JPH03121483A - 電子写真用感光体ドラム基材とその製造方法、およびそれを用いた感光体ドラムと電子写真式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、安価で耐久性に優れた電子写真用感光体ドラ
ム、それに用いるドラム基材とその製造方法、およびそ
れを用いた電子写真式画像形成装置に関する。

（従来の技術） 電子写真記録方式を用いた普通紙複写機（ＰＰＣ）やレ
ーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等に使用される感光体
ドラムとしては、円筒状基材の外表面上に、セレンやア
モルファスシリコン等の無機系感光体やａ環系感光体の
層を形成したものが用いられている。

上記感光体ドラムの円筒状基材としては、従来からアル
ミニウム等の金属管が多用されてきた。

ところで、このような感光体ドラム用円筒状基材におい
ては、感光層形成領域となる外周面（円筒面）の寸法精
度（真円度、真直度、円筒度等）と、この感光層形成領
域となる円筒部をその中心軸を回転軸どして高精度に回
転させるためのフランジが取付けられる両端部の内周面
と上記外周面との同軸性とが重要となる。そこで、例え
ばアルミニウム製の円筒状基材を製造する場合、アルミ
ニウムの引き抜き管を所定の長さに切断し、この外周面
に対して研削、研磨等の機械加工を施して必要なχｊ法
精度を得ると共に、両端部の内周面に対しても同様に機
械加工を施して外周面との同軸性を得ることによって作
製している。

ところで、近年、ＰＰＣやＬＢＰ等が家庭にまで普及す
るに至り、低コスト化の要望が強まるなかで、上記した
アルミニウム管では機械加工によるコストが高いために
、上記要望を満足できないという問題があった。また、
アルミニウムのような金属を用いた円筒状基材では硬度
が充分とは言えず、摺動面の摩耗による傷の発生や変形
が生じやすいという問題もあった。

一方、プラスチックス、紙（特開昭６３−２１７３５５
号公報、同６３−２２１３５４号公報等参照）等を用い
た感光体ドラム用円筒状基材も検討されてきたが、安価
ではあるものの、基本的に硬度不足と言う問題があり、
また上記感光層の塗工形成時に、前者は耐溶剤性が問題
となり、後者は耐溶剤性の他に環境試験における多湿時
に画像が湿気の影響を受けやすい等の問題を有していた
。さらに、これらはセレン、シリコン等の無機系感光体
による感光層の形成時における高温処理に対して、安定
性が乏しいという欠点があった。

これらの課題を解決するために、高硬度で安価なガラス
管を感光体用円筒状基材として用いることが提案されて
いる（特開昭５４−１４３８４６号公報、同５９−４８
７７０号公報等参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ガラス管を感光体用円筒状基材に適用し
ようとした場合、その外周面の真円度や円筒度等の感光
層形成部として要求される寸法精度は、例えばダンチー
法によってガラス管を製造する際の製造条件を充分に制
御することによって得ることができるものの、感光層形
成部をその中心軸を回転軸として高精度に回転させるた
めの両端部内周面の外周面に対する同軸性を充分に満足
させることができないという問題があった。

これは、ダンチー法によってガラス管を製造する場合、
溶融状態のガラスを回転させながら円管状に成形するた
め、外径および内径を同時に高精度に制御することが困
難なためであり、高硬度で安価なガラス管の特徴を充分
に生かした感光体ドラムは、実用化されていないのが現
状である。

本発明は、このような従来の課題を解消するためになさ
れたもので、円筒状ガラス管の感光層形成部となる外周
面を基準とした中心軸に対し、充分に同軸性を持たせた
フランジ面を両端部に低コストで形成し、高硬度で安価
なガラス管の特徴を充分に生かすことを可能にした電子
写真用感光体ドラム基材とその製造方法、およびそれを
用いた電子写真用感光体ドラム、さらにはそれらを用い
た耐久性に優れた電子写真式画像形成装置を提供するこ
とを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明の電子写真用感光体ドラム基材は、感光
層形成部となる円筒部を有するガラス管からなる電子写
真記録方式に使用される感光体ドラム用の円筒状基材で
あって、前記ガラス管の感光層形成部からはずれた非感
光層形成領域である両端部に、前記感光層形成部の外周
面を基準とした中心軸に対して、同軸化された中心軸を
有するフランジ面が二次加工によって形成されているこ
とを特徴とするものである。

また、本発明の電子写真用感光体ドラム基材の第１の製
造方法は、感光層形成部となる円筒部を有するガラス管
からなる感光体ドラム用の円筒状基材の両端部に、前記
感光層形成部の外周面を基準とした中心軸に対して、同
軸化された中心軸を有するフランジ面を形成して電子写
真用感光体ドラム基材を製造するに際し、前記円筒状基
材の外径を測定し、この測定結果に応じて前記円筒状基
材の両端部への加工位置を制御して、前記円筒状基材を
その外周面を基準として回転させつつ前記フランジ面を
形成することを特徴とするものであり、また第２の製造
方法は、上記電子写真用感光体ドラム基材を製造するに
際し、前記円筒状基材を円筒状治具で把持するとともに
、前記円筒状基材の外周面を基準とした中心軸と前記円
筒状治具の外周面を基準とした中心軸とを同軸化し、前
記円筒状治具の外周面を基準にして回転させつつ、前記
円筒状基材の両端部に前記フランジ面を形成することを
特徴とするものである。

さらに、本発明の電子写真用感光体ドラムは、上記電子
写真用感光体ドラム基材の感光層形成部となる円筒部の
外周面上に、導電性被覆層および感光層が順に形成され
ていることを特徴とするものである。

またさらに、本発明の電子写真式画像形成装置は、上記
電子写真式感光体ドラムからなる潜像保持部と、前記感
光体ドラム上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記感光体ドラム上に形成されたトナー画像を記録体上
に転写する転写手段とを存することを特徴とするもので
ある。

