CN101685278B - 图像载体及其阻尼件 - Google Patents

Abstract

将阻尼件插入光导鼓的空心圆柱形芯轴中。阻尼件被作成空心圆柱，其一端被端壁封闭。将导杆插入阻尼件、并通过推压端壁将阻尼件插入鼓内。于是，可方便地将阻尼件安装到鼓内。阻尼件由消除振动的弹性材料制作。

Description

图像载体及其阻尼件

本申请是发明名称为“图像载体及其阻尼件”、申请日为2002年5月23日、申请号为02124665.3的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电摄影成像设备及其中所包含的图像载体，具体地，本发明涉及装配在图像载体中用以减小图像载体所产生的噪声的阻尼件。

背景技术

在使用复印机、传真机、打印机或电摄影成像设备的过程中，通常用充电器对感光鼓或类似的图像载体均匀充电。该充电器可以是非接触型充电器或接触型充电器。

非接触型充电器是具有充电丝形式且离开鼓的电晕充电器。将高电压施加到充电丝以便通过电晕放电对鼓充电。电晕充电器带来的问题是产生臭氧、氮氧化物和其它污染环境的放电产物。因此，接触型充电器明显地优于非接触型充电器。

接触型充电器包括与鼓保持接触的导电辊、导电刷、导电片或类似的充电件。电压被施加在充电件与鼓之间以便将电荷注入感光鼓。虽然，这种充电器只需要低电压并且不产生有毒的放电产物，但是这种充电器易使调色剂和杂质沉积在鼓上、进而沉积到充电器上。另外，当充电件长时间不与感光鼓接触时，接触感光鼓的充电件的部分易产生永久性变形。如果充电件以不理想的方式接触感光鼓，则不能对感光鼓均匀地充电。

基于以上所述，目前已在鼓与充电件之间设置了预定的小间隙、以便在鼓与充电件之间形成非接触充电区(邻近型充电系统)。处于接触型充电系统与非接触型充电系统之间的邻近型充电系统使用具有充分导电性和足够弹性的辊、辊刷、辊片、带或类似的充电件。在充电件与鼓之间形成小间隙。交流偏置(AC-biased)的直流电压被施加在充电件与鼓之间。例如，当充电件是一个辊时，具有预选厚度的薄膜可环绕充电件的相对端部、以形成小间隙。

邻近充电系统的必要条件是小间隙具有预选的尺寸、以使充电性能稳定。具体地，只要小间隙具有预选的尺寸，则直流电压就易于实现均匀充电。但是，如果小间隙大于预选尺寸，则充电电位随间隙而变化。为了解决这个问题，已有的习惯作法是将交流电压叠加在直流电压上、以确保既使当间隙改变时也能均匀地充电。

该鼓具有由例如较轻材料的铝构成的空心圆柱的导电芯。这种鼓在成像操作中有时会产生噪声。具体地，用于执行诸如充电、光写入、显影、图像转印和清洁等操作的各种装置均面对感光鼓。特别是充电器和清洁装置经常构成感光鼓的噪声源。

将交流电压如上所述地叠加在直流电压上，则易使鼓的薄的空心圆柱产生共振。共振引起的噪声被转移到鼓周围的结构上。对于使用清洁片的清洁装置而言，与鼓保持接触的清洁带反复被转动中的鼓拉动、并恢复到原始位置，于是在鼓的薄圆柱芯轴产生振动。结果，鼓进行共振并产生噪声。

为了减小上述噪声，例如日本已公开申请7-72641提出了一种具有例如筒形或圆柱形的实体芯、刚性芯的感光鼓。但是，这种方案的问题是实体金属芯增加了成本并使鼓非常重。所以，用户在更换鼓时易跌落感光鼓或损坏鼓的表面。

日本已公开申请11-184308提出了一种装配有两个或多个弹性体和筒形体的感光鼓。但是这种复杂的阻尼件会增加鼓的成本。

与本发明相关的技术也在例如日本已公开申请3-05348(JP2,913,689)、5-35167、5-197321和11-194518中被公开。

发明内容

本发明的目的是提供一个在空心圆柱具有薄壁时能使噪声最小化的图像载体、和使用该图像载体的成像设备。

本发明的另一个目的是提供一个用于避免图像载体产生共振和噪声的阻尼件。

根据本发明，图像载体设置在成像设备中，成像设备使图像载体的感光层被均匀地充电、而后利用光束在感光层上形成静电潜像。该图像载体具有空心圆柱芯轴，该空心圆柱芯轴的薄壁上形成有感光层。阻尼件被装配在芯轴的孔内、并由损耗角正切tanδ为0.5或更大的弹性材料构成。

