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技術 像担持体とその製造方法、接触帯電方法及び装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 三宅博章松田健司吉原淑之石原友司小山浩後藤正弘高野学星加令久清水康史
出願日 1992年9月11日 (27年3ヶ月経過) 出願番号 1992-243184
公開日 1994年4月8日 (25年8ヶ月経過) 公開番号 1994-095560
状態 未査定
技術分野 電子写真の帯電 電子写真における除電・感光体形状 電子写真における感光体 電子写真装置一般及び筐体、要素 電子写真における帯電・転写・分離 電子写真一般。全体構成、要素
主要キーワード 充填物材料 フッソ化合物 通風用開口 普通騒音計 対称波 正弦波的変化 差し状態 表層部材
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

目的

帯電音の発生を抑えることができる像担持体プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供すること(第1発明)。

構成

電圧印加した帯電ローラ4の接触により帯電処理を受ける感光ドラム(像担持体)3の内部に剛体或いは弾性体から成る充填物3cを内装し、該充填物3cとの隙間が100μm以上のとき、充填物3cを発泡体シーリング材で感光ドラム3の内面固定保持する(第1発明)。本発明によれば、帯電音の主原因である感光ドラム3の振動を抑制することができ、帯電ローラ4に印加する交流電圧周波数を高く設定した場合であっても、帯電音の発生を抑えることができる。

概要

背景

従来、電子写真プロセス静電記録プロセス等を利用したレーザビームプリンタ(LBP)や複写機等の画像形成装置において、電子写真感光体、静電記録誘電体等の像担持体帯電処理する帯電装置としては、一般的には、非接触式であるコロナ放電装置が採用されていた。

しかしながら、最近においては、電源低圧化が図れる、オゾンの発生が極々微量である等の長所を有していることから、電圧印加したローラ型ブレード型帯電部材導電部材)を用いた接触帯電装置が採用されつつある。

図23にその具体例を示した。図23において、101は円筒状の像担持体としての例えば回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称す)である。この感光ドラム101は、例えばアルミニウムから成るドラム基体101aの外周面有機感光層101bを形成して構成され、これは図示矢印方向(時計方向)に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。

又、102は感光ドラム101に接触させた帯電部材である帯電ローラであり、これは感光ドラム101の回転に伴い従動回転する。この帯電ローラ102は、例えば鉄、SUS等の導電性芯金102aの外周面をカーボン含有ウレタンゴム等の導電性弾性層102bで被覆して構成され、該帯電ローラ102は、導電性芯金102aの長手方向両端部において不図示のバネ部材により感光ドラム101の表面に圧接されている。

而して、上記帯電ローラ102の導電性芯金102aに高圧電源103により所定の極性及び電位の電圧が印加されると、感光ドラム101の周面が帯電ローラ102により接触方式にて帯電処理される。

尚、感光ドラム101の周囲及びその近辺には帯電ローラ102の他に、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段、給紙手段等の所要作像プロセス機器が配置されて画像形成装置の全体が構成されるが、それらは図に省略した。

ところで、帯電部材としての帯電ローラ102に印加する電圧は直流電圧のみでも良いが、帯電の均一化のためには直流電圧と交流電圧重畳させた振動電圧を印加するのが良い。好ましくは、直流電圧のみを印加したときの像担持体の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧と直流電圧とを重畳した振動電圧を帯電部材に印加することで均一帯電性が向上する(特開昭63−149669号公報等参照)。尚、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、直流電圧のみ印加時における像担持体表面の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有することが好ましく、又、その波形については正弦波に限らず、矩形波三角波でも良いが、帯電音低減の観点からは高調波成分を含まない正弦波が好ましい。

概要

帯電音の発生を抑えることができる像担持体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供すること(第1発明)。

電圧を印加した帯電ローラ4の接触により帯電処理を受ける感光ドラム(像担持体)3の内部に剛体或いは弾性体から成る充填物3cを内装し、該充填物3cとの隙間が100μm以上のとき、充填物3cを発泡体シーリング材で感光ドラム3の内面固定保持する(第1発明)。本発明によれば、帯電音の主原因である感光ドラム3の振動を抑制することができ、帯電ローラ4に印加する交流電圧の周波数を高く設定した場合であっても、帯電音の発生を抑えることができる。

目的

従って、第1発明の目的とする処は、帯電音の発生を抑えることができる像担持体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。

従って、第2発明の目的とする処は、弾性体の表面特性バラツキがあっても、圧入力のバラツキなく、且つ、低圧入力で充填物を圧入することができ、低騒音化及び高画質化を図ることができる像担持体の製造方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
10件

