(57)【要約】【課題】フランジ部を改良することにより従来よりも抜去力に対する保持力を向上させることができるインサートナットを提供する。【解決手段】樹脂からなる基材に挿入されるインサートナット１であって、ネジ６２が締結される雌ネジ５と、外周面において、周方向に交互に形成された複数の山部と谷部とを有する凹凸形状部Ｊ１と、雌ネジ部のネジ軸線方向の一端側に設けられたフランジ部Ｊ２と、を備えたインサートナット１において、フランジ部Ｊ２は、ネジ軸線方向の一方側の表面ｍ１及び前記ネジ軸線方向の他方向側の裏面ｍ２にて、雌ネジ部の中心側から外方に向かって延びると共に表面ｍ１又は裏面ｍ２に対して段差を形成する段差部を有するインサートナットを構成した。【選択図】 図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる基材に挿入されるインサートナットであって、ネジが締結される雌ネジ部と、外周面において、周方向に交互に形成された複数の山部と谷部とを有する凹凸形状部と、前記雌ネジ部のネジ軸線方向の一端側に設けられたフランジ部と、を備えたインサートナットにおいて、
前記フランジ部は、前記ネジ軸線方向の一方側の第１面及び前記ネジ軸線方向の他方向側の第２面にて、前記雌ネジ部の中心側から外方に向かって延びると共に前記第１面又は前記第２面に対して段差を形成する段差部を有することを特徴とするインサートナット。
【請求項２】
前記フランジ部の外径が、前記ネジのネジ呼び径の１倍乃至４倍であることを特徴とする請求項１に記載のインサートナット。
【請求項３】
前記凹凸形状部は、前記複数の山部と谷部により前記ネジ軸線方向で凹凸及び前記周方向で凹凸となることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインサートナット。
【請求項４】
前記フランジ部は、前記ネジが挿入される側の面の中心側で凹状に形成されて前記ネジを誘導するネジ誘導部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項５】
前記リブは、前記フランジ部の第１面に一対の前記垂直面を含む凹部を有すると共に前記フランジ部の第２面に一対の前記垂直面を含む凸部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項６】
前記凹部が複数形成され、前記凸部が複数形成されることを特徴とする請求項５に記載のインサートナット。
【請求項７】
前記一対の垂直面は、前記第１面から垂直方向に凹む一対の第１垂直面であり、
前記リブの前記凹部は、周方向に、
前記一対の第１垂直面と、
前記第１垂直面同士の間で前記第１垂直面の下端から上方へと傾斜する一対の第１斜面と、
を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のインサートナット。
【請求項８】
前記一対の垂直面は、前記第２面から垂直方向に突出する一対の第２垂直面であり、
前記リブの前記凸部は、周方向に、
前記一対の第２垂直面と、
前記第２垂直面同士の間で前記第２垂直面の下端から上方へと傾斜する一対の第２斜面と、
を有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項９】
前記一対の垂直面は、前記第１面から垂直方向に凹む一対の第１垂直面を含み、
前記リブの前記凹部は、周方向に、
前記一対の第１垂直面と、
前記第１垂直面同士の間で前記第１垂直面の下端から前記第１面と平行な方向に広がる第１平面と、
を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のインサートナット。
【請求項１０】
前記一対の垂直面は、前記第２面から垂直方向に突出する一対の第２垂直面を含み、
前記リブの前記凸部は、周方向に、
前記一対の第２垂直面と、
前記第２垂直面同士の間で前記第２垂直面の下端から前記第２面と平行な方向に広がる第２平面と、
を有することを特徴とする請求項５、請求項６又は請求項９に記載のインサートナット。
【請求項１１】
前記フランジ部は、前記リブと前記雌ネジ部との間に、前記第１面と面一で前記第１面を周方向に繋ぐ第１繋ぎ部を有することを特徴とする請求項５、請求項６、請求項９又は請求項１０に記載のインサートナット。
【請求項１２】
前記リブは、前記フランジ部の外縁部まで到達して形成されることを特徴とする請求項５、請求項６、請求項９、請求項１０又は請求項１１のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項１３】
前記一対の垂直面は、前記第１面から垂直方向に凹む一対の第１垂直面を含み、
前記リブの前記凹部は、周方向に、
前記一対の第１垂直面と、
前記第１垂直面同士の間で前記雌ネジ部から近い部位よりも前記雌ネジ部から遠い部位の方がより大きく凹んで形成される第１平面と、
を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のインサートナット。
【請求項１４】
前記一対の垂直面は、前記第２面から垂直方向に突出する一対の第２垂直面を含み、
前記リブの前記凸部は、周方向に、
前記一対の第２垂直面と、
前記第２垂直面同士の間で前記雌ネジ部から近い部位よりも前記雌ネジ部から遠い部位の方がより大きく突出して形成される第２平面と、
を有することを特徴とする請求項５、請求項６又は請求項１３に記載のインサートナット。
【請求項１５】
前記フランジ部は、前記リブの外側に、前記第１面と面一で前記第１面を周方向に繋ぐ第２繋ぎ部を有することを特徴とする請求項５、請求項６、請求項１３又は請求項１４に記載のインサートナット。
【請求項１６】
前記フランジ部は、前記リブと前記雌ネジ部との間に、前記第１面と面一で前記第１面を周方向に繋ぐ第１繋ぎ部を有すると共に、前記リブの外側に、前記第１面と面一で前記第１面を周方向に繋ぐ第２繋ぎ部を有することを特徴とする請求項５、請求項６、請求項９又は請求項１０に記載のインサートナット。
【請求項１７】
前記フランジ部は、外縁に、前記凹凸形状部の方へと折り曲げられた折り曲げ部を有することを特徴とする請求項５、請求項６、請求項９、請求項１０又は請求項１６に記載のインサートナット。
【請求項１８】
前記インサートナットのフランジ部の直径は、前記ネジのフランジ部の最大直径よりも大きく設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項１９】
前記リブは、第１面及び第２面で、周方向で凹凸形状に形成され、前記ネジの着脱時の回転方向のトルク、前記ネジの抜き去る方向の力、の両方を受けることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか1項に記載のインサートナット。
【請求項２０】
前記インサートナットは、プレス加工によって加工されることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項２１】
前記インサートナットは、前記穴に、モールドインサート成型、常温圧入、加熱圧入されることを特徴とする請求項１乃至請求項２０のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項２２】
