JP5974572B2 - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。

例えば、特許文献１は、感光体ドラムの両側端部に設けられた一対のドラムギアと、感光体ドラムの近傍で回転する感光体ドラムと平行な長手の回転体の両側端部に設けられて、一対のドラムギアにそれぞれ噛合する一対の回転体ギアと、少なくとも一方のドラムギアに回転力を入力するための回転力入力手段と、を含み、少なくとも一方のドラムギアに入力された回転力は、感光体ドラムおよびその両側のドラムギアを回転し、両側のドラムギアの回転力が回転体の両端に備えられた一対の回転体ギアに伝達されることを特徴とする画像形成装置用の駆動機構を開示している。

特開平１０−２３２５２６号公報

本発明は、像形成体の一端側から他端側へ駆動を伝達する際に、像形成体にかかる負荷を低減することが可能な画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、駆動力を発生させる駆動源と、回転可能な回転軸が内部を通り、当該回転軸の一端側から入力される前記駆動源の駆動力で回転して静電潜像が形成される像形成体と、前記像形成体の前記回転軸の他端側に配設され、当該像形成体以外の被駆動部分に伝達される駆動力を当該回転軸から取り出す樹脂製の取り出し部と、を含み、前記像形成体の前記回転軸は、駆動力が入力される前記一端側に配設される樹脂製の部材と他端側に配設される前記取り出し部のいずれか一方が歯車で駆動力を伝達し、他方が歯車以外の伝達部材で駆動力を伝達し、前記像形成体の本体は、前記回転軸に取り付けられる金属製の部材により接地される、画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、回転可能な回転軸が内部を通り、当該回転軸の一端側から入力される駆動力で回転して静電潜像が形成される像形成体と、前記像形成体の前記回転軸の他端側に配設され、当該像形成体以外の被駆動部分に伝達される駆動力を当該回転軸から取り出す樹脂製の取り出し部と、を含み、前記像形成体の前記回転軸は、駆動力が入力される前記一端側に配設される樹脂製の部材と他端側に配設される前記取り出し部のいずれか一方が歯車で駆動力を伝達し、他方が歯車以外の伝達部材で駆動力を伝達し、前記像形成体の本体は、前記回転軸に取り付けられる金属製の部材により接地される、プロセスカートリッジである。

請求項１、２によれば、像形成体で駆動を伝達する場合に比べて、像形成体にかかる負荷を低減することができる。

本実施の形態が適用された画像形成装置の概略構成を示した図である。 プロセスカートリッジの外観斜視図である。 トナー回収器を説明する図である。 感光体ドラムを説明する図である。 感光体ドラムを説明する図である。 感光体ドラムの駆動伝達軸から伝達される回転駆動力の駆動系を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用された画像形成装置１の概略構成を示した図である。この画像形成装置１には、記録材の一例としての用紙Ｐに対してトナー像を形成する画像形成部１０が設けられている。また、画像形成装置１には、画像形成部１０により用紙Ｐに形成されたトナー像を加熱および加圧し定着する定着装置２０、および画像形成部１０に用紙Ｐを供給する用紙供給部３０が設けられている。

ここで、画像形成装置１には、プロセスカートリッジ１００が設けられている。このプロセスカートリッジ１００は、画像形成装置１のフロント側（図中左側）に引き抜くことで画像形成装置１の本体部（装置本体）から取り外しできるようになっている。また、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１００を取り外すことにより、他のプロセスカートリッジ１００を装着可能となっている。
プロセスカートリッジ１００には、感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４、およびクリーニング装置１６が設けられている。また、本実施の形態における画像形成装置１には、露光装置１３および転写装置１５が設けられている。

また、画像形成装置１には、画像形成装置１の装置本体に対して着脱可能に設けられ、プロセスカートリッジ１００に供給されるトナーを収容したトナーカートリッジ６０が設けられている。
このトナーカートリッジ６０には、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）などにより構成される記憶媒体６１が取り付けられている。この記憶媒体６１には、トナーカートリッジ６０の種類を示す情報や、トナーカートリッジ６０の内部に設けられた回転部材（トナーの搬送に用いられる回転部材）の回転数などトナーカートリッジ６０の使用状況に関する情報が格納される。