（作　用） 円筒状ガラス管の端部に二次加工を施すことによって、
感光層形成部となる円筒部の中心軸と同軸性に優れた中
心軸を有するフランジ面が得られる。そして、このよう
なフランジ面を有する円筒状及村上に導電性被覆層およ
び感光層を順に形成して感光体ドラムを構成することに
より、耐熱性に優れかつ軽量であり、高硬度のガラス管
の特性を充分に生かし、かつ電子写真式画像形成装置を
構成する上で重要となる現像部とのギャップ精度の維持
が容易となり、電子写真式画像形成装置の耐久性および
信頼性が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本発明の感光体ドラム基材の一
実施例を示す図である。

感光体ドラム基材１は、円筒状のガラス管２から形成し
たものであり、その長手方向中央部が感光層形成領域Ａ
となる。そして、この感光層形成領域Ａ内の円筒部が感
光層形成部３であり、その外周面３ａが画像形成面とさ
れている。この感光層形成部３の両端部から円筒状ガラ
ス管２の各端部までは、それぞれ非感光層形成領域Ｂで
あり、これら非感光層形成領域Ｂにそれぞれフランジ取
付は部４が形成されている。

これらフランジ取付は部４は、円筒状ガラス管２の各端
部に二次加工、例えば段付き形状に絞り加工を施すこと
によって形成された、感光層形成部３に相当する円筒部
の外径より小径の円筒部５から構成されており、上記円
筒部５のそれぞれの内周面５ａがフランジ面４ａとされ
ている。これらフランジ面となる内周面５ａは、その内
径Ｍを基準にして求めた中心軸（後に詳述）が、感光層
形成部３に相当する円筒部の外径りを基準にして求めた
中心軸と同軸性を有するように形成されている。

また、上記フランジ取付は部４としては上記構造に限ら
ず、例えば上記フランジ取付は部４と同様の段付き円筒
形状とし、フランジ面４ａを円筒部５の外周面５ｂとし
てもよいし、また第３図から第６図までに示すような各
種形状のフランジ取付は部４を採用することも可能であ
る。

例えば第３図に示すフランジ取付は部４は、絞り加工に
よる　２段の段付き円筒部６によって構成されている。

そして、各段の外周面６ａ、６ｂをフランジ面とし、こ
れらの外径Ｎまたは外径Ｏあるいはこれら外径Ｎ、Ｏそ
れぞれを基準とした中心軸が、感光層形成部３の外径り
を基準とした中心軸と同軸性を持つように、２段段付き
円筒部６が形成されている。また２段段付き円筒部６の
先端側内周面６ｃをフランジ面としてもよい。

また、第４図に示すフランジ取付は部４は、絞り加工に
よって形成された先頭円錐部７によって構成されており
、先端部の内周面７ａの内径Ｐを基準とした中心軸が、
感光層形成部３の外径りを基準とした中心軸と同軸性を
持つように、先頭円錐部７が形成されている。また、上
記先頭円錐部７の外周面、すなわち円錐面７ｂをフラン
ジ面とすることも可能である。この際には、上記円錐面
７ｂによって定まる中心軸が、感光層形成部３の外径り
を基準とした中心軸と同軸性を持つように、先頭円錐部
７を形成する。

さらに、第５図に示すように、拡大形状による段付き円
筒部８によって、フランジ取付は部４を構成することも
できる。

なお、円筒状ガラス管２の肉厚によっては、上述したよ
うに絞り加工や拡大加工によってフランジ取付は部を形
成することなく、第６図に示すように、単に円筒状ガラ
ス管２の両端部の内周面２ａを、その内径Ｑを基準とし
た中心軸が感光層形成部３の外径りを基準とした中心軸
と同軸性を持つように、二次加工（面整形）を施し、そ
の内周面２ａをフランジ面４ａとすることも可能である
。

次に、上記構成の感光体ドラム基材の製造方法を、第１
図および第２図に示した感光体ドラム基材１を例として
説明する。

まず、円筒状ガラス管２を手引き法、ダンチー法、アッ
プドロー法、ダウンドロー法等、各種の製法を利用して
作製する。円筒状ガラス管２の外周面は、直接感光層形
成面３ａとなるため、各ガラス管製法に応じてガラス温
度、管引き速度、スリーブの回転条件、空気吹き込み量
等を充分に管理し、円筒状ガラス管２の外径の真円度、
真直度、円筒度等を感光体ドラムに必要とされる寸法精
度内に制御する。

ここで、感光層形成部３となる円筒部の上記真円度、真
直度および円筒度は、電子写真式画像形成装置を構成す
る際に、感光体ドラムとトナー供給部等とのギャップ精
度を維持し、良好な画像形成を達成する上で充分に制御
する必要があり、各寸法精度を以下の範囲とすることに
よりて、高精細な画像形成が可能となる。すなわち感光
層形成部３の真円度は、７０μｍ以下が好ましく、より
好ましくは５０μｍ以下、さらに望ましくは１０μｌ以
下である。また感光層形成部３の真直度は、７０μｍ以
下が好ましく、より好ましくは５０μｉ以下、さらに望
ましくは１０μｍ以下である。また感光層形成部３の円
筒度は、１００μｌ以下が好ましく、より好ましくは８
０μｍ以下、さらに望ましくは２０μｍ以下である。

なお、これら感光層形成部３の寸法精度は、Ｊ　ｌ５Ｂ
−０６２１−１９８４の規定に準じるものであり、真円
度は円形部分を２つの同心の幾何学的円で挟んだとき、
両日の間隔が最小となる場合の両日の半径で示し、真直
度は直線部分の幾何学的直線からの狂いの大きさで示し
、円筒度は円筒部分を２つの同心の幾何学的円筒で挟ん
だとき、同円筒面の間隔が最小となる場合の同円筒面の
半径で示す。真円度および真直度については、半径法を
適用した形状測定器によるものとし、半径法における中
心は最小自乗中心法によって求めたものを基準とする。

