(57)【要約】【課題】  簡易な構造であっても、樹脂フランジ自体や圧入するドラム素管における初期および長時間印刷後の振れ精度が向上し、ひいては、電子写真感光体に使用し、長時間印刷した場合であっても位置ずれが少ない樹脂フランジ、このような樹脂フランジの製造方法、および樹脂フランジ付き電子写真感光体を提供する。【解決手段】  ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備えた樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とするとともに、４８〜８５℃の温度処理を施し、特に貫通孔が予め熱収縮するように構成してある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備えた樹脂フランジであって、
当該樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とするとともに、４８〜８５℃の温度処理を施し、予め熱収縮してあることを特徴とする樹脂フランジ。
【請求項２】
前記圧入部と、ギア部とが、それぞれ別体に構成してあるとともに、前記圧入部の反対端部に設けてあるリブを介して、前記ギア部と係合することを特徴とする請求項１に記載の樹脂フランジ。
【請求項３】
前記温度処理における貫通孔の熱収縮率を０．１〜０．２５％の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂フランジ。
【請求項４】
前記温度処理における熱処理時間が１０時間以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂フランジ。
【請求項５】
前記圧入部の直径を１０〜５０ｍｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂フランジ。
【請求項６】
ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備えた樹脂フランジの製造方法において、
前記樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とする成形工程と、
前記樹脂フランジを４８〜８５℃で温度処理した後、室温に戻す熱収縮工程と、を含むことを特徴とする樹脂フランジの製造方法。
【請求項７】
前記温度処理における熱処理時間を１０時間以上の値とすることを特徴とする請求項６に記載の樹脂フランジの製造方法。
【請求項８】
ドラム素管と、ドラム素管に取り付けられた樹脂フランジと、ドラム素管の周囲に形成された感光層と、から構成される樹脂フランジ付き電子写真感光体であって、
前記樹脂フランジが、ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備え、
前記樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とするとともに、４８〜８５℃の温度処理を施し、予め熱収縮してあることを特徴とする樹脂フランジ付き電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フランジ、樹脂フランジの製造方法、および樹脂フランジ付き電子写真感光体に関し、特に、電子写真感光体に使用した場合に、印刷時の位置ずれの発生が少ない樹脂フランジ、そのような樹脂フランジの製造方法、および樹脂フランジ付き電子写真感光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂フランジ付き電子写真感光体を備えた画像形成装置、例えば、複写機やカラープリンタにおいては、複数色を印刷しなければならず、その際の色ずれが問題になっている。そこで、このような色ずれの最小化を図るべく、ドラム素管の振れ精度、およびドラム素管の末端に設ける樹脂フランジ等の振れ精度、ひいては、複数の感光体ドラムの回転精度を高めることが望まれている。そのために、ドラム素管に対して、切削によりインロー加工を施したり、ドラム素管と、樹脂フランジとの間を一体成形したりするなどの工夫がなされている。
しかしながら、ドラム素管にインロー加工を施したり、ドラム素管と樹脂フランジを一体成形したりすると、それぞれ製造コストが高くなるという問題が見られた。
【０００３】
そこで、歪みが少なく、真円度の高い樹脂フランジを装着することによって、カラー印刷の際の色ずれを少なくする円筒型電子写真感光体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。より具体的には、図８に示すように、感光ドラム１０５に嵌合する筒状部１０７と、ハブ用スリーブ１０９と、環状リブ１１１と、を備え、これらが中間壁１１３によって連結されるとともに、環状リブ１１１の端部に複数のピンゲート１１５が配設されて成形された樹脂フランジ１１７を装着することを特徴としている。また、かかる樹脂フランジ１１７をギア付き樹脂フランジとする場合には、筒状部１０７が延長されて、その外周にギアが設けられている。
【０００４】
また、熱的収縮挙動が実質的に同じであって、樹脂フランジと係合するリング要素を設けて、樹脂フランジと、金属製ドラムとの結合強度を改善した方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
