JP2015102674A - 軸部材、端部部材、感光体ドラムユニット、プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】従来と同等の回転力の伝達、及び装置本体との着脱を可能としつつ、構造が簡易であり、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２に装着される感光体ドラム１１の端部に配置される端部部材３０であって、感光体ドラムに接合される、一方に底部４１ａを有する筒状の軸受部材４０と、軸受部材に保持される軸部材５０と、を有し、軸部材は、棒状の回動軸５３と、回動軸の一方の端部に配置され、画像形成装置本体の駆動軸７０に係合する形状を具備する回動力受け部５２と、回動軸の他方の端部に配置され、軸受部材に保持される規制部５４と、を有し、規制部により軸部材は、その軸線方向に平行な軸を中心にした回動、及び該軸線方向に直交する方向への移動が許容される。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーザープリンタや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、並びにこれに配置される感光体ドラムユニット、端部部材、及び軸部材に関する。

レーザープリンタや複写機等に代表される画像形成装置には、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とは、文字や図形等の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。そこで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が含まれているとともに、該感光体ドラムに対して作用して転写すべき内容を形成させるための各種手段が併せて配置される。これら手段としては、例えば現像、帯電、クリーンニングを行う手段を挙げることができる。

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、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て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、画像形成装置の利用者が自ら行うことであり、このような観点からもできるだけ容易に行えることが望ましい。

一方、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軸線を中心に回転させる必要がある。そのために感光体ドラムは、少なくとも作動時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、この駆動軸から回転力を受けて回転するように構成されている。従って、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との係合の解除（離脱）、及び再装着をさせる必要がある。

ここで、感光体ドラム（プロセスカートリッジ）を装置本体の駆動軸の軸線方向に移動させて着脱することができれば、上記の着脱のための構造は比較的簡易である。しかしながら、画像形成装置の小型化、プロセスカートリッジの着脱スペース確保等の観点から、プロセスカートリッジを駆動軸の軸線方向とは異なる方向に引き抜くように装置本体から離脱させ、また、この方向から押し込むように装置本体に装着することが好ましい。

特許文献１には、装置本体のカバーが閉じているときは装置本体側からの駆動力を感光体ドラムへ伝達することができる状態とし、カバーを開いたときは、感光体ドラムに駆動力が伝達されないように離隔する移動が行われることが開示されている。これにより、駆動軸の軸線方向と異なる方向にプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱できる。

特許文献２には、感光体ドラムに歯車を設け、該歯車を装置本体が駆動する歯車に噛合させて、感光体ドラムを回転させることが開示されている。

また、特許文献３には、感光体ドラムに取り付けられたトラニオン構造を有する回転力伝達部品を介して装置本体の駆動軸と感光体ドラムとを係合させて、感光体ドラムを回転させる発明が開示されている。当該回転力伝達部品は、トラニオン構造により感光体ドラムの軸線に対して角度を変えることができるので、装置本体の駆動軸と感光体ドラムとの係合離脱を容易としている。

非特許文献１には、駆動軸に係合する軸受部材がバネ等の弾性部材により軸線方向に移動可能に設けられる技術が開示されている。これにより軸受部材と駆動軸との着脱時には軸受部材が弾性部材に付勢されつつも軸線方向に移動して退避することで着脱の円滑が図られる。

特許第２８７５２０３号公報 特許第１６０４４８８号公報 特開２００８−２３３８６８号公報

発明協会公開技報公技番号２０１０−５０２１９７号

しかしながら特許文献１に記載の発明では、プロセスカートリッジを着脱させる際には、フタの開閉に連動させて回転体を該回転体の軸線方向に移動させる過程を含み、そのための機構が必要となる。また、特許文献２に記載の発明は、プロセスカートリッジを感光体ドラムの軸線方向と異なる方向に直接移動することができるが、歯車の性質上、感光体ドラムの回転にむらを生じることがあった。

特許文献３に記載の発明では、プロセスカートリッジを感光体ドラムの軸線方向とは異なる方向（実質的に直交する方向）に直接移動させることができるが、回転力伝達部品を傾斜自在に構成させる必要があり、構造的に複雑となる。これにより、駆動伝達軸の軸線と被駆動伝達軸の軸線とを一致させることが困難な場合があった。

非特許文献１に記載の発明では、プロセスカートリッジを感光体ドラムの軸線方向とは異なる方向（実質的に直交する方向）に直接移動させることができるが、構成部品が多く、生産性が高いとは言えなかった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、従来と同等の回転力の伝達、及び装置本体との着脱を可能としつつ、構造が簡易であり、生産性にも優れる端部部材を提供することを課題とする。また、当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、並びに、端部部材に具備される軸部材を提供する。

