JPH08297434A

JPH08297434A - 円筒状回転体の製法

Info

Publication number: JPH08297434A
Application number: JP12450195A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Aoki; 源久青木
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1995-04-26
Publication date: 1996-11-12
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JP3487962B2

Abstract

(57)【要約】【構成】円筒状部材に回転支持部材であるフランジを
嵌合、接着するに当り、予め、フランジ嵌合部に両者の
間隙の１／２以上の厚みを有する弾性体片を接着固定し
た後、嵌合、接着する円筒状回転体の製法。【効果】同芯度精度の高い円筒状回転体が得られ、又
優れた電子写真感光体ドラムが安価に得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒状回転体の製法に
関する。詳しくは円筒状部材の端部に該円筒状部材の端
部の内径より小さい嵌合部外径を有する支持部材である
フランジを接着する円筒状回転体の製法に関する。又本
発明は、電子写真感光体ドラムの製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両端が開放された円筒状部材に、
回転中心を持つ回転支持体であるフランジを嵌合して、
高精度の回転を行わせることができる円筒状回転体を製
造する分野、例えば、電子写真感光体ドラムのような、
プリンター等の内部で精度良く回転する円筒状回転体を
製造する分野においては、該円筒状部材の外径を基準と
した回転中心軸と、該円筒状部材の両端に嵌合、接着さ
れている二つのフランジのシャフト穴の中心を結ぶ中心
線とを可能な限り一致させ、回転振れを減少させた円筒
状回転体を製造する必要がある。

【０００３】この場合、従来は、先ず円筒状部材は、ア
ルミニウムの押出し管にしごき加工を施したり、押出し
管を引き抜いた引き抜き管としたり、更に引き抜き管を
切削、研磨等の加工を加え、基本としての精度を高め
る。一方、フランジは、樹脂の射出成形によって得た
り、アルミニウム等の金属をダイキャストで成形した
後、切削加工を行って嵌合部の精度を上げる等の手段を
用いて製造するのであるが、いずれも回転振れの向上方
法としてフランジの嵌合部外径を円筒状部材の嵌合部内
径より大きくし、円筒状部材にフランジを強制的に圧入
する方法が採られて来た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら各部材は
高い寸法精度を必要とすることから、こうした方法での
回転振れの向上は大幅なコスト高に繋がるという課題が
あった。しかも二つの部材は全く独立に製造されたの
ち、嵌合、接着されるのであるから、嵌合、接着後の精
度向上には限界がある。

【０００５】本発明者は先に上記嵌合、接着の精度向上
策として電子写真感光体ドラムの製法を目的とした二つ
の部材の嵌合部に間隙を設け、接着剤を塗布し円筒状部
材にフランジを挿入した後、接着剤が実質的に硬化する
までの間、双方の相対位置が移動しないよう保持する方
法（特開平４−２５１２７９号公報参照）や速硬性接着
剤と弾性接着剤とを併用する方法（特開平６−２８２２
０４号公報参照）等を提案してきた。

【０００６】しかしながら、前者では接着剤が硬化する
までの間、振動や位置ずれを避けねばならない上に接着
工程にある程度の時間を取る必要があり、後者では弾性
接着剤を硬化させるために加熱すると、既に硬化してい
る速硬性接着剤が非弾性であれば、フランジと接着剤の
熱膨張が円筒状部材であるアルミニウム基体のそれより
大きいため、嵌合時保たれていた前述の同芯度が損なわ
れてしまう可能性があった。

【０００７】また、材料の熱膨張率の差が大きい円筒状
部材とフランジとが嵌合、接着された後、加熱過程を経
たとき、熱膨張による変形が、熱変形温度の低い材料に
クリープを生起させ、冷却後も永久歪となって残り、回
転振れが増大する技術的課題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意研究の結果、円筒状部材とフランジと
の嵌合部にギャップを設け、このギャップの間にフラン
ジの回転を円筒状部材に伝えられ、両者を固定できる弾
性体片を導入し、弾性接着剤を塗布した後、両者を嵌合
することにより上記課題を解決できることを見いだして
本発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本発明は、両端が開放された円筒状
部材に回転中心をもつ回転支持部材であるフランジを嵌
合、接着する円筒状回転体の製法を提供することを目的
とするものである。詳しくは、本発明は、円筒状部材の
端部に、該円筒状部材の端部の内径よりも小さい嵌合部
外径を有する回転支持部材であるフランジを接着する回
転精度の高い円筒状回転体の製法を提供することを目的
とするものである。更に、本発明は、予め、円筒状部材
とフランジを嵌合、接着した後、電子写真感光層の塗布
操作に移ることが出来る電子写真感光体ドラムの製法を
提供することを目的とするものである。又、電子写真感
光層を塗布した後、加熱、乾燥工程を経たとき、熱膨
張、熱変形等のために回転精度を損なうことのない円筒
状回転体の製法を提供することを目的とするものであ
る。更に、本発明は、燐青銅等の導電性弾性バネ等のア
センブルに困難を来しやすい導通部材を用いること無
く、容易に、正確に電子写真感光体ドラムの感光層と感
光体ドラム駆動用シャフトとの間に導通を確保すること
が出来、接着剤硬化工程と感光層塗膜乾燥工程とを共通
にできる、安価にして優れた電子写真感光体ドラムの製
法を提供することを目的とするものである。

