(57)【要約】      （修正有）【課題】量産性に優れ、電子写真方式に用いられる円筒状部材の振れ性能を向上することができる円筒状電子写真用部材の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】被摺動用中間体２４と被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品２６とを備える摺動部材２７を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造において、円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、被摺動用中間体を電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合し、さらに被摺動用中間体に摺動部品を摺動可能に嵌合させることにより、あるいは摺動部材を被摺動用中間体側から電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合することにより、量産性に優れ、電子写真方式に用いられる円筒状部材の振れ性能を向上することができる。【選択図】図２
2007147795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被摺動用中間体と前記被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造方法であって、
前記円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、前記被摺動用中間体を電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合し、さらに前記被摺動用中間体に前記摺動部品を摺動可能に嵌合させることを特徴とする円筒状電子写真用部材の製造方法。
【請求項２】
被摺動用中間体と前記被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造方法であって、
前記円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、前記摺動部材を前記被摺動用中間体側から電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合することを特徴とする円筒状電子写真用部材の製造方法。
【請求項３】
被摺動用中間体と前記被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造装置であって、
前記被摺動用中間体を電磁誘導により加熱する電磁誘導加熱手段を有することを特徴とする円筒状電子写真用部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等に搭載される円筒状電子写真用部材、特に、円筒状電子写真用感光体や現像スリーブ或いは定着ロール等に使用する両端部外周面に摺動部材を結合した円筒状電子写真用部材の製造方法及び円筒状電子写真用部材の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の電子写真方式を採用した画像形成装置に使用される円筒状部材としては、円筒状電子写真用感光体、円筒状現像スリーブ或いは定着ロール等が知られている。その円筒状電子写真用感光体（以下、単に「感光体」という場合もある）は、中空状の円筒状基体の上に感光層が形成されていて、その基体の一端にはフランジが取り付けられ、それに回転支持部が固定されており、また、その他端には駆動伝達部を有するフランジが取り付けられ、それに回転支持部が固定されて駆動されるようになっている。この円筒状の感光体本体には、その寸法や平面の平滑性に優れた形状精度の高い円筒形状であることが要求されるため、従来より感光体用基体には、種々の方法で作製されたものが使用されている。
【０００３】
すなわち、感光体用基体としては、
（１）アルミニウム又はアルミニウム合金をビレットにし、熱間押し出しにより得られる押し出し管、その押し出し管を常温で引き抜いた引き抜き管、
（２）棒状ビレットから冷間衝撃押し出しをした後、しごき加工を施したインパクトアイオニング管（以下、「ＩＩ管」という）、
（３）金属条または金属板より形成された打ち抜き及び深絞り管（以下、「ＤＩ管」という）、
等が用いられている。
【０００４】
一般に、電子写真用感光体（感光体ドラム）の基体は、その外周面が駆動支持体となるフランジ軸心を中心として円滑に回転し機能することが必要である。そのため、基体自体の形成公差は、フランジ外径部と嵌着する内径部の真円度、内径をデータムとした外径との同軸度、外径の真円度・真直度・径偏差等から形成される円筒度、すなわち、内径をデータムとしたときの全振れは、非常に精度の高いものであることが求められる。また、このようにして作製された基体を用いて感光層を形成した電子写真用感光体は、基体端部にフランジを結合させて、そのフランジを回転軸中心として回転駆動されるものである。
【０００５】
従来、そのフランジは、図６に示すように、基体５０の端部の内周部にフランジ５２の外周部を嵌合させて基体５０と結合されている。その場合、フランジ５２の結合方法としては、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等の一液性もしくは二液性の接着剤５４を使用する結合方法があり、また、その他に、機械的な圧入後の軽度のしまり嵌め嵌合による弾性・塑性変形を利用した摩擦結合、或いは、ステーとワッシャ・ナットを用いた挟み込みによる機械的結合等が採用されている。特に近年において、その利用が急速に増大している小型感光体ドラムでは、コスト低減を図るために、フランジを基体に接着剤により接着する方式が主流である。
