JP2004029833A

JP2004029833A - 感光体

Info

Publication number: JP2004029833A
Application number: JP2003204158A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kawakami; 川上　哲哉; Nobuhide Tanaka; 田中　伸英
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】ａ−Ｓｉ感光体の円筒体両端部に精度良くかつ確実にフランジを装着し、その後、電子写真装置に取り付けて回転させても、円筒体に回転振れが生じないようにして高品質画像が得られるようにすること。
【解決手段】外周面にアモルファスシリコン感光層１を形成したアルミニウムからなる円筒体２の両端内面に、内径が円筒体２の中央よりも大きなインロー部７を設けてなる感光体において、前記インロー部７の内径を円筒体２の最外端に向かって小さく設定するとともに、該最外端におけるインロー部７の内径Ａと、該インロー部７に挿入される円盤状フランジ８の外径Ｂとを０≦Ｂ−Ａ≦０．１２ｍｍの関係を満足するように設定する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアモルファスシリコン感光層を成膜形成した感光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アモルファスシリコン（以下、アモルファスシリコンをａ−Ｓｉと略記する）を感光層とした感光体が、すでに製品化されているが、このａ−Ｓｉ感光体はアルミニウム金属からなる円筒体の外周面にａ−Ｓｉ感光層をプラズマＣＶＤ法により成膜形成している。
【０００３】
そして、上記円筒体の両端にフランジを装着し、これでもってａ−Ｓｉ感光体を電子写真装置に装着するが、円筒体端部の内面にインロー部と呼ばれる削り込み部を設けて、このインロー部にフランジを装着することで装着固定している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２９７５００号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−１４６６３２号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開昭６０−２１０５３号公報
【０００７】
【特許文献４】
特開平６−２３０７０７号公報
【０００８】
【特許文献５】
特開平８−３３９１３５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インロー部を形成したことで、厚みが薄くなり、他の領域と比べ機械的強度が低下し、そのために円筒体を約２００〜３００℃にまで加熱し、端部の外表面にまでａ−Ｓｉ感光層を延在させて成膜し、ついで冷却すると、円筒体とａ−Ｓｉ感光層との線膨張係数の差により膜内部に大きな応力が発生し、ａ−Ｓｉ感光層は円筒体を圧縮させ、その結果、円筒体端部が収縮したり、変形していた。
【００１０】
そのため、インロー部にフランジが装着できなくなったり、あるいは円筒体端部の内径がばらついていた。そこで、フランジをインロー部に容易に装着できるように、フランジの外径を円筒体の両端部（インロー部）の内径に比べて小さくしていた。
【００１１】
しかしながら、このように径を小さく設定し、フランジをインロー部に装着しても、ａ−Ｓｉ感光体を電子写真装置に取り付け、回転させた場合、円筒体端部の収縮、変形によって真円度が低下して、円筒体に回転振れが生じ、その結果、画像の品質が低下していた。
【００１２】
そこで、特許文献２には、成膜形成した感光体の内面をテーパー加工するなどして変形を修正し、内径精度を高める技術が提案されているが、このような精密加工をおこなうと、生産コストが大幅に高くなっていた。
【００１３】
したがって本発明の目的はａ−Ｓｉ感光体の円筒体両端部に精度良くかつ確実にフランジを装着し、その後、電子写真装置に取り付けて回転させても、円筒体に回転振れが生じないようにして高品質画像が得られるようにしたことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の感光体は、外周面にアモルファスシリコン感光層を形成したアルミニウムからなる円筒体の両端内面に、内径が円筒体の中央よりも大きなインロー部を設けてなる感光体において、前記インロー部の内径を円筒体の最外端に向かって小さく設定するとともに、該最外端におけるインロー部の内径Ａと、該インロー部に挿入される円盤状フランジの外径Ｂとが０≦Ｂ−Ａ≦０．１２ｍｍの関係を満足することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の感光体は、前記円盤状フランジの外径Ｂが、該フランジの端部において略一定であることを特徴とするものである。
