(57)【要約】【課題】三角形断面を有して深さ方向にねじれた形態の穴に適用する場合であっても回転駆動力を十分に伝達し、駆動軸及び軸受部材に生じる傷や打痕を抑制し、装置本体と感光体ドラムとの着脱が円滑である端部部材を提供する。【解決手段】断面形状が略三角形で軸線が延びる方向にはねじれた穴である凹部を有する駆動軸が備えられた画像形成装置本体に対して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突起状の軸受部材が備えられ、軸受部材は軸線を囲むように所定の間隔で配置された複数の爪を有し、爪は凹部の内面に接触し、駆動軸の回転のときに凹部に引っ掛かり回転力を伝達する回転力伝達面を具備し、回転力伝達面は少なくとも１つの面を有するとともに、その面の法線を軸線方向から見たときに該軸線を中心とした半径方向に対して平行である成分を含み、回転力伝達面には、凹部の内面に接する窪みを有する。【選択図】図２３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が略三角形で軸線が延びる方向にはねじれた穴である凹部を有する駆動軸が備えられた画像形成装置本体に対して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突起状の軸受部材が備えられ、
前記軸受部材は軸線を囲むように所定の間隔で配置された複数の爪を有し、
前記爪は前記凹部の内面に接触し、前記駆動軸の回転のときに前記凹部に引っ掛かり回転力を伝達する回転力伝達面を具備し、
前記回転力伝達面は少なくとも１つの面を有するとともに、その面の法線を軸線方向から見たときに該軸線を中心とした半径方向に対して平行である成分を含み、
前記回転力伝達面には、前記凹部の内面に接する窪みを有する、端部部材。
【請求項２】
前記軸受部材のうち軸線に直交する断面において、前記複数の爪のうち、前記軸線とは反対側に形成されている辺に沿った線により三角形が形成され、該三角形は、断面を形成する軸線方向の位置によらず同じである、請求項１に記載の端部部材。
【請求項３】
前記軸受部材の軸線が延びる方向に直交する方向における前記爪の断面のうち、前記凹部に深く挿入される側とは反対側の端部における断面が他の断面に比べて最も断面積が大きい請求項１又は２に記載の端部部材。
【請求項４】
前記軸受部材の軸線が延びる方向に直交する方向における前記爪の断面が、四角形以上の多角形である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端部部材。
【請求項５】
前記軸受部材の軸線が延びる方向に直交する方向における前記爪の断面が、四角形以上の多角形であり、そのうちの１つの辺が曲線である請求項４に記載の端部部材。
【請求項６】
前記回転力伝達面が曲面を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の端部部材。
【請求項７】
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６のいずれか１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８】
請求項７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装着されるプロセスカートリッジ、該プロセスカートリッジに含まれる感光体ドラムユニット、及び感光体ドラムユニットに具備される端部部材に関する。
【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、古いプロセスカートリッジを装置本体から離脱して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端部部材（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）、及び再係合をさせる必要がある。
【０００５】
特許文献１には装置本体側に設けられた駆動軸に形成された穴に対して係合する軸受部材が開示されている。ここには、特許文献１の図３、図５のように三角形断面を有する柱状の軸受部材や、特許文献１の図６乃至図８のように爪が配列された軸受部材が開示されている。
また特許文献２にもその図５乃至図７に３つの爪が配列された軸受部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，９２６，６７３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／００５８７１０号明細書
【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に記載の軸受部材のうち柱状である例は駆動軸の穴に対して着脱が困難であり、プロセスカートリッジの円滑な操作をすることが難しかった。一方、特許文献１に記載の軸受部材のうち爪が配列された例は、駆動軸の穴に対して点接触、又は小さい面積での接触であるため、回転を十分に伝達できなかったり、傷や打痕が発生し易くなり、機能上・外観上の不具合を生じる不具合があった。
