(57)【要約】【課題】  精度良くかつ感光体とギア・フランジ部材との結合力の強い嵌合方法に係る電子写真感光体を提供する。【解決手段】  導電性樹脂組成物からなる円筒状基体上に感光層を有する電子写真感光体において、この感光体の端部に樹脂から成るギア・フランジ部材を嵌合して固定する際に、このギア・フランジ部材の嵌合部分の外径が基体嵌合部の内径より大きい状態であり、かつ感光体の端部を加温するかまたはギア・フランジ部材を冷却する、あるいは感光体端部の加熱とギア・フランジ部材の冷却を同時に行った状態でギア・フランジ部材を感光体の端部内に挿入し、その後に両者の温度を同一にすることにより両者が結合された状態とした。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性樹脂組成物からなる円筒状基体上に感光層を有する電子写真感光体において、この感光体の端部に樹脂から成るギア・フランジ部材を嵌合して固定する際に、このギア・フランジ部材の嵌合部分の外径が基体嵌合部の内径より大きい状態であり、かつ感光体の端部を加温するかまたはギア・フランジ部材を冷却する、あるいは感光体端部の加熱とギア・フランジ部材の冷却を同時に行った状態でギア・フランジ部材を感光体の端部内に挿入し、その後に両者の温度を同一にすることにより両者が結合された状態としたことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
ギア・フランジ部材が導電性樹脂組成物より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３】
基体とギア・フランジ部材が同じ導電性樹脂組成物よりなることを特徴とする請求項２記載の電子写真感光体。
【請求項４】
感光体端部の加温が高周波誘導加熱方式によるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の電子写真感光体。
【請求項５】
感光体端部の加温が赤外線ヒーターによるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の電子写真感光体。
【請求項６】
導電性基体内面の嵌合部分あるいはギア・フランジ部材の嵌合部分にローレット加工がなされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置における電子写真感光体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体は基本的には帯電および光を用いた露光により潜像を形成する感光層とその感光層を設ける基体からなっている。
【０００３】
従来、電子写真感光体に使用される基体としては一般的にアルミニウムを円筒状に加工したものが用いられており、この表面に感光層を形成すると共に更にこの両端に樹脂素材等で出来たギア、フランジ等の駆動部材を接着あるいは加締め加工などにより取り付けた状態で使用することが一般に行われてきた。
【０００４】
その一方、円筒状基体の素材として樹脂を用いることも検討されてきた。
【０００５】
この樹脂を用いた基体の例として例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂に導電性粉体を分散させたものを材料として用いた基体（例えば特許文献１、特許文献２参照）、あるいは樹脂材料としてポリフタルアミドを使用したもの、ポリアミド樹脂と導電性粉体を用いたもの（例えば、特許文献３参照）等がある。
【０００６】
あるいは、導電性粉体などを含有しない円筒状樹脂基体上に透明な導電層膜等を形成したものも提案されている（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。
【０００７】
これらのうちで樹脂中に導電性粉体を分散させた導電性の材料を使用したものが感光層からの導通の取りやすさや装置本体との導通を取る際に金属製のアース板などを用いる必要がないなどの理由から検討がなされている。
【０００８】
ここで、樹脂中に導電性粉体を分散させて基体を成型する際、使用する導電性粉体としては例えばカーボンブラック、グラファイトあるいは金属の粉体が使用される。
【０００９】
この中でカーボンブラックやグラファイトは扱いやすさやコストが低いなどの点から使用頻度が高い。
【００１０】
このカーボンブラックを分散させた樹脂を成型して得られる基体はカーボンブラックの着色効果により黒色を呈している。
【００１１】
通常感光体の基体として使用する際には、この基体上に感光層を形成して電子写真感光体とし、これを所定の電子写真プロセスにより例えば帯電、露光による潜像形成、現像、転写、定着を経て画像にする。
【００１２】
この導電性基体を用いた感光体は通常両端にギア・フランジ部材を取り付けて使用する。
【００１３】
即ち、このギア・フランジ部材によって電子写真装置内に設置保持するあるいは装置本体からの駆動力を感光体に伝えるといった役割を果たす。
【００１４】
このギア・フランジ部材を取り付ける際に、例えば特許文献７に記載されている様にギア・フランジ部材を、超音波溶着を用いた方法により感光体に固着するという方法が知られている。
【００１５】
また、ギア・フランジ部材を取り付ける際に接着剤を使用して両者を結合するといったことも行われている。
【特許文献１】特開平０７−１５２１９４号公報
【特許文献２】特開平０８−２４８６５９号公報
【特許文献３】特開２０００−１４３９７８号公報
【特許文献４】特開平１０−１２３７３５号公報
【特許文献５】特開２０００−１３１８６４号公報
【特許文献６】特開２００１−９２１６６号公報
【特許文献７】特開２００１−２８２０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら超音波溶着による方法で接合した場合、感光体中心軸とギア・フランジ部材の中心軸を合わせた状態で溶着することが困難であり、また一度軸同士がずれた状態で溶着した後は取り外すことが不可能であるため、精度良くギア・フランジ部材を取り付けることが困難であった。
