JPH07140839A - 電子写真用感光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小径の加工、感光体層形成面の精度の高い表面
加工を容易にし、強度不足によるたわみやゆがみを防止
し、高い真円度を得る。 【構成】有機感光体材料との静電的特性に優れた金属部
材からなり、周面に有機感光体層を形成した円筒状の筒
体２１と、耐荷重に優れた強度をもつ金属部材からな
り、筒体２１の中空部に嵌合しその筒体を支持するとと
もに中心に回転軸２２ａを設けた円柱状の支持体２２と
で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザプリン
タ等に使用する電子写真用感光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばレーザプリンタは、図７に示すよ
うに筐体１の略中央部に感光体２を配置し、その感光体
２の周囲に帯電器３、現像器４、転写器５、メモリ除去
ブラシ６を配置している。そして帯電器３で感光体２の
表面に形成した光導電材料等からなる有機感光体層を均
一に帯電し、その後帯電した有機感光体層にレーザ光学
ユニット７からレーザビームを照射して露光し印刷情報
に基づいて静電潜像を形成し、その静電潜像に現像器４
の現像ローラ４ａからトナーを供給して現像し、得られ
るトナー像を転写器５により転写紙８に転写する。その
後この転写紙８を熱定着装置９により定着する。

【０００３】このような装置に使用する感光体、すなわ
ち感光装置としては、従来、板状のもの、円筒状のも
の、円柱状のもの、無端ベルト状のもの等各種形状のも
のがある。そしてこれらは通常は金属からなり、特に金
属円筒体のものが広く使用されている。

【０００４】金属の円筒体からなる感光装置は、その円
筒状基体を絞り成型、衝撃成型、あるいは熱間押し出し
加工により製造している。

【０００５】そして製造した円筒状基体を例えば型に挿
入してその中空部に圧力を加えるなどして適正な真円度
をもつ円筒体に調整し、外円芯加工、両端面の中ぐり加
工等を行なう。

【０００６】また、一般に基体の表面粗さが小さいほ
ど、すなわち表面が平滑なほどその表面に形成される感
光層の表面精度も向上し、画像形成時に高品質な画像形
成ができる。このため、基体の表面は、例えば旋盤やフ
ライス盤等を使用したダイヤモンド切削、電解研磨等の
鏡面化切削加工等、極めて精度の高い超精密加工を行な
って所定の平面度をもつ表面仕上げを行なっている。

【０００７】また、場合によっては、干渉縞防止のた
め、あるいは光導電性層の接着性向上のために、所定形
状あるいは任意形状の凹凸表面に仕上げる表面仕上げ加
工を行なう。

【０００８】こうして製造した例えば円筒状基体の表面
に感光体層を形成するが、感光体層の静電特性から基体
の材料は一般的にアルミニウムやアルミニウムの合金が
広く利用されている。

【０００９】例えば図８に示すものは、アルミニウムや
アルミニウムの合金からなる円筒状基体１１の表面に感
光体層を形成し、その基体１１の両端にプラスチック材
からなるフランジ１２ａ，１２ｂを嵌合し、その各フラ
ンジ１２ａ，１２ｂの中心に形成した孔を通して金属の
駆動回転軸１３を基体１１の中心に挿入し固定して感光
装置を構成する。

【００１０】そしてこの感光装置をプリンタ装置に組込
んだ時、駆動回転軸を感光体駆動機構と連結し、その駆
動機構の動作により駆動回転軸を回転し、感光装置全体
を回転する。

【００１１】また、基体１１を電気的に接地させる必要
があるため、基体１１の中空部片側に接地用金具１４を
取付け、基体１１と駆動回転軸１３を電気的に接続して
いる。

【００１２】また、感光装置の小形化からフランジ等の
部品点数の削減や駆動回転軸と基体との同軸度の向上の
点からアルミニウムやアルミニウム合金、あるいはステ
ンレスからなる円柱状の基体を使用した感光装置も知ら
れている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図８に示すような円筒
状の基体を使用するものでは、フランジ等多くの部品点
数を必要とする問題があり、また基体と回転軸、フラン
ジとの同軸度、振れ精度等を出すためにかなり精度の高
い加工が要求される問題があった。

【００１４】さらに小形化を実現するためには基体の内
周面の曲率を大きくする必要があり、また、中空部のス
ペースが小さくなり、このため接地用金具の接触不良を
招きやすく、従って接地用金具の取付けの精度が要求さ
れ、全体としてコスト高となる問題があった。

