電子写真装置
【課題】 電子写真感光体の回転振れが抑制された電子写真装置を提供する。
【解決手段】 電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも、電子写真感光体を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギアと噛合しうる入力ギアが取り付けられているフランジに取り付けられているベアリング側に位置する。
【解決手段】 電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも、電子写真感光体を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギアと噛合しうる入力ギアが取り付けられているフランジに取り付けられているベアリング側に位置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体を有する電子写真装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンターとして広く利用されている。
【０００３】
図２は、電子写真装置の構成の一例を示す図である。以下、図２を用いて、電子写真装置による画像形成プロセス（電子写真プロセス）を説明する。
【０００４】
回転駆動機構（不図示）により、円筒状の電子写真感光体２００１を回転させる。電子写真感光体２００１の表面（外周面）に接触配置された帯電ローラー２００２を有する帯電装置により、回転する電子写真感光体２００１の表面を帯電する。その後、画像露光装置（不図示）により、電子写真感光体２００１の表面に画像露光光２００３を照射し、電子写真感光体２００１の表面に静電潜像を形成する。その後、現像装置２００４内のトナーにより、電子写真感光体２００１の表面に形成された静電潜像を現像し、電子写真感光体２００１の表面にトナー像を形成する。
【０００５】
このトナー像を、転写装置２００５により、電子写真感光体２００１の表面から転写材２００６に転写する。その後、電子写真感光体２００１の表面から転写材２００６を分離して、定着装置（不図示）により、トナー像を転写材２００６に定着させる。
【０００６】
トナー像が転写材２００６に転写された後も電子写真感光体２００１の表面に残留しているトナー（転写残トナー）は、電子写真感光体２００１の表面に接触配置されたクリーニングブレード２００９を有するクリーニング装置２００７によって除去される。クリーニングブレード２００９による転写残トナーの除去に先立ち、必要に応じて、磁気ブラシを有するマグネットローラー２００８により、転写残トナーを摺擦する。
【０００７】
その後、必要に応じて、前露光装置２０１０により、電子写真感光体２００１の表面に前露光光を照射し、電子写真感光体２００１の表面を除電する。
【０００８】
以上のプロセスを繰り返すことで画像形成が連続的に行われる。
【０００９】
このような電子写真装置においては、長期間の繰り返し使用に際しても、高画質を保つことが要求されている。
【００１０】
しかしながら、電子写真感光体を長期間繰り返し使用すると、帯電ローラーやクリーニングブレードとの接触による機械的な負荷によって、電子写真感光体の表面には削れが生じてしまう。
【００１１】
また、上記回転によって電子写真感光体の表面が振れてしまうと（以下「回転振れ」と表記する。）、帯電ローラーやクリーニングブレードとの接触が不均一になり、電子写真感光体の表面の削れにムラ（以下「削れムラ」と表記する。）が生じやすくなる。削れムラが生じると、電子写真感光体の表面の光透過量にムラが生じてしまうため、電子写真感光体の感度にムラ（以下「感度ムラ」と表記する。）が発生する。感度ムラが発生すると、画像形成時の電子写真感光体の表面の電位のムラが引き起こされ、出力画像に濃度ムラ（以下「画像濃度ムラ」と表記する。）が発生し、高画質を保てなくなる。
【００１２】
特許文献１および２には、電子写真感光体の回転による振動や騒音を取り除くため、電子写真感光体の内部に防振材や消音材を入れる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−０１３７０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、電子写真感光体の回転振れが抑制された電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、電子写真感光体の回転振れを抑制するために鋭意検討を行った結果、電子写真感光体の回転振れは、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心を電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から回転駆動機構側に位置させることで抑制できることを見出した。
【００１６】
すなわち、本発明は、
円筒状の電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体の両端を電子写真装置内で回転自在に支持するための第一のベアリングおよび第二のベアリングを有する電子写真感光体ユニットと、
該電子写真感光体を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギアを有する回転駆動機構と、
該電子写真感光体の表面に接触配置された帯電ローラーを有する帯電装置と、
画像露光装置と、
現像装置と、
転写装置と、
該電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーニング装置と
を有する電子写真装置であって、
該電子写真感光体ユニットが、該出力ギアと噛合しうる入力ギアをさらに有しており、
該電子写真感光体が、円筒状の基体、該基体上のアモルファスシリコンで構成された光導電層、ならびに、該基体の両端に嵌め込まれた第一のフランジおよび第二のフランジを有しており、
該第一のフランジに該第一のベアリングが取り付けられ、該第二のフランジに該第二のベアリングが取り付けられており、
該第一のフランジには該入力ギアは取り付けられておらず、該第二のフランジのみに該入力ギアが取り付けられており、
該電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、該電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも該第二のベアリング側に位置する
ことを特徴とする電子写真装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子写真感光体の回転振れが抑制された電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電子写真感光体ユニットの構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図２】電子写真装置の構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図３】電子写真感光体の層構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図４】電子写真感光体を作製するためのＲＦプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図５】電子写真感光体ユニットと重心の測定方法を説明するための図である。
【図６】電子写真感光体ユニットの構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、電子写真感光体ユニットの構成の一例を示す図である。
【００２０】
電子写真感光体ユニット１０００は、主として、円筒状の電子写真感光体１００１と、電子写真感光体１００１の両端を電子写真装置内で回転自在に支持するための第一のベアリング１００６１および第二のベアリング１００６２を有している。ここで、「ベアリング」とは「軸受け」と同義である。電子写真感光体１００１は、円筒状の基体（不図示）の両端に嵌め込まれた第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３を有している。なお、図１の例では、第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３は、基体（不図示）の長手方向の外向きに突き出した軸部１００２１および１００３１をそれぞれ有している。第一のベアリング１００６１は、第一のフランジ１００２（の軸部１００２１）に取り付けられており、第二のベアリング１００６２は、第二のフランジ１００３（の軸部１００３１）に取り付けられている。さらに、電子写真感光体ユニット１０００は、ステー１００５、ステー１００５に取り付けられた重り１０１２、ならびに、第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３とステー１００５とを接続するためのネジ１００４１〜１００４４を有している。電子写真感光体１００１の両端の内面は、インロー加工が施され、インロー加工部１００８１および１００８２が形成されている。第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３は、それぞれ、インロー加工部１００８１および１００８２に嵌められ、ネジ１００４１〜１００４４によってステー１００５と締結されており、電子写真感光体１００１を挟むようにして固定されている。
【００２１】
また、図１中、Ａは、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の長さであり、第一のベアリング１００６１の中心から第二のベアリング１００６２の中心までの距離である。第一のベアリング１００６１の中心と第二のベアリング１００６２の中心を結んだ線を２等分した位置が、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の中心１０１１である。後述の実施例および比較例では、ベアリングとして転がり軸受け（ボールベアリング）を用いたが、転がり軸受け（ボールベアリング）以外のベアリング（例えば、すべり軸受け）を用いることもできる。その場合、電子写真感光体ユニットの両端に設置されたすべり軸受けと軸とが接する部分のそれぞれの中心を結んだ線を２等分する位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心となる。このように、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心とは、第一のベアリングおよび第二のベアリングの中心同士を結んだ線を２等分する位置のことである。
