JP5991037B2 - 駆動装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置の駆動装置、この駆動装置を備えた画像形成装置、及びこの画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジに関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムの他、クリーニングローラや帯電ローラ等、像担持体周りで回転する各種の部材（以下「回転部材」という）を有する。像担持体及び回転部材は、駆動源であるモータ等から駆動力が伝達されることによって回転する。
例えば特許文献１には、像担持体を回転させる大径ギヤ（感光体ドラム駆動ギヤ）を駆動するモータを備え、このモータの出力ギヤ（原動ギヤ）に、現像駆動列を構成する駆動ギヤを噛合させることにより、回転部材を回転させる構成が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の発明において、出力ギヤからの回転駆動力は、出力ギヤから大径ギヤを介して像担持体へ伝達される経路と、出力ギヤから現像ギヤを介して回転部材に伝達される経路と、に分岐して伝達される。そのため、回転部材に回転駆動力を伝達するための駆動連結が多くなり、スペースを要するという問題があった。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、像担持体周りに配置された回転部材の駆動を省スペースの構成にて伝達することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明は、ドラム状の像担持体と、該像担持体周りに配置された第１及び第２の回転部材と、を回転駆動する駆動装置であって、第１の駆動源と、該第１の駆動源によって駆動される第１の出力ギヤと、該第１の出力ギヤよりも大径であり、且つ該第１の出力ギヤと噛合して回転駆動される第１のギヤと、該第１のギヤの軸心部から前記像担持体の配置方向に同軸状に突設されて前記像担持体の回転中心と一体化される第１のジョイント部材と、前記第１のギヤと前記第１のジョイント部材との間に同軸状に一体化されるとともに前記第１のギヤよりも小径の第２のギヤと、前記第１のギヤよりも小径であり、且つ前記第２のギヤと噛合して回転駆動されるとともに第１のギヤの面内に納まる第１の従動ギヤと、該第１の従動ギヤの軸心部から前記像担持体の配置方向に同軸状に突設されて前記第１の回転部材の回転中心と一体化される第２のジョイント部材と、第２の駆動源と、該第２の駆動源によって駆動される第２の出力ギヤと、該第２の出力ギヤよりも大径であり、且つ該第２の出力ギヤと噛合して回転駆動される第３のギヤと、前記第３のギヤに同軸状に一体化されるとともに前記第３のギヤよりも大径で一部が前記第１のギヤの面内に納まる第４のギヤと、前記第４のギヤと噛合して回転駆動されるとともに前記第１のギヤの面内に納まる第２の従動ギヤと、該第２の従動ギヤの軸心部から前記像担持体の配置方向に同軸状に突設されて前記第２の回転部材の回転中心と一体化される第３のジョイント部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明において、像担持体周りに配置された第１の回転部材は、第１の従動ギヤの軸心部から突設された第２のジョイント部材から回転駆動力を得る。また、第１の従動ギヤは、第１のギヤと同軸に回転する第２のギヤと噛合して回転駆動力を得る。そして、第１の従動ギヤは、第１のギヤの面内に納まる形状であるので、第１の回転部材の駆動連結に必要なスペースが減少する。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す断面図である。 図１の画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジの斜視図である。 図２のＡ−Ａ線上で切断した要部断面図である。 本発明の一実施形態に係る駆動装置を現像ギヤ側から見た概略構成斜視図である。 図４に示す駆動装置を現像クラッチ側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る駆動装置に連結されるプロセスカートリッジを現像ローラ側から見た一部切り欠き斜視図である。 図６に示すプロセスカートリッジをトナー排出コイル側から見た一部切り欠き斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す断面図である。図２は、図１の画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジの斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線上で切断した要部断面図である。
本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体であるドラム状の感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂを被転写体である無端状の中間転写ベルト３の移送方向（矢印Ａ）に沿って並置し、中間転写ベルト３上に、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に形成されるイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂ）のトナー像を積み重ねて転写してカラー画像を形成する、いわゆるタンデム方式の画像形成装置である。
この画像形成装置においては、図１に示すように、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂを中心として、それぞれ感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂの表面を一様に帯電する帯電ローラ４、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂ、及び感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上のトナー像を中間転写ベルト３上に１次転写ローラ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂによって順次積み重ねて転写後に感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に残存するトナーを感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂから除去するクリーニング装置９を備えている。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂを中心として配置された帯電ローラ４、現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂ、及びクリーニング装置９は、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂと一体に連結され、図２に示すような、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂ）のトナー像を形成するプロセスカートリッジ３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂを構成している。そのため、これらのプロセスカートリッジ３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂを画像形成装置の所定位置から取り外し、取付を行うことによって、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂと帯電ローラ４、現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂ、及びクリーニング装置９との位置関係を精度良く維持しながら容易かつ確実に交換可能となっている。この場合に、プロセスカートリッジ３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂは、それぞれの各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂに対して帯電ローラ４、現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂ、及びクリーニング装置９の全てを一体に連結したものに限らず、少なくとも感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂと現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂを一体に連結したものであれば充分である。

