JP2000330458A - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置及びギア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プロセスカートリッジ内のエア抜き効果を向
上する。 【解決手段】 プロセスカートリッジの側面に配列する
ギア１１１ｂ，１１１ｃにスリット２４ａ，２４ｂを設
ける。回転すると吸気、排気の効率が上がる向きにスリ
ット羽根を構成する。プロセスカートリッジのサイドカ
バー１９の風路１９ｆをとおり、内外気の換気が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロセスカートリッ
ジ及び電子写真画像形成装置及び画像形成部の駆動装置
のギア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
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する物
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、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
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物であ
る。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少な
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、少くとも現像手段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】電子写真を用いた画像形成装置では、そ
の使用が長時間に及ぶと感光体ドラムの交換、現像剤の
補給や交換、その他（帯電器、クリーニング容器など）
の調整・清掃・交換が必要となるが、このような保守作
業は専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難で
あった。

【０００５】そこで、電子写真画像プロセスを用いた画
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、画像
形成装置において広く用いられている。

【０００６】図１３に示すように、従来のプロセスカー
トリッジ４５は現像ローラ１８等の現像部材を支持した
現像フレーム４３とトナー収納容器４６を超音波溶着し
て接合した現像ユニットとし、この現像ユニットに対し
て、感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、クリーニング
ブレード１４等を支持したクリーニングフレーム４７と
を枢軸４９で結合し、クリーニングフレーム４７と現像
フレーム４３間に圧縮コイルばね４２を縮設して、感光
体ドラム１１と現像ローラ１８を近寄る方向へ付勢して
いる。

【０００７】このようなプロセスカートリッジを含めた
電子写真画像形成においては、プロセスカートリッジの
内部昇温を防ぐために、空気の流れを作る風路を形成し
てある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の従来の
技術を更に発展させたものである。

【０００９】本発明はプロセスカートリッジの側面にギ
ア列を配列した場合において、プロセスカートリッジの
内部の冷却を行なうことのできる空気流を生ずる手段を
有するプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
及び上記プロセスカートリッジに採用するギアを提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】代表的な本発明を請求項
に対応して請求項の番号を付して示せば以下のとおりで
ある。

【００１１】本出願に係る第１の発明は画像形成装置本
体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写
真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに形成さ
れた潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記電
子写真感光体ドラムに転写後残留したトナーを除去する
クリーニング手段と、前記現像手段に設けたトナー送り
部材とクリーニング手段に設けた送り部材間を連結する
ギア列中のギアであって、回転することによって空気流
を生ずる手段を設けたギアと、前記ギア列を蔽うと共に
前記空気流による空気をプロセスカートリッジ内へ流入
又はプロセスカートリッジ外へ排出する風路を設けたカ
バー部材と、を有することを特徴とするプロセスカート
リッジである。

【００１２】本出願に係る第１１の発明はプロセスカー
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
真画像形成装置において、 ａ、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラ
ムに形成された潜像をトナーを用いて現像する現像手段
と、前記電子写真感光体ドラムに転写後残留したトナー
を除去するクリーニング手段と、前記現像手段に設けた
トナー送り部材とクリーニング手段に設けた送り部材間
を連結するギア列中のギアであって、回転することによ
って空気流を生ずる手段を設けたギアと、前記ギア列を
蔽うと共に前記空気流による空気をプロセスカートリッ
ジ内へ流入又はプロセスカートリッジ外へ排出する風路
を設けたカバー部材と、を有するプロセスカートリッジ
を取り外し可能に装着する装着手段と、 ｂ、画像形成装置本体の換気手段と、 ｃ、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、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。

【００１３】本出願に係る第１２の発明は回転中心と外
周の歯部との間に回転中心を中心とする羽根であって回
転することによって軸方向へ空気流を生成する羽根車を
有することを特徴とするギアである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１乃至図
９に基づいて説明する。この実施の形態における長手方
向とは記録媒体の搬送方向に直角で記録媒体の面に平行
な方向をいう。

【００１５】（プロセスカートリッジ及び装置本体の説
明）図１に本発明に係るプロセスカートリッジの主断面
図、図２に本発明に係る画像形成装置の主断面図を図示
する。このプロセスカートリッジは、電子写真感光体
と、電子写真感光体に作用するプロセス手段を備えたも
のである。ここでプロセス手段としては、例えば電子写
真感光体の表面を帯電させる帯電手段、電子写真感光体
にトナー像を形成する現像装置、電子写真感光体表面に
残留したトナーを除去するためのクリーニング手段があ
る。

