JP6942508B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジ等に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、画像形成に関わる回転体としての感光体ドラムや現像ローラなど要素をカートリッジとして一体化し、画像形成装置本体（以下、装置本体）へ着脱可能とした構成が知られている。このような構成では、カートリッジ内の感光体ドラムを回転させるために装置本体から駆動力を受ける構成が多くの装置で採用されている。

その際に、装置本体側の複数の第１係合部を持つ駆動力伝達部材にカートリッジ側に複数の第２係合部を持つ駆動力受け部材としてのカップリング部材を係合させて駆動力を伝える構成が知られている。

例えば、特許文献１には、外周面に複数の第１係合部としての凹部を備える駆動力伝達部材としての駆動軸と、径方向に移動可能な複数の第２係合部を備える駆動力受け部材としてのカップリング部材とを有する構成が開示されている。この構成では、第２係合部がそれぞれ凹部（第１係合部）へ進入して係合することで、駆動力を伝達する。

ＷＯ２０１６／１３７０１４Ａ１

駆動力伝達部材や駆動力受け部材に製造誤差等の公差がある。このため、駆動力伝達部材と駆動力受け部材の相対位相関係によっては、一部の第１係合部と一部の第２係合部のみが係合し、第２係合部と係合しない第１係合部、及び、第１係合と係合しない第２係合部が存在するような部分係合状態が発生する虞がある。このような部分係合状態で回転を行うと、一部の第１係合部、一部の第２係合部にだけ集中して力がかかるため、駆動力受け部材の回転精度が悪くなる。このため、画像形成時には画像不良が発生する虞がある。また、一部の第１係合部、一部の第２係合部にだけ集中して力がかかることで、駆動力伝達部材や駆動力受け部材が破損する虞もある。

そこで本発明は、上記課題に鑑みて、駆動力伝達部材と駆動力受け部材とを確実に係合させて、回転精度の低下や、駆動力伝達部材や駆動力受け部材の破損を抑制することを目的とする。

本発明は、カートリッジを装着可能な装置本体と、前記カートリッジの駆動力受け部材へ駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、前記駆動力伝達部材の回転を制御する制御部と、を有し、前記駆動力伝達部材を正回転して前記カートリッジの駆動力受け部材へ駆動力を伝達することで記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、前記駆動力伝達部材は複数の第１係合部を備え、前記複数の第１係合部が前記駆動力受け部材が備える複数の第２係合部とそれぞれ係合した状態で前記駆動力伝達部材から前記駆動力受け部材へ駆動力を伝達し、前記複数の第１係合部と前記複数の第２係合部のうち一方の複数の係合部は、それぞれ前記駆動力伝達部材の回転軸線を中心とする径方向に少なくとも移動して、他方の複数の係合部と係合可能な係合可能位置と他方と係合しない非係合位置との間を移動可能であり、前記一方の複数の係合部の個数をＮとすると、前記制御部は、前記カートリッジが前記装置本体に装着された後で前記記録材に画像形成を行う前に、前記駆動力伝達部材をα［°］正回転させた後にβ［°］逆回転させる回転制御動作を行い、α、βは以下の式１及び式２を満たすことを特徴とする画像形成装置。
式１ α≧３６０／Ｎ
式２ β＜３６０／Ｎ

本発明によれば、駆動力伝達部材と駆動力受け部材とを確実に係合させて、回転精度の低下や、駆動力伝達部材や駆動力受け部材の破損を抑制することができる。

画像形成装置１００の概略断面図。 プロセスカートリッジ７の外観斜視図。 プロセスカートリッジ７を感光体ドラム１の回転軸に対し垂直な方向に切断した断面図。 プロセスカートリッジを感光体ドラム１の回転軸中心（回転軸線中心）で切断した断面図。 本体駆動軸の外形図。 画像形成装置本体へ取り付けた状態の駆動軸１０１の回転軸中心（回転軸線中心）で切断した断面図。 カップリング部材２８の断面斜視図。 フランジ部材７０をＺ方向外側から見た図。 カップリング部材２８の断面図。 画像形成装置本体１００Ａへのカートリッジ７の装着を説明するための斜視図。 画像形成装置本体１００Ａへのカートリッジ７の装着動作を説明するための断面図。 駆動軸１０１へのカップリング部材２８の装着動作の説明断面図。 カップリング部材２８の駆動軸１０１への装着動作の説明断面図。 カップリング部材２８および駆動軸１０１それぞれを回転中心（回転軸線）で切断した断面図。 フランジ７０と駆動軸１０１を駆動軸１０１の回転中心（回転軸線）に直交する断面図。 フランジ７０と駆動軸１０１を駆動軸１０１の回転中心（回転軸線）に直交する断面図。 フランジ７０と駆動軸１０１を駆動軸１０１の回転中心（回転軸線）に直交する断面図。 フランジ７０と駆動軸１０１を駆動軸１０１の回転中心（回転軸線）に直交する断面図。 画像形成装置２００の概略断面図。 ドラムカートリッジ２１３の外観斜視図。 ドラムカートリッジ２１３の断面図。 現像カートリッジ２０４の外観斜視図。 現像カートリッジ２０４の断面図。 現像カートリッジ２０４の駆動構成を示す断面図。 ドラムカートリッジ２１３と現像カートリッジ２０４の離間状態を示す図。 ドラムカートリッジ２１３と現像カートリッジ２０４の当接状態を示す図。 係合不良対策動作を示すシーケンス図。 装置本体２００Ａの概略断面図。

以下、本実施例の画像形成装置、及びプロセスカートリッジについて図面を用いて説明する。なお、画像形成装置とは、例えば電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。また、カートリッジとは、画像形成装置本体に着脱可能であるものを指す。カートリッジのうち、とくに感光体や感光体に作用するプロセス手段が一体化したものをプロセスカ−トリッジと呼ぶ。また、感光体ドラムとカップリング部材等を一体化したものをドラムユニットと呼ぶ。

なお、以下の実施例では４個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー画像形成装置を例示している。しかし、画像形成装置に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。また同様に、実施例において開示する各構成について、特に限定的な記載をしない限り、材質、配置、寸法、その他の数値等を限定するものではない。また、特に明記しない限り上方とは画像形成装置を設置した際の重力方向上方を指すものとする。

＜実施例１＞
［電子写真画像形成装置の概略］
先ず、本実施例に係る電子写真画像形成装置（画像形成装置）の一実施例の全体構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。図１に示すように、画像形成装置１００は複数の画像形成部としてそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１から第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、略水平方向に一列に並んで配置されている。

なお、本実施例では、プロセスカートリッジ７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。

本実施例では、画像形成装置１００は、複数の像担持体として、鉛直方向に対して少し傾斜した方向に並設された４個の感光層を有するシリンダ（以下、感光体ドラム）１を有する。プロセスカートリッジ７の重力方向下方にスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。また、感光体ドラム１の周囲にはその感光層上へと作用するプロセス手段（プロセス装置、プロセス部材）としての帯電ローラ２等が配置されている。

帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段（帯電装置、帯電部材）である。そして、スキャナユニット（露光装置）３は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段（露光装置、露光部材）である。感光体ドラム１の周囲には、現像装置（以下、現像ユニット）４及びクリーニング手段（クリーニング装置、クリーニング部材）としてのクリーニングブレード６が配置されている。

更に、４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１上のトナー像を記録材（シート、記録媒体）１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が配置されている。

本実施例の現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤（以下、トナー）を用い、現像剤担持体としての現像ローラ１７を感光体ドラム１に対して接触させた接触現像方式を採用している。

上述の構成において、感光体ドラム１上に形成されたトナー像をシート（紙）１２上へ転写し、シート上に転写されたトナー像を定着する。また、感光体ドラム１に作用するプロセス手段として、プロセスカートリッジは感光体ドラム１を帯電する帯電ローラ２と、感光体ドラム１上に転写されずに残留したトナーを清掃するクリーニングブレード６と、を備える。シート１２上に転写されずに感光体ドラム１上に残留した転写残トナーは、クリーニングブレード６によって回収される。また、クリーニングブレード６によって回収された転写残トナーは、開口１４ｂより除去現像剤収容部（以下廃トナー収容部と称す）１４ａに収容される。廃トナー収容部１４ａとクリーニングブレード６は一体化されクリーニングユニット（感光体ユニット、ドラムユニット、像担持体ユニット）１３を構成している。

また、現像ユニット４とクリーニングユニット１３を一体としてユニット化（カートリッジ化）することで、プロセスカートリッジ７を構成する。画像形成装置１００は本体枠体に装着ガイド、位置決め部材（不図示）などのガイド（位置決め手段）を備える。プロセスカートリッジ７は前述のガイドによってガイドされ、画像形成装置本体１００Ａに対して着脱可能に構成されている。

各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。

中間転写ベルト５は、各プロセスカートリッジが備える感光体ドラム１に当接して、図１中の矢印Ｂ方向に向かって回転（移動）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材（駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３）に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光体ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ８が並設されている。また、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置されている。

画像形成時には、先ず、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光される。これにより、感光体ドラム１上に画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。

感光体ドラムは、その表面に現像剤（トナー）で形成された像（現像剤像、トナー像）を担持した状態で回転する回転体（像担持体）である。

感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、４個のプロセスカートリッジ７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）において順次に行われる。そして、各プロセスカートリッジ７の感光体ドラム１上に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト５上に重ね合わさるように順次に一次転写される。その後、中間転写ベルト５の移動と同期して記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９によって形成された二次転写部へ搬送された記録材１２上に中間転写ベルト５上の４色トナー像が一括して転写される。

トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。また、一次転写工程後に感光体ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード６によって除去され、廃トナーとして回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。

なお、画像形成装置１００は、所望の単独またはいくつか（全てではない）の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。

［プロセスカートリッジの概略構成］
次に、本実施例の画像形成装置本体１００Ａに装着されるプロセスカートリッジ７（カートリッジ７）の概略について図２、図３、図４を用いて説明する。

なお、イエロー色のトナーを収納したカートリッジ７ａ、マゼンタ色のトナーを収納したカートリッジ７ｂ、シアン色のトナーを収納したカートリッジ７ｃ、ブラック色のトナーを収納したカートリッジ７ｄは同一構成である。従って、以下の説明では、各カートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを総称して、カートリッジ７として説明する。各カートリッジ構成部材についても同様に総称して説明する。

図２は、プロセスカートリッジ７の外観斜視図である。ここで、図２に示すように、感光体ドラム１の回転軸方向をＺ方向（矢印Ｚ１、矢印Ｚ２）、図１における水平方向をＸ方向（矢印Ｘ１、矢印Ｘ２）、図１における鉛直方向をＹ方向（矢印Ｙ１、矢印Ｙ２）とする。

