JP3183618U - 画像形成装置用の回転部材、画像形成カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【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、生産性にも優れる回転部材を提供する。
【解決手段】画像形成装置に用いられる回転部材であって、動力を伝達する駆動側部材と、前記駆動側部材により回転する被駆動部材と、を備え、前記駆動側部材は、回転軸方向に形成された雄部２２を有し、前記被駆動部材は、回転軸方向に形成され、前記雄部２２が挿入される雌部２４を有し、前記雄部２２は、回転軸に対し垂直方向の断面が六角形状である六角形雄部であり、前記雌部２４は、回転軸に対し垂直方向の断面が三角形状であり、底部における断面と頂部における断面を形成する三角形が、前記回転軸を中心に所定の角度で回転したねじれ三角形雌部である。
【選択図】図１

Description

本考案は、画像形成装置用に備えられる回転部材、回転部材を有する画像形成カートリッジおよびこれらが搭載される画像形成装置に関する。

画像形成装置において、有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムや、柱状の回転体を有するものが知られている。このような画像形成装置は、レーザ、ＬＥＤあるいはこれに類似するタイプのプリンタ、ファクシミリ装置あるいはプリンタ機能を含む多機能型文書処理装置として用いられている。

このような画像形成装置は、図６８に示すように、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、ＯＰＣタイプの感光体ドラム（以下、ＯＰＣドラムという）とを備えたプロセスカートリッジ２を本体部に着脱可能としている。また、本体部にプロセスカートリッジ２が装着された際に、本体部の駆動源から出力される動力により、プロセスカートリッジ２内のＯＰＣドラムを回転させるための動力伝達機構として機能する回転部材を有している。

回転部材は、本体部の駆動源と一体に回転する駆動軸と、ＯＰＣドラムを回転するためのドラム軸と、により構成されている。また、駆動軸とドラム軸とには、凹部（雌部）と凸部（雄部）がそれぞれ形成されており、この凹部と凸部とを係合させることにより、駆動軸からドラム軸に駆動力（回転力）が伝達されるようになっている。

また、この凹部と凸部は、不正なプロセスカートリッジが設置されるのを防止するために、三角形状や六角形状などの多角形状を有するようになっている。

米国特許第５９０３８０３号明細書

しかしながら、ねじれた穴、およびこれに対応するねじれた柱状突起を具備する特許文献１に記載の従来の回転部材においては、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、ねじれた柱状突起を有する端部部材を、同時に複数成型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、駆動方向とは逆の方向に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。

またこれに限らず、特許文献１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。例えば、駆動軸の穴と軸受部材との形状的な関係が良好でないと、駆動力が適切に伝達されず、また、両者の接触部分の面積が小さくなり、力が集中して傷や打痕となる不具合が生じることもあった。

そこで本考案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、生産性にも優れる回転部材を提供することを目的とする。

本考案の画像形成装置に用いられる回転部材は、画像形成装置に用いられる回転部材であって、動力を伝達する駆動部材と、前記駆動部材により回転する被駆動部材と、を備え、前記駆動部材および前記被駆動部材のうち一方は、回転軸方向に形成された雄部を有し、前記駆動部材および前記被駆動部材のうち他方は、回転軸方向に形成され、前記雄部が挿入される雌部を有し、前記雌部は、回転軸に対し垂直方向の断面が三角形状であり、且つ底部における断面と頂部における断面を形成する三角形が、前記回転軸を中心に所定の角度で回転したねじれ三角形雌部であり、前記雄部は、回転軸に対し垂直方向の断面が六角形状である六角形雄部であり、前記六角形状断面の各辺の長さが、互いに等しいもの、または相対的に短い辺と相対的に長い辺とを交互に組み合わせたものであることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部の前記回転軸方向の端部にテーパが形成されていることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部が前記ねじれ三角形雌部に接する位置において、前記六角形雄部のエッジに突起が形成されており、前記突起は、断面において前記エッジから前記六角形状の中心と反対方向に突出するように形成されていることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記被駆動部材は感光ドラムであることを特徴とする。

また、本考案の画像形成用カートリッジは、上記回転部材を含むことを特徴とする。

また、本考案の画像形成装置は、上記画像形成用カートリッジを備え、前記ねじれ三角形雌部は、前記被駆動部材を回転する駆動部材に形成されていることを特徴とする。

また、本考案の画像形成装置は、着脱可能な被駆動部材と、前記被駆動部材に回転力を伝達する駆動部材とを備え、当該回転部材は、回転軸に対し垂直となる断面形状が三角形に形成され、底部と頂部で前記三角形が回転軸に対して回転しているねじれ三角形雌部であり、前記駆動部材は、回転軸に対し垂直となる断面形状が六角形である六角形雄部が形成され、前記六角形雄部は、前記ねじれ三角形雌部に挿入された状態で回転することにより、前記被駆動部材を回転させることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記ねじれ三角形雌部が、前記六角形雄部の挿入方向に対し、前記頂部における断面となる第１の三角形から、前記底部における断面となる第２の三角形まで、角度θでねじれており、前記回転部材の回転軸方向に対し、前記第１の三角形と前記第２の三角形とのエッジは、内側と外側の円周の間で連続的に重なっており、前記ねじれ三角雌部に挿入された場合に前記内側と前記外側の円周間に位置する前記六角形雄部の接触エッジは、前記角度θに角度ηを加えた角度で回転している第３の三角形のエッジ方向に延在し、前記第１の三角形および前記第３の三角形は、前記六角形雄部の接触エッジと中間点で接触し、前記六角形雄部の回転軸から前記中間点に延びる放射線と、前記六角形雄部の接触エッジとの角度が、
によって表されることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記第1の三角形、前記第２の三角形および前記第３の三角形が、いずれも正三角形により形成されていることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記接触エッジの最大の長さが、前記六角形雄部の回転軸を中心とする前記第１の三角形の外接円の半径をＲとすると、
により表されることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部が、各辺の長さが等しい六角形の断面を有することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部が、各辺の長さが相対的に長い辺と短い辺とが交互に配置される六角形の断面を有することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部の端部にテーパが形成されていることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部が、底部を形成する六角形の長い辺から回転軸に沿った方向に延伸する主要側部表面と、短い辺から回転軸に沿った方向に延伸する副次側部表面とを有することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記主要側部表面が前記副次側部表面よりも面積が広いことを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記主要側部表面が、前記底部から前記六角形雄部の端部まで延伸し、前記副次側部表面は、前記底部から前記六角形雄部の端部に形成されたテーパまで延伸し、前記テーパは、前記副次側部表面から前記端部まで前記回転軸に対して所定の角度を有するよう形成されていることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記端部が、平坦な六角形状であり、前記六角形雄部の内部を回転軸方向に延伸する穴が形成されていることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記平坦な六角形状が、長い辺と短い辺が交互に配置される六角形状であることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記平坦な六角形状の前記短い辺が、前記底部の前記長い辺と平行であることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部が、交互に長辺および短辺を含む周囲の六角形底面を有することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部が、前記六角形雄部の前記六角形底面からその挿入端に向かって軸方向に延在する主要および前記副次側部表面を含み、前記主要および副次側部表面はそれぞれ前記六角形底面の周囲の前記長辺および短辺から延在することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記主要側部表面が前記副次側部表面よりも面積が広いことを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記主要側部表面が前記雄部分の前記六角形底面から前記雄部分の前記挿入端まで延在しており、前記副次側部表面は各々、前記雄部分の前記六角形底面からそれぞれのテーパ表面まで延在しており、前記テーパ表面は、前記軸方向との平行線に関してある角度で、前記副次側部表面から前記雄部分の前記挿入端まで延在することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記雄部分の前記挿入端が、前記雄部分を貫き軸方向に延在する穴を含む平坦な六角形表面であることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記平坦な六角形表面が交互する短辺および長辺を含む周囲を有することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記平坦な六角形表面の前記周囲の前記長辺が前記六角形底面の前記短辺と平行であることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部の底部を形成する六角形の短辺のうちの１短辺が、第１の点が第２の点よりも回転軸からより離れているように前記回転部材の前記回転軸に関して時計回り方向に前記第１の点から前記第２の点まで延在することを特徴とする。

