JP2000267505A - 感光体ドラム、この感光体ドラムを用いたプロセスユニットおよび電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の感光体ドラムは、重錘部材の加工お
よび重錘部材をドラム本体の内部に挿入する組み立て作
業が容易であり、挿入した重錘部材を簡素な構成で安定
して支持できて経済性に優れ、さらにドラム本体の感光
層を経済的に形成できるようにすることが課題である。 【解決手段】 両端が開放された外周面に感光層２２が
形成された円筒体をなすドラム本体２１と、このドラム
本体２１の両端開放部に夫々嵌着された一対の端部部材
２３、２４と、ドラム本体２１の内部に挿入されてドラ
ム本体中心軸線上にドラム本体２１の内周面に接触しな
い状態で配置された円柱体をなす金属重錘部材２６とを
具備することを基本とし、さらに金属重錘部材２６をド
ラム本体２１に圧入する支持部材２７、２８で支持し、
支持部材２７、２８はドラム本体２２の開放端部に設け
る端部部材２３、２４で支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真装置に用い
る感光体ドラム、この感光体ドラムを用いたプロセスユ
ニットおよび電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置は、感光体に静電潜像を形
成し、この静電潜像を現像して得たトナー像を記録紙に
転写するもので、ファクシミリ装置やレーザプリンタな
どの画像形成装置における画像記録部に用いられてい
る。そして、この電子写真装置に設けられる感光体は通
常感光体ドラムが用いられており、この感光体ドラムは
外周面に感光層を形成した金属円筒体からなるドラム本
体を備えたものである。

【０００３】この感光体ドラムのドラム本体は、様々な
光導電性特性、また真円度、真直度、振れ精度などの加
工精度の要求に応えるという点からアルミニウムおよび
その合金により形成している。例えば、外径６０ｍｍ、
長さ２４０ｍｍおよび厚さ１ｍｍのアルミニウムからな
るドラム本体は１２０ｇ程度の重量であるが、充分な曲
率や慣性モーメントをもたせることにより感光体ドラム
回りの各プロセス装置との間で発生する問題を回避し、
また回転時における振動、回転むら、騒音などの発生を
減少させることができる。

【０００４】ところで、最近では電子写真装置の小型
化、軽量化およびコストダウンなどの理由から感光体ド
ラムの外径を小さくすることが要求され、さらに高価な
アルミ二ウムの使用量を低減するために感光体ドラムの
肉厚を薄くすることが要求されつつある。しかし、この
ように外径を小さくし肉厚を薄くすると、感光体ドラム
の重量が減少して慣性モーメントが小さくなるので、感
光体ドラム自体の駆動安定性が低下して、プロセスユニ
ットにおける帯電装置、露光装置、現像装置などのプロ
セスにかかわる部分で微小振動が発生する、画像むらが
発生する、異常音が発するなどの問題が発生する。ま
た、感光体ドラムの曲率が小さくなり、感光体ドラムと
他のプロセス装置が接触する部分では接触精度のマージ
ンが小さくなるために、さらに駆動安定性が要求される
という問題が発生する。

【０００５】そこで、このように外径を小さくし肉厚を
薄くして重量が低下して慣性モーメントが小さくなった
感光体ドラムに対して、重量を増大し慣性モーメントを
大きくする手段として、ドラム本体の内部に重錘部材を
設けることが行なわれている。従来は、ドラム本体の内
部に金属またはゴムからなる重錘部材をドラム本体の内
周面に密着して固定する形式が採用されている。

【０００６】図６はドラム本体の内部に金属からなる重
錘部材を設けた感光体ドラムを示す断面図である。図中
１はアルミニウムからなる両端開放の円筒体をなすドラ
ム本体で、これは外周面に感光層２が形成されている。
３は例えばステンレスからなる柱状をなす金属重錘部
材、４および５は一対の端部部材である。金属重錘部材
３は、ドラム本体１の長さより小さい長さのものでドラ
ム本体１の内部中央に圧入され、その外周面がドラム本
体１の内周面に接触している。金属重錘部材３はドラム
本体１の内部に圧入状態で固定され、さらに接着剤を用
いてドラム本体１に接着して固定されている。例えば外
径２４ｍｍ，内径２２．４ｍｍであるドラム本体１の内
部に外径２２．４ｍｍの金属重錘部材３を圧入配置す
る。一対の端部部材４、５はドラム本体１の両端開放部
に嵌合されて接着などの手段により固定されている。こ
の感光体ドラムでは例えば一対の端部部材４、５に夫々
個別に芯軸７を設けている。

