(57)【要約】【課題】  接触帯電のシステムに適合し、高速化、高画質化及び静音化が達成された電子写真感光体、並びにそれを有する電子写真装置及び電子写真用カートリッジを提供する。【解決手段】  本発明は、接触帯電部材により帯電される電子写真感光体であり、かつ円筒基体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体は、セルロース繊維を主成分とする物質を内包する事を特徴とする電子写真感光体、並びにそれを有する電子写真装置及び電子写真用カートリッジである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触帯電部材により帯電される電子写真感光体であり、かつ円筒状基体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体は、セルロース繊維を主成分とする物質を内包することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記セルロース繊維が太さ１０〜５０μｍで、かつ、長さ３ｍｍ以上のセルロース繊維であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記被内包物質は、少なくともその一部分が、もしくは、これを包含する部材の一部分が、前記電子写真感光体内面に接触することを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項４】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、電子写真感光体と、この電子写真感光体に接触し、該電子写真感光体との間に電圧が印加されて該電子写真感光体を帯電する帯電部材を有するプロセスカートリッジにおいて、該電子写真感光体は、セルロース繊維を主成分とする物質を内包することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記セルロース繊維が太さ１０〜５０μｍで、かつ、長さ３ｍｍ以上のセルロース繊維であることを特徴とする請求項４記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記被内包物質は、少なくともその一部分が、もしくは、これを包含する部材の一部分が、前記電子写真感光体内面に接触することを特徴とする請求項４記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
電子写真感光体と、この電子写真感光体に像を形成する像形成手段と、該電子写真感光体に接触し、該電子写真感光体との間に電圧が印加されて該電子写真感光体を帯電する帯電部材を有する電子写真装置において、該電子写真感光体は、セルロース繊維を主成分とする物質を内包することを特徴とする電子写真装置。
【請求項８】
前記セルロース繊維が太さ１０〜５０μｍで、かつ、長さ３ｍｍ以上のセルロース繊維であることを特徴とする請求項７記載の電子写真装置。
【請求項９】
前記被内包物質は、少なくともその一部分が、もしくは、これを包含する部材の一部分が、前記電子写真感光体内面に接触することを特徴とする請求項７記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触帯電により帯電される電子写真感光体、電子写真装置及び電子写真用カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体は、一般に導電性の円筒状基体上に光導電体の被膜を設ける事により構成されている。導電性の基体としては、通常アルミニウムが用いられる。また最近は、電子写真装置の小型化に伴い、電子写真感光体も小型化、軽量化される傾向にある。
【０００３】
一方、電子写真装置に用いられる帯電装置としては、従来コロナ放電装置が一般的であった。しかし、最近においては、電源の低圧化が図れ、オゾンの発生が極めて微量であるなどの長所を有している事から、例えば特許文献１等に記載されているようなローラ型やブレード型の帯電部材を感光体に接触させる接触帯電装置が採用されつつある。
【特許文献１】特開平２−３１１８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような接触帯電においては、均一帯電を目的として交流電圧を印加するため、電子写真感光体と帯電部材とが振動して相互に叩きあうことにより音が発生する。この音は耳障りであるため、近年の事務機器の静音化の要求に伴い、交流電圧の周波数を下げる方向でこの音を小さくしている。しかし、この手段では帯電ムラを引き起こし易く、電子写真装置の高速化に限界がある。また、画像入力をデジタル信号で行なう電子写真装置、例えばレーザービームプリンターなどでは、画質向上のために入力画素密度を増加した場合、周波数低下による帯電ムラがより顕著に現れるという問題がある。
【０００５】
本発明は静音化が達成された電子写真感光体を提供することを目的としている。更に、このような感光体を有し、高速化及び高画質化が可能で静粛性の高い電子写真装置及び電子写真用カートリッジを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は、接触帯電部材により帯電される電子写真感光体であり、かつ円筒基体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体は、セルロース繊維を主成分とする物質を内包する事を特徴とする電子写真感光体、並びにそれを有する電子写真装置及び電子写真用カートリッジである。
【０００７】
また、本発明は、前記セルロース繊維が太さ１０〜５０μｍで、かつ、長さ３ｍｍ以上のセルロース繊維である事を特徴とする電子写真感光体、並びにそれを有する電子写真装置及び電子写真用カートリッジである。
【０００８】
また、本発明は前記被内包物質が、少なくともその一部が、もしくは、これを包含する部材の一部分が、前記電子写真感光体内面に接触する事を特徴とする電子写真感光体、並びにそれを有する電子写真装置及び電子写真用カートリッジである。
【０００９】
