JP2001221227A

JP2001221227A - 円筒体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001221227A
Application number: JP2000029484A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Tanaka; 成人田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】現像スリーブのフランジ結合によるパイプの端
部の膨らみが少なく、フランジ振れ精度が良好で、しか
も結合強度が少なくとも現状以上の円筒体を製造し、従
来の画質よりも更に高画質の画像を提供する。【解決手段】円筒部材４の端部内側にフランジ部材２の
結合部が嵌入された円筒体であって、円筒部材４の端部
内側及び／又はフランジ部材の外周部にローレット部
３，５を形成し、円筒部材４を加熱した後にフランジ部
材２を円筒部材に嵌入させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、プ
リンター、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に用
いられる電子写真感光ドラムや現像スリーブ等の円筒体
およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず初めに一般的な電子写真用現像スリ
ーブの作り方について説明する。

【０００３】一般に、電子写真法や静電記録法等によっ
て形成される潜像担持体上の潜像を担持するために、潜
像が形成された感光ドラムへと現像剤を担持し搬送する
現像スリーブは、一成分、二成分現像剤、磁性、非磁性
現像剤、更には絶縁性、誘電性現像剤を問わず、これら
現像剤を担持して潜像を忠実に顕像化するためには表面
粗さ、真直度および振れに極めて高い精度が要求され
る。

【０００４】一般に係る円筒部材の材料には、純度９
９．５％以上のＡｌや、０．０５〜０．２０％のＣｕを
含むＣｕ−Ａｌ合金や、０．０５〜０．２０％のＣｕと
１．０〜１．５％のＭｎを含むＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ合金、
あるいは０．２０〜０．６０％のＳｉと０．４５〜０．
９０％のＭｇを含むＳｉ−Ｍｇ−Ａｌ合金等が用いら
れ、これらの材料を押出し、引抜き工程を経て、ある程
度の寸法精度にする。しかし、このようなアルミ引抜円
筒のままでは曲がりが大きく残っているため通常はこの
後、ロール矯正を行ない、所定の長さに切断し、その
後、フランジを圧入、接着、焼嵌め等の方法でパイプに
嵌入し、切削加工或いはセンターレス研削等の加工工程
等を経て所望の寸法精度（真直度、振れ、表面粗さ）に
まで仕上げる。その後、例えば現像スリーブの場合、こ
うしてできた基体円筒に現像スリーブとしての機能を持
たせるために円筒表面にサンドブラスト加工等を行な
い、表面に凹凸を形成させて、現像剤（トナー）の搬送
性を高めたりする。更にその後、トナーの帯電付与性を
向上させる目的で、熱硬化性樹脂に導電性カーボンを分
散した塗料をスプレー塗布により凹凸を形成した表面に
塗布し、約１５０℃〜１７０℃の恒温槽で２０〜３０分
間乾燥させて塗膜を硬化させて仕上げる。

【０００５】従来、電子写真装置や静電記録装置などに
おける現像スリーブの基体の製作方法は主にアルミニウ
ムの押出し品のパイプを、所定の長さに切断し内側の端
部にインロー加工を施して、その部分に現像スリーブを
回転、支持するための、切削加工等で精度良く作製した
アルミフランジを接着、圧入または焼き嵌め方式等で嵌
合していた。

【０００６】圧入とは、パイプの内径よりも少し大きめ
の外径のフランジを機械的力によってパイプに押し込む
方法である。

【０００７】一方、加熱嵌め（焼き嵌め）とは、パイプ
の嵌合部分を加熱し、嵌合させるフランジの外径よりも
内径を拡径させた後、フランジを嵌合させて、その後パ
イプを常温に戻しパイプの内径を収縮させてフランジを
結合させる方法である。その詳細は、例えば特開平８−
１８４９７７号公報に記載されている。

【０００８】いずれの結合方法にしても、フランジを結
合した部分は、その締め代分（パイプの内径に対するフ
ランジの外径の超過量）だけパイプの膨らみを生じてい
るのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の結合方法では、現像スリーブに嵌合した後、
現像時に必要な結合強度を得るために、圧入の締め代を
少なくとも５μｍ以上にする必要があり、パイプの端部
に少なくとも５μｍ以上の膨らみがあった。

【００１０】このような５μｍ以上の現像スリーブの円
筒部の膨らみは、一般的な画像装置に使用するには充分
であるが、例えば、高精度で更なる高画質を必要とする
多色画像形成装置の部品としては、まだ改良の余地があ
る数値である。

【００１１】なぜなら、特に現像スリーブに当接して配
設され、現像スリーブに現像剤を供給せしめる現像剤搬
送ローラーを用いた多色現像器では、現像スリーブの端
部に膨らみがあると、現像スリーブから感光ドラムにト
ナーを転写する際にスリーブとドラムの距離が一定でな
くなるために、潜像画像を形成した感光ドラムへのトナ
ーの転写量が一定でなくなり、これが画像ムラとなって
現れてしまうのである。そのために、従来の結合方法の
スリーブ精度よりも更に高画質で安定した画像を得るこ
とが望ましいのである。

