(57)【要約】【課題】  接着力の高い状態で感光ドラムに接着することが可能なフランジと、そのフランジを有する感光体と、プロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光ドラム７８とフランジ８０が接着剤により接着されて構成される感光体２６であって、フランジ８０は、ポリアセタールで形成され、少なくとも一部に接着剤が塗布され感光ドラム７８に挿入される挿入部９４を有し、挿入部９４の少なくとも接着剤が塗布される部分は表面粗さが十点平均粗さで２μｍ以上であるものとする。【選択図】          図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムとフランジが接着剤により接着されて構成される感光体であって、前記フランジは、ポリアセタールで形成され、少なくとも一部に接着剤が塗布され前記感光ドラムに挿入される挿入部を有し、前記挿入部の少なくとも接着剤が塗布される部分は表面粗さが十点平均粗さで２μｍ以上であることを特徴とする感光体。
【請求項２】
前記挿入部に挿入方向先端側が細い状態で０．１ｍｍ以上の段差が設けられ、前記挿入方向先端側に接着剤が塗布されることを特徴とする請求項１記載の感光体。
【請求項３】
前記挿入部の先端に円周方向に複数の切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の感光体。
【請求項４】
前記フランジにギアが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の感光体。
【請求項５】
前記接着剤は、主成分がエチレンアクリレートのシアノアクリレート系接着剤であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の感光体。
【請求項６】
前記感光ドラムはアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の感光体。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載の感光体を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１乃至６いずれかに記載の感光体を有す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、プリンタ、複写機またはファクシミリなどの画像形成装置の像形成部における感光体とその感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、プリンタ、複写機またはファクシミリなどの画像形成装置に設けられるドラムカートリッジやプロセスカートリッジなどのカートリッジの感光体は感光ドラムにフランジが装着された状態で構成されている。感光ドラムに装着されるフランジは、ギアと感光ドラムへの挿入部からなり、この挿入部と感光ドラムは接着剤で接着されている。一方フランジのギアは、カートリッジ内のギアや現像ロールのギアと噛み合い、トナーを撹拌搬送するアジテータや現像ロールを回転する構造をなしている。
【０００３】
従来の感光ドラムに装着されるフランジには、一般的にポリカーボネートが用いられている。しかしながら、ポリカーボネートは寸法安定性には優れているが、材料の特性上疲労強度が弱いことが知られている。したがってフランジのギアにアジテータや現像ロールの負荷が加わるとカートリッジの寿命前にフランジのギアがかけてしまい、ギアの歯とびや画像上の白抜け、ピッチむらなどの障害が発生する。この対策としては、ギアの噛合い幅を大きくしたり、疲労強度の強い材料であるポリアセタールに変更するといったことが行われている。しかしながらポリアセタールはポリカーボネートに比べて接着性に乏しいため、接着性を向上させるのを目的としてエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有したポリアセタール樹脂を用いることが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−１１０３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ギアの噛合い幅を大きくした場合、その分カートリッジが長手方向に長くなり、その結果装置本体も大きくなってしまい、コンパクトにできないという問題が発生していた。
また材料をポリアセタールにし、ポリアセタールにエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有させ接着を可能とした場合、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有するため高価なものとなってしまっていた。またポリアセタールとエチレン−酢酸ビニル共重合の比率や環境により機械的強度が変化するため成形条件の管理が必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、感光ドラムとフランジが接着剤により接着されて構成される感光体であって、前記フランジは、ポリアセタールで形成され、少なくとも一部に接着剤が塗布され前記感光ドラムに挿入される挿入部を有し、前記挿入部の少なくとも接着剤が塗布される部分は表面粗さが十点平均粗さで２μｍ以上であることを特徴とする感光体にある。これにより、ポリアセタールにエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有させることなく、ポリカーボネート並の接着力を得ることができる。したがってフランジを感光ドラムに接着力の高い状態で接着することができ、カートリッジの長寿命化が可能となる。また、ギアの噛合い幅を大きくする必要もなくカートリッジの長手方向の大きさを気にする必要がないため、コンパクトで安価なカートリッジを製造することができる。
【０００７】
