(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの回転駆動力の伝達を受けるための凹凸が設けられた係合部と、
前記駆動源からの回転駆動力の伝達を行う軸部材との中心位置決めのための嵌合部とを有する感光体ドラム用フランジであって、
前記係合部がテーパ付セレーションであり、
前記嵌合部は、前記係合部の前記軸部材の挿入方向上流側に設けられ、該係合部よりも内径が大きく、テーパ状に角度を持たせて形成されていることを特徴とする感光体ドラム用フランジ。
【請求項２】
感光体ドラムを備えた画像形成装置において、
前記感光体ドラムは、駆動源からの回転駆動力の伝達を受けるための凹凸が設けられた係合部と、前記駆動源からの回転駆動力の伝達を行う軸部材との中心位置決めのための嵌合部とを有する感光体ドラム用フランジを具備しており、
前記嵌合部は、前記係合部の前記軸部材の挿入方向上流側に設けられ、該係合部よりも内径が大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記係合部がテーパ付セレーションであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記係合部がギヤであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置において、
前記嵌合部をテーパ状に角度を持たせて形成していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置において、
前記嵌合部をストレート状に形成していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる感光体ドラム用フランジ、及びこの感光体ドラム用フランジを具備する感光体ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に、ドラム状やベルト状の感光体を用いたものが知られている。そして、今日では、ドラム状の感光体、つまり、感光体ドラムを用いた画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、電気信号化された画像データを露光装置で感光体ドラムに露光して、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、現像装置でトナー画像として顕像化している。その後、転写装置で記録媒体である転写紙等に転写を行い、定着装置で定着してから画像が形成され記録媒体を出力している。
【０００４】
そして、感光体ドラムの中心軸と、その駆動力を伝達するシャフトの中心軸とを同一軸上で係合させるように設計された駆動方式の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、感光体ドラムを回転させる際に感光体ドラムの回転ムラを生じさせないために、感光体ドラムの中心軸と、その駆動力を伝達するシャフトの中心軸とを精度よく一致させる必要がある。感光体ドラムの中心軸と駆動を伝達するシャフトの中心軸とがずれてしまうと、露光装置、現像装置、転写装置等との相対的な距離や、相対的な速度変動を生じてしまい、トナー画像のムラやつぶれ等の画質の低下を招いてしまうからである。
【０００５】
従来の感光体ドラムに係合部を有する駆動方式では、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、感光体ドラム１は、感光体ドラム部１ａと、その回転軸方向の両端に設けたフランジ部１ｂ，ｄとを有している。フランジ部１ｂ，ｄの中心に形成されている位置決め孔１ｅに駆動力を伝達する円柱状のシャフト部１ｃを挿し込む。このような構成では、感光体ドラム部１ａの回転軸方向の一端側に設けられたフランジ部１ｂと、駆動力を伝達するシャフト部１ｃとに、互いに係合することで駆動力を伝達する係合部をそれぞれ有している。
【０００６】
従来の係合部の具体的な構成の一例を、図２（ｂ），（ｃ）に示す。感光体ドラム部１ａの一端側のフランジ部１ｂには、シャフト軸１ｈを通し位置決めを行なう孔１ｅと、その周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側に設けた内歯のテーパ付セレーション１ｆとを一体的に有している。また、シャフト部１ｃには、シャフト軸１ｈにテーパ付セレーション１ｆと噛み合う外歯のテーパ付セレーション１ｉを圧入することで設けている。そして、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆと、シャフト部１ｃのテーパ付セレーション１ｉとを係合させてシャフト部１ｃの回転を感光体ドラム部１ａに伝達するように構成している。
【０００７】
また、別の係合部の具体的な例を、図４（ｂ），（ｃ）に示す。感光体ドラム１ａの一端側のフランジ部１ｂには、シャフト軸１ｈを通し位置決めを行なう孔１ｅと、その周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側に設けた内歯ギヤ１ｆ’とを一体的に有している。また、シャフト部１ｃには、シャフト軸１ｈに内歯ギヤ１ｆ’と噛み合う外歯ギヤ１ｉ’を圧入することで設けている。そして、内歯ギヤ１ｆ’と外歯ギヤ１ｉ’とを係合させてシャフト部１ｃの回転を感光体ドラム部１ａに伝達するように構成している。
【０００８】
さらに、別の係合部の具体的な例として、特許文献１には、感光体ドラム部の一端側のフランジに、その中心に形成されている位置決め孔と、その周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側に設けた内歯のテーパ付セレーションとを一体的に有している。また、一端側のフランジに駆動力を伝達するシャフト部には、先端部分を円錐状に形成されたシャフト軸に内歯のテーパ付セレーションと噛み合う外歯のテーパ付セレーションを設けている。そして、感光体ドラムの他端側には、その回転軸方向に平行に、一端側のフランジに向けて他端側に設けられたフランジを加圧する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した図２（ｂ），（ｃ）を用いて説明した係合部の具体例では、加工コストの低コスト化の要求等により、フランジ部１ｂは圧力成型品、シャフト部１ｃのテーパ付セレーション１ｉは、焼結で形成されたものを用いることが多い。このように加工された、各テーパ付セレーション１ｆ，１ｉの加工精度には限界がある。例えば、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆでは、型の構成上、テーパ付セレーション１ｉとの駒合わせのクリアランスがあり、成型の圧力によって、そのクライアンス分ズレが生じてしまう。その限界値は２０μｍ程度と考えられる。
【００１０】
そこで、係合部の加工精度を高めるため追加工を行うことも考えられる。フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆの歯先に関しては、その内周面を回転させながら研磨する追加工を施すことで可能である。また、シャフト部１ｃのテーパ付セレーション１ｉの歯先も同様に、その外周面を回転させながら研磨する追加工を施すことで可能である。しかし、歯底に関しては、歯先の追加工と異なり、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆ、及びシャフト部１ｃのテーパ付セレーション１ｉのいずれも加工工程の多いコストの掛かる追加工が必要になってしまう。さらに、係合部にコストの掛かる追加工を施したとしても、その効果は次ぎの理由により限定的なものとなってしまうため、コスト削減の観点から有用ではない。シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとでは互いの加工誤差が積み重なるとともに、圧入時の組み付け誤差も重なり、互いの中心軸にズレが生じて同一軸上とならないことが多いという理由である。
