JP2001296680A

JP2001296680A - 感光ドラム基材

Info

Publication number: JP2001296680A
Application number: JP2000111351A
Authority: JP
Inventors: Hisao Iwamoto; 久夫岩本; Seishi Shibata; 誠士柴田; Hiroo Ikegami; 裕夫池上
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2020-04-12
Also published as: JP4231977B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真装置用の感光ドラム基材を感光ドラ
ムとした時、安定して欠陥のない電子写真画像が得ら
れ、軽量で、長期間の使用に耐えるようにする。【解決手段】電子写真装置に配設される、硬質のロー
ル、および硬質のブレード等の硬質の部材の少なくとも
１つと係合して、極く僅かに弾性的に撓む感光ドラムに
用いられる感光ドラム基材１である。感光ドラム基材
は、アルミニウム円筒体よりなっている。感光ドラム基
材１の円筒部への半径方向荷重Ｆに対する撓み弾性係数
が、０．０００１５〜０．０５０００Ｎ／（ｍｍ・ｍ
ｍ）であり、円筒部の引張り強さが１５０Ｎ／ｍｍ2[上
付き]以上である。感光ドラム基材１は、円環状の空間
部１０７ｃを有する折り返し部１０７ｂを形成されたし
ごき素材１０７より好ましくは作製される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に用
いられる感光ドラムの基材に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
電子写真装置は一般に、外周面に感光層を有する感光ド
ラム、感光層を帯電させる帯電装置、帯電装置により帯
電された感光層を選択的に露光して静電潜像を形成する
露光装置、静電潜像に、現像ロール表面に担持され、静
電荷を付与されたトナーを静電吸引させて潜像を顕像化
する現像装置、この現像装置により現像されたトナー像
を用紙等の転写媒体に転写する転写装置、トナー像を転
写した後に、残留トナーを除去するクリーニング装置お
よび感光層に残留した静電気を除去する除電装置を備え
ている。

【０００３】高画質化および装置の小型化等のため、従
来非磁性トナー、導電性弾性現像ロールおよび剛性の感
光ドラムを用いる接触現像法が主に採用されていた。し
かし剛性の感光ドラムを用いる場合、感光ドラムと凹ん
だ弾性現像ロールの間の現像ニップにほぼ１層のトナー
が入り込んでトナーの静電吸引、すなわち現像が行なわ
れるのであるが、しばしばトナー飛散等による濃淡のむ
ら等の画像欠陥が生ずるという問題があった。この問題
は、特にカラー電子写真装置の場合に顕著であった。

【０００４】さらに剛性の感光ドラムを用いる場合、帯
電装置として軟質の帯電ロールを用いると帯電むらが、
転写装置として軟質の転写ロールを用いると転写むら
が、またクリーニング装置として軟質のクリーニングブ
レードを用いると、トナーのクリーニング漏れがそれぞ
れ生じ易く、そのため画像欠陥が生じ易いという問題が
あった。

【０００５】これらの問題の解決法の１つとして、電鋳
法によって作製された厚さ０．０１〜２ｍｍの非磁性金
属からなる、比較的薄く撓み易い感光ドラム基材（例え
ば外径１５０ｍｍ、肉厚０．２５０ｍｍ、長さ３００ｍ
ｍのアルミ円筒体）を用いることが提案されている（特
開昭５８−８６５５０号公報）。同じく電鋳法によって
作製された、肉厚２０〜２００μｍ、直径１０〜３００
ｍｍのニッケルシームレス管よりなる、薄く撓み易い感
光ドラム基材が提案されている（特開平１０−１０８２
３号公報）

【０００６】しかしながら電鋳法によって作製された円
筒体は、電鋳状態では水素を含んでいるので、水素脆性
のため脆く、破損し易く、耐久性がないという欠陥を有
する。水素脆性を除くため加熱すると、軟化して塑性変
形し易いという欠点を有する。特に材料がアルミニウム
の場合は、水溶性電解液での電鋳は実質的に不可能であ
るので、溶剤型電解液を使用しなければならず、極めて
高価になるという問題を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、安定して欠
陥のない電子写真画像が得られ、軽量で、長期間の使用
に耐える、電子写真装置用の感光ドラム基材を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の感光ドラム基材
は、電子写真装置に配設される、硬質のロール、および
硬質のブレード等の硬質の部材の少なくとも１つと係合
して、極く僅かに弾性的に撓む感光ドラムに用いられる
感光ドラム基材であって、感光ドラム基材は、アルミニ
ウム円筒体よりなり、感光ドラム基材の円筒部への半径
方向荷重に対する撓み弾性係数が、０．０００１５〜
０．０５０００Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）であり、円筒部の引
張り強さが１５０Ｎ／ｍｍ²以上であることを特徴とす
る（請求項１）。

【０００９】硬質のロールとして、硬質の帯電ロール、
剛性の（すなわち硬質の）現像ロールおよび硬質の転写
ロール等が挙げられる。硬質のブレードとして、硬質の
クリーニングブレード等が挙げられる。本明細書におい
て、係合とは、直接の接触による係合の他に、トナー、
或いは用紙やベルト等の転写媒体を介する間接の接触に
よる係合をも含む。

【００１０】硬質の部材と係合して撓む時の、撓み変形
量は、通常約２０〜５００μｍである。本明細書におい
て、アルミニウムは、純アルミニウムの他にアルミニウ
ム合金を含む。アルミニウムは、比重が小さく、従って
軽量で、発錆し難く、比較的安価であり、かつしごき加
工性等の加工性に富むという利点を有する。

