JP2009216864A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

【課題】 外周に感光体層が形成された円筒状の導電性ドラム基体を回転自在に支持する導電性のシャフトと、導電性の接点部材と、の接触による導通の安定性が、良好に維持されることで、良好な画像形成が安定的に行われ得る、電子写真感光体を提供する。
【解決手段】 電子写真感光体は、感光ドラムと、シャフトと、接点部と、を備えている。前記感光ドラムは、導電性の円筒状部材からなるドラム基体を備えている。前記シャフトは、金属からなる丸棒状のシャフト本体と、その外周面上に形成された金属被膜と、を備えている。前記接点部は、前記シャフトの外周面と弾性的に接触するようになっている。本発明の特徴は、前記金属被膜が、前記シャフト本体の主成分よりもイオン化傾向が低く、且つ前記接点部における前記シャフトと対向する表面を構成する材質よりもイオン化傾向が低い材質からなることにある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真感光体に関する。

電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ）に用いられる電子写真感光体において、外周に感光体層が形成された円筒状の導電性ドラム基体を回転自在に支持する導電性のシャフトと、導電性の接点部材とを、接触・摺動させることで、両者の導通を形成するように構成されたものが知られている。

例えば、前記画像形成装置の本体に着脱自在なプロセスカートリッジに内蔵される前記電子写真感光体は、通常、比較的小径の円筒状に形成されている。この種の電子写真感光体は、アルミニウム管等からなる前記ドラム基体の外周に前記感光体層を形成するとともに、当該ドラム基体の両端にフランジを装着することによって構成されている。この場合、前記シャフトは、前記フランジの軸中心を貫通するように設けられている。また、一対の前記フランジの一方には、当該電子写真感光体を回転駆動するためのギヤが形成されている。

この種の電子写真感光体においては、重量やコストの関係から、前記フランジとして、合成樹脂製のものが広く用いられている。ここで、周知の通り、電子写真プロセスにおいては、前記ドラム基体は、接地等のために前記本体と電気的に接続される必要がある。このため、この種の電子写真感光体においては、前記シャフトと前記ドラム基体とを電気的に接続するための、前記接点部材としての導通板（アース板）が設けられている。

具体的には、この導通板は、通常、略円板状に形成されていて、前記フランジとともに、前記ドラム基体の端部における内側に、圧入、嵌合されている。この導通板の、外周部には前記ドラム基体と接触するための突起部が設けられ、中心部には前記シャフトを挿通するための貫通孔が設けられている。また、この導通板には、前記貫通孔に挿通された前記シャフトの外周面と弾性的に接触する舌片状の接点部が設けられている。

このような構成は、例えば、特開平１０−２０７２９１号公報、特開２００２−９１２３４号公報、特開２００４−１０２２７０号公報、特開２００６−７２０３９号公報、等に開示されている。
特開平１０−２０７２９１号公報 特開２００２−９１２３４号公報 特開２００４−１０２２７０号公報 特開２００６−７２０３９号公報

前記シャフトと前記接点部材との接触による導通の安定性が悪くなると、形成画像に乱れが生じる。これは、典型的には、前記画像形成装置が比較的長時間運転された後に生じやすい。このような形成画像の乱れが生じた場合に、前記電子写真感光体を分解して観察してみると、前記シャフトや前記接点部材への酸化物皮膜の付着が認められる。例えば、このような酸化物皮膜が前記シャフトに付着することで、前記電子写真感光体の回転周期（前記シャフトと前記接点部材との相対的な回転の周期）毎に、主走査方向と平行なスジが、形成画像中に発生するのである。

本発明は、このような課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、前記シャフトと前記接点部材との接触による導通の安定性が良好に維持されることで、良好な画像形成が安定的に行われ得る、電子写真感光体を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の電子写真感光体は、感光ドラムと、シャフトと、を備えている。

前記感光ドラムは、導電性の円筒状部材からなるドラム基体と、そのドラム基体の外周に形成された感光体層と、を備えている。前記シャフトは、前記ドラム基体の中心軸線上に設けられている。前記シャフトは、金属からなる丸棒状のシャフト本体と、前記シャフト本体の外周面上に形成された金属被膜と、を備えている。前記シャフトの外周面は、導電性の材質からなる接点部と弾性的に接触するようになっている。すなわち、前記接点部は、前記シャフトと相対的に回転しつつ、当該シャフトの前記外周面と弾性的に接触するように構成されている。この接点部は、主成分が銅である材質（例えばリン青銅）から構成され得る。

前記接点部は、導電性の材質からなる板材である導通板に設けられ得る。この導通板は、前記ドラム基体の内周面と係合する係合部をさらに備え得る。この場合、前記導通板は、前記係合部を介して前記感光ドラムに固定されることで、前記係合部及び前記接点部を介して前記ドラム基体と前記シャフトとの導通を形成するように構成されている。

