JP2000280348A - 円筒部材およびこれを用いた電子写真感光体ドラム、プロセスカートリッジ - Google Patents

円筒部材およびこれを用いた電子写真感光体ドラム、プロセスカートリッジ

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祐介 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒と端部係合部材との十分なる結合力を得
ることができる構造の円筒部材およびこれを用いた電子
写真感光体ドラム、現像スリーブなどの電子写真用各種
部材、さらには、前記電子写真感光体とプロセス手段を
含むプロセスカートリッジを提供する。 【解決手段】 円筒の少なくとも一端に端部係合部材を
嵌合・装着した円筒部材であって、前記端部係合部材
は、樹脂製であり、また、前記円筒は、その端部内面
に、前記端部係合部材と係合する突起を設けていて、前
記端部係合部材を、超音波をかけながら前記円筒の端部
に挿入することで、前記突起に超音波溶着させたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒部材、およ
び、これを用いた電子写真感光体ドラム、プロセスカー
トリッジに関するものである。
【０００２】なお、ここで、電子写真感光体ドラムと
は、プロセスカートリッジに装着されて電子写真画像形
成装置に用いられるものであり、電子写真画像形成装置
とは、電子写真画像形成方式を用いて、記録媒体に画像
を形成するものである。そして電子写真画像形成装置の
例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリン
タ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、
ファクシミリ装置、ワードプロセッサなどが含まれる。
【０００３】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段やクリーニング手段の少なくとも一つを含
むプロセス手段と電子写真感光体ドラムとを、一体的に
カートリッジ化し、このカートリッジを、画像形成装置
本体に対して着脱可能に装着するものである。
【０００４】
【従来の技術】従来、画像形成プロセスを用いた電子写
真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラムおよ
び該電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段を一
体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形
成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式
が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によ
れば、装置のメンテナンスを、サービスマンに頼らず、
ユーザー自身で行うことができるので、その操作性を格
段に向上させることができた。そこで、このプロセスカ
ートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられ
ている。
【０００５】また、上述のプロセスカートリッジには、
電子写真感光体ドラムや現像スリーブ、帯電ローラなど
の各種の円筒部材が採用されており、これらは、装置本
体の駆動装置と連結されている。
【０００６】例えば、電子写真感光体ドラムについて、
その事例を挙げると、従来、電子写真感光体ドラムを回
転駆動させるために、種々の方法が考えられてきた。そ
の一つの方法は、特開昭６２−６５０４９号公報に記載
されている通り、画像形成装置本体側に設けられたギア
の側面にピンを固設し、このピンを、電子写真感光体ド
ラム側のギアの側面に形成した凹部に嵌合させて、前記
電子写真感光体ドラムを回転させる方法である。他の一
つの方法は、特開昭６３−４２５２号公報に記載されて
いる通り、画像形成装置本体側に設けられた斜歯ギアと
嵌合させて、電子写真感光体ドラムを回転させる方法で
ある。
【０００７】このような方法で、プロセスカートリッジ
内にある電子写真感光体ドラムを回転駆動させるため
に、この電子写真感光体ドラムは、その外表面に感光導
電性物質を塗布した円筒の両端に、前記感光体ドラムを
回転させるための、ドラムギアやドラムフランジなどの
端部係合部材を、接着剤により接着し、あるいは、圧入
して、円筒と端部係合部材（ドラムフランジやドラムギ
ア）を結合させていた。
【０００８】従来、電子写真感光体用の円筒（所謂、円
筒状基体）と、端部係合部材（フランジなど）を結合す
る方法としては、接着剤を円筒のフランジ嵌合部に塗布
し、両者を接着する方法（特開平４−９３１１号公報を
参照）、あるいは、円筒の内径よりも大きい径で、放射
状の金属板を備えたフランジを円筒に圧入し、フランジ
の金属板を円筒のフランジ嵌合部に食い込ませて、結合
する方法（特開平４−３５６０９０号公報参照）などが
知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これ
ら、従来から知られている方法には、以下のような欠点
があった。即ち、接着剤により結合する前者の方法で
は、円筒を構成する材料と樹脂性フランジとの熱膨張係
数の違いにより、冷熱環境ストレス下において、結合力
が低下し、ギア外れなどの問題を発生する畏れがあり、
高い接着強度を確保するためには、接着性の良いフラン
ジ材質を選択する必要があるために、使用素材としての
材質上の制約があり、また、接着剤の種類によっては、
接着剤が完全に硬化するまでに時間がかかるため、保管
スペースを確保したり、保管環境を管理したりすること
が必要となり、生産コストが上がる畏れがあり、更に
は、接着剤中の溶剤の揮発による作業者の健康障害を防
止するために、局所排気装置を設ける必要があるなど、
設備コストが掛かるなどの問題点を有している。
【００１０】また、放射状の金属板を設けたフランジ
を、円筒に圧入させる後者の方法でも、接着剤による結
合の場合（前者）における欠点を解消することができる
ものの、金属板を円筒状基体に食い込ませるため、円筒
の端部内面に機械的な変形（特に、真円度の変型）をも
たらし、それが原因となる画質欠陥が生じる畏れがあ
り、また、十分な結合力が得られないという欠点があ
る。
【００１１】本発明は、上記欠点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、円筒と端部係合
部材との十分なる結合力を得ることができる構造の円筒
部材およびこれを用いた電子写真感光体ドラム、現像ス
リーブなどの電子写真用各種部材、さらには、前記電子
写真感光体とプロセス手段を含むプロセスカートリッジ
を提供することである。
【００１２】また、本発明の他の目的は、従来にも増し
て、品位の高い画像を得ることができるように、円筒と
端部係合部材との結合を改善し、電子写真用などに用い
る円筒部材、プロセスカートリッジを提供することであ
る。
【００１３】更に、本発明の他の目的は、生産性を格段
に向上させることができる結合構造や高精度な結合を実
現した結合構造を持った電子写真用などに用いる円筒部