また、本考案の画像形成装置は、前記画像形成装置から脱着可能であってねじれ三角形雌部を含む回転部材と、前記回転部材を駆動し回転させるために前記雌部に挿入されるべく構成され、テーパを含む六角形雄部を含む伝動部材とを備えることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記長辺および短辺が約１２０°の共通角度で互いに交差することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形雄部が、前記六角形雄部の前記六角形底面からその挿入端に向かって軸方向に延在する主要および副次側表面を含み、前記主要および副次側部表面はそれぞれ前記六角形底面の周囲の前記長辺および前記短辺から延在することを特徴とすることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記主要側部表面が前記副次側部表面よりも大きい寸法表面積を有することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記雄部分の前記挿入端が、前記雄部分の少なくとも一部を貫き軸方向に延在する穴を含む平坦な六角形表面であることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記平坦な六角形表面が交互する短辺および長辺を含む周囲を有することを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記平坦な六角形表面の前記周囲の前記長辺が前記六角形底面の前記長辺と平行であることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記平坦な六角形表面の前記周囲の前記短辺は前記六角形底面の前記短辺と平行であることを特徴とする。

また、本考案の回転部材は、前記六角形底面をそれぞれ形成する前記長辺および前記短辺は各々、それぞれの前記長辺または短辺と前記回転部材の回転軸から延在する径方向直線との間の垂直交差を画する中点を有することを特徴とする。

また、本考案の画像形成装置は、上記のイメージングカートリッジと、前記回転部材を駆動し回転させるための前記駆動部材としてねじれ三角形雌部分とを備えることを特徴とする。

このような構成により、画像形成装置は、回転部材の雄部分が六角形雄部により構成され、ねじれ三角形雌部により構成された雌部分に係合するようになっているので、係合部分の特定箇所に過剰な力が加わり変形することや、不正のプロセスカートリッジが使用されることを防止することが可能となる。

本考案の回転部材によれば、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、また生産性にも優れる軸受部材を具備する回転部材とすることができる。また、回転駆動力を伝達するに際して、駆動軸および軸受部材に傷や打痕等を含む変形が生じることを抑制することが可能となる。

図１は第１の実施形態における六角形雄部とねじれ三角形雌部との対応を示す模式図である。 図２Ａは、第１の実施形態における六角形雄部とねじれ三角形雌部との非係合状態および係合状態を模式的に示す図である。 図２Ｂは、ねじれ三角形雌部の頂部における六角形雄部とねじれ三角形雌部との係合状態を模式的に示す図である。 図３Ａは、第２の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との対応を示す模式図である。 図３Ｂは、六角形雄部の斜視図である。 図４Ａは、第２の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との非係合状態および係合状態を模式的に示す図である。 図４Ｂは、ねじれ三角形雌部の頂部における六角形雄部とねじれ三角形雌部との係合状態を模式的に示す図である。 図５は第３の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との対応を示す模式図である。 図６Ａは、第３の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との非係合状態および係合状態を模式的に示す図である。 図６Ｂは、ねじれ三角形雌部の頂部における六角形雄部とねじれ三角形雌部との係合状態を模式的に示す図である。 図７は第４の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との対応を示す模式図である。 図８Ａは、第４の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との非係合状態および係合状態を模式的に示す図である。 図８Ｂは、ねじれ三角形雌部の頂部における六角形雄部とねじれ三角形雌部との係合状態を模式的に示す図である。 図９は第５の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との対応を示す模式図である。 図１０Ａは、第５の例における六角形雄部とねじれ三角形雌部との非係合状態および係合状態を模式的に示す図である。 図１０Ｂは、ねじれ三角形雌部の頂部における六角形雄部とねじれ三角形雌部との係合状態を模式的に示す図である。 図１１は軸穴が形成された六角形雄部とねじれ三角形雌部との対応を示す模式図である。 図１２はエッジに突起が形成された六角形雄部とねじれ三角形雌部との対応を示す模式図である。 図１３はねじれ三角形雌部に係合した六角形雄部の寸法に関して説明するための模式図である。 図１４はねじれ三角形雌部に係合した六角形雄部の寸法に関して説明するための模式図である。 図１５はねじれ三角形雌部に係合した六角形雄部の寸法に関して説明するための模式図である。 図１６はねじれ三角形雌部に係合した六角形雄部の寸法に関して説明するための模式図である。 図１７は一部にテーパが形成された六角形雄部を有するギヤ機構の斜視図である。 図１８は図１７の六角形雄部の平面図である。 図１９は図１８のＲ−Ｒ線における断面図である。 図２０は図１７に示すギヤ機構の側面図である。 図２１（Ａ）は第１の材料により形成した六角形雄部の上面図、図２１（Ｂ）はその正面図、図２１（Ｃ）はその底面図である。 図２２（Ａ）は第２の材料により形成した六角形雄部の上面図、図２２（Ｂ）はその正面図、図２２（Ｃ）はその底面図である。 図２３は第１の実施形態に係る六角形雄部をギヤ機構に適用した場合における六角形雄部の平面図である。 図２４は第１の実施形態に係る六角形雄部をギヤ機構に適用した場合における六角形雄部の平面図である。 図２５は第２の実施形態に係る六角形雄部をギヤ機構に適用した場合における六角形雄部の平面図である。 図２６は第２の実施形態に係る六角形雄部をギヤ機構に適用した場合における六角形雄部の平面図である。 図２７（Ａ）は図２４に示すギヤ機構の側面図、図２７（Ｂ）は図２７（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図２７（Ｃ）は図２７（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図、図２７（Ｄ）は図２７（Ａ）に示す六角形雄部がねじれ三角形雌部に係合した状態を示す模式図である。 図２８（Ａ）は図２５に示すギヤ機構の側面図、図２８（Ｂ）は図２８（Ａ）のＥ−Ｅ線における断面図、図２８（Ｃ）は図２８（Ａ）のＤ−Ｄ線における断面図、図２８（Ｄ）は図２８（Ａ）に示す六角形雄部がねじれ三角形雌部に係合した状態を示す模式図である。 図２９は図３０〜図３３に示す六角形雄部をねじれ三角形雌部に係合した状態を示す模式図である。 図３０は図２５に示すギヤ機構の平面図である。 図３１は図３０のＮ−Ｎ線における断面図である。 図３２は図２５に示すギヤ機構の側面図である。 図３３は図２５に示すギヤ機構の斜視図である。 図３４は図２５に示す六角形雄部を３つの突起に変形した場合におけるギヤ機構の平面図である。 図３５は図３４のＮ−Ｎ線における断面図である。 図３６は図３４に示すギヤ機構の側面図である。 図３７は図３４に示すギヤ機構の斜視図である。 図３８は図３０に示す六角形雄部よりテーパ長を長くした場合におけるギヤ機構の平面図である。 図３９は図３８のＮ−Ｎ線における断面図である。 図４０は図３８に示すギヤ機構の側面図である。 図４１は図３８に示すギヤ機構の斜視図である。 図４２は図３４に示す突起よりテーパ長を長くした場合におけるギヤ機構の平面図である。 図４３は図４２のＮ−Ｎ線における断面図である。 図４４は図４２に示すギヤ機構の側面図である。 図４５は図４２に示すギヤ機構の斜視図である。 図４６は図４７〜図５０に示す六角形雄部をねじれ三角形雌部に係合した状態を示す模式図である。 図４７は図２６に示すギヤ機構の上面図である。 図４８は図４７のＢ−Ｂ線における断面図である。 図４９は図４７に示すギヤ機構の側面図である。 図５０は図４７に示すギヤ機構の斜視図である。 図５１は図２６に示す六角形雄部を３つの突起に変形した場合におけるギヤ機構の平面図である。 図５２は図５１のＢ−Ｂ線における断面図である。 図５３は図５１に示すギヤ機構の側面図である。 図５４は図５１に示すギヤ聞く御の斜視図である。 図５５は第３の実施形態に係る六角形雄部を適用したギヤ機構の斜視図である。 図５６は図５５に示すギヤ機構の平面図である。 図５７は図５５に示すギヤ機構の底面図である。 図５８は図５７の４−４線における断面図である。 図５９は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６０は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６１は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６２は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６３は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６４は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６５は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６６は六角形雄部のその他の形状を示す平面図である。 図６７は画像形成装置を説明する模式図である。 図６８はプロセスカートリッジの構成を示す模式図である。 図６９は感光体ドラムユニットの外観斜視図である。

