フランジ部材、感光体ドラム、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
【課題】スリーブ部材への圧入時に軸穴が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができるフランジ部材、並びに、このフランジ部材を備えた感光体ドラム、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体スリーブに圧入される圧入部３１２と、軸穴３１３が設けられた軸穴部３１４と、連結部３１５とを有し、圧入時に感光体スリーブから受ける応力を吸収し、応力が連結部３１５を介して軸穴部３１４に伝わることを抑制する応力吸収穴３１６を連結部３１５に備えるフランジ部材３５において、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入外周面３１２ｆを軸方向に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４まで引いた任意の仮想線分３１８上に、少なくとも一つの応力吸収穴３１６を備える。
【解決手段】感光体スリーブに圧入される圧入部３１２と、軸穴３１３が設けられた軸穴部３１４と、連結部３１５とを有し、圧入時に感光体スリーブから受ける応力を吸収し、応力が連結部３１５を介して軸穴部３１４に伝わることを抑制する応力吸収穴３１６を連結部３１５に備えるフランジ部材３５において、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入外周面３１２ｆを軸方向に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４まで引いた任意の仮想線分３１８上に、少なくとも一つの応力吸収穴３１６を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が備える感光体ドラムに用いることができるフランジ部材、並びに、このフランジ部材を備えた感光体ドラム、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。
また、フランジ部材を備えた感光体ドラムを用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては高画質化の要求が高まっている。特にフルカラー印刷などの用途においては、多色の画像のずれが問題とされていれる。
画像形成に使用される電子写真用の感光体ドラムは、周囲に配置された各種ユニットにより、回転しながら帯電、潜像形成、現像、転写、クリーニング等の処理がなされる。高画質化のためには、感光体ドラムに対して表面全域が均一に帯電され、均一な現像条件で現像がなされる必要がある。感光体ドラムは回転しながら用いられるため、高い振れ精度（回転中心から感光体ドラム周面までの距離の均一性の精度）が要求される。一般に電子写真感光体は、アルミニウム等の金属からなる筒状の基体の外周面に感光層を有し、筒状の基体に感光層を設けたスリーブ部材の軸方向端部の端部開口部にフランジ部材が装着されている。
【０００３】
感光体ドラムの装置本体に対する支持及び回転は、フランジ部材とフランジ部材に設けられた軸穴に係合する軸部材とを介してなされる。よってフランジ部材は正確かつ強固にスリーブ部材の端部開口部に装着されねばならず、感光体ドラムの円滑かつ狂いのない回転のために、フランジ部材の軸穴は常にスリーブ部材の中心軸に位置することが求められる。また、感光体ドラムの円滑かつ狂いのない回転のためには、スリーブ部材に対するフランジ部材の空転や抜けがあってはならない。このため、スリーブ部材とフランジ部材との組立は、多くの場合圧入（必要に応じて接着併用）により行われている。
【０００４】
スリーブ部材の基体とフランジ部材との剛性を比較すると、一般にフランジ部材の方が剛性が低く、圧入時のフランジ部材の変形により軸穴が変形したり移動したりしてしまうという問題があった。これは以下の理由による。
すなわち、フランジ部材は、スリーブ部材の端部開口部に圧入される圧入部と、軸穴が設けられた軸穴部と、圧入されたときにスリーブ部材の円形断面に平行となる方向に延在し、圧入部に軸穴部を連結する連結部とを有する。そして、圧入部がスリーブ部材の端部開口部に圧入されたときにスリーブ部材の端部開口部における内周面に接触する圧入部の外周面がスリーブ部材の内周面から応力を受ける。この応力が連結部を介して圧入部から軸穴部に伝わり、軸穴部に設けられた軸穴が変形したり移動したりしてしまう。
軸穴が変形したり移動したりしてしまうと、スリーブ部材の中心軸に対するフランジ部材の軸穴の位置がずれ、振れ精度が低下する。このため、振れ精度が高い感光体ドラムを安定して生産することが困難であった。
【０００５】
特許文献１には、弾性形状を有するフランジ部材が開示されている。しかし特許文献１に記載の弾性形状では応力吸収能力が低く、軸穴が変形したり移動したりして、要求される振れ精度を達成できないという問題があった。さらに、特許文献１に記載の構成では、スリーブ部材とフランジ部材とが密着していない部分があり、空転や抜けが生じるという問題があった。
【０００６】
特許文献２及び特許文献３には、連結部の圧入部に接続している部分と軸穴部との間を直線状のリブで連結し、連結部の圧入部に接続している部分と軸穴部との間のリブ以外の部分を穴部とした構成が記載されている。穴部を設けることで、スリーブ部材の内周面から圧入部の外周面が応力を受けたときに、穴部周辺の連結部が変形することで応力を吸収し、応力が軸穴部に加わり軸穴が変形したり移動したりしてしまうことを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２及び上記特許文献３は、連結部の圧入部に接続している部分と軸穴部とを連結するリブが直線状である。このため、リブの直線に沿う方向の応力がリブに加わると、圧入時に受ける応力が穴部に吸収されることなく、直接、軸穴部に伝わり、軸穴が変形したり移動したりして、振れ精度の悪化が生じるという問題がある。
このような問題は、感光体ドラム用のスリーブ部材に取り付けるフランジ部材の場合に限らず、円筒状のスリーブ部材の軸方向の端部開口部に圧入されるフランジ部材であれば生じ得る問題である。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、第一の目的は、スリーブ部材への圧入時に軸穴が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができるフランジ部材、並びに、このフランジ部材を備えた感光体ドラム、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
また、第二の目的は、スリーブ部材への圧入時に軸穴が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができるフランジ部材を備えた感光体ドラムを用いた画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、中空円筒形のスリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入される圧入部と、該圧入部が該端部開口部に圧入された状態で該スリーブ部材の中心軸となる位置に軸部材が挿入される軸穴が設けられた軸穴部と、圧入された状態で該スリーブ部材の円形断面に平行な方向に延在し、該圧入部に該軸穴部を連結する連結部とを有し、該圧入部が該端部開口部に圧入されたときに該スリーブ部材の該端部開口部における内周面に接触する該圧入部の外周面が該スリーブ部材の内周面から受ける応力を吸収し、この応力が該連結部を介して該軸穴部に伝わることを抑制する応力吸収穴を該連結部に備えるフランジ部材において、上記連結部を含む上記軸方向に直交する仮想平面に対して上記圧入部の上記外周面を該軸方向に沿って投影させた仮想投影円の円周上から上記軸穴部まで引いた任意の仮想線分上に、少なくとも一つの上記応力吸収穴を備えることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のフランジ部材において、上記応力吸収穴が、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向に延在する仮想線分と垂直に交わる実質的に直線状の一辺を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のフランジ部材において、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された上記応力吸収穴の数が、２以上１８０以下であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジ部材において、上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる上記応力吸収穴の数が２以上３３以下であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか1項に記載のフランジ部材において、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフランジ部材において、上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、外周面に感光層を有する中空円筒形のスリーブ部材と、該スリーブ部材の中心軸に位置する軸部材が挿入される軸穴を備え、該スリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入されるフランジ部材とを有する感光体ドラムにおいて、上記フランジ部材として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフランジ部材を用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、感光体と、該感光体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置本体に対して、少なくとも上記感光体と他の手段とを一体的に支持し、着脱可能としたプロセスカートリッジにおいて、上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、感光体と、該感光体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、表面移動する感光体の表面を一様帯電し、帯電した該感光体の表面に静電潜像を形成し、該感光体の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、該感光体の表面上に形成された該トナー像を被転写体に転写し、最終的な被転写媒体である記録媒体上に該トナー像を転写することで該記録媒体の表面上に画像を形成する画像形成方法において、上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、連結部を含む軸方向に直交する仮想平面に対して圧入部の外周面を軸方向に沿って投影させた仮想投影円の円周上から軸穴部までどのような仮想線分を引いても、その仮想線分は応力吸収穴と交差することとなる。このため、圧入部の外周面に対して応力がどの方向から加わっても、いずれかの応力吸収穴によって応力が吸収される作用が働き、圧入部の外周面が受けた応力が直接、軸穴部に伝わることを防止し、軸穴が変形したり移動したりすることを抑制することができる。よって、フランジ部材のスリーブ部材への圧入時に軸穴が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のフランジ部材の説明図、（ａ）は、軸方向に直交する断面の説明図、（ｂ）は、軸方向に平行な断面の説明図。
【図２】実施形態１に係る複写機の概略構成図。
【図３】実施形態１の作像装置の拡大説明図。
【図４】感光体ドラムの側面図。
【図５】感光体スリーブからフランジ部材を取外した状態の感光体ドラムの説明図。
【図６】フランジ部材が備える駆動伝達ギヤの説明図、（ａ）は、フランジ部材の側面図、（ｂ）は、フランジ部材の断面図。
【図７】実施形態２のプリンタの概略構成図。
【図８】帯電ローラの近接帯電機構の説明図。
【図９】実施形態２のプリンタに適用可能なプロセスカートリッジの概略構成図。
【図１０】実施例２のフランジ部材の説明図。
【図１１】実施例３のフランジ部材の説明図。
【図１２】実施例４のフランジ部材の説明図。
【図１３】実施例５のフランジ部材の説明図。
【図１４】実施例６のフランジ部材の説明図。
【図１５】実施例７のフランジ部材の説明図。
【図１６】実施例８のフランジ部材の説明図。
【図１７】実施例９のフランジ部材の説明図。
【図１８】実施例１０のフランジ部材の説明図。
【図１９】実施例１１のフランジ部材の説明図。
【図２０】実施例１２のフランジ部材の説明図。
【図２１】実施例１３のフランジ部材の説明図。
【図２２】実施例１４のフランジ部材の説明図。
【図２３】実施例１５のフランジ部材の説明図。
【図２４】実施例１６のフランジ部材の説明図。
【図２５】実施例１７のフランジ部材の説明図。
【図２６】実施例１８のフランジ部材の説明図。
【図２７】実施例１９のフランジ部材の説明図。
【図２８】実施例２０のフランジ部材の説明図。
【図２９】実施例２１のフランジ部材の説明図。
【図３０】実施例２２のフランジ部材の説明図。
【図３１】比較例のフランジ部材の説明図、（ａ）は、軸方向に直交する断面の説明図、（ｂ）は、軸方向に平行な断面の説明図。
【図３２】感光体ドラムの振れの測定に用いた装置の概略説明図、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。
【図３３】フランジ試験装置の説明図。
【図３４】フランジ試験装置に対する感光体ドラムの取り付け手順の説明図。
【図３５】耐久評価時のトルクデータのグラフ。
【図３６】実験２で用いたフランジ部材の組合せの説明図、（ａ）は、駆動伝達側のフランジ部材、（ｂ）は、アース側のフランジ部材。
【図３７】実験３におけるフランジ部材に対してトルクをかける方法の説明図。
【図３８】実験４における本発明の特徴部を備えたフランジ部材の説明図。
【図３９】実験４における特許文献３の図２に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図、（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図、（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図。
【図４０】実験４における特許文献３の図１に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図、（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図、（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図。
【図４１】実験４における特許文献３の図３に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図。
【図４２】実験４における特許文献３の図６に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図。
【図４３】実験４における各フランジ部材の軸穴の移動量を示すグラフ、（ａ）は図３８のフランジ部材、（ｂ）は図３９のフランジ部材、（ｃ）は図４０のフランジ部材、（ｄ）は図４１のフランジ部材、（ｅ）は図４２のフランジ部材。
【図４４】実験５における応力吸収穴が逆アーチ形のフランジ部材の説明図。
【図４５】実験５における応力吸収穴がアーチ形のフランジ部材の説明図。
【図４６】実験５における応力吸収穴が長方形のフランジ部材の説明図。
【図４７】実験５における各フランジ部材の軸穴の移動量を示すグラフ、（ａ）は図４４のフランジ部材、（ｂ）は図４５のフランジ部材、（ｃ）は図４６のフランジ部材。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
以下、本発明を適用可能な画像形成装置の一つ目の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について説明する。
図２は、実施形態１にかかる画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機（以下、複写機５００という）の概略構成図である。複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）、プリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）、スキャナ部３００上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）（以下、原稿搬送部４００という）からなっている。また、複写機５００内の各装置の動作を制御する不図示の制御部も備えている。
【００１３】
プリンタ部１００は、その中央に中間転写体としての中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５及び第三支持ローラ１６に掛け回され、図中時計回りに表面移動可能となっている。そして、中間転写ベルト１０に対向するように、表面にブラック・マゼンタ・シアン・イエローのうちの１色のトナー像をそれぞれ担持する潜像担持体としての４つの感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を備えている。
感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）のまわりには、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の表面を一様に帯電する帯電手段である帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）や、トナー像を形成するための現像手段である現像装置５（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を備えている。更に、一次転写後の感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）表面に残留している転写残トナーを除去する感光体クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）も備えている。この感光体クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構と、供給された潤滑剤を均す潤滑剤均しブレードとを備えている。
そして、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、現像装置５（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、及び、感光体クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）からなる画像形成ユニットである作像装置１（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を構成している。また、４つの作像装置１（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を横に並べて配置してタンデム画像形成ユニット２０が構成する。
なお、実施形態１の帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、非接触のローラ形状をした帯電ローラを用いたものであり、ＡＣ（交流電圧）＋ＤＣ（直流電圧）を印加して各感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を一様に帯電するものである。帯電装置４としては非接触の帯電ローラを用いたものに限らず、例えば、非接触の帯電チャージャや接触型の帯電ローラを用いた構成であってもよい。
第二支持ローラ１５と中間転写ベルト１０を挟んで対向するように、トナー像を記録媒体としての転写紙上に転写した後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置１７を備えている。また、プリンタ部１００は、タンデム画像形成ユニット２０の上方に露光装置２１を備えている。
【００１４】
中間転写ベルト１０の内側で各感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）と中間転写ベルト１０を挟んで対向する位置には、一次転写ローラ８（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を備えている。一次転写ローラ８（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）に押し当てて設けられ、一次転写部を形成している。
【００１５】
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成ユニット２０と反対の側には、二次転写装置２９を備える。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２と二次転写ベルト張架ローラ２３との間に、二次転写ベルト２４を掛け渡して構成している。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２が支持する位置で、二次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して第三支持ローラ１６に押し当てられている。そして、二次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間で二次転写部としての二次転写ニップ部を形成するように配置されている。
【００１６】
二次転写装置２９の図中左側には、転写紙上の転写画像を定着する定着装置２５を備えている。定着装置２５は、内部に熱源を備えた加熱ローラ２６ａと定着ローラ２６ｂとによって張架された無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。また、上述した二次転写装置２９には、二次転写ニップ部でトナー像の転写を受けた転写紙を定着装置２５へと搬送する転写紙搬送機能も備えてなる。なお、二次転写装置２９として、転写ローラや非接触のチャージャーを配置してもよく、そのような場合は、二次転写装置２９が転写紙搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００１７】
二次転写装置２９および定着装置２５の下には、上述したタンデム画像形成ユニット２０と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する転写紙反転装置２８を備えている。これによって、転写紙の片面に画像定着後に、切換爪５５で転写紙の進路を転写紙反転装置２８側に切り換え、そこで反転させて再び二次転写ニップ部に転写紙を搬送し、トナー像を転写させた後、排紙トレイ５７上に排紙させることができる。
【００１８】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス１３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ１３６で読み取り、読み取った画像情報を上記不図示の制御部に送る。
【００１９】
不図示の制御部は、スキャナ部３００から受け取った上記画像情報に基づき、プリンタ部１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザーやＬＥＤ等を制御して感光体ドラム３に向けてレーザー光Ｌを照射させる。この照射により、感光体ドラム３の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。
【００２０】
給紙部２００は、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４、給紙カセット４４から転写紙を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５、プリンタ部１００のプリンタ部内給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等を備えている。
【００２１】
実施形態１の複写機５００では、給紙部２００以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する手差し分離ローラ５２等を装置側面に備えている。
【００２２】
レジストローラ対４９は、給紙カセット４４又は手差しトレイ５１にそれぞれ載置されている転写紙が搬送されて突き当たる。レジストローラ対４９は一回の回転動作で転写紙を１枚だけ排出し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２９の二次転写ベルト２４との間に位置する二次転写ニップ部に転写紙を送る。
【００２３】
