JP6914620B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジを装着した状態で記録材に電子写真方式で画像形成を行う電子写真画像形成装置に関する。

電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう。）では、像担持体としての一般にドラム型とされる電子写真感光体、即ち、感光体ドラムを一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体ドラムを選択的に露光することによって、感光体ドラム上に静電潜像（静電像）を形成する。次いで、感光体ドラム上に形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーでトナー像として現像する。そして、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。

このような画像形成装置は、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、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カートリッジとしたものが実用化されている。

特許文献１には、画像形成装置本体から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。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、バネによって駆動伝達部材が押圧されてカートリッジ側に移動し、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。

一方で、プロセスカートリッジ内には駆動源を持たず、画像形成装置本体から駆動を伝達しなければならないため、何らかの駆動伝達手段を設置する必要があった。また、プロセスカートリッジを着脱する際に、駆動伝達部に接触し感光ドラムや、帯電・現像ローラ等が回転してしまうと、摺擦痕が付くなどして画像不良を起こしてしまうことがあった。

そのような問題を防ぐ駆動伝達手段として、特許文献１のようにプロセスカートリッジの感光ドラムと画像形成装置の駆動伝達部に角柱カップリングを用いているものがある。これはプロセスカートリッジを出し入れするドアの開閉により本体側のカップリングがプロセスカートリッジの挿入軌跡から退避し、ドアを閉じると退避していた本体側のカップリングが、プロセスカートリッジ側のカップリングと接合し、駆動伝達をする方法が知られている

特開平８−３２８４４９号公報

ここで、カートリッジが感光ドラムと現像ローラのような複数の被駆動体及びこれらに駆動力を伝達する複数の被係合部とを有し、装置本体の複数の係合部をカートリッジの複数の被係合部にそれぞれ係合させて各被駆動体を駆動する場合について説明する。このような構成では、複数の係合部のうちの一部が複数の係合部のうちの一部と先に係合する場合に、この係合を行うために複数の被駆動体のうちの一部の被駆動体のみが回転する場合がある。複数の被駆動体のうちの一部の被駆動体のみが回転すると、例えば感光ドラム上やその他の部分にトナーが漏れてしまったり、一部の被駆動体が他の被駆動体と摺擦したりすることで、複数の被駆動体が傷んでしまい、それが画像不良等の要因となる虞がある。

そこで本発明は、複数の係合部のうちの一部が複数の係合部のうちの一部と先に係合する場合に、複数の被駆動体のうちの一部の被駆動体のみが回転してしまうことを抑制することを目的とする。

本発明の第１の側面は、第１被駆動体と、第２被駆動体と、前記第１被駆動体を回転させるための駆動力を受ける第１被係合部と、前記第２被駆動体を回転させるための駆動力を受ける第２被係合部と、を備えるカートリッジと、前記カートリッジが着脱可能な装置本体と、を備える画像形成装置において、前記装置本体は、モータと、前記モータからの駆動力を受けて回転軸線を中心に回転可能な駆動伝達部材と、を含む本体駆動部を有し、前記駆動伝達部材は、前記第１被係合部と係合して前記第１被駆動体を回転させる第１係合部と、前記第２被係合部と係合して前記第２被駆動体を回転させる第２係合部と、を備え、前記回転軸線を中心に前記第１係合部と前記第２係合部が一体的に回転するように構成され、前記第１被係合部と前記第１係合部とが係合していない状態で、前記カートリッジの前記第２被係合部と、前記駆動伝達部材の前記第２係合部と、が当接した時に、前記第２被係合部を回転させるために必要なトルクは、前記第２係合部を回転させるために必要なトルクよりも大きくなるように構成され、前記カートリッジが前記装置本体に装着されるときに、前記第１被係合部と前記第１係合部とが係合する前に、前記カートリッジの前記第２被係合部と、前記駆動伝達部材の前記第２係合部と、が当接することによって、前記駆動伝達部材が回転させられ、前記駆動伝達部材の回転によって前記モータが回転させられるように前記本体駆動部が構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の係合部のうちの一部が複数の係合部のうちの一部と先に係合する場合に、複数の被駆動体のうちの一部の被駆動体のみが回転してしまうことを抑制することができる。

