JP2006039364A - ドラム駆動力伝達装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 組立性を向上して生産効率をあげ、また余分な部品を使用することがない感光体ドラム駆動力伝達装置及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光体ドラムへ駆動力を伝達する感光体ドラム駆動伝達装置において、感光体ドラムの少なくとも一方端に固定されたフランジ201と、フランジ201に嵌合する駆動回転可能なドラム軸203と、ドラム軸203に取り付けられ、ドラム軸203の駆動力をフランジ201に伝達するための駆動伝達ピン208と、フランジ201に設けられ、駆動伝達ピン208に係合して駆動力を受けるための溝201ａとを有し、溝201ａが駆動伝達ピン208から駆動力を受けると、ドラム軸203とフランジ201との回転方向及び回転軸線方向の位置が決められることを特徴とする。
【選択図】 図９

Description

本発明は、電子写真感光体ドラム（以下「感光体ドラム」と称す）を回転駆動させる駆動力伝達装置及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置に関するものである。

従来、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電子写真画像形成装置においては、感光体ドラムおよび前記感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は電子写真画像形成装置において広く用いられている。

このようなプロセスカートリッジにあっては、図15に示すように、感光体ドラム501は表面に感光層を有する円筒状の導電基体の端部にフランジ502を固定している。前記基体と前記フランジ502は、円筒の一部を内側に切り倒すかしめによって結合している。また、感光体ドラム501はカートリッジ筐体（不図示）に配設された軸受部504で回動可能に支持された支持軸505と一体的に回転可能となるよう軸支されている。支持軸505の一端側には、画像形成装置本体（不図示）からの駆動力を受けて感光体ドラム501を回転させるための駆動力伝達手段506が設けられている。

このような構成において、駆動力伝達部材506の回転力を感光体ドラム501に確実に伝達するために、従来より様々な提案がなされている。例えば、支持軸505のほぼ回転中心を通る線の延長線上で、支持軸505と直交する駆動力伝達ピン507が、フランジ502に設けられた溝502ａに嵌合する。これにより、正確な回転力を伝達しているものがある（特許文献１）。

また、フランジの溝またはピンの一部に突起を設け、ピンを溝に嵌入する際に、その突起を変形させる。これにより、駆動力伝達ピンとフランジの回転方向のガタを無くし、駆動力をより正確にフランジに伝達しているものがある（特許文献２）。

また、フランジ（感光体ドラム）の長手方向の位置決めについては、図15に示すように、支持軸の軸受け部504とフランジ502の間の支持軸505の周囲にコイルばね506を取り付ける。そして、感光体ドラムを一方側に付勢する。これによりカートリッジ筐体（不図示）に対する（装置本体に対する）位置を決める方法が取られてきた。

特開平７−３１９３２９号公報 特開平４−２４７４６５号公報

モノクロ（単色）画像形成装置は、単色のみの画像形成である。そのため、支持軸に対して感光体ドラムがスラスト方向にある程度のガタを有することによって画像の左端（または右端）に多少の位置ずれがあっても目立たない。しかし、カラー画像形成装置では、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックからなる４色の転写像を転写しに重ね合わせて画像形成を行なう。そのため、モノクロ画像形成装置では十分であったが、カラー画像形成装置では、画像形成時には感光体ドラムの位相の遅れ、スラスト方向のずれを出来るだけ少なくする必要がある。例えば、４本の感光体ドラムで画像を形成するタンデム型画像形成装置においては１本の感光体ドラム上の照射位置がずれると色ずれが発生するおそれがある。

そのため、カラー画像形成装置においては、従来例で述べた様に、支持軸とフランジ（感光体ドラム）との間には回転方向、スラスト方向共にガタ無く位置決めする必要がある。即ち、位置決めの精度を従来にも増して、向上させなければならない。そこで、スラスト方向を規制するために例えば付勢バネ等を入れる必要がある。そのため組立性をより改善する必要があった。また、部品点数等を減少させる必要があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、組立性を向上させたドラム駆動力伝達装置及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置を提供するものである。

また、部品点数をより減少させることのできるドラム駆動力伝達装置及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置を提供するものである。

また、位置決め精度を向上させることができ、これによって、画像品質を向上させたドラム駆動力伝達装置及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、電子写真画像形成装置に用いられる感光体ドラムへ回転駆動力を伝達するドラム駆動力伝達装置において、前記感光体ドラムの少なくとも一方端に固定されたフランジと、前記フランジに嵌合する駆動回転可能な支持軸と、前記支持軸に取り付けられ、前記支持軸の駆動力を前記フランジに伝達するための駆動力伝達部材と、前記フランジに設けられ、前記駆動力伝達部材に係合して駆動力を受けるための受け部と、を有し、前記受け部が前記駆動力伝達部材から駆動力を受けると、前記支持軸と前記フランジとの回転方向及び回転軸線方向の位置が決められることを特徴とする。

