(57)【要約】【課題】感光体駆動時の寸法精度の低下を防止し、必要以上にコストの上昇のない高画質の画像を得ることができる電子写真感光体を提供すること。【解決手段】導電性の樹脂組成物を成形して成る円筒状樹脂基体上に感光層を有する電子写真感光体の円筒状樹脂基体の少なくとも一端にカップリング軸を有し、この電子写真感光体を駆動するための画像形成装置本体側のカップリング軸と前記感光体側のカップリング軸とが係合可能な形状である電子写真感光体において、前記円筒状基体と前記カップリング軸の部分とを同じ材質の導電性樹脂組成物で一体成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の樹脂組成物を成形して成る円筒状樹脂基体上に感光層を有する電子写真感光体の円筒状樹脂基体の少なくとも一端にカップリング軸を有し、この電子写真感光体を駆動するための画像形成装置本体側のカップリング軸と前記感光体側のカップリング軸とが係合可能な形状である電子写真感光体において、
前記円筒状基体と前記カップリング軸の部分とが同じ材質の導電性樹脂組成物で一体成形されていることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
感光体側のカップリング軸が凸軸形状となっており、本体側駆動軸のカップリング軸が凹型軸であ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】
凸軸側が３点以上の位置決め点を持ち、凸部形状の外接円径をＤ０とし、凹部形状の内接円径をＤ１、凹部形状部分の外接円径をＤ２としたときにＤ１＜Ｄ０＜Ｄ２の関係が成り立つことを特徴とする請求項１又は２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、電子写真感光体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体は基本的には帯電及び光を用いた露光により潜像を形成する感光層とその感光層を設ける基体から成っている。従来、電子写真感光体に使用される基体としては一般的にアルミニウムを円筒状に加工したものが用いられており、この表面に感光層を形成すると共に更にこの両端に樹脂素材等で構成されたギア、フランジ等の駆動部材を接着或は加締め加工等により取り付けた状態で使用することが一般に行われてきた。
【０００３】
一方、円筒状基体の素材として樹脂を用いることも検討されてきた。この樹脂を用いた基体の例として、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂に導電性粉体を分散させたものを材料として用いた基体（特許文献１，２参照）、或は樹脂材料としてポリフタルアミドを使用したもの（特許文献３参照）、ポリアミド樹脂と導電性粉体を用いたもの（特許文献４参照）等がある。或は、導電性粉体等を含有しない円筒状樹脂基体上に透明な導電層膜等を形成したものも提案されている（特許文献５〜７参照）。
【０００４】
これらのうちで樹脂中に導電性粉体を分散させた導電性の材料を使用したものが感光層からの導通の取り易さやギア等の駆動する部分との一体成型が可能であり、工程の簡略化によるコストダウンが可能である、駆動部分との一体成型をすることにより、駆動部材をアルミニウム基体に加締め加工により取り付ける方法等と比較して高い寸法精度が得られ易い、同材質のもので比較した場合一体成形することにより比較的高い剛性が得られ易い、或は保存環境の変化特に温度の変化に対する基体のアルミニウムと駆動部材に使用している樹脂との線膨張率の違いによる駆動部材の剥離による外れ現象が起きない、一体成形の場合構造を簡単にし易いためにコストの面で有利である等の理由から多くの検討がなされている。
【０００５】
ここで、樹脂中に導電性粉体を分散させて基体を成型する際、使用する導電性粉体としては、例えばカーボンブラック、グラファイト或は金属の粉体が使用される。
【０００６】
この中でカーボンブラックやグラファイトは扱い易さやコストが低い等の点から使用頻度が高い。このカーボンブラックを分散させた樹脂を成型して得られる基体は、カーボンブラックの着色効果により黒色を呈している。
【０００７】
通常、感光体の基体として使用する際には、この基体上に感光層を形成して電子写真感光体とし、これを所定の電子写真プロセスにより例えば帯電、露光による潜像形成、現像、転写、定着を経て画像にする。
【０００８】
しかしながら、シリンダーとギア等の駆動部材を一体化して、このギア等を通じて感光体を駆動する場合に、この感光体に付いているギアにはこれに対する機械本体側のギアから駆動力がギア同士が接触する部分１箇所に集中し、その成分の一部は感光体の中心軸に対して垂直な方向に掛かり感光体を駆動するとともに感光体を湾曲させ或は外径真円度を低下させるように働く。