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請求項1

電圧印加した帯電部材の接触により帯電処理を受ける像担持体であって、内部に剛体或いは弾性体から成る充填物内装され、該充填物との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤シーリング材固定保持して構成されることを特徴とする像担持体。

請求項2

少なくとも像担持体と、該像担持体に接触してこれを帯電処理する帯電部材を包含し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体内に剛体或いは弾性体から成る充填物を内装し、像担持体と充填物との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤やシーリング材で像担持体内面に固定保持したことを特徴とするプロセスカートリッジ。

請求項3

像担持体に帯電部材を接触させて該像担持体を帯電処理する工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、前記像担持体内に剛体或いは弾性体から成る充填物を内装し、像担持体と充填物との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤やシーリング材で像担持体内面に固定保持したことを特徴とする画像形成装置。

請求項4

表層が弾性体である充填物を像担持体内に圧入する際、像担持体内面に潤滑剤を塗布して充填物を圧入することを特徴とする像担持体の製造方法。

請求項5

前記潤滑剤は、シロキサン化合物であることを特徴とする請求項4記載の像担持体の製造方法。

請求項6

前記潤滑剤は、固体潤滑剤であることを特徴とする請求項4記載の像担持体の製造方法。

請求項7

前記固体潤滑剤は、フッソ化合物であることを特徴とする請求項6記載の像担持体の製造方法。

請求項8

前記固体潤滑剤は、層状格子構造物質であることを特徴とする請求項6記載の像担持体の製造方法。

請求項9

電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させて該被帯電体の帯電を行なう接触帯電方法において、前記帯電部材への印加電圧が、直流電圧正弦波的変化でない交流電圧重畳した電圧であり、且つ、交流電圧は、その電圧波形フーリエ級数展開した際の基本波振幅が展開前の電圧波形の振幅の1/10以下であることを特徴とする接触帯電方法。

請求項10

電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させて該被帯電体の帯電を行なう接触帯電装置において、前記帯電部材周辺を覆う壁を設けたことを特徴とする接触帯電装置。

請求項11

前記壁の少なくとも一部に、オゾンフィルターを設けたことを特徴とする請求項10記載の接触帯電装置。

請求項12

前記壁の少なくとも一部に、通風用開口を設けたことを特徴とする請求項10記載の接触帯電装置。

請求項13

前記壁に、長手方向に亘って像担持体に当接する弾性体を設けたことを特徴とする請求項10記載の接触帯電装置。

請求項14

前記壁の前記帯電部材に対向する面に、突起物を設けたことを特徴とする請求項10記載の接触帯電装置。

技術分野

0001

本発明は、像担持体とその製造方法、該像担持体を用いたプロセスカートリッジ画像形成装置及び像担持体を帯電させる帯電方法帯電装置に関する。

背景技術

0002

従来、電子写真プロセス静電記録プロセス等を利用したレーザビームプリンタ(LBP)や複写機等の画像形成装置において、電子写真感光体、静電記録誘電体等の像担持体を帯電処理する帯電装置としては、一般的には、非接触式であるコロナ放電装置が採用されていた。

0003

しかしながら、最近においては、電源低圧化が図れる、オゾンの発生が極々微量である等の長所を有していることから、電圧印加したローラ型ブレード型帯電部材導電部材)を用いた接触帯電装置が採用されつつある。

0004

図23にその具体例を示した。図23において、101は円筒状の像担持体としての例えば回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称す)である。この感光ドラム101は、例えばアルミニウムから成るドラム基体101aの外周面有機感光層101bを形成して構成され、これは図示矢印方向(時計方向)に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。

0005

又、102は感光ドラム101に接触させた帯電部材である帯電ローラであり、これは感光ドラム101の回転に伴い従動回転する。この帯電ローラ102は、例えば鉄、SUS等の導電性芯金102aの外周面をカーボン含有ウレタンゴム等の導電性弾性層102bで被覆して構成され、該帯電ローラ102は、導電性芯金102aの長手方向両端部において不図示のバネ部材により感光ドラム101の表面に圧接されている。

0006

而して、上記帯電ローラ102の導電性芯金102aに高圧電源103により所定の極性及び電位の電圧が印加されると、感光ドラム101の周面が帯電ローラ102により接触方式にて帯電処理される。

0007

尚、感光ドラム101の周囲及びその近辺には帯電ローラ102の他に、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段、給紙手段等の所要作像プロセス機器が配置されて画像形成装置の全体が構成されるが、それらは図に省略した。

