JP2014191299A - フランジ、及び、感光体ドラムユニット - Google Patents

Abstract

【課題】削りカスが発生しても不具合の発生を抑制することができるフランジを提供する。
【解決手段】円筒形状である感光体ドラムの端部に装着されるフランジ（２０）であって、感光体ドラムの円筒形状の内側に挿入されるべき部位である外形が円形である嵌合部（２２）と、嵌合部に同軸で形成され嵌合部より直径が大きい鍔部（２１）と、を備え、嵌合部には、鍔部に接触する部位に溝が形成された溝部を有し、溝部を形成する面のいずれかに曲面を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、感光体ドラムの端部に配置されるフランジ、及び感光体ドラムの端部にフランジが装着された感光体ドラムユニットに関する。

レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置には、文字や図形等、表されるべき内容を形成し、これを紙等の記録媒体に転写する感光体ドラムが備えられている。感光体ドラムは通常円筒形状を有しており、その作動時には円筒の軸を中心に回転する。そして、感光体ドラムをこのように回転させるため、該感光体ドラムの端部にはフランジが装着され、感光体ドラムユニットとされている。

感光体ドラムへのフランジの取り付けは、フランジ側に突出する嵌合部が設けられ、該嵌合部が円筒形状を有する感光体ドラムの内側に挿入されることにより行われる。ここで感光体ドラムユニットの作動中（すなわち回転中）にフランジが感光体ドラムから外れてしまうことを防止するため、当該取り付けは接着、カシメ、圧入等の手法がとられる。いずれの場合でも取り付けの際にはフランジの嵌合部の面が感光体ドラムの内側端部の縁部に接触する。これにより、取り付けのときに感光体ドラムの端部内側縁部がフランジの嵌合部の表面を削り、削りカスを発生させることがあった。
当該削りカスは、感光体ドラムユニットを画像形成装置に配置して作動させたときに装置内に混入して不具合の原因となる虞がある。

これに対して特許文献１には、感光体ドラムの内側端部の縁部を滑らかにすることにより当該削りカスの発生を防いでいる。

特開２０００−２２７１１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では非常に微細な加工が必要であり、必ずしも全ての削りカスを防止することができるとは限らなかった。そして削りカスが発生してしまうと、特許文献１に記載の技術では従来と同様に不具合を発生する虞がある。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、削りカスが発生しても不具合の発生を抑制することができるフランジを提供することを課題とする。またこれを備える感光体ドラムユニットを提供する。

以下、本発明について説明する。ここではわかりやすさのため括弧書きにて図面の参照符号を付すが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、円筒形状である感光体ドラム（１１）の端部に装着されるフランジ（２０）であって、感光体ドラムの円筒形状の内側に挿入されるべき部位である外形が円形である嵌合部（２２）と、嵌合部に同軸で形成され嵌合部より直径が大きい鍔部（２１）と、を備え、嵌合部には、鍔部に接触する部位に溝が形成された溝部を有し、溝部を形成する面のいずれかに曲面を有する、フランジある。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフランジ（２０）において、曲面が溝部（２３）の底部に設けられている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のフランジ（１２０）において、曲面が溝部（１２３）のうち鍔部（２１）側の面に設けられている。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジ（２０）において、溝部（２３）の溝が嵌合部の周面に沿って一周に亘り形成されている。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフランジ（３２０）において、嵌合部（２２）には、該嵌合部の外周に沿って延びる溝（３２３）が溝部（２３）の他に少なくとも１つ設けられ、嵌合部の軸方向に配列されている。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフランジ（２２０）において、嵌合部（２２）の外周にはのり溝（２２５）が形成されている。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフランジ（２０）が金属により形成されている。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフランジ（２０）と、円筒形状である感光体ドラム（１１）と、を備え、フランジの嵌合部が感光体ドラムの円筒形状である内側に挿入されるとともに、嵌合部の溝部の溝の底面と感光体ドラムの内面との間に空間が形成されている、感光体ドラムユニット（１０）である。

本発明によれば、感光体ドラムにフランジに挿入して取り付ける際に削りカスが発生しても溝部に収納することができ、不具合の発生を防止することができる。

感光体ドラムユニット１０の外観斜視図である。 フランジ２０の外観斜視図である。 図３（ａ）はフランジ２０の軸線に沿った方向の外観図、図３（ｂ）はフランジ２０の軸線に沿った方向の断面図である。 感光体ドラムユニット１０の軸線に沿った方向の断面の一部である。 感光体ドラム１１にフランジ２０を取り付ける場面を説明する図である。 第二の形態を説明するフランジ１２０の断面図である。 第三の形態を説明するフランジ２２０の外観図である。 第四の形態を説明するフランジ３２０の断面図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は第一の形態を説明する図で、感光体ドラムユニット１０の外観斜視図である。感光体ドラムユニット１０には、紙等の記録媒体に転写すべき文字や図形等が形成される。図１からわかるように感光体ドラムユニット１０は、感光体ドラム１１、及び感光体ドラム１１の両端部のそれぞれに配置されたフランジ２０を備えている。