実施形態１の複写機５００において、カラー画像のコピーをとるときは、原稿搬送部４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、又は原稿搬送部４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス１３２上に原稿をセットして原稿搬送部４００を閉じることで原稿を押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿搬送部４００に原稿をセットしたときは原稿をコンタクトガラス１３２上へと搬送した後に、また、コンタクトガラス１３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ部３００を駆動し、第一走行体１３３及び第二走行体１３４を走行する。そして、第一走行体１３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体１３４に向け、第二走行体１３４のミラーで反射して結像レンズ１３５を通して読取センサ１３６に入れ、原稿の画像情報を読み取る。
【００２４】
帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によって感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の表面が一様に帯電され、スキャナ部３００で読み取られた画像情報を色分解して、露光装置２１によって各色毎に感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）にレーザー書き込みがなされる。これにより、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）表面上に静電潜像を形成され、各色の単色のトナー像が形成される。
一例として、Ｙ（イエロー）の画像形成について説明する。イエロー用の作像装置１Ｙでは、露光装置２１のレーザー書き込みによって感光体ドラム３Ｙの表面に静電潜像が形成され、現像装置５Ｙによって潜像に合わせてトナーを用いた現像がなされ、感光体ドラム３Ｙ上にイエロー単色のトナー像が形成される。同様にして、順次Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（黒）の順で各作像装置１（Ｃ，Ｍ，Ｋ）でも感光体ドラム３（Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に各色の単色のトナー像を形成する。
このように、各感光体ドラム３上にトナー像を形成させるとともに、上記画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙させるべく、４つの給紙ローラ（図中の４２または５０）のうちの１つを作動させる。
また、これと同時に、不図示の駆動モータで第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５または第三支持ローラ１６のうちの１つを回転駆動して他の二つの支持ローラを従動回転させて、中間転写ベルト１０を図２中の時計回り方向に表面移動させる。そして、中間転写ベルト１０の表面移動とともに、感光体ドラム３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上の単色のトナー像を順次、一次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２５】
一方、給紙部２００では給紙ローラ４２の１つを選択回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で複写機５００本体であるプリンタ部１００内のプリンタ部内給紙路４８に導き、この転写紙をレジストローラ対４９に突き当てて止める。または、手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ対４９に突き当てて止める。なお、手差しトレイ５１上の転写紙を用いる場合は、手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ対４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２２との当接部である二次転写ニップ部に転写紙を送り込み、ニップに形成されている転写用電界や当接圧力などの影響によってカラー画像を二次転写して転写紙上にカラー画像を記録する。
【００２６】
二次転写ニップ部でカラー画像の転写を受けた後の転写紙は、二次転写装置２９の二次転写ベルト２４で定着装置２５へと送り込まれる。定着装置２５では、加圧ローラ２７と定着ベルト２６とによって形成される定着ニップでの加圧力と熱との付与によって転写紙にカラー画像が定着される。その後、カラー画像が定着された転写紙は、排出ローラ５６で装置外に排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。また、両面に画像形成される転写紙は、カラー画像を定着された後、切換爪５５で搬送方向が切り換えられて転写紙反転装置２８に搬送され、そこで反転されて再び二次転写ニップ部へと導かれ、裏面にも画像を記録された後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。
一方、二次転写ニップ部で転写紙にカラー画像を転写した後の中間転写ベルト１０の表面は、残留する残留トナーがベルトクリーニング装置１７によって除去され、タンデム画像形成ユニット２０による再度の画像形成に備える。
また、中間転写ベルト１０上に転写した後の感光体ドラム３は、後述するクリーニング前除電ランプ７によって除電された後、感光体クリーニング装置６で転写残トナーを除去する。そして、再び帯電装置４で一様に帯電される動作を繰り返すように、再度の画像形成に備える。また、感光体クリーニング装置６で転写残トナーを除去した後の感光体ドラム３上を除電する不図示のクリーニング後除電ランプを設けても良い。
【００２７】
図３は、実施形態１の作像装置１のうちの一つの拡大説明図である。
図３に示すように、作像装置１は、ユニット枠体２に感光体ドラム３と、プロセス手段として帯電装置４、現像装置５、感光体クリーニング装置６などを一体的に備えて、プロセスカートリッジとして複写機５００本体から着脱可能となっている。実施形態１では、プロセスカートリッジとしての作像装置１そのものを交換するようになっているが、感光体ドラム３、帯電装置４、現像装置５、感光体クリーニング装置６のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。
【００２８】
次に、各作像装置１（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の共通する構成についてより詳しく説明する。
それぞれの作像装置１は、潜像担持体である感光体ドラム３と、感光体ドラム３の表面を帯電する帯電手段である帯電装置４とを備える。また、作像装置１は、帯電装置４によって帯電された感光体ドラム３の表面上に潜像を形成する潜像形成手段である露光装置２１によって形成された潜像にトナーを供給して現像する現像手段である現像装置５を備える。さらに、作像装置１は、現像装置５によって形成されたトナー像を転写体である中間転写ベルト１０に転写する転写手段である一次転写ローラ８によって転写がなされたあとの感光体ドラム３表面に残留する転写残トナーを除去するトナー除去手段である感光体クリーニング装置６を有する。また、感光体クリーニング装置６は、感光体ドラム３の表面移動方向上流側から順に、クリーニング前除電ランプ７、回転ブラシであるファーブラシ６３、クリーニングブレード６１、塗布ブラシ６２及び均しブレード６６を備える。感光体クリーニング装置６では、ファーブラシ６３とクリーニングブレード６１とによってトナー除去手段を構成する。また、塗布ブラシ６２と、ブラケットに保持された固形状のステアリン酸亜鉛６４が潤滑剤加圧スプリング６８により塗布ブラシ６２に加圧される構成とによって潤滑剤供給機構を構成する。
【００２９】
感光体ドラム３と一次転写ローラ８との対向部である一次転写部でトナー像を中間転写ベルト１０に転写した感光体ドラム３の表面はクリーニング前除電ランプ７によって除電がなされ、ファーブラシ６３によって転写残トナーが掻き乱される。これにより、感光体ドラム３の表面移動方向下流側のクリーニングブレード６１によってトナーが除去され易くなる。ファーブラシ６３上に付着したトナーはフリッカー６５によってフリッキングされ、弾き飛ばされたトナーが搬送スクリュ６７で感光体クリーニング装置６の外に搬送されるようになっている。
【００３０】
ファーブラシ６３は感光体ドラム３の表面移動方向に対して図３中の矢印で示すように連れまわり方向に回転している。クリーニングブレード６１は図示しない回転自在に保持されたホルダに固定されており、感光体ドラム３の表面移動方向に対してカウンタ方向で感光体ドラム３の表面に当接するように支持されている。また、クリーニングブレード６１は、不図示の加圧スプリングにより感光体ドラム３に対して加圧するように当接してトナー除去するようになっている。
【００３１】
クリーニングブレード６１によってトナーが除去された感光体ドラム３表面は、塗布ブラシ６２によって潤滑剤であるステアリン酸亜鉛を塗布される。ステアリン酸亜鉛の塗布はブラケットに保持された固形状のステアリン酸亜鉛６４が潤滑剤加圧スプリング６８により塗布ブラシ６２に加圧され、塗布ブラシ６２がステアリン酸亜鉛６４を削って感光体ドラム３の表面上に塗布している。
塗布ブラシ６２は感光体ドラム３の表面移動方向に対してカウンタ方向に回転するようにしている。塗布ブラシ６２によってステアリン酸亜鉛６４から削られて感光体ドラム３の表面上に塗布された潤滑剤は、感光体ドラム３の表面移動方向に対してカウンタ方向に感光体ドラム３表面に当接するように支持された固定加圧方式の均しブレード６６で更に感光体ドラム３上に緻密に塗布される。
各作像装置１では、このようにして感光体ドラム３上の転写残トナーを除去し、潤滑剤の塗布を行い、帯電装置４による一様帯電から始まる次の作像に備える。
【００３２】
次に、本発明の感光体ドラム３について説明する。
図４は、感光体ドラム３の側面図である。感光体ドラム３は、空円筒形の基体３２の外周面に感光層３１を有する感光体スリーブ３０と、感光体スリーブ３０の軸方向の端部に配置されたフランジ部材３５とを有する。
図５は、感光体スリーブ３０からフランジ部材３５を取外した状態の説明図である。図５中の矢印Ｃに示すように、感光体スリーブ３０の軸方向の両端部の端部開口部３４にフランジ部材３５の圧入部３１２が圧入されることで、図４に示す感光体ドラム３と成る。
フランジ部材３５の材質は特に問わないが、ポリカーボネートなどの樹脂であれば、低コストで作製でき、また軽量化の面で好ましい。
【００３３】
図１は、本発明のフランジ部材３５の説明図である。図１（ａ）は、図５に示すフランジ部材３５のＡ−Ａ断面の説明図であり、図１（ｂ）は、図５に示すフランジ部材３５のＢ−Ｂ断面の説明図である。
フランジ部材３５は、圧入部３１２、軸穴部３１４、連結部３１５及び外縁部３１９を備える。圧入部３１２は、感光体スリーブ３０の端部開口部３４に圧入することで、その外周面である圧入外周面３１２ｆが感光体スリーブ３０の基体３２の内周面と接触する。軸穴部３１４は、不図示の軸部材が挿入される軸穴３１３が設けられ、軸穴３１３を形成する部分である。外縁部３１９は、フランジ部材３５の半径方向の最外周部である外縁３１９ｆを形成する。連結部３１５は、軸穴部３１４と圧入部３１２及び外縁部３１９とを連結する部分である。
そして連結部３１５には、図１中の３１６ａ〜３１６ｃで示す複数の応力吸収穴３１６を備える。また、軸穴部３１４とは、軸中心から一番近い第一吸収穴３１６ａとの距離を半径とする円３１７の内側であって、軸穴３１３以外の部分のことである。
【００３４】
本発明のフランジ部材３５は軸穴部３１４から外縁部３１９に向かってに引いた任意の仮想線分３１８上に少なくとも一つの応力吸収穴３１６を有することを特徴とする。任意の仮想線分の例として３１８ａ、３１８ｂ及び３１８ｃを図１（ｂ）中に示した。３１８ａ上には応力吸収穴３１６を３つ、３１８ｂ上には応力吸収穴３１６を２つ、３１８ｃ上には応力吸収穴３１６を１つ、備える。仮想線分３１８は、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入部３１２の圧入外周面３１２ｆを軸方向（図１（ａ）中の左右方向）に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４まで引いた任意の仮想線分である。
図１に示すフランジ部材３５では、圧入外周面３１２ｆが軸方向に平行に形成されているが、圧入外周面３１２ｆが軸方向に対して傾斜している場合は、圧入部３１２の根元における圧入外周面３１２ｆの位置（図１（ａ）中の「３１２ａ」）を基準に仮想投影円３１２ｃの円周の位置が決まる。
【００３５】
このような本発明のフランジ部材３５であれば、圧入部３１２を感光体スリーブ３０に圧入したときに、圧入部３１２が感光体スリーブ３０の基体３２からの応力を受けても、応力吸収穴３１６が圧入による応力を吸収し、応力吸収穴３１６を備えない構成に比べて、軸穴３１３が変形したり移動したりすることを抑制することができる。
また、軸穴部３１４から外縁部３１９に向かってに引いた任意の仮想線分３１８上に少なくとも一つの応力吸収穴３１６を有する。このため、圧入部３１２が基体３２から何れの方向の応力を受けても、いずれかの応力吸収穴３１６が圧入による応力が吸収する作用が働く。これにより、圧入部３１２の圧入外周面３１２ｆが受けた応力が直接、軸穴部３１４に伝わることを防止し、軸穴３１３が変形したり移動したりすることが抑制できる。
【００３６】
感光体ドラム３の軸方向端部のうち、一方の端部は装置本体から駆動が入力される駆動伝達側端部であり、他方の端部は、装置本体に対して感光体ドラム３が回転可能に支持される従動側端部である。そして、駆動伝達側端部に配置されるフランジ部材３５には駆動伝達ギヤが設けられている。
図６は、駆動伝達側端部に配置されるフランジ部材３５が備える駆動伝達ギヤの説明図である。
図６（ａ）は、フランジ部材３５の側面図であり、図６（ｂ）は、フランジ部材３５の断面図である。図６（ａ）に示すように、フランジ部材３５の外縁部３１９の外縁３１９ｆには、外縁ギヤ３１９ｇが設けられており、軸穴部３１４の軸穴３１３には、駆動入力ギヤ３１９ｈが設けられている。
複写機５００の装置本体側に設けられた不図示の駆動モータからの回転駆動を伝達する不図示の軸部材に設けられた不図示の駆動入力ギヤが駆動入力ギヤ３１９ｈと係合する。また、外縁３１９ｆは、作像装置１の不図示の作像部ギヤ列と係合する構成である。
このような構成により、装置本体側に設けられた駆動モータからの回転駆動が、駆動入力ギヤ３１９ｈからフランジ部材３５に入力され、感光体ドラム３が回転駆動する。さらに、感光体ドラム３が回転することで、外縁ギヤ３１９ｇから作像部ギヤ列に駆動が伝達され、現像装置５等の作像装置１を構成する他のユニットに回転駆動が伝達される。
【００３７】
次に、感光体スリーブ３０の基体３２について説明する。
感光体スリーブ３０の基体３２は、体積抵抗１０１０［Ω・ｃｍ］以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属製の管が使用できる。
また円筒状のプラスチックも使用できる。基体３２に用いるプラスチックとしては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが使用できる。
なお体積抵抗１０１０［Ω・ｃｍ］以下の導電性を示すように金属などを蒸着したり、導電性粉体を含有させたりすることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）などの金属酸化物粉体などが挙げられる。
【００３８】
次に、感光体スリーブ３０の感光層３１について説明する。
感光層３１は必要に応じて中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を有していてもよい。
【００３９】
＜中間層について＞
本発明の感光体スリーブ３０では、基体３２上に中間層を設けることができる。中間層はバインダー樹脂に顔料が分散された構成のもの、酸化被膜などが用いられる。
バインダー樹脂は、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
顔料は、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物などが挙げられる。これらの顔料は表面処理されていてもよい。また、中間層の膜厚は０〜５［μｍ］が適当である。
【００４０】
＜電荷発生層、電荷輸送層について＞
電荷発生層、電荷輸送層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成でもよいし、電荷発生層と電荷輸送層がわかれた積層型でもよい。説明の都合上、積層型から先に述べる。
【００４１】
＜電荷発生層について＞
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生物質としては、特に限定はなく、フタロシアニンやアゾなど公知の材料を用いることができる。電荷発生層は、電荷発生物質を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にビーズミル、超音波などを用いて分散し、塗布・乾燥することにより形成される。
必要に応じて電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００［重量部］に対し０〜５００［重量部］、好ましくは１０〜３００［重量部］が適当である。
電荷発生層の膜厚は、０.０１〜５［μｍ］程度が適当であり、好ましくは０.１〜２［μｍ］である。
【００４２】
＜電荷輸送層について＞
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００４３】
結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００４４】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００［重量部］に対し、２０〜３００［重量部］、好ましくは４０〜１５０［重量部］が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は５〜１００［μｍ］程度とすることが好ましい。
また、電荷輸送層には電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂の機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これら高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。
また、電荷輸送層に使用される高分子電荷輸送物質として、上述の高分子電荷輸送物質の他に、電荷輸送層の成膜時には電子供与性基を有するモノマーあるいはオリゴマーの状態で、成膜後に硬化反応あるいは架橋反応をさせることで、最終的に２次元あるいは３次元の架橋構造を有する重合体も含むものである。
また、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、電荷輸送層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有するモノマーとしては、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
その他の電子供与性基を有する重合体としては、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマーや、また、例えば特開平３―１０９４０６号公報、特開２０００―２０６７２３号公報、特開２００１―３４００１号公報等に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることも可能である。
【００４５】
上述の説明では、感光層３１が電荷発生層と電荷輸送層とでわかれた積層型について説明した。本発明の感光体ドラム３に用いる感光体スリーブ３０では単層構成でも構わない。単層構成とするためには、少なくとも上述の電荷発生物質とバインダー樹脂を含有する単一層を設けることで構成され、バインダー樹脂としては、上述の電荷発生層や電荷輸送層の説明で記載したものが良好に使用される。また、電荷輸送物質を併用することで、高い光感度、高いキャリア輸送特性、低い残留電位が発現され、良好に使用できる。この際、使用する電荷輸送物質は、感光体ドラム３表面に帯電させる極性に応じて、正孔輸送物質、電子輸送物質の何れかが選択される。更に、上述した高分子電荷輸送物質もバインダー樹脂と電荷輸送物質の機能を併せ持つため、単層感光層には良好に使用される。
【００４６】
＜保護層について＞
感光体スリーブ３０には、耐久性を向上させるために保護層を設けてもよい。
保護層は、樹脂膜、好ましくは架橋型樹脂が用いられる。
架橋型樹脂の例としてはラジカル重合性モノマーを硬化することによるものが挙げられる。
例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマー、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ変性ジアクリレート、ビスフェノールＦ−ＥＯ変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性（以後ＥＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性（以後ＰＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）、グリセロールトリアクリレート、グリセロールエピクロロヒドリン変性（以後ＥＣＨ変性）トリアクリレート、グリセロールＥＯ変性トリアクリレート、グリセロールＰＯ変性トリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、リン酸ＥＯ変性トリアクリレート、２，２，５，５，−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは単独または２種類以上を併用しても差し支えない。
【００４７】
さらに保護層にフィラーを含有させることにより耐久性を向上させることもできる。保護層に用いられるフィラーとしては、シリコーン樹脂微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、ＤＬＣ、非結晶カーボン微粒子、フラーレン微粒子、コロイダルシリカ、導電性粒子（酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ、アンチモンをドープした酸化ジルコニウム）が挙げられる。
上述のような電荷輸送性物質を含有させることにより、良好な電気特性を得ることもできる。
なお保護層の膜厚は２〜１５［μｍ］程度が適当である。
【００４８】
＜フランジ装着について＞
感光体スリーブ３０の軸方向の両端部の端部開口部３４に、装置本体に対する保持及び回転駆動のためのフランジ部材３５が装着されて感光体ドラム３となる。感光体スリーブ３０に対するフランジ部材３５の装着は、感光体スリーブ３０の基体３２に感光層３１を設ける前でも設けた後でもよい。フランジ部材３５の全振れは２０［μｍ］以下が好ましく、さらに好ましくは１０［μｍ］以下である。
【００４９】
〔実施形態２〕
次に、本発明を適用可能な画像形成装置の二つ目の実施形態（以下、実施形態２と呼ぶ）について説明する。
図７は、実施形態２にかかる画像形成装置としてのモノクロプリンタ（以下、プリンタ６００という）の概略構成図である。実施形態２のプリンタ６００で用いる感光体ドラム３としては、図１，図４〜図６を用いて説明した実施形態１の感光体ドラム３と同様のものを用いることがで、感光体ドラム３は筒状の基体の表面上に少なくとも感光層が設けられている。
【００５０】
図７に示すプリンタ６００では、感光体ドラム３の周囲に、帯電ローラからなる帯電装置４、現像装置５、転写前チャージャ４０、転写チャージャ７０、分離チャージャ７１、分離爪７２、クリーニング前チャージャ７３、感光体クリーニング装置６及び除電ランプ４１等を備える。
【００５１】
プリンタ６００では、帯電装置４によって一様帯電された感光体ドラム３の表面に画像情報に基づいて不図示の露光装置からレーザー光Ｌが照射されることで、感光体ドラム３の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３の表面上に形成された静電潜像は、現像装置５によって現像され、トナー像となる。
感光体ドラム３の表面上に形成されたトナー像は、感光体ドラム３の表面移動によって転写チャージャ７０との対向部である転写部に到達する。
一方、不図示の給紙装置より送り出された転写紙Ｐは、その先端がレジストローラ対４９に突き当たって停止する。そして、感光体ドラム３の表面上のトナー像にタイミングを合わせてレジストローラ対４９を回転し、転写部に転写紙Ｐを送り込む。感光体ドラム３の表面上のトナー像は、転写部に形成されている転写用電界などの影響によって感光体ドラム３の表面上から転写紙Ｐに転写し、転写紙Ｐ上にモノクロ画像を記録する。
【００５２】
トナー像が転写された転写紙Ｐは、分離爪７２によって感光体ドラム３の表面上から分離され、プリンタ６００の装置外に排出される。一方、トナー像を転写紙Ｐに転写した感光体ドラム３の表面は感光体クリーニング装置６によって表面のクリーニングが成され、除電ランプ４１によって残留する電位を除去され、再び、帯電装置４による帯電から始まる画像形成が行われる。
【００５３】