ここで、感光体ドラム１１は、その外周面に感光層を備えており、図中矢印方向に回転する。また、帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触する帯電ロールを有し、感光体ドラム１１を予め定められた電位に帯電する。
露光装置１３は、レーザＢｍを感光体ドラム１１に照射し帯電装置１２により帯電した感光体ドラム１１を選択的に露光して感光体ドラム１１に静電潜像を形成する。現像装置１４は、現像ロールを有し、感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。

より具体的に説明すると、現像装置１４には、例えば、負極性に帯電するトナー及び正極性に帯電するキャリアからなる２成分現像剤が収容されている。そして、現像装置１４は、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像をトナーで現像して感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。

現像装置１４についてさらに説明すると、現像装置１４は、現像ロール１４ａと、現像ロール１４ａを保持する現像ハウジング１４ｂ（図２にも図示）と、を備える。また、現像装置１４は、現像ハウジング１４ｂにおいて現像ロール１４ａに近い側に配設されるオーガ１４ｃと、現像ハウジング１４ｂにおいて現像ロール１４ａから遠い側に配設されるオーガ１４ｄと、を備える。

現像ロール１４ａは、非磁性金属にて構成され回転可能な現像スリーブの内部に、複数の磁極が配列された磁石ロールを固定的に内包させたものである。なお、現像ロール１４ａの好ましい現像剤層厚さを得るために、現像ハウジング１４ｂに金属製のトリマ（不図示）が設けられている。
現像ハウジング１４ｂには、新規現像剤が供給される供給口（不図示）と、余剰現像剤が排出される排出口（不図示）と、が形成されている。また、現像ハウジング１４ｂは、オーガ１４ｃとオーガ１４ｄとを互いに仕切ると共に両端部で互いに接続する仕切り壁（不図示）が設けられている。そして、オーガ１４ｃ，１４ｄはともに、紙面垂直方向に延びる回転軸の周囲にスパイラル状の羽根を取り付けたもので構成されている。

オーガ１４ｃは、現像ハウジング１４ｂ内の現像剤を一方向に向けて攪拌搬送するように回転し、また、オーガ１４ｄは、現像ハウジング１４ｂ内の現像剤を逆方向に向けて攪拌搬送するように回転する。これにより、現像ハウジング１４ｂ内の現像剤は、オーガ１４ｃおよびオーガ１４ｄによって攪拌されながら現像ハウジング１４ｂ内を循環搬送される。負の帯電極性を有するトナーは、正の帯電極性および磁性を有するキャリアとともに攪拌搬送されることで摩擦され、負極性に帯電する。

また、転写装置１５は、ロール状部材を有し、転写装置１５と感光体ドラム１１との間（転写部Ｔｐ）に電界を形成することにより、感光体ドラム１１上のトナー像を用紙Ｐに転写する。
また、クリーニング装置１６は、感光体ドラム１１に接触するクリーニングブレード１６ａを有し、このクリーニングブレード１６ａを用いて転写後に感光体ドラム１１上に残留するトナー等を除去する。

ここで、画像形成装置１には、トナーカートリッジ６０をプロセスカートリッジ１００にトナーを供給するためのトナー供給器７１が設けられている。すなわち、トナー供給器７１は、トナーカートリッジ６０から新規現像剤を現像装置１４に供給する供給筒７１ａと、供給筒７１ａの内部に回転可能に配設される供給オーガと、を備える。供給オーガが回転することで、トナーがトナーカートリッジ６０から現像装置１４に向けて搬送される。
また、画像形成装置１には、クリーニング装置１６のクリーニングブレード１６ａにより除去されたトナー等である廃トナーを回収するトナー回収器７２が設けられている。
なお、トナー供給器７１およびトナー回収器７２は、プロセスカートリッジ１００に配設されている。

一方、用紙供給部３０は、図１に示すように、用紙Ｐを画像形成部１０に対して供給可能なように給紙部３１を備えている。給紙部３１は、用紙Ｐを収容する用紙収容部４１、引き込みロール４３および捌き機構４５を備える。用紙収容部４１は、上部に開口を有するとともに直方体状の形状を有しており、その内部に用紙Ｐを複数枚収容する。引き込みロール４３は、用紙収容部４１に収容される用紙束のうち最上位の用紙Ｐに接触し、この最上位の用紙Ｐを捌き機構４５に向けて送り出す。捌き機構４５は、例えば回転可能なフィードロールと回転が制限されたリタードロールとによって構成され、引き込みロール４３により送り出された用紙Ｐを一枚ずつに捌く。
なお、給紙部３１の下側に、他のサイズや他の種類の用紙Ｐを画像形成部１０に対して供給可能なように別の給紙部を備える構成を採用することができる。

