(57)【要約】      （修正有）【課題】感光体の摩耗むらを抑制し、感光体の寿命を延ばすことができる電子写真装置を提供する。【解決手段】クリーニング補助部材１０４が間隔保持機構１０７を有する場合、感光体１０１の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第１及び第２の加工面１０３を有し、クリーニング補助部材の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第３及び第４の加工面１０６を有し、第１の加工面と第３の加工面とを当接させ、かつ第２の加工面と第４の加工面とを当接させることによって、感光体ユニットとクリーニング補助部材との間隔を所定の間隔に保つ。【選択図】図１
2014211530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の感光体ユニットと感光体上の残留トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、
前記クリーニング装置が、前記感光体に当接されるクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードよりも上流で前記感光体に当接される円筒状のクリーニング補助部材を有し、
前記感光体ユニット又は前記クリーニング補助部材の何れかが、間隔保持機構を有し、
前記クリーニング補助部材が、前記間隔保持機構を有する場合、
前記感光体ユニットは、前記感光体の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第１及び第２の加工面を有し、
前記間隔保持機構は、前記クリーニング補助部材の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第３及び第４の加工面を有し、
前記第１の加工面と前記第３の加工面とを当接させ、かつ前記第２の加工面と前記第４の加工面とを当接させることによって、前記感光体ユニットと前記クリーニング補助部材との間隔を所定の間隔に保ち、
前記感光体ユニットが、前記間隔保持機構を有する場合、
前記間隔保持機構は、前記感光体の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第５及び第６の加工面を有し、
前記クリーニング補助部材は、前記クリーニング補助部材の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第７及び第８の加工面を有し、
前記第５の加工面と前記第７の加工面とを当接させ、かつ前記第６の加工面と前記第８の加工面とを当接させることによって、前記感光体ユニットと前記クリーニング補助部材との間隔を所定の間隔に保つ、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記間隔保持機構がコロであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング補助部材がマグネットローラーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置においては、一般に帯電装置、露光装置により電子写真感光体に潜像を形成し、さらにこの潜像を現像装置により現像して潜像を忠実に顕像化する。そして、電子写真感光体（以下、「感光体」ともいう）上に残った現像剤（以下、「トナー」ともいう）を、ゴム製のクリーニングブレードや、マグネットローラーやブラシローラーのクリーニング補助部材を備えたクリーニング装置により除去する。
感光体ユニットは、一般に表面に感光層を有する感光体、及び感光体の両端に設けられた端部係合部材より構成される。
端部係合部材は一般にギアやフランジとも言われ、外周部で感光体に接続され、端部に軸を有し、これを介して、感光体ユニットを画像形成装置内の所定の位置に支持する。さらには駆動手段より駆動力を受け取り、感光体ユニットを所定の軸回りに高精度に回転させる作用を受け持つ。
【０００３】
また、クリーニング補助部材は、感光体の回転方向においてクリーニングブレードの上流に位置し、一般に、円筒状のマグネットローラーやブラシローラーが用いられる。そして、感光体上に残った残留トナーの回収や感光体と残留トナーの付着力を弱める役割、感光体上に残った残留トナーを均す役割など、感光体のクリーニングにおける補助的な役割を担う。
クリーニング補助部材は、一般に円筒状のローラー形状であり、端部に軸を有し、これを介して、クリーニング補助部材を画像形成装置内の所定の位置に支持する。さらには駆動手段より駆動力を受け取り、クリーニング補助部材を所定の軸回りに高精度に回転させる作用を受け持つ。
【０００４】
感光体ユニットやクリーニング補助部材の円筒精度が良くない場合、例えば軸が偏心している状態であると、これらを画像形成装置に組み込んで回転させた場合に、これらの外周が画像形成中に振れてしまう。すると、感光体とクリーニング補助部材との距離が一定に保てずに、距離が近い箇所はより多く摩耗し、遠い箇所はあまり摩耗しない。その結果、感光体の摩耗むらが生じてしまう。
一般に、感光体の最表面には、感光体を保護する目的で表面層が設けられている。感光体は、この表面層の一部が無くなってしまっただけでも、画像形成における感光体の機能を発揮できなくなる場合がある。このため、感光体の表面層膜厚は、摩耗むらによって最も摩耗量が大きい箇所においても、表面層が無くならないような膜厚に設定される。よって、感光体とクリーニング補助部材との距離が一定に保てずに、感光体の摩耗むらが大きくなってしまうと、感光体の表面層をより厚く設定せざるおえなくなってしまう。このことは、感光体のコストを上げてしまい、画像１枚当たりにかかるコストの上昇に繋がる。
