JP7034651B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

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。

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、駆動力受部材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、駆動力伝達部材又は駆動力受け部材の破損を抑制することを目的とする。

発明の一つの側面は、記録材に画像を形成する画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体に着脱可能なカートリッジであって、回転体と、前記回転体を回転させるための駆動力を前記装置本体から受けるように構成された駆動力受け部材と、を有するカートリッジと、を備え、前記装置本体は、前記カートリッジの前記駆動力受け部材に前記駆動力を伝達するように回転軸線を中心に回転可能な駆動力伝達部材であって、画像形成時に所定の回転方向の回転である正回転を行う駆動力伝達部材と、前記駆動力伝達部材へ前記駆動力を伝達するように前記回転軸線を中心に前記駆動力伝達部材と共に回転可能な出力部材であって、前記駆動力伝達部材との間に前記駆動力伝達部材の回転方向の遊びを有する出力部材と、前記出力部材と前記駆動力伝達部材の間に配置された弾性部材であって、前記駆動力伝達部材が前記出力部材に対して前記所定の回転方向に回転する方向に前記駆動力伝達部材を付勢し且つ前記回転軸線の方向に関し前記駆動力受け部材に向けて前記駆動力伝達部材を付勢する付勢力を前記駆動力伝達部材に付与する弾性部材と、を有し、前記駆動力伝達部材及び前記駆動力受け部材はそれぞれ複数の第１係合部及び複数の第２係合部を備え、前記駆動力伝達部材から前記駆動力受け部材に前記駆動力が伝達できるように前記複数の第１係合部のそれぞれが対応する前記複数の第２係合部と係合した状態で前記駆動力伝達部材が前記正回転を行うように構成され、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それぞれの係合部は、前記回転軸線を中心とする半径方向において、対応する他方の係合部と係合可能な係合可能位置と係合しない非係合位置との間を移動可能であり、
前記駆動力伝達部材が前記駆動力受け部材と係合して前記駆動力伝達部材から前記駆動力受け部材へ前記駆動力を伝達した後、前記カートリッジの前記装置本体からの離脱によって前記駆動力伝達部材と前記駆動力受け部材との係合が解除されると、前記弾性部材の前記付勢力によって前記駆動力伝達部材が前記出力部材に対して所定量の前記正回転をした後に停止することを特徴とする。

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、駆動力伝達部材又は駆動力受け部材の破損を抑制することができる。

画像形成装置の概略断面図。 （ａ）ドラムカートリッジの外観斜視図、（ｂ）ドラムカートリッジの断面図。 （ａ）現像カートリッジの外観斜視図。（ｂ）現像カートリッジの断面図。 現像カートリッジの駆動構成を示す断面図。 駆動ユニットの斜視図。 （ａ）本体駆動軸の斜視図、（ｂ）本体駆動軸の分解斜視図。 バネ部材の斜視図。 （ａ）駆動伝達部材が取り付けられた出力部材の側面図、（ｂ）（ａ）のＡ－Ａ断面図、（ｃ）（ａ）のＢ－Ｂ断面図。 装置本体の本体駆動軸近傍の本体駆動軸の回転軸線を含む断面における断面図。 （ａ）カップリング部材をその回転軸線方向から見た図。（ｂ）（ａ）のＡ－Ａ断面図。 シリンダ部材をその回転軸線方向から見た図。 調芯部材の斜視図。 カップリング部材の組立を説明する斜視図。 画像形成装置本体への現像カートリッジの装着を説明するための斜視図。 画像形成装置本体への現像カートリッジの装着動作を説明するための断面図。 （ａ）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。（ｂ）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。（ｃ）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。（ｄ）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。 （ａ）カップリング部材が本体駆動軸と係合し駆動伝達している状態を示した図、（ｂ）（ａ）のＣ１部分の拡大図、（ｃ）カップリング部材が本体駆動軸と係合し駆動伝達している状態における駆動伝達部材と出力部材の関係を示す断面図。 （ａ）カップリング部材と駆動伝達部材との関係を示す図。（ｂ）カップリング部材と駆動伝達部材との関係を示す図。（ｃ）カップリング部材と駆動伝達部材との関係を示す図。 カップリング部材と駆動伝達部材の不完全係合状態を示す図。 カップリング部材の分解斜視図。 （ａ）カップリング部材と本体駆動軸の関係を示す図、（ｂ）（ａ）のＣ２部分の拡大図。 （ａ）カップリング部材と本体駆動軸の関係を示す図、（ｂ）カップリング部材と本体駆動軸の関係を示す図、（ｃ）カップリング部材と本体駆動軸の関係を示す図。 カップリング部材と駆動伝達部材との関係を示す図。

＜第１実施形態＞
［電子写真画像形成装置の概略］
先ず、本実施形態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１を用いて説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１の概略断面図である。図１に示すように、画像形成装置１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。本実施形態では、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。

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）の構成及び動作は実質的に同じである。４つのドラムカートリッジ２１３、４つの現像カートリッジ２０４がそれぞれの違うのは、形成する画像の色が異なることである。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。

本実施形態では、画像形成装置１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１Ａ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１Ａ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１Ａに着脱可能である。また、装置本体１Ａ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１Ａ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。本実施形態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１Ａ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１Ａ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。

次に画像形成方法について図１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、フルカラー画像を記録材に形成する時は、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。このようにして画像形成装置１は記録材に画像形成を実行する。

なお、画像形成装置１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記録材に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１に示される装置本体１Ａ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２、図３、図４を用いて説明する。図１は画像形成装置１の概略断面図である。図２（ａ）は、ドラムカートリッジ２１３の外観斜視図である。図２（ｂ）はドラムカートリッジ２１３の断面図である。図３（ａ）は現像カートリッジ２０４の外観斜視図である。図３（ｂ）は現像カートリッジ２０４の断面図である。図４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２（ａ）は、ドラムカートリッジ２１３の外観斜視図である。ここで、図２（ａ）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。

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。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２（ｂ）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。本実施形態においては、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３（ａ）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、図３（ｂ）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。現像ローラ２１７は感光体ドラム１と接触して感光体ドラム１に現像剤を付着させ、感光体ドラム１に形成された潜像を現像剤で現像する。

また、現像カートリッジ２０４は、図３（ｂ）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。カップリング部材４０２８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。

［現像ローラの駆動］
図４に示すように、カップリング部材（駆動力受け部材）４０２８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カップリング部材４０２８が回転する。カップリング部材４０２８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。

［現像カートリッジの構成］
図４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４０１８を有する。現像カートリッジ２０４には、感光ドラム３と接触して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、その長手方向の両端部において、現像軸受４０１９（４０１９Ｒ、４０１９Ｌ）を介して、回転可能に現像枠体４０１８に支持されている。ここで、現像軸受４０１９（４０１９Ｒ、４０１９Ｌ）は、現像枠体４０１８の両端部に取り付けられている。