【０００７】図７はドラム本体１の内部にゴム重錘部材
６を圧入した感光体ドラムを示す断面図で、図６と同じ
部分は同じ符号を付して示している。ゴム重錘部材６は
ドラム本体１の長さより小さい長さのものでドラム本体
１の内部中央に圧入され、その外周面がドラム本体１の
内周面に接触して圧入状態で固定され、さらには接着に
より固定されている。この感光体ドラムでは１本の芯軸
８を端部部材４、５およびゴム重錘部材６を共通に貫通
して設けている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の感光体
ドラムには次に述べる問題がある。金属重錘部材３を用
いた形式では次に述べる問題がある。金属重錘部材３を
ドラム本体１の内部に円滑に圧入して固定するためには
所定の外径精度を必要として高い精度の加工技術と高い
費用が必要であり、また金属重錘部材３をドラム本体１
に圧入する場合にドラム本体１に障害を与えないように
高い精度で圧入するために高い精度の組立技術と高い費
用を必要である。

【０００９】金属重錘部材３をドラム本体１の内部に圧
入して加工する作業は、加工性の関係でドラム本体１の
外周面に感光層２を形成する工程の前段階で行なう必要
がある。そこで、重錘部材圧入工程はドラム本体１に感
光層２を形成する前の工程で行なっており、このため金
属重錘部材３を装填して重量が増大したドラム本体１を
取り扱って感光層２を形成することになり感光層形成工
程に支障を来している。例えば塗布方法により感光層２
を形成する場合には、塗布工程における各作業機械にと
って大重量のドラム本体はかなりの負担になる。また、
引上げ塗布法により感光層２を形成する場合には、ドラ
ム本体の重量が増大することは感光層２の品質に大きな
影響を与える引上げ速度の制御を困難にする。さらに、
金属重錘部材３を接着剤により固定する場合には、感光
体ドラムを使用する時におけるドラム本体温度の上昇、
感光体ドラムを長期に保存する時および環境の変化に伴
い接着剤が化学物質からなる感光層２に悪影響を与え
る。

【００１０】ゴム重錘部材６を用いた形式では、次に述
べる問題がある。ゴム重錘部材６は金属重錘部材に比較
して比重が１ないし２と小さいために必要とする重量お
よび慣性モーメントを確保するためには金属重錘部材に
比較して大きな容積の部材を必要とし、このため材料コ
ストが高くなるとともに高度な圧入技術が要求されて製
造コストが高くなる。ゴム重錘部材６をドラム本体１内
部に圧入固定する場合において、重錘部材の軸方向ずれ
を防止するためには圧入圧力を高める必要があるが、重
量増大のために軸方向の長さを増大したゴム重錘部材６
の圧入圧力を高めることは困難である。このようにゴム
重錘部材６の圧入に高い技術を必要とするために、金属
重錘部材の場合と同様に感光層を形成する前に重錘部材
圧入作業を行なう必要があり、金属重錘部材の場合と同
様な問題が発生する。また、ゴム重錘部材６をドラム本
体１の内部で接着固定する場合には、前述した圧入によ
る問題の発生を回避できるが、しかし金属重錘部材の場
合と同様に接着剤が感光層に悪影響を与えるという問題
が発生し、さらにゴムと接着剤との腐食などの化学変化
が発生するので、ゴム重錘部材６をドラム本体１に接着
固定することが困難である。また、ドラム本体１の外径
を小さくするほどその慣性モーメントを大きくするため
に、ゴム重錘部材６の容積を増大して重量を増大する必
要があるが、ドラム本体１の外径が小さい場合にはドラ
ム本体１内部にゴム重錘部材６を充満しても必要とする
効果が充分に得られない場合も発生する。

【００１１】従って、電子写真装置に設ける感光体ドラ
ムに対しては、ドラム本体の内部に挿入する重錘部材の
加工、および重錘部材をドラム本体の内部に挿入する組
み立てが容易であり、挿入した重錘部材を簡素な構成で
安定して支持して重錘部材としての性能を発揮でき、さ
らにドラム本体に良質な感光層を経済的に形成できるこ
とが要望されていた。

【００１２】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、重錘部材の加工および重錘部材をドラム本体の内部
に挿入する組み立て容易で、挿入した重錘部材を簡素な
構成で安定して支持できて経済性に優れ、さらにドラム
本体の感光層を経済的に形成でき、従来から要望されて
いた課題を解決した感光体ドラムを提供することを目的
とする。

【００１３】本発明は前記の感光体ドラムを備えたプロ
セスユニットおよび電子写真装置を提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の感光体
ドラムは、両端が開放された円筒体をなし外周面に感光
層が形成されたドラム本体と、このドラム本体の両端開
放部に夫々嵌着された一対の端部部材と、前記ドラム本
体の内部に挿入されてドラム本体中心軸線上に前記ドラ
ム本体の内周面に接触しない状態で配置された柱状をな
す金属重錘部材とを具備することを特徴とする。