本発明はフランジに設けた受け部が駆動力伝達部材から駆動力を受けると、支持軸とフランジとの回転方向及び回転軸線方向の位置が決められる。そこで、本発明は、より簡単な構成で組立工数を減少させることが出来、即ち、組立て性を向上させることができる。また、部品件数を減少させることによって、コストダウンを達成できる。、また、感光体ドラムの安定した位置決めを確保でき、即ち、位置決め精度を向上させることによって、色ずれ等の無い品質の高い画像を得ることができる。

〔第１実施形態〕

次に本発明の一実施形態に係る感光体ドラム支持装置及びこれを用いるプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では４個のプロセスカートリッジを装填してカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置を例示する。

［カラー電子写真画像形成装置の全体構成］
まず、画像形成装置の全体構成について概略説明する。図１は本実施の形態に係るカラーレーザープリンタの概略断面図である。

図１に示すように、本実施形態のカラーレーザープリンタ（以下「プリンタ」と称す）100は、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ色（Ｍ）、シアン色（Ｃ）、ブラック色（Ｋ）各色ごとに一定速度で回転する電子写真感光体ドラム（以下「感光体ドラム」と称す）を有する４個の画像形成部と、該画像形成部へ記録媒体Sを搬送する搬送手段とを有する。

画像形成部は図１の反時計回り方向に回転駆動される感光体ドラム１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）の周囲に帯電ローラ２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）や感光体ドラム１に静電潜像を形成するスキャナユニット３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）、現像ユニット４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、感光体ドラムユニット50（50Ｙ，50Ｍ，50Ｃ，50Ｋ）等が配置されている。

画像形成に際しては、帯電ローラ２によって表面が一様に帯電された感光体ドラム１にスキャナユニット３により選択的な露光をして静電潜像を形成し、その潜像を現像ユニット４内の現像手段により現像して可視像化するものである。

なお、後述するように、本実施形態の画像形成部を構成する主要部材はプロセスカートリッジ７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）としてカートリッジ化され、画像形成装置本体100ａに対して着脱可能となっている。

また、前記画像形成部に記録媒体を搬送する搬送手段は、装置本体100ａ下部に装填された給送カセット17に記録媒体Ｓが収納されている。この記録媒体Ｓを給送ローラ18、レジストローラ19によって１枚ずつ分離給送するとともに、静電転写ベルト11によって各画像形成部へと順次搬送する。静電転写ベルト11は支持ローラ13，14ａ，14ｂ，15に張架されて回転可能であり、記録媒体Ｓを静電吸着して前記各感光体ドラム１と対向する位置に搬送する。

前記静電転写ベルト11の内側にはそれぞれ４個の感光体ドラム１に対向した位置に、前記静電転写ベルト11に当接するように転写手段としての転写ローラ12（12Ｙ，12Ｍ，12Ｃ，12Ｋ）が並設されている。そして、前記転写ローラ12へのバイアス印加によって感光体ドラム１に形成された各色現像剤像が静電転写ベルト11によって搬送される記録媒体Ｓに順次重畳転写され、カラー画像が形成される。

上記のようにしてカラー画像が形成された記録媒体Ｓは、次工程である定着部20に搬送され、熱及び圧力が印加されて転写トナー像が記録媒体Ｓに定着された後、排出ローラ対23によって装置上面の排出部24上へ排出される。

［プロセスカートリッジの全体構成］
次に本発明を実施したプロセスカートリッジについて図２及び図３により詳細に説明する。図２及び図３は現像剤を収納したプロセスカートリッジ７の主断面および斜視図を示している。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは同一構成である。

プロセスカートリッジ７は、ドラム形状の電子写真感光体、すなわち感光体ドラム１と、帯電手段およびクリーニング手段を備えた感光体ドラムユニット50、および感光体ドラム１上の静電潜像を現像する現像手段を有する現像ユニット４を有する。

感光体ドラムユニット50は、感光体ドラム１が軸受部材31（31ａ，31ｂ）（ベアリング）を介してクリーニング枠体51に回転自在に取り付けてられている。感光体ドラム１の周上には、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるための一次帯電手段である帯電ローラ２、および感光体ドラム上に残った現像剤を除去するためのクリーニングブレード60が配置されている。さらにクリーニングブレード60によって感光体ドラム１表面から除去された残留現像剤は、現像剤送り機構52によってクリーニング枠体後方に設けられた廃現像剤室53に順次送られる。そして駆動モータ(不図示)の駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１を画像形成動作に応じて図２の反時計回り方向に回転駆動させるようにしている。

