JP5214334B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

本発明は電子写真印刷装置に使用される電子写真感光体に関する。特に円筒状の感光ドラムの端部に、合成樹脂製のフランジギアを高精度に取り付けた電子写真感光体に関する。

近年、電子写真技術が各種プリンターやファクシミリ、コピー装置などに広く利用されている。そして、電子写真技術の中核となる電子写真感光体としては、その表面に感光層を形成した円筒状の感光ドラムの端部に、駆動用の歯車を設けたフランジギアを一体に固定したものが使用される。ここでいうフランジギアとは、ボスやウェブ、リム、歯部などにより構成される歯車の外周部に、円筒状のドラム嵌合部（フランジと俗称される）が一体に設けられたギアのことである。

特許文献１には、合成樹脂製のフランジギアのドラム嵌合部を、感光ドラムの内周に嵌合（内嵌）させて、そのような電子写真感光体とすることが開示されている。また、これら電子写真感光体には、高い精度が要求されているために、特許文献１に開示された技術においては、フランジギアのドラム嵌合部とギア部の間にスリットを設けて、ドラム嵌合部の圧入によるギア部の変形を未然に防止し、精度を高めることが記載されている。
特開２０００−８９６０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電子写真感光体においては、図６に示すようにフランジギア７のドラム嵌合部７１を感光ドラム２の内周面に内嵌させてフランジギアを一体化することに起因して、以下のような問題があった。すなわち、電子写真感光体の支持シャフトから感光ドラム表面に至る間の寸法精度を高めるためには、フランジギア７そのものの精度を高めることが必要である他に、感光ドラム２の内外周両面の精度（それぞれの面単独の精度や互いの同心度などの相対的な精度）を高める必要があった。そのために、従来技術においては、感光ドラム２において、外周面の精度を高めるだけでなく、内周面にも切削加工を施すなどして精度を高める加工が必要であり、感光ドラムの製造が複雑で、コスト高なものとなっていた。また、得られる電子写真感光体の精度も、感光ドラムの内外周面の間の精度の影響を受けて精度が低下するため、より一層の精度向上が望まれていた。

また、フランジギアは感光ドラムに接着一体化されることが多いが、嵌合接着作業の際に、フランジギアのドラム嵌合部７１や感光ドラム２に塗布した接着剤が、感光ドラム外周面側にはみ出し、感光ドラムを汚染するおそれがある。

本発明は、上記に鑑み、電子写真感光体全体の精度を高めながら、接着剤が感光ドラム表面にはみ出さない電子写真感光体を提供することを課題とするものである

本発明の発明者は、鋭意検討の結果、フランジギアを感光ドラムに外嵌して接着一体化するようにし、さらに、フランジギア外嵌部の内周面に溝を設けることにより、上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、感光ドラムの端部に、合成樹脂製のフランジギアを一体に接着固定した電子写真感光体であって、フランジギアは、中心軸を嵌合可能なボス部と、ボス部を中央部に有する円盤状のウェブ部と、ウェブ部の外周部から感光ドラムの側に延設された円筒状の外嵌部と、ウェブ部の外周部と一体となるように設けられた歯部を有すると共に、前記外嵌部の内周面に溝が形成されると共に、感光ドラム外周面に対し外嵌部が外嵌されていることを特徴とする電子写真感光体である。

さらに、本発明の電子写真感光体においては、感光ドラムの内部にアース板が取り付けられ、フランジギア外嵌部が感光ドラム外周に外嵌される区間において、アース板が感光ドラムの内周面に接触するように取り付けられている。

本発明の電子写真感光体によれば、感光ドラムの内周面の精度が電子写真感光体全体の精度に悪影響を及ぼすことがないので、感光ドラムの内周面の精度を向上させなくても、全体の精度を向上できるという効果が得られる。また、感光ドラム内周面の精度を向上させる工程を省略することができるので、製造コストを低減することができる。

また、本発明によれば、外嵌部内周面に溝が設けられているので、塗布された余剰な接着剤が感光ドラム外周面にはみ出すことが未然に防止される。

また、外嵌部が感光ドラムに外嵌される区間において、アース板を感光ドラム内周面に接触させているので、アース板からフランジギアにかけての長さを短縮でき、電子写真印刷装置の小型化や省スペース化に効果的である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態の電子写真感光体１を示す断面図である。図２は、電子写真感光体１に組み込まれるフランジギア３単体の正面図及び断面図であり、図３には、フランジギア３単体の斜視図を示す。電子写真感光体１は、感光ドラム２の端部外周面に、フランジギア３の外嵌部３１が外嵌されるように接着一体化されて構成されている。

感光ドラム２は、アルミニウムなどにより形成された円筒状の基体の外周面に、電荷発生層や電荷輸送層などの感光層を形成した部材である。電子写真の画像形成の精度を高めるため、感光ドラムの表面は高い精度で円筒状に仕上げられている。

