JP7151331B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本開示は、画像形成装置に関する。

従来、レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。画像形成装置には、現像カートリッジが用いられる。現像カートリッジは、トナーを供給するための現像ローラを有する。従来の画像形成装置については、例えば、特許文献１，２に記載されている。

特許文献１の画像形成装置は、ドラムユニットを有する。ドラムユニットは、感光体ドラムを有する。現像カートリッジは、ドラムユニットに対して装着される。ドラムユニットに現像カートリッジが装着されると、感光体ドラムと現像ローラとが接触する。

特許文献２の現像カートリッジは、ドラムカートリッジに対して装着される。ドラムカートリッジは、感光体ドラムを有する。ドラムカートリッジに現像カートリッジが装着されると、感光体ドラムと現像ローラとが接触する。そして、現像カートリッジが装着されたドラムカートリッジが、画像形成装置に装着される。

特開２０１１－５９５１０号公報 特開２０１３－５４０５８号公報

特許文献１、２の画像形成装置では、現像カートリッジの現像ローラが、感光体ドラムに接触する接触位置と、感光ドラムから離れた離間位置との間で移動する。ただし、特許文献１，２の構造では、このような現像ローラの移動を実現するための部品が、ドラムユニットまたはドラムカートリッジの両側に設けられている。このため、両側の部品のそれぞれが、画像形成装置からの駆動力を受ける必要がある。

本開示の目的は、片側からの駆動力で、現像ローラを、感光体ドラムに接触する接触位置と感光体ドラムから離れた離間位置との間で、移動させることができる画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本願の第１の開示は、現像カートリッジであって、第１方向に延びる軸について回転可能な現像ローラと、現像剤を収容可能な筐体と、前記筐体の前記第１方向の一端に位置し、前記第１方向に延びる軸について、第１位置と第２位置との間で回転可能な第１カムと、前記第１カムと共に回転する押圧面と、を有する現像カートリッジと、前記第１方向に延びる軸について回転可能な感光体ドラムと、ドロワであって、前記現像ローラの外周面が前記感光体ドラムの外周面に向かい合う状態で、前記現像カートリッジを装着可能なドロワフレームと、前記押圧面が接触可能な被押圧面と、を有するドロワと、前記第１カムを前記第１位置から前記第２位置へ回転させる駆動部と、を備え、前記駆動部が前記第１カムを前記第１位置から前記第２位置へ回転させると、前記押圧面が前記被押圧面に接触して、前記現像ローラが、前記感光体ドラムに接触する接触位置から、前記感光体ドラムから離れた離間位置へ、移動することを特徴とする。

第２の開示は、第１の開示の画像形成装置であって、前記第１カムが前記押圧面を有することを特徴とする。

第３の開示は、第２の開示の画像形成装置であって、前記第１カムは、前記駆動部から駆動力を受ける第１突起と、前記押圧面を有する第２突起と、を有することを特徴とする。

第４の開示は、第３の開示の画像形成装置であって、前記第１突起は、前記第１方向に対して交差する第２方向に延び、前記第２突起は、前記第１方向および第２方向に対して交差する第３方向に延びる。

第５の開示は、第１の開示から第４の開示のいずれか１つの画像形成装置であって、前記現像カートリッジは、前記筐体の前記第１方向の一端と他端との間で前記第１方向に延び、前記第１カムと共に回転可能なシャフトをさらに有し、前記駆動部が前記第１カムを前記第１位置から前記第２位置へ回転させると、前記第１カムおよび前記シャフトが共に回転することにより、前記押圧面が前記被押圧面に接触して、前記現像ローラが、前記感光体ドラムに接触する接触位置から、前記感光体ドラムから離れた離間位置へ、移動することを特徴とする。

第６の開示は、第５の開示の画像形成装置であって、前記現像カートリッジは、前記筐体の前記第１方向の他端に位置し、前記第１カムおよび前記シャフトと共に回転可能な第２カムをさらに有し、前記第１カムおよび前記第２カムが、前記押圧面を有することを特徴とする。

第７の開示は、第６の開示の画像形成装置であって、前記第１カムは、前記駆動部から駆動力を受ける第１突起と、前記押圧面を有する第２突起と、を有し、前記第２カムは、前記押圧面を有する第３突起を有することを特徴とする。

第８の開示は、第７の開示の画像形成装置であって、前記第１突起は、前記第１方向に対して交差する第２方向に延び、前記第２突起および前記第３突起は、前記第１方向および第２方向に対して交差する第３方向に延びることを特徴とする。

第９の開示は、第１の開示から第８の開示のいずれか１つの画像形成装置であって、前記駆動部は、前記第１方向に延びる軸について回転して、前記第１カムに接触可能な本体カムを有することを特徴とする。

第１０の開示は、第９の開示の画像形成装置であって、前記本体カムは、前記第１カムに接触不能な退避位置と、前記第１カムに接触可能な突出位置と、の間で、前記第１方向に移動可能であることを特徴とする。

第１１の開示は、第１０の開示の画像形成装置であって、前記駆動部は、前記第１方向に延びる軸について回転可能なカムギアであって、前記本体カムと接触可能な第１カム面と、前記本体カムと接触可能であり、前記第１方向において、前記第１カム面よりも前記第１カムに近い第２カム面と、を有するカムギアをさらに備え、前記本体カムは、前記退避位置において、前記第１カム面に接触し、前記突出位置において、前記第２カム面に接触する、ことを特徴とする。