【００１０】そして本発明は、円筒状部材の端部に該円
筒状部材の端部の内径より小さい嵌合部外径を有する支
持部材であるフランジを接着する円筒状回転体の製法に
おいて、該円筒状部材の端部の内径と該フランジの嵌合
部外径の差の１／２より厚い肉厚を有する弾性体片をフ
ランジ嵌合部に接着固定した後、弾性接着剤を塗布して
嵌合、圧入することを特徴とする円筒状回転体の製法を
要旨とするものである。

【００１１】又、本発明は、円筒状部材の端部と該円筒
状部材の端部の内径より小さい嵌合部外径を有する支持
部材であるフランジとを、該円筒状部材の端部の内径と
該フランジの嵌合部外径の差の１／２より厚い肉厚を有
する弾性体片を、該フランジ嵌合部に、周方向に適宜間
隔を置いて接着固定した後、弾性接着剤を塗布して嵌
合、圧入し、次いで該円筒状部材に電子写真感光体とし
て要求される塗膜を塗布し、加熱、乾燥することを特徴
とする電子写真感光体ドラムの製法を要旨とするもので
ある。

【００１２】以下、本発明を電子写真感光体ドラムの製
法を中心として詳細に説明する。本発明における円筒状
部材としては特に限定されないが、精度の余り高くない
管材、アルミニウム押出し管、引抜き管、樹脂製パイ
プ、紙管等、又一度使用して再生された電子写真感光体
ドラム等が例示される。支持部材としてのフランジとし
ては、アース端子等により導電性を付与され、熱変形温
度が１００℃以上である樹脂製のものや金属製のもの等
が適用できる。

【００１３】本発明の方法を電子写真感光体ドラムを製
造する場合の特に好適な態様としては、円筒状部材への
感光層の塗布はフランジを嵌合した後に行うことが望ま
しい。この場合の塗布方法としては、スプレー塗布、ノ
ズル塗布、カーテン塗布等、円筒状部材を水平保持しな
がら回転塗布する方法が好適に利用できる。フランジに
接着固定する弾性体片としては、導電性ゴムのシート片
が好ましい。この際、接着固定する貼り付け用接着剤と
しては導電性接着剤を用いるのが好ましい。

【００１４】弾性体片の厚さとしては、該円筒状部材の
端部の内径と該フランジの嵌合部外径の差の１／２より
厚いことが必要であり、好ましくは差の１／２〜１倍の
厚さである。具体的な差の大きさは通常０．９〜４．０
ｍｍ程度であり、この差の１／２より３０〜２００μｍ
厚いことが好ましい。弾性接着剤の硬化後及び導電性ゴ
ムの弾性係数としては、ある程度やわらかいゴム弾性を
有するものが好ましく、ヤング率で５×１０⁵〜５×１
０⁶Ｎ／ｍ²が好ましい。弾性係数が大きすぎると加熱
過程で起る熱膨張を吸収しきれずに導電性フランジがク
リープを起す可能性が有り、弾性係数が小さすぎると嵌
合後の弾性接着剤が硬化する前の回転塗布時に、ワーク
内面とフランジ嵌合部との接触面積が小さいためにフラ
ンジ穴でチャックされ、回転軸から伝動されるドラム駆
動力を円筒状部材であるワーク外表面に正確に伝えるこ
とが出来なくなってしまう可能性がある。

【００１５】嵌合前にフランジに施こす弾性接着剤とし
ては、シリコーン系、エポキシ変性シリコーン系などの
公知の弾性を有する接着剤が好ましい。弾性体として
は、加熱時に弾性を失って、膨張によって発生する応力
によりクリープを起しやすい材料は好ましくなく、導電
性シリコーンゴムシート等の導電性弾性体が好ましい。

【００１６】ゴムシート片はフランジの円周方向に間隔
を置いて接着、固定されるが、等間隔を置き、その場
合、シート片で覆う部分とそうでない部分との面積比は
１：４〜４：１の範囲が好ましい。シート片で覆われて
いない部分に前記した弾性接着剤を塗布して、嵌合、接
着する。