感光体ドラム３の表面に電荷を付与する各装置（帯電装置４、転写前チャージャ４０、転写チャージャ７０、分離チャージャ７１、クリーニング前チャージャ７３）には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャ）、帯電ローラ、転写ローラを始めとする公知の手段が用いられる。
【００５４】
これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式が望ましい。接触帯電方式においては帯電効率が高くオゾン発生量が少ない等のメリットを有する。ここでいう接触方式の帯電部材とは、電子写真感光体表面に帯電部材の表面が接触するタイプのものであり、帯電ローラ、帯電ブレード、帯電ブラシの形状がある。中でも帯電ローラや帯電ブラシが良好に使用される。
また、近接配置した帯電部材とは、電子写真感光体表面と帯電部材表面の間に２００［μｍ］以下の空隙（ギャップ）を有するように非接触状態で近接配置したタイプのものである。空隙の距離から、コロトロン、スコロトロンに代表される公知の帯電器とは区別されるものである。本発明に適用可能な近接配置された帯電部材は、感光体ドラム３表面との空隙を適切に制御できる機構のものであればいかなる形状のものでも良い。
例えば、電子写真感光体の回転軸と帯電部材の回転軸を機械的に固定して、適正ギャップを有するような配置にすればよい。中でも、帯電ローラの形状の帯電部材を用い、帯電部材の非画像形成部両端にギャップ形成部材を配置して、この部分のみを電子写真感光体表面に当接させ、画像形成領域を非接触配置させる、あるいは電子写真感光体非画像形成部両端ギャップ形成部材を配置して、この部分のみを帯電部材表面に当接させ、画像形成領域を非接触配置させる様な方法が、簡便な方法でギャップを安定して維持できる方法である。特に特開２００２−１４８９０４号公報、特開２００２−１４８９０５号公報に記載された方法は良好に使用できる。
【００５５】
帯電部材側にギャップ形成部材を配置した近接帯電機構の一例を図８に示す。
図８に示す近接帯電機構では、感光体ドラム３と対向して配置する帯電ローラ４ｃの回転軸である金属シャフト４ｂの軸方向についての帯電ローラ４ｃの両端に、ギャップ形成部材４ａが設けられている。このギャップ形成部材４ａが、感光体ドラム３の軸方向両端の非画像形成領域３Ｂと接触することで、感光体ドラム３の画像形成領域３Ａと帯電ローラ４ｃの表面との距離を一定に保ことが出来る。
図８に示す近接帯電機構を用いることにより、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、さらに、トナー等による汚れが生じない、接触による機械的摩耗が発生しない等の利点を有していることから良好に使用される。さらに帯電部材への電圧の印加方式としては、交流重畳を用いることでより帯電ムラが生じにくい等の利点を有し、良好に使用できる。
このような接触方式の帯電部材あるいは非接触帯電方式の帯電部材を用いた場合、振れ精度が悪いと、接触状態またはギャップが均一にならない。しかし、本発明の特徴部を備えた感光体ドラム３は、振れ精度がよいため、接触状態またはギャップが均一になるという効果がある。
【００５６】
また、レーザー光Ｌを照射する不図示の露光手段には、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの高輝度を確保できる光源が使用される。
除電ランプ４１等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【００５７】
プリンタ６００では、現像装置５により感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、転写紙Ｐに転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体ドラム３上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、感光体クリーニング装置６のファーブラシ６３やクリーニングブレード６１によって、感光体ドラム３の表面上より除去される。感光体クリーニング装置６としては、クリーニングブラシだけで行なわれるものもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
【００５８】
感光体ドラム３の表面に正（負）帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体ドラム３の表面上には正（負）の静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
【００５９】
図７に示す実施形態２のプリンタ６００の各部材は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込ませてもよい。プロセスカートリッジとは、電子写真感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段等を含んだ一つのユニットであって、画像形成装置本体から各部材を一体的に着脱可能とするものである。
図９は、実施形態２のプリンタ６００に適用可能なプロセスカートリッジ７００の概略構成図である。図９に示すプロセスカートリッジ７００は、感光体ドラム３と、現像装置５、画像露光部２１ａを形成する枠体、帯電チャージャ４ｄ及び感光体クリーニング装置６を一体的に支持して、画像形成装置本体から着脱可能とした構成例である。
【００６０】
本発明を適用可能な画像形成装置は、図２に示す実施形態１の複数の感光体を備えたタンデム型の画像形成装置や、図７に示す実施形態２の一つの感光体上に形成された単色画像を感光体から直接に記録媒体に転写する画像形成装置に限るものではない。例えば、一つの感光体に複数の現像装置が対向し、感光体上で複数色のトナー像を形成し、最終的に記録媒体に転写する画像形成装置にも適用可能である。
【００６１】
〔実験１〕
次に、本発明の構成を備えたフランジ部材３５の応力吸収穴３１６の配置や個数、外径を異ならせた複数の実施例について、感光体ドラム３に配置したときの振れや、その感光体ドラム３を用いた画像形成装置における色再現性を確認した実験１について説明する。
本発明のフランジ部材３５としては以下に示す実施例の構成に限定されるものではない。また、「部」は、すべて重量部を表わす。
【００６２】
＜実施例１＞
外径６０[ｍｍ]のアルミニウム製の基体３２上に下記組成の中間層用塗工液を用いて塗布後、１３０［℃］で２０［分間］の乾燥を行ない、約３．５［μｍ］の中間層を形成した。続いて下記組成の電荷発生層用塗工液を用いて塗布後、１３０［℃］で２０［分間］の乾燥を行ない、約０．２［μｍ］の電荷発生層を形成した。さらに、下記組成の電荷輸送層用塗工液を用いて塗布後、１３０［℃］で２０［分間］の乾燥を行ない、約３０［μｍ］の電荷輸送層を形成した。これにより、基体３２の外周面上に感光層３１を形成し、感光体スリーブ３０を作成した。そして、作成した感光体スリーブ３０の端部開口部３４に図１に示すフランジ部材３５を圧入して実施例１の感光体ドラム３を作成した。
【００６３】
ここで、上記中間層用塗工液の組成を以下に示す。
・酸化チタンＣＲ−ＥＬ（石原産業社製）：５０部
・アルキッド樹脂ベッコライトＭ６４０１−５０（固形分５０［重量％］、大日本インキ化学工業社製）：１５部
・メラミン樹脂Ｌ−１４５−６０（固形分６０［重量％］、大日本インキ化学工業社製）：８部
・２−ブタノン：１２０部
【００６４】
次に、上記電荷発生層用塗工液の組成を以下に示す。
・化１で示す構造式で表される非対称ビスアゾ顔料：２．５部
・ポリビニルブチラール（「ＸＹＨＬ」ＵＣＣ製）：０．５部
・メチルエチルケトン：１１０部
シクロヘキサノン：２６０部
【００６５】
【化１】
【００６６】
次に、上記電荷輸送層用塗工液の組成を以下に示す。
・ポリカーボネートＺポリカ（帝人化成社製）：１０部
・化２で示す構造式で表される電荷輸送性化合物：７部
・テトラヒドロフラン：８０部
・シリコーンオイル（ＫＦ５０−１００ｃｓ、信越化学工業社製）：０．００２部
【００６７】
【化２】
【００６８】
＜実施例２＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１０に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
また、図１０は、図５中の矢印Ｄ方向からフランジ部材３５を見た説明図であり、仮想投影円３１２ｃの円周の位置は、外縁部３１９の内周面の位置とほぼ一致するため、図示は省略する。
これらのフランジ部材３５の向きと仮想投影円３１２ｃの図示を省略する点とについては、以下で説明する図１１〜図３０で示す実施例３〜実施例２２についても同様である。
【００６９】
＜実施例３＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１１に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例４＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１２に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例５＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１３に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例６＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１４に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例７＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１５に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例８＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１６に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例９＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１７に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１０＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１８に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１１＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１９に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１２＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２０に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１３＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２１に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１４＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２２に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１５＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２３に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１６＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２４に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１７＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２５に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１８＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２６に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１９＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２７に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例２０＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２８に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例２１＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２９に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例２２＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図３０に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜比較例＞
図３１に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。図３１に示す形状のフランジ部材３５は、応力吸収穴３１６を備えない構成であり、図３１（ａ）は、図５に示すフランジ部材３５であればＡ−Ａ断面の説明図であり、図３１（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面の説明図である。
【００７０】
上記各実施例及び比較例のフランジ部材３５の寸法及び実験結果を表１に示す。
【表１】
【００７１】
表１に示す「円周方向最大数」は、フランジ部材３５の中心からの距離が等しい点の集合でできる仮想円３２７のうち、交差する応力吸収穴３１６の数が最大となる仮想円３２７と交差する応力吸収穴３１６の数である。
また、「半径方向最大数」は、フランジ部材３５の中心から外縁部３１９に引いた任意の半径３２９のうち、交差する応力吸収穴３１６の数が最大となる半径３２９と交差する応力吸収穴３１６の数である。
「円周方向間隔」は、仮想円３２７上で隣り合う応力吸収穴３１６同士の間隔であり、図中のＷ１で示す間隔である。
また、「半径方向間隔」は、任意の半径３２９上で隣り合う応力吸収穴３１６同士の間隔であり、図中のＷ２で示す間隔である。
表１中の「振れ」は、感光体ドラム３を回転軸を中心に回転させたときの感光体ドラム３の表面に対向する固定された基準位置から感光体ドラム３表面までの距離の変位幅であり、感光体ドラム３が一回転する間の基準位置から感光体ドラム３表面までの距離の最大値から最小値を引いた値であり、「全振れ」の値である。この「振れ」の値は、組み立てた感光体の左右の軸中心を合わせ、把持し、回転させる機構を備えた設備と、レーザー測定器（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、型番：ＬＳ−７０３０）とを使用し、感光体ドラム３の回転時に測定した基準位置からの感光体ドラム３表面までの距離の値の変位幅である。
図３２は、感光体ドラム３の振れの測定に用いた装置の概略説明図であり、図３２（ａ）は上面図、図３２（ｂ）は側面図である。
図３２（ｂ）に示すように、レーザー測定器は、感光体ドラムの下端と基準位置との間の隙間に対して上下方向の幅が十分に広い照射光Ｌａを投光側から照射する。この照射光Ｌａのうち、感光体ドラムの下端と基準位置との間の隙間を通過した通過光Ｌｂが受光側で受光され、この通過光Ｌｂの上下方向の幅（以下、上下幅Ｇと呼ぶ）を測定することで感光体ドラム３表面までの距離の値を検出することができる。さらに、上下幅Ｇの感光体ドラム一周分の値を７台のレーザー測定器でそれぞれ測定し、全ての上下幅Ｇの値のうちの最大値と最小値との差が表１中の「振れ」の値となる。
【００７２】
この「振れ」の値が大きくなると、感光体ドラム３の表面に近接する部材と感光体ドラム３表面とのギャップのムラが生じ、帯電ムラや現像ムラによって濃度ムラが生じる。
また、表１中の「色再現性」は、各実施例及び比較例の感光体ドラム３を画像形成装置に搭載し、ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ画像Ｎ１（ポートレート）を出力して、カラー色の再現性について評価した結果である。
感光体ドラム３を搭載する画像形成装置としては基体外径が３０［ｍｍ］の感光体ドラム３を評価する際には（株）リコー製のｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ３２５を使用し、基体外径が６０［ｍｍ］の感光体ドラム３を評価する際には（株）リコー製のＩＭＡＧＩＯ ＭＰ Ｃ６０００を使用する。また、基体外径が３００［ｍｍ］の感光体ドラム３を評価する際には図７に示す実施形態２の画像形成装置を使用した。
色再現性評価は５段階で行い、各ランクの評価基準を以下に示す。なお、評価基準は、同一の画像を色別に重ねて、転写紙Ｐに出力した際の、出力された画像のズレである。
・ランク１：画像のズレが１００［μｍ］以上
・ランク２：画像のズレが７０［μｍ］以上、１００［μｍ］未満
・ランク３：画像のズレが５０［μｍ］以上、７０［μｍ］未満
・ランク４：画像のズレが３０［μｍ］以上、５０［μｍ］未満
・ランク５：画像のズレが３０［μｍ］未満
【００７３】
本発明のフランジ部材３５では、応力吸収穴３１６が半径３２９と交わる一辺を有することにより、効率よく圧入時の応力を吸収することができるため、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。
また、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は２以上１８０以下であれば、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。ここで円周とはフランジの中心から距離が等しい点の集合でできる円の線上をいい、図中では仮想円３２７として示している。
【００７４】
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は２以上３０以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより３以上１２以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は、２以上１００以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより１２以上２４以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は、２以上１８０以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより２４以上４８以下であればさらに好ましい。
【００７５】
応力吸収穴３１６の任意の半径３２９上の最大数は２以上３３以下であれば、さらに軸穴の変形・移動が小さくなる。ここで、半径３２９とは中心から円周上の１点を結んだ線分をいう。本発明のフランジ部材３５は、軸穴部３１４から仮想投影円３１２ｃに任意の仮想線分３１８上に少なくとも一つの応力吸収穴３１６を有する構造であるため、半径方向の吸収穴の数は必ず１以上になる。
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の半径方向の最大数は２以上５以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより３以上５以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の半径方向の最大数は、２以上２０以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより４以上１０以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、応力吸収穴３１６の半径方向の最大数は、２以上３３以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより６以上２０以下であればさらに好ましい。
【００７６】
円周方向に隣接する応力吸収穴３１６の間隔が１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であれば、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。円周方向に隣接する応力吸収穴３１６同士の間隔とは、図１や各実施例の説明図で示す円周方向間隔Ｗ１の値であり円周方向に隣接する複数の応力吸収穴３１６同士の最短距離をいう。図２８で示す実施例２０のフランジ部材３５では、円周方向間隔は存在しないこととなる。
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、円周方向間隔Ｗ１は、１［ｍｍ］以上、３０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、円周方向間隔Ｗ１は、１［ｍｍ］以上、５０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、３０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、円周方向間隔Ｗ１は、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、５０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
【００７７】
半径方向に隣接する応力吸収穴３１６の間隔が１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であれば、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。半径方向に隣接する応力吸収穴３１６同士の間隔とは図１や各実施例の説明図で示す半径方向間隔Ｗ２の値であり半径方向に隣接する応力吸収穴３１６の最短距離をいう。
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、半径方向間隔Ｗ２は、１［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上５［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、半径方向間隔Ｗ２は、１［ｍｍ］以上、７０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、３０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、半径方向間隔Ｗ２は、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、８０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
【００７８】
〔実験２〕
本発明のフランジ部材３５は、連結部３１５に応力吸収穴３１６を設けているため、部材の耐久性の低下が懸念される。そこで、実験２として本発明のフランジ部材３５の耐久性を確認する実験を行った。
以下、実験２について説明する。
実験２は、フランジ部材の耐久性試験である。
図３３に、実験２で用いたフランジ試験装置の説明図である。
図３３に示すフランジ試験装置は、高精度のフランジ部材３５の、マシン使用時の耐久性を確認するために、フランジ部材３５を取り付けた感光体ドラム３に対し、マシン使用時と同等のトルクを与え、繰り返しの起動・停止を行うものであり、その時のトルクを計測記録する。
実験２では、フランジ部材３５を取り付けた感光体ドラム３の寸法を精密測定した後、図３３に示すフランジ試験装置によって、感光体ドラム３に繰り返し回転停止負荷を与えた後、フランジ試験装置から感光体ドラム３を取り外して、再度精密測定して、寸法変化を測定する。
【００７９】
図３４は、図３３に示すフランジ試験装置に対する感光体ドラム３を取り付けるときの手順の説明図である。
先ず、図３４（ａ）に示すように、バネ固定ネジを外し、従動側押さえを退避位置に動かす。つぎに、図３４（ｂ）に示すように、感光体ドラム３を駆動側にセットする。次に、図３４（ｃ）に示すように、従動側押さえを感光体ドラム３のフランジ部材３５に合わせる。最後に、図３４（ｄ）に示すように、バネ固定ネジを固定する。
【００８０】
図３３に示すフランジ試験装置のモータは瞬時起動可能な回転数可変リバーシブルモータである。この回転数と、回転→停止→逆回転→停止のシーケンスをコントローラが制御し、累計繰り返し回数を表示する。この表示装置は、電源が切れても値が残る電磁メカニカル方式である。従動側に電源を接続していないモータを取り付けダミーの回転負荷とする。トルク測定値はトルク演算表示装置で表示し、その累計履歴は、パーソナルコンピュータに表示保存する。
・回転数調整範囲：０．３〜４．６［回転／秒］ （モータ回転数：９０〜１４００［ｒｐｍ］、減速比：５）
