JP2001154535A

JP2001154535A - 感光体並びにこれに用いる締結具および感光体の組立方法

Info

Publication number: JP2001154535A
Application number: JP33939499A
Authority: JP
Inventors: Mikio Kadoi; 幹男角井; Makoto Kurokawa; 誠黒川; Masayuki Sakamoto; 雅遊亀坂元; Kazushige Morita; 和茂森田; Tomoko Kanazawa; 朋子金澤; Satoshi Katayama; 聡片山; Satoshi Kimura; 敏木村; Arihiko Kawahara; 在彦川原; Yoshihide Shimoda; 嘉英下田; Yoichi Takezawa; 洋一竹沢
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】部品の寸法精度に関係なくドラムとフランジ
を容易にかつ確実に固定できるとともに、各部品を損傷
させずに分解可能な構造とする。【解決手段】ドラム１の端部にフランジ２をすきま嵌
めするとき、この隙間に弾性を有する突設体４が設けら
れた締結具３を介在させる。突設体４がばねとして作用
することにより、突設体４はドラム１あるいはフランジ
２に圧接して、ドラム１とフランジ２を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置に使用される電子写真用感光体に関し、ドラ
ムとそれを支持するフランジの組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真応用機器における画像形成プロ
セスでは、電子写真用感光体に所定の暗電位と明電位を
付与させながら現像動作を行い、転写、クリーニング、
除電動作を経て、用紙等の記録媒体に印字がなされる。
その出力画質および印字品質は、感光体駆動部材の寸法
精度および感光体への駆動伝達むらにより大きく依存し
ている。駆動源の回転を確実に感光体に伝達することは
もとより、感光体自体においても、感光体のドラムに挿
入嵌合されるフランジ、駆動歯車などの寸法精度や、画
像形成装置内での感光体の位置精度に関しても、高い寸
法精度が要求されている。一般的にドラムとフランジの
接合強度は少なくとも３０ｋｇ・ｃｍ（≒２９４Ｎ・ｃ
ｍ）以下の回転トルクに耐える接合強度が必要であり、
部品の寸法精度は±０．０３ｍｍが必要とされている。

【０００３】従来の感光体では、円筒状の導電性基体上
に無機材料からなる感光層を備えた比較的大きな寸法形
状のドラムが主流であり、圧入により各部材が変形しな
いという利点から、フランジとしては確実に接合トルク
が得られるアルミダイキャストなどの金属品を用い、ド
ラムとフランジの組立方法として圧入締結法が一般的に
用いられてきた。

【０００４】しかし、近年、電子写真方式の画像形成装
置の小型化、軽量化および環境に対する配慮の高まりに
伴ない、感光体は従来の人体に有害となる無機材料に代
わって、安全性の高い有機感光層を薄肉導電性基体上に
備えた有機感光体（ＯＰＣドラム）が大幅に伸長してき
ている。このようなＯＰＣドラムに用いられているフラ
ンジとしては樹脂製品が一般的であり、ドラムヘのフラ
ンジの締結に際し、無機感光体の場合に用いられた圧入
締結法では確実な固定が得られるが、締結時に寸法変形
が起こるという制約があるので、ＯＰＣドラムの組立方
法としては一般に接着剤を使用した締結法、もしくは軽
圧入法により行われるのが主流となっている。

【０００５】また一方で、使用済みの感光体に対して、
近年の環境保護に伴なう有限資源の再利用という観点か
ら、ドラムおよびフランジを部品としてリサイクルする
ことが一般的となってきている。通常、感光体の性能寿
命は画像形成装置の使用寿命に比べて短いので、感光体
を帯電装置、クリーニング装置等の他の部品と一体にし
てカートリッジ化されており、所定複写枚数の使用後に
カートリッジ毎交換されることが前提とされている。そ
して、使用後の感光体は回収され、フランジとドラムに
分解された後、特にドラムについては感光層を導電性基
体から剥離し、その導電性基体を再利用することが一般
的となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】感光体におけるドラム
とそれを支持するフランジの締結方法に関して、画像形
成装置から出力される画像品質および印字品質を維持す
るために、ドラムとフランジの間に高い接合強度と、そ
の嵌合部において部品としての高い寸法精度が要求され
る。ところで、高い接合強度が得られる圧入締結を行っ
た場合、薄肉導電性基体を用いたドラムでは締結時に部
材としての寸法変形が起こる。そのため、このようなド
ラムには一般に接着剤を使用した締結、もしくは軽圧入
締結が行われている。

【０００７】しかし、接着剤を使用した締結方法では、
材料コストおよび組立工程が増え、生産コストが高くな
るばかりでなく、接着剤の硬化時間、温度、湿度の管理
というような細やかな生産上の管理が必要となる。ま
た、通常はドラムの端部内面のほぼ一周にわたって接着
剤が塗布されるので、接着剤の量の管理が難しく、多い
場合、感光体表面に接着剤が付着するなどの問題が発生
したり、フランジに具備されている接地電極としての金
属板に接着剤が付着して、導通不良が生じるという問題
がある。さらに、ドラムとフランジに全く異なった材料
を用いた場合、それぞれの熱膨張係数の差によって、環
境温度の影響を受けてしまい、接合部で接着剤が破壊も
しくは剥離され、使用時の回転トルクに耐えられなくな
り、ドラムが回転むらを起こしたり回転不良となった
り、機能上大きな支障をきたすことになる。また、軽圧
入により締結される場合、ドラムとフランジの嵌合部に
おいて、より高い寸法精度が要求され、製造コストが高
くなるという課題がある。