材、プロセスカートリッジを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
円筒の少なくとも一端に端部係合部材を嵌合・装着した
円筒部材であって、前記端部係合部材は、樹脂製であ
り、また、前記円筒は、その端部内面に、前記端部係合
部材と係合する突起を設けていて、前記端部係合部材
を、超音波をかけながら前記円筒の端部に挿入すること
で、前記突起に超音波溶着させたことを特徴とする。
【００１５】この場合、本発明の実施の形態として、前
記円筒は、塑性のある金属材料からできていること、ま
た、前記端部係合部材は、合成樹脂成形品であることが
好ましい。
【００１６】また、本発明では、電子写真感光体ドラム
および前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手
段を備えて、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形
成装置において、その電子写真感光体ドラムは、外表面
に感光層を有した円筒と、該円筒の少なくとも一端に端
部係合部材としてドラムフランジを嵌合・装着した円筒
部材で構成されており、前記ドラムフランジは、樹脂製
であり、また、前記円筒は、その端部内面に、前記ドラ
ムフランジと係合する突起を設けていて、前記ドラムフ
ランジを、超音波をかけながら前記円筒の端部に挿入す
ることで、前記突起に超音波溶着させたことを特徴とす
る。
【００１７】この場合、前記円筒の材質は、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、鉄、合金鉄、銅合金の何れかで
あること、前記ドラムフランジは、一体成形物であっ
て、その材質は、ポリアセタール、ポリ４フッ化エチレ
ン入りポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンの
何れかであることが、実施の形態として有効である。
【００１８】更に、本発明では、電子写真感光体ドラム
および前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手
段を備えて、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形
成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジで
あって、その電子写真感光体ドラムは、外表面に感光層
を有した円筒と、該円筒の少なくとも一端に端部係合部
材としてドラムフランジを嵌合・装着した円筒部材で構
成されており、前記ドラムフランジは、樹脂製であり、
また、前記円筒は、その端部内面に、前記ドラムフラン
ジと係合する突起を設けていて、前記ドラムフランジ
を、超音波をかけながら前記円筒の端部に挿入すること
で、前記突起に超音波溶着させたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。なお、ここに示す円筒部材は、電子写真感
光体ドラムに適用している。なお、図１は、円筒部材の
円筒の端部内面に突起を設ける工程を示したもので、符
号７ｄはアルミニウム合金製の円筒であり、符号２３
は、円筒７ｄの端部内面に突起を設けるための突起形成
工具である。
【００２０】図１の（２）に示すように、突起形成工具
２３は、その先端にポンチ２３ａを具備しており、ポン
チ２３ａは、突起形成工具２３の内部にあるシャフト２
３ｂのストロークによって、開閉される構造となってい
る。
【００２１】そして、先ず、この工具２３を円筒７ｄの
端部内面に挿入し、ポンチ２３ａの先端がフランジ嵌合
位置までくると、シャフト２３ｂを前進させ、その前進
ストロークの過程で、ポンチ２３ａを開放し、その先端
を円筒７ｄの端部内面に向けて、矢印のように動作す
る。その結果、円筒７ｄの端部内面に、ポンチ２３ａの
先端が食い込み、図１の（３）に示す状態となる。
【００２２】このように、ポンチ２３ａが所定の位置ま
で進入すると、円筒７ｄは、ポンチ２３ａにより、その
端部内面を抉られ、その分、反対側に肉が盛り上がっ
て、突起部７ｆを形成される。この突起部７ｆは、円筒
内の円周方向に、何個所か設けられるのであって、図示
のように、すくなくとも二個所に設けるが、これは、そ
れ以上の個所の方が、その後の結合力との関係で、より
好ましい。即ち、この突起７ｆの数が多いほど、フラン
ジ２５との溶着強度が高まり、より高い結合力を保持す
ることができる。更に、突起７ｆを設ける位置は、円筒
７ｄの端部内面の適当個所を選んで、自由に設定しても
よく、例えば、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに、２箇所、４箇所、８箇所と任意に設定すること
も、勿論、可能である。
【００２３】次に、この突起７ｆの形状について、図３
を用いて説明する。この突起７ｆを形成するには、ある
程度の円筒の肉厚：ｔが必要である。本発明者の実施に
基づく検討によれば、円筒の肉厚としては、少なくとも
０．５ｍｍ以上、好ましくは０．８ｍｍ以上、より好ま
しくは１．０ｍｍ以上がよい。それは、円筒７ｄの肉厚
が厚いほど、深く、大きい突起７ｆを形成することが可
能であり、突起７ｆを形成する時の円筒の強度が高く、
変形し難くなるからである。また、上述の検討結果によ
れば、突起７ｆの高さ：ｈは、肉厚：ｔの１／２以下が
好ましい。
【００２４】次に、図４を参照して、端部係合部材とし
てのフランジ２５を、円筒７ｄに超音波溶着させる工程
について説明する。本発明に用いられるフランジ２５の
材質は樹脂であって、具体的には、ポリアセタール樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリ
レート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリプロピレ
ン樹脂、ポリスチレン樹脂，ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウ
レタン樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹
脂などの各種の合成樹脂材料があげられる。
【００２５】一方、円筒７ｄの材質には、アルミニウム
およびアルミニウム合金、銅および銅合金、鉄、などの
各種金属材料があげられる。
【００２６】図４に示すように、フランジ２５をホーン
にチャックして、超音波を掛けながら、円筒７ｄの端部
内面に挿入する。このときの超音波溶着条件は以下の通
りである。
【００２７】 ウェルドタイム：０．５秒 ホールドタイム：０．５秒 下降速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ． 発振周波数：２０ｋＨｚ 出力：１６００Ｗ フランジ２５は、超音波により微振動しながら、円筒７
ｄに挿入され、やがて円筒７ｄの端部内面の突起部７ｆ
に接触したときに、この微振動により発熱、溶融し、そ
の結果、フランジ２５の嵌合部は突起部７ｆの個所で溶
けながら、挿入され、やがて、この突起部７ｆを包み込
むようにして溶着される。このようにして、円筒７ｄに
対するフランジ２５の結合工程が完了する。
【００２８】溶着された突起部７ｆ周辺は、緊密にフラ
ンジ２５の溶着部分で密着しており、そこで、超音波を
止め、ホールドタイムに入ると、自然冷却により固化