【００１２】ここで多色画像形成装置、および現像カー
トリッジの構成について説明する。（１）「多色画像形成装置の全体説明」画像形成装置は、図２０に示すように、略中央部に像坦
持体１００を有しており、この例では、像坦持体１００
として、表面に感光層を有し、画像形成動作に応じて回
転可能な感光体ドラムを用いている。

【００１３】この像担持体１００の上方には、光学ユニ
ット１０７が設けられており、光学ユニット１０７によ
り、コントローラ（図示せず）から送られるビデオ信号
に基づいて像坦持体１００上への像露光が行われ、その
結果、像担持体１００上には、単色画像を形成する場合
にはその画像全体に対応した潜像が形成され、又多色画
像の場合には各色毎の潜像が順次形成される。

【００１４】そして、この潜像は、単色画像の場合に
は、像担持体１００の周囲に配置された各色の現像カー
トリッジＤ、即ちイエロー現像カートリッジＤｙ、マゼ
ンタ現像カートリッジＤｍ、シアン現像カートリッジＤ
ｃ及びブラック現像カートリッジＤｂのいずれかにより
現像され、像坦持体１００上にいずれかの色のトナー像
が形成される。

【００１５】又、多色画像の場合には、像坦持体１００
上に形成される都度、上記各色の現像カートリッジＤに
より順々に現像され、像坦持体１００上に各色のトナー
像が順次形成される。

【００１６】一方、像担持体１００の現像カートリッジ
Ｄと反対側には転写ドラム１０３が配置されており、転
写ドラム１０３は、給紙部１０１から供給される用紙１
０２の先端を、転写ドラム１０３の外周に備えたグリッ
パ１０３ｆにより把持し、転写ドラム１０３の回転によ
りその外周上に保持して像担持体１００と対向する画像
転写部まで搬送する。

【００１７】そして、像坦持体１００上に形成された上
記トナー像は、画像転写部において、転写ドラム１０３
の外周上に保持された用紙１０２上に、単色の場合には
単独で、又多色の場合には順次重ね合わせて転写され、
単色または４色のトナー像からなる多色画像が得られ
る。

【００１８】単色又は４色のトナー像が転写された用紙
１０２は、その後、転写ドラム１０３から分離して定着
ユニット１０４に搬送され、そこでトナー像の溶融、特
に多色の場合には各色のトナーの混色が行われ、用紙１
０２上に永久像として定着された後、排紙部１０５を経
て排紙トレー１０６上に排出される。

【００１９】以上のような装置において、上記各色の現
像カートリッジＤは、現像カートリッジ切り替え機構の
保持部材（ロータリーユニット）１０８に保持され、現
像カートリッジ選択のための回転移動が行われる。

【００２０】ロータリーユニット１０８は、４つ葉クロ
ーバー状の形状をしており、周方向に沿って４箇所に略
半円状の切り欠き部からなる収納穴が設けられており、
各現像カートリッジＤは収納穴内にスラスト方向に収納
して保持される。

【００２１】又、ロータリーユニット１０８は、非回転
の中心軸（加圧制御軸）１１０を中心として回転し、現
像カートリッジＤ方向にスライド自在に収納された加圧
部材１１１が設けられており、この加圧動作によって、
現像カートリッジＤの像坦持体１００に対しての現像位
置規制を行うことができる。

【００２２】（２）「現像カートリッジの構成」各現像カートリッジＤは、図２１に示すように、現像剤
収納容器たる現像器２９と、現像器２９を覆うシェル３
０とから構成されている。

【００２３】シェル３０は、その内部で現像器２９を回
転可能（自動可能）に収納する円筒状の部材であり、現
像器２９の回転支軸１１４が貫通している。

【００２４】現像器２９は大きく分けて現像剤収納部た
るトナー収納部３５とその隣の現像部３６とからなり、
トナー収納部３５には、トナーｔを攪拌して現像部３６
に搬送する攪拌部材３４が設けられ、現像部３６には、
現像スリーブ３１、これにトナーを供給して又その上の
未現像のトナーを剥ぎ取る現像剤搬送ローラーたるトナ
ー搬送ローラー３３、及び現像スリーブ３１上に担持さ
れたトナーの層厚を制御し又電荷を付与する現像ブレー
ド３２が設けられている。

【００２５】更に、図２１に示すように、トナー収納部
３５のトナー残量検出の際、光透過方式を用いるが、こ
の検出のための光透過窓３７ａ及び３７ｂをトナー収納
部３５の光路λ上に対向して設け、更にシェル３０にも
同光路に透過穴１３２ａ及び１３２ｂを設けるシェル３
０の両側には脚部（図示せず）が設けられており、この
脚部が図２０のロータリーユニット１０８の収納穴内に
設けられた段部１０８ａに当接することにより、収納穴
内においてシェル３０がロータリーユニット１０８に対
し非回転に保持される。