したがって、上記各定義はそれぞれ最小自乗中心性真円
度、最小自乗中心性真直度および最小自乗中心性円筒度
を表すものとする。

また、感光層形成部３となる円筒部の最小自乗中心法に
より求めた中心軸を感光層形成部３の平均中心軸とする
。これによって、電子写真プロセスでの寸法精度上特に
厳しい感光体ドラムとトナー供給部等とのギャップのば
らつきが最小となる。

円筒状ガラス管２のガラス組成としては、ソーダ石灰ガ
ラス、鉛ガラス、硼珪酸ガラス等の使用が可能である。

これらガラスの一例の硬さを示すと、ソーダ石灰ガラス
はビッカーズ硬さで４１０ＨＶ程度、鉛ガラスは４６０
Ｈｖ程度、硼珪酸ガラスは６２０Ｈｖ程度であり、例え
ばアルミニウムの場合、その合金であっても最大１８０
ＢｌｌＮ（１８５Ｈｖ相当）程度であり、いずれのガラ
ス組成を用いてもアルミニウムに比べて高硬度のドラム
基材が得られ、耐摩耗性の向上が達成され、長寿命化が
可能となる。また、円筒状ガラス管２の肉厚は、機械的
強度を考慮して比較的厚くすることが好ましい。なお、
本発明においては肉厚を厚く設定した場合においても、
二次加工によってフランジ面を形成していることから、
寸法精度の低下を考慮する必要がない。

次に、外周面を基準とした上記各寸法を所定の寸法精度
内に制御した円筒状ガラス管２を所定長さに切断した後
、管端部の強度をあげるために両端部にグレージング加
工を施す。

この実施例では、ソーダ石灰ガラス（熱膨張係数：　９
０．４Ｘ　１０−’／　℃、転移点Ｔｇ　：　　５４０
”Ｃ１軟化点Ｔｓ：　　６９２℃、比重＝２，５、硬さ
：４１０Ｈｖ）を用い、ダンチー法により外径３０１１
１１１１％肉厚約１．２ｍ＋ｎのガラス管を連続的に製
造し、これを２４０１の長さに切断した後、両端部にグ
レージング加工を施し、感光体ドラム基材の素材となる
円筒状ガラス管２を作製した。

これら円筒状ガラス管２の外周面を基準とした各寸法の
測定結果を第１表に示す。

第１表 第１表に示したように、外周面を基準とした円筒状ガラ
ス管２の寸法精度は、その製造条件を制御することによ
って、充分に感光体ドラム基材に必要とされる寸法精度
を得ることが可能である。

ところで、ガラス管の寸法精度は、その−次製造行程で
は、上述したように外周面を基準とした寸法を制御する
ことは比較的容易であるが、この外周面を基準とする各
寸法と共に、肉厚の制御すなわち内周面の内径や外周面
基準の中心軸と同軸化させることは非常に困難である。

そして、両端部の寸法精度特に感光層形成部３との同軸
性を高めない限り、感光層形成部３の寸法精度を高めて
も実使用時に、感光体ドラムの偏心回転を抑制すること
はできず、アルミニウム系合金からなる素管に較べてガ
ラス素材の長所である軽量性、高硬度、耐薬品性、耐熱
性が生かせない。

そこで、本発明では外径基準の寸法精度を制御した円筒
状ガラス管２の両端部の非感光層形成領域Ｂ内にフラン
ジ取付は部４を二次加工によって形成することにより、
同軸性の向上を図っている。

このフランジ取付は部４を形成するための二次加工は、
例えば第７図に示すように、円筒状ガラス管２端部の管
肉２ｂを自由回転ローラ１０．１１で挟持しつつ加工変
形しうる温度に均一に加熱するとともに、円筒状ガラス
管２をその外径りを基準として求めた最小自乗中心軸ｇ
を回転軸として回転させ、例えば成形用の自由回転ロー
ラ１０．１１を径方向内側に徐々に移動させて絞り加工
を行い、段付き形状の円筒部５を形成する。

そしてこの際に、段付き円筒部５のフランジ面となる内
周面５ａの内径Ｍを基準とした中心軸（最小自乗中心）
ｍと感光層形成部３の中心軸であるｇとが同軸化される
よう、絞り加工を制御することによって、フランジ取付
は部４が得られる。

なお、細形状のフランジ取付は部４を形成する際にも、
成形用自由回転ローラ１０，１１の形状や加工方向を変
化させることによって、同様に感光層形成部３の最小自
乗中心軸と同軸化されたフランジ面を有するフランジ取
付は部４が得られる。

このフランジ取付は部４のフランジ面の中心軸と感光層
形成部３の最小自乗中心軸との同軸性は、同軸度で表し
た際に６０μｍ以下とすることが好ましく、より好まし
くは５０μｍ以下、さらに望ましくは４０μｌ以下であ
る。このように、同軸性の精度を高めることによって、
寸法精度を高めた感光層形成部３を確実にかつ高精度に
回転させることが可能となり、感光体ドラムとトナー供
給部等とのギャップ精度が維持され、高精細な画像形成
が可能となる。また、フランジ装着の際の割れ等も防止
することができる。

ここで、同軸度は前述した各寸法と同様に、Ｊ　ｌ５Ｂ
−０８２１−１９８４の規定に準じるもので、感光層形
成部３の最小自乗中心軸ｐを基準軸線とし、フランジ面
側の最小自乗中心軸ｍを全て含み基準軸線ｇと同軸の幾
何学的円筒のうち、最も小さい径の円筒の直径で表す。