より具体的には、図９に示すように、金属製円筒状ドラム２３０の端部の内側に圧入される樹脂フランジ２１０であって、（ａ）金属製円筒状ドラム２３０の端部の内側に嵌め込まれるようになっている、ドラムの内径にほぼ等しい外径を有する円筒状胴部分２１６およびそれに隣接するフランジ状部分を有して成る樹脂製フランジ本体要素２１２と、（ｂ）円筒状胴部分２１６の内側に圧入により嵌め込まれるようになっている、円筒状胴部分の内径に少なくとも等しい外径を有する円筒状部分を有して成るリング要素２１４と、を備えている。
そして、リング要素２１４の熱的収縮挙動は、金属製円筒状ドラム２３０の熱的挙動と実質的に同じであり、リング要素２１４の円筒状部分が、内側に圧入された樹脂製フランジ本体要素２１２の円筒状胴部分２１６は、金属製円筒状ドラム２３０の端部の内側に圧入することができ、それにより、樹脂製フランジ本体要素２１２を金属製円筒状ドラム２３０に強固に接合できるように構成されている。
【特許文献１】特開２０００−３５２８９７号  （特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平７−１３２５６４号      （特許請求の範囲）
【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、特許文献１および特許文献２に開示された樹脂フランジは、いずれも所定条件での温度処理に何ら言及しておらず、そのまま電子写真感光体に使用した場合には、初期のみならず、長時間印刷する際の位置ずれや色ずれがいまだ生じ易いという問題が見られた。
また、特許文献１に開示された円筒型電子写真感光体は、製造方法が複雑であって、製造コストが高くなったり、ギアの大きさが樹脂フランジの大きさによって制約される一方、その構成上、駆動系部材を小型化したりすることが困難であるという問題も見られた。
さらに、特許文献２に開示された樹脂フランジは、当該樹脂フランジと熱的収縮挙動が実質的に同じであるリング要素を別途設ける必要があり、構成が複雑となるばかりか、樹脂フランジのサイズが、全体として大きくなりやすいという問題が見られた。
【０００６】
そこで、従来の課題を鋭意検討した結果、樹脂フランジに設けてある貫通孔の直径を所定値に制限するとともに、所定温度で熱処理して、予め熱収縮させることにより、樹脂フランジ自体や圧入するドラム素管における初期および長時間印刷後の振れ精度をそれぞれ向上できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、簡易な構造であっても、樹脂フランジ自体や圧入するドラム素管における初期および長時間経過後の振れ精度が向上し、ひいては、電子写真感光体に使用し、長時間印刷した場合であっても位置ずれや色ずれが少ない樹脂フランジ、このような樹脂フランジの製造方法、および樹脂フランジ付き電子写真感光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備えた樹脂フランジであって、当該樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とするとともに、４８〜８５℃の温度処理を施し、予め熱収縮してある樹脂フランジが提供され、上述した問題点を解決することができる。
【０００８】
また、本発明を構成するにあたり、圧入部と、ギア部とが、それぞれ別体に構成してあるとともに、圧入部の反対端部に設けてあるリブを介して、ギア部と係合させることが好ましい。
【０００９】
また、本発明を構成するにあたり、温度処理における貫通孔の熱収縮率を０．１〜０．２５％の範囲内の値とすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明を構成するにあたり、温度処理における熱処理時間が１０時間以上であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明を構成するにあたり、圧入部の直径を１０〜５０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の別の態様は、ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備えた樹脂フランジの製造方法であって、樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とする成形工程と、樹脂フランジを４８〜８５℃で温度処理した後、室温に戻す熱収縮工程と、を含む樹脂フランジの製造方法である。
【００１３】
また、本発明の樹脂フランジの製造方法を実施するにあたり、温度処理における熱処理時間を１０時間以上の値とすることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の別の態様は、ドラム素管と、ドラム素管に取り付けられた樹脂フランジと、ドラム素管の周囲に形成された感光層と、から構成される樹脂フランジ付き電子写真感光体であって、樹脂フランジが、ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備え、樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とするとともに、４８〜８５℃の温度処理を施し、予め熱収縮してある樹脂フランジ付き電子写真感光体である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の樹脂フランジによれば、樹脂フランジが所定構造を有するとともに、所定の温度処理が施してあることにより、樹脂フランジ自体やドラム素管における初期および長時間印刷後の振れ精度を向上させることができ、例えば、電子写真感光体に用いて、多色印刷を長時間実施した場合であっても、色ずれを少なくすることができる。
