(57)【要約】【課題】感光体ドラムの装置本体に対する着脱容易性を確保しつつ、ドラム振れを低減して画像濃度変動等の画像品質の劣化を抑制できる、安価な画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１１１と、感光体１１１の開口両端にそれぞれ固定された前フランジ１１２及び後フランジ１１３とから構成される感光体ドラム１と、感光体ドラム１を支持するとともに駆動源の回転駆動力を伝達するドラム軸１３０とを別体で設ける。また、後フランジ１１３及びドラム軸１３０に、駆動源の回転駆動力を伝達するインナーギア１１６及びセレーションギア１３３を設ける。そして、前フランジ１１２及び後フランジ１１３とドラム軸１３０の軸部材１３１とが嵌め合うＡ部及びＢ部の嵌合部の隙間を無くし、各嵌め合い部の軸径よりも感光体ドラム１のドラム軸１３０への嵌め合わせ方向上流側の軸部材１３１の軸径を細く構成した。【選択図】図４
2014021244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される感光層を有した円筒状のドラム部と、前記ドラム部の開口両端にそれぞれ固定される、孔が形成された２つのフランジ部とから構成される感光体ドラムと、前記２つのフランジ部の孔に嵌め合わされて前記感光体ドラムを支持するとともに駆動源の回転駆動力を伝達する、前記感光体ドラムと着脱可能なドラム軸とを備え、
前記感光体ドラムの前記ドラム軸への嵌め合わせ方向の下流側のフランジ部には内歯の係合部が形成され、前記ドラム軸には前記内歯の係合部と噛み合う外歯の係合部が設けられている画像形成装置において、
前記嵌め合わせ方向下流側のフランジ部の孔の内径は、上流側のフランジ部の孔の内径よりも大きく、
前記ドラム軸は、前記各フランジ部の孔とそれぞれ嵌め合う各嵌合部よりも、前記嵌め合わせ方向上流側の軸径が細く形成されており、
前記各嵌合部に隙間が無いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記外歯の係合部がテーパ付セレーションギアであり、前記内歯の係合部がテーパ付セレーション型インナーギアであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記各嵌合部の内、少なくとも１箇所が軽圧入嵌め合いとなっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記軽圧入嵌め合いとなっている嵌合部が、前記嵌め合わせ方向下流側のフランジ部と前記ドラム軸との嵌合部であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、
感光体ドラムの各フランジ部と前記ドラム軸との各嵌合部が、いずれもが前記軽圧入嵌め合いとなっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一に記載の画像形成装置において、
前記感光体ドラムを装置本体に対して着脱する際に、前記ドラム軸を装置本体側に残して着脱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の画像形成装置において、
前記感光体ドラムは、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ内に設けられ、現像手段、帯電手段、除電手段、及びクリーニング手段の内の少なくともいずれかの手段と一体に装置本体に対して着脱され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、装置本体に対して着脱可能な単数又は複数の感光体ドラムを備えた電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラムの中心と、感光体ドラムに駆動源の回転駆動力を伝達するドラム軸の中心とを同一軸上に配置する駆動方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、回転時の感光体ドラムに回転ムラを生じさせないため、感光体ドラムとドラム軸との中心を高精度に一致させる必要がある。すなわち、感光体ドラムとドラム軸との中心の偏心を抑えて、感光体ドラムの回転時の振れ（以下、ドラム振れという）を低減することが求められる。ドラム振れが生じてしまうと、帯電手段、現像手段、転写手段等の各プロセス手段との相対的な距離や速度の変動が生じ、画像濃度変動等の画像品質の劣化の原因となる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、次のような画像形成装置の構成が記載されている。感光層を有した円筒状のドラム部（感光体ドラム部）と、ドラム部の両端部にそれぞれ固定された２つのフランジ部とからなる感光体ドラムと、駆動源により回転駆動されるドラム軸（シャフト部）とが別体で構成されている。そして、各フランジ部にはドラム軸を通す孔がそれぞれ設けており、各フランジ部の孔にドラム軸を通して感光体ドラムとドラム軸とを嵌め合わせることで、感光体ドラムをドラム軸で支持するとともに、感光体ドラムにドラム軸から駆動源の回転駆動力を伝達する。また、感光体ドラムにドラム軸の回転駆動力を伝達するため、感光体ドラムにおける、ドラム軸に対する嵌め合わせ方向の下流側（以下、下流側という）のフランジ部に、テーパ付きセレーションギア型インナーギア（以下、インナーギアという）を設けている。一方、ドラム軸には、感光体ドラムのインナーギアに回転駆動力を伝達するテーパ付きセレーションギアを、そのテーパ面が感光体ドラムのインナーギアのテーパ面にスラスト方向で突き当たり、感光体ドラムとの嵌め合いが完了する所定の位置に設けている。
【０００４】
上記のように構成した感光体ドラムとドラム軸とを嵌め合わせることで、各フランジ部の孔の内周面とドラム軸の外周面とに嵌合部が生じるが、これら各フランジ部の孔とドラム軸との嵌合部とは別に次のような嵌合部も設けている。ドラム軸に設けたテーパ付きセレーションギアの、上記感光体ドラムにおける、ドラム軸に対する嵌め合わせ方向の下流側（以下、下流側という）に、テーパ付きセレーションギアよりも外周部の径が大きな円柱状部材を設けている。一方、感光体ドラムの下流側のフランジ部にはドラム軸に設けた円柱状の部材の外周部と嵌め合う内周部を形成し、ドラム軸に設けた円柱状部材の外周部と感光体ドラムの下流側のフランジ部に形成した内周部とで嵌合部を構成している。そして、円柱状部材の外周部と、フランジ部に形成した内周部とを互いに嵌め合わせることで、感光体ドラムの下流側のフランジ部が固定されるドラム部の端部、つまり感光体ドラムの下流側端部のドラム軸に対するラジアル方向の位置決めを行うよう構成している。
