JP3720707B2 - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを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関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真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。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、帯電部材、現像部材またはクリーニング部材と電子写真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画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び、帯電部材、現像部材、クリーニング部材の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像部材と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体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にユーザー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。
【０００５】
このようなプロセスカートリッジにおいては、感光体ドラムと現像ローラとの位置関係を保持し、安定した画像品質を得るため以下のような構成を取っている。感光体ドラムを有するクリーニングユニットと、現像器を有する現像ユニットとをピンにより回動自在に結合した上で、加圧ばねにより感光体ドラムと現像ローラを押圧する。ここで、現像ローラには軸に対し回動自在なコロが設けられている。これにより、感光体ドラムと現像ローラとの軸間距離を保持する。ここで、コロの直径は現像ローラの直径よりも大きく、前述の加圧ばねのばね力で感光体ドラムとコロが圧接することにより、感光体ドラムと現像ローラ間に隙間を設けている。
【０００６】
図１９はプロセスカートリッジ１０３の駆動列の一例を示すものである。プロセスカートリッジ１０３への駆動力の伝達は装置本体に設けられた駆動ギア１５３からドラムギア４によって行われる。駆動ギア５はドラムギア４と噛み合っており、ドラムギア４を介して駆動力が伝達される。駆動ギア５は現像ローラを駆動すると共にアイドラギア６，７を介してトナー撹拌ギア８へ駆動力を伝達する。
【０００７】
次に、装置本体に対するカートリッジ１０３の位置決めについて説明する。図２０に示すように、カートリッジ１０３の長手方向端面には装置本体に設けられたガイド部１６０と係合する係合部４０が設けられている。これによりカートリッジ１０３を装置本体に挿入する際には、上記のガイド部１６０に沿って係合部４０を挿入して行き、装置本体のストッパ１６１に当接するところで位置決めがなされる。この時、カートリッジ１０３のドラムギア４と装置本体の駆動ギア１５３とが噛み合う。
【０００８】
ここで、プロセスカートリッジ１０３に駆動力が掛かると、ドラム駆動ギア４と駆動ギア１５３の回転中心を結ぶ線上でピッチ点において引いた垂線ｌ（エル）１から噛み合い圧力角αだけずれた方向に噛み合い力Ｆ１が働く。そこでカートリッジ１０３が装置本体のストッパ１６１に押圧される。このように感光体ドラム１の回転軸方向に対して略直角に働く力を利用することによってカートリッジ１０３の位置変動を抑えることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成にあっては、図１９に示すように、カートリッジ１０３が駆動状態となると、ドラムギア４と駆動ギア５の噛み合い方向Ｅに現像ユニット１５２の駆動力が集中して掛かるる。そのため、カートリッジ１０３の長手で見た場合、ねじれの力を受けることとなる。従来はこのような枠体の変形を避け、画像品質を安定させるため、カートリッジ１０３の枠体を補強したり、あるいは、前記加圧ばねのばね力を左右で異なるものとしていた。これによって、枠体のねじれに対してバランスを取るようにしていた。この構成は、大変優れた構成であって、枠体の変形を避け、画像品質を安定させることができた。
【００１０】
本発明は、前述従来技術を更に発展させたものである。
【００１１】
本発明の目的は、小型、軽量化を実現したプロセスカートリッジ、及び前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、プロセスカートリッジの小型、軽量化を実現するために、枠体の厚さを従来よりも薄くしたとしても、枠体の変形防止を実現したプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、第一枠体と第二枠体とが回動する際に、第一枠体ギアと第二枠体ギアが回動の妨げになることのないプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、第一枠体ギアと第二枠体ギアのバックラッシュの変動を小さくすることができるプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
主要な本発明は、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、第一枠体と、前記第一枠体と軸を中心にして回動可能に結合している第二枠体と、前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、前記第二枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像部材と、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接するように、前記第一枠体と前記第二枠体とにわたって設けられたバネと、前記第一枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材と、前記第一枠体に設けられた、前記クリーニング部材によって除去された除去現像剤を収納する除去現像剤収納部と、前記第一枠体に設けられた、前記除去現像剤を搬送する除去現像剤搬送部材と、前記第二枠体に設けられた、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記現像部材へ伝達されて前記現像部材を回転させるための駆動力を前記装置本体から受ける現像駆動力受け部材であって、前記軸と同軸線上に配置されている現像駆動力受け部材と、前記第二枠体に設けられた、前記現像駆動力受け部材が受けた駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するための第二枠体ギアと、前記第一枠体に設けられた、前記駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するために前記第二枠体ギアと係合する第一枠体ギアと、を有し、前記バネの弾性力でもって、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接している状態で、前記現像駆動力受け部材の中心と前記第二枠体ギアの中心と前記第一枠体ギアの中心が略一直線上に配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１５】
他の主要な本発明は、プロセスカートリッジを着脱可能であって、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、
（ａ）本体現像駆動力伝達部材と、
（ｂ）第一枠体と、前記第一枠体と軸を中心にして回動可能に結合している第二枠体と、前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、前記第二枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像部材と、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接するように、前記第一枠体と前記第二枠体とにわたって設けられたバネと、前記第一枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材と、前記第一枠体に設けられた、前記クリーニング部材によって除去された除去現像剤を収納する除去現像剤収納部と、前記第一枠体に設けられた、前記除去現像剤を搬送する除去現像剤搬送部材と、前記第二枠体に設けられた、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記現像部材へ伝達されて前記現像部材を回転させるための駆動力を前記本体現像駆動力伝達部材から受ける現像駆動力受け部材であって、前記軸と同軸線上に配置されている現像駆動力受け部材と、前記第二枠体に設けられた、前記現像駆動力受け部材が受けた駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するための第二枠体ギアと、前記第一枠体に設けられた、前記駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するために前記第二枠体ギアと係合する第一枠体ギアと、を有し、前記バネの弾性力でもって、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接している状態で、前記現像駆動力受け部材の中心と前記第二枠体ギアの中心と前記第一枠体ギアの中心が略一直線上に配置されているプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着部と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する前に参考例の説明をする。
【００１７】
［参考例］
以下の説明において、プロセスカートリッジの短手方向とはプロセスカートリッジを装置本体に着脱する方向である。またプロセスカートリッジの長手方向とはプロセスカートリッジを装置本体に着脱する方向と交差する方向（略直交する方向）である。また、プロセスカートリッジの上面とはプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。
【００１８】
（電子写真画像形成装置）
図１、及び図２に示す画像形成装置１０１は電子写真方式のレーザービームプリンタである。
【００１９】
図１は装置１０１の側断面図、図２はプロセスカートリッジの着脱操作を示す側面図である。
【００２０】
まず、記録媒体（例えば記録紙、ＯＨＰシート等）Ｐの搬送手段の構成について説明する。
【００２１】
記録媒体Ｐは給送カセット１１０内に複数枚積載されており、記録媒体Ｐの先端部は給送バネ１１６によって付勢された積載板１１７によって給送ローラ１１８表面に押圧されている。給送カセット１１０は図１において右方向に引き抜くことができ、使用者が画像形成装置に記録媒体Ｐを装填することができる。このとき軸１１９は給送カセット１１０の側壁に形成されたスライド溝（図示せず）に沿って上方に移動する。そのため、積載板１１７が給送カセット１１０の底面まで下がり、記録媒体Ｐを円滑に装填することができる。
【００２２】
給送ローラ１１８は軸１２１に固定されている。そして、この軸１２１の端部にはクラッチとソレノイド（図示せず）が設けられており、給送ローラ１１８の回転駆動制御が可能である。記録媒体Ｐの給送ローラ側先端には分離爪１２２が設けられている。さらにその先端近傍にはカセット入口ガイド１２３がバネ（図示せず）により回転自在に取り付けられている。また、カセット１１０の側方の装置本体ベースにはガイド部１２４が設けられており、記録媒体Ｐをガイドしてレジストローラ１２５へ導く。
【００２３】
給送スタート信号によりソレノイド（図示せず）がＯＮすると、駆動ギアの駆動力がクラッチを介して軸１２１に伝達される。これによって、給送ローラ１１８が回転して、記録媒体Ｐをカセット入口ガイド１２３へ導く。このとき、記録媒体Ｐは摩擦係数の関係により最上位の一枚のみが送出される。その後、記録媒体Ｐは給送ローラ１１８の回転によりレジストローラ１２５のニップ部に到達する。そして、記録媒体Ｐは、レジストローラ１２５により感光体ドラム１上の現像剤像の先端と同期して、感光体ドラム１と転写ローラ１０８の間に搬送される。
【００２４】
その後、画像形成プロセスにより感光体ドラム１上に形成された現像剤像は、所定の圧で感光体ドラム１に押圧している転写ローラ１０８によって記録媒体Ｐに転写される。
【００２５】
現像剤像の転写を受けた記録媒体Ｐは、定着入口ガイド１３０によって定着手段１０９へ導かれる。記録媒体Ｐが加熱された定着ローラ１１２と加圧ローラ１１３のニップ部を通過することにより、現像剤像は記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは排出ローラ１３４により装置外に排出され、排出口１３５に設けられた排出トレイ１１４上に積載される。
【００２６】
次に、画像形成部のレーザー光学系であるスキャナユニット１０６の構成について説明する。
【００２７】
レーザー光Ｌは、ポリゴンミラー１３８の回転駆動によって感光体ドラム１の母線方向を走査する。そして、スキャナユニット１０６のオン−オフドライブにより感光体ドラム１上の照射ポイントを所定の電位に変化させる。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００２８】
尚、カートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の長手方向（軸線方向）と交差する方向から着脱される（図２参照）。
【００２９】
カートリッジ１０３の長手方向両端面には装置本体１０１に設けられたガイド部６０と係合するガイド部４０が設けられている。これによりカートリッジ１０３を装置本体１０１に挿入する際には、上記のガイド部６０に沿ってガイド部４０を挿入して行く。そして、装置本体１０１のストッパ６１に当接するところでカートリッジ１０３は位置決めがなされる。この時、カートリッジ１０３のギア１８と装置本体１０１の本体ギア１５４とが噛み合う。
【００３０】
（プロセスカートリッジ）
以下にプロセスカートリッジ１０３および参考例の主要部分の構成を説明する。
【００３１】
（クリーニングユニット）
図３は参考例におけるプロセスカートリッジを示している。図中１５１は第一枠体（クリーニングユニット）を示している。この第一枠体１５１には感光体ドラム１が軸９によって回動自在に取り付けられている。また第一枠体１５１には感光体ドラム１に当接し、感光体ドラム１上に残ったトナーを除去するクリーニングブレード形式のクリーニング部材１０および、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ１１が設けられている。さらに枠体の両側面には後述する現像ユニットとされる第二枠体１５２との結合用の穴（不図示）が設けられている。
【００３２】
（現像ユニット）
図３において、１５２は第二枠体（現像ユニット）を示している。第二枠体１５２には現像剤収納部１２、現像剤担持体としての現像ローラとした現像部材２、現像ブレード１３が設けられている。第二枠体１５２では、現像剤は、現像剤収納部１２から撹拌部材１９によって現像容器１４へ送られる。そして現像部材２の外周に圧接された現像ブレード１３によって図示反時計方向に回転する現像部材２の外周に現像剤を薄層塗布し、かつ現像剤へ電荷を付与する。なお、撹拌部材１９は回転駆動されるように第二枠体１５２に設けられた軸１９ａに弾性シート状の撹拌羽根１９ｂを取り付けたものであり、時計方向に回転する。
