JP2021001945A - ドラムユニット - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラムと接触するローラに接触する部品点数を低減する技術を提供する。【解決手段】このドラムユニットは、第１方向に延びる感光体ドラムおよび第１ローラと、第１ローラとともに回転する第１ローラギア６１と、電極と電気的に接続された第２溝７２または第２突起を有する。第１ローラは、第１方向に突出する第１突起７１または第１方向に凹む第１溝を有する。第２溝７２は第１方向に凹み、第１突起７１と係合した状態において第１突起７１に対してスライド可能である。第２突起は第１方向に突出し、第１溝と係合した状態において第１溝に対してスライド可能である。このように、第２突起または第２溝が、電極と電気的に接続され、かつ、第１ローラとともに回転可能である。したがって、帯電用の電気の伝達と回転動力の伝達とを単一の部品によって行うことができる。よって、クリーニングローラと接触する部品点数を低減できる。【選択図】図９

Description

本開示は、画像形成装置に用いられるドラムユニットに関する。

従来、レーザープリンタ、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。画像形成装置は、例えば、現像剤を供給するための現像ローラを有する現像カートリッジと、感光体ドラムを有するドラムユニットとを有する。従来の画像形成装置については、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１の画像形成装置は、感光体ドラムを有する感光体カートリッジ（ドラムユニット）を有する。現像カートリッジは、感光体カートリッジに対して装着される。感光体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。

特開２０１０−７９２０４号公報

特許文献１の画像形成装置では、感光体カートリッジが、感光体ドラムと、感光体ドラムから回転駆動力が伝達されるクリーニングローラとを有している。具体的には、感光体ドラムとともに回転するギアと、クリーニングローラとともに回転するギアとが噛み合うことによって回転動力が伝達される。このため、クリーニングローラには、上記のギアからクリーニングローラのシャフトへと回転動力を伝達する部品（ギアそのもの、あるいは、ギアから動力を間接的に伝達するための部品）を係合させる必要がある。

一方、クリーニングローラの表面を帯電するために、クリーニングローラのシャフトは、電極と電気的に接続する必要がある。このため、クリーニングローラのシャフトには、帯電用の部品（電極そのもの、あるいは、電極と電気的に接続する部品）を接触させる必要がある。したがって、クリーニングローラと接触する部品点数が多くなるという課題がある。

本開示の目的は、感光体ドラムと接触するローラに対して接触する部品点数を低減できる技術を提供することにある。

本願の第１開示は、ドラムユニットであって、第１方向に延びる第１軸について回転可能な感光体ドラムと、前記第１方向に延びる第２軸ついて回転可能な第１ローラであって、前記第１ローラの表面が前記感光体ドラムの表面と接触し、前記第２軸に沿って延びる導電性のシャフトを有し、かつ、前記第１方向に突出する第１突起、または、前記第１方向に凹み、前記シャフトの径方向に延びる第１溝であって、前記第１方向における前記シャフトの一方側に位置する第１突起または第１溝を備える第１ローラと、前記第１方向に突出し、前記第１溝と係合し、かつ、前記第１溝と係合した状態において前記第１溝に対してスライド可能な第２突起、または、前記第１方向に凹み、前記第１突起と係合し、前記シャフトの径方向に延び、かつ、前記第１突起と係合した状態において前記第１突起に対してスライド可能な第２溝であって、前記第１溝と前記第２突起とが係合した状態、または、前記第１突起と前記第２溝とが係合した状態において、前記第１ローラとともに回転可能であり、かつ、導電性を有する第２突起または第２溝と、前記第２突起または前記第２溝と電気的に接続された電極と、前記第１ローラとともに回転する第１ローラギアと、を備えることを特徴とする。

本願の第２開示は、第１開示のドラムユニットであって、前記第１方向に突出する第３突起、または、前記第１方向に凹み、前記第１ローラギアの径方向に延びる第３溝であって、前記第１方向における前記第２突起または前記第２溝の他方側に位置し、前記第２突起または前記第２溝と固定され、かつ、前記第２突起または前記第２溝と電気的に接続される第３突起または第３溝をさらに備え、前記第１ローラギアは、前記第１方向に突出し、前記第３溝と係合し、かつ、前記第３溝と係合した状態において前記第３溝に対してスライド可能な第４突起、前記第１方向に凹み、前記第３突起と係合し、前記第１ローラギアの径方向に延び、かつ、前記第３突起と係合した状態において第３突起に対してスライド可能な第４溝または第４孔であって、前記第１方向における前記第１ローラギアの他方側に位置する第４突起、第４溝を備えることを特徴とする。

本願の第３開示は、第２開示のドラムユニットであって、前記第１ローラギアは、前記第１方向に貫通する貫通孔を有し、前記第３突起の少なくとも一部が前記貫通孔内に位置することを特徴とする。

本願の第４開示は、第３開示のドラムユニットであって、前記第４溝は、前記貫通孔の一部であることを特徴とする。

本願の第５開示は、第４開示のドラムユニットであって、前記第１ローラギアの径方向における前記第３突起の長さは、前記第１ローラギアの径方向における前記第４溝の長さよりも、短いことを特徴とする。

本願の第６開示は、第１開示ないし第５開示のいずれか１つに記載のドラムユニットであって、前記第１ローラを前記感光体ドラムへ付勢する付勢部材をさらに有することを特徴とする。

本願の第７開示は、第６開示のドラムユニットであって、前記付勢部材は、コイルばねであることを特徴とする。

本願の第８開示は、第１開示ないし第７開示のいずれか１つのドラムユニットであって、前記第１ローラは、前記シャフトの周囲を覆う、弾性を有するゴムまたはスポンジ
をさらに有することを特徴とする。

