JP4331509B2 - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動が低減され、高画質の画像が形成される電子写真装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真装置において、感光体ドラムとローラ等の帯電部材を接触させて直接帯電を行う接触帯電方式が主流となっている。そして、前記帯電を均一に行うために、直流電圧に交流電圧を乗畳させて印加する場合が多い。しかし、この場合には、交流電圧の周波数に応じて振動音が発生するという問題がある。また、クリーニングブレードを感光体ドラムに当接して、残留トナーのクリーニングを行う際にも振動音が生じることがある。
こうした振動音の発生を低減するため、従来から種々の方法が提案されているが、画質に影響を及ぼすことなく振動音を十分に低減させることは困難であった。
【０００３】
（特許文献１）
感光ドラムに接触して感光ドラムを帯電するために振動電圧が印加される帯電部材と、感光ドラムをクリーニングするクリーニングブレードを備えるクリーニング装置とを備え、クリーニング装置は振動を吸収する振動吸収部を備え、帯電部材と感光ドラムとの間で発生する帯電音を低減することが提案されている。しかし、クリーニング装置の振動吸収部だけでは、ブレードホルダー自身の振動を抑制することができない。
【０００４】
（特許文献２）
有機感光体上に形成された静電潜像をトナー含有現像剤により現像し、現像により顕像化されたトナー像を有機感光体から転写材に転写した後、有機感光体上に残留したトナーを除去するクリーニング装置を有する画像形成方法において、有機感光体が表面層としてシロキサン系樹脂層を有する有機感光体であり、且つクリーニング装置のクリーニングブレードとクリーニングブレードの支持部材が互いに一部で並列に接合しており、クリーニングブレードに制震材を貼り合わせることにより重合トナーを用いた場合でも、長期に亘って、良好なクリーニング性能を保持し、画像不良がなく、良好な電子写真画像を形成できる画像形成方法、画像形成装置を提供することが提案されている。しかし、クリーニングブレードに制震材を貼り合わせることによりクリーニングブレードの剛性が強くなりブレード振動がより大きくなる。
【０００５】
（特許文献３）
感光体の表面に圧接させて表面の残留物をクリーニングするブレードを保持するブレードホルダー、またはこのブレードホルダーを支持するホルダーブラケットに磁石を設け事によりホルダーブラケットの剛性を低下させることなく、クリーニングブレードの感光体の表面に対する圧接状態が変化することなく、また装置全体の無用な振動を発生することのない画像形成装置のクリーニング装置が提案されている。しかし、磁石とホルダーブラケットを完全に密着することができないため、両者の接触部で微小振動が発生してしまう。
【０００６】
（特許文献４）
画像形成装置のプロセスカートリッジ内に内蔵される感光ドラムにおいて、金属製の円筒部材と、円筒部材の外面の少なくとも一部を包囲する弾性材と、円筒部材の外面に弾性材を密着させたコーティング層とを備える防振材をドラムシリンダ内に配置して、感光ドラムの振動を吸収し感光ドラムの回転時に発生する振動を確実に吸収すると共に、防振材と感光ドラムとの密着性を高めることが提案されている。しかし、円筒部材の外面に弾性材を密着させたコーティング層を備える防振材をドラムシリンダ内に圧入することによりドラムが部分的に変形乃至膨らんで、中間調画像等にムラ、直線曲がり等の不具合が発生してしまう。
【０００７】
（特許文献５）
外径５０ｍｍ以下の導電性円筒状支持体上に感光層を有し、該円筒状支持体内部に振動抑制部材を具備した電子写真感光体において、該電子写真感光体の円筒度を０．０３ｍｍ以下にし、接触帯電方式で発生する振動音やクリーニングブレードの振動音を低減し、画像ムラのない高画質な画像が得られることが提案されている。しかし、支持体内径より外径の大きい振動抑制部材を縮径して円筒状支持体に挿入後内壁に密着するようにしているため、支持体内径と振動抑制部材の外径差により円筒状支持体に密着しない部分が生じてしまう。また、支持体内径と振動抑制部材の外径バラツキにより振動音の抑制が不十分な場合がある。
【０００８】
（特許文献６）
ベース樹脂に、同ベース樹脂における双極子モーメント量を増加させる活性成分と無機充填材とを配合した制振性樹脂成形用ペレットを用いて成形されたサイレンサーを、画像形成装置における感光体ドラムの内周面または外周面に適用することにより感光体ドラムに発生する振動を確実に減衰除去し、高画質化、低騒音化を図ることが提案されている。しかし、ベース樹脂に、同ベース樹脂における双極子モーメント量を増加させる活性成分と無機充填材とを配合した制振性樹脂成形用ペレットを用いて成形された断面が略Ｃ字状、略Ｏ字状サイレンサーの感光体ドラム内周面への密着状態の記載がなく、支持体内径とサイレンサーの外径バラツキにより振動音の抑制が不十分な場合がある。
【０００９】
（特許文献７）
導電性円筒状基体ドラム上に感光層を有し、円筒状基体１内部に振動抑制材料２を挿入する電子写真感光体において、該円筒状基体の内面表面積をＡ、円筒状基体中に挿入する振動抑制材料２の外周表面積をＢとするとき、Ｂ／Ａが０．５以上であり、かつ振動抑制材料の外周表面積の８０％以上が円筒状基体内面に直接接している電子写真感光体を用いて、高加速化、高画質化が可能で静かさの高い電子写真装置が提案され、振動抑制材料について、スリット有り円筒形のもの、外径が円筒状基体の内径より大とし、弾性変形されて挿入されたもの等も提案されている。しかし、クリーニング手段については改良されておらず、振動音の抑制が不十分な場合がある。
【００１０】
（特許文献８）
アクリル酸エステル単量体系共重合体を含む特定組成の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる電子写真感光体用消音部材、および騒音の発生の少ない電子写真感光体が提案され、感光体ドラムの内周面に消音用充填材を設けること、消音用充填材に切断部が設けられていること、消音用充填材と感光体ドラム内周面との接合は消音用充填材の弾性を利用した緊迫力で保たれること等も開示されている。しかし、クリーニング手段については改良されておらず、振動音の抑制が不十分な場合がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−３４１７０１号公報（［０００４］〜［０００６］、［００１４］〜［００１６］）
【特許文献２】
特開２００２−２４４５２１号公報（［０００５］、［０００６］）
【特許文献３】
特開平５−１８８８３３号公報（［０００３］〜［０００６］）
【特許文献４】
特開２００１−２３５９７１号公報（［０００８］、［００１２］〜［００１４］）
【特許文献５】
特開２００２−１１６６６１号公報（［０００５］〜［００１５］）
【特許文献６】
国際公開第００／４９４６６号パンフレット
【特許文献７】
特開２００２−１４９００６号公報（［００１５］、［００１６］）
【特許文献８】
特開２００１−１３７０４号公報（［００７３］〜［００７５］）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術およびその問題点を踏まえ、本発明が目的とするところは、感光体ドラムの回転時および停止時において発生する振動音を低減することができ、また、画像ムラ、クリーニング不良等が生じることがなく、高画質の画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明らは、鋭意検討を行った結果、感光体ドラム内に収納される制振部材および感光体ドラム周囲に配設されるクリーニング手段に改良を加えることで、上記課題が達成されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
即ち、本願発明は、第一に、
（Ａ）感光体ドラムと、（Ｂ）前記感光体ドラムの内側に収納され、回転軸方向にスリットを有する円筒状制振部材であって、その外面を前記ドラムの内面に弾性的に押し付けることにより前記ドラム内に支持されている制振部材と、（Ｃ）直流電圧印加による接触帯電手段と、（Ｅ）露光手段と、（Ｆ）現像手段と、（Ｇ）転写手段と、（Ｈ）クリーニングブレードおよび該クリーニングブレードを保持するブレードホルダーを有し、該ブレードホルダーに前記クリーニングブレードの長手方向にビードが形成されているクリーニング手段とを有する画像形成装置を提供する。
【００１５】
また、第二に、
画像形成装置の一部を構成し、着脱自在であるプロセスカートリッジであって、少なくとも、（Ａ）感光体ドラムと、（Ｂ）前記感光体ドラムの内側に収納され、回転軸方向にスリットを有する円筒状制振部材であって、その外面を前記ドラムの内側に弾性的に押し付けることにより前記ドラム内に支持されている制振部材と、（Ｃ）直流電圧印加による接触帯電手段と、（Ｈ）クリーニングブレードおよび該クリーニングブレードを保持するブレードホルダーを有し、該ブレードホルダーに前記クリーニングブレードの長手方向にビードが形成されているクリーニング手段とが、内部に一体的に支持されているプロセスカートリッジを提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１７】
［装置の概要］
本発明の電子写真装置の概要を明らかにするため、その模式断面図を図１に示す。図中１１と表示したものが回転する感光体ドラムである。まず、接触帯電手段１２により、感光体ドラム１１の表面が帯電される。感光体ドラムが帯電された後、レーザー光１３（光源図示せず）によるイメージ露光により、露光された部分で、電荷が発生し、感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム表面に静電潜像が形成された後、現像手段１４を介して現像剤と接触し、トナー像が形成される。感光体ドラム表面に形成されたトナー像は、転写手段１６により紙等の転写部材１５へ転写され、定着手段１９を通過してハードコピーとなる。感光体ドラム１１表面上に残留したトナーは、クリーニングブレードクリーニング手段１７により除去され、また、残留電荷は除電手段１８により除去される。以上により、１回の電子写真サイクルが終了し、前記サイクルが繰り返されるようになっている。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、上記感光体ドラム、接触帯電手段、クリーニング手段等が、内部に一体化されているプロセスカートリッジとして構成されていてもよい。プロセスカートリッジにすることにより、画像形成装置が小型化され、その着脱が自在となり、取り扱いが簡便となる。
【００１９】
［接触帯電手段］
本発明における帯電手段は、感光体ドラムに接する帯電ロールに直流電圧を印加することによる接触帯電型のものである。これにより、従来のコロナチャージャーを用いたプロセスよりも、感光体ドラムの帯電に要する印加電圧が低くすることができ、オゾンや窒素酸化物発生が少なく、省エネルギー化が可能となる。また、直流電圧を印加するものであるので、交流電圧乗畳方式による接触帯電に比べて、感光ドラムの帯電振動および繰返し使用後の感光層の摩耗量を少なくすることができる。
【００２０】
［制振部材］
通常、クリーニング手段のクリーニングブレードは、感光体ドラムの回転時に感光体ドラム表面に接して、微小振動、いわゆるスティックスリップ振動をしている。この振動は、感光体ドラムの起動時および停止時に特に大きくなり、クリーニングブレードホルダーおよび感光体ドラムを共振させ振動音を発生させる。この振動音は、感光体ドラムの温度が４０℃以上である場合に、また湿度がより低くなるほど大きくなる。そして、この振動音は、感光体ドラムの外径が４０ｍｍ以下である場合に特に顕著なものとなる。
【００２１】
本発明では、上記振動音を低減させるため、まず、感光体ドラムの内側に制振部材を収容する。
本発明で用いる制振部材は、感光体ドラムの内側に収納され、回転軸方向にスリットを有する円筒状制振部材であって、その外面を前記ドラムの内側に弾性的に押し付けることにより前記ドラム内に支持されるものである。そして、前記制振部材のスリット幅は、前記感光体ドラムの内面の円周長の０．３〜３％とすることが好ましい。
【００２２】
感光体ドラム内に挿入されていない状態の制振部材２０の一例の形状を、図２に示した。図２（ａ）は制振部材２０の斜視図であり、図２（ｂ）はその軸方向の断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図であり、仮想線２１は制振部材２０が感光体ドラム１１内に収容された時の状態を示す。
【００２３】
本発明で用いる制振部材は、軸方向にスリット２２を有する略円筒状のものであるが、感光体ドラム１１内に収容されていない状態では、真の円筒（仮想線２１で示されている）よりもスリット２２が広がっており、円筒壁２３のスリット２２に対向する位置２４からスリット２２に向かう円周に沿って次第に半径が大きくなっていく状態にある。この制振部材は、感光体ドラム内に挿入されて収納されると上記のとおり感光体ドラム内で仮想線２１で示された円筒状となるように成形されている。即ち、図２（ｃ）の断面図において、スリット２２を含む直径に垂直な方向の最大外径（Ｄ）は、感光体ドラムの内径より大きい。該制振部材は弾性材料でできているので、スリット２２の幅（Ｌ）の分、弾性的に全体を縮径させて前記最大外径（Ｄ）を感光体ドラムの内径より小さくすることができ、感光体ドラム内に挿入することができる。その後、感光体ドラム内に収容された制振部材は、自らの弾性的復元力によって、上記のとおり、感光体ドラム内面に支持・固定される。
【００２４】
上記スリット２２の幅（Ｌ）は、該幅（Ｌ）を含む外周長の０．５〜３％程度とすることが好ましい。前記幅（Ｌ）が狭すぎると、感光体ドラムの内径と制振部材の最大外形（Ｄ）の縮径後の径との公差により十分に縮径できない部分が生じて、感光体ドラムに制振部材を挿入する際に感光体ドラムを変形させ、振動音低減効果がないばかりか、印字画質を悪化させるおそれがある。また、逆に、広すぎると、振動音低減効果が不充分となり、更に、感光体ドラムの重心がぶれて、回転ムラが生じる結果印字画質を悪化させるおそれがある。
【００２５】
制振部材２０は、その少なくとも一方の端部がテーパーに形成されていることが好ましい。図２（ａ）および図２（ｂ）に示したようにテーパー２５があると、制振部材を感光体ドラムにスムーズに挿入することが極めて容易となる。なお、両端部がテーパー状となっていても差し支えない。この場合には、感光体ドラムに挿入する際に、方向を選択する必要がなくなる。
【００２６】
感光体ドラム内に収容される制振部材は、１個に限らず２個以上であってもよい。制振部材を２個以上とすると、感光体ドラムの振動音をさらに低減することができる。複数個の制振材の間は接触させるよりも、距離をおいて収納した方が制振材同士の共振を防ぐことができるので好ましい。また、少なくとも１個の制振部材は、画像形成装置に配設される感光体ドラム回転用駆動モータに近い側に設けることが感光体ドラム振動音を低減させるために有効である。