【００１５】また、円柱状の基体を使用するものでは、
製造工程において円柱状金属体を切削研磨して駆動回転
軸、感光体形成部を構成するが、感光体形成部は感光体
形成面を表面仕上げする過程で高い精度が要求される。

【００１６】一方、感光体形成部の表面に形成する有機
感光体層と使用する金属との静電的特性を優れたものに
するには基体としてアルミニウムが使用される。しかし
アルミニウムを使用した円柱状の基体では、基体を小径
とした場合に強度上の問題から切削加工時にたわみやゆ
がみ、あるいは感光体層形成面の表面研磨時のビビリ等
の問題が発生するため十分な小径にすることが困難であ
った。また、十分な小径にすることを要求すると、表面
粗度Ｒmax ＝０．７が限界となる。

【００１７】また、アルミニウムを使用した円柱状の基
体では、感光体に現像ローラを接触させてトナー供給を
行なう接触現像法では基体が小径の場合には現像ローラ
による接触押圧力により感光体にたわみが生じ、その結
果印刷する画像に中抜け（中央部が掠れる。）が生じる
という問題があった。

【００１８】また、円柱状の基体としてステンレス合金
を使用した場合は、小径にしても強度が保持されるの
で、切削加工時のたわみやゆがみという問題や印刷する
画像の中抜けという問題は発生しないが、表面研磨が非
常に困難となり、表面粗度Ｒmax ＝１．０が限界とな
る。また、感光体層との静電的特性として基体からのキ
ャリア注入による暗減衰の上昇、帯電ムラ等の現象が発
生し、その結果印刷画像に画像ムラやかぶり等が生じる
という問題があった。

【００１９】そこで本発明は、小径の加工が容易にでき
ると共に感光体層形成面の精度の高い表面加工が容易に
でき、また強度不足によるたわみやゆがみを防止でき、
さらに高い真円度を容易に得ることができ、しかも使用
部品点数の削減及び安定した感光体層の接地を図ること
ができる電子写真用感光装置を提供する。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、有機感光体材
料との静電的特性に優れた金属部材からなり、周面に有
機感光体層を形成した円筒状の筒体と、耐荷重に優れた
強度をもつ金属部材からなり、筒体の中空部に嵌合しそ
の筒体を支持するとともに中心に回転軸を設けた円柱状
の支持体とで構成したものである。

【００２１】

【作用】このような構成の本発明においては、円筒状の
筒体及び円柱状の支持体を、例えば押出し素管を引き抜
き法により所定の外径寸法に形成し、それを外周荒加
工、両端面加工、外周仕上げ等の切削加工を行なって製
造する。そして円柱状の支持体を円筒状の筒体の中空部
に圧入し、この状態で円筒状の筒体の外周面を精度よく
表面仕上げする。円柱状の支持体は耐荷重に優れた強度
をもつ金属部材で構成しているので、その円柱状の支持
体を圧入した円筒状の筒体の強度も高くなり、加工時に
たわみやゆがみが発生することはない。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００２３】図１及び図２に示すように、有機感光体材
料との静電的特性に優れた金属部材、例えばアルミニウ
ム材からなる円筒状の筒体２１の中空部に耐荷重に優れ
た強度をもつ金属部材、例えば鉄鋼材（ＡＳＫ２１０
０）からなる円柱状の支持体２２を圧入して一体化して
いる。アルミニウムとしては純度９９．９％以上のもの
を使用している。なお、アルミニウムに切削性の向上や
静電的特性の向上のためにマグネシウムベリリウム等を
微量混合したアルミニウム合金であってもよい。

【００２４】また、円柱状の支持体２２は鉄鋼材の他ス
テンレス鋼（ＳＵＳ３０３等）やＮｉメッキ鋳鉄でもよ
く、要は耐腐食性に優れたもの、あるいは耐腐食性の処
理を施したもので、切削性がよく、かつ強度に優れたも
のであればよい。

【００２５】前記筒体２１は、絞り成型、衝撃成型、引
き抜き加工、熱間押出し加工等により製造される。例え
ば、前記筒体２１を引き抜き加工により、外径寸法をφ
１２mm、内径寸法をφ８mmに成型する。前記筒体２１の
長さｍは、ｍ＝２２６mmにする。