感光体ドラム１１は、円筒形状であるドラムシリンダの外周面に感光層を被覆した部材である。すなわちドラムシリンダは、アルミニウム等の導電性のシリンダに感光層が塗布されて構成されている。

フランジ２０は、感光体ドラム１１の両端部のそれぞれに取り付けられる部材である。図２にはフランジ２０の外観斜視図、図３（ａ）にはフランジ２０の軸方向を左右とした視点からの図、図３（ｂ）にはフランジ２０の軸方向断面図をそれぞれ表した。

本形態では、フランジ２０は図２、図３（ａ）、図３（ｂ）からわかるように全体として円柱状であり、その軸が感光体ドラム１１の円筒形状の軸と概ね一致するように構成されている。フランジ２０は、鍔部２１、嵌合部２２、を備えているとともに、フランジ２０の軸に沿って軸受穴２０ａが軸方向に貫通して設けられている。

鍔部２１は、円柱状の部位であり、図３（ａ）、図３（ｂ）からわかるように外形が直径Ｄ_１の円形である。この直径Ｄ_１は感光体ドラム１１の外径と概ね同じである。これにより後述するようにフランジ２０を感光体ドラム１１に取り付けた際に、感光体ドラム１１の端面が鍔部２１に接触し、該鍔部２１がストッパーとして機能するとともに、感光体ドラム１１の外周面と鍔部２１の外周面とが概ね面一となる。

嵌合部２２は、鍔部２１の円柱状の一方の端面側に配置される円柱状の部位であり、鍔部２１と同軸に形成されている。図３（ａ）、図３（ｂ）からわかるように嵌合部２２は外径が直径Ｄ_２の円形である。この直径Ｄ_２はＤ_１より小さく、感光体ドラム１１の内径と概ね同じであり、嵌合部２２を感光体ドラム１１に挿入して嵌合することによりフランジ２０を感光体ドラム１１に固定する。接着強度の観点から、この直径Ｄ_２は感光体ドラム１１の内径より大きいことが好ましい。具体的に直径Ｄ_２と感光体ドラム内径との差は、０．０１ｍｍ乃至１．０ｍｍであることが好ましく、０．０５ｍｍ乃至０．７５ｍｍであることが更に好ましい。従って、このときには感光体ドラム１１の内側にフランジ２０を挿入する際には感光体ドラム１１の内側の縁によりフランジ２０の嵌合部２２の外周面が削られる程度が大きくなり、カスがでやすい状況であるといえる。

嵌合部２２は、図３（ａ）、図３（ｂ）からわかるように鍔部２１との連結部位で外径が小さく形成されて溝とされており、これが溝部２３となる。後述するように当該溝部２３に削りカスが収まり、不具合を防止することができる。
溝部２３は、上記した嵌合部２２の直径Ｄ_２に対して１．１ｍｍ乃至１．５ｍｍ小さい直径を有することが好ましい。すなわち、嵌合部２２の外周面から深さ０．５５ｍｍ乃至０．７５ｍｍの溝であることが好ましい。一方、溝部２３の溝幅（軸方向の大きさ）は、溝の開口縁部で０．１０ｍｍ乃至１．００ｍｍであることが好ましい。これにより、削りカスを十分にここに収めることができる。０．３０ｍｍ乃至０．７０ｍｍであることが更に好ましい。
また、溝部２３には溝を構成する面のいずれかが曲面に形成されている。本形態では溝部２３の底部の形状が曲面である。
これにより溝部における応力集中を緩和することができ、フランジの強度が下がることを抑制することが可能となる。従って必要に応じて溝を深くすることもできる。また何らかの機会で溝部２３から削りカスが排出される際に、より円滑に排出が行われる。

溝部２３は嵌合部２２のうち最も鍔部２１側、すなわち鍔部２１に接触する位置に設けられる。後述するように感光体ドラム１１は鍔部２１とは反対側から差し込まれるので、溝部２３を最も鍔部２１側に設けておけば、発生した全ての削りカスを溝部２３へ入れられる可能性があるからである。また、溝部２３の溝は嵌合部２２の外周に沿って一周に亘って形成されていることが好ましい。これによって周方向において全ての削りカスが溝部２３へ入れられる可能性がある。

また、嵌合部２２のうち、鍔部２１とは反対側の端部はテーパ状に外径が小さくなるように構成されていることが好ましい。これによりフランジ２０を感光体ドラム１１に取り付ける際にその挿入を円滑に行うことができる。

フランジ２０を構成する材料は特に限定されることはないが、ポリアセタール、ポリカーボネート、及びＰＰＳ等の樹脂、並びにアルミニウム等の金属を用いることができる。この中でも、金属であることが好ましい。金属を用いることにより仮に削りカスが感光体ドラムの端面とフランジとの間に挟まった場合でも変形し難く、回転振れを小さく抑えることができる。

