２と装置本体とを結合するためのカップリングを構成する部材であるカップリング凸部（カートリッジカップリング）６３ｂ（図６（ｂ））に対し、以下のように配置される。すなわち、端面３０ａ１は、長手方向において、駆動側ドラムフランジ６３（図３（ａ））のカップリング凸部（カートリッジカップリング）６３ｂ（図６（ｂ））の先端部６３ｂ１（図６（ｂ））よりも駆動側になるように配置されている。

また、図１５に示すように、第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａの端面９１ａ１は、開閉扉が開いている時でも、現像ローラギア部３０ａの端面位置３０ａ１よりも非駆動側に配置されている。これにより、現像ローラギア３０のギア部３０ａと第１の伝達部材の第１ギア部９１ａとは、上述のカートリッジＢを装置本体Ａに装着する過程で噛み合うことが可能となっている。

図８は、カートリッジＢが装置本体Ａに装着完了された状態の第１の伝達部材９１と現像ローラギア３０と駆動ギア１０５を長手方向ＡＭで見た図を示している。カートリッジＢは、装置本体Ａに設けられたガイドレールにより矢印ＡＬの方向から挿入される。つまり、矢印ＡＬはカートリッジＢの装着方向を示している。また、カートリッジＢに設けられた現像ローラギア３０は、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の中心を通り、矢印ＡＬに直交する直線Ｌ１よりも装着方向ＡＬで上流側に位置する。

また、第２の伝達部材９２に駆動力を与える駆動ギア１０５は、直線Ｌ１よりも装着方向ＡＬに関して下流側に位置する。既に説明した通り、第２の伝達部材９２の中央部９２ｄ（図１３）は、側板１５に設けられた穴部１５ｋに対し隙間Ｍを持った状態で移動自由に保持される。

現像ローラギア部３０ａと第１ギア部９１ａとが噛み合う箇所を噛合い部ＭＰ１、第２ギア部９２ａと駆動ギア１０５とが噛み合う箇所を噛合い部ＭＰ２とする。カートリッジＢを装着すると、カートリッジＢに設けられる現像ローラギア部３０ａが噛み合い部ＭＰ１での第１ギア部９１ａに当接して斥力方向ＦＤに斥力を与える。これにより、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２は、斥力方向ＦＤに移動する。

ここで、噛み合い部ＭＰ１は直線Ｌ１よりも装着方向ＡＬで上流側に位置するので、斥力方向ＦＤのベクトルは装着方向ＡＬ成分を有するベクトルとなる。そして、駆動ギア１０５は第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の移動方向（斥力方向ＦＤ）で下流側に位置し、噛合い部ＭＰ２は直線Ｌ１よりも装着方向ＡＬで下流側に位置する。このため、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２が斥力を受けた際でも、第２ギア部９２ａと駆動ギア１０５とが噛み合った状態を維持することができ、モータ１０４からの駆動力を第２ギア部９２ａへ確実に伝えることができる。

（開閉扉１３の閉動作）
次に、カートリッジＢを装置本体Ａに装着した後に開閉扉１３を閉じて、カートリッジＢが所定位置に位置決めされた状態を説明する。図１４（ａ）は装置本体Ａの駆動側のカートリッジＢを装置本体Ａに装着する構成を示す図、図１４（ｂ）は装置本体Ａの非駆動側のカートリッジＢを装置本体Ａに装着する構成を示す図である。図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、開閉扉１３が開いており、カートリッジＢが位置決め部に当接する前を示す。

図１７（ａ）は装置本体Ａの駆動側のカートリッジＢの装置本体Ａに対するドラム６２の回転軸線に垂直な方向の位置決め構成を示すドラム６２の回転軸線に垂直な断面図である。図１７（ｂ）は装置本体Ａの非駆動側のカートリッジＢの装置本体Ａに対するドラム６２の回転軸線に垂直な方向の位置決め構成を示すドラム６２の回転軸線に垂直な断面図である。図１７（ａ）、図１７（ｂ）は、開閉扉１３が閉じておりカートリッジＢが位置決め部に当接した状態を示している。