【００１５】この発明の構成によれば、金属重錘部材と
して必要な重量を有する金属重錘部材を加工精度に厳し
く拘束されることなく加工でき、且つこの金属重錘部材
をドラム本体の内部に圧入によらずに容易に挿入でき
る。また、金属重錘部材を挿入する前にドラム本体に感
光層を形成でき、感光層を形成する上での作業性、経済
性を向上できる。

【００１６】請求項２の発明の感光体ドラムは、両端が
開放された円筒体をなし外周面に感光層が形成されたド
ラム本体と、このドラム本体の両端開放部に夫々嵌合固
定された一対の端部部材と、前記ドラム本体の内部に挿
入されてドラム本体中心軸線上に前記ドラム本体の内周
面に接触しない状態で配置された柱状をなす金属重錘部
材と、前記ドラム本体の内部において前記端部部材と前
記金属重錘部材の両端との間に配置固定されて前記金属
重錘部材の両端を支持する一対の支持部材とを具備する
ことを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明は、請求項２に記載の感光
体ドラムにおいて、前記一対の端部部材が前記一対の支
持部材を支持することを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明は、請求項２に記載の感光
体ドラムにおいて、前記一対の支持部材が前記金属重錘
部材の両端に係合して前記金属重錘部材を支持すること
を特徴とする。

【００１９】請求項２ないし４の発明の構成によれば、
ドラム本体の内部に挿入した金属重錘部材を簡素な構成
で金属重錘部材としての性能を発揮できるように安定し
て支持できる。

【００２０】請求項５の発明は、請求項２ないし４に記
載の感光体ドラムにおいて前記ドラム本体、前記金属重
錘部材、前記一対の端部部材および前記一対の支持部材
を組合せたものにおける慣性モーメント（ｇ・ｃｍ）
が、７．２２≦Ｉ≦４６１であることを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、ドラム本体に金属重錘
部材を設けた構成において感光体ドラムを良好な画像を
形成できるように安定して回転できるとともに、回転駆
動系に過剰な負担をかけることがない感光体ドラムを提
供できる。

【００２２】請求項６の発明のプロセスユニットは、請
求項１ないし５記載の感光体ドラムと、この感光体ドラ
ムの感光面に残留するトナーを除去するクリーニング装
置とを具備することを特徴とする。

【００２３】この発明の構成によれば、経済的で優れた
感光体ドラムを備えたプロセスユニットを得ることがで
きる。

【００２４】請求項７の発明の電子写真装置は、請求項
１ないし５いずれかに記載の感光体ドラムと、この感光
体ドラムにトナー像を形成するトナーを収納する現像装
置と、転写装置とを具備することを特徴とする。

【００２５】この発明の構成によれば、経済的で優れた
感光体ドラムを備えた電子写真装置を得ることができ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。

【００２７】図１は本発明の感光体ドラムを用いた電子
写真装置の一形態について図１を参照して説明する。こ
の電子写真装置はファクシミリ装置やプリンタ装置など
の画像形成装置に設けられている。図１は電子写真装置
の概略的構成を示す断面図である。図１において１１は
回転自在に設けられた感光体ドラムで、これは図示しな
い画像形成装置の装置本体に設けられた回転駆動機構に
より図示矢印方向へ回転される。感光体ドラム１１につ
いては後に説明する。感光体ドラム１１の周囲には感光
体ドラム１１の回転方向に沿ってスコロトロン型の帯電
装置１２、露光装置１３、現像装置１４、スコロトロン
型の転写装置１５およびクリーニング装置１６が順に並
べて設けてある。

【００２８】帯電装置１２は感光体ドラム１１の外周面
に形成した感光層を帯電し、露光装置１３は感光体ドラ
ム１１の感光層に静電潜像を形成する。現像装置１４
は、一成分系トナーＴを収容するトナー容器１７、トナ
ー１を感光体ドラム１１の感光層に形成された静電潜像
にトナーＴを付与してトナー像を形成する現像ローラ１
８およびトナー容器１７に収容されたトナーＴを現像ロ
ーラ１８に供給するトナー供給ローラ１９を備えてい
る。転写装置１５は感光体ドラム１１の感光層に形成し
たトナー像を記録紙Ｐに転写する。クリーニング装置１
６はポリウレタンブレード１６ａを感光体ドラム１１の
感光層に摺接させて、感光体ドラム１１の感光層におい
て転写しきれなかったトナーや付着する異物を取り除
く。この実施の形態では、感光体ドラム１１、帯電装置
１２、現像装置１４およびクリーニング装置１６は適宜
な手段によりひとつのユニットとして一体的にまとめら
れてプロセスユニットＡを構成している。感光体ドラム
１１はプロセスユニットＡを構成する適宜な装置のフレ
ームに回転自在支持される。このプロセスユニットＡは
画像形成装置の装置本体に着脱自在に装填されている。