【００１７】
さらに、ギア・フランジ部材を樹脂製の感光体基体に圧入しようとすると、両者がいわゆるかじった状態になり精度良く嵌合できない。
【００１８】
かじらないように圧入状態をゆるくすると今度は嵌合力が小さくなり、回転力が掛かった場合にギア・フランジ部材だけが回転してしまう事が起きる恐れがある。
【００１９】
また、結合の際に接着剤を使用した場合には使用した接着剤中に含まれる低分子量成分等が揮発した後、感光層表面やその他の部材にに付着する等の現象により感光体の特性に悪影響を及ぼしたり、感光体や装置を白化させ機能上の不都合を引き起こす恐れがある。
【００２０】
本発明の目的は上記の問題点を解決し精度良くかつ感光体とギア・フランジ部材との結合力の強い嵌合方法に係る電子写真感光体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００２２】
（１）導電性樹脂組成物からなる円筒状基体上に感光層を有する電子写真感光体において、この感光体の端部に樹脂から成るギア・フランジ部材を嵌合して固定する際に、このギア・フランジ部材の嵌合部分の外径が基体嵌合部の内径より大きい状態であり、かつ感光体の端部を加温するかまたはギア・フランジ部材を冷却する、あるいは感光体端部の加熱とギア・フランジ部材の冷却を同時に行った状態でギア・フランジ部材を感光体の端部内に挿入し、その後に両者の温度を同一にすることにより両者が結合された状態としたことを特徴とする電子写真感光体。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、感光体にギア・フランジ部材を嵌合して結合する際に十分な強度を持ちながら精度良くギア・フランジ部材の嵌合を行う事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上記の問題点を解決するために検討を行った結果、ギア・フランジ部材を感光体に取り付ける際に、感光体基体の端部嵌合部分を加熱して嵌合部内径を拡大するかまたはギア・フランジ部材を冷却して嵌合部外径を小さくする、あるいは基体嵌合部の加熱とギア・フランジ部材の冷却を同時に行い、嵌合時の抵抗を小さくした状態でギア・フランジ部材を感光体基体端部に挿入し、その後両者の温度を等しくすることにより両者が結合して、ギア・フランジ部材が感光体に固着され、十分な結合強度を持ちながらかつ嵌合の精度としても十分な精度を得る事ができることが分かった。
【００２５】
更に本発明においてギア・フランジ部材と感光体基体の嵌合部分のいずれか一方にローレット加工を施しておけば両者の結合状態が更に強くなり、電子写真装置本体からの回転駆動力を感光体に伝達する際に回転トルクが結合力を上回ってギア・フランジ部材だけが回転してしまうといった事態が発生せず駆動させる際の回転トルク対する耐外れ強度が増す。
【００２６】
通常、このような嵌合部にローレット加工を行ったギア・フランジ部材を圧入などの方法で感光体に嵌合させると、ギア・フランジ部材と基体の間でかじりを起こすため嵌合後の結合制度が悪化することになるが、本発明においては予め感光体端部を加熱により拡径するか、ギア・フランジ部材を冷却して縮径することにより両者が接触しない様な状態で結合できるので高精度の結合を行う事ができる。
【００２７】
ローレット加工の形状としてはたとえばギア・フランジ部材の嵌合部分を例にすると、図１１（ａ）の様な嵌合方向と同じ方向に線状に加工した形状や、図１１（ｂ）のように斜め格子状の形状にするものなどがある。
【００２８】
感光体の端部内面にローレット加工する場合も同様な形状とすればよい。
【００２９】
本発明の導電性樹脂基体とギア・フランジ部材の組合せでは両者が樹脂で構成されているために、例えば金属の円筒基体と樹脂製のギア・フランジ部材との場合のように両者の線膨張係数が異なっていて温度の異なる場所、例えば低温状態に置かれた場合などにギア・フランジ部材が外れてしまうといった事態が発生しない。
【００３０】
本発明において導電性樹脂基体の端部嵌合部分の内径を拡張する方法としては例えば、基体端部周囲を赤外線ヒーターで円状に取り囲みこれにより加熱する方法がある。
【００３１】
導電性樹脂基体は導電材としてカーボンブラックやグラファイトといった黒色のもの等を含有させて導電性を出しているためこの場合基体の色は黒色であり熱を吸収し易いのでこの方法によれば比較的短時間の加熱で基体の径を拡張することが可能である。
【００３２】
また、基体の端部径を拡大する別の方法としては基体端部を高周波誘導加熱により加熱して径を拡大する方法がある。
【００３３】
ギア・フランジ部材を冷却する方法としては、液体窒素を沸騰させた冷窒素ガスを吹き付ける方法、予め例えばマイナス２０℃程度の低温環境で保存しておく方法などがある。
【００３４】
本発明においてはギア・フランジ部材嵌合部分の外径寸法と感光体基体の嵌合部分の内径寸法との関係は締まりバメの関係にある。
【００３５】
即ち、ギア・フランジ部材の嵌合部外径寸法が基体嵌合部内径寸法より大きい状態となっており、これにより両者を結合した際に大きな結合力が得られる。
【００３６】
両者における嵌合部分の径の差、即ち、圧入代は上記の関係にあればよいが、好ましくは嵌合部の径の差は嵌合面にローレット加工を行っていない場合には１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。
【００３７】
１０μｍ未満である場合には結合力が不足することがあり、１００μｍを越える場合には結合の際における感光体側の加熱による拡径状態を大きくする必要から加熱温度を高くする必要があり、熱による樹脂基体あるいは感光層への熱による悪影響が生じることがある。
【００３８】
