JPH10222009A - 像担持体ユニット - Google Patents
像担持体ユニットInfo
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- JPH10222009A JPH10222009A JP4299397A JP4299397A JPH10222009A JP H10222009 A JPH10222009 A JP H10222009A JP 4299397 A JP4299397 A JP 4299397A JP 4299397 A JP4299397 A JP 4299397A JP H10222009 A JPH10222009 A JP H10222009A
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Abstract
等を生じることなく、硬質ローラ等の当接部材との確実
で安定した接触状態を得ることが可能であるとともに、
製造が簡単で取扱い性にも優れた像担持体ユニットを提
供する。 【解決手段】 可撓性を有する薄肉円筒状の像担持体1
10と、像担持体の内径よりも小さな外径を有し、像担
持体の許容変形量より小さな間隔を隔てて像担持体の内
方に配置された剛性の円筒部材140と、円筒部材上に
像担持体の両端部を固定する固定部材121とを備え、
像担持体と円筒部材との線膨張率を略等しく構成する
か、同種の材料で構成するか、熱応力が像担持体の許容
応力以下となるように構成する。
Description
って画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機
等の画像形成装置に用いられる像担持体ユニットに関す
るものである。
装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体
の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段
により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して
静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形
成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視
像(トナー像)とする現像手段と、この現像手段により
現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写させる転
写手段とを有している。
れた硬質の感光体ドラムと、表面に感光層が形成された
可撓性を有する感光体ベルトとが一般に知られている。
段としては、それぞれ、前記感光体の表面に接触させる
ローラ状のものが知られており、そのローラとしては、
硬質のものと軟質ゴムからなるものとが知られている。
またこれに接触させるローラとしても硬質のものを用い
る場合には、感光体ドラムおよび硬質ローラを高精度に
製造するには自ずと限界があり、必ず誤差が生ずるか
ら、両者を均一に接触させることは困難である。両者が
均一に接触しないと、局部的に隙間が生じて帯電むら、
現像むら、転写むらが生じたり、必要以上に強く圧接さ
れて感光ドラムや硬質ローラに傷がついたりするという
問題が生ずる。
ーラとを両者とも硬質のもので構成するということは通
常行なわれておらず、感光体として硬質の感光体ドラム
を用いる場合には、ローラを軟質ゴムで構成する、ロー
ラとして硬質のものを用いる場合には、感光体として可
撓性を有する感光体ベルトを用いる、ということが行な
われている。
を軟質ゴムで構成した場合には、次のような問題があっ
た(特開平3−33768号)。
ーラで構成する場合には、これに導電性を付与するため
に、カーボン等の導電性粒子を分散させるということが
行なわれるが、カーボン分散度のムラやバラツキでゴム
硬度が変化し、ローラ表面における硬度がばらつくため
に、感光体に対する良好な密着状態が得られなくなると
いう問題があった。
るべく、カーボンの分散量を小さくすると、導電性にバ
ラツキが生じ、帯電むらの原因になるという問題があっ
た。
て可塑剤を加えたものを用いると、長期間の使用や使用
環境によって、可塑剤が表面に滲み出してくる場合があ
り、この可塑剤が感光体に付着して感光体中の光導電材
料が変性したり、ローラに感光体が張り付いて感光体表
面が剥がれてしまうという問題があった。
のを用い、感光体として可撓性を有する感光体ベルトを
用いることにより解決することができる。
を用いた場合には、これを支持するために少なくとも2
本の支持ローラが必要なために、構造が複雑になるばか
りでなく装置が大型化してしまうという問題があった。
ものとして、従来、特公平4−69383号(特開昭5
9−192260号)公報記載の感光体ドラムが知られ
ている。
光体ドラムを、図13〜図15に示す。
回転軸2に支持され、かつフリー状態で円筒状をなす弾
性変形可能な弾性材料層3と、この弾性材料層3のまわ
りに装着された外側層4とを有している。外側層4は、
弾性変形可能な感光体支持層5と、この支持層5の表面
に支持された感光層6とを有している。弾性材料層3
は、回転軸2と外側層4との間に、実質的に隙間を形成
することなく充填されている。
な外側層4と、弾性材料層3とを有しているため、その
表面に外力が加えられると、この表面は弾性変形するこ
とが可能である。
0は現像ローラ、13は転写チャージャである。
における時計方向に回転駆動され、帯電チャージャ7に
よってドラム1の感光層6が所定の極性に帯電される。
この帯電部分に光8が照射されることによりドラム1上
に静電潜像が形成される。この潜像は、図中矢印方向に
回転する現像ローラ10に担持されるトナーにより現像
されて可視像化され、転写チャージャ13によって転写
紙12に転写される。
ジャ、15はクリーニングブレード、16は除電チャー
ジャである。
の表面が弾性変形可能であるため、現像ローラ10を感
光体ドラム1に押し付け、感光ドラム1の表面をその半
径方向に弾性変形させることができる。このため、感光
ドラム1および現像ローラ10の周面がその中心軸線に
対し多少偏心し、あるいはこれらの外径に多少製造上の
バラツキがあったり、また、現像ローラ10の少なくと
も表面が剛体からできていても、ドラム表面や現像ロー
ラに傷を付けるといった不都合を伴うことなく、現像ロ
ーラ10上のトナーを感光体ドラム1に従来よりも確実
かつ安定した状態で接触させることができ、現像ローラ
10上のトナーと、ドラム1の表面とに大きな間隙がで
きることによる可視像の画質低下を抑制することができ
る。
質の現像ローラを用いても、感光ドラムや現像ローラに
傷がつくということがなく、また、装置の大型化も防止
することができる。
は、特開昭58−90655号公報にも開示されてい
る。
は、軽量化および誘導渦電流の発生防止を図る目的で、
図16に示すように、電鋳法によって作成した厚さ0.
