JP2017156470A - 感光体ドラム - Google Patents

Abstract

【課題】金属板に生じる撓みを抑制して、導電性支持体と金属板との導通を確保できる感光体ドラムを提供する。
【解決手段】感光体ドラム１は、導電性支持体２と、感光層２１と、第１非導電層２２ａと、第２非導電層２２ｂと、金属板３とを備える。導電性支持体２は、導電性を有し、筒状に形成される。第１非導電層２２ａは、導電性支持体２の外表面に形成される。第２非導電層２２ｂは、導電性支持体２の内表面に形成される。感光層２１は、第１非導電層２２ａ上に形成される。金属板３は、導電性支持体２の軸方向Ｘの一端部の内部に配される。金属板３は、板状部３１と、爪部３３と、壁板部３４とを有する。板状部３１は、軸方向Ｘと直交する径方向Ｙに沿う板状である。爪部３３は、板状部３１の外縁部からのびて、第２非導電層２２ｂに食い込んで導電性支持体２と接触する。壁板部３４は、板状部３１の外縁部から導電性支持体２の軸方向Ｘの内側にのびる。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光体ドラムに関する。

特許文献１に記載のドラムフランジは、樹脂製フランジ本体と、金属板とを有し、導電性素管の端部に装着される。導電性素管は、導電性を有し、円筒状に形成されている。導電性素管の外周面には、感光層が形成される。ドラムフランジの金属板は、導電性素管の軸方向の一端部の内部に装着される。金属板は、基板と、爪とを有する。基板は、感光体ドラムの軸方向と直交する径方向に沿って配される。爪は、基板の外縁部から突出している。詳しくは、導電性素管の軸心から離れる方向へのびている。

一般的に、導電性素管には、非導電層が形成される。非導電層は、導電性素管にアルマイト処理のような被膜処理を施して形成される。非導電層は、導電性素管の内周面、及び外周面に形成される。爪は、導電性素管の内側の非導電層に食い込んで導電性素管と接触する。一般的なドラムフランジは、導電性素管に装着される際に、爪が導電性素管の内側の非導電層を削って、爪が導電性素管の内側の非導電層に食い込むことによって、爪と導電性素管とが接触して、導電性素管と金属板とが電気的に導通される。

特開２００５−３７９１７号公報

しかしながら、一般的なドラムフランジでは、金属板が導電性支持体（導電性素管）に装着される際に、金属板に撓みが生じる。したがって、爪による第２非導電層（導電性素管の内側の非導電層）の削り量が低減して、爪と導電性支持体とが接触せず、その結果、導電性支持体と金属板との電気的導通を確保できないおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属板に生じる撓みを抑制して、導電性支持体と金属板との電気的導通を確保できる感光体ドラムを提供することにある。

本発明に係る感光体ドラムは、導電性支持体と、感光層と、第１非導電層と、第２非導電層と、金属板とを備える。前記導電性支持体は、導電性を有し、筒状に形成される。前記第１非導電層は、前記導電性支持体の外表面に形成される。前記第２非導電層は、前記導電性支持体の内表面に形成される。前記感光層は、前記第１非導電層上に形成される。前記金属板は、前記導電性支持体の軸方向の一端部の内部に配される。前記金属板は、板状部と、爪部と、壁板部とを有する。前記板状部は、前記導電性支持体の前記軸方向と直交する径方向に沿う。前記爪部は、前記板状部の外縁部からのびて、前記第２非導電層に食い込んで前記導電性支持体と接触する。前記壁板部は、前記外縁部から前記導電性支持体の前記軸方向の内側にのびる。

本発明の感光体ドラムによれば、金属板に生じる撓みを抑制して、導電性支持体と金属板との電気的導通を確保できる。

本発明の実施形態に係る感光体ドラムを示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る感光体ドラムの一端部を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、図中、同一又は相当部分については、同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

図１、及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る感光体ドラム１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る感光体ドラム１を示す分解斜視図である。なお、図１では、感光体ドラム１の一部を切り欠いて示している。具体的には、図１では、導電性支持体２の一部と、感光層２１の一部と、第１非導電層２２ａの一部と、第２非導電層２２ｂの一部と、フランジ４が有する保持板４６の一部とを切り欠いて示している。