また、本発明の樹脂フランジによれば、温度処理における熱処理温度が比較的低い温度であることより、製造工程上の管理が容易になるばかりか、樹脂フランジに熱損傷を与えることなく、樹脂フランジに発生する残留歪を小さくすることができる。
【００１６】
また、本発明の樹脂フランジによれば、特定のリブを設けて、駆動源からの回転力を伝達するギアと係合させることにより、間接的に、かつ、効率的に駆動源からの回転力を伝達することができる。したがって、樹脂フランジが簡易かつ小型構造であっても、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の樹脂フランジによれば、温度処理における貫通孔の熱収縮率を所定範囲の値としてあることにより、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の樹脂フランジによれば、温度処理における熱処理時間が所定時間以上であることより、樹脂フランジに熱損傷を与えることなく、樹脂フランジに発生する残留歪を小さくすることができる。
【００１９】
また、本発明の樹脂フランジによれば、圧入部の直径が所定範囲の値としてあることにより、簡易かつ小型構造であっても、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の樹脂フランジの製造方法によれば、所定構造を有するとともに、所定の温度処理が施してあって、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度が向上した樹脂フランジを効率的に得ることができる。したがって、例えば、電子写真感光体に用いて、多色印刷を実施した場合であっても、色ずれを少なくすることができる。
また、本発明の樹脂フランジの製造方法によれば、温度処理における熱処理温度が比較的低い温度であることより、樹脂フランジに熱損傷を与えることなく、樹脂フランジに発生する残留歪を小さくすることができる。
【００２１】
また、本発明の樹脂フランジの製造方法によれば、温度処理における熱処理時間が所定時間以上であることより、樹脂フランジに発生する残留歪を効率的に小さくすることができる。さらに、温度処理のため、熱処理時間が所定時間以上であっても、樹脂フランジに与える熱損傷を少なくすることができる。
【００２２】
また、本発明の樹脂フランジ付き電子写真感光体によれば、樹脂フランジが所定構造を有するとともに、所定の温度処理が施してあることにより、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度を向上させることができ、多色印刷を実施した場合であっても、色ずれを少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の樹脂フランジ、樹脂フランジの製造方法、および樹脂フランジ付き電子写真感光体に関する実施の形態を具体的に説明する。
【００２４】
[第１の実施形態]
第１の実施形態は、ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備えた樹脂フランジであって、当該樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とするとともに、４８〜８５℃の温度処理を施し、予め熱収縮してある樹脂フランジである。
例えば、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、樹脂フランジ３は、実質的に円筒状であって、その一端部には、図３に示すドラム素管１に圧入させるための圧入部６が形成され、他端部には、ドラム素管１を回転させるために、図２に示すような駆動源からの回転力を伝達するためのギア部２１と結合するリブ７を備えており、それらの構成において、所定の熱処理が施されている。そして、圧入部６の中心位置に、所定の大きさの貫通孔１５が設けられている樹脂フランジ３である。
【００２５】
１．圧入部
図３に示すドラム素管１に圧入される圧入部６は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、ドラム素管１の内径とほぼ等しいか、あるいはそれより若干大きい外径を有する円筒状部材から構成されており、かつ、圧入部６の外縁に沿って、小片状の延長部５が設けてあるとともに、当該延長部５の複数箇所に、切り込み１１が設けてあることが好ましい。
この理由は、ドラム素管に圧入する際には、円筒状部材の先端部に設けてある延長部が容易にすぼんで圧入しやすくなる一方、圧入した後には、延長部を含む圧入部が弾性変形して戻り、ドラム素管１の内壁を適度に押圧して、強固な結合力を得ることができるためである。
また、圧入部を構成する円筒状部材、およびその先端部に設けてある延長部は、ドラム素管に圧入される先端部から後方に向かって、テーパ部を備えることが好ましい。この理由も、ドラム素管に圧入する際には、円筒状部材の先端部が多少すぼんで、圧入しやすくするためである。