【０００５】
上記のようにラジアル方向の位置決めを行う円柱状部材の外周部と、感光体ドラムの下流側のフランジ部の内周部は、ドラム軸に設けたテーパ付きセレーションギアよりも径が大きい。このように径が大きいため、円柱状部材の外周部と、感光体ドラムの下流側のフランジ部の内周部は、各フランジ部の孔や各セレーションギアの噛み合い部よりも高精度に加工できる。したがって、テーパ付きセレーションギアの加工精度が低かったり取り付け誤差が生じても、下流側のフランジ部が固定されるドラム部の端部、つまり感光体ドラムの下流側端部とドラム軸とのラジアル方向の位置決めを高精度に行うことができる。このようにラジアル方向の位置決めを高精度に行うことで、従来の各フランジ部の孔とドラム軸との嵌合部とは別に、嵌合部を設けていない構成に比べて、ドラム振れを低減して画像濃度変動等の画像品質の劣化を抑制できるというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、電子写真方式の画像形成装置の普及にともない、従来にも増して画像形成装置の低価格化、つまり製造コストの削減が望まれている。
また、感光体ドラムの寿命は画像形成装置本体の寿命に対して一般的に短く、感光体ドラム自体は消耗品(サプライ)として扱われるため、感光体ドラムの装置本体に対する着脱容易性も求められている。
【０００７】
特許文献１に記載の構成では、上記のように回転駆動力の伝達に着脱が容易なセレーションギアを用いることで、回転駆動力の伝達部での感光体ドラムとドラム軸との着脱を容易にできるものと考えられる。一方、各フランジ部の孔の内周面とドラム軸の外周面とに生じる嵌合部の隙間に関しては言及されていない。しかし、各フランジ部の孔とは別に設けたドラム軸との嵌合部を構成するドラム軸に設けた円柱状部材の外周部と、下流側のフランジ部の内周部とに、０〜１０μｍの隙間が生じる公差をそれぞれ設定した隙間嵌めの構成例が記載されている。したがって、各フランジ部の孔の内周面とドラム軸の外周面とに生じる嵌合部に関しても同様に、孔の内周面とドラム軸の外周面とに隙間が生じる隙間嵌めとし、各嵌合部での感光体ドラムとドラム軸との着脱を容易にできるものと考えられる。
よって、感光体ドラムとドラム軸との回転駆動力の伝達部、及び各嵌合部の着脱を容易にすることで、感光体ドラムの装置本体に対する着脱容易性を確保できるものと考えられる。
【０００８】
しかし、画像形成装置の製造コストの削減に関しては、ドラム軸に円柱状部材を設けることで、ドラム軸を構成する部品点数が増えるとともに、ドラム軸に円柱状部材を取り付ける工数も増えてしまう。これらの結果、ドラム軸の製作費用が上昇し、画像形成装置の製造コストも上昇してしまう可能性が高い。
【０００９】
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、感光体ドラムの装置本体に対する着脱容易性を確保しつつ、ドラム振れを低減して画像濃度変動等の画像品質の劣化を抑制できる、安価な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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、静電潜像が形成される感光層を有した円筒状のドラム部と、前記ドラム部の開口両端にそれぞれ固定される、孔が形成された２つのフランジ部とから構成される感光体ドラムと、前記２つのフランジ部の孔に嵌め合わされて前記感光体ドラムを支持するとともに駆動源の回転駆動力を伝達する、前記感光体ドラムと着脱可能なドラム軸とを備え、前記感光体ドラムの前記ドラム軸への嵌め合わせ方向の下流側のフランジ部には内歯の係合部が形成され、前記ドラム軸には前記内歯の係合部と噛み合う外歯の係合部が設けられている画像形成装置において、前記嵌め合わせ方向下流側のフランジ部の孔の内径は、上流側のフランジ部の孔の内径よりも大きく、前記ドラム軸は、前記各フランジ部の孔とそれぞれ嵌め合う各嵌合部よりも、前記嵌め合わせ方向上流側の軸径が細く形成されており、前記各嵌合部に隙間が無いことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、各フランジ部の孔とドラム軸との嵌合部の隙間が無いので、ドラム軸の外歯の係合部と下流側のフランジ部に形成された内歯の係合部との噛み合い部の加工精度や取り付け誤差に起因して生じる、感光体ドラムとドラム軸との偏心を低減できる。また、フランジ部の孔とは別にラジアル方向の位置決めを行う嵌合部を有さず、隙間嵌めの各フランジ部の孔とドラム軸で位置決めを行う構成よりも、感光体ドラムの両側にて高精度な位置決めを行うことができる。したがって、特許文献１のようにフランジ部の孔とは別にラジアル方向の位置決めを行う嵌合部を設けなくても、外歯の係合部と内歯の係合部との噛み合い部の加工精度や組み付け誤差に起因した感光体ドラムの振れを低減して画像濃度変動等を抑制できる。
よって、ドラム軸の外歯の係合部と下流側のフランジ部に形成された内歯の係合部との噛み合い部の加工精度や組み付け誤差に起因した感光体ドラムの振れを低減して画像濃度変動等を抑制できる、安価な構成の画像形成装置を提供できる。
【００１２】
また、ドラム軸と感光体ドラムとが着脱可能に構成されている。すなわち、ドラム軸に設けられた外歯の係合部と、感光体ドラムの下流側のフランジ部に形成された内歯の係合部も着脱可能に構成されている。さらに、ドラム軸が、各フランジ部の孔とそれぞれ嵌め合う各嵌合部の軸径よりも嵌め合わせ方向上流側の軸径が細いので、感光体ドラムをドラム軸に嵌め合わせる際、各フランジ部の孔よりも径が細い部分が貫通した後、各嵌合部で嵌め合わせが行われる。このように嵌め合わせるので、各嵌合部の隙間を無くしていても、嵌め合わせ時の抵抗を低減してドラム軸に対する感光体ドラム着脱を容易にすることで、感光体ドラムの装置本体に対する着脱容易性を確保できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、感光体ドラムの装置本体に対する着脱容易性を確保しつつ、ドラム振れを低減して画像濃度変動等の画像品質の劣化を抑制できる、安価な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る、画像形成装置の概要説明図。
【図２】感光体ドラムの位置決め、及び回転駆動力を伝達する構成についての説明図。
【図３】従来の感光体ドラムのフランジ部とドラム軸の嵌め合いの説明図。
【図４】一実施形態に係る、感光体ドラムのフランジ部とドラム軸の嵌め合いの説明図。