第１２の開示は、第１１の開示の画像形成装置であって、前記駆動部は、前記本体カムに、前記突出位置から前記退避位置へ向かう弾性力を与える弾性部材をさらに備えることを特徴とする。

第１３の開示は、第１２の開示の画像形成装置であって、前記弾性部材は、ばねであることを特徴とする。

第１４の開示は、第１１の開示から第１３の開示のいずれか１つの画像形成装置であって、前記本体カムは、前記カムギアに接触可能な第１アームと、前記突出位置において前記第１カムに接触可能な第２アームと、を有し、前記本体カムが前記退避位置のときに、前記第１アームが前記第１カム面に接触し、前記本体カムが前記突出位置のときに、前記第１アームが前記第２カム面に接触すると共に、前記第２アームが前記第１カムに接触することを特徴とする。

第１５の開示は、第１４の開示の画像形成装置であって、前記カムギアは、前記第２カム面から前記現像カートリッジへ向けて前記第１方向に突出し、前記第１アームに接触可能なカム突起をさらに有し、前記カム突起が前記第１アームに接触することにより、前記本体カムが回転して、前記第２アームが前記第１カムに接触することを特徴とする。

第１６の開示は、第１０の開示から第１５の開示のいずれか１つの画像形成装置であって、本体フレームであって、第１プレートと、前記第１方向において、前記第１プレートと向かい合う第２プレートと、を備える本体フレームと、前記第１方向に延びるガイドシャフトであって、前記第１方向における前記ガイドシャフトの一端部が第１プレートに支持され、前記第１方向における前記ガイドシャフトの他端部が前記本体カムに挿入されるガイドシャフトと、をさらに備え、前記本体カムが前記退避位置の場合、前記本体カムは、前記ガイドシャフトに支持され、前記本体カムが前記突出位置の場合、前記本体カムは、前記ガイドシャフトおよび前記第２プレートに支持される、ことを特徴とする。

第１７の開示は、第１の開示から第１６の開示のいずれか１つの画像形成装置であって、前記ドロワは、前記感光体ドラムを備えることを特徴とする。

第１８の開示は、第１の開示から第１７の開示のいずれか１つの画像形成装置であって、前記ドロワは、前記画像形成装置に対して着脱可能であることを特徴とする。

第１９の開示は、第１の開示から第１８の開示のいずれか１つの画像形成装置であって、前記ドロワは、複数の前記感光体ドラムを備え、前記ドロワフレームは、複数の前記感光体ドラムのそれぞれに対して、前記現像カートリッジを装着可能であることを特徴とする。

本開示によれば、筐体の第１方向の一端に位置する第１カムを回転させることにより、現像ローラを接触位置から離間位置へ移動させることができる。したがって、第１方向の一方側からの駆動力で、現像ローラを接触位置から離間位置へ移動させることができる。

画像形成装置の概念図である。 ドロワの斜視図である。 現像カートリッジの斜視図である。 現像カートリッジの斜視図である。 離間カムの斜視図である。 ４つの離間カムと、第１サイドフレームおよび第２サイドフレームと、第２駆動部との斜視図である。 ４つの離間カムと、第２駆動部との斜視図である。 図６の一部分を拡大して示した図である。

以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、以下では、現像ローラ３０の回転軸が延びる方向を「第１方向」と称する。第１方向は、感光体ドラム２２の回転軸が延びる方向でもある。また、現像ローラ３０のうち、ケーシング１０の外側に露出した部分と、ケーシング１０の内側に位置する部分とが並ぶ方向を「第２方向」と称する。第２方向は、現像ローラ３０の外周面うち、ケーシング１０の外側に露出した部分と交差する方向でもある。また、第２方向は、現像ローラ３０が、感光体ドラム２２の表面から離間する「離間方向」でもある。第１方向と第２方向とは、互いに交差する。また、第１方向および第２方向に対して交差する方向を「第３方向」と称する。第３方向は、ドロワ２のスロット２１０に対する現像カートリッジ１の挿入方向でもある。

＜１．画像形成装置の構成＞
図１は、画像形成装置１００の概念図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式のプリンタである。画像形成装置１００の例としては、レーザプリンタまたはＬＥＤプリンタが挙げられる。

画像形成装置１００は、４つの現像カートリッジ１と、ドロワ２と、本体フレーム１１０と、第１駆動部１２０と、第２駆動部１３０とを備える。

現像カートリッジ１は、ドロワ２に対して装着される。ドロワ２は、本体フレーム１１０に対して着脱可能なカートリッジである。ドロワ２は、４つのスロット２１０を備える。４つの現像カートリッジ１は、それぞれ、ドロワ２のスロット２１０に装着される。そして、４つの現像カートリッジ１が装着されたドロワ２は、本体フレーム１１０に装着される。４つの現像カートリッジ１は、互いに異なる色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色）の現像剤（例えば、トナー）を収容する。ただし、４つの現像カートリッジ１は、同じ色の現像剤を収容してもよい。また、現像カートリッジ１の数は、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。

画像形成装置１００は、４つの現像カートリッジ１から供給される現像剤により、印刷用紙に画像を形成する。

第１駆動部１２０は、４つの現像カートリッジ１が装着されたドロワ２が、本体フレーム１１０に装着されたときに、ドロワ２の後述する感光体ドラム２２と、現像カートリッジ１の後述するギア部４０とに、駆動力を供給する。第１駆動部１２０は、モータと、複数のギアとを有する。モータを駆動させると、複数のギアを介して、上記の感光体ドラム２２およびギア部４０に駆動力が伝達される。第２駆動部１３０は、４つの現像カートリッジ１が装着されたドロワ２が、本体フレーム１１０に装着されたときに、現像カートリッジ１の後述する離間カム５０に、駆動力を供給する。第２駆動部１３０は、例えば、モータと、複数のギアとを有する。モータを駆動させると。複数のギアを介して、後述するカムギア６０に動力が伝達される。第２駆動部１３０の詳細な構成については、後述する。第１駆動部１２０および第２駆動部１３０は、いずれも、本体フレーム１１０に装着されたドロワ２に対して、第１方向の一方側に位置する。