側板１５は、位置決め部としての第２位置決め部１５ａと第１位置決め部１５ｂと回転止め部１５ｃとを有しており、側板１６は、位置決め部１６ａと回転止め部１６ｃを有している。カートリッジＢは、駆動側端部に第２被位置決め部７３ｄと第１被位置決め部７３ｆとを有している。

また、カートリッジ押圧部材１、２は、長手方向に関して開閉扉１３の両端に回動可能に取り付けられている。カートリッジ押圧バネ１９は、それぞれ装置本体Ａに設けられた前板１８の長手方向に関して両端に取り付けられている。カートリッジＢは、付勢力受け部としての被押圧部７３ｅ、７１ｏをカートリッジ押圧部材１、２に対向する位置に有している。

開閉扉１３を閉じることにより、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、カートリッジＢの被押圧部７３ｅ、７１ｏが、装置本体Ａのカートリッジ押圧バネ１９によって付勢されたカートリッジ押圧部材１、２によって押圧される。これにより、駆動側において、カートリッジＢの第２被位置決め部７３ｄと第１被位置決め部７３ｆと回転止め部７３ｃとが、それぞれ装置本体Ａの第２位置決め部１５ａと第１位置決め部１５ｂと回転止め部１５ｃとに当接することで位置決めされる。

また、非駆動側において、カートリッジＢの被位置決め部７１ｄと被回転止め部７１ｇとがそれぞれ装置本体Ａの位置決め部１６ａと回転止め部１６ｃとに当接することで位置決めされる。

図１８は開閉扉１３が閉じた状態の円筒カム８６のリンク構成を説明するためのドラム６２の回転軸線に垂直な断面図、図１９は駆動力伝達部材の移動を説明するためのドラム６２の回転軸線に平行な断面図である。図１９に示すように、カートリッジＢの駆動側ドラムフランジ６３は，駆動側にカップリング凸部６３ｂと、カップリング凸部６３ｂの先端に先端部６３ｂ１とを有する。

開閉扉１３を閉じることにより、リンク部材８５を介して、円筒カム８６は、図１１で示した斜面部８６ａ、８６ｂが側板１５の斜面部１５ｄ、１５ｅに沿って回転しながら長手方向ＡＭに関して非駆動側へ移動する。これによって、退避位置にある第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２は、駆動力伝達部材バネ８４によって長手方向ＡＭに関して非駆動側に移動する。

ここで、第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａと、カートリッジＢの現像ローラギア３０は既に噛み合っている。第１ギア部９１ａと現像ローラギア３０はそれぞれハス歯ギアであるため、それぞれのギアの遊び分だけ移動した後はそれ以上回転方向には移動しない。

図１９に示す状態では、カップリング凹部９２ｃとカップリング凸部６３ｂとの三角形状の位相が合っていない。このため、第２の伝達部材９２の先端部９２ｃ１がカップリング凸部６３ｂの先端部６３ｂ１に突き当たることで、第２の伝達部材９２の長手方向ＡＭの移動が止まっている。

（駆動開始時の第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の動き）
次に、図１９、図２２を用いて、カートリッジＢを装置本体Ａに装着した後に、開閉扉１３を閉じて、駆動源が動き始めてからの、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の動作の様子について説明する。先ず、駆動源が動き始める前の状態を図１９に示すが、カップリング凸部６３ｂとカップリング凹部９２ｃ２が結合していない（位相が合っていない）状態である。かつ、図２２（ａ）に示すように、第２の伝達部材９２の駆動力伝達部９２ｂは、回転方向で下流側にある係合可能な被駆動力伝達部９１ｂと係合(当接、接触)していない状態である。

続いて、駆動源が動き始めると、第２の伝達部材９２の第２ギア部９２ａは、駆動ギア１０５から駆動力を伝達され、第２の伝達部材９２が回転を始める。このとき、ねじりコイルバネ９３の付勢力は十分弱く、第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａを介して現像ローラが駆動されることはない。このため、第１の伝達部材９１は回転せずに、ねじりコイルバネ９３はチャージされる。