し、フランジ２５と円筒７ｄとが強固に結合されるので
ある。ここでは、突起部７ｆ全体を覆うように、緊密に
フランジ２５が溶着しているので、フランジ２５の回転
方向、引抜き方向の二つの方向に対しても、安定した強
い結合力を有する。
【００２９】このように、本発明によれば、金属製の円
筒の端部内面に突起を設け、該突起に対して、樹脂製フ
ランジを、そこに超音波をかけながら挿入することで、
突起部に前記フランジが溶着され、強固な結合ができ
る。
【００３０】従って、従来のように、円筒の端部内面に
接着剤を塗布したり、あるいは、円筒の端部を切り曲げ
たりする必要がなく、超音波をかけながら、フランジを
挿入するという、実に簡単な結合方法によって、フラン
ジを円筒に強固に結合することができる。
【００３１】さらに、本発明によれば、従来のように、
圧入によりフランジとの結合力を保つというものではな
いため、圧入による膨らみや変形の畏れがないので、非
常に精度の高い結合での円筒部材を提供することができ
る。その結果として、ピッチムラのない、高精細・高画
質化が達成できる電子写真感光体ドラムや、これを含む
プロセスカートリッジなどが容易に提供できるのであ
る。
【００３２】なお、本発明による結合手段では、端部係
合部材（フランジ）の材質に、特に制約を設ける必要は
ない。それは、超音波溶着条件（ウェルドタイム、ホー
ルドタイム、振幅、出力など）を、各種材料の特性に合
わせて、最適な溶着条件に選択できるためで、その用途
範囲は広い。
【００３３】次に、本発明の実施の形態での円筒部材を
適用した電子写真画像形成装置およびプロセスカートリ
ッジを、図５ないし図１７を参照して、詳細に説明す
る。
【００３４】なお、以下の説明において、プロセスカー
トリッジＢの短手方向とは、プロセスカートリッジＢを
装置本体１３へ着脱する方向であり、記録媒体の搬送方
向と一致している。また、プロセスカートリッジＢの長
手方向とは、プロセスカートリッジＢを装置本体１３へ
着脱する方向と交差する方向であり、記録媒体の表面と
平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差する方向
である。また、プロセスカートリッジに関して、その左
右とは、記録媒体の搬送方向に向けて、記録媒体を上か
ら見て、右または左である。
【００３５】図５は上述の本発明の実施の形態で示した
円筒部材を適用した電子写真画像形成装置（レーザービ
ームプリンタ）の構成説明図、図６はその外観斜視図で
ある。また、図７〜図１２は、前記円筒部材を電子写真
感光体ドラムとして適用したプロセスカートリッジに係
わる図面である。即ち、図７はプロセスカートリッジの
側断面図、図８はその外観の概略を図示した外観斜視
図、図９はその右側面図、図１０はその左側面図、図１
１はそれを上方からみた斜視図、図１２はプロセスカー
トリッジを裏返して上方から見た斜視図である。また、
以下の説明において、プロセスカートリッジＢの上面と
は、プロセスカートリッジＢを装置本体１３へ装着した
状態で、上方に位置する面であり、その下面とは、下方
に位置する面である。
【００３６】（電子写真画像形成装置Ａおよびプロセス
カートリッジＢ）まず、図５および図６を用いて、電子
写真画像形成装置としてのレーザービームプリンタＡに
ついて説明する。このレーザービームプリンタＡは、図
５に示すように、電子写真画像形成プロセスによって記
録媒体（例えば、記録紙，ＯＨＰシート、布など）に画
像を形成するものである。そして、ドラム形状の電子写
真感光体（以下、感光ドラム７と称す）にトナー像を形
成する。詳しくは、帯電手段によって、感光体ドラム７
に帯電を行い、次いで、この感光体ドラム７に光学手段
画像情報に応じたレーザー光を照射して、感光体ドラム
７に画像情報に応じた潜像を形成し、そして、この潜像
を現像手段によって、現像して、トナー像を形成するの
である。
【００３７】そして、前記トナー像の形成と同期して、
給紙カセット３ａにセットした記録媒体（用紙）２をピ
ックアップローラ３ｂ、搬送ローラ３ｃ，３ｄおよびレ
ジストローラ３ｅで、反転・搬送する。次いで、感光ド
ラム７に形成したトナー像を転写手段としての、プロセ
スカートリッジＢに備えた転写ローラ４に、電圧を印加
することによって、記録媒体２にトナー像を転写する。
その後、トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬送ガ
イド３ｆで、定着手段５へと搬送される。この定着手段
５は、駆動ローラ５ｃ、および、ヒータ５ａを内蔵する
定着ローラ５ｂを有する。そして、両ローラ５ｂ、５ｃ
間を通過する記録媒体２に、熱及び圧力を印加して、転
写されたトナー像を定着する。次に、この記録媒体２を
排出ローラ３ｇ，３ｈ，３ｉで搬送し、反転経路３ｊを
通じて、排出トレイ６へと排出する。なお、この排出ト
レイ６は、画像形成装置Ａの装置本体１３の上面に設け
られている。また、ここでは、揺動可能なフラッパ３ｋ
を動作させ、排出ローラ対３ｍによって、反転経路３ｊ
を介することなく、記録媒体２を排出することもでき
る。
【００３８】この実施の形態においては、ピックアップ
ローラ３ｂ、搬送ローラ３ｃ、３ｄ、レジストローラ３
ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉお
よび排出ローラ対３ｍによって、搬送手段が構成されて
いる。
【００３９】一方、プロセスカートリッジＢは、図７〜
図１２に示すように、感光層７ｂを有する感光体ドラム
７を回転し、その表面を、帯電手段である帯電ローラ８
への電圧印加によって、一様に帯電する。次いで、光学
系１からの画像情報に応じたレーザービーム光を、露光
開口部１ｅを介して、感光体ドラム７へ照射し、潜像を
形成する。そして、この潜像をトナーを用いて、現像手
段１０において現像する。即ち、帯電ローラ８は、感光
体ドラム７に接触して設けられており、感光体ドラム７
に帯電を行う。
【００４０】また、現像手段１０は、感光体ドラム７の
現像領域にトナーを供給して、感光体ドラム７に形成さ
れた潜像を現像する。なお、光学系１は、レーザーダイ
オード１ａ、ポリゴンミラー１ｂ、レンズ１ｃ、反射ミ
ラー１ｄなどを備えている。
【００４１】ここでは、現像手段１０が、トナー送り部
材１０ｂの回転によって、トナー容器１０Ａ内のトナー
を、現像ローラ１０ｄへ送り出す。そして、現像ローラ
１０ｄを回転させるとともに、現像ブレード１０ｅによ
って、摩擦帯電電荷を付与したトナー層を、現像ローラ
１０ｄの表面に形成し、そのトナーを感光体ドラム７の
現像領域へ供給する。また、そのトナーを、前記潜像に
応じて、感光体ドラム７へ転移させることによって、ト
ナー像を形成して可視像化する。
【００４２】ここでは、現像ブレード１０ｅが、現像ロ
ーラ１０ｄの周面のトナー量を規定するとともに、摩擦
帯電電荷を付与する。また、この現像ローラ１０ｄの近
傍には、現像室内のトナーを循環させるトナー撹拌部材
１０ｆが、回転可能に取り付けられている。
【００４３】そして、前記トナー像と逆極性の電圧を転
写ローラ４に印加して、感光体ドラム７に形成されたト
ナー像を、記録媒体２に転写した後、クリーニング手段
１１によって、感光体ドラム７上の残留トナーを除去す
る。ここでは、クリーニング手段１１が、感光体ドラム
７に当接した弾性クリーニングブレード１１ａを備えて