【００２６】この脚部側と反対側のシェル３０の面に
は、現像カートリッジＤを現像位置に移動したときに、
シェル３０内の現像器２９の現像スリーブ３１を像担持
体１００と対向させるために、開口部３０ｂが設けられ
ている。

【００２７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は前述のごとき問題点を解消し、現
像スリーブのフランジ結合によるパイプの端部の膨らみ
が少なく、フランジ振れ精度が良好で、しかも結合強度
が少なくとも現状以上の円筒体を製造し、従来の画質よ
りも更に高画質の画像を提供することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる円筒体は、円筒
部材の端部内側にフランジ部材の結合部が嵌入された円
筒体であって、前記円筒部材の端部内側及び／又は前記
フランジ部材の外周部にローレット部を形成し、前記円
筒部材を加熱した後に前記フランジ部材を前記円筒部材
に嵌入させたことを特徴としている。

【００２９】また、この発明に係わる円筒体において、
前記円筒部材の端部内側に形成された第１のローレット
と、前記フランジ部材の外周部に形成された第２のロー
レットとは、互いに直交する方向に設定されていること
を特徴としている。

【００３０】また、この発明に係わる円筒体において、
前記円筒部材の端部内側には、互いに直交する第１のロ
ーレットが形成され、前記フランジ部材の外周部には、
前記第１のローレットに嵌合するとともに互いに直交す
る第２のローレットが形成されていることを特徴として
いる。

【００３１】また、この発明に係わる円筒体において、
前記円筒体は、画像形成装置に用いられる現像スリーブ
であることを特徴としている。

【００３２】また、この発明に係わる円筒体において、
前記円筒部材は、画像形成装置に用いられる感光ドラム
であることを特徴としている。

【００３３】また、本発明に係わる円筒体の製造方法
は、円筒部材の端部内側にフランジ部材の結合部が嵌入
された円筒体を製造するための円筒体の製造方法であっ
て、前記円筒部材の端部内側及び／又は前記フランジ部
材の外周部にローレット部を形成し、前記円筒部材を加
熱した後に前記フランジ部材を前記円筒部材に嵌入させ
ることを特徴としている。

【００３４】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材の端部内側に形成する第１のロ
ーレットと、前記フランジ部材の外周部に形成する第２
のローレットとは、互いに直交する方向に設定すること
を特徴としている。

【００３５】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材の端部内側には、互いに直交す
る第１のローレットを形成し、前記フランジ部材の外周
部には、前記第１のローレットに嵌合するとともに互い
に直交する第２のローレットを形成することを特徴とし
ている。

【００３６】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒体は、画像形成装置に用いられる現
像スリーブであることを特徴としている。

【００３７】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材は、画像形成装置に用いられる
感光ドラムであることを特徴としている。

【００３８】また、本発明に係わる円筒体の製造方法
は、円筒部材の端部内側にフランジ部材の結合部が嵌合
された円筒体を製造するための円筒体の製造方法であっ
て、前記円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合
部をしまりばめの関係となる大きさに加工する加工工程
と、該円筒部材の端部を所定の温度に加熱して拡径さ
せ、該円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合部
とをすきまばめの関係とする拡径工程と、前記円筒部材
の端部の冷却中に、該円筒部材の端部内側に前記フラン
ジ部材の結合部を嵌入させる嵌入工程とを具備し、前記
円筒部材の端部内周部及び／又は前記フランジの外周部
にローレット加工を施したものを結合させることを特徴
としている。

【００３９】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材の端部内側に形成する第１のロ
ーレットと、前記フランジ部材の外周部に形成する第２
のローレットとは、互いに直交する方向に設定すること
を特徴としている。

【００４０】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材の端部内側には、互いに直交す
る第１のローレットを形成し、前記フランジ部材の外周
部には、前記第１のローレットに嵌合するとともに互い
に直交する第２のローレットを形成することを特徴とし
ている。

【００４１】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒体は、画像形成装置に用いられる現
像スリーブであることを特徴としている。

【００４２】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材は、画像形成装置に用いられる
感光ドラムであることを特徴としている。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて説明するのであるが、その前に本発明の概要につ
いて説明する。

【００４４】本発明は、円筒部材の端部内側にフランジ
部材の結合部が嵌合された円筒体に関し、この円筒部材
を加熱し、円筒部材の端部内周部及び／又はフランジの
外周部に相互に直角方向になるようにローレット加工を
施したものを、嵌入させるものである。

