JP2019090847A - 感光体ドラム、駆動シャフト、感光体ドラムシステム、画像形成装置及び複合機 - Google Patents

Abstract

【課題】偏芯しにくく、且つ、駆動シャフトの抜き差しが容易な感光体ドラムを提供する。【解決手段】円筒状のドラム本体と、前記ドラム本体の軸方向の両端付近に嵌合された一対のフランジと、を備える感光体ドラムであって、少なくとも１つの前記フランジは、前記感光体ドラムを回転駆動するための駆動シャフトを通すための貫通穴であって、前記駆動シャフトよりも半径が大きい貫通穴を備え、前記貫通穴の内周面に配設された複数の嵌合用突起部を有する。【選択図】図８Ａ

Description

本発明は、感光体ドラム、駆動シャフト、これらを含む感光体ドラムシステム、これを備える画像形成装置及び複合機に関する。

電子写真式を採用した画像形成装置には、軸について回転する円筒状の感光体ドラム、これの周囲に配設された帯電装置、露光装置、現像装置、転写ローラなどが備わり、画像形成時には、帯電装置により一旦帯電した感光体ドラムの表面に露光装置により潜像が形成され、現像装置により潜像に従ったトナー像が形成され、このトナー像が感光体ドラムと転写ローラとの間を通過する転写ベルトにより転写される。そして、転写ベルトから紙などの記録媒体に画像が転写され、その画像は定着装置により記録媒体に定着される。

ところで、近年、電子写真方式を採用した画像形成装置に要求される高画質化に対応するため、トナーや感光体ドラムなどのサプライ製品において、特性の改良がなされている。しかしながら、如何にサプライ製品の特性を改良しても、回転させた感光体ドラムに振れが発生すると、出力画像に画像ブレや濃度ムラが発生してしまい、高画質化が図れない。

感光体ドラムの振れの原因としては、感光体ドラムの曲がりや軸ずれがある。感光体ドラムの曲がりとは、両端にフランジが嵌合されるドラム本体自体が湾曲している状態である。また、感光体ドラムの軸ずれとは、感光体ドラムの外周面中心と回転中心とがずれている状態である。感光体ドラムが軸ずれする要因としては、ドラム本体の両端に装着されるフランジや、ドラム本体の両端のフランジが嵌合される部分の寸法精度が高くないことが上げられる。

一方、感光体ドラムを回転駆動させる方法も種々あるが、回転駆動を伝達する部材、方法にも感光体ドラム振れを起こす要因がある。一般的に駆動を伝達する方式としては、フランジ外周部に形成された歯車ギアで回転駆動を伝達して回転させる方法があるが、この方式では、機構はシンプルだが、駆動を伝達するための複数のギアが必要であることや、ギア同志の噛み合わせによる「バンディング」または、片持ちによる偏芯による振れが懸念される。また他の駆動方式としては、フランジ内周部に形成されたギアで連結し、直接回転を伝える機構もある。しかしこの方式では、ギアが外周面に来るのではなく、軸の中心で回転するため、片押しによる振れは、抑えられるが、この方式でも片持ちであるため偏芯による振れは抑えられない。さらに、他の駆動方式としては、貫通シャフトで連結して回転駆動を伝える方式がある。これは貫通シャフトにより、感光体自身を両持ちで支持するため、片持ちによる偏芯振れは抑えられる。この方式が最も軸ずれの起こり難い駆動方式である。しかし、駆動を伝達するために駆動シャフトに設ける平行ピンをフランジ側のピン挿入穴に打ち込むため、この方式では、平行ピン及びフランジ側のピン挿入穴の位置精度により感光体ドラムの回転のブレが生じる。また、抜き差しをしやすくするためにある程度の隙間がフランジと駆動シャフトの間に必要であるが、この隙間によるガタにより振れの精度が損なわれる場合がある。

そこで、従来、貫通駆動シャフトと感光体ドラムフランジとの連結方法を工夫して、感光体ドラムの軸ずれを原因とした感光体ドラムの振れを抑制する取り組みがなされている。

例えば、特許文献１に記載の発明では、連結部分の溝に突起を設け隙間よるガタの振れを抑える様な工夫がなされている。

特開２０１４−１４５４６７号公報

貫通駆動シャフトでドラムを駆動させる方式の中で、ドラムの軸ずれを防ぐには、ドラムと駆動シャフトの回転中心軸が一致することが最も重要である。

しかしながら、上記した先行技術では、平行ピンのガタによるガタつきを抑制し、抜き差しのし易さも両立可能であるのだが、従来フランジは、駆動シャフトの抜き差しを想定しフランジ内径と駆動シャフト外径の隙間が必要とされており、そのため、駆動シャフトを装着した際、ピンの打ち込み位置やフランジのピン挿入穴の位置精度によっては、突起によりピン挿入穴の隙間が無くなったため、感光体ドラムの中心軸がずらされる形となり、ドラムを回転させた際、偏芯して回転する形となり、画像を出力した際、濃度ムラが発生してしまう。逆にフランジ内径と駆動シャフト外径の隙間を詰めると、そうすると駆動シャフトの抜き差しがし難くなり、作業性が損なわれてしまうのでこれでは、好ましくない。

そこで、本発明は、偏芯しにくく、且つ、駆動シャフトの抜き差しが容易な感光体ドラム、駆動シャフト、これらを含む感光体ドラムシステム、これを備える画像形成装置及び複合機を提供することを目的とする。

本発明によれば、
円筒状のドラム本体と、
前記ドラム本体の軸方向の両端付近に嵌合された一対のフランジと、
を備える感光体ドラムであって、
少なくとも１つの前記フランジは、前記感光体ドラムを回転駆動するための駆動シャフトを通すための貫通穴であって、前記駆動シャフトよりも半径が大きい貫通穴を備え、
前記貫通穴の内周面に配設された複数の嵌合用突起部を有することを特徴とする感光体ドラムが提供される。

また、本発明によれば、上記の感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを回転駆動するための駆動シャフトと、
を備えることを特徴とする感光体ドラムシステムが提供される。

更に、本発明によれば、
感光体ドラムに備わる一対のフランジにそれぞれ設けられた一対の貫通穴よりも半径が小さい駆動シャフトであって、
前記一対の貫通穴の内周面に当接させることが可能な複数の嵌合用突起部を備えることを特徴とする駆動シャフトが提供される。

更に、本発明によれば、上記の駆動シャフトと、前記駆動シャフトにより回転駆動される前記感光体ドラムと、を備えることを特徴とする感光体ドラムシステムが提供される。

更に、本発明によれば、上記の感光体ドラムシステムを備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。

更に、本発明によれば、上記の感光体ドラムシステムを備えることを特徴とする複合機が提供される。

更に、本発明によれば、
少なくとも１つのフランジを備える回転体であって、
各フランジは、前記回転体を回転駆動するための駆動シャフトを通すための貫通穴であって、前記駆動シャフトよりも半径が大きい貫通穴を備え、
前記貫通穴の内周面に配設された複数の嵌合用突起部を有することを特徴とする回転体が提供される。

更に、本発明によれば、上記の回転体と、
前記回転体を回転駆動するための駆動シャフトと、
を備えることを特徴とする回転体システムが提供される。

更に、本発明によれば、
回転体に備わる少なくとも１つのフランジにそれぞれ設けられた少なくとも１つの貫通穴よりも半径が小さい駆動シャフトであって、
少なくとも１つの前記貫通穴の内周面に当接させることが可能な複数の嵌合用突起部を備えることを特徴とする駆動シャフトが提供される。

更に、本発明によれば、上記の駆動シャフトと、
前記駆動シャフトにより回転駆動される回転体と、
を備えることを特徴とする回転体システムが提供される。

更に、本発明によれば、
少なくとも１つのフランジを備える回転体と、
前記回転体を回転駆動するための駆動シャフトと、
を備える回転体システムであって、
各フランジは、前記駆動シャフトを通すための貫通穴であって、前記駆動シャフトよりも半径が大きい貫通穴を備え、
前記貫通穴と前記駆動シャフトの間に配設された複数の嵌合用突起部を有することを特徴とする回転体システムが提供される。