本願の第９開示は、第８開示のドラムユニットであって、前記第１ローラは、前記感光体ドラムの外周面をクリーニングするクリーニングローラであることを特徴とする。

本願の第１０開示は、第８開示のドラムユニットであって、前記第１ローラは、前記感光体ドラムの外周面を帯電する帯電ローラであることを特徴とする。

本願の第１１開示は、第１開示ないし第１０開示のいずれか１つのドラムユニットであって、前記感光体ドラムの前記第１方向の一方側の端部に位置し、前記感光体ドラムとともに回転可能なドラムギアであって、前記感光体ドラムとともに回転し、かつ、前記第１ローラギアと咬み合うドラムギアをさらに有することを特徴とする。

本願の第１２開示は、第１開示ないし第１１開示のいずれか１つのドラムユニットであって、前記第２突起または前記第２溝の材料は、導電性樹脂であることを特徴とする。

本願の第１開示〜第１２開示によれば、第２突起または第２溝が、電極と電気的に接続された導電性であり、かつ、第１ローラとともに回転可能である。したがって、帯電用の電気の伝達と、回転動力の伝達とを、単一の部品によって行うことができる。したがって、第１ローラと接触する部品点数を低減することができる。

また、本願の第２開示によれば、第１ローラの回転軸と第１ローラギアの回転軸とがずれている場合であっても、回転動力を適切に伝達可能である。

また、本願の第３開示によれば、第３突起の第１方向の位置が、第１ローラギアの第１方向の位置と重なる。これにより、第３突起および第１ローラギアを配置するための空間を第１方向に短くすることができる。したがって、ドラムカートリッジを小型化することができる。

画像形成装置の概略図である。 ドラムカートリッジの斜視図である。 ドラムユニットの斜視図である。 ドラムユニットの第２方向他方側から見た平面図である。 ドラムユニットのＡ−Ａ断面図である。 感光体ドラム、クリーニングローラおよび紙粉取りローラと、それらの周辺の部材とを第２方向他方側から見た平面図である。 ドラムユニットのＢ−Ｂ断面図である。 感光体ドラム、クリーニングローラおよび紙粉取りローラと、それらの周辺の部材とを第２方向他方側から見た拡大平面図である。 クリーニングローラの第１方向一方側の端部、第１入力ギア、継手部材および第１電極の断面図である。 クリーニングローラの第１方向一方側の端部、第１入力ギア、継手部材および第１電極の断面図である。 クリーニングローラの第１方向一方側の端部、第１入力ギア、継手部材および第１電極の分解斜視図である。 第１入力ギアおよび継手部材の分解斜視図である。 クリーニングローラシャフト、第１入力ギアおよび継手部材のＤ−Ｄ断面図である。 第１入力ギアおよび継手部材のＥ−Ｅ断面図である。 第１入力ギアおよび継手部材と、クリーニングローラシャフトの第１方向一方側の端部との分解斜視図である。 変形例の第１入力ギアおよび継手部材の分解斜視図である。 変形例の第１入力ギアおよび継手部材の断面図である。

以下、本開示の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

なお、以下の説明においては、感光体ドラムの回転軸（第１軸）が延びる方向を「第１方向」と書する。また、複数の感光体ドラムの並ぶ方向を「第２方向」と称する。第２方向は、第１方向と交差、より好ましくは直交する。また、また、第１方向および第２方向と交差、より好ましくは直交する方向を「第３方向」と称する。

＜１．画像形成装置について＞
図１は、画像形成装置１００の概略図である。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、レーザープリンタまたはＬＥＤプリンタが挙げられる。

図１に示すように、画像形成装置１００は、ドラムカートリッジ１と、４つの現像カートリッジ２と、制御部１０とを備える。４つの現像カートリッジ２は、ドラムカートリッジ１にそれぞれ装着される。また、４つの現像カートリッジ２が装着されたドラムカートリッジ１は、画像形成装置１００に装着される。

図２は、ドラムカートリッジ１の斜視図である。図２に示すように、ドラムカートリッジ１は、ドラムフレーム１１と、４つのドラムユニット１２とを有する。

図３は、１つのドラムユニット１２の斜視図である。図４は、第２方向他方側から見たドラムユニット１２の平面図である。各ドラムユニット１２は、それぞれ、感光体ドラム３、帯電器４およびクリーニングユニット５を有している。

ドラムフレーム１１は、４つのドラムユニット１２のそれぞれを保持する。ドラムフレーム１１は、第１フレーム１１１、第２フレーム１１２、第３フレーム１１３および第４フレーム１１４を有する。

第１フレーム１１１および第２フレーム１１２は、第１方向において互いに向かい合う。また、第１フレーム１１１および第２フレーム１１２は、それぞれ、第１方向に対して垂直に拡がる。第１フレーム１１１は、４つのドラムユニット１２の第１方向の一方側の端部をそれぞれ保持する。第２フレーム１１２は、４つのドラムユニット１２の第１方向の他方側の端部をそれぞれ保持する。

第３フレーム１１３および第４フレーム１１４は、第２方向において互いに向かい合う。第３フレーム１１３は、第１フレーム１１１の第２方向の一方側の端部と、第２フレーム１１２の第２方向の一方側の端部とを、第１方向に繋ぐ。第４フレーム１１４は、第１フレーム１１１の第２方向の他方側の端部と、第２フレーム１１２の第２方向の他方側の端部とを、第１方向に繋ぐ。

４つのドラムユニット１２はそれぞれ、第２方向に互いに間隔をあけた状態で位置する。なお、本実施形態では、４つのドラムユニット１２は、第２方向に等間隔に位置する。各ドラムユニット１２は、第１フレーム１１１および第２フレーム１１２に保持される。

