JP2021001946A - ドラムユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ドラムユニットにおいて、感光体ドラムにかかる力を安定させる技術を提供する。【解決手段】このドラムユニット１２は、第１方向に延びる感光体ドラム３およびクリーニングローラ５１と、感光体ドラム３の第１方向一方側に位置するドラムギア３２と、感光体ドラム３の第１方向他方側に位置するカップリング３１と、クリーニングローラ５１の第１方向一方側に位置する第１入力ギア６１とを有する。ドラムギア３２および第１入力ギア６１は斜歯ギアであり、噛み合いによって、ドラムギア３２に第１方向一方側へ向くスラスト力が生じるとともに、第１入力ギア６１に第１方向他方側へ向くスラスト力が生じる。これにより、ドラムギアにおいて生じるスラスト力と、カップリングに入力される第１方向の力との向きが一致する。これにより、感光体ドラム、カップリングおよびドラムギアにかかる第１方向の力が安定する。【選択図】図７

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。そして、ドラムギヤとクリーニングギヤの噛み合わせによってスラスト力が発生する。このようなドラムユニットにおいて、感光体ドラムやクリーニングローラのそれぞれに、ギヤによって生じるスラスト力や、他部材から受けるスラスト力がかかる。その場合、それらのスラスト力の向きやバランスによって、感光体ドラムやクリーニングローラに不必要な力がかかって、位置決め精度が低下する虞がある。

本開示の目的は、ドラムユニットにおいて、感光体ドラムにかかる力を安定させる技術を提供することにある。

本願の第１開示は、画像形成装置に用いられる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軸に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する第１ローラと、前記感光体ドラムの前記第１方向の一方側に位置し、前記感光体ドラムとともに回転可能なドラムギアと、前記感光体ドラムの前記第１方向の他方側に位置し、前記感光体ドラムとともに回転可能なカップリングであって、外部から駆動力を受けることが可能なカップリングと、前記シャフトの前記第１方向の一方側に位置する第１入力ギアであって、前記ドラムギアと噛み合い、前記第１ローラとともに回転可能な第１入力ギアと、前記シャフトの前記第１方向の一方側に位置する第１電極であって、前記シャフトと電気的に接続され、前記シャフトの前記第１方向の一方側から他方側に向けて付勢された第１電極と、を有し、前記ドラムギアおよび前記第１入力ギアは、それぞれ斜歯ギアであり、前記ドラムギアと前記第１入力ギアとの噛み合いによって、前記感光体ドラムの前記第１方向の他方側から一方側へ向くスラスト力が前記ドラムギアに生じるとともに、前記シャフトの前記第１方向の一方側から他方側へ向くスラスト力が前記第１入力ギアに生じ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、前記感光体ドラムおよび前記第１ローラを保持するフレームをさらに有し、前記フレームは、前記ドラムギアの前記第１方向の一方側の端面と前記第１方向に接触する第１規制面であって、前記ドラムギアの前記第１方向の一方側への移動を規制する第１規制面有することを特徴とする。

本願の第３開示は、第１開示または第２開示のドラムユニットであって、前記第１方向に延びる第３軸に沿って延び、前記第３軸について回転可能な第２ローラであって、その表面が前記第１ローラと接触可能な第２ローラと、前記第１ローラの前記第１方向の他方側の端部に固定される第１出力ギアと、前記第２ローラの前記第１方向の他方側の端部に固定される第２入力ギアであって、前記第１出力ギアと噛み合う第２入力ギアと、をさらに有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、前記感光体ドラムおよび前記第１ローラを保持するフレームをさらに有し、前記フレームは、前記ドラムギアの前記第１方向の一方側の端面と前記第１方向に接触する第１規制面であって、前記ドラムギアの前記第１方向の一方側への移動を規制する第１規制面と、前記第１出力ギアの前記第１方向の他方側の端面と前記第１方向に接触する第２規制面であって、前記第１出力ギアの前記第１方向の他方側への移動を規制する第２規制面と、を有することを特徴とする。