図１に示すように、感光体ドラム１は、導電性支持体２と、感光層２１と、第１非導電層２２ａと、第２非導電層２２ｂと、金属板３と、フランジ４と、軸部５とを備える。感光体ドラム１は、例えば、コピー機、プリンター、ファクシミリ、又は複合機のような画像形成装置に組み込まれて用いられる。なお、複合機は、例えば、コピー機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する。

導電性支持体２は、円筒状に形成される。導電性支持体２は、導電性を有する。導電性支持体２は、鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、又は真鍮のような金属から形成される。ここで、図１において、導電性支持体２の軸心に沿った方向を軸方向Ｘとする。

第１非導電層２２ａは、導電性支持体２の外周面に形成される。第２非導電層２２ｂは、導電性支持体２の内周面に形成される。第１非導電層２２ａ、及び第２非導電層２２ｂは、導電性支持体２にアルマイト処理のような被膜処理によって形成される。アルマイト処理によって、第１非導電層２２ａ、及び第２非導電層２２ｂを形成した場合、第１非導電層２２ａ、第２非導電層２２ｂとして、酸化アルミニウム膜が形成される。なお、酸化アルミニウム膜は、導電性を有しない絶縁膜である。

感光層２１は、第１非導電層２２ａ上に形成される。第１非導電層２２ａは、感光層２１の耐圧性を高める。感光層２１は、導電性支持体２に塗布処理を複数回行って形成される。感光層２１は、電荷発生層と電荷輸送層とを含む。電荷発生層は、電荷発生材を含有する。電荷輸送層は、バインダー樹脂、及び正孔輸送材を含有する。

軸部５は、導電性支持体２の軸心に沿って配される。軸部５は、導電性を有する。軸部５は、導電性支持体２と同様に、鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、又は真鍮のような金属から形成される。

フランジ４は、導電性支持体２に導電性支持体２の一端側から装着される。フランジ４には、導電性支持体２の軸心と同心に軸部５が挿通される孔を有する。この結果、フランジ４は、軸部５に軸支される。フランジ４は、フランジ部４１と、本体部４２とを有する。

本体部４２は、フランジ部４１の中央部から軸方向Ｘに沿ってのびる。フランジ部４１は、例えば、円板状に形成される。本体部４２は、例えば、円柱状に形成される。

本体部４２は、主面４３と、複数のピン４４と、ボス部４５とを有する。主面４３は、導電性支持体２の軸方向Ｘの内側を向く面である。本体部４２は、主面４３側で金属板３を保持する。

ボス部４５は、主面４３から軸方向Ｘに突出して形成される。ボス部４５は、軸部５の軸受として形成される。なお、フランジ４は、ボス部４５とは反対方向へ向けてフランジ部４１から突出するボス部をさらに有する態様であってもよい。ピン４４は、主面４３から突出して形成される。

金属板３は、導電性を有する。金属板３は、導電性支持体２と同様に、鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、又は真鍮のような金属から形成される。

金属板３は、板状部３１と、接触部３２と、爪部３３と、壁板部３４とを有する。本実施形態の金属板３は、金属板３の中心を挟んで対向する一対の接触部３２と、金属板３の中心を挟んで対向する２対の爪部３３とを有する。

板状部３１は、例えば、円板状に形成される。板状部３１は、複数の第１穴３６と、第２穴３７とを有する。第１穴３６には、本体部４２のピン４４が挿通される。この結果、本体部４２の主面４３上での金属板３の滑りが防止される。

第２穴３７は、板状部３１の中心に形成される。具体的には、第２穴３７は、導電性支持体２の軸心と同心に形成される。第２穴３７には、軸部５が挿通される。第２穴３７は、金属板３の剛性を過度に低下させない範囲で、より大きく形成されることが望ましい。第２穴３７は、金属板３に用いられる金属材料を低減させる。

接触部３２は、板状部３１の外縁部から帯状にのびる。接触部３２は、導電性支持体２の軸心に向かってのびる。接触部３２は、撓み易く、軸部５の挿通を妨げない。接触部３２の先端部は、軸部５に接触する。したがって、金属板３と軸部５とが電気的に導通される。

本実施形態では、一対の接触部３２が、軸部５に接触する。この結果、接触部３２が１つの場合に比べて、金属板３と軸部５とがより確実に電気的に導通される。なお、接触部３２の先端部は、軸方向Ｘに沿ってのびる態様が望ましい。接触部３２の先端部が軸方向Ｘに沿ってのびることにより、先端部と軸部５とが接触する面積が増加する。この結果、金属板３と軸部５とがより一層確実に電気的に導通される。

