JP6976765B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本開示は、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、画像形成時に感光ドラムと現像ローラを接触させて現像する接触現像方式がある。画像品質安定化や感光ドラムや現像ローラの長寿命化の観点から、接触現像方式では、非画像形成時には感光ドラムと現像ローラは離間していることが望ましい。

特許文献１には、装置本体は現像ローラの軸線方向で両端部近傍に配置されたカムを備えており、カムの回転動作によって現像ローラを感光ドラムに対して押圧及び感光ドラムから離間を行う構成が開示されている。特許文献１に装置は、カムがフレーム部材に回転可能に設けられた軸に固定されている。そして、軸の一端に設けられたギアが駆動し、軸とカムが一体となっての回転動作することによって現像ローラを支持するフレームと係合したカムフォロワを移動させ、現像ローラの押圧や離間を行うように構成されている。またカムを所定の停止位置で停止させて維持することで、現像ローラを感光ドラムに押圧した状態、離間した状態で位置することができる。

ＷＯ２０１６／１５７２８５

しかしながら、カム軸の軸線方向の両端部の近傍に配置された２つのカムは、現像ローラの押圧や離間を行う際にカムフォロワを介して負荷がかかり、カム軸が弾性変形してねじれてしまう。特に、カム軸のねじれによって駆動部から遠く駆動力伝達経路の長いカムが駆動部に近く駆動力伝達経路の短いカムよりも回転が遅れてしまう。その結果、駆動力伝達経路の長い方のカムが、停止位置に到達できないおそれがあった。

また、カムを所定の停止位置で停止させるには、カムフォロワ等に設けた回転規制部にカムを当接させる。負荷によってカム軸がねじれて弾性変形した後に、弾性変形が解放された際、カムの速度が増速される。このため、カムが増速された状態で回転規制部に当接すると、カムが所望の停止位置で停止する際に、回転規制部と衝突する音が増大する場合があった。

本開示の目的は、２つのカムのうちの一方の回転が他方に対して遅れた場合に停止位置に到達できないことを抑制する、及び又は、カムの速度が増速した状態で回転規制部と接触することを抑制する。

本開示は、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、駆動源と、第１カムフォロワと接触し、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カムフォロワを移動させる第１カムと、第２カムフォロワと接触し、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２カムフォロワを移動させる第２カムと、を有し、前記第１、第２カムの周面には、対応する前記カムフォロワが接触する部分と前記第１、第２カムの回転中心との距離が、前記第１、第２カムの回転に伴って拡大していく半径拡大領域と、対応する前記カムフォロワが接触する部分と前記第１、第２カムの回転中心との距離が、前記第１、第２カムの回転に伴って縮小していく半径縮小領域と、対応する前記カムフォロワと接触して前記第１、第２カムの回転を止めることが可能な回転停止領域と、がそれぞれ設けられ、前記半径拡大領域、前記半径縮小領域、前記回転停止領域は、前記第１、第２カムの回転方向に関してこの順で下流から上流に向って並んで前記第１、第２カムの周面にそれぞれ配置され、前記駆動源から前記第１カムまで前記駆動力が伝達される第１駆動力伝達経路よりも前記駆動源から前記第２カムまで前記駆動力が伝達される第２駆動力伝達経路の方が長く、前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域の前記回転方向に関して上流側の端部に位置する状態を起点として、前記第１カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第１カムの回転量をθ１、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域の前記回転方向に関して上流側の端部に位置する状態を起点として、前記第２カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第２カムの回転量をθ２とすると、θ１、θ２は、θ１＜θ２を満たしており、前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が、前記第１カムの前記半径拡大領域の前記回転方向で上流側の端部に到達する第１タイミングは、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が、前記第２カムの前記半径拡大領域の前記回転方向で上流側の端部に到達する第２タイミングよりも遅く、且つ、前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が、前記第１カムの前記回転停止領域に到達する第３タイミングは、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が、前記第２カムの前記回転停止領域に到達する第４タイミングと同時である、又は前記第３タイミングと前記第４タイミングの時間差は前記第１タイミングと前記第２タイミングの時間差よりも短いことを特徴とする。

本開示によれば、２つのカムのうちの一方の回転が他方に対して遅れた場合に停止位置に到達できないことを抑制する、及び又は、カムの速度が増速した状態で回転規制部と接触することを抑制することができる。

画像形成装置の断面図。 プロセスカートリッジの断面図。 プロセスカートリッジの斜視図。 プロセスカートリッジとガイドを示す図。 （ａ）現像当接離間構成の斜視図、（ｂ）現像当接離間構成の側面図。 （ａ）現像当接離間構成の動作を示す図、（ｂ）現像当接離間構成の動作を示す図。 （ａ）現像当接離間構成の側面図、（ｂ）現像当接離間構成の斜視図。 カムの側面図。 （ａ）ＤＳカムの側面図、（ｂ）ＮＳカムの側面図。 ＤＳカム、ＮＳカムの側面図。 ＮＳカムの側面図。 ＮＳカムの側面図。 （ａ）カムとスライダの関係を示す図、（ｂ）カムとスライダの関係を示す図、（ｃ）カムとスライダの関係を示す図。 （ａ）カムとスライダの関係を示す図、（ｂ）カムとスライダの関係を示す図。 ＤＳカムの側面図。

［第１実施形態］
まず、図１を参照して本実施形態の全体構成について説明する。図１はプロセスカートリッジ５０が装着された画像形成装置１の断面図である。画像形成装置１は、パーソナルコンピュータなどの外部機器から受信した画像情報に基づいて電子写真画像形成プロセスによって記録材Ｐ（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布など）に現像剤による画像を形成する。図１はドラムカートリッジ６０と現像カートリッジ７０で構成されたプロセスカートリッジ５０を装置本体１Ａに装着した状態を示す。

＜画像形成装置の構成＞
画像形成装置１の構造に関して図１を用いて説明する。感光ドラム（感光体）２が矢印Ａ方向に回転することで、感光ドラム２の表面は、帯電手段としての帯電ローラ３によって一様に帯電される。この感光ドラム２に光学手段（露光手段）４から画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射して感光ドラム２に画像情報に応じた静電潜像を形成する。ここで形成された感光ドラム２上の静電潜像に、現像剤担持体としての現像ローラ７１の担持するトナー（現像剤）ｔを供給する（現像）ことでトナー像（現像剤像）を形成する。

一方、トナー像の形成と同期して、給送カセット６にセットした記録材Ｐをピックアップローラ７及びこれに圧接する圧接部材９で１枚ずつ分離給送する。そして、記録材Ｐを搬送ガイド８に沿って転写手段としての転写ローラ１０へと搬送する。次いで、記録材Ｐは感光ドラム２と一定の電圧を印加された転写ローラ１０とで形成される転写ニップ部１５を通る。このとき感光ドラム２上に形成されたトナー像が記録材Ｐに転写される。トナー像の転写を受けた記録材Ｐは搬送ガイド１１で定着手段１２へと搬送される。定着手段１２は駆動ローラ１２ａ、及びヒータ１２ｂを内蔵する定着ローラ１２ｃを有する。これら定着ローラ１２ｃと、駆動ローラ１２ａとで形成される定着ニップ部１６を通過する記録材Ｐに熱及び圧力を印加して、転写されたトナー像を記録材Ｐに定着させる。その後、記録材Ｐは排出ローラ対１３で搬送され、排出トレイ１４へと排出される。

＜プロセスカートリッジの構成＞
次に、本実施形態の画像形成装置１の装置本体１Ａに着脱可能なプロセスカートリッジ５０について図２、図３を参照して説明する。図２はプロセスカートリッジ５０の構成を示す断面図である。