本願の第５開示は、第３開示または第４開示のドラムユニットであって、前記第２ローラの前記第１方向の一方側に位置する第２電極であって、前記第２ローラと電気的に接続され、前記第２ローラの前記第１方向の一方側から他方側に向けて付勢された第２電極
をさらに有し、前記第１出力ギアおよび前記第２入力ギアは斜歯ギアであって、前記第１出力ギアと前記第２入力ギアとの噛み合いによって前記第１出力ギアに生じるスラスト力の向きは、前記ドラムギアと前記第１入力ギアとの噛み合いによって前記第１入力ギアに生じるスラスト力の向きと同じであることを特徴とする。

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７開示は、第３開示ないし第５開示のいずれか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り、前記第２ローラは、前記第１ローラの外周面に付着した紙粉を取る紙粉取りローラであることを特徴とする。

本願の第８開示は、第７開示のドラムユニットであって、前記第１方向に延びる開口部を有する紙粉回収箱をさらに有し、前記紙粉回収箱は、前記開口部に、前記第１方向に延び、前記第２ローラの表面に接触する紙粉回収刃を有することを特徴とする。

本願の第１開示〜第８開示によれば、ドラムギアにおいて第１入力ギアとの噛み合いによって生じるスラスト力と、カップリングに入力される第１方向の力との向きが一致する。これにより、感光体ドラム、カップリングおよびドラムギアにかかる第１方向の力が安定する。

また、本願の第２開示によれば、ドラムギアを、スラスト力を用いて第１規制面に押し当てることにより、感光体ドラムの第１方向の位置決めを正確に行うことができる。

また、本願の第３開示によれば、ドラムギアおよび第１入力ギアと、第１出力ギアおよび第２入力ギアとが、感光体ドラムの第１方向の反対側に配置される。このように、動力伝達のためのギアを第１方向において感光体ドラムの両側に分けて配置することにより、ギアによる荷重を第１方向において分散している。したがって、ドラムユニット１２において、第１方向の重量バランスが偏ることを抑制している。

また、本願の第４開示によれば、第１出力ギアを、スラスト力を用いて第２規制面に押し当てることにより、第１ローラの第１方向の位置決めを正確に行うことができる。

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。 ドラムユニットの第１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。 ドラムユニットのＢ−Ｂ断面図である。 ドラムユニットのＢ−Ｂ断面における拡大断面図である。 ドラムユニットのＢ−Ｂ断面における拡大断面図である。 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。 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。 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。

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がドラムカートリッジ１に装着された状態で、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のそれぞれを保持する。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のそれぞれを保持する。

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、ドラムユニット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１２を参照しつつ説明する。図５は、ドラムユニット１２の第１方向他方側から見た平面図である。図６は、ドラムユニット１２のＡ−Ａ断面図である。図７は、ドラムユニット１２のＢ−Ｂ断面図である。

図８は、ドラムユニット１２のＢ−Ｂ断面図のうち、第１方向の他方側の端部付近を拡大して示したものである。図９は、ドラムユニット１２のＢ−Ｂ断面図のうち、第１方向の一方側の端部付近を拡大して示したものである。図１０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１１は、図１０の平面図のうち、第１方向の他方側の端部付近を拡大して示したものである。図１２は、図１０の平面図のうち、第１方向の一方側の端部付近を拡大して示したものである。

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側壁１２１、第２側壁１２２、第１軸受１２３および第２軸受１２４を有する。第１側壁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側壁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。第１軸受１２３は、第１側壁１２１に設けられた貫通孔に固定される。第２軸受１２４は、第２側壁１２２に設けられた貫通孔に固定される。