本発明によれば、感光体ドラムが偏芯しにくく、且つ、駆動シャフトの抜き差しが容易になる。

本発明の実施の一形態の感光体ドラムの概略図である。 本発明の実施の一形態の感光体ドラムの分解図である。 本発明の実施の他の一形態の感光体ドラムの分解図である。 積層型感光層を備えた感光体ドラムの要部の断面図である。 単層型感光層を備えた感光体ドラムの要部の断面図である。 結晶型チタニルフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示す。 本発明の実施の形態によるＲフランジの構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態によるＦフランジの構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態による他のＲフランジの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態によるフランジと駆動シャフトの軸に垂直な断面図である。 本発明の実施形態によるフランジと駆動シャフトの軸に垂直な別の断面図である。 本発明の実施形態によるフランジと駆動シャフトの斜視図である。 本発明の実施形態による画像形成装置の１構成例を示す模式図である。 本発明の実施例１によるフランジの軸受支部の斜視図である。 本発明の実施例２によるフランジの軸受支部の斜視図である。 本発明の実施例３によるフランジの軸受支部の斜視図である。 本発明の実施例４によるフランジの軸受支部の斜視図である。 本発明の実施例５によるフランジの軸受支部の斜視図である。 比較例１によるフランジの軸受支部の斜視図である。 比較例２によるフランジの軸受支部の斜視図である。 比較例３によるフランジの軸受支部の斜視図である。 比較例４によるフランジの軸受支部の斜視図である。 比較例５によるフランジの軸受支部の斜視図である。 実施例１乃至５及び比較例１乃至５の条件と評価項目についての一覧表である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１に、本実施の形態の感光体ドラムの概略図を示す。

図１に示すように、感光体ドラム１は、ドラム本体１０と、ドラム本体１０の両端に嵌合されたフロントフランジ（以下、「Ｆフランジ」という。）３０、リアフランジ（以下、「Ｒフランジ」という。）４０とを備えている。

ドラム本体１０は、円筒状の導電性支持体１２と、その外周面に塗膜された中間層（「下引き層」ともいう）１６、感光層１４などを備える。Ｆフランジ３０は、感光体ドラム１が画像形成装置に搭載された状態でフロント（Ｆ）側に位置するフランジである。Ｒフランジ４０は、前述の状態で、画像形成装置の駆動系が配置される画像形成装置のリア（Ｒ）側に位置するフランジである。以下、特に区別する必要のないかぎり、フランジ３０、４０と記載する。

［導電性支持体］
導電性支持体１２は、円筒状をなし、感光体ドラム１の電極としての役割を果たすとともに、中間層（下引き層）１６および感光層１４などの支持部材としても機能する。導電性支持体１２の構成材料は、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属および合金材料：ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、セルロース、ポリ乳酸などの高分子材料、硬質紙、ガラスなどからなる基体表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料または合金材料を蒸着したもの、導電性高分子樹脂、酸化スズ、酸化インジウム、カーボンブラックなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどが挙げられる。

図２は、導電性支持体１２の両端部の内周面であって、フランジ３０，４０が嵌合する嵌合穴部１２ａに、インロー加工と呼ばれる切削加工が施され、加工面２８が形成されている例である。切削加工は、フランジ３０，４０との嵌合精度を良くするために行われており、これにより、嵌合穴部１２ａの内径の寸法精度が向上する。

一方、図３は、導電性支持体１２の嵌合穴部１２ａが、切削加工を施すことなく内周面２９がそのままである例である。切削加工を施していない構成では、内周面２９の
径が嵌合穴部１２ａの内径となり、これは、導電性支持体１２を製造する引き抜き管の内径と同じになる。

導電性支持体１２の外周面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化被膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、粗面化処理するなどの乱反射処理が施されていてもよい。

乱反射処理は、感光体ドラム１を、レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスに用いる場合に特に有効である。すなわち、レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザ光の波長が揃っているので、感光体ドラム１の表面で反射されたレーザ光と感光体ドラムの内部で反射されたレーザ光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像に現れて画像欠陥を生じることがある。そこで、導電性支持体１２の表面に乱反射処理を施すことにより、波長の揃ったレーザ光の干渉による画像欠陥を防止することができる。

［中間層］
導電性支持体１２の外周面には、中間層１６、感光層１４が順に形成される。中間層１６は、導電性支持体１２から感光層１４への電荷の注入を防止する（ホール注入に対して障壁となる）機能を有する。すなわち、中間層１６により感光層１４の帯電性の低下が抑制され、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑えられ、かぶりなどの画像欠陥の発生が防止される。特に、反転現像プロセスによる画像形成の際に、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりが発生するのが防止される。

中間層１６は、導電性支持体１２の上に中間層１６となる材料を塗布して成膜される。中間層１６に代えて、導電性支持体１２の表面を陽極酸化させたアルマイト層を用いることもできる。

導電性支持体１２の表面を被覆する中間層１６は、導電性支持体１２の表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化し、感光層１４の成膜性を高め、導電性支持体１２と感光層１４との密着性（接着性）を向上させることができる。

さらに、中間層１６が形成された感光体ドラム１は、導電性支持体１２と感光層１４との間において、所定の電気的特性を保ちながら、導電性支持体の欠陥に由来する画像欠陥を防止することができる。

このような中間層１６は、樹脂単一層で形成する場合、例えば、ポリエチレン、ポリロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料やこれらの繰り返し単位のうち二つ以上を含む共重合体樹脂、更には、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース等が知られている。これらの中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂、ブチラール樹脂、酢酸ビニル樹脂が好ましく、さらにポリアミド樹脂が好ましい。

この理由としては、バインダー樹脂の特性として、中間層１６の上に感光層１４を形成する際に用いられる溶媒に対して、中間層１６に含まれ含まれるポリアミド樹脂が、溶解や膨潤などを起こさないことや、導電性支持体１２との接着性に優れ、可撓性を有すること、さらに中間層１６中に含有される金属酸化物との親和性が良く、金属酸化物粒子の分散性および分散液の保存安定性に優れていることなどの特性が必要とされるからである。ポリアミド樹脂のうち、アルコール可溶性ナイロン樹脂を好適に用いることができる。

上記のアルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナイロン等を共重合させた、いわゆる共重合ナイロンや、Ｎ−アルコキシメチル変性ナイロン、Ｎ−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させたタイプが好ましい。

また、中間層１６は、前述のように所定の電気的特性を保ちながら導電性支持体１２の欠陥に由来する画像欠陥を防止するために、中間層１６で使用される樹脂中に金属化合物微粒子や電子輸送能を有する有機化合物を分散または溶解、含有させて中間層１６の体積抵抗値を制御してもよい。

例えば、酸化チタンや酸化亜鉛などの金属酸化物の微粒子を使用されることが好ましい。特に酸化チタンは電子輸送能を有しており、導電性支持体１２と感光層１４との間に設ける中間層１６の体積抵抗値を調整するために使用することが好ましい。

上記酸化チタンの結晶型は、ルチル型、アナタース型やアモルファスの何れであってもよく、これらの２種以上の混合物であってもよく、その形状は一般的には、粒状のものが用いられるが、針状もしくは樹枝状や板状のものも用いることができる。

また、使用される金属酸化物の微粒子の平均一次粒子径は２０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。ここで、平均一次粒子径が２０ｎｍ以下であると、分散性が悪く、凝集が起きる場合があり、粘度が増してしまい、液としての安定性に欠けるので好ましくない。また、さらに増粘した中間層用塗液を、導電性支持体１２に塗布することは非常に困難で、生産性に劣るために好ましくない。平均一次粒子径が１００ｎｍ以上であると、中間層形成時に微小領域の帯電性が低下し黒点が発生し易くなるため好ましくない。

中間層１６中の金属化合物の微粒子の含有率は、１０重量％〜９９重量％、好ましくは３０重量％〜９９重量％、さらに好ましくは３５重量％〜９５重量％の範囲が好ましい。金属化合物の微粒子の量が１０重量％より低い含有率であれば、感度が低下し、中間層１６中に電荷が蓄積され残留電位が増大する。このような現象は、特に低温低湿下での繰り返し特性において顕著になるために好ましくない。金属化合物の微粒子の含有量が、９９重量％より高い含有率であれば中間層１６中に凝集物が発生しやすく、画像欠陥が起こり易くなるために好ましくない。

