(57)【要約】  フランジの駆動力伝達部を改良することで、実機使用時における回転精度および回転強度が高く、かつ、製造コストの点でも優れた電子写真感光体を提供する。プロセスカートリッジに組み込まれた状態で、電子写真応用装置の装置本体に着脱自在に装着されて使用される電子写真感光体である。円筒状導電性基体の外周面に、光導電性材料を含む感光層が形成されてなる感光ドラム(２)と、その開口端部に嵌合されて、装置本体からの回転駆動力を感光ドラム２に伝達するギヤフランジ(１)またはフランジと、を備える。ギヤフランジ(１)またはフランジの、回転駆動力を受ける側の面上に、感光ドラム(２)の中心軸を中心とする同心円上に配置された円筒体(３)と３個の係合突起(４)からなる従動側動力伝達部(５)が形成されている。
2013140467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスカートリッジに組み込まれた状態で、電子写真応用装置の装置本体に着脱自在に装着されて使用される電子写真感光体であって、
円筒状導電性基体の外周面に、光導電性材料を含む感光層が形成されてなる感光ドラムと、該感光ドラムの端部に嵌合されて、前記装置本体に配置された駆動側動力伝達部からの回転駆動力を前記感光ドラムに伝達するギヤフランジまたはフランジと、を備える電子写真感光体において、
前記ギヤフランジまたはフランジは、前記回転駆動力を受ける側の面上に突出形成された前記感光ドラムの中心軸を中心とする円筒体と、該円筒体の外周上の３等分位置に、それぞれ半径方向に突出し且つ前記中心軸と平行に配置された前記駆動側動力伝達部に係合する係合突起と、を備える従動側駆動力伝達部が形成されていることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記係合突起は、前記駆動側動力伝達部材の中央部に設けられた、断面が三角形状の係合穴に係合し、前記感光ドラムを回転させることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記係合突起は、前記駆動側動力伝達部材の中央部に設けられた、断面が三角形状のねじれ係合穴に係合し、前記感光ドラムを回転させることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記係合突起は、前記円筒体の外周面に沿って軸方向に延長して形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記係合突起の先端部には、前記駆動側動力伝達部の前記係合穴への挿入を容易とする半径方向外側に行くに従い突出高さが低くなる傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記係合突起の先端部には、前記駆動側動力伝達部の前記係合穴への挿入を容易とする円錐状傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
前記係合突起の突出高さを前記円筒体より低くし、当該円筒体の先端を、前記駆動側動力伝達部材の前記係合穴の底面に到達可能としたことを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
【請求項８】
前記円筒体の内周面は、前記係合穴の中央部に設けられた調芯用突起の外周面と係合可能な形状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電子写真感光体。
【請求項９】
前記調芯用突起を円錐台状形状とし、前記円筒体の内周面を前記円錐台形状に係合するすり鉢形状としたことを特徴とする請求項８記載の電子写真感光体。
【請求項１０】
前記係合突起は、前記駆動側動力伝達部の前記ねじれ係合孔の入口側に係合するトルク伝達用突起部と、当該ねじれ係合孔の案内面に係合する引き込み用突起部とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の電子写真感光体。
【請求項１１】
前記係合突起は、トルク伝達用突起部と引き込み用突起部とを兼用していることを特徴とする請求項１０に記載の電子写真感光体。
【請求項１２】
前記トルク伝達用突起部は、前記円筒体の基部側に形成され、前記引き込み用突起部は前記円筒体の先端側に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の電子写真感光体。
【請求項１３】
前記トルク伝達用突起部は、先端を半球状とした円柱体で構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の電子写真感光体。
【請求項１４】
前記引き込み用突起部は、前記係合突起間に配置された円柱突起で形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の電子写真感光体。
【請求項１５】
前記引き込み用突起部は、前記係合突起間に配置された三角柱突起で形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の電子写真感光体。
【請求項１６】
前記引き込み用突起部は、前記係合突起間に配置された三角板状突起で形成されていることをと特徴とする請求項１２に記載の電子写真感光体。
【請求項１７】
前記円筒体の外径は、前記係合穴の内接円直径より短く設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真感光体（以下、単に「感光体」とも称する）に関し、詳しくは、電子写真感光体を構成するプロセスカートリッジに組み込まれて使用される際に電子写真応用装置から感光ドラムへの回転駆動力の伝達を行うギヤフランジおよびフランジの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体は、一般に、導電性基体の外周面に感光層が設けられてなる感光ドラムの両端に、フランジまたはギヤフランジが結合されて形成されている。このような感光体は、プロセスカートリッジに搭載され、更に複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真応用装置に装着されて使用される。
