(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の孔を有する軸受部と、該第１の孔と略同心となる第２の孔を有し該軸受部と一体となるように形成された座部と、を具備する電子写真感光体用フランジであって、
該座部の座面上に、平面を有する段部を複数個具備し、
該段部は、それぞれウエルドラインを避けて形成される
ことを特徴とする電子写真感光体用フランジ。
【請求項２】
フランジの座面からの段部の高さが、０．０１ｍｍ〜２０ｍｍである請求項１に記載の電子写真感光体用フランジ。
【請求項３】
段部の平面部分は、平面度が１０μｍ以下である請求項１又は２に記載の電子写真感光体用フランジ。
【請求項４】
それぞれの段部の平面部分の面積の和（Ｓｆ）が、座面の面積（Ｓｂ）との間に、以下の関係式（１）を満たす請求項１から３のいずれかに記載の電子写真感光体用フランジ。
【式１】
0003690272.tif 000003
【請求項５】
段部の数が、２個以上１０個以下である請求項１から４のいずれかに記載の電子写真感光体用フランジ。
【請求項６】
段部の数が、３個又は４個である請求項１から４のいずれかに記載の電子写真感光体用フランジ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の電子写真感光体用フランジを装着した電子写真感光体。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の電子写真感光体用フランジを装着した電子写真感光体を用いた画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置であって、解像度が６００ｄｐｉ以上である画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体用フランジ、該フランジを用いた電子写真感光体、及び画像形成装置に関する。より詳しくは、フランジを製造する際に発生するウエルドラインを避けて段部を設けることにより軸ずれを防止可能な電子写真感光体用段付きフランジ、該フランジを用いた電子写真感光体、及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒状の電子写真感光体が用いられている画像形成装置（電子写真装置）においては、電子写真感光体の端部にフランジが取り付けられている。駆動系からの回転力をフランジを介して電子写真感光体に伝えることにより電子写真感光体が回転する。
【０００３】
図３に示すように、従来のフランジは、歯車を有してもよい円柱状の座部２と、座部と同心の孔部を有する軸受部３とを具備する。従来のフランジは、その表面にウエルドラインに起因する凹凸が生じる場合がある。従来の画像形成装置においては、図４に示すようにフランジの座面が、直接電子写真感光体の縁１０ａに接触していた。一方、図７のように、ウエルドライン１１がフランジの座面２ａにできている場合は、図８に示すように電子写真感光体とフランジの軸がずれるという問題がある。
【０００４】
ウエルドラインがフランジ上にできる理由は以下の通りである。フランジは精密な成形が要求されるので、溶融樹脂を単一の孔（ピンポイントゲート）から金型へ入れ、フランジを成形することは難しい。そこで、溶融樹脂を複数の孔から金型へ入れ、フランジを成形する。複数の孔から一つの金型へ入れられた溶融樹脂は、金型内で一体となり、冷却され固化する。しかし、溶融樹脂は、それぞれの孔由来の樹脂ごとに環境が異なり、金型内で一体となる際、他の孔由来の溶融樹脂との間に段差や、線状の突起等を生ずる。これがウエルドラインである。
【０００５】
フランジのウエルドラインに起因する軸ずれという問題も、従来の画像形成装置にいては、さほど問題視されていなかった。しかしながら、近年、画像形成装置の高画質化がすすみ、僅かな軸ずれに由来する画像の劣悪化も問題となった。
【０００６】
また、特開平１１−２１２３９９号公報には、図５に示すように、座面２ａに複数の突起４を設けてフランジの累積偏差の影響を修正できる微調整機能を具備したフランジが記載されている。しかし、同公報記載の発明は、ウエルドラインを回避して突起を設けるものではない。また、図５に示すような座面に複数の突起を設け、電子写真感光体ごとに突起を適当な大きさに切除し、電子写真感光体とフランジの同軸度を制御する方法では、一つ一つの電子写真感光体を製造するために多大な時間と労力とを必要とし、量産に向かず、現実的ではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、電子写真感光体に嵌合した際に軸ずれを起こすことの少なく、量産可能な電子写真感光体用のフランジを提供することを目的とする。
