JP2002099177A - 電子写真感光体用樹脂フランジ及びこのフランジを備えた電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アース板と樹脂フランジの結合が、組立て時及
び再利用時における衝撃力に対する耐久性に優れ、かつ
再利用のための取り外しの容易なフランジ及びそのフラ
ンジを備えた電子写真用感光体の提供。 【解決手段】外周に感光層を備えた円筒状基体からなる
感光体の開口端部に嵌合され、外周に形成される回転駆
動力の伝達機構と中央孔とを備える樹脂フランジ部と、
この中央孔を貫通し前記感光体を回転可能に支持するシ
ャフトと前記基体とを導電接続するアース板を結合して
なるフランジにおいて、このアース板は前記樹脂フラン
ジ部に形成された樹脂突起に嵌挿されて固定される固定
孔を備え、この固定孔が弾性変形で固定される形状を有
するフランジ及びそのフランジを備えた電子写真用感光
体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真技
術を応用した事務機器に搭載される電子写真用感光体及
び感光体の開口端部に嵌合されるフランジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用感光体は、図５の斜視図に示
すように、外周に感光層３を備えた円筒状導電性基体２
からなる感光体１０の両開口端部１０１にフランジやギ
ヤ１a付きフランジ１を嵌合させて、複写機やプリンタ
等の電子写真応用機器にシャフト４を介して搭載され
る。電子写真プロセスを経て形成される画像の良否は、
感光層の電気特性及び外観だけでなく、フランジやギヤ
フランジ自体の精度や感光体との組立て精度の良否によ
って決定される。

【０００３】最近では生産コストの観点からフランジや
ギヤフランジの材料としてポリカーボネート（ＰＣ）樹
脂やポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂などが広く採用され
ている。樹脂フランジにはギヤなどが設けられ装置側の
回転駆動力を感光体に確実に伝達するようにしっかりと
感光体に結合される。このフランジと導電性基体間の結
合が緩み、回転駆動力の伝達に障害が生じると、装置は
故障として停止してしまう。それを防ぐために、その結
合には接着剤を用いて結合力を高く維持することが一般
的である。

【０００４】また、電子写真プロセスにおいて良好な画
像を得るには感光体とそれを搭載する装置例えば複写機
側（直接的には回転軸）との間に良好な導電接続が確保
され維持されていることが重要である。前述のようにフ
ランジの材料として樹脂を採用した場合は、樹脂に導電
性材料を混合して導電性機能を持たせる方法又は樹脂フ
ランジに金属製のアース板を取り付けて導電接続を確保
する方法があるが、コスト的にアース板を使う方法が一
般的である。

【０００５】このアース板を取り付ける方法は、図２の
アース板の平面図（a）、樹脂フランジの側面図（b）及
び図３の樹脂フランジにアース板を固定したものの側面
図に示すように、樹脂フランジ１に形成されている円柱
状突起５をアース板１１の固定孔１２に通し、飛び出た
円柱状突起の先端１２１を熱圧着することにより、アー
ス板と樹脂フランジを固定して取り付ける。

【０００６】このアース板の材料としては装置側から感
光体のフランジへ貫通しているシャフト４の材質がステ
ンレスの場合が多いため、シャフト４にキズを付けない
ようにステンレスより硬度の小さい金属が採用される。

【０００７】アース板１１の形状としては、フランジ１
の感光体１０の開口端部１０1への嵌合作業の容易性お
よび感光体１０に嵌合された後、感光体内面１０１とシ
ャフト４との導電接続の確保とを考慮して、感光体１０
の内径より小さい外径のアース板１１の円周に感光体内
径より大径の周縁接点１３を設け、中央部にはシャフト
４の貫通する中央穴１５が形成され、この孔１５内に張
り出してシャフト４と導電接続する中央接点１４を備え
たものが広く採用されている。