第２の伝達部材９２が角度θ回転すると、図２２（ｃ）のように、第２の伝達部材９２の駆動力伝達部９２ｂと、第１の伝達部材９１の被駆動力伝達部９１ｂが係合（当接）する。そして、第２の伝達部材９２が第１の伝達部材９１に駆動力を伝達し始め、第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａが現像ローラギア３０ａに駆動力を伝達し始める。

ここで、現像ローラ３２を駆動するために必要なトルクは大きく、第１ギア部９１ａが現像ローラギア３０ａに駆動力を伝達している状態だと、第１ギア部９１ａが受ける反力が大きくなる。そして、第１駆動力伝達部材９１と第２駆動力伝達部材９２の姿勢が安定しないため、カップリングが安定的に係合することができない。そこで、図２２（ａ）の回転ガタθを十分大きくしておくと、図２２（ａ）の状態から図２２（ｃ）の状態に至る途中で、カップリング凹部９２ｃとカップリング凸部６３ｂとが結合する。

すなわち、カップリングの結合が、現像ローラ３２を駆動し始める前に行われるため、カップリングが安定的に係合することができる。なお、カップリングは係合できる位相と係合できない位相とを備えており、この係合できる位相から次に係合できる位相までの最大の角度よりも、回転ガタθの方が大きい関係となっている。

（第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２が受ける推力）
次に、図６、図７、図２０を用いて、第２の伝達部材９２を第１の軸線の方向で所定位置へ位置決める力として機能する、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２が受ける長手方向の推力について説明する。図２０は、第２の伝達部材９２とカートリッジＢとの係合を説明するためのドラム６２の回転軸線を含む断面図である。

図６（ｂ）に示すように、ドラム軸受７３は凹底面７３ｉを有する。また、図６（ａ）に示すように、第２の伝達部材９２はカップリング凹部９２ｃの底に位置決めとしての底部９２ｃ２を有する。

ここで、図６（ａ）に示すカップリング凹部９２ｃ、第１ギア部９１ａ、第２ギア部９２ａの捩れ方向について説明する。なお、長手方向ＡＭに平行な方向であって非駆動側から駆動側へ向かう方向を＋Ｚ方向（所定方向）とする。また、＋Ｚ方向で見たときの反時計方向をＮ、モータ１０４によって第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２が駆動された際の回転方向をＲ（反時計方向Ｎの反対方向）とする。

第２の伝達部材９２のカップリング凹部９２ｃは、図６（ａ）に示すように、断面が三角形状の捩れた三角柱形状の穴である。そして、捩れた三角柱形状の穴の側面が駆動力伝達面９２ｃ３である。カップリング凹部９２ｃの駆動力伝達面９２ｃ３は、＋Ｚ方向で見たとき、＋Ｚ方向で下流側から上流側にかけて回転方向Ｒと同方向にねじれた形状である。第２の伝達部材９２を＋Ｚ方向で見たときとは、第２の伝達部材９２を装置本体Ａの装着されたカートリッジＢのカップリング凸部６３ｂ側（カートリッジカップリング側）から見たときという意味である。

第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａはハス歯ギアであり、そのハス歯は＋Ｚ方向で見たとき、＋Ｚ方向で下流側から上流側にかけて回転方向Ｒと同じ方向にねじれた形状である。つまり、第１ギア部９１ａのハス歯は駆動力伝達面９２ｃ３と同一方向に捩じれていることになる。第２の伝達部材９２の第２ギア部９２ａはハス歯ギアであり、そのハス歯は＋Ｚ方向で見たとき、＋Ｚ方向で下流側から上流側にかけて回転方向Ｒと逆方向にねじれた形状である。

駆動源であるモータ１０４からの駆動力を第２の伝達部材９２の第２ギア部９２ａに伝える駆動ギア１０５は、ハス歯ギアであり、そのハス歯は第２ギア部９２ａのハス歯とは逆方向にねじれた形状である。なお、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の回転中心を中心とする半径方向に関して、駆動力伝達面９２ｃ３の最大半径よりも第１ギア部９１ａのピッチ円半径の方が大きい関係となっている。