いずれかの嵌合面にローレット加工がなされている場合にはギア・フランジ部材の嵌合面の外径が感光体嵌合面内径より５μｍ以上大きければ必要な結合力が得られる。
【００３９】
感光体と加熱あるいはギア・フランジ部材を冷却した後、嵌合を行う時点のギア・フランジ部材嵌合部分の外径寸法と感光体基体の嵌合部分の内径寸法との関係は隙間バメの関係にある。
【００４０】
即ち、感光体嵌合部内径がギア・フランジ部材嵌合部外径より大きい状態となっている。
【００４１】
このためギア・フランジ部材の感光体への挿入が可能となる。
【００４２】
感光体嵌合部の径が大きくなるほどギア・フランジ部材の挿入が容易に行われるが前記のように加熱温度が高くなるため熱による影響が発生する可能性がある。
【００４３】
次に、本発明で用いるギア・フランジ部材を感光体基体に嵌合する装置について説明する。
【００４４】
図１は電子写真感光体製造装置の側面図、図２は同製造装置の正面図である。
【００４５】
図１及び図２においてＷ１はギア・フランジ部材、Ｗ２は電子写真感光体、１はＮＣ組み立てロボット、２はロボットハンド、３はギア・フランジ部材Ｗ１を供給するためのストッカー、４−１は電子写真感光体Ｗ２の端部部分を加熱するための赤外線加熱装置（図３参照）、４−２は高周波誘導加熱装置（図４参照）、５は不図示のコンベアラインから電子写真感光体Ｗ２を搬入及び搬出するターンテーブルである。
【００４６】
図３は前記赤外線加熱装置の詳細図であり、図４は高周波誘導加熱装置の詳細図である。
【００４７】
図３の赤外線加熱装置においてはターンテーブル５によって電子写真感光体Ｗ２がリング状の赤外線ヒーター１１３−１内に位置したときに電流が流される。
【００４８】
赤外線ヒーターが点灯することによって感光体の端部が加熱され、この過熱された部分が拡径する。
【００４９】
なお、図３においてヒーター部分をハロゲンランプ、キセノンランプなどで置き換えることも可能である。
【００５０】
図４の高周波誘導加熱装置においては、ターンテーブル５によって感光体Ｗ２がコイル１１３−２内に位置したときにコイル１１３−２に高周波の電流Ｉ１が流される。
【００５１】
これにより図４に示すようにコイルに磁界が発生し感光体Ｗ２に誘導電流Ｉ２（図（ｂ）参照）が生じて感光体が自然発熱する。
【００５２】
また、電流Ｉ１の周波数を変化させることによりコイル１１３−２内に位置する感光体Ｗ２の表面から中心方向への加熱状態を買えることが出来、これによって感光体Ｗ２の肉厚が替わった場合の汎用性が高められる。
【００５３】
図５及び図６はターンテーブル５の詳細図である。
【００５４】
図５及び図６において、１００はベース板、１０１は上下動シリンダ、１０２はガイドブロックであり、ガイドブロック１０２にはガイド棒１０４を上下方向に摺動自在にガイドするリニアブッシュ１０３が内蔵されている。
【００５５】
上下動シリンダ１０１のロッドの先端には、ハイロータブロック１０７の下部に連結された連結部材１０５が取り付けられている。
【００５６】
尚、ハイロータブロック１０７にはハイロータ１０６が収納されている。
【００５７】
上記ハイロータブロック１０７は、ガイド棒１０４に連結されており、これは上下動シリンダ１０１によって精度良く上下動する。
【００５８】
又、ハイロータ１０６はカップリング１０８を介してターンテーブルベース１０９に連結されている。
【００５９】
そして、ターンテーブルベース１０９はクロスローラベアリング１１０によって支持されており、ハイロータ１０６の回転は精度良くターンテーブルベース１０９に伝えられる。
【００６０】
ターンテーブルベース１０９上には、感光体Ｗ２を位置決めするための断面Ｖ字状の受け１１１（図参照）と、その受け１１１に電子写真感光体Ｗ２を押圧してこれを固定するためのロータリシリンダ１１２が設置されており、ロータリシリンダ１１２の動作に応じて電子写真感光体Ｗ２の位置決め保持及び出し入れが可能となっている。
【００６１】
又、図において、１１３は高周波加熱装置４のコイルであり、受け１１１とロータリシリンダ１１２によって位置決め保持された電子写真感光体Ｗ２がターンテーブルベース１０９と共に上下動シリンダ１０１によって上下動せしめられることによって感光体Ｗ２の上端がコイル１１３内に位置されるよう構成されている。
【００６２】
尚、図において、１１４は磁性板である。
【００６３】
ターンテーブルベース１０９はハイロータ１０６によって回転駆動され、該ターンテーブルベース１０９に取り付けられたストッパ１１５（図参照）がハイロータブロック１０７に固定された回転位置決め用ショックアブソーバ１１６（図参照）に当接することによって、ターンテーブルベース１０９の回転方向の位置が規制される。
【００６４】
図７（ａ）はフランジＷ１の概略側面図、同図７（ｂ）は電子写真感光体Ｗ２の側面図である。
【００６５】
ギア・フランジ部材Ｗ１において、感光体Ｗ２の端部の内径部分（内径加工孔）１３０に結合される結合部１３１と、先端の凸部１３４はそれぞれ所望の真円度と同軸度が確保されるように加工が施されている。
【００６６】
先端凸部１３４の替わりに、装置本体側に感光体の支持軸を設けてこの支持軸に勘合するような孔があいているものでも良い。
【００６７】
又、ギア・フランジ部材Ｗ１の感光体Ｗ２の端面１３２に当接する外周部１３３は結合部１３１に対して高精度な直角度が確保されるようになされている。
【００６８】
感光体Ｗ２の端部においては、内径孔と外径は必要な精度にまで同軸度が高められている。
【００６９】
更に、感光体Ｗ２の内径部分１３０と端面１３２は高精度な直角度が確保されるよう加工されている。
【００７０】
従って、このようなギア・フランジ部材Ｗ１と感光体Ｗ２をかじりを生じることなく結合し、更にギア・フランジ部材Ｗ１の外周部１３３と電子写真感光体Ｗ２の端面１３２とを当接させることによって感光体Ｗ２の両端部に対してフランジＷ１の凸部１３４の同軸度を所定精度に設定することが可能となる。