プロセスカートリッジとは、電圧を直接印加するための帯電部材（除電を含む）や現像、クリーニングなどの電子写真プロセスに必要な各種部材を電子写真感光体の周辺に配置し、これらを一体的に収納してカートリッジ化したもので、電子写真応用装置に着脱可能に装着されて、画像形成の中心的機能を果たすものである。【０００３】
プロセスカートリッジを装着した電子写真応用装置においては、まず、帯電プロセスによって均一帯電させた電子写真感光体に対し、画像情報に対応する露光を行って潜像を形成する。次いで、その潜像を現像プロセスによりトナーを用いて現像して、感光体上にトナー像を形成する。更に、そのトナー像を転写プロセスにより紙などの支持体上に転写して、画像形成を行う。【０００４】
従来から、電子写真プロセスを用いた電子写真応用装置においては、上記したようなプロセスカートリッジ方式が広く採用されている。このプロセスカートリッジによれば、装置本体のメンテナンスがほぼ不要となるので、装置のメンテナンス性が非常に簡便となるという利点がある。
ところで、プロセスカートリッジにおいては、電子写真感光体は、装置本体から回転駆動力を受けて回転することにより電子写真プロセスを遂行する。そこで、その駆動力の伝達のために、感光ドラムの端部には一般に、ギヤを備えたフランジまたはフランジが結合される。【０００５】
感光ドラムに結合されているギヤフランジまたはフランジが感光体から脱落したり、その結合部が緩んだりすると、駆動力が伝達されずに感光体の回転がストップして、装置の機能停止若しくはジッタ等の画像障害の発生という重大事故が生ずることになる。そのため、ギヤフランジまたはフランジに関しては、脱落や緩みが発生しないよう、感光体ドラムとの結合部における長期的信頼性を確保することが、重要な技術的課題である。【０００６】
一方、フランジの従動側動力伝達部と装置本体の駆動側動力伝達部との間の嵌合精度が悪い場合にも、駆動力の伝達不良が生じて、画像障害の発生を招く場合がある。そのため、フランジにおいては、感光ドラムとの結合信頼性を確保することに加え、駆動側動力伝達部の嵌合状態を最適化して回転駆動力の伝達を確実に行うことにより、高い回転精度を長期にわたり保持することも重要となる。【０００７】
フランジの従動側動力伝達部の改良に関しては、例えば、特許文献１に、装置本体ギヤに所定のねじれた穴を設け、かつ、電子写真感光体ドラムの長手方向一端にねじれた突起を設けて、これらの嵌合により回転駆動力の伝達を行うことで、感光体ドラムの回転精度を向上する技術が記載されている。【０００８】
また、特許文献２には、装置本体およびプロセスカートリッジに夫々、装置本体側ギヤに形成された連結穴および連結突起と、突出部およびこれに外接する当接部を設け、これらにより装置本体とプロセスカートリッジとの連結を行って、駆動力の確実な伝達およびプロセスカートリッジの振動防止を図る技術が記載されている。
また、特許文献３には、フランジの従動側動力伝達部に係る成形加工を迅速に行うために、かかる従動側動力伝達部の形状を改良した現像シリンダおよび駆動ギヤに係る技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−３２８４４９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００１−３２４８４５号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】米国特許第６１７３１４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、フランジの従動側動力伝達部の構造に関しては、これまでに種々検討がなされてきているが、さらに、駆動時の回転伝達力を高めて回転精度の長期信頼性を向上させるとともに、コスト性についても向上させることで、実用性を高めたフランジの実現が望まれている。
また、装置本体の駆動側動力伝達部の回転方向は、電子写真応用装置の装置本体の仕様によって異なるため、回転方向に応じて駆動側動力伝達部及び従動側動力伝達部の形状を変更する必要がある。したがって、駆動側動力伝達部の形状に応じて複数種類の従動側動力伝達部を作成する必要があり、互換性のあり、耐久性の高い従動側動力伝達部の実現が望まれている。【００１１】
そこで、本発明の目的は、実機使用時における回転精度が高く、かつ、その回転精度を長期にわたり保持することができ、さらに、駆動側動力伝達部の回転方向にかかわらず動力伝達を行うことができ、しかも製造コストの点でも優れた電子写真感光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の電子写真感光体の一態様は、プロセスカートリッジに組み込まれた状態で、電子写真応用装置の装置本体に着脱自在に装着されて使用される電子写真感光体である。この電子写真感光体は、円筒状導電性基体の外周面に、光導電性材料を含む感光層が形成されてなる感光ドラムと、該感光ドラムの端部に嵌合されて、前記装置本体に配置された駆動側動力伝達部からの回転駆動力を前記感光ドラムに伝達するギヤフランジまたはフランジと、を備えている。【００１３】
そして、前記ギヤフランジまたはフランジは、前記回転駆動力を受ける側の面上に突出形成された前記感光ドラムの中心軸を中心とする円筒体と、該円筒体の外周上の３等分位置に、それぞれ半径方向に突出し且つ前記中心軸と平行に配置された前記駆動側動力伝達部に係合する係合突起と、を備える従動側駆動力伝達部が形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、感光ドラムの中心軸に対し平行に配置された少なくとも３個所の係合突起を備える従動側動力伝達部を形成している。このため、係合突起の駆動側動力伝達部に形成した係合穴への装着性，嵌合性、および印刷中における回転精度および回転強度を回転方向にかかわらず高めることができ、かつ、製造コストの点でも優れた電子写真感光体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一例の電子写真感光体、装置駆動軸および電動モータを示す部分拡大斜視図である。
【図２】本発明の一例のギヤフランジを示しており、（ａ）は図１に示すギヤフランジの斜視図であり、（ｂ）はギヤフランジの変形例を示し、係合突起４が円筒体３と同じ高さである例を示す斜視図である。
【図３】図２（ａ）に係るギヤフランジの（ａ）側面図、（ｂ−１）正面図および（ｂ−２）断面図である。