【００１６】本実施の形態のプロセスカートリッジ１５
は、図１に示すように像担持体である電子写真感光体ド
ラム１１の周囲に帯電手段である帯電ローラ１２、現像
装置として、現像ローラ１８、現像ブレード２６、及び
クリーニング手段として、クリーニングブレード１４を
配置し、ハウジングで覆って一体的にプロセスカートリ
ッジ１５とし、画像形成装置本体（以下、装置本体とい
う）２７に対して、着脱自在に構成している。

【００１７】このプロセスカートリッジ１５は図２に示
すような電子写真画像形成装置Ｃに装着されて画像形成
に用いられる。画像形成は装置下部に装着されたシート
カセット６から搬送ローラ７によってシートＳを搬送
し、このシート搬送と同期して、感光体ドラム１１に露
光装置８から選択的な露光をして潜像を形成する。その
後、トナー収納容器１６に収納したトナーを現像ブレー
ド２６により摩擦帯電電荷を付与すると共に現像ローラ
１８表面に薄層担持し、現像ローラ１８に現像バイアス
を印加する事によって、潜像に応じてトナーを供給す
る。このトナー像を転写ローラ９へのバイアス電圧印加
によって搬送される記録媒体であるシートＳに転写す
る。そのシートＳを定着装置１０へ搬送して画像定着
し、排紙ローラ１によって装置上部の排出部２に排出す
る。一方、転写後、感光体ドラム１１に残留したトナー
はクリーニングブレード１４で除去され、除去トナーの
送り部材１１５により除去トナー溜め５の奥側へ移動さ
れる。

【００１８】（プロセスカートリッジの枠体構成）図
３、図４はプロセスカートリッジの枠体構成を示す斜視
図である。図３はこれらの枠体を組み付ける前の図であ
り、図４はこれらの枠体を組み付けた後の図である。プ
ロセスカートリッジ１５は感光体ドラム１１、帯電ロー
ラ１２、クリーニングブレード１４を一体的に支持して
いるクリーニング枠体１３、現像ローラ１８、現像ブレ
ード（図３では不図示、図１の符号２６参照）を一体的
に支持している現像枠体１７、トナーを収納しているト
ナー収納容器１６の３つの枠体により構成されている。
更には、これら３枠体を一体的に支持するためクリーニ
ング枠体１３及びトナー収納容器１６の両側面をサイド
カバー１９，２０で固定し、現像枠体１７をクリーニン
グ枠体１３により支持してプロセスカートリッジ１５と
して成り立っている。

【００１９】クリーニング枠体１３にはクリーニングブ
レード１４を小ねじ等で固定し、帯電ローラ１２は端部
の芯金部を軸受部材（不図示）を介して回転自在に支持
している。また、クリーニング枠体１３には図１に示す
ようにクリーニングブレード１４で除去したトナーを除
去トナー溜め５ヘ送り込む除去トナーの送り部材１１５
が回転自在に設けてある。また、感光体ドラム１１は両
端部のフランジ部１１ａ，１１ｂを夫々、軸受部材２２
ａ，２２ｂ（２２ａのみ図示）を介して回転自在にクリ
ーニング枠体１３に支持されている。トナー収納枠体１
６はその内部にトナー搬送と撹拌を行う撹拌部材１１
３，１１４（図１参照）とともに、トナーを収納してい
る。

【００２０】現像枠体１７に関しての詳細は後述する。

【００２１】サイドカバー１９，２０はプロセスカート
リッジ１５の主断面（記録媒体の搬送方向に従う垂直
面）を覆うほどの大きさを有しており、プロセスカート
リッジ１５の長手方向両端部に配置され、クリーニング
枠体１３とトナー収納容器１６にわたっており、クリー
ニング枠体１３、トナー収納容器１６に両側から夫々固
定され、クリーニング枠体１３及びトナー収納容器１６
を一体的に支持している。このサイドカバー１９，２０
の穴部１９ａ，２０ａがクリーニング枠体１３の感光体
ドラム中心と同軸上に位置決めされる。図示してあるサ
イドカバー１９側は、軸受部材２２ａがクリーニング枠
体１３の穴部１３ａに圧入されている。軸部材２５がサ
イドカバーの穴部１９ａ、軸受部材２２ａ、フランジ１
１ａの中心穴１１ａ１に嵌合して感光体ドラム１１の一
方端を回転可能に支持する。この時、軸受部材２２ａを
介して、サイドカバー１９の位置決めを行なうので感光
体ドラム１１に対するサイドカバー１９の位置が精度良
く決まる。また、感光体ドラム１１からできるだけ離れ
た位置に設けた位置決め部１９ｂをクリーニング枠体１
３の側面１３ｃに設けられた位置決め部１３ｂに嵌合し
て感光体ドラム１１の中心を中心として回転方向の位置
を決めている。そして、サイドカバー１９をクリーニン
グ枠体１３の長手方向の側面１３ｃに固定している。更
にトナー枠体１６はその長手方向の一端面１６ｄに円筒
形の位置決め部１６ａ，１６ｂを長手方向に突設し、そ
の位置決め部１６ａ，１６ｂをサイドカバー１６に配設
された穴である位置決め部１９ｃ，１９ｄに嵌合してサ
イドカバー１９ａに対する位置を決めている。そして、
トナー収納枠体１６とサイドカバー１９が固定される。
他方のサイドカバー２０も同様にトナー収納枠体１６、
クリーニング枠体１３に位置決め固定されている。現像
枠体１７は後述する方法で位置を決めている。また、軸
受部材２２（２２ａ，２２ｂ）は画像形成装置本体２７
へのプロセスカートリッジ１５の位置決めも兼ねてい
る。

