(57)【要約】【課題】感光体ドラムを冷却するために、感光体ドラムの内部に効率的に空気流を流入させることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１２１は、ドラムスリーブ１２１Ａと、ドラムフランジ１２１Ｃと、を備える。回転軸であるドラムシャフト１２１Ｂは、ドラムフランジ１２１Ｃに連結され、感光体ドラム１２１の外部と、ドラムスリーブ１２１Ａの内部とに跨って配置される。ドラムシャフト１２１Ｂは中空形状からなり、冷却ファン５００によって発生された空気流は、ドラムシャフト１２１Ｂの内部を通って、開口部７０からドラムスリーブ１２１Ａの内部に吹出される。ドラムシャフト１２１Ｂが、回転軸および空気流の風路としての機能を兼ね備える。【選択図】図７
2014029410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、潜像およびトナー像を担持する周面と前記周面の内側の第１内部空間とを含む円筒体からなるドラムスリーブと、前記ドラムスリーブの側端部に嵌合され、前記ドラムスリーブを一体的に回転可能に支持するドラムフランジと、を備える感光体ドラムと、
前記ドラムスリーブの前記第１内部空間に配置される第１の領域および前記感光体ドラムの外側に配置される第２の領域を有し、前記ドラムフランジに連結され、前記第１の領域から前記第２の領域に亘って内部に第２内部空間を備え、前記ドラムスリーブの回転における回転軸となる中空状のドラムシャフトと、
前記ドラムシャフトに連結され、前記ドラムシャフトを回転させる駆動手段と、
前記ドラムシャフトの前記第２内部空間に流入される空気流を発生する空気流発生手段と、
前記ドラムシャフトの前記第２の領域に開口され、前記第２内部空間に前記空気流を流入させる流入口と、
前記ドラムシャフトの前記第１の領域に開口され、前記ドラムシャフトの第２内部空間と前記ドラムスリーブの前記第１内部空間とを連通させる連通口と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記連通口は、前記ドラムシャフトの外周部に開口されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記連通口は、前記ドラムシャフトの軸方向に沿って、複数配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ドラムシャフトは、前記回転軸の軸方向において、前記第２の領域に配置される第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部とを備え、
前記流入口は前記第１の端部側に配置され、
前記ドラムシャフトのうち、前記連通口よりも前記第２の端部側において、前記第２内部空間を封止する封止部を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ドラムフランジに開口され、前記ドラムスリーブの前記第１内部空間と前記感光体ドラムの外部とを連通させる排気口を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ドラムシャフトの前記第１の領域において、前記ドラムシャフトの外周部に配置される送風フィンを更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、
前記ドラムシャフトの前記第２の領域の外周部に固定されるギア部と、
前記ギア部に連結される駆動モーターと、を備え、
前記流入口は、前記第２の領域の前記ドラムシャフトの側端部に開口されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラムを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに画像を形成する画像形成装置では、感光体ドラム上にトナー像が形成され、転写部においてトナー像がシートに転写される。画像形成装置は、更に定着部を備え、トナー像が転写されたシートは、定着部において定着処理を施された後、排出される。
【０００３】
感光体ドラムは、円筒体からなるスリーブと、スリーブの側面に嵌合されるフランジと、フランジから軸方向の外側に向かって突設される軸部とを有する。軸部が画像形成装置本体の軸受部に挿入されることで、感光体ドラムが回転可能に支持される。スリーブの周面には、静電潜像が形成されたのち、前記静電潜像がトナー像として可視化される。この際、感光体ドラムの温度が上昇しトナーの融点に近づくと、感光体ドラムからシートへのトナー像の転写が妨げられることや、感光体ドラムのスリーブ上に、トナーが固着することがあった。特許文献１に記載された技術では、感光体ドラムのフランジに開口された開口部を介して、スリーブの内部に空気流が流入され、感光体ドラムが冷却される技術が開示されている。また、特許文献２に記載された技術では、感光体ドラムのフランジにフィンが配置され、感光体ドラムの回転に伴って、感光体ドラムの内部に空気流が流入される技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７８３６３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９４２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、フランジに開口された開口部の開口面積がフランジの断面積よりも小さい範囲に限定されてしまう。この結果、フランジの開口部を介して、感光体ドラムの内部に流入される空気の流量が限定される。