各プロセスカートリッジ３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂは、図２及び図３に示すように、感光体ユニット４０及び現像ユニット４１（現像装置２）を備えている。感光体ユニット４０と現像ユニット４１は一体的な構造となっていても良い。
感光体ユニット４０は、カートリッジの側板３０ａ、３０ｂに回転軸１ｂが軸受けされて回転可能に取り付けられた感光体１と、感光体１の外周表面１ａの軸方向両端と摺接して回転する帯電ローラ４と、を有している。この帯電ローラ４は、軸方向の両端のスペーサ４ｂによって、帯電部４ａが感光体１の外周表面１ａから所定距離離間した状態で取り付けられている。そのため、帯電部４ａが感光体１の外周表面１ａと非接触の状態で感光体１の外周表面１ａを一様に帯電することができる。この帯電ローラ４は、カートリッジの側板３０ａ、３０ｂに回転軸４ｃが軸受けされて回転可能に取り付けられているので、感光体１の回転に伴い、スペーサ４ｂが回転されて連れ回りするようになっている。なお、本実施形態においては、帯電ローラ４は、後述する駆動モータによって駆動回転されないが、駆動回転させることも可能である。
各プロセスカートリッジ３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂ内に配置される現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂは、図３に示すように、中心に固定磁石２ａ２を配置し、この固定磁石の外周で回転する現像スリーブ２ａ１を有する現像ローラ２ａと、磁性キャリアとマイナス帯電のトナーとを含む二成分現像剤を攪拌して、現像剤を現像ローラ２ａに供給する回転搬送スクリュー２ｂと、現像スリーブ２ａ１上の現像剤量を規制する現像ドクタ２ｃを備えている。そして、現像ローラ２ａの回転によって、現像スリーブ２ａ１上に穂立てを行って、現像ローラ２ａから感光体１の外周表面１ａにトナーを供給するようになっている。
現像剤は搬送スクリュー２ｂによって撹拌搬送されながら摩擦帯電された後、現像ローラ２ａの表面に担持される。そして、現像ドクタ２ｃによってその層厚が規制されてから感光体１の外周表面１ａと対向する現像位置に搬送され、ここで感光体１上の上記静電潜像にトナーを付着させる。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像ローラ２ａの回転に伴って現像ユニット内に戻される。

また、感光体ユニット４０は、クリーニング装置９を備えている。クリーニング装置９は、図３に示すように、感光体１の外周表面１ａから残留トナーを除去するクリーニングローラ９ａを備えている。クリーニングローラ９ａの回転軸９ａ１には、ファーブラシやスポンジ等のトナー除去部材９ａ２が取り付けられている。例えば、図中時計回りに回転する感光体１に対して、クリーニングローラ９ａの表面が感光体１の表面と逆方向に移動するようにクリーニングローラ９ａを回転させることで、感光体１の外周表面１ａから残留トナーを除去することができる。さらにクリーニング装置９は、感光体１の外周表面１ａと摺接して感光体１の残留トナーＴを感光体１の外周表面１ａから掻きとるクリーニングブレード９ｂと、クリーニングブレード９ｂによって感光体１の外周表面１ａから除去された残留トナーＴを装置外に排出するトナー排出手段としてのトナー排出コイル９ｃと、を備えている。トナー排出コイル９ｃの回転軸９ｃ１には、コイル９ｃ２が巻き付けられている。回転軸９ｃ１が回転すると、コイル９ｃ２の巻き付け方向に残留トナーＴが搬送される。このように、感光体１上に残った残留トナーは、クリーニングブレード９ｂにより除去され、トナー排出コイル９ｃにより、不図示の収容部に搬送される。なお、図１中、符号Ｌは、感光体１の外周表面１ａ上に静電潜像を形成する露光ビームである。
中間転写ベルト３は、図１に示すように、支持ローラ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄによって支持張架されている。これらの支持ローラ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄの１つが駆動回転することによって、中間転写ベルト３が矢印Ａ方向に移送されるようになっている。