感光体ドラム３は、第１方向に延びる第１軸９１を中心として回転可能である。感光体ドラム３は、第１軸９１を中心とする円筒状の外周面を有する。感光体ドラム３の外周面は、感光材料に覆われている。

帯電器４は、感光体ドラム３の外周面を帯電させる。帯電器４には、例えば、スコロトロン型帯電器が用いられる。クリーニングユニット５は、感光体ドラム３の表面に残存したトナーや紙粉を除去する。クリーニングユニット５の構造については、詳細を後述する。

４つの現像カートリッジ２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）の現像剤を収容する。制御部１０は、予め記憶されたコンピュータプログラムに従って、画像形成装置１００内の各部を動作制御する。画像形成装置１００は、現像カートリッジ２から供給される現像剤（例えばトナー）により、印刷用紙に画像を形成する。

現像カートリッジ２は、ドラユニット１２を備えるドラムカートリッジ１に対して着脱可能である。本実施形態では、４つのドラムユニット１２を備えるドラムカートリッジ１に、４つの現像カートリッジ２が装着可能である。ただし、ドラムカートリッジ１に装着可能な現像カートリッジ２の数は、１〜３つであってもよく、５つ以上であってもよい。

現像カートリッジ２は、現像ローラ２１と、現像ローラ２１に対して現像剤を供給する供給機構（図示なし）とを有する。供給機構は、例えば、トナー貯留部と、トナー貯留部から現像ローラ２１に対してトナーを供給する供給ローラとを有する。現像ローラ２１は、第１方向に延びる回転軸を中心に回転可能である。現像ローラ２１は、導電性のシャフトと、シャフトの周囲を覆う円筒状のローラ本体とを有する。ローラ本体の材料には、例えば、弾性を有するゴムが用いられる。

ドラムカートリッジ１に４つの現像カートリッジ２が装着されると、４つの現像カートリッジ２はそれぞれ、４つのドラムユニット１２のそれぞれに対して取り付けられる。

現像カートリッジ２が駆動力を受けると、現像剤が現像ローラ２１の外周面に供給される。その際、現像ローラ２１のシャフトにはバイアス電圧がかけられているとともに、供給される現像剤は帯電されている。このため、現像ローラ２１のシャフトと現像剤との間の静電気力によって、現像ローラ２１の外周面に、現像剤が引きつけられる。

現像ローラ２１は、現像カートリッジ２の第３方向の一方側端部に位置する。現像ローラ２１の外周面の一部は、現像カートリッジ２の筐体から露出する。ドラムカートリッジ１のドラムユニット１２に現像カートリッジ２が装着されると、現像ローラ２１の外表面が、感光体ドラム３に接触する。これにより、現像ローラ２１から感光体ドラム３へと現像剤を供給できる。

感光体ドラム３の表面は、感光体ドラム３の回転に伴って、帯電器４によって一様に帯電される。その後、感光体ドラム３の表面は、ＬＥＤ光源やレーザ光源を有する露光部（図示せず）によって露光され、当該表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像に現像ローラ２１からトナーが供給され、感光体ドラム３の表面にトナー像が形成される。

その後、トナー像が形成された感光体ドラム３の表面が印刷用紙等の記録媒体に接触することにより、記録媒体上に画像が形成される。

＜２．ドラムユニット内の駆動力伝達の構造について＞
次に、ドラムユニット１２内の詳細な構成と、ドラムユニット１２内における駆動力伝達の構成とについて、図３ないし図１０を参照しつつ説明する。図５は、ドラムユニット１２のＡ−Ａ断面図である。図６は、感光体ドラム３、クリーニングローラ５１および紙粉取りローラ５２と、それらの周辺の部材とを第２方向他方側から見た平面図である。図７は、ドラムユニット１２のＢ−Ｂ断面図である。図８は、感光体ドラム３、クリーニングローラ５１および紙粉取りローラ５２と、それらの周辺部材とを第２方向他方側から見た拡大平面図である。

ドラムユニット１２は、上述の通り、感光体ドラム３と、帯電器４と、クリーニングユニット５とを備えている。また、ドラムユニット１２は、感光体ドラム３の第１方向の両端部を回転可能に保持するフレーム１２０を有する。フレーム１２０は、第１サイドフレーム１２１および第２サイドフレーム１２２を有する。第１サイドフレーム１２１は、第１方向の他方側において第１方向に直交する方向に拡がる。第２サイドフレーム１２２は、第１方向の一方側において第１方向に直交する方向に拡がる。

感光体ドラム３は、第１方向に延びる円筒状の部材である。図４および図６に示すように、感光体ドラム３には、カップリング３１およびドラムギア３２が固定されている。カップリング３１およびドラムギア３２は、感光体ドラム３に対して回転不能に取り付けられている。これにより、カップリング３１およびドラムギア３２は、感光体ドラム３とともに回転可能である。

カップリング３１は、感光体ドラム３の第１方向の他方側に位置する。具体的には、カップリング３１は、感光体ドラム３の第１方向の他方側の端部に固定される。カップリング３１は、軸受を介して第１サイドフレーム１２１に対して回転可能に保持される。カップリング３１の第１方向の他方側の端部は、第１サイドフレーム１２１から外部へ露出する。これにより、カップリング３１には、ドラムユニット１２の外部から、回転駆動力を受けることが可能である。

ドラムギア３２は、図４および図６に示すように、感光体ドラム３の第１方向の一方側に位置する。具体的には、ドラムギア３２は、感光体ドラム３の第１方向の一方側の端部に固定される。ドラムギア３２は、軸受を介して第２サイドフレーム１２２に対して回転可能に保持される。

続いて、クリーニングユニット５の詳細な構成について説明する。図６に示すように、クリーニングユニット５は、クリーニングローラ５１、紙粉取りローラ５２、および紙粉回収部５３を有する。