01〜2mmの非磁性金属(Cu,Al,W,Mo等)
からなる無端ベルトをドラム基体31とし、このドラム
基体31の上に像担持層(光導電性物質層)32を形成
し、ドラム基体31の両端を円板状の端板33で鋼鉄製
の軸34に固設したドラム状像担持体部材が開示されて
いる。
9383号公報記載の感光体ドラム1(図13〜図15
参照)は、回転軸2と外側層4との間に、弾性材料層3
を、実質的に隙間を形成することなく充填した構成であ
るため、次のような問題を有している。
いるため、感光層6は軸線方向に微小な力で変位する。
感光層6には、これと圧接する現像ローラ10やクリー
ニングブレード15等の圧接部材が配設されるため、感
光層6の回転軸と圧接部材の軸等が傾いていたり、圧接
力が軸方向において不均一であったりすると、感光層6
は軸線方向にスラスト力を受け、このスラスト力によっ
て軸線方向に変位することとなる。そして、このスラス
ト力は変動するため、感光層6に形成された画像も軸線
方向に変位することとなり、結果として、軸線方向にお
ける画像の位置精度が劣化するという問題がある。特
に、多色の色重ねを行なう場合には、色重ね精度の劣化
が色相のズレとなって、画像が著しく劣化するという問
題がある。
る方法としては、 (1)先ず、感光層支持層5上に感光層6を形成した外
側層4を作製し、次いで、軸2と外側層4とを所定間隔
になるように配置し、軸2と外側層4との空間に、加熱
された弾性材料を流し込んで弾性材料層3を形成するこ
とにより製造する方法 (2)先ず、軸2と感光体支持層5とを所定間隔になる
ように配置して軸2と感光体支持層5との空間に、加熱
された弾性材料を流し込んで弾性材料層3を形成し、次
いで、感光層支持層5上に感光層6を形成することによ
り製造する方法 (3)外側層4の内径よりも多少大きな外径を有する筒
状弾性部材を作製し、この筒状弾性部材を、径方向に圧
縮した状態で外側層4内に挿入することによって弾性材
料層3を形成することにより製造する方法 が考えられる。
の表面に感光層6が形成された状態で、外側層4の内部
に、加熱した弾性材料を流し込むという作業が行なわれ
ることとなるから、熱等によって感光体特性が劣化する
という問題がある。また、感光層6の表面に傷が付いた
り、異物(弾性材料等の異物)が付着するおそれがあ
る。
成された後に感光層6が形成されることとなるから、感
光層塗工時の洗浄液や塗工液によって弾性材料層3の膨
潤、溶解、あるいは硬化が生じ、その結果、弾性材料層
としての機能が低下するおそれがある。
所望の感光体ドラム1を得ることが極めて困難である。
材が圧縮状態から解放されて外側層4に向け膨張する過
程で、不均一に膨張するおそれがある。このため、軸2
と外側層4との同軸度が損なわれ、感光体ドラム1が回
転した際の振れが非常に大きくなるおそれがある。画像
形成装置においては、感光体の周囲に、感光体と当接す
る帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段等
の当接部材が配置されるため、感光体の振れが大きくな
ると、感光体と当接部材との接触状態が不安定になり、
画像ムラが発生するという問題が生じる。
公報記載のドラム状像担持体部材(図16参照)におい
て、そのドラム基体31が内方に容易に撓むことができ
るように構成すれば、このドラム基体31を疑似軟質材
として利用することができるようになり、上記特公平4
−69383号公報記載の感光体ドラム1(図13〜図
15参照)における問題が解決されることが期待でき
る。
(図16参照)は、Cu,Al,W,Mo等からなるド
ラム基体31の両端を円板状の端板33で鋼鉄製の軸3
4に固設した構造であるから、次のような問題がある。
ドラム基体31が固設されており、軸34とドラム基体
31とが上記の異種材料で構成されているため、使用環
境や輸送環境で温度が変化すると、ドラム状像担持体部
材の内部に大きな熱歪が発生する。
歪み、変形して振れが発生し、これによって、現像ロー
ラ等の各プロセス部材との間隔が温度環境によって変動
し、確実で安定した接触状態、あるいはギャップ管理が
不可能になり、帯電むら、現像不良、転写不良等による
画像不良が発生するおそれがある。
で座屈し、破断し、あるいは永久変形してしまうおそれ
がある。
してしまうおそれがある。
ことができるように構成された場合には、その中央部分
をオペレータが誤って押圧してしまうと破損してしまう
という問題がある。この種の像担持体は通常、交換部品
であるため、その取扱いによって破損するおそれがある
と、交換作業が極めて行ない難くなってしまう。
するもので、その第1の目的は、使用環境や輸送環境で
温度が変化しても破損等を生じることなく、硬質ローラ
等の当接部材との確実で安定した接触状態を得ることが
可能であるとともに、製造が簡単な像担持体ユニットを
提供することにある。
優れた像担持体ユニットを提供することにある。
るために請求項1記載の像担持体ユニットは、可撓性を
有する薄肉円筒状の像担持体と、この像担持体の内径よ
りも小さな外径を有し、像担持体の内方に配置された剛
性の円筒部材と、この円筒部材上に前記像担持体の両端
部を固定する固定部材とを備え、前記像担持体の線膨張
率と前記円筒部材の線膨張率とが、略等しく構成されて
いることを特徴とする。
性を有する薄肉円筒状の像担持体と、この像担持体の内
径よりも小さな外径を有し、像担持体の内方に配置され
た剛性の円筒部材と、この円筒部材上に前記像担持体の
両端部を固定する固定部材とを備え、前記像担持体と前
記円筒部材とが、同種の材料で構成されていることを特
徴とする。
性を有する薄肉円筒状の像担持体と、この像担持体の内
径よりも小さな外径を有し、像担持体の内方に配置され
た剛性の円筒部材と、この円筒部材上に前記像担持体の
両端部を固定する固定部材とを備え、前記像担持体にお
ける固定部材との連結部間の軸線方向長さおよび線膨張
率がL1およびα1,前記円筒部材における固定部材と
の連結部間の長さおよび線膨張率がL3およびα3,前
記固定部材の前記像担持体および前記円筒部材との連結
部間の軸線方向長さがL2,L4、線膨張率がα2,α
4であり、前記像担持体のヤング率をE1,許容応力を
σaとしたとき、 Li:i番目の部材の長さ αi:i番目の線膨張率 △T:温度差 であることを特徴とする。
項1,2,または3記載の像担持体ユニットにおいて、
前記像担持体は、その内周面と前記円筒部材の外周面と
の間に、像担持体の許容変形量より小さな間隔を隔てて
前記固定部材で支持されていることを特徴とする。
項1,2,3,または4記載の像担持体ユニットにおい
て、前記円筒部材および固定部材は、導電性を有してい
ることを特徴とする。
性を有する薄肉円筒状の像担持体の両端部が、像担持体
の内径よりも小さな外径を有する円筒部材上に固定部材
で固定された構成となっているので、像担持体は、固定
部材によって固定されていない中央部分が内方に変形可
能である。
いわば疑似軟質材として利用することが可能であるた
め、これに当接される部材が硬質のもの(例えば硬質の
ローラ)であっても、確実で安定した接触状態を得るこ
とができ、確実に像担持体上に像を形成し、あるいは像
を担持させることができる。
の内方に円筒部材を配置するようにして、像担持体の両
端部を固定部材で固定することにより製造することがで
き、前述した特公平4−69383号公報記載の感光体
ドラム1(図13〜図15参照)のように弾性材料層を
充填する必要がないから、簡単に製造することが可能で
ある。
線膨張率とが、略等しく構成されているので、使用環境
や輸送環境で温度が変化しても、像担持体ユニットの内
部には熱膨張差による熱歪が発生しないか、発生したと
しても微小なものとなる。
み、変形が防止され、振れの発生も防止されるので、現
像ローラ等の各プロセス部材との間隔が温度環境によっ