【００２７】
制振部材の軸方向の長さ（制振部材を２個以上使用するときは、各制振部材の軸方向の長さの合計）は、振動音低減効果を発揮させるため、感光体ドラムの長さに対して１０〜８０％程度とすることが好ましい。
【００２８】
次に、制振部材は、弾性材料からなり、例えば、合成樹脂製または合成ゴム製であることが好ましい。また、合成樹脂製または合成ゴム製の略円筒状制振部材の厚さは、振動音低減効果を発揮させるため、０．５ｍｍ以上、好ましくは３〜１０ｍｍ程度とするのがよい。
【００２９】
また、上記スリット２２の反対側に、スリット２２に対向して外面に凹溝２６を成形することが好ましい。凹溝２６の深さは、制振部材の弾性強度にもよるが制振部材の厚みに対して２０〜５０％程度とすることが好ましい。（凹溝の形状は、図２（ｃ）の例のように断面が矩形状でもよいし、円弧状でもよい。矩形状が加工性等の点から好ましい。）また、その幅（Ｗ）は、スリット幅（Ｌ）を含む外周長の５〜１５％程度とすることが好ましい。凹溝部を設けると、この凹溝部がヒンジとして作用し、感光体ドラムへ制振部材を挿入する際に、変形しやすく縮径に要する力が少なくてすむため、前記挿入がより容易になる。
【００３０】
合成樹脂製または合成ゴム製制振部材の成形用原料としては、主にベース成分、活性成分、および無機充填剤を含む組成物が用いられる。
ベース成分としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリイソプレン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）が挙げられる。これらは、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００３１】
活性成分は、ベース成分の双極子モーメント量を増加させ、制振効果を向上させる成分であり、例えば、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＣＨＢＳＡ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ビス（２−ベンゾチアゾリル）スルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＯＢＳ）、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＰＢＳ）等のベンゾチアゾリル基含有化合物が挙げられる。これらは、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。この活性成分の使用量は、上記ベース成分１００重量部に対して、好ましくは０．５〜５０重量部、よりこのましくは２〜３０重量部である。
【００３２】
無機充填剤は、制振性能をさらに向上させる目的で配合されるものであり、例えば、マイカ鱗片、ガラス片、グラスファイバー、カーボンファイバー、炭酸カルシウム、バライト、沈降硫酸バリウム等が挙げられる。これらは、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。この無機充填剤の使用量は、上記ベース成分１００重量部に対して、好ましくは１０〜１００重量部、よりこのましくは１５〜４０重量部である。
【００３３】
上記組成物を混練等により均一化した後に、当業者に周知の成形方法により、例えば、射出成形法等によって所定形状の金型を用いて成形することにより上記形状の制振部材を得ることができる。
【００３４】
制振部材は、その表面に更に弾性層を設けてもよい。前記弾性層の厚さは１０〜１００μが好ましく、その硬さ（ＪＩＳ Ｋ６３０１ Ａ形）が３０〜９０であるものが好ましい。弾性層は、例えば、熱可塑性エラストマーであるエポフレンド（商品名、ダイセル化学工業（株）製）、カリフレックス（商品名、シェルジャパン（株）製）等のエラストマー材料を有機溶媒に溶解した後、スプレー、浸漬等の方法で制振部材の表面に塗布し、有機溶媒を蒸発させ除去することにより形成することができる。前記弾性層を設けると、感光体ドラム内に収容された制振部材の感光体ドラム内面への密接な弾性的支持をより確実なものとすることができる。
【００３５】
［クリーニング手段］
本発明は、残留トナーを除去するクリーニング手段が、クリーニングブレードおよび前記クリーニングブレードの長手方向にビードが形成されているブレードホルダーを有するクリーニング手段であることに最大の特徴を有する。（なお、本件明細書において、「ビード」とは、断面が円弧状の凸部の内側に外面の凸部に沿って凹部を有する細長い膨らみと定義される。）
感光体ドラムとクリーニングブレードとの間の摩擦による騒音がどのように発生しているか詳細に観察したところ、次のことが明らかとなった。感光体ドラムが停止する直前の低速回転時には、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦が増大した際、感光体ドラムがウレタンゴム製のクリーニングブレードを押し、クリーニングブレードが圧縮されて歪み、その歪みのエネルギーが摩擦力よりも大きくなった時に、クリーニングブレードは元の状態に急速に戻って歪みエネルギーを開放する。クリーニングブレードが元の状態に戻る際に、クリーニングブレードは感光体ドラムを激しく擦り、また、その擦過はクリーニングブレード全体で均一に起こらず、不規則に、部分的に生じるため、振動音を生じて聞こえるようになる。
【００３６】
クリーニングブレードは、通常、金属製のブレードホルダーに固定されて使用されるが、感光体ドラムとクリーニングブレードとの摩擦が増大し、感光体ドラムがクリーニングブレードを押し、クリーニングブレードが圧縮されて歪む際に、クリーニングブレードが固定されているブレードホルダーが撓んで変形すると、クリーニングブレードが元の状態に戻る際に、ブレードホルダーの変形によるエネルギーが更に加わるため、クリーニングブレードが感光体ドラムを擦る力がより大きくなり、また、クリーニングブレードが感光体ドラムを擦る距離もより長くなるために、振動音は非常に大きくなる。
【００３７】
本発明では、ブレードホルダーにクリーニングブレードの長手方向にビードを形成したことにより、ブレードホルダーの強度が増し、クリーニング時にブレードホルダーの変形量を少なくして振動音を低減することができ、また、クリーニングの安定性を向上させることができる。
【００３８】
そして、前記クリーニング手段と上記制振部材との併用による相乗効果により、振動音をより一層低減させることができる。また、長時間の連続運転によっても、クリーニング不良や画像ムラ等発生による画質の劣化を生じることがない画像形成装置を得ることができる。
【００３９】
クリーニングブレードとビードを有するブレードホルダーとの接合体の一例のの末端に近い部分の斜視図を図３に示す。図３に示す例では、Ｌ字形のブレードホルダー２８は、Ｌ字の一方の直線部２８Ａが水平に配され、これに直交する他方の直線部２８Ｂが鉛直方向に配され、該直線部２８Ｂの端部にクリーニングブレード２７が、例えば、低融点樹脂フィルム製ホットメルト接着剤等で接着されている。なお、図３に示すクリーニングブレード２７およびブレードホルダー２８の配置および角度は一例にすぎない。直線部２８Ａは水平に配置される必要はなく、また、直線部２８Ｂは２８Ａに直交していなくてもよく、鈍角または鋭角であってもよい。これらは感光体ドラムとの関係で適宜選択できる。
【００４０】
クリーニングブレード２７としては、厚さが１〜３ｍｍ程度、幅が８〜３０ｍｍ程度のウレタンゴム成形体が用いられる。ブレードホルダー２８の直線部２８Ｂとの接着幅ｈ２は３〜７ｍｍ程度であり、クリーニングブレード２１の幅の１／３以下とすることが好ましい。
【００４１】
ブレードホルダー２８の直線部２８Ａには、クリーニングブレード２１の長手方向の全長にわたってビード２９が形成されている。また、ブレードホルダー２８のビード２９の寸法は、ブレードホルダー２８の直線部２８Ａの幅Ｌ２にもよるが、高さｈとして０．５〜３ｍｍ程度、幅１として３〜１０ｍｍ程度とすることが好ましい。高さｈが低すぎたり、幅１が広すぎるとブレードホルダー２８の変形量を低減することができず、ブレードホルダー２８の振動低減効果が少ない。また、高さｈがより高いものの場合には、成形加工自体が非常に困難である。
【００４２】
ビード２９は、ブレードホルダー２８の直線部２８Ａの端部からの距離Ｌ１が、前記横部の幅Ｌ２の１０〜７０％である範囲内の位置に形成されていることが好ましい。
【００４３】
本発明のクリーニング手段について、上記例とは異なる例を図４に示す。図４４に示す例では、Ｌ字形のブレードホルダー３０は、Ｌ字の一方の直線部３０Ａが水平に配され、これに直交する他方の直線部３０Ｂが鉛直方向に配され、該直線部３０Ｂの端部にクリーニングブレード２７が接着されている。ブレードホルダー３０の直線部３０Ｂのクリーニングブレード２１の接着部に至る途中に、クリーニングブレード２７の長手方向の全長にわたってビード３１が形成されている。
【００４４】
ブレードホルダー２８（３０）の板厚ｔは、適用可能な転写紙幅により、例えばＡ３縦（幅２９７ｍｍ）までは０．８〜３ｍｍ程度とすることが好ましく、それより広い幅のものに適用できる装置に場合には３〜６ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００４５】
ブレードホルダー２８（３０）の材質としては、鋼板、亜鉛処理鋼板、ステンレス、制振鋼板等の剛性を有するものが好ましい。
制振鋼板は、ステンレス箔、薄鋼板等の２枚の板の間に熱可塑性樹脂層を挟み込んだ積層構造の制振材料である。前記熱可塑性樹脂層の厚さは１０〜１００μ程度であり、熱可塑性樹脂としては、ガラス転移点が−６０〜５０℃、重量平均分子量が５０００〜５０，０００程度のものが用いられ、例えば、ポリエステル、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール等が挙げられる。これらは、樹脂の凝集力、接着性、粘着性さらには制振性能等の所望の特性により適宜選択され、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００４６】
［感光層］
続いて、感光ドラムの感光層について説明する。
感光層は、基本的に、支持体上に形成された下引き層、電荷発生層、および電荷輸送層の３層から構成される。また、必要に応じて電荷輸送層上に保護層を設けることもできる。
【００４７】
＜下引き層＞
下引き層は、接着性を向上する、モアレ等を防止する、上層の塗工性を改良する、残留電位を低減する等の目的で設けられる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、下引き層の上には電荷発生層成分が有機溶剤溶液として塗布することから、下引き層に用いる樹脂は、前記溶液の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂；共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等であってアルコール可溶性である樹脂：ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。また、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物等の微粉末を加えてもよい。これらの下引き層は、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
【００４８】
更に、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えばゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層も有用である。
【００４９】
この他に、本発明の下引き層にはＡｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物や、ＳｎＯ２，ＴｉＯ２，ＩＴＯ，ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作製法にて設けたものも良好に使用できる。下引き層の膜厚は０．１〜１０μｍ程度が適当である。
【００５０】
＜電荷発生層＞
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を用いることもある。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
無機系材料としては、例えば、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物等が挙げられる。
【００５１】
一方、有機系材料としては、従来より公知の材料をすべて用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクアリリウム系顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタンおよびトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノンおよびナフトキノン系顔料、シアニンおよびアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料等が挙げられる。
これらの電荷発生物質は、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００５２】
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド等が用いられる。これらのバインダー樹脂は、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００５３】
また、必要に応じて電荷輸送物質を添加してもよい。また、電荷発生層のバインダー樹脂として上述のバインダー樹脂の他に、後記高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。
【００５４】
電荷発生層を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。
前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電重合法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法等が用いられ、上述した無機系材料または有機系材料からなる電荷発生層が良好に形成できる。
【００５５】
