JP2008186032A - 円筒型電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

【課題】変形が発生せず、寸法精度の優れた歯車部を有するフランジが装着さ
れ、長期に亘り円滑に駆動することのできる円筒型電子写真感光体の提供。
【解決手段】感光ドラムの端部に回転駆動用の歯車を有するフランジが装着さ
れた円筒型電子写真感光体において、該フランジが、略円筒体の一端側に感光ド
ラム端部に嵌合されるドラム嵌合部が形成され、他端側に回転駆動用の歯車が形
成されると共に、略円筒体の内面の感光ドラム端位置より感光ドラム中央側に対
応する位置に中間壁が形成されたことを特徴とする円筒型電子写真感光体。
【選択図】 図１

Description

本発明は円筒型電子写真感光体、更に詳しくは、回転駆動用の歯車の変形が小さく寸法精度に優れ、安定して回転駆動することができる円筒型電子写真感光体に関する。

電子写真技術は、即時性、高品質かつ保存性の高い画像が得られることなどから、近年では複写機の分野にとどまらず、各種プリンターやファクシミリの分野でも広く使われ、大きな広がりをみせている。この電子写真プロセスは基本的に、感光体の帯電、像露光による静電潜像の形成、該潜像のトナーによる現像、該トナー像の紙への転写（中間に転写体を経由する場合もある）および定着による画像形成プロセスから成り立っている。

電子写真技術の中核となる感光体は、電荷発生層、電荷輸送層等の感光層を形成した円筒状の感光ドラムの端部に回転駆動用の歯車を有するフランジを装着して用いられている。電子写真感光体のフランジ３としては、図３に示すように、略円筒体の一端側に感光ドラム２の端部に嵌合するドラム嵌合部４が形成され、他端側に回転駆動の力を伝達する歯車５が形成されている。

また、ドラム嵌合部４と歯車５との間には、フランジの変形を防止すると共にフランジ３の回転軸（図示せず）を嵌装するためのハブ６を形成するため、略円筒体の内面に中央に孔を有する中間壁７が形成されている。かかるフランジ３を感光ドラム２に装着する場合、使用中にフランジ３と感光ドラム２との間にゆるみが生じ、空廻りが生じたり、抜け出しが生じたりしないように堅固に嵌合するために、通常、感光ドラム２の内径よりフランジ３のドラム嵌合部４の外径を大きくして、これを大きな力で圧入する手法がとられている。

このため、従来のフランジ３は図４の二点鎖線で示すようにドラム嵌合部４が縮径され、中間壁７を支点として変形するために歯車５は径が拡大する方向に変形し、歯車５の寸法精度が低下し、回転駆動する際、回転精度が低下して画像上のピッチむらを発生させるなどの問題があった。

本発明は、変形が発生せず、寸法精度の優れた歯車部を有するフランジが装着され、長期に亘り円滑に駆動し、回転精度が高く画像上のピッチむら等の発生のない円筒型電子写真感光体を提供するものである。

本発明は、かかる観点より鋭意検討した結果なされたもので、感光ドラムの端部に回転駆動用の歯車を有するフランジが装着された円筒型電子写真感光体において、該フランジが、略円筒体の一端側に感光ドラム端部に嵌合されるドラム嵌合部が形成され、他端側に回転駆動用の歯車が形成されると共に、略円筒体の内面の感光ドラム端位置より感光ドラム中央側に対応する位置に中間壁が形成されたことを特徴とする円筒型電子写真感光体を提供するものである。

本発明は、フランジのドラム嵌合部に中間壁を設けたから、フランジを感光ドラムに装着する際、圧入してもドラム嵌合部の変形応力が歯車部に伝達せず、歯車は所定の寸法精度を維持する。従って、電子写真感光体の駆動が滑らかとなり、また、長期に安定して駆動でき、画像の色ずれの発生を防止することができる実用的な円筒型電子写真感光体を得ることができる。