また、用紙供給部３０には、レジストレーションロール（レジロール）４７が設けられている。このレジロール４７は、回転を停止した状態で用紙Ｐの搬送を一時的に止め、予め定められたタイミングにて回転を行うことにより、転写部Ｔｐに対してレジストレーション調整を施しながら用紙Ｐを供給する。
なお、別の給紙部（不図示）を備える構成を採用する場合には、別の給紙部（不図示）から搬送されてきた用紙Ｐをレジロール４７に向けて搬送する搬送ロール（不図示）が設けられる。

本実施の形態における画像形成装置１には、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路ＹＲが設けられている。また、画像形成装置１には、定着装置２０を通過した用紙Ｐが積載される用紙積載部ＹＳが設けられている。
さらに、画像形成装置１には、定着装置２０を通過した用紙Ｐの表裏を反転させてこの用紙Ｐを転写部Ｔｐに再度供給する用紙反転機構５０が設けられている。この用紙反転機構５０には、定着装置２０の下流側にて用紙搬送経路ＹＲに接続され且つレジロール４７の上流側にて用紙搬送経路ＹＲに合流する反転用搬送経路ＳＲが設けられている。また用紙反転機構５０には、反転用搬送経路ＳＲ上の用紙Ｐを搬送する搬送ロール５１が設けられている。

画像形成装置１には、不図示のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等からの画像データを受信する受信部２００が設けられている。また、画像形成装置１には、画像形成部１０、定着装置２０および用紙供給部３０の動作全般を制御する制御部３００が設けられている。
さらには、画像形成装置１には、受信部２００にて受信された画像データに画像処理を施した後に露光装置１３に画像データを出力する画像処理部４００が設けられている。また、画像形成装置１には、表示パネルにより構成されユーザからの指示を受け付けるとともにユーザに対してメッセージ等を表示するユーザインタフェース(ＵＩ)５００が設けられている。

なお、制御部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）（何れも不図示）により構成されている。ＣＰＵでは、処理プログラムが実行される。ＲＯＭには、各種プログラム、各種テーブル、パラメータ等が記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵによる各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。

ここで、用紙Ｐに画像が形成される際には、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された画像データが受信部２００にて受信され、受信部２００から画像処理部４００へ画像データが出力される。そして、画像処理部４００にて、画像データに対して画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、露光装置１３に出力される。画像データを取得した露光装置１３は、帯電装置１２により帯電した感光体ドラム１１を選択的に露光して静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、現像装置１４により例えば黒(Ｋ)のトナー像として現像される。

一方、用紙供給部３０では、画像形成のタイミングに合わせて引き込みロール４３が回転し、用紙収容部４１から用紙Ｐが供給される。そして、捌き機構４５により一枚ずつに捌かれた用紙Ｐは、レジロール４７まで搬送され、一旦、停止される。その後、感光体ドラム１１の回転タイミングに合わせてレジロール４７が回転し、用紙Ｐが転写部Ｔｐに供給される。そして、この転写部Ｔｐにおいて感光体ドラム１１に形成されたトナー像が用紙Ｐに転写される。

その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０にて定着処理を受け、排出ロール４９によって用紙積載部ＹＳに排出される。なお、用紙Ｐの第１面のみならず第２面にも画像が形成（用紙Ｐの両面に画像が形成）される際には、定着装置２０を通過した用紙Ｐは、用紙反転機構５０により表裏が反転されたうえで転写部Ｔｐに再度供給される。転写部Ｔｐにて、感光体ドラム１１に形成されたトナー像が用紙Ｐの第２面に転写される。第２面にトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０によって定着処理を受け、用紙積載部ＹＳに排出される。