【００４５】本発明に係わる画像形成装置の現像スリー
ブは、フランジの結合部外周とパイプの端部内周にロー
レット加工を施し、加熱装置にてパイプの径をフランジ
が接触しない大きさにまで拡げてフランジを挿入し、そ
のままの状態でパイプを冷却収縮させ、フランジ部のロ
ーレット部とパイプのローレット部が噛み合わさり、結
合される。パイプの冷却収縮時にもフランジの位置をロ
ボットハンドでしっかりと固定して結合するため、ロー
レット同士が重なって刃の噛み合いが生じても、フラン
ジがパイプに対して真っ直ぐ入るため、画像ムラの原因
であるフランジ振れが少ない。また、パイプの冷却収縮
時に、ローレットの山同士の潰し合いが起き、尚且つ、
ローレットの各部（空間領域）に潰れた材料が入り込む
ため、パイプ表面の結合部の膨らみが大幅に低減され、
真円度、円筒度が良くなる。更に、結合後のフランジ振
れ精度も優れており、尚且つ、フランジ側とパイプ側の
ローレットの溝が噛み合わさっているためフランジ結合
強度が高い。

【００４６】また、ローレット加工の替わりにパイプと
フランジに嵌め合いの凹凸形状をつけた場合にも、パイ
プを加熱し拡径し、フランジを所定の位置に挿入後、パ
イプを冷却し、パイプとフランジの凹凸形状を位置精度
良く嵌め合わせており、結果的にフランジの結合精度を
向上させることができる。しかもパイプとフランジの締
め代を必要充分な結合強度となるように調整することに
よって、結合後のフランジの外径の膨らみを極力抑制で
き、工業的価値が非常に高い。

【００４７】以下、本発明の好適な実施形態について、
添付図面を参照して説明する。

【００４８】（第１の実施形態）以下、第１の実施形態
について説明する。

【００４９】図１（ａ）は本発明の第１の実施形態の現
像スリーブの非駆動側フランジの側面図である。

【００５０】図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態の現
像スリーブの非駆動側フランジの下面図である。

【００５１】図２（ａ）は本発明の第１の実施形態の現
像スリーブパイプの側断面図である。

【００５２】図２（ｂ）は本発明の第１の実施形態の現
像スリーブパイプの外観斜視図である。

【００５３】図３は第１の実施形態のローレット部の結
合前の拡大図である。

【００５４】図４は第１の実施形態のローレット部の結
合後の拡大図である。

【００５５】この第１の実施形態は、図１及び図２に示
すように、フランジ２の外周面にその中心軸と平行なロ
ーレット３を形成し、現像スリーブパイプ４のフランジ
２が嵌合する部分にインロー加工を施し、その内面に現
像スリーブパイプ４の中心軸と直交する加工溝５を形成
したものである。このフランジ２を現像スリーブパイプ
４に加熱嵌め結合させると、結合前の図３に示すように
尖っていたローレット３の先端部が、結合後には図４に
示すようにつぶれるとともに現像スリーブパイプ４に食
い込み、結合強度が得られる。

【００５６】次に具体例について説明する。

【００５７】［第１の実施例］（１）駆動側フランジ（嵌合部外径φ１８．０２０ｍ
ｍ、嵌合長１０ｍｍ、軸部外径１２．１ｍｍ、全長３０
ｍｍ）を、外径φ２０ｍｍ、内径φ１８．０００ｍｍの
インロー加工したアルミニウムパイプ（材質：Ａ６０６
３）に圧入した。

【００５８】（２）パイプローレット加工このアルミニウムパイプ４の駆動側フランジを圧入した
反対側（非駆動側）の端部の内周嵌合部に深さ０．５ｍ
ｍで幅ピッチ１ｍｍの加工溝５を図２（ａ）、（ｂ）に
示すように７本形成した。このパイプの加工後の内径を
測定したところφ１８．５００ｍｍ、であった。

【００５９】（３）センターレス研削このパイプを図１７、図１８のように、センターレス研
削機にかけ、パイプ部分４とフランジ部分２を同時に
０．１ｍｍ研削した。このとき、パイプの両端を基準と
してパイプの振れは１０μｍ、フランジの振れは５μｍ
であった。

【００６０】センターレス研削についての詳細は、特開
平５−２２８８１０号公報、特開平５−２５３８１９号
公報および特開平６−２１０５５９号公報に記載されて
いる。

【００６１】（４）コートこの素管に、カーボンブラック粉末１重量部とグラファ
イト粉末９重量部を５重量部のフェノール樹脂に分散さ
せた塗料をメタノールで希釈し、エアスプレーコート
（図１５参照）でスリーブ素管にカーボン層を８μｍコ
ートした後、１５０℃で３０分乾燥した。

【００６２】（５）非駆動側フランジローレット加工図１に示すように、フランジ２の嵌合部の軸方向にロー
レット加工３を施した。

【００６３】このときのフランジ２の寸法は以下のよう
になっている。

【００６４】全長：２５．０±０．１ｍｍ嵌合部長さ：５．０±０．１ｍｍ、嵌合部最大外径：φ１８．５１０ｍｍ嵌合部軸方向ローレット溝深さ：０．５ｍｍローレット溝ピッチ：１ｍｍ軸部長さ：２０．０±０．１ｍｍ軸部外径：φ１２．１±０．０１ｍｍ軸部内径：φ５．０±０．１ｍｍ嵌合部内径：φ９．５±０．１ｍｍ φ１２ｍｍ線状アルミニウム材質；Ａ５０５６以上の寸法で非駆動側ローレットフランジを作製した。

