(57)【要約】【課題】側壁の厚さに関わらず閉塞底の厚さを設定してインパクト加工する方法に比べて、ロール部材の周方向の厚さのばらつきを抑制する。【解決手段】ロール部材２２の製造方法は、インパクト加工工程と、しごき加工工程とを有する。インパクト加工工程では、筒状の側壁２２Ａの軸方向の一端側に閉塞底２２Ｂが一体的に形成され該軸方向の他端側が開放された筒状部材２６を形成する。また、インパクト加工工程では、閉塞底２２Ｂの厚さｄ２を側壁２２Ａの厚さｄ１で除した比率Ｋが０．８以上１．４以下となるように側壁２２Ａ及び閉塞底２２Ｂを形成する。しごき加工工程では、インパクト加工工程で形成された筒状部材２６を軸方向にしごいてロール部材を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インパクト加工により、筒状の側壁の軸方向の一端側に閉塞底が一体的に形成され該軸方向の他端側が開放された筒状部材を形成するインパクト加工工程であって、前記閉塞底の厚さを前記側壁の厚さで除した比率が０．８以上１．４以下となるように前記側壁及び前記閉塞底を形成するインパクト加工工程と、
前記インパクト加工工程で形成された前記筒状部材を前記軸方向にしごいてロール部材を形成するしごき加工工程と、
を有するロール部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロール部材の製造方法によりロール部材を形成する第１形成工程と、
前記ロール部材の外周面に感光層を形成する第２形成工程と、
を有する感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール部材の製造方法及び感光体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のロール部材の製造方法では、凹状型に収納された材料をパンチ型で押し潰すインパクト加工により、閉塞底を有する筒状部材が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４４２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インパクト加工により閉塞底を有する筒状部材を形成した後で、筒状部材を軸方向にしごき加工してロール部材を形成する方法がある。この方法では、しごき加工を一定の条件で行っても、前工程のインパクト加工において形成された筒状部材の形状が管理されていないと、しごき加工後において、ロール部材の周方向の厚さのばらつきが生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は、側壁の厚さに関わらず閉塞底の厚さを設定してインパクト加工する方法に比べて、ロール部材の周方向の厚さのばらつきを抑制することができるロール部材の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るロール部材の製造方法は、インパクト加工により、筒状の側壁の軸方向の一端側に閉塞底が一体的に形成され該軸方向の他端側が開放された筒状部材を形成するインパクト加工工程であって、前記閉塞底の厚さを前記側壁の厚さで除した比率が０．８以上１．４以下となるように前記側壁及び前記閉塞底を形成するインパクト加工工程と、前記インパクト工程で形成された前記筒状部材を前記軸方向にしごいてロール部材を形成するしごき加工工程と、を有する。
【０００７】
本発明の請求項２に係る感光体の製造方法は、請求項１に記載のロール部材の製造方法によりロール部材を形成する第１形成工程と、前記ロール部材の外周面に感光層を形成する第２形成工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明は、側壁の厚さに関わらず閉塞底の厚さを設定してインパクト加工する方法に比べて、ロール部材の周方向の厚さのばらつきを抑制することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のロール部材の製造方法を用いない方法に比べて、外周面の振れが小さい感光体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る感光体を有する画像形成装置の一部を示す構成図である。
【図２】本実施形態に係るロール部材の一端側を示した斜視図である。
【図３】本実施形態に係るロール部材を製造するための工程を示した説明図である。
【図４】本実施形態に係るロール部材のしごき加工前の断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）本実施形態に係るロール部材のしごき加工の工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態に係るロール部材の製造方法及び感光体の製造方法の一例について説明する。