【００３３】
図４に示すように、感光体ドラムを有する第一枠体（クリーニングユニット）１５１と、現像器を有する第二枠体（現像ユニット）１５２とを軸２１（結合部材）により回動自在に結合した上で、加圧ばね（圧縮ばね）２２により感光体ドラム１と現像部材２を押圧する。図５に示すように、現像部材２には現像部材２の軸２ａに対し回動自在なコロ３が設けられている。これにより感光体ドラム１と現像部材２との軸間距離を保持する。ここでコロ３の直径は現像部材２の直径よりも大きい。そして前記ばね２２の弾性力によって、感光体ドラム１とコロ３が圧接することにより、感光体ドラム１と現像部材２間に隙間を設けている。
【００３４】
（駆動列）
図６にプロセスカートリッジ１０３の駆動列を示す。
【００３５】
本参考例におけるカートリッジ１０３では、前記の第一枠体１５１と第二枠体１５２のそれぞれに装置本体１０１から駆動力が掛かる。第二枠体１５２は、現像部材２の端部に設けられたギア１５からアイドラギア１６，１７を経由して現像駆動力受け部材１８へつながるギア列を有している。装置本体１０１には現像駆動力受け部材１８と噛み合う本体現像駆動力受け部材１５４が設けられている。そしてカートリッジ１０３が装置本体１０１に装填されると駆動力の伝達が可能となる。ここで現像駆動力受け部材１８は第二枠体１５２の駆動入力部材である。
【００３６】
また、感光体ドラム１の回転軸上には第一枠体１５１を駆動するためのドラム駆動力受け部材４１が設けられており、感光体ドラム１と一体に回転可能である。装置本体１０１にはドラム駆動力受け部材４１と凹凸で対を成す本体カップリング（不図示）が設けられている。そしてプロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に挿入されると両者が係合し、感光体ドラム１の回転軸方向から駆動伝達が可能となる。ここでドラム駆動力受け部材４１は第一枠体１５１の駆動入力部材である。
【００３７】
（クリーニングユニットと現像ユニットの結合）
ここで第二枠体１５２に設けられた結合部材２０について述べる。
【００３８】
図７は第二枠体１５２の駆動列が設けられている側（駆動側と略す）の結合部材２０を示す。駆動側結合部材２０には現像部材２の軸受部２０ａとアイドラギア１６および１７の軸２０ｂ，２０ｃさらに現像駆動力受け部材１８の軸２０ｄが設けられている。結合部材２０の軸２０ｄの中心には第一枠体１５１との結合用に貫通穴２０ｅが設けられている。
【００３９】
一方、駆動側と反対側（非駆動側と略す）の結合部材（不図示）には、現像部材２の軸受部および第一枠体１５１との結合用の貫通穴が設けられている。この反対側の現像部材２の軸受部は軸受部２０ａの中心線の延長を中心としている。又、この反対側の結合用の貫通穴２０ｅ（不図示）は貫通穴２０ｅと同中心線上にある。
【００４０】
駆動側および非駆動側の結合部材は現像容器１４に対し位置決めボス（不図示）で位置決めされた後、現像容器１４に固定される。
【００４１】
第一枠体１５１と第二枠体１５２の結合は、図８に示すように第二枠体１５２に固定されている結合部材２０の貫通穴２０ｅと、第一枠体１５１の両側面に設けられた穴１５１ａおよび軸２１によって行われる。即ち、第二枠体１５２に第一枠体１５１をかぶせて穴１５１ａを貫通穴２０ｅに一致させ、軸２１を穴１５１ａ、貫通穴２０ｅに嵌入する。
【００４２】
これにより第一枠体１５１と第二枠体１５２は軸２１を中心に揺動可能に結合される。そして、両ユニットの結合位置（すなわち揺動中心）に現像駆動力受け部材１８の中心が配置されることとなる。
【００４３】
また、第一枠体１５１と第二枠体１５２との間には、両枠体の長手方向の一端と他端に加圧ばね２２が設けられている。これによって、感光体ドラム１と現像部材２が加圧状態となる。この加圧ばね２２の位置は、現像駆動力受け部材１８の中心から見て、感光体ドラム１と現像部材２のある側とは反対側に位置している。本例では圧縮コイルばねを加圧ばね２２としている。そして、長手方向両端の加圧ばね２２のばね力を左右両側でほぼ等しくしている。
【００４４】
上記構成により図９に示すように、プロセスカートリッジ１０３に装置本体１０１から駆動入力がされた時、従来見られたような第一枠体１５１と第二枠体１５２間のギアの噛み合い力は発生しない。一方で装置本体１０１の駆動入力ギアである本体ギア１５４と現像駆動力受け部材１８との噛み合い力Ｆ２によってプロセスカートリッジ１０３は装置本体１０１に対して押圧され、位置が保持される。
【００４５】
またこの時第一枠体１５１への駆動はカートリッジドラム駆動力受け部材４１を通じて感光体ドラム１の回転軸方向から入力されており、噛み合い力Ｆ２を利用した装置本体１０１への押圧を妨げない。
【００４６】
上述参考例をまとめると共に説明を補足すれば以下のとおりである。
【００４７】
１．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は、
第一枠体１５１と、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像部材２と、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、装置本体１０１から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるためのカートリッジ現像駆動力受け部材であって、軸２１と同軸線上に配置されているカートリッジ現像駆動力受け部材１８と、
を有する。
【００４８】
２．カートリッジ現像駆動力受け部材１８は、現像部材２としての現像ローラの長手方向と略直角方向から前記駆動力を受けるものである。
【００４９】
３．カートリッジ現像駆動力受け部材１８は、プロセスカートリッジギア（略してカートリッジギアという）である、そして、カートリッジギアは、プロセスカートリッジ１０３を装置本体１０１に装着する装着方向において、カートリッジギアの中心よりも下流側でもって装置本体１０１に設けられている本体ギア１５４と噛合う、ここで、プロセスカートリッジ１０３は、現像ローラ（２）の軸線と交差する方向から装置本体１０１に装着される。
【００５０】
４．カートリッジギア（１８）は、第二枠体１５２に設けられている、そして、カートリッジギアは、第一枠体１５１に設けられている開口１５５から露出している、そして、カートリッジギアは、前記露出している部分でもって本体ギア１５４と噛合う。
【００５１】
５．プロセスカートリッジギア（１８）と、本体ギア１５２は、共にはす歯ギアである。
【００５２】
６．更に、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、装置本体１０１から感光体ドラム１を回転させるための駆動力を受けるためのカートリッジドラム駆動力受け部材４１を有する、ここで、カートリッジドラム駆動力受け部材４１は、装置本体１０１から駆動力を受ける際に、カートリッジ現像駆動力受け部材１８が装置本体１０１から駆動力を受ける方向と交差する方向から駆動力を受ける。
【００５３】
７．カートリッジドラム駆動力受け部材４１は、カートリッジカップリングである。
【００５４】
８．カートリッジ現像駆動力受け部材１８はカートリッジギアである、ここで、カートリッジギアは、現像部材２としての現像ローラの長手方向一端側であって、第二枠体１５２に取り付けられている。
【００５５】
９．カートリッジギア（１８）が受けた駆動力は、ギアに１７，１６，１５によって、現像ローラ（２）に伝達される、また、ギア列によって除去現像剤搬送部材に伝達されて前記搬送部材を回転させる、ここで、前記搬送部材は、クリーニング部材１０によって感光体ドラム１から除去された現像剤を搬送するものである。
【００５６】
１０．更に、ギア列は、現像に用いられる現像剤を収納している現像剤収納部１２内に設けられた撹拌部材１９へ駆動力を伝達して、撹拌部材１９を回転させる。
【００５７】
１１．プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着される装置方向において、現像駆動力受け部材１８はドラム駆動力受け部材４１よりも下流側に配置されている、そして、現像駆動力受け部材１８とドラム駆動力受け部材４１は、プロセスカートリッジ１０３の装置方向と交差する方向において、同じ一端側に配置されている、ここで、プロセスカートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の軸線方向と交差する方向から装着される。
【００５８】
１２．ドラム駆動力受け部材４１はカップリング、また、現像駆動力受け部材１８ははす歯ギアである、そして、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向においてはす歯ギアはカップリングよりも内側に配置されている。
【００５９】
１３．プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、現像駆動力受け部材１８はドラム駆動力受け部材４１よりも下流側に配置されている、そして、プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、上流側から下流側にわたって、感光体ドラム１、現像部材２としての現像ローラ、除去現像剤搬送部材がこの順番で配置されている、ここで、前記搬送部材は、クリーニング部材１０によって感光体ドラム１から除去された現像剤を搬送するものである。
【００６０】
１４．更に、第一枠体１５１は、現像に用いられる現像剤を収納している現像剤収納部を有する、そして、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、現像剤収納部１２に上方に位置するように、クリーニング部材１０によって感光体ドラム１から除去された除去現像剤を収納するための除去現像剤収納部が配置されている、そして、前記搬送部材は、前記除去現像剤収納部内に配置されている。
【００６１】
１５．ドラム駆動力受け部材４１はカートリッジカップリングであって、感光体ドラム１の長手方向に沿った方向から、装置本体１０１に設けられ装置本体カップリングと係合する、そして、感光体ドラム１を回転させるための駆動力を受ける。
【００６２】
１６．カートリッジカップリング（４１）はねじれた略三角柱、また、前記本体カップリングは断面が略三角形のねじれた穴であって、前記ねじれた略三角柱が前記ねじれた穴と係合して、駆動力の伝達が行われる。
【００６３】
１７．電子写真画像形成装置本体１０１に着脱可能なプロセスカートリッジ１０３において、
第一枠体１５１と、ここで、第一枠体１５１は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、上方に位置するように配置されている、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像ローラ（２）と、ここで、第二枠体１５２は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、下方に位置するように配置されている、
現像剤を収納する、第二枠体１５２に設けられた現像剤収納部１２と、
感光体ドラム１に残留する現像剤を除去するための第二枠体１５２に設けられたクリーニング部材１０と、
クリーニング部材１０によって除去された現像剤を収納するための、第一枠体１５１に設けられた除去現像剤収納部１５１ｂと、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、除去現像剤収納部１５１ｂは、現像剤収納部１２の上方に位置するように配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、感光体ドラム１を回転駆動させるための駆動力を装置本体１０１から受けるための、第一枠体１５１に設けられたカートリッジカップリング（４１）と、ここで、カートリッジカップリングは、感光体ドラム１と同軸線上に配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、装置本体１０１から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるための、第二枠体１５２に設けられたカートリッジはす歯ギア（１８）と、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着される装着方向において、はす歯ギアはカートリッジカップリング（４１）の下流側に配置されている、また、カートリッジはす歯ギアは、軸２１と同軸線上に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、カートリッジはす歯ギアはカートリッジカップリング（４１）よりも内側に配置されている、
ここで、プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、上流側から下流側にわたって、感光体ドラム１、現像ローラ（２）がこの順番で配置されている、また、カートリッジはす歯ギアとカートリッジカップリング（４１）は、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、同じ一端側に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の軸線方向と交差する方向から装着される、
を有する。
【００６４】
１８．カートリッジカップリング（４１）はねじれた略三角柱、また、カートリッジカップリングに駆動力を伝達する本体カップリングは断面が略三角形のねじれた穴であって、ねじれた略三角柱が前記ねじれた穴と係合して、駆動力の伝達が行われる。
【００６５】
１９．プロセスカートリッジ１０３を着脱可能であって、記録媒体Ｐに画像を形成するための画像形成装置において、
（ａ）本体現像駆動力受け部材１５４と、
（ｂ）第一枠体１５１と、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像部材２と、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１人装着された際に、本体現像駆動力受け部材１５４から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるためのカートリッジ現像駆動力受け部材であって、軸２１と同軸線上に配置されているカートリッジ現像駆動力受け部材１８と、
プロセスカートリッジ１０３を取り外し可能に装着するための装着手段と、
を有する。
【００６６】
２０．プロセスカートリッジ１０３を着脱可能であって、記録媒体Ｐに画像を形成するための画像形成装置において、
（ａ）本体カップリングと、
（ｂ）本体はす歯ギア１５４と、
（ｃ）第一枠体１５１と、ここで、第一枠体１５１は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に上方に位置するように配置されている、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像ローラ（２）と、ここで、第二枠体１５２は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、下方に位置するように配置されている、
現像剤を収納する、第二枠体１５２に設けられた現像剤収納部１２と、
感光体ドラム１に残留する現像剤を除去するための、第二枠体１５２に設けられたクリーニング部材１０と、