次に、図６（ｂ）で、カップリング凸部６３ｂとギア部３０ａの捩れ方向について説明する。なお、長手方向ＡＭに平行な方向であって駆動側から非駆動側へ向かう方向を−Ｚ方向とする。また、−Ｚ方向で見たときの時計方向を、第１の軸線に関してＯ、第２の軸線に関してＰとする。

図６（ｂ）に示すように、駆動側ドラムフランジ６３のカップリング凸部６３ｂは断面が三角形状の捩れた三角柱状の凸形状であり、−Ｚ方向で見たとき、−Ｚ方向で上流側から下流側にかけて時計方向Ｏにねじれた形状である。現像ローラギア３０のギア部３０ａはハス歯ギアであり、そのハス歯は−Ｚ方向で見たとき、−Ｚ方向で上流側から下流側にかけて時計方向Ｐにねじれた形状である。

駆動ギア１０５がモータ１０４によって回転方向Ｒに回転すると、図７に示すように、第２の伝達部材９２の第２ギア部９２ａと駆動ギア１０５との噛み合い力のうち−Ｚ方向の推力ＦＢを受けて第２の伝達部材９２は−Ｚ方向に移動しようとする。また、第１の伝達部材９１の第１ギア部９１ａと現像ローラギア３０のギア部３０ａとの噛み合い力のうち−Ｚ方向の推力ＦＡを受けて、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２は−Ｚ方向に移動しようとする。

そして、図１９、図２０に示すように、カップリング凹部９２ｃとカップリング凸部６３ｂとの三角形状の位相が合ったとき、第２の伝達部材９２が非駆動側へ移動してカップリング凸部６３ｂとカップリング凹部９２ｃが係合する。更に、第２の伝達部材９２は、非駆動側へ移動することで、第２の伝達部材９２の先端部９２ｃ１がドラム軸受７３の凹底面７３ｉ（図６（ｂ））に当接し、長手方向ＡＭに関して位置決めされる。このとき、第２の伝達部材９２は係合位置にあると言える。

一方、カップリング凹部９２ｃとカップリング凸部６３ｂとのねじれによって、第２の伝達部材９２は−Ｚ方向の推力ＦＣを受ける。つまり、第２の伝達部材９２は、図７の推力ＦＡ、ＦＢ、ＦＣのそれぞれから、長手方向ＡＭに関して一方側（非駆動側）に移動するような力を受ける。また推力ＦＣの反力によって、ドラム６２は、カップリング凸部６３ｂの先端部６３ｂ１がカップリング凹部９２ｃの底部９２ｃ２に当接して位置決めされる。

また、カップリング凹部９２ｃとカップリング凸部６３ｂが三個所で接することで作用する調芯効果により、第２の伝達部材９２の駆動側ドラムフランジ６３（図３（ａ））に対する回転軸が決定する。ここで、既に説明した側板１５の穴部１５ｋと駆動力伝達部材中央部９２ｄの隙間Ｍ（図１３）は、回転軸が決定した第２の伝達部材９２に干渉しない量の隙間量を有している。

このため、その回転動作に影響を与えることなく、装置本体Ａにおける第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２は、精度良くカートリッジＢにおける現像ローラギア３０ａおよび駆動側ドラムフランジ６３に駆動を伝達する。

以上説明したように、駆動中に第２の伝達部材９２に働く推力ＦＡ、ＦＢ、ＦＣは長手方向ＡＭで同じ方向：−Ｚ方向）に作用する。これにより、第２の伝達部材９２は所定の長手方向位置決め部（本実施形態では側板１５に対し長手方向ＡＭで位置が決まったカートリッジＢの凹底面７３ｉ（図６（ｂ）））に当接して、長手方向ＡＭに関する位置が決まる。つまり、全ての推力ＦＡ、ＦＢ、ＦＣが第２の伝達部材９２を所定の位置決め部へ長手方向で突き当てる力として機能する。このため、第２の伝達部材９２を安定的に所定の位置決め部へ突き当てることができる。