【００１１】
そのため、従来は係合部の追加工を行うことなく、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉの中心軸にズレが生じた状態でフランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆに係合させていた。一体成型されたフランジ部１ｂが、テーパ付セレーション１ｉのシャフト軸１ｈに対するテーパ付セレーション１ｉのズレに倣うように歪んでしまい、感光体ドラム部１ａとシャフト軸１ｈの中心軸がズレてしまっていた。
【００１２】
フランジ部１ｂが歪んで、感光体ドラム１ａとシャフト軸１ｈの中心軸がズレる態様の一例について、図３を用いてより分かり易く説明する。図３は、図中右手側から感光体ドラム１ａにフランジ部１ｂを接合した感光体ドラム１における、フランジ部１ｂとシャフト部１ｃとの係合部近傍での、シャフト軸１ｈの中心軸に沿った垂直な断面の歪みを誇張した説明図である。図３の例は、シャフト軸１ｈには誤差が無く、テーパ付セレーション１ｉの加工誤差と組み付け誤差により、テーパ付セレーション１ｉが図中時計方向に傾いて取り付けられた例である。
【００１３】
このようにシャフト軸１ｈに、傾いて取り付けられたシャフト部１ｃの係合部であるテーパ付セレーション１ｉが、シャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ部１ｂの係合部であるテーパ付セレーション１ｆに係合する。すると、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅに近い部分の上部に、傾いたシャフト側のテーパ付セレーション１ｉの位置決め孔１ｅに近い部分の上部が当接する。また、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅから離れた部分の下部に、傾いたシャフト側のテーパ付セレーション１ｉの位置決め孔１ｅから離れた部分の下部が当接する。
【００１４】
そして、さらなるシャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅに近い部分の上部の当接箇所は上方に移動する。また、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅから離れた部分の下部の当接箇所は下方に移動する。フランジ側のテーパ付セレーション１ｆと、シャフト側のテーパ付セレーション１ｉとが偏当たりすることで、フランジ側の当接箇所が移動してしまう。そして、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆ及びウェブ部１ｋ等が、シャフト側のテーパ付セレーション１ｉの傾きに倣うように歪んでしまう。そして、このフランジ部１ｂのウェブ部１ｋの歪みが、感光体ドラム１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍまでおよんで、感光体ドラム１ａとシャフト軸１ｈの中心軸にズレが生じていた。
【００１５】
シャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉの中心軸のズレによりフランジ部１ｂが歪むことで、フランジ部１ｂの中心に位置決め孔１ｅが形成されているにも関わらず、感光体ドラム部１ａとシャフト軸１ｈの中心軸にズレが生じる。そして、感光体ドラム１の表面と、露光装置・現像装置・転写装置等との相対的な距離や、相対的な速度変動を生じてしまい、感光体ドラム１の回転駆動時にトナー画像のムラやつぶれ等の周期的な画質の低下を招いてしまう。
【００１６】
また、テーパ付セレーション１ｉの傾く方向が時計方向であるため、この例では、感光体ドラム１ａのフランジ１ｂ側の端部は上方に移動した態様を例示している。そして、感光体ドラム１ａのフランジ１ｂ側の端部の位置で、感光体ドラム１ａとシャフト軸１ｈの中心軸に、シャフト軸１ｈの中心軸に垂直な方向のズレが生じてしまう。また、図３では、感光体ドラム１ａのフランジ部１ｂ側の端部から５ｍｍの円周上のズレをαとした。
【００１７】
また、この構成では、駆動力が係合部に伝達された際に、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆと、シャフト部１ｃのテーパ付セレーション１ｉとの噛み合わせ部分で、軸方向にズレが生じることがある。これは、感光体ドラム１の回転駆動にともない、シャフト部１ｃのテーパ付セレーション１ｉをフランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆから離れる側に向けて移動させようとする力が作用するためである。
【００１８】
また、図４（ｂ），（ｃ）を用いて説明した係合部の具体例でも、図２（ｂ），（ｃ）を用いて説明した具体例と同様な理由により、感光体ドラム１ａのフランジ部１ｂ側の端部の位置で、感光体ドラム部１ａとシャフト軸１ｈの中心軸にズレが生じてしまう。このように、シャフト軸１ｈと外歯ギヤ１ｉ’の中心軸のズレによりフランジ部１ｂが歪み、フランジ部１ｂの中心に位置決め孔１ｅが形成されているにも関わらず、感光体ドラム部１ａとシャフト軸１ｈの中心軸にズレが生じる。そして、感光体ドラム１の表面と、露光装置・現像装置・転写装置等との相対的な距離や、相対的な速度変動を生じてしまい、感光体ドラム１の回転駆動時にトナー画像のムラやつぶれ等の周期的な画質の低下を招いてしまう。
【００１９】
また、特許文献１に開示された係合部の構成では、図２（ｂ），（ｃ）を用いて説明した具体例の係合部における、軸方向のズレを抑制することができる。これは、感光体ドラムの回転駆動にともう、シャフト部の外歯のテーパ付セレーションを、一端側のフランジの内歯のテーパ付セレーションから離れる側に向けて移動させようとする力を打ち消すことができる構成を備えているためである。
【００２０】
しかしながら、特許文献１に開示された構成においても、シャフト部における、シャフト軸と外歯のテーパ付セレーションの中心軸のズレによる、フランジ部の歪みを抑制する構成を特段備えていない。そのため、上述した２つの具体例と同様に、フランジ部の中心に位置決め孔が形成されているにも関わらず、シャフト軸と感光体ドラム部の中心軸にズレが生じる。そして、感光体ドラムの表面と、露光装置・現像装置・転写装置等との相対的な距離や、相対的な速度変動を生じてしまい、感光体ドラムの回転駆動時にトナー画像のムラやつぶれ等の周期的な画質の低下を招いてしまう。そして、近年の画像形成装置に対する高画質化の要求により、駆動力を伝達する軸部材の軸部と係合部の中心軸のズレに起因した、感光体ドラムとシャフト軸の中心軸のズレも無視できなくなってきた。
