(57)【要約】【課題】感光体の変形不良が無くなり真直度等の振れ精度を向上することができ、また、基体の直径が異なる感光体の機種が多くても、直径の異なる機種毎にアース部材を設計して金型を起こすことを無くし、一つのアース板を直径の異なる感光体用として共有化することにより、アース板のコストを抑制できる電子写真感光体の提供。【解決手段】感光ドラムと、この感光ドラムの開口端部内に嵌合される嵌合部を有する樹脂フランジと、この樹脂フランジの嵌合部側の端面に取り付けられる導電性アース部材を備える電子写真感光体において、前記導電性アース部材が回転軸に接触するアース基部と、この基部と前記感光ドラム基体内面とを導通させる導電性テープを備える電子写真感光体とする。【選択図】      図１
2004206060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性円筒状基体の外周面に光導電性材料を含む感光層が形成された感光ドラムと、この感光ドラムの開口端部内に嵌合される嵌合部を有する樹脂フランジと、この樹脂フランジの嵌合部側の端面に取り付けられ、前記円筒状基体を電気的に接地するために円筒状基体とこの基体を回転可能に支持する回転軸とにそれぞれ接触する導電性アース部材を備える電子写真感光体において、前記導電性アース部材が回転軸に接触するアース基部と、この基部と円筒状基体内面とを導通させるために貼付された導電性テープを備えることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
導電性テープが金属箔とこの箔に被覆された導電性粘着剤を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
導電性テープが合成樹脂クロスに金属メッキされた薄膜基材とこの薄膜基材に被覆された導電性粘着剤を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項４】
アース基部がリン青銅またはステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項５】
請求項１記載の電子写真感光体を製造する方法であって、樹脂フランジの嵌合部側の端面に、回転軸との接触部を有するアース基部を取り付けて固定し、この樹脂フランジを感光ドラムの開口端部内に嵌合し、次に、この開口端部の反対側の開口端部から導電性テープを前記アース基部と円筒状基体内面とを導通させるように貼付することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の電子写真感光体を製造する方法であって、樹脂フランジの嵌合部側の端面に、回転軸との接触部を有するアース基部とこのアース基部に一端が重ねられる導電性テープとを取り付けて固定した後、この樹脂フランジを感光ドラムの開口端部内に嵌合し、次に、この開口端部の反対側の開口端部から前記導電性テープの他端を前記アース基部と円筒状基体内面とを導通させるように貼付することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は円筒状基体の外周面に有機材料を主成分とする感光層が形成され、その開口端部に、アース板による接地機構を付加した樹脂フランジを備えた電子写真感光体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体は円筒状の導電性基体上に光導電性を有する感光層を備えた感光ドラムとこのドラムの両端にそれぞれギヤ無しフランジ、平歯または斜歯ギヤ付き樹脂フランジ等を強固に結合させたものからなる。
【０００３】
この電子写真感光体は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真装置またはこれらの装置に搭載されるプロセスカートリッジに装着される。画像形成を行う際には、前記樹脂フランジと一体成形されたギヤ（歯車）を介して装置側の回転駆動力が感光ドラムに安定して繰り返し伝達される必要があるため、樹脂フランジの脱落または結合のゆるみなどがないように、感光ドラムの両端への樹脂フランジの結合には極めて高い信頼性が求められる。