【００２９】次にこの電子写真装置に用いる感光体ドラ
ム１１の実施の形態について説明する。感光体ドラム１
１の第１の実施の形態について図２を参照して説明す
る。図２において２１は優れた金属、例えばアルミニウ
ムからなるドラム本体で、これは導電性を有するととも
に加工性などに両端開放の円筒体からなるものである。
これはドラム本体２１の外周面全体には例えば３層から
なる感光層２２が引上げ塗布法により形成されている。
例えばドラム本体２１は外径２０ｍｍ、内径１８．４ｍ
ｍ、長さ２４９ｍｍである。

【００３０】２３および２４は硬質プラスチックからな
る円形をなす一対の端部部材で、これはドラム本体２１
の両方の開放端部に圧入嵌合が可能な直径を有するとと
もに、ドラム本体外径より大きい外径を有するフランジ
を有している。一方の端部部材２３のフランジは歯車２
５として形成されている。これら一対の端部部材２３、
２４はドラム本体２１の両方の開放端部に圧入嵌合さ
れ、夫々のフランジがドラム本体２１の外側に位置して
いる。なお、各端部部材２３、２４には中心軸線上で貫
通する軸孔２３ａ，２４ａが形成されている。

【００３１】２６は金属重錘部材で、これは例えば表面
にニッケルメッキを施した鋳鉄により形成された円柱体
をなすものである。金属重錘部材２６はドラム本体２１
の重量を補ってドラム本体２１の重量を増加し、これに
よってドラム本体２１の慣性モーメントを増大するもの
である。金属重錘部材２６は、ドラム本体２１の内部に
挿入されてドラム本体中心軸線上に位置して軸線方向中
央部にドラム本体２１の内周面に接触しない状態で配置
されるもので、ドラム本体２１の内周面に接触しないよ
うに直径をドラム本体２１の内径より充分に小さく設定
してあり、且つ必要な重量を有する容積を得ることがで
きるように長さが設定されている。

【００３２】２７および２８は一対の支持部材で、これ
は例えば「ネオプレンゴム」により形成されている。一
対の支持部材２７、２８はドラム本体２１の内部に圧入
されて金属重錘部材２６を支持するもので、ドラム本体
２１の内部に圧入できる直径を有している。一対の支持
部材２７、２８はドラム本体２１の内部に金属重錘部材
２６の両端側（金属重錘部材２６の両端と各端部部材２
３、２４との間）に位置するように圧入され、ドラム本
体中心軸線上に位置して軸線方向中央部に位置する金属
重錘部材２６の両方の端面に当接して中央側に向けて押
圧することにより金属重錘部材２６を両端で挟み込んで
支持している。これにより金属重錘部材２６は一対の支
持部材２７、２８によってドラム本体２１に内周面に接
触しない状態で支持される。

【００３３】２９および３０は芯軸で、例えば導電性を
有する金属により形成されている。芯軸２９、３０は端
部部材２３、２４の軸方向長さより大きい長さを有し、
端部部材２３、２４の軸孔２３ａ、２４ａに挿通固着さ
れている。これにより一対の芯軸２９、３０は端部部材
２３、２４と一体的に設けられる。一対の芯軸２９、３
０は、グランドに対してアースをとるために少なくとも
一方を導電性を有する材料、またはカーボン粉末を混入
するなどして導電性を付与した材料を用いる。このた
め、一方の芯軸３０をアース部材３２によりドラム本体
２１に電気的に接続する。一対の端部部材２３、２４か
ら外側へ突出した芯軸２９、３０の端部はプロセスユニ
ットＡに設けた図示しない軸受に回転自在に支持され
る。一方の端部部材２３のフランジに形成した歯車２５
は装置本体に装備される回転駆動装置に設けた図示しな
い回転伝達用歯車に噛合させ、回転伝達用歯車の回転に
より感光体ドラム全体が回転するように設ける。

