(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1開口に棒状の結合ピンが挿入される挿入方向において前記端面と平行な面における前記第2突起部の厚みは、前記端面と平行な面において前記厚みの方向と垂直な方向における前記第2突起部の長さよりも小さい
請求項1から5のいずれか一項に記載の感光体装置。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0014】
図1は、電子写真装置に組み込まれる印刷用カートリッジ200の概要を示す断面図である。印刷用カートリッジ200の内部には、感光体装置100、帯電制御部202、トナー供給部204、トナー除去部206およびシャフト208が設けられる。
【0015】
感光体装置100の少なくとも一部分は、円筒等の筒形状を有する。感光体装置100にはシャフト208が挿入される。シャフト208および感光体装置100はピン等により固定され、シャフト208を回転させることで、感光体装置100を回転させることができる。感光体装置100の表面には、感光体が設けられる。
【0016】
帯電制御部202は、紙等の対象物に印刷すべきパターンに応じて、感光体装置100の表面を帯電させる。例えば帯電制御部202は、感光体装置100の表面を一様に帯電させた後に、印刷パターンに応じた潜像を露光により形成する。
【0017】
トナー供給部204は、帯電制御部202により形成された潜像に、トナーを付着させる。感光体装置100が回転することで、トナーを付着させた領域が紙等の対象物に対向する。そして、当該トナーが紙等の対象物に転写される。トナー除去部206は、転写後に感光体装置100に残留しているトナーを除去する。このような工程を感光体装置100が回転させながら繰り返すことで、対象物に所定のパターンを印刷する。
【0018】
(第1実施例)
図2は、第1実施例に係る感光体装置100の概要を示す斜視図である。
図2においては、シャフト208が貫通した状態の感光体装置100を示している。感光体装置100は、感光体ドラム10およびフランジ20を備える。
【0019】
感光体ドラム10は、円筒等の筒形状を有する。感光体ドラム10は、筒形状の長手方向に沿って形成された挿入孔12を有する。挿入孔12は、感光体ドラム10の長手方向と垂直な断面における中心に設けられることが好ましい。
図2においては、感光体ドラム10の内部に設けられた挿入孔12を破線で示している。感光体ドラム10の表面には、感光体が設けられる。
図2においては、感光体が設けられている領域にハッチングを付している。
【0020】
本例の感光体ドラム10は、筒状の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いる。導電性基体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成されてよい。また、導電性基体は、筒形状の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であってもよい。光導電性材料としては、各種のフタロシアニン化合物等の電荷発生材料またはヒドラゾン化合物等の電荷輸送材料をそれぞれ使用することができる。また、感光層は、これらの材料を他の添加剤等とともにバインダに分散または溶解させて、浸漬塗布法等の手法により形成してよい。感光層は、電荷発生層および電荷輸送層を備える積層型、または、単一の層で形成される単層型のいずれであってもよく、導電性基体と感光層との間に下引層を設けてもよい。ただし、感光体ドラム10の各部材の材料および製法はこれらに限定されない。
【0021】
フランジ20は、感光体ドラム10の長手方向における端部に設けられる。フランジ20は、感光体ドラム10と分離可能に設けられてよく、感光体ドラム10と一体に形成されていてもよい。フランジ20は、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樹脂材料、または、これらの樹脂材料の混合材料で形成されてよい。ただし、フランジ20の材料はこれらに限定されない。
【0022】
フランジ20は、端面22を有する。本例における端面22は、感光体ドラム10の長手方向と垂直な面である。端面22には、感光体ドラム10の挿入孔12と重なる位置に貫通孔が形成され、当該貫通孔をシャフト208が通過する。
【0023】
フランジ20の端面22には、感光体ドラム10の長手方向に端面22から突出する第1突起部30が設けられる。第1突起部30は、シャフト208の周囲に形成される。第1突起部30には、第1開口32が設けられる。第1開口32は、第1突起部30を貫通するように設けられる。
【0024】
第1開口32には、シャフト208とフランジ20とを結合する結合ピンが挿入される。一例として、シャフト208の側面には、結合ピンが挿入可能な貫通孔が形成される。結合ピンは、第1開口32およびシャフト208の貫通孔に挿入され得る。
【0025】