【０００４】
一方、電子写真装置における画像形成は電子写真感光体を支持ピンまたはシャフト（以下の説明では支持ピン、シャフト共「回転軸」に含まれる。支持ピンは感光体を貫通しない回転軸、シャフトは感光体を貫通する回転軸をそれぞれ表すものとする）の周りに回転させながら、感光体の外周面近傍上に設置される電子写真プロセス部材の機能、すなわち、感光体表面の帯電、露光、現像、転写、（定着）、クリーニング、除電等を１サイクルとする電子写真プロセス機能を順に奏することにより実行される。さらにこれらの電子写真プロセス機能が支障無く実行されるには、アルミニウム合金などからなる感光ドラムの基体を電気的に接地することが重要である。そのためには装置側でアース（接地）電位に接続された支持ピンまたはシャフトと前記基体間の電気的導通を確実にとる必要がある。
【０００５】
前記基体と前記支持ピンまたはシャフトの間には、嵌合によって前記基体にしっかりと固定された高絶縁性の樹脂フランジが介在するように構成されているので、そのままでは、基体は電気的には絶縁状態（アース電位に非接続）にあり、前述の電気的導通を確保する金属などの導電性アース板を必要とする。しかし、このアース板による電気的導通について、軸側では回転状態での接触のため、アース板の摩耗やへたり等による軸との接触における長期信頼性低下の問題、アース周辺のドラム内面との接触側では、強い嵌合力による嵌合時に起き易いドラムの変形等の問題がある。このドラムの変形等を無くすために、樹脂フランジの嵌合の程度を緩和して弱い嵌合にすると、樹脂フランジには感光ドラムを回転させる駆動力がかかっているので、フランジが脱落する惧れがある。またさらに、この支持ピンまたはシャフトと基体間でアース板による導通が充分でなく電気抵抗が大きくなり過ぎると、画像濃度が下がるなどの画像障害が発生することがあることなどのため、樹脂フランジは強い嵌合力で基体に嵌合されなければならない。
【０００６】
図２は従来の電子写真感光体に嵌合されている樹脂フランジ単独の断面図（ａ）と嵌合部側から見た正面図（ｂ）である。前記図２で示される金属アース板１６付き樹脂フランジ２０は、円筒状導電性基体上に感光層が形成された感光ドラムの開口端部に、嵌合部１４側から挿入、嵌合される。この感光ドラムに嵌合された金属アース板１６付き樹脂フランジ２０の回転軸孔１５には、電子写真装置側で接地され、支持されるシャフトまたは支持ピンが貫通し、感光ドラムを回転可能に保持している。感光ドラムに対する前記装置側からの回転駆動力は前記樹脂フランジの外周部に設けられたギヤ（歯車）１３により伝達される。前記金属アース板１６は樹脂フランジの嵌合部側端面上の樹脂突起１７をアース板上の対応穴に挿入させた後、樹脂突起１７を加熱加圧してつぶすことにより、圧着される。このアース板は、アース機能を奏するために外周部の突起部１９と中央部の接触部１８を備え、それぞれ導電性基体内面および中央軸孔１５を貫通する支持ピンまたはシャフトと接触する。前記金属アース板１６としてはＳＵＳ３０４等のステンレス鋼やリン青銅などの弾性金属材料が用いられ、前記支持ピンまたはシャフトとしてはステンレス鋼材が主に採用される。金属アース板１６の形状は導電性基体の内径と軸径に合わせて適正な形状を有するように一品毎に設計され、専用の金型を用いて金属板から打ち抜きにより作製される。
【０００７】
また、加工が容易であって、摩耗や変形に対応でき、摺動音が小さいアース板構造を有する電子写真感光体が知られている。この感光体は、従来の金属アース板に導電性ブラシやプラスチックフィルムを重ねて固定して回転軸へ接触させる構造とすることにより摺動音を防止するようにしたアース板付きの樹脂フランジを備えるが、ドラム素管内壁との導電接触はすべて圧入により得られるものである（特許文献１の図２、図１、図３〜図７、図８、図９）。前記アース板の圧入はドラム素管を変形させるおそれがある。