【００２１】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、感光体ドラムが回転駆動される際に、駆動力を伝達する軸部材の軸部と係合部の中心軸にズレがあっても、感光体ドラムと駆動力を伝達するシャフトの中心軸を高精度に一致させる感光体ドラム用フランジを提供することである。また、この感光体ドラム用フランジを具備する感光体ドラムを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の感光体ドラム用フランジの発明は、駆動源からの回転駆動力の伝達を受けるための凹凸が設けられた係合部と、前記駆動源からの回転駆動力の伝達を行う軸部材との中心位置決めのための嵌合部とを有する感光体ドラム用フランジであって、前記係合部がテーパ付セレーションであり、前記嵌合部は、前記係合部の前記軸部材の挿入方向上流側に設けられ、該係合部よりも内径が大きく、テーパ状に角度を持たせて形成されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の画像形成装置の発明は、感光体ドラムを備えた画像形成装置において、前記感光体ドラムは、駆動源からの回転駆動力の伝達を受けるための凹凸が設けられた係合部と、前記駆動源からの回転駆動力の伝達を行う軸部材との中心位置決めのための嵌合部とを有する感光体ドラム用フランジを具備しており、前記嵌合部は、前記係合部の前記軸部材の挿入方向上流側に設けられ、該係合部よりも内径が大きいことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記係合部がテーパ付セレーションであることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記係合部がギヤ形状であることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記嵌合部をテーパ状に角度を持たせて形成していることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項２乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置において、前記嵌合部をストレート状に形成していることを特徴とするものである。
本発明では、フランジ側の係合部に、軸部材側の係合部が係合するとともに、フランジ側の係合部の軸部材の挿入方向上流側に設けられたフランジ側の嵌合部に、軸部材側の嵌合部が嵌め合わされるように、感光体ドラム用フランジに軸部材が挿入される。このとき、軸部材の軸部と軸部材側の係合部との中心軸がズレた軸部材が挿入されると、この軸部材の挿入にともなって、フランジ側の係合部と軸部材側の係合部とが偏当たりする。そして、さらなる軸部材の挿入にともなって、フランジ側の係合部と軸部材側の係合部との当接箇所の、フランジ側の当接箇所が移動してフランジ側の係合部に歪みが生じる。フランジ側の係合部で生じた歪みは、感光体ドラムの端部に嵌め合わされる感光体ドラム用フランジの外周部におよぶ前に、この外周部に近いフランジ側の嵌合部と軸部材側の嵌合部との当接箇所で、フランジ側の当接箇所の移動が規制されることで抑制される。感光体ドラムの端部に嵌め合わされる感光体ドラム用フランジの外周部にまでおよぶ歪みを抑制すとことで、軸部材の軸部と軸部材側の係合部との中心軸がズレがある場合でも、感光体ドラムと、軸部材の軸部との中心軸のズレを、従来の構成よりも小さくできる。
また、一般的に加工する部材が大きい程その加工精度は向上するので、フランジ側、軸部材側のいずれでも、係合部よりも嵌合部の加工精度を高くでき、同じ径としたときよりも、感光体ドラムと軸部材の中心軸のズレを小さくできる。
また、フランジ側の係合部と軸部材側の係合部を互いにテーパ付セレーション形状としている。このことで、セレーションの内歯と外歯とのガタを抑制することができる。
また、感光体ドラム用フランジと軸部材の中心位置決めの基準となる、フランジ側の嵌合部と軸部材側の嵌合部を、それぞれ、テーパ形状としている。このことで、中心位置決め基準部の嵌合によるガタをなくすことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、駆動力を伝達する軸部材の軸部と係合部の中心軸にズレがあっても、感光体ドラムが回転駆動される際に、感光体ドラムと駆動力を伝達するシャフトの中心軸を高精度に一致させる感光体用フランジを提供することである。また、この感光体用フランジを具備する感光体ドラムを備えた画像形成装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の画像形成装置であるプリンタの全体概要図。
【図２】従来の感光体用フランジの説明図。
【図３】従来の感光体用フランジ部が歪む態様の説明図。
【図４】従来の感光体用フランジの説明図。
【図５】実施例１の感光体用フランジの説明図。
【図６】実施例１と従来の感光体用フランジ部での歪の態様を比較した説明図。
【図７】本実施形態のフランジ部の主要な寸法の説明図。
【図８】実施例２感光体用フランジの説明図。
【図９】実施例３感光体用フランジの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を、電子写真方式を採用した画像形成装置としてのプリンタ１００に適用した一実施形態について説明する。本実施形態は、いわゆる中間転写方式のタンデム型の画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
【００２６】
図１は、本実施形態に係るプリンタ１００を示す概略構成図である。プリンタ１００はイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット７０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を備えている。画像形成ユニット７０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の下方には、各画像形成ユニット７０がそれぞれ有する感光体ドラム１を露光する露光装置７、記録体である転写紙Ｐを収納する用紙収納部５０を備える。そして、画像形成ユニット７０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の上方には中間転写部４０を備えている。この中間転写部４０は、各感光体ドラム１上のトナー画像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせるように一時転写する一次転写ローラ４２（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を備えている。そして、重ね合わされたトナー画像を搬送する中間転写ベルト４１と、中間転写ベルト４１上のトナー画像を転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ４３も備えている。
【００２７】
中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４３とが対向する二次転写部の上方に転写紙Ｐ上の未定着トナーを転写紙Ｐに定着させるベルトなどを用いた加熱手段を備えた定着装置８を備えている。中間転写ベルト４１の図中右側には用紙収納部５０から二次転写部及び定着装置８を通って排紙トレイ８０まで搬送する用紙搬送路９０を形成している。また、中間転写部４０の上方には、未使用の各色トナーを収納するトナー収納容器であるトナーボトル６０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を備え、中間転写部４０と用紙収納部５０との間には露光装置７を備えている。さらに、プリンタ１００は、図示しない画像処理部等を備えている。
【００２８】
また、４つの画像形成ユニット７０は用いるトナーの色が異なる点でのみ相違し、他の構成は共通するので各画像形成ユニット７０で用いるトナーの色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは適宜省略して説明する。図１に示すように、画像形成ユニット７０は、潜像担持体である感光体ドラム１と、帯電ローラなどの帯電装置４と、現像手段である現像装置５とを備えている。そして、転写後の転写残トナーなどを感光体ドラム１から除去するブレードなどを用いたクリーニング装置６などを主に備えている。また、画像形成ユニット７０には、特に図示はしていないが、感光体ドラム１を感光体ユニットとしてユニット化して取り付けている。
【００２９】
