プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
【課題】像担持体から複数の従動回転体への駆動伝達をそれぞれおこなう歯車として複数のハスバ歯車を用いた場合であっても、複数のハスバ歯車に作用する力によって像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題が生じることのない、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置本体１１５から駆動力が伝達されて所定方向に回転する像担持体１１と、像担持体１１から駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体１２、１６ａと、が設置されている。像担持体１１は、複数の従動回転体１２、１６ａにそれぞれ設置されたハスバ歯車１２ａ、１６ａ１にそれぞれ噛合するとともに、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが設置されている。
【解決手段】画像形成装置本体１１５から駆動力が伝達されて所定方向に回転する像担持体１１と、像担持体１１から駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体１２、１６ａと、が設置されている。像担持体１１は、複数の従動回転体１２、１６ａにそれぞれ設置されたハスバ歯車１２ａ、１６ａ１にそれぞれ噛合するとともに、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに着脱可能に設置されるプロセスカートリッジと、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱可能に設置する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
このようなプロセスカートリッジは、画像形成装置本体への装着動作にともない感光体ドラム（像担持体）の一端側に設置された歯車やカップリング等の駆動伝達部が画像形成装置本体の駆動部に連結されて、画像形成装置本体から感光体ドラムに駆動力が伝達されて感光体ドラムが所定方向に回転駆動されることになる。また、プロセスカートリッジには、画像形成装置本体によって駆動される感光体ドラムからさらに駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体が設置されている。このような従動回転体としては、帯電ローラや現像ローラやクリーニングローラ等がある。
【０００３】
一方、特許文献１には、感光体ドラムに設置した複数のハスバ歯車に、複数の従動回転体（第１、第２の回転体）にそれぞれ設置したハスバ歯車を噛合させて、感光体ドラムから複数の従動回転体に駆動力を伝達して複数の従動回転体を従動回転する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等の従来のプロセスカートリッジは、感光体ドラム（像担持体）から複数の従動回転体への駆動伝達をおこなう歯車としてハスバ歯車を用いているため、歯車の噛み合い率が高められて、駆動伝達による感光体ドラムや従動回転体の回転時の振動を軽減することができる。
しかし、感光体ドラム（像担持体）に設置した複数のハスバ歯車は、ネジレ方向が左方向のものと右方向のものとが混在していたため、複数のハスバ歯車に作用する力によって感光体ドラムが回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題があった。このように感光体ドラムの回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらずに、回転軸方向の正逆方向に揺動した状態で感光体ドラム上にて作像プロセスがおこなわれてしまうと、出力画像上において走査方向の画像ズレが発生する等の異常画像が生じてしまうことになる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体から複数の従動回転体への駆動伝達をそれぞれおこなう歯車として複数のハスバ歯車を用いた場合であっても、複数のハスバ歯車に作用する力によって像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題が生じることのない、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、前記画像形成装置本体から駆動力が伝達されて所定方向に回転する像担持体と、前記像担持体から駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体と、を備え、前記像担持体は、前記複数の従動回転体にそれぞれ設置されたハスバ歯車に直接的に又はアイドラ歯車を介してそれぞれ噛合するとともに、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成された複数のハスバ歯車が設置されたものである。
【０００７】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットであるものと定義する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、像担持体から複数の従動回転体への駆動伝達をそれぞれおこなう歯車として複数のハスバ歯車を用いた場合であっても、像担持体に設置された複数のハスバ歯車のネジレ方向がすべて同じ方向になるように設定しているため、複数のハスバ歯車に作用する力によって像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題が生じることのない、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】プロセスカートリッジを示す概略斜視図である。
【図４】プロセスカートリッジの内部の構成を示す概略図である。
【図５】駆動伝達部と画像形成装置本体の駆動部とを示す図である。
【図６】画像形成装置本体に装着された状態のプロセスカートリッジの一部を示す概略断面図である。
【図７】プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着される状態を示す概略図である。
【図８】変形例１のプロセスカートリッジの内部を示す概略図である。
【図９】変形例２のプロセスカートリッジの内部を示す概略図である。
【図１０】変形例３のプロセスカートリッジの内部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電ローラ（帯電部）、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５はプロセスカートリッジ（着脱ユニット）、を示す。
【００１２】
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、１９は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
【００１３】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００１４】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００１５】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００１６】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電ローラ１２（帯電部）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００１７】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００１８】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００１９】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００２０】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）との対向位置に達する。そして、クリーニングブレード１５ａで、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００２１】
他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１９の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１９に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００２２】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００２３】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２４】
次に、図２にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、感光体ドラム１１を帯電する帯電部としての帯電ローラ１２、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像装置１３（現像部）、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）、感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１６（潤滑剤供給部）、等で構成されている。
そして、本実施の形態では、作像部の構成部材のうち、感光体ドラム１１と帯電ローラ１２とクリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）と潤滑剤供給装置１６とが、プロセスカートリッジ１５として一体化されていて、プロセスカートリッジ１５（着脱ユニット）として装置本体１に着脱可能に構成されている。また、現像装置１３は、プロセスカートリッジ１５とは別のユニットとして、装置本体１に対して着脱可能に構成されている。
なお、各色の作像部（又は、プロセスカートリッジ）はほぼ同一構造であるために、図２〜図１０にて作像部やプロセスカートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
また、プロセスカートリッジ１５は、概ね、図３に示すような外観をなしている。
【００２５】
ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等が設けられている。
図示は省略するが、感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層（表面層）が順次積層されている。
感光体ドラム１１の導電性支持体（基層）としては、体積抵抗が１０10Ωｃｍ以下の導電性材料を用いることができる。
【００２６】