［本体駆動軸の構成］
図５～図９を用いて、本体駆動軸４１０１の構成を説明する。図５は画像形成装置本体１Ａが備える駆動ユニット４３００の斜視図である。図６（ａ）は、駆動ユニット４３００内の本体駆動軸４１０１の斜視図である。図６（ｂ）は、本体駆動軸４１０１の分解斜視図である。図７はバネ部材４１０３の斜視図である。図５に示すように、駆動ユニット４３００は背面側から画像形成装置本体に対して取り付けられる。

図５に示すように、駆動ユニット４３００は、各現像カートリッジ２０４のカップリング部材４０２８と係合し、駆動力を伝達する本体駆動軸４１０１を有する。また、駆動ユニット４３００は、各ドラムカートリッジ２１３のカップリング部材２２８ａと係合し、駆動力を伝達する本体駆動軸２０１ａとを備える。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本体駆動軸４１０１は、ギア部材４１０１ｅ、中間体４１０１ｐ、出力部材４１０１ｑ、駆動伝達部材４１０１Ｒから構成される。画像形成装置本体１Ａには駆動源としてのモータ（不図示）が設けられている。このモータからギア部材４１０１ｅが回転駆動を得て、中間体４１０１ｐ・出力部材４１０１ｑ・駆動伝達部材４１０１Ｒの順で駆動が伝達され本体駆動軸４１０１は回転する。また、ギア部材４１０１ｅ・中間体４１０１ｐ・出力部材４１０１ｑはオルダム継手の機構を有しており、本体駆動軸４１０１の回転軸線にそれぞれ直交して且つ互い直交する関係のＩ１方向、Ｉ２方向において一定の距離を移動可能である。よって、本体駆動軸４１０１のカートリッジ側にオルダム継手を介して設けられた駆動伝達部材４１０１ＲもＸ方向・Ｙ方向において一定の距離を移動可能である。そして、駆動伝達部材４１０１Ｒは回転可能な軸部４１０１ｆを備えており、モータから受けた回転駆動力は軸部４１０１ｆに設けられた溝形状の駆動伝達溝（溝部）４１０１ａを介して、現像カートリッジ２０４へと伝達される。また、軸部４１０１ｆはその先端に円錐形状４１０１ｃを有する。この本体駆動伝達溝４１０１ａは、後述する係合部４０７３の一部が進入可能な形状となっている。具体的には、カップリング部材４０２８の駆動力受け面４０７３ａと接触して駆動力を伝達する面としての本体駆動伝達面４１０１ｂを備える。なお、本体駆動軸２０１ａも溝形状の駆動伝達溝を備え、モータ（不図示）から受けた回転駆動力をドラムカートリッジ２１３へと伝達する。

また、図６（ａ）に示すように、本体駆動伝達面４１０１ｂは平面ではなく、本体駆動軸４１０１の回転軸の中心に捻じった形状になっている。その捻じり方向は、本体駆動軸４１０１のＺ１方向がＺ２方向側に対して、本体駆動軸４１０１の回転方向上流側に配される方向である。本実施形態における、係合部４０７３のシリンダの回転軸線方向に沿った捻じり量は１ｍｍあたり１°程度とした。本体駆動伝達麺を捻じった形状とした理由については後述する。

また、本体駆動伝達溝４１０１ａのＺ２方向側の面には、本体側抜去テーパ４１０１ｉが設けられている。本体側抜去テーパ４１０１ｉは現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａから取り出す際に、係合部４０７３が駆動伝達溝４１０１ａから抜け出すのを助けるためのテーパ（傾斜面、傾斜部）である。

また、図６（ｂ）に示すように、弾性部材であるバネ部材４１０３は、出力部材４１０１ｑと駆動伝達部材４１０１Ｒの間に取り付けられている。図６はそのバネ部材４１０３の外形図を示している。また図７は、駆動伝達部材４１０１Ｒの出力部材４１０１ｑへの組み付け方法を示した図である。バネ部材４１０３は圧縮バネであり、駆動伝達部材をＺ２方向に付勢する。また、バネ部材４１０３の両端には、腕部４１０３ａ、４１０３ｂが設けられている。図８（ａ）は、駆動伝達部材４１０１Ｒが取り付けられた出力部材４１０１ｑの側面図。図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ－Ａ断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＢ－Ｂ断面である。の腕部４１０３ａは、出力部材４１０１ｑの出力部材固定部４１０１ｍと係合し、出力部材４１０１ｑに対する回転が規制される。また、腕部４１０３ｂは、駆動伝達部材４１０１Ｒの駆動伝達部材固定部４１０１ｎにと係合し、駆動伝達部材４１０１Ｒに対する回転が規制される。

図６（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、駆動伝達部材４１０１Ｒに凸部ＥＰ、出力部材４１０１ｑに壁面ＥＷ１、ＥＷ２によって形成された凹部ＥＲがそれぞれ設けられている。駆動伝達部材４１０１Ｒを出力部材４１０１ｑに取り付ける際、バネ部材４１０３の腕部４１０３ａ、４１０３ｂの位相がそろった状態から、駆動伝達部材４１０１Ｒを出力部材４１０１ｑに対して角度α１°だけＲ１方向にねじる。これにより凹部ＥＲ内に凸部ＥＰが進入可能な位相となる。この位相を維持した状態で駆動伝達部材４１０１Ｒが出力部材４１０１ｑを保持する。この状態では、凹部ＥＲの幅内で凸部ＥＰが本体駆動軸４１０１の回転軸線を中心とする角度β１だけ回転可能である。従って、駆動伝達部材４１０１Ｒは、出力部材４１０１ｑに対して本体駆動軸４１０１の回転軸線を中心とする角度β１だけ回転可能である。更に、バネ部材４１０３の本体駆動軸４１０１の回転軸線を中心とする回転方向の復元力（付勢力）により、駆動伝達部材４１０１Ｒは常にＲ２方向に回転付勢を受ける。すなわち、バネ部材４１０３の付勢力によって、駆動伝達部材４１０１Ｒの凹部ＥＲを形成する壁面（停止部）ＥＷ１が出力部材４１０１ｑの凸部ＥＰにＲ２方向に突き当たった状態となる。なお、動作の詳細については後述する。