・トルク測定範囲：０〜５［Ｎ・ｍ］
・回転負荷：希望の回転負荷になるようにモータを選定する。
次に、繰り返し回数の試算について説明する。
回転→停止→逆回転→停止の１サイクルを３秒とすると、１分で２０回、１時間で１２００回、２４時間で２８８００回行うことができる。このため、１週間（７日）で約２０万回である。
１２０Ｋのサイクルは、１２００００÷２８８００＝４．１なので、連続運転した場合約４日である。
【００８１】
実験２では、起動時及び停止時の力で最大２［Ｎ］のトルクをかけ、寿命１２００Ｋ（２４［Ｐ／Ｊ］）を想定して、４８００回の駆動・停止を実施した。
耐久評価時のトルクデータを図３５に示す。
実験２では感光体ドラム３の代わりに表面に感光層を備えないアルミニウムの素管を用いた。
【００８２】
図３６は、実験２で用いたフランジ部材３５の組合せの説明図である。図３６（ａ）は、駆動が入力される駆動伝達側のフランジ部材３５の説明図であり、図３６（ｂ）は、駆動伝達側とは反対側であり設置されたアース側のフランジ部材３５の説明図である。図３６に示すように、このフランジ部材３５の組合せでは、駆動伝達側のフランジ部材３５及びアース側のフランジ部材３５がともに応力吸収穴３１６を備えている。
図３６に示す２つののフランジ部材３５は、シミュレーションによって保形性と強度とを併せもった最適形状となるように、リブ幅を決めた。また、図３６（ａ）に示す駆動伝達側のフランジ部材３５及び図３６（ｂ）に示すアース側のフランジ部材３５は、ともに勘合部厚みの値が、１．５［ｍｍ］である。
また、図３６に示す２つのフランジ部材３５と組み合わせる素管としては、外径が６０［ｍｍ］、肉厚が２［ｍｍ］、インロー有り、長さが３８０［ｍｍ］である。また、素管内径はインロー有りで５６．５［ｍｍ］である。
図３５及び図３６に示すフランジ部材３５の素管に対する圧入条件は、０．３［ＭＰａ］である。
【００８３】
耐久評価後は、フランジ部材３５は応力吸収穴３１６の周辺の連結部３１５に白化や破断は確認されなかった。よって、品質も評価前後で変化がないと判断する。
【００８４】
〔実験３〕
上記実験２で述べたように、本発明のフランジ部材３５は、連結部３１５に応力吸収穴３１６を設けているため、部材の耐久性の低下が懸念される。そこで、本発明のフランジ部材３５単体の強度を確認する実験３を行った。
図３７は、実験３におけるフランジ部材３５に対してトルクをかける方法の説明図である。
評価内容としては、フランジ部材３５に一定以上のトルクを与え、白化や破断、空転が発生しなければ合格という判定方法である。
詳しくは、図３７に示すように、フランジ部材３５と感光体スリーブ３０とを組み付け、感光体ドラム３を作成する。そして、不図示のトルクメーター（ハイオス社製、型番：ＨＤＰ−５０）に図３７中のトルク測定用冶具３５ａの図中左側を装着する。一方、トルク測定用冶具３５ａの図３７中の右側端部は二股に分かれており、フランジ部材３５の応力吸収穴３１６に差し込む形状となっている。フランジ部材３５としては、実験２で用いた図３６に示すフランジ部材３５を使用し、トルク測定用冶具３５ａの右側端部は、図３６に示すフランジ部材３５の最も外側にある８つの応力吸収穴３１６のうち、中心を挟んで対向する２つの応力吸収穴３１６に差し込む。そして、トルクメーターと感光体ドラム３とをそれぞれ手で持ち、感光体ドラム３を固定した状態で、感光体回転方向にトルクメーターから力を与え、トルクメーターが所定の値となった状態で、フランジ部材３５に白化や破断、空転などの不具合が発生するか否かを確認した。
【００８５】
高精度感光体の耐トルク規格値は、アース側で０．５［Ｎ・ｍ］以上、駆動伝達側で２．０［Ｎ・ｍ］以上である。
実験３では、トルクメーターの数値が２［Ｎ］以上となっても、フランジ部材３５に白化や破断、空転などの不具合は発生せず、フランジ部材３５単体の強度が実機の使用に耐えうる強度であることが確認された。
【００８６】
〔実験４〕
感光体スリーブに圧入されたときに受ける応力を軸穴部に伝達し難くするフランジ部材として、上記特許文献３に記載のフランジ部材がある。特許文献３に記載のフランジ部材は、圧入部と軸穴部とを連結する連結部に応力吸収構造を備えている。実験４では、特許文献３に記載の応力吸収構造を備えたフランジ部材と、本発明の特徴部を備えたフランジ部材とで、軸穴の変形や変位を比較するシミュレーションを行った。
【００８７】
図３８〜図４２は、実験４のシミュレーションで用いたフランジ部材３５のデータを斜視図で示した説明図である。
図３８は、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５の説明図である。
図３９は、特許文献３の図２に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図であり、図３９（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図であり、図３９（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図である。
図４０は、特許文献３の図１に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図であり、図４０（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図であり、図４０（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図である。
図４１は、特許文献３の図３に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図であり、図４２は、特許文献３の図６に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図である。
【００８８】
実験４では、圧入部３１２の圧入外周面３１２ｆの全域に中心方向に向かう力を均等に加え、この圧入外周面３１２ｆの一点に他よりも大きな力を加える条件でシミュレーションを行った。この一点のみ他よりも大きな力を加える条件は、実物のフランジ部材３５と感光体スリーブ３０との間に生じる誤差を加味した条件である。
この条件で、図３８〜図４２に示す各フランジ部材３５でシミュレーションを行ったときの軸穴３１３の移動量を図４３のグラフに示す。
【００８９】
図４３（ａ）は、図３８に示した本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｂ）は、図３９に示した特許文献３の図２に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｃ）は、図４０に示した特許文献３の図１に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｄ）は、図４１に示した特許文献３の図３に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｅ）は、図４２に示した特許文献３の図６に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
【００９０】
図４３に示すグラフの横軸の「測定点」とは、シミュレーションを行うときにフランジ部材３５の形状を細分化したメッシュで表現したときの軸穴３１３を形成する部分のメッシュの交点である。例えば、図４３（ａ）の測定点は１〜１６であるため、図３８のフランジ部材３５の軸穴３１３の縁は、１６マスのメッシュにより表現されることを示している。
また、縦軸の「変形量」とは、圧入外周面３１２ｆに上述した条件の力を加える前の各測定点の中心軸に直交する平面（Ｘ−Ｙ平面とする）上の位置を「０」としたときに、圧入外周面３１２ｆに上述した条件の力を加えたときの各測定点の位置を位置を示したものである。図４３のグラフ中の実線が各測定点のＸ方向の移動量であり、破線がＹ方向の移動量である。例えば、図４３（ｄ）では、測定点１がＸ方向に０．０００３２［ｍｍ］、Ｙ方向に０．０００８６［ｍｍ］、移動し、測定点２がＸ方向に−０．０００３８［ｍｍ］、Ｙ方向に０．０００８７［ｍｍ］、移動している。
図４３の（ａ）〜（ｅ）のグラフより、図４３（ａ）に示す本発明を適用したフランジ部材３５が軸穴３１３の変形や変位が少ないことが分かる。
【００９１】
〔実験５〕
上記実験１の表１に示すように、本発明の特徴部を備え、且つ、径が同じフランジ部材３５であっても、応力吸収穴３１６の個数や配置によって振れの大きさ、すなわち、軸穴３１３の変形や変位の量が異なる。
実験５では、本発明の特徴部を備え、且つ、応力吸収穴３１６の形状が異なる三種類のフランジ部材３５で、軸穴３１３の変形や変位を比較するシミュレーションを行った。
なお、応力吸収穴３１６の大きさや個数による影響を押さえるために、応力吸収穴３１６の数は２４とし、フランジ部材３５の連結部３１５における応力吸収穴３１６の割合が同じとなる三種類のフランジ部材３５のデータを用いた。
【００９２】
図４４〜図４６は、実験５のシミュレーションで用いたフランジ部材３５のデータを正面図で示した説明図である。
図４４は、応力吸収穴３１６の形状がフランジ部材３５の外周に沿う方向とは逆方向に反った「逆アーチ形」のフランジ部材３５の説明図である。
図４５は、応力吸収穴３１６の形状がフランジ部材３５の外周に沿う方向に反った「アーチ形」のフランジ部材３５の説明図である。
図４６は、応力吸収穴３１６の形状が「長方形」のフランジ部材３５の説明図である。
【００９３】
上記実験４と同じ条件で、図４４〜図４６に示す各フランジ部材３５でシミュレーションを行ったときの軸穴３１３の移動量を図４７のグラフに示す。
図４７（ａ）は、図４４に示した応力吸収穴３１６の形状が「逆アーチ形」のフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４７（ｂ）は、図４５に示した応力吸収穴３１６の形状が「アーチ形」のフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４７（ｃ）は、図４６に示した応力吸収穴３１６の形状が「長方形」のフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
【００９４】
図４７のグラフより、「逆アーチ形」のフランジ部材３５に比べて、「アーチ形」や「長方形」のフランジ部材３５の方が、変形量が小さいことがわかる。
また、「アーチ形」と「長方形」とでは変形量には大きな差はないが、「アーチ形」のフランジ部材３５では変形がマイナス方向に偏っているのに対して、「長方形」のフランジ部材３５は、プラス方向及びマイナス方向の両方に変形が生じている。「アーチ形」のフランジ部材３５のように各測定点の変形がマイナスに偏ると、軸穴３１３の中心位置もマイナスに移動するため、振れが生じやすい。一方、「長方形」のフランジ部材３５のように各測定点の変形がプラスとマイナスとの両方向に生じると、軸穴３１３に変形は生じるものの、中心位置の移動が生じ難く、さらに振れの発生を抑制することができる。
【００９５】
以上、本実施形態のフランジ部材３５は、中空円筒形のスリーブ部材である感光体スリーブ３０の軸方向の端部の端部開口部３４に圧入される圧入部３１２と、圧入部３１２が端部開口部３４に圧入された状態で感光体スリーブ３０の中心軸となる位置に軸部材が挿入される軸穴３１３が設けられた軸穴部３１４と、圧入された状態で感光体スリーブ３０の円形断面に平行な方向に延在し、圧入部３１２に軸穴部３１４を連結する連結部３１５とを有する。また、圧入部３１２が端部開口部３４に圧入されたときに感光体スリーブ３０の端部開口部３４における内周面に接触する圧入部３１２の外周面である圧入外周面３１２ｆが感光体スリーブ３０の内周面から受ける応力を吸収し、この応力が連結部３１５を介して軸穴部３１４に伝わることを抑制する応力吸収穴３１６を連結部３１５に備える。さらに、フランジ部材３５は、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入外周面３１２ｆを軸方向に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４まで引いた任意の仮想線分３１８上に、少なくとも一つの応力吸収穴３１６を備える。このような構成により、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入外周面３１２ｆを軸方向に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４までどのような仮想線分３１８を引いても、その仮想線分３１８は応力吸収穴３１６と交差することとなる。このため、圧入外周面３１２ｆに対して応力がどの方向から加わっても、いずれかの応力吸収穴３１６によって応力が吸収される作用が働き、圧入外周面３１２ｆが受けた応力が直接、軸穴部３１４に伝わることを防止し、軸穴３１３が変形したり移動したりすることを抑制することができる。よって、フランジ部材３５の感光体スリーブ３０への圧入時に軸穴３１３が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができる。
【００９６】
また、フランジ部材３５は、図４６を用いて説明したフランジ部材３５のように、応力吸収穴３１６が長方形の構成では、応力吸収穴３６が、感光体スリーブ３０に圧入された状態で円形断面の径方向に延在する仮想線分３１８と垂直に交わる実質的に直線状の一辺を有する。このような形状により、仮想線分３１８に沿う方向に応力が加わったときに、応力吸収穴３６の近傍の連結部３１５が変形しやすく、より確実に、応力が軸穴部３１４に伝わることを抑制できる。
【００９７】
また、フランジ部材３５は、感光体スリーブ３０に圧入された状態で円形断面の径方向となる方向についての軸穴３１３の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された応力吸収穴３１６の数が、２以上１８０以下であることが望ましい。実験１において、円周方向の応力吸収穴３１６の数がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【００９８】
また、フランジ部材３５は、軸穴３１３の中心位置から仮想投影円３１２ｃの円周上に引いた一本の仮想線分である半径３２９と交わる応力吸収穴３１６の数が２以上３３以下であることことが望ましい。実験１において、半径方向の応力吸収穴３１６の数がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【００９９】
また、フランジ部材３５は、感光体スリーブ３０に圧入された状態で円形断面の径方向となる方向についての軸穴３１３の中心位置からの距離が同じ位置となる仮想円３２７の同一円周上に配置された複数の応力吸収穴３１６同士の間隔である円周方向間隔Ｗ１が、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であることことが望ましい。実験１において、円周方向間隔Ｗ１の値がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【０１００】
また、フランジ部材３５は、軸穴３１３の中心位置から仮想投影円３１２ｃの円周上に引いた一本の仮想線分である半径３２９と交わる複数の応力吸収穴３１６同士の間隔である半径方向間隔Ｗ２が、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であることが望ましい。実験１において、半径方向間隔Ｗ２の値がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【０１０１】
また、本実施形態の感光体ドラム３は、外周面に感光層３１を有する中空円筒形のスリーブ部材である感光体スリーブ３０と、感光体スリーブ３０の中心軸に位置する軸部材が挿入される軸穴３１３を備え、感光体スリーブ３０の軸方向の端部の端部開口部３４に圧入されるフランジ部材とを有する感光体ドラムである。このような感光体ドラム３のフランジ部材として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を用いることにより、フランジ部材３５における軸穴３１３の位置ずれが少ないため、全振れを抑制し、振れ精度の高い感光体ドラム３を実現することができる。
【０１０２】
また、実施形態１の作像装置１や実施形態２のプロセスカートリッジ７００は、感光体ドラム３と、感光体ドラム３を帯電させる帯電手段である帯電装置４と、帯電装置４によって帯電させられた感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段である現像装置５と、現像手段よって形成されたトナー像を被転写体である中間転写ベルト１０または転写紙Ｐに転写させる転写手段と、転写後に感光体ドラム３の表面に残留したトナーを感光体ドラム３の表面から除去するクリーニング手段である感光体クリーニング装置６とを備える画像形成装置本体である複写機５００またはプリンタ６００に対して、感光体ドラム３と、帯電装置４、現像装置５及び感光体クリーニング装置６とを一体的に支持し、着脱可能としたプロセスカートリッジである。このようなプロセスカートリッジの感光体ドラム３として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を有する感光体ドラム３を用いることにより、感光体ドラム３の振れ精度が高いため、感光体ドラム３の表面と、帯電装置４や現像装置５との距離にムラが生じることを防止でき、帯電ムラや現像ムラに起因する濃度ムラを防止することができる。
【０１０３】
また、実施形態１の複写機５００は、感光体ドラム３と、感光体ドラム３を帯電させる帯電手段である帯電装置４と、帯電装置４によって帯電させられた感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段である露光装置２１と、露光装置２１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段である現像装置５と、現像装置５よって形成されたトナー像を被転写体である中間転写ベルト１０に転写させる転写手段である一次転写ローラ８と、転写後に感光体ドラム３の表面に残留したトナーを感光体ドラム３の表面から除去するクリーニング手段である感光体クリーニング装置６とを有する画像形成装置である。このような複写機５００が備える感光体ドラム３として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を有する感光体ドラム３を用いることにより、感光体ドラム３の振れ精度が高いため、感光体ドラム３の表面と、帯電装置４や現像装置５との距離にムラが生じることを防止でき、帯電ムラや現像ムラに起因する濃度ムラを防止することができる。さらに、図２に示すタンデム型の画像形成装置では、各色感光体ドラム３において、感光体ドラム３の振れに起因するトナー像が形成される位置の位置ずれも防止できるため、多色の画像のずれを極小化することができ、高画質な画像を提供することができる。
【０１０４】
また、実施形態２のプリンタ６００は、感光体ドラム３と、感光体ドラム３を帯電させる帯電手段である帯電装置４と、帯電装置４によって帯電させられた感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段である不図示の露光装置と、露光装置によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段である現像装置５と、現像装置５よって形成されたトナー像を被転写体である転写紙Ｐに転写させる転写手段である転写チャージャ７０と、転写後に感光体ドラム３の表面に残留したトナーを感光体ドラム３の表面から除去するクリーニング手段である感光体クリーニング装置６とを有する画像形成装置である。このようなプリンタ６００が備える感光体ドラム３として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を有する感光体ドラム３を用いることにより、感光体ドラム３の振れ精度が高いため、感光体ドラム３の表面と、帯電装置４や現像装置５との距離にムラが生じることを防止でき、帯電ムラや現像ムラに起因する濃度ムラを防止することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 作像装置
３ 感光体ドラム
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ 感光体クリーニング装置
８ 一次転写ローラ
１０ 中間転写ベルト
２１ 露光装置
２１ａ 画像露光部
２２ 二次転写ローラ
２３ 二次転写ベルト張架ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着装置
３０ 感光体スリーブ
３１ 感光層
３２ 基体
３４ 端部開口部
３５ フランジ部材
３６ 応力吸収穴
４３ ペーパーバンク
４９ レジストローラ対
１００ プリンタ部
２００ 給紙部
３００ スキャナ部
３１２ 圧入部
３１２ｃ 仮想投影円
３１２ｆ 圧入外周面
３１３ 軸穴
３１４ 軸穴部
３１５ 連結部
３１５ｆ 仮想平面
３１６ 応力吸収穴
３１７ 円
３１８ 仮想線分
３１９ 外縁部
３１９ｆ 外縁
３２７ 仮想円
３２９ 半径
５００ 複写機
６００ プリンタ
７００ プロセスカートリッジ
Ｐ 転写紙
Ｗ１ 円周方向間隔
Ｗ２ 半径方向間隔
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０６】
【特許文献１】実開平０１−１３６９５９号公報
【特許文献２】特開平０８−１２３２５１号公報
【特許文献３】特開平１０−２８８９１７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が備える感光体ドラムに用いることができるフランジ部材、並びに、このフランジ部材を備えた感光体ドラム、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。
また、フランジ部材を備えた感光体ドラムを用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては高画質化の要求が高まっている。特にフルカラー印刷などの用途においては、多色の画像のずれが問題とされていれる。
画像形成に使用される電子写真用の感光体ドラムは、周囲に配置された各種ユニットにより、回転しながら帯電、潜像形成、現像、転写、クリーニング等の処理がなされる。高画質化のためには、感光体ドラムに対して表面全域が均一に帯電され、均一な現像条件で現像がなされる必要がある。感光体ドラムは回転しながら用いられるため、高い振れ精度（回転中心から感光体ドラム周面までの距離の均一性の精度）が要求される。一般に電子写真感光体は、アルミニウム等の金属からなる筒状の基体の外周面に感光層を有し、筒状の基体に感光層を設けたスリーブ部材の軸方向端部の端部開口部にフランジ部材が装着されている。
【０００３】
感光体ドラムの装置本体に対する支持及び回転は、フランジ部材とフランジ部材に設けられた軸穴に係合する軸部材とを介してなされる。よってフランジ部材は正確かつ強固にスリーブ部材の端部開口部に装着されねばならず、感光体ドラムの円滑かつ狂いのない回転のために、フランジ部材の軸穴は常にスリーブ部材の中心軸に位置することが求められる。また、感光体ドラムの円滑かつ狂いのない回転のためには、スリーブ部材に対するフランジ部材の空転や抜けがあってはならない。このため、スリーブ部材とフランジ部材との組立は、多くの場合圧入（必要に応じて接着併用）により行われている。
【０００４】
スリーブ部材の基体とフランジ部材との剛性を比較すると、一般にフランジ部材の方が剛性が低く、圧入時のフランジ部材の変形により軸穴が変形したり移動したりしてしまうという問題があった。これは以下の理由による。
すなわち、フランジ部材は、スリーブ部材の端部開口部に圧入される圧入部と、軸穴が設けられた軸穴部と、圧入されたときにスリーブ部材の円形断面に平行となる方向に延在し、圧入部に軸穴部を連結する連結部とを有する。そして、圧入部がスリーブ部材の端部開口部に圧入されたときにスリーブ部材の端部開口部における内周面に接触する圧入部の外周面がスリーブ部材の内周面から応力を受ける。この応力が連結部を介して圧入部から軸穴部に伝わり、軸穴部に設けられた軸穴が変形したり移動したりしてしまう。
軸穴が変形したり移動したりしてしまうと、スリーブ部材の中心軸に対するフランジ部材の軸穴の位置がずれ、振れ精度が低下する。このため、振れ精度が高い感光体ドラムを安定して生産することが困難であった。
【０００５】
特許文献１には、弾性形状を有するフランジ部材が開示されている。しかし特許文献１に記載の弾性形状では応力吸収能力が低く、軸穴が変形したり移動したりして、要求される振れ精度を達成できないという問題があった。さらに、特許文献１に記載の構成では、スリーブ部材とフランジ部材とが密着していない部分があり、空転や抜けが生じるという問題があった。
【０００６】
特許文献２及び特許文献３には、連結部の圧入部に接続している部分と軸穴部との間を直線状のリブで連結し、連結部の圧入部に接続している部分と軸穴部との間のリブ以外の部分を穴部とした構成が記載されている。穴部を設けることで、スリーブ部材の内周面から圧入部の外周面が応力を受けたときに、穴部周辺の連結部が変形することで応力を吸収し、応力が軸穴部に加わり軸穴が変形したり移動したりしてしまうことを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２及び上記特許文献３は、連結部の圧入部に接続している部分と軸穴部とを連結するリブが直線状である。このため、リブの直線に沿う方向の応力がリブに加わると、圧入時に受ける応力が穴部に吸収されることなく、直接、軸穴部に伝わり、軸穴が変形したり移動したりして、振れ精度の悪化が生じるという問題がある。