特許文献２に記載の軸受部材については、該特許文献に記載のような穴に対して適用される場合であれば問題はないが、軸受部材を挿入すべき穴が軸線方向に沿ってねじれた三角形断面を有するときには接触面積を大きくとれないため回転を十分に伝達できなかったり、傷や打痕が発生し易くなり、機能上・外観上の不具合を生じることがあった。また、この爪は根本側の断面積と先端側の断面積が同じであるため、先端付近に回転伝達によるトルクが加わると、突起が破損してしまう虞がある。
【０００８】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、三角形断面を有して深さ方向にねじれた形態の穴に適用する場合であっても回転駆動力を十分に伝達し、駆動軸及び軸受部材に生じる傷や打痕を抑制し、装置本体と感光体ドラムとの着脱が円滑である端部部材を提供することを目的とする。また、当該端部部材を用いた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】
【０００９】
以下、本発明について説明する。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、断面形状が略三角形で軸線が延びる方向にはねじれた穴である凹部を有する駆動軸が備えられた画像形成装置本体に対して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突起状の軸受部材が備えられ、軸受部材は軸線を囲むように所定の間隔で配置された複数の爪を有し、爪は凹部の内面に接触し、駆動軸の回転のときに凹部に引っ掛かり回転力を伝達する回転力伝達面を具備し、回転力伝達面は少なくとも１つの面を有するとともに、その面の法線を軸線方向から見たときに該軸線を中心とした半径方向に対して平行である成分を含み、回転力伝達面には、凹部の内面に接する窪みを有する、端部部材である。
【００１１】
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、軸受部材のうち軸線に直交する断面において、複数の爪のうち、軸線とは反対側に形成されている辺に沿った線により三角形が形成され、該三角形は、断面を形成する軸線方向の位置によらず同じである。
【００１２】
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、軸受部材の軸線が延びる方向に直交する方向における爪の断面のうち、凹部に深く挿入される側とは反対側の端部における断面が他の断面に比べて最も断面積が大きい。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端部部材において、軸受部材の軸線が延びる方向に直交する方向における爪の断面が、四角形以上の多角形である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の端部部材において、軸受部材の軸線が延びる方向に直交する方向における爪の断面が、四角形以上の多角形であり、そのうちの１つの辺が曲線である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の端部部材において、回転力伝達面が曲面を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項７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６のいずれか１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。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７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】
【００１８】
本発明によれば、軸受部材が複数の爪を有して構成されているので駆動軸との円滑な着脱ができる。また、当該爪のうち回転力伝達面が所定の形状を有しており、これにより三角形断面を有して深さ方向にねじれた形態の穴に適用する場合であっても従来よりも大きな面積で軸受部材が駆動軸の穴の内側に接触することができる。従って、回転駆動力を効率よく伝達することができ、また、駆動軸及び軸受部材に傷や打痕といった変形が生じることを抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】１つの形態を説明する図で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】凹部の他の形状を説明する図である。
【図５】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６】感光体ドラムユニットの外観斜視図である。
【図７】端部部材の外観斜視図である。
【図８】図８（ａ）は端部部材の正面図、図８（ｂ）は端部部材の側面図である。
【図９】軸受部材の形状を拡大した斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）は爪の形状を説明する図、図１０（ｂ）は爪の寸法を表す図である。