【図４】図２（ｂ）に係るギヤフランジの（ａ）側面図、（ｂ−１）正面図、（ｂ−２）断面図および(ｂ-３)部分拡大図である。
【図５】第１の実施形態の動作の説明に供する説明図である。
【図６】円筒体及び係合突起の形状を示す模式図である。
【図７】実施例１の傾斜角θに対する案内補助性及び駆動力伝達特性を示すグラフである。
【図８】実施例２の傾斜角θに対する案内補助性及び駆動力伝達特性を示すグラフである。
【図９】実施例３の傾斜角θに対する案内補助性及び駆動力伝達特性を示すグラフである。
【図１０】実施例４の傾斜角θに対する案内補助性及び駆動力伝達特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２の実施形態のギヤフランジを示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す平面図及び展開図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の変形例を示す平面図及び展開図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態の他の変形例を示す平面図及び展開図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示す平面図及び展開図である。
【図１６】第４の実施形態の動作の説明に供する説明図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態の変形例を示す平面図及び展開図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の他の変形例を示す平面図及び展開図である。
【図１９】本発明を適用し得るギヤを省略したフランジを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１（ａ）、図２に、本発明の第１の実施形態における電子写真感光体の端部拡大斜視図を、図１（ｂ）に、装置本体駆動軸の斜視図を、図１（ｃ）に、装置本体駆動軸の正面図を、夫々示す。
本発明の電子写真感光体１０は、プロセスカートリッジに組み込まれた状態で、電子写真応用装置の装置本体に着脱自在に装着されて使用されるプロセスカートリッジ用感光体である。図示するように、感光体１０は、感光ドラム２と、その開口端部に嵌合されたギヤフランジ１とを備えている。
【００１７】
このギヤフランジ１は、装置本体の装置駆動軸Ａから感光ドラム２に回転駆動力を伝達し、感光ドラム２によって電子写真プロセスが行われる。装置駆動軸Ａは、電動モータＢの回転軸に減速機構等の所定の動力伝達機構（図示せず）を介して連結されて一定方向に回転駆動される。この装置駆動軸Ａの先端面には、駆動側動力伝達部を構成する係合穴Ｃが形成されている。この係合穴Ｃは、装置駆動軸Ａの端面位置で三角形状の開口部Ｄを有し、この開口部Ｄに連接して装置駆動軸Ａの後端側に行くに従い三角形状の断面形状が図１で見て例えば反時計方向へ徐々に回転される螺旋状のねじれ係合穴として形成されている。したがって、開口部Ｄの裏面側に螺旋状の案内面Ｅが形成される。なお、三角形状の開口部Ｄは、３つの頂部にそれぞれＲ処理が施されている略三角形状の開口部を含む。
【００１８】
電子写真感光体１０においては、ギヤフランジ１の、回転駆動力を受ける側の面上に、従動側動力伝達部５が形成されている点が重要である。この従動側動力伝達部５は、ギヤフランジ１の回転駆動力を受ける側の面上に突出形成された感光ドラム２の中心（回転）軸を中心とする円筒体３と、この円筒体３の外周面上の軸方向から見て３等分位置に配置された３個の係合突起４とを備えている。
【００１９】
これら係合突起４は、図２に示すように、円筒体３の外周面にその基部側から先端面に向けて感光ドラム２の中心軸と平行に延長されて形成されている。駆動側動力伝達部からの回転駆動力の伝達は、主として各係合突起４を介して行われる。各係合突起４を感光ドラム２の中心軸に対し平行に形成することにより、ギヤフランジ１の設計を簡略化でき、射出成形等により容易にギヤフランジ１を形成でき、コストを小さくすることができる。係合突起４は少なくとも１個あればよく、好ましくは円周方向に３個である。
【００２０】
なお、ギヤフランジ１は、外周部にギヤ６を形成したフランジ本体７を有する。このフランジ本体７は、背面側に感光ドラム２の開口端面に嵌合する嵌合部８が形成され、この嵌合部８とはギヤ６を挟んで反対側に形成された円筒部９の端面に前述した円筒体３及び係合突起４で構成される従動側動力伝達部５が形成されている。
【００２１】
係合突起４の外形形状を、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように略半円柱とし、外周面を円柱面等にすることにより、装置本体の駆動側動力伝達部の断面が三角形のねじれ係合穴Ｃの入り口の開口部Ｄと係合し、駆動力を伝達する時の回転に対する強度が確保される。この係合突起４の形状は、回転駆動力を受けることができるものであれば、図示するような略半円柱状のものには限定されず、例えば、略三角柱状など、適宜の形状とすることができる。また、その寸法についても特に制限はなく、ギヤフランジ１自体の寸法に応じ適宜定めることができる。装置本体の駆動力伝達部との嵌合が可能な形状、寸法にて設計すればよい。
【００２２】
各係合突起４の先端部は、駆動側動力伝達部に対してその半径方向外方に行くに従い突出高さが低くなる傾斜面４ａとされている（図３（ａ）、図４（ａ）参照）。この傾斜面４ａを設けたことにより、駆動側動力伝達部となる装置駆動軸Ａの先端面に形成された断面が三角形状のねじれ係合穴Ｃと、これに係合する係合突起４との位置とが一致していなくても、ねじれ係合穴Ｃの入り口部に係合突起４の端部の傾斜面４ａが当接し、嵌合性を向上させる。その後、装置駆動軸Ａを電動モータＢによって回転させることにより、係合突起４と三角形状のねじれ係合穴Ｃの三角形状の軸心の位置が合ったところで、装置駆動軸Ａは、ギヤフランジ１側に移動しながら嵌合が行われる。
【００２３】