【０００８】一方、電子写真感光体１０は消耗品であ
り、寿命のきた感光体１０は廃棄して新しい感光体１０
に取り換える必要がある。ところが、最近は寿命のきた
感光体１０の回収については社会的にも回収方向での要
請が強まりつつある。その場合、回収された感光体１０
の再利用を考えることは地球環境を守るという観点から
も大切である。その再利用を効率よく行うには、最初か
ら再利用を充分踏まえた感光体１０及びフランジ１の設
計開発をすることが重要である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のアース板１１を
フランジへ固定する方法では、図５の斜視図に示すよう
に、外周に感光層３を備えた円筒状導電性基体２からな
る感光体１０の開口端部１０１にフランジ１を圧入接着
により結合させようとする作業中に、衝撃などにより無
理な力が加わると、アース板１１とフランジ１とを固定
する円柱状樹脂突起５が破損し、又は緩んでアース板１
１がフランジ１から浮いた状態になることがある。この
ような状態ではアース板１１の固定が不安定になり、シ
ャフト４やピン(図示せず)に対してアース板１１が所定
の位置から動いて、導電接続が不安定になり、画像障害
が発生する場合があった。

【００１０】また、回収した電子写真感光体１０からフ
ランジ１を再利用するために、フランジリムーバを使用
して、又は棒やハンマーを用いて感光体１０からフラン
ジ１を叩き出して、感光体１０から取り外している。こ
の際、フランジ１が接着剤により感光体１０に固着され
ていると、取り外すのにいっそう大きな力を必要とする
ため、フランジを取り外した後、アース板１１がフラン
ジ１から浮いたり外れたりすることがある。そのために
フランジ１自体寿命が来ていないにもかかわらず再利用
できないという場合があった。

【００１１】本発明は以上述べた点に鑑みてなされたも
のであり、アース板と樹脂フランジの結合が、組立て時
及び再利用時における衝撃力に対する耐久性に優れ、か
つ再利用のための取り外しの容易なフランジ及びそのフ
ランジを備えた電子写真用感光体の提供を目的とする。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、上記
目的は外周に感光層を備えた円筒状導電性基体からなる
感光体の開口端部内側に嵌合され、外周に形成される回
転駆動力の伝達機構と中央孔を備える樹脂フランジ部
と、この中央孔を貫通し前記感光体を回転可能に支持す
るシャフトと前記基体とを導電接続するアース板を結合
してなる電子写真感光体用樹脂フランジにおいて、この
アース板は前記樹脂フランジ部に形成された樹脂突起に
嵌挿されて固定されるための固定孔を備え、この固定孔
が弾性変形を利用して固定される形状を有する電子写真
感光体用樹脂フランジとすることにより達成される（請
求項１の発明）。

【００１３】また、前記請求項１の発明の実施態様とし
ては、アース板の固定孔の弾性変形を利用して固定され
る形状が略十字形、略円形の４ヶ所、２ヶ所のそれぞれ
にくびれを有するはなまる形、だるま形のいずれかが望
ましい。さらにアース板の材質をリン青銅を主成分とす
るものとし、さらにまたアース板の厚みを０.１ないし
０.５mmとした電子写真感光体用樹脂フランジとするこ
とが好ましい（請求項２ないし６の発明）。

【００１４】さらにまた、上記いずれかのフランジが、
外周に感光層を備えた円筒状導電性基体からなる感光体
の開口端部内側に嵌合された電子写真用感光体とするこ
とにより前記目的が達成される（請求項７の発明）。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照して詳細に説明する。この発明は以下に説明
する実施例に限定されるものではない。

【００１６】ＪＩＳ６０００台のアルミニウム合金から
なる外径３０mmφ、長さ２５４mmのドラム状基体の外周
面上に下引層、電荷発生層と電荷輸送層を含む感光層３
をこの順に浸漬塗布法により形成する。電荷発生層の材
料としては、よく知られた光電荷発生材料であるチタニ
ルフタロシアニンをポリビニルブチラール樹脂中に分散
させた塗布膜を用いる。

【００１７】電荷輸送層の材料としては、同様によく知
られた電荷輸送材料であるトリフェニールアミン系化合
物をポリカーボネート樹脂に溶解させた塗布膜が用いら
れる。この発明では基体及び感光層の材料としては感光
体としての要求特性を満たすものであれば良いので、他
の材料であっても一向にかまわないし、また、塗布方法
についても上記のよく知られた浸漬塗布方法ではなく、
他の方法であってもよい。

