JPH10104863A - 電子写真用基体製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒状基体の製作型の回転手段の加熱が防止
され、高精度の樹脂成型の円筒状基体が製作されると共
に、生産性の高い電子写真用基体製造装置及び円筒状基
体が均一な厚みで、歪んだり、ストレスのない状態で重
合が行われる電子写真用基体製造方法を提供すること。 【解決手段】 複数の型を収納する架台と、架台を内部
に設け型を加熱する加熱炉とを有し、加熱炉の外部に、
型を回転する回転手段を配設し、加熱炉の内部に、回転
手段よりの回転を型に伝達する結合手段を配設すること
を特徴とする電子写真用基体製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置の感光体ドラムに用いる樹脂成型による円筒
状基体の製造装置及び製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式によって画像形成を行う画
像形成装置では、回転するドラム又はベルト状の静電荷
像形成体上に帯電、像露光及び現像を行って該静電荷像
形成体上にトナー像を形成し、該トナー像を転写材に転
写して定着することがなされている。その機能を果たす
ためには、静電荷像形成体はその周辺に配置されている
帯電器、露光装置、現像装置、転写器、除電器、或いは
クリーニング装置等との間隔、圧接状態を変えずに維持
されて所定のタイミングで、一定速度で動かなければな
らない。

【０００３】更に繰り返し使用されるためには、１サイ
クルの画像形成工程での役割が終了すれば、次の画像形
成サイクルに備えて元の状態にて元の位置へ戻らねばな
らない。この一連の動きをスムーズにし、更に感光体ド
ラム等の高価な部材を効率的に使うため、実用化されて
いる装置においては静電荷像形成体として、殆ど円筒状
基体の周面に感光層を設けた感光体ドラムが用いられて
いるが、円筒状基体の材料としてはアルミニウム等の金
属材料が用いられていることが多い。しかし金属材料を
用い機械加工によって円筒状基体とするにはコストダウ
ンに限界があった。

【０００４】一方プラスチックは、軽量、低コストであ
ることから好ましい材料であると考えられるが、静電荷
像形成体を円筒状に精度良く、しかも工業的に効率良く
作製することは容易ではない。その大きな要因は、必要
とする寸法形状の円筒状基体を１０μｍ〜５０μｍ程度
の高精度の真円度と円筒度をもって精度良く、簡単に作
る方法が見いだせなかったことによる。このため、従来
は円筒状基体を作製後、表面を切削、研磨する等の機械
加工により精度を確保せねばならず、生産性の低下、コ
ストアップを招いていた。又、熱や溶剤に弱い欠点も有
し、基体表面の精度以外に、強度、経時による変形も問
題となる。

【０００５】更に、後に詳しく説明するが、静電荷像形
成体の内部から画像露光を行う構成になっている画像形
成装置用としては、静電荷像形成体の円筒状基体は内部
から露光する光に対し透明でなければならず、基体素材
には金属を用いることはできない。従って、内部から画
像露光する画像形成方式は、装置構成としては優れてい
ても、実際には実用化出来ないという問題も生じてい
る。

【０００６】上述したごとく、画像形成装置用の円筒状
基体として優れたものが望まれてはいたが、実用化され
ていない現状にある。

【０００７】本発明の電子写真用円筒状基体に関して
は、円筒状の型に重合性液状材料を注入し回転と熱を加
えて重合（遠心重合）を行ったことを特徴とする電子写
真方式の画像形成用円筒状基体の作製方法が本発明の出
願人により特願平７−１３９８３号公報や特願平７−９
８５６１号公報等により提案されており、高精度の樹脂
成型の円筒状基体が製作されるようになった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法による樹脂成型による円筒状基体の製作の際に、重
合性液状材料を注入した型に熱を加え、回転して重合を
行なっており、回転手段により型が円筒状基体の中心軸
を回転中心としてムラなく回転されることが必要である
が、成型時に型の回転手段が加熱され回転が不安定とな
り、高精度の円筒状基体の樹脂成型が成されないといっ
た現象が生じた。更に、高い生産性をもって一度に数多
く円筒状基体が生産されることが必要とされる。

【０００９】本発明は上記の問題点を改良し、円筒状基
体の製作型の回転手段の加熱が防止され、高精度の樹脂
成型の円筒状基体が製作されると共に、生産性の高い電
子写真用基体製造装置を提供することを目的とする。

【００１０】また、上記の遠心重合方法では、円筒状基
体が均一な厚みで、歪んだり、ストレスがない状態で重
合されることが必要となる。

【００１１】本発明は上記の点を改良し、円筒状基体が
均一な厚みで、歪んだり、ストレスのない状態で重合が
行われる電子写真用基体製造方法を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、重合性液状
材料を調整して円筒状の型に注入し、回転と熱を加えて
重合を行ない樹脂成型の円筒状基体を製造する電子写真
用基体製造装置において、複数の前記型を収納する架台
と、前記架台を内部に設け前記型を加熱する加熱炉とを
有し、前記加熱炉の外部に、前記型を回転する回転手段
を配設し、前記加熱炉の内部に、前記回転手段よりの回
転を前記型に伝達する結合手段を配設することを特徴と
する電子写真用基体製造装置によって達成される（第１
の発明）。

【００１３】また、上記目的は、重合性液状材料を調整
して円筒状の型に注入し、前記型を水平に配置し、回転
と熱を加えて重合を行ない樹脂成型の円筒状基体を製造
する電子写真用基体製造方法において、前記型の内径に
より成型される前記円筒状基体の外径が５０〜２００ｍ
ｍであり、前記円筒状基体の成型後の基体の厚さが１〜
５ｍｍとなる重合性液状材料を用いて成型することを特
徴とする電子写真用基体製造方法によって達成される
（第２の発明）。