前記ネジと前記インサートナットは、被締結部材を挟持しつつ締結することを特徴とする請求項１乃至請求項２１のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項２３】
前記ネジは、被締結部材を直接に回転しつつ挿入する鍔付きネジであることを特徴とする請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項２４】
前記ネジが被締結部材に接触する接触部位は、前記ネジの最も外周側の部位であることを特徴とする請求項１乃至請求項２３のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項２５】
前記インサートナットは、前記樹脂部材に熱溶着されることを特徴とする請求項１乃至請求項２４のいずれか１項に記載のインサートナット。
【請求項２６】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
請求項１乃至請求項２５のいずれか１項に記載のインサートナットと、
を備えることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２７】
像担持体と、
請求項１乃至請求項２５のいずれか１項に記載のインサートナットと、
を備えることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２８】
像担持体と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
請求項１乃至請求項２５のいずれか１項に記載のインサートナットと、
を備えることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２９】
画像形成装置本体と、
請求項２６乃至請求項２８のいずれか１項に記載のカートリッジと、
を備え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、樹脂からなる基材に挿入されるインサートナット、もしくは該インサートナットが用いられるカートリッジ、該インサートナットが用いられる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、軸部とフランジ部とを有するＴナットであって、フランジ部には複数の突起部が形成され、この突起部は、軸部の方へと突出すると同時にフランジ部側から見ると中が空洞になっていて、三角錐状に形成される。こうした構成によれば、加工が簡単で固着物に対して確実に固定可能なＴナットとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、フランジ部の突起部が周方向で斜面を有する構成であるので、ネジの締結時又は緩め時にフランジ側に抜けるように力が働くので、ネジの締結には不適である。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑み、フランジ部を改良することにより従来よりも抜去力に対する保持力を向上させることができるインサートナットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のインサートナットは、樹脂からなる基材に挿入されるインサートナットであって、ネジが締結される雌ネジ部と、外周面において、周方向に交互に形成された複数の山部と谷部とを有する凹凸形状部と、前記雌ネジ部のネジ軸線方向の一端側に設けられたフランジ部と、を備えたインサートナットにおいて、前記フランジ部は、前記ネジ軸線方向の一方側の第１面及び前記ネジ軸線方向の他方向側の第２面にて、前記雌ネジ部の中心側から外方に向かって延びると共に前記第１面又は前記第２面に対して段差を形成する段差部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フランジ部を改良することにより従来よりも抜去力に対する保持力を向上させることができ、ネジとインサートナットとの締結不良が低減する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係るインサートナットの一部断面正面図である。
【図２】（ａ）は、インサートナットの平面図である。（ｂ）は、インサートナットの正面図である。
【図３】（ａ）は、インサートナットの凹凸形状部から見た斜視図である。（ｂ）は、インサートナットのフランジ部から見た斜視図である。
【図４】（ａ）は、インサートナットが装着された被締結部材の上方から見た断面図である。（ｂ）は、インサートナットが装着された被締結部材の側方から見た断面図である。
【図５】（ａ）は、実施例２に係るインサートナットの裏面側から見た斜視図である。（ｂ）は、インサートナットの表面側から見た斜視図である。
【図６】（ａ）は、実施例３に係るインサートナットの裏面側から見た斜視図である。（ｂ）は、インサートナットの表面側から見た斜視図である。
【図７】（ａ）は、実施例４に係るインサートナットの表面側から見た斜視図である。（ｂ）は、インサートナットの表面側から見た斜視図である。
【図８】（ａ）は、順送式のプレス金型によるプレス工程を示す平面図である。（ｂ）は、順送式のプレス金型によるプレス工程を示す断面図である。
【図９】画像形成装置の断面図である。
【図１０】カートリッジの一例を示す斜視図である。
【図１１】カートリッジの一例を示す一部分解斜視図である。
【図１２】（ａ）は、装置本体に着脱自在なカセットの平面図である。（ｂ）は、カセットの側面図である。
【図１３】（ａ）は、ネジがカセットに締結される状態を示す一部拡大平面図である。（ｂ）は、ネジがカセットの筐体のフレームのインサートナットに締結される状態を示す断面図である。
【図１４】（ａ）は、従来のインサートナットの側面図である。（ｂ）は、従来のインサートナットの斜視図である。
【図１５】（ａ）は、従来のインサートナットとネジで厚みの厚い被締結部材を締結した状態を示す断面図である。（ｂ）は、従来のインサートナットとネジで厚みの薄い被締結部材を締結した状態を示す断面図である。
【図１６】従来のインサートナットとネジにより被締結部材を締結した状態を示す断面図である。
【図１７】ネジ締結力を導出に利用した公式に関する図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、後の実施例の構成に関して、前の実施例と同一の構成に関しては前の実施例と同一の符号を付して、前の実施例中の説明が援用されるものとする。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１に係るインサートナット１の一部断面正面図である。図１では、インサートナット１の単体部品の形状が示されている。図２（ａ）は、インサートナット１の平面図である。図２（ｂ）は、インサートナット１の正面図である。図３（ａ）は、インサートナット１の凹凸形状部Ｊ１から見た斜視図である。図３（ｂ）は、インサートナット１のフランジ部Ｊ２から見た斜視図である。
【００１１】