【０００６】
ところで、一般にフランジ付き電子写真用感光体では、その振れ性能の程度によっても、良好な画像を形成できるか否かが決定されるものである。そのフランジを嵌合させたフランジ付き電子写真用感光体に振れが発生する要因は、電子写真用感光体用基体及びフランジに関するものとして、複数の要素に分解することができ、例えば、
（１）基体外径部分の真円度・真直度・径偏差等から形成される円筒度
（２）基体嵌合部内径と外径の同軸度（偏肉）
（３）基体嵌合部内径の真円度
（４）フランジ回転中心と外径の真円度
（５）フランジ回転中心と嵌合部外径との同軸度
（６）基体嵌合部内径とフランジの嵌合部外径との差異
等が挙げられる。これらの各要素がそれぞれ複雑に絡み合ってフランジ付き電子写真用感光体の振れが発生する。
【０００７】
そこで、従来よりフランジ付き電子写真用感光体を製造するには、これら各々の要素について精度向上を図るために、加工工程数を増したり、検査頻度を増加させることにより、良好な振れ性能の維持に努力が払われてきた。しかし、部品を加工する工程数の増大や検査頻度の増加は、結果的に高コストを招くという問題を有していた。また、同様に、フランジ付きの現像スリーブや定着ロールにおいても、その振れ性能によって、良好な画像の形成に深く関与することが知られており、上記のフランジ付き電子写真用感光体同様の問題があった。
【０００８】
これらの問題を解決する手段として、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１には、円筒の少なくとも一端に、端部係合部材を有する円筒部材において、円筒部材に端部係合部材を圧入し、さらに、円筒端部が端部係合部材の円筒端部への挿入部分の凹部内に曲げ切られて結合することにより、円筒への係合部材の結合精度を良好にする方法が記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、基体上に感光層を設けた円筒状電子写真用感光体の端部に形成されたスリット状の切り欠きや両端外周部を直接支持して直接感光体を駆動し、振れ性能を良好にする方法が記載されている。
【００１０】
特に、円筒状電子写真用感光体の両端外周部を支持して感光体を駆動して振れ性能を良好にする方法においては、その駆動軸と直接接合させると、振れ性能の向上効果が大きいことが知られている。例えば、上記特許文献２には、感光ドラム端にスリット状の切り欠きを形成し、ここに駆動軸に取り付けられた駆動伝達ピンを嵌入して駆動軸の駆動回転を与えることにより、感光ドラムを回転させる例が開示されている。これは、この構造によりフランジ等の部材の結合を無くし、振れ性能の悪化を押えることを目的としたものである。
【００１１】
一方、そのフランジの代わりに、感光体へ直接転がり軸受等の摺動部材を挿入して支持する方法も提案されている。この場合、使用できる転がり軸受の種類としては、円筒ころ軸受、複列円筒ころ軸受、ソリッド形針状ころ軸受、シェル形針状ころ軸受等があり、この方法では、上記した例に比べると、基体へのスリット追加工等が不要な点で有効な手段と考えられる。
【００１２】
また、特許文献３には、電子写真用円筒状部材の両端部位の外周面部に、被摺動用中間体を加締めにより結合し、さらに該被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品を摺動可能に嵌合させることにより、該電子写真用円筒状部材を支持して駆動させる電子写真用円筒状部材の支持方法が提案されており、これを具体化する手段として焼き嵌めによる結合が好ましく、また、被摺動用中間体と摺動部品としては、転がり軸受用内輪と転がり軸受からなるものが好ましいとされている。
【００１３】
【特許文献１】特開平５−３１７９９２号公報
【特許文献２】特開平７−３１９３２６号公報
【特許文献３】特開２０００−１９４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記した感光体へ直接転がり軸受等の摺動部材を挿入して支持する支持方法を実現させるには幾つかの問題があり、実用的なものとはいえない。例えば、ころ軸受用ころの材質は、ＪＩＳ  Ｂ１５０６に規定されているように、高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＪＩＳ  Ｇ  ４８０５）を用いるのが一般的であり、その硬度はＨＲＣ５８〜６６とされており、極めて硬度の高いものであるから、このような材質の部品を、電子写真感光体用基体に用いられているアルミニウム管に挿入して摺動させた場合、鋼材と比べて軟質のアルミニウムが磨耗して、嵌合部の隙間の発生やアルミニウム切削粉異物の発生等の問題を引き起こす場合があり、実用できない。
【００１５】
また、軸受鋼鋼材と同等の硬度をもつ基体、例えば、ＳＵＳステンレス鋼等を材料とする基体を用いると、上述の磨耗の発生は免れることができるものの、同時にコストの上昇を招き、あまり有効ではない。
【００１６】
また、電子写真用感光体の中でも、例えば、膜の干渉縞防止処理が不可欠であるようなもの、例えば、デジタルカラー複写機やプリンタ等のようなものに用いる場合には、通常、基体表面や下引き層界面を高粗度にするが、その方法としては、ホーニング法、エッチング法、剛体球落下／衝突法、凹凸形状円筒体圧接法、研削／切削法、レーザ照射法、高圧水噴射法等の機械的に基体表面を荒くする工法が用いられているが、これらの工法の適用が難しいという問題がある。
【００１７】
さらに特許文献３の方法では、実施例で示されたオーブンで加熱した被摺動用中間体を電子写真用感光体に曲がり無く挿入して軸受を組み立てることは困難であり、量産性に乏しい。