フランジギア３は、その外周部にギア部３３を有する歯車である。フランジギア３の中央部には、その内周面に図示しない中心軸（シャフト）を嵌着してフランジギア３や電子写真感光体１の軸部をなすボス３６が設けられている。ボス３６の外側には円盤状のウェブ３５が一体に設けられており、ウェブ３５の外周部から、円筒状の外嵌部３１がウェブ３５から突き出すように設けられている。さらに、ウェブ３５の外周に一体化するように、短円筒状のリム３４が設けられており、リム３４の外周面に複数の歯からなるギア部３３が設けられている。さらにボス３６と、ウェブ３５と、外嵌部３１を互いに連結するように、半径方向に延びる板状のリブ３７がウェブの一方の面に放射状に設けられ、他方の面には、ボス３６と、ウェブ３５を互いに連結するように、板状のリブ３８が放射状に設けられている。なお、これらの図においては、フランジギア３のギア部３３の詳細な歯形形状は省略している。

ボス部３６、リム３４、ギア部３３、外嵌部３１、ウェブ３５は、互いに同心円状になるように、リブ３７、３８とともに、合成樹脂により一体に成形され、フランジギア３を構成している。更に、外嵌部３１の内周には、感光ドラム２外周面と当接・接着されるはめあい面３１ａが形成されると共に、はめあい面３１ａ上には、感光ドラム２の軸と平行な溝３２、３２が、本実施形態においては１２本、設けられている。

フランジギア３は、ポリアセタール樹脂などのエンジニアリングプラスチックや、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂を用い、射出成形法により製造することができる。

フランジギア３は、その外嵌部３１内周のはめあい面３１ａが、感光ドラム２の外周面に外嵌され、接着一体化されるが、以下にその一体化工程の一例を説明する。まず、フランジギア３の外嵌部３１内周のはめあい面３１ａに接着剤を塗布する。そして、感光ドラム２を外嵌部３１に回転させながら内挿していく。この内挿操作により、接着剤が感光ドラム表面とはめあい面３１ａの間にいきわたる。所定の位置・姿勢まで感光ドラム２を挿入した後、接着剤を硬化させることにより、フランジギア３と感光ドラム２が一体化され、電子写真感光体１が得られる。

本発明の作用効果を説明する。本発明においては、フランジギア３が感光ドラム２に対して外嵌されるように接着されているので、電子写真感光体１の精度が向上する。すなわち、本発明によれば、電子写真感光体１の精度（特にシャフトと感光ドラム表面の相対的な精度）が直接規定される感光ドラム外周面に対して、フランジギア３の外嵌部３１を直接外嵌したので、特許文献１に代表される従来技術のように感光ドラムの外周面と内周面の間の精度が電子写真感光体全体の精度に悪影響を及ぼす余地がなく、フランジギア３の精度を高めることによって、電子写真感光体１の精度を確実に高めることができる。

また、本発明によれば、感光ドラム２の内周面を切削加工などにより精度アップする必要がなくなり、その研削加工工程を省略でき、電子写真感光体１の製造コストを低減することができる。

また、本発明によれば、フランジギア３の外嵌部３１に溝３２を有するはめあい面３１ａが設けられ、当該外嵌部３１が感光ドラム２に対して外嵌されるように接着されているので、感光ドラム２の外周面に接着剤がはみ出すことを未然に防止できる。すなわち、余剰な接着剤が塗布されることがあろうとも、当該余剰分は、感光ドラム２の挿入操作の際に、感光ドラムの末端面によって拭い取られるように、フランジギア３の奥部すなわちウェブ３５の側へと押し込まれていき、フランジギアの外周側にはみ出してくるおそれがない。

また、余剰な接着剤の一部は、はめあい面３１ａに設けられた溝３２に入り込んでいき、溝３２が接着剤だまりの働きをするので、接着剤が感光ドラム２の外周面にはみ出すことがより確実に防止される。

なお、本実施形態のように溝３２が感光ドラムの軸と略平行に設けられている場合には特に、感光ドラム２を軸周りに回転させながら外嵌部３１のはめあい面に挿入することが好ましい。この回転操作によって、余分な接着剤が、はめあい面３１ａに設けられた溝３２によって吸収されるとともに、一方では、溝３２が接着剤だまりとなって、再び感光ドラム２の外周面とフランジギア３のはめあい面との間に供給され、両者を確実に接着することができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、さまざまな改変を加えて実施することができる。以下に他の実施の形態を例示する。以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様な部分についてはその詳細な説明を省略する。図４に示した実施形態においては、フランジギア３’には、ウェブ３５から突出する複数のピン３９が設けられると共に、ピン３９の先端部には、リン青銅版などからなるアース板４が取り付けられ、アース板４が感光ドラム２の内周面と金属製のシャフト５とを互いに導通している。

本実施形態によれば、感光ドラム２とフランジギアが外嵌する部分（部分Ａ）と、感光ドラム２とアース板４が接触・導通する部分（部分Ｂ）とが、感光ドラムの長さ方向において互いに重なり合う関係となる、即ち、フランジギア外嵌部が感光ドラム外周に外嵌される区間において、アース板が感光ドラムの内周面に接触するように取り付けられており、特許文献１に示されるような従来技術に比べると、フランジギア３からアース板４までが占めるスペースを短くすることができ、装置の小型化・省スペース化をさらに進めることができる。

