JP4375363B2 - 防振ダンパー、電子写真感光体用基体の製造方法 - Google Patents

防振ダンパー、電子写真感光体用基体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、複写機あるいはレーザービームプリンターなどの画像形成装置に搭載される電子写真感光体用基体の製造方法、その製造方法に用いる防振ダンパー関する。
一般に、電子写真感光体(感光体ドラム)は、中空円筒状の電子写真感光体用基体の外周面上に感光層が形成されたドラム本体と、前記基体の両端に装着されたフランジとからなり、近年の電子写真装置の高解像度化、カラー化、小型化の推進により前記基体に対する高精度化要求がより一層高まってきている。
詳細に説明すると、レーザービームプリンタなどのようにポリゴンミラーを用いてレーザー走査を行うものでは、静電潜像形成時、電子写真感光体用基体の端部に近いほど斜めにレーザービームが入射する。その際、何らかの要因によってレーザービームの到達位置が軸方向にずれるといった主走査方向のズレが生じることがあった。
特にタンデム型と呼ばれる、複数の感光体ドラムを平行に並べて使用するカラー複写機、プリンタの場合には前記のようなズレが存在すると、位置ズレ、色ズレとして顕在化する。他にも発光ダイオードを露光装置として使用するものでは、焦点距離が近いことから振れ回りによる画像ボケが生じやすく、重要な問題となっている。
前記ズレを生じさせる要因としては装置上の問題の他に電子写真感光体用基体の有する問題もあると考えられていた。
本発明者は上記問題を解決すべく、主として電子写真感光体用基体に着目し検討を行なった結果、電子写真感光体用基体がある値以上の膨れ(電子写真感光体用基体の長手方向における外径の寸法差により電子写真感光体用基体自体が軸方向で太鼓状になったり、鼓状になったりする状態)を有することが、画像を形成する際にズレを生じる要因であることを見い出し本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、明瞭な画像を得る上で有利な電子写真感光体用基体の製造方法およびその製造方法に用いる防振ダンパーを提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、電子写真感光体を構成する中空円筒状の基体を切削加工する際に前記基体の内部に装着される防振ダンパーであって、前記防振ダンパーは、円筒管と、前記円筒管の外周に装着された防振材とで構成され、前記防振ダンパーの重量が、前記基体のほぼ中央部を中心として該基体の両端部に向かって対称的に減少するように構成され、かつ、前記防振材の外径が全長にわたって均一であることを特徴とする。
また、本発明は、前記円筒管の内径は、長手方向の両端部よりも中央部の方が小さいことを特徴とする。
また、本発明は、前記円筒管は、金属製であることを特徴とする。
また、本発明は、前記防振ダンパーは前記基体の長手方向に沿った長さを有し、前記防振ダンパーはその長手方向において少なくとも3つ以上に分割された分割体で構成され、前記分割体は、前記基体の長手方向の略中央部から端部に向かって配置されるものにしたがい対称的に重量が異なっていることを特徴とする。
また、本発明は、上記の防振ダンパーを用いて該基体に切削加工を施すことを特徴とする電子写真感光体用基体の製造方法である。
本発明の防振ダンパーを用いて電子写真感光体用基体を製造すれば、あるいは、本発明の電子写真感光体用基体の製造方法によれば、明瞭な画像を得る上で有利な電子写真感光体用基体を簡易に確実に得ることができる。
た、画像ずれや画像ぼけのない明瞭な画像を得る上で極めて有利となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1(A)は電子写真感光体の正面図、(B)は電子写真感光体の分解図を示す。
図1に示すように、電子写真感光体12は、ドラム本体13と、第1、第2フランジ16、18とで構成されている。
前記ドラム本体13は、外周面が切削加工された中空円筒状の基体14と、基体14の外周面上に形成された感光層1402により構成されている。基体14の両端には嵌合孔1406が形成され、前記第1、第2フランジ16、18は、これら嵌合孔1406を介して基体14の両端に同心的に取着されている。
前記第1フランジ16は、基体14の一端の嵌合孔1406に嵌め込まれ固定される筒部1602と、筒部1602よりも大径の大径部1604と、軸支部1610とで構成されている。前記第2フランジ18は、基体14の他端の嵌合孔1406に嵌め込まれ固定される筒部1802と、筒部1802が基体14の一端に嵌め込まれ固定された状態で基体14の端部に隣接するように設けられた歯車1804と、軸支部1810とで構成されている。この場合、嵌合部1406に対する筒部1602、1802の圧入しろは、筒部1602、1802の圧入による基体14の外径の膨みを阻止する観点から0から200μm以下の範囲であることが好ましい。