【図５】表１に示す公差設定を行った、各フランジの孔、及び３種類のドラム軸を嵌め合わせた場合のドラム振れの測定結果の度数分布を示したグラフ。
【図６】表１に示す公差設定を行い、ドラム振れの閾値を１５μｍ以下とした場合の３種類のドラム軸の歩留まりを示したグラフ。
【図７】ドラム振れと画像濃度変動の関係を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置であるフルカラー複写機（以下、複写機５００という）の概要説明図である。
【００１６】
複写機５００は、プリンタ部１００、これを搭載する給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されるスキャナ３００などを備えている。また、スキャナ３００の上には原稿自動搬送装置４００が固定されている。
【００１７】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体ドラム１の表面にレーザ光を照射する。
【００１８】
プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、それぞれ感光層を有したドラム状の感光体ドラム１を有している。そして、各感光体ドラム１の周囲には、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器等の各プロセス手段を有している。以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８Ｙについて説明する。
【００１９】
帯電手段たる帯電器によって、感光体ドラム１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体ドラム１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。これにより、照射部（露光部）の感光体ドラム１Ｙの感光層の表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、感光体ドラム１Ｙの表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
【００２０】
Ｙ用の感光体ドラム１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体ドラム１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せれて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋについても同様である。
【００２１】
次に、中間転写ユニット１７について説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置７０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋなども有している。中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動される。
【００２２】
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体ドラム１とそれぞれの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋとの間に一次転写電界が形成される。
【００２３】
Ｙ用の感光体ドラム１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成されたＭ、Ｃ、Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下「４色トナー像」という。）が形成される。
【００２４】
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録材たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置７０によってクリーニングされる。
【００２５】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動される。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。
【００２６】
この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写される。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００２７】
複写機５００の本体下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４８に向けて送り出される。
【００２８】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４８は、複数の搬送ローラ対４７と、給紙路４８内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。
【００２９】
これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００３０】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加熱する。加熱された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着される。
【００３１】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかの何れかの搬送形態が選択される。
【００３２】
原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、例えばその原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００３３】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第一走行体３３と第二走行体３４とがともに走行を開始し、第一走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第二走行体３４内に設けられたミラーによって反射され、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００３４】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００３５】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転され、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４８に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