その結果、第２の伝達部材９２を長手方向ＡＭに関して非駆動側に付勢する駆動力伝達部材バネ８４のバネ力を非常に小さく設定でき、開閉扉１３の操作力を小さくすることができる。すなわち、駆動力伝達部材バネ８４のバネ力は、推力ＦＡ、ＦＢ、ＦＣの発生しない非駆動中に、第２の伝達部材９２を退避させるために突き当て面９２ｆを円筒カム８６の一端部８６ｃに当接させるのに必要な力を発生させられれば良い。

なお、本実施形態では、第２の伝達部材９２が突き当たる所定の位置決め部は、図６（ｂ）に示すように側板１５に対し位置決めされたカートリッジＢのドラム軸受７３の凹底面７３ｉとした。しかし、第２の伝達部材９２が突き当たる所定の位置決め部は、これに限られない。例えば、側板１５に第１の伝達部材９１か第２の伝達部材９２が突き当たる所定の位置決め部を設けても良い。

こうすることにより、第２の伝達部材９２、カートリッジＢが備えるカップリング凸部６３ｂ及び現像ローラギア３０のギア部３０ａとの長手方向ＡＭの位置精度が良くなる。

ここで、第２の伝達部材９２の長手方向ＡＭの退避量は、なるべく小さくした方が、装置本体Ａを長手方向ＡＭに関して小型化することができる。一方で、この退避量は、カートリッジＢを装置本体Ａから取り外す際にカップリング凸部６３ｂがカップリング凹部９２ｃと干渉しないよう最低限必要な量が決まっている。従って、第２の伝達部材９２とカップリング凸部６３ｂとの位置精度が良くなることで、第２の伝達部材９２の退避量を最低限必要な退避量を確保した上で極力小さく設定することが可能となり、装置本体Ａの長手方向ＡＭでの小型化をすることができる。

また、第２の伝達部材９２の退避量を極力小さくすることで、現像ローラギア３０のギア部３０ａの長手方向ＡＭの幅も極力小さくすることができる。

なお、本実施形態では、第２の伝達部材９２を駆動側に移動させる力として、現像ローラギアの噛み合い力を挙げたが、現像ローラ３２や第２搬送部材４３など負荷のある部材を駆動するアイドラギアであっても同様にアシストすることが可能である。 本実施形態において、カートリッジＢを装置本体Ａに装着したときの第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２の動作を要約すれば以下の通りである。先ず、第１の状態において、第１のギアとしての現像ローラギア部３０ａと第２のギアとしての第１ギア部９１ａが噛合い、かつ第１の結合部としてのカップリング凸部６３ｂと、第２の結合部としてのカップリング凹部９２ｃ２が結合していない。

かつ、第１の状態において、第１の係合部としての被駆動力伝達部９１ｂと第２の係合部としての駆動力伝達部９２ｂが係合していない。そして、駆動源１０４を駆動したとき、第１の伝達部材９１が回転せず第２の伝達部材９２が回転する。

そして、カートリッジを装置本体に装着した第２の状態において、第１の係合部としての被駆動力伝達部９１ｂと第２の係合部としての駆動力伝達部９２ｂが係合し、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２が一体的に回転する。

そして、第１の状態から第２の状態に至る間の状態として、第１の伝達部材９１が回転せず第２の伝達部材９２が回転している間に、第１の結合部と第２の結合部が結合しドラム６２が回転する。

《第２の実施形態》
第１の実施形態では、カートリッジＢの現像ローラ３２に駆動力を伝える第１の伝達部材９１と、ドラム６２に駆動力を伝える第２の伝達部材９２との間に、回転ガタを持たせることで、カップリングを安定的に係合することができた。本実施形態では、現像ローラ３２に駆動力を伝える部材と、ドラム６２に駆動力を伝える部材との間に、長手方向ＡＭにガタを持たせることで、カップリングを安定的に係合する。本実施形態における作用は、基本的に第１の実施形態における作用と同様である。