て変動せず、確実で安定した接触状態、あるいはギャッ
プ管理が可能となり、帯電むら、現像不良、転写不良等
のない良好な画像を得ることができる。
あるいは永久変形してしまうということがなくなり、構
成部品の固定部が熱応力で破損してしまうということも
なくなるので、機械的信頼性が向上する。
ニットによれば、使用環境や輸送環境で温度が変化して
も破損等を生じることなく、硬質ローラ等の当接部材と
の確実で安定した接触状態を得ることが可能であるとと
もに、製造が簡単であるという効果が得られる。
ば、請求項1記載の像担持体ユニット同様、可撓性を有
する薄肉円筒状の像担持体の両端部が、像担持体の内径
よりも小さな外径を有する円筒部材上に固定部材で固定
された構成となっているので、これに当接される部材が
硬質のもの(例えば硬質のローラ)であっても、確実で
安定した接触状態を得ることができ、確実に像担持体上
に像を形成し、あるいは像を担持させることができ、ま
た、簡単に製造することが可能である。
材料で構成されているので、使用環境や輸送環境で温度
が変化しても、像担持体ユニットの内部には熱膨張差に
よる熱歪が発生しないか、発生したとしても微小なもの
となる。
み、変形が防止され、振れの発生も防止されるので、現
像ローラ等の各プロセス部材との間隔が温度環境によっ
て変動せず、確実で安定した接触状態、あるいはギャッ
プ管理が可能となり、帯電むら、現像不良、転写不良等
のない良好な画像を得ることができる。
あるいは永久変形してしまうということがなくなり、構
成部品の固定部が熱応力で破損してしまうということも
なくなるので、機械的信頼性が向上する。
ニットによれば、使用環境や輸送環境で温度が変化して
も破損等を生じることなく、硬質ローラ等の当接部材と
の確実で安定した接触状態を得ることが可能であるとと
もに、製造が簡単であるという効果が得られる。
ば、請求項1記載の像担持体ユニット同様、可撓性を有
する薄肉円筒状の像担持体の両端部が、像担持体の内径
よりも小さな外径を有する円筒部材上に固定部材で固定
された構成となっているので、これに当接される部材が
硬質のもの(例えば硬質のローラ)であっても、確実で
安定した接触状態を得ることができ、確実に像担持体上
に像を形成し、あるいは像を担持させることができ、ま
た、簡単に製造することが可能である。
の連結部間の軸線方向長さおよび線膨張率がL1および
α1,前記円筒部材における固定部材との連結部間の長
さおよび線膨張率がL3およびα3,前記固定部材の前
記像担持体および前記円筒部材との連結部間の軸線方向
長さがL2,L4、線膨張率がα2,α4であり、前記
像担持体のヤング率をE1,許容応力をσaとしたと
き、 Li:i番目の部材の長さ αi:i番目の線膨張率 △T:温度差 となるように構成されているので、使用環境や輸送環境
で温度が変化しても、像担持体ユニットの内部には、そ
の軸線方向における熱歪が発生しないか、発生したとし
ても許容応力以下のものとなる。
な歪み、永久変形が防止され、振れの発生も防止される
ので、現像ローラ等の各プロセス部材との間隔が温度環
境によって大きく変動せず、確実で安定した接触状態、
あるいはギャップ管理が可能となり、帯電むら、現像不
良、転写不良等のない良好な画像を得ることができる。
破断してしまうということがなくなり、構成部品の固定
部が熱応力で破損してしまうということもなくなるの
で、機械的信頼性が向上する。
ニットによれば、使用環境や輸送環境で温度が変化して
も破損等を生じることなく、硬質ローラ等の当接部材と
の確実で安定した接触状態を得ることが可能であるとと
もに、製造が簡単であるという効果が得られる。
ば、請求項1,2,または3記載の像担持体ユニットに
おいて、前記像担持体は、その内周面と前記円筒部材の
外周面との間に、像担持体の許容変形量より小さな間隔
を隔てて前記固定部材で支持されているので、例えば像
担持体ユニットの交換作業時等にオペレータが誤って像
担持体の中央部を強く押圧したとしても、像担持体は破
損にいたる前に円筒部材によって支持されることとなる
ため破損しない。したがって、この像担持体ユニット
は、前述した特開昭58−86550号公報に開示され
たドラム状像担持体部材(図16参照)に比べて取扱い
性に優れている。
破損しないから、当接部材を強く当接させることができ
る。
ニットによれば、使用環境や輸送環境で温度が変化して
も破損等を生じることなく、硬質ローラ等の当接部材と
の確実で安定した接触状態を得ることが可能であるとと
もに、製造が簡単でしかも取扱い性に優れているという
効果が得られる。
ば、請求項1,2,3,または4記載の像担持体ユニッ
トにおいて、前記円筒部材および固定部材は、導電性を
有しているので、画像形成に必要な像担持体に対する電
気的導通をこれら円筒部材および固定部材を通じて得る
ことができる。したがって、別途導通手段を設ける必要
がなくなる。
て図面を参照して説明する。
像担持体ユニットの第1の実施の形態を用いた画像形成
装置の要部を示す模式図、図2は図1におけるII−I
I断面図で、主として像担持体ユニットを示す図であ
る。
ニットであり、この実施の形態においては、電子写真方
式の画像形成装置に用いられる感光体ユニットとして構
成してある。
適宜の駆動手段によって図1の矢印方向(時計方向)に
回転駆動されるようになっている。
と、この像担持体110の両端部111,111を支持
する一対の支持部材120,120と、像担持体110
の内方に配置された円筒部材140とを備えている。
筒状に形成されており、可撓性を有する基材の表面(外
周面)に感光層を形成することにより構成されている。
例えば、基材としては、電鋳法にて作製したニッケルシ
ームレス管を用いることができる。感光層は、いわゆる
OPC(有機感光体)をディッピング法で形成すること
ができる。このような像担持体110の可撓性すなわち
柔軟さは、基材の厚みと径とを調整することにより決定
することが可能であるから、使用される画像形成装置に
応じて適宜設定することが可能である。例えば、基材厚
み20〜200μm、基材直径10〜300mmの範囲
で、後述する許容変形量δ2が20〜500μm程度と
なるように適宜設定する。なお、OPCは主として樹脂
からなるので、可撓性の面では優れるが、基材との密着
性を確保し、レーザー光の干渉対策を施すために、基材
とOPCとの間に下引き層を形成することが望ましい。
下引き層としては、酸化亜鉛、酸化チタン等のレーザー
光を吸収可能な粒子をナイロン樹脂等の樹脂に分散させ
た層が好適である。
部111aよりも多少中央側に位置しており、固定部材
としての固着部材121と、スペーサ130とを備えて
いる。
視し得る短い長さで、像担持体110と円筒部材140
とを、その両端部付近で支持し、連結している。ここ
で、図2に示すように、像担持体110における固着部
材121との連結部間の軸線方向長さをL1、円筒部材
140における固着部材121との連結部間の長さをL
3とすると、L1=L3となる。
まく温度が変化して温度差が発生した場合でも、後述す
るように、像担持体110と円筒部材140とを、その
線膨張率を略等しく構成し、あるいは同種の材料で構成
することによって、L1,L3の長さの変化を略同じと
し、像担持体110に生じる歪や変形を小さくし、良好
な機械精度を保持することができる。
筒部材140の外周面に円環状に配置され、円筒部材1
40と像担持体110との間に介装されている。
は導電性接着剤、例えば、エポキシ系、シアノ系、アク
リル系の樹脂接着剤に導電性粒子を分散させた導電性接
着剤で構成されている。なお、導電性粒子としては、金
属(銀、アルミ等)、カーボン等を用いることができ
る。
す模式図で、図(a1)は像担持体110が装着される
前の状態を示す正断面図、図(a2)は図(a1)の部
分左側面図、図(a3)は作用説明図、図(b1)は像
担持体110が装着された後の状態を示す正断面図、図