＜２．ドロワについて＞
図２は、ドロワ２の斜視図である。図２に示すように、ドロワ２は、ドロワフレーム２１と、４つの感光体ドラム２２と、押圧機構２３とを有する。

ドロワフレーム２１は、第１サイドフレーム２１１と、第２サイドフレーム２１２とを有する。第１サイドフレーム２１１と第２サイドフレーム２１２とは、第１方向に離れている。第１サイドフレーム２１１は、第１方向に対して垂直に広がる。第２サイドフレーム２１２も、第１方向に対して垂直に広がる。また、ドロワフレーム２１は、第１サイドフレーム２１１と第２サイドフレーム２１２との間に、４つのスロット２１０を有する。現像カートリッジ１は、各スロット２１０に装着される。

感光体ドラム２２は、スロット２１０毎に設けられる。感光体ドラム２２は、第１サイドフレーム２１１と第２サイドフレーム２１２との間において、第１方向に延びる。また、感光体ドラム２２は、第１方向に延びる軸について、回転可能である。感光体ドラム２２は、第１方向に延びる円筒状の外周面を有する。感光体ドラム２２の外周面は、感光材料に覆われている。現像カートリッジ１は、４つの感光体ドラム２２のそれぞれに対して、装着される。現像カートリッジ１が装着されると、現像カートリッジ１の後述する現像ローラ３０の外周面と、感光体ドラム２２の外周面とが、向かい合う。

ただし、ドロワ２が有するスロット２１０の数は、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。すなわち、ドロワ２が有する感光体ドラム２２の数は、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。

押圧機構２３は、現像カートリッジ１のケーシング１０を押圧する機構である。押圧機構２３は、押圧部材２３１と、ばね（図示省略）とを有する。ドロワフレーム２１のスロット２１０に現像カートリッジ１が装着されると、ばねの弾性力によって、押圧部材２３１が、現像カートリッジ１のケーシング１０を、第２方向に押圧する。これにより、感光体ドラム２２の外周面に、現像ローラ３０の外周面が接触する。

＜３．現像カートリッジについて＞
図３および図４は、現像カートリッジ１の斜視図である。図３および図４に示すように、現像カートリッジ１は、ケーシング１０、アジテータ２０、現像ローラ３０、ギア部４０、および離間カム５０を有する。なお、図３および図４では、離間カム５０の後述する第１カム５１のみが、分解された状態で示されている。

ケーシング１０は、現像剤を収容可能な筐体である。ケーシング１０は、第１外表面１１と第２外表面１２とを有する。第１外表面１１と第２外表面１２とは、第１方向に離れている。第１外表面１１は、ケーシング１０の第１方向における一端に位置する。第２外表面１２は、ケーシング１０の第１方向における他端に位置する。また、ケーシング１０は、容器部１３と蓋部１４とを有する。容器部１３は、上記の第１外表面１１および第２外表面１２を含む。現像剤は、容器部１３の内部に収容される。容器部１３の内部空間は、蓋部１４により覆われる。また、ケーシング１０は、開口１５を有する。開口１５は、第３方向におけるケーシング１０の一端に位置する。ケーシング１０の内部空間と外部とは、開口１５を介して連通する。

アジテータ２０は、ケーシング１０内の現像剤を撹拌するための部材である。アジテータ２０の少なくとも一部分は、ケーシング１０の内部に位置する。アジテータ２０は、第１方向に延びる軸について回転可能である。アジテータ２０は、アジテータシャフトと撹拌羽根とを有する。アジテータシャフトは、ケーシング１０の内部において、第１方向に延びる。撹拌羽根は、アジテータシャフトから径方向外側へ向けて広がる。アジテータ２０が回転すると、撹拌羽根により、ケーシング１０内の現像剤が撹拌される。

現像ローラ３０は、開口１５に位置する。アジテータ２０と現像ローラ３０とは、第３方向に離れている。現像ローラ３０は、第１方向に延びる軸について、回転可能である。現像ローラ３０は、現像ローラ本体３１と現像ローラシャフト３２とを有する。現像ローラ本体３１は、第１方向に延びる円筒状の部材である。現像ローラ本体３１の材料には、例えば、弾性を有するゴムが用いられる。現像ローラシャフト３２は、現像ローラ本体３１を第１方向に貫通する円柱状の部材である。現像ローラシャフト３２の材料には、金属または導電性を有する樹脂が用いられる。現像ローラ本体３１は、現像ローラシャフト３２に対して、回転不能に固定される。つまり、現像ローラ本体３１は、現像ローラシャフト３２と共に回転可能である。

現像ローラ本体３１の外周面のうち、第２方向における一方側の部分は、開口１５からケーシング１０の外部へ露出する。現像ローラ本体３１の外周面のうち、第２方向における他方側の部分は、ケーシング１０の内部に位置する。すなわち、現像ローラ本体３１の外周面のうち、一部分がケーシング１０から露出し、他の部分はケーシング１０内に位置する。