このような画像形成装置を使用して画像を形成する方法について図１に基づいて説明する。先ず、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂを矢印方向に回転させ、回転している感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂの外周表面１ａを帯電ローラ４によって一様に帯電する。続いて、このようにして帯電された感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂの外周表面１ａに図示しない書込部より送射された各々の色の露光ビームＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢを照射させて各色に対応する静電潜像を形成する。このようにして形成された感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上の静電潜像に対して前述の現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂからそれぞれの色のトナーを供給してそれぞれの色のトナー像を感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に形成する。
このようにして感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に形成されたそれぞれの色のトナー像は、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂに転写バイアス電圧を印加することによって中間転写ベルト３上に順次重ねて転写され、カラートナー像が形成される。このようにして中間転写ベルト３上に形成されたカラートナー像は、レジストローラ７からタイミングを図って搬送される転写紙等の転写材Ｐ上に２次転写ローラ１０によって転写される。その後、転写材Ｐ上に転写されたカラートナー像は、加熱ローラ８ａと加圧ローラ８ｂからなる定着装置８によって加熱加圧され、転写材Ｐ上に定着されて画像形成装置外に排出される。

一方、それぞれの色のトナー像を中間転写ベルト３上に転写した感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂは、それぞれの外周表面に残存するトナーが前述のクリーニング装置９によって除去されて再び帯電ローラ４によって外周表面１ａが一様に帯電されて次の画像形成工程に備える。
なお、上記実施形態では、タンデム型のカラー画像形成装置の場合について説明したが、本発明は、ブラックトナーを用いるブラック用プロセスカートリッジ３０Ｂのみを１組備えたモノクロの画像形成装置にも適用できるものである。また、上記実施形態においては、被転写体として中間転写ベルト３を使用し、中間転写ベルト３上に感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂからそれぞれの色のトナー像を転写するようにしているが、被転写体として転写材Ｐを使用し、無端状の搬送ベルトで転写材Ｐを各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に対して搬送させて各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂから直接転写材Ｐ上にそれぞれの色のトナー像を重ねて転写するものであってもよい。

以上の様なプロセスカートリッジを備えた本実施形態の画像形成装置に関し、画像形成装置本体側の駆動経路と、プロセスカートリッジ３０内における感光体１、現像ローラ２ａ、搬送スクリュー２ｂ、クリーニングローラ９ａ、トナー排出コイル９ｃ、及び帯電ローラ４の駆動伝達経路と、についての詳細を説明する。
まず、画像形成装置本体側の駆動経路について図４及び図５に基づいて説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る駆動装置を現像ギヤ側から見た概略構成斜視図である。図５は、図４に示す駆動装置を現像クラッチ側から見た斜視図である。

感光体ユニット４０に収容され、感光体１（像担持体）及び感光体１周りに配置されたクリーニングローラ９ａ（回転部材）、トナー排出コイル９ｃ（回転部材）を回転駆動する感光体駆動装置５１は、駆動原である感光体モータ５２と、感光体モータ５２によって駆動される出力ギヤ５２ａ（感光体モータ出力ギヤ）と、出力ギヤ５２ａよりも大径であり、且つ出力ギヤ５２ａと噛合して回転駆動されることにより出力ギヤ５２ａの出力を減速する大径ギヤ５３（第１のギヤ）と、大径ギヤ５３の一方の面の軸心部に一体化されて大径ギヤ５３よりも小径の小径ギヤ５４（第２のギヤ）と、小径ギヤ５４の一方の面の軸心部から感光体１の配置方向に同軸状に突設され、感光体１の回転中心と一体化される第一雌型ジョイント部５５（第１のジョイント部材）と、を備えている。ここで、大径ギヤ５３の一方の面とは、感光体１が配置された側の面、即ち感光体１との対向面である。
また、感光体駆動装置５１は、大径ギヤ５３よりも小径であり、小径ギヤ５４と噛合して回転駆動されるクリーニング従動ギヤ５６（従動ギヤ）と、クリーニング従動ギヤ５６の一方の面の軸心部から感光体１の配置方向に同軸状に突設されてクリーニングローラ９ａ（回転部材）の回転中心と一体化される第三雌型ジョイント部５７（第２のジョイント部材）と、を備えている。
なお、「噛合する」とは、二つのギヤの凹凸の部分がぴったりと組み合わさることの意味で用いる。また、「嵌合する」とは、ぴったりと嵌まり合うことの意味で用いる。