図3は、フランジ20の端面22を示す平面図である。端面22には、シャフト208が通過する貫通孔24が形成されている。また、端面22における貫通孔24の周囲には、感光体ドラム10の長手方向において端面22から突出する第1突起部30および第2突起部50が設けられる。貫通孔24の周囲とは、端面22上において、貫通孔24と重ならない位置を指す。
【0026】
本例の第1突起部30は、貫通孔24の縁に隣接して形成される。第1突起部30の上面における貫通孔24側の領域には、シャフト208の挿入を容易にするためにテーパー部26が設けられてよい。本例の第1突起部30は、貫通孔24の縁のうち、一部の領域に隣接して形成されており、残りの領域には形成されていない。
【0027】
第1突起部30の第1開口32は、貫通孔24と対向する位置に設けられる。つまり、第1開口32に挿入された棒状の結合ピンが、貫通孔24と重なる領域を通過するように、第1開口32が配置される。本例における第1開口32は、結合ピンの直径とほぼ同一の直径を有する貫通孔である。
図3においては、第1突起部30の内部に形成された第1開口32を破線で示している。第1開口32は、挿入された結合ピンが、貫通孔24の中心25と重なる領域を通過するように、中心25と重なる領域に向かって形成されることが好ましい。
【0028】
また、結合ピンは、長手方向における少なくとも一部の領域において、直径方向に弾性を有することが好ましい。結合ピンは、長手方向における少なくとも一部の領域において、中空の筒形状を有してよい。また、結合ピンとして丸ピンの代わりに、角ピンを用いてもよい。角ピンを用いる場合、第1開口32を、角ピンが挿入可能な断面を有する貫通孔とするとよい。
【0029】
第2突起部50は、端面22上において、貫通孔24の中心25を挟んで第1開口32と対向する位置に設けられる。つまり、第2突起部50は、貫通孔24に挿入された棒状の結合ピンの端部と当接する位置に設けられる。第1突起部30および第2突起部50は、端面22を有する板状部と同一の材料で、且つ、板状部と一体に形成されてよい。
【0030】
結合ピンを貫通孔等に挿抜する作業性を向上させるために、結合ピンは、第1開口32およびシャフト208に設けられた貫通孔の長さの和よりも長い。つまり、結合ピンの少なくとも一部は、第1突起部30およびシャフト208から突出する。このとき、結合ピンが第1突起部30から突出する長さ、または、シャフト208の貫通孔から突出する長さが大きくなると、シャフト208の回転動作に伴い、結合ピンが他の部材と干渉する可能性が高くなる。
【0031】
これに対して、第2突起部50を設けることにより、第1開口32から挿入した結合ピンが第2突起部50に当接して、結合ピンの挿入深さを精度よく規定することができる。このため、シャフト208の回転動作への影響を低減することができる。
【0032】
本例において、端面22における第2突起部50と貫通孔24との距離D2は、第1突起部30と貫通孔24との距離よりも大きい。ここで、各突起部と貫通孔24との距離は、各突起部の端部と、貫通孔24の縁部との最短距離を指す。本例では、第1突起部30は貫通孔24の縁に隣接して設けられるので、第1突起部30と貫通孔24との距離は0である。距離D2は、貫通孔24の反対側の第1開口32の外周部と貫通孔24との距離より大きくてもよく、さらに、貫通孔24の反対側の側面36の端部と貫通孔24との距離より大きくてもよい。
【0033】
第2突起部50は、端面22と平行な面における厚みT1が、長さW3よりも小さいことが好ましい。厚みT1は、結合ピンが第1開口32およびシャフト208の貫通孔に挿入される方向における厚みを指す。長さW3は、厚み方向とは垂直な方向における長さを指す。第2突起部50を薄く形成することで、第2突起部50がシャフト208の回転動作時に他の部材と干渉する可能性を低減できる。
【0034】
また、第2突起部50の長さW3は、第1開口32の幅W1よりも大きくてよい。つまり第2突起部50の長さW3は、結合ピンの幅よりも大きくてよい。これにより、第2突起部50を設ける位置等にバラツキが生じた場合でも、結合ピンの深さ位置を規定することができる。第2突起部50の長さW3は、第1開口32の幅W1の1.2倍以上であってよく、1.5倍以上であってもよい。
【0035】
第2突起部50は、端面22とは垂直な方向から見た形状の少なくとも一部が、弧形状であることが好ましい。本例の第2突起部50は、端面22の外側に向かって凸の弧形状である。これにより、薄く形成した第2突起部50の強度を向上させることができる。
【0036】
また、第2突起部50の曲率は、第1突起部30の曲率よりも大きくてよい。つまり、第2突起部50は、第1突起部30よりも曲がっている。これにより、第2突起部50の強度を向上させることができる。なお、第1突起部30の曲率とは、端面22における第1突起部30の外形を円で近似した場合の曲率を用いてよい。また、第2突起部50は、貫通孔24の中心25から第2突起部50までの距離を半径とする円よりも曲率が大きくてもよい。
【0037】