【００６５】このフランジ１００個の嵌合部を基準とし
た軸部の同軸度を測定したところ最大５μｍ、最小１μ
ｍ、平均２．８μｍであった。

【００６６】（６）加熱嵌め室温に冷却されたパイプ４の中にマグネットローラを入
れ、パイプ４とフランジ２をセットし、図１９に示すよ
うな高周波加熱嵌め装置を用いてパイプ４の端部の表面
温度を１８０℃に１秒間加熱し、その間にフランジ４を
嵌入し、すばやく空気冷却してフランジを結合した（図
９参照）。このフランジ２を結合した現像スリーブは、
寸法精度でパイプ両端基準でフランジ軸部の振れ６μｍ
と非常に良好であった。このようにして現像スリーブを
完成させた。このときの非駆動側フランジ嵌合部分の円
筒度および真円度を測定したところ、円筒度（膨らみ）
３．７μｍ、真円度最大２．５μｍであった。

【００６７】（７）画出しテストこのようにして製造された現像スリーブを、図２０に示
したような電子写真の多色現像画像形成装置に取付けて
画像出しテストを行なったところ、従来の画像よりも非
常に優れた鮮明画像が得られた。さらに、５万枚の耐久
テストにおいても何ら問題がなかった。そして５万枚耐
久テストの終了後、このスリーブの非駆動側フランジの
回転強度および引き抜き強度をトルクゲージを用いて測
定したところ、３０ｋｇｆｃｍ以上で全く問題がなかっ
た。

【００６８】[第２の実施例]第１の実施例と同じ条件
で、非駆動側のフランジ加熱ばめ部およびパイプインロ
ー部のローレット加工の溝の深さを０．３ｍｍにして、
他は同じ寸法で加熱嵌め結合を行なったところ、結合後
のフランジの振れ精度は４μｍと良好であり、しかも回
転強度および引き抜き強度も２２ｋｇｆｃｍと良好であ
った。また、画像出しテストでも、やはり第１の実施例
と同様の非常に良好な結果を得た。このときの非駆動側
フランジ嵌合部分の円筒度および真円度を測定したとこ
ろ、円筒度（膨らみ）３．５μｍ、真円度最大２．３μ
ｍであった。

【００６９】[第３の実施例]第１の実施例と同じ条件
で、非駆動側のフランジ部だけに深さ０．５ｍｍ、ピッ
チ１ｍｍのローレット加工を施し、パイプ部には溝を切
らずに、他の条件は第１の実施例と同様に加熱嵌め結合
を行なったところ、結合後のフランジの振れ精度は８μ
ｍと良好であり、しかも回転強度および引き抜き強度も
３０ｋｇｆｃｍ以上と良好であった。画像出しテストで
も、やはり第１の実施例と同様に非常に良好な結果を得
た。このときの非駆動側フランジ嵌合部分の円筒度およ
び真円度を測定したところ、円筒度（膨らみ）２．９μ
ｍ、真円度最大１．６μｍであった。

【００７０】[第４の実施例]第１の実施例と同じ条件
で、非駆動側のフランジ嵌合部外周にはローレット加工
をせずに、パイプ側端部インロー部のみローレット加工
の溝を深さ０．５ｍｍに施して、他は第１の実施例と同
じにして加熱嵌め結合を行なったところ、フランジの振
れ精度は１０μｍと良好であり、しかも回転強度および
引き抜き強度も３０ｋｇｆｃｍ以上と良好であった。ま
た、画像出しテストでも、やはり第１の実施例と同様に
非常に良好な結果を得た。このときの非駆動側フランジ
嵌合部分の円筒度および真円度を測定したところ、円筒
度（膨らみ）３．８μｍ、真円度最大２．５μｍであっ
た。

【００７１】（第２の実施形態）以下、第２の実施形態
について説明する。

【００７２】この第２の実施形態は、フランジの外周面
に螺旋状のローレットを形成し、円筒パイプのフランジ
が嵌合する部分にも螺旋状のローレットを形成したもの
である。このフランジを円筒パイプに加熱嵌め結合させ
ると、フランジのローレットが円筒パイプのローレット
に嵌合し、結合強度が得られる。

【００７３】［実施例］φ３０ｍｍ、長さ３３０ｍｍ、
肉厚０．８ｍｍ、内径２８．６ｍｍ、パイプ振れ精度３
０μｍのＡ６０６３アルミ合金パイプに、切削シリンダ
ーにより、両端部内径に螺旋状の深さ０．５ｍｍ、ピッ
チ１ｍｍのローレット加工を施し、カゼインのアンモニ
ア水溶液（ガゼイン１１．２ｇ、２８％アンモニア水１
ｇ、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／ｃｍ²の下引層を形成した。