【００７１】
次に、ギア・フランジ部材Ｗ１と感光体Ｗ２との結合動作について説明する。
【００７２】
先ず、ストッカー３上の供給位置にギア・フランジ部材Ｗ１がセットされると、組立ロボット１のアーム１Ａが旋回してロボットハンドがフランジＷ１をクランプする。
【００７３】
その後、ロボットハンド２が赤外線ヒーター１１３−１又は高周波加熱装置のコイル１１３−２の上方に移動し、ロックシリンダ１１によるロック板１２のロックを解除して待機する。
【００７４】
一方、感光体Ｗ２がターンテーブル５にセットされると、ロータリシリンダ１１２の動作により、感光体Ｗ２をＶ字状の受け１１１に押圧して位置決めする。
【００７５】
その後、ハイロータ１０６によってターンテーブルベース１０９等と共に感光体Ｗ２が回転し、ストッパ１１５がショックアブソーバ１１６に当接する。これらが当接したときに、感光体Ｗ２は赤外線ヒーター１１３−１又はコイル１１３−２の下方に位置する。その後、上下動シリンダ１０１がＯＮとなって、ターンテーブルベース１０９、ハイロータブロック１０７等が上昇し、図８に示すように感光体Ｗ２の上端が赤外線ヒーター１１３−１又はコイル１１３−２の内部に位置決めされる。
【００７６】
このような感光体Ｗ２の位置決めを待って赤外線加熱装置４−１又は高周波加熱装置４−２に駆動信号が送られ、赤外線ヒーター１１３−１又はコイル１１３−２が通電されて加熱を開始する。
【００７７】
これにより前述したように感光体Ｗ２の開口部（即ち、上端側の内径部分１３０）が赤外線によって加熱されるか又は誘導電流によって自己発熱し、その内径部分１３０が熱膨張により拡径する。
【００７８】
図９は感光体Ｗ２の上端部が時刻ｔ１から加熱されたときの温度変化の様子を示す図である。
【００７９】
図１０は感光体Ｗ２の温度と膨張量との関係を示す図である。
【００８０】
感光体Ｗ２の端部内径部分１３０の拡径により、その端部内径部分１３０とギア・フランジＷ１の結合部１３１は隙間嵌めの関係となり、以下のように端部内径部分１３０に対して結合部１３１が隙間挿入できることになる。
【００８１】
感光体Ｗ２の加熱終了後は赤外線ヒーター又はコイル１１３への通電が停止し、加熱装置４から組立ロボット１へ加熱終了信号が送られてロボットハンド２が下降する。
【００８２】
これによってクランプされたギア・フランジ部材Ｗ１が感光体Ｗ２の端部に徐々に挿入され、ギア・フランジ部材Ｗ１の外周部が感光体Ｗ２の端面１３２に当接されることになる。
【００８３】
なお、本発明においてはギア・フランジ部材を冷却して使用することもある。
【００８４】
この際にはギア・フランジ部材がオートハンドに届く前に液体窒素ガスをガス化させたものを噴きつけることによって冷却する、あるいはストッカー部分に冷却装置を組み込んでおき、このストッカー部分に留まっている間に冷却するなどの方法が考えられる。
【００８５】
次に、本発明の感光体について説明する。
【００８６】
本発明の導電性基体に使用する樹脂としては通常使用される樹脂に導電材を分散させて導電性を付与させて使用されるが、この場合に使用される樹脂としては導電材を分散させた状態でもその強度を維持でき更に成型する場合に問題が起きないようなものであれば良い。
【００８７】
このような樹脂としては例えばポリフェニレンサルファイド樹脂、架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂、６−ナイロン（登録商標）、６６−ナイロン（登録商標）等の各種ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が成型性に優れ、また強度の面においても優れている。
【００８８】
これらの樹脂に添加する導電性粉体としては一般的に使用し易いものであり、樹脂と混合した際に樹脂中に均一に分散するようなものであれば良いが、例えばカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅などの金属紛が用いられる。
【００８９】
これらの中でカーボンブラック、グラファイト等はコスト的にも安価であり取扱も容易であるため導電材として使用するのは好ましい。
【００９０】
基体に使用する導電性粉体の添加量は樹脂部分の１５質量％〜７０質量％が好ましい。
【００９１】
導電性粉体添加後の樹脂の抵抗値としては体積抵抗率が１×１０６Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０４Ω・ｃｍ以下であることが望ましい。
【００９２】
また基体の表面抵抗値としては１０６Ω／ｃｍ２以下が好ましい。
【００９３】
また、本発明の基体では導電性粉体を分散させた樹脂中に更に環境変化時の寸法の安定性確保、強度を上げる等の目的で更に繊維状の充填材を添加することもできる。これらの繊維状の添加材としては例えばカーボンウィスカー、ガラス繊維等が挙げられる。
【００９４】
更に同様の目的で炭酸カルシウムやクレー等の無機質の粉体状充填材を添加することも可能である。
【００９５】
本発明の導電性樹脂基体を形成する方法としては例えば射出成型法等の方法を用いることができる。
【００９６】
ギア・フランジ部材についても同様な材料を使用すればよい。
【００９７】
次に、樹脂基体上に形成される感光層について説明する。
【００９８】
本発明における感光層は、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からなる積層型でも、電荷発生物質と電荷輸送物質を同一の層に含有する単層型でも良いが、積層型であるほうが好ましい。
【００９９】
感光層が単一層の場合、感光層の厚みは５〜１００μｍが好ましく、さらには１０〜６０μｍが好ましい。単一層の感光層には、電荷発生物質および電荷輸送物質を各々の１０〜７０質量％、さらには２０〜７０質量％含有するのが好ましい。