また、後述のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系または有機系電荷発生物質を、必要ならばバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等を用いて行なうことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５〜２μｍである。
【００５６】
＜電荷輸送層＞
電荷輸送層は、帯電電荷を保持させ、かつ露光により電荷発生層で発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。また、電荷輸送層は帯電電荷を保持させる目的達成のために電気抵抗が高いことが要求され、また保持していた帯電電荷で高い表面電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さくかつ電荷移動性が良いことが要求される。
【００５７】
これらの要件を満足させるための電荷輸送層は、主として電荷輸送物質およびバインダー樹脂より構成される。バインダー樹脂１００重量部に対して、電荷輸送物質は、通常、４０〜９０重量部程度用いられる。これらを適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより電荷輸送層が形成できる。溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン等が用いられる。
【００５８】
必要により、電荷輸送物質およびバインダー樹脂以外にも、可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
電荷輸送層の膜厚は、５〜１００μｍ程度とすることが適当である。
【００５９】
電荷輸送物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００６０】
正孔輸送物質としては、以下に示される電子供与性物質が挙げられ、いずれも良好に用いられる。例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン誘導体、スチリルピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送物質は、１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
【００６１】
また、高分子電荷輸送層物質としては、以下のような構造を有するものが挙げられる。
（ａ）カルバゾール環を有する重合体
例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、特開昭５０−８２０５６号公報、特開昭５４−９６３２号公報、特開昭５４−１１７３７号公報、特開平４−１７５３３７号公報、特開平４−１８３７１９号公報等に記載のものが例示される。
【００６２】
（ｂ）ヒドラゾン構造を有する重合体
例えば、特開昭５７−７８４０２号公報、特開昭６１−２０９５３号公報、特開昭６１−２９６３５８号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開平１−１７９１６４号公報、特開平３−１８０８５１号公報、特開平３−１８０８５２号公報、特開平３−５０５５５号公報、特開平５−３１０９０４号公報に、特開平６−２３４８４０号公報等に記載のものが例示される。
【００６３】
（ｃ）ポリシリレン重合体
例えば、特開昭６３−２８５５５２号公報、特開平１−８８４６１号公報、特開平４−２６４１３０号公報、特開平４−２６４１３１号公報、特開平４−２６４１３２号公報、特開平４−２６４１３３号公報、特開平４−２８９８６７号公報等に記載のものが例示される。
【００６４】
（ｄ）トリアリールアミン構造を有する重合体
例えば、ポリ｛Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アミノ｝スチレン、特開平１−１３４４５７号公報、特開平２−２８２２６４号公報、特開平２−３０４４５６号公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３３０６６号公報、特開平５−４０３５０号公報、特開平５−２０２１３５号公報等に記載のものが例示される。
【００６５】
（ｅ）その他の重合体
例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、特開昭５１−７３８８８号公報、特開昭５６−１５０７４９号公報、特開平６−２３４８３６号公報、特開平６−２３４８３７号公報等に記載のものが例示される。
【００６６】
電子供与性基を有する重合体としては、上記重合体だけでなく、公知単量体との共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、スターポリマー等、また、例えば特開平３−１０９４０６号公報に記載のものような電子供与性基を有する架橋構造重合体等を用いることも可能である。
【００６７】
更に、高分子電荷輸送物質として有用なトリアリールアミン構造を有するポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル等としては、以下に記載の化合物が例示される。
例えば、特開昭６４−１７２８号公報、特開昭６４−１３０６１号公報、特開昭６４−１９０４９号公報、特開平４−１１６２７号公報、特開平４−２２５０１４号公報、特開平４−２３０７６７号公報、特開平４−３２０４２０号公報、特開平５−２３２７２７号公報、特開平７−５６３７４号公報、特開平９−１２７７１３号公報、特開平９−２２２７４０号公報、特開平９−２６５１９７号公報、特開平９−２１１８７７号公報、特開平９−３０４９５６号公報等に記載のものが挙げられる。
【００６８】
また、電荷輸送層を形成するために電荷輸送物質とともに用いられるバインダー樹脂としては、ポリカーボネート（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＺタイプ）、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリアクリルアミド、フェノキシ樹脂等が用いられる。これらのバインダーは、１種単独でも２種以上組み合わせても使用することができる。
【００６９】
必要により電荷輸送物質およびバインダー樹脂とともに使用できる酸化防止剤としては、例えば、以下のものが例示される。
フェノール性水酸基を１個有する化合物として、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、トコフェロール類等が挙げられる。
【００７０】
フェノール性水酸基を２個有する化合物として、例えば、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等が挙げられる。
【００７１】
フェノール性水酸基を３個以上有する化合物として、例えば、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、エチレングリコール−ビス［３，３−ビス（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ブチリックアシッド］エステル等が挙げられる。
【００７２】
パラフェニレンジアミン類として、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等が挙げられる。
【００７３】
ハイドロキノン類として、例えば、２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（９−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノン等が挙げられる。
【００７４】
有機硫黄化合物類として、例えば、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネート等が挙げられる。
【００７５】
有機燐化合物類として、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィン等が挙げられる。
【００７６】
必要により電荷輸送物質およびバインダー樹脂とともに使用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の汎用樹脂用可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量はバインダー樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
【００７７】
酸化防止剤と同様に、必要に応じてレベリング剤を添加することもできる。該レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーもしくはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０〜１重量部が適当である。
【００７８】
＜保護層＞
保護層はバインダー樹脂中に金属または金属酸化物の微粒子を分散した層である。前記バインダー樹脂としては可視光および赤外光に対して透明で電気絶縁性、機械的強度および接着性に優れたものが望ましい。保護層の結着樹脂としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。金属酸化物としては酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、ＴｉＯ、ＴｉＮ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン等が挙げられる。保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、およびこれらの樹脂に等の無機材料を分散したもの等を添加することができる。保護層の形成法としては通常の塗布法が採用される。なお保護層の厚さは０．１〜１０μｍ程度が適当である。
【００７９】
【実施例】
以下に、実施例を示す。下記記載中、「部」は重量部を意味する。
【００８０】
［実施例１］
（感光体ドラムの製造）
下記組成の混合物をボールミルポットに取り、アルミナボール（直径１０ｍｍ）を使用し７２時間ボールミリングした。
酸化チタン（商品名：ＣＲ−６０、石原産業製） ５０部
アルキッド樹脂（商品名：ベッコライトＭ６４０１−５０、大日本インキ化学工
業製） １５部
メラミン樹脂（商品名：スーパーベッカミンＬ−１２１−６０、大日本インキ化
学工業製） ８．３部
メチルエチルケトン ３１．７部
【００８１】
得られたミリング液に、シクロヘキサノン１０５部を加えさらに２時間ボールミリングして下引き層用塗布液を作製した。この塗布液を円筒形アルミドラム（外径３０ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍ）上に浸漬塗布し、１３５℃で２５分間乾燥して、膜厚４．５μｍの下引き層を形成した。
【００８２】
続いて、下記式（１）で表される電荷発生物質２部、下記式（２）で表される電荷発生物質１部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＬＳ、積水化学製）１部、およびシクロヘキサノン８０部からなる混合物をボールミルポットに取り、ＹＴＺ（部分安定化ジルコニア）ボール（直径１０ｍｍ）を使用し１２０時間ボールミリングした後、更にシクロヘキサノン７８．４部とメチルエチルケトン２３７．６部を加えて２０時間ボールミリングして電荷発生層塗布液を調整した。この塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、１３０℃で２０分間乾燥し、厚さ０．１μｍの電荷発生層を形成した。
【００８３】
【化１】
【化２】
次に、下記組成の電荷輸送層塗工液を調整し、この塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布し、１３５℃で２５分間乾燥し、厚さ３１μｍの電荷輸送層を形成した。
下記式（３）で表される電荷輸送物質 ７部
ポリカーボネート樹脂（商品名：ＴＳ−２０５０、帝人化成製） １０部
シリコーンオイル（商品名：ＫＦ−５０、信越化学工業製） ０．００２部
テトラヒドロフラン ７７．４部
２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン ０．０２部
【００８６】
【化３】
（制振部材の製造など）
ＡＢＳ樹脂（商品名：ＧＡ−７０４、スミカＡ＆Ｌ社製）７５部、マイカ（商品名：６０Ｃ、クラレ製）２０部、および活性成分としてＮ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド５部からなる樹脂組成物を用いて、スリット幅１．７ｍｍ、最大外径２８．６ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ１００ｍｍ、かつ片端部がテーパー状（テーパー長さ８ｍｍ）である上述した形状の制振部材を形成した。この制振部材表面に厚さ２０μの熱可塑性エラストマー（商品名：エポフレンド、ダイセル製）製弾性層を設けた。この制振部材２個を上記感光体ドラム内に挿入し、弾性的に支持させた後、感光体ドラムに両端に樹脂製フランジを取り付けた。なお、前記制振部材のスリット幅を含めた外周長は９０．０ｍｍであり、この外周長に対するスリット幅は（１．７÷９０）×１００＝１．９％である。
【００８８】
また、図３に示した形状の亜鉛処理鋼板（厚さ１．６ｍｍ）製ブレードホルダー（横部幅１６ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、ビード形成位置６ｍｍ、ビード高さ１．５ｍｍ、ビード幅４ｍｍ）の縦部（幅１３ｍｍ）に、ウレタンゴム製ブレード（厚さ２ｍｍ、幅１３ｍｍ、長さ３２０ｍｍ）を接着幅４ｍｍで接着してクリーニング部材を作製した。
【００８９】
次いで、ユニットケース内に、上記感光体ドラム、クリーニング部材、帯電ローラ等を組み込み、各々が一体的に取り付けられたプロセスカートリッジを作製した。
【００９０】
［実施例２］
実施例１において、制振部材のスリット幅１．７ｍｍを２．５ｍｍに、亜鉛処理鋼板製ブレードホルダーの厚さ１．６ｍｍを２ｍｍに、ビード高さ１．５ｍｍを１．２ｍｍに、ビード幅４ｍｍを８ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてプロセスカートリッジを作成した。この外周長に対するスリット幅は、（２．５÷９０）×１００＝２．８％である。
【００９１】
［実施例３］
実施例２において、制振部材の数２個を１個に変更し、感光体ドラム内の回転駆動手段に近い側に挿入して弾性的に支持させたこと、ブレードホルダーを厚さ１．６ｍｍの下記制振鋼板を用いて作製したこと、ビード高さ１．２ｍｍを１ｍｍに、ビード幅８ｍｍを１０ｍｍに変更したこと以外は、実施例２と同様にしてプロセスカートリッジを作製した。