【０００８】さらには、リサイクルの観点から見ると、
接着剤を用いたドラムとフランジの締結方法では、感光
体の分解工程においてドラムとフランジが破壊されるこ
とが多く、たとえ破壊されることがなく分解されたとし
ても、固着した接着剤をドラムおよびフランジから除去
する必要がある。除去できない場合、部品としてのリサ
イクルではなく、導電性基体原料や樹脂原料としてのリ
サイクルにとどまるという潜在的課題も残されている。

【０００９】本発明は、上記に鑑み、接着剤を使用する
ことなく容易にかつ確実にドラムとフランジとを固定で
き、さらにはリサイクルして再利用する際には、複雑な
分解工程を必要とせずに簡単にドラムとフランジに分離
できる構造の感光体およびその組立方法を提供するもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、外周面に感光層を備えたドラムとフランジとを弾
性を有する複数の突設体が形成された締結具によって固
定したものであり、フランジがドラム端部に対してすき
ま嵌めされ、この隙間に締結具が介装された構造の感光
体である。

【００１１】締結具としては、湾曲された帯状の薄板の
周面のうちどちらか片面あるいは両面に突設体を設けた
ものである。そして、突設体は、薄板表面の一部を押し
出して形成されることにより弾性を有し、ドラムの軸方
向に平行に一定間隔で配列されたり、ドラムの回転方向
に応じて軸方向に対して斜めの向きに平行に一定間隔で
配列される。

【００１２】このような各部品を用いて、ドラムの端部
に締結具を装着し、フランジを圧入するか、あるいはフ
ランジに締結具を装着して、このフランジをドラムの端
部に圧入することにより、感光体は組み立てられる。こ
こで、締結具の突設体はドラムとフランジに挟まれて変
形するが、その弾性力により突設体がドラムあるいはフ
ランジに圧接することによって、フランジをドラムに固
定することができる。なお、前者の組立方法の場合、締
結具が軸方向にずれないようにドラムの端部にインロー
加工を行って、段差部を形成しておくとよい。後者の組
立方法の場合には、フランジの鍔を利用して締結具が軸
方向にずれないようにすればよい。

【００１３】一方、使用済み感光体は、回収されて分解
される。このとき、上記構造の感光体であれば、ドラム
からフランジを引き抜くことにより簡単に各部品毎に分
離することができ、リサイクル性に優れている。そし
て、分離されたドラムは感光層を再び形成して再生さ
れ、他の部品はそのまま再利用することが可能であるの
で、使用済み感光体から取り外されたドラム、フランジ
および締結具を再利用して感光体を組み立てることがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の電子写真用
感光体を図１に示す。この感光体は、感光層を備えた円
筒状のドラム１の両側端部にフランジ２が締結具３を介
して固定されてなる。すなわち、図２に示すように、フ
ランジ２がドラム１に対してすきま嵌めされ、ドラム１
とフランジ２との隙間に弾性を有する突設体４が設けら
れた円弧状締結具３を圧入することにより組み立てられ
ている。そして、画像形成装置内にあるいは帯電装置、
クリーニング装置等を一体に備えた感光体カートリッジ
内にフランジ２が回転自在に支持され、モータからの駆
動力がギア等を介してフランジ２に伝達されることによ
り、ドラム１が回転する。

【００１５】ドラム１は、円筒状の導電性基体の外周面
に無機感光材料あるいは有機感光材料を用いた感光層が
形成されてなる。基体としては、非磁性導電性の金属材
料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、黄
銅、オーステナイト系ステンレス鋼等からなる円筒体を
用いることができ、また酸化処理を表面に施したもので
あってもよい。さらに、フェノール樹脂などにカーボン
ブラック等の導電性材料を分散した導電性樹脂材料であ
ってもよい。なお、ドラム１の導電率としては１０^-8Ｓ
・ｍ^-1以上、すなわち抵抗値としては１０⁸Ω・ｃｍ以
下が望ましい。

【００１６】フランジ２は、外側に軸部５が突設され、
内側にはドラム１に嵌め込まれる嵌合部６が形成された
ものであり、その最大外径はドラム１の外径と同じとさ
れ、フランジ２を固定したときドラム１と面一となる。
フランジ２に用いることのできる材料としては、ＡＢＳ
樹脂、ポリカーボネート樹脂、およびこれらの樹脂に補
強のためにガラス繊維を添加したプラスチック材料、導
電性樹脂材料、あるいはアルミニウム、アルミニウム合
金、ステンレス鋼等の導電性金属材料をあげることがで
きる。ここで、感光体は画像出しに際して基体が接地さ
れている必要があり、通常、フランジ２を介して接地さ
れるが、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス繊
維を添加したプラスチック材料といった上記の樹脂製フ
ランジ２では導電性が得られないため、接地電極として
金属板をフランジ２に装着しておく。ところで、接地用
金属板は再利用を目的とした分解工程において、破壊さ
れる確率が高いので、リサイクル使用の効率化を図る場
合には、フランジ２の材料としては、金属板が不要な導
電率が１０^-8Ｓ・ｍ^-1以上の導電性樹脂材料、もしくは
アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の導
電性金属材料が適している。