また、特許文献２のように、感光体ドラムの回転によって空気流を生じさせる場合、感光体ドラムの回転数が一般的な冷却ファンと比較して低いため、十分な冷却効果が得られにくい。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、感光体ドラムを冷却するために、感光体ドラムの内部に効率的に空気流を流入させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、回転駆動され、潜像およびトナー像を担持する周面と前記周面の内側の第１内部空間とを含む円筒体からなるドラムスリーブと、前記ドラムスリーブの側端部に嵌合され、前記ドラムスリーブを一体的に回転可能に支持するドラムフランジと、を備える感光体ドラムと、前記ドラムスリーブの前記第１内部空間に配置される第１の領域および前記感光体ドラムの外側に配置される第２の領域を有し、前記ドラムフランジに連結され、前記第１の領域から前記第２の領域に亘って内部に第２内部空間を備え、前記ドラムスリーブの回転における回転軸となる中空状のドラムシャフトと、前記ドラムシャフトに連結され、前記ドラムシャフトを回転させる駆動手段と、前記ドラムシャフトの前記第２内部空間に流入される空気流を発生する空気流発生手段と、前記ドラムシャフトの前記第２の領域に開口され、前記第２内部空間に前記空気流を流入させる流入口と、前記ドラムシャフトの前記第１の領域に開口され、前記ドラムシャフトの第２内部空間と前記ドラムスリーブの前記第１内部空間とを連通させる連通口と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、空気流発生手段から流入口を介してドラムシャフトの第２内部空間に流入された空気流は、ドラムシャフトの連通口から、ドラムスリーブの第１内部空間に流入される。空気流が吹出される連通口を、感光体ドラムの第１内部空間に配置することができるため、ドラムフランジに開口部が形成される場合と比較して、感光体ドラムの第１内部空間の中央部に空気流を流入させやすい。したがって、感光体ドラムの内部を安定して冷却することが可能となる。
【０００９】
上記の構成において、前記連通口は、前記ドラムシャフトの外周部に開口されることが望ましい。
【００１０】
本構成によれば、連通口がドラムシャフトの外周部に開口されるため、空気流がドラムシャフトから径方向外側に向かって吹出される。そして、感光体ドラムの回転に伴って、前記空気流が周方向に循環される。このため、ドラムスリーブの内周面が効果的に冷却される。
【００１１】
上記の構成において、前記連通口は、前記ドラムシャフトの軸方向に沿って、複数配置されることが望ましい。
【００１２】
本構成によれば、複数の連通口から吹出される空気流によって、軸方向に沿って感光体ドラムの内部を一層冷却することが可能となる。
【００１３】
上記の構成において、前記ドラムシャフトは、前記回転軸の軸方向において、前記第２の領域に配置される第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部とを備え、前記流入口は前記第１の端部側に配置され、前記ドラムシャフトのうち、前記連通口よりも前記第２の端部側において、前記第２内部空間を封止する封止部を備えることが望ましい。
【００１４】
本構成によれば、ドラムシャフトの連通口よりも第２の端部側が封止部によって封止される。このため、ドラムシャフトの第２の端部側の圧力が高くなり、空気流が連通口からドラムスリーブの第１内部空間に吹出しやすくなる。
【００１５】
上記の構成において、前記ドラムフランジに開口され、前記ドラムスリーブの前記第１内部空間と前記感光体ドラムの外部とを連通させる排気口を備えることが望ましい。
【００１６】
本構成によれば、ドラムスリーブの第１内部空間に流入された空気流が、ドラムフランジに開口された排気口から排気される。このため、感光体ドラムの内部において、空気流が安定して形成され、前記空気流の入れ代わりが促進される。
【００１７】
上記の構成において、ドラムシャフトの第１の領域において、前記ドラムシャフトの外周部に配置される送風フィンを更に備えることが望ましい。
【００１８】
本構成によれば、送風フィンの回転に伴って、ドラムスリーブの第１内部空間における空気流の流動性が促進される。このため、感光体ドラムの内部をより冷却することが可能となる。
【００１９】
上記の構成において、前記駆動手段は、前記ドラムシャフトの前記第２の領域の外周部に固定されるギア部と、前記ギア部に連結される駆動モーターと、を備え、前記流入口は、前記第２の領域の前記ドラムシャフトの側端部に開口されることが望ましい。
【００２０】
本構成によれば、ドラムシャフトの外周部を利用して、ドラムシャフトに回転駆動力が伝達される。また、ドラムシャフトの側端部に開口された流入口から、ドラムシャフトの第２内部空間に空気流が流入される。したがって、回転される駆動軸であるドラムシャフトの内部に、空気流を安定して流入させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、感光体ドラムを冷却するために、感光体ドラムの内部に効率的に空気流を流入させることが可能な感光体ドラム、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。特に、ドラムシャフトの第２内部空間を介して感光体ドラムの内部に空気流が流入される。そして、空気流が吹出される連通口が、感光体ドラムの第１内部空間に配置される。このため、感光体ドラムの内部を安定して冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部における、駆動ユニットおよびドラムユニットを示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部における、駆動ユニットおよびドラムユニットを示した斜視図である。