現像ローラシャフト３２の第１方向の一端部には、現像ローラギア（図示省略）が装着される。現像ローラギアは、ギア部４０に含まれる複数のギアの１つである。現像ローラギアは、ケーシング１０の第１外表面１１に位置する。現像ローラシャフト３２の第１方向の一端部は、現像ローラギアに対して、相対回転不能に固定される。このため、現像ローラギアが回転すると、現像ローラシャフト３２も回転し、現像ローラシャフト３２と共に現像ローラ本体３１も回転する。

また、現像カートリッジ１は、現像電極３３を有する。現像電極３３は、ケーシング１０の第２外表面１２に位置する。現像電極３３は、第２方向において、後述する離間カム５０よりも、現像ローラ３０の近くに位置する。現像ローラシャフト３２の第１方向の他端部は、現像電極３３に回転可能に支持される。現像ローラシャフト３２と現像電極３３とは、電気的に接続される。画像形成装置１００は、現像電極３３を介して現像ローラシャフト３２へ、バイアス電圧を供給する。

なお、現像ローラシャフト３２は、現像ローラ本体３１を第１方向に貫通していなくてもよい。例えば、現像ローラシャフト３２が、現像ローラ本体３１の第１方向の両端から、第１方向にそれぞれ延びていてもよい。

また、現像カートリッジ１は、図示を省略した供給ローラを有する。供給ローラは、ケーシング１０内の、アジテータ２０と現像ローラ３０との間に位置する。供給ローラは、第１方向に延びる軸について回転可能である。現像カートリッジ１が駆動力を受けると、アジテータ２０、現像ローラ３０、および供給ローラが、それぞれ回転する。これにより、ケーシング１０内の現像剤が、供給ローラを介して、現像ローラ３０の外周面に供給される。その際、現像ローラ３０と供給ローラとの間において、現像剤は摩擦帯電される。また、現像ローラ３０の現像ローラシャフト３２には、バイアス電圧がかけられている。このため、現像ローラシャフト３２と現像剤との間の静電気力によって、現像ローラ本体３１の外周面に、現像剤が引き付けられる。

また、現像カートリッジ１は、図示を省略した層厚規制ブレードを有する。層厚規制ブレードは、現像ローラ本体３１の外周面に供給された現像剤を、一定の厚みに成形する。その後、現像ローラ本体３１の外周面の現像剤は、ドロワ２が有する感光体ドラム２２へ供給される。このとき、現像剤は、感光体ドラム２２の外周面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ本体３１から感光体ドラム２２へ移動する。これにより、感光体ドラム２２の外周面において、静電潜像が可視像化される。

ギア部４０は、ケーシング１０の第１外表面１１に位置する。ギア部４０は、カップリング４１と、複数のギアとを有する。カップリング４１は、第１方向に延びる軸について、回転可能である。カップリング４１は、画像形成装置１００から供給される駆動力を受ける。カップリング４１は、第２方向において、後述する離間カム５０よりも現像ローラ３０の近くに位置する。カップリング４１は、第１方向に凹む締結穴４１１を有する。ドロワ２のスロット２１０に装着された現像カートリッジ１が、画像形成装置１００の本体フレーム１１０に装着されると、第１駆動部１２０の駆動シャフトが、締結穴４１１に挿入される。これにより、駆動シャフトとカップリング４１とが、相対回転不能に連結される。

駆動シャフトが回転すると、カップリング４１も回転する。また、カップリング４１が回転すると、ギア部４０内の複数のギアも回転する。そして、複数のギアに含まれる現像ローラギアと共に、現像ローラ３０も回転する。また、複数のギアと共に、アジテータ２０および供給ローラも回転する。

離間カム５０は、ドロワ２のスロット２１０に現像カートリッジ１が装着された状態において、現像ローラ３０を、感光体ドラム２２に接触する接触位置と、感光体ドラム２２から離れた離間位置との間で、移動させるための機構である。図５は、離間カム５０の斜視図である。図５に示すように、離間カム５０は、第１カム５１、第２カム５２、およびシャフト５３を有する。

第１カム５１は、ケーシング１０の第１外表面１１に位置する。すなわち、第１カム５１は、ケーシング１０の第１方向の一端に位置する。第１カム５１は、第１位置と第２位置との間で、第１方向に延びる第１軸Ａ１について回転可能である。第１カム５１は、第１突起５１１と第２突起５１２とを有する。第１突起５１１は、第１軸Ａ１から外側へ向けて、第２方向に延びる。第２突起５１２は、第１軸Ａ１から外側へ向けて、第３方向に延びる。第２突起５１２は、第１押圧面５１２ａを有する。第１押圧面５１２ａは、第２突起５１２の外表面のうち、第２方向を向く面である。ドロワ２のスロット２１０に現像カートリッジ１が装着された状態において、第１押圧面５１２ａは、第１サイドフレーム２１１の表面と、第２方向に向かい合う。

第２カム５２は、ケーシング１０の第２外表面１２に位置する。すなわち、第２カム５２は、ケーシング１０の第１方向の他端に位置する。第２カム５２は、第３位置と第４位置との間で、第１カム５１と共通の第１軸Ａ１について、回転可能である。また、第２カム５２は、第３突起５２１を有する。第３突起５２１は、第１軸Ａ１から外側へ向けて、第３方向に延びる。第３突起５２１は、第２押圧面５２１ａを有する。第２押圧面５２１ａは、第３突起５２１の外表面のうち、第２方向を向く面である。ドロワ２のスロット２１０に現像カートリッジ１が装着された状態において、第２押圧面５２１ａは、第２サイドフレーム２１２の表面と、第２方向に向かい合う。