【００１７】締結具３は、図３に示すように、帯状の薄
板７の周面に複数の突設体４が一体的に設けられ、円弧
状に湾曲されて、可撓性を有している。そして、締結具
３の材料としては、ステンレス鋼、炭素鋼などの導電性
金属材料をあげることができる。リサイクル性を考えた
場合、ドラム１との電気的接続が可能な導電性を有し、
高い防錆性が得られる点から、ステンレス鋼が適してい
る。

【００１８】また、他の材料として、特定温度により生
じる変形力または回復力により高圧を発生する形状記憶
材料を用いることも可能である。形状回復することによ
り、締結具３の元の形状に復帰するので、リサイクル効
率の向上に有効に機能する。一般に形状記憶合金として
はＴｉ−Ｎｉ系合金、Ａｇ−Ｃｄ系合金、Ａｕ−Ｃｄ系
合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系合金等があげられるが、これ
らに限らず形状記憶弾性体としての特性を有し、一定温
度以上に加熱されると急激に変態して形状回復するもの
であれば導電性の形状記憶ゴムでもよい。ドラム１とフ
ランジ２の接合間隙へ圧入された弾性を有する締結具３
は、長時間のドラム１とフランジ２間での加圧により緩
やかな塑性変形を起こし、リサイクルを重ねることでド
ラム１とフランジ２間の固着強度および自動調心機能が
低下するが、締結具３として上記形状記憶材料を使用す
ると、分解後に再利用するときに一定温度以上に加熱処
理することにより歪みゼロの状態に回復するので、完全
に初期形状に再生させることが可能となり、新品同様の
機能を発揮できる。

【００１９】突設体４は、図３に示すように、薄板７の
内周面に幅方向（ドラム１の軸方向）と平行に一定ピッ
チで配列される。あるいは、図４（ａ）に示すように、
薄板７の外周面に同じく設けてもよく、さらに同図
（ｂ）に示すように、内周面および外周面に交互に同じ
く設けてもよい。突設体４は、プレス加工、押し出し加
工等の塑性加工によって薄板７を押し出すことによっ
て、薄板７の一部が盛り上がった畝状に形成される。な
お、突設体４の肉厚は薄板７の板厚より薄くなる。そし
て、突設体４の形成後、薄板７を湾曲させて円弧状にす
ることによって、締結具３が完成する。したがって、円
弧状の締結具３は円周方向に伸縮可能となるので、突設
体４は径方向に弾性を有することになる。

【００２０】ここで、この締結具３をドラム１に装着し
た後、フランジ２をドラム１に圧入する組立方法の場
合、組み立ての容易性、生産効率の観点から内周面に突
設体４が設けられた締結具３が適しており、逆に、締結
具３をフランジ２に装着した後、フランジ２をドラム１
に圧入する組立方法の場合、組み立ての容易性、生産効
率の観点から外周面に突設体４が設けられた締結具３が
適している。さらに、両面に交互に突設体４が設けられ
た締結具３では、前者の方法でも後者の方法でも何れの
場合でも問題なく容易に用いることができる。ただし、
画像形成装置において実用に耐えるべく十分なドラム１
とフランジ２間の固着強度の付与とともに、感光体組立
品としての製品寸法精度、回転振れ精度を得るために
は、ドラム１およびフランジ２と締結具３との接点であ
る突設体４は最低３点以上で多点支持する必要がある。
そのため、突設体４は３個以上設けなければならない。
３点未満の場合、ドラム１とフランジ２間での十分な固
着強度が得られないばかりでなく、締結具３の自動調心
機能が効果的に働かなくなる。

【００２１】突設体４の形状としては、図５、６に示す
ように、蒲鉾状とされ、その頂部８は滑らかな曲面とな
る。そして、突設体４の幅方向の両側端縁は傾斜面９と
され、側面視台形状である。また、図７に示すように、
突設体４の頂部８を平坦にしてもよい。突設体４の頂部
８の形状は、ドラム１およびフランジ２の材質硬度と固
着力の関係により選択することができ、頂部８が曲面形
状の締結具３は、強度的に強い厚肉ドラム１やフランジ
２を使用する場合に適しており、頂部８が平坦な締結具
３は、強度的に弱い薄肉ドラム１やフランジ２を使用す
る場合に適している。

【００２２】また、突設体４の配列として、図８に示す
ように、幅方向に対して斜めに配置する、いわゆるヘリ
カル配列としてもよい。このようなヘリカル配列とした
場合、突設体４の幅方向の長さが同じとき、平行に配列
した場合に比べてドラム１およびフランジ２と締結具３
の接触面積（支持面積）が増えることになる。しかも、
感光体の回転方向に対し突設体４の向きをドラム１とフ
ランジ２間で締まる方向に設定する、すなわち感光体に
装着されたとき軸方向に対して内側に位置する突設体４
の端縁を外側に位置する端縁よりも回転方向側に傾ける
ことにより、実使用時には回転トルクが作用して、締結
具３による締結が緩むことがなく、ドラム１のスリップ
現象やドラム１からのフランジ２の欠落を効率よく防止
することが可能となり、かつリサイクルするときのドラ
ム１とフランジ２の分離も容易に行える。