【図５】図３において感光体ドラムの内部を示した透視斜視図である。
【図６】図４において感光体ドラムの内部を示した透視斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部における、駆動ユニットおよびドラムユニットを示した断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部における、感光体ドラムの駆動手段を示した斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部における、感光体ドラムの駆動手段を示した斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るドラムフランジの斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部における、冷却風の風路を示した斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の内部における、冷却風の風路を示した斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係るドラムフランジの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観斜視図である。また、図２は、画像形成装置１の内部断面図である。図１および図２に示される画像形成装置１は、いわゆるモノクロ複合機であるが、他の実施形態において、画像形成装置は、カラー複合機、カラープリンター、ファクシミリ装置など、トナー画像をシートに形成するための他の装置であってもよい。尚、以下の説明で用いられる「上」や「下」、「前」や「後」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、画像形成装置の原理を何ら限定するものではない。また、以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、ＯＨＰシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパーや画像形成処理を受ける他のシート材料或いは画像形成処理以外の任意の処理を受けるシート材料を意味する。
【００２４】
画像形成装置１は、略直方体形状の主筐体２を含む。主筐体２は、略直方体形状の下部筐体２１と、下部筐体２１の上方に配設される略直方体形状の上部筐体２２と、下部筐体２１と上部筐体２２とを連結する連結筐体２３とを含む。連結筐体２３は、主筐体２の右縁及び背面縁に沿って延びる。下部筐体２１、上部筐体２２及び連結筐体２３で囲まれる排出空間２４に印刷処理が施与されたシートが排出される。特に、本実施形態では、下部筐体２１の上面部に配置された排紙部２４１、および排紙部２４１の上方に配置される排紙トレイ２４２（図２）に、シートが排紙される。
【００２５】
上部筐体２２の正面方向に配置される操作部２２１は、例えば、ＬＣＤタッチパネル２２２を含む。操作部２２１は、画像形成処理に関する情報を入力可能に形成される。使用者は、例えば、ＬＣＤタッチパネル２２２を通じて、印刷されるシートの枚数等を入力したり、印刷濃度等を入力したりすることができる。上部筐体２２内には、主に原稿の画像を読み取るための機器や画像形成装置１の全体の制御を司る電子回路が収容される。
【００２６】
上部筐体２２の上に配設される押さえカバー２２３は、原稿を押さえるために用いられる。押さえカバー２２３は、上部筐体２２に上下に回動可能に取り付けられる。使用者は、押さえカバー２２３を上方に回動させ、上部筐体２２上に原稿を載置する。その後、使用者は操作部２２１を操作して、原稿の画像を上部筐体２２内に配設された機器に読み取らせることができる。
【００２７】
下部筐体２１の右側面には、手差トレイ２４０（図２）が配設される。手差トレイ２４０は、下端２４０Ａを支点として、上端２４０Ｂ側が上下に回動可能である。手差トレイ２４０が下方に回動され、手差トレイ２４０が下部筐体２１の右方に突出する位置にあるとき、ユーザーは手差トレイ２４０上にシートを載置可能である。手差トレイ２４０上のシートは、操作部２２１を通じてユーザーによって入力された指示に基づき、下部筐体２１内に引き込まれた後、画像形成処理を施与され、排出空間２４へ排出される。また、下部筐体２１の内部には、後記の各種装置が配置される内部空間Ｓが形成される（図２）。
【００２８】
画像形成装置１は、内部空間Ｓに、カセット１１０と、給紙部１１と、第２給紙ローラー１１４と、レジストローラー対１１６と、画像形成部１２０とを備える。給紙部１１は、ピックアップローラー１１２と、第１給紙ローラー１１３と、を備える。給紙部１１は、シート搬送路ＰＰにシートＰを送り出す。シート搬送路ＰＰは、給紙部１１から、レジストローラー対１１６を介して、画像形成部１２０内に配設された転写位置ＴＰを通過するように配設された搬送路である。
【００２９】
カセット１１０は、内部にシートＰを収容する。カセット１１０は、下部筐体２１から正面方向（図１の紙面手前方向）に引出可能である。カセット１１０内に収容されたシートＰは、下部筐体２１内で上方に送り出される。その後、シートＰは、操作部２２１を通じて使用者によって入力された指示に基づき、下部筐体２１内で画像形成処理を施与され、排出空間２４へ排出される。カセット１１０は、シートＰを支持するリフト板１１１を備える。リフト板１１１は、シートＰの先頭縁を上方に押し上げるように傾斜する。