【００３４】このように構成した感光体ドラム１１を製
造する方法について説明する。まず、ドラム本体２１の
外周面に引上げ法により３層の感光層２２を形成する。
すなわち感光層２２は第１層に下引き層、第２層に電荷
発生層および第３層二電荷輸送層を有している。下引き
層は、合成樹脂の粘結剤、溶剤中にカーボン粒子を混在
せしめた導電性塗料（関西ペイント株式会社製造）を乾
燥後の膜厚７０μｍになるように引上げ塗布した。本発
明において下引き層の材料は、アルムニウム、黄銅、ニ
ッケルなどの金属粉体、カーボンブラック、酸化すずな
どの粉体をアクリル樹脂、フェノール樹脂などに分散さ
せた塗料で塗布膜が形成できるものならばなんでもよ
く、抵抗率１０⁶ 〜１０¹²程度のものが特に好ましい。
電荷発生層は、τ型無金属フタロシアニンとポリビニル
ブチラールをシンクロヘキサン中で１：１で混合し、ボ
ールミルにて２４時混合した塗液を乾燥後の膜厚が０，
２μｍなるように塗布したものである。本発明における
電荷発生層は光を吸収した高い効率で電荷を発生できる
ものであればなんでもよい。電荷輸送層は、ヒドラゾン
化合物であるＮ−エチルカルバゾール−３−カルボキシ
アデヒドーメチルフェニルヒドラゾンと、ピリカーボネ
イトを１，１，２−トリクロロメタンに重量比１：１で
溶解、均一溶液とし、乾燥後の膜厚は２０μｍになるよ
うに塗布したものである。本発明における電荷輸送層
は、電荷輸送機能を有する物質を所定の割合で適当な高
分子化合物とともに有機溶媒に溶解し、塗布可能な均一
溶液となるものであればなんでもよく、また高分子化合
物自身に電荷輸送機能をもつものを選択すれば。電荷輸
送物質をより少ない量の添加、あるいは全く添加しない
ものでも良い。

【００３５】このようにドラム本体２１の外表面に感光
層２２を形成した後に金属重錘部材２６および一対の支
持部材２７、２８をドラム本体２１の内部に挿入すると
ともに、一対の端部部材２３、２４をドラム本体２１の
両方の開放端部に圧入嵌合する。

【００３６】この発明の感光体ドラム１１は次に述べる
効果を有している。ドラム本体１１に重量を付与するた
めに金属重錘部材２６をドラム本体２１の内部に挿入し
て一対の支持部材２７、２８で挟んでドラム本体２１の
内周面に接触しないように支持する構成であるから、金
属重錘部材２６をドラム本体２１の内部に圧入（金属重
錘部材の外周面がドラム本体２１の内周面に接触した状
態）する場合に比較して、金属重錘部材２６を加工する
上で加工精度が大幅に緩和され、重錘部材の加工が容易
になり加工コストが大幅に低減できる。金属重錘部材２
６をドラム本体２１の内部に挿入した一対の支持部材２
７、２８で支持する構成であるから、金属重錘部材２６
をドラム本体２１の内部に圧入して固定、あるいは接着
剤で接着固定する場合に比較して、金属重錘部材２６を
容易に支持できて金属重錘部材２６をドラム本体２１に
挿入し支持する組み立て方法が簡素で経済的である。

【００３７】なお、ドラム本体１１に重量を付与する重
錘部材として金属重錘部材を用いているので、ゴムらな
る重錘部材を用いる場合にに比較して小型で大きな重量
を得ることができる。

【００３８】さらに、金属重錘部材２６をドラム本体２
１の内部に圧入した一対の支持部材２７、２８で挟んで
ドラム本体２１の内周面に接触しないように支持する構
成であるから、ドラム本体２１の外周面に感光層２２を
形成した後に、金属重錘部材２６および一対の支持部材
２７、２８をドラム本体２１の内部に挿入して組み立て
ることが可能となる。従って、もしドラム本体２１に感
光層２２を形成した時に感光層２２に不良が発見された
場合でも、それはドラム本体２１に金属重錘部材２６を
組み込む前の段階であるから、ドラム本体２１を廃棄す
るだけで済み不良発生に伴う経済的損失を最小限に抑え
ることができる。しかし、重錘部材を組み込んだ後にド
ラム本体に感光層を形成する方法であると、もし感光層
に不良が発生した場合にはドラム本体と重錘部材の両方
を廃棄しなければならず経済的損失が大変大きい。

【００３９】さらに、ドラム本体２１、金属重錘部材２
６、一対の端部部材２３、２４および一対の支持部材２
７、２８を組合せた感光体ドラムにおける慣性モーメン
ト（ｇ・ｃｍ）が、７．２２≦Ｉ≦４６１という条件の
範囲になり、この結果良好な慣性モーメントが得られ
た。