図９は、装置本体１Ａの本体駆動軸４１０１近傍の本体駆動軸４１０１の回転軸線を含む断面における断面図である。図９に示すように、ギア部材４１０１ｅに設けられた軸受部４１０１ｄは、画像形成装置本体１Ａに設けられた軸受部材４１０２によって回転可能に支持される。次に、出力部材４１０１ｑはカップリングホルダー４１０１ｓによって回転可能に支持されている。また、駆動伝達部材４１０１ＲはＺ方向に移動可能に出力部材４１０１ｑに支持されており、バネ部材４１０３によって現像カートリッジ２０４側（Ｚ２方向）に付勢されている。ただし、駆動伝達部材４１０１Ｒ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４０７３ａのＺ方向の幅より十分小さい。

さらに、カップリングホルダー４１０１ｓは付勢バネ４１０１ｔによって、略Ｙ２方向に付勢されている。そのため後述するように現像カートリッジ２０４の装着時には、駆動伝達部材４１０１Ｒはギア部材４１０１ｅの軸線に対して、略Ｙ２方向にシフトした位置にいる。

以上のように、駆動伝達部材４１０１Ｒに本体駆動伝達溝４１０１ａを設け、カップリング部材４０２８に係合部４０７３を設けて、装置本体から現像カートリッジ２０４に駆動を伝達させる構成としてある。

なお詳細は後述するが、係合部４０７３は、弾性的に変形が可能な基部４０７４の先端に設けられている。そのため係合部４０７３は、現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａに装着する際に径方向外側に移動可能な構成である。これにより、現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａに挿入することに伴って、係合部４０７３が駆動伝達溝４１０１ａに進入して、係合部４０７３と駆動伝達溝４１０１ａが係合することができる。

［カップリング部材の構成］
次に、本実施形態のカップリング部材４０２８について、図１０～図１３を用いて詳しく説明する。図１０（ａ）はカップリング部材４０２８をその回転軸線方向（Ｚ方向外側）から見た図である、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１１はシリンダ部材４０７０をその回転軸線方向（Ｚ方向外側）から見た図である。図１２は調芯部材４０３３の斜視図である。図１３はカップリング部材４０２８の組立を説明する図である。

図１０に示すように、本実施形態ではカップリング部材４０２８はシリンダ部材４０７０と調芯部材４０３３を組み合わせて２体で構成している。材質や成形方法の選択によっては２体である必要はなく、１体化してもよいし、３体以上の部材を組み合わせて構成してもよい。調芯部材４０３３は駆動伝達軸に対するカップリング部材４０２８の位置を決めるための位置決め部材であり、またシリンダ部材４０７０から駆動力が伝達される被伝達部材でもある。

図１３に示すように、調芯部材４０３３はシリンダ部材４０７０の軸線方向に向かって、シリンダ部材４０７０に組み付けられる。さらに調芯部材４０３３を反時計回り方向に回転させることで、抜け止め部が引っ掛け部に係合し、ユニット化される。

［フランジ部材］
シリンダ部材４０７０は、図１１に示すように、基部４０７４は根元部４０７４ａと、巻きつき部４０７４ｂと、根元部４０７４ａと巻きつき部４０７４ｂを直線的につなぐストレート部４０７４ｃを有する。

シリンダ部材４０７０に設けられた係合部４０７３は本体駆動軸４１０１と係合するために、少なくともカップリング部材４０２８の径方向の内側に突出している。係合部４０７３は基部４０７４の先端に設けられ、駆動力受け面４０７３ａを有する。駆動力受け面４０７３ａとは駆動伝達溝４１０１ａと接触することで、本体駆動軸４１０１から駆動力を受ける駆動力受け部である。また、係合部４０７３はカップリング部材４０２８の周方向に均等な間隔で３カ所配置されている。同様に、基部４０７４も円筒部４０７１の周方向に均等な間隔で３カ所配置されている。基部４０７４は固定端を円筒部４０７１に有し、固定端を起点に弾性変形可能な形状である。つまり基部４０７４は、少なくともカップリング部材４０２８の周方向に延びる延在部である。また係合部４０７３は基部４０７４の先端に設けられた突起部である。基部４０７４と係合部４０７３は、駆動力受け面４０７３ａを支持するための支持部である。

係合部４０７３は弾性変形可能な基部４０７４により支持されており、基部４０７４の変形によりカップリング部材４０２８の回転軸線を中心とする径方向に移動することができる。言い換えれば、基部４０７４は外力を受けると変形し、自然状態の位置へ戻る方向に復元力を有する。また、現像カートリッジ２０４が装置本体１Ａに装着され位置決めされた状態では、係合部４０７３は、カップリング部材４０２８の回転軸線と実質的に同軸である駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線を中心とする径方向に移動可能である。係合部４０７３は駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線を中心とする径方向に移動することで係合可能位置と非係合位置との間を移動することができる。

具体的には、係合部４０７３は駆動伝達部材４１０１Ｒの外周面に接触すると、弾性変形することによって係合部４０７３は駆動伝達部材４１０１Ｒの外周面に沿って径方向の外側（非係合位置）に向けて移動する。その後、係合部４０７３が駆動伝達部材４１０１Ｒの外周面に設けられた本体側駆動伝達溝４１０１ａと同位置（同位相）になると、係合部４０７３の弾性変形が解消される。すると係合部４０７３が径方向の内側（係合可能位置）に移動し、係合部４０７３の一部が本体駆動伝達溝４１０１ａに進入することができる。係合部４０７３はシリンダ部材４０７０の周方向に複数配置することが駆動安定性の面で好ましい。

また、カップリング部材４０２８の駆動力受け面４０７３ａはカップリング部材４０２８の軸線を中心に捻じった形状であり、本実施形態では、その捻じり量は本体駆動伝達面４１０１ｂと同じ量とした。なお、駆動力受け面４０７３ａは駆動伝達部材４１０１Ｒと接する２点の回転方向の位相が異なれば良い。つまり駆動力受け面４０７３ａは、ねじれた面と同等の機能を有する構成であれば、必ずしも捻じれた形状でなくてもよい。駆動力受け面４０７３ａを捻じり形状にしたり傾斜した形状にすることで、駆動力受け面４０７３ａが駆動を受けると、カップリング部材４０２８には現像カートリッジ２０４の外側（Ｚ１方向側）に引き込まれる力が加わる。

さらに、図１０（ｂ）に示すように、係合部４０７３はＺ方向において現像カートリッジ２０４の外側（Ｚ１方向側）に、装着時力受け部としての挿入テーパ面４０７３ｄを有する。また、係合部４０７３はＺ方向において現像カートリッジ２０４の内側（Ｚ２方向側）に、取り外し時力受け部としての抜去テーパ面４０７３ｅを有する。これにより、カップリング部材４０２８の本体駆動軸４１０１への装着性、脱着性を向上させることができる。