【００２２】トナー収納枠体１６から現像ローラ１８へ
トナーを供給するため、トナー収納枠体１６、現像枠体
１７に夫々開口部１６ｃ（図１参照）、開口部１７ａを
設けている。現像枠体１７とトナー収納枠体１６は開口
部１７ａ，１６ｃをつなげるように密封部材として可撓
性のシール部材２１により連結されている。またトナー
収納枠体１６はサイドカバー１９，２０に対して位置決
めされており、現像枠体１７はクリーニング枠体１３に
対して位置決めされているため、現像枠体１７とトナー
収納枠体１６間は寸法誤差があるので間隔をあけておく
必要がある。そして、プロセスカートリッジ１５は感光
体ドラム１１を支持するクリーニング枠体１３側で画像
形成装置本体２７のカートリッジ装着部に位置決めして
装着され、トナー収納容器１６は大量のトナーを収容し
ている場合と、空の場合とで重量差が大きくトナー収納
枠体１６又はサイドカバー１９，２０の両者又はどちら
かにひずみが生じる恐れがある。そのため、シール部材
２１はフレキシブルな材質を使用している。

【００２３】この様な構成にすることにより、課題で述
べたようにトナーが増大した時でも、トナーによる負荷
はサイドカバー１９，２０に掛かり、現像枠体１７に支
持された現像ローラに生じることはない。従って、感光
体ドラム１１に余計な負荷を与えず安定した画像を得る
ことができる。

【００２４】（現像枠体の構成）図３、図５、図６、図
７を用いて現像枠体の構成について説明する。図３は枠
体を組み付ける前の図であり、図５、図６、図７は現像
枠体の加圧に関する説明図である。

【００２５】現像枠体１７には、現像剤担持体として、
マグネットローラ１８ａを内包する現像ローラ１８、及
び現像ブレード２６（図１参照）、及び磁気シール（不
図示）が配設されている。マグネットローラ１８ａは現
像ローラ１８の中心穴を挿通して両端が現像枠体１７に
非回転に支持され、現像ローラ１８とのギャップを保っ
ている。現像ローラ１８は両端が現像枠体１７に回転自
在に支持されている。また、現像ローラ１８への給電は
現像ローラ１８の内部に電気接点を設けて行われる構成
である。更に現像ローラ１８上には感光体ドラム１１と
現像ローラ１８との間隔を一定に保つ突き当てコロ１１
８ａ，１１８ｂ（図３参照）が設けられている。

【００２６】現像枠体１７は現像ローラ１８の長手方向
の一方端側である駆動側に設けたアーム部１７ｃ端の吊
り穴１７ｄを揺動の回転中心とし、感光体ドラム１１の
中心に現像ローラ１８の中心が向かうように揺動可能に
クリーニング枠体１３に支持されている。つまり、現像
ローラ１８を含む現像枠体１７は、クリーニング枠体１
３上の駆動側に、吊り穴１７ｄに嵌合した不図示のピン
をクリーニング枠体１３に嵌合して、吊り穴１７ｄを中
心として揺動可能に配置されている。かつ前述のように
クリーニング枠体１３とトナー収納容器１６は相対的に
動くことなく固定されている。そのため、現像枠体１７
はトナー収納容器１６に対して相対的に移動可能であ
る。そして、図６に示すようにクリーニング枠体 １３
に設けたばね掛け１３ｄと現像枠体１７に設けたばね掛
け１７ｆに引張りコイルばね３６を夫々掛けて現像ロー
ラ１８の一端側を感光体ドラム１１の一端側へ向って付
勢している。