画像形成装置の概略断面図 カートリッジの概略断面図 （ａ）カートリッジを駆動側から見た概略斜視図、（ｂ）カートリッジを非駆動側から見た概略斜視図、（ｃ）カートリッジを感光ドラム側から見た概略斜視図 画像形成装置の概略斜視図 （ａ）円筒カムの斜視図、（ｂ）駆動側側板の円筒カム取り付け部付近の斜視図、（ｃ）円筒カムが取り付けられた駆動側側板の斜視図、（ｄ）円筒カムが取り付けられた駆動側側板の斜視図、（ｅ）図５（ｃ）のＭ−Ｍ断面図、（ｆ）図５（ｄ）のＭ−Ｍ断面図 （ａ）ドア開時の画像形成装置の概略断面図、（ｂ）ドア閉時の画像形成装置の概略断面図 駆動力伝達部材の概略断面図 （ａ）カートリッジが装着された状態の画像形成装置の駆動伝達部材付近の断面図、（ｂ）カートリッジが装着された状態の画像形成装置の駆動伝達部材付近の断面図 カートリッジが装着された装置本体の部分断面図 （ａ）カートリッジ挿入時にギアが噛み合う過程を示す図、（ｂ）カートリッジ挿入時にギアが噛み合う過程を示す図、（ｃ）カートリッジ挿入時にギアが噛み合う過程を示す図 （ａ）カートリッジが装着された状態の画像形成装置の駆動伝達部材付近の断面図、（ｂ）カートリッジが装着された状態の画像形成装置の駆動伝達部材付近の断面図 （ａ）駆動伝達部材の斜視図、（ｂ）現像ローラの斜視図 第２ギア部とギアとの関係を示す図

［第１実施形態］
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の感光ドラムＣ２１の回転軸線の方向に直交する概略断面図を示す。電子写真画像形成装置（以下、装置本体）１は、プロセスカートリッジＣ（以下、カートリッジ）を取り外し可能に装着し、電子写真方式で画像形成を行うレーザビームプリンタである。以降において、装置本体１にカートリッジＣが装着された状態における感光ドラムＣ２１の回転軸線の方向を長手方向とする。装置本体１は、装置本体１に装着されカートリッジＣの像担持体としての感光ドラムＣ２１に潜像を形成するための露光装置９（レーザスキャナユニット）を備える。装置本体１のカートリッジＣの装着空間の下側部分には、画像形成対象となる記録媒体Ｓ（以下、シートと記載する）を収納した給紙トレイ２が配置されている。更に、装置本体１には、シートＳの搬送方向に沿って、ピックアップローラ３、搬送ローラ対４、転写部５、定着手段６、排紙ローラ対７、排紙トレイ８等が順次配置されている。

＜画像形成プロセス＞
図１、図２を用いて画像形成プロセスの概略を説明する。図２は、図１の概略断面図からカートリッジＣのみを抽出して描いたカートリッジＣの概略断面図である。

感光ドラムＣ２１が所定の周速度で装置本体１の駆動源により回転駆動される。感光ドラムＣ２１に接触し、従動回転する帯電ローラＣ２４にバイアス電圧が印加され、感光ドラムＣ２１の外周面を均一に帯電させる。帯電した感光ドラムＣ２１表面に対し、レーザスキャナ９からの画像に応じたレーザ光９ａを走査露光することで、感光ドラムＣ２１の外周面に静電潜像が形成する。

現像ユニットＣ１において、トナー室Ｃ１５内のトナーＴは装置本体１からの駆動力により稼働するトナー搬送部材Ｃ１７によって、撹拌、搬送され、トナー供給室Ｃ１６へと送られる。トナーＴは、現像ローラＣ１１内部のマグネットローラＣ１１ａの磁力により、現像ローラＣ１１の表面に担持される。装置本体１からの駆動で回転する現像ローラＣ１１上のトナーＴは、現像ブレードＣ１３により、摩擦帯電されつつ、現像ローラＣ１１表面上の層厚が規制される。そして、現像ローラＣ１１上のトナーＴは回転する感光ドラムＣ２１上の静電潜像に応じて、感光ドラムＣ２１へ現像され、トナー像として可視像化される。