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７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、図７および図８に示すように、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、第１軸受１２３によって第１側壁１２１に対して回転可能に保持される。第１軸受１２３は、第１方向に連通する貫通孔の内側にカップリング３１を保持する。このため、カップリング３１の第１方向の他方側の端部は、第１側壁１２１から露出する。これにより、カップリング３１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７および図９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、第２軸受１２４によって第２側壁１２２に対して回転可能に保持される。第２軸受１２４は、ドラムギア３２の第１方向の一方側の端面に接触する第１規制面１２４ａを有する。第１規制面１２４ａは、ドラムギア３２の第１方向の一方側の端面と接触する。ドラムギア３２に第１方向一方側へと向かうスラスト力がかかると、ドラムギア３２の第１方向一方側の端面は、第１規制面１２４ａへと押し付けられる。このように、第１規制面１２４ａが、ドラムギア３２の第１方向の一方側への移動を規制する。

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。

クリーニングローラ５１の表面は、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の表面と接触する。クリーニングローラ５１の外周面と感光体ドラム３の外周面とを確実に接触させるために、付勢部材（図示せず）が、クリーニングローラ５１を感光体ドラム３へ向けて付勢している。付勢部材には、例えば、コイルばねが用いられる。

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、クリーニング部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。クリーニング部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、クリーニング部５１２の内側に挿入されている。クリーニング部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。

図７に示すように、クリーニングローラ５１には、第１入力ギア６１が接続されている。クリーニングローラ５１と第１入力ギア６１とは、オルダムカップリングを介して接続されてもよい。また、第１入力ギア６１は、クリーニングローラ５１に対して回転不能に固定されてもよい。いずれの場合であっても、第１入力ギア６１は、クリーニングローラ５１とともに回転可能である。

また、クリーニングローラ５１には、第１出力ギア６２が固定されている。第１出力ギア６２は、クリーニングローラ５１に対して回転不能に取り付けられている。したがって、第１出力ギア６２は、クリーニングローラ５１とともに回転可能である。

図７および図９に示すように、第１入力ギア６１は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向の一方側に位置する。具体的には、第１入力ギア６１は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向の一方側の端部に固定されている。これにより、第１入力ギア６１は、クリーニングローラ５１とともに回転可能である。

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。図１０および図１２に示すように、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。

図９に示すように、クリーニングユニット５は、第１電極６３および付勢部材６４をさらに有する。第１電極６３および付勢部材６４は、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の第１方向の一方側に位置する。具体的には、第１電極６３は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向の一方側の端部に接触している。これにより、第１電極６３と、クリーニングローラシャフト５１１とは、電気的に接続される。第１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。

図７および図８に示すように、第１出力ギア６２は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向の他方側に位置する。第１出力ギア６２は、クリーニングローラシャフト５１１の第１方向の他方側の端部に固定されている。これにより、第１出力ギア６２は、クリーニングローラ５１とともに回転可能である。

ここで、フレーム１２０の第２側壁１２２の第１方向の一方側の面を、第２規制面１２２ａと称する。第２規制面１２２ａは、第１出力ギア６２の第１方向の他方側の端面と接触する。第１出力ギア６２に第１方向他方側へと向かうスラスト力がかかると、第１出力ギア６２の第１方向他方側の端面は、第２規制面１２２ａへと押し付けられる。このように、第２規制面１２２ａが、第１出力ギア６２の第１方向の他方側への移動を規制する。

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。本実施形態の紙粉取りローラ５２は、第１方向に延びる第３軸９３に沿って延びる「第２ローラ」である。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、円筒状の紙粉取り部５２１と、紙粉取り部５２１よりも径の小さい軸部５２２とを有する。軸部５２２は、紙粉取り部５２１の第１方向の両端に配置される。紙粉取り部５２１および軸部５２２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。

また、ドラムユニット１２は、第２電極（図示せず）および第２付勢部材（図示せず）を有する。第２電極および第２付勢部材は紙粉取りローラ５２の第１方向の一方側に位置する。具体的には、第２電極は、紙粉取りローラ５２の第１方向の端部に接触している。これにより、第２電極と紙粉取りローラ５２とは、電気的に接続される。第２電極は、第２付勢部材によって第１方向の他方側へ向けて付勢されている。