【００１４】また、上記目的は、重合性液状材料を調整
して円筒状の型に注入し、前記型を水平に配置し、回転
と熱を加えて重合を行ない樹脂成型の円筒状基体を製造
する電子写真用基体製造方法において、前記型の内径に
より成型される前記円筒状基体の外径が５０〜２００ｍ
ｍであり、液粘度が１０〜３００ミリパスカル・秒の重
合性液状材料を用いて成型することを特徴とする電子写
真用基体製造方法によって達成される（第３の発明）。

【００１５】また、上記目的は、重合性液状材料を調整
して円筒状の型に注入し、前記型を水平に配置し、回転
と熱を加えて重合を行ない樹脂成型の円筒状基体を製造
する電子写真用基体製造方法において、前記型の内径に
より成型される前記円筒状基体の外径が５０〜２００ｍ
ｍであり、前記円筒状基体の外径をφ、基体内径位置で
の角速度をω，重力の加速度をｇとするとき、 ｇ≦（φ×ω²）／２≦１０ｇ なる条件にて前記型の回転が行われて成型することを特
徴とする電子写真用基体製造方法によって達成される
（第４の発明）。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本願の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【００１７】本発明における電子写真用円筒状基体の製
造方法を図１〜図６を用いて説明する。図１は、静電荷
像形成体の円筒状基体の製造方法の工程を示す図であ
り、図２は、製造装置の一実施例を示す断面図であり、
図３は、結合手段の一実施例を示す図であり、図４は、
架台を示す図であり、図５は、スチームチェンバへの架
台の挿入を示す図であり、図６は、駆動手段の結合の仕
方の一実施例を示す図である。

【００１８】図２の製造装置で、１０１は円筒部で内面
は研磨されて良好で高精度の円筒面を形成している。１
０２は左蓋、１０３は右蓋であり、左右蓋１０２，１０
３で円筒部１０１を左右より挟み型１００が構成され、
挟んだ状態では型１００内側にある液体は漏れないよう
になっている。１０２ｂは注入口で注入口１０２ｂから
重合性液状材料を注入する。１０２ｃは温度計で型１０
１内部の温度が測定される。

【００１９】型１００の円筒部１０１を挟んだ左右蓋１
０２，１０３に設けられた軸１０２ａ，１０３ａにはベ
アリングＢ１，Ｂ２が嵌込まれており、架台２００のコ
の字状の支柱２０１の両側に設けられたアーム２０２の
Ｖ溝２０２ａにベアリングＢ１，Ｂ２が嵌込まれるよう
にして、型１００が架台２００に装着される。型１００
は図４の矢印で示すようにアーム２０２の奥側より順次
挿入される。

【００２０】図５に示すように、架台２００にはキャス
タ２０３が取付けられており、型１００が装着された架
台２００が、前扉３０３を開放して加熱炉としてのスチ
ームチェンバ３００内に搬入される。

【００２１】スチームチェンバ３００の左側板３０１の
外側には複数個の回転手段としての駆動モータＭが取付
けられており、不図示のレール或いはガイド溝等によ
り、駆動モータＭが取付けられた左側板３０１が、図６
矢印で示すように架台２００方向へと移動され、結合部
材４０１と受け部材４０２とにより構成される結合手段
により、駆動モータＭと型１００の左蓋１０３の軸１０
３ａとが結合される。図３に示すように、結合部材４０
１の２本のピン４０１ａと受け部材４０２の２つの結合
溝４０２ａとの結合により駆動モータＭと軸１０３ａと
の結合が行われる。

【００２２】それぞれの駆動モータＭの回転により、架
台２００のアーム２０２に設けられたＶ溝２０２ａに保
持されるベアリングＢ１，Ｂ２を受けとして、それぞれ
の型１００が高速に回転される。

【００２３】右側板３０２に設けられた吸気口３０２ａ
よりスチームがスチームチェンバ３００内に送り込まれ
型１００を加熱、成型した後、左側板３０１に設けられ
た排気口３０１ａより排気される。

【００２４】また、円筒状基体の成型後は吸気口３０２
ａより冷気がスチームチェンバ３００内に送り込まれ型
１００を冷却した後、左側板３０１に設けられた排気口
３０１ａより排気される。

【００２５】スチームチェンバ３００より後扉３０４を
開放して架台２００がスチームチェンバ３００外に搬出
され、それぞれの型１００を取外し、左右蓋１０２，１
０３の少なくとも一方を移動させて円筒状基体が取出さ
れる。続いて、未成型の重合性液状材料が装填された複
数個の型１００が取付けられた架台２００がスチームチ
ェンバ３００内に搬入され成型が行われる。

【００２６】成型は以下に説明する遠心重合法による。

【００２７】図１に示す製造工程において、まず、重合
性液状材料例えばメタクリル酸メチルエステルモノマー
を合成し、これを速やかに重合させるため触媒を添加し
て粘度が１０ｃｐ以上４００ｃｐ以下の状態に調整し、
円筒状の型１００に注ぐ。

【００２８】粘度１０ｃｐ以下では液状材料を型１００
に注入する工程での液ダレや液での重合度が低い為硬化
に時間がかかり生産性が悪い。一方４００ｃｐ以上では
粘度が高すぎて注入のムラが起こったり気泡が抜けにく
い。