図３は、画像形成装置１００に装着され、感光体ドラム１と現像ローラ１７が当接した状態（姿勢）におけるプロセスカートリッジ７をＺ方向に沿って見た概略断面図である。

プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングブレード６をユニット化したクリーニングユニット１３と、現像ローラ１７などの現像部材を有する現像ユニット４との２つのユニットより構成される。

現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種要素を支持する現像枠体１８を有する。現像ユニット４には、感光体ドラム１と接触して図示矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転する現像剤担持体としての現像ローラ１７が設けられている。現像ローラ１７は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において、現像軸受１９（１９Ｒ、１９Ｌ）を介して、回転可能に現像枠体１８に支持されている。ここで、現像軸受１９（１９Ｒ、１９Ｌ）は、現像枠体１８の両側部にそれぞれ取り付けられている。

また、現像ユニット４は、現像剤収納室（以下、トナー収納室）１８ａと、現像ローラ１７が配設された現像室１８ｂと、を有する。現像室１８ｂには、現像ローラ１７に接触して矢印Ｅ方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７のトナー層を規制するための現像剤規制部材としての現像ブレード２１が配置されている。現像ブレード２１は、固定部材２２に対し溶接等より固定、一体化されている。

また、現像枠体１８のトナー収納室１８ａには、収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ２０へトナーを搬送するための撹拌部材２３が設けられている。そして現像ユニット４は、軸受部材１９Ｒ、１９Ｌに設けられた、穴１９Ｒａ及び１９Ｌａに嵌合する嵌合軸２４（２４Ｒ、２４Ｌ）を中心にしてクリーニングユニット１３に回動自在に結合されている。また、現像ユニット４は、加圧バネ２５（２５Ｒ、２５Ｌ）により、現像ローラ１７が、感光体ドラム１に当接する方向に付勢されている。そのため、プロセスカートリッジ７の画像形成時においては、現像ユニット４は嵌合軸２４を中心に矢印Ｆ方向に回動（回転）し、感光体ドラム１と現像ローラ１７は当接する。

クリーニングユニット１３は、クリーニングユニット１３内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。

図４は、プロセスカートリッジ７の感光体ドラム１の回転中心を含む仮想面における断面図である。なお、画像形成装置本体からの駆動力を受ける部分（カップリング部材２８）が配置された側（Ｚ１方向の側）をプロセスカートリッジ７の駆動側（奥側）と呼ぶ。駆動側とは反対側（Ｚ２方向の側）をプロセスカートリッジ７の非駆動側（手前側）と呼ぶ。

カップリング部材２８と反対側の端部（プロセスカートリッジの非駆動側の端部）には、感光体ドラム１の内面と接触する電極（電極部）があり、この電極は画像形成装置本体と接触することでアースの役割を果たしている。

感光体ドラム１の一端にカップリング部材２８を取り付け、かつ、感光体ドラム１の他端に非駆動側フランジ部材２９を取り付け、感光体ドラムユニット３０を形成する。感光体ドラムユニット３０は、カップリング部材２８を介し、画像形成装置本体１００Ａに設けられた駆動軸１０１より駆動力を得る。

このカップリング部材２８は駆動軸１０１に結合および離脱可能に構成されている。
カップリング部材２８は、感光体ドラム１の駆動側端部に取り付けられたフランジ部材（駆動側フランジ部材）でもある。

図４に示すように、カップリング部材２８のＺ１側は円筒形状（円筒部７１）になっている。円筒部７１は、感光体ドラム１の端部よりも、Ｚ１側（軸線方向外側）に突出している。この円筒部７１の外周部分が外周面７１ａである。被軸受部７１ｃがドラムユニット軸受部材３９Ｒに回転可能に支持される。つまり被軸受部７１ｃ（図７参照）がドラムユニット軸受部材３９Ｒによって支持されることで感光体ドラムユニット３０は、回転可能になる。

同様に、感光体ドラムユニット３０の非駆動側に設けられた非駆動側フランジ部材２９は、ドラムユニット軸受部材３９Ｌに回転可能に支持される。非駆動側フランジ部材２９は、感光体ドラム１の端部から突出した円筒状の部分（円筒部）を有し、この円筒部の外周面２９ａがドラムユニット軸受部材３９Ｌに回転可能に支持される。

なお、ドラムユニット軸受部材３９Ｒはプロセスカートリッジ７の駆動側に配置され、ドラムユニット軸受部材３９Ｌはプロセスカートリッジ７の非駆動側に配置されている。

プロセスカートリッジ７が装置本体１００Ａに装着されると、図１１に示すように、ドラムユニット軸受部材３９Ｒが、画像形成装置本体１００Ａに設けられた奥側カートリッジ位置決め部１０８に突き当たる。また、ドラムユニット軸受部材３９Ｌが、画像形成装置本体１００Ａの手前側カートリッジ位置決め部１１０に突き当たる。これにより、カートリッジ７は画像形成装置１００Ａに位置決めされる。図１１については後で詳述する。

上述したように、ドラムユニット軸受部材３９Ｒ、３９Ｌが、クリーニング枠体１４の両側にそれぞれ取り付けられていて、それぞれ感光体ドラムユニット３０を支持している。このことにより、感光体ドラムユニット３０はクリーニング枠体１４に回転可能に支持されることになる。

また、クリーニング枠体１４には帯電ローラ２及び、クリーニングブレード６が取り付けられており、これらは感光体ドラム１の表面と接触するように配置される。また、クリーニング枠体１４には、帯電ローラ軸受１５（１５Ｒ，１５Ｌ）が取り付けられている。帯電ローラ軸受１５は、帯電ローラ２の軸を支持するための軸受である。

ここで、帯電ローラ軸受１５（１５Ｒ，１５Ｌ）は、図３に示す矢印Ｃ方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２の回転軸２ａは、帯電ローラ軸受１５（１５Ｒ，１５Ｌ）に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受１５は、付勢手段としての加圧バネ１６により感光体ドラム１に向かって付勢される。これにより帯電ローラ２は感光体ドラム１に対し当接し、感光体ドラム１に従動回転する。

クリーニング枠体１４には、感光体ドラム１の表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード６が設けられる。クリーニングブレード６は、感光体ドラム１と当接して感光体ドラム１上のトナーを取り除くブレード状ゴム（弾性部材）６ａと、それを支持する支持板金６ｂが一体化されたものである。本実施例においては、支持板金６ｂはクリーニング枠体１４にビスで固定され取り付けられている。

前述の通り、クリーニング枠体１４は、クリーニングブレード６によって回収された転写残トナーを、回収するための開口１４ｂを有する。開口１４ｂには、感光体ドラム１と当接し、感光体ドラム１と開口１４ｂとの間をシールする吹き出し防止シート２６が設けられており、開口１４ｂの上部方向のトナー漏えいを防止する。

このように装置本体に着脱可能なカートリッジに画像形成に関する要素を一体化した構成を採用することにより、メンテナンス容易性が向上する。言い換えると、使用者がプロセスカートリッジを装置本体に対する着脱することで装置のメンテナンスを容易に行うことができる。そのため、メンテナンスがサービスマンだけではなく使用者でも容易に行うことが出来る装置を提供することができる。

［本体駆動軸の構成］
図５、図６を用いて、駆動軸１０１の構成を説明する。図５は、本体駆動軸の外形図である。図６は、画像形成装置本体へ取り付けた状態の駆動軸１０１の回転軸（回転軸線）に沿って切断した断面図である。

図５に示すように、駆動軸１０１は、ギア部１０１ｅ、軸部１０１ｆ、ラフガイド部１０１ｇと被軸受け部１０１ｄを有する。

画像形成装置本体１００Ａには駆動源としてのモータ（不図示）が設けられている。このモータからの回転駆動力がギア部１０１ｅで受けることで駆動軸１０１は回転する。ここで、モータの画像形成時の回転方向を正回転、反対方向の回転を逆回転と称する。また、モータは制御部３００（図１）の信号により制御されることで正回転動作および逆回転動作の両方を行うことが可能である。また、モータが正回転している時の駆動軸１０１の回転を正回転、モータが逆回転している時の駆動軸１０１の回転を逆回転とする。制御部３００はモータの駆動を制御する電気回路を備えている。

駆動軸１０１はその回転軸線に沿ってギア部１０１ｅよりもカートリッジ側に向けて突出する回転可能な突起形状の軸部１０１ｆを備える。そして、モータから受けた回転駆動力は軸部１０１ｆに設けられた溝形状の駆動力伝達溝１０１ａ（凹部、駆動渡し部）を介してカートリッジ７側へと伝達される。また、軸部１０１ｆは、その先端に半球形状１０１ｃを有する。

この本体駆動力伝達溝１０１ａは、後述する係合部７３の一部が進入可能な形状となっている。また、駆動力伝達溝１０１ａは、カップリング部材２８の駆動力受け面７３ａと接触して駆動力を伝達する面としての駆動力伝達面（第１係合部）１０１ｂを備える。

被軸受け部１０１ｄは、図６に示すように、ギア部１０１ｅを挟んでラフガイド部１０１ｇの反対側に配置されている。そして、被軸受部１０１ｄは、画像形成装置本体１００Ａに設けられた軸受け部材１０２によって回転可能に支持（軸支）される。

また、駆動軸１０１は、図６に示すように、画像形成装置本体１００Ａのバネ部材１０３によりカートリッジ７側に付勢されている。ただし、駆動軸１０１のＺ方向の移動可能な量（ガタ）は、１ｍｍ程度で後述する駆動力受け面７３ａのＺ方向の幅より十分小さい。

［カップリング部材の構成］
図７、図８、図９を用いて、カップリング部材の構成を説明する。図７は、カップリング部材２８の断面斜視図である。図８は、フランジ部材７０をＺ方向外側から見た図である。図９は、カップリング部材２８の断面図である。

図７に示すように、は、円筒部７１、取り付け部７２、係合部７３、基部７４、及び調芯部材３３を備える。取り付け部７２は感光体ドラム１に取り付けられるための部位であり、圧入やカシメなどの手段により感光体ドラム１に固定される。円筒部７１はほぼ円筒形状を有する。円筒部７１は前述の通り被軸受け部７１ｃを有し、この被軸受け部７１ｃはドラムユニット軸受け部材３９Ｒによって回転可能に支持される。

図８に示すように、フランジ部材７０には、複数の係合部７３および複数の基部７４が対称的に配置されている。すなわち、係合部７３がフランジ部材７０の周方向に３カ所配置されている。同様に、基部７４もフランジ部材７０の周方向に３カ所配置されている。

