(57)【要約】【課題】回転駆動力を十分に伝達しつつ装置本体と感光体ドラムとの着脱が円滑であり、生産性にも優れる端部部材を提供する。【解決手段】画像形成装置本体の凹部に係合及び離脱可能な筒状又は柱状の軸受部材を有し、軸受部材は、軸に沿った方向において外周面にアンダーカット部がなく、凹部内に軸受部材が係合した姿勢で、軸が延びる方向に直交する断面における、凹部の断面に対する軸受部材の断面が占める面積の度合いである断面積占有率が１５％以上７５％以下であり、軸受部材は、軸が延びる方向に直交する断面のうち外周形状は六角形であり、該軸受部材の六角形の外接円の半径をｒ１ｇとし、凹部を軸方向正面視したときに該凹部の開口に形成される三角形と、該凹部の底に形成される三角形と、により囲まれる辺により六角形が形成され、該凹部の六角形の内接円の半径をｒ２ｈとしたとき、ｒ１ｇ−ｒ２ｈ＞０である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体には断面形状略三角形のねじれた穴である凹部を有する駆動軸が具備されており、前記画像形成装置本体に取り外し可能に装着される感光体ドラムユニットの端部に配置される端部部材であって、
前記凹部に係合及び離脱可能な筒状又は柱状の軸受部材が備えられ、
前記軸受部材は、軸に沿った方向において外周面にアンダーカット部がなく、
前記凹部内に前記軸受部材が係合した姿勢で、前記凹部に前記軸受部材が接触するいずれかの部位で、軸が延びる方向に直交する断面における、前記凹部の断面に対する前記軸受部材の断面が占める面積の度合いである断面積占有率が１５％以上７５％以下であり、
前記軸受部材は、軸が延びる方向に直交する断面のうち外周形状は六角形であり、
該軸受部材の六角形の外接円の半径をｒ１ｇとし、前記凹部を軸方向正面視したときに該凹部の開口に形成される三角形と、該凹部の底に形成される三角形と、により囲まれる辺により六角形が形成され、該凹部の六角形の内接円の半径をｒ２ｈとしたとき、
ｒ１ｇ−ｒ２ｈ＞０
である、端部部材。
【請求項２】
前記断面積占有率が２０％以上７０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の端部部材。
【請求項３】
さらに、前記軸受部材は、前記凹部内に前記軸受部材が係合した姿勢で、前記凹部の容積に対する前記軸受部材が占める体積の度合いである体積占有率が２０％以上７０％以下である請求項１又は２に記載の端部部材。
【請求項４】
前記軸受部材は２つ以上の部位に分割されている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の端部部材。
【請求項５】
前記軸受部材は該軸受部材の六角形の外周形状のうち、前記凹部の開口の稜線と前記軸受部材とが接する部位以外において、面取りがなされている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の端部部材。
【請求項６】
画像形成装置本体には断面形状略三角形のねじれた穴である凹部を有する駆動軸が具備されており、前記画像形成装置本体に取り外し可能に装着される感光体ドラムユニットの端部に配置される端部部材であって、
前記凹部に係合及び離脱可能な筒状又は柱状の軸受部材が備えられ、
前記軸受部材は、その外周面の軸方向にアンダーカット部がなく、前記凹部内に前記軸受部材が係合した姿勢で、前記凹部の容積に対する前記軸受部材が占める体積の度合いである体積占有率が２０％以上７０％以下であり、
前記軸受部材は、軸方向に直交する断面のうち外周形状は六角形であり、該軸受部材の六角形の外接円の半径をｒ１ｇとし、
前記凹部を軸方向正面視したときに該凹部の開口に形成される三角形と、該凹部の底に形成される三角形と、により囲まれる辺により六角形が形成され、該凹部の六角形の内接円の半径をｒ２ｈとしたとき、
ｒ１ｇ−ｒ２ｈ＞０
である、端部部材。
【請求項７】
前記体積占有率が３０％以上７０％以下であることを特徴とする請求項６に記載の端部部材。
【請求項８】
前記軸受部材は２つ以上の部位に分割されている請求項６又は７に記載の端部部材。
【請求項９】
前記軸受部材は該軸受部材の六角形の外周形状のうち、前記凹部の開口の稜線と前記軸受部材とが接する部位以外において、面取りがなされている請求項６乃至８のいずれか一項に記載の端部部材。
【請求項１０】
円筒状の感光体ドラムと、該感光体ドラムの少なくとも一方の端部に装着される請求項１乃至９のいずれか一項に記載の端部部材と、を備える感光体ドラムユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の感光体ドラムユニットと、
前記感光体ドラムユニットの前記感光体ドラムを帯電させる帯電ロールと、
前記感光体ドラムに静電潜像を現像する現像ロールと、を備える、プロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置に用いられる端部部材、該端部部材を備える感光体ドラムユニット、及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置には、該画像形成装置の本体（以下、「装置本体」と記載することがある。）に対して着脱可能にプロセスカートリッジが備えられている。
プロセスカートリッジは、装置本体に装着された姿勢で文字や図形等、表されるべき内容を形成し、これを紙等の記録媒体に転写する部材である。そのために、プロセスカートリッジには、転写する内容が形成される感光体ドラム、及び該感光体ドラムに対して転写すべき内容を形成するための帯電手段や現像手段等が具備されている。
【０００３】