【００２６】前記円柱状の支持体２２は、外径寸法がφ
８mmの鉄鋼材にニッケルメッキを施したもので、真直度
が０．０３、両端支持におけるφ８mmの部分の振れ精度
が０．０５を満足している。そして前記支持体２２は、
その両端部にφ６mmの駆動回転軸２２ａを形成し、その
駆動回転軸２２ａの一方にピン２３を圧入する孔２４を
設けると共に駆動機構（図示せず）からの駆動力を駆動
回転軸２２ａに伝える駆動伝搬部品２５を取り付けるよ
うになっている。前記駆動伝搬部品２５は駆動回転軸２
２ａに取り付けたときピン２３に係止し、駆動機構から
の駆動力をピン２３を介して駆動回転軸２２ａに伝える
ようになる。

【００２７】前記駆動回転軸２２ａは、また電圧の印加
端子又は接地端子も構成している。

【００２８】前記筒体２１に円柱状の支持体２２を圧入
して一体化した後、筒体２１の外周面を切削加工して所
望の寸法精度を引き出すとともに外径寸法をφ１０mmに
する。

【００２９】そして筒体２１の外周面の表面研磨を行な
って表面粗さを最終的にＲmax ＝０．５以下にする。

【００３０】こうして筒体２１と支持体２２との一体化
部材は、真直度＝０．０３、駆動回転軸２２ａの支持に
よる筒体２１の振れ精度０．０５を確保しつつ表面粗さ
Ｒmax ＝０．５以下に仕上げられる。

【００３１】なお、筒体２１に円柱状の支持体２２を圧
入する前に筒体２１を最終的に要求される形状、寸法精
度、表面粗さに加工し、その後に支持体２２を圧入して
もよい。

【００３２】また、筒体２１の外径をＤ、支持体２２の
外径をｄとした場合、０．３mm≦Ｄ−ｄ≦３．０mmの関
係に保つことが良好であり、筒体２１の外径Ｄは、小形
軽量化を図るためにはＤ≦１５mmが好ましい。

【００３３】筒体２１と支持体２２を一体化し筒体２１
の外周面を切削加工した後、その外周面にアルコール溶
性ナイロン（東レ製ｋ−８０）をメタノールに溶解した
ものを塗布する。すなわち、乾燥後の膜厚が０．６mm程
度になるように浸漬塗布する。

【００３４】次に無金属フタロニアニン（東洋インキ
製）とポリビニルブチラール（積水化学製ＳＬＥＣＢＭ
−１）をシクロヘキサノン中で重量比１対１で混合し、
ボールミルにて２４時間混合した塗液を乾燥後の膜厚が
０．２mmとなるように塗布して電荷発生層を形成する。

【００３５】次に電荷輸送剤として、ヒドラゾン系化合
物の１つであるＮ−エチルカルバゾール−３−カルボキ
シアルデヒド−メチルフェニルヒドラゾンとポリカーボ
ネイト（帝人化成製Ｋ−１３００Ｗ）を１，１，２−ト
リクロロエタンに重量比１対１で溶解して均一溶液と
し、乾燥後の膜厚が２０．０μm になるように浸漬塗布
する。

【００３６】こうして製造した感光装置について波長７
８０nmにおける半減露光量Ｅ_1/2 を測定した結果、６．
２９［ｅｒｇ／ｃｍ² ］となった。

【００３７】なお、支持体２２をステンレス鋼で構成し
た場合には、６．３５［ｅｒｇ／ｃｍ² ］となり、また
筒体２１と支持体２２を別々にせずにアルミニウムのみ
で感光装置を製造した場合には、６．３２［ｅｒｇ／ｃ
ｍ² ］となり、さらにステンレス鋼のみで感光装置を製
造した場合には、６．２０［ｅｒｇ／ｃｍ² ］となっ
た。

【００３８】すなわち、感光装置をアルミニウムの筒体
に鉄鋼材にニッケルメッキを施したものやステンレス鋼
からなる支持体を圧入して構成しても、支持体をアルミ
ニウムのみ、あるいはステンレス鋼のみで構成したもの
とほとんど変わらない半減露光量となった。

【００３９】また、この実施例の感光装置について波長
７８０nmにおける暗減衰を測定したところ、図３に示す
結果が得られた。すなわち暗減衰が極めて小さく表面電
位が時間経過によってあまり変化しない結果が得られ
た。