【０００９】
感光体の基体が例えばアルミニウム等で構成されている場合には剛性が比較的高いために感光体の湾曲・変形等の寸法精度に与える影響は小さいが、基体材質に樹脂を用いた場合、その剛性がアルミニウムと比較して低めであるため寸法精度に与える影響が大きく、更に、これが画質に与える影響が大きくなる。
【００１０】
特に、近年の傾向として画像解像度を上げる等高画質化の傾向があるため、寸法精度が画質に与える影響も大きくなっており、寸法精度が悪くなることは好ましくない。
【００１１】
肉厚を厚くして剛性を上げることはできるが、厚肉にすることにより材料費が多く掛かる、或は厚肉化による熱容量の増加で感光体塗布液を塗布して乾燥する際に乾燥炉により能力の大きいものが必要になる等、コスト上昇の要因になる。
【００１２】
従って、感光体基体に導電性の樹脂組成物を使用する場合には感光体の寸法精度の悪化を最小限に抑えるような感光体の駆動方法が望ましく、そのような駆動方法を見つけることが課題であった。
【００１３】
一方、ギア形状の部材を使用しないで感光体を駆動する手段として、例えば特許文献８に開示されているように装置本体からの駆動力を感光体に伝える手段として、カップリング軸を有するフランジ部材を基体端部に結合し、これと対になるカップリング軸を装置本体側の駆動軸に設け、駆動軸から駆動力を、このカップリング部材を介して感光体に伝える方法が提案されており、効率及び駆動の精度が優れた駆動方法として知られている。
【００１４】
この駆動方法は上述のように駆動方法としては精度に優れるが、カップリング形状を形成したフランジ部材をアルミニウム基体に取り付けるという形態で行われることが一般的であるため、フランジ部材を結合する際の精度の低下や結合の不安定性といった項目に関してはそのままの状態であった。
【００１５】
【特許文献１】特開平０７−１５２１９４号公報
【特許文献２】特開平０８−２４８６５９号公報
【特許文献３】特開平０８−０３２８２９号公報
【特許文献４】特開２０００−１４３９７８号公報
【特許文献５】特開平１０−１２３７３５号公報
【特許文献６】特開２０００−１３１８６４号公報
【特許文献７】特開２００１−０９２１６６号公報
【特許文献８】特開平０８−２７０６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明の目的は、感光体駆動時の寸法精度の低下を防止し、必要以上にコストの上昇のない高画質な画像を得ることができる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】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、駆動方式として感光体の端部にカップリング軸を感光体基体と一体成形で設け、この感光体を設置する本体側にこのカップリングと対になって係合するカップリングを設け、これらのカップリングの組合せで感光体を駆動することによって前出の問題を解決することにより感光体駆動時の寸法精度の低下を防止し、必要以上にコストの上昇のない高画質な画像を形成することができる電子写真感光体を提供することが可能となった。
【００１８】
即ち、本発明は、導電性の樹脂組成物を成形して成る円筒状樹脂基体上に感光層を有する電子写真感光体の円筒状樹脂基体の少なくとも一端にカップリング軸を有し、この電子写真感光体を駆動するための画像形成装置本体側のカップリング軸と前記感光体側のカップリング軸とが係合可能な形状である円筒状基体において、この円筒状基体とこれに付属するカップリング軸部分が同材質の導電性樹脂組成物で一体成形されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明のカップリング軸部材と一体成形されている導電性基体に使用する樹脂としては通常使用される樹脂に導電材を分散させて導電性を付与させて使用されるが、この場合に使用される樹脂としては、導電材を分散させた状態でもその強度を維持でき更に成型する場合に問題が起きないようなものであれば良い。
【００２０】
このような樹脂としては、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂、架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂、６−ナイロン、６６−ナイロン等の各種ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が成型性に優れ、又、強度の面においても優れている。
【００２１】
