JP2005036871A - 回転体 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑えるとともに、感光体ロールや中間転写ロールとして画像形成装置に適用したときに、高画質な画像が得られる回転体を提供する。
【解決手段】円筒状の表面を有し、表面上に表面を周回する方向に溝302が設けられた芯体300が回転されることによって回転する本体と、芯体300の端を覆うように接着剤によって接着されたギア500とを備える。芯体300側に設けられた溝302に接着剤を定着させることによって、内面が真円のギア500に芯体を接着する場合であっても、十分な接着力を保持することができ、ギア500と本体との間のがたつきなどを抑えることができる。また、溝302はローレット加工等よりも加工の度合いが小さく、がたつきなどを考慮する必要がないために、溝302をギア500の歯の下側に配置することができ、装置の大型化を抑えることができる。
【選択図】図１２

Description

本発明は、駆動力をギアで受けて回転する回転体に関する。

従来より、回転する感光体ロールの表面に、画像データに応じた露光によって潜像を担持させて、その潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を一旦中間転写ロールに転写してから、最終的には、記録媒体上にトナー像を転写する電子写真方式を採用した画像形成装置が知られている。通常、これらの感光体ロールや中間転写ロールは、金属製の芯体の周面が弾性材料で覆われてなるロール本体と、芯体の端に固着された樹脂製のギア等で構成されている。このギアが駆動力を受けて回転することによって、感光体ロールや中間転写ロールが回転される。

ところで、芯体の端にギアを固着する方法としては、従来から、中空の芯体を用いて、芯体の内部にギアの一部を挿入して接着する方法が用いられている。しかし、この方法によると、温度変形が小さい金属製の芯体の内部に、温度による変形が大きい樹脂製のギアの一部が挿入されるとともに、ギアの一部が芯体の外部にはみ出し、特に、中間転写ロールなどのように大きいロールを生成する際には、成型歪みなどによる寸法ばらつきが生じたり、ロール本体とギアとの接着が不安定になってしまうなどという問題がある。

したがって、中間転写ロールのような大型のロールを生成する際には、一部が中空にくり抜かれたギアを用いて、そのギアの内部に芯体の端を挿入して接着する方法（以下では、芯体挿入法と称する）が用いられている。以下では、この芯体挿入法における代表的な２つの方法（平行キー法、およびＤ形状法）について説明する。

図１は、平行キー法が適用されたギアおよびロール本体を示す図である。

図１（Ａ）に示すように、平行キー法によるロール本体２００には、筒状の芯体２１１と、芯体２１１の周面を覆う弾性層２１２と、ベアリング２１３とが備えられており、さらに、芯体２１１の端に、直方体状の平行キー２１４が備えられている。

このロール本体２００の芯体２１１の端は、図１（Ｂ）に示されるギア２２０に挿入される。ギア２２０は一部が中空にくり抜かれており、そのくり抜かれた穴２２１には、平行キー２１４の形状に合わせた形状の欠け２２２が設けられている。この欠け２２２に平行キー２１４が嵌合されることによって、ギア２２０とロール本体２００とが確実に固定される。

図２は、Ｄ形状法が適用されたギアおよびロール本体を示す図である。

図２（Ａ）に示すように、Ｄ形状法によるロール本体２３０にも、中空の芯体２３１と、芯体２３１の周面を覆う弾性層２３２と、ベアリング２３３とが備えられている。図１に示す平行キー法が適用されたロール本体２００とは異なり、芯体２３１の端には、一部に切り欠き２３１＿１，２３１＿２が設けられている。

このロール本体２３０が挿入される、図２（Ｂ）に示すギア２４０も、図１（Ｂ）に示すギア２２０と同様に、一部が中空にくり抜かれており、そのくりぬかれた穴２４１は、図２（Ａ）に示す切り欠き２３１＿１、２３１＿２に合った内面を有している。このような穴２４１に、切り欠き２３１＿１、２３１＿２が嵌合されることによって、ギア２４０とロール本体２３０とが固定される。

以上で説明したような、芯体挿入法における代表的な２つの方法によると、中間転写ロールのような大きいロールに適用する場合であっても、ロール本体とギアとを安定して接着することができる。