【００２９】この円筒状の型１００は内径が５０ｍｍ以
上２００ｍｍ以下で、長さが２００ｍｍ以上２０００ｍ
ｍ以下であることが必要である。

【００３０】内径５０ｍｍ以下では円筒状基体と型１０
０との剥離が困難であり、内径２００ｍｍ以上では剥離
時に型１００と円筒状基体の熱膨張率の違いから起こる
変形が大きく特に真円度が悪くなる。長さ２００ｍｍ以
下では通常の画像形成に大きさが不足し、２０００ｍｍ
以上では冷却後型１００より円筒状基体を剥離する際に
変形が起こり長さ方向に均一性を欠くようになり特に真
直度が低下する。

【００３１】駆動モータＭを回転させそれぞれの型１０
０を回転させると共に、適度に加熱することにより均一
な重合を促進する。重合終了後、更にその温度にて円筒
状基体全体の歪の除去のためのアニール処理を行う。一
定時間のアニール処理の後、吸気口３０２ａより冷気が
スチームチェンバ３００内に送り込まれ型１００を冷却
した後、左側板３０１に設けられた排気口３０１ａより
排気され、冷気により円筒状基体を冷却する。

【００３２】この際、冷気による冷却が型１００の一方
側、本実施形態においては吸気口３０２ａの設けられた
右蓋１０３側より左側に向かって行われ、円筒状基体の
外周表面の剥離が右側より左側に向かって徐々に行わ
れ、剥離時の内部応力が右側より左側に向かって一様に
加わってゆき、内部応力歪による凹凸や皺等が発生する
ことなく表面性が一様で高精度の真円度が維持されて円
筒状基体が冷却、剥離される。

【００３３】円筒状基体が剥離された後、架台２００を
スチームチェンバ３００より搬出し、得られた円筒状基
体を型１００から取り出し、切断及び仕上げ工程として
バフ研磨を行い、必要に応じて再度アニール処理を行い
電子写真用円筒状基体が完成される。完成された円筒状
基体にＯＰＣ（有機感光層）の塗布が行われて、後述す
る電子写真方式の画像形成装置用の静電荷像形成体とし
ての感光体ドラムが形成される。ＯＰＣ塗布後の乾燥時
の加熱をバフ研磨後のアニールに代えてもよい。

【００３４】上記に基づいた本発明の製造方法により真
円度、真直度等の寸法精度の良く、表面性が一様で円筒
度、真円度とも１０μｍ〜５０μｍ以内の高精度の円筒
状基体が得られるが、図１の点線にて示すように、必要
に応じて旋盤による端部加工や、更に、外周面の切削加
工、切削後のバフ研磨等を施すことにより一層寸法精度
の公差を少なくして生産することができる。再度アニー
ル処理を行い画像形成装置用円筒状基体が完成され、完
成された円筒状基体にＯＰＣ（有機感光層）の塗布が行
われて、後述する画像形成装置用の静電荷像形成体とし
ての感光体ドラムが形成される。ＯＰＣ塗布後の乾燥時
の加熱を旋盤加工後のアニールに代えてもよい。

【００３５】また、必要に応じて官能性モノマーや架橋
剤を添加して熱硬化させてやると耐熱性や耐溶剤性が更
に向上してＯＰＣの塗布や乾燥時の溶剤や熱の影響によ
る寸法精度の悪化をより少なくすることができる。

【００３６】かかる製造工程によって得られた円筒状基
体は、内部歪みもなく、アルミニウムに匹敵する硬度と
光透過率９０％以上、耐衝撃性能はガラスの１５倍程度
に達するものが得られる。

【００３７】本発明の遠心重合法は現在広く用いられて
いる成型法である押出法と比べて、円筒状基体の表面に
ダイス傷を残さず、特に内表面は遠心力によって得られ
た自然な面に成形され、ガラス面のごとき極めてスムー
ズな内表面を形成する。しかも、押出法によって得られ
た円筒状基体より強度が高く、方向性のない安定した機
械強度と熱変形温度に優れている。更に内部応力も少な
いところから光を透過した場合の不均一な光屈折が無い
ので、静電荷像形成体（感光体ドラム）用円筒状基体と
して用い、その内部に画像露光光源を設置する方式の画
像形成装置に適用しても、画像露光が歪む事がなく、画
像性能の劣化を起こさない。

【００３８】遠心重合によって成型される透明なプラス
チックの円筒状基体の素材としては、上記のごとくメタ
クリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したもの
が、透明性、強度、精度、表面性等において最も良い
が、その他ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸
ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチ
ル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル或いはポ
リ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体などが使用され
得る。遠心重合法では真円度が成型に用いられる型で決
まるので、高精度の円筒状基体を得ることができる。ま
た、偏肉は重合時の回転ムラや粘度や重合時の加熱条件
で変化する。

【００３９】上記の遠心重合方法において、型１００の
内径と基体の素管の厚みとの成型条件は、円筒状基体の
外径を成型する型１００の内径が５０〜２００ｍｍであ
り、円筒状基体の成型後の基体素管の厚さが１〜５ｍｍ
となる重合性液状材料を用いて成型することが好まし
い。

【００４０】型１００により成型される、円筒状基体の
内径が５０〜２００ｍｍであることが、後述する画像形
成装置においての、電子写真用基体として好ましく、５
０ｍｍ未満であると、該円筒状基体を用いた静電荷像形
成体の内部に配置される複数の像露光手段が入らなかっ
たり、静電荷像形成体の外周に設けられる複数の現像手
段や帯電手段等が配置できない。２００ｍｍを越える
と、複数の現像手段やクリーニング装置の押圧により円
筒状基体が変形される。