おり、これによって、感光体ドラム７に残留したトナー
を掻き落として、廃トナー溜め１１ｂへ集める。
【００４４】なお、プロセスカートリッジＢは、トナー
を収納するトナー容器１０Ａを有するトナーフレーム１
２ａと、現像ローラ１０ｄなどの現像手段１０を保持す
る現像フレーム１２ｂとを結合する。そして、これに感
光体ドラム７、クリーニングブレード１１ａなどのクリ
ーニング手段１１、および、帯電ローラ８を取り付けた
クリーニングフレーム１２ｃなどを結合して、ユニット
に構成している。従って、このプロセスカートリッジＢ
は、操作者によって、画像形成装置本体１３に着脱可能
である。
【００４５】このプロセスカートリッジＢには、画像情
報に応じた光を感光体ドラム７へ照射するための露光開
口部１ｅ、および、感光体ドラム７を記録媒体２に対向
するための転写開口部１２ｎが設けてある。更に詳述す
ると、露光開口部１ｅはクリーニングフレーム１２ｃに
設けられており、また、転写開口部１２ｎは現像フレー
ム１２ｂとクリーニングフレーム１２ｃとの間に構成さ
れる。
【００４６】次に、この実施の形態に係るプロセスカー
トリッジＢのハウジングの構成について説明する。即
ち、ここでのプロセスカートリッジＢはトナーフレーム
１２ａと現像フレーム１２ｂとを結合し、これに、クリ
ーニングフレーム１２ｃを回動可能に結合して、ハウジ
ングを構成しており、このハウジング内に感光体ドラム
７、帯電ローラ８、現像手段１０およびクリーニング手
段１１などを収納して、カートリッジ化したものであ
る。そして、このプロセスカートリッジＢを、画像形成
装置本体１３に設けたカートリッジ装着手段に対して、
取り外し可能に装着するのである。 （プロセスカートリッジＢのハウジングの構成）この実
施の形態に係るプロセスカートリッジＢは、前述したよ
うに、トナーフレーム１２ａと現像フレーム１２ｂおよ
びクリーニングフレーム１２ｃを結合して、ハウジング
を構成しているが、次に、その構成について説明する。
【００４７】図７に示すように、トナーフレーム１２ａ
には、トナー送り部材１０ｂを回動可能に取り付けてあ
る。また、現像フレーム１２ｂには、現像ローラ１０ｄ
および現像ブレード１０ｅを取り付け、さらに、現像ロ
ーラ１０ｄの近傍には、現像室内のトナーを循環させる
トナー撹拌部材１０ｆを回動可能に取り付けてある。ま
た、現像フレーム１２ｂには、図７に示すように、現像
ローラ１０ｄの長手方向と対向して、現像ローラ１０ｄ
と略平行に、アンテナ棒１０ｈが取り付けられている。
そして、トナーフレーム１２ａと現像フレーム１２ｂを
超音波溶着して一体的な第二枠体としての現像ユニット
Ｄを構成している。
【００４８】なお、プロセスカートリッジＢを画像形成
装置本体１３から取り外した時に、感光体ドラム７を覆
い、これを長時間、光に晒し、あるいは、異物と接触す
ることから保護するためのドラムシャッター部材４８
が、トナー現像ユニットに取り付けられている。
【００４９】また、図７および図１６に示すように、ク
リーニングフレーム１２ｃには、感光体ドラム７、帯電
ローラ８およびクリーニング手段１１の各部材が取り付
けられており、第一枠体としてのクリーニングユニット
Ｃを構成している。
【００５０】そして、現像ユニットＤとクリーニングユ
ニットＣを、丸いピン状の結合部材２２によって、互い
に回動可能に結合する。このことによって、プロセスカ
ートリッジＢが構成される。即ち、図１７に示すよう
に、現像フレーム１２ｂの長手方向（現像ローラ１０ｄ
の軸線方向）両側に形成したアーム部１９先端には、現
像ローラ１０ｄに平行に丸い形状の回動穴１９ａが設け
られている。
【００５１】一方、クリーニングフレーム１２ｃの長手
方向の両側の二箇所には、アーム部１９を進入するため
の凹部２１が設けてある。この凹部２１にアーム部１９
を挿入し、結合部材２２をクリーニングフレーム１２ｃ
の取り付け穴１２ｃ５に圧入し、且つ、アーム部１９の
回動穴１９ａに嵌入して、さらに、内側の穴１２ｃ５に
圧入して、取り付けることにより、現像ユニットＤとク
リーニングユニットＣが、結合部材２２を中心に、回動
可能に結合される。
【００５２】この際、アーム部１９の根本に立設したダ
ボ（図示せず）に挿入することで、取り付けた圧縮コイ
ルばね２２ａが、クリーニングフレーム１２ｃの凹部２
１の上壁に当たり、この圧縮コイルばね２２ａによっ
て、現像フレーム１２ｂを下方へ付勢することにより、
現像ローラ１０ｄを、感光体ドラム７へと確実に押し付
ける。なお、クリーニングフレーム１２ｃの凹部２１の
上壁は、現像ユニットＤとクリーニングユニットＣを組
み付ける際に、圧縮コイルばね２２ａが非圧縮状態から
圧縮状態へと、その圧縮力を次第に強めるように、傾斜
が付されている。
【００５３】従って、図１１に示すように、現像ローラ
１０ｄの長手方向両端に、現像ローラ１０ｄよりも大径
のスペーサコロ１０ｉを取り付けると、このコロ１０ｉ
が感光体ドラム７に押し付けられ、感光体ドラム７と現
像ローラ１０ｄとが、一定間隔（約３００μｍ）をもっ
て対向する。このため、現像ユニットＤとクリーニング
ユニットＣは、結合部材２２を中心にして、互いに回動
可能であり、そこで、圧縮コイルばね２２ａの弾性力に
よって、感光体ドラム７の周面と、現像ローラ１０ｄの
周面の位置関係を、所定の状態に保持することができ
る。 （プロセスカートリッジＢのガイド手段の構成）次に、
図１３、図１４を参照して、プロセスカートリッジＢを
装置本体１３に着脱する際のガイド手段について説明す
る。なお、図１３はプロセスカートリッジＢを装置本体
１３に装着する方向（矢印Ｘ）に見た場合（現像ユニッ
トＤから見た場合）の左側の斜視図、図１４はその右側
の斜視図である。
【００５４】さて、クリーニングフレーム１２ｃの両側
側面には、図８〜図１１に示すように、プロセスカート
リッジＢを装置本体１３に着脱するときのガイドとなる
ガイド手段が設けられている。該ガイド手段は、位置決
め用ガイド部材としての円筒形ガイド９ａＲ、９ａＬ
と、着脱時の姿勢保持手段であるガイド部材としての回
り止めガイド９ｂＲ、９ｂＬとにより構成されている。
【００５５】図９に示すように、円筒形ガイド９ａＲは
中空の円筒状部材であり、回り止めガイド９ｂＲは円筒
形ガイド９ａＲと一体成形であり、円筒形ガイド９ａＲ
の円周から一体で、ほぼ放射方向へ突出している。そし
て、円筒形ガイド９ａＲには、取り付けフランジ９ａＲ
１が一体に設けられている。このように、円筒形ガイド
９ａＲ、回り止めガイド９ａＲ、取り付けフランジ９ａ
Ｒ１を有する右側ガイド部材９Ｒは、取り付けフランジ
９ａＲ１の小ネジ用穴に挿通して、小ネジ９ａＲ２をク
リーニングフレーム１２ｃにねじ込んで、固定されてい
る。クリーニングフレーム１２ｃに固定された右側ガイ
ド部材９Ｒの回り止めガイド９ｂＲは、現像フレーム１
２ｃに固定された現像ホルダ４１の側方へ延出するよう
に、現像フレーム１２ｂの側面側に配設されている。
【００５６】図１０に示すように、クリーニングフレー
ム１２ｃの穴９ｋ１には、ドラム軸７ａの拡径部７ａ２
が嵌合している。そして、これは、更にクリーニングフ
レーム１２ｃの側面に突出する位置決めピン９ｃに嵌合
して回転止めをなし、小ネジ９ｄで、クリーニングフレ
ーム１２ｃに固定された平板状のフランジ２９に、外方
（紙面に直交して手前方向）へ向かって、円筒形ガイド
９ａＬを突設させている。このフランジ２９の内部側に