クリーニング部材１０によって除去された現像剤を収納するための、第一枠体１５１に設けられた除去現像剤収納部１５１ｂと、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、除去現像剤収納部１５１ａは、現像剤収納部１２の上方に位置するように配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、感光体ドラム１を回転駆動させるための駆動力を前記本体カップリングから受けるための、第一枠体１５１に設けられたカートリッジカップリング（４１）と、
ここで、カートリッジカップリング（４１）は、感光体ドラム１と同軸線上に配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、本体はす歯ギア（１５４）から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるための、第二枠体１５２に設けられたカートリッジはす歯ギア（１８）と、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着される装着方向において、はす歯ギア（１８）はカートリッジカップリング（４１）の下流側に配置されている、また、カートリッジはす歯ギア（１８）は、軸２１と同軸線上に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、カートリッジはす歯ギア（１８）はカートリッジカップリング（４１）よりも内側に配置されている、
ここで、プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、上流側から下流側にわたって、感光体ドラム１、現像ローラ（２）がこの順番で配置されている、また、カートリッジはす歯ギア（１８）とカートリッジカップリング（４１）は、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、同じ一端側に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の軸線方向と交差する方向から装着される、
プロセスカートリッジ１０３を取り外し可能に装着するための装着手段と、
を有する。
【００６７】
［実施の形態］
本発明に係るプロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置の実施の形態について図を用いて説明する。
【００６８】
図１０は本実施の形態に係る電子写真画像形成装置の全体構成図、図１１は本実施の形態に係るプロセスカートリッジの断面図、図１２はプロセスカートリッジの分解斜視図、図１３はプロセスカートリッジの上面斜視図であって、除去現像剤収納部と駆動力伝達機構の上方を破断した図、図１４は第一枠体と第二枠体の結合を説明する図、図１５はドラム駆動力伝達部材及び本体ドラム駆動力伝達部材を説明する図、図１６は現像ユニットの駆動伝達機構の結合部材を説明する図、図１７はプロセスカートリッジの駆動伝達機構を説明する図、図１８は第一枠体が揺動した際の駆動伝達機構を説明する図である。
【００６９】
（電子写真画像形成装置）
まず電子写真画像形成装置の全体構成について、図１０を用いて説明する。図１０に示す画像形成装置３３０は電子写真方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタである。この画像形成装置３３０の装置本体３５０には、垂直方向に４箇所のカートリッジ装着部３５０ａ〜ｄが配置されている。そして、この装着部３５０ａ〜ｄにカートリッジ２４０が取り外し可能に装着されている。尚、装着部３５０ａ〜ｄに装着されているカートリッジ２４０は、構造が全く同じであるが、収納されている現像剤ｔの色が異なる。即ち、装着部３５０ａには、シアン色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ａ、装着部３５０ｂにはイエロー色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ｂ、装着部３５０ｃにはマゼンタ色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ｄ、装着部３５０ｄにはブラック色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ｄが装着されている。
【００７０】
さて、この状態で垂直方向に４つの感光体ドラム２４４ａ〜ｄが配置されている。感光体ドラム２４４は図中反時計回り方向に回転される。そして、その周囲には、回転方向に沿って感光体ドラム２４４表面を均一に帯電する帯電ローラ２４５ａ〜ｄ、静電潜像を現像するための現像ユニット２４２ａ〜ｄ、感光体ドラム２４４上の現像剤像を記録媒体Ｐに転写させる静電転写装置３３４、感光体ドラム２４４上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材２４６ａ〜ｄが配置されている。
【００７１】
尚、３３１ａ〜ｄは、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム２４４上の静電潜像を形成するスキャナユニットである。
【００７２】
感光体ドラム２４４、帯電ローラ２４５、現像ユニット２４２、クリーニング部材２４６は一体に構成され、カートリッジ２４０を構成している。カートリッジ２４０については後に詳述する。
【００７３】
感光体ドラム２４４は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光伝導体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム２４４は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（図示せず）からの駆動力が伝達されることにより、図中反時計回り方向に回転駆動する。
【００７４】
帯電ローラ２４５は接触帯電方式であり、導電性ローラを感光体ドラム２４４の表面に当接させると共に、帯電バイアス電圧を印加することにより感光体ドラム２４４表面を一様に帯電させる。
【００７５】
スキャナユニット３３１ａ〜ｄは、感光体ドラム２４４の略水平方向に配置され、レーザーダイオード（図示せず）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモータ（図示せず）によって高速回転されるポリゴンミラー３３２ａ〜ｄに照射される。ポリゴンミラー３３２に反射した画像光は、結像レンズ３３３ａ〜ｄを介して帯電された感光体ドラム２４４表面を選択的に露光して静電潜像を形成する。
【００７６】
前述した通り、現像ユニット２４２はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤の内いずれかの色の現像剤ｔを収納している。そして、現像部材である現像ローラ２５１の外周に現像剤を塗布し、かつ現像剤に電荷を付与する。そして潜像が形成された感光体ドラム２４４と対向した現像ローラ２５１に現像バイアスを印加することにより、静電潜像の低電位部に現像剤を転移させて感光体ドラム２４４上に現像剤像を形成（現像）する。
【００７７】
全ての感光体ドラム２４４に対向し、当接して循環移動するベルト３３５が配設されている。ベルト３３５は、周長約７００ｍｍ、厚さ１５０μｍのフィルム状部材で構成されている。そして、駆動ローラ３３６、従動ローラ３３７ａ，３３７ｂ、及びテンションローラ３３８の４本のローラにより張架され、図の矢印Ｘ方向に回転駆動される。このベルト３３５の外周面にローラ３４４によって記録媒体Ｐを圧接する。そして、ベルト３３５とローラ３４４との間に電圧を印加することにより、誘電体である記録媒体Ｐとベルト３３５の誘電体層に電荷を誘起する。そして、記録媒体Ｐをベルト３３５外周に静電吸着する。これより、記録媒体Ｐが感光体ドラム２４４との接触位置（転写位置）まで安定して搬送される。
【００７８】
前記ベルト３３５の内側には、各感光体ドラム２４４ａ〜ｄと対向する位置に転写ローラ３３９ａ〜ｄが当接し、付勢されている。これら転写ローラ３３９から正極性の電荷がベルト３３５を介して記録媒体Ｐに印加される。そしてこの電荷による電界により、感光体ドラム２４４に接触中の記録媒体Ｐに感光体ドラム２４４上の負極性の現像剤像が順次転写される。
【００７９】
給送部３４０は記録媒体Ｐを給送するものであり、複数枚の記録媒体Ｐが給送カセット３４１に収納されている。画像形成時には、給送ローラ３４２は、画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット３４１内の記録媒体Ｐを一枚ずつ分離給送する。記録媒体Ｐはレジストローラ対３４３に突き当たって斜行を矯正した後に、ベルト３３５の回転と画像書き出し位置の同期をとって、レジストローラ対３４３によってベルト３３５へと搬送される。レジストローラ対３４３は、最上流の感光体ドラム２４４ａ周面上の現像剤像の先端がベルト３３５との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に記録媒体Ｐの記録開始位置が一致するように回転を開始する。
【００８０】
現像剤像を転写された記録媒体Ｐは、駆動ローラ３３６の曲率によってベルト３３５から分離され、定着部３４５へと搬入される。定着部３４５は記録媒体Ｐに転写された複数色の現像剤画像を定着させるものである。そして、回転する加熱ローラ３４６と、これに圧接して記録媒体Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ３４７とを有する。現像剤像を転写された記録媒体Ｐは、定着部３４５を通過する際に熱と圧力によって現像剤が溶融し、記録媒体Ｐ上にカラー画像が定着される。カラー画像が形成された記録媒体Ｐは、排出ローラ対３４８によって排出部３４９から機外に排出される。
【００８１】
（プロセスカートリッジ）
次に本実施の形態に係るカートリッジ２４０（２４０ａ〜２４０ｄ）について図１１〜図１８を用いて説明する。このカートリッジ２４０は第一枠体であるドラムユニット２４１と、第二枠体である現像ユニット２４２とからなり、後述するように揺動中心２４３によって回動可能に結合されている。
【００８２】
（第一枠体）
第一枠体であるドラムユニット２４１には、図１１に示すように、感光体ドラム２４４が軸２４４ａによって回動自在に取り付けられている。またドラムユニット２４１には、感光体ドラム２４４表面を一様に帯電させる帯電ローラ２４５、感光体ドラム２４４に当接して残留した現像剤を除去するクリーニング部材２４６、後述する現像剤収納部２５２と対向して、その上方に位置する除去現像剤収納部２４７、及び、除去現像剤搬送機構２４８を有している。さらに枠体の長手方向の両側面には、現像ユニット２４２と結合するために揺動中心２４３の穴２４１ａ（図１２参照）を有している。
【００８３】
尚、上方とは、カートリッジ２４０を装置本体３５０に装着した状態で、上方に位置することである。
【００８４】
上述した如く、転写後に、感光体ドラム２４４に転写後に残留した現像剤はクリーニング部材２４６によって掻き落とされて除去される。そして、除去現像剤は、除去現像剤搬送機構２４８によって除去現像剤収納部２４７に搬送される。
【００８５】
除去現像剤搬送機構２４８は除去現像剤収納部２４７に回転可能に設けられたクランク２５０に、除去現像剤搬送部材である送り板２４９を回転可能に軸支している。クランク２５０は軸径２ｍｍ、回転半径５ｍｍの金属軸で、回転することにより送り板２４９が除去現像剤をクリーニング部材２４６近傍から除去現像剤収納部２４７に搬送する方向（図１２中矢印Ｈ方向）に往復運動する。送り板２４９は板厚１ｍｍの金属板で、現像剤を搬送させるための仕切り２４９ａを有している。
【００８６】
なお、本実施の形態においては除去現像剤搬送部材として送り板２４９を用いているが、スクリューを用いて構成することでもよい。
【００８７】
（第二枠体）
第二枠体である現像ユニット２４２には、図１７に示すように、現像部材である現像ローラ２５１、各色の現像剤を収納する現像剤収納部２５２、及び、現像枠体２５４が設けられている。現像剤収納部２５２は除去現像剤収納部２４７の下方に位置しており、その内部には現像剤送り機構を兼ねる撹拌部材２５３ａ，２５３ｂが備えられている。
【００８８】
尚、下方とは、カートリッジ２４０を装置本体に装着した状態で、下方に位置することである。
【００８９】
現像剤収納部２５２内の現像剤は撹拌部材２５３によって現像枠体２５４内の現像剤供給ローラ２５５へ送り込まれる。そして、この現像剤は時計回り方向（矢印Ｚ方向）に回転する現像剤供給ローラ２５５、及び、現像ローラ２５１の外周に圧接された現像ブレード２５６によって、時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転する現像ローラ２５１の外周に付着する。そして、この現像剤は電荷を付与される。
【００９０】
（第一枠体と第二枠体の結合）
図１２に示すように、現像ユニット２４２（第二枠体）の両側面（現像ローラ２５１の長手方向の両側端）には、ドラムユニット２４１（第一枠体）と結合するために軸受部材２５７，２５８を有している。軸受部材２５７，２５８は揺動中心２４３と同軸線上にそれぞれ貫通穴２５７ａ，２５８ａを有している。そして、これらとドラムユニット２４１に設けた穴２４１ａに外部からピン２４３ａを嵌入する。これにより、図１４に示すように、ドラムユニット２４１と現像ユニット２４２は揺動可能に結合している。そして、後述する加圧バネ２５９の弾性力によって、感光体ドラム２４４と現像ローラ２５１は、長手方向全域に渡って確実に当接する。
【００９１】
即ち、図１１に示すようにドラムユニット２４１と現像ユニット２４２との間には加圧バネ２５９が設けられ、この加圧バネ２５９の弾性力によって、感光体ドラム２４４と現像ローラ２５１が圧接状態となる。この加圧ばね２５９は、両ユニット２４１，２４２の長手方向の一端と他端とに設けられている。そして、この両バネ２５９のバネ力（弾性力）はほぼ等しい。
【００９２】
（駆動伝達機構）
次に、カートリッジ２４０における駆動伝達機構について説明する。本実施の形態において、カートリッジ２４０にはドラムユニット２４１と現像ユニット２４２にそれぞれ装置本体から駆動力が伝達される。
【００９３】
ドラムユニット２４１において、図１２に示すように、感光体ドラム２４４と同軸線上の駆動側端部にはドラム駆動力伝達部材としてカートリッジカップリング２６０が設けられており、装置本体に設けられた本体ドラム駆動力受け部材としての本体カップリング２６１から駆動力を伝達されるよう構成している。
【００９４】
図１５に示すようにカートリッジカップリング２６０はねじれた略三角柱であり、本体カップリング２６１は断面が略三角形のねじれた穴である。本体カップリング２６１は感光体ドラム２４４の長手方向に沿った方向からカートリッジカップリング２６０に係合する。そして、本体カップリング２６１が回転を開始すると、カートリッジカップリング２６０との三角形の捩れ構造に従って徐々に嵌合が深くなり、最大１２０度回転すると完全に嵌合し、駆動力がカップリング２６０、２６１を介して感光体ドラム２４４に伝達される。尚、カートリッジカップリング２６０は、感光体ドラム２４４と同軸線上に設けられている。
【００９５】
またドラムユニット２４１には、除去現像剤搬送機構２４８のクランク２５０の軸に設けられたギア２６２と、該ギア２６２に接続されるアイドラギア２６３が取り付けられている（図１７参照）。
【００９６】