しかし、これらの方法においては、ギアの穴２２２１の断面が、平行キー２１４に対応する欠け２２＿２や、切り欠き２３１＿１に相応する部分のために円形から大きく外れてしまっており、穴の外側に設けられる歯などを成型する際の精度が低下してしまうという問題がある。歯の成型精度が低下すると、ロールの回転にムラが生じ、このようなロールを画像形成装置に適用すると、形成された画像に色ずれなどの不具合が生じる恐れがある。

このような色ずれ等の不具合を抑えつつ、ロール本体とギアとを安定して固定する方法として、特許文献１には、断面が円形の穴を有するギアを用いて、ばりを立てた溝を切削するローレット加工を一部に施した芯体を、そのローレット加工部がギアの歯の内側を避けた位置に配置されるように、ギアの穴に挿入して固定する方法が提案されている。この特許文献１の方法によると、ローレット加工部のばりによって確実にギアに芯体を固定することができ、また、ローレット加工部をギアの歯から離れた位置に配置することによってがたつきが防止されているため、高画質な画像を得ることができる。
特開平１１−１３３７６６号公報

しかし、ローレット加工は、薄肉の芯体の表面を大きく変形させる加工法であるため、芯体の周面を弾性体で覆ったロールの断面の真円性が損なわれ、形成された画像が歪んでしまうなどという不具合が生じる恐れがある。また、ローレット加工部をギアの歯の下側に配置することができないために、ローレット加工部が回避される分、ギアが長くなってしまい、装置自体が大型化してしまうという問題もある。

本発明は、上記事情に鑑み、装置の大型化を抑えるとともに、感光体ロールや中間転写ロールとして画像形成装置に適用したときに、高画質な画像が得られる回転体を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の回転体は、円筒状の表面を有し、表面上に表面を周回する方向に溝が設けられた芯体が少なくとも１つ延設された、芯体が回転されることによって回転する本体と、
芯体の溝を覆って被さり、内面が芯体に接着剤で接着された、外面に、芯体の中心線を取り巻いて並ぶ歯を有する、歯に駆動力を受けることによって、本体とともに回転するギアとを有することを特徴とする。

本発明の回転体においては、芯体側に設けられた溝に接着剤を定着させることによって、内面が真円のギアに芯体を接着する場合であっても、十分な接着力を保持することができ、ギアと本体とを確実に接着することができる。

また、本発明にいう溝は、ばりがでないようになめらかに加工することができるため、、ギアが固着されたときに、ギアの表面を突出させるなどして歪めてしまうことがない。したがって、溝をギアの歯の内側に配置することができ、装置の大型化を抑えることができる。

さらに、ギアの内面を真円にすることによって、ギアの歯を成型する際の成型精度が向上する。このようにして成型された良好な形状の歯を有するギアを適用することで、回転体の回転ムラが抑えられ、このような回転体を画像形成装置に適用すると、色ずれなどが抑えられた高画質な画像を形成することができる。

また、本発明の回転体において、上記のギアは、芯体に被さった内面の縁に凹部が設けられてなることが好ましい。

芯体がギアに嵌入される際に、ギアの、芯体が挿入される入口部分で掻き取られた接着剤が凹部に溜まるため、接着剤のタレやはみ出しを防ぐことができる。

また、本発明の回転体において、上記の芯体は、円筒状の表面のうち、ギアが被される帯状領域の両縁それぞれから所定距離をあけた内側の領域部分にのみ溝が設けられたものであることが好適である。

ギアが被さる帯状領域の両縁それぞれから所定距離をあけた内側の領域部分にのみ溝を設けることによって、その帯状領域の両縁部分は、ギアと芯体とが確実に接触しているため、ギアと本体との芯ずれを防止することができる。

また、本発明の回転体において、上記ギアは、ギアが駆動されたときのギアのぶれの位相と、芯体が回転されたときの本体のぶれの位相とが逆位相の状態で該芯体に接着されたものであることが好ましい。

ここで、ギアのぶれおよび本体のぶれとは、ギアまたは本体を１回転させた際の回転速度変動である。

ギアと芯体とをこのように接着することによって、回転体が回転される際に、ギアによるぶれの位相と、本体側のぶれの位相とが打ち消しあい、回転体全体としてのぶれが軽減される。したがって、このような回転体を画像形成装置に適用することによって、より高画質な画像を形成することができる。