このような問題は、感光体ドラム用のスリーブ部材に取り付けるフランジ部材の場合に限らず、円筒状のスリーブ部材の軸方向の端部開口部に圧入されるフランジ部材であれば生じ得る問題である。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、第一の目的は、スリーブ部材への圧入時に軸穴が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができるフランジ部材、並びに、このフランジ部材を備えた感光体ドラム、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
また、第二の目的は、スリーブ部材への圧入時に軸穴が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができるフランジ部材を備えた感光体ドラムを用いた画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、中空円筒形のスリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入される圧入部と、該圧入部が該端部開口部に圧入された状態で該スリーブ部材の中心軸となる位置に軸部材が挿入される軸穴が設けられた軸穴部と、圧入された状態で該スリーブ部材の円形断面に平行な方向に延在し、該圧入部に該軸穴部を連結する連結部とを有し、該圧入部が該端部開口部に圧入されたときに該スリーブ部材の該端部開口部における内周面に接触する該圧入部の外周面が該スリーブ部材の内周面から受ける応力を吸収し、この応力が該連結部を介して該軸穴部に伝わることを抑制する応力吸収穴を該連結部に備えるフランジ部材において、上記連結部を含む上記軸方向に直交する仮想平面に対して上記圧入部の上記外周面を該軸方向に沿って投影させた仮想投影円の円周上から上記軸穴部まで引いた任意の仮想線分上に、少なくとも一つの上記応力吸収穴を備えることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のフランジ部材において、上記応力吸収穴が、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向に延在する仮想線分と垂直に交わる実質的に直線状の一辺を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のフランジ部材において、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された上記応力吸収穴の数が、２以上１８０以下であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジ部材において、上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる上記応力吸収穴の数が２以上３３以下であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか1項に記載のフランジ部材において、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフランジ部材において、上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、外周面に感光層を有する中空円筒形のスリーブ部材と、該スリーブ部材の中心軸に位置する軸部材が挿入される軸穴を備え、該スリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入されるフランジ部材とを有する感光体ドラムにおいて、上記フランジ部材として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフランジ部材を用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、感光体と、該感光体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置本体に対して、少なくとも上記感光体と他の手段とを一体的に支持し、着脱可能としたプロセスカートリッジにおいて、上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、感光体と、該感光体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、表面移動する感光体の表面を一様帯電し、帯電した該感光体の表面に静電潜像を形成し、該感光体の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、該感光体の表面上に形成された該トナー像を被転写体に転写し、最終的な被転写媒体である記録媒体上に該トナー像を転写することで該記録媒体の表面上に画像を形成する画像形成方法において、上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、連結部を含む軸方向に直交する仮想平面に対して圧入部の外周面を軸方向に沿って投影させた仮想投影円の円周上から軸穴部までどのような仮想線分を引いても、その仮想線分は応力吸収穴と交差することとなる。このため、圧入部の外周面に対して応力がどの方向から加わっても、いずれかの応力吸収穴によって応力が吸収される作用が働き、圧入部の外周面が受けた応力が直接、軸穴部に伝わることを防止し、軸穴が変形したり移動したりすることを抑制することができる。よって、フランジ部材のスリーブ部材への圧入時に軸穴が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のフランジ部材の説明図、（ａ）は、軸方向に直交する断面の説明図、（ｂ）は、軸方向に平行な断面の説明図。
【図２】実施形態１に係る複写機の概略構成図。
【図３】実施形態１の作像装置の拡大説明図。
【図４】感光体ドラムの側面図。
【図５】感光体スリーブからフランジ部材を取外した状態の感光体ドラムの説明図。
【図６】フランジ部材が備える駆動伝達ギヤの説明図、（ａ）は、フランジ部材の側面図、（ｂ）は、フランジ部材の断面図。
【図７】実施形態２のプリンタの概略構成図。
【図８】帯電ローラの近接帯電機構の説明図。
【図９】実施形態２のプリンタに適用可能なプロセスカートリッジの概略構成図。
【図１０】実施例２のフランジ部材の説明図。
【図１１】実施例３のフランジ部材の説明図。
【図１２】実施例４のフランジ部材の説明図。
【図１３】実施例５のフランジ部材の説明図。
【図１４】実施例６のフランジ部材の説明図。
【図１５】実施例７のフランジ部材の説明図。
【図１６】実施例８のフランジ部材の説明図。
【図１７】実施例９のフランジ部材の説明図。
【図１８】実施例１０のフランジ部材の説明図。
【図１９】実施例１１のフランジ部材の説明図。
【図２０】実施例１２のフランジ部材の説明図。
【図２１】実施例１３のフランジ部材の説明図。
【図２２】実施例１４のフランジ部材の説明図。
【図２３】実施例１５のフランジ部材の説明図。
【図２４】実施例１６のフランジ部材の説明図。
【図２５】実施例１７のフランジ部材の説明図。
【図２６】実施例１８のフランジ部材の説明図。
【図２７】実施例１９のフランジ部材の説明図。
【図２８】実施例２０のフランジ部材の説明図。
【図２９】実施例２１のフランジ部材の説明図。
【図３０】実施例２２のフランジ部材の説明図。
【図３１】比較例のフランジ部材の説明図、（ａ）は、軸方向に直交する断面の説明図、（ｂ）は、軸方向に平行な断面の説明図。
【図３２】感光体ドラムの振れの測定に用いた装置の概略説明図、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。
【図３３】フランジ試験装置の説明図。
【図３４】フランジ試験装置に対する感光体ドラムの取り付け手順の説明図。
【図３５】耐久評価時のトルクデータのグラフ。
【図３６】実験２で用いたフランジ部材の組合せの説明図、（ａ）は、駆動伝達側のフランジ部材、（ｂ）は、アース側のフランジ部材。
【図３７】実験３におけるフランジ部材に対してトルクをかける方法の説明図。
【図３８】実験４における本発明の特徴部を備えたフランジ部材の説明図。
【図３９】実験４における特許文献３の図２に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図、（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図、（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図。
【図４０】実験４における特許文献３の図１に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図、（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図、（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図。
【図４１】実験４における特許文献３の図３に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図。
【図４２】実験４における特許文献３の図６に示された応力吸収構造を備えたフランジ部の説明図。
【図４３】実験４における各フランジ部材の軸穴の移動量を示すグラフ、（ａ）は図３８のフランジ部材、（ｂ）は図３９のフランジ部材、（ｃ）は図４０のフランジ部材、（ｄ）は図４１のフランジ部材、（ｅ）は図４２のフランジ部材。
【図４４】実験５における応力吸収穴が逆アーチ形のフランジ部材の説明図。
【図４５】実験５における応力吸収穴がアーチ形のフランジ部材の説明図。
【図４６】実験５における応力吸収穴が長方形のフランジ部材の説明図。
【図４７】実験５における各フランジ部材の軸穴の移動量を示すグラフ、（ａ）は図４４のフランジ部材、（ｂ）は図４５のフランジ部材、（ｃ）は図４６のフランジ部材。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
以下、本発明を適用可能な画像形成装置の一つ目の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について説明する。
図２は、実施形態１にかかる画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機（以下、複写機５００という）の概略構成図である。複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）、プリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）、スキャナ部３００上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）（以下、原稿搬送部４００という）からなっている。また、複写機５００内の各装置の動作を制御する不図示の制御部も備えている。
【００１３】
プリンタ部１００は、その中央に中間転写体としての中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５及び第三支持ローラ１６に掛け回され、図中時計回りに表面移動可能となっている。そして、中間転写ベルト１０に対向するように、表面にブラック・マゼンタ・シアン・イエローのうちの１色のトナー像をそれぞれ担持する潜像担持体としての４つの感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を備えている。
感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）のまわりには、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の表面を一様に帯電する帯電手段である帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）や、トナー像を形成するための現像手段である現像装置５（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を備えている。更に、一次転写後の感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）表面に残留している転写残トナーを除去する感光体クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）も備えている。この感光体クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構と、供給された潤滑剤を均す潤滑剤均しブレードとを備えている。
そして、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、現像装置５（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、及び、感光体クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）からなる画像形成ユニットである作像装置１（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を構成している。また、４つの作像装置１（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を横に並べて配置してタンデム画像形成ユニット２０が構成する。
なお、実施形態１の帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、非接触のローラ形状をした帯電ローラを用いたものであり、ＡＣ（交流電圧）＋ＤＣ（直流電圧）を印加して各感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を一様に帯電するものである。帯電装置４としては非接触の帯電ローラを用いたものに限らず、例えば、非接触の帯電チャージャや接触型の帯電ローラを用いた構成であってもよい。
第二支持ローラ１５と中間転写ベルト１０を挟んで対向するように、トナー像を記録媒体としての転写紙上に転写した後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置１７を備えている。また、プリンタ部１００は、タンデム画像形成ユニット２０の上方に露光装置２１を備えている。
【００１４】
中間転写ベルト１０の内側で各感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）と中間転写ベルト１０を挟んで対向する位置には、一次転写ローラ８（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）を備えている。一次転写ローラ８（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）に押し当てて設けられ、一次転写部を形成している。
【００１５】
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成ユニット２０と反対の側には、二次転写装置２９を備える。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２と二次転写ベルト張架ローラ２３との間に、二次転写ベルト２４を掛け渡して構成している。二次転写装置２９は、二次転写ローラ２２が支持する位置で、二次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して第三支持ローラ１６に押し当てられている。そして、二次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間で二次転写部としての二次転写ニップ部を形成するように配置されている。
【００１６】
二次転写装置２９の図中左側には、転写紙上の転写画像を定着する定着装置２５を備えている。定着装置２５は、内部に熱源を備えた加熱ローラ２６ａと定着ローラ２６ｂとによって張架された無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。また、上述した二次転写装置２９には、二次転写ニップ部でトナー像の転写を受けた転写紙を定着装置２５へと搬送する転写紙搬送機能も備えてなる。なお、二次転写装置２９として、転写ローラや非接触のチャージャーを配置してもよく、そのような場合は、二次転写装置２９が転写紙搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００１７】
二次転写装置２９および定着装置２５の下には、上述したタンデム画像形成ユニット２０と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する転写紙反転装置２８を備えている。これによって、転写紙の片面に画像定着後に、切換爪５５で転写紙の進路を転写紙反転装置２８側に切り換え、そこで反転させて再び二次転写ニップ部に転写紙を搬送し、トナー像を転写させた後、排紙トレイ５７上に排紙させることができる。
【００１８】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス１３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ１３６で読み取り、読み取った画像情報を上記不図示の制御部に送る。
【００１９】
不図示の制御部は、スキャナ部３００から受け取った上記画像情報に基づき、プリンタ部１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザーやＬＥＤ等を制御して感光体ドラム３に向けてレーザー光Ｌを照射させる。この照射により、感光体ドラム３の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。
【００２０】
給紙部２００は、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４、給紙カセット４４から転写紙を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５、プリンタ部１００のプリンタ部内給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等を備えている。
【００２１】
実施形態１の複写機５００では、給紙部２００以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する手差し分離ローラ５２等を装置側面に備えている。
【００２２】
レジストローラ対４９は、給紙カセット４４又は手差しトレイ５１にそれぞれ載置されている転写紙が搬送されて突き当たる。レジストローラ対４９は一回の回転動作で転写紙を１枚だけ排出し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２９の二次転写ベルト２４との間に位置する二次転写ニップ部に転写紙を送る。
【００２３】
実施形態１の複写機５００において、カラー画像のコピーをとるときは、原稿搬送部４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、又は原稿搬送部４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス１３２上に原稿をセットして原稿搬送部４００を閉じることで原稿を押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿搬送部４００に原稿をセットしたときは原稿をコンタクトガラス１３２上へと搬送した後に、また、コンタクトガラス１３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ部３００を駆動し、第一走行体１３３及び第二走行体１３４を走行する。そして、第一走行体１３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体１３４に向け、第二走行体１３４のミラーで反射して結像レンズ１３５を通して読取センサ１３６に入れ、原稿の画像情報を読み取る。
【００２４】
帯電装置４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によって感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の表面が一様に帯電され、スキャナ部３００で読み取られた画像情報を色分解して、露光装置２１によって各色毎に感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）にレーザー書き込みがなされる。これにより、感光体ドラム３（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）表面上に静電潜像を形成され、各色の単色のトナー像が形成される。
一例として、Ｙ（イエロー）の画像形成について説明する。イエロー用の作像装置１Ｙでは、露光装置２１のレーザー書き込みによって感光体ドラム３Ｙの表面に静電潜像が形成され、現像装置５Ｙによって潜像に合わせてトナーを用いた現像がなされ、感光体ドラム３Ｙ上にイエロー単色のトナー像が形成される。同様にして、順次Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（黒）の順で各作像装置１（Ｃ，Ｍ，Ｋ）でも感光体ドラム３（Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に各色の単色のトナー像を形成する。
このように、各感光体ドラム３上にトナー像を形成させるとともに、上記画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙させるべく、４つの給紙ローラ（図中の４２または５０）のうちの１つを作動させる。
また、これと同時に、不図示の駆動モータで第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５または第三支持ローラ１６のうちの１つを回転駆動して他の二つの支持ローラを従動回転させて、中間転写ベルト１０を図２中の時計回り方向に表面移動させる。そして、中間転写ベルト１０の表面移動とともに、感光体ドラム３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上の単色のトナー像を順次、一次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２５】
一方、給紙部２００では給紙ローラ４２の１つを選択回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で複写機５００本体であるプリンタ部１００内のプリンタ部内給紙路４８に導き、この転写紙をレジストローラ対４９に突き当てて止める。または、手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ対４９に突き当てて止める。なお、手差しトレイ５１上の転写紙を用いる場合は、手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ対４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２２との当接部である二次転写ニップ部に転写紙を送り込み、ニップに形成されている転写用電界や当接圧力などの影響によってカラー画像を二次転写して転写紙上にカラー画像を記録する。
【００２６】
二次転写ニップ部でカラー画像の転写を受けた後の転写紙は、二次転写装置２９の二次転写ベルト２４で定着装置２５へと送り込まれる。定着装置２５では、加圧ローラ２７と定着ベルト２６とによって形成される定着ニップでの加圧力と熱との付与によって転写紙にカラー画像が定着される。その後、カラー画像が定着された転写紙は、排出ローラ５６で装置外に排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。また、両面に画像形成される転写紙は、カラー画像を定着された後、切換爪５５で搬送方向が切り換えられて転写紙反転装置２８に搬送され、そこで反転されて再び二次転写ニップ部へと導かれ、裏面にも画像を記録された後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。
一方、二次転写ニップ部で転写紙にカラー画像を転写した後の中間転写ベルト１０の表面は、残留する残留トナーがベルトクリーニング装置１７によって除去され、タンデム画像形成ユニット２０による再度の画像形成に備える。
また、中間転写ベルト１０上に転写した後の感光体ドラム３は、後述するクリーニング前除電ランプ７によって除電された後、感光体クリーニング装置６で転写残トナーを除去する。そして、再び帯電装置４で一様に帯電される動作を繰り返すように、再度の画像形成に備える。また、感光体クリーニング装置６で転写残トナーを除去した後の感光体ドラム３上を除電する不図示のクリーニング後除電ランプを設けても良い。
【００２７】
図３は、実施形態１の作像装置１のうちの一つの拡大説明図である。