電子写真感光体12の画像形成装置への配設は、第1、第2フランジ16、18の軸支部1610、1810が画像形成装置のフレーム側で回転可能に支持されることでなされ、例えば、第1、第2フランジ16、18の軸支部1610、1810が軸状である場合にはフレームの軸受孔で回転可能に支持され、あるいは、軸支部1610、1810が孔状である場合にはフレーム側の軸で回転可能に支持されることになり、本実施の形態では、軸支部1610、1810は軸受孔により形成されている。
前記歯車1804には不図示の駆動歯車が噛合し、これら駆動歯車、歯車1804を介して電子写真感光体12が、軸支部1610、1810の中心を結ぶ中心軸Lを中心として回転駆動されるように配設される。
本実施の形態において、前記基体14は、その長手方向の全長にわたり外径の最大値と外径の最小値との差が10μm以下になるように形成されている。
このような基体14の外径の寸法の測定は、例えば、基体14を水平方向に延在させて、あるいは垂直方向に延在させて支持し、距離センサ(例えばレーザ干渉計)や変位センサ(例えば走査型レーザ変位計)などのような従来公知の様々な高精度の測定器を用いて行なわれる。
本発明者は、外径30mm、長さが340mm、両端の嵌合部肉厚が0.75mmのアルミ合金製の基体14に感光層1402を形成し、その両側に合成樹脂製の第1フランジ16と第2フランジ18を取り付けて電子写真感光体12を得た。
そして、このような電子写真感光体12で、基体14の外径の最大値と外径の最小値との差が5μm以下の5本の電子写真感光体12−1〜5と、外径の最大値と外径の最小値との差が6μm以上10μm以下の5本の電子写真感光体12−6〜10と、外径の最大値と外径の最小値との差が11μm以上15μm以下の5本の電子写真感光体12−11〜15と、外径の最大値と外径の最小値との差が16μm以上20μm以下の5本の電子写真感光体12−16〜20との合計20本の電子写真感光体12−1〜12−20を用意し、各電子写真感光体12について試験を行なった。
試験の内容は下記の通りである。
各電子写真感光体12を、紙の大きさがA3対応のタンデム型フルカラー形式のプリンターの黄色用カートリッジに取り付け、高精細(1200dpi)モードで写真に白抜き文字を入れた画像を出力した。
この出力画像を目視および光学顕微鏡(50倍)にて観察し、画像中央部の色のずれを評価した。
具体的には、白抜き文字周辺部における黄色トナーのはみ出し具合をランク付けした。色の重ね合わせは100μm程度のドットで行われるが、ずれが50μm以上のものに×印を付し、20〜50μmのものに○印を付し、20μm以下のものに◎印を付した。なお、通常用いられるカートリッジについては程度差が見られるものの、×から○のランクに相当した。
この試験結果を表1に示す。
Figure 0004375363
表1から明らかなように、基体14の外径の最大値と外径の最小値との差が16μm以上20μm以下の電子写真感光体12の場合には、品質に劣る画像が出現する割合が多く、外径の最大値と外径の最小値との差が11μm以上15μm以下の電子写真感光体12の場合には、良好な画像を得る割合が増えるものの依然として品質に劣る画像が出現しており、外径の最大値と外径の最小値との差が5μm以上10μm以下の電子写真感光体12の場合には、全ての電子写真感光体12Bについて良好な画像が得られ、外径の最大値と外径の最小値との差が5μm以下の場合には、全ての電子写真感光体12について極めて良好な画像が得られた。
したがって、外径の最大値と外径の最小値との差が10μm以下になるように形成された電子写真感光体12では、良好な画像が得られ、外径の最大値と外径の最小値との差が5μm以下になるように形成された電子写真感光体12では、極めて良好な画像が得られる。
したがって、本実施の形態に係る電子写真感光体12を、より高解像度化が進められる画像形成装置に用いた場合に、画像ずれや画像ぼけのない明瞭な画像を得る上で極めて有利となる。
また、複数の(通常は4本の)電子写真感光体が、それらの長手方向を平行して配設されたタンデム型カラー画像形成装置では、電子写真感光体の振れが位置ずれや色ずれとして顕著化するため、タンデム型カラー画像形成装置に本実施の形態に係る電子写真感光体12を用いると、言い換えると、本実施の形態に係る電子写真感光体12により構成されたタンデム型カラー画像形成装置によれば、位置ずれや色ずれのない明瞭な画像を得る上で極めて有利となる。
なお、本実施の形態では、基体14の両端に第1、第2フランジ16、18が取着された電子写真感光体12の場合について説明したが、基体12の長手方向の一端にのみフランジが取着され、基体14の他端には該基体14と一体的に軸支部が設けられた電子写真感光体12の場合にも本発明は無論適用される。
つぎに、外径の最大値と外径の最小値との差が10μm以下になる基体14の製造方法について説明する。
基体14の材料としては、従来の基体14と同様に基体14として使用できる金属材料あるいは樹脂材料であれば限定されないが、アルミニウム製材料が使用されることが好ましい。本発明におけるアルミニウム製材料とは、アルミニウム或いはアルミニウム合金を示す。