【００４１】また、基体の厚さが１ｍｍ未満で薄いと、
電子写真用基体として強度が不十分で、変形や破損を生
じ易く、また、重合が局所的に進み厚さムラが生じる。
５ｍｍを越えて厚いと、均一な素管形成が困難である。
円筒状基体の真円度は後述する等倍結像素子の焦点深度
より１００μｍ以下が要求されるが、円筒状基体の厚さ
が厚いと円筒状基体の厚さムラが大きくなり（真円度の
バラツキが大きくなり）１００μｍを越えてしまい、等
倍結像素子の焦点深度内に収まらない。

【００４２】また、上記の遠心重合方法において、型１
００の内径により成型される円筒状基体の素管の外径と
材料となる重合性液状材料の条件は、円筒状基体の外径
が５０〜２００ｍｍであり、重合性液状材料の液粘度が
１０〜３００ミリパスカル・秒の重合性液状材料を用い
て成型することが好ましい。

【００４３】型１００により成型される、円筒状基体の
内径が５０〜２００ｍｍであることが、後述する画像形
成装置においての、電子写真用基体として好ましく、５
０ｍｍ未満であると、該円筒状基体を用いた静電荷像形
成体の内部に配置される複数の像露光手段が入らなかっ
たり、静電荷像形成体の外周に設けられる複数の現像手
段や帯電手段等が配置できない。２００ｍｍを越える
と、複数の現像手段やクリーニング装置の押圧により円
筒状基体が変形される。

【００４４】また、液粘度が１０ミリパスカル・秒未満
より低いと、回転する型１００の円筒上部に付着する液
が下部に垂れたり流れたりしてしまい、内壁が均一にな
らない。液粘度が３００ミリパスカル・秒を越えて高い
と、回転時に液の重合の不均一さにより液面が変化せ
ず、厚みムラが生じ厚さが不均一となる。

【００４５】更に、上記の遠心重合方法において、型１
００の内径により成型される円筒状基体の素管の外径と
成型時の型１００の回転条件は、円筒状基体の外径が５
０〜２００ｍｍであり、該円筒状基体の外径をφ、成型
時の基体内径位置での型１００の角速度をω，重力の加
速度をｇとするとき、 ｇ≦（φ×ω²）／２≦１０ｇ なる条件にて型１００の回転が行われて円筒状基体を成
型することが好ましい。

【００４６】型１００により成型される、円筒状基体の
内径が５０〜２００ｍｍであることが、後述する画像形
成装置においての、電子写真用基体として好ましく、５
０ｍｍ未満であると、該円筒状基体を用いた静電荷像形
成体の内部に配置される複数の像露光手段が入らなかっ
たり、静電荷像形成体の外周に設けられる複数の現像手
段や帯電手段等が配置できない。２００ｍｍを越える
と、複数の現像手段やクリーニング装置の押圧により円
筒状基体が変形される。

【００４７】また、液は回転する型１００の遠心力によ
り管壁に押付けておく必要があるが、ｒ×ω²（ｒは円
筒状基体の半径であり、φ／２）がｇ未満で回転数が低
いと、回転する型１００の管壁に液がつかず上から垂れ
たり流れたりしてしまう。ｒ×ω²が１０ｇを越え回転
数が高すぎると、液の不均一部分が出来ても均されず、
また、高速回転による振動もでて、液の均一化に好まし
くない。

【００４８】上記の成型条件により、円筒状基体が均一
な厚みで、歪んだり、ストレスのない状態で重合が行わ
れる電子写真用基体製造方法が提供される。

【００４９】また、上記の３つの条件を組み合わせて成
型することも可能であり、組み合わせて成型することに
より、円筒状基体が均一な厚みで、歪んだり、ストレス
のない状態で重合が行われる電子写真用基体製造方法が
提供される。

【００５０】つぎに、本発明の円筒状基体を静電荷像形
成体用に用いたものにつき説明する。本発明の円筒状基
体は表面が滑らかであり、特にメタクリル酸メチルエス
テルの重合体を用いた場合などでは、透明性が極めてよ
く、強度も高いので、感光体ドラムの内側に露光装置を
入れて、内側より露光を行う機構を採用した画像形成装
置用として適している。

【００５１】代表的なものは、円筒状基体表面に導電層
と光導電体感光層を設けた電子写真用の感光体ドラムで
あり、導電層と光導電体感光層を設けるには、従来用い
られてきた方法を広く利用することが出来る。

【００５２】導電層としては、インジウム・スズ・酸化
物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、アル
ミナ、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからな
る導電性微粒子と樹脂とを混合した透明な導電性樹脂溶
液が用いられ、成膜法としては、浸漬塗工法、スプレー
塗布法などが好ましく利用される。透明な導電層の膜厚
は１〜５μｍが好ましい。

【００５３】導電層の透明性を高めるには、導電層を構
成する微粒子の径の大きさを、像露光による光散乱が殆
どないレイリー散乱（波長の１０分の１以下の径の大き
さの微粒子による散乱）領域の、６００オングストロー
ム以下に制御することが望ましい。導電性微粒子の構成
素材として、１次粒子径が６００オングストローム以下
の微粒子を用い、かつ、中心半径を１００オングストロ
ーム以下に制御することが透明性に加え、液の分散安定
性から好ましい。

【００５４】光導電体感光層としての有機感光層は、電
荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層（ＣＧ
Ｌ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送
層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光層とさ
れる。二層構成の有機感光層は、ＣＴＬが厚いために有
機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。なお有
機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質
（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされても
よく、該単層構成又は前記二層構成の感光層には、通常
バインダー樹脂が含有される。

