JP3938273B2

JP3938273B2 - 感光体及びそれを使用した画像形成装置

Info

Publication number: JP3938273B2
Application number: JP2000305582A
Authority: JP
Inventors: 啓介加藤; 哲也草野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP2002116660A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式の画像形成に使用する感光体及びそれを使用した画像形成装置、特に円筒状導電性基体の表面に感光層を形成した感光体の基体と支持軸との導通の安定化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を使用した複写機等の画像形成装置は、感光体の表面に静電潜像を形成するために感光層表面に均一に帯電した後、露光を行い、露光された表面電荷を逃がすために感光体の円筒状の導通性を有する基体と、基体を保持する支持軸との間を導通させて接地するようにしている。この感光体の基体と支持軸とを導通させるために、例えば特開平９−114168号公報に示すように、感光体の円筒状の導通性を有する基体に圧入される樹脂製のフランジに、ステンレスやカーボンなどの糸状の長繊維を所定の長さに切断して形成したブラシを有する導電性ブラシを取り付け、この導電性ブラシの一方の端部を基体の内面に接触させ、他方の端部を支持軸に摺動するように接触させ、感光体の基体と支持軸とを導電性ブラシで導通させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらステンレスやカーボンなどの細い線材の導電性ブラシを支持軸に長期間摺動させていると、ブラシの一部が抜け落ちたり、切れてしまい、支持軸との接触圧力が低下して導通不良になる可能性があった。また、抜け落ちた長い繊維が画像形成装置内の通電個所に付着して絶縁不良等の電気的トラブルを発生する危険性があった。
【０００４】
この発明はかかる短所を改善し、簡単な構成で感光体の基体と支持軸との導通を確実にとるとともに、ブラシの抜け落ちを防止して絶縁不良等の電気的トラブルを発生を防止し、長期間安定した画像を形成することができる感光体とそれを使用した画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る感光体は、表面に感光層を形成した円筒状導電性の基体と、基体の端部に圧入された絶縁性を有するフランジを有し、フランジの中心に取り付けた金属製の支持軸を中心にして回転する感光体において、導電性を有する短繊維の集合体からなる導電部材を、中央部にフランジの軸穴より大きなガイド穴を有し、外周部には基体の内面に接触する複数の接触片を有するアース板で挾み込んでフランジに固定し、アース板の接触片を基体の内面に接触させ、フランジに取り付けた導電部材の先端部を支持軸の表面に接触させて基体と支持軸との間を導通させたことを特徴とする。
【０００６】
上記導電部材を構成する短繊維の集合体の厚さを0.5ｍｍ〜4.0ｍｍにすることが望ましい。また、導電部材を構成する短繊維の単フィラメントの径を0.003ｍｍ〜0.1ｍｍにすると良い。
【０００７】
また、導電部材の支持軸との接触面とは反対の面に弾性を有する板状の押え部材を取り付けると良い。
【０００８】
また、導電部材の支持軸の貫通部をスリットで形成したり、支持軸の径より小さな直径の貫通穴で形成すると良い。
【０００９】
さらに、導電部材を構成する短繊維の集合体をフェルト状に固めることが望ましい。
【００１０】
また、導電部材を構成する短繊維はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を使用することが望ましい。
【００１１】
この発明に係る画像形成装置は、上記感光体を使用して画像を形成することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の感光体は、表面に感光層を均一な膜厚で形成した円筒状の導通性を有する基体と、基体の両端に圧入され、中心部に軸穴を有する樹脂製のフランジと、導電部材とアース板及び支持軸を有し、フランジの軸穴に挿入した支持軸を中心に回転して画像を形成する。導電部材は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の短繊維の集合体により長方形に形成されている。アース板は例えばアルミニウム等の導電性を有する金属材料で形成され、中央部にはフランジの軸穴より大きなガイド穴を有し、外周部には基体の内面に接触する複数の接触片を有する。支持軸は導電性を有する金属によって形成されている。そしてフランジの基体に圧入する側の端面に導電部材をアース板で挾み込んで固定し、導電部材とアース板を固定したフランジを基体の両端部に圧入する。このフランジを基体の両端部に圧入すると、アース板の接触片が基体に内面に接触して基体と導電部材を電気的に導通させる。この状態でフランジの軸穴に支持軸を嵌合させて固定すると、フランジに取り付けた導電部材の先端部が彎曲して支持軸の表面に接触し、基体と支持軸との間を導通させて基体をアースに接続する。