図２に示すように、プロセスカートリッジ５０は、感光ドラム２と帯電ローラ３とクリーニングブレード６１を備えたドラムカートリッジ６０、および現像ローラ７１を有する現像カートリッジ７０とで構成される。ドラムカートリッジ６０と現像カートリッジ７０は、個別に装置本体１Ａへ着脱可能である。

図３は、プロセスカートリッジ５０の斜視図を示している。ドラムカートリッジ６０のクリーニング枠体６２には、感光ドラム２が駆動側ドラム軸受６３と非駆動側ドラム軸受６４を介して回転自在に取り付けられている。感光ドラム２の長手駆動側端部に設けられた駆動入力部２ａは、装置本体１Ａの駆動出力部（不図示）と係合し、装置本体１Ａの駆動源（不図示）の駆動力を受ける構成となっている。これにより、感光ドラム２は画像形成動作に応じて矢印Ａ方向へ回転駆動させる。なお、駆動入力部２ａは、本実施形態では三角柱を微小に捩った形状であるが、形状はこれに限定されるものではない。

現像カートリッジ７０の現像枠体（現像フレーム）７２は、駆動側現像軸受７３と非駆動側現像軸受７４を備える。現像ローラ７１は駆動側現像軸受７３と非駆動側現像軸受７４に回転可能に支持されている。駆動側現像軸受７３と非駆動側現像軸受７４には、被押圧部材７５が各々取り付けられている。そして、駆動側現像軸受７３と被押圧部材７５、非駆動側現像軸受７４と被押圧部材７５の間には、被押圧部材７５を付勢する加圧バネ７６が各々設けられている。

＜プロセスカートリッジのガイド手段の構成＞
次に、図４を用いて、プロセスカートリッジ５０を装置本体１Ａに着脱する際のガイド手段についての構成を説明する。なお、図４はプロセスカートリッジ５０が装置本体１Ａに装着された状態のプロセスカートリッジ５０とカートリッジガイド２０の側面図である。プロセスカートリッジ５０をガイドするガイド手段であるカートリッジガイド２０は、駆動側と非駆動側に対向する形状で装置本体１Ａに備えられている。図４は、駆動側のカートリッジガイド２０を用いているが、駆動側と非駆動側に同様の構成で左右対称に設けられているため、非駆動側のカートリッジガイド２０の詳細説明は割愛する。

前述したように、プロセスカートリッジ５０はドラムカートリッジ６０と現像カートリッジ７０を備える。図４に示すように、装置本体１Ａには、プロセスカートリッジ５０が装置本体１Ａ内に装着される際のガイド手段であるカートリッジガイド２０が設けられている。このカートリッジガイド２０は、装置本体１Ａ内の駆動側と非駆動側に備えられている。さらに、カートリッジガイド２０は、固定ガイド２１と可動ガイド２２に分割されている。固定ガイド２１は、装置本体１Ａ内に固定されており、ドラムカートリッジ６０が装置本体１Ａ内に装着される際のガイド手段である。可動ガイド２２は、回動軸線Ｘを中心に回転可能に固定ガイド２１に支持されており、現像カートリッジ７０が装置本体１Ａ内に装着される際のガイド手段である。

また、図４に示すように、カートリッジガイド２０の固定ガイド２１と可動ガイド２２の間には、ガイドバネ２３が設けられ、固定ガイド２１に可動ガイド２２を付勢している。このガイドバネ２３によって現像カートリッジ７０と可動ガイド２２は、回転軸Ｘを中心に感光ドラム方向Ｙ１に回動し、感光ドラム２に付勢される。このため、ドラムカートリッジ６０が固定ガイド２１に装着され、現像カートリッジ７０が可動ガイド２２に装着された状態で、現像枠体７２は感光ドラム２に対して回転可能である。また、現像カートリッジ７０が装着されていない状態においても、ガイドバネ２３によって可動ガイド２２は、回転軸Ｘを中心に感光ドラム２方向Ｙ１に回動して、付勢される。

＜プロセスカートリッジの当接離間構成＞
次に、プロセスカートリッジ５０の感光ドラム２と現像ローラ７１の当接離間構成について説明する。画像形成装置１では、記録材Ｐに画像を形成する時にのみ感光ドラム２と現像ローラ７１が当接し、それ以外では感光ドラム２と現像ローラ７１は離間している状態にある。このように現像ローラ７１の感光ドラム２に対する位置を変更して当接離間動作するための構成について、図５に示す。図５は、ドラムカートリッジ６０は固定ガイド２１に装着され、現像カートリッジ７０は可動ガイド２２に装着されている状態にある。図５（ａ）はプロセスカートリッジ５０の離間状態の当接離間構成を表す斜視図であり、図５（ｂ）はプロセスカートリッジ５０の離間状態の当接離間駆動構成をカム軸３０の回転軸線方向に関して駆動側から非駆動側に向かって見た図である。

まず、図５（ａ）に示すように、装置本体１Ａにはカム軸（ｓｈａｆｔ）３０が回転可能に設けられており、カム軸３０の一端部のギア係合部３０ａにはギア３２が取り付けられている。説明のため、カム軸３０の回転軸線方向に関して一端側を駆動側（Ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｉｄｅ：ＤＳ）、他端側を非駆動側（Ｎｏｎ−ｄｒｉｖｉｎｇ Ｓｉｄｅ：ＮＳ）と称す。カム軸３０の回転軸線方向は装置本体１Ａに装着された現像カートリッジ７０の現像ローラ７１の回転軸線及び装置本体１Ａに装着されたドラムカートリッジ６０の感光ドラム２の回転軸線と平行である。

カム軸３０のギア係合部３０ａが、後述するモータＭ（図５（ｂ）参照）からの伝達された駆動力がギア３２を介してカム軸３０に入力される駆動入力部である。カム軸３０には現像カートリッジ７０の両端部に取り付けられた二つの被押圧部材７５に対応した位置にＤＳカム（第１カム）３１ａとＮＳカム（第２カム）３１ｂが固定されている。カム軸３０の回転軸線方向に関して、ＤＳカム３１ａよりＮＳカム３１ｂがギア係合部３０ａから離れた位置に配置される。なお、ＤＳカム３１ａとＮＳカム３１ｂを総称する際は、カム３１ａ、３１ｂと称す。

また、装置本体１Ａには、二つの被押圧部材７５に対応した位置にＤＳスライダ（第１カムフォロワ）３３ａとＮＳスライダ（第２カムフォロワ）３３ｂがＢ１方向に平行移動可能に設けられている。なお、ＤＳスライダ３３ａとＮＳスライダ３３ｂを総称する際は、スライダ３１ａ、３１ｂと称す。ＤＳスライダ３３ａとＮＳスライダ３３ｂの凹部３８ａ、３８ｂには、装置本体１Ａに装着された現像カートリッジ７０の二つの被押圧部材７５が係合しており、スライダ３３ａ、３３ｂ３３の水平移動によって現像カートリッジ７０の当接離間動作が可能となる。また、ＤＳカム３１ａとＮＳカム３１ｂが矢印Ｃ１方向に回転動作すると、ＤＳスライダ３３ａとＮＳスライダ３３ｂは連動してＢ１方向に平行移動する。

次に、カム３１ａ、３１ｂの形状（カム面のプロファイル）について説明する。図９（ａ）は、ＤＳカム３１ａをカム軸３０の回転軸線Ｒの方向から見た図、図９（ｂ）は、ＮＳカム３１ｂをカム軸３０の回転軸線Ｒの方向から見た図である。図１０は、ＤＳカム３１ａとＮＳカム３１ｂを重ねた状態でカム軸３０の回転軸線Ｒの方向から見た図であり、説明のためＤＳカム３１ａを破線でＮＳカム３１ｂを実線でそれぞれ示している。