本発明によれば、装置の大型化を抑えるとともに、感光体ロールや中間転写ロールとして画像形成装置に適用したときに、高画質な画像が得られる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図３は、本発明の一実施形態の画像形成装置をフロント側から見たときの概略構成図、図４は、図３に示す画像形成装置の要部の構成図である。

図３に示す画像形成装置１００は、静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置である。具体的には、この画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）及びシアン（Ｃ）の各色毎に作像エンジンを並列的に配置してなる所謂タンデム型のプリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、かかる４色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントすることができる。

画像形成装置１００には、感光体ユニット１、中間転写体ユニット２、露光ユニット３、現像ユニット４、給紙ユニット５、および定着ユニット６が、図１に示すような位置関係で配置されている。

感光体ユニット１には、図４に示すように、回転しながら静電潜像が形成されて、現像によりトナー像が形成される感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃが配備されており、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃの周面には、所定の背景部電位に帯電させる帯電ロール１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｋ，１２Ｃと、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃの周面に残留付着するトナー等を一時的に保持する各トナー仮保持用ブラシロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｋ，１３Ｃとが、いずれも回転可能に取り付けられている。このトナー仮保持用ブラシロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｋ，１３Ｃは、一時的に保持されたトナーを所定のタイミングで感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上に放出する。この感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上に放出されたトナーは、図４に示す、現像ユニット４内の現像装置４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｋ，４１Ｃ（後述する）でそれぞれ回収される。

感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃは、そのいずれも有機感光材料等からなる感光層が形成された同じ外径の円筒状のドラムからなるものである。

帯電ロール１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｋ，１２Ｃは、いずれも、金属製のロール体の周囲に導電性の弾性発泡体を一定の厚さに被覆形成してなるものであって、その弾性発泡体層が感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃの表面に当接するように、図示しない支持フレームに回転可能に取り付けられている。また、帯電ロール１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｋ，１２Ｃは、上記ロール体に帯電用電圧としてのＤＣ電圧が印加されて、その弾性発泡体層と感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃの周面との間における微小間隙で放電を発生させることにより、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃの周面を帯電させるようになっている。

トナー仮保持用ブラシロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｋ，１３Ｃには、金属製のロール体の周囲に複数のブラシ毛が所定の分布密度となるように植設されている。このトナー仮保持用ブラシロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｋ，１３Ｃは、図示しない支持フレームに回転可能に取り付けられている。

中間転写体ユニット２には、図４に示すように、回転しながら感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃからトナー像の転写を受ける第１中間転写ロール２１，２２、および、第１中間転写ロール２１，２２からトナー像の転写を受ける第２中間転写ロール２３が配備されている。さらに、第１中間転写ロール２１，２２、および第２転写ロール２３の周面には、各第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３の周面に残留付着するトナー等を一時的に保持する各トナー仮保持用ブラシロール２４ａ，２４ｂ，２４ｃが回転可能に取り付けられている。一時的に保持されたトナーは、所定のタイミングで第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３の周面に戻される。第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３の周面には、第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３の周面に残留付着するトナーを回収する回収ロール２５ａ，２５ｂ，２５ｃが回転可能に取り付けられており、この回収ロール２５ａ，２５ｂ，２５ｃでは、各第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３の周面に残留付着するトナーが回収されるだけでなく、さらに一旦各トナー仮保持用ブラシロール２４ａ，２４ｂ，２４ｃに保持された後、第１中間転写ロール２１，２２、および第２転写ロール２３上に戻されたトナーも回収される。

第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３は、そのいずれも鉄、アルミニウム等からなる同じ外径の金属パイプに導電性シリコーンゴム等からなる厚さ０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の低抵抗弾性層（抵抗値：１０²〜１０³Ω）を被覆したうえで、さらにその低抵抗弾性層の表面にフッ素ゴム等からなる厚さ３μｍ〜１００μｍの高離型層（抵抗値：１０⁵〜１０¹³Ω程度）を形成してなるドラム本体を回転支軸に支持した構造からなるものである。これらの第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３は、各回転支軸が支持フレーム２０に上下方向に所定の間隔をあけて平行するような状態で軸受けを介して回転可能に取り付けられている。

