JP4335794B2

JP4335794B2 - 感光体ドラムの梱包容器

Info

Publication number: JP4335794B2
Application number: JP2004370675A
Authority: JP
Inventors: 栄齋藤
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2024-12-22
Also published as: JP2006176154A

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において用いる、表面に感光層を有する感光体ドラムを、運搬、保管等のために梱包する梱包容器に関するものである。

上記の各法を利用した、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の画像形成装置に用いる、アルミニウム等からなる素管の外周面に感光層を形成した感光体ドラムを運搬したり、保管したりするために、従来は、感光体ドラムの周囲の全面に遮光性のシートを巻きつけ、次いで、その上に、緩衝性の保護シートを巻きつけた状態で、複数本の感光体ドラムを内袋に入れ、さらに、段ボールケース等に収容するのが一般的であった。しかし、上記の梱包では、遮光シートのエッジ等との接触によって感光層が傷つきやすいという問題があった。

そこで、例えば、共に合成樹脂シートからなり、係合凸部と係合凹部の嵌め合わせによって互いに固定された状態で、感光体ドラムを収容する空間を形成する凹部を有する上トレイと下トレイとを備えた内ケースが提案された（特許文献１）。この内ケースにおいては、凹部に、感光体ドラムの両端に装着されるフランジ等と接触して支持する領域を設けると共に、感光層と対向する部分は、感光層と接触しないように隙間を設けることで、感光層の傷つきの問題を解消している。上記内ケースを構成する上下両トレイは、通常、ポリスチレン（ＰＳ）等の非発泡の合成樹脂シートを、真空成形等して製造される。

また、上記空間内に感光体ドラムを収容して、係合凸部と係合凹部の嵌め合わせによって互いに固定した内ケースを複数セット、上下に積み重ねた状態で、合成樹脂製の外ケースに収容することも行われる（特許文献２）。
特許第３３７９０３０号公報（特許請求の範囲、第００１３欄〜第００１７欄、図７）特開２００１−３３９８９号公報（特許請求の範囲、第０００９欄〜第００１１欄、図１）

ＰＳ等の合成樹脂シートからなる上下両トレイは、例えば、感光体ドラムのフランジ等との接触部分において、両者の摩擦によって削られて、微小な樹脂粉を発生しやすい。そして、発生した樹脂粉が、感光層の表面に付着すると、感光層の傷つきの原因になったり、形成画像の画像欠陥の原因になったりするという問題がある。
そこで、発生した樹脂粉が、感光層の表面に付着するのを防止するため、特許文献２においては、外ケースを、摩擦帯電量が大きいポリプロピレン（ＰＰ）などによって形成して、上下両トレイや、外ケース自体から発生する樹脂粉の、感光層の表面への付着を防止することが提案されている。

しかし、発明者の検討によると、上記の構成では、樹脂粉の、感光層の表面への付着を防止できないだけでなく、外ケースを、内ケースと同じＰＳで形成した場合等に比べて、却って、樹脂粉の感光層の表面への付着が増加してしまう場合がある。本発明の目的は、内外両ケースから発生する樹脂粉の、感光層への付着をより確実に防止することができる梱包容器を提供することにある。

請求項１記載の発明は、表面に感光層を有する感光体ドラムを収容するための内ケースと、前記内ケースを収容するための外ケースとを含む、前記感光層の表面を形成するバインダ樹脂がポリカーボネートからなる感光体ドラムの梱包容器であって、前記内ケースおよび前記外ケースのうちの一方をポリスチレン、ポリエチレン、またはポリプロピレンによって形成すると共に、他方をポリエチレンテレフタレートによって形成したことを特徴とする感光体ドラムの梱包容器である。

請求項２記載の発明は、表面に感光層を有する感光体ドラムを収容するための内ケースと、前記内ケースを収容するための外ケースとを含む、前記感光層の表面を形成するバインダ樹脂がスチレン系樹脂からなる感光体ドラムの梱包容器であって、前記内ケースおよび前記外ケースのうちの一方をポリカーボネート、またはポリエチレンテレフタレートによって形成すると共に、他方をポリエチレン、またはポリプロピレンによって形成したことを特徴とする感光体ドラムの梱包容器である。