好ましくは、前記挿入部に、挿入方向先端側が細い状態で０．１ｍｍ以上の段差が設けられ、前記挿入方向先端側に接着剤が塗布される感光体とする。これにより、フランジを感光ドラムに挿入しやすくなり、また挿入方向先端側に強力な接着が可能な量の接着剤を塗布することができ、フランジを感光ドラムに接着力のより高い状態で接着することができる。
【０００８】
好ましくは、前記挿入部の先端に円周方向に複数の切欠き部が設けられた感光体とする。
これにより、切欠き部に接着剤が入り込むことで接着力が増し、フランジを感光ドラムに接着力のより高い状態で接着することができる。
【０００９】
好ましくは、フランジにギアが設けられた感光体とする。これにより、フランジが感光ドラムに高い接着力で接着され空転トルクが大きいため、感光体を、空転させることなく確実に回転駆動させることができる。
【００１０】
好ましくは、前記接着剤は、主成分がエチレンアクリレートのシアノアクリレート系接着剤である感光体とする。また好ましくは、感光ドラムは内側がアルミニウムで形成された感光体とする。これにより、フランジを感光ドラムに接着力のより高い状態で接着することができる。
【００１１】
本発明は、上記の感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置を含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられているとともに、この画像形成装置本体１２の下部に給紙装置１８が設けられている。
【００１３】
排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部２２を有する。この傾斜部２２は排出口部分が低く、前面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部２２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１において２点鎖線で示すように、傾斜部２２を上方に回転して開いたときには、開放部２４が形成され、この開放部２４を介して後述するプロセスカートリッジ４０が脱着できるようにしてある。
【００１４】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、後述する感光ドラム７８とフランジ８０とにより構成される感光体２６とこの感光体２６を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置２８と、この帯電装置２８により帯電された感光体２６に、光により潜像を書き込む光書込み装置３０と、この光書込み装置３０により形成された感光体２６の潜像を現像剤により可視化する現像装置（現像ユニット）３２と、この現像装置３２による現像剤像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置３４と、感光体２６に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置３６と、転写装置３４により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールからなる定着装置３８とから構成されている。光書込み装置３０は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、給紙装置１８の給紙カセット２０と平行で画像形成装置本体１２の前面（図１の右側面）近傍に配置され、現像装置３２内を横切って感光体２６を露光する。また、現像装置３２は、感光体２６と対向する現像ロール４２を有する。
【００１５】
プロセスカートリッジ４０は、感光体２６、帯電装置（帯電ロール）２８、現像装置３２及びクリーニング装置（クリーニングブレード）３６を一体化したものである。このプロセスカートリッジ４０は、排出部１６の傾斜部２２の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部２２を開いたときに形成される開放部２４を介して脱着される。
【００１６】
また画像形成装置本体１２には、例えばレジストロール４４が転写装置３４の上流側に配置されている。給紙装置１８の給紙カセット２０からピックアップロール４７によりピックアップされフィードロール４９とリタードロール５１を介して搬送路４５に搬送された用紙はこのレジストロール４４により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール４６により排出部１６へ排出される。
【００１７】
ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、排出ロール４６の手前は２股に分かれ、その分かれた部分に切換爪４８が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール４４まで戻る反転路５０が形成されている。この反転路５０には搬送ロール５２ａ〜５２ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪４８が反転路５０を開く側に切り換えられ、排出ロール４６に用紙の後端手前からかかる時点で排出ロール４６が反転し、用紙が反転路５０に導かれ、レジストロール４４、転写装置３４と感光体２６との間及び定着装置３８を通って排出部１６へ排出されるものである。
【００１８】
次に、本発明の第１の実施形態のプロセスカートリッジ４０を図面に基づいて説明する。
この実施形態におけるプロセスカートリッジ４０は、例えば、図２に示すように、現像装置３２と、感光体２６と、感光体２６上の未転写トナーを回収するクリーニング装置としてのクリーニングブレード３６と帯電装置としての帯電ロール２８とからなるクリーナ部７６により構成されている。ここで現像装置３２は、第１のアジテータ６２を備えたトナー６４が充填されているトナータンク６６と、トナー６４を感光体２６に現像するために備えている現像ロール４２と現像ブレード７４とから構成された現像部７２と、第２のアジテータ６８を備えトナー６４が充填され、トナータンク６６のトナー６４を現像部７２に供給するホッパー部７０と、を有している。
【００１９】
図３に図２に示すプロセスカートリッジ４０内の複数のギアの様子の一実施形態を示している。