【０１００】
感光層が積層構造の場合、電荷発生層の厚みは０．００１〜５μｍ、さらには０．０５〜２μｍが好ましく、電荷輸送層の厚みは１〜４０μｍ、さらには１０〜３０μｍが好ましい。電荷発生層には、電荷発生物質を１０〜１００質量％、さらには４０〜１００質量％含有するのが好ましい。電荷輸送層には、電荷輸送物質を２０〜８０質量％、さらには３０〜７０質量％含有するのが好ましい。
【０１０１】
電荷発生層は、モノアゾ、ビスアゾおよびトリスアゾなどのアゾ系顔料：金属および無金属フタロシアニン系顔料；インジゴおよびチオインジゴなどのインジゴ系顔料；アントアントロンおよびピレンキノンなどのキノン系顔料；ペリレン酸無水物およびペリレン酸イミドなどのペリレン系顔料；スクワリウム系色素；ピリリウム；チアピリリウム塩類；およびトリフェニルメタン系色素などの電荷発生物質を適当な結着樹脂に分散した溶液を、前記中間層の上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。
【０１０２】
電荷発生層の結着樹脂としては、たとえばポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸エステル樹脂、アクリル樹脂およびセルロース系樹脂などが挙げられる。電荷発生層の膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特には０．０５〜２μｍであることが好ましい。また、結着樹脂を用いずに電荷発生物質を蒸着して用いても良い。
【０１０３】
電荷輸送層は、電荷輸送物質を適当な結着樹脂に溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成される。
【０１０４】
電荷輸送物質には、電子輸送性物質と正孔輸送性物質がある。電子輸送性物質としては、たとえば、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン、クロラニルおよびテトラシアノキノジメタンなどの電子受容性物質やこれを高分子量化したものが挙げられる。
【０１０５】
正孔輸送性物質としては、たとえばピレンおよびアントラセンなどの多環芳香族化合物；カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾールおよびトリアゾールなどの複素環化合物；ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾンおよびＮ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾールなどのヒドラゾン化合物；α−フェニル−４’−Ｎ，Ｎ−ジアミノスチルベンおよび５−［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン］−５Ｈ−ジベンゾ［ａ，ｄ］ジシクロヘプテンなどのスチリル系化合物；ベンジジン系化合物；トリアリールアミン系化合物あるいはこれを高分子量化したものなどが挙げられる。
【０１０６】
結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂およびポリスチレン樹脂などが挙げられる。電荷輸送層の膜厚は１〜４０μｍであることが好ましく、特には１０〜３０μｍであることが好ましい。
【０１０７】
電荷発生層と電荷輸送層はどちらが上層でも下層でも良い。
【０１０８】
単層型の感光層は、前述した電荷発生物質と電荷輸送物質とを適当な結着樹脂に分散および溶解した溶液を塗布し、乾燥することにより形成することができる。この際の膜厚は、１〜４０μｍであることが好ましく、特には１０〜３０μｍであることが好ましい。
【０１０９】
また、本発明ではポリビニルカルバゾールおよびポリビニルアントラセンなどの有機光導電性ポリマーや、セレン、セレン−テルルおよびアモルファスシリコンなどの無機材料も感光層材料として用いることができる。
【０１１０】
本発明の感光体においては基体と感光層の間に基体表面の欠陥の被覆による画像欠陥の防止及び基体樹脂中に導電性粉体を混合し着色させることによって生じる感光体感度の低下を防止するために第一の中間層を設けることができる。
【０１１１】
この中間層はバインダー樹脂中に金属酸化物からなる無機導電性粉体を分散させてなるものである。
【０１１２】
本発明の基体表面に設ける中間層に使用されるバインダー樹脂としては例えばフェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂メラミン樹脂、あるいはポリエステル樹脂などが使用される。
【０１１３】
これらの樹脂は単独でも、二種類以上を組み合わせて用いても良い。
【０１１４】
これらの樹脂は基体に対する接着性が良好であると共にこの樹脂中に分散させる導電性金属酸化物粉体の分散性が良好でありかつ成膜後の耐溶剤性も良好である。
【０１１５】
これらの中ではフェノール樹脂が特に良好である。
【０１１６】
この基体上に設ける中間層中に分散させる、金属酸化物からなる導電性粉体としては例えばアンチモンを含有する酸化スズ、リンを含有した酸化スズ、還元法により酸素欠損を有する表面を持つ酸化スズ、アルミニウムやガリウムを含有する酸化亜鉛、酸化インジウムなどが挙げられる。
【０１１７】
またこれらに加えて導電性を持たない金属酸化物粒子の表面を上記の導電性を持つ金属酸化物被膜で被覆したものも用いられる。
【０１１８】
導電性を持たない金属酸化物粒子としては、硫酸バリウム、酸化チタン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等が挙げられ、例えば、フッ素あるいはアンチモンを含有する酸化スズを被覆層とする硫酸バリウムや酸化アンチモンを含有する酸化スズを被覆層とする酸化チタン等という組合せで使用される。
【０１１９】