ＤＳカム３１ａはその周面にＤＳスライダ３３ａと接触する領域を有している。そのＤＳスライダ３３ａと接触する領域は、半径拡大領域ａ３、半径縮小領域ａ２、回転停止領域ａ１を備え、これらはＤＳカム３１ａが回転するＣ１方向で下流から上流に向かってこの順に並んで配置されている。ＮＳカム３１ｂはその周面にＮＳスライダ３３ｂと接触する領域を有している。そのＮＳスライダ３３ｂと接触する領域は、半径拡大領域ｂ３、半径一定領域ｂ４、半径縮小領域ｂ２、回転停止領域ｂ１を備え、これらはＮＳカム３１ｂが回転するＣ１方向で下流から上流に向かってこの順に並んで配置されている。カム３１ａ、３１ｂはカム軸３０の回転によりＣ１方向に回転する。このため、カム３１ａ、３１ｂの周面のうち、スライダ３３ａ、３３ｂが接触する部分である接触点ＣＰａ、ＣＰｂは、カム３１ａ、３１ｂのＣ１方向の回転に伴ってカム３１ａ、３１ｂの周面をＣ１方向の反対方向に移動する。図９（ａ）、図９（ｂ）では、接触点ＣＰａ、ＣＰｂの一例として接触点ＣＰａ、ＣＰｂが半径拡大領域ａ３、ｂ３にある状態を示している。

半径拡大領域ａ３、ｂ３は、接触点ＣＰａ、ＣＰｂと回転軸線（回転中心）Ｒとの距離（カム面の半径）が、カム３１ａ、３１ｂのＣ１方向の回転に伴って拡大していく領域である。接触点ＣＰａ、ＣＰｂが半径拡大領域ａ３、ｂ３にある時、スライダ３３ａ、３３ｂがカム３１ａ、３１ｂに向かって付勢されている。このため、半径拡大領域ａ３、ｂ３はスライダ３３ａ、３３ｂからカム３１ａ、３１ｂを回転方向Ｃ１の反対方向に回転させる力（負荷）を受ける。

半径縮小領域ａ２、ｂ２は、接触点ＣＰａ、ＣＰｂと回転軸線（回転中心）Ｒとの距離（カム面の半径）が、カム３１ａ、３１ｂのＣ１方向の回転に伴って縮小していく領域である。接触点ＣＰａ、ＣＰｂが半径縮小領域ａ１、ｂ１にある時、スライダ３３ａ、３３ｂがカム３１ａ、３１ｂに向かって付勢されているので、半径縮小領域ａ１、ｂ１はスライダ３３ａ、３３ｂからカム３１ａ、３１ｂを回転方向Ｃ１に回転させる力を受ける。

回転停止領域ａ１、ｂ１は、カム３１ａ、３１ｂの回転を停止するための領域である。カム３１ａ、３１ｂに向かって付勢されたスライダ３３ａ、３３ｂが、半径縮小領域ａ２、ｂ２と回転停止領域ａ１、ｂ１の双方に接触することで、スライダ３３ａ、３３ｂに対するカム３１ａ、３１ｂがＣ１方向及びＣ１方向の反対方向への回転が規制される。この状態は、カム３１ａ、３１ｂがホームポジション（停止位置）にある状態であり、接触点ＣＰａ、ＣＰｂは、回転停止領域ａ１、ｂ１と半径縮小領域ａ２、ｂ２のそれぞれに存在し、カム３１ａ、３１ｂとスライダ３３ａ、３３ｂが係合している。半径一定領域ｂ４は、ＮＳカム３１ｂの周面の、回転方向Ｃ１に関して、半径拡大領域とｂ３半径縮小領域ｂ１の間に設けられた領域である。半径一定領域ｂ４は、接触点ＣＰｂと回転軸線（回転中心）Ｒとの距離（カム面の半径）が、ＮＳカム３１ｂのＣ１方向の回転に伴って実質的に一定の（変化しない）領域である。

図１０に示すように、カム軸３０がねじれていない状態（自然状態）では、ＤＳカム３１ａとＮＳカム３１ｂは、回転停止領域ａ１と回転停止領域ｂ１とが回転方向Ｃ１に関して同位相となるよう、カム軸３０に固定されている。このため、自然状態では、ＮＳカム３１ｂの半径拡大領域ｂ３は、半径一定領域ｂ４の分だけ、回転方向Ｃ１に関してＤＳカム３１ａの半径拡大領域ａ３よりも下流に配置される。

また、ＤＳスライダ３３ａが接触する接触点ＣＰａが半径拡大領域ａ３のＣ１方向（回転方向）の上流端部（半径拡大領域ａ３と半径縮小領域ａ２との境界点）Ｐａ１に位置した状態を起点として、スライダ３３ａが回転停止領域ａ１に接触するまでに必要なＤＳカム３１ａの回転量をθ１とする。本実施形態では、θ１は、半径拡大領域ａ３と半径縮小領域ａ２との境界点Ｐａ１と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒａ１と半径縮小領域ａ２と回転停止領域ａ１との境界点Ｐａ２と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒａ２の成す角である。

ＮＳスライダ３３ｂが接触する接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３のＣ１方向（回転方向）の上流端部Ｐｂ１（半径拡大領域ｂ３と半径一定領域ｂ４との境界点）に位置した状態を起点として、スライダ３３ｂが回転停止領域ｂ１に接触するまでに必要なＮＳカム３１ｂの回転量をθ２とする。本実施形態では、θ２は、半径拡大領域ｂ３と半径一定領域ｂ４との境界点Ｐｂ１と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒｂ１と半径縮小領域ｂ２と回転停止領域ｂ１との境界点Ｐｂ２と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒｂ２の成す角である。そして、回転量θ２は回転量θ１よりも大きい（θ１＜θ２）関係となっている。

次に、図５（ｂ）を用いて、カム３１ａ、３１ｂが固定されたカム軸３０の駆動構成を説明する。カム軸３０の駆動構成には、カム軸３０に取り付けられたギア３２と、ギア３２へ伝達する欠歯ギア３５と、駆動源としてのモータＭからの駆動力を受けて欠歯ギア３５へ伝達する駆動ギア３６が設けられている。欠歯ギア３５は、駆動ギアを噛合うギア部とギア３２と噛み合うギア部とを備える２段ギアとなっており、欠歯ギア３５が一回転するとギア３２が半回転するようになっている。つまり欠歯ギア３５とギア３２のギア比は１：２である。また、欠歯ギア３５と装置本体１Ａとは欠歯ギアバネ３７で連結している。ソレノイド３４は装置本体１Ａに設けられており、欠歯ギア３５と係合している。ソレノイド３４が動作すると、欠歯ギア３５は欠歯ギアバネ３７によって駆動ギア３６と噛合い一回転して、ギア３２とカム軸３０が一体となって半回転するように構成されている。

カム３１ａ、３１ｂが離間位置にある時、スライダ３３ａ、３３ｂが離間位置にあり、現像ローラ７１が感光ドラム２から離間している。カム３１ａ、３１ｂが当接位置にある時、スライダ３３ａ、３３ｂが当接位置にあり、現像ローラ７１が感光ドラム２に当接し所望の圧で感光ドラム２に向かって押圧されている。カム３１ａ、３１ｂが離間位置及び当接位置にある時、欠歯ギア３５は欠歯部分が駆動ギア３６と対向し、駆動ギア３６と噛み合わない。このため、欠歯ギア３５と駆動ギア３６との間で駆動が伝達されない状態（駆動が切れている状態）となっている。この状態はカム３１ａ、３１ｂがホームポジションにある状態である。その際、上述したように、接触点ＣＰａ、ＣＰｂは、回転停止領域ａ１、ｂ１と半径縮小領域ａ２、ｂ２のそれぞれに存在し、欠歯ギア３５と駆動ギア３６が歯先当たりしないように、カム３１ａ、３１ｂはスライダ３３ａ、３３ｂから力を受けて位置決めされる。