トナー像形成のタイミングに合わせて、ピックアップローラ３、搬送ローラ対４により、給紙トレイ２上に積載されたシートＳが搬送される。シートＳが感光ドラムＣ２１と転写ローラ５ａの転写部５まで搬送されと、転写部５において、感光ドラムＣ２１上のトナー像はシートＳへ転写される。トナー像が転写されたシートＳはさらに定着手段６へ搬送される。定着手段６の加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂのニップをシートＳが通過し、ニップ部でシートが加熱・加圧されることでトナー像がシートＳに定着される。トナー像が定着されたシートＳは排紙ローラ７により搬送され、排紙トレイ８に排紙・積載される。

＜プロセスカートリッジ＞
カートリッジＣの構成を図２、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）は、カートリッジＣを駆動側から見た概略斜視図、図３（ｂ）は、カートリッジを非駆動側から見た概略斜視図、カートリッジＣを感光ドラム側から見た概略斜視図である。

カートリッジＣは、クリーニングユニットＣ２と、現像ユニットＣ１に大きく分けられる。なお、一般には、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を装置本体１から一体的に着脱可能なユニットとして構成したものである。

クリーニングユニットＣ２は、感光ドラム（第１被駆動体）Ｃ２１と、帯電ローラＣ２４と、クリーニング部材Ｃ２２と、これらを支持するクリーニング枠体Ｃ２３を有する。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、感光ドラムＣ２１は駆動側に画像形成装置本体からの駆動を伝達するカップリング凸部Ｃ２１ａ（第１被係合部）を有する。また、感光ドラムＣ２１は、クリーニング枠体Ｃ２３の駆動側、非駆動側それぞれに設けられた軸受部Ｃ２３ａ、Ｃ２３ｂに回転可能に支持される。

クリーニングユニットＣ２において、帯電ローラＣ２４、クリーニング部材Ｃ２２は、それぞれ感光ドラムＣ２１の外周面に接触して配置される。クリーニング部材Ｃ２２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である。
ゴムブレードは、その先端部が感光ドラムＣ２１の回転方向の上流側を向くように感光ドラムＣ２１に当接している。クリーニング部材Ｃ２２によって感光ドラムＣ２１の表面から除去された廃トナーは、クリーニング枠体Ｃ２３とクリーニング部材Ｃ２２によって形成された廃トナー室Ｃ２５に溜められる。クリーニング枠体Ｃ２３から廃トナーＴが漏れることを防止するためのスクイシートＣ２６が、感光ドラムＣ２１に当接するようにクリーニング枠体Ｃ２３の縁部に設けられている。

帯電ローラＣ２４は、クリーニング枠体Ｃ２３の長手方向の両端部において、帯電ローラ軸受Ｃ２４ａを介し、クリーニングユニットＣ２に回転可能に取り付けられている。帯電ローラＣ２４は、帯電ローラ軸受Ｃ２４ａが図示しない付勢部材により感光ドラムＣ２１に向けて加圧されることで感光ドラムＣ２１に圧接されている。帯電ローラＣ２４は、感光ドラムＣ２１の回転に従動回転する。

現像ユニットＣ１は、現像ローラ（第２被駆動体）Ｃ１１と、現像ローラを支持する現像容器Ｃ１２と、現像ブレードＣ１３を有する。現像ローラＣ１１は、両端に設けられた軸受部材により回転可能に現像容器Ｃ１２に取り付けられている。図３（ｂ）に示すように、現像ローラＣ１１の駆動側端部には画像形成装置本体１からの駆動を伝達するギア（第２被係合部）Ｃ１１ｂがある。また、現像ローラＣ１１内にはマグネットローラＣ１１ａが設けられている。