これらの金属酸化物粉体はその色調が白色、淡白色をしており、これらを樹脂中に分散させたものは白色を呈し、基体上に皮膜を形成した場合皮膜も白色あるいはそれに近い色調となる。
【０１２０】
そのためこの中間層皮膜に光が当たった場合でも光がほとんど吸収されずに反射されるので、この中間層が無く基体に直接光が当たった場合と比較して感光体の感度の低下がほとんど無い。
【０１２１】
更に、この中間層の色調を更に白色に近づけたい場合あるいは粉体の充填率を高めたい場合には例えば被服層を有さない酸化チタン粉体、硫酸バリウム粉体等を導電性粉体と併用して使用することもできる。
【０１２２】
この中間層の金属酸化物粉体の含有量は、中間層の質量に対して１．０〜９０質量％、更には５．０〜８０質量％が好ましい。
【０１２３】
被覆層を有しない金属酸化物を添加する場合には、その含有量は金属酸化物粉体全体の５０質量％以下である事が好ましい。
【０１２４】
導電性を有する金属酸化物粉体の平均粒径は０．０５〜２．０μｍ、更には０．０７μｍ〜１．０μｍが好ましい。
【０１２５】
本発明の感光体に使用される中間層には更に、単一波長からなるレーザー光を露光光源として使用した場合に、中間層の表面に凹凸を形成して干渉縞を防止する目的で球状有機樹脂粉体を含有させる事ができる。
【０１２６】
使用される球状有機樹脂粉体としては中間層中に分散可能なものでかつ中間層を着色しない様なものであれば使用可能であるが例えばシリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、等が挙げられるが、特にシリコーン樹脂粉体が好ましい。
【０１２７】
使用される球状有機樹脂粉体の粒径としては平均粒径が１．０μｍ〜６．０μｍのものが使用され好ましくは１．０μｍ〜４μｍである。
【０１２８】
球状有機樹脂粉体の含有量としては中間層の全質量に対して０．５〜２０質量％、好ましくは２〜１０質量％である。添加量が０．５％に満たない場合には干渉縞防止効果が充分でなく、２０％を超える場合には画像欠陥を生じる。
【０１２９】
本発明の中間層は導電性金属酸化物粉体をバインダー樹脂溶液中に分散して塗料化したものを導電性基体の表面に塗布され必要に応じて乾燥、硬化を行って中間層を形成する。
【０１３０】
本発明の中間層の膜厚は基体表面の欠陥の程度にもよるが１〜３０μｍ程度であることが好ましい。
【０１３１】
本発明の中間層の体積抵抗率は１０１３Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、特には１０１２Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１３２】
この中間層の上に感光層が形成されるが、本発明の効果をより効率的に得るために、上記中間層の上に第二の中間層（たとえば樹脂薄膜等）を設けることができる。
【０１３３】
この第二の中間層の樹脂層は、たとえばポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸類、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリグルタミン酸、カゼインおよびデンプンなどの水溶性樹脂や、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、メラミン、エポキシ、ポリウレタンおよびポリグルタミン酸エステル樹脂などの非水溶性樹脂を用いることによって形成することができる。これらの中では、塗工性、密着性、耐溶剤性、電気的バリア性および抵抗などの点でポリアミド樹脂が好ましい。ポリアミド樹脂の中でも、溶液状態で塗布できるような低結晶性もしくは非結晶性の共重合ナイロン（登録商標）などがより好ましい。
【０１３４】
これらの第二の中間層は、前記樹脂を水や有機溶剤に溶解した溶液を第一の中間層、すなわち本発明の導電性顔料を樹脂中に分散した中間層の上に塗布し、乾燥することにより形成される。第二の中間層の膜厚は、０．１〜５μｍ程度であることが好ましい。０．１μｍに満たないと塗工欠陥を生じ易く、また５μｍを越えると残留電位の増加の原因となることがある。
【０１３５】
もしも前記の導電性の中間層を設けない場合には基体表面には前記の干渉縞を防止する目的で、凹凸の表面加工を施すことが望ましい。
【０１３６】
この表面加工を行う方法としては例えば基体表面に直接ブラスト加工、液体ホーニング加工を行う、基体表面に粗面化した表面を有するローラー等を押し当てて粗らした表面を転写する等の方法や、基体を成形する際に予め型内部を粗面化しておき、この型で成形することにより成形された基体の表面を粗面化する方法などが有る。
【０１３７】
この場合の基体表面の表面粗らさとしては算術平均粗さＲａの値が０．２〜２．０μｍの範囲にあるのが好ましい。
【０１３８】
前記導電性の第一の中間層を設ける場合、あるいは設けずに基体表面を粗面化する場合でも第二の中間層は設ける事が好ましい。
【０１３９】
さらに本発明においては、感光層の保護を目的で、感光層の上に保護層を積層しても良い。
【０１４０】
保護層は主に樹脂で構成される。保護層を構成する材料としては、たとえばポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、ナイロン（登録商標）、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂、などが挙げられる。保護層の膜厚は０．０５〜１５μｍ、さらには１〜１０μｍが好ましい。
【０１４１】
次に、本発明に係る電子写真感光体を備える画像形成装置を図１２に基づいて説明する。
【０１４２】
図１２において、１１０１は電子写真感光体であり、この感光体１１０１は軸１１０１ａを中心として図示矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。
【０１４３】