【００５５】前記二層構成の有機感光層を有する感光体
ドラムにおいて、ＣＧＬに含有されるＣＧＭとしては、
ＬＥＤ，ＬＤ等の光源光に感光性を有するアゾ系顔料、
アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレン系
顔料が用いられ、なかでも赤外光（６００ｎｍ〜８５０
ｎｍ）に感光するＯＰＣ感光体のＣＧＭとしては、銅フ
タロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔料等が好
ましく用いられる。

【００５６】ＣＧＬに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
２種以上の混合物として用いることができる。

【００５７】ＣＧＬの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の混
合溶媒として用いることもできる。

【００５８】ＣＧＬ中のＣＧＭとバインダー樹脂との重
量比は１００：１〜１０００とされ、該ＣＧＬの膜厚は
０．０１〜１０μｍとされ、該ＣＧＬの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。

【００５９】次に前記ＣＴＬに含有されるＣＴＭとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。

【００６０】前記ＣＴＬに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
２種以上混合して用いることができる。

【００６１】バインダー樹脂とＣＴＭとの配合比は１：
１０〜５００とされ、更には１：２０〜１５０が好まし
い。ＣＴＬの膜厚は１：１００μｍとされるが、更に５
〜５０μｍが好ましい。

【００６２】塗布方法としては、ＣＧＬと同様な方法を
用いることができる。

【００６３】又、有機感光層と導電層との間に必要によ
り中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩ビ
酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイプ
若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹脂
等の０．０１〜２μｍ厚の樹脂層とされる。

【００６４】前記の製造方法によって造られたプラスチ
ックの透明な円筒状基体を用いることにより、肉厚が均
一で、円筒状の基体の円筒度、真円度に優れ、後述する
感光体ドラムの内部よりの像露光光の焦点ズレのない感
光体ドラムが提供される。

【００６５】また繰り返し使用した際の疲労劣化を少な
くするために、或いは耐久性を向上させるために、感光
体ドラムの各層何れにでも従来公知の酸化防止剤、紫外
線吸収剤、電子受容性物質、表面改質剤、可塑剤等、環
境依存性低減剤などを、必要に応じて適当量添加して用
いることができる。

【００６６】また耐久性向上のために、必要に応じて感
光層以外に保護層等の非感光層を設けてもよい。

【００６７】円筒状基体は、静電荷像形成体用として架
橋剤、導電性付与剤、着色剤等を重合性液状材料と混合
して用いることにより、より好ましい物性を実現するこ
とができる。例えば、架橋剤の添加により耐熱性、耐溶
剤性、強度の向上が、導電性付与剤により、ゴミなどの
静電気的汚れの防止、導電層の代替が可能となる。これ
らは使用中に外力、熱がかかったり、基体上に溶液を塗
布する静電荷像形成体に対して有効である。

【００６８】後述するように、本発明による円筒状基体
への導電性の付与は、表面に導電性処理を行っても良い
し重合時に導電性微粉末を添加しても良い。この基体は
従来からある電子写真方式の複写機、プリンタに搭載す
ることで良好な画像が得られ、特に寸法精度が不良の場
合におこる濃度ムラ、色ムラのない画像が得られる。

【００６９】また、上記の如くに原材料を適当に選ぶこ
とで、特に、重合性液状材料として前記のメタクリル酸
エステルを含むことによって透明な円筒状基体を得るこ
とができる。これは次に説明する静電荷像形成体の内部
から露光する画像形成装置に適用して良好な画像を得る
ことができる円筒状基体であって、該円筒状基体の周面
に感光層を設けて感光体ドラムとし、該感光体ドラム上
に内部露光を行って画像形成がなされるようにした画像
形成装置は、本発明による円筒状基体を用いることで優
れた特性を有している。

【００７０】回転手段としての駆動モータＭがスチーム
チェンバ３００の外部に設けられているため円筒状基体
の製作型の回転手段の加熱が防止され、駆動モータＭに
不良が生じることなく、また、結合手段により常に一定
した高速回転が型１００に伝達され、高精度の樹脂成型
の円筒状基体が製作される。更に、一度に大量の円筒状
基体が成型され、生産性の高い電子写真用基体製造装置
が提供される。

【００７１】図７に、駆動手段の結合の仕方の他の例を
示す。

【００７２】図７によれば、架台２００はスチームチェ
ンバ３００の内部に固定されており、図４にて説明した
と同様に、架台２００のそれぞれのアーム２０２の奥側
より重合性液状材料が装填された型１００をアーム２０
２のＶ溝２０２ａに装着してゆく。この際、左側板３０
１に設けられた結合部材４０１に型１００の受け部材４
０２を結合するようにして、アーム２０２のＶ溝２０２
ａに装着してゆく。図３にて説明したと同様に、結合手
段は結合部材４０１と受け部材４０２とにより構成され
る。

【００７３】それぞれの結合部材４０１はプーリＰＬ１
と一体化され、左側板３０１に回転可能に取付けられて
いる。共通の回転手段としての駆動モータＭ１により回
転される親プーリＰＬを通してベルトＢＬが回転、駆動
される。ベルトＢＬにより、スチームチェンバ３００の
外側に設けられたそれぞれのプーリＰＬ１が回転され、
型１００が回転される。

【００７４】上記にて説明したと同様な遠心重合法によ
り円筒状の電子写真用基体が製造される。

【００７５】共通の回転手段としての駆動モータＭ１や
回転手段としての親プーリＰＬ、ベルトＢＬ、プーリＰ
Ｌ１等がスチームチェンバ３００の外部に設けられてい
るため円筒状基体の製作型の回転手段の加熱が防止さ
れ、駆動モータＭ１に不良が生じることなく、また、結
合手段により常に一定した高速回転が型１００に伝達さ
れ、高精度の樹脂成型の円筒状基体が製作される。更
に、一度に大量の円筒状基体が成型され、生産性の高い
電子写真用基体製造装置が提供される。