ここで、プロセスカートリッジ１００について、より詳細に説明する。なお、このプロセスカートリッジ１００は、プロセスカートリッジ、ドラムカートリッジ、感光体カートリッジまたは現像ユニットということもできる。プロセスカートリッジ１００は、トナーカートリッジ６０を含まない。
プロセスカートリッジ１００は、上述の感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４およびクリーニング装置１６（これらを以下、トナー像形成部とよぶ場合がある）を備え、また、上述のトナー供給器７１およびトナー回収器７２を備える。
また、プロセスカートリッジ１００は、トナーカートリッジ６０が実装される容器実装部７３と、プロセスカートリッジ１００を画像形成装置１に対して取り付けたり取り外したりする際に利用される把手部７４（図２にも図示）と、を備える。

プロセスカートリッジ１００は、感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４、クリーニング装置１６、トナー供給器７１、トナー回収器７２、容器実装部７３および把手部７４が一体化された交換ユニットである。このため、画像形成装置１のプロセスカートリッジ１００が交換されると、感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４、クリーニング装置１６、トナー供給器７１およびトナー回収器７２のすべてが新品に交換される。
なお、トナーカートリッジ６０は、プロセスカートリッジ１００の容器実装部７３に着脱自在に実装されるので、プロセスカートリッジ１００が画像形成装置１に実装されたままの状態で、容器実装部７３からトナーカートリッジ６０を取り外して新しいものに交換可能である。

さらに説明すると、プロセスカートリッジ１００は、画像形成装置１の装置本体に形成された内部空間を有する装着部２に装着される。なお、装着部２にプロセスカートリッジ１００が装着された場合には、画像形成装置１の外面（前面および上面）の一部を構成する扉を上方に向けて開けると、トナーカートリッジ６０と、プロセスカートリッジ１００の容器実装部７３および把手部７４が露出する。

なお、トナー回収器７２は、廃トナーが内部に収容しきれない満杯状態になると使用不能になり、そのような場合にはプロセスカートリッジ１００の交換が必要になる。このように、トナー回収器７２の容量は、プロセスカートリッジ１００の寿命が決まる要因の一つである。
かかる観点から、図１に示すように、プロセスカートリッジ１００において、トナー回収器７２は、容器実装部７３と上述のトナー像形成部との間に位置するものにし、なるべく大容量となるように構成されている。

図２は、プロセスカートリッジ１００の外観斜視図である。なお、同図は、プロセスカートリッジ１００を感光体ドラム１１側から見た状態を図示する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ１００が画像形成装置１の装着部２（図１参照）に実装されると転写装置１５に接触する感光体ドラム１１が露出している。なお、感光体ドラム１１は、画像形成装置１の装置本体側に取り付けられる駆動モータ３の回転駆動力により回転駆動される。
また、感光体ドラム１１の下側には、上述した現像装置１４の現像ハウジング１４ｂが位置する。

プロセスカートリッジ１００の容器実装部７３は、内容量が互いに異なるトナーカートリッジ６０を実装可能な構造である。すなわち、プロセスカートリッジ１００は、複数の速度域が設定される画像形成装置１に装着されるものである。そのため、プロセスカートリッジ１００は、速い速度域に設定されるときには大容量のトナーカートリッジ６０が実装可能に構成され、遅い速度域に設定されるときには少容量のトナーカートリッジ６０が実装可能に構成される。なお、図２に示すプロセスカートリッジ１００では、少容量のトナーカートリッジ６０が実装可能になっている。

図３は、トナー回収器７２を説明する図である。
図３に示すように、プロセスカートリッジ１００のトナー回収器７２は、廃トナーを収容する内部空間８１ａを有するカバー部８１（図２にも図示）と、カバー部８１の内部空間８１ａ内の廃トナーを回収する回収部８２と、を備える。

カバー部８１の内部空間８１ａは、クリーニング装置１６のクリーニングブレード１６ａの近傍にて廃トナーを取り込む取り込み口８１ｂ（図２にも図示）を有する。この取り込み口８１ｂは、クリーニングブレード１６ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に位置するトナー規制部材８１ｃ（図２にも図示）により、廃トナーがプロセスカートリッジ１００の外部にこぼれないように構成されている。このトナー規制部材８１ｃは、クリーニングブレード１６ａに隣接すると共に、感光体ドラム１１に接して配設される。

回収部８２は、予め設定された厚さに形成され、カバー部８１の内部空間８１ａ内を横断するように配置される枠体８３と、枠体８３と一体に形成されるクランク軸８４と、を有する。また、回収部８２は、枠体８３と一体に形成され、カバー部８１の内部空間８１ａにて起立状態の立て壁部８５を有する。