制振鋼板としては、厚さ０．８ｍｍの亜鉛処理鋼板２枚の間に、厚さ４０μのポリエステル樹脂（ガラス転移点：１０℃）中間層を有する積層構造体を使用した。
【００９２】
［実施例４］
実施例１において、制振部材の厚さ３ｍｍを５ｍｍに、スリット幅１．７ｍｍを２ｍｍに、および制振部材表面に弾性層を設けないように変更したこと、並びに、亜鉛処理鋼板製ブレードホルダーを上記制振鋼板製のものに、ビード高さ１．５ｍｍを２ｍｍに、ビード幅４ｍｍを１２ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてプロセスカートリッジを作成した。この外周長に対するスリット幅は、（２÷９０）×１００＝２．２％である。
【００９３】
［実施例５］
実施例４において、ブレードホルダーの形状を図４に示した形状に変更し、Ｌ曲げ部からした側３ｍｍの位置にビード（ビード高さ１．５ｍｍ、ビード幅４ｍｍ）を形成したこと以外は、実施例４と同様にしてプロセスカートリッジを作製した。
【００９４】
［比較例１］
実施例１において、感光体ドラム内に制振部材を収容しなかったこと以外は、実施例１と同様にしてプロセスカートリッジを作製した。
【００９５】
［比較例２］
実施例１において、制振部材のスリット幅１．７ｍｍを０．４ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてプロセスカートリッジを作製した。
【００９６】
［比較例３］
実施例１において、制振部材のスリット幅１．７ｍｍを３．１ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてプロセスカートリッジを作製した。
【００９７】
［比較例４］
実施例１において、ビードが形成されていないブレードホルダーを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてプロセスカートリッジを作製した。
【００９８】
［比較例５］
実施例１において、ビードが形成されていないブレードホルダーを用いたこと、および感光体ドラム内に制振部材を収容しなかったこと以外は、実施例１と同様にしてプロセスカートリッジを作製した。
【００９９】
＜性能評価手法＞
上記実施例および比較例で作製した各プロセスカートリッジを、静電複写機（商品名：ｉｍａｇｉｏ ＭＦ２００、リコー製）にセットして、線速９０ｍｍ／ｓの条件で灰色ハーフトーン画像の印字を実行した。
【０１００】
１．振動音の測定
上記複写機の側面近傍に、エレクトレットコンデンサーマイクロホン（商品名：ＥＣＭ−１４５、ソニー製）を設置して、感光体ドラムの回転が停止する時の振動音を検知しノートパソコンに録音・記憶させた。録音ソフトとして、サウンドモニターＦＦＴ Ｖｅｒ．７．０（商品名、Ｅ．Ｎ．Ｓｏｆｔｗａｒｅ製）を用いた。録音を行った後、ＳｏｕｎｄＥｎｇｉｎｅ Ｆｒｅｅ Ｖｅｒ．２．９０（商品名、Ｃｙｃｌｅ ｏｆ ５ｔｈ製）によって音量をボリューム１７ｄＢに拡大した。この音の周波数特性を前記サウンドモニターＦＦＴによって測定し、周波数が５００Ｈｚ付近の最大音量（ｄＢ）を求めた。
【０１０１】
この振動音の測定は、初期印字動作時および後記フリーラン運転（３０，０００枚印字相当）終了後の通常印字動作時の２回について行った。上記各カートリッジについての測定結果を表１の「振動音（ｄＢ）」の欄に示した。
【０１０２】
２．印字画質の観察評価
先ず、初期印字動作時における灰色ハーフトーン画像の印字画質を目視により観察し、均一に印字されているものについて、画像ムラがないと評価し、表１の「画像ムラ」の欄に「なし」と表示した。転写紙の進行方向に対して筋状のムラがあるものについて、画像ムラが生じていると評価し、表１に「筋画像」と表示した。また、灰色ハーフトーン画像が全体的に不均一であるものについて、画像ムラが顕著であると評価し、表１に「有り」と表示した。
【０１０３】
次に、印字画像の先後端の非画像部の筋状汚れの有無を目視により観察し、全く汚れがないものについて、残留トナーのクリーニング性能が良好であると評価し、表１の「クリーニング不良」の欄に「なし」と表示した。
【０１０４】
また、上記静電複写機を３０℃、湿度３０％の環境条件下にてフリーランモード（転写紙非通紙での画像形成プロセスの繰返し）で３０，０００枚印字に相当する連続運転を行った。５，０００枚印字相当毎に転写紙を通紙し、灰色ハーフトーン画像の印字を行った。上記のとおり、印字画像の先後端の非画像部の筋状汚れの有無を目視により観察し、前記非画像部に筋状汚れが認められる場合、クリーニング性能が不良であると評価し、表１の「クリーニング不良」の欄に印字相当枚数とともに「発生」と表示した。また、前記通紙時の灰色ハーフトーン画像の印字画質（画像ムラの有無）について、上記と同様に評価し、表１の「画像ムラ」の欄に印字相当枚数とともに表示した。
【０１０５】
【表１】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、感光体ドラム内に、その外面を感光体ドラム内面に弾性的に押し付けて支持されている（スリットを有する）円筒状制振部材が収容されていることと、クリーニングブレードを保持するブレードホルダーがブレードの長手方向にビードを有するように構成されていることとの相乗作用により、感光体ドラムの振動音を効果的に低減し、かつ、印字画質が悪化することなく、特に長期連続運転によっても残留トナーのクリーニング不良が発生することがないという顕著に優れた作用・効果を奏する。また、本発明は、小型化され、着脱自在なプロセスカートリッジとした場合に、特に有用かつ効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例の模式断面図である。
【図２】（ａ）本発明に用いる制振部材の一例の斜視図である。
（ｂ）本発明に用いる制振部材の一例の軸方向の断面図である。
（ｃ）図（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】本発明に用いるクリーニングブレードとブレードホルダーの接合体の一例の部分斜視図である。
【図４】本発明に用いるクリーニングブレードとブレードホルダーの接合体の別の例の側面図である。
【符号の説明】
１１ 感光体ドラム
１２ 接触帯電手段
１３ イメージ露光
１４ 現像手段
１５ 転写部材
１６ 転写手段
１７ クリーニング手段
１８ 除電手段
１９ 定着手段
２０ 制振部材
２１ 感光体ドラム内に収容された制振部材
２２ スリット
２３ 円筒壁
２４ スリット対向部
２５ テーパー
２６ 凹溝
２７ クリーニングブレード
２８，３０ ブレードホルダー
２８Ａ，３０Ａ 水平直線部
２８Ｂ，３０Ｂ 垂直直線部
２９，３１ ビード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus in which vibration is reduced and a high-quality image is formed.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in electrophotographic apparatuses, a contact charging method in which a photosensitive drum and a charging member such as a roller are brought into contact with each other to perform direct charging has become mainstream. And in order to perform the said charging uniformly, in many cases, a DC voltage is applied by multiplying an AC voltage. However, in this case, there is a problem that vibration noise is generated according to the frequency of the AC voltage. In addition, vibration noise may occur when cleaning the residual toner by bringing the cleaning blade into contact with the photosensitive drum.
Various methods have been proposed in the past to reduce the generation of such vibration noise, but it has been difficult to sufficiently reduce vibration noise without affecting the image quality.
[0003]
(Patent Document 1)
A charging member to which an oscillating voltage is applied to charge the photosensitive drum in contact with the photosensitive drum and a cleaning device having a cleaning blade for cleaning the photosensitive drum are provided, and the cleaning device includes a vibration absorbing portion that absorbs vibration. It has been proposed to reduce charging noise generated between the charging member and the photosensitive drum. However, the vibration of the blade holder itself cannot be suppressed only by the vibration absorbing portion of the cleaning device.
[0004]
(Patent Document 2)
The electrostatic latent image formed on the organic photoreceptor is developed with a toner-containing developer, and the toner image visualized by development is transferred from the organic photoreceptor to a transfer material, and then the toner remaining on the organic photoreceptor In the image forming method including the cleaning device for removing the surface, the organic photoreceptor is an organic photoreceptor having a siloxane-based resin layer as a surface layer, and the cleaning blade of the cleaning device and the support member of the cleaning blade are partially in parallel with each other. Even when polymerized toner is used by bonding a damping material to the cleaning blade, good cleaning performance can be maintained over a long period of time, and there is no image defect and a good electrophotographic image can be formed. It has been proposed to provide an image forming method and an image forming apparatus. However, bonding the damping material to the cleaning blade increases the rigidity of the cleaning blade and increases blade vibration.
[0005]
(Patent Document 3)
A blade holder that holds the blade that is pressed against the surface of the photoconductor to clean the surface residue, or a magnet on the holder bracket that supports this blade holder, without reducing the rigidity of the holder bracket. There has been proposed a cleaning device for an image forming apparatus in which the pressure contact state with respect to the surface of the photosensitive member does not change and unnecessary vibration of the entire apparatus does not occur. However, since the magnet and the holder bracket cannot be completely brought into close contact with each other, minute vibrations are generated at the contact portion between them.
[0006]
(Patent Document 4)