インサートナット１は、凹凸形状部Ｊ１と、凹凸形状部Ｊ１のネジ呼び径の１倍乃至４倍の径に設定されるフランジ部Ｊ２と、を有する。ここで、ネジ呼び径とは、例えばＪＩＳＢ０１０１による定義であり、ネジ山の外径の基準寸法を示す称呼寸法である。表現では寸法公差を含まない代表寸法表現であるが、実質的に寸法公差分を含んでいる事を意味している。例えばメートル並目ネジＭ３の場合、呼び径は３ｍｍであるが、外径の寸法公差はメートル並目ネジのピッチ０．５ｍｍ６Ｇの場合、の雄ネジの外径の寸法公差は−０．０３６乃至−０．１４２ｍｍとなる。即ちφ３−０．０３６／−０．１４２である。
【００１２】
ここでは、このネジ呼び径とは、インサートナット１に挿入されるネジ６２の呼び径のことであり、後述する図４（ｂ）の呼び径Ｓ３のことである。また、フランジ部Ｊ２及び凹凸形状部Ｊ１の内部には、これを貫通してネジ６２（図４（ｂ）参照）を挿入される『雌ネジ部』としての雌ネジ５が形成される。ネジ誘導部１７は、フランジ部Ｊ２の『第１面』としての表面ｍ１の中心側で凹状に形成される。
【００１３】
より詳しくいうと、フランジ部Ｊ２と凹凸形状部Ｊ１の内径部では、フランジ部Ｊ２の表面ｍ１側にネジ６２を誘導するネジ誘導部１７が形成され、これと連続して凹凸形状部Ｊ１にＭ３サイズの雌ネジ５が転造タップによって形成される。雌ネジ５の内径は、リーマ通し等、嵌め合わせ寸法である±０．０２ｍｍ程度の高精度に仕上げられている。この雌ネジ５の先端（下端）には、面取り１９が設けられる。この『段差部』は薄板を締結した際、雄ネジの不完全ネジ部の干渉を防止するための逃げ形状を兼ねている。
【００１４】
なお、インサートナット１は、プレス加工によって加工され、プレス最終工程で搾り出し方向からプレス抜きする場合には、裏面エッジ１５がダレ面となり、表面エッジ１２がバリとなるようにする。
【００１５】
［凹凸形状部Ｊ１］
凹凸形状部Ｊ１の外部には、ネジ６２が雌ネジ５に挿入される挿入方向（圧入方向Ｋ１）で凹凸及びネジ６２が雌ネジ５で回転される回転方向で凹凸となる『凹凸形状部』としての第１ローレット６、第２ローレット１１、筒部４、筒部１８、筒部７が形成される。フランジ部Ｊ２は、凹凸形状部Ｊ１の端部に対して張り出したフランジで構成される。この構成にするために、フランジ部Ｊ２の表面ｍ１からプレス加工により円筒状に絞り出すことで、凹凸形状部Ｊ１が形成される。凹凸形状部Ｊ１は、前述のように、筒部４、１８、７を有する。そして、筒部７の下端には面取り部８（若しくはラウンド形状）が形成される。
【００１６】
フランジ部Ｊ２と筒部４との間には第１ローレット６が形成される。第１ローレット６は、フランジ部Ｊ２の径よりも小さく筒部４の径よりも大きくローレット加工された部位である。別の表現をすると、第１ローレット６は、インサートナット１を樹脂部材５５（図４（ｂ）参照）に圧入する圧入方向Ｋ１で筒部４よりも上流側に形成される。第１ローレット６は、インサートナット１の圧入方向Ｋ１で凹凸となるように、かつ、ネジ６２（図４（ｂ）参照）の締結方向Ｋ２で凹凸となるように、複数の山部６ａと谷部６ｂとを交互に隣接するように有する。図１中では、山部６ａと谷部６ｂは、左上から右下へと傾斜するように捩れている。
【００１７】
筒部４と筒部１８との間には第２ローレット１１が形成される。第２ローレット１１は、フランジ部Ｊ２の径よりも小さく筒部４及び筒部１８の径よりも大きくローレット加工された部位である。別の表現をすると、第２ローレット１１は、インサートナット１を樹脂部材５５に圧入する圧入方向Ｋ１で筒部４よりも下流側に形成される。第２ローレット１１は、インサートナット１の圧入方向Ｋ１で凹凸となるように、かつ、ネジ６２の締結方向Ｋ２で凹凸となるように、複数の山部１１ａと谷部１１ｂとを交互に隣接するように有する。図１中では、山部１１ａと谷部１１ｂは、右上から左下へと傾斜するように捩れている。
【００１８】
このように、第１ローレット６と第２ローレット１１は、前述したように捩れ方向が互いに異なるように形成される。
【００１９】
こうした第１ローレット６や第２ローレット１１が凹凸形状で形成されるのは以下の理由による。インサートナット１が樹脂部材５５に熱圧入されると、樹脂部材５５の樹脂が第１ローレット６及び第２ローレット１１の谷部６ｂ、１１ｂに入り込む。そうすると、ネジ６２がインサートナット１に挿入されて回転するときに、ネジ６２とインサートナット１が連れ回ることが抑制される。すなわち、ネジ６２が締結方向Ｋ２又はその逆方向に回されてネジ６２が圧入方向Ｋ１又はその逆方向に移動しても、第１ローレット６と第２ローレット１１が樹脂部材５５に固定されてインサートナット１が動かないようにするのである。
【００２０】
また、樹脂部材５５が加熱により溶融しながら流れている中で、樹脂が第１ローレット６や第２ローレット１１に絡まりながら隅々まで行き渡るようにして、樹脂と凹凸形状部Ｊ１との接触面積を大きくするのである。また、インサートナット１の固定強度は、第１ローレット６や第２ローレット１１の山部６ａ、１１ａや谷部６ｂ、１１ｂと樹脂との密着部が高い程に向上する。そこで、山部６ａ、１１ａの稜線は、ローレットモジュールの１／１０以下に設定することが好ましい。そのために、通常の転造ローレットよりも切削ローレット若しくは切削転造ローレット加工を行う方が強度アップすることが確認できた。
【００２１】
例えば、加熱インサート装着相手樹脂材質ＰＣ（プリカーボネート樹脂）に対して比較的強度の弱い樹脂である材質ＨＩＰＳ（ハイインパクトスチロール樹脂）にて熱溶着部の回転強度（破壊トルク）で１０〜１５％程度の強度アップを図る。そういう実験結果が得られた。
【００２２】
なお、溶けて流動する樹脂を第２ローレット１１に絡ませるために、第２ローレット１１にガイド斜面１４を設けることや、山部６ａ、１１ａや谷部６ｂ、１１ｂの数や大きさ等は、適宜最適に設定しても良い。
【００２３】
前述してきたように、凹凸形状部Ｊ１にて、第１ローレット６の径＞筒部４の径＜第２ローレット１１の径＞筒部１８の径＜筒部７の径の関係が設定されることで、樹脂部材５５に対するインサートナット１の抜去力の強度が高められる。
【００２４】
［フランジ部Ｊ２］
フランジ部Ｊ２には、図２及び図３に示されるように、フランジ部Ｊ２の中心から周方向Ｌで均等に分割されて周方向Ｌに凹凸形状で形成される『リブ』としての放射状リブ１０１が形成される。放射状リブ１０１は、フランジ部Ｊ２の『第１面』としての表面ｍ１に凹部ｎ１を有すると共にフランジ部Ｊ２の『第２面』としての裏面ｍ２に凸部ｎ２を有する。図２（ａ）に示されるように、フランジ部Ｊ２の表面ｍ１には、雌ネジ５の中心から放射状に放射状リブ１０１が３方向に延び、隣接し合う放射状リブ１０１同士が成す角度は、１２０°に設定されている。すなわち、３個の放射状リブ１０１は、円周を三等分するように配置される。
【００２５】
放射状リブ１０１の凹部ｎ１は、周方向Ｌに、表面ｍ１から垂直方向に凹む２つの『段差部』としての『第１垂直面』としての垂直面７７と、２つの垂直面７７の下端から上方へと傾斜する２つの『第１斜面』としての斜面７６と、２つの斜面７６の上端を結ぶ水平面７５と、を有する。
【００２６】
放射状リブ１０１の凸部は、周方向Ｌに、裏面ｍ２から垂直方向に突出する２つの『段差部』としての『第２垂直面』としての垂直面８０と、２つの垂直面８０の下端から上方へと傾斜する２つの『第２斜面』としての斜面１８０と、を有する。
【００２７】
これは、本部品がプレス加工であることを利用し、放射状の凹凸形状のハーフピアス加工（半抜き加工）を施すことにより、ネジ締結時のフランジ部Ｊ２の撓み変形を補強するビードの役目を果たしている。
【００２８】