帯電部としての帯電ローラ１２は、導電性芯金（軸部）の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給装置１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側において感光体ドラム１１に当接するように配設されている。
そして、帯電ローラ１２には、装置本体１に設置された不図示の電源部から所定の電圧（帯電バイアス）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。
なお、本実施の形態では、帯電ローラ１２を感光体ドラム１１に接触させているが、帯電ローラ１２を感光体ドラム１１に対して接触させずに微小ギャップをあけて対向させることもできる。
【００２７】
現像装置１３は、現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に接触するように配置されていて、双方の部材の間には現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴ（１成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。
詳しくは、図２を参照して、本実施の形態における現像装置１３は、１成分現像方式の現像装置であって、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）、供給ローラ１３ｂ、薄層化部材としてのドクターブレード１３ｃ、撹拌部材１３ｄ、等で構成されている。
【００２８】
このように構成された現像装置１３は、次のように動作する。
まず、現像装置１３内に供給され収容されたトナーの一部が、供給ローラ１３ｂに担持される。供給ローラ１３ｂに担持されたトナーは、現像ローラ１３ａとの圧接部で摩擦帯電された後に、現像ローラ１３ａ上に移動して担持される。その後、現像ローラ１３ａ上に担持されたトナーは、ドクターブレード１３ｃの位置で、薄層化・均一化された後に、感光体ドラム１１との当接位置（現像領域）に達する。そして、この位置で、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
【００２９】
なお、本実施の形態において、画質向上のために、円形度が０．９８以上の球形トナーをトナーＴとして使用している。「円形度」は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤（好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩である。）を０．１〜０．５ｍｌ加えて、さらに測定試料（トナー）を０．１〜０．５ｇ程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理して、分散液濃度が３０００〜１００００個／μｌとなるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。
【００３０】
球形トナーとしては、従来から広く用いられている粉砕法によって形状が歪な異形のトナー（粉砕トナー）を加熱処理等して球形化したものや、重合法により製造されたもの等を用いることができる。
このような球形トナーを用いる場合、従来は、クリーニングブレード１５ａと感光体ドラム１１との僅かな隙間に入り込んでやがてその隙間をすり抜けてクリーニング不良が生じることがあった。しかし、本実施の形態では、潤滑剤供給装置１６によって潤滑剤を感光体ドラム１１表面に塗布して、感光体ドラム１１上におけるトナー剥離性（除去性）を向上させるために、クリーニング不良の発生が抑止される。
【００３１】
クリーニングブレード１５ａは、潤滑剤供給装置１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてプロセスカートリッジ１５内に回収されることになる。そして、プロセスカートリッジ１５内に回収されたトナーは、廃トナーとして廃トナー回収容器（不図示である。）に向けて搬送スクリュ１５ｂによって搬送される。ここで、感光体ドラム１１上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体Ｐ（用紙）から生じる紙粉、帯電ローラ１２ａによる放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
また、本実施の形態におけるクリーニングブレード１５ａは、潤滑剤供給ローラ１６ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化する薄層化ブレードとしても機能する。
【００３２】
潤滑剤供給装置１６は、固形潤滑剤１６ｂ、感光体ドラム１１と固形潤滑剤１６ｂとに摺接する潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ状ローラ）、固形潤滑剤１６ｂを保持する保持部材１６ｅ、固形潤滑剤１６ｂとともに保持部材１６ｅを潤滑剤供給ローラ１６ａに向けて付勢する付勢手段としての圧縮スプリング１６ｃ、等で構成される。
このように構成された潤滑剤供給装置１６によって、感光体ドラム１１上に潤滑剤が供給される。そして、潤滑剤供給装置１６の下流側に配設されたクリーニングブレード１５ａによって、感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤が薄層化される。
【００３３】
ここで、潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ状ローラ）は、長さ（毛足）が０．２〜２０ｍｍ（好ましくは、０．５〜１０ｍｍ）の範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたものを芯金上にスパイラル状に巻き付けたものである。
ブラシ毛の長さが２０ｍｍを超えると、経時における感光体ドラム１１との繰り返し摺擦によって、ブラシ毛が所定方向に倒毛して、固形潤滑剤１６ｂの掻取性や感光体ドラム１１からのトナー除去性が低下してしまう。これに対して、ブラシ毛の長さが０．２ｍｍ未満であると、固形潤滑剤１６ｂや感光体ドラム１１に対する物理的な当接力が不足してしまう。したがって、ブラシ毛の長さは上述の範囲であることが好ましい。
【００３４】
潤滑剤供給ローラ１６ａは、図２の反時計方向に回転する感光体ドラム１１に対して順方向で接触するように回転する（図２の時計方向の回転である。）。また、潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ毛）は、固形潤滑剤１６ｂと感光体ドラム１１とに摺接するように配置されていて、潤滑剤供給ローラ１６ａが回転することによって固形潤滑剤１６ｂから潤滑剤を掻き取り、その掻き取った潤滑剤を感光体ドラム１１との摺接位置まで搬送した後に、その潤滑剤を感光体ドラム１１上に塗布する。
固形潤滑剤１６ｂの後方部には，潤滑剤供給ローラ１６ａと固形潤滑剤１６ｂとの接触ムラをなくすために付勢部材としての圧縮スプリング１６ｃが配置されていて、保持部材１６ｅに保持（貼着）された状態の固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａに向けて付勢している。
【００３５】
本実施の形態では、固形潤滑剤１６ｂを主としてステアリン酸亜鉛で形成している。詳しくは、固形潤滑剤１６ｂは、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を溶解したもので、塗りすぎによる副作用がなく、充分な潤滑性があるものが好適である。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム１１表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム１１表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム１１表面を覆うことができる。
【００３６】
なお、固形潤滑剤１６ｂとしては、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチュウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸基を有するものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸バリウム、オレイン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物や、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸バリウム、パルチミン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物を使用して良い。他にも、脂肪酸基として、カプリル酸、リノレン酸、コリノレン酸等を使用することができる。さらに、カンデリラワックス、カンルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、おおば油、みつろう、ラノリン等のワックスを使用することもできる。これらは有機系の固形潤滑剤となりやすく、トナーとの相性が良い。
【００３７】
固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａを介して感光体ドラム１１表面に塗布すると、感光体ドラム１１表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、クリーニングブレード１５ａが潤滑剤を均一化する薄層化ブレードとしても機能することになる。クリーニングブレード１５ａにより、感光体ドラム１１上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。
このとき、潤滑剤供給ローラ１６ａにより塗布する粉体状の潤滑剤は微粉であるほど、クリーニングブレード１５ａにより感光体ドラム１１上に分子膜レベルで薄膜化される。
なお、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ１６ａを感光体ドラム１１に対して順方向で接触するように回転させているが、潤滑剤供給ローラ１６ａを感光体ドラム１１に対してカウンタ方向で接触するように回転させることもできる。
【００３８】
以下、図４〜図７等を用いて、本実施の形態において特徴的な、プロセスカートリッジ１５や画像形成装置１の構成・動作について詳述する。
先に説明したように、プロセスカートリッジ１５は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置される。詳しくは、図１の装置本体１において、不図示の本体カバーが開放された状態で、各色のプロセスカートリッジ１５がそれぞれ＋Ｘ方向に装着されることになる（又は、−Ｘ方向に離脱されることになる。）。
プロセスカートリッジ１５は、装置本体１の案内レール１００（図７を参照できる。）に沿うように装着されて、装置本体１における位置が定められる。
【００３９】