現像ユニットＣ１において、現像ローラＣ１１上のトナー層を規制するための現像ブレード１３が配置されている。図３（ｃ）に示すように、現像ローラＣ１１の回転軸線方向に関して両端部には、間隔保持部材Ｃ１１ｃが取り付けられている。間隔保持部材Ｃ１１ｃと感光ドラムＣ２１が当接することで、現像ローラＣ１１は感光ドラムＣ２１と微少隙間をもって位置決め保持される。

画像形成動作中、現像ローラＣ１１は第１駆動伝達部Ｃ２１ａで駆動される感光ドラムＣ２１の駆動列とは別の第２駆動伝達部Ｃ１１ｂ（図３（ｂ））を介した駆動列により駆動される。

現像ユニットＣ１からトナーＴが漏れることを防止するための吹き出し防止シートＣ１４が、現像ローラＣ１１に当接するように底部材の縁部に設けられている。現像容器Ｃ１２のトナー室Ｃ１５には、トナー搬送部材Ｃ１７が設けられている。トナー搬送部材Ｃ１７は、トナー室Ｃ１５に収容されたトナーＴを撹拌すると共に、トナー供給室Ｃ１６へトナーＴを搬送する。

クリーニングユニットＣ２と現像ユニットＣ１は回動可能に連結され、弾性部材（バネ）Ｃ３で付勢されている。このバネＣ３の付勢力により現像ユニットＣ１とクリーニングユニットＣ２は互いに押し付けられ、現像ローラＣ１１の間隔保持部材Ｃ１１ｃを感光ドラムＣ２１に確実に押し付けるよう構成されている。そして、前述のように現像ローラＣ１１の両端部に取り付けられた間隔保持部材Ｃ１１ｂによって、現像ローラＣ１１は感光ドラムＣ２１から所定の間隔をもって保持される。

＜カートリッジＣの着脱のための構成＞
カートリッジＣの装置本体１への着脱について図４〜図７を用いて説明する。図４はドア１３を開いた状態の装置本体１の概略斜視図である。図５（ａ）は円筒カム１４の斜視図、図５（ｂ）は駆動側側板１１の円筒カム１４取り付け部付近の斜視図を示す。図５（ｃ）は円筒カム１４が取り付けられた駆動側側板１１の斜視図、図５（ｄ）は円筒カム１４が取り付けられた駆動側側板１１の斜視図を示す。図５（ｅ）は、図５（ｃ）のＭ−Ｍ断面図、図５（ｆ）は図５（ｄ）のＭ−Ｍ断面図を示す。図６（ａ）は、ドア１３開時の装置本体１の概略断面図、図６（ｂ）は、ドア１３閉時の装置本体１の概略断面図である。図７は、駆動力伝達部材１５の回転軸を通る平面を断面とした断面図である。

装置本体１には左右に駆動列を持つ駆動側側板１１と非駆動側側板１２があり、その間にカートリッジを挿抜するために開閉するドア１３が設けられている。両側板にはカートリッジＣを挿入する際の、ガイドレール１１ａ、１１ｂ（非駆動側側板のガイドレールは不図示）が設けられている。カートリッジＣを装着する際はカートリッジの駆動側被ガイド部Ｃ４ａ、Ｃ４ｂ（図３（ｂ）参照）を駆動側ガイドレール１１ａ、１１ｂと、非駆動側被ガイド部Ｃ４（図３（ａ）参照）を図示しない非駆動側側板のガイドレールにそれぞれに合わせて挿入する。これにより、カートリッジＣを正しい位置に装着することが可能となっている。

図６に示すように、ドア１３には、ドアリンク１３ａが取り付けられ、そのもう一端には円筒カム１４がつながっている。ドア１３の開閉に連動して円筒カム１４が回転するように構成されている。