カム３１ａ、３１ｂは、いずれも駆動源Ｍから駆動ギア３６、欠歯ギア３５、ギア３２、カム軸３０という駆動力伝達経路を経て駆動力が伝達される。しかしながら、カム軸３０のうち、ギア３２とＮＳカム３１ｂの間にある部分の方が、ギア３２とＤＳカム３１ａの間にある部分よりも長い。このため、ギア３２からＮＳカム３１ｂまでの駆動力伝達経路の方が、ギア３２からＤＳカム３１ａまでの駆動力伝達経路よりも長い。この駆動力伝達経路の長さ差により、モータＭからＮＳカム３１ｂまでの駆動力伝達経路の方が、モータＭからＤＳカム３１ａまでの駆動力伝達経路よりも長い。

＜プロセスカートリッジの当接離間動作＞
プロセスカートリッジ５０の感光ドラム２と現像ローラ７１の当接離間動作について図６を用いて説明する。図６（ａ）は、プロセスカートリッジ５０の当接状態を表す図である。図６（ｂ）は、プロセスカートリッジ５０の離間状態を表す図であり、ギア軸３０の回転軸線方向から見た図である。

まず、図６（ｂ）で示すように画像形成装置１は、感光ドラム２と現像ローラ７１が離間している状態で停止している。次に、プリント開始の信号が装置本体１Ａに入力されると、図５（ｂ）で示したソレノイド３４が動作して、欠歯ギア３５が欠歯ギアバネ３７によって駆動ギア３６と噛合い、ギア３２と一体となったカム軸３０とカム３１ａ、３１ｂがＣ１方向へ回転する。カム３１ａ、３１ｂがＣ１方向へ回転すると、カム３１ａ、３１ｂと連動してスライダ３３ａ、３３ｂが矢印Ｂ１方向に移動する。そして、スライダ３３が現像カートリッジ７０に支持された被押圧部材７５を付勢し、その付勢力が加圧バネ７６を介して現像カートリッジ７０に伝わる。すると付勢力を受けた現像カートリッジ７０は、可動ガイド２２とともに、可動ガイド回転軸Ｘを中心にＹ１方向に回動し、現像ローラ７１と感光ドラム２が当接する。カム３１ａ、３１ｂがＣ１方向へ半回転するとし停止すると、図６（ａ）で示すプロセスカートリッジ５０の当接状態となり、感光ドラム２上にトナー像を形成することが可能になる。この時、カム３１ａ、３１ｂは当接位置で停止する。

その後記録材Ｐに画像の転写が終わると、プリント終了の信号が装置本体１Ａに入力され、図５（ｂ）で示すソレノイド３４が動作して、欠歯ギア３５が欠歯ギアバネ３７によって駆動ギア３６と噛合う。そして、ギア３２と一体となったカム軸３０とカム３１ａ、３１ｂが図６（ａ）で示すＣ１方向へ半回転（１８０°回転）する。カム３１ａ、３１ｂがＣ１方向へ半回転すると、カム３１ａ、３１ｂと連動してスライダ３３が矢印Ｂ２方向に移動する。そして、スライダ３３ａ、３３ｂが現像カートリッジ７０に支持された被押圧部材７５を付勢し、現像カートリッジ７０と可動ガイド２２が可動ガイド回転軸Ｘを中心にＹ２方向に回動し、現像ローラ７１と感光ドラム２が離間する。カム３１ａ、３１ｂがＣ１方向へ半回転し終わると、図６（ｂ）で示すプロセスカートリッジ５０の離間状態となり、プリント動作が終了となる。この時、カム３１ａ、３１ｂは離間位置で停止する。

以上のように、プリント前に図６（ｂ）の離間状態から図６（ａ）の当接状態へ動作して、プリント後に図６（ａ）の当接状態から図６（ｂ）の離間状態へ動作する。この一連の動作をプリントジョブ信号が入力される毎に繰り返す構成となっている。

＜カム軸のねじれの弾性変形＞
プロセスカートリッジ５０を当接離間動作させる際には、スライダ３３ａ、３３ｂが移動方向とは逆方向に現像カートリッジ７０から負荷（抵抗）を受けるため、カム軸３０がねじれて弾性変形してしまう場合がある。これについて従来の当接離間構成を用いて現像カートリッジ７０の当接離間動作時に発生するカム軸２３０のねじれの弾性変形について説明する。図７（ａ）は、従来例のスライダ２３３ａ、２３３ｂの離間状態から当接状態への移動を表す図である。図７（ｂ）は、従来例のスライダ２３３ａ、２３３ｂの移動時のカム軸２３０のねじれの弾性変形を表す斜視図である。図８は、従来例のカム２３１ａ、２３１ｂを回転軸線Ｘの方向から見た図である。

図８に示すように、ＤＳカム２３１ａとＮＳカム２３１ｂは、同形状であり、本実施形態のＤＳカム３１ａとも同形状である。従って、ＤＳカム２３１ａとＮＳカム２３１ｂの半径拡大領域２ａ３、２ｂ３、半径縮小領域２ａ２、２ｂ２、回転停止領域２ａ１、２ｂ１は、それぞれＤＳカム３１ａの半径拡大領域ａ３、半径縮小領域ａ２、回転停止領域ａ１と同形状である。

なお従来例においては、上述したカム２３１ａ、２３１ｂ以外の構成及び制御は、上述した本発明の当接離間構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図７（ａ）に示すようにスライダ２３３ａ、２３３ｂが離間位置からＢ１方向に当接位置に向かって当接移動する場合において、スライダ２３３ａ、２３３ｂは現像カートリッジ２７０の加圧バネ２７６によってＢ１方向とは逆方向に付勢されている。このため、半径拡大領域２ａ３、２ｂ３は、スライダ２３３ａ、２３３ｂと接触すると、カム２３１ａ、２３１ｂのＣ１方向への回転に抵抗する負荷を受ける。

カム軸２３０のねじれ剛性次第では、カム軸２３０がねじれて弾性変形をしてしまう場合がある。ここで図７（ｂ）に示すように、ＮＳカム２３１ｂの方がＤＳカム２３１ａよりもカム軸２３０の回転軸線方向に関してギア２３２から離れており、ギア２３２からの駆動力伝達経路はＮＳカム２３１ｂの方がＤＳカム２３１ａよりも長い。このため、ＮＳカム２３１ｂの方がＤＳカム２３１ａよりも、カム軸２３０のねじれの影響を大きく受けてギア２３２からの駆動力が伝達されにくい。その結果、ＮＳカム２３１ｂはＤＳカム２３１ａよりも回転が遅れてしまう。

また、スライダ２３３ａ、２３３ｂが当接位置からＢ２方向に離間位置に向かって離間移動する場合においても、可動ガイド２２２に取り付けられたガイドバネ２２３によってＢ２方向とは逆方向（Ｂ１方向）に付勢されている。このため、半径拡大領域２ａ３、２ｂ３は、スライダ２３３ａ、２３３ｂと接触すると、カム２３１ａ、２３１ｂのＣ１方向への回転に抵抗する負荷を受け、当接移動と同様にカム軸２３０のねじれの弾性変形が発生する。

ＤＳカム２３１ａとＮＳカム２３１ｂのカム形状が同じで、カム軸２３０に対する取り付け位相も同じため、カム２３１ａ、２３１ｂが負荷を受けてカム軸２３０がねじれると、ＤＳスライダ２３３ａとＮＳスライダ２３３ｂの動作がずれてしまう。具体的には、ギア２３２から遠いＮＳカム２３１ｂがＤＳカム２３１ａに対して遅れることで、ＮＳスライダ２３３ｂがＤＳスライダ２３３ａに対して遅れしまう。場合によっては、ＤＳカム２３１ａがホームポジションに到達したにもかかわらず、カム軸２３０のねじれが解消されず、接触点ＣＰｂが半径拡大領域２ｂ３を抜けることができず、ＮＳカム２３１ｂはホームポジションに到達できないおそれがある。