【００２３】次に、上記の感光体の組立方法を説明す
る。まず、締結具３として外周面に突設体４が設けられ
たものを用いる場合には、図９に示すように、湾曲され
て円弧状となった締結具３をフランジ２の嵌合部６に巻
き付けるように装着する。そして、フランジ２をドラム
１の端部に圧入すると、図２に示すように、締結具３が
ドラム１の内面とフランジ２の外面との隙間に位置し
て、突設体４がドラム１の内面に圧接して変形する。こ
の突設体４の弾性力によってフランジ２はドラム１に固
定される。なお、この場合、ドラム１の内面形状は均一
な内径をもつ形状に加工（ストレート加工）されている
ことが好ましい。すなわち、フランジ２を挿入すると
き、突設体４の端縁が傾斜面９となっているので、これ
がガイドの役目をして、突設体４がドラム１の端縁に当
接してもスムーズに挿入されていき、締結具３が押され
てもフランジ２の鍔１０に当接しているので、締結具３
は軸方向にずれることがない。そのため、挿入時に締結
具３をガイドする必要がなく、ドラム１にはガイドが不
要となる。したがって、ドラム１の加工工程を簡略化す
ることができ、製造コストの低減が可能となる。

【００２４】締結具３として内周面に突設体４が設けら
れたものを用いる場合には、図１０に示すように、湾曲
されて円弧状となった締結具３をドラム１の端部内面に
装着する。このとき、ドラム１の端部に、中央部よりも
内径が大きくなるような加工（インロー加工）がされて
いるものを用いるとよい。この加工によってドラム１の
端部には、段差部１１が形成され、段差部１１に締結具
３が装着される。段差部１１の軸方向長さは、締結具３
の幅以上にしておき、締結具３がドラム１からはみ出さ
ないようにする。

【００２５】そして、フランジ２をドラム１に挿入する
と、図１１に示すように、突設体４の傾斜面９にフラン
ジ２の嵌合部６が当接してガイドされ、突設体４を変形
させながらフランジ２が圧入され、フランジ２に圧接し
た突設体４の弾性力によってフランジ２はドラム１に固
定される。このとき、締結具３はフランジ２によって軸
方向に押し込まれるが、締結具３は段差部１１の中央側
端面に当接するので、締結具３はフランジ２からずれる
ことはない。

【００２６】次に、感光体のリサイクルについて説明す
る。感光体の寿命がくると、感光体単独あるいはカート
リッジを画像形成装置から取り外し、感光体を分解す
る。分解治具を用いてドラム１からフランジ２を引き抜
くと同時に締結具３も外れ、それぞれが分離する。その
後、有機溶剤によってドラム１の表面の感光層を除去
し、クリーニングしてから再び感光層を形成して、再生
ドラム１を製造する。フランジ２や締結具３もクリーニ
ングされ、そのまま再利用に供される。使用済み感光体
から取り外され再生された各部品を用いたり、あるいは
必要に応じて新品の部品を用いて、上記の組立方法に従
って組み立てることによって、感光体は完成する。

【００２７】このように、感光体を容易に分解できる構
造であるので、分解時に各部品を損傷するおそれはなく
なり、各部品の再利用が可能となる。そして、リサイク
ルによって各部品を再利用する場合、フランジ２をドラ
ム１に固定するとき寸法ばらつきがあっても、変形可能
な構造とされた締結具３がフレキシブルに対応すること
によって、中古部品を用いた感光体の組み立てが可能と
なる。

【００２８】したがって、ドラム１にフランジ２をすき
ま嵌めするとき、上記の円弧状締結具３を介在させる
と、突設体４は径方向に弾性を有するので、両者の間隙
において突設体４がばねとして作用することになる。し
たがって、締結具３は変形が許容されているので、ドラ
ム１およびフランジ２の寸法ばらつきを締結具３が吸収
することになり、ドラム１ヘのフランジ圧入時に起こる
ドラム１およびフランジ２の寸法変形を緩和し、部品と
して高い寸法精度が要求されることがなくなり、部品の
製造コストを低減できる。しかも、ドラム１とフランジ
２とをしっかりと固着することができるため、ドラム１
とフランジ２間で十分な固着強度が得られ、実用上十分
な回転トルクを確保できる。

【００２９】また、ドラム１を支持するフランジ２は、
締結具３の弾性によりドラム１に対して自動調心され、
組立作業による真円度のぶれはほとんど生じることがな
く、感光体の回転むらを防止できる。さらには、この良
好な自動調心機能により、接着剤を用いた締結法に見ら
れる、ドラム１とフランジ２間の熱膨張係数の差による
接合部の破壊によるドラム１からのフランジ２の欠落、
限界トルクの低下に関しても大きく改善でき、長期にわ
たって良好な固着性能が発揮される。また、接着剤を使
用せず締結具３の弾性動作により必要な回転トルクが確
保できることから、組立作業が容易になるばかりでな
く、リサイクルに際してもドラム１およびフランジ２ヘ
のダメージが少なく、取り外し、組立時間の短縮が可能
となる。さらにまた、締結具３の弾性によりフランジ２
はドラム１に対して自動調心されることから、再利用に
際しても実用上十分な組立寸法精度が再現される。