【００３０】
ピックアップローラー１１２は、リフト板１１１によって上方に押し上げられたシートＰの先頭縁上に配置される。ピックアップローラー１１２が回転すると、シートＰはカセット１１０から引き出される。
【００３１】
第１給紙ローラー１１３は、ピックアップローラー１１２のシート搬送方向下流側に配設される。第１給紙ローラー１１３は、シートＰを更にシート搬送方向の下流側に送り出す。第２給紙ローラー１１４は、手差しトレイ２４０の下端２４０Ａの内側に配設される。第２給紙ローラー１１４は、手差トレイ２４０上のシートＰを下部筐体２１内に搬送する。使用者は、カセット１１０に収容されたシートＰ、または手差トレイ２４０の上に載置されたシートＰを選択的に使用することができる。
【００３２】
レジストローラー対１１６は、シート搬送方向と直交する方向のシートの位置を規定する。これにより、シートＰ上に形成される画像の位置が調整される。レジストローラー対１１６は、ローラー間にニップ部を形成する。レジストローラー対１１６は、画像形成部１２０において、シートＰにトナー画像が転写されるタイミングに合わせて、シートＰを画像形成部１２０に搬送する。また、レジストローラー対１１６は、シートＰの斜行（スキュー）を補正する機能を備える。
【００３３】
画像形成部１２０は、感光体ドラム１２１と、帯電器１２２と、露光装置１２３と、現像装置１２４と、トナーコンテナ１２５と、転写ローラー１２６と、クリーニング装置３５と、除電器５０と、を備える。
【００３４】
感光体ドラム１２１は、円筒体の形状を有する。感光体ドラム１２１は、周面に静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー画像を担持する。
【００３５】
帯電器１２２は、所定の電圧が印加され、感光体ドラム１２１の周面を略一様に帯電させる。露光装置１２３は、帯電器１２２によって帯電された感光体ドラム１２１の周面に、レーザー光を照射する。該レーザー光は、画像形成装置１に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータといった外部装置（図示せず）から出力された画像データに従って、照射される。この結果、感光体ドラム１２１の周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。
【００３６】
現像装置１２４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１２１の周面にトナーを供給する。トナーコンテナ１２５は、現像装置１２４へトナーを供給する。トナーコンテナ１２５は、現像装置１２４に順次又は必要に応じてトナーを供給する。現像装置１２４がトナーを感光体ドラム１２１に供給すると、感光体ドラム１２１の周面に形成された静電潜像が現像（可視化）される。この結果、感光体ドラム１２１の周面に、トナー画像が形成されることとなる。現像装置は、周面にトナーを担持する現像ローラー１２４Ａを備える。現像ローラー１２４Ａは、現像位置において、感光体ドラム１２１に対向して配置される。現像ローラー１２４Ａは、回転駆動され、感光体ドラム１２１にトナーを供給する。
【００３７】
転写ローラー１２６は、転写位置ＴＰにおいて、感光体ドラム１２１の周面に対向して配設される。転写ローラー１２６は、転写位置ＴＰにおいて、感光体ドラム１２１と同方向に回転駆動される。転写位置ＴＰにおいて、感光体ドラム１２１の周面に形成されたトナー画像が、シートＰに転写される。
【００３８】
クリーニング装置３５は、シートＰへトナー画像が転写された後に、感光体ドラム１２１の周面に残るトナーを除去する。除電器５０は、クリーニング装置３５によって、周面が清浄化された感光体ドラム１２１に所定の除電光を照射する。この結果、感光体ドラム１２１の周面の電位が、均一化される。
【００３９】
クリーニング装置３５によって、清浄化された後、除電器５０によって、除電された感光体ドラム１２１の周面は、再度、帯電器１２２の下方を通過し、一様に帯電される。その後、上述のトナー画像の形成が新たに行われる。
【００４０】
画像形成装置１は、画像形成部１２０よりも搬送方向下流側に、シートＰ上のトナー画像を定着させる定着装置１３０を更に備える。定着装置１３０は、シートＰ上のトナーを溶融させる加熱ローラー１３１と、シートＰを加熱ローラー１３１に密着させる圧力ローラー１３２と、を備える。シートＰが加熱ローラー１３１と圧力ローラー１３２との間を通過すると、トナー画像は、シートＰに定着される。
【００４１】
画像形成装置１は、定着装置１３０の下流に配設された搬送ローラー対１３３と、搬送ローラー対１３３の下流に配設された切り替え部７０と、下排出ローラー１３４と、上排出ローラー１３５と、を更に備える。搬送ローラー対１３３は、定着装置１３０によって、定着処理が施されたシートＰを、シート搬送方向下流側に搬送する。切り替え部７０は、搬送ローラー対１３３のシート搬送方向下流側において、シートＰの搬送方向を切り替える機能を備える。下排出ローラー１３４は、切り替え部７０の左方に配置され、搬送ローラー対１３３によって搬送されたシートＰを、排紙部２４１に排出する。上排出ローラー１３５は、下排出ローラー１３４の上方に配置され、搬送ローラー対１３３によって搬送されたシートＰを、排紙部２４１の上方に装着された排紙トレイ２４２に排出する。
【００４２】