【００２７】更に現像枠体１７の非駆動側には、現像ロ
ーラ１８の中心軸線上に突部材１７ｅを固定されてい
て、該突部材１７ｅを感光体ドラム１１の中心方向に加
圧するように構成されている。

【００２８】該突部材１７ｅはサイドカバー１９に設け
られた溝１９ｅ（本実施の形態では感光体ドラム１１の
半径方向の直線形状の長穴）に挿入され、感光体ドラム
１１の中心方向に移動可能に構成されている。即ち、突
部材１７ｅは現像ローラ１８の一方端を移動する移動部
材である。また、溝１９ｅ内部には付勢部材である圧縮
コイルばね２３ｂが溝１９ｅに沿って移動自在なスライ
ドピース２３ａ介して前記突部材１７ｅを加圧するよう
に配設されている。

【００２９】この溝１９ｅは同時に現像ローラ１８の移
動方向を規制する位置決めの役割も担っている。

【００３０】ここで、駆動力が働いた場合、感光体ドラ
ム１１と現像ローラ１８に設けられたギア１０５ｂ，１
０７ｂ（図９参照）は吊り穴１７ｅを中心として互いに
食い込み方向に力が働き、感光体ドラム１１と現像ロー
ラ１８が離れる方向に力が働くことが無いように設計さ
れている。即ち、ギア１０５ｂ，１０７ｂの噛み合いの
作用線の延長が吊り穴１７ｄ近傍を通るようにしてあっ
て、しかも作用線から見て同じ側に吊り穴１７ｄと感光
体ドラム１１の中心が配設されている。また、前述の付
勢部材である圧縮コイルばね２３ｂによっても現像ロー
ラ１８は常に感光体ドラム１１に向かい加圧されてい
る。

【００３１】トナー収納容器１６の開口部１６ｃと現像
枠体１７の開口部１７ａ間を連通すると共に外部に対し
て密封する必要がある。一方前記現像枠体１７と現像剤
収納容器１６は相対的に移動可能であるため両者の移動
範囲を吸収するシール部材２１で連結しトナー漏れを防
止する構成となっている。このシール部材２１は開口部
１６ｃ，１７ａを囲繞して開口部１６ｃ，１７ａの回り
に固定されている。シール部材２１は現像枠体１７の移
動を妨げる反発力が少ない形状が望ましく、少なくとも
１箇所以上の折り目を有する形状、若しくは蛇腹形状が
望ましい。なお、開口部１６ｃ又は１７ａの周縁に囲繞
する条溝を設けて、この条溝にＯリングを嵌入してＯリ
ングでトナー収納枠体１６と現像枠体１７間の間隔を調
整できると共に密封することも可能である。

【００３２】本実施の形態における前記シール部材２１
はエラストマーを用いて、２箇所の折り目（図示せず）
を有し、反発力を少なくしているが、発泡ウレタン部
材、低硬度ゴム、シリコン等の柔軟性に優れた材料を選
択しても良い。この場合、反発力が僅かであれば折り
目、蛇腹形状を省略しても同様の効果が得られる。

【００３３】（駆動系の説明）図９は、本実施の形態に
おける駆動列の系統図である。

【００３４】装置本体２７側に設けられたプロセスカー
トリッジ１５の駆動源１０１，１０２例えばモーターは
プロセスカートリッジ１５を装置本体２７にセットした
状態で、カップリング１０３，１０４でプロセスカート
リッジ側の入力ギア１０５ｂ，１０６ｂと一体に回転す
るカップリング１０５ａ，１０６ａと連結している。カ
ップリング１０６ａは軸受１１６ｃで支持されている。
カップリング１０５ａとギア１０５ｂは一体又は一体的
にギアフランジ１０５となっていて、軸受１１６ｂで支
持されている。

【００３５】プロセスカートリッジ側の駆動系の説明を
する。

【００３６】静電潜像の現像に直接かかわる感光体ドラ
ム１１と現像ローラ１８には、ギア１０５ｂ，１０７ｂ
とフランジを一体成形したギアフランジ１０５，１０７
が夫々一端側に固定され、他端側には軸受フランジ１１
９，１２０が固定され、夫々ユニット状態である。ギア
１０５ｂとスリーブギア１０７ｂとが噛み合っている。