【００４０】そして、この感光体ドラム１１を備えたプ
ロセスユニットＡは、大変経済性が良く安定して駆動し
て良好な画像を記録できる。

【００４１】図３は第２の実施の形態を示しており、図
２と同じ部分は同じ符号を付して示している。この実施
の形態は一対の支持部材を一対の端部部材で支持するも
のである。図中２７１、２８１は一対の支持部材で、こ
の一対の支持部材２７１、２８１は図２に示す支持部材
２７に比較して長さを大きくしており、一方の端面がド
ラム本体２１の開放端部に嵌合した一対の端部部材２
３、２４に当接して押されており、同時に他方の端面が
金属重錘部材２６の端面に当接して押圧している。これ
により一対の端部部材２３、２４は一対の支持部材２７
１、２８１を支持固定し、一対の支持部材２７１、２８
１は金属重錘部材２６を支持固定しており、簡素な構成
で金属重錘部材２６をその軸方向のずれ（横ずれ）を防
止して固定できる。また、金属重錘部材２６には中心軸
線上に位置して軸孔２６ａが形成され、一対の支持部材
２７１、２８１には軸孔２７１ａ、２８１ａが形成され
ている。この金属重錘部材２６の軸孔２６ａと一対の支
持部材２７１、２８１の軸孔２７１ａ、２８１ａと一対
の端部部材２３、２４の軸孔２３ａ、２４ａには、ドラ
ム本体２１の長さより大きい長さを有する芯軸３１が挿
通されている。芯軸３１は少なくとも一対の端部部材２
３、２４の軸孔２３ａ、２４ａに対して固着されて、ド
ラム本体２１と芯軸３１とが一対の端部部材２３、２４
を介して一体になっている。一対の支持部材２７１、２
８１はグランドに対してアースをとるために少なくとも
一方を導電性を有する材料、またはカーボン粉末を混入
するなどして導電性を付与した材料を用いる。

【００４２】ここでは、金属重錘部材２６はニッケルメ
ッキされた鋳鉄により形成され、一対の支持部材２７
１、２８１は「ＡＢＳ樹脂」によって形成されている。
一対の支持部材２７１、２８１はドラム本体２１の重量
バランスを維持する上では同じ材料であることが望まし
い。一対の支持部材２７１、２８１は両方が導電性を有
する場合には両方または一方、一方が導電性を有する場
合には導電性を有するものが芯軸３１に接触してグラン
ドへ接続するようになっている。また、この実施の形態
では、例えばドラム本体２１は長さ２４９ｍｍ、外径２
０ｍｍ、内径１８．４ｍｍである。

【００４３】図４は第３の実施の形態を示しており、こ
れは第２の実施の形態に基づくもので図２と同じ部分は
同じ符号を付して示している。この実施の形態では、一
対の支持部材２７１、２８１における金属重錘部材２６
に面する端面部に金属重錘部材２６の端部ががたつきな
く係合できる寸法形状をもった凹部２７１ｂ、２８１ｂ
を形成し、この凹部２７１ｂ、２８１ｂに金属重錘部材
２６の端部を係合したものである。この構成により金属
重錘部材２６は軸線方向のずれを阻止できることに加え
て半径方向のずれを阻止して、一層強固に一対の支持部
材２７１、２８１で支持できるようになっている。ここ
では、金属重錘部材２６はニッケルメッキされた鋳鉄に
より形成され、一対の支持部材２７１、２８１は「導電
性ウレタン発泡体」によって形成されている。この実施
の形態では、例えばドラム本体２１は長さ２４６ｍｍ、
外径１６ｍｍ、内径１４．４ｍｍである。

【００４４】図５は第４の実施の形態を示しており、こ
の図５において同じ部分は同じ符号を付して示してい
る。この実施の形態は、一対の支持部材に突部を形成し
て金属重錘部材を支持するものである。図５において２
６１は金属重錘部材で、その両方の端面部には凹部２６
１ａが形成されている。２７２および２８２は一対の支
持部材で、これらの金属重錘部材２６１の端面に面する
端面部には凹部２６１ａにがたつきなく係合する突部２
７２ｂおよび２８２ｂが夫々形成されている。この構成
により金属重錘部材２６１は軸線方向のずれに加えて半
径方向のずれを阻止して一層強固に一対の支持部材２７
２、２８２で支持できるようになっている。また、この
実施の形態では、金属重錘部材２６１には軸孔が形成さ
れておらず、一対の支持部材２７２、２８２にはその中
心軸線上に位置して金属重錘部材側には貫通しない軸孔
２７２ａ，２８２ａが形成されている。一対の芯軸２
９、３０は一対の端部部材２３、２４の軸孔２３ａ、２
４ａと一対の支持部材２７２、２８２の軸孔２７２ａ，
２８２ａに挿入して固着されている。ここでは、金属重
錘部材２６はニッケルメッキされた鋳鉄により形成さ
れ、一対の支持部材２７１、２８１は「ふっ素ゴム」に
よって形成されている。