具体的に、図３、図６等を参照して、装置本体１へのプロセスカートリッジ１５の装着動作にともない、プロセスカートリッジ１５のサイドカバー１５ｄに形成された位置決め穴部１５ｄ２に、画像形成装置本体１における本体側板１１０に設置された位置決めピン１１１が嵌合して、装置本体１におけるプロセスカートリッジ１５の位置が定められる。なお、図３、図６を参照して、サイドカバー１５ｄは、プロセスカートリッジ１５の主たる筐体として機能するケース１５ｃの側方を覆うように設置されている。
【００４０】
さらに、図４〜図６に示すように、装置本体１へのプロセスカートリッジ１５の装着動作にともない、プロセスカートリッジ１５の感光体ドラム１１の装着方向奥側（回転軸方向の一端側）に設置した駆動伝達部としてのカップリング１１ａが、本体側板１１０に設置された本体側カップリング１１５に嵌合する。
なお、図３等を参照して、カップリング１１ａは、サイドカバー１５ｄの開口部１５ｄ１から外部（装置本体１の本体カップリング１１５の側である。）に露呈するように形成されている。また、図５に示すように、カップリング１１ａは、回転方向に間隔をあけて配列された複数の爪部１１ａ１が＋Ｘ方向（図５（Ａ）の紙面垂直方向である。）に突出するように形成されている。
また、図６に示すように、装置本体１の本体側板１１０には、モータ軸に本体側カップリング１１５が設置された駆動モータ１１６が固設されている。また、図５を参照して、本体側カップリング１１５は、回転方向に間隔をあけて配列された複数の爪部１１５ａが−Ｘ方向に突出するように形成されていて、この爪部１１５ａが感光体ドラム１１のカップリング１１ａの爪部１１ａ１に噛み合って駆動が伝達されることになる。
【００４１】
そして、このようにカップリング１１ａ（駆動伝達部）と本体カップリング１１５とが噛み合った状態で、画像形成装置本体１の駆動モータ１１６から本体カップリング１１５、カップリング１１ａを介して感光体ドラム１１（像担持体）に駆動力が伝達されて、感光体ドラム１１が所定方向（図２の反時計方向である。）に回転することになる。さらに、感光体ドラム１１から複数の従動回転体としての帯電ローラ１２、搬送スクリュ１５ｂ、潤滑剤供給ローラ１６ａにそれぞれ駆動力が伝達されて、それぞれの従動回転体１２、１５ｂ、１６ａが所定方向（図２にて、それぞれ矢印で示す方向である。）に従動回転することになる。
【００４２】
詳しくは、図４を参照して、像担持体としての感光体ドラム１１の回転軸方向両端部には、それぞれ、ハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが設置されている。
具体的に、感光層等が形成された円筒状（ドラム状）のドラム主部の一端側には、外周部に第１ハスバ歯車１１ｂが形成されて内周部にカップリング１１ａが形成されたフランジが、圧入接着されている。また、ドラム主部の他端側には、外周部に第２ハスバ歯車１１ｃが形成されたフランジが、圧入接着されている。
一方、帯電ローラ１２における一方の端部の軸部には、感光体ドラム１１の第２ハスバ歯車１１ｃに噛合するハスバ歯車１２ａ（帯電ローラ用ハスバ歯車）が設置されている。また、潤滑剤供給ローラ１６ａにおける一方の端部の軸部には、感光体ドラム１１の第１ハスバ歯車１１ｂに噛合するハスバ歯車１６ａ１（潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車）が設置されている。さらに、搬送スクリュ１５ｂにおける一方の端部の軸部には、潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１に噛合するハスバ歯車１５ｂ１（搬送スクリュ用ハスバ歯車）が設置されている。
【００４３】
このような構成により、画像形成装置本体１の駆動モータ１１６から本体カップリング１１５、カップリング１１ａを介して感光体ドラム１１に駆動力が伝達されると、感光体ドラム１１から第２ハスバ歯車１１ｃ、帯電ローラ用ハスバ歯車１２ａを介して帯電ローラ１２に駆動力が伝達され、感光体ドラム１１から第１ハスバ歯車１１ｂ、潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１を介して潤滑剤供給ローラ１６ａに駆動力が伝達され、さらに潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１、搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１を介して搬送スクリュ１５ｂに駆動力が伝達される。そして、それぞれの従動回転体１２、１５ｂ、１６ａが所定方向に回転することになる。
【００４４】
ここで、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃは、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成されている。具体的に、第１ハスバ歯車１１ｂのネジレ方向と、第２ハスバ歯車１１ｃのネジレ方向と、はいずれも左方向になるように形成されている。なお、帯電ローラ用ハスバ歯車１２ａと潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１とのネジレ方向は右方向であって、搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１のネジレ方向は左方向になるように設定されている。
【００４５】
このような構成により、第１ハスバ歯車１１ｂに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、第２ハスバ歯車１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、がいずれも＋Ｘ方向（装着方向奥側であり、装置本体１の駆動部１１６の側である。）になる。すなわち、感光体ドラム１１から潤滑剤供給ローラ１６ａ（及び、搬送スクリュ１５ｂ）に伝達される駆動力の反力を第１ハスバ歯車１１ｂの歯面が受けると、その歯面の傾斜方向によってその反力が−Ｘ方向に作用することはなく＋Ｘ方向に作用することになる。同様に、感光体ドラム１１から帯電ローラ１２に伝達される駆動力の反力を第２ハスバ歯車１１ｃの歯面が受けると、その歯面の傾斜方向によってその反力が−Ｘ方向に作用することはなく＋Ｘ方向に作用することになる。なお、駆動力の反力はＹＺ面方向（Ｘ方向に直交する方向である。）にも作用することになるが、その方向は感光体ドラム１１を軸支する軸受（不図示である。）が設置されているため、その方向へのガタ（移動）は生じないことになる。
このように感光体ドラム１１は、−Ｘ方向と＋Ｘ方向との正逆方向に揺動することなく、＋Ｘ方向のみにスラスト移動することになるため、回転軸方向の正逆方向に揺動した状態で感光体ドラム１１上にて作像プロセスがおこなわれてしまって出力画像上において走査方向の画像ズレが発生する等の異常画像が生じてしまう不具合が抑止される。
【００４６】
補足すると、画像形成装置１が稼働開始されると、装置本体１からプロセスカートリッジ１５に駆動力が伝達されて、感光体ドラム１１が＋Ｘ方向にスラスト移動することになるが、感光体ドラム１１の端面がサイドカバー１５ｄのストッパ部１５ｄ３に接触してそれ以上の移動が即座に制限されるため、感光体ドラム１１上で実際に作像プロセスが開始されるときには感光体ドラム１１が回転軸方向に移動することがなく作像プロセスへの影響が生じないことになる。
これに対して、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向が異なる場合には、感光体ドラム１１上で作像プロセスがおこなわれている間にも、感光体ドラム１１が回転軸方向の正逆方向に細かく移動してしまう可能性があるため、上述したような異常画像が生じてしまうことになる。
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１１に設置された２つのハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向を左方向に統一して設定したが、２つのハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向を右方向に統一して設定することもできる。
【００４７】
ここで、本実施の形態における感光体ドラム１１は、先に図４を用いて説明したように、画像形成装置本体１から駆動力が伝達されるカップリング１１ａ（駆動伝達部）が回転軸方向の一端側（図４の右側である。）に形成されている。そして、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向が、カップリング１１ａが設置された側（一端側）になるように形成されている。すなわち、感光体ドラム１１は、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって、装置本体１の本体カップリング１１５及び駆動モータ１１６（駆動部）の側である＋Ｘ方向に移動することになる。
このような構成により、感光体ドラム１１のカップリング１１ａ（爪部１１ａ１）と、装置本体１の本体側カップリング１１５（爪部１１５ａ）と、の噛み合いが深くなるために、噛み合い不良によって装置本体１側からプロセスカートリッジ１５に駆動が伝達されなくなる不具合を抑止することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、カップリング１１ａ（駆動伝達部）に作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向も、＋Ｘ方向（一端側）になるように設定している。具体的に、図５（Ｂ）に示すように、カップリング１１ａの爪部１１ａ１と、本体側カップリング１１５の爪部１１５ａと、が接触する接触面をＹＺ面に対して傾斜させて、カップリング１１ａの爪部１１ａ１が本体側カップリング１１５の爪部１１５から受ける駆動力のＸ成分が、−Ｘ方向に作用することなく、＋Ｘ方向に作用するように構成している。プロセスカートリッジ１５自体は感光体ドラム１１単体よりも重量が大きいため、カップリング１１ａに作用する力によって感光体ドラム１１（プロセスカートリッジ１５）が回転軸方向に大きくスラスト移動することは少ないものの、カップリング１１ａに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、プロセスカートリッジ１５において複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、を一致させることで、上述した異常画像の発生をさらに確実に抑止することができる。また、カップリング１１ａ（駆動伝達部）に作用する力が、双方の爪部１１ａ１、１１５ａの噛み合いが深まる方向になるため、噛み合い不良によって装置本体１側からプロセスカートリッジ１５に駆動が伝達されなくなる不具合を抑止することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態におけるカップリング１１ａ及び本体側カップリング１１５の形態はこれに限定されることはなく、種々の形態のカップリングを用いることができる。