ここで、プリンタ１００動作について説明する。図示しないＰＣやスキャナなどの入力装置から画像出力命令がプリンタ１００へ送られると、画像信号は画像処理部にて画像処理され、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ各色の信号に分解された後に露光装置７へ送られる。露光装置７は例えばレーザ光源とポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式の露光方式などが用いられる。各色の画像形成ユニット７０では感光体ドラム１が駆動し、帯電装置４により感光体ドラム１が一様帯電される。その後、露光装置７より画像信号に応じたレーザ光Ｌが照射されて、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１表面上の静電潜像は感光体ドラム１と現像装置５との対向部である現像領域において現像されることでトナー画像として顕像化される。感光体ドラム１表面上のトナー画像は一次転写ローラ４２へのバイアス印加により中間転写ベルト４１へと一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１上に残った転写残トナーはクリーニング装置６のブレードにより除去されて感光体ドラム１表面が清掃された後、次の画像形成のために帯電装置４により帯電が行われるというサイクルで動作がなされる。現像により消費されたトナーは各トナーボトル６０から、図示していないそれぞれのトナーボトル６０に対応した搬送部材を介して各現像装置５へと補給される。
【００３０】
一方、中間転写ベルト４１へのトナー画像の転写は、各色の画像形成ユニット７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から順次行われていき、中間転写ベルト４１上にて各色のトナー画像が重ね合わせられる。転写紙Ｐは用紙収納部５０より用紙搬送路９０を通り、中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４３との対向部であるニップ部において、トナー画像を転写される。未定着のトナー画像をのせた転写紙Ｐが定着装置８に進入することで、熱と圧力によりトナーが転写紙Ｐに融着し定着される。そして画像形成装置外の排紙トレイ８０上へと出力されて画像形成が終了する。
【００３１】
次に、本発明の特徴的な構成を備えた感光体ドラム１の感光体用フランジの例について実施例を挙げて説明する。図５は、本実施形態の実施例１の感光体用フランジの説明図、図６は実施例１と従来の感光体用フランジ部での歪の態様を比較した説明図、図７は、本実施形態のフランジ部の主要な寸法の説明図。図８は、本実施形態の感光体用フランジの実施例２の説明図、図９は、本実施形態の感光体用フランジの実施例３の説明図である。また、本実施形態では、感光体ドラム１を、感光体ユニットとして、画像形成ユニット７０に取り付けた形態について説明する。しかし、この形態に限定されるものではなく、プロセスカートリッジに備えられた形態、又はその他の形態で画像形成装置であるプリンタ１００に備えられても良い。
【００３２】
（実施例１）
まず、本実施形態に係る感光体用フランジの実施例１について説明する。本実施例の感光体用フランジは、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、感光体ドラム部１ａの一端側のフランジ部１ｂには、その中心にシャフト部１ｃのシャフト軸１ｈを通す孔１ｅを設けている。そして、孔１ｅの周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側に係合部として、内歯のテーパ付セレーション１ｆを設けている。さらに、テーパ付セレーション１ｆの周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側には、内歯のテーパ付セレーション１ｆよりも径が大きい中心位置決めのための嵌合部として、テーパを設けていないストレート状であって、円筒状に形成された内周部１ｇを一体的に設けている。そして、内周部１ｇのシャフト部１ｃ挿入方向上流側の端部はウェブ部１ｋを介して、感光体ドラム部１ａと嵌め合う外周部１ｍへと繋がっている。この内周部１ｇは後述するシャフト部１ｃの嵌合部である、円柱状に形成された外周部１ｊに嵌め合わされることとなる。また、このフランジ部１ｂは、シャフト軸１ｈが挿入された後、矢印Ａ方向の感光体ドラム部１ａの他端側のフランジ部１ｄに対するスプリング（不図示）の加圧により、シャフト部１ｃに向かって押圧されることとなる。
【００３３】
また、本実施例に用いた感光体ドラム部１ａとフランジ部１ｂの主要な寸法は、次の通りである。また、図７（ａ）にフランジ部１ｂの主要な寸法を符号で付している。
・感光体ドラム部１ａの外径（ａ１）：φ６０．０６ｍｍ
・フランジ部１ｂの外周部１ｍの外径（ｍ１）：φ５８．４０ｍｍ
・シャフト軸を通す孔１ｅの径（１ｅ）：φ１０．９９ｍｍ
・フランジ側の内歯のセレーション１ｆの大きい側の歯底曲面の直径（ｆ１）：φ２０．７３ｍｍ
・フランジ側の内歯のセレーション１ｆの軸方向の長さ（ｆ１０）：９．５０ｍｍ
・フランジ側の内周部１ｇの直径（ｇ１）：φ２４．００ｍｍ
・フランジ側の内周部１ｇの軸方向の長さ（ｇ１０）：７．００ｍｍ
また、フランジ部１ｂとシャフト部１ｃの各嵌め合い部には、上記寸法に適宜公差を設けており、フランジ側の公差を＋０．００５ｍｍ以内、シャフト部で、−０．００５ｍｍ以内としている。
【００３４】
ここで、本実施例では、中心位置決めのための嵌合部としての内周部１ｇの直径（ｇ１）を、テーパ付セレーション１ｆの大きい側の歯底曲面の直径（ｆ１）よりも３．２７ｍｍ大きく形成している。そして、嵌合部としての内周部１ｇの直径を大きくすることにより、位置決め精度を向上させることができる。但し、内周部１ｇの直径を大きすぎるとフランジ部１ｂのウェブ部１ｋが小さくなり、フランジ圧入時に変形等の悪影響を与える。また、フランジ部１ｂの成型がしにくくなってしまう。そのため、感光体ドラム部１ａの径が４０〜６０ｍｍ程度であれば、中心位置基準となる内周部１ｇの直径は係合部であるテーパ付セレーション１ｆの大きい側の歯底曲面の径＋２．０〜５．０ｍｍ程度が好ましい。半径方向の段差（ｆ２）では、＋１．０〜２．５ｍｍ程度が好ましいこととなる。
【００３５】
また、内周部１ｇの軸方向の長さを７ｍｍに形成している。中心位置決めのための嵌合部としての内周部１ｇの軸方向の長さを長くすることにより、位置決め精度を向上させることが出来る。但し、長すぎると離型性が悪くなりフランジ部１ｂの変形等の悪影響を感光体ドラム１に与える。内周部１ｇの軸方向の長さは、フランジ部１ｂの成型のし易さ、シャフト側の加工のし易さ等を考慮し、２．０〜７．０ｍｍが好適である。
【００３６】
一方、シャフト部１ｃには、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆに噛み合う係合部として、外歯のテーパ付セレーション１ｉを設けている。そして、外歯のテーパ付セレーション１ｉのシャフト部１ｃ挿入方向上流側にシャフト部１ｃの中心位置決めのための嵌合部として、テーパを設けていないストレート状に形成された外周部１ｊを設けている。そして、この円柱状の外周部１ｊは、上述したフランジ部１ｂの嵌合部である円筒状の内周部１ｇに嵌め合わされることとなる。
【００３７】
本実施例では、フランジ部１ｂの内歯のテーパ付セレーション１ｆ、シャフト部１ｃの外歯のテーパ付セレーション１ｉともにテーパ角度は３０°、歯の角度は７０°、セレーションの歯先円の直径は１８．５０ｍｍとしている。ここで、テーパ角度は、外歯の押し付け圧や感光体ユニット等のレイアウトによって適正値が変わってくるが、本実施例では３０°を採用した。
【００３８】