【００３７】装置本体２７側の駆動源１０１によってカ
ップリング１０３が回転すると、感光体ドラム１１と、
現像ローラ１８は回転する。感光体ドラムユニットは、
軸受１１６ｂ，１１７ｂで回転自在に支持されている。
現像ローラ１８は現像枠体１７に回転自在に支持されて
いる。又、現像ローラ１８は、現像ローラ１８より外径
の大きな同一中心の突き当てコロ１１８ａ，１１８ｂを
介して、感光体ドラム１１の表面と最適なギャップを保
ちながら回転する。軸受１１６ｂ，１１７ｂは、プロセ
スカートリッジ１５のクリーニング枠体１３に直接設け
た穴、又はこの枠体に固定された軸受部材２２（図３参
照）であり、フランジ１０５，１１９のジャーナル部が
嵌合する。

【００３８】撹拌系の駆動は、入力ギア１０６ｂの軸と
直結したトナー収納容器１６内の撹拌部材１１４と、入
力ギア１０６ｂと噛み合うアイドラギア１０８、アイド
ラギア１０８と噛み合う撹拌ギア１０９を介して撹拌部
材１１３へと駆動力を伝えるように連結してある。アイ
ドラギア１０８は軸１０８ａで回転自在に支持されてい
る。故に、入力ギア１０６ｂが回転すると撹拌部材１１
４，１１３は、クランク形状でそのジャーナル部が軸受
１１６ｂ，１１６ｅ，１１７ｃ，１１７ｄに回転自在に
支持されているので、連動して回転する。

【００３９】さらに、除去トナー溜め５にもなっている
クリーニング枠体１３内には、感光体ドラム１１から除
去された除去トナーを搬送する羽根状の除去トナー送り
部材１１５が収容されている。この除去トナー送り部材
１１５はクリーニング枠体１３に軸受１１６ａ，１１７
ａで回転可能に軸支されている。トナー送り部材１１５
の一端に除去トナー送り入力ギア１１２が固定されてい
る。この除去トナー送りギア１１２はアイドラギア１１
１ｃ，１１１ｂ，１１１ａを介して出力ギア１１０と噛
み合っている。撹拌部材１１４にはその一端に固定した
入力ギア１０６ｂと反対側の非駆動側に出力ギア１１０
が固定されている。アイドラギア１１１ａ，１１１ｂ，
１１１ｃは、夫々の軸を軸受部１１７ｅ，１１７ｆ，１
１７ｇで回転可能に支持されている。ここで、撹拌部材
１１４が回転すると、連動して除去トナー送り部材１１
５も回転する。

【００４０】以上説明したようにプロセスカートリッジ
１５内の各運動部分は感光体ドラム１１、現像ローラ１
８系の駆動列と、撹拌、除去トナー送りの駆動列とが、
装置本体２７側の駆動源１０１，１０２から分割されて
駆動される構成である。

【００４１】又、除去トナー送りをトナー収納容器１６
の撹拌部材１１４の出力部から、伝達する構成以外に撹
拌部材１３から同様の構成で駆動するとか、撹拌部の入
力ギア１０６ｂ，１０９、アイドラギア１０８の何れか
から歯車列を介して入力をもらうとか、アイドラギア１
０８の軸を非駆動側に延長してこの軸からアイドラギア
を介して駆動してもよい。

【００４２】上述のように、画像を感光体ドラム上に作
像する為の感光体ドラム、現像ローラの回転にかかわる
駆動系に、トナーの撹拌、除去トナーの送りにかかわる
撹拌駆動系の回転ムラ、振動が直接伝わらない構成にす
ることで、画像ピッチムラ、ブレ、振動ムラを防止する
ことが出来る。

【００４３】特に、トナー収納容器の大容量化に伴い、
撹拌系にかかる負荷は増大する。又、撹拌部材の本数
が、３本、４本と増えるにしたがい駆動のムラがますま
す発生し易くなり、駆動系の上記のような分割構成が有
利となる。

【００４４】又、除去トナーの送りにおいても大容量化
に伴い負荷が増大し、クリーニング枠体の中の除去トナ
ーがほとんど満杯状態になると、同じように駆動系の分
割構成が有利となる。

【００４５】さらに、除去トナー送りの駆動入力と撹拌
駆動入力を１つの系統に構成することで装置本体との駆
動連結の構成が簡単になるので、ギア配置がし易くな
り、且つ、省スペースの上で有利である。