現像ユニット４は、感光体ドラム１と接触して矢印Ｙ方向に回転する現像ローラ40、および現像剤が収容された現像剤容器41と現像枠体45とを有する。現像ローラ40は軸受部材47，48を介して回転自在に現像枠体45に支持されている。また現像ローラ40の周上には、現像ローラ40と接触して矢印Ｚ方向に回転する現像剤供給ローラ43と現像ブレード44がそれぞれ配置されている。さらに現像剤容器41内には収容された現像剤を撹拌するとともに現像剤供給ローラ43に搬送するための現像剤搬送機構42が設けられている。

そして現像ユニット４は、現像ユニット４の両端に取り付けられた軸受部材47，48にそれぞれ設けられた支持部49を中心に、ピン49ａによって現像ユニット４全体が感光体ドラムユニット50に対して揺動自在に支持された吊り構造となっている。そしてプロセスカートリッジ７単体（プリンタ本体に装着しない）状態においては、支持部49を中心に回転モーメントにより現像ローラ40が感光ドラ１ムに接触するよう、加圧ばね54の弾性力によって現像ユニット４が常に付勢されている。

現像時、現像剤搬送機構42によって収納された現像剤が現像剤供給ローラ43へ搬送される。そして、矢印Ｙ方向に回転する現像剤供給ローラ43が、その現像剤を矢印Ｚ方向に回転する現像ローラ40との摺擦によって現像ローラ40に供給する。そして現像剤を現像ローラ40周面に担持させる。現像ローラ40上に担持された現像剤は、現像ローラ40の回転にともない現像ブレード44のところに至る。そして現像ブレード44が現像剤を規制して所望の帯電電荷量を付与するとともに、所定の現像剤薄層に形成する。規制された現像剤は、現像ローラ40の回転につれて、感光体ドラム１と現像ローラ40とが接触した現像部に搬送さる。そして現像剤は、現像部において、電源(不図示)から現像ローラ40に印加した直流現像バイアスにより、感光体ドラム１の表面に形成されている静電潜像に付着して、潜像を現像する。即ち、現像ローラ40は前記静電潜像を現像する。

現像に寄与せずに現像ローラ40の表面に残留した現像剤は、現像ローラ40の回転にともない現像器内に戻される。そしてこの現像剤は、現像剤供給ローラ43との摺擦部で現像ローラ40から剥離、回収される。回収された現像剤は、現像剤搬送機構42により残りの現像剤と撹拌混合される。

本実施形態のように感光体ドラム１と現像ローラ40が接触して現像を行う接触現像方式においては、感光体ドラム１は剛体とされ、これに使用する現像ローラ40は弾性体を有するローラとすることが好ましい。この弾性体としては、ソリッドゴム単層や現像剤への帯電付与性を考慮してソリッドゴム層上に樹脂コーティングを施したもの等が用いられる。

［画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱構成］
次に、画像形成装置本体100ａに対してプロセスカートリッジ７を着脱するための装着手段の構成について、図４を参照して説明する。

画像形成装置本体100ａには、図４に示すように、前扉101が設けられていて、回動可能に設けられている。また、前扉101の奥には静電転写ベルト11が回動可能に設けられている。これら前扉101、静電転写ベルト11が開いた状態で、プロセスカートリッジ７は画像形成装置本体100に対して着脱可能となる。

画像形成装置本体100ａには、プロセスカートリッジ７の挿入ガイド部（図示せず）を案内する本体側ガイドレール部（不図示）が設けられている。

これにより、プロセスカートリッジ７の挿入ガイド部を装置本体100ａのガイドレール部に沿わせてプロセスカートリッジを挿入して装着することができる。

［感光体ドラムの駆動力伝達構成］
次に図５及び図６を参照して本実施形態における感光体ドラム１の駆動構成（感光体ドラムの駆動力伝達装置）について説明する。なお、図６は感光体ドラム１と駆動部材以外の部分は不図示としている。また、二点鎖線の右側がプロセスカートリッジ、左側が画像形成装置本体に含まれる部品である。

プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体100ａに挿入されると、本体のドラム駆動ギア302が矢印ａ方向にのバネ(不図示)の加圧力によりスライドする。

そして、ドラム駆動ギア302の軸先端にある断面形状が略正三角形のねじれた穴302ａが、ドラムユニットの軸先端に設けられた駆動力伝達部材205の断面形状が略正三角形のねじれた三角柱205ａに係合する。

本体のモータ301が回転することにより、ドラム駆動ギア302が矢印ｂ方向に回転し、係合した駆動力伝達部材205を介して軸と一体的に回転可能な感光体ドラム１が矢印ｃ方向に回転する。