爪部３３は、基端部と先端部とを有する。基端部は、帯状に形成される。帯状の基端部は、爪部３３の剛性を高める。先端部は、本体部４２の主面４３の外側に突出している。先端部は、三角状に形成される。爪部３３は、金属板３をフランジ４とともに導電性支持体２に装着する際に、導電性支持体２と接触する。

壁板部３４は、板状部３１の外縁部から導電性支持体２の軸方向Ｘの内側にのびる。金属板３を導電性支持体２に装着する際には、爪部３３と第２非導電層２２ｂとの接触によって、爪部３３を介して金属板３を撓ませる応力が生じる。壁板部３４は、金属板３を撓ませる応力に対する金属板３の剛性を高めて、金属板３に生じる撓みを抑制できる。

壁板部３４は、板状部３１の外縁部において、爪部３３の両側から外縁部に沿って形成される。壁板部３４は、爪部３３の両側に形成されることにより、爪部３３を介して金属板３を撓ませる応力に対する金属板３の剛性をより高め得る。この結果、壁板部３４は、金属板３に生じる撓みをより抑制できる。

本実施形態のフランジ４の本体部４２は、保持板４６をさらに有する。保持板４６は、本体部４２の主面４３の外縁部から軸方向Ｘに沿ってのびる。保持板４６には、壁板部３４が嵌合される。保持板４６は、壁板部３４の変形を抑制して、壁板部３４とともに金属板３の剛性を高め得る。

図２は、本発明の実施形態に係る感光体ドラム１の一端部を示す断面図である。図２において、軸方向Ｘと直交する方向を径方向Ｙとする。

フランジ部４１は、導電性支持体２の内周面よりも径方向Ｙの外側に突出して形成される。フランジ部４１は、導電性支持体２の一端部の端面に接触する。この結果、導電性支持体２の軸方向Ｘにおけるフランジ４の位置が規定される。

板状部３１は、径方向Ｙに沿って配される。板状部３１は、主面３５をさらに有する。なお、板状部３１の厚さは、例えば、金属板３に用いられる金属材料の低減と、金属板３の剛性を確保するとの観点から、０．１ｍｍ以上１．１ｍｍ以下であることが望ましい。

主面３５は、導電性支持体２の外側を向く面である。主面３５は、本体部４２の主面４３に対向する。金属板３は、金属板３の主面３５と本体部４２の主面４３とが接触するように、本体部４２に保持される。また、金属板３は、フランジ４とともに導電性支持体２に装着される。この結果、金属板３は、導電性支持体２の一端部の内部に配される。また、導電性支持体２の軸方向Ｘにおける金属板３の位置が規定される。

爪部３３は、板状部３１の外縁部から本体部４２の外側にのびる。爪部３３は、金属板３がフランジ４とともに導電性支持体２に装着される際に、少なくとも第２非導電層２２ｂを削る。したがって、爪部３３は、第２非導電層２２ｂに食い込んで、導電性支持体２と接触する。この結果、導電性支持体２と金属板３とが電気的に導通される。また、導電性支持体２とフランジ４とが金属板３を介して固定される。なお、爪部３３は、導電性支持体２をさらに削る態様であってもよい。また、図１を参照して説明したように、三角状の先端部は、爪部３３による第２非導電層２２ｂの削り量を増加させる。

爪部３３の先端部は、フランジ４に向かって傾斜している。爪部３３の傾斜は、金属板３をフランジ４とともに導電性支持体２に装着する際に、少なくとも第２非導電層２２ｂの端面に当接することによって生じる抵抗を低減する。したがって、感光体ドラム１の組み立てが容易になる。なお、爪部３３は、金属板３がフランジ４とともに導電性支持体２に装着される際に、第２非導電層２２ｂ、又は導電性支持体２との接触によって、傾斜される態様であってもよい。

本実施形態の感光体ドラム１では、金属板３の剛性を高めて、金属板３に生じる撓みを抑制でき、爪部３３による第２非導電層２２ｂの削り量を増加できる。この結果、導電性支持体２と金属板３との電気的導通をより一層確実に確保できる。