また、係合突起４の円筒体３に対する大きさは、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、様々に変更が可能である。好ましくは、図２（ａ）に示すように、円筒体３の基部からの係合突起４の突出高さを、円筒体３の突出高さより低くすることが好ましい。円筒体３の端面が先端部４ａより、ねじれ係合穴Ｃ側へ突出することにより、円筒体３の端面が係合突起４の先端部４ａよりねじれ係合穴Ｃに対して先に接触して円筒体３およびねじれ係合穴Ｃを調芯し、さらに、ねじれ係合穴Ｃの根元部に形成された断面が三角形のねじれた壁面の影響を受けることなく、円筒体３が三角形状のねじれ係合穴Ｃの底部まで挿入され、円筒体３の端部も支持される。
【００２４】
ギヤフランジ１と装置駆動軸Ａとの連結動作を、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、装置駆動軸Ａに形成されている三角形状のねじれ係合穴Ｃが開口部Ｄから奥に行くに従って時計方向に徐々にねじれているものとして説明する。
電子写真応用装置の装置本体に電子写真感光体１０を組込んだプロセスカートリッジ装着する際に、まず、装置駆動軸Ａを電動モータによって反時計方向に回転させると、図５（ａ）に示すように、円筒体３及び係合突起４で構成される従動側動力伝達部５の軸心と装置駆動軸Ａの先端に形成された三角形状のねじれ係合穴Ｃの軸心とが合ったところで、装置駆動軸Ａが、ギヤフランジ１側に移動しながら両者間の結合が開始される。このとき、係合突起４の先端側に傾斜面４ａが形成されているので、従動側動力伝達部５のねじれ係合穴Ｃへの挿入が容易に行われる。
【００２５】
そして、装置駆動軸Ａが反時計方向に回転駆動されているので、ねじれ係合穴Ｃのねじれ量に応じて円筒体３及び係合突起４がねじれ係合穴Ｃの底部に向かって徐々に挿入されて行く。そして、図５（ｂ）に示すように、円筒体３の先端がねじれ係合穴Ｃの底面に到達するか又はその直前で、係合突起４の基部側の外周面が図５（ｂ）に示すようにねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁に当接する。このため、装置駆動軸Ａの回転駆動力がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁から３つの係合突起４に伝達され、この伝達された回転駆動力が円筒体３を介してギヤフランジ１に伝達される。そして、ギヤフランジ１からこれに嵌合されている感光ドラム２へ回転駆動力が伝達される。
【００２６】
この係合突起４の基部側の外周面がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの周壁に係合した状態では、係合突起４の先端すなわちねじれ係合穴Ｃの底部側に傾斜面４ａが形成されているので、この傾斜面４ａがねじれ係合穴Ｃの底部に接触することはない。したがって、装置駆動軸Ａからの回転駆動力の伝達は、ねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの周壁と係合突起４の基部側の外周面との間でのみ行われる。このため、装置駆動軸Ａからギヤフランジ１への回転駆動力の伝達がジッタを伴うことなく確実に行われる。
【００２７】
一方、装置駆動軸Ａに形成されているねじれ係合穴Ｃのねじれ方向が図５（ｃ）及び（ｄ）に示すように開口部Ｄから奥に行くに従って反時計方向にねじれている場合には、装置駆動軸Ａが図５（ｃ）に示すように時計方向に回転駆動される。
この場合のねじれ係合穴Ｃと従動側動力伝達部５との結合は、図５（ｃ）に示すように、円筒体３及び係合突起４で構成される従動側動力伝達部５の軸心と装置駆動軸Ａの先端に形成された三角形状のねじれ係合穴Ｃの軸心とが合ったところで、装置駆動軸Ａが、ギヤフランジ１側に移動しながら両者間の結合が開始される。このとき、係合突起４の先端側に傾斜面４ａが形成されているので、従動側動力伝達部５のねじれ係合穴Ｃへの挿入が容易に行われる。
【００２８】
そして、装置駆動軸Ａが時計方向に回転駆動されているので、ねじれ係合穴Ｃのねじれ量に応じて円筒体３及び係合突起４がねじれ係合穴Ｃの底部に向かって徐々に挿入されて行く。そして、図５（ｄ）に示すように、円筒体３の先端がねじれ係合穴Ｃの底面に到達するか又はその直前で、係合突起４の基部側の外周面が図５（ｄ）に示すようにねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁に当接する。このため、装置駆動軸Ａの回転駆動力がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁から３つの係合突起４に伝達され、この伝達された回転駆動力が円筒体３を介してギヤフランジ１に伝達される。そして、ギヤフランジ１からこれに嵌合されている感光ドラム２へ回転駆動力が伝達される。
【００２９】
このように、上記第１の実施形態によると、装置駆動軸Ａのねじれ係合穴Ｃのねじれ方向が時計方向にねじれて装置駆動軸Ａが反時計方向に回転駆動される場合及び装置駆動軸Ａの捩じれ係合穴Ｃのねじれ方向が反時計方向にねじれて装置駆動軸Ａが時計方向に回転駆動される場合の双方で従動側動力伝達部５の係合突起４をねじれ係合穴Ｃに確実に係合させることができる。
ここで、係合突起４の形状と傾斜面４ａの傾斜角との関係を適切に選択することにより、駆動力伝達特性及び案内補助性を向上させることができる。
【００３０】
すなわち、円筒体３及び係合突起４の形状については、図６に示すように、円筒体３に対する係合突起４の半径方向の突出長さをＬとし、円筒体３の基部からの軸方向の突出高さをＨとし、傾斜面４ａの傾斜角をθとし、傾斜面４ａの開始部から傾斜面４ａと円筒体３の接続部までの軸方向の高さをＨｕとしたときに、以下の４つの実施例１〜４についてシミュレーションを行った結果、傾斜角θの有効範囲を確認した。なお、上記シミュレーションでは、係合突起４の最外周面における最低必要高さ（Ｈ-Ｈｕ）を１．５ｍｍ以上に設定した。なお、図６では係合突起４の高さが円筒体３の高さＨに等しい。
【００３１】
円筒体３（係合突起４）の突出高さＨについては、特に制限はないが、係合や着脱の容易性、駆動力伝達の確実性の点から、円筒体３の直径Φの０．３〜０．８倍程度とすることが望ましい。突出高さＨが大き過ぎると、着脱の容易性を大きく損ない、また、突出高さＨが小さ過ぎると回転時に空回りしたり、外れたりする原因になる。係合突起４の着脱の容易性を高めるには、係合突起４の突出高さＨを円筒体３の直径Φの１／２程度とすることも有効である。
【００３２】
〔実施例１〕
突起高さＨ＝４．５ｍｍ、突出長さＬ＝１．８〜２．４５ｍｍとした。