附图说明

下面结合附图所作的说明将使本发明的上述和其它的目的特性变得更加清楚。在附图中：

图1是表示应用本发明的全色成像设备的视图；

图2是表示设置在图1的成像设备中的成像装置的放大视图；

图3是表示设置在图2的装置中的充电器的前视图；

图4是表示本发明感光鼓的第一实施例的剖视图；

图5是表示本发明感光鼓的第二实施例的剖视图；

图6是表示相对于阻尼件的损耗角正切、阻尼效果是如何变化的曲线图；

图7是表示相对于阻尼件的轴线长度、阻尼效果是如何变化的曲线图；

图8是表示相对于空芯圆柱形阻尼件的壁厚度、阻尼效果是如何变化的曲线图；

图9A和9B表示空芯圆柱形阻尼件的另一个特定结构；

图10A和10B分别表示阻尼件特定结构的剖视图和侧视图，该阻尼件接触鼓内圆周面的表面是不连续的；

图11A和11B是与图10A和10B相似的视图，表示具有不连续表面的阻尼件的另一个特定结构；

图12是表示使用充电辊的特定接触型充电器的侧视图；

图13是表示使用毛刷的另一个特定接触型充电器的侧视图；

图14是表示使用磁刷的又一个特定接触型充电器的侧视图；

图15-17分别表示涂覆液的化学式，这些涂覆液分别形成电荷产生层、电荷转移层和保护层；

图18是表示用实例和比较实例所作的实验结果的表。

具体实施方式

参看图1，其中示出了应用本发明的全色成像设备20。如图所示，成像设备20具有四个成像装置21C(青)、21Y(黄)、21M(品红)和21BK(黑)。图像转印装置22面对成像装置21C-21BK。纸页或记录介质从构成记录介质供给装置的手动供纸盘23或纸盒24被输送到对准辊对30。对准辊对30将纸页输送到连续图像转印位置，在连续图像转印位置、成像装置21C-21BK与图像转印装置在预定时刻彼此相对。定影装置将转印到纸页上的调色剂图像定影。

成像设备20可处理例如复印机通常使用的普通纸和热容量大于纸页的特殊页。特殊页包括OHP(幻灯投影仪)页、卡片、邮政卡片和其它厚的页(90K；100g/m²)、以及信封。

成像装置21C-21BK分别储存青调色剂、黄调色剂、品红调色剂和黑调色剂，并且它们具有相同的结构。以下以成像装置21C为例进行具体地说明。

成像装置21C具有构成为空心圆柱的感光鼓或图像载体25C，鼓25C的外径是30mm、内径是28.8mm、壁厚是0.75mm。鼓25C沿图2中箭头A所示方向转动。充电器27C、显影装置26C的清洁装置28C沿方向A围绕鼓25C以上述次序连续地设置。光束29C扫描位于充电器27C与显影装置26C之间的鼓25C。图像转印装置22在倾斜位置上伸展、并在水平方向占据最小的空间。

如图2所示，成像装置21C被设置在可拆卸地安装到成像设备20上的单元或处理盒内。如果需要，可将四个成像装置21C-21BK整体地从成像设备20拉出。

如图3所示，充电器27C包括芯轴和卷绕在芯轴两个相对端的薄膜27C1。薄膜27C1在芯轴与鼓25C之间形成预定的小间隙。弹簧27C3始终将充电器27C向鼓25C偏置，使得薄膜27C1接触鼓25C、并在充电器27C与鼓25C之间形成间隙G。例如，700V的直流电压借助恒定的电压控制施加到芯轴。同时，借助恒定的电压控制将交流电压施加到芯轴。在这种状态下，充电器27C通过气体放电经间隙G对鼓25C的表面均匀地充电。

如图2所示，清洁装置28C包括与鼓25C接触以便除去剩余在鼓25C上的调色剂的清洁片28C1。刷28C2从清洁片28C1上收集调色剂。螺旋推送器或废调色剂输送装置28C3将刷28C收集的调色剂输送到未示出的废调色剂储存部分。