また、ドラム素管の直径が異なれば、その度に直径に合わせたアース板を用意する必要がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−７５４２３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図２の場合、導電性基体をアルミニウム系合金にすると、その内面とアース板との接触状態によっては、基体の外表面にまでアース板との圧入接触による影響が現われ、感光体の変形不良となる場合もあり真直度等の振れ精度に影響する。さらに前述した従来のアース板１６は電子写真感光体の基体の直径が変わる毎にその径に合わせた径を有するアース板１６を設計し、その度に新しい金型を起こす必要があった。金型費用は高価なので、異なる直径を有する感光体の機種が多い場合、アース板のコスト高（感光体のコスト高でもある）の要因の一つになっていた。
【００１０】
本発明は、以上説明した問題点に鑑みてなされたものであり、感光体の変形不良を無くし、また、基体の直径が異なる感光体の機種が多くても、直径の異なる機種毎にアース板を設計して金型を起こすことを無くし、一つのアース部材を直径の異なる感光体用として共有化することにより、アース部材のコストを抑制できる電子写真感光体およびその製造方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明によれば、前記目的は、導電性円筒状基体の外周面に光導電性材料を含む感光層が形成された感光ドラムと、この感光ドラムの開口端部内に嵌合される嵌合部を有する樹脂フランジと、この樹脂フランジの嵌合部内の端面に取り付けられ、前記円筒状基体を電気的に接地するために円筒状基体とこの基体を回転可能に支持する回転軸とにそれぞれ接触する導電性アース部材を備える電子写真感光体において、前記導電性アース部材が回転軸に接触するアース基部と、この基部と円筒状基体内面とを導通させるために貼付された導電性テープを備える電子写真感光体とすることにより、達成される。
【００１２】
請求項２記載の本発明によれば、導電性テープが金属箔とこの箔に被覆された導電性粘着剤を有する請求項１記載の電子写真感光体とすることが好ましい。
【００１３】
請求項３記載の本発明によれば、導電性テープが合成樹脂クロスに金属メッキされた薄膜基材とこの薄膜基材に被覆された導電性粘着剤を有する請求項１記載の電子写真感光体とすることが望ましい。
【００１４】
請求項４記載の本発明によれば、アース基部がリン青銅またはステンレス鋼からなる請求項１記載の電子写真感光体とすることがより好ましい。
【００１５】
請求項５記載の本発明によれば、前記目的は、請求項１記載の電子写真感光体を製造する方法であって、樹脂フランジの嵌合部側の端面に、回転軸との接触部を有するアース基部を取り付けて固定し、この樹脂フランジを感光ドラムの開口端部内に嵌合し、次に、この開口端部の反対側の開口端部から導電性テープを前記アース基部と円筒状基体内面とを導通させるように貼付する電子写真感光体の製造方法とすることにより、達成される。
【００１６】
請求項６記載の本発明によれば、前記目的は、請求項１記載の電子写真感光体を製造する方法であって、樹脂フランジの嵌合部側の端面に、回転軸との接触部を有するアース基部とこのアース基部に一端が重ねられる導電性テープとを取り付けて固定した後、この樹脂フランジを感光ドラムの開口端部内に嵌合し、次に、この開口端部の反対側の開口端部から前記導電性テープの他端を前記アース基部と円筒状基体内面とを導通させるように貼付する電子写真感光体の製造方法とすることにより、達成される。
【００１７】
また、前述したように、特許文献１には、従来の金属アース板に導電性ブラシやプラスチックフィルムを重ねて固定して回転軸へ接触させる構造とすることにより、加工が容易であって、磨耗や変形に対応でき、摺動音が小さいアース板構造を有する電子写真感光体が記載されている。しかし、この感光体はドラム素管内壁との導電接触については、従来と同様にすべて圧入時のアース板周辺の接触端部による確実な導電接触に依存する構成であるので、やはり、前記接触端部によりドラム素管を変形させるおそれがある。また、ドラム素管の直径が異なれば、その度に直径に合わせたアース板を用意する必要があるなどの点において、本発明とは明瞭に異なる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真感光体に関し、図を用いて詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下、説明する実施例に限定されるものではない。