クリーニングローラ５１は、感光体ドラム３の外周面をクリーニングする。具体的には、クリーニングローラ５１の外表面が帯電した状態で、クリーニングローラ５１の外表面を感光体ドラム３の外表面と接触させる。これにより、クリーニングローラ５１は、感光体ドラム３から記録媒体へとトナーを転写した後に感光体ドラム３の表面に残存したトナーや紙粉を回収する。本実施形態のクリーニングローラ５１は、第１方向に延びる第２軸９２について回転可能な「第１ローラ」である。図６および図７に示すように、クリーニングローラ５１は、クリーニングローラシャフト５１１と、円筒部５１２とを有する。

クリーニングローラシャフト５１１は、第２軸９２に沿って延びる円柱状の部材である。クリーニングローラシャフト５１１には、金属または導電性樹脂等の導電性材料が用いられる。円筒部５１２は、第１方向に延びる円筒状の部材である。クリーニングローラシャフト５１１は、円筒部５１２の内側に挿入されている。

円筒部５１２の外表面は、感光体ドラム３の第３方向の他方側において、感光体ドラム３の外表面と接触する。円筒部５１２は、弾性力を有するゴムやスポンジ等の材料で形成される。

ここで、図７に示すように、クリーニングローラシャフト５１１は、円筒部５１２の内部に配置される中央部５１２ａ（図１１，１２参照）と、２つの接続部５１２ｂ（図１１，１２参照）とを有する。２つの接続部５１２ｂの一方は、中央部５１２ａの第１方向の一端に位置する。２つの接続部５１２ｂの他方は、中央部５１２ａの第１方向の他端に位置する。接続部５１２ｂの径は、中央部５１２ａの径よりも小さい。接続部５１２ｂには、後述する軸受部５４１等の部材が接続される。

図６に示すように、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向の両端部には、それぞれ、付勢部５４が取り付けられている。図７に示すように、付勢部５４は、接続部５１２ｂを回転可能に保持する軸受部５４１と、軸受部５４１を第３方向の他方側から一方側へと付勢する付勢部材５４２とを有する。付勢部材５４２には、例えば、コイルばねが用いられる。

付勢部材５４２は、軸受部５４１を介してクリーニングローラシャフト５１１の接続部５１２ｂを第３方向の他方側から一方側へと付勢する。これにより、クリーニングローラ５１全体が感光体ドラム３へ向かって付勢される。したがって、クリーニングローラ５１の円筒部５１２の外表面が、感光体ドラム３の外表面へと確実に接触する。

図６および図７に示すように、クリーニングローラ５１の第１方向の一方側には、第１入力ギア６１が接続される。第１入力ギア６１は、クリーニングローラ５１とともに回転する。第１入力ギア６１とクリーニングローラ５１との間において、図９〜図１２に示す動力伝達部６０を介して回転動力が伝達される。

上述のように、クリーニングローラ５１は、付勢部材５４２によって感光体ドラム３へと付勢されている。このため、クリーニングローラ５１の回転軸である第２軸９２が、付勢の方向に沿って移動する可能性がある。すなわち、第１入力ギア６１の回転軸と、クリーニングローラ５１の回転軸である第２軸９２とが一致しない可能性がある。このため、第１入力ギア６１をクリーニングローラ５１に対して相対移動不可能に固定すると、第１入力ギア６１とクリーニングローラ５１の接続箇所に不必要な力がかかる虞がある。そこで、以下に説明する動力伝達部６０を用いることにより、第１入力ギア６１からクリーニングローラ５１へと円滑に回転動力を伝達することができる。

図９および図１０は、動力伝達部６０の第２軸９２を通る面における断面図である。図９は、後述する第２スライド方向における断面図であり、図１０は、後述する第１スライド方向における断面図である。すなわち、図９および図１０は、クリーニングローラ５１の第１方向一方側の端部、第１入力ギア６１、継手部材６２、第１電極６３および付勢部材６４の断面図である。図９および図１０に示すように、クリーニングローラ５１の第１方向の一方側には、第１入力ギア６１、継手部材６２、電極６３および付勢部材６４が位置する。

第１入力ギア６１は、クリーニングローラ５１とともに回転する。第１入力ギア６１は、ドラムギア３２と噛み合う。これにより、ドラムギア３２が回転すると、第１入力ギア６１は反対方向に回転する。第１入力ギア６１およびドラムギア３２は、それぞれ斜歯ギアである。なお、第１入力ギア６１は、「第１ローラ」とともに回転する「第１ローラギア」を構成する。

継手部材６２は、第１入力ギア６１とクリーニングローラシャフト５１１との間において回転動力を伝達する。本実施形態の継手部材６２は、導電性樹脂によって形成される。なお、継手部材６２は、金属等の、導電性を有する他の材料によって形成されてもよい。

第１入力ギア６１、継手部材６２およびクリーニングローラシャフト５１１の第１方向一方側の端部によって、所謂オルダムカップリングと称される動力伝達部６０が構成される。これにより、ドラムギア３２の回転に伴って第１入力ギア６１が回転すると、動力伝達部６０を介してクリーニングローラシャフト５１１へと回転動力が伝達され、クリーニングローラ５１が回転する。動力伝達部６０の詳細な構成については、後述する。

電極６３および付勢部材６４は、クリーニングローラ５１および継手部材６２の第１方向の一方側に位置する。具体的には、図９および図１０に示すように、電極６３は、継手部材６２の第１方向一方側の端部に接触する。これにより、電極６３は、継手部材６２と電気的に接触する。また、図９に示すように、継手部材６２は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向一方側の端部に接触する。このため、電極６３は、継手部材６２を介してクリーニングローラシャフト５１１と電気的に接触する。