【００１８】
本発明は、量産性に優れ、電子写真方式に用いられる円筒状部材の振れ性能を向上することができる、両端部外周面に摺動部材を結合した円筒状電子写真用部材の製造方法及び円筒状電子写真用部材の製造装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、被摺動用中間体と前記被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造方法であって、前記円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、前記被摺動用中間体を電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合し、さらに前記被摺動用中間体に前記摺動部品を摺動可能に嵌合させる。
【００２０】
また、本発明は、被摺動用中間体と前記被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造方法であって、前記円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、前記摺動部材を前記被摺動用中間体側から電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合する。
【００２１】
また、本発明は、被摺動用中間体と前記被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造装置であって、前記被摺動用中間体を電磁誘導により加熱する電磁誘導加熱手段を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、被摺動用中間体と被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を両端部外周面に結合した円筒状電子写真用部材の製造において、円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、被摺動用中間体を電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合し、さらに被摺動用中間体に摺動部品を摺動可能に嵌合させることにより、あるいは摺動部材を被摺動用中間体側から電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合することにより、量産性に優れ、電子写真方式に用いられる円筒状部材の振れ性能を向上することができる円筒状電子写真用部材の製造方法及び円筒状電子写真用部材の製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について以下説明する。
【００２４】
本発明の実施形態において、円筒状電子写真用基体を支持するために、その円筒状部材の両端部位の外周面部に被摺動用中間体と被摺動用中間体の外周面部上を回転する摺動部品とを備える摺動部材を結合する。図１は、本実施形態に係る製造方法によって構成された両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用感光体３の一例を示す概略断面構造図である。感光体ドラム用基体２０の表面には、感光層２２が形成されているが、その感光層２２の両端部位の外周面部は、感光層２２の端部が取り除かれて、その感光層２２が除去された箇所に被摺動用中間体２４が加締め結合により円筒状の感光体ドラム用基体２０と結合されており、さらに、その被摺動用中間体２４の外周面の表面には、摺動部品２６が摺動可能に嵌合されている。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る製造方法によって構成された両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用現像スリーブ５の一例を示す概略断面構造図である。現像スリーブ用基体３０の表面には、機能層３２が形成されているが、その機能層３２の両端部位の外周面部には、機能層３２の端部が取り除かれて、その機能層３２の除去された箇所に被摺動用中間体２４が、加締め結合により円筒状の現像スリーブ用基体３０と結合されており、さらに、その被摺動用中間体２４の外周面の表面には、摺動部品２６が摺動可能に嵌合されている。
【００２６】
本実施形態における円筒状電子写真用部材の感光体ドラム用基体２０及び現像スリーブ用基体３０としては、従来より使用されている如何なる材質のものであってもよいが、その加工性と価格よりアルミニウム（各種の合金含む）であることが好ましい。
【００２７】
本実施形態において用いられる被摺動用中間体２４としては、感光体ドラム用基体２０及び現像スリーブ用基体３０等の円筒状基体の外周表面に加締めにより結合できる円筒形状の金属等を含んで構成されるものであればよく、例えば、軸受用内輪等が挙げられ、中でも、針状ころ軸受用内輪が好ましい。
【００２８】
また、本実施形態において用いられる、被摺動用中間体２４の外周面部上を回転させる摺動部品２６としては、上記の被摺動用中間体２４を内輪とする転がり軸受等が挙げられるが、中でも、円筒ころ軸受、複列円筒ころ軸受、ソリッド形針状ころ軸受、シェル形針状ころ軸受等の針状ころ軸受が好ましい。
【００２９】
本発明の実施形態に係る円筒状電子写真用部材製造装置の一例の概略を図３に示し、その構成について説明する。円筒状電子写真用部材製造装置１は、高周波電源１０と、整合部１２と、電磁誘導加熱手段である加熱コイル１４と、冷却水循環ユニット１６とを備える。
【００３０】