【図１１】爪の他の形態を列挙した図である。
【図１２】爪の他の形態を列挙した他の図である。
【図１３】回転力伝達面に曲面が適用された例を説明する図である。
【図１４】図１４（ａ）は爪の他の形態を説明する端部部材の正面図、図１４（ｂ）は爪のさらなる他の形態を説明する端部部材の正面図である。
【図１５】回転力伝達面の向きについて説明する図である。
【図１６】図１６（ａ）は軸受部材に注目した側面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）にＸＶＩｂ−ＸＶＩｂで示した線に沿った断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）にＸＶＩｃ−ＸＶＩｃで示した線に沿った断面図、図１６（ｄ）は図１６（ａ）にＸＶＩｄ−ＸＶＩｄで示した線に沿った断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は軸受部材に注目した側面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）にＸＶＩＩｂ−ＸＶＩＩｂで示した線に沿った断面図、図１７（ｃ）は図１７（ａ）にＸＶＩＩｃ−ＸＶＩＩｃで示した線に沿った断面図、図１７（ｄ）は図１７（ａ）にＸＶＩＩｄ−ＸＶＩＩｄで示した線に沿った断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は軸受部材に注目した側面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）にＸＶＩｂ−ＸＶＩｂで示した線に沿った断面図、図１８（ｃ）は図１８（ａ）にＸＶＩｃ−ＸＶＩｃで示した線に沿った断面図、図１８（ｄ）は図１８（ａ）にＸＶＩｄ−ＸＶＩｄで示した線に沿った断面図である。
【図１９】図１９（ａ）は軸受部材に注目した側面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）にＸＩＸｂ−ＸＩＸｂで示した線に沿った断面図、図１８（ｃ）は図１８（ａ）にＸＩＸｃ−ＸＩＸｃで示した線に沿った断面図である。
【図２０】他の形態における端部部材の斜視図である。
【図２１】図２１（ａ）は他の形態における端部部材の正面図、図２１（ｂ）は他の形態における端部部材の側面図である。
【図２２】他の形態における軸受部材の形状を拡大した斜視図である。
【図２３】他の形態における回転力伝達面の向きについて説明する図である。
【図２４】図２４（ａ）は駆動軸と端部部材が係合した場面の斜視図、図２４（ｂ）は、駆動軸と端部部材が係合した場面の側面図である。
【図２５】図２５（ａ）は図２４（ｂ）にＸＸＶａ−ＸＸＶａに示した線に沿った断面、図２５（ｂ）は図２４（ｂ）にＸＸＶｂ−ＸＸＶｂに示した線に沿った断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は１つの形態を説明する図で、画像形成装置１に含まれる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。）を模式的に示した斜視図である。図１に示したように、画像形成装置１は、装置本体２及びプロセスカートリッジ３を具備している。プロセスカートリッジ３は、図１にＡ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。
【００２２】
ここで、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。
【００２３】
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に回転駆動力を与える駆動軸５１のうち、軸受部材３０（図７参照）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。
【００２４】
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、駆動軸５１の軸線が延びる方向に直交する方向において略正三角形の断面を有し、駆動軸５１の端面から軸線が延びる方向（深さ方向）に進むにつれて所定の角度で軸線を中心にねじれるような形状を有する穴である。また、凹部５２の底のうち、駆動軸５１の軸線位置からは軸線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の端部に開口を具備し、軸線が延びる方向に深さを有するとともに底部を備える容器状に形成されている。
【００２５】
また図２（ｂ）からわかるように、凹部５２を軸線方向正面から透視して見たとき、凹部５２の開口部（駆動軸５１の端面）に形成されている三角形（Ｔ１）と、凹部５２の底に形成されている三角形（Ｔ２）とは軸線を中心に回転した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。図３は図２（ｂ）と同じ視点で凹部５２に注目したものである。
【００２６】
