JP4793432B2 - プロセスカートリッジおよび現像カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジおよび現像カートリッジに関する。

たとえば、特許文献１に記載の現像カートリッジは、トナーが充填されるトナーホッパと、トナーホッパの側方に配置される供給ローラおよび現像ローラとを備えている。供給ローラと現像ローラとは互いに圧接され、これらの間には、ニップが形成されている。そして、トナーホッパのトナーは、供給ローラに供給されてから、上述したニップにおいて現像ローラに供給され、現像ローラの表面上に担持される。現像ローラの表面上に担持されたトナーは、感光ドラムに形成された静電潜像に供給され、静電潜像を可視像化する。

ここで、現像ローラには、現像ローラ駆動ギヤが設けられ、供給ローラには、供給ローラ駆動ギヤが設けられている。そして、現像カートリッジには、電子写真方式の画像形成装置のモータからの駆動力が伝達されるカップリング部材が連結される入力ギヤが設けられている。入力ギヤは、画像形成装置に設けられるカップリング部材が連結される連結部と、連結部に対して軸方向に隣り合って形成され、カップリング部材からの動力を伝達するためのギヤ部と、を有している。入力ギヤのギヤ部には、現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラギヤが共に噛合している。モータからの駆動力は、カップリング部材から入力ギヤに入力され、入力ギヤから現像ローラ駆動ギヤおよび供給ローラギヤのそれぞれに同時に伝達される。これにより、現像ローラおよび供給ローラが回転駆動される。
特開２００３−２９５６１４号公報

一方、近年においては、現像カートリッジのさらなる小型化が望まれている。現像カートリッジを小型化するためには、現像カートリッジに設けられる現像ローラ駆動ギヤ、供給ローラ駆動ギヤ、および入力ギヤも、必然的に小さくすることが必要となる。

しかしながら、現像カートリッジに設けられる各種ギヤを小さくすると、これらギヤを回転可能に支持する軸受も小さくしなければならならならず、軸受が画像形成装置から出伝達される駆動力に耐えることができないという問題があった。特に、入力ギヤにあっては、画像形成装置に設けたれたカップリング部材から安定して駆動力を得るためには、その強度の向上求められている。

本発明の目的は、現像カートリッジの小型化の要請に応えつつ、画像形成装置からの駆動力を安定して現像ローラ等に伝達することができるプロセスカートリッジおよび現像カートリッジを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、感光ドラムを有する感光体カートリッジと、前記感光体カートリッジに着脱可能に設けられ、前記感光ドラムに対して現像剤を供給する現像ローラを有する現像カートリッジと、を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、前記現像カートリッジは、前記現像ローラを収容するとともに、前記現像ローラを回転可能に支持する現像フレームと、前記現像フレームに回転可能に設けられ、前記画像形成装置本体から駆動力を入力される入力ギヤと、前記入力ギヤに入力された駆動力を前記現像ローラに伝達する伝達ギヤと、前記入力ギヤに対して前記現像フレームとは反対側に設けられ、前記入力ギヤを覆うギヤカバーと、を有し、前記現像フレームは、前記現像ローラに供給される現像剤を収容するフレーム本体と、前記フレーム本体から前記入力ギヤの回転軸に沿って突出して形成され、前記入力ギヤを回転可能に支持する支持ボスと、を有し、前記入力ギヤは、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられたカップリング部材と連結するための連結部と、前記連結部に対して、前記入力ギヤの回転軸方向に沿って異なる位置に配置され、前記伝達ギヤと噛み合うギヤ部と、を有しており、前記連結部は、前記入力ギヤの回転軸方向に沿う方向において外方を向く連結溝と、前記連結溝の周囲に形成され、前記入力ギヤの回転軸を中心とした円弧状に形成される外周壁と、を有し、前記ギヤ部は、前記入力ギヤの回転軸に沿って延びて形成され、前記支持ボスによって回転可能に支持される被支持壁を有し、前記入力ギヤの回転方向に直交する方向において、前記連結部の寸法は、前記ギヤ部の寸法よりも大きく構成され、前記ギヤカバーは、前記外周壁と接触し、前記入力ギヤを支持する支持壁を有する、ことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、現像ローラを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成される現像カートリッジであって、前記現像ローラを収容するとともに、前記現像ローラを回転可能に支持する現像フレームと、前記現像フレームに回転可能に設けられ、前記画像形成装置本体から駆動力を入力される入力ギヤと、前記入力ギヤに入力された駆動力を前記現像ローラに伝達する伝達ギヤと、前記入力ギヤに対して前記現像フレームとは反対側に設けられ、前記入力ギヤを覆うギヤカバーと、を有し、前記現像フレームは、前記現像ローラに供給される現像剤を収容するフレーム本体と、前記フレーム本体から前記入力ギヤの回転軸に沿って突出して形成され、前記入力ギヤを回転可能に支持する支持ボスと、を有し、前記入力ギヤは、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられたカップリング部材と連結するための結部と、前記連結部に対して、前記入力ギヤの回転軸方向に沿って異なる位置に配置され、前記伝達ギヤと噛み合うギヤ部と、を有しており、前記連結部は、前記入力ギヤの回転軸方向に沿う方向において外方を向く連結溝と、前記連結溝の周囲に形成され、前記入力ギヤの回転軸を中心とした円弧状に形成される外周壁と、を有し、前記ギヤ部は、前記入力ギヤの回転軸に沿って延びて形成され、前記支持ボスによって回転可能に支持される被支持壁を有し、前記入力ギヤの回転方向に直交する方向において、前記連結部の寸法は、前記ギヤ部の寸法よりも大きく構成され、前記ギヤカバーは、前記外周壁と接触し、前記入力ギヤを支持する支持壁を有する、ことを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記連結部は、前記入力ギヤの回転方向に交差するように構成され、前記カップリング部材と接触して駆動力を受ける接触部を有し、前記外周壁は、前記接触部に連続して形成されている、ことを特徴とするものである
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記外周壁は、前記入力ギヤの回転方向に沿う全周に設けられていることを特徴としている。