【００２２】
また、図１中、１０１０は、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心である。Ｂは、電子写真感光体ユニット１０００の中心１０１１から電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心１０１０までの距離である。
【００２３】
また、図１中、第二のフランジ１００３（の軸部１００３１）のみに、入力ギア１００７が取り付けられている。入力ギア１００７は、電子写真感光体１００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギア１００９に噛合しうるギアである。電子写真感光体１００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力は、回転駆動機構（不図示）から出力ギア１００９および入力ギア１００７を介して、電子写真感光体１００１に伝達される。入力ギア１００７は、第一のフランジ１００２には取り付けられていない。つまり、電子写真感光体ユニット１０００は、長手方向の一方のみにて、回転駆動機構（不図示）の出力ギア１００９に入力ギア１００７を介して接続されている。電子写真感光体ユニットが長手方向の一方のみで回転駆動機構の出力ギアに接続されている理由は、メンテナンス時に電子写真装置からの電子写真感光体ユニットの取り外しが容易となるからであり、そのような構成を採ることが一般的である。
【００２４】
そして、本発明においては、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心１０１０は、電子写真感光体ユニット１０００の中心１０１１よりも第二のベアリング１００６２側に位置している。
【００２５】
以上の構成とすることで、電子写真感光体ユニットの回転振れを抑制することができる理由を以下に説明する。
【００２６】
上述のとおり、一般的に、電子写真感光体ユニットは、長手方向の一方のみにて電子写真感光体を回転させるための回転駆動機構に接続され、長手方向の他方（回転駆動機構の反対側）は支持されてはいるが回転駆動機構には接続されていないという構成が採られる。このような構成においては、電子写真感光体ユニットの回転駆動機構の反対側（第一のベアリング側）は、回転駆動機構側（第二のベアリング側）に比べて外力に対して弱い構造になっている。そのため、電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）を回転させると、回転駆動機構の反対側は、回転駆動機構から電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）に与えられる回転駆動力によって軸心のずれが大きくなり、回転振れが大きくなる。
【００２７】
ここで、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも第二のベアリング側、すなわち回転駆動機構側に偏って位置していれば、電子写真感光体ユニットの荷重が、外力に対して強い構造になっている回転駆動機構側に偏ることになる。そのため、回転駆動機構の反対側のモーメントが相対的に減少し、電子写真感光体を電子写真装置内で回転させたときの軸心のずれが減少することによって、電子写真感光体の回転振れが抑制される。
【００２８】
電子写真感光体の回転振れを抑制する観点から、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置は、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも第二のベアリング側、すなわち回転駆動機構側に偏っているほどよい。しかしながら、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を回転駆動機構側に偏らせるほど、重心の位置を調節するための重りが多く必要になり、回転駆動機構にかかる負荷が大きくなる傾向がある。したがって、上述のように定義される電子写真感光体ユニットの長手方向の長さＡ、および、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から電子写真感光体ユニットの長手方向の重心までの距離Ｂは、０．０４≦Ｂ／Ａ≦０．１３の関係を満足することが好ましい。
【００２９】
電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を測定する方法としては、例えば、図５に示すように、電子写真感光体ユニット１０００の第一のベアリング１００６１および第二のベアリング１００６２の下にそれぞれ重量測定器１０１３１および１０１３２を設置し、それぞれの重量を測定する方法を採用することができる。すなわち、それらの重量の比から、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心の位置を求めることができる。
【００３０】
電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節する方法としては、上述のステー１００５に重り１０１２を取り付ける方法のほか、電子写真感光体１００１の両端の内面に形成するインロー加工部の深さを両端で変える方法などが挙げられる。
【００３１】
電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）の電子写真装置内における回転速度は、小さいほど、本発明の効果が顕著に得られる。
【００３２】
クリーニング装置におけるクリーニングブレードの支持方法に関しては、電子写真感光体の回転振れに対してクリーニングブレードを追従させる機能のついていない支持方法を採用した場合に、本発明の効果が顕著に得られる。これは、電子写真感光体の回転振れに対してクリーニングブレードを追従させる機能がない場合、電子写真感光体の回転振れが発生すると、電子写真感光体の表面に対するクリーニングブレードの当接圧（接触圧力）が変動しやすく、電子写真感光体の削れムラがより生じやすくなるためである。
【００３３】
また、電子写真感光体に関しては、アモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と表記する。）で構成された光導電層を有する電子写真感光体（以下「ａ−Ｓｉ感光体」と表記する。）を使用する場合に、本発明の効果が顕著に得られる。これは、ａ−Ｓｉ感光体は、各種の電子写真感光体の中でも非常に安定性が高いものであるため、表面の削れムラが感度ムラおよび画像濃度ムラを引き起こす最大の原因となる場合が多いからある。また、電子写真感光体の表面は、削れやすい方が、本発明の効果が顕著に得られる。
【００３４】
図３は、電子写真感光体の層構成の一例を示す図（概略断面図）である。図３に示す層構成の電子写真感光体には、円筒状の基体３００１の上に、基体３００１から光導電層３００３への電荷の注入の阻止を目的とした電荷注入阻止層３００２が設けられており、その上に光導電層３００３および表面層３００４が順に設けられている。
【００３５】
基体は導電性を有するもの（導電性基体）が好ましく、その材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅなどの金属や、これらの合金（例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼など）などが挙げられる。これらの中でも、加工性や製造コストの観点から、アルミニウム合金が好ましく、具体的には、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金が好ましい。
【００３６】
表面層の材料としては、アモルファス炭化ケイ素、アモルファス窒化ケイ素、アモルファス酸化ケイ素などの、炭素原子、窒素原子および酸素原子の少なくとも１種とケイ素原子とを含有する材料が挙げられる。
【００３７】
図４は、電子写真感光体（ａ−Ｓｉ感光体）を作製するためのＲＦプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【００３８】
図４に示す堆積膜形成装置は、大別すると、反応容器４１１０を有する堆積装置４１００、原料ガス供給装置４２００、および、反応容器４１１０内を減圧するための排気装置（不図示）から構成されている。
【００３９】
堆積装置４１００中の反応容器４１１０内には、アースに接続された基体４１１２、基体加熱用ヒーター４１１３、および、原料ガス導入管４１１４が設置されている。さらに、カソード電極４１１１には、高周波マッチングボックス４１１５を介して高周波電源４１２０が接続されている。
【００４０】
原料ガス供給装置４２００は、主として、ＳｉＨ４、Ｈ２、ＣＨ４、ＮＯ、Ｂ２Ｈ６などの原料ガスのボンベ４２２１〜４２２５、バルブ４２３１〜４２３５、圧力調整器４２６１〜４２６５、流入バルブ４２４１〜４２４５、流出バルブ４２５１〜４２５５、および、マスフローコントローラー４２１１〜４２１５から構成されている。各原料ガスを封入したボンベは、補助バルブ４２６０を介して反応容器４１１０内の原料ガス導入管４１１４に接続されている。４１１６はガス配管である。
【００４１】
次に、この堆積膜形成装置を使った堆積膜の形成方法について説明する。
【００４２】
まず、あらかじめ脱脂洗浄した基体４１１２を反応容器４１１０に受け台４１２３を介して設置する。次に、排気装置（不図示）を運転し、反応容器４１１０内を排気する。真空計４１１９の表示を見ながら、反応容器４１１０内の圧力が所定の圧力（例えば１Ｐａ以下）になったところで、基体加熱用ヒーター４１１３に電力を供給し、基体４１１２を所定の温度（例えば５０〜３５０℃）に加熱する。このとき、ガス供給装置４２００より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを反応容器４１１０に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。