図３の円筒状電子写真用部材製造装置１において、高周波電源１０には整合部１２を介して加熱コイル１４が接続されている。また、高周波電源１０及び整合部１２には冷却水循環ユニット１６が接続されている。
【００３１】
次に、本実施形態に係る円筒状電子写真用部材の製造方法及び円筒状電子写真用部材製造装置１の動作について説明する。ここでは、円筒状電子写真用感光体の製造を例に説明するが、円筒状電子写真用現像スリーブや定着ロール等でも同様に製造することができる。
【００３２】
本発明の第１実施形態に係る、両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用部材の製造方法では、円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、被摺動用中間体２４を焼き嵌めにより結合し、さらに該被摺動用中間体２４の外周面部上を回転する摺動部品２６を摺動可能に嵌合させることにより、該円筒状電子写真用部材を支持して駆動させる、両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用部材を製造するが、その際の焼き嵌めは、被摺動用中間体２４が電磁誘導加熱による加熱された状態で円筒状部材の両端部位に嵌めた後、これを冷却することにより結合させる。
【００３３】
また、前記摺動部品２６が、転がり軸受であることが好ましい。また、前記転がり軸受が、針状ころ軸受であることが好ましい。さらに、前記被摺動用中間体２４が、針状ころ軸受用内輪であることが好ましい。
【００３４】
まず、図４（ａ）に示すように、軸受用内輪等の被摺動用中間体２４をアルミニウム合金等の抑えジグ２８で支持し、内側より加熱コイル１４を挿入する。このとき、被摺動用中間体２４と加熱コイル１４との間には所定の間隔をあけておく。
【００３５】
次に、図３における２００Ｖ等の電源１８からの電流を高周波電源１０において一旦直流に変換し、電子管やサイリスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の素子により１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの高周波エネルギを発生させる。次に、整合部１２にて、高周波電源１０で発生させた高周波エネルギを、加熱コイル１４に必要な電圧・電流に整合する。また、このとき、冷却水循環ユニット１６により加熱コイル１４内部等に冷却水等の冷媒を流して、加熱コイル１４自体の加熱を抑制する。
【００３６】
次に、整合部１２から送られた電流により加熱コイル１４において磁力線が生じ、それによる誘導電流によって被摺動用中間体２４に対して電磁誘導加熱が行われる。加熱による熱膨張により被摺動用中間体２４は穴径が拡大される。この状態で、図４（ｂ）のように、内側にセットした加熱コイル１４を離脱させ、そのまま、外周面部の両端部位の感光層２２が取り除かれた感光体ドラム用基体２０を挿入する。なお、被摺動用中間体２４の内側に加熱コイル１４をセットしたまま、感光体ドラム用基体２０を挿入してもよく、このとき、スパークの防止等のため感光体ドラム用基体２０と加熱コイル１４との間には所定の間隔をあけるようにする。また、感光体ドラム用基体２０の挿入時に電源１８を止め、電磁誘導加熱を停止しても良い。
【００３７】
次に、被摺動用中間体２４を挿入した感光体ドラム用基体２０を、所定時間室温（例えば２０〜３０℃）等に冷却あるいは放冷して温度を下げると、熱膨張した被摺動用中間体２４が再度収縮して感光体ドラム用基体２０の両端に密に結合する。
【００３８】
最後に、被摺動用中間体２４を両端に嵌合された電子写真用感光体ドラムの被摺動用中間体部に、針状ころ軸受等の摺動部品２６を挿入する。そして、もう一端についても同様の方法により被摺動用中間体２４及び摺動部品２６が装着され、図１のような両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用感光体３が得られる。
【００３９】
本発明の第２の実施形態に係る、両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用部材の製造方法では、円筒状電子写真用部材の両端部位の外周面部に、被摺動用中間体２４とこの被摺動用中間体２４の外周面部上を回転する摺動部品２６とを備える摺動部材２７を被摺動用中間体２４側から電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合させることにより、該円筒状電子写真用部材を支持して駆動させる、両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用部材を製造するが、その際の焼き嵌めは、摺動部材２７の被摺動用中間体２４側から電磁誘導加熱による加熱された状態で円筒状部材の両端部位に嵌めた後、これを冷却することにより結合させる。
【００４０】
また、前記摺動部品２６が、転がり軸受であることが好ましい。また、前記転がり軸受が、針状ころ軸受であることが好ましい。さらに、前記被摺動用中間体２４が、針状ころ軸受用内輪であることが好ましい。
【００４１】
まず、図５（ａ）に示すように、軸受用内輪等の被摺動用中間体２４と摺動部品２６とを有する摺動部材２７をアルミニウム合金等の抑えジグ２８で支持し、内側より加熱コイル１４を挿入する。このとき、被摺動用中間体２４と加熱コイル１４との間には所定の間隔をあけておく。
【００４２】