【０００５】
そのため、感光体ユニットやクリーニング補助部材において、特に円筒振回り精度を高める必要がある。ここで言う円筒振回り精度とは、感光体ユニット及びクリーニング補助部材のそれぞれの軸を基準として回転させたときの外周最大部と外周最小部二つの同軸外接円筒径の差であり、「ＪＩＳ−Ｂ００２１  １８．１６．１全振れ公差」に相当する。さらに、感光体ユニットやクリーニング補助部材それぞれの中心軸を、精度よく一致させる必要がある。
近年の電子写真装置は低ランニングコスト化が進んでおり、画像1枚当たりのコスト低減のために、感光体の長寿命化が要求されている。
従来、円筒振回り精度が高く、軸の偏心が少ない感光体ユニットを製造するためには、感光体、端部係合部材とも加工精度の高いものを製造し、さらに精密な接合技術で接合するということが行われている。
【０００６】
従来の感光体の基体の製造方法としては、例えばアルミニウム合金を押し出し、引き抜き等の方法により円筒状に加工後、矯正手段により円筒精度を高め、所定の長さに切断する方法が挙げられる。さらには前記の方法で製造された部材の外周面を切削加工によって仕上げる方法（特許文献１参照）が提案されている。この方法は、通常、旋盤加工とも呼ばれており、例えば基体の中心軸を一定に保ちながら回転させ、該基体の外周部に切削工具を当て中心軸と平行に一定の速度で送りながら切削加工する方法である。
【０００７】
しかしながら、上記のような方法で製造した場合でも、基体の内周の中心と外周の中心が一致せず数μｍ〜 数十μｍ程度の偏肉が存在している場合が多い。さらに、製造工程中に精度により基体を選別して高精度の基体のみを使用して感光体ユニットを作成する方法も知られているが、コスト高となることが避けられない。
また、感光体ユニットのみを円筒振回り精度が高く、また軸の寸法精度が高くなるように製造する方法も提案されている。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１６９４２１号公報
【特許文献２】特開２００５−０５５８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術によって感光体ユニット及びクリーニング補助部材の円筒振回り精度を高めたとしても、感光体の摩耗むらの抑制をより高いレベルで達成するには不十分であった。それは、従来技術においては、各々の部材が個別に電子写真装置に設置され、各々の部材が個別に回転している構成となっていることに起因する。例えば、感光体ユニット及びクリーニング補助部材の円筒振回り精度を各々３０μｍで作成し、各々の部材を個別に電子写真装置の枠体に設置し、各々の部材を個別に回転させる構成とする。
各々の部材を設置する際には当然、各々の回転の中心軸が平行になるように調整がなされるが、製造上の限界があり、数十μｍ程度のずれが生じてしまう。また、各々の部材が個別に回転しているために、感光体とクリーニング補助部材との距離は、各々の部材が持っている公差により、より広がる箇所とより狭まる箇所が生じてしまう。これらのずれが積算されるため、感光体ユニット及びクリーニング補助部材の円筒振回り精度を高めたとしても、各々の部材間の距離は画像形成中にずれてしまい、これが、感光体の摩耗むらの要因となってしまうという課題があった。
本発明の目的は、感光体ユニットやクリーニング補助部材が、極めて高い円筒振回り精度を備え、さらに、それぞれの中心軸を精度よく一致させた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、円筒状の感光体ユニットと感光体上の残留トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、
前記クリーニング装置が、前記感光体に当接されるクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードよりも上流で前記感光体に当接される円筒状のクリーニング補助部材を有し、
前記感光体ユニット又は前記クリーニング補助部材の何れかが、間隔保持機構を有し、
前記クリーニング補助部材が、前記間隔保持機構を有する場合、
前記感光体ユニットは、前記感光体の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第１及び第２の加工面を有し、
前記間隔保持機構は、前記クリーニング補助部材の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第３及び第４の加工面を有し、
前記第１の加工面と前記第３の加工面とを当接させ、かつ前記第２の加工面と前記第４の加工面とを当接させることによって、前記感光体ユニットと前記クリーニング補助部材との間隔を所定の間隔に保ち、
前記感光体ユニットが、前記間隔保持機構を有する場合、
前記間隔保持機構は、前記感光体の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第５及び第６の加工面を有し、
前記クリーニング補助部材は、前記クリーニング補助部材の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された第７及び第８の加工面を有し、