【００４３】
次に、ガス供給装置４２００より堆積膜形成に用いる原料ガスを反応容器４１１０に供給する。すなわち、必要に応じて、バルブ４２３１〜４２３５、流入バルブ４２４１〜４２４５、流出バルブ４２５１〜４２５５を開き、マスフローコントローラー４２１１〜４２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラーの流量が安定したところで、真空計４１１９の表示を見ながらメインバルブ４１１８を操作し、反応容器４１１０内の圧力が所定の圧力になるように調整する。所定の圧力が得られたところで高周波電源４１２０より高周波電力を印加するとともに高周波マッチングボックス４１１５を操作し、反応容器４１１０内にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所定の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。４１２１は絶縁材料である。
【００４４】
所定の堆積膜の形成が終わったところで、高周波電力の印加を停止し、バルブ４２３１〜４２３５、流入バルブ４２４１〜４２４５、流出バルブ４２５１〜４２５５、および、補助バルブ４２６０を閉じ、原料ガスの供給を終える。それとともに、メインバルブ４１１８を全開にし、反応容器４１１０内を所定の圧力（例えば１Ｐａ以下）まで排気する。
【００４５】
以上で、堆積膜の形成を終えるが、複数の堆積膜を形成する場合、上記の手順を繰り返してそれぞれの堆積膜を形成すればよい。原料ガスの流量や圧力などを一定の時間で変化させて、堆積膜間の接合領域の形成を行うこともできる。
【００４６】
すべての堆積膜の形成が終わった後、メインバルブ４１１８を閉じ、リークバルブ４１１７を開いて、反応容器４１１０内に不活性ガスを導入し、大気圧に戻した後、表面に堆積膜が形成された基体４１１２を取り出す。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例および比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
電子写真感光体用の導電性の円筒状の基体（以下単に「基体」ともいう。）の材料として、内径７４ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製の管材を使用した。
【００４９】
管材の両端部の内周面に深さ１３ｍｍ、内径７６ｍｍのインロー加工を施した。このインロー加工を施した管材を外周面加工用旋盤にセットし、インロー加工面を基準として管材の外周面を切削加工し、外径８０ｍｍの管材を得た。これを電子写真感光体用の基体とした。
【００５０】
上記基体を用い、図４に示す堆積膜形成装置を用い、表１に示す条件で、電子写真感光体を４つ作製した。
【００５１】
作製したそれぞれの電子写真感光体を２つのフランジ（第一のフランジおよび第二のフランジ）で挟み込み、概ね図１に示す構成の電子写真感光体ユニットを４つ作製した。そして、表２に示すように４つの電子写真感光体ユニットに関してステーに取り付ける重りの位置をそれぞれ変え、いずれも電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が回転駆動機構側に寄るように調節した。重りは４００ｇの重りを用いた。重りを取り付けていない状態での電子写真感光体ユニットの質量は１６００ｇである。重りの位置は、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心を０とし、中心よりも回転駆動機構側を＋側とし、中心よりも回転駆動機構の反対側を−側とした。
【００５２】
【表１】
【００５３】
（比較例１）
実施例１と同様にして電子写真感光体ユニットを２つ作製した。そして、表２に示すように２つの電子写真感光体ユニットに関してステーに取り付ける重りの位置をそれぞれ変え、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心または中心よりも回転駆動機構の反対側に位置するように調節した。
【００５４】
（実施例１と比較例１の評価）
回転振れ、削れムラ、画像濃度ムラの評価を行うため、評価用の電子写真装置として、概ね図２に示す構成のキヤノン（株）製の複写機（商品名：ｉＲ５０７５）の改造機を用いた。この電子写真装置は、帯電装置を電子写真感光体の表面に接触配置される帯電ローラーを有するものに変更し、回転駆動機構による回転速度（電子写真感光体の回転速度）を８０ｒｐｍとし、画像露光装置として発振波長６３５ｎｍのレーザー光源を用い、１２００ｄｐｉの解像度で画像出力を行うように改造したものである。これらのほか、この電子写真装置は、現像装置、転写装置、電子写真感光体の表面に接触配置されるクリーニングブレードを有するクリーニング装置を有している。
【００５５】
以下に、回転振れ、削れムラ、画像濃度ムラの評価方法を示す。
【００５６】
（回転振れの評価方法）
作製した電子写真感光体ユニットを上記電子写真装置に設置した。設置した電子写真感光体ユニットを８０ｒｐｍの速さで回転させ、変位センサー（ＫＥＹＥＮＣＥ：ＥＸ２０１、ＥＸ３０５）によって回転振れの大きさを測定した。測定箇所は、電子写真感光体の長手方向９点（電子写真感光体の長手方向の中心を基準として、回転駆動機構側を＋としたときに、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）である。Ｂ／Ａ＝０としたときの回転振れの値を１００としたときの相対値で比較した。評価結果としては、相対値の数字が小さいほどよいことを意味し、相対値が１００未満で本発明の効果が得られていることを意味する。また、相対値が９０以下で本発明の効果が顕著に得られていると判断した。結果を表２に示す。
【００５７】
（削れムラの評価方法）
作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真感光体の長手方向の中心を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、および、上記任意の周方向から９０°刻みで回転させ、周方向４点測定した。つまり、長手方向９点×周方向４点の合計３６点を測定した。
【００５８】
表面層の膜厚を測定した後、連続通紙試験を実施した。具体的には、上述のようにして電子写真感光体ユニットを作製し、上記電子写真装置を用い、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、１日当たり５万枚の連続通紙試験を４０日間実施して２００万枚まで行った。２００万枚の連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体ユニットを電子写真装置から取り出した。取り出した電子写真感光体ユニットの電子写真感光体の表面層の膜厚を、作製直後と同じ測定位置で、作製直後と同様にして、測定した。そして、作製直後および連続通紙試験後の表面層の膜厚から差分を求め、２００万枚の連続通紙試験による削れ量を算出した。測定した３６点のうちの最も削れ量が多かった点と最も削れ量が少なかった点の差分を削れムラの指標とした。Ｂ／Ａ＝０としたときの削れムラの値を１００としたときの相対値で比較した。評価結果としては、相対値の数字が小さいほどよいことを意味し、相対値が１００未満で本発明の効果が得られていることを意味する。また、相対値が９０以下で本発明の効果が顕著に得られていると判断した。結果を表２に示す。
【００５９】
以下、表面層の膜厚の測定方法について詳細に説明する。
【００６０】
まず、基体（導電性の円筒状の基体）上に電荷注入阻止層および光導電層のみを形成してなるリファレンス電子写真感光体を作製し、任意の周方向における長手方向の中央部を１５ｍｍ四方の正方形で切り出し、リファレンス試料を作製した。次に、基体上に電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成してなる電子写真感光体（膜厚測定対象の電子写真感光体）についても、１５ｍｍ四方の正方形を同様に切り出し、測定用試料を作製した。
【００６１】
次に、リファレンス試料と測定用試料に関して分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリーＭ−２０００）による測定を行い、表面層の屈折率を求めた。
【００６２】
分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、入射角：６０°、６５°、７０°、測定波長：１９５ｎｍから７００ｎｍ、ビーム径：１ｍｍ×２ｍｍである。
【００６３】
まず、リファレンス試料に関して、分光エリプソメトリーにより各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
【００６４】
次に、リファレンス試料の結果をリファレンスとして、測定用試料に関しても、リファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
【００６５】
さらに、基体上に電荷注入阻止層、光導電層および表面層を順次形成してなり、かつ、最表面に表面層と空気層が共存する粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いた。そして、解析ソフトにより粗さ層の表面層と空気層の体積比を変化させて、各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を計算により求めた。この計算モデルにより表面層の屈折率を算出し、得られた値を表面層の屈折率とした。なお、解析ソフトとしては、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製のＷＶＡＳＥ３２を用いた。また、粗さ層の表面層と空気層の体積比に関しては、表面層：空気層を１０：０から１：９まで粗さ層における空気層の比率を１ずつ変化させて計算をした。実施例１で作製されたａ−Ｓｉ感光体においては、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算によって求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と測定して求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となった。このことは、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算値の精度が高いことを意味し、この体積比を用いて屈折率を計算した。