【００３０】従来の組立方法では、導電性樹脂材料をド
ラム１の基体として使用する場合、成形加工の容易さお
よび低コスト化が可能であるが、導電性樹脂材料は部材
としての加工寸法精度を出しにくいという問題点があ
り、これまで採用が困難であった。しかし、上記の組立
方法を採用すれば、圧入した締結具３の自動調心機能に
よりラフな加工精度の部品の使用が可能となり、導電性
樹脂材料を実用上問題なく使用することができる。この
ように、ドラム１、フランジ２、締結具３に導電性材料
を使用すれば、各部品が電気的に接続され、ドラム１と
フランジ２との間に接地用金属板を設けることなくドラ
ム１の接地を行うことができ、部品点数の削減を図れ
る。

【００３１】次に、締結具３とドラム１およびフランジ
２の寸法関係について説明する。まず、ドラム１端部の
内径ｄ１とフランジ２の嵌合部の外径ｄ２における寸法
公差について述べる。ドラム１とフランジ２との隙間に
締結具３を圧入する組立方法は、弾性を有する突設体４
の存在により従来の圧入法および接着剤による固着法に
比べて、かなりラフな加工精度でも使用可能であること
が特徴である。例えば、常用するはめあい寸法公差（Ｊ
ＩＳ規格）において、ドラム１の内径公差がＨ７〜Ｈ９
（つまり基準寸法１８ｍｍ〜１２０ｍｍにおいて基準寸
法に対する許容公差が＋２１〜＋８７μｍ）、フランジ
２の嵌合部外径公差がｈ７〜ｈ９（つまり基準寸法１８
ｍｍ〜１２０ｍｍにおいて基準寸法に対する許容公差が
−２１〜−８７μｍ）であることが好ましい。これ以上
の寸法精度をドラム１およびフランジ２に要求した場
合、機能上の問題はないが、部品としての製造加工コス
トが高くなることが考えられ、これ以下の寸法精度の場
合、ドラム１およびフランジ２の固着強度にバラツキを
生じ、生産性、機能性を低下を引き起こす。

【００３２】締結具３の具体的な寸法形状について詳細
に述べる。モータ等の駆動源の回転を確実にドラム１に
伝達するためにドラム１とフランジ２の固着力を確保
し、感光体組立完成品の寸法精度および回転振れ精度を
達成するためには、フランジ２の嵌合部幅Ｗ１と締結具
３の板幅Ｗ２の関係を０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦２とするこ
とが好ましい。嵌合部幅Ｗ１と板幅Ｗ２の関係が、０．
５＞Ｗ２／Ｗ１である場合、接点である突設体４とドラ
ム１もしくはフランジ２の嵌合部６の接触面積が小さく
なり、ドラム１とフランジ２の固着強度が低くなるばか
りでなく、回転振れ精度の低下、締結具３による自動調
心機能の低下が引き起こされる。また、逆にＷ２／Ｗ１
＞２の場合、機能に関与しない無駄な部分が増すだけで
材料コストが高くなる。

【００３３】また、突設体４の頂部長さＬ１と締結具３
の板幅Ｗ２の関係は、０．５≦Ｌ１／Ｗ２であることが
好ましい。突設体４の頂部長さＬ１が板幅Ｗ２に対し
て、０．５＞Ｌ１／Ｗ２の場合、突設体４の接触面積が
小さくなって、上記と同様の不具合が発生する。

【００３４】さらに、上記組立方法において、ドラム１
とフランジ２の実用上十分な固着力および組立精度を得
るためには、締結具３の展開長さＬ２とドラム１の内径
ｄ１の関係を０．６２５πｄ１≦Ｌ２≦πｄ１にする必
要がある。０．６２５πｄ１＞Ｌ２の場合、締結具３が
短すぎて、十分にドラム１とフランジ２を支持すること
ができず、大きな問題として半径方向の位置精度が損な
われ、実用上必要な回転精度が得られない。

【００３５】締結具３の板厚に関しては、装着の容易性
および組立工程の効率化の観点から、薄板７の板厚ｔ１
は０．０５〜１．０ｍｍとすればよく、突設体４の弾性
を考慮すれば０．０５〜０．５ｍｍが実用上適切であ
る。締結具３の弾性力は形状に大きく依存し、その板厚
ｔ１と突設体４の配列ピッチＰ１によって決定されるこ
とから、板厚ｔ１と配列ピッチＰ１の関係は、０．０２
＜ｔ１／Ｐ１＜０．３であることが好ましい。ｔ１／Ｐ
１が０．０２以下では、駆動トルクを十分に伝達できる
固着力が得られず、０．３以上では組み立ての作業効率
が低下する。また、薄板７の板厚ｔ１とドラム１の内径
ｄ１との関係は、３０≦ｄ１／ｔ１≦１５００に設定さ
れる。

【００３６】また、突設体４の形状において、突設体４
端縁の傾斜面９と薄板７表面とのなす角度θをθ＜９０
°とすることにより、組立効率を向上できる。すなわ
ち、θ＜９０°の場合、突設体４の傾斜面９が挿入時に
ガイドとして作用し、ドラム１にフランジ２をスムーズ
に挿入でき、作業性がよくなる。