【００４５】なお、ドラム本体２１は、前述した実施の
記載に記載されている材質に限定されず、アルミニウム
のほかに真鍮、ステンレス鋼、鉄、銅などの金属材料に
より形成すること可能である。また金属以外に導電性樹
脂、導電性処理を施した紙、ガラスなども挙げられ、所
定の加工が可能なものは対象にできる。金属重錘部材は
前述した実施の記載に記載されている材質、形状に形成
されず、ドラム本体に対して所定の重量、慣性モーメン
トを得ることができるものであれば良い。一対の支持部
材の材質は、合成樹脂、ゴム、発泡体に限定されず、こ
れらの材質を組合せたものなどを採用することが可能で
あり、且つ導電性をもたせる場合にも適宜な導電性材料
や導電性処理を種々採用できる。

【００４６】ここで、本願発明の感光体ドラムを組み込
んだ図１に示す電子写真装置を繰り返しランニングテス
トを行なった。具体的な条件は、環境条件２３℃、湿度
５０％において、Ａ４たてサイズ３０００枚、環境条件
１０℃、湿度２０％において、Ａ４たてサイズ３０００
枚、環境条件３５℃、湿度８０％において、Ａ４たてサ
イズ３０００枚、再び環境条件２３℃、湿度５０％にお
いて、Ａ４たてサイズ１０００枚、合計１００００枚を
５％キャラクタ画像において行なった。そして、慣性モ
ーメント、副走査方向のジッタ、駆動不具合が発生する
までの時間、クリーナブレード異常音発生について調べ
た。駆動不具合とは感光体ドラムを回転駆動する機構の
不具合のことであり、クリーナブレード異常音発生は感
光体ドラムの残留トナーを除去するクリーナブレードに
異常音発生があることである。

【００４７】その実験結果を表１で示す。実施例１ない
し１３が本発明が対象とするものである。この表の中で
実施例７が本願発明の図２に示す形式、実施例８が図３
に示す形式、実施例９が図４に示す形式、実施例１１が
図５に示す形式である。実験の結果、各実施例において
副走査方向の画像ピッチむら、画像抜けなどの現象が起
こらず、またクリニーングブレード、そのほかのプロセ
ス関係装置における異常音、異常、破損などの不具合も
発生せず終始美麗な画像を得ることができ、いずれも総
合判定で合格した。なお、比較例１ないし５は図６また
は７に示す従来の構成のものであり、いずれも総合判定
で不良となった。

【００４８】

【表１】

【００４９】本発明が対象とする実施例１ないし１３の
感光体ドラムは、いずれも慣性モーメント（ｇ・ｃｍ）
が、７．２２≦Ｉ≦４６１の範囲にあり、比較例１ない
し５の感光体ドラムはいずれも慣性モーメント（ｇ・ｃ
ｍ）が前記の範囲に入っていなかった。すなわち、慣性
モーメント（ｇ・ｃｍ）が、７．２２≦Ｉの場合は、感
光体ドラムに充分な慣性モーメントが得られず、安定し
た回転が行なえないために副走査方向の画像ピッチむら
が極端に発生し、また低温低湿度環境の時にクリーニン
グブレードと感光体ドラム表面との接点の微小振動が原
因で起こる異常音が発生した。また、慣性モーメント
（ｇ・ｃｍ）が１≦４６１の場合には、感光体ドラムの
慣性モーメントは充分であったが、感光体ドラム自体の
重量が重すぎるために、所定の印字枚数、印字時間を達
成する前に駆動関係に極端に負荷か重なることになり、
正常に駆動系が動作しなかったり、負荷荷重による異常
音、破損などが発生し、終始正常な状態での本来の機能
を維持することが不可能であった。

【００５０】これによりドラム本体に金属重錘部材を設
けた構成は、感光体ドラムを良好な画像を形成できるよ
うに安定して回転できるとともに、回転駆動系に過剰な
負担をかけることがない感光体ドラムを得ることができ
る。