また、金属化合物の微粒子は、その表面に二酸化ケイ素やアルミナなどの表面処理を施してもよく、さらに中間層用バインダー樹脂と金属化合物微粒子との親和性を向上させるために、アルコキシシラン化合物などのシランカップリング剤、ハロゲン、窒素、硫黄のような原子がケイ素と結合したシリル化剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などの有機化合物で表面処理を施してもよい。

中間層用塗布液の分散方法としては、分散メディアを使用しない超音波分散機や分散メディアを用いるボールミル、ビーズミル、ペイントコンディショナーなどの分散機を用いることができるが、有機溶剤に溶解させたバインダー樹脂溶液中に無機化合物を投入し、分散メディアを通じて分散機から与えられた強力な力で無機化合物を分散させることができるような分散メディアを用いる分散機が好ましい。
分散メディアの材質としては、ガラス、ジルコン、アルミナ、チタン好ましくは耐磨耗性が高いジルコニア、チタニアを用いることが好ましい。分散メディアの形状は、０．３ｍｍから数ｍｍ程度のビーズ状、数ｃｍ程度のボール状など何れの形状および大きさを用いてもよい。分散メディアの材質がガラスを使用した場合には、分散液の粘度が上昇し保存安定性が悪くなることから、好ましくない。

このように導電性支持体１２上に形成される中間層１６の膜厚は、０．０５〜１０μｍが好ましく、０．１〜５．０μｍがさらに好ましい。これは、中間層１６では膜厚を薄くすると環境特性は改善されるが、導電性支持体１２と感光層１４との接着性が低下し、導電性支持体１２の欠陥に起因する画像欠陥が発生するという弊害があるためである。一方、中間層１６の膜厚を厚くすると感度低下を招き、環境特性が悪化するという問題があり、画像欠陥の低減と電気的特性の安定性向上を両立させるための実用的な膜厚が制限されるためである。

中間層１６を形成するための分散液に使用される有機溶剤としては一般的な有機溶剤を使用することができるが、バインダー樹脂としてより好ましいアルコール可溶性ナイロン樹脂を用いる場合には、炭素数１〜４の低級アルコールなどの有機溶媒が用いられる。

より詳細には、中間層用塗布液の溶媒が、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコールおよびｔ−ブチルアルコールよりなる群から選ばれた低級アルコールが好ましい。

このように、例えば前述のポリアミド樹脂と酸化チタン微粒子を上記の低級アルコール中に分散して作製した中間層用塗布液を導電性支持体上に塗布し乾燥することにより、中間層１６が形成される。

中間層用塗布液の塗布方法は、シートの場合にはベーカーアプリケーター法、バーコーター法（例えば、ワイヤーバーコーター法）、キャスティング法、スピンコート法、ロール法、ブレード法、ビード法、カーテン法など、ドラムの場合にはスプレー法、垂直リング法、浸漬塗工法などが挙げられる。

塗布方法は、塗布液の物性や生産性などを考慮して最適な方法を選択すればよく、浸漬塗布法、ブレードコーター法およびスプレー法が好ましく、これらの塗布方法の中でも、特に浸漬方法は、塗布液を満たした塗工槽に導電性支持体を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引き上げることによって導電性支持体の表面に層を形成する方法であり、比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているので、感光体ドラムの製造に好適に用いることが出来る。浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定化させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置が設けられていてもよい。

［感光層］
導電性支持体１２の外周面であって、中間層１６上に形成される感光層１４は、電荷発生層と電荷輸送層とが分離形成された積層型感光層（機能分離型感光層）であっても、これらが単層で形成された単層型感光層であっても良い。感光層１４が積層型感光層である場合、感光体ドラム１は積層型感光体ドラムとなる。感光層１４が単層型感光層である場合、感光体ドラム１は単層型感光体ドラムとなる。

図４、図５に、積層型感光層、単層型感光層の構成例をそれぞれ示す。図４は、中間層１６上に、電荷発生層１８と電荷輸送層１９とがこの順で積層された積層型感光体ドラム１Ａの要部の構成を示す模式断面図である。図４では、中間層１６上に電荷発生層１８、電荷輸送層１９がこの順に形成された積層型感光層１４Ａを例示している。電荷発生層１８および電荷輸送層１９の形成順は逆順とすることもできるが、図４の順に形成された積層型感光層１４Ａのほうが好ましい。

電荷発生層１８は、電荷発生物質２０およびバインダー樹脂２１を含有する。電荷輸送層１９は、電荷輸送物質２２およびバインダー樹脂２３を含有する。電荷発生機能と電荷輸送機能とを別々の層に担わせることにより、各層を構成する最適な材料を独立して選択することができる。

図５は、中間層１６上に、単層型感光層１４Ｂを有する単層型感光体ドラム１Ｂの要部の構成を示す模式断面図である。単層型感光層１４Ｂは、電荷発生物質２０と電荷輸送物質２２とバインダー樹脂２４とを含有する。

なお、以下、積層型感光体ドラム１Ａ、単層型感光体ドラム１Ｂを特に区別する必要がない場合は感光体ドラム１と称する。同様に、積層型感光層１４Ａ、単層型感光層１４Ｂを特に区別する必要がない場合は感光層１４と称する。

（積層型感光層）
積層型感光層１４Ａの電荷発生層１８に含まれる電荷発生物質２０としては、クロロダイアンブルー等のビスアゾ系化合物、ジブロモアンサンスロン等の多環キノン系化合物、ペリレン系化合物、キナクリドン系化合物、フタロシアニン系化合物、アズレニウム塩系化合物等が知られているが、レーザ光やＬＥＤなどの光源を用いて反転現像プロセスにより画像形成を行う感光体ドラムでは、６２０ｎｍ〜８００ｎｍの長波長の範囲に感度を有することが要求される。

その際に使用される電荷発生材料としては、フタロシアニン顔料やトリスアゾ顔料が高感度で耐久性に優れており従来から検討されている。その中で特にフタロシアニン顔料が更に優れた特性を有しており、これらの顔料を一種もしくは二種以上併用することも可能である。

使用されるフタロシアニン顔料は、無金属フタロシアニン又は金属フタロシアニン、更にはこれらの混合物や混晶化合物が挙げられる。金属フタロシアニン顔料において用いられる金属としては、酸化状態がゼロであるもの又はその塩化物、臭化物などのハロゲン化金属、若しくは酸化物などが用いられる。好ましい金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｖ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｔｉ、
Ｃｒ等が挙げられる。これらのフタロシアニン顔料の製造方法は種々の手法が提案されているが、どの様な製造方法を用いても良く、顔料化された後に各種精製や結晶型を変換させる為に種々の有機溶剤で分散処理を行ったりしたものを用いても良い。

本実施の形態では、電荷発生物質としてフタロシアニンが用いられる。好ましくはτ型無金属フタロシアニンか、Ｘ線回折スペクトルにおいてブラック角（２θ±０．２°）２７．３°に最大回折ピークを有する結晶型チタニルフタロシアニンか、または少なくとも図６に示すように、Ｘ線回折スペクトルにおいてブラック角（２θ±０．２°）７．３°、９．４°、９．７°、２７．３°に回折ピークを示し、９．４°および９．７の回折ピークはいずれも２７．３°の回折ピークより大きく、明確な分岐ピークを有し、かつ９．４°に最大回折ピークを有する結晶型チタニルフタロシアニンが好適に用いられる。

上記のような特定のＸ線回折ピークを有する結晶型チタニルフタロシアニンを用いることで、長期使用においても、高感度であり、高温高湿から低温低湿にわたる全環境下において、優れた電気特性を示すことができる。