また、本実施の形態では、駆動伝達部としてカップリング１１ａを用いたが、駆動伝達部として平歯車やハスバ歯車を用いることもできる。特に、駆動伝達部として平歯車を用いた場合には、それに噛合する装置本体側の平歯車との間に、Ｘ成分に作用する力が生じないために、上述した駆動伝達部に作用する力が＋Ｘ方向になるような設定が不要になる。また、駆動伝達部としてハスバ歯車を用いた場合には、それに噛合する装置本体側のハスバ歯車との間に、Ｘ成分に作用する力が生じるために、上述した駆動伝達部に作用する力が＋Ｘ方向になるような設定をおこなうことが好ましい。
【００５０】
また、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１５には、図６に示すように、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向（＋Ｘ方向）の端部に、感光体ドラム１１に接触してスラスト移動を制限するストッパ部１５ｄ３が形成されている。
詳しくは、ストッパ部１５ｄ３は、感光体ドラム１１の一端側の端面に点接触するように、サイドカバー１５ｄの内側に起立するように２つ（又は、３つ）設置された突起部である。このようにストッパ部１５ｄ３を設けることで、回転する感光体ドラム１１の摺動抵抗を大きくすることなく、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が＋Ｘ方向に無制限にスラスト移動するのを防止することができる。
なお、本実施の形態では、ストッパ部１５ｄ３をサイドカバー１５ｄに設置したが、ストッパ部を感光体ドラム１１の端面に設置することもできるし、ストッパ部をその他の部材に設置することもできる。
【００５１】
また、本実施の形態における感光体ドラム１１は、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向が、プロセスカートリッジ１５の装着方向奥側になるように形成されている。すなわち、画像形成装置本体１に対して回転軸方向に着脱されるプロセスカートリッジ１５の装着方向と、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、が一致するように設定している。
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１５の着脱動作によって感光体ドラム１１と装置本体１の中間転写ベルト１７とが摺接して双方の部材１１、１７にダメージが生じるのを防止するために、装着時においてプロセスカートリッジ１５が中間転写ベルト１７から離間した位置で＋Ｘ方向に移動した後に、位置決めピン１１１に嵌合する直前の位置で中間転写ベルト１７に近接して＋Ｘ方向に移動して位置決めされるように、案内レール１１０を形成している。そのため、プロセスカートリッジ１５と本体側カップリング１１５（又は、位置決めピン１１１）との嵌合の深さを大きく設定しにくくなっている。これに対して、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１５が装置本体１に装着された後に、装置が稼働されると複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が＋Ｘ方向にスラスト移動するように構成しているため、プロセスカートリッジ１５と本体側カップリング１１５とがその後に深く嵌合することになり、噛み合い不良によって装置本体１側からプロセスカートリッジ１５に駆動が伝達されなくなる不具合を抑止することができる。
なお、プロセスカートリッジ１５を装置本体１から取り出すときには、感光体ドラム１１を逆回転させて感光体ドラム１１（プロセスカートリッジ１５）を−Ｘ方向に移動させる力を作用させることで、プロセスカートリッジ１５の離脱時の操作性を向上させることができる。
【００５２】
なお、本発明の適用は、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１５の構成に限定されることなく、種々の構成のものに対して適用することができるので、その変形例を以下に３つほど説明する。
図８に示す変形例１は、感光体ドラム１１にネジレ方向が左方向に設定された３つのハスバ歯車１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが設置されている。そして、搬送スクリュ１５ｂは、潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１を介して感光体ドラム１１によって駆動伝達されるのではなくて、感光体ドラム１１の第３ハスバ歯車１１ｄから搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１に直接的に駆動力が伝達される。
図９に示す変形例２は、潤滑剤供給ローラ１６ａが設置されておらず、感光体ドラム１１の第１ハスバ歯車１１ｂから搬送スクリュ１５ｂの搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１に直接的に駆動力が伝達される。
図１０に示す変形例３は、潤滑剤供給ローラ１６ａが設置されておらず、感光体ドラム１１の第１ハスバ歯車１１ｂからアイドラ歯車２２（ハスバ歯車である。）を介して搬送スクリュ１５ｂの搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１に駆動力が伝達される。
そして、これらの場合であっても、感光体ドラムに設置した複数のハスバ歯車のネジレ方向をすべて同じ方向に設定することで、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１（像担持体）から帯電ローラ１２や潤滑剤供給ローラ１６ａ等（複数の従動回転体）への駆動伝達をそれぞれおこなう歯車として複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃを用いた場合であっても、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向がすべて同じ方向になるように設定しているため、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題が生じるのを防止することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、作像部における感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、クリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）、潤滑剤供給装置１６を一体化してプロセスカートリッジ１５を構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、現像装置１３をもプロセスカートリッジ１５の構成部材とすることもできる。その場合、現像ローラ１３ａ等を従動回転体として感光体ドラム１１に設置したハスバ歯車を介して従動回転することができる。そして、その場合に、感光体ドラム１１に設置するハスバ歯車のネジレ方向も、その他のハスバ歯車のネジレ方向と一致するように形成されることになる。このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、１成分現像剤を用いる１成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、２成分現像剤を用いる２成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト１７を用いたタンデム型のカラー画像形成装置に対して本発明を適用した。これに対して、転写搬送ベルトを用いたタンデム型のカラー画像形成装置（転写搬送ベルトに対向するように並設された複数の感光体ドラム上のトナー像を、転写搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に重ねて転写する装置である。）や、モノクロ画像形成装置等、その他の画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。そして、このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが、複数の従動回転体１２、１６ａにそれぞれ設置されたハスバ歯車１２ａ、１６ａ１にそれぞれ直接的に噛合するように構成した。これに対して、先に図１０を用いて説明した変形例３を参考にして、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが、複数の従動回転体１２、１６ａにそれぞれ設置されたハスバ歯車１２ａ、１６ａ１のうち一部又は全部に対して、アイドラ歯車を介して噛合するように構成することもできる。そして、このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂ 感光体ドラム（像担持体）、
１１ａ カップリング（駆動伝達部）、
１１ｂ 第１ハスバ歯車、 １１ｃ 第２ハスバ歯車、
１２ 帯電ローラ（従動回転体）、
１２ａ 帯電ローラ用ハスバ歯車、
１５ プロセスカートリッジ、
１５ｂ 搬送スクリュ（従動回転体）、
１５ｂ１ 搬送スクリュ用ハスバ歯車、
１５ｄ３ ストッパ部、
１６ａ 潤滑剤供給ローラ（従動回転体）、
１６ａ１ 潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車、
１７ 中間転写ベルト、
１００ 案内レール、
１１０ 本体側板、
１１１ 位置決めピン、
１１５ 本体側カップリング。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開平２−１６６４７０号公報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに着脱可能に設置されるプロセスカートリッジと、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱可能に設置する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
このようなプロセスカートリッジは、画像形成装置本体への装着動作にともない感光体ドラム（像担持体）の一端側に設置された歯車やカップリング等の駆動伝達部が画像形成装置本体の駆動部に連結されて、画像形成装置本体から感光体ドラムに駆動力が伝達されて感光体ドラムが所定方向に回転駆動されることになる。また、プロセスカートリッジには、画像形成装置本体によって駆動される感光体ドラムからさらに駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体が設置されている。このような従動回転体としては、帯電ローラや現像ローラやクリーニングローラ等がある。
【０００３】
一方、特許文献１には、感光体ドラムに設置した複数のハスバ歯車に、複数の従動回転体（第１、第２の回転体）にそれぞれ設置したハスバ歯車を噛合させて、感光体ドラムから複数の従動回転体に駆動力を伝達して複数の従動回転体を従動回転する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等の従来のプロセスカートリッジは、感光体ドラム（像担持体）から複数の従動回転体への駆動伝達をおこなう歯車としてハスバ歯車を用いているため、歯車の噛み合い率が高められて、駆動伝達による感光体ドラムや従動回転体の回転時の振動を軽減することができる。