なお、上述した段付き円筒部５のように、円筒の内周面
５ａをフランジ面４ａとする場合には、その円筒の寸法
精度は感光層形成部３の寸法精度に準じるものとする。

この実施例では、前述したソーダ石灰ガラスにヨリ形成
した外径３ＱｍｍＸ長さ　２４Ｑｉｉ　Ｘ肉厚約１，２
Ｉｆｆｌｌｌのガラス管の中央部２２２ｍｆｆ１の範囲
をＡ４紙相当の感光層形成領域Ａとし、その両端１８ｍ
ｍの非感光層形成領域Ｂ内に、それぞれ上述の絞り加工
方法を適用して段付き円筒部５からなるフランジ取付は
部４を形成し、感光体ドラム基材１を作製した。

これら感光体ドラム基材１のフランジ面４ａの中心軸ｍ
と感光層形成部３の最小自乗中心軸ｇとの同軸度の測定
結果を第２表に示す。

第２表の結果からも明らかなように、感光層形成領域に
当たるガラス管２の外径から求めた最小自乗中心軸Ωを
基準とし、絞り加工等の二次加工を行うことによって、
感光層形成面とフランジ面との同軸性を向上させること
が可能となり、電子写真プロセスでの寸法精度上、特に
厳しい感光体ドラムと現像ローラとのギャップ精度の維
持が容易となり、かつフランジとガラスパイーブとの接
合も容易になる。なお、第２表中の二次加工前の外周面
と内周面との同軸度からも明らかなように、−次製造段
階においてはガラス管２の外径と内径とは感光体ドラム
としての要求精度に満たないことが分る。

また、第８図および第９図は上記感光体ドラム基材試料
の二次加工後と二次加工前とのそれぞれの同軸度の測定
データを示す図であり、これらからも本発明による効果
が明らかである。

次に、上記第４図に示した感光体ドラム基材１の製造方
法について説明する。なお、フランジ取付は部４として
先頭円錐部７を有する第４図に示した感光体ドラム基材
１は、フランジを取り付ける際に、特に有利な形状と言
える。このことについては後述する。

ガラス管２の端部を先頭円錐状に加工するには、第１０
図に示すように、ガラス管２を位置が固定された受はロ
ーラ２１上に配置するとともに、その上部から押えロー
ラ２２で回転可能に保持し、上記ガラス管２を回転させ
つつ両端をバーナ２３で加熱し、この状態で傾斜させた
成形用の自由回転ローラ２４を径方向内側に徐々に移動
させてテーパー加工を行うことが一般的である。

しかし、ガラス管２の外径が変動するような場合には、
第１１図に示すように、フランジ面間距離に誤差が生じ
てしまう。なお、ここで言うフランジ面間距離とは、先
頭円錐の仮想頂点、すなわちテーパーを延長した交点（
中心軸上に存在）間の距離とする。

すなわち第１１図（ａ）に示すように、大径のガラス管
Ｒｊｌと小径のガラス管Ｒｓとをそれぞれ受はローラ２
１上に配置し、成形用ローラ２４を高さＫまで下降させ
て、それぞれテーパー加工を行った場合、第１１図（ｂ
）に示すように、大径のガラス管Ｒ，１１）および小径
のガラス管Ｒｓのフランジ面間距離はそれぞれＩｌおよ
びＬｓとなり、これらの間には２ＬＥの差が生じる。こ
れは、大径のガラス管Ｒｆｉと小径のガラス管Ｒｓとの
軸高さの差ＤＥに起因する。

そこで、本発明においては、以下に示す加工方法を採用
している。

上記フランジ面間距離を同一に保ちつつテーパー加工を
行う第１の方法について、第１２図を参照して説明する
。

まず、ガラス管２を受はローラ２１上に配置し、位置決
めを行う（同図−ａ）。次に、レーザ光等を用いた管径
測定装置２５によってガラス管２の外径をｉｌＮ定した
後、このガラス管２をその外周面で回転させなから管端
部の予熱を行う（同図−ｂ）この後、ガラス管２を回転
させつつ管端部のテーパー加工を行うわけであるが、こ
の実施例では成形用ローラ２４の下降位置を、各ガラス
管径に応じて設定する位置決めストッパ２６を設けてい
る（同図−〇）。すなわち、ガラス管２の外径の測定結
果に応じて位置決めストッパ２６を上下させ、フランジ
面間距離がたえず一定に保たれるように、成形用ローラ
２４による加工位置を制御している。なお、上記テーパ
ー加工は、何段階かに分けて実施することができる。

これにより、ガラス管２の外径が変動するような場合に
おいても、フランジ面間の距離をたえず一定に保ちつつ
テーパー加工を行うことが可能となる。

次に、上記フランジ面間距離を同一に保ちつつテーパー
加工を行う第２の方法について、第１３図および第１４
図を参照して説明する。

まず、第１３図に示すように、円筒状の軸出し用ホルダ
２７を用意し、この軸出し用ホルダ２７によってガラス
管２を保持する。この軸出し用ホルダ２７の内周側には
、ガラス管２の外径差を許容する軸出し用クツション２
８が設けられており、これによりガラス管２の外径に変
動がある場合においても、たえず軸出し用ホルダ２７と
ガラス管２との中心軸が一致するよう構成されている。

第１４図によって加工工程を説明すると、まずガラス管
２を軸出し用ホルダ２７に挿入しく同図ａ）、軸出しお
よび位置決めを行った後、軸出し用ホルダ２７によって
ガラス管２を保持する（同図−ｂ）。次に、受はローラ
２１上にガラス管２を軸出し用ホルダ２７ごと配置し、
軸出し用ホルダ２７の外周面で回転させなから管端部の
予熱を行う（同図−〇）。この後、ガラス管２を軸出し
用ホルダ２７の外周面で回転させっつ管端部のテーパー
加工を行う（同図−ｄ）。

すなわち、上記管端部の加工方法では、軸出し用ホルダ
２７を用いていることがら、ガラス管２の中心軸をたえ
ず一定位置に設定した上で管端部のテーパー加工を行う
ことが可能となる。これによって、ガラス管２の外径が
変動するような場合においても、フランジ面間距離をた
えず一定に保ちつつテーパー加工を行うことができる。