次に、図３における２００Ｖ等の電源１８からの電流を高周波電源１０において一旦直流に変換し、電子管やサイリスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の素子により１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの高周波エネルギを発生させる。次に、整合部１２にて、高周波電源１０で発生させた高周波エネルギを、加熱コイル１４に必要な電圧・電流に整合する。また、このとき、冷却水循環ユニット１６により加熱コイル１４内部等に冷却水等の冷媒を流して、加熱コイル１４自体の加熱を抑制する。
【００４３】
次に、整合部１２から送られた電流により加熱コイル１４において磁力線が生じ、それによる誘導電流によって被摺動用中間体２４に対して電磁誘導加熱が行われる。加熱による熱膨張により被摺動用中間体２４は穴径が拡大される。この状態で、図５（ｂ）のように、内側にセットした加熱コイル１４を離脱させ、そのまま、外周面部の両端部位の感光層２２が取り除かれた感光体ドラム用基体２０を挿入する。なお、被摺動用中間体２４の内側に加熱コイル１４をセットしたまま、感光体ドラム用基体２０を挿入してもよく、このとき、スパークの防止等のため感光体ドラム用基体２０と加熱コイル１４との間には所定の間隔をあけるようにする。また、感光体ドラム用基体２０の挿入時に電源１８を止め、電磁誘導加熱を停止しても良い。
【００４４】
次に、摺動部材２７を挿入した感光体ドラム用基体２０を、所定時間室温（例えば２０〜３０℃）等に冷却あるいは放冷して温度を下げると、熱膨張した被摺動用中間体２４が再度収縮して感光体ドラム用基体２０の両端に密に結合される。そして、もう一端についても同様の方法により摺動部材２７が装着され、図１のような両端部外周面に摺動部材２７を結合した円筒状電子写真用感光体３が得られる。
【００４５】
電磁誘導加熱はＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）とも呼ばれており、調理器等に広く用いられているもので、電子写真方式を用いた画像形成装置における定着器への採用も始まっている。これは、磁力線の働きで金属自体をヒータのように加熱させる方式である。渦巻き状の加熱コイル１４に電流を流すと磁力線が生じ、この高周波の磁力線が金属を通るときに誘導電流（渦電流とも呼ぶ）が発生し、高周波の渦電流は金属の表面に集中して流れる特性があるため、鋼製等の被摺動用中間体２４は大きな抵抗を示し、加熱コイルにより金属の表面で発生するジュール熱により、金属自体がヒータとなって発熱する。鉄などは磁石につく磁性体であるため、電流が表面へ集中して流れやすく、また電気抵抗が大きいので、発熱させるのが容易であるが、アルミや銅などの金属は非磁性体のため、電流が表面に集中しにくく、また電気抵抗が小さいため、充分な加熱ができないことが一般に知られている。本実施形態に係る円筒状電子写真用部材の製造方法では、この鉄等とアルミ等との特性の違いを利用することによって、より効果が発揮される。
【００４６】
電磁誘導加熱装置としては、一般に市販されているものでよい。その加熱条件も、一般綱を加熱する最低限の条件であればどんな条件でも構わないが、電磁誘導加熱における加熱温度としては、９０〜１３０℃の範囲であることが好ましく、１００〜１２０℃の範囲であることがより好ましい。加熱温度が９０℃未満であると、十分な拡径効果が得られなくなり、１３０℃を超えると無駄なエネルギを消費すると共に作業上の危険性が増す可能性がある。
【００４７】
また、電磁誘導加熱における周波数は、その効率より１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの範囲であることが好ましい。また、円筒状電子写真用基体として用いられることの多いアルミニウム（各種の合金を含む）は、１００ｋＨｚ〜５ＭＨｚの周波数により加熱されるため、この周波数を避けることが好ましい。したがって、周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲であることがより好ましい。
【００４８】
加熱コイル１４としては、銅等の金属性材質のものが用いられ、内部に冷媒を通すために中空になっている。加熱コイル１４の形態としては、丸パイプ状、角パイプ状等の形態が挙げられる。加熱コイル１４の長さ、巻き数等の形状は、被加熱物である被摺動用中間体２４等の形状、大きさ等に応じて決めればよい。また、加熱時における加熱コイル１４の表面と被摺動用中間体２４との距離は接触しなければよく特に制限はないが、加熱効率の点から１０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲であることがより好ましく、１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であることが更に好ましい。
【００４９】
一方、摺動部材２７である被摺動用中間体２４や摺動部品２６に用いられる材質としては、軌道輪や転動体には高・中炭素合金鋼やはだ焼鋼（浸炭鋼）、耐熱軸受鋼、耐食軸受鋼、高周波焼入鋼等が広く用いられている。これは以下の理由による。軌道面と転動体との小さい接触面で大きな荷重を受けながら、高い精度を保って回転する必要がある。このため、軌道輪及び転動体は、硬さが高いこと、転がり疲労に強いこと、耐摩耗性のあること及び寸法安定性の高いことなどの特性が要求される。特に、転がり疲労寿命に大きく影響を及ぼすものとして、鋼中の非金属介在物が挙げられる。非金属介在物の中でも、硬い酸化物系の介在物は、疲労亀裂の起点となりやすいため、非金属介在物の少ない清浄な鋼を用いることが好ましい。
【００５０】