更に、表面ｍ１の垂直面７７と裏面ｍ２の垂直面８０は、樹脂部材５５に熱溶着でめり込んだ状態で、ネジ６２の締結時又は緩め時に生じる締結方向Ｋ２又はその逆方向の力を受けて、インサートナット１の固定強度をアップさせる。つまり、放射状リブ１０１は、表面ｍ１及び裏面ｍ２で、周方向Ｌで凹凸形状に形成され、ネジ６２の着脱時の回転方向のトルク、ネジ６２の抜き去る方向の力、の両方を受ける。
【００２９】
放射状リブ１０１の水平面７５は、放射状リブ谷部７９を略中心とした曲げ半径である板厚と同等のＲの円弧で形成しても良いが、表面ｍ１と略同一面となる平面に形成しても良い。
【００３０】
さて、放射状リブ１０１を設けると表面ｍ１に荷重に対して撓み量を減らす事が出来る。材料力学における片持ち梁先端荷重の公式が模式的に用いて、その放射状リブ１０１の効果について確認した。インサートナット１の表面ｍ１の中心からのネジ半径部が固定端とし、フランジ部Ｊ２の最外径の半径までの距離をｌ（スモールＬ）とし、ネジ締結強度の垂直方向の締め付け力をＰとする。縦弾性係数Ｅは真鍮（黄銅）の場合、６９０００〜９８０００（Ｎ／ｍｍ２）であり、アルミ（ジュラルミン）の場合７２０００（Ｎ／ｍｍ２）として、図１７で示す計算を行い比較した。
【００３１】
この結果、本実施例のような放射状リブ１０１が配置される場合と、放射状リブ１０１が配置されない場合では、放射状リブ１０１の部分的な撓み量を計算した。そうしたところ、最大撓み量比で約３．１倍の差が生じ、放射状リブ１０１を適宣設けた方が変形しにくいという結果になった。
【００３２】
片持ち梁先端荷重で計算した根拠（図４参照）は、以下の通りである。すなわち、ネジ６２は、フランジ部に皿状のフランジ６４を有するネジであり、中心側が被締結部材５６に接触しない皿状凹部６５を有し、接触部位５８の位置での先端部のみ接触し、ネジ６２の締結力が掛かるからである。
【００３３】
また、本計算では相手樹脂のパラメータは除いて筒部７を固定側として計算して比較してある。従って、熱圧入により樹脂がフランジと接触している場合とは実質的に数値的には異なるが、放射リブの強度は同様に補強する事に変わりは無い。また、ネジ締結力（締め付けトルク）の垂直方向にかかる荷重が抜去力である。なお、放射リブはフランジ外周部まで延伸せず途中で止めた形状にすることも可能であり、その場合、円周淵部はフラットな部位を残しても曲げ強度に影響がなく、フランジの円形を保つ事が出来る他、皿状ネジのツバと全周で被締結部材を挟持することが可能となる。
【００３４】
図４（ａ）は、インサートナット１が装着された被締結部材５６の上方から見た断面図である。図４（ｂ）は、インサートナット１が装着された被締結部材５６の側方から見た断面図である。被締結部材５６は、薄板で形成される。インサートナット１は、樹脂部材５５に設けられる穴５４に挿入されて固定される。インサートナット１は、穴５４に、モールドインサート成型、常温圧入、加熱圧入される。インサートナット１は、樹脂部材５５に熱溶着される。インサートナット１のフランジ部Ｊ２の直径Ｓ１は、ネジ６２のフランジ部Ｊ２の最大直径Ｓ２よりも大きく設定される。
【００３５】
ネジ６２とインサートナット１は、被締結部材５６を挟持しつつ締結する。ネジ６２は、被締結部材５６を直接に回転しつつ挿入する鍔付きネジ６２である。ネジ６２が被締結部材５６に接触する接触部位は、ネジ６２の最も外周側の部位である
【００３６】
図４（ａ）中の切断線３０で囲まれる領域には、被締結部材５６の部分断面図に相当する。被締結部材５６は、フランジ部Ｊ２の表面ｍ１と、ネジ６２の皿形状のフランジ６４の辺縁部と、により挟持される。フランジ６４が設けられることで、フランジ部Ｊ２の変形が少なくなるため、挟持力が高められる。即ちネジ締結力が高められる。
【００３７】
フランジ部Ｊ２の径がネジ６２のフランジ６４の径よりも大きく設定されているので、ネジ締結力はフランジ６４とフランジ部Ｊ２との間で作用するので、第１ローレット６と第２ローレット１１の熱圧入部には影響しない。即ち、ネジ締結力による抜去力は第１ローレット６と第２ローレット１１には生じず影響しない。
【００３８】
Ｍ３のネジの場合の規定のネジ締結力において、約８０ｋｇ〜１００ｋｇに及ぶ抜去力は、第１ローレット６と第２ローレット１１に及ばないため、被締結部材５６を保持する力のみの保持力である数グラムから数百グラム程度で済むようになる。このために、ジャッキアップしにくく、しかも強いトルクを用いて締結できる、高性能で信頼性の高いインサートナットの提供が可能となった。
【００３９】
更には、従来強度が強い樹脂に用いることは比較的容易であったが、例えば、ＰＳ、ＨＩＰＳ、ＡＢＳ、ＰＶＣなどの樹脂そのもののせん断力や弾性係数（ヤング率）が極めて低い樹脂成型品にも適用可能となる。このため、適用範囲が広がり各種ネジ締結に対して信頼性の向上に寄与できることとなった。
【実施例２】
【００４０】
図５（ａ）は、実施例２に係るインサートナット１の凹凸形状部Ｊ１から見た斜視図である。図５（ｂ）は、インサートナット１のフランジ部Ｊ２から見た斜視図である。放射状リブ２０１は、フランジ部Ｊ２の表面ｍ１に凹部ｎ１を有すると共にフランジ部Ｊ２の裏面ｍ２に凸部ｎ２を有する。フランジ部Ｊ２の放射状リブ２０１の内側には、雌ネジ５の周囲に周方向Ｌに凹部ｎ１に対して凸状に延びて表面ｍ１と面一になる所定幅の『第１繋ぎ部』としての内周方向繋ぎ部１０２が形成される。放射状リブ２０１は、外縁部まで到達して形成される。
【００４１】
放射状リブ２０１の凹部ｎ１は、周方向Ｌに、表面ｍ１から垂直方向に凹む２つの『段差部』としての『第１垂直面』としての垂直面７７と、２つの垂直面７７の下端で表面ｍ１と平行な方向に広がる第１平面８２と、を有する．
【００４２】
放射状リブ２０１の凸部ｎ２は、周方向Ｌに、裏面ｍ２から垂直方向に突出する２つの『段差部』としての『第２垂直面』としての垂直面８０と、２つの垂直面８０の下端で裏面ｍ２と平行な方向に広がる第２平面８１と、を有する。
【００４３】
本実施例のインサートナット１では、中央の雌ネジ５用のネジ誘導部１７から法線方向に所定幅隔てた位置から放射線状に延びる平面状のハーフピアス（半抜き）加工による凹凸部で形成される。なお、この凹凸部も、実施例１と同様に円周を三等分するような方向に延びる。
【００４４】
本実施例では、ネジ誘導部１７は、ネジ６２を締結する際にネジ６２を案内するガイドであること、プレス加工時の中心基準であるので金型寸法基準となること、の観点で、ネジ誘導部１７は円形に形成され、内周方向繋ぎ部１０２が補強リブを兼ねる。
【００４５】
平面８１の両サイドの垂直面８０は、実施例１の場合と同様に樹脂部材５５によるネジ締結及びネジ緩めの際に生じる回転トルクを受けても、より強固な回転方向の保持力を有する。
【００４６】
なお、ハーフピアスは半抜きの量を規定するものではなく板厚に対して７０％程度まで凸量となるように形成してもよく、その場合は、放射状半抜き垂直面８０の面積が増えるので、回転トルクに対する強度をアップさせることができる。
【実施例３】
【００４７】