前記金属材料は、通常、ポートホール法、マンドレル法等の押出加工により円筒状に加工された後、所定の肉厚、長さ、外径寸法の円筒とするため、引抜加工、切削加工等による処理加工が行なわれ、基体14が製造される。ここで、押出加工後の円筒状金属材料を押出管、引抜加工後に所定の長さに切断された円筒管を引抜管と呼ぶ。
本発明においては、押出加工はポートホール法、マンドレル法のどちらを用いても良いが、ポートホール法を用いた方が押出管の偏肉が出しやすく、歩留も高く有利である。押出し加工の手法としては、熱間押出し加工方法が最も一般的に採用される。
引抜加工の手法としては、冷間引抜加工が施されることが好ましく、その引抜回数は1回、引抜後の矯正加工は行わず、そのまま所定の長さに切断することが好ましい。
切削加工時には超精密旋盤を使用し、治工具の芯出しに細心の注意を払うことが必要である。切削加工の条件としては、ごく一般的な条件として主軸回転数5,000回転、送りスピード0.4mm/rev程度で加工される。
この切削の際、図2に示すように、通常ダンパーと呼ばれる防振ダンパー20を基体14の内部に挿入する。
防振ダンパー20の材料は切削加工時の加工面の振動を防ぐことの出来る材質であれば何でも良いが、一般的には硬質ゴムや樹脂管、発泡スチロールなどが用いられ、その重量は基体14の大きさにもよるが10〜1000g/cm程度とまちまちで、防振効果が得られるのであればこの範囲を逸脱しても何ら問題ない。
また、単一材質で重量が不足するときなどは金属棒に硬質ゴムなどを巻き付けるなどして使用しても良い。
また、加工後の精度を良くするためには防振ダンパー20の寸法もある程度必要で、基体14の内径と防振ダンパー20の外径は0.5mm程度の隙間を有するものから、防振ダンパー20の外径を基体14の内径よりもやや大きめにして軽圧入する場合まで様々である。
但し、防振ダンパー20として防振効果に優れ、削り上がりも高精度の基体を得るためには防振ダンパー20の外径サイズは基体14の内径に対して±0.2ミリ程度の範囲のものを用いるのが好ましい。
また、防振ダンパー20の長さは基体14の全長に対して80%以上の長さを有するものが好ましく、さらに好適には90%以上の長さを有するものの方が、端部までの防振効果に優れ、削り上がりの精度も良い。
特に、本発明では防振ダンパー20が挿入されたとき、基体14の略中央に位置する部分から両端にいくに従い、重量や緩衝効果を対称的に変化させることにより、膨れの少ない基体14、すなわち、外径の最大値と最小値との差が少ない基体14を得ることが可能となる。言い換えると、切削時に生じる振動を防振ダンパー20により、基体14の長手方向の両端部からほぼ中央部に向かって対称的に減少するように抑制すると、外径の最大値と最小値との差が少ない基体14を得ることが可能となる。言い換えると、切削加工時の切削抵抗などが原因で加工時に基体14中央部と端部の相対的な加工量が変化してしまう(基体14中央部での加工量が少なくなり、基体14端部での加工量が多くなる)ことを防振ダンパー20により効果的に抑制できることから、膨れの少ない高精度の基体14を得ることが可能となる。なお、前記変化とは、段階的な変化であってもよく、無段階的な変化であってもよい。
つぎに、このような防振ダンパー20の種々の態様について説明する。
図3および図4はそれぞれ防振ダンパーの断面正面図を示す。
図3に示す防振ダンパー20では、該防振ダンパー20の重量あるいは緩衝効果が、基体14に装着された状態で、基体14のほぼ中央部を中心として該基体14の両端部に向かって対称的に減少するように構成されている。
防振ダンパー20は、円筒管22と、この円筒管22の外周に固定された防振材24とで構成され、防振材24の外径は全長にわたって均一である
円筒管22を構成する材料としては、鋼材やアルミ合金などが用いられ、防振材24としては、硬質ゴムや樹脂管、発泡スチロールなどが用いられる。
図3に示す防振ダンパー20は、基体14の長手方向に沿った長さを有し、防振ダンパー20はその長手方向において3つに分割された分割体20A、20B、20Bで構成され、分割体20Aが基体14の長手方向の略中央部に配置され、残りの2つの分割体20Bがそれぞれ前記分割体20Aの両側に分割体20Aの端面に接触させて配置されている。
前記分割体20A、20B、20Bは、前記円筒管22と防振材24とからなり、等しい長さで形成されている。
前記分割体20A、20B、20Bにおいて、防振材24の材料および厚さは同一に形成されている。
また、前記分割体20A、20B、20Bにおいて、中央部に配置される分割体20Aの円筒管22の厚さは、その両側に配置される分割体20Bの円筒管22よりも大きな寸法で形成され、円筒管22の内径は、長手方向の両端部よりも中央部の方が小さくなっている。
すなわち、分割体20A、20B、20Bは、基体14の長手方向の略中央部から端部に向かって配置されるものにしたがい対称的に構造が異なっている。
したがって、図3に示す防振ダンパー20では、その重量あるいは緩衝効果が、基体14に装着された状態で、基体14のほぼ中央部を中心として該基体14の両端部に向かって対称的にかつ段階的に減少するように構成されている。