しかし、感光体ドラム（像担持体）に設置した複数のハスバ歯車は、ネジレ方向が左方向のものと右方向のものとが混在していたため、複数のハスバ歯車に作用する力によって感光体ドラムが回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題があった。このように感光体ドラムの回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらずに、回転軸方向の正逆方向に揺動した状態で感光体ドラム上にて作像プロセスがおこなわれてしまうと、出力画像上において走査方向の画像ズレが発生する等の異常画像が生じてしまうことになる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体から複数の従動回転体への駆動伝達をそれぞれおこなう歯車として複数のハスバ歯車を用いた場合であっても、複数のハスバ歯車に作用する力によって像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題が生じることのない、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、前記画像形成装置本体から駆動力が伝達されて所定方向に回転する像担持体と、前記像担持体から駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体と、を備え、前記像担持体は、前記複数の従動回転体にそれぞれ設置されたハスバ歯車に直接的に又はアイドラ歯車を介してそれぞれ噛合するとともに、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成された複数のハスバ歯車が設置されたものである。
【０００７】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットであるものと定義する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、像担持体から複数の従動回転体への駆動伝達をそれぞれおこなう歯車として複数のハスバ歯車を用いた場合であっても、像担持体に設置された複数のハスバ歯車のネジレ方向がすべて同じ方向になるように設定しているため、複数のハスバ歯車に作用する力によって像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題が生じることのない、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】プロセスカートリッジを示す概略斜視図である。
【図４】プロセスカートリッジの内部の構成を示す概略図である。
【図５】駆動伝達部と画像形成装置本体の駆動部とを示す図である。
【図６】画像形成装置本体に装着された状態のプロセスカートリッジの一部を示す概略断面図である。
【図７】プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着される状態を示す概略図である。
【図８】変形例１のプロセスカートリッジの内部を示す概略図である。
【図９】変形例２のプロセスカートリッジの内部を示す概略図である。
【図１０】変形例３のプロセスカートリッジの内部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電ローラ（帯電部）、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５はプロセスカートリッジ（着脱ユニット）、を示す。
【００１２】
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、１９は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
【００１３】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００１４】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００１５】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００１６】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電ローラ１２（帯電部）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００１７】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００１８】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００１９】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００２０】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）との対向位置に達する。そして、クリーニングブレード１５ａで、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００２１】
他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１９の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１９に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００２２】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００２３】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２４】
次に、図２にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、感光体ドラム１１を帯電する帯電部としての帯電ローラ１２、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像装置１３（現像部）、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）、感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１６（潤滑剤供給部）、等で構成されている。
そして、本実施の形態では、作像部の構成部材のうち、感光体ドラム１１と帯電ローラ１２とクリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）と潤滑剤供給装置１６とが、プロセスカートリッジ１５として一体化されていて、プロセスカートリッジ１５（着脱ユニット）として装置本体１に着脱可能に構成されている。また、現像装置１３は、プロセスカートリッジ１５とは別のユニットとして、装置本体１に対して着脱可能に構成されている。
なお、各色の作像部（又は、プロセスカートリッジ）はほぼ同一構造であるために、図２〜図１０にて作像部やプロセスカートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
また、プロセスカートリッジ１５は、概ね、図３に示すような外観をなしている。
【００２５】
ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等が設けられている。
図示は省略するが、感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層（表面層）が順次積層されている。
感光体ドラム１１の導電性支持体（基層）としては、体積抵抗が１０10Ωｃｍ以下の導電性材料を用いることができる。
【００２６】
帯電部としての帯電ローラ１２は、導電性芯金（軸部）の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給装置１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側において感光体ドラム１１に当接するように配設されている。
そして、帯電ローラ１２には、装置本体１に設置された不図示の電源部から所定の電圧（帯電バイアス）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。
なお、本実施の形態では、帯電ローラ１２を感光体ドラム１１に接触させているが、帯電ローラ１２を感光体ドラム１１に対して接触させずに微小ギャップをあけて対向させることもできる。
【００２７】
現像装置１３は、現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に接触するように配置されていて、双方の部材の間には現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴ（１成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。
詳しくは、図２を参照して、本実施の形態における現像装置１３は、１成分現像方式の現像装置であって、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）、供給ローラ１３ｂ、薄層化部材としてのドクターブレード１３ｃ、撹拌部材１３ｄ、等で構成されている。
【００２８】
このように構成された現像装置１３は、次のように動作する。
まず、現像装置１３内に供給され収容されたトナーの一部が、供給ローラ１３ｂに担持される。供給ローラ１３ｂに担持されたトナーは、現像ローラ１３ａとの圧接部で摩擦帯電された後に、現像ローラ１３ａ上に移動して担持される。その後、現像ローラ１３ａ上に担持されたトナーは、ドクターブレード１３ｃの位置で、薄層化・均一化された後に、感光体ドラム１１との当接位置（現像領域）に達する。そして、この位置で、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
【００２９】
なお、本実施の形態において、画質向上のために、円形度が０．９８以上の球形トナーをトナーＴとして使用している。「円形度」は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２０００」（東亜医用電子社製）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤（好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩である。）を０．１〜０．５ｍｌ加えて、さらに測定試料（トナー）を０．１〜０．５ｇ程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理して、分散液濃度が３０００〜１００００個／μｌとなるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。