これらの樹脂に添加する導電性粉体としては、一般的に使用し易いものであり、樹脂と混合した際に樹脂中に均一に分散するようなものであれば良いが、例えばカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅等の金属紛が用いられる。
【００２２】
これらの中でカーボンブラック、グラファイト等はコスト的にも安価であり、取り扱いも容易であるために導電材として使用するのは好ましい。
【００２３】
基体に使用する導電性粉体の添加量としては、樹脂部分の１５質量％〜７０質量％が好ましい。
【００２４】
導電性粉体添加後の樹脂の抵抗値としては、体積抵抗率が１×１０6Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０4Ω・ｃｍ以下であることが望ましい。又、基体の表面抵抗値としては１０6Ω／ｃｍ以下が好ましい。
【００２５】
又、本発明の基体では導電性粉体を分散させた樹脂中に更に環境変化時の寸法の安定性確保、強度を上げる等の目的で更に繊維状の充填材を添加することもできる。これらの繊維状の添加材としては、例えばカーボンウィスカー、ガラス繊維等が挙げられる。更に同様の目的で炭酸カルシウムやクレー等の無機質の粉体状充填材を添加することも可能である。
【００２６】
本発明の導電性樹脂基体を形成する方法としては、例えば射出成型法等の方法を用いることができる。又、本発明においてカップリング部とシリンダー状基体部を一体成形する際に更に感光体以外の部分を駆動するためのギアを形成することも可能である。これは例えば基体端部部分にカップリング部分とは別にギア部分を設けることにより、カップリング部分を通じて装置本体から基体に伝えられた駆動力を更に基体からギアを通じて例えば現像スリーブ等の他の部材に伝えることに利用することができる。
【００２７】
次に、本発明のカップリング一体成形樹脂基体上に形成される感光層について説明する。
【００２８】
本発明における感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層から成る積層型でも、電荷発生物質と電荷輸送物質を同一の層に含有する単層型でも良いが、積層型である方が好ましい。
【００２９】
感光層が単一層の場合、感光層の厚みは５〜１００μｍが好ましく、更には１０〜６０μｍが好ましい。単一層の感光層には、電荷発生物質及び電荷輸送物質を各々の１０〜７０質量％、更には２０〜７０質量％含有するのが好ましい。
【００３０】
感光層が積層構造の場合、電荷発生層の厚みは０．００１〜５μｍ、更には０．０５〜２μｍが好ましく、電荷輸送層の厚みは１〜４０μｍ、更には１０〜３０μｍが好ましい。電荷発生層には、電荷発生物質を１０〜１００質量％、更には４０〜１００質量％含有するのが好ましい。電荷輸送層には、電荷輸送物質を２０〜８０質量％、更には３０〜７０質量％含有するのが好ましい。
【００３１】
電荷発生層は、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系顔料：金属及び無金属フタロシアニン系顔料；インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ系顔料；アントアントロン、ピレンキノン等のキノン系顔料；ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミド等のペリレン系顔料；スクワリウム系色素；ピリリウム；チアピリリウム塩類；及びトリフェニルメタン系色素等の電荷発生物質を適当な結着樹脂に分散した溶液を前記中間層の上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。
【００３２】
電荷発生層の結着樹脂としては、例えばポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸エステル樹脂、アクリル樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。電荷発生層の膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特には０．０５〜２μｍであることが好ましい。又、結着樹脂を用いないで電荷発生物質を蒸着して用いても良い。
【００３３】
電荷輸送層は、電荷輸送物質を適当な結着樹脂に溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成される。電荷輸送物質には、電子輸送性物質と正孔輸送性物質がある。電子輸送性物質としては、例えば、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン、クロラニル、テトラシアノキノジメタン等の電子受容性物質やこれを高分子量化したものが挙げられる。
【００３４】