なお、上述した管端部の加工方法は、他の形状をＨする
フランジ取付は部４の形成にも応用可能である。

また、上記実施例の管端部加工方法では、ガラス管２を
順次工程毎に平行移動させつつ加工を行う場合を想定し
たが、例えば第１５図に示すようにロータリー式の管端
部加工機２９を用いることもできる。つまり、第１３図
に示した軸出し用ホルダ２７と同様なホルダ３０により
ガラス管２を保持し、ガラス管２を順次加工工程毎に回
転移動させつつ加工を行う。各工程位置は、例えばポジ
ションＡがガラス管挿入、ポジションＢが位置決め（長
さ）およびチャック、ポジションＣが第１の加熱、ポジ
ションＤが第２の加熱、ポジションＥが第３の加熱、ポ
ジションＦが位置決め（ホルダー軸）および管端部加工
、ポジションＧがアニール、ポジションＨが排出という
ように設定する。

このようなロータリー式管端部加工機２９を用いること
によって、加工時間の短縮が図れる。

次に、上記構成−の感光体ドラム基材１を用いた感光体
ドラムについて、第１０図を参照して説明する。

感光体ドラム３１は、フランジ取付は部４を両端部に有
する円筒状ガラス管２からなる感光体ドラム基材１上に
導電性被覆層３２が形成され、さらに感光層形成領域Ａ
に相当する導電性被覆層３２上に、必要に応じて下引層
３３、電荷発生層３４および電荷輸送層３５、さらに必
要に応じて表面保護層（図示せず）からなる感光層３６
が形成されて構成されている。

上記導電性被覆層３２は、非磁性でかつ充分な導電性を
有していれば、どのような材質および形成法を適用して
もよいが、体積抵抗率が１ｏｌｏΩ・ｃ１１以下で、表
面粗さがＲｗａｘで１０μｍ以下であることが好ましい
。体積抵抗率があまり高いと、充分にアースがとれず表
面電荷の中和が困難になり、画像欠陥の原因となる。ま
た表面粗さＲｌ１ｌａＸがあまり大きいと、電荷発生層
、電荷輸送層の塗工むらにつながり、画像欠陥を生起し
やすい。よって、より好ましい体積抵抗率は１０７Ω・
ｅｌｆ以下、表面粗さはＲ１ｌａＸで２μｍ以下の範囲
である。

上記導電性被覆層３２は、例えば無電界メ・ツキ法やス
パッタ法、真空蒸着法、イオンブレーティング法等によ
って金属被膜を形成したり、導電性塗料の塗布等によっ
て形成される。

また、上記した金属薄膜の形成方法を適用することによ
って、非晶質状態の金属薄膜を得ることができるため、
強磁性金属を使用しても非磁性化することが可能であり
、さらに、非晶質状態とすることにより、耐食性、耐酸
化性が向上する。

また、上記導電性被覆層３２の形成材料として、導電性
を有する有機質コート材、例えば導電性樹脂や導電性ゴ
ムを用いることにより、導電性被覆層３２に円筒状ガラ
ス管２の保護膜としての機能を付与することもできる。

さらに、遮光性を有する材質を選択することによって、
画像欠陥の発生も防止できる。

このように、有機質コート層を設けることによって、円
筒状ガラス管２の耐衝撃強度の向上が図れるとともに、
たとえ電子写真装置内でメンテナンス中にガラスが破損
しても、ガラスの飛散を防止することができる。

上記有機質コート層は、１００μ１１〜４００μｍ程度
の厚さに設定することが好ましい。コート層の厚さがあ
まり薄いと、く、耐衝撃強度の向上が充分に得られず、
またあまり厚すぎると、寸法精度の低下を招きやすくな
る。上記したような厚さのコート層を形成する場合にお
いては、例えばロール法を用い、外径の寸法精度を確保
でき得る厚さの範囲内で塗布し、これを繰り返し行うこ
とによって、所定の膜厚とすることが好ましい。このよ
うに、外径寸法を維持しつつ保護膜を形成することによ
って、円筒状ガラス管２の外径修正を行うことも可能と
なる。

なお、上記有機質コート層は、導電性被覆層３２と別途
に設けてもよい。また、円筒状ガラス管２の内面にブチ
ラール樹脂等を強化フィルムとしてコートすることによ
っても、ガラス強度の向上が図れる。

感光層３６としては、有機系感光体を使用する際には上
述したように電荷発生層３４と電荷輸送層３５との２層
構造とすることが一般的であるが、単層構成も可能であ
る。

無機系感光体としては、セレン感光体やアモルファスシ
リコン感光体等が例示され、蒸着法、スパッタ法、ＣＶ
Ｄ法等によって形成される。

また、有機系感光体を使用する際の電荷発生層３４とし
ては、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリル
ベンゼン骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨
格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェノン骨格を有す
るアゾ顔料等のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料等が
使用され、これらを樹脂中に分散させて塗布することに
よって形成される。また電荷輸送層３５には、ａ−フェ
ニルスチルベン化合物やヒドラゾン化合物等が使用され
る。

そして、上記感光体ドラム３１におけるフランジ取付は
部４のフランジ面４ａにフランジを装着し、各種電子写
真式の複写機やプリンタに塔載される。

また、上記フランジを装着することを考慮した場合、円
筒状ガラス管２の形状としては、第４図に示した先頭円
錐部７を何する形状が好ましく、またフランジ面４ａと
して先頭円錐部７の円錐面７ｂを用いることが好ましい
。これにより、円筒状ガラス管２をその軸方向外側から
挟持するように、フランジを設置することが可能となり
、フランジ装む時に円筒状ガラス管２が破損することを
大幅に抑制することが可能となる。また、使用中におけ
る信頼性も向上する。

