(57)【要約】      （修正有）【課題】スタート、ストップ時の異音の発生を防止することを目的とし、また感光ドラムの異音発生に対して条件式を導入することにより、電子写真装置設計の段階から感光ドラムの異音に対しての対策を可能にすることである。【解決手段】感光ドラムのプロセス速度域を変化させる画像形成方法であって、電子写真感光ドラムとして、支持体の長さが３００ｍｍ以上であり、該中空円筒状支持体の上に感光層を形成した、支持体と感光層とを合わせたドラム重量Ｗ１が下記式（１）の範囲にあり、かつ総ドラム重量Ｗ２が下記式（２）の範囲にある電子写真感光ドラムを用いることを特徴とする画像形成方法。    Ｌｏｇ（Ｗ１／Ｌ３）≦−２．４    ・・・・式（１）    Ｌｏｇ（Ｗ２／Ｌ３）＞−２．４    ・・・・式（２）（式中、Ｌは中空円筒状支持体長さ（ｃｍ）、Ｗ１は支持体及び感光層総重量（ｇ）、Ｗ２は支持体、感光層及び重量物の総重量（ｇ）を表わす。）【選択図】  図１
2005266822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタート時、ストップ時には、８０ｍｍ／ｓｅｃ以下の低速度領域、画像形成時には３００ｍｍ／ｓｅｃの高速度領域になるよう、電子写真感光ドラムのプロセス速度域を変化させて画像形成する画像形成方法であって、電子写真感光ドラムとして、支持体の長さが３００ｍｍ以上であり、該中空円筒状支持体の上に感光層を形成した、支持体と感光層とを合わせたドラム重量Ｗ１が下記式（１）の範囲にあり、かつ支持体と感光層と感光ドラムに具備した重量物を合わせた総ドラム重量Ｗ２が下記式（２）の範囲にある電子写真感光ドラムを用いることを特徴とする画像形成方法。
Ｌｏｇ（Ｗ１／Ｌ３）≦−２．４    ・・・・式（１）
Ｌｏｇ（Ｗ２／Ｌ３）＞−２．４    ・・・・式（２）
（式中、Ｌは中空円筒状支持体長さ（ｃｍ）、Ｗ１は支持体及び感光層総重量（ｇ）、Ｗ２は支持体、感光層及び重量物の総重量（ｇ）を表わす。）
【請求項２】
前記感光体ドラムに具備した重量物がフランジであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記感光体ドラムに具備した重量物が中空円筒状支持体の内部に挿入した重量物であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記感光体ドラムに具備した重量物がフランジと中空円筒状支持体の内部に挿入した重量物とからなる請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記感光体ドラムに具備した重量物がフランジとフランジに具備した重量物とからなる請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項６】
中空円筒状支持体の厚みが１．５ｍｍ以下である請求項１、２、５のうち何れか１に記載の画像形成方法。
【請求項７】
感光層の最大静止摩擦係数が０．４以上であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１に記載の画像形成方法。
【請求項８】
中空円筒状支持体の長さが４８０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１に記載の画像形成方法。
【請求項９】
中空円筒状支持体内部に具備した重量物がエチレン−プロピレンゴムであることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
フランジに具備した重量物が防錆処理された鉄であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光ドラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光ドラムは、電子写真装置の小型化、軽量化に伴い、小径支持体、薄肉支持体が求められるようになってきている。従来より、電子写真感光ドラムは、クリーニングブレードの摺擦によって共鳴音を発生したり、あるいは接触帯電器との共鳴によって異音を発生する場合があり、近年では上記の小型化傾向、薄肉化傾向の支持体により、感光ドラムの異音の問題はその発生頻度を増し、年々重要視されるようになってきた。