【００１１】感光ドラム基材の円筒部への半径方向荷重
に対する撓み弾性係数が、０．０００１５〜０．０５０
００Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）であることが望ましい。撓み弾
性係数が０．０００１５Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）より小さい
と、感光ドラムが、回転中に捩れて画像がゆがむので、
安定して欠陥のない電子写真画像を得ることが困難であ
る。極端の場合には、感光ドラムが座屈して使用不可能
になる時もある。従って撓み弾性係数が０．０００１５
Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）以上であることが好ましい。一方、
撓み弾性係数が０．０５０００Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）を越
えると、良好な電子写真画像を得るのに必要な所定の撓
みを与えるための荷重が大きくなり過ぎて、感光層が損
傷し易くなるので好ましくない。０．０００１５〜０．
０５０００Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）の撓み弾性係数が得られ
る、感光ドラム基材の肉厚は、直径や胴長によって異な
るが、通常約０．０４〜０．５ｍｍの範囲内にある。

【００１２】感光ドラム基材の円筒部の引張り強さが１
５０Ｎ／ｍｍ2[上付き]以上であることが望ましい。電
子写真装置が長期間使用される間に、感光ドラムは回転
しながら、現像ロール等の硬質の部材によって、半径方
向内側に向かって多数回繰り返し曲げられ、直ちに元に
戻るという過程が反復する。そのため疲労破壊を起こし
易い。疲労限は材料の引張り強さに、ある範囲内で比例
するが、材料がアルミニウムの場合、引張り強さが１５
０Ｎ／ｍｍ²より小さいと、感光ドラムが疲労破壊を起
こし易いことを本発明者は見出した。なお引張り強さを
５００Ｎ／ｍｍ ²より大きくすることは、材料がアルミ
ニウムの場合、実用的でない。

【００１３】感光ドラム基材は、しごき加工によって形
成されたアルミニウム円筒体よるなる（請求項２）。し
ごき加工法により形成された円筒体は、しごき加工によ
る加工硬化のため引張り強さが上昇する。また欠陥のな
い画像を得るのに必要な真円度や表面平滑度を得るのが
比較的容易である。更に偏肉が小さいので、弾性的撓み
が均一に行なわれ、さらに製造コストが小さいという利
点を有する。感光ドラム基材は、例えばダイヤモンド・
バイトを用いた円筒加工用超精密旋盤を使用する切削加
工等によっても作製可能であるが、生産性の点で、しご
き加工法は格段に優れている。

【００１４】感光ドラム基材は、円筒形のアルミニウム
素管の一方の開口端の内面側に、又は一方の開口部に内
向きフランジ部を有する円筒形状のアルミニウム素管の
該開口部の内面側に、円環状の空間部を有する折り返し
部を形成し、空間部にしごきパンチの中空円筒形状の突
起部を挿入して、折り返し部に係合させてしごき加工を
行ってしごき成形体を形成し、折り返し部の端面にスト
リッパー装置のフィンガーを係合させて、しごき成形体
からしごきパンチを抜き出した後、しごき成形体の両端
部をトリムすることによって形成される（請求項３）。

【００１５】円筒形のアルミニウム素管の一方の開口端
の内面側に内向きフランジ部を有する円筒形状のアルミ
ニウム素管の場合の、円筒形のアルミニウム素管は、通
常押出しー引抜き成形法によって形成される。円筒形の
アルミニウム素管の一方の開口部に内向きフランジ部を
有する円筒形状のアルミニウム素管の場合の、円筒形の
アルミニウム素管は、通常絞り又は再絞り加工によって
形成されたカップ体の底面から、内向きフランジ部を残
すように円板を打ち抜くことによって形成される。

【００１６】感光ドラム基材は、細長いのでしごき加工
後にパンチを抜き出す時の摩擦抵抗が大きい。しかも肉
厚が極く薄いので、パンチの基部側の開口端面にストリ
ッパーのフィンガーを係合させて、パンチを抜き出そう
とすると、係合が旨くいかず、しごき成形体がストリッ
パーのフィンガーの中に入って、しごき装置が破損し易
い。フィンガーの中に入らない時でも、開口部近傍が座
屈したり、真円度が低下して、開口部近傍のトリム長さ
が大きくなって、製品歩留まりが低下したり、感光ドラ
ムとしての規定の長さが得られないという問題を生じ易
い。

【００１７】しかし、しごき成形体を形成した後、折り
返し部の端面にストリッパー装置のフィンガーを係合さ
せて、しごき成形体からしごきパンチを抜き出す。折り
返し部は厚く、かつ断面係数が大きいので、しごきパン
チをしごき成形体から抜き出す時の摩擦抵抗が大きい場
合でも、抜き出しは可能である。またフィンガーはしご
き成形体の開口端面に係合しないので、抜き出し抵抗が
大きい場合でも、しごき装置が破損したり、開口端部が
座屈したり、真円度が低下することはない。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１において、１はアルミニウム
よりなる、長さがＬの細長い円筒形の感光ドラム基材で
ある。感光ドラム基材１の外表面に感光層（図示されな
い）を形成することによって、感光ドラムが作製され
る。感光ドラム基材は、図示されないが、両端部が内側
又は外側に凸の肉厚部となっていてもよい。また両端部
に外向きフランジ部が形成されていてもよい。両端部が
縮径部となっていてもよい。