図３に示すように、作像装置１は、ユニット枠体２に感光体ドラム３と、プロセス手段として帯電装置４、現像装置５、感光体クリーニング装置６などを一体的に備えて、プロセスカートリッジとして複写機５００本体から着脱可能となっている。実施形態１では、プロセスカートリッジとしての作像装置１そのものを交換するようになっているが、感光体ドラム３、帯電装置４、現像装置５、感光体クリーニング装置６のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。
【００２８】
次に、各作像装置１（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の共通する構成についてより詳しく説明する。
それぞれの作像装置１は、潜像担持体である感光体ドラム３と、感光体ドラム３の表面を帯電する帯電手段である帯電装置４とを備える。また、作像装置１は、帯電装置４によって帯電された感光体ドラム３の表面上に潜像を形成する潜像形成手段である露光装置２１によって形成された潜像にトナーを供給して現像する現像手段である現像装置５を備える。さらに、作像装置１は、現像装置５によって形成されたトナー像を転写体である中間転写ベルト１０に転写する転写手段である一次転写ローラ８によって転写がなされたあとの感光体ドラム３表面に残留する転写残トナーを除去するトナー除去手段である感光体クリーニング装置６を有する。また、感光体クリーニング装置６は、感光体ドラム３の表面移動方向上流側から順に、クリーニング前除電ランプ７、回転ブラシであるファーブラシ６３、クリーニングブレード６１、塗布ブラシ６２及び均しブレード６６を備える。感光体クリーニング装置６では、ファーブラシ６３とクリーニングブレード６１とによってトナー除去手段を構成する。また、塗布ブラシ６２と、ブラケットに保持された固形状のステアリン酸亜鉛６４が潤滑剤加圧スプリング６８により塗布ブラシ６２に加圧される構成とによって潤滑剤供給機構を構成する。
【００２９】
感光体ドラム３と一次転写ローラ８との対向部である一次転写部でトナー像を中間転写ベルト１０に転写した感光体ドラム３の表面はクリーニング前除電ランプ７によって除電がなされ、ファーブラシ６３によって転写残トナーが掻き乱される。これにより、感光体ドラム３の表面移動方向下流側のクリーニングブレード６１によってトナーが除去され易くなる。ファーブラシ６３上に付着したトナーはフリッカー６５によってフリッキングされ、弾き飛ばされたトナーが搬送スクリュ６７で感光体クリーニング装置６の外に搬送されるようになっている。
【００３０】
ファーブラシ６３は感光体ドラム３の表面移動方向に対して図３中の矢印で示すように連れまわり方向に回転している。クリーニングブレード６１は図示しない回転自在に保持されたホルダに固定されており、感光体ドラム３の表面移動方向に対してカウンタ方向で感光体ドラム３の表面に当接するように支持されている。また、クリーニングブレード６１は、不図示の加圧スプリングにより感光体ドラム３に対して加圧するように当接してトナー除去するようになっている。
【００３１】
クリーニングブレード６１によってトナーが除去された感光体ドラム３表面は、塗布ブラシ６２によって潤滑剤であるステアリン酸亜鉛を塗布される。ステアリン酸亜鉛の塗布はブラケットに保持された固形状のステアリン酸亜鉛６４が潤滑剤加圧スプリング６８により塗布ブラシ６２に加圧され、塗布ブラシ６２がステアリン酸亜鉛６４を削って感光体ドラム３の表面上に塗布している。
塗布ブラシ６２は感光体ドラム３の表面移動方向に対してカウンタ方向に回転するようにしている。塗布ブラシ６２によってステアリン酸亜鉛６４から削られて感光体ドラム３の表面上に塗布された潤滑剤は、感光体ドラム３の表面移動方向に対してカウンタ方向に感光体ドラム３表面に当接するように支持された固定加圧方式の均しブレード６６で更に感光体ドラム３上に緻密に塗布される。
各作像装置１では、このようにして感光体ドラム３上の転写残トナーを除去し、潤滑剤の塗布を行い、帯電装置４による一様帯電から始まる次の作像に備える。
【００３２】
次に、本発明の感光体ドラム３について説明する。
図４は、感光体ドラム３の側面図である。感光体ドラム３は、空円筒形の基体３２の外周面に感光層３１を有する感光体スリーブ３０と、感光体スリーブ３０の軸方向の端部に配置されたフランジ部材３５とを有する。
図５は、感光体スリーブ３０からフランジ部材３５を取外した状態の説明図である。図５中の矢印Ｃに示すように、感光体スリーブ３０の軸方向の両端部の端部開口部３４にフランジ部材３５の圧入部３１２が圧入されることで、図４に示す感光体ドラム３と成る。
フランジ部材３５の材質は特に問わないが、ポリカーボネートなどの樹脂であれば、低コストで作製でき、また軽量化の面で好ましい。
【００３３】
図１は、本発明のフランジ部材３５の説明図である。図１（ａ）は、図５に示すフランジ部材３５のＡ−Ａ断面の説明図であり、図１（ｂ）は、図５に示すフランジ部材３５のＢ−Ｂ断面の説明図である。
フランジ部材３５は、圧入部３１２、軸穴部３１４、連結部３１５及び外縁部３１９を備える。圧入部３１２は、感光体スリーブ３０の端部開口部３４に圧入することで、その外周面である圧入外周面３１２ｆが感光体スリーブ３０の基体３２の内周面と接触する。軸穴部３１４は、不図示の軸部材が挿入される軸穴３１３が設けられ、軸穴３１３を形成する部分である。外縁部３１９は、フランジ部材３５の半径方向の最外周部である外縁３１９ｆを形成する。連結部３１５は、軸穴部３１４と圧入部３１２及び外縁部３１９とを連結する部分である。
そして連結部３１５には、図１中の３１６ａ〜３１６ｃで示す複数の応力吸収穴３１６を備える。また、軸穴部３１４とは、軸中心から一番近い第一吸収穴３１６ａとの距離を半径とする円３１７の内側であって、軸穴３１３以外の部分のことである。
【００３４】
本発明のフランジ部材３５は軸穴部３１４から外縁部３１９に向かってに引いた任意の仮想線分３１８上に少なくとも一つの応力吸収穴３１６を有することを特徴とする。任意の仮想線分の例として３１８ａ、３１８ｂ及び３１８ｃを図１（ｂ）中に示した。３１８ａ上には応力吸収穴３１６を３つ、３１８ｂ上には応力吸収穴３１６を２つ、３１８ｃ上には応力吸収穴３１６を１つ、備える。仮想線分３１８は、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入部３１２の圧入外周面３１２ｆを軸方向（図１（ａ）中の左右方向）に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４まで引いた任意の仮想線分である。
図１に示すフランジ部材３５では、圧入外周面３１２ｆが軸方向に平行に形成されているが、圧入外周面３１２ｆが軸方向に対して傾斜している場合は、圧入部３１２の根元における圧入外周面３１２ｆの位置（図１（ａ）中の「３１２ａ」）を基準に仮想投影円３１２ｃの円周の位置が決まる。
【００３５】
このような本発明のフランジ部材３５であれば、圧入部３１２を感光体スリーブ３０に圧入したときに、圧入部３１２が感光体スリーブ３０の基体３２からの応力を受けても、応力吸収穴３１６が圧入による応力を吸収し、応力吸収穴３１６を備えない構成に比べて、軸穴３１３が変形したり移動したりすることを抑制することができる。
また、軸穴部３１４から外縁部３１９に向かってに引いた任意の仮想線分３１８上に少なくとも一つの応力吸収穴３１６を有する。このため、圧入部３１２が基体３２から何れの方向の応力を受けても、いずれかの応力吸収穴３１６が圧入による応力が吸収する作用が働く。これにより、圧入部３１２の圧入外周面３１２ｆが受けた応力が直接、軸穴部３１４に伝わることを防止し、軸穴３１３が変形したり移動したりすることが抑制できる。
【００３６】
感光体ドラム３の軸方向端部のうち、一方の端部は装置本体から駆動が入力される駆動伝達側端部であり、他方の端部は、装置本体に対して感光体ドラム３が回転可能に支持される従動側端部である。そして、駆動伝達側端部に配置されるフランジ部材３５には駆動伝達ギヤが設けられている。
図６は、駆動伝達側端部に配置されるフランジ部材３５が備える駆動伝達ギヤの説明図である。
図６（ａ）は、フランジ部材３５の側面図であり、図６（ｂ）は、フランジ部材３５の断面図である。図６（ａ）に示すように、フランジ部材３５の外縁部３１９の外縁３１９ｆには、外縁ギヤ３１９ｇが設けられており、軸穴部３１４の軸穴３１３には、駆動入力ギヤ３１９ｈが設けられている。
複写機５００の装置本体側に設けられた不図示の駆動モータからの回転駆動を伝達する不図示の軸部材に設けられた不図示の駆動入力ギヤが駆動入力ギヤ３１９ｈと係合する。また、外縁３１９ｆは、作像装置１の不図示の作像部ギヤ列と係合する構成である。
このような構成により、装置本体側に設けられた駆動モータからの回転駆動が、駆動入力ギヤ３１９ｈからフランジ部材３５に入力され、感光体ドラム３が回転駆動する。さらに、感光体ドラム３が回転することで、外縁ギヤ３１９ｇから作像部ギヤ列に駆動が伝達され、現像装置５等の作像装置１を構成する他のユニットに回転駆動が伝達される。
【００３７】
次に、感光体スリーブ３０の基体３２について説明する。
感光体スリーブ３０の基体３２は、体積抵抗１０１０［Ω・ｃｍ］以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属製の管が使用できる。
また円筒状のプラスチックも使用できる。基体３２に用いるプラスチックとしては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが使用できる。
なお体積抵抗１０１０［Ω・ｃｍ］以下の導電性を示すように金属などを蒸着したり、導電性粉体を含有させたりすることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）などの金属酸化物粉体などが挙げられる。
【００３８】
次に、感光体スリーブ３０の感光層３１について説明する。
感光層３１は必要に応じて中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を有していてもよい。
【００３９】
＜中間層について＞
本発明の感光体スリーブ３０では、基体３２上に中間層を設けることができる。中間層はバインダー樹脂に顔料が分散された構成のもの、酸化被膜などが用いられる。
バインダー樹脂は、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
顔料は、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物などが挙げられる。これらの顔料は表面処理されていてもよい。また、中間層の膜厚は０〜５［μｍ］が適当である。
【００４０】
＜電荷発生層、電荷輸送層について＞
電荷発生層、電荷輸送層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成でもよいし、電荷発生層と電荷輸送層がわかれた積層型でもよい。説明の都合上、積層型から先に述べる。
【００４１】
＜電荷発生層について＞
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生物質としては、特に限定はなく、フタロシアニンやアゾなど公知の材料を用いることができる。電荷発生層は、電荷発生物質を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にビーズミル、超音波などを用いて分散し、塗布・乾燥することにより形成される。
必要に応じて電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００［重量部］に対し０〜５００［重量部］、好ましくは１０〜３００［重量部］が適当である。
電荷発生層の膜厚は、０.０１〜５［μｍ］程度が適当であり、好ましくは０.１〜２［μｍ］である。
【００４２】
＜電荷輸送層について＞
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００４３】
結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００４４】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００［重量部］に対し、２０〜３００［重量部］、好ましくは４０〜１５０［重量部］が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は５〜１００［μｍ］程度とすることが好ましい。
また、電荷輸送層には電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂の機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これら高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。
また、電荷輸送層に使用される高分子電荷輸送物質として、上述の高分子電荷輸送物質の他に、電荷輸送層の成膜時には電子供与性基を有するモノマーあるいはオリゴマーの状態で、成膜後に硬化反応あるいは架橋反応をさせることで、最終的に２次元あるいは３次元の架橋構造を有する重合体も含むものである。
また、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、電荷輸送層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有するモノマーとしては、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
その他の電子供与性基を有する重合体としては、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマーや、また、例えば特開平３―１０９４０６号公報、特開２０００―２０６７２３号公報、特開２００１―３４００１号公報等に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることも可能である。
【００４５】
上述の説明では、感光層３１が電荷発生層と電荷輸送層とでわかれた積層型について説明した。本発明の感光体ドラム３に用いる感光体スリーブ３０では単層構成でも構わない。単層構成とするためには、少なくとも上述の電荷発生物質とバインダー樹脂を含有する単一層を設けることで構成され、バインダー樹脂としては、上述の電荷発生層や電荷輸送層の説明で記載したものが良好に使用される。また、電荷輸送物質を併用することで、高い光感度、高いキャリア輸送特性、低い残留電位が発現され、良好に使用できる。この際、使用する電荷輸送物質は、感光体ドラム３表面に帯電させる極性に応じて、正孔輸送物質、電子輸送物質の何れかが選択される。更に、上述した高分子電荷輸送物質もバインダー樹脂と電荷輸送物質の機能を併せ持つため、単層感光層には良好に使用される。
【００４６】
＜保護層について＞
感光体スリーブ３０には、耐久性を向上させるために保護層を設けてもよい。
保護層は、樹脂膜、好ましくは架橋型樹脂が用いられる。
架橋型樹脂の例としてはラジカル重合性モノマーを硬化することによるものが挙げられる。
例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマー、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ変性ジアクリレート、ビスフェノールＦ−ＥＯ変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性（以後ＥＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性（以後ＰＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）、グリセロールトリアクリレート、グリセロールエピクロロヒドリン変性（以後ＥＣＨ変性）トリアクリレート、グリセロールＥＯ変性トリアクリレート、グリセロールＰＯ変性トリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、リン酸ＥＯ変性トリアクリレート、２，２，５，５，−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは単独または２種類以上を併用しても差し支えない。
【００４７】
さらに保護層にフィラーを含有させることにより耐久性を向上させることもできる。保護層に用いられるフィラーとしては、シリコーン樹脂微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、ＤＬＣ、非結晶カーボン微粒子、フラーレン微粒子、コロイダルシリカ、導電性粒子（酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ、アンチモンをドープした酸化ジルコニウム）が挙げられる。
上述のような電荷輸送性物質を含有させることにより、良好な電気特性を得ることもできる。
なお保護層の膜厚は２〜１５［μｍ］程度が適当である。
【００４８】
＜フランジ装着について＞
感光体スリーブ３０の軸方向の両端部の端部開口部３４に、装置本体に対する保持及び回転駆動のためのフランジ部材３５が装着されて感光体ドラム３となる。感光体スリーブ３０に対するフランジ部材３５の装着は、感光体スリーブ３０の基体３２に感光層３１を設ける前でも設けた後でもよい。フランジ部材３５の全振れは２０［μｍ］以下が好ましく、さらに好ましくは１０［μｍ］以下である。
【００４９】
〔実施形態２〕
次に、本発明を適用可能な画像形成装置の二つ目の実施形態（以下、実施形態２と呼ぶ）について説明する。
図７は、実施形態２にかかる画像形成装置としてのモノクロプリンタ（以下、プリンタ６００という）の概略構成図である。実施形態２のプリンタ６００で用いる感光体ドラム３としては、図１，図４〜図６を用いて説明した実施形態１の感光体ドラム３と同様のものを用いることがで、感光体ドラム３は筒状の基体の表面上に少なくとも感光層が設けられている。
【００５０】
図７に示すプリンタ６００では、感光体ドラム３の周囲に、帯電ローラからなる帯電装置４、現像装置５、転写前チャージャ４０、転写チャージャ７０、分離チャージャ７１、分離爪７２、クリーニング前チャージャ７３、感光体クリーニング装置６及び除電ランプ４１等を備える。
【００５１】
プリンタ６００では、帯電装置４によって一様帯電された感光体ドラム３の表面に画像情報に基づいて不図示の露光装置からレーザー光Ｌが照射されることで、感光体ドラム３の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３の表面上に形成された静電潜像は、現像装置５によって現像され、トナー像となる。
感光体ドラム３の表面上に形成されたトナー像は、感光体ドラム３の表面移動によって転写チャージャ７０との対向部である転写部に到達する。
一方、不図示の給紙装置より送り出された転写紙Ｐは、その先端がレジストローラ対４９に突き当たって停止する。そして、感光体ドラム３の表面上のトナー像にタイミングを合わせてレジストローラ対４９を回転し、転写部に転写紙Ｐを送り込む。感光体ドラム３の表面上のトナー像は、転写部に形成されている転写用電界などの影響によって感光体ドラム３の表面上から転写紙Ｐに転写し、転写紙Ｐ上にモノクロ画像を記録する。
【００５２】
トナー像が転写された転写紙Ｐは、分離爪７２によって感光体ドラム３の表面上から分離され、プリンタ６００の装置外に排出される。一方、トナー像を転写紙Ｐに転写した感光体ドラム３の表面は感光体クリーニング装置６によって表面のクリーニングが成され、除電ランプ４１によって残留する電位を除去され、再び、帯電装置４による帯電から始まる画像形成が行われる。
【００５３】
感光体ドラム３の表面に電荷を付与する各装置（帯電装置４、転写前チャージャ４０、転写チャージャ７０、分離チャージャ７１、クリーニング前チャージャ７３）には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャ）、帯電ローラ、転写ローラを始めとする公知の手段が用いられる。
【００５４】
これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式が望ましい。接触帯電方式においては帯電効率が高くオゾン発生量が少ない等のメリットを有する。ここでいう接触方式の帯電部材とは、電子写真感光体表面に帯電部材の表面が接触するタイプのものであり、帯電ローラ、帯電ブレード、帯電ブラシの形状がある。中でも帯電ローラや帯電ブラシが良好に使用される。
また、近接配置した帯電部材とは、電子写真感光体表面と帯電部材表面の間に２００［μｍ］以下の空隙（ギャップ）を有するように非接触状態で近接配置したタイプのものである。空隙の距離から、コロトロン、スコロトロンに代表される公知の帯電器とは区別されるものである。本発明に適用可能な近接配置された帯電部材は、感光体ドラム３表面との空隙を適切に制御できる機構のものであればいかなる形状のものでも良い。
例えば、電子写真感光体の回転軸と帯電部材の回転軸を機械的に固定して、適正ギャップを有するような配置にすればよい。中でも、帯電ローラの形状の帯電部材を用い、帯電部材の非画像形成部両端にギャップ形成部材を配置して、この部分のみを電子写真感光体表面に当接させ、画像形成領域を非接触配置させる、あるいは電子写真感光体非画像形成部両端ギャップ形成部材を配置して、この部分のみを帯電部材表面に当接させ、画像形成領域を非接触配置させる様な方法が、簡便な方法でギャップを安定して維持できる方法である。特に特開２００２−１４８９０４号公報、特開２００２−１４８９０５号公報に記載された方法は良好に使用できる。
【００５５】
帯電部材側にギャップ形成部材を配置した近接帯電機構の一例を図８に示す。
図８に示す近接帯電機構では、感光体ドラム３と対向して配置する帯電ローラ４ｃの回転軸である金属シャフト４ｂの軸方向についての帯電ローラ４ｃの両端に、ギャップ形成部材４ａが設けられている。このギャップ形成部材４ａが、感光体ドラム３の軸方向両端の非画像形成領域３Ｂと接触することで、感光体ドラム３の画像形成領域３Ａと帯電ローラ４ｃの表面との距離を一定に保ことが出来る。
図８に示す近接帯電機構を用いることにより、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、さらに、トナー等による汚れが生じない、接触による機械的摩耗が発生しない等の利点を有していることから良好に使用される。さらに帯電部材への電圧の印加方式としては、交流重畳を用いることでより帯電ムラが生じにくい等の利点を有し、良好に使用できる。
このような接触方式の帯電部材あるいは非接触帯電方式の帯電部材を用いた場合、振れ精度が悪いと、接触状態またはギャップが均一にならない。しかし、本発明の特徴部を備えた感光体ドラム３は、振れ精度がよいため、接触状態またはギャップが均一になるという効果がある。
【００５６】
また、レーザー光Ｌを照射する不図示の露光手段には、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの高輝度を確保できる光源が使用される。
除電ランプ４１等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【００５７】
プリンタ６００では、現像装置５により感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、転写紙Ｐに転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体ドラム３上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、感光体クリーニング装置６のファーブラシ６３やクリーニングブレード６１によって、感光体ドラム３の表面上より除去される。感光体クリーニング装置６としては、クリーニングブラシだけで行なわれるものもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
【００５８】
感光体ドラム３の表面に正（負）帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体ドラム３の表面上には正（負）の静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
【００５９】
図７に示す実施形態２のプリンタ６００の各部材は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込ませてもよい。プロセスカートリッジとは、電子写真感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段等を含んだ一つのユニットであって、画像形成装置本体から各部材を一体的に着脱可能とするものである。
図９は、実施形態２のプリンタ６００に適用可能なプロセスカートリッジ７００の概略構成図である。図９に示すプロセスカートリッジ７００は、感光体ドラム３と、現像装置５、画像露光部２１ａを形成する枠体、帯電チャージャ４ｄ及び感光体クリーニング装置６を一体的に支持して、画像形成装置本体から着脱可能とした構成例である。
【００６０】
本発明を適用可能な画像形成装置は、図２に示す実施形態１の複数の感光体を備えたタンデム型の画像形成装置や、図７に示す実施形態２の一つの感光体上に形成された単色画像を感光体から直接に記録媒体に転写する画像形成装置に限るものではない。例えば、一つの感光体に複数の現像装置が対向し、感光体上で複数色のトナー像を形成し、最終的に記録媒体に転写する画像形成装置にも適用可能である。
【００６１】
〔実験１〕
次に、本発明の構成を備えたフランジ部材３５の応力吸収穴３１６の配置や個数、外径を異ならせた複数の実施例について、感光体ドラム３に配置したときの振れや、その感光体ドラム３を用いた画像形成装置における色再現性を確認した実験１について説明する。