以下、本発明について説明する。ここではわかりやすさのため括弧書きにて図面の参照符号の一部を例示して付すが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、画像形成装置本体（２）に装着される感光体ドラム（１１）の端部に配置される端部部材（３０）であって、感光体ドラムに接合される、一方に底部（４１ａ）を有する筒状の軸受部材（４０）と、軸受部材に保持される軸部材（５０）と、を有し、軸部材は、棒状の回動軸（５３）と、回動軸の一方の端部に配置され、画像形成装置本体の駆動軸（７０）に係合する形状を具備する回動力受け部（５２）と、回動軸の他方の端部に配置され、軸受部材に保持される規制部（５４）と、を有し、規制部により軸部材は、その軸線方向に平行な軸を中心にした回動、及び該軸線方向に直交する方向への移動が許容される、端部部材である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の端部部材（３０）において、軸受部材（４０）の底部（４１ａ）には、平面視で線対称となる位置に配置される少なくとも２つの溝である規制溝（４５）が設けられ、軸部材（５０）の規制部（５４）は、回動軸の他方の端部に接合される規制部本体（５５）と、規制部本体のうち回動軸が接合された側とは反対側に配置された少なくとも２つの突起で、規制溝の溝幅より細い規制突起（５６）と、を備え、規制溝の内側に規制突起が配置される。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の端部部材において、軸部材の規制部は、回動軸の他方の端部に接合される規制部本体と、規制部本体のうち回動軸が接合された側とは反対側に平面視で線対称となる位置に配置される少なくとも２つの溝である規制溝と、を備え、軸受部材の底部には、少なくとも２つの突起で、規制溝の溝幅より細い規制突起を有し、規制溝の内側に規制突起が配置される。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の端部部材において、規制溝の端面の少なくとも１つ（１４５ａ）が谷部を有する凹状に形成されている。

請求項５に記載の発明は、感光体ドラム（１１）と、感光体ドラムの軸線方向端部の少なくとも一方に取り付けられた請求項１乃至４のいずれかに記載の端部部材（３０）と、を備える感光体ドラムユニット（１０）である。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の感光体ドラムユニット（１０）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ラ（４）と、感光体ドラムに静電潜像を現像する現像ローラ（５）と、感光体ドラム、帯電ローラ、及び現像ローラを内包する筐体（３ａ）と、を備える、プロセスカートリッジ（３）である。

請求項７に記載の発明は、画像形成装置本体（２）に装着される感光体ドラム（１１）の端部に配置される端部部材（３０）に具備される軸部材（５０）であって、棒状の回動軸（５３）と、回動軸の一方の端部に配置され、画像形成装置本体の駆動軸（７０）に係合する形状を具備する回動力受け部（５２）と、回動軸の他方の端部に配置される規制部（５４）と、を有し、規制部は、回動軸の他方の端部に接合される規制部本体（５５）と、規制部本体のうち回動軸が接合された側とは反対側に配置された少なくとも２つの突起である規制突起（５６）と、を備える、軸部材である。

請求項８に記載の発明は、画像形成装置本体に装着される感光体ドラムの端部に配置される端部部材に具備される軸部材であって、棒状の回動軸と、回動軸の一方の端部に配置され、画像形成装置本体の駆動軸に係合する形状を具備する回動力受け部と、回動軸の他方の端部に配置される規制部と、を有し、規制部は、回動軸の他方の端部に接合される規制部本体と、規制部本体のうち回動軸が接合された側とは反対側に平面視で線対称となる位置に配置される少なくとも２つの溝である規制溝と、を備える、軸部材である。

本発明によれば、従来と同等の回転力の伝達、及び装置本体との着脱を可能としつつ、構造が簡易で製造を容易とすることができる。また構造が簡易であることからその作動の信頼性も向上する。

画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの概念図である。 プロセスカートリッジの構成を説明する概念図である。 感光体ドラムユニットの外観斜視図である。 図４（ａ）が端部部材の斜視図、図４（ｂ）が端部部材の分解斜視図である。 図５（ａ）は軸受部材の斜視図、図５（ｂ）は軸受部材の平面図である。 図６（ａ）は軸受部材の断面図、図６（ｂ）は軸受部材の他の断面図である。 図７（ａ）は軸部材の斜視図、図７（ｂ）は軸部材の他の角度からの斜視図、図７（ｃ）は軸部材の正面図である。 図８（ａ）は回転力受け部に注目した斜視図、図８（ｂ）は規制部に注目した斜視図である。 図９（ａ）は端部部材の平面図、図９（ｂ）は端部部材の断面図、図９（ｃ）は端部部材の他の断面図である。 端部部材の断面図である。 図１１（ａ）は端部部材の平面図、図１１（ｂ）は端部部材の断面図、図１１（ｃ）は端部部材の他の断面図である。 図１２（ａ）は端部部材の平面図、図１２（ｂ）は端部部材の断面図、図１２（ｃ）は端部部材の他の断面図である。 図１３（ａ）は端部部材の平面図、図１３（ｂ）は端部部材の断面図、図１３（ｃ）は端部部材の他の断面図である。 図１４（ａ）は端部部材の平面図、図１４（ｂ）は端部部材の断面図、図１４（ｃ）は端部部材の他の断面図である。 図１５（ａ）は端部部材の平面図、図１５（ｂ）は端部部材の断面図、図１５（ｃ）は端部部材の他の断面図である。 図１６（ａ）は端部部材の平面図、図１６（ｂ）は端部部材の断面図、図１６（ｃ）は端部部材の他の断面図である。 図１７（ａ）は駆動軸の端部に注目した斜視図、図１７（ｂ）は駆動軸の端部に注目した断面図である。 駆動軸と端部部材とが係合した場面を説明する斜視図である。 図１９（ａ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する斜視図、図１９（ｂ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する平面図、図１９（ｃ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する断面図、図１９（ｄ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する他の断面図である。 図２０（ａ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する斜視図、図２０（ｂ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する平面図、図２０（ｃ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する断面図、図２０（ｄ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する他の断面図である。 図２１（ａ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する斜視図、図２１（ｂ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する平面図、図２１（ｃ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する断面図、図２１（ｄ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する他の断面図である。 図２２（ａ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する斜視図、図２２（ｂ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する平面図、図２２（ｃ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する断面図、図２２（ｄ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する他の断面図である。 図２３（ａ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する斜視図、図２３（ｂ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する平面図、図２３（ｃ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する断面図、図２３（ｄ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する他の断面図である。 図２４（ａ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する斜視図、図２４（ｂ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する平面図、図２４（ｃ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する断面図、図２４（ｄ）は駆動軸と感光体ドラムユニットとが係合する場面を説明する他の断面図である。 図２５（ａ）は他の形態の軸受部材の平面図、図２５（ｂ）は他の形態の軸受部材を用いたときにおける図１１（ｃ）と同じ視点からみた端部部材の断面図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する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。