図１は本発明にかかる電子写真感光体の要部断面図であり、図３は本発明にかかる電子写真感光体に嵌合される樹脂フランジにアース部材（アース基部と導電性テープからなる）を取り付けた状態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は嵌合部側から見た正面図である。図４は本発明にかかる異なる電子写真感光体の一方の樹脂フランジ側端部の断面図を示し、（ａ）は感光体の中心軸孔に沿って切断した断面図、（ｂ）は感光体を中央部で軸に垂直に切断した断面図である。図５は本発明にかかる電子写真感光体に嵌合される樹脂フランジに取り付けられるアース部材の斜視図であり、それぞれ（ａ）は回転軸と接触するＴ字形接触板の斜視図、（ｂ）は基体内面と接触する導電性テープの固定部側の端部斜視図である。
【００１９】
本発明にかかる電子写真感光体を、導電性円筒状基体の外周面に光導電性材料を含む感光層が形成された感光ドラムと、この感光ドラムの開口端部内に嵌合される嵌合部を有する樹脂フランジ（アース部材付き）とに分けて説明する。
【００２０】
本発明にかかる図１および図４に示す感光ドラム１、２１の感光層の層構成および感光層材料については、それぞれ、特に限定されることなく公知のものを含めて、種々適宜採用できる。この感光ドラム１、２１に嵌合される樹脂フランジ１０、３０の主成分材料としては、従来と同様にポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂やポリカーボネート樹脂を使うことができる。この樹脂フランジ１０、３０は感光ドラム１、２１への嵌合部４、２４と、電子写真装置側の支持ピンやシャフト（不図示）が貫通し、回転可能に支持されるための中心軸孔５、２５と、外周部に形成され回転駆動力を受けるギヤ部６、２６を備えている。ギヤ部６、２６は無い場合もある。
【００２１】
樹脂フランジ１０、３０の材料として通常用いられる前記ＰＯＭやポリカーボネート樹脂は電気的絶縁性が極めて高いので、前記「従来の技術」の項で説明したように、電気的接地のために、装置側で接地電位に接続された回転軸（不図示）と感光ドラム基体３とを電気的に接続するアース部材２９、１００を必要とする。
【００２２】
本発明では、図１、図３、図４、図５でも示されるように、アース部材２９、１００はアース基部７、２７と導電性テープ８、２８とを有する。図１、図３では、支持ピンまたはシャフトと接触する回転軸近傍では従来と同様に、アース基部７の中央に形成された接触部９を利用し、アース部材１００の外周部では、導電性テープ８をアース基部７と感光ドラム基体３内面とに導電性粘着材を介して貼付することにより、電気的導通を確保する。図４、図５では、支持ピンまたはシャフトと接触する回転軸近傍では樹脂フランジ３０の嵌合部側端面に形成されている樹脂突起３１にＴ字形の金属接触板２７に設けられている対応孔３３を挿入し、さらに、導電性テープ２８に設けられている対応孔３２を前記同じ樹脂突起３１に挿入した後、樹脂突起３１を熱圧着によりつぶすことにより、アース部材２９として一体化して樹脂フランジ３０に固定する。中心軸孔２５側ではＴ字形の金属接触板２７が挿入される回転軸に接触し、ドラム基体２３内面には導電性テープ２８の、前記対応孔３２とは反対側の端部を貼付することにより、回転軸と基体２３との電気的導通を確保する。
【００２３】
前記アース基部７は従来のアース板と同様に０．１５ｍｍ乃至０．２５ｍｍ厚のリン青銅やステンレス鋼材のような弾性材料の薄板を主材とし、導電性テープ８はフレキシブルな金属薄膜基材と少なくとも片面に被覆され導電性を有する粘着剤（接着剤を含む）を有する。この導電性粘着剤の接触抵抗は０．０１５Ω／２５ｍｍ２のように小さいので、良好な画像特性を得るに充分なアース機能を確保できる。フレキシブル金属薄膜基材としては、０．０７ｍｍ乃至０．１ｍｍ厚（接着層を含む厚さ）の銅箔、ニッケル箔や合成樹脂クロスに銅、ニッケルをメッキにより０．１ｍｍ乃至０．２５ｍｍ厚（接着層を含む厚さ）の薄膜とした薄膜基材等から適宜選ぶことができる。