【００１３】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例の構成図である。図に示すように、画像形成装置の画像形成・転写動作を行うプリンタ部１は感光体２とリボルバユニット３と転写ユニット４と書込ユニット５と給紙ユニット６と転写紙搬送路７及び定着ユニット８を有する。感光体２の周囲には、感光体２の回転方向に沿って除電ランプ９と帯電チャージャ１０とリボルバユニット３と転写ユニット４及びドラムクリ−ニングブ１１が設けられている。リボルバユニット３は黒（Ｂｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），黄（Ｙ）の各色の現像器３１，３２，３３，３４を有する。転写ユニット４は複数のロ−ラに巻き回され、ベルトマーク４２を有する中間転写ベルト４１と１次転写ローラ４３とベルトマ−ク４２を読み取る位置合わせセンサ４４と２次転写ローラ４５及びベルトクリ−ニング部４６を有する。中間転写ベルト４１は基準となる画像サイズ例えばＡ４サイズの２枚分の周長を有し、感光体２の２回転で中間転写ベルト４１に同一色で２画面の画像が形成できるようになっている。
【００１４】
この画像形成装置でホスト装置から送られた画像や原稿読取ユニットで読み取った原稿の画像形成サイクルが始まると、形成する画像が１色の場合は転写ユニット４の中間転写ベルト４１のベルトマーク４２を検出する必要がないので、感光体２に形成されたトナー像をベルトマーク４２の位置とは関係なく中間転写ベルト４１に１次転写する。２次転写ローラ４５は中間転写ベルト４１に転写されたトナー像の先端に合わせて順次給紙された転写紙にトナー像を２次転写し、定着ユニット８で転写紙に転写されたトナー像を定着して排出する。中間転写ベルト４１に残留しているトナーはクリーニング部４６で回収する。
【００１５】
形成する画像が２色以上の場合には、作像工程を開始して中間転写ベルト４１上のベルトマーク４２を位置合せセンサ４４で検知したことを基準にして感光体２に第１色目の画像を形成し、形成した画像を中間転写ベルト４１に１次転写する。この感光体２に対する画像形成と中間転写ベルト４１に対する１次転写を各色毎にベルトマーク４２の検出を基準にして繰返し、中間転写ベルト４１に所定のカラー画像を重ね合わせ、中間転写ベルト４１に形成したカラー画像を転写紙に２次転写する。
【００１６】
また、例えば、Ａ４サイズのフルカラーの画像を形成する場合は、中間転写ベルト４１に設けたベルトマーク４２の検出を基準にして１枚目のブラック（Ｂｋ）の画像を感光体２に形成し、形成した１枚目のブラック（Ｂｋ）の画像を中間転写ベルト４１に転写する。引き続いて２枚目のブラック（Ｂｋ）の画像を感光体２に形成し、形成した２枚目のブラック（Ｂｋ）の画像を中間転写ベルト４１に転写して中間転写ベルト４１に２面分の画像を同時に形成する。その後、ベルトマーク４２の検出を基準にして１枚目と２枚目のシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロ（Ｙ）の画像を感光体２に順次形成して中間転写ベルト４１に重ね合わせ、中間転写ベルト４１に１枚目と２枚目のフルカラーの画像を形成する。この中間転写ベルト４１に形成した画像を給紙ユニット６から順次給紙された転写紙に２次転写して、定着ユニット８で定着して排紙する。
【００１７】
この画像形成装置の感光体２は、図２の断面図に示すように、表面に感光層を均一な膜厚で形成した円筒状の導通性を有する基体２１と、基体２１の両端に圧入され、中心部に軸穴２２を有する樹脂製のフランジ２３と、導電部材２４とアース板２５及び支持軸２６を有し、フランジ２３の軸穴２２に挿入した支持軸２６を中心に回転して画像を形成する。フランジ２３の基体２１に圧入する部分の先端部には導電部材２４とアース板２５を固定する固定軸２７を有する。導電部材２４は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の短繊維の集合体により、図２の正面図に示すように、長方形で、厚さが0.5ｍｍ〜4.0ｍｍに形成されている。この導電部材２４を形成する短繊維は例えば径が0.003ｍｍ〜0.1ｍｍの単フィラメントで形成されている。