係合部（第２係合部）７３は、フランジ部材７０の径方向（ドラムユニットの径方向）における内側に向けて突出する突出部（凸部、突起部）である。また係合部７３は、基部７４の先端に配置されている。係合部７３は、フランジ部材７０の周方向に均等な間隔で３カ所配置（１２０°間隔）されるように設計されている。

係合部７３は駆動軸１０１と係合しうるように構成される。係合部７３には感光対ドラム１を回転させるための駆動力（回転力）を受けうる駆動力受け面７３ａが設けられている。駆動力受け面７３ａはドラムユニットの外部（プロセスカートリッジの外部）、すなわち装置本体から駆動力（回転力）が伝達される駆動力受け部である。

基部７４の根本側の端部（後端）はフランジ部材７０に結合する結合部である。また基部７４の後端は、フランジ部材７０に支持される被支持部であり、基部７４の根本部７４ａである。基部７４は変形することで、係合部７３をフランジ部材７０の径方向に少なくとも移動させることが可能である。なおフランジ部材７０の径方向とは、駆動軸１０１の回転軸線と一致する。この径方向の移動によって係合部７３は駆動力伝達面１０１ｂと係合可能な係合可能位置と駆動力伝達面１０１ｂと係合しない非係合位置との間を移動可能である。本実施例では係合部７３が複数の係合部のうちの一方である。

図９に示すように、調芯部材３３は、逆円錐形状３３ａと、嵌合部３３ｂとを有する。嵌合部３３ｂはフランジ部材７０の内周面７２ａに嵌合され、スナップフィット等の手段により係合されることで、カップリング部材２８となる。また、逆円錐形状３３ａは、感光体ドラム１の回転駆動時に駆動軸１０１の先端の半球形状である半球形状１０１ｃと当接する当接部３３ｅを有する。

本実施例では、複数の係合部（第２係合部）７３が一方の複数の係合部であり、複数の駆動力伝達面（第１係合部）１０１ｂが他方の複数の係合部である。

［カートリッジの画像形成装置本体への装着］
図１０、図１１を用いて、プロセスカートリッジ７の画像形成装置本体への装着について説明する。図１０は画像形成装置本体１００Ａへのカートリッジ７の装着を説明するための斜視図である。図１１は画像形成装置本体１００Ａへのカートリッジ７の装着動作を説明するための断面図である。

図１０に示すように、画像形成装置本体１００Ａのカートリッジドア（開閉部材）１０４は、カートリッジを着脱可能な開口１２０を開閉可能に設けられている。図１０に示す状態では、カートリッジドア１０４が開口１２０を開いた開位置にある。カートリッジドア１０４を開くと、カートリッジ７をガイドするカートリッジ下ガイドレール１０５が空間の底面に、カートリッジ上ガイドレール１０６が上面に配置されている。カートリッジ７は空間上下に設けられた上下のガイドレール（１０５、１０６）により装着位置へ案内される。カートリッジ７は感光体ドラムユニット３０の軸線に略沿って、装着位置へ挿入される。

以下に、図１１を用いて画像形成装置本体１００Ａへのカートリッジの装着動作について説明する。図１１（ａ）に示すように、カートリッジ７は、挿入開始時にドラムユニット軸受部材３９Ｒ及び感光体ドラム１が中間転写ベルト５に接触しない。言い換えると、カートリッジ７の挿入方向奥側の端部がカートリッジ下ガイドレール１０５に支持された状態で、感光体ドラム１と中間転写ベルト５が接触しないような寸法関係になっている。

次に図１１（ｂ）示すように、画像形成装置本体１００Ａはカートリッジ下ガイドレール１０５の挿入方向奥側にカートリッジ下ガイドレール１０５より重力方向上方に向けて突出した奥側カートリッジ下ガイド１０７を備える。この奥側カートリッジ下ガイド１０７はカートリッジ７の挿入方向手前側にテーパ面１０７ａを備える。挿入に伴い、カートリッジ７はテーパ面１０７ａに乗り上がり装着位置へとガイドされる。

なお、奥側カートリッジ下ガイド１０７の位置や形状は、カートリッジを装置本体１００Ａへ挿入する際に、カートリッジの一部が中間転写ベルト５の画像形成領域５Ａと摺擦しないように設ければよい。ここで、画像形成領域５Ａとは中間転写ベルト５の記録材１２へ転写するトナー像が担持される領域を指す。また、本実施例においては、装着姿勢を維持したカートリッジのうち、カートリッジ７の挿入方向奥側に設けられたユニット軸受部材３９Ｒが重力方向上方へ最も突出している。そのため、ドラムユニット軸受部材３９Ｒの最も挿入方向奥側の端部が挿入時に描く軌跡（以降、挿入軌跡と呼ぶ）と画像形成領域５Ａが干渉しないように、各要素の配置と形状を適宜選択すればよい。

その後、図１１（ｃ）に示すように、カートリッジ７は奥側カートリッジ下ガイド１０７に乗り上げた状態から更に画像形成装置本体１００Ａの奥側に挿入される。そして、ドラムユニット軸受部材３９Ｒが、画像形成装置本体１００Ａに設けられた奥側カートリッジ位置決め部１０８に突き当たる。このときカートリッジ７（感光体ドラムユニット３０）は画像形成装置本体１００Ａに装着完了の状態（図１１（ｄ））よりも、０．５から２°程度傾いた状態となる。つまり、カートリッジ７の挿入方向において、カートリッジ７（感光体ドラムユニット３０）の下流側が上流側よりも持ち上がった状態となる。

図１１（ｄ）はカートリッジドア１０４が閉じた状態の装置本体とカートリッジの状態を示す図である。つまり、カートリッジドア１０４は開口１２０を閉じた閉位置にある。画像形成装置１００Ａはカートリッジ下ガイドレール１０５の挿入方向手前側に手前側カートリッジ下ガイド１０９を有する。この手前側カートリッジ下ガイド１０９はカートリッジドア（前扉）１０４の開閉に連動して上下するように構成されている。

ユーザによりカートリッジドア１０４が閉じられると、手前側カートリッジ下ガイド１０９が上昇する。そして、ドラムユニット軸受部材３９Ｌと画像形成装置本体１００Ａの手前側カートリッジ位置決め部１１０が当接し、カートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに対して位置決めされる。以上の動作により、カートリッジ７は画像形成装置本体１００Ａへの装着が完了する。

［カップリング部材の本体駆動軸への係合過程］
続いて、カップリング部材２８と駆動軸１０１の係合過程について、図１２を用いて詳しく説明する。図１２は、本体駆動軸へのカップリング部材の装着動作を説明するための断面図である。図１２（ａ）は、カップリング部材２８が駆動軸１０１と係合開始した状態を示す図である。また、図１２（ｅ）は、カートリッジ７を画像形成装置本体１００Ａへ装着させ、カートリッジドア１０４を閉めて手前側カートリッジ下ガイド１０９を上昇させ、カートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに対して位置決めされたときの状態を示す図である。ここで、図１２（ｂ）から（ｄ）は、図１２（ａ）と図１２（ｅ）の間で、カップリング部材２８と駆動軸１０１の装着過程を説明するための図である。なお、駆動軸１０１は、その自重により微小角度だけ重力方向下方に向かい垂れている。

また、図１３（ａ）は、本体駆動力伝達溝１０１ａの位相と係合部７３の位相が合っていない状態を説明するための図である。つまり図１３（ａ）では、本体駆動力伝達溝１０１ａの内部に係合部７３が入りこまず、両者が係合していない状態を示している。この時の係合部７３の径方向の位置を非係合位置とする。両者が係合していない状態とは、駆動力伝達面１０１ｂと駆動力受け面７３ａが接触していない状態である。

図１２（ａ）に示すように、カートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに対して位置決めされた状態のとき（図１２（ｅ）図示）に対し、カップリング部材２８は約０．５から２°程度傾いた状態で駆動軸１０１に対し挿入される。

図１２（ｂ）に示すように、先ずフランジ部材７０の円筒部７１の内周面７１ｂの先端が、駆動軸１０１のラフガイド部１０１ｇに当接する。駆動軸１０１のラフガイド部１０１ｇが、カップリング部材７０の内周面７１ｂに添うような状態で、カップリング７が駆動軸１０１に挿入される。

図１２（ｃ）に示すように、図１２（ｂ）から更にカップリング部材２８を駆動軸１０１の奥側に向かって挿入すると、係合部７３の挿入テーパ面７３ｄと駆動軸１０１の先端の半球形状１０１ｃが当接する。挿入テーパ面７３ｄの斜面と半球形状１０１ｃの球形状により、駆動軸１０１は３つの係合部７３の略中央にガイドされる。

更にカップリング部材２８が、駆動軸１０１に挿入されると、係合部７３が半球形状１０１ｃに沿うように基部７４が径方向外側に弾性変形する。その結果、図１３（ａ）に示すように、係合部７３は駆動軸１０１の軸部１０１ｆの外径まで移動（退避）する。

その後、カートリッジ７のドラムユニット軸受部材３９Ｌが手前側カートリッジ位置決め部１１０に突き当たるようにカートリッジ７が持ちあげられる。カートリッジ７が持ちあげられることで、カートリッジ７は画像形成装置本体１００Ａに対し位置決めされた状態となる（図１１（ｄ）図示）。このカートリッジ７の動作により、図１２（ｅ）に示すように、カップリング部材２８の傾きが解消される。つまりカップリング部材２８およびドラムユニットは画像形成が可能な姿勢になる。この時、駆動軸１０１及びカップリング部材２８の回転軸線はＺ方向と平行である。

なお、本体駆動力伝達溝１０１ａと係合部７３の位相が合っている場合は、図１２（ｄ）の段階で基部７４の弾性変形が少なくとも一部解消され、図１３（ｂ）の状態となる。つまり、基部７４は、図１３（ａ）に示す状態から図１３（ｂ）の示す状態に移る際に、係合部７３を径方向の内側に向けて移動させるように変形する。

このようにして、基部７４は係合部７３を本体駆動力伝達溝１０１ａの内部に進入させ、駆動力伝達面１０１ｂと係合可能な状態とする。この時の係合部７３の径方向の位置を係合可能位置とする。この状態から、駆動軸１０１が回転すると、係合部７３が駆動軸１０１の駆動力伝達面１０１ｂに接触し係合する。