【００２４】
前記Ｔ字形の金属接触板２７は前記アース基部７と同様の０．１５ｍｍ乃至０．２５ｍｍ厚のリン青銅やステンレス鋼材のような弾性材料の薄板を用いることができる。また、導電性テープ８についても、前記図１、図３の説明と同様なフレキシブルな金属薄膜基材と少なくとも片面に被覆され導電性を有し、幅約１０ｍｍで、Ｔ字形の金属接触板２７への接続とドラム基体２３への充分な貼付長さとを確保する長さを有し、粘着剤（接着剤を含む）を有する導電性テープ２８を用いることができる。
【００２５】
本発明の電子写真感光体の製造方法を図１、図３を用いて説明する。まず、樹脂フランジ１０の嵌合部側の端面にアース基部７を取り付ける（図３参照）。この取り付けは従来公知の方法を用いることができるが、例えば、図１、３に示すように、樹脂フランジ１０の嵌合部側端面に設けられた樹脂突起をアース基部７の対応穴に挿入させた後、樹脂突起を加熱加圧して固着する方法がある。次に、この樹脂フランジ１０を前記感光ドラム１の開口端部２内に公知の方法により嵌合し、そして、この開口端部２の反対側の開口端部から導電性テープ８を前記アース基部７と円筒状基体３内面とを導通させるように貼り付ける。貼り付ける方法は、どのような方法（たとえば導電性テープ８の一端のみを予めアース基部７に貼付しておいてもよい）を用いてもよいが、感光ドラム１の内径が大きければ手作業で貼り付ければよく、内径が小さい場合や量産性を向上する場合には、適当な治具を作製して貼り付ければよい。図４、図５に示す異なる電子写真感光体の製造方法については、アース基部の形状をＴ字形接触板２７に変え、このＴ字形接触板２７の対応孔３３を樹脂フランジ３０の端面に設けられた樹脂突起３１に挿入し、次に前記Ｔ字形接触板に一端を重ねるように導電性テープ２８の対応孔３２を樹脂突起３１に挿入し、熱圧着によりアース部材２９として樹脂フランジ３０に固定する。このアース部材２９付き樹脂フランジ３０をドラム基体２３の一方の開口部に嵌合により挿入する。次に基体２３の反対側開口から導電性テープ２８の他端を基体２３の内面に貼付することにより、製造することができる。
【００２６】
【実施例】
直径６０ｍｍ（比較例）、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍであって、長さが３００ｍｍで共通の各感光ドラムに、同一径の回転軸孔と前記ドラム内径に対して適切な嵌合外径を有する各樹脂フランジをＰＯＭ樹脂で作製し、直径６０ｍｍ用に設計されたアース板を、前述の従来のアース板と同様に、すべての樹脂フランジの嵌合部側端面に設けられた樹脂突起に挿入して固着し、それぞれ感光ドラムに嵌合させた。
【００２７】
この場合、直径６０ｍｍの感光ドラムでは全く従来と同様なので、比較例とする。直径７０ｍｍ以上の直径を有する感光体では、当然ながら直径６０ｍｍ用に設計されたアース板は小さすぎて、そのままではドラム基体内面との接触を図ることができない。そこで、直径６０ｍｍ用に設計されたアース板をアース基部７として、この基部７とドラム基体３内面とを接触させるために必要な長さと幅１０ｍｍのサイズを有する導電性テープ８を、治具を用いて樹脂フランジの嵌合後の感光ドラムに、嵌合部とは反対側の開口端部からそれぞれ貼付した。
【００２８】
この導電性テープとしては、住友スリーエム社の銅メッキポリエステルクロス（製品番号Ｘ−７００１）を用いた。この銅メッキポリエステルクロスの厚さは０．１１ｍｍで、フレキシブルであり、片面に金属粒子分散型のアクリル系導電性粘着剤が被覆されているので、図１に示すようにアース基部７とドラム基体３内面とを接続するために屈曲させて貼付することも容易にできるし、両者の電気的な導通をとることもできる。
【００２９】