また、保持器材料には、小形、中形軸受に用いる打抜き保持器の材料には、低炭素の冷間又は熱間圧延鋼板が使用されるほか、用途に応じてオーステナイト系ステンレス鋼板を使用する。大形軸受には、一般にもみ抜き保持器を用い、材料は機械構造用炭素鋼及び高力黄銅鋳物が使用されることが多いが、アルミ合金なども用いられる。航空機用軸受には、高力黄銅以外に中炭素のニッケル・クロム・モリブデン鋼の焼入、高温焼戻し処理されたものが用いられる。また潤滑特性を向上させるため、これらの材料に銀めっきを施したものを用いてもよい。これは、保持器の材料には回転中に受ける振動や衝撃荷重に耐えることのできる強度を有し、転動体及び軌道輪との摩擦が小さく、軽量でかつ軸受の運転温度に耐えることが要求されるからである。
【００５１】
以上より、一般に被摺動用中間体２４や摺動部品２６に用いられている鋼等の材質は電磁誘導加熱が比較的容易に実施可能であることが判る。同様に、円筒状電子写真用部材の感光体ドラム用基体２０及び現像スリーブ用基体３０等に好適とされるアルミニウム（各種の合金含む）では電磁誘導加熱が比較的困難であることが判る。
【００５２】
同様の考え方で、主種の部品を保持するジグ、例えば、加熱する対象物である被摺動用中間体２４を保持する抑えジグ２８、円筒状電子写真用部材の感光体ドラム用基体２０及び現像スリーブ用基体３０等を保持するジグ等も電磁誘導加熱の影響を受けにくいアルミニウム（各種の合金含む）や銅であることが好ましい。
【００５３】
本実施形態に係る円筒状電子写真用部材の製造方法では、円筒状電子写真用感光体や円筒状現像スリーブ等に直接転がり軸受等の摺動部材２７を挿入して支持することにより、振れ性能の向上効果が得られるものであり、従来から用いているアルミニウム管基体等においても容易に実現することが可能であり、長期に亘って安定した画像を得ることができる。特に、従来のフランジを基体に接着剤により接着する方式に比べて、振れ性能の向上効果が得られる。また、オーブンで加熱した摺動部材２７を円筒状電子写真用感光体や円筒状現像スリーブ等に挿入して軸受を組み立てる方法に比べて、量産性に優れる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１）
感光体ドラム用基体として、ポートホール方式にて押出加工した後、抽伸加工されたアルミニウム合金Ａ６０６３製の素管を準備した。この素管の寸法は、外径３０．５ｍｍ、長さ４０４ｍｍ、内径２８．５ｍｍであった。この素管を旋盤において、ダイヤモンド・バイトを使用して鏡面切削し、外径が３０ｍｍとなるようにした。この基体の表面をホーニング処理により粗面化した後、感光層を浸漬塗布法により順次塗布し形成した。感光層としては、バナジルフタロシアニンをポリエステル樹脂に分散させた電荷発生層と、その上にベンジジン化合物とポリカーボネート樹脂とを含む電荷輸送層とを設けた積層構造のものを用いた。次に、このようにして感光層を設けた感光体ドラムの塗布下端側に形成された塗膜から、被摺動用中間体を嵌合させる部位を有機溶剤としてテトラヒドロフランを用いて感光層の両端部を溶解除去した。
【００５６】
図３に示す円筒状電子写真用部材製造装置１を使用して、以下の方法でこの感光体ドラムに摺動部材を装着した。
【００５７】
被摺動用中間体２４として、内輪：ＩＲ−３０−３５−２０（ＮＴＮ社製）を用意した。この内輪を抑えジグ２８としてアルミニウム合金で支持し、内側より加熱コイル１４を挿入する形態で、電磁誘導加熱器（ＡＭＣ−２０；熱産ヒート株式会社製）を用いて、周波数８０ｋＨｚで１２０℃に加熱した。加熱コイル１４は銅製φ５のパイプを図４（ａ），（ｂ）に示す形態に曲げたものを使用した。また、加熱コイル１４内部に１８℃の冷却水を循環させて冷却した。内輪は、温度が高すぎてその寸法は確認できなかったが、電磁誘導加熱による熱膨張により穴径を拡大させたものである。この状態で内側にセットした加熱コイル１４を離脱させ、そのまま、上記の感光体ドラムの両端に挿入した。次に、その内輪を挿入した感光体ドラムを、３分間室温（２５℃）に放置して充分に温度を下げたところ、熱膨張した内輪が再度収縮して感光体ドラムの両端に密に結合した。
【００５８】
このようにして作製された感光体ドラムの基体の円筒度は、ロンコム５２Ｂ／７５０（東京精密社製）で測定したところ、２４μｍであった。さらに、内輪の外周面をデータムとした全振れは、特開平１０−１３２５５２号公報に示されている円筒体の形状特性測定装置を用いて測定した結果、３０μｍであった。次に、被摺動用中間体２４（内輪）を両端に嵌合された感光体ドラムの被摺動用中間体２４部に、摺動部品２６として針状ころ軸受（ＮＫ３５／２０Ｒ、ＮＴＮ社製）を挿入し、その後、これを画像形成装置（富士ゼロックス株式会社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ  １６０ＣＰ）に装着して２０％のハーフトーンをプリントアウトし、それらを目視で評価した。評価基準を以下に示す。その結果、濃度差のない良好な画像が得られた。結果を表１に示す。
◎：ムラのない良好な画像
×：濃度差が目立ち、不鮮明な画像
【００５９】
（実施例２）
現像スリーブ用基体として、ポートホール方式にて押出加工した後、抽伸加工されたアルミニウム合金Ａ３００３製の素管を準備した。この素管の寸法は、外径１７．５ｍｍφ、長さ３００ｍｍ、内径１４．６ｍｍφであった。この素管を旋盤において、ダイヤモンド・バイトを使用して鏡面切削し、外径が１７ｍｍφとなるようにした。この基体の表面をブラスト処理して粗面化した後、機能層を浸漬塗布法により形成した。その機能層としては、アクリル系樹脂溶液中に二硫化モリブデン粉体を分散させた溶液を塗布して形成されたものを用いた。次に、このようにして機能層を設けた現像スリーブに形成された塗膜から、被摺動用中間体を嵌合する部位を有機溶剤としてメチルエチルケトンを用いて機能層の両端部を溶解除去した。
【００６０】
図３に示す円筒状電子写真用部材製造装置１を使用して、以下の方法でこの現像スリーブに摺動部材を装着した。
【００６１】
