JP2007316203A - Electrophotogrpahic photoreceptor - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真用感光体(以下、単に「感光体」とも称する)に関し、詳しくは、接触方式の帯電装置において帯電音(ノイズ)吸収性能を付与するために、樹脂製円筒状部材を内蔵してなる円筒状電子写真用感光体に関する。 The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor (hereinafter, also simply referred to as “photoreceptor”), and more specifically, a resin cylindrical member is used in order to provide charging noise (noise) absorption performance in a contact-type charging device. The present invention relates to a built-in cylindrical electrophotographic photoreceptor.
従来、電子写真方式の画像形成装置における帯電装置には、接触方式の帯電装置が広く用いられている。接触方式の帯電装置は、高電圧を印加した帯電部材を直接電子写真用感光体表面に接触させて感光層を帯電させるものであり、かかる帯電部材にはローラー方式やブラシ方式が応用されている。 Conventionally, a contact-type charging device has been widely used as a charging device in an electrophotographic image forming apparatus. A contact-type charging device is a device in which a charging member to which a high voltage is applied is directly brought into contact with the surface of a photoreceptor for electrophotography to charge a photosensitive layer, and a roller method or a brush method is applied to the charging member. .
接触方式の利点としては、非接触方式であるコロナ放電方式の帯電装置と比較してオゾンの発生が大幅に少ないことや、装置の構造が比較的シンプルでコンパクトな設計ができることなどが挙げられる。 Advantages of the contact method include significantly less generation of ozone compared to a non-contact type corona discharge charging device, and a relatively simple and compact design of the device structure.
一方で、接触方式の帯電装置が抱える問題の一つに、帯電動作中に発生するノイズがある。接触帯電方式の場合、帯電部材に印加する電圧としては、基本となる直流に適正な交流を重畳させて感光体表面の帯電の均一性を高めている。しかし、交流を重畳することで、帯電部材と感光体の間に印加交流電圧の周波数に応じた振動が発生し、ノイズとなることが知られている(特許文献1)。 On the other hand, one of the problems of the contact charging device is noise generated during the charging operation. In the case of the contact charging method, as the voltage applied to the charging member, an appropriate alternating current is superimposed on the basic direct current to improve the uniformity of charging on the surface of the photoreceptor. However, it is known that by superimposing alternating current, vibration corresponding to the frequency of the applied alternating voltage is generated between the charging member and the photosensitive member, resulting in noise (Patent Document 1).
従来、この帯電音を抑制する方法として、感光体ドラムの内部に音吸収性能を有する部材を配置する手法が知られている(特許文献2〜5)。
Conventionally, as a method for suppressing the charging noise, there is known a method of arranging a member having sound absorption performance inside a photosensitive drum (
図6は、音吸収性能を有する従来の樹脂製円筒状部材11を示す断面図である。図示する樹脂製円筒状部材11には、軸方向にスリット12および溝13が設けられており、樹脂部材にバネ性を持たせて、このバネ性を利用して感光体ドラム内面に押接固定される仕組みになっている。しかし、樹脂部材のバネ性は強くないため、強い慣性力あるいは環境温度の変動により押接力が不足して、樹脂製円筒状部材11が感光ドラム内を移動してしまうという問題があり、これを回避するためには接着剤等で固定することが必要であった。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional resin
これに対し、本出願人は、図7に示す断面構造を有する樹脂製円筒状部材21を提案している(特許文献6)。図示する軸方向にスリット22を有する樹脂製円筒状部材21には金属製バネ24が内蔵されており、この金属製バネ24の作用による感光体ドラム内面との強い押接力により、樹脂製円筒状部材21が固定される仕組みとなっている。この場合、金属製バネ24のバネ性が強いため、慣性力または環境温度変動によっても樹脂製円筒状部材21の押接力は一定以上に保たれることになり、樹脂製円筒状部材21が感光ドラム内部で移動することはなく、接着剤などによる固定は不要となる。
上述のように、特許文献6に記載の金属製バネ24を装着した樹脂製円筒状部材21を使用することにより、慣性力または環境温度変動によってもその押接力を一定以上に保って、感光ドラム内部での移動を抑制することが可能となったが、なお十分とはいい得ないことが判明した。即ち、金属製バネ24を装着した樹脂製円筒状部材21では、金属製バネ24が押接する部分のみ外側に向かう力がかかるため、図8に示すように当該部分のみ外径が大きくなり、その結果、感光ドラム内部との接触面積が小さくなって、ノイズ抑制効果が減退することが分かった。また、金属製バネの押圧力が大き過ぎると感光ドラムが変形して外径が大きくなり、一方、金属製バネの押圧力が小さ過ぎると環境放置により樹脂製円筒状部材が離脱してしまうという問題があるため、金属製バネの押圧力のみに左右されない感光体を実現することが望まれていた。