ここでは銅メッキポリエステルクロステープを用いたが、同社の銅箔テープまたはその他の導電性テープを用いても良い。導電性テープを用いない直径６０ｍｍの感光体（比較例）と前記直径７０ｍｍ以上の直径を有する感光体を、それぞれ導電性テープの機能を比較確認するために、導通試験を行ったうえで、複写機に搭載し、１００００枚の耐刷試験を行った。いずれの感光体も、直径６０ｍｍの比較例と同等の導通性、画像特性（初期および１００００枚後）を示し、良好であった。ただし、前記導電性テープを用いない直径６０ｍｍの感光体では、多量に生産した場合、前述のようにアース板と基体との接触の影響が基体の外表面に現れて、変形不良となるものの発生を完全に防ぐことができず、真直度等の振れ精度に影響が出て、不良となるものが発生した。なお、上述の実施例と比較例では感光ドラムの直径として、６０ｍｍ乃至１００ｍｍのものを用い、直径６０ｍｍ用に設計されたアース板をアース基部としたが、アース基部の大きさを変えれば、これらの前後の直径を有する感光ドラムに導電性テープを適用した場合にも効果があることは言うまでもない。
【００３０】
さらに、アース基部として、前記直径６０ｍｍのアース板に代えて、図５に示すようなＴ字形接触板２７を用いた感光体についても、前述と同様に導通試験を行った上で、複写機への搭載による１００００枚の耐刷試験を行った。その結果、本発明にかかる電子写真感光体は良好な画像特性を示すと共に、真直度等の振れ精度で不良となるものは発生しなかった。このＴ字形接触板２７は前記アース基部７のように基部に中心軸孔が無いので、異なる中心軸孔を有する樹脂フランジにも共通のアース部材２９を適用することができる点が、前述の図１、３で示したアース部材１００より優れており、好ましい。またさらに、アース基部の形状は前記実施例に記載の形状だけでなく、本発明の要旨を超えない範囲で、樹脂フランジの端面に固定され、弾性的かつ良導電的に回転軸に接触する機能を備え、導電性テープの一端を固着する機能を有するアース基部であれば、他の形状でもよいことは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、導電性円筒状基体の外周面に光導電性材料を含む感光層が形成された感光ドラムと、この感光ドラムの開口端部内に嵌合される嵌合部を有する樹脂フランジと、この樹脂フランジの嵌合部側の端面に取り付けられ、前記円筒状基体を電気的に接地するために円筒状基体とこの基体を回転可能に支持する回転軸とにそれぞれ接触する導電性アース部材を備える電子写真感光体において、前記導電性アース部材が回転軸に接触するアース基部と、この基部と円筒状基体内面とを導通させるために貼付された導電性テープを備える電子写真感光体としたので、感光体の変形不良が無くなり真直度等の振れ精度を向上することができ、また、基体の直径が異なる感光体の機種が多くても、直径の異なる機種毎にアース部材を設計して金型を起こすことを無くし、一つのアース板を直径の異なる感光体用として共有化することにより、アース板のコストを抑制できる電子写真感光体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電子写真感光体の要部断面図
【図２】従来の電子写真感光体に嵌合されている樹脂フランジを示し、（ａ）は樹脂フランジの断面図、（ｂ）は嵌合部側から見た樹脂フランジの正面図
【図３】本発明にかかる電子写真感光体に嵌合される樹脂フランジにアース部材を取り付けた状態を示し、（ａ）は樹脂フランジの断面図、（ｂ）は嵌合部側から見た樹脂フランジの正面図
【図４】本発明にかかる異なる電子写真感光体に嵌合される樹脂フランジにアース部材を取り付けた状態を示し、（ａ）は電子写真感光体の端部断面図、（ｂ）は電子写真感光体の中央部の断面図
【図５】本発明にかかる図４に示す電子写真感光体の樹脂フランジに取り付けられるアース部材を示し、（ａ）はアース基部の斜視図、（ｂ）は導電性テープの端部斜視図
【符号の説明】
１、２１  感光ドラム
２  開口端部
３、２３  感光ドラム基体
４、２４  嵌合部
５、２５  回転軸孔
６、２６  ギヤ部
７  アース基部
８、２８  導電性テープ
９  回転軸接触部
１０、３０  樹脂フランジ
１６  アース板
２０  樹脂フランジ
１００  アース部材
【図１】
2004206060.tif 000003
【図２】
2004206060.tif 000004
【図３】
2004206060.tif 000005
【図４】
2004206060.tif 000006
【図５】
2004206060.tif 000007