図５（ｃ）、（Ｅ）に示すように、円筒カム１４は、駆動側側板１１に回転可能でかつ、矢印Ｂ方向に移動可能に取り付けられている。矢印Ｂ方向は、装置本体１に装着されたカートリッジＣの感光ドラム２１の軸線方向に平行な方向である。図５（ａ）に示すように円筒カム１４は斜面部１４ａを有する。また、図５（ｂ）に示すように、駆動側側板１１には円筒カム１４の斜面部１４ａに対向する位置に斜面１１ｂを有する。駆動側側板１１は円筒カム１４をその円筒形状の中心を回転中心として回転可能に支持する。

ドア１３を開閉すると、ドア１３に取り付けられたリンク１３ａにより、リンク１３ａのもう一端に取り付けられた円筒カム１４が回転する。ドア１３を開いた場合、円筒カム１３は図６（ａ）のに示した矢印の方向に回転する。この時、図５（ｄ）においては、円筒カム１４は矢印Ａの向きに回転する。図５（ｅ）に示すように、円筒カム１４の斜面部１４ａと駆動側側板の斜面部１１ｃは当接しているので、円筒カム１４の回転に伴い、図５（ｆ）に示すように、円筒カム１４は矢印Ｂ方向に移動する。

図７に駆動力伝達部材示すように、駆動力伝達部材１５は軸方向一端部が軸受１６に嵌合して、回転可能かつ矢印Ｉで示す回転軸線の方向に移動可能に支持されている。また、駆動力伝達部材１５は、カム突き当て面１５Ｃを有し、駆動力伝達部材１５のカム突き当て面１５Ｃは円筒カム１４の突き当て面１４ｂと接触する。

駆動力伝達部材１５にはバネ１５ｄが当接し、矢印Ｉ方向（カートリッジに向かう方向）に付勢されている。この付勢力により駆動力伝達部材１５の突き当て面１５Ｃと円筒カムの突き当て面１４ｂが当接した状態となる。前述したように、ドア１３を開く操作に伴い、円筒カム１４が矢印Ｂ方向へ移動し、円筒カム１４と当接している駆動力伝達部材１５も矢印Ｂ方向へ移動させられ本体外側へ押し込まれる。この位置が駆動伝達部材１５の退避位置である。なお、矢印Ｂ方向は矢印Ｉ方向の反対方向である。このドア１３を開く一連の動きにより、駆動力伝達部材１５が矢印Ｂ方向に移動してカートリッジの着脱軌跡から退避する。これによりカートリッジＣ着脱時に駆動力伝達部材１５がカートリッジＣに干渉することを抑制することができる。

＜駆動伝達部材１５＞
次に駆動伝達部材１５の構成について説明する。図７に示すように、駆動伝達部材１５は不図示のモータから駆動力を伝達される前ギア１７と噛み合う第１ギア部１５ｅを有しており、第１ギア部１５ｅでモータからの駆動力を受けて所定の回転軸線の回りに回転する。駆動伝達部材１５の回転軸線は、装置本体１にカートリッジＣが装着された状態の感光ドラムＣ２１の回転軸線と一致する。駆動伝達部材１５は、更にカートリッジＣに駆動力を伝達するカップリング凹部（第１係合部）１５ａと第２ギア部（第２係合部）１５ｂとを備える。カップリング凹部１５ａは回転軸線方向に延びる捩れた三角柱形状の凹部であり、その３つの捩れた内壁面は駆動力伝達面である。駆動伝達部材１５の回転軸線を中心とする半径方向に関して、第２ギア部１５ｂはカップリング凹部１５ａよりも駆動伝達部材１５の回転軸線から離れた位置に配置されている。

図８（ａ）は、駆動伝達部材１５が退避位置にある時の、カートリッジＣが装置本体１に装着された状態の装置本体１の駆動伝達部材１５付近の断面図であり、駆動力伝達部材１５及び現像ローラＣ１１の回転軸を通る平面が断面である。カートリッジＣの挿入方向は矢印Ｅ方向である。図８（ｂ）は、駆動伝達部材１５が突出位置にある時の、カートリッジＣが装置本体１に装着された状態の装置本体１の駆動伝達部材１５付近の断面図であり、駆動力伝達部材１５及び現像ローラＣ１１の回転軸を通る平面が断面である。カートリッジＣ挿入後、ドア１３を閉めると、リンク１３ａがドア１３を開くときの動作と逆方向に円筒カム１４を回転させ、円筒カム１４は駆動力伝達部材１５とともに、駆動側側板の斜面部１１ｂに沿ってカートリッジ側へ移動する。そして、ドア１３を閉じた後に駆動力伝達部材１５をモータによって回転させことにより、カップリング凹部１５ａがカートリッジＣのカップリング凸部Ｃ２１ａに係合し、駆動伝達部材１５は図８（ｂ）の突出位置へと移動する。