請求項１および請求項２に記載の発明によれば、現像フレームのフレーム本体に設けられた支持ボスだけでなく、入力ギヤに対して現像フレームとは反対側に設けられたギヤカバー（支持壁）によっても支持される。このため、入力ギヤのサイズが小さくなり、それによって、入力ギヤを支持する支持ボスのサイズが小さくなってしまっても、ギヤカバーの支持壁との協働によって、入力ギヤを安定して支持することができる。

また、入力ギヤの回転方向に直交する方向において、連結部の寸法が、ギヤ部の寸法よりも大きく構成されている。このため、ギヤ部の寸法を小さくして、入力ギヤ全体の寸法を小さくしつつ、画像形成装置からの駆動力を安定して受けることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、接触部と一体的に構成される外周壁により、カップリング部材との接触点（作用点）である接触部を補強することができる。

請求項４に記載の発明によれば、外周壁が入力ギヤの回転方向に沿う全周に設けられているため、外周壁と接触する支持壁によって、より安定して入力ギヤを支持することができる。

＜第１実施形態＞
１．プリンタ
図１は、本発明のプリンタの一実施形態を示す側断面図である。なお、方向について言及する場合には、図示した方向矢印を参照する（他の図についても同様）。ここで、左右方向と幅方向とは同じである。

プリンタ１は、カラープリンタである。図１に示すように、プリンタ１の本体ケーシング２内には、４つの感光ドラム３が前後方向に沿って並列配置されている。以下では、４つの感光ドラム３を、各感光ドラム３で形成されるトナー像（後述する）の色（ブラック、シアン、マゼンタまたはイエロー）に応じて、感光ドラム３Ｋ（ブラック）、感光ドラム３Ｃ（シアン）、感光ドラム３Ｍ（マゼンタ）、感光ドラム３Ｙ（イエロー）と区別する。各感光ドラム３には、スコロトロン型帯電器４、ＬＥＤユニット５および現像ローラ６が対向配置されている。

感光ドラム３は、その表面がスコロトロン型帯電器４によって一様に帯電された後、ＬＥＤユニット５に設けられたＬＥＤ（図示せず）によって露光される。これにより、各感光ドラム３の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。各静電潜像は、各感光ドラム３に対応する現像ローラ６に担持されるトナー（現像剤）によって可視像化され、感光ドラム３の表面上にトナー像が形成される。

用紙Ｐは、本体ケーシング２内の給紙カセット７に収容されている。給紙カセット７に収容された用紙Ｐは、給紙部８に設けられた各種ローラにより、手前から後側に方向を変えて搬送ベルト９に搬送される。搬送ベルト９は、感光ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍおよび３Ｙと、各感光ドラム３に対向する転写ローラ１０との間に配置されている。各感光ドラム３の表面上のトナー像は、転写ローラ１０に印加された転写バイアスによって、搬送ベルト９に搬送された用紙Ｐ上に転写され、順次重ね合わされる。

４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着部１１に搬送される。用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着部１１で熱定着される。その後、用紙Ｐは、各種ローラにより、後側から前側に方向を変えて排出トレイ１２に排出される。

ここで、プリンタ１は、各色に対応して、４つのプロセスカートリッジ１３を備えている。なお、以下では、４つのプロセスカートリッジ１３を、各色に対応して、プロセスカートリッジ１３Ｋ（ブラック）、プロセスカートリッジ１３Ｃ（シアン）、プロセスカートリッジ１３Ｍ（マゼンタ）、プロセスカートリッジ１３Ｙ（イエロー）と区別する。

各プロセスカートリッジ１３は、本体ケーシング２内に着脱自在に装着されており、前後方向に沿って、並列配置されている。

各プロセスカートリッジ１３のケーシング（プロセスケーシング１４）内には、対応する感光ドラム３と、スコロトロン型帯電器４と、現像ローラ６と、供給ローラ１５と、トナーホッパ１６とが主に配置されている。感光ドラム３、現像ローラ６および供給ローラ１５の各中心軸（回転軸）は、幅方向に沿って延びている。各プロセスカートリッジ１３では、トナーホッパ１６に収容されたトナーが、供給ローラ１５によって現像ローラ６に供給され、上述したように、現像ローラ６に担持される。
２．現像カートリッジ
現像ローラ６、供給ローラ１５およびトナーホッパ１６は、ユニット化されており、現像カートリッジ１７として、感光体カートリッジとしてのプロセスケーシング１４に対して着脱自在である。

現像カートリッジ１７は、フレーム本体としての現像ケーシング３０を備えている。現像ケーシング３０は、幅方向に長手のボックス形状である。現像カートリッジ１７がプロセスケーシング１４に装着された状態において、現像ケーシング３０は、右側面視で斜め前側上方に向くように傾斜している。

現像ケーシング３０内部の上下方向途中には、幅方向に延びる隔壁３１が設けられている。隔壁３１によって、現像ケーシング３０内は、第１室３２と第２室３３とに区画されている。第１室３２は、第２室３３の上側にある。隔壁３１には、連通穴３４が形成されており、第１室３２と第２室３３とは、連通穴３４を介して、互いに連通している。