以下、本考案の実施の形態に係る回転部材について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
本実施形態の駆動軸２０は、回転部材の一部を構成し、例えば、図６８に示した感光体ドラムユニット１０を具備するプロセスカートリッジ２に用いられるものである。プロセスカートリッジ２は、図６７に示す画像形成装置本体１に着脱可能となっており、このプロセスカートリッジ２が画像形成装置に挿入されると、画像形成装置は、例えばレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等として機能する。

プロセスカートリッジ２は、その外郭を形成する筐体８を有し、その内側に各種部品が内包されている。本実施形態では具体的には、感光体ドラムユニット１０、帯電ローラ３、現像ローラ４、規制部材５、転写手段６、およびクリーニングブレード７を有している。紙などの媒体がプロセスカートリッジ２の内部を図６８にＰで示した線に沿って移動することにより、当該媒体に画像が形成される。

また、プロセスカートリッジ２の装置本体１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２に備えられる感光体ドラムユニット１０は、装置本体１から回転駆動力を受けて回転する。したがって、少なくとも作動時には装置本体１の駆動軸２０と軸受部材を構成する感光体ドラムユニット１０の六角形雄部２２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２の装置本体１への着脱時には、装置本体１の駆動軸２０と感光体ドラムユニット１０の六角形雄部２２との係合は解除されている必要がある。

そこで、装置本体１の駆動軸２０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２の着脱時には駆動軸２０が感光体ドラムユニット１０の六角形雄部２２から離脱した姿勢にある。一方、プロセスカートリッジ２が装置本体１に装着された後には、駆動軸２０が移動して感光体ドラムユニット１０の六角形雄部２２に係合する。

このように、装置本体１の駆動軸２０と感光体ドラムユニット１０の六角形雄部２２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。

上記のようにプロセスカートリッジ２には、帯電ローラ３、現像ローラ４、規制部材５、およびクリーニングブレード７、および感光体ドラムユニット１０が備えられ、それぞれ以下のように構成されている。

帯電ローラ３は、画像形成装置本体１からの電圧印加により感光体ドラムユニット１０のＯＰＣドラム１１を帯電させる。これは、当該帯電ローラ３がＯＰＣドラム１１に追随して回転し、ＯＰＣ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４は、ＯＰＣ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４により、ＯＰＣ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４には、固定磁石が内蔵されている。

規制部材５は、上記した現像ローラ４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、ＯＰＣ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、ＯＰＣ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６９に感光体ドラムユニット１０の外観斜視図を示した。図６９からわかるように感光体ドラムユニット１０は、ＯＰＣドラム１１、フタ材１２、および端部部材１３を備えている。

ＯＰＣ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、また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ＯＰＣドラム１１を作製することが可能である。

ＯＰＣドラム１１の一端には端部部材１３が取り付けられ、他端にはフタ材１２が配置されている。

フタ材１２は、樹脂により形成された部材で、ＯＰＣドラム１１の円筒内側に嵌合される嵌合部と、ＯＰＣ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、ＯＰＣ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ＯＰＣドラム１１と装置本体１とを電気的に接続させている。

なお、本実施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１３側に設けられてもよい。

六角形雄部２２を具備する端部部材１３側に導通板（アース板）を設け、装置本体１の駆動軸２０側に設けられた電極と接触させることで、ＯＰＣドラム１１の導通を取る構成も可能である。その際は、六角形雄部２２そのものを導電性材料で形成する、または六角形雄部２２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。

次に以上説明した画像形成装置の操作、および動作について説明する。
装置本体１へのプロセスカートリッジ２の装着は、図６７に示したようにプロセスカートリッジ２を所定のガイドに沿って装置本体１に挿入する。このときには装置本体１の駆動軸２０はプロセスカートリッジ２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２を装置本体１の所定の位置に収めた後、装置本体１のフタを閉鎖する動作と連動して、または他の動作により駆動軸２０がプロセスカートリッジ２へ向かって移動し、駆動軸２０に形成された凹部を構成するねじれ三角形雌部２４に六角形雄部２２が挿入され、両者が同軸に係合する。これにより、装置本体１からの回転駆動力が六角形雄部２２、端部部材１３およびＯＰＣ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１からの回転駆動力は直接、または他の部材を介してプロセスカートリッジ２に備えられる他の構成部材（例えば帯電手段３）にも伝達され、これらも回転可能となる。

このようにプロセスカートリッジ２が装着され、ＯＰＣ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１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、ＯＰＣドラム１１が帯電ローラ３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光をＯＰＣ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４により現像される。

一方、紙等の記録媒体は、装置本体１の他の部位にセットされ、装置本体１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６８の矢印に沿って移動する。転写位置には転写手段６が配置されており、記録媒体の通過に伴い転写手段６に電圧が印加されてＯＰＣドラム１１から記録媒体に像が転写される。その後、記録媒体に熱およ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１から像が形成された記録媒体が排出される。

また、ＯＰＣ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ＯＰＣ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。

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、また画像形成装置の作動の際にはＯＰＣドラム１１が回転および停止の繰り返しにより負荷が大きく、およ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。本考案によれば、六角形雄部２２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、六角形雄部２２の外形による十分な回転精度の確保が可能となる。また六角形雄部２２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、ねじれ三角形雌部２４と六角形雄部２２との着脱も容易である。