電極６３は、付勢部材６４によって、第１方向の一方側から他方側へ向けて付勢されている。したがって、電極６３の第１方向の他方側に配置される継手部材６２およびクリーニングローラシャフト５１１も、電極６３を介して第１方向の一方側から他方側へ向けて付勢される。

また、クリーニングローラ５１の第１方向の他方側には、第１出力ギア６５が位置する。第１出力ギア６５は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向他方側の端部に固定される。これにより、第１出力ギア６５は、クリーニングローラ５１とともに回転可能である。

紙粉取りローラ５２は、クリーニングローラ５１の外周面に付着した紙粉を回収する。具体的には、帯電した紙粉取りローラ５２の外表面を、クリーニングローラ５１の外表面に接触あるいは近接させることにより、クリーニングローラ５１の外表面に付着した紙粉を静電気により吸着する。図６に示すように、紙粉取りローラ５２は、第１方向に延びる第３軸９３に沿って延びる。また、紙粉取りローラ５２は、第３軸９３について回転可能である。紙粉取りローラ５２の表面は、クリーニングローラ５１の第３方向の他方側において、クリーニングローラ５１の表面と接触する、あるいは近接する。紙粉取りローラ５２は、金属または導電性樹脂等の導電性材料により一体に形成されている。

図６に示すように、紙粉取りローラ５２の第１方向の他方側には、紙粉取りローラ５２とともに回転可能な第２入力ギア６６が固定されている。このため、第２入力ギア６６は、紙粉取りローラ５２とともに回転する。第２入力ギア６６は、第１出力ギア６５と噛み合う。これにより、クリーニングローラ５１の回転に伴って第１出力ギア６５が回転すると、第２入力ギア６６は反対方向に回転する。本実施形態では、第１出力ギア６５および第２入力ギア６６は、それぞれ斜歯ギアである。

紙粉回収部５３は、紙粉取りローラ５２の外周面に付着した紙粉を回収し、貯留する。紙粉回収部５３は、紙粉回収箱５３１と、紙粉回収刃５３２とを有する。紙粉回収箱５３１は、フレーム１２０の一部によって構成される空間である。紙粉回収箱５３１は、紙粉取りローラ５２に向かって開口し、第１方向に延びる開口部５３０を有する。紙粉回収刃５３２は、開口部５３０に取り付けられ、端部が紙粉取りローラ５２の外表面に接触する。紙粉回収刃５３２には、例えば、弾性力のあるゴムや樹脂等をシート状に形成したものが用いられる。

＜３．動力伝達部の詳細な構造について＞
次に、動力伝達部６０の詳細な構成について、図９〜図１４を参照しつつ説明する。図１１は、クリーニングローラ５１の第１方向一方側の端部、第１入力ギア６１、継手部材６２および電極６３の分解斜視図である。図１２は、第１入力ギア６１および継手部材６２の分解斜視図である。

図１３は、クリーニングローラシャフト５１１、第１入力ギア６１および継手部材６２のＤ−Ｄ断面図である。図１３では、第１突起７１の第２溝７２に対する相対的な動きが、上段に示した＜ａ＞、中段に示した＜ｂ＞および下段に示した＜ｃ＞で示されている。なお、中段に示した＜ｂ＞は、第１突起７１を有するクリーニングローラ５１の回転軸である第２軸９２と、第１入力ギア６１の回転軸と、継手部材６２の中心軸とが一致した状態を示している。また、上段に示した＜ａ＞は、＜ｂ＞と比べて、第１突起７１が継手部材６２に対して第１スライド方向の一方側へ移動した状態を示している。下段に示した＜ｃ＞は、＜ｂ＞と比べて、第１突起７１が継手部材６２に対して第１スライド方向の他方側へ移動した状態を示している。

図１４は、第１入力ギア６１および継手部材６２のＥ−Ｅ断面図である。図１４では、第３突起７３の第４溝７４に対する相対的な動きが、上段に示した＜ａ＞、中段に示した＜ｂ＞および下段に示した＜ｃ＞で示されている。なお、中段に示した＜ｂ＞は、第１入力ギア６１の回転軸と、継手部材６２の中心軸とが一致した状態を示している。また、上段に示した＜ａ＞は、＜ｂ＞と比べて、第３突起７３が第１入力ギア６１に対して第２スライド方向の一方側へ移動した状態を示している。下段に示した＜ｃ＞は、＜ｂ＞と比べて、第３突起７３が第１入力ギア６１に対して第２スライド方向の他方側へ移動した状態を示している。

上述の通り、動力伝達部６０において、継手部材６２を介して、第１入力ギア６１からクリーニングローラ５１のクリーニングローラシャフト５１１へと回転動力が伝達する。

図９および図１０に示すように、クリーニングローラ５１は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向一方側に位置する「第１突起７１」を有する。第１突起７１は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向一方側の端部において、第１方向の一方側へと突出する。第１突起７１は、クリーニングローラシャフト５１１の径方向に延びる。以下では、第１突起７１および後述の第２溝７２の延びる方向を「第１スライド方向」と称する。また、第１スライド方向に交差する方向であって、後述する第３突起７３および第４溝７４の延びる方向を「第２スライド方向」と称する。なお、本実施形態では、第１スライド方向および第２スライド方向は互いに直交する。

継手部材６２は、継手本体部６２０と、軸部６２１とを有する。継手本体部６２０全体の外形は、第２スライド方向に延びる。継手本体部６２０は、第１方向一方側から他方側へ向かって順に、基部６２２、対をなす２つの第１腕部６２３ａ，６２３ｂおよび対をなす２つの第２腕部６２４ａ，６２４ｂを有する。