なお、略正三角形のねじれた三角柱とねじれた穴の関係は逆になっても同様の機能を果たす。また、三角形のねじれている方向は、回転させたときに互いに引き合う方向にねじれていることにより、回転中に互いに外れたりすることを防げる。

図７にプロセスカートリッジ７での感光体ドラム１の回転支持構成の概略図を示す。

感光体ドラム１は例えば直径30mmのアルミニウム製の円筒部材209の両端に樹脂製のフランジ201，202を有する。

フランジ201，202は外径部が前記円筒部材209の内径と係合し、該フランジの外径部と同軸の貫通穴を有する。

また、フランジ201，202の貫通穴部は感光体ドラム１と一体的に回転する支持軸であるドラム軸203と嵌合している。フランジ201，202は樹脂により一体成形されており、この樹脂は精度、強度の観点からポリアセタール、ポリカーボネイト、ＡＢＳ、ポリスチレン、ナイロン、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ポリケトンなどを用いることが好ましい。

ドラム軸203は鉄などの金属棒からなり、本実施形態においては快削鋼棒の表面にめっきを施したものを用いている。

また、ドラム軸203は感光体ドラム１の長手より外側に延伸している。そしてこの延伸している延伸部にはドラム軸203を回動自在に支持する軸受部材31ａ，31ｂが配設されている。この軸受部材31ａ，31ｂはクリーニング枠体51の軸受部材支持部に固定されている。そのため、感光体ドラム１は軸受部材31ａ，31ｂを介してクリーニング枠体51に対して位置決めされている。

そして、プロセスカートリッジ７が装置本体に装着されると、前記軸受部材31ａ，31ｂの外周部が本体の側板に位置決め固定される。これにより、感光体ドラム１を画像形成装置本体に精度良く位置決めされる。

ドラム軸203の片端部はＤカット形状に構成され、ここに駆動力伝達部材205のＤカット穴を圧入し、ドラム軸203と駆動力伝達部材205が一体的に回転可能になる。

ドラム軸203には軸方向と直交する方向で、軸の中心を通る穴203ａが設けられている。この穴203ａにドラム軸203の回転駆動力を前記フランジ201に伝達するための駆動力伝達部材としての駆動力伝達ピン208が圧入されている。なお、前記駆動力伝達ピン208はドラム軸203の軸線方向と交差する方向に少なくとも１方向に放射状に飛び出したピンであればよく、また強度の観点から金属製の平行ピンまたはスプリングピンをドラム軸203に圧入することが好ましい。

｛ドラム軸と感光体ドラムの位置決め｝
ここで、その本実施形態で説明したカラー画像形成装置では、感光体ドラムを４本使用しているため、それぞれの感光体ドラムでその駆動モータとレーザ光照射位置の同期を取る制御を行い、４色の転写像が色ずれしないようにしている。そのために、駆動モータの回転角が正確に感光体ドラムに伝達しなければならない。また感光体ドラムのスラスト方向の位置についても、その位置がずれると照射位置の先端がずれ色ずれとなって現れてしまうため、スラスト位置が安定していなければならない。

従って、その感光体ドラムの位置決めの一部であるドラム軸と感光体ドラムの位置決めは以下のような構成にしている。

図８(a)は感光体ドラムの位置決めを表す斜視図であり、(b)はフランジ部材の溝部を表した拡大斜視図である。また、図９(a)は駆動力伝達ピンの直交する面で切った詳細な断面図であり、(b)は駆動力伝達ピンとフランジが嵌合する様子を表した図である。図10は本実施形態のあるパラメータの選択範囲を表した図である。

図８(b)に示すように、フランジ部材201は、ドラム軸203が嵌合する穴201ｂを有している。そして、ピン208が達する所定位置において、ピン208と係合して駆動力を受けるための受け部が設けられている。本実施形態では、前記受け部として穴201ｂを中心に外側に放射状に広がる４本の溝201ａが設けられている。なお、後述するが、溝201ａは斜面により構成されている。そのため、感光体ドラムの長手方向で溝201ａの断面が異なる。従ってピン208が所定の位置に達した状態で切った断面でのみ放射状に広がっている。

前記４本の溝201ａはドラム回転方向に互いにほぼ等角で配置されている。そして、ピン208が嵌合する溝部201ａは、その溝に沿って２種類の断面形状を有している。なお、各方向に延びた溝はほぼ同一の断面を有している。

図９(a)に示すように、まず溝部201ａに沿った外側の断面では、本実施形態の目的を達成するための斜面部201ａ1を有している。更に該斜面部201ａ1と対向する斜面部201ａ2が設けられている。斜面部201ａ1と斜面部201ａ2は平行である。また、その間隔は駆動力伝達ピン208の外径と同等かやや広めに設定されている。そして、斜面部201ａ1を形成するために、形抜き穴201ａ3がフランジ部材201を貫通するように設けられている。