紙粉取りローラ５２の第１方向一方側の端部には、第２入力ギア６５が固定されている。第２入力ギア６５は、紙粉取りローラ５２に対して回転不能に取り付けられている。これにより、第２入力ギア６５は、紙粉取りローラ５２とともに回転可能である。

図７および図８に示すように、第２入力ギア６５は、紙粉取りローラ５２の第１方向の他方側に位置する。具体的には、第２入力ギア６５は、紙粉取りローラ５２の第１方向の他方側の軸部５２２に固定されている。

第２入力ギア６５は、第１出力ギア６２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６２が回転すると、第２入力ギア６５は反対方向に回転する。本実施形態では、図１０および図１１に示すように、第１出力ギア６２および第２入力ギア６５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。

続いて、このようなドラムユニット１２における、動力伝達と、動力伝達によって生じるスラスト力について説明する。

図５には、カップリング３１に入力される駆動力の回転方向が破線矢印で示されている。図５に示すように、カップリング３１には、第１方向他方側から見て反時計回りの回転動力が入力される。すると、カップリング３１に対して回転不能に固定される感光体ドラム３およびドラムギア３２が、カップリング３１とともに、第１方向他方側から見て反時計回りに回転する。

これにより、ドラムギア３２と噛み合う第１入力ギア６１には、ドラムギア３２から回転動力が伝達される。図６には、動力伝達によって感光体ドラム３、クリーニングローラ５１および紙粉取りローラ５２が回転する方向が、それぞれ破線矢印で示されている。このとき、ドラムギア３２が第１方向他方側から見て反時計回りに回転するため、第１入力ギア６１は、第１方向他方側から見て時計回りに回転する。すると、第１入力ギア６１に対して回転不能に固定されるクリーニングローラ５１および第１出力ギア６２が、第１入力ギア６１とともに、第１方向他方側から見て時計回りに回転する。

その結果、第１出力ギア６２と噛み合う第２入力ギア６５には、第１出力ギア６２から回転動力が伝達される。このとき、第１出力ギア６２が第１方向他方側から見て時計回りに回転するため、第２入力ギア６５は、第１方向他方側から見て反時計回りに回転する。すると、第２入力ギア６５に対して回転不能に固定される紙粉取りローラ５２が、第２入力ギア６５とともに、第１方向他方側から見て反時計回りに回転する。

このドラムユニット１２では、感光体ドラム３からクリーニングローラ５１へと動力を伝達するドラムギア３２および第１入力ギア６１は、斜歯ギアである。また、クリーニングローラ５１から紙粉取りローラ５２へと動力を伝達する第１出力ギア６２および第２入力ギア６５も、斜歯ギアである。

斜歯ギアは噛み合い率が良く、面圧強度に優れ、音が静かであるという利点がある。しかしながら、斜歯ギアは、その回転によってスラスト力を生じる。斜歯ギアにおいて、互いに噛み合うギアのスラスト力は、逆向きとなる。カップリング３１に第１方向他方側から見て反時計回りの回転動力が入力されると、ドラムギア３２と第１入力ギア６１との噛み合いによって、ドラムギア３２に第１方向他方側から一方側へ向かうスラスト力が生じるとともに、第１入力ギア６１に第１方向一方側から他方側へ向かうスラスト力が生じる。

一方、感光体ドラム３には、カップリング３１に回転動力を入力させるために、画像形成装置１００の駆動軸がカップリング３１に接続される。このとき、カップリング３１には、第１方向他方側から一方側へと向かう力が加わる。すなわち、ドラムギア３２において第１入力ギア６１との噛み合いによって生じるスラスト力と、当該第１方向の力との向きが一致している。これにより、感光体ドラム３、カップリング３１およびドラムギア３２にかかる第１方向の力が安定する。