図６（ａ）は、実施例３に係るインサートナット１の凹凸形状部Ｊ１から見た斜視図である。図６（ｂ）は、インサートナット１のフランジ部Ｊ２から見た斜視図である。実施例３の構成では、放射状リブ３０１は、フランジ部Ｊ２の表面ｍ１に凹部ｎ１を有すると共にフランジ部Ｊ２の裏面ｍ２に凸部ｎ２を有する。フランジ部Ｊ２は、放射状リブ３０１の外側に、外縁に沿って周方向Ｌに凹部ｎ１に対して凸状に延びて表面ｍ１と面一の所定幅の『第２繋ぎ部』としての外周方向繋ぎ部８８を有する。このことから放射状リブ３０３の外側の先端部は、フランジ部Ｊ２の外径よりも内側までで形成されていて、その先端部の先が周方向Ｌで繋がった外周方向繋ぎ部８８が形成される。
【００４８】
放射状リブ３０１の凹部は、周方向Ｌに、表面ｍ１から垂直方向に凹む２つの『段差部』としての『第１垂直面』としての垂直面７７と、雌ネジ５から近い部位８２ａよりも雌ネジ５から遠い部位８２ｂの方がより大きく凹んで形成される第１平面８２と、を有する。
【００４９】
放射状リブ３０１の凸部は、周方向Ｌに、裏面ｍ２から垂直方向に突出する２つの『段差部』としての『第２垂直面』としての垂直面８０と、雌ネジ５から近い部位８５ａよりも雌ネジ５から遠い部位８５ｂの方がより大きく突出して形成される第２平面８５と、を有する。このことから、第２平面８５の遠い部位８５ｂは、ハーフピアスのエンボス形状を樹脂部材５５の穴側に突出させたものと言える。
【００５０】
より半径の先端部に円形のエンボスであるため、より樹脂部材に深く入り込む。このことで、放射状リブの撓み抑制効果に加えて、回転方向の強度アップによるネジ締結回転方向の耐荷重性能向上と、フランジ最外周の外周方向繋ぎ部８８を設けたことで表面ｍ１の平面性を保ちつつ、表面ｍ１の放射状リブ３０３の補強を兼ねるようにした。
【実施例４】
【００５１】
図７（ａ）は、実施例４に係るインサートナット１の凹凸形状部Ｊ１から見た斜視図である。図７（ｂ）は、インサートナット１のフランジ部Ｊ２から見た斜視図である。放射状リブ４０１は、フランジ部Ｊ２の表面ｍ１に凹部ｎ１を有すると共にフランジ部Ｊ２の裏面ｍ２に凸部ｎ２を有する。凹部ｎ１と凸部ｎ２は、中心から周方向Ｌを８等分する位置で放射状に延びる。
【００５２】
放射状リブ４０１の凹部ｎ１は、周方向Ｌに、表面ｍ１から垂直方向に凹む２つの『段差部』としての『第１垂直面』としての垂直面７７と、２つの垂直面７７の下端を繋ぐ第１平面８２と、を有する。
【００５３】
放射状リブ４０１の凸部ｎ２は、周方向Ｌに、裏面ｍ２から垂直方向に突出する２つの『段差部』としての『第２垂直面』としての垂直面８０と、２つの垂直面８０の下端を繋ぐ第２平面８５と、を有する。
【００５４】
フランジ部Ｊ２は、放射状リブ４０１の内側に、雌ネジ５の周囲に周方向Ｌに凹部ｎ１に対して凸状に延びて表面ｍ１と面一の所定幅の『第１繋ぎ部』としての内周方向繋ぎ部１０２を有する。放射状リブ４０１の外側に、外縁に沿って周方向Ｌに凹部ｎ１に対して凸状に延びて表面ｍ１と面一の所定幅の『第２繋ぎ部』としての外周方向繋ぎ部８８を有する。
【００５５】
このような構成によれば、凸部ｎ２と凹部ｎ１は、樹脂部材５５との接触面積が増加する。そして、ネジ締結回転方向に対して垂直面７７、８０が増加する。その結果、インサートナット１の樹脂部材５５に対する回転方向の密着性が向上して、ネジ締結の回転方向の強度アップが実現される。
【００５６】
ネジ誘導部１７の周囲に周方向Ｌに繋がる内周方向繋ぎ部１０２が形成されてインサートナット１が補強され、ネジ６２が締結されるときに応力集中するネジ誘導部１７の近傍に内周方向繋ぎ部１０２があるのでネジ締結部の根本付近の変形が抑制される。
【００５７】
フランジ部Ｊ２は、外縁に、凹凸形状部Ｊ１の方へと折り曲げられた折り曲げ部９１を有する。すなわち、トップ面の最外径部の円周の４等分方向に折り曲げ部９１を設けて、凹凸形状を増やすことで樹脂への食いつきを多くして補強したものである。その折り曲げ部９１は、側面視で略台形状のくさび面１０３を有するので、熱圧入後に半溶融状態の樹脂がくさび面１０３に纏わることでねじ締結回転方向だけでなく、抜去力に対してもアンカー効果を得られるように成した。このために、フランジ部Ｊ２の浮きや捲れ、或いはジャッキアップを抑制する効果をプラスしたものである。
【００５８】
これによって、粘り気が無く脆い樹脂であるＡＢＳ、ＰＳ等の低強度樹脂に対しても強い締結力を得る事ができるようになった。然るにＡＢＳやＰＳは、ネジ締結の課題が多く採用使用しにくい樹脂材料であった。しかし、本インサートナットを用いることで、多くの面積で樹脂と噛み合う事で、締結力の向上と、インサートナットの耐抜去力の向上との対応を行う事ができ、より強固はネジ締結ができるインサートナットの提供が可能となった。
【００５９】
［インサートナットの形成工程］
図８（ａ）は、順送式のプレス金型によるプレス工程を示す平面図である。図８（ｂ）は、順送式のプレス金型によるプレス工程を示す断面図である。インサートナット１は、プレス加工により製造される。
【００６０】
材料はシートコイル材（フープ材）を使用し、アンコイラにより供給される。アンコイラは、金属製品・部品のプレス加工（塑性加工）において用いられるプレス機械の周辺装置の一つである。より詳しくは、プレス加工する材料にコイル材を使用する際、プレス機械にそのコイル材を供給するために、コイル材を心棒で支持して材料を外側から巻きほぐす装置である。次に、フープ材は、レベラによって歪み矯正し、ロールフィーダ等により連続的に供給される。
【００６１】
レベラフィーダとは、プレス機械の周辺装置の一つで、ロール間に板材を通してひずみを矯正する装置（ローラレベラ）にロールの回転・摩擦力で送り出す機能を一体化した送り装置のことである。
【００６２】
ローラレベラとは、プレス機械の周辺装置の一つで、ロールの間にワーク（板材）をかみこませてロールしながら歪、板材の反りを矯正する装置のことである。材料はコイル材を使用し、シートローダによって送られる。シートローダとは、プレス機械の周辺装置の一種で、プレス加工するための素材（材料）となる板材（シート）を一枚ずつプレスへ送り込む装置のことである。このような、レベラ、ロールフィーダ、レベラフィーダ等、これらの装置によって材料は連続的に供給される。
【００６３】
供給された材料は、順送式プレス金型を用いたプレス加工手段によりプレス加工が行われる。複数の工程を単一型内に等ピッチ（等チャンネル）で順番に配置してある。送り装置でプレスの１回の送り量の単位を１ピッチ（１チャンネル）として、送り次の工程へと材料を順送りしていく。材料は連続供給し連続自動運転され多くの場合プレス加工完了品としてラインアウトする。
【００６４】
このプレス工程は、順送式プレス型と呼ばれる多工程を一つの金型に配備したものである。フープ材である帯状のストリップシート材を一定のチャンネル間距離（ピッチ）で送りながら順にプレス加工を進めていき、最終プレス工程でフープ材から切り離され、一つの部品が仕上がり、取り出されるようになっている。
【００６５】
従って、従来のように、多数の金型を準備してプレス機械を操作する従来の方法に較べ、安定した自動大量生産に向き、低コストで効率的に生産が可能となる。本方式を採用したことにより、旋盤加工に比べるとプレス加工は材料消費量も少なく、加工時間が短く、掛かる切削油も不要であり、人手による切粉除去作業も不要である。また、切削工具のような刃物の手入れや位置決めセット作業や、そのメンテナンスも少ないので、製造コスト（部品費）が約半額以下になる。
【００６６】
本実施例のインサートナットも、この順送式プレス加工技術を用いて製造したものであって、最終的にトップ面のフランジをフープ材のチャンネルからプレスで抜き落とすことで仕上がる。