【００７６】次に、本発明の電子写真用基体製造装置に
よる円筒状基体を用いた画像形成装置の一実施形態を、
図８及び図９を用いて説明する。図８は、先に説明した
本発明の円筒状基体で作製した電子写真感光体ドラムを
適用した画像形成装置の一例を示すカラー画像形成装置
の断面構成図であり、図９は、感光体ドラムの側断面図
である。

【００７７】ドラム状の静電荷像形成体である感光体ド
ラム１０は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によ
って形成される円筒状の透明樹脂基体を内側に設け、透
明の導電層及び有機感光層（ＯＰＣ）を該基体の外周に
形成したものであり、接地された状態で図８の矢印で示
す方向に回転される。

【００７８】感光体ドラム１０は図９に示す如く、それ
を係合固定する両面端のフランジ部材１０ａ及び１０ｂ
が装置本体に架設固定されるドラム軸１１０に対し両面
端のフランジ部材１０ａ及び１０ｂに嵌込まれたベアリ
ング１１０ａ，１１０ｂにより軸受けされて回転自在に
支持され、フランジ部材１０ｂの一体とする歯車Ｇが装
置本体側の駆動歯車と噛合して駆動されることにより所
定の方向に定速で回転される。

【００７９】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
はイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び
黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、感光
体ドラム１０の移動方向に対して直交する方向に感光体
ドラム１０と対峙して取り付けられ、感光体ドラム１０
の前述した有機感光層に対し所定の電位に保持された制
御グリッドと、放電電極１１ａとして、例えば鋸歯状電
極を用いトナーと同極性のコロナ放電とによって帯電作
用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光
体ドラム１０に対し一様な電位を与える。放電電極１１
ａとしては、その他ワイヤ電極を用いることも可能であ
る。

【００８０】各色毎の像露光手段としての露光装置１２
は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロトロン
帯電器１１の放電電極１１ａと現像器１３の現像位置と
の間で、現像スリーブ１３１に対して感光体ドラムの回
転方向上流側に設けた状態で配置される。

【００８１】露光装置１２は、感光体ドラム１０の軸と
平行に主走査方向に配列された像露光光発光素子として
のＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子１２ａと、等倍結像素子としてのセルフ
ォックレンズ１２ｂとが、不図示のホルダに取付けられ
た露光用ユニットとして構成される。保持部材２０に、
各色毎の露光装置１２が取付けられて感光体ドラム１０
の基体内部に収容される。別体の画像読み取り装置によ
って読み取られ、メモリに記憶された各色の画像データ
がメモリより順次読み出されて各色毎の露光装置１２に
それぞれ電気信号として入力される。

【００８２】露光素子としては、その他ＦＬ（蛍光体発
光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラ
ズマ放電），ＬＥＤ（発光ダイオード）等の複数の発光
素子をアレイ状に並べたものが用いられる。この実施形
態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ，Ｍ，Ｃ
のトナーの透過性の高い６８０〜９００ｎｍの範囲のも
のが良好であるが、裏面から像露光を行うことからカラ
ートナーに透明性を十分に有しないこれより短い波長で
もよい。

【００８３】画像形成される色順序と、回転される感光
体ドラムに、該色順序に従って設けられる現像器１３
は、本実施形態においては、図８の矢印にて示す感光体
ドラム１０の回転方向に対してＹ，Ｍの現像器１３が感
光体ドラム１０の左側に、また、Ｃ，Ｋの現像器１３が
感光体ドラム１０の右側に配置され、Ｙ，Ｍの現像器１
３の現像ケーシング１３８の下方にＹ，Ｍのスコロトロ
ン帯電器１１が、また、Ｃ，Ｋの現像器１３の現像ケー
シング１３８の上方にＣ，Ｋのスコロトロン帯電器１１
が配置される。

【００８４】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒
色（Ｋ）の一成分或いは二成分の現像剤をそれぞれ収容
し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙
を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回転方
向と同方向に回転する例えば厚み０．５ｍｍ〜１ｍｍ、
外径１５ｍｍ〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレス
或いはアルミ材で形成された現像スリーブ１３１を備え
ている。

【００８５】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００μｍ
〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像
器１３による現像作用に際しては、現像スリーブ１３１
に対し直流電圧或いは更に交流電圧ＡＣを加えた現像バ
イアスが印加され、現像器の収容する一成分或いは二成
分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透明な導
電層を接地する負荷電の感光体ドラム１０に対してトナ
ーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）の直
流バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させる非
接触の反転現像が行われる。この時の現像間隔精度は画
像ムラを防ぐために２０μｍ程度以下が必要である。

【００８６】上記の各色毎の現像器１３は、前述したス
コロトロン帯電器１１による帯電と露光装置１２とによ
る像露光によって形成される感光体ドラム１０上の静電
潜像を現像バイアス電圧の電圧印加による非接触現像法
により非接触の状態で帯電極性と同極性のトナー（本実
施形態においては感光体は負帯電であり、マイナス極性
のトナー）により反転現像する。

【００８７】原稿画像として本装置とは別体の画像読取
装置の撮像素子により読み取られた画像或いは、コンピ
ュータで編集された画像が、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの各色別
の画像データとして一旦メモリに記憶し格納される。