0008

ところで、帯電部材としての帯電ローラ102に印加する電圧は直流電圧のみでも良いが、帯電の均一化のためには直流電圧と交流電圧重畳させた振動電圧を印加するのが良い。好ましくは、直流電圧のみを印加したときの像担持体の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧と直流電圧とを重畳した振動電圧を帯電部材に印加することで均一帯電性が向上する(特開昭63−149669号公報等参照)。尚、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、直流電圧のみ印加時における像担持体表面の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有することが好ましく、又、その波形については正弦波に限らず、矩形波三角波でも良いが、帯電音低減の観点からは高調波成分を含まない正弦波が好ましい。

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、帯電ローラ102に前述のように振動電圧を印加して感光ドラム101を帯電処理する場合においては、感光ドラム101の周速度が速くなるにつれて、この感光ドラム101表面の均一帯電を確保するために、帯電ローラ102に印加する交流電圧の周波数を上げなければならないが、周波数が約200Hzを超えると、感光ドラム101と帯電ローラ102とが振動することに起因する所謂「帯電音」が大きくなってしまうという問題がある。一般的には、感光ドラムの周速が50mm/sであれば、帯電ピッチムラの無い均一な画像を得るためには、350〜400Hz程度の周波数が必要となる。

0010

上記現象は、以下のようなメカニズムで生じることが明らかになった。

0011

即ち、帯電ローラ102に交流電圧が印加されると、感光ドラム101と帯電ローラ102との間に静電気力による引力が作用し、交流電圧の最大値の部分と最小値の部分では相互に引き合う力が大きくなり、帯電ローラ102は弾性変形しつつ感光ドラム101に引き付けられ、又、交流電圧の中央値の部分では相互に引き合う力が小さくなり、帯電ローラ102の弾性変形の回復力により感光ドラム101と帯電ローラ102とは離れようとする。このため、感光ドラム101と帯電ローラ102とは印加された交流電圧の2倍の周波数で振動し合うことになる。

0012

更に、感光ドラム101と帯電ローラ102とは相互に摩擦し合いつつ回転移動するが、前記静電気力により引力が作用し、交流電圧の最大値の部分と最小値の部分で相互に引き合う力が大きくなり、帯電ローラ102が弾性変形しつつ感光ドラム101に引き付けられる際には、相互の回転移動にブレーキがかかり、又、交流電圧の中央値の部分で相互に引き合う力が小さくなり、帯電ローラ102の弾性変形の回復力により、感光ドラム101と帯電ローラ102とが離れようとする際にはこのブレーキが緩和される。このため、あたかも濡れガラス表面を指で擦った時のようにスティックスリップによる振動も生じる。この振動も前記と同様に印加された交流電圧の2倍の周波数で生じる。

0013

帯電音は以上のような振動に起因するが、これは印加される交流電圧の2倍の周波数を基本として生じるため、例えば交流電圧の周波数が300Hzの場合にあっては600Hzの音が観測される。この他にも、その整数倍の高調波成分や、稀には、印加した交流電圧の周波数とその整数倍の高調波成分も観測される場合がある。

0014

このような帯電音は、感光ドラム101と帯電ローラ102との当接部から直接音として発せられる他、感光ドラム101の振動が例えばプロセスカートリッジや画像形成装置に伝わり、そこで音に変換される場合もある。

0015

尚、上述の帯電音の問題やメカニズムは、帯電部材がローラ型(帯電ローラ)である場合に限らず、ブレード型(帯電ブレード)、パッド型ブロック型ロッド型ワイヤー型等のものでも共通して言える。

0016

従って、第1発明の目的とする処は、帯電音の発生を抑えることができる像担持体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。

0017

ところで、接触帯電装置を、レーザビームプリンタ等のような被帯電体である像担持体にライン走査静電潜像を形成する画像形成装置の帯電手段として用いた場合、次のような問題がある。

0018

即ち、副走査方向に高密度で等間隔のレーザ照射、非照射の繰り返しの画像パターンを出力すると、接触帯電部材に印加する交流電圧の周波数と画像パターンの周波数とが近くなった場合、画像面にモアレ縞が発生することがある。この問題は交流電圧の周波数を十分高くすれば解決可能であるが、接触帯電部材と像担持体とが接触しているため、両者間に形成される振動電界がこれら接触帯電部材と像担持体を振動させて帯電音を発生し易くする。

0019

上記問題の解決手段の1つとして、像担持体内に充填物を挿入して像担持体を高重量化する方法がある。この方法は、充填物の表層として弾性体を使用し、像担持体の内径よりも若干大きな外径を有する充填物を像担持体内に圧入し、圧入後は表層の弾性変形を利用して充填物を像担持体内に固定する方法である。尚、像担持体の内径と充填物の外径との差(以下、圧入代と称す)は、一般には弾性体の種類、硬度摩擦係数等を考慮して0〜1mmの範囲に設定される。