前記の課題を解決するため、発明者は、樹脂粉が、摩擦帯電によって感光層の表面等に付着するメカニズムについて検討した結果、以下の事実を見出した。すなわち、感光体ドラムの感光層は、通常、ＰＳ等のスチレン系樹脂や、あるいはポリカーボネート（ＰＣ）等をバインダ樹脂として使用して、このバインダ樹脂中に、光照射によって電荷を発生する電荷発生剤や、発生した電荷を輸送する電荷輸送剤等を分散して形成される（単層型感光層）か、または、バインダ樹脂中に電荷発生剤等を分散した電荷発生層と、バインダ樹脂中に電荷輸送剤等を分散した電荷輸送層とをこの順に、または逆の順に積層して形成される（積層型感光層）。

このうち、バインダ樹脂としてＰＣを用いて形成した単層型感光層や、表面側の層を、バインダ樹脂としてＰＣを用いて形成した積層型感光層を、従来のように、ＰＳ製の内ケース、およびＰＰ製の外ケースと組み合わせた場合には、各部材を形成する樹脂の摩擦帯電系列が、(＋)側から(−)側に、ＰＣ→ＰＳ→ＰＰの順に並ぶことから、表面がＰＣからなる感光層より(−)側の帯電特性を有するＰＳ製の内ケースで発生した樹脂粉は、より強い(−)側の帯電特性を有するＰＰ製の外ケースではなく、逆極性である(＋)側の帯電特性を有する上記感光層の表面の方に、より多く静電付着する傾向を示す。また、ＰＰ製の外ケースで発生した樹脂粉も、ＰＳ製の内ケースよりも、当該内ケースに比べて帯電極性が逆方向に大きい上記感光層の表面の方に、より多く静電付着する傾向を示す。そのため、上記の組み合わせでは、先に説明したように、樹脂粉の、感光層の表面への付着を防止できないだけでなく、外ケースを、内ケースと同じＰＳで形成した場合等に比べて、却って、樹脂粉の感光層の表面への付着が増加してしまう。なお、各種樹脂の摩擦帯電系列は、表１に示すとおりである〔特公平７−７４９３１号公報より〕。

これに対し、請求項１記載の発明においては、内ケースおよび外ケースのうちの一方を、感光体ドラムの感光層の表面を形成するＰＣよりも摩擦帯電系列が(−)側に位置するＰＳ、ポリエチレン（ＰＥ）、またはＰＰによって形成すると共に、他方を、前記ＰＣよりも摩擦帯電系列が(＋)側に位置するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によって形成しているため、内ケースで発生した樹脂粉は、感光層よりも、当該感光層の表面を形成するＰＣに比べて帯電極性が逆方向に大きい材料で形成された外ケースの方により多く静電付着し、逆に、外ケースで発生した樹脂粉は、感光層よりも、当該感光層の表面を形成するＰＣに比べて帯電極性が逆方向に大きい材料で形成された内ケースの方により多く静電付着する傾向を示す。

また同様に請求項２記載の発明においては、内ケースおよび外ケースのうちの一方を、感光体ドラムの感光層の表面を形成するスチレン系樹脂よりも摩擦帯電系列が(＋)側に位置するＰＣ、またはＰＥＴによって形成すると共に、他方を、前記スチレン系樹脂よりも摩擦帯電系列が(−)側に位置するＰＥ、またはＰＰによって形成しているため、内ケースで発生した樹脂粉は、感光層よりも、当該感光層の表面を形成するＰＣに比べて帯電極性が逆方向に大きい材料で形成された外ケースの方により多く静電付着し、逆に、外ケースで発生した樹脂粉は、感光層よりも、当該感光層の表面を形成するＰＣに比べて帯電極性が逆方向に大きい材料で形成された内ケースの方により多く静電付着する傾向を示す。