(b2)は図(b1)の部分左側面図、図(c)は像担
持体110が装着された後の状態を示す左側面である。
におけるスペーサ130は、円筒部材140の外周面1
45に固着される薄リング状の基部131と、この基部
131の外周面に突設された弾性部としての弾性突起1
32とを備えている。基部131は、例えば金属または
合成樹脂で構成され、弾性突起132は、例えばシリコ
ンゴムで構成されている。弾性突起132は、図(c)
に示すように、基部131の円周方向に等間隔で複数
(図では12個)設けられている。図(a2)に示すよ
うに、基部131の外径Rfは像担持体110の内径R
aよりも小さく設定されており、像担持体110が装着
される前の弾性突起132の先端を結んだ円の半径(像
担持体110の中心から弾性突起132の先端までの距
離)Reは像担持体110の内径Raよりも大きく設定
されている。なお、基部131の厚さは100μm程
度、弾性突起132の高さは、図(b1)(b2)に示
すように像担持体110が装着された状態で同じく10
0μm程度である。弾性突起132は、例えば、シリコ
ン系ゴム塗料を基部131の表面に印刷することにより
形成することが可能である。
にかぶせた後(円筒部材140を像担持体110に挿入
した後)、その両端部111と円筒部材140の外周面
との間に接着剤121を注入することによって円筒部材
140上に固着される。
用する。
示すように円筒部材140にかぶせる(円筒部材140
を像担持体110に挿入する)過程で、スペーサ130
の先端は像担持体110の内面と接触して矢印X1方向
に押され、図(a3)に示すように一時的に矢印X1方
向に変形する。
に完全に挿入され、矢印X1方向に作用する外力がなく
なると、スペーサ130は、それ自身の弾性力(復原
力)によって像担持体110を図(b1)に示すように
矢印X2方向に多少押し戻しつつ同図に示すように押し
つぶされた状態となり、それ自身の弾性によって内方か
ら像担持体110を支持することとなる。
すように、基部131の円周方向に等間隔で複数設けら
れているので、弾性突起132の弾性力(復原力)fc
が像担持体110に対してほぼ均一に作用することとな
り、結果として、図(b2)に示すように、像担持体1
10は、円筒部材140との間隔Sがほぼ均一となる状
態(すなわちほぼ真円状態)で円筒部材140上に装着
されることとなる。このような状態で像担持体110の
両端部111と円筒部材140の外周面との間に接着剤
121(図2参照)が注入されて像担持体110が円筒
部材140上に固着される。
110の内周面113との間の間隔Sは、像担持体11
0の許容変形量、すなわち像担持体110を内方に変形
させたときに破壊にいたる変形量δ2(図2参照)より
も小さく設定されている。
の両端部141,141が、それぞれ円板状の側板14
2,143に固定されている。円筒部材140および側
板142,143は、極めて変形しにくい金属あるいは
合成樹脂等の高剛性材で構成されている。合成樹脂で構
成する場合には、これにアルミニウム、ニッケル、銅等
の金属を蒸着し、あるいはメッキ等で導電層を形成する
か、または、樹脂中に、カーボン等の導電材を入れて導
電性を付与する。
固定は適宜の手段、例えば接着、圧入、圧着等によって
行なうことができる。側板142,143には、軸14
2a,143aが一体的に設けられており、一方の軸1
43aには歯車144が固定されている。
次の(1)(2)のいずれかによって構成する。
材140の線膨張率とが、略等しくなるように構成す
る。
シームレス管(線膨張率は12.8×10-6/゜C〜1
3.4×10-6/゜Cである)とした場合には、筒状部
材140をガラス繊維または雲母等の無機質(ミネラ
ル)入りのPET(ポリエチレンテレフタレート)で構
成する。ガラス含有率を55%(重量比)とすることに
よって、線膨張率を11.0×10-6/゜C〜14.0
×10-6/゜Cとすることができる。
を同種の材料で構成する。
シームレス管とした場合には、筒状部材140をニッケ
ルあるいはステンレスで構成する。
ると、以上のような像担持体ユニット100は、例えば
図2に示すように、軸142a,143aが装置のフレ
ームFに回転可能に支持される。146,146はベア
リングである。歯車144とベアリング146との間に
は、ガタつき防止のための圧縮バネ147が設けられて
いる。
フレームFに回転可能に支持されており、図示しない適
宜の駆動手段によって図1矢印方向(時計方向)に回転
駆動される。
の回りには、その回転方向に沿って、帯電手段210、
露光手段220、現像手段230、転写手段240、ク
リーニング手段250、および除電手段260が配置さ
れている。
面に当接して回転する、硬質の高抵抗樹脂ローラ、また
は、表面に高抵抗層をもつ金属ローラで構成されてお
り、感光体ユニット100の像担持体110の外周面を
一様に帯電させるようになっている。
体110の外周面を走査することにより、像担持体11
0上に静電潜像を形成するようになっている。
面に当接して回転し、像担持体110の外周面にトナー
を付着させてトナー像を形成する硬質の現像ローラ23
1と、この現像ローラ231に供給されるトナーが収容
されたトナー貯留室232とを備えている。現像ローラ
231は、表面を粗面化した金属ローラ、または、硬質
の樹脂ローラで構成されている。
ラ、または、表面に高抵抗層をもつ金属ローラで構成さ
れており、像担持体110上のトナー像を転写媒体(用
紙等の記録媒体あるいは中間転写ベルト)Tに転写させ
るようになっている。
0の外周面に当接し、転写手段240によりトナー像が
転写された後に像担持体110の外周面に残存している
残留トナーを掻き落として除去するクリーニング部材と
してのクリーニングブレード251と、このブレード2
51によって掻き落とされたトナーを回収するトナー回
収室252とを有している。
おり、像担持体110の表面に一様に光を照射すること
により、その表面の除電を行なうようになっている。
10、および転写ローラ240は、いずれも、像担持体
110と接触して像担持体110の内周面113が円筒
部材140の外周面145と当接するまで像担持体11
0を内方に撓ませ、かつ像担持体110の周速と同一の
周速度で回転するようになっている。このように帯電位
置および転写位置においては、像担持体110の内周面
113と円筒部材140の外周面145とが接触するか
ら、両者間の摩擦係数は、できるだけ小さくしておくこ
とが望ましい。帯電ローラ210は、図1に示すように
モータ212で(直接または歯車等を介して)駆動され
て像担持体110の周速と同一の周速度で回転し、転写
ローラ240は、像担持体110との接触により(転写
媒体Tがある場合には転写媒体Tを介した接触によ
り)、像担持体110に従動して像担持体110の周速
と同一の周速度で回転するようになっている。なお、帯
電ローラ210は、その軸211が図示しない一対の軸
受部材で回転可能に支持され、かつ図示しない公知の付
勢手段(例えばバネ)で円筒部材140に向けて付勢さ
れている。転写ローラ240の支持構造および付勢構造
も同様である。
周面113が円筒部材140の外周面145に当接しな
いように像担持体110を内方に撓ませて像担持体11
0に接触している。ローラ当接部位における像担持体1
10の内側に撓んだ内周面113と円筒部材140の外
周面145との間隙をS1で示してある。現像ローラ2
31の軸233は、一対の軸受部材234,234で回
転可能に支持されており、この軸受部材234が、像担
持体110の両側において円筒部材140の外周面14
5に回転可能に当接していることによって、現像ローラ
231と円筒部材140との間隔が規制されている。な
お、現像ローラ231は、その軸233が図示しない付
勢手段により円筒部材140に向けて付勢されている。