第１室３２は、トナーホッパ１６の内部に相当し、トナーを収容している。また、第１室３２内には、アジテータ３５が配置されている。アジテータ３５は、幅方向に沿って延びる軸３６と、この軸３６に取付けられた羽根３７とを含んでいる。アジテータ３５において、軸３６を中心として羽根３７が回転すると、第１室３２のトナーが羽根３７によって攪拌されて、連通穴３４から第２室３３へ放出される。

第２室３３は、現像ローラ６および供給ローラ１５を収容している。供給ローラ１５は、連通穴３４の下方に隣接配置されている。現像ローラ６は、供給ローラ１５の後側（詳しくは斜め後側下方）に配置されている。現像ローラ６では、斜め前上側の外周面が供給ローラ１５の外周面に圧接されており、現像ローラ６と供給ローラ１５との間には、ニップ３９が形成されている。また、現像ローラ６では、斜め後下側の外周面が、現像ケーシング３０の下部から露出されて感光ドラム３に接触している。連通穴３４から第２室３３へ放出されたトナーは、供給ローラ１５から、ニップ３９を介して現像ローラ６に供給され、感光ドラム３の静電潜像を可視像化する。

図２（ａ）は、現像カートリッジの左側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）においてギヤカバーを取り外した状態を示し、図２（ｃ）は、図２（ｂ）においてギヤを取り外した状態を示す。図３は、図２（ｂ）において、入力ギヤ、供給ローラギヤ、第１アイドルギヤおよび現像ローラギヤとそれらの周辺とを抜き出して拡大した図である。なお、説明の便宜上、図２において、現像カートリッジ１７（現像ケーシング３０）は、上下方向に沿っている。

図２（ｂ）に示すように、現像ケーシング３０の左側面には、入力ギヤ４０と、伝達ギヤとしての供給ローラギヤ４１と、中継ギヤの一例としての第１アイドルギヤ４２と、現像ローラギヤ４３と、第２アイドルギヤ４４と、アジテータギヤ４５と、検出ギヤ４６とが設けられている。これらのギヤは、幅方向に沿って延びる中心軸（回転軸）を有する円柱形状であり、ギヤカバー４７（図２（ａ）参照）によって保護されている。なお、現像ケーシング３０の左側面において、第１室３２（図１参照）に相当する位置には、窓３８が設けられており、この窓３８に対応するギヤカバー４７には、穴が形成されている（図２（ａ）参照）。この窓３８を介して、第１室３２内に収容されたトナーの量を把握することができる。

入力ギヤ４０では、右側部分（現像ケーシング３０の左側面に近い部分）が、左側部分に比べて一段縮径されており、この右側部分の外周面にギヤ歯が形成されている。すなわち、入力ギヤ４０の回転方向に直交する方向において、後述する連結部７７の寸法は、ギヤ部７９の寸法よりも大きく構成されている。また、入力ギヤ４０の左端面には、左側面視における中央位置に、連通溝としての右側へ窪む凹部４８が形成されている。凹部４８は、ギヤカバー４７から左側に露出されている（図２（ａ）参照）。

入力ギヤ４０は、現像ケーシング３０の上下方向における略中央に配置されており、幅方向に沿って投影したときに、入力ギヤ４０と隔壁３１とが重なり合っている（図１参照）。また、現像ケーシング３０の左側面において入力ギヤ４０の円中心と一致する位置には、支持ボスとしての入力ギヤ軸４９が設けられている（図２（ｃ）参照）。入力ギヤ軸４９は、左側へ突出する円筒状のボスであり、入力ギヤ４０の円中心部分に挿通され、入力ギヤ４０を支持している。これにより、入力ギヤ４０は、入力ギヤ軸４９を中心として回転自在である。

供給ローラギヤ４１は、供給ローラギヤ４１の回転軸を中心とした円盤状に形成されるギヤ本体部と、その外周面にギヤ歯部としてのギヤ歯とが形成されている。供給ローラギヤ４１は、入力ギヤ４０の下側（詳しくは、斜め下側前方）に配置されており、前端部を除くほとんどが、ギヤカバー４７によって左側から被覆されている（図２（ａ）参照）。供給ローラギヤ４１のギヤ歯の上側部分が入力ギヤ４０のギヤ歯の下側部分に噛合している。また、現像ケーシング３０の左側面において供給ローラギヤ４１の円中心と一致する位置には、供給ローラ１５（詳しくは、供給ローラ１５の軸）の左端部が露出されている（図２（ｃ）参照）。供給ローラ１５の左端部は、供給ローラギヤ４１の円中心部分に挿通され、供給ローラギヤ４１を支持している。ここで、供給ローラ１５の左端部の左側断面は、略Ｄ字形状であり、供給ローラギヤ４１において供給ローラ１５の左端部が挿通される部分は、略Ｄ字形状の穴である。そのため、供給ローラギヤ４１は、供給ローラ１５と共回りする。

第１アイドルギヤ４２は、その外周面にギヤ歯が形成されている。第１アイドルギヤ４２は、供給ローラギヤ４１の後側に配置されており、下端部を除くほとんどが、ギヤカバー４７によって左側から被覆されている（図２（ａ）参照）。第１アイドルギヤ４２のギヤ歯の前側部分が供給ローラギヤ４１のギヤ歯の後側部分に噛合している。また、現像ケーシング３０の左側面において第１アイドルギヤ４２の円中心と一致する位置には、第１アイドルギヤ軸５０が設けられている（図２（ｃ）参照）。第１アイドルギヤ軸５０は、左側へ突出する円筒状のボスであり、第１アイドルギヤ４２の円中心部分に挿通され、第１アイドルギヤ４２を支持している。これにより、第１アイドルギヤ４２は、第１アイドルギヤ軸５０を中心として回転自在である。