次に、図３乃至図１０を参照して、本実施形態に係る感光体ドラム１２１の構造について説明する。図３および図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の内部における、駆動ユニット５０およびドラムユニット１２１Ｈを示した斜視図である。また、図５および図６は、それぞれ図３および図４において感光体ドラム１２１の内部を示した透視斜視図である。図７は、駆動ユニット５０およびドラムユニット１２１Ｈの断面図である。図８および図９は、感光体ドラム１２１の駆動構造を示した斜視図である。更に、図１０は、本実施形態に係るドラムフランジ１２１Ｃ（リアフランジ１２１Ｃ１）の斜視図である。
【００４３】
画像形成装置１は、ドラムユニット１２１Ｈと、ドラムシャフト１２１Ｂと、駆動ユニット５０（駆動手段）とを備える。ドラムユニット１２１Ｈは、感光体ドラム１２１を回転可能に支持し、感光体ドラム１２１とともに一体的に画像形成装置１の下部筐体２１に着脱可能とされる。
【００４４】
ドラムユニット１２１Ｈは、前後方向に延伸される箱型形状からなるユニットである。ドラムユニット１２１Ｈは、ハウジング１２１ＨＵを備える。ハウジング１２１ＨＵは、ドラムユニット１２１Ｈの筐体部分である。ハウジング１２１ＨＵは、感光体ドラム１２１を回転可能に支持すると共に、前述のクリーニング装置３５を収容する。なお、図３および図４には、クリーニング装置３５は現れていない。また、ハウジング１２１ＨＵは、クリーナー回収部３５Ｐを備える。クリーナー回収部３５Ｐは、クリーニング装置３５によって回収された回収トナーを不図示の回収ボトルに搬送する。また、ハウジング１２１ＨＵは、スタッド１２１ＨＩを備える。スタッド１２１ＨＩは、ハウジング１２１ＨＵの後端部から突出される突起部である。ドラムユニット１２１Ｈが、下部筐体２１の内部に装着されると、スタッド１２１ＨＩが、下部筐体２１の後側（奥側）の壁面に開口された不図示の穴部に挿入される。更に、ハウジング１２１ＨＵの前側および後側の壁部には、一対のユニット軸受部１２１Ｒ、１２１Ｌが配置される（図７）。ユニット軸受部１２１Ｒ、１２１Ｌには、後記のドラムシャフト１２１Ｂが軸支される。
【００４５】
感光体ドラム１２１は、ドラムスリーブ１２１Ａと、ドラムフランジ１２１Ｃとを備える。
【００４６】
ドラムスリーブ１２１Ａは、感光体ドラム１２１の本体部分である。ドラムスリーブ１２１Ａは円筒体からなり、回転駆動され表面に潜像が形成され、該潜像に応じて形成されるトナー像を担持する。ドラムスリーブ１２１Ａの内部は、空洞となっており、ドラム内部空間１２１Ｓ（図５乃至図７）（第１内部空間）が形成される。ドラムスリーブ１２１Ａの表面には、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた層が形成される。
【００４７】
ドラムフランジ１２１Ｃは、ドラムスリーブ１２１Ａの側端部に嵌合される。ドラムフランジ１２１Ｃは、ドラムスリーブ１２１Ａの両端部に対応して、一対配置される。ドラムスリーブ１２１Ａの後側の側端部には、リアフランジ１２１Ｃ１が嵌合され、ドラムスリーブ１２１Ａの前側の側端部には、フロントフランジ１２１Ｃ２が嵌合される。ドラムフランジ１２１Ｃは、ドラムスリーブ１２１Ａを一体的に回転可能に支持する。また、ドラムフランジ１２１Ｃには、後述のドラムシャフト１２１Ｂが挿通される。そして、ドラムシャフト１２１Ｂとドラムフランジ１２１Ｃとが一体的に固定（連結）される。
【００４８】
図１０を参照して、ドラムフランジ１２１Ｃについて詳述する。図１０は、リアフランジ１２１Ｃ１の斜視図であるが、本実施形態では、フロントフランジ１２１Ｃ２も同様の構造からなる。リアフランジ１２１Ｃ１は、フランジ部８０と、圧入部８１と、軸受円筒部８２とを備える。フランジ部８０は、リアフランジ１２１Ｃ１のうち、最大外径からなる鍔部分である。リアフランジ１２１Ｃ１がドラムスリーブ１２１Ａと嵌合されると、フランジ部８０の外周部分は、ドラムスリーブ１２１Ａの外周面と面一とされる。圧入部８１は、フランジ部８０から軸方向内側に突出される円筒部分である。圧入部８１は、ドラムスリーブ１２１Ａの円筒内周部に嵌合される。また、軸受円筒部８２は、圧入部８１の内側に配置される円筒部分である。軸受円筒部８２は、挿入部Ｈ１を備える。挿入部Ｈ１は、軸受円筒部８２の内側において、ドラムシャフト１２１Ｂの軸方向に貫通して形成された開口部である。挿入部Ｈ１に、ドラムシャフト１２１Ｂが挿通される。また、軸受円筒部８２の内周部分には、不図示の凹部が配置される。前記凹部には、ドラムシャフト１２１Ｂの突起部１２１ＢＴ（図８、図９）が係合される。
【００４９】
ドラムシャフト１２１Ｂは、下部筐体２１の内部において、下部筐体２１の後側（奥側）の壁部から前側の壁部にわたって延設される。ドラムシャフト１２１Ｂは、中空状のシャフトである。ドラムシャフト１２１Ｂは、ドラムスリーブ１２１Ａの内部に挿通されるとともに感光体ドラム１２１から突出するようにドラムフランジ１２１Ｃに固定される。すなわち、ドラムシャフト１２１Ｂは、ドラムスリーブ１２１Ａのドラム内部空間１２１Ｓに配置される第１の領域１２１Ｂ１、および感光体ドラム１２１の外側に配置される第２の領域１２１Ｂ２を有し、前記第１の領域１２１Ｂ１から前記第２の領域１２１Ｂ２に亘って内部にシャフト内部空間１２１ＢＳ（第２内部空間）を備える。そして、ドラムシャフト１２１Ｂは、ドラムスリーブ１２１Ａ（感光体ドラム１２１）の回転における回転軸となる。本実施形態では、ドラムシャフト１２１Ｂは、下部筐体２１の前記後側の壁部から前方向に向かって延設され、リアフランジ１２１Ｃ１からドラムスリーブ１２１Ａの内部に進入され、フロントフランジ１２１Ｃ２を貫通した後、ハウジング１２１ＨＵの前側の側面部から外側に突出するように配置される。ドラムシャフト１２１Ｂは、感光体ドラム１２１を貫通した状態で、ハウジング１２１ＨＵのユニット軸受部１２１Ｒ、１２１Ｌによって回転可能に軸支される。この結果、ハウジング１２１ＨＵの内部において、感光体ドラム１２１とドラムシャフト１２１Ｂとが一体的に回転可能とされる。