カートリッジＣを装置本体１に挿入完了し、且つドア１３が開かれた状態では、駆動力伝達部材１５が退避位置にある。そして、図８（ａ）に示すように、カップリング凹部１５ａとカートリッジＣのカップリング凸部Ｃ２１ａは所定の間隔Ｄを持って向き合った状態となっている。一方、駆動力伝達部材１５の第２ギア部１５ｂは、カートリッジＣの現像ローラＣ１１同軸上に設けられたギアＣ１１ｂと噛み合う状態となっている。

＜カートリッジＣの挿入＞
図９は、カートリッジＣが装着された装置本体１の部分断面図であり、断面は感光ドラム２１の軸線に直交する面である。図９に示すように、カートリッジＣの挿入方向（矢印Ｅ方向）に関して、ギアＣ１１ｂはカップリング凸部Ｃ２１ａよりも上流側に配置してある。つまり、カートリッジＣが装置本体１に装着された状態で、カートリッジＣの挿入方向（矢印Ｅ方向）に関して、駆動伝達部材１５の第２ギア部１５ｂはギアＣ１１ｂよりも下流側に配置される。このため駆動力伝達部材１５は退避位置、突出位置のいずれの位置にあっても、カートリッジＣを装置本体１に挿入した際にギアＣ１１ｂが駆動伝達部材１５の第２ギア部１５ｂに接触するように配置されている。従って、カートリッジＣを装置本体１に挿入していくとギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂとは相対的に挿入方向（矢印Ｅ方向）に変位する。なお、カートリッジＣの挿入方向（矢印Ｅ方向）は駆動伝達部材１５の回転軸線に直交する方向である。

このため、カートリッジＣの挿入過程において、ギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂの位相が合っている場合は、そのままギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂが噛み合い、カートリッジＣが所定の位置に収まる。

次にカートリッジＣの挿入過程において、ギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂの位相が合っていない場合について説明する。図１０（ａ）〜（ｃ）は、カートリッジＣの挿入時にギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂが噛み合う過程を示す図である。ギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂの位相が合っていない場合、図１０（ａ）に示すように、まずギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂの歯先同士が接触する。更にカートリッジＣが装置本体１内に挿入されていくと、ギアＣ１１ｂは第２ギア部１５ｂを矢印Ｒ方向に回転させながら矢印Ｅ方向へ移動する。最終的に図１０（ｃ）に示すように、第２ギア部１５ｂはギアＣ１１ｂと噛み合うまで回転し、カートリッジＣの装置本体１への挿入が完了する。

このように、本実施例では、カートリッジＣの挿入過程でギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂの歯先同士が当たった場合は第２ギア部１５ｂが回転するように構成されている。つまり、駆動伝達部材１５を静止状態から回転させるために必要な駆動トルクが、ギアＣ１１ｂを静止状態から回転させるために必要な駆動トルクよりも小さくなるように構成している。

駆動伝達部材１５を回転させるために必要な駆動トルクとは、駆動伝達部材１５だけでなく、駆動伝達部材１５へ駆動力を伝達する前ギア１７や不図示のモータを静止状態から回転させるために必要なトルクである。なお、駆動伝達部材１５を静止状態から回転させるために必要な駆動トルクは、第２ギア部１５ｂを静止状態から回転させるために必要なトルクとも言える。ギアＣ１１ｂを回転させるために必要な駆動トルクとは、ギアＣ１１ｂだけでなく、ギアＣ１１ｂが駆動力を伝達する現像ローラＣ１１やトナー撹拌部材Ｃ１７を静止状態から回転させるために必要なトルクである。