また、現像ローラ231は、軸233が図示しない駆動
手段で駆動されることにより、回転駆動されるようにな
っている。現像ローラ231の回転速度は、その周速が
像担持体110の周速と同一となるようにしても良い
し、異なるように(通常は増速)しても良い。
レード251は、像担持体110の内周面113が円筒
部材140の外周面145に当接するまで像担持体11
0を押圧してその外周面のトナーを除去するようになっ
ている。このクリーニング位置においては、像担持体1
10の内周面113と円筒部材140の外周面145と
が接触するから、両者間の摩擦係数は、できるだけ小さ
くしておくことが望ましい。
動作は次の通りである。
ト100が回転駆動され、これによって像担持体110
も回転駆動される。
ず除電手段260によって除電された後、帯電手段21
0によって一様に帯電させられる。
Lが照射されることで像担持体110上に静電潜像が形
成され、この静電潜像は現像手段230で現像されてト
ナー像となる。
持体110との間に供給される転写媒体Tに転写ローラ
240によって転写される。
体110の表面に残留したトナーは、クリーニング手段
250のクリーニングブレード251によって掻き落と
される。
260によって除電され、次の画像形成がなされる。
れば、次のような作用効果が得られる。
薄肉円筒状であり、その両端部111が一対の支持部材
120,120によって支持された構成となっているの
で、像担持体110は、支持部材120によって支持さ
れていない中央部分114が内方に変形可能である。
分114は、いわば疑似軟質材として利用することが可
能であるため、これに当接される帯電手段等が硬質ロー
ラであっても、確実で安定した接触状態を得ることがで
き、確実に像担持体110上に像を形成し、あるいは像
を担持させることができる。
しく説明する。
ラ200を軽く当接させた状態を示している。なお、説
明を分かりやすくするために、完全に円柱形とはなって
いない硬質ローラの例として、逆クラウン形状のローラ
200を用いている。
述した一対の支持部材120,120によって支持され
ているが、図の煩雑を避けるために図示していない。
く当接させただけでは、その両端201,201のみが
像担持体110に接触するだけであり、中央部202は
接触しない。したがって、このような状態では、良好な
帯電状態、現像状態、転写状態等は得られない。
た状態からさらに像担持体110に向けて、硬質ローラ
のクラウン量δ3(図4参照)よりも大きな量δ4だけ
押圧した場合の像担持体110の変形状態を有限要素法
にて解析し、像担持体の変形量を倍率50倍にして示し
たワイヤーフレームの斜視図である。像担持体110は
軸対称変形するので、図の煩雑を避けるために半分だけ
示してある。
図である。図7は図6におけるa断面、b断面、c断
面、およびd断面における像担持体110の外周面を図
5における矢印Z方向から見て重ね合わせて示した図
で、図中実線aはa断面、破線bはb断面、一点鎖線c
はc断面、二点鎖線dはd断面における像担持体110
の外周面をそれぞれ示している。
量δ3の硬質ローラ200を像担持体110に向けて、
クラウン量δ3よりも大きな量δ4で押圧すると、その
押圧部(いわゆるニップ部)Nにおいて、像担持体11
0は硬質ローラ200の形状に忠実に沿って変形し、ニ
ップ部N全域に亙って硬質ローラ200に確実に接触す
ることとなる。
薄肉円筒状であることによる作用である。薄肉円筒状で
ある像担持体110は、軸方向に直交する平面方向に非
常に大きな可撓性を有しており、逆クラウン形状の硬質
ローラ表面に追従するようにして軸方向に連続的に変形
形状を変えて行く。薄肉円筒の軸方向にも金属の弾性範
囲内で極微小な変形は発生するが、軸方向の剛性は直交
する断面方向の剛性に比べて非常に高く、可撓性にはあ
まり大きく貢献しない。したがって、像担持体の変形
は、軸に直交する断面方向の可撓性によるところが非常
に大きい。これは薄肉円筒特有の変形モードであり、こ
の変形を利用して像担持体を変形させることにより、硬
質なローラの凹凸に追従させ、安定した接触を確保する
ことができる。
状態について、より詳しく説明すると、図6におけるa
部(像担持体の両端部分(支持部材120で支持されて
いる部分))では、図7に実線aで示すように、像担持
体110は基本的に真円状態に保持されている。
7に破線bで示すように、最大変形量であるδ4だけ内
方に変形しているが、円周方向におけるb点(ニップ
部)近くのb1点では大きく外側に膨らむように変形し
ている。
持体はδ4−δ3だけ変形しているが、円周方向におけ
るd点近くのd1点では外側に膨らむように変形してい
る。逆に、このd1点から多少離れたd2点では内側に
やや凹むように変形している。
変形状態からd部における変形状態へと連続的に変化し
て行く。その一例としてc部での変形状態を一点鎖線c
で示す。c1点はd1点よりもb1点寄りで膨らんでお
り、c2点の凹み量はd2点の凹み量よりも小さい。
ある像担持体110は、軸方向に直交する平面方向に非
常に大きな可撓性を有していて、逆クラウン形状の硬質
ローラの表面に追従するようにして軸方向に連続的に変
形形状を変えて行く。
くするために、完全には円柱形とはなっていない硬質ロ
ーラの例として、逆クラウン形状のローラ200を用い
て説明したが、多少の凹凸のあるローラは逆クラウン形
状のローラを複数本連続させたものと同等であり、また
多少のテーパがついたローラは逆クラウン形状(または
クラウン形状)のローラの一部と同等であるから、像担
持体110は、完全には円柱形とはなっていない硬質ロ
ーラ(製造誤差程度の凹凸やテーパを有するローラ)に
対しても良好に確実かつ安定した状態で接触することと
なる。
0、転写手段240が、像担持体110と接触して像担
持体110の内周面113が円筒部材140の外周面1
45と当接するまで像担持体110を内方に撓ませる硬
質ローラで構成されているので、帯電位置および転写位
置においては、像担持体110とこれら硬質ローラ21
0,240とを確実かつ安定した状態で接触させること
ができ、確実に像担持体110を帯電させ、あるいは像
を転写させることができる。
その内周面113が円筒部材140の外周面145と当
接するまで像担持体110を内方に撓ませると、像担持
体110は、硬質ローラと円筒部材140との間に挟ま
れた状態となる。このような状態においては、像担持体
110が硬質ローラに対して適度な圧接力で良好に確実
かつ安定した状態で接触することとなる。
像担持体110の内方に円筒部材140を配置するよう
にして、像担持体110の両端部111を一対の支持部
材120で支持することにより製造することができ、前
述した特公平4−69383号公報記載の感光体ドラム
1(図13〜図15参照)のように弾性材料層を充填す
る必要がないから、簡単に製造することが可能である。
(1)(2)のいずれかの構成となっているので、使用
環境や輸送環境で温度が変化しても、像担持体ユニット
100の内部には熱膨張差による熱歪が発生しないか、
発生したとしても微小なものとなる。
の歪み、変形が防止され、振れの発生も防止されるの
で、現像ローラ231等の各プロセス部材との間隔が温
度環境によって変動せず、確実で安定した接触状態、あ
るいはギャップ管理が可能となり、帯電むら、現像不
良、転写不良等のない良好な画像を得ることができる。
断し、あるいは永久変形してしまうということがなくな
り、構成部品の固定部が熱応力で破損してしまうという
こともなくなるので、機械的信頼性が向上する。
0をその内方から弾性的かつ均一に支持する弾性部を有
するスペーサ130と、このスペーサ130で支持され
た像担持体110と円筒部材140とを固着する固着部
材121とを備えているから、特開昭58−86550
号のドラム状像担持体部材(図16)に比べて製造が容