さらに六角形雄部２２の生産の観点からは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。

本実施の形態においては、第１の例として、ＯＰＣドラム１１に六角形雄部２２が形成され、駆動部にねじれ三角形雌部２４が形成されており、六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４とが係合することにより、駆動部からＯＰＣドラム１１に回転動力を伝達するようになっている。

なお、ＯＰＣドラム１１にねじれ三角形雌部が形成され、駆動部に六角形雄部が形成されていてもよい。

図１、図２Ａおよび図２Ｂに、第１の例として示すように、ねじれ三角形雌部２４は、その回転軸に垂直となる断面が、挿入方向に対し三角形ＡＢＣから三角形ＤＥＦにねじれるように形成されている。以下、ねじれ三角形雌部２４において、三角形ＡＢＣが形成される位置をねじれ三角形雌部２４の頂部２６、三角形ＤＥＦが形成される位置をねじれ三角形雌部２４の底部２８という。また、六角形雄部２２において、ＯＰＣドラム１１の本体側を六角形雄部２２の底部３２、挿入方向において底部と反対側を端部３４という。六角形雄部２２は、ねじれ三角形雌部２４と接点１乃至６により接しており、これによりＯＰＣドラム１１に駆動力が伝達するようになっている。

そして、図２Ａに示すように、六角形雄部２２の端部３４がねじれ三角形雌部２４の底部２８に接する位置まで挿入されることにより、図２Ｂに示すように、六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４が一体的に回転する。

なお、六角形雄部２２の高さをねじれ三角形雌部２４の深さよりも短くし、六角形雄部２２の端部３４がねじれ三角形雌部２４の底部２８に接しない状態で六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４とが一体的に回転してもよい。

なお、本実施の形態においては、六角形雄部２２およびねじれ三角形雌部２４のいずれもエッジが直線状に形成され、上記接点１〜６を構成するようになっているが、エッジを曲線状にしてもよい。

また、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａおよび図４Ｂに、第２の例として示すように、六角形雄部３６の断面積が第１の例の六角形雄部２２の断面積よりも小さくなるようにしてもよい。この場合、図４Ｂに示すように、六角形雄部３６の頂点１乃至６のうち、頂点１、３および５がねじれ三角形雌部２４の頂部に接することにより、駆動力がＯＰＣドラム１１に伝達される。

また、図５、図６Ａおよび図６Ｂに、第３の例として示すように、六角形雄部３８は、断面において各辺の長さ、すなわちエッジの長さが異なるように形成されていてもよい。本例においては、各エッジの長さの長短が交互に形成される場合を示しており、頂点１、２間に形成されるエッジ１−２、頂点３、４間に形成されるエッジ３−４、頂点５、６間に形成されるエッジ５−６が、他のエッジよりも短くなっている。

この場合、図６Ｂに示すように、エッジ１−２、エッジ３−４、エッジ５−６が、ねじれ三角形雌部２４の頂部２６に接することにより、駆動力がＯＰＣドラム１１に伝達される。

図７、図８Ａおよび図８Ｂには、第３の例における六角形雄部３８を変形させた六角形雄部４２を第４の例として示している。第４の例においては、頂点２、３間に形成されるエッジ２−３、頂点４、５間に形成されるエッジ４−５、頂点６、１間に形成されるエッジ６−１が、第３の例におけるエッジ２−３、エッジ４−５、エッジ６−１よりも長くなっている。

この場合、図８Ａに示すように、六角形雄部４２の先端がねじれ三角形雌部２４の頂部と底部との間の内面（斜面）と干渉する。そのため、六角形雄部４２におけるねじれ三角形雌部２４と接する位置が、第３の例と比較して、六角形雄部４２の端部４４側に移動する。そして、図８Ｂに示すように、駆動力はエッジ２−３、エッジ４−５、エッジ６−１を介してＯＰＣドラム１１に伝達される。

図９、図１０Ａおよび図１０Ｂには、第５の例として示すように、断面積が端部３４に近づくほど狭くなるようテーパ４８を有する六角形雄部４６が示されている。本例においては、図１０Ａから明らかなように、テーパ４８は底部３２と端部３４のほぼ中央付近から端部３４に向かって形成されている。しかしながら、テーパ４８の長さは任意であり、テーパ４８は底部３２と端部３４の間のすべての範囲において形成されていてもよい、また、六角形雄部４２の底部３２の断面積とテーパ４８の長さを調節することによって、六角形雄部４６とねじれ三角形雌部２４との接点の位置を変化させることができる。

また、テーパ４８の角度を調節することにより、六角形雄部４６とねじれ三角形雌部２４との接点を最大化したり、回転中に六角形雄部４６がねじれ三角形雌部２４から離脱するリスクを低減することが可能となる。

なお、以上の各図における各構成要素の長さの比は一例であり、この図に従って作成する場合には本考案に係る効果を得ることができるものの、必ずしもこれらの図に従った長さの比にする必要はない。

また、図１１に示すように、六角形雄部２２に軸穴５０が形成されていてもよい。軸穴５０は、例えば、回転軸と同軸状に、六角形雄部２２の端部３４から所定の深さを有するよう形成されている。

また、図１２に示すように、六角形雄部２２のエッジに突起５１が形成されていてもよい。この突起５１は、六角形雄部２２の各エッジに挿入方向と平行に形成されている。また突起５１は、柔軟性を有するポリマーにより形成されており、六角形雄部２２がねじれ三角形雌部２４に挿入され回転を始めると、突起５１がねじれ三角形雌部２４の形状に応じて変形することにより、六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４との接触が確実となる。

したがって、この突起５１は、六角形雄部２２と異なる材質により棒状に形成されており、接着剤や加熱など公知の方法により六角形雄部２２に設置されるようになっている。

なお、突起５１が六角形雄部２２と同じ材質により形成されていてもよい。この場合、例えば、プラスチック成形方法により六角形雄部２２と突起とが同時に成形されるようにする。これにより、突起５１の幅を狭く形成することが可能となり、六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４とが接する際に、突起５１がより容易にへこむようになり、六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４との接触をより確実なものとする。

以下、上記第１の例における六角形雄部２２の断面形状について説明する。図１３は、六角形雄部２２の断面積を最大にした場合における六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４との係合状態を説明するための図である。図１３に実線で示すように、六角形雄部２２の最大の断面５６は、ねじれ三角形雌部２４の頂部２６と底部２８を形成する２つの三角形５３、５４により表すことができる。

なお、六角形雄部２２を形成する場合には、断面積がこの最大の断面５６より小さくなるようにする必要がある。

これらの２つの三角形５３、５４に外接する円の半径は、以下の関係を有している。

ここで、Ｒ＞ｒ１＞ｒ２であり、Ｒは２つの三角形５３、５４の外接円の半径を、ｒ１は２つの三角形５３、５４の外側の３箇所の交点の外接円の半径を、ｒ２は２つの三角形５３、５４の内側の３箇所の交点の外接円の半径を表している。また、２つの三角形５３、５４は角度θでオフセットされている。

図１４は、２つの三角形５３、５４が、角度θでオフセットされている図１３の状態から、さらに角度ηでオフセットされている三角形５５を併せて示している。また、六角形雄部２２は、底部３２から挿入方向に対し所定の位置から端部３４にかけてテーパが形成されている。つまり、六角形雄部２２は、所定の位置を始点、端部を終点とするテーパを有している。