第１腕部６２３ａは、基部６２２の第２スライド方向の一方側の縁部から第１方向他方側へ延びる。第１腕部６２３ｂは、基部６２２の第２スライド方向の他方側の縁部から第１方向他方側へ延びる。第２腕部６２４ａは、第１腕部６２３ａから第１方向他方側へ延びる。第２腕部６２４ｂは、第１腕部６２３ｂから第１方向他方側へ延びる。軸部６２１は、基部６２２から第１方向の一方側へ延びる。本実施形態の継手部材６２では、第１方向に見て、一対の第１腕部６２３および一対の第２腕部６２４の外形は、基部６２２の外形と重なる。

第１腕部６２３ａと第１腕部６２３ｂとは、第２スライド方向に間隔を空けて位置する。図９に示すように、継手部材６２は、２つの第１腕部６２３ａ，６２３ｂの間に、内側溝６２５を有する。また、継手部材６２は、２つの第２腕部６２４ａ，６２４ｂの第２スライド方向の間に、第１スライド方向に延びる「第２溝７２」を有する。内側溝６２５および第２溝７２は、第１方向に繋がる。図９および図１３に示すように、第２溝７２は、第１突起７１と係合する。また、一対の第１腕部６２３は、第１方向に突出する「第３突起７３」を構成する。

第１入力ギア６１は、円筒状のギア本体６１１と、ギア本体６１１の第１方向他方側の開口を覆う係合板部６１２とを有する。係合板部６１２は、第１方向に直交する方向に拡がる板状の部位である。なお、本実施形態において係合板部６１２はギア本体６１１の第１方向他方側の端部に位置したが、係合板部６１２のギア本体６１１に対する第１方向の位置は、その他の位置であってもよい。

ギア本体６１１は、内部に空間を有する円筒状である。また、ギア本体６１１の外表面には、斜歯ギアが設けられている。ギア本体６１１の内部には、継手部材６２の一部が収容される。

係合板部６１２は、第１入力ギア６１の径方向に延びる「第４溝７４」を有する。第４溝７４の第１方向の長さは、係合板部６１２の第１方向の長さと一致する。すなわち、第４溝７４は、係合板部６１２を第１方向に貫通する。このため、ギア本体６１１の内部空間と、第４溝７４とによって、第１入力ギア６１を第１方向に貫通する「貫通孔６１０」を構成する。係合板部６１２は、第４溝７４の第２スライド方向の中央において第１スライド方向に延びる位置決め部６１３を有する。これにより、第４溝７４は、第２スライド方向に分断された２つの溝７４１ａ，７４１ｂを有する。図９および図１４に示すように、第４溝７４は、第３突起７３と係合する。

続いて、クリーニングローラ５１の第１突起７１、第１入力ギア６１および継手部材６２の接続について、図９〜図１５を参照しつつ説明する。図１５は、第１入力ギア６１および継手部材６２と、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向一方側の端部との分解斜視図である。図１５において、第１入力ギア６１および継手部材６２は、互いに組み合わさった状態で示されている。

動力伝達部６０の組み立て時、すなわち、クリーニングローラシャフト５１１、第１入力ギア６１および継手部材６２の組み立て時には、図１２中に矢印で示すように、継手部材６２が、第１入力ギア６１の内部の貫通孔６１０の第１方向一方側の開口から挿入される。これにより、図１４に示すように、継手部材６２の第１腕部６２３ａ，６２３ｂがそれぞれ、第１入力ギア６１の２つの溝７４１ａ，７４１ｂ内に位置する。すなわち、継手部材６２の第３突起７３と、第１入力ギア６１の第４溝７４とが、係合する。

このとき、図１２に示すように、継手部材６２の基部６２２の第１方向他方側の端面と、第１入力ギア６１の位置決め部６１３の第１方向一方側の端面とが、第１方向に向かい合う。このため、第１入力ギア６１に対する継手部材６２の第１方向他方側への移動が制限される。したがって、継手部材６２が、付勢部材６４によって電極６３を介して第１方向他方側へと押されても、継手部材６２と第１入力ギア６１との相対位置を許容範囲内に保つことができる。

第１入力ギア６１に継手部材６２が組み付けられると、図１５に示すように、継手部材６２の第２腕部６２４ａ，６２４ｂは、第１入力ギア６１の第１方向他方側の端面から突出する。そして、クリーニングローラ５１の第１突起７１は、第２腕部６２４ａ，６２４ｂの間の第２溝７２に挿入される。これにより、図９および図１３に示すように、クリーニングローラ５１の第１突起７１と、継手部材６２の第２溝７２とが、係合する。このとき、図１０に示すように、クリーニングローラ５１の第１突起７１の第１方向一方側の端面と、第１入力ギア６１の位置決め部６１３の第１方向他方側の端面とが、第１方向に向かい合う。このため、第１入力ギア６１に対するクリーニングローラ５１の第１方向一方側への移動が制限される。したがって、クリーニングローラ５１が第１方向一方側へとずれるのを抑制できる。

図１３に示すように、第１突起７１の第１スライド方向の長さは、第２溝７２の第１スライド方向の長さと略同一である。継手部材６２において、第２溝７２の第１スライド方向の両側は開放されている。このため、第２溝７２内に係合された第１突起７１は、第２溝７２よりも第１スライド方向の両側に移動可能である。

したがって、図１３および図１５において破線矢印で示したように、第１突起７１と第２溝７２とが係合した状態において、第１突起７１は第２溝７２に対して第１スライド方向にスライド可能であり、第２溝７２は第１突起７１に対して第１スライド方向にスライド可能である。また、第１突起７１と第２溝７２とは、一方が回転すると、他方もともに回転する。すなわち、第１突起７１と第２溝７２とは、互いに第１スライド方向にスライド可能であるとともに、共に回転することによって、回転動力を伝達可能である。