プロセスカートリッジは、メンテナンスのために同一のプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱したり、新たなプロセスカートリッジに交換するために古いプロセスカートリッジを装置本体から離脱し、代わりに新しいプロセスカートリッジを装置本体に装着したりする。このようなプロセスカートリッジの着脱は、画像形成装置の使用者が自らできるものであり、かかる観点からできるだけ容易に行えることが望ましい。
【０００４】
また、プロセスカートリッジに含まれる感光体ドラムは、その作動時に回転をさせる必要がある。そこで感光体ドラムには、装置本体の駆動軸が直接又は他の部材を介して係合し、これにより感光体ドラムが駆動軸から回転力を受けて回転するように軸受部材が備えられている。
一方、上記のようにプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱させるためには、その都度装置本体の駆動軸と感光体ドラムに備えられた軸受部材との係合の解除（離脱）、及び再係合（装着）をさせる必要がある。
【０００５】
特許文献１、２には、装置本体側に軸方向に移動する駆動軸が設けられるとともに、該駆動軸には断面が多角形のねじれた穴が形成され、感光体ドラム側には軸受部材として駆動軸のねじれた穴に挿入して駆動力を伝達させる多角形の柱状突起を具備する技術が開示されている。特許文献１に記載の突起は駆動軸のねじれた穴に対応してねじれた柱状である。一方、特許文献２に記載の突起はねじれていない柱状である。
特許文献１、２に記載のいずれの技術も、感光体ドラムの回転精度を向上させ、装置本体から感光体ドラムへ確実に駆動力を伝達することを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３２８４４９号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のようなねじれた穴、及びこれに対応するねじれた柱状突起を具備する技術では、ねじれた柱状突起を射出成形で作製するに際して柱状突起のねじれに合わせて回転を与える必要があり、金型構造が複雑で大きなものになる傾向がある。また、金型構造が複雑で大きなものになるため、ねじれた柱状突起を有する軸受部材を、８個や１６個といった多数同時に複数成形できる金型を作製することは困難である。
また、特許文献１に記載の技術では、プロセスカートリッジを装置本体から離脱させるに際して、駆動軸のねじれた穴から軸受部材としてのねじれた柱状突起を離脱させるときに、駆動方向とは逆の回転を与える必要がある。これにより離脱が円滑に行われないことがある。
【０００８】
またこれに限らず、特許文献１、２に記載のような柱状突起を備える軸受部材について、十分な回転伝達精度を有しつつも、装置本体の駆動軸との係合離脱をより円滑に行うことについて必ずしも十分であるとはいえなかった。
【０００９】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、回転駆動力を十分に伝達しつつ装置本体と感光体ドラムとの着脱が円滑であり、生産性にも優れる端部部材を提供することを目的とする。また、この端部部材を備える感光体ドラムユニット、及びプロセスカートリッジを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、本発明について説明する。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、画像形成装置本体には断面形状略三角形のねじれた穴である凹部を有する駆動軸が具備されており、画像形成装置本体に取り外し可能に装着される感光体ドラムユニットの端部に配置される端部部材であって、凹部に係合及び離脱可能な筒状又は柱状の軸受部材が備えられ、軸受部材は、軸に沿った方向において外周面にアンダーカット部がなく、凹部内に軸受部材が係合した姿勢で、凹部に軸受部材が接触するいずれかの部位で、軸が延びる方向に直交する断面における、凹部の断面に対する軸受部材の断面が占める面積の度合いである断面積占有率が１５％以上７５％以下であり、軸受部材は、軸が延びる方向に直交する断面のうち外周形状は六角形であり、該軸受部材の六角形の外接円の半径をｒ１ｇとし、凹部を軸方向正面視したときに該凹部の開口に形成される三角形と、該凹部の底に形成される三角形と、により囲まれる辺により六角形が形成され、該凹部の六角形の内接円の半径をｒ２ｈとしたとき、
ｒ１ｇ−ｒ２ｈ＞０
である、端部部材により前記課題を解決する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の端部部材において、断面積占有率が２０％以上７０％以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の端部部材において、さらに、軸受部材は、凹部内に軸受部材が係合した姿勢で、凹部の容積に対する軸受部材が占める体積の度合いである体積占有率が２０％以上７０％以下である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の端部部材において、軸受部材は２つ以上の部位に分割されている。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の端部部材において、軸受部材は該軸受部材の六角形の外周形状のうち、凹部の開口の稜線と軸受部材とが接する部位以外において、面取りがなされている。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、画像形成装置本体には断面形状略三角形のねじれた穴である凹部を有する駆動軸が具備されており、画像形成装置本体に取り外し可能に装着される感光体ドラムユニットの端部に配置される端部部材であって、凹部に係合及び離脱可能な筒状又は柱状の軸受部材が備えられ、軸受部材は、その外周面の軸方向にアンダーカット部がなく、凹部内に前記軸受部材が係合した姿勢で、凹部の容積に対する軸受部材が占める体積の度合いである体積占有率が２０％以上７０％以下であり、軸受部材は、軸方向に直交する断面のうち外周形状は六角形であり、該軸受部材の六角形の外接円の半径をｒ１ｇとし、凹部を軸方向正面視したときに該凹部の開口に形成される三角形と、該凹部の底に形成される三角形と、により囲まれる辺により六角形が形成され、該凹部の六角形の内接円の半径をｒ２ｈとしたとき、