次に、溝部201ａに沿った内側の断面では、図８(a)に示すように、ピン208が所定の位置に達した時、スラスト方向に規制される規制面201ａ4が設けられている。その面を形成するためには、フランジ201を成形する際の形抜きの関係上、斜面部201ａ1は設けることができない。そのため、立ち壁201ａ5が設けられている。斜面部201ａ2はそのまま同一面として構成される。尚、本実施形態では、フランジ201，202は樹脂成形されている。

ここで、図９(a)を参照すると、駆動力伝達ピン208は装置本体から駆動力Ｆを得る。このとき、斜面部201ａ1の感光体ドラムスラスト方向（感光体ドラムの回転軸線方向）と直交する面となす各をθ、駆動力伝達ピン208と斜面部201ａ1の静摩擦係数をμとすると、駆動力伝達ピン208は斜面部201ａ1上をＦcosθで移動しようとする。この力が静止摩擦力より大きければ、ドラム軸203が回転すると、駆動力伝達ピン208は所定の位置に達することができる。

すなわち、

Ｆsinθ・μ＜Ｆcosθ

これを整理すると、

θ＜tan^-1（１／μ）

が成り立つ。これをグラフ化した図10で描いたグラフの下の範囲であれば、確実に駆動力伝達ピン208は所定の位置に達することができる。本実施形態では、例えば、μ＝0.5、θ＝60°とした。

ここで、ピン208をフランジ201の溝201ａに嵌入する際は、図９(b)に記載の様に、ドラム軸203を矢印Ｘ方向に回転させればよい（溝の入り口付近では駆動力伝達ピン208″）。矢印Ｘ方向は感光体ドラムの回転方向と一致しており、万が一208が所定の位置に達していなくとも（例えば、図９(a)のピン208′の位置）、上述のようにドラムが回転し始めれば駆動力伝達ピン208は所定の位置に達する。これにより、ドラム軸203とフランジ201との回転方向及び回転軸線方向（スラスト方向）の位置が決められる。

従って、組立の際、注意深く所定の位置に精度よく決める必要がなく、ある程度の範囲に達するまで（例えば、装置本体に挿入できる範囲にまで組み立てる、等）組み立てれば良く、組立工数の削減につながる。従って、組み立て性を向上させることができる。また、感光体ドラムをスラスト方向に付勢させる加圧ばね等の部品が必要なくなり、コストダウンにつながる。

更には、一度駆動力伝達ピン208が所定の位置に達してしまえば、ドラム軸203を逆回転させない限り、ピン208の位置がずれることはない。なぜなら、図５及び図６を用いて説明したように、装置本体のドラム駆動ギア302が矢印ａ方向にのバネにより付勢されている。即ち、図９(a)において、ピン208（ドラム軸）は常に矢印Ｂ方向にある程度の力で付勢されている。そのため、通常の装置本体内部での停止中にはピン208の位置がずれることは無い。万が一、プロセスカートリッジ７を装置本体から出して衝撃等を加え、ピン208の位置が少しずれたとして、イニシャル時と同様にすぐさま所定の位置に復帰することができる。

ここで、プロセスカートリッジ７のイニシャル時の位相のずれは装置本体の濃度補正キャリブレーション時、あるいは、定着器の立ち上がり時に解消される。そのため、前記位相のずれは画像形成時には問題ない。

本実施形態では、ドラム軸に対してピン208が、ドラム軸中心から放射状に２方向に直線状に配置されているが、その限りでは無い。例えばドラム軸203を中心に放射状に、かつドラム軸203に直交方向に１本以上配置されていれば、本数、互いのピンのなす角は問わない。また、そのピンが嵌合する溝もピンに対応する本数、以上の溝が形成されていれば先の説明と同等の効果が得られる。

以上のように、感光体ドラム１の少なくとも一方端に固定されたフランジと、前記フランジに嵌合する駆動回転可能な支持軸と、前記支持軸に取り付けられ、前記支持軸の駆動力を前記フランジに伝達するための駆動力伝達部材と、前記フランジに設けられ、前記駆動力伝達部材に係合して駆動力を受けるための受け部と、を有し、前記受け部が前記駆動力伝達部材から駆動力を受けると、前記支持軸と前記フランジとの回転方向及び回転軸線方向の位置が決められる構成をとる。これにより、より簡単な構成で組立工数を減少させることが出来、組立て性を向上させることができる。また、コストダウンを達成できる。また、感光体ドラムの安定した位置決めを確保できる。即ち、位置決め精度を向上させることができる。これによって色ずれ等の無い画像を得ることができる。よって、品質の高い画像を形成することができる。

