JP2014191105A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転可能に設けられる交換部材を装着することにともない、交換部材が予め定めた向きと反対に回転することを抑制する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、筐体７０と、筐体７０に設けられ駆動力を供給するモータＭ１と、筐体７０に対して交換可能に設けられるとともに、モータＭ１からの駆動力を受けて回転する感光体ドラムユニット１１０と、筐体７０に設けられるとともにモータＭ１および感光体ドラムユニット１１０を連結する感光体ドラム駆動機構１２０と、感光体ドラムユニット１１０がモータＭ１からの駆動力を受けて回転する際には、モータＭ１と感光体ドラム駆動機構１２０との間で駆動が伝達されるようにし、感光体ドラムユニット１１０を装着する際には、モータＭ１と感光体ドラム駆動機構１２０との間で駆動が伝達されないようにするリンク機構８０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

例えば特許文献１には、磁気継手の動作の不安定さを改善することを課題として、磁気継手を構成する駆動側磁力部と従動側磁力部の間に緩衝材を有する磁気継手が開示されている。この緩衝材を設けることにより、従動側に発生した振動を減衰する。また緩衝材には振動を伝達しにくいゴムやスポンジや磁性流体を使用することが開示されている。

特開２００８−２０２７５７号公報

本発明は、回転可能に設けられる交換部材を装着することにともない、交換部材が予め定めた向きと反対に回転することを抑制する。

請求項１に記載の発明は、筐体と、前記筐体に設けられ駆動力を供給する駆動部と、前記筐体に対して交換可能に設けられるとともに、前記駆動部からの駆動力を受ける駆動受け部を有し、当該駆動受け部が駆動力を受けることで回転する交換部材と、前記筐体に設けられるとともに、前記駆動部および前記交換部材を連結し当該駆動部から当該交換部材へ駆動を伝達する駆動伝達部と、前記交換部材が前記駆動部からの駆動力を受けて回転する際には、当該駆動部と前記駆動伝達部との間で駆動が伝達されるようにし、当該交換部材を装着する際には、当該駆動部と当該駆動伝達部との間で駆動が伝達されないようにする連結解除機構とを備える画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、前記駆動伝達部は、前記駆動部からの駆動力を受けて回転する第１磁石を備え、前記駆動受け部は、前記第１磁石に隙間をもって対峙して設けられ当該第１磁石と磁力により互いに引き合いながら当該第１磁石とともに回転する第２磁石を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記連結解除機構は、前記交換部材を装着する際には、前記駆動部から前記第１磁石へ駆動力が伝達される経路上において駆動が伝達されないようにすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。

請求項４に記載の発明は、前記筐体は、当該筐体の内部と連続するよう開口し、当該筐体の内部に設けられる前記交換部材を取り出し可能な開口部が設けられるとともに、当該開口部を覆いかつ開閉可能に設けられた覆い部を備え、前記連結解除機構は、前記覆い部を開くことにともない、前記駆動部と前記駆動伝達部との間で駆動が伝達されないようにすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記連結解除機構は、前記交換部材と同軸に設けられ回転する回転部と、当該回転部の軸方向において当該回転部と並んで設けられ、かつ当該回転部と対峙する端部が当該回転部と接触することで当該回転部からの駆動を受け回転する従動部とを備えるとともに、当該回転部と当該従動部の当該端部とを当該軸方向において離間させることで前記駆動部と前記駆動伝達部との間で駆動が伝達されないようにすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、回転可能に設けられる交換部材を装着することにともない、交換部材が予め定めた向きと反対に回転することが抑制される。
請求項２の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、交換部材が予め定めた方向とは反対方向に回転し易い構成において、反対方向への回転が抑制される。
請求項３の発明によれば、第１磁石および第２磁石を移動させずに連結を解除できる。
請求項４の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、交換部材が交換される際に、駆動の連結がより確実に解除される。
請求項５の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、連結解除機構の軸方向と交差する方向における寸法を抑制できる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を示した図である。 本実施の形態における感光体ドラムのリア側端部の概略構成図である。 カップリングピンの概略構成図である。 ドラム側マグネットおよびギア側マグネットの構成を説明するための図である。 リンク機構の構成を説明するための図である。 リンク機構の動作を説明するための図である。 第３リンクおよびカップリングピンの動作を説明するための図である。 カバーが閉じられている状態における感光体ドラム駆動機構の状態を示した図である。 カバーが開いている状態における感光体ドラム駆動機構の状態を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置１の構成＞
まず、図１を参照しながら、本実施の形態における画像形成装置１の構成について説明をする。なお、図１は、本実施の形態における画像形成装置１の全体構成を示した図である。
画像形成装置１は、用紙Ｐに対してトナー像を形成する画像形成部１０と、画像形成部１０により用紙Ｐに形成されたトナー像を定着する定着部２０と、画像形成部１０に用紙Ｐを供給する用紙搬送系３０とを有している。
また、画像形成装置１は、画像形成部１０にトナーを搬送するトナー搬送部４０と、トナー搬送部４０に設けられて画像形成部１０に供給するトナーを収容するトナーカートリッジ５０と、画像形成部１０の感光体ドラム１１の残留トナー（後述）を回収するトナー回収装置６０とを備えている。