【００３６】
複写機５００は、２色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面にすべての感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ、Ｍ、Ｃ用の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃから離間させる。そして、４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、Ｋ用の感光体ドラム１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ、Ｍ、Ｃについては、感光体ドラムだけでなく、現像装置も駆動を停止させて、感光体ドラムや現像装置の各部材及び現像装置内の現像剤の不要な消耗を防止する。
【００３７】
複写機５００は、複写機５００内の各機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００３８】
次に、本発明の特徴部である、各感光体ドラム１と、各感光体ドラム１を支持・位置決めするとともに駆動源の回転駆動力を各感光体ドラム１に伝達するドラム軸１３０との構成について図を用いて説明する。ここで、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと各ドラム軸１３０との構成は、プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋで同様であるので、以下の説明では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略して説明する。また、説明を簡略化にするために感光体ドラム１とドラム軸１３０のみを抜き出して図示する。
【００３９】
図２は、感光体ドラムの位置決め及び回転駆動力を伝達する構成についての説明図である。そして、図２（ａ）がドラム軸１３０に感光体ドラム１を嵌め合わせる前の、感光体ドラム嵌め合わせ方向（図中、矢印し方向）上流側（以下、上流側という）からの斜視説明図である。また、図２（ｂ）がドラム軸１３０に感光体ドラム１を嵌め合わせる前の、感光体ドラム嵌め合わせ方向下流側（以下、下流側という）からの斜視説明図である。また、図２（ｃ）は、ドラム軸に感光体ドラムを嵌め合わせた後のドラム軸の軸心を通り、かつ軸心に平行な断面説明図である。
【００４０】
まず、各感光体ドラム１とドラム軸１３０の基本的な構成から説明する。
感光体ドラム１は、感光層を有す円筒状のドラム部である感光体１１１と、その開口両端部に固定された、２つのフランジ部からなる。各フランジ部は、ドラム軸１３０に対する感光体ドラム１の上流側のフランジ部である前フランジ１１２と、下流側のフランジ部である後フランジ１１３とからなる。そして、各フランジの中央部にはドラム軸１３０が貫通する孔がそれぞれ形成されている。具体的には、前フランジ１１２には孔１１４が形成され、後フランジ１１３には孔１１５がそれぞれ形成されている。
【００４１】
また、後フランジ１１３には、ドラム軸１３０に設ける外歯の係合部であるテーパ付きセレーションギア１３３と噛み合う内歯の係合部であるインナーギア１１６が形成されている。なお、図には省略されているが、ドラム軸１３０は複写機５００本体側に据え付けられており、駆動源である図示していないモータから回転駆動力を受けて回転する。そして、ドラム軸１３０に感光体ドラム１を嵌め合わせる際に、ドラム軸１３０のテーパ付きセレーションギア１３３と、後フランジ１１３のインナーギア１１６とを噛み合わせることで、駆動源の回転駆動力をドラム軸１３０から感光体ドラム１へと伝達する。
【００４２】
このように、ドラム軸１３０と、感光体ドラム１とが別体、かつ、ドラム軸１３０と感光体ドラム１とが着脱可能に構成され、複写機５００本体側に残した状態のドラム軸１３０に対して感光体ドラム１が着脱されるように構成されている。このようにドラム軸１３０を複写機５００本体側に残して、感光体ドラム１を着脱することで、感光体ドラム１の着脱作用を容易にすることができる。また、上記のようにドラム軸１３０から感光体ドラム１への回転駆動力の伝達部に、テーパ付きセレーションギア１３３とインナーギア１１６を用いることで、各ギアの噛み合い部でのバッククラッシの発生を抑制できる。すなわち、バッククラッシの発生を抑制した速度変動の少ない高精度な回転駆動力の伝達ができる。また、ドラム軸１３０から感光体ドラム１への回転駆動力の伝達部に、テーパ付でないギアを用いる構成よりも感光体ドラム１のドラム軸１３０に対する着脱容易性をより高めることができる。
【００４３】
また、感光体ドラム１は、ハンドリング用の取っ手や、現像・帯電・クリーニングの各プロセスのユニットと一体に、プロセスカートリッジ１８内に保持された状態で複写機５００本体に対して着脱されるように構成されている。このようにドラム軸１３０を複写機５００本体側に残して、感光体ドラム１をプロセスカートリッジ１８内に保持された状態で着脱することで、感光体ドラム１の着脱作用を容易にすることができる。
【００４４】
本実施形態の感光体１１１としては、円筒状の導電性基体表面に、感光層が塗布されたものを用いることができる。感光体１１１の基体としては、ＳＵＳ、アルミニウム、銅などが使用できるが、加工性、コストの観点から好ましくはアルミニウムがよい。具体的には、本実施形態の感光体ドラム１では、外径６０［ｍｍ］、肉厚２［ｍｍ］のアルミニウム素管を用いている。また、各フランジの材質としては、ＰＣ、ＡＢＳ、ＰＴＦＥ等の樹脂、及びこれらが混合された材質等が用いられるが、加工精度及び強度、剛性を満足するものであれば特に制限は無い。感光体ドラム１の各フランジの中心に形成されたドラム軸１３０を貫通させる孔は、前フランジ１１２の孔１１４の直径（以下、孔径という）の基準寸法を１０．０［ｍｍ］、後フランジ１１３の孔１１５の孔径の基準寸法を１５．９［ｍｍ］としている。
【００４５】
感光体１１１の感光層には、電荷ブロッキング層用塗工液、モアレ防止層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥する。このように塗布、乾燥することにより、０．５μｍの電荷ブロッキング層、３．５μｍのモアレ防止層、０．２μｍの電荷発生層、１７μｍの電荷輸送層を形成したものを用いることができる。この電荷輸送層上に架橋表面層用塗工液をスプレー塗工し、Ｆｕｓｉｏｎ製ＵＶランプシステムＭｏｄｅｌ Ｆ６００Ｓで、感光体表面温度が７０℃を超えないよう水冷する条件で感光体１１１を回転しながら光照射を行なう。