すなわち第１７図に示すように、例えば先頭円錐部７の
円錐部７ｂの傾斜角度θに対応した角度のすり林状四部
４１ａを有し、かつ中央部に軸受部４１ｂを有する一対
のフランジ４１を用意する。

そして、これらのフランジ４１をガラス管２の両側に配
置し、フランジ面４ａとなる円錐部７ｂとすり林状四部
４１ａとを密接させるとともに、センタ支持ロッド４２
を軸受部４１ｂに挿入し、座金４３を介してスプリング
クリップ４４によって、一対のフランジ４１を軸方向内
側に押圧した状態で固定する。

このように、ガラス管２を軸方向外側から挟持するよう
一対のフランジ４１で保持することにより、ガラス管２
に対して無理な応力が加わることを防止でき、よってフ
ランジ装着時等によるガラス管２の破損が防止できる。

また、ガラス管２の外周面を基準とした中心軸とセンタ
支持ロッド４２とを容易に同軸化することができる。

また、上記円錐面７ｂをフランジ面４ａとする場合にお
いては、その角度θは２度〜４５度の範囲とすることが
好ましい。角度θが２度未満であっても、また４５度を
超えても、軸のずれが発生し易くなる。

以上のように、ガラス管を感光体ドラム基材として用い
ることにより、耐久性や信頼性の向上が図れるばかりで
なく、無機系、有機系の感光体の如何を問わず、感光層
の形成に係わる処理温度に考慮する必要がなくなり、ま
た耐湿性、耐溶剤性にも考慮する必要がなくなるため、
感光層の性能のみに着目した感光層の材料設計および形
成法の使用が可能となる。

この実施例では、感光体ドラム３１の具体的な製造例と
して、前述したフランジ取付は部４として円筒部５を有
する感光体ドラム基材１のうち、試料Ｎｏ９　（前表中
）のガラス基材を用い、以下の手順により感光体ドラム
３１を製造した。

すなわち、まずフランジ取付は部４を有する円筒状ガラ
ス管２からなる感光体ドラム基材１表面にサンドブラス
ト処理を施した後、触媒金属塩として塩化パラジウムの
水溶液を浸透させ、次いで次亜燐酸ソーダ水溶液に浸漬
して、既に浸透した触媒金属イオンを還元してガラスバ
イブの表面に触媒金属微粒子の分散層を形成した。この
ような活性化処理の工程を経て、無電解ニッケルメッキ
浴に感光体ドラム基材１を浸漬し、ガラス管２０表面に
厚さ　０．５μｌの非晶質ニッケルメッキ層を導電性被
覆層３２として形成した。この非晶質ニッケルメッキ層
の電気抵抗はＢＸ　１０’Ω／ｃｍで、表面粗さＲｌｌ
１ａｘは０．１μ票であった。

次いで、導電性被覆層３２を形成したガラス管２の一端
を内径チャックにより把持し、ブチラール樹脂・エスレ
ックＢＨＩ　　（商品名、活水化学社製）のアノン溶液
（ａ度０．３重皿％）を用い、クロスカットノズルを搭
載したノードソン製エヤーレススプレーシステムにより
内面強化フィルム層を形成した。なお、膜厚測定を行っ
たところ、４．０〜５．０μｍであった。

次に、有機系感光体を用いて感光層形成部３上に感光層
３６の形成を行った。

まず、外面導電化処理および内面強化膜塗工済みのガラ
ス管２上に、アルコール溶性ナイロンφに−８０（商品
名、東し社製）からなる下引層３３を、乾燥膜厚が０．
５μｍとなるようにデイツプコート法で形成した。次い
でこの下引層３３上に、τ形無金属フタロシアニンー　
ＴＰＨＬｌｏｐｈｏｔｏｎ　２７ｇ　　（商品名、東洋
インキ社製）２０ｇを、２重量％のフェノキシ樹脂・Ｐ
ＫＨＨ（商品名、ＵＣＣ社製）のトリクロルエタン溶液
１ｋｇに混合し、サンドミルにより分散（１８００ｒｐ
ａ＋　、　３０分）し、この分散液を乾燥膜厚が０．３
μｍとなるように、デイツプコーティング法によって塗
布し、電荷発生層３４を形成した。さらにこの電荷発生
層３４上に、ビスフェノール型ポリカーボネート・パン
ライトに一１３００Ｗ（商品名、金入化成社製）　　１
００重量部と、下記（１）式で表されるブタジェン化合
物７０重量部と、下記（ｎ）式で表されるヒドラゾン化
合物３０重量部とをトリクロルエタン９００重量部に溶
解させ、この溶液を乾燥膜厚が２０μｍとなるようにデ
イツプコーティング法で塗布し、電荷輸送層３５を形成
した。なお乾燥条件は、８０℃、２０時間とした。

こ・のようにして感光層３６を形成して感光体ドラム３
１を作製した（実施例１）。なお、上記多層膜形成過程
において、同等問題は認められなかった。

次に、上記感光体ドラム３１０両端のフランジ取付は部
４部分の感光層を良溶剤（トリクロルエタン）で剥離後
、導電性ペースト・ドータイトＦＡ−７０５＾　（商品
名、藤倉化成社製）をフランジ面４ａに塗工してフラン
ジを圧着後、１５０℃×３０分の硬化条件でガラス管２
とフランジとを固着した。

このようにして得た実施例］の電子写真用感光体を、レ
ザービームプリンタ（■東芝社製）、すなわち帯電部と
、感光体ドラム上に静電ｍ像を形成するレザービーム露
光部と、この静電潜像上にトナー画像を形成するようト
ナーを供給する現像部と、感光体ドラム上に形成された
トナー画像を５己録紙上に転写する転写ローラと、消去
ランプ等が、感光体ドラムの回転方向に沿って順に設け
られたプリンタの静電潜像保持部′として搭載し、実プ
リントを行ったところ、あらゆる環境下（１０℃〜４０
℃、３０〜８０％ＲＨ）で４００００枚のプリント後に
おいても初期と変わらず、極めて鮮明な画像が得られた
。