図３においては、図４に示すように感光ドラム７８にギア８２を有するフランジ８０が接着剤により接着されて装着されており、感光体２６はフランジ８０のギア８２により回転する。このフランジ８０のギア８２にはアイドルギア８４と現像ロール４２のギア８６が噛み合っており、アイドルギア８４及びアイドルギア８４以降のギア８８ａ〜ｄが噛み合って回転し、第１のアジテータ６２及び第２のアジテータ６８が回転するように構成されている。また現像ロール４２のギア８６により現像ロール４２が回転するように構成されている。なお、図２中の帯電ロール２８は従動ギアを有しており、感光体２６が回転するのに従動して回転する。
【００２０】
図５に、本発明の第１の実施形態の感光体２６の感光ドラム７８に装着されるフランジ８０の具体的な構造を示している。なおこの実施形態においては、感光体２６の感光ドラム７８は、アルミニウムで形成されている。このフランジ８０は、ポリアセタールで形成されており、たとえば、図５（ａ）に示すように、ギア８２と爪部９０と、感光ドラム７８への挿入部９２とから構成されている。なお、爪部９０は、駆動装置に設けられた係止部（図示省略）に係止されて駆動を受け、フランジ８０が感光ドラム７８に接着されるため感光体２６全体が回転する構造となっている。
【００２１】
一方、挿入部９２には、図５（ｂ）に示すように矢印Ａの挿入方向の前後において挿入方向先端側が細い状態で段差Ｗが設けられている。この段差Ｗは０．１ｍｍであってこのように段差を設けることで、フランジ８０を感光ドラム７８に挿入し易くなる。また、この段差より挿入方向先端側は接着剤が塗布される接着部９４とされており、その接着部９４の長さＬはこの例では約３ｍｍとされている。そしてこの接着部９４の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で２μｍ以上とされている。なお、接着部９４において十点平均粗さ２μｍ以上を得るには、例えば、フランジ８０の成型のための金型を加工する際に、金型の接着部９４に対応する箇所の十点平均粗さを２μｍ以上とすることが考えられる。さらに、この接着部９４の先端部には複数の切欠き部９６が設けられている。この切欠き部９６に接着剤が入り込むことで接着力が増し、フランジ８０を感光ドラム７８に接着力のより高い状態で接着することができる。
この接着部９４に、たとえば主成分がエチレンアクリレートであるシアノアクリレート系接着剤が塗布され、フランジ８０が感光ドラム２６に接着される。その際に接着剤は塗布された接着部９４全体に延ばされ、図６に示すように挿入部９２全体が感光ドラム７８に挿入され、フランジ８０が感光ドラム７８に確実に接着される。
【００２２】
次に、図７にこのフランジ８０の接着部９４の表面の粗さを変えたときの感光ドラム７８とフランジ８０の空転トルクを測定した結果を示す。なおこの測定の条件は、フランジ８０を感光ドラム７８に接着後、２４時間放置し、その後５０℃２時間−２０℃で２時間のヒートサイクル後に常温環境において行ったものである。
【００２３】
図７より明らかなように、接着部９４の表面粗さが十点平均粗さで２μｍよりも小さい場合では、空転トルクが１．８Ｎ・ｍ程度で空転したものがあった。一方、表面粗さが２μｍ以上のものの場合、空転トルクが最低でも４Ｎ・ｍ以上となった。したがって、表面粗さが２μｍ以上のものでは、実際に感光体２６がギア８２により駆動される場合に、空転する可能性が極めて低いといえる。
【００２４】
以上の結果から、本発明の感光体によれば、ポリアセタール製のフランジを、ポリアセタールにエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有させることなく、接着力を向上させることが可能である。またこれによりカートリッジの長寿命化が可能となり、またカートリッジの長手方向の大きさを気にする必要がないため、コンパクトでかつ安価なカートリッジを製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上述べたように、本発明は、感光体における感光ドラムとフランジを接着力の高い状態で接着されたコンパクトかつ安価なカートリッジに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジの概要を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジ内のギアの様子を示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る感光体の概要を示す正面斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る感光体のフランジの概要を示す正面斜視図、側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る感光体のフランジの感光ドラムへの装着時の様子を示す概念図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る感光体の感光ドラムとフランジの空転トルクを測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１０  画像形成装置
２６  感光体
２８  帯電ロール（帯電装置）
３２  現像装置
３６  クリーニングブレード（クリーニング装置）
４０  プロセスカートリッジ
４２  現像ロール
６２  第１のアジテータ
６４  トナー
６６  トナータンク
６８  第２のアジテータ
７０  ホッパー部
７２  現像部
７４  現像ブレード
７６  クリーナ部
７８  感光ドラム
８０  フランジ
８２  ギア
８４  アイドルギア
８６  現像ロールギア
８８ａ〜ｄ  ギア
９０  爪部
９２  挿入部
９４  接着部
９６  切欠き部
【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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