As described above, by using the resin
金属製バネ24との当接部における樹脂製円筒状部材21の外径変化を防ぐためには、単に樹脂製円筒状部材21の肉厚を大きくすることも考えられるが、肉厚が大きくなると、金属製バネ24のバネ作用に対して樹脂製円筒状部材21の全体が変形しにくくなり、金属製バネ24の効果そのものが薄れてしまうことから、結果として、感光ドラム内での樹脂製円筒状部材21の保持力が小さくなってしまうことは避けられなかった。
In order to prevent a change in the outer diameter of the resin
そこで本発明の目的は、金属製バネを内蔵する樹脂製円筒状部材を具備する電子写真用感光体において、当該樹脂製円筒状部材の部分的な変形を抑制して、感光ドラム内面と樹脂製円筒状部材の外面との接触面積を増大させ、慣性力や環境温度変動によってもその押接力が一定以上に保たれるようにすることで、帯電音吸収性能を向上させることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member having a resin cylindrical member with a built-in metal spring, in which partial deformation of the resin cylindrical member is suppressed, and the inner surface of the photosensitive drum and the resin By increasing the contact area with the outer surface of the cylindrical member so that the pressing force is maintained at a certain level or more even by inertial force or environmental temperature fluctuation, the charged sound absorbing performance is improved.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下のような知見に至った。即ち、金属製バネを樹脂製円筒状部材内に挿入すると、金属製バネの押圧力はその当接部のみにおいて樹脂製円筒状部材に伝達されることとなるが、一般に樹脂製円筒状部材は、その材質上、金属製バネの外面形状に対して歪を有するため、樹脂製円筒状部材に対する力の伝達は、場所により不均一になりやすい。本発明者らは、この問題に対し、金属製バネと樹脂製円筒状部材との接触点を限定することで、金属製バネによる外面に向かう押圧力を、樹脂製円筒状部材、ひいては感光ドラムに均一に伝達できることを見出し、これにより上記問題についても解消し得ることを見出して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the following findings. That is, when a metal spring is inserted into a resin cylindrical member, the pressing force of the metal spring is transmitted to the resin cylindrical member only at the contact portion. Since the material has distortion with respect to the outer surface shape of the metal spring, the transmission of force to the resin cylindrical member tends to be uneven depending on the location. With respect to this problem, the present inventors limit the contact point between the metal spring and the resin cylindrical member so that the pressing force toward the outer surface by the metal spring can be reduced to the resin cylindrical member, and thus the photosensitive drum. The present invention has been completed by finding that it can be transmitted uniformly, and that the above problem can be solved.
即ち、本発明の電子写真用感光体は、感光ドラムと、該感光ドラムに嵌挿され、かつ、軸方向に平行に両端間にわたり延在するスリットを有する樹脂製円筒状部材と、該樹脂製円筒状部材に内蔵され、該樹脂製円筒状部材を前記感光ドラム内面に圧着させる金属製バネと、を具備する電子写真用感光体において、
前記樹脂製円筒状部材の内周面に、軸方向に平行に延在する複数のリブを設けたことを特徴とするものである。
That is, the electrophotographic photosensitive member of the present invention includes a photosensitive drum, a resin-made cylindrical member that is inserted into the photosensitive drum and has a slit extending between both ends in parallel to the axial direction, and the resin-made photosensitive member. In an electrophotographic photoreceptor comprising a metal spring that is built in a cylindrical member and presses the resin cylindrical member against the inner surface of the photosensitive drum,
A plurality of ribs extending in parallel to the axial direction are provided on the inner peripheral surface of the resin cylindrical member.
本発明においては、前記金属製バネとして、軸方向に垂直な断面がC字形状である板バネ、C字リング、またはコイル状バネを好適に用いることができる。 In the present invention, a plate spring, a C-shaped ring, or a coil spring having a C-shaped cross section perpendicular to the axial direction can be suitably used as the metal spring.