易であると共に、スペーサ130で支持された像担持体
110は円筒部材140に対してその間隔Sが円周方向
において等間隔すなわちほぼ真円状態で支持された状態
で固着部材121で固着されることとなる。したがっ
て、像担持体110の軸線方向への変位や振れが極めて
少ない安定した回転状態が得られることとなる。
の円筒部材140が、その外周面145と像担持体11
0の内周面113との間に像担持体110の許容変形量
δ2より小さな間隔Sを隔てて配置されているから、例
えば像担持体ユニット100の交換作業時等にオペレー
タが誤って像担持体110の中央部を強く押圧したとし
ても、像担持体110は破損にいたる前に円筒部材14
0によって支持されることとなるため破損しない。した
がって、この像担持体ユニット100は、前述した特開
昭58−86550号公報に開示されたドラム状像担持
体部材(図16参照)に比べて取扱い性に優れている。
これが破損しないから、硬質ローラやクリーニングブレ
ード等の当接部材を強く当接させることができる。
0が像担持体110の内方に配置されたときに、円筒部
材140と像担持体110とで圧縮されることにより像
担持体110を弾性的に支持する構成であるから、この
スペーサ130を円筒部材140(または像担持体11
0)に予め装着しておくことにより、より一層簡単に像
担持体ユニットを製造することができる。
0をその内方からその円周方向において複数箇所かつ等
間隔で弾性的に支持する構成となっているので、スペー
サ130による弾性力が像担持体110の円周方向全体
に亙って良好に分散され、像担持体110が円筒部材1
40に対してより均一に支持されることとなる。
20が導電性を有しているので、画像形成に必要な像担
持体110に対する電気的導通をこれら円筒部材140
および支持部材120を通じて得ることができる。した
がって、別途導通手段を設ける必要がなくなる。
0の端縁部111aよりも多少中央側に位置しているの
で、像担持体110が円筒部材140に対してより一層
均一に支持されることとなり、より一層振れ精度の向上
が図られる。
法で構成した場合、その端縁部111aには、カッティ
ングによるカエリやバリが生じることとなる。仮に、こ
のバリ等を除去することなく、支持部材120で像担持
体110の端縁部111aを支持する構成とすると、バ
リ等による影響で、像担持体110の円筒部材140に
対する間隔Sが不均一になってしまうおそれがある。一
方、上記バリ等を除去しようとすると、薄肉円筒状であ
る像担持体110に新たな歪を加えたり、いたずらに変
形を増やすばかりでなく、非常に工数が掛かるという問
題も生じる。
ニットによれば、支持部材120が像担持体110の端
縁部111aよりも多少中央側に位置しているので、像
担持体110に上記バリ等があってもその影響を受ける
ことなく、像担持体110を円筒部材140に対して均
一に支持することができ、一層振れ精度の向上を図るこ
とができる。
硬質ローラである帯電ローラ210,転写ローラ240
が、像担持体110の周速と同一の周速度で回転するの
で、帯電ローラ210,転写ローラ240と像担持体1
10との接触部すなわち帯電位置および転写位置におい
ては像担持体と各ローラとの間に相対速度差が生じな
い。したがって、接触部における摩擦が発生せず、これ
による振動挙動も生じないため、安定した接触回転が得
られることとなり、安定した帯電動作および転写動作が
得られることとなる。
の破損も生じ難くなり、信頼性が向上する。
の周速が像担持体110の周速と異なるようにした場
合、像担持体110は現像ローラ231との接触部にお
いて、現像ローラ231から摩擦力を受けることとなる
が、両者の当接は、像担持体110の内周面113と円
筒部材140の外周面145との間に間隔S1が形成さ
れる程度の当接であるから、像担持体110と現像ロー
ラ231との当接力は小さい。このため、両者間の摩擦
力も小さく、したがって、その変動による振動挙動も小
さくなり、現像ローラ231と像担持体110とは、比
較的安定した状態で接触し、回転することとなる。
像担持体ユニットの第2の実施の形態の要部を示す模式
図で、(a)は円筒部材およびスペーサを示す上半分の
側面図、(b)は部分斜視図である。
実施の形態と異なる点は、スペーサの構造にあり、その
他の点に変わりはない。
33は、円筒部材140の外周面145に固着される薄
リング状の基部133aと、この基部133aの外周面
に突設された弾性部としての弾性突条133bとを備え
ており、前述した第1の実施の形態におけるスペーサ1
30の弾性部がいわば点状の12個の突起132であっ
たのに対し、弾性部が軸線方向に一定の長さを有する2
4個の弾性突条133bとなっている点でのみ第1の実
施の形態と異なっている。
と、像担持体110がより安定した状態で支持されるこ
ととなる。
復原力が像担持体110に対して、より一層均一に作用
することとなり、結果として、像担持体110と円筒部
材140との間隔Sがより一層均一となる。
像担持体ユニットの第3の実施の形態の要部を示す模式
図で、(a)は円筒部材およびスペーサを示す上半分の
側面図、(b)は部分斜視図、(c)は図(a)の部分
拡大図、(d)は作用説明図である。
実施の形態と異なる点は、スペーサの構造にあり、その
他の点に変わりはない。
34は、円筒部材140の外周面145に固着される金
属テープにエンボス加工を施すことにより、それ自身が
弾性部として構成されている。なお、エンボス加工によ
り形成される弾性突条134bの数は24個である。
示すように像担持体110が装着されると、弾性突条1
34bが押圧された状態となり、それ自身の弾性によっ
て内方から像担持体110を支持することとなる。
にエンボス加工を施すことにより簡単に作成することが
できる。
10と円筒部材140との導通がとられるので、この実
施の形態においては、接着剤121に必ずしも導電性を
持たせる必要がなくなる。
る像担持体ユニットの第4の実施の形態の要部を示す模
式図で、(a)は円筒部材およびスペーサを示す上半分
の部分斜視図、(b)は断面図、(c)は作用説明図で
ある。
実施の形態と異なる点は、スペーサの構造にあり、その
他の点に変わりはない。
35は、全体として截頭円錐筒形状をなしており、円筒
部材140の外周面145に固着される薄リング状の基
部135aと、この基部135aから一体的に放射状に
形成された弾性部としての24枚の可撓片135bとを
備えている。なお、円筒部材140にはスペーサ135
の基部135aの固着を確実にするために、円環状の凹
部140aを設けることが望ましい。
10を図(b)に矢印X1で示すように円筒部材140
にかぶせると(円筒部材140を像担持体110に挿入
すると)、可撓片135bが矢印Y方向に撓み、それ自
身の復原力によって図(c)に示すように内方から像担
持体110を支持することとなる。
は合成樹脂を截頭円錐筒形状に成形し、これにスリット
135cを形成することにより簡単に作成することがで
きる。
合には、これによって像担持体110と円筒部材140
との導通がとられるので、接着剤121に必ずしも導電
性を持たせる必要がなくなる。
る像担持体ユニットの第5の実施の形態の要部を示す模
式図で、上半分の断面を示した図である。下半分は上半
分と対称である。
実施の形態と異なる点は、像担持体110の両端部11
1の固定構造にあり、その他の点に変わりはない。
140上に像担持体110の両端部111を固定する固
定部材151,152は、それぞれ像担持体110と円
筒部材140との間に円環状に設けられており、像担持
体110との連結部(例えば接着等による接合部)15
1a,152aと、円筒部材140との連結部151
b,152bとを有している。
151,152との連結部151a,152a間の軸線
方向長さおよび線膨張率がL1およびα1,円筒部材1