そのため、請求項１、２記載の発明によれば、両ケースから発生する樹脂粉の、感光層への付着を、いずれも、より確実に防止することが可能となる。

図１は、本発明の梱包容器の、実施の形態の一例を示す斜視図である。図１を参照して、この例の梱包容器は、表面に感光層Ｄ１を有すると共に、両端にフランジＤ２が装着された感光体ドラムＤを複数本、収容するための、上トレイ１と下トレイ２とからなる内ケース３と、この内ケース３を複数セット、上下に積み重ねた状態で収容するための外ケース４とを備えている。

図２は、上記各部のうち、上トレイ１を示す平面図、図３(a)は、図２のａ−ａ線断面図、図３(b)は、図２のｂ−ｂ線断面図である。また、図４は、下トレイ２を示す平面図、図５(a)は、図４のｃ−ｃ線断面図、図５(b)は、図４のｄ−ｄ線断面図である。図２および図３(a)(b)を参照して、上トレイ１は、その全体が、非発泡の合成樹脂シートから、真空成形等によって一体に形成されたものであって、図３(a)(b)において下方に開口する複数個（図では１０本）の収容凹部１１を備えている。各収容凹部１１は、同一形状に形成されていると共に、収容する感光体ドラムＤの長さに対応する長さと、感光体ドラムＤの、感光層Ｄ１を形成した部分の直径よりわずかに大きい幅、および半径よりわずかに大きい深さを有している。

また、収容凹部１１の長手方向の両端部には、感光体ドラムＤのフランジＤ２の直径と一致する幅と半径と一致する深さを有する支持凹部１１ａ、１１ｂが形成されており、この支持凹部１１ａ、１１ｂによって、感光体ドラムＤの両端部に装着されたフランジＤ２を、感光層Ｄ１が収容凹部１１に接触しないように両者の間に隙間を設けた状態で、支持するようになっている。また、図の例においては、収容凹部１１の長手方向両側に、支持凹部１１ａ、１１ｂよりも狭く、かつ浅い作業凹部１１ｃ、１１ｄが形成されている。この作業凹部１１ｃ、１１ｄは、収容凹部１１に感光体ドラムＤを出し入れする際に、作業者の指や作業ロボットのハンドが挿入する逃げ部として機能する。

複数個の収容凹部１１の開口側の周囲には、接合部１２が形成されている。また、接合部１２には、複数個の収容凹部１１を囲むように、図３(a)(b)において下方に突出する凸条１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが形成されている。また、接合部１２には、凸条１２ａ〜１２ｄに沿って、図３(a)(b)において下方に突出する横断面円形の係合凸部１２ｅと、上方に凹入する横断面矩形の係合凹部１２ｆとが交互に、複数個ずつ形成されている。上トレイ１の外周部１３は、収容凹部１１の底面１１ｅと同一か、または、図３(a)(b)において上方の位置に形成されており、この外周部１３には、係合凸部１３ａが複数個（図では４個）設けられている。

図４および図５(a)(b)を参照して、下トレイ２は、上トレイ１と同様に、その全体が、非発泡の合成樹脂シートから、真空成形等によって一体に形成されたものであって、上トレイ１に形成された複数個の収容凹部１１と対応する位置に、図５(a)(b)において上方に開口する複数個（図では１０本）の収容凹部２１を備えている。各収容凹部２１は、同一形状に形成されていると共に、収容する感光体ドラムＤの長さに対応する長さと、感光体ドラムＤの、感光層Ｄ１を形成した部分の直径よりわずかに大きい幅、および半径よりわずかに大きい深さを有している。

また、収容凹部２１の長手方向の両端部には、感光体ドラムＤのフランジＤ２の直径と一致する幅と半径と一致する深さを有する支持凹部２１ａ、２１ｂが形成されており、この支持凹部２１ａ、２１ｂによって、感光体ドラムＤの両端部に装着されたフランジＤ２を、感光層Ｄ１が収容凹部２１に接触しないように両者の間に隙間を設けた状態で、支持するようになっている。また、図の例においては、収容凹部２１の長手方向両側に、支持凹部２１ａ、２１ｂよりも狭く、かつ浅い作業凹部２１ｃ、２１ｄが形成されている。この作業凹部２１ｃ、２１ｄは、収容凹部２１に感光体ドラムＤを出し入れする際に、作業者の指や作業ロボットのハンドが挿入する逃げ部として機能する。