このような構成において、シャフト部１ｃの外歯のテーパ付セレーション１ｉをフランジ部１ｂの内歯のテーパ付セレーション１ｆと噛み合わせるように、シャフト部１ｃをフランジ部１ｂ，ｄに挿し込む。それと同時に、シャフト部１ｃの中心位置決めの基準となる外周部１ｊをフランジ部１ｂの中心位置決めの基準となる内周部１ｇとを嵌合させる。そして、フランジ部１ｂの中心位置基準となる内周部１ｇの径を、フランジ部１ｂの内歯のテーパ付セレーション１ｆの径よりも大きく形成している。
【００３９】
一般的に加工する部材が大きい程その加工精度は向上する。従来は、中心位置基準である位置決め孔１ｅの径を、フランジ部１ｂの内歯のテーパ付セレーション１ｆの径よりも小さく形成していた。位置決め基準を位置決め孔１ｅとする場合に比べ、フランジ部１ｂの内歯のテーパ付セレーション１ｆの径が同じであるとすれば、中心位置基準となる内周部１ｇの加工精度を、高くすることができる。さらに、フランジ部１ｂの内周部１ｇを円筒状に形成しているので、テーパ付セレーション１ｆの歯底、及び歯先より、加工精度を高くして成型することができる。また、シャフト部１ｃの外周部１ｊについても同様である。
【００４０】
このように構成した、フランジ部１ｂに、シャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとの中心軸がズレたシャフト部１ｃが挿入されると、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆとシャフト側のテーパ付セレーション１ｉとが偏当たりする。そして、さらなるシャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆとシャフト側のテーパ付セレーション１ｉとの当接箇所の、フランジ側の当接箇所が移動してフランジ側のテーパ付セレーション１ｆに歪みが生じる。
【００４１】
フランジ側のテーパ付セレーション１ｆで生じた歪みは、感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍにおよぶ前に、この外周部１ｍに近いフランジ側の内周部１ｇとシャフト側の外周部１ｊとの当接箇所の移動が規制されることで抑制される。このように感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍにおよぶ歪みを抑制すとことで、シャフト側でシャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとの中心軸がズレがある場合でも、感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸のズレを、従来の構成よりも小さくできる。したがって、従来の感光体ドラム用フランジの構成よりも、感光体ドラム１の中心位置決め規制力を高くできる。
【００４２】
上述したことをより具体的に、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、後述する検証実験における、シャフト軸１ｈの軸芯に垂直な方向の感光体ドラム部１ａの変位を測定する箇所の説明図。図６（ｂ）は従来型のフランジ部での歪みの態様の一例であり、シャフト部のズレ及びフランジ部の歪みを誇張した説明図である。図６（ｃ）は本実施例のフランジ部での歪みの態様の一例であり、シャフト部のズレ及びフランジ部の歪みを誇張した説明図である。
【００４３】
図６（ｃ）で示すように、シャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉの中心軸が時計方向に傾くようにズレた状態のシャフト部１ｃが、図中向かって右側から、左側のフランジ部１ｂに挿入される。すると、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅに近い部分の上部に、傾いたシャフト側のテーパ付セレーション１ｉの位置決め孔１ｅに近い部分の上部が当接する。また、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅから離れた部分の下部に、傾いたシャフト側のテーパ付セレーション１ｉの位置決め孔１ｅから離れた部分の下部が当接する。
【００４４】
そして、さらなるシャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅに近い部分の上部の当接箇所は上方に移動する。また、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの位置決め孔１ｅから離れた部分の下部の当接箇所は下方に移動する。このように、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆと、シャフト側のテーパ付セレーション１ｉとが偏当たりして、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの当接箇所が移動する。
【００４５】
ここで、図６（ｂ）に示す、従来の構成では、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの当接箇所の移動により、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆ及びウェブ部１ｋ等が、シャフト側のテーパ付セレーション１ｉの傾きに倣うようにして歪んでしまう。そして、フランジ部１ｂのウェブ部１ｋの歪みが、感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍまでおよんでしまい感光体ドラム部１ａとシャフト軸１ｈの中心軸にズレが生じていた。
【００４６】
このように従来の構成では、シャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉの中心軸のズレによりフランジ部１ｂが歪み、フランジ部１ｂの中心に位置決め孔１ｅが形成されているにも関わらず、感光体ドラム部１ａとシャフト軸１ｈの中心軸にズレが生じていた。そして、感光体ドラム１の表面と、露光装置・現像装置・転写装置等との相対的な距離や、相対的な速度変動を生じてしまい、感光体ドラム１の回転駆動時にトナー画像のムラやつぶれ等の周期的な画質の低下を招いてしまっていた。
【００４７】
一方、図６（ｃ）に示すように、本実施例の構成では、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆの当接箇所の移動により、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆが、シャフト側のテーパ付セレーション１ｉの傾きに倣うようにして歪んでしまう。しかし、従来の構成と異なり、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆのシャフト部１ｃ挿入方向上流側で、フランジ部１ｂの嵌合部である内周部１ｇと、シャフト部１ｃの嵌合部である外周部１ｊとが嵌め合わされる。そして、フランジ部１ｂの内周部１ｇは、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆの歪みに倣うように歪んでしまい、嵌め合わされているフランジ部１ｂの内周部１ｇとシャフト部１ｃの外周部１ｊとが偏当たりする。この偏当たりにより生じる、フランジ部１ｂの内周部１ｇとシャフト部１ｃの外周部１ｊの当接箇所で、フランジ部１ｂの内周部１ｇの当接箇所の移動が、シャフト部１ｃの外周部１ｊの当接箇所で規制される。
【００４８】