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。

図２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２からわかるようにプロセスカートリッジ３は、筐体３ａの内側に感光体ドラムユニット１０（図３参照）、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を内包している。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２にＩＩ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。

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７０（図１７（ａ）参照）と感光体ドラムユニット１０の端部部材３０（図４（ａ）参照）とが係合している。一方、プロセスカートリッジ３の装置本体２への装着時には、装置本体２の駆動軸７０と感光体ドラムユニット１０の端部部材３０との当該係合は速やかに行われる必要があり、離脱時には速やかに当該係合が解除される必要がある。
このように、装置本体２の駆動軸７０には感光体ドラムユニットの端部部材３０が適切に係合して回転駆動力が伝達される。
以下、各構成について説明する。

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、これらが筐体３ａの内側に内包されている。それぞれは次のようなものである。

帯電ローラ４は、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。

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３に感光体ドラムユニット１０の外観斜視図を示した。図３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２０、及び端部部材３０を備えている。

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。

感光体ドラム１１の一端には後述するように該感光体ドラム１１をその軸線中心に回転させるために少なくとも２つの端部部材が取り付けられる。一方の端部部材がフタ材２０であり、他方の端部部材が端部部材３０である。

フタ材２０は感光体ドラム１１の軸線方向端部のうち、装置本体２の駆動軸７０が係合しない側の端部に配置される端部部材である。フタ材２０は樹脂により形成されており、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の一方の端面を覆うように配置される軸受部とが同軸に形成されている。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、筐体３ａに設けられた軸を受ける部位を具備する。また、フタ材２０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は端部部材３０側に設けられてもよい。

端部部材３０は、感光体ドラム１１の端部のうち上記フタ材２０とは反対側の端部に取り付けられる部材であり、軸受部材４０、軸部材５０、及び保持部材６０を備えている。図４（ａ）に端部部材３０の斜視図、図４（ｂ）に端部部材３０の分解斜視図を示した。

軸受部材４０は、端部部材３０のうち感光体ドラム１１の端部に接合される部材である。図５（ａ）には軸受部材４０の斜視図を示した。また、図５（ｂ）には軸部材５０を挿入する側（図４参照）から見た平面図を表した。さらに図６（ａ）は図５（ｂ）にＶＩａ−ＶＩａで示した線に沿った断面図、図６（ｂ）は図５（ｂ）にＶＩｂ−ＶＩｂで示した線に沿った断面図である。なお、以下に示す各図では、断面図における端面（切断面）はハッチングをして表すことがある。

軸受部材４０は、図４〜図６よりわかるように、筒状体４１、接触壁４２、嵌合部４３、歯車部４４を有して構成されている。

筒状体４１は、全体として筒状の部材でその一方の端部には底部４１ａが設けられており、有底筒状の部材である。従って、筒状体４１の内側には筒状の内周面と底部４１ａとに囲まれた空間が形成され、ここに軸部材５０が挿入及び保持される保持空間４０ａとして機能する。

筒状体４１の外周面の一部からは感光体ドラム１１の端面に接触して係止する接触壁４２が立設している。これにより端部部材３０を感光体ドラム１１に装着した姿勢で端部部材３０の感光体ドラム１１への挿入深さが規制される。
また、筒状体４１のうち接触壁４２を挟んで一方側（底部４１ａ側）が感光体ドラム１１の内側に挿入される嵌合部４３となっている。嵌合部４３が感光体ドラム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３０が感光体ドラム１１の端部に固定される。従って、嵌合部４３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４３には外周面に溝が形成されてもよい。これにより当該溝に接着剤が充填され、アンカー効果等により筒状体４１（端部部材３０）と感光体ドラム１１との接着性が向上する。

接触壁４２を挟んで嵌合部４３とは反対側の筒状体４１の外周面には歯車部４４が形成されている。歯車部４４は、現像ローラ等他の部材に回転力を伝達する歯車で、本形態でははす歯歯車が配置してある。ただし歯車の種類は特に限定されることはなく、平歯車が配置されていたり、両者が軸線方向に並べて配置されていたりしてもよい。また歯車は必ずしも設けられている必要もない。