この実施例１では、傾斜角θを変化させたときの傾斜面４ａの案内補助性と駆動力伝達特性とは、図７に示す結果となった。
すなわち、案内補助特性及び駆動伝達特性は、図７で実線図示及び点線図示のように、傾斜角θが３１°でともに１００％に達し、案内補助特性は傾斜角θが７８．５°までは１００％を維持している。しかしながら、駆動力伝達特性は、図７で点線図示のように、傾斜角が９０°まで１００％を維持している。このため、案内補助特性を考慮して実施例１の有効傾斜角θａを３１°〜７８．５°に設定し、好ましくは傾斜角θを６０．９°〜６７．８°に設定する。
【００３３】
〔実施例２〕
突起高さＨ＝３．０ｍｍ、突出長さＬ＝２．５８〜３．１３ｍｍとした。
この実施例２では、傾斜角θを変化させたときの傾斜面４ａの案内補助性と駆動力伝達特性とは、図８に示す結果となった。
すなわち、案内補助特性は、図８で実線図示のように、傾斜角θが４０°で１００％に達し、傾斜角８５°までは１００％を維持している。これに対して駆動力伝達特性は、図８で点線図示のように、傾斜角θが５９．８°で１００％に達し、傾斜角θが９０°まで１００％を維持している。このため、案内補助特性と駆動力伝達特性とを考慮して実施例２の有効傾斜角θａを５９．８°〜８５°に設定し、好ましくは傾斜角θを７９°〜８０．９°に設定する。
【００３４】
〔実施例３〕
突起高さＨ＝３．４〜３．６ｍｍ、突出長さＬ＝１．５８〜１．７３ｍｍとした。
この実施例３は、傾斜角θを変化させたときの傾斜面４ａの案内補助性と駆動力伝達特性とは、図９に示す結果となった。
すなわち、案内補助特性は、図９で実線図示のように、傾斜角θが約３０°で１００％に達し、傾斜角８０°までは１００％を維持している。これに対して駆動力伝達特性は、図９で点線図示のように、傾斜角θが３８．５°で１００％に達し、傾斜角θが９０°まで１００％を維持している。このため、案内補助特性と駆動力伝達特性とを考慮して実施例３の有効傾斜角θａを３８．５°〜８０°に設定し、好ましくは傾斜角θを７２．４°〜７３．９°に設定する。
【００３５】
〔実施例４〕
突起高さＨ＝４．２ｍｍ、突出長さＬ＝１．３２とした。
この実施例４は、傾斜角θを変化させたときの傾斜面４ａの案内補助性と駆動力伝達特性とは、図１０に示す結果となった。
すなわち、案内補助特性は、図１０で実線図示のように、傾斜角θが約２０°で１００％に達し、傾斜角８０°までは１００％を維持している。これに対して駆動力伝達特性は、図１０で点線図示のように、傾斜角θが２３．７°で１００％に達し、傾斜角θが９０°まで１００％を維持している。このため、案内補助特性と駆動力伝達特性とを考慮して実施例４の有効傾斜角θａを２３．７°〜８０°に設定し、好ましくは傾斜角θを５２．７°に設定する。
【００３６】
このように、係合突起４の傾斜面４ａの傾斜角θや係合突起４の形状を変化させることにより、案内補助性及び駆動力伝達特性が変化することが実証された。このため、有効傾斜角θａの選択の自由度を広くするには、実施例４を選択することが好ましい。
一方、傾斜角θを余り大きくせず、９０°に近い状態を維持するには、実施例２を選択することが好ましい。
【００３７】
しかしながら、上記実施例１〜４から判断すると、傾斜角θを８５°以下に設定することにより、案内補助特性を１００％確保することができるので、従動側動力伝達部５のねじれ係合穴Ｃに対する挿入し易さを確保することができる。また、駆動力伝達特性を確保するには傾斜角θを２３．７°以上に設定すればよいことになる。結果的に傾斜角θは２３．７°未満では係合突起４の形状を変更しても案内補助性及び駆動力伝達特性を確保することができず、傾斜角θが８５°を超えると案内補助性を確保できなくなる。したがって、係合突起４の傾斜面４ａの傾斜角θは２３．７°〜８５°の範囲に設定することにより、係合突起４の形状を選択することにより、案内補助性及び駆動力伝達特性の双方を満足することが可能となる。
【００３８】
さらに、ねじれ係合穴Ｃの底部の中心に調芯用突起Ｆが設けられている場合には、円筒体３の内周面３ａの形状を調芯用突起Ｆに取り外し可能に係合するような円筒内面形状とすることが好ましい。円筒体３の内周面３ａの形状を円筒内面形状とすることにより、係合突起４は、感光ドラム２に対し、中心軸のぶれを生ずることなく確実に回転駆動力を伝達することができる。すなわち、円筒体３の内周面３ａは、前記駆動軸Ａのねじれ係合穴Ｃの底部の中心に設けられた調芯用突起Ｆと係合して調芯されることにより回転精度が確保される。
【００３９】
円筒体３の内周面３ａの形状としては、調芯用突起Ｆが円錐体または円錐台形状の場合、図４（ｂ２）に示すように、その形状に合わせすり鉢型にすることで、更に回転精度を安定・向上を図ることが可能となる。
本発明においては、ギヤフランジ１に関して上述の要件を満足するものであれば所期の効果を得ることができ、材質、構造等のその他の構成については特に制限されるものではないが、例えば、以下のような構成とすることができる。
ギヤフランジ１の材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレートなどの汎用の各種樹脂材料を挙げることができ、これらの１種または２種以上を適宜混合して用いることができる。
【００４０】
感光ドラム２は、円筒状導電性基体（以下、単に「基体」とも称する）の外周面に光導電性材料を含む感光層が形成されてなる。本発明においては、基体および感光層の材料としては、感光体の要求特性を満たすものであればよく、特に制限されるものではない。例えば、基体の材質としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金等からなるものや、円筒状プラスチックの表面にアルミニウムフィルムを蒸着したものなどを用いることができる。また、感光層の光導電性材料としては、各種フタロシアニン化合物等の公知の電荷発生材料およびヒドラゾン化合物等の公知の電荷輸送材料を夫々使用することができる。さらに、層構成に応じて電荷輸送材料を他の添加材等とともにバインダに分散または溶解させて、浸漬塗布法等の公知の手法により、感光層を形成する。感光層は電荷発生層と電荷輸送層とからなる積層型、または単一の層からなる単層型のいずれでもよく、また、基体と感光層との間に下引き層を設けてもよい。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態を図１１について説明する。