クリーニングブレードと感光ドラムとの摺擦による共鳴音は主に高温高湿環境下、連続使用時に発生する異音が知られている。また、接触帯電器と感光ドラムの共鳴音は接触帯電器に加える交流電圧の周波数に依存する異音が知られている。
【０００３】
このような従来からの異音低減化手段として、特許文献１には感光ドラム内面に振動を吸収又は抑制する部材を設けることが記載されており、特許文献２には感光ドラム内部に緩衝体を圧挿することが記載されており、特許文献３には感光ドラムの内部に粘弾性材料を充填することが記載されている。また、特許文献４にはドラム重量／接触帯電器重量の比を１．２以上として接触帯電器との共鳴音を低減する方法が記載されており、特許文献５には感光体ドラム内部に感光ドラムよりも重い物を弾性部材を介して保持させ接触帯電器との共鳴音を低減する方法が記載されており、特許文献６には弾性部材中に弾性部材よりも重い塊を分散した物を感光体ドラム内部に充填して接触帯電器との共鳴音を低減する方法が記載されており、特許文献７には帯電器重量／ドラム重量の比を１．０以下として接触帯電器との共鳴音を低減する方法が示されており、特許文献８には断面がＣ字形状物を感光ドラム内部に挿入して接触帯電器との共鳴音を低減する方法が記載されている。
【０００４】
また、電子写真装置の小型化、軽量化の傾向は一般のＡ４サイズの装置以外の領域にも求められるようになってきた。すなわち、Ａ３サイズ、Ａ２サイズ、Ａ１サイズ、Ａ０サイズの電子写真装置においても小型化、軽量化の要望は高まり、その感光ドラムに対しても小径化、軽量化が求められるようになってきている。我々は、これらの広幅サイズの電子写真装置においても上述のような高温高湿下でのクリーニングブレードと感光ドラムとの摺擦時の共鳴音、或いは接触帯電器に交流電圧を重畳した場合の感光ドラムの共鳴音を経験し、これらは上述のような従来からの技術を組み合わせたり条件を調整することによって、かなりの効果を認めることができた。しかしながら、これらの感光ドラムの異音は感光ドラムの長さが長くなればなるほど、その発生頻度は多くなり、従来からの技術のみではその回避が難しいこと、更には感光ドラムの長さが長くなれば感光ドラムに係わる新たな異音が発生することがわかった。この新たな異音は感光ドラムとクリーニングブレードとの摺擦により発生する異音で、異音の発生状況は従来とは異なり、電子写真プロセスのスタート時、或いはストップ時に発生する「キューッ」という異音である。この異音の発生はプロセススピードが変化するときに、あるプロセス速度域のときに発生する異音であり、感光ドラムの長さ、重量とによって発生するプロセス速度域が変化するようである。また、異音を発生する速度域は概ね８０ｍｍ／ｓｅｃ以下の低速度領域であり、近年の３００ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速プロセスを考えた場合、スタート時、ストップ時にこの低速域を避けて通ることはできないため、新たな異音回避技術が必要であると判明した。
【０００５】
このように、前述した従来の技術では、従来からの異音に対してはある程度の効果が認められるものの、今回新たに見つかったスタート、ストップ時の異音に対しては効果が不十分であること、感光ドラム内部に充填する物の構造が非常に複雑になってしまうケースがあること、感光ドラムの支持体が経済性、軽量化を志向して薄肉化の方向へ向いているにもかかわらず、感光ドラムの内部に必要以上の重量を持つ物が充填されるケースがあること、感光ドラムの長さ、肉厚、径等の形態が変化したときにも有効に利用できる一般化された技術はないこと、中空円筒状支持体の厚みと支持体内部へ充填する物質の硬度、接着方法等の組み合わせによっては支持体外形にまで影響するような支持体の変形を与え、中間調の画像に異常画像を与えるケースがあること、等の問題が挙げられ、従来の技術は更に改良されるべきであると考えられる。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−１２７５６７号公報