図１４に示すように、第３突起７３は、貫通孔である第４溝７４の内部に配置される。第３突起７３の第２スライド方向の長さは、第４溝７４の第２スライド方向の長さよりも短い。このため、第３突起７３は、第４溝７４の内部において、第２スライド方向に移動可能である。より具体的には、第３突起７３を構成する２つの第１腕部６２３ａ，６２３ｂはそれぞれ、第４溝７４を構成する２つの溝７４１ａ，７４１ｂの内部に配置される。各第１腕部６２３ａ，６２３ｂの第２スライド方向の長さは、各溝７４１ａ，７４１ｂの第２スライド方向の長さよりも短い。このため、各第１腕部６２３ａ，６２３ｂは、各溝７４１ａ，７４１ｂの内部において、第２スライド方向に移動可能である。

したがって、第３突起７３と第４溝７４が係合した状態において、第３突起７３は第４溝７４に対して第２スライド方向にスライド可能であり、第４溝７４は第３突起７３に対して第２スライド方向にスライド可能である。また、第３突起７３と第４溝７４とは、一方が回転すると、他方もともに回転する。すなわち、第３突起７３と第４溝７４とは、互いに第２スライド方向にスライド可能であるとともに、共に回転することによって、回転動力を伝達可能である。

第１スライド方向と第２スライド方向とが互いに交差することにより、第１入力ギア６１の回転軸とクリーニングローラ５１の回転軸とがずれている場合であっても、継手部材６２を介して回転動力を、回転周期を変えることなく伝達可能である。

このような動力伝達部６０において、継手部材６２が導電性を有し、かつ、継手部材６２が電極６３と電気的に接続されている。すなわち、第２溝７２が導電性を有し、かつ、第２溝７２が電極６３と電気的に接続されている。したがって、第２溝７２と、クリーニングローラシャフト５１１と連続して成形された第１突起７１とが係合することにより、クリーニングローラシャフト５１１は、第１突起７１を介して電極６３と電気的に接続される。

すなわち、帯電のための静電気の供給と、回転動力の伝達とを、継手部材６２の第２溝７２によって行っている。その結果、クリーニングローラシャフト５１１に、帯電を目的とした導電部材を動力伝達部６０とは別に接触させる必要がない。このようにクリーニングローラシャフト５１１に接触する部品点数を減らすことにより、回転動力のエネルギー損失の低減、製造工程の簡易化、および製造コストの低減を実現できる。

また、本実施形態では、継手部材６２の第３突起７３が、第１入力ギア６１の貫通孔６１０内に位置する。これにより、第３突起７３および第１入力ギア６１を配置するための空間を第１方向に短くすることができる。すなわち、ドラムユニット１２の第１方向の長さを短くすることができる。さらに、本実施形態では、継手部材６２の電極６３と接続する軸部６２１と、電極６３の一部とが、第１入力ギア６１の貫通孔６１０内に位置する。これにより、ドラムユニット１２の第１方向の長さをさらに短くすることができる。すなわち、ドラムユニット１２を小型化することができる。

＜４．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。

図１６は、変形例の第１入力ギア６１Ａおよび継手部材６２Ａの分解斜視図である。図１７は、図１６の変形例の第１入力ギア６１Ａおよび継手部材６２Ａの断面図である。図１６の例は、第１入力ギア６１Ａの係合板部６１２Ａが位置決め部を有しておらず、第２スライド方向に分断されない第４溝７４Ａを有する点が、上記の実施形態と相違する。

継手部材６２Ａの継手本体部６２０Ａは、基部６２２Ａと、基部６２２Ａから第１方向他方側に突出する第３突起７３Ａと、第３突起７３Ａから第１方向他方側に突出する２つの第２腕部６２４Ａとを有する。そして、継手部材６２Ａは、２つの第２腕部６２４Ａの第２スライド方向の間に第２溝７２Ａを有する。継手本体部６２０Ａは、基部６２２Ａから第１スライド方向の両側に延びる２つの位置決め部６２６Ａを有する。位置決め部６２６Ａと、係合板部６１２Ａの第１方向一方側の端面とは、第１方向に向かい合う。これにより、第１入力ギア６１Ａに対する継手部材６２Ａの第１方向他方側への移動が制限される。

図１６および図１７の例では、単独の第３突起７３Ａおよび単独の第４溝７４Ａが係合することにより、第１入力ギア６１Ａおよび継手部材６２Ａを、互いに第２スライド方向にスライド可能であって、回転動力を伝達可能に接続することができる。このように、第３突起および第４溝の数は、上記の実施形態のように分断された複数の第３突起および第４溝から構成されてもよいし、図１６および図１７の例のように分断されない一体の第３突起および第４溝から構成されてもよい。

また、上記の実施形態では、第１ローラであるクリーニングローラ５１と継手部材６２との接続部が、第１方向に突出する第１突起７１と、第１方向に凹み、かつ、シャフトの径方向に延びる第２溝７２とにより構成されたが、本発明はこれに限られない。第１ローラと継手部材との接続部は、第１ローラの有する第１溝と、継手部材の有する第２突起とにより構成されてもよい。その場合、第１溝は、第１方向に凹み、かつ、第１ローラのシャフトの径方向に延びる。また、第２突起は、第１方向に突出する。そして、第１溝と第２突起とが係合した状態において、第２突起は、第１溝に対して第１スライド方向にスライド可能に構成される。

また、上記の実施形態では、継手部材６２と第１ローラギアである第１入力ギア６１との接続部が、第１方向に突出する第３突起７３と、第１方向に凹み、かつ第１ローラギアの径方向に延びる第４溝７４とにより構成されたが、本発明はこれに限られない。継手部材と第１ローラギアとの接続部は、継手部材の有する第３溝と、第１ローラギアの有する第４突起とにより構成されてもよい。その場合、第３溝は、第１方向に凹み、かつ、第１ローラギアの径方向に延びる。また、第４突起は、第１方向に突出する。そして、第３溝と第４突起とが係合した状態において、第４突起は、第３溝に対して第２スライド方向にスライド可能に構成される。