In a photosensitive drum incorporated in a process cartridge of an image forming apparatus, a metal cylindrical member, an elastic material surrounding at least a part of the outer surface of the cylindrical member, and a coating layer in which the elastic material is adhered to the outer surface of the cylindrical member Is disposed in the drum cylinder to absorb the vibration of the photosensitive drum and reliably absorb the vibration generated when the photosensitive drum rotates, and to improve the adhesion between the vibration isolating material and the photosensitive drum. Has been proposed. However, the drum is partially deformed or bulged by press-fitting a vibration-proof material having a coating layer in which an elastic material is adhered to the outer surface of the cylindrical member into the drum cylinder. A malfunction will occur.
[0007]
(Patent Document 5)
In an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive cylindrical support having an outer diameter of 50 mm or less and having a vibration suppressing member in the cylindrical support, the cylindricity of the electrophotographic photosensitive member is 0.03 mm. In the following, it has been proposed that the vibration noise generated by the contact charging method and the vibration noise of the cleaning blade are reduced, and a high-quality image without image unevenness can be obtained. However, since the vibration suppression member having an outer diameter larger than the inner diameter of the support is reduced in diameter so as to be in close contact with the inner wall after being inserted into the cylindrical support, the cylindrical support is caused by the difference in the outer diameter between the support inner diameter and the vibration suppression member The part which does not adhere to a body will arise. In addition, vibration noise may not be sufficiently suppressed due to variations in the inner diameter of the support and the outer diameter of the vibration suppressing member.
[0008]
(Patent Document 6)
A silencer molded using a damping resin molding pellet in which the base resin is blended with an active ingredient that increases the amount of dipole moment in the base resin and an inorganic filler is placed inside the photosensitive drum of the image forming apparatus. It has been proposed that the application to the peripheral surface or the outer peripheral surface reliably attenuates and removes vibrations generated on the photosensitive drum to improve image quality and reduce noise. However, the cross section formed by using the damping resin molding pellets in which the base resin is blended with an active ingredient that increases the amount of dipole moment in the base resin and an inorganic filler is substantially C-shaped and substantially O-shaped. There is no description of the state of close contact between the inner surface of the photosensitive drum and the inner surface of the photosensitive drum, and vibration noise may not be sufficiently suppressed due to variations in the inner diameter of the support and the outer diameter of the silencer.
[0009]
(Patent Document 7)
In an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive cylindrical substrate drum and inserting the vibration suppressing material 2 inside the cylindrical substrate 1, the inner surface area of the cylindrical substrate is inserted into the cylindrical substrate. An electrophotographic photoreceptor in which B / A is 0.5 or more and 80% or more of the outer surface area of the vibration suppressing material is in direct contact with the inner surface of the cylindrical substrate, where B is the outer peripheral surface area of the vibration suppressing material 2. A high-speed and high-quality electrophotographic apparatus that can achieve high acceleration and high image quality has been proposed, and the vibration suppression material is cylindrical with slits, the outer diameter is larger than the inner diameter of the cylindrical substrate, elastic deformation Also proposed are those that have been inserted. However, the cleaning means has not been improved, and vibration noise may not be sufficiently suppressed.
[0010]
(Patent Document 8)
A silencing member for an electrophotographic photosensitive member formed by molding a thermoplastic resin composition having a specific composition containing an acrylic acid ester monomer copolymer, and an electrophotographic photosensitive member that generates less noise are proposed. The inner peripheral surface is provided with a sound deadening filler, the sound deadening filler is provided with a cutting portion, and the sound deadening filler and the inner peripheral surface of the photosensitive drum are joined by using the elasticity of the sound deadening filler. It is also disclosed that it can be kept under tension. However, the cleaning means has not been improved, and vibration noise may not be sufficiently suppressed.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-5-341701 ([0004] to [0006], [0014] to [0016])
[Patent Document 2]
JP 2002-244521 A ([0005], [0006])
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-188833 ([0003] to [0006])
[Patent Document 4]
JP 2001-235971 A ([0008], [0012] to [0014])
[Patent Document 5]
JP 2002-116661 A ([0005] to [0015])
[Patent Document 6]
International Publication No. 00/49466 Pamphlet
[Patent Document 7]
JP 2002-149006 A ([0015], [0016])
[Patent Document 8]
JP 2001-13704 A ([0073] to [0075])
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In light of the above prior art and its problems, an object of the present invention is to reduce vibration noise generated when the photosensitive drum rotates and stops, and also causes image unevenness and poor cleaning. It is an object to provide an image forming apparatus that can obtain a high-quality image.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be achieved by improving the vibration damping member housed in the photosensitive drum and the cleaning means disposed around the photosensitive drum. The headline and the present invention have been completed.
[0014]
That is, the present invention firstly
(A) a photosensitive drum; and (B) a cylindrical damping member that is housed inside the photosensitive drum and has a slit in the direction of the rotation axis, and elastically presses the outer surface against the inner surface of the drum. (C) contact charging means by applying DC voltage, (E) exposure means, (F) developing means, (G) transfer means, and (H) Provided is an image forming apparatus having a cleaning blade and a blade holder for holding the cleaning blade, and a cleaning unit in which a bead is formed in the longitudinal direction of the cleaning blade.