また、第１中間転写ロール２１，２２には、それら第１中間転写ロール２１，２２に感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，感光体ロール１１Ｋ，１１Ｃ上のトナー像を静電的にそれぞれ一次転写させるため、それら第１中間転写ロール２１，２２本体の表面電位を所定の電位（例えば＋２５０Ｖ〜＋５００Ｖ程度）に保つための第１転写バイアスが不図示のバイアス電源から回転軸を介して印加されるようになっている。また、第２中間転写ロール２３には、その第２中間転写ロール２３に上記第１中間転写ロール２１，２２上のトナー像を静電的にそれぞれ二次転写させるために、その第２中間転写ロール２３本体の表面電位を所定の電位（例えば＋６００Ｖ〜＋１２００Ｖ程度）に保持するための第２転写バイアスが不図示のバイアス電源から回転軸を介して印加されるようになっている。

トナー仮保持用ブラシロール２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、感光体ユニット１に使用している上記トナー仮保持用ブラシロール１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｋ，１３Ｃと同じ構成のものであり、第１中間転写ロール２１，２２、および第２中間転写ロール２３に接触して回転するように取り付けられている。

回収ロール２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、第１中間転写ロール２１，２２、および第２転写ロール２３に接触して回転する金属ロールであって、上記第１中間転写ロール２１，２２、および第２転写ロール２３上の不要なトナーを静電的に吸着し得るバイアス電圧が印加されるバイアスロールである。この回収ロール２５ａ，２５ｂ，２５ｃに吸着され回収された廃トナーは、この回収ロール２５ａ，２５ｂ，２５ｃに当接したクリーニングブレードで掻き取られて搬送され、図示しない回収ボックスに回収される。

露光ユニット３は、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃに静電潜像を書き込むためのものであり、内部に不図示の半導体レーザ等の光源や、その光源から画像情報に基づいて発せられるビーム光ＢｍＹ，ＢｍＭ，ＢｍＫ，ＢｍＣを対応する感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上に導いて走査露光するためのポリゴンミラー、反射鏡、各種レンズ等からなる光学系部品等が適宜配置されている。この露光ユニット３は、上記ビーム光ＢｍＹ，ＢｍＭ，ＢｍＫ，ＢｍＣを現像ユニット４の隙間を通して感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上に走査露光する。これにより、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上に所定の表面電位からなる静電潜像が形成される。

現像ユニット４には、図４に示すように、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃと対向するような状態で配置された現像装置４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｋ，４１Ｃが備えられている。現像装置４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｋ，４１Ｃは、いずれも、所謂磁気ブラシ現像方式を採用するものであり、その装置内部にはトナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容されている。また、現像装置４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｋ，４１Ｃは、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃに所定の微小間隔を保って近接対向し回転する現像ロール４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｋ，４２Ｃを備えており、上記現像剤が現像ロール４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｋ，４２Ｃ上に磁気ブラシを形成し、これら現像ロール４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｋ，４２Ｃの回転に伴って感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃを摺擦する。また、現像ロール４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｋ，４２Ｃには、交流成分に直流成分を重畳した現像バイアス電圧が印加されており、これにより感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上に形成された静電潜像のみにトナーが静電的に付着されてトナー像が形成される。

図３に示す給紙ユニット５には、複数枚の記録用紙Ｐを積み重ねて収容する給紙トレイ５１と、この給紙トレイ５１から記録用紙Ｐを１枚ずつ送り出す送出機構５２が備えられている。

定着ユニット６には、加熱ロール６１と、加圧ロール６２と、用紙排出ロール６３とが備えられている。

また、この画像形成装置１００には、給紙ユニット５から送り出された記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送ロール７１と、記録用紙Ｐの搬送タイミングを整えるレジストロール７２と、第２中間転写ロール２３上のトナー像を記録用紙Ｐ上に転写する転写ロール７３と、記録用紙Ｐを装置外部に排出する用紙排出ロール７４と、排出された用紙を蓄える排紙部７５とが備えられている。

さらに、この画像形成装置１００には、各色のトナーか収容されたトナーカートリッジ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｋ，８１Ｃが備えられている。