また、ドラムの交換中に誤って強い衝撃をあたえてもガ
ラスパイプの破損はみられなかった。ただし、通常の操
作から考えて極端に強い力を故意にかけるとガラス管２
は破損したが、それでもこのレザービームプリンタ内で
粉々に飛散することは無かった。

また、上記実施例１の感光体ドラムにおいて、導電性被
覆層３２として厚さ２０μｍの有機質コート層（微細カ
ーボン分散エポキシ系樹脂）を形成する以外は、同一の
構成とした感光体ドラム（実施例２）を作製した。この
感光体ドラムを用いたレザービームプリンタにおいても
、実施例１と同様な効果が得られた。

次に、他の実施例として無機系感光体を用いた感光体ド
ラムを作製した。

まず、上記実施例１の感光体ドラム３１と同様にして、
導電性被覆層３２を形成した円筒状ガラス管２からなる
感光体ドラム基材１を真空容器内に配置し、シランガス
を導入しつつガラス管２の温度を２５０℃に調整し、プ
ラズマＣＶＤ法により厚さ３０μｍのアモルファスシリ
コン層を、感光層３６として形成した（実施例３）。な
お、このアモルファスシリコン層は緻密な層であった。

この後、実施例１と同様な方法で、内面に強化フィルム
を形成し、さらにこの感光体ドラムの両端に実施例１と
同様にしてフランジを固着させた。

この電子写真用感光体ドラムを実施例１と同様にしてレ
ザービームプリンタに塔載し、実プリントを行ったとこ
ろ、１５００００枚まで初期画像と変りのない鮮明な画
像が得られた。

また、本発明との比較のために、平巻紙管（外径３０Ｉ
ＩＩＩＸ長さ２４０ｍｎ＋　％本州産業製）を感光体ド
ラム基材として用い、これにケッチエンブラックを分散
させた有機系導電層用塗工液をディッピングコート法（
トルエン系溶剤）で処理しようとしたところ、紙管表面
から繊維がほつれてケバ立ちが目立った。委細かまわず
、実施例１と同様な処理を行って（比較例１）、画像試
験までもちこんだところ、初期画像からカブリが多く、
また高湿下で画像全体がぼけてしまい、とても耐刷性試
験の評価を行うまでにはいたらなかった。

次に、比較例２としてフェノール樹脂管（外径３０ｍｍ
　Ｘ長さ２４０１１１１１　％東海ゴム製）を感光体ド
ラム基材として用い、実施例１と同様な処理を加えて電
子写真感光層を設けて感光体ドラムを作製し、これにフ
ランジを圧入しようとしたところ、フェノール樹脂管の
脆性のために破損してしまい、以後の評価が出来ない例
が多かった。これは、フェノール樹脂が感光層形成時に
硬化収縮を起こすことにも一因のあることが分かった（
収縮率：０．２〜０．３％）ので、これを考慮して再度
感光層を形成し、画像試験を行った。しかし、この比較
例２の感光体ドラムにおいても、プリント初期にカブリ
が目立ち、高湿下での画像が不鮮明であった。

さらに連続して耐刷性試験を行うとレザービームプリン
タの半導体レーザが発振しなくなると言う現象も発生し
た。

また、比較例３としてダイヤモンド切削を施したアルミ
ニウム素管（外径３０ｍｍＸ長さ２４Ｏｎ＋ｍ　）をド
ラム基材として用い、実施例２と同様にして（ただし、
基板温度はアルミニウム素管の残留歪みを考慮して、２
００℃とした）アモルファスシリコンの感光層を設けた
。画像試験そのものは実施例２とほとんど変わらない結
果が得られたが、通常の注意深い操作においても実施例
２とは異なり、わずかの打痕に対しても耐性が無く、こ
の影響が画像に如実に現れた。これは基材の硬度による
ものと考えられる。すなわち、ガラスの硬度がアルミニ
ウムに対して２〜３倍高いことによる。

さらに、前述した感光体ガラス基材の実施例において、
ガラス管端部のグレージング加工のみのガラス管（フラ
ンジ面形成のための二次加工せず）を用い、実施例１と
同様な導電化処理を行い、次いで実施例１あるいは実施
例２の感光層を形成した後、フランジの取付は作業を行
ったところ、フランジ挿入時にガラスが割れたり、また
画像試験においては画像の濃淡斑が特に目立った。この
濃淡斑が目立ったガラス管の同軸度は６４μｍであった
。したがって、二次加工を経ないフランジ面の精度ガラ
ス管の外径、内径両者の中心が一致しない（同軸度が悪
い）ことによる電子写真用感光体ドラムの偏心に問題が
あることが判明した。

さらに、画像状態に対する同軸度、真円度、真直度、円
筒度の関係を調べるために、各種寸法のガラス管を用い
て実施例１と同様にして作製した感光ドラムをビームプ
リンタに塔載し、画像状態を評価した。その結果を第３
表に示す。