テーパの形成されていない部分とテーパの始点との境界位置においては、六角形雄部２２は、ねじれ三角形雌部２４のうち角度θでオフセットされている三角形５４の断面と接するようになっている。また、テーパの終点位置においては、六角形雄部２２は、ねじれ三角形雌部２４のうち角度θ＋ηでオフセットされている三角形５５の断面と接するようになっている。

このような構成により、六角形雄部２２は、ねじれ三角形雌部２４から容易に離脱することが可能となる。ただし、図１４に３つの丸印５８で示すように、六角形雄部２２のエッジの角でのみねじれ三角形雌部と接する部分が生じる。

なお、六角形雄部２２が、テーパを有する代わりに、底部３２から端部３４までの断面積が上記テーパの終点位置における断面積と等しくなるように形成された場合には、六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４とは、図１４に３つの丸印５８で示す位置においてのみ接することになり、ねじれ三角形雌部２４が変形する可能性が生じる。

図１５に示す例においては、太線６０（六角形雄部２２の中心軸から２つの三角形５４、５５の交点に引いた線）と、三角形５５との角度は、
によって表される。

図１５において、ねじれ三角形雌部２４のねじれの角度はθであり、六角形雄部２２とねじれ三角形雌部２４とが接する位置は、角度ηだけオフセットされた位置となる。また、図１５に示す六角形雄部２２の断面と、この六角形雄部２２の断面積が最大となる場合における断面との間にはギャップがある。したがって、ねじれの角度がθで、ねじれ三角形雌部２４と六角形雄部２２とが回転の際に接する際に角度ηだけオフセットされる場合に、六角形雄部２２の断面は、エッジの全面でねじれ三角形雌部２４のエッジに接触するような輪郭を有するようにする。

この場合、ねじれ三角形雌部２４のエッジの線と、六角形雄部２２の回転軸からねじれ三角形雌部２４に接するエッジにひかれる線との角度は、上記式（４）に示す角度以下となるようにする。

図１６は、図１５に示す形状および構造を発展させたものである。図１６に示す構成においては、六角形雄部２２の断面は、ねじれ三角形雌部２４のエッジとすべての領域において接するような輪郭を有するようになっている。

この場合、六角形雄部２２におけるねじれ三角形雌部２４と接しているエッジの長さは、
以下となるようにする。

なお、以上の説明においては、六角形雄部２２がねじれ三角形雌部２４に係合する場合を例に説明したが、六角形雄部２２は、ねじれ三角形雌部２４の代わりにテーパ状の凹部やプリズム形状の凹部、多角形の凹部などと係合するようにしてもよい。

また、六角形雄部２２の材質は、凸部（雄部分）を形成する際に用いられる公知の材料あるいはこれに類似する材料により形成されると好適である。また、六角形雄部２２の一部あるいは全体を摺動性を有する部材（例えばテフロン（登録商標）入りポリアセタールなど）で形成することにより、雄部材と雌部材をスムースに係合可能とすることもできる。

以下、一部にテーパが形成された上記の六角形雄部を有するギヤ機構について図面を参照して説明する。この六角形雄部は、画像形成装置におけるＯＰＣドラムの端部、あるいは他の回転機構の端部に設置されるようになっている。

図１７から図２０に示すように、六角形雄部６１は３つの長い辺と３つの短い辺とが交互に組み合わされた六角形の外周を有する上記の六角形雄部と同様の形状となっている。

図１７に示すように、六角形雄部６１には、その底部３２から端部３４まで回転軸方向に延在する３つの主要側部表面６２が形成されている。主要側部表面６２は、平面状に形成されていると好適である。また、六角形雄部６１は、軸穴５０を有している。

六角形雄部６１には、さらに、主要側部表面６２よりも狭い表面積を有する３つの副次側部表面６３が形成されている。

底部３２と交わる位置において、主要側部表面６２と副次側部表面６３とによって形成されるエッジは、副次側部表面６３がその両側の主要側部表面６２を隔離するように配置されている。したがって、六角形雄部６１の外周は、底部において、上記のように長辺と短辺が交互に配置された構成となっている。

この３つの主要側部表面６２を、互いに同じ形状となるようにするとともに、３つの副次側部表面６３を、互いに同じ形状となるようにすると好適である。

また、六角形雄部６１は、副次側部表面６３から回転軸に対し底部３２と反対方向に延在する複数のテーパ面６４を有している。各テーパ面６４は、各副次側部表面６３から延在している。図１７に示すように、各テーパ面６４は、副次側部表面６３の一辺と、２つの主要側部表面６２の一辺と、六角形雄部６１の端部を形成する上面６５の一辺とに接している。

このようなテーパ面６４が形成されることにより、六角形雄部６１は、部分的にテーパ面６４を有する上面６５が形成される。つまり、上面６５には全体にテーパ面６４が形成されるのではなく、むしろ上記の長辺と短辺が交互に配置された構成に応じて形成されている。

図１８に示すように、底部の短辺は、テーパ面６４と上面６５との境界に対し平行になっている。また、上面６５は六角形状に形成されており、この上面６５の六角形は、底部３２の外周を構成する短辺および長辺に対応する長辺と短辺の組合せにより形成されている。つまり、上面の六角形状を構成する長辺は、底部３２の外周を構成する短辺に平行となっている。

図１７および図２０には、複数のテーパ面６４のうちの一つについて、六角形雄部６１がねじれ三角形雌部２４に挿入された際に三角形状の凹部に接触する接触部が示されている。六角形雄部６１と三角形状の凹部とは、一点により、あるいはエッジにより接触するようになっている。また、図１８のＲ−Ｒ線における断面は、図１９に示すようになっている。

このような、一部にテーパ面６４を有する六角形雄部６１の第１の実施例を以下に示す。図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）は、六角形雄部６１を、第１の材料としてポリアセタールの一種であるＰＯＭ（polyoxymethylene）により形成したものであり、図２１（Ａ）は上面図を、図２１（Ｂ）は正面図を、図２１（Ｃ）は底面図をそれぞれ示している。

また、六角形雄部６１の第２の実施例を以下に示す。図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）は、六角形雄部６１を、第２の材料としてポリカーボネートにより形成したものであり、図２２（Ａ）は上面図を、図２２（Ｂ）は正面図を、図２２（Ｃ）は底面図をそれぞれ示している。

なお、これらの材料は一例であり、従来技術で用いられる材料やこれに類似する材料により形成されてもよい。また、樹脂や複合樹脂と、繊維材料との合成材料であってもよい。また、図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）および図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）に示すように、六角形雄部６１の内部に金属製のピンなど補強材を用いてもよい。また、上記のように、柔軟性を有するポリマーにより形成された突起が六角形雄部６１の各エッジに形成されていてもよい。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態における回転部材について、図面を参照して説明する。なお、図面において、第１の実施形態および第２の実施形態内で同じ数字または文字は、該当する場合、複数の図を通じて同一または対応する部分を示している。さらに、本実施形態において、図に示された部分は、部分の最適な比率および測定値を図から直接導出することができるように縮尺通りに記載されている。しかしながら、本開示の他の態様は、図に示された部分が縮尺通りに描かれることを要求しない。また、別段に指示のない限り、図面に示された測定値は、３６０°座標系に関する角度である。これらの径方向および角度の寸法の公差は、図面に示された特徴の好ましい形状および配置の範囲内に依然留まりながら、±４〜６°の範囲内とすることができる。しかし、本開示の範囲を逸脱しなければ、より大きい公差を実施することができる。同様に、１ミリメートルの公差が最適であるが、変更することができる。