一个清洁机构也被分配给充电器27C、并具有与卷绕芯轴的薄膜27C1接触的衬垫27C4(只能看到一个)。清洁机构避免沉积在鼓25C上的调色剂和杂质转移到与鼓始终接触的薄膜27C1。这样可有效地保持薄膜27C1与鼓25C在预定状态下接触，从而使鼓25C与充电器27C之间的间隙保持不变。

图4表示本发明的感光鼓或图像载体的第一实施例。标号为25(25C)的鼓设有抗噪声结构。如图所示，鼓25由壁厚小到0.75mm的空心圆筒25-1构成，感光层形成在圆筒25-1上。用于减弱振动的圆柱形实心阻尼件31设置在圆筒25-1的芯轴内。图5示出了本发明的第二实施例，其中，阻尼件32是一个空心圆筒。

阻尼件31和32均可由丁基橡胶、腈基橡胶或类似的橡胶、树脂或金属制成。这些材料的任何一种均利用其特定的弹性减小振动。另外，阻尼件31或32增加了鼓25的重量、因而将鼓25的自身共振频率移到低频率侧。这有效地减小了令人讨厌的高频率噪声。

下面说明与阻尼件31或32的阻尼效果相关的损耗角正切tanδ。损耗角正切tanδ与给定材料特有的应力和应变的相位角(损耗角)δ的正切相关。损耗角正切是材料特有的值，它表示该材料具有的阻尼效果。所以，损耗角正切tanδ越大，则阻尼效果越强。

在实验中，将由具有不同损耗角正切tanδ的各种材料形成的圆筒或空心圆筒阻尼件装配到图2中所示的鼓25的芯轴内。通过给设置有这些阻尼件的充电器27施加交流偏置的直流电压而测量声功率。图6表示实验结果；纵座标和横座标分别表示声功率和损耗角正切tanδ。为测量损耗角正切tanδ，使用JIP(日本工业标准)K7244-4所述的非共振振动法。每个试样厚2mm、宽5mm、长30mm。在30Hz的频率下进行测量。

如图6所示，具有0.5或更大tanδ值的圆柱形阻尼件将振动减小到不令人讨厌的程度、而具有0.6或更大tanδ值的空心圆柱形阻尼件具有相同的阻尼效果。圆柱形阻尼件能以小于空心圆柱形阻尼件的tanδ值减小噪声的原因如下所述。圆柱形阻尼件的重量大于空心圆柱形阻尼件的重量，所以能将鼓25的共振频率更多地移向低频率侧，因此有效地减小了令人讨厌的高频噪声。

如上所述，tanδ值为0.5或更大的圆柱形阻尼件和tanδ值为0.6或更大的空心圆柱形阻尼件能将振动减小到可接受的程度。当tanδ值为0.8或更大时，阻尼效果还可提高。这可成功地减小充电器27或清洁片28C1引起的振动(噪声)。当然，这对于其它鼓25Y、25M、25BK也是成立的。

当将金属棒或类似的刚性体插入空心圆柱形阻尼件32时，它会增加阻尼件32的重量、因而进一步增大阻尼效果。这个结构与将刚性体设置在具有弹性体的中间物(阻尼件)的鼓25内的结构相同。

空心圆柱形阻尼件可由便宜的弹性环形片制作，从而降低阻尼件的成本。另外，弹性环形片能容易地安装到鼓25上。优选地，弹性片的接缝或叠层部分不与空心圆柱的轴平行，以便防止鼓25变形；否则，弹性片边缘产生的压力会沿上下方向作用在鼓25上、并使鼓25变形。

图7表示通过相对充电范围L1(见图3)改变阻尼件31或32的轴向尺寸L2(见图4和5)所确定的声功率与tanδ之间的关系。如图所示，当轴向尺寸L2是充电范围L1的60％或更大时，阻尼件31或32使振动减小到不令人讨厌的程度。具体地，如图7所示，阻尼效果在比值L2/L1处于50％与60％之间时明显地变化，而比值L2/L1大于60％时变化不明显。这是通过具有不同tanδ和重量的阻尼件所确定的，尽管阻尼效果取决于tanδ和重量。在图示的实施例中，轴向尺寸L2被选择为尺寸L1的60％或更大。