0020

しかしながら、上記方法では、充填物を像担持体内に接着等で固定する手段が不要であるという利点はあるものの、圧入を安定して行なうためには、弾性体の圧入代及び表面特性バラツキを抑える必要がある。弾性体の圧入代のバラツキを抑えるためには、充填物の成形後にその表面を研磨せざるを得ず、表面研磨を行なうと、これに起因する表面粗さや摩擦係数等の弾性体の表面特性にバラツキを生じてしまう。

0021

上記弾性体の表面特性のバラツキを抑えるためには、無研磨とすれば良いが、充填物の外径のバラツキが研磨並には抑えられず、何れの場合にも圧入に必要な力(以下、圧入力と称す)に大きなバラツキを生じ、場合によっては、大きな圧入力が必要であるために像担持体に変形を引き起こすという問題が発生する。

0022

従って、第2発明の目的とする処は、弾性体の表面特性にバラツキがあっても、圧入力のバラツキなく、且つ、低圧入力で充填物を圧入することができ、低騒音化及び高画質化を図ることができる像担持体の製造方法を提供することにある。

0023

ところで、帯電部材に印加する振動電圧の波形としては、一般的にはsin波、矩形波、三角波等が挙げられるが、何れの波形においても帯電音が発生してしまう。

0024

上記振動電圧波形は同期関数であるため、同期の互いに整数比となる波の合成波が考えられる。

0025

即ち、周期関数(振動電圧波形)f(t)(tは時間)は、次式で表わされる。

0026

ID=000003HE=015 WI=055 LX=0325 LY=1450
ここに、ω:角周波数(=2πf)
f:周波数
A0 :直流
A1 sin(ωt+φ1 ):基本波
従来用いられてきた波形も上記の形に書き変えることが可能であり、振幅をAとすると、
i)矩形波の場合:

0027

ID=000004HE=010 WI=076 LX=0220 LY=2050
ii)三角波の場合:

0028

ID=000005HE=010 WI=076 LX=0220 LY=2300
と表わされる。

0029

帯電音は、印加した周波数の2倍の周波数の値が大きいため、sin波、矩形波、三角波のそれぞれの基本波の振幅A1 は、
sin波の場合:A1 =A
矩形波の場合:A1 =4/π・A
三角波の場合:A1 =8/π2 ・A
となり、従来用いられていた波形における基本波の振幅A1 は何れも略Aに等しいことが分かる。従って、帯電音の大きさも余り大差ないレベルと考えられる。

0030

而して、帯電音を小さく抑える方法としては、被帯電体の振動を抑える振動対策画像形成装置外へ音が漏れないようにする遮音対策を講じる方法がある。

0031

被帯電体の振動を抑える方法としては、被帯電体がドラムである場合、該ドラム内に充填物を内装する方法があるが、これによればドラム重量が増加し、現在の装置の小型、軽量化の傾向に逆行する。特に、被帯電体をカートリッジ内に一体化した画像形成装置においては、カートリッジ重量の増加、コストアップ等を招く。

0032

又、遮音対策においても、遮音部材の追加等によって装置の大型化を招いてしまうという問題がある。

0033

従って、第3発明の目的とする処は、装置の大型化、高重量化を招くことなく、帯電音を小さく抑えることができ、プロセススピードの速い画像形成装置においてもハーフトーンピッチムラの無い均一な帯電が可能な接触帯電方法を提供することにある。

0034

ところで、従来、帯電音の発生を抑えるために、帯電部材の内部を中空状にすることが提案されている。その一例を図24に示す。

0035

即ち、図24に示す例では、帯電部材4の表層4−3と芯金4−1の間の部材4−2の材質として、空泡部4−4を有する導電性スポンジを用いており、これによれば帯電音を小さく抑えることができる。

0036

しかしながら、上記帯電部材4を用いた場合、該帯電部材4の変形及び振動が大きくなり、これに伴って帯電部材4の振動波形が正弦波がら大きくずれる。このため、帯電部材4及び該帯電部材4と像担持体3との当接部付近音源として、高調波成分を多く含んだ帯電音が発生する。

0037

図24に示す帯電部材4を用いて、交流電圧450Hz、2.0KVPPを印加した場合におけるD点上での帯電部材4の振動波形を図25に示す。又、帯電部材4と像担持体3との当接部付近から発生した帯電音の周波数特性図26に示す。