ｒ１ｇ−ｒ２ｈ＞０である、
端部部材により前記課題を解決する。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の端部部材において、体積占有率が３０％以上７０％以下であることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の端部部材において、軸受部材は２つ以上の部位に分割されている。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の端部部材において、軸受部材は該軸受部材の六角形の外周形状のうち、凹部の開口の稜線と軸受部材とが接する部位以外において、面取りがなされている。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、円筒状の感光体ドラムと、該感光体ドラムの少なくとも一方の端部に装着される請求項１乃至９のいずれか一項に記載の端部部材と、を備える感光体ドラムユニットである。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の感光体ドラムユニットと、感光体ドラムユニットの感光体ドラムを帯電させる帯電ロールと、感光体ドラムに静電潜像を現像する現像ロールと、を備える、プロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、装置本体からの回転駆動力を感光体ドラムに十分に伝達するとともに、装置本体と感光体ドラムユニットとの着脱が円滑であり、また端部部材の生産性にも優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】１つの形態の画像形成装置を説明する模式図である。
【図２】図２（ａ）は駆動軸の一端側を示す斜視図、図２（ｂ）は駆動軸の一端側を示す正面図である。
【図３】凹部の形状を説明する図である。
【図４】プロセスカートリッジの構造を概念的に示した図である。
【図５】感光体ドラムユニットの外観斜視図である。
【図６】端部部材の外観斜視図である。
【図７】図７（ａ）は端部部材の正面図、図７（ｂ）は端部部材の側面図である。
【図８】軸受部材の形状を説明する図である。
【図９】図９（ａ）は断面積占有率を求めるための断面積ＡＪを説明する図、図９（ｂ）は断面積占有率を求めるための断面積ＡＵを説明する図である。
【図１０】軸受部材と駆動軸の凹部との係合を説明する斜視図である。
【図１１】軸受部材と駆動軸の凹部との係合を説明する軸に沿った方向の断面図である。
【図１２】凹部と軸受部材とが接触して回転力を伝達する部位における軸が延びる方向に直交する断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は変形例の軸受部材１３０の正面図及び斜視図である。図１３（ｂ）は変形例の軸受部材１３０’の正面図及び斜視図である。
【図１４】図１４（ａ）は変形例の軸受部材２３０の正面図及び斜視図である。図１４（ｂ）は変形例の軸受部材２３０’の正面図及び斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）は変形例の軸受部材３３０の正面図及び斜視図である。図１５（ｂ）は変形例の軸受部材３３０’の正面図及び斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら形態に限定されるものではない。
【００２５】
図１は１つの形態を説明する図で、プロセスカートリッジ３、及び該プロセスカートリッジ３を装着して使用する画像形成装置本体２（以下、「装置本体２」と記載することがある。）を有する画像形成装置１を模式的に示した斜視図である。プロセスカートリッジ３は、図１にＩで示した方向に移動させることにより装置本体２に装着し、及び離脱させることができる。
【００２６】
装置本体２は、次に説明する駆動軸５１を有している。その他の部位については公知の構成を用いることができる。
【００２７】
初めに装置本体２に備えられる駆動軸５１について説明する。図２には装置本体２に備えられ、感光体ドラムユニット１０（図５参照）に回転駆動力を与える駆動軸５１のうち、軸受部材３０（図６参照）に係合する側の端部を表した。図２（ａ）が斜視図、図２（ｂ）が正面図である。図２（ａ）、図２（ｂ）では、凹部５２の一部を透視して破線で示している。駆動軸５１の反対側の端部は装置本体２の駆動源に直接又は間接的に連結されている。また、図３には、凹部５２の形状を説明する図を示した。図３は図２（ｂ）と同じ視点による図である。
【００２８】
駆動軸５１の端部には、図２（ａ）、図２（ｂ）からわかるように、凹部５２が設けられている。凹部５２は、略正三角形の断面を有し、駆動軸５１の端面から軸方向の深さ方向に進むにつれて所定の角度で軸を中心にねじれるような形状を有する穴である。このねじれの方向は回転伝達方向によって、時計回りの例も反時計回りの例もある。また、凹部５２の底のうち、駆動軸５１の軸芯位置から該軸に沿って円柱状の突起５３が立設されている。
従って凹部５２は、駆動軸５１の端面に開口が形成され、開口から凹部５２の底面まで
の間において、その側壁で囲まれる所定の容積を有している。そして、凹部５２は駆動軸５１の軸が延びる方向に直交する（すなわち凹部５２の深さ方向に直交する）各断面で断面積を定義することができる。