ここで、図２（ｃ）に示すように、供給ローラ１５に関し、現像ケーシング３０には軸受５５が設けられている。軸受５５は、左側面視において略矩形の薄板状であり、その略中央には、貫通穴５６が形成されている。現像ケーシング３０の左側面から露出された供給ローラ１５（詳しくは、供給ローラ１５の軸）の左端部は、貫通穴５６に挿通されている。これにより、供給ローラ１５が軸受５５によって支持されている。軸受５５は、現像ケーシング３０の左側面に形成された爪５７が係合されることによって、現像ケーシング３０の左側面に固定されている。また、軸受５５では、後上側において隣り合う２つの角に、窪み５８が形成されている。入力ギヤ軸４９が、一方（上側）の窪み５８の最深部において、軸受５５に当接し、第１アイドルギヤ軸５０が、他方（下側）の窪み５８の最深部において、軸受５５に当接している。以下では、入力ギヤ軸４９および第１アイドルギヤ軸５０をまとめて当接部５９ということがある。

現像ローラギヤ４３は、その外周面にギヤ歯が形成されている。現像ローラギヤ４３は、第１アイドルギヤ４２の下側に配置されており、ギヤカバー４７の下側で左側に露出されている（図２（ａ）参照）。図２（ｂ）に示すように、現像ローラギヤ４３のギヤ歯の上側部分が第１アイドルギヤ４２のギヤ歯の下側部分に噛合している。また、現像ケーシング３０の左側面において現像ローラギヤ４３の円中心と一致する位置には、現像ローラ６（詳しくは、現像ローラ６の軸）の左端部が露出されており、この現像ローラ６の左端部は、現像ローラギヤ４３の円中心部分に挿通され、現像ローラギヤ４３を支持している。現像ローラギヤ４３は、現像ローラ６の左端部に対して、相対回転不能に取付けられており、現像ローラ６と共回りする。

第２アイドルギヤ４４は、右側部分（現像ケーシング３０の左側面に近い部分）が、左側部分に比べて一段縮径されており、右側部分および左側部分のそれぞれの外周面にギヤ歯が形成されている。第２アイドルギヤ４４は、入力ギヤ４０の後側（詳しくは、斜め後側上方）に配置されており、ギヤカバー４７によって左側から被覆されている（図２（ａ）参照）。第２アイドルギヤ４４の左側部分におけるギヤ歯の前側部分が入力ギヤ４０のギヤ歯の後側部分に噛合している。また、現像ケーシング３０の左側面において第２アイドルギヤ４４の円中心と一致する位置には、第２アイドルギヤ軸５１が設けられている（図２（ｃ）参照）。第２アイドルギヤ軸５１は、左側へ突出する円筒状のボスであり、第２アイドルギヤ４４の円中心部分に挿通され、第２アイドルギヤ４４を支持している。これにより、第２アイドルギヤ４４は、第２アイドルギヤ軸５１を中心として回転自在である。

アジテータギヤ４５は、その外周面にギヤ歯が形成されている。アジテータギヤ４５は、第２アイドルギヤ４４の上側（詳しくは、斜め上側前方）に配置されており、ギヤカバー４７によって左側から被覆されている（図２（ａ）参照）。アジテータギヤ４５のギヤ歯の下側部分が第２アイドルギヤ４４の右側部分におけるギヤ歯の上側部分に噛合している。また、現像ケーシング３０の左側面においてアジテータギヤ４５の円中心と一致する位置には、アジテータ３５の軸３６の左端部が露出されている（図２（ｃ）参照）。この軸３６の左端部は、アジテータギヤ４５の円中心部分に挿通され、アジテータギヤ４５を支持している。ここで、軸３６の左端部の左側断面は、略Ｄ字形状であり、アジテータギヤ４５において軸３６の左端部が挿通される部分は、略Ｄ字形状の穴である。そのため、アジテータギヤ４５は、軸３６と共回りする。なお、軸３６の左端面は、ギヤカバー４７から左側に露出されている（図２（ａ）参照）。

検出ギヤ４６は、欠け歯ギヤとして形成されており、その右端部の外周面には、ギヤ歯が部分的に形成されている。検出ギヤ４６は、アジテータギヤ４５の上側に配置されている。また、現像ケーシング３０の左側面において検出ギヤ４６の円中心と一致する位置には、検出ギヤ軸５２が設けられている（図２（ｃ）参照）。検出ギヤ軸５２は、左側へ突出する円筒状のボスであり、検出ギヤ４６の円中心部分に挿通され、検出ギヤ４６を支持している。これにより、検出ギヤ４６は、検出ギヤ軸５２を中心として回転自在である。現像カートリッジ１７が新品であるとき（プロセスケーシング１４に装着される当初）、検出ギヤ４６のギヤ歯がアジテータギヤ４５のギヤ歯の上側部分に噛合している。

検出ギヤ４６の左端面には、左側へ突出する複数の被検出突起５３が、検出ギヤ４６の周縁に沿って設けられている。被検出突起５３は、現像カートリッジ１７に関する情報、すなわち現像カートリッジ１７が新品か旧品かという情報、または現像カートリッジ１７の印刷可能枚数に関する情報に対応するように設けられている。ギヤカバー４７には、露出穴５４が形成されており（図２（ａ）参照）、検出ギヤ４６が回転すると、被検出突起５３が露出穴５４を介して、左側に露出される。