また、軸受部材４０の底部４１ａのうち保持空間４０ａに面する側には、図５（ｂ）に示した軸受部材４０の平面視で該軸受部材４０の軸線を通る線（ＶＩｂ−ＶＩｂ）に対して線対称となる位置に２つの規制溝４５が設けられている。本形態ではこの規制溝４５が軸受部材４０の軸線を中心に有する円弧状とされている。本形態では２つの円弧状の規制溝４５は図５（ｂ）から特によくわかるように、１つの円環状の溝が２つの突起４６で分断されている形態である。２つの突起４６は当該円環状の溝の円環の中心を挟んで対称位置、すなわち直径方向に対向して配置されている。

図５（ｂ）にＷで示した規制溝４５の幅は、特に限定されることはないが、少なくとも後述する軸部材５０に具備される規制突起５６（図７、図８参照）の太さより大きく形成される。また、図６にＤで示した規制溝４５の深さも特に限定されることはないが、規制突起５６の長さと同程度、又は若干深い方が好ましい。

規制溝４５の具体的形態は、軸部材５０との関係で該軸部材５０が所定の作用（移動および回動）をするように決めることができる。当該作用（移動及び回動）の態様については後で詳しく説明する。

軸受部材４０を構成する材料は特に限定されることはないが、ポリアセタール、ポリカーボネート、ＰＰＳ等の樹脂や金属を用いることができる。ここで、樹脂を用いる場合には部材の剛性を向上させるために、負荷トルクに応じて樹脂中にガラス繊維、カーボン繊維等を配合してもよい。また、軸部材の取り付け、揺動動作を円滑にするために、樹脂にフッ素、ポリエチレン、及びシリコンゴムの少なくとも１種類を含有して摺動性を向上させてもよい。また、樹脂をフッ素コーティングしたり、潤滑剤を塗布してもよい。

図４に戻り、端部部材３０のうち軸部材５０について説明する。

軸部材５０は、回転力受け部５２、回動軸５３、及び規制部５４を有して構成されている。図７（ａ）には軸部材５０の斜視図、図７（ｂ）には図７（ａ）とは異なる視点からの軸部材５０の斜視図、及び図７（ｃ）には軸部材５０の正面図を示した。また、図８（ａ）には回転力受け部５２を拡大した斜視図、図８（ｂ）には規制部５４を拡大した斜視図を表した。

回転力受け部５２は、装置本体２（図１参照）からの回転駆動力を受ける部位である。回転力受け部５２は、図４、図７及び図８からわかるように、円形板状の基板５２ａ及び基板５２ａの一方の面に所定の間隔を有して立設された２つの係合突起５２ｂを有している。２つの係合突起５２ｂは回転力受け部５２の円形板状の中心（軸部材５０の軸線）から同じ距離離隔し、両者は当該中心（軸線）を挟んで対称位置に配置されている。

２つの係合突起５２ｂの間隔は、後で説明する駆動軸７０（図１７参照）の軸部７１の直径と概ね同じ、又はこれより若干大きく形成されている。２つの係合突起５２ｂの間隔は、図１８を参照するとわかるように２つの係合突起５２ｂの間に駆動軸７０の軸部７１が配置された姿勢で、ピン７２が係合突起５２ｂに引っ掛かるように構成されている。
どのように駆動軸７０から回転力を受けることができるかについては後で説明する。

回動軸５３は、回転力受け部５２が受けた回転力を伝達する回転力伝達部として機能する円柱状の軸状部材である。従って回動軸５３の一端が、回転力受け部５２のうち係合突起５２ｂが配置されていない側の面に接合されている。

規制部５４は、軸部材５０の移動及び回動を所定の範囲に規制する部材であり、本形態では図７、図８からわかるように規制部本体５５及び規制突起５６を有して構成されている。

規制部本体５５は、本形態では円板状の部材であり、その一方の面に回動軸５３のうち回転力受け部５２が配置されていない側の他端が接合されている。このとき、回動軸５３の軸線上に円板の中心が配置されるように接合されることが好ましい。
規制部本体５５の外形は必ずしも円形である必要はないが、軸受部材４０の保持空間４０ａ（図５、図６参照）に収めることができる形状とされている。

規制突起５６は、規制部本体５５の面のうち回動軸５３が接合されていない側の面に、所定の間隔有して立設された２つの突起である。２つの規制突起５６は軸部材５０の軸線から同じ距離離隔し、両者は当該軸線を挟んで対称位置に配置されている。
規制突起５６は、後述するように軸受部材４０の規制溝４５内に挿入され、その内側を溝幅及び規制溝の長手方向のいずれにも移動することができるように構成される。従って各規制突起５６の大きさ、及び、２つの規制突起５６の間隔もこのように移動することができるように構成される。規制突起５６が具体的にどのように規制溝４５内を回動及び移動するかの例については後で説明する。