【特許文献２】特開昭６３−６０４８１号公報
【特許文献３】特開平３−１０５３４８号公報
【特許文献４】特開平５−３５０４９号公報
【特許文献５】特開平５−３５１６６号公報
【特許文献６】特開平５−１８８８３９号公報
【特許文献７】特開平５−３３３６６８号公報
【特許文献８】特開平６−１９３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術に鑑み、スタート、ストップ時の異音の発生を防止することを最大の目的としている。また、他の目的は感光ドラムの異音発生に対して条件式を導入することにより、電子写真装置設計の机上構想段階から感光ドラムの異音に対して配慮、対策を可能にすることである。また、他の目的は感光ドラムの異音発生に対して条件式を導入することにより、感光ドラムの内部に充填する物を必要以上に重く、過剰に充填しないように充填重量の適正化、経済性、軽量化に貢献することである。更に、他の目的は薄肉タイプの中空円筒状支持体の内部に充填物を挿入することなく異音の発生を防止し、支持体外形の変形に起因する異常画像発生の可能性を皆無にすることにある。また更に、他の目的は感光層の最大静止摩擦係数が０．４以上、或いは感光ドラムの支持体長さが４８０ｍｍ以上といった感光ドラムの異音が発生しやすい状況でも的確に異音防止を図り、更に異音低減の条件式を満足するための材料、画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は種々検討した結果、中空円筒状支持体の長さと支持体重量、感光層重量、フランジ重量、その他の部品の総重量との間に、或る条件及び感光ドラムの異音発生回避のための特定条件式と閾値を見出し、本発明に到達した。
また、支持体、フランジ、感光層のみの構成で単純に支持体重量を増加させていった場合よりも、支持体内部或いはフランジに重量物を具備させる方が全体重量及びコスト低減が図れることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
すなわち、上記課題は、本発明の（１）「スタート時、ストップ時には、８０ｍｍ／ｓｅｃ以下の低速度領域、画像形成時には３００ｍｍ／ｓｅｃの高速度領域になるよう、電子写真感光ドラムのプロセス速度域を変化させて画像形成する画像形成方法であって、電子写真感光ドラムとして、支持体の長さが３００ｍｍ以上であり、該中空円筒状支持体の上に感光層を形成した、支持体と感光層とを合わせたドラム重量Ｗ１が下記式（１）の範囲にあり、かつ支持体と感光層と感光ドラムに具備した重量物を合わせた総ドラム重量Ｗ２が下記式（２）の範囲にある電子写真感光ドラムを用いることを特徴とする画像形成方法；
Ｌｏｇ（Ｗ１／Ｌ３）≦−２．４    ・・・・式（１）
Ｌｏｇ（Ｗ２／Ｌ３）＞−２．４    ・・・・式（２）
（式中、Ｌは中空円筒状支持体長さ（ｃｍ）、Ｗ１は支持体及び感光層総重量（ｇ）、Ｗ２は支持体、感光層及び重量物の総重量（ｇ）を表わす。）」、（２）「前記感光体ドラムに具備した重量物がフランジであることを特徴とする前記（１）項に記載の画像形成方法」、（３）「前記感光体ドラムに具備した重量物が中空円筒状支持体の内部に挿入した重量物であることを特徴とする前記（１）項に記載の画像形成方法」、（４）「前記感光体ドラムに具備した重量物がフランジと中空円筒状支持体の内部に挿入した重量物とからなる前記（１）項に記載の画像形成方法」、（５）「前記感光体ドラムに具備した重量物がフランジとフランジに具備した重量物とからなる前記（１）項に記載の画像形成方法」、（６）「中空円筒状支持体の厚みが１．５ｍｍ以下である前記（１）、（２）、（５）項のうち何れか１に記載の画像形成方法」、（７）「感光層の最大静止摩擦係数が０．