感光体モータ５２の出力軸には、ギヤの歯が切削加工によって形成されており、出力軸が出力ギヤ５２ａを構成している。感光体モータ５２の駆動力は、出力ギヤ５２ａを介して大径ギヤ５３に伝達される。大径ギヤ５３に伝達された駆動力は、大径ギヤ５３と一体的に回転する第一雌型ジョイント部５５を介して後述する感光体１を回転駆動する第一雄型ジョイント３１に伝達される。なお、第一雌型ジョイント部５５は、インボリュートスプラインの雌形状を有するジョイント部材である。本実施形態においては、感光体モータ５２から直接１段減速で伝達された駆動力が感光体１に伝達される構成である。しかし、感光体モータ５２からの駆動力が、ギヤによって２段以上減速された後、感光体１に伝達される構成であってもよい。
また、大径ギヤ５３は、軸心部に小径ギヤ５４を有する多段ギヤである。感光体モータ５２の駆動力は、大径ギヤ５３と一体的に回転する小径ギヤ５４を介してクリーニング従動ギヤ５６にも伝達される。クリーニング従動ギヤ５６に伝達された駆動力は、クリーニング従動ギヤ５６と一体的に回転する第三雌型ジョイント部５７を介して、後述するクリーニングローラ９ａと一体的に回転する第三雄型ジョイント３６に伝達される（図６、７参照）。さらに、第三雄型ジョイント３６の回転によって、トナー排出コイル９ｃが回転駆動される。なお、第三雌型ジョイント部５７は、インボリュートスプラインの雌形状を有するジョイント部材である。
ここで、大径ギヤ５３には、１歯のピッチが細かい小モジュールのギヤを採用している。仮に、感光体１上に１歯の噛合周期の速度変動が生じたとしても、発生するバンディングや色ムラの周期が細かくなり、画像上での視認が困難となる。

現像ユニット４１内に収容された現像ローラ２ａ及び搬送スクリュー２ｂを駆動する現像駆動装置６１は、駆動原である現像モータ６２と、現像モータ６２によって駆動される出力ギヤ６２ａ（現像モータ出力ギヤ）と、出力ギヤ６２ａよりも大径であり、且つ、出力ギヤ６２ａと噛合して回転駆動されることにより出力ギヤ６２ａの出力を減速する現像駆動ギヤ６３と、現像駆動ギヤ６３の一方の面に現像駆動ギヤ６３と同軸状に配置され、且つ現像駆動ギヤ６３よりも大径の現像連結ギヤ６４と、現像連結ギヤ６４と噛合して回転駆動される現像従動ギヤ６５と、現像従動ギヤ６５の一方の面の軸心部から同軸状に突設された第二雌型ジョイント部６６と、を備えている。
現像モータ６２の出力軸にはギヤの歯が切削加工によって形成されており、出力軸が出力ギヤ６２ａを構成している。現像モータ６２の駆動力は、出力ギヤ６２ａを介して現像駆動ギヤ６３に伝達され、現像駆動ギヤ６３と一体的に回転する現像連結ギヤ６４から現像従動ギヤ６５に伝達される。さらに、現像従動ギヤ６５が回転することによって、現像従動ギヤ６５と一体的に回転する第二雌型ジョイント部６６に伝達される。なお、第二雌型ジョイント部６６は、インボリュートスプラインの雌形状を有するジョイント部材である。
そして、第二雌型ジョイント部６６から、後述する現像装置２の第二雄型ジョイント３２（図６、７参照）に駆動伝達される。第二雄型ジョイント３２の回転によって、現像ローラ２ａ及び搬送スクリュー２ｂが回転駆動される。