【００８８】画像記録のスタートにより不図示の感光体
ドラム駆動モータの始動により駆動用の歯車Ｇ１を通し
て感光体ドラム１０の後フランジ１０ｂに設けられた歯
車１０Ｇが回動され感光体ドラム１０を図８の矢印で示
す時計方向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左方で
イエロー（Ｙ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の
下方に配置されたＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作
用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００８９】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光装置１２において第１の色信号すなわちＹ
の画像データに対応する電気信号による露光が開始され
ドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿画像
のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。

【００９０】前記の潜像はＹの現像器１３により現像ス
リーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体
ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形
成される。

【００９１】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、更に感光体ドラム１０の左
方、イエロー（Ｙ）の上部でマゼンタ（Ｍ）の現像器１
３の現像ケーシング１３８の下方に配置されたマゼンタ
（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位
が付与され、Ｍの露光装置１２の第２の色信号すなわち
Ｍの画像データに対応する電気信号による露光が行わ
れ、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって前
記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）の
トナー像が順次重ね合わせて形成される。

【００９２】同様のプロセスにより感光体ドラム１０の
右方でシアン（Ｃ）の現像器１３の現像ケーシング１３
８の上方に配置されたシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電
器１１、Ｃの露光装置１２及びＣの現像器１３によって
更に第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像
が、また感光体ドラム１０の右方、Ｃの下部で黒色
（Ｋ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方に配
置された黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、露光装
置１２及び現像器１３によって第４の色信号に対応する
黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感
光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのト
ナー像が形成される。

【００９３】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光装置１２に
よる感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光はドラ
ムの内部より前述した透明の基体を通して行われる。従
って第２，第３及び第４の色信号に対応する画像の露光
は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けるこ
となく行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静
電潜像を形成することが可能となる。

【００９４】転写材である記録紙Ｐが転写材収納手段で
ある給紙カセット１５より送り出され、タイミングロー
ラ１６へ搬送される。感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像が、転写器１４ａにおいて、タ
イミングローラ１６の駆動によって、感光体ドラム１０
上のトナー像と同期して給紙される転写材である記録紙
Ｐに転写される。

【００９５】トナー像の転写を受けた記録紙Ｐは、除電
器１４ｂにおいて、除電を受けてドラム周面より分離し
た後、搬送手段である搬送ベルト１４ｅにより定着装置
１７へ搬送される。定着装置１７において加熱・圧着さ
れトナーを転写紙Ｐ上に溶着・定着したのち、定着装置
１７より排出され、排紙搬送ローラ対１８ａにより搬送
されて排紙ローラ１８を介して装置上部のトレイ上にト
ナー像面を下面にして排出される。

【００９６】一方、記録紙Ｐが分離された感光体ドラム
１０はクリーニング装置１９においてクリーニングブレ
ード１９ａによって感光体ドラム１０面を摺擦され、残
留トナーを除去、清掃されて原稿画像のトナー像の形成
を続行するかもしくは一旦停止して新たな原稿画像のト
ナー像の形成にかかる。クリーニングブレード１９ａ及
びクリーニングローラ１９ｂによって掻き落とされた廃
トナーは、トナー搬送スクリュウ１９ｃにより不図示の
廃トナー容器へと排出される。クリーニング終了後、ク
リーニングブレード１９ａ及びクリーニングローラ１９
ｂは感光体ドラム１０の損傷を防止するために、感光体
ドラム１０より離間した状態に保たれる。

【００９７】実施例 １．円筒状基体の作成 メタクリル酸メチルモノマーに重合促進の為の触媒とし
てアゾビスイソブチロニトリルを添加し４０℃にて１時
間加熱処理を行い予備重合を行って粘度１００ｃｐのシ
ロップ状重合性液状材料を得た。図２にて説明した装置
を用い、この重合性液状材料を内径１００ｍｍ、長さ８
０ｃｍの円筒状の型に注入し型を回転させて遠心力によ
り型の内壁にそって密着させながら水蒸気により型全体
を１００℃で８時間の加熱処理を行って重合させた。更
に２時間その温度にてアニール処理を行い、次に、冷気
により円筒状基体の型の一方より１０℃／分の速度で室
温まで冷却し、円筒状基体の型よりの剥離を行う。剥離
後、スチームチェンバより架台を搬出し、型を架台より
外し、円筒状基体を型から取り出した。得られた基体に
端部の切断加工、バフ研磨を行って外径１００ｍｍ、長
さ３６０ｍｍで円筒度、真円度２０μｍ程度の円筒状基
体を２本得た。更に、必要に応じて外周面にバイトによ
る切削加工を行って本発明の円筒状基体を得た。

【００９８】この基体外周面にバインダー、ＩＴＯとを
混合して塗布液により円筒状基体上に浸漬塗布して可視
光や赤外光における透過率が８５％の導電層を有する円
筒状透明基体を２本得た。

【００９９】 ２．ＯＰＣの塗布 アルコール可溶性ポリアミドＣＭ−８０００（東レ（株）製） ４重量部 メタノール ８０重量部 １−ブタノール ２０重量部 を混合、溶解し下引層塗布液を得た。上記塗布液を本発
明の円筒形透明基体に浸漬塗布して厚さ０．５μｍの下
引き層を得た。

【０１００】次に Ｙ型チタニルフタロシアニン ４重量部 シリコーン樹脂溶液 ＫＲ−５２４０（信越化学（株）製） ４５重量部 ２−ブタノン １００重量部 を混合し、サンドミルにて１０時間分散して電荷発生層
塗布液を得た。この塗布液を前記下引層の上に浸漬塗布
して厚さ０．２５μｍの電荷発生層を得た。

【０１０１】 電荷輸送物質Ｔ−１ ８重量部 ビスフェノールＺ型ポリカーボネートＺ−３００（三菱瓦斯化学（株）製） １２重量部 １，２−ジクロルエタン １００重量部