図4に示す防振ダンパー20は、図3の防振ダンパー20と同様に、3つに分割された分割体20A、20B、20Bで構成され、各分割体20A、20B、20Bは、前記円筒管22と防振材24とからなり、等しい長さで形成されている。
前記分割体20A、20B、20Bにおいて、円筒管22は同一の厚さで形成されているが、中央部に配置される分割体20Aの円筒管22の外径は、その両側に配置される分割体20Bの円筒管22よりも小さい寸法で形成されている。
また、前記分割体20A、20B、20Bにおいて、中央部に配置される分割体20Aの防振材24の厚さは、その両側に配置される分割体20Bの防振材24よりも大きな寸法で形成されている。
すなわち、分割体20A、20B、20Bは、基体14の長手方向の略中央部から端部に向かって配置されるものにしたがい対称的に構造が異なっている。
したがって、図4に示す防振ダンパー20でも、その重量あるいは緩衝効果が、基体14に装着された状態で、基体14のほぼ中央部を中心として該基体14の両端部に向かって対称的にかつ段階的に減少するように構成されている。
なお、図3および図4に示す防振ダンパー20では、3つの分割体20A、20B、20Bで防振ダンパー20を構成した場合について説明したが、構成する分割体の個数は3つに限定されない。
また、図3および図4に示す防振ダンパー20では、その重量あるいは緩衝効果を、基体14に装着された状態で、基体14のほぼ中央部を中心として該基体14の両端部に向かって対称的にかつ段階的に減少するように構成した場合について説明したが、例えば、円筒管22の肉厚を、基体14のほぼ中央部から両端部に向かって連続的に減少させ、防振ダンパー20の重量あるいは緩衝効果を、基体14のほぼ中央部を中心として該基体14の両端部に向かって対称的にかつ無段階的に減少するように構成してもよい。この場合には、防振ダンパー20を単体で構成してもよく、あるいは、複数の分割体で構成してもよい。
また、図3および図4に示す防振ダンパー20では、円筒管22や防振材24の厚さを異ならせた場合について説明したが、厚さを同一とし、すなわち、構造を同一とし、円筒管22や防振材24の材料を異ならせることでも、防振ダンパー20の重量あるいは緩衝効果を、基体14のほぼ中央部を中心として該基体14の両端部に向かって対称的に減少するように構成することが可能である。
次に、以上の防振ダンパー20を用いた試験結果について説明する。
(実施例1)
6000系アルミニウム合金の鋳造を行い、4ポートのダイスを使用して熱間押出し加工により押出管を得た(ポートホール法)。押出管は押出し後、押出管の前後の400mm程度を切断し、さらに冷間引抜き加工(1回抽伸)を行い、外径φ30.3mm、内径φ28.5mmの引抜管を得た。
この引抜管を丸鋸やレーザーなどで切断を行い、矯正加工をせずに、最終的に外径φ30.3mm、内径φ28.5mm、長さ342mmの引抜管を得た。
この引抜管に端部加工を施して長さを340mmとした後、外径φ24mm、内径が端部から中央に行くにしたがいφ23からφ22に変化しているアルミ製円筒管22に、防振材24として厚さ2.5mmの硬質ゴムを巻き付け、さらにその外周を切削、研磨して外径をφ28.52mmにした長さ318mmの防振ダンパー20を挿入し、昌運工作所製精密旋盤SPA−5にて切削加工を行い、基体14を得た。
この基体14をミツトヨ社製レーザー変位計RA−801により測定を実施したところ、基体14の端部から中央部にかけての膨れ量(外径の最大値と最小値との差)が4μであり、良好な結果が得られた。
(実施例2)
防振ダンパー20を3分割し、中央の防振ダンパー20Aを長さ152mmで内径をφ22mm、両端の防振ダンパー20Bを長さ84mm、内径をφ23mmとしたこと以外、実施例1と同様にして基体14を得た。
この基体14をミツトヨ社製レーザー変位計RA−801により測定を実施したところ、基体14の端部から中央部にかけての膨れ量(外径の最大値と最小値との差)が3μであり、良好な結果が得られた。
(比較例1)
防振ダンパーの内径をφ23mmとしたこと以外、実施例1と同様にして基体14を得た。
この基体14をレーザー変位計により測定を実施したところ、基体14の端部から中央部にかけての膨れ量(外径の最大値と最小値との差)が12μであり、膨れ量が増大した。
(比較例2)
防振ダンパーを3分割し、中央の防振ダンパーを長さ152mmで内径をφ22mm、片端の防振ダンパーを長さ84mm、内径をφ23mm、もう一端の防振ダンパーを長さ84mm、内径をφ22.5としたこと以外、実施例1と同様にして基体14を得た。
この基体14をレーザー変位計により測定を実施したところ、基体14の端部から中央部にかけての膨れ量(外径の最大値と最小値との差)が19μであり、膨れ量が増大した。
なお、前記の実施の形態では、例えば、防振ダンパー20の重量や緩衝効果を基体14の略中央に位置する部分から両端にいくに従い対称的に変化させた場合について、すなわち、防振ダンパー20の重量や緩衝効果を基体14の長手方向に沿って変化させた場合について説明したが、基体14によっては、必ずしも基体14の略中央に位置する部分から両端にいくに従い防振ダンパー20の重量や緩衝効果を対称的に変化させる必要はなく、基体14の長手方向の半部のみにおいて、基体14の略中央に位置する部分から一方の端部にいくに従い防振ダンパー20の重量や緩衝効果を変化させるようにしてもよい。