このように構成された画像形成装置１００におけるカラー画像の形成は、概略、次のようにして行なわれる。

先ず、感光体ユニット１において４つの感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃが帯電ロール１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｋ，１２Ｃにより一様に帯電された後、その帯電された各感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃの表面に露光ユニット３から各色に対応した各レーザビーム光ＢｍＹ，ＢｍＭ，ＢｍＫ，ＢｍＣが照射されて各色の静電潜像が形成される。次いで、各感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上の静電潜像は、現像ユニット４の各色の現像装置４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｋ，４１Ｃによってそれぞれ現像されて各色のトナー像として可視化される。

続いて、各感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ上に形成された各色のトナー像は、第１中間転写ロール２１、２２上に静電的に一次転写される。即ち、感光体ロール１１Ｙ，１１Ｍに形成されたイエローおよびマゼンタのトナー像はマゼンタ、イエローの順で第１中間転写ロール２１上に、感光体ロール１１Ｋ，１１Ｃに形成されたブラックおよびシアンのトナー像はシアン、ブラックの順で第１中間転写ロール２２上にそれぞれ重ね合わせられるように順次転写される。これにより、第１中間転写ロール２１上にはマゼンタのトナー像とイエローのトナー像とからなる多重トナー像が形成され、一方、第１中間転写ロール２２上にはシアンのトナー像とブラックのトナー像とからなる多重トナー像が形成される。

続いて、第１中間転写ロール２１，２２上にそれぞれ形成された各多重トナー像は、第２中間転写ロール２３上に静電的に二次転写される。これにより、第２中間転写ロール２３上には、第１中間転写ロール２１上のトナー像（下層側からＭ，Ｙ）と第１中間転写ロール２２上のトナー像（下層側からＣ，Ｋ）とがこの順にそれぞれ転写されて下層側からＹ，Ｍ，Ｋ，Ｃの順で重ね合わされてなる多重トナー像が形成される。次いで、この４色からなる多重トナー像は、第２中間転写ロール２３の回転に伴って、第２中間転写ロール２３と圧接する転写ロール７３に向けて搬送される。

このようなトナー像の形成に合わせて転写ロール７３に向けて給紙ユニット５から所定のタイミングで記録用紙Ｐが供給される。即ち、収容トレイ５１に収容された記録用紙Ｐが１枚だけ所定のタイミングで用紙送出装置５２，用紙搬送ロール７１，レジストロール７２を経由して転写ロール７３に送り込まれる。これにより、第２中間転写ロール２３上の４色（Ｙ，Ｍ，Ｋ，Ｃ）のトナー像は転写ロール７３に送り込まれて、記録用紙Ｐ上に、加圧された状態で静電的に転写される。

次いで、この４色のトナー像が転写された記録用紙Ｐが定着ユニット６に送られ、その定着ユニット６の加熱ロール６１および加圧ロール６２の間の定着ニッブ部を通過することにより加熱および加圧されて定着処理された後、最終的に排紙部７５に排出される。以上のような一連の画像形成プロセスが実行されることにより、１枚の記録用紙Ｐ上にフルカラー画像が形成される。

本実施形態においては、上述した各種ロールそれぞれが、本発明の回転体の一実施形態である。以下では、それら各種ロールの中でも大型な第１中間転写ロール２１、２２、および第２中間転写ロール２３に注目して説明する。

図５は、第１中間転写ロールおよび第２中間転写ロールの正面図である。

第１中間転写ロール２１、２２、および第２中間転写ロール２３には、中空の金属製の芯体２１＿１、２２＿１、２３＿１と、それらの周面を覆う弾性層２１＿２、２２＿１、２３＿１とで構成されたロール本体と、芯体２１＿１、２２＿１の両端、および芯体２３＿１の片端に固着されたギア２１＿４、２２＿４、２３＿４とが備えられており、芯体２１＿１、２２＿１、２３＿１の内部には、シャフト２１＿３、２２＿３、２３＿３が貫通されている。ギア２１＿４、２２＿４、２３＿４は、複数の歯を有しており、それらの歯に駆動力が与えられて回転することによって、第１中間転写ロール２１、２２、および第２中間転写ロール２３全体が回転される。芯体２１＿１、２２＿１、２３＿１は、本発明にいう芯体の一例にあたる。また、芯体２１＿１、２２＿１、２３＿１と、弾性層２１＿２、２２＿１、２３＿１とを合わせたロール本体は、本発明の回転体における本体の一例にあたり、ギア２１＿４、２２＿４、２３＿４は、本発明の回転体におけるギアの一例に相当する。