【００６６】
次に、２ｍｍのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、大塚電子（株）製の分光計（商品名：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層の膜厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍとし、光導電層の屈折率を３．３０とし、表面層の屈折率は、上述した分光エリプソメトリーの測定より求めた値を用いた。
【００６７】
（画像濃度ムラの評価方法）
上記電子写真装置に２００万枚の連続通紙試験後の電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）を設置し、テキストモードを用いて画像比率５０％のハーフトーン画像をＡ３用紙に３枚出力した。削れムラ評価時に表面層の膜厚を測定した位置と出力した画像位置とが一致する場所の画像濃度を、Ｘ−ＲｉｔｅＩｎｃ製の反射濃度計（商品名：５０４分光濃度計）により測定した。各測定個所で画像濃度の平均値を求めた。そして、最も画像濃度が高い値と、最も低い値の差を画像濃度ムラとした。Ｂ／Ａ＝０としたときの画像濃度ムラの値を１００としたときの相対値で比較した。評価結果としては、相対値の数字が小さいほどよいことを意味し、相対値が１００未満で本発明の効果が得られていることを意味する。また、相対値が９０以下で本発明の効果が顕著に得られていると判断した。結果を表２に示す。
【００６８】
【表２】
【００６９】
表２より、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から回転駆動機構側に位置させることによって、電子写真感光体ユニットの回転振れ、削れムラ、画像濃度ムラが抑制されることがわかる。また、Ｂ／Ａが大きくなるに従って、回転振れが抑制されることがわかる。重りを最も回転駆動機構側に寄るように取り付けたときのＢ／Ａは０．０８であり、実施例１においてとりうるＢ／Ａの最大値である。
【００７０】
また、表２より、回転振れが抑制されれば、削れムラおよび画像濃度ムラが抑制されることがわかる。以下、評価は回転振れのみ行った。
【００７１】
（実施例２）
実施例１と同様にして電子写真感光体ユニットを３つ作製した。そして、電子写真感光体ユニットに取り付ける重りの位置を、いずれも最も回転駆動機構側に寄る位置にして重りを固定した。そして、それぞれ重りの質量を表３に示すようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００７２】
実施例１と同様にして評価を行った。結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
【００７４】
表２および３より、Ｂ／Ａの値が同じでも、重りの質量が軽くなるに従って、回転振れが抑制されることがわかる。また、表２および３の中で、実施例２のＢ／Ａ＝０．１３のときに回転振れが最も抑制されたことから、重りの質量による影響よりも、Ｂ／Ａの値の影響の方が大きいことがわかる。
【００７５】
（実施例３）
実施例１と同様にして電子写真感光体ユニットを６つ作製した。そして、電子写真感光体ユニットに取り付ける重りの位置を、いずれも最も回転駆動機構側に寄る位置にして重りを固定した。そして、それぞれ重りの質量を表４に示すようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００７６】
実施例１と同様にして評価を行った。その際、電子写真感光体ユニットの回転速度はそれぞれ表４に示すようにした。結果を表４に示す。
【００７７】
【表４】
【００７８】
表４より、電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）の電子写真装置内における回転速度が小さくなるに従って、回転振れが抑制されることがわかる。
【００７９】
（実施例４）
基体（導電性の円筒状の基体）の材料として内径２７．６ｍｍ、外径３０ｍｍ、長さ３７０ｍｍのアルミニウム製の管材を使用し、かつ、管材の両端部の内周面にインロー加工を施さなかった以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を６つ作製した。
【００８０】
作製したそれぞれの電子写真感光体を用いて、概ね図６に示す構成の電子写真感光体ユニットを６つ作製した。具体的には、電子写真感光体６００１を第一のフランジ６００２および第二のフランジ６００３で挟み込み、電子写真感光体ユニット６０００を作製した。第一のフランジ６００２（の軸部６００２１）には、第一のベアリング６００４１を取り付け、第二のフランジ６００３（の軸部６００３１）には、第二のベアリング６００４２を取り付け、第二のベアリング６００４２には、入力ギア６００５を取り付けた。入力ギア６００５は、電子写真感光体６００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギア６０１０に噛合しうるギアである。電子写真感光体６００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力は、回転駆動機構（不図示）から出力ギア６０１０および入力ギア６００５を介して、電子写真感光体６００１に伝達される。電子写真感光体ユニット６０００にはステーは取り付けられてない。プレート状の重り６００６を第二のフランジ６００３にネジ６００７１および６００７２を用いて取り付けた。電子写真感光体ユニット６０００の長手方向の中心６００９および電子写真感光体ユニットの長手方向の重心６００８は、実施例１（図１）と同様にして求めた。重りのついていない状態での電子写真感光体ユニットの質量は１３０ｇである。
【００８１】
それぞれ重りの質量を表５に示すようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００８２】
評価用の電子写真装置を、概ね図２に示す構成のキヤノン（株）製の複写機（商品名：ＧＰ４０５）の改造機に変更した以外は、実施例１と同様にして評価を行った。その際、電子写真感光体ユニットの回転速度はそれぞれ表５に示すようにした。結果を表５に示す。
【００８３】
【表５】
【００８４】
（実施例５）
基体（導電性の円筒状の基体）の材料として内径９８ｍｍ、外径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製の管材を使用し、管材の両端部の内周面に深さ１３ｍｍ、内径１００ｍｍのインロー加工を施した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を６つ作製し、それらを用いて電子写真感光体ユニットを６つ作製した。重りのついていない状態での電子写真感光体ユニットの質量は３９００ｇである。
【００８５】
電子写真感光体ユニットに取り付ける重りの位置を、いずれも最も回転駆動機構側に寄る位置に固定した。そして、それぞれ重りの質量を表６のようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００８６】
評価用の電子写真装置を、概ね図２に示す構成のキヤノン（株）製の複写機（商品名：ＩＲ１０５）の改造機に変更した以外は、実施例１と同様にして評価を行った。その際、電子写真感光体ユニットの回転速度はそれぞれ表６に示すようにした。結果を表６に示す。
【００８７】
【表６】
【００８８】
表２〜６より、基体の外径（電子写真感光体の外径）が異なっていても、本発明の効果が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００８９】
１０００ 電子写真感光体ユニット
１００１ 電子写真感光体
１００２ 第一のフランジ
１００２１ 第一のフランジの軸部
１００３ 第二のフランジ
１００３１ 第二のフランジの軸部
１００４１〜１００４４ ネジ
１００５ ステー
１００６１ 第一のベアリング
１００６２ 第二のベアリング
１００７ 入力ギア
１００８１、１００８２ インロー加工部
１００９ 出力ギア
１０１０ 電子写真感光体ユニットの長手方向の重心
１０１１ 電子写真感光体ユニットの長手方向の中心
１０１２ 重り
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体を有する電子写真装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンターとして広く利用されている。
【０００３】
図２は、電子写真装置の構成の一例を示す図である。以下、図２を用いて、電子写真装置による画像形成プロセス（電子写真プロセス）を説明する。
【０００４】
回転駆動機構（不図示）により、円筒状の電子写真感光体２００１を回転させる。電子写真感光体２００１の表面（外周面）に接触配置された帯電ローラー２００２を有する帯電装置により、回転する電子写真感光体２００１の表面を帯電する。その後、画像露光装置（不図示）により、電子写真感光体２００１の表面に画像露光光２００３を照射し、電子写真感光体２００１の表面に静電潜像を形成する。その後、現像装置２００４内のトナーにより、電子写真感光体２００１の表面に形成された静電潜像を現像し、電子写真感光体２００１の表面にトナー像を形成する。
【０００５】
このトナー像を、転写装置２００５により、電子写真感光体２００１の表面から転写材２００６に転写する。その後、電子写真感光体２００１の表面から転写材２００６を分離して、定着装置（不図示）により、トナー像を転写材２００６に定着させる。