このような駆動トルクの関係に設定しているので、カートリッジＣのギアＣ１１ｂ及びギアＣ１１ｂが駆動力を伝達する現像ローラＣ１１やトナー撹拌部材Ｃ１７が動くことはない。このため、トナーが漏れたり感光ドラムＣ２１に付着して画像不良となることを抑制することができる。

［第２実施形態］
第１実施形態では、カートリッジＣの挿入時に第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂとが噛み合う構成を説明したが、本実施例では、駆動伝達部材１５が軸線方向に移動した際に第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂとが先に噛み合う構成について説明する。なお、第１実施形態と同様に構成については同様の符号を付して説明は省略する。

図１１（ａ）は、駆動伝達部材１５が退避位置にある時の、カートリッジＣが装置本体１に装着された状態の装置本体１の駆動伝達部材１５付近の断面図であり、駆動力伝達部材１５及び現像ローラＣ１１の回転軸を通る平面が断面である。カートリッジＣの挿入方向は矢印Ｅ方向である。図１１（ｂ）は、駆動伝達部材１５が突出位置にある時の、カートリッジＣが装置本体１に装着された状態の装置本体１の駆動伝達部材１５付近の断面図であり、駆動力伝達部材１５及び現像ローラＣ１１の回転軸を通る平面が断面である。

ドア１３を開いた状態は図１１（ａ）に示す状態となっており、駆動力伝達部材１５が退避し各駆動伝達部は接触しない。駆動伝達部材１５の回転軸線の方向に関して、カップリング凹部１５ａとカップリング凸部Ｃ２１ａの間のクリアランス（隙間）をＦ１、第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂの間のクリアランスをＦ２とする。クリアランスＦ１はクリアランスＦ２よりも大きい。

ドア１３を閉めると、図１１（ｂ）に示すように駆動伝達部材１５が回転軸線の方向に移動してカートリッジＣに接近する。クリアランスＦ１とクリアランスＦ２の大小関係から、駆動伝達部材１５が回転軸線の方向に移動に伴って、第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂが、カップリング凹部１５ａとカップリング凸部Ｃ２１ａよりも先に当接することになる。つまり、第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂは駆動伝達部材１５が回転軸線に平行な方向に相対的に変位することで互いに当接する。この時、ギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂの位相があっている（噛合える位相となっている）場合は、ギアＣ１１ｂの歯と歯の間に第２ギア部１５ｂの歯が入り込んでギアが噛み合う。その後、カップリング凹部１５ａとカップリング凸部Ｃ２１ａとが係合する。

次に、駆動伝達部材１５が回転軸線の方向に移動した際に、ギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂの位相があっていない場合について説明する。

図１２（ａ）は駆動伝達部材１５の斜視図であり、図１２（ｂ）は現像ローラＣ１１の斜視図である。図１３は第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂとの関係を示す図であり、（ｉ）、（ｉｖ）、（ｖｉｉ）は駆動伝達部材１５の回転軸線の方向から見た図である。また、（ｉｉ）、（ｖ）、（ｖｉｉｉ）は斜視図であり、（ｉｉｉ）、（ｖｉ）、（ｉｘ）は駆動伝達部材１５の回転軸線に直交する方向から見た図である。

図１２（ａ）に示すように、第２ギア部１５ｂのカートリッジＣと対向する側の端部には誘い込みの斜面１５ｂ’がギア端部の１歯毎に設けられている。また、図１２（ｂ）に示すようにギアＣ１１ｂには誘い込みの斜面Ｃ１１ｂ’がギア端部の１歯毎に作られている。