次に、上記駆動装置によって回転駆動されるプロセスカートリッジ３０内の感光体１、現像ローラ２ａ、搬送スクリュー２ｂ、クリーニングローラ９ａ、及びトナー排出コイル９ｃの駆動伝達経路について、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る駆動装置に連結されるプロセスカートリッジを現像ローラ側から見た一部切り欠き斜視図である。図７は、図６に示す駆動装置をトナー排出コイル側から見た一部切り欠き斜視図である。
プロセスカートリッジ３０には、図６及び図７に示すように、感光体１を中心として、その周囲に、現像ローラ２ａ、搬送スクリュー２ｂ、クリーニングローラ９ａ（図３参照）、及びトナー排出コイル９ｃが配置されている。これらの回転体の回転軸は、感光体１の回転軸１ｂと平行になるようにプロセスカートリッジ３０の側板３０ａ、３０ｂに回転自在に支持されている。そして、この側板３０ｂの側には、感光体１の回転軸１ｂと同軸状に一体に連結されて感光体１と共に回転するインボリュートスプライン形状の第一雄型ジョイント３１が、突出して形成されている。
従って、図４及び図６に示すように、前述の感光体駆動装置５１の第一雌型ジョイント部５５に対して矢印Ｘ方向からプロセスカートリッジ３０の第一雄型ジョイント３１を挿入した後、第一雄型ジョイント３１を第一雌型ジョイント部５５に嵌合させると、第一雄型ジョイント３１と第一雌型ジョイント部５５が適切に連結される。そして、感光体モータ５２からの回転力が第一雄型ジョイント３１を介して感光体１に伝達される。この回転力により、感光体１は、プロセスカートリッジ３０内で円滑に回転する。

同様に、この側板３０ｂの側には、図６に示すように、現像ローラ２ａ及び搬送スクリュー２ｂを回転させるインボリュートスプライン形状の第二雄型ジョイント３２が、突出して形成されている。そして、この第二雄型ジョイント３２は、図示しない側板３０ｂに回転可能に支持されている。そして、第二雄型ジョイント３２の回転軸と同軸に取り付けられた第一回転ギヤ３２ａに、現像ローラ２ａの回転軸と同軸に取り付けられた第二回転ギヤ３３を噛合させることによって、第二雄型ジョイント３２の回転と共に現像ローラ２ａが回転されるようになっている。
さらに、第一回転ギヤ３２ａには、搬送スクリュー２ｂの回転軸２ｂ１と同軸に取り付けられた第三回転ギヤ３４が噛合されており、第二雄型ジョイント３２の回転と共に搬送スクリュー２ｂが回転されるようになっている。この場合においても、前述の第一雄型ジョイント３１と駆動装置の第一雌型ジョイント部５５の嵌合の場合と同様である。即ち、図４及び図６に示すように、Ｙ方向から第二雄型ジョイント３２が、現像駆動装置６１の第二雌型ジョイント部６６に挿入される。さらに、第二雄型ジョイント３２と第二雌型ジョイント部６６とを嵌合させることによって、現像モータ６２からの回転力が第一回転ギヤ３２ａに伝達される。従って、第一回転ギヤ３２ａに伝達された回転力によって、現像ローラ２ａと搬送スクリュー２ｂがプロセスカートリッジ３０内で円滑に回転する。

また、図７に示すように、クリーニングローラ９ａの側板３０ｂの側には、クリーニングローラ９ａの回転軸９ａ１と同軸状にインボリュートスプライン形状の第三雄型ジョイント３６が、突出して形成されている。第三雄型ジョイント３６は、図示しない側板３０ｂに回転可能に支持されている。第三雄型ジョイント３６の回転と共にクリーニングローラ９ａが回転されるようになっている。
第三雄型ジョイント３６よりもトナー除去部材９ａ２側には、第三雄型ジョイント３６の回転軸と同軸に第四回転ギヤ３６ａが固定されている。第四回転ギヤ３６ａは、中間ギヤとしての第五回転ギヤ３７に噛合されており、第三雄型ジョイント３６の回転が第四回転ギヤ３６ａを介して第五回転ギヤ３７に伝達される。さらに、第五回転ギヤ３７には、トナー排出コイル９ｃの回転軸９ｃ１と同軸に取り付けられた第六回転ギヤ３８が噛合されており、第三雄型ジョイント３６の回転と共にトナー排出コイル９ｃが回転されるようになっている。この場合においても、前述の第一雄型ジョイント３１と駆動装置の第一雌型ジョイント部５５の嵌合の場合と同様である。即ち、図４及び図６に示すように、Ｚ方向から第三雄型ジョイント３６が、感光体駆動装置５１の第三雌型ジョイント部５７に挿入される。さらに、第三雄型ジョイント３６と第三雌型ジョイント部５７とを嵌合させることによって、感光体モータ５２からの回転力が第四回転ギヤ３６ａに伝達される。従って、第四回転ギヤ３６ａに伝達された回転力によって、クリーニングローラ９ａとトナー排出コイル９ｃがプロセスカートリッジ３０内で円滑に回転する。