前記第５の加工面と前記第７の加工面とを当接させ、かつ前記第６の加工面と前記第８の加工面とを当接させることによって、前記感光体ユニットと前記クリーニング補助部材との間隔を所定の間隔に保つ、ことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、感光体の摩耗むらを抑制することができ、その結果、感光体の表面層膜厚を適切に設定できることができ、画像１枚当たりのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の感光体ユニット及びクリーニング補助部材、間隔保持機構の関係を示す側面模式図
【図２】本発明の感光体ユニット及びクリーニング補助部材、間隔保持機構の関係を示す断面模式図
【図３】本発明の感光体ユニットに用いられる軸を有する端部係合部材の、(Ａ)は断面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は切削刃物との位置関係を示す断面図
【図４】本発明のクリーニング補助部材の、(Ａ)は断面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は切削刃物との位置関係を示す断面図
【図５】本発明の感光体ユニットの一例を示す模式図
【図６】本発明の感光体ユニット及びクリーニング補助部材の加工装置示す（a）が正面模式図、（b）が側面模式図
【図７】本発明のクリーニング補助部材の一例を示す模式図で、(Ａ)は軸と間隔保持機構が一体のもの、(Ｂ)、(Ｃ)は軸と間隔保持機構が一体ではないもの
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、感光体の摩耗むらを発生させる要因である、画像形成中における感光体ユニットとクリーニング補助部材の間隔を、一定に保つことを目的とする。
従来のように、各部材の円筒振回り精度を高めたものを使用しても、各々の部材が個別に電子写真装置に設置され、各々の部材が個別に回転している構成では、感光体の摩耗むらをより高いレベルに抑制するには限界があることは前述の通りである。そのため本発明では、以下のような構成としている。感光体ユニットとクリーニング補助部材の何れかに、感光体ユニットとクリーニング補助部材との間隔を所定の間隔に保つ間隔保持機構を有する。
そして、感光体ユニット及びクリーニング補助部材が、各々の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面を有する構成とする。
【００１４】
図１（Ａ），（Ｂ）及び図２に本発明の感光体ユニット及びクリーニング補助部材、間隔保持機構の関係の一例を表す。図１（Ａ）及び（Ｂ）は側面模式図、図２は図１（Ａ）の断面模式図を示す。
感光体ユニット１０９は、表面に少なくとも感光層を有する感光体１０１、及び感光体の両端に設けられた端部係合部材１０２より構成される。
図１（Ａ）及び図２では、感光体ユニット１０９は、感光体１０１の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面１０３（第１及び第２の加工面）を有する。
クリーニング補助部材１０８は、クリーニング補助部１０４、及び軸１０５より構成される。
図１（Ａ）及び図２に示す例では、クリーニング補助部材１０８が、間隔保持機構１０７を有する。
間隔保持機構１０７は、クリーニング補助部１０４の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面１０６（第３及び第４の加工面）を有する。
【００１５】
図１（Ｂ）に示す例では、感光体ユニット１０９が、間隔保持機構１０７を有する。
間隔保持機構１０７は、感光体ユニット１０９の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面１０６（第５及び第６の加工面）を有する。
クリーニング補助部材１０８は、クリーニング補助部材の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面１１０（第７及び第８の加工面）を有する。
【００１６】
図２では、クリーニング補助部材２０８は、クリーニングブレード２１０などが備えられ、感光体上の残留トナーを除去するクリーニング装置２１１に設置される。そして、クリーニング装置２１１を構成するハウジング２１２をばね２１３によって感光体ユニット２０９の方向に押す構成となっている。
図１（Ａ）及び図２では、クリーニング補助部材１０８の軸１０５に間隔保持機構１０７を設け、間隔保持機構１０７の外周面を加工面１０６とする例を示した。
図１（Ｂ）では、感光体ユニット１０９の端部係合部材１０２の軸に間隔保持機構１０７を設ける例を示した。
【００１７】
また図７(Ａ)に示すように、クリーニング補助部材の軸７０１に間隔保持機構７０２を一体ものとして設け、加工面７０３を設ける構成としてもよい。
また図７(Ｂ)に示すように、間隔保持機構のない軸７０４に間隔保持機構として、例えばコロ７０５を設置した後に、当該コロ７０５を加工して、加工面７０３を設ける構成としてもよい。また、こうしたコロは同軸度や円筒振回り精度が高精度に作成されたものが一般的であるため、図７(Ｃ)に示すように、間隔保持機構のない軸７０６に加工面７０３を作製し、その加工面７０３に間隔保持機構としてコロ７０７を設置する構成でもよい。
【００１８】
（感光体ユニット）