图8表示通过实验所确定的声功率与空心圆柱形阻尼件32的厚度t之间的关系。如图所示，当厚度t是4mm或更大时，阻尼件32将振动减小到不令人讨厌的程度。具体地，如图8所示，阻尼效果在厚度为3mm与4mm之间时明显地变化，而当厚度超过4mm时变化不明显。这也由各种阻尼件的不同tanδ和重量来确定。在图示的实施例中，厚度被选择为4mm或更大。

空心圆柱形阻尼件需要较少的材料，所以其成本比圆柱形阻尼件低。当然，必需恰当地选择空心圆柱形阻尼件的tanδ和重量、轴向尺寸和壁厚。

圆柱形或空心圆柱形阻尼件的外直径可略大于鼓25的内直径、并压装配在鼓25中。另一方面，阻尼件的外直径可略小于鼓25的内直径、并粘接在鼓25中。这两种方法都可以实现充分的阻尼效果。对于压装配，假设鼓25的内直径和阻尼件的外直径分别是D和d。则直径d小于直径D时，可以防止阻尼件与鼓25紧密地接触、因而不利于振动的阻尼和噪声的减小。另一方面，直径d明显大于直径D时，需要极大的力将阻尼件装配到鼓25内，因而不便于装配、且会使鼓25在装配期间变形。在图示的实施例中，d被限制在D≤d≤D+1mm的范围内。

下面结合图9A和9B说明空心圆柱形阻尼件的另一特定结构。如图所示，阻尼件33的外直径略大于(1mm或更小)鼓25的内直径。阻尼件33在一端被端壁33a封闭、在另一端打开。如图9A所示，为了将阻尼件33插入鼓25，将鼓25在适当的基底上定位，同时使阻尼件33从鼓25的端部穿入。而后，将导杆41插入阻尼件33、并压靠端壁33a。如图9B所示，导杆41及阻尼件33被压入鼓25。在这一瞬间，阻尼件33的外直径因摩擦力而被减小，于是可将阻尼件33容易地压装配到鼓25中。

阻尼件33与结合图5所述的空心圆柱形阻尼件32具有相同的优点。再有，在壁厚t优选为4mm或更大的同时，阻尼件的轴向尺寸L2优选为充电范围L1的60％或更大

端壁33a上可设置孔，其尺寸和定位应不影响阻尼件33插入鼓25。在模制时，该孔将防止形成阻尼件空心部分的模具倾斜、并避免壁厚不均匀。

阻尼件33在其对端壁33a定位的端部具有缩小的直径部分33b。缩小的直径部分33b可设置线性倾斜部分或弯曲部分。当阻尼件33插放在鼓25的端部时，缩小的直径部分33b将使阻尼件33的中心易于与鼓25的中心对准。

上述的缩小直径部分可类似地用于圆柱形阻尼件。具体地，如图4所示，圆柱形阻尼件31可在其两端设置缩小的直径部分31a以实现上述目的。缩小直径部分可只设置在阻尼件31的一端，当然在这种情况下、阻尼件31应以具有缩小直径部分的头部插入鼓25。

如图10A、10B、11A和11B所示，所期望的与鼓25的内圆周接触的阻尼件的外圆周不必是连续的。图10A和10B表示空心圆柱形阻尼件34，而图11A和11B表示圆柱形阻尼件35。如图所示，阻尼件34和阻尼件35分别设置环形槽34c和环形槽35c。阻尼件34或35的不连续外圆周能使阻尼件34或35以最小的阻力插入鼓25。另外，槽34c和35c进一步减少材料量从而进一步减小了成本。如果需要，环形槽34c和35c可由一个螺旋槽或多个螺旋槽替换。

图12-14表示使用本发明接触型充电器的具体的设备。如图所示，图12-14所示的设备分别包括充电辊37、刷辊47和磁刷辊47。除了充电器之外，图12-14所示的结构与图1-9B所示的使用非接触型充电器的结构相同和基本相同。

在图12中，鼓25沿箭头所示的顺时针方向以预定速度(处理速度)转动。充电辊37与鼓25保持接触、并由芯轴37a和覆盖在芯轴37a上的导电橡胶层组成。芯轴37a的相对端被例如轴承可转动地支撑、并借助未示出的推压装置压靠鼓25。在这个结构中，充电辊37被鼓25转动。芯轴37a的直径是9mm、而导电橡胶层37b的介质电阻是1×10⁵Ωcm。充电辊37的总直径被选为16mm。电源50与芯轴37a连接以便给充电辊37提供预定的偏压。在这种状态下，充电辊37以预定的极性和电位对鼓25的表面均匀充电。