【００６７】
図２で示した、表面ｍ１の裏面三方向にプレスで絞り出し、バーリングを形成する。次に内側の穴を軸で保持したまま先端部を成形し、更にローレットの加工を行う。次の工程では２種類のローレットをプレスローレットで加工し、第１ローレット６と第２ローレット１１を形成する。また、この時点で、ガイド斜面１４、筒部４、ネジ誘導部１７も同様に形成する。
【００６８】
次の工程では、金型内に配備されたハイロールタップによりタップ加工を行い、次いでリーマ加工されることで、高精度のネジ部が形成される。更に、フランジ部のマッチング部がプレスで抜き落とされてフレームからインサートナットが切離されて完成となる。
【００６９】
フープ材であるフープ材３１には、第１工程〜第９工程にステップ送りする穴３２〜４０、９６が、幅方向の両端から所定間隔を置いて一対ずつ、ステップ送り方向に一定間隔で形成される。そして、チャンネルピッチで等間隔に配備された穴（３２〜４０、９６）を基準に各工程を一致させて順送され、順次加工が進められる。
【００７０】
第１工程では、インサートナット１の中心部でバーリングのセンターになる部位に、穴４１がプレスによって開けられる。
【００７１】
第２工程では、段付きのバーリング加工が行われて深絞りにより筒状の穴４２が形成される。場合によっては、半月ボウル状に大きく膨らませてから、必要な体積分を寄せ集め増肉絞り加工（不図示）によって形成することも可能である。
【００７２】
第３工程では、外周部に溝４３が形成される。
【００７３】
第４工程では、外周部にローレット４４を形成する。一般的にローレット加工はローレット用工具であるところの回転コロの外径部にローレット歯の対を設けて加圧転写する方式のものが市販されている。これに対し、本実施の形態の場合、市販品はスペースと構造的な面でビルトインが困難であった。よって独自に、リング状の工具に内歯車的な二段構成の工具刃物を配備し、これを金型のストロークを利用して回動させ、インサートナット円筒部の外径バーリング部に押し付ける事で可能となった。
【００７４】
また、二段の水平ラック状刃物を対向させて配備し、挟持させながら回動させることによっても同様にローレット４４を形成させることが可能である。この際、第２工程と同様に、バーリングによる円筒穴の変形を防止する。このために、内径部にはガイドピンが装備されて内外径の同軸度を正確に確保するために相手ガイドが中間バメ公差設定されたガイドピンが金型から突出されて正確に位置を規制し、垂直方向にも軸心が触れることを防止している。
【００７５】
第５工程では、穴４２に対して、座グリ部４５をプレス加工により設ける。本実施の形態の場合、加熱ヒータのセットガイド（不図示）が案内される際に入りやすくする事や、後工程における精度確保の為に設けたものである。
【００７６】
第６工程では、穴４１に対して、タップ加工４７により雌ネジを形成させる。但し、プレス金型内部に切削粉を残さないようにするために、転造タップ工具を用いて、塑性変形加工である転造しながらネジを形成させることが好ましい。
【００７７】
第７工程では、第２工程で設けた穴４１の穴に対してリーマ加工４６を施すことによって内径の精度を０、−０．０１ｍｍ程度に仕上げる。
【００７８】
また、ネジの下穴寸法がシビアに必要な場合は、第６工程と第７工程を入れ替える事や、或いはまた、第７工程の後にリーマ加工することも可能である。
【００７９】
第８工程では、放射状リブ１０１を円周の３方向に均等に形成する。この際に図の如く中心線に対して左右均等に配置することで金型に対してストレスが少なく精度も向上させる事ができる。
【００８０】
第９工程は、インサートナット１のフランジ端部１６を半月状の円弧穴１０５のようにプレスで打ち抜く。ここでマッチング部４８を残す。
【００８１】
第１０工程では、フープ材３１から、プレス加工によりマッチング部を切り離す外径抜き４９の加工を行う。これによって、インサートナット１は一部品として完成する。
【００８２】
この後、フープ材から切り離されたインサートナットは、必要に応じて、バレル加工、脱脂洗浄等の工程や、メッキ工程、検査工程を経て製品に仕上げられることとなる。
【００８３】
本実施例では、第１工程〜第１０工程に至るステップ送りをするための穴３２〜４０、９６が両端に設けられている。従来例ではインサートナットの加工中心と両側の穴（チャンネル）とは進行方向に対して、同一位置に配置してステップ順送送りするように成していた。
【００８４】
しかしながら、本実施の形態では広いトップ面が大きく必要になるので、フランジ部Ｊ２の直径を大きくすることになった。自ずとその分のブランク幅が最大抜き径５０の直径の差分だけ長くなるので、材料取りが低下し、取り個数が少なくなる。そこで、チャンネルピッチを半ピッチだけずらすことにした。
【００８５】
また、チャンネルとなるフープ材の左右に均等に配備された穴（３２〜４０、９６）の直径は、まず従来のΦ３ｍｍからΦ２ｍｍに直径を小さくした。次に半月形状の円弧穴１０５と最大抜き径５０との間の打ち抜き後に残る凸出三角状部位に、左右の距離は最も狭くなるように配置して、フープ材の全体幅寸法ができるだけ狭くなるようにした。
【００８６】
その結果、フープ材３１の幅寸法を狭くする事ができたので、結果的に、一定面精器あたりの取り個数を増やすことができるようになった。即ち、フランジの直径が大きくなっても、材料を無駄なく使いきる事ができたので、コストアップの要因とはならない点で大きな効果が得られた。なお、出来るだけ狭くする肉幅残り寸法は板厚の２倍程度が妥当である。
【００８７】
以上のような工程により形成したインサートナットにつき、以下のような試験を実施した。なお、ここで用いられたインサートナットは以下のような仕様のものである。材料は真鍮を用いた。
【００８８】
圧入方向における寸法は、全長が５ｍｍ、第２ローレット１１がＬ＝１．５ｍｍ、第１ローレット６がＬ＝１．０ｍｍとした。そして圧入方向に対する直交方向の長さが、フランジ部Ｊ２が５．５ｍｍ、第２ローレット１１が４．０ｍｍ、第１ローレット６が５．０ｍｍとなっている。そして谷部９の深さが０．６０ｍｍとした。そして、第２ローレットの谷部のＲ形状の曲率半径を０．１０、第１ローレット６の谷部の曲率半径を０．４０とした。
【００８９】
このようなインサートナットを熱圧入により、相手プラスチック材料ＰＢＴデュポン社クラスティン型番ＨＴＩ６６６ＦＲにて、Ｍ３ネジ締結トルク試験を実施した。その結果、通常の締結基準力８Ｎｍ（ｋｇｆｃｍ）のところ、１８Ｎｍ（ｋｇｆｃｍ）まで問題なく、最終的に鉄製のネジそのもののフランジ部首下部が破断するまで耐えることができることができた。そしてインサートナットと相手プラスチックとの熱圧入部分には、変化が見られなかった。同様にＰＰＥ＋ＰＳ、サビック社の型番ノリルＰＸ２７９０Ｊ、或いはＰＥＴ、カネカ社型番３４０６ＮＨにおいても同様の傾向を見ることができた。
【００９０】
一般的に従来のインサートナット１は、快削黄銅棒、快削鋼などを使用しているが、本発明の場合は、プレス加工による形状形成であるので、むしろ冷間鍛造や、転造技術を用いることになる。従って、黄銅板（ＢＳＰ）、鉄板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）、ステンレス（ＳＵＳ３０４ＣＳＰ）等の粘性の高い難加工材料を使用することが比較的容易である。また、インサートナットの材質をさらに、アルミニウム（Ａ５０５２Ｒ）を利用することも特徴付けられる。