正孔輸送性物質としては、例えばピレン、アントラセン等の多環芳香族化合物；カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾール等の複素環化合物；ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール等のヒドラゾン化合物；α−フェニル−４’−Ｎ，Ｎ−ジアミノスチルベン、５−［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン］−５Ｈ−ジベンゾ［ａ，ｄ］ジシクロヘプテン等のスチリル系化合物；ベンジジン系化合物；トリアリールアミン系化合物或はこれを高分子量化したもの等が挙げられる。結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。電荷輸送層の膜厚は１〜４０μｍであることが好ましく、特には１０〜３０μｍであることが好ましい。ここで、電荷発生層と電荷輸送層はどちらが上層でも下層でも良い。
【００３５】
単層型の感光層は、前述した電荷発生物質と電荷輸送物質とを適当な結着樹脂に分散及び溶解した溶液を塗布し、乾燥することにより形成することができる。この際の膜厚は、１〜４０μｍであることが好ましく、特には１０〜３０μｍであることが好ましい。
【００３６】
又、本発明では、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン等の有機光導電性ポリマーやセレン、セレン−テルル、アモルファスシリコン等の無機材料も感光層材料として用いることができる。
【００３７】
本発明の感光体においては、基体と感光層の間に基体表面の欠陥の被覆による画像欠陥の防止及び基体樹脂中に導電性粉体を混合し着色させることによって生じる感光体感度の低下を防止するために第１の中間層を設けることができる。
【００３８】
この中間層はバインダー樹脂中に金属酸化物から成る無機導電性粉体を分散させて成るものである。
【００３９】
本発明の基体表面に設ける中間層に使用されるバインダー樹脂としては、例えばフェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂メラミン樹脂、ポリエステル樹脂等が使用される。これらの樹脂は単独でも、２種類以上を組み合わせて用いても良い。
【００４０】
これらの樹脂は基体に対する接着性が良好であると共にこの樹脂中に分散させる導電性金属酸化物粉体の分散性が良好であり且つ成膜後の耐溶剤性も良好である。これらの中ではフェノール樹脂が特に良好である。
【００４１】
この基体上に設ける中間層中に分散させる金属酸化物から成る導電性粉体としては、例えばアンチモンを含有する酸化スズ、リンを含有した酸化スズ、還元法により酸素欠損を有する表面を持つ酸化スズ、アルミニウムやガリウムを含有する酸化亜鉛、酸化インジウム等が挙げられる。
【００４２】
又、これらに加えて導電性を持たない金属酸化物粒子の表面を上記の導電性を持つ金属酸化物被膜で被覆したものも用いられる。
【００４３】
導電性を持たない金属酸化物粒子としては、硫酸バリウム、酸化チタン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等が挙げられ、例えば、フッ素或はアンチモンを含有する酸化スズを被覆層とする硫酸バリウムや酸化アンチモンを含有する酸化スズを被覆層とする酸化チタン等という組合せで使用される。
【００４４】
これらの金属酸化物粉体はその色調が白色、淡白色をしており、これらを樹脂中に分散させたものは白色を呈し、基体上に皮膜を形成した場合皮膜も白色或はそれに近い色調となる。そのため、この中間層皮膜に光が当たった場合でも光が殆ど吸収されないで反射されるため、この中間層が無く基体に直接光が当たった場合と比較して感光体の感度の低下がほとんどない。
【００４５】
更に、この中間層の色調を更に白色に近づけたい場合或は粉体の充填率を高めたい場合には、例えば被覆層を有さない酸化チタン粉体、硫酸バリウム粉体等を導電性粉体と併用して使用することもできる。この中間層の金属酸化物粉体の含有量は、中間層の質量に対して１．０〜９０質量％、更には５．０〜８０質量％が好ましい。被覆層を有しない金属酸化物を添加する場合には、その含有量は金属酸化物粉体全体の５０質量％以下であることが好ましい。
【００４６】
導電性を有する金属酸化物粉体の平均粒径は０．０５〜２．０μｍ、更には０．０７μｍ〜１．０μｍが好ましい。
【００４７】
本発明の感光体に使用される中間層には更に、単一波長から成るレーザー光を露光光源として使用した場合に、中間層の表面に凹凸を形成して干渉縞を防止する目的で球状有機樹脂粉体を含有させることができる。
【００４８】