一部の態様において、ここで検討される六角形雄部６１は、米国特許出願ＵＳ６１／６４５３９３に示された態様（上記第１の実施の形態において示した態様）の修正であり、この中で検討された六角形雄部６１は、一部の点で、ＵＳ６１／６１４３４６に提示されたケース５（上記第５の例）の修正である。上記第５の例は、一般的な修正として検討されたものであり、それは六角形雄部６１の端部分にテーパを含んでいた。一部の態様において、ここで検討される六角形雄部６１は、ＵＳ６１／６３７０７８に記載された寸法特性に従っている。

上記のように、図１７は、ギヤ機構１５に組み込まれる部分テーパ付き六角形雄部６１の右側方斜視図を示している。この六角形雄部６１（以下、雄部分ともいう）は、第１の実施の形態と同様、画像形成装置のＯＰＣドラムまたは他の回転部材の端に設置され得る。

図１７〜２０に示された通り、六角形雄部６１は、交互に配置された３つの長辺および３つの短辺を含む六角形周囲底面を有する。すなわち、六角形雄部６１の底面６６の周囲は長辺−短辺−長辺−短辺−長辺−短辺として構成されている。六角形雄部６１は、図１７に示された通り、好ましくは平坦で軸穴５０を含む上面６５に底面６６から軸（回転）方向に突出する３つの主要側部表面６２を含む。

六角形雄部６１はまた３つの副次側部表面６３を含み、それらは３つの主要側部表面６２よりも小さい表面積を有する。主要側部表面６２および副次側部表面６３の底面側縁端に関して、副次側部表面６３が主要側部表面６２の各々の間に設けられてそれらを分離し、それによって上述した長辺−短辺となる構成をもたらす。好ましくは、主要側部表面６２の全部は同じ寸法を有し、また副次側部表面６３の全部も同じ寸法を有する。

テーパ面６４が、底面６６から離れる軸方向に副次側部表面６３の各々から延在する。テーパ面６４の各々は副次側部表面６３の１つから延在する。図１７〜２０に示された通り、テーパ面６４の各々は、副次側部表面６３の縁端、２つの主要側部表面６２の縁端および上面６５の縁端と接触する。そのような配置は部分テーパ付き六角形雄部６１をもたらすが、上面６５の全部の辺に沿ってテーパ付き縁端を有するわけではない。テーパ付き縁端は、上で検討された短辺−長辺となる構成に対応するようにして交互に設けられる。

図１８に示された通り、短辺はそれぞれ、テーパ面６４と上面６５との間の縁端に平行であり、上面６５自体は六角形である。六角形の上面６５は、底面６６の短辺および長辺と１対１対応で配置された長辺および短辺を含む。すなわち、六角形の上面６５の長辺は六角形雄部６１の六角形底面６６の短辺に平行である。

図１７および図２０において、テーパ面６４の１つについての例示的な接触点が示される。これらの接触点は、六角形雄部６１と、六角形雄部６１が挿入されるべく構成されたねじれ三角形雌部２４との間の接触の点または縁端である。

図２３〜２４に示された通り、第１の実施の形態に示した六角形雄部６１では、第１の点Ａから第２の点Ｂまで軸方向に関して時計回りの方向に延在する。図２３〜２４において、短辺は、第２の点Ｂが第１の点Ａよりも回転軸からより離れているように第１の点Ａから第２の点Ｂまで延在する。

また、図２５〜２６に示す本実施形態に係る六角形雄部７１は、六角形雄部６１に対し短辺および長辺の構成が修正されている。ここで図２５〜２６において、短辺は、第１の点Ａが第２の点Ｂよりも回転軸からより離れているように第１の点Ａから第２の点Ｂまで延在する。図２３〜２４に示す六角形雄部６１と同様、図２５〜２６に示す六角形雄部７１の第１および第２の点ＡおよびＢは時計回りの回転方向に関して定義される。

また、図２７（Ａ）〜２７（Ｄ）は、図２３〜２４に示された六角形雄部６１の構造に従ったねじれ三角形雌部２４との係合接続を例示しており、図２８（Ａ）〜図２８（Ｄ）は、図２５〜２６に示された六角形雄部７１の構造に従ったねじれ三角形雌部２４との係合接続を例示している。

図２９は、図３０〜３３に示される第１の別の実施例が対応するものの一般参照を例示している。図３０〜３３に示される実施例は、図２５に示された実施例に従っている。この実施例の変更例が、第２の別の実施例として図３４〜３７に示されており、それらにおいて雄部分は、連続構造とは対照的に、３個の突起によって設けられる。図３４〜３７において、図３０〜３３に図示のものと比較して、長辺は不連続であり、軸穴を伴う三つ叉通路を形成する。この場合、六角形底面周囲形状は維持されるが、長辺はこの時不連続である。

図３０〜３７に示された実施例の変更例が図３８〜４５に第３の別の実施例および第４の別の実施例として示されている。図３８〜４５に示されたこれらの実施例では、テーパの量が増大している。すなわち、テーパ面６４の長さは、図３０〜３３に示された実施例の長さに比べて、図３８〜４１に示された実施例において増大している。また、図３４〜３７に示された実施例の長さに比べて、図４２〜４５に示された実施例においてテーパ面６４の長さが増大している。

図４６は、図４７〜５０に示される第５の別の実施例が対応するものの一般参照を例示している。図４７〜５０に示される実施例は、図２６に示された実施例に従っている。この実施例の変更例が図５１〜５４に第６の別の実施例として示されており、それらにおいて雄部分は、連続構造とは対照的に、３個の突起によって設けられる。これらの実施例に関して、テーパの量、テーパ角度およびテーパの長さは、前述の実施例に関して他の図面に示されたようにして変更できる。

上述の例は、ねじれ三角形雌部／凹部との係合に関連する。しかし、検討された雄部分は、テーパ付き凹部および、別のプリズム形または多角形形状の凹部といった他の凹部と係合するべく適応され得る。

雄部分および／またはギヤ機構を製造するための材料は、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。したがって、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、さらには剛性および硬さの観点からも雄部分および／またはギヤ機構を製造するための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。さらに、樹脂または複合樹脂および繊維材料の組合せを使用することができる。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。さらに、強度を高める観点から、強度部材（ガラス繊維、炭素繊維あるいは金属ピン）を図面に示された構造の支持内部部材として充填してもよい。

また、上述の雄部分（突起とも称する）の一部あるいは全体を摺動性を有する部材（例えばテフロン（登録商標）入りポリアセタールなど）で形成することにより、雄部材と雌部材をスムースに係合可能とすることもできる。