【００４０】そして本実施例の感光装置を図７に示す構
成のレーザプリンタに組み込んで印刷したところ画像ム
ラやかぶりのない品質の高い印刷画像が得られた。ま
た、支持体の強度が十分に確保できるため、たわみやゆ
がみによる印刷の中抜けという現象が発生するを防止で
きる。

【００４１】これに対して本実施例と同一寸法の感光装
置をアルミニウムのみで構成し、その感光装置を図７に
示す構成のレーザプリンタに組み込んで印刷したとこ
ろ、たわみによる印刷の中抜けという現象が発生した。

【００４２】また、同様に本実施例と同一寸法の感光装
置をステンレス鋼（（ＳＵＳ３０４）のみで構成し、そ
の感光装置を図７に示す構成のレーザプリンタに組み込
んで印刷したところ、図４に示すように暗減衰が大きく
なり、表面電位が時間経過によって大きく低下する現象
が発生した。また、帯電ムラが大きく静電的特性の点で
問題があった。

【００４３】また、本実施例は鉄鋼材からなる円柱状の
支持体２２をアルミニウム材からなる筒体２１に圧入す
る構成になっているので、支持体２２の切削加工が容易
で、小径化が容易に実現でき、また所望の真円度、真直
度が容易に得られる。また感光体層を形成する筒体２１
の周面に対して容易に精度の高い表面加工ができる。

【００４４】また、フランジ等の部品を不要にでき、ま
た感光体層をそのまま回転軸２２ａに対して電気的に接
続できるので、接地用金具も不要にでき、部品点数を削
減できる。また、感光体層を安定して接地できる。

【００４５】次に本発明の他の実施例を図面を参照して
説明する。

【００４６】図５に示すように鉄鋼材等からなる円柱状
の支持体３２の感光体形成部と駆動回転軸３２ａとの境
界となる感光体形成部一端に軸方向に沿って凹状の溝３
２ｂを形成し、この支持体３２をアルミニウム材からな
る円筒状の筒体３１の中空部に圧入して一体化する。

【００４７】また、駆動回転軸３２ａに取り付ける駆動
伝搬部品３５の感光体形成部側と対向する端面にピン３
３を圧入する孔３５ａを設ける。

【００４８】そして駆動伝搬部品３５の孔３５ａにピン
３３を圧入して後、その駆動伝搬部品３５を駆動回転軸
３２ａに取り付け、そのときピン３３の先端を支持体３
２の溝３２ｂと筒体３１とで形成される孔に圧入する。

【００４９】このようにしても駆動機構（図示せず）か
らの駆動力を駆動回転軸２２ａに伝えることができる。

【００５０】なお、本実施例においても前記実施例と同
様の効果が得られるものである。

【００５１】なお、前記各実施例では、筒体の中空部に
円柱状の支持体を圧入して一体化したが必ずしもこれに
限定するものではなく、例えば筒体と支持体を導電性接
着剤を使用して一体化してもよく、また筒体と支持体を
化学的、熱的処理あるいはダイキャスト成型により一体
化してもよい。

【００５２】なお、前述した各実施例はレーザプリンタ
のみでなく、電子写真方式の複写機や電子写真方式の他
のプリンタにも適用できるものである。

【００５３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、小径の加工が容
易にできると共に感光体層形成面の精度の高い表面加工
が容易にでき、また強度不足によるたわみやゆがみを防
止でき、さらに高い真円度を容易に得ることができ、し
かも使用部品点数の削減及び安定した感光体層の接地を
図ることができる電子写真用感光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】同実施例の断面図。

【図３】同実施例の暗減衰特性を示すグラフ。

【図４】感光装置をステンレス鋼のみで構成した場合の
暗減衰特性を示すグラフ。

【図５】本発明の他の実施例を示すもので、(a) は一側
面図、(b) は部分断面図。

【図６】同実施例の部分斜視図。

【図７】レーザプリンタの概略構成図。

【図８】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

２１…円筒状の筒体 ２２…円柱状の支持体 ２２ａ…駆動回転軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機感光体材料との静電的特性に優れた
   金属部材からなり、周面に有機感光体層を形成した円筒
   状の筒体と、耐荷重に優れた強度をもつ金属部材からな
   り、前記筒体の中空部に嵌合しその筒体を支持するとと
   もに中心に回転軸を設けた円柱状の支持体とで構成した
   ことを特徴とする電子写真用感光装置。