感光体ユニットは、感光体及び感光体の両端に設けられた端部係合部材より構成される。
感光体は、円筒状基体の外周面に少なくとも感光層を有する。
円筒状基体は使用目的に応じた材質であればよく、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタンやこれらの合金を用いることができる。中でも加工性や製造コストを考慮するとアルミニウムの合金が優れている。この場合、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金のいずれかを用いることが好ましい。
【００１９】
円筒状基体の製造方法の例としては、深絞り加工によってカップ状に加工し、次にカップの壁をしごき加工によって伸ばし、底付き円筒状基体を製造する方法が挙げられる。また、衝撃押出し加工によってカップ状に加工し、次いでカップの壁をしごき加工によって伸ばし、底付き円筒状基体を製造する方法が挙げられる。さらに押出し加工によって得られた円筒をしごき加工によって伸ばし、薄肉円筒状基体を製造する方法
、押出し加工の後、さらに引き抜き加工により薄肉円筒状基体を製造する方法 等が挙げられる。
また、ポートホール方式により押出し加工された中空パイプを１段又は１段以上の引き抜き加工により精度を高めて製造された円筒状基体の例も挙げられる。
【００２０】
上記の円筒状基体を切断、さらに両端部は必要に応じてバリ取加工、端部テーパー加工、切削インロー加工（端部内周部を一定幅削って高精度に仕上げる加工）を行う。
円筒状基体は、アルミニウム合金の押出し加工の後、引き抜き加工によって円筒状基体を得た後、必要に応じて外周を加工することが好ましい。円筒状基体の外周を加工する方法としては、切削加工や研削加工、旋盤加工が挙げられる。特に外周の真円度、円筒度の高い円筒状基体を得るための手段としては切削加工、特に旋盤加工が好ましい。また、必要に応じて注入防止、干渉縞防止、表面欠陥の保護等を目的とした公知の表面処理、下引層、導電層の塗布を行ってもよい。
【００２１】
感光層としては、無機又は有機の感光層が挙げらる。層構成としては単層型、積層型のものを用いることができ、円筒状基体の外周面にこれらの感光層が備えられることで、感光体となる。
端部係合部材は軸、さらに感光体と軸をつなぐフランジ部、必要に応じて駆動力を受け取るためのギアを有する。材質は、使用目的に応じたものであればよく、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、チタン等の金属及びこれらの合金、またプラスチック、セラミック、焼結体、ガラス等に導電性処理をしたものが挙げられる。
【００２２】
感光体ユニットは、端部係合部材を感光体に組みつけた後で、端部係合部材の軸を加工する。端部係合部材の軸の中心軸を、感光体外周基準の中心軸に対して近傍になるように、すなわち、両中心軸が略同一の中心軸となるように、端部係合部材の軸を加工する。このような方法とすることで、感光体の外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面を軸に有する感光体ユニットを得ることができる。
【００２３】
（端部係合部材）
図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に端部係合部材の軸の形状、加工の例を示す。
図３の（Ａ）、（Ｂ）は軸の形状例で、（Ａ）が断面図、（Ｂ）が側面図である。端部係合部材３０２が感光体３０１に接合されている。形状３０３および３０４はいずれも端部係合部材３０２の軸の形状を示す。３０３は加工前の軸の形状を示し、３０４は加工後の軸の形状を示す。形状３０３の塗り潰し部分（軸外周及び端部）を切削加工し、所定の形状３０４を得る。
図３の（Ｃ）は加工例の断面図である。加工工具（バイト）３０５は工具台３０６に固定されている。感光体３０１の外周面を基準とする中心軸３０８を中心として感光体３０１を回転させている状態で、軸（図の例では軸外周）に加工工具３０５を押し当てる。このようにして、端部係合部材の軸表面を、感光体３０１の外周面と同心状に加工する。工具台３０６はレール３０７上に乗っており、軸面に沿って移動させ所定の部分を加工し、加工後は退避する。
ここでは、端部係合部材の軸が間隔保持機構を有しない形状のものについて説明したが、端部係合部材の軸が間隔保持機構を有していてもよい。この場合は、間隔保持機構の外周面を加工することになる。
【００２４】
本発明のクリーニング補助部材は、円筒状のローラー形状であり、端部に軸を有し、画像形成装置の中では、感光体の回転方向においてクリーニングブレードの上流に位置する。そして、感光体上に残った残留トナーを回収したり、感光体と残留トナーの付着力を弱めたり、感光体上に残った残留トナーを均したりするなど、感光体のクリーニングにおける補助的な役割を担う。材質は、前述の役割を担うことのできるものであれば特に制限はなく、一般に、円筒状のマグネットローラーやブラシローラーが用いられる。
【００２５】
（クリーニング補助部材）
図４の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にクリーニング補助部材の軸の形状、加工の例を示す。
図４の（Ａ）、（Ｂ）は軸の形状例で、（Ａ）が断面図、（Ｂ）が側面図である。ここでは、クリーニング補助部材が、クリーニング補助部材の軸に一体ものとして間隔保持機構を有する例を示している。