【００９１】
アルミニウム材料を使用するメリットとしては、比熱比が小さく熱伝導性が良好であるので、加熱ヒータの熱が容易にインサートナット１に伝導されるため、熱容量が小さく、加熱時間が短縮されるという点がある。また、展延性に優れているので、微細なプレス成形には好適である。更に、加工硬化若しくはアルマイト等の表面硬化処理を施し、ネジ部やローレットの強度アップを図ることができる。
【００９２】
アルミニウム等の金属の場合、金属に応力を与えると結晶の滑りが生じ、その滑り面に対しての抵抗が徐々に増してくる。その抵抗がある程度の大きさになると、他の面に順次移動していく塑性変形が生じる。冷間加工により変形が進む程、抵抗が大きくなり硬さを増していく。これが加工硬化である。
【００９３】
また、加工硬化は、絞り加工性の目安となる特性値で「ｎ値」と呼ばれる。降伏点以上の塑性域における応力σと、ひずみεとの関係をσ＝Ｃεｎで近似させた時の指数ｎの事である。このｎ値が大きいほど、局部収縮発生までの伸びが大きいため絞り性が良くなる。一般的に ｎ値は０．１５〜０．４５程度である。代表的な柔らかい金属であるアルミニウムが０．２７に対し、固い金属である１８−８ステンレスが０．５０とその差は相当の違いがある。
【００９４】
本実施例において、雌ネジ５では転造タップにより加工を行い、切削粉の発生しないようにタップを形成していく。このような際にアルミを用いると、同時に加工硬化によりネジ山の強度アップを図ることができる。同様に、外周ローレットにおいても加工硬化による素材の強度アップを図ることが可能となった。
【００９５】
劃して、ステンレスや黄銅よりも、比重の差を含めて、単位体積当たりコスト面で格安なアルミニウムをプレス加工で行うことにより、効果的に性能を引き出すことが出来る事と成った。また、必要に応じてアルマイト処理、硬質アルマイト等の表面処理を施すことも出来る。よって、表面着色による各種のネジ部に対する順番や使用するネジの種類などを視覚的に示すことができるような使い分けが行える。
【００９６】
また、締結脱着を繰り返し使用する用途の場合で、相手ネジの材質によっては個体潤滑剤、例えばフッ素、シリコン等の塗布も効果的である。本実験ではアルミニウムのインサートナットに対して真鍮、アルミ、鋼線材などを用いて評価した結果、関東化成社のハナール（Ｒ）を塗布することによって、繰り返し脱着の際に生じる異種の材質によるカジリ（焼き付き）を未然に防ぐ事が出来た。
【００９７】
このように、高剛性が求められるネジ締結、或いは、締結やネジの着脱を繰り返し行う場合にも十分に耐えることが可能なインサートナットの提供ができるようになった。
【００９８】
ところで、最近、ＥＵ出されたＲｏＨＳ指令に関連して、鉛等を規制する動きがある。切削加工では、切削屑の処理の容易化のために、材料に鉛を用いることがあった。しかしながら、本実施例のようなプレス加工では、鉛を用いない材料を使用することが可能となる。
【００９９】
図９は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、『画像形成装置本体』としての装置本体１００Ａを有する。装置本体１００Ａの内部には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカートリッジＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが装着される。カートリッジＰａ〜Ｐｄは、『像担持体』としての感光体ドラム１１０、帯電装置１２０、現像装置１４０、クリーニング装置１５０を有する。また、カートリッジＰａ〜Ｐｄの下方には、露光装置１３０が配置される。
【０１００】
装置本体１００Ａの内部の露光装置１３０の下方には、カセット２００が配置される。カセット２００には記録材Ｓが収納される。装置本体１００ＡのカートリッジＰａ〜Ｐｄの上方には、中間転写ベルト１６０が配置される。中間転写ベルト１６０の内周には、１次転写ローラ１７０が配置され、中間転写ベルト１６０の外周には、２次転写ローラ１９０が配置される。２次転写ローラ１９０の上方には、定着装置２１０が配置される。装置本体１００Ａの内部には、装置本体１００Ａの内部機器の駆動を制御するコントローラ２３０が配置される。
【０１０１】
感光体ドラム１１０の表面は、帯電装置１２０により一様に帯電され、露光装置１３０により静電像が形成され、現像装置１４０により静電像がトナーで現像されてトナー像が形成される。４つの感光体ドラム１１０の表面のトナー像は、中間転写ベルト１６０の表面に１次転写ローラ１７０により重畳されて転写される。
【０１０２】
この一方で、記録材Ｓは、カセット２００から２次転写ローラ１９０と中間転写ベルト１６０とのニップへと搬送されて、中間転写ベルト１６０の静電像が２次転写される。このトナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置２１０により加圧及び加熱されて定着される。そして、排出トレイ２２０に排出される。
【０１０３】
図１０は、カートリッジＰ（Ｐａ〜Ｐｄ）の一例を示す斜視図である。カートリッジＰは、上ハウジング１０４及び下ハウジング１０９を有する。上ハウジング１０４と下ハウジング１０９との間には、前述の感光体ドラム１１０及び『現像剤担持体』としての現像ローラ１１６が配置される。現像ローラ１１６は軸１０６を有する。軸１０６にはベアリング１２１が取り付けられる。
【０１０４】
図１１は、カートリッジＰ（Ｐａ〜Ｐｄ）の一例を示す一部分解斜視図である。上ハウジング１０４の下穴１２３と下ハウジング１０９の下穴１２４に前述のベアリング１２１を固定するために、本実施例では、インサートナット１２５、１２６が使用される。下穴１２３には、インサートナット１２５が熱溶着される。下穴１２４には、インサートナット１２６が熱溶着される。インサートナット１２５には、ベアリング１２１の調整固定穴１２７が揃えられ、インサートナット１２６には、ベアリング１２１の調整固定穴１２８が揃えられる。
【０１０５】
そして、ネジ６２が調整固定穴１２７に挿入されて、下穴１２３に固定されるインサートナット１２５に締結される。ネジ６２が調整固定穴１２８に挿入されて、下穴１２４に固定されるインサートナット１２６に締結される。
【０１０６】
図１２（ａ）は、装置本体１００Ａに着脱自在なカセット２００の平面図である。図１２（ｂ）は、カセット２００の側面図である。図１３（ａ）は、ネジ６２がカセット２００に締結される状態を示す一部拡大平面図である。図１３（ｂ）は、ネジ６２がカセット２００の筐体１４１のフレーム１４１ａのインサートナット１に締結される状態を示す断面図である。カセット２００は、記録材Ｓを収納する筐体１４１を有する。筐体１４１は右レール１４２及び左レール１４３を有する。また、筐体１４１には前カバー１４７が取り付けられる。
【０１０７】
前カバー１４７の筐体１４１に対する位置を調整するために、前カバー１４７にはＵ字溝１５１が形成される。ネジ６２は、そのＵ字溝１５１に挿嵌されて、筐体１４１のフレーム１４１ａに熱圧入されているインサートナット１に対して締結される。
【０１０８】