現像ユニット２４２において、軸受部材２５７，２５８のうち駆動側の軸受部材２５７には軸２５７ｂ〜ｄが設けられている。そしてそれぞれ現像駆動力伝達部材としてのギア２６４、アイドラギア２６５，２６６が取り付けられている。前記ギア２６４ははす歯ギアであり、図１７に示すように、装置本体に設けられた本体現像駆動力伝達部材としてのはす歯ギア２６７から駆動力を伝達される。ここで前記カートリッジ２４０が装置本体３５０に装着される装着方向と交差する方向において、前記ギア２６４は、前記カートリッジカップリング２６０が設けられているのと同じ一端側に配置している。また前記装着方向と交差する方向において、前記ギア２６４はカートリッジカップリング２６０よりも内側に配置している。また、前記装着方向において、前記ギア２６４は、前記カートリッジカップリング２６０よりも下流側に配置されている。
【００９７】
尚、カートリッジ２４０は装置本体３５０に対して、感光体ドラム２４４の軸線方向と交差する方向から着脱される。
【００９８】
軸２５７ｂの中心は上述の揺動中心２４３と同軸の貫通穴２５７ａである。また前記ギア２６４の中心はドラムユニット２４１と現像ユニット２４２の結合位置（すなわち揺動中心２４３）に配置されている。
【００９９】
即ち、本実施の形態のカートリッジ２４０においては、ドラムユニット２４１と、前記ドラムユニット２４１と、軸としての前記ピン２４３ａを中心にして回動可能に結合している現像ユニット２４２と、前記ドラムユニット２４１に設けられた感光体ドラム２４４と、現像剤ｔを用いて、前記感光体ドラム２４４に形成された静電潜像を現像するための、前記現像ユニット２４２に設けられた現像ローラ２５１と、前記カートリッジ２４０が前記装置本体３５０に装着された際に、前記装置本体３５０から前記現像ローラ２５１を回転させるための駆動力を受けるための、現像駆動力受け部材としての前記ギア２６４であって、前記ピン２４３ａと同軸線上に配置されている前記ギア２６４と、を有する。そして、前記ギア２６４は、前記現像ローラ２５１の長手方向と略直角方向から前記駆動力を受けるものである。そして、前記ギア２６４は、前記カートリッジ２４０を前記装置本体３５０に装着する装着方向において、前記ギア２６４の中心よりも下流側でもって前記装置本体３５０に設けられている、本体ギアとしての前記はす歯ギア２６７と噛合う、ここで、前記カートリッジ２４０は、前記現像ローラ２５１の軸線と交差する方向から前記装置本体３５０に装着される。また、前記ギア２６４は、前記現像ユニット２４２に設けられている。そして、前記ギア２６４は、前記ドラムユニット２４１に設けられている開口２４１ｂから露出している。そして、前記ギア２６４は、前記露出している部分でもって前記はす歯ギア２６７と噛合う。
【０１００】
尚、ドラム駆動力受け部材としてのカートリッジカップリング２６０は、前記装置本体３５０から駆動力を受ける際に、前記ギア２６４が前記装置本体３５０から駆動力を受ける方向と交差する方向から駆動力を受ける。
【０１０１】
このように構成したことにより、前記ギア２６４に駆動力が入力された場合、はす歯ギア２６７と前記ギア２６４との噛み合い力Ｆ（図１７参照）による揺動中心２４３を中心とするモーメントは、小さく抑えることができる。従って、このように、ドラムユニット２４１と現像ユニット２４２の結合中心に、ギア２６４を配置することにより、現像ユニット２４２の位置が変動しない。そのため、はす歯ギア２６７とのバックラッシュが変化しない。従って常に安定した画像形成が可能となる。また、装置本体３５０から現像ユニット２４２への駆動入力によるモーメントを発生させることなく、駆動力を現像ユニット２４２へ伝達することができる。したがって、枠体の変形による画像不良を防止することができる。
【０１０２】
さて、前記ギア２６４に入力された駆動力は、ギア列からなる駆動力伝達部材を介して現像ローラ２５１、撹拌部材２５３、及び、ドラムユニット２４１に設けられた除去現像剤搬送機構２４８へと分岐して伝達される。
【０１０３】
まず、前記ギア２６４に入力された駆動力は、第一ギア列としてのアイドラギア２６５、２６６を介して、現像ローラ２５１の端部に設けられたギア２６８、及び現像剤供給ローラ２５５の端部に設けられたギア２６９へと伝達される。そして現像ローラ２５１、及び、現像剤供給ローラ２５５を回転させる。尚、アイドラギア２６５は段ギアになっており、減速する。
【０１０４】
そして、アイドラギア２６５からは駆動力が分岐し、撹拌部材２５３ａの現像剤撹拌ギア２７０ａに接続される。さらに、アイドラギア２７１を介して、もう１つの撹拌部材２５３ｂの現像剤撹拌ギア２７０ｂに接続されている。そして、撹拌部材２５３ａ、２５３ｂを回転させる。
【０１０５】
アイドラギア２７１は更に駆動力を分岐する。即ち、アイドラギア２７１は、アイドラギア２７２を介して、ドラムユニット２４１のアイドラギア２６３に駆動力を伝達する。アイドラギア２６３は上述の如く除去現像剤搬送機構２４８のクランク２５０に取り付けた前記ギア２６２へと接続されており、クランク２５０及び前記送り板２４９に駆動力を伝達する。すなわち現像ユニット２４２に設けられた前記ギア２６４に入力された駆動力は、ギア列（ギア２６５、２７０ａ、２７１、２７２、２６３、２６２）からなる駆動力伝達部材を介して、ドラムユニット２４１に設けられた除去現像剤搬送部材である前記送り板２４９へと伝達される。そして送り板２４９を往復運動させる。なお、アイドラギア２７１、２６３は段ギアになっており、減速する。
【０１０６】
ここで、第二ギア列としては、ギア２７０ａ、２７１、２７０ｂ、２７２、２６２、２６３である。尚、ギア２６４、２６５、２６６、２６８、２６９、２７０ａ、２７０ｂ、２７１及びギア２７２は現像ユニット２４２に取り付けられている。また、ギア２６７、２６２、２６３はドラムユニット２４１に取り付けられている。
【０１０７】
このように本実施の形態によれば、感光体ドラム２４４の駆動手段と、現像ローラ２５１、撹拌部材２５３、及び、送り板２４９の駆動系列を独立して設けた。これにより、感光体ドラム２４４の駆動に撹拌部材２５３や送り板２４９の回転むらや振動が直接伝わることがない。したがって、除去現像剤が蓄積して送り板２４９にかかる負荷が増大しても、感光体ドラム２４４の回転に影響を及ぼさない。
【０１０８】
ここで、現像ユニット２４２はドラムユニット２４１に対して揺動する。そのため、現像ユニット２４２のアイドラギア２７２もドラムユニット２４１のアイドラギア２６３に対して揺動する。そこで、図１８に示すように、揺動中心２４３、アイドラギア２７２、アイドラギア２６３を略一直線上に配置している。これによりアイドラギア２７２とアイドラギア２６３が揺動の妨げになることなく、かつ、互いのギアのバックラッシュ変動を最小限とすることができる。
【０１０９】
またカートリッジ２４０の感光体ドラム２４４側には把持部２４０ａが設けられている。そして、使用者が前記把持部２４０ａを把持することによって、カートリッジ２４０は前記装着部３５０ａ〜ｄに対して感光体ドラム２４４の軸線方向と交差する方向から着脱される。従って、カートリッジ２４０が装置本体３５０に装着される装着方向において、ギア２６４はカートリッジカップリング２６０よりも下流側に配置され、また前記装着方向において、上流側から下流側に渡って前記感光体ドラム２４４、現像ローラ２５１、送り板２４９を駆動するクランク２５０がこの順番で配置されている。
【０１１０】
なお、本実施の形態においては軸受部材２５７にギア２６４および揺動中心２４３の貫通穴２５７ａを配置しているが、軸受部材２５７の代わりに現像枠体２５４や、現像剤収納部２５２に同様の構成を設けてもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型、軽量化を実現することができた。また、本発明によれば、第一枠体と第二枠体とが回動する際に、第一枠体ギアと第二枠体ギアが回動の妨げになることがない。また、本発明によれば、第一枠体ギアと第二枠体ギアのバックラッシュの変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した状態を示す縦断面図である。
【図２】 プロセスカートリッジを画像形成装置に着脱している様子を示す縦断面図である。
【図３】 プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図４】 プロセスカートリッジを背面から見た斜視図である。
【図５】 感光体ドラムと現像ローラとの関係を示す展開図である。
【図６】 プロセスカートリッジの側面図である。
【図７】 プロセスカートリッジの分解斜視図である。
【図８】 プロセスカートリッジの分解側面図である。
【図９】 プロセスカートリッジの位置決めを示す側面図である。
【図１０】 実施の形態に係る電子写真画像形成装置の全体構成図である。
【図１１】 実施の形態に係るプロセスカートリッジの断面図である。
【図１２】 プロセスカートリッジの分解斜視図である。
【図１３】 プロセスカートリッジの底面斜視図である。
【図１４】 第一枠体と第二枠体の結合を説明する図である。
【図１５】 ドラム駆動力伝達部材及び本体ドラム駆動力伝達部材を説明する図である。
【図１６】 現像ユニットの駆動伝達機構の結合部材を説明する図である。
【図１７】 プロセスカートリッジの駆動伝達機構を説明する図である。
【図１８】 第一枠体が揺動した際の駆動伝達機構を説明する図である。
【図１９】 従来のプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図２０】 従来のプロセスカートリッジの位置決め方法を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｅ…ギアの噛み合い方向
Ｆ１，Ｆ２…ギアの噛み合い力（歯荷重）
Ｌ…レーザ光
Ｐ…記録媒体
ｔ…現像剤
１…感光体ドラム
２…現像部材（現像ローラ） ２ａ…軸
３…コロ（部材）
９…（感光体ドラム）軸
１０…クリーニング部材（クリーニングブレード）
１１…帯電ローラ
１２…現像剤収納部
１３…現像ブレード
１４…現像容器
１５…現像ローラギア
１６…アイドラギア
１７…アイドラギア
１８…現像駆動力受け部材（カートリッジギア、カートリッジはす歯ギア）
１９…トナー撹拌部材 １９ａ…軸 １９ｂ…撹拌羽根
２０…結合部材 ２０ａ…軸受け部 ２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…軸 ２０ｅ…貫通穴
２１…軸（結合部材）
２２…加圧ばね（圧縮ばね）
４０…ガイド部
４１…ドラム駆動力受け部材（カートリッジカップリング）
６０…ガイド部
６１…ストッパ
１０１…画像形成装置
１０３…プロセスカートリッジ
１０６…スキャナユニット
１０８…転写ローラ
１０９…定着手段
１１０…給紙カセット
１１２…定着ローラ
１１３…加圧ローラ
１１４…排出トレイ
１１６…給送バネ
１１７…積載板
１１８…給送ローラ
１１９…（給紙ばね支持）軸
１２１…（給紙駆動）軸
１２２…分離爪
１２３…カセット入口ガイド
１２４…ガイド部
１２５…レジストローラ対
１３０…定着入口ガイド
１３４…排出ローラ
１３５…排出口
１３８…ポリゴンミラー
１５１…第一枠体（クリーニングユニット） １５１ａ…穴 １５１ｂ…除去現像剤収納部
１５２…第二枠体
１５４…本体現像駆動力受け部材（装置本体のプロセスカートリッジ駆動ギア、本体はす歯ギア）
１６０…ガイド部
１６１…ストッパ
２４０…カートリッジ
２４０ａ…把持部
２４１…ドラムユニット（第一枠体）
２４１ａ…穴
２４１ｂ…開口
２４２…現像ユニット（第二枠体）
２４３…揺動中心
２４３ａ…ピン
２４４…感光体ドラム
２４４ａ…軸
２４５…帯電ローラ
２４６…クリーニング部材
２４７…除去現像剤収納部
２４８…除去現像剤搬送機構
２４９…送り板
２４９ａ…仕切り
２５０…クランク
２５１…現像ローラ
２５２…現像剤収納部
２５３…撹拌部材
２５４…現像枠体
２５５…現像剤供給ローラ
２５６…現像ブレード
２５７…軸受部材
２５７ａ…貫通穴
２５７ｂ…軸
２５８…軸受部材
２５９…加圧バネ
２６０…カートリッジカップリング
２６１…本体カップリング
２６２…ギア
２６３…アイドラギア
２６４…ギア
２６５…アイドラギア
２６６…アイドラギア
２６７…はす歯ギア
２６８…ギア
２６９…ギア
２７０…現像剤撹拌ギア
２７１…アイドラギア
２７２…アイドラギア
３３０…画像形成装置
３３１…スキャナユニット
３３２…ポリゴンミラー
３３３…結像レンズ
３３４…静電転写装置
３３５…ベルト
３３６…駆動ローラ
３３７…従動ローラ
３３８…テンションローラ
３３９…転写ローラ
３４０…給送部
３４１…給送カセット
３４２…給送ローラ
３４３…レジストローラ対
３４４…ローラ
３４５…定着部
３４６…加熱ローラ
３４７…加圧ローラ
３４８…排出ローラ対
３４９…排出部
３５０…装置本体
３５０ａ〜ｄ…装着部
【発明の属する技術分野】
本発明はプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを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関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真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。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、帯電部材、現像部材またはクリーニング部材と電子写真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画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び、帯電部材、現像部材、クリーニング部材の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像部材と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体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にユーザー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。
【０００５】
このようなプロセスカートリッジにおいては、感光体ドラムと現像ローラとの位置関係を保持し、安定した画像品質を得るため以下のような構成を取っている。感光体ドラムを有するクリーニングユニットと、現像器を有する現像ユニットとをピンにより回動自在に結合した上で、加圧ばねにより感光体ドラムと現像ローラを押圧する。ここで、現像ローラには軸に対し回動自在なコロが設けられている。これにより、感光体ドラムと現像ローラとの軸間距離を保持する。ここで、コロの直径は現像ローラの直径よりも大きく、前述の加圧ばねのばね力で感光体ドラムとコロが圧接することにより、感光体ドラムと現像ローラ間に隙間を設けている。
【０００６】
図１９はプロセスカートリッジ１０３の駆動列の一例を示すものである。プロセスカートリッジ１０３への駆動力の伝達は装置本体に設けられた駆動ギア１５３からドラムギア４によって行われる。駆動ギア５はドラムギア４と噛み合っており、ドラムギア４を介して駆動力が伝達される。駆動ギア５は現像ローラを駆動すると共にアイドラギア６，７を介してトナー撹拌ギア８へ駆動力を伝達する。
【０００７】
次に、装置本体に対するカートリッジ１０３の位置決めについて説明する。図２０に示すように、カートリッジ１０３の長手方向端面には装置本体に設けられたガイド部１６０と係合する係合部４０が設けられている。これによりカートリッジ１０３を装置本体に挿入する際には、上記のガイド部１６０に沿って係合部４０を挿入して行き、装置本体のストッパ１６１に当接するところで位置決めがなされる。この時、カートリッジ１０３のドラムギア４と装置本体の駆動ギア１５３とが噛み合う。
【０００８】