図２（ｂ）、図３では凹部５２の開口に形成される三角形を符号Ｔ１、凹部５２の底に形成される三角形を符号Ｔ２で表した。ここで、図３の視点から凹部５２を見たとき、２つの三角形Ｔ１、Ｔ２で囲まれる内側には、Ｔ１とＴ２との交点を頂点とする形状Ｔ３が形成される（形状Ｔ３は図３に太線で示している。）。本形態では形状Ｔ３は六角形である。また、三角形Ｔ１と三角形Ｔ２との３つの交点を円周上に含む円をＣ１とし、この直径をＤ１とする。
【００２７】
本形態ではＴ１、Ｔ２が完全な三角形により形成されているが、凹部５２の当該形状は三角形の頂点が切りかかれたような多角形により形成されることもある。この場合、三角形Ｔ１、Ｔ２は当該多角形を含む最少の三角形により定義される。
【００２８】
三角形Ｔ１と三角形Ｔ２との回転角（すなわち凹部５２のねじれ角）をθａとする。
【００２９】
図４には凹部の変形例である凹部５２’を説明する図を示した。図４（ａ）は図２（ｂ）に相当し、図４（ｂ）は図３に相当する。凹部５２’では凹部５２に加え、その内側を軸線を中心とした円でくり抜いたような円弧が表れる形状である。このような場合にも図３に示したように、凹部における各形状を定義することができる。
【００３０】
以上説明した各形状と軸受部材３０（図７参照）との関係は後で説明する。
【００３１】
次にプロセスカートリッジ３について説明する。図５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５からわかるようにプロセスカートリッジ３には、感光体ドラムユニット１０（図６参照）、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５にＶ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。
【００３２】
また、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７参照）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（離脱）されている必要がある。
そこで、装置本体２の駆動軸５１は、その軸線に沿った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。
以下、各構成について説明する。
【００３３】
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。
【００３４】
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（図６参照）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。
【００３５】
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６に感光体ドラムユニット１０の外観斜視図を示した。図６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。
【００３６】
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、感光体ドラム１１を作製することが可能である。
【００３７】
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。
【００３８】
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の円筒内側に嵌合される嵌合部と、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、軸を受ける部位を具備する。また、フタ材１２には、導電性材料により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は後述する端部部材２０側に設けられてもよい。
【００３９】
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７に端部部材２０の斜視図を示した。また、図８には端部部材２０の正面図及び側面図を表した。図８（ａ）は図７に矢印ＶＩＩＩａで示した方向（軸線方向）から見た端部部材２０の正面図であり、図８（ｂ）は図７に矢印ＶＩＩＩｂで示した方向から見た端部部材２０の側面図である。
【００４０】
図６乃至図８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。
【００４１】
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、感光体ドラム１１の内側に挿入する嵌合部２４、及び歯車部２５を具備している。
【００４２】
筒状体２２は、一方の端部に軸受部材３０が配置され、他方の端部に接触壁２３を有する円筒形状の部材である。
【００４３】
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（円環）状の部材である。接触壁２３は、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の端面に接触するように配置される。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。