図１４（ａ）は、従来のインサートナット５００の側面図である。図１４（ｂ）は、従来のインサートナット５００の斜視図である。従来のインサートナット５００が前述の実施例のインサートナット１と異なる点は、フランジ部Ｊ２の径が小さい点である。すなわち、フランジ部Ｊ２の径は凹凸形状部Ｊ１のネジ呼び径よりも若干大きく設定されるが、本実施例のようにフランジ部Ｊ２の径が凹凸形状部Ｊ１のネジ呼び径の１倍乃至４倍に設定されるのに比べて小さい。
【０１０９】
図１５（ａ）は、従来のインサートナット５００とネジ６２で厚みの厚い被締結部材５６を締結した状態を示す断面図である。ネジ６２は、フランジ６４を有し、そのフランジ６４の下端面に皿状凹部６５が形成される。ここで、ネジ６２のフランジ６４が被締結部材５６に接触する接触部位５８は、インサートナット５００のフランジ部Ｊ２の径よりもネジ６２の回転中心から離間した位置にある。被締結部材５６の厚みが厚い場合には、被締結部材５６は、ネジ６２とインサートナット５００により締結されても、変形しない。
【０１１０】
図１５（ｂ）は、従来のインサートナット５００とネジ６２で厚みの薄い被締結部材５６を締結した状態を示す断面図である。しかしながら、被締結部材５６の厚みが薄い場合には、被締結部材５６は、ネジ６２とインサートナット５００により締結されると、変形する。接触部位５８がフランジ部Ｊ２よりも寸法７０の分だけネジ６２の回転中心から離間する位置に位置することになる。その結果、段差寸法７１の分だけ、被締結部材５６が永久変形する。
【０１１１】
図１６は、従来のインサートナット５００とネジ６２により被締結部材５６を締結した状態を示す断面図である。図１６の状態でネジ６２が被締結部材５６を締結する抜去力により、第１ローレット６及び第２ローレット１１が樹脂部材５５を破壊しながら、インサートナット５００が樹脂部材５５から抜けることがある。前述してきた本実施例の構成によれば、ネジ６２とインサートナット１により被締結部材５６を締結しても、樹脂部材５５からインサートナット１が抜けることがない。
【０１１２】
次に、ネジ６２が被締結部材５６を締結する締結トルクによる効果に関して述べる。トルクとは、力と距離との積で表現される量である。力の単位はＮ（ニュートン）だが、トルクの単位はＮ・ｍ（ニュートンメートル）である。物体を回転させるために必要な力は、回転方向のどの半径の場所を押すかによって異なり、一般に回転軸（中心）からの距離に反比例する。
【０１１３】
一方、物体をある角度だけ回転させるトルクは、力を作用させる点に依らない量であり、一定である。あるトルクは同じ軸のまわりの別の作用点に働くトルクで置き換えることができる。同じ軸を中心とするトルク同士を合成することや、またひとつのトルクを複数のトルクに分解することもできる。トルクを平行で同じ大きさをもち、反対向きの２つの力にわけたとき、その力をとくに偶力と呼ぶ。力学では、トルクＮは次のように定義される。
【０１１４】
［数１］Ｎ＝ｒ×Ｆ
【０１１５】
ここで、Ｆは物体に加わる力、ｒは回転の軸から見た力の加わる点までの半径距離（ベクトル）を表す。トルクＮはベクトル量であり、Ｎの向きを進行方向とする回転方向に物体を回転させる効果をもつ。Ｆが等しいとき、腕の長さｒが長いほうが物体を回転させる効果 （Ｎ） が大きい。トルクはＦとｒの外積量であるため、同じく力と移動距離の積で表される仕事の単位"Ｎｍ"に対しては、"Ｎ・ｍ"と間に点を打って表記することによって区別されている。
【０１１６】
他方、ネジ６２のフランジ６４と被締結部材５６との間には、摩擦係数（μ）による影響が関与する。ネジ６２を締結している状態では、静止摩擦係数が適用される。静止摩擦係数とは、摩擦のある水平面上に物体が静止していたとして、先ずは、その物体を水平に引っ張り動き出した直前（瞬間）の力＝（Ｆ）を求める。次に、物体間の垂直抗力（この場合、重力の大きさと等しい重さ＝（Ｗ））を測定して求める。この測定結果即ち摩擦係数μ＝Ｆ／Ｗで求まる。
【０１１７】
ネジ６２の締結の場合、上記の摩擦係数は、ネジ６２の摩擦係数、被締結部材５６を締結部、或いはインサートナット１のツバにより挟持する際の、材料の表面粗さと素材自体の持つ滑り性によって決定づけられる。また、重さＦはネジの締結力である既定の締結トルクに達した際のネジ垂直方向の抜去力Ｆ＝重さＦという事になる。
【０１１８】
さて、Ｍ４ツバ広のインサートナット１を、樹脂部材５５であるＡＢＳに熱圧入して、被締結部材５６の樹脂材料の板厚２ｍｍを、ネジ６２の締結によりそれぞれのトルクにて抜去力を測定した。
【０１１９】
従来のインサートナット５００のフランジ６４の直径を６．５ｍｍとし、本実施例のインサートナット１のフランジ部Ｊ２の直径を１０ｍｍとして比較した。従来例では、１．８０Ｎ・ｍ（約１８．３５ｋｇｆｃｍ）ではジャッキアップされることは無くネジの緩みトルクは正常であったが、２．０Ｎ・ｍ（約２０．３９ｋｇｆｃｍ）の場合にはジャッキアップが生じてネジの緩みトルクが低下する傾向が見られた。
【０１２０】
他方、直径１０ｍｍの本提案の実施例では２．５１Ｎ・ｍ（約２５．５９ｋｇｆｃｍ）まで締結してもジャッキアップすることなくネジ６２の緩みトルクの低下は見られなかった。ジャッキアップされなかった事による性能向上である。
【０１２１】
更に、本実施例のインサートナット１のフランジ部Ｊ２の径が広いために表面ｍ１の面積が大きくなり、単位面積当たりの荷重が低下した。このため、従来例では丸長穴を施した被締結部材５６に対して、ネジ６２の締結力によるインサートナット５００のフランジ６４に締結力が１．８Ｎ・ｍ（約１８．３５ｋｇｆｃｍ）かかった場合でも凹み約０．１５ｍｍが生じていた。しかし、本実施例では締結力が１．８Ｎ・ｍから２．５１Ｎ・ｍに増加したにも拘らず全く凹みも生じなくなり、被締結部材５６の丸長穴の範囲でのネジ６２の繰り返し締め直しによる位置微調整でも作業性が改善され、信頼性の向上につながった。
【０１２２】
実施例１乃至実施例４のいずれかの構成によれば、ネジ６２とインサートナット１との締結不良が低減する。なお、前述した実施例１乃至実施例４の適用例として、カートリッジＰや装置本体１００Ａのカセット２００に適用する例を例示したが、この態様に限定されなくても良い。すなわち、本実施例のインサートナット１を電気配線の中で、丸型端子、Ｕ字端子を金属に固定する際に用いても良く。また、定着装置２１０のように熱膨張が生じ得る機器に対して適用しても良い。
【０１２３】
また、前述の実施例では、カートリッジＰは、感光体ドラム１１０と現像ローラ１１６の両方を有する構成であったが、いずれか一方のみ有する構成でも良い。
【符号の説明】
【０１２４】
１      インサートナット
４      筒部（凹凸形状部）
５      雌ネジ（雌ネジ部）
６      第１ローレット（凹凸形状部）
７      筒部（凹凸形状部）
１１    第２ローレット（凹凸形状部）
１８    筒部（凹凸形状部）
５４    穴
５５    樹脂部材
６２    ネジ
７７    垂直面（第１垂直面）（段差部）
８０    垂直面（第２垂直面）（段差部）
１０１  放射状リブ（リブ）
ｍ１    表面
Ｊ１    凹凸形状部
Ｊ２    フランジ部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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