ここで、プロセスカートリッジ１０３に駆動力が掛かると、ドラム駆動ギア４と駆動ギア１５３の回転中心を結ぶ線上でピッチ点において引いた垂線ｌ（エル）１から噛み合い圧力角αだけずれた方向に噛み合い力Ｆ１が働く。そこでカートリッジ１０３が装置本体のストッパ１６１に押圧される。このように感光体ドラム１の回転軸方向に対して略直角に働く力を利用することによってカートリッジ１０３の位置変動を抑えることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成にあっては、図１９に示すように、カートリッジ１０３が駆動状態となると、ドラムギア４と駆動ギア５の噛み合い方向Ｅに現像ユニット１５２の駆動力が集中して掛かるる。そのため、カートリッジ１０３の長手で見た場合、ねじれの力を受けることとなる。従来はこのような枠体の変形を避け、画像品質を安定させるため、カートリッジ１０３の枠体を補強したり、あるいは、前記加圧ばねのばね力を左右で異なるものとしていた。これによって、枠体のねじれに対してバランスを取るようにしていた。この構成は、大変優れた構成であって、枠体の変形を避け、画像品質を安定させることができた。
【００１０】
本発明は、前述従来技術を更に発展させたものである。
【００１１】
本発明の目的は、小型、軽量化を実現したプロセスカートリッジ、及び前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、プロセスカートリッジの小型、軽量化を実現するために、枠体の厚さを従来よりも薄くしたとしても、枠体の変形防止を実現したプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、第一枠体と第二枠体とが回動する際に、第一枠体ギアと第二枠体ギアが回動の妨げになることのないプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、第一枠体ギアと第二枠体ギアのバックラッシュの変動を小さくすることができるプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
主要な本発明は、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、第一枠体と、前記第一枠体と軸を中心にして回動可能に結合している第二枠体と、前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、前記第二枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像部材と、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接するように、前記第一枠体と前記第二枠体とにわたって設けられたバネと、前記第一枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材と、前記第一枠体に設けられた、前記クリーニング部材によって除去された除去現像剤を収納する除去現像剤収納部と、前記第一枠体に設けられた、前記除去現像剤を搬送する除去現像剤搬送部材と、前記第二枠体に設けられた、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記現像部材へ伝達されて前記現像部材を回転させるための駆動力を前記装置本体から受ける現像駆動力受け部材であって、前記軸と同軸線上に配置されている現像駆動力受け部材と、前記第二枠体に設けられた、前記現像駆動力受け部材が受けた駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するための第二枠体ギアと、前記第一枠体に設けられた、前記駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するために前記第二枠体ギアと係合する第一枠体ギアと、を有し、前記バネの弾性力でもって、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接している状態で、前記現像駆動力受け部材の中心と前記第二枠体ギアの中心と前記第一枠体ギアの中心が略一直線上に配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１５】
他の主要な本発明は、プロセスカートリッジを着脱可能であって、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、
（ａ）本体現像駆動力伝達部材と、
（ｂ）第一枠体と、前記第一枠体と軸を中心にして回動可能に結合している第二枠体と、前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、前記第二枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像部材と、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接するように、前記第一枠体と前記第二枠体とにわたって設けられたバネと、前記第一枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材と、前記第一枠体に設けられた、前記クリーニング部材によって除去された除去現像剤を収納する除去現像剤収納部と、前記第一枠体に設けられた、前記除去現像剤を搬送する除去現像剤搬送部材と、前記第二枠体に設けられた、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記現像部材へ伝達されて前記現像部材を回転させるための駆動力を前記本体現像駆動力伝達部材から受ける現像駆動力受け部材であって、前記軸と同軸線上に配置されている現像駆動力受け部材と、前記第二枠体に設けられた、前記現像駆動力受け部材が受けた駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するための第二枠体ギアと、前記第一枠体に設けられた、前記駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するために前記第二枠体ギアと係合する第一枠体ギアと、を有し、前記バネの弾性力でもって、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接している状態で、前記現像駆動力受け部材の中心と前記第二枠体ギアの中心と前記第一枠体ギアの中心が略一直線上に配置されているプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着部と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する前に参考例の説明をする。
【００１７】
［参考例］
以下の説明において、プロセスカートリッジの短手方向とはプロセスカートリッジを装置本体に着脱する方向である。またプロセスカートリッジの長手方向とはプロセスカートリッジを装置本体に着脱する方向と交差する方向（略直交する方向）である。また、プロセスカートリッジの上面とはプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。
【００１８】
（電子写真画像形成装置）
図１、及び図２に示す画像形成装置１０１は電子写真方式のレーザービームプリンタである。
【００１９】
図１は装置１０１の側断面図、図２はプロセスカートリッジの着脱操作を示す側面図である。
【００２０】
まず、記録媒体（例えば記録紙、ＯＨＰシート等）Ｐの搬送手段の構成について説明する。
【００２１】
記録媒体Ｐは給送カセット１１０内に複数枚積載されており、記録媒体Ｐの先端部は給送バネ１１６によって付勢された積載板１１７によって給送ローラ１１８表面に押圧されている。給送カセット１１０は図１において右方向に引き抜くことができ、使用者が画像形成装置に記録媒体Ｐを装填することができる。このとき軸１１９は給送カセット１１０の側壁に形成されたスライド溝（図示せず）に沿って上方に移動する。そのため、積載板１１７が給送カセット１１０の底面まで下がり、記録媒体Ｐを円滑に装填することができる。
【００２２】
給送ローラ１１８は軸１２１に固定されている。そして、この軸１２１の端部にはクラッチとソレノイド（図示せず）が設けられており、給送ローラ１１８の回転駆動制御が可能である。記録媒体Ｐの給送ローラ側先端には分離爪１２２が設けられている。さらにその先端近傍にはカセット入口ガイド１２３がバネ（図示せず）により回転自在に取り付けられている。また、カセット１１０の側方の装置本体ベースにはガイド部１２４が設けられており、記録媒体Ｐをガイドしてレジストローラ１２５へ導く。
【００２３】
給送スタート信号によりソレノイド（図示せず）がＯＮすると、駆動ギアの駆動力がクラッチを介して軸１２１に伝達される。これによって、給送ローラ１１８が回転して、記録媒体Ｐをカセット入口ガイド１２３へ導く。このとき、記録媒体Ｐは摩擦係数の関係により最上位の一枚のみが送出される。その後、記録媒体Ｐは給送ローラ１１８の回転によりレジストローラ１２５のニップ部に到達する。そして、記録媒体Ｐは、レジストローラ１２５により感光体ドラム１上の現像剤像の先端と同期して、感光体ドラム１と転写ローラ１０８の間に搬送される。
【００２４】
その後、画像形成プロセスにより感光体ドラム１上に形成された現像剤像は、所定の圧で感光体ドラム１に押圧している転写ローラ１０８によって記録媒体Ｐに転写される。
【００２５】
現像剤像の転写を受けた記録媒体Ｐは、定着入口ガイド１３０によって定着手段１０９へ導かれる。記録媒体Ｐが加熱された定着ローラ１１２と加圧ローラ１１３のニップ部を通過することにより、現像剤像は記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは排出ローラ１３４により装置外に排出され、排出口１３５に設けられた排出トレイ１１４上に積載される。
【００２６】
次に、画像形成部のレーザー光学系であるスキャナユニット１０６の構成について説明する。
【００２７】
レーザー光Ｌは、ポリゴンミラー１３８の回転駆動によって感光体ドラム１の母線方向を走査する。そして、スキャナユニット１０６のオン−オフドライブにより感光体ドラム１上の照射ポイントを所定の電位に変化させる。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００２８】
尚、カートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の長手方向（軸線方向）と交差する方向から着脱される（図２参照）。
【００２９】
カートリッジ１０３の長手方向両端面には装置本体１０１に設けられたガイド部６０と係合するガイド部４０が設けられている。これによりカートリッジ１０３を装置本体１０１に挿入する際には、上記のガイド部６０に沿ってガイド部４０を挿入して行く。そして、装置本体１０１のストッパ６１に当接するところでカートリッジ１０３は位置決めがなされる。この時、カートリッジ１０３のギア１８と装置本体１０１の本体ギア１５４とが噛み合う。
【００３０】
（プロセスカートリッジ）
以下にプロセスカートリッジ１０３および参考例の主要部分の構成を説明する。
【００３１】
（クリーニングユニット）
図３は参考例におけるプロセスカートリッジを示している。図中１５１は第一枠体（クリーニングユニット）を示している。この第一枠体１５１には感光体ドラム１が軸９によって回動自在に取り付けられている。また第一枠体１５１には感光体ドラム１に当接し、感光体ドラム１上に残ったトナーを除去するクリーニングブレード形式のクリーニング部材１０および、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ１１が設けられている。さらに枠体の両側面には後述する現像ユニットとされる第二枠体１５２との結合用の穴（不図示）が設けられている。
【００３２】
（現像ユニット）
図３において、１５２は第二枠体（現像ユニット）を示している。第二枠体１５２には現像剤収納部１２、現像剤担持体としての現像ローラとした現像部材２、現像ブレード１３が設けられている。第二枠体１５２では、現像剤は、現像剤収納部１２から撹拌部材１９によって現像容器１４へ送られる。そして現像部材２の外周に圧接された現像ブレード１３によって図示反時計方向に回転する現像部材２の外周に現像剤を薄層塗布し、かつ現像剤へ電荷を付与する。なお、撹拌部材１９は回転駆動されるように第二枠体１５２に設けられた軸１９ａに弾性シート状の撹拌羽根１９ｂを取り付けたものであり、時計方向に回転する。
【００３３】
図４に示すように、感光体ドラムを有する第一枠体（クリーニングユニット）１５１と、現像器を有する第二枠体（現像ユニット）１５２とを軸２１（結合部材）により回動自在に結合した上で、加圧ばね（圧縮ばね）２２により感光体ドラム１と現像部材２を押圧する。図５に示すように、現像部材２には現像部材２の軸２ａに対し回動自在なコロ３が設けられている。これにより感光体ドラム１と現像部材２との軸間距離を保持する。ここでコロ３の直径は現像部材２の直径よりも大きい。そして前記ばね２２の弾性力によって、感光体ドラム１とコロ３が圧接することにより、感光体ドラム１と現像部材２間に隙間を設けている。
【００３４】
（駆動列）
図６にプロセスカートリッジ１０３の駆動列を示す。
【００３５】
本参考例におけるカートリッジ１０３では、前記の第一枠体１５１と第二枠体１５２のそれぞれに装置本体１０１から駆動力が掛かる。第二枠体１５２は、現像部材２の端部に設けられたギア１５からアイドラギア１６，１７を経由して現像駆動力受け部材１８へつながるギア列を有している。装置本体１０１には現像駆動力受け部材１８と噛み合う本体現像駆動力受け部材１５４が設けられている。そしてカートリッジ１０３が装置本体１０１に装填されると駆動力の伝達が可能となる。ここで現像駆動力受け部材１８は第二枠体１５２の駆動入力部材である。
【００３６】
また、感光体ドラム１の回転軸上には第一枠体１５１を駆動するためのドラム駆動力受け部材４１が設けられており、感光体ドラム１と一体に回転可能である。装置本体１０１にはドラム駆動力受け部材４１と凹凸で対を成す本体カップリング（不図示）が設けられている。そしてプロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に挿入されると両者が係合し、感光体ドラム１の回転軸方向から駆動伝達が可能となる。ここでドラム駆動力受け部材４１は第一枠体１５１の駆動入力部材である。
【００３７】
（クリーニングユニットと現像ユニットの結合）
ここで第二枠体１５２に設けられた結合部材２０について述べる。
【００３８】
図７は第二枠体１５２の駆動列が設けられている側（駆動側と略す）の結合部材２０を示す。駆動側結合部材２０には現像部材２の軸受部２０ａとアイドラギア１６および１７の軸２０ｂ，２０ｃさらに現像駆動力受け部材１８の軸２０ｄが設けられている。結合部材２０の軸２０ｄの中心には第一枠体１５１との結合用に貫通穴２０ｅが設けられている。
【００３９】
一方、駆動側と反対側（非駆動側と略す）の結合部材（不図示）には、現像部材２の軸受部および第一枠体１５１との結合用の貫通穴が設けられている。この反対側の現像部材２の軸受部は軸受部２０ａの中心線の延長を中心としている。又、この反対側の結合用の貫通穴２０ｅ（不図示）は貫通穴２０ｅと同中心線上にある。
【００４０】
駆動側および非駆動側の結合部材は現像容器１４に対し位置決めボス（不図示）で位置決めされた後、現像容器１４に固定される。
【００４１】