【００５０】
図８および図９を参照して、ドラムシャフト１２１Ｂは、第２の領域１２１Ｂ２（図７）のうち、ユニット軸受部１２１Ｒよりも前側にずれた位置に、突起部１２１ＢＴを備える。突起部１２１ＢＴは、ドラムシャフト１２１Ｂの外周部から突設された係合片である。突起部１２１ＢＴは、リアフランジ１２１Ｃ１の前記凹部に係合される。また、図７を参照して、ドラムシャフト１２１Ｂは、流入口１２１ＢＲと、シャフト封止部１２１ＢＦ（封止部）とを備える。流入口１２１ＢＲは、ドラムシャフト１２１Ｂの第２の領域１２１Ｂ２であって、ドラムシャフト１２１Ｂの後側端部（第１の端部）の側端部に形成された開口部である。流入口１２１ＢＲによって、ドラムシャフト１２１Ｂの中空部分の後端部が、後方に向かって開放される。一方、シャフト封止部１２１ＢＦは、ドラムシャフト１２１Ｂの前側端部（第２の端部）の側端部に配置される。シャフト封止部１２１ＢＦは、ドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳの前端部を塞ぐ栓である。
【００５１】
駆動ユニット５０は、下部筐体２１の後側の壁部に配置される。駆動ユニット５０は、感光体ドラム１２１を回転させるための駆動手段である。駆動ユニット５０は、ドラムモーター５０１（駆動モーター）と、駆動ギア５０２（ギア部）と、駆動軸受部５０３と、を備える。
【００５２】
ドラムモーター５０１は、感光体ドラム１２１を回転させるための回転駆動力を発生させるモーターである。ドラムモーター５０１は、モーター軸５０１Ａを備える。モーター軸５０１Ａは、ドラムモーター５０１から前側に向かって突出される軸部である。
【００５３】
駆動ギア５０２は、ドラムモーター５０１からドラムシャフト１２１Ｂに回転駆動力を伝達する。駆動ギア５０２は、ドラムシャフト１２１Ｂのうち、第２の領域１２１Ｂ２感光体ドラム１２１よりも軸方向外側の外周部（駆動係合部１２１ＢＰ）に固定される。駆動ギア５０２の外周部である伝達ギア部５０２Ａは、モーター軸５０１Ａと連結される。この結果、ドラムモーター５０１によってもたらされた回転駆動力が、駆動ギア５０２を介してドラムシャフト１２１Ｂに伝達される。駆動軸受部５０３は、駆動ギア５０２の後側でドラムシャフト１２１Ｂを回転可能に支持する。図７乃至図９を参照して、ドラムシャフト１２１Ｂは、駆動軸受部５０３と、ハウジング１２１ＨＵのユニット軸受部１２１Ｒおよびユニット軸受部１２１Ｌ（図７）とによって支持されながら回転される。そして、ドラムシャフト１２１Ｂの突起部１２１ＢＴと、リアフランジ１２１Ｃ１の前記凹部との係合によって、ドラムシャフト１２１Ｂからリアフランジ１２１Ｃ１に回転駆動力が伝達される。この結果、リアフランジ１２１Ｃ１を備えた感光体ドラム１２１がドラムユニット１２１Ｈの内部において回転駆動される。このように、ドラムシャフト１２１Ｂは、感光体ドラム１２１に回転駆動力を伝達するとともに、感光体ドラム１２１の回転における回転軸となる。
【００５４】
画像形成装置１の下部筐体２１の内部において画像形成が実行されると、感光体ドラム１２１の温度が上昇することがある。そして、感光体ドラム１２１の温度がトナーの融点に近づくと、転写ニップ部ＴＰ（図２）において感光体ドラム１２１からシートＰへのトナー像の転写が妨げられる場合や、ドラムスリーブ１２１Ａの周面上に、トナーが固着する場合がある。このため、下部筐体２１の内部において、感光体ドラム１２１を冷却することが望まれる。しかしながら、感光体ドラム１２１の周りからドラムスリーブ１２１Ａに対して空気流を吹き付けた場合、感光体ドラム１２１の周囲でトナーが舞ってしまう。特に、感光体ドラム１２１のドラムフランジ１２１Ｃの周辺では、クリーニング装置３５の端部から回収したトナーが吹出しやすい。また前記空気流によって、ドラムスリーブ１２１Ａ上に形成されたトナー像が乱れやすい。
【００５５】
このため、感光体ドラム１２１を内部から冷却することが望まれる。感光体ドラム１２１の内部に空気流を流入させる手段として、ドラムフランジ１２１Ｃの側面に流入用の開口部を設け、前記開口部からドラムスリーブ１２１Ａの内部に空気流を流入させることができる。しかしながら、空気流の流入経路をドラムフランジ１２１Ｃの側面に配置すると、ドラムスリーブ１２１Ａ（感光体ドラム１２１）の軸方向の中央部まで空気流が行き届きにくい。
【００５６】
本実施形態では、上記の課題を解決するために、冷却手段５１および前記ドラムシャフト１２１Ｂによって、ドラムスリーブ１２１Ａのドラム内部空間１２１Ｓが効果的に冷却される。次に、図３乃至図１０に加え、図１１を参照して、本実施形態における感光体ドラム１２１の冷却構造について詳述する。図１１は、本実施形態における冷却用空気流の風路を示す斜視図である。
【００５７】
画像形成装置１の下部筐体２１は、冷却手段５１を備える。冷却手段５１は、下部筐体２１の後側の壁部に配置され、特に、駆動ユニット５０の後側に配置される。冷却手段５１は、ドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳに空気流を流入させる。冷却手段５１は、冷却ファン５００（空気流発生手段）と、吹き出し口５００Ｆとを備える。