また、本発明においては、前記複数のリブの本数が、好ましくは3〜12本であり、また、前記複数のリブが、前記樹脂製円筒状部材の内周面に等間隔に配置されていることが好ましい。さらに、前記複数のリブの軸方向に垂直な断面形状が、中心軸に向かって狭まった台形をなすことが好ましい。 In the present invention, the number of the plurality of ribs is preferably 3 to 12, and the plurality of ribs are arranged at equal intervals on the inner peripheral surface of the resin cylindrical member. It is preferable. Furthermore, it is preferable that the cross-sectional shape perpendicular | vertical to the axial direction of these ribs makes the trapezoid narrowed toward the central axis.
本発明によれば、樹脂製円筒状部材の内周面に複数のリブを設けたことで、金属製バネを内蔵する樹脂製円筒状部材の部分的な変形が抑制され、感光ドラム内面と樹脂製円筒状部材の外面との接触面積が向上して、慣性力や環境温度変動によってもその押接力を一定以上に保つことができ、結果として、帯電音吸収性能をこれまで以上に向上した電子写真用感光体を実現することが可能となった。したがって本発明によれば、従来に比して環境変動等に対する耐性により優れた感光体が得られるものである。 According to the present invention, by providing a plurality of ribs on the inner peripheral surface of the resin cylindrical member, partial deformation of the resin cylindrical member containing the metal spring is suppressed, and the inner surface of the photosensitive drum and the resin are suppressed. The contact area with the outer surface of the cylindrical member is improved, and the pressing force can be maintained above a certain level due to inertial forces and environmental temperature fluctuations. It has become possible to realize a photographic photoreceptor. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a photoreceptor that is more excellent in resistance to environmental fluctuations and the like than in the past.
以下、本発明の電子写真用感光体の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に、本発明の電子写真用感光体の一例の概略断面図を示す。図示するように、本発明の感光体は、感光ドラム10と、感光ドラム10に嵌挿された樹脂製円筒状部材1と、この樹脂製円筒状部材1に内蔵され、樹脂製円筒状部材1を感光ドラム10内面に圧着させる金属製バネ4と、を具備する。
Hereinafter, specific embodiments of the electrophotographic photoreceptor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an example of the electrophotographic photoreceptor of the present invention. As shown in the figure, the photoreceptor of the present invention includes a
図2に、本発明に係る樹脂製円筒状部材1の一好適例を示す軸方向に垂直な断面図(a)、および、斜視図(b)を示す。図示するように、本発明に係る樹脂製円筒状部材1には、軸方向に垂直な断面がC字形状となるように、軸方向に平行に、両端間にわたり延在するスリット2が設けられている。これにより、樹脂部材のバネ性が作用することで、感光体ドラム10内面との押接力によって、樹脂製円筒状部材1が固定される。なお、樹脂製円筒状部材1に用いる樹脂の材質および厚さ、スリット2の幅等については、同様の目的で使用される既知の部材と同様に構成することができ、特に制限されるものではない(特許文献6参照)。
FIG. 2 shows a cross-sectional view (a) perpendicular to the axial direction and a perspective view (b) showing a preferred example of the resin cylindrical member 1 according to the present invention. As shown in the drawing, the resin cylindrical member 1 according to the present invention is provided with a
また、本発明においては、図示するように、樹脂製円筒状部材1の内周面に、軸方向に平行に、好ましくは両端間にわたり延在する複数のリブ3が設けられていることが肝要である。樹脂製円筒状部材1の内周面にかかるリブ3を設けたことで、金属製バネ4を内蔵させた際に、その押接力が当接部だけでなく樹脂製円筒状部材1の長手方向に均一に分散されて、結果として、その全体が押し広げられることになる。これにより、金属製バネ4が当接する部分の外径拡大を抑制して、感光ドラム10の内面と樹脂製円筒状部材1の外面との接触面積の減少を防止することができるとともに、金属製バネ4により樹脂製円筒状部材全体の外径を拡大させて、感光ドラム内面と一様な力で接触できるものとすることができる。その結果、慣性力または環境温度変動によってもその押接力が一定以上に保たれ、安定して帯電音吸収性能の向上を図ることが可能な感光体が得られたものである。