形状４０３および４０４はいずれもクリーニング補助部材４０１の軸４０２と一体化している間隔保持機構の形状を示す。４０３は加工前の間隔保持機構の形状を示し、４０２は加工後の間隔保持機構の形状を示す。形状４０３の塗り潰し部分（間隔保持機構の外周）を切削加工し、所定の形状４０４を得る。
図４の（Ｃ）は加工例の断面図である。加工工具（バイト）４０５は工具台４０６に固定されている。クリーニング補助部材４０１の外周面を基準とする中心軸４０８を中心としてクリーニング補助部材４０１を回転させている状態で、軸４０２と一体化している間隔保持機構（図の例では間隔保持機構外周）に加工工具４０５を押し当てる。このようにして、間隔保持機構の外周面を、クリーニング補助部材４０１の外周面と同心状に加工する。工具台４０６はレール４０７上に乗っており、軸面に沿って移動させ所定の部分を加工し、加工後は退避する。
【００２６】
また、図７（Ｂ）に示すように、間隔保持機構のない軸７０４に間隔保持機構として回転自在ないわゆるコロ７０５を設置した後に、コロを加工して、加工面７０３を作製する構成としてもよい。
また、こうしたコロは、同軸度や円筒振回り精度が高精度に作成されたものが一般的であるため、図７（Ｃ）に示すように、間隔保持機構のない軸７０６に加工面７０３を作製し、その加工面に間隔保持機構としてコロ７０７を設置する構成としてもよい。
【００２７】
クリーニング補助部材がマグネットローラーの場合は、円筒状の軸の中央部の所定領域にマグネットを備え、そのマグネット部分に磁性粒子を穂立ちさせた状態のものが用いられる。感光体のクリーニングの際には、穂立ちした磁性粒子が感光体と接触し、前述したクリーニングにおける補助的な役割を担うこととなる。
マグネットの材質としては、フェライト系マグネットや希土類マグネットが挙げられ、特に制限はない。
マグネットローラーの製造方法は、円筒状の金属軸にマグネットピースを貼り合せるものや、円筒状の押出しゴム磁石を挿入して形成するもの、樹脂磁石組成物を用いてローラー部と軸とを一体的に成形してなる軸一体型のものが知られている。
【００２８】
クリーニング補助部材がブラシローラーの場合は、円筒状の軸の中央部の所定領域にブラシ材を備えたものが用いられる。感光体のクリーニングの際には、ブラシ材が感光体と接触し、前述したクリーニングにおける補助的な役割を担うこととなる。
ブラシ材の種類は、パイル織物で構成される織物ブラシや、静電植毛法で構成されるブラシ、ブラシ糸を巻きつけて構成されるブラシが挙げられ、特に制限はない。
【００２９】
次に本発明の感光体ユニットやクリーニング補助部材の製造に用いる加工装置及び加工方法の一例を述べる。
図６は、本発明における感光体ユニットやクリーニング補助部材の製造方法に用いる加工装置の概略の構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。ここでは、加工対象物の一例として、感光体ユニットを挙げ、説明する。
図６の加工装置６００では、感光体６０１の外周面６０２に３組の支持ローラー６０３ａ、６０３ｂ、６０４ａ、６０４ｂ、６０５ａ、及び６０５ｂを当てて感光体ユニット６０６を支持している。
支持ローラー６０３ａ、６０４ａ、及び６０５ａは感光体の一方の端部に、支持ローラー６０３ｂ、６０４ｂ、及び６０５ｂは感光体の他方の端部に当接するように配置されている。
【００３０】
なお、図６（ａ）では支持ローラー６０３ａ、６０３ｂ及び軸６０３ｃは示していない。図６（ａ）では支持ローラー６０３ａ、６０３ｂ及び軸６０３ｃのそれぞれは、支持ローラー６０４ａ、６０４ｂ及び軸６０４ｃの背後に隠れている。
図６（ｂ）では支持ローラー６０３ａ、６０４ａ及び６０５ａは示していない。図６（ｂ）では支持ローラー６０３ａ、６０４ａ及び６０５ａのそれぞれは、支持ローラー６０３ｂ、６０４ｂ及び６０５ｂの背後に隠れている。
それぞれの支持ローラーは感光体外周基準とする中心軸と概略平行に設定された軸６０３ｃ、６０４ｃ、又は６０５ｃにより加工装置に固定され、軸を中心として円滑に回転するように設定されている。支持ローラー６０３ａと６０３ｂ、６０４ａと６０４ｂ、６０５ａと６０５ｂはそれぞれ軸を共有して回転している。
【００３１】
感光体外周中心線より低い位置にある支持ローラー６０３ａ、６０３ｂ、６０４ａ、及び６０４ｂは駆動されていないが、感光体ユニット６０６を高精度に支持する機能を果している。
したがって、軸６０３ｃ、及び６０４ｃは、感光体ユニット６０６を支えるのに十分な強度が必要である。その材質としてはステンレスやアルミニウムが好ましい。また、形状としては、円柱状又は円筒状が好ましい。さらに軸は高精度のベアリング、焼結金属等の軸受で受ける必要がある。
さらに支持ローラーは精度の高いローラー部材を用いることが好ましく、例えばステンレス、高炭素低クロム鋼等の磨耗しにくい金属材料、又はポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂を用いることが好ましい。
【００３２】
円筒状の感光体の外周基準の中心軸６０８より高い位置に当接する支持ローラー６０５ａ、６０５ｂは、モータ６０７ａ及び動力伝達手段６０７ｂ、６０７ｃよりなる駆動手段を介して感光体ユニット６０６を駆動する機能を果している。以下、６０５ａと６０５ｂを「駆動ローラー」という。
駆動ローラーは回転ムラが少なく、さらに感光体ユニット６０６を駆動するのに十分な摩擦抵抗を備えた表面材料を選定する。そのような表面材料としては、天然ゴム、ブタジエンゴム等のゴム、ウレタン、ポリエステル等の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００３３】