回収部８２の枠体８３には、枠により仕切られた複数の矩形形状の領域が形成されており、例えば、紙張りされていない障子を床面に寝かしたような状態に配設されている。この枠体８３の作用により、カバー部８１の取り込み口８１ｂから取り込まれた廃トナーを内部空間８１ａの奥方向（図３の左方向）に移動させて回収貯蔵する。

回収部８２のクランク軸８４は、枠体８３の下流端部８３ａ（図３の左端）と上流端部８３ｂ（同図の右端）との間の中間部に位置する。このクランク軸８２ｂは、回転駆動力を受けて一方向すなわち矢印方向（同図で時計方向）に回転する。
さらに説明すると、枠体８３の下流端部８３ａは、カバー部８１により支持されている一方で、上流端部８３ｂは、カバー部８１により支持されておらず、いわゆる自由端である。すなわち、クランク軸８２ｂが矢印方向に回転すると、これに伴い、枠体８３の下流端部８３ａが図３の左右方向にスライド移動する一方で、枠体８３の上流端部８３ｂは、クランク軸８２ｂのずれ量よりも大きな円を描くように往復運動する。これにより、取り込み口８１ｂ付近にある廃トナーは順次回収されていく。

図４および図５は、感光体ドラム１１を説明する図である。図４は、プロセスカートリッジ１００を感光体ドラム１１の位置で切断した場合の縦断面図であり、カバー部８１の一部も切断している。図５は、感光体ドラム１１の分解斜視図である。図４および図５は、転写装置１５側（図１参照）から見た場合の感光体ドラム１１を示している。
図４および図５に示すように、感光体ドラム１１は、外周面に感光層を備える筒状のドラム本体９１と、ドラム本体９１に挿入される棒状部材である駆動伝達軸９２と、を備える。

また、感光体ドラム１１は、ドラム本体９１と駆動伝達軸９２との間に位置するフランジ部９３，９４と、を備える。このフランジ部９３，９４は、ドラム本体９１および駆動伝達軸９２と各端部で係合し、ドラム本体９１を駆動伝達軸９２に対して中心を位置決め（芯出し）する。フランジ部９３，９４は、互いに離間して配置され、ドラム本体９１を保持する。
なお、感光体ドラム１１のドラム本体９１は、ドラム本体９１内に配設される金属板９５によりグランド（ＧＮＤ）が確保される。

ここで、駆動伝達軸９２の出力側（図４または図５での左端部）に位置するフランジ部９３は、外周面にギア（平歯車）９３ａが形成されているものであり、また、駆動伝達軸９２の入力側（図４または図５での右端部）に位置するフランジ部９４は、フランジ部９３とは異なり、ギアが形成されていない。
説明の便宜上、以下フランジ部９３をギア付きフランジ部９３と呼ぶことがあり、また、フランジ部９４をギア無しフランジ部９４と呼ぶことがある。なお、ギア付きフランジ部９３は、摺動性の良い例えばポリカーボネート樹脂で形成し、ギア無しフランジ部９４は、例えばＡＢＳ樹脂で形成することが考えられる。

さらに説明すると、感光体ドラム１１は、画像形成装置１の装置本体側の駆動モータ３（図２参照）の回転駆動力が入力されるカップリング９６を備える。このカップリング９６は、駆動伝達軸９２の入力側（図４または図５での右端部）に位置する。
カップリング９６と接するように、ベアリング９７が装着される（図４参照）。このベアリング９７は、回転する部材ではなく、プロセスカートリッジ１００に固定される。

付言すると、駆動伝達軸９２の出力側（図４または図５での左端部）には、ベアリング９８が取り付けられる（図４参照）。このベアリング９８は、回転する部材ではなく、プロセスカートリッジ１００に固定される。
また、駆動伝達軸９２の出力側（図４または図５での左端部）には、後述の駆動系１２０を覆うカバー部材１１０（図２にも図示）が取り付けられる（図４参照）。