【００３０】
球形トナーとしては、従来から広く用いられている粉砕法によって形状が歪な異形のトナー（粉砕トナー）を加熱処理等して球形化したものや、重合法により製造されたもの等を用いることができる。
このような球形トナーを用いる場合、従来は、クリーニングブレード１５ａと感光体ドラム１１との僅かな隙間に入り込んでやがてその隙間をすり抜けてクリーニング不良が生じることがあった。しかし、本実施の形態では、潤滑剤供給装置１６によって潤滑剤を感光体ドラム１１表面に塗布して、感光体ドラム１１上におけるトナー剥離性（除去性）を向上させるために、クリーニング不良の発生が抑止される。
【００３１】
クリーニングブレード１５ａは、潤滑剤供給装置１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてプロセスカートリッジ１５内に回収されることになる。そして、プロセスカートリッジ１５内に回収されたトナーは、廃トナーとして廃トナー回収容器（不図示である。）に向けて搬送スクリュ１５ｂによって搬送される。ここで、感光体ドラム１１上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体Ｐ（用紙）から生じる紙粉、帯電ローラ１２ａによる放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
また、本実施の形態におけるクリーニングブレード１５ａは、潤滑剤供給ローラ１６ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化する薄層化ブレードとしても機能する。
【００３２】
潤滑剤供給装置１６は、固形潤滑剤１６ｂ、感光体ドラム１１と固形潤滑剤１６ｂとに摺接する潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ状ローラ）、固形潤滑剤１６ｂを保持する保持部材１６ｅ、固形潤滑剤１６ｂとともに保持部材１６ｅを潤滑剤供給ローラ１６ａに向けて付勢する付勢手段としての圧縮スプリング１６ｃ、等で構成される。
このように構成された潤滑剤供給装置１６によって、感光体ドラム１１上に潤滑剤が供給される。そして、潤滑剤供給装置１６の下流側に配設されたクリーニングブレード１５ａによって、感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤が薄層化される。
【００３３】
ここで、潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ状ローラ）は、長さ（毛足）が０．２〜２０ｍｍ（好ましくは、０．５〜１０ｍｍ）の範囲のブラシ毛が基布上に植毛されたものを芯金上にスパイラル状に巻き付けたものである。
ブラシ毛の長さが２０ｍｍを超えると、経時における感光体ドラム１１との繰り返し摺擦によって、ブラシ毛が所定方向に倒毛して、固形潤滑剤１６ｂの掻取性や感光体ドラム１１からのトナー除去性が低下してしまう。これに対して、ブラシ毛の長さが０．２ｍｍ未満であると、固形潤滑剤１６ｂや感光体ドラム１１に対する物理的な当接力が不足してしまう。したがって、ブラシ毛の長さは上述の範囲であることが好ましい。
【００３４】
潤滑剤供給ローラ１６ａは、図２の反時計方向に回転する感光体ドラム１１に対して順方向で接触するように回転する（図２の時計方向の回転である。）。また、潤滑剤供給ローラ１６ａ（ブラシ毛）は、固形潤滑剤１６ｂと感光体ドラム１１とに摺接するように配置されていて、潤滑剤供給ローラ１６ａが回転することによって固形潤滑剤１６ｂから潤滑剤を掻き取り、その掻き取った潤滑剤を感光体ドラム１１との摺接位置まで搬送した後に、その潤滑剤を感光体ドラム１１上に塗布する。
固形潤滑剤１６ｂの後方部には，潤滑剤供給ローラ１６ａと固形潤滑剤１６ｂとの接触ムラをなくすために付勢部材としての圧縮スプリング１６ｃが配置されていて、保持部材１６ｅに保持（貼着）された状態の固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａに向けて付勢している。
【００３５】
本実施の形態では、固形潤滑剤１６ｂを主としてステアリン酸亜鉛で形成している。詳しくは、固形潤滑剤１６ｂは、ステアリン酸亜鉛を主成分とする潤滑油添加剤を溶解したもので、塗りすぎによる副作用がなく、充分な潤滑性があるものが好適である。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム１１表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム１１表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム１１表面を覆うことができる。
【００３６】
なお、固形潤滑剤１６ｂとしては、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチュウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸基を有するものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸バリウム、オレイン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物や、パルチミン酸亜鉛、パルチミン酸バリウム、パルチミン酸鉛、以下、ステアリン酸と同様の化合物を使用して良い。他にも、脂肪酸基として、カプリル酸、リノレン酸、コリノレン酸等を使用することができる。さらに、カンデリラワックス、カンルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、おおば油、みつろう、ラノリン等のワックスを使用することもできる。これらは有機系の固形潤滑剤となりやすく、トナーとの相性が良い。
【００３７】
固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａを介して感光体ドラム１１表面に塗布すると、感光体ドラム１１表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、クリーニングブレード１５ａが潤滑剤を均一化する薄層化ブレードとしても機能することになる。クリーニングブレード１５ａにより、感光体ドラム１１上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。
このとき、潤滑剤供給ローラ１６ａにより塗布する粉体状の潤滑剤は微粉であるほど、クリーニングブレード１５ａにより感光体ドラム１１上に分子膜レベルで薄膜化される。
なお、本実施の形態では、潤滑剤供給ローラ１６ａを感光体ドラム１１に対して順方向で接触するように回転させているが、潤滑剤供給ローラ１６ａを感光体ドラム１１に対してカウンタ方向で接触するように回転させることもできる。
【００３８】
以下、図４〜図７等を用いて、本実施の形態において特徴的な、プロセスカートリッジ１５や画像形成装置１の構成・動作について詳述する。
先に説明したように、プロセスカートリッジ１５は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置される。詳しくは、図１の装置本体１において、不図示の本体カバーが開放された状態で、各色のプロセスカートリッジ１５がそれぞれ＋Ｘ方向に装着されることになる（又は、−Ｘ方向に離脱されることになる。）。
プロセスカートリッジ１５は、装置本体１の案内レール１００（図７を参照できる。）に沿うように装着されて、装置本体１における位置が定められる。
【００３９】
具体的に、図３、図６等を参照して、装置本体１へのプロセスカートリッジ１５の装着動作にともない、プロセスカートリッジ１５のサイドカバー１５ｄに形成された位置決め穴部１５ｄ２に、画像形成装置本体１における本体側板１１０に設置された位置決めピン１１１が嵌合して、装置本体１におけるプロセスカートリッジ１５の位置が定められる。なお、図３、図６を参照して、サイドカバー１５ｄは、プロセスカートリッジ１５の主たる筐体として機能するケース１５ｃの側方を覆うように設置されている。
【００４０】
さらに、図４〜図６に示すように、装置本体１へのプロセスカートリッジ１５の装着動作にともない、プロセスカートリッジ１５の感光体ドラム１１の装着方向奥側（回転軸方向の一端側）に設置した駆動伝達部としてのカップリング１１ａが、本体側板１１０に設置された本体側カップリング１１５に嵌合する。
なお、図３等を参照して、カップリング１１ａは、サイドカバー１５ｄの開口部１５ｄ１から外部（装置本体１の本体カップリング１１５の側である。）に露呈するように形成されている。また、図５に示すように、カップリング１１ａは、回転方向に間隔をあけて配列された複数の爪部１１ａ１が＋Ｘ方向（図５（Ａ）の紙面垂直方向である。）に突出するように形成されている。
また、図６に示すように、装置本体１の本体側板１１０には、モータ軸に本体側カップリング１１５が設置された駆動モータ１１６が固設されている。また、図５を参照して、本体側カップリング１１５は、回転方向に間隔をあけて配列された複数の爪部１１５ａが−Ｘ方向に突出するように形成されていて、この爪部１１５ａが感光体ドラム１１のカップリング１１ａの爪部１１ａ１に噛み合って駆動が伝達されることになる。
【００４１】
そして、このようにカップリング１１ａ（駆動伝達部）と本体カップリング１１５とが噛み合った状態で、画像形成装置本体１の駆動モータ１１６から本体カップリング１１５、カップリング１１ａを介して感光体ドラム１１（像担持体）に駆動力が伝達されて、感光体ドラム１１が所定方向（図２の反時計方向である。）に回転することになる。さらに、感光体ドラム１１から複数の従動回転体としての帯電ローラ１２、搬送スクリュ１５ｂ、潤滑剤供給ローラ１６ａにそれぞれ駆動力が伝達されて、それぞれの従動回転体１２、１５ｂ、１６ａが所定方向（図２にて、それぞれ矢印で示す方向である。）に従動回転することになる。
【００４２】
詳しくは、図４を参照して、像担持体としての感光体ドラム１１の回転軸方向両端部には、それぞれ、ハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが設置されている。
具体的に、感光層等が形成された円筒状（ドラム状）のドラム主部の一端側には、外周部に第１ハスバ歯車１１ｂが形成されて内周部にカップリング１１ａが形成されたフランジが、圧入接着されている。また、ドラム主部の他端側には、外周部に第２ハスバ歯車１１ｃが形成されたフランジが、圧入接着されている。
一方、帯電ローラ１２における一方の端部の軸部には、感光体ドラム１１の第２ハスバ歯車１１ｃに噛合するハスバ歯車１２ａ（帯電ローラ用ハスバ歯車）が設置されている。また、潤滑剤供給ローラ１６ａにおける一方の端部の軸部には、感光体ドラム１１の第１ハスバ歯車１１ｂに噛合するハスバ歯車１６ａ１（潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車）が設置されている。さらに、搬送スクリュ１５ｂにおける一方の端部の軸部には、潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１に噛合するハスバ歯車１５ｂ１（搬送スクリュ用ハスバ歯車）が設置されている。