なお、本実施形態においてプロセスカートリッジ３０内の帯電ローラ４は、感光体１と連れ回りする構成であるが、感光体１と連れ回りするのではなく、駆動力を得て回転する構成としてもよい。仮に、駆動力を得る場合には、例えば感光体１の端部に配置されたフランジ状のギヤにより、感光体１から直接駆動力を得る構成とするのではなく、第三雄型ジョイント３６からの入力系統でプロセスカートリッジ３０外部から駆動力を得ることが好ましい。
また、上述した全てのインボリュートスプライン形状は、雌雄が逆になっていても何ら問題はない。

本発明に係る画像形成装置においては、感光体１の周囲に配置されて回転するクリーニングローラ９ａ及びトナー排出コイル９ｃの駆動力を、大径ギヤ５３の軸心部に一体化された小径ギヤ５４に噛合うクリーニング従動ギヤ５６から突設された第三雌型ジョイント部５７から得ることによって、感光体１端部に配置されたフランジ状ギヤから駆動供給をする必要がなくなる。
従来のように、フランジ状ギヤから駆動供給をする場合は「大径ギヤ→相手ギヤ→相手ギヤと同軸のフランジギヤに噛み合うブラシギヤ」といった構成が必要となる。しかし、本発明では「大径ギヤ→大径ギヤと同軸の小径ギヤに噛み合うブラシギヤ」の構成としたので、従来に比べてフランジギヤとブラシギヤとの噛み合い成分が消滅する。即ち、駆動伝達経路中のギヤの噛み合い回数を（２回から１回に）減少させたため、感光体１へギヤ噛合い周期数成分が乗りにくくなり、バンディング発生レベルを低減させることができる。
また、クリーニング従動ギヤ５６が大径ギヤ５３の面内（投影面積内）に納まる形状であるため、省スペースの構成とすることができる。
また、クリーニングローラ９ａとトナー排出コイル９ｃには、ジョイントにより駆動力を伝達する。ジョイントによる駆動力の伝達は、感光体１上に噛合い振動を乗せない方式として効果的である。特に、ジョイント部分の形状をインボリュートスプライン形状としたので、感光体１上に噛合い振動を乗せない方式として非常に効果的である。

本発明においては、クリーニングローラ９ａ及びトナー排出コイル９ｃの駆動力を、感光体モータ５２、大径ギヤ５３、小径ギヤ５４、クリーニング従動ギヤ５６、及び第三雌型ジョイント部５７を介して伝達するようにした。大径ギヤ５３と小径ギヤ５４は同軸上に配置されたギヤ（多段ギヤ）であり、また、クリーニング従動ギヤ５６と第三雌型ジョイント部５７も互いに同軸上に配置されていることから、大径ギヤ５３から第三雌型ジョイント部５７までの駆動列を大径ギヤ５３の面内に納まるように配置することができ、回転部材の駆動列に必要なスペースを減少させることができる。また、回転部材の駆動力をギヤの噛み合いによって伝達することができ、プーリやベルトを必要としないので、部品点数を減少させることができる。
仮に、クリーニングローラ９ａ及びトナー排出コイル９ｃの駆動力を、現像モータ及び現像モータの駆動力を伝達する現像駆動列から得るようにすれば、多数の連結が必要となり、連結数が増加するに従ってスペースが必要になるという問題がある。本発明は、このような問題を解決することができる。

さらに本発明においては、クリーニングローラ９ａ及びトナー排出コイル９ｃの駆動源を感光体１の駆動源と同一にし（感光体モータ５２）、且つ、ＰＣＵ外部からクリーニングローラ９ａ及びトナー排出コイル９ｃに駆動力を伝達するクリーニング従動ギヤ５６及び第三雌型ジョイント部５７を大径ギヤ５３の面内に配置したので、シンプルな構成で省スペース化を実現することができる。
仮に、大径ギヤ５３の面内に配置されたギヤを、大径ギヤ５３の駆動源である感光体モータ５２とは別個の駆動源により駆動し、且つその駆動源を大径ギヤ５３の面外（投影面積外）に配置したとすれば、駆動源から駆動力を伝達するための駆動列の一部は、大径ギヤ５３の面内に納まらないこととなり、その分大きなスペースを必要とするという問題がある。本発明は、このような問題を解決しうるものである。