【００４６】さらに、従来は、現像ローラから歯車を直
接噛み合わせて撹拌系の駆動を行なっているが、本発明
では、噛み合わせていないので、トナー収納容器の大容
量化に伴う撹拌系の駆動負荷が増大しても、現像ローラ
１８を駆動するためのギア１０５ｂ，１０７の強度を強
くする必要がなく、低モジュールのギアでの伝達が可能
となり、ドラムギア１０５ｂ、スリーブギア１０７ｂの
噛み合いピッチムラによる画像ムラを引きおこすことも
ない。

【００４７】さらに、本実施の形態では、クリーニング
枠体とトナー収納容器とは、サイドカバーにより一体的
に固定されているので、除去トナー送り部材の駆動と撹
拌部材の駆動とは精度よく駆動連結が可能である。

【００４８】又、現像ローラ等の現像部材を支持した現
像枠体のみが、感光体ドラムに追従して揺動可能に支持
されているので、ドラムギア１０５ｂとスリーブギア１
０７の駆動連結が容易である。

【００４９】又、除去トナー送り部材１１５の回転は撹
拌駆動系から伝達されるので、アイドラギアの配置、構
成によって容易に最適化が可能で特に、感光体ドラムの
高速化においても、除去トナー送りは、従来通りの回転
速度にすることを容易にできる。

【００５０】（冷却風路の構成）図８は感光体ドラム周
辺に配置されたギア列の模式図であり、図８（ａ）はサ
イドカバーを外して見る側面図、図８（ｂ）はサイドカ
バーを架想線で示した側面図である。クリーニング枠体
１３の内部には回収した除去トナーを除去トナー溜め５
の奥側に搬送する送り部材１１５を設けている。送り部
材１１５は感光体ドラム１１から駆動を受ける場合、大
幅な減速を行わなければならない場合もあるが、トナー
収納容器１６内部のトナー撹拌部材１１４から駆動を受
ければ、大幅な減速の必要が無く、適切な回転速度を得
ることが容易となる。この場合、ギア１１１ｂ，１１１
ｃはトナー収納容器１６から現像枠体１７を通り感光体
ドラム１１近傍に配設されることになる（図８（ａ）参
照）。

【００５１】本実施の形態の場合、感光体ドラム近傍の
昇温を防止する為に、サイドカバー１９には感光体ドラ
ム近傍に風路１９ｆ（図８（ｂ）参照）が確保されてい
るが、ギア列の内ギア１１１ｂ，１１１ｃが内部の冷却
のための風路１９ｆを塞いでしまうため、ギア１１１
ｂ，１１１ｃには軸流ファンの羽根を構成するようにス
リット２４ａ，２４ｂを設け風路１９ｂを通じて積極的
に吸気又は排気を行っている。

【００５２】さらに図１０、図１１、図１２を用いて冷
却風路の構成についてのべる。図１０はギア１１１ｃの
斜視図であるがギア１１１ｂはギア１１１ｃの歯のねじ
れ方向、風路のねじれ方向が共に逆であるほかは同様で
あるので、ギア１１１ｃで代表して説明する。図１１は
図１０のＢーＢを展開して示す断面図、図１２は図１０
のＡーＡ断面図である。

【００５３】ギア１１１ｃははすばギアであり、歯部を
有するリム１１１ｃ２とボス１１１ｃ１を結ぶデイスク
状のハブ１１１ｃ３には周方向を等配してスリット２４
ａが貫通している。ハブ１１１ｃ３の面はサイドカバー
１９の内側面１９ｈとは離れている。これによってサイ
ドカバー１９を内外に通ずるサイドカバー１９に設けた
風路１９ｆとスリット２４ａは空間２９を介して連なっ
ている。ボス１１１ｃ１の中心穴はサイドカバー１９の
内側に長手方向へ突設した軸部１９Ｇに回転自在に支持
され、図示されない軸用止め輪を軸部１９Ｇに嵌め込ん
で軸方向に移動しないようになっている。上記リム１１
１ｃ２は１側面１１１ｃ４がサイドカバー１９の内側面
１９ｈに近接している。両側面１９ｈ，１１１ｃ４は空
気のとおりぬけを可及的に小さくする。そのため、両側
面１９ｈ，１１１ｃ４はラビリンスのように互いに入り
込んでもよい。

【００５４】上記スリット２４ａは風路１９ｆと重なる
ようになっている。

【００５５】図１１に示すように相隣るスリット２４ａ
とスリット２４ａ間はねじ羽根形状の羽根２４ｇであ
る。相隣るスリット２４ａの形状は軸流ファンのように
空力的に送風効率をよくするようにすることは望ましい
が、ギア１１１ｃの回転速度が遅いので簡易に斜設した
羽根でもよい。これらスリット２４ａによってリム１１
１ｃ２の内側には羽根車が構成される。