図４（ｂ）に戻り、保持部材６０について説明する。保持部材６０は軸部材５０を軸受部材４０の保持空間４０ａ内に保持するための抜け止めとして機能する。本形態では保持部材６０は円環状の板材であり、その中央に孔６０ａが設けられている。この孔６０ａの大きさや形状は特に限定されることはないが、少なくとも軸部材５０の回動軸５３を通すことができ、該回動軸５３が孔６０ａの内側で軸線方向に直交する方向に移動することができるように回動軸５３の直径よりも大きく形成されている。
また、保持部材６０の外形の大きさや形状も特に限定されることはないが、軸受部材４０の保持空間４０ａの内側に収めることができる大きさ及び形状とされている。

軸部材５０の材質は特に限定されないが、ポリアセタール、ポリカーボネート、ＰＰＳ等の樹脂を用いることができる。ただし、部材の剛性を向上させるために、負荷トルクに応じて樹脂中にガラス繊維、カーボン繊維等を配合しても良い。また、樹脂中に金属をインサートしてさらに剛性を上げても良いし、全体を金属で製作しても良い。

上記のような軸受部材４０、軸部材５０、及び保持部材６０は次のように組み合わせられることにより、端部部材３０とされている。図９（ａ）には図４（ａ）に矢印ＩＸａで示した方向から見た端部部材３０の平面図、図９（ｂ）には図９（ａ）にＩＸｂ−ＩＸｂで示した線に沿った端部部材３０の断面図、図９（ｃ）には図９（ｂ）にＩＸｃで示した矢視断面図、図１０には図９（ａ）にＸ−Ｘで示した線に沿った端部部材３０の断面図をそれぞれ表した。

図９（ｂ）からよくわかるように、軸受部材４０の保持空間４０ａの内側に軸部材５０の規制部５４が底部４１ａに接するように配置される。このとき、図９（ｂ）、図９（ｃ）からわかるように規制部５４の規制部本体５５の面のうち規制突起５６が配置された側の面が軸受部材の底部４１ａの面に重ねられる。また、規制部５４の規制突起５６が規制溝４５内に挿入される。
一方、回動軸５３は軸受部材４０の軸線に平行に延び、回転力受け部５２は軸受部材４０から突出するように位置づけられる。

保持部材６０は、図９（ｂ）、図１０からよくわかるように回動軸５３を孔６０ａに通すとともに、保持部材６０と底部４９ａとの間に規制部本体５５を挟むようにして保持空間４０ａ内に配置される。保持部材６０は接着剤等によりその外周端部を筒状体４１の内面に固定される。これにより軸部材５０が保持空間４０ａ内に保持される。保持部材６０を軸受部材４０に固定する手段は上記接着剤による他、スナップフィット等、適切な手段を採用することができる。保持部材６０を軸受部材４０の内側に一体に形成してもよい。

以上のように構成された端部部材３０によれば、ここに配置される軸部材５０が次のように移動及び回動することができる。図１１〜図１６に説明のための図を示した。

図１１は軸部材５０の姿勢の第一の例である。図１１（ａ）は図９（ａ）と同じ視点による図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）にＸＩｂ−ＸＩｂで示した線に沿った断面図、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）にＸＩｃ−ＸＩｃで示した矢視断面図である。
第一の姿勢では、図９に示した姿勢に対して軸部材５０が図１１（ａ）の視点で反時計回りに回転している。このように軸部材５０は軸線と平行な線を中心に回転することができる。ただし、図１１（ｃ）からわかるように、所定の回転をすると、規制突起５６が規制溝４５の長手方向端面に配置された突起４６（すなわち規制溝４５の端面）に接触し、これ以上の回動ができないように規制される。

図１２は軸部材５０の姿勢の第二の例である。図１２（ａ）は図９（ａ）と同じ視点による図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）にＸＩＩｂ−ＸＩＩｂで示した線に沿った断面図、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）にＸＩＩｃ−ＸＩＩｃで示した矢視断面図である。
第二の姿勢では、図９に示した姿勢に対して軸部材５０が図１２（ａ）の視点で時計回りに回転している。このような方向にも軸部材５０は軸線と平行な線を中心に回転することができる。ただし、図１２（ｃ）からわかるように、所定の回転をすると、規制突起５６が規制溝４５の長手方向端面に配置された突起４６（すなわち規制溝４５の端面）に接触し、これ以上の回動ができないように規制される。

図１３は軸部材５０の姿勢の第三の例である。図１３（ａ）は図９（ａ）と同じ視点による図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）にＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂで示した線に沿った断面図、図１３（ｃ）は図１３（ｂ）にＸＩＩＩｃ−ＸＩＩＩｃで示した矢視断面図である。
第三の姿勢では、図９に示した姿勢に対して軸部材５０が図１３（ａ）の視点で軸受部材４０の直径方向右側に移動している。端部部材３０によれば軸受部材本体５１はこのように軸線方向に直交する方向へ移動も可能である。ただし、図１３（ｃ）からわかるように、所定の位置まで移動をすると、規制突起５６が規制溝４５の側面に接触し、これ以上の移動ができないように規制される。

図１４は軸部材５０の姿勢の第四の例である。図１４（ａ）は図９（ａ）と同じ視点による図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）にＸＩＶｂ−ＸＩＶｂで示した線に沿った断面図、図１４（ｃ）は図１４（ｂ）にＸＩＶｃ−ＸＩＶｃで示した矢視断面図である。
第四の姿勢では、図９に示した姿勢に対して軸部材５０が図１４（ａ）の視点で軸受部材４０の直径方向左側に移動している。端部部材３０によれば軸受部材本体５１はこのように軸線方向に直交する方向へ移動も可能である。ただし、図１４（ｃ）からわかるように、所定の位置まで移動をすると、規制突起５６が規制溝４５の側面に接触し、これ以上の移動ができないように規制される。