图9A、9B、10A、10B、11A和11B所述的任何一个阻尼件31、32、33、34和35设置在鼓25内。所以，即使在使用充电辊或接触型充电器27、并且交流偏置的直流电压作为偏压被施加时，鼓25也不会产生共振。于是，在清洁片的振动不被传送的情况下成功地减小了噪声。

在图13中，刷辊47由芯轴47a和设置在芯轴47a上的毛刷47b构成。借助抵抗毛刷47b弹性的预定压力，刷辊47压靠鼓25，并在刷辊47与鼓25之间形成预定的啮合。利用例如碳、硫化铜、金属或金属氧化物对毛刷47b进行处理以使其导电。将毛刷47b卷绕或粘接到由金属构成或导电处理的芯轴47a。

更具体地，在图13中，芯轴47a由金属构成、且直径为6mm。将由UNITIKA公司的导电细丝REC-B(商品名)制成的带束所构成的毛刷47b螺旋地卷绕在芯轴47a上。刷辊47的总的外直径是14mm、其轴向长度是250mm。细丝的规格是五十根细丝的重量是300但尼尔、且其密度是1平方毫米具有155根细丝。将辊刷插入内直径12mm的管子、同时沿一个方向转动，以使刷与管子同心。而后将辊刷在湿热的环境中保持、以使细丝倾斜。

刷辊47在被施加100V电压时的电阻是1×10⁵Ω。该电阻是在对与直径30mm的金属鼓接触的辊47施加100V的电压、且辊47与金属鼓的啮合宽度是3mm的情况下、根据流过刷辊47的电流所确定的。

刷辊47的电阻应为10⁴Ω或大，以避免鼓25中的流入针孔的过大的漏电流或类似缺陷，这种缺陷将使啮合处的充电不良。另外，为了确保鼓表面的充分的电荷注入，该电阻应为10⁷Ω或更小。

对于毛刷47b也可使用例如UNITIKA公司的REC-C、REC-M1或REC-M10，TORAY工业公司的SA-7，Nihon Dyeingw公司的Thunderon，或KURARAY公司的Kuracabo。该细丝优选重量是每10-100根细丝为3-10但尼尔，优选密度是每毫米为80-600根细丝。每根细丝的优选长度是1mm-10mm。

刷辊47以预定的圆周速度沿与鼓25转动方向相反的方向转动；该圆周速度与鼓25的圆周速度不同。电源50将预定电压施加给刷辊47，使刷辊47对鼓25的表面均匀地充电。在这个特定结构中，刷辊47主要以直接电荷注入对鼓25充电，所以鼓25的表面电位基本与施加到刷辊47的电压相同。

在图13中，图9A、9B、10A、10B、11A和11B中所述的阻尼件31、32、33、34和35中的任何一个均可设置在鼓25中。因此，即使在使用刷辊或接触型充电器47时、并且被偏置交流电压的直流电压作为偏压被施加时，鼓25可以避免共振。这是因为清洁片的振动不被转移，所以减小的噪声。

在图14中，磁刷充电器57邻接鼓25、并由支撑磁刷MB的非导电套筒57a和设置在套筒57a内的磁辊57b组成。磁刷MB以预定的啮合宽度与鼓25接触。磁刷MB可由任何适宜的铁氧体颗粒、例如Zn-Cu铁氧体颗粒制成。在图14所示的特定结构中，磁刷或接触型充电件MB由平均颗粒尺寸25μm的Zn-Cu铁氧体颗粒与平均颗粒尺寸10μm的Zn-Cu铁氧体颗粒的混合物构成；该混合比是1∶0.05。每个包含在该混合物内的平均颗粒尺寸25μm的Zn-Cu铁氧体颗粒均涂覆有介质电阻树脂层，而后在套筒57a上涂覆厚度1mm的该混合物。磁辊57b的磁力使这种颗粒沉积在套筒57a上。