【００１９】図１、図２は、感光ドラム基材１の撓み弾
性係数の測定装置および測定方法を示す。２は、感光ド
ラム基材１を載置する定盤であり、３は、感光ドラム基
材１を鉛直方向に押圧する押圧ロッドである。図１およ
び図２、（イ）は、荷重Ｆが加わる前の、Ｆ＝０の時の
状態を示す。図２、（ロ）は、荷重Ｆが加わって、感光
ドラム基材１がＣだけ凹んだ状態を示す。この場合の撓
み弾性係数は、Ｆ／（Ｌ・Ｃ）から求められる。

【００２０】感光ドラム基材１の引張り強さは、感光ド
ラム基材１から軸方向、円周方向及び軸方向に対し４５
度方向に引張り強さテスト片を採取して、このテスト片
から引張り試験装置によって引張り強さを測定し、その
平均値から求められる。図３は、感光ドラム基材１の疲
労試験装置を示す。４は、感光ドラム基材１の保持具、
５は、回転ロッド６の固定支持具である。７は、感光ド
ラム基材１を所定量押し込みながら回転する硬質の押圧
ロールである。回転ロッド６と押圧ロール７は、図示さ
れない駆動装置によって、同方向に同一周速度で回転す
るように構成されている。これ等の装置によるテスト結
果は、後述の実施例の項に記載する。

【００２１】図４，図５，図６は感光ドラム基材１の捩
れ量を測定する装置および方法を示す。図４において、
８は、高さがｘ（例えば１０ｍｍ）の円形凸部８aを有
する固定プラグである。プラグ８の主部の直径２ｘＲは
感光ドラム基材１の外径より若干大きく、凸部８aの直
径は、感光ドラム基材１にほぼぴったりと挿入できる寸
法に定められている。凸部８aに、凸部８aと同心かつ垂
直に、水平シャフト１０が固着されている。プラグ９
は、シャフト１０と内径がほぼ同じの透孔９ｂが形成さ
れている点以外は、プラグ８と同様の構造、寸法をして
いる。すなわちプラグ９は、円形凸部９aを備えてい
る。

【００２２】長さＬの感光ドラム基材１の両端は、接着
剤により円形凸部８aおよび９aの周部に固着されてい
る。この状態で、プラグ９は、シャフト１０の周りを隙
間がほぼ０で、滑らかに回転できるようになっている。
図５に示すように、プラグ９には、紐１１が巻きつけら
れており、その先端に重さがＷの錘１２が取り付けられ
ている。プラグ８が固定された状態で、感光ドラム基材
１には、ＷｘＲの捻りモーメントが作用して、感光ドラ
ム基材１が極く薄い場合等に、図６に示すようにδだけ
捻れる。捻り量δは極く小さいので、右端面近傍の円筒
面に軸方向と平行に刻したけがき線を測微顕微鏡で測定
した。この装置によるテスト結果は、後述の実施例の項
に記載する。

【００２３】次の感光ドラム基材１の形成方法の１実施
の態様について説明する。図７は、長尺の押出しー引抜
きアルミニウム・パイプから所定の長さに、軸方向直角
に切断されたアルミニウム素管１０１を示す。素管１０
１の材質、寸法等は、得られる感光ドラム基材１の撓み
弾性係数が、０．０００１５〜０．０５０００Ｎ／（ｍ
ｍ・ｍｍ）の範囲内にあり、円筒部の引張り強さが１５
０Ｎ／ｍｍ ²以上、好ましくは５００Ｎ／ｍｍ²以下にな
るように、予め実験によって定められる。

【００２４】図８は、ダイ１０２と曲げ工具１０３によ
って、素管１０１の上部に内向きフランジ部１０４が形
成された状態を示す。ダイ１０２は、円筒形の台部１０
２aと、台部１０２aに固着された成形部１０２ｂよりな
っている。成形部１０２ｂは、高さが素管１０１の高さ
の半分より僅かに大きい円筒形基部１０２ｂ1と、基部
１０２ｂ1に接続する先細のテーパ部１０２ｂ2よりなっ
ている。円筒形基部１０２ｂ1の外周面は、素管１０１
がほぼぴったりと外挿されるように、外径が素管１０１
の内径より極く僅かに小さく定められている。テーパ部
１０２ｂ2のテーパ角は極く小さく、１〜５度程度であ
る。成形部１０２ｂの先端に、テーパ部１０２ｂ2を外
周面とする環状突起部１０２ｃが形成されている。環状
突起部１０２ｃは、テーパ部１０２ｂ2に連接する断面
半円形の曲率部１０２ｃ1と、曲率部１０２ｃ1の内側端
部に接続する短円筒形部１０２ｃ2を備えている。

【００２５】上下動可能の曲げ工具１０３は、凹部１０
３aおよび凹部１０３aの上部に形成されたエア抜き用透
孔１０３ｂを備えている。凹部１０３aは、下方から素
管１０１の導入を容易にするためのテーパ角が大きいテ
ーパ部１０３a1、テーパ部１０３a1に接続するテーパ角
が極く小さい円筒形状部１０３a2、円筒形状部１０３a2
に接続する曲率部１０３a3および曲率部１０３a3に接続
する僅かに半径方向上方に傾斜して、透孔１０３ｂの周
面下端まで延びる環状上面部１０３a4よりなっている。
内向きフランジ部１０４の形成直前は、上方から曲げ工
具１０３、素管１０１，ダイ１０２の順に、図示されな
い装置によって同軸に配設されている（図示されな
い）。