被摺動用中間体２４として、内輪：ＩＲ−１７−２１−１６（ＮＴＮ社製）を用意した。この内輪を抑えジグ２８としてアルミニウム合金で支持し、内側より加熱コイル１４を挿入する形態で、電磁誘導加熱器を用いて、周波数７０ｋＨｚで１２０℃に加熱した。コイルは銅製φ５のパイプを図４（ａ），（ｂ）に示す形態に曲げたものを使用した。また、加熱コイル１４内部に１８℃の冷却水を循環させて冷却した。内輪は、熱膨張により穴径を拡大させたものである。この状態で内側にセットした加熱コイル１４を離脱させ、そのまま、上記の現像スリーブの両端に挿入した。次に、その内輪を挿入した現像スリーブを、３分間室温（２５℃）に放置して充分に温度を下げたところ、熱膨張した内輪が再度収縮して現像スリーブの両端に密に結合した。
【００６２】
得られた現像スリーブの基体円筒度は、ロンコム５２Ｂ／７５０（東京精密社製）で測定したところ、１２μｍであった。さらに、内輪の外周面をデータムとした全振れは、実施例１と同様にして測定したところ、１９μｍであった。次に、被摺動用中間体２４（内輪）を両端に嵌合された現像スリーブの被摺動用中間体２４部に、摺動部品２６として針状ころ軸受（ＮＫ２１／１６Ｒ、ＮＴＮ社製）を挿入し、その後、現像スリーブ内にマグネットローラを挿入し、その後、これを実施例１と同様にして画像評価を行った。但し、画像形成装置は、実施例１に示した画像形成装置に装着可能な改造を施した。その結果、濃度差のない良好な画像が得られた。結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例３）
実施例１と同様の感光体を作製した。図３に示す円筒状電子写真用部材製造装置１を使用して、以下の方法でこの感光体ドラムに摺動部材を装着した。
【００６４】
被摺動用中間体２４として、内輪：ＩＲ−３０−３５−２０（ＮＴＮ社製）を用意し、この被摺動用中間体２４に摺動部品２６として針状ころ軸受（ＮＫ３５／２０Ｒ、ＮＴＮ社製）を挿入し摺動部材２７とした。この摺動部材２７の摺動部品２６側外周を抑えジグ２８としてアルミニウム合金で支持し、内側より加熱コイル１４を挿入する形態で、電磁誘導加熱器（ＡＭＣ−２０；熱産ヒート株式会社製）を用いて、被摺動用中間体２４側から周波数８０ｋＨｚで１２０℃に加熱した。加熱コイル１４は銅製φ５のパイプを図５（ａ），（ｂ）に示す形態に曲げたものを使用した。また、加熱コイル１４内部に１８℃の冷却水を循環させて冷却した。内輪は、温度が高すぎてその寸法は確認できなかったが、電磁誘導加熱による熱膨張により穴径を拡大させたものである。この状態で内側にセットした加熱コイル１４を離脱させ、そのまま、上記の感光体ドラムの両端に挿入した。次に、その摺動部材２７に挿入した感光体ドラムを、３分間室温（２５℃）に放置して充分に温度を下げたところ、熱膨張した内輪が再度収縮して感光体ドラムの両端に密に結合した。
【００６５】
このようにして作製された感光体ドラムの基体の円筒度は、ロンコム５２Ｂ／７５０（東京精密社製）で測定したところ、２４μｍであった。その後、これを画像形成装置（富士ゼロックス株式会社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ  １６０ＣＰ）に装着して２０％のハーフトーンをプリントアウトし、それらを目視で実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００６６】
（比較例１）
電子写真用感光体の感光ドラム用基体として、ポートホール方式にて押出加工した後、抽伸加工されたアルミニウム合金Ａ６０６３製の素管を準備した。この素管は、外径３０．５ｍｍφ、長さ４０４ｍｍ、内径２７．６ｍｍφであった。この素管を旋盤において、ダイヤモンド・バイトを使用して鏡面切削し、外径が３０ｍｍφとなるようにした。この基体表面をホーニング処理により粗面化した後、感光層を浸責塗布法により順次塗布した。感光層としては、バナジルフタロシアニンをポリエステル樹脂に分散させた塗布液を用いて形成した電荷発生層と、ベンジジン化合物とポリカーボネート樹脂を含む塗布液を用いて形成した電荷輸送層を積層した構造のものを用いた。
【００６７】
一方、フランジとして、ポリカーボネート樹脂をインジェクション成形により加工し、嵌合部の外径が２７．６ｍｍφのポリカーボネート製フランジを用意した。このフランジを感光体ドラムの両端部に嵌合させた。そのフランジの結合方法には、エポキシ系樹脂の二液性接着剤を用いた。このようにして作製した感光体ドラムの基体の円筒度は、ロンコム５２Ｂ／７５０（東京精密社製）で測定したところ、２４μｍであった。さらに、内輪の外周面をデータムとした全振れは、実施例１と同様にして測定したところ、８６μｍであった。さらに、このフランジ付きドラムを画像形成装置（富士ゼロックス株式会社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ  ｆ１６０に本感光体を装着可能に改造したもの）に装着して実施例１と同様にして画像を形成し、それらを目視で評価した。その結果、濃度差が目立ち、不鮮明な画像が得られた。結果を表１に示す。
【００６８】
（比較例２）
現像スリーブ用基体として、ポートホール方式にて押出加工した後、抽伸加工されたアルミニウム合金Ａ３００３製の素管を準備した。この素管の寸法は、外径１７．５ｍｍφ、長さ３００ｍｍ、内径１４．６ｍｍφであった。この素管を旋盤において、ダイヤモンド・バイトを使用して鏡面切削し、外径が１７ｍｍφとなるようにした。この基体の表面をブラスト処理により粗面化した後、機能層を浸漬塗布法により形成した。その機能層としては、アクリル系樹脂溶液に二硫化モリブデン粉体を分散させた塗布液を塗布して形成されたものを用いた。
【００６９】