図１５は軸部材５０の姿勢の第五の例である。図１５（ａ）は図９（ａ）と同じ視点による図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）にＸＶｂ−ＸＶｂで示した線に沿った断面図、図１５（ｃ）は図１５（ｂ）にＸＶｃ−ＸＶｃで示した矢視断面図である。
第五の姿勢では、図９に示した姿勢に対して軸部材５０が図１５（ａ）の視点で軸受部材４０の直径方向上方に移動している。端部部材３０によれば軸受部材本体５１はこのように軸線方向に直交する方向へ移動も可能である。ただし、図１５（ｃ）からわかるように、所定の位置まで移動をすると、規制突起５６が規制溝４５の側面に接触し、これ以上の移動ができないように規制される。

図１６は軸部材５０の姿勢の第六の例である。図１６（ａ）は図９（ａ）と同じ視点による図、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（ｂ）にＸＶＩｃ−ＸＶＩｃで示した矢視断面図である。
第六の姿勢では、図９に示した姿勢に対して軸部材５０が図１６（ａ）の視点で軸受部材４０の直径方向下方に移動している。端部部材３０によれば軸受部材本体５１はこのように軸線方向に直交する方向へ移動も可能である。ただし、図１６（ｃ）からわかるように、所定の位置まで移動をすると、規制突起５６が規制溝４５の側面に接触し、これ以上の移動ができないように規制される。

以上では第一の例〜第六の例まで典型的な軸部材５０の姿勢を例示して説明したが、軸部材５０はこれらの例を複合的に組み合わせて移動及び回動することができる。従って、規制突起５６及び規制溝４５が規制する範囲内において軸線方向に直交する方向へ移動、並びに、軸線及び軸線方向に平行な線を中心に回動が可能とされている。ただし、軸部材５０は揺動するようには構成されていない。また軸部材５０における軸線方向への移動は底部４９ａ及び保持部材６０により規制されている。

そして図３に表したように、端部部材３０の嵌合部４３を感光体ドラム１１の一方の端部に差し込み接着する。また、感光体ドラム１１の他方の端部にフタ材２０を配置して感光体ドラムユニット１０とすることができる。

次に装置本体２について説明する。本形態で装置本体２はレーザープリンタの本体である。レーザープリンタでは、上記したプロセスカートリッジ３が装着された姿勢で作動し、画像を形成するときには、感光体ドラム１１を回転させて、帯電ローラにより帯電させる。この状態で、ここに備えられる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により現像される。

一方、紙等の記録媒体は、装置本体２にセットされ、該装置本体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る。転写位置には転写ローラが配置されており、記録媒体の通過に伴い転写ローラ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。そして排出ローラ等により装置本体２から像が形成された記録媒体が排出される。

このように、プロセスカートリッジ３が装着された姿勢で、装置本体２は感光体ドラムユニット１０に回転駆動力を与える。そこで、プロセスカートリッジ３が装着された姿勢でどのように装置本体２から感光体ドラムユニット１０に回転駆動力が与えられるかについて説明する。

プロセスカートリッジ３への回転駆動力は装置本体２の回転力付与部としての駆動軸７０により与えられる。図１７（ａ）に駆動軸７０の先端部の形状の斜視図を示した。また図１７（ｂ）には駆動軸７０の軸線方向に沿った断面図を表した。これらの図からわかるように駆動軸７０は軸部７１及びピン７２を備えて構成されている。

軸部７１は、その軸線を中心に回転する軸部材である。本形態では図１７（ａ）、図１７（ｂ）からわかるようにその先端が太く形成されている。ただし必ずしもこのように太く形成されている必要はなく長手方向に同じ径であったり、他の形態を有していてもよい。ただし、軸部７１の先端部は上記した軸部材５０の回転力受け部５２の２つの係合突起５２ｂ（図４（ａ）参照）の間に配置できる大きさとされている。
また、軸部７１の先端面は、角部が除去され、いわゆる面取りがされていることが好ましい。これにより駆動軸７０と軸部材５０の回転力受け部５２との係合がより円滑に行われる。

軸部７１の図１７（ａ）に示した先端側とは反対側には、軸部７１を軸線中心に回転させることができるように歯車列が形成されており、これを介して駆動源であるモータに接続されている。

ピン７２は、軸部７１の先端近くに設けられ、軸部７１の軸線に対して直交する方向に延びる柱状の部材である。そしてその長手方向についてピン７２は、軸部７１の直径よりも長く形成され、軸部７１の軸線を横切り軸部７１の側面からその両端が突出している。
軸部７１の先端からピン７２までの距離（図１７（ｂ）のＬ）は特に限定されることはないが、少なくとも回転力受け部５２の係合突起５２ｂの立設された高さよりも小さくなるように位置づけられる。これによりピン７２が係合突起５２ｂに適切に引っ掛かり回転力を伝達する。