感光体ドラム１１の駆動伝達軸９２をより詳細に説明すると、駆動伝達軸９２は、駆動伝達軸９２の一端部（入力側）に、円形外周面を切り欠いて形成した２つの平面部９２ａを有する。２つの平面部９２ａの間には、外周面が位置する。２つの平面部９２ａは、連続して形成されておらず、それぞれ別個に形成されている。
また、駆動伝達軸９２は、駆動伝達軸９２の他端部（出力側）にも、一端部の平面部９２ａと同じく、外周面を切り欠いて形成した２つの平面部９２ｂを有する。
なお、駆動伝達軸９２の他端部には、段付けされて直径が小さい縮径部９２ｃが形成されている。この駆動伝達軸９２の縮径部９２ｃには、上述のベアリング９８が装着される。

そして、駆動伝達軸９２の平面部９２ａはカップリング９６と係合し、また、駆動伝達軸９２の平面部９２ｂはギア付きフランジ部９３と係合する。このため、カップリング９６に入力される回転駆動力は、駆動伝達軸９２からギア付きフランジ部９３に伝達される。ギア付きフランジ部９３に伝達された回転駆動力は、フランジ部９３のギア９３ａから後述の駆動系１２０へとさらに伝達される。
また、ギア無しフランジ部９４はカップリング９６と係合することから（図４参照）、カップリング９６に入力される回転駆動力は、ギア無しフランジ部９４を介してドラム本体９１に伝達される。

このように、感光体ドラム１１のカップリング９６に入力される回転駆動力は、ドラム本体９１を介することなく、ギア付きフランジ部９３に伝達される。このため、ドラム本体９１には、ギア付きフランジ部９３に伝達される回転駆動力による負荷がかからず、ねじれ等が生じにくい。

また、駆動伝達軸９２の一端部（入力側）にギアを有しないカップリング９６が取り付けられると共に、他端部（出力側）にギア付きフランジ部９３が取り付けられる。すなわち、本実施の形態では、入力側と出力側の両方にギアを取り付ける構造を採用しない。このため、組み立て時にギア同士の位相合わせを行う必要がなく、組み立て作業性を向上させることが可能になる。

ここで、駆動伝達軸９２の平面部９２ａ，９２ｂは、カップリング９６およびギア付きフランジ部９３に対する回り止めないし滑り止めとして機能する。すなわち、駆動伝達軸９２の平面部９２ａ，９２ｂがそれぞれカップリング９６およびギア付きフランジ部９３と係合することで、カップリング９６、駆動伝達軸９２およびギア付きフランジ部９３が一体化され、これにより、カップリング９６に入力された回転駆動力が、互いに接続する部材同士の滑り等による損失の発生を防止することが可能になる。また、上述したように、カップリング９６に入力された回転駆動力によるドラム本体９１への不要な負荷がかからず、画像形成に対する障害発生を抑制することが可能になる。

次に、感光体ドラム１１の組み立て順序について図５を用いて説明する。
ドラム本体９１に駆動伝達軸９２を通し、ギア付きフランジ部９３に駆動伝達軸９２の縮径部９２ｃおよび平面部９２ｂを挿入して係合させる。これにより、駆動伝達軸９２とギア付きフランジ部９３との相互の位置関係が規定される。
そして、駆動伝達軸９２をギア無しフランジ部９４に挿入し、その後に、カップリング９６を駆動伝達軸９２の平面部９２ａに挿入して係合させる。これにより、カップリング９６と駆動伝達軸９２との相互の位置関係が規定される。なお、ギア無しフランジ部９４とカップリング９６との相互の位置関係も規定される。
さらには、ドラム本体９１の一端側をギア無しフランジ部９４に係合させて接着剤で固着し、他端側をギア付きフランジ部９３を軽圧入する。このようにして感光体ドラム１１が組み立てられる。なお、本実施の形態では、ギア付きフランジ部９３を軽圧入することにより、ドラム本体９１とギア付きフランジ部９３とが完全に独立で回転するものではなく、一体的に回転する。この場合、感光体ドラム１１のカップリング９６に入力される回転駆動力は、ドラム本体９１を介してギア付きフランジ部９３に伝達されるとも言える。しかし、ドラム本体９１のみで一端側から他端側に回転を伝達させる構成と比して、駆動伝達軸９２の存在により、ドラム本体９１にかかる負荷は低減される。別の言い方をすると、感光体ドラム１１は、駆動伝達軸９２の一端部（図５での右端部）側と駆動伝達軸９２の他端部（図５での左端部）側との両側で回転駆動されることから、ドラム本体９１へのねじれ等が生じにくい。なお、必要に応じて、ドラム本体９１とギア付きフランジ部９３と接着剤等で固着してもよい。