またその具体的な例として、駆動力伝達部材は支持軸の軸線方向と交差する方向に少なくとも１方向に放射状に飛び出したピンとし、前記支持軸を回転させる。これによって前記ピンは前記受け部内の所定の位置に達することができる。且つ前記支持軸の回転方向を前記感光体ドラムの作像時の回転方向と同一である構成を取ることにより、組立時と装置内での支持軸の回転方向は同一である。これによって組立時の少しばかりの駆動力伝達部材の位置にずれを、装置本体内でのイニシャル回転で補正できる。そのことで、組立時の規格等を緩和でき、ライン落ちによる歩留まりを向上させコストダウンを実現できる。

また更なる具体例として、受け部が駆動力伝達部材から駆動力を受けと、フランジと支持軸は感光体ドラムの回転軸線方向にお互いに引き込まれる。これにより、フランジをより簡単な１部品で成形可能な部品として加工することができる。また駆動力が加わると、他に何も位置決め動作をする必要なく、位置決めでき、更なるコストダウン効果を生み出すことができる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る感光体ドラム1を回転させる駆動力を感光体ドラム1へ伝達する駆動力伝達構成について図11を参照して説明する。なお、図11(a)は感光体ドラムとフランジが一体的に結合された状態の斜視図である。図11(b)は駆動力伝達ピン208がフランジ201に嵌合している状態で、駆動力伝達ピンに直交する方向で切った断面である。

本実施形態の装置の基本構成は前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。そして、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態における感光体ドラムを構成する円筒部材209の端部に嵌合するフランジ201も前述した実施形態と同様に、ドラム軸（不図示）が嵌合する穴201ｂを有している。そして、穴201ｂを中心に外側に放射状に広がる４本の溝201ａが設けられている。この４本の溝201ａは互いにドラム回転方向にほぼ等角で配置されている。そして、ピン208が嵌合する溝部201ａは、穴201ｂを中心に、ドラム軸を組み立てる際に回転させる方向（作像時にドラムが回転する方向）に捩れている。

溝201ａはピン208の駆動力が作用する捩れ面201ａ1とその対向捩れ面201ａ2とスラスト方向にて、ピン208が突き当たる面201ａ4により構成されている。

本実施形態でも前述した第１実施形態と同様な考え方で駆動力伝達ピン208が所定の位置から僅かにずれていてもドラム軸が回転すると、所定の位置に達する。そして、第１実施形態と同等の効果が得られる。

更に本実施形態では、フランジ201の成形時に溝201ａを図11(b)の矢印Ｃ方向に捻って形抜きすることができ、第１実施形態のような穴をあける必要が無く、更なる簡単な構成を取ることができる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る感光体ドラム1を回転させる駆動力を感光体ドラム1へ伝達する駆動力伝達構成について図12を参照して説明する。なお、図12はピン208がフランジ201に嵌合している状態で、ピン208に直交する方向で切った断面である。

また、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。そして、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態が前述した実施形態と異なるのは、図12で表したフランジの溝201ａの断面形状のみである。また、フランジ201の加工性等（型抜き等）は説明簡略のため行わない。

本実施形態のフランジ201は第１実施形態で述べたフランジ201とは斜面部201ａ1が逆に傾いている。この場合でもピン208に駆動力が働くと、ピン208は壁201ａ5に突き当たり、フランジ（感光体ドラム）201の回転方向の位置が決まると共にスラスト方向の位置も決まる。その他の効果等同等である。

〔第４実施形態〕
次に第４実施形態に係る感光体ドラムへの駆動力伝達構成について図13を参照して説明する。なお、図13は駆動力伝達ピン208がフランジ201に嵌合している状態で、ピン208に直交する方向で切った断面である。

また、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。そして、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態が前述した実施形態と異なるのは、図13で表したフランジの溝201ａの断面形状のみであるのでそれ以外の説明を省略する。

溝201ａは感光体ドラム（不図示）の長手方向と直交する面と平行な突き当て面201ａ2を有している。この面201ａ2とは感光体ドラム（不図示）の回転方向下流側にいくに従って狭くなる。そして突き当て201ａ2は、最終的にはピン208の外径より狭くなる、面201ａ1を有している。この面、201ａ1，201ａ2でピン208のスラスト方向を規制している。ピン208を組み付け、感光体ドラムに駆動力が発生すると、ピン208は面201ａ1，201ａ2に接し、位置が決まる。尚このとき、面201ａ5はピン208とは接していない。

また、面201ａ2は感光体ドラム（不図示）の長手方向と直交する面としたが、面201ａ1となす空間が感光体ドラムの回転方向下流にしたがって、狭くなっていれば面の傾きは問わない。