[0015]
Second,
A process cartridge which constitutes a part of the image forming apparatus and is detachable. The process cartridge is at least (A) a photosensitive drum, and (B) is housed inside the photosensitive drum, and has a slit in a rotation axis direction. A cylindrical damping member that is elastically pressed against the inside of the drum to support the damping member, and (C) a contact charging means by applying a DC voltage; A process cartridge having a cleaning blade and a blade holder for holding the cleaning blade, and a cleaning means in which a bead is formed in the blade holder in the longitudinal direction of the cleaning blade; provide.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0017]
[Outline of device]
In order to clarify the outline of the electrophotographic apparatus of the present invention, a schematic sectional view thereof is shown in FIG. In the figure, the
[0018]
The image forming apparatus of the present invention may be configured as a process cartridge in which the photosensitive drum, the contact charging unit, the cleaning unit, and the like are integrated. By using the process cartridge, the image forming apparatus can be miniaturized, can be freely attached and detached, and can be handled easily.
[0019]
[Contact charging means]
The charging means in the present invention is of a contact charging type by applying a DC voltage to a charging roll in contact with the photosensitive drum. As a result, the applied voltage required for charging the photosensitive drum can be made lower than in a process using a conventional corona charger, and less ozone and nitrogen oxides are generated, resulting in energy saving. In addition, since a DC voltage is applied, charging vibration of the photosensitive drum and a wear amount of the photosensitive layer after repeated use can be reduced as compared with contact charging by an AC voltage multiplying method.
[0020]
[Vibration control member]
Usually, the cleaning blade of the cleaning means is in contact with the surface of the photosensitive drum when the photosensitive drum rotates, and performs minute vibration, so-called stick-slip vibration. This vibration is particularly great when the photosensitive drum is started and stopped, and causes the cleaning blade holder and the photosensitive drum to resonate and generate a vibration sound. This vibration noise becomes louder when the temperature of the photosensitive drum is 40 ° C. or higher and as the humidity is lower. This vibration noise becomes particularly prominent when the outer diameter of the photosensitive drum is 40 mm or less.
[0021]
In the present invention, in order to reduce the vibration noise, first, a damping member is accommodated inside the photosensitive drum.
The vibration damping member used in the present invention is a cylindrical vibration damping member that is housed inside the photosensitive drum and has a slit in the rotation axis direction, and elastically presses the outer surface of the drum against the inside of the drum. It is supported within. The slit width of the vibration damping member is a circumferential length of the inner surface of the photosensitive drum.0.3-3%It is preferable that
[0022]
FIG. 2 shows an example of the shape of the damping
[0023]
The vibration damping member used in the present invention is a substantially cylindrical member having a
[0024]
The width (L) of the
[0025]
It is preferable that at least one end of the
[0026]
The number of damping members accommodated in the photosensitive drum is not limited to one and may be two or more. When two or more damping members are used, vibration noise of the photosensitive drum can be further reduced. Rather than contacting a plurality of damping materials, it is preferable to store them at a distance because resonance between the damping materials can be prevented. In addition, it is effective to reduce at least one damping member on the side close to the photosensitive drum rotating drive motor disposed in the image forming apparatus in order to reduce the photosensitive drum vibration noise.
[0027]
The length of the damping member in the axial direction (when two or more damping members are used, the total length of the damping members in the axial direction) is effective to reduce the vibration noise. It is preferable to set it as about 10 to 80% with respect to the length.
[0028]
Next, the vibration damping member is made of an elastic material, and is preferably made of synthetic resin or synthetic rubber, for example. The thickness of the substantially cylindrical damping member made of synthetic resin or synthetic rubber is 0.5 mm or more, preferably about 3 to 10 mm in order to exhibit the vibration noise reduction effect.
[0029]
Further, it is preferable to form a
[0030]
As a raw material for molding a synthetic resin or synthetic rubber damping member, a composition mainly including a base component, an active component, and an inorganic filler is used.
Examples of the base component include polyvinyl chloride, polyethylene, chlorinated polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, polyisoprene, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer ( ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), polycarbonate, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR) Is mentioned. These can be used singly or in combination of two or more.
[0031]
The active component is a component that increases the amount of dipole moment of the base component and improves the damping effect. For example, N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCHBSA), 2-mercaptobenzothiazole (MBT), bis (2-benzothiazolyl) sulfide (MBTS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (BBS), N And benzothiazolyl group-containing compounds such as oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfenamide (OBS) and N, N-diisopropyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DPBS). These can be used singly or in combination of two or more. The amount of the active ingredient used is preferably 0.5 to 50 parts by weight, more preferably 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base component.
[0032]
The inorganic filler is blended for the purpose of further improving the vibration damping performance, and examples thereof include mica scale pieces, glass pieces, glass fibers, carbon fibers, calcium carbonate, barite, and precipitated barium sulfate. These can be used singly or in combination of two or more. The amount of the inorganic filler to be used is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 15 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base component.
[0033]
After the composition is homogenized by kneading or the like, a damping member having the above shape can be obtained by molding using a mold having a predetermined shape by a molding method well known to those skilled in the art, for example, an injection molding method or the like. it can.
[0034]
The damping member may further be provided with an elastic layer on the surface thereof. The elastic layer preferably has a thickness of 10 to 100 μm and a hardness (JIS K6301 A type) of 30 to 90. The elastic layer is obtained by, for example, dissolving an elastomer material such as Epofriend (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) or Califlex (trade name, manufactured by Shell Japan Co., Ltd.), which is a thermoplastic elastomer, in an organic solvent. It can be formed by applying to the surface of the damping member by a method such as spraying or dipping, and evaporating and removing the organic solvent. When the elastic layer is provided, close elastic support of the vibration damping member accommodated in the photosensitive drum to the inner surface of the photosensitive drum can be ensured.
[0035]
[Cleaning means]
The present invention is most characterized in that the cleaning means for removing residual toner is a cleaning means having a cleaning blade and a blade holder in which beads are formed in the longitudinal direction of the cleaning blade. (In this specification, “bead” is defined as an elongated bulge having a concave portion along the convex portion of the outer surface inside the convex portion having an arcuate cross section.)
A detailed observation of how noise is generated due to friction between the photosensitive drum and the cleaning blade revealed the following. During low-speed rotation just before the photosensitive drum stops, when the friction between the photosensitive drum and the cleaning blade increases, the photosensitive drum pushes the urethane rubber cleaning blade, and the cleaning blade is compressed and distorted. When the energy is greater than the friction force, the cleaning blade quickly returns to its original state to release the strain energy. When the cleaning blade returns to its original state, the cleaning blade rubs the photoconductor drum violently, and the rubbing does not occur uniformly throughout the cleaning blade, but occurs irregularly and partially, thus generating vibration noise. I can hear it.
[0036]
The cleaning blade is usually used while being fixed to a metal blade holder. However, when the friction between the photosensitive drum and the cleaning blade increases, the photosensitive drum pushes the cleaning blade, and the cleaning blade is compressed and distorted. In addition, if the blade holder to which the cleaning blade is fixed is bent and deformed, energy from the deformation of the blade holder is further added when the cleaning blade returns to its original state. In addition, since the cleaning blade rubs the photosensitive drum longer, the vibration noise becomes very loud.
[0037]
In the present invention, since the bead is formed in the blade holder in the longitudinal direction of the cleaning blade, the strength of the blade holder is increased, and the amount of deformation of the blade holder can be reduced during cleaning to reduce vibration noise. Stability can be improved.
[0038]
The vibration noise can be further reduced by the synergistic effect of the combined use of the cleaning means and the damping member. Further, it is possible to obtain an image forming apparatus that does not cause deterioration in image quality due to poor cleaning, image unevenness, or the like even after continuous operation for a long time.
[0039]
FIG. 3 shows a perspective view of a portion close to the end of an example of a joined body of a cleaning blade and a blade holder having a bead. In the example shown in FIG. 3, the L-shaped
[0040]
As the
[0041]
A
[0042]
The
[0043]
FIG. 4 shows an example different from the above example of the cleaning means of the present invention. In the example shown in FIG. 44, in the L-shaped
[0044]
The thickness t of the blade holder 28 (30) is preferably about 0.8 to 3 mm up to, for example, A3 length (width 297 mm) depending on the applicable transfer paper width, and can be applied to a wider width. In this case, the thickness is preferably about 3 to 6 mm.
[0045]
As a material of the blade holder 28 (30), a material having rigidity such as a steel plate, a galvanized steel plate, stainless steel, a damping steel plate, or the like is preferable.
The damping steel plate is a damping material having a laminated structure in which a thermoplastic resin layer is sandwiched between two plates such as a stainless steel foil and a thin steel plate. The thermoplastic resin layer has a thickness of about 10 to 100 μm, and a thermoplastic resin having a glass transition point of −60 to 50 ° C. and a weight average molecular weight of about 5000 to 50,000 is used. Examples thereof include polyester, polyamide, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral and the like. These are appropriately selected depending on desired properties such as the cohesive strength, adhesiveness, tackiness and vibration damping performance of the resin, and can be used alone or in combination of two or more.
[0046]
[Photosensitive layer]
Next, the photosensitive layer of the photosensitive drum will be described.
The photosensitive layer is basically composed of three layers, an undercoat layer formed on the support, a charge generation layer, and a charge transport layer. Further, a protective layer can be provided on the charge transport layer as necessary.
[0047]
<Underlayer>
The undercoat layer is provided for the purpose of improving adhesiveness, preventing moire or the like, improving the coatability of the upper layer, and reducing the residual potential. The subbing layer generally comprises a resin as a main component. However, since the charge generation layer component is applied as an organic solvent solution on the subbing layer, the resin used for the subbing layer is less than the organic solvent in the solution. It is desirable that the resin has high dissolution resistance. Examples of such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, and sodium polyacrylate; resins that are alcohol-soluble such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon: polyurethane, melamine resin, alkyd-melamine Examples thereof include thermosetting resins such as resins and epoxy resins. These can be used singly or in combination of two or more. Further, fine powders such as metal oxides exemplified by titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, indium oxide and the like, or metal sulfides and metal nitrides may be added. These undercoat layers can be formed using a suitable solvent and coating method.