フランジ部１ｂの感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされる外周部１ｍよりも近い、フランジ部１ｂの内周部１ｇの当接箇所の移動が規制されることで、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆで生じた歪みが、フランジ部１ｂの外周部１ｍまでおよぶことを抑制するできる。フランジ部１ｂの外周部１ｍにおよぶ歪みを抑制すとことで、シャフト部１ｃにシャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとの中心軸がズレがある場合でも、感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸のズレを、従来の構成よりも小さくできる。
【００４９】
このように、本実施例では、感光体ドラム１が回転駆動される際に、感光体ドラム部１ａとシャフト部１ｃとの中心軸を、従来の構成に比べ、高精度に一致させることができる感光体用フランジを提供することができる。また、フランジ部１ｂに設ける内周部１ｇとシャフト部１ｃに設ける外周部１ｊとの帯状の基準となる部分をストレート状に形成している。このことで、フランジ部１ｂの内周部１ｇとシャフト部１ｃの外周部１ｊとの、感光体ドラム１の軸方向の誤差を、従来の構成に比べ、小さくすることができる。
【００５０】
また、フランジ部１ｂとシャフト部１ｃのそれぞれの嵌合部に追加工を施すことで、さらに、加工精度を高めることができる。そして、フランジ部１ｂの内周部１ｇとシャフト部１ｃの外周部１ｊとの当接箇所で規制する力を高め、フランジ部１ｂのテーパ付セレーション１ｆで生じた歪みが、フランジ部１ｂの外周部１ｍまでおよぶことを精度よく抑制することができる。精度よく抑制することができることで、追加工を行なわない場合に比べ、感光体ドラム部１ａの中心位置出しを、より高精度にすることができ、感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸のズレを、従来の構成よりもさらに小さくできる。
【００５１】
ここで、フランジ部１ｂの追加工は、単体で、内周部１ｇの内周面を回転させながら研磨するという安価な追加工を施すことで可能である。また、シャフト部１ｃの追加工は、シャフト軸１ｈに外周部１ｊを圧入した後、シャフト軸を中心に回転させながら、外周部１ｊの外周面を研磨するという安価な追加工を施すことで可能である。
【００５２】
また、矢印Ａ方向の感光体ドラム部１ａの他端側のフランジ部１ｄに対するスプリング（不図示）の加圧により、フランジ１ｂの内歯のテーパ付セレーション１ｆとシャフト部１ｃの外歯のテーパ付セレーション１ｉとは確実に噛み合いが行われている。このことで、感光体ドラム１の軸方向の誤差を小さくすることもできる。また、シャフト部１ｃの回転を感光体ドラム部１ａに確実に伝達することもできる。
【００５３】
また、本実施例の効果を確認するために、従来の構成のフランジ部と、本実施例のフランジ部とで、感光体ドラム部１ａとシャフト部１ｃの中心軸のズレを比較する検証実験を行った。ここで、従来の構成と、本実施例の構成とでは、本実施例のフランジ部１ｂが、シャフト部１ｃに設けた外周部１ｊに嵌合する、内周部１ｇを設けていることに係る構成のみ異なる。また、本実施例の内周部１ｇと外周部１ｇには、追加工を施したものを用いた。そして、同一の感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃを用い、従来の構成のフランジ部と、本実施例に係るフランジ部を付け換えることで行なった。また、フランジ部１ｂをシャフト部１ｃに押圧する力を１７Ｎとした。そして、感光体ドラム部１ａのシャフト軸１ｈの軸芯に垂直な方向の変位を、図６（ａ）に示すように、感光体ドラム部１ａの端部から５ｍｍの外周上の、感光体ドラム部１ａの中心から４５°間隔で、８箇所で計測した値の内、最大値を求めた。
【００５４】
計測の結果、従来の構成の最大変位（α）は、１０μｍ、本実施例での最大変位（β）は３μｍであり、従来の構成に比べ、本実施例では１／３以下に、感光体ドラム部１ａのシャフト軸１ｈの軸芯に垂直な方向の変位を抑制できた。
【００５５】
（実施例２）
次に、本実施形態に係る感光体用フランジの実施例２について説明する。本実施例の感光体用フランジと、実施例１の感光体用フランジとでは、シャフト部との嵌合部に係る構成のみが異なっている。具体的には、実施例１のシャフト部との嵌合部がストレート状であるのに対し、本実施例のシャフト部との嵌合部である、フランジ部１ｂの内周部１ｇ’と、シャフト部１ｃの外周部１ｊ’とに、テーパを設けている点のみが異なる。そして、他の構成は同一であるので、実施例１と同一な構成、作用効果についての説明は適宜省略して説明する。
【００５６】
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、感光体ドラム部１ａの一端側のフランジ部１ｂには、その中心にシャフト部１ｃのシャフト軸１ｈを通す孔１ｅを設けている。そして、孔１ｅの周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側に係合部として、内歯のテーパ付セレーション１ｆを設けている。さらに、テーパ付セレーション１ｆの周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側には、内歯のテーパ付セレーション１ｆよりも径が大き中心位置決めのための嵌合部として、テーパ付の内周部１ｇ’を一体的に設けている。そして、内周部１ｇ’のシャフト部１ｃ挿入方向上流側の端部はウェブ部１ｋを介して、感光体ドラム部１ａと嵌め合う外周部１ｍへと繋がっている。この内周部１ｇ’は後述するシャフト部１ｃの嵌合部である、円柱状に形成された外周部１ｊ’に嵌め合わされることとなる。また、このフランジ部１ｂは、シャフト軸１ｈが挿入された後、矢印Ａ方向の感光体ドラム部１ａの他端側のフランジ部１ｄに対するスプリング（不図示）の加圧により、シャフト部１ｃに向かって押圧されることとなる。
【００５７】
また、本実施例に用いた感光体ドラム部１ａとフランジ部１ｂの主要な寸法は、内周部１ｇ’にテーパを設けている点を除き、実施例１と同様である。また、図７（ｂ）に示した、フランジ部１ｂの内周部１ｇ’の直径（ｇ’１）は、実施例１の内周部１ｇの直径（ｇ１）に相当し、テーパを設けた内周部１ｇ’の小さい側の寸法である。また、この内周部１ｇ’のテーパ角を本実施例では１５°としている。
【００５８】
また、各部の寸法の好適値の範囲等も同様である。そして、次に説明する本実施例の特有の作用効果と、実施例１の特有の作用効果を除き、実施例１の感光体用フランジと同様な作用効果も奏することができる。
【００５９】
本実施例では、フランジ部１ｂに設ける内周部とシャフト部１ｃに設ける外周部を、それぞれ、テーパ付内周部１ｇ’とテーパ付外周部１ｊ’としているので、中心位置決め基準部であるテーパ付内周部１ｇ’とテーパ付外周部１ｊ’の嵌合によるガタをなくすこともできる。ただし、テーパを設けているので、実施例１の構成のように、従来の構成に比べ、軸方向の誤差を小さくするには、矢印Ａ方向のフランジ部１ｂのシャフト部１ｃへ向かう押圧力を高める必要がある。
【００６０】
（実施例３）
次に、本実施形態に係る感光体用フランジの実施例３について説明する。本実施例の感光体用フランジと、実施例１の感光体用フランジとでは、基本的な構成としては、シャフト部との係合部に係る構成のみが異なっている。具体的には、実施例１ではシャフト部との係合部を、テーパ付セレーション１ｆとテーパ付セレーション１ｉとしているのに対し、本実施例のシャフト部との係合部を、内歯ギア１ｆ’と外歯ギア１ｉ’としている点が異なる。そして、他の基本的な構成はほぼ同様であるので、実施例１と同様な構成、作用効果についての説明は適宜省略して説明する。