複数個の収容凹部２１の開口側の周囲には、接合部２２が形成されている。また、接合部２２には、複数個の収容凹部２１を囲むように、図５(a)(b)において下方に凹入する凹溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが形成されている。また、接合部２２には、凹溝２２ａ〜２２ｄに沿って、図５(a)(b)において下方に凹入する横断面矩形の係合凹部２２ｅと、上方に突出する横断面円形の係合凸部２２ｆとが交互に、複数個ずつ形成されている。下トレイ２の外周部２３は、収容凹部２１の底面２１ｅと同一か、または、図５(a)(b)において下方の位置に形成されており、この外周部２３には、係合凹部２３ａが複数個（図では４個）設けられている。

感光体ドラムＤを、上記下トレイ２の収容凹部２１に収容すると、当該感光体ドラムＤの両端に装着されたフランジＤ２が支持凹部２１ａ、２１ｂに支持されて、収容凹部２１の底面および側面と、感光層Ｄ１との間に隙間が形成される。この状態で、上トレイ１を下トレイ２に被せて、係合凸部１２ｅを係合凹部２２ｅに嵌め合わせると共に、係合凸部２２ｆを係合凹部１２ｆに嵌め合わせることにより、両トレイ１、２を互いに固定して、内ケース３を組み立てると、合わされた収容凹部１１、２１によって、感光体ドラムＤを収容する空間が形成される。また、この状態において、フランジＤ２が支持凹部１１ａ、１１ｂに支持されて、収容凹部１１の天面および側面と、感光層Ｄ１との間にも隙間が形成される。そのため、上トレイ１と下トレイ２とによって、感光体Ｄを、感光層Ｄ１と非接触の状態で保持して収容することができる。

また、この状態において、凸状１２ａ〜１２ｄが、凹溝２２ａ〜２２ｄに嵌め合わされて、収容凹部１１、２１によって形成される、感光体ドラムＤを収容するための空間が、接合部１２、２２の隙間を通して外部と直結されるのが防止される。そのため、この隙間を通して埃等が侵入するのを抑制することができる。さらに、感光体ドラムＤを収容した内ケース３の、上トレイ１の係合凸部１３ａを、別の包装容器３の、下トレイ２の係合凹部２３ａに嵌め合わせることにより、複数の包装容器３を、図１に示すように上下に積み重ねた状態として、保管または搬送する際の荷崩れを防止しながら、外ケース４に収容することができる。

上記各部のうち、内ケース３を構成する上トレイ１および下トレイ２と、外ケース４とは、本発明では、先に説明したように、いずれか一方を、感光体ドラムＤの感光層Ｄ１の表面を形成するバインダ樹脂よりも摩擦帯電系列が(＋)側に位置する材料で形成すると共に、他方を、感光層Ｄ１の表面を形成するバインダ樹脂よりも摩擦帯電系列が(−)側に位置する材料で形成する必要がある。これにより、上トレイ１および下トレイ２で発生する樹脂粉を外ケース４に静電付着させると共に、外ケース４で発生する樹脂粉を上トレイ１および下トレイ２に静電付着させて、樹脂粉の、感光層Ｄ１への付着をより確実に防止することができる。

具体的には、感光層Ｄの表面を形成するバインダ樹脂がＰＣである場合、前記表１に見るように、両トレイ１、２を、ＰＣよりも摩擦帯電系列が(−)側にあるＰＳ、ＰＥ、またはＰＰで形成すると共に、外ケース４を、ＰＣよりも摩擦帯電系列が(＋)側にあるＰＥＴで形成するか、もしくは両トレイ１、２をＰＥＴで形成すると共に、外ケース４をＰＳ、ＰＥ、またはＰＰで形成する必要がある。