（以下余白） 第３表 第３表の結果から、同軸度、真円度、真直度、円筒度が
画像状態に対して重要であることが理解できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、フランジ面と感光
層形成部との同軸性に優れた感光体ドラム基材が得られ
、これを用いて感光体ドラムを構成することにより、材
質としてのガラスの特徴である高硬度、耐熱性、軽量性
、耐湿性、耐溶剤性あるいは低コスト性を遺憾なく発揮
でき、しかも最終の目的である画像特性に優れ、がっ、
耐刷性の優れた電子写真用画像形成装置を提供すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体ドラム基材の一実施例を示す斜
視図、第２図はその要部断面図、第３図ないし第６図は
それぞれ感光体ドラム基材の他の実施例を示す断面図、
第７図はフランジ面の形成方法を説明するための図、第
８図および第９図は本発明の一実施例の感光体ドラム用
基材の二次加１後と二次加工前の外周面と内周面の同軸
度の測定データをそれぞれ示す図、第１０図はガラス管
端部のテーパー加工方法を説明するための図、第１１図
はそれによるフランジ面間距離の誤差発生を説明するた
めの図、第１２図は本発明の一実施例の感光体ドラム基
材の製造工程を概略的に示す図、第１３図および第１４
図は本発明の他の実施例の感光体ドラム基材の製造工程
を概略的に示す図、第１５図はそれに用いる管端加工機
の一例を示す図、第１６図は本発明の感光体ドラムの一
実施例の構成を示す要部断面図、第１７図は本発明の感
光体ドラムの他の実施例の構成を示す要部断面図である
。 １・・・・・・感光体ドラム基材、２・・・・・・円筒
状ガラス管、３・・・・・・感光層形成部、４・・・・
・・フランジ取付は部、４ａ・・・・・・フランジ面、
５・・・・・・フランジ取付は部となる段付き円筒部、
５ａ・・・・・・内周面、７・・・・・・先頭円錐部、
７ｂ・・・・・・円錐面、３１・・・・・・感光体ドラ
ム、３２・・・・・・導電性被覆層、３３・・・・・・
下引層、３４・・・・・・電荷発生層、３５・・・・・
・電荷輸送層、３６・・・・・・感光層、４１・・・・
・・フランジ、４１ａ・・・・・・すり林状凹部、４２
・・・・・・センター支持ロッド、４４・・・・・・ス
プリングクリップ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光層形成部となる円筒部を有するガラス管から
   なる電子写真記録方式に使用される感光体ドラム用の円
   筒状基材であって、 前記ガラス管の感光層形成部からはずれた非感光層形成
   領域である両端部に、前記感光層形成部の外周面を基準
   とした中心軸に対して、同軸化された中心軸を有するフ
   ランジ面が二次加工によって形成されていることを特徴
   とする電子写真用感光体ドラム基材。
2. （２）請求項１記載の電子写真用感光体ドラム基材にお
   いて、 前記感光層形成部の中心軸とフランジ面の中心軸との同
   軸度が６０μｍ以下であることを特徴とする電子写真用
   感光体ドラム基材。
3. （３）請求項１記載の電子写真用感光体ドラム基材にお
   いて、 前記感光層形成部となる円筒部の寸法精度が、真円度７
   ０μｍ以下、真直度７０μｍ以下、円筒度１００μｍ以
   下であることを特徴とする電子写真用感光体ドラム基材
   。
4. （４）感光層形成部となる円筒部を有するガラス管から
   なる感光体ドラム用の円筒状基材の両端部に、前記感光
   層形成部の外周面を基準とした中心軸に対して、同軸化
   された中心軸を有するフランジ面を形成して電子写真用
   感光体ドラム基材を製造するに際し、 前記円筒状基材の外径を測定し、この測定結果に応じて
   前記円筒状基材の両端部への加工位置を制御して、前記
   円筒状基材をその外周面を基準として回転させつつ前記
   フランジ面を形成することを特徴とする電子写真用感光
   体ドラム基材の製造方法。
5. （５）感光層形成部となる円筒部を有するガラス管から
   なる感光体ドラム用の円筒状基材の両端部に、前記感光
   層形成部の外周面を基準とした中心軸に対して、同軸化
   された中心軸を有するフランジ面を形成して電子写真用
   感光体ドラム基材を製造するに際し、 前記円筒状基材を円筒状治具で把持するとともに、前記
   円筒状基材の外周面を基準とした中心軸と前記円筒状治
   具の外周面を基準とした中心軸とを同軸化し、前記円筒
   状治具の外周面を基準にして回転させつつ、前記円筒状
   基材の両端部に前記フランジ面を形成することを特徴と
   する電子写真用感光体ドラム基材の製造方法。
6. （６）請求項１記載の電子写真用感光体ドラム基材の感
   光層形成部となる円筒部の外周面上に、導電性被覆層お
   よび感光層が順に形成されていることを特徴とする電子
   写真用感光体ドラム。
7. （７）請求項６記載の電子写真用感光体ドラムにおいて
   、 前記電子写真用感光体ドラム基材は、その両端部に設け
   られたフランジ面に対して軸方向外側から当接されたフ
   ランジにより保持され、前記フランジは前記ドラム基材
   軸方向への押圧力によって固定されていることを特徴と
   する電子写真用感光体ドラム。
8. （８）請求項７記載の電子写真用感光体ドラムにおいて
   、 前記電子写真用感光体ドラム基材は、その両端部に先頭
   円錐部を有し、この先頭円錐部の円錐面により前記フラ
   ンジ面が構成されていることを特徴とする電子写真用感
   光体ドラム。
9. （９）請求項６記載の電子写真用感光体ドラムにおいて
   、 前記導電性被覆層は非磁性体により構成され、その体積
   抵抗率が１０＾１＾０Ω・ｃｍ以下で、かつその表面粗
   さ・Ｒｍａｘが１０μｍ以下であることを特徴とする電
   子写真用感光体ドラム。
10. （１０）請求項６記載の電子写真用感光体ドラムにおい
    て、 前記導電性被覆層が強磁性金属の非晶質膜により構成さ
    れていることをことを特徴とする電子写真用感光体ドラ
    ム。
11. （１１）請求項６記載の電子写真用感光体ドラムにおい
    て、 前記導電性被覆層は、導電性および遮光性を有する有機
    質コート層からなることを特徴とする電子写真用感光体
    ドラム。
12. （１２）請求項６記載の電子写真用感光体ドラムからな
    る潜像保持部と、 前記感光体ドラム上にトナー画像を形成する画像形成手
    段と、 前記感光体ドラム上に形成されたトナー画像を記録体上
    に転写する転写手段と を有することを特徴とする電子写真式画像形成装置。