４以上であることを特徴とする前記（１）乃至（５）項のうち何れか１に記載の画像形成方法」、（８）「中空円筒状支持体の長さが４８０ｍｍ以上であることを特徴とする前記（１）乃至（５）項のうち何れか１に記載の画像形成方法」、（９）「中空円筒状支持体内部に具備した重量物がエチレン−プロピレンゴムであることを特徴とする前記（３）又は（４）項に記載の画像形成方法」、（１０）「フランジに具備した重量物が防錆処理された鉄であることを特徴とする前記（５）項に記載の画像形成方法」によって解決される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、スタートストップ時の感光ドラムに起因する異音の発生を防止するができる。また、感光ドラムの異音発生に対して条件式を導入することにより電子写真装置設計の机上構想段階から感光ドラムの異音に対して配慮、対策を講じることが可能となる。また、感光ドラムの異音発生に対して条件式を導入することにより感光ドラムの内部に充填する物を必要以上に重く、過剰に充填しないように充填重量の適正化、経済性、軽量化に貢献することができる。更に薄肉タイプの中空円筒状支持体の内部に充填物を挿入することなく異音の発生を防止し、支持体外形の変形に起因する異常画像発生の可能性を皆無にできる。更に、感光層の最大静止摩擦係数が０．４以上、或いは感光ドラムの支持体長さが４８０ｍｍ以上といった感光ドラムの異音が発生しやすい状況でも的確に異音防止を図ることが可能となり、更に異音低減の条件式を満足するための具体的方式、材料が明確となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図を用いてさらに詳細に説明する。
図１乃至図４は、本発明の電子写真感光ドラム例を説明するためのものである。これら図に示される電子写真感光ドラムにおいて、中空円筒状支持体（１）としては、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄、亜鉛等の金属、或いはそれらの合金より構成された円筒状の導電性支持体が使用できる。円筒外径はφ２０ｍｍ〜φ１８０ｍｍ、長さは３００ｍｍ〜１０００ｍｍのものが使用できる。その厚みは、０．５〜４ｍｍの範囲の場合に本発明の効果が得られる。
フランジ（３）、感光層についてはとくに制約がなく、従来から公知のものが使用できる。
支持体内部の重量物（２）としては、図１のようなドラム内部に挿入された金属塊、ゴム塊、或いは図２のような左右のフランジ（３）を結続するシャフト（４）及びネジ（図示せず）、或いは図３のようなドラム内部に挿入されたゴム板（５）が例示できる。ゴム板（５）を重量物として利用する場合、エチレンプロピレンゴムがコスト、安定性、臭気の点で好ましい。
【００１２】
フランジ（３）に具備した重量物としては、図４のようなフランジ（３）に固着させた金属板（６）等が例示できる。金属板（６）としては、防錆処理を施された鉄がコスト、安定性、信頼性の点で好ましい。
フランジに重量物を具備する方法の他にフランジ自身に重量を付与する方法がある。この具体的方法としては、フランジを中空円筒状支持体内部側へ大きくする方法、フランジの構成材料を比重の大きな材料を用いる方法等がある。
金属板（６）をフランジ（３）に固着させる方法としては、エポキシ樹脂等の接着剤を利用しても、ネジ止めとしてもかまわない。重量物としての総重量をかせぎたい場合にはネジ止めがよい。
支持体内部に具備した重量物及び／又はフランジに具備した重量物は、重ければ重いほど条件式（２）を満足するが、式（２）を満足する範囲であれば、電子写真装置全体の軽量化を考慮してなるべく軽くするべきである。
支持体の長さに関して、本発明は３００〜１０００ｍｍ長の支持体で利用可能であるが、４８０ｍｍ以上の異音を発生しやすいドラムについて適用すると、その効果は著しい。
最大静止摩擦係数は、通常のオイラーベルト法により測定することができ、摩擦係数が０．４を上回る異音を発生しやすいドラムに適用した場合、効果が大きい。
【実施例】
【００１３】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、これら実施例により本発明はその態様が限定されるものではない。なお、以下に示す部はすべて重量基準である。
実施例１
φ６０ｍｍ×６６０ｍｍ、厚さ３ｍｍの中空円筒状導電性支持体を準備し、導電性支持体上に下記の電荷発生層形成液をスプレー塗布し、０．１μｍ厚の電荷発生層を形成した。
【００１４】