アース板２５は例えばアルミニウム等の導電性を有する金属材料で形成され、図４（ａ）の正面図と（ｂ）の側面図に示すように、中央部にはフランジ２３の軸穴２２より大きなガイド穴２８を有し、外周部には基体２１の内面に接触する複数の接触片２９を有する。支持軸２６は導電性を有する金属、例えばニッケルクロム鋼やクロムモリブデン鋼等の特殊鋼によって形成されている。そしてフランジ２３の固定軸２７を使用し導電部材２４をアース板２５で挾み込んでフランジ２３に固定し、導電部材２４とアース板２５を固定したフランジ２３を基体２１の両端部に圧入する。フランジ２３を基体２１の両端部に圧入すると、図２に示すように、アース板２５の接触片２９が基体２１に内面に接触して基体２１と導電部材２４を電気的に導通させる。この状態でフランジ２３の軸穴２２に支持軸２６を嵌合させて固定すると、図２に示すように、フランジ２３に取り付けた導電部材２４の先端部が彎曲して支持軸２６の表面に接触し、基体２１と支持軸２６との間を導通させて基体２１をアースに接続する。
【００１８】
このようにフランジ２３に取り付けた導電部材２４の先端部を支持軸２６に接触させるときに、導電部材２４が強靱で耐熱性に優れ、クリープや疲労が少なく、電気特性に優れた例えばＰＥＴ繊維で形成されているから、十分な接触圧力で接触することができる。また、導電部材２４の厚さを0.5ｍｍ〜4.0ｍｍに形成することにより、導電部材２４の電気抵抗を小さくするとともに支持軸２６との接触面積を十分に確保することができ、基体２１と支持軸２６との間を安定して導通させることができる。さらに、導電部材２４を例えばＰＥＴ繊維の短繊維の集合体で形成しているから、長期間使用しても長繊維を使用した場合のように局部的な切れや抜け落ちが生じることを低減することができ、基体２１と支持軸２６との間を安定して導通することができる。また、導電部材２４を形成している短繊維が抜け落ちても、導電部材２４を例えば径が0.003ｍｍ〜0.1ｍｍの単フィラメントの短繊維で形成しているから、画像形成装置内の通電個所を短絡したり、絶縁不良等の電気的トラブルが発生することを防ぐことができる。
【００１９】
上記実施例は導電部材２４をフランジ２３の１本の固定軸２７を使用してフランジ２３に固定し、導電部材２４の先端部を支持軸２６に接触させた場合について説明したが、図５に示すように、フランジ２３の２本の固定軸２７に固定するだけの長さを有する導電部材２４ａを使用し、（ａ）に示すように、支持軸２６を通す中心部にスリット２４１を設けたり、（ｂ）に示すように、支持軸２６の直径より一定寸法だけ小さな貫通穴２４２を設けても良い。このように導電部材２４ａに支持軸２６を通すスリット２４１を設けたり、支持軸２６の直径より一定寸法だけ小さな貫通穴２４２を設けることにより、導電部材２４ａと支持軸２６の接触面積を大きくすることができるとともに導電部材２４ａの支持軸２６に対する接触圧力を大きくすることができ、導電部材２４ａと支持軸２６との間の接触抵抗をより小さくすることができる。
【００２０】
また、支持軸２６を通すスリット２４１の支持軸２６に対する嵌め合い代を0.1ｍｍ〜2.0ｍｍにしたり、支持軸２６を通す貫通穴２４２の支持軸２６に対する嵌め合い代を0.2ｍｍ〜4.0ｍｍにすることにより、導電部材２４ａに対する支持軸２６の抜去力を大きくすることができ、導電部材２４ａの支持軸２６に対する接触圧力を確実に大きくすることができる。例えば直径が4.0ｍｍの支持軸２６を使用し、直径が2.0ｍｍの貫通穴２４２を有する導電部材２４ａに対する支持軸２６の抜去力を調べた結果を下記表に示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
上記表に示すように、導電部材２４ａに対する支持軸２６の抜去力は0.85（Ｎ）から2.92（Ｎ）となり、導電部材２４ａの支持軸２６に対する接触力を確実に大きくすることができた。
【００２３】
上記各実施例は短繊維の集合体からなる導電部材２４，２４ａを使用した場合について説明したが、図６に示すように、導電部材２４の支持軸２６との接触面と反対側の面に厚さが例えば50μｍ〜200μｍと薄いＰＥＴフイルムや金属，非金属あるいは他の樹脂シートからなる押え部材２４３を貼付ることにより、押え部材２４３の弾性力で導電部材２４の支持軸２６に対する接触力をより大きくすることができる。
【００２４】
また、導電部材２４，２４ａを構成する短繊維の集合体をフェルト状に固めることにより、導電部材２４の支持軸２６に対する接触力をより大きくすることができるとともに、長期間使用しても短繊維が抜け落ちることを防ぐことができ、導電性繊維の抜け落ちによる電気的トラブルが発生することを防止することができる。
【００２５】