以上のように、前記溝部たる受け部は前記駆動力伝達ピンをスラスト方向に規制するスラスト規制部を有し、ドラム軸である支持軸が感光体ドラム回転方向に回転するに従い、前記スラスト規制部の規制幅は徐々に狭くなる構成とする。これによって溝201ａの入り口部を広くすることができ、更に組立性の向上につながる。

〔第５実施形態〕
次に第５実施形態に係る感光体ドラムへの駆動力伝達構成について図14を参照して説明する。なお、図14はピン208がフランジ201に嵌合している状態で、ピン208に直交する方向で切った断面である。

また、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。そして、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態が前述した実施形態と異なるのは、図14で表したフランジの溝201ａの断面形状のみであるのでそれ以外の説明を省略する。

これまではカラー画像形成装置について述べてきたが、単色（主にモノクロ）専用の画像形成装置についても同様のことがいえる。単色の画像形成装置に本実施例を用いた場合にも、同様の効果を得ることができる。但し、単色の画像形成装置の場合には、前述した色ずれの問題は生じることが無いが、単色画像の品質を向上させることができる。

尚、フランジ201はピン208をスラスト方向に規制する面部201ａ1，201ａ2を有するが、その距離はピン208の外径よりやや広い。そのため、感光体ドラムの回転軸線方向であるスラスト方向に僅かなガタを有することにより、感光体ドラムのスラスト方向の位置が安定しないおそれがある。しかしながら、単色画像の場合は前記ガタが0.2mm程度以下であれば、人間の目には認識できず、許容される。また、感光体ドラム回転方向の位置は面201ａ5で規制される。

上記のように、受け部としての溝201ａが駆動力伝達部材としてのピン208から駆動力を受け、ドラム軸とフランジとの回転方向の相対的な位置を決める。そして、ドラム軸がフランジから感光体ドラムの回転軸線方向に抜けないように、フランジにスラスト規制部としての面部201ａ1を設ける。このように、製品の必要な位置決めを考慮し、スラスト方向に僅かなガタを持たせることにより組立性が大幅に向上する。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態において、プロセスカートリッジとは、感光体ドラムと少なくとも１つのプロセス手段を有するものである。プロセス手段としては例えば帯電手段、現像手段、クリーニング手段がある。従って、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。および、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。

また、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

前述した実施形態では、画像形成装置に着脱自在であるプロセスカートリッジについて述べてきたが、前述した感光体ドラムの駆動力伝達装置構成は、プロセスカートリッジを用いない電子写真画像形成装置であって、感光体ドラム等をハウジングに一体的に固定した装置でも同様な効果が得られる。

また、前述した実施形態では縦方向のタンデム型カラー画像形成装置について述べてきたが、感光体ドラムが複数個ある場合に画像形成装置の構成は横型、ロータリ型等、問わない。

本発明の実施形態の画像形成装置全体の断面図である。 本発明の実施形態のプロセスカートリッジの断面図である。 本発明の実施形態のプロセスカートリッジの概略斜視図である。 プロセスカートリッジを装置本体へ装着する装着手段の説明図である。 本発明の実施形態の感光体ドラムの駆動方法の概略図である。 本発明の実施形態の感光体ドラムの駆動方法の概略図である。 本発明の実施形態の感光体ドラムユニットの断面図である。 本発明の第１実施形態の感光体ドラムユニットの一部及びフランジの斜視図である。 本発明の第１実施形態のフランジの断面図及び側面図である。 本発明の第１実施形態のパラメータの選択範囲を表す図である。 本発明の第２実施形態の感光体ドラムの斜視図及びフランジの斜視図である。 本発明の第３実施形態のフランジの断面図である。 本発明の第４実施形態のフランジの断面図である。 本発明の第５実施形態のフランジの断面図である。 従来例の感光体ドラムの斜視図である。

符号の説明

Ｓ …記録媒体
１ …感光体ドラム
４ …現像ユニット
７ …プロセスカートリッジ
12 …転写ローラ
31ａ，31ｂ …軸受部材
40 …現像ローラ
44 …現像ブレード
45 …現像枠体
47，48 …軸受部材
49 …支持部
49ａ …ピン
50 …感光体ドラムユニット
51 …クリーニング枠体
54 …加圧ばね
100 …プリンタ(電子写真画像形成装置)
201，202 …フランジ
201ａ …溝
201ａ1 …斜面部
201ａ2 …斜面部
201ａ3 …形抜き穴
201ａ4 …規制面
201ａ5 …立ち壁
201ｂ …穴
203 …ドラム軸
203ａ …穴
205 …駆動力伝達部材
205ａ …三角柱
208 …駆動力伝達ピン
209 …円筒部材
301 …モータ
302 …ドラム駆動ギア
302ａ …穴