さらに、画像形成装置１は、画像形成部１０、定着部２０、用紙搬送系３０、トナー搬送部４０、トナーカートリッジ５０およびトナー回収装置６０の動作全般を制御する制御部１００と、表示パネルにより構成されユーザからの指示を受け付けるとともにユーザに対してメッセージ等を表示するユーザインタフェース(ＵＩ)２００とを備えている。ここで、画像形成装置１は、上記各構成部材を支持する筐体７０と、この筐体７０が備えるカバー７１と連結されるリンク機構８０とを備えている。

なお、以下の説明において、図１に示す画像形成装置１の紙面手前側を「フロント側」とよび、紙面奥側を「リア側」とよぶことがある。また、図１に示す画像形成装置１の左右方向を単に「左右方向Ｈ」とよび、図１に示す画像形成装置１の上下方向を単に「上下方向Ｖ」とよぶことがある。さらに、画像形成装置１に設けられる感光体ドラム１１（後述）の回転軸方向を単に「軸方向」とよぶことがある。

画像形成部１０は、感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２と、感光体ドラム１１を露光する露光装置１３と、帯電された感光体ドラム１１を現像する現像装置１４と、感光体ドラム１１に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写装置１５と、転写後の感光体ドラム１１を清掃するクリーニング部材１６とを有している。

感光体ドラム１１は、その外周面に感光層（図示せず）を備えており、順方向（図１中矢印Ｄ０方向）に回転する。この感光体ドラム１１は、筐体７０に対して着脱可能に設けられている。なお、感光体ドラム１１の着脱は、筐体７０が備えるカバー７１を開くことによって開口する開口部（図示せず）を通して行われる。

ここで、筐体７０は、例えばスプリングなどからなり左右方向Ｈおよび上下方向Ｖに感光体ドラム１１を付勢する付勢部（図示せず）と、筐体７０の内部に設けられ、付勢部によって付勢された感光体ドラム１１が押し付けられる被押付部（図示せず）とを備える。この付勢部および被押付部により、感光体ドラム１１の左右方向Ｈおよび上下方向Ｖにおける位置が定まる。このことにより、ギア側マグネット１２５あるいはドラム側マグネット１１７（後述）の取り付け位置が偏心していた場合であっても、この偏心成分にともない感光体ドラム１１が振動することが抑制される。なお、感光体ドラム１１の軸方向の位置決めについては後述する。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触する帯電ロールを有し、感光体ドラム１１を予め定められた電位に帯電する。
露光装置１３は、レーザを感光体ドラム１１に照射し帯電装置１２により帯電した感光体ドラム１１を選択的に露光して感光体ドラム１１に静電潜像を形成する。
現像装置１４は、例えば負極性に帯電するトナーおよび正極性に帯電するキャリアからなる２成分現像剤を備えている。そして、現像装置１４は、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を、現像ロール１４Ａを介してトナーで現像して感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。
転写装置１５は、ロール状部材を有し、転写装置１５と感光体ドラム１１との間（転写部Ｔｐ）に電界を形成することにより、感光体ドラム１１上のトナー像を用紙Ｐに転写する。

クリーニング部材１６は、例えば熱硬化型ウレタンゴムなどの弾性素材を材料とし、予め定められた厚さを有する板状の部材である。クリーニング部材１６は、軸方向に沿って感光体ドラム１１の表面に接触して設けられ、トナー像の転写後に感光体ドラム１１上に残留するトナー等（以下、残留トナーとよぶ）を除去する。
本実施形態では、クリーニング部材１６は、感光体ドラム１１の回転方向下流側であって、感光体ドラム１１の接線方向に沿うように感光体ドラム１１の表面に接触して取り付けられる。

定着部２０は、図示しない加圧ロールと加熱ロールとを有している。そして、定着部２０は、これらのロールの間にトナー像が転写された用紙Ｐを通過させることで、熱および圧力による定着処理によってトナー像を用紙Ｐ上に定着させる。

用紙搬送系３０は、用紙Ｐを収容する用紙収容部３１と、用紙収容部３１から転写部Ｔｐおよび定着部２０を通り、用紙Ｐを積載する用紙積載部Ｓまでの用紙Ｐの搬送経路を形成する用紙搬送経路３２と、定着部２０を通過した用紙Ｐの表裏を反転させてこの用紙Ｐを転写部Ｔｐに再度供給する経路を形成する反転用搬送経路３３とを備えている。
そして、用紙搬送系３０は、用紙Ｐを収容する用紙収容部３１から用紙Ｐを取り出して送り出すピックアップロール３４と、ピックアップロール３４が取り出した用紙Ｐを一枚ずつに捌いて転写部Ｔｐに向けて用紙Ｐを送る捌きロール３５とを備えている。

また、用紙搬送系３０は、回転を停止した状態で用紙Ｐの搬送を一時的に止め、予め定められたタイミングにて回転を行うことにより、転写部Ｔｐに対してレジストレイション調整を施しながら用紙Ｐを供給するレジストレイションロール（レジロール）３６を有している。
さらに、用紙搬送系３０は、反転用搬送経路３３に設けられて用紙Ｐを搬送する搬送ロール３７と、用紙搬送経路３２および反転用搬送経路３３との合流箇所の用紙搬送方向下流側に設けられ、定着後の用紙Ｐを用紙積載部Ｓに向けて排出したり、用紙Ｐの両面に画像形成する際に反転用搬送経路３３に向けて用紙Ｐを送ったりする排出ロール３８とを備えている。