［カートリッジ装着後の準備動作］
画像形成装置本体にカートリッジ７を装着した後、画像形成前に行う準備動作について、図１４、図１６を用いて詳細に説明する。なお以下の説明では、駆動軸１０１及びカップリング部材２８の回転軸線はＺ方向に平行な状態として説明する。図１４は、カップリング部材２８および駆動軸１０１それぞれをＺ方向に直交する断面（ＸＹ断面）で切断した断面図である。ＸＹ断面は、カップリング部材２８の回転軸線に直交する面であり、駆動軸１０１の回転軸線に直交する面である。図１６は、駆動軸１０１、カップリング部材２８をＺ方向に直交する断面（ＸＹ断面）で切断した断面図である。

ここで、係合部７３と駆動力伝達面１０１ｂとを係合させるために、準備動作として駆動軸１０１を正回転、逆回転させることをそれぞれ準備正回転、準備逆回転と記述する。この準備動作は、制御部３００によって実行される回転制御動作である。

カートリッジが画像形成装置に装着された状態において、カップリング部材２８の係合部７３と、駆動軸１０１の本体駆動力伝達面１０１ｂとの回転方向における位置関係は一義的に決まるわけでは無いので、様々な位置関係が想定される。

この状態において、準備正回転として、制御部３００によりモータ（不図示）を動作し、駆動軸１０１を角度α正回転（図１６（ａ）矢印１５０方向）させる。角度αは、少なくとも１箇所の係合部７３と駆動力伝達面１０１ｂとが係合できるだけの角度に設定されている。

ここで、複数の係合部先端７３ｋの配置及び複数の駆動力伝達面の先端１０１ｋの配置は、それぞれθ１＝θ２＝３６０／Ｎ［度］で周方向に等間隔で配置されるように設計されている。Ｎは係合部７３の数、駆動力伝達面１０１ｂの数である（本実施形態ではＮ＝３）。しかし、金型精度や成形収縮、加工精度等の製造上のばらつきにより、上記θ１、θ２は若干の誤差が生じる。

このため、上述のように準備正回転として、角度α回転させても、図１６（ａ）のような状態となる。即ち、一部の係合部７３である係合部７３ａが軸部１０１ｆに乗り上げ、一部の駆動力伝達面１０１ｂである駆動力伝達面１０１ｂ１と係合せず、残りの係合部７３と残りの駆動力伝達面１０１ｂとが係合した状態となる場合がある。この乗り上げている状態の係合部７３ａを第１非係合係合部７３ａ、第１非係合係合部７３ａに対応する駆動力伝達面１０１ｂ１を第２非係合係合部１０１ｂ１と称す。そして、このように第１非係合係合部７３ａ及び第２非係合係合部１０１ｂ１が存在し、残りの係合部７３と駆動力伝達面１０１ｂが係合している状態を部分係合状態と称す。この部分係合状態から更に駆動軸１０１を正回転しても、一部の係合部７３が駆動力伝達面１０１ｂと係合しているので、駆動力が伝達されてカップリング部材２８も正回転する。このため、いくら正回転しても（角度αをいくら大きくしても）軸部１０１ｆに乗り上げている一部の係合部７３が駆動力伝達面１０１ｂと係合せず、部分係合状態が維持されてしまう可能性がある。

しかし、このような部分係合状態で正回転を行うとカップリング部材２８の回転精度が悪いため、部分係合状態で画像形成を行うと画像不良が発生する虞がある。また、部分係合状態での正回転は、一部の係合部７３、駆動力伝達面１０１ｂに集中して力がかかるため、カップリング部材２８や駆動軸１０１が破損する虞もある。

そこで、本実施形態では、制御部３００は、駆動軸１０１を角度α正回転させた後に、角度β逆回転させる制御を行う。

次に、制御部３００にてモータ（不図示）を動作し、駆動軸１０１を角度β逆回転（図１６（ｂ）矢印１４０方向）させる。角度βは、軸部１０１ｆに乗り上げている係合部７３が駆動力伝達溝１０１ａに進入できるだけの角度に設定されている。ここで、駆動軸１０１を角度α正回転した後で、いずれの駆動力伝達面１０１ｂと係合していない係合部７３を非係合係合部（図１６では係合部７３ａ）、いずれの係合部７３とも係合していない駆動力伝達面１０１ｂを非係合駆動伝達面とそれぞれ称する。すると、角度βは、駆動軸１０１の逆回転方向（矢印１４０方向）に関して、非係合係合部７３ａよりも上流側にある非係合駆動力伝達面１０１ｂ１が、その非係合係合部７３ａよりも下流側に移動できるだけの角度に設定されている。

従って、準備逆回転を行うことで、軸部１０１ｆに乗り上げている係合部７３があったとしても、本体駆動力伝達溝１０１ａに進入させ、図１６（ｂ）のように係合部７３と本体駆動力伝達面１０１ｂとの間に隙間Ｇをもたせた状態とすることができる。その為、画像形成等を行う為に、次に正回転動作（図１６矢印１５０方向）を行うと、図１６（ｃ）に示すように、全ての係合部７３と本体駆動力伝達面１０１ｂとを係合させることができる。

ここで、準備正回転の回転角度αおよび、準備逆回転の回転角度βの設定について、詳細に説明する。回転軸線中心Ｐを中心とする周方向において、３つの係合部７３の先端７３ｋのそれぞれは３６０度を３等分した設計値θ１（＝１２０度）毎に配置されるよう設計されている。係合部７３の数をＮ（Ｎは自然数）とすると、θ１＝３６０／Ｎ［°］と表される。

一方、金型精度や成形収縮、加工精度等、製造上のばらつきにより、実際には係合部７３の先端７３ｋの周方向の配置間隔は若干のズレが生じる。つまり、図１４（ａ）に示すように、係合部７３の先端７３ｋの周方向の配置間隔はθ１ａ、θ１ｂ、θ１ｃ（≒θ１）となる。ここで、許容される公差の範囲内におけるθ１ａ、θ１ｂ、θ１ｃの最大値θ１ｍａｘと設計値θ１との差分をΔθ１とする。

同様に、回転軸線中心Ｐを中心とする周方向において、３つの駆動力伝達面１０１ｂの境界位置（先端）１０１ｋのそれぞれは３６０度を３等分した設計値θ２（＝１２０度）毎に配置されるよう設計されている。先端１０１ｋの数をＮ（Ｎは自然数）とすると、θ２＝３６０／Ｎ［°］と表される。しかしながら、金型精度や成形収縮、加工精度等、製造上のばらつきにより、実際には先端１０１ｋの周方向の配置間隔は若干のズレが生じる。つまり、図１４（ｂ）に示すように、先端１０１ｋの周方向の配置間隔はθ２ａ、θ２ｂ、θ２ｃ（≒θ２）となる。ここで、許容される公差の範囲内におけるθ２ａ、θ２ｂ、θ２ｃの最大値θ２ｍａｘと設計値θ２との差分をΔθ２とする。

まず、回転角度αについて図１５を用いて説明する。図１５は、駆動軸１０１とカップリング部材２８をＺ方向に直交する断面（ＸＹ断面）切断した部分断面図である。図１５において実線で記載した係合部７３は、先端部７３ｋが回転位相Ｐ１にある、ぎりぎり駆動力伝達面１０１ｂ１と係合していない状態を示している。この状態から駆動軸１０１を３６０／Ｎ［°］正回転させた際、駆動軸１０１から見ると係合部７３はＲ１方向に回転する。すると係合部７３は破線で記載した状態となり、先端部７３ｋが回転位相Ｐ２へと移動する。この時、回転位相Ｐ２と回転位相Ｐ１間の角度は３６０／Ｎ［°］よりも小さくなる。つまり、回転位相Ｐ１から３６０／Ｎ［°］移動した仮の位相ＰｆよりもＲ１方向上流側にある。これは、係合部７３が変形して駆動軸１０１の回転中心Ｐの半径方向に移動する際、先端部７３ｋは周方向にも移動するからである。このため、駆動軸１０１を３６０／Ｎ［°］正回転させた状態では、図１５に示すように、先端部７３ｋと駆動力伝達面１０１ｂ２との間には隙間Ｇが存在する。先端部７３ｋが駆動力伝達面１０１ｂ２に接触するためには、（Δθ１＋Δθ２＋θ３）［°］だけさらに駆動軸１０１を正回転させる必要がある。

角度θ３は、角度θ３ａ［°］と角度θ３ｂ［°］によって決まる。角度θ３ａ［°］は、係合部７３が変形して駆動軸１０１の回転中心Ｐの半径方向に移動する際に先端部７３ｋが基部７４の根元に対して相対的に周方向に移動する移動量（移動角度）である。係合部７３が変形して駆動軸１０１の回転中心Ｐの半径方向に移動する際に先端部７３ｋが周方向に移動しないような構成であれば移動量は０°である。先端部７３ｋが基部７４の根元に対して相対的に図１５のＲ１方向に関して上流側に移動する場合（周方向で駆動力伝達面１０１ｂ２から遠ざかる方向に移動する場合）の移動量は正の値である。

角度θ３ｂ［°］は、駆動力伝達面１０１ｂの半径方向に対する角度に依存する面角度補正値θ３ｂ［°］によって決まる値である。駆動力伝達面１０１ｂの半径方向に対する角度が０°であれば面角度補正値θ３ｂは０°である。駆動力伝達面１０１ｂが径方向で中心Ｐに向かってＲ１方向下流側に向かうように傾斜していれば正の値である。

このように、先端部７３ｋが回転位相Ｐ１にあり、ぎりぎり駆動力伝達面１０１ｂ１と係合していない状態から、駆動軸１０１を、（３６０／Ｎ＋Δθ１＋Δθ２＋θ３）［°］正回転すると先端部７３ｋを駆動力伝達面１０１ｂ２に接触させることができる。従って、回転角度αは次の式１に示すように設定される。
α［°］≧（３６０／Ｎ＋Δθ１＋Δθ２＋θ３）［°］・・・式１

なお、製造上の誤差が十分に無視できる場合はΔθ１及びΔθ２は考慮する必要は無く、θ３ａ≦０［°］、及びθ３ｂ≦０［°］となる状況ではθ３は考慮する必要が無い。従って、このような場合には、回転角度αは以下の式２のように設定すれば良い。
α［°］≧３６０／Ｎ［°］・・・式２