このときの断面積及び容積には突起５３は考慮しないものとする。
【００２９】
図２（ｂ）からわかるように、凹部５２を軸方向正面から透視して見たとき、凹部５２の開口に形成されている三角形（実線で表した。）と、凹部５２の底に形成されている三角形（破線で表した。）とは軸を中心に回転した２つの三角形が重なっているように見える。このような形態から次のような特徴を定義する。図３に説明のための図を表した。
【００３０】
図３では凹部５２の開口に形成される三角形を符号Ａ、凹部５２の底に形成される三角形を符号Ｂで表す。ここで、図３の視点から凹部５２を見たとき、２つの三角形Ａ、Ｂで囲まれる内側には、頂点をｇ１乃至ｇ６とする六角形Ｃが形成される（六角形Ｃは図３に太線で表している。）。そして、六角形Ｃの外接円をＣｏｈ、六角形Ｃの内接円をＣｉｈとし、Ｃｏｈの半径をｒ１ｈ、Ｃｉｈの半径をｒ２ｈとする。
後述するように、半径ｒ２ｈが軸受部材３０が有する所定の形状との関係を有することにより確実に回転力を伝達することができる。
【００３１】
ここでは、凹部５２が三角形である例を説明したが、三角形を基準としつつもその頂点が少し切り欠かれた多角形であってもよい。
【００３２】
次にプロセスカートリッジ３について説明する。図４には、プロセスカートリッジ３の構造を模式的に表した。図４からわかるようにプロセスカートリッジ３は、感光体ドラムユニット１０（図５参照）、帯電ローラ４、現像ローラ５、規制部材６、及びクリーニングブレード７を有している。プロセスカートリッジ３を装置本体２に装着した姿勢で、紙等の記録媒体が図４にＩＶで示した線に沿って移動することにより、当該記録媒体に画像が転写される。
【００３３】
また、後で詳しく説明するが、プロセスカートリッジ３の装置本体２への着脱は概ね次のように行われる。プロセスカートリッジ３に備えられる感光体ドラムユニット１０は、装置本体２から回転駆動力を受けて回転することから、少なくとも作動時には装置本体２の駆動軸５１（図２参照）と感光体ドラムユニット１０の軸受部材３０（図６参照）とが係合している必要がある。一方、プロセスカートリッジ３の装置本体２への着脱時には、装置本体２の駆動軸５１と感光体ドラムユニット１０の軸受部材３０との係合は解除されている必要がある。
そこで、装置本体２の駆動軸５１は、その軸方向に移動が可能に構成されており、プロセスカートリッジ３の着脱時には駆動軸５１が感光体ドラムユニット１０の軸受部材３０から離脱した姿勢にある。一方、プロセスカートリッジ３が装置本体２に装着された後には、駆動軸５１が移動して感光体ドラムユニット１０の軸受部材３０に係合する。
このように、装置本体２の駆動軸５１と感光体ドラムユニットの軸受部材３０とは、適切な回転駆動力を伝達するとともに、円滑に係合離脱されることが好ましい。
以下、各構成について説明する。
【００３４】
上記のようにプロセスカートリッジ３には、帯電ローラ４、現像ローラ５、規制部材６、クリーニングブレード７、及び感光体ドラムユニット１０が備えられ、それぞれは次のようなものである。
【００３５】
帯電ローラ４は、画像形成装置本体２からの電圧印加により感光体ドラムユニット１０の感光体ドラム１１を帯電させる。これは、当該帯電ローラ４が感光体ドラム１１に追随して回転し、感光体ドラム１１の外周面に接触することにより行われる。
現像ローラ５は、感光体ドラム１１に現像剤を供給するローラである。そして、当該現像ローラ５により、感光体ドラム１１に形成された静電潜像が現像される。なお現像ローラ５には、固定磁石が内蔵されている。
規制部材６は、上記した現像ローラ５の外周面に付着する現像剤の量を調整するとともに、現像剤自体に摩擦帯電電荷を付与する部材である。
クリーニングブレード７は、感光体ドラム１１の外周面に接触してその先端により転写後に残存した現像剤を除去するブレードである。
【００３６】
感光体ドラムユニット１０は、感光体ドラム１１を備え、ここに記録媒体に転写すべき文字や図形等が形成される。図５に感光体ドラムユニット１０の外観斜視図を示した。図５からわかるように感光体ドラムユニット１０は、感光体ドラム１１、フタ材１２、及び端部部材２０を備えている。
【００３７】
感光体ドラム１１は、円筒状である基体の外周面に感光層を被覆した部材である。当該感光層に、紙等の記録媒体に転写すべき文字や図形等が形成される。
基体はアルミニウム、又はアルミニウム合金による導電性材料が円筒形状に形成されたものである。基体に用いられるアルミニウム合金の種類は特に限定されるものではないが、感光体ドラムの基体として用いられることが多いＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｈ  ４１４０）で定められる６０００系、５０００系、３０００系のアルミニウム合金であることが好ましい。
また、基体の外周面に形成される感光層は特に限定されることはなく、その目的に応じて公知のものを適用することができる。
基体は、切削加工、押し出し加工、引き抜き加工等により円筒形状を形成することにより製造することができる。そして基体の外周面に感光層を塗布する等して積層して感光体ドラム１１を作製することが可能である。
【００３８】
感光体ドラム１１の一端には後述するように端部部材２０が取り付けられ、他端にはフタ材１２が配置されている。
【００３９】
フタ材１２は、樹脂により形成された部材で、感光体ドラム１１の円筒内側に挿入される嵌合部と、感光体ドラム１１の一端面を覆うように配置される軸受部と、が同軸に組み合わされている。軸受部は、感光体ドラム１１の端面を覆う円板状であるとともに、装置本体側の軸を受ける部位を具備する。また、フタ材１２には、導電性材料からなるアース板が配置され、これにより感光体ドラム１１と装置本体２とを電気的に接続させている。