（駆動力伝達部材）
第１実施形態では、第１の伝達部材９１と第２の伝達部材９２によってカートリッジＢに駆動を伝達していた。本実施形態では、図２３に示すような、第１駆動力伝達部材（第１の伝達部材）９６と第２駆動力伝達部材（第２の伝達部材）９７によって、カートリッジＢに駆動を伝達する。

第１の伝達部材９６は、第１の伝達部材９１と同様の位置に、カートリッジＢの現像ローラギア部３０ａに駆動力を伝える第１ギア部９６ａを備える。第２の伝達部材９７は、第２の伝達部材９２と同様の位置に、駆動ギア１０５から駆動力を受け取る第２ギア部９７ａと、カートリッジＢのドラム６２に駆動力を伝えるカップリング凹部９７ｃとを備える。

第１の伝達部材９６は、第２の伝達部材９７に軸支されており、第２の伝達部材９７から駆動力を伝達されて、同様の回転軸を中心に回転する。第１の伝達部材９６と第２の伝達部材９７にはそれぞれ、被駆動力伝達部９６ｂと駆動力伝達部９７ｂが設けられており、ラチェットが係合した場合のみ、第１の伝達部材９６が第２の伝達部材９７より駆動力を伝達される。第１の伝達部材９６と第２の伝達部材９７の間には圧縮バネ９８が備えられ、第１の伝達部材９６を常に非駆動側に付勢している。

本実施形態では、側板１５に、図２４に示すような被付き当て面１５ｉが設けられており、圧縮バネ９８によって、第１の伝達部材９６の付き当て面９６ｃが常に被付き当て面１５ｉに当接するようになっている。このため、第１の伝達部材９６は、長手方向ＡＭに関して常に定位置にある。

これによって、第１ギア部９６ａと現像ローラギア部３０ａが噛み合いながら、第１ギア部９６ａが駆動側に移動する動作が無くなるために、噛み合いが保障し易いという効果がある。圧縮バネ９８は駆動力伝達部材バネ８４よりも十分弱いものとし、カップリング係合の際に、駆動力伝達部材バネ８４が第２の伝達部材９７を被駆動側に付勢する動作に支障はないものとする。

ここで、開閉扉１３が開いているときには、第１の実施形態の第２の伝達部材９２と同様に、第２の伝達部材９７は長手方向ＡＭに関して駆動側に移動するが、第１の伝達部材９６は長手方向ＡＭに関して固定されている。このため、図２４に示すような状態になり、第１の伝達部材９６と第２の伝達部材９７は長手方向ＡＭに関して互いに離間し、ラチェットは係合しない状態になる。

カートリッジＢを本体に挿入する過程で、現像ローラギア部３０ａが駆動力伝達部材を通じて駆動の上流を回そうとしてしまうために、カートリッジＢの挿入時の抵抗が大きいという問題が一般にある。しかし、本実施形態においては、第１の伝達部材９６は、開閉扉１３が開いているときには自由に回転できる部材であるため、抵抗なくカートリッジＢを挿入できるという効果がある。

（駆動開始時の第１の伝達部材９６と第２の伝達部材９７の動き）
次に、図２４、図２５を用いて、カートリッジＢを装置本体Ａに装着して開閉扉１３を閉じて、駆動源が動き始めてからの、駆動力伝達部材９６の動作の様子について説明する。先ず駆動源が動き始める前の状態では、図２４に示すように、カップリングが係合していない。このとき被駆動力伝達部９６ｂと駆動力伝達部９７ｂのラチェットは係合しておらず、第１の伝達部材９６は第２の伝達部材９７より駆動力を伝達されない（第１の状態）。

続いて駆動源が動き始めると、図２５のように、カップリングが係合し、第２の伝達部材９７が長手方向ＡＭに関して非駆動側に移動する。これによって被駆動力伝達部９６ｂと駆動力伝達部９７ｂのラチェットが係合し、第１の伝達部材９６が第２の伝達部材９７より駆動力を伝達される状態（第２の状態）になる。第１の実施形態と同様に、カップリングの係合が、現像ローラ３２を駆動し始める前に行われるため、カップリングを安定的に係合することができるという効果がある。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、カートリッジを装置本体から離脱させた第３の状態において、第１の係合部と第２の係合部がしない初期状態に戻す部材として付勢部材を用いたが、本発明はこれに限られない。例えば、開閉扉の開状態に連動させて、第１の係合部と第２の係合部がしない初期状態に戻す構成を採っても良い。