ここで、感光体ドラム３の第１方向の位置がずれると、画像形成位置がずれるという問題が生じる。このため、感光体ドラム３の第１方向の位置決めを正確に行うことが好ましい。本実施形態では、ドラムギア３２の第１方向の一方側に第１規制面１２４ａが設けられている。上述の通り、カップリング３１に対して外部から加わる第１方向の力と、ドラムギア３２において生じるスラスト力とによって、感光体ドラム３、カップリング３１およびドラムギア３２には、第１方向他方側から一方側へと向かう第１方向の力が加わる。これにより、ドラムギア３２は、第１規制面１２４ａに確実に接触することができる。このように、ドラムギア３２を、スラスト力を用いて第１規制面１２４ａに押し当てることにより、感光体ドラム３の第１方向の位置決めを正確に行うことができる。

また、第１入力ギア６１に第１方向他方側から見て時計回りの回転動力が入力されると、第１出力ギア６２と第２入力ギア６５との噛み合いによって、第１出力ギア６２に第１方向一方側から他方側へ向かうスラスト力が生じるとともに、第２入力ギア６５に第１方向他方側から一方側へ向かうスラスト力が生じる。すなわち、クリーニングローラ５１には、第１入力ギア６１および第１出力ギア６２においてそれぞれ生じた第１方向一方側から他方側へ向かうスラスト力がかかる。

一方、第１電極６３が付勢部材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。すなわち、第１入力ギア６１においてドラムギア３２との噛み合いによって生じるスラスト力と、第１出力ギア６２において第２入力ギア６５との噛み合いによって生じるスラスト力と、付勢部材６４から受ける第１方向の力との向きが一致している。これにより、クリーニングローラ５１、第１入力ギア６１および第１出力ギア６２にかかる第１方向の力が安定する。

ここで、クリーニングローラ５１は、感光体ドラム３との第１方向の位置関係を正確に合わせることが好ましい。したがって、クリーニングローラ５１についても、第１方向の位置決めを正確に行うことが好ましい。本実施形態では、第１出力ギア６２の第１方向オの他方側に第２規制面１２２ａが設けられている。上述の通り、第１入力ギア６１および第１出力ギア６２において生じるスラスト力と、付勢部材６４による付勢力とによって、クリーニングローラ５１、第１入力ギア６１および第１出力ギア６２には、第１方向一方側から他方側へと向かう第１方向の力が加わる。これにより、第１出力ギア６２は、第２規制面１２２ａに確実に接触することができる。このように、第１出力ギア６２を、スラスト力を用いて第２規制面１２２ａに押し当てることにより、クリーニングローラ５１の位置決めを正確に行うことができる。

また、本実施形態では、感光体ドラム３からクリーニングローラ５１へと動力を伝達するドラムギア３２および第１入力ギア６１は、感光体ドラム３の第１方向の一方側に配置される。一方、クリーニングローラ５１から紙粉取りローラ５２へと動力を伝達する第１出力ギア６２および第２入力ギア６５は、感光体ドラム３の第１方向の他方側に配置される。このように、動力伝達のためのギアを第１方向において感光体ドラム３の両側に分けて配置することにより、ギアによる荷重を第１方向において分散している。したがって、ドラムユニット１２において、第１方向の重量バランスが偏ることを抑制している。

＜３．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。

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
２ 現像カートリッジ
３ 感光体ドラム
５ クリーニングユニット
１２ ドラムユニット
２１ 現像ローラ
３１ カップリング
３２ ドラムギア
５１ クリーニングローラ
５２ 紙粉取りローラ
５３ 紙粉回収部
６１ 第１入力ギア
６２ 第１出力ギア
６３ 第１電極
６４ 付勢部材
６５ 第２入力ギア
９１ 第１軸
９２ 第２軸
９３ 第３軸
１００ 画像形成装置
１２２ａ 第２規制面
１２４ａ 第１規制面
５３０ 開口部
５３１ 紙粉回収箱
５３２ 紙粉回収刃