上記のチタニルフタロシアニンの基本構造は下記一般式（Ｉ）：

（式中、Ｘ１〜Ｘ４は、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４アルキル又はアルコキシ基を示し、ｋ、ｌ
、ｍ、ｎは０〜４の整数である。）
上記のハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子であり、上記のＣ１〜Ｃ４アルキル基は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチルまたはｔ−ブチル基であり、そして上記のＣ１〜Ｃ４アルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシまたはｔ−ブトキシ基である。チタニルフタロシアニンの合成方法はモーザーおよびトーマスの「フタロシアニン化合物」（Ｍｏｓｅｒ， ａｎｄ Ｔｈｏｍａｓ． ”Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ”， Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒｐ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９６３）に記載されている公知の方法等、いずれによってもよい。例えば、ｏ−フタロジニトリルと四塩化チタンを加熱融解または、α−クロロナフタレンなどの有機溶媒の存在下で加熱する方法等によりジクロロチタニウムフタロシアニンは収率良く得られる。さらにこのジクロロチタニウムフタロシアニンを塩基もしくは水で加水分解することによって、チタニルフタロシアニンが得られる。この得られたチタニルフタロシアニンには、ベンゼン環の水素原子が塩素、フッ素、ニトロ基、シアノ基またはスルホン基等の置換基で置換されたフタロシアニン誘導体が含有されていても良い。このようなチタニルフタロシアニン組成物を、水の存在下にジクロロエタン等の水に非混和性の有機溶媒で処理することにより、上記した結晶型を得る。

チタニルフタロシアニンを水の存在下で水に非親和性の有機溶媒で処理する方法としては、チタニルフタロシアニンを水で膨潤させ、有機溶媒で処理する方法、或いは膨潤処理を行わずに、水を有機溶媒中に添加し、その中にチタニルフタロシアニン粉末を投入する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

チタニルフタロシアニンを水で膨潤させる方法としては、例えば、チタニルフタロシアニンを硫酸に溶解させ、水中で析出させてウェットペースト状にする方法、または、ホモミキサー、ペイントミキサー、ボールミル、またはサイドミル等の撹拌・分散装置を用いて、チタニルフタロシアニンを水で膨潤させ、ウェットペースト状にする方法等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

また、加水分解で得られたチタニルフタロシアニン組成物を十分な時間の撹拌、もしくは、機械的歪力をもってミリングすることにより、上記した結晶型を得る。

この処理で用いられる装置としては、一般的な撹拌装置の他に、ホモミキサー、ペイントミキサー、デイスパーサー、アジター、或いはボールミル、サイドミル、アトライター、超音波分散装置等を用いることもできる。処理後、濾過し、メタノール、エタノール、水等を用いて洗浄し単離される。

このようにして得られたチタニルフタロシアニンは感光体ドラム１Ａの電荷発生材料として優れた特性を発揮する。本実施の形態においては、上記のチタニルフタロシアニンの他に、他の電荷発生材料を併用してもよい。そのような電荷発生材料としては、上記チタニルフタロシアニンとは結晶型の異なるα型、β型、Ｙ型、アモルファスのチタニルフタロシアニン、または、他のフタロシアニン類、さらに、アゾ顔料、アントラキノン顔料、ぺリレン顔料、多環キノン顔料、スクエアリウム顔料等が挙げられる。

これらのフタロシアニン顔料を用いた電荷発生層１８の作製方法としては、電荷発生物質２０、特にフタロシアニン顔料を真空蒸着することによって形成する方法、および、バインダー樹脂２１と有機溶剤と混合分散して成膜する方法があるが、混合分散処理する前に予め粉砕機によって粉砕処理を行っても良い。その粉砕機に用いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、振動ミルおよび超音波分散機などを用いた方法がある。

一般的にバインダー樹脂溶液中に分散した後、塗布する方法が好ましい。塗布方法としては、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法、浸漬塗布法等があげられる。中間層１６を形成する場合と同様に、電荷発生層１８を形成する場合も特に浸漬塗布方法が好適に用いることができる。

電荷発生層用塗布液に用いられるバインダー樹脂２１としては、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂などや二つ以上の繰り返し単位を含む共重合体樹脂、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、一般に用いられるすべての樹脂を単独あるいは二種以上混合して使用することができる。

また、これらの樹脂を溶解させる溶媒としては、塩化メチレン、２塩化エタン等のハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶媒あるいはこれらの混合溶剤を用いることができるが、昨今の環境問題への懸念からハロゲン化炭化水素を用いることは避けることが好ましい。

フタロシアニン顔料とバインダー樹脂との配合比は、フタロシアニン顔料が１０重量％から９９重量％の範囲が好ましい。この範囲より少ない場合は感度が低下し、多ければ耐久性が低下するばかりでなく、分散性が低下する為に粗大粒子が増大することから画像欠陥、特に黒ポチが多くなる。

電荷発生層用塗布液を製造する際には、前述のフタロシアニン顔料とバインダー樹脂２１、有機溶剤を混合し分散させるが、分散条件としては用いる容器や分散メディアの摩耗等による不純物の混入が起こらないように適当な分散条件を選択して行う。
上記のようにして得られる分散液中に含有されるフタロシアニン顔料は、一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍ以下の粒子径にまで分散を進めることが肝要である。一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍよりも大きければ得られる感光体ドラムにおいて、反転現像の際、白地に黒ポチが非常に発生することとなる。そのため各種分散機により電荷発生層用塗布液を製造する際には、分散条件を最適化しフタロシアニン顔料粒子を３μｍ以下、更に好ましくはメジアン径で０．５μｍ以下、モード径で３μｍ以下にまで分散し、これよりも大きい粒子を含有しないことが好ましい。フタロシアニン顔料粒子はその化学的構造から微粒子にするためには比較的強い分散条件と長時間の分散時間を必要としており、これ以上に分散を進めることはコスト的に効率が悪く、分散メディアの摩耗等による不純物の混入が避けられない。 また、分散時の有機溶剤や熱、分散による衝撃などによりフタロシアニン顔料粒子の結晶型が変化することにより、感光体ドラムの感度が大きく低下するなどの弊害が発生する。そのため、メジアン径で０．０１μｍ以下、モード径で０．１μｍ以下にフタロシアニン顔料の粒子径を小さくすることは好ましくない。

また、分散された塗布液中のフタロシアニン顔料粒子中に３μｍよりも大きい粒子が含まれている場合にはろ過処理を施すことにより３μｍよりも大きい一次粒子および／または凝集粒子を除去することができる。ろ過処理に用いられるフィルターの材質は分散の際に用いられる有機溶剤に膨潤や溶解しないものであれば一般的に用いられるものが使用されるが、好ましくは穴径が均一のテフロン（登録商標）製メンブランフィルターが良い。
更に遠心分離により粗大粒子や凝集物を除去しても良い。

このようにして得られた電荷発生層用塗布液を用いて形成される電荷発生層１８は、好ましくは０．０５μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．０８μｍから１μｍの厚みに塗布される。上記の厚みより電荷発生層１８の膜厚が薄ければ、感度低下をもたらすばかりでなく、フタロシアニン顔料を非常に小さくなるまで分散する為に結晶型が変化するなど好ましくない。また、上記の膜厚より電荷発生層１８の膜厚が厚くなれば一定の感度を示すが、コスト的に好ましくないばかりか、均一に塗布することが困難となり好ましくない。

電荷発生層１８の上に設けられる電荷輸送層１９の作製方法としては、バインダー樹脂溶液中に電荷輸送物質２２を溶解させた電荷輸送用塗布液を作製し、これを塗布して成膜する方法が一般的である。

電荷輸送層１９に含有される電荷輸送物質２２としては、ヒドラゾン系化合物、ピラゾリン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン
系化合物、オキサジアゾール系化合物などが知られており、一種もしくは二種以上併用することも可能である。

バインダー樹脂としては、前記の電荷発生層１８用の樹脂を一種もしくは二種以上混合して使用することができる。電荷輸送層１９の作製方法としては、中間層１６と同様の方法が用いられる。

電荷輸送層１９の膜厚は、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは１０μ
ｍ以上４０μｍ以下の範囲である。

（単層型感光層）
単層型感光層１４Ｂは、電荷発生物質２０と、電荷輸送物質２２と、バインダー樹脂２４とを主成分として含有する。単層型感光層１４Ｂは、電荷発生層１８に含まれるものと同様の添加剤を適量含有していてもよい。

単層型感光層１４Ｂは、電荷発生物質２０、電荷輸送物質２２および必要に応じて他の添加剤を適当な有機溶剤に溶解および／または分散して単層型感光層形成用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体１２上に形成された中間層１６の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去することによって形成できる。その他の工程およびその条件は、電荷発生層１８および電荷輸送層１９の形成に準ずる。