【００５８】
冷却ファン５００は、駆動ユニット５０の後方に配置され、不図示の駆動部によって回転駆動される。冷却ファン５００は、ドラムシャフト１２１Ｂに向かう空気流を発生する。吹き出し口５００Ｆは、冷却ファン５００に連結され、冷却ファン５００によって発生された空気流を、ドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳに向かって案内する。本実施形態では、吹き出し口５００Ｆは、ドラムシャフト１２１Ｂの後側の側端部に開口された流入口１２１ＢＲに、前記空気流を流入させる。前述のように、ドラムシャフト１２１Ｂは、ドラムモーター５０１および駆動ギア５０２によって回転駆動される。空気流をドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳに流入させるための開口部がドラムシャフト１２１Ｂの外周部に形成される場合、ドラムシャフト１２１Ｂの回転に伴って前記開口部も回転移動してしまう。しかしながら、本実施形態では、上記のように、流入口１２１ＢＲがドラムシャフト１２１Ｂの側端部に開口される。そして、吹き出し口５００Ｆが、冷却ファン５００で発生した空気流を流入口１２１ＢＲに向かって誘導する。このため、ドラムシャフト１２１Ｂが回転駆動されながら、ドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳに安定して空気流が流入される。
【００５９】
更に、ドラムシャフト１２１Ｂは、開口部７０（連通口）を備える。開口部７０は、ドラムシャフトの第１の領域１２１Ｂ１であって、ドラムスリーブ１２１Ａのドラム内部空間１２１Ｓに対向して、ドラムシャフト１２１Ｂの外周部に形成された開口部である。開口部７０は、軸方向に沿って形成された長穴である。開口部７０は、ドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳとドラムスリーブ１２１Ａのドラム内部空間１２１Ｓとを連通させる。本実施形態では、開口部７０は、ドラム内部空間１２１Ｓにおいて、ドラムシャフト１２１Ｂの軸方向に沿って、複数配置される。
【００６０】
画像形成装置１において、画像形成が実行されると、ドラムモーター５０１によって、感光体ドラム１２１が回転駆動される。更に、冷却ファン５００が駆動され、吹き出し口５００Ｆを介して、流入口１２１ＢＲからドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳに空気流が流入される。更に、前記空気流はドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳを、駆動ユニット５０側からドラムユニット１２１Ｈ側に誘導される（図７の矢印Ｄ７１）。そして、感光体ドラム１２１の内部にもたらされた前記空気流は、開口部７０からドラム内部空間１２１Ｓに流出される（図７の矢印Ｄ７２）。このように、本実施形態によれば、冷却手段５１からドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳに流入された空気流は、ドラムシャフト１２１Ｂの開口部７０を介して、ドラムスリーブ１２１Ａの円筒内部（ドラム内部空間１２１Ｓ）に流入される。このため、リアフランジ１２１Ｃ１の側面に空気流の流入口が開口される場合と比較して、空気流をドラム内部空間１２１Ｓの中央部まで到達させやすい。したがって、感光体ドラム１２１を安定して回転させながら、感光体ドラム１２１の内部を冷却することが可能となる。
【００６１】
この際、本実施形態では、ドラムシャフト１２１Ｂはドラムスリーブ１２１Ａの円筒内部に進入するように延設され、第１の領域１２１Ｂ１に開口部７０が配置される。このため、軸方向に沿って感光体ドラム１２１の内部を冷却することが可能となる。また、開口部７０がドラムシャフト１２１Ｂの外周部に開口されるため、空気流がドラムシャフト１２１Ｂから径方向外側に向かって吹出される。そして、感光体ドラム１２１の回転に伴って、前記空気流が周方向に循環される。このため、ドラムスリーブ１２１Ａの内周面が効果的に冷却される。また、開口部７０がドラムシャフト１２１Ｂの軸方向に沿って、複数配置されるため、複数の開口部７０から吹出される空気流によって、軸方向に沿って感光体ドラム１２１の内部を一層冷却することが可能となる。
【００６２】
更に、上記の実施形態では、ドラムシャフト１２１Ｂの先端部は、シャフト封止部１２１ＢＦによって封止される。このため、ドラムシャフト１２１Ｂの先端側の圧力が高くなり、空気流が開口部７０からドラムスリーブ１２１Ａのドラム内部空間１２１Ｓに吹出しやすくなる。なお、シャフト封止部１２１ＢＦはドラムシャフト１２１Ｂの先端部に配置されるものに限らない。シャフト封止部１２１ＢＦは、開口部７０よりも空気流の下流側（ドラムシャフト１２１Ｂの先端部側）に配置され、シャフト内部空間１２１ＢＳを塞ぐ（封止する）ものであってもよい。
【００６３】
また、上記の実施形態では、駆動ユニット５０は、駆動ギア５０２と、ドラムモーター５０１と、を備える。また、冷却手段５１は、ドラムシャフト１２１Ｂの第２の領域の側端部に開口された流入口１２１ＢＲに空気流を流入させる。このため、ドラムシャフト１２１Ｂの外周部を利用して、ドラムシャフト１２１Ｂに回転駆動力が伝達される。また、ドラムシャフト１２１Ｂの側端部に開口された流入口１２１ＢＲから、ドラムシャフト１２１Ｂのシャフト内部空間１２１ＢＳに空気流が流入される。したがって、回転される駆動軸であるドラムシャフト１２１Ｂの内部に、空気流を安定して流入させることが可能となる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態に係る感光体ドラム１２１を備えた画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【００６５】