また、圧入部の直径を１０〜５０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、圧入部の直径が１０ｍｍ未満になると、樹脂フランジがドラム素管から抜けやすくなる場合があるためである。一方、圧入部の直径が５０ｍｍを超えると、感光体ドラムの大きさが過度に大きくなったり、樹脂フランジの貫通孔における熱収縮の調整が困難となったりする場合があるためである。したがって、圧入部の直径を１５〜３０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
さらに、圧入部および延長部の長さはそれぞれ異なっていても良いが、５〜２５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、圧入部および延長部の長さが５ｍｍ未満になると、樹脂フランジがドラム素管から抜けやすくなる場合があるためである。一方、圧入部および延長部の長さが２５ｍｍを超えると、樹脂フランジの貫通孔における熱収縮の調整が困難となる場合があるためである。したがって、圧入部および延長部の長さを、それぞれ５〜２０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００２６】
２．ギア部
また、図２に示すような駆動源からの回転力を伝達するためのギア部２１は、樹脂フランジ３の本体とは別体に構成してあり、樹脂フランジ３の端部に設けたリブ７と係合して、樹脂フランジ３に駆動力を伝達するように構成してあることが好ましい。
すなわち、ギア部２１は、外周部に斜めの歯２３が形成され、中央部に貫通孔２４が設けられるとともにこの貫通孔２４を中心にして軸方向に突出する円筒部２５が設けられていることが好ましい。そして、円筒部２５の先端側にスリット２７が形成され、このスリット２７が、樹脂フランジ３に設けたリブ７に係合するように構成してあることが好ましい。また、スリット２７の基端部に底部２９を形成することが好ましい。
したがって、ギア部２１において、外周部に斜めの歯２３が形成してあるので、駆動側からの駆動力を円滑かつ確実に受けることができ、その受けた駆動力をスリット２７に係合する樹脂フランジ３のリブ７を介して、樹脂フランジ３に対して確実に伝達することができる。また、駆動力伝達用のスリット２７の基端側に、底部２９を設けるとともに、裏面側に複数のリブ（図示せず）を設けたので、駆動力伝達トルクが大きい場合であっても、強度を十分に確保することができる。
【００２７】
一方、図１（ａ）に示すように、樹脂フランジ３におけるドラム素管１との接合部近傍に、駆動源の回転力を伝えるギア部２１とは別のギア１３が設けてあることも好ましい。
この理由は、このように構成することにより、通常、樹脂フランジ付き電子写真感光体に近接して配置してある回収トナー搬送用スクリュー（図示なし）を、複数のギアを介して、樹脂フランジ付き電子写真感光体と同期させて回転させたり、振動を与えたりすることができるためである。
【００２８】
３．貫通孔
また、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、圧入部６の中心位置に設けた貫通孔１５の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値にすることを特徴とする。すなわち、従来、樹脂フランジの外形に着目し、その寸法制度を制御しようとしていたが、貫通孔と、その中に収容されて回転するシャフトとの関係がより重要であることを見出したことによるものである。
したがって、かかる貫通孔の直径が３ｍｍ未満の値になると、貫通させるシャフトが細くなって、高速回転させた場合に、ドラム素管の振れが大きくなったり、貫通孔部分における樹脂フランジの熱収縮の調整が困難になったりする場合があるためである。一方、かかる貫通孔の直径が１５ｍｍを超えると、貫通させるシャフトが過度に太くなって、高速回転させた場合に、駆動むらが発生したり、貫通孔部分における樹脂フランジの熱収縮の調整が困難になったりする場合があるためである。
よって、貫通孔の直径を４〜１０ｍｍの範囲内の値にすることがより好ましく、５〜８ｍｍの範囲内の値にすることがさらに好ましい。
【００２９】
４．リブ
また、図１（ａ）に示すように、リブ７が、樹脂フランジ３に形成されている貫通孔１５を中心にして、例えば、約１２０°間隔で、３つ均等配置してあることが好ましい。
この理由は、このようにリブ７を配置することにより、駆動源からの回転力を、リブ７を介して効率的に伝達することができるためである。すなわち、仮に、樹脂フランジ３に駆動源からの回転力を伝達するためのギア部を設け、このギア部に対して、駆動源から伝達力を伝えるギア部を噛み合せるとなると、ギア部同士の接点が変化するため、大きな駆動むらが発生するためである。これに対して、本実施の形態のように、リブ７を介して樹脂フランジ３に回転力を伝達する構成では、リブ７に回転力を伝達するギア部２１に設けたスリット２７をリブ７に係合させると、その後はリブ７とスリット２７の係合部の接点は変化することがなく、ギア同士の場合に比較してぶれがなく安定するからである。
また、リブ７を介して樹脂フランジ３に回転力を伝達する構成を採用することにより、樹脂フランジ３に側方から圧力が作用することがなく、駆動系が簡易かつ小型構造であっても、ドラム素管１や樹脂フランジ３の振れ精度を向上させることができる。