40における固定部材151,152との連結部151
b,152b間の長さおよび線膨張率がL3およびα
3,固定部材152,151の像担持体110および円
筒部材140との連結部間、すなわち152a,152
b間、151a,151b間の軸線方向長さがL2,L
4、線膨張率がα2,α4であり、像担持体110のヤ
ング率をE1,許容応力をσaとしたとき、 Li:i番目の部材の長さ αi:i番目の線膨張率 △T:温度差 n:連結された部材の総数(この場合n=4) i:連結された部材の順番(この場合iは1からn) となるように構成してある。なお、具体例については、
後述する実施例の欄に記載してある。
図12(a)を参照して説明する。
率がそれぞれ異なる部材を連結した構造体において発生
する熱膨張を説明するための図である。
それぞれ、 長さが、L1,L2,L3,L4 熱膨張率が、α1,α2,α3,α4である。
(接合部)間の長さである。
は、その正負を次のようにして定義する。
および終点とする。図12(a)では、最左端の連結点
における部材1側の連結点ア点を起点とし、部材4側の
連結点イを終点とする。
決める。図12(a)では、最右端に位置するウ点が、
起点アに対して最も離れた連結点である。
回りの閉ループを考えたときに、起点アからウ点に向か
う方向を正(図中右方向)、ウ点から終点イに向かう方
向を負(図中左方向)とする。
てゆくとき、ある連結点に対して次の連結点が有る方向
(ある連結点から次の連結点に向かう方向)によって上
記のように正負を決定する。
正負は、L1,L2は+、L3,L4は−となる。
参照して説明する。
造体を作成した時点)から、構造体をとりまく環境温度
が変化し、温度差△T(△Tは、温度が上昇した場合を
+、低下した場合を−とする)が生じたとする。ここ
で、仮にア点とイ点とが連結されていないとすると、温
度変化によって伸縮した各部材1,2,3,4の長さL
1’,L2’,L3’,L4’は、 L1’=L1×(1+α1×△T) L2’=L2×(1+α2×△T) L3’=L3×(1+α3×△T) L4’=L4×(1+α4×△T) となる。
と、図12(b)に示すようにア点とイ点とはずれるこ
ととなり、そのずれ量Ltは、 n=4 となる。
(b)に示すように、イ点はア点より正側(右側)にず
れ、負であれば負側(左側)にずれることとなる。
連結されているから、上記ずれは生じず、その分、構造
体内に熱歪ないし熱応力が生じることとなる。
弱い部材に対して作用し、その部材の許容応力を越える
熱応力が生じると、その部材が破壊し、あるいは永久変
形することとなる。
円筒状の像担持体110が最も弱い部材であるから、温
度変化があった場合、熱応力は像担持体110に作用す
ることとなる。
したように、像担持体110における固定部材151,
152との連結部151a,152a間の軸線方向長さ
および線膨張率がL1およびα1,円筒部材140にお
ける固定部材151,152との連結部151b,15
2b間の長さおよび線膨張率がL3およびα3,固定部
材152,151の像担持体110および円筒部材14
0との連結部間、すなわち152a,152b間、15
1a,151b間の軸線方向長さがL2,L4、線膨張
率がα2,α4であり、像担持体110のヤング率をE
1,許容応力をσaとしたとき、 となるように構成されているので、使用環境や輸送環境
で温度が変化し、像担持体ユニットの内部に、その軸線
方向における熱歪が発生したとしてもその熱応力は許容
応力以下のものとなる。
の大きな歪み、永久変形が防止され、振れの発生も防止
されるので、現像ローラ等の各プロセス部材との間隔が
温度環境によって大きく変動せず、確実で安定した接触
状態、あるいはギャップ管理が可能となり、帯電むら、
現像不良、転写不良等のない良好な画像を得ることがで
きる。
るいは破断してしまうということがなくなり、構成部品
の固定部が熱応力で破損してしまうということもなくな
るので、機械的信頼性が向上する。
形を問題とする場合には比例限度または耐力(0.2%
耐力等)を採用し、破壊を問題とする場合には、引っ張
り強さを採用する。
ける部材と、図12に示した各部材との対応関係につい
て、念のために説明すると、像担持体110は、図12
の部材1に、固定部材152は、図12の部材2に、円
筒部材140は、図12の部材3に、固定部材151
は、図12の部材4に、連結部151aは、図12のア
点およびイ点に、連結部152aは、図12のウ点に、
それぞれ対応している。
の実施例であり、実施例6〜7は前述した構成(1)の
実施例であり、実施例8は前述した第5の実施の形態の
実施例である。
μm、内径85.36mm、長さ400mmのニッケル
電鋳管とした。
厚さ20μmのOPC(有機感光層)をディッピングに
て形成した。
して、直径84.91mm、長さ440mm、厚さ2m
mのステンレス製中空円筒を用いた。
ス製の切削部品で構成した。
143は、その全体を切削加工により成形することもで
きる。
の基部131として金属テープを用い、この金属テープ
の外周面に、弾性印刷にて弾性突起132を形成した。
用いた。
110の内周面113との間の間隔Sは0.225mm
とした。
のようにして構成することができる。
抗層を設けることによって構成する。
ルミニウム合金、鉄、銅等の金属を、切削、研磨等で、
振れ精度、表面精度を良好に加工する。表面はバフ加
工、ポリッシュ加工、スーパーフィニッシュ加工、ダイ
ヤモンド研削、センタレス研磨等で鏡面仕上げを施す。
ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネ
ート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(P
A)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエ
チレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレ
ン(PS)、ナイロン(NY)、等をローラ状に成形
し、これにアルミニウム、ニッケル、銅等の金属を蒸
着、メッキ等で導電層を形成するか、または、樹脂中
に、カーボン等の導電材を入れ、導電性樹脂として導電
性を付与すれば良い。
の抵抗性樹脂を厚さ2μm〜1mm位に形成し中高抵抗
の表面層を形成する。抵抗性樹脂としては、ナイロン、
ポリウレタン、ポリエチレン等の薄膜樹脂に、カーボ
ン、アルミニウム、ニッケル等の導電性粒子を分散した
ものを採用することができる。また、ポリビニールアニ
リン等の導電性樹脂やイオン導電性樹脂を用いても良
い。
が硬質なため、鏡面仕上げが可能であり、これに形成さ
れた薄膜の樹脂の表面も極めて平滑である。
のバラツキや導電性のバラツキも少ない。
析するために用いた各部材等>図5および図7に示した
像担持体の変形状態を有限要素法にて解析するために用
いた各部材等の諸元は次の通りである。
40を両者ともステンレスで構成した。その他は実施例
1と同じである。
び、円筒部材140を両者ともポリエチレンテレフタレ
ート(PET)で構成した。像担持体110の基材およ
び円筒部材140には、これにアルミニウム、ニッケ
ル、銅等の金属を蒸着し、あるいはメッキ等で導電層を
形成し、または、樹脂中に、カーボン等の導電材を入れ
て導電性を付与した。
部材140を、アルミ、ジュラルミン、マグナリウムの
いずれかで構成した。
部材140を、黄銅、銅、りん青銅のいずれかで構成し
た。
含有率55%(重量比)のPET(ポリエチレンテレフ
タレート)で構成した。円筒部材140には、これにア
ルミニウム、ニッケル、銅等の金属を蒸着し、あるいは
メッキ等で導電層を形成し、または、樹脂中に、カーボ
ン等の導電材を入れて導電性を付与した。
ミニウム管(線膨張率は23.1×10-6/゜Cであ
る)で構成し、筒状部材140をガラス繊維または雲母