本発明は、前記電子写真感光体の通電構造に特徴がある。すなわち、本発明の特徴は、前記金属被膜が前記シャフト本体の主成分よりもイオン化傾向が低く、且つ前記接点部における前記シャフトと対向する表面を構成する材質よりもイオン化傾向が低い材質からなることにある。例えば、前記シャフト本体がステンレス鋼からなり（前記シャフト本体の主成分が鉄である）、前記接点部における前記表面を構成する材質がリン青銅（前記表面を構成する材質の主成分が銅）である場合、前記金属被膜は、銀、プラチナ、金等から構成されている。

かかる構成においては、画像形成プロセスの実行時に、前記感光ドラムが前記シャフトに対して相対的に回転することで、前記シャフトと前記接点部とが相対的に回転する。これにより、前記接点部が、前記シャフトの前記外周面（前記金属被膜）と、弾性的に接触しつつ摺動する。これにより、前記シャフトと前記接点部との導通が形成される。

このとき、前記シャフト本体の前記外周面は、当該シャフト本体の主成分よりもイオン化傾向の低い材質（当該主成分よりも貴な金属）によって保護される。また、上述の摺動によって前記金属被膜が摩耗して、前記接点部に付着しても、当該付着物は当該接点部よりもイオン化傾向が低いため、当該付着物が付着した部分が酸化から良好に保護される。すなわち、当該部分が、安定した接点部位として機能し得る。

このように、本発明によれば、前記シャフトと前記接点部との摺動部における酸化被膜の形成が効果的に抑制され、前記シャフトと前記接点部との接触による導通の安定性が、良好に維持される。これにより、前記ドラム基体と前記シャフトとの安定した導通状態も、良好に維持される。

以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。

なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。

＜実施形態の電子写真感光体の構成＞
図１は、本発明の一実施形態である電子写真感光体１の要部構成を示す、一部拡大断面図である。以下、図１を参照すると、この電子写真感光体１は、感光ドラム２と、シャフト３と、フランジ４と、導通板５と、を備えている。

感光ドラム２は、アルミニウム製の円筒管状部材からなるドラム基体２１と、そのドラム基体２１の外周に形成された感光体層２２と、から構成されている。感光ドラム２の長手方向における一端部には、フランジ４と導通板５とが固定されている。そして、感光ドラム２は、フランジ４を介して、シャフト３によって回転自在に支持されている。すなわち、感光ドラム２、フランジ４、及び導通板５は、シャフト３に対して相対的に回転するようになっている。

シャフト３は、ドラム基体２１の中心軸線上に設けられている。このシャフト３は、ステンレス鋼からなる丸棒状のシャフト本体３１と、このシャフト本体３１の外周面（両端面を含む）上に形成された金属被膜３２と、を備えている。金属被膜３２は、シャフト３と導通板５との接触による導通状態を良好にするために形成されている。本実施形態においては、金属被膜３２は、金メッキ層によって構成されている。

フランジ４は、合成樹脂からなる略円柱状の部材であって、感光ドラム２の一端部における内径と嵌め合いの関係にある小径部４１と、この小径部４１及び感光ドラム２よりも外径が大きい大径部４２と、から構成されている。フランジ４は、小径部４１が感光ドラム２の前記一端部に圧入、嵌合されることで、感光ドラム２に固定されている。大径部４２には、感光ドラム２及びフランジ４を上述の中心軸線を中心として回転駆動するためのギヤ４２ａが形成されている。また、フランジ４には、シャフト３が挿通されるように、貫通孔４３が形成されている。この貫通孔４３は、その中心軸線が、感光ドラム２（ドラム基体２１）の上述の中心軸線と一致するように設けられている。

接点部材としての導通板５は、平面視にて略円板状の部材であって、リン青銅の板材の打ち抜き加工によって、継ぎ目なく一体に成形されている。この導通板５の中心部には、シャフト３を挿通するための貫通孔５１が形成されている。

導通板５の外周部には、本発明の係合部に相当する、複数の係合突起部５２が、放射状に設けられている。これらの係合突起部５２は、導通板５が、フランジ４における小径部４１の端面に固定された状態で、当該小径部４１とともに感光ドラム２の前記一端部に圧入、嵌合された際に、弾性変形しつつドラム基体２１の内周面と係合するようになっている。

また、導通板５における、貫通孔５１の近傍位置には、舌片状の接点部５３が設けられている。接点部５３は、フランジ４及び導通板５が感光ドラム２に組み付けられた状態でシャフト３が貫通孔４３及び５１に挿通された際に、シャフト３の外周面と弾性的に接触するように、導通板５の本体部から突出した板バネ状に構成されている。この接点部５３は、プレス加工によって形成された舌片を曲げ加工することで形成されている。