【００４４】
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。
【００４５】
歯車部２５は、筒状体２２の外周に形成された歯車を備える部位である。この歯車は感光体ドラムユニット１０の回転とともに回転し、これに噛み合う歯車を備える隣接する他の部材（例えば帯電ローラ４）に回転力を伝達する。
【００４６】
軸受部材３０は、上記した装置本体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。図９には、筒状体２２の端面及び軸受部材３０に注目して拡大した図を表した。
【００４７】
軸受部材３０は図６乃至図９からわかるように、筒状体２２の端部のうち、接触壁２３が設けられた側とは反対の端部に配置された部材である。軸受部材３０は、突起状の３つの爪３１を有しており、筒状体２２の端部から突出するとともに、３つの爪３１は本体２１（端部部材２０）の軸線周りに該軸線を囲むように等間隔で配置されている。
【００４８】
それぞれの爪３１は、外側面３２、内側面３３、上面３４、及び回転力伝達面３５を備えて構成されている。
外側面３２は、端部部材２０の軸線とは反対側に形成される面である。
内側面３３は、端部部材２０の軸線に対向する位置に配置される面である。
上面３４は、外側面３２と内側面３３とを渡して形成される面で、爪３１の突起状の先端面を形成する面である。従って上面３４は、軸受部材３０が駆動軸５１に係合した際には凹部５２の底面に対向する。
回転力伝達面３５は、外側面３２と内側面３３とを渡して形成される面で、端部部材２０の軸線方向に延びるように配置される面である。回転力伝達面３５は、軸受部材３０が駆動軸５１に係合した際にはその少なくとも一部が凹部５２の側面に面接触し、引っ掛かって回転力を伝達する。
以上のように、爪３１は、これらの面が組み合わされて所定の立体的形状が形成されている。
【００４９】
以下に１つの例にかかる爪３１の形態を詳しく説明する。図１０には１つの爪３１を外側面３２を正面にして見た図を表した。図１０（ａ）はこの例にかかる爪３１の形状を詳しく表した図、図１０（ｂ）はこの例にかかる爪３１の主要な寸法を記号で表している。
図１０（ａ）、図１０（ｂ）からわかるように、この例では上面３４は、回転力伝達面３５側に設けられて筒状体２２の端面に平行である面３４ａと、面３４ａから連続して筒状体２２に近づく方向に傾斜する面３４ｂと、を有している。
また、この例の回転力伝達面３５は、面３４ａの端部から軸線方向に延びる面３５ａ、面３５ａから連続し、面３４ｂに近づく方向に延びて窪み３５ｆを形成するように傾斜する第一傾斜面３５ｂ、第一傾斜面３５ｂから連続し、窪み３５ｆの底部を構成して軸線方向に延びる底面３５ｃ、面３５ｃから連続して面３４ｂから離隔する方向に窪み３５ｆを形成するように傾斜する第二傾斜面３５ｄ、及び第二傾斜面３５ｄから軸線方向に延び、筒状体２２の端面に達する面３５ｅを備えている。従って本例では第一傾斜面３５ｂ、底面３５ｃ、及び第二傾斜面３５ｄで窪み３５ｆを形成している。
【００５０】
そして、図１０（ｂ）に表したように、寸法を定義する。
・爪３１の軸線方向大きさ：Ｌ（ｍｍ）
・面３５ａの軸線方向の大きさ：Ｌ１（ｍｍ）
・面３５ｅの軸線方向の大きさ：Ｌ２（ｍｍ）
・第一傾斜面３５ｂの軸線方向大きさ：Ｔｐ１（ｍｍ）
・第二傾斜面３５ｄの軸線方向大きさ：Ｔｐ２（ｍｍ）
・凹部３５ｆの深さ：Ｗ（ｍｍ）
・第一傾斜面３５ｂが軸線方向となす角度：θ１（度）
・第二傾斜面３５ｄが軸線方向となる角度：θ２（度）
これによれば、次の関係が成り立つ。
・Ｔｐ１＝Ｗ／ｔａｎθ１
・Ｔｐ２＝Ｗ／ｔａｎθ２
【００５１】
以上定義した寸法に対して、本例では次の要件を満たすことが好ましい。それぞれ理由ととともに説明する。
・０度≦θ１≦９０度：  これにより第一傾斜面３５ｂと凹部５２の内面とをより大きな面積で接触させることができ、軸受部材３０や駆動軸５１の摩耗の低減を図ることができる。
・０≦Ｌ１／Ｌ≦０．７：  Ｌ１／Ｌが０．７を超えると予期せぬ位置で爪３１が凹部５２の内壁に接触して損傷の原因になる可能性が高くなる。またこれに伴い回転力を適切に伝達できなくなる虞もある。
・０≦Ｌ２／Ｌ≦０．２５：  これにより、軸受部材３０の位置が凹部５２に対して必要以上に深く入ったときに第二傾斜面３５ｄ（すなわち０度＜θ２≦９０度）により軸線方向に力が働き、底面３５ｃに凹部５２の開口部の縁が配置されるまで位置関係が戻る。軸受部材３０の先端が凹部５２の底面に接触する関係を有する形態のときにはこの接触で位置が決まるので、Ｌ２が０ｍｍ、θ２が０度であってもよい。
・Ｗ／Ｌ≧０．０１：これによりくぼみ３５ｆにある程度以上の深さを有することになり、第一傾斜面３５ｂが凹部５２のアンダーカット部に入り引っ掛かるので軸線方向における軸受部材３０と駆動軸５１との引張方向に対する連結する力を高めることができる。また第一傾斜面３５ｂが凹部５２の内面に接触するように調整し易くなる。
【００５２】
この条件を満たす形態として、上記説明した形態の他、図１１の（ａ）乃至（ｈ）、図１２の（ｉ）乃至（ｍ）に列記した各形態例を挙げることができる。図１１、図１２に示した各図は、図１０（ａ）と同じ視点によるものである。