本発明の別の目的は、上述のようなフランジを用いて軸ずれ（回転振れ）の少ない電子写真感光体及び該感光体を用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フランジの座面上から複数個の段部７が設けられている電子写真感光体用のフランジにより上記課題を解決するものである。
成形時の条件を一定にすれば、ウエルドライン１１が発生する位置を予測することができる。したがって、ウエルドライン１１を避けるように、複数個の段部７を設けることができる。これにより、ウエルドラインによる電子写真感光体の回転振れ（軸ずれ）を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の電子写真感光体用フランジ（以下、「フランジ」という。）について説明する。
図１は、本発明のフランジの概要を表す斜視図である。
本発明のフランジは、図１に示されるように、電子写真感光体と、画像形成装置を結ぶ軸が挿入される孔５を有する軸受部３と、該孔と略同心となるように設計され軸受部に隣接する座部２と、座部の座面上に設けられ、平面部分を有する４つの段部１２と、を具備する。
【００１０】
フランジ９は、電子写真感光体の端部に嵌合され（図２）、画像形成装置に用いられる。図示しない画像形成装置からの駆動力が、フランジへ伝えられ、更にフランジと一体となっている電子写真感光体にも伝えられることにより、電子写真感光体が回転する。
フランジの形状としては、座面を有する公知のフランジに、段部を設けたものを用いることが可能である。
【００１１】
フランジの孔５、嵌合面３ａ、ギア部１は、略同心（回転軸が同一）となるように設定されている。このように設定することにより、画像形成装置において電子写真感光体が振れなく回転することが可能となるのである。
また、座面２ａは、回転軸と直交するように設定されている。このように設定することで、電子写真感光体の回転振れを防ぐのである。
【００１２】
複数個の段部は、座面２ａからそれぞれ略同一の高さ７ｂを有することが好ましい。段部は、電子写真感光体の縁部と接触するので、複数個の段部がそれぞれ異なる高さを有していれば、電子写真感光体の回転振れ（軸ずれ）を引き起こすからである。
【００１３】
段部の座面からの高さ７ｂとしては、ウエルドラインの高さより高い必要があり、あまりに高いとフランジが大きくなりすぎ妥当でないため、それぞれ、０．０１ｍｍ〜２０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜１０ｍｍであればより好ましく、０．２ｍｍ〜２ｍｍであれば更に好ましく、０．３ｍｍ〜１ｍｍであれば特に好ましい。
【００１４】
複数個の段部７は、約同等の間隔で設けられていれば、電子写真感光体が安定するので好ましい。例えば、ｎ個の段部を設ける場合には、孔の中心から３６０／ｎ度ごとに段部を設けることが好ましい。
段部の個数としては、１個であれば、フランジと電子写真感光体との軸ずれを防止できないが、あまりに多ければ、ウエルドラインを回避して段部を設定することが困難となるため、２個以上が好ましく、２個以上１０個以下がより好ましく、３個以上５個以下が更に好ましく、３個又は４個であれば特に好ましい。
【００１５】
段部のうち、電子写真感光体の縁部と接触する面は、平面であることが望ましい。平面であれば、電子写真感光体が安定するからである。それぞれの段部における平面部分７ａは、平面度（JIS B 0021）が１０μｍ以下であれば好ましく、５μｍ以下であればより好ましく、３μｍ以下であれば更に好ましく、１μｍ以下であれば特に好ましい。  ただし、あまりに平面度好ましくしようとすると成形条件の制御が困難となり、費用がかかるので留意するのがよい。したがって、段差における平面の平面度は、０．００１μｍ以上が好ましく、０．０１μｍ以上がより好ましく、０．０５μｍ以上であれば更に好ましく、０．１μｍ以上であれば特によい。
【００１６】
段部の平面部分７ａがあまりに小さいと、電子写真感光体が安定しない。また、段部の平面部分の面積をあまりに大きくすると、ウエルドラインの影響を受けない段部を設定することが困難となる。したがって、それぞれの段部の平面部分の面積の和（Ｓｆ）が、座面（２ａ）の面積（Ｓｂ）との間に、以下の関係式（１）を満たすことが望ましい。
【００１７】
【式２】
０．１≦Ｓｆ／Ｓｂ≦０．９５    ・・・・・（１）
すなわち、それぞれの段部の平面部分７ａをあわせた面積としては、座部の面積の１０％〜９５％であることが望ましい。
【００１８】
更に、０．２≦Ｓｆ／Ｓｂ≦０．８５であることがより好ましく、０．３≦Ｓｆ／Ｓｆ≦０．８であれば更に好ましく、０．５≦Ｓｆ／Ｓｆ≦０．７であれば特によい。