また、ＮＳスライダ２３３ｂがホームポジションへ到達できたとしても、次のような現象が発生するおそれがある。即ち、接触点ＣＰｂが半径縮小領域２ｂ２にあってＮＳカム２３０ｂがＣ１方向に回転させる力を受けている状態で、カム軸２３０のねじれが解放される場合がある。この場合、半径縮小領域２ｂ２に接触するＮＳスライダ２３３ｂからの力に加え、更にカム軸２３０のねじれを解放する復元力を受けるため、ＮＳカム２３１ｂのＣ１方向への回転速度が大きく増速される。そして増速されたＮＳカム２３１ｂの回転停止領域２ａ１に、ＮＳスライダ２３３ｂが接触する際の衝突音が増大し、ＮＳカム２３１ｂの動作音が増加してしまう場合がある。このように、カム軸２３０のねじれが解放されるタイミングと回転停止領域２ａ１にＮＳスライダ２３３ｂが接触するタイミングが一致すると、ＮＳスライダ２３３ｂが接触する際の衝突音が大きくなり、画像形成装置１の静観性を低下させてしまう恐れがある。

＜当接動作時におけるカム３１ａ、３１ｂの動き＞
次に、プロセスカートリッジ５０を離間状態から当接状態へする間に、カム３１ａ、３１ｂが離間位置から当接位置へ移動する動作について説明する。図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）、図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、カム３１ａ、３１ｂとスライダ３３ａ、３３ｂの一部を回転軸線Ｒの方向から見た図であり、説明のため、カム３１ａを破線、カム３１ｂを実線で示している。

図６（ｂ）に示す離間状態からカム軸３０がおよそ１３０°Ｃ１方向に回転すると、図１３（ａ）に示すように、ＮＳカム３１ｂの半径拡大領域ｂ３がＮＳスライダ３３ｂと接触を開始した状態となる。上述したように、自然状態では、ＮＳカム３１ｂの半径拡大領域ｂ３は、半径一定領域ｂ４の分だけ、回転方向Ｃ１に関してＤＳカム３１ａの半径拡大領域ａ３よりも下流に配置される。このため、この状態では、ＤＳカム３１ａはＤＳスライダ３３ａとは接触しておらず、カム軸３０もねじれていない。

更にカム軸３０がＣ１方向に回転すると、図１３（ｂ）に示すように、ＤＳカム３１ａの半径拡大領域ａ３がＤＳスライダ３３ａと接触を開始した状態となる。即ち、ＤＳカム３１ａの半径拡大領域ａ３がＤＳスライダ３３ａと接触を開始する時刻（第１タイミング）は、ＮＳカム３１ｂの半径拡大領域ｂ３がＮＳスライダ３３ｂと接触を開始する時刻（第２タイミング）よりも遅い。ＮＳカム３１ｂは、半径拡大領域ｂ３がＮＳスライダ３３ｂと接触した後更にＣ１方向へ回転していくと、ＮＳスライダ３３ｂをＢ１方向に移動させようとする。しかし、ＮＳスライダ３３ｂは現像カートリッジ７０からＢ２方向に付勢力を受けるため、この付勢力によってＮＳカム３１ｂはＣ１方向への回転を阻む方向の負荷を受ける。この負荷の影響を受けて、カム軸３０は、ＤＳカム３１ａの半径拡大領域ａ３がＤＳスライダ３３ａと接触するまでに、自然状態と比べＮＳカム３１ｂがＣ１方向に関してＤＳカム３１ａよりも上流側に位相がずれるように弾性変形的にねじれる。従って、図１３（ｂ）に示す状態では、カム軸３０はねじれている。

図１３（ｂ）に示す状態から更にカム軸３０がＣ１方向に回転すると、カム軸３０のねじれを自然状態に戻すための復元力とＮＳカム３１ｂが受ける負荷とのつり合いを維持したまま、カム軸３０はＣ１方向に回転する。やがて、図１３（ｃ）に示すように、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点は半径拡大領域ｂ３と半径一定領域ｂ４の境界に到達する。この時、カム軸３０はねじれ量を一定量に維持し、ＤＳカム３１ａのＤＳスライダ３３ａとの接触点は半径拡大領域ａ３と半径縮小領域ａ２の境界の直前にある。

その後、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点が半径一定領域ｂ４に入ると、ＮＳカム３１ｂがＮＳスライダ３３ｂから受けるＣ１方向への回転を阻む方向の負荷が減るため、復元力によってカム軸３０のねじれがほぼ解消する。この状態が図１４（ａ）に示す状態であり、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点が半径一定領域ｂ４と半径縮小領域ｂ２の境界に到達した状態である。また、ＤＳカム３１ａのＤＳスライダ３３ａとの接触点は半径拡大領域ａ３と半径縮小領域ａ２の境界にある。

この状態から、更にカム軸３０がＣ１方向に回転すると、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点が半径縮小領域ｂ２に移動する、ＤＳカム３１ａのＤＳスライダ３３ａとの接触点は半径縮小領域ａ２に移動する。ＤＳスライダ３３ａ及びＮＳスライダ３３ｂは、現像カートリッジ７０からＢ２方向に付勢力を受けるので、この付勢力がＮＳカム３１ｂとＤＳカム３１ａを押圧する押圧力となる。そして、その押圧力がそれぞれＮＳカム３１ｂとＤＳカム３１ａをＣ１方向に回転させるようにＮＳカム３１ｂとＤＳカム３１ａに作用する力（回転力）の成分を持つ。

ＮＳスライダ３３ｂが半径縮小領域ｂ２に接触し、ＤＳスライダ３３ａが半径縮小領域ａ２に接触している時に、欠歯ギア３５の欠歯部がギア３６と対向する位置まで回転し、カム軸３０がギア３２からＣ１方向の回転力を受けられない状態となる。しかし、ＮＳカム３１ｂとＤＳカム３１ａは、ＤＳスライダ３３ａとＮＳスライダ３３ｂからそれぞれ受ける回転力によって、Ｃ１方向へ回転する。その結果、図１４（ｂ）に示すように、ＮＳスライダ３３ｂがＮＳカム３１ｂの回転停止領域ｂ１に接触し、ＤＳスライダ３３ａがＤＳカム３１ａの回転停止領域ａ１に接触し、それぞれ回転が停止する。この時、ＮＳスライダ３３ｂは、ＮＳカム３１ｂの半径縮小領域ｂ２にも接触し、ＤＳスライダ３３ａは、ＤＳカム３１ａの半径縮小領域ａ２にも接触するので、ＮＳカム３１及びｂＤＳカム３１ａはこの位置で位置決めされる。このように、ＮＳカム３１及びｂＤＳカム３１ａは接触位置（ホームポジション）に位置決めされ、プロセスカートリッジ５０は接触状態で維持される。ＤＳスライダ３３ａがＤＳカム３１ａの回転停止領域ａ１に接触する時刻（第３タイミング）とＮＳスライダ３３ｂがＮＳカム３１ｂの回転停止領域ｂ１に接触する時刻（第４タイミング）は同時である。しかしながら、第３タイミングと第４タイミングの時間差（絶対値）は上述した第１タイミングと第２タイミングの時間差（絶対値）よりも短ければ、第３タイミングと第４タイミングが同時でなくても良い。

プロセスカートリッジ５０を当接状態から離間状態へする間に、カム３１ａ、３１ｂが当接位置から離間位置へ移動する動作についても上記と同様の動作となるため、説明は省略する。