また、感光層Ｄの表面を形成するバインダ樹脂がＰＳ等のスチレン系樹脂である場合には、前記表１に見るように、両トレイ１、２を、ＰＳよりも摩擦帯電系列が(＋)側にあるＰＣ、またはＰＥＴで形成すると共に、外ケース４を、ＰＳよりも摩擦帯電系列が(−)側にあるＰＥ、またはＰＰで形成するか、もしくは両トレイ１、２をＰＥ、またはＰＰで形成すると共に、外ケース４をＰＣ、またはＰＥＴで形成する必要がある。

また、両トレイ１、２は、上記組み合わせの中でも、感光体ドラムＤの感光層Ｄ１の表面を形成するバインダ樹脂よりも摩擦帯電系列が(＋)側または(−)側に位置し、かつ、日本工業規格ＪＩＳＫ７１１３_-1995「プラスチックの引張試験方法」において規定された２３±２℃での引張破壊伸びが１０％以上である、非発泡の合成樹脂シートによって形成するのが好ましい。これらの条件を満足する合成樹脂シートは、非発泡であるため、発泡シートに比べて機械的強度が高い上、上記のように、２３±２℃での引張破壊伸びが１０％以上であって、靭性、柔軟性に優れるため、係合凸部１２ｅと係合凹部２２ｅ、係合凸部２２ｆと係合凹部１２ｆ、係合凸部１３ａと係合凹部２３ａの嵌め合わせを、それぞれ何度か繰り返しても、嵌め合わせの部分に割れを生じない。

そのため、両トレイ１、２を何度でも再使用できるようにすると共に、割れによる樹脂粉の発生や、あるいは、感光体ドラムＤのフランジＤ２等との接触部分での、摩擦による樹脂粉の発生を抑制することができる。しかも、摩擦帯電系列が逆方向に位置する外ケース４と組み合わせることによって、上で説明したメカニズムにより、樹脂粉の感光層Ｄ１への付着をより確実に防止することもできる。かかる特性を満足する非発泡の合成樹脂シートとしては、６６ナイロン、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＰ、ポリエチレン・エチレン共重合体等からなる非発泡のシートが挙げられる。これらの合成樹脂を含む、各種の合成樹脂の引っ張り破壊伸びは、表２に示すとおりである〔化学便覧応用化学編(II)材料編丸善(株)刊より〕。

なお、両トレイ１、２を形成する非発泡の合成樹脂シートの、２３±２℃での引張破壊伸びは、上記の範囲内でも特に１０００％以下であるのが好ましく、７００％以下であるのがさらに好ましい。合成樹脂シートの、２３±２℃での引っ張り破壊伸びが上記の範囲を超える場合には、当該合成樹脂シートが柔らかくなりすぎて、係合凸部１２ｅと係合凹部２２ｅ、係合凸部２２ｆと係合凹部１２ｆ、係合凸部１３ａと係合凹部２３ａの嵌め合わせによる、両トレイ１、２を互いに固定する強度が不十分になるおそれがある。そして、運搬中等の振動等によって固定が外れて、内部に収容した感光体ドラムが空間外に出ることで、他の感光体ドラムや内外両ケースと接触して感光層が傷つく等の問題を生じるおそれがある。

帯電系列の検討：
図２および図３(a)(b)に示す形状を有する上ケース１と、図４および図５(a)(b)に示す形状を有する下ケース２とを、表３に示す樹脂製の非発泡のシートから、真空成形によって製造すると共に、外ケース４を、同じく表３に示す樹脂製の非発泡のシートによって製造した。そして、内ケース３を構成する上記両ケース１、２の１０個ずつの収容凹部１１、２１を合わせて形成される１０個の空間に、バインダ樹脂として、ＰＣまたはＰＳを使用して形成した、正帯電単層型の感光層Ｄ１を有する感光体ドラムＤを、それぞれ１本ずつ、合計で、１組の内ケース３あたり１０本ずつ収容したもの１０組（感光体ドラムＤの総数１００本）を、上下に積み重ねて、外ケース４内に収容した。