このように基体14によっては、その長手方向の半部のみにおいて防振ダンパー20の重量や緩衝効果を変化させても、膨れの少ない基体14、すなわち、外径の最大値と最小値との差が少ない基体14を得ることが可能となる。言い換えると、切削時に生じる振動を防振ダンパー20により、基体14の長手方向の一方の端部からほぼ中央部に向かって減少するように抑制すると、外径の最大値と最小値との差が少ない基体14を得ることが可能となる。言い換えると、切削加工時の切削抵抗などが原因で加工時に基体14中央部と端部の相対的な加工量が変化してしまう(基体14中央部での加工量が少なくなり、基体14端部での加工量が多くなる)ことを防振ダンパー20により効果的に抑制できることから、膨れの少ない高精度の基体14を得ることが可能となる。なお、この場合の変化も、段階的な変化であってもよく、無段階的な変化であってもよい。
前記の様にして作製された電子写真感光体用基体14は、基体14上にそのまま感光層1402を形成してもよいが、濃度ムラを防止する上でブロッキング層を形成した上に感光層1402を形成することが好ましい。ここで、ブロッキング層とは、陽極酸化被膜や下引き層等を示す。
陽極酸化被膜は、基体表面に陽極酸化処理を施すことにより形成される。陽極酸化処理を施す前に、酸、アルカリ、有機溶剤、界面活性剤、エマルジョン、電解などの各種脱脂洗浄方法により脱脂処理されることが好ましい。陽極酸化被膜は通常の方法、例えば、クロム酸、硫酸、シュウ酸、ホウ酸、スルファミン酸などの酸性浴中で、陽極酸化処理することにより形成されるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も良好な結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫酸濃度は100〜300g/l、溶存アルミニウム濃度は2〜15g/l、液温は0〜30℃、電解電圧は10〜20V、電流密度は0.5〜2A/dm2の範囲内に設定されるのが好ましいが、これに限られるものではない。このようにして形成された陽極酸化被膜の膜厚としては、通常は20μm以下であり、好ましくは10μm以下、更に好ましくは7μm以下である。
陽極酸化処理された基体は封孔処理や染色処理を行うことができる。封孔処理は多孔質層中に水和酸化アルミニウム等を成長させることにより封孔する工程である。封孔処理方法は通常の方法でよいが、例えばニッケルイオンを含む液(例えば酢酸ニッケルを含む液、フッ化ニッケルを含む液)に浸漬させ施されることが好ましい。また、染色処理を行う場合は、有機、無機化合物塩溶液中に基体を浸漬しそれらの塩を吸着させる。具体的にはアゾ系などの水溶性有機染料1〜10g/l、液温20〜60℃、pH3〜9、浸漬時間1〜20分のような条件で行う。
下引き層としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等の有機層を用いることができる。なかでも、基体14との接着性に優れ、電荷発生層塗布液に用いられる溶媒に対する溶解性の小さなポリアミド樹脂が好ましい。下引き層中には、アルミナ、チタニア等の金属酸化物微粒子や有機または無機の色素を含有させることが効果的である。下引き層の膜厚は通常0.1〜10μm、好ましくは0.2〜5μmである。本発明においては、陽極酸化被膜が形成された上に下引き層を形成することもできる。
前記基体14上には感光層1402が形成される。感光層1402は電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送層をこの順に積層したもの、逆に積層したもの、または電荷輸送媒体中に電荷発生物質粒子を分散したいわゆる単層型などいずれも用いることができるが、電荷発生層および電荷輸送層を有する積層型感光層が好ましい。
感光層1402が単層構造の場合には、感光材料が結着材料に分散してなる公知のものが使用される。例えば、色素増感されたZnO感光層、CdS感光層、電荷発生物質を電荷輸送物質に分散させた感光層が挙げられる。
電荷発生層には、電荷発生物質とバインダー樹脂とを含む。電荷発生物質としては、電子写真感光体に用いられる物質であれば特に限定されるものではなく、具体的にはセレン及びその合金、ヒ素−セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、その他の無機光導電体、フタロシアニン、アゾ、キナクリドン、多環キノン、ペリレン、インジゴ、ベンズイミダゾールなどの有機顔料を使用することができる。特に銅、塩化インジウム、塩化カリウム、スズ、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウムなどの金属、またはその酸化物や塩化物の配位したフタロシアニン類、無金属フタロシアニン類などのフタロシアニン顔料、または、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類などのアゾ顔料が好ましい。これらのうち特にフタロシアニン顔料がより好ましく、特定結晶系を有するオキシチタニウムフタロシアニンが特に好ましい。これは、オキシチタニウムフタロシアニンが通常の顔料より熱による結晶変換が起きやすいためである。