また、本例の第1突起部30は、端面22における貫通孔24の中心25を挟んで第1開口32と対向する位置に第2開口34を有する。第2開口34の端面22における開口幅W2は、第1開口32の開口幅W1よりも大きい。本例において各開口の開口幅は、貫通孔24の円周に沿った幅である。開口幅W2は、開口幅W1の倍以上であってよく、3倍以上であってもよい。本例では、開口幅W2は、貫通孔24の円周の1/4以上に渡って形成されている。
【0038】
なお、第1開口32および第2開口34は、周囲を第1突起部30に囲まれたトンネル状の貫通孔であってよく、上下方向に第1突起部30が設けられていない開放空間であってもよい。
図3の例では、第1開口32が貫通孔であり、第2開口34は第1突起部30の側面36および側面38により、貫通孔24の円周方向において挟まれた開放空間である。第1突起部30の側面36および側面38は、第2開口34の内壁として機能する。本例では、端面22と垂直な方向における第2開口34の上側および下側には、第1突起部30が設けられていない。
【0039】
なお、他の例では、第2開口34は、第1開口32よりも径の大きい貫通孔であってもよい。また、第1開口32は、上下方向に第1突起部30が設けられていない開放空間であってもよい。
【0040】
第2開口34の幅を、第1開口32の幅よりも大きくすることで、結合ピンを挿入するときの第2開口34と、シャフト208の貫通孔との位置合わせが容易となる。これにより、感光体装置100を印刷用カートリッジ200等に組み込むときの作業が容易になる。
【0041】
また、本例の第1突起部30は、第1開口32が設けられる部分の厚みが、他の部分よりも薄く形成される。例えば第1突起部30は、他の部分よりも厚みが薄い切欠部を有しており、第1開口32は当該切欠部に形成される。これにより、第1突起部30の強度を維持しつつ、結合ピン210の挿入作業を容易にすることができる。
【0042】
図4は、シャフト208および結合ピン210が挿入された状態の、フランジ20の端面22を示す平面図である。結合ピン210は、第1突起部30の第1開口32およびシャフト208の貫通孔209に挿入され、且つ、端部が第2突起部50に当接する。
【0043】
第2開口34は、フランジ20の端面22から突出する内壁(本例では、第1突起部30の側面36および側面38)の一部において、第1開口32および第2開口34に棒状の結合ピン210が挿入された場合に結合ピン210に接触する接触面(本例では側面36)を有する。また、第2開口34の内壁において、接触面(側面36)と逆側の面(本例では側面38)は、結合ピン210と接触しない。
【0044】
側面36は、第1開口32の内壁33と、同一の直線上に配置されるように設けられることが好ましい。ただし、側面36は、第1開口32を通過した結合ピン210と接触するように設けられていればよく、結合ピン210の側壁が非直線の形状を有するような場合、側面36は、第1開口32の内壁33と同一直線上に配置されなくともよい。
【0045】
感光体ドラム10は、印刷動作する場合に予め定められた回転方向に回転する。結合ピン210と接触する側面36は、結合ピン210に対して回転方向における下流側に設けられる。このような配置により、印刷動作時におけるシャフト208からの駆動力を、第1開口32だけでなく、側面36を介して感光体ドラム10に伝達することができる。
【0046】
側面36は、結合ピン210の側壁と同一の形状を有してよい。この場合、側面36は、結合ピン210と面で接触することができる。また、側面36は、垂直な面であってもよい。この場合、結合ピン210が円柱形状を有する場合、側面36は、結合ピン210と線で接触する。ただし、側面36の形状はこれらの形状に限定されない。側面36は、結合ピン210と接触できる形状であればよい。
【0047】
側面38は、側面36と同一の形状を有してよく、異なる形状を有してもよい。本例においては、シャフト208の径方向における側面36の長さは、側面38の長さよりも小さい。側面36を短くすることで、結合ピン210の挿入作業を容易にすることができる。側面36の長さは、シャフト208の径方向における第1開口32の長さと同一としてもよい。この場合、第1開口32および第2開口34において、結合ピン210から伝達される駆動力を均等にすることができる。
【0048】
また、第1開口32側において、シャフト208から突出する結合ピン210の長さL
2が、第2開口34側においてシャフト208から突出する結合ピン210の長さと第2突起部50の厚みとの和の長さL
1と等しくなるように、第2突起部50が配置されることが好ましい。これにより、感光体ドラム10の回転動作時に、結合ピン210および第2突起部50が他の部材と接触する可能性を低減することができる。なお、第1突起部30が、シャフト208の径方向においてシャフト208から突出する長さは、上述した長さL1およびL2のいずれよりも小さいことが好ましい。
【0049】