さらにまた、樹脂フランジ３とは別体のギア部２１に駆動側からの駆動力を伝達し、その駆動力を樹脂フランジ３に形成したリブ７を介して伝達するようにしていることから、樹脂フランジ３に直接ギアを形成する場合に比較して、ギア部２１の自由度が増し、樹脂フランジ３の振れ防止に最も適切なギアを用いることができる。
すなわち、樹脂フランジ３に駆動力伝達用のギア部を直接的に形成したとすると、樹脂フランジ３の大きさやコスト等から、樹脂フランジ３に形成するギア部は大きな制約を受ける場合がある。これに対して、樹脂フランジ３と別体のギア部２１によって駆動側の駆動力を受ける構成にすれば、樹脂フランジ３にギア部を形成する場合に比較して受ける制約が少なく、ギア部の大きさ、歯数、歯形を自由に決めることができる。このため、最も振れの少ないギア部を採用することができ、樹脂フランジの振れによる印刷の位置ずれ、例えば、多色印刷や高速印刷を実施した場合の色ずれを可及的に少なくすることができる。
【００３０】
なお、図１（ａ）に示すように、リブ７が放射状に均等配置してあるとともに、当該リブ７の周囲に、リブ７の補強部１７が円状に設けてあることが好ましい。
この理由は、リブ７を、このように放射状に均等配置することにより、各リブ７に対して力が分散して作用するので、樹脂フランジ３の耐久性を向上させることができるとともに駆動源からの回転力をさらに効率的に伝達することができるためである。したがって、駆動系が簡易かつ小型構造であっても、ドラム素管１や樹脂フランジ３の振れ精度をさらに向上させることができ、また、樹脂フランジ３の耐久性を向上させることもできる。
【００３１】
５．樹脂
樹脂フランジを構成する樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、アミノ樹脂、ポリエステル樹脂、アリル樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂等の一種単独または二種以上の組合せが挙げられる。
特に、ポリオキシメチレン樹脂やポリアセタール樹脂は、耐磨耗性や機械的特性に優れているばかりか、射出成形性に優れていることから、樹脂フランジを構成する樹脂として好適である。
なお、樹脂フランジを構成する樹脂中に、酸化チタン、シリカ、ガラスファイバー等の添加物を、全体量に対して、例えば、０．１〜２０重量％の範囲で添加することも好ましい。ただし、後述するように所定の熱処理をすることにより、樹脂の耐久性や機械的特性を著しく向上させることができるため、これらの添加物の添加量を可及的に少なくして、樹脂フランジの透明性や着色性、あるいは射出成形性についても向上させることができる。
【００３２】
また、本発明に樹脂フランジにおいて、４８〜８５℃の熱処理温度による温度処理を施し、それを室温に戻して、樹脂フランジを構成する樹脂を予め熱収縮してあることを特徴とする。
この理由は、かかる熱処理温度が４８℃未満になると、熱膨張および熱収縮が不十分となって、樹脂フランジ中に歪みが残留し、逆に、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度が著しく低下するためである。
一方、かかる熱処理温度が８５℃を超えると、熱膨張および熱収縮が過度になって、樹脂フランジ中にやはり歪みが残留しやすくなるとともに、樹脂フランジ自体が熱変形する場合があり、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度が同様に低下するためである。
したがって、樹脂フランジに対して、５０〜８０℃の熱処理温度による温度処理を施すことがより好ましく、５５〜７５℃の熱処理温度による温度処理を施すことがさらに好ましい。
【００３３】
そして、温度処理を行った樹脂、特に貫通孔を構成する樹脂の熱収縮率を０．１〜０．２５％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる熱収縮率が０．１％未満になると、熱膨張および熱収縮が不十分となって、樹脂フランジ中に歪みが残留し、逆に、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度が低下する場合があるためである。
一方、かかる熱収縮率が０．２５％を超えると、熱膨張および熱収縮が過度になって、樹脂フランジ中にやはり歪みが残留しやすくなるとともに、樹脂フランジ自体が熱変形する場合があり、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度が同様に低下する場合があるためである。
したがって、温度処理における樹脂、特に貫通孔を構成する樹脂の熱収縮率を０．１２〜０．２３％の範囲内の値とすることがより好ましく、０．１５〜０．２２％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる熱収縮率は、熱処理前の貫通孔の直径Ｓ１（ｍｍ）と、所定条件において熱処理後、室温に戻した後の貫通孔の直径Ｓ２（ｍｍ）と、をそれぞれノギスや光学顕微鏡等を用いて測り、得られた測定値から下記式に基づいて算出することができる。
熱収縮率（％）＝（Ｓ２／Ｓ１）×１００
【００３４】
６．性能