【００１８】円筒状導電性基体２と感光層３からなる感
光体１０は図７の斜視図に示すように、その開口端部１
０１の内側にギヤ付きフランジ１が圧入により嵌合され
る。

【００１９】このフランジ１はアース板６側を感光体１
０側に向けて圧入される。このフランジ1は電子写真装
置からの回転駆動力を感光体１０に伝達する機構として
ギヤ１aを感光体１０との嵌合部の外側の外周に備え、
中央にシャフト４が貫通する中央孔を有し、ポリカーボ
ネート樹脂又はポリアセタール樹脂を主成分としたもの
を射出成形して形成される。

【００２０】アース板としては本発明にかかる図１
（a）の平面図に示すアース板６を使用した。

【００２１】このアース板６は直径２３．０mm φの円
板の中央部にはシャフト４の貫通する直径１０mm φの
中央孔１５が形成され、この孔１５の中心に向かって図
７に示したシャフト４と導電接続することになる中央接
点１４が延び、円周には４個の周縁接点１３が円の中心
を挟んで対称的に配置されている。この接点１３はここ
では矩形状のものを示したが、図６のアース板６２の平
面図に示すような８個を円周上に対称的に配列してなる
略三角形状の周縁接点１３１でも良い。中央孔１５と円
周との中間の辺にフランジに形成された円柱状突起５を
嵌挿してアース板６をフランジ１に固定する固定孔７が
２ヶ所設けられている。図１の（b）のフランジの側面
図にアース板６がその固定孔７にフランジ１の円柱状突
起５を嵌挿させて固定したことを示す。

【００２２】アース板６の材料としては厚さ０.３mmの
リン青銅（ＪＩＳ規格:Ｃ５２１０Ｐ−１／２Ｈ）を使
用し、周縁接点１３の先端間の距離において中心を通る
寸法Ｄ１を２８.１mmとした。

【００２３】また、感光体１０として直径３０mmφ、長
さ２５４mm、内径Ｄ２を２８mmとしたものを用いて、そ
の円筒の開口端部１０１にアース板６を取り付けたギヤ
フランジ１を、図示しない自動圧入機を用いてエアー加
圧３.０kgf/cm²（以下の各実施例及び比較例共、同条
件）で、圧入した。

【００２４】また、アース板の固定孔は図４の平面図に
示すような円周の４箇所にくびれのあるはなまる形状７
１の孔でも本発明の効果が得られる。

【００２５】さらにまた、アース板の固定孔は図８の平
面図に示すような円周の２箇所にくびれのあるだるま形
状７２の孔でもよい。

【００２６】本発明にかかる固定孔の形状がアース板と
樹脂フランジとの固定に及ぼす効果を証明するために、
つぎのような実験を行った。

【００２７】アース板の３種類の厚さ（０．１mm，０．
２mm，０．５mm）について、従来の方法である樹脂突起
の熱圧着による固定と、本発明にかかる固定孔（十文字
形（図１），はなまる形（図４），だるま形（図８））
による固定について、それぞれその効果を比較した。比
較項目はフランジの再利用のために感光体からフランジ
を中央孔に棒を挿入し取り外して、取り外し後アース板
の浮き、外れを調べた。また再度フランジを感光体に装
着し画像形成装置に取付けて画像障害の有無についても
調べた。それらの結果について、表１、２、３、４にま
とめた。試料数は１項目２０本で、分母は試料数、分子
は不良とみなされた数である。

【００２８】

【表1】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】 表１から、従来の樹脂突起の熱圧着によるアース板のフ
ランジへの固定方法はアース板を０．１から０．５mmへ
厚くすると不良品が非常に増える。０.１mmより薄いと
板の弾性力が低くなり、導電接続への信頼性に問題が生
じる。いずれの条件でも不良品が発生する。

【００３２】表２の結果からは、アース板の０．１から
０．５mmの厚さで、いずれも全く不良品が発生していな
い。

【００３３】表３の結果では、アース板の厚さ０.３mm
以上で実用可能、０.５mmの厚さならば、全く問題無し
である。表１の従来のものよりかなり不良品が少なくな
り、本発明の効果のあることがわかる。