0038

従って、第4発明の目的とする処は、帯電部材周辺及び帯電部材と像担持体との当接部付近から発生する帯電音を小さく抑えることができる接触帯電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0039

前記目的を達成すべく、第1発明は、電圧を印加した帯電部材の接触により帯電処理を受ける像担持体の内部に剛体或いは弾性体から成る充填物を内装し、該充填物との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤シーリング材で像担持体内面固定保持することを特徴とする。

0040

又、第1発明は、少なくとも像担持体と、該像担持体に接触してこれを帯電処理する帯電部材を包含し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体内に剛体或いは弾性体から成る充填物を内装し、像担持体と充填物との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤やシーリング材で像担持体内面に固定保持することを特徴とする。

0041

更に、第1発明は、像担持体に帯電部材を接触させて該像担持体を帯電処理する工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、前記像担持体内に剛体或いは弾性体から成る充填物を内装し、像担持体と充填物との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤やシーリング材で像担持体内面に固定保持することを特徴とする。

0042

第2発明は、表層が弾性体である充填物を像担持体内に圧入する際、像担持体内面に潤滑剤を塗布して充填物を圧入することを特徴とする。

0043

第3発明は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させて該被帯電体の帯電を行なう接触帯電方法において、前記帯電部材への印加電圧が、直流電圧に正弦波的変化でない交流電圧を重畳した電圧であり、且つ、交流電圧は、その電圧波形フーリエ級数展開した際の基本波の振幅が展開前の電圧波形の振幅の1/10以下であることを特徴とする。

0044

第4発明は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させて該被帯電体の帯電を行なう接触帯電装置において、前記帯電部材周辺を覆う壁を設けたことを特徴とする。

0045

第1発明によれば、像担持体内部に剛体或いは弾性体から成る充填物を内装し、該充填物と像担持体との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤やシーリング材で像担持体内面に固定保持するようにしたため、帯電音の主原因である像担持体の振動を抑制することができ、帯電部材に印加する交流電圧の周波数を高く設定した場合であっても、帯電音の発生を抑えることができる。

0046

第2発明によれば、表層が弾性体である充填物を像担持体内に圧入する際、像担持体内面に潤滑剤を塗布して充填物が圧入されるため、弾性体の表面特性にバラツキがあっても、圧入力のバラツキなく、且つ、低圧入力で充填物を圧入することができ、低騒音化及び高画質化を図ることができる。

0047

第3発明によれば、装置の大型化、高重量化を招くことなく、帯電音を小さく抑えることができ、プロセススピードの速い画像形成装置においてもハーフトーンでピッチムラの無い均一な帯電が可能となる。

0048

第4発明によれば、帯電部材周辺を覆う壁が防音壁として機能するため、帯電部材周辺及び帯電部材と像担持体との当接部付近から発生する帯電音を小さく抑えることができる。

0049

[第1発明]以下に第1発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

0050

図1は本発明の実施例に係る画像形成装置の縦断面図、図2は同画像形成装置のプロセスカートリッジ抜き差し状態時の斜視図である。

0051

本実施例に係る画像形成装置は転写式電子写真プロセスを用したプロセスカートリッジ脱着式のレーザビームプリンタである。

0052

図1において、3は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称す)である。この感光ドラム3内には充填物3cが内蔵されており、該感光ドラム3は図示矢印方向(時計方向)に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。

0053

又、4は感光ドラム3に所定の押圧力をもって圧接される帯電部材である帯電ローラである。この帯電ローラ4は、SUSから成る導電性芯金4aと、その外周に形成されたカーボン含有のウレタンゴムから成る導電性弾性層4bとで構成され、その外径は12mmに設定されており、導電性芯金4aの両端部において不図示のバネ部材により感光ドラム3の表面に圧接され、感光ドラム3の回転に伴って従動回転する。そして、導電性芯金4aに不図示の電源装置から所定の電圧が印加されることにより、感光ドラム3の周面が帯電ローラ4により直接方式で所定の極性、電位に均一帯電処理される。

0054

而して、感光ドラム3の帯電処理面に対して、レーザスキャナユニット1から目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調出力されたレーザ光Lによる走査露光ミラー2を介してなされ、感光ドラム3の周面に露光画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。

0055

上記静電潜像は、現像装置5のトナー6によりトナー画像として可視像化され、トナー画像は転写ローラ7の位置にて感光ドラム3と転写ローラ7との間に給送された転写材14の面に順次転写されていく。即ち、転写ローラ7には不図示の電源装置によりトナー6と逆極性転写バイアスが印加されてその逆極性電荷が転写材14の裏面に与えられることにより、感光ドラム3上のトナー画像が転写材14に転写されていく。