このようなオキシチタニウムフタロシアニンの例としては、CuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2゜)27.3゜に最大回折ピークを示すものがあげられるが、これに限定されるものではない。このオキシチタニウムフタロシアニンの結晶型は、一般にはY型あるいはD型と呼ばれているものであり、例えば特開昭62−67094号公報の第2図(同公報ではII型と称されている)、特開平2−8256号公報の第1図、特開昭64−82045号公報の第1図、電子写真学会誌第92巻(1990年発行)第3号第250〜258頁(同刊行物ではY型と称されている)に示されたものである。この結晶型オキシチタニウムフタロシアニンは、27.3°に最大回折ピークを示すことが特徴であるが、これ以外に通常7.4°、9.7°、24.2°にピークを示す。
回折ピークの強度は、結晶性、試料の配向性および測定法により変化する場合もあるが、粉末結晶のX線回折を行う場合に通常用いられるブラッグ−ブレンターノの集中法による測定では、上記の結晶型オキシチタニウムフタロシアニンは27.3°に最大回折ピークを有する。また、薄膜光学系(一般に薄膜法或いは平行法とも呼ばれる)により測定された場合には、試料の状態によっては27.3°が最大回折ピークとならない場合があるが、これは結晶粉末が特定の方向に配向しているためと考えられる。
分散媒としては、電子写真感光体の製造工程で用いられるものであれば特に限定されるものではなく種々の溶媒を用いてよい。例えば、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類;メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素を単独あるいは2種以上混合して使用することができる。用いる分散媒の量は分散が充分行え、且つ分散液中に有効量の電荷発生物質が含まれる限りいかなる量でもよく、通常は分散時の分散液中の電荷発生物質の濃度にして3〜20wt%、より好ましくは4〜20wt%程度が好ましい。
バインダー樹脂としては、電子写真感光体に使用されるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、及びその共重合体、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等またこれらの部分的架橋硬化物等を単独あるいは2種以上用いることができる。バインダー樹脂と電荷発生物質との混合方法としては例えば、電荷発生物質を分散処理工程にバインダー樹脂を粉末のまま或いはそのポリマー溶液を加え同時に分散する方法、分散処理工程で得られた分散液をバインダー樹脂のポリマー溶液中に混合する方法、或いは逆に分散液中にポリマー溶液を混合する方法等のいずれかの方法を用いてもかまわない。
次にここで得られた分散液は、塗布をするのに適した液物性にするために、種々の溶剤を用いて希釈してもかまわない。このような溶剤としては、例えば前記分散媒として例示した溶媒を使用することができる。電荷発生物質とバインダー樹脂との割合は特に制限はないが一般には樹脂100重量部に対して電荷発生物質が5〜500重量部の範囲より使用される。また必要に応じて電荷輸送物質を含むことができる。電荷輸送物質としては例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリアセナフチレン等の有機高分子化合物、フルオレノン誘導体、テトラシアノキシジメタン、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体などの電子吸引性物質、カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、或いはこれらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体などの電子供与性物質が挙げられる。電荷輸送物質とバインダー樹脂との割合はバインダー樹脂100重量部に対して電荷輸送物質が5〜500重量部の範囲により使用される。
この様にして調製された分散液を用いて、切削加工後の基体14上或いは下引き層や陽極酸化被膜の形成された基体14上に電荷発生層を形成させ、その上に電荷輸送層を積層させて感光層1402を形成する、或いは該基体14上に電荷輸送層を形成しその上に前記分散液を用いて電荷発生層を形成し感光層1402を形成する、或いは該基体14上に前記分散液を用いて電荷発生層を形成させ感光層1402とする、のいずれかの構造で感光層1402を形成することが出来る。
電荷発生層の膜厚は電荷輸送層と積層させて感光層1402を形成する場合0.1〜10μmの範囲が好適であり電荷輸送層の膜厚は10〜40μmが好適である。単層構造で感光層1402を形成する場合の感光層の膜厚は5〜40μmの範囲が好適である。