シャフト５３は、ケーシング１０の第１方向の一端と他端との間で、第１方向に延びる、柱状の部材である。シャフト５３は、第１カム５１および第２カム５２と共通の第１軸Ａ１について、回転可能である。シャフト５３は、例えば、ケーシング１０の蓋部１４に、回転可能に支持される。具体的には、蓋部１４に設けられた孔に、シャフト５３が挿入される。シャフト５３の第１方向の一端は、第１カム５１に、相対回転不能に固定される。シャフト５３の第１方向の他端は、第２カム５２に、相対回転不能に固定される。したがって、第１カム５１、第２カム５２、およびシャフト５３は、一体として、第１軸Ａ１について回転する。

このように、離間カム５０は、ケーシング１０および現像ローラ３０に対して、第１方向に延びる第１軸Ａ１について、回転可能である。ただし、離間カム５０は、第２方向において、ケーシング１０および現像ローラ３０と共に移動可能である。

＜４．第２駆動部について＞
続いて、画像形成装置１００の第２駆動部１３０の構成について、説明する。図６は、４つの現像カートリッジ１の離間カム５０と、ドロワ２の第１サイドフレーム２１１および第２サイドフレーム２１２と、第２駆動部１３０との斜視図である。図７は、４つの現像カートリッジ１の離間カム５０と、第２駆動部１３０との斜視図である。図８は、図７の一部分を拡大して示した図である。

図６～図８に示すように、第２駆動部１３０は、離間カム５０の第１方向の両側ではなく、離間カム５０の第１方向の一方側のみに位置する。具体的には、図６に示すように、本体フレーム１１０は、第１プレート１１１と第２プレート１１２とを有する。第２プレート１１２は、現像カートリッジ１が装着されたドロワ２が本体フレーム１１０に装着された状態において、ドロワ２よりも、第１方向の一方側に位置する。第１プレート１１１は、第２プレート１１２よりも、さらに第１方向の一方側に位置する。第１プレート１１１および第２プレート１１２は、第１方向に対して垂直に広がる。そして、第２駆動部１３０は、第１プレート１１１と第２プレート１１２との間に位置する。

現像カートリッジ１が装着されたドロワ２が、本体フレーム１１０に装着されると、ケーシング１０の第１外表面１１と、第２駆動部１３０とは、本体フレーム１１０の第２プレート１１２を介して、第１方向に向かい合う。図７および図８に示すように、第２駆動部１３０は、カムギア６０と、本体カム７０と、コイルばね８０とを有する。

カムギア６０は、第１方向に延びる第２軸Ａ２について回転可能な平歯車である。カムギア６０は、外周部に複数の歯を有する。第２駆動部１３０内のモータ（図示省略）を駆動させると、第２駆動部１３０の他のギアを介して、カムギア６０に動力が伝達される。これにより、カムギア６０が、第２軸Ａ２について回転する。

カムギア６０は、第１カム面６１、第２カム面６２、およびカム突起６３を有する。第１カム面６１、第２カム面６２、およびカム突起６３は、第２プレート１１２を介して、現像カートリッジ１と第１方向に向かい合う。第１カム面６１は、第２軸Ａ２の周囲の一部の角度範囲に位置する。第２カム面６２は、第２軸Ａ２の周囲の他の角度範囲に位置する。第２軸Ａ２を中心とする第２カム面６２の角度範囲は、第２軸Ａ２を中心とする第１カム面６１の角度範囲よりも大きい。第２カム面６２は、第１カム面６１よりも第１方向に突出している。すなわち、第１方向において、第２カム面６２は、第１カム面６１よりも、離間カム５０の第１カム５１に近い。第１カム面６１と第２カム面６２とは、これらの面の境界に位置する傾斜面６４によって、回転方向に滑らかに繋がる。また、カム突起６３は、第２カム面６２から、現像カートリッジ１へ向けて、第１方向に突出する。

本体カム７０は、第１方向に延びる第３軸Ａ３について回転可能な部材である。現像カートリッジ１が装着されたドロワ２が、本体フレーム１１０に装着された状態において、本体カム７０は、離間カム５０とカムギア６０との間に位置する。図８に示すように、本体カム７０は、第１アーム７１、第２アーム７２、および中央リング７３を有する。

中央リング７３は、第３軸Ａ３を中心とする円筒状の部分である。本体フレーム１１０は、第３軸Ａ３に沿って延びるガイドシャフト７４を有する。ガイドシャフト７４は、中央リング７３の内側に挿入される。より詳細には、ガイドシャフト７４の第１方向の一端部は、本体フレーム１１０の第１プレート１１１に接続される。本体カム７０は、ガイドシャフト７４の第１方向の他端部に取り付けられる。これにより、ガイドシャフト７４に対して中央リング７３が、第１方向に移動可能となる。すなわち、本体フレーム１１０に対して本体カム７０が、第１方向に移動可能となる。本体カム７０は、退避位置と、退避位置よりも現像カートリッジ１に近い突出位置との間で、ガイドシャフト７４に沿って、第１方向に移動する。

なお、本体カム７０が退避位置の場合、本体カム７０は、ガイドシャフト７４の第１方向の一端部により、第１プレート１１１に対して支持される。一方、本体カム７０が突出位置の場合、図６および図８に示すように、本体カム７０は、ガイドシャフト７４の第１方向の他端部により、第１プレート１１１に対して支持されると共に、中央リング７３の外周面の一部と第２プレート１１２とが接触する。具体的には、第２プレート１１２に設けられた孔の縁に、中央リング７３の外周面の一部が接触する。このため、本体カム７０は、中央リング７３の第１方向の一端の内周面と、中央リング７３の第１方向の他端の外周面との２箇所により、本体フレーム１１０に対して支持される。これにより、本体カム７０が突出位置であり、本体カム７０が回転モーメントを受ける場合であっても、本体カム７０を本体フレーム１１０に対して安定して支持することができる。