【００１６】
更に本発明の感光体は、前記円盤状フランジの外径Ｂが、該フランジの先端部における外径であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の感光体１の工程順を示し、図１はａ−Ｓｉ感光層を成膜形成する前の円筒体の端部断面図、図２はａ−Ｓｉ感光層を成膜形成した円筒体の端部断面図、図３はフランジを圧入した本発明の感光体の端部断面図である。また、図４はａ−Ｓｉ感光層の層構成を示す破断面図である。
【００１８】
図１に示す円筒体２はアルミニウム金属からなり、押し出し加工や引き抜き加工などによって円筒状に成形したものであって、ａ−Ｓｉ感光層の成膜前に旋盤による切削加工や研削加工などによる粗加工、仕上げ加工を経て、所望の円筒形状や寸法精度にする。
【００１９】
上記のように円筒状に成形した場合、内面の精度が劣っていることから、その後の成膜に際し内面でもって固定保持しても外周との間で同軸度がわるくなるという欠点がある。そこで、円筒体２の両端内面を削り込んでインロー部７を設けることで内面精度を高める。
【００２０】
つぎに円筒体２の外周面に図４に示すようにａ−Ｓｉ感光層３を成膜形成する。このａ−Ｓｉ感光層３はたとえばキャリア注入阻止層４、光導電層５、表面保護層６とを順次成膜してなり、真空蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーテイング法、ＲＦスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などで成膜形成する。
【００２１】
ところが、このような成膜工程を経ると成膜工程時に加熱されることによって、膜に圧縮応力が生じ、図２に示すようにインロー部７の内径が小さくなり、変形する場合がある。そこで、本発明においては、インロー部７にアルミニウム金属、樹脂、ＳＵＳ、セラミックスなどの材質からなる円盤状にしたフランジ８を圧入する。このようなフランジ８については、ほぼ中央部には貫通穴８ａが形成されており、この貫通穴８ａに軸を通し、この軸を電子写真装置内に固定して感光体１を回転させている。
【００２２】
また、上記圧入に当たってフランジ８の外径Ｂをインロー部７の内径Ａに比べてわずかに大きくしてあると、圧入により収縮、変形したインロー部７のアルミニウム部分を押し広げることになり、これによってフランジ８が円筒体２に確実に固定される。なお、インロー部７の内径Ａとはａ−Ｓｉ感光層３を成膜形成した後の最外端を測定した値である。
【００２３】
この場合、インロー部７の内径Ａとフランジ８の外径Ｂの関係は、０≦Ｂ−Ａ≦０．１２ｍｍ、好適には０．０２≦Ｂ−Ａ≦０．０８ｍｍを満たすよう設定するとよく、Ｂ−Ａが０．１２ｍｍを越えるとフランジの外径Ｂが大きくなりすぎて、インロー部７が押し広げ、そのためにａ−Ｓｉ感光層３が剥がれる。また、円筒体２のサイズについては、外径を３０〜４００ｍｍに、長手寸法は１００〜１０００ｍｍにするとよい。さらにインロー部７形成前の基板厚みは１〜８ｍｍ、好適には３〜６ｍｍにすると、加工精度および材料コスト面の双方を満足し得る。
【００２４】
さらにまた、フランジ８の圧入部分の幅は圧入した効果を奏するために下限を決定したり、あるいは成膜領域との関係で上限を決定してもよいが、たとえば５〜２０ｍｍ、好適には７〜１５ｍｍの幅にするのが望ましい。
【００２５】
かくして本発明の感光体１によれば、０≦Ｂ−Ａ≦０．１２ｍｍの関係を満たすようにインロー部７の内径Ａとフランジ８の外径Ｂを設定することで、円筒体２の両端にそれぞれフランジ８を圧入させた場合に精度良くかつ確実に装着され、電子写真装置に装着した場合、真円度に優れることで回転振れが生じなくなり、その結果、高品質な画像が得られた。
【００２６】
また、本発明においては、インロー部７の端面角部ａに対しＣ面もしくはＲ面に処理したり、あるいはフランジ８の挿入先角部ｂに対しＣ面もしくはＲ面に処理することで、フランジ８をインロー部７に容易に圧入させることができる。
【００２７】
【実施例】
純度９９．９％のアルミニウムからなる円筒体に対し、切削加工や研削加工などによる粗加工、仕上げ加工をおこない、これによって外径１００ｍｍ、長手寸法３５０ｍｍ、厚み３ｍｍの円筒体２を作製した。ついでこの円筒体２の両端部にインロー部７を形成する。このインロー部７は円筒体の内面中央付近を保持した状態で、Ｌ型の切削工具を用いて削り込んで形成する。双方のインロー部７は円筒体２の端から６ｍｍの幅でもって形成し、さらに削り込み量によってインロー部の内径を幾とおりにも変えた各種試料を作製した。
【００２８】
つぎに各試料の円筒体外周面にプラズマＣＶＤ法によってａ−Ｓｉ感光層３を成膜形成した。このａ−Ｓｉ感光層３は表１に示す条件で厚み２μｍのキャリア注入阻止層４、厚み７０μｍの光導電層５、厚み１μｍの表面保護層６とを順次成膜した。
【００２９】
【表１】