壁板部３４の主面３５からの高さは、例えば、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。壁板部３４は、高さが０．２ｍｍより小さい場合に、金属板３に生じる撓みを十分に抑制できないおそれがある。逆に、壁板部３４は、高さが１０ｍｍより大きい場合に、金属板３に用いられる金属材料を過度に増加させる。

以下、導電性支持体２に、金属板３とともにフランジ４を装着する方法について説明する。

まず、フランジ４の本体部４２に、金属板３を保持させる。次に、金属板３とともに本体部４２を、導電性支持体２の一端部の内部に圧入する。導電性支持体２の一端側の端面とフランジ４のフランジ部４１とが接触すると、フランジ４が導電性支持体２の一端部に装着される。

爪部３３は、金属板３の圧入時に、導電性支持体２の内周面に沿って移動しながら第２非導電層２２ｂを削る。したがって、爪部３３は、第２非導電層２２ｂに食い込んで導電性支持体２と接触する。この結果、導電性支持体２と金属板３とは電気的に導通される。なお、爪部３３によって、少なくとも第２非導電層２２ｂには、軸方向Ｘに沿った線状の傷部が生じる。

次に、金属板３、及びフランジ４に軸部５が挿通される。この結果、金属板３の接触部３２と軸部５とが接触することによって、金属板３と軸部５とが電気的に導通される。

本実施形態では、爪部３３が第２非導電層２２ｂを削る際に、壁板部３４によって金属板３の撓みが抑制される。この結果、爪部３３による第２非導電層２２ｂの削り量を増加でき、爪部３３と導電性支持体２とが確実に接触するため、導電性支持体２と金属板３との電気的導通を確保できる。

以上、本発明の実施形態に係る感光体ドラム１について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。

例えば、本発明の実施形態では、金属板３の中心を挟んで対向する２対の爪部３３が形成されたが、本発明はこれに限定されない。爪部３３は、例えば、板状部３１の外縁部において、正五角形、又は正六角形の各頂部に相当する位置にそれぞれ形成される態様であってもよい。

また、例えば、本発明の実施形態では、感光体ドラム１は、有機感光体ドラムであったが、本発明は、無機感光体ドラムにも適用できる。すなわち、感光層２１は、アモルファスシリコンを用いて形成される態様であってもよい。

なお、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

以下、図１、及び図２を参照して、感光体ドラム１に対する導通評価実験の結果について説明する。以下の表１は、各比較例及び各実施例の導通評価実験の結果を示す。

図１、及び図２に示される感光体ドラム１が、表１に示される仕様に基づき試作され、導通評価実験が実施された。試作された比較例１から比較例４、実施例１、及び実施例２は、表１の記載以外は実質的に同仕様であり、共通仕様は以下の通りである。なお、金属板３の各寸法は、金属板３が導電性支持体２の内部に配されるよりも前の寸法である。表１に示す傷部の深さは、爪部３３によって形成された傷部の深さであり、第２非導電層２２ｂの内周面からの深さである。
金属板３の最大外形：３１ｍｍ
板状部の外形：２６ｍｍ
板状部の厚さ：０．２０ｍｍ
壁板部の高さ：１．１５ｍｍ

導通評価実験では、導電性支持体２と金属板３とが導通しているか否かを判定した。詳しくは、テスターを用いて、導電性支持体２と金属板３との間の抵抗値を測定した。そして、測定値が得られた場合は、導電性支持体２と金属板３とが電気的に導通していると判定した。一方、測定値が測定不能（Ｏｖｅｒ Ｌｏａｄ；Ｏ．Ｌ．）であった場合は、導電性支持体２と金属板３とが導通していないと判定した。

比較例１では、第２非導電層の厚さが６．０μｍ［マイクロメートル］であった。壁板部が形成されていない金属板を使用した。金属板は、リン青銅から形成されている。比較例１では、爪部によって形成された傷部の深さは、６．０μｍであった。導通評価実験の結果、テスターの測定値はＯ．Ｌであり、導電性支持体と金属板とが電気的に導通していないと判定された。

比較例２では、第２非導電層の厚さが６．２μｍであった。導電性支持体の軸方向の外側にのびる壁板部が形成された金属板を使用した。金属板は、リン青銅から形成されている。比較例２では、爪部によって形成された傷部の深さは、６．５μｍであった。導通評価実験の結果、テスターの測定値はＯ．Ｌであり、導電性支持体と金属板とが電気的に導通していないと判定された。