トナー搬送部４０は、交換可能なトナーカートリッジ５０を保持する。そして、トナー搬送部４０は、トナーカートリッジ５０が供給するトナーを画像形成部１０の現像装置１４に向けて搬送する。

トナーカートリッジ５０は、トナー収容容器５１と、記憶媒体５２とを有している。トナー収容容器５１は、トナーを収容する容器である。記憶媒体５２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）などにより構成される。記憶媒体５２には、トナーカートリッジ５０の種類を示す情報や、例えばトナー収容容器５１に設けられ回転することでトナーを撹拌する回転部材の回転数などトナーカートリッジ５０の使用状況に関する情報が格納される。なお、トナーカートリッジ５０は、トナー収容容器５１に収容されるトナーの残量がなくなった場合などには、他のトナーカートリッジ５０と交換される。
トナー回収装置６０は、クリーニング部材１６によって転写後の感光体ドラム１１から除去された残留トナーを回収して収容する装置である。

制御部１００は、画像形成装置１にネットワークなどを介して接続する例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）などから、画像形成のための画像データや印刷指示を受け付ける。また、制御部１００は、受け付けた画像データに画像処理を施した後に露光装置１３に画像データを送る。

なお、本実施形態の制御部１００は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）を備えて構成されている。ＣＰＵでは、処理プログラムが実行される。ＲＯＭには、各種プログラム、各種テーブル、パラメータ等が記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵによる各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。

＜画像形成装置１の動作＞
続いて、本実施の形態における画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
不図示のＰＣ等にて形成された画像データが制御部１００にて受け付けられると、制御部１００では、画像データに対して画像処理を施す。画像処理が施された画像データは、露光装置１３に出力される。画像データを取得した露光装置１３は、帯電装置１２により帯電した感光体ドラム１１を選択的に露光することで感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。感光体ドラム１１に形成された静電潜像は、現像装置１４により例えば黒(Ｋ)のトナー像として現像される。

一方、用紙搬送系３０においては、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール３４が回転し、用紙収容部３１から用紙Ｐが供給される。そして、捌きロール３５によって一枚ずつに捌かれた用紙Ｐは、レジロール３６まで搬送され、一旦、停止される。その後、感光体ドラム１１の回転タイミングに合わせてレジロール３６が回転し、用紙Ｐが転写部Ｔｐに供給される。そして、この転写部Ｔｐにおいて転写装置１５により感光体ドラム１１に形成されたトナー像が用紙Ｐに転写される。
その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着部２０にて定着処理を受け、排出ロール３８によって用紙積載部Ｓへと排出される。

なお、用紙Ｐの第１面のみならず第２面にも画像が形成（用紙Ｐの両面に画像が形成）される際には、定着部２０を通過した用紙Ｐは、排出ロール３８によって反転用搬送経路３３へと供給され、搬送ロール３７によって再び転写部Ｔｐに再度供給される。転写部Ｔｐにて、感光体ドラム１１に形成されたトナー像が用紙Ｐの第２面に転写される。第２面にトナー像が転写された用紙Ｐは、定着部２０によって定着処理を受け、排出ロール３８によって用紙積載部Ｓへと排出される。

また、画像形成部１０において画像形成を行い、感光体ドラム１１のトナー像を用紙Ｐに転写した後に、感光体ドラム１１上に残留トナーが付着している場合がある。この感光体ドラム１１上の残留トナーは、クリーニング部材１６によって除去される。そして、除去された残留トナーは、トナー回収装置６０によって回収される。

＜感光体ドラム１１＞
次に、図２を参照しながら、本実施の形態における感光体ドラム１１周辺の構成について説明をする。なお、図２は、本実施の形態における感光体ドラム１１のリア側端部の概略構成図である。
図２に示すように、感光体ドラム１１は、感光体ドラムユニット１１０と、感光体ドラムユニット１１０に駆動を伝達する感光体ドラム駆動機構１２０とを備える。また、この感光体ドラムユニット１１０および感光体ドラム駆動機構１２０は、筐体７０によって支持される。さらに、感光体ドラム駆動機構１２０における駆動の伝達は、リンク機構８０によって切断される（詳細は後述）。

＜感光体ドラムユニット１１０＞
交換部材の一例である感光体ドラムユニット１１０は、円筒状の部材であり外周面にトナー像を保持する感光体ドラム本体１１１と、感光体ドラム本体１１１の回転軸であるシャフト１１３と、シャフト１１３のリア側端部に設けられシャフト１１３とともに回転するドラム側マグネット支持部材１１５と、ドラム側マグネット支持部材１１５によってシャフト１１３と同軸とに支持されるドラム側マグネット１１７（後述）とを備えている。
感光体ドラムユニット１１０は、上記各構成部材が一体として構成されており、筐体７０に対して着脱可能に設けられる。さらに説明をすると、図示の例の感光体ドラムユニット１１０は、感光体ドラムユニット１１０の軸方向に交差する方向であって、図２における紙面の手前側から奥側に向かう向きで筐体７０に装着される。また、感光体ドラムユニット１１０は、感光体ドラム駆動機構１２０による駆動を受けて、シャフト１１３を中心として全体が回転する。