このように、導通板５は、係合突起部５２を介して感光ドラム２に固定されていて、係合突起部５２及び接点部５３を介して、ドラム基体２１とシャフト３との導通を形成するように構成されている。

＜実施形態の構成による効果＞
かかる構成を有する電子写真感光体１においては、画像形成プロセスの実行時に、感光ドラム２がシャフト３に対して相対的に回転すると、導通板５における接点部５３が、シャフト３の外周面を構成する金属被膜３２の表面と摺動する。

このとき、本実施形態における金属被膜３２は、シャフト本体３１の主成分（鉄）よりもイオン化傾向が低く、且つ接点部５３におけるシャフト３と対向する表面を構成する材質の主成分（銅）よりもイオン化傾向が低い材質（金）からなる。

かかる構成においては、画像形成プロセスの実行時に、感光ドラム２がシャフト３に対して相対的に回転することで、シャフト３と接点部５３とが相対的に回転する。これにより、接点部５３が、シャフト３の外周面を構成する金属被膜３２と、弾性的に接触しつつ摺動する。これにより、シャフト３と接点部５３との導通が形成される。

このとき、シャフト本体３１の外周面は、当該シャフト本体３１の主成分である鉄よりもイオン化傾向の低い材質（当該主成分よりも貴な金属）である金メッキ層からなる金属被膜３２によって保護される。また、上述の摺動によって金属被膜３２が摩耗して接点部５３に付着しても、当該付着物は当該接点部５３よりもイオン化傾向が低いため、当該付着物が付着した部分が酸化から良好に保護される。すなわち、当該部分が、安定した接点部位として機能し得る。

このように、本実施形態の構成によれば、シャフト３と接点部５３との摺動部における酸化被膜の形成が効果的に抑制され、シャフト３と接点部５３との接触による導通の安定性が、良好に維持される。これにより、ドラム基体２１とシャフト３との安定した導通状態も、良好に維持される。

＜変形例＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、複数の実施形態や変形例の、全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、互いに複合的に適用され得る。

本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。

（１）本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的構成に限定されるものではない。例えば、フランジ４の形状や、接点部５３の材質・形状・数についても、特に限定はない。

具体的には、接点部５３は、ステンレス鋼からなる板バネ状部材の表面に銅膜を形成することによって構成され得る。また、接点部５３が、シャフト３の端面と接触するようになっていてもよい。さらに、接点部５３を含む導通板５は、図示しない画像形成装置の本体に固定されていてもよい。

（２）金属被膜３２は、メッキ以外の、利用可能なあらゆる方法（塗布、蒸着等）で形成され得る。

（３）その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。

また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。

本発明の一実施形態である電子写真感光体の要部構成を示す、一部拡大断面図である。

符号の説明

１ … 電子写真感光体
２ … 感光ドラム
２１ … ドラム基体
２２ … 感光体層
３ … シャフト
３１ … シャフト本体
３２ … 金属被膜
４ … フランジ
４１ … 小径部
４２ … 大径部
４２ａ… ギヤ
４３ … 貫通孔
５ … 導通板
５１ … 貫通孔
５２ … 係合突起部
５３ … 接点部

Claims (3)

1. 導電性の円筒状部材からなるドラム基体と、そのドラム基体の外周に形成された感光体層と、を備えた、感光ドラムと、
   前記ドラム基体の中心軸線上に設けられたシャフトと、
   前記ドラム基体の内周面と係合する係合部と、前記シャフトの外周面と弾性的に接触する接点部と、を備え、前記係合部を介して前記感光ドラムに固定されるとともに当該係合部及び前記接点部を介して前記ドラム基体と前記シャフトとの導通を形成するように構成された、導通板と、
   を備えた、電子写真感光体であって、
   前記シャフトは、
   金属からなる丸棒状のシャフト本体と、
   前記シャフト本体の外周面上に形成された金属被膜と、
   を備え、
   前記金属被膜は、前記シャフト本体の主成分よりもイオン化傾向が低く、且つ前記接点部における前記シャフトと対向する表面を構成する材質よりもイオン化傾向が低い材質からなることを特徴とする、電子写真感光体。
2. 請求項１に記載の、電子写真感光体であって、
   前記導通板は主成分を銅として同一材質により一体に形成され、
   前記シャフト本体は、ステンレス鋼からなることを特徴とする、電子写真感光体。
3. 請求項２に記載の、電子写真感光体であって、
   前記導通板はリン青銅からなることを特徴とする、電子写真感光体。

Images