本発明においては、交流電圧の印加により帯電部材と電子写真感光体との間で発生する音を防止（制音）し、クリーニング部材と感光体間で発生する振動による異音等、感光体の振動を防止する為に、感光体の内部にセルロース繊維を主成分とする物質を内包する事により、音を防止する効果が実現すると考えられる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べた様に、本発明の感光体は接触帯電のシステムに適合したものであることが解る。また、接触帯電を用いた電子写真装置の高速化、高画質化、静音化及び低コスト化に大きく寄与するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
感光層を形成した基体の内部には、セルロース繊維を主成分とする物質を内包する。このセルロース繊維を感光体内部に充填可能な形状とする為に圧縮成形による成形が行われる事が好ましい。そして圧縮成形に適したセルロース繊維は、太さ１０〜５０μｍでかつ、長さ３ｍｍ以上である事が好ましい。この大きさの繊維を使用する事により、適度な圧力での成形が可能であり、製造コストを抑える事も可能である。そして、この内包物質は、少なくともその一部分が、もしくは、これを包含する部材の一部分が、前記電子写真感光体内面に接触する事が好ましい。
【００１３】
基体の材料としては基本的には円筒状に成形できるものであれば特に制限はないが、成形性、加工性、強度などを考慮すると金属、特にはアルミニウムが好ましい。
【００１４】
基体上に設けられる感光層については特に制限はなく、公知の光導電材料を公知の手段により成膜すればよい。ただ、感光層に接触帯電部材を接触するという点からは、樹脂をベースに成膜された有機光導電材料を表面に有する感光体が好ましい。有機光導電材料を主体とする感光層の場合は、複数の層を積層する構成が一般的である。
【００１５】
図１、図２、図３及び図４にそれぞれ本発明の電子写真感光体、電子写真装置及び電子写真用カートリッジの概念図を示す。
【００１６】
図１において、１はドラム上の電子写真感光体であり、感光体１は円筒状基体１１、その上に成膜された感光層１２からなり、更に、基体１１の一方の端部には駆動伝達ギア１３、他方の端部に軸受けフランジ１４が固着されている。なお、基体１１と電子写真装置との導通をとるための導電部材が基体内部に配置される場合がある（不図示）。
【００１７】
次に、図２は電子写真装置であり、１は矢印方向に回転する電子写真感光体、２はこの感光体１の周面に接触するようにその接線方向に走行して感光体１上の像が転写される記録紙である。なお、感光体の駆動部材などは省略してある。感光体１の周囲には、クリーニング部材３、電位をイレースする手段４、感光体に接触して電荷を与える接触帯電部材（除電も含む）５、露光手段６、現像手段７、転写手段８が配置されている。更に、記録紙上の現像剤を定着する定着手段９が記録紙の走行線上に配置される。接触帯電部材はここで図示したローラ形状の他、ブレード形状など公知の形態が使用できる。その材料としては、導電性を付与した弾性体を用いるのが一般的である。接触帯電部材と感光体１との間に電源１０によって印加される電圧としては、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が好ましい。ここで言う振動電圧とは、時間と共に周期的に電圧値が変化する電圧であり、振動電圧は、帯電均一性のために特開昭６３−１４９６６８号にも示すように直流電圧のみを帯電部材に印加した場合の感光体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有することが好ましい。また、その波形については、正弦波に限らず、矩形波、三角波、または直流電源をオンオフすることにより形成されるパルス波でもよいが、音の点からは、高調波成分を含まない正弦波が好ましい。
【００１８】
その他の構成は、基本的には通常の電子写真装置と同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、本発明においては、感光体の周囲に配置された画像形成のために感光体に作用する構成要素の複数を装置ユニットとして一体に結合して構成し、このユニットを電子写真装置全体に着脱可能とした電子写真用カートリッジの形態をとってもよい。その例を図３に示す。図３の電子写真用カートリッジ１０９は、感光体１０１と接触帯電部材１０２と現像器１０４とクリーニング手段１０６を備えているが、電子写真用カートリッジは少なくとも電子写真感光体と接触帯電部材を備えていればよい。なお、１０３は露光部、１０５は転写装置、１０７前露光除電手段、１０８は像定着手段、Ｌは光像露光、Ｐは転写材である。
【００１９】
図４には本発明の詰め物１８を感光体内部に装着した電子写真感光対の概略断面図を示した。
【００２０】
（実施例）
次に、本発明を実施例により説明する。
【実施例１】
【００２１】
感光体の基体として、直径３０ｍｍ、長さ３５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを用意した。
【００２２】
これに、以下に示すような構成の層を順次積層塗布し、感光層を形成した。
【００２３】
（１）導電性被覆層：酸化スズ及び酸化チタンの粉末をフェノール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚１８μｍ。
【００２４】
（２）下引層：変性ナイロン及び共重合ナイロンを主体とする。膜厚１．０μｍ。
【００２５】
（３）電荷発生層：長波長域に吸収を持つジスアゾ顔料をアクリル樹脂に分散したものを主体とする。膜厚０．２μｍ。
【００２６】
（４）電荷輸送層：ホール搬送性を有するヒドラゾン化合物をポリカーボネート樹脂に溶解したものを主体とする。膜厚２５μｍ。
【００２７】
次に、上記の感光層を塗布した電子写真感光体の内部に感光体の内径とほぼ同径の外径を有し、感光体の内面に少なくともその一部が接触する、太さ１０μｍ、長さ３ｍｍであるセルロース繊維を主成分とする、紙製円筒状詰め物（重さ１５０ｇ、長さ３００ｍｍ）を装着し固定した。さらに駆動伝達ギア及び軸受けフランジを接着剤により接合し、電子写真感光体を作成した。
【００２８】
次に、この感光体を図３に示した電子写真用カートリッジに組み込み、更にこれを毎分４０枚（Ａ４）のプリントスピードを持つ複写機に装着して、感光体を回転させた時に発生する音を測定した。この電子写真装置の条件は、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【００２９】