（変形例２）
また、上述した実施形態では、ドラムと装置本体とを結合するためのカップリングを構成する部材として、カートリッジにカップリング凸部６３ｂと装置本体にカップリング凹部９２ｃ２を設けたが、凹凸を逆の関係にしても良い。すなわち、カップリングに関し、カートリッジに凹部、装置本体に凸部を備えるようにしても良い。

３０ａ・・現像ローラギア部、３２・・現像ローラ、６２・・感光ドラム、６３ｂ・・カップリング凸部、９１・・第１駆動力伝達部材（第１の伝達部材）、９１ａ・・第１ギア部、９１ｂ・・被駆動力伝達部、９２・・第２駆動力伝達部材（第２の伝達部材）、９２ｂ・・駆動力伝達部、９２ｃ２・・カップリング凹部，９３・・ねじりコイルバネ、９６・・第１駆動力伝達部材（第１の伝達部材）、９６ｂ…被駆動力伝達部、９７・・第２駆動力伝達部材（第２の伝達部材）、９７ｂ・・駆動力伝達部、１０４・・モータ

Claims (18)

1. 装置本体に対しカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
   前記カートリッジは、
   第１の軸線の周りに回転可能な第１の回転部材と、
   第２の軸線の周りに回転可能な第２の回転部材と、
   前記第１の回転部材と前記装置本体とを結合するためのカップリングを構成する第１の結合部と、
   前記第２の回転部材を駆動させるための第１のギアと、
   を有し、
   前記装置本体は、
   駆動源と、
   前記第１のギアと噛合う第２のギアと、第１の係合部と、を備え、駆動力を伝達する第１の伝達部材と、
   前記第１の結合部と共に前記カップリングを構成する第２の結合部と、前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部と、を備え、前記第１の伝達部材と同軸に設けられ、前記第１の伝達部材に対し相対的に回転可能であって、駆動力を伝達する第２の伝達部材と、
   を有し、
   前記カートリッジを前記装置本体に装着した第１の状態において、前記第１のギアと前記第２のギアが噛合い、かつ前記第１の結合部と前記第２の結合部が結合しておらず、かつ前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合していない場合、前記第１の状態から前記駆動源を駆動すると、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合するまで前記第１の伝達部材が回転することなく前記第２の伝達部材が回転し、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合した後、前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材が一体的に回転する第２状態となり、
   前記第１の状態から前記第２の状態に至る間に、前記第１の結合部と前記第２の結合部が結合することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の係合部と前記第２の係合部は、前記第１の軸線に対する周方向において前記第１の状態から前記第２の状態の間で遊びがあり、
   前記第１の状態において、前記第１の係合部と前記第２の係合部とが前記第１の軸線に対する周方向に離間し、
   前記第２の状態において、前記第１の係合部と前記第２の係合部とが前記第１の軸線に対する周方向に当接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材の間に付勢部材を有し、
   前記カートリッジを前記装置本体から離脱させた第３の状態において、前記付勢部材によって前記第１の係合部と前記第２の係合部とが係合しない状態に戻されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の係合部と前記第２の係合部は、前記第１の軸線の方向において前記第１の状態から前記第２の状態の間で遊びがあり、
   前記第１の状態において、前記第１の係合部と前記第２の係合部とが前記第１の軸線の方向に離間し、
   前記第２の状態において、前記第１の係合部と前記第２の係合部とが前記第１の軸線の方向に当接することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材の間に付勢部材を有し、
   前記カートリッジを前記装置本体から離脱させた第３の状態において、前記付勢部材によって前記第１の係合部と前記第２の係合部とが係合しない状態に戻されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記装置本体は前記カートリッジを着脱させるための開閉扉を有し、
   前記開閉扉の開動作に連動して前記第１の係合部と前記第２の係合部とが係合しない状態に戻されることを特徴とする請求項３または５に記載の画像形成装置。
7. 前記装置本体は前記カートリッジを着脱させるための開閉扉を有し、