本発明のフランジ部材３５としては以下に示す実施例の構成に限定されるものではない。また、「部」は、すべて重量部を表わす。
【００６２】
＜実施例１＞
外径６０[ｍｍ]のアルミニウム製の基体３２上に下記組成の中間層用塗工液を用いて塗布後、１３０［℃］で２０［分間］の乾燥を行ない、約３．５［μｍ］の中間層を形成した。続いて下記組成の電荷発生層用塗工液を用いて塗布後、１３０［℃］で２０［分間］の乾燥を行ない、約０．２［μｍ］の電荷発生層を形成した。さらに、下記組成の電荷輸送層用塗工液を用いて塗布後、１３０［℃］で２０［分間］の乾燥を行ない、約３０［μｍ］の電荷輸送層を形成した。これにより、基体３２の外周面上に感光層３１を形成し、感光体スリーブ３０を作成した。そして、作成した感光体スリーブ３０の端部開口部３４に図１に示すフランジ部材３５を圧入して実施例１の感光体ドラム３を作成した。
【００６３】
ここで、上記中間層用塗工液の組成を以下に示す。
・酸化チタンＣＲ−ＥＬ（石原産業社製）：５０部
・アルキッド樹脂ベッコライトＭ６４０１−５０（固形分５０［重量％］、大日本インキ化学工業社製）：１５部
・メラミン樹脂Ｌ−１４５−６０（固形分６０［重量％］、大日本インキ化学工業社製）：８部
・２−ブタノン：１２０部
【００６４】
次に、上記電荷発生層用塗工液の組成を以下に示す。
・化１で示す構造式で表される非対称ビスアゾ顔料：２．５部
・ポリビニルブチラール（「ＸＹＨＬ」ＵＣＣ製）：０．５部
・メチルエチルケトン：１１０部
シクロヘキサノン：２６０部
【００６５】
【化１】
【００６６】
次に、上記電荷輸送層用塗工液の組成を以下に示す。
・ポリカーボネートＺポリカ（帝人化成社製）：１０部
・化２で示す構造式で表される電荷輸送性化合物：７部
・テトラヒドロフラン：８０部
・シリコーンオイル（ＫＦ５０−１００ｃｓ、信越化学工業社製）：０．００２部
【００６７】
【化２】
【００６８】
＜実施例２＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１０に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
また、図１０は、図５中の矢印Ｄ方向からフランジ部材３５を見た説明図であり、仮想投影円３１２ｃの円周の位置は、外縁部３１９の内周面の位置とほぼ一致するため、図示は省略する。
これらのフランジ部材３５の向きと仮想投影円３１２ｃの図示を省略する点とについては、以下で説明する図１１〜図３０で示す実施例３〜実施例２２についても同様である。
【００６９】
＜実施例３＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１１に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例４＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１２に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例５＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１３に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例６＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１４に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例７＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１５に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例８＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１６に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例９＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１７に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１０＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１８に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１１＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図１９に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１２＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２０に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１３＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２１に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１４＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２２に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１５＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２３に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１６＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２４に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１７＞
外径３０［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２５に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１８＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２６に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例１９＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２７に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例２０＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２８に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例２１＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図２９に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜実施例２２＞
外径３００［ｍｍ］のアルミニウム製の管状部材を基体３２に用いた点及び図３０に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。
＜比較例＞
図３１に示す形状のフランジ部材３５を使用した点以外は、実施例１と同様にして感光体ドラム３を作成した。図３１に示す形状のフランジ部材３５は、応力吸収穴３１６を備えない構成であり、図３１（ａ）は、図５に示すフランジ部材３５であればＡ−Ａ断面の説明図であり、図３１（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面の説明図である。
【００７０】
上記各実施例及び比較例のフランジ部材３５の寸法及び実験結果を表１に示す。
【表１】
【００７１】
表１に示す「円周方向最大数」は、フランジ部材３５の中心からの距離が等しい点の集合でできる仮想円３２７のうち、交差する応力吸収穴３１６の数が最大となる仮想円３２７と交差する応力吸収穴３１６の数である。
また、「半径方向最大数」は、フランジ部材３５の中心から外縁部３１９に引いた任意の半径３２９のうち、交差する応力吸収穴３１６の数が最大となる半径３２９と交差する応力吸収穴３１６の数である。
「円周方向間隔」は、仮想円３２７上で隣り合う応力吸収穴３１６同士の間隔であり、図中のＷ１で示す間隔である。
また、「半径方向間隔」は、任意の半径３２９上で隣り合う応力吸収穴３１６同士の間隔であり、図中のＷ２で示す間隔である。
表１中の「振れ」は、感光体ドラム３を回転軸を中心に回転させたときの感光体ドラム３の表面に対向する固定された基準位置から感光体ドラム３表面までの距離の変位幅であり、感光体ドラム３が一回転する間の基準位置から感光体ドラム３表面までの距離の最大値から最小値を引いた値であり、「全振れ」の値である。この「振れ」の値は、組み立てた感光体の左右の軸中心を合わせ、把持し、回転させる機構を備えた設備と、レーザー測定器（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、型番：ＬＳ−７０３０）とを使用し、感光体ドラム３の回転時に測定した基準位置からの感光体ドラム３表面までの距離の値の変位幅である。
図３２は、感光体ドラム３の振れの測定に用いた装置の概略説明図であり、図３２（ａ）は上面図、図３２（ｂ）は側面図である。
図３２（ｂ）に示すように、レーザー測定器は、感光体ドラムの下端と基準位置との間の隙間に対して上下方向の幅が十分に広い照射光Ｌａを投光側から照射する。この照射光Ｌａのうち、感光体ドラムの下端と基準位置との間の隙間を通過した通過光Ｌｂが受光側で受光され、この通過光Ｌｂの上下方向の幅（以下、上下幅Ｇと呼ぶ）を測定することで感光体ドラム３表面までの距離の値を検出することができる。さらに、上下幅Ｇの感光体ドラム一周分の値を７台のレーザー測定器でそれぞれ測定し、全ての上下幅Ｇの値のうちの最大値と最小値との差が表１中の「振れ」の値となる。
【００７２】
この「振れ」の値が大きくなると、感光体ドラム３の表面に近接する部材と感光体ドラム３表面とのギャップのムラが生じ、帯電ムラや現像ムラによって濃度ムラが生じる。
また、表１中の「色再現性」は、各実施例及び比較例の感光体ドラム３を画像形成装置に搭載し、ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ画像Ｎ１（ポートレート）を出力して、カラー色の再現性について評価した結果である。
感光体ドラム３を搭載する画像形成装置としては基体外径が３０［ｍｍ］の感光体ドラム３を評価する際には（株）リコー製のｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ３２５を使用し、基体外径が６０［ｍｍ］の感光体ドラム３を評価する際には（株）リコー製のＩＭＡＧＩＯ ＭＰ Ｃ６０００を使用する。また、基体外径が３００［ｍｍ］の感光体ドラム３を評価する際には図７に示す実施形態２の画像形成装置を使用した。
色再現性評価は５段階で行い、各ランクの評価基準を以下に示す。なお、評価基準は、同一の画像を色別に重ねて、転写紙Ｐに出力した際の、出力された画像のズレである。
・ランク１：画像のズレが１００［μｍ］以上
・ランク２：画像のズレが７０［μｍ］以上、１００［μｍ］未満
・ランク３：画像のズレが５０［μｍ］以上、７０［μｍ］未満
・ランク４：画像のズレが３０［μｍ］以上、５０［μｍ］未満
・ランク５：画像のズレが３０［μｍ］未満
【００７３】
本発明のフランジ部材３５では、応力吸収穴３１６が半径３２９と交わる一辺を有することにより、効率よく圧入時の応力を吸収することができるため、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。
また、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は２以上１８０以下であれば、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。ここで円周とはフランジの中心から距離が等しい点の集合でできる円の線上をいい、図中では仮想円３２７として示している。
【００７４】
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は２以上３０以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより３以上１２以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は、２以上１００以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより１２以上２４以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、応力吸収穴３１６の円周方向の最大数は、２以上１８０以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより２４以上４８以下であればさらに好ましい。
【００７５】
応力吸収穴３１６の任意の半径３２９上の最大数は２以上３３以下であれば、さらに軸穴の変形・移動が小さくなる。ここで、半径３２９とは中心から円周上の１点を結んだ線分をいう。本発明のフランジ部材３５は、軸穴部３１４から仮想投影円３１２ｃに任意の仮想線分３１８上に少なくとも一つの応力吸収穴３１６を有する構造であるため、半径方向の吸収穴の数は必ず１以上になる。
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の半径方向の最大数は２以上５以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより３以上５以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、応力吸収穴３１６の半径方向の最大数は、２以上２０以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより４以上１０以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、応力吸収穴３１６の半径方向の最大数は、２以上３３以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより６以上２０以下であればさらに好ましい。
【００７６】
円周方向に隣接する応力吸収穴３１６の間隔が１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であれば、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。円周方向に隣接する応力吸収穴３１６同士の間隔とは、図１や各実施例の説明図で示す円周方向間隔Ｗ１の値であり円周方向に隣接する複数の応力吸収穴３１６同士の最短距離をいう。図２８で示す実施例２０のフランジ部材３５では、円周方向間隔は存在しないこととなる。
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、円周方向間隔Ｗ１は、１［ｍｍ］以上、３０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、円周方向間隔Ｗ１は、１［ｍｍ］以上、５０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、３０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、円周方向間隔Ｗ１は、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、５０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
【００７７】
半径方向に隣接する応力吸収穴３１６の間隔が１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であれば、さらに軸穴３１３の変形・移動が小さくなる。半径方向に隣接する応力吸収穴３１６同士の間隔とは図１や各実施例の説明図で示す半径方向間隔Ｗ２の値であり半径方向に隣接する応力吸収穴３１６の最短距離をいう。
感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以下の場合、半径方向間隔Ｗ２は、１［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上５［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
また、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ４０［ｍｍ］以上、φ１５０［ｍｍ］以下の場合、半径方向間隔Ｗ２は、１［ｍｍ］以上、７０［ｍｍ］以下であることが好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、３０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
さらに、感光体ドラム３用の基体３２の内径がφ１５０［ｍｍ］より大きいの場合、半径方向間隔Ｗ２は、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下が好ましい。軸穴３１３の変形・移動防止と作製困難性のバランスより、１［ｍｍ］以上、８０［ｍｍ］以下であればさらに好ましい。
【００７８】
〔実験２〕
本発明のフランジ部材３５は、連結部３１５に応力吸収穴３１６を設けているため、部材の耐久性の低下が懸念される。そこで、実験２として本発明のフランジ部材３５の耐久性を確認する実験を行った。
以下、実験２について説明する。
実験２は、フランジ部材の耐久性試験である。
図３３に、実験２で用いたフランジ試験装置の説明図である。
図３３に示すフランジ試験装置は、高精度のフランジ部材３５の、マシン使用時の耐久性を確認するために、フランジ部材３５を取り付けた感光体ドラム３に対し、マシン使用時と同等のトルクを与え、繰り返しの起動・停止を行うものであり、その時のトルクを計測記録する。
実験２では、フランジ部材３５を取り付けた感光体ドラム３の寸法を精密測定した後、図３３に示すフランジ試験装置によって、感光体ドラム３に繰り返し回転停止負荷を与えた後、フランジ試験装置から感光体ドラム３を取り外して、再度精密測定して、寸法変化を測定する。
【００７９】
図３４は、図３３に示すフランジ試験装置に対する感光体ドラム３を取り付けるときの手順の説明図である。
先ず、図３４（ａ）に示すように、バネ固定ネジを外し、従動側押さえを退避位置に動かす。つぎに、図３４（ｂ）に示すように、感光体ドラム３を駆動側にセットする。次に、図３４（ｃ）に示すように、従動側押さえを感光体ドラム３のフランジ部材３５に合わせる。最後に、図３４（ｄ）に示すように、バネ固定ネジを固定する。
【００８０】
図３３に示すフランジ試験装置のモータは瞬時起動可能な回転数可変リバーシブルモータである。この回転数と、回転→停止→逆回転→停止のシーケンスをコントローラが制御し、累計繰り返し回数を表示する。この表示装置は、電源が切れても値が残る電磁メカニカル方式である。従動側に電源を接続していないモータを取り付けダミーの回転負荷とする。トルク測定値はトルク演算表示装置で表示し、その累計履歴は、パーソナルコンピュータに表示保存する。
・回転数調整範囲：０．３〜４．６［回転／秒］ （モータ回転数：９０〜１４００［ｒｐｍ］、減速比：５）
・トルク測定範囲：０〜５［Ｎ・ｍ］
・回転負荷：希望の回転負荷になるようにモータを選定する。
次に、繰り返し回数の試算について説明する。
回転→停止→逆回転→停止の１サイクルを３秒とすると、１分で２０回、１時間で１２００回、２４時間で２８８００回行うことができる。このため、１週間（７日）で約２０万回である。
１２０Ｋのサイクルは、１２００００÷２８８００＝４．１なので、連続運転した場合約４日である。
【００８１】
実験２では、起動時及び停止時の力で最大２［Ｎ］のトルクをかけ、寿命１２００Ｋ（２４［Ｐ／Ｊ］）を想定して、４８００回の駆動・停止を実施した。
耐久評価時のトルクデータを図３５に示す。
実験２では感光体ドラム３の代わりに表面に感光層を備えないアルミニウムの素管を用いた。
【００８２】
図３６は、実験２で用いたフランジ部材３５の組合せの説明図である。図３６（ａ）は、駆動が入力される駆動伝達側のフランジ部材３５の説明図であり、図３６（ｂ）は、駆動伝達側とは反対側であり設置されたアース側のフランジ部材３５の説明図である。図３６に示すように、このフランジ部材３５の組合せでは、駆動伝達側のフランジ部材３５及びアース側のフランジ部材３５がともに応力吸収穴３１６を備えている。
図３６に示す２つののフランジ部材３５は、シミュレーションによって保形性と強度とを併せもった最適形状となるように、リブ幅を決めた。また、図３６（ａ）に示す駆動伝達側のフランジ部材３５及び図３６（ｂ）に示すアース側のフランジ部材３５は、ともに勘合部厚みの値が、１．５［ｍｍ］である。
また、図３６に示す２つのフランジ部材３５と組み合わせる素管としては、外径が６０［ｍｍ］、肉厚が２［ｍｍ］、インロー有り、長さが３８０［ｍｍ］である。また、素管内径はインロー有りで５６．５［ｍｍ］である。
図３５及び図３６に示すフランジ部材３５の素管に対する圧入条件は、０．３［ＭＰａ］である。
【００８３】
耐久評価後は、フランジ部材３５は応力吸収穴３１６の周辺の連結部３１５に白化や破断は確認されなかった。よって、品質も評価前後で変化がないと判断する。
【００８４】
〔実験３〕
上記実験２で述べたように、本発明のフランジ部材３５は、連結部３１５に応力吸収穴３１６を設けているため、部材の耐久性の低下が懸念される。そこで、本発明のフランジ部材３５単体の強度を確認する実験３を行った。
図３７は、実験３におけるフランジ部材３５に対してトルクをかける方法の説明図である。
評価内容としては、フランジ部材３５に一定以上のトルクを与え、白化や破断、空転が発生しなければ合格という判定方法である。
詳しくは、図３７に示すように、フランジ部材３５と感光体スリーブ３０とを組み付け、感光体ドラム３を作成する。そして、不図示のトルクメーター（ハイオス社製、型番：ＨＤＰ−５０）に図３７中のトルク測定用冶具３５ａの図中左側を装着する。一方、トルク測定用冶具３５ａの図３７中の右側端部は二股に分かれており、フランジ部材３５の応力吸収穴３１６に差し込む形状となっている。フランジ部材３５としては、実験２で用いた図３６に示すフランジ部材３５を使用し、トルク測定用冶具３５ａの右側端部は、図３６に示すフランジ部材３５の最も外側にある８つの応力吸収穴３１６のうち、中心を挟んで対向する２つの応力吸収穴３１６に差し込む。そして、トルクメーターと感光体ドラム３とをそれぞれ手で持ち、感光体ドラム３を固定した状態で、感光体回転方向にトルクメーターから力を与え、トルクメーターが所定の値となった状態で、フランジ部材３５に白化や破断、空転などの不具合が発生するか否かを確認した。
【００８５】
高精度感光体の耐トルク規格値は、アース側で０．５［Ｎ・ｍ］以上、駆動伝達側で２．０［Ｎ・ｍ］以上である。
実験３では、トルクメーターの数値が２［Ｎ］以上となっても、フランジ部材３５に白化や破断、空転などの不具合は発生せず、フランジ部材３５単体の強度が実機の使用に耐えうる強度であることが確認された。
【００８６】
〔実験４〕
感光体スリーブに圧入されたときに受ける応力を軸穴部に伝達し難くするフランジ部材として、上記特許文献３に記載のフランジ部材がある。特許文献３に記載のフランジ部材は、圧入部と軸穴部とを連結する連結部に応力吸収構造を備えている。実験４では、特許文献３に記載の応力吸収構造を備えたフランジ部材と、本発明の特徴部を備えたフランジ部材とで、軸穴の変形や変位を比較するシミュレーションを行った。
【００８７】
図３８〜図４２は、実験４のシミュレーションで用いたフランジ部材３５のデータを斜視図で示した説明図である。
図３８は、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５の説明図である。
図３９は、特許文献３の図２に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図であり、図３９（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図であり、図３９（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図である。
図４０は、特許文献３の図１に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図であり、図４０（ａ）は、軸方向外側となる側から見た斜視図であり、図４０（ｂ）は、圧入部側から見た斜視図である。
図４１は、特許文献３の図３に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図であり、図４２は、特許文献３の図６に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５の説明図である。