単層型感光層１４Ｂの膜厚は特に限定が、５〜５０μｍが好ましく、１０〜４０μｍが特に好ましい。単層型感光層１４Ｂの膜厚が５μｍ未満であると、単層型感光体ドラム１Ｂ表面の帯電保持能が低下するおそれがあり、単層型感光層１４Ｂの膜厚が５０μｍを超えると、生産性が低下するおそれがある。

また、感度の向上、残留電位や繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、感光層１４に少なくとも一種以上の電子受容性物質を添加することができる。例えば、パラベンゾキノン、クロラニル、テトラクロロ１，２−ベンゾキノン、ハイドロキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、メチル１，４−ベンゾキノン、α−ナフトキノン、β−ナフトキノン等のキノン系化合物、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、ｐ−ニトロベンゾフェノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２−ニトロフルオレノン等のニトロ化合物、テトラシアノエチレン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、４−（Ｐ−ニトロベンゾイルオキシ）−２’，２’−ジシアノビニルベンゼン、４−（ｍ−ニトロベンゾイルオキシ）−２’，２’−ジシアノビニルベンゼン等のシアノ化合物などを挙げることができる。

これらのうち、フルオレノン系、キノン系化合物やＣｌ、ＣＮ、ＮＯ２等の電子吸引性置換基のあるベンゼン誘導体が特に好ましい。また、安息香酸、スチルベン化合物やその誘導体、トリアゾール化合物、イミダゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、およびその誘導体等の含窒素化合物類などのような紫外線吸収剤や酸化防止剤を含有させることもできる。

また、感光体ドラム１においては、感光層１４の表面に感光層表面を保護する保護層（図示せず）を有していてもよい。保護層は、感光層の摩耗性の改善やオゾン、窒素酸化物などによる化学的悪影響の防止の機能を有する。

保護層には、熱可塑性樹脂や、光または熱硬化性樹脂を用いることができる。また、保護層中に、紫外線防止剤や酸化防止剤、金属酸化物等の無機材料、有機金属化合物及び電子受容性物質等を含有させることもできる。また、耐摩耗性向上のためにフッ素樹脂微粒子や金属酸化物微粒子を分散させることもできる。

保護層は、例えば、適当な有機溶剤にバインダー樹脂、必要に応じて酸化防止剤や紫外線吸収剤などの添加剤を溶解または分散させて保護層形成用塗布液を調製し、この保護形成用塗布液を単層型感光層または積層型感光層の表面に塗布し、乾燥により有機溶剤除去することによって形成できる。その他の工程およびその条件は、電荷発生層の形成に準ずる。

保護層の膜厚は特に制限されないが、０．５〜１０μｍが好ましく、１〜５μｍが特に好ましい。保護層の膜厚が０．５μｍ未満では、感光体ドラム１表面の耐擦過性が劣り、耐久性が不十分になるおそれがあり、逆に１０μｍを超えると、感光体ドラム１の解像度が低下するおそれがある。

また感光層１４および保護層には必要に応じて、二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステルや塩素化パラフィン等の可塑剤を混合させて、加工性および可撓性を付与し、機械的物性の改良を施しても良く、シリコン樹脂などのレベリング剤を使用することもできる。

感光体ドラム１は、電子写真複写機やレーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを光源とする各種プリンターおよび電子写真製版システムなどに使用することができる。 また、感光体ドラム１は、前述のように現在市場で主流となっている有機材料を用いた感光体ドラムに加えて、アモルファスシリコンなどの無機材料用いた感光体ドラムにも適応できる。

なお、単層構造、積層構造いずれの場合も感光層１４は、中間層１６が導電性支持体１２からのホール注入に対して障壁となり、さらに、高感度、高耐久性を有するためには、負帯電性であるのが好ましい。

［フランジ］
一般的にフランジを製造する場合、寸法精度に優れた製造方法として切削加工は、任意の形状で振れ精度が高いものを製作することができる。しかしながら、大量生産には不向きで製造コストが高くなるため、金型による成型が一般的に行われている。

図７Ａ乃至図７Ｃを参照すると、Ｆフランジ３０は、顎部３０１及び嵌合用突起部３０２を含み、Ｒフランジ４０は、顎部４０１及び嵌合用突起部４０２を含む。

また、Ｆフランジ３０の嵌合用突起部３０２の外周部である嵌合用突起部外側３０２ｏは、ドラム本体１０の内周部と嵌合する。更に、Ｆフランジ３０の嵌合用突起部３０２の内周部である嵌合用突起部内側３０２ｉは、駆動シャフト５０と隙間を持って面する。

同様に、Ｒフランジ４０の嵌合用突起部４０２の外周部である嵌合用突起部外側４０２ｏは、ドラム本体１０の内周部と嵌合する。更に、Ｒフランジ４０の嵌合用突起部４０２の内周部である嵌合用突起部内側４０２ｉは、駆動シャフト５０と隙間を持って面する。

図８Ｂ、図９を参照すると、Ｒフランジ４０は、円柱状の形状を基本的に有するが、駆動シャフト５０を貫通させることが可能な円筒状の貫通穴４２を有する。また、フランジ４０は、駆動シャフト５０の径方向の貫通穴５０ａに両端が突出するように通された平行ピン６０の両先端部６０ａと連結する一対の長穴状の溝部４４を有する。長穴状の溝部４４は平行ピン６０用のピン挿入穴として機能する。また、各長穴状の溝部４４に対して円周方向に隣接する位置には、フランジ４０の貫通穴４２の表面から中心部に向かう駆動用突起部４６を有する。駆動用突起部４６は、平行ピン６０に当接し、これにより駆動シャフト５０と平行ピン６０による駆動力を受け止めることが可能となっている。

フランジの貫通穴の内周面の嵌合用突起部７０及び駆動用突起部４６の作成方法としては、金型側に突起のサイズで穴を削る方法、完成品のフランジ自体を突起部だけ残し周りを削る方法、及び、後から突起を熔着する方法等が考えられる。

感光体ドラム上に静電的潜像を形成する場合、感光体ドラムの回転に伴い感光体ドラム表面と静電潜像を書き込むレーザ光などの露光装置との距離の変動と感光体ドラム表面とや現像装置との距離の変動により、感光体ドラム表面上に書き込まれる静電潜像の分布ムラやトナー画像の分布ムラが生じる可能性がある。

そこで、従来から高解像度で画像ボケ、濃度ムラのない高品位な画像を提供するために、高感度な感光体ドラムや粒度分布のよい小粒経のトナーなどサプライ製品の性能向上が進められてきた。

しかし、このようにドラム本体に嵌合させるフランジ自身の成型精度が劣っていれば、高画質、高品位な画像形成装置を提供することが困難となり好ましくない。

本実施形態の感光体ドラムは、フランジ用の貫通穴の内周面においてピン挿入穴に円周方向に隣接する駆動用突起部の他、その内周面に嵌合用突起部を設けているものである。従って、内周面に嵌合用突起部が設けられているので、フランジ側のピン挿入穴の位置精度及び平行ピンの位置精度が或る程度出ていさえすれば、感光体ドラムの中心軸にフランジの中心軸を一致させることと、フランジに対する駆動シャフトの容易な抜き差しとを両立させることができる。つまり、内周部に支持用突起を設けることで、駆動シャフトと接触する相手がフランジではなく嵌合用突起部に置き換わるために、駆動シャフトを抜き差しするときの抵抗を下げることができ、また、駆動シャフトを支持する嵌合用突起部により駆動シャフトの中心軸の位置とフランジの中心軸の位置が一致するように両者間の相対的な位置関係を規定することができる。

そして、嵌合用突起部に関しては、円周方向に等間隔に３個以上且つ６個以下が好ましい。これは、３個未満では、駆動シャフトを中心に持ってくるためには不十分であり、位置精度の点では嵌合用突起部の数が一定数以上あるほうが好ましいのだが増加の効果は漸減し、６個以上嵌合用突起部を設けると、嵌合用突起部と駆動シャフト外周との接触面積が増えてしまい、抜き差しが容易とはいえなくなり作業性が落ちてしまうからである。