   前記開閉扉の開動作に連動して，前記第２の伝達部材は前記第１の軸線に沿った方向で前記第１の回転部材の位置から離れる方向に移動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第２のギアと前記第２の結合部は同軸に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記第１の結合部と前記第２の結合部とが、結合できる位相と結合できない位相とを備え、
   前記第１の状態から前記第２の状態となるまでに前記第２の伝達部材の前記第１の伝達部材に対する相対的に回転可能な角度を第１の角度とし、
   前記結合できる位相から次に結合できる位相までの角度を第２の角度とするとき、
   前記第１の角度は前記第２の角度より大きいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記第１の結合部は、前記第１の軸線に直交する断面が三角形状の凸部または凹部であり、かつ前記第２の結合部は、前記第１の結合部とは凹凸が逆で前記第１の軸線に直交する断面が三角形状の凹部または凸部であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記開閉扉の開動作に連動して前記第１の伝達部材が前記第１の軸線の方向に移動しても、前記第１のギアと前記第２のギアは噛合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。
12. 前記駆動源からの駆動力を伝達する駆動ギアと、前記第２の伝達部材に設けられ、前記駆動ギアと噛合い前記第２のギアと同軸に設けられる第３のギアと、を有し、
    前記第１の軸線に直交する断面において、
    前記第１のギアと前記第２のギアとの噛合い部は、前記第２の伝達部材の回転中心を通り前記カートリッジの前記装置本体への装着方向に直交する直線よりも上流側に配置され、
    前記駆動ギアと前記第３のギアとの噛合い部は、前記直線よりも下流側に配置されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記第１の結合部は前記第１の回転部材の前記第１の軸線の方向における一端部に設けられることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記第１のギアは前記第２の回転部材の前記第２の軸線の方向における一端部に設けられることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記駆動源からの駆動力を伝達する駆動ギアと、前記第２の伝達部材に設けられ、前記駆動ギアと噛合い前記第２のギアと同軸に設けられる第３のギアと、を有し、
    前記第１の軸線の方向において、前記第１の結合部と前記第２の結合部が結合される第１の位置と、前記第１のギアと前記第２のギアが噛合う第２の位置と、前記第３のギアと前記駆動ギアが噛合う第３の位置と、が順に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記第１の軸線に直交する断面で、前記第１の軸線からの半径方向において、
    前記第２のギアの最大半径は、前記第２の係合部における最大半径より大きいことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記第２の伝達部材は、前記駆動源から駆動力を伝達されて回転することで、前記第１の軸線の方向で前記第１の回転部材の位置に近づくように移動して当接する位置決め部を備えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 装置本体に対しカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
    前記カートリッジは、
    第１の軸線の周りに回転可能な第１の回転部材と、
    第２の軸線の周りに回転可能な第２の回転部材と、
    前記第１の回転部材と前記装置本体とを結合するためのカップリングを構成する第１の結合部と、
    前記第２の回転部材を駆動させるための第１のギアと、
    を有し、
    前記装置本体は、
    駆動源と、
    前記第１のギアと噛合う第２のギアと、前記第１の回転部材および前記第２の回転部材を一体回転するための第１の係合部と、を備え、駆動力を伝達する第１の伝達部材と、
    前記第１の結合部と共に前記カップリングを構成する第２の結合部と、前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部と、を備え、前記第１の伝達部材と同軸に設けられ、前記第１の伝達部材に対し相対的に回転可能であって、駆動力を伝達する第２の伝達部材と、
    前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材の間に設けられる付勢部材と、
    を有し、
    前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合する前に、前記第１の伝達部材が回転しない状態で前記第２の伝達部材が回転し、前記第１の結合部と前記第２の結合部が結合されるように、前記第１の係合部と前記第２の係合部に隙間が設けられていることを特徴とする画像形成装置。