＜感光体ドラム駆動機構１２０＞
駆動伝達部の一例である感光体ドラム駆動機構１２０は、駆動源（駆動部）となるモータＭ１と、このモータＭ１からの駆動を受けてそれぞれ回転するギア列（図示せず）と、ギア列により駆動を受けて回転するカップリングギア１２１と、カップリングギア１２１の駆動を受けて回転するギア側マグネット支持部材（従動部）１２３と、ギア側マグネット支持部材１２３によって支持されるギア側マグネット１２５とを備えている。ここで、カップリングギア１２１、マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５は、シャフト１１３と同軸に設けられている。

カップリングギア１２１は、ギア本体１２７と、ギア本体１２７と同軸に設けられ軸方向に移動可能なカップリングピン（回転部）１２９と、カップリングピン１２９をギア本体１２７の回転軸に沿う方向であって感光体ドラム１１側（フロント側）に付勢するスプリング１３１とを備えている。

ここで、ギア本体１２７は、フロント側の面からギア本体１２７と同軸に形成されたカップリングピン収容孔１２７Ａを備える。このカップリングピン収容孔１２７Ａは、カップリングピン１２９およびスプリング１３１を内部に収容可能であるとともに、カップリングピン１２９がギア本体１２７の回転軸に沿って移動可能な寸法で形成されている。
また、ギア本体１２７は、カップリングピン収容孔１２７Ａの内周面に、ギア本体１２７の回転軸に沿って延びる溝部１２７Ｂ（後述する図３（ｂ）参照）が形成されている。図示の例においては、ギア本体１２７の回転軸を挟んで２つの溝部１２７Ｂが形成されている。
さらに、ギア本体１２７は、カップリングピン収容孔１２７Ａの内部においてカップリングピン収容孔１２７Ａと同軸となる方向に設けられる略円柱状の部材であり、スプリング１３１を外周に巻き付けて保持する保持部材１２７Ｃを備える。

次に、図２および図３を参照しながら、カップリングピン１２９について説明をする。なお、図３は、カップリングピン１２９の概略構成図である。より詳細には、図３（ａ）はカップリングピン１２９のフロント端部側からみた斜視図であり、図３（ｂ）は図２のＩＩＩｂ―ＩＩＩｂにおけるカップリングピン１２９とギア本体１２７との関係を示した図であり、図３（ｃ）は図２のＩＩＩｃ―ＩＩＩｃにおけるカップリングピン１２９とギア側マグネット支持部材１２３との関係を示した図である。

図２および図３（ａ）に示すように、カップリングピン１２９は、略円筒状の部材であり、一方の端部（リア側の端部）がギア本体１２７のカップリングピン収容孔１２７Ａ内に挿入されて設けられる。図示の例においては、カップリングピン１２９は、ギア本体１２７側（リア側）の端部からカップリングピン１２９の軸方向に延びるスプリング収容孔１２９Ａが形成されている。また、カップリングピン１２９は、スプリング収容孔１２９Ａの底部に設けられたカップリングピン１２９の軸方向に延びる略円柱状の部材であり、スプリング収容孔１２９Ａに収容されたスプリング１３１の径方向への移動を制限する制限部１２９Ｂが形成されている。

また、カップリングピン１２９は、リア側端部の外周面に設けられた凸部１２９Ｃと、凸部１２９Ｃよりもフロント側の外周面に設けられた鍔部１２９Ｄ（詳細は後述）と、リア側の端面１２９Ｆからリア側に突出して設けられる爪部１２９Ｅとが形成されている。
図３（ａ）に示す例においては、凸部１２９Ｃは、カップリングピン１２９の外周面に設けられた略半球状の突起である。この凸部１２９Ｃは、カップリングピン１２９の回転軸を挟んで互いに対向する位置に、２つ設けられている。

ここで、図３（ｂ）に示すように、カップリングピン１２９が、ギア本体１２７のカップリングピン収容孔１２７Ａ内に配置された状態において、カップリングピン１２９の凸部１２９Ｃは、ギア本体１２７の溝部１２７Ｂ内に配置される。このことにより、カップリングピン１２９は、ギア本体１２７のカップリングピン収容孔１２７Ａ内において、カップリングピン１２９の周方向における動きは制限される（相対移動が抑制）が、カップリングピン１２９の軸方向の移動は制限されない（相対移動が可能）状態となる。

次に、再び図３（ａ）を参照しながら、爪部１２９Ｅについて説明をする。図３（ａ）に示す例における爪部１２９Ｅは、カップリングピン１２９のリア側の端面１２９Ｆにおいて、カップリングピン１２９の円周方向に沿って湾曲して設けられた板状部材である。爪部１２９Ｅは、カップリングピン１２９の回転軸を挟んで互いに対向する位置に、２つ設けられている。また、それぞれの爪部１２９Ｅは、円周方向における一方の端部に、カップリングピン１２９のフロント側の端面１２９Ｆと交差する向きに傾斜する傾斜部１２９Ｇを備える。