【００３４】表４の結果では、アース板の厚さ０.３mm
以上で実用可能、０.５mmの厚さならば、ほぼ問題無し
である。表３よりは若干不良品が増えているが、表１の
従来のものよりは不良品がかなり少なくなり、本発明の
効果のあることがわかる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、外周に感光層を備えた
円筒状導電性基体からなる感光体の開口端部内側に嵌合
され、外周に形成される回転駆動力の伝達機構と中央孔
とを備える樹脂フランジ部と、この中央孔を貫通し前記
感光体を回転可能に支持するシャフトと前記基体とを導
電接続するアース板を結合してなる電子写真感光体用樹
脂フランジにおいて、このアース板は前記樹脂フランジ
部に形成された樹脂突起に嵌挿されて固定されるための
固定孔を備え、この固定孔が弾性変形を利用して固定さ
れる形状を有する電子写真感光体用樹脂フランジとした
ので、アース板と樹脂フランジの結合について、組立て
時及び再利用時における衝撃力に対する耐久性に優れ、
かつ再利用のための取り外しの容易なフランジ及びその
フランジを備えた電子写真用感光体を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る（a）アース板の平
面図と（b）樹脂フランジの側面図

【図２】従来の（a）アース板の平面図と（b）樹脂フラ
ンジの側面図

【図３】従来の樹脂フランジに従来のアース板を取付け
たことを示す側面図

【図４】この発明の異なる実施例に係る（a）アース板
の平面図と（b）樹脂フランジの側面図

【図５】従来の樹脂フランジと感光体を結合する前を示
す斜視図

【図６】この発明の実施例に係る異なるアース板を示す
平面図

【図７】この発明の実施例に係る樹脂フランジと感光体
を結合する前を示す斜視図

【図８】この発明の実施例に係るさらに異なるアース板
を示す平面図

【符号の説明】

１：樹脂フランジ、１a:回転駆動力の伝達機構（ギ
ヤ）、２:円筒状導電性基体、３：感光層、４：シャフ
ト、５：円柱状突起、６，１１，６１，６２:アース
板、１０１：開口端部、１５：中央孔、７，１２，７
１，７２：固定孔。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に感光層を備えた円筒状導電性基体
   からなる感光体の開口端部内側に嵌合され、外周に形成
   される回転駆動力の伝達機構と中央孔とを備える樹脂フ
   ランジ部と、この中央孔を貫通し前記感光体を回転可能
   に支持するシャフトと前記基体とを導電接続するアース
   板を結合してなる電子写真感光体用樹脂フランジにおい
   て、このアース板は前記樹脂フランジ部に形成された樹
   脂突起に嵌挿されて固定されるための固定孔を備え、こ
   の固定孔が弾性変形を利用して固定される形状を有する
   ことを特徴とする電子写真感光体用樹脂フランジ。
2. 【請求項２】前記固定孔の弾性変形を利用して固定され
   る形状が略十字形であることを特徴とする請求項１記載
   の電子写真感光体用樹脂フランジ。
3. 【請求項３】前記固定孔の弾性変形を利用して固定され
   る形状が略円形の４箇所にくびれを有するはなまる形で
   あることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体用
   樹脂フランジ。
4. 【請求項４】前記固定孔の弾性変形を利用して固定され
   る形状が略円形の２箇所にくびれを有するだるま形であ
   ることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体用樹
   脂フランジ。
5. 【請求項５】 アース板がリン青銅を主成分とすること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子
   写真感光体用樹脂フランジ。
6. 【請求項６】 アース板の厚みを０.１ないし０.５mmと
   したことを特徴とする請求項５記載の電子写真感光体用
   樹脂フランジ。
7. 【請求項７】外周に感光層を備えた円筒状導電性基体か
   らなる感光体の開口端部内側に、請求項１ないし６項の
   いずれかに記載の電子写真感光体用樹脂フランジを嵌合
   したことを特徴とする電子写真用感光体。