なお、本形態ではフタ材の一例を表したがこれに限定されず、通常取り得る他の形態のフタ材を適用することも可能である。例えばフタ材に回転力伝達のための歯車が配置されてもよい。
また上記導電性材料（アース板）は後述する端部部材２０側に設けられてもよい。
【００４０】
端部部材２０は、感光体ドラム１１の端部のうち上記フタ材１２とは反対側の端部に取り付けられる部材であり、本体２１及び軸受部材３０を備えている。図６に端部部材２０の斜視図を示した。また、図７には端部部材２０の正面図及び側面図を表した。図７（ａ）は図６にＶＩＩａで示した方向から見た端部部材２０の正面図であり、図７（ｂ）は図６にＶＩＩｂで示した方向から見た端部部材２０の側面図である。
【００４１】
図５乃至図７からわかるように本形態では、本体２１と軸受部材３０とが一体に形成されることにより端部部材２０が構成されている。そして端部部材２０は、本体２１が感光体ドラム１１に装着され、本体２１に一体に設けられた軸受部材３０が装置本体２の駆動軸５１に係合して回転駆動力を受けることにより感光体ドラムユニット１０を回転させる。
【００４２】
本体２１は、筒状体２２、感光体ドラム１１の端面に接触して係止する接触壁２３、及び感光体ドラム１１の内側に挿入する嵌合部２４を具備している。
【００４３】
筒状体２２は、一方の端部に底を具備し、他方の端部に接触壁２３を有する有底の筒形状の部材である。筒状体２２のうち当該底からは、軸受部材３０が外側に突出するように設けられている。
【００４４】
接触壁２３は、筒状体２２の端部のうち軸受部材３０が備えられた側とは反対側の端部に設けられ、筒状体２２の外周面に立設するリング状の部材である。接触壁２３は、図５からわかるように、端部部材２０を感光体ドラム１１に装着した姿勢で、感光体ドラム１１の端面が突き当たるように接触する。これにより端部部材２０の感光体ドラム１１への挿入深さが規制される。
【００４５】
嵌合部２４は、接触壁２３のうち筒状体２２が設けられる側とは反対側に突出する円筒形状の部位である。嵌合部２４は感光体ドラム１１の内側に挿入され、接着剤により感光体ドラム１１の内面に固定される。これにより端部部材２０が感光体ドラム１１の端部に固定される。従って、嵌合部２４の外径は、感光体ドラム１１の円筒形状の内側に挿入可能な範囲で、感光体ドラム１１の内径と概ね同じである。
嵌合部２４には、外周面に溝２４ａが形成されてもよい。これにより当該溝２４ａに接着剤が充填され、アンカー効果等により端部部材２０と感光体ドラム１１との接着性が向上する。
【００４６】
軸受部材３０は、装置本体２の駆動軸５１に設けられた凹部５２に係合し、駆動軸５１からの回転力を端部部材２０に伝達する機能を有する部材である。また、プロセスカートリッジ３が装置本体２に着脱される際には、軸受部材３０は駆動軸５１の凹部５２から離脱するように構成されている。本形態の軸受部材３０は具体的には次のような形状を有している。
【００４７】
軸受部材３０は図７（ａ）、図７（ｂ）からわかるように、筒状体２２の底から軸方向に突出するように設けられた筒状体であり、軸方向に直交する断面で外周形状は六角形であるとともに内周形状は円形である。図８には図７（ａ）を拡大し、軸受部材３０の形状を説明する図を示した。軸受部材３０は上記のように図８の視点で六角形Ｄとなる形状を有する。ここで、六角形Ｄの外接円をＤｏｇとしその半径をｒ１ｇとする。そして図３で説明した凹部５２における六角形Ｃの内接円Ｃｉｈの半径ｒ２ｈと、当該六角形Ｄの外接円Ｄｏｇの半径ｒ１ｇとは、次の式（１）の関係を満たす。
ｒ１ｇ−ｒ２ｈ＞０          （１）
【００４８】
駆動軸５１の凹部５２と軸受部材３０とが式（１）のような関係を満たす形状を有することにより、駆動軸５１からの回転駆動力を空転することなく確実に軸受部材３０及び該軸受部材３０が具備される端部部材２０、そして感光体ドラム１１に伝達することができる。
【００４９】
また軸受部材３０は、軸方向にいわゆるねじれた形状でなく、アンダーカットとなる部位が存在しない。アンダーカットとはすなわち、軸受部材３０の根元側端部（本体２１側端部）から軸方向に軸受部材３０を見たときに（図７（ａ）とは反対側である背面側から軸受部材３０を見たときに）、軸受部材３０の他の部位が見えない形状である。
これにより、軸受部材３０（端部部材２０）を形成する際に金型への材料の充填、及び離型性がよくなり、生産性が向上する。また、スライドコア、コマの回転機構が不要になるので、金型自体の構成を簡素化することも可能となる。
【００５０】
さらに、軸受部材３０は、該軸受部材３０が係合する装置本体２の駆動軸５１に設けられた凹部５２に対して、次のような形態を有している。すなわち、軸受部材３０が駆動軸５１の凹部５２に挿入された姿勢で、軸受部材３０が凹部５２の側面に接触し回転力を伝達する部位の少なくとも１か所で、軸が延びる方向に直交する断面において、凹部５２の断面に対する軸受部材３０の断面が占める度合いである断面積占有率ＡＲが１５％以上７５％以下となるように形成されている。好ましくは２０％以上７０％以下である。
ここで断面積占有率は、次のように求めることができる。図９に説明のための図を示した。後述するように軸受部材３０が凹部５２に挿入されることにより、軸受部材３０が駆動軸５１に係合する。そして駆動軸５１が回転すると、凹部５２の側壁の少なくとも一部が軸受部材３０の外周部に接触し、これにより回転力が軸受部材３０に伝達される。従って当該接触する部位で回転力が伝達する。当該接触する部位の例は後で説明する（図１１、図１２参照）。
このとき、接触する部位のうちのいずれかにおける凹部５２の、軸が延びる方向に直交する断面の断面積をＡＪとする。図９（ａ）には当該凹部５２の断面を示した。断面積ＡＪは、図９（ａ）にハッチングで示したように突起５３は考慮することなく当該断面における側壁に囲まれる内側を全て含む。