以上のような感光体ドラム１１とフランジ２０とは次のように組み合わされて感光体ドラムユニット１０とされている。図４には感光体ドラムユニット１０の軸に沿った断面のうち一端側について示した。
図４からわかるようにフランジ２０のうち、嵌合部２２が感光体ドラム１１の内側に挿入され、鍔部２１が感光体ドラム１１の端部の軸方向外側に配置される。このとき、鍔部２１のうち、嵌合部２２が配置された側の面が感光体ドラム１１の端面に突き当てられることにより位置が決められる。
また、図４からわかるように、嵌合部２２において溝部２３は外径が小さく形成されているので、溝部２３の内面と感光体ドラム１１の内面とに囲まれた空間が形成されている。

感光体ドラム１１の端部へのフランジ２０の取り付けは、フランジ２０の嵌合部２２を感光体ドラム１１の内側に挿入することにより行われる。図５に説明のための図を示した。図５からもわかるように、当該挿入のために図５にＶａで示したようにフランジ２０を移動すると、フランジ２０の嵌合部２２の外周面が感光体ドラム１１の内面端部の縁部に接触しながら移動する。このとき感光体ドラム１１の当該縁部がフランジ２０の嵌合部２２の外周面を削り、削りカスが生成されることがある。しかしながらフランジ２０には溝部２３が形成されていることから図５にＶｂで示したように削りカスが溝部２３の内側に収まる。その後、図４に示した状態となることにより削りカスは溝部２３内に封入される。従って、生成された削りカスは溝部２３の内面と感光体ドラム１１の内面とに囲まれた空間から出ることが無く不具合を生じさせない。
以上のように、フランジ２０、及びこれを用いた感光体ドラムユニット１０によれば、感光体ドラム１１にフランジ２０を取り付ける際に削りカスが生成されたとしても、これが不具合となることを防止することができる。

図６には第二の形態を表した。図６はフランジ１２０のうち軸方向断面を表しており、図３（ｂ）に相当する図である。フランジ１２０にも鍔部２１との連結部位で溝部１２３が設けられている。この溝部１２３はその曲面が鍔部２１側に設けられ、当該鍔部２１を掘り下げるように形成されている。
削りカスは軸方向に飛ぶものも多いので、溝部１２３によれば軸方向に向いた開口が大きいことから、このような削りカスを効率よく集めることができる。

図７には第三の形態を表した。図７はフランジ２２０のうち図３（ａ）に相当する図である。フランジ２２０には、フランジ２０の構成に加え、嵌合部２２の外周面にのり溝２２５が設けられている。
のり溝２２５を設けると嵌合部２２の外周面にエッジが形成されるので、感光体ドラム１１への挿入時にここで削りカスが発生することが多い。これに対して溝部２３を有することにより発生した削りカス溝を集めることができる。また溝部２３は余剰分ののりを逃がすことも可能である。

図８には第四の形態を表した。図８はフランジ３２０のうち軸方向断面を表しており、図３（ｂ）に相当する図である。フランジ３２０には、嵌合部２２に溝部２３の他に、嵌合部２２の外周面に沿った方向に延びる溝３２３が複数軸方向に配列されている。
これにより、溝を構成する合計面積を増やすことができ削りカスを集める量を増やすことができる。
ここで、溝３２３の数は特に限定されることなく必要に応じて増減できる。その際、図８にＤ_Ｗで示した溝３２３間における外周部の直径は、鍔部２１に近い溝間ほど大きくなるように構成されていることが好ましい。

１０ 感光体ドラムユニット
１１ 感光体ドラム
２０ フランジ
２１ 鍔部
２２ 嵌合部
２３ 溝部
２４ テーパ部

Claims (8)

1. 円筒形状である感光体ドラムの端部に装着されるフランジであって、
   前記感光体ドラムの円筒形状の内側に挿入されるべき部位である外形が円形である嵌合部と、
   前記嵌合部に同軸で形成され前記嵌合部より直径が大きい鍔部と、を備え、
   前記嵌合部には、前記鍔部に接触する部位に溝が形成された溝部を有し、
   前記溝部を形成する面のいずれかに曲面を有する、フランジ。
2. 前記曲面が前記溝部の底部に設けられている、請求項１に記載のフランジ。
3. 前記曲面が前記溝部のうち前記鍔部側の面に設けられている、請求項１又は２に記載のフランジ。
4. 前記溝部の前記溝が前記嵌合部の周面に沿って一周に亘り形成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジ。
5. 前記嵌合部には、該嵌合部の外周に沿って延びる溝が前記溝部の他に少なくとも１つ設けられ、前記嵌合部の軸方向に配列されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフランジ。
6. 前記嵌合部の外周にはのり溝が形成されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフランジ。
7. 金属により形成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフランジ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフランジと、
   円筒形状である感光体ドラムと、を備え、
   前記フランジの前記嵌合部が前記感光体ドラムの円筒形状である内側に挿入されるとともに、前記嵌合部の前記溝部の前記溝の底面と前記感光体ドラムの内面との間に空間が形成されている、感光体ドラムユニット。

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