Further, in the present invention, as shown in the drawing, it is important that a plurality of
リブ3の本数および寸法については、金属製バネ4の作用による樹脂製円筒状部材1の部分的な変形が抑制できるものであれば、特に制限されるものではないが、変形抑制効果と重量増加防止の観点から、好適には3〜12本である。また、リブ3は、変形抑制効果をより良好に得る観点から、樹脂製円筒状部材1の内周面に等間隔に配置することが好適である。さらに、リブ3の断面形状については、金属製バネ4の配置のし易さおよびリブ3自体の耐久性の観点から、図示するように、樹脂製円筒状部材1の中心軸に向かって狭まった台形、または、図示はしないが、かまぼこ形などとすることが好ましい。かかるリブ3は、一体成形により容易に形成することができる。
The number and dimensions of the
図3に、本発明に用いる金属製バネ4の一例の斜視図を示す。また、図4および図5は、この金属製バネ4を内蔵した樹脂製円筒状部材1を示す、軸方向に垂直な断面図、および、一部透視の斜視図である。
FIG. 3 shows a perspective view of an example of the
樹脂製円筒状部材1に内蔵される金属製バネ4は、その拡張作用により、樹脂製円筒状部材1に、感光体ドラム10の内面に対する強い押接力を付与する。かかる拡張作用を有する金属製バネ4としては、軸方向に垂直な断面がC字形状である板バネ、C字リング、またはコイル状バネを好適に挙げることができる。本発明においては、上述のように、樹脂製円筒状部材1の内周面にリブ3を設けたことにより、金属製バネ4を内蔵させても、その部分のみ樹脂製円筒状部材1が拡張することはなく、均一に樹脂製円筒状部材1が拡張されて、スリット幅が拡げられることになる。
The
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
(外径変形量評価)
図2に示すスリット2およびリブ3を備える樹脂製円筒状部材1(ポリプロピレン製,外径28.0mm,長さ100mm,リブの本数:8本(等間隔に配置),リブ形状:中心軸に向かって狭まった台形)に、図3に示す金属製の板バネ4(ステンレス製,板厚0.5mm,長さ15mm)を挿入して、部材Aとした(図4および図5参照)。また、図7に示すように、従来形状の樹脂製円筒状部材21(ポリプロピレン製,外径28.0mm,長さ100mm)に同様の板バネ24を挿入したものを部材Bとし、何も挿入しない樹脂製円筒状部材21を、比較のため部材Cとした。なお、部材A,Bともに、樹脂製円筒状部材と板バネとの間に接着剤は使用しなかった。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
(Outer diameter deformation evaluation)
Resin cylindrical member 1 provided with
上記部材A,Bを、常温(23℃50%RH)環境に24時間放置した後における、樹脂製円筒状部材の外径の変形量の比較を、下記の表1に示す。 Table 1 below shows a comparison of the deformation amount of the outer diameter of the resin cylindrical member after the members A and B are left in a normal temperature (23 ° C., 50% RH) environment for 24 hours.
上記表1の結果から、部材Aは、常温で放置した後においても端部と板バネ当接位置とで外径に変化がなく、感光ドラムに対し広い面積で密着できるものであることが確かめられた。 From the results of Table 1 above, it is confirmed that the member A can be adhered to the photosensitive drum over a wide area without changing the outer diameter between the end portion and the leaf spring contact position even after being left at room temperature. It was.
(保持力評価)
次に、感光ドラム(アルミニウムパイプの表面に有機感光層を形成したもの,外径30mm,長さ260.5mm)に各部材A,Bを挿入して感光体を作製し、常温(23℃50%RH),低温(−20℃20%RH),高温(50℃40%RH)の各環境に放置した後における各部材の保持力について評価した。保持力は、感光ドラム内の部材A,Bに対し、軸方向に9.8N(1kgf)の力を加えて、部材が動くか否かにより評価した。その結果を、下記の表2に示す。
(Retention force evaluation)
Next, each member A and B is inserted into a photosensitive drum (with an organic photosensitive layer formed on the surface of an aluminum pipe, an outer diameter of 30 mm, and a length of 260.5 mm) to produce a photoconductor, and room temperature (23 ° C. 50 % RH), low temperature (−20 ° C., 20% RH), and high temperature (50 ° C., 40% RH), and then the holding power of each member was evaluated. The holding force was evaluated based on whether or not the member moved by applying a force of 9.8 N (1 kgf) in the axial direction to the members A and B in the photosensitive drum. The results are shown in Table 2 below.