付言すると、本実施の形態では、駆動伝達軸９２の入力側の部品をカップリング９６およびギア無しフランジ部９４の２つで構成する。かかる構成を採用することにより、感光体ドラム１１を組み立てる際に、ギア無しフランジ部９４を駆動伝達軸９２に対して位置合わせを行う必要がない。

なお、本実施の形態では、横断面円形状の棒状部材で駆動伝達軸９２を構成した上で、平面部９２ａ，９２ｂを形成しているが、他の構成例も考えられる。例えば、横断面が円形状の駆動伝達軸９２に回り止めを行うための平面部９２ａ，９２ｂ以外の形状部分、例えばキー溝等を形成する構成例や、横断面が多角形の形状や矩形の形状の棒状部材を用いる構成例も考えられる。

図６は、感光体ドラム１１の駆動伝達軸９２から伝達される回転駆動力の駆動系１２０を説明する図である。なお、図６では、駆動系１２０を覆うカバー部材１１０（図２または図４参照）を取り外した状態を示している。
図６に示す駆動系１２０は、ギア付きフランジ部９３のギア９３ａから現像装置１４に駆動モータ３（図２参照）の駆動力を伝達する第１の駆動伝達経路と、ギア付きフランジ部９３のギア９３ａからトナー回収器７２（図１参照）のクランク軸８４に駆動モータ３（図２参照）の駆動力を伝達する第２の駆動伝達経路と、を備える。
このため、現像装置１４に回転駆動力を供給する駆動源およびトナー回収器７２に回転駆動力を供給する駆動源を、駆動モータ３（図２参照）とは別に設ける必要がない。したがって、本実施の形態のように、駆動源の数を減らすことで駆動系の構成を簡素化することが可能になり、また、装置本体の内部スペースの有効活用を図り、装置本体の小型化に寄与することが可能になる。

より具体的には、第１の駆動伝達経路は、現像装置１４の現像ロール１４ａの端部に位置し、ギア付きフランジ部９３のギア９３ａと噛み合うギア１３１と、現像装置１４のオーガ１４ｃの端部に位置するギア１３３と、現像装置１４のオーガ１４ｄの端部に位置するギア１３５と、を含んで構成される。また、第１の駆動伝達経路は、ギア１３１と噛み合うと共にギア１３３とも噛み合うアイドラ１３２と、ギア１３３と噛み合うと共にギア１３５とも噛み合うアイドラ１３４と、を含んで構成される。これらギア１３１等は、直列的に配置される。
このように、第１の駆動伝達経路では、ギア付きフランジ部９３のギア９３ａから、ギア１３１、アイドラ１３２、ギア１３３、アイドラ１３４およびギア１３５の順に回転駆動力が伝達される。

また、第２の駆動伝達経路は、ギア付きフランジ部９３のギア９３ａと噛み合うギア１４１と、クランク軸８４の端部に位置するギア１４５と、を含んで構成される。また、第２の駆動伝達経路は、ギア１４１と噛み合うギア１４３とギア１４５と噛み合うギア１４４とを同軸に備える二段ギア１４２を含んで構成される。
より詳細には、二段ギア１４２において、ギア１４５と噛み合うギア１４４は、ギア１４１と噛み合うギア１４３よりも大径である。したがって、二段ギア１４２は、ギア１４１により入力される回転駆動力の回転速度を減じてギア１４５に出力する。このため、ギア１４５への出力として、減速比に比例したトルクが得られる。
このように、二段ギア１４２は減速部として機能する。なお、ギア１４１，１４３〜１４５のピッチ円は、設計条件によって適宜設定される。

さらに説明すると、二段ギア１４２の減速機能によって、感光体ドラム１１でのバンディング発生の防止を図っている。すなわち、第２の駆動伝達経路にて必要となる回転駆動力は、第１の駆動伝達経路の場合よりも大きい。言い換えると、トナー回収器７２（図１参照）のクランク軸８４が回転動作する際に、感光体ドラム１１の回転に悪影響を与え、これにより、バンディングが発生することが想定される。
本実施の形態では、二段ギア１４２の減速機能によって、感光体ドラム１１の回転に与える悪影響を低減し、バンディング発生を防止している。
なお、第１の駆動伝達経路を構成するギア１３１等について精度を高めることで、上述のバンディング発生の防止に寄与することができる。