現像カートリッジ１７がプロセスケーシング１４（図１参照）に装着された状態において、入力ギヤ４０の凹部４８には、本体ケーシング２に設けられた後述するカップリング部材９０（図９参照）が連結されるカップリング部材９０は、本体ケーシング２に設けられたモータ（図示せず）の出力軸に連結されている。

モータが駆動すると、カップリング部材９０が回転し、カップリング部材９０および入力ギヤ４０の凹部４８を介して、モータからの駆動力が、カップリング部材９０（現像カートリッジ１７の外部）から入力ギヤ４０に入力される。これにより、入力ギヤ４０は、左側面視において時計回りの方向（図示点線矢印Ａで示した方向）に回転する（図３も参照）。

入力ギヤ４０に噛合する供給ローラギヤ４１および第２アイドルギヤ４４のそれぞれに、入力ギヤ４０から駆動力が伝達される。これにより、供給ローラギヤ４１は、左側面視において反時計回りの方向（図示点線矢印Ｂで示した方向）に回転する（図３も参照）。これに伴って供給ローラ１５が供給ローラギヤ４１と共回りする。つまり、供給ローラギヤ４１が供給ローラ１５を駆動する。このとき、入力ギヤ４０と供給ローラギヤ４１との噛合位置において、入力ギヤ４０の歯面が、供給ローラギヤ４１の歯面を押圧している。この押圧力（供給ローラギヤ４１の歯面に対する入力ギヤ４０の歯面の押圧力）を、押圧力Ｘとする（図２（ｂ）および図３の太線矢印参照）。押圧力Ｘの作用方向は、入力ギヤ４０と供給ローラギヤ４１との噛合位置において、矢印Ｂの方向にほぼ沿いつつ、後側に向いている。そして、第２アイドルギヤ４４も、供給ローラギヤ４１と同様に、左側面視において反時計回りの方向（図示点線矢印Ｃで示した方向）に沿って回転する。

供給ローラギヤ４１に噛合する第１アイドルギヤ４２に、供給ローラギヤ４１から駆動力が伝達される。これにより、第１アイドルギヤ４２は、左側面視において時計回りの方向（図示点線矢印Ｄで示した方向）に回転する（図３も参照）。このとき、第１アイドルギヤ４２と供給ローラギヤ４１との噛合位置において、供給ローラギヤ４１の歯面が、第１アイドルギヤ４２の歯面を押圧している。ここで、供給ローラギヤ４１の歯面には、第１アイドルギヤ４２の歯面に対する供給ローラギヤ４１の歯面の押圧力に対する反力が作用しており、換言すれば、第１アイドルギヤ４２の歯面が供給ローラギヤ４１の歯面を押圧している。この押圧力（供給ローラギヤ４１の歯面に対する第１アイドルギヤ４２の歯面の押圧力）を、押圧力Ｙとする（図２（ｂ）および図３の太線矢印参照）。押圧力Ｙの作用方向は、第１アイドルギヤ４２と供給ローラギヤ４１との噛合位置において、矢印Ｄと反対の方向にほぼ沿いつつ、上側に向いている。上述した押圧力Ｘと押圧力Ｙとの合力Ｚの作用方向は、入力ギヤ軸４９と第１アイドルギヤ軸５０との間に向けて斜め後側上方へ向いている（図２（ｂ）、図２（ｃ）および図３の太線矢印参照）。この合力Ｚは、供給ローラギヤ４１と、供給ローラギヤ４１を支持する供給ローラ１５の左端部と、供給ローラ１５の左端部を支持する軸受５５とに作用される。上述した当接部５９（入力ギヤ軸４９および第１アイドルギヤ軸５０）は、対応する窪み５８において、合力Ｚの作用方向の下流側（斜め後側上方）から軸受５５に当接している（図２（ｃ）参照）。

第１アイドルギヤ４２は、供給ローラギヤ４１および現像ローラギヤ４３に噛合しているので、供給ローラギヤ４１からの駆動力が、第１アイドルギヤ４２によって、現像ローラギヤ４３に伝達される。これにより、現像ローラギヤ４３は、左側面視において反時計回りの方向（図示点線矢印Ｅで示した方向）に回転する（図３も参照）。これに伴って現像ローラ６が現像ローラギヤ４３と共回りする。つまり、現像ローラギヤ４３が現像ローラ６を駆動する。

第２アイドルギヤ４４の回転に伴い、第２アイドルギヤ４４に噛合するアジテータギヤ４５に、第２アイドルギヤ４４から駆動力が伝達される。これにより、アジテータギヤ４５は、左側面視において時計回りの方向（図示点線矢印Ｆで示した方向）に回転する。これに伴ってアジテータ３５が回転する。

アジテータギヤ４５に噛合する検出ギヤ４６に、アジテータギヤ４５から駆動力が伝達される。これにより、検出ギヤ４６は、左側面視において反時計回りの方向（図示点線矢印Ｇで示した方向）に回転する。
３．入力ギヤの構成
図４は、入力ギヤと供給ローラギヤとの噛み合い状態を示す概略的な左側面図である。図５は、入力ギヤの左下方向からの斜視図である。図６は、入力ギヤの左前方向からの斜視図である。図７は、入力ギヤの左側面図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。図９は、入力ギヤと本体ケーシングに設けられたカップリング部材とが連結した状態における平面図である。図１０は、図９におけるＸ−Ｘ断面図である。図１１は、図２（ａ）におけるＸＩ−ＸＩ断面図である。

図５および図６に示すように、入力ギヤ４０は、連結部７７と、入力ギヤ４０の回転軸に沿う方向において、連結部７７に隣り合って位置するギヤ部７９とを有している。また、入力ギヤ４０は顎部７８を有し、顎部７８によって連結部７７とギヤ部７９とが仕切られている。入力ギヤ４０は、樹脂（具体的には、ポリアセタール）により形成されている。