Claims (11)

1. 電子写真画像形成装置に用いられる感光体ドラムへ回転駆動力を伝達するドラム駆動力伝達装置において、
   前記感光体ドラムの少なくとも一方端に固定されたフランジと、
   前記フランジに嵌合する駆動回転可能な支持軸と、
   前記支持軸に取り付けられ、前記支持軸の駆動力を前記フランジに伝達するための駆動力伝達部材と、
   前記フランジに設けられ、前記駆動力伝達部材に係合して駆動力を受けるための受け部と、
   を有し、
   前記受け部が前記駆動力伝達部材から駆動力を受けると、前記支持軸と前記フランジとの回転方向及び回転軸線方向の位置が決められることを特徴とするドラム駆動力伝達装置。
2. 前記駆動力伝達部材は前記支持軸の軸線方向と交差する方向に少なくとも１方向に放射状に飛び出したピンであり、前記支持軸を回転させることで、前記ピンは前記受け部内の所定の位置に達することができ、且つ前記支持軸の回転方向は前記感光体ドラムの作像時の回転方向と同一であることを特徴とする請求項１記載のドラム駆動力伝達装置。
3. 前記受け部が前記駆動力伝達部材から駆動力を受けと、前記フランジと支持軸は感光体ドラムの回転軸線方向にお互いに引き込まれることを特徴とする請求項２記載のドラム駆動力伝達装置。
4. 前記受け部は前記ピンを前記感光体ドラムの回転軸線方向に規制するスラスト規制部を有し、前記支持軸が前記回転方向に回転するに従い、前記スラスト規制部の規制幅は徐々に狭くなることを特徴とする請求項２記載の感光体ドラム駆動力伝達装置。
5. 前記受け部の前記ピンと接触する面が、前記支持軸を前記回転方向に回転させた時、前記フランジと前記支持軸が互いに引き込まれる方向にスラスト力が発生するように傾いている斜面であることを特徴とする請求項３記載のドラム駆動力伝達装置。
6. 電子写真画像形成装置に用いられる感光体ドラムへ駆動力を伝達するドラム駆動力伝達装置において、
   前記感光体ドラムの少なくとも一方端に固定されたフランジと、
   前記フランジに嵌合する駆動回転可能な支持軸と、
   前記支持軸に取り付けられ、前記支持軸の駆動力を前記フランジに伝達するための駆動伝力達部材と、
   前記フランジに設けられ、前記駆動力伝達部材に係合して駆動力を受けるための受け部と、
   を有し、
   前記受け部が前記駆動力伝達部材から駆動力を受け、前記支持軸と前記フランジとの回転方向の相対的な位置が決まると、前記支持軸が前記フランジから前記感光体ドラム回転軸線方向に抜けないように、前記フランジはスラスト規制部を有することを特徴とするドラム駆動力伝達装置。
7. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   電子写真感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムに作用するのプロセス手段と、
   感光体ドラムの少なくとも一方端に固定されたフランジと、
   前記フランジに嵌合する駆動力回転可能な支持軸と、
   前記支持軸に取り付けられ、前記支持軸の駆動力を前記フランジに伝達するための駆動力伝達部材と、
   前記フランジに設けられ、前記駆動力伝達部材に係合して駆動力を受けるための受け部と、
   を有し、
   前記受け部が前記駆動力伝達部材から駆動力を受けると、前記支持軸と前記フランジとの回転方向及び回転軸線方向の位置が決められることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. プロセスカートリッジを取り外し可能に着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
   請求項７記載のプロセスカートリッジを装着するための装着手段と、
   記録媒体を搬送するための搬送手段と、
   を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
9. 前記電子写真画像形成装置は多色画像を形成することが可能であって、前記装着手段は複数のプロセスカートリッジを装着可能であることを特徴とする請求項８記載の電子写真画像形成装置。
10. 電子写真感光体ドラムに形成した画像を記録媒体に転写して、前記記録媒体に画像を形成する電子写真画像像形成装置において、
    電子写真感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムに形成した現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、
    前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
    を有し、
    前記感光体ドラムへ駆動力を伝達する感光体ドラム駆動力伝達装置として、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の感光体ドラム駆動力伝達装置を備えたことを特徴とする電子写真画像形成装置。
11. 複数の感光体ドラムに形成した画像を記録媒体に転写して多色画像を形成する電子写真画像形成装置において、
    複数の感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムに形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、
    記録媒体を搬送するための搬送手段と、
    を有し、
    前記感光体ドラムへ駆動力を伝達する感光体ドラム駆動力伝達装置として、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の感光体ドラム駆動力伝達装置を備えたことを特徴とする電子写真画像形成装置。

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