は、感光体ドラム７に嵌入した平歯ギア２５ｂを回転自
在に支持する、固定のドラム軸７ａが備えられている。
なお、円筒形ガイド９ａＬと、このドラム軸７ａとは同
軸である。このフランジ２９と円筒形ガイド９ａＬとド
ラム軸７ａとは、一体または一体的に、金属材料、例え
ば、鉄材で作られる。
【００５７】図１０に示すように、円筒形ガイド９ａＬ
から少し離れて、円筒形ガイド９ａＬのほぼ放射方向
に、細長い回り止めガイド９ｂＬが、クリーニングフレ
ーム１２ｃから側方へ突出するように、クリーニングフ
レーム１２ｃに一体成形されている。また、この回り止
めガイド９ｂＬがフランジ２９と干渉する部分は、フラ
ンジ２９が切り欠かれて、この、回り止めガイド９ｂＬ
の側方へ突出する高さは、頂面が回り止めガイド９ｂＬ
の頂面とほぼ一致する程度にしてある。
【００５８】この回り止めガイド９ｂＬは、現像フレー
ム１２ｂに固定した現像ローラ軸受箱９ｖの側方へ延出
されている。このように、左側ガイド部材９Ｌは、金属
製の円筒形ガイド９ａＬと合成樹脂の回り止めガイド９
ｂＬとが別れて、別部材で設けられている。
【００５９】次に、クリーニングユニットＣの上面９ｉ
に設けられた規制当接部９ｊについて説明する。ここ
で、上面とは、画像形成装置本体１３にプロセスカート
リッジＢを装着した際に、上方に位置する面である。
【００６０】この実施の形態では、図８〜図１１に示す
ように、クリーニングユニットＣの上面９ｉであって、
プロセスカートリッジ装着方向に対して直交する方向の
右側端９ｐおよび左側端９ｑに、各々、規制当接部９ｊ
を設けている。この規制当接部９ｊは、プロセスカート
リッジＢを画像形成装置本体１３に装着した際に、プロ
セスカートリッジＢの位置を規定するものである。即
ち、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１３に
装着した際に、画像形成装置本体１３に設けられた固設
部材２６（図１３、図１４を参照）に、規制当接部９ｊ
が当接して、プロセスカートリッジＢが、その、円筒形
ガイド９ａＲ、９ａＬを中心とする回動位置を規定され
る。
【００６１】次に、画像形成装置本体１３側のガイド手
段について述べる。画像形成装置本体１３の開閉カバー
１４を、その軸１４ａを中心に、図５において反時計回
りに回動すると、画像形成装置本体１３の上部が開閉さ
れ、プロセスカートリッジＢの装着部が、図１３、図１
４のように見える。この開閉カバー１４を開けた開口部
から、画像形成装置本体１３の左右両側における内壁
の、プロセスカートリッジＢの着脱方向から見て左側を
図７に、また、右側を図１４に示すように、ガイド部材
１５（１５Ｒ、１５Ｌ）が、それぞれ、設けられてい
る。
【００６２】このように、ガイド部材１５には、それぞ
れ、プロセスカートリッジＢの挿入方向の、矢印Ｘから
見て前下がりになるように斜設したガイド部１５ａ、１
５ｃと、このガイド部１５ａ、１５ｃに、それぞれ、つ
ながってプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド９ａ
Ｒ、９ａＬが嵌入する反円形の位置決め用溝Ｕ溝１５
ｂ、１５ｄとが備えられている。このＵ溝１５ｂ，１５
ｄは、下部周壁が反円形をしており、Ｕ溝１５ｂ，１５
ｄの中心は、プロセスカートリッジＢを装置本体１３に
装着する時、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド９
ａＲ、９ａＬの中心を結ぶ中心線と一致しない。即ち、
Ｕ溝１５ｂに円筒形ガイド９ａＬが、丁度、嵌合して、
感光体ドラム７の反駆動側の位置が定まるが、Ｕ溝１５
ｄに円筒形ガイド９ａＲが嵌入すると、円筒形ガイド９
ａＲは、単に支持され、後述の軸継ぎ手の調心作用で、
Ｕ溝１５ｄから離れるようになる。
【００６３】ガイド部１５ａ、１５ｃの幅は、プロセス
カートリッジＢの着脱方向から見て円筒形ガイド９ａ
Ｒ、９ａＬが遊嵌する幅を有する。また、円筒形ガイド
９ａＲ、９ａＬの直径よりも、それぞれ、せまい幅を持
つ回り止めガイド９ｂＲ、９ｂＬは、当然、ゆるく嵌ま
りこむが、円筒形ガイド９ａＲ、９ａＬ、回り止めガイ
ド９ｂＲ、９ｂＬは、ガイド部１５ａ、１５ｃにより、
その回動を制約され、プロセスカートリッジＢが、一定
範囲の姿勢を保って装着される。そして、プロセスカー
トリッジＢが画像形成装置本体１３へ装着された状態に
おいては、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド９ａ
Ｒ、９ａＬが、それぞれ、ガイド部材９Ｒ、９Ｌの位置
決め溝１５ｂ、１５ｄに嵌合するとともに、プロセスカ
ートリッジＢの、クリーニングフレーム１２ｃ先端左右
の規制当接部９ｊが、装置本体１３の固設部材２６に当
接する。
【００６４】上述したプロセスカートリッジＢは、円筒
形ガイド９ａＲ、９ａＬの中心を結ぶ中心線のクリーニ
ングユニットＣ側と、現像ユニットＤ側とでは、この中
心線を水平に保つと、現像ユニットＤ側がクリーニング
ユニットＣ側よりも大きな一時モーメントを生ずるよう
な重量配分になっている。プロセスカートリッジＢの画
像形成装置本体１３への装着には、トナーフレーム１２
ａの凹部４７側および下側の、それぞれのリブ４７ａを
片手でつかみ、円筒形ガイド９ａＲ、９ａＬをそれぞ
れ、画像形成装置本体１３のカートリッジ装着部のガイ
ド部１５ａ、１５ｃへ挿入し、続いて、挿入方向から見
て、プロセスカートリッジＢを、前下りにして、回り止
めガイド９ｂＲ、９ｂＬを、画像形成装置本体１３のガ
イド部１５ａ、１５ｃへ挿入する。
【００６５】この際、プロセスカートリッジＢの円筒形
ガイド９ａＲ、９ａＬ、回り止めガイド９ｂＲ、９ｂＬ
は、画像形成装置本体１３のガイド部１５ａ、１５ｃに
沿って奥側へ進み、プロセスカートリッジＢの円筒形ガ
イド９ａＲ、９ａＬが、画像形成装置本体１３の位置決
め溝１５ｂ、１５ｄに達すると、円筒形ガイド９ａＲ、
９ａＬが位置決め溝１５ｂ、１５ｄの位置へ、プロセス
カートリッジＢの重力によって、着座する。そして、円
筒形ガイド９ａＲ、９ａＬの中心を結ぶ中心線が感光体
ドラム７の中心線であるから、感光体ドラム７の位置調
整は、画像形成装置本体１３に対して、その概略が決ま
る。
【００６６】この状態では、画像形成装置本体１３の固
設部材２６と、プロセスカートリッジＢの規制当接部９
ｊとには、わずかに隙間がある。ここで、プロセスカー
トリッジＢを持っている手を離すと、プロセスカートリ
ッジＢは、その円筒形ガイド９ａＲ、９ａＬを中心にし
て、その現像ユニットＤ側を下げ、クリーニングユニッ
トＣ側を上昇し、プロセスカートリッジＢの規制当接部
９ｊが、画像形成装置本体１３の固設部材２６に当接す
る。かくして、プロセスカートリッジＢは画像形成装置
本体１３に対して装着される。その後、開閉カバー１４
を、図５において、その軸１４ａを中心に、時計回りに
回動して、閉める。
【００６７】プロセスカートリッジＢを装置本体１３か
ら取り外すのは、上記と逆で、画像形成装置本体１３の
開閉カバー１４を開いて、プロセスカートリッジＢの把
手部をなす前述の上下のリブ４７ａに手を掛け、持ち上
げる。こうすると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガ
イド９ａＲ、９ａＬが、装置本体１３の位置決め溝１５