また、駆動シャフト挿入方向について手前側嵌合用突起部の奥側にも嵌合用突起部を設けてもよい。こうすることにより、より駆動シャフトの軸とフランジの軸の一致度を高めることができる。

駆動シャフト挿入方向に対して２列以上の嵌合用突起部を設ける際には、奥側の嵌合用突起部が手前側の嵌合用突起部よりも大きいことが好ましい。こうすることにより、フランジに対する駆動シャフトの入りがよくなり、且つ、奥側の嵌合用突起部により駆動シャフトの軸とフランジの軸との一致度を高めることができる。

また、嵌合用突起部を設ける位置がフランジのリブが存在する位置に少なくとも部分的に一致することが好ましい。リブがフランジの長軸方向に平行となるように設けられる軸方向部分を含む場合には、嵌合用突起部を設ける位置が、そのようなリブの軸方向部分に対してフランジの円周方向において一致するようにすることが好ましい。こうすることにより、駆動シャフトを挿入するときに嵌合用突起部がフランジに埋没することを避けることができるので、駆動シャフトの軸とフランジの軸との一致度を高めることができる。

更に、駆動シャフトの軸方向に進むに従ってフランジの内周面に描かれる螺旋状曲線に点在するように複数の嵌合用突起部を配置してもよい。こうすることにより、フランジに対する駆動シャフトの入りがより良くなり、また、駆動シャフトの中心軸とフランジの中心軸の一致度を高めることもできる。

更に、駆動シャフトを内周面に嵌合用突起部が設けられたフランジに軽圧入することができるように、図８Ａに示すように、駆動シャフトの外径Ｒ１よりもフランジの内径Ｒ２の方が長く、また、嵌合用突起部の高さＡがフランジの内周面と駆動シャフトの外周面の均等な隙間（Ｒ２−Ｒ１）／２以上となることが好ましい。数式で表すと、
Ｒ２−Ｒ１＞０
（Ｒ２−Ｒ１）／２ ≦ Ａ
の関係が満たされることが好ましい。

なお、上述の構成は、駆動伝達部が設けられるリア側のフランジ４０と駆動シャフト５０のそれに対応する部分のみに適用してもよいが、リア側のフランジ４０とフロント側のフランジ５０と駆動シャフト５０のそれらに対応する部分に適用してもよい。後者の場合には、感光体ドラムの両端付近においてそれぞれのフランジの軸と駆動シャフトの軸が一致するので、感光体ドラム全体の振れを抑圧する効果が大きくなる。

駆動シャフトは、フランジの軸受け支部で受けることになり、ここに嵌合用突起部を設けることになるが、軸受け支部の内径Ｒ２又は半径Ｒ２／２と嵌合用突起部の各部の寸法（Ａなど）、フランジの軸受けに設けた状態における嵌合用突起部の先端部の位置（（Ｒ２−２・Ａ）／２）を、レーザ変位計や真円度・円筒度測定機のような計測機器用いて計測することができる。

フランジ３０の材質としては、金型成型を行う場合の一般的な熱可塑性樹脂を使用することができる。例えば、ポリカーボネート樹脂や種々のビスフェノール誘導体を成分とした共重合タイプのポリカーボネート樹脂、およびポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂やポリスチレン、ポリエステル樹脂、ポリ乳酸など種々の材料とのポリマーアロイ化材料やガラスなどの無機微粒子をフィラーとして充填した強化樹脂材料などを使用することができる。

なお、嵌合用突起部は、円柱状、円錐状、円錐台状、多角柱状、多角錐状、多角錐台状、板状であるが、他の形状を有していてもよい。

また、嵌合用突起部は１０ミクロン程度の高さを有し、樹脂を含む弾性部材、樹脂より成る弾性部材、駆動シャフトよりも硬度の低い金属により構成されてもよい。

更に、一部または全部の嵌合用突起部は、フランジに設けられるのではなく、駆動シャフトに設けられていてもよい。

本実施形態によれば、フランジに起因した感光体ドラムの振れを従来より低コストにて効果的に抑制することができ、ひいては、このようなフランジを用いた感光体ドラムを搭載することで、画像ブレが少なく高い解像度の出力画像を得ることのできる画像形成装置を安価にて提供することができる。

［画像形成装置］
本実施の形態の画像形成装置は、本発明の構成を有する感光体ドラムを用いて電子写真プロセスにて用紙等の記録材上に、画像データに応じたトナー像を形成するものである。
図面を用いて、実施の一形態の画像形成装置について説明するが、以下の記載内容に限定されるものではない。

図１０は、本実施の形態の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。図１０の画像形成装置１００は、本発明の構成を有する実施の一形態の感光体ドラム１と、帯電器１２４と、露光装置１２８と、現像器１２５と、転写器１２６と、クリーナ１２７と、定着器１３１と、除電器（図示せず）を含んで構成される。符号１３０は転写紙を示す。

感光体ドラム１は、図示しない画像形成装置１００本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線１２２回りに矢符１２３方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば電動機と減速歯車とを含んで構成され、その駆動力を感光体ドラム１の芯体を構成する導電性支持体に伝えることによって、感光体ドラム１を所定の周速度で回転駆動させる。帯電器１２４、露光装置１２８、現像器１２５、転写器１２６およびクリーナ１２７は、この順序で、感光体ドラム１の外周面に沿って、矢符１２３で示される感光体ドラム１の回転方向上流側から下流側に向って設けられる。

帯電器１２４は、感光体ドラム１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。露光装置１２８は、例えば半導体レーザなどを光源として備え、光源から出力されるレーザ光１２８ａを、帯電された感光体ドラム１の外周面に照射して、画像情報に応じた露光を施すものである。現像器１２５は、露光によって感光体ドラム１の表面に形成される静電潜像を、現像剤によって現像して可視像であるトナー像にするものである。

転写器１２６は、トナー像を、図示しない搬送手段によって矢符１２９方向から感光体ドラム１と転写器１２６との間に供給される記録媒体である転写紙１３０上に転写させるものである。クリーナ１２７は、転写器１２６による転写動作後に感光体ドラム１の外周面に残留するトナーを除去し回収するものである。また、画像形成装置１００には、感光体ドラム１と転写器１２６との間を通過した転写紙１３０が搬送される下流側に、転写された画像を定着させる定着器１３１が設けられる。定着器１３１は、加熱ローラ１３１ａと加圧ローラ１３１ｂとを備える。

この画像形成装置１００による画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、感光体ドラム１が駆動手段によって矢符１２３方向に回転駆動されると、帯電器１２４によって、感光体ドラム１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。次いで、露光装置１２８から、感光体ドラム１の表面に対して画像情報に応じた光１２８ａが照射される。感光体ドラム１表面には、この露光によって静電潜像が形成される。

次いで、現像器１２５にて、静電潜像の形成された感光体ドラム１の表面にトナーが供給されて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。

一方、感光体ドラム１に対する露光と同期して、感光体ドラム１と転写器１２６との間に、転写紙１３０が供給され、転写器１２６によって、供給された転写紙１３０に感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像が転写される。

次いで、トナー像の転写された転写紙１３０が、搬送手段によって定着器１３１に搬送され、定着器１３１の加熱ローラ１３１ａと加圧ローラ１３１ｂとの当接部を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が転写紙１３０に定着されて堅牢な画像となる。このようにして画像が形成された転写紙１３０は、搬送手段によって画像形成装置１００の外部へ排紙される。

一方、転写器１２６によるトナー像の転写後も感光体ドラム１の表面上に残留するトナーは、クリーナ１２７によって感光体ドラム１の表面から剥離されて回収され、感光体ドラム１の表面の電荷は、除電ランプからの光によって除去され、静電潜像が消失する。その後、感光体ドラム１はさらに回転駆動され、再度帯電から始まる一連の動作が繰り返されて連続的に画像が形成される。

［実施例１］
実施例１によるフランジの軸受け支部は、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ａ及び図１２の表に示すように、内周面に高さが４０ミクロンの嵌合用突起部が円周方向に均等な角度で３個設けられている。

［実施例２］
実施例２によるフランジの軸受け支部は、実施例1と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｂ及び図１２の表に示すように、実施例１の軸受け支部に設けられている高さが４０ミクロンの嵌合用突起部の組が軸方向に２つ設けられている。