ここで、図３（ｃ）に示すように、カップリングピン１２９の爪部１２９Ｅは、ギア側マグネット支持部材１２３の凹部１２３Ａ（後述）内に配置される。また、カップリングピン１２９が駆動を受けて回転軸の周囲を回転することにともない、爪部１２９Ｅにおける傾斜部１２９Ｇと反対側の端部１２９Ｈが、凹部１２３Ａ内のリブ１２３Ｂ（後述）を押圧し回転させる（図中矢印Ｄ０参照）。このことにより、カップリングピン１２９からギア側マグネット支持部材１２３へと駆動が伝達される。

次に、再び図２を参照しながら、ギア側マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５について説明をする。
まず、図２に示すように、ギア側マグネット支持部材１２３は、リア側端部においてカップリングピン１２９と対峙する領域に、凹部１２３Ａが設けられる。また、この凹部１２３Ａ内には、凹部１２３Ａの底部に設けられる突出部であり、回転軸の直径方向に沿って延びるリブ１２３Ｂが形成されている。このリブ１２３Ｂは、カップリングピン１２９が回転することにともない爪部１２９Ｅが移動する経路内に配置される。

また、ギア側マグネット支持部材１２３は、フロント側端部にギア側マグネット１２５を保持する保持部１２３Ｃを備える。図示の例においては、保持部１２３Ｃは、ギア側マグネット１２５を内周側で保持する円環状の部材である。
そして、このギア側マグネット支持部材１２３によって保持されるギア側マグネット１２５は、ドラム側マグネット１１７と同軸に設けられ、かつドラム側マグネット１１７と対峙するよう配置される。

ここで、図４を参照しながら、ドラム側マグネット１１７およびギア側マグネット１２５の構成について説明をする。なお、図４は、ドラム側マグネット１１７およびギア側マグネット１２５の構成を説明するための図である。さらに説明をすると、図４（ａ）は、ドラム側マグネット１１７およびギア側マグネット１２５がともに回転する際の位置関係を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＩＶｂから見たドラム側マグネット１１７の概略構成図である。

ドラム側マグネット（駆動受け部、第２磁石）１１７およびギア側マグネット（第１磁石）１２５は、それぞれ環状に形成された板状の磁石からなる。ここで、図４（ｂ）に示すように、ドラム側マグネット１１７には、円周方向において隣接する磁極どうしが異極となる関係で磁石が配置されている。図示の例においては、円周方向において、Ｎ極およびＳ極の組み合わせが３組形成されているが、この数に限定されるものではない。なお、図示は省略するが、ギア側マグネット１２５もドラム側マグネット１１７と同様に構成される。

ここで、ギア側マグネット１２５とドラム側マグネット１１７とは、所謂マグネットカップリングを構成する。さらに説明をすると、ギア側マグネット１２５とドラム側マグネット１１７とは、一方に設けられる各磁極が、他方に設けられた磁極のうち異なる磁極と対峙した状態で配置され、かつ互いに引き合う範囲内で間隙（図中Ｇ参照）を形成して設けられる。そして、感光体ドラム駆動機構１２０のモータＭ１から駆動を受けたギア側マグネット１２５が回転することで、ドラム側マグネット１１７が回転する。このことにより、感光体ドラム駆動機構１２０のモータＭ１の駆動が、感光体ドラム１１へと伝達される。

付言すると、本実施の形態においては、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７により非接触で駆動を伝達することで、接触型のカップリングと比較して、騒音を抑制し得るとともに、リサイクルが容易となる。また、感光体ドラム１１に対して捩じれ剛性による共振が発生することにより、濃度むら（バンディング）等、画像品質が低下することを抑制し得る。

なお、ギア側マグネット１２５とドラム側マグネット１１７とが磁力により引き合うことにより、感光体ドラムユニット１１０の軸方向の位置決めがなされる。さらに説明をすると、ドラム側マグネット支持部材１１５の鍔部１１５Ａ（図２参照）が、筐体７０の位置決め部７３Ｐ（図２参照）に突き当たることにより、感光体ドラムユニット１１０の軸方向の位置が定まる。

＜筐体７０＞
次に、図２を参照しながら、本実施の形態における筐体７０が感光体ドラムユニット１１０および感光体ドラム駆動機構１２０を支持する機構について説明をする。
図２に示すように、筐体７０は、感光体ドラムユニット１１０および感光体ドラム駆動機構１２０を回転可能に支持する第１ベアリング（図示せず）、第２ベアリング７３、第３ベアリング７５、および第４ベアリング７７を備える。第１ベアリング（図示せず）〜第４ベアリング７７は、軸方向に沿ってフロント側からリア側に向かってこの順番で設けられ、それぞれ樹脂等からなる滑り軸受け（オイルレスベアリング）により構成される。

第１ベアリング（図示せず）および第２ベアリング７３は、それぞれシャフト１１３のフロント側端部およびリア側端部を支持する。
ここで、第２ベアリング７３は、ドラム側マグネット支持部材１１５を回転可能に支持する。また、この第２ベアリング７３は、上述のようにドラム側マグネット支持部材１１５の鍔部１１５Ａが突き当てられる位置決め部７３Ｐを備える。