【００８８】
実験４では、圧入部３１２の圧入外周面３１２ｆの全域に中心方向に向かう力を均等に加え、この圧入外周面３１２ｆの一点に他よりも大きな力を加える条件でシミュレーションを行った。この一点のみ他よりも大きな力を加える条件は、実物のフランジ部材３５と感光体スリーブ３０との間に生じる誤差を加味した条件である。
この条件で、図３８〜図４２に示す各フランジ部材３５でシミュレーションを行ったときの軸穴３１３の移動量を図４３のグラフに示す。
【００８９】
図４３（ａ）は、図３８に示した本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｂ）は、図３９に示した特許文献３の図２に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｃ）は、図４０に示した特許文献３の図１に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｄ）は、図４１に示した特許文献３の図３に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４３（ｅ）は、図４２に示した特許文献３の図６に示された応力吸収構造を備えたフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
【００９０】
図４３に示すグラフの横軸の「測定点」とは、シミュレーションを行うときにフランジ部材３５の形状を細分化したメッシュで表現したときの軸穴３１３を形成する部分のメッシュの交点である。例えば、図４３（ａ）の測定点は１〜１６であるため、図３８のフランジ部材３５の軸穴３１３の縁は、１６マスのメッシュにより表現されることを示している。
また、縦軸の「変形量」とは、圧入外周面３１２ｆに上述した条件の力を加える前の各測定点の中心軸に直交する平面（Ｘ−Ｙ平面とする）上の位置を「０」としたときに、圧入外周面３１２ｆに上述した条件の力を加えたときの各測定点の位置を位置を示したものである。図４３のグラフ中の実線が各測定点のＸ方向の移動量であり、破線がＹ方向の移動量である。例えば、図４３（ｄ）では、測定点１がＸ方向に０．０００３２［ｍｍ］、Ｙ方向に０．０００８６［ｍｍ］、移動し、測定点２がＸ方向に−０．０００３８［ｍｍ］、Ｙ方向に０．０００８７［ｍｍ］、移動している。
図４３の（ａ）〜（ｅ）のグラフより、図４３（ａ）に示す本発明を適用したフランジ部材３５が軸穴３１３の変形や変位が少ないことが分かる。
【００９１】
〔実験５〕
上記実験１の表１に示すように、本発明の特徴部を備え、且つ、径が同じフランジ部材３５であっても、応力吸収穴３１６の個数や配置によって振れの大きさ、すなわち、軸穴３１３の変形や変位の量が異なる。
実験５では、本発明の特徴部を備え、且つ、応力吸収穴３１６の形状が異なる三種類のフランジ部材３５で、軸穴３１３の変形や変位を比較するシミュレーションを行った。
なお、応力吸収穴３１６の大きさや個数による影響を押さえるために、応力吸収穴３１６の数は２４とし、フランジ部材３５の連結部３１５における応力吸収穴３１６の割合が同じとなる三種類のフランジ部材３５のデータを用いた。
【００９２】
図４４〜図４６は、実験５のシミュレーションで用いたフランジ部材３５のデータを正面図で示した説明図である。
図４４は、応力吸収穴３１６の形状がフランジ部材３５の外周に沿う方向とは逆方向に反った「逆アーチ形」のフランジ部材３５の説明図である。
図４５は、応力吸収穴３１６の形状がフランジ部材３５の外周に沿う方向に反った「アーチ形」のフランジ部材３５の説明図である。
図４６は、応力吸収穴３１６の形状が「長方形」のフランジ部材３５の説明図である。
【００９３】
上記実験４と同じ条件で、図４４〜図４６に示す各フランジ部材３５でシミュレーションを行ったときの軸穴３１３の移動量を図４７のグラフに示す。
図４７（ａ）は、図４４に示した応力吸収穴３１６の形状が「逆アーチ形」のフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４７（ｂ）は、図４５に示した応力吸収穴３１６の形状が「アーチ形」のフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
図４７（ｃ）は、図４６に示した応力吸収穴３１６の形状が「長方形」のフランジ部材３５のデータを用いたシミュレーションの結果を示すグラフである。
【００９４】
図４７のグラフより、「逆アーチ形」のフランジ部材３５に比べて、「アーチ形」や「長方形」のフランジ部材３５の方が、変形量が小さいことがわかる。
また、「アーチ形」と「長方形」とでは変形量には大きな差はないが、「アーチ形」のフランジ部材３５では変形がマイナス方向に偏っているのに対して、「長方形」のフランジ部材３５は、プラス方向及びマイナス方向の両方に変形が生じている。「アーチ形」のフランジ部材３５のように各測定点の変形がマイナスに偏ると、軸穴３１３の中心位置もマイナスに移動するため、振れが生じやすい。一方、「長方形」のフランジ部材３５のように各測定点の変形がプラスとマイナスとの両方向に生じると、軸穴３１３に変形は生じるものの、中心位置の移動が生じ難く、さらに振れの発生を抑制することができる。
【００９５】
以上、本実施形態のフランジ部材３５は、中空円筒形のスリーブ部材である感光体スリーブ３０の軸方向の端部の端部開口部３４に圧入される圧入部３１２と、圧入部３１２が端部開口部３４に圧入された状態で感光体スリーブ３０の中心軸となる位置に軸部材が挿入される軸穴３１３が設けられた軸穴部３１４と、圧入された状態で感光体スリーブ３０の円形断面に平行な方向に延在し、圧入部３１２に軸穴部３１４を連結する連結部３１５とを有する。また、圧入部３１２が端部開口部３４に圧入されたときに感光体スリーブ３０の端部開口部３４における内周面に接触する圧入部３１２の外周面である圧入外周面３１２ｆが感光体スリーブ３０の内周面から受ける応力を吸収し、この応力が連結部３１５を介して軸穴部３１４に伝わることを抑制する応力吸収穴３１６を連結部３１５に備える。さらに、フランジ部材３５は、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入外周面３１２ｆを軸方向に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４まで引いた任意の仮想線分３１８上に、少なくとも一つの応力吸収穴３１６を備える。このような構成により、連結部３１５を含む軸方向に直交する仮想平面３１５ｆに対して圧入外周面３１２ｆを軸方向に沿って投影させた仮想投影円３１２ｃの円周上から軸穴部３１４までどのような仮想線分３１８を引いても、その仮想線分３１８は応力吸収穴３１６と交差することとなる。このため、圧入外周面３１２ｆに対して応力がどの方向から加わっても、いずれかの応力吸収穴３１６によって応力が吸収される作用が働き、圧入外周面３１２ｆが受けた応力が直接、軸穴部３１４に伝わることを防止し、軸穴３１３が変形したり移動したりすることを抑制することができる。よって、フランジ部材３５の感光体スリーブ３０への圧入時に軸穴３１３が変形したり移動したりすることを、より確実に抑制することができる。
【００９６】
また、フランジ部材３５は、図４６を用いて説明したフランジ部材３５のように、応力吸収穴３１６が長方形の構成では、応力吸収穴３６が、感光体スリーブ３０に圧入された状態で円形断面の径方向に延在する仮想線分３１８と垂直に交わる実質的に直線状の一辺を有する。このような形状により、仮想線分３１８に沿う方向に応力が加わったときに、応力吸収穴３６の近傍の連結部３１５が変形しやすく、より確実に、応力が軸穴部３１４に伝わることを抑制できる。
【００９７】
また、フランジ部材３５は、感光体スリーブ３０に圧入された状態で円形断面の径方向となる方向についての軸穴３１３の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された応力吸収穴３１６の数が、２以上１８０以下であることが望ましい。実験１において、円周方向の応力吸収穴３１６の数がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【００９８】
また、フランジ部材３５は、軸穴３１３の中心位置から仮想投影円３１２ｃの円周上に引いた一本の仮想線分である半径３２９と交わる応力吸収穴３１６の数が２以上３３以下であることことが望ましい。実験１において、半径方向の応力吸収穴３１６の数がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【００９９】
また、フランジ部材３５は、感光体スリーブ３０に圧入された状態で円形断面の径方向となる方向についての軸穴３１３の中心位置からの距離が同じ位置となる仮想円３２７の同一円周上に配置された複数の応力吸収穴３１６同士の間隔である円周方向間隔Ｗ１が、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であることことが望ましい。実験１において、円周方向間隔Ｗ１の値がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【０１００】
また、フランジ部材３５は、軸穴３１３の中心位置から仮想投影円３１２ｃの円周上に引いた一本の仮想線分である半径３２９と交わる複数の応力吸収穴３１６同士の間隔である半径方向間隔Ｗ２が、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であることが望ましい。実験１において、半径方向間隔Ｗ２の値がこの範囲であれば、比較例に比して振れを抑制できることが確認できている。
【０１０１】
また、本実施形態の感光体ドラム３は、外周面に感光層３１を有する中空円筒形のスリーブ部材である感光体スリーブ３０と、感光体スリーブ３０の中心軸に位置する軸部材が挿入される軸穴３１３を備え、感光体スリーブ３０の軸方向の端部の端部開口部３４に圧入されるフランジ部材とを有する感光体ドラムである。このような感光体ドラム３のフランジ部材として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を用いることにより、フランジ部材３５における軸穴３１３の位置ずれが少ないため、全振れを抑制し、振れ精度の高い感光体ドラム３を実現することができる。
【０１０２】
また、実施形態１の作像装置１や実施形態２のプロセスカートリッジ７００は、感光体ドラム３と、感光体ドラム３を帯電させる帯電手段である帯電装置４と、帯電装置４によって帯電させられた感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段である現像装置５と、現像手段よって形成されたトナー像を被転写体である中間転写ベルト１０または転写紙Ｐに転写させる転写手段と、転写後に感光体ドラム３の表面に残留したトナーを感光体ドラム３の表面から除去するクリーニング手段である感光体クリーニング装置６とを備える画像形成装置本体である複写機５００またはプリンタ６００に対して、感光体ドラム３と、帯電装置４、現像装置５及び感光体クリーニング装置６とを一体的に支持し、着脱可能としたプロセスカートリッジである。このようなプロセスカートリッジの感光体ドラム３として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を有する感光体ドラム３を用いることにより、感光体ドラム３の振れ精度が高いため、感光体ドラム３の表面と、帯電装置４や現像装置５との距離にムラが生じることを防止でき、帯電ムラや現像ムラに起因する濃度ムラを防止することができる。
【０１０３】
また、実施形態１の複写機５００は、感光体ドラム３と、感光体ドラム３を帯電させる帯電手段である帯電装置４と、帯電装置４によって帯電させられた感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段である露光装置２１と、露光装置２１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段である現像装置５と、現像装置５よって形成されたトナー像を被転写体である中間転写ベルト１０に転写させる転写手段である一次転写ローラ８と、転写後に感光体ドラム３の表面に残留したトナーを感光体ドラム３の表面から除去するクリーニング手段である感光体クリーニング装置６とを有する画像形成装置である。このような複写機５００が備える感光体ドラム３として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を有する感光体ドラム３を用いることにより、感光体ドラム３の振れ精度が高いため、感光体ドラム３の表面と、帯電装置４や現像装置５との距離にムラが生じることを防止でき、帯電ムラや現像ムラに起因する濃度ムラを防止することができる。さらに、図２に示すタンデム型の画像形成装置では、各色感光体ドラム３において、感光体ドラム３の振れに起因するトナー像が形成される位置の位置ずれも防止できるため、多色の画像のずれを極小化することができ、高画質な画像を提供することができる。
【０１０４】
また、実施形態２のプリンタ６００は、感光体ドラム３と、感光体ドラム３を帯電させる帯電手段である帯電装置４と、帯電装置４によって帯電させられた感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段である不図示の露光装置と、露光装置によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段である現像装置５と、現像装置５よって形成されたトナー像を被転写体である転写紙Ｐに転写させる転写手段である転写チャージャ７０と、転写後に感光体ドラム３の表面に残留したトナーを感光体ドラム３の表面から除去するクリーニング手段である感光体クリーニング装置６とを有する画像形成装置である。このようなプリンタ６００が備える感光体ドラム３として、本発明の特徴部を備えたフランジ部材３５を有する感光体ドラム３を用いることにより、感光体ドラム３の振れ精度が高いため、感光体ドラム３の表面と、帯電装置４や現像装置５との距離にムラが生じることを防止でき、帯電ムラや現像ムラに起因する濃度ムラを防止することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 作像装置
３ 感光体ドラム
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ 感光体クリーニング装置
８ 一次転写ローラ
１０ 中間転写ベルト
２１ 露光装置
２１ａ 画像露光部
２２ 二次転写ローラ
２３ 二次転写ベルト張架ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着装置
３０ 感光体スリーブ
３１ 感光層
３２ 基体
３４ 端部開口部
３５ フランジ部材
３６ 応力吸収穴
４３ ペーパーバンク
４９ レジストローラ対
１００ プリンタ部
２００ 給紙部
３００ スキャナ部
３１２ 圧入部
３１２ｃ 仮想投影円
３１２ｆ 圧入外周面
３１３ 軸穴
３１４ 軸穴部
３１５ 連結部
３１５ｆ 仮想平面
３１６ 応力吸収穴
３１７ 円
３１８ 仮想線分
３１９ 外縁部
３１９ｆ 外縁
３２７ 仮想円
３２９ 半径
５００ 複写機
６００ プリンタ
７００ プロセスカートリッジ
Ｐ 転写紙
Ｗ１ 円周方向間隔
Ｗ２ 半径方向間隔
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０６】
【特許文献１】実開平０１−１３６９５９号公報
【特許文献２】特開平０８−１２３２５１号公報
【特許文献３】特開平１０−２８８９１７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒形のスリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入される圧入部と、
該圧入部が該端部開口部に圧入された状態で該スリーブ部材の中心軸となる位置に軸部材が挿入される軸穴が設けられた軸穴部と、
圧入された状態で該スリーブ部材の円形断面に平行な方向に延在し、該圧入部に該軸穴部を連結する連結部とを有し、
該圧入部が該端部開口部に圧入されたときに該スリーブ部材の該端部開口部における内周面に接触する該圧入部の外周面が該スリーブ部材の内周面から受ける応力を吸収し、この応力が該連結部を介して該軸穴部に伝わることを抑制する応力吸収穴を該連結部に備えるフランジ部材において、
上記連結部を含む上記軸方向に直交する仮想平面に対して上記圧入部の上記外周面を該軸方向に沿って投影させた仮想投影円の円周上から上記軸穴部まで引いた任意の仮想線分上に、少なくとも一つの上記応力吸収穴を備えることを特徴とするフランジ部材。
【請求項２】
請求項１のフランジ部材において、
上記応力吸収穴が、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向に延在する仮想線分と垂直に交わる実質的に直線状の一辺を有することを特徴とするフランジ部材。
【請求項３】
請求項１または２のフランジ部材において、
上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された上記応力吸収穴の数が、２以上１８０以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジ部材において、
上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる上記応力吸収穴の数が２以上３３以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフランジ部材において、
上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフランジ部材において、
上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項７】
外周面に感光層を有する中空円筒形のスリーブ部材と、
該スリーブ部材の中心軸に位置する軸部材が挿入される軸穴を備え、該スリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入されるフランジ部材とを有する感光体ドラムにおいて、
上記フランジ部材として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフランジ部材を用いることを特徴とする感光体ドラム。
【請求項８】
感光体と、
該感光体を帯電させる帯電手段と、
該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、
現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、
転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置本体に対して、少なくとも上記感光体と他の手段とを一体的に支持し、着脱可能としたプロセスカートリッジにおいて、
上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
感光体と、
該感光体を帯電させる帯電手段と、
該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、
現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、
転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
表面移動する感光体の表面を一様帯電し、
帯電した該感光体の表面に静電潜像を形成し、
該感光体の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、
該感光体の表面上に形成された該トナー像を被転写体に転写し、最終的な被転写媒体である記録媒体上に該トナー像を転写することで該記録媒体の表面上に画像を形成する画像形成方法において、
上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
中空円筒形のスリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入される圧入部と、
該圧入部が該端部開口部に圧入された状態で該スリーブ部材の中心軸となる位置に軸部材が挿入される軸穴が設けられた軸穴部と、
圧入された状態で該スリーブ部材の円形断面に平行な方向に延在し、該圧入部に該軸穴部を連結する連結部とを有し、
該圧入部が該端部開口部に圧入されたときに該スリーブ部材の該端部開口部における内周面に接触する該圧入部の外周面が該スリーブ部材の内周面から受ける応力を吸収し、この応力が該連結部を介して該軸穴部に伝わることを抑制する応力吸収穴を該連結部に備えるフランジ部材において、
上記連結部を含む上記軸方向に直交する仮想平面に対して上記圧入部の上記外周面を該軸方向に沿って投影させた仮想投影円の円周上から上記軸穴部まで引いた任意の仮想線分上に、少なくとも一つの上記応力吸収穴を備えることを特徴とするフランジ部材。
【請求項２】
請求項１のフランジ部材において、
上記応力吸収穴が、上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向に延在する仮想線分と垂直に交わる実質的に直線状の一辺を有することを特徴とするフランジ部材。
【請求項３】
請求項１または２のフランジ部材において、
上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された上記応力吸収穴の数が、２以上１８０以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジ部材において、
上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる上記応力吸収穴の数が２以上３３以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフランジ部材において、
上記スリーブ部材に圧入された状態で上記円形断面の径方向となる方向についての上記軸穴の中心位置からの距離が同じ位置となる同一円周上に配置された複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、２８０［ｍｍ］以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフランジ部材において、
上記軸穴の中心位置から上記仮想投影円の円周上に引いた一本の仮想線分と交わる複数の上記応力吸収穴同士の間隔が、１［ｍｍ］以上、１３０［ｍｍ］以下であることを特徴とするフランジ部材。
【請求項７】
外周面に感光層を有する中空円筒形のスリーブ部材と、
該スリーブ部材の中心軸に位置する軸部材が挿入される軸穴を備え、該スリーブ部材の軸方向の端部の端部開口部に圧入されるフランジ部材とを有する感光体ドラムにおいて、
上記フランジ部材として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフランジ部材を用いることを特徴とする感光体ドラム。
【請求項８】
感光体と、
該感光体を帯電させる帯電手段と、
該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、
現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、
転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを備える画像形成装置本体に対して、少なくとも上記感光体と他の手段とを一体的に支持し、着脱可能としたプロセスカートリッジにおいて、
上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
感光体と、
該感光体を帯電させる帯電手段と、
該帯電手段によって帯電させられた該感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
潜像形成手段によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像手段と、
現像手段よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、
転写後に該感光体の表面に残留したトナーを該感光体の表面から除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
表面移動する感光体の表面を一様帯電し、
帯電した該感光体の表面に静電潜像を形成し、
該感光体の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、
該感光体の表面上に形成された該トナー像を被転写体に転写し、最終的な被転写媒体である記録媒体上に該トナー像を転写することで該記録媒体の表面上に画像を形成する画像形成方法において、
上記感光体として請求項７の感光体ドラムを用いることを特徴とする画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【公開番号】特開２０１２−１０３６２７（Ｐ２０１２−１０３６２７Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４１８３（Ｐ２０１０−２５４１８３）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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