なお、本明細書において座面２ａとは、座部における平面部分を含んだ輪状部分をいい、座面上から段部が設けられている場合は、当該段部の下位に位置する部分をも含むものとする。
【００１９】
ギア部１としては特に限定されるものではないが、平歯車、はすば歯車、やまば歯車、すぐばかさ歯車、まがりばかさ歯車、ハイポイドギア、ウォームギア、ねじ歯車、又は、平歯車及びはすば歯車が複数設けられているもの、はすば歯車が複数設けられているもの、はすば歯車と平歯車が組み合わされているもの等があげられる。これらのうちで、はすば歯車用いたものがより好ましい。はすば歯車であれば、スラスト力により電子写真感光体１をある特定方向へ押しつけることで電子写真感光体１の回転振れ等を防止できるからである。なお、画像形成装置からの駆動力が、軸により伝えられる場合にあっては、ギア部に歯車を設ける必要はない。したがって、ギア部に歯車が設けられていないフランジであっても本発明を適用することができる。
【００２０】
フランジの軸受部３の形状は特に限定されるものではない。軸受部の形状としては、図３のように円筒状のものでも、図１のように、中心を同じくする２つの円筒からなるものでのよく、後者の場合には２つの円筒の間にリブが設けられていてもよい。軸受部が２つの円筒からなり、かつ２つの円筒の間にリブが設けられていれば、軽量化を図りつつ、フランジの強度が確保されるので特に好ましい。
【００２１】
フランジの成形材料としては、入手が容易で安価な汎用エンジニアリング樹脂を好適に使用することが出来る。例えば、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、フッ素系樹脂を単独、又は２種類以上組み合わせて用いることが可能である。また、カーボンブラック等の導電性付与部材を混練するなどして導電性が付与されていることが好ましい。これらのうちで、ポリカーボネートを用いることが耐久性等の観点から特に好ましい。
【００２２】
フランジの成型方法としては、圧縮成形、射出成形、押出成形等公知の成型手段を用いることが可能であるが、射出成形によれば、フランジの形状を精度よく一体成形することが可能であり、特に好ましい。
【００２３】
フランジには、軸部材等が挿入されるべき孔（第１の孔、第２の孔）が設けられていてもよい。この孔は、座部、軸受部を貫通していても良い。この場合、軸受部の孔（第１の孔）と座部の孔（第２の孔）とは、当然略同心となる。また、軸受部やフランジも孔と同心であることが望ましい。
【００２４】
次に、本発明の電子写真感光体について説明する。
電子写真感光体には、円筒状のものの他、シート状のものも存在するが、本発明は、フランジを用いるため、円筒状の電子写真感光体に関する。
電子写真感光体は、導電性基体上に感光層を具備してなる。感光層は、電荷発生層と電荷輸送層が別に構成されたいわゆる積層型のものと、一つの層からなる単層型のものがあるが、感度等の観点からは積層型の電子写真感光体が好ましい。特に高感度が要求されるフルカラー用の電子写真感光体においては、積層型の電子写真感光体が好適に用いられる。感光層と、導電性基体の間には、キャリアブロッキング層が設けらてもよい。また、感光層の外面には、表面保護層が設けられていても好ましい。
【００２５】
本発明の電子写真感光体は、振れが補正され、フルカラー用のプリンター、フルカラー用の複写機、又はフルカラー用のファクシミリ等フルカラー用の電子写真装置に特に好適に用いることができる。
【００２６】
電荷発生剤としては、セレン及びその合金、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、フタロシアニン類、アゾ系、キナクリドン系、多環キノン系、ペリレン系、インジゴ系、スクアリリウム色素系、アズレニウム色素系、チアピリリウム系、ベンズイミダゾール系などの有機顔料を使用することができる。特に銅、塩化インジウム、塩化カリウム、スズ、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウムなどの金属、またはその酸化物や塩化物の配位したフタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、または、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類などのアゾ顔料が好ましい。これらのうち特にアゾ顔料又はフタロシアニン類がより好ましく、いわゆるＹ型オキシチタニウムフタロシアニンが高感度を得ることができるため特に好ましい。
【００２７】
いわゆるＹ型オキシチタニウムフタロシアニンは、ＣｕＫα線によるＸ線回折においてブラッグ角（２θ±０．２）２７．３度、９．２度、１４．３度、及び２４．０度に回折ピークを示すものである。
【００２８】