第１アーム７１は、中央リング７３から径方向外側かつカムギア６０へ向けて延びる。第１アーム７１の先端は、カムギア６０の第１カム面６１および第２カム面６２に接触可能である。具体的には、本体カム７０が退避位置のときには、第１アーム７１の先端は、カムギア６０の第１カム面６１に接触可能である。本体カム７０が突出位置のときには、第１アーム７１の先端は、カムギア６０の第２カム面６２に接触可能である。

第２アーム７２は、中央リング７３から径方向外側かつ第１カム５１の第１突起５１１へ向けて延びる。第２アーム７２は、カムピン７２１を有する。カムピン７２１は、第２アーム７２の先端から、現像カートリッジ１の第１カム５１へ向けて、第１方向に突出する。

図６に示すように、本体フレーム１１０の第２プレート１１２は、貫通孔１１３を有する。貫通孔１１３は、第２プレート１１２を第１方向に貫通する。本体カム７０が退避位置に配置されたときには、本体カム７０の全体が、第１プレート１１１と第２プレート１１２との間に位置する。したがって、本体カム７０と干渉することなく、本体フレーム１１０に対してドロワ２を着脱することが可能である。ただし、この状態では、カムピン７２１は、第１カム５１に接触できない。一方、本体カム７０が突出位置に配置されたときには、カムピン７２１が、第２プレート１１２の貫通孔１１３に挿入される。そして、カムピン７２１の先端が、貫通孔１１３を介して、ドロワ２の内側へ突出する。これにより、カムピン７２１の先端が、第１カム５１に接触可能となる。

コイルばね８０は、第１方向に伸縮可能な弾性部材である。コイルばね８０は、第１長さと、第１長さよりも長い第２長さとの間で、第１方向に伸縮する。コイルばね８０の第１方向の一端は、本体フレーム１１０に接続される。コイルばね８０の第１方向の他端は、本体カム７０に接続される。コイルばね８０は、自然長よりも第１方向に伸びた状態で、本体フレーム１１０と本体カム７０との間に配置される。このため、コイルばね８０によって、本体カム７０には、突出位置から退避位置へ向かう弾性力が、常に作用する。なお、コイルばね８０に代えて、トーションばねやゴムなどの他の弾性部材を用いてもよい。

＜５．離間動作について＞
続いて、現像カートリッジ１の現像ローラ３０を、感光体ドラム２２に接触する接触位置と、感光体ドラム２２から離れた離間位置との間で、移動させる時の動作について説明する。

ドロワ２のスロット２１０に現像カートリッジ１が装着されると、ドロワ２の押圧機構２３が、現像カートリッジ１のケーシング１０を、第２方向に押圧する。これにより、現像ローラ３０の外周面が、感光体ドラム２２の外周面に接触する。すなわち、現像ローラ３０は、感光体ドラム２２に接触する接触位置に配置される。この時点では、第２駆動部１３０の本体カム７０が、退避位置に配置されている。そして、第１アーム７１の先端が、カムギア６０の第１カム面６１に接触している。

画像形成装置１００は、現像ローラ３０を接触位置から離間位置へ移動させるときには、第２駆動部１３０を動作させる。具体的には、画像形成装置１００は、第２駆動部１３０のモータを動作させる。モータから出力される駆動力は、第２駆動部１３０の他のギアを介して、カムギア６０に伝達される。これにより、カムギア６０が、第２軸Ａ２について回転する。そうすると、本体カム７０の第１アーム７１に対するカムギア６０の接触位置が、第１カム面６１から傾斜面６４を介して第２カム面６２に移動する。それに伴い、本体カム７０が、退避位置から突出位置へ、第１方向に移動する。このとき、コイルばね８０は、第１長さから第２長さへ伸長する。

本体カム７０が突出位置へ移動すると、カムピン７２１が、第２プレート１１２の貫通孔１１３に挿入される。そして、カムピン７２１の先端が、貫通孔１１３を介して、ドロワ２の内側へ突出する。

続いて、カムギア６０がさらに回転すると、カムギア６０のカム突起６３が、本体カム７０の第１アーム７１に接触する。そして、第１アーム７１がカム突起６３に押される。その結果、本体カム７０が、第３軸Ａ３について回転する。そうすると、第２アーム７２の回転により、カムピン７２１が、第１カム５１の第１突起５１１に接触する。そして、第１突起５１１がカムピン７２１に押される。その結果、第１カム５１が、第１位置から第２位置へ、第１軸Ａ１について回転する。

第１カム５１が回転すると、第１カム５１の第２突起５１２も、第１軸Ａ１について回転する。これにより、第２突起５１２の第１押圧面５１２ａが、第２方向に移動する。また、第１カム５１が回転すると、シャフト５３および第２カム５２も、第１軸Ａ１について回転する。そして、第２カム５２の第３突起５２１も、第１軸Ａ１について回転する。これにより、第３突起５２１の第２押圧面５２１ａが、第２方向に移動する。