【００４６】
そして、光照射を行った後、更に１３０℃で３０分乾燥を加え８μｍの表面架橋層を設け、本実施形態の感光層を有する感光体１１１を得た。ここで、Ｆｕｓｉｏｎ製ＵＶランプシステムＭｏｄｅｌ Ｆ６００Ｓは、光源部：モデルＩ６００Ｍ、電源部：モデルＰ６００Ｍである。そして、光照射条件を、ランプ電力：１６０Ｗ／ｃｍ、ランプ種：Ｖバルブ、ランプ数と配置：直列２本連結、波長３６５ｎｍの照度６００ｍＷ／ｃｍ２以上の光が感光体１１１表面に当たる時間：３０秒とした。なお、波長３６５ｎｍの照度は、ＵＳＩＯ電気社製紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０、セパレート型受光機ＵＶＤ−Ｓ３５６を用いて測定した。
【００４７】
また、ドラム軸１３０としては、金属製の軸部材１３１に、金属製の焼結ギアであるセレーションギア１３３を圧入したものを用いている。金属製の軸部材１３１としては、複写機５００の動作中に外部から受ける力によって撓みが生じると現像ギャップの変動につながるため、高剛性のＳＵＳ系材料を使用している。また、焼結ギアとしては、耐摩耗性を有する鉄−炭素−銅系の焼結体を使用している。ただし、これら材質に限定されるものではない。そして、ドラム軸１３０の軸部材１３１が感光体ドラム１の各フランジの孔１１４,１１５と嵌め合うことになる。
【００４８】
次に、本発明の特徴を明確にするために、従来の一般的なテーパ付きセレーションギア（セレーションギア１３３、インナーギア１１６）を回転駆動力の伝達に用いた構成に関して、図を用いて説明する。図３は、従来の感光体ドラム１の各フランジとドラム軸１３０の嵌め合いの説明図である。ここで、本実施形態の感光体ドラム、及びドラム軸と同様な機能を有する部材に付いては、特に必要が無い限り同一の符合を用いて説明する。また、感光体ドラム１の各寸法は、感光体ドラム１の各フランジの孔１１４,１１５と、ドラム軸１３０の嵌め合い部との公差設定を除き同様である。
【００４９】
従来の一般的なテーパ付きセレーションギアを回転駆動力の伝達に用いた感光体ドラム１とドラム軸１３０の構成では、次の理由により、感光体ドラムの回転駆動時に感光体ドラムの振れが悪化してしまうことがあった。
ドラム軸１３０に感光体ドラム１が嵌め合わされた図３の状態では、孔１１４の嵌合部であるＡ部、及び孔１１５の嵌合部であるＢ部により、感光体ドラム１の中心軸のドラム軸１３０に対するラジアル方向の位置決めがなされるべきである。しかし、感光体ドラム１はドラム軸１３０に対して着脱容易であることが求められるため（着脱時の抵抗を少なくするため）、加工上の公差設定により、嵌合部には０〜１００［μｍ］程度の隙間が生じるよう各部材の公差が設定されている。すなわち、Ａ部及びＢ部の嵌合部で、各フランジの孔１１４,１１５とドラム軸１３０の軸部材１３１とが隙間嵌めとなるように、各フランジの孔１１４,１１５、及びドラム軸の軸部材１３１の嵌合部の径に、それぞれ加工上の公差が設定されている。
【００５０】
具体的には、前フランジ１１２とドラム軸１３０の嵌合部Ａにおいては、孔１１４の直径（以下、径という）：Ｌ２’よりも、ドラム軸１３０の軸部材１３１の径：Ｌ２が細くなるように互いの公差が設定されている。また、後フランジ１１３とドラム軸１３０の嵌合部Ｂにおいても同様に、孔１１５の直径：Ｌ４’よりも、ドラム軸１３０の軸部材１３１の径：Ｌ４が細くなるように互いの公差が設定されている。これらのように各嵌合部の公差設定が行われているため、各フランジの孔の基準寸法が、前フランジ１１２の孔１１４で１０．０［ｍｍ］、後フランジ１１３の孔１１５で１５．９［ｍｍ］であったとしても、０〜１００［μｍ］といった水準で、隙間が形成されることとなる。
【００５１】
一方、本実施形態のテーパ付きセレーションギアと同様に、テーパ付きセレーションギア１３３は通常、感光体ドラム１を支持、位置決めするドラム軸１３０の軸部材１３１に対して圧入して一体化されることが多い。そして、感光体ドラム１の前フランジ１１２の孔１１４、及び後フランジ１１３の孔１１５に、ドラム軸１３０が貫通して嵌め合うことで、感光体ドラム１のドラム軸１３０の軸心に平行なスラスト中心が位置決めされる。また、セレーションギアは駆動伝達時の速度変動を極力抑えるため、ギアのテーパ面同士をスラスト方向に突き当て、バックラッシが発生しないよう嵌め合わせている。
【００５２】
そして、テーパ面をもったセレーションギアを高精度に成型するのは困難であり、セレーションギアの先端の噛み合い面とドラム軸１３０の中心位置は１〜１００［μｍ］水準の偏心が生じてしまう。特に、セレーションギアは駆動時の衝撃に対する剛性を高めるため、上述したように金属製の焼結体が用いられることが多く、加工上高精度化が困難な場合が多い。また、焼結ギアであるセレーションギア１３３を単体で金属製の軸部材１３１に圧入する際に高精度に組付けることも困難な場合が多い。
【００５３】
これらの問題により、バックラッシが出ないようにセレーションギアのテーパ面同士を突き当てた場合に、後フランジ１１３の噛み合い部で歪が生じる。この後フランジ１１３に生じた歪は感光体１１１を介して前フランジ１１２に伝達され、前フランジ１１２の孔１１４の内周面とドラム軸１３０の軸部材１３１の外周面とが当接し、前フランジ１１２のドラム軸１３０に対するラジアル方向の位置決めが行われる。しかし、加工精度が低く、組み付け誤差が大きすぎると、前フランジ１１２のラジアル方向の位置決めに必要な歪を大幅に超える歪が後フランジ１１３に生じて、セレーションギアの噛み合い部で、ドラム軸１３０との中心軸に偏心が生じることとなる。
【００５４】
上記のように各嵌め合い部に隙間が形成された構成で、セレーションギアの噛み合い部で偏心が生じると、図３に示すセレーションギアのＣ部では、ドラム軸１３０と孔１１５の嵌合部の隙間で、ドラム軸１３０がセレーションギアの偏心方向へ押し付けられる。そして、回転駆動時の感光体ドラム１の振れ、つまりドラム振れが悪化することになる。さらに、一般に感光体ドラム１等の交換時の作用を容易にするため、セレーションギア１３３は装置本体側の後ろ側に配置されることが多く、ドラム振れの悪化は装置本体後ろ側の方が顕著となり、前後偏差を生じる要因となる。
【００５５】