また、樹脂フランジ３の振れ幅（感光体ドラムの振れ幅に相当）を４５μｍ以下の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる樹脂フランジ３の振れ幅が、４５μｍを超えた値になると、素管の振れも加算されて、許容範囲を超えて印刷時の位置ずれが発生する場合があるためである。ただし、樹脂フランジ３の振れ幅を過度に小さくしようとすると、その制御が困難な場合がある。
したがって、樹脂フランジ３の振れ幅を０.２〜４４μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０.５〜４２μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、樹脂フランジの振れ幅は、一例として、樹脂フランジに装着されて回転中心軸をなすシャフトと、当該シャフトを載置するための凹状ブロックと、電子写真感光体に回転駆動を与えるためのフリクションローラーと、電子写真感光体が回転する際の形状を測定する変位計と、を具備した測定装置によって測定することができる。
【００３５】
[第２の実施形態]
第２の実施形態は、ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備えた樹脂フランジの製造方法であって、樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とする成形工程と、樹脂フランジを４８〜８５℃で温度処理した後、室温に戻す熱収縮工程と、を含む樹脂フランジの製造方法である。
【００３６】
１．成形工程
樹脂フランジの成形方法は特に制限されるものではないが、例えば、射出成形方法、ＳＭＣ（シ−トモールディングコンパウンド）圧縮成形方法、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）圧縮成形方法、またはプレス方法を用いることが好ましい。
特に、精密部品の大量生産に適していることより、樹脂フランジの成形に際しては、射出成形方法を採用することが好ましい。
【００３７】
２．熱収縮工程
４８〜８５℃の熱処理温度で温度処理を施した後、室温に戻して、樹脂フランジを構成する樹脂を予め熱収縮する工程である。
すなわち、樹脂フランジの熱処理温度が４８℃未満になると、熱膨張および熱収縮が不十分となり、図４のラインＡ（樹脂フランジの外形基準）に示す場合と比較して、図４のラインＢ（貫通孔基準）に示すように、貫通孔における熱収縮率が過度に小さくなる。したがって、樹脂フランジ中に歪みが残留して感光体ドラム振れにも影響し、図５のラインＡおよびＢに示すように、左縦軸に示す初期感光体ドラム振れ（μｍ）ばかりか、右縦軸に示す経時後の感光体ドラム振れとの差（μｍ）が著しく大きくなるためである。
一方、かかる熱処理温度が８５℃を超えると、図４のラインＡ（樹脂フランジの外形基準）が示すのと同様に、熱膨張および熱収縮が過度になって、図４のラインＢ（貫通孔基準）に示す通り、貫通孔における熱収縮率が過度に大きくなる。したがって、樹脂フランジ中にやはり歪みが残留しやすくなるとともに、樹脂フランジ自体が熱変形する場合があり、図５のラインＡに示すように、左縦軸に示す初期感光体ドラム振れ（μｍ）の増加は著しく大きくなるばかりか、図５のラインＢに示すように、右縦軸に示す経時後の感光体ドラム振れとの差（μｍ）についても、大きくなるためである。
したがって、樹脂フランジに対して、５０〜８０℃の熱処理温度による温度処理を施すことがより好ましく、５５〜７５℃の熱処理温度による温度処理を施すことがさらに好ましい。
なお、図４中のラインＡは、樹脂フランジの外形（直径２８ｍｍ）における熱収縮率を測定したものであって、同一樹脂からなる同一成形体であるにもかかわらず、外形基準の熱収縮率の値は、貫通孔（直径７ｍｍ）におけるその値と比較して、若干大きい傾向が見られた。
【００３８】
また、樹脂フランジを加熱処理するにあたり、所定温度での熱処理時間を１０時間以上の値とすることが好ましい。
すなわち、４８〜８５℃の熱処理温度で温度処理を施した場合に、熱処理時間が１０時間未満の値になると、熱膨張および熱収縮が不十分となって、樹脂フランジ中に歪みが残留し、逆に、樹脂フランジ自体やドラム素管の振れ精度が著しく低下する場合があるためである。
ただし、過度に長くなると、樹脂フランジの生産効率が過度に低下する場合がある。
したがって、樹脂フランジを加熱処理するにあたり、所定温度での熱処理時間を１２〜４８時間の範囲内の値とすることがより好ましく、熱処理時間を１５〜３０時間の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、樹脂フランジを所定温度に熱処理するに際して、加熱炉、赤外線ヒータ、レーザー、熱交換装置、加熱媒体（不活性液体や不活性気体等）の少なくとも一つの加熱処理装置を使用することが好ましい。特に、加熱炉を使用することにより、樹脂フランジを、所定時間内に、一度に大量処理できることから好ましい加熱処理装置である。
【００３９】
[第３の実施形態]
第３の実施形態は、ドラム素管と、このドラム素管に圧入して取り付けられた樹脂フランジと、ドラム素管の周囲に形成された感光層と、から構成される樹脂フランジ付き電子写真感光体であって、樹脂フランジが、ドラム素管に圧入される圧入部と、ドラム素管を回転させるための駆動力を外部から伝達するためのギア部と、圧入部の中心に位置する貫通孔と、を備え、樹脂フランジの貫通孔の直径を３〜１５ｍｍの範囲内の値とするとともに、４８〜８５℃の温度処理を施し、予め熱収縮してある樹脂フランジ付き電子写真感光体である。