【０００６】
トナー像が転写材２００６に転写された後も電子写真感光体２００１の表面に残留しているトナー（転写残トナー）は、電子写真感光体２００１の表面に接触配置されたクリーニングブレード２００９を有するクリーニング装置２００７によって除去される。クリーニングブレード２００９による転写残トナーの除去に先立ち、必要に応じて、磁気ブラシを有するマグネットローラー２００８により、転写残トナーを摺擦する。
【０００７】
その後、必要に応じて、前露光装置２０１０により、電子写真感光体２００１の表面に前露光光を照射し、電子写真感光体２００１の表面を除電する。
【０００８】
以上のプロセスを繰り返すことで画像形成が連続的に行われる。
【０００９】
このような電子写真装置においては、長期間の繰り返し使用に際しても、高画質を保つことが要求されている。
【００１０】
しかしながら、電子写真感光体を長期間繰り返し使用すると、帯電ローラーやクリーニングブレードとの接触による機械的な負荷によって、電子写真感光体の表面には削れが生じてしまう。
【００１１】
また、上記回転によって電子写真感光体の表面が振れてしまうと（以下「回転振れ」と表記する。）、帯電ローラーやクリーニングブレードとの接触が不均一になり、電子写真感光体の表面の削れにムラ（以下「削れムラ」と表記する。）が生じやすくなる。削れムラが生じると、電子写真感光体の表面の光透過量にムラが生じてしまうため、電子写真感光体の感度にムラ（以下「感度ムラ」と表記する。）が発生する。感度ムラが発生すると、画像形成時の電子写真感光体の表面の電位のムラが引き起こされ、出力画像に濃度ムラ（以下「画像濃度ムラ」と表記する。）が発生し、高画質を保てなくなる。
【００１２】
特許文献１および２には、電子写真感光体の回転による振動や騒音を取り除くため、電子写真感光体の内部に防振材や消音材を入れる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−０１３７０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、電子写真感光体の回転振れが抑制された電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、電子写真感光体の回転振れを抑制するために鋭意検討を行った結果、電子写真感光体の回転振れは、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心を電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から回転駆動機構側に位置させることで抑制できることを見出した。
【００１６】
すなわち、本発明は、
円筒状の電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体の両端を電子写真装置内で回転自在に支持するための第一のベアリングおよび第二のベアリングを有する電子写真感光体ユニットと、
該電子写真感光体を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギアを有する回転駆動機構と、
該電子写真感光体の表面に接触配置された帯電ローラーを有する帯電装置と、
画像露光装置と、
現像装置と、
転写装置と、
該電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーニング装置と
を有する電子写真装置であって、
該電子写真感光体ユニットが、該出力ギアと噛合しうる入力ギアをさらに有しており、
該電子写真感光体が、円筒状の基体、該基体上のアモルファスシリコンで構成された光導電層、ならびに、該基体の両端に嵌め込まれた第一のフランジおよび第二のフランジを有しており、
該第一のフランジに該第一のベアリングが取り付けられ、該第二のフランジに該第二のベアリングが取り付けられており、
該第一のフランジには該入力ギアは取り付けられておらず、該第二のフランジのみに該入力ギアが取り付けられており、
該電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、該電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも該第二のベアリング側に位置する
ことを特徴とする電子写真装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子写真感光体の回転振れが抑制された電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電子写真感光体ユニットの構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図２】電子写真装置の構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図３】電子写真感光体の層構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図４】電子写真感光体を作製するためのＲＦプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【図５】電子写真感光体ユニットと重心の測定方法を説明するための図である。
【図６】電子写真感光体ユニットの構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、電子写真感光体ユニットの構成の一例を示す図である。
【００２０】
電子写真感光体ユニット１０００は、主として、円筒状の電子写真感光体１００１と、電子写真感光体１００１の両端を電子写真装置内で回転自在に支持するための第一のベアリング１００６１および第二のベアリング１００６２を有している。ここで、「ベアリング」とは「軸受け」と同義である。電子写真感光体１００１は、円筒状の基体（不図示）の両端に嵌め込まれた第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３を有している。なお、図１の例では、第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３は、基体（不図示）の長手方向の外向きに突き出した軸部１００２１および１００３１をそれぞれ有している。第一のベアリング１００６１は、第一のフランジ１００２（の軸部１００２１）に取り付けられており、第二のベアリング１００６２は、第二のフランジ１００３（の軸部１００３１）に取り付けられている。さらに、電子写真感光体ユニット１０００は、ステー１００５、ステー１００５に取り付けられた重り１０１２、ならびに、第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３とステー１００５とを接続するためのネジ１００４１〜１００４４を有している。電子写真感光体１００１の両端の内面は、インロー加工が施され、インロー加工部１００８１および１００８２が形成されている。第一のフランジ１００２および第二のフランジ１００３は、それぞれ、インロー加工部１００８１および１００８２に嵌められ、ネジ１００４１〜１００４４によってステー１００５と締結されており、電子写真感光体１００１を挟むようにして固定されている。
【００２１】
また、図１中、Ａは、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の長さであり、第一のベアリング１００６１の中心から第二のベアリング１００６２の中心までの距離である。第一のベアリング１００６１の中心と第二のベアリング１００６２の中心を結んだ線を２等分した位置が、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の中心１０１１である。後述の実施例および比較例では、ベアリングとして転がり軸受け（ボールベアリング）を用いたが、転がり軸受け（ボールベアリング）以外のベアリング（例えば、すべり軸受け）を用いることもできる。その場合、電子写真感光体ユニットの両端に設置されたすべり軸受けと軸とが接する部分のそれぞれの中心を結んだ線を２等分する位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心となる。このように、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心とは、第一のベアリングおよび第二のベアリングの中心同士を結んだ線を２等分する位置のことである。
【００２２】
また、図１中、１０１０は、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心である。Ｂは、電子写真感光体ユニット１０００の中心１０１１から電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心１０１０までの距離である。
【００２３】
また、図１中、第二のフランジ１００３（の軸部１００３１）のみに、入力ギア１００７が取り付けられている。入力ギア１００７は、電子写真感光体１００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギア１００９に噛合しうるギアである。電子写真感光体１００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力は、回転駆動機構（不図示）から出力ギア１００９および入力ギア１００７を介して、電子写真感光体１００１に伝達される。入力ギア１００７は、第一のフランジ１００２には取り付けられていない。つまり、電子写真感光体ユニット１０００は、長手方向の一方のみにて、回転駆動機構（不図示）の出力ギア１００９に入力ギア１００７を介して接続されている。電子写真感光体ユニットが長手方向の一方のみで回転駆動機構の出力ギアに接続されている理由は、メンテナンス時に電子写真装置からの電子写真感光体ユニットの取り外しが容易となるからであり、そのような構成を採ることが一般的である。
【００２４】