本発明の円筒型電子写真感光体１は、図１に示すように、外表面に感光層が形成された感光ドラム２の端部にフランジ３が装着される。感光ドラム２は、構成材料に特に制限はないが、円筒状の基体の表面に感光層が形成されており、基体としては円筒状に成形可能で寸法精度がよく耐熱性の材料で形成される。具体的には、ガラス、セラミックス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド等の合成樹脂、銅、アルミニウム等の金属を用いることができる。中でもアルミニウムが好ましい。非導電体を使用するときは、導電性粉体の配合による導電化、あるいは、金属蒸着による表面導電化が行なわれるのが一般的である。

以下、基体としてアルミニウムを用いる場合について製法を述べれば、アルミニウムあるいはＡ１０５０、Ａ３００３、Ａ６０６３等のアルミニウム合金をポートホール法、マンドレル法等により円筒状に加工した後、所定の肉厚、長さ、外径寸法の円筒とするため、引き抜き加工、切削加工等の加工処理が行なわれる。加工処理が行なわれた基体は、通常陽極酸化処理されるのが一般的である。陽極酸化処理の条件としては、従来公知の条件を任意に選択して採用される。具体的には、陽極酸化処理用電解液としては、硫酸、蓚酸、燐酸等を使用することができる。これらの電解液の中では、硫酸が好適である。硫酸アルマイト処理の場合、電解液中の硫酸濃度は１００〜３００ｇ／Ｌ、電解液の温度は１０〜３０℃の範囲から選択するのがよい。通電時間は、目的とする陽極酸化被膜の厚さによって適宜決定される。陽極酸化被膜の厚さは２〜１５μｍの範囲が適当である。

陽極酸化処理された基体は封孔処理が行なわれる。封孔処理液としては、ニッケルイオンを含む液（例えば酢酸ニッケルを含む液、フッ化ニッケルを含む液）等、常法の封孔処理液が使用できる。封孔処理された基体上には感光層が形成される。感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に積層したもの、逆に積層したもの、または電荷輸送媒体中に電荷発生物質粒子を分散したいわゆる分散型などいずれも用いることができるが、電荷発生層および電荷輸送層を有する積層型感光層が好ましい。

電荷発生物質としては、セレンおよびその合金、ヒ素−セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、その他の無機光導電体、スーダンレッド、ダイアンブルー、ジエナスグリーンＢ等のアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アルゴールイエロー、ピレンキノン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、インドファーストオレンジトナー等のビスベンゾイミダゾール顔料、銅フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ピリリウム塩、アズレニウム塩が挙げられる。中でも、オキシチタニウムフタロシアニンが好ましい。

電荷輸送物質としては、主鎖または側鎖にアントラセン、ピレン、フェナントレン、コロネン等の多芳香族化合物またはインドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾール等の含窒素環式化合物の骨格を有する化合物、その他、ヒドラゾン化合物など正孔輸送物質が挙げられる。

感光塗膜を形成するための結着剤樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレン−メタクリル酸メチルコポリマー、ポリエステル、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、ポリサルホン等、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、セルロースエステル類などが挙げられる。

塗布溶媒としては、揮発性が高く且つその蒸気の密度が空気よりも大きい溶剤が好適に用いられる。例えば、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、２，４−ペンタジオン、アニソール、３−オキソブタン酸メチル、モノクロルベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート等が挙げられる。

単層型電子写真感光体を製造する場合の感光体材料の塗布液は、前記の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着剤樹脂および塗布溶媒を混合して調製される。また、積層型電子写真感光体を製造する場合の感光体材料の塗布液は、前記の電荷発生物質、結着剤樹脂および塗布溶媒からなる電荷発生層用の塗布液と、前記の電荷輸送物質、結着剤樹脂および塗布溶媒からなる電荷輸送層用の塗布液とを別々に調製する。

塗布液中の各成分の濃度は、公知の方法に従って適宜選択される。そして、固形分の濃度は、主として、形成すべき層の膜厚に応じて決定されるが、単層型電子写真感光体を製造する際の塗布液の場合および積層型電子写真感光体を製造する際の電荷輸送層用の塗布液の場合には、４０重量％以下、好ましくは１０〜３５重量％以下に調製される。また、これらの塗布液の場合、その粘度は、５０〜３００ｃｐｓ、好ましくは７０〜２５０ｃｐｓ、乾燥膜厚は、１５〜４０μｍとするのが良い。