電荷輸送層は、上記電荷発生層の上に、バインダー樹脂として優れた性能を有する公知のポリマーと混合して電荷輸送物質と共に適当な溶剤中に溶解し、必要に応じて電子吸引性化合物、あるいは、可塑剤、顔料その他の添加剤を添加して得られる塗布液を塗布することにより、製造することができる。
電荷輸送層中の電荷輸送物質としては、上記の電荷輸送物質を使用することができる。電荷輸送物質とともに使用されるバインダー樹脂としては種々の公知の樹脂が使用できる。ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリレート樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂などの熱可塑性樹脂や硬化性の樹脂が使用できる。とくに摩耗、傷の発生の少ないポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂は、そのビスフェノール成分としてビスフェノールA、ビスフェノールC、ビスフェノールP、ビスフェノールZ、あるいは、公知の種々の成分が使用出来る。また、これらの成分からなる共重合物であってもよい。電荷輸送物質とバインダー樹脂の配合比率は、バインダー樹脂100重量部に対して例えば10〜200重量部、好ましくは30〜150重量部の範囲で配合される。積層型感光体の場合、電荷輸送層として上記の成分を主成分として形成される。
電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤としては、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、アニソール等のエーテル類;メチルエチルケトン、2,4−ペンタンジオン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;酢酸エチル、蟻酸メチル、マロン酸ジメチル等のエステル類;3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のエーテルエステル類;ジクロロメタン、ジクロロエタン等の塩素化炭化水素などが挙げられる。もちろんこれらの中から1種または2種以上選択して用いてもよい。好ましくは、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、2,4−ペンタンジオン、アニソール、トルエン、マロン酸ジメチル、3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートの中から選択するのが好ましい。
更に、本発明の電子写真感光体の感光層1402は成膜性、可とう性、塗布性、機械的強度を向上させるために周知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤を含有していてもよい。更に、感光層1402の上に、機械的特性の向上及びオゾン,NOx等の耐ガス特性向上のために、オーバーコート層を設けても良い。更に必要に応じて、接着層、中間層、透明絶縁層等を有していてもよいことは言うまでもない。
本発明において、前記の各層を形成するための塗布操作は、従来公知の塗布方法に従う。例えば、浸漬塗布法、スプレー塗布法、スピンナーコーティング法、ブレードコーティング法等を採用して行うことができる。
本発明で用いる画像形成装置としては、モノクロプリンター、複写機、カラープリンター、カラー複写機、ファクシミリなどがあげられる。特に、本発明の電子写真感光体用基体及び電子写真感光体は、濃度ムラの生じない高画質の画像を提供できることから、高解像度の画像形成装置に適している。特に、600dpi以上の解像度の画像を得る画像形成装置に利用することができる。
また、本発明の感光体を使用する画像形成装置においては、通常、従来公知の波長域を有するレーザー光等の光源を利用することで本発明の効果を得ることが出来るが、380nm〜600nmに波長域を有する光源を利用する該画像形成装置においても、本発明の奏する効果は達成されると考えられる。
該画像形成装置には、感光体を一様に帯電させる帯電ユニット、次いで、感光体を像露光することにより、露光された部分の電荷を消散させて静電潜像を形成する露光ユニット、荷電させたトナーを付着させることによってその静電潜像を可視化させて現像する現像ユニット、得られた可視像を転写紙等の転写材に転写せしめる転写ユニット、加熱、加圧等によってその可視像を転写材に定着させる定着ユニット、転写材へのトナー転写後に、感光体表面に残留するトナーを除去するクリーニングユニットが設けられている。また、場合によりクリーニング後に感光体表面に残存する電荷を取り除く除電ユニットが設けられる。さらには、記録媒体(用紙)を搬送する搬送ユニットが設けられる。
本発明の画像形成装置において、帯電器としては、コロトロン、スコロトロンに代表されるコロナ帯電器等の非接触帯電器;帯電ローラー、帯電ブラシ等の接触帯電器等が用いられる。
露光は、ハロゲンランプ、蛍光灯、レーザー(半導体、He−Ne)、LED等の光源を用いて、通常の感光体外部からの露光方式、感光体内部からの露光方式等により行われる。