また、セレーションギアの噛み合い部の偏心に応じて、ドラム軸１３０の軸部材１３１が感光体ドラム１の嵌合部である孔１１４,１１５の片側に押し付けられ、駆動時のドラム振れが、感光体ドラム１単体としてのドラム振れより悪化してしまう。さらに、ドラム振れの悪化は装置本体後ろ側の方が顕著となり、ドラム軸１３０の軸心方向における（前後）偏差まで上乗せされてしまう。
【００５６】
これらの結果、感光体ドラム１と現像装置４の現像ローラとの離間距離(現像ギャップ)の変動や、転写・帯電・露光等各プロセスユニットとの相対位置変動が悪化し、画像濃度変動が生じることになる。特に、現像ギャップは感光体ドラム１へのトナー現像量及び画質を決定する重要なパラメータであり、近年では画像形成装置の高画質化に伴い、０．１〜０．５［ｍｍ］程度の小さい値に設定されることが多い。この現像ギャップの中心値に対して、ドラム振れによる変動が１〜１００［μｍ］という水準で生じると、画像の基準濃度に対して数１０％程度の画像濃度変動が生じる場合もある。また、現像ギャップが変動すると、現像領域における電界均一性が損なわれ、ベタ部とハーフトーン部の境界部白抜けや、縦方向横方向のライン太さの不均一性や、その他様々な画質劣化が生じてしまう。
【００５７】
セレーションギアの噛み合い部の加工精度の低くさや組み付け誤差に起因した感光体ドラム１とドラム軸１３０との偏心を抑制するには、特許文献１のように後フランジ１１３とドラム軸１３０にセレーションギアより径が大きな嵌合部を設ける構成も考えられる。しかし、ドラム軸１３０に円柱状の嵌合部を設けることで、ドラム軸１３０を構成する部品点数が増えるとともに、ドラム軸１３０に円柱状の嵌合部を取り付ける工数も増えてしまう。これらのため、ドラム軸１３０の製作費用が上昇し、画像形成装置である複写機５００の製造コストも上昇してしまう可能性が高い。
【００５８】
そこで、本実施形態では、感光体ドラム１と、感光体ドラム１を支持・位置決めするとともに駆動源の回転駆動力を各感光体ドラム１に伝達するドラム軸１３０を、次のように構成することとした。ここで、図４は、一実施形態に係る、感光体ドラムのフランジ部とドラム軸の嵌め合いの説明図である。
【００５９】
図４に示すように、本実施形態の感光体ドラム１とドラム軸１３０の基本的な構成は図３に示した従来の構成例と同様だが、各フランジとドラム軸１３０とが嵌め合うＡ部及びＢ部の嵌合部での隙間をなくすことが本発明の特徴となる。先に述べた従来の構成例と、Ａ部及びＢ部の基準寸法は、各フランジの孔１１４,１１５、及びドラム軸１３０とも同じでるが、本実施形態では、加工時の公差設定を変更することで、隙間の調整を行った。
【００６０】
具体的には、各フランジの孔１１４,１１５とドラム軸１３０の軸部材１３１との隙間を無くす、あるいは、各フランジの孔１１４,１１５に対してドラム軸１３０の軸部材１３１を軽圧入嵌め合い（しまり嵌め）となるように加工時の各公差を設定することとした。このように設定することで、ドラム軸１３０のセレーションギア１３３と後フランジ１１３に形成されたインナーギア１１６との噛み合い部の加工精度や取り付け誤差に起因して生じる、感光体ドラム１とドラム軸１３０との偏心を低減できる。また、後フランジ１１３の孔１１５とは別にラジアル方向の位置決めを行う嵌合部を有さず、隙間嵌めの各フランジの孔１１４,１１５とドラム軸１３０で位置決めを行う構成よりも、感光体ドラム１の両側にて高精度な位置決めを行うことができる。
【００６１】
そして、後フランジ１１３側での感光体ドラム１とドラム軸１３０との偏心を低減しつつ、感光体ドラム１の両端部で高精度な位置決めが行えるので、回転駆動時の感光体ドラム１の振れや、感光体ドラム１の振れのスラスト方向の偏差も低減することができる。したがって、セレーションギアの噛み合い部の加工精度や組み付け誤差に起因した感光体ドラム１の振れを低減し、画像濃度変動やその他画質劣化のない高画質な画像を得ることができることができる。
【００６２】
また、各フランジとドラム軸１３０と各嵌合部での隙間を無くしたり、軽圧入嵌め合いとするので、図３に示したドラム軸１３０のように軸部材１３１を形成すると感光体ドラム１のドラム軸１３０に対する着脱容易性を損ねる可能性がある。そこで、本実施形態では、ドラム軸１３０の軸部材１３１を、各フランジの孔１１４,１１５とそれぞれ嵌め合う各嵌合部よりも、上流側（感光体ドラム１の嵌め合わせ方向）の軸径を細く形成することとした。
【００６３】
具体的には、図３に示した従来例では、前フランジ１１２の上流側の軸部材１３１の径：Ｌ１が、嵌め合いが完了した位置のドラム軸１３０の軸部材１３１の径：Ｌ２と同じに形成されている。また、同様に後フランジ１１３の上流側の軸部材１３１の径：Ｌ３も、嵌め合いが完了した位置のドラム軸１３０の軸部材１３１の径：Ｌ４と同じに形成されている。このようにドラム軸１３０の軸部材１３１が形成されていても、隙間嵌めの従来の構成では、感光体ドラム１のドラム軸１３０に対する着脱容易性を損ねることはない。
しかし、各フランジの孔１１４,１１５とドラム軸１３０の軸部材１３１との間に隙間が生じないように、あるいは軽圧入嵌め合いとなるように構成すると、所定の嵌合位置まで、感光体ドラム１をドラム軸１３０に嵌め合わせるまでの抵抗が働く距離が長くなる。その結果、感光体ドラム１のドラム軸１３０に対する着脱容易性を損ねてしまう。
【００６４】
一方、本実施形態の構成では、図４に示すように、前フランジ１１２の上流側の軸部材１３１の径：Ｌ１を、嵌め合いが完了した位置のドラム軸１３０の軸部材１３１の径：Ｌ２よりも細く形成している。また、同様に後フランジ１１３の上流側の軸部材１３１の径：Ｌ３も、嵌め合いが完了した位置のドラム軸１３０の軸部材１３１の径：Ｌ４よりも細く形成している。このように所定の各嵌合部よりも上流側の軸部材１３１の軸径を細く設定することで、感光体ドラム１をドラム軸１３０に嵌め合わせる際、各フランジ部の孔１１４,１１５よりも径が細い部分が貫通した後、各嵌合部で嵌め合わせが行われることとなる。したがって、各嵌合部の隙間を無くし、あるいは軽圧入嵌め合いであっても、嵌め合わせ時の抵抗を抑制し、感光体ドラム１とドラム軸１３０との回転駆動力の伝達に着脱が容易なセレーションギアを用いた構成の着脱容易性を維持できる。
【００６５】
また、感光体ドラムへの回転駆動力の伝達にセレーションギアを用いた構成ではないが、特許文献２には、後フランジの上流側のドラム軸の軸部材の径を、嵌め合いが完了した位置のドラム軸の軸部材の径よりも細く形成した構成が記載されている。しかし、前フランジの上流側のドラム軸の軸部材の径は、前フランジの孔と嵌め合う所定の嵌合位置のドラム軸の軸部材の径と同じである。このため、前フランジの孔とドラム軸の軸部材との嵌合部において、感光体ドラムを所定の嵌合位置までドラム軸に嵌め合わせるまでの抵抗が働く距離が長くなる。したがって、本実施形態の構成よりも感光体ドラムとドラム軸とを嵌め合わせる際の着脱容易性が悪化してしまう。