【００４３】
このような構成により、画像形成装置本体１の駆動モータ１１６から本体カップリング１１５、カップリング１１ａを介して感光体ドラム１１に駆動力が伝達されると、感光体ドラム１１から第２ハスバ歯車１１ｃ、帯電ローラ用ハスバ歯車１２ａを介して帯電ローラ１２に駆動力が伝達され、感光体ドラム１１から第１ハスバ歯車１１ｂ、潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１を介して潤滑剤供給ローラ１６ａに駆動力が伝達され、さらに潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１、搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１を介して搬送スクリュ１５ｂに駆動力が伝達される。そして、それぞれの従動回転体１２、１５ｂ、１６ａが所定方向に回転することになる。
【００４４】
ここで、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃは、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成されている。具体的に、第１ハスバ歯車１１ｂのネジレ方向と、第２ハスバ歯車１１ｃのネジレ方向と、はいずれも左方向になるように形成されている。なお、帯電ローラ用ハスバ歯車１２ａと潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１とのネジレ方向は右方向であって、搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１のネジレ方向は左方向になるように設定されている。
【００４５】
このような構成により、第１ハスバ歯車１１ｂに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、第２ハスバ歯車１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、がいずれも＋Ｘ方向（装着方向奥側であり、装置本体１の駆動部１１６の側である。）になる。すなわち、感光体ドラム１１から潤滑剤供給ローラ１６ａ（及び、搬送スクリュ１５ｂ）に伝達される駆動力の反力を第１ハスバ歯車１１ｂの歯面が受けると、その歯面の傾斜方向によってその反力が−Ｘ方向に作用することはなく＋Ｘ方向に作用することになる。同様に、感光体ドラム１１から帯電ローラ１２に伝達される駆動力の反力を第２ハスバ歯車１１ｃの歯面が受けると、その歯面の傾斜方向によってその反力が−Ｘ方向に作用することはなく＋Ｘ方向に作用することになる。なお、駆動力の反力はＹＺ面方向（Ｘ方向に直交する方向である。）にも作用することになるが、その方向は感光体ドラム１１を軸支する軸受（不図示である。）が設置されているため、その方向へのガタ（移動）は生じないことになる。
このように感光体ドラム１１は、−Ｘ方向と＋Ｘ方向との正逆方向に揺動することなく、＋Ｘ方向のみにスラスト移動することになるため、回転軸方向の正逆方向に揺動した状態で感光体ドラム１１上にて作像プロセスがおこなわれてしまって出力画像上において走査方向の画像ズレが発生する等の異常画像が生じてしまう不具合が抑止される。
【００４６】
補足すると、画像形成装置１が稼働開始されると、装置本体１からプロセスカートリッジ１５に駆動力が伝達されて、感光体ドラム１１が＋Ｘ方向にスラスト移動することになるが、感光体ドラム１１の端面がサイドカバー１５ｄのストッパ部１５ｄ３に接触してそれ以上の移動が即座に制限されるため、感光体ドラム１１上で実際に作像プロセスが開始されるときには感光体ドラム１１が回転軸方向に移動することがなく作像プロセスへの影響が生じないことになる。
これに対して、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向が異なる場合には、感光体ドラム１１上で作像プロセスがおこなわれている間にも、感光体ドラム１１が回転軸方向の正逆方向に細かく移動してしまう可能性があるため、上述したような異常画像が生じてしまうことになる。
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１１に設置された２つのハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向を左方向に統一して設定したが、２つのハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向を右方向に統一して設定することもできる。
【００４７】
ここで、本実施の形態における感光体ドラム１１は、先に図４を用いて説明したように、画像形成装置本体１から駆動力が伝達されるカップリング１１ａ（駆動伝達部）が回転軸方向の一端側（図４の右側である。）に形成されている。そして、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向が、カップリング１１ａが設置された側（一端側）になるように形成されている。すなわち、感光体ドラム１１は、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって、装置本体１の本体カップリング１１５及び駆動モータ１１６（駆動部）の側である＋Ｘ方向に移動することになる。
このような構成により、感光体ドラム１１のカップリング１１ａ（爪部１１ａ１）と、装置本体１の本体側カップリング１１５（爪部１１５ａ）と、の噛み合いが深くなるために、噛み合い不良によって装置本体１側からプロセスカートリッジ１５に駆動が伝達されなくなる不具合を抑止することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、カップリング１１ａ（駆動伝達部）に作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向も、＋Ｘ方向（一端側）になるように設定している。具体的に、図５（Ｂ）に示すように、カップリング１１ａの爪部１１ａ１と、本体側カップリング１１５の爪部１１５ａと、が接触する接触面をＹＺ面に対して傾斜させて、カップリング１１ａの爪部１１ａ１が本体側カップリング１１５の爪部１１５から受ける駆動力のＸ成分が、−Ｘ方向に作用することなく、＋Ｘ方向に作用するように構成している。プロセスカートリッジ１５自体は感光体ドラム１１単体よりも重量が大きいため、カップリング１１ａに作用する力によって感光体ドラム１１（プロセスカートリッジ１５）が回転軸方向に大きくスラスト移動することは少ないものの、カップリング１１ａに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、プロセスカートリッジ１５において複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、を一致させることで、上述した異常画像の発生をさらに確実に抑止することができる。また、カップリング１１ａ（駆動伝達部）に作用する力が、双方の爪部１１ａ１、１１５ａの噛み合いが深まる方向になるため、噛み合い不良によって装置本体１側からプロセスカートリッジ１５に駆動が伝達されなくなる不具合を抑止することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態におけるカップリング１１ａ及び本体側カップリング１１５の形態はこれに限定されることはなく、種々の形態のカップリングを用いることができる。
また、本実施の形態では、駆動伝達部としてカップリング１１ａを用いたが、駆動伝達部として平歯車やハスバ歯車を用いることもできる。特に、駆動伝達部として平歯車を用いた場合には、それに噛合する装置本体側の平歯車との間に、Ｘ成分に作用する力が生じないために、上述した駆動伝達部に作用する力が＋Ｘ方向になるような設定が不要になる。また、駆動伝達部としてハスバ歯車を用いた場合には、それに噛合する装置本体側のハスバ歯車との間に、Ｘ成分に作用する力が生じるために、上述した駆動伝達部に作用する力が＋Ｘ方向になるような設定をおこなうことが好ましい。
【００５０】
また、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１５には、図６に示すように、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向（＋Ｘ方向）の端部に、感光体ドラム１１に接触してスラスト移動を制限するストッパ部１５ｄ３が形成されている。
詳しくは、ストッパ部１５ｄ３は、感光体ドラム１１の一端側の端面に点接触するように、サイドカバー１５ｄの内側に起立するように２つ（又は、３つ）設置された突起部である。このようにストッパ部１５ｄ３を設けることで、回転する感光体ドラム１１の摺動抵抗を大きくすることなく、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が＋Ｘ方向に無制限にスラスト移動するのを防止することができる。
なお、本実施の形態では、ストッパ部１５ｄ３をサイドカバー１５ｄに設置したが、ストッパ部を感光体ドラム１１の端面に設置することもできるし、ストッパ部をその他の部材に設置することもできる。
【００５１】
また、本実施の形態における感光体ドラム１１は、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向が、プロセスカートリッジ１５の装着方向奥側になるように形成されている。すなわち、画像形成装置本体１に対して回転軸方向に着脱されるプロセスカートリッジ１５の装着方向と、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向と、が一致するように設定している。
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１５の着脱動作によって感光体ドラム１１と装置本体１の中間転写ベルト１７とが摺接して双方の部材１１、１７にダメージが生じるのを防止するために、装着時においてプロセスカートリッジ１５が中間転写ベルト１７から離間した位置で＋Ｘ方向に移動した後に、位置決めピン１１１に嵌合する直前の位置で中間転写ベルト１７に近接して＋Ｘ方向に移動して位置決めされるように、案内レール１１０を形成している。そのため、プロセスカートリッジ１５と本体側カップリング１１５（又は、位置決めピン１１１）との嵌合の深さを大きく設定しにくくなっている。これに対して、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１５が装置本体１に装着された後に、装置が稼働されると複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が＋Ｘ方向にスラスト移動するように構成しているため、プロセスカートリッジ１５と本体側カップリング１１５とがその後に深く嵌合することになり、噛み合い不良によって装置本体１側からプロセスカートリッジ１５に駆動が伝達されなくなる不具合を抑止することができる。