【００５３】
また、上記の他、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示したように回転力伝達面３５の一部に曲面が適用されてもよい。当該曲面により凹部５２の内面との干渉を回避することもでき、不要な部位での凹部５２との接触を避けることが可能となる。また、曲面の形状により凹部５２と積極的に接触させることも可能であり、この場合には凹部５２との接触面積を大きくすることができる。
【００５４】
一方、本形態では外側面３２、内側面３３は図８（ａ）に表れているように、両者が図８（ａ）の視点で直線状であるとともに平行に延びている。ただしこれに限らず、例えば図１４に表したように構成することもできる。
図１４（ａ）は軸受部材３０’を備える端部部材２０’を説明する図であり、図８（ａ）と同じ視点による図である。軸受部材３０’では、爪３１’の外側面３２’及び内側面３３’のうち、内側面３３’が図１４（ａ）の視点で湾曲しており、曲面である。
図１４（ｂ）は軸受部材３０”を備える端部部材２０”を説明する図であり、図８（ａ）と同じ視点による図である。軸受部材３０”では、爪３１”の外側面３２”及び内側面３３”が図１４（ｂ）の視点で１か所で折れ曲がるように屈曲している。
【００５５】
このように、軸受部材の軸線が延びる方向に直交する方向における爪の断面形状は、四角形、五角形、六角形、及びそれ以上の多角形であってもよい。また、当該断面を形成する少なくとも１つが曲線であってもよい。
【００５６】
また、本形態では回転力伝達面３５が次の形態となるように爪３１が配置される。図１５に説明のための図を示した。図１５は図８（ｂ）にＸＶ−ＸＶで示した線による軸受部材３０の矢視断面図である。
ここで、回転力伝達面３５の当該断面図に表れる部位における法線を考える。するとこの法線は図８（ｂ）に矢印ｎで示したようになる。そしてこれを図１５の視点（軸線方向）からみると図１５に示した矢印ｎである。本形態では、このように回転力伝達面３５を構成する１つの面における法線のうち、軸線方向から見た成分（すなわち軸線方向に直交する方向の成分）が、図１５に破線で示した軸線を中心とする半径方向（筒状体２２の半径方向）となす角をαで定義する。角度αは０度以上９０度以下であることが好ましい。
【００５７】
これにより凹部５２の内壁面と回転力伝達面３５との少なくとも一部同士が面で接触するようになる。これにより接触面積が大きくなることから回転力伝達の安定性を向上させることができる。また、同じ理由により軸受部材３０及び凹部５２に傷、打痕、及び摩耗の発生を低減させることができる。
【００５８】
また、爪３１は、軸線が延びる方向に直交する断面を考えたとき、本体２１に連結する側（根元側）で最も断面積が大きいことが好ましい。これにより強度の観点で優れた爪部３１とすることができる。また、当該断面が軸線方向先端に向かうにつれて小さくなることがさらに好ましい。
【００５９】
次に、３つの爪３１の好ましい位置関係について説明する。図１６に説明のための図を示した。図１６（ａ）は図８（ｂ）のうち筒状体２２の一部及び軸受部材３０に注目して拡大した図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）にＸＶＩｂ−ＸＶＩｂで示した線に沿った軸受部材３０の断面図、図１６（ｃ）は、図１６（ａ）にＸＶＩｃ−ＸＶＩｃで示した線に沿った軸受部材３０の断面図、図１６（ｄ）は、図１６（ａ）にＸＶＩｄ−ＸＶＩｄで示した線に沿った軸受部材３０の断面図である。すなわち図１６（ｂ）は爪３１の根元側、図１６（ｄ）は爪３１の先端側、及び図１６（ｃ）はその間である。
【００６０】
図１６（ｂ）乃至図１６（ｄ）からわかるように、３つの爪３１は、その外側面３２の少なくとも一部に沿った線により、図１６（ｂ）乃至図１６（ｄ）に破線で示した三角形が形成される。そして、このように三角形が形成される形態では、その三角形は軸線方向いずれかの断面であるかによらず合同であることが好ましい。
またこの三角形は図３に示した凹部５２における三角形Ｔ１と概ね同じ三角形となることが好ましい。
【００６１】
一方、例えば図１４（ｂ）の例のように外側面が屈曲しているときには、多角形として六角形が形成される。図１７に説明のための図を示した。図１７（ａ）は図１４（ｂ）に表れる端部部材２０”のうち筒状体２２の一部及び軸受部材３０”に注目して側面からみた図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）にＸＶＩＩｂ−ＸＶＩＩｂで示した線に沿った軸受部材３０”の断面図、図１７（ｃ）は、１７（ａ）にＸＶＩＩｃ−ＸＶＩＩｃで示した線に沿った軸受部材３０”の断面図、図１７（ｄ）は、図１７（ａ）にＸＶＩＩｄ−ＸＶＩＩｄで示した線に沿った軸受部材３０”の断面図である。すなわち図１７（ｂ）は爪３１”の根元側、図１７（ｄ）は爪３１”の先端側、及び図１７（ｃ）はその間である。
【００６２】