ここで、図１にＩで示したプロセスカートリッジ３の装置本体２への着脱のための移動方向に対して、駆動軸７０の軸部７１は概ね垂直に突出して配置されている。これに加えて軸部７１はその軸線方向に移動することなく回転するのみである。従ってプロセスカートリッジ３の着脱では、このような駆動軸７０に軸部材５０を装着、離脱させる必要がある。そして、上記した端部部材３０によれば、軸部材５０と駆動軸７０との装着及び離脱が容易となる。具体的な着脱の態様については後で説明する。

プロセスカートリッジ３が装置本体２に装着された姿勢で、駆動軸７０と端部部材３０の軸部材５０に具備される回転力受け部５２とが係合して回転力が伝達される。図１８には駆動軸７０に端部部材３０の回転力受け部５２が係合した場面を示した。
図１８からわかるように駆動軸７０と回転力受け部５２とが係合した姿勢では、駆動軸７０の軸線と軸部材５０との軸線とが一致するように突き合わされて配置される。このとき、駆動軸７０の軸部７１の先端が回転力受け部５２の２つの係合突起５２ｂの間に入り込み、駆動軸７０のピン７２が係合突起５２ｂに側面から引っ掛かるように係合している。これにより駆動軸７０の回転に追随して回転力受け部５２が回転し、端部部材３０、及び感光体ドラム１１、すなわち感光体ドラムユニット１０が回転する。

次にプロセスカートリッジ３を装置本体２に装着して図１８の姿勢にさせるときの駆動軸７０と、感光体ドラムユニット１０の動作の例について説明する。図１９〜図２４に説明のための図を示した。図１９〜図２４には、駆動軸７０が回転力受け部５２に係合する過程を順を追って表している。各図において（ａ）は駆動軸７０と感光体ドラムユニット１０の位置関係を表す斜視図、（ｂ）は（ａ）を軸線方向から見た図、（ｃ）は軸線方向に沿った断面図、（ｄ）は規制溝４５内における規制突起５６の位置を表す図で図９（ｃ）と同様の視点による図である。

初めに図１９（ａ）〜図１９（ｄ）に示した状態から図２０（ａ）〜図２０（ｄ）に示したように駆動軸７０の軸線方向に対して直交する方向から、感光体ドラムユニット１０が近付く。このとき感光体ドラムユニット１０は端部部材３０が駆動軸７０側に向けられ、その軸線が駆動軸７０の軸線と平行となる向きとされており、軸線に直交する方向に移動しつつ駆動軸７０に近づく。

すると図２１（ａ）〜図２１（ｄ）に示したように、本例では軸部７１が係合突起５２ｂに接触し、これにより図２１（ｂ）に直線矢印で示したように、軸部材５０が図２１（ｂ）、図２１（ｄ）の視点で下方に移動する。そして図２１（ｄ）のように、規制突起５６が規制溝４５の側壁に接触し、軸部材５０のこれ以上の移動は規制される。

さらに感光体ドラムユニット１０を移動させると、図２２（ａ）〜図２２（ｄ）のように、軸部７１が係合突起５２ｂをさらに押圧するため、軸部材５０は図２２（ｂ）に矢印で示したようにこの例では時計と反対方向に回転する。そして図２２（ｄ）のように、一方の規制突起５６が規制溝４５の端面に接触し、当該接触した側の規制突起５６はこれ以上の移動が規制される。

さらに感光体ドラムユニット１０を移動させると、図２３（ａ）〜図２３（ｄ）のように、軸部７１が係合突起５２ｂをさらに押圧するため、軸部材５０は図２２（ａ）〜図２２（ｄ）の姿勢で規制溝４５内を移動可能な側の規制突起５６（図２３（ｄ）に５６（Ａ）で示した。）が規制溝４５内を移動及び回動して規制溝４５の端面に近付く。これにより軸部材５０の軸線が駆動軸７０の軸線と一致する方向に動く。

そして最終的に、図２４（ａ）〜図２４（ｄ）に示したように、２つの規制突起５６がそれぞれの規制溝４５の端面に接触し、図１８と同じ姿勢となって回転力を伝達することができる状態となる。

以上のように、プロセスカートリッジ３を装置本体２の駆動軸７０の軸線方向とは異なる方向から押し込むように該装置本体２に装着することができる。離脱に関しても挙動は異なるが、同様に軸部材５０の移動及び回動により円滑に行われる。

以上のように、端部部材３０によれば軸部材５０の揺動を必要とすることなくその軸線方向の回動および軸線方向に直交する方向への移動により、軸部材５０に円滑に駆動軸７０への着脱が可能となる。そしてそのための構造は簡易であり、これにより生産も容易である。また、揺動を必要とする軸部材に対して寸法に対する公差を大きく設定することができるためかかる観点からも生産性が高いといえる。
また構造が簡易であることからその機構の安定性も高く、作動の信頼性も向上する。

図２５には他の形態について説明する図を示した。図２５（ａ）は当該他の形態における軸受部材１４０を図５（ｂ）と同じ視点から見た図であり、図２５（ｂ）は、軸受部材１４０に軸部材５０が組み合わされたときにおける図１１（ｃ）と同じ視点から見た図である。軸受部材１４０は、軸受部材４０の規制溝４５の代わりに規制溝１４５が適用された例である。他の部位については軸受部材４０と同様なのでここでは説明を省略し、規制溝１４５について説明する。