【００４０】
１．ドラム素管
ドラム素管１は、図３にその断面図を示すように、感光体を形成するための基材としての機能を果たしており、高速回転させることから円筒形状であることが好ましい。また、所定の長さ、肉厚、外形寸法を有することから、アルミニウム、セラミック、ポリカーボネート樹脂等を原料として、マンドレル法等により円筒加工した後、引き抜き加工により形成したものが好ましい。
また、アルミニウム等の金属をドラム素管の原料とした場合には、酸化がすすみ、電位が変化するのを防止するため、陽極酸化処理を施すことが好ましい。
ただし、製造コストを低くできることから、本発明に使用するドラム素管は、インロー加工を施していないことが好ましい。逆に言えば、本発明によれば、高価なインロー加工を施さなくとも、ドラム素管の振れ精度や樹脂フランジ等の振れ精度を向上させることができ、印刷時の位置ずれ、例えば、多色印刷した場合の色ずれの発生を少なくすることができる。
【００４１】
２．樹脂フランジ
第１の実施形態において説明したのと同様の内容とすることができる。したがって、ここでの説明は省略する。
【００４２】
３．感光層
感光層は、結着樹脂、電荷発生剤、正孔輸送剤、および電子輸送剤を単一層に含む単層型と、結着樹脂、電荷発生剤、正孔輸送剤、および電子輸送剤を複数層に分けて含む積層型と、があるが、本発明の樹脂フランジ付き電子写真感光体においては、いずれにも適用可能である。
ただし、特に正負いずれの帯電型にも使用できること、構造が簡単で製造が容易であること、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できること等の観点から、単層型に適用することが好ましい。
【００４３】
４．アース板
図６に示すように、樹脂フランジ３と、ドラム素管（図示なし）との間に、アース板４１が設けてあるとともに、当該アース板４１の周囲に、ドラム素管の内面と接触するための突起部４３と、貫通孔１５に挿通されるシャフトピンと接触するための接触片４５と、が設けてあることが好ましい。
この理由は、樹脂フランジ３にアース板４１を取り付けて樹脂フランジ３をドラム素管１に圧入する際に、突起部４３がドラム素管の内面を傷付けるのを防止できるとともに、接触片４５がシャフトピンに圧接してドラム素管とシャフトピンの導通を確実に図ることができるためである。
したがって、このようなアース板４１を設けることにより、樹脂フランジ付き電子写真感光体における静電気等の影響を容易に排除することができる。
【００４４】
５．画像形成装置
図７に示すように、画像形成装置５０は、タンデム型フルカラープリンタとして、ドラム素管１（図３参照）と、ドラム素管１に取り付けられた樹脂フランジ３（図１参照）と、ドラム素管１の周囲に形成された感光体と、から構成される電子写真感光体７３ａ〜７３ｄ（図７参照）を、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応して、複数備えるとともに、当該複数の電子写真感光体７３ａ〜７３ｄを駆動源からの回転力によって回転させることにより、所定のカラー画像が形成できる構成であることが好ましい。
また、樹脂フランジ３の中央部には、シャフトピンを挿通するための貫通孔１５が設けてあるとともに、当該貫通孔１５の周囲にリブ７が設けてあり、当該リブ７を介して、駆動源の回転力を樹脂フランジ付き電子写真感光体７３ａ〜７３ｄに伝達し、樹脂フランジ付き電子写真感光体７３ａ〜７３ｄを回転させている。
【００４５】
また、ドラムユニット７３ａ〜７３ｄにそれぞれ対向配置される転写ローラ７４ａ〜７４ｄ、及び駆動ローラ７５、従動ローラ７６等には、無端状の転写ベルト７７が巻き掛けられており、該転写ベルト７７は、上述した駆動ローラ７５の駆動によって、反時計回りに回動し、転写紙を４つの画像形成部を順次通過させることができる。
すなわち、図７に示す画像形成装置５０においては、本体の右側面下部に給紙カセット８１が装着されており、この給紙カセット８１内にセットされた転写材Ｓを、給紙ローラ８２によって１枚ずつ取り出し、それを搬送ローラ９２によって画像形成部に給送するように構成されている。
【００４６】
また、作像部筐体７０の下方には、この作像部筐体７０とは別個独立に形成された給紙筐体８０が設置されており、両者は、着脱自在に装着配置されていることが好ましい。そして、この給紙筐体８０内に、転写紙トレー８１や、給紙ローラ８２等（給紙部の一例）が設けられている。また、作像部筐体７０および給紙部筐体８０の側面には、それぞれ２つの筐体が接続配置してあるとともに、給紙部筐体８０から作像部筐体７０に対して、転写紙を搬送するための搬送ユニット９０が着脱自在に取り付けられている。
さらに、作像部筐体７０の下流側には、排紙ユニット１００が着脱自在に取り付けられている。この排紙ユニット１００内には、定着部１０１、排紙路１０２、排紙トレー１０３等が設けられており、作像部筐体７０内で４色のトナー像が転写された転写紙に定着処理を施した後、その転写紙を排紙トレー１０３上に給送するように構成されている。
【００４７】
ここで、電子写真感光体７３ａ〜７３ｄに装着された樹脂フランジ３については、第１の実施形態で説明したのと同様の条件で温度処理してあることを特徴とする。