Claims (8)

1. 画像形成装置に用いられる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軸に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する第１ローラと、
   前記感光体ドラムの前記第１方向の一方側に位置し、前記感光体ドラムとともに回転可能なドラムギアと、
   前記感光体ドラムの前記第１方向の他方側に位置し、前記感光体ドラムとともに回転可能なカップリングであって、外部から駆動力を受けることが可能なカップリングと、
   前記シャフトの前記第１方向の一方側に位置する第１入力ギアであって、前記ドラムギアと噛み合い、前記第１ローラとともに回転可能な第１入力ギアと、
   前記シャフトの前記第１方向の一方側に位置する第１電極であって、前記シャフトと電気的に接続され、前記シャフトの前記第１方向の一方側から他方側に向けて付勢された第１電極と、
   を有し、
   前記ドラムギアおよび前記第１入力ギアは、それぞれ斜歯ギアであり、
   前記ドラムギアと前記第１入力ギアとの噛み合いによって、前記感光体ドラムの前記第１方向の他方側から一方側へ向くスラスト力が前記ドラムギアに生じるとともに、前記シャフトの前記第１方向の一方側から他方側へ向くスラスト力が前記第１入力ギアに生じ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、
   前記感光体ドラムおよび前記第１ローラを保持するフレーム
   をさらに有し、
   前記フレームは、
   前記ドラムギアの前記第１方向の一方側の端面と前記第１方向に接触する第１規制面であって、前記ドラムギアの前記第１方向の一方側への移動を規制する第１規制面
   有することを特徴とする、ドラムユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のドラムユニットであって、
   前記第１方向に延びる第３軸に沿って延び、前記第３軸について回転可能な第２ローラであって、その表面が前記第１ローラと接触可能な第２ローラと、
   前記第１ローラの前記第１方向の他方側の端部に固定される第１出力ギアと、
   前記第２ローラの前記第１方向の他方側の端部に固定される第２入力ギアであって、前記第１出力ギアと噛み合う第２入力ギアと、
   をさらに有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、
   前記感光体ドラムおよび前記第１ローラを保持するフレーム
   をさらに有し、
   前記フレームは、
   前記ドラムギアの前記第１方向の一方側の端面と前記第１方向に接触する第１規制面であって、前記ドラムギアの前記第１方向の一方側への移動を規制する第１規制面と、
   前記第１出力ギアの前記第１方向の他方側の端面と前記第１方向に接触する第２規制面であって、前記第１出力ギアの前記第１方向の他方側への移動を規制する第２規制面と、
   を有することを特徴とする、ドラムユニット。
5. 請求項３または請求項４に記載のドラムユニットであって、
   前記第２ローラの前記第１方向の一方側に位置する第２電極であって、前記第２ローラと電気的に接続され、前記第２ローラの前記第１方向の一方側から他方側に向けて付勢された第２電極
   をさらに有し、
   前記第１出力ギアおよび前記第２入力ギアは斜歯ギアであって、
   前記第１出力ギアと前記第２入力ギアとの噛み合いによって前記第１出力ギアに生じるスラスト力の向きは、前記ドラムギアと前記第１入力ギアとの噛み合いによって前記第１入力ギアに生じるスラスト力の向きと同じであることを特徴とする、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。
7. 請求項３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り、
   前記第２ローラは、前記第１ローラの外周面に付着した紙粉を取る紙粉取りローラであることを特徴とする、ドラムユニット。
8. 請求項７に記載のドラムユニットであって、
   前記第１方向に延びる開口部を有する紙粉回収箱
   をさらに有し、
   前記紙粉回収箱は、前記開口部に、前記第１方向に延び、前記第２ローラの表面に接触する紙粉回収刃を有することを特徴とする、ドラムユニット。

Images