第３ベアリング７５は、ギア側マグネット支持部材１２３を回転可能に支持するとともに、ギア側マグネット支持部材１２３を回転軸方向の両端側から挟み込むように支持する。このことにより、第３ベアリング７５は、ギア側マグネット支持部材１２３によって回転軸方向における移動を抑制する。
また、第４ベアリング７７は、カップリングギア１２１を回転可能に支持する。また、第４ベアリング７７は、カップリングギア１２１を回転軸方向の両端側から挟み込むように支持することで、回転軸方向における移動を抑制する。さらに、この第４ベアリング７７は、カップリングギア１２１を覆う収容部を兼ねるとともに、第３リンク８５（後述）の移動方向を案内する突起部７７Ａ（後述する図７（ａ）参照）を備える。

＜リンク機構８０＞
次に、図５を参照しながら、本実施の形態におけるリンク機構８０について説明をする。なお、図５は、リンク機構８０の構成を説明するための図である。より詳細には、図５（ａ）はリンク機構８０の概略構成を示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ方向からみた第３リンク８５およびカップリングピン１２９を示す図である。
図５（ａ）に示すように、連結解除機構の一例であるリンク機構８０は、筐体７０の一部を構成するカバー（覆い部）７１と連結される第１リンク８１と、第１リンク８１と連結される第２リンク８３と、この第２リンク８３およびカップリングピン１２９を連結する第３リンク８５とを備えている。

第１リンク８１は、略長方形の板状部材であり、一端側に第１リンクピン８１Ａを備える。また、第１リンク８１は、他端側がカバー７１に接続され、一端側が第１リンクピン８１Ａを介して第２リンク８３と連結される。
第２リンク８３は、略長方形の板状部材であり、長手方向に沿って、第１リンク８１の第１リンクピン８１Ａが挿入される第１スリット８３Ａ、筐体７０に設けられた第２リンクピン７０Ｌが挿入される第２スリット８３Ｂ、および第３リンク８５に設けられた第３リンクピン８５Ａが挿入される第３スリット８３Ｃを備える。

第３リンク８５は、略長方形の板状部材であり、一端側に上述した第３リンクピン８５Ａを備える。また、第３リンク８５は、他端側にカップリングピン１２９を移動可能に保持する第４スリット８５Ｂを備える。また、図５（ｂ）に示すように、第３リンク８５は、リア側に位置するリア側面８５Ｓに、他端（同図における上側端）側に進むに従い、フロント側に位置するフロント側面８５Ｆから離間するよう傾斜する傾斜部８５Ｃを備える。

ここで、図５（ｂ）に示すように、第３リンク８５の第４スリット８５Ｂにカップリングピン１２９が挿入され、第３リンク８５のリア側面８５Ｓがカップリングピン１２９の鍔部１２９Ｄを押圧する状態となる。また、第３リンク８５はカバー７１の開閉動作にともない、図中上下方向に移動する（図中矢印参照、詳細は後述）。この第３リンク８５の移動にともない、傾斜部８５Ｃによって鍔部１２９Ｄが押圧され、カップリングピン１２９が軸方向（図中左右方向）において移動する。

次に、図６を参照しながら、リンク機構８０の動作について説明をする。なお、図６は、リンク機構８０の動作を説明するための図である。
図６（ａ）に示すように、閉じられている状態のカバー７１がユーザによって開かれると、カバー７１は図６（ｂ）の矢印Ａ０方向に移動する。このことにより、リンク機構８０の第１リンク８１〜第３リンク８５がそれぞれ移動（図中矢印Ａ１〜Ａ３参照）しながら、カバー７１が開いた状態となる（図６（ｃ）参照）。

＜感光体ドラム駆動機構１２０の動作＞
次に、図７乃至図９を参照しながら、リンク機構８０の動作にともなう感光体ドラム駆動機構１２０の動作について説明をする。なお、図７は、第３リンク８５およびカップリングピン１２９の動作を説明するための図である。図８は、カバー７１が閉じられている状態における感光体ドラム駆動機構１２０の状態を示した図である。図９は、カバー７１が開いている状態における感光体ドラム駆動機構１２０の状態を示した図である。

まず、リンク機構８０の第３リンク８５の動作にともなう、カップリングピン１２９の動きについて説明する。図７（ａ）に示すように、カバー７１が閉じられている状態では、カップリングピン１２９は、ギア本体１２７から突出した位置にある。そして、カバー７１が開かれると、第３リンク８５が移動する（矢印Ａ３参照）ことにともない、第３リンク８５の傾斜部８５Ｃが、カップリングピン１２９の鍔部１２９Ｄをリア側に押圧する。このことにより、図７（ｂ）に示すように、カップリングピン１２９は、ギア本体１２７に没入した位置となる。
なお、詳細な説明は省略するが、カバー７１が開いた状態から閉じられた状態となる際には、リンク機構８０の第３リンク８５に連結されるカップリングピン１２９は、ギア本体１２７に没入した位置（図７（ｂ）参照）から、ギア本体１２７から突出した位置（図７（ａ）参照）へと移動する。

次に、リンク機構８０の動作にともなう感光体ドラム駆動機構１２０における各部の連結状態の変化について説明をする。図８に示すように、カバー７１（図１参照）が閉じられている状態では、カップリングピン１２９は、ギア本体１２７から突出した位置にある。この状態においては、カップリングピン１２９とともに回転軸を中心として回転する爪部１２９Ｅの移動経路内に、ギア側マグネット支持部材１２３のリブ１２３Ｂが存在する。