【００１２】
〔画像形成装置〕
図１には、本実施形態の一例としての感光体２０を有する画像形成装置１０の一部が示されている。画像形成装置１０は、感光体２０と、感光体２０を回転させる回転部４０と、感光体２０の外周面と対向して周方向に配置された図示しない帯電ユニット、露光ユニット、現像ユニット及び転写ユニットと、図示しない定着ユニットとを有する。つまり、画像形成装置１０は、公知の電子写真方式である帯電、露光、現像、転写の各工程を行うことで、図示しない記録媒体に現像剤像を形成するように構成されている。
【００１３】
＜感光体＞
感光体２０は、本実施形態の一例としてのロール部材２２と、ロール部材２２の外周に積層された感光層２４とを有する。また、感光体２０は、画像形成装置１０内に取付けられた筐体１２内に収容されている。なお、感光体２０の軸方向をＺ方向と称する。また、Ｚ方向の一方側と他方側とを区別する必要がある場合は、感光体２０に対して回転部４０が設けられた側をＺ側、回転部４０側とは反対側を−Ｚ側と記載する。
【００１４】
（ロール部材）
ロール部材２２は、一例として、円筒状の側壁２２Ａと、側壁２２ＡのＺ方向の一端（Ｚ側）を塞ぐ閉塞底２２Ｂと、閉塞底２２ＢからＺ側に突出された突部２２Ｃと、側壁２２ＡのＺ方向の他端（−Ｚ側）に形成されたフランジ部２２Ｄとを有する。側壁２２Ａは、外周面２３を有する。
【００１５】
図２に示すように、閉塞底２２Ｂは、側壁２２Ａに一体的に形成されている。突部２２Ｃは、閉塞底２２Ｂの中央部からＺ側に突出された円柱状の部位である。また、突部２２ＣのＺ側の部位には、Ｚ方向に見たときの形状が三角形状で−Ｚ側に窪んだ凹部２２Ｅが形成されている。さらに、突部２２Ｃの外周には、突部２２Ｃの周面と閉塞底２２Ｂとを繋ぐリブ２２Ｆが形成されている。
【００１６】
なお、以後の説明では、ロール部材について、各加工が終了した完成体をロール部材２２と称する。また、図４に示すように、後述するインパクトプレス加工後でかつしごき加工前の状態のロール部材を筒状部材２６と称して区別する。ロール部材の材料としては、例えば、Ｓｉ：０．４〔質量％〕以上０．８〔質量％〕以下、Ｆｅ：０．７〔質量％〕以下、Ｃｕ：０．１５〔質量％〕以上０．４〔質量％〕以下、Ｍｎ：０．１５〔質量％〕以下、Ｍｇ：０．８〔質量％〕以上１．２〔質量％〕以下、Ｃｒ：０．０４〔質量％〕以上０．３５〔質量％〕以下、Ｚｎ：０．２５〔質量％〕以下、Ｔｉ：０．１５〔質量％〕以下、残部：Ａｌ及び不純物からなるＡｌ合金を用いることができ、前記Ａｌ合金の結晶粒の平均面積が、３．０〔μｍ２〕以上１００〔μｍ２〕以下であることが好ましい。
【００１７】
（感光層）
図１に示す感光層２４は、ロール部材２２の外周に積層された図示しない下引き層、電荷発生層及び電荷輸送層により構成されている。
【００１８】
＜回転部＞
回転部４０は、モータ４２と、カップリング部材４４とを有する。モータ４２は、Ｚ方向に沿った出力軸４３を有する。出力軸４３は、筐体１２の一部を構成する縦壁１４にベアリング１６を介して回転可能に支持されている。出力軸４３の−Ｚ側の端部には、カップリング部材４４が取付けられている。カップリング部材４４には、−Ｚ側に向けて突出された三角部４６が形成されている。ここで、感光体２０が筐体１２内に収容された状態において、三角部４６は、既述の凹部２２Ｅに差し込まれている。これにより、モータ４２の回転力が出力軸４３を介してロール部材２２に伝達されるようになっている。
【００１９】
感光体２０における−Ｚ側には、筐体１２の一部を構成する図示しない縦壁が設けられている。この縦壁には、ベアリング１８が設けられている。ベアリング１８は、感光体２０を回転可能に支持している。
【００２０】
〔感光体の製造方法〕
次に、感光体２０の製造方法の一例について説明する。
【００２１】
感光体２０は、ロール部材２２を形成する第１形成工程と、第１形成工程後のロール部材２２の外周面に感光層２４を形成する第２形成工程と、を有する。第１形成工程において用いられる製造方法は、ロール部材の製造方法の一例である。
【００２２】
＜第１形成工程＞
第１形成工程は、一例として、インパクトプレス加工工程、しごき加工工程の順番で行われる。
【００２３】
（インパクトプレス加工工程）
一例として、図３（Ａ）に示すアルミニウム合金製で円柱状のスラグ５２を準備する。そして、ダイ（雌型）６２に形成されている円形孔部６４内にスラグ５２が配置される。円形孔部６４は、大径の第１円形孔部６４Ａと、第１円形孔部６４Ａの中央から下側へ延びる小径の第２円形孔部６４Ｂとで構成されている。
【００２４】
続いて、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ダイ６２に配置したスラグ５２が、円柱状のパンチ（雄型）６６によりプレスされる。これにより、スラグ５２がダイ６２の円形孔部６４からパンチ６６の周囲を覆うように上側に円筒状に伸びて成形される。この成形後、パンチ６６が引き抜かれることにより、図４に示す筒状部材２６が得られる。