図１７（ｂ）乃至図１７（ｄ）からわかるように、３つの爪３１”は、その外側面３２”の少なくとも一部に沿った線により、多角形として図１７（ｂ）乃至図１７（ｄ）に破線で示した六角形が形成される。そして、このように六角形が形成される形態では、次のように爪３１”が構成されていることが好ましい。すなわち、基準となる六角形は図１７（ｂ）で示したように、爪３１”の根元部分において、その外側面３２”の少なくとも一部に沿った線により形成された六角形である。これに対して、当該根元より先端側における爪３１”における断面では、図１７（ｃ）、図１７（ｄ）からわかるようにこの六角形から突出する形状とされている。
またこの六角形は図３に示した凹部５２における六角形Ｔ３と概ね同じ六角形となることが好ましい。
【００６３】
以上のように、爪の外側面に沿った線により三角形や六角形等の多角形が構成できるように爪の形状及び配置を形成することにより、三角形断面が深さ方向に沿ってねじれた形状の穴である凹部５２に軸受部材を円滑に係合し、回転を安定して伝達できるようになる。また、軸受部材の先端が当該凹部５２のアンダーカット部に入り込むため、互いに軸線方向に引き合う力が作用し、軸線方向への引張力に対しても強くなる。
【００６４】
また、図１８には図１６と同じ視点による図を示した。ただしここでは図１８（ｂ）乃至図１８（ｄ）からわかるように、それぞれの断面において３つの爪３１の切断面（端面）の全部を内包する円のうち最も小さい円を破線で表した。本形態では、最も筒状体２２から離隔した部位において当該円の直径が最も大きいとが好ましく、すなわちここでは図１８（ｄ）に表れる円が図１８（ｂ）、図１８（ｃ）に表れる円に比べて最も大きいことが好ましい。これにより、軸受部材の先端が当該凹部５２のアンダーカット部に入り込むため、互いに軸線方向に引き合う力が作用し、軸線方向への引張力に対しても強くなる。
【００６５】
さらにこれら３つの爪３１は、駆動軸５１の凹部５２との関係で次のような形態を有していることが好ましい。図１９に説明のための図を示した。図１９（ａ）は図８（ｂ）のうち筒状体２２の一部及び軸受部材３０に注目して拡大した図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）にＸＩＸｂ−ＸＩＸｂで示した線に沿った軸受部材３０の断面図、図１９（ｃ）は、図１９（ａ）にＸＩＸｃ−ＸＩＸｃで示した線に沿った軸受部材３０の断面図である。図１９（ａ）からわかるように、ＸＩＸｂ−ＸＩＸｂ断面は筒状体２２に近い側、ＸＩＸｃ−ＸＩＸｃ断面は筒状体２２から離隔し軸受部材３０の先端に近い部位の断面である。
【００６６】
図１９（ｂ）、図１９（ｃ）には、図３に示した円Ｃ１を重ねて表した。円Ｃ１は凹部５２の形状に基づく円であり、従って図１９（ｂ）、図１９（ｃ）からは凹部５２と爪３１との関係が表れる。これによれば、爪３１の窪み３５ｆ（図１０（ａ）参照）の最も深い部位における爪３１の断面については円Ｃ１内に内包され、爪３１の先端部では爪３１の一部が円Ｃ１から突出するように構成されている。これにより、少なくとも、軸受部材３０の先端、又は回転力伝達面３５のくぼみ３５ｆで凹部５２の内面に面で接触するので、接触面積の増加による引き込み力の増大による回転力伝達の安定性向上、及び傷、打痕発生の低減を期待することができる。
【００６７】
以上のような形態の軸受部材３０により、軸受部材３０が複数の爪３１を有して構成されているので駆動軸５１との円滑な着脱ができる。また、当該爪３１のうち回転力伝達面３５が所定の形状を有しており、これにより従来よりも大きな面積で軸受部材３０が駆動軸５１の穴の内側に接触することができる。従って、回転駆動力を効率よく伝達することができ、また、凹部５２及び軸受部材３０に傷や打痕といった変形が生じることを抑制可能である。
【００６８】
次に他の形態の端部部材１２０について説明する。図２０乃至図２３にそのための図を示した。端部部材１２０は本体２１は上記と同じであり、軸受部材１３０が上記軸受部材３０と異なる。図２０は図７に相当する図、図２１は図８に相当する図、図２２は図９に相当する図、及び図２３は図１５に相当する図である。以下軸受部材１３０について説明する。
【００６９】
軸受部材１３０は、突起状の３つの爪１３１を有しており、筒状体２２の端部から突出するとともに、３つの爪１３１は本体２１（端部部材１２０）の軸線周りに該軸線を囲むように等間隔で配置されている。
それぞれの爪１３１は、外側面１３２、内側面１３３、上面１３４、及び回転力伝達面１３５を備えて構成されている。爪１３１の形状の基本的な考え方は爪３１で説明した通りでありこれを適用することができる。本形態はその中で、回転力伝達面１３５の法線方向と軸線を中心とした半径方向となす角である上記αが０度の例である。なお、本形態の軸受部材１３０の外側面１３２、及び内側面１３３は、図２１（ａ）からよくわかるように一か所から折れ曲がるように屈曲している。
【００７０】
本形態では回転力伝達面１３５が次の形態となるように爪１３１が配置される。図２３は図２１（ｂ）にＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩで示した線による端部部材１２０の矢視断面図である。