次に、回転角度βについて図１７を用いて説明する。図１７はフランジ部材７０および駆動軸１０１それぞれをＺ方向に直交する断面（ＸＹ断面）で切断した断面図である。図１７において実線で記載した状態は、係合部７３ｂが駆動力伝達面１０１ｂ２に係合し、係合部７３ａが駆動力伝達面１０１ｂ１に係合していない状態を示している。この時に先端部７３ｋａが回転位相Ｐ４は、先端部７３ｋｂが回転位相Ｐ５からＲ２方向に３６０／Ｎ［°］回転した位置よりもθＢ［°］だけＲ２方向上流側にある。θＢ［°］は、θＢ＝Δθ１＋Δθ２＋Δθ３ａで表される。ここから駆動軸１０１を逆回転させると係合部７３はＲ２方向へ回転する。先端部７３ｋａを駆動力伝達面１０１ｂ１よりもＲ２方向下流側に移動させるためには、最低でも角度βｍｉｎ［°］だけＲ２方向に回転させる。βｍｉｎ［°］は以下の式３のように表せる。
βｍｉｎ［°］＝（Δθ１＋Δθ２＋θ３ａ＋θ３ｂ）［°］
＝（Δθ１＋Δθ２＋θ３）［°］・・・式３

βｍｉｎ［°］は、駆動軸１０１の逆回転方向（矢印１４０方向）に関して、非係合係合部７３ａよりも上流側にある非係合駆動力伝達面１０１ｂ１が、その非係合係合部７３ａよりも下流側に移動できるだけの角度である。

更に、回転角度βの上限βｍａｘ［°］は、先端部７３ｋａ駆動力伝達面１０１ｂ３よりもＲ２方向下流側に到達しない範囲まで設定可能である。即ち、βｍａｘ［°］は、以下の式４に示すように設定される。
βｍａｘ［°］＝βｍｉｎ＋３６０／Ｎ［°］・・・式４

従って、回転角度βが下記の式５、６のように設定される。

βｍｉｎ［°］＜β［°］＜βｍａｘ［°］・・・式５
（Δθ１＋Δθ２＋θ３）［°］＜β［°］＜（Δθ１＋Δθ２＋θ３＋３６０／Ｎ）［°］・・・式６
なお、製造上の誤差が十分に無視できる場合はΔθ１及びΔθ２は考慮する必要は無く、θ３ａ≦０［°］、及びθ３ｂ≦０［°］となる状況ではθ３は考慮する必要が無い。従って、このような場合には、回転角度βは以下の式７のように設定すれば良い。
０°＜β［°］＜３６０／Ｎ［°］・・・式７

また、図１６（ｂ）に示すように、回転角度βを、カップリング部材２８の係合部７３が駆動軸１０１の本体駆動力伝達溝１０１ａに収まる範囲内に設定することも可能である。この条件を満たすことで、駆動軸１０１を逆回転した際にカップリング部材２８へ駆動が伝達されない為、本体駆動軸逆回転時にドラムユニット１の回転を伴わない。また、カップリング部材２８の係合部７３が駆動軸１０１に接触しない為、破損のリスクを低減できる。

回転角度βを、カップリング部材２８の係合部７３が駆動軸１０１の本体駆動力伝達溝１０１ａに収まる範囲内で設定する構成について図１８を用いて説明する。図１８はフランジ部材７０および駆動軸１０１それぞれをＺ方向に直交する断面（ＸＹ断面）で切断した断面図である。本体駆動力伝達溝１０１ａ、係合部７３ａの周方向の幅をそれぞれθ４［°］θ５［°］とすると、回転角度βの最大値βｍａｘは下記の式８ように設定すれば良い。
βｍａｘ［°］＝（βｍｉｎ＋θ４−θ５）［°］・・・式８

上述したように、βｍｉｎ［°］＝０°である場合は回転角度βは以下の式９ように設定される。
０°＜β［°］＜（θ４−θ５）［°］（ただし、θ４＞θ５、（θ４−θ５）＜（３６０／Ｎ））・・・式９

ここで、準備正回転時の回転速度を、通常の画像形成時（記録材に画像形成を行う際）の回転速度よりも遅く設定する。本体駆動力伝達面１０１ｂと係合部７３との係合時の速度を遅くすることで、それらの部品に与えるダメージを小さくすることができる。

また、準備逆回転時の回転速度を、通常の画像形成時（記録材に画像形成を行う際）の回転速度よりも遅く設定する。駆動軸１０１の逆回転時の回転速度を遅くすることで、動作が安定し、所望の回転角度を得やすくなる。

［準備動作を行うタイミング］
次に、準備動作を行うタイミングについて、詳細に説明する。

前述したように、画像形成装置本体１００Ａには、カートリッジ７を着脱する為の開口１２０を開閉可能なカートリッジドア（開閉部材）１０４が設けられている（図１０参照）。また、画像形成装置本体１００Ａには、カートリッジドア１０４の開閉状態を検知する検知部４００が設けられている。ユーザがカートリッジ７を画像形成装置本体１００Ａに装着する際は、カートリッジドア１０４を開閉する必要がある。

そこで、カートリッジドア１０４が開状態（開位置）から閉状態（閉位置）となったことを検知部４００により検知したことに基づいて、制御部３００は前述した準備動作（駆動軸１０１の準備正回転および準備逆回転動作）を実行するようモータを制御する。このため、ユーザがカートリッジ７を画像形成装置本体１００Ａに装着した場合、カートリッジドア１０４を閉状態となった後で全ての係合部７３と本体駆動力伝達面１０１ｂとを係合させることができる。

しかし、検知部４００は画像形成装置本体１００Ａに通電されている状態（所謂本体電源がオンの状態）でしか機能しない。つまり、画像形成装置本体１００Ａに通電されていない状態（所謂本体電源がオフの状態）においては、検知部４００によってカートリッジドア１０４の開閉状態の検知を行うことができない。その為、本体電源がオフからオンの状態になった際に、制御部３００は、本体電源がオフからオンの状態になったことを検知する。そして、この検知基づき、初期動作として前述した準備動作（駆動軸１０１の準備正回転および準備逆回転動作）を実行するようモータを制御する。このため、本体電源がオフの間にユーザがカートリッジ７を画像形成装置本体１００Ａに装着した場合でも、本体電源がオンになった後で全ての係合部７３と本体駆動力伝達面１０１ｂとを係合させることができる。

このように、準備正回転および準備逆回転動作を行うタイミングを限定することで、画像形成前に毎回準備動作を行わなくても、全ての係合部７３と本体駆動力伝達面１０１ｂとが係合した状態で画像形成を行うことができる。つまり、画像形成前に毎回準備動作を行う構成と比べて、準備動作を行う回数を減らして、準備動作を行う為のダウンタイムの増加を抑制ことができる。

本実施例によれば、駆動力伝達部材と駆動力受け部材とを確実に係合させて、回転精度の低下や、駆動力伝達部材や駆動力受け部材の破損を抑制することができる。

＜変形例＞
上述した実施例では、駆動軸１０１は、カップリング部材２８を介して感光体ドラム１を回転させるための駆動力に伝達する構成であったが、現像ローラ１７や帯電ローラ２を回転させる駆動力を伝達しても良い。

上述した実施例では、画像形成装置本体１００Ａに駆動軸１０１、プロセスカートリッジ７にカップリング部材２８を設けたが、画像形成装置本体１００Ａにカップリング部材２８、プロセスカートリッジ７に駆動軸１０１を設けても良い。

＜実施例２＞
次に、実施例２について図１９から図２７を用いて説明する。本実施例の画像形成装置２００は、感光体ドラム１と現像ローラ２１７を、装置本体２００Ａに設けられた別の駆動軸でそれぞれ駆動する点が異なる。本実施例では、このような構成における、カートリッジ装着後の準備動作について説明する。
以下の説明において、実施例１と同様の部分については、同じ名称を付し、説明は省略する。

［電子写真画像形成装置の概略］
先ず、本実施例に係る電子写真画像形成装置（画像形成装置）の全体構成について、図１９を用いて説明する。

図１９は、本実施例の画像形成装置２００の概略断面図である。

図１９に示すように、画像形成装置２００は複数の画像形成部としてそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１から第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、略水平方向に一列に並んで配置されている。

なお、本実施例では、ドラムカートリッジ（第１カートリッジ）２１３（２１３Ｙ，２１３Ｍ，２１３Ｃ，２１３Ｋ）と現像カートリッジ（第２カートリッジ）２０４（２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ）の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。

本実施例では、画像形成装置２００は、複数の像担持体として、鉛直方向に対して少し傾斜した方向に並設された４個の感光層を有するシリンダ（以下、感光体ドラム）１を有する。ドラムカートリッジ２１３及び現像カートリッジ２０４の重力方向下方にスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。また、感光体ドラム１の周囲にはその感光層上へと作用するプロセス手段としての帯電ローラ２等が配置されている。

帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段（帯電装置、帯電部材）である。そして、スキャナユニット（露光装置）３は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段（露光装置、露光部材）である。感光体ドラム１の周囲には、クリーニング手段（クリーニング装置、クリーニング部材）としてのクリーニングブレード６及び現像カートリッジ２０４が配置されている。

各ドラムカートリッジ２１３及び各現像カートリッジ２０４は、独立して装置本体２００Ａに対して装着可能及び取り外し可能である。つまり、装置本体２００Ａにドラムカートリッジ２１３のいずれか又は全てが装着されている状況で、現像カートリッジ２０４のいずれか又は全てを装置本体２００Ａに着脱可能である。また、装置本体２００Ａに現像カートリッジ２０４のいずれか又は全てが装着されている状況で、ドラムカートリッジ２１３のいずれか又は全てを装置本体２００Ａに着脱可能である。

更に、４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１上のトナー像を記録材（シート、記録媒体）１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が配置されている。

本実施例の現像カートリッジ２０４は、現像剤として非磁性一成分現像剤（以下、トナー）を用い、現像剤担持体としての現像ローラ２１７を感光体ドラム１に対して接触させた接触現像方式を採用している。

上述の構成において、感光体ドラム１上に形成されたトナー像をシート（紙）１２上へ転写し、シート上に転写されたトナー像を定着する。また、感光体ドラム１に作用するプロセス手段として、ドラムカートリッジ２１３は感光体ドラム１を帯電する帯電ローラ２と、感光体ドラム１上に転写されずに残留したトナーを清掃するクリーニングブレード６と、を備える。シート１２上に転写されずに感光体ドラム１上に残留した転写残トナーは、クリーニングブレード６によって回収される。また、クリーニングブレード６によって回収された転写残トナーは、開口２１４ｂより除去現像剤収容部（以下廃トナー収容部と称す）２１４ａに収容される。廃トナー収容部２１４ａとクリーニングブレード６は一体化されドラムカートリッジ２１３を構成している。

また、装置本体２００Ａは装着ガイド、位置決め部材（不図示）などのガイド（位置決め手段）を備える。現像カートリッジ２０４とドラムカートリッジ２１３は前述のガイドによってガイドされ、装置本体２００Ａに対して着脱可能に構成されている。