なお、プロセスカートリッジ１５を装置本体１から取り出すときには、感光体ドラム１１を逆回転させて感光体ドラム１１（プロセスカートリッジ１５）を−Ｘ方向に移動させる力を作用させることで、プロセスカートリッジ１５の離脱時の操作性を向上させることができる。
【００５２】
なお、本発明の適用は、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１５の構成に限定されることなく、種々の構成のものに対して適用することができるので、その変形例を以下に３つほど説明する。
図８に示す変形例１は、感光体ドラム１１にネジレ方向が左方向に設定された３つのハスバ歯車１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが設置されている。そして、搬送スクリュ１５ｂは、潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車１６ａ１を介して感光体ドラム１１によって駆動伝達されるのではなくて、感光体ドラム１１の第３ハスバ歯車１１ｄから搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１に直接的に駆動力が伝達される。
図９に示す変形例２は、潤滑剤供給ローラ１６ａが設置されておらず、感光体ドラム１１の第１ハスバ歯車１１ｂから搬送スクリュ１５ｂの搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１に直接的に駆動力が伝達される。
図１０に示す変形例３は、潤滑剤供給ローラ１６ａが設置されておらず、感光体ドラム１１の第１ハスバ歯車１１ｂからアイドラ歯車２２（ハスバ歯車である。）を介して搬送スクリュ１５ｂの搬送スクリュ用ハスバ歯車１５ｂ１に駆動力が伝達される。
そして、これらの場合であっても、感光体ドラムに設置した複数のハスバ歯車のネジレ方向をすべて同じ方向に設定することで、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１（像担持体）から帯電ローラ１２や潤滑剤供給ローラ１６ａ等（複数の従動回転体）への駆動伝達をそれぞれおこなう歯車として複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃを用いた場合であっても、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃのネジレ方向がすべて同じ方向になるように設定しているため、複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃに作用する力によって感光体ドラム１１が回転軸方向にスラスト移動する方向が定まらないという問題が生じるのを防止することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、作像部における感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、クリーニングブレード１５ａ（クリーニング部）、潤滑剤供給装置１６を一体化してプロセスカートリッジ１５を構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、現像装置１３をもプロセスカートリッジ１５の構成部材とすることもできる。その場合、現像ローラ１３ａ等を従動回転体として感光体ドラム１１に設置したハスバ歯車を介して従動回転することができる。そして、その場合に、感光体ドラム１１に設置するハスバ歯車のネジレ方向も、その他のハスバ歯車のネジレ方向と一致するように形成されることになる。このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、１成分現像剤を用いる１成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、２成分現像剤を用いる２成分現像方式の現像装置１３が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト１７を用いたタンデム型のカラー画像形成装置に対して本発明を適用した。これに対して、転写搬送ベルトを用いたタンデム型のカラー画像形成装置（転写搬送ベルトに対向するように並設された複数の感光体ドラム上のトナー像を、転写搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に重ねて転写する装置である。）や、モノクロ画像形成装置等、その他の画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。そして、このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが、複数の従動回転体１２、１６ａにそれぞれ設置されたハスバ歯車１２ａ、１６ａ１にそれぞれ直接的に噛合するように構成した。これに対して、先に図１０を用いて説明した変形例３を参考にして、感光体ドラム１１に設置された複数のハスバ歯車１１ｂ、１１ｃが、複数の従動回転体１２、１６ａにそれぞれ設置されたハスバ歯車１２ａ、１６ａ１のうち一部又は全部に対して、アイドラ歯車を介して噛合するように構成することもできる。そして、このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂ 感光体ドラム（像担持体）、
１１ａ カップリング（駆動伝達部）、
１１ｂ 第１ハスバ歯車、 １１ｃ 第２ハスバ歯車、
１２ 帯電ローラ（従動回転体）、
１２ａ 帯電ローラ用ハスバ歯車、
１５ プロセスカートリッジ、
１５ｂ 搬送スクリュ（従動回転体）、
１５ｂ１ 搬送スクリュ用ハスバ歯車、
１５ｄ３ ストッパ部、
１６ａ 潤滑剤供給ローラ（従動回転体）、
１６ａ１ 潤滑剤供給ローラ用ハスバ歯車、
１７ 中間転写ベルト、
１００ 案内レール、
１１０ 本体側板、
１１１ 位置決めピン、
１１５ 本体側カップリング。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開平２−１６６４７０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
前記画像形成装置本体から駆動力が伝達されて所定方向に回転する像担持体と、
前記像担持体から駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体と、
を備え、
前記像担持体は、前記複数の従動回転体にそれぞれ設置されたハスバ歯車に直接的に又はアイドラ歯車を介してそれぞれ噛合するとともに、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成された複数のハスバ歯車が設置されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記像担持体は、前記画像形成装置本体から駆動力が伝達される駆動伝達部が回転軸方向の一端側に形成され、前記複数のハスバ歯車に作用する力によって当該像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が前記一端側になるように形成された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。
【請求項３】
前記駆動伝達部に作用する力によって前記像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が前記一端側になるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記画像形成装置本体に対して回転軸方向に着脱され、
前記像担持体は、前記複数のハスバ歯車に作用する力によって当該像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が装着方向奥側になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記複数のハスバ歯車に作用する力によって前記像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向の端部に、前記像担持体に接触してスラスト移動を制限するストッパ部が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のプロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
前記画像形成装置本体から駆動力が伝達されて所定方向に回転する像担持体と、
前記像担持体から駆動力がそれぞれ伝達されて所定方向に従動回転する複数の従動回転体と、
を備え、
前記像担持体は、前記複数の従動回転体にそれぞれ設置されたハスバ歯車に直接的に又はアイドラ歯車を介してそれぞれ噛合するとともに、それぞれのネジレ方向がすべて同じ方向になるように形成された複数のハスバ歯車が設置されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記像担持体は、前記画像形成装置本体から駆動力が伝達される駆動伝達部が回転軸方向の一端側に形成され、前記複数のハスバ歯車に作用する力によって当該像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が前記一端側になるように形成された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。
【請求項３】
前記駆動伝達部に作用する力によって前記像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が前記一端側になるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記画像形成装置本体に対して回転軸方向に着脱され、
前記像担持体は、前記複数のハスバ歯車に作用する力によって当該像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向が装着方向奥側になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記複数のハスバ歯車に作用する力によって前記像担持体が回転軸方向にスラスト移動する方向の端部に、前記像担持体に接触してスラスト移動を制限するストッパ部が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のプロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０９１９５（Ｐ２０１３−１０９１９５Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４７３３（Ｐ２０１１−２５４７３３）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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