【０１０２】

【化１】

【０１０３】を混合、溶解して電荷輸送層塗布液を得
た。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布して９
０℃、１時間の熱処理を行って厚さ２５μｍの電荷輸送
層を形成し本発明の円筒状基体を用いた感光体ドラムを
得た。

【０１０４】３．画像出し評価 図８にて説明した構造の電子写真方式の内部露光式カラ
ー画像形成装置に、本発明の円筒状基体上に感光層を設
けた感光体ドラムを装着して画像出しを行ったところ、
カブリのない濃度の十分な画像を得た。特に、画像上で
の濃度や色あいのむらが認められず均一性の優れた画像
を得た。かかる均一性の優れた画像は、連続１万プリン
トの後も画質変化は認められなかった。

【０１０５】

【発明の効果】請求項１又は２によれば、円筒状基体の
製作型の回転手段の加熱が防止され、高精度の樹脂成型
の円筒状基体が製作されると共に、生産性の高い電子写
真用基体製造装置が提供される。

【０１０６】請求項３ないし９によれば、円筒状基体が
均一な厚みで、歪んだり、ストレスのない状態で重合が
行われる電子写真用基体製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】静電荷像形成体の円筒状基体の製造方法の工程
を示す図である。

【図２】製造装置の一実施例を示す断面図である。

【図３】結合手段の一実施例を示す図である。

【図４】架台を示す図である。

【図５】スチームチェンバへの架台の挿入を示す図であ
る。

【図６】駆動手段の結合の仕方の一実施例を示す図であ
る。

【図７】駆動手段の結合の仕方の他の例を示す図であ
る。

【図８】本発明の円筒状基体で作製した電子写真感光体
ドラムを適用した画像形成装置の一例を示すカラー画像
形成装置の断面構成図である。

【図９】感光体ドラムの側断面図である。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光装置 １３ 現像器 １００ 型 １０１ 円筒部 １０２ 左蓋 １０３ 右蓋 ２００ 架台 ３００ スチームチェンバ ４０１ 結合部材 ４０２ 受け部材 Ｍ，Ｍ１ 駆動モータ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合性液状材料を調整して円筒状の型に
   注入し、回転と熱を加えて重合を行ない樹脂成型の円筒
   状基体を製造する電子写真用基体製造装置において、 複数の前記型を収納する架台と、前記架台を内部に設け
   前記型を加熱する加熱炉とを有し、前記加熱炉の外部
   に、前記型を回転する回転手段を配設し、前記加熱炉の
   内部に、前記回転手段よりの回転を前記型に伝達する結
   合手段を配設することを特徴とする電子写真用基体製造
   装置。
2. 【請求項２】 前記架台が移動可能であり、前記架台を
   前記加熱炉へ挿入、取出しすることを特徴とする請求項
   １に記載の電子写真用基体製造装置。
3. 【請求項３】 重合性液状材料を調整して円筒状の型に
   注入し、前記型を水平に配置し、回転と熱を加えて重合
   を行ない樹脂成型の円筒状基体を製造する電子写真用基
   体製造方法において、 前記型の内径により成型される前記円筒状基体の外径が
   ５０〜２００ｍｍであり、前記円筒状基体の成型後の基
   体の厚さが１〜５ｍｍとなる重合性液状材料を用いて成
   型することを特徴とする電子写真用基体製造方法。
4. 【請求項４】 前記重合性液状材料の液粘度が１０〜３
   ００ミリパスカル・秒であることを特徴とする請求項３
   に記載の電子写真用基体製造方法。
5. 【請求項５】 重合性液状材料を調整して円筒状の型に
   注入し、前記型を水平に配置し、回転と熱を加えて重合
   を行ない樹脂成型の円筒状基体を製造する電子写真用基
   体製造方法において、 前記型の内径により成型される前記円筒状基体の外径が
   ５０〜２００ｍｍであり、液粘度が１０〜３００ミリパ
   スカル・秒の重合性液状材料を用いて成型することを特
   徴とする電子写真用基体製造方法。
6. 【請求項６】 前記型の内径により成型される前記円筒
   状基体の外径が５０〜２００ｍｍであり、前記円筒状基
   体の成型後の基体の厚さが１〜５ｍｍとなる重合性液状
   材料を用いて成型することを特徴とする請求項５に記載
   の電子写真用基体製造方法。
7. 【請求項７】 重合性液状材料を調整して円筒状の型に
   注入し、前記型を水平に配置し、回転と熱を加えて重合
   を行ない樹脂成型の円筒状基体を製造する電子写真用基
   体製造方法において、 前記型の内径により成型される前記円筒状基体の外径が
   ５０〜２００ｍｍであり、前記円筒状基体の外径をφ、
   基体内径位置での角速度をω，重力の加速度をｇとする
   とき、 ｇ≦（φ×ω²）／２≦１０ｇ なる条件にて前記型の回転が行われて成型することを特
   徴とする電子写真用基体製造方法。
8. 【請求項８】 前記型の内径により成型される前記円筒
   状基体の外径が５０〜２００ｍｍであり、前記円筒状基
   体の成型後の基体の厚さが１〜５ｍｍとなる重合性液状
   材料を用いて成型することを特徴とする請求項７に記載
   の電子写真用基体製造方法。
9. 【請求項９】 前記型の内径により成型される前記円筒
   状基体の外径が５０〜２００ｍｍであり、液粘度が１０
   〜３００ミリパスカル・秒の重合性液状材料を用いて成
   型することを特徴とする請求項７又は８に記載の電子写
   真用基体製造方法。