感光体１１０１は、その回転過程で帯電手段１１０２によりその周面に正又は負の所定電位の均一帯電を受け、次いで露光部１１０３にて不図示の像露光手段により光像露光Ｌ（スリット露光、レーザービーム走査露光、ＬＥＤ露光等）を受ける。これにより感光体１１０１の周面に露光像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【０１４４】
上記静電潜像は次いで現像手段１１０４でトナー現像され、そのトナー像は転写手段１１０５により不図示の給紙部から感光体１１０１と転写手段１１０５の間に感光体１１０１の回転と同期取りされて給紙された転写材Ｐの面に順次転写されていく。尚、１０２０は現像手段１１０４に設けられた現像スリーブである。
【０１４５】
而して、トナー像の転写を受けた転写材Ｐは感光体１１０１の面から分離されて像定着手段１１０８へ導入され、像定着手段１１０８においてトナー像の定着を受けて複写物（コピー）として機外へ排出される。
【０１４６】
尚、トナー像転写後の感光体１１０１の表面はクリーニング手段１１０６によって転写残トナーの除去を受けて清浄面とされ、更に前露光手段１１０７により除電処理されて繰り返し像形成に供される。感光体１１０１の均一帯電手段としては、コロナ放電によるもの、導電性ローラーを接触させるもの、ブラシ状の帯電部材を接触させる方法によるもの等が一般に広く使用されている。
【０１４７】
又、電子写真装置として感光体、現像手段、クリーニング手段等の構成要素のうちの複数をユニットとして一体に結合し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。例えば、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも１つを感光体と共に一体に支持したユニットを装置本体に対して着脱自在な単一ユニット（現像装置）とし、それを装置本体のレール等の案内手段を用いて着脱自在に装填する構成としても良い。
【０１４８】
光像露光Ｌは、電子写真装置を複写機やプリンタとして使用する場合には、原稿からの反射光や透過光或は原稿を読み取って信号化し、この信号によるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動又は液晶シャッターアレイの駆動等により行われる。又、ファクシミリのプリンタとして使用する場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントするための露光となる。
【実施例】
【０１４９】
（実施例１）
ポリエステル樹脂としてグラスファイバ−を２０％含有するポリブチレンテレフタレート樹脂（商品名：ジュラネックス２００２、ポリプラスチックス（株）製）７５質量部にカーボンブラック（商品名：トーカブラック、東海カーボン（株）製）１５質量部、及び炭酸カルシウム粉体１０質量部混合樹脂組成物を樹脂温度：３００℃、金型温度：１５０℃、射出圧力：２００ＭＰａの条件で射出成形を行って外径３０ｍｍφ、長さ２６０．５ｍｍ、肉厚：２ｍｍの円筒状基体を得た。
【０１５０】
次に、酸化アンチモンを含有する酸化スズを被覆層として有する導電性酸化チタン粒子粉体（商品名：ＥＣＴ６２、チタン工業（株）製）１００質量部、導電性を持たない白色酸化チタン粉体（商品名：ＳＲ−１Ｔ、堺工業（株）製）１００質量部、フェノール樹脂（商品名：プライオーフェンＪ３２５、大日本インキ化学（株）製）１３０質量部、シリコーン系界面活性剤０．０２質量部をメタノール５０質量部、メチルセルソルブ５０質量部溶剤に混合し、これをサンドミルにより６時間の間分散処理を行って分散液を得た。
【０１５１】
この分散液に対し円筒状基体の外表面に浸漬法により塗布し、１５０℃の雰囲気で３０分間乾燥硬化を行い、膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【０１５２】
次に、四元系可溶性共重合ナイロン（登録商標）樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ（株）製）２質量部と共重合ナイロン（登録商標）樹脂（商品名：トレジンＥＦ−３０Ｔ、帝国化学（株）製）８質量部をメタノール６０質量部、ブタノール４０質量部の混合溶剤に溶解し上記導電層上に導電層の時と同様に浸漬塗布して８０℃で１０分間乾燥し１．０μｍ厚の中間層を形成した。
【０１５３】
次に、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）の７．４°および２８．２°に強いピークを有するＶ型ヒドロキシガリウムフタロシアニン６．６質量部およびポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業製）３質量部をシクロヘキサノン１００質量部に溶解した液に添加し、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミルで６時間分散し、これに１００質量部の酢酸エチルを加えて電荷発生層用の分散液を調合した。この分散液を第二中間層上に浸漬塗布し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、膜厚が０．２５μｍの電荷発生層を形成した。
【０１５４】
次に、下記構造式のアミン化合物９質量部、
2007093748.tif 000002
（３）
下記構造式のアミン化合物１質量部
2007093748.tif 000003
（４）
およびビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロン、三菱ガス化学（株）製）１０質量部をモノクロロベンゼン７０質量部／ジクロロメタン３０質量部の混合溶媒に溶解した。この塗料を浸漬法で塗布し、１２０℃で１時間乾燥し、膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成し電子写真感光体Ｗ２とした。