次に、その現像スリーブ内にマグネットローラを挿入した後、フランジとして、ポリカーボネート樹脂をインジェクション成形にて加工し、嵌合部の外径が１４．６ｍｍφのポリカーボネート製のものを用意し、このフランジを現像スリーブの両端部に嵌合させた。そのフランジの結合方法としては、エポキシ系樹脂の二液性の接着剤を使用して結合させた。得られた現像スリーブの基体円筒度は、ロンコム５２Ｂ／７５０（東京精密社製）で測定したところ、１２μｍであった。さらに、内輪の外周面をデータムとした全振れは、実施例１と同様にして測定したところ、３５μｍであった。次に、このフランジ付き現像スリーブを実施例２と同様にして画像形成装置に装着して画像を形成し、それらを目視で評価した。その結果、濃度差が目立ち、不鮮明な画像が得られた。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2007147795.tif 000003
【００７１】
（実施例４）
実施例１と同様にして、図３に示す円筒状電子写真用部材製造装置１を使用して、感光体ドラム１００個に被摺動用中間体２４（内輪：ＩＲ−３０−３５−２０（ＮＴＮ社製））を装着した。このようにして作製された感光体ドラムの基体の円筒度は、平均で２４μｍであった。さらに、内輪の外周面をデータムとした全振れは、平均で３０μｍであった。次に、被摺動用中間体２４を両端に嵌合された感光体ドラムの被摺動用中間体２４部に、摺動部品として針状ころ軸受（ＮＫ３５／２０Ｒ、ＮＴＮ社製）を挿入し、その後、これを実施例１と同様にして画像形成装置に装着して画像を形成し、それらを目視で評価した。その結果、濃度差のない良好な画像が得られた。また歩留りは１００％と良好であった。結果を表２に示す。
【００７２】
（比較例３）
実施例１と同様にして、製造した感光体ドラム１００個に、被摺動用中間体として、内輪：ＩＲ−３０−３５−２０（ＮＴＮ社製）を用意し、この内輪をオーブンで１２０℃に加熱して、熱膨張により内輪の穴径を拡大させ、充分に加熱された内輪をオーブンから取り出し、上記の感光体ドラムの両端に挿入した。次に、その内輪を挿入した感光体ドラムを、３分間室温に放置して充分に温度を下げたところ、熱膨張した内輪が再度収縮して感光体ドラムの両端に密に結合した。このようにして作製された感光体ドラムの基体の円筒度は、平均で２４μｍであった。さらに、内輪の外周面をデータムとした全振れは、平均で３０μｍであった。次に、被摺動用中間体を両端に嵌合された感光体ドラムの被摺動用中間体部に、摺動部品として針状ころ軸受（ＮＫ３５／２０Ｒ、ＮＴＮ社製）を挿入し、その後、これを実施例１と同様にして画像形成装置に装着して画像を形成し、それらを目視で評価した。その結果、濃度差のない良好な画像が得られた。また歩留りは８８％と低く、製造時間も実施例４に比べて２．５倍必要とし、量産には不向きであった。結果を表２に示す。
【００７３】
【表２】
2007147795.tif 000004
【００７４】
このように、被摺動用中間体を電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合した実施例１〜３は、円筒状部材の振れ性能を向上することができ、得られる画像も良好であった。これに対して、フランジを円筒状基体に接着剤により接着した比較例１，２は、基体円筒度、全振れ共に低く、画像評価も悪かった。また、被摺動用中間体を電磁誘導加熱による焼き嵌めによって結合した実施例４は量産性に優れ、オーブンで加熱した摺動部材を感光体ドラムに挿入して軸受を組み立てた比較例３は、量産性に劣った。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態に係る製造方法によって構成された両端部外周面に摺動部材を結合した円筒状電子写真用感光体の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る製造方法によって構成された両端部外周面に摺動部材を結合した円筒状現像スリーブの一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る円筒状電子写真用部材製造装置の一例の概略を示す図である。
【図４（ａ）】本発明の第１実施形態に係る円筒状電子写真用部材製造方法の一例の概略を示す図である。
【図４（ｂ）】本発明の第１実施形態に係る円筒状電子写真用部材製造方法の一例の概略を示す図である。
【図５（ａ）】本発明の第２実施形態に係る円筒状電子写真用部材製造方法の一例の概略を示す図である。
【図５（ｂ）】本発明の第２実施形態に係る円筒状電子写真用部材製造方法の一例の概略を示す図である。
【図６】従来の電子写真用感光体ドラムの支持方法の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  円筒状電子写真用部材製造装置、３  円筒状電子写真用感光体、５  円筒状電子写真用現像スリーブ、１０  高周波電源、１２  整合部、１４  加熱コイル、１６  冷却水循環ユニット、１８  電源、２０  感光体ドラム用基体、２２  感光層、２４  被摺動用中間体、２６  摺動部品、２７  摺動部材、２８  抑えジグ、３０  現像スリーブ用基体、３２  機能層、５０  基体、５２  フランジ、５４  接着剤。
【図１】
2007147795.tif 000005
【図２】
2007147795.tif 000006
【図３】
2007147795.tif 000007
【図４（ａ）】
2007147795.tif 000008
【図４（ｂ）】
2007147795.tif 000009
【図５（ａ）】
2007147795.tif 000010
【図５（ｂ）】
2007147795.tif 000011
【図６】
2007147795.tif 000012