以下、芯体およびギアの接着部分について詳しく説明する。

図６は、第１中間転写ロールのロール本体の製造手順を示す図である。

まず、図６のステップＳ１＿１に示すように、アルミ製の芯体３００と、芯体３００と同じアルミ製のフランジ３０１が用意される。芯体３００は、円筒状の表面を有し、内部に穴が貫通している。フランジ３０１は、芯体３００に挿入される挿入部分３０１＿１と、芯体３００の外周に合わせた外周を有する口部分とで構成されている。芯体３００の穴の出入り口部分は、フランジ３０１の挿入部分３０１＿１の形状に合わせて成型されている。

続いて、芯体３００にフランジ３０１がはめ込まれる。さらに、フランジ３０１の口部分３０１＿２、および挿入部分３０１＿１の内部が所定の形状に削られるとともに、口部分３０１＿２の余分な部分が切削される（ステップＳ１＿２）。

フランジ３０１がはめ込まれると、ステップＳ１＿３では、芯体３００の両端から所定距離だけ離れた位置（後述する）の表面上に、螺旋状の溝３０２が切削される（ステップＳ１＿３）。

続いて、芯体３００の、溝３０２を除く周面に、ゴムが貼り付けられて弾性層３１０が形成され、さらに、弾性層３１０の表面が滑らかに研磨される（ステップＳ１＿４）。

弾性層３１０が形成されると、芯体３００の内部にベアリング２２０が装着されて、図５に示す第１中間転写ロール２１、２２のロール本体として用いられるロール本体４００が生成される（ステップＳ１＿５）。

尚、図５に示す第２中間転写ロール２３に適用されるロール本体も、この図６に示す手順と同様の手順で生成することができるが、この例においては、第２中間転写ロール２３に適用されるロール本体の場合には、溝３０２が芯体３００の両端ではなく、片端にのみ設けられる。

以上のような手順で生成されたロール本体４００は、図示しない測定器に装着されて、芯体３００が回転されたときの、ギアが取り付けられる位置における芯体３００のぶれが測定される。

図７は、芯体の中心線を基準線としたときの、ロール本体の外径ぶれの測定を示している。

図７（Ａ）に点線で示す、芯体３００の中心線を基準線とする。芯体３００を回転させながら、基準線から芯体３００の表面までの距離が測定され、１周分の距離の平均値との差分（外径ぶれ）が計測される。さらに、図７（Ｂ）に示すように、外径ぶれがプラス方向に最大となったときの、芯体３００の表面の位置が、ロール最大位置３０１として芯体３００上に印される。

図８、図９、図１０、および図１１は、ロール本体にギアを固着する一連の手順を示す図である。以下では、これら図８〜図１１を用いて、ロール本体にギアを固着する手順について説明する。

図８は、ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿１を示している。

まず、ギア５００と、図６に示す手順によって生成されたロール本体４００が、取り付け装置６００に装着される。ギア５００は、穴が貫通しており、駆動力を受ける複数の歯からなる歯部５０１と、歯部５０１から延びる固定部５０２とを有する。ギア５００は、歯部５０１に測定用の歯部（図示しない）をかみ合わせることによって駆動力を与えて回転させるときの、ギアピッチ円周上の振れが予め計測されている。その位置振れのプラス方向の最大位置に対して１８０゜位相（以下では、ギア最小位置と称する）に対応した歯の直下に印が設けられており、ギア５００は、ギア最小位置が下側にくるように配設される。また、取り付け装置６００には、伸び縮み、および回転自在な凸部６１０が備えられており、その凸部６１０がギア５００の穴に通されるとともに、凸部６１０と相応する位置にロール本体４００の穴４１０がくるように、ロール本体４００が装着される。

図９は、ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿２を示している。

続いて、ステップＳ２＿２では、凸部６１０が伸びて、凸部６１０がロール本体４００の穴３１０に嵌入される。

図１０は、ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿３を示している。

ロール本体４００が凸部６１０によって保持されると、ステップＳ２＿３では、接着剤が塗布される。まず、凸部６１０が矢印方向に回転することによって、ロール本体４００も回転される。続いて、ロール本体４００が回転されている状態で、塗布装置６００が接着剤を吹きかけながら、ロール本体４００の中心線に沿って移動し、芯体３００の溝３０２に接着剤を塗布する。