【００３０】
このように成膜形成した各試料（試料Ｎｏ．１〜試料Ｎｏ．１０）の感光体について、それぞれのインロー部７の内径Ａを測定したところ、表２に示すような結果が得られた。各試料の内径Ａは各円筒体の回転軸に対し４５°ずつ角度を変えた４方向でもって測定し、その平均値で表す。
【００３１】
【表２】

【００３２】
つぎに各試料のインロー部７に対し、外径Ａが９５．０００ｍｍであるフランジ８を圧入し、膜の剥がれ状態を調べたところ、表２に示すような結果が得られた。○印はまったく剥がれなかった場合であり、△印は円筒体端部が幅２ｍｍ以下で膜剥がれが生じた場合である。
【００３３】
また、各試料を電子写真装置に装着し、外周での回転振れを図５に示す測定装置Ｓで測定した。
【００３４】
この測定装置Ｓは定盤９上に一対のＶブロック１０を対向配設したものであって、さらに各試料の感光体１２に軸１１を貫通させ、軸１１の両端を一対のＶブロック１０に固定している。そして、ダイヤルゲージ１６を感光体１２の外周面に当接させ、感光体１２の１周分の回転振れをダイヤルゲージ１６の振れでもって測定した。測定部位は感光体１２の中央部（部位１４）ならびに両端部から５０ｍｍの部位１３、１５にした。
【００３５】
この測定結果は表２に示すとおりであるが、回転振れが５０μｍ未満であれば、画像濃度にムラが生じなくなり、５０μｍ以上になると感光体１２の周方向に電位変動が発生し、画像濃度にムラが生じる。
【００３６】
そして、これら膜剥がれおよび回転振れの双方でもって評価した。○印は膜剥がれおよび回転振れがともに発生せず、実用上まったく支障がない場合であり、△印は膜剥がれおよび回転振れのうちいずれかに若干問題がある場合であり、×印は大きな回転振れが生じて実用に供しえない場合である。
【００３７】
かくして本発明の試料Ｎｏ．２〜試料Ｎｏ．８においては、膜剥がれが発生せず、さらに回転振れも著しく小さくて画像濃度にムラが生じなかった。しかるに試料Ｎｏ．１ではインロー部７の内径Ａが小さいことで円筒体端部に膜剥がれが発生し、試料Ｎｏ．９ではインロー部７の内径Ａが大きくなって、わずかに回転振れが生じて、画像濃度に若干ムラが生じた。さらに試料Ｎｏ．１０では大きな回転振れが生じて、画像濃度ムラが顕著に発生し、実用に供しえなかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の感光体によれば、精度良くかつ確実にフランジが感光体に装着され、これによって電子写真装置に装着した場合、円筒体に回転振れが生じなくなり、その結果、画像濃度ムラのない高品質の画像が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】アモルファスシリコン感光層を成膜形成する前の円筒体の端部断面図である。
【図２】アモルファスシリコン感光層を成膜形成した円筒体の端部断面図である。
【図３】フランジを圧入した本発明の感光体の端部断面図である。
【図４】アモルファスシリコン感光層の層構成を示す破断面図である。
【図５】感光体の回転振れをはかる測定装置の斜視図である。
【符号の説明】
１　　　　　感光体
２　　　　　基板（円筒体）
３　　　　　アモルファスシリコン感光層
４　　　　　キャリア注入阻止層
５　　　　　光導電層
６　　　　　表面保護層
７　　　　　インロー部
８　　　　　フランジ
８ａ　　　　貫通穴
Ａ　　　　　インロー部の内径
Ｂ　　　　　フランジの外径
Ｓ　　　　　回転振れ測定装置

Claims

外周面にアモルファスシリコン感光層を形成したアルミニウムからなる円筒体の両端内面に、内径が円筒体の中央よりも大きなインロー部を設けてなる感光体において、
前記インロー部の内径を円筒体の最外端に向かって小さく設定するとともに、該最外端におけるインロー部の内径Ａと、該インロー部に挿入される円盤状フランジの外径Ｂとが０≦Ｂ−Ａ≦０．１２ｍｍの関係を満足することを特徴とする感光体。
前記円盤状フランジの外径Ｂは、該フランジの端部において略一定であることを特徴とする請求項１に記載の感光体。
前記円盤状フランジの外径Ｂは、該フランジの先端部における外径であることを特徴とする請求項１に記載の感光体。