装着時に、挿入テーパ面４０７３ｄと円錐形状４１０１ｃが当接して、係合部４０７３が駆動軸の径方向外側に向かって移動される。また、抜き出し時に、抜去テーパ面４０７３ｅと本体側抜去テーパが当接して、係合部４０７３が本体駆動軸４１０１の径方向外側に向かって移動される。

次に、図１３に示すように調芯部材４０３３は、位置決め部４０３３ａを有する。位置決め部４０３３ａは駆動伝達部材４１０１Ｒの本体駆動軸４１０１の軸線方向の位置と径方向の位置を決めるための部位である。位置決め部４０３３ａは逆円錐形状の曲面有し、この曲面が駆動伝達部材４１０１Ｒの円錐形状４１０１ｃに接触することで、駆動伝達部材４１０１Ｒが本体駆動軸４１０１の軸線方向及び径方向に移動するのを規制する。

［本体駆動軸によるカップリング部材の駆動］
前述したように駆動力受け面４０７３ａは、シリンダ部材４０７０の回転軸の中心に捻じった形状である。駆動力受け面４０７３ａが本体駆動軸４１０１より駆動を受けると、調芯部材４０３３の逆円錐形状４０３３ａが本体駆動軸４１０１の先端の円錐形状４１０１ｃと確実に当接するようにするためである。

調芯部材４０３３の逆円錐形状４０３３ａが、本体駆動軸４１０１の先端の円錐形状４１０１ｃと当接することで、シリンダ部材４０７０の軸線に対して、駆動伝達部材４１０１Ｒの軸線が傾くことを抑制している。シリンダ部材４０７０と駆動伝達部材４１０１Ｒの軸中心のずれに対しては、前述したような装置本体に設けられたオルダム機構で吸収することで回転に与える影響を小さく抑えることが出来る。

また本体駆動軸４１０１より駆動力を得ると、巻きつき部４０７４ｂは軸部４１０１ｆに巻きつく。これによりシリンダ部材４０７０の受ける負荷が変化しても、基部４０７４の変形量が小さいので、変形がシリンダ部材４０７０の回転に与える影響を小さく抑えることが出来る。

次に、図１３に示すようにシリンダ部材４０７０から調芯部材４０３３への駆動はフランジ駆動伝達面（伝達部）４０７０ｍと調芯駆動伝達面４０３３ｍが係合することで駆動伝達される。フランジ駆動伝達面４０７０ｍと調芯駆動伝達面４０３３ｍはそれぞれシリンダ部材４０７０と調芯部材４０３３の周方向に均等な間隔で３カ所配置されている。また、フランジ駆動伝達面４０７０ｍと調芯駆動伝達面４０３３ｍは、それぞれシリンダ部材４０７０と調芯部材４０３３の軸線に沿って捻った形状であり、捻り量としては１ｍｍ当たり２°程度とした。ここで、シリンダ部材４０７０は、駆動力受け面４０７３ａで現像カートリッジ２０４の外側（Ｚ１方向側）に引き込まれる力Ｆｚ１を受ける。また、リンダ部材４０７０は、フランジ駆動伝達面４０７０ｍで現像カートリッジ２０４の内側（Ｚ２方向側）に引き込まれる力Ｆｚ２を受ける。そして、Ｆｚ２ ＞ Ｆｚ１という関係を満たすよう捻り量は設定されている。よって、シリンダ部材４０７０は必ずＺ２方向へ引き込まれる。加えて、フランジ駆動伝達面４０７０ｍと調芯駆動伝達面４０３３ｍのＺ方向の係合部４０７３Ｄの少なくとも一部は、Ｚ方向において、根元部４０７４ａとオーバーラップする位置関係であり、シリンダ部材４０７０の変形を抑えることが可能となる。

［カートリッジの画像形成装置本体への装着］
図１４、図１５を用いて、現像カートリッジ２０４の画像形成装置本体１Ａへの着脱について説明する。図１４は画像形成装置本体１Ａへの現像カートリッジ２０４の装着を説明するための斜視図である。図１５は画像形成装置本体１Ａへの現像カートリッジ２０４の装着動作を説明するための断面図である。

本実施形態の画像形成装置は水平方向に現像カートリッジ２０４及びドラムカートリッジ２１３を装着可能な構成を採用している。具体的には、画像形成装置本体１Ａは現像カートリッジ２０４及びドラムカートリッジ２１３を装着可能な空間をその内部に備える。そして、画像形成装置本体１Ａの前側に現像カートリッジ２０４及びドラムカートリッジ２１３を前述の空間へ挿入するためのカートリッジドア４１０４を有する。

図１４に示すように、画像形成装置本体１Ａのカートリッジドア４１０４は開閉可能に設けられている。カートリッジドア４１０４を開くと、現像カートリッジ２０４をガイドするカートリッジ下ガイドレール４１０５が空間の底面に、カートリッジ上ガイドレール４１０６が上面に配置されている。現像カートリッジ２０４は空間上下に設けられた上下のガイドレールにより装着位置へ案内される。現像カートリッジ２０４は現像ローラ２１７の軸線に沿って、装着位置へ挿入される。

以下に、図１５を用いて画像形成装置本体１Ａへの現像カートリッジ２０４の着脱動作について説明する。図１５（ａ）に示すように、現像カートリッジ２０４は、挿入方向奥側の端部下側がカートリッジ下ガイドレール４１０５に支持・ガイドされ、挿入方向奥側の端部上側がカートリッジ上ガイドレール４１０６（不図示）にガイドされた状態で挿入される。このとき、現像枠体４０１８及び現像軸受が中間転写ベルト１５に接触しないような寸法関係になっている。

次に、図１５（ｂ）に示すように、現像カートリッジ２０４はカートリッジ下ガイドレール４１０５に支持された状態で水平方向に挿入され、画像形成装置本体１Ａに設けられた奥側カートリッジ位置決め部４１０８に突き当たるまで挿入される。また、現像カートリッジ２０４の装着時には、前述したように画像形成装置本体１Ａの駆動伝達部材４１０１Ｒは、略Ｙ２方向に付勢された状態で、カップリング部材４０２８と係合する。

図１５（ｃ）は、カートリッジドア４１０４が閉じた状態の画像形成装置本体１Ａと現像カートリッジ２０４の状態を示す図である。画像形成装置本体１Ａのカートリッジ下ガイドレール４１０５はカートリッジドア４１０４の開閉に連動して上下するように構成されている。

ユーザーによりカートリッジドア４１０４が閉じられると、カートリッジ下ガイドレール４１０５が上昇する。そして、現像カートリッジ２０４の両端部が画像形成装置本体１Ａのカートリッジ位置決め部（４１０８・４１１０）に当接し、現像カートリッジ２０４が画像形成装置本体１Ａに対して位置決めされる。また、画像形成装置本体１Ａの駆動伝達部材４１０１Ｒも現像カートリッジ２０４に追従して、上昇する。