【００５６】図１０、図１１に示すように矢印２４ｃの
方向にギア１１１ｃが回転すると、空気が矢印２４ｄの
ように軸方向へ流れて空間２９へ入り、空間２９から風
路１９ｆへ向かい矢印２４ｈのようにサイドカバー１９
の風路１９ｆをとおってプロセスカートリッジ外へ排出
される。

【００５７】このように空間２９を総てのスリット２４
ａに同時的に通ずるようにしてあるため全部の羽根２４
ｇが空気流の生成に寄与する。

【００５８】又、羽根２４ｇの表面の向き２４ｆを逆に
すると、同じ回転方向でも空気の流れは逆向きとなり、
画像形成装置外部の空気をカートリッジの内部に送り込
むことができる。部品の配置風路の全体構成から有利な
向きにすると効果的である。

【００５９】なお、はすばギア１１１ｃの歯筋２４ｅの
ねじれ方向を羽根２４ｇの向き２４ｆと同じ方向に合わ
せると空気の流れは軸方向で同方向となり、かつ樹脂成
形の場合型構成上有利である。そして、ギア１１１ｃの
歯筋２４ｅと羽根２４ｇを軸方向の同方向へ空気を送る
ようにする場合は、リム１１１ｃ２の側面とサイドカバ
ー１１９の内面は空気のとおりぬける隙間を設けると共
に歯車の噛み合い部を除いてギア１１１ｃの外周に沿っ
てカバーを設けて送風機のケーシングとするとよい。

【００６０】上述のようにギア１１１ｃの中心を中心と
してスリット２４ａで斜めの面２４ｆを有する羽根２４
ｇで羽根車を構成したため、画像形成時にギア１１１
ｂ，１１１ｃが回転するのでプロセスカートリッジ１５
内の、帯電部クリーニングブレード部で滞留した昇温し
た空気は、排出される。又、定着装置１０等で発生する
熱も除去される。なお、画像形成装置本体２７には画像
形成装置本体内の空気を入れ換えるための自然通気穴或
はファン等の換気手段（不図示）が設けられている。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本出願に係る発明に
よればギア列のギアにファン効果のある羽根車を設ける
ことで、プロセスカートリッジ内部の冷却効率が上が
り、良好な画像を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジの主断面概略図である。

【図２】本発明の実施の形態における装置本体の主断面
概略図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジの枠体構成概略分解斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジの枠体構成概略斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジの部分斜視図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジの部分概略説明図である。