図１１は、ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿４を示している。

接着剤が塗布されると、ステップＳ２＿４では、まず、図７（Ｂ）に示すロール最大位置４０１がセンサ８００で読み取られ、読み取られたロール最大位置４０１が下側にくるようにロール本体４００が回転される。続いて、凸部６１０がギア５００を保持したままさらに伸びて、ギア５００が芯体３００の両端にそれぞれ嵌入し、さらに、ギア５００が芯体３００に押し込まれて、固定部５０２の内面、および歯部５０１の内面の一部が、接着剤が塗布された溝３０２に被さる。このようにして、ロール本体４００にギア５００が固着される。

図１２は、図８〜図１１で示すステップＳ２＿１からステップＳ２＿４までの一連の処理によって、ギアが固着されたロール本体を、中心線に平行な面で切断するときの断面図である。

芯体３００の溝３０２には、接着剤３３０が定着されており、この接着剤３３０によって、芯体３００とギア５００とが確実に固着されている。したがって、芯体３００とギア５００との間のがたつきが抑えられている。

また、ギア５００の内面の縁には、欠け５１０（この例では、幅２ｍｍ，深さ０．２５ｍｍ）が設けられており、ギア５００を芯体３００に嵌入する際に余った接着剤が、欠け５１０に溜まるため、接着剤のタレやはみ出しなどを防止することができる。この欠け５１０は、本発明にいう凹部の一例に相当する。

また、欠け５１０は、ギア５００の内面の縁に設けられているため、ギアの歯を成型する際の成型精度に影響を与えにくい。ギア５００の内面には、この欠け５１０以外に溝などが設けられておらず、芯体３００の中心線に垂直な断面は、ほぼ円形を有する。したがって、ギアの成型精度を向上させることができ、このようなギア５００が固着されたロール本体４００を、図３に示す画像形成装置１００の各種ロールとして適用することによって、高画質な画像を形成することができる。

溝３０２は、ギア５００が挿入されて被さる領域の両縁から、それぞれ所定距離ｗ１（この例では１ｍｍ）、ｗ２（この例では１ｍｍ）以上離れた領域部分にのみ設けられており、両縁から所定距離ｗ１、ｗ２よりも近い領域２００＿１および領域２００＿２においては、確実にギア５００と接着している。このように、溝３０２を設ける領域を、ギア５００が被さる領域の両縁から所定距離あけた領域内に限定することにより、ギア５００と芯体３００との芯ずれを防止することができる。

図１３は、芯体およびギアを回転させたときの位置振れを示す図である。

図１３（Ａ）には、芯体３００を回転させたときの、基準線から芯体３００の表面までの距離と時間との関係が示されている。芯体３００の表面の位置をプロットしていくと、周期Ｔ（Ｔ：１回転するのにかかる時間）、振幅Ａ１の波形が描かれる。図７（Ｂ）に示すロール最大位置４０１は、振れ位置がプラス方向に最大（ここでは振れ位置がＡ１）となるときの芯体３００上の位置である。

図１３（Ｂ）には、ギア５００を回転させたときの、固定部５０２の中心線の位置振れと時間との関係が示されている。ギア５００の中心線は、周期Ｔ、振幅Ａ２の波形を描くように位置振れを生じている。上記のギア最小位置は、振れ位置がプラス方向の最大位置に対して１／２位相１８０゜ずらした位置である。

本実施形態においては、ロール最大位置４０１とギア最小位置とを合わせて、芯体３００とギア５００とが固着されている。図１３（Ｃ）に示すように、ギア５００の内面のぶれの位相と、芯体３００のぶれの位相とが逆位相となるため、ギア５００が接着されたロール本体４００全体としての振れの最大値は、
｜ギア接着後のロール体の触れＡ３｜＝｜ロール体の振れＡ１−ギアの振れＡ２｜
となり、ロール本体４００全体としての回転のぶれが軽減される。したがって、ロール本体４００を図３に示す画像形成装置１００の各種ロールとして適用することによって、より高画質な画像を形成することができる。