［実施例３］
実施例３によるフランジの軸受け支部は、実施例1と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｃ及び図１２の表に示すように、実施例２と同様に嵌合用突起部の組が軸方向に２つ設けられている。実施例２では、双方の組の嵌合用突起部の高さが４０ミクロンであるが、実施例では、駆動シャフトを感光体ドラムに挿入する際に駆動シャフトが進行する方向について手前側にある組の嵌合用突起部の高さが４０ミクロンであるが、奥側にある組の嵌合用突起部が５０ミクロンである。つまり、奥側の組の嵌合用突起部のほうが手前側の組の嵌合用突起部よりも高い。

［実施例４］
実施例４によるフランジの軸受支部は、実施例１と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｄ及び図１２の表に示すように、当該フランジの軸受け支部に設けられた放射状に延びる３つの板状のリブと重複する位置に３つの嵌合用突起部が設けられている。これは、実施例１の構成を変形したものであるが、実施例２又は実施例３の構成を同様に変形させることができる。

［実施例５］
実施例５によるフランジの軸受支部は、実施例１と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｅ及び図１２の表に示すように、当該フランジの軸受け支部の内周面を軸方向に進行するような螺旋状の線に沿って散在するように３つの嵌合用突起部が設けられている。

［比較例１］
比較例１によるフランジの軸受支部は、実施例１と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｆ及び図１２の表に示すように、嵌合用突起部が設けられていない。具体的には、実施例１のものから嵌合用突起部を削除したものであり、フランジの軸受支部の内周面と駆動シャフトの外周面との間には空隙が生じる。

［比較例２］
比較例２によるフランジの軸受支部は、実施例１や比較例１とは異なり、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に空隙が発生しないように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｇ及び図１２の表に示すように、嵌合用突起部が設けられていない。

［比較例３］
比較例３によるフランジの軸受支部は、実施例１と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｈ及び図１２の表に示すように、実施例１と同様な高さが４０ミクロンの嵌合用突起部が１つだけ設けられている。実施例１と比較すると嵌合用突起部の数のみが異なる。

［比較例４］
比較例４によるフランジの軸受支部は、実施例１と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｉ及び図１２の表に示すように、実施例１と同様な高さが４０ミクロンの嵌合用突起部が円周方向に均等に２つだけ設けられている。実施例１と比較すると嵌合用突起部の数のみが異なる。

［比較例５］
比較例４によるフランジの軸受支部は、実施例１と同様に、その内周面と駆動シャフトの外周面との間に２０ミクロンの空隙が発生するように内周面の直径が調整されている。また、図１１Ｊ及び図１２の表に示すように、実施例１と同様な高さが４０ミクロンの嵌合用突起部が円周方向に不均等に３つ設けられている。実施例１と比較すると嵌合用突起部の配置が均等かそうでないかという点のみが異なる。

［評価］
実施例１から実施例５及び比較例１から比較例５でフランジを圧入し、作製した各感光体で感光体の振れを、測定機キーエンス社製レーザ変位計ＬＳ−７６００を使いドラム円周振れの計測を行った。測定は、ドラム端部から、Ｆ側２０ｍｍ、Ｃ側１８６ｍｍ、Ｒ側３５２ｍｍを測定し、それらの値の平均値を求めた。

さらに、デジタル複写機（シャープ社製：ＭＸ−６１７０ＦＮ）のＣｙａｎ用プロセスＵＮに、実施例１から実施例５及び比較例１から比較例５で作成した各感光体を装着し、Ａ３用紙に誤差拡散のような画像ムラを目立たなくする画像処理を施さない（画像処理無しの）ハーフトーン画像と、誤差拡散の画像処理を施した（画像処理有りの）ハーフトーン画像とをそれぞれ５枚出力し、画像評価を行った。

さらに、作業性の評価として、消耗品である感光体の交換を想定した、駆動シャフトの取り外し性（抜き差しのし易さ）の確認を行った。

以上を下記の基準にて評価を行った。

［振れ］
Ｆ側Ｃ側Ｒ側３点の平均が０〜２５μｍ以内であれば「ＶＧ」、振れが２５〜４０μｍ以内であれば「Ｇ」、振れが４０μｍ以上であれば「Ｂ」、と判定した。

［画像評価］
濃度ムラが無かった場合を「ＶＧ」、画像処理無しの画を打ち出した時に濃度ムラが見えるが、画像処理有りの場合で見えなかった場合は「Ｇ」、濃度ムラが見えた場合を「Ｂ」と判定した。

［作業性］
駆動シャフトを抜き差しした際に、抜き差しが非常にし易い場合を「ＶＧ」、抜き差しがし易い場合を「Ｇ」、抜き差しがし難い場合を「Ｂ」とした。

［総合判定］
総合判定に置いて、「ＶＧ」が一つ以上有る場合を「ＶＧ」、「Ｂ」が一つ以上でも有る場合を「Ｂ」、それ以外を「Ｇ」と判定した。

図１２の表に示すように、比較例１では、ドラムフランジ軸受け内周部に嵌合用突起部がないため、駆動シャフトの中心軸が保持されず、振れ及び画質評価も悪い結果となった。それに比べ実施例１〜５のフランジを圧入試作成した感光体ドラムは、内周部に嵌合用突起部が設けられているので、駆動シャフトの中心軸が保持される形となり、振れ及び画質評価が良好な結果となった。また、比較例２では、フランジの内径と駆動シャフトの外径の隙間が０ｍｍのため、駆動シャフトの抜き差しが非常にし難く、作業性が悪い結果となった。それに比べ、実施例１〜５のフランジで圧入した感光体ドラムは、内周部に勘合用突起部が設けられているので、駆動シャフト外径の接触面積が少なくなるため、駆動シャフトの抜き差しがしやすく作業性が良い結果となった。

また、比較例３〜比較例４のフランジで圧入した感光体ドラムは、フランジ内周部に嵌合用突起部が設けられていた場合でも、内周部の嵌合用突起部が３個未満の為、駆動シャフトが中心軸が保持出来ないため、振れ及び画質評価が悪い結果となった。

また比較例５のフランジで圧入した感光体ドラムは、内周部に嵌合用突起部が３つ以上設けられていた場合でも、円周方向片側に並んでいるため、こちらも駆動シャフトの中心軸が保持出来ないため、振れ及び画質評価が悪い結果となった。しかし、比較例５においては、嵌合用突起部が円周方向片側のみに並んでいるので、悪い結果がでている。円周方向片側のみに並ぶ比較例５は、不均等に嵌合用突起部が並ぶ極端な例といえる。嵌合用突起部が或る程度不均等に並んでいても、嵌合用突起部による駆動シャフトに対する断面に沿った二次元的な力のバランスが或る程度以上とれていればよい。つまり合力がゼロから所定値を越えていなければよい。

実施例２のフランジを圧入試作成した感光体ドラムは、奥側に嵌合用突起部を設けることで、さらに駆動シャフトの保持力が良くさらに振れが良い結果となり、それに伴い画質も向上された。また、実施例３では、奥側の嵌合用突起部を設けさらにその奥側の嵌合用突起部は前方の嵌合用突起部より大きいため、振れ及び画質の向上が見込まれた。また、実施例４はリブ上に嵌合用突起部を設けられたフランジを圧入試作成した感光体ドラムは、嵌合用突起部の潰れが良く、さらに安定し、駆動シャフトの中心軸が出る結果となった。また、実施例５の嵌合用突起部を螺旋状に配置したフランジを圧入試作成した感光体ドラムは、さらに駆動シャフトの入りが良く駆動シャフトの中心軸も出る結果となった。

本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の種々の形で実施することができる。そのため、前述した各実施形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更はすべて本発明の範囲内のものである。

本発明は、感光体ドラムに利用することができる。また、感光体ドラムでなくても、回転体を駆動シャフトにより回転駆動するために利用することができる。

１ 感光体ドラム
１０ ドラム本体
１４ 感光層
３０ Ｆフランジ（感光体ドラム用フランジ）
４０ Ｒフランジ（感光体ドラム用フランジ）
５０ 駆動シャフト
１００ 画像形成装置
３０１，４０１ 鍔部
３０２，４０２ 嵌合用突起部（嵌合部）
３０２ｉ，４０２ｉ 嵌合用突起部内側
３０２ｏ，４０２ｏ 嵌合用突起部外側
３０３，４０３ 軸受け支部
３０３ｉ，４０３ｉ 軸受け支部内側
３０３ｏ，４０３ｏ 軸受け支部外側