以上の動作により、現像カートリッジ２０４は画像形成装置本体１Ａへの装着が完了する。また、現像カートリッジ２０４の画像形成装置本体１Ａからの抜去は、上述の挿入動作と逆順となる。

［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４０２８と本体駆動軸４１０１の係合過程を図１６を用いて詳しく説明する。図１６は、本体駆動軸４１０１へのカップリング部材４０２８の装着動作を説明するための断面図である。図１６（ａ）は、カップリング部材４０２８が駆動伝達部材４１０１Ｒと係合開始した状態を示す図である。また、図１６（ｄ）は、現像カートリッジ２０４を画像形成装置本体１Ａへ装着させた状態を示している。特に図は、カートリッジドア４１０４が閉まることに伴って、カートリッジ下ガイドレール４１０５が上昇した状態を示しており、現像カートリッジ２０４が画像形成装置本体１Ａに対して位置決めされている。

ここで、図１６（ｂ）（ｃ）は、図１６（ａ）と図１６（ｄ）の間で、カップリング部材４０２８と駆動伝達部材４１０１Ｒの装着過程を説明するための図である。なお、駆動伝達部材４１０１Ｒは付勢バネ４１０１ｔにより略Ｙ２方向付勢されており、駆動伝達部材４１０１Ｒの軸線はカップリング部材４０２８の軸線により略Ｙ２方向にシフトした位置まで付勢されている。

現像カートリッジ２０４は図１４を用いて説明した通り、画像形成装置本体１Ａのカートリッジ下ガイドレール４１０５に支持された状態で、水平方向に挿入される。図１６（ａ）は、駆動伝達部材４１０１Ｒがカップリング部材４０２８と当接しない状態を示す図である。前述したように、この状態において、駆動伝達部材４１０１Ｒの軸線とカップリング部材４０２８の軸線はずれている。よって、まずカップリング部材４０２８の挿入テーパ面４０７３ｄが、駆動伝達部材４１０１Ｒの円錐形状４１０１ｃが当接する。

図１６（ｂ）に示すように、図１６（ａ）から更にカップリング部材４０２８を駆動伝達部材４１０１Ｒの奥側に向かって挿入する。すると、カップリング部材４０２８の挿入テーパ面４０７３ｄが、駆動伝達部材４１０１Ｒの円錐形状４１０１ｃがガイドされ、カップリング部材４０２８の回転軸線と駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線が略同一となる。

図１６（ｃ）に示すように、図１６（ｂ）から更にカップリング部材４０２８を駆動伝達部材４１０１Ｒの奥側に向かって挿入する。すると、カップリング部材４０２８の係合部４０７３の抜去テーパ面４０７３ｅが、駆動伝達部材４１０１Ｒの本体側抜去テーパよりＺ方向奥側に来るまで、カップリング部材４０２８が、駆動伝達部材４１０１Ｒに挿入される。次に、カップリング部材４０２８の位置決め部４０３３ａと駆動伝達部材４１０１Ｒの円錐形状４１０１ｃが当接するまでカップリング部材４０２８が、駆動伝達部材４１０１Ｒに挿入される。

その後、前述のように、現像カートリッジ２０４がカートリッジ下ガイドレール４１０５によって持ち上げられることで、現像カートリッジ２０４は画像形成装置本体１Ａに対して位置決めされた状態となる（図１５（ｃ））。また、現像カートリッジ２０４の上昇に伴って駆動伝達部材４１０１Ｒも上昇する。

［現像カートリッジの駆動］
次に図８、図１７、及び図２３を用いて、ユーザーが装置本体１Ａに現像カートリッジ２０４を装着した後の現像カートリッジ２０４の駆動について説明する。図１７（ａ）はカップリング部材４０２８が本体駆動軸４１０１と係合し駆動伝達している状態を示した図であり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＣ１部分の拡大図である。図１７（ｃ）はカップリング部材４０２８が本体駆動軸４１０１と係合し駆動伝達している状態における、駆動伝達部材４１０１Ｒと出力部材４１０１ｑの関係を示す断面図であり、その断面は、図８（ａ）のＢ－Ｂ断面と同じ断面である。図１７（ａ）、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）はいずれもカップリング部材４０２８の回転軸線方向から見た図である。図２３は、駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線の方向から見た、カップリング部材４０２８と駆動伝達部材４１０１Ｒとの関係を示す図である。

まず、本体駆動軸４１０１の駆動について説明する。現像カートリッジ２０４は画像形成装置本体１Ａに対して位置決めされ、駆動される前の静止状態では、駆動伝達部材４１０１Ｒと出力部材４１０１ｑは図８（ｃ）に示す状態となっている。この時、駆動伝達部材４１０１Ｒとカップリング部材４０２８は、図２３に示すように互いの位相が合っておらず係合していない。ここからモータ（不図示）が駆動されると、ギア部材４１０１ｅ、中間体４１０１ｐ、を介して出力部材４１０１ｑがＲ２方向（正回転の方向）に回転させられる。駆動伝達部材４１０１Ｒはバネ部材４１０３を介して出力部材４１０１ｑからＲ２方向に回転するための駆動力を受ける。一方で、図２３に示す状態では、３つの係合部４０７３は駆動伝達溝４１０１ａの外にあるので、基部４０７４は駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線ＲＡから離れる方向（半径方向）に弾性変形している。この時、３つの係合部４０７３は、駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線を中心とする径方向に関して、本体駆動伝達面４１０１ｂと係合できない非係合位置にある。このため、駆動伝達部材４１０１Ｒは、駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線ＲＡに向かう方向の３つの基部４０７４の復元力を３つの係合部４０７３からそれぞれ受けている。このため、３つの係合部４０７３から受ける復元力によって、駆動伝達部材４１０１ＲをＲ２方向に回転することに抗する摩擦力が発生する。更に、カップリング部材４０２８には、現像カートリッジ２０４の現像ローラ２１７やトナー供給ローラ２２０が繋がっており、これらを回転させるための負荷はバネ部材４１０３の復元力よりも大きい。その結果、上記の摩擦力は、バネ部材４１０３の付勢力よりも大きいため、駆動伝達部材４１０１ＲはＲ２方向に回転することができない。