一方、接触する部位のうちの断面積ＡＪの断面に対応する位置における軸受部材３０の軸が延びる方向に直交する断面の断面積をＡＵとする。図９（ｂ）には当該軸受部材３０の断面を示した。断面積ＡＵは、図９（ｂ）にハッチングで示したように中空部がある場合にはこれを考慮し、これを含まない。
以上のように定義したＡＪ及びＡＵから次式により断面積占有率ＡＲを求めることができる。
ＡＲ＝（ＡＵ／ＡＪ）×１００％      （２）
【００５１】
断面積占有率ＡＲが１５％未満であると、軸受部材３０が凹部５２に係合せず空回りをする虞がある。また仮に係合しても回転トルクに耐えることができず係合部分が破壊する可能性がある。この場合には軸受部材３０における回転方向の剛性が不足し、軸がねじれてしまうことがあり、軸芯がずれて回転力の伝達精度の低下を招く虞もある。
一方、断面積占有率ＡＲが７５％を超えると軸受部材３０自体の強度は向上するが、凹部５２に係合したときに軸受部材３０の占有の割合が大きすぎ、係合離脱が円滑に行えない可能性がある。
【００５２】
上記断面積占有率ＡＲに加え、又は断面積占有率ＡＲとは別に、軸受部材３０は、該軸受部材３０が係合する装置本体２の駆動軸５１に設けられた凹部５２の容積に対して、軸受部材３０が挿入された体積の度合いである体積占有率が２０％以上７０％以下となるように形成されていてもよい。好ましくは３０％以上７０％以下である。
ここで体積占有率ＯＶは次のように求めることができる。すなわち、軸受部材３０のうち凹部５２に挿入された部位に係る体積をＶ、凹部５２の容積をＷとすれば、次式（３）で体積占有率ＯＶを求めることができる。
ＯＶ＝（Ｖ／Ｗ）×１００％      （３）
ここで、上記Ｖでは軸受部材３０に中空部が存在する際にはこれを考慮して除外する。一方Ｗについては上記のように突起の存在は考慮しない。
【００５３】
体積占有率ＯＶが２０％未満であると、軸受部材３０が凹部５２に係合せず空回りをする虞がある。また仮に係合しても回転トルクに耐えることができず係合部分が破壊する可能性がある。この場合には軸受部材３０に回転方向の剛性が不足し、軸がねじれてしまうことがあり、軸芯がずれて回転力の伝達精度の低下を招く虞もある。
一方、体積占有率ＯＶが８０％を超えると軸受部材３０自体の強度は向上するが、凹部５２に係合したときに占有率が大きすぎ、係合離脱が円滑に行えない可能性がある。
【００５４】
軸受部材３０の内周形状は必ずしも断面が円形である必要はなく、凹部５２に係合することができればいずれの形状であってもよい。本形態では軸受部材３０は筒状体としたが、中実である柱状であってもよい。
【００５５】
端部部材２０は、結晶性樹脂により形成されていることが好ましい。結晶性樹脂であれば、金型を用いて射出成型するに際し、流れが良好であることから成型加工性がよく、ガラス転移点にまで冷却させなくても結晶化して固化することにより離型することができる。従って、生産性を大きく向上させることが可能である。また、結晶性樹脂は、耐熱性、耐溶剤性、耐油性、耐グリース性に優れ、耐摩擦摩耗性や摺動性も良好であり、さらには剛性及び硬さの観点からも端部部材に適用する材料として好ましい。
結晶性樹脂としては例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メチルペンテン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン等を挙げることができる。
この中でも成型加工性の観点からポリアセタール系樹脂を用いることが好ましい。
また強度を高める観点から、ガラス繊維、炭素繊維等を充填してもよい。
【００５６】
軸受部材３０を具備する端部部材側に導通板（アース板）を設け、装置本体２の駆動軸５１側に設けられた電極と接触させることで、感光体ドラム１１の導通を取る構成も可能である。その際は、軸受部材３０そのものを導電性材料で形成する、又は軸受部材３０の内周に導通板を露出させる方法などを挙げることができる。
【００５７】
図１０乃至図１２には、感光体ドラムユニット１０に具備される軸受部材３０と、装置本体２に具備される駆動軸５１の凹部５２と、が係合される態様について模式図を示した。図１０は係合される過程の様子を模式的に示した斜視図である。図１１は凹部５２と軸受部材３０とが係合された姿勢における軸に沿った方向の断面を模式的に表した図である。図１２は、図１１にＸＩで示した部位の断面図であり、凹部５２と軸受部材４０とが係合された姿勢において、凹部５２の側壁と軸受部材３０の外周面とが接触する部位を表し、軸が延びる方向に直交する断面図である。従ってこの断面で上記断面積占有率ＡＲを計算することができる。
【００５８】
図１０からわかるようにプロセスカートリッジ３が装置本体２に装着された後、駆動軸５１が軸方向に移動してその凹部５２の内側に軸受部材３０を挿入させる。そして挿入後は図１１、図１２に示したように、軸受部材３０の六角である外周面のうち少なくとも３つの面の一部又は全部が凹部５２の端面側の一部（本形態では図１１にＸＩで示した部位であり、凹部５２の開口側の稜線）に接し、軸周りの回転駆動力を伝達し得る姿勢で両者が係合する。本例ではこの部位が上記した断面積占有率ＡＲを求めるべき接触する部位となる。
また、このときには、凹部５２に具備される突起５３は軸受部材３０の筒状である内側の空間に挿入される。
駆動軸５１と軸受部材３０とが係合すると、駆動軸５１、軸受部材３０、本体２１及び感光体ドラム１１は同軸となる。
また、軸受部材３０はアンダーカット部位がないことから、凹部５２への係合時、及びこれとは反対に離脱するときにも円滑に動作する。
【００５９】
次に以上説明した画像形成装置１の操作、及び動作について説明する。