【００６６】
なお、特許文献２には、各嵌合部で各フランジの孔とドラム軸の軸部材とを、ほぼ隙間なく接触させる旨記載されているが、各フランジの孔の内径よりもドラム軸の軸部材の径を僅かに小さくすると記載されおり、各嵌合部は隙間嵌めであるものと考えられる。
【００６７】
次に、本発明の効果を確認するために行った検証実験について、図、及び表を用いて説明する。ここで、表１は、実験に用いた感光体ドラムにおける各フランジの孔、及び実験に用いた各ドラム軸１３０の軸部材１３１の公差を示した表である。図５は、表１に示す公差設定を行った、各フランジの孔、及び３種類のドラム軸を嵌め合わせた場合のドラム振れの測定結果の度数分布を示したグラフである。
【００６８】
検証実験に先立ち、３つの水準のドラム軸（軸１,２,３）を用意し、それぞれドラム軸の軸部材、及び実験に用いる感光体ドラムの各フランジの孔の基準寸法に対する公差域を表１のように設定した。そして、各ドラム軸を４０本ずつ試作し、それぞれ駆動時のドラム振れ（感光体振れ）をドラム軸に沿った複数箇所で測定し、その最大値を求めた。
【表１】
2014021244.tif 000003
【００６９】
評価に用いた画像形成装置は、（株）ＲＩＣＯＨ製  ＲＩＣＯＨ  ＰｒｏＣ７５１ＥＸであり、全て同一の感光体ドラムを使用し、画像形成装置本体内部で作像中のドラム振れを測定した。なお、軸３より嵌合部の径を太くしたドラム軸も試作したが、これは感光体ドラムを嵌め合わせる際の抵抗が実使用上問題となるほど大きかったため、評価には用いなかった。
【００７０】
評価の結果、図５に示すように、ドラム振れの分布は軸３を使用した場合が最も小さい側へシフトした。また、ドラム振れが１５［μｍ］を閾値として歩留まりを計算した場合、図６に示すように、軸３では８３［％］以上のドラム軸で、振れ１５［μｍ］以下を実現できた。
【００７１】
なお、軸２及び軸３の公差設定で試作したドラム軸１３０の中には、嵌合部の隙間がマイナス、つまり嵌め合いが軽圧入嵌め合いとなっているドラム軸１３０もある。嵌合部の隙間がゼロの場合、駆動時にセレーションギアの噛み合いから受ける圧力により、樹脂素材であるフランジ側が弾性変形を生じ、これがドラム振れの悪化につながることがある。これに対し、嵌合部の嵌め合いが軽圧入となっていれば、より強剛性な位置決めが可能となり、セレーションギア部から受ける力の影響を抑えることが可能となる。
【００７２】
また、この検証実験では感光体ドラムの前フランジ、及び後フランジで、表１に示すような公差設定を行っているが、２つのフランジのどちらか片側だけで隙間をなくすような設定としても、ドラム振れを低減する効果が出ることを確認済みである。このとき、２つのフランジの内、片側のみ嵌合部の隙間をなくす場合、後フランジのみに上記の公差設定を適用する方が、より効果が高い。これは、セレーションギアによる駆動伝達を複写機本体の後ろ側に配置した後フランジで行っているため、駆動時に受ける力でドラム振れが悪化するのは、本体後ろ側がより顕著であるためである。
【００７３】
ドラム振れと、感光体ドラムの１回転周期の画像濃度変動は、図６に示すようにほぼ線形な関係にあり、感光体振れを１５［μｍ］以下に抑えることができれば、画像濃度変動も０．１［−］以下に低減することができる。なお、画像濃度測定に際しては、Ｘ−ｒｉｔｅ社製の画像濃度測定器を使用した。
【００７４】
また、本発明の特徴は、図４に示すように感光体ドラム１の各フランジの孔１１４、１１５とドラム軸１３０の軸部材１３１との嵌合部における嵌め合いを、隙間無し、あるいは軽圧入嵌め合いの公差設定とすることである。しかし、これは図４におけるＡ部及びＢ部の嵌合部の領域のみに適用すればよい。仮に、ドラム軸１３０の軸部材１３１におけるＤ部及びＥ部の領域まで、軽圧入公差が適用されると、感光体ドラム１をドラム軸１３０に対して着脱する際、ドラム軸１３０の軸部材１３１と各フランジの孔１１４、１１５が常に軽圧入状態となる。そして、感光体ドラム１をドラム軸１３０に対して着脱する際の着脱容易性が著しく損なわれる。
【００７５】
このため、本実施形態では、ドラム軸１３０の軸部材１３１におけるＤ部の軸径をＡ部の軸径より細く設定し、さらにＥ部の軸径をＢ部の軸径より細く設定している。このようにドラム軸１３０の軸部材１３１の軸径を設定、感光体ドラム１の着脱時に嵌合部を軽圧入することによる嵌め合わせ時の抵抗を最小限に抑えることを可能としている。なお、各図中では説明のため該軸径差を拡大して示してあるが、これは実際の寸法差を忠実に現わすものではなく、最低限、嵌め合わせ時の抵抗を抑えられる寸法に設定しておけば問題ない。例えば、各フランジの孔１１４、１１５とドラム軸１３０の軸部材１３１との嵌合部（Ａ部及びＢ部）の公差設定を表１の軸３と同様にし、嵌め合わせ時の摺動部（Ｄ部及びＥ部）の公差設定を表１の軸１と同様にすることもできる。このように公差設定を行えば、上述したようなドラム振れを低減する効果を持たせつつ、感光体ドラム１とドラム軸１３０を嵌め合わせる際の着脱容易性を維持することが可能となる。
【００７６】
上述した本実施形態ではバッククラッシの発生を抑制できるテーパ付きセレーションギアであるセレーションギア１３３とインナーギア１１６を、それぞれドラム軸１３０の外歯の係合部と、下流側のフランジ１１３の内歯の係合部に設けた構成について説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、加工費が安価なテーパが付いていないセレーションギア等にも適用可能である。但し、テーパ付きセレーションギアであるセレーションギア１３３やインナーギア１１６を用いた方が、上述したように、バッククラッシの発生を抑制した速度変動の少ない高精度な回転駆動力の伝達が行える。
【００７７】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