従って、係合部４０７３が本体駆動伝達面４１０１ｂと係合しても、出力部材４１０１ｑの凸部ＥＰが壁面ＥＷ２に当接するまでは、駆動伝達部材４１０１Ｒは回転せず、出力部材４１０１ｑがＲ２方向（正回転の方向）に角度β１（所定量）だけ回転する。この時、出力部材４１０１ｑはバネ部材４１０３の復元力に抗してＲ２方向に回転する。図１７（ｃ）に示すように、出力部材４１０１ｑは角度β１（所定量）だけ回転したところで凸部ＥＰが壁面ＥＷ２に当接するので、その後は凸部ＥＰが壁面ＥＷ２を押圧する。これにより、駆動伝達部材４１０１Ｒへ回転駆動力が伝達され、駆動伝達部材４１０１Ｒが出力部材４１０１ｑと一体的にＲ２方向に回転する。駆動伝達部材４１０１Ｒは出力部材４１０１ｑの凸部ＥＰから直接力を受けるため、上記３つの係合部４０７３から受ける摩擦力に勝ってＲ２方向に回転する。また上記のように、カップリング部材４０２８には現像ローラ２１７やトナー供給ローラ２２０の負荷がかかっているため、駆動伝達部材４１０１Ｒはカップリング部材４０２８に対して相対的にＲ２方向に回転する。このため、駆動伝達部材４１０１Ｒが所定量以上回転すると、３つの駆動伝達溝４１０１ａが３つの係合部４０７３がそれぞれ進入する位置まで回転する。この時、３つの係合部４０７３は、駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線を中心とする径方向に関して、本体駆動伝達面４１０１ｂと係合可能な係合可能位置にある。

そのまま回転を続けると、図１７（ａ）に示すように、３つの本体駆動伝達面４１０１ｂが３つの係合部４０７３と係合する。これにより、駆動伝達部材４１０１Ｒとカップリング部材４０２８が一体的にＲ２方向（正回転の方向）へ回転し、現像ローラ２１７やトナー供給ローラ２２０を回転させることができる。このように、駆動伝達部材４１０１Ｒとカップリング部材４０２８が正回転している間に、記録材に画像の形成を行うことができる。

また、図１７（ｂ）に示すように、本体駆動軸４１０１の本体駆動伝達面４１０１ｂは駆動伝達中に係合部４０７３に食い込むよう、本体駆動軸４１０１の径方向に対して傾斜している。この本体駆動伝達面４１０１ｂの傾斜によって、円周方向に関して駆動伝達部材４１０１Ｒが正回転する方向と反対方向（Ｒ１方向）にえぐれたアンダーカット形状部ＵＣが駆動伝達溝４１０１ａに形成されている。同様にカップリング部材４０２８の駆動力受け面４０７３ａは、本体駆動伝達面４１０１ｂと平行になるようにカップリング部材４０２８の半径方向に対して傾斜し、アンダーカット形状部を形成している。このようなアンダーカット形状部ＵＣを設けることで、本体駆動軸４１０１からカップリング部材４０２８へ駆動力が伝達された際、互いが喰い付く方向に力が働く。このため、カップリング部材４０２８の係合部４０７３が駆動伝達部材４１０１Ｒから外れないようになっている。アンダーカット形状部ＵＳのえぐれ量は、本体駆動軸４１０１の円周方向の角度で示すと角度γ１となる。

［カートリッジ再挿入時のカップリング部材の本体駆動軸への係合過程］
次に図８、図１７、図１８、及び図１９を用いて、現像カートリッジ２０４の駆動を行った後、ユーザーが現像カートリッジ２０４を一度装置本体１Ａから取り外し、同じ現像カートリッジ２０４を再び画像形成装置本体１Ａ内に挿入する場合について説明する。図１８は本体駆動軸４１０１の軸線方向から見た、カップリング部材４０２８と駆動伝達部材４１０１Ｒとの関係を示す図である。図１８（ａ）は駆動伝達部材４１０１Ｒでカップリング部材４０２８を駆動した後で駆動を停止した状態を示す。図１８（ｂ）は、一度現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａから引き抜き、再度装置本体１Ａ内に挿入した状態を示す。図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）の状態から駆動伝達部材４１０１Ｒを駆動させた後の状態を示す。

図１８（ａ）に示すように、駆動伝達部材４１０１Ｒでカップリング部材４０２８を駆動した後で駆動を停止すると、カップリング部材４０２８の全ての係合部４０７３は駆動伝達部材４１０１Ｒの本体駆動伝達面４１０１ｂと係合した状態のままである。この時、駆動伝達部材４１０１Ｒと出力部材４１０１ｑの関係も図１７（ｃ）に示した状態のままであり、壁ＥＷ２に凸部ＥＰが当接している。ここから、ユーザが現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａから抜き出し、駆動伝達部材４１０１Ｒとカップリング部材４０２８の係合を解除する。すると、バネ部材４１０３の復元力によって駆動伝達部材４１０１Ｒが出力部材４１０１ｑに対してＲ２方向に角度β１（所定量）だけ回転させられる。このため、図８（ｃ）に示すように壁ＥＷ１が凸部ＥＰに突き当たって駆動伝達部材４１０１Ｒの回転が停止した状態となる。バネ部材４１０３の復元力によって駆動伝達部材４１０１Ｒが回転するのは、駆動伝達部材４１０１Ｒにカップリング部材４０２８を介して掛かっていた現像ローラ２１７やトナー供給ローラ２２０の負荷が無くなるからである。

次に、ユーザが再び同じ現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａに挿入して、現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａに位置決めした場合について説明する。再び装置本体１Ａに同じ現像カートリッジ２０４が挿入される場合、カップリング部材４０２８の回転位相は、装置本体１Ａから抜き出される直前の位相とほとんど変わっていないことが多い。これは、現像ローラ２１７やトナー供給ローラ２２０の負荷があるため、ユーザが意図的にカップリング部材４０２８を回転させることでもない限り、カップリング部材４０２８は現像カートリッジ２０４内で回転しないからである。従って、再び装置本体１Ａに同じ現像カートリッジ２０４を挿入して位置決めすると、図１８（ｂ）に示す状態となる。つまり、３つの係合部４０７３の全てがいずれの駆動伝達溝４１０１ａとも異なる位置に配置される。この状態は上述した図２３の状態と同じである。このため、不図示のモータによって再び出力部材４１０１ｑをＲ２方向に角度θ１回転することで、上述した過程を経て、図１８（ｃ）に示すように、駆動伝達部材４１０１Ｒに３つの係合部４０７３の全てが係合する。これにより、カップリング部材４０２８へ駆動力を伝達することがきる。