上記動作の結果、第１カム５１の第１押圧面５１２ａは、ドロワ２の第１サイドフレーム２１１に、第２方向に接触する。具体的には、第１サイドフレーム２１１は、第２方向を向く第１被押圧面２１１ａを有する。この第１被押圧面２１１ａに、第１カム５１の第１押圧面５１２ａが接触する。また、第２カム５２の第２押圧面５２１ａは、ドロワ２の第２サイドフレーム２１２に、第２方向に接触する。具体的には、第２サイドフレーム２１２は、第２方向を向く第２被押圧面を有する。この第２被押圧面に、第２カム５２の第２押圧面５２１ａが接触する。そして、第１押圧面５１２ａが第１サイドフレーム２１１を第２方向に押圧し、第２押圧面５２１ａが第２サイドフレーム２１２を第２方向に押圧することにより、ドロワ２に対して現像カートリッジ１が、第２方向に移動する。このとき、現像カートリッジ１は、押圧機構２３の押圧力に逆らって、第２方向に移動する。現像カートリッジ１が第２方向に移動すると、現像ローラ３０も、感光体ドラム２２から離れる向きに移動する。その結果、現像ローラ３０の外周面が、感光体ドラム２２の外周面から離れる。すなわち、現像ローラ３０が、接触位置から離間位置へ移動する。

続いて、カムギア６０がさらに回転すると、カムギア６０のカム突起６３が、本体カム７０の第１アーム７１から離れる。そうすると、押圧機構２３の押圧力によって、現像カートリッジ１は、感光体ドラム２２に接近する向きに移動する。これにより、現像ローラ３０の外周面が、再び、感光体ドラム２２の外周面に接触する。すなわち、現像ローラ３０が、再び接触位置に配置される。

その後、カムギア６０がさらに回転すると、本体カム７０の第１アーム７１に対するカムギア６０の接触位置が、第２カム面６２から傾斜面６４を介して第１カム面６１に移動する。それに伴い、本体カム７０が、突出位置から退避位置へ、第１方向に移動する。このとき、コイルばね８０は、第２長さから第１長さへ収縮する。本体カム７０が退避位置へ移動すると、カムピン７２１は、第２プレート１１２の貫通孔１１３から外側へ抜ける。その結果、本体カム７０の全体が、第１プレート１１１と第２プレート１１２との間に配置される。

以上のように、この画像形成装置１００では、ケーシング１０の第１方向の一端に位置する第１カム５１を回転させることにより、現像ローラ３０を接触位置から離間位置へ移動させることができる。したがって、第１方向の一方側のみに配置された第２駆動部１３０からの駆動力で、現像カートリッジ１の離間動作を実現できる。

また、本実施形態の離間カム５０は、ケーシング１０の第１方向の一端に位置する第１カム５１だけではなく、ケーシング１０の第１方向の他端に位置する第２カム５２も有する。これらの第１カム５１と第２カム５２とは、いずれも、第１方向の一方側のみに配置された第２駆動部１３０からの駆動力で、回転する。そして、第１カム５１の第１押圧面５１２ａと、第２カム５２の第２押圧面５２１ａとで、ドロワ２を押圧することによって、現像ローラ３０を接触位置から離間位置へ移動させる。これにより、現像ローラ３０の傾きを抑制しつつ、現像ローラ３０を移動させることができる。

また、本実施形態では、画像形成装置１００の第２駆動部１３０から、現像カートリッジ１の離間カム５０へ、駆動力が直接伝達する。このため、現像ローラ３０を接触位置から離間位置へ移動させるための動力を伝達するための部品を、ドロワ２に設ける必要がない。これにより、ドロワ２の部品点数を低減できる。

＜６．変形例＞
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、第１カム５１、第２カム５２、およびシャフト５３が、別部品であった。しかしながら、第１カム５１、第２カム５２、およびシャフト５３のうちのいずれか２つ、またはこれらの全てが、単一の部品であってもよい。第１カム５１、第２カム５２、およびシャフト５３のうちのいずれか２つ、またはこれらの全てを、単一の部品とすれば、別部品の場合よりも、動力伝達のロスを低減できる。したがって、第１カム５１と第２カム５２とを、より精度よく同期回転させることができる。

また、上記の実施形態では、画像形成装置１００の本体フレーム１１０に対して、ドロワ２が着脱可能であった。しかしながら、ドロワ２は、本体フレーム１１０に対して着脱不能であってもよい。すなわち、ドロワ２は、本体フレーム１１０に対して固定されていてもよい。

また、画像形成装置の細部の形状は、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態および変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 現像カートリッジ
２ ドロワ
１０ ケーシング
１１ 第１外表面
１２ 第２外表面
１３ 容器部
１４ 蓋部
１５ 開口
２０ アジテータ
２１ ドロワフレーム
２２ 感光体ドラム
２３ 押圧機構
３０ 現像ローラ
４０ ギア部
４１ カップリング
５０ 離間カム
５１ 第１カム
５２ 第２カム
５３ シャフト
６０ カムギア
６１ 第１カム面
６２ 第２カム面
６３ カム突起
６４ 傾斜面
７０ 本体カム
７１ 第１アーム
７２ 第２アーム
７３ 中央リング
７４ ガイドシャフト
８０ コイルばね
１００ 画像形成装置
１１０ 本体フレーム
１１１ 第１プレート
１１２ 第２プレート
１１３ 貫通孔
１２０ 第１駆動部
１３０ 第２駆動部
２１０ スロット
２１１ 第１サイドフレーム
２１１ａ 第１被押圧面
２１２ 第２サイドフレーム
４１１ 締結穴
５１１ 第１突起
５１２ 第２突起
５１２ａ 第１押圧面
５２１ 第３突起
５２１ａ 第２押圧面
７２１ カムピン