そして、カバー７１が開かれることで第３リンク８５が移動し（図８の矢印Ａ３参照）、第３リンク８５の傾斜部８５Ｃが、カップリングピン１２９の鍔部１２９Ｄをリア側に押圧する。このことにより、図９に示すように、カップリングピン１２９は、ギア本体１２７に没入した位置となる。この状態において、カップリングピン１２９はギア側マグネット支持部材１２３から退避した位置となり、回転するカップリングピン１２９の爪部１２９Ｅの移動経路から、ギア側マグネット支持部材１２３のリブ１２３Ｂが外れ、爪部１２９Ｅとリブ１２３Ｂとが噛み合わない状態となる。

このように、爪部１２９Ｅとリブ１２３Ｂとが互いに押圧しない状態においては、ギア側マグネット支持部材１２３は、カップリングピン１２９あるいはカップリングギア１２１から独立して回転可能となる。さらに説明をすると、本実施の形態においては、カバー７１が開かれている状態においては、ギア側マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５が、モータＭ１の駆動系とは切り離されて空転し得る。

付言すると、本実施の形態における感光体ドラム駆動機構１２０は、一部の構成部材のみを空転させる空転機構を備えているものとして捉えることができる。あるいは、カバー７１が閉じている状態においては連結（固定状態、駆動伝達可能な状態）し、カバー７１が開いている状態においては連結解除（空転状態）とするよう切り替える連結解除機構を備えているものとして捉えることができる。

また、上述のようにカップリングピン１２９を軸方向に移動させ駆動の連結を解除する構成とすることで、カップリングピン１２９の軸方向と交差する方向における感光体ドラム駆動機構１２０の寸法が抑制される。
さらに、上述のように、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７よりも、モータＭ１側に位置するカップリングピン１２９を移動させ駆動の連結を解除することにより、駆動の連結の解除にともないギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７を軸方向に移動させることが抑制される。

＜感光体ドラムユニット１１０の装着＞
さて、図１、図３、図４および図９を参照しながら、感光体ドラムユニット１１０を装着する際における各部の動作について説明をする。
まず、上述のように、本実施の形態においては、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７が互いに磁力で引き合いながら、ギア側マグネット１２５の回転にともないドラム側マグネット１１７が回転することで、感光体ドラム駆動機構１２０のモータＭ１の駆動が感光体ドラム１１へと伝達される。

ここで、感光体ドラムユニット１１０が筐体７０に取り付けられていない状態において、感光体ドラムユニット１１０を装着するときに、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７の位相が予め定めた状態からずれて配置されることがある。さらに説明をすると、図４（ａ）に示すように、ギア側マグネット１２５の磁極と、ドラム側マグネット１１７の磁極との関係が、互いに異なる磁極が対峙する状態とならずに、例えば同じ極どうしが対峙する位置となる場合がある。この状態においては、磁力の影響により、ギア側マグネット１２５と、ドラム側マグネット１１７との相対位置をずらそうとする力（位相を予め定めた関係に戻す力）が発生する。

このギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７の相対位置をずらそうとする力は、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７を回転させる力であり、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７の位置関係によっては、感光体ドラム１１を順方向（図１中矢印Ｄ０参照）とは反対方向に回転させようとする。
ここで、感光体ドラム１１が反対方向に回転すると、転写後の感光体ドラム１１を清掃するため感光体ドラム１１の表面に接触して取り付けられたクリーニング部材１６が捲れる場合がある。また、感光体ドラム１１において現像装置１４の現像ロール１４Ａと対向する領域において、現像ロール１４Ａに載っている現像剤が現像ロール１４Ａから引き離され得る。その結果、感光体ドラム１１の回転を開始する際に、転写性が悪化し得る。そして、これらのことは、用紙Ｐに形成される画像品質を劣化させる。

しかしながら、本実施の形態においては、上述のように、感光体ドラムユニット１１０の着脱は、カバー７１が開かれた状態で行われる。そして、カバー７１が開かれている状態においては、ギア側マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５は、カップリングピン１２９およびカップリングギア１２１から独立して回転する。このことにより、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７の位相がずれていた場合であっても、ドラム側マグネット１１７（感光体ドラムユニット１１０）が回転することが抑制される。

さらに説明をすると、本実施の形態においては、ギア側マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５のみを回転させ得る構成である。本実施の形態とは異なる構成の例として、ギア側マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５のみが回転できない場合と比較すると、本実施の形態においては、ギア側マグネット１２５を回転させるための負荷が低減される。このことにより、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７の相対位置をずらす際に、ギア側マグネット１２５が回転し易くすることで、結果としてドラム側マグネット１１７が回転する（感光体ドラム１１が反対方向へ回転する）ことが抑制される。

なお、本実施の形態においては、感光体ドラムユニット１１０を回転させるために要する駆動力（負荷）よりも、ギア側マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５を回転させるために要する駆動力を軽くすることで、より確実に感光体ドラムユニット１１０の反対方向への回転が抑制される。
また、本実施の形態は、感光体ドラムユニット１１０を装着した後であって、モータＭ１を駆動させる前に、ギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７の位相ずれを調整する構成として捉えることができる。