この第２の実施形態では、前述した係合突起４の先端形状を傾斜面から変更したものである。
すなわち、第２の実施形態では、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、円筒体３の外周面に形成された各係合突起４が、半円形断面を有し、半円形断面の直線部を形成する平坦面の円周方向の中央部が円筒体３の外周面に線触接する半円柱部１１と、この半円柱部１１の平坦面の円周方向端部と円筒体３の外周面とを接続する連結部１２とで少なくとも構成されている。また、各係合突起４は半円錐形状の先端部を備える。係合突起４の先端部は、底面が半円柱部１１の端面に一致し、半円柱部１１が円筒体３の外周面に接触する線の延長線と円筒体３の先端との交点に頂点が一致された誘導面となる半円錐形部１３に形成されている。
【００４２】
この第２の実施形態によると、係合突起４の先端形状が半円錐形状とされているので、円筒体３の先端面では、半円錐形部１３の頂点が円筒体３の外周面に接触して、円筒体３の外周面から半径方向に突出する部分がなく、この円筒体３の先端面から基部側に向かうに従って半円錐形部１３の外周面となる円錐面が徐々に外方に突出することになる。このため、円筒体３の外径を装置駆動軸Ａの三角形状のねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内接円より小さく設定しておけば円筒体３の先端が捩じれ係合穴Ｃの開口部Ｄへ確実に挿入される。
【００４３】
その後、装置駆動軸Ａが回転駆動されることにより、ねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄが回転し始め、円筒体３がねじれ係合穴Ｃの内部に挿入される。このとき、半円錐形部１３に接する外接円が徐々に大きくなるので、調芯されながら半円錐形部１３が捩じれ係合穴Ｃの内部に挿入される。この場合に、半円錐形部１３とねじれ係合穴Ｃの開口部との接触が点接触となるので、少ない抵抗で円滑に半円錐形部１３がねじれ係合穴Ｃ内に挿通される。
【００４４】
そして、円筒体３の先端面がねじれ係合穴Ｃの底部に当接する状態となると、係合突起４の基部側が捩じれ係合穴Ｃの開口部に係合して装置駆動軸Ａの回転力が係合突起４及び円筒体３を介してギヤフランジ１に伝達され、感光ドラム２を回転させる。
このように、上記第２の実施形態によると、装置駆動軸Ａのねじれ係合穴Ｃと、ギヤフランジ１の従動側動力伝達部５との係合を円滑に行うことができるとともに、円筒体３の先端面がねじれ係合穴Ｃの底部に当接したときには、係合突起４の半円柱部１１がねじれ係合穴Ｃの開口部に係合するので、十分な回転強度で動力伝達を行うことができる。
【００４５】
次に、本発明の第３の実施形態を図１２〜図１４について説明する。
この第３の実施形態では、係合突起４を中心軸方向に延長させて形成する場合に代えて部分的に係合突起を形成するようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態では、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、３つの係合突起４が半円柱形状に代えて先端を半球状部２１とした円柱体２２で構成されている。ここで、円柱体２２は、円筒体３の外周面における軸方向の中央部よりやや先端より位置に半径方向に突出して形成されている。この円柱体２２は、円筒体３の先端が装置駆動軸Ａに形成されたねじれ係合穴Ｃの底部に当接したときに、円柱体２２の半球状部２１の一点がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁に当接するように位置決めされている。
【００４６】
この第３の実施形態によると、円筒体３の先端側には、係合突起が形成されていないので、円筒体３の外径を装置駆動軸Ａに形成されたねじれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄの内接円より小さい径に設定することにより、円筒体３を捩じれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄ内に容易に挿通することができる。
【００４７】
この状態で、装置駆動軸Ａを円筒体３側に押し付けながら電動モータＢで回転駆動することにより、円筒体３の先端が、ねじれ係合穴Ｃの底部に到達する。このとき、各円柱体２２の先端の半球状部２１がねじれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄの内側の案内面Ｅに点接触しながら円筒体３がねじれ係合穴Ｃ内に挿入されるので、摺動抵抗を少なくして円筒体３をねじれ係合穴Ｃ内に容易に挿通させることができる。しかも、円柱体２２の先端がねじれ係合穴Ｃ内に挿入されるので、引き込み効果を発揮することができる。
【００４８】
そして、円筒体３の先端がねじれ係合穴Ｃの底部に到達した状態で、各円柱体２２の先端の半球状部２１がねじれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄの裏面側の案内面Ｅに点接触する状態を維持する。このため、装置駆動軸Ａの回転駆動力が各円柱体２２及び円筒体３で構成される従動側動力伝達部５を介してギヤフランジ１に伝達され、感光ドラム２を回転駆動することができる。
【００４９】
なお、上記第３の実施形態においては、円柱体２２を円筒体３の軸方向中央部よりやや先端側に配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、円筒体３の基部側に円柱体２２を形成するようにしても、上記第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
この場合も、円筒体３の先端が装置駆動軸Ａに形成されたねじれ係合穴Ｃの底部に当接したときに、円柱体２２の先端の半球状部２１がねじれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄの内壁に点接触するように形成しておけばよい。
【００５０】
また、上記第３の実施形態においては、係合突起４として円柱体２２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように構成することもできる。