＜比較例＞
ここで、駆動伝達部材４１０１Ｒと出力部材４１０１ｑとの間にバネ部材４１０３が設けられていない場合を比較例として説明する。比較例の構成において、駆動伝達部材４１０１Ｒでカップリング部材４０２８を駆動した後にユーザが現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａから抜き出し、駆動伝達部材４１０１Ｒとカップリング部材４０２８の係合を解除した場合について説明する。この場合、バネ部材４１０３が設けられていないので、カップリング部材４０２８の係合を解除した後に駆動伝達部材４１０１Ｒは出力部材４１０１ｑに対して回転しない。従って、ユーザが再び同じ現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａに挿入して、現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａに位置決めすると、図１９に示す状態となる可能性がある。図１９はカップリング部材４０２８と駆動伝達部材４１０１Ｒの不完全係合状態を示す図である。図１９に示す状態では、３つの係合部４０７３のうちの一部の係合部４０７３のみが駆動伝達溝４１０１ａ内に進入して本体駆動伝達面４１０１ｂと係合している。これは３つの駆動力受け面４０７３ａや３つの本体駆動伝達面４１０１ｂの位置公差が影響している。このような状態は、全ての係合部４０７３が本体駆動伝達面４１０１ｂと係合できていない不完全係合状態である。この状態で駆動伝達部材４１０１Ｒを回転させると、一部の係合部４０７３が本体駆動伝達面４１０１ｂと係合しているので、カップリング部材４０２８へ駆動力を伝達して回転させることは可能である。しかし、一部の係合部４０７３のみに駆動伝達の負荷が集中してかかるので、一部の係合部４０７３が破損してしまったり、駆動伝達のバランスが悪くなり、カップリング部材４０２８が偏芯してしまい、駆動伝達精度が悪化する恐れがある。

［本実施形態の作用］
一方で、本実施形態では、図１８（ａ）に示す状態から、現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａから抜き出し、駆動伝達部材４１０１Ｒとカップリング部材４０２８の係合を解除する。この場合、バネ部材４１０３の復元力で駆動伝達部材４１０１Ｒが出力部材４１０１ｑに対してＲ２方向に角度β１（所定量）だけ回転した後、停止する。なお、Ｒ２方向とは、出力部材４１０１ｑ、駆動伝達部材４１０１Ｒ、カップリング４０２８が画像形成中に回転する方向であり正回転の方向である。このため、ユーザが再び同じ現像カートリッジ２０４を装置本体１Ａに挿入して位置決めしても、図１８（ｂ）に示すように、３つの係合部４０７３の全てがいずれの駆動伝達溝４１０１ａとも異なる位置に配置される。つまり、いずれの本体駆動伝達面４１０１ｂも３つの係合部４０７３のいずれとも係合しない位置に配置されるので、図１９に示す不完全係合状態になってしまう可能性を低減することができる。

ここで、壁ＥＷ１、ＥＷ２間を凸部ＥＰが相対的に移動可能な角度である角度β１とアンダーカット形状部ＵＣのえぐれ量（角度）γ１との関係は、角度β１＞角度γ１
となっている。このような関係とすることで、いずれの本体駆動伝達面４１０１ｂも駆動力受け面４０７３ａのいずれとも係合しない位置へ移動させることができる。換言すれば、カップリング部材４０２８との係合解除後に、駆動伝達部材４１０１Ｒを出力部材４１０１ｑに対してＲ２方向に角度β１回転させる。これにより、全ての本体駆動伝達面４１０１ｂを、後に係合する駆動力受け面４０７３ａ（対応する駆動力受け面４０７３ａ）よりもＲ２方向で上流側に配置させられる。ここで３つの本体駆動伝達面４１０１ｂをそれぞれ４１０１ｂ（１）、４１０１ｂ（２）、４１０１ｂ（３）とすれば、本体駆動伝達面４１０１ｂ（１）は駆動力受け面４０７３ａ（１）に後に係合する。同様に本体駆動伝達面４１０１ｂ（２）、４１０１ｂ（３）は駆動力受け面４０７３ａ（２）、４０７３ａ（３）にそれぞれ後に係合する。

本実施形態では、カップリング部材４０２８の駆動力受け面４０７３ａを一方の係合部として駆動伝達部材４１０１Ｒの回転軸線を中心とする径方向に移動可能とし、他方の係合部である駆動伝達部材４１０１Ｒの本体駆動伝達面４１０１ｂと係合可能とした。しかし、カップリング部材４０２８と駆動伝達部材４１０１Ｒの駆動伝達のための係合構成はこの限りではない。例えば、駆動伝達部材４１０１Ｒとカップリング部材４０２８の係合するための形状を互い逆にしてもよい。つまり、駆動伝達部材４１０１Ｒに係合部４０７３のような径方向に移動可能な本体駆動力伝達面、カップリング部材４０２８に駆動伝達溝４１０１ａのような溝を形成し、そこに駆動力受け面を設けた構成としても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、図１９に示す不完全係合状態になってしまう可能性を低減することができる。

＜第２実施形態＞
次に図２０～図２２を用いて本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号を示し、その説明を省略する。

図２０はカップリング部材４０２８の分解斜視図である。カップリング部材４０２８はシリンダ部材４０７０と調芯部材４０３３を組み合わせて２体で構成している。しかし、材質や成形方法の選択によっては２体である必要はなく、１体化してもよいし、３体以上の部材を組み合わせて構成してもよい。調芯部材４０３３は駆動伝達軸に対するカップリング部材４０２８の位置を決めるための位置決め部材であり、またシリンダ部材４０７０から駆動力が伝達される被伝達部材でもある。シリンダ部材４０７０は、内部にスライド部材４１０４及び圧縮バネ４１０５が内部に組み込まれており、圧縮バネ４１０５によってスライド部材４１０４がシリンダ部材の回転中心の方向に向かって付勢されている。また、スライド部材４１０４はシリンダ部材４０７０の周方向に均等な間隔で３カ所配置されている。本実施形態においては、スライド部材を周方向に３カ所配置したが、２カ所もしくは４カ所以上であってもよい。

図２１（ａ）はカップリング部材４０２８が本体駆動軸４１０１から駆動を伝達された後の状態を示した図である。本体駆動軸４１０１が駆動を始めると、カップリング部材４０２８は駆動伝達部材４１０１Ｒから駆動伝達力を受け、Ｒ２方向に回転する。図２１（ｂ）に示すように、本体駆動軸４１０１の本体駆動伝達面４１０１ｂと、カップリング部材４０２８の駆動力受け面４０７３ａにはそれぞれ、第１実施形態と同様にえぐれ量γ２のアンダーカット形状部ＵＣが設けられている。このため、駆動力が伝達された際にお互いが喰い付く方向に力が働くようにし、スライド部材４１０４が駆動伝達部材４１０１Ｒから外れないようにしてある。