そして、本発明においては、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心１０１０は、電子写真感光体ユニット１０００の中心１０１１よりも第二のベアリング１００６２側に位置している。
【００２５】
以上の構成とすることで、電子写真感光体ユニットの回転振れを抑制することができる理由を以下に説明する。
【００２６】
上述のとおり、一般的に、電子写真感光体ユニットは、長手方向の一方のみにて電子写真感光体を回転させるための回転駆動機構に接続され、長手方向の他方（回転駆動機構の反対側）は支持されてはいるが回転駆動機構には接続されていないという構成が採られる。このような構成においては、電子写真感光体ユニットの回転駆動機構の反対側（第一のベアリング側）は、回転駆動機構側（第二のベアリング側）に比べて外力に対して弱い構造になっている。そのため、電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）を回転させると、回転駆動機構の反対側は、回転駆動機構から電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）に与えられる回転駆動力によって軸心のずれが大きくなり、回転振れが大きくなる。
【００２７】
ここで、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも第二のベアリング側、すなわち回転駆動機構側に偏って位置していれば、電子写真感光体ユニットの荷重が、外力に対して強い構造になっている回転駆動機構側に偏ることになる。そのため、回転駆動機構の反対側のモーメントが相対的に減少し、電子写真感光体を電子写真装置内で回転させたときの軸心のずれが減少することによって、電子写真感光体の回転振れが抑制される。
【００２８】
電子写真感光体の回転振れを抑制する観点から、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置は、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも第二のベアリング側、すなわち回転駆動機構側に偏っているほどよい。しかしながら、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を回転駆動機構側に偏らせるほど、重心の位置を調節するための重りが多く必要になり、回転駆動機構にかかる負荷が大きくなる傾向がある。したがって、上述のように定義される電子写真感光体ユニットの長手方向の長さＡ、および、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から電子写真感光体ユニットの長手方向の重心までの距離Ｂは、０．０４≦Ｂ／Ａ≦０．１３の関係を満足することが好ましい。
【００２９】
電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を測定する方法としては、例えば、図５に示すように、電子写真感光体ユニット１０００の第一のベアリング１００６１および第二のベアリング１００６２の下にそれぞれ重量測定器１０１３１および１０１３２を設置し、それぞれの重量を測定する方法を採用することができる。すなわち、それらの重量の比から、電子写真感光体ユニット１０００の長手方向の重心の位置を求めることができる。
【００３０】
電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節する方法としては、上述のステー１００５に重り１０１２を取り付ける方法のほか、電子写真感光体１００１の両端の内面に形成するインロー加工部の深さを両端で変える方法などが挙げられる。
【００３１】
電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）の電子写真装置内における回転速度は、小さいほど、本発明の効果が顕著に得られる。
【００３２】
クリーニング装置におけるクリーニングブレードの支持方法に関しては、電子写真感光体の回転振れに対してクリーニングブレードを追従させる機能のついていない支持方法を採用した場合に、本発明の効果が顕著に得られる。これは、電子写真感光体の回転振れに対してクリーニングブレードを追従させる機能がない場合、電子写真感光体の回転振れが発生すると、電子写真感光体の表面に対するクリーニングブレードの当接圧（接触圧力）が変動しやすく、電子写真感光体の削れムラがより生じやすくなるためである。
【００３３】
また、電子写真感光体に関しては、アモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と表記する。）で構成された光導電層を有する電子写真感光体（以下「ａ−Ｓｉ感光体」と表記する。）を使用する場合に、本発明の効果が顕著に得られる。これは、ａ−Ｓｉ感光体は、各種の電子写真感光体の中でも非常に安定性が高いものであるため、表面の削れムラが感度ムラおよび画像濃度ムラを引き起こす最大の原因となる場合が多いからある。また、電子写真感光体の表面は、削れやすい方が、本発明の効果が顕著に得られる。
【００３４】
図３は、電子写真感光体の層構成の一例を示す図（概略断面図）である。図３に示す層構成の電子写真感光体には、円筒状の基体３００１の上に、基体３００１から光導電層３００３への電荷の注入の阻止を目的とした電荷注入阻止層３００２が設けられており、その上に光導電層３００３および表面層３００４が順に設けられている。
【００３５】
基体は導電性を有するもの（導電性基体）が好ましく、その材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅなどの金属や、これらの合金（例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼など）などが挙げられる。これらの中でも、加工性や製造コストの観点から、アルミニウム合金が好ましく、具体的には、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金が好ましい。
【００３６】
表面層の材料としては、アモルファス炭化ケイ素、アモルファス窒化ケイ素、アモルファス酸化ケイ素などの、炭素原子、窒素原子および酸素原子の少なくとも１種とケイ素原子とを含有する材料が挙げられる。
【００３７】
図４は、電子写真感光体（ａ−Ｓｉ感光体）を作製するためのＲＦプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の構成の一例を示す図（概略断面図）である。
【００３８】
図４に示す堆積膜形成装置は、大別すると、反応容器４１１０を有する堆積装置４１００、原料ガス供給装置４２００、および、反応容器４１１０内を減圧するための排気装置（不図示）から構成されている。
【００３９】
堆積装置４１００中の反応容器４１１０内には、アースに接続された基体４１１２、基体加熱用ヒーター４１１３、および、原料ガス導入管４１１４が設置されている。さらに、カソード電極４１１１には、高周波マッチングボックス４１１５を介して高周波電源４１２０が接続されている。
【００４０】
原料ガス供給装置４２００は、主として、ＳｉＨ４、Ｈ２、ＣＨ４、ＮＯ、Ｂ２Ｈ６などの原料ガスのボンベ４２２１〜４２２５、バルブ４２３１〜４２３５、圧力調整器４２６１〜４２６５、流入バルブ４２４１〜４２４５、流出バルブ４２５１〜４２５５、および、マスフローコントローラー４２１１〜４２１５から構成されている。各原料ガスを封入したボンベは、補助バルブ４２６０を介して反応容器４１１０内の原料ガス導入管４１１４に接続されている。４１１６はガス配管である。
【００４１】
次に、この堆積膜形成装置を使った堆積膜の形成方法について説明する。
【００４２】
まず、あらかじめ脱脂洗浄した基体４１１２を反応容器４１１０に受け台４１２３を介して設置する。次に、排気装置（不図示）を運転し、反応容器４１１０内を排気する。真空計４１１９の表示を見ながら、反応容器４１１０内の圧力が所定の圧力（例えば１Ｐａ以下）になったところで、基体加熱用ヒーター４１１３に電力を供給し、基体４１１２を所定の温度（例えば５０〜３５０℃）に加熱する。このとき、ガス供給装置４２００より、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを反応容器４１１０に供給して、不活性ガス雰囲気中で加熱を行うこともできる。
【００４３】
次に、ガス供給装置４２００より堆積膜形成に用いる原料ガスを反応容器４１１０に供給する。すなわち、必要に応じて、バルブ４２３１〜４２３５、流入バルブ４２４１〜４２４５、流出バルブ４２５１〜４２５５を開き、マスフローコントローラー４２１１〜４２１５に流量設定を行う。各マスフローコントローラーの流量が安定したところで、真空計４１１９の表示を見ながらメインバルブ４１１８を操作し、反応容器４１１０内の圧力が所定の圧力になるように調整する。所定の圧力が得られたところで高周波電源４１２０より高周波電力を印加するとともに高周波マッチングボックス４１１５を操作し、反応容器４１１０内にプラズマ放電を生起する。その後、速やかに高周波電力を所定の電力に調整し、堆積膜の形成を行う。４１２１は絶縁材料である。
【００４４】
所定の堆積膜の形成が終わったところで、高周波電力の印加を停止し、バルブ４２３１〜４２３５、流入バルブ４２４１〜４２４５、流出バルブ４２５１〜４２５５、および、補助バルブ４２６０を閉じ、原料ガスの供給を終える。それとともに、メインバルブ４１１８を全開にし、反応容器４１１０内を所定の圧力（例えば１Ｐａ以下）まで排気する。
【００４５】
以上で、堆積膜の形成を終えるが、複数の堆積膜を形成する場合、上記の手順を繰り返してそれぞれの堆積膜を形成すればよい。原料ガスの流量や圧力などを一定の時間で変化させて、堆積膜間の接合領域の形成を行うこともできる。
【００４６】
すべての堆積膜の形成が終わった後、メインバルブ４１１８を閉じ、リークバルブ４１１７を開いて、反応容器４１１０内に不活性ガスを導入し、大気圧に戻した後、表面に堆積膜が形成された基体４１１２を取り出す。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例および比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