[0048]
Furthermore, a metal oxide layer formed by, for example, a sol-gel method using a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent or the like as the undercoat layer is also useful.
[0049]
In addition to this, the undercoat layer of the present invention includes Al.2O3Anodic oxidation, organic materials such as polyparaxylylene (parylene), SnO2, TiO2, ITO, CeO2A material provided with an inorganic material such as a vacuum thin film can also be used favorably. The thickness of the undercoat layer is suitably about 0.1 to 10 μm.
[0050]
<Charge generation layer>
The charge generation layer is a layer mainly composed of a charge generation material, and a binder resin may be used as necessary. As the charge generation material, inorganic materials and organic materials can be used.
Examples of the inorganic material include crystalline selenium, amorphous selenium, selenium-tellurium, selenium-tellurium-halogen, and selenium-arsenic compounds.
[0051]
On the other hand, as the organic material, all conventionally known materials can be used. For example, phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, azulenium salt pigments, squarylium pigments, azo pigments having a carbazole skeleton, azo pigments having a triphenylamine skeleton, azo pigments having a diphenylamine skeleton, and a dibenzothiophene skeleton Azo pigments, azo pigments having a fluorenone skeleton, azo pigments having an oxadiazole skeleton, azo pigments having a bis-stilbene skeleton, azo pigments having a distyryl oxadiazole skeleton, azo pigments having a distyryl carbazole skeleton, perylene pigments , Anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and azomethine pigments, Goido based pigments, bisbenzimidazole pigments.
These charge generating materials can be used singly or in combination of two or more.
[0052]
As a binder resin used as necessary for the charge generation layer, polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, poly-N-vinylcarbazole, Polyacrylamide or the like is used. These binder resins can be used singly or in combination of two or more.
[0053]
Moreover, you may add a charge transport material as needed. In addition to the binder resin described above, a polymer charge transport material described later is favorably used as the binder resin for the charge generation layer.
[0054]
Methods for forming the charge generation layer include a vacuum thin film preparation method and a casting method from a solution dispersion system.
For the former method, a vacuum deposition method, a glow discharge polymerization method, an ion plating method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a CVD method or the like is used, and the charge generation layer made of the inorganic material or the organic material described above is used. It can be formed well.
[0055]
In order to provide a charge generation layer by the casting method described later, a ball mill using the above-described inorganic or organic charge generation material together with a binder resin if necessary, using a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, dichloroethane, methyl ethyl ketone, or the like. It can be formed by dispersing with an attritor, sand mill or the like, and applying the solution after diluting the dispersion appropriately. The application can be performed using a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method, or the like.
The thickness of the charge generation layer provided as described above is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.05 to 2 μm.
[0056]
<Charge transport layer>
The charge transport layer is a layer intended to hold a charged charge and to couple the charge generated and separated in the charge generation layer by exposure to the charged charge held by movement. In addition, the charge transport layer is required to have high electric resistance in order to achieve the purpose of holding the charged charge, and in order to achieve the purpose of obtaining a high surface potential with the held charged charge, the dielectric constant is small. In addition, good charge mobility is required.
[0057]
The charge transport layer for satisfying these requirements is mainly composed of a charge transport material and a binder resin. The charge transport material is usually used in an amount of about 40 to 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. A charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing these in a suitable solvent, coating and drying the solution. As the solvent, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone or the like is used.
[0058]
If necessary, in addition to the charge transport material and the binder resin, an appropriate amount of a plasticizer, an antioxidant, a leveling agent and the like can be added.
The film thickness of the charge transport layer is suitably about 5 to 100 μm.
[0059]
Examples of the charge transport material include a hole transport material and an electron transport material.
Examples of the electron transport material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2, Examples include electron-accepting substances such as 4,5,7-tetranitroxanthone and 2,4,8-trinitrothioxanthone. These electron transport materials can be used singly or in combination of two or more.
[0060]
Examples of the hole transport material include the following electron donating materials, and all of them are used favorably. For example, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9- (p-diethylaminostyryl) anthracene, 1,1-bis- (4-dibenzylaminophenyl) propane, styrylanthracene derivatives, styrylpyra Examples include zoline derivatives, phenylhydrazone derivatives, α-phenylstilbene derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, and thiophene derivatives. These hole transport materials can be used singly or in combination of two or more.
[0061]
Examples of the polymer charge transport layer material include those having the following structure.
(A) a polymer having a carbazole ring
For example, poly-N-vinylcarbazole, JP 50-82056 A, JP 54-9632 A, JP 54-11737 A, JP 4-175337 A, JP 4-183719 A The thing described in the gazette etc. is illustrated.
[0062]
(B) a polymer having a hydrazone structure
For example, JP-A-57-78402, JP-A-61-20953, JP-A-61-296358, JP-A-1-134456, JP-A-1-179164, JP-A-3-180851 Examples described in JP-A-6-234840 and the like are exemplified in JP-A-3-180852, JP-A-3-50555, and JP-A-5-310904.
[0063]
(C) Polysilylene polymer
For example, JP-A 63-285552, JP-A 1-88461, JP-A 4-264130, JP-A 4-264131, JP-A 4-264132, JP-A 4-264133. And those described in JP-A-4-289867.
[0064]
(D) a polymer having a triarylamine structure
For example, poly {N, N-bis (4-methylphenyl) -4-amino} styrene, JP-A-1-134457, JP-A-2-282264, JP-A-2-304456, JP-A-4- Examples thereof include those described in Japanese Patent Nos. 133065, 4-133066, 5-40350, and 5-202135.
[0065]
(E) Other polymers
Examples thereof include nitropyrene formaldehyde condensation polymers described in JP-A-51-73888, JP-A-56-150749, JP-A-6-234836, JP-A-6-234837, and the like. The
[0066]
Examples of the polymer having an electron donating group include not only the above-mentioned polymers but also copolymers with known monomers, block copolymers, graft copolymers, star polymers, and the like. It is also possible to use a crosslinked structure polymer having an electron-donating group such as those described in Japanese Patent Publication No.
[0067]
Furthermore, examples of the polycarbonate, polyurethane, polyester, polyether and the like having a triarylamine structure useful as a polymer charge transport material include the compounds described below.
For example, JP-A 64-1728, JP-A 64-13061, JP-A 64-19049, JP-A-4-11627, JP-A-4-225014, JP-A-4-230767 No. 4, JP-A-4-320420, JP-A-5-232727, JP-A-7-56374, JP-A-9-127713, JP-A-9-222740, JP-A-9-265197. And those described in JP-A-9-211877, JP-A-9-30495, and the like.
[0068]
Moreover, as binder resin used with a charge transport material in order to form a charge transport layer, polycarbonate (bisphenol A type, bisphenol Z type), polyester, methacrylic resin, acrylic resin, polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, An ethylene-vinyl acetate copolymer, polystyrene, phenol resin, epoxy resin, polyurethane, polyvinylidene chloride, alkyd resin, silicone resin, polyvinyl carbazole, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyacrylamide, phenoxy resin, and the like are used. These binders can be used singly or in combination of two or more.
[0069]
Examples of the antioxidant that can be used together with the charge transport material and the binder resin as needed include the following.
Examples of the compound having one phenolic hydroxyl group include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 3-t-butyl-4-hydroxyanisole, and 2,6-di-t-butyl-4-ethyl. Phenol, stearyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, tocopherols and the like can be mentioned.
[0070]
Examples of compounds having two phenolic hydroxyl groups include 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol) and 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol). ), 4,4′-thio-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), and the like.
[0071]
Examples of the compound having 3 or more phenolic hydroxyl groups include 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4, 6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], ethylene glycol -Bis [3,3-bis (3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) butyric acid] ester and the like.
[0072]
Examples of paraphenylenediamines include N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, and N-phenyl-N-sec-butyl-p-. Examples include phenylenediamine, N, N′-diisopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine, and the like.
[0073]
Examples of hydroquinones include 2,5-di-t-octyl hydroquinone, 2,6-didodecyl hydroquinone, 2-dodecyl hydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methyl hydroquinone, 2- (9-octadecenyl) -5-methylhydroquinone and the like can be mentioned.
[0074]
Examples of organic sulfur compounds include dilauryl-3,3'-thiodipropionate, distearyl-3,3'-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3'-thiodipropionate, and the like.
[0075]
Examples of the organic phosphorus compounds include triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.
[0076]
As a plasticizer that can be used together with a charge transport material and a binder resin as necessary, those used as general-purpose resin plasticizers such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is 100 parts by weight of the binder resin. About 0 to 30 parts by weight is appropriate.
[0077]
As with the antioxidant, a leveling agent can be added as necessary. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, and polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the chain are used, and the amount used is 100 parts by weight of the binder resin. 0 to 1 part by weight is appropriate.
[0078]
<Protective layer>
The protective layer is a layer in which fine particles of metal or metal oxide are dispersed in a binder resin. As the binder resin, a resin that is transparent to visible light and infrared light and excellent in electrical insulation, mechanical strength, and adhesiveness is desirable. As the binder resin for the protective layer, ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, poly Butylene terephthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin, polymethylbenten, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride, polychlorinated Examples thereof include resins such as vinylidene and epoxy resins. Examples of the metal oxide include titanium oxide, tin oxide, potassium titanate, TiO, TiN, zinc oxide, indium oxide, and antimony oxide. In addition to the protective layer, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, silicone resins, and those obtained by dispersing inorganic materials such as these resins can be added for the purpose of improving wear resistance. As a method for forming the protective layer, a normal coating method is employed. In addition, about 0.1-10 micrometers is suitable for the thickness of a protective layer.