【００２６】図示されない装置によって、素管１０１を
降下させて固定ダイ１０２の成形部１０２ｂに外挿した
後、図示されない装置によって、曲げ工具１０３を降下
させて、凹部１０３aを素管１０１の上端部に外挿し、
上端部を、曲率部１０３a3および環状上面部１０３a4に
よって上端部が半径方向内方に向かう内向きフランジ部
１０４が形成されるまで、押圧具（図示されない）によ
って押圧することによって、素管１０１の上部に内向き
フランジ部１０４が形成される。

【００２７】図９は、アルミニウム素管１０１の上方の
端部に折り返し部が形成された直後の状態を示す。１０
２は、図８に示すダイである。１０５は折り返し部形成
工具であって、折り返し部形成用凹部１０６を備えてい
る。折り返し部形成用凹部１０６は、折り返し部形成工
具１０５の下面から上方に極く僅かなテーパ角度で延び
る導入用台形部１０６a、台形部１０６aの上方端部に接
続する断面半円形の曲率部１０６ｂ、曲率部１０６ｂの
内側端部に接続する短円筒部１０６ｃおよび短円筒部１
０６ｃに曲率部を介して接続する軸方向に垂直な平面部
１０６ｄを備えている。平面部１０６ｄの中央を通っ
て、エア抜き孔１０６eが軸方向に延びている。台形部
１０６a上端の内径は、素管１０１の外径に実質的に等
しく定められている。曲率部１０６ｂの曲率半径は、
（ダイ１０２の曲率部１０２ｃ1の曲率半径＋素管１０
１の肉厚）に等しく定められている。短円筒部１０６ｃ
の長さは、形成される折り返し部１０７ｂの皺が生じな
い範囲内の短円筒部１０７ｂ2の最大長さよりも若干長
いことが望ましい。

【００２８】図示されない装置によって、内向きフラン
ジ部１０４を形成された素管１０１を降下させてダイ１
０２の成形部１０２ｂに外挿した後、図示されない装置
によって、折り返し部形成工具１０５を降下させて、凹
部１０６を素管１０１の上端部に外挿した後、押圧具
（図示されない）によって押圧して、フランジ部１０４
を、ダイ１０２の環状突起部１０２ｃと折り返し部形成
工具１０５の短円筒部１０６ｃの協同によりフランジ部
１０４を垂下するまで折り曲げて、曲率部１０７ｂ1と
短円筒部１０７ｂ2よりなる折り返し部１０７ｂ、およ
び側壁部１０７aを有するしごき素材１０７を形成す
る。側壁部１０７aの上方部と折り返し部１０７ｂとの
間に、環状空間部１０７ｃが形成される。

【００２９】図１０は、しごき素材１０７をしごき加工
する直前の状態を示す図面である。しごき素材１０７
は、図６の状態から引き出された後、倒立されてしごき
加工される。上方からしごきパンチ１１０、しごき素材
１０７、第１のしごきリング１１１，第２のしごきリン
グ１１２、第３のしごきリング１１３およびストリッパ
ー装置１１４が同軸に配設されている。なおしごきリン
グの数は、各しごきリングによるしぎき率及び全しごき
率、並びにプレスのストローク長さに応じて適宜に定め
られる。

【００３０】しごきパンチ１１０の胴部１１０aの外径
は、胴部１１０aがしごき素材１０７の側壁部１０７aに
ほぼぴったりと嵌入できるように、しごき素材１０７の
側壁部１０７aの内径より極く僅かに小さく定められて
いる。しごきパンチ１１０の下端部は中空円筒形状の環
状突起部１１０ｂとなっている。パンチ１１０の上記嵌
入が容易に行われるように、突起部１１０ｂの外面１１
０ｂ1は、僅かに下細の逆台形となっている。突起部１
１０ｂの下端部は、しごき素材１０７の空間部１０７ｃ
にほぼぴったりと入るように、空間部１０７ｃと実質的
に同形，同寸になるように定められている。突起部１１
０ｂの内面１１０ｂ3の高さは、しごき素材１０７の折
り返し部１０７ｂの接地面からの高さより大きく定めら
れている。

【００３１】図示できる図面のサイズの都合で、各しご
きリング１１１，１１２，１１３間の距離は、図１０で
は小さくなっているが、実際は上記距離は図示の夫れよ
りも遙かに大きい。ストリッパー装置１１４は、複数
（ｎ）個（本実施の形態ではｎ＝８）のフィンガー１１
５，フィンガー１１５によって包囲され、上下動可能の
漏斗状の中子１１６，フィンガー１１５を中子１１６に
対して半径方向内方に弾性的に押圧するリングばね１１
７およびフィンガー１１５の主部１１５ｄを保持する円
筒函状の保持具１１８を備えている。保持具１１８の底
部中央には、中子挿通用の透孔１１８ｂが形成されてい
る。

【００３２】図１１および図１２に明示されるように、
中子１１６は、上方の逆円錐台状部１１６aと、逆円錐
台状部１１６aの下端に接続するロッド部１１６ｂを備
えている。逆円錐台状部１１６aの周面にはｎ個の縦浅
溝１１６a1が周方向に等間隔に形成されている。ロッド
部１１６ｂは、支持体１１９の透孔１１９aを通って、
図示されないシリンダーのピストンロッド１２０によっ
て、適切なタイミングで上下動するようになっている。
従って逆円錐台状部１１６aも適切なタイミングで上下
動する。