装置本体２へのプロセスカートリッジ３の装着は、図１に示したようにプロセスカートリッジ３を所定のガイドに沿って装置本体２に挿入して行う。このときには装置本体２の駆動軸５１はプロセスカートリッジ３の移動の軌道上から退避した姿勢にある。
プロセスカートリッジ３を装置本体２の所定の位置に収めた後、装置本体２のフタを閉鎖する動作と連動して、又は他の動作により駆動軸５１が図１０に示したようにプロセスカートリッジ３へ向かって移動し、図１１、図１２に示したように駆動軸５１の凹部５２内に軸受部材３０が挿入され、両者が同軸に係合する。これにより、装置本体２からの回転駆動力が軸受部材３０、端部部材２０及び感光体ドラム１１に伝達され同期して軸中心に回転することが可能となる。また、装置本体２からの回転駆動力は直接、又は他の部材を介してプロセスカートリッジ３に備えられる他の構成部材（例えば帯電手段４）にも伝達され、これらも回転可能となる。
【００６０】
このようにプロセスカーリッジ３が装着され、感光体ドラム１１等が回動可能となった姿勢で、画像形成装置を作動させる。記録媒体に所望の文字や図形を表す場合、装置本体２から回転駆動力が付加され、感光体ドラムユニット１０が回転し、感光体ドラム１１が帯電ローラ４により帯電される。
感光体ドラムユニット１０が回転している状態で、不図示の各種光学部材を用いて画像情報に対応したレーザー光を感光体ドラム１１に照射し、当該画像情報に基づいた静電潜像を得る。この潜像は現像ローラ５により現像される。
一方、紙等の記録媒体は、装置本体２の他の部位にセットされ、装置本体２に設けられた送り出しローラ、搬送ローラ等により転写位置に搬送され、図４の線ＩＶに沿って移動する。転写位置には転写手段１ａが配置されており、記録媒体の通過に伴い転写手段１ａに電圧が印加されて感光体ドラム１１から記録媒体に像が転写される。その後、記録媒体に熱及び圧力が加えられることにより当該像が記録媒体に定着する。そして排出ロール等により装置本体２から像が形成された記録媒体が排出される。
また、感光体ドラム１１では、次の画像に備えてクリーニングブレード７が感光体ドラム１１の外周面に接触してその先端により転写後に残存した現像剤を除去する。クリーニングブレード７により掻き取られた現像剤は公知のように排出される。
【００６１】
画像形成装置の操作や作動からも、プロセスカートリッジの着脱の機会は多く、また画像形成装置１の作動の際には感光体ドラム１１が回転及び停止を繰り返し、負荷が大きく、及び帯電や加熱等もあるという厳しい条件に置かれていることがわかる。本発明によれば、軸受部材３０の上記した形態により、回転駆動力の適切な伝達という基本的な機能に加え、断面積占有率及び／又は体積占有率、並びに軸受部材３０の外形（式（１）の関係）による十分な回転精度の確保が可能となる。また軸受部材３０がねじれ形状でないことやアンダーカット部が存在しないため、凹部５２と軸受部材３０との着脱も容易である。
さらに軸受部材３０がねじれ形状でないことやアンダーカット部が存在しないため、型への材料の充填や離型性をよくすることができ、生産性の向上が図られる。また、スライドコア、コマの回転機構が不要になるので、金型構成を簡素化することが可能となる。
【００６２】
図１３（ａ）は変形例に含まれる軸受部材１３０を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。図１３（ｂ）は変形例に含まれる軸受部材１３０’を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。
軸受部材１３０、１３０’は軸受部材を複数の部位に分けた例である。これによれば、回転力を伝達する面以外を除去することにより、軸受部材の不要な凹部への接触を回避することができる。この場合も回転力を伝達する部位（凹部に接触する部位）のいずれかにおいて断面積占有率を得ることができる。また、図８に示した六角形Ｄを規定する際には、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に破線で示したように、欠けた部位を仮想の線で補うことにより得ることができる。
【００６３】
図１４（ａ）は変形例に含まれる軸受部材２３０を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。図１４（ｂ）は変形例に含まれる軸受部材２３０’を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。
軸受部材２３０、２３０’は軸受部材のエッジ部に面取り（テーパ）設けた例である。これによっても、回転力を伝達する面以外を除去し、軸受部材の不要な凹部への接触を回避することができる。この場合も回転力を伝達する部位（凹部に接触する部位）のいずれかにおいて断面積占有率を得ることができる。また、図８に示した六角形Ｄを規定する際には、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に破線で示したように、欠けた部位を仮想の線で補うことにより得ることができる。
【００６４】
図１５（ａ）は変形例に含まれる軸受部材３３０を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。図１５（ｂ）は変形例に含まれる軸受部材３３０’を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。
軸受部材３３０、３３０’は軸受部材へ必要に応じた自由曲面を設けた例である。これによっても、回転力を伝達する面以外を除去し、軸受部材の不要な凹部への接触を回避することができる。この場合も回転力を伝達する部位（凹部に接触する部位）のいずれかにおいて断面積占有率を得ることができる。
【００６５】
以下、より具体的な態様を例示する。外径２８．５ｍｍのポリアセタール樹脂により端部部材を成形し、軸受部材の形態を変更したときの端部部材に与える影響を考える。