第一枠体１５１と第二枠体１５２の結合は、図８に示すように第二枠体１５２に固定されている結合部材２０の貫通穴２０ｅと、第一枠体１５１の両側面に設けられた穴１５１ａおよび軸２１によって行われる。即ち、第二枠体１５２に第一枠体１５１をかぶせて穴１５１ａを貫通穴２０ｅに一致させ、軸２１を穴１５１ａ、貫通穴２０ｅに嵌入する。
【００４２】
これにより第一枠体１５１と第二枠体１５２は軸２１を中心に揺動可能に結合される。そして、両ユニットの結合位置（すなわち揺動中心）に現像駆動力受け部材１８の中心が配置されることとなる。
【００４３】
また、第一枠体１５１と第二枠体１５２との間には、両枠体の長手方向の一端と他端に加圧ばね２２が設けられている。これによって、感光体ドラム１と現像部材２が加圧状態となる。この加圧ばね２２の位置は、現像駆動力受け部材１８の中心から見て、感光体ドラム１と現像部材２のある側とは反対側に位置している。本例では圧縮コイルばねを加圧ばね２２としている。そして、長手方向両端の加圧ばね２２のばね力を左右両側でほぼ等しくしている。
【００４４】
上記構成により図９に示すように、プロセスカートリッジ１０３に装置本体１０１から駆動入力がされた時、従来見られたような第一枠体１５１と第二枠体１５２間のギアの噛み合い力は発生しない。一方で装置本体１０１の駆動入力ギアである本体ギア１５４と現像駆動力受け部材１８との噛み合い力Ｆ２によってプロセスカートリッジ１０３は装置本体１０１に対して押圧され、位置が保持される。
【００４５】
またこの時第一枠体１５１への駆動はカートリッジドラム駆動力受け部材４１を通じて感光体ドラム１の回転軸方向から入力されており、噛み合い力Ｆ２を利用した装置本体１０１への押圧を妨げない。
【００４６】
上述参考例をまとめると共に説明を補足すれば以下のとおりである。
【００４７】
１．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は、
第一枠体１５１と、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像部材２と、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、装置本体１０１から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるためのカートリッジ現像駆動力受け部材であって、軸２１と同軸線上に配置されているカートリッジ現像駆動力受け部材１８と、
を有する。
【００４８】
２．カートリッジ現像駆動力受け部材１８は、現像部材２としての現像ローラの長手方向と略直角方向から前記駆動力を受けるものである。
【００４９】
３．カートリッジ現像駆動力受け部材１８は、プロセスカートリッジギア（略してカートリッジギアという）である、そして、カートリッジギアは、プロセスカートリッジ１０３を装置本体１０１に装着する装着方向において、カートリッジギアの中心よりも下流側でもって装置本体１０１に設けられている本体ギア１５４と噛合う、ここで、プロセスカートリッジ１０３は、現像ローラ（２）の軸線と交差する方向から装置本体１０１に装着される。
【００５０】
４．カートリッジギア（１８）は、第二枠体１５２に設けられている、そして、カートリッジギアは、第一枠体１５１に設けられている開口１５５から露出している、そして、カートリッジギアは、前記露出している部分でもって本体ギア１５４と噛合う。
【００５１】
５．プロセスカートリッジギア（１８）と、本体ギア１５２は、共にはす歯ギアである。
【００５２】
６．更に、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、装置本体１０１から感光体ドラム１を回転させるための駆動力を受けるためのカートリッジドラム駆動力受け部材４１を有する、ここで、カートリッジドラム駆動力受け部材４１は、装置本体１０１から駆動力を受ける際に、カートリッジ現像駆動力受け部材１８が装置本体１０１から駆動力を受ける方向と交差する方向から駆動力を受ける。
【００５３】
７．カートリッジドラム駆動力受け部材４１は、カートリッジカップリングである。
【００５４】
８．カートリッジ現像駆動力受け部材１８はカートリッジギアである、ここで、カートリッジギアは、現像部材２としての現像ローラの長手方向一端側であって、第二枠体１５２に取り付けられている。
【００５５】
９．カートリッジギア（１８）が受けた駆動力は、ギアに１７，１６，１５によって、現像ローラ（２）に伝達される、また、ギア列によって除去現像剤搬送部材に伝達されて前記搬送部材を回転させる、ここで、前記搬送部材は、クリーニング部材１０によって感光体ドラム１から除去された現像剤を搬送するものである。
【００５６】
１０．更に、ギア列は、現像に用いられる現像剤を収納している現像剤収納部１２内に設けられた撹拌部材１９へ駆動力を伝達して、撹拌部材１９を回転させる。
【００５７】
１１．プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着される装置方向において、現像駆動力受け部材１８はドラム駆動力受け部材４１よりも下流側に配置されている、そして、現像駆動力受け部材１８とドラム駆動力受け部材４１は、プロセスカートリッジ１０３の装置方向と交差する方向において、同じ一端側に配置されている、ここで、プロセスカートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の軸線方向と交差する方向から装着される。
【００５８】
１２．ドラム駆動力受け部材４１はカップリング、また、現像駆動力受け部材１８ははす歯ギアである、そして、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向においてはす歯ギアはカップリングよりも内側に配置されている。
【００５９】
１３．プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、現像駆動力受け部材１８はドラム駆動力受け部材４１よりも下流側に配置されている、そして、プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、上流側から下流側にわたって、感光体ドラム１、現像部材２としての現像ローラ、除去現像剤搬送部材がこの順番で配置されている、ここで、前記搬送部材は、クリーニング部材１０によって感光体ドラム１から除去された現像剤を搬送するものである。
【００６０】
１４．更に、第一枠体１５１は、現像に用いられる現像剤を収納している現像剤収納部を有する、そして、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、現像剤収納部１２に上方に位置するように、クリーニング部材１０によって感光体ドラム１から除去された除去現像剤を収納するための除去現像剤収納部が配置されている、そして、前記搬送部材は、前記除去現像剤収納部内に配置されている。
【００６１】
１５．ドラム駆動力受け部材４１はカートリッジカップリングであって、感光体ドラム１の長手方向に沿った方向から、装置本体１０１に設けられ装置本体カップリングと係合する、そして、感光体ドラム１を回転させるための駆動力を受ける。
【００６２】
１６．カートリッジカップリング（４１）はねじれた略三角柱、また、前記本体カップリングは断面が略三角形のねじれた穴であって、前記ねじれた略三角柱が前記ねじれた穴と係合して、駆動力の伝達が行われる。
【００６３】
１７．電子写真画像形成装置本体１０１に着脱可能なプロセスカートリッジ１０３において、
第一枠体１５１と、ここで、第一枠体１５１は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、上方に位置するように配置されている、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像ローラ（２）と、ここで、第二枠体１５２は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、下方に位置するように配置されている、
現像剤を収納する、第二枠体１５２に設けられた現像剤収納部１２と、
感光体ドラム１に残留する現像剤を除去するための第二枠体１５２に設けられたクリーニング部材１０と、
クリーニング部材１０によって除去された現像剤を収納するための、第一枠体１５１に設けられた除去現像剤収納部１５１ｂと、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、除去現像剤収納部１５１ｂは、現像剤収納部１２の上方に位置するように配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、感光体ドラム１を回転駆動させるための駆動力を装置本体１０１から受けるための、第一枠体１５１に設けられたカートリッジカップリング（４１）と、ここで、カートリッジカップリングは、感光体ドラム１と同軸線上に配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、装置本体１０１から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるための、第二枠体１５２に設けられたカートリッジはす歯ギア（１８）と、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着される装着方向において、はす歯ギアはカートリッジカップリング（４１）の下流側に配置されている、また、カートリッジはす歯ギアは、軸２１と同軸線上に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、カートリッジはす歯ギアはカートリッジカップリング（４１）よりも内側に配置されている、
ここで、プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、上流側から下流側にわたって、感光体ドラム１、現像ローラ（２）がこの順番で配置されている、また、カートリッジはす歯ギアとカートリッジカップリング（４１）は、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、同じ一端側に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の軸線方向と交差する方向から装着される、
を有する。
【００６４】
１８．カートリッジカップリング（４１）はねじれた略三角柱、また、カートリッジカップリングに駆動力を伝達する本体カップリングは断面が略三角形のねじれた穴であって、ねじれた略三角柱が前記ねじれた穴と係合して、駆動力の伝達が行われる。
【００６５】
１９．プロセスカートリッジ１０３を着脱可能であって、記録媒体Ｐに画像を形成するための画像形成装置において、
（ａ）本体現像駆動力受け部材１５４と、
（ｂ）第一枠体１５１と、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像部材２と、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１人装着された際に、本体現像駆動力受け部材１５４から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるためのカートリッジ現像駆動力受け部材であって、軸２１と同軸線上に配置されているカートリッジ現像駆動力受け部材１８と、
プロセスカートリッジ１０３を取り外し可能に装着するための装着手段と、
を有する。
【００６６】
２０．プロセスカートリッジ１０３を着脱可能であって、記録媒体Ｐに画像を形成するための画像形成装置において、
（ａ）本体カップリングと、
（ｂ）本体はす歯ギア１５４と、
（ｃ）第一枠体１５１と、ここで、第一枠体１５１は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に上方に位置するように配置されている、
第一枠体１５１と、軸２１を中心にして回動可能に結合している第二枠体１５２と、
第一枠体１５１に設けられた電子写真感光体ドラム１と、
現像剤を用いて、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像するための、第二枠体１５２に設けられた現像ローラ（２）と、ここで、第二枠体１５２は、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、下方に位置するように配置されている、
現像剤を収納する、第二枠体１５２に設けられた現像剤収納部１２と、
感光体ドラム１に残留する現像剤を除去するための、第二枠体１５２に設けられたクリーニング部材１０と、
クリーニング部材１０によって除去された現像剤を収納するための、第一枠体１５１に設けられた除去現像剤収納部１５１ｂと、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、除去現像剤収納部１５１ａは、現像剤収納部１２の上方に位置するように配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、感光体ドラム１を回転駆動させるための駆動力を前記本体カップリングから受けるための、第一枠体１５１に設けられたカートリッジカップリング（４１）と、
ここで、カートリッジカップリング（４１）は、感光体ドラム１と同軸線上に配置されている、
プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着された際に、本体はす歯ギア（１５４）から現像部材２を回転させるための駆動力を受けるための、第二枠体１５２に設けられたカートリッジはす歯ギア（１８）と、ここで、プロセスカートリッジ１０３が装置本体１０１に装着される装着方向において、はす歯ギア（１８）はカートリッジカップリング（４１）の下流側に配置されている、また、カートリッジはす歯ギア（１８）は、軸２１と同軸線上に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、カートリッジはす歯ギア（１８）はカートリッジカップリング（４１）よりも内側に配置されている、
ここで、プロセスカートリッジ１０３の装着方向において、上流側から下流側にわたって、感光体ドラム１、現像ローラ（２）がこの順番で配置されている、また、カートリッジはす歯ギア（１８）とカートリッジカップリング（４１）は、プロセスカートリッジ１０３の装着方向と交差する方向において、同じ一端側に配置されている、また、プロセスカートリッジ１０３は、装置本体１０１に対して、感光体ドラム１の軸線方向と交差する方向から装着される、
プロセスカートリッジ１０３を取り外し可能に装着するための装着手段と、
を有する。
【００６７】
［実施の形態］
本発明に係るプロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置の実施の形態について図を用いて説明する。
【００６８】
図１０は本実施の形態に係る電子写真画像形成装置の全体構成図、図１１は本実施の形態に係るプロセスカートリッジの断面図、図１２はプロセスカートリッジの分解斜視図、図１３はプロセスカートリッジの上面斜視図であって、除去現像剤収納部と駆動力伝達機構の上方を破断した図、図１４は第一枠体と第二枠体の結合を説明する図、図１５はドラム駆動力伝達部材及び本体ドラム駆動力伝達部材を説明する図、図１６は現像ユニットの駆動伝達機構の結合部材を説明する図、図１７はプロセスカートリッジの駆動伝達機構を説明する図、図１８は第一枠体が揺動した際の駆動伝達機構を説明する図である。
【００６９】
（電子写真画像形成装置）