静電潜像が形成される感光層を有した感光体１１１などの円筒状のドラム部と、前記ドラム部の開口両端にそれぞれ固定される、孔１１４や孔１１５などの孔が形成された前フランジ１１２や後フランジ１１３などの２つのフランジ部とから構成される感光体ドラム１などの感光体ドラムと、前記２つのフランジ部の孔に嵌め合わされて前記感光体ドラムを支持するとともに駆動源の回転駆動力を伝達する、前記感光体ドラムと着脱可能なドラム軸１３０などのドラム軸とを備え、前記感光体ドラムの前記ドラム軸への嵌め合わせ方向の下流側の後フランジ１１３などのフランジ部にはインナーギア１１６などの内歯の係合部が形成され、前記ドラム軸には前記内歯の係合部と噛み合うセレーションギア１３３などの外歯の係合部が設けられている複写機５００などの画像形成装置において、前記嵌め合わせ方向下流側のフランジ部の孔の内径は、前フランジ１１２などの上流側のフランジ部の孔の内径よりも大きく、前記ドラム軸は、前記各フランジ部の孔とそれぞれ嵌め合うＡ部やＢ部などの各嵌合部よりも、前記嵌め合わせ方向上流側の軸径が細く形成されており、前記各嵌合部に隙間が無いことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、次のような画像形成装置を提供することができる。感光体ドラム１などの感光体ドラムのプリンタ部１００などの装置本体に対する着脱容易性を確保しつつ、ドラム振れを低減して画像濃度変動等の画像品質の劣化を抑制できる、安価な複写機５００などの画像形成装置である。
【００７８】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記外歯の係合部がセレーションギア１３３などのテーパ付セレーションギアであり、前記内歯の係合部がインナーギア１１６などのテーパ付セレーション型インナーギアであることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、セレーションギア１３３などのテーパ付セレーションギアとインナーギア１１６などのテーパ付セレーション型インナーギアとの噛み合い部でのバッククラッシの発生を抑制できる。すなわち、バッククラッシの発生を抑制した速度変動の少ない高精度な回転駆動力の伝達ができる。また、感光体ドラム１などの感光体ドラムのドラム軸１３０などのドラム軸に対する着脱容易性も、テーパ付でないギアを用いた構成より高めることができる。
【００７９】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、Ａ部やＢ部などの前記各嵌合部の内、少なくとも１箇所が軽圧入嵌め合いとなっていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体ドラム１などの感光体ドラムのドラム振れなどの振れの低減効果をより高めることができる。
【００８０】
（態様Ｄ）
（態様Ｃ）において、前記軽圧入嵌め合いとなっている嵌合部が、前記嵌め合わせ方向下流側の後フランジ１１３などのフランジ部とドラム軸１３０などの前記ドラム軸とのＢ部などの嵌合部であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、インナーギア１１６などもセレーションギアを設けていない前フランジ１１２などのフランジ側に設定するより、感光体ドラム１などの感光体ドラムのドラム振れなどの振れの低減効果をより高めることができる。
【００８１】
（態様Ｅ）
（態様Ｃ）において、感光体ドラム１などの感光体ドラムの前フランジ１１２や後フランジ１１３などの各フランジ部とドラム軸１３０などの前記ドラム軸とのＡ部やＢ部などの各嵌合部が、いずれもが前記軽圧入嵌め合いとなっていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、嵌め合わせ時の抵抗を最低限に抑制してドラム軸１３０などのドラム軸に対する感光体ドラム１などの感光体ドラムの着脱容易性を損なわずに、感光体ドラムの振れの低減効果をより高めることができる。
【００８２】
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、感光体ドラム１などの前記感光体ドラムをプリンタ部１００などの装置本体に対して着脱する際に、ドラム軸１３０などの前記ドラム軸を装置本体側に残して着脱することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体ドラム１などの感光体ドラムの着脱作用を容易にすることができる。
【００８３】
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかにおいて、感光体ドラム１などの前記感光体ドラムは、プリンタ部１００などの装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１８などのプロセスカートリッジ内に設けられ、現像装置４などの現像手段、帯電器などの帯電手段、除電器などの除電手段、及びドラムクリーニング装置などのクリーニング手段の内の少なくともいずれかの手段と一体に装置本体に対して着脱されることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体ドラム１などの前記感光体ドラムをプロセスカートリッジ１８などのプロセスカートリッジ内に保持された状態で着脱することで、感光体ドラムの着脱作用を容易にすることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  感光体ドラム
４  現像装置
１４  張架ローラ
１５  駆動ローラ
１６  二次転写バックアップローラ
１７  中間転写ユニット
１８  プロセスカートリッジ
２０  画像形成ユニット
２１  光書込ユニット
２２  二次転写装置
２３  張架ローラ
２４  紙搬送ベルト
２５  定着装置
２６  定着ベルト
２７  加圧ローラ
３０  原稿台
３２  コンタクトガラス
３３  第一走行体
３４  第二走行体
３５  結像レンズ
３６  読取センサ
４２  給紙ローラ
４３  ペーパーバンク
４４  給紙カセット
４５  分離ローラ
４７  搬送ローラ対
４８  給紙路
４９  レジストローラ対
５０  給紙ローラ（手差し）
５１  トレイ（手差し）
５２  分離ローラ（手差し）
５３  給紙路（手差し）
５７  スタック部
６２  一次転写バイアスローラ
７０  ベルトクリーニング装置
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
１１１  感光体
１１２  前フランジ
１１３  後フランジ
１１４  孔（前フランジ）
１１５  孔（後フランジ）
１１６  インナーギア
１３０  ドラム軸
１３１  軸部材
１３３  セレーションギア
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  複写機
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２０１２−０２７１２０号公報
【特許文献２】特許第４１２６２５４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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