使用される球状有機樹脂粉体としては、中間層中に分散可能なもので且つ中間層を着色しないようなものであれば使用可能であるが、例えばシリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂等が挙げられるが、特にシリコーン樹脂粉体が好ましい。
【００４９】
使用される球状有機樹脂粉体の粒径としては平均粒径が１．０μｍ〜６．０μｍのものが使用され、好ましくは１．０μｍ〜４μｍである。
【００５０】
球状有機樹脂粉体の含有量としては中間層の全質量に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１０質量％である。添加量が０．５％に満たない場合には干渉縞防止効果が充分でなく、２０％を超える場合には画像欠陥を生じる。
【００５１】
本発明の中間層は導電性金属酸化物粉体をバインダー樹脂溶液中に分散して塗料化したものを導電性基体の表面に塗布され、必要に応じて乾燥、硬化を行って中間層を形成する。
【００５２】
本発明の中間層の膜厚は、基体表面の欠陥の程度にもよるが１〜３０μｍ程度であることが好ましい。
【００５３】
本発明の中間層の体積抵抗率は、１０13Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、特には１０12Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【００５４】
この中間層の上に感光層が形成されるが、本発明の効果をより効率的に得るために、上記中間層の上に第２の中間層（例えば樹脂薄膜等）を設けることができる。この第２の中間層の樹脂層は、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸類、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリグルタミン酸、カゼイン、デンプン等の水溶性樹脂や、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、メラミン、エポキシ、ポリウレタン、ポリグルタミン酸エステル樹脂等の非水溶性樹脂を用いることによって形成することができる。
【００５５】
これらの中では、塗工性、密着性、耐溶剤性、電気的バリア性、抵抗等の点でポリアミド樹脂が好ましい。ポリアミド樹脂の中でも、溶液状態で塗布できるような低結晶性若しくは非結晶性の共重合ナイロン等がより好ましい。これらの第２の中間層は、前記樹脂を水や有機溶剤に溶解した溶液を第１の中間層、即ち本発明の導電性顔料を樹脂中に分散した中間層の上に塗布し、乾燥することにより形成される。第２の中間層の膜厚は、０．１〜５μｍ程度であることが好ましい。０．１μｍに満たないと塗工欠陥を生じ易く、又、５μｍを超えると残留電位の増加の原因となることがある。
【００５６】
前記の導電性の中間層を設けない場合には、基体表面には前記の干渉縞を防止する目的で、凹凸の表面加工を施すことが望ましい。この表面加工を行う方法としては、例えば基体表面に直接ブラスト加工、液体ホーニング加工を行う、基体表面に粗面化した表面を有するローラ等を押し当てて粗らした表面を転写する等の方法や、基体を成形する際に予め型内部を粗面化しておき、この型で成形することにより成形された基体の表面を粗面化する方法等がある。この場合の基体表面の表面粗らさとしては、算術平均粗さＲａの値が０. ２〜２. ０μｍの範囲にあるのが好ましい。
【００５７】
前記導電性の第１の中間層を設ける場合、或は設けないで基体表面を粗面化する場合でも第２の中間層は設けることが好ましい。
【００５８】
更に、本発明においては、感光層の保護を目的で感光層の上に保護層を積層しても良い。
【００５９】
保護層は主に樹脂で構成される。保護層を構成する材料としては、例えばポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、ナイロン、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられる。保護層の膜厚は０．０５〜１５μｍ、更には１〜１０μｍが好ましい。
【発明の効果】
【００６０】
本発明のカップリング軸を有した感光体では、駆動方式により感光体の位置決め精度が高く、回転する際の感光体に発生する寸法上の歪も小さく抑えられる。
【００６１】
従って、本発明に係るカップリング軸を一体成形した基体上に感光層を有する感光体により感光体自体の剛性を高めることができ、製造コストの低い感光体を得られるとともに、このカップリング軸と係合し感光体を駆動するための本体側駆動軸との組合せによる駆動方式により駆動時の感光体の位置決めを高精度に行うことができ、感光体に変形が少ないために高品位の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