このように短繊維の集合体からなる導電部材２４，２４ａを使用して基体２１と支持軸２６の間を導通させた感光体２を使用して静電潜像を形成することにより、画素抜け等のない安定した潜像を形成することができ、良質な画像を安定して形成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、導電性を有する短繊維の集合体からなる導電部材とアース板により感光体の基体と支持軸とを導通させるようにしたから、長期間使用しても導電性ブラシのように局部的な切れや抜け落ちが生じることはなく、基体と支持軸との間を安定して導通することができる。
【００２７】
また、導電部材を構成する短繊維の集合体の厚さを0.5ｍｍ〜4.0ｍｍにすることにより、導電部材の電気抵抗を小さくするとともに支持軸との接触面積を十分に確保して基体と支持軸との間を安定して導通させることができる。
【００２８】
また、導電部材を構成する短繊維の単フィラメントの径を0.003ｍｍ〜0.1ｍｍにすることにより、短繊維が抜け落ちても画像形成装置内の通電個所を短絡したり、絶縁不良等の電気的トラブルが発生することを防ぐことができる。
【００２９】
さらに、導電部材の支持軸との接触面とは反対の面に弾性を有する板状の押え部材を取り付けることにより、導電部材の支持軸に対する接触力をより大きくすることができる。
【００３０】
また、導電部材の支持軸の貫通部をスリットで形成したり、支持軸の径より小さな直径の貫通穴で形成することにより、導電部材と支持軸の接触面積を大きくすることができるとともに導電部材の支持軸に対する接触圧力を大きくすることができ、導電部材と支持軸との間の接触抵抗をより小さくすることができる。
【００３１】
また、導電部材を構成する短繊維に、耐熱性に優れ、クリープや疲労が少なく、電気特性に優れたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を使用することにより、長期間使用しても導電部材と支持軸との間を安定して導通させることができる。
【００３２】
さらに、導電部材を構成する短繊維の集合体をフェルト状に固めることにより、短繊維の抜け落ちを確実に防止することができる。
【００３３】
また、この基体と支持軸との間を導通させた感光体を複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用することにより画素抜けのない良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成図である。
【図２】感光体の構成を示す部分断面図である。
【図３】導電部材の構成を示す正面図である。
【図４】導電部材とアース板を取り付けたフランジの構成図である。
【図５】第２の実施例の構成を示す正面図である。
【図６】第３の実施例の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１；プリンタ部、２；感光体、３；リボルバユニット、４；転写ユニット、
５；書込ユニット、６；給紙ユニット、８；定着ユニット、
２１；基体、２３；フランジ、２４；導電部材、２５；アース板、
２６；支持軸。

Claims

表面に感光層を形成した円筒状導電性の基体と、基体の端部に圧入された絶縁性を有するフランジを有し、フランジの中心に取り付けた金属製の支持軸を中心にして回転する感光体において、
導電性を有する短繊維の集合体からなる導電部材を、中央部にフランジの軸穴より大きなガイド穴を有し、外周部には基体の内面に接触する複数の接触片を有するアース板で挾み込んでフランジに固定し、アース板の接触片を基体の内面に接触させ、フランジに取り付けた導電部材の先端部を支持軸の表面に接触させて基体と支持軸との間を導通させたことを特徴とする感光体。
上記導電部材を構成する短繊維の集合体の厚さを0.5ｍｍ〜4.0ｍｍとした請求項１記載の感光体。
上記導電部材を構成する短繊維の単フィラメントの径を0.003ｍｍ〜0.1ｍｍとした請求項１又は２記載の感光体。
上記導電部材の支持軸との接触面とは反対の面に弾性を有する板状の押え部材を取り付けた請求項１，２又は３記載の感光体。
上記導電部材の支持軸の貫通部をスリットで形成した請求項１，２又は３記載の感光体。
上記導電部材の支持軸の貫通部を支持軸の径より小さな直径の貫通穴で形成した請求項１，２又は３記載の感光体。
上記導電部材を構成する短繊維はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維である請求項１乃至６のいずれかに記載の感光体。
上記導電部材を構成する短繊維の集合体をフェルト状に固めた請求項１乃至７のいずれかに記載の感光体。
請求項１乃至８のいずれかの感光体を有することを特徴とする画像形成装置。