表１に条件を示した。表１に記載の各項目は次の通りである。
【００６６】
「軸受部材形状」は、軸受部材の外周形状の特徴を表しており、「ねじれ三角形」は軸が延びる方向に直交する断面の外形が三角形であるとともに、軸に沿った方向に移動するにつれてねじれたように形成されていることを意味する。「ストレート六角形」は軸が延びる方向に直交する断面の外形が六角形であり、軸に沿った方向についてはねじれることなく同一の断面を維持する形状を意味する。「テーパ六角形」は、軸が延びる方向に直交する断面の外形が六角形であり、先端部の外形の縁を面取りしてテーパ状に形成したことを意味する。「分離テーパ六角形」は図１４（ｂ）に示した形態である。なお、「テーパ六角形」、「分離テーパ六角形」とも軸方向に沿ってねじれはない。また、「φ７円筒」は、外径が７ｍｍである円筒の軸受部材の例である。
「ｒ１ｇ」は、図８に示した軸受部材の外接円Ｄｏｇの半径である。
「ｒ２ｈ」は、図３に示した凹部の内接円Ｃｉｈの半径である。
「ｒ１ｇ−ｒ２ｈ」は、式（１）の左辺を表している。
「式（１）」は式（１）を満たしているかを表し、満たしている場合には「○」、満たしていない場合には「×」とする。ただしＮｏ．１、Ｎｏ．１５は当該評価をすることができる形態ではないので、「−」で表した。
「穴径」は、筒状である軸受部材の内側の穴の直径である。
「穴のＣ面」は、図１５（ａ）に示したように、軸受部材の先端側における穴の縁部の面取りを意味し、「Ｃ０．５」は０．５ｍｍの面取りを意味する。
「高さ」は軸受部材の軸に沿った方向の大きさを意味する。
「ＡＪ」は上記説明した凹部の断面積である。
「ＡＵ」は上記説明した軸受部材の断面積である。
「断面積占有率」は上記式（２）により求める。
「体積」は軸受部材のうち、駆動軸の凹部に挿入される部位の体積（上記Ｖ）を意味する。
「容積」は駆動軸の凹部の容積（上記Ｗ）を意味する。ここで凹部は図２（ａ）に示したように軸方向にねじれた形状を有する略三角形断面の穴である。
「体積占有率」は上記式（３）により求める。
「アンダーカット有無」は、軸受部材の外周部について軸に沿った方向における上記したアンダーカットの有無を示した。「○」がアンダーカットがないもの、「×」がアンダーカットがあるものである。
【００６７】
以上のような各軸受部材について、これを具備した端部部材を感光体ドラムの端部に接着した感光体ドラムユニットを考える。さらにこの感光体ドラムユニットによりプロセスカートリッジを構成し、装置本体への装着、画像形成装置の運転、及びプロセスカートリッジの装置本体から離脱する。評価は次の基準でおこなう。
評価（Ａ）として確実に回転力を伝達することを挙げる。回転力を伝達することができれば１点、伝達できなければ０点である。
評価（Ｂ）として着脱の際に逆回転が不要であることを挙げる。逆回転が不要であれば１点、逆回転が必要であるときは０点である。
評価（Ｃ）として端部部材の生産性を挙げる。生産性が高ければ１点、生産性が低ければ０点である。
評価（Ｄ）として部材としての強度を挙げる。十分な強度であれば２点、所定の安全率を有しているときは１点、及び強度が不足しているときは０点である。
評価（Ｅ）として着脱の円滑を挙げる。十分に着脱が円滑であれば２点、最低限の円滑を確保することができれば１点、及び円滑な着脱ができなければ０点である。
【００６８】
これら評価（Ａ）〜評価（Ｅ）について、その点数を次の式（４）に当てはめる。
得点＝（Ａ）×（Ｅ）×［（Ｂ）+（Ｃ）＋（Ｄ）］      （４）
そして、得点≧７を「◎」、５≦得点≦６を「○」、３≦得点≦４を「△」、及び得点≦２を「×」として総合評価とした。表２に結果を示す。
【００６９】
【表１】
2014063131.tif 000003
【００７０】
【表２】
2014063131.tif 000004
【００７１】
Ｎｏ．１は、ねじれた形状の軸受部材であり、その離脱時に逆回転をする必要があり、円滑な離脱ができない。一方、Ｎｏ．１５は駆動軸と軸受部材とが回転方向において噛みあわず、回転力を伝達することができない。
また、その他の例については、断面積占有率が１５％以上７５％以下の範囲では点数が５点以上となり総合評価が「○」以上となる。さらに断面積占有率が２０％以上であれば評価Ｄ、評価Ｅがいずれも２点あり、評価が「◎」となる。
一方、Ｎｏ．１、Ｎｏ．１５以外の例において体積占有率に注目すると、体積占有率が２０％〜７０％の範囲では点数が５点以上となり総合評価が「○」以上となる。さらに体積占有率が３０％以上であれば評価Ｄ、評価Ｅがいずれも２点あり、評価が「◎」となる。
【符号の説明】
【００７２】
１  画像形成装置
２  画像形成装置本体
３  プロセスカートリッジ
１０  感光体ドラムユニット
１１  感光体ドラム
２０  端部部材
３０  軸受部材
５１  駆動軸
５２  凹部
【図１】
2014063131.tif 000005
【図２】
2014063131.tif 000006
【図３】
2014063131.tif 000007
【図４】
2014063131.tif 000008
【図５】
2014063131.tif 000009
【図６】
2014063131.tif 000010
【図７】
2014063131.tif 000011
【図８】
2014063131.tif 000012
【図９】
2014063131.tif 000013
【図１０】
2014063131.tif 000014
【図１１】
2014063131.tif 000015
【図１２】
2014063131.tif 000016
【図１３】
2014063131.tif 000017
【図１４】
2014063131.tif 000018
【図１５】
2014063131.tif 000019