JP4038932B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状電子写真用感光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式の画像形成装置における帯電プロセスには、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、感光層を帯電させるものであるが、帯電部材としては、ローラー方式、ブラシ方式が応用されている。
【０００３】
接触方式の利点は、それ以前に一般的によく用いられていたコロナ放電方式の帯電装置と比べると、オゾンの発生が大幅に少ないこと、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が挙げられる。
【０００４】
接触帯電方式がかかえる問題の１つに、帯電動作中に発生する騒音がある。一般的に、接触帯電方式の場合、帯電部材に印加する電圧は、基本となる直流電圧に適正な交流電圧を重畳させて、感光体表面の帯電状態の均一性を高めている。帯電騒音の原因は、この交流成分が帯電部材と感光体の間に印加交流周波数に応じた振動を誘発することによると考えられている（特開平４−８６６８２号）。この騒音は装置の条件によりきまるが、人間が比較的高い音と感じる場合が多い。通常のオフィスではこの音は非常に不快感を覚えるため、不快感がなくなる一定のレベルまでこの帯電騒音を抑える必要がある。
【０００５】
従来より、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固定、配置すれば効果があることが知られている（特開平５−３５１６６号、特開平５−３５１６７号、特開平５−３５０４８号、特開平８−５４８０４号）。図５は従来の樹脂製円筒状部材の斜視図である。図５において、樹脂製円筒状部材に軸方向にのびるスリットを設け、樹脂自体にばね性を持たせ、このばね性を利用して感光体ドラム内部に押接固定する（特開平８−５４８０４号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の樹脂製円筒状部材を用いる方法は、機能性、作業性、経済性を総合的にみると非常に優れた方法であるが、環境放置特性に難があり、放置環境条件によっては帯電音抑制効果を失ってしまう場合がある。
【０００７】
この問題は、樹脂のばね性の機能を持つ部分（スリットの反対側）が、感光体ドラム内部で常にストレスがかかっている状態にあるためであり、特に高温環境に放置された場合に不具合が発生する。樹脂はクリープ特性により、弱いストレスでも長時間後には変形する性質がある。また、環境温度が高くなると、樹脂および素管の膨張によりストレスが大きくなり、さらに樹脂自体の昇温で変形しやすくなる。高温環境経験後再び室温程度の環境に戻ると、初期に比べて応接力が大幅に減少してしまい、帯電音抑制効果も減少してしまう。放置される高温条件および時間条件によっては、押接力が零になり固定されなくなる。この場合、消音機能を果たさなくなってしまう。ここでいう高温環境は、輸送中および画像形成装置内での実使用中が考えられる。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、接触帯電方式における帯電音吸収性能を有する感光体ドラム内部に押接固定する樹脂製円筒状部材の環境放置特性を向上させた電子写真用感光体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、内周面に金属製円筒状ばねを固定した樹脂製円筒状部材が、感光体ドラム内面との押接力により固定されており、前記樹脂製円筒状部材は、軸方向にのびるスリットを有し、その軸方向に垂直な断面がＣ字形状であり、かつ、ポリプロピレン製であり、前記金属製円筒状ばねは、軸方向に垂直な断面がＣ字形状の板状ばねであり、前記スリットの幅を広げるように前記樹脂製円筒状部材の内周面に固定されており、かつ、その軸方向の長さが前記樹脂製円筒状部材の軸方向の長さよりも短い電子写真用感光体とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施例の樹脂製円筒状部材の断面図である。図２は本発明の第１の実施例の金属製ばねの斜視図である。
【００１１】
図１において、樹脂製円筒状部材１１はある一か所に軸方向にのびるスリットがあり、軸方向に垂直な断面はＣ字形状になっていることが好ましい。図２に示す金属製ばね４１が、樹脂製円筒状部材１１のスリット幅を広げる作用を持つように、樹脂製円筒状部材１１の内面に固定されている。
【００１２】
【００１３】
金属製ばね４１は、図２に示すように樹脂製円筒状部材１１と同様に、軸方向に垂直な断面がＣ字形状の板状ばねのほかに、Ｃ字形状の針金ばねを用いてもよい。
【００１４】
【実施例】
図３は比較実験に用いた樹脂製円筒状部材で、（ａ）は樹脂のみの樹脂製円筒状部材を示す断面図、（ｂ）は内部に金属製ばねを固定した樹脂製円筒状部材を示す断面図である。樹脂製円筒状部材１１はポリプロピレン製を用い、金属製ばね４１はステンレス製板ばね（板厚０．５ｍｍ）を用いた。図４は比較実験に用いた感光体で、（ａ）および（ｂ）は図３（ａ）および（ｂ）をそれぞれ感光体に挿入して作成した感光体を示す断面図、（ｃ）は樹脂製円筒状部材を挿入しない感光体を示す断面図である。感光体６１は、アルミニウムパイプ（内径２８．５ｍｍ）の表面に有機感光層を塗布したものを使用した。以上の感光体は、樹脂製円筒状部材以外は同一とみなせるものを使用し、準備は常温（２５℃）、常湿（５０％ＲＨ）で行った。
【００１５】
帯電騒音の実験は以下のようにして行った。
常温（２５℃）、常湿（５０％ＲＨ）の無響音室に、ローラー帯電方式を用いた画像形成装置とノイズ測定器を、約５０ｃｍ離れた一定の場所に設置する。先ず、実際の帯電音測定の前に、画像形成装置内で帯電ローラーに印加する電圧を切り、このまま装置を動作させて帯電音がない状態の騒音ｎ（ｄＢ）を測定する。次にローラーに電圧を印加し、図４（ａ）〜（ｃ）に示す感光体を組み込んだ場合の動作時の騒音ａ〜ｃ（ｄＢ）をそれぞれ測定する。帯電音Δ（ｄＢ）は、騒音ａ〜ｃ（ｄＢ）から騒音ｎ（ｄＢ）を引いた数値で定義する。表１にこの測定で得られた帯電音の結果を示す。実際の聴覚では、帯電音Δ（ｄＢ）が４ｄＢ以下であれば、使用上問題にないレベルである。
【００１６】
【表１】