【０１５５】
次に前記基体と同じ材質の材料を用いて図７のＷ１で現されるようなフランジ部材を成型し、旋盤にて軸部分１３４をφ１０ｍｍ径に切削した後に、この軸１３４をチャッキングして回転させながら嵌合部分１３１を切削し、この１３１部分の外径が感光体の嵌合部分の内径より径で３０μｍ大きくなるように調整した。
【０１５６】
なお１３１の嵌合部分長は５ｍｍであり、軸部分１３４と嵌合部分１３１の同軸度は３ｍｍとした。
【０１５７】
これらの感光体とフランジ部材をそれぞれ１０個ずつ用意した。
【０１５８】
次に図１及び図２で表わされる装置に感光体Ｗ２を装着し高周波誘導加熱装置を使用して感光体Ｗ２の端部を加熱して拡径し、フランジ部材Ｗ１の軸部分をロボットハンド２の把持部分で把持した状態で拡径した感光体端部の内部に挿入させ、フランジ部材の当接部１３３を感光体の端面１３２に当接させた後加熱を止めて常温に放置し冷却を行い両者の温度を室温に戻して嵌合作業を終えた。
【０１５９】
これを１０組作成し、実施例１とした。
【０１６０】
（比較例１）
実施例１で使用したものと同じ感光体及びフランジ部材を同様にそれぞれ１０個ずつ用意した。
【０１６１】
次に圧入方式によりこのフランジ部材を感光体の嵌合部分に圧入し、同様にフランジ部材の当接部分１３３が感光体の端部１３２に当接されるように嵌合した。
【０１６２】
これらを１０組作成し比較例１とした。
【０１６３】
実施例１及び比較例１各１０セットについて、感光体部分Ｗ２を回転させＷ２の外径を基準としたときのフランジ部材軸部分１３４の付け根から５ｍｍの部分における軸外径の振れ量を測定したところ表１のようになった。
【０１６４】
【表１】
2007093748.tif 000004
【０１６５】
これから分かるように、実施例１では軸部分１３４の振れ量が全体に小さく、精度の良い結合状態がえられているが。比較例１では振れ量が大きくまた振れ量のバラツキが大きくなっており精度のよくない結合状態しか得られていないことが分かる。
【０１６６】
（実施例２）
実施例１と同じ構成の感光体Ｗ２を用意する。
【０１６７】
ギア部材Ｗ１として実施例１の基体と同じ材質で成型し、嵌合面１３１をバイト切削によりギア部材嵌合部の外径を感光体内径より５μｍだけ大きく設定した後この嵌合面にローレット加工を施して図１１（ｂ）のようなフランジ部材を作成した。
【０１６８】
このフランジ部材を０℃に冷却した状態で放置待機させておいた。
【０１６９】
次に図１、２の装置に図３の赤外線ヒーターを設置し、感光体Ｗ２を装置に設置しＷ２の端部嵌合部を赤外線ヒーターの内部に位置させて加熱を行って拡径し、これに実施例１と同じ方法で０℃に冷却しておいたフランジ部材Ｗ１を挿入した後装置から取り出して両者の温度が同一になるように放置しておいた。
【０１７０】
これを実施例２とする。
【０１７１】
実施例２にあたるものを１０組用意した。
【０１７２】
（比較例２）
実施例２と同じ感光体及びフランジ部材を各１０個ずつ用意し、フランジ部材を圧入方式により感光体に嵌合し当接面１３３を感光体端面１３２に当接させた。
【０１７３】
これを比較例２とする。
【０１７４】
実施例２及び比較例２各１０セットについて、実施例１の時と同様に感光体部分Ｗ２を回転させＷ２の外径を基準としたときのフランジ部材Ｗ１の軸部分１３４の付け根から５ｍｍの部分における軸外径の振れ量を測定したところ表２のようになった。
【０１７５】
【表２】
2007093748.tif 000005
【０１７６】
比較例２は実施例２と比較して振れの値が大きくまたバラツキも大きくなっており、ローレット加工を施した場合にも高精度名結合状態が得られることが分かる。
【０１７７】
なお、実施例１及び２に関して感光体部分を固定した状態でフランジ部材のみを回転させようと試みたがフランジ部材が回転するといったことは起こらず、感光体とフランジ部材の結合強度が十分に得られていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】本発明で用いる感光体製造装置の側面図
【図２】本発明で用いる感光体製造装置の正面図
【図３】本発明の感光体端部を加熱するための赤外線ヒーターを用いた加熱装置の拡大図
【図４】本発明の感光体端部を加熱するための高周波誘導加熱装置の拡大図
【図５】感光体製造装置のターンテーブルの断面図
【図６】感光体製造装置のターンテーブルの側面図
【図７】本発明の感光体製造装置によって結合されるギア・フランジ部材と感光体の側面図
【図８】本発明の感光体製造装置によって結合されるギア・フランジ部材と感光体の断面図
【図９】感光体製造装置によって加熱される感光体の温度と熱膨張量の関係を表す図
【図１０】感光体製造装置による感光体加熱時間と加熱された感光体温度との関係を表す図
【図１１】本発明で使用される、嵌合部分にローレット加工を行った樹脂製フランジの一例を現す図
【図１２】画像形成装置腰部の概略構成図
【図１】
2007093748.tif 000006
【図２】
2007093748.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007093748.tif 000010
【図６】
2007093748.tif 000011
【図７】
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【図８】
2007093748.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2007093748.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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