0056

更に、12は画像形成装置本体に対して着脱自在な給紙カセットであり、該カセット12内の転写材14が、給紙信号に基づいて回転駆動される給紙ローラ13と、該給紙ローラ13に対向して設けられた不図示の分離パッドにより1枚ずつ分離給送され、上下のガイドに沿ってガイドされて一対のレジストローラ15に搬送される。レジストローラ15は、転写材14が来るまでは停止しており、これに転写材14の先端が突き当たることにより、転写材14の斜行補正する。次いで、レジストローラ15は、感光ドラム3上に形成されたトナー画像の先端と同期するように転写材14を感光ドラム3と転写ローラ7との間の転写部へと搬送する。

0057

転写部でトナー画像の転写を受けた転写材14は、感光ドラム3面から分離されて搬送ガイド16に沿って定着装置17へ搬送される。定着装置17は、転写材14上のトナー画像を熱及び圧力で転写材14上に溶解、固着させることにより記録画像とする。画像定着後の転写材14は、不図示のフラッパにより選択された搬送路を経て排出トレイ18又は19に排出される。

0058

転写材14にトナー画像が転写された後の感光ドラム3の表面は、クリーナ8により転写残りトナー等の付着汚染物の除去がなされて清浄面化され、繰り返して作像に供される。

0059

ところで、本実施例に係るプリンタにおいては、本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ10が装填されており、該プロセスカートリッジ10は、感光ドラム3、帯電ローラ4、現像装置5及びクリーナ8の4つのプロセス機器を共通のハウジング外装筺体)9内に納めてユニットとして構成されている。

0060

上記プロセスカートリッジ10のプリンタ本体に対する着脱は、図2に示すように、プリンタ本体の前面扉30を開いてプリンタ本体内開放し、プリンタ本体側のガイド11(図1参照)に当該プロセスカートリッジ10を係合させてこれをガイド11に沿って押し込み、或いは引き出すことによりなされる。そして、プロセスカートリッジ10をプリンタ本体内に十分に押し込むと、プリンタ本体側に対してプロセスカートリッジ10が機械的及び電気的に連結される。

0061

尚、プロセスカートリッジ10は、少なくとも像担持体としての感光ドラム3と、帯電部材としての帯電ローラ4を備えていれば良い。

0062

ここで、感光ドラム3の構成の詳細を図3及び図4に基づいて説明する。尚、図3は感光ドラム3の縦断面図、図4図3のA−A線拡大断面図である。

0063

本実施例に係る感光ドラム3は、肉厚1mmのアルミニウムから成るドラム基体3aと、この基体3aの外周面に形成された有機感光層3bとで構成され、その外径は30mmである。

0064

感光ドラム3内の軸方向中央部には剛体或いは弾性体である前記充填物3cが内装されている。この充填物3cの材料としては、アルミニウム、真鍮等の金属の他、セメント石膏等のセラミック、更には天然ゴム等のゴム材料でも良く、これらの中から生産性加工性、重量の効果、コスト等を考慮して適宜選択すれば良い。

0065

又、充填物3cの形状としては、円柱、若しくは円筒形状とし、例えば感光ドラム3の内径がΦ28.5H8の場合、充填物3cをその外径を100μ以上小さくして感光ドラム3内に挿入する。感光ドラム3と充填物3cのギャップDが少なくとも100μより大きかった場合、そのギャップDを埋める手段及び固定手段として発泡体やシーリング材を用いることにより、充填物3cの感光ドラム3との密着性を高め、充填物3cを感光ドラム3内に保持し、感光ドラム3の重量自体と剛性を増加させる。

0066

発泡手段としては、予め充填物3cの外側に発泡性シートを巻き、それを感光ドラム3内に充填して100℃程度の熱をかけて発泡させても良いし、充填物3cを感光ドラム3内に挿入した後に発泡性の物質注入しても良い。これに対して、シーリング手段としては、ギャップDを埋めることができるまでシーリング材を注入すれば良い。

0067

次に、本発明者等による帯電音に関する実験結果を表1及び表2に示す。尚、表1は充填物の重量と音圧(帯電により生ずる音)の関係を示し、表2は感光ドラムと充填物の挿入時の隙間(ギャップ)と音圧との関係を示す。

0068

ID=000015HE=045 WI=105 LX=0525 LY=2100
感光ドラム充填物材料アルミニウム棒
L;充填物長さ(アルミニウム棒長さ)(mm)
D;ギャップ量(μm)
ΔdB;騒音レベルの増加分(dB)