上記表2に示すように、部材Aは、常温、低温および高温のいずれの環境に放置した後において力を印加した場合でも移動しなかった。その一方、部材Bは、高温環境放置後において力を印加することにより、移動してしまった。 As shown in Table 2 above, the member A did not move even when a force was applied after being left in any environment of normal temperature, low temperature, and high temperature. On the other hand, the member B has moved by applying a force after being left in a high temperature environment.
(ノイズ測定)
感光ドラム(アルミニウムパイプの表面に有機感光層を形成したもの,外径30mm,長さ260.5mm)に各部材A,Bを挿入して感光体を作製し、常温(23℃50%RH),低温(−20℃20%RH),高温(50℃40%RH)の各環境に放置した後におけるノイズ抑制効果について評価した。評価は、各感光体を、接触帯電方式を用いた画像形成装置に組み込んで、無騒音の部屋で、帯電時におけるノイズを測定することにより行った。ノイズ測定器は、画像形成装置から約50cm離れた一定の場所に設置した。ノイズを数値化するために、帯電時のノイズの大きさ(dB)から、帯電ローラに印加する電圧を切って帯電音がない状態で測定した画像形成装置の駆動音の大きさ(dB)を差し引いたものを帯電ノイズの大きさとして定義した。この帯電ノイズが3dB以下であれば、使用上問題ないレベルである。その結果を、下記の表3に示す。
(Noise measurement)
Each member A and B is inserted into a photosensitive drum (with an organic photosensitive layer formed on the surface of an aluminum pipe, an outer diameter of 30 mm, a length of 260.5 mm) to produce a photoconductor, and at room temperature (23 ° C., 50% RH) The noise suppression effect after being left in each environment of low temperature (−20 ° C., 20% RH) and high temperature (50 ° C., 40% RH) was evaluated. The evaluation was performed by incorporating each photoconductor into an image forming apparatus using a contact charging method and measuring noise during charging in a noiseless room. The noise measuring device was installed at a certain location about 50 cm away from the image forming apparatus. In order to quantify the noise, the magnitude (dB) of the driving sound of the image forming apparatus measured from the magnitude of the noise (dB) at the time of charging, with the voltage applied to the charging roller being cut and without any charging noise. The subtraction was defined as the magnitude of charging noise. If this charging noise is 3 dB or less, it is at a level with no problem in use. The results are shown in Table 3 below.
結果として、部材Aを用いた感光体では、部材Bを用いた感光体よりもノイズ抑制の効果が高かった。これは、部材Aが部材Bよりも感光ドラムとの接触面積が大きく、板バネによる押圧力が同じでも、より大きな力で保持されているためと考えられる。また、上記表3に示すように、部材Bは高温環境放置後にノイズが大きくなっているが、部材Aにおいてはこの現象は確認されなかった。これは、部材Bの感光ドラムに対する接触面積が部材Aと比較して小さいために、高温環境放置により部材Bが変形したことで押接力が不足し、ノイズ抑制効果が小さくなったものと考えられる。 As a result, the effect of noise suppression was higher in the photoconductor using member A than in the photoconductor using member B. This is presumably because the member A has a larger contact area with the photosensitive drum than the member B and is held with a larger force even when the pressing force by the leaf spring is the same. Further, as shown in Table 3 above, the noise of the member B increased after being left in the high temperature environment, but this phenomenon was not confirmed in the member A. This is because the contact area of the member B with respect to the photosensitive drum is smaller than that of the member A, so that the member B is deformed by being left in a high temperature environment, the pressing force is insufficient, and the noise suppression effect is reduced. .
1,11,21 樹脂製円筒状部材
2,12,22 スリット
3 リブ
4,24 金属製バネ
10 感光ドラム
13 溝
1,11,21 Resin
Claims (7)
前記樹脂製円筒状部材の内周面に、軸方向に平行に延在する複数のリブを設けたことを特徴とする電子写真用感光体。 A photosensitive drum, a resin cylindrical member fitted into the photosensitive drum and having a slit extending between both ends parallel to the axial direction, and the resin cylindrical member built in the resin cylindrical member; An electrophotographic photoreceptor comprising a metal spring that presses a member against the inner surface of the photosensitive drum;
An electrophotographic photoreceptor, wherein a plurality of ribs extending in parallel to the axial direction are provided on an inner peripheral surface of the resin cylindrical member.
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JP2009042440A (en) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Ricoh Co Ltd | Electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and image forming apparatus |
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