【００１７】なお、フランジとしてアース端子等により
導電化された樹脂製のものを使う場合、嵌合後の加熱工
程で熱変形の一種である結晶化による体積変化が起り、
加熱工程前のフランジ穴を中心とした回転振れ精度が加
熱工程後、著しく損われてしまうことがある。従って、
嵌合前に充分熱処理を行い、結晶化を進めておくことが
望ましい。

【００１８】導電性カーボンで導電化されたポリエチレ
ンテレフタレート樹脂をフランジに用いた場合、結晶化
のための熱処理温度と加熱工程後の精度低下とは関係が
あり、１２０〜１７０℃で１時間以上、好ましくは１５
０〜１６５℃で１〜５時間の熱処理を行ったものを用い
れば、通常１００〜１３０℃で行われる塗布後の乾燥工
程前後の回転振れ変化を３０μｍ以下に抑えることがで
きる。

【００１９】次に接着操作を添付図面に沿って具体的に
説明する。図１は本発明の実施態様を示すフランジ及び
円筒状部材の斜視図である。図中、１はフランジ本体、
２はフランジ穴部、３はフランジ嵌合部、４はフランジ
に接着固定されている導電性弾性体シート片である。図
２は接着装置の概略図である。図中、６は円筒状部材で
あるワークである。

【００２０】先ず、図１に示すようにフランジ本体１の
嵌合部３に導電性弾性体シート片４を接着固定したフラ
ンジ１を、図２の接着装置に内拡コレットチャック７を
フランジ穴２に挿入、把持させてセットする。図２に示
す台５上にＶブロック８及びフランジ嵌合系１４が設置
されており、ワーク６はＶブロック８上に置かれ、押え
１５で固定される。フランジ嵌合系には内拡コレットチ
ャック７がその基部を軸受け９に回転自在に固定され、
端部はギヤー１０がセットされ、タイミングベルト１１
が掛けられ、モーター１２に連結している。フランジ本
体１には接着剤供給用デイスペンサー１３の吐出口が近
接している。

【００２１】フランジ本体１はモーター１２によりゆっ
くりと回転され、導電性弾性体シート片４が接着固定さ
れていない部分にデイスペンサー１３から接着剤が供給
される。接着剤の供給が終ると、フランジ１の回転は停
止し、台５上のフランジ嵌合系１４はエアーシリンダー
（図示せず）等の力により押されて前進し、フランジ本
体１の嵌合部３はワーク６の端部開口部に圧入される。

【００２２】その後、押え１５を除き、Ｖブロック８を
下降させ、フランジが嵌合されたワーク６を接着装置か
らはずし、塗布装置にセットする。以上、接着装置と塗
布装置とを別の装置とした例で説明したが、装置を工夫
し、フランジ接着と次の塗布とを連続して同じ装置で実
施することも可能である。この様な方法でフランジを嵌
合接着した、精度の悪い円筒状回転体を、先に本発明者
が提案した方法（特願平６−２５９４２９号）でフラン
ジのシャフト穴を中心軸とした外径精度修正を行う場合
は、フランジ嵌合部の精度を従来の様に極めて高くする
必要がないため安価なものとなる。

【００２３】以上本発明の円筒状回転体の製法を電子写
真感光体ドラムの製造に適用した場合を中心に説明した
が、本発明の方法はこれ以外に精度の必要な円筒状回転
体、例えば、複写機の転写ローラー等に広く適用できる
ことが容易に理解できよう。

【００２４】

【実施例】以下、実施例を挙げてより具体的に説明する
が、本発明は要旨を越えない限りこれら実施例に限定さ
れるものではない。実施例１嵌合部外径２５．１ｍｍφ、幅１０ｍｍ、穴径６．０ｍ
ｍφの導電性ポリエチレンテレフタレート樹脂製フラン
ジ（旭ポリスライダー社製、商品名エレナ）嵌合部に導
電性シリコーンゴムシート（入間川ゴム社製）の肉厚
１．０ｍｍの切断片を弾性接着剤（セメダイン社製Ｅ
Ｐ００１）を薄く塗って接着固定した。ゴムシート片は
６ｍｍ×８ｍｍとし、嵌合先端部はテーパーを付けた。
ゴムシート接着後、フランジは１６０℃で２時間、オー
ブン中で熱処理を行った。