0069

ID=000016HE=050 WI=067 LX=0265 LY=0300
ここで、表1に示される充填物の重量と音圧(帯電により生ずる音)の関係を説明する。

0070

実験方法としては、暗騒音30dB(A)の無響室にレーザビームプリンタ「LBP−A404」(キヤノン株式会社製)用の帯電ローラ内包のプロセスカートリッジを空回転機に装着設置し、このプリンタ本体の前面より1mの位置には、普通騒音計NL−02」(リオン株式会社製)を設置する。

0071

上記プリンタは、外部より感光ドラムのみを自在に回転駆動できるよう改造されており、しかも帯電ローラに対しては外部高圧電源により所望の電圧を印加できるようになっている。そして、単に感光ドラムを回転駆動させた時の騒音レベルXdB(A)と、感光ドラムを回転駆動させつつ、これと接触する帯電ローラに対し、その周波数を変えた所定の交流電圧を印加したときの各々の騒音レベルYdB(A)とを測定し、これらの差△=(Y−X)dB(A)を帯電音による騒音レベルの増加分として算出、比較する。

0072

尚、このとき、感光ドラムの周速度は50mm/sec、帯電ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧は2000Vとした。

0073

表1によれば、同材料の充填物を用いて実験した場合、密着長さ、重量が増えれば音圧の減少効果が大きいことが分かる。尚、本発明者等の検討によれば、帯電音による騒音レベルの増加分△が4dB(A)以下であれば、実用上問題のない騒音レベルであることが確認されている。

0074

次に、表2に示される感光ドラムと充填物の挿入時の隙間(ギャップ)と音圧との関係を説明する。

0075

実験方法は、基本的には前記実験と同様とし、又両者の固定方法として、接着剤(例えば、シアノアクリレート系、エポキシ樹脂系)を用いた。これにより、ギャップDが100μ以下であれば、上記接着剤で固定しても実用上問題のないレベルであることが分ったが、ギャップDが100μ以上であると、前記接着剤では効果はなかった。

0076

そこで、両者のギャップDを埋めるように発泡剤やシーリング材を用いたときの実験結果を表3に示す。

0077

ID=000017HE=035 WI=067 LX=1165 LY=0400
表3の結果によると、発泡剤やシーリング材を固定手段として用い、感光ドラムとの密着性を高めることで表2の結果より著しく効果を発揮し、実用上問題のないレベルまで改善できることが分かった。但し、この結果を満足するものは、前記結果で得られたドラム重量を満足するものであることが条件であり、このような感光ドラムの製造方法としては、従来と同様にアルミニウム等の基体の外周面に有機感光層を形成、乾燥させた後、充填物を挿入、接着すれば良いため、例えば、感光ドラム基体の熱容量の増加に伴う有機感光層の形成、乾燥工程の長時間化のような生産性の極度の悪化等を招くことはない。

0078

尚、充填物の形状は円筒系に限らず非円形でも良い。これらに関しても、重量等は前記を満足するものでなければならず、又、感光ドラムとのギャップに関しても最大ギャップが100μ以上であれば良い。
[第2発明]以下に第2発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

0079

<第1実施例>図5に示すように、直径22mmのアルミニウム製の棒3fとEPDMゴム(JISA硬さ50°)3eの一体成形を行ない、外径28.66mm、長さ70mm、表面粗さRZ=19μmのゴムローラ3Aを作製した。

0080

次に、外径30mm、内径28.5mmの感光体3の内壁側の端部から12mmまでの部分に、平均粒径が12μmのシリコーンポリマー3gを塗布してから、充填物である前記ゴムローラ3Aを感光体3内に圧入した。そのときの圧入力は55kgfであり、感光体3の真直度は22μmであった。

0081

その後、感光体3の両端に不図示のギヤフランジを接着し、該感光体3をLBP−A404(キヤノン社製ページプリンタ)に用いられる感光ドラム位置に取り付けた後、バイアスとして交流電圧2kV、周波数500Hz、直流電圧−700Vを印加したときの振動音を無響室中でISO−7779の第6項に準拠して測定したところ、振動音は51dBと良好であった。又、初期画像の確認を行なったところ、良好な画像が得られた。結果を図6に示す。

0082

<比較例1>感光体内側に充填物を圧入しなかったこと以外は第1実施例と同様に行なったところ、初期画像は良好であったが、振動音は71dBと非常に大きく、実用上問題があった。尚、このときの感光体の真直度は15μmであった。結果を図6に示す。