【００３３】フィンガー１１５は、縦浅溝１１６a1にほ
ぼぴったりと係合して、摺動可能な部分を有する内方凸
部１１５a、外周が円弧形で、下面が平坦な爪部１１５
ｂ1となる上部外方突出部１１５ｂを備えている。フィ
ンガー１１５が拡開した状態（図８の状態）で、爪部１
１５ｂ1が折り返し部１０７ｂの端面１０７ｄに係合す
るように、フィンガー１１５の形状、寸法が定められて
いる。上部外方突出部１１５ｂの直下に、リングばね１
１７挿入用の環状溝１１５ｃが設けられている。環状溝
１１５ｃの下部は、外周面の断面が円弧形の主部１１５
ｄとなっており、中子１１６が下降して、フィンガー１
１５が拡開した時に主部１１５ｄの外周面と保持具１１
８の側壁部１１８aの内面が接触するように構成されて
いる。この接触、およびピストンロッド１２０による中
子１１６を押し下げる力のため、爪部１１５ｂ1に押し
上げ力が加わっても、爪部１１５ｂ1は上昇しない。

【００３４】図１０の状態より、しごき素材１０７から
の感光ドラム基材１の形成は次のようにして行われる。
なお図１０においては、中子１１６は上昇位置にあっ
て、フィンガー１１５は収縮していて、爪部１１５ｂ1
の先端部直径は、折り返し部の短円筒部１０７ｂ2の内
径より極く僅かに小さくなっている。先ずパンチ１１０
が降下して突起部１１０ｂがしごき素材１０７の空間部
１０７ｃに挿入される。この状態のままパンチ１１０の
降下は続いて、しごき素材１０７の側壁部１０７aは、
第１のしごきリング１１１、第２のしごきリング１１２
および第３のしごきリング１１３のそれぞれの、しごき
部１１１a、１１２aおよび１１３aによってしごかれて
肉厚が次第に減少して、しごき成形体１２１が形成さ
れ、折り返し部１０７ｂはストリッパー装置１１４に接
近する。しかし図８に示すように、しごき素材１０７の
折り返し部１０７ｂの肉厚は元の厚さを保って厚いまま
である。

【００３５】パンチ１１０が更に降下して下死点に達す
ると、図１１に示すように、折り返し部１０７ｂの接地
部が支持体１１９の上面１１９aに接近する。同時に中
子１１６が降下してフィンガー１１５が拡開して、爪部
１１５ｂ1が折り返し部の端面１０７ｄの上方に来る。
直ちにパンチ１１０が上昇を開始すると、爪部１１５ｂ
1と折り返し部の端面１０７ｄが係合して（図示されな
い）、折り返し部１０７はこの位置に止まるので、パン
チ１１０はしごき成形体１２１から容易に抜き出され
る。折り返し部１０７は、肉厚が厚く、しかも断面係数
が大きいので、抜き出しの際に変形し難い。その後、フ
ィンガー１１５は収縮してしごき成形体１２１は引き上
げられ、開口端部近傍と折り返し部１０７近傍をトリム
されて、図１３に示すような感光ドラム基材１が得られ
る。

【００３６】図１０に示す方法で、しごきパンチ１１０
のように環状突起部１１０ｂを有し、かつ環状突起部の
外径、および形成される感光ドラム基材１の開口端部に
対応する部分の外径を主部の外径より若干小さくしたし
ごきパンチ（図示されない）を用いることによって、両
開口端部が比較的肉厚で、変形抵抗が改善された感光ド
ラム基材１を形成することもできる。

【００３７】

【実施例】実施例１：図８〜図１３に示す方法で、感光
ドラム基材１を作製した。アルミニウム素管１０１とし
て、押出しー引抜きアルミニウムパイプから切断され
た、長さ９０ｍｍ、外径８７．２ｍｍ、肉厚１．２ｍｍ
のアルミニウム合金管（ＪＩＳＨ４０８０合金番号
３００３Ｈ１４）を用いた。感光ドラム基材１の寸法
は、長さ４００ｍｍ、外径８５ｍｍ、肉厚０．１５０ｍ
ｍであった。

【００３８】しごき素材１０７の折り返し部１０７ｂの
曲率部１０７ｂ1の内面曲率半径r1は２．７ｍｍ、短円
筒部１０７b2の高さhは５．０ｍｍであった。このしご
き素材１０７を図７に示すしごき装置で２回のしごき加
工を行った。２回に分けたのは、使用したプレスのスト
ロークの制約のためである。プレスのストロークが十分
に長ければ１回のしごき加工が望ましい。第１回目のし
ごき加工の際の、第１しごきリング１１１のしごき部１
１１ｂ、第２しごきリング１１２のしごき部１１２ｂお
よび第３しごきリング１１３のしごき部１１３ｂの内径
はそれぞれ、８６．６１ｍｍ、８６．１６ｍｍおよび８
５．８２ｍｍであった。第２回目のしごき加工の際の、
第１しごきリングのしごき部、第２しごきリングのしご
き部および第３しごきリングのしごき部の内径はそれぞ
れ、８５．３７ｍｍ、８５．１５ｍｍおよび８５．００
ｍｍであった。しごき加工の際に用いた冷却潤滑液は、
日本クエーカーケミカル（株）製、「クエークロール８０
０−DIーWT」の１０％水溶液であった。各しごきリング
のランド部の粗さはであった。各しごきリングのランド
部は、粗さが最大高さＲｙが０．４μｍ以下になるまで
研削後、ラップ仕上げで鏡面にした。