図１３（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）は第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂとが接触する前の状態を示している。この状態から駆動伝達部材１５が回転軸線の方向に移動すると、 図１３（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）に示すように、第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂは駆動伝達部材１５が回転軸線に平行な方向に相対的に変位して、互いに当接する。この時、これらの斜面１５ｂ’と斜面Ｃ１１ｂ’が接触することで、第２ギア部１５ｂとギアＣ１１ｂとを相対的に回転させる。ここで、駆動伝達部材１５を静止状態から回転させるために必要な駆動トルクが、ギアＣ１１ｂを静止状態から回転させるために必要な駆動トルクよりも小さくなるように構成している。このため、ギアＣ１１ｂの歯と歯の間に第２ギア部１５ｂの歯が入り込む位相となるまで駆動力伝達部材１５が回転してギアＣ１１ｂと第２ギア部１５ｂとが噛み合う。その後、図１３（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）に示すように、更に駆動伝達部材１５が回転軸線の方向に移動してカップリング凹部１５ａとカップリング凸部Ｃ２１ａとが係合する。

このように、本実施形態でも駆動伝達部材１５を静止状態から回転させるために必要な駆動トルクが、ギアＣ１１ｂを静止状態から回転させるために必要な駆動トルクよりも小さくなるように構成している。このため、カートリッジＣのギアＣ１１ｂ及びギアＣ１１ｂが駆動力を伝達する現像ローラＣ１１やトナー撹拌部材Ｃ１７が動くことはない。このため、トナーが漏れたり感光ドラムＣ２１に付着して画像不良となることを抑制することができる。

１ 装置本体
１５ 駆動伝達部材
１５ａ カップリング凹部
１５ｂ 第２ギア部
Ｃ カートリッジ
Ｃ１１ 現像ローラ
Ｃ１１ｂ ギア
Ｃ２１ 感光ドラム
Ｃ２１ａ カップリング凸部

Claims (8)

1. 第１被駆動体と、第２被駆動体と、前記第１被駆動体を回転させるための駆動力を受ける第１被係合部と、前記第２被駆動体を回転させるための駆動力を受ける第２被係合部と、を備えるカートリッジと、
   前記カートリッジが着脱可能な装置本体と、
   を備える画像形成装置において、
   前記装置本体は、モータと、前記モータからの駆動力を受けて回転軸線を中心に回転可能な駆動伝達部材と、を含む本体駆動部を有し、
   前記駆動伝達部材は、前記第１被係合部と係合して前記第１被駆動体を回転させる第１係合部と、前記第２被係合部と係合して前記第２被駆動体を回転させる第２係合部と、を備え、前記回転軸線を中心に前記第１係合部と前記第２係合部が一体的に回転するように構成され、
   前記第１被係合部と前記第１係合部とが係合していない状態で、前記カートリッジの前記第２被係合部と、前記駆動伝達部材の前記第２係合部と、が当接した時に、前記第２被係合部を回転させるために必要なトルクは、前記第２係合部を回転させるために必要なトルクよりも大きくなるように構成され、
   前記カートリッジが前記装置本体に装着されるときに、前記第１被係合部と前記第１係合部とが係合する前に、前記カートリッジの前記第２被係合部と、前記駆動伝達部材の前記第２係合部と、が当接することによって、前記駆動伝達部材が回転させられ、前記駆動伝達部材の回転によって前記モータが回転させられるように前記本体駆動部が構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動伝達部材の前記第２係合部はギアであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記駆動伝達部材の前記第１係合部はカップリングであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記回転軸線に直交する方向に関して、前記ギアは前記カップリングよりも前記回転軸線から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記カートリッジの前記第２被係合部と、前記駆動伝達部材の前記第２係合部と、は相対的に前記回転軸線に直交する方向に変位することで互いに当接した後、前記第２係合部が回転することで前記第２被係合部と前記第２係合部とが係合することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記カートリッジの前記第２被係合部と、前記駆動伝達部材の前記第２係合部と、は相対的に前記回転軸線に平行な方向に変位することで互いに当接した後、前記第２係合部が回転することで前記第２被係合部と前記第２係合部とが係合することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１係合部は、前記駆動伝達部材が前記回転軸線と平行な方向に移動することで前記第１被係合部と係合することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１被駆動体は感光ドラムであり、前記第２被駆動体は前記感光ドラムにトナーを
   供給する現像ローラであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画
   像形成装置。

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