図５には、上記実施形態に使用されるフランジギア３’の断面図を示すが、本実施形態においては、外嵌部３１内周のはめあい面には、リング状の溝３２’が設けられており、はめあい面は、外嵌部先端側のはめあい面３１ｂと外嵌部奥側（ウェブ側）のはめあい面３１ｃとに分かれている。フランジギア３’の外嵌部、特にその溝の形状は、このような形態としても良い。その他、ドラムの軸に対し斜めの溝としたり、これら種々の形態の溝を組み合わせた溝としても良い。

図５に示したような、リング状の溝３２’を外嵌部はめあい面に設けた場合には、以下のようにして、感光ドラム２とフランジギアを接着することが好ましい。すなわち、準備したフランジギア３’に対し、ウェブ側のはめあい面３１ｃと溝３２’に接着剤を塗布する。外嵌部先端のはめあい面３１ｂには接着剤を塗布しない。そして、感光ドラム２をフランジギアの外嵌部に挿入して、所定の位置姿勢まで押し込んだ状態で接着剤を硬化させて電子写真感光体を完成させる。

このような取り付け方法とすれば、感光ドラム２の外表面への接着剤のはみ出しをより確実に予防できると共に、溝３２’に塗布された接着剤が接着剤だまりとなり、押し込まれてくる感光ドラム２の表面に接着剤を供給することができるので、ウェブ側のはめあい面３１ｃの領域において接着剤を十分にいきわたらせて、感光ドラムとフランジギアをしっかりと接着一体化することができる。

なお、このような実施形態においては、特に、外嵌部先端のはめあい面３１ｂが、感光ドラム２の外周面と緊密に接触するように、はめあいの設定を行うことが好ましく、それに対し、ウェブ側のはめあい面３１ｃは、接着剤が十分にいきわたるように、それよりもゆるめにはめあいの設定を行うことが好ましい。このような設定とすることにより、接着剤の感光ドラム表面へのはみ出しをより確実に防止することができ、かつその接着をより確実なものとできる。また、外嵌部先端のはめあい面３１ｂが感光ドラム外周面と直接接触するので、当該部分をフランジギア３’の寸法の基準面としてフランジギアを製造すれば、電子写真感光体がより高い精度を確保できるようになる。

なお、本実施形態においては、感光ドラムの外周面には接着剤は塗らずに挿入・接着作業を行うことが好ましい。前記した第１の実施形態においては、感光ドラムの外周面に接着剤を塗布しても良いが、塗布量は極力少なくすることが好ましい。

なお、上記実施形態の説明においては、ウェブ３５の外周に隣接して設けられた短円筒状のリム３４の外周にギア部３３を設けた実施形態を示したが、本発明はこれに限定されず、リム３４は必須ではない。即ち、ギア部３３は、外嵌部３１の外周や、ウェブの外周、リムの外周、あるいは、これらにまたがるように設けることができる。

また、上記実施形態においてはリブ、３７、３８が設けられた形態について説明したが、当該リブは、フランジギア３が必要な強度・剛性及び精度を備えるように、その形状及び数を適宜設定すれば良く。場合によっては、リブ３７、３８を設けなくても良い。

本発明によれば、電子写真技術の中核である電子写真感光体を、高い精度を持たせながら比較的低コストで、かつ、感光ドラム表面に接着剤がはみ出すことなく製造することができる。

本発明の電子写真感光体の第１の実施の形態を示す断面図。 フランジギア３の正面図およびそのＸ−Ｘ断面図。 フランジギア３の斜視図。 本発明の電子写真感光体の第２の実施の形態を示す断面図。 フランジギア３’の断面図。 電子写真感光体の従来の実施形態を示す断面図。

符号の説明

１ 電子写真感光体
２ 感光ドラム
３、３’ フランジギア
３１ 外嵌部
３１ａ はめあい面
３２ 溝
３３ ギア部
３４ リム
３５ ウェブ
３６ ボス
３７、３８ リブ
３９ ピン
４ アース板
５ シャフト

Claims (1)

1. 感光ドラムの端部に、合成樹脂製のフランジギアを一体に接着固定した電子写真感光体であって、
   フランジギアは、中心軸を嵌合可能なボス部と、ボス部を中央部に有する円盤状のウェブ部と、ウェブ部の外周部から感光ドラムの側に延設された円筒状の外嵌部と、ウェブ部の外周部と一体となるように設けられた歯部を有すると共に、
   前記外嵌部の内周面に溝が形成されると共に、感光ドラム外周面に対し外嵌部が外嵌されていて、
   感光ドラムの内部にアース板が取り付けられると共に、
   フランジギア外嵌部が感光ドラム外周に外嵌される区間において、アース板が感光ドラムの内周面に接触するように取り付けられていることを特徴とする電子写真感光体。

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