音の測定方法としては、暗騒音３０ｄＢ（Ａ）の無響室に上記装置を設置し、感光体の前面（感光体の軸に対して垂直方向）から５０ｃｍに相当する位置に、騒音計「ＮＬ−０２」（リオン株式会社製）を設置した。上記プリンターは感光体のみを回転駆動でき、他の種々の作動音が発生しないように改造されている。従って、感光体を帯電せず、クリーニング部材を当接させないで、帯電部材に電圧を印加しないで回転駆動させたときの音圧ＸｄＢ（Ａ）と、感光体を回転駆動させつつクリーニング部材を当接させ、上記の条件で帯電を行なったときの音圧ＹｄＢ（Ａ）とを測定し、これらの差Δ＝（Ｙ−Ｘ）ｄＢ（Ａ）を帯電及びクリーニング部材と感光体との振動により発生した音として算出した。結果を表１に示す。
【実施例２】
【００３０】
紙製円筒状詰め物の主成分として長さ５ｍｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例３】
【００３１】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ２０μｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例４】
【００３２】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ２０μｍ、長さ５ｍｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例５】
【００３３】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ３０μｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例６】
【００３４】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ３０μｍ、長さ５ｍｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例７】
【００３５】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ４０μｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例８】
【００３６】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ４０μｍ、長さ５ｍｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例９】
【００３７】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ５０μｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【実施例１０】
【００３８】
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ５０μｍ、長さ５ｍｍのセルロース繊維を使用した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
（比較例１）
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ５μｍ、長さ２ｍｍのセルロース繊維を使用し、重さを５０ｇとした以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
（比較例２）
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ５μｍ、長さ５ｍｍのセルロース繊維を使用し、重さを７０ｇとした以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
（比較例３）
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ１００μｍ、長さ２μｍのセルロース繊維を使用し、重さを５０ｇとした以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
（比較例４）
紙製円筒状詰め物の主成分として太さ１００μｍ、長さ５ｍｍのセルロース繊維を使用し、重さを７０ｇとした以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様のカートリッジ、複写機に装着して音を測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2005156652.tif 000003
【００４４】
表１の結果からわかるように、実施例１〜１０の場合、セルロース繊維の太さおよび長さが適正である為、成形する時に、繊維が切れてしまったり、上手く絡み合わない等の現象がおこる事無く成形する事ができ、音の増加も微小であった。一方、比較例１、２のようにセルロース繊維の太さが細い場合、成形する為に圧力をかけた時、繊維が切れてしまい、繊維の長さが短くなってしまい上手く繊維同士が絡み合わない為、成形が困難で、詰め物の重量を挙げられなかった。そして、この事が音の増加につながったと考えられる。次に、比較例３、４のようにセルロース繊維の太さが太い場合、成形する為の圧力をかけても繊維が絡み合わない為、成形体としての形を保つ事ができず、この場合も詰め物の重量を挙げる事ができず、音の増加につながったと考えられる。さらに、比較例１、３のようにセルロース繊維の長さが短い場合、繊維同士が上手く絡み合わない為、成形体としての形を保つ事ができず、詰め物の重さを挙げる事ができず、音の増加につながったと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の電子写真感光体の一実施例を示す斜視図である。
【図２】電子写真感光体を画像形成装置に適用した側面図である。
【図３】電子写真感光体をプロセスカートリッジに適用した側面図である。
【図４】本発明の詰め物を内部に装着した電子写真感光体の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  電子写真感光体
５  帯電部材
１０  電源
１１  基体
１２  感光層
１３  駆動伝達ギア
１４  軸受けフランジ
１８  詰め物
【図１】
2005156652.tif 000004
【図２】
2005156652.tif 000005
【図３】
2005156652.tif 000006
【図４】
2005156652.tif 000007