連結部７７は、入力ギヤ４０の回転軸を中心とした円筒形状に形成される。連結部７７は、図６および図７に示されるように、円筒状の外周壁８０と、外周壁８０から円筒内部に突出する接触部としての係止部８１を有している。外周壁８０は、入力ギヤ４０の回転軸を中心とした円筒面を有している。外周壁８０は、入力ギヤ４０が回転駆動される際、後述するギヤカバー４７の支持壁としての突出部１００の内面により支持される。また、外周壁８０は、係止部８１の補強材としての機能も有している。係止部８１は、入力ギヤ４０の回転軸を中心として対称となる位置に一対設けられている。係止部８１は、第１壁８２と、内周壁８３と、第２壁８４とを有している。第１壁８２は、外周壁８０から入力ギヤ４０の回転軸中心に向かって直線状に延びるように形成されている。内周壁８３は、第１壁８２の内側端部から入力ギヤ４０の回転軸を中心とした周方向に延びるように形成されている。第２壁８４は、内周壁８３の他端から外周壁８０に向かってに直線的に延びるように形成されている。第２壁８４は、後述する本体ケーシング２に設けられたカップリング部材９０と接触するように形成される（図１０参照）。具体的には、入力ギヤ４０の凹部４８にカップリング部材９０が挿入されて、このカップリング部材９０が回転駆動された際に、第２壁８４がカップリング部材９０と接触し、現像ローラ６等に駆動力が伝達される。第１壁８２、内周壁８３、第２壁８４、および外周璧８０は、一体的に形成されている。また、連結部７７は、入力ギヤ４０の回転軸方向内部に、第１底壁８７と、第１底壁８７から回転軸方向外方に隆起する台部８５と、台部８５の中央に設けられる位置決め突起８６とを有している。第１底壁８７は、顎部７８の一部として形成されている。台部８５は、入力ギヤ４０の回転軸を中心とした円筒形状に形成される。位置決め突起８６は、ドーム形状に形成され、本体ケーシング２に設けられたカップリング部材９０が連結部７７に挿入された際、このカップリング部材９０と入力ギヤ４０の回転軸方向において当接し、その回転軸方向の位置決めを行うものである。この外周壁８０、第１壁８２、内周壁８３、第２壁８４、第１底壁８７、台部８５、および位置決め突起８６によって、先述した左方向に臨む凹部４８が形成されている。また、係止部８１の中央には、第１壁８２、内周壁８３、第２壁８４、および外周璧８０によって、外方に臨む溝部１１０が形成されている。溝部１１０の軸方向内側内部には、第１底壁８７と同じく、顎部７８の一部として構成される第２底壁８８が形成されている（図８参照）。すなわち、溝部１１０は、第２底壁８８により閉じられており、後述するギヤ部７９のピッチ円７２は、連結部７７のギヤ部７９への投影方向において、第２底壁８８上に位置する。溝部１１０は、後述するように係止部８１を成型する際の肉抜きとして形成される。入力ギヤ４０は樹脂により形成されているため、第１壁８２、内周壁８３、第２壁８４、および外周璧８０の肉厚は可能な限り均一にすることが必要となる。この際、入力ギヤ４０の回転軸方向において、第１壁８２、内周壁８３、第２壁８４、および外周璧８０は、それらの中心に金型を挿入して成型することで、均一な肉厚とされる。第２底壁８８上にギヤ部７９が設けられる（具体的には、連結部７７のギヤ部７９への投影方向において、ピッチ円７２が第２底壁８８上に位置する）ため、連結部７７におけるギヤ部７９側からは、金型を逃がすことができない（図８参照。）。入力ギヤ４０の回転軸方向に沿う外方に臨む溝部１１０を形成することにより、連結部７７におけるギヤ部７９側とは反対側（外方）からの金型の逃がしが可能となっている。

ギヤ部７９は、顎部７８を介して連結部７７と一体的に形成されている。ギヤ部７９は、連結部７７よりも小径に形成されている。ギヤ部７９には、円筒状の被支持壁８９が形成され、被支持壁８９の外周にギヤ歯が形成されている。この被支持壁８９の内側は、凹状に形成されている。

顎部７８は、連結部７７のギヤ部７９側の端部から、入力ギヤ４０の回転軸に直交する方向において外方に突出している。顎部７８は、後述するように、入力ギヤ４０等をカバーするギヤカバー４７と当接し、入力ギヤ４０をその回転軸方向において位置決めする。

入力ギヤ４０のギヤ部７９は、図４に示すように、歯先円７１と、ピッチ円７２と、歯底円７３とを有している。また、同様に入力ギヤ４０と噛み合う供給ローラギヤ４１も、歯先円７４と、ピッチ円７５と、歯底円７６とを有している。歯先円７１は、ギヤ部７９のギヤ歯を構成する各歯の歯先を、それぞれ結んで形成される円である。ピッチ円７２は、供給ローラギヤ４１のギヤ歯を構成する各歯とギヤ部７９のギヤ歯を構成する各歯とが互いに接する点（ピッチ点）を、それぞれ結んで形成される円である。歯底円７３は、ギヤ部７９のギヤ歯を構成する各歯の間に形成される歯底を、それぞれ結んで形成される円である。歯先円７４は、供給ローラギヤ４１のギヤ歯を構成する各歯の歯先を、それぞれ結んで形成される円である。ピッチ円７５は、供給ローラギヤ４１において、供給ローラギヤ４１のギヤ歯を構成する各歯とギヤ部７９のギヤ歯を構成する各歯とが互いに接する点（ピッチ点）を、それぞれ結んで形成される円である。歯底円７６は、ギヤ部７９のギヤ歯を構成する各歯の間に形成される歯底を、それぞれ結んで形成される円である。入力ギヤ４０は、入力ギヤ４０の回転軸方向に沿って、連結部７７をギヤ部７９に投影した場合、係止部８１が、ギヤ部７９のピッチ円７２上に位置するように構成されている。より具体的には、係止部８１における、本体ケーシング２に設けられたカップリング部材９０と接触する第２壁８４が、投影面内において、ギヤ部７９のピッチ円７２上に位置する。