支持ローラー６０３ａ、６０３ｂ、６０４ａ、６０４ｂ及び駆動ローラー６０５ａ、６０５ｂの配置は中心軸６０８を中心として感光体ユニット６０６を回転させる構造とする。支持ローラー、駆動ローラーが感光体の表面に当接する位置は画像形成にかかわる領域を避けて感光体の端部とすることが好ましい。
さらに感光体の両端部の近傍に支持ローラー６０３ａ、６０３ｂ、６０４ａ、６０４ｂ、及び駆動ローラー６０５ａ、６０５ｂを当接することにより感光体ユニット６０６の回転軸の振れを少なくすることができる。感光体ユニット６０６が回転している状態で、端部係合部材６０９ａ、６０９ｂの軸６１０ａ、６１０ｂ（図６の例では軸の外周）それぞれに加工工具６１１ａ、６１１ｂをあて、感光体の外周面６０２と同心状に加工する。
【００３４】
加工工具６１１ａ、６１１ｂは工具台６１２ａ、６１２ｂに固定され工具台はレール６１３ａ、６１３ｂ上に乗っており、軸の加工面に沿って必要に応じて移動可能である。さらに感光体ユニット６０６が感光体の中心軸６０８と平行方向（図６（ａ）において左右方向）に振れるのを防止するため、感光体ユニット６０６の側面に接する振れ防止ローラー６１４ａ、６１４ｂを備えることも好ましい。
感光体ユニット６０６を出し入れする際は、駆動ローラー６０５ａ、６０５ｂは保持を解除できるようにする。
【００３５】
図６に示す加工装置６００によって、加工対象物の一例として感光体ユニット６０６を製造する方法を説明する。支持ローラー６０３ａ、６０３ｂ、６０４ａ、６０４ｂの上に感光体ユニット６０６を置き、駆動ローラー６０５ａ、６０５ｂを押し当てて感光体ユニット６０６を保持する。次いで、駆動ローラー６０５ａ、６０５ｂを駆動させ、感光体の外周面６０２を基準とする中心軸６０８を中心として感光体ユニット６０６を回転させる。
この状態で端部係合部材６０９ａ、６０９ｂの軸６１０ａ、６１０ｂ（図６の例では軸の外周）に加工工具６１１ａ、６１１ｂを押しあて、加工する。これによって、端部係合部材６０９ａ、６０９ｂの軸６１０ａ、６１０ｂの表面を円筒状の感光体の外周面６０２と同心状に加工することができる。
【００３６】
工具台６１２ａ、６１２ｂはレール６１３ａ、６１３ｂ上に乗っており、軸面に沿って移動させ所定の部分を加工する。加工時は、軸６１０ａに加工工具６１１ａを、軸６１０ｂに加工工具６１１ｂを、同時に押しあて同時に走査しながら加工すると加工時間を短くすることができる。加工工具を走査し軸部の全長にわたって加工が完了した後、加工工具を移動退避させた状態で駆動ローラー６０５ａ、６０５ｂの感光体ユニット６０６に対する保持を解除し、その後、加工完了した感光体ユニット６０６を取り出す。
ここまで加工対象物の一例として、感光体ユニットを挙げて説明してきたが、間隔保持機構やクリーニング補助部材の軸を加工する際も同様の加工装置及び加工方法を行うことができる。
【００３７】
（間隔保持機構）
間隔保持機構は、感光体ユニット及びクリーニング補助部材の何れかの軸と一体である構成でも構わないし、何れかの軸に設置される構成でも構わない。感光体ユニット及びクリーニング補助部材の何れかの軸に設置される構成の場合は、間隔保持機構を何れかの軸に設置した後に、前述した加工面が外周に施される。また、感光体ユニット及びクリーニング補助部材の何れかの軸に施される加工面に設置する構成でも構わない。
間隔保持機構は、画像形成中に感光体ユニットとクリーニング補助部材との間隔を所定の間隔に保持することができればよく、材質に特に制限はなく、金属、プラスチック、樹脂、ゴム類を使用することができる。感光体ユニット及びクリーニング補助部材の何れかの軸に設置される構成の場合は、回転自在ないわゆるコロを用いることができる。こうしたコロは、同軸度や円筒振回り精度が高精度に作成されたものが一般的であるため、本発明の間隔保持機構として用いるうえで好ましい。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。尚、実施例中の精度測定公差の定義は、ＪＩＳ−Ｂ００２１、ＪＩＳ−Ｂ０６２１による。
【００３９】
［実施例１］
押出し加工さらに引き抜き加工により製造されたＡｌ−Ｍｇ系合金の中空パイプを切断して、外径８４．５ｍｍ、内径７８．５ｍｍ、長さ３８３．０ｍｍの円筒状基体を得た。次に両端部を切削加工により削り、全長、端面直角度を整え、旋盤加工装置によって外周面を切削加工し、円筒状基体を得た。外周面の切削加工条件は回転速度２０００ｒｐｍ、円筒状基体１回転あたりの送りピッチは０．２ｍｍ／回転とし、まず初めにダイヤモンドバイト（商品名：ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製）で切込み量０．２ｍｍとして荒切削を行った。
次いで、ダイヤモンドバイト（商品名：ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製）で切込み量０．０７ｍｍとして鏡面加工を行った。得られた感光体は外径８３．９６ｍｍ、長さ３８１．０ｍｍであった。
【００４０】
次に、得られた円筒状基体の外周面に、表１に示す条件で下部層、光導電層、および表面層を作製し、感光体を得た。
そして、図５に示す感光体ユニット５００を作成した。まず、アルミニウム製の端部係合部材５０２と、厚さ１ｍｍのアルミニウム製板材を折り曲げ加工し、両端にネジ溝を切って端部係合部材５０２を固定できるようにしたステー５０３を準備した。そして、前述の感光体５０１の内部にステー５０３を挿入し、感光体５０１の両端に端部係合部材５０２を装着し、ネジ５０４を用いて端部係合部材５０２を固定し、感光体ユニット５００を作成した。