分散媒としては種々の溶媒を用いてよい。例えば、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類を単独あるいは２種以上混合して使用することができる。
【００２９】
用いる分散媒の量は分散が充分行え、且つ分散液中に有効量の電荷発生剤が含まれる限りいかなる量でもよく、通常は分散時の分散液中の電荷発生剤の濃度にして３〜20wt％、より好ましくは４〜20wt％程度が好ましい。
【００３０】
結着樹脂としてはポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、フノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、及びその共重合体、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等またこれらの部分的架橋硬化物等を単独あるいは２種以上用いることができる。
【００３１】
結着樹脂と電荷発生剤粒子との混合方法としては例えば、電荷発生剤粒子を分散処理中に結着樹脂を粉末のまま或いはそのポリマー溶液を加え同時に分散する方法、分散液を結着樹脂のポリマー溶液中に混合する方法、或いは逆に分散液中にポリマー溶液を混合する方法等のいずれかの方法を用いてもかまわない。
【００３２】
次にここで得られた分散液は、塗布をするのに適した液物性にするために、種々の溶剤を用いて希釈してもかまわない。このような溶剤としては、例えば前記分散媒として例示した溶媒を使用することができる。電荷発生剤と結着樹脂との割合は特に制限はないが一般には樹脂１００重量部に対して電荷発生剤が５〜５００重量部の範囲より使用される。
【００３３】
電荷移動剤としては例えば、2,4,7−トリニトロフルオレノン、テトラシアノキシジメタンなどの電子吸引性物質、セルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、或いはこれらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体などの電子供与性物質が挙げられる。電荷移動層についても電荷発生層と同様の結着樹脂等を用いることができる。特に、電荷移動層との相溶性の高い結着樹脂を用いることが好ましい。電荷移動剤と結着樹脂との割合は結着樹脂１００重量に対して電荷移動物質が５〜５００重量部の範囲により電荷移動層用の分散液が調整される。
【００３４】
このようにして調製された分散液を用いて、導電性支持体上に電荷発生層を形成させ、その上に電荷移動層を積層させて感光層を形成する。電荷発生層の膜厚は電荷移動層と積層させて感光層を形成する場合0.1μｍ〜10μｍの範囲が好適であり、電荷移動層の膜厚は10〜40μｍが好適である。
【００３５】
本発明において用いられる電子写真感光体の導電性基体としては、特に限定されるものではないがアルミニウムまたはアルミニウム合金が好適に使用される。
【００３６】
アルミニウム製導電性基体の材質としては、例えば、ＪＩＳ１０５０、ＪＩＳ１０７０、ＪＩＳ１０８０等の純アルミニウムまたは、ＡＬ−Ｍｇ系合金、ＡＬ−Ｃｕ系合金、ＡＬ−Ｓｉ系合金、ＡＬ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、ＡＬ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金等の種々のアルミニウム合金が挙げられ、より好ましくはＡＬ−Ｍｎ系合金であるＪＩＳ３００３、ＡＬ−Ｓｉ系合金であるＪＩＳ６０６３等が挙げられる。なお、本発明において「アルミニウム」という時はアルミニウム合金と分けて表現しない限り、通常、アルミニウム合金も含めた総称を表す。
これらのアルミニウム製導電性基体の製造法は特に限定されないが、アルミニウムビレットをポートホール法、マンドレル法等により押し出し管に加工し、続いて所定の肉厚、外径寸法の円筒とするため、引き抜き加工、インパクト加工、しごき加工、あるいは切削による鏡面加工を行うことで作ることができる。導電性基体表面には引き抜き油、切削油、防錆油、空気中の各種塵埃等が付着しているため、通常、光導電層を形成する前に洗浄処理が行われる。
【００３７】
導電性支持体と電荷発生層の間には通常使用されるような公知のバリアー層が設けられてもよい。
バリアー層としては、例えば陽極酸化被膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の無機層、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等の有機層が使用される。バリアー層の膜厚は0.1μｍ〜20μｍ、好ましくは0.1μｍ〜10μｍの範囲で使用されるのが最も効果的である。