電子写真感光体用の導電性の円筒状の基体（以下単に「基体」ともいう。）の材料として、内径７４ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製の管材を使用した。
【００４９】
管材の両端部の内周面に深さ１３ｍｍ、内径７６ｍｍのインロー加工を施した。このインロー加工を施した管材を外周面加工用旋盤にセットし、インロー加工面を基準として管材の外周面を切削加工し、外径８０ｍｍの管材を得た。これを電子写真感光体用の基体とした。
【００５０】
上記基体を用い、図４に示す堆積膜形成装置を用い、表１に示す条件で、電子写真感光体を４つ作製した。
【００５１】
作製したそれぞれの電子写真感光体を２つのフランジ（第一のフランジおよび第二のフランジ）で挟み込み、概ね図１に示す構成の電子写真感光体ユニットを４つ作製した。そして、表２に示すように４つの電子写真感光体ユニットに関してステーに取り付ける重りの位置をそれぞれ変え、いずれも電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が回転駆動機構側に寄るように調節した。重りは４００ｇの重りを用いた。重りを取り付けていない状態での電子写真感光体ユニットの質量は１６００ｇである。重りの位置は、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心を０とし、中心よりも回転駆動機構側を＋側とし、中心よりも回転駆動機構の反対側を−側とした。
【００５２】
【表１】
【００５３】
（比較例１）
実施例１と同様にして電子写真感光体ユニットを２つ作製した。そして、表２に示すように２つの電子写真感光体ユニットに関してステーに取り付ける重りの位置をそれぞれ変え、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、電子写真感光体ユニットの長手方向の中心または中心よりも回転駆動機構の反対側に位置するように調節した。
【００５４】
（実施例１と比較例１の評価）
回転振れ、削れムラ、画像濃度ムラの評価を行うため、評価用の電子写真装置として、概ね図２に示す構成のキヤノン（株）製の複写機（商品名：ｉＲ５０７５）の改造機を用いた。この電子写真装置は、帯電装置を電子写真感光体の表面に接触配置される帯電ローラーを有するものに変更し、回転駆動機構による回転速度（電子写真感光体の回転速度）を８０ｒｐｍとし、画像露光装置として発振波長６３５ｎｍのレーザー光源を用い、１２００ｄｐｉの解像度で画像出力を行うように改造したものである。これらのほか、この電子写真装置は、現像装置、転写装置、電子写真感光体の表面に接触配置されるクリーニングブレードを有するクリーニング装置を有している。
【００５５】
以下に、回転振れ、削れムラ、画像濃度ムラの評価方法を示す。
【００５６】
（回転振れの評価方法）
作製した電子写真感光体ユニットを上記電子写真装置に設置した。設置した電子写真感光体ユニットを８０ｒｐｍの速さで回転させ、変位センサー（ＫＥＹＥＮＣＥ：ＥＸ２０１、ＥＸ３０５）によって回転振れの大きさを測定した。測定箇所は、電子写真感光体の長手方向９点（電子写真感光体の長手方向の中心を基準として、回転駆動機構側を＋としたときに、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）である。Ｂ／Ａ＝０としたときの回転振れの値を１００としたときの相対値で比較した。評価結果としては、相対値の数字が小さいほどよいことを意味し、相対値が１００未満で本発明の効果が得られていることを意味する。また、相対値が９０以下で本発明の効果が顕著に得られていると判断した。結果を表２に示す。
【００５７】
（削れムラの評価方法）
作製直後の電子写真感光体の表面層の膜厚を電子写真感光体の任意の周方向で長手方向９点（電子写真感光体の長手方向の中心を基準として、０ｍｍ、±５０ｍｍ、±９０ｍｍ、±１３０ｍｍ、±１５０ｍｍ）、および、上記任意の周方向から９０°刻みで回転させ、周方向４点測定した。つまり、長手方向９点×周方向４点の合計３６点を測定した。
【００５８】
表面層の膜厚を測定した後、連続通紙試験を実施した。具体的には、上述のようにして電子写真感光体ユニットを作製し、上記電子写真装置を用い、印字率１％のＡ４テストパターンを用いて、１日当たり５万枚の連続通紙試験を４０日間実施して２００万枚まで行った。２００万枚の連続通紙試験が終了した後、電子写真感光体ユニットを電子写真装置から取り出した。取り出した電子写真感光体ユニットの電子写真感光体の表面層の膜厚を、作製直後と同じ測定位置で、作製直後と同様にして、測定した。そして、作製直後および連続通紙試験後の表面層の膜厚から差分を求め、２００万枚の連続通紙試験による削れ量を算出した。測定した３６点のうちの最も削れ量が多かった点と最も削れ量が少なかった点の差分を削れムラの指標とした。Ｂ／Ａ＝０としたときの削れムラの値を１００としたときの相対値で比較した。評価結果としては、相対値の数字が小さいほどよいことを意味し、相対値が１００未満で本発明の効果が得られていることを意味する。また、相対値が９０以下で本発明の効果が顕著に得られていると判断した。結果を表２に示す。
【００５９】
以下、表面層の膜厚の測定方法について詳細に説明する。
【００６０】
まず、基体（導電性の円筒状の基体）上に電荷注入阻止層および光導電層のみを形成してなるリファレンス電子写真感光体を作製し、任意の周方向における長手方向の中央部を１５ｍｍ四方の正方形で切り出し、リファレンス試料を作製した。次に、基体上に電荷注入阻止層、光導電層および表面層を形成してなる電子写真感光体（膜厚測定対象の電子写真感光体）についても、１５ｍｍ四方の正方形を同様に切り出し、測定用試料を作製した。
【００６１】
次に、リファレンス試料と測定用試料に関して分光エリプソメトリー（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製：高速分光エリプソメトリーＭ−２０００）による測定を行い、表面層の屈折率を求めた。
【００６２】
分光エリプソメトリーの具体的な測定条件は、入射角：６０°、６５°、７０°、測定波長：１９５ｎｍから７００ｎｍ、ビーム径：１ｍｍ×２ｍｍである。
【００６３】
まず、リファレンス試料に関して、分光エリプソメトリーにより各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
【００６４】
次に、リファレンス試料の結果をリファレンスとして、測定用試料に関しても、リファレンス試料と同様に分光エリプソメトリーにより各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を求めた。
【００６５】
さらに、基体上に電荷注入阻止層、光導電層および表面層を順次形成してなり、かつ、最表面に表面層と空気層が共存する粗さ層を有する層構成を計算モデルとして用いた。そして、解析ソフトにより粗さ層の表面層と空気層の体積比を変化させて、各入射角における波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係を計算により求めた。この計算モデルにより表面層の屈折率を算出し、得られた値を表面層の屈折率とした。なお、解析ソフトとしては、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製のＷＶＡＳＥ３２を用いた。また、粗さ層の表面層と空気層の体積比に関しては、表面層：空気層を１０：０から１：９まで粗さ層における空気層の比率を１ずつ変化させて計算をした。実施例１で作製されたａ−Ｓｉ感光体においては、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算によって求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係と測定して求められた波長と振幅比Ψおよび位相差Δの関係の平均二乗誤差が最小となった。このことは、粗さ層の表面層と空気層の体積比が８：２のときに計算値の精度が高いことを意味し、この体積比を用いて屈折率を計算した。
【００６６】
次に、２ｍｍのスポット径で電子写真感光体の表面に垂直に光を照射し、大塚電子（株）製の分光計（商品名：ＭＣＰＤ−２０００）を用いて、反射光の分光測定を行った。得られた反射波形をもとに表面層の膜厚を算出した。このとき、波長範囲を５００ｎｍから７５０ｎｍとし、光導電層の屈折率を３．３０とし、表面層の屈折率は、上述した分光エリプソメトリーの測定より求めた値を用いた。
【００６７】
（画像濃度ムラの評価方法）
上記電子写真装置に２００万枚の連続通紙試験後の電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）を設置し、テキストモードを用いて画像比率５０％のハーフトーン画像をＡ３用紙に３枚出力した。削れムラ評価時に表面層の膜厚を測定した位置と出力した画像位置とが一致する場所の画像濃度を、Ｘ−ＲｉｔｅＩｎｃ製の反射濃度計（商品名：５０４分光濃度計）により測定した。各測定個所で画像濃度の平均値を求めた。そして、最も画像濃度が高い値と、最も低い値の差を画像濃度ムラとした。Ｂ／Ａ＝０としたときの画像濃度ムラの値を１００としたときの相対値で比較した。評価結果としては、相対値の数字が小さいほどよいことを意味し、相対値が１００未満で本発明の効果が得られていることを意味する。また、相対値が９０以下で本発明の効果が顕著に得られていると判断した。結果を表２に示す。
【００６８】
【表２】
【００６９】
表２より、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から回転駆動機構側に位置させることによって、電子写真感光体ユニットの回転振れ、削れムラ、画像濃度ムラが抑制されることがわかる。また、Ｂ／Ａが大きくなるに従って、回転振れが抑制されることがわかる。重りを最も回転駆動機構側に寄るように取り付けたときのＢ／Ａは０．０８であり、実施例１においてとりうるＢ／Ａの最大値である。
【００７０】
また、表２より、回転振れが抑制されれば、削れムラおよび画像濃度ムラが抑制されることがわかる。以下、評価は回転振れのみ行った。
【００７１】
（実施例２）