【００４１】
次に図６に示す加工装置を用いて、端部係合部材の軸を図３の(Ａ)、(Ｂ)に示される塗り潰し部分を切削加工し、感光体ユニットの外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面を作製した。
次に、クリーニング補助部材として、フェライト系マグネットを円筒状の金属軸に貼り合せ、軸の両端部に間隔保持機構を軸と一体のものとして有するマグネットローラーを用意した。そして、図６に示す加工装置を用いて、図７(Ａ)に示される、マグネットローラーの外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円筒状に加工された加工面を作製した。
このようにして作製した感光体ユニットとクリーニング補助部材、間隔保持機構を、キヤノン製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎを実験用に改造した改造機に設置し、以下の手法で評価を行った。その結果を表２に示す。
尚、感光体ユニットは、電子写真装置の枠体に設置し、クリーニング補助部材はクリーニング装置に設置した後、クリーニング装置を構成するハウジングをばねで感光体ユニットに押さえつけるように設置した。
【００４２】
【表１】
2014211530.tif 000003
【００４３】
（摩耗むら）
作製直後の感光体の表面層膜厚を感光体の任意の周方向で長手方向９点、及び前記任意の周方向から１８０°回転させた位置での長手方向９点、合計１８点を測定した。長手方向９点とは、感光体の長手方向中央を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍの９点とした。測定方法は、２ｍｍのスポット径で感光体の表面に垂直に光を照射し、分光計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層膜厚を算出した。
このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍ、表面層の屈折率は、後述する分光エリプソメトリーの測定より求めた値を用いた。このようにして１８点それぞれの表面層膜厚を算出した。
【００４４】
表面層の膜厚測定後、キヤノン製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎ（商品名）を実験用に改造した改造機に作製した感光体を設置した。温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で白地に全面２ポイントの文字よりなるテストチャートを用いて、２５万枚の連続通紙試験を行った。連続通紙試験が終了した後、感光体を電子写真装置から取り出し、作製直後と同じ位置で膜厚を測定した。次いで、作製直後の表面層膜厚と２５万枚連続通紙試験終了後の表面層膜厚との差分を、各１８か所の測定点で算出し、最も表面層膜厚が摩耗している点と、最も表面層膜厚が摩耗していない点の膜厚の差分を算出し、摩耗むらとした。
そして、比較例１の摩耗むらの値をリファレンス（１００％）とし、表３の基準で相対評価を行った。尚、摩耗むらの評価結果は、値が小さいほど良好な結果である。
【００４５】
分光エリプソメトリーによる表面層の屈折率の測定は以下のように行った。
実施例および比較例で作製した感光体と同一条件で、基体の上に下部層のみを形成したもの、下部層と光導電層のみを形成したものを作製し、これらを長手方向の中央部を１５ｍｍ角で切り出し、リファレンス試料を作製した。
次に表面層の屈折率測定用として、実施例および比較例と同一の条件で、基体の上に下部層、光導電層を形成し、その上に表面層を形成したものを作製してリファレンス試料と同様に切り出し、表面層測定用試料を作製した。
上記、リファレンス試料と表面層測定用試料を分光エリプソメトリー（Ｊ.Ａ.Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリー  Ｍ−２０００）により測定し、表面層の屈折率を求めた。具体的な測定条件は、入射角：６０°、６５°、７０°、測定波長：１９５ｎｍから７００ｎｍ、解析ソフト：ＷＶＡＳＥ３２、ビーム径：１ｍｍ×２ｍｍである。
【００４６】
（感光体の寿命）
摩耗むらの評価で得られた作成直後の感光体の表面層膜厚の値から、１８カ所の測定点での値の平均をとり、平均表面層膜厚を算出した。次いで、１８か所の測定点それぞれにおける表面層の摩耗量から、１０００枚通紙当たりの表面層の磨耗量を摩耗レート（Å/１０００枚）として各測定点で算出した。次いで、各測定点での摩耗レートの中で最大のものを最大摩耗レートとした。次いで、平均表面層膜厚を最大摩耗レートで割った値を感光体の寿命として算出した。これは、感光体の一部の表面層が無くなってしまっただけでも、画像形成における感光体の機能を発揮できなくなってしまうためである。
そして、比較例１の感光体の寿命の値をリファレンス（１００％）とし、表４の基準で相対評価を行った。尚、感光体の寿命の評価結果は、値が大きいほど良好な結果である。
【００４７】
（総合評価）
摩耗むら、感光体の寿命の評価で得られた結果を、Ａランクが３点、Ｂランクが２点、Ｃランクが１点、Ｄランクが０点として合計した得点をもとに、表５のように総合的にランク付けを行った。