【００３９】第１回目のしごき加工に用いたパンチ１１
０の胴部１１０a（表面粗さは、最大高さRy＝０．２６
μｍ）の外径は８４．８０ｍｍ、突起部１１０ｂの曲率
部１１０ｂ2の曲率半径は２．７ｍｍ、内面１１０ｂ3の
接地部からの高さは２８ｍｍであった。第２回目のしご
き加工に用いたパンチ１１０の胴部１１０a（表面粗さ
は、最大高さRy＝０．２６μｍ）の外径は８４．７０ｍ
ｍ、突起部１１０ｂの曲率部１１０ｂ2の曲率半径は
２．４ｍｍ、内面１１０ｂ3の接地部からの高さは２８
ｍｍであった。得られたしごき成形体１２１の側壁部１
２１ｂの肉厚は０．１５ｍｍで、高さは約４８０ｍｍで
あった。しごき成形体１２１からパンチ１１０を抜き出
した後、開口端部と折り返し部１０７ｂに対向する側壁
部の部分を、内方カッターおよび外方カッターを用いる
ＤI缶のトリムに用いられる従来の方法によってトリム
して長さが４００ｍｍの感光ドラム基材１を得た。感光
ドラム基材１の真円度は０．０５ｍｍで、偏肉（肉厚の
ばらつき）は０．００９ｍｍであった。

【００４０】上記感光ドラム基材１の撓み弾性係数を、
図１，図２に示すようにして、測定した所（Ｆ＝１．４
８Ｎ、Ｃ＝１．０ｍｍ；押圧ロッド３の長さ４２０ｍ
ｍ、幅４０ｍｍ；鋼製）、この基材１の撓み弾性係数は
０．００３７０Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）であった。引張り強
さ（試料は同一サンプルから軸方向、円周方向、４５度
方向それぞれ３個採取し、全９個の平均値）は、２４０
Ｎ／ｍｍ²であった。

【００４１】実施例２：基材１の肉厚が０．０４７ｍｍ
となるように、しごき条件を変え、素管１０１は、ＪI
ＳＨ４０８０合金番号１０５０Ｈ１４の外径８
７．４ｍｍにものを用いて感光ドラム基材１を作製し
た。なお、押出しー引抜きパイプの肉厚は１．２ｍｍで
あったので、しごき回数を６回とするため、パイプの外
径を、切削により肉厚が０．５ｍｍになるまで減らし、
外径を８６．０ｍｍとし、切断長さ、すなわち素管１０
１の長さは７５ｍｍであった。それ以外は実施例１と同
様にしてアルミニウム基材１を作製、測定した。この基
材１の撓み弾性係数は０．０００１８Ｎ／（ｍｍ・ｍ
ｍ）で、引張り強さは１８０Ｎ／ｍｍ²であった。

【００４２】実施例３：基材１の肉厚が０．３８０ｍｍ
となるように、しごき条件を変え、素管１０１は、ＪI
ＳＨ４０００合金番号３００４Ｈ１２、厚さ０．
９５ｍｍ、直径２７０ｍｍの円板を絞りー再絞りして得
られたカップ体を用い、第１回目のしごき加工を１回、
第２回目のしごき加工を３回、合計４回のしごき加工を
行った点以外は実施例１と同様にして感光ドラム基材１
を作製し、測定した。この基材１の撓み弾性係数は０．
０４７００Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）で、引張り強さは２５０
Ｎ／ｍｍ²であった。

【００４３】実施例４：基材１の肉厚が０．２６ｍｍと
なるように、しごき条件を変え、素管１０１は、ＪIＳ
Ｈ４０８０合金番号３００３Ｈ１４、長さ１５５
ｍｍ、外径８７ｍｍ、肉厚１．２ｍｍのパイプを用い、
第１回目のしごき加工を２回、第２回目のしごき加工を
３回、合計５回のしごき加工を行った点以外は実施例１
と同様にして感光ドラム基材１を作製し、測定した。こ
の基材１の撓み弾性係数は０．０１７００Ｎ／（ｍｍ・
ｍｍ）で、引張り強さは２３０Ｎ／ｍｍ²であった。

【００４４】実施例５：基材１の肉厚が０．３７ｍｍと
なるように、しごき条件を変え、素管１０１は、ＪIＳ
Ｈ４０８０合金番号３００３Ｈ１４、長さ２２０
ｍｍ、外径８６．８ｍｍ、肉厚１．２ｍｍのパイプを用
い、第１回目のしごき加工を１回、第２回目のしごき加
工を３回、合計４回のしごき加工を行った点以外は実施
例１と同様にして感光ドラム基材１を作製し、測定し
た。この基材１の撓み弾性係数は０．０４６００Ｎ／
（ｍｍ・ｍｍ）で、引張り強さは２１０Ｎ／ｍｍ²であ
った。