【００３７】

【実施例】以下に示す実施例に基づいて、この感光体の
発明の内容についてさらに具体的に説明する。

【００３８】（実施例１）感光体のドラム１には、基体
として外径６５ｍｍ、内径（ｄ１）５８．５±０．０７
ｍｍ、長さ３３５ｍｍのアルミニウム製円筒体を用い、
通常の浸漬塗工法により感光層を成膜したものを用い
た。なお、ドラム１の端部は、図１１に示すようにイン
ロー加工されている。フランジ２には、ＡＢＳ樹脂製の
嵌合部外径（ｄ２）５７．９±０．０７ｍｍ、嵌合部幅
（Ｗ１）１０ｍｍのものを用いた。なお、ドラム１を接
地するためにフランジ２の外側端面には接地金属板（図
示せず）が装着されている。締結具３としては、ＳＵＳ
３０１製の図３、５に示すように内周面のみに突設体４
が突出している形状のものを用いた。締結具３の寸法形
状は、板厚（ｔ１）０．１０ｍｍ、板幅（Ｗ２）８ｍ
ｍ、ピッチ（Ｐ１）３．５ｍｍ、突設体４の頂部長さ
（Ｌ１）６．８ｍｍ、突設体高さ（ｈ１）０．３５ｍ
ｍ、展開長さ（Ｌ２）１７０ｍｍである。

【００３９】そして、図１０に示すようにドラム１の両
端部の開口から締結具３を手作業で装着し、圧入治具を
用いてフランジ２の嵌合部６を圧入して組み立てた。組
み立てた感光体の振れおよび固着強度（トルク強度）に
ついて調査したところ、それぞれ最大１５μｍ、６５ｋ
ｇ・ｃｍ（≒６３７Ｎ・ｃｍ）であり、実使用において
問題が起こらないレベルであった。また、この感光体を
画像形成装置に搭載し、５００００枚の画像出力（以
下、実写と称する）を行ったところ、ドラム１とフラン
ジ２の間に空転は発生せず、良好な画質を得ることがで
きた。次に、この組立方法により組み立てた感光体のリ
サイクル性を調査するために、分解治具を用いてドラム
１とフランジ２を分離し、分離時のドラム１、フランジ
２および締結具３の分解時不良率を調査した。実施例１
の場合は５％であった。

【００４０】分離されたドラム１はテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）、エチルアルコール等の有機溶剤により感光
層を脱膜し、再生されたドラム１の基体の上に浸漬塗工
法により感光層を再成膜することでドラム１を再生し
た。再生された各部品を再度同様に組み立て、感光体の
振れ、トルク強度について調査したところ、それぞれ最
大３５μｍ、６０ｋｇ・ｃｍ（≒５８８Ｎ・ｃｍ）であ
り、実写によっても実用上問題がないことを確認した。

【００４１】（比較例１）ドラム１の基体として、外径
６５ｍｍ、内径（ｄ１）５８．５±０．０３ｍｍ、長さ
３３５ｍｍのアルミニウム製円筒体を用い、フランジ２
は、ＡＢＳ樹脂製の嵌合部外径（ｄ２）５８．５５±
０．０３ｍｍとし、ドラム１とフランジ２の固着は、嵌
合部６に接着剤（商品名：アロンアルファ（東亜合成
製））を使用した圧入装着法であること以外は実施例１
と同じである。組立時の固着強度、振れ、部品の分解時
不良率、リサイクル性は表１の通りである。

【００４２】（実施例２）ドラム１の基体として、端部
内面形状が図２に示すようにストレート加工されている
こと、締結具３として図４（ａ）に示すように外周面の
みに突設体４が突出している形状のものを用いたこと以
外は実施例１と同じである。そして、図９に示すように
締結具３をフランジ２の嵌合部６に手作業で装着した
後、ドラム１の両端部の開口から締結具３を装着したフ
ランジ２を圧入治具を用いて圧入し、組み立てた。組立
時の固着強度、振れ、部品の分解時不良率、リサイクル
性は表１の通りである。

【００４３】（実施例３）ドラム１の基体として、端部
内面形状が図２に示すようにストレート加工されている
こと、フランジ２の嵌合部外径（ｄ２）を５４．５±
０．０７ｍｍとしたこと、締結具３として図４（ｂ）に
示すようにの両面に交互に突設体４が突出している形状
のものを用いたこと以外は実施例１と同じである。そし
て、締結具３をフランジ２の嵌合部６に手作業で装着し
た後、圧入治具を用いてドラム１の両端の開口から締結
具３を装着したフランジ２を圧入して組み立てた。組立
時の固着強度、振れ、部品の分解時不良率、リサイクル
性は表１の通りである。

【００４４】（実施例４）締結具３として、図７に示す
ように片面に突設体４が突出し、その突設体４は頂部８
が平坦面に形成されているものを用いたこと以外は実施
例１と同じである。組立時の固着強度、振れ、部品の分
解時不良率、リサイクル性は表１の通りである。

【００４５】（実施例５）締結具３として、その寸法形
状を、板幅（Ｗ２）４ｍｍ、突設体４の頂部長さ（Ｌ
１）３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同じである。組
立時の固着強度、振れ、部品の分解時不良率、リサイク
ル性は表１の通りである。