【図７】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジの部分概略説明図である。

【図８】（ａ）（ｂ）は夫々本発明の実施の形態におけ
るプロセスカートリッジの部分概略側面図である。

【図９】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリ
ッジの駆動系説明図である。

【図１０】本発明の実施の形態におけるギアの斜視図で
ある。

【図１１】図９のＢーＢ断面図である。

【図１２】図９のＡーＡ断面図である。

【図１３】従来のプロセスカートリッジの主断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｃ…画像形成装置 Ｓ…シート １…排紙ローラ ２…排出部 ５…除去トナー溜め ６…シートカセット ７…搬送ローラ ８…露光装置 ９…転写ローラ １０…定着装置 １１…感光体ドラム １１ａ，１１ｂ…フランジ １１
ａ１…中心穴 １２…帯電ローラ １３…クリーニング枠体 １３ａ…穴部 １３ｂ…位置
決め穴 １３ｃ…側面 １３ｄ…ばね掛け １４…クリーニングブレード １５…プロセスカートリッジ １６…トナー収納容器 １６ａ，１６ｂ…位置決め部
１６ｃ…開口部 １６ｄ…側面 １７…現像枠体 １７ａ…開口部 １７ｄ…吊り穴 １
７ｅ…突部材 １７ｆ…ばね掛け １８…現像ローラ １８ａ…マグネットローラ １９…サイドカバー １９ａ…穴部 １９ｂ…位置決め
部 １９ｅ…溝 １９ｆ…風路 １９ｈ…内側面 ２０…サイドカバー ２０ａ…穴部 ２１…シール部材 ２２ａ，２２ｂ（２２ｂは不図示）…軸受部材 ２３ａ…スライドピース ２３ｂ…圧縮コイルばね ２４ａ，２４ｂ…スリット ２４ｃ…矢印 ２４ｄ…矢
印 ２４ｅ…歯筋 ２４ｆ…羽根の表面の向き ２４ｇ
…羽根 ２５…軸部材 ２６…現像ブレード ２７…装置本体 ２９…空間 １０１…装置本体側の駆動源 １０２…装置本体側の駆動源 １０３…装置本体側のカップリング １０４…装置本体側のカップリング １０５…ギアフランジ １０５ａ…プロセスカートリッ
ジ側の入力カップリング １０５ｂ…入力ギア １０６ａ…プロセスカートリッジ側の入力カップリング
１０６ｂ…入力ギア １０７…現像ローラのギアフランジ １０７ｂ…現像ロ
ーラの駆動ギア １０８…アイドラギア １０８ａ…固定軸 １０９…撹拌駆動ギア １１０…撹拌出力ギア １１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ…アイドラギア １１１
ｃ１…ボス １１１ｃ２…リム １１１ｃ３…ハブ １
１１ｃ４…側面 １１２…除去トナー送り入力ギア １１３…撹拌部材 １１４…撹拌部材 １１５…除去トナー送り部材 １１６ａ〜１１６ｅ…軸受 １１７ａ〜１１７ｇ…軸受 １１８ａ，１１８ｂ…突き当てコロ １１９…軸受フランジ １２０…軸受フランジ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに形成された潜像をトナーを
   用いて現像する現像手段と前記電子写真感光体ドラムに
   転写後残留したトナーを除去するクリーニング手段と、 前記現像手段に設けたトナー送り部材とクリーニング手
   段に設けた送り部材間を連結するギア列中のギアであっ
   て、回転することによって空気流を生ずる手段を設けた
   ギアと、 前記ギア列を蔽うと共に前記空気流による空気をプロセ
   スカートリッジ内へ流入又はプロセスカートリッジ外へ
   排出する風路を設けたカバー部材と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記空気流を生ずる手段はギアに設けた
   ギアの中心を中心とする羽根車であ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。
3. 【請求項３】 前記羽根車はギアのハブにスリットを設
   けることにより形成されている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。
4. 【請求項４】 前記スリットには、ギアが回転すると画
   像形成装置本体の外気をプロセスカートリッジ内に吸気
   する方向に羽根の面を設けてあ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。
5. 【請求項５】 前記スリットには、ギアが回転するとプ
   ロセスカートリッジの内側の空気を排出する方向に羽根
   の面を設けてあ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。
6. 【請求項６】 前記ギアがはすばギアであり、羽根の傾
   きの方向がはすばギアのねじれ方向と同一方向であるこ
   とを特徴とする請求項２から５の何れか１つに記載のプ
   ロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 前記ギアの外周部の側面は前記カバー部
   材の内面に接近すると共に前記カバー部材の風路はギア
   側面に覆われていることを特徴とする請求項１から６の
   何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 前記プロセスカートリッジとは、帯電手
   段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
   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請求項１から７
   の何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
9. 【請求項９】 前記プロセスカートリッジとは、帯電手
   段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電
   子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成
   装置本体に対して着脱可能とする請求項１から７の何れ
   か１つに記載のプロセスカートリッジ。
10. 【請求項１０】 前記プロセスカートリッジとは、少な
    くとも現像手段と電子写真感光体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請求項１
    から７の何れか１つに記載のプロセスカートリッジ。
11. 【請求項１１】 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おい
    て、 ａ、電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに形成された潜像をトナーを
    用いて現像する現像手段と、 前記電子写真感光体ドラムに転写後残留したトナーを除
    去するクリーニング手段と、 前記現像手段に設けたトナー送り部材とクリーニング手
    段に設けた送り部材間を連結するギア列中のギアであっ
    て、回転することによって空気流を生ずる手段を設けた
    ギアと、 前記ギア列を蔽うと共に前記空気流による空気をプロセ
    スカートリッジ内へ流入又はプロセスカートリッジ外へ
    排出する風路を設けたカバー部材と、 を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着す
    る装着手段と、 ｂ、画像形成装置本体の換気手段と、 ｃ、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
12. 【請求項１２】 回転中心と外周の歯部との間に回転中
    心を中心とする羽根であって回転することによって軸方
    向へ空気流を生成する羽根車を有することを特徴とする
    ギア。
13. 【請求項１３】 前記ギアはギアの外周部の一側面が接
    近すると共にギア側面と重なる部分に風路を有する部材
    をケーシングとするギアであって、前記ギアの羽根とケ
    ーシング間は離れていることを特徴とする請求項１２に
    記載のギア。
14. 【請求項１４】 前記ギアははすばギアであって、歯筋
    のねじれ方向と羽根の面の傾きの方向は同方向であるこ
    とを特徴とする請求項１２又は１３に記載のギア。