【００４５】比較例１：基材１の肉厚が０．４２ｍｍと
なるように、しごき条件を変え、素管１０１は、ＪIＳ
Ｈ４０８０合金番号３００３Ｈ１４、長さ２４０
ｍｍ、外径８６．７ｍｍ、肉厚１．２ｍｍのパイプを用
い、第１回目のしごき加工を１回、第２回目のしごき加
工を３回、合計４回のしごき加工を行った点以外は実施
例１と同様にして感光ドラム基材１を作製し、測定し
た。この基材１の撓み弾性係数は０．０５４００Ｎ／
（ｍｍ・ｍｍ）で、引張り強さは２０８Ｎ／ｍｍ²であ
った。

【００４６】比較例２：基材１の肉厚が０．０４７ｍｍ
となるように、しごき条件を変え、素管１０１は、ＪI
ＳＨ４０８０合金番号１０７０Ｈ１４の外径８
７．４ｍｍにものを用いた。なお、押出しー引抜きパイ
プの肉厚は１．２ｍｍであったので、しごき回数を６回
とするため、パイプの外径を、切削により肉厚０．５ｍ
ｍになるまで減らし、外径８６．０ｍｍとし、切断長
さ、すなわち素管１０１の長さは７５ｍｍであった。そ
れ以外は実施例１と同様にしてアルミニウム基材１を作
製、測定した。この基材１の撓み弾性係数は０．０００
１８Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）で、引張り強さは１３０Ｎ／ｍ
ｍ²であった。

【００４７】比較例３：基材１の肉厚が０．０３８ｍｍ
となるように、しごき条件を変え、素管１０１は、ＪI
ＳＨ４０８０合金番号３００３Ｈ１４の外径８
７．４ｍｍにものを用いた。なお、押出しー引抜きパイ
プの肉厚は１．２ｍｍであったので、しごき回数を６回
とするため、パイプの外径を、切削により肉厚が０．５
ｍｍになるまで減らし、外径８６．０ｍｍとし、切断長
さ、すなわち素管１０１の長さは７５ｍｍであった。そ
れ以外は実施例１と同様にしてアルミニウム基材１を作
製、測定した。この基材１の撓み弾性係数は０．０００
１２Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）で、引張り強さは２２０Ｎ／ｍ
ｍ²であった。

【００４８】以上のようにして作製された各感光ドラム
基材１について、図３に示す装置を用いて、疲労試験を
行った。鋼製の押圧ロール７の外径は３０ｍｍ、長さは
３００ｍｍで、押し込み量を０．２ｍｍとして、２０万
回転後の破損状態を観察した。表１に結果を示す。破損
無しは○印で、破損有りは×印で示す。また各感光ドラ
ム基材１の外表面に感光層（図示されない）を形成し、
図３に示す装置を用いて、疲労試験の場合と同様の条件
で、感光層の耐久性をテストした。表１に結果を示す。
感光層の剥離等の損傷がない場合は○印で、剥離した場
合は×印で示す。比較例１の場合は、４９００回転で剥
離した。

【００４９】以上のようにして作製された各感光ドラム
基材１について、図４，図５，図６に示す装置を用い
て、Ｗ＝０．０１７ＫＮ、Ｒ＝５０ｍｍで、捩りモーメ
ントが０．８５ＫＮ・ｍｍの場合の捩れ量δを測定した
結果を表１に示す。捩れ量δが０．０２ｍｍを越えない
ことが、良好な画像を得るために必要である。

【００５０】

【表１】

【００５１】本発明は、以上の実施の形態によって制限
されるものでなく、折り返し部１０７ｂが、折り返し部
の先端部（端面）が、断面直線の側壁部の下端を結ぶ平
面上にある環状溝部であってもよく、その断面形状は、
半円形、半楕円形等適宜の形状をとることができる。折
り返し部が、環状溝部及び環状溝部に連接する短円筒形
状部（本実施の形態の場合）又は台形部よりなるもので
もよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明の電子写真装置用の感光ドラム基
材は、安定して欠陥のない電子写真画像が得られ、軽量
で、長期間の使用に耐えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光ドラム基材の撓み弾性係数を測定する装置
の縦断面図である。