【００２５】
筒状部材２６は、既述のように、側壁２２ＡのＺ方向の一端側に閉塞底２２Ｂが一体的に形成され、Ｚ方向の他端側が開放されている。ここで、筒状部材２６において、側壁２２Ａの厚さをｄ１とし、閉塞底２２Ｂの厚さをｄ２とする。また、厚さｄ２を厚さｄ１で除した比率をＫとする。つまり、Ｋ＝ｄ２／ｄ１である。
【００２６】
本実施形態では、インパクトプレス加工工程によって形成される筒状部材２６の比率Ｋが０．８以上１．４以下となるように、予めパンチ６６の形状、大きさ及び押圧力が設定されており、側壁２２Ａ及び閉塞底２２Ｂが形成される。
【００２７】
（しごき加工工程）
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、インパクトプレス加工工程によって形成された筒状部材２６の内側に円柱状のパンチ６８が配置され、筒状部材２６がダイス６９に押込まれることにより、筒状部材２６がＺ方向（軸方向）にしごかれる。これにより、ロール部材２２（図１参照）が形成される。なお、しごき加工工程を行う前に、筒状部材２６に焼きなましを施して応力を解放しておいてもよい。しごき加工条件としては、一般的な条件で絞り率１０〔％〕以下、しごき率１０〔％〕以下、加工速度４００〔ｍｍ/秒〕で実施している。
【００２８】
＜第２形成工程＞
図１に示すロール部材２２の外周面に、一例として、浸漬塗布法により下引層用の塗布液を塗布して乾燥することにより、図示しない下引層を形成する。続いて、浸漬塗布法により電荷発生層用の塗布液を下引層の外周面に塗布して乾燥することにより、図示しない電荷発生層を形成する。続いて、浸漬塗布法により電荷輸送層用の塗布液を電荷発生層の外周面に塗布して乾燥することにより、図示しない電荷輸送層を形成する。このようにして、ロール部材２２の外周面２３に下引層、電荷発生層及び電荷輸送層を含む感光層２４が形成され、感光体２０が出来上がる。
【００２９】
〔作用〕
本実施形態の作用について説明する。
【００３０】
既述のロール部材の製造方法を用いて、後述する実施例１、実施例２のロール部材２２を形成した。また、インパクトプレス加工工程の条件を変更することにより、後述する比較例１、比較例２のロール部材を形成した。
【００３１】
（実施例１）
実施例１では、インパクトプレス加工工程後の筒状部材における側壁２２Ａの厚さｄ１が０．５〔ｍｍ〕、閉塞底２２Ｂの厚さｄ２が０．４〔ｍｍ〕であり、比率Ｋ＝０．８であった。そして、実施例２のロール部材２２は、筒状部材に既述のしごき加工が行われることにより得られている。
【００３２】
（実施例２）
実施例２では、インパクトプレス加工工程後の筒状部材における側壁２２Ａの厚さｄ１が０．５〔ｍｍ〕、閉塞底２２Ｂの厚さｄ２が０．７〔ｍｍ〕であり、比率Ｋ＝１．４であった。そして、実施例１のロール部材２２は、筒状部材に既述のしごき加工が行われることにより得られている。
【００３３】
（比較例１）
比較例１では、インパクトプレス加工工程後の筒状部材における側壁２２Ａの厚さｄ１が０．５〔ｍｍ〕、閉塞底２２Ｂの厚さｄ２が０．３〔ｍｍ〕であり、比率Ｋ＝０．６であった。そして、比較例２のロール部材２２は、筒状部材に既述のしごき加工が行われることにより得られている。
【００３４】
（比較例２）
比較例２では、インパクトプレス加工工程後の筒状部材における側壁２２Ａの厚さｄ１が０．５〔ｍｍ〕、閉塞底２２Ｂの厚さｄ２が１．０〔ｍｍ〕であり、比率Ｋ＝２．０であった。そして、比較例１のロール部材２２は、筒状部材に既述のしごき加工が行われることにより得られている。
【００３５】
＜円筒度評価及び偏肉評価＞
得られたロール部材について、円筒度及び偏肉の評価を行った。
【００３６】
（円筒度評価）
円筒度とは、本来円筒でなければならない部分の幾何学的円筒からの狂いの大きさの程度を数字で表したものである。本実施形態では、ロール部材の形状精度をより高いものとする観点から、一例として、円筒度が３０〔μｍ〕以下のものをＯＫ品と判定する。円筒度の測定は、東京精密社製ロンコム６０Ａを用いて行った。
【００３７】
（偏肉評価）
偏肉は、ロール部材の厚みの周方向における偏りを数字で表したものである。本実施形態では、ロール部材の形状精度をより高いものとする観点から、一例として、偏肉が５０〔μｍ〕以下のものをＯＫ品と判定する。偏肉の測定は、オリンパス株式会社製  音波厚さ計３ＤＬ  ＰＬＵＳを用いて行った。具体的には、周方向に９０〔°〕ずつ４箇所測定した厚さの最大値と最小値との差を求める方法で、ロール部材の軸方向における両端部及び中央部の３箇所において差を求めて、得られた３つの差の合計を３で割った平均値を偏肉の測定値とした。
【００３８】