このように、本実施形態では、ＤＳカム３１ａの周面でＣ１方向に関して半径拡大領域ａ３に隣接して半径縮小領域ａ２を設け、一方でＮＳカム３１ｂの周面でＣ１方向には関して半径拡大領域ｂ３と半径縮小領域ｂ２との間に半径一定領域ｂ４を設けた。これにより、回転量θ２は回転量θ１よりも大きくなる（θ１＜θ２）よう設定した。このため、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３を通過した後、半径一定領域ｂ４に進入すると、カム軸３０のねじれをほぼ解放する。

半径拡大領域ｂ３のＣ１方向の上流端部Ｐｂ１に接触点ＣＰｂがある状態を起点として、カム軸３０のねじれをほぼ解放するために必要なＮＳカム３１ｂの回転量をθ３とする。ＮＳカム３１ｂの周面のうち上流端部Ｐｂ１を起点として接触点ＣＰｂがＣ１方向に回転量θ３分動く際に接触する領域がねじれ解放領域ｂｘである。ＮＳカム３１ｂの周面の接触点ＣＰｂが移動する距離に関して、ねじれ解放領域ｂｘの距離が半径一定領域ｂ４の距離と同じかそれよりも短くなるよう半径一定領域ｂ４の距離を設定している。

このため、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点が半径一定領域ｂ４にある時に、カム軸３０のねじれをほぼ解放し、その後、ＤＳカム３１ａのＤＳスライダ３３ａとの接触点が半径縮小領域ａ２に到達する。従ってカム軸３０のねじれが解放される前にＤＳカム３１ａがホームポジションに到達してしまい、ＮＳカム３１ｂがホームポジションに到達できなくなることを防ぐことができる。

また、カム軸３０のねじれをほぼ解放した後に、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点が半径縮小領域ｂ１に到達する。このため、ＮＳスライダ３３ｂが半径縮小領域ｂ１に接触しながらＮＳカム３１ｂがＣ１方向に回転している時、カム軸３０のねじれ解放によるＮＳカム３１ｂの増速は発生しない。従って、ＮＳスライダ３３ｂがＮＳカム３１ｂの回転停止領域ｂ１に接触する際の衝突音が大きくなることを低減し、画像形成装置１の静観性の低下を抑制できる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ＮＳカム３１ｂのカム形状の変形例について説明する。図１１はＮＳカム３１ｂの形状を示す図で、回転軸線Ｒの方向から見た図である。図１１では、接触点ＣＰｂの一例として接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３にある状態を示している。

上述した第１実施形態では、ＮＳカム３１ｂの周面には半径拡大領域ｂ３、半径一定領域ｂ４、半径縮小領域ｂ２、回転停止領域ｂ１備えていた。本実施形態のＮＳカム３１ｂは、図１１に示すように第１実施形態で半径一定領域ｂ４及び半径縮小領域ｂ２が設けられた部分を半径縮小領域ｂ２２としている。つまり、ＮＳカム３１ｂの周面において、Ｃ１方向に関して、半径縮小領域ｂ２２を半径拡大領域ｂ３に隣接して配置している。その他の構成については第１実施形態と同じであるので説明は省略する。

接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３と半径縮小領域ｂ２２との境界点Ｐｂ２１にある状態を起点として、スライダ３３ｂが回転停止領域ｂ１に接触するまでに必要なＮＳカム３１ｂの回転量をθ２とする。θ２は、半径拡大領域ｂ３と半径縮小領域ｂ２２との境界点Ｐｂ２１と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒｂ２１と半径縮小領域ｂ２２と回転停止領域ｂ１との境界点Ｐｂ２２と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒｂ２２の成す角である。そして、回転量θ２は回転量θ１よりも大きい（θ１＜θ２）関係となっている。つまり、カム３１ａ、３１ｂの周面に沿った距離は、半径縮小領域ｂ２２の方が半径縮小領域ａ２よりも長い。

このため、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３を通過した後、半径縮小領域ｂ２２に進入すると、カム軸３０のねじれをほぼ解放する。半径拡大領域ｂ３のＣ１方向の上流端部Ｐｂ２１に接触点ＣＰｂがある状態を起点として、カム軸３０のねじれをほぼ解放するために必要なＮＳカム３１ｂの回転量をθ３とする。すると、回転量θ２は回転量θ３よりも大きくなるよう（θ３＜θ２）、回転量θ２が設定されている。ＮＳカム３１ｂの周面のうち上流端部Ｐｂ２１を起点として接触点ＣＰｂがＣ１方向に回転量θ３分動く際に接触する領域がねじれ解放領域ｂｘである。このように、ねじれ解放領域ｂｘを半径縮小領域ｂ２２に設けることで、ＮＳカム３１ｂはＮＳスライダ３３ｂからカム軸３０のねじれを解消する方向に力を受けるので、より確実にカム軸３０のねじれを解消することができる。

なお、本実施形態における回転量θ２は第１実施形態の回転量θ２と同じ値に設定しているが、上記θ１＜θ２の関係及びθ３＜θ２の関係を満たせば、この限りでは無い。

このように、本実施形態では、ＤＳカム３１ａの周面でＣ１方向に関して半径拡大領域ａ３に隣接して半径縮小領域ａ２を設け、ＮＳカム３１ｂの周面でＣ１方向に関して半径拡大領域ｂ３に隣接して半径縮小領域ｂ２２を設けた。更に、回転量θ２が回転量θ１よりも大きくなる（θ１＜θ２）ように、半径縮小領域ａ２と半径縮小領域ｂ２２の形状を設定した。

このため、接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３を通過した後、半径縮小領域ｂ２２に進入すると、ねじれ解放領域ｂｘ内でカム軸３０のねじれをほぼ解放する。その後、ＤＳカム３１ａのＤＳスライダ３３ａとの接触点が半径縮小領域ａ２に到達するようにすることができる。従ってカム軸３０のねじれが解放される前にＤＳカム３１ａがホームポジションに到達してしまい、ＮＳカム３１ｂがホームポジションに到達できなくなることを防ぐことができる。

また、接触点ＣＰｂがねじれ解放領域ｂｘを通過しても半径縮小領域ｂ２２は続いている。このため、接触点ＣＰｂがねじれ解放領域ｂｘを通過した後で半径縮小領域ｂ２２にある時、カム軸３０のねじれ解放によるＮＳカム３１ｂの増速は発生しない。従って、ＮＳスライダ３３ｂがＮＳカム３１ｂの回転停止領域ｂ１に接触する際の衝突音が大きくなることを低減し、画像形成装置１の静観性の低下を抑制できる。

［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態では、ＮＳカム３１ｂのカム形状の変形例について説明する。図１２はＮＳカム３１ｂの形状を示す図で、回転軸線Ｒの方向から見た図である。図１２では、接触点ＣＰｂの一例として接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３にある状態を示している。

上述した第１実施形態では、ＮＳカム３１ｂの周面には半径拡大領域ｂ３、半径一定領域ｂ４、半径縮小領域ｂ２、回転停止領域ｂ１備えていた。本実施形態のＮＳカム３１ｂは、図１２に示すように第１実施形態の半径一定領域ｂ４及び半径縮小領域ｂ２の位置を入れ替えて半径縮小領域ｂ３２及び半径一定領域ｂ３４を設けている。つまり、ＮＳカム３１ｂの周面には、Ｃ１方向に関して、半径拡大領域ｂ３、半径縮小領域ｂ３２及び半径一定領域ｂ３４、回転停止領域ｂ１が、この順で並んで配置されている。その他の構成については第１実施形態と同じであるので説明は省略する。

半径拡大領域ｂ３のＣ１方向（回転方向）の上流端部Ｐｂ３１（半径拡大領域ｂ３と半径縮小領域ｂ３２との境界点）に接触点ＣＰｂがある状態を起点として、スライダ３３ｂが回転停止領域ｂ１に接触するまでに必要なＮＳカム３１ｂの回転量をθ２とする。θ２は、半径拡大領域ｂ３と半径縮小領域ｂ３２との境界点Ｐｂ３１と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒｂ３１と半径一定領域ｂ３４と回転停止領域ｂ１との境界点Ｐｂ３２と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒｂ３２の成す角である。そして、回転量θ２は回転量θ１よりも大きい（θ１＜θ２）関係となっている。つまり、カム３１ａ、３１ｂの周面に沿った距離は、半径縮小領域ｂ３２と半径一定領域ｂ３４の和の方が半径縮小領域ａ２よりも長い。