【００６１】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、感光体ドラム部１ａの一端側のフランジ部１ｂには、その中心にシャフト部１ｃのシャフト軸１ｈを通す孔１ｅを設けている。そして、孔１ｅの周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側に係合部として、内歯の内歯ギヤ１ｆ’を設けている。さらに、内歯ギヤ１ｆ’の周りであって、シャフト部１ｃ挿入方向上流側には、内歯ギヤ１ｆ’よりも径が大き中心位置決めのための嵌合部として、テーパを設けていないストレート状であって、円筒状に形成された内周部１ｇを一体的に設けている。そして、内周部１ｇのシャフト部１ｃ挿入方向上流側の端部はウェブ部１ｋを介して、感光体ドラム部１ａと嵌め合う外周部１ｍへと繋がっている。この内周部１ｇは後述するシャフト部１ｃの嵌合部である、円柱状に形成された外周部１ｊに嵌め合わされることとなる。
【００６２】
また、本実施例に用いた感光体ドラム部１ａとフランジ部１ｂの主要な寸法は、次の通りである。また、図７（ｃ）にフランジ部１ｂの主要な寸法を符号で付している。
・感光体ドラム部１ａの外径（ａ１）：φ４０．００ｍｍ
・フランジ部１ｂの外周部１ｍの外径（ｍ１）：φ３８．０５ｍｍ
・シャフト軸を通す孔１ｅの径（１ｅ）：φ６．００ｍｍ
・フランジ側の内歯ギア１ｆ’の軸方向の長さ（ｆ’１０）：１０．００ｍｍ
・フランジ側の内歯ギア１ｆ’の歯底円の直径（ｆ１）：φ１２．００ｍｍ
・フランジ側の内周部１ｇの直径（ｇ１）：φ１５．００ｍｍ
・フランジ側の内周部１ｇの軸方向の長さ（ｇ１０）：５．００ｍｍ
また、フランジ部１ｂとシャフト部１ｃの各嵌め合い部には、上記寸法に適宜公差を設けており、フランジ側の公差を＋０．００５ｍｍ以内、シャフト部で、−０．００５ｍｍ以内としている。
【００６３】
ここで、本実施例では、中心位置決めのための嵌合部としての内周部１ｇの直径（ｇ１）を、内歯ギア１ｆ’の歯底面の直径（ｆ’１）よりも３．００ｍｍ大きく形成している。そして、嵌合部としての内周部１ｇの直径を大きくすることにより、位置決め精度を向上させることができる。但し、内周部１ｇの直径を大きすぎるとフランジ部１ｂのウェブ部１ｋが小さくなり、フランジ圧入時に変形等の悪影響を与える。また、フランジ部１ｂの成型がしにくくなってしまう。そのため、感光体ドラム部１ａの径が４０〜６０ｍｍ程度であれば、中心位置基準となる内周部１ｇの直径は係合部である内歯ギア１ｆ’の歯底曲面の径＋２．０〜５．０ｍｍ程度が好ましい。半径方向の段差（ｆ’２）では、＋１．０〜２．５ｍｍ程度が好ましいこととなる。
【００６４】
また、内周部１ｇの軸方向の長さを６ｍｍに形成している。中心位置決めのための嵌合部としての内周部１ｇの軸方向の長さを長くすることにより、位置決め精度を向上させることが出来る。但し、長すぎると離型性が悪くなりフランジ部１ｂの変形等の悪影響を感光体ドラム１に与える。そのため、内周部１ｇの軸方向の長さは、フランジ部１ｂの成型のし易さ、シャフト側の加工のし易さ等を考慮し、２．０〜７．０ｍｍが好適である。
【００６５】
一方、シャフト部１ｃには、フランジ部１ｂの内歯ギヤ１ｆ’に噛み合う係合部として、外歯の外歯ギヤ１ｉ’を設けている。そして、外歯の外歯ギヤ１ｉ’のシャフト部１ｃ挿入方向上流側に、シャフト部１ｃの中心位置決めのための嵌合部として、テーパを設けていないストレート状に形成された外周部１ｊを設けている。そして、この円柱状の外周部１ｊは、上述したフランジ部１ｂの嵌合部である円筒状の内周部１ｇに嵌め合わされることとなる。また、本実施例では、内歯ギヤ１ｆ’、外歯ギヤ１ｉ’ともにインボリュート歯車であり、モジュール：０．６、歯数：１８、基準円直径：Φ１０．８としている。
【００６６】
このような構成において、シャフト部１ｃの外歯の外歯ギヤ１ｉ’をフランジ部１ｂの内歯の内歯ギヤ１ｆ’と噛み合わせるように、シャフト部１ｃをフランジ部１ｂ，ｄに挿し込む。それと同時に、シャフト部１ｃの中心位置決めの基準となる外周部１ｊをフランジ部１ｂの中心位置決めの基準となる内周部１ｇとを嵌合させる。そして、フランジ部１ｂの中心位置基準となる内周部１ｇの径を、フランジ部１ｂの内歯のテーパ付セレーション１ｆ’の径よりも大きく形成している。
【００６７】
このように、フランジ部１ｂとシャフト部１ｃとを構成することで、本実施例では、実施例１と同様な理由により、感光体ドラム１と、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸を、従来の構成に比べ、高精度に一致させることができる。また、フランジ部１ｂに設ける内周部１ｇとシャフト部１ｃに設ける外周部１ｊとの帯状の基準となる部分をストレート状に形成しているので、フランジ部１ｂの内周部１ｇとシャフト部１ｃの外周部１ｊとの、感光体ドラム１の軸方向の誤差を小さくすることができる。さらに、本実施例では、係合部を互いにギヤ形状としているので、感光体ドラム１の回転駆動にともない、シャフト部１ｃの外歯ギヤ１ｉ’を、一端側のフランジ部１ｂの内歯の内歯ギヤ１ｆ’から離れる側に向けて移動させようとする力は作用することはなく、シャフト部１ｃの回転を感光体ドラム部１ａに確実に伝達することができる。
【００６８】
また、本実施形態の感光体フランジに係る各部の材質は、次のとおりである。フランジ部１ｂ、１ｄの材質は、セレーション、及びギアの摺動性を考慮すると、ポリアセタール（ＰＯＭ）が好適である。しかし、本実施形態のように高精度の感光体ドラムを考慮した場合には、寸法精度が出しやすいポリカーボネート（ＰＣ）が好適であり、本実施形態でも、ポリカーボネート（ＰＣ）を用いた。また、シャフト部のシャフト軸１ｈについては、メッキ処理を施すと寸法精度が悪くなってしまうため、錆びにくいステンレス材（ＳＵＳ）が好適と考えられるが、ステンレス材のなかでも、加工しやすく、寸法精度が出しやすいＳＵＳ４３０Ｆ−Ｄ９がより好適であり、本実施例でもＳＵＳ４３０Ｆ−Ｄ９を用いた。また、本実施形態では、セレーション及びギアの材質は機能的に壊れ難いＳＭＦ４０４０（鉄系焼結合金）を用いた。
【００６９】
以上、本実施形態の感光体用フランジであるフランジ部１ｂでは、フランジ部１ｂにシャフト部１ｃが挿入されるのにともない、フランジ側の係合部であるテーパ付セレーション１ｆに、シャフト側の係合部であるテーパ付セレーション１ｉが係合する。それと同時に、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆのシャフト部１ｃ挿入方向上流側に設けられたフランジ側の嵌合部である内周部１ｇに、シャフト側の嵌合部である外周部１ｊが嵌め合わされる。このとき、シャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとの中心軸がズレたシャフト部１ｃが挿入されると、このシャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆとシャフト側のテーパ付セレーション１ｉとが偏当たりする。そして、さらなるシャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆとシャフト側のテーパ付セレーション１ｉとの当接箇所の、フランジ側の当接箇所が移動してフランジ側のテーパ付セレーション１ｆに歪みが生じる。フランジ側のテーパ付セレーション１ｆで生じた歪みは、感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍにおよぶ前に、この外周部１ｍに近いフランジ側の内周部１ｇとシャフト側の外周部１ｊとの当接箇所で、フランジ側の当接箇所の移動が規制されることで抑制される。このように感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍにまでおよぶ歪みを抑制すとことで、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとの中心軸がズレがある場合でも、感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸のズレを、従来の構成よりも小さくできる。