１、１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ…感光体、１ａ…外周表面、１ｂ…回転軸、２、２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂ…現像装置、２ａ…現像ローラ、２ａ１…現像スリーブ、２ａ２…固定磁石、２ｂ…（回転）搬送スクリュー、２ｂ１…回転軸、２ｃ…現像ドクタ、３…中間転写ベルト、４…帯電ローラ、４ａ…帯電部、４ｂ…スペーサ、４ｃ…回転軸、４０…回収コイル、４１…ブラシ、６、６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂ…１次転写ローラ、７…レジストローラ、８…定着装置、８ａ…加熱ローラ、８ｂ…加圧ローラ、９…クリーニング装置、９ａ…クリーニングローラ、９ａ１…回転軸、９ａ２…トナー除去部材、９ｂ…クリーニングブレード、９ｃ…トナー排出コイル、９ｃ１…回転軸、９ｃ２…（トナー排出）コイル、１０…２次転写ローラ、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ…支持ローラ、３０、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂ…プロセスカートリッジ、３０ａ…側板、３０ｂ…側板、３１…第一雄型ジョイント、３２…第二雄型ジョイント、３２ａ…第一回転ギヤ、３３…第二回転ギヤ、３４…第三回転ギヤ、３６…第三雄型ジョイント、３６ａ…第四回転ギヤ、３７…第五回転ギヤ、３８…第六回転ギヤ、４０…感光体ユニット、４１…現像ユニット、５１…感光体駆動装置、５２…感光体モータ、５２ａ…出力ギヤ、５３…大径ギヤ、５４…小径ギヤ、５５…第一雌型ジョイント部、５６…クリーニング従動ギヤ、５７…第三雌型ジョイント部、６１…現像駆動装置、６２…現像モータ、６２ａ…出力ギヤ、６３…現像駆動ギヤ、６４…現像連結ギヤ、６５…現像従動ギヤ、６６…第二雌型ジョイント部

特開２０１０−１３９８４６公報

Claims (4)

1. ドラム状の像担持体と、該像担持体周りに配置された第１及び第２の回転部材と、を回転駆動する駆動装置であって、
   第１の駆動源と、該第１の駆動源によって駆動される第１の出力ギヤと、該第１の出力ギヤよりも大径であり、且つ該第１の出力ギヤと噛合して回転駆動される第１のギヤと、該第１のギヤの軸心部から前記像担持体の配置方向に同軸状に突設されて前記像担持体の回転中心と一体化される第１のジョイント部材と、前記第１のギヤと前記第１のジョイント部材との間に同軸状に一体化されるとともに前記第１のギヤよりも小径の第２のギヤと、
   前記第１のギヤよりも小径であり、且つ前記第２のギヤと噛合して回転駆動されるとともに第１のギヤの面内に納まる第１の従動ギヤと、該第１の従動ギヤの軸心部から前記像担持体の配置方向に同軸状に突設されて前記第１の回転部材の回転中心と一体化される第２のジョイント部材と、
   第２の駆動源と、該第２の駆動源によって駆動される第２の出力ギヤと、該第２の出力ギヤよりも大径であり、且つ該第２の出力ギヤと噛合して回転駆動される第３のギヤと、前記第３のギヤに同軸状に一体化されるとともに前記第３のギヤよりも大径で一部が前記第１のギヤの面内に納まる第４のギヤと、前記第４のギヤと噛合して回転駆動されるとともに前記第１のギヤの面内に納まる第２の従動ギヤと、該第２の従動ギヤの軸心部から前記像担持体の配置方向に同軸状に突設されて前記第２の回転部材の回転中心と一体化される第３のジョイント部材と、を備えたことを特徴とする駆動装置。
2. 前記各ジョイント部材が、インボリュートスプラインジョイントであることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. ドラム状の像担持体と、該像担持体周りに配置された第１及び第２の回転部材と、請求項１又は２に記載の駆動装置と、を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. ドラム状の像担持体、該像担持体周りに配置された第１及び第２の回転部材、及び請求項１又は２に記載の駆動装置、
   又は、請求項３に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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