各色用の現像カートリッジ２０４内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。

中間転写ベルト５は、各ドラムカートリッジ２１３が備える感光体ドラム１に当接して、図１９中の矢印Ｂ方向に向かって回転（移動）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材（駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３）に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光体ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ８が並設されている。また、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置されている。

次に画像形成方法について図１９を用いて説明する。先ず、帯電ローラ２に画像形成本体内の不図示の帯電バイアス用電源からバイアスを印加することにより、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光される。これにより、感光体ドラム１上に画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像カートリッジ２０４によってトナー像として現像される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、４個のドラムカートリッジ２１３（２１３Ｙ，２１３Ｍ，２１３Ｃ，２１３Ｋ）と現像カートリッジ２０４（２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ）において順次に行われる。そして、各ドラムカートリッジ２１３の感光体ドラム１上に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト５上に重ね合わさるように順次に一次転写される。その後、中間転写ベルト５の移動と同期して記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９によって形成された二次転写部へ搬送された記録材１２上に中間転写ベルト５上の４色トナー像が一括して転写される。

トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。また、一次転写工程後に感光体ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード６によって除去され、廃トナーとして回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。

なお、画像形成装置２００は、所望の単独またはいくつか（全てではない）の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。

［ドラムカートリッジおよび現像カートリッジの概略構成］
図１９に示される装置本体２００Ａに装着されるドラムカートリッジ２１３（２１３Ｙ，２１３Ｍ，２１３Ｃ，２１３Ｋ）と現像カートリッジ２０４（２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ）の概略構成について図２０〜２４を用いて説明する。図１９は画像形成装置２００の概略断面図である。図２０は、ドラムカートリッジ２１３の外観斜視図である。図２１はドラムカートリッジ２１３の断面図である。図２２は現像カートリッジ２０４の外観斜視図である。図２３は現像カートリッジ２０４の断面図である。図２４は現像カートリッジ２０４の駆動構成を示す断面図であり、その断面は現像ローラ２１７の軸線に平行である。

なお、ドラムカートリッジ２１３Ｙ、ドラムカートリッジ２１３Ｍ、ドラムカートリッジ２１３Ｃ及びドラムカートリッジ２１３Ｋは同一構成である。また、現像カートリッジ２０４Ｙ、現像カートリッジ２０４Ｍ、現像カートリッジ２０４Ｃ、現像カートリッジ２０４Ｋは収容するトナーの色が違う点を除いて同一構成である。現像カートリッジ２０４Ｙはイエロー色のトナー、現像カートリッジ２０４Ｍはマゼンタ色のトナー、現像カートリッジ２０４Ｃはシアン色のトナー、現像カートリッジ２０４Ｋはブラック色のトナーをそれぞれ収納する。従って、以下の説明では、各ドラムカートリッジ２１３Ｙ、２１３Ｍ、２１３Ｃ、２１３Ｋを総称して、ドラムカートリッジ２１３とし、各現像カートリッジ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋを総称して、現像カートリッジ２０４として説明する。各カートリッジ構成部材についても同様に総称して説明する。

図２０は、ドラムカートリッジ２１３の外観斜視図である。ここで、図２０に示すように、感光体ドラム１の回転軸方向をＺ方向（矢印Ｚ１、矢印Ｚ２）、図１９における水平方向をＸ方向（矢印Ｘ１、矢印Ｘ２）、図１９における鉛直方向をＹ方向（矢印Ｙ１、矢印Ｙ２）とする。

感光体ドラム１はその両端をドラムユニット軸受部材２３９Ｒ、２３９Ｌによって回転可能に支持されている。第１カップリング部材２２８ａは、感光体ドラム１の駆動側端部にフランジとして取り付けられており、感光体ドラム１と一体的に回転する。ドラムユニット軸受部材２３９Ｒ、２３９Ｌが、クリーニング枠体２１４の両側にそれぞれ取り付けられていて、それぞれ感光体ドラムユニット２０３を支持している。このことにより、感光体ドラムユニット２０３はクリーニング枠体２１４に回転可能に支持されることになる。

また、クリーニング枠体２１４には帯電ローラ２及び、クリーニングブレード６が取り付けられており、これらは感光体ドラム１の表面と接触するように配置される。また、クリーニング枠体２１４には、帯電ローラ軸受１５が取り付けられている。帯電ローラ軸受１５は、帯電ローラ２の軸を支持するための軸受である。

ここで、帯電ローラ軸受１５は、図２１に示す矢印Ｃ方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２の回転軸２ａは、帯電ローラ軸受１５に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受１５は、付勢手段としての加圧バネ１６により感光体ドラム１に向かって付勢される。これにより帯電ローラ２は感光体ドラム１に対し当接し、感光体ドラム１に従動回転する。

クリーニング枠体２１４には、感光体ドラム１の表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード６が設けられる。クリーニングブレード６は、感光体ドラム１と当接して感光体ドラム１上のトナーを取り除くブレード状ゴム（弾性部材）６ａと、それを支持する支持板金６ｂが一体化されたものである。本実施例においては、支持板金６ｂはクリーニング枠体２１４にビスで固定され取り付けられている。

前述の通り、クリーニング枠体２１４は、クリーニングブレード６によって回収された転写残トナーを、回収するための開口２１４ｂを有する。開口２１４ｂには、感光体ドラム１と当接し、感光体ドラム１と開口２１４ｂとの間をシールする吹き出し防止シート２６が設けられており、開口２１４ｂの上部方向のトナー漏えいを防止する。

図２２は、現像カートリッジ２０４の外観斜視図である。現像カートリッジ２０４は、各種要素を支持する現像枠体２１８を有する。現像カートリッジ２０４には、感光体ドラム１と接触して図２３に示す矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転する現像剤担持体としての現像ローラ２１７が設けられている。現像ローラ２１７は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において、現像軸受２１９（２１９Ｒ、２１９Ｌ）を介して、回転可能に現像枠体２１８に支持されている。ここで、現像軸受２１９（２１９Ｒ、２１９Ｌ）は、現像枠体２１８の両側部にそれぞれ取り付けられている。

また、現像カートリッジ２０４は、図２３に示すように現像剤収納室（以下、トナー収納室）２１８ａと、現像ローラ２１７が配設された現像室２１８ｂと、を有する。現像室２１８ｂには、現像ローラ２１７に接触して矢印Ｅ方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２２０と現像ローラ２１７のトナー層を規制するための現像剤規制部材としての現像ブレード２１が配置されている。トナー供給ローラ２２０は両端部を現像枠体２１８に回転可能に支持されている。第２カップリング部材２２８ａは、トナー供給ローラ２２０の芯金（軸）の端部に固定されており、トナー供給ローラ２２０と一体的に回転する。現像ブレード２１は、固定部材２２に対し溶接等より固定、一体化されている。また、現像枠体２１８のトナー収納室２１８ａには、収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ２２０へトナーを搬送するための撹拌部材２３が設けられている。

［本体駆動軸およびカップリング部材の構成］
図２８を用いて、装置本体２００Ａから各カートリッジへ駆動力を伝達するための構成について説明する。図２８はドラムカートリッジ２１３及び現像カートリッジ２０４が装着されていない装置本体２００Ａの概略断面図である。装置本体２００Ａは、各ドラムカートリッジ２１３の第１カップリング部材（第１駆動力受け部材）２２８ａと係合する４つの第１駆動軸（第１駆動力伝達部材）２０１ａを備える。また装置本体２００Ａは、各現像カートリッジ２０４の第２カップリング部材（第２駆動力受け部材）２２８ｂと係合する４つの第２駆動軸（第２駆動力伝達部材）２０１ｂを備える。第１駆動軸２０１ａと第２駆動軸２０１ｂは、それぞれ実施例１の駆動軸１０１と同様の構成である。つまり駆動力伝達面はそれぞれ３つである。また、第１カップリング部材２２８ａと第２カップリング部材２２８ｂはそれぞれ実施例１のカップリング部材２８と同様である。つまり第１カップリング部材２２８ａの係合部の数をＮ１、第２カップリング部材２２８ｂの係合部の数をＮ２とすると、Ｎ１＝３、Ｎ２＝３である。

第１駆動軸２０１ａと第２駆動軸２０１ｂは、不図示の第１モータ、第２モータによってそれぞれ駆動され、制御部２３００により第１モータ、第２モータを制御することで、第１駆動軸２０１ａと第２駆動軸２０１ｂの回転をそれぞれ制御する。

［現像ローラの駆動］
図２４に示すように、第２カップリング部材２２８ｂが第２駆動軸２０１ｂに係合した状態では、第２駆動軸２０１ｂが回転すると駆動力が伝達されて第２カップリング部材２２８ｂが回転する。第２カップリング部材２２８ｂからトナー供給ローラ２２０の軸に駆動力が伝達されることでトナー供給ローラ２２０が回転する。トナー供給ローラ２２０が回転することで、トナー供給ローラ２２０の軸のＺ１方向側の端部に固定されたトナー供給ローラギア２９８が回転する。これにより、トナー供給ローラギア２９８に噛み合う現像ローラ２１７の軸のＺ１方向側の端部に固定された現像ローラギア２９９に駆動力が伝達され、現像ローラ２１７が回転する。

［ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着過程］
ドラムカートリッジ２０４と現像カートリッジ２１３のぞれぞれの装置本体２００Ａへの装着過程は、実施例１のカートリッジ７の装置本体１００Ａへの装着過程と同様である。

［ドラムと現像ローラの当接離間機構］
図２５は画像形成装置本体内で位置決めされた状態での現像カートリッジ２０４とドラムカートリッジ２１３の断面図である。感光体ドラム１と現像ローラ２１７は離間された状態になっている。この状態から本実施例の画像形成装置では、現像ローラ２１７は感光ドラム１と接触した状態へと移行可能な構成になっている。

具体的には、装置本体２００Ａに設けられたカム２３１を回転制御して、現像枠体２１８を押圧し、現像枠体２１８は回転中心２３２を中心に回転させる。図２５のような現像ローラ２１７が感光体ドラム１から離間した離間状態にするには、カム２３１を図２５時計方向に回転させて現像枠体２１８の底部を右方向に付勢し、この状態で保持する。また、図２６のような現像ローラ２１７が感光体ドラム１に当接した当接状態にするには、カム２３１を図２６の反時計方向に回転させて現像枠体２１８の底部を左方向に付勢し、この状態で保持する。このカム２３１の回転制御は制御部２３００によって制御されている。