[0079]
【Example】
Examples are shown below. In the following description, “parts” means parts by weight.
[0080]
[Example 1]
(Manufacture of photosensitive drums)
A mixture having the following composition was placed in a ball mill pot and ball milled for 72 hours using alumina balls (diameter 10 mm).
Titanium oxide (trade name: CR-60, manufactured by Ishihara Sangyo) 50 parts
Alkyd resin (trade name: Beckolite M6401-50, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.
15)
Melamine resin (trade name: Super Becamine L-121-60, Dai Nippon Ink
8.3 parts made by Gaku Kogyo)
Methyl ethyl ketone 31.7 parts
[0081]
To the obtained milling solution, 105 parts of cyclohexanone was added and ball milled for 2 hours to prepare a coating solution for an undercoat layer. This coating solution was dip-coated on a cylindrical aluminum drum (
[0082]
Subsequently, 2 parts of a charge generation material represented by the following formula (1), 1 part of a charge generation material represented by the following formula (2), 1 part of a polyvinyl butyral resin (trade name: ESREC BLS, manufactured by Sekisui Chemical) Then, a mixture of 80 parts of cyclohexanone was placed in a ball mill pot and ball milled for 120 hours using YTZ (partially stabilized zirconia) balls (diameter 10 mm), and then 78.4 parts of cyclohexanone and 237.6 parts of methyl ethyl ketone were added. The charge generation layer coating solution was prepared by ball milling for 20 hours. This coating solution was dip coated on the undercoat layer and dried at 130 ° C. for 20 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.1 μm.
[0083]
[Chemical 1]
[Chemical formula 2]
Next, a charge transport layer coating solution having the following composition was prepared, and this coating solution was dip coated on the charge generation layer and dried at 135 ° C. for 25 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 31 μm.
7 parts of charge transport material represented by the following formula (3)
Polycarbonate resin (trade name: TS-2050, manufactured by Teijin Chemicals) 10 parts
Silicone oil (trade name: KF-50, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.002 parts
Tetrahydrofuran 77.4 parts
2,5-di-tert-butylhydroquinone 0.02 part
[0086]
[Chemical 3]
(Manufacture of damping members, etc.)
75 parts of ABS resin (trade name: GA-704, manufactured by Sumika A & L), 20 parts of mica (trade name: 60C, manufactured by Kuraray), and N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide 5 as an active ingredient Using a resin composition consisting of parts, the slit width is 1.7 mm, the maximum outer diameter is 28.6 mm, the thickness is 3 mm, the length is 100 mm, and one end is tapered (taper length 8 mm). A vibration member was formed. An elastic layer made of a thermoplastic elastomer (trade name: Epofriend, manufactured by Daicel) having a thickness of 20 μm was provided on the surface of the damping member. The two damping members were inserted into the photosensitive drum and supported elastically, and then a resin flange was attached to both ends of the photosensitive drum. In addition, the outer peripheral length including the slit width of the damping member is 90.0 mm, and the slit width with respect to the outer peripheral length is(1.7 ÷ 90) × 100 =1.9%.
[0088]
In addition, the vertical position of a blade holder (
[0089]
Next, the photosensitive drum, the cleaning member, the charging roller and the like were incorporated in the unit case, and a process cartridge in which each was integrally attached was manufactured.
[0090]
[Example 2]
In Example 1, the slit width of the damping member is 1.7 mm to 2.5 mm, the thickness of the galvanized steel sheet blade holder is 1.6 mm to 2 mm, the bead height is 1.5 mm to 1.2 mm, and the bead width is A process cartridge was prepared in the same manner as in Example 1 except that 4 mm was changed to 8 mm.The slit width with respect to the outer peripheral length is (2.5 ÷ 90) × 100 = 2.8%.
[0091]
[Example 3]
In the second embodiment, the number of the damping members is changed to one, and the blade holder is elastically supported by inserting it on the side near the rotation driving means in the photosensitive drum, and the blade holder has a thickness of 1.6 mm. A process cartridge was prepared in the same manner as in Example 2 except that the vibration-damping steel plate was prepared using the following vibration-damping steel plate, the bead height was changed to 1.2 mm, and the bead width was changed to 8 mm.
As the damping steel plate, a laminated structure having a 40 μm thick polyester resin (glass transition point: 10 ° C.) intermediate layer between two 0.8 mm thick zinc-treated steel plates was used.
[0092]
[Example 4]
In Example 1, the thickness of the damping member was changed to 5 mm, the slit width was changed to 1.7 mm, and the elastic member surface was not provided with an elastic layer, and the blade holder made of galvanized steel plate A process cartridge was prepared in the same manner as in Example 1 except that the bead height 1.5 mm was changed to 2 mm and the bead width 4 mm was changed to 12 mm.The slit width with respect to the outer peripheral length is (2 ÷ 90) × 100 = 2.2%.
[0093]
[Example 5]
In Example 4, except that the shape of the blade holder was changed to the shape shown in FIG. 4 and a bead (bead height 1.5 mm, bead width 4 mm) was formed at a position 3 mm from the L-bend portion. A process cartridge was produced in the same manner as in Example 4.
[0094]
[Comparative Example 1]
In Example 1, a process cartridge was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the damping member was not accommodated in the photosensitive drum.
[0095]
[Comparative Example 2]
In Example 1, a process cartridge was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the slit width of the damping member was changed from 1.7 mm to 0.4 mm.
[0096]
[Comparative Example 3]
In Example 1, a process cartridge was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the slit width of the damping member was changed from 1.7 mm to 3.1 mm.
[0097]
[Comparative Example 4]
In Example 1, a process cartridge was produced in the same manner as in Example 1 except that a blade holder without a bead was used.
[0098]
[Comparative Example 5]
In Example 1, a process cartridge was produced in the same manner as in Example 1 except that a blade holder without a bead was used and that no vibration damping member was accommodated in the photosensitive drum.
[0099]
<Performance evaluation method>
Each process cartridge produced in the above examples and comparative examples was set in an electrostatic copying machine (trade name: imagio MF200, manufactured by Ricoh), and printing of a gray halftone image was performed under the condition of a linear speed of 90 mm / s. .
[0100]
1. Measurement of vibration sound
An electret condenser microphone (trade name: ECM-145, manufactured by Sony) was installed near the side of the copying machine, and the vibration sound when the rotation of the photosensitive drum stopped was detected and recorded on a notebook computer. . As a recording software, sound monitor FFT Ver. 7.0 (trade name, manufactured by E.N. Software) was used. After recording, SoundEngine Free Ver. The volume was increased to 17 dB by 2.90 (trade name, manufactured by Cycle of 5th). The frequency characteristic of this sound was measured by the sound monitor FFT, and the maximum volume (dB) having a frequency near 500 Hz was obtained.
[0101]
The vibration noise was measured twice during the initial printing operation and during the normal printing operation after the end of the free-run operation (equivalent to printing 30,000 sheets). The measurement results for each of the cartridges are shown in the column of “vibration sound (dB)” in Table 1.
[0102]
2. Observation evaluation of print quality
First, the image quality of the gray halftone image during the initial printing operation is visually observed, and it is evaluated that there is no image unevenness in the uniformly printed image. In the “image unevenness” column of Table 1, “None” is evaluated. Is displayed. For those having streak-like unevenness with respect to the moving direction of the transfer paper, it was evaluated that image unevenness had occurred, and “streaked image” was displayed in Table 1. In addition, for the image in which the gray halftone image was not uniform as a whole, it was evaluated that the image unevenness was remarkable, and “present” was displayed in Table 1.
[0103]
Next, the presence or absence of streak stains in the non-image portions at the front and rear ends of the printed image was visually observed, and those having no stains were evaluated as having good residual toner cleaning performance. "None" is displayed in the "" column.
[0104]
In addition, the electrostatic copying machine performs continuous operation corresponding to printing 30,000 sheets in a free-run mode (repetition of the image forming process with no transfer paper) under an environmental condition of 30 ° C. and a humidity of 30%. It was. A transfer paper was passed every 5,000 sheets of printing, and a gray halftone image was printed. As described above, the presence or absence of streak stains in the non-image portions at the front and rear ends of the printed image was visually observed. If streak stains were observed in the non-image portions, the cleaning performance was evaluated as poor, and Table 1 “Occurrence” is displayed in the “cleaning failure” column along with the number of prints. Further, the print quality (presence / absence of image unevenness) of the gray halftone image at the time of passing the paper was evaluated in the same manner as described above, and displayed in the “image unevenness” column of Table 1 together with the number of print equivalents.
[0105]
[Table 1]
【The invention's effect】
In the image forming apparatus of the present invention, a cylindrical vibration damping member (having a slit) that is supported by elastically pressing the outer surface of the photosensitive drum against the inner surface of the photosensitive drum is housed in the photosensitive drum. By synergistic with the blade holder that holds the blade in the longitudinal direction of the blade, the vibration noise of the photosensitive drum is effectively reduced and the print image quality is not deteriorated. In particular, there is a remarkably excellent action and effect that there is no occurrence of defective cleaning of the residual toner even in a long-term continuous operation. Further, the present invention is particularly useful and effective when the process cartridge is reduced in size and is detachable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2A is a perspective view of an example of a vibration damping member used in the present invention.
(B) It is sectional drawing of the axial direction of an example of the damping member used for this invention.
(C) It is sectional drawing which follows the A-A 'line | wire of FIG.
FIG. 3 is a partial perspective view of an example of an assembly of a cleaning blade and a blade holder used in the present invention.
FIG. 4 is a side view of another example of the assembly of the cleaning blade and the blade holder used in the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Photosensitive drum
12 Contact charging means
13 Image exposure
14 Development means
15 Transfer member
16 Transfer means
17 Cleaning means
18 Static elimination means
19 Fixing means
20 Damping member
21 Damping member housed in photosensitive drum
22 Slit
23 Cylindrical wall
24 Slit facing part
25 Taper
26 Groove
27 Cleaning blade
28, 30 Blade holder
28A, 30A Horizontal straight section
28B, 30B Vertical straight section
29, 31 beads
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