この図１４（ａ）及び（ｂ）の場合には、円筒体３の基部側に半径方向に突出して形成された半円形板部３１と、この半円形板部３１の円筒体３側の基部に連接して半径方向の突出料が半円形板部３１より少ない三日月状柱部３２と、この三日月状柱部３２の先端に連結された前述した第２の実施形態と同様の半円錐形部３３とを備えている。
ここで、半円形板部３１は、円筒体３が装置駆動軸Ａに形成したねじれ係合穴Ｃの底部に当接したときに、外周面がねじれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄの裏側の案内面Ｅに接触するように位置決めされている。
【００５１】
この図１４（ａ）及び（ｂ）の構成でも、円筒体３のねじれ係合穴Ｃへの挿通時には円筒体３の先端外周面の径が円筒体の外径そのものであるので、前述した第２の実施形態と同様に、円筒体３をねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄへ容易に挿通することができる。その後、円筒体３の先端がねじれ係合穴Ｃの底部に当接するまでは、三日月柱部３２の外周面がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄ内に挿通され、円筒体３の先端がねじれ係合穴Ｃの底部に達する前に、半円形板部３１の外周面がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの裏側の案内面Ｅに接触する。したがって、半円形板部３１によって引き込み効果を発揮することができるとともに、装置駆動軸Ａの回転駆動力が従動側動力伝達部５を介してギヤフランジ１に伝達されて感光ドラム２が回転される。
【００５２】
次に、本発明の第４の実施形態を図１５について説明する。
この第４の実施形態では、係合突起として、トルク伝達用突起部と引き込み用突起部とを設けるようにしたものである。
すなわち、第４の実施形態では、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、前述した第２実施形態の構成において、３つの係合突起４を３つのトルク伝達用突起部４１とし、この３つのトルク伝達用突起部４１の先端側におけるトルク伝達用突起部４１間に先端が半球状に形成された円柱部でなる引き込み用突起部４２が形成されている。
【００５３】
この引き込み用突起部４２は、装置駆動軸Ａに形成されたねじれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄの裏面側の案内面Ｅに係合して、装置駆動軸Ａの回転に伴って円筒体３をねじれ穴Ｃの底部側に引き込む作用を行う。この引き込み用突起部４２は円筒体３をねじれ穴Ｃの底部側に引き込む作用のみを行うので、可撓性を持たせるように比較的細く形成することが好ましい。
【００５４】
この第４の実施形態によると、装置駆動軸Ａにギヤフランジ１を連結する場合には、まず、図１６（ａ）に示すように、装置駆動軸Ａの端面に形成したねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄ内に円筒体３及び引き込み用突起部４２を挿通する。この状態で、電動モータＢを回転駆動して、装置駆動軸Ａを図１６（ａ）で反時計方向に回転させると、引き込み用突起部４２がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの裏側の螺旋状の案内面によって案内されて円筒体３がねじれ係合穴Ｃ内に引き込まれる。
【００５５】
このため、円筒体３が、図１６（ｂ）に示すように、先端がねじれ係合穴Ｃの底部に当接し、トルク伝達用突起部４１がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁に接触する状態となるまでねじれ係合穴Ｃ内に引き込まれる。そして、トルク伝達用突起部４１部がねじれ係合穴Ｃ  Ｋ開口部Ｄの内壁に接触する状態となると、装置駆動軸Ａの回転駆動力がトルク伝達用突起部４１及び円筒体３を介してギヤフランジ１に伝達されて感光ドラム２が回転駆動される。
【００５６】
このように、第４の実施形態によると、係合突起がトルク伝達用突起部４１と引き込み用突起部４２とで構成されている。このため、引き込み用突起部４２がねじれ係合穴Ｃの内面の案内面によって案内されることにより、円筒体３がその先端をねじれ係合穴Ｃの底部に当接されるまで確実に引き込まれる。したがって、ねじれ係合穴Ｃと円筒体３との係合深さが不十分となることを確実に防止することができ、装置駆動軸Ａと従動側動力伝達部５とが空回りしたり、ジッタを生じたりして回転精度が不安定となることを確実に防止することができる。
【００５７】
なお、上記第４の実施形態においては、引き込み用突起部４２をトルク伝達用突起部４１の時計方向側に設けた場合について説明したが、装置駆動軸Ａの回転方向が逆である場合には、引き込み用突起部４２をトルク伝達用突起部４１の反時計方向側に設けるようにすればよい。さらには、トルク伝達用突起部４１の時計方向及び反時計方向の双方に引き込み用突起部４２を設けることもでき、この場合には、装置駆動軸Ａの回転方向が時計方向回転及び反時計方向回転の何れかで、ねじれ係合穴Ｃのねじれ方向が異なる場合でも対応することができる。
【００５８】
また、上記第４の実施形態においては、引き込み用突起部４２を円柱状に形成した場合について説明したが、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、引き込み用突起部４２を三角柱状に形成するようにしてもよく、さらには図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、三角板状に形成するようにしてもよい。要は、引き込み用突起部４２はねじれ係合穴Ｃの案内面で案内可能な形状であれば任意の形状を適用することができる。
【００５９】
なお、上述した実施の形態は、本発明を具体化した例を示すものであり、したがって本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることはいうまでもない。上記第１〜第４の実施形態においてはフランジ本体７の外周部にギヤ６を形成したギヤフランジ１について説明したが、図１９に示すギヤが形成されていないフランジ本体７に従動側動力伝達部５を備えるフランジ５１にも本発明を適用することができる。この場合でも、上述した第１〜第4の実施形態におけるギヤフランジ１と同様の作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、実機使用時における回転精度が高く、かつ、その回転精度を長期にわたり保持することができ、さらに、駆動側動力伝達部の回転方向に関わらず動力伝達を行うことができ、しかも製造コストの点でも優れた電子写真感光体を提供できる。