画像形成装置２００は、当接状態にある時のみ、第２駆動軸２０１ｂを回転させることができる構成となっており、離間状態にある時は、第２駆動軸２０１ｂを回転させることができない構成となっている。この構成により、現像ローラ２１７及びトナー供給ローラ２２０は当接状態でのみ回転し、離間状態では回転しない。このため、現像ローラ２１７及びトナー供給ローラ２２０の回転時間をできるだけ短くでき、現像ローラ２１７、トナー供給ローラ２２０、及び現像枠体２１８内に収容されたトナーの耐久劣化を抑えることができる。

［準備動作］
図２７を用いてカートリッジ装着後の準備動作について説明する。準備動作としては、第１駆動軸２０１ａを準備正回転と準備逆回転させて第１カップリング部材２２８ａと係合させる動作と、第２駆動軸２０１ｂを準備正回転と準備逆回転させて第２カップリング部材２２８ｂと係合させる動作を実行する。ここで、上述したように、第２駆動軸２０１ｂは当接状態にある時のみ回転する構成であるので、準備正回転を行う際は、現像ローラ２１７が感光体ドラム１と当接している。しかし、この時の感光体ドラム１の電位によっては、現像ローラ２１７の表面に担持されたトナーが感光体ドラム１に付着する（かぶり）。感光体ドラム１に付着したトナーは、中間転写ベルト５に転写され二次転写ローラ９へ付着し、二次転写部へ搬送された記録材１２の裏面に転写されると、記録材１２が汚れてしまう。そこで本実施例では、現像ローラ２１７の表面に担持されたトナーが感光体ドラム１に付着することを抑制した準備動作を行う。準備動作は各期間Ｔ１〜Ｔ８に分けて説明する。

期間Ｔ１は、第１駆動軸２０１ａを準備正回転しつつ、現像ローラ２１７が感光体ドラム１に当接した場合でも、トナーかぶりが発生させないようにする期間である。制御部２３００は、帯電ローラ２へ電圧（帯電バイアス）の印加を制御する。具体的には、第１駆動軸２０１ａを角度γ正回転させつつ、帯電ローラ２へ約−１０００Ｖの電圧（帯電バイアス）を印加する。これによって、感光体ドラム１の表面の帯電ローラ２と接触する領域は約−４５０Ｖに帯電される。本実施例ではγ［°］＝２２３°と設定している。角度γは、感光体ドラム１表面の帯電ローラ２に帯電された領域が、少なくとも現像ローラ２１７と当接する位置に到達する角度とした。第１駆動軸２０１ａの駆動力伝達面と第１カップリング部材２２８ａの３つの係合部うち、少なくとも１つが第１駆動軸２０１ａと係合するまでの角度を１２０°（＝３６０／Ｎ１［°］）。また感光体ドラム１の所定点が帯電ローラ２に接触する位置から現像ローラ２１７に接触する位置までの感光体ドラム１の回転角θ６が１０２°である。従って、γ［°］は次の式１０で表される。
γ［°］≧（３６０／Ｎ１＋θ６）［°］＝１２０°＋１０２°＝２２２°・・・式１０

よって期間Ｔ１では、第１駆動軸２０１ａを角度γ回転させ、確実に感光体ドラム１を１０２°以上回転させることができる。なお、γ［°］は、第１カップリング部材２２８ａの係合部うち、少なくとも１つを第１駆動軸２０１ａと係合させる角度であるので、実施例１のα（α１）［°］にも相当する。またこの期間Ｔ１では感光体ドラム１が、１つの係合部のみで係合して回転されている可能性があるが、短期間であるため問題ない。また、期間Ｔ１では、感光体ドラム１と現像ローラ２１７は離間状態で、ト第２駆動軸２０１ｂは停止している。

期間Ｔ２は、次の動作までの待機期間である。第１駆動軸２０１ａを停止状態にしている。本実施例では０．１秒間停止状態にしている。このとき、第２駆動軸２０１ｂも停止されている。また感光体ドラム１と現像ローラ２１７は離間状態であり、帯電ローラ２への帯電バイアスは印加されている。

期間Ｔ３は、第２カップリング部材２２８ｂの３つの係合部のうち、少なくとも１つの係合部を第２駆動軸２０１ｂの駆動力伝達面と係合させる期間である。この期間Ｔ３では感光体ドラム１と現像ローラ２１７は当接されており、帯電ローラ２への帯電バイアスは印加されている。また現像ローラ２１７には約−３００Ｖの電圧（現像バイアス）が印加されている。トナーは負帯電極性を有しており、期間Ｔ１で帯電バイアスのより感光体ドラム１の表面の帯電ローラ２と接触した領域は約−４５０Ｖに帯電されているので、現像ローラ２１７から感光体ドラム１へのトナーの付着（かぶり）は抑制されている。つまり第１駆動軸２０１ａと第２駆動軸２０１ｂの準備正回転の期間である。この期間Ｔ３では、第１駆動軸２０１ａと第２駆動軸２０１ｂを同時に回転させる。この理由として、本実施例では第２駆動軸２０１ｂを回転させるためには感光体ドラム１と現像ローラ２１７を当接させる必要がある。仮に感光体ドラム１が停止したまま現像ローラ２１７が回転するとドラム摺擦メモリや、トナー飛散が発生するおそれがある。

ここで摺擦メモリとは、感光体ドラム１の周方向のある一部分だけが現像ローラ２１７によって擦られることによって発生する電気メモリ現象のことである。電気メモリ発生部では帯電ローラによる一様な帯電できにくくなるため、ハーフトーン画像上に感光体ドラム１周期の横黒スジが発生する。またトナー飛散とは、感光体ドラム１と現像ローラ２１７が当接しており、かつ、感光体ドラム１が停止して現像ローラ２１７のみが回転しているときに発生する現象である。つまり現像ローラ２１７表面に担持されているトナーが、感光体ドラム１との当接位置前でせき止められて溜まっていき、ついには飛散していく現象である。

これらを防ぐために、第１駆動軸２０１ａと第２駆動軸２０１ｂを同時に回転させ、感光体ドラム１と現像ローラ２１７を同時に回転させる。本実施例では第２駆動軸２０１ｂを実施例１のα［°］に相当する１４３°（α２［°］）回転させる。これにより、第２駆動軸２０１ｂが１２０（３６０／Ｎ２）°以上回転するので、第２カップリング部材２２８ｂの３つの係合部のうち少なくとも１つは第２駆動軸２０１ｂと係合する。また、第１駆動軸２０１ａは第２駆動軸２０１ｂを１４３°回転する時に５７°回転する。この回転角度は第１駆動軸２０１ａと第２駆動軸２０１ｂのギア比によって決まるものである。

期間Ｔ４は、次の動作までの待機期間である。第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂを停止状態にしている。本実施例では０．１秒間停止状態にしている。また感光体ドラム１と現像ローラ２１７は当接状態で、帯電ローラ２への帯電バイアスは印加されている。

期間Ｔ５は、第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂを準備逆回転させる期間である。第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂは同時に逆回転を行う。本実施例では第１駆動軸２０１ａを１１°、第２駆動軸２０１ｂを３３°逆回転させる。この角度は実施例１で説明したように、第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂや第１カップリング部材２２８ａ、第２カップリング部材２２８ｂの製造公差を考えて、確実に係合部の乗り上げ状態を解消できる角度であり、β［°］に相当する。つまり、第１駆動軸２０１ａについてはβ（β１）［°］＞（３６０／Ｎ１）［°］、第２駆動軸２０１ｂについてはβ（β２）［°］＞（３６０／Ｎ２）［°］と設定されている。なお期間Ｔ５では第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂは逆回転しているので、それぞれ第１カップリング部材２２８ａ、第２カップリング部材２２８ｂは係合しておらず、感光体ドラム１および現像ローラ２１７それぞれ停止した状態である。よって期間Ｔ５では摺擦メモリやトナー飛散は生じない。また期間Ｔ５では感光体ドラム１と現像ローラ２１７は当接状態で、帯電ローラ２への帯電バイアスは印加されている。

期間Ｔ６は次の動作までの待機期間である。第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂを停止状態にしている。本実施例では０．５秒間停止状態にしている。期間Ｔ２、Ｔ４の待機時間より多くしているのは、期間Ｔ５での逆回転動作が正回転動作からの停止よりも安定しにくいため、確実に停止させるための時間をとっている。また期間Ｔ６では感光体ドラム１と現像ローラ２１７は当接状態で、帯電ローラ２への帯電バイアスは印加されている。

期間Ｔ７は、第１カップリング部材２２８ａ、第２カップリング部材２２８ｂすべての係合部を第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂと係合させる期間である。よって期間Ｔ５で逆回転させた角度以上回転させる必要がある。また期間Ｔ３と同様に感光体ドラム１が停止したまま現像ローラ２１７を回転させないように、第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂを同時に回転させる必要がある。本実施例では第１駆動軸２０１ａを１３°、第２駆動軸２０１ｂを４３°正回転させる。また期間Ｔ７では感光体ドラム１と現像ローラ２１７は当接状態で、帯電ローラ２への帯電バイアスは印加されている。

期間Ｔ８は準備動作の最後の期間である。第１駆動軸２０１ａ、第２駆動軸２０１ｂを停止状態にしている。また感光体ドラム１と現像ローラ２１７は離間状態にさせる動作を行う。本実施例では期間Ｔ８に０．５秒間とっている。帯電ローラ２への帯電バイアスは印加されている。

以上の期間Ｔ１〜Ｔ８で構成される準備動作によれば、現像ローラ２１７の表面に担持されたトナーの感光体ドラム１への付着を抑制しつつ、第１駆動軸２０１ａと第１カップリング部材２２８ａ、及び、第２駆動軸２０１ｂと第２カップリング部材２２８ｂを確実に係合させることができる。

また準備動作時に、感光体ドラム１が停止したまま現像ローラ２１７が回転することがなくなるので、ドラム摺擦メモリやトナー飛散による画像不良を防ぐことができる。

なお、本実施例で本体駆動軸を回転する速度は、実施例１と同様に画像形成時の１／３の速度で行っているが、これに限るものではない。駆動モータの性能により、駆動動作がより安定する速度が別にあるならばその速度で行ってもよい。また感光体ドラム１とトナー供給ローラ２２０の回転速度比は画像形成時と同じ比率で行っているが、これに限るものではない。例えば現像カートリッジ２０４の耐久消耗を防ぐためにトナー供給ローラ２２０の速度を画像形成時よりも落としてもよい。

また本実施例では期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８に一旦停止期間を設けたが、指定した時間は本実施例に限るものではない。第１、第２駆動軸２０１ａ、２０１ｂの動作に合わせて適時時間を変更してもよいし、これらを設けず連続的に第１、第２駆動軸２０１ａ、２０１ｂを動作させてもよい。