また、上述の実施例の一部において、複数の突起の数および特定の配置、径方向／幅および大きさは、雌部分の形状および形態に応じて変更することができる。さらに、突起と突起との間の表面形状および縁端長さは変更することができ、一部の態様において、これらの縁端の交差および／または縁端自体は、一部の実施形態（図示せず）において丸めてもよい。同様に、六角形の非突起雄部分も同様に修正することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態に係る回転部材を図面を参照して説明する。なお、図面において、第１、第２および第３の実施形態における同じ数字または文字は、該当する場合、複数の図を通じて同一または対応する部分を指示する。さらに、特定の実施形態において、図に示された部分は、部分の最適な比率および測定値を図から直接導出することができるように縮尺通りに表している。しかしながら、本開示の他の態様は、図に示された部分が縮尺通りに描かれることを要求しない。また、別段に指示のない限り、図面に示された測定値は、３６０°座標系に関する角度である。これらの径方向および角度の寸法の公差は、図面に示された特徴の好ましい形状および配置の範囲内に依然留まりながら、±４〜６°の範囲内とすることができる。しかし、本開示の範囲を逸脱しなければ、より大きい公差を実施することができる。同様に、１ミリメートルの公差が最適であるが、変更することができる。

一部の態様において、ここで検討される雄部分は、２０１２年３月２２日出願の米国特許仮出願ＵＳ６１／６１４３４６（上記の第１の実施形態）に示された態様の修正であり、この中で検討された雄部分は六角形であった。

図５５は、交互に配置された３つの長辺および３つの短辺を含む六角形周囲底面を有する六角形雄部７５を例示している。すなわち、六角形雄部７５の底面の周囲は、長辺−短辺−長辺−短辺−長辺−短辺として構成されている。六角形雄部７５は、好ましくは平坦で軸穴５０を含む上部表面に底面から軸（回転）方向に突出する３つの主要側部表面を含む。一部の実施例において、アース板が軸穴５０に設けられ得る。

六角形雄部７５はまた３つの副次側部表面を含み、それらは３つの主要側部表面よりも小さい表面積を有する。主要側部表面および副次側部表面の底面側縁端に関して、副次側部表面が主要側部表面の各々の間に設けられてそれらを分離し、それによって上述の長辺−短辺構成をもたらす。好ましくは、主要側部表面の全部は同じ寸法を有し、また副次側部表面の全部も同じ寸法を有する。また好ましくは、主要側部表面および副次側部表面の各々の間の角度および、底面側縁端の各々の間の角度は、同じ１２０°である。いくつかの点で、主要側部表面の３つの底面側縁端は第１の正三角形の一部に沿って延在するのに対し、副次側部表面の３つの底面側縁端は第２の正三角形の一部に沿って延在する。この場合、第１および第２の正三角形は回転部材の回転軸に関して６０°回転しており、第２の正三角形は第１の正三角形よりも大きい。

六角形底面および平坦な六角形表面を形成する主要および副次表面のそれぞれ長辺および短辺は各々、それぞれの長辺または短辺と回転軸から延在する径方向直線との間の垂直交差を画する中点を有し得る。

これらの関係は、六角形雄部７５の上面図である図５６に示されている。図５７は六角形雄部７５の底面図である。図５８は、図５７の線４−４に沿って得られる雄部分の断面図を例示している。

図５８において、六角形雄部７５の六角形部分の深さまたは高さは約２ｍｍとすることができる。すなわち、回転軸方向に延在する主要および副次側部表面の長さは約２ｍｍとすることができる。この長さは、他の実施例では１乃至５ｍｍとすることもできる。

上述の例は、ねじれ三角形雌部／凹部との係合に関連する。しかし、検討された六角形雄部７５は、テーパ付き凹部および、別のプリズム形または多角形形状の凹部といった他の凹部と係合するべく適応され得る。また、上記第１の実施形態の図１２に図示したように、凹部と接触する部分に突起を形成することもできる。

六角形雄部７５および／またはギヤ機構１５を製造するための材料は、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。したがって、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、さらには剛性および硬さの観点からも六角形雄部７５および／またはギヤ機構１５を製造するための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。さらに、樹脂または複合樹脂および繊維材料の組合せを使用することができる。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。さらに、強度を高める観点から、強度部材（ガラス繊維、炭素繊維あるいは金属ピン）を図面に示された構造の支持内部部材として充填してもよい。

また、上述の六角形雄部（突起とも称する）７５の一部あるいは全体を摺動性を有する部材（例えばテフロン（登録商標）入りポリアセタールなど）で形成することにより、六角形雄部７５と雌部材をスムースに係合可能とすることもできる。

また、他の実施例として、雄部分は、図５９乃至図６６に示すような形状に加工されていてもよい。

また、上述の実施例の一部において、種々の幅および大きさは雌部分の形状および形態に応じて変更することができる。さらに、複数の突起を有する場合には、突起と突起との間の表面形状および縁端長さは変更することができ、一部の態様において、これらの縁端の交差および／または縁端自体は一部の実施形態（図示せず）において丸めてもよい。

本考案は、画像形成装置に用いられる回転部材において駆動部材と被駆動部材の係合部分の形状を最適化でき、画像形成装置への適用に好適である。

１ 装置本体
２ プロセスカートリッジ
３ 帯電ローラ
４ 現像ローラ
５ 規制部材
６ 転写手段
７ クリーニングブレード
８ 筐体
１０ 感光体ドラムユニット
１１ ＯＰＣドラム
１２ フタ材
１３ 端部部材
１５ ギヤ機構
２０ 駆動軸
２２、３６、３８、４２、４６、６１、７１、７５ 六角形雄部
２４ ねじれ三角形雌部
２６ 頂部
２８ 底部
３２ 底部
３４、４４ 端部
４８ テーパ
５０ 軸穴
５１ エッジ
５３、５４、５５ 三角形
５６ 最大の断面
６２ 主要側部表面
６３ 副次側部表面
６４ テーパ面
６５ 上面
６６ 底面

Claims (44)