在图14中，磁刷MB在它与鼓25之间沿转动方向形成5mm宽的啮合区。套筒57a和鼓25相互隔开约500μm。套筒57a在顺时针方向上以鼓25转动速度两倍的圆周速度转动，并使磁刷MB与鼓25均匀接触。电源50给套筒57a施加偏压，从而使套筒57a经磁刷MB对鼓25表面均匀充电。

在图14中，图9A、9B、10A、10B、11A和11B中所述的阻尼件31、32、33、34和35中的任何一个均可设置在鼓25中。因此，即使在使用刷辊或接触型充电器57时、并且被偏置交流电压的直流电压作为偏压被施加时，鼓25可以避免共振。这是因为清洁片的振动不被转移，所以减小的噪声。

如果阻尼件明显地比充电件轻，则阻尼件不能充分地减小鼓的共振。基于此，上述阻尼件的优选重量应为充电件(例如，充电辊)重量的70％或更大。这对于应用于与鼓隔开的非接触型充电件中的阻尼件也是正确的。

另外，如果位于鼓中的阻尼件的体积很小，则不能得到理想的阻尼效果。基于此，每个阻尼件的优选体积应是鼓体积的30％或更大。

如果阻尼件特别硬，则在它插入鼓时易使鼓产生变形。因此，阻尼件应具有JIS标准中的30°-70°的硬度。

下面详细地说明鼓或图像载体的结构。如已有技术所知，用于电摄影的鼓可由锗、多晶硅或类似的无机半导体、有机半导体或它们的混合物构成。近年来，尽管上述阻尼件可使用有机或无机半导体，但由于有机半导体的低成本、设计灵活、无污染等优点，有机半导体比无机半导体具有明显的优势。

用于电摄影的有机半导体包括树脂、典型的聚乙烯咔唑(PVK)、电荷转移复合物型光导体、典型的PVK-TNF(2、3、7-三硝基芴)、颜料分散型光导体、典型的酞花青粘结剂、和电荷产生物质和电荷转移物质的混合物的分裂功能型光导体。其中，分裂功能型光导体尤其引人注意。

下面将说明分裂功能型光导体是如何形成潜像的。当光束扫描被充电表面时，光束穿过透明的电荷转移层，而后被构成电荷产生层的电荷产生物质吸收。吸收光束的电荷产生物质产生电荷载体。该电荷载体被注入电荷转移层、而后移动通过电荷转移层。于是，光导体表面的电荷被中和、并形成潜像。对于这种光导体，主要吸收紫外光的电荷转移物质和主要吸收可见光的电荷产生物质的组合物是已知且有效的。

有机光导体的问题是缺乏足够的机械和化学稳定性。虽然已经发现了许多低分子量化合物的电荷转移物质，但这些化合物缺乏独立成膜性，所以通常被分散或混合在不活泼的高聚合物分子中。因此，由低分子量化合物和不活泼的高聚合物分子形成的电荷转移层一般很软且机械稳定性差。由于与包括显影套筒、纸页、清洁刷和清洁片等各种接触部件接触所产生的机械负荷在反复操作期间易于刮削上述的电荷转移层。

为了解决这个问题，有时将含有填料的保护层设置在感光层上以便保护感光层并增加其稳定性。对于所用的保护层可由适当的树脂构成，例如：ABS树脂、ACS树脂、烯烃乙烯基单体共聚物、胆多醚树脂(cholorinatedpolyether resin)、烯丙基树脂、苯酚树脂、聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚砜树脂、聚丁烯树脂、聚对苯二甲酸丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚乙烯树脂、聚乙烯对苯二甲酸树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚甲基戊烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯氧化物树脂、聚砜树脂、AS树脂、AB树脂、BS树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、和环氧树脂。

该保护层可包含抗磨的填料。该填料可由聚四氟乙烯或类似的其中分散有或没有氧化钛、氧化锡、钛酸钾、二氧化硅、氧化铝或类似无机物质的碳氟化合物树脂或聚硅酮树脂制成。保护层的填料量通常为10％-40％的重量，最好是20％-30％的重量。如果填料量小于10％，则保护层会被很快磨损、不具有耐用性。如果填料量大于40％，则在曝光时、浅色部分的电位会明显增高，这将降低感光性。