円筒度評価及び偏肉評価の結果を表１に示す。
【表１】
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【００３９】
表１に示すように、実施例１及び実施例２では、円筒度が３０〔μｍ〕以下でかつ偏肉が５０〔μｍ〕以下となった。比較例１及び比較例２では、円筒度が３０〔μｍ〕よりも大きくかつ偏肉が５０〔μｍ〕よりも大きくなった。つまり、本実施形態のロール部材の製造方法を用いることにより、比較例に比べて円筒度の精度が高くかつ偏肉が小さいロール部材が得られることが確認された。
【００４０】
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２について、しごき加工工程前のロール部材の軸方向の全長は、いずれも２２０〔ｍｍ〕であった。ここで、しごき加工工程後の全長の規格は２６０〔ｍｍ〕以上であるが、実施例１及び実施例２はこの規格を満たしたものの、比較例１及び比較例２はこの規格を満たさなかった。これは、比較例１のように底壁が薄いものでは、偏肉の影響が大きくなるために軸方向に延ばし難くなると想定される。また、比較例２のように底壁が厚いものでは、側壁として伸ばせる部分が少ないために軸方向に延ばし難くなると想定される。
【００４１】
なお、従来、インパクトプレス加工により管形状の部材を形成した後で、この管形状の部材の軸方向の両端部を切断して、所望の管長にする方法が行われていた。しかし、この方法では切断された部分が無駄となるため、本実施形態では、材料が無駄にならないように、閉塞底を残す方法を用いている。つまり、本実施形態によれば、従来の方法に比べて材料の無駄が抑制されると共に、比較例に比べて円筒度の精度が高くかつ偏肉が小さいロール部材が得られる。
【００４２】
＜感光体の評価＞
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２のロール部材について、既述の第２形成工程を行うことにより、それぞれの感光体を作製した。そして、作製した感光体を画像形成装置（富士ゼロックス社製  Ｄｏｃｕ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃ１１００）のプロセスカートリッジに搭載し、Ａ４用紙（富士ゼロックス社製  Ｃ２紙）に５０〔％〕濃度のハーフトーン画像を出力して画質評価を行った。画質評価では、目視で行い、濃度ムラが見られないものをＡ、僅かに濃度ムラが見られるが実使用上問題ないものをＢ、濃度ムラが明らかに見られるものをＣとした。
【００４３】
画質評価の結果、実施例１はＡ、実施例２はＡ、比較例１はＣ、比較例２はＣであった。つまり、本実施形態の感光体の製造方法を用いることにより、比較例に比べて画質評価が高くなる感光体が得られることが確認された。
【００４４】
以上、説明したように、本実施形態のロールの製造方法によれば、しごき加工工程を行う前の筒状部材２６における閉塞底２２Ｂの厚さと側壁２２Ａの厚さとの比率Ｋが設定範囲内（０．８≦Ｋ≦１．４）となるように、インパクトプレス加工工程が行われる。このため、しごき加工工程において閉塞底側から一定のしごき圧でしごかれた場合に、比較例に比べて、側壁２２Ａの厚さが設定厚さに対して過大又は過少となることが抑制されるので、ロール部材２２の周方向の厚さのばらつきが抑制される。
【００４５】
また、本実施形態の感光体の製造方法によれば、ロール部材２２の周方向の厚さのばらつきが抑制されることで、第２形成工程により感光層２４が形成された感光体２０では、回転時の回転ムラが小さくなる。これにより、本実施形態のロール部材２２を用いた画像形成装置では、比較例のロール部材を用いた画像形成装置に比べて、画像の濃度ムラが抑制される。
【００４６】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
【００４７】
スラグは、製造するロール部材の用途によっては、円柱状又は円板状のスラグに限らず、楕円柱状又は角柱状のスラグを用いてもよい。また、スラグは、アルミニウム合金製に限らず、鉄系金属製などの他の材料を用いてもよい。
【００４８】
ロール部材２２は、感光体２０に用いられるものに限らず、帯電ユニットの帯電ロール、現像ユニットの現像ロール、転写ユニットの転写ロール、定着ユニットの定着ロール、搬送ユニットの搬送ロールに用いられるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
２０  感光体
２２  ロール部材
２２Ａ  側壁
２２Ｂ  閉塞底
２３  外周面
２４  感光層
２６  筒状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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