現像ローラ６が駆動される際、図９および図１０に示されるように、本体ケーシング２において入力ギヤ４０の回転軸方向に進退自在に設けられたカップリング部材９０が入力ギヤ４０の凹部４８に進入する。そして、カップリング部材９０が、本体ケーシング２に設けられた図示しないモータから駆動力を受けて、図１０における時計回りに回転すると、カップリング部材９０が、入力ギヤ４０の第２壁８４に接触することになる。具体的には、カップリング部材９０の先端には、回転中心となる軸部９３と、軸部９３を中心として突出する突出部９２と、を有している。突出部９２は、軸部９３を中心として一対設けられている。突出部９２が、第２壁８４に接触することで、入力ギヤ４０は、Ａ方向（図１０において点線で示される方向）に回転する。入力ギヤ４０が、Ａ方向に回転することで、現像ローラギヤ４３が、供給ローラギヤ４１および第１アイドルギヤ４２を介して回転駆動され、また、アジテータギヤ４５が、第２アイドルギヤ４４を介して回転駆動される。

図１１に示されるように、現像ケーシング３０の左端には、第２アイドルギヤ軸５１、入力ギヤ軸４９、軸受５５が設けられている。第２アイドルギヤ軸５１、入力ギヤ軸４９は、現像ケーシング３０の左側面から供給ローラ１５の軸方向に沿って外方に突出するように設けられている。第２アイドルギヤ軸５１は、先述したように、第２アイドルギヤ４４を回転可能に支持している。軸受ボスとしての入力ギヤ軸４９は、入力ギヤ４０の被支持壁８９の内部に受け入れられ、入力ギヤ４０を回転可能に支持している。軸受５５には、供給ローラ１５の軸が挿通されている。また、供給ローラ１５の軸には、供給ローラギヤ４１が固定されている。図１１にも示されるように、入力ギヤ軸４９の先端は、供給ローラギヤ４１の外面よりも突出している。先述したように、入力ギヤ４０には、第２アイドルギヤギヤ４４および供給ローラギヤ４１が噛み合っている。また、入力ギヤ４０、第２アイドルギヤ軸５１、および供給ローラギヤ４１は、現像ケーシング３０と反対側から、ギヤカバー４７によりカバーされている。ギヤカバー４７には、供給ローラ１５の軸方方向に沿って内側に突出する突出部１０２と外側に突出する突出部１００とが形成されている。突出部１０２は、第２アイドルギヤ４４を、第２アイドルギヤ軸５１とは反対側から回転支持している。突出部１００は、円筒形状を有し、その自由端部側が外方に開放するように構成されている。突出部１００は、円筒内部において入力ギヤ４０の外周壁８０と接触し、入力ギヤ軸４９とは反対側から入力ギヤ４０を回転支持している。本実施形態においては、現像カートリッジの小型化に伴い、入力ギヤ４０のギヤ部７９が細く形成されている。ギヤ部７９が細く形成されることにより、入力ギヤ軸４９も細く形成される。このため、ギヤカバー４７の突出部１００により径方向外側から入力ギヤ４０を支持し、入力ギヤ軸４９と突出部１００との協働により、現像ケーシング３０に対する入力ギヤ４０の位置精度を高めている。
４．作用効果
（１）本実施形態においては、現像ケーシング３０に設けられた入力ギヤ軸４９だけでなく、入力ギヤ４０に対して現像ケーシング３０とは反対側に設けられたギヤカバー４７（突出部１００）によっても、支持される。このため、入力ギヤ４０のサイズが小さくなり、それによって、入力ギヤ４０を支持する入力ギヤ軸４９のサイズが小さくなってしまっても、ギヤカバー４７の突出部１００との協働によって、入力ギヤ４０を安定して支持することができる。

また、入力ギヤ４０の回転方向に直交する方向において、連結部７７の寸法が、ギヤ部７９の寸法よりも大きく構成されている。このため、ギヤ部７９の寸法を小さくして、入力ギヤ４０全体の寸法を小さくしつつ、画像形成装置からの駆動力を安定して受けることが可能となる。
（２）係止部８１と一体的に構成される外周壁８０により、カップリング部材９０との接触点（作用点）である係止部８１を補強することができる。
（３）外周壁８０が入力ギヤ４０の回転方向に沿う全周に設けられているため、外周壁８０と接触する突出部１００によって、より安定して入力ギヤを支持することができる。
＜変形例＞
図１に示すプロセスケーシング１４および現像カートリッジ１７は、プロセスカートリッジ１３として、本体ケーシング２に対して一体的に着脱される。ここで、現像カートリッジ１７は、プロセスケーシング１４が本体ケーシング２に装着されたままの状態で、本体ケーシング２に対して着脱されてもよい。

上記した各実施形態では、各感光ドラム３の表面上のトナー像が用紙Ｐに直接転写される、いわゆるダイレクト転写方式のカラープリンタを例示したが、たとえば、本発明は、各感光ドラム３のトナー像を一旦中間転写体に転写してから用紙Ｐに一括転写する中間転写方式のカラープリンタやモノクロプリンタに適用することもできる。