尚、総合評価においては、Ｃランク以上で本発明の効果が得られていると判断している。
【００４８】
［実施例２］
間隔保持機構として、図７（Ａ）に示されるものの代わりに図７(Ｂ)に示されるものを使用した以外は実施例１と同様にして、感光体ユニット及びクリーニング補助部材を作製した。
尚、間隔保持機構は、金属製のコロを用いた。クリーニング補助部材の軸７０４にコロ７０５を設置し、コロ７０５を加工して加工面７０３を作製した。
このようにして作製した感光体ユニットとクリーニング補助部材、間隔保持機構を、キヤノン製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎを実験用に改造した改造機に設置し、実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
［実施例３］
間隔保持機構として、図７（Ｂ）に示されるものの代わりに図７(Ｃ)に示されるものを使用した以外は実施例２と同様にして、感光体ユニット及びクリーニング補助部材を作製した。
尚、間隔保持機構は、硬質プラスチック製のコロを用いた。クリーニング補助部材の軸７０６に加工面７０３を作製し、その加工面にコロ７０７を設置した。
このようにして作製した感光体ユニットとクリーニング補助部材、間隔保持機構を、キヤノン製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎを実験用に改造した改造機に設置し、実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５０】
［実施例４］
感光体ユニットに図７(Ｃ)に示される加工面を施し、クリーニング補助部材に図３(Ａ)に示される加工面を施した以外は実施例３と同様にして、感光体ユニット及びクリーニング補助部材を作製した。
尚、間隔保持機構は、硬質プラスチック製のコロを用いた。
図７（Ｃ）に示される軸７０６は、実施例３では、クリーニング補助部材の軸であったが、実施例４では、感光体ユニットの軸である。
このようにして作製した感光体ユニットとクリーニング補助部材、間隔保持機構を、キヤノン製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎを実験用に改造した改造機に設置し、実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５１】
［比較例１］
感光体ユニット及びクリーニング補助部材の作製において、図６に示す加工装置を用いて行う、各々の軸に加工面を作製する工程を行わないこと以外は実施例１と同様にして、感光体ユニット及びクリーニング補助部材を作製した。
このようにして作製した感光体ユニットとクリーニング補助部材を、キヤノン製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎを実験用に改造した改造機に設置し、実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
2014211530.tif 000004
【００５３】
【表３】
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【００５４】
【表４】
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【００５５】
【表５】
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【００５６】
表２から、本発明の構成とすることで、感光体の摩耗むらを抑制できることがあきらかとなった。その結果、感光体の寿命を延ばせることがあきらかとなった。
また、クリーニング補助部材をマグネットローラーからパイル織物で構成されるブラシローラーに変更した以外は実施例と同様にして、実施例１と同様の評価を行ったところ、摩耗むら及び感光体の寿命共に、実施例１と同様の結果が得られた。このことから、クリーニング補助部材は、外周基準の中心軸と同一の中心軸を有する円状に加工された加工面を有していればよく、マグネットローラーもしくはブラシローラーの何れであっても本発明の効果を発揮できることが明らかとなった。
【符号の説明】
【００５７】
１０１、２０１、３０１、５０１、６０１  感光体
１０２、２０２、３０２、５０２、６０９ａ、６０９ｂ  端部係合部材
１０３  感光体ユニットの加工面
１０４、２０４  クリーニング補助部
１０５、２０５、４０２、７０１、７０４、７０６  軸
１０６  クリーニング補助部材の加工面
１０７、２０７、７０２  間隔保持機構
１０８、２０８、４０１  クリーニング補助部材
１０９、２０９、５００、６０６  感光体ユニット
２１０  クリーニングブレード
２１１  クリーニング装置
２１２  ハウジング      ２１３  ばね
【図１】
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【図２】
2014211530.tif 000009
【図３】
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【図４】
2014211530.tif 000011
【図５】
2014211530.tif 000012
【図６】
2014211530.tif 000013
【図７】
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