另外，保护层可以包含通常用作涂料的分散剂。该分散剂一般以相对填料重量的0.5％-4％的量、最好以1％-2％的量包含在保护层中。

保护层还可包含电荷转移材料和/或抗氧化剂。形成保护层时可使用喷射或类似的常规涂覆方法。保护层的厚度优选为0.5μm-10μm、最好为4μm-6μm。

应用本发明的鼓可具有位于感光层与保护层之间的中间层。通常，中间层的主要成份是粘接剂树脂。该粘接剂树脂可以是聚酰胺、乙醇可溶性尼龙、水溶性聚乙烯醇缩丁醛、和聚乙烯醇中的任何一种。中间层也可用任何常规方法涂覆。中间层的厚度优选为0.05μm-2μm。下面将说明具体的鼓实例。

实例1

制备一个直径为30mm的铝鼓，并通过涂覆液体依次形成底层、电荷产生层、和电荷转移层。形成底层的涂覆液体由6重量份的DAINIPPONINK&CHEMICALS公司的醇酸树脂Beckozole1307-60EL(商品名)、4重量份的DAINIPPON INK&CHEMICALS公司的三聚氰胺树脂Super Beckamine G-821-60(商品名)、40重量份的氧化钛、和200重量份的甲基-乙基酮-丁酮组成。

形成电荷产生层的涂覆液由2.5重量份的图15所示结构的三偶氮基染料、0.25重量份的聚乙烯醇缩丁醛(UCC：XYHL)、200重量份的环己酮、和80重量份的甲基-乙基酮-丁酮组成。形成电荷转移层的液体由10重量份的TEIJIN公司的双酚A型碳酸酯的Panlite K1300(商品名)、10重量份的具有图16所示结构的低分子量电荷转移物质、和100重量份的二氯甲烷组成。

上述涂覆液依次涂覆在铝鼓上并被干燥、以形成3.5μm厚的底层、0.2μm厚的电荷产生层、和25μm厚的电荷转移层，从而制成用于评估的鼓#1。

实例3

用于评估的鼓#3除增加了2μm厚的保护层外、均与鼓#1相同。为了在电荷转移层上形成保护层需使用由2重量份的具有图17所示结构的电荷转移物质、4重量份的聚碳酸酯、和100重量份的二氯甲烷组成的涂覆液。

实例4

用于评估的鼓#4除增加了2μm厚的保护层外、均与鼓#1相同。为了在电荷转移层上形成保护层需使用由4重量份的具有图16所示结构的电荷转移物质、4重量份的聚碳酸酯、1重量份的氧化钛、和100重量份的二氯甲烷组成的涂覆液。

实例5

用于评估的鼓#5除在保护层中分散氧化钛之外、均与鼓#4相同。

图18列出了使用RICOH公司的数字复印机Imagio MF200(商品名)对实例1-5和比较实例1-12所作实验的结果。实例2和比较实例1-12将不作具体说明。在图18中，F/C比值表示每个鼓表面上的氟原子与碳原子的比值、并被用作表示沉积在鼓表面的氟材料量的指标。“Δd”表示因复印机的操作使光导层厚度从初始值所减小的量。双环和单环分别表示通过对图像质量和分辨率等的总评估所确定的“很好”和“好”。“Δ1”、“Δ2”、和“Δ3”分别表示图像密度一些下降、一些条纹和背景污染、和一些图像模糊。“×1”、“×2”、和“×3”分别表示图像密度明显下降、明显的条纹和背景污染、和明显的图像模糊。

如图18所示，实例1-5能在长的时间周期内产生高清晰度的硬拷贝。

当前述的任何一个阻尼件被安装到鼓#1-#5中的任一个中时，均能有效地减小鼓的共振、并防止清洁片振动的转移，从而消除噪声。即使在使用非接触型充电器(包括邻近型充电器)或接触型充电器、并施加偏置有交流电压的直流电压时，仍可得到上述效果。

应当注意，只要能满足损耗角正切tanδ，则阻尼件可用除上述材料之外的适宜的材料制作。当然，本发明既可用于包含单个光导元件的彩色成像设备、也可用于单色成像设备。根据需要，成像设备可以是复印机、传真设备、传真设备或打印机。

总之，上述本发明所提供的图像载体和阻尼件具有以下所列的前所未有的优点。

(1)即使将偏置交流电压的直流电压施加到充电器，阻尼件也能避免图像载体的共振和防止清洁片振动的转移，从而减小噪声。

(2)阻尼件增加了图像载体的重量，因而当阻尼件被作成空心圆柱形时可将图像载体的共振频率移动到低频侧。这可有效地减小令人讨厌的高频噪声并降低成本。另外，该阻尼件可防止图像载体变形。