また、ＬＥＤによって感光ドラム３を露光させたが、レーザによって感光ドラム３を露光させるレーザプリンタにも本発明は適用可能である。

本発明のプリンタの一実施形態を示す側断面図である。 図２（ａ）は、現像カートリッジの左側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）においてギヤカバーを取り外した状態を示し、図２（ｃ）は、図２（ｂ）においてギヤを取り外した状態を示す。 図２（ｂ）において、入力ギヤ、供給ローラギヤ、第１アイドルギヤおよび現像ローラギヤとそれらの周辺とを抜き出して拡大した図である。 入力ギヤと供給ローラギヤとの噛み合い状態を示す概略的な左側面図である。 図５は、入力ギヤの左下方向からの斜視図である。 図６は、入力ギヤの左前方向からの斜視図である。 図７は、入力ギヤの左側面図である。 図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 図９は、入力ギヤと本体ケーシングに設けられたカップリング部材とが連結した状態における平面図である。 図１０は、図９におけるＸ−Ｘ断面図である。 図１１は、図２（ａ）におけるＸＩ−ＸＩ断面図である。

符号の説明

１４ プロセスケーシング
１５ 現像ローラ
１７ 現像カートリッジ
３０ 現像ケーシング
４０ 入力ギヤ
４１ 供給ローラギヤ
４７ ギヤカバー
４８ 凹部
４９ 入力ギヤ軸
７７ 連結部
７９ ギヤ部
８０ 外周壁
８１ 係止部
８９ 被支持壁
９０ カップリング部材
１００ 突出部

Claims (4)

1. 感光ドラムを有する感光体カートリッジと、前記感光体カートリッジに着脱可能に設けられ、前記感光ドラムに対して現像剤を供給する現像ローラを有する現像カートリッジと、を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、
   前記現像カートリッジは、
   前記現像ローラを収容するとともに、前記現像ローラを回転可能に支持する現像フレームと、
   前記現像フレームに回転可能に設けられ、前記画像形成装置本体から駆動力を入力される入力ギヤと、
   前記入力ギヤに入力された駆動力を前記現像ローラに伝達する伝達ギヤと、
   前記入力ギヤに対して前記現像フレームとは反対側に設けられ、前記入力ギヤを覆うギヤカバーと、を有し、
   前記現像フレームは、前記現像ローラに供給される現像剤を収容するフレーム本体と、前記フレーム本体から前記入力ギヤの回転軸に沿って突出して形成され、前記入力ギヤを回転可能に支持する支持ボスと、を有し、
   前記入力ギヤは、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられたカップリング部材と連結するための連結部と、前記連結部に対して、前記入力ギヤの回転軸方向に沿って異なる位置に配置され、前記伝達ギヤと噛み合うギヤ部と、を有しており、
   前記連結部は、前記入力ギヤの回転軸方向に沿う方向において外方を向く連結溝と、前記連結溝の周囲に形成され、前記入力ギヤの回転軸を中心とした円弧状に形成される外周壁と、を有し、
   前記ギヤ部は、前記入力ギヤの回転軸に沿って延びて形成され、前記支持ボスによって回転可能に支持される被支持壁を有し、
   前記入力ギヤの回転方向に直交する方向において、前記連結部の寸法は、前記ギヤ部の寸法よりも大きく構成され、
   前記ギヤカバーは、前記外周壁と接触し、前記入力ギヤを支持する支持壁を有する、
   ことを特徴とする、プロセスカートリッジ。
2. 現像ローラを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成される現像カートリッジであって、
   前記現像ローラを収容するとともに、前記現像ローラを回転可能に支持する現像フレームと、
   前記現像フレームに回転可能に設けられ、前記画像形成装置本体から駆動力を入力される入力ギヤと、
   前記入力ギヤに入力された駆動力を前記現像ローラに伝達する伝達ギヤと、
   前記入力ギヤに対して前記現像フレームとは反対側に設けられ、前記入力ギヤを覆うギヤカバーと、を有し、
   前記現像フレームは、前記現像ローラに供給される現像剤を収容するフレーム本体と、前記フレーム本体から前記入力ギヤの回転軸に沿って突出して形成され、前記入力ギヤを回転可能に支持する支持ボスと、を有し、
   前記入力ギヤは、前記画像形成装置本体に回転可能に設けられたカップリング部材と連結するための連結部と、前記連結部に対して、前記入力ギヤの回転軸方向に沿って異なる位置に配置され、前記伝達ギヤと噛み合うギヤ部と、を有しており、
   前記連結部は、前記入力ギヤの回転軸方向に沿う方向において外方を向く連結溝と、前記連結溝の周囲に形成され、前記入力ギヤの回転軸を中心とした円弧状に形成される外周壁と、を有し、
   前記ギヤ部は、前記入力ギヤの回転軸に沿って延びて形成され、前記支持ボスによって回転可能に支持される被支持壁を有し、
   前記入力ギヤの回転方向に直交する方向において、前記連結部の寸法は、前記ギヤ部の寸法よりも大きく構成され、
   前記ギヤカバーは、前記外周壁と接触し、前記入力ギヤを支持する支持壁を有する、
   ことを特徴とする、現像カートリッジ。
3. 前記連結部は、前記入力ギヤの回転方向に交差するように構成され、前記カップリング部材と接触して駆動力を受ける接触部を有し、
   前記外周壁は、前記接触部に連続して形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の現像カートリッジ。
4. 前記外周壁は、前記入力ギヤの回転方向に沿う全周に設けられている、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の現像カートリッジ。