また、上記の実施形態では、感光体ドラムに接触し、かつ、感光体ドラムを介して回転動力が伝達される「第１ローラ」が、感光体ドラムの外周面をクリーニングするクリーニングローラであった。しかしながら、「第１ローラ」は、例えば、感光体ドラムを帯電させるための帯電ローラであってもよい。この場合、上記の実施形態のスコロトロン型帯電器に代えて、当該帯電ローラが用いられる。また、この場合、上記の実施形態のクリーニングローラに代えて、クリーニングブレードが用いられてもよい。

また、ドラムユニットの細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や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 ドラムカートリッジ
３ 感光体ドラム
１２ ドラムユニット
３１ カップリング
３２ ドラムギア
５１ クリーニングローラ
５４ 付勢部
６０ 動力伝達部
６１，６１Ａ 第１入力ギア
６２，６２Ａ 継手部材
６３ 電極
６４ 付勢部材
７１ 第１突起
７２，７２Ａ 第２溝
７３，７３Ａ 第３突起
７４，７４Ａ 第４溝
９１ 第１軸
９２ 第２軸
１００ 画像形成装置
５１１ クリーニングローラシャフト
５４２ 付勢部材
６１０ 貫通孔

Claims (12)

1. 第１方向に延びる第１軸について回転可能な感光体ドラムと、
   前記第１方向に延びる第２軸ついて回転可能な第１ローラであって、
   前記第１ローラの表面が前記感光体ドラムの表面と接触し、前記第２軸に沿って延びる導電性のシャフトを有し、かつ、前記第１方向に突出する第１突起、または、前記第１方向に凹み、前記シャフトの径方向に延びる第１溝であって、前記第１方向における前記シャフトの一方側に位置する第１突起または第１溝を備える第１ローラと、
   前記第１方向に突出し、前記第１溝と係合し、かつ、前記第１溝と係合した状態において前記第１溝に対してスライド可能な第２突起、または、前記第１方向に凹み、前記第１突起と係合し、前記シャフトの径方向に延び、かつ、前記第１突起と係合した状態において前記第１突起に対してスライド可能な第２溝であって、前記第１溝と前記第２突起とが係合した状態、または、前記第１突起と前記第２溝とが係合した状態において、前記第１ローラとともに回転可能であり、かつ、導電性を有する第２突起または第２溝と、
   前記第２突起または前記第２溝と電気的に接続された電極と、
   前記第１ローラとともに回転する第１ローラギアと、
   を備えることを特徴とする、ドラムユニット。
2. 請求項１に記載のドラムユニットであって、
   前記第１方向に突出する第３突起、または、前記第１方向に凹み、前記第１ローラギアの径方向に延びる第３溝であって、前記第１方向における前記第２突起または前記第２溝の他方側に位置し、前記第２突起または前記第２溝と固定され、かつ、前記第２突起または前記第２溝と電気的に接続される第３突起または第３溝
   をさらに備え、
   前記第１ローラギアは、
   前記第１方向に突出し、前記第３溝と係合し、かつ、前記第３溝と係合した状態において前記第３溝に対してスライド可能な第４突起、前記第１方向に凹み、前記第３突起と係合し、前記第１ローラギアの径方向に延び、かつ、前記第３突起と係合した状態において第３突起に対してスライド可能な第４溝または第４孔であって、前記第１方向における前記第１ローラギアの他方側に位置する第４突起、第４溝
   を備えることを特徴とする、ドラムユニット。
3. 請求項２に記載のドラムユニットであって、
   前記第１ローラギアは、前記第１方向に貫通する貫通孔を有し、
   前記第３突起の少なくとも一部が前記貫通孔内に位置することを特徴とする、ドラムユニット。
4. 請求項３に記載のドラムユニットであって、
   前記第４溝は、前記貫通孔の一部であることを特徴とする、ドラムユニット。
5. 請求項４に記載のドラムユニットであって、
   前記第１ローラギアの径方向における前記第３突起の長さは、前記第１ローラギアの径方向における前記第４溝の長さよりも、短いことを特徴とする、ドラムユニット。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のドラムユニットであって、
   前記第１ローラを前記感光体ドラムへ付勢する付勢部材
   をさらに有することを特徴とする、ドラムユニット。
7. 請求項６に記載のドラムユニットであって、
   前記付勢部材は、コイルばねであることを特徴とする、ドラムユニット。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のドラムユニットであって、
   前記第１ローラは、
   前記シャフトの周囲を覆う、弾性を有するゴムまたはスポンジ
   をさらに有することを特徴とする、ドラムユニット。
9. 請求項８に記載のドラムユニットであって、
   前記第１ローラは、前記感光体ドラムの外周面をクリーニングするクリーニングローラであることを特徴とする、ドラムユニット。
10. 請求項８に記載のドラムユニットであって、
    前記第１ローラは、前記感光体ドラムの外周面を帯電する帯電ローラであることを特徴とする、ドラムユニット。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のドラムユニットであって、
    前記感光体ドラムの前記第１方向の一方側の端部に位置し、前記感光体ドラムとともに回転可能なドラムギアであって、
    前記感光体ドラムとともに回転し、かつ、前記第１ローラギアと咬み合うドラムギア
    をさらに有することを特徴とする、ドラムユニット。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のドラムユニットであって、
    前記第２突起または前記第２溝の材料は、導電性樹脂であることを特徴とする、ドラムユニット。

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