このため、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３を通過した後、半径縮小領域ｂ３２に進入すると、カム軸３０のねじれをほぼ解放する。半径拡大領域ｂ３のＣ１方向の上流端部Ｐｂ３１に接触点ＣＰｂがある状態を起点として、カム軸３０のねじれをほぼ解放するために必要なＮＳカム３１ｂの回転量をθ３とする。すると、回転量θ２は回転量θ３よりも大きくなるよう（θ３＜θ２）、回転量θ２が設定されている。ＮＳカム３１ｂの周面のうち上流端部Ｐｂ３１を起点として接触点ＣＰｂがＣ１方向に回転量θ３分動く際に接触する領域がねじれ解放領域ｂｘである。このように、ねじれ解放領域ｂｘを半径縮小領域ｂ３２に設けることで、ＮＳカム３１ｂはＮＳスライダ３３ｂからカム軸３０のねじれを解消する方向に力を受けるので、より確実にカム軸３０のねじれを解消することができる。

接触点ＣＰｂがねじれ解放領域ｂｘを通過した後、接触点ＣＰｂは少なくとも半径一定領域ｂ３４を通過することになるが、この時、ＮＳカム３１ｂは、ＮＳスライダ３３ｂからＣ１方向へ回転させる回転力を受けることができない。しかし、この時、ＤＳカム３１ａの接触点ＣＰａは半径縮小領域ａ２にあるので、ＤＳカム３１ａは、ＤＳスライダ３３ａからそれぞれ受ける回転力によって、Ｃ１方向へ回転する（図９（ａ）、図１４（ａ）参照）。このため、カム軸３０を介してその回転力がＮＳカム３１ｂに伝達されるので、ＮＳカム３１ｂは回転停止領域ｂ１にＮＳスライダ３３ｂが接触するまで回転することができる。

なお、本実施形態における回転量θ２は第１実施形態の回転量θ２と同じ値に設定しているが、上記θ１＜θ２の関係及びθ３＜θ２の関係を満たせば、この限りでは無い。また図１２においては、ＮＳカム３１ｂの周面に沿った距離に関して、ねじれ解放領域ｂｘよりも半径縮小領域ｂ３２の方が長くなるよう半径縮小領域ｂ３２が設定されている。しかし、上記θ１＜θ２の関係及びθ３＜θ２の関係を満たせば、この限りでは無く、ＮＳカム３１ｂの周面に沿った距離に関して、ねじれ解放領域ｂｘよりも半径縮小領域ｂ３２の方が短くなるよう半径縮小領域ｂ３２を設定してもよい。

本実施形態によれば、接触点ＣＰｂが半径拡大領域ｂ３を通過した後、半径縮小領域ｂ３２に進入すると、ねじれ解放領域ｂｘ内でカム軸３０のねじれをほぼ解放する。その後、ＤＳカム３１ａのＤＳスライダ３３ａとの接触点が半径縮小領域ａ２に到達するようにすることができる。従ってカム軸３０のねじれが解放される前にＤＳカム３１ａがホームポジションに到達してしまい、ＮＳカム３１ｂがホームポジションに到達できなくなることを防ぐことができる。

また、接触点ＣＰｂがねじれ解放領域ｂｘを通過しても少なくとも半径一定領域ｂ３４が存在している。このため、接触点ＣＰｂがねじれ解放領域ｂｘを通過した後で半径一定領域ｂ３４にある時、カム軸３０のねじれ解放によるＮＳカム３１ｂの増速は発生しない。従って、ＮＳスライダ３３ｂがＮＳカム３１ｂの回転停止領域ｂ１に接触する際の衝突音が大きくなることを低減し、画像形成装置１の静観性の低下を抑制できる。

［第４実施形態］
次に第４実施形態について説明する。第４実施形態では、ＤＳカム３１ａのカム形状の変形例について説明する。図１５はＤＳカム３１ａの形状を示す図で、回転軸線Ｒの方向から見た図である。図１５では、接触点ＣＰａの一例として接触点ＣＰａが半径拡大領域ａ３にある状態を示している。

上述した第１実施形態では、ＤＳカム３１ａの周面には半径拡大領域ａ３、半径縮小領域ａ２、回転停止領域ａ１備えていた。本実施形態のＤＳカム３１ｂは、図１５に示すように、ＤＳカム３１ａがＣ１方向に関して半径拡大領域ａ３と半径縮小領域ａ２の間に半径一定領域ａ４を備えている。その他の構成については第１実施形態と同じであるので説明は省略する。

半径一定領域ａ４は、接触点ＣＰｂと回転軸線（回転中心）Ｒとの距離（カム面の半径）が、ＤＳカム３１ａのＣ１方向の回転に伴って実質的に一定の（変化しない）領域である。半径拡大領域ａ３のＣ１方向（回転方向）の上流端部Ｐａ２１（半径拡大領域ａ３と半径一定領域ａ４との境界点）にスライダ３３ａが接触した状態を起点として、スライダ３３ａが回転停止領域ａ１に接触するまでに必要なＤＳカム３１ａの回転量をθ１とする。本実施形態では、θ１は、半径拡大領域ａ３と半径一定領域ａ２との境界点Ｐａ２１と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒａ２１と半径縮小領域ａ２と回転停止領域ａ１との境界点Ｐａ２２と回転軸線Ｒを結ぶ線分ｒａ２の成す角である。そして、回転量θ１は回転量θ２よりも小さくなる（θ１＜θ２）よう、半径一定領域ａ４及び半径縮小領域ａ２が設定されている。

なお、本実施形態における回転量θ１は第１実施形態の回転量θ１と同じ値に設定しているが、上記θ１＜θ２の関係を満たせば、この限りでは無い。

本実施形態では、ＤＳカム３１ａの周面でＣ１方向に関して半径拡大領域ａ３と半径縮小領域ａ２との間に半径一定領域ａ４を設けつつも、回転量θ２が回転量θ１よりも大きくなる（θ１＜θ２）ように、半径一定領域ａ４と半径縮小領域ａ２の形状を設定した。

このようにＤＳカム３１ａに半径一定領域ａ４を設けることで、より確実に、カム軸３０のねじれがほぼ解放した後に、ＤＳカム３１ａのＤＳスライダ３３ａとの接触点が半径縮小領域ａ２に到達するようにすることができる。従ってカム軸３０のねじれが解放される前にＤＳカム３１ａがホームポジションに到達してしまい、ＮＳカム３１ｂがホームポジションに到達できなくなることを防ぐことができる。

また、第１実施形態と同様に、カム軸３０のねじれをほぼ解放した後に、ＮＳカム３１ｂのＮＳスライダ３３ｂとの接触点が半径縮小領域ｂ１に到達する。このため、ＮＳスライダ３３ｂが半径縮小領域ｂ１に接触しながらＮＳカム３１ｂがＣ１方向に回転している時、カム軸３０のねじれ解放によるＮＳカム３１ｂの増速は発生しない。従って、ＮＳスライダ３３ｂがＮＳカム３１ｂの回転停止領域ｂ１に接触する際の衝突音が大きくなることを低減し、画像形成装置１の静観性の低下を抑制できる。

なお、第４実施形態で説明したＤＳカム３１ａのカム形状の変形例は、第２実施形態、第３実施形態にも適用可能であり。その場合も上述して効果と同様の効果を得ることができる。