ここで、回転力伝達面１３５の当該断面図に表れる部位における法線を考える。するとこの法線は図２１（ｂ）に矢印ｎで示したようになる。そしてこれを図２３の視点（軸線方向）からみると図２３に示した矢印ｎである。本形態では、このように回転力伝達面１３５に含まれる１つの面における法線のうち、軸線方向から見た成分（すなわち軸線方向に直交する方向の成分）が、図２３に破線で示した軸線を中心とする半径方向（筒状体２２の半径方向）に平行となるように、回転力伝達面が１３５が構成されている。すなわち、α＝０度である。少なくとも、軸受部材１３０の先端、又は回転力伝達面１３５のくぼみで凹部５２の内面に面で接触するので、接触面積の増加による引き込み力の増大による回転力伝達の安定性向上、及び傷、打痕発生の低減を期待することができる。
【００７１】
以上説明した端部部材２０、１２０の軸受部材３０、１３０が駆動軸５１の凹部５２との係合することにより、駆動軸５１の回転力を感光体ドラム１１に伝達することができる。図２４、図２５に駆動軸５１と端部部材２０との係合を例として説明する図を示した。端部部材１２０も同様である。図２４（ａ）は、軸受部材３０と凹部５２とが係合して、駆動軸５１と端部部材２０とが係合した場面における斜視図を表した図である。図２４（ｂ）は、その平面図である。図２５（ａ）は図２４（ｂ）にＸＸＶａ−ＸＸＶａに示した線に沿った断面、図２５（ｂ）は図２４（ｂ）にＸＸＶｂ−ＸＸＶｂに示した線に沿った断面である。従って図２５（ａ）は、凹部５２と軸受部材３０との係合のうち駆動軸５１の端面における断面を表している。一方、図２５（ｂ）は凹部５２と軸受部材３０との係合のうち凹部５２の底部に近い部位における断面を表している。
【００７２】
図２５（ａ）、図２５（ｂ）からわかるように、軸受部材３０の形状により爪３１の回転力伝達面３５が凹部５２の側壁に面で接触しているので、傷や打痕を生じ難く、また、回転力を確実に伝達することができる。特に回転力伝達面３５のくぼみ３５ｆの少なくとも一部も凹部５２の側壁に接しているので接触する面を大きくすることができる。
また、図２５（ｂ）からわかるように、爪３１の先端部が凹部５２のうちアンダーカットとなる部位（軸方向から凹部５２を見たときに隠蔽されて見えない部位）に入りこむため軸線方向の引張力に対しても凹部５２と軸受部材３０とが離脱し難い。また、凹部５２に軸受部材３０を挿入する際には、軸受部材３０の先端が凹部５２のねじれた側面に沿って摺動するので、駆動軸５１と端部部材２０とが引き合う力が発生し、より確実な係合ができる。
【００７３】
このような軸受部材３０、１３０を駆動軸５１の凹部５２に係合すると、軸受部材３０、１３０の回転力伝達面３５、１３５が凹部５２の側壁に引っ掛かり、回転力を伝達する状態になる。
【００７４】
端部部材２０、１２０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をするに際し、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し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。
【００７５】
また、端部部材２０、１２０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、１３０そのものを導電性材料で形成する、又は筒状体２２内周に導通板を露出させる方法などの形態を適用することができる。
【００７６】
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に挿入する。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がプロセスカートリッジ３へ向かって移動し、図２４（ａ）、図２４（ｂ）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、１３０、端部部材２０、１２０及び感光体ドラム１１に伝達され同期して軸線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（例えば帯電ローラ４）にも伝達され、これらも回転可能となる。
【００７７】
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５の線Ｖ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、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。
【符号の説明】
【００７８】
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、１３０  軸受部材
５１  駆動軸
５２  凹部
【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７】
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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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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