電荷発生層形成液の調製
下記構造式（５）で示される化合物１０．０部、ポリビニルブチラール樹脂（ＸＹＨＬ：ＵＣＣ社製）２．５部及びテトラヒドロフラン３６０部をボールミル中で７２時間混練分散した後、更にテトラヒドロフラン２１１部、エチレングリコールモノエチルエーテル３５６部を加え、１時間混練分散した後、テトラヒドロフラン３７６部、エチレングリコールモノエチルエーテル６６４部で希釈して、電荷発生層形成液を調製した。
【００１５】
【化１】
2005266822.tif 000003
【００１６】
次に、電荷発生層上に２０μｍ厚の電荷輸送層を形成した。電荷輸送層形成時の原材料、処方等の条件を次に示す。
電荷輸送層形成条件
【００１７】
【化２】
2005266822.tif 000004
【００１８】
【化３】
2005266822.tif 000005
【００１９】
電荷輸送層形成液の調製
式（５）の電荷輸送層物質７０部及び上記構造式（６）で示される４，４’−ジヒドロキシフェニル−１，１−シクロヘキシリデンポリカーボネート１００部をテトラヒドロフラン９００部、アノン１６７４部に溶解してシリコンオイル（ＫＦ−５０：信越化学社製、１％テトラヒドロフラン溶液）０．２部を加えて、電荷輸送層形成液を調製した。
【００２０】
得られた電子写真感光ドラムは、感光層と中空円筒状支持体の重量を併せて１０１０ｇ（Ｗ１）であった。このドラムに、左右２つで３４ｇの樹脂製圧入型フランジを挿着し、さらに片側のフランジに図４のように防錆処理を施した鉄製の円板（重量１２０ｇ）を取り付けた。組み立て完了後のドラム総重量は１１６４ｇ（Ｗ２）であった。以上のようにして実施例１の電子写真感光ドラムを得た。
【００２１】
得られた感光ドラムを、ブレード方式のクリーニングユニット、接触帯電器と現像器とを備えた電子写真装置に組み込み、ドラム異音の発生しやすい高温環境下で繰り返し使用し、ドラム温度４５℃における連続使用時の異音発生の有無と、スタート時、ストップ時のドラム異音の有無を調査した。
結果、ドラム温度４５℃における連続使用時及びスタート時、ストップ時においても、ドラム共振音に係わる異音はまったく発生しなかった。
結果を表１に示す。
【００２２】
実施例２〜９及び比較例１〜７
中空円筒状支持体は表１のものを用い、実施例１とまったく同様に支持体上に感光層を形成した。ただし、実施例５と比較例７は、最大静止摩擦係数を低減するため、電荷輸送層形成液中にシリコーンオイル（ＫＦ−５０：信越化学社製、１％テトラヒドロフラン溶液）２部を加えて、電荷輸送層を形成した。
続いて、実施例１と同様に支持体と感光層の重量物（Ｗ１：ドラム重量）を測り、表１の結果を得た。
次に、表１に記載のフランジ重量のフランジを取り付け、表１に記載の方式の重量物を加えて、実施例２〜９及び比較例１〜７の電子写真感光ドラムを得た。
これらすべてのドラムに対し、Ｌｏｇ（Ｗ１／Ｌ３）、Ｌｏｇ（Ｗ２／Ｌ３）を算出し、実施例１と同様の方法でドラム異音発生の有無を調べた。
【００２３】
参考例１
直径３０ｍｍ、長さ３４０ｍｍの中空円筒状支持体に、下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液を順次、浸漬塗工、乾燥してそれぞれ３．０μｍ厚の下引き層、０．２μｍ厚の電荷発生層、３０μｍ厚の電荷輸送層を形成し、アルミドラム上に感光層を形成した。
［下引き層塗工液］
ポリアミド樹脂                                １０部
酸化チタン                                    ４０部
１−ブタノール                                ２０部
メチルアルコール                            １８０部
［電荷発生層塗工液］
チタニルフタロシアニン                          ３部
ポリビニルブチラール樹脂                        １部
シクロヘキサノン                            ２５０部
シクロヘキサン                                ５０部