【００２５】アルミニウム押出管で外径２９．５０ｍｍ
φ、内径２７．００ｍｍφ、長さ２６０ｍｍのものを用
意し、Ｖブロック８にセットし、押え１５で軽く固定し
た。熱処理後フランジ２個を内拡コレットチャック７，
７に取り付け、モーター１２，１２を用いて１６ｒｐｍ
でフランジを回転させた。予めセット角度とゴムシート
片の大きさ及び回転速度からデイスペンサー１３の吐出
時刻を割り出し、主としてゴムシート片が接着されてな
いところに接着剤を吐出させた。吐出後フランジの回転
を止め、フランジ嵌合系１４をエアーシリンダで前進さ
せ、押出し管にフランジを圧入した。全把持系を解除
し、押出管を取り出し、外径修正装置にセットし外径精
度を修正した。

【００２６】フランジ嵌合の異常はなく、レーザー測長
器で測定した修正前の全振れが１５０μｍだったもの
が、修正後は３０μｍとなった。その後、導電層、ブロ
ッキング層、電荷発生層、電荷移動層と塗布した後、１
３０℃で３０分間乾燥を行った。乾燥後の全振れを同じ
レーザー測長器で測定したところ４０μｍであった。

【００２７】実施例２実施例１と同様にフランジにゴムシート片を接着固定し
た後、熱処理を全く行わずにフランジ接着装置にセット
し、押出し管に圧入した。実施例１と同様に外径修正を
行った。修正前後の全振れは夫々１３０μｍ、２０μｍ
であった。実施例１と同様の４層を塗布した後、同じ条
件で乾燥を行った。乾燥後の全振れは１２０μｍであっ
た。

【００２８】実施例３外径３０．０ｍｍφ、印ろう部内径２８．５ｍｍφの鏡
面切削管に嵌合部外径２６．６ｍｍφ、幅１０ｍｍ、穴
径６ｍｍφの実施例１と同じ導電性フランジに導電性シ
リコーンゴムシート片を接着した後、該フランジを切削
管に嵌合・接着した。その後電荷発生層及び電荷移動層
をノズル吐出・ブレード平滑化により塗布して乾燥し
た。フランジを切削管に嵌合・接着した状態でフランジ
穴を内拡コレットチャックで把持・回転して全振れを測
定した結果、４０μｍであった。塗布・乾燥後同じよう
に測定したところ、４５μｍであった。

【００２９】比較例同じ切削管に嵌合部外径が２８．６φと変ったのみで他
の条件が同じフランジを導電シリコーンゴム片を付けず
圧入し、実施例と同じように電荷発生層、電荷移動層、
塗布・乾燥を行った。同じように全振れを測定した結
果、塗布前の値が３０μｍであるのに対し、乾燥後の値
は１００μｍであった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、円筒状部材と回転支持
部材であるフランジとを嵌合、接着してなる円筒状回転
体を極めて有利に製造することができ、得られる円筒状
回転体は同芯度の精度が高いものである。又、本発明に
よれば、電子写真感光体ドラムを安価に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を説明する斜視図である。

【図２】本発明の実施に用いる接着装置の一例の概略図
である。

【符号の説明】

１フランジ本体２フランジ穴部３フランジ嵌合部４導電性弾性体片６ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状部材の端部に該円筒状部材の端部
の内径より小さい嵌合部外径を有する支持部材であるフ
ランジを接着する円筒状回転体の製法において、該円筒
状部材の端部の内径と該フランジの嵌合部外径の差の１
／２より厚い肉厚を有する弾性体片をフランジ嵌合部に
接着固定した後、弾性接着剤を塗布して嵌合、圧入する
ことを特徴とする円筒状回転体の製法。
【請求項２】弾性体の肉厚が、該円筒状部材の端部の
内径と該フランジの嵌合部外径の差の１／２乃至１であ
る請求項１記載の製法。
【請求項３】支持部材が導電性支持部材であり、弾性
体片又は弾性接着剤が導電性である請求項１又は２記載
の製法。
【請求項４】導電性支持部材が樹脂製であって、アニ
ーリングが施されている請求項３記載の製法。
【請求項５】円筒状回転体が電子写真感光体ドラムで
ある請求項３又は４記載の製法。
【請求項６】円筒状部材の端部と該円筒状部材の端部
の内径より小さい嵌合部外径を有する支持部材であるフ
ランジとを、該円筒状部材の端部の内径と該フランジの
嵌合部外径の差の１／２より厚い肉厚を有する弾性体片
を、該フランジ嵌合部に、周方向に適宜間隔を置いて接
着固定した後、弾性接着剤を塗布して嵌合、圧入し、次
いで該円筒状部材に電子写真感光体として要求される塗
膜を塗布し、加熱、乾燥することを特徴とする電子写真
感光体ドラムの製法。
【請求項７】弾性体の肉厚が、該円筒状部材の端部の
内径と該フランジの嵌合部外径の差の１／２乃至１であ
る請求項６記載の製法。
【請求項８】弾性体片が導電性シリコーンゴムシート
片である請求項６又は７記載の製法。