ｂ、１５ｄを中心に回動し、プロセスカートリッジＢの
規制当接部９ｊが装置本体１３の固定部材２６から離れ
る。プロセスカートリッジＢをさらに引くと、円筒形ガ
イド９ａＲ、９ａＬが上位位置決め溝１５ｂ、１５ｄか
ら脱出して、装置本体１３に固定したガイド部材１５
Ｒ、１５Ｌのガイド部１５ａ、１５ｃへ移動し、そのま
ま、プロセスカートリッジＢを引き上げると、プロセス
カートリッジＢの円筒形ガイド部９ａＲ、９ａＬ、回り
止めガイド９ｂＲ，９ｂＬは、装置本体１３のガイド部
１５ａ，１５ｃ中を移動して上昇し、これによって、プ
ロセスカートリッジＢの姿勢を規制されて、プロセスカ
ートリッジＢは装置本体１３の他の部分に当たることな
く、装置本体１３へ取り出される。
【００６８】なお、図１６に示すように、感光体ドラム
７の軸方向で、斜歯ギア１６ａとは反対側の端部に、平
歯ギア２５ｂが設けられている。この平歯ギア２５ｂ
は、プロセスカートリッジＢが装置本体１３に装着され
た際に、装置本体１３に設けられた転写ローラ４に同軸
のギア（図示せず）と噛合して、転写ローラ４を回転さ
せる駆動力を、プロセスカートリッジＢから伝達するも
のである。 （軸継手および駆動構成）次に、画像形成装置本体１３
からプロセスカートリッジＢへの駆動伝達機構である軸
継ぎ手装置の構成について説明する。図１５に示すよう
に、プロセスカートリッジＢに取り付けられた感光体ド
ラム７の長手方向の一方端部には、カートリッジ側軸継
手部材が設けてある。この軸継手部材は、感光体ドラム
７の一方端部に固着したドラムフランジ１６に、カップ
リング凸軸１７（円柱形状）を設けたものであり、カッ
プリング凸軸１７の先端面には凸部１７ａが形成してあ
る。また、このカップリング凸軸１７は、軸受２４に嵌
合して、ドラム回転軸として機能する。
【００６９】そして、この実施の形態では、ギアフラン
ジ１６と、カップリング凸軸１７および凸部１７ａとは
一体に設けてある。そして、ギアフランジ１６には、プ
ロセスカートリッジＢ内部の現像ローラ１０ｄに駆動力
を伝達するために、斜歯ギア１６ａが一体に設けてあ
る。したがって、前記ドラムフランジ１６は、ドラム筒
７ｄへの嵌合部１６ｂ、斜歯ギア１６ａ、カップリング
凸軸１７および凸部１７ａを有する一体成形品であり、
駆動力を伝達する機能を有する駆動力伝達部品である。
【００７０】また、前記凸部１７ａと嵌合する凹部１８
ａは、断面が略三角形であり、軸方向に次第にねじれた
穴である。そして、この凹部１８ａは、装置本体１３に
設けられた大ギア３４と一体的に回転する。そこで、こ
の実施の形態の構成においては、プロセスカートリッジ
Ｂが装置本体１３に装着されて、凸部１７ａと装置本体
１３に設けられた凹部１８ａとが嵌合して、凹部１８ａ
の回転力が凸部１７ａに伝達される際に、凸部１７ａの
稜線と凹部１８ａの各内面とが等しく当接するために、
互いに軸線が合致する。さらに、凹部１８ａが軸方向
で、次第にねじれていることによって、凹部１８ａが凸
部１７ａを引き寄せる方向に力が作用し、凸部１７ａの
端面が凹部１８ａの底面と当接する。そこで、凸部１７
ａと一体の感光体ドラム７は、画像形成装置本体１３内
で、軸方向の位置及びラジアル方向の位置が安定して決
まる。
【００７１】また、この感光体ドラム７の他端側には、
ドラムフランジ２５が固定されている。そして、このド
ラムフランジ２５には、平歯ギア２５ｂが一体的に成形
されている（図１５を参照）。該ドラムフランジ２５は
クリーニングフレーム１２ｃに固定したフランジ２９と
一体のドラム軸７ａに、回転自在に嵌合している。
【００７２】なお、プロセスカートリッジＢを装置本体
１３に装着すると、ドラム軸７ａと同心の円筒形ガイド
９ａＬが、装置本体１３のＵ溝１５ｄに嵌合して、位置
決めされ、且つ、ドラムフランジ２５と一体的に成形し
た平歯ギア２５ｂが、転写ローラ４に駆動力を伝達する
ギア（図示せず）と噛合する。
【００７３】また、プロセスカートリッジＢにおけるカ
ップリング凸軸１７の凸部１７ａの回りには、凸軸１７
と同心円の中空円筒形のボス２４ａが、クリーニングフ
レーム１２ｃに設けられている（図８、図１５を参
照）。
【００７４】このボス２４ａによって、プロセスカート
リッジＢを着脱する際などに、カップリング凸部１７ａ
が保護され、外力による傷や変形などから守られる。そ
こで、この凸部１７ａが損傷することによるカップリン
グ駆動時のガタつきや振動を防止することができる。
【００７５】また、ドラムフランジ１６、２５には、ポ
リアセタール、ポリカーボネート、ポリアミド及びポリ
ブチレンテレフタレートなどの樹脂材料を用いている。
ただし、他の材質を適宜、選択しても構わない。
【００７６】また、この実施の形態では、クリーニング
フレーム１２ｃに設けられたドラム軸７ａにドラムフラ
ンジ２５が嵌合して（図１５を参照）、また、クリーニ
ングフレーム１２ｃに取り付けられたドラム軸受け２４
の内面に、カップリング凸軸１７が嵌合した状態で、感
光体ドラム７がプロセスカートリッジＢのクリーニング
フレーム１２ｃに取り付けられている。そこで、感光体
ドラム７は、カップリング凸軸１７、ドラム軸７ａを中
心として回転する。
【００７７】装置本体１３側の大ギア３４は、斜歯ギア
によって構成されており、この斜歯ギアは、図１５に示
すモータ３０の軸３０ａに固定された斜歯小ギア２０か
ら駆動力が伝達された時に、カップリング凹軸１８を凸
軸１７方向へ移動させる推力を発生させるような、傾斜
方向と角度を有する歯を備えている。これにより、画像
形成に際して、モータ３０を駆動すると、前記推力によ
って、カップリング凹軸１８が凸軸１７方向へ移動し
て、凹部１８と凸部１７ａとの係合が助成される。
【００７８】なお、ここでは、開閉カバー１４の閉鎖動
作に連動して、凹部１８ａに対して凸部１７ａを嵌合さ
せる構成が用いられている（説明は省略）。
【００７９】（実施例１）本発明の実施例として、幾つ
かを以下に説明する。まず、神戸製鋼（株）製アルミニ
ウム引抜き円筒（品名：Ｈ６３Ｓ、嵌合部内径：φ６２
ｍｍ、肉厚：１．５ｍｍ、長さ：３６５ｍｍ）からなる
アルミニウム円筒の内面に、端部から５ｍｍの位置にお
いて、図１に示すような方法で、高さ：０．７ｍｍ、
幅：０．６ｍｍ、の突起を、円周方向に二箇所、対向し
て設けた。
【００８０】こうして得られたアルミニウム引抜き円筒
上に、カゼインのアンモニア水溶液（カゼイン１１．２
ｇ、２８％アンモニア水１ｇ、水２２２ｍｌ）を浸漬コ
ーティング法で塗工し、乾燥して、塗工量１．０ｇ／ｍ
2 の下引層を形成した。
【００８１】次に、アルミニウムクロライドフタロシア
ニン１重量部と、ブチラール樹脂（商品名：エスレック
ＢＭ−２：積水化学（株）製）１重量部と、イソプロピ
ルアルコール３０重量部とを、ボールミル分散機で４時
間、分散した。この分散液を、先に形成した下引層の上
に、浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して、電荷発生
層を形成した。この時の膜厚は０．３μｍであった。
【００８２】また、１重量部のヒドラゾン化合物と、ポ
リスルフォン樹脂（商品名：Ｐ１７００：ユニオンカー
バイト社製）１重量部と、モノクロルベンゼン６重量部
とを混合し、撹拌機で撹拌・溶解した。この液を、電荷
発生層の上に、浸漬コーティング法で塗工し、乾燥し
て、膜厚１２μの電荷輸送層を形成して、図１に示す感
光体１を作製した。