なお、装置本体側の駆動モータ３は駆動源の一例であり、感光体ドラム１１は像形成体の一例であり、駆動伝達軸９２は回転軸の一例であり、現像装置１４は現像器の一例であり、転写装置１５は転写部の一例であり、ギア付きフランジ部９３は取り出し部の一例である。
また、現像装置１４の現像ロール１４ａ、オーガ１４ｃおよびオーガ１４ｄは回転部材の一例であり、回収部８２の枠体８３およびクランク軸８４は回収部材の一例である。また、二段ギア１４２は減速部の一例である。また、カップリング９６は、歯車以外の伝達部材の一例である。

ここで、駆動系１２０を駆動伝達軸９２の入力側に配置することも考えられる。しかしながら、駆動伝達軸９２の入力側における装置本体には、駆動モータ３（図２参照）が配設されている。また、駆動伝達軸９２の出力側における装置本体には、高電圧基板（不図示）等が配設されている。そのため、駆動系１２０を駆動モータ３（図２参照）等が配置されている駆動伝達軸９２の入力側に配置した場合には、駆動系１２０を構成するギア１３１等の厚さ寸法だけ、駆動モータ３（図２参照）等をずらす必要がある。そして、駆動モータ３（図２参照）等をずらした分だけ、装置本体の幅寸法（図１の紙面垂直方向の寸法）が広がってしまう。

駆動系１２０を駆動伝達軸９２の出力側に配置して駆動伝達軸９２により回転駆動力を伝達する構造（本実施の形態）ではなく、駆動伝達軸９２を省略して駆動系１２０を駆動モータ３の側（図４または図５の右側）に配置する構成例も考えられるものの、装置本体の内部レイアウトの関係上、結果的に装置本体の外形が大型化してしまう。
すなわち、本実施の形態のように、駆動系１２０を駆動モータ３の側とは反対の側（図４または図５の左側）に配置する振り分け構造を採用することで、装置本体の外形が大型化するのを抑制可能になる。

このように、本実施の形態では、感光体ドラム１１に隣接する現像装置１４およびトナー回収器７２に回転駆動力を供給する駆動系の構成を簡素化することが可能になる。

１…画像形成装置、３…モータ、１１…感光体ドラム、１４…現像装置、１４ａ…現像ロール、１４ｃ，１４ｄ…オーガ、１５…転写装置、７２…トナー回収器、８２…回収部、８３…枠体、８４…クランク軸、９１…ドラム本体、９２…駆動伝達軸、９３，９４…フランジ部、９６…カップリング、１００…プロセスカートリッジ、１２０…駆動系、１４２…二段ギア

Claims (2)

1. 駆動力を発生させる駆動源と、
   回転可能な回転軸が内部を通り、当該回転軸の一端側から入力される前記駆動源の駆動力で回転して静電潜像が形成される像形成体と、
   前記像形成体の前記回転軸の他端側に配設され、当該像形成体以外の被駆動部分に伝達される駆動力を当該回転軸から取り出す樹脂製の取り出し部と、
   を含み、
   前記像形成体の前記回転軸は、駆動力が入力される前記一端側に配設される樹脂製の部材と他端側に配設される前記取り出し部のいずれか一方が歯車で駆動力を伝達し、他方が歯車以外の伝達部材で駆動力を伝達し、
   前記像形成体の本体は、前記回転軸に取り付けられる金属製の部材により接地される、画像形成装置。
2. 画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、
   回転可能な回転軸が内部を通り、当該回転軸の一端側から入力される駆動力で回転して静電潜像が形成される像形成体と、
   前記像形成体の前記回転軸の他端側に配設され、当該像形成体以外の被駆動部分に伝達される駆動力を当該回転軸から取り出す樹脂製の取り出し部と、
   を含み、
   前記像形成体の前記回転軸は、駆動力が入力される前記一端側に配設される樹脂製の部材と他端側に配設される前記取り出し部のいずれか一方が歯車で駆動力を伝達し、他方が歯車以外の伝達部材で駆動力を伝達し、
   前記像形成体の本体は、前記回転軸に取り付けられる金属製の部材により接地される、プロセスカートリッジ。

Images