なお、上記説明では、表面に螺旋状に設けられた溝を有する芯体を備えた回転体について説明したが、本発明にいう芯体は、表面を周回する方向に設けられた溝を有するものであればよく、例えば、表面に輪状に設けられた溝や、断続的に設けられた溝を有する芯体であってもよい。

また、上記説明では、本発明の回転体を画像形成装置に備えられた全てのロールに適用する例について説明したが、本発明の回転体は、例えば、中間転写ロールにのみ適用されるものであってもよい。

また、上記説明では、本発明の回転体を電子写真方式の画像形成装置に適用する例について説明したが、本発明の回転体は、ギアによって回転される本体を備えたものであれば、例えば、静電記録方式の画像形成装置に適用されるものであってもよい。

平行キー法が適用されたギアおよびロールを示す図である。 Ｄ形状法が適用されたギアおよびロールを示す図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置をフロント側から見たときの概略構成図である。 図３に示す画像形成装置の要部の構成図である。 第１中間転写ロールおよび第２中間転写ロールの正面図である。 第１中間転写ロールのロール本体の製造手順を示す図である。 芯体の中心線を基準線としたときの、ロール本体の外径ぶれの測定を示している。 ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿１を示している。 ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿２を示している。 ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿３を示している。 ロール本体にギアを固着する手順のうち、ステップＳ２＿４を示している。 ギアが固着されたロール本体を、中心線に平行な面で切断するときの断面図である。 芯体およびギアを回転させたときの位置振れを示す図である。

符号の説明

２００ ロール本体
２１１ 芯体
２１２ 弾性層
２１３ ベアリング
２１４ 平行キー
２２０ ギア
２２１ 穴
２２２ 欠け
２３０ ロール本体
２３１ 芯体
２３１＿１，２３１＿２ 切り欠き
２３２ 弾性層
２３３ ベアリング
２４０ ギア
２４１ 穴
１００ 画像形成装置
１ 感光体ユニット
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｋ，１１Ｃ 感光体ロール
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｋ，１２Ｃ 帯電ロール
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｋ，１３Ｃ トナー仮保持用ブラシロール
２ 中間転写体ユニット
２１，２２ 第１中間転写ロール
２３ 第２中間転写ロール
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ トナー仮保持用ブラシロール
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 回収ロール
３ 露光ユニット
４ 現像ユニット
４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｋ，４１Ｃ 現像装置
４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｋ，４２Ｃ 現像ロール
５ 給紙ユニット
５１ 給紙トレイ
５２ 送出機構５２
６ 定着ユニット
６１ 加熱ロール６１
６２ 加圧ロール６２
６３ 用紙排出ロール
７１ 用紙搬送ロール
７２ レジストロール
７３ 転写ロール
７４ 用紙排出ロール
７５ 排紙部７５
８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｋ，８１Ｃ トナーカートリッジ
３００ 芯体
３０１ フランジ
３０２ 溝
３１０ 弾性層
３２０ ベアリング
４００ ロール本体
４０１ ロール最大位置
４１０ 穴
５００ ギア
５０１ 歯部
５０２ 固定部
６００ 取り付け装置
６１０ 凸部

Claims (4)

1. 円筒状の表面を有し、該表面上に該表面を周回する方向に溝が設けられた芯体が少なくとも１つ延設された、該芯体が回転されることによって回転する本体と、
   前記芯体の溝を覆って被さり、内面が該芯体に接着剤で接着された、外面に、該芯体の中心線を取り巻いて並ぶ歯を有する、該歯に駆動力を受けることによって、前記本体とともに回転するギアとを有することを特徴とする回転体。
2. 前記ギアは、前記芯体に被さった内面の縁に凹部が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の回転体。
3. 前記芯体は、円筒状の表面のうち、前記ギアが被さる帯状領域の両縁それぞれから所定距離をあけた内側の領域部分にのみ溝が設けられたものであることを特徴とする請求項１記載の回転体。
4. 前記ギアは、該ギアが駆動されたときの該ギアのぶれの位相と、前記芯体が回転されたときの前記本体のぶれの位相とが逆位相の状態で該芯体に接着されたものであることを特徴とする請求項１記載の回転体。

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