なお、爪部は、第２非導電層を削る際に、導電性支持体を押圧する。したがって、導電性支持体は、導電性支持体の径方向の外側に向かって変形される。この結果、導通評価実験では、第２非導電層の厚さよりも傷部の深さが大きい場合であっても、テスターの測定値がＯ．Ｌを示す場合がある。

実施例１では、第２非導電層の厚さが６．１μｍであった。導電性支持体の軸方向の内側にのびる壁板部が形成された金属板を使用した。金属板は、リン青銅から形成されている。実施例１では、爪部によって形成された傷部の深さは、１４．０μｍであった。導通評価実験の結果、テスターの測定値は０．３Ω［オーム］であり、導電性支持体と金属板とが電気的に導通していると判定された。

比較例３では、第２非導電層の厚さが５．８μｍであった。壁板部が形成されていない金属板を使用した。金属板は、リン青銅よりも硬いＳＵＳ（ステンレス鋼）から形成されている。比較例３では、爪部によって形成された傷部の深さは、８．０μｍであった。導通評価実験の結果、テスターの測定値はＯ．Ｌであり、導電性支持体と金属板とが電気的に導通していないと判定された。

比較例４では、第２非導電層の厚さが６．０μｍであった。導電性支持体の軸方向の外側にのびる壁板部が形成された金属板を使用した。金属板は、ＳＵＳから形成されている。比較例４では、爪部によって形成された傷部の深さは、７．７μｍであった。導通評価実験の結果、テスターの測定値はＯ．Ｌであり、導電性支持体と金属板とが電気的に導通していないと判定された。

実施例２では、第２非導電層の厚さが６．０μｍであった。導電性支持体の軸方向の内側にのびる壁板部が形成された金属板を使用した。金属板は、ＳＵＳから形成されている。実施例２では、爪部によって形成された傷部の深さは、１７．５μｍであった。導通評価実験の結果、テスターの測定値は０．２Ωであり、導電性支持体と金属板とが電気的に導通していると判定された。

表１に示す導通評価実験の結果、実施例１及び実施例２に係る感光体ドラムは、本発明に係る壁板部が形成された金属板を備えており、導電性支持体と金属板とが電気的に導通されることが確認された。したがって、本発明に係る感光体ドラムは、金属板に生じる撓みを抑制でき、導電性支持体と金属板との電気的導通を確保できる。

本発明は、感光体ドラムに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

１ 感光体ドラム
２ 導電性支持体
３ 金属板
２１ 感光層
２２ａ 第１非導電層
２２ｂ 第２非導電層
３１ 板状部
３３ 爪部
３４ 壁板部

Claims (5)

1. 導電性を有し、筒状に形成された導電性支持体と、
   前記導電性支持体の外表面に形成された第１非導電層と、
   前記導電性支持体の内表面に形成された第２非導電層と、
   前記第１非導電層上に形成された感光層と、
   前記導電性支持体の軸方向の一端部の内部に配された金属板と
   を備え、
   前記金属板は、
   前記軸方向と直交する径方向に沿う板状の板状部と、
   前記板状部の外縁部からのびて、前記第２非導電層に食い込んで前記導電性支持体と接触する爪部と、
   前記外縁部から前記導電性支持体の前記軸方向の内側にのびる壁板部と
   を有する、感光体ドラム。
2. 前記板状部は、前記導電性支持体の軸心と同心の穴を有する、請求項１に記載の感光体ドラム。
3. 前記金属板は、複数の前記爪部を有し、
   前記壁板部は、前記外縁部において、前記爪部の両側から前記外縁部に沿ってのびる、請求項１又は請求項２に記載の感光体ドラム。
4. 前記板状部は、前記導電性支持体の前記軸方向の外側に向く主面を有し、
   前記壁板部の前記主面からの高さは、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の感光体ドラム。
5. 前記導電性支持体の前記一端部に装着されたフランジをさらに備え、
   前記フランジは、
   前記導電性支持体の一端側の端面に接触するフランジ部と、
   前記フランジ部から前記軸方向にのびて前記金属板を保持する本体部と
   を有し、
   前記フランジと前記導電性支持体とが前記金属板を介して固定される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の感光体ドラム。

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