また、電荷発生層用の塗布液の場合は、固形分濃度１５重量％以下、好ましくは１〜１０重量％とするのが良く、その乾燥膜厚は、通常０．１〜１μｍが適している。上記の塗布は、通常、浸漬塗布、すなわち、塗布液がオーバーフローしている浸漬槽中に円筒基体を垂直に降下させて塗布液に浸漬した後、円筒基体を垂直に上昇させて引き上げる方法によって行われる。こうして得られた感光ドラム２は、その両端部にフランジ３が装着される。本発明の歯車付きフランジ３は感光ドラム２の両端に装着してもよく、また、一端に装着して他端は歯車のないフランジを用いることもできる。

本発明に使用されるフランジ３は、図１に示すように略円筒体で構成される。フランジ３は、剛性を有し寸法精度の優れた材料が使用され、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド等の合成樹脂、銅、アルミニウム等の金属が用いられる。合成樹脂等の不良導体を用いるときは、金属粉、カーボンブラック、グラファイト等の導電性粉体を配合することによって導電化して用いられるのが一般的である。

また、合成樹脂は物性を改良するために、２種以上の樹脂を併用してもよく、また、特性を損なわない限りにおいて、他の材料と混合使用してもよい。この場合、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維など強化繊維やビーズ状の強化材を含む樹脂と混合使用することができる。強化繊維およびビーズ状強化材は、単独でも２種以上の併用でもよいが、ガラス繊維を主成分とする強化繊維は、コスト面で有利である。

フランジ３は、略円筒体の一端側に感光ドラム２が嵌合するドラム嵌合部４が形成され、他端側の外周に歯車５が形成されている。ドラム嵌合部４の中央側端には外方に突出する突条８が形成され、その側壁８ａがドラムの停止位置を決めるストッパーを構成している。また、略円筒体の内面には、中間壁７が形成され、中間壁７の中央には電子写真感光体１の回転軸（図示せず）を挿入するためのハブ６が形成される。中間壁７は、感光ドラム２の端部が位置する位置より感光ドラム２の中央側に対応するドラム嵌合部４内面に形成される。好ましくは、感光ドラム２の端部が位置する点を基点としてドラム嵌合部４の先端までの長さに対して０〜６０％の位置、好ましくは１０〜５０％の位置に形成される。

本発明に使用されるフランジ３は、歯車５の部分を形成する材料とフランジ嵌合部４を形成する材料を異種の合成樹脂を用いて構成することができる。すなわち、歯車部を摺動性および耐摩耗性の高い合成樹脂で成形することができる。かかる目的に適する合成樹脂としては、ポリアセタール、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレン、ナイロン等を挙げることができる。

他の部分を形成する合成樹脂としては汎用合成樹脂あるいはエンジニアリングプラスチックを使用することができる。また、補強材等を添加し得ることは前述の通りである。異種の材料で成形するときは、二色成形法を採用することができる。また、図２に示すように、ドラム嵌合部４の外周に弾性材料で形成したスリーブ１１を嵌装することによってドラム２との結合を改良することができる。

本発明円筒型電子写真感光体を示すフランジ部の縦断面図。 本発明に使用されるフランジの他の例を示す縦断面図。 従来のフランジを示す縦断面図。 従来のフランジの変形を示す縦断面図。

符号の説明

１ 円筒型電子写真感光体
２ 感光ドラム
３ フランジ
４ ドラム嵌合部
５ 歯車
７ 中間壁
８ 突条
８ａ 突条の側壁
１１ スリーブ

Claims (2)

1. 感光ドラムの端部に回転駆動用の歯車を有するフランジが装着された円筒型電子写真感光体において、該フランジが、略円筒体の一端側に感光ドラム端部に嵌合されるドラム嵌合部が形成され、他端側に回転駆動用の歯車が形成されると共に、略円筒体の内面の感光ドラム端位置より感光ドラム中央側に対応する位置に中間壁が形成されたことを特徴とする円筒型電子写真感光体。
2. ドラム嵌合部と歯車部を二色成形によって異種の合成樹脂で成形してなる請求項１記載の円筒型電子写真感光体。

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