【００７４】次に、アルミニウムクロライドフタロシア
ニン１重量部、ブチラール樹脂（商品名；エスレックＢ
Ｍ−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。
このときの膜厚は０．３μｍであった。

【００７５】また、１重量部のヒドラゾン化合物、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べンゼン６重量部を混
合し、攪拌機で攪拌溶解した。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２μｍの
電荷輸送層を形成して、感光ドラムを作製した。

【００７６】これにローレット溝加工を施した嵌合部外
径２８．６１ｍｍのギヤ付きアルミフランジを第１の実
施形態の第１の実施例と同様の加熱嵌めで両側を結合
し、同様の画像形成装置に取り付けて画像出しテストを
行なった。その結果、フランジ振れ精度は１０μｍと良
好で更に画像評価でもムラがなく非常に良好な結果が得
られた。また、耐久性も良く、フランジ結合強度も３０
ｋｇｆｃｍ以上で充分であった。一般に感光ドラムのフ
ランジ振れ精度は現像スリーブよりも許容範囲が広く、
３０μｍ以下であれば、良好な画像が得られる。

【００７７】このときの両側のフランジ嵌合部分の円筒
度および真円度を測定したところ、円筒度（膨らみ）
３．０μｍ、真円度最大２．５μｍであった。

【００７８】（第３の実施形態）以下、第３の実施形態
について説明する。

【００７９】図５は本発明の第３の実施形態の第１の実
施例の非駆動側フランジの側面図である。

【００８０】図６は本発明の第３の実施形態の第１の実
施例の非駆動側フランジの下面図である。

【００８１】図７は本発明の第３の実施形態の第１の実
施例の現像スリーブパイプの上面図である。

【００８２】図８は本発明の第３の実施形態の第１の実
施例の現像スリーブパイプの側面図である。

【００８３】図１０は本発明の第３の実施形態の第２の
実施例の非駆動側フランジの側面図である。

【００８４】図１１は本発明の第３の実施形態の第２の
実施例の非駆動側フランジの下面図である。

【００８５】図１２は本発明の第３の実施形態の第２の
実施例の現像スリーブパイプの上面図である。

【００８６】図１３は本発明の第３の実施形態の第２の
実施例の現像スリーブパイプの断面図である。

【００８７】この第３の実施形態は、図５乃至図１３に
示すように、フランジ４０の外周面にその中心軸と平行
な方向及び垂直な方向に凸部３８，３９を形成し、現像
スリーブパイプ４５のフランジ４０が嵌合する部分にイ
ンロー加工を施し、その内面にフランジ４０の凸部３
８，３９に嵌合する凹部４２，４３を形成したものであ
る。このフランジ４０を現像スリーブパイプ４５に加熱
嵌め結合させると、フランジ４０の凸部３８，３９が現
像スリーブパイプ４５の凹部４２，４３に嵌合し、結合
強度が得られる。

【００８８】［第１の実施例］（１）第１の実施形態の第１の実施例と同様に駆動側フ
ランジを圧入した。

【００８９】（２）パイプローレット加工このパイプ４５のフランジを圧入した反対側（非駆動
側）のインロー部の端部内周嵌合部分の端部から２ｍｍ
の位置に、円周方向に深さ０．０６ｍｍで幅０．５ｍｍ
の加工溝を１本形成した。そしてパイプ４５のインロー
部に深さ０．０６ｍｍで幅０．５ｍｍのローレット加工
溝を軸方向に中心から対称の位置に２本形成した。この
パイプのインロー加工部の最大内径を測定したところφ
１８．５００ｍｍ、であった（図７及び図８）。

【００９０】（３）センターレス研削第１の実施形態の第１の実施例と同様にセンターレス研
削を行なった。

【００９１】（４）カーボンコート第１の実施形態の第１の実施例と同様にカーボンコート
を行なった。

【００９２】（５）非駆動側フランジブローチ山加工
（凸部３８，３９の加工）フランジの寸法は以下のようなものである。

【００９３】全長：２５．０±０．１ｍｍ嵌合部長さ：５．０±０．１ｍｍ、嵌合部最大外径：φ
１８．５００ｍｍ嵌合部円周方向ブローチ山の凸部高さ：０．０６ｍｍ、
凸部の形状：角型ブローチ山の幅：０．５ｍｍ、山の位
置：鍔下から２ｍｍ嵌合部軸方向ブローチ山の凸部高さ：０．０６ｍｍ、凸
部の形状：角型ブローチ山の幅：０．５ｍｍ、山の位
置：嵌合部中心に対称の位置２本軸部４１の長さ：２０．０±０．１ｍｍ軸部４１の外径：φ１２．１±０．０１ｍｍ軸部４１の内径：φ５．０±０．１ｍｍ嵌合部内径：φ９．５±０．１ｍｍ φ１２ｍｍ線状アルミニウム材質：Ａ５０５６以上の寸法で非駆動側フランジを作製した（図５及び図
６参照）。