２ 感光ドラム（感光体）
３０ 軸
３０ａ 駆動入力部
３１ａ ＤＳカム（第１カム）
３１ｂ ＮＳカム（第２カム）
３３ａ ＤＳスライダ（第１カムフォロワ）
３３ｂ ＮＳスライダ（第２カムフォロワ）
７１ 現像ローラ（現像剤担持体）
７２ 現像枠体（現像フレーム）
ａ３、ｂ３ 半径拡大領域
ａ２、ｂ２、ｂ２２、ｂ３２ 半径縮小領域
ａ１、ｂ１ 回転停止領域
ｂ４、ｂ３４ 半径一定領域
Ｍ 駆動源

Claims (9)

1. 記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
   駆動源と、
   第１カムフォロワと接触し、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カムフォロワを移動させる第１カムと、
   第２カムフォロワと接触し、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２カムフォロワを移動させる第２カムと、
   を有し、
   前記第１、第２カムの周面には、対応する前記カムフォロワが接触する部分と前記第１、第２カムの回転中心との距離が、前記第１、第２カムの回転に伴って拡大していく半径拡大領域と、対応する前記カムフォロワが接触する部分と前記第１、第２カムの回転中心との距離が、前記第１、第２カムの回転に伴って縮小していく半径縮小領域と、対応する前記カムフォロワと接触して前記第１、第２カムの回転を止めることが可能な回転停止領域と、がそれぞれ設けられ、
   前記半径拡大領域、前記半径縮小領域、前記回転停止領域は、前記第１、第２カムの回転方向に関してこの順で下流から上流に向って並んで前記第１、第２カムの周面にそれぞれ配置され、
   前記駆動源から前記第１カムまで前記駆動力が伝達される第１駆動力伝達経路よりも前記駆動源から前記第２カムまで前記駆動力が伝達される第２駆動力伝達経路の方が長く、
   前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域の前記回転方向に関して上流側の端部に位置する状態を起点として、前記第１カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第１カムの回転量をθ１、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域の前記回転方向に関して上流側の端部に位置する状態を起点として、前記第２カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第２カムの回転量をθ２とすると、θ１、θ２は、θ１＜θ２を満たしており、
   前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が、前記第１カムの前記半径拡大領域の前記回転方向で上流側の端部に到達する第１タイミングは、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が、前記第２カムの前記半径拡大領域の前記回転方向で上流側の端部に到達する第２タイミングよりも遅く、且つ、
   前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が、前記第１カムの前記回転停止領域に到達する第３タイミングは、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が、前記第２カムの前記回転停止領域に到達する第４タイミングと同時である、又は前記第３タイミングと前記第４タイミングの時間差は前記第１タイミングと前記第２タイミングの時間差よりも短いことを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
   駆動源と、
   前記駆動源からの駆動力が入力される駆動入力部を備え、前記駆動入力部からの駆動力によって回転する軸と、
   第１カムフォロワと接触し、前記軸に固定され、前記軸の回転により回転することで前記第１カムフォロワを移動させる第１カムと、
   第２カムフォロワと接触し、前記軸に固定され、前記軸の回転により回転することで前記第２カムフォロワを移動させる第２カムと、
   を有し、
   前記第１、第２カムの周面には、対応する前記カムフォロワが接触する部分と前記第１、第２カムの回転中心との距離が、前記第１、第２カムの回転に伴って拡大していく半径拡大領域と、対応する前記カムフォロワが接触する部分と前記第１、第２カムの回転中心との距離が、前記第１、第２カムの回転に伴って縮小していく半径縮小領域と、対応する前記カムフォロワと接触して前記第１、第２カムの回転を止めることが可能な回転停止領域と、がそれぞれ設けられ、
   前記半径拡大領域、前記半径縮小領域、前記回転停止領域は、前記第１、第２カムの回転方向に関してこの順で下流から上流に向って並んで前記第１、第２カムの周面にそれぞれ配置され、
   前記軸の回転軸線方向に関して、前記第１カムよりも前記第２カムが前記駆動入力部から離れた位置に配置され、
   前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域の前記回転方向に関して上流側の端部に位置する状態を起点として、前記第１カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第１カムの回転量をθ１、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域の前記回転方向に関して上流側の端部に位置する状態を起点として、前記第２カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第２カムの回転量をθ２とすると、θ１、θ２は、θ１＜θ２を満たしており、
   前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が、前記第１カムの前記半径拡大領域の前記回転方向で上流側の端部に到達する第１タイミングは、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が、前記第２カムの前記半径拡大領域の前記回転方向で上流側の端部に到達する第２タイミングよりも遅く、且つ、
   前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が、前記第１カムの前記回転停止領域に到達する第３タイミングは、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が、前記第２カムの前記回転停止領域に到達する第４タイミングと同時である、又は前記第３タイミングと前記第４タイミングの時間差は前記第１タイミングと前記第２タイミングの時間差よりも短いことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記第２カムの周面には、前記第２カムフォロワが接触する部分と前記第２カムの回転中心との距離が、前記第２カムの回転に伴って実質的に一定である半径一定領域を備え、
   前記半径一定領域は、前記第２カムの周面の前記第２カムの回転方向に関して前記半径拡大領域と前記半径縮小領域との間に配置され、
   前記第１カムの周面の前記半径縮小領域は、前記第１カムの回転方向に関して前記第１カムの周面の前記半径拡大領域に隣接して配置されてい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. 前記第１カムの周面の前記半径縮小領域は、前記第１カムの回転方向に関して前記第１カムの周面の前記半径拡大領域に隣接して配置され、前記第２カムの周面の前記半径縮小領域は、前記第２カムの回転方向に関して前記第２カムの周面の前記半径拡大領域に隣接して配置され、
   前記第１カムの周面の前記第１カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域と前記半径縮小領域の境界点に位置する状態を起点として、前記第１カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第１カムの回転量は、前記θ１であり、前記第２カムの周面の前記第２カムフォロワが接触する部分が前記半径拡大領域と前記半径縮小領域の境界点に位置する状態を起点として、前記第２カムフォロワが前記回転停止領域に接触するまでに必要な前記第２カムの回転量は、前記θ２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。
5. 前記第１、第２カムの周面には、前記第１、第２カムフォロワが接触する部分と前記第１、第２カムの回転中心との距離が、前記第１、第２カムの回転に伴って実質的に一定である半径一定領域をそれぞれ備え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。
6. 前記第１カムの回転軸線と前記第２カムの回転軸線は実質的に平行であり、
   前記第１カムフォロワが前記第１カムの前記回転停止領域に接触して前記第１カムの回転が停止していて、且つ、前記第２カムフォロワが前記第２カムの前記回転停止領域に接触して前記第２カムの回転が停止している時、前記第１カムの前記回転停止領域と前記第２カムの前記回転停止領域は、前記第１カムと前記第２カムでは前記第１、第２カムの回転方向で同位相に配置されてい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. 前記第１カムフォロワが前記第１カムの前記半径縮小領域と接触している時、前記第１カムは前記第１カムフォロワからの押圧力によって回転させられ、前記第２カムフォロワが前記第２カムの前記半径縮小領域と接触している時、前記第２カムは前記第２カムフォロワからの押圧力によって回転させられ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. 感光体に現像剤担持体から現像剤を供給して現像剤像を形成し、前記現像剤像を前記記録材に転写することで前記記録材に画像を形成し、
   前記第１カムフォロワ及び前記第２カムフォロワを前記第１カム及び前記第２カムで移動させることで、前記感光体に対する前記現像剤担持体の位置を変更することを特徴とする請求項１乃至７のいずか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記現像剤担持体は前記感光体に対して回転可能な現像フレームに支持され、前記第１カムフォロワ及び前記第２カムフォロワは前記現像フレームに係合し、前記現像フレームを移動させることで、前記感光体に対する前記現像剤担持体の位置を変更することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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