また、本実施例で帯電バイアスの印加を期間Ｔ１〜Ｔ８まで行ったがこれに限るものではなく、トナーかぶり現象が発生しない範囲で帯電バイアス印加をやめてもよい。例えば感光体ドラム１やトナー供給ローラ２２０が停止している期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ８では、帯電バイアスの印加をやめてもよい。さらに期間Ｔ７で回転させる角度が、感光体ドラム１上の帯電ローラ位置から現像ローラ２１７位置までの角度以内ならば、期間Ｔ７で帯電バイアスの印加をやめてもよい。また期間Ｔ１からＴ３の途中まで帯電バイアス印加し、期間Ｔ３の途中から帯電バイアスの印加をやめてもよい。このとき期間Ｔ３で帯電バイアス印加をやめるタイミングは以下のようにすればよい。つまり期間Ｔ１〜Ｔ３で帯電バイアスを印加しながら感光体ドラム１が最低限回転する角度が、その後の期間Ｔ３〜Ｔ８で感光体ドラム１が回転する角度よりも大きくすればよい。

また、感光体ドラム１の第１駆動軸２０１ａと第１カップリング部材の形状は実施例１と同様の構成に限るものではない。その他のカップリング形状を用いた場合であっても、本実施例の準備動作を行うことで、感光体ドラム１へのトナーかぶりや、ドラム摺擦メモリ、および、トナー飛散を抑制することができる。

また、本実施例ではトナー供給ローラ２２０を介して現像ローラ２１７へ駆動力が伝達される構成であったが、これに限るものではない。現像ローラ２１７や撹拌部材２３やその他のギアに第２カップリング部材２２８ｂが固定された構成であってもよい。

また、本実施例では、ドラムカートリッジ２１３と現像カートリッジ２０４が独立して装置本体２００Ａに着脱可能な構成を説明した。しかし、本実施例の制御はこれに限られず、カートリッジの構成としては実施例１のように１つのプロセスカートリッジ７に第１カップリング部材２２８ａ、第２カップリング部材２２８ｂを有する構成にも適用可能である。

ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ 画像形成部
１ 感光体ドラム
７ プロセスカートリッジ
２８ カップリング部材
３３ 調芯部材
３３ａ 逆円錐形状
３３ｂ 圧入部
３３ｅ 当接部
３９ ドラムユニット軸受部材
５２ 二次転写対向ローラ
７０ フランジ部材
７１ 円筒部
７１ｂ 内周面
７１ｃ 被軸受け部
７２ 取り付け部
７３ 係合部
７４ 支持部
７４ａ 根本部
１００ 電子写真画像形成装置（画像形成装置）
１００Ａ 画像形成装置本体
１０１ 駆動軸
１０１ａ 駆動力伝達溝
１０１ｂ 駆動力伝達面
１０１ｃ 半球形状
１０１ｄ 軸受け部
１０１ｅ ギア部
１０１ｆ 軸部
１０１ｇ ラフガイド部
１０１ｉ 本体側抜去テーパ
１０２ 軸受け部材
１０３ バネ部材
１０４ カートリッジドア
１２０ 開口
２０１ａ 第１駆動軸
２０１ｂ 第２駆動軸
２０４ 現像カートリッジ
２１３ ドラムカートリッジ
２２８ａ 第１カップリング部材
２２８ｂ 第２カップリング部材
３００ 制御部
４００ 検知部
２３００ 制御部

Claims (16)

1. カートリッジを装着可能な装置本体と、
   前記カートリッジの駆動力受け部材へ駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、
   前記駆動力伝達部材の回転を制御する制御部と、を有し、
   前記駆動力伝達部材を正回転して前記カートリッジの駆動力受け部材へ駆動力を伝達することで記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記駆動力伝達部材は複数の第１係合部を備え、
   前記複数の第１係合部が前記駆動力受け部材が備える複数の第２係合部とそれぞれ係合した状態で前記駆動力伝達部材から前記駆動力受け部材へ駆動力を伝達し、
   前記複数の第１係合部と前記複数の第２係合部のうち一方の複数の係合部は、それぞれ前記駆動力伝達部材の回転軸線を中心とする径方向に少なくとも移動して、他方の複数の係合部と係合可能な係合可能位置と他方と係合しない非係合位置との間を移動可能であり、
   前記一方の複数の係合部の個数をＮとすると、
   前記制御部は、前記カートリッジが前記装置本体に装着された後で前記記録材に画像形成を行う前に、前記駆動力伝達部材をα［°］正回転させた後にβ［°］逆回転させる回転制御動作を行い、α、βは以下の式１及び式２を満たすことを特徴とする画像形成装置。
   式１ α≧３６０／Ｎ
   式２ β＜３６０／Ｎ
2. 前記α［°］は、前記一方の複数の係合部のうちの少なくとも１つが前記他方の複数の係合部のうちのいずれかと係合できるだけの角度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. 前記駆動力伝達部材を前記α［°］正回転させた後で、前記一方の複数の係合部のうちの前記他方の複数の係合部のいずれとも係合していない係合部を第１非係合係合部、前記他方の複数の係合部のうちの前記一方の複数の係合部のいずれとも係合していない係合部を第２非係合係合部とすると、
   前記β［°］は、前記駆動力伝達部材の逆回転方向に関して、前記第１非係合係合部よりも上流側にある第２非係合係合部が、前記第１非係合係合部よりも下流側に移動できるだけの角度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記他方の複数の係合部の前記駆動力伝達部材の回転軸線を中心とする周方向の幅をθ４［°］、前記一方の複数の係合部の前記周方向の幅をθ５［°］とすると、前記βは以下の式３を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
   式３ β＜θ４−θ５（ただし、θ４＞θ５、（θ４−θ５）＜（３６０／Ｎ））
5. 前記駆動力伝達部材を前記α［°］正回転させる際の回転速度を、前記記録材に画像形成を行う際の前記駆動力伝達部材の回転速度よりも遅く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. 前記駆動力伝達部材を前記β［°］逆回転させる際の回転速度を、前記記録材に画像形成を行う際の前記駆動力伝達部材の回転速度よりも遅くすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記カートリッジを着脱する為の開口と、
   前記開口を閉じた閉位置と前記開口を開いた開位置との間を移動可能な開閉部材と、
   前記開閉部材が前記閉位置かどうかを検知する検知部と、
   を有し
   前記検知部が、前記開閉部材が前記開位置から前記閉位置になったことを検知したことに基づいて、前記制御部が前記回転制御動作を行う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. 前記制御部は、前記装置本体に通電されていない状態から通電された状態になったことを検知したことに基づいて前記回転制御動作を行うことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記カートリッジは感光体を備え、前記駆動力受け部材は、前記駆動力伝達部材から伝達された駆動力を前記感光体へ伝達することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記カートリッジは現像剤担持体、現像剤供給部材、もしくは、撹拌部材を備え、前記駆動力受け部材は、前記駆動力伝達部材から伝達された駆動力を前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材、もしくは、前記撹拌部材へ伝達することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. カートリッジを装着可能な装置本体と、
    各々が前記カートリッジの第１、第２駆動力受け部材へ駆動力を伝達する第１、第２駆動力伝達部材であって、第１回転軸線、第２回転軸線を中心に回転する第１、第２駆動力伝達部材と、
    前記第１、第２駆動力伝達部材の回転を制御する制御部と、を有し、
    前記第１、第２駆動力伝達部材を正回転して前記第１、第２駆動力受け部材へ駆動力を伝達することで記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
    前記第１、第２駆動力伝達部材はそれぞれ複数の第１係合部を備え、
    前記複数の第１係合部が前記第１、第２駆動力受け部材がそれぞれ備える複数の第２係合部とそれぞれ係合した状態で前記第１、第２駆動力伝達部材から前記第１、第２駆動力受け部材へ駆動力を伝達し、
    前記第１駆動力伝達部材の前記複数の第１係合部と第１駆動力受け部材の前記複数の第２係合部のうち一方の複数の係合部は、前記第１回転軸線を中心とする径方向に少なくとも移動して、他方の複数の係合部と係合可能な係合可能位置と他方と係合しない非係合位置との間を移動可能であり、該一方の複数の係合部の個数をＮ１とし、
    前記第２駆動力伝達部材の前記複数の第１係合部と第２駆動力受け部材の前記複数の第２係合部のうち一方の複数の係合部は、前記第２回転軸線を中心とする径方向に少なくとも移動して、他方の複数の係合部と係合可能な係合可能位置と他方と係合しない非係合位置との間を移動可能であり、該一方の複数の係合部の個数をＮ２とし、
    前記制御部は、前記カートリッジが前記装置本体に装着された後で前記記録材に画像形成を行う前に、前記第１駆動力伝達部材をα１［°］正回転させた後にβ１［°］逆回転させる回転制御動作を行い、且つ、前記第２駆動力伝達部材をα２［°］正回転させた後にβ２［°］逆回転させる回転制御動作を行い、
    前記α１、β１、α２、β２は以下の式１〜式４の全てを満たすことを特徴とする画像形成装置。
    式１ α１≧３６０／Ｎ１
    式２ β１＜３６０／Ｎ１
    式３ α２≧３６０／Ｎ２
    式４ β２＜３６０／Ｎ２
12. 前記カートリッジは、感光体と、前記感光体に付着させる現像剤を担持する現像剤担持体と、を備え、前記第１駆動力受け部材が回転することで前記感光体が回転し、前記第２駆動力受け部材が回転することで前記現像剤担持体が回転することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記カートリッジは、前記感光体を備える第１カートリッジと、前記現像剤担持体を備える第２カートリッジと、を備え、前記第１カートリッジと前記第２カートリッジは独立して前記画像形成装置に着脱可能であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記カートリッジは、前記感光体を帯電させる帯電部材を備え、
    前記制御部は、前記感光体と前記現像剤担持体が互いに当接する当接状態と互いに離間した離間状態とを切り換え可能であり、
    前記制御部は、前記離間状態において前記帯電部材で前記感光体を帯電させながら前記感光体をγ［°］正回転させた後、前記当接状態において前記第２駆動力伝達部材を前記α２［°］正回転させることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
15. 前記感光体の前記帯電部材により帯電された領域が少なくとも前記現像剤担持体と接触する角度をθ６［°］とすると、前記γは以下の式５を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
    式５ γ≧（３６０／Ｎ１＋θ６）
16. 前記制御部は、前記第２駆動力伝達部材を前記α２［°］正回転する間、前記第１駆動力伝達部材を正回転させ、前記第２駆動力伝達部材を前記β２［°］逆回転する間、前記第１駆動力伝達部材を逆回転させることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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