【００５１】顕著な事例を挙げれば、外径１６ｍｍ，内
径１４．３ｍｍ，長さ２５６ｍｍのドラム本体で構成さ
れ、ドラム本体の内部に重錘部材を設けない感光体ドラ
ムは、初期から画像ピッチむらが発生し、クリーニング
ブレードによる異常音が発生した。この異常音を解消す
るには感光体ドラムのクリーニング性を犠牲にするほか
はなく、クリーニング性を維持したままの異常音の解消
が困難であった。これに対して本願発明の感光体ドラム
は、感光体ドラムのクリーニング性を維持したまま異常
音を解消することができた。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、感光体ドラム
におけるドラム本体の内部に円柱体をなす金属重錘部材
を挿入してドラム本体の内周面に接触しない状態で配置
するので、重錘部材として必要な重量を有する金属重錘
部材を加工精度に厳しく拘束されることなく加工でき、
且つこの金属重錘部材をドラム本体の内部に圧入によら
ずに容易に挿入でき、さらにドラム本体に挿入した金属
重錘部材を簡素な構成で安定して支持できて、従って重
錘部材の加工および重錘部材をドラム本体の内部に挿入
する組み立てを容易にして経済性を向上できる。また、
金属重錘部材をドラム本体の内部に挿入する前にドラム
本体に感光層を形成でき、感光層を形成する上での作業
性、経済性を向上できる、請求項２ないし４の発明によ
れば、請求項１の効果に加えて、ドラム本体の内部に挿
入した金属重錘部材を簡素な構成で重錘部材としての性
能を発揮できるように安定して支持できる。

【００５３】請求項５の発明によれば、請求項２ないし
４に記載の効果に加えて、ドラム本体に金属重錘部材を
設けた構成において感光体ドラムを良好な画像を形成で
きるように安定して回転できるとともに、回転駆動系に
過剰な負担をかけることがない感光体ドラムを提供でき
る。

【００５４】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
５に記載の経済的で優れた感光体ドラムを備えたプロセ
スユニットを得ることができる。

【００５５】請求項７の発明によれば、請求項１ないし
５に記載の経済的で優れた感光体ドラムを備えた電子写
真装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真装置の概略的構成を示す図。

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかわる感光体ド
ラムを示す断面図。

【図３】本発明の第２の実施の形態にかかわる感光体ド
ラムを示す断面図。

【図４】本発明の第３の実施の形態にかかわる感光体ド
ラムを示す断面図。

【図５】本発明の第４の実施の形態にかかわる感光体ド
ラムを示す断面図。

【図６】従来の感光体ドラムの構成を示す断面図。

【図７】従来の感光体ドラムの構成を示す断面図。

【符号の説明】

１１…感光体ドラム、 ２１…ドラム本体、 ２２…感光層、 ２３…端部部材、 ２４…端部部材、 ２５…歯車、 ２６…金属重錘部材、 ２７…支持部材、 ２８…支持部材、 ２９…芯軸、 ３０…芯軸、 ３１…芯軸、 ２６１…金属重錘部材、 ２７１…支持部材、 ２８１…支持部材、 ２７２…支持部材、 ２８２…支持部材、 Ａ…プロセスユニット。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端が開放された円筒体をなし外周面に
   感光層が形成されたドラム本体と、このドラム本体の両
   端開放部に夫々嵌合固定された一対の端部部材と、前記
   ドラム本体の内部に挿入されてドラム本体中心軸線上に
   前記ドラム本体の内周面に接触しない状態で配置された
   柱状をなす金属重錘部材とを具備することを特徴とする
   感光体ドラム。
2. 【請求項２】 両端が開放された円筒体をなし外周面に
   感光層が形成されたドラム本体と、このドラム本体の両
   端開放部に夫々嵌着された一対の端部部材と、前記ドラ
   ム本体の内部に挿入されてドラム本体中心軸線上に前記
   ドラム本体の内周面に接触しない状態で配置された柱状
   をなす金属重錘部材と、前記ドラム本体の内部において
   前記一対の端部部材と前記金属重錘部材の両端との間に
   配置固定されて前記金属重錘部材の両端を支持する一対
   の支持部材とを具備することを特徴とする感光体ドラ
   ム。
3. 【請求項３】 前記一対の端部部材が前記一対の支持部
   材を支持することを特徴とする請求項２に記載の感光体
   ドラム。
4. 【請求項４】 前記一対の支持部材が前記金属重錘部材
   の両端に係合して前記金属重錘部材を支持することを特
   徴とする請求項２に記載の感光体ドラム。
5. 【請求項５】 前記ドラム本体、前記金属重錘部材、前
   記一対の端部部材および前記一対の支持部材を組合せた
   ものにおける慣性モーメント（ｇ・ｃｍ）が、７．２２
   ≦Ｉ≦４６１であることを特徴とする請求項１ないし４
   いずれかに記載の感光体ドラム。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５いずれかに記載の感光
   体ドラムと、この感光体ドラムの感光面に残留するトナ
   ーを除去するクリーニング装置とを具備することを特徴
   とするプロセスユニット。
7. 【請求項７】 請求項１ないし５いずれかに記載の感光
   体ドラムと、この感光体ドラムにトナー像を形成するト
   ナーを収納する現像装置と、転写装置とを具備すること
   を特徴とする電子写真装置。