実施例１と同様にして電子写真感光体ユニットを３つ作製した。そして、電子写真感光体ユニットに取り付ける重りの位置を、いずれも最も回転駆動機構側に寄る位置にして重りを固定した。そして、それぞれ重りの質量を表３に示すようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００７２】
実施例１と同様にして評価を行った。結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
【００７４】
表２および３より、Ｂ／Ａの値が同じでも、重りの質量が軽くなるに従って、回転振れが抑制されることがわかる。また、表２および３の中で、実施例２のＢ／Ａ＝０．１３のときに回転振れが最も抑制されたことから、重りの質量による影響よりも、Ｂ／Ａの値の影響の方が大きいことがわかる。
【００７５】
（実施例３）
実施例１と同様にして電子写真感光体ユニットを６つ作製した。そして、電子写真感光体ユニットに取り付ける重りの位置を、いずれも最も回転駆動機構側に寄る位置にして重りを固定した。そして、それぞれ重りの質量を表４に示すようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００７６】
実施例１と同様にして評価を行った。その際、電子写真感光体ユニットの回転速度はそれぞれ表４に示すようにした。結果を表４に示す。
【００７７】
【表４】
【００７８】
表４より、電子写真感光体（電子写真感光体ユニット）の電子写真装置内における回転速度が小さくなるに従って、回転振れが抑制されることがわかる。
【００７９】
（実施例４）
基体（導電性の円筒状の基体）の材料として内径２７．６ｍｍ、外径３０ｍｍ、長さ３７０ｍｍのアルミニウム製の管材を使用し、かつ、管材の両端部の内周面にインロー加工を施さなかった以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を６つ作製した。
【００８０】
作製したそれぞれの電子写真感光体を用いて、概ね図６に示す構成の電子写真感光体ユニットを６つ作製した。具体的には、電子写真感光体６００１を第一のフランジ６００２および第二のフランジ６００３で挟み込み、電子写真感光体ユニット６０００を作製した。第一のフランジ６００２（の軸部６００２１）には、第一のベアリング６００４１を取り付け、第二のフランジ６００３（の軸部６００３１）には、第二のベアリング６００４２を取り付け、第二のベアリング６００４２には、入力ギア６００５を取り付けた。入力ギア６００５は、電子写真感光体６００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギア６０１０に噛合しうるギアである。電子写真感光体６００１を電子写真装置内で回転させる回転駆動力は、回転駆動機構（不図示）から出力ギア６０１０および入力ギア６００５を介して、電子写真感光体６００１に伝達される。電子写真感光体ユニット６０００にはステーは取り付けられてない。プレート状の重り６００６を第二のフランジ６００３にネジ６００７１および６００７２を用いて取り付けた。電子写真感光体ユニット６０００の長手方向の中心６００９および電子写真感光体ユニットの長手方向の重心６００８は、実施例１（図１）と同様にして求めた。重りのついていない状態での電子写真感光体ユニットの質量は１３０ｇである。
【００８１】
それぞれ重りの質量を表５に示すようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００８２】
評価用の電子写真装置を、概ね図２に示す構成のキヤノン（株）製の複写機（商品名：ＧＰ４０５）の改造機に変更した以外は、実施例１と同様にして評価を行った。その際、電子写真感光体ユニットの回転速度はそれぞれ表５に示すようにした。結果を表５に示す。
【００８３】
【表５】
【００８４】
（実施例５）
基体（導電性の円筒状の基体）の材料として内径９８ｍｍ、外径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製の管材を使用し、管材の両端部の内周面に深さ１３ｍｍ、内径１００ｍｍのインロー加工を施した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を６つ作製し、それらを用いて電子写真感光体ユニットを６つ作製した。重りのついていない状態での電子写真感光体ユニットの質量は３９００ｇである。
【００８５】
電子写真感光体ユニットに取り付ける重りの位置を、いずれも最も回転駆動機構側に寄る位置に固定した。そして、それぞれ重りの質量を表６のようにして、電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置を調節した。
【００８６】
評価用の電子写真装置を、概ね図２に示す構成のキヤノン（株）製の複写機（商品名：ＩＲ１０５）の改造機に変更した以外は、実施例１と同様にして評価を行った。その際、電子写真感光体ユニットの回転速度はそれぞれ表６に示すようにした。結果を表６に示す。
【００８７】
【表６】
【００８８】
表２〜６より、基体の外径（電子写真感光体の外径）が異なっていても、本発明の効果が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００８９】
１０００ 電子写真感光体ユニット
１００１ 電子写真感光体
１００２ 第一のフランジ
１００２１ 第一のフランジの軸部
１００３ 第二のフランジ
１００３１ 第二のフランジの軸部
１００４１〜１００４４ ネジ
１００５ ステー
１００６１ 第一のベアリング
１００６２ 第二のベアリング
１００７ 入力ギア
１００８１、１００８２ インロー加工部
１００９ 出力ギア
１０１０ 電子写真感光体ユニットの長手方向の重心
１０１１ 電子写真感光体ユニットの長手方向の中心
１０１２ 重り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体の両端を電子写真装置内で回転自在に支持するための第一のベアリングおよび第二のベアリングを有する電子写真感光体ユニットと、
該電子写真感光体を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギアを有する回転駆動機構と、
該電子写真感光体の表面に接触配置された帯電ローラーを有する帯電装置と、
画像露光装置と、
現像装置と、
転写装置と、
該電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーニング装置と
を有する電子写真装置であって、
該電子写真感光体ユニットが、該出力ギアと噛合しうる入力ギアをさらに有しており、
該電子写真感光体が、円筒状の基体、該基体上のアモルファスシリコンで構成された光導電層、ならびに、該基体の両端に嵌め込まれた第一のフランジおよび第二のフランジを有しており、
該第一のフランジに該第一のベアリングが取り付けられ、該第二のフランジに該第二のベアリングが取り付けられており、
該第一のフランジには該入力ギアは取り付けられておらず、該第二のフランジのみに該入力ギアが取り付けられており、
該電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、該電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも該第二のベアリング側に位置する
ことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記電子写真感光体ユニットの長手方向の長さをＡとし、前記電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から前記電子写真感光体ユニットの長手方向の重心までの距離をＢとしたとき、０．０４≦Ｂ／Ａ≦０．１３の関係を満足する請求項１に記載の電子写真装置。
【請求項１】
円筒状の電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体の両端を電子写真装置内で回転自在に支持するための第一のベアリングおよび第二のベアリングを有する電子写真感光体ユニットと、
該電子写真感光体を電子写真装置内で回転させる回転駆動力を出力するための出力ギアを有する回転駆動機構と、
該電子写真感光体の表面に接触配置された帯電ローラーを有する帯電装置と、
画像露光装置と、
現像装置と、
転写装置と、
該電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーニング装置と
を有する電子写真装置であって、
該電子写真感光体ユニットが、該出力ギアと噛合しうる入力ギアをさらに有しており、
該電子写真感光体が、円筒状の基体、該基体上のアモルファスシリコンで構成された光導電層、ならびに、該基体の両端に嵌め込まれた第一のフランジおよび第二のフランジを有しており、
該第一のフランジに該第一のベアリングが取り付けられ、該第二のフランジに該第二のベアリングが取り付けられており、
該第一のフランジには該入力ギアは取り付けられておらず、該第二のフランジのみに該入力ギアが取り付けられており、
該電子写真感光体ユニットの長手方向の重心の位置が、該電子写真感光体ユニットの長手方向の中心よりも該第二のベアリング側に位置する
ことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記電子写真感光体ユニットの長手方向の長さをＡとし、前記電子写真感光体ユニットの長手方向の中心から前記電子写真感光体ユニットの長手方向の重心までの距離をＢとしたとき、０．０４≦Ｂ／Ａ≦０．１３の関係を満足する請求項１に記載の電子写真装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２５５９３３（Ｐ２０１２−２５５９３３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９１５７（Ｐ２０１１−１２９１５７）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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