すなわち、これら樹脂フランジ３は、第１の実施形態で説明したように、ドラム素管１の端部に駆動力伝達用のリブ７が形成された樹脂フランジ３を取り付けたものである。そして、所定の熱処理が施してある樹脂フランジ３に対しては、ギア部２１からリブ７を介して駆動力が伝達されるように構成されており、所定の温度処理が施されているため、感光体ドラムの初期ドラム振れや、長期間連続印刷した後の感光体ドラムの振れ幅が小さくなるように構成されている。
よって、樹脂フランジ付き電子写真感光体７３ａ〜７３ｄは、初期のみならず、長期間印刷した場合であっても、感光体ドラムの振れが極力抑制され、色ずれが極めて少なくなるように構成されている。
【実施例】
【００４８】
[実施例１〜２]
本発明における所定の温度処理を施した樹脂フランジを準備し、それを用いた感光体ドラム１〜２（実施例１〜２）により、多色印刷時における色ずれ性についての評価実験を行った。
すなわち、実施例１〜２では、５０℃および８０℃で、それぞれ２４時間、温度処理を施した樹脂フランジにおける外形基準（２８ｍｍ）の熱収縮率（外形熱収縮率）と、貫通孔（７ｍｍ）の熱収縮率（貫通孔熱収縮率）をそれぞれ測定した。
次いで、実施例１〜２では、それぞれの樹脂フランジ付き感光体ドラム（京セラミタ製ページプリンタＦＳ−Ｃ５０１６Ｎ）を準備し、初期ドラム振れ（初期ドラムの振れ幅）と、通常環境(２３±３℃、５０±１０％Ｒｈ)にて、画像評価パターン（ソリッドパターン）を１０万枚連続印刷した後の感光体ドラムの振れ幅とを測定し、そのドラム振れ差を算出した。そして、さらに得られた画像における色ずれ性を、以下の基準に準じて目視評価した。
◎：色ずれは全く観察されない。
○：顕著な色ずれは観察されない。
△：少々の色ずれが観察される。
×：顕著な色ずれが観察される。
【００４９】
[比較例１〜５]
比較例１〜５では、本発明における温度範囲外の熱処理を施した樹脂フランジ付き感光体ドラム３〜７を用いて、それぞれ多色印刷時における色ずれ性についての評価実験を行った。
すなわち、比較例１〜５においては、２０℃、３５℃、４５℃、９０℃、および１００℃で、それぞれ２４時間低温熱処理を施した樹脂フランジにおける外形基準の熱収縮率（外形熱収縮率）と、貫通孔の熱収縮率（貫通孔熱収縮率）をそれぞれ測定した。
次いで、実施例１〜２と同様に、それぞれの樹脂フランジ付き感光体ドラムを準備し、初期の振れ幅と、通常環境にて画像評価パターンを１０万枚連続印刷した後の感光体ドラムの振れ幅を測定した。そして、比較例１〜５においても、さらに得られた画像における色ずれ性を、実施例１〜２と同様に、目視評価した。
【００５０】
【表１】
2005173321.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の樹脂フランジ、樹脂フランジの製造方法、および樹脂フランジ付き電子写真感光体によれば、樹脂フランジに設けてある貫通孔の直径を所定値に制限するとともに、所定温度で熱処理して、予め熱収縮させることにより、簡易な構造であっても、樹脂フランジ自体や圧入するドラム素管における初期および長時間印刷後の振れ精度が向上し、ひいては、電子写真感光体に使用し、長時間印刷した場合であっても位置ずれを少なくすることができる。
したがって、例えば、カラー印刷や高速印刷が可能なタンデム型の画像形成装置等に最適な樹脂フランジ、樹脂フランジの製造方法、および樹脂フランジ付き電子写真感光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の樹脂フランジを説明するために供する図である。
【図２】本発明の樹脂フランジにおけるギア部を説明するために供する図である。
【図３】本発明のドラム素管を説明するために供する図である。
【図４】熱処理温度と、熱収縮率との関係を説明するために供する図である。
【図５】熱処理温度と、感光体ドラムの振れ幅を説明するために供する図である。
【図６】本発明の樹脂フランジに使用するアース板の説明に供する図である。
【図７】画像形成装置を説明するために供する図である。
【図８】従来の樹脂フランジを説明するために供する図である（その１）。
【図９】従来の樹脂フランジを説明するために供する図である（その２）。
【符号の説明】
【００５３】
１：  ドラム素管
３：  樹脂フランジ
６：  圧入部
７：  駆動力伝達用のリブ
９：  リブ部
１１：スリット
１３：ギア
２１：ギア部
２７：スリット
４１：アース板
５０：カラー画像形成装置
７０：作像部筐体
７１ａ〜７１ｄ：ドラムユニット
７２ａ〜７２ｄ：露光器
７３ａ〜７３ｄ：樹脂フランジ付き電子写真感光体
７４ａ〜７４ｄ：転写ローラ
７５：駆動ローラ
７６：従動ローラ
７７：転写ベルト
７８：転写ユニット
８０：給紙筐体
８１：給紙カセット
８２：給紙ローラ
９０：搬送ユニット
９２：搬送ローラ
１００：排紙ユニット
１０１：定着部
１０２：排紙路
１０３：排紙トレー
【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】
2005173321.tif 000008
【図６】
2005173321.tif 000009
【図７】
2005173321.tif 000010
【図８】
2005173321.tif 000011
【図９】
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