さらに、図示の例とは異なり、例えば、カップリングギア１２１や、カップリングギア１２１にモータＭ１からの駆動を伝達するギア列（図示せず）を構成するギアの１つを、そのギアと噛み合う他のギア等から離間させて駆動を切る構成とすることにより、感光体ドラム１１側ではなく、ギア側マグネット支持部材１２３およびギア側マグネット１２５側が回転するように構成してもよい。

さて、感光体ドラムユニット１１０が筐体７０に装着された後に、カバー７１が閉じられることにより、リンク機構８０の第３リンク８５に連結されるカップリングピン１２９は、ギア本体１２７に没入した位置から突出した位置へと移動する。このカップリングピン１２９が突出した状態において、モータＭ１からの駆動を受けたカップリングピン１２９が回転を開始すると、カップリングピン１２９の爪部１２９Ｅと、ギア側マグネット支持部材１２３のリブ１２３Ｂとが噛み合い、感光体ドラムユニット１１０に駆動が伝達される。

なお、感光体ドラムユニット１１０およびカップリングピン１２９の位置関係によっては、カップリングピン１２９がギア本体１２７に没入した位置から突出した位置へと移動する際に、カップリングピン１２９の爪部１２９Ｅとギア側マグネット支持部材１２３のリブ１２３Ｂのリブ１２３Ｂとが周方向で重複する配置となり、爪部１２９Ｅとリブ１２３Ｂとが突き当たる状態となり得る。この場合には、スプリング１３１が圧縮され、カップリングピン１２９がギア本体１２７に没入した位置を維持する。この状態において、モータＭ１からの駆動を受けたカップリングピン１２９が回転を開始すると、リブ１２３Ｂ上を爪部１２９Ｅの傾斜部１２９Ｇが移動し、カップリングピン１２９がギア本体１２７から徐々に突出する。そして、カップリングピン１２９の回転にともない、爪部１２９Ｅはリブ１２３Ｂと噛み合う。

＜変形例＞
図示の例において、ドラム側マグネット１１７およびギア側マグネット１２５は、それぞれ環状に形成された板状の磁石からなることを説明したが、例えば一方の環状の磁石を、他方が外周側から覆うような円筒状の磁石を用いることで、マグネットカップリングを構成してもよい。
また、図示の例においては、感光体ドラム１１について説明をしたが、本実施の形態は、画像形成装置１に設けられる交換可能な回転部材にも適用可能である。例えば、現像装置１４、転写装置１５、定着部２０、あるいはトナーカートリッジ５０等にも適用し得る。

さらに、図示の例においては、リンク機構８０をカバー７１と連結する構成として説明したが、カバー７１と機械的に連結することは必須ではない。例えば、カバー７１と機械的に連結せずに、ソレノイド等の駆動によりリンク機構８０を移動させ、カップリングピン１２９を待避させる構成であってももちろんよい。なお、この場合、例えばカバー７１が開放されたことを検知するセンサを設け、このセンサの信号を受けてソレノイドが駆動することで、より確実にギア側マグネット１２５およびドラム側マグネット１１７の位相ずれを調整することが可能となる。

１…画像形成装置、１１…感光体ドラム、７０…筐体、７１…カバー、８０…リンク機構、１１５…ドラム側マグネット支持部材、１１７…ドラム側マグネット、１２３…ギア側マグネット支持部材、１２５…ギア側マグネット、１２９…カップリングピン

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体に設けられ駆動力を供給する駆動部と、
   前記筐体に対して交換可能に設けられるとともに、前記駆動部からの駆動力を受ける駆動受け部を有し、当該駆動受け部が駆動力を受けることで回転する交換部材と、
   前記筐体に設けられるとともに、前記駆動部および前記交換部材を連結し当該駆動部から当該交換部材へ駆動を伝達する駆動伝達部と、
   前記交換部材が前記駆動部からの駆動力を受けて回転する際には、当該駆動部と前記駆動伝達部との間で駆動が伝達されるようにし、当該交換部材を装着する際には、当該駆動部と当該駆動伝達部との間で駆動が伝達されないようにする連結解除機構と
   を備える画像形成装置。
2. 前記駆動伝達部は、前記駆動部からの駆動力を受けて回転する第１磁石を備え、
   前記駆動受け部は、前記第１磁石に隙間をもって対峙して設けられ当該第１磁石と磁力により互いに引き合いながら当該第１磁石とともに回転する第２磁石を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記連結解除機構は、前記交換部材を装着する際には、前記駆動部から前記第１磁石へ駆動力が伝達される経路上において駆動が伝達されないようにすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記筐体は、当該筐体の内部と連続するよう開口し、当該筐体の内部に設けられる前記交換部材を取り出し可能な開口部が設けられるとともに、当該開口部を覆いかつ開閉可能に設けられた覆い部を備え、
   前記連結解除機構は、前記覆い部を開くことにともない、前記駆動部と前記駆動伝達部との間で駆動が伝達されないようにすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記連結解除機構は、前記交換部材と同軸に設けられ回転する回転部と、当該回転部の軸方向において当該回転部と並んで設けられ、かつ当該回転部と対峙する端部が当該回転部と接触することで当該回転部からの駆動を受け回転する従動部とを備えるとともに、当該回転部と当該従動部の当該端部とを当該軸方向において離間させることで前記駆動部と前記駆動伝達部との間で駆動が伝達されないようにすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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