JP2004206060A - 電子写真感光体とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
【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
【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
Claims (6)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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| JP2003190778A JP2004206060A (ja) | 2002-11-05 | 2003-07-03 | 電子写真感光体とその製造方法 |
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ID=32828323
Family Applications (1)
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| JP2003190778A Pending JP2004206060A (ja) | 2002-11-05 | 2003-07-03 | 電子写真感光体とその製造方法 |
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| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012048116A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Canon Inc | 接点部材、電子写真感光体ドラム、プロセスカートリッジ |
| CN101308342B (zh) * | 2007-05-17 | 2012-12-19 | Ntn株式会社 | 感光鼓的接地装置与图像形成装置的感光鼓单元 |
| US10386738B2 (en) | 2017-10-06 | 2019-08-20 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Photoconductor unit, process cartridge, image forming apparatus, and method for manufacturing photoconductor unit |
-
2003
- 2003-07-03 JP JP2003190778A patent/JP2004206060A/ja active Pending
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| JP2012048116A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Canon Inc | 接点部材、電子写真感光体ドラム、プロセスカートリッジ |
| US10386738B2 (en) | 2017-10-06 | 2019-08-20 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Photoconductor unit, process cartridge, image forming apparatus, and method for manufacturing photoconductor unit |
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