図２２（ａ）はカップリング部材４０２８が駆動伝達された直後を示した図である。図２２（ｂ）は、一度現像カートリッジを引き抜き、再度本体内に挿入した直後の図である。また、図２２（ｃ）は、図２２（ｂ）の状態からカップリング部材４０２８に駆動をかけた直後の状態を示した図である。カップリング部材４０２８が駆動伝達された直後の状態（図２２（ａ））から、現像カートリッジを本体内から引き抜くと、第１実施形態と同様に、駆動伝達部材４１０１Ｒは回転方向の付勢力を受け、Ｒ２方向に角度βだけ回転する。この状態において、現像カートリッジを本体内に挿入すると、スライド部材４１０４と駆動伝達溝４１０１ａの位相が合わないため、スライド部材４１０４が径方向外側に退避する（図１８（ｂ））。

ここで、角度β１とアンダーカット形状部ＵＣのえぐれ量（角度）γ２との関係は、
角度β２＞角度γ２
となるような関係に設定し、現像カートリッジ２０４を再度挿入した際に、必ず３つのスライド部材４１０４が円筒部４１０１ｆに乗り上がり、スライド部材４１０４が径方向外側に退避するような構成としている。更にこの状態から駆動伝達部材４１０１Ｒを駆動すると、駆動伝達部材４１０１ＲはＲ２方向に回転を始める。駆動伝達部材４１０１Ｒが約角度θ２だけ回転したところで、回転方向１つ下流側の駆動伝達溝４１０１ａとスライド部材４１０４が係合し、カップリング部材４０２８に駆動が伝達される。

このような第２実施形態の構成であっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

１ 画像形成装置
１Ａ 装置本体
２０４ 現像カートリッジ
４０２８ カップリング部材
４０７０ シリンダ部材
４１０１ 本体駆動軸
４１０１ａ 駆動伝達溝
４１０１ｂ 本体駆動伝達面
４１０１ｐ 中間体
４１０１ｑ 出力部材
４１０１ｒ 駆動伝達部材
４１０３ バネ部材
４３００ 駆動ユニット

Claims (8)

1. 記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
   装置本体と、
   前記装置本体に着脱可能なカートリッジであって、回転体と、前記回転体を回転させるための駆動力を前記装置本体から受けるように構成された駆動力受け部材と、を有するカートリッジと、
   を備え、
   前記装置本体は、
   前記カートリッジの前記駆動力受け部材に前記駆動力を伝達するように回転軸線を中心に回転可能な駆動力伝達部材であって、画像形成時に所定の回転方向の回転である正回転を行う駆動力伝達部材と、
   前記駆動力伝達部材へ前記駆動力を伝達するように前記回転軸線を中心に前記駆動力伝達部材と共に回転可能な出力部材であって、前記駆動力伝達部材との間に前記駆動力伝達部材の回転方向の遊びを有する出力部材と、
   前記出力部材と前記駆動力伝達部材の間に配置された弾性部材であって、前記駆動力伝達部材が前記出力部材に対して前記所定の回転方向に回転する方向且つ前記回転軸線の方向に関し前記駆動力伝達部材が前記駆動力受け部材に近づく方向の付勢力を前記駆動力伝達部材に付与する弾性部材と、
   を有し、
   前記駆動力伝達部材及び前記駆動力受け部材はそれぞれ複数の第１係合部及び複数の第２係合部を備え、前記駆動力伝達部材から前記駆動力受け部材に前記駆動力が伝達できるように前記複数の第１係合部のそれぞれが対応する前記複数の第２係合部と係合した状態で前記駆動力伝達部材が前記正回転を行うように構成され、
   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それぞれの係合部は、前記回転軸線を中心とする半径方向において、対応する他方の係合部と係合可能な係合可能位置と係合しない非係合位置との間を移動可能であり、
   前記駆動力伝達部材が前記駆動力受け部材と係合して前記駆動力伝達部材から前記駆動力受け部材へ前記駆動力を伝達した後、前記カートリッジの前記装置本体からの離脱によって前記駆動力伝達部材と前記駆動力受け部材との係合が解除されると、前記弾性部材の前記付勢力によって前記駆動力伝達部材が前記出力部材に対して所定量の前記正回転をした後に停止することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記弾性部材は圧縮コイルばねであり、
   前記駆動力伝達部材は、前記出力部材に対して前記回転軸線の方向において移動できるように前記出力部材に支持され、
   前記カートリッジが前記装置本体に装着されている状態において、前記圧縮コイルばねが前記出力部材と前記駆動力伝達部材の間で前記回転軸線の方向に圧縮されることで、前記駆動力伝達部材は前記駆動力受け部材に向けて付勢され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は複数の溝部を備え、前記複数の第１係合部は前記複数の溝部をそれぞれ形成する面の一部であり、前記第２係合部は、前記複数の溝部のうちのいずれかに進入した前記係合可能位置と前記複数の溝部の外にある前記非係合位置との間を移動可能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. 前記複数の溝部には前記駆動力伝達部材の回転軸線方向から見て前記駆動力伝達部材が正回転する方向と反対方向にえぐれたアンダーカット形状部が形成され、前記アンダーカット形状部を形成する面に前記複数の第１係合部が設けられており、前記アンダーカット形状部のえぐれ量を前記駆動力伝達部材の回転軸線を中心とする角度γとし、前記駆動力伝達部材が前記所定量の正回転をする角度をβとすると、角度βは角度γよりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記出力部材は、前記駆動力伝達部材に当接し前記駆動力を伝達する伝達部と、前記駆動力伝達部材に当接し前記駆動力伝達部材の回転を停止させる停止部と、を備え、
   前記駆動力伝達部材から前記駆動力受け部材へ前記駆動力を伝達している間に前記伝達部は前記駆動力伝達部材に当接し、
   前記弾性部材の付勢力によって前記駆動力伝達部材が前記出力部材に対して前記所定量の前記正回転を行った後、前記停止部に当接して前記駆動力伝達部材の回転が停止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記カートリッジが前記装置本体に装着され、且つ前記駆動力伝達部材が前記駆動力受け部材と係合していない状態から前記出力部材を正回転させると、前記駆動力伝達部材に対して前記出力部材が前記所定の回転方向に回転した後、前記駆動力伝達部材と前記出力部材が一体的に前記所定の回転方向に回転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. 前記回転体は、感光体に現像剤を付着させる現像剤担持体であり、
   前記駆動力伝達部材が前記駆動力受け部材へ駆動力を伝達することで、前記現像剤担持体を回転させ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. 前記圧縮コイルばねは、前記回転軸線の方向における一端部及び他端部にそれぞれ前記駆動力伝達部材及び前記出力部材に係合する第１腕部及び第２腕部を有し、
   前記第１腕部及び前記第２腕部は、前記回転軸線の方向に前記圧縮コイルばねを見ると前記圧縮コイルばねの内径の領域にあることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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