Claims (19)

1. 現像カートリッジであって、
   第１方向に延びる軸について回転可能な現像ローラと、
   現像剤を収容可能な筐体と、
   前記筐体の前記第１方向の一端に位置し、前記第１方向に延びる軸について、第１位置と第２位置との間で回転可能な第１カムと、
   前記第１カムと共に回転する押圧面と、
   を有する現像カートリッジと、
   前記第１方向に延びる軸について回転可能な感光体ドラムと、
   ドロワであって、
   前記現像ローラの外周面が前記感光体ドラムの外周面に向かい合う状態で、前記現像カートリッジを装着可能なドロワフレームと、
   前記押圧面が接触可能な被押圧面と、
   を有するドロワと、
   前記第１カムを前記第１位置から前記第２位置へ回転させる駆動部と、
   を備え、
   前記駆動部が前記第１カムを前記第１位置から前記第２位置へ回転させると、前記押圧面が前記被押圧面に接触して、前記現像ローラが、前記感光体ドラムに接触する接触位置から、前記感光体ドラムから離れた離間位置へ、移動することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記第１カムが前記押圧面を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記第１カムは、
   前記駆動部から駆動力を受ける第１突起と、
   前記押圧面を有する第２突起と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置であって、
   前記第１突起は、前記第１方向に対して交差する第２方向に延び、
   前記第２突起は、前記第１方向および第２方向に対して交差する第３方向に延びる
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記現像カートリッジは、
   前記筐体の前記第１方向の一端と他端との間で前記第１方向に延び、前記第１カムと共に回転可能なシャフト
   をさらに有し、
   前記駆動部が前記第１カムを前記第１位置から前記第２位置へ回転させると、前記第１カムおよび前記シャフトが共に回転することにより、前記押圧面が前記被押圧面に接触して、前記現像ローラが、前記感光体ドラムに接触する接触位置から、前記感光体ドラムから離れた離間位置へ、移動することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置であって、
   前記現像カートリッジは、
   前記筐体の前記第１方向の他端に位置し、前記第１カムおよび前記シャフトと共に回転可能な第２カム
   をさらに有し、
   前記第１カムおよび前記第２カムが、前記押圧面を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置であって、
   前記第１カムは、
   前記駆動部から駆動力を受ける第１突起と、
   前記押圧面を有する第２突起と、
   を有し、
   前記第２カムは、
   前記押圧面を有する第３突起
   を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置であって、
   前記第１突起は、前記第１方向に対して交差する第２方向に延び、
   前記第２突起および前記第３突起は、前記第１方向および第２方向に対して交差する第３方向に延びる
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記駆動部は、
   前記第１方向に延びる軸について回転して、前記第１カムに接触可能な本体カム
   を有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９に記載の画像形成装置であって、
    前記本体カムは、
    前記第１カムに接触不能な退避位置と、
    前記第１カムに接触可能な突出位置と、
    の間で、前記第１方向に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１０に記載の画像形成装置であって、
    前記駆動部は、
    前記第１方向に延びる軸について回転可能なカムギアであって、
    前記本体カムと接触可能な第１カム面と、
    前記本体カムと接触可能であり、前記第１方向において、前記第１カム面よりも前記第１カムに近い第２カム面と、
    を有するカムギア
    をさらに備え、
    前記本体カムは、
    前記退避位置において、前記第１カム面に接触し、
    前記突出位置において、前記第２カム面に接触する、
    ことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１に記載の画像形成装置であって、
    前記駆動部は、
    前記本体カムに、前記突出位置から前記退避位置へ向かう弾性力を与える弾性部材
    をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２に記載の画像形成装置であって、
    前記弾性部材は、ばねであることを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
    前記本体カムは、
    前記カムギアに接触可能な第１アームと、
    前記突出位置において前記第１カムに接触可能な第２アームと、
    を有し、
    前記本体カムが前記退避位置のときに、前記第１アームが前記第１カム面に接触し、
    前記本体カムが前記突出位置のときに、前記第１アームが前記第２カム面に接触すると共に、前記第２アームが前記第１カムに接触する
    ことを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１４に記載の画像形成装置であって、
    前記カムギアは、
    前記第２カム面から前記現像カートリッジへ向けて前記第１方向に突出し、前記第１アームに接触可能なカム突起
    をさらに有し、
    前記カム突起が前記第１アームに接触することにより、前記本体カムが回転して、前記第２アームが前記第１カムに接触することを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１０から請求項１５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
    本体フレームであって、
    第１プレートと、
    前記第１方向において、前記第１プレートと向かい合う第２プレートと、
    を備える本体フレームと、
    前記第１方向に延びるガイドシャフトであって、前記第１方向における前記ガイドシャフトの一端部が第１プレートに支持され、前記第１方向における前記ガイドシャフトの他端部が前記本体カムに挿入されるガイドシャフトと、
    をさらに備え、
    前記本体カムが前記退避位置の場合、前記本体カムは、前記ガイドシャフトに支持され、
    前記本体カムが前記突出位置の場合、前記本体カムは、前記ガイドシャフトおよび前記第２プレートに支持される、
    ことを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
    前記ドロワは、前記感光体ドラムを備えることを特徴とする画像形成装置。
18. 請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
    前記ドロワは、前記画像形成装置に対して着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。
19. 請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
    前記ドロワは、複数の前記感光体ドラムを備え、
    前記ドロワフレームは、複数の前記感光体ドラムのそれぞれに対して、前記現像カートリッジを装着可能であることを特徴とする画像形成装置。

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