【符号の説明】
【００６１】
１  ギヤフランジ
２  感光ドラム
３  円筒体
３ａ円筒体内周面
４  係合突起
５  従動側動力伝達部
１０  電子写真感光体
１１  半円柱部
１２  連結部
１３  半円錐形部
２１  半球状部
２２  円柱体
３１  半円形板部
３２  半円錐台部
３３  半円錐部
４１  トルク伝達用突起部
４２  引き込み用突起部
５１  フランジ
Ａ  装置駆動軸
Ｂ  電動モータ
Ｃ  ギヤフランジと勘合する断面が三角形状のねじれた穴
Ｄ  開口部
Ｅ  案内面
Ｆ  調芯用突起
【図１】
2013140467.tif 000003
【図２】
2013140467.tif 000004
【図３】
2013140467.tif 000005
【図４】
2013140467.tif 000006
【図５】
2013140467.tif 000007
【図６】
2013140467.tif 000008
【図７】
2013140467.tif 000009
【図８】
2013140467.tif 000010
【図９】
2013140467.tif 000011
【図１０】
2013140467.tif 000012
【図１１】
2013140467.tif 000013
【図１２】
2013140467.tif 000014
【図１３】
2013140467.tif 000015
【図１４】
2013140467.tif 000016
【図１５】
2013140467.tif 000017
【図１６】
2013140467.tif 000018
【図１７】
2013140467.tif 000019
【図１８】
2013140467.tif 000020
【図１９】
2013140467.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
各係合突起４の先端部は、駆動側動力伝達部に対してその半径方向外方に行くに従い突出高さが低くなる傾斜面４ａとされている（図３（ａ）、図４（ａ）参照）。この傾斜面４ａを設けたことにより、駆動側動力伝達部となる装置駆動軸Ａの先端面に形成された断面が三角形状のねじれ係合穴Ｃと、これに係合する係合突起４との位置とが一致していなくても、ねじれ係合穴Ｃの入り口部に係合突起４の端部の傾斜面４ａが当接し、嵌合性を向上させる。その後、装置駆動軸Ａを電動モータＢによって回転させることにより、従動側動力伝達部５（感光ドラム２）の中心回転軸と三角形状のねじれ係合穴Ｃの三角形状の軸心の位置が合ったところで、装置駆動軸Ａは、ギヤフランジ１側に移動しながら嵌合が行われる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、上記第３の実施形態においては、係合突起４として円柱体２２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように構成することもできる。
この図１４（ａ）及び（ｂ）の場合には、円筒体３の基部側に半径方向に突出して形成された半円形板部３１と、この半円形板部３１の円筒体３側の基部に連接して半径方向の突出量が半円形板部３１より少ない三日月状柱部３２と、この三日月状柱部３２の先端に連結された前述した第２の実施形態と同様の半円錐形部３３とを備えている。
ここで、半円形板部３１は、円筒体３が装置駆動軸Ａに形成したねじれ係合穴Ｃの底部に当接したときに、外周面がねじれ係合穴Ｃの三角形状の開口部Ｄの裏側の案内面Ｅに接触するように位置決めされている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
このため、円筒体３が、図１６（ｂ）に示すように、先端がねじれ係合穴Ｃの底部に当接し、トルク伝達用突起部４１がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁に接触する状態となるまでねじれ係合穴Ｃ内に引き込まれる。そして、トルク伝達用突起部４１部がねじれ係合穴Ｃの開口部Ｄの内壁に接触する状態となると、装置駆動軸Ａの回転駆動力がトルク伝達用突起部４１及び円筒体３を介してギヤフランジ１に伝達されて感光ドラム２が回転駆動される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
１  ギヤフランジ
２  感光ドラム
３  円筒体
３ａ円筒体内周面
４  係合突起
５  従動側動力伝達部
１０  電子写真感光体
１１  半円柱部
１２  連結部
１３  半円錐形部
２１  半球状部
２２  円柱体
３１  半円形板部
３２  三日月柱部
３３  半円錐部
４１  トルク伝達用突起部
４２  引き込み用突起部
５１  フランジ
Ａ  装置駆動軸
Ｂ  電動モータ
Ｃ  ギヤフランジと係合する断面が三角形状のねじれ係合穴
Ｄ  開口部
Ｅ  案内面
Ｆ  調芯用突起
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記係合突起は、前記駆動側動力伝達部の中央部に設けられた、断面が三角形状の係合穴に係合し、前記感光ドラムを回転させることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記係合突起は、前記駆動側動力伝達部の中央部に設けられた、断面が三角形状のねじれ係合穴に係合し、前記感光ドラムを回転させることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記係合突起の突出高さを前記円筒体より低くし、当該円筒体の先端を、前記駆動側動力伝達部の前記係合穴の底面に到達可能としたことを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
【国際調査報告】
2013140467.tif 000022
2013140467.tif 000023
2013140467.tif 000024