まず電子写真画像形成装置の全体構成について、図１０を用いて説明する。図１０に示す画像形成装置３３０は電子写真方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタである。この画像形成装置３３０の装置本体３５０には、垂直方向に４箇所のカートリッジ装着部３５０ａ〜ｄが配置されている。そして、この装着部３５０ａ〜ｄにカートリッジ２４０が取り外し可能に装着されている。尚、装着部３５０ａ〜ｄに装着されているカートリッジ２４０は、構造が全く同じであるが、収納されている現像剤ｔの色が異なる。即ち、装着部３５０ａには、シアン色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ａ、装着部３５０ｂにはイエロー色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ｂ、装着部３５０ｃにはマゼンタ色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ｄ、装着部３５０ｄにはブラック色の現像剤ｔを収納しているカートリッジ２４０ｄが装着されている。
【００７０】
さて、この状態で垂直方向に４つの感光体ドラム２４４ａ〜ｄが配置されている。感光体ドラム２４４は図中反時計回り方向に回転される。そして、その周囲には、回転方向に沿って感光体ドラム２４４表面を均一に帯電する帯電ローラ２４５ａ〜ｄ、静電潜像を現像するための現像ユニット２４２ａ〜ｄ、感光体ドラム２４４上の現像剤像を記録媒体Ｐに転写させる静電転写装置３３４、感光体ドラム２４４上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材２４６ａ〜ｄが配置されている。
【００７１】
尚、３３１ａ〜ｄは、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム２４４上の静電潜像を形成するスキャナユニットである。
【００７２】
感光体ドラム２４４、帯電ローラ２４５、現像ユニット２４２、クリーニング部材２４６は一体に構成され、カートリッジ２４０を構成している。カートリッジ２４０については後に詳述する。
【００７３】
感光体ドラム２４４は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光伝導体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム２４４は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（図示せず）からの駆動力が伝達されることにより、図中反時計回り方向に回転駆動する。
【００７４】
帯電ローラ２４５は接触帯電方式であり、導電性ローラを感光体ドラム２４４の表面に当接させると共に、帯電バイアス電圧を印加することにより感光体ドラム２４４表面を一様に帯電させる。
【００７５】
スキャナユニット３３１ａ〜ｄは、感光体ドラム２４４の略水平方向に配置され、レーザーダイオード（図示せず）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモータ（図示せず）によって高速回転されるポリゴンミラー３３２ａ〜ｄに照射される。ポリゴンミラー３３２に反射した画像光は、結像レンズ３３３ａ〜ｄを介して帯電された感光体ドラム２４４表面を選択的に露光して静電潜像を形成する。
【００７６】
前述した通り、現像ユニット２４２はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤の内いずれかの色の現像剤ｔを収納している。そして、現像部材である現像ローラ２５１の外周に現像剤を塗布し、かつ現像剤に電荷を付与する。そして潜像が形成された感光体ドラム２４４と対向した現像ローラ２５１に現像バイアスを印加することにより、静電潜像の低電位部に現像剤を転移させて感光体ドラム２４４上に現像剤像を形成（現像）する。
【００７７】
全ての感光体ドラム２４４に対向し、当接して循環移動するベルト３３５が配設されている。ベルト３３５は、周長約７００ｍｍ、厚さ１５０μｍのフィルム状部材で構成されている。そして、駆動ローラ３３６、従動ローラ３３７ａ，３３７ｂ、及びテンションローラ３３８の４本のローラにより張架され、図の矢印Ｘ方向に回転駆動される。このベルト３３５の外周面にローラ３４４によって記録媒体Ｐを圧接する。そして、ベルト３３５とローラ３４４との間に電圧を印加することにより、誘電体である記録媒体Ｐとベルト３３５の誘電体層に電荷を誘起する。そして、記録媒体Ｐをベルト３３５外周に静電吸着する。これより、記録媒体Ｐが感光体ドラム２４４との接触位置（転写位置）まで安定して搬送される。
【００７８】
前記ベルト３３５の内側には、各感光体ドラム２４４ａ〜ｄと対向する位置に転写ローラ３３９ａ〜ｄが当接し、付勢されている。これら転写ローラ３３９から正極性の電荷がベルト３３５を介して記録媒体Ｐに印加される。そしてこの電荷による電界により、感光体ドラム２４４に接触中の記録媒体Ｐに感光体ドラム２４４上の負極性の現像剤像が順次転写される。
【００７９】
給送部３４０は記録媒体Ｐを給送するものであり、複数枚の記録媒体Ｐが給送カセット３４１に収納されている。画像形成時には、給送ローラ３４２は、画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット３４１内の記録媒体Ｐを一枚ずつ分離給送する。記録媒体Ｐはレジストローラ対３４３に突き当たって斜行を矯正した後に、ベルト３３５の回転と画像書き出し位置の同期をとって、レジストローラ対３４３によってベルト３３５へと搬送される。レジストローラ対３４３は、最上流の感光体ドラム２４４ａ周面上の現像剤像の先端がベルト３３５との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に記録媒体Ｐの記録開始位置が一致するように回転を開始する。
【００８０】
現像剤像を転写された記録媒体Ｐは、駆動ローラ３３６の曲率によってベルト３３５から分離され、定着部３４５へと搬入される。定着部３４５は記録媒体Ｐに転写された複数色の現像剤画像を定着させるものである。そして、回転する加熱ローラ３４６と、これに圧接して記録媒体Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ３４７とを有する。現像剤像を転写された記録媒体Ｐは、定着部３４５を通過する際に熱と圧力によって現像剤が溶融し、記録媒体Ｐ上にカラー画像が定着される。カラー画像が形成された記録媒体Ｐは、排出ローラ対３４８によって排出部３４９から機外に排出される。
【００８１】
（プロセスカートリッジ）
次に本実施の形態に係るカートリッジ２４０（２４０ａ〜２４０ｄ）について図１１〜図１８を用いて説明する。このカートリッジ２４０は第一枠体であるドラムユニット２４１と、第二枠体である現像ユニット２４２とからなり、後述するように揺動中心２４３によって回動可能に結合されている。
【００８２】
（第一枠体）
第一枠体であるドラムユニット２４１には、図１１に示すように、感光体ドラム２４４が軸２４４ａによって回動自在に取り付けられている。またドラムユニット２４１には、感光体ドラム２４４表面を一様に帯電させる帯電ローラ２４５、感光体ドラム２４４に当接して残留した現像剤を除去するクリーニング部材２４６、後述する現像剤収納部２５２と対向して、その上方に位置する除去現像剤収納部２４７、及び、除去現像剤搬送機構２４８を有している。さらに枠体の長手方向の両側面には、現像ユニット２４２と結合するために揺動中心２４３の穴２４１ａ（図１２参照）を有している。
【００８３】
尚、上方とは、カートリッジ２４０を装置本体３５０に装着した状態で、上方に位置することである。
【００８４】
上述した如く、転写後に、感光体ドラム２４４に転写後に残留した現像剤はクリーニング部材２４６によって掻き落とされて除去される。そして、除去現像剤は、除去現像剤搬送機構２４８によって除去現像剤収納部２４７に搬送される。
【００８５】
除去現像剤搬送機構２４８は除去現像剤収納部２４７に回転可能に設けられたクランク２５０に、除去現像剤搬送部材である送り板２４９を回転可能に軸支している。クランク２５０は軸径２ｍｍ、回転半径５ｍｍの金属軸で、回転することにより送り板２４９が除去現像剤をクリーニング部材２４６近傍から除去現像剤収納部２４７に搬送する方向（図１２中矢印Ｈ方向）に往復運動する。送り板２４９は板厚１ｍｍの金属板で、現像剤を搬送させるための仕切り２４９ａを有している。
【００８６】
なお、本実施の形態においては除去現像剤搬送部材として送り板２４９を用いているが、スクリューを用いて構成することでもよい。
【００８７】
（第二枠体）
第二枠体である現像ユニット２４２には、図１７に示すように、現像部材である現像ローラ２５１、各色の現像剤を収納する現像剤収納部２５２、及び、現像枠体２５４が設けられている。現像剤収納部２５２は除去現像剤収納部２４７の下方に位置しており、その内部には現像剤送り機構を兼ねる撹拌部材２５３ａ，２５３ｂが備えられている。
【００８８】
尚、下方とは、カートリッジ２４０を装置本体に装着した状態で、下方に位置することである。
【００８９】
現像剤収納部２５２内の現像剤は撹拌部材２５３によって現像枠体２５４内の現像剤供給ローラ２５５へ送り込まれる。そして、この現像剤は時計回り方向（矢印Ｚ方向）に回転する現像剤供給ローラ２５５、及び、現像ローラ２５１の外周に圧接された現像ブレード２５６によって、時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転する現像ローラ２５１の外周に付着する。そして、この現像剤は電荷を付与される。
【００９０】
（第一枠体と第二枠体の結合）
図１２に示すように、現像ユニット２４２（第二枠体）の両側面（現像ローラ２５１の長手方向の両側端）には、ドラムユニット２４１（第一枠体）と結合するために軸受部材２５７，２５８を有している。軸受部材２５７，２５８は揺動中心２４３と同軸線上にそれぞれ貫通穴２５７ａ，２５８ａを有している。そして、これらとドラムユニット２４１に設けた穴２４１ａに外部からピン２４３ａを嵌入する。これにより、図１４に示すように、ドラムユニット２４１と現像ユニット２４２は揺動可能に結合している。そして、後述する加圧バネ２５９の弾性力によって、感光体ドラム２４４と現像ローラ２５１は、長手方向全域に渡って確実に当接する。
【００９１】
即ち、図１１に示すようにドラムユニット２４１と現像ユニット２４２との間には加圧バネ２５９が設けられ、この加圧バネ２５９の弾性力によって、感光体ドラム２４４と現像ローラ２５１が圧接状態となる。この加圧ばね２５９は、両ユニット２４１，２４２の長手方向の一端と他端とに設けられている。そして、この両バネ２５９のバネ力（弾性力）はほぼ等しい。
【００９２】
（駆動伝達機構）
次に、カートリッジ２４０における駆動伝達機構について説明する。本実施の形態において、カートリッジ２４０にはドラムユニット２４１と現像ユニット２４２にそれぞれ装置本体から駆動力が伝達される。
【００９３】
ドラムユニット２４１において、図１２に示すように、感光体ドラム２４４と同軸線上の駆動側端部にはドラム駆動力伝達部材としてカートリッジカップリング２６０が設けられており、装置本体に設けられた本体ドラム駆動力受け部材としての本体カップリング２６１から駆動力を伝達されるよう構成している。
【００９４】
図１５に示すようにカートリッジカップリング２６０はねじれた略三角柱であり、本体カップリング２６１は断面が略三角形のねじれた穴である。本体カップリング２６１は感光体ドラム２４４の長手方向に沿った方向からカートリッジカップリング２６０に係合する。そして、本体カップリング２６１が回転を開始すると、カートリッジカップリング２６０との三角形の捩れ構造に従って徐々に嵌合が深くなり、最大１２０度回転すると完全に嵌合し、駆動力がカップリング２６０、２６１を介して感光体ドラム２４４に伝達される。尚、カートリッジカップリング２６０は、感光体ドラム２４４と同軸線上に設けられている。
【００９５】
またドラムユニット２４１には、除去現像剤搬送機構２４８のクランク２５０の軸に設けられたギア２６２と、該ギア２６２に接続されるアイドラギア２６３が取り付けられている（図１７参照）。
【００９６】
現像ユニット２４２において、軸受部材２５７，２５８のうち駆動側の軸受部材２５７には軸２５７ｂ〜ｄが設けられている。そしてそれぞれ現像駆動力伝達部材としてのギア２６４、アイドラギア２６５，２６６が取り付けられている。前記ギア２６４ははす歯ギアであり、図１７に示すように、装置本体に設けられた本体現像駆動力伝達部材としてのはす歯ギア２６７から駆動力を伝達される。ここで前記カートリッジ２４０が装置本体３５０に装着される装着方向と交差する方向において、前記ギア２６４は、前記カートリッジカップリング２６０が設けられているのと同じ一端側に配置している。また前記装着方向と交差する方向において、前記ギア２６４はカートリッジカップリング２６０よりも内側に配置している。また、前記装着方向において、前記ギア２６４は、前記カートリッジカップリング２６０よりも下流側に配置されている。
【００９７】
尚、カートリッジ２４０は装置本体３５０に対して、感光体ドラム２４４の軸線方向と交差する方向から着脱される。
【００９８】
軸２５７ｂの中心は上述の揺動中心２４３と同軸の貫通穴２５７ａである。また前記ギア２６４の中心はドラムユニット２４１と現像ユニット２４２の結合位置（すなわち揺動中心２４３）に配置されている。
【００９９】
即ち、本実施の形態のカートリッジ２４０においては、ドラムユニット２４１と、前記ドラムユニット２４１と、軸としての前記ピン２４３ａを中心にして回動可能に結合している現像ユニット２４２と、前記ドラムユニット２４１に設けられた感光体ドラム２４４と、現像剤ｔを用いて、前記感光体ドラム２４４に形成された静電潜像を現像するための、前記現像ユニット２４２に設けられた現像ローラ２５１と、前記カートリッジ２４０が前記装置本体３５０に装着された際に、前記装置本体３５０から前記現像ローラ２５１を回転させるための駆動力を受けるための、現像駆動力受け部材としての前記ギア２６４であって、前記ピン２４３ａと同軸線上に配置されている前記ギア２６４と、を有する。そして、前記ギア２６４は、前記現像ローラ２５１の長手方向と略直角方向から前記駆動力を受けるものである。そして、前記ギア２６４は、前記カートリッジ２４０を前記装置本体３５０に装着する装着方向において、前記ギア２６４の中心よりも下流側でもって前記装置本体３５０に設けられている、本体ギアとしての前記はす歯ギア２６７と噛合う、ここで、前記カートリッジ２４０は、前記現像ローラ２５１の軸線と交差する方向から前記装置本体３５０に装着される。また、前記ギア２６４は、前記現像ユニット２４２に設けられている。そして、前記ギア２６４は、前記ドラムユニット２４１に設けられている開口２４１ｂから露出している。そして、前記ギア２６４は、前記露出している部分でもって前記はす歯ギア２６７と噛合う。
【０１００】
尚、ドラム駆動力受け部材としてのカートリッジカップリング２６０は、前記装置本体３５０から駆動力を受ける際に、前記ギア２６４が前記装置本体３５０から駆動力を受ける方向と交差する方向から駆動力を受ける。
【０１０１】
このように構成したことにより、前記ギア２６４に駆動力が入力された場合、はす歯ギア２６７と前記ギア２６４との噛み合い力Ｆ（図１７参照）による揺動中心２４３を中心とするモーメントは、小さく抑えることができる。従って、このように、ドラムユニット２４１と現像ユニット２４２の結合中心に、ギア２６４を配置することにより、現像ユニット２４２の位置が変動しない。そのため、はす歯ギア２６７とのバックラッシュが変化しない。従って常に安定した画像形成が可能となる。また、装置本体３５０から現像ユニット２４２への駆動入力によるモーメントを発生させることなく、駆動力を現像ユニット２４２へ伝達することができる。したがって、枠体の変形による画像不良を防止することができる。