(3)当阻尼件由橡胶或树脂构成时能方便地实现所需的损耗角正切。

(4)在装配时，可容易地将阻尼件定位并插入图像载体。

(5)形成在图像载体上的保护层增加了图像载体的耐用性。

(6)充电器能均匀地对图像载体表面充电。

对于本领域的技术人员来说，在阅读了本发明的上述教导之后、在不脱离本发明的范围的前提下将可以作出各种改进。

Claims (27)

1.一个用于成像设备的图像载体，所述成像设备均匀地对所述图像载体的光导层充电、而后用光束在所述光导层上形成静电潜像，所述图像载体包括：

空心圆柱形芯轴，它具有薄的壁，所述光导层形成在所述芯轴的表面；

阻尼件，它装配在所述芯轴的芯内、并由弹性材料构成；

其中，所述阻尼件的轴向的一端开放，相对的一端包括具有孔的端壁，所述孔将所述芯轴的芯和所述阻尼件的外侧彼此相连；

所述阻尼件的所述相对的一端的直径缩小。

2.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件装配在所述芯轴的芯内，并由具有0.5或更大的损耗角正切的弹性材料构成。

3.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件的重量是对所述图像载体充电的充电件的重量的70％或更大。

4.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件的体积是所述图像载体体积的30％或更大。

5.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件具有日本工业标准等级的30°-70°的硬度。

6.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件的长度是对所述图像载体充电的充电范围的轴向长度的60％或更大。

7.一个如权利要求1的图像载体，其中，假定所述图像载体的所述芯轴内直径是D、而所述阻尼件的外直径是d，则它们保持以下关系：D≤d≤(D+1mm)。

8.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件由橡胶构成。

9.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件由树脂构成。

10.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件具有厚度为4mm或更大的壁厚。

11.一个如权利要求1的图像载体，其中，所述阻尼件在其与所述成像设备的所述图像载体的内圆周接触的表面上设置槽。

12.一个可拆卸地安装在成像设备上的单元，所述单元包括：

权利要求1所述的图像载体；

为所述图像载体充电的接触型充电器。

13.一个成像设备，所述成像设备包括：

权利要求1所述的图像载体；

为所述图像载体充电的接触型充电器。

14.一个用于成像设备的图像载体，所述成像设备均匀地对所述图像载体的光导层充电、而后用光束在所述光导层上形成静电潜像，所述图像载体包括：

空心圆柱形芯轴，它具有薄的壁，所述光导层形成在所述芯轴的表面；

阻尼件，它装配在所述芯轴的芯内、并由弹性材料构成；

其中，所述阻尼件的轴向的一端开放，相对的一端包括一壁，通过该壁所述阻尼件被压配合在所述图像载体的所述芯内；

所述阻尼件的所述相对的一端的直径缩小。

15.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述壁具有孔，所述孔将所述芯轴的芯和所述阻尼件的外侧彼此相连。

16.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件装配在所述芯轴的芯内，并由具有0.5或更大的损耗角正切的弹性材料构成。

17.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件的重量是对所述图像载体充电的充电件的重量的70％或更大。

18.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件的体积是所述图像载体体积的30％或更大。

19.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件具有日本工业标准等级的30°一70°的硬度。

20.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件的长度是对所述图像载体充电的充电范围的轴向长度的60％或更大。

21.一个如权利要求14的图像载体，其中，假定所述图像载体的所述芯轴内直径是D、而所述阻尼件的外直径是d，则它们保持以下关系：D≤d≤(D+1mm)。

22.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件由橡胶构成。

23.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件由树脂构成。

24.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件具有厚度为4mm或更大的壁厚。

25.一个如权利要求14的图像载体，其中，所述阻尼件在其与所述成像设备的所述图像载体的内圆周接触的表面上设置槽。

26.一个可拆卸地安装在成像设备上的单元，所述单元包括：

权利要求14所述的图像载体；

为所述图像载体充电的接触型充电器。

27.一个成像设备，所述成像设备包括：

权利要求14所述的图像载体；

为所述图像载体充电的接触型充电器。

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