［電荷輸送層塗工液］
ポリカーボネート樹脂                          １０部
シリコーンオイル（１％塩化メチレン溶液）  ０．０２部
塩化メチレン                                  ８０部
下記構造式の電荷輸送物質                        ７部
【００２４】
【化４】
2005266822.tif 000006
【００２５】
得られた感光ドラムは、感光層と中空円筒状支持体の重量を合わせたドラム重量（Ｗ１）は６８ｇであった。次に、実施例３で用いたフランジと同様の材質で、且つ実施例３のフランジの約７倍の体積を有するフランジを準備し、この感光ドラムの両側に圧入した。左右２つのフランジを合わせた重量は１１０ｇであった。また、この感光ドラムの総重量（Ｗ２）は１７８ｇであった。
得られた感光ドラムの異音発生の有無を実施例１と同様の手順で評価した。結果、ドラム温度４５℃における連続使用時及びスタート時、ストップ時においてもドラムに係わる異音の発生は全くなかった。
【００２６】
参考例２
参考例１と全く同様にして中空円筒状支持体上に感光層が形成された感光ドラムを得た。次にアルミダイキャストでできたフランジを準備してこの感光ドラムの両側に圧入した。左右２つのフランジを合わせた重量は１６０ｇであった。また、この感光ドラムの総重量（Ｗ２）は２２８ｇであった。
得られた感光ドラムの異音発生の有無を実施例１と同様の手順で評価した。結果、ドラム温度４５℃における連続使用時及びスタート時、ストップ時においてもドラムに係わる異音の発生は全くなかった。
実施例１〜９、参考例１〜２、及び比較例１〜７の結果を表１に示す。
【００２７】
【表１−１】
2005266822.tif 000007
【００２８】
【表１−２】
2005266822.tif 000008
【００２９】
【表１−３】
2005266822.tif 000009
【００３０】
表１から明らかなように、中空円筒状支持体と感光層を併せたドラム重量Ｗ１がＬｏｇ（Ｗ１／Ｌ３）≦−２．４の範囲にあり、フランジを付けた場合でもその総重量Ｗ２はＬｏｇ（Ｗ２／Ｌ３）＞−２．４の範囲外であるものは、ドラム共振音の異音が発生している。（比較例１〜３を参照のこと）
これに対し、本発明に従い重量物を所定量加えたものは支持体、感光層処理、フランジがまったく同様であるにもかかわらず、そのドラム総重量がＬｏｇ（Ｗ２／Ｌ３）＞−２．４の範囲となったため、ドラム異音の発生が抑制されていることが判る。
通常、支持体長が４８０ｍｍ以上のもの、最大静止摩擦係数が０．４０を上回るものはドラム異音を発生させやすいが、これら悪条件のもとでは、本発明はさらに有効にその効果を発揮する。
実施例１及び２の感光ドラムに対して、高温環境下で３０万枚の繰り返しテストを行ったが、終始異音の発生はなく、錆、異臭等の問題もなく信頼性の高いものであることが確認できた。
参考例１及び２のように、フランジで所望の重量を稼ぐタイプのものは中空円筒状支持体内に重量充填物を圧入、接着する必要がなく、支持体の変形が全くなく、信頼性が高いものであることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】支持体内部に具備した重量物として、金属塊、ゴム塊が挿入された感光ドラム内部の断面図である。
【図２】支持体内部に具備した重量物として、左右のフランジを結続するシャフトが挿入された感光ドラム内部の断面図である。
【図３】支持体内部に具備した重量物として、ゴム板が挿入された感光ドラム内部の断面図である。
【図４】フランジに具備した重量物として、金属板を固着させたフランジを表わす図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：中空円筒状支持体
２：重量物
３：フランジ
４：シャフト
５：ゴム板
６：金属板
【図１】
2005266822.tif 000010
【図２】
2005266822.tif 000011
【図３】
2005266822.tif 000012
【図４】
2005266822.tif 000013