規制溝１４５は、図２５（ａ）、図２５（ｂ）からわかるように、その一方の端面１４５ａが谷部を有するように凹状となっている。これにより規制突起５６が端面１４５ａに接触した際には、図２５（ｂ）からわかるように規制突起５６が端面１４５ａの斜面に誘導され、可能な範囲で最も谷部の深い位置にまで移動してその位置が決まる。従って、規制突起５６が当該最も深い位置に、配置されたときに軸部材５０の軸線が軸受部材４０の軸線に一致するように端面１４５ａを形成しておけば、より円滑に調芯することができる。

この形態では規制溝１４５の端面のうち一方の端面のみを凹状としたが、両方の端面を凹状としてもよい。また、この形態では２つの規制溝１４５のそれぞれの一方の端面を凹状としたが、２つの規制溝のうちいずれか一方にのみ凹状の端面を設けてもよい。

以上ここまで説明した各形態では、軸受部材側に規制溝を設け、軸部材側に規制突起を設ける例であった。ただし、この配置の関係が逆になっても同様に作動して機能することができる。すなわち、軸受部材側に規制突起を設け、軸部材側に規制溝を設けてもよい。このように、規制溝及び規制突起を設ける部材を変えても基本的な考え方は同じであり、同様の効果を奏する。

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 フタ材
３０ 端部部材
４０ 軸受部材
４１ 筒状体
４５ 規制溝
５０ 軸部材
５２ 回転力受け部
５２ａ 基板
５２ｂ 係合突起
５３ 回動軸
５４ 規制部
５５ 規制部本体
５６ 規制突起
６０ 保持部材
７０ 駆動軸
７１ 軸部
７２ ピン

Claims (8)

1. 画像形成装置本体に装着される感光体ドラムの端部に配置される端部部材であって、
   前記感光体ドラムに接合される、一方に底部を有する筒状の軸受部材と、
   前記軸受部材に保持される軸部材と、を有し、
   前記軸部材は、
   棒状の回動軸と、
   前記回動軸の一方の端部に配置され、前記画像形成装置本体の駆動軸に係合する形状を具備する回動力受け部と、
   前記回動軸の他方の端部に配置され、前記軸受部材に保持される規制部と、を有し、
   前記規制部により前記軸部材は、その軸線方向に平行な軸を中心にした回動、及び該軸線方向に直交する方向への移動が許容される、
   端部部材。
2. 前記軸受部材の底部には、平面視で線対称となる位置に配置される少なくとも２つの溝である規制溝が設けられ、
   前記軸部材の前記規制部は、
   前記回動軸の他方の端部に接合される規制部本体と、
   前記規制部本体のうち前記回動軸が接合された側とは反対側に配置された少なくとも２つの突起で、前記規制溝の溝幅より細い規制突起と、を備え、
   前記規制溝の内側に前記規制突起が配置される、請求項１に記載の端部部材。
3. 前記軸部材の前記規制部は、
   前記回動軸の他方の端部に接合される板状の規制部本体と、
   前記規制部本体のうち前記回動軸が接合された側とは反対側に平面視で線対称となる位置に配置される少なくとも２つの溝である規制溝と、を備え、
   前記軸受部材の底部には、少なくとも２つの突起で、前記規制溝の溝幅より細い規制突起を有し、
   前記規制溝の内側に前記規制突起が配置される、請求項１に記載の端部部材。
4. 前記規制溝の端面の少なくとも１つが谷部を有する凹状に形成されている請求項２又は３に記載の端部部材。
5. 感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの軸線方向端部の少なくとも一方に取り付けられた請求項１乃至４のいずれかに記載の端部部材と、を備える感光体ドラムユニット。
6. 請求項５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ラと、
   前記感光体ドラムに静電潜像を現像する現像ローラと、
   前記感光体ドラム、前記帯電ローラ、及び前記現像ローラを内包する筐体と、を備える、プロセスカートリッジ。
7. 画像形成装置本体に装着される感光体ドラムの端部に配置される端部部材に具備される軸部材であって、
   棒状の回動軸と、
   前記回動軸の一方の端部に配置され、前記画像形成装置本体の駆動軸に係合する形状を具備する回動力受け部と、
   前記回動軸の他方の端部に配置される規制部と、を有し、
   前記規制部は、
   前記回動軸の他方の端部に接合される規制部本体と、
   前記規制部本体のうち前記回動軸が接合された側とは反対側に配置された少なくとも２つの突起である規制突起と、を備える、軸部材。
8. 画像形成装置本体に装着される感光体ドラムの端部に配置される端部部材に具備される軸部材であって、
   棒状の回動軸と、
   前記回動軸の一方の端部に配置され、前記画像形成装置本体の駆動軸に係合する形状を具備する回動力受け部と、
   前記回動軸の他方の端部に配置される規制部と、を有し、
   前記規制部は、
   前記回動軸の他方の端部に接合される板状の規制部本体と、
   前記規制部本体のうち前記回動軸が接合された側とは反対側に平面視で線対称となる位置に配置される少なくとも２つの溝である規制溝と、を備える、軸部材。

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