等の無機質(ミネラル)入りのPET(ポリエチレンテ
レフタレート)で構成したる。ガラス含有率を45%
(重量比)とすることによって、線膨張率を23.0×
10-6/゜Cとした。円筒部材140には、これにアル
ミニウム、ニッケル、銅等の金属を蒸着し、あるいはメ
ッキ等で導電層を形成し、または、樹脂中に、カーボン
等の導電材を入れて導電性を付与した。
ケル電鋳管で構成し、その長さは、L1=300mmと
した。熱膨張率はα1=13.4×10-6/゜C、ヤン
グ率はE1=20000kg/mm2である。許容応力
としては0.2%耐力を採用した。すなわち、σa=5
0kg/mm2である。
ナイロン610を用い、その長さは、L2=L4=5m
mとした。熱膨張率はα2=α4=90×10-6/゜C
である。
さは、L3=290mmとした。熱膨張率はα3=1
0.7×10-6/゜Cである。
組立は室温(およそ20〜25゜C)の環境下で行なわ
れ、実際に使用される(あるいは輸送中における)環境
温度は、通常、0〜45゜C位であるので、温度差とし
ては△T=20゜Cを採用した。
計算すると、Lt=0.00034mmとなる。
は、 εt=Lt/L1=1.13×10-6 熱応力σtは σt=E1×εt=0.02267kg/mm2 となり、許容応力σa=50kg/mm2でに比べて極
めて小さな値となる。
の歪、振れ等が増加することなく、組立時の状態が維持
され、極めて高精度な像担持体ユニット100が得られ
る。
ついて説明したが、本発明は上記の実施の形態または実
施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内
において適宜変形実施可能である。
ニットとして説明したが、本発明の像担持体ユニット
は、これに限らず、中間転写媒体ユニットとしても構成
することができる。この場合、像担持体は薄肉円筒状の
中間転写体で構成される。
の固着部材121と、スペーサ130とを備えている構
成としたが、固定部材だけで構成することもできる。
ニットによっても、使用環境や輸送環境で温度が変化し
ても破損等を生じることなく、硬質ローラ等の当接部材
との確実で安定した接触状態を得ることが可能であると
ともに、製造が簡単であるという効果が得られる。
によれば、取扱い性に優れているという効果が得られ、
請求項5記載の像担持体ユニットによれば、別途導通手
段を設ける必要がなくなるという効果が得られる。
形態を用いた画像形成装置の要部を示す模式図。
担持体ユニットを示す図。
(a1)は像担持体110が装着される前の状態を示す
正断面図、図(a2)は図(a1)の部分左側面図、図
(a3)は作用説明図、図(b1)は像担持体110が
装着された後の状態を示す正断面図、図(b2)は図
(b1)の部分左側面図、図(c)は像担持体110が
装着された後の状態を示す左側面。
形態の要部を示す模式図で、(a)は円筒部材およびス
ペーサを示す上半分の側面図、(b)は部分斜視図。
形態の要部を示す模式図で、(a)は円筒部材およびス
ペーサを示す上半分の側面図、(b)は部分斜視図、
(c)は図(a)の部分拡大図、(d)は作用説明図。
の形態の要部を示す模式図で、(a)は円筒部材および
スペーサを示す上半分の部分斜視図、(b)は断面図、
(c)は作用説明図。
の形態の要部を示す模式図で、上半分の断面を示した
図。
ぞれ異なる部材を連結した構造体において発生する熱膨
張を説明するための図。
Claims (5)
- 【請求項1】 可撓性を有する薄肉円筒状の像担持体
と、この像担持体の内径よりも小さな外径を有し、像担
持体の内方に配置された剛性の円筒部材と、この円筒部
材上に前記像担持体の両端部を固定する固定部材とを備
え、前記像担持体の線膨張率と前記円筒部材の線膨張率
とが、略等しく構成されていることを特徴とする像担持
体ユニット。 - 【請求項2】 可撓性を有する薄肉円筒状の像担持体
と、この像担持体の内径よりも小さな外径を有し、像担
持体の内方に配置された剛性の円筒部材と、この円筒部
材上に前記像担持体の両端部を固定する固定部材とを備
え、前記像担持体と前記円筒部材とが、同種の材料で構
成されていることを特徴とする像担持体ユニット。 - 【請求項3】 可撓性を有する薄肉円筒状の像担持体
と、この像担持体の内径よりも小さな外径を有し、像担
持体の内方に配置された剛性の円筒部材と、この円筒部
材上に前記像担持体の両端部を固定する固定部材とを備
え、前記像担持体における固定部材との連結部間の軸線
方向長さおよび線膨張率がL1およびα1,前記円筒部
材における固定部材との連結部間の長さおよび線膨張率
がL3およびα3,前記固定部材の前記像担持体および
前記円筒部材との連結部間の軸線方向長さがL2,L
4、線膨張率がα2,α4であり、前記像担持体のヤン
グ率をE1,許容応力をσaとしたとき、 Li:i番目の部材の長さ αi:i番目の線膨張率 △T:温度差 であることを特徴とする像担持体ユニット。 - 【請求項4】 前記像担持体は、その内周面と前記円筒
部材の外周面との間に、像担持体の許容変形量より小さ
な間隔を隔てて前記固定部材で支持されていることを特
徴とする請求項1,2,または3記載の像担持体ユニッ
ト。 - 【請求項5】 前記円筒部材および固定部材は、導電性
を有していることを特徴とする請求項1,2,3,また
は4記載の像担持体ユニット。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4299397A JP3794090B2 (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 像担持体ユニット |
US08/878,102 US5937244A (en) | 1996-06-18 | 1997-06-18 | Image forming apparatus having a flexible cylindrical thin image carrier |
DE69726791T DE69726791T2 (de) | 1996-06-18 | 1997-06-18 | Bilderzeugungsvorrichtung |
EP97109956A EP0814384B1 (en) | 1996-06-18 | 1997-06-18 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4299397A JP3794090B2 (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 像担持体ユニット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10222009A true JPH10222009A (ja) | 1998-08-21 |
JP3794090B2 JP3794090B2 (ja) | 2006-07-05 |
Family
ID=12651561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4299397A Expired - Fee Related JP3794090B2 (ja) | 1996-06-18 | 1997-02-12 | 像担持体ユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3794090B2 (ja) |
-
1997
- 1997-02-12 JP JP4299397A patent/JP3794090B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3794090B2 (ja) | 2006-07-05 |
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