次に、本発明におけるカップリング軸一体型の感光体と、これを駆動する機構について具体的な例を挙げて説明する。
【００６３】
本発明の目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、カップリング凸軸とカップリング凹軸を係合して回転力を伝達する駆動伝達機構において、前記カップリング凸軸は少なくとも３点の位置決め点を有する形状の凸部を有し、前記カップリング凹軸は、前記カップリング凸軸の凸部を挿入可能であり、前記凸部の位置決め点が当接し得る形状の凹部を有し、前記凸部形状の外接円径をＤ０とし、前記凹部形状の内接円径をＤ１及び外接円径をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ０＜Ｄ２の関係を有するよう構成したことを特徴としている。
【００６４】
上記構成にあっては、カップリング凸軸とカップリング凹軸とを係合させて駆動すると、凸部の位置決め点が凹部に当接して駆動力が伝達される。このとき、カップリング凸軸又はカップリング凹軸の一方を回転半径方向へ固定し、他方を回転半径方向へ移動可能にしておくと、駆動を掛けたときに両部材は前記位置決め点で接触して両部材の位置を決めると共に駆動を伝達する。これによって、カップリングの片当たりや位置決めのガタが防止される。
【００６５】
又、凸部と凹部の嵌合は隙間を有した状態で足りるために、両部材の位置決め精度の要求を低く抑えることが可能となる。
【００６６】
一例として、例えば本発明のカップリング軸を有する感光体の形態は、図１〜図４に示すように、凸部は正三角柱の形状をしており、凹部は前記凸部の三角柱が挿入可能な大きさの正三角柱にくり抜いた形状に形成してある。
【００６７】
図１は本発明における位置決め点が３点であり、凸型カップリング軸を有する感光体の一例の斜視図、図２は本体側に設けられた凹型のカップリング軸を有する感光体を駆動するための駆動軸の斜視図、図３は感光体を側面及びカップリング凸軸側端部から見た図である。
【００６８】
図１及び図３の中で１が感光層を形成した感光体本体、２が凸型カップリング部分、３が感光体を装置本体或はカートリッジ等に装着して回転させる際の回転ガイド孔に挿入する支え部分である。
【００６９】
図２において、４が駆動軸部分であり、５が感光体側の凸型カップリング軸を受けるための凹型カップリング部分である。
【００７０】
図４は感光体と本体側の駆動軸の係合する位置関係を表わす。
【００７１】
次に、図５において本発明における駆動力伝達の仕組みについて説明する。
【００７２】
図に示すように、凸部は正三角柱の形状をしており、凹部は前記凸部が挿入可能な大きさの正三角柱にくり抜いた形状に形成してある（相似比は０．５より大きく１．０より小さい）。ここで、前記凸部の断面三角形と凹部の断面三角形の関係は、図５（ｂ）に示すように、凸部三角形の外接円Ｒ０の直径をＤ０とし、凹部三角形の内接円Ｒ１の内接円の直径をＤ１、凹部三角形の外接円Ｒ２の直径をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ０＜Ｄ２の関係を有するように構成している。
【００７３】
又、装置本体側に設けたカップリング凹軸５は、前述したように回転軸方向には移動可能であるが、回転半径方向には移動しないように位置決めされている。一方、感光体側に設けたカップリング凸軸２は、回転半径方向に若干移動可能となっている。
【００７４】
画像形成装置本体から感光体へのカップリング機構を通じた駆動力の伝達方法は次のようになる。
【００７５】
上記カップリング構成において、凸型カップリング軸２を有する感光体を装置本体に装着すると、凸部２と凹部５の位相が合った時点（本形態では正三角形であるために、１２０°毎に両者の位相が合致する）で両者が係合し、装置本体側から感光体側へ回転力が伝達される。このカップリング係合に際し、凸部が凹部に入り込むときは、図５（ａ）に示すように、両者の三角形のサイズに或る程度の差があり、隙間を有した状態でスムーズに入り込む。従って、カップリング凸軸２とカップリング凹軸５の位置決め精度は或る程度隙間の余裕を残した状態で足りる。
【００７６】
そして、凸部が凹部に入り込んだ状態でカップリング凹軸５が回転すると、図５（ｂ）に示すように、凸部の三角柱の３点の稜線が凹部の内面に当接して駆動力がカップリング凸軸２に伝達されるが、カップリング凸軸２が回転半径方向に移動しない状態にあっては、前記のように３点の稜線が凹部に当接する位置は１箇所しか存在しない。このため、凸部が凹部に入り込んだ状態では両カップリング軸の位置が多少ずれた状態であっても、カップリング凹軸５の回転によってカップリング凸軸２が回転半径方向に移動し、最終的に前記３点の稜線が凹部の内面に当接した時点でカップリング凸軸２の位置決めがなされる。