Claims (33)

1. 円筒状のドラム本体と、
   前記ドラム本体の軸方向の両端付近に嵌合された一対のフランジと、
   を備える感光体ドラムであって、
   少なくとも１つの前記フランジは、前記感光体ドラムを回転駆動するための駆動シャフトを通すための貫通穴であって、前記駆動シャフトよりも半径が大きい貫通穴を備え、
   前記貫通穴の内周面に配設された複数の嵌合用突起部を有することを特徴とする感光体ドラム。
2. 請求項１に記載の感光体ドラムであって、
   前記貫通穴に前記駆動シャフトが通されない状態においては、前記貫通穴の半径から前記嵌合用突起部の高さを差し引いて得られる長さは、前記駆動シャフトの半径よりも短く、
   前記嵌合用突起部が変形することにより、前記貫通穴に前記駆動シャフトが通されることを特徴とする感光体ドラム。
3. 請求項１又は２に記載の感光体ドラムであって、
   各フランジに対して、前記嵌合用突起部は、１つの軸方向位置に配設されることを特徴とする感光体ドラム。
4. 請求項１又は２に記載の感光体ドラムであって、
   各フランジに対して、前記嵌合用突起部は、複数の軸方向位置に配設されることを特徴とする感光体ドラム。
5. 請求項４に記載の感光体ドラムであって、
   複数の軸方向に配設された前記嵌合用突起部は、相互に異なった複数の軸方向位置それぞれについての１又は複数の嵌合用突起部を含むことを特徴とする感光体ドラム。
6. 請求項１又は２に記載の感光体ドラムであって、
   前記複数の嵌合用突起部は、前記貫通穴の内周面において前記貫通穴の軸方向に進行するような螺旋状に並ぶことを特徴とする感光体ドラム。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の感光体ドラムであって、
   複数の軸方向に配設された前記嵌合用突起部は、各フランジに対して、組み立て時に前記駆動シャフトが前記貫通穴に通されるときの前記駆動シャフト進行方向の奥に進むほど大きくなることを特徴とする感光体ドラム。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の感光体ドラムであって、
   各フランジは、リブを備え、前記嵌合用突起部は、円周方向において、前記リブのある位置に備わることを特徴とする感光体ドラム。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の感光体ドラムであって、
   前記フランジは、前記駆動シャフトの径方向の貫通穴に挿入されたと平行ピンを挿入することが可能な２つの溝部を備えることを特徴とする感光体ドラム。
10. 請求項９に記載の感光体ドラムであって、
    前記フランジは、前記平行ピンを挿入することが可能な２つの前記溝部に対して円周方向に隣接する位置に駆動用突起部を備え、
    前記駆動用突起部は前記嵌合用突起部よりも強度が弱いことを特徴とする感光体ドラム。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の感光体ドラムであって、
    前記突起部は、円周方向に均等に分布することを特徴とする感光体ドラム。
12. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載の感光体ドラムであって、
    前記突起部は３個以上あることを特徴とする感光体ドラム。
13. 請求項１乃至１２の何れか１項に記載の感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムを回転駆動するための駆動シャフトと、
    を備えることを特徴とする感光体ドラムシステム。
14. 感光体ドラムに備わる一対のフランジにそれぞれ設けられた一対の貫通穴よりも半径が小さい駆動シャフトであって、
    前記一対の貫通穴の内周面に当接させることが可能な複数の嵌合用突起部を備えることを特徴とする駆動シャフト。
15. 請求項１４に記載の駆動シャフトであって、
    前記貫通穴に前記駆動シャフトが通されない状態においては、前記貫通穴の半径から前記嵌合用突起部の高さを差し引いて得られる長さは、前記駆動シャフトの半径よりも短く、
    前記嵌合用突起部が変形することにより、前記貫通穴に前記駆動シャフトが通されることを特徴とする駆動シャフト。
16. 請求項１４又は１５に記載の駆動シャフトであって、
    各フランジに対して、前記嵌合用突起部は、１つの軸方向位置に配設されることを特徴とする駆動シャフト。
17. 請求項１４又は１５に記載の駆動シャフトであって、
    各フランジに対して、前記嵌合用突起部は、複数の軸方向位置に配設されることを特徴とする駆動シャフト。
18. 請求項１７に記載の駆動シャフトであって、
    複数の軸方向に配設された前記嵌合用突起部は、相互に異なった複数の軸方向位置それぞれについての１又は複数の嵌合用突起部を含むことを特徴とする駆動シャフト。
19. 請求項１４又は１５に記載の駆動シャフトであって、
    前記複数の嵌合用突起部は、前記駆動シャフトの外周面において前記駆動シャフトの軸方向に進行するような螺旋状に並ぶことを特徴とする駆動シャフト。
20. 請求項１４乃至１９の何れか１項に記載の駆動シャフトであって、
    複数の軸方向に配設された前記嵌合用突起部は、各フランジに対して、組み立て時に前記駆動シャフトが前記貫通穴に通されるときの前記駆動シャフト進行方向の奥に進むほど大きくなることを特徴とする駆動シャフト。
21. 請求項１４乃至２０の何れか１項に記載の駆動シャフトであって、
    各フランジは、リブを備え、前記嵌合用突起部は、円周方向において、前記リブのある位置に備わることを特徴とする駆動シャフト。
22. 請求項１４乃至２１の何れか１項に記載の駆動シャフトであって、
    径方向に貫通する貫通穴と、
    該貫通穴に挿入された平行ピンと、
    を更に備えることを特徴とする駆動シャフト。
23. 請求項２２に記載の駆動シャフトであって、
    前記フランジは、前記平行ピンを挿入することが可能な２つの前記溝部の回転方向側面に駆動用突起部を備え、
    前記駆動用突起部は前記嵌合用突起部よりも強度が弱いことを特徴とする駆動シャフト。
24. 請求項１４乃至２３の何れか１項に記載の駆動シャフトであって、
    前記突起部は、円周方向に均等に分布することを特徴とする駆動シャフト。
25. 請求項１４乃至２４の何れか１項に記載の駆動シャフトであって、
    前記突起部は３個以上あることを特徴とする駆動シャフト。
26. 請求項１４乃至２５の何れか１項に記載の駆動シャフトと、
    前記駆動シャフトにより回転駆動される前記感光体ドラムと、
    を備えることを特徴とする感光体ドラムシステム。
27. 請求項１２又は２６に記載の感光体ドラムシステムを備えることを特徴とする画像形成装置
28. 請求項１２又は２６に記載の感光体ドラムシステムを備えることを特徴とする複合機。
29. 少なくとも１つのフランジを備える回転体であって、
    各フランジは、前記回転体を回転駆動するための駆動シャフトを通すための貫通穴であって、前記駆動シャフトよりも半径が大きい貫通穴を備え、
    前記貫通穴の内周面に配設された複数の嵌合用突起部を有することを特徴とする回転体。
30. 請求項２９に記載の回転体と、
    前記回転体を回転駆動するための駆動シャフトと、
    を備えることを特徴とする回転体システム。
31. 回転体に備わる少なくとも１つのフランジにそれぞれ設けられた少なくとも１つの貫通穴よりも半径が小さい駆動シャフトであって、
    少なくとも１つの前記貫通穴の内周面に当接させることが可能な複数の嵌合用突起部を備えることを特徴とする駆動シャフト。
32. 請求項３１に記載の駆動シャフトと、
    前記駆動シャフトにより回転駆動される回転体と、
    を備えることを特徴とする回転体システム。
33. 少なくとも１つのフランジを備える回転体と、
    前記回転体を回転駆動するための駆動シャフトと、
    を備える回転体システムであって、
    各フランジは、前記駆動シャフトを通すための貫通穴であって、前記駆動シャフトよりも半径が大きい貫通穴を備え、
    前記貫通穴と前記駆動シャフトの間に配設された複数の嵌合用突起部を有することを特徴とする回転体システム。