低温環境放置実験は以下のようにして行った。
温度を−２０℃、湿度を２０％ＲＨに設定した環境装置内に、図４（ａ）〜（ｃ）に示す感光体を入れて、２４時間放置した。放置終了後、常温（２５℃）、常湿（５０％ＲＨ）に１時間放置し、再度帯電音測定を行った結果を表２に示す。低温放置に関しては、金属製ばね４１の有無にかかわらず、消音効果機能が持続していた。
【００１７】
【表２】

高温環境放置実験は以下のようにして行った。
温度を５０℃、湿度を４０％ＲＨに設定した環境装置内に、図４（ａ）〜（ｃ）に示す感光体を入れて、２４時間放置した。放置終了後、常温（２５℃）、常湿（５０％ＲＨ）に１時間放置し、再度帯電音測定を行った結果を表３に示す。高温放置に関しては、図４（ａ）に示す感光体は消音効果機能を失っていた。
【００１８】
【表３】

環境放置実験前後の樹脂製円筒状部材１１の寸法ｄ（図３）を表４に示す。
【表４】

高温放置後における図３（ａ）に示す樹脂製円筒状部材１１の寸法ｄが、アルミニウムパイプ内径よりも小さくなっていることから、高温環境放置により変形して感光体との押接力が減少し、消音効果機能を失ったと考えられる。
【００１９】
一方、図４（ｂ）に示す感光体は消音効果機能を持続していた。図３（ｂ）に示す樹脂製円筒状部材１１の寸法ｄは、高温放置後も２８．７ｍｍを保っていたことから、内部にある金属製ばね４１が樹脂の変形を抑制し、消音効果機能に必要な押接力を維持できたと考えられる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、高温環境放置においても消音機能を維持でき、帯電音抑制という特性において信頼性の高い電子写真用感光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例の樹脂製円筒状部材の断面図。
【図２】 本発明の第１の実施例の金属製ばねの斜視図。
【図３】 比較実験に用いた樹脂製円筒状部材で、（ａ）は樹脂のみの樹脂製円筒状部材を示す断面図、（ｂ）は内部に金属製ばねを固定した樹脂製円筒状部材を示す断面図。
【図４】 比較実験に用いた感光体で、（ａ）および（ｂ）は図３（ａ）および（ｂ）をそれぞれ感光体に挿入して作成した感光体を示す断面図、（ｃ）は樹脂製円筒状部材を挿入しない感光体を示す断面図。
【図５】 従来の樹脂製円筒状部材の斜視図。
【符号の説明】
１１…樹脂製円筒状部材、４１…金属製ばね、６１…感光体。

Claims (1)

1. 内周面に金属製円筒状ばねを固定した樹脂製円筒状部材が、感光体ドラム内面との押接力により固定されており、
   前記樹脂製円筒状部材は、軸方向にのびるスリットを有し、その軸方向に垂直な断面がＣ字形状であり、かつ、ポリプロピレン製であり、
   前記金属製円筒状ばねは、軸方向に垂直な断面がＣ字形状の板状ばねであり、前記スリットの幅を広げるように前記樹脂製円筒状部材の内周面に固定されており、かつ、その軸方向の長さが前記樹脂製円筒状部材の軸方向の長さよりも短い電子写真用感光体。

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