【００７７】
上記構成のカップリング手段によって装置本体側から感光体側へ駆動力の伝達をすることにより、カップリング係合の位置精度の要求を緩く抑えることができる。このため、駆動系の設計・組み立てが容易となり、コストダウンを図ることができる。
【００７８】
又、カップリング部材の誤差に起因する係合部分の片当たりやガタを減少することができると共に、装置本体側の駆動軸を介して感光体の位置決めをするために、装置本体側に設けた不図示の光学系に対する感光体ドラムの位置精度が高まり、画像品位を向上させることができるものである。
【００７９】
又、この形態に類似した形態の例として、図６に示すように、前記感光体側カップリング凸軸６の形態が正三角形の凸軸を回転方向に捩った形状にしてあり、これに合わせてカップリング凹軸７の凹部も回転方向に捩った形状にしてある。
【００８０】
上記のように係合部を回転方向へ捩った形状にすることにより、凸軸６と凹軸７が係合した状態でカップリング凹軸７が付いている本体側駆動軸４が画像形成方向に回転するとカップリング凸軸６と凹軸７は互いに引き合い、両者の結合はより確実なものになる。
【００８１】
以上に述べた形態では、カップリング手段の係合部を構成する凸部２，６と凹部５，７の断面形状を正三角形にした例を示したが、三角柱の稜線に丸みを付けても良い。このようにすると、カップリングによって駆動伝達するときの凸部における稜線の破損をより効果的に防止することができる。
【００８２】
又、凸部と凹部の形状も前述した実施形態のような断面正三角形でなくても良く、稜線が３箇所以上ある多角柱形状（例えば四角柱等）であれば、係合した際の位置決め点が３点以上あるために、駆動伝達と位置決めを確実に行うことができ、且つ、カップリング軸の強度を高めることができる。
【００８３】
更に、凸部と凹部の形状は必ずしも相似形状でなくても良く、凸部の稜線が凹部の内面に３箇所以上で当接するものであれば良い。
【００８４】
更に、凸部の先端部又は凹部の入口部分、或はその両方にテーパーを形成しておけば、凸部と凹部の結合がスムーズに行われるようになる。
【００８５】
又、これらの説明した形態では感光体側カップリング手段を凸軸で構成し、本体側カップリング手段を凹軸で構成した例を示したが、前記凸軸及び凹軸は感光体側と本体側とで入れ換えても同様の効果を得ることができる。
【００８６】
実際に図１〜図４で表わされるカップリング部分の形状が三角柱の形状をしている樹脂基体を一体成形してこの上に第１の中間層、第２の中間層及び感光層として積層型の感光層を設けた感光体を作製し、市販のレーザープリンタに設置して画像出しを行ったところ、ハーフトーン画像やベタ黒画像ではムラやブレの無い均一で良好な画像が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、電子写真方式を採用する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられる電子写真感光体に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明のカップリング軸を有する感光体の中で凸型のカップリング軸を有する感光体の一例の斜視図である。
【図２】図１で示した感光体と係合する凹型のカップリング軸を有する電子写真装置本体側駆動軸の一例の斜視図である。
【図３】図１の感光体を側面及び凸型カップリング軸端側から見た図である。
【図４】カップリング軸を有する感光体と本体側駆動軸との係合の状態を示した図である。
【図５】本発明の凸型及び凹型のカップリング軸の係合する際の状態の模式説明図であり、（ａ）はカップリング軸凸部を凹部に係合した状態、（ｂ）は駆動軸側から感光体側に駆動力を伝えている状態を示す図である。
【図６】凸側の形状が三角柱を捩った形状であるカップリング軸を有する感光体の側面図及びカップリング軸端側から見た図である。
【図７】凸側の形状が三角柱を捩った形状であるカップリング軸を有する感光体とこれに係合する、捩った形状の凹型軸を有する駆動軸との係合する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１    電子写真感光体の感光体部分
２    凸型カップリング軸
３    支え部分
４    本体側駆動軸
５    凹型カップリング軸部分
６    凸型カップリング軸
７    捩った凹型形状のカップリング軸部分
【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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