現像は、カスケード現像、非磁性一成分トナーによる接触或いは非接触現像、磁性一成分トナーによる接触或いは非接触現像、二成分磁気ブラシ現像等の乾式現像方式や液体トナーによる湿式現像方式等により行われる。
転写は、コロナ転写、ローラー転写、ベルト転写等の静電転写法、圧力転写法、粘着転写法等により、定着は、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着等により行われる。又、クリーニングは、ブラシクリーニング、磁気ブラシクリーニング、静電ブラシクリーニング、磁気ローラクリーニング、ブレードクリーニング等により行われる。
なお、画像形成装置としては、フルカラー印刷を行う場合には、電子写真感光体上に付着したトナー等の現像剤を、一旦一つの中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルト状で各色のトナーを合わせ、カラー可視像とした後、転写手段を用いて記録媒体(用紙)にカラー画像を形成するものであってもよい。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中で用いる「部」は断りがない限り、「重量部」を示す。
(電荷発生層用塗布液の作製)
[分散液Q1]
X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2゜) 9.3゜、10.6゜、13.2゜、15.1゜、15.7゜、16.1゜、20.8゜、23.3゜、26.3゜、27.1゜に主たる回折ピークを持つオキシチタニウムフタロシアニン10重量部を1,2−ジメトキシエタン150重量部に加え、サンドグラインドミルによって粉砕、分散処理を行ない分散液Q1を作製した。
[分散液Q2]
X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2゜)9.7゜、24.2゜、27.3゜に主たる回折ピークを持つオキシチタニウムフタロシアニンを用いた他は、分散液Q1と同様にして分散液Q2を作製した。
予め作製した分散液Q1、48重量部と、分散液Q2、112重量部を混合し、得られた160重量部の顔料分散液をポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名#6000−C)の5%1,2−ジメトキシエタン溶液100重量部に加え、最終的に固形分濃度4.0%の分散液である電荷発生層用塗布液を作製した。
(電荷輸送層用塗布液の作製)
下記のN,N−ジ−p−トリルアニリンジフェニルヒドラゾン54重量部と
Figure 0004375363
下記のN−メチルカルバゾールジフェニルヒドラゾン6重量部、
Figure 0004375363
下記のシアノ化合物1重量部、
Figure 0004375363
3,5-ジ- t -ブチル-4-ヒドロキシトルエン(以下、BHTと略する)16部及び、特開平3−221962号公報の実施例中に記載された製造法により製造された、2つの繰り返し構造単位を有する下記ポリカーボネート樹脂(モノマーモル比1:1)100部
Figure 0004375363
をトルエン、テトラヒドロフランの混合溶媒に溶解させ、電荷輸送層塗布液とした。
(A)は電子写真感光体の正面図、(B)は電子写真感光体の分解図である。 基体に防振ダンパーを装着した状態の説明図である。 防振ダンパーの断面正面図である。 防振ダンパーの断面正面図である。
符号の説明
12……電子写真感光体、14……基体、16……第1フランジ、18……第2フランジ、20……防振ダンパー。

Claims (5)

  1. 電子写真感光体を構成する中空円筒状の基体を切削加工する際に前記基体の内部に装着される防振ダンパーであって、
    前記防振ダンパーは、円筒管と、前記円筒管の外周に装着された防振材とで構成され、
    前記防振ダンパーの重量が、前記基体のほぼ中央部を中心として該基体の両端部に向かって対称的に減少するように構成され、
    かつ、前記防振材の外径が全長にわたって均一である、
    ことを特徴とする防振ダンパー。
  2. 前記円筒管の内径は、長手方向の両端部よりも中央部の方が小さい、
    ことを特徴とする請求項1記載の防振ダンパー。
  3. 前記円筒管は、金属製である、
    ことを特徴とする請求項1または2記載の防振ダンパー。
  4. 前記防振ダンパーは前記基体の長手方向に沿った長さを有し、
    前記防振ダンパーはその長手方向において少なくとも3つ以上に分割された分割体で構成され、
    前記分割体は、前記基体の長手方向の略中央部から端部に向かって配置されるものにしたがい対称的に重量が異なっている、
    ことを特徴とする請求項1乃至3に何れか1項記載の防振ダンパー。
  5. 請求項1〜のいずれか1項に記載の防振ダンパーを用いて該基体に切削加工を施すことを特徴とする電子写真感光体用基体の製造方法。
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