また、一般的に加工する部材が大きい程その加工精度は向上するので、フランジ側、シャフト側のいずれでも、係合部よりも嵌合部の加工精度を高くでき、同じ径としたときよりも、感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸のズレを小さくできる。よって、駆動力を伝達する軸部材の軸部と係合部の中心軸にズレがあっても、感光体ドラムが回転駆動される際に、感光体ドラムと駆動力を伝達するシャフトの中心軸を高精度に一致させる感光体用フランジを提供することができる。また、駆動力を伝達する一端側のフランジ部１ｂとシャフト部１ｃとの係合部を互いにテーパ付セレーション形状としている。つまり、フランジ部１ｂの係合部をテーパ付セレーション１ｆ、シャフト部１ｃの係合部をテーパ付セレーション１ｉとしている。このことで、セレーションの内歯と外歯とのガタを抑制することができる。また、駆動力を伝達する一端側のフランジ部１ｂとシャフト部１ｃの中心位置決めの基準となる、フランジ部１ｂの内周部とシャフト部１ｃの外周部を、それぞれ、テーパ形状としている。つまり、フランジ部１ｂの内周部をテーパ付内周部１ｇ’、シャフト部１ｃの外周部をテーパ付外周部１ｊ’としている。このことで、中心位置決め基準部の嵌合によるガタをなくすことができる。
また、本実施形態の画像形成装置であるプリンタ１００では、備えた感光体ドラムである感光体ドラム１に具備した感光体用フランジであるフランジ部１ｂが次のような特徴を有する。フランジ部１ｂにシャフト部１ｃが挿入されるのにともない、フランジ側の係合部であるテーパ付セレーション１ｆに、シャフト側の係合部であるテーパ付セレーション１ｉが係合する。それと同時に、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆのシャフト部１ｃ挿入方向上流側に設けられたフランジ側の嵌合部である内周部１ｇに、シャフト側の嵌合部である外周部１ｊが嵌め合わされる。このとき、シャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとの中心軸がズレたシャフト部１ｃが挿入されると、このシャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆとシャフト側のテーパ付セレーション１ｉとが偏当たりする。そして、さらなるシャフト部１ｃの挿入にともなって、フランジ側のテーパ付セレーション１ｆとシャフト側のテーパ付セレーション１ｉとの当接箇所の、フランジ側の当接箇所が移動してフランジ側のテーパ付セレーション１ｆに歪みが生じる。フランジ側のテーパ付セレーション１ｆで生じた歪みは、感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍにおよぶ前に、この外周部１ｍに近いフランジ側の内周部１ｇとシャフト側の外周部１ｊとの当接箇所で、フランジ側の当接箇所の移動が規制されることで抑制される。このように感光体ドラム部１ａの端部に嵌め合わされるフランジ部１ｂの外周部１ｍにまでおよぶ歪みを抑制すとことで、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとテーパ付セレーション１ｉとの中心軸がズレがある場合でも、感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸のズレを、従来の構成よりも小さくできる。また、一般的に加工する部材が大きい程その加工精度は向上するので、フランジ側、シャフト側のいずれでも、係合部よりも嵌合部の加工精度を高くでき、同じ径としたときよりも、感光体ドラム部１ａと、シャフト部１ｃのシャフト軸１ｈとの中心軸のズレを小さくできる。よって、感光体ドラム１の位置決め精度を高精度にでき、画像品質を向上することができる画像形成装置を提供することができる。
また、本実施形態のプリンタ１００では、感光体ドラム１に具備したフランジ部１ｂが、駆動力を伝達する一端側のフランジ部１ｂとシャフト部１ｃとの係合部を互いにテーパ付セレーション形状としている。つまり、フランジ部１ｂの係合部をテーパ付セレーション１ｆ、シャフト部１ｃの係合部をテーパ付セレーション１ｉとしている。このことで、セレーションの内歯と外歯とのガタを抑制することができる。
また、本実施形態のプリンタ１００では、感光体ドラム１に具備したフランジ部１ｂが、駆動力を伝達する一端側のフランジ部１ｂとシャフト部１ｃとの係合部を互いにギヤ形状としている。つまり、フランジ部１ｂの係合部を内歯ギア１ｆ’、シャフト部１ｃの係合部を外歯ギア１ｉ’としている。このことで、感光体ドラム１の軸方向の誤差を小さくすることができる。
また、本実施形態のプリンタ１００では、感光体ドラム１に具備したフランジ部１ｂが、駆動力を伝達する一端側のフランジ部１ｂとシャフト部１ｃの中心位置決めの基準となる、フランジ部１ｂの内周部とシャフト部１ｃの外周部を、それぞれ、テーパ形状としている。つまり、フランジ部１ｂの内周部をテーパ付内周部１ｇ’、シャフト部１ｃの外周部をテーパ付外周部１ｊ’としている。このことで、中心位置決め基準部の嵌合によるガタをなくすことができる。
また、本実施形態のプリンタ１００では、感光体ドラム１に具備したフランジ部１ｂが、駆動力を伝達する一端側のフランジ部１ｂとシャフト部１ｃとの中心位置決めの基準となるフランジ部１ｂの内周部と、シャフト部１ｃの外周部とを、それぞれストレート形状とした。このことで、フランジ部１ｂの内周部１ｇ、シャフト部１ｃのテーパ付外周部１ｊとすることにより、感光体ドラム１の軸方向の誤差を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１      感光体ドラム
１ａ    感光体ドラム部
１ｂ    駆動力を伝達する一端側のフランジ部
１ｃ    駆動力を伝達するシャフト部
１ｄ    他端側のフランジ部
１ｅ    一端側のフランジ部のシャフト軸を通す孔
１ｆ    一端側のフランジ部の内歯のテーパ付セレーション
１ｆ’  一端側のフランジ部の内歯の内歯ギヤ
１ｇ    一端側のフランジ部の中心位置決めの基準となる内周部
１ｇ’  一端側のフランジ部の中心位置決めの基準となるテーパ付内周部
１ｈ    駆動力を伝達するシャフト部のシャフト軸
１ｉ    シャフト部に設けられた外歯のテーパ付セレーション
１ｉ’  シャフト部に設けられた外歯の外歯ギヤ
１ｊ    シャフト部に設けられた中心位置決めの基準となるストレート状の外周部
１ｊ’  シャフト部に設けられた中心位置決めの基準となるテーパ付外周部
１ｋ    一端側のフランジ部のウェブ部
１ｍ    一端側のフランジ部の感光体ドラムと嵌め合う外周部
４      帯電装置
５      現像装置
６      クリーニング装置
７      露光装置
８      定着装置
４０      中間転写部
４１      中間転写ベルト
４２      一次転写ローラ
４３      二次転写ローラ
５０      用紙収納部
６０      トナーボトル
７０      画像形成ユニット
８０      排紙トレイ
９０      用紙搬送路
１００      プリンタ
Ｐ      転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開特開平０１−０２１４６６号公報
【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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