次に、この梱包状態において、ＪＩＳＺ０２００_-1999「包装貨物−評価試験方法通則」およびＪＩＳＺ０２３２_-2004「包装貨物−振動試験方法」の方法Ｂによって耐震テストを５分間、行った後、１００本の感光体ドラムＤを取り出し、それぞれ、レーザープリンタ〔京セラミタ(株)製のエコシスＦＳ−１０１０〕に装着して、グレー画像を印刷した際に、感光層Ｄ１への樹脂粉の食い込みによる画像筋の画像不良が発生した感光体ドラムＤの本数を記録した。結果を表３に示す。

表より、感光層Ｄ１を形成するバインダ樹脂としてＰＣを用いた感光体ドラムＤを、共にＰＳで形成された内ケース３および外ケース４と組み合わせた比較例２、および外ケース４を、ＰＳに代えてＰＥで形成した比較例３においては、樹脂粉の付着に伴う画像不良が発生した感光体ドラムの本数が１００本中５０本（率にして５０％）に達し、また、外ケース４を、ＰＳに代えて、特許文献２に記載されているようにＰＰで形成した比較例１では、画像不良が発生した感光体ドラムの本数がさらに増加して１００本中７０本（７０％）に達することが判った。これに対し、実施例１〜４においては、樹脂粉の付着に伴う画像不良の発生を防止して、画像不良が発生した感光体ドラムの本数を１００本中０本（０％）に維持できることが判った。

引張破壊伸びの検討：
実施例１、比較例１で使用したＰＳ製の上下両ケース１、２について、係合凸部１２ｅと係合凹部２２ｅ、係合凸部２２ｆと係合凹部１２ｆの嵌め合わせを１０回、繰り返し行った後、上記嵌め合わせ部分を観察したところ、わずかにひび割れしているのが見られた。これに対し、実施例２〜４で使用した、ＰＰ製、ＰＥＴ製およびＰＣ製の上下両ケース１、２について同様の試験を行った後、嵌め合わせ部分を観察したところ、全く変化は見られなかった。そして、このことから、上下両ケース１、２は、２３±２℃での引張破壊伸びが１０％以上である、非発泡の合成樹脂シートによって形成するのが好ましいことが判った。

本発明の梱包容器の、実施の形態の一例を示す斜視図である。内ケースを構成する上トレイを示す平面図である。同図(a)は、図２のａ−ａ線断面図、同図(b)は、図２のｂ−ｂ線断面図である。内ケースを構成する下トレイを示す平面図である。同図(a)は、図４のｃ−ｃ線断面図、同図(b)は、図４のｄ−ｄ線断面図である。

符号の説明

１上トレイ
２下トレイ
１２ｅ、２２ｆ係合凸部
１２ｆ、２２ｅ係合凹部
１１、２１凹部
３内ケース
４外ケース
Ｄ感光体ドラム
Ｄ１感光層

Claims

表面に感光層を有する感光体ドラムを収容するための内ケースと、前記内ケースを収容するための外ケースとを含む、前記感光層の表面を形成するバインダ樹脂がポリカーボネートからなる感光体ドラムの梱包容器であって、前記内ケースおよび前記外ケースのうちの一方をポリスチレン、ポリエチレン、またはポリプロピレンによって形成すると共に、他方をポリエチレンテレフタレートによって形成したことを特徴とする感光体ドラムの梱包容器。
表面に感光層を有する感光体ドラムを収容するための内ケースと、前記内ケースを収容するための外ケースとを含む、前記感光層の表面を形成するバインダ樹脂がスチレン系樹脂からなる感光体ドラムの梱包容器であって、前記内ケースおよび前記外ケースのうちの一方をポリカーボネート、またはポリエチレンテレフタレートによって形成すると共に、他方をポリエチレン、またはポリプロピレンによって形成したことを特徴とする感光体ドラムの梱包容器。