【００９４】このフランジ１００個の嵌合部基準の軸部
の同軸度を測定したところ最大５μｍ、最小１μｍ、平
均２．８μｍであった。

【００９５】（６）加熱嵌め室温に冷却されたパイプ４５の中にマグネットローラを
入れ、パイプ４５とフランジ４０のかみ合わせの位置を
合わせてセットし、高周波加熱嵌め装置（図１９参照）
を用いてパイプの端部の表面温度を１８０℃に１秒間加
熱し、その間にフランジ４０を嵌入し、すばやく空気冷
却してフランジを結合した。パイプ４５とフランジ４０
の噛み合わせ位置は互いのローレットの嵌合にて結合位
置精度が非常に良好になり、一方、膨らみも２μｍと良
好であった。このフランジを結合したスリーブの寸法精
度は、パイプ両端基準でフランジ軸部の振れ３μｍと第
１の実施形態よりも更に良好であった。このようにして
現像スリーブを完成させた。このときの非駆動側フラン
ジ嵌合部分の円筒度および真円度を測定したところ、円
筒度１．４μｍ、真円度最大１．１μｍであった。

【００９６】（７）画出しテストこのようにしてできた現像スリーブを、図２０に示すよ
うな電子写真の多色現像画像形成装置に取付けて画像出
しテストを行なったところ、従来の画像よりも非常に優
れた鮮明画像が得られた。さらに、５万枚の耐久テスト
においても何ら問題がなかった。そして５万枚耐久終了
後、このスリーブの非駆動側フランジの回転強度および
引き抜き強度をトルクゲージを用いて測定したところ、
３０ｋｇｆｃｍ以上で全く問題がなかった。

【００９７】［第２の実施例］第１の実施例と同じ条件
で、非駆動側フランジのブローチ山加工の形状とパイプ
端部内側の溝の形状を三角形状にして（図１０乃至図１
３参照）、第１の実施例と同じ締め代で実験を行なった
ところ、結果は第１の実施例と同様の良好な結果を得
た。

【００９８】［第１の比較例］第１の実施形態の第１の
実施例と同じ条件で、非駆動側のフランジおよびパイプ
インロー部に凹凸部を施さずに、締め代を２０μｍとっ
て加熱嵌め結合を行なった。その結果、フランジ結合強
度は３０ｋｇｆｃｍ以上と良好であり、パイプ両端基準
でのフランジ振れも１０μｍであったが、画像出しをし
たところスリーブ端部の膨らみによるトナー付着量の違
いが生じ、そのため第１の実施形態の第１乃至第３の実
施例の場合よりも画質がやや劣っていた。このときの非
駆動側フランジ嵌合部分の円筒度および真円度を測定し
たところ、円筒度（膨らみ）２５μｍ、真円度最大１８
μｍであった。

【００９９】［第２の比較例］第１の実施形態の第１の
実施例と同じ条件で、非駆勤側のフランジおよびパイプ
インロー部にローレット加工を施さずに、締め代をほぼ
０μｍで加熱嵌め結合を行なった。その結果、パイプ両
端基準でのフランジ振れは１０μｍであり、画像出しを
したところ、第１の実施形態の第１乃至第３の実施例の
場合と同様、非常に良い画像であった。このときの非駆
動側フランジ嵌合部分の円筒度および真円度を測定した
ところ、円筒度（膨らみ）１．５μｍ、真円度最大１．
１μｍであった。しかし、フランジ結合強度は１０ｋｇ
ｆｃｍ以下であり、画出し耐久５００枚でフランジが外
れてしまった。

【０１００】なお、上記の実施形態では、本発明を画像
形成装置の現像スリーブと感光ドラムに適用した場合に
ついて説明したが、本発明は、その他の円筒部材とフラ
ンジ部材の結合に広く適用可能である。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円筒部材端部の膨らみが少なく、結合フランジ振れも少
なく、従来よりも高精細な画質を得ることが出来る。

【０１０２】また、フランジ結合強度も優れているた
め、耐久性も充分にあるスリーブ及び感光ドラムを供給
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の現像スリーブの非駆
動側フランジを示す図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の現像スリーブパイプ
を示す図である。

【図３】第１の実施形態のローレット部の結合前の拡大
図である。

【図４】第１の実施形態のローレット部の結合後の拡大
図である。

【図５】本発明の第３の実施形態の第１の実施例の非駆
動側フランジの側面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態の第１の実施例の非駆
動側フランジの下面図である。

【図７】本発明の第３の実施形態の第１の実施例の現像
スリーブパイプの上面図である。

【図８】本発明の第３の実施形態の第１の実施例の現像
スリーブパイプの側面図である。

【図９】本発明の第１の実施形態のフランジを現像スリ
ーブパイプに加熱ばめ結合した図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態の第２の実施例の非
駆動側フランジの側面図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態の第２の実施例の非
駆動側フランジの下面図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態の第２の実施例の現
像スリーブパイプの上面図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態の第２の実施例の現
像スリーブパイプの断面図である。