【０１０２】
さて、前記ギア２６４に入力された駆動力は、ギア列からなる駆動力伝達部材を介して現像ローラ２５１、撹拌部材２５３、及び、ドラムユニット２４１に設けられた除去現像剤搬送機構２４８へと分岐して伝達される。
【０１０３】
まず、前記ギア２６４に入力された駆動力は、第一ギア列としてのアイドラギア２６５、２６６を介して、現像ローラ２５１の端部に設けられたギア２６８、及び現像剤供給ローラ２５５の端部に設けられたギア２６９へと伝達される。そして現像ローラ２５１、及び、現像剤供給ローラ２５５を回転させる。尚、アイドラギア２６５は段ギアになっており、減速する。
【０１０４】
そして、アイドラギア２６５からは駆動力が分岐し、撹拌部材２５３ａの現像剤撹拌ギア２７０ａに接続される。さらに、アイドラギア２７１を介して、もう１つの撹拌部材２５３ｂの現像剤撹拌ギア２７０ｂに接続されている。そして、撹拌部材２５３ａ、２５３ｂを回転させる。
【０１０５】
アイドラギア２７１は更に駆動力を分岐する。即ち、アイドラギア２７１は、アイドラギア２７２を介して、ドラムユニット２４１のアイドラギア２６３に駆動力を伝達する。アイドラギア２６３は上述の如く除去現像剤搬送機構２４８のクランク２５０に取り付けた前記ギア２６２へと接続されており、クランク２５０及び前記送り板２４９に駆動力を伝達する。すなわち現像ユニット２４２に設けられた前記ギア２６４に入力された駆動力は、ギア列（ギア２６５、２７０ａ、２７１、２７２、２６３、２６２）からなる駆動力伝達部材を介して、ドラムユニット２４１に設けられた除去現像剤搬送部材である前記送り板２４９へと伝達される。そして送り板２４９を往復運動させる。なお、アイドラギア２７１、２６３は段ギアになっており、減速する。
【０１０６】
ここで、第二ギア列としては、ギア２７０ａ、２７１、２７０ｂ、２７２、２６２、２６３である。尚、ギア２６４、２６５、２６６、２６８、２６９、２７０ａ、２７０ｂ、２７１及びギア２７２は現像ユニット２４２に取り付けられている。また、ギア２６７、２６２、２６３はドラムユニット２４１に取り付けられている。
【０１０７】
このように本実施の形態によれば、感光体ドラム２４４の駆動手段と、現像ローラ２５１、撹拌部材２５３、及び、送り板２４９の駆動系列を独立して設けた。これにより、感光体ドラム２４４の駆動に撹拌部材２５３や送り板２４９の回転むらや振動が直接伝わることがない。したがって、除去現像剤が蓄積して送り板２４９にかかる負荷が増大しても、感光体ドラム２４４の回転に影響を及ぼさない。
【０１０８】
ここで、現像ユニット２４２はドラムユニット２４１に対して揺動する。そのため、現像ユニット２４２のアイドラギア２７２もドラムユニット２４１のアイドラギア２６３に対して揺動する。そこで、図１８に示すように、揺動中心２４３、アイドラギア２７２、アイドラギア２６３を略一直線上に配置している。これによりアイドラギア２７２とアイドラギア２６３が揺動の妨げになることなく、かつ、互いのギアのバックラッシュ変動を最小限とすることができる。
【０１０９】
またカートリッジ２４０の感光体ドラム２４４側には把持部２４０ａが設けられている。そして、使用者が前記把持部２４０ａを把持することによって、カートリッジ２４０は前記装着部３５０ａ〜ｄに対して感光体ドラム２４４の軸線方向と交差する方向から着脱される。従って、カートリッジ２４０が装置本体３５０に装着される装着方向において、ギア２６４はカートリッジカップリング２６０よりも下流側に配置され、また前記装着方向において、上流側から下流側に渡って前記感光体ドラム２４４、現像ローラ２５１、送り板２４９を駆動するクランク２５０がこの順番で配置されている。
【０１１０】
なお、本実施の形態においては軸受部材２５７にギア２６４および揺動中心２４３の貫通穴２５７ａを配置しているが、軸受部材２５７の代わりに現像枠体２５４や、現像剤収納部２５２に同様の構成を設けてもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型、軽量化を実現することができた。また、本発明によれば、第一枠体と第二枠体とが回動する際に、第一枠体ギアと第二枠体ギアが回動の妨げになることがない。また、本発明によれば、第一枠体ギアと第二枠体ギアのバックラッシュの変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した状態を示す縦断面図である。
【図２】 プロセスカートリッジを画像形成装置に着脱している様子を示す縦断面図である。
【図３】 プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図４】 プロセスカートリッジを背面から見た斜視図である。
【図５】 感光体ドラムと現像ローラとの関係を示す展開図である。
【図６】 プロセスカートリッジの側面図である。
【図７】 プロセスカートリッジの分解斜視図である。
【図８】 プロセスカートリッジの分解側面図である。
【図９】 プロセスカートリッジの位置決めを示す側面図である。
【図１０】 実施の形態に係る電子写真画像形成装置の全体構成図である。
【図１１】 実施の形態に係るプロセスカートリッジの断面図である。
【図１２】 プロセスカートリッジの分解斜視図である。
【図１３】 プロセスカートリッジの底面斜視図である。
【図１４】 第一枠体と第二枠体の結合を説明する図である。
【図１５】 ドラム駆動力伝達部材及び本体ドラム駆動力伝達部材を説明する図である。
【図１６】 現像ユニットの駆動伝達機構の結合部材を説明する図である。
【図１７】 プロセスカートリッジの駆動伝達機構を説明する図である。
【図１８】 第一枠体が揺動した際の駆動伝達機構を説明する図である。
【図１９】 従来のプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図２０】 従来のプロセスカートリッジの位置決め方法を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｅ…ギアの噛み合い方向
Ｆ１，Ｆ２…ギアの噛み合い力（歯荷重）
Ｌ…レーザ光
Ｐ…記録媒体
ｔ…現像剤
１…感光体ドラム
２…現像部材（現像ローラ） ２ａ…軸
３…コロ（部材）
９…（感光体ドラム）軸
１０…クリーニング部材（クリーニングブレード）
１１…帯電ローラ
１２…現像剤収納部
１３…現像ブレード
１４…現像容器
１５…現像ローラギア
１６…アイドラギア
１７…アイドラギア
１８…現像駆動力受け部材（カートリッジギア、カートリッジはす歯ギア）
１９…トナー撹拌部材 １９ａ…軸 １９ｂ…撹拌羽根
２０…結合部材 ２０ａ…軸受け部 ２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…軸 ２０ｅ…貫通穴
２１…軸（結合部材）
２２…加圧ばね（圧縮ばね）
４０…ガイド部
４１…ドラム駆動力受け部材（カートリッジカップリング）
６０…ガイド部
６１…ストッパ
１０１…画像形成装置
１０３…プロセスカートリッジ
１０６…スキャナユニット
１０８…転写ローラ
１０９…定着手段
１１０…給紙カセット
１１２…定着ローラ
１１３…加圧ローラ
１１４…排出トレイ
１１６…給送バネ
１１７…積載板
１１８…給送ローラ
１１９…（給紙ばね支持）軸
１２１…（給紙駆動）軸
１２２…分離爪
１２３…カセット入口ガイド
１２４…ガイド部
１２５…レジストローラ対
１３０…定着入口ガイド
１３４…排出ローラ
１３５…排出口
１３８…ポリゴンミラー
１５１…第一枠体（クリーニングユニット） １５１ａ…穴 １５１ｂ…除去現像剤収納部
１５２…第二枠体
１５４…本体現像駆動力受け部材（装置本体のプロセスカートリッジ駆動ギア、本体はす歯ギア）
１６０…ガイド部
１６１…ストッパ
２４０…カートリッジ
２４０ａ…把持部
２４１…ドラムユニット（第一枠体）
２４１ａ…穴
２４１ｂ…開口
２４２…現像ユニット（第二枠体）
２４３…揺動中心
２４３ａ…ピン
２４４…感光体ドラム
２４４ａ…軸
２４５…帯電ローラ
２４６…クリーニング部材
２４７…除去現像剤収納部
２４８…除去現像剤搬送機構
２４９…送り板
２４９ａ…仕切り
２５０…クランク
２５１…現像ローラ
２５２…現像剤収納部
２５３…撹拌部材
２５４…現像枠体
２５５…現像剤供給ローラ
２５６…現像ブレード
２５７…軸受部材
２５７ａ…貫通穴
２５７ｂ…軸
２５８…軸受部材
２５９…加圧バネ
２６０…カートリッジカップリング
２６１…本体カップリング
２６２…ギア
２６３…アイドラギア
２６４…ギア
２６５…アイドラギア
２６６…アイドラギア
２６７…はす歯ギア
２６８…ギア
２６９…ギア
２７０…現像剤撹拌ギア
２７１…アイドラギア
２７２…アイドラギア
３３０…画像形成装置
３３１…スキャナユニット
３３２…ポリゴンミラー
３３３…結像レンズ
３３４…静電転写装置
３３５…ベルト
３３６…駆動ローラ
３３７…従動ローラ
３３８…テンションローラ
３３９…転写ローラ
３４０…給送部
３４１…給送カセット
３４２…給送ローラ
３４３…レジストローラ対
３４４…ローラ
３４５…定着部
３４６…加熱ローラ
３４７…加圧ローラ
３４８…排出ローラ対
３４９…排出部
３５０…装置本体
３５０ａ〜ｄ…装着部
Claims (6)
- 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、
第一枠体と、
前記第一枠体と軸を中心にして回動可能に結合している第二枠体と、
前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、
前記第二枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接するように、前記第一枠体と前記第二枠体とにわたって設けられたバネと、
前記第一枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材と、
前記第一枠体に設けられた、前記クリーニング部材によって除去された除去現像剤を収納する除去現像剤収納部と、
前記第一枠体に設けられた、前記除去現像剤を搬送する除去現像剤搬送部材と、
前記第二枠体に設けられた、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記現像部材へ伝達されて前記現像部材を回転させるための駆動力を前記装置本体から受ける現像駆動力受け部材であって、前記軸と同軸線上に配置されている現像駆動力受け部材と、
前記第二枠体に設けられた、前記現像駆動力受け部材が受けた駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するための第二枠体ギアと、
前記第一枠体に設けられた、前記駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するために前記第二枠体ギアと係合する第一枠体ギアと、
を有し、
前記バネの弾性力でもって、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接している状態で、前記現像駆動力受け部材の中心と前記第二枠体ギアの中心と前記第一枠体ギアの中心が略一直線上に配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記現像駆動力受け部材は、前記現像部材としての現像ローラの前記長手方向と略直角方向から前記駆動力を受けるギアであって、前記ギアは前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する装着する装着方向において、前記ギアの中心よりも下流側でもって前記装置本体に設けられている本体ギアと噛合う、ここで、前記プロセスカートリッジは、前記現像ローラの軸線と交差する方向から前記装置本体に装着されることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
- 更に、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記装置本体から前記感光体ドラムを回転させるための駆動力を受けるためのドラム駆動力受け部材を有する、ここで、前記ドラム駆動力受け部材は、前記装置本体から駆動力を受ける際に、前記現像駆動力受け部材が前記装置本体から駆動力を受ける方向と交差する方向から駆動力を受けるこを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着される装着方向において、前記現像駆動力受け部材は前記ドラム駆動力受け部材よりも下流側に配置されている、そして、前記現像駆動力受け部材と前記ドラム駆動力受け部材は、前記装着方向と交差する方向において、同じ一端側に配置されている、ここで、前記プロセスカートリッジは、前記装置本体に対して、前記感光体ドラムの軸線方向と交差する方向から装着されることを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記ドラム駆動力受け部材はカップリング、また、前記現像駆動力受け部材ははす歯ギアである、そして、前記装着方向と交差する方向において前記はす歯ギアは前記カップリングよりも内側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
- プロセスカートリッジを着脱可能であって、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、
（ａ）本体現像駆動力伝達部材と、
（ｂ）第一枠体と、
前記第一枠体と軸を中心にして回動可能に結合している第二枠体と、
前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、
前記第二枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接するように、前記第一枠体と前記第二枠体とにわたって設けられたバネと、
前記第一枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材と、
前記第一枠体に設けられた、前記クリーニング部材によって除去された除去現像剤を収納する除去現像剤収納部と、
前記第一枠体に設けられた、前記除去現像剤を搬送する除去現像剤搬送部材と、
前記第二枠体に設けられた、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記現像部材へ伝達されて前記現像部材を回転させるための駆動力を前記本体現像駆動力伝達部材から受ける現像駆動力受け部材であって、前記軸と同軸線上に配置されている現像駆動力受け部材と、
前記第二枠体に設けられた、前記現像駆動力受け部材が受けた駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するための第二枠体ギアと、
前記第一枠体に設けられた、前記駆動力を前記除去現像剤搬送部材に伝達するために前記第二枠体ギアと係合する第一枠体ギアと、
を有し、
前記バネの弾性力でもって、前記電子写真感光体ドラムと前記現像部材とが長手方向にわたって当接している状態で、前記現像駆動力受け部材の中心と前記第二枠体ギアの中心と前記第一枠体ギアの中心が略一直線上に配置されているプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着部と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
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