（１）上記の実施形態では、ドラムスリーブ１２１Ａのドラム内部空間１２１Ｓにおいて、ドラムシャフト１２１Ｂに開口部７０のみが配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ドラムシャフト１２１Ｂには、空気流の流れを促進させる部材が配置されてもよい。図１２は、本発明の変形実施形態に係る感光体ドラム１２２を備えた画像形成装置１の内部の透視斜視図である。感光体ドラム１２２は、前述の感光体ドラム１２１と比較して、ドラムシャフト１２２Ｂに送風フィン７２を備える点に特徴を有する。開口部７１は感光体ドラム１２１の開口部７０に相当する。送風フィン７２は、複数の開口部７１の開口部７１同士の間において、ドラムシャフト１２１Ｂの外周部に配置されたフィン部材である。送風フィン７２は、ドラムシャフト１２１Ｂの軸方向に対して所定の角度だけ傾斜され、ドラムシャフト１２１Ｂの周方向に沿って配置される複数の突片（羽根）からなる。感光体ドラム１２２の回転に伴って、開口部７１からドラム内部空間１２２Ｓに吹出された空気流は、送風フィン７２の回転によって、ドラム内部空間１２２Ｓの中で、軸方向および周方向に導かれる。このため、感光体ドラム１２１をより効果的に冷却することが可能となる。なお、送風フィン７２の形状は、上記に限定されるものではなく、ドラム内部空間１２２Ｓの空気流の流れを促進させる他の形状であってもよい。
【００６６】
（２）上記の実施形態では、フロントフランジ１２１Ｃ２はリアフランジ１２１Ｃ１と同様の形状からなる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１３は、本変形実施形態に係る開口フランジ１２１Ｃ３の斜視図である。開口フランジ１２１Ｃ３は、前述のフロントフランジ１２１Ｃ２に代わって、ドラムスリーブ１２１Ａの前側の側端部に嵌合される。なお、開口フランジ１２１Ｃ３のフランジ部８３、圧入部８４、軸受円筒部８５、挿入部Ｈ２は、リアフランジ１２１Ｃ１のフランジ部８０、圧入部８１、軸受円筒部８１、挿入部Ｈ１に相当する。開口フランジ１２１Ｃ３は、更に、フランジ開口部Ｈ３（排気口）を備える。フランジ開口部Ｈ３は、開口フランジ１２１Ｃ３の側面に開口され、ドラムスリーブ１２１Ａの円筒内部（ドラム内部空間１２１Ｓ）と前記感光体ドラム１２１の外部とを連通させる。この結果、開口部７０からドラム内部空間１２１Ｓに流入された空気流が、フランジ開口部Ｈ３を介して、感光体ドラム１２１の外側に流出される。したがって、感光体ドラム１２１を冷却する空気流の入れ代わりが促進され、感光体ドラム１２１がより効果的に冷却される。なお、このようなフランジ開口部Ｈ３は、リアフランジ１２１Ｃ１にも形成されてもよい。
【００６７】
（３）また、上記の実施形態では、ドラムシャフト１２１Ｂがドラムスリーブ１２１Ａの内部を軸方向に貫通される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ドラムシャフト１２１Ｂは、リアフランジ１２１Ｃ１側からドラムスリーブ１２１Ａのドラム内部空間１２１Ｓに進入され、ドラムシャフト１２１Ｂの先端部がドラム内部空間１２１Ｓに配置される態様であってもよい。
【００６８】
（４）また、上記の実施形態では、開口部７０が軸方向に沿って形成された複数の長穴である態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。開口部７０は、円形の孔部であってもよく、また、リアフランジ１２１Ｃ１の近傍からフロントフランジ１２１Ｃ２の近傍にまで至る長辺をもって開口される長穴であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  画像形成装置
１２１  感光体ドラム
１２１Ａ  ドラムスリーブ
１２１Ｂ  ドラムシャフト
１２１Ｂ１  第１の領域
１２１Ｂ２  第２の領域
１２１ＢＦ  シャフト封止部（封止部）
１２１ＢＰ  駆動係合部
１２１ＢＲ  流入口
１２１ＢＳ  シャフト内部空間（第２内部空間）
１２１Ｃ  ドラムフランジ
１２１Ｃ１  リアフランジ
１２１Ｃ２  フロントフランジ
１２１Ｈ  ドラムユニット
１２１ＨＩ  スタッド
１２１ＨＵ  ハウジング
１２１Ｒ  ユニット軸受部
１２１Ｓ  ドラム内部空間（第１内部空間）
１２１Ｃ３  開口フランジ
２  主筐体
２１  下部筐体
３５Ｐ  クリーナー回収部
５０  駆動ユニット（駆動手段）
５００  冷却ファン（空気流発生手段）
５００Ｆ  吹き出し口
５０１  ドラムモーター（駆動モーター）
５０２  駆動ギア（ギア部）
５０３  駆動軸受部
５１  冷却手段
７０、７１  開口部（連通口）
７２  送風フィン
８０、８３  フランジ部
８１、８４  圧入部
８２、８５  軸受円筒部
Ｈ１、Ｈ２  挿入部
Ｈ３  フランジ開口部（排気口）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2014029410.tif 000013
【図１３】
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【図７】
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