図5は、フランジ20の概要を示す斜視図である。本例のフランジ20は、第1突起部30、第2突起部50および嵌合部21を有する。嵌合部21は、端面22とは逆側の面から突出して形成される。嵌合部21は、感光体ドラム10と嵌合できる形状を有する。感光体ドラム10の端部は、嵌合部21が挿入可能な筒形状を有する。感光体ドラム10の端部に嵌合部21を嵌合させることで、フランジ20が感光体ドラム10に固定される。嵌合部21は、シャフト208が回転した場合に、フランジ20が感光体ドラム10に対して回転しないように、フランジ20を感光体ドラム10に固定する。
【0050】
本例のフランジ20において、第1開口32は貫通孔であり、第2開口34は開放空間である。本例の第1開口32は、貫通孔24とは逆側の端部にテーパー部35を有する。テーパー部35は、貫通孔24から離れるほど径が大きくなる。これにより、第1開口32側から結合ピン210を容易に挿入できる。
【0051】
(第2実施例)
図6は、第2実施例に係るフランジ20の端面22を示す平面図である。本例のフランジ20は、第1突起部30および第2突起部50が一体に形成されている。他の構造は、第1実施例に係るフランジ20と同様である。なお、第1突起部30および第2突起部50が一体に形成されているとは、第1突起部30および第2突起部50が、端面22よりも突出した接続部分で接続されていることを指す。
【0052】
本例の第2突起部50は、側面36側において、第1突起部30と接続されている。他の例では、第2突起部50は、側面38側において第1突起部30と接続されてよく、側面36側および側面38側の両方において第1突起部30と接続されていてもよい。
【0053】
当該接続部分は、端面22と垂直な方向において、第1突起部30と同一の高さを有してよく、第2突起部50と同一の高さを有してもよい。また、当該接続部分は、第1突起部30よりも低く形成されてよく、第2突起部50よりも低く形成されてもよい。また、当該接続部分は、第2突起部50と同一の厚みを有してよい。第2突起部50を第1突起部30と一体に形成することで、第2突起部50の強度を向上させることができる。
【0054】
(第3実施例)
図7は、第3実施例に係るフランジ20の端面22を示す平面図である。本例のフランジ20は、第1突起部30が二つに分離している。第1突起部30が二つに分離しているとは、二つの第1突起部30の間に端面22が露出することを指す。一方の第1突起部30−1には、第1開口32が形成され、他方の第1突起部30−2には、結合ピン210と接触する側面36が形成される。
【0055】
このような構造によっても、第1実施例と同様の効果を奏することができる。なお、第1突起部30−1および第1突起部30−2の少なくとも一方が、第2突起部50と一体に形成されていてもよい。
【0056】
(第4実施例)
図8は、第4実施例に係るフランジ20の端面22を示す平面図である。本例のフランジ20は、第2突起部50の位置が、第1から第3実施例に係るフランジ20と異なる。他の構造は、第1から第3実施例に係るいずれかのフランジ20と同様である。
【0057】
本例の第2突起部50は、第1開口32を延長した位置よりも、側面38側に寄った位置に設けられている。
図8においては、第1開口32を延長した位置(すなわち、結合ピン210が通過する位置)を破線で示している。本例では、第2突起部50が、第1開口32を延長した位置に対して側面
36側に突出する部分の長さ
をE1とし、側面38側に突出する部分の長さをE2とする。本例の第2突起部50は、E1がE2よりも小さくなるように配置される。
【0058】
側面36が結合ピン210と接触するので、結合ピン210は、比較的に側面38側に位置ずれを起こしやすい。これに対して、
図8のように第2突起部50を配置することで、結合ピン210に位置ずれが生じた場合でも、第2突起部50と結合ピン210とが当接する状態を維持することができる。
【0059】
(第5実施例)
図9は、第5実施例に係るフランジ20の端面22を示す平面図である。本例のフランジ20は、第2突起部50の位置が、第1から第4実施例に係るフランジ20と異なる。他の構造は、第1から第4実施例に係るいずれかのフランジ20と同様である。
【0060】
本例の第2突起部50は、貫通孔24の中心25を挟んで、第2開口34と対向する位置に設けられる。より具体的には、第2突起部50は、第1開口32よりも外側で、且つ、第1開口32と対向する位置に設けられる。第1開口32よりも外側とは、貫通孔24の中心25から第2突起部50までの距離が、中心25から第1開口32までの距離よりも大きいことを指す。
【0061】
このような構成によっても、結合ピン210の挿入深さを精度よく規定することができる。なお第5実施例においては、第2開口34側から結合ピン210が挿入される。本例の第1開口32は、
図5に示したようなテーパー部35を有さなくてよい。第1開口32は、貫通孔24側に、貫通孔24に近いほど径が大きいテーパー部を有してもよい。
【0062】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。