1. 画像形成装置に用いられる回転部材であって、
   動力を伝達する駆動部材と、
   前記駆動部材により回転する被駆動部材と、を備え、
   前記駆動部材および前記被駆動部材のうち一方は、回転軸方向に形成された雄部を有し、
   前記駆動部材および前記被駆動部材のうち他方は、回転軸方向に形成され、前記雄部が挿入される雌部を有し、
   前記雌部は、回転軸に対し垂直方向の断面が三角形状であり、且つ底部における断面と頂部における断面を形成する三角形が、前記回転軸を中心に所定の角度で回転したねじれ三角形雌部であり、
   前記雄部は、回転軸に対し垂直方向の断面が六角形状である六角形雄部であり、
   前記六角形状断面の各辺の長さが、互いに等しいもの、または相対的に短い辺と相対的に長い辺とを交互に組み合わせたものであることを特徴とする回転部材。
2. 前記六角形雄部の前記回転軸方向の端部にテーパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転部材。
3. 前記六角形雄部が前記ねじれ三角形雌部に接する位置において、前記六角形雄部のエッジに突起が形成されており、
   前記突起は、断面において前記エッジから前記六角形状の中心と反対方向に突出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転部材。
4. 前記被駆動部材は感光ドラムであることを特徴とする請求項１に記載の回転部材。
5. 請求項１に記載の回転部材を含む画像形成用カートリッジ。
6. 請求項５に記載の画像形成用カートリッジを備え、
   前記ねじれ三角形雌部は、前記被駆動部材を回転する駆動部材に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 着脱可能な被駆動部材と、
   前記被駆動部材に回転力を伝達する駆動部材とを備え、
   当該回転部材は、回転軸に対し垂直となる断面形状が三角形に形成され、底部と頂部で前記三角形が回転軸に対して回転しているねじれ三角形雌部であり、
   前記駆動部材は、回転軸に対し垂直となる断面形状が六角形である六角形雄部が形成され、前記六角形雄部は、前記ねじれ三角形雌部に挿入された状態で回転することにより、前記被駆動部材を回転させることを特徴とする回転部材。
8. 前記ねじれ三角形雌部は、前記六角形雄部の挿入方向に対し、前記頂部における断面となる第１の三角形から、前記底部における断面となる第２の三角形まで、角度θでねじれており、
   前記回転部材の回転軸方向に対し、前記第１の三角形と前記第２の三角形とのエッジは、内側と外側の円周の間で連続的に重なっており、
   前記ねじれ三角雌部に挿入された場合に前記内側と前記外側の円周間に位置する前記六角形雄部の接触エッジは、前記角度θに角度ηを加えた角度で回転している第３の三角形のエッジ方向に延在し、
   前記第１の三角形および前記第３の三角形は、前記六角形雄部の接触エッジと中間点で接触し、
   前記六角形雄部の回転軸から前記中間点に延びる放射線と、前記六角形雄部の接触エッジとの角度が、
   によって表されることを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
9. 前記第1の三角形、前記第２の三角形および前記第３の三角形は、いずれも正三角形により形成されていることを特徴とする請求項８に記載の回転部材。
10. 前記接触エッジの最大の長さは、前記六角形雄部の回転軸を中心とする前記第１の三角形の外接円の半径をＲとすると、
    により表されることを特徴とする請求項９に記載の回転部材。
11. 前記六角形雄部は、各辺の長さが等しい六角形の断面を有することを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
12. 前記六角形雄部は、各辺の長さが相対的に長い辺と短い辺とが交互に配置される六角形の断面を有することを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
13. 前記六角形雄部の端部にテーパが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
14. 前記被駆動部材は感光ドラムであることを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
15. 請求項７に記載の回転部材を含む画像形成用カートリッジ。
16. 前記六角形雄部は、底部を形成する六角形の長い辺から回転軸に沿った方向に延伸する主要側部表面と、短い辺から回転軸に沿った方向に延伸する副次側部表面とを有することを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
17. 前記主要側部表面は前記副次側部表面よりも面積が広いことを特徴とする請求項１６に記載の回転部材。
18. 前記主要側部表面は、前記底部から前記六角形雄部の端部まで延伸し、
    前記副次側部表面は、前記底部から前記六角形雄部の端部に形成されたテーパまで延伸し、
    前記テーパは、前記副次側部表面から前記端部まで前記回転軸に対して所定の角度を有するよう形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の回転部材。
19. 前記端部は、平坦な六角形状であり、前記六角形雄部の内部を回転軸方向に延伸する穴が形成されていることを特徴とする請求項１８に記載の回転部材。
20. 前記平坦な六角形状は、長い辺と短い辺が交互に配置される六角形状であることを特徴とする請求項１９に記載の回転部材。
21. 前記平坦な六角形状の前記短い辺は、前記底部の前記長い辺と平行であることを特徴とする請求項２０に記載の回転部材。
22. 前記六角形雄部は、交互に長辺および短辺を含む周囲の六角形底面を有することを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
23. 前記六角形雄部は、前記六角形雄部の前記六角形底面からその挿入端に向かって軸方向に延在する主要および副次側部表面を含み、前記主要および副次側部表面はそれぞれ前記六角形底面の周囲の前記長辺および短辺から延在する請求項２２に記載の回転部材。
24. 前記主要側部表面は前記副次側部表面よりも面積が広いことを特徴とする請求項２３に記載の回転部材。
25. 前記主要側部表面は前記雄部分の前記六角形底面から前記雄部分の前記挿入端まで延在しており、
    前記副次側部表面は各々、前記雄部分の前記六角形底面からそれぞれのテーパ表面まで延在しており、
    前記テーパ表面は、前記軸方向との平行線に関してある角度で、前記副次側部表面から前記雄部分の前記挿入端まで延在することを特徴とする請求項２４に記載の回転部材。
26. 前記雄部分の前記挿入端は、前記雄部分を貫き軸方向に延在する穴を含む平坦な六角形表面であることを特徴とする請求項２５に記載の回転部材。
27. 前記平坦な六角形表面は交互する短辺および長辺を含む周囲を有することを特徴とする請求項２６に記載の回転部材。
28. 前記平坦な六角形表面の前記周囲の前記長辺は前記六角形底面の前記短辺と平行であることを特徴とする請求項２７に記載の回転部材。
29. 前記六角形雄部の底部を形成する六角形の短辺のうちの１短辺は、第１の点が第２の点よりも回転軸からより離れているように前記回転部材の前記回転軸に関して時計回り方向に前記第１の点から前記第２の点まで延在することを特徴とする請求項７に記載の回転部材。
30. 光導電体を含む円筒体をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の回転部材。
31. 請求項２２に記載の前記回転部材を備える画像形成装置のためのイメージングカートリッジ。
32. 請求項３１に記載の前記イメージングカートリッジと、前記回転部材を駆動し回転させるための駆動部材として前記ねじれ三角形雌部とを備える画像形成装置。
33. 前記画像形成装置から脱着可能であってねじれ三角形雌部を含む回転部材と、
    前記回転部材を駆動し回転させるために前記雌部に挿入されるべく構成され、テーパを含む六角形雄部を含む伝動部材とを備える請求項３２に記載の画像形成装置。
34. 前記長辺および短辺は約１２０°の共通角度で互いに交差することを特徴とする請求項２２に記載の回転部材。
35. 前記六角形雄部は、前記六角形雄部の前記六角形底面からその挿入端に向かって軸方向に延在する主要および副次側表面を含み、
    前記主要および副次側部表面はそれぞれ前記六角形底面の周囲の前記長辺および前記短辺から延在することを特徴とする請求項３４に記載の回転部材。
36. 前記主要側部表面は前記副次側部表面よりも大きい寸法表面積を有することを特徴とする請求項３５に記載の回転部材。
37. 前記雄部分の前記挿入端は、前記雄部分の少なくとも一部を貫き軸方向に延在する穴を含む平坦な六角形表面であることを特徴とする請求項３６に記載の回転部材。
38. 前記平坦な六角形表面は交互する短辺および長辺を含む周囲を有することを特徴とする請求項３７に記載の回転部材。
39. 前記平坦な六角形表面の前記周囲の前記長辺は前記六角形底面の前記長辺と平行であることを特徴とする請求項３８に記載の回転部材。
40. 前記平坦な六角形表面の前記周囲の前記短辺は前記六角形底面の前記短辺と平行であることを特徴とする請求項３９に記載の回転部材。
41. 前記六角形底面をそれぞれ形成する前記長辺および前記短辺は各々、それぞれの前記長辺または短辺と前記回転部材の回転軸から延在する径方向直線との間の垂直交差を画する中点を有することを特徴とする請求項２２に記載の回転部材。
42. 光導電体を含む円筒体をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の回転部材。
43. 請求項２２に記載の前記回転部材を備える画像形成装置のためのイメージングカートリッジ。
44. 請求項４３に記載の前記イメージングカートリッジと、前記回転部材を駆動し回転させるための前記駆動部材としてねじれ三角形雌部分とを備える画像形成装置。