【図１４】現像スリーブの精度を示す図である。

【図１５】現像スリーブにカーボンをスプレーコートす
る様子を示す図である。

【図１６】現像スリーブの完成図である。

【図１７】現像スリーブパイプのセンターレス加工の上
面図である。

【図１８】現像スリーブパイプのセンターレス加工の側
面図である。

【図１９】加熱嵌め装置の構成を示す図である。

【図２０】従来の多色画像形成装置の断面図である。

【図２１】従来のカートリッジの断面図である。

【符号の説明】

１軸部２フランジ３ローレット４パイプ５ローレット３８凸部３９凸部４０フランジ４１軸部４２凹部４３凹部１００像坦持体１０１給紙部１０２用紙１０３転写ドラム１０４定着ユニット１０５排紙部１０６排紙トレー１０７光学ユニット１０８ロータリーユニット１０８ａ段部Ｄ現像カートリッジＤｙイエロー現像カートリッジＤｍマゼンタ現像カートリッジＤｃシアン現像カートリッジＤｂブラック現像カートリッジ１１０中心軸（加圧制御軸）１１１加圧部材１１４回転支軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒部材の端部内側にフランジ部材の結
合部が嵌入された円筒体であって、前記円筒部材の端部内側及び／又は前記フランジ部材の
外周部にローレット部を形成し、前記円筒部材を加熱し
た後に前記フランジ部材を前記円筒部材に嵌入させたこ
とを特徴とする円筒体。
【請求項２】前記円筒部材の端部内側に形成された第
１のローレットと、前記フランジ部材の外周部に形成さ
れた第２のローレットとは、互いに直交する方向に設定
されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒体。
【請求項３】前記円筒部材の端部内側には、互いに直
交する第１のローレットが形成され、前記フランジ部材
の外周部には、前記第１のローレットに嵌合するととも
に互いに直交する第２のローレットが形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の円筒体。
【請求項４】前記円筒体は、画像形成装置に用いられ
る現像スリーブであることを特徴とする請求項１に記載
の円筒体。
【請求項５】前記円筒部材は、画像形成装置に用いら
れる感光ドラムであることを特徴とする請求項１に記載
の円筒体。
【請求項６】円筒部材の端部内側にフランジ部材の結
合部が嵌入された円筒体を製造するための円筒体の製造
方法であって、前記円筒部材の端部内側及び／又は前記フランジ部材の
外周部にローレット部を形成し、前記円筒部材を加熱し
た後に前記フランジ部材を前記円筒部材に嵌入させるこ
とを特徴とする円筒体の製造方法。
【請求項７】前記円筒部材の端部内側に形成する第１
のローレットと、前記フランジ部材の外周部に形成する
第２のローレットとは、互いに直交する方向に設定する
ことを特徴とする請求項６に記載の円筒体の製造方法。
【請求項８】前記円筒部材の端部内側には、互いに直
交する第１のローレットを形成し、前記フランジ部材の
外周部には、前記第１のローレットに嵌合するとともに
互いに直交する第２のローレットを形成することを特徴
とする請求項６に記載の円筒体の製造方法。
【請求項９】前記円筒体は、画像形成装置に用いられ
る現像スリーブであることを特徴とする請求項６に記載
の円筒体の製造方法。
【請求項１０】前記円筒部材は、画像形成装置に用い
られる感光ドラムであることを特徴とする請求項６に記
載の円筒体の製造方法。
【請求項１１】円筒部材の端部内側にフランジ部材の
結合部が嵌合された円筒体を製造するための円筒体の製
造方法であって、前記円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合部を
しまりばめの関係となる大きさに加工する加工工程と、該円筒部材の端部を所定の温度に加熱して拡径させ、該
円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合部とをす
きまばめの関係とする拡径工程と、前記円筒部材の端部の冷却中に、該円筒部材の端部内側
に前記フランジ部材の結合部を嵌入させる嵌入工程とを
具備し、前記円筒部材の端部内周部及び／又は前記フランジの外
周部にローレット加工を施したものを結合させることを
特徴とする円筒体の製造方法。
【請求項１２】前記円筒部材の端部内側に形成する第
１のローレットと、前記フランジ部材の外周部に形成す
る第２のローレットとは、互いに直交する方向に設定す
ることを特徴とする請求項１１に記載の円筒体の製造方
法。
【請求項１３】前記円筒部材の端部内側には、互いに
直交する第１のローレットを形成し、前記フランジ部材
の外周部には、前記第１のローレットに嵌合するととも
に互いに直交する第２のローレットを形成することを特
徴とする請求項１１に記載の円筒体の製造方法。
【請求項１４】前記円筒体は、画像形成装置に用いら
れる現像スリーブであることを特徴とする請求項１１に
記載の円筒体の製造方法。
【請求項１５】前記円筒部材は、画像形成装置に用い
られる感光ドラムであることを特徴とする請求項１１に
記載の円筒体の製造方法。