【００４６】（実施例６）締結具３として、その寸法形
状を、展開長さ（Ｌ２）１１０ｍｍとしたこと以外は実
施例１と同じである。組立時の固着強度、振れ、部品の
分解時不良率、リサイクル性は表１の通りである。

【００４７】（実施例７）締結具３として、その寸法形
状を、突設体４の頂部長さ（Ｌ１）５ｍｍにしたこと以
外は実施例１と同じである。組立時の回着強度、振れ、
部品の分解時不良率、リサイクル性は表１の通りであ
る。

【００４８】（実施例８）締結具３として、その寸法形
状を、ピッチ（Ｐ１）２５ｍｍにしたこと以外は実施例
１と同じである。組立時の固着強度、振れ、部品の分解
時不良率、リサイクル性は表１の通りである。

【００４９】（実施例９）締結具３として、図８に示す
ように薄板７上に形成される突設体４がドラム１の軸方
向に対し所定の傾斜角度で斜行配列（ヘリカル配列）さ
れている締結具３を用いたこと、その寸法形状を突設体
４の頂部長さ（Ｌ１）９ｍｍとしたこと以外は実施例１
と同じである。組立時の固着強度、振れ、部品の分解時
不良率、リサイクル性は表１の通りである。

【００５０】（実施例１０）フランジ２の材質をＡＢＳ
樹脂からアルミニウム合金に変更したこと、ドラム１を
接地するための接地金属板を除去したこと以外は実施例
１と同じである。組立時の固着強度、振れ、部品の分解
時不良率、リサイクル性は表１の通りである。

【００５１】（実施例１１）ドラム１の基体の材質をノ
ボラック型フェノール樹脂にカーボンブラックおよびガ
ラスファイバーを添加した導電性樹脂材料に変更したこ
と以外は実施例１と同じである。組立時の固着強度、振
れ、部品の分解時不良率、リサイクル性は表１の通りで
ある。

【００５２】（実施例１２）締結具３の材質をＴｉ−Ｎ
ｉ系合金の形状記憶材料に変更したこと以外は実施例１
と同じである。締結具３をリサイクルを目的とした分解
工程後に６５℃で熱処理を行うと、形状の回復、弾性力
の回復により締結具３のリサイクル性が向上し、４回の
再利用においても実用上問題のない固着強度および振れ
精度が確認できた。４回の再利用による分解時不良率は
６５％であり、振れ精度は９５μｍであった。組立時の
固着強度、振れ、部品の分解時不良率、リサイクル性は
表１の通りである。

【００５３】

【表１】以上の比較結果より、十分な固着強度と安定した回転が
得られる構造としては、締結具３の突設体４をヘリカル
配列にする（実施例９）、突設体４を薄板７の両面に設
ける（実施例３）、突設体４の頂部８を平坦面にする
（実施例４）、突設体４を薄板７の外周面に設ける（実
施例２）、フランジ２をアルミニウム合金等の金属製に
する（実施例１０）といった構造にすればよい。さら
に、再利用時の部品品質、組立後の性能を考えれば、突
設体４をヘリカル配列にしたり（実施例９）、突設体４
を薄板７の外周面に設ける（実施例２）といった構造に
すれば、分解しやすく、再利用しても十分な性能を発揮
できる。また、フランジ２をアルミニウム合金等の金属
製にすれば（実施例１０）、再利用する場合でも新品の
ものと比べて性能的に劣ることはない。なお、締結具３
に形状記憶材料を用いる（実施例１２）と、傷つけるこ
となく、より簡単に分解できる。

【００５４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、弾性を有する突設体が設けられた締結具を使用
してドラムにフランジを圧入することによって、接着剤
を使用することなく容易にかつ確実にドラムとフランジ
とを固定できる。また、ドラムおよびフランジの嵌合部
分において、部品の寸法精度が悪くても締結具の変形に
よって寸法誤差を解消することができるので、部品に高
い寸法精度を要求しなくてもよくなり、製造コストを低
減できる。しかも、締結具の弾性によってフランジはド
ラムに対して自動調心されるため、感光体の回転むらを
なくすことができる。したがって、上記構造の感光体で
は、十分な回転トルクと安定した回転が得られることに
なり、良好な画質性能を発揮させることができる。

【００５６】さらに、ドラムからフランジを引き抜くと
いう簡単な作業で感光体を分解することができるので、
複雑な分解工程を必要とせず、部品のリサイクルに適し
ている。そして、各部品を傷つけることなく分解できる
ので、分解した部品の不良率は低くなり、再利用できな
い部品が減って廃棄物を削減することができ、しかも取
り外した部品は新品とほぼ同じ品質を維持していること
より、中古の部品をそのまま再利用することが可能とな
り、部品を再生するための費用が不要となる。したがっ
て、リサイクルに要する費用を低減でき、低コストな感
光体のリサイクルシステムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の感光体の分解斜視図