【図２】（イ）は、図１のIIーII線に沿う縦断面図であ
り、（ロ）は、測定のため荷重を加えた状態における、
（イ）に対応する縦断面図である。

【図３】感光ドラム基材の疲労試験装置の例を示す縦断
面図である。

【図４】感光ドラム基材の捩れ量を測定する装置の縦断
面図である。

【図５】図４のＶーＶ線から見た側面図である。

【図６】図４の装置で感光ドラム基材が捩れた時の、捩
れ量を示すための説明用図面である。

【図７】本発明の感光ドラム基材を製造するのに用いら
れる、アルミニウムよりなる円筒形素管の縦断面図であ
る。

【図８】図７の円筒形素管の一方の開口端に内向きフラ
ンジ部を形成した直後の状態を示す縦断面図である。

【図９】図８の、一方の開口端に内向きフランジ部を形
成された円筒形素管に、折り返し部を形成した直後の状
態を示す縦断面図である。

【図１０】折り返し部を形成された図９の円筒形素管
を、しごき加工する直前の状態を示す説明用縦断面図で
ある。

【図１１】図１０の状態から、しごきパンチが下死点に
達した時点における状態を示す説明用縦断面図である。

【図１２】図１１のXII-XII線に沿う横断面図である。

【図１３】図７の円筒形素管から製造された、本発明の
感光ドラム基材の例の縦断面図である。

【符号の説明】

１感光ドラム基材１０１アルミニウム素管１０７ｂ折り返し部１０７ｃ空間部１１０しごきパンチ１１０ｂ突起部１１４ストリッパー装置１１５フィンガー１２１しごき成形体

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月１７日（２０００．４．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】感光ドラム基材の円筒部の引張り強さが１
５０Ｎ／ｍｍ²以上であることが望ましい。電子写真装
置が長期間使用される間に、感光ドラムは回転しなが
ら、現像ロール等の硬質の部材によって、半径方向内側
に向かって多数回繰り返し曲げられ、直ちに元に戻ると
いう過程が反復する。そのため疲労破壊を起こし易い。
疲労限は材料の引張り強さに、ある範囲内で比例する
が、材料がアルミニウムの場合、引張り強さが１５０Ｎ
／ｍｍ²より小さいと、感光ドラムが疲労破壊を起こし
易いことを本発明者は見出した。なお引張り強さを５０
０Ｎ／ｍｍ²より大きくすることは、材料がアルミニウ
ムの場合、実用的でない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】図１０は、しごき素材１０７をしごき加工
する直前の状態を示す図面である。しごき素材１０７
は、図９の状態から引き出された後、倒立されてしごき
加工される。上方からしごきパンチ１１０、しごき素材
１０７、第１のしごきリング１１１，第２のしごきリン
グ１１２、第３のしごきリング１１３およびストリッパ
ー装置１１４が同軸に配設されている。なおしごきリン
グの数は、各しごきリングによるしぎき率及び全しごき
率、並びにプレスのストローク長さに応じて適宜に定め
られる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】フィンガー１１５は、縦浅溝１１６a1に
ほぼぴったりと係合して、摺動可能な部分を有する内方
凸部１１５a、外周が円弧形で、下面が平坦な爪部１１
５ｂ1となる上部外方突出部１１５ｂを備えている。フ
ィンガー１１５が拡開した状態（図11の状態）で、爪部
１１５ｂ1が折り返し部１０７ｂの端面１０７ｄに係合
するように、フィンガー１１５の形状、寸法が定められ
ている。上部外方突出部１１５ｂの直下に、リングばね
１１７挿入用の環状溝１１５ｃが設けられている。環状
溝１１５ｃの下部は、外周面の断面が円弧形の主部１１
５ｄとなっており、中子１１６が下降して、フィンガー
１１５が拡開した時に主部１１５ｄの外周面と保持具１
１８の側壁部１１８aの内面が接触するように構成され
ている。この接触、およびピストンロッド１２０による
中子１１６を押し下げる力のため、爪部１１５ｂ1に押
し上げ力が加わっても、爪部１１５ｂ1は上昇しない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】しごき素材１０７の折り返し部１０７ｂの
曲率部１０７ｂ1の内面曲率半径r1は２．７ｍｍ、短円
筒部１０７b2の高さhは５．０ｍｍであった。このしご
き素材１０７を図１０に示すしごき装置で２回のしごき
加工を行った。２回に分けたのは、使用したプレスのス
トロークの制約のためである。プレスのストロークが十
分に長ければ１回のしごき加工が望ましい。第１回目の
しごき加工の際の、第１しごきリング１１１のしごき部
１１１ｂ、第２しごきリング１１２のしごき部１１２ｂ
および第３しごきリング１１３のしごき部１１３ｂの内
径はそれぞれ、８６．６１ｍｍ、８６．１６ｍｍおよび
８５．８２ｍｍであった。第２回目のしごき加工の際
の、第１しごきリングのしごき部、第２しごきリングの
しごき部および第３しごきリングのしごき部の内径はそ
れぞれ、８５．３７ｍｍ、８５．１５ｍｍおよび８５．
００ｍｍであった。しごき加工の際に用いた冷却潤滑液
は、日本クエーカーケミカル（株）製、「クエークロール
８００−DIーWT」の１０％水溶液であった。各しごきリ
ングのランド部の粗さはであった。各しごきリングのラ
ンド部は、粗さが最大高さＲｙが０．４μｍ以下になる
まで研削後、ラップ仕上げで鏡面にした。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真装置に配設される、硬質のロー
ル、および硬質のブレード等の硬質の部材の少なくとも
１つと係合して、極く僅かに弾性的に撓む感光ドラムに
用いられる感光ドラム基材であって、感光ドラム基材
は、アルミニウム円筒体よりなり、感光ドラム基材の円
筒部への半径方向荷重に対する撓み弾性係数が、０．０
００１５〜０．０５０００Ｎ／（ｍｍ・ｍｍ）であり、
円筒部の引張り強さが１５０Ｎ／ｍｍ²以上であること
を特徴とする感光ドラム基材。
【請求項２】しごき加工によって形成されたアルミニ
ウム円筒体よるなる請求項１記載の感光ドラム基材。
【請求項３】円筒形のアルミニウム素管の一方の開口
端の内面側に、又は一方の開口部に内向きフランジ部を
有する円筒形状のアルミニウム素管の該開口部の内面側
に、円環状の空間部を有する折り返し部を形成し、空間
部にしごきパンチの中空円筒形状の突起部を挿入して、
折り返し部に係合させてしごき加工を行ってしごき成形
体を形成し、折り返し部の端面にストリッパー装置のフ
ィンガーを係合させて、しごき成形体からしごきパンチ
を抜き出した後、しごき成形体の両端部をトリムするこ
とによって形成された請求項１、２記載の感光ドラム基
材。