【００８３】ポリアセタール樹脂（商品名：「ジュラコ
ンＭ９０−０２」ポリプラスチック（株）製コポリマ
ー）を射出成形することにより、ドラムギア２を作製し
た。このドラムギア２の嵌合部の外径はφ６２．３０ｍ
ｍ、嵌合部の長さは１０ｍｍであった。
【００８４】なお、成形条件は下記の通りであった。即
ち、ノズル温度：２００℃、シリンダー温度：先端部１
８０℃、中間部１７０℃、後部１６０℃、射出圧力：８
００ｋｇ／ｃｍ2 、金型温度：キャビ６０℃、コア６０
℃である。
【００８５】このようにしてできたドラムフランジを、
超音波溶着装置のホーンにチャッキングして、以下の条
件で、ドラムシリンダーに超音波溶着した。即ち、ウェ
ルドタイム：０．５秒、ホールドタイム：０．５秒、ト
リガーフォース：８０Ｎ、エア圧力：２００ｋＰａ、ダ
ウンスロード：５０ｍｍ／ｓｅｃ、振幅：２０ｋＨｚで
ある。
【００８６】このようにして得られた感光ドラムの、フ
ランジ結合部周辺の変形を調べるために、円筒端部から
約５０ｍｍの位置を、１ｍｍ間隔で、円筒の真円度の測
定を真円度測定器（ミツトヨ製、ＲＡ−６００）を使用
して行った。その結果、円筒の真円度（円筒度）は８μ
ｍであった。
【００８７】このようにして得られた感光ドラムを、キ
ヤノン製レーザービームプリンタ（商品名：ＬＢＰ−Ｓ
Ｘ）のプロセスカートリッジに装着し、このプロセスカ
ートリッジを、高温高湿層（具体的には温度３２．５
℃、相対湿度８５％）に４８時間放置した後、同環境に
おいて、プロセスカートリッジをレーザービームプリン
タ本体に設置し、間欠による１００００枚の画出しを行
った。
【００８８】画出しの後、プロセスカートリッジから感
光ドラムを取り外し、ギアまたはフランジと円筒との結
合部に耐久によるガタ、緩み、外れなどの影響がない
か、どうかを確認したところ、耐久後のギアまたはフラ
ンジの結合部にガタ、緩み、外れなどの影響が一切、見
られず、画像上も、ドラムによるピッチムラ、カブリな
どの問題も無く、良好な画像が得られた。また、耐久後
の感光ドラムを固定し、市販のトルクゲージにて、破壊
トルクを測定したところ、１０１ｋｇ・ｃｍで破壊し
た。
【００８９】（実施例２）ここでは、実施例１におい
て、円筒の内面に設けた突起の数を、四箇所にした以外
は、実施例１と同条件で、感光ドラムを作製し、同様な
測定及び評価を行った。その結果、実施例１と同様な結
果が得られた。また、その時の破壊トルク強度は１２４
ｋｇ・ｃｍ、円筒端部の円筒度は８μｍであった。
【００９０】（実施例３）ここでは、実施例１におい
て、円筒の内面に設けた突起の数を、八箇所にした以外
は、実施例１と同条件で、感光ドラムを作製し、同様な
測定及び評価を行った。その結果、実施例１と同様な結
果が得られた。また、その時の破壊トルク強度は１５６
ｋｇ・ｃｍ、円筒端部の円筒度は９μｍであった。
【００９１】（比較例１）ここでは、実施例１で作製し
たドラムギアを、瞬間接着剤（商品名「アロンアルファ
４３２ＦＴＷ」東亜合成化学工業（株）、接着剤量０．
０８ｇ）により、接着し、温度３２．５℃、相対湿度８
５％の環境に４８時間放置して、瞬間接着剤を完全硬化
させた。得られた感光ドラムを、実施例１と同様の方法
で評価を行った。その結果、耐久枚数が約５００枚でギ
アが外れた。この時の接着破壊部を観察したところ、ド
ラムギアと接着剤の界面で接着破壊が起こる、界面破壊
であった。また、このときの破壊トルクは、５５ｋｇ−
ｃｍ、円筒端部の円筒度は８μｍであった。
【００９２】（比較例２）ここでは、ポリアセタール樹
脂（商品名：「ジュラコンＭ９０−０２」ポリプラスチ
ック（株）製コポリマー）を射出成形することにより、
ドラムギアを作製した。このドラムギアの嵌合部の外径
はφ６３．００ｍｍ、嵌合部の長さは１０ｍｍであっ
た。また、このときの成形条件は、下記の通りであっ
た。即ち、ノズル温度：２００℃、シリンダー温度：先
端部１８０℃、中間部１７０℃、後部１６０℃、射出圧
力：８００ｋｇ／ｃｍ2 、金型温度：キャビ６０℃、コ
ア６０℃である。
【００９３】こうして得られたドラムフランジを、実施
例１で作製した感光体ドラムに圧入して、感光ドラムを
作製した。得られた感光ドラムを、実施例１と同様の方
法で円筒度の測定を行った。その結果、円筒端部の円筒
度は３７μｍであった。これは、圧入により、端部近傍
が大きく膨らんだために、円筒度が悪化したものであ
る。
【００９４】その後、同様に、耐久画出し評価を行った
結果、やや、軽微なドラム周期の濃度ムラが画像上に発
生していた。さらに、画出し後、プロセスカートリッジ
から感光ドラムを取り外し、ギアフランジと円筒との結
合部に、耐久後によるガタ、緩み、外れなどの影響がな
いか、確認したところ、そのような影響はみられなかっ
た。
【００９５】また、耐久後の感光ドラムを固定し、市販
のトルクゲージにて、フランジの破壊トルク強度を測定
した。その結果、９３ｋｇ・ｃｍであった。
【００９６】以上の実施例および比較例の結果をまとめ
て、以下の表１に示す。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【発明の効果】本発明は、以上、説明したようになり、
その円筒部材は、次のような効果を有する。 （１）円筒の少なくとも一端に端部係合部材を有する円
筒部材であって、前記円筒の端部係合部材との嵌合する
端部内面に突起を設け、樹脂製の端部係合部材を超音波
をかけながら、円筒に挿入することで、前記突起に前記
端部係合部材を契合し、超音波溶着させたことにより、
高精度、且つ、高い結合力を有する円筒部材を提供する
ことができる。 （２）この円筒部材を用いることで、画像形成装置にお
ける、例えば、電子写真感光体ドラムなどにおいて、そ
れが円筒外面に変形を及ぼさない結合であるために、高
精度な円筒度を有し、スペーサーコロの挙動になんら影
響を及ぼさず、ピッチムラなどの画像不良のない、非常
に高精細な画像を提供することができる。 （３）また、従来の接着方法のように、接着剤の完全硬
化時間を必要とせず、短時間で結合できるので生産性、
コスト面において有利である。 （４）当然、接着剤を使用しないので、その品質管理や
接着後の乾燥工程、保管スペースなどが不要なので、管
理面、経済性の点で優れている。 （５）端部係合部材の材質により、結合トルクが左右さ
れないので、その材質を目的、用途によって自由に選択
することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による円筒内面に突起を形成する過程を
説明した図である。
【図２】本発明による円筒内面に突起を設けた円筒部材
の平面図である。
【図３】同じく、縦断面図である。
【図４】本発明における端部係合部材を円筒に超音波溶
着させる過程を示した図である。
【図５】本発明による感光体ドラムを用いた一般的な転
写式電子写真装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図６】図５に示した装置の外観斜視図である。
【図７】プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図８】図７に示したプロセスカートリッジの右側上方
から見た外観斜視図である。
【図９】図７に示したプロセスカートリッジの右側側面
図である。
【図１０】図７に示したプロセスカートリッジの左側側
面図である。