【図２】感光体の端部断面図

【図３】締結具を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は展開
図

【図４】他の締結具の斜視図を示し、（ａ）は外周面に
突設体がある締結具、（ｂ）は両面に突設体がある締結
具

【図５】突設体の正面図

【図６】締結具の側面図

【図７】他の形状の突設体の正面図

【図８】突設体の配列が異なった締結具の展開図

【図９】組み立て前の感光体の斜視図

【図１０】他の組立方法による組み立て前の感光体の斜
視図

【図１１】他の組立方法によって組み立てられた感光体
の端部断面図

【符号の説明】

１ドラム２フランジ３締結具４突設体６嵌合部７薄板８頂部９傾斜面１１段差部

フロントページの続き (72)発明者坂元雅遊亀大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者森田和茂大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者金澤朋子大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者片山聡大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者木村敏大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者川原在彦大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者下田嘉英大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者竹沢洋一大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者鳥山幸一大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者中村雅大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者巽千年大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者飯田靖啓大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB02 CB03 CB04 CD01 CD05 CD09 CD11 2H071 BA03 BA13 BA16 BA19 BA27 BA29 BA36 DA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に感光層を備えたドラムと、該ド
ラムの端部に嵌め込まれたフランジと、前記ドラムとフ
ランジとの間に介装された締結具とからなり、該締結具
の周面に、前記ドラムあるいはフランジに当接する弾性
を有する複数の突設体が形成されたことを特徴とする感
光体。
【請求項２】フランジがドラムに対してすきま嵌めさ
れ、この隙間に円弧状の締結具が圧入されたことを特徴
とする請求項１記載の感光体。
【請求項３】使用済み感光体から取り外されたドラ
ム、フランジおよび締結具を再利用して組み立ててなる
ことを特徴とする請求項１または２記載の感光体。
【請求項４】ドラム、フランジおよび締結具が導電性
材料からなり、抵抗値が１０⁸Ω・ｃｍ以下とされたこ
とを特徴とする請求項１または２記載の感光体。
【請求項５】締結具が形状記憶材料からなることを特
徴とする請求項１または２記載の感光体。
【請求項６】フランジの嵌合幅Ｗ１と締結具の板幅Ｗ
２との関係が、０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦２に設定されたことを特徴とする請求項１または２記載の
感光体。
【請求項７】外周面に感光層を備えたドラムとその端
部に嵌め込まれるフランジとを固着するための締結具で
あって、薄板の周面に、前記ドラムあるいはフランジに
当接する複数の弾性を有する突設体が設けられたことを
特徴とする締結具。
【請求項８】突設体は、湾曲された帯状の薄板表面の
一部を押し出して形成されたことを特徴とする請求項７
記載の締結具。
【請求項９】突設体がドラムの軸方向に平行に配列さ
れたことを特徴とする請求項７記載の締結具。
【請求項１０】突設体がドラムの軸方向に対して斜め
に配列されたことを特徴とする請求項７記載の締結具。
【請求項１１】突設体の軸方向端縁が傾斜面とされた
ことを特徴とする請求項８または９記載の締結具。
【請求項１２】薄板の外周面あるいは内周面のうちど
ちらか一方に突設体が形成されたことを特徴とする請求
項９または１０記載の締結具。
【請求項１３】薄板の外周面および内周面に突設体が
交互に形成されたことを特徴とする請求項９または１０
記載の締結具。
【請求項１４】薄板の板厚ｔ１と突設体の配列ピッチ
Ｐ１との関係が、０．０２＜ｔ１／Ｐ１＜０．３に設定されたことを特徴とする請求項９または１０記載
の締結具。
【請求項１５】突設体の頂部が曲面とされたことを特
徴とする請求項７記載の締結具。
【請求項１６】突設体の頂部が平坦面とされたことを
特徴とする請求項７記載の締結具。
【請求項１７】突設体の頂部の軸方向長さＬ１は、薄
板の板幅Ｗ２に対して０．５≦Ｌ１／Ｗ２とされたこと
を特徴とする請求項１５または１６記載の締結具。
【請求項１８】ドラム内径をｄ１としたとき、薄板の
周方向長さＬ２は、０．６２５πｄ１≦Ｌ２≦πｄ１であることを特徴とする請求項７または８記載の締結
具。
【請求項１９】薄板の板厚ｔ１とドラム内径ｄ１との
関係が、３０≦ｄ１／ｔ１≦１５００に設定されたことを特徴とする請求項１８記載の締結
具。
【請求項２０】外周面に感光層を備えたドラムの端部
にフランジをすきま嵌めするとき、この隙間に弾性を有
する複数の突設体が形成された湾曲状の締結具を圧入し
て、前記ドラムにフランジを固定することを特徴とする
感光体の組立方法。
【請求項２１】使用済みの感光体を分解してドラム、
フランジおよび締結具に分け、前記ドラムから感光層を
除去して新たに感光層を形成し、この再生されたドラム
および前記フランジ、締結具を用いて組み立てることを
特徴とする請求項２０記載の感光体の組立方法。
【請求項２２】内周面に突設体が形成された締結具を
用い、ドラムの端部に前記締結具を装着し、締結具にフ
ランジを圧入することを特徴とする請求項２０または２
１記載の感光体の組立方法。
【請求項２３】ドラムの端部に内径が大きくなるよう
な段差部を形成し、該段差部に締結具を装着することを
特徴とする請求項２２記載の感光体の組立方法。
【請求項２４】外周面に突設体が形成された締結具を
用い、フランジに前記締結具を装着し、ドラムの端部に
フランジを圧入することを特徴とする請求項２０または
２１記載の感光体の組立方法。
【請求項２５】内面がストレート加工されたドラムを
用いることを特徴とする請求項２４記載の感光体の組立
方法。