【００３８】
本発明の画像形成装置としては、プリンター、複写機、ファクシミリ等があげられる。本発明の電子写真感光体は、振れが少なく構成されているので、特に高感度のフルカラー用のプリンター、複写機、ファクシミリ等に好適に用いることができる。ここで、本発明の電子写真感光体は、感度が６００ｄｐｉ以上（１２００ｄｐｉ以下）の画像形成装置に用いることが好ましく、感度が１２００ｄｐｉ以上（２４００ｄｐｉ以下）の画像形成装置に用いることがより好ましく、感度が２４００ｄｐｉ以上の画像形成装置に用いることが特に好ましい。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１］
成形材料として、帝人社製ポリカーボネート：商品名パンライトＬ−１２５０を用意した。
【００４１】
射出成形機（日精樹脂社製ＦＣ４０００）を用いて以下のようにフランジを製造した。準備した成形材料をホッパーに入れ、射出温度３００℃で成形材料を溶融状態とした。その後、射出圧力１，２００ｋｇｆ／□で、金型に溶融状態にある成形材料を射出し、固化賦形した。金型の温度は、８０℃であった。また、成形時間は、１分であった。
【００４２】
成形の際、３点のピンポイントゲートを介して、射出成形機から金型へ成形材料が射出する。これにより生ずるウエルドラインは予め想定できるので、それぞれの段部がウエルドラインを避けるように金型を設置し、図１に示したようなフランジを成形した。
ギア部は、ギアとギアの設けられていない部分とからなり、後者の外径は３０ｍｍ厚さは１ｍｍであった。ギアは、モジール０．５ｍ、歯数６６枚のはすば歯車を用いた。フランジの中央には、内径６ｍｍである軸用の孔を設けた。座面の上には、３箇所の段部を設けた。段部は、周角度３０度分の幅を有し、１２０度ごとに設けられた。段部の高さは、それぞれ０．３ｍｍであり、それぞれの段部上に位置する平面の平面度は、２μｍ以下であった。
このようにして、１ロットに付き２０個のフランジを５ロット（計１００個）成形した。
【００４３】
それぞれのフランジを電子写真感光体に嵌合し、電子写真感光体の振れを測定した。その結果を表１に示す。
【００４４】
［比較例１］
段部を設けない以外は、実施例１と同様にしてフランジを成形し、電子写真感光体の振れを測定した。その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
0003690272.tif 000002
【００４６】
表１に於いて、数値は、振れの大きさ（μｍ単位）を表す。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、フランジの座部上に、ウエルドラインを回避して段部を設けるため、電子写真感光体の振れを防止することが可能となる。
しかも、本発明のフランジは金型、樹脂等を決定すれば略同一物を大量に生産可能であるため、略同一のフランジを量産することが可能となる。
【００４８】
また、かかる電子写真感光体を用いた画像形成装置は、電子写真感光体の振れに由来する画像ずれを防止することができるので、高画質を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電子写真感光体用フランジの概要を表す図である。
【図２】図２は、図１のフランジを電子写真感光体に装着した際の概要を表す断面図である。
【図３】図３は、従来の電子写真感光体用フランジの概要を表す斜視図である。である。
【図４】図４は、図３のフランジを電子写真感光体に装着した際の概要を表す断面図である。
【図５】図５は、従来の電子写真感光体用フランジの概要を表す斜視図である。である。
【図６】図６は、図５のフランジを電子写真感光体に装着した際の概要を表す断面図である。
【図７】図７は、従来の電子写真感光体用フランジの概要を表す斜視図である。である。
【図８】図８は、図７のフランジを電子写真感光体に装着した際の概要を表す断面図である。
【符号の説明】
１  ：ギア部
２  ：座部
２ａ：座面
３  ：軸受部
３ａ：嵌合面
４  ：突起
５  ：孔
６  ：嵌合部
７  ：段部
７ａ：平面部分
７ｂ：段部の高さ
８  ：回転軸
９  ：電子写真感光体用フランジ
１０：電子写真感光体
１０ａ：電子写真感光体の縁
１１：ウエルドライン
【図１】
0003690272.tif 000004
【図２】
0003690272.tif 000005
【図３】
0003690272.tif 000006
【図４】
0003690272.tif 000007
【図５】
0003690272.tif 000008
【図６】
0003690272.tif 000009
【図７】
0003690272.tif 000010
【図８】
0003690272.tif 000011