【図１１】図７に示したプロセスカートリッジの左側上
方から見た外観斜視図である。
【図１２】図７に示したプロセスカートリッジの左下側
を示すための外観斜視図である。
【図１３】装置本体のプロセスカートリッジの装着部の
外観斜視図である。
【図１４】装置本体のプロセスカートリッジの装着部の
外観斜視図である。
【図１５】感光体ドラム及びその駆動装置の縦断面図で
ある。
【図１６】クリーニングユニットの斜視図である。
【図１７】現像ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
Ａ 画像形成装置（レーザービームプリンタ） Ｂ プロセスカートリッジ Ｘ１，Ｘ２ 回転中心 １ 光学系 １ａ レーザーダイオード １ｂ ポリゴンミラー １ｃ レンズ １ｄ 反射ミラー １ｅ 露光開口部 ２ 記録媒体 ３ 搬送手段 ３ａ 給紙カセット ３ｂ ピックアップローラ ３ｃ 搬送ローラ対 ３ｄ 搬送ローラ対 ３ｅ レジストローラ対 ３ｆ 搬送ガイド ３ｇ，３ｈ，３ｉ 排出ローラ対 ３ｊ 反転経路 ３ｋ フラッパ ３ｍ 排出ローラ ４ 転写ローラ ５ 定着手段 ５ａ ヒータ ５ｂ 定着ローラ ５ｃ 駆動ローラ ６ 排出トレイ ７ 感光ドラム ７ａ ドラム軸 ７ｂ 感光層 ７ｃ 中間部 ７ｄ ドラム筒（円筒） ７ｅ 端面 ７ｆ 突起部 ８ 帯電ローラ ９ａＲ１ 取り付けフランジ ９ａＲ２ 小ネジ ９ａＲ，９ａＬ 円筒形ガイド ９ｂＲ，９ｂＬ 回り止めガイド ９ｃ 位置決めピン ９ｄ 小ネジ ９ｉ 上面 ９ｊ 規制当接部 ９ｋ１ 穴 ９Ｌ 左側ガイド部材 ９ｐ 右側端 ９ｑ 左側端 ９Ｒ 右側ガイド部材 ９ｖ 現像ローラ軸受箱 １０ 現像手段 １０ａ トナー容器 １０ｂ トナー送り部材 １０ｃ 固定磁石 １０ｄ 現像ローラ １０ｅ 現像ブレード １０ｆ トナー撹拌部材 １０ｈ アンテナ棒 １０ｉ スペーサコロ １１ クリーニング手段 １１ａ クリーニングブレード １２ａ トナーフレーム １２ａ２ 下方枠体 １２ａ３ ボス １２ｂ 現像フレーム １２ｂ１ ダボ １２ｃ クリーニングフレーム １２ｃ５ 取り付け穴 １２ｎ 転写開口部 １３ 装置本体 １３ａ 突き当て部 １４ 開閉カバー １４ａ 軸 １５，１５Ｌ，１５Ｒ ガイド部材 １５ａ，１５ｃ ガイド部 １５ｂ，１５ｄ Ｕ溝 １７ カップリング凸軸 １７ａ 凸部 １７ａ１ 端面 １８ カップリング凹部 １８ａ 凹部 １８ａ１ 底面 １９ アーム部 １９ａ 回動穴 ２０ 小ギア ２１ 凹部 ２２ 結合部材 ２２ａ 圧縮コイルバネ ２３ 突起形成工具 ２３ａ ポンチ ２３ｂ シャフト ２４ 軸受け ２４ａ ボス ２４ｂ 端部 ２５ ドラムフランジ ２５ａ ドラム軸 ２５ｂ 平歯ギア ２６ 固設部材 ２９ フランジ ３０ モータ ３０ａ 軸 ３４ 大ギア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB03 2H068 AA52 AA54 BB04 BB25 BB28 BB40 CA32 CA43 CA48 EA07 4F211 AA04 AA16 AA23 AA29 AD03 AD05 AD12 AD25 AG03 AG08 AG23 AH33 TA06 TC07 TC11 TD02 TD14 TH01 TH02 TH18 TN22 TN78

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒の少なくとも一端に端部係合部材を
    嵌合・装着した円筒部材であって、前記端部係合部材
    は、樹脂製であり、また、前記円筒は、その端部内面
    に、前記端部係合部材と係合する突起を設けていて、前
    記端部係合部材を、超音波をかけながら前記円筒の端部
    に挿入することで、前記突起に超音波溶着させたことを
    特徴とする円筒部材。
  2. 【請求項２】 前記円筒は、塑性のある金属材料からで
    きていることを特徴とする請求項１に記載の円筒部材。
  3. 【請求項３】 前記端部係合部材は、合成樹脂成形品で
    あることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の円筒
    部材。
  4. 【請求項４】 電子写真感光体ドラムおよび前記電子写
    真感光体ドラムに作用するプロセス手段を備えて、記録
    媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
    その電子写真感光体ドラムは、外表面に感光層を有した
    円筒と、該円筒の少なくとも一端に端部係合部材として
    ドラムフランジを嵌合・装着した円筒部材で構成されて
    おり、前記ドラムフランジは、樹脂製であり、また、前
    記円筒は、その端部内面に、前記ドラムフランジと係合
    する突起を設けていて、前記ドラムフランジを、超音波
    をかけながら前記円筒の端部に挿入することで、前記突
    起に超音波溶着させたことを特徴とする電子写真感光体
    ドラム。
  5. 【請求項５】 前記円筒の材質は、アルミニウム、アル
    ミニウム合金、鉄、合金鉄、銅合金の何れかであること
    を特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体ドラム。
  6. 【請求項６】 前記ドラムフランジは、一体成形物であ
    って、その材質は、ポリアセタール、ポリ４フッ化エチ
    レン入りポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン
    の何れかであることを特徴とする請求項４あるいは５に
    記載の電子写真感光体ドラム。
  7. 【請求項７】 電子写真感光体ドラムおよび前記電子写
    真感光体ドラムに作用するプロセス手段を備えて、記録
    媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置の装置本体
    に着脱可能なプロセスカートリッジであって、その電子
    写真感光体ドラムは、外表面に感光層を有した円筒と、
    該円筒の少なくとも一端に端部係合部材としてドラムフ
    ランジを嵌合・装着した円筒部材で構成されており、前
    記ドラムフランジは、樹脂製であり、また、前記円筒
    は、その端部内面に、前記ドラムフランジと係合する突
    起を設けていて、前記ドラムフランジを、超音波をかけ
    ながら前記円筒の端部に挿入することで、前記突起に超
    音波溶着させたことを特徴とするプロセスカートリッ
    ジ。
  8. 【請求項８】 前記円筒の材質は、アルミニウム、アル
    ミニウム合金、鉄、合金鉄、銅合金の何れかであること
    を特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
  9. 【請求項９】 前記ドラムフランジは、一体成形物であ
    って、前記ドラムフランジの材質はポリアセタール、ポ
    リ４フッ化エチレン入りポリカーボネート、ポリアミ
    ド、ポリエチレンの何れかであることを特徴とする請求
    項７あるいは８に記載のプロセスカートリッジ。
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