0083

<第2実施例>直径22mmのアルミニウム製の棒とEPDMゴム(JISA硬さ50°)の代りに、それぞれ直径10mmの真鍮製の棒とCRゴム(JISA硬さ50°)から成る外径28.70mm、長さ60mm、表面粗さRZ=9μmのローラを使用したこと及びシリコーンポリマーの代りに平均粒径が20μmのPVDFを使用したこと以外は第1実施例と同様に行なったところ、圧入力は69kgf、真直度は35μmであった。このときの振動音は51dBと良好であり、又、初期画像の確認では良好な画像が得られた。結果を図6に示す。

0084

<比較例2>感光体内側にシリコーンポリマーを塗布しなかったこと以外は第1実施例と同様に行なったところ、表面粗さRZ=21μm、圧入力は152kgf、真直度は15μmであった。

0085

このときの振動音は53dBと良好であったが、初期画像を確認したところ、部分的な濃度ムラが発生しており、実用上問題のあることが分かった。結果を図6に示す。

0086

<第3実施例>JISA硬さ50°の代りに70°のEPDMゴムを使用したこと及びシリコーンポリマーの代りに表面粒径が3μmの黒鉛を使用したこと以外は第1実施例と同様に行なったところ、表面粗さRZ=16μm、圧入力は63kgf、真直度は30μmであった。このときの振動音は51dBと良好であり、又、初期画像の確認では良好な画像が得られた。結果を図6に示す。

0087

<第4実施例>金属製シャフトを用いずにEPDMゴム(JISA硬さ50°)のみから成る外径28.73mm、長さ200mm、表面粗さRZ=15μmのゴムローラを充填物として使用したこと以外は第1実施例と同様に行なったところ、圧入力は80kgf、真直度は37μmであった。このときの振動音は58dBと良好であり、又、初期画像も良好であった。結果を図6に示す。
[第3発明]以下に第3発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

0088

<実施例1>図8は本発明に係る接触帯電装置を用いた画像形成装置要部の概略構成図である。

0089

図において、3は像担持体としての感光ドラムであり、これは、厚み25μm、誘電率約3のOPC感光層3aをA1製の導電性ドラム基体3b上に形成して構成されており、これは図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードをもって回転駆動される。尚、本実施例では、像担持体をドラム型としたが、回動ベルト型等であっても良い。何れの場合もシームレスのものは勿論使用でき、シーム有りのものも同期信号をとって各複写工程を行なえば使用できる。

0090

2は感光ドラム3上に潜像を形成するための露光手段としての短焦点レンズアレイ、5は現像装置、7は転写手段としての転写ローラ、15は不図示の給紙部より1枚ずつ搬送される転写材14を感光ドラム3の回転と同期取りして感光ドラム3と転写ローラ7との間(転写部)に給送するタイミングローラ(レジストローラ)、20はタイミングローラ15と転写ローラ7との間に配設された転写ガイドである。

0091

21は感光ドラム3と転写ローラ7との間を通って像転写を受けた転写材14を不図示の定着装置へ導入する搬送部、8は像転写後の感光ドラム3上の残トナー等を除去するクリーニング装置、8aはクリーニングブレード、4はクリーニング後の感光ドラム3上に接触して感光ドラム3上を均一帯電させる帯電部材としての帯電ローラである。

0092

本実施例に係る画像形成装置においては、感光ドラム3、現像装置5、クリーニング装置8、帯電ローラ4の4つのプロセス機器についてそれらを互いに所定の位置関係をもって一括して組み込んだプロセスカートリッジ10として構成してあり、このカートリッジ10は画像形成装置本体内に不図示の支持レールに沿って図8紙面垂直方向に挿入して装着することができ、逆に装置本体外へ抜き外し自在である。

0093

プロセスカートリッジ10を装置本体内に挿入して装着することにより、装置本体側とプロセスカートリッジ10側とが機械的及び電気的に連結され、これによって画像形成装置が作動可能状態となる。

0094

ところで、前記帯電ローラ4は金属製の芯金に導電性ゴムを接着して構成され、芯金には電源Eより電圧が印加される。尚、本実施例においては、帯電部材としてローラ形状のもの(帯電ローラ4)を用いたが、ブレード形状のもの等も使用可能であることは勿論である。

0095

(実験)図8に示した画像形成装置において、電圧波形を変えて本体の騒音レベルの測定を行なった。用いた波形を図7に示した。図7において交流電圧波形yは、次式で表わされる。

0096

ID=000006HE=065 WI=096 LX=0570 LY=0300
ここに、A:振幅
X:正の数
ここで、この電圧波形yは対称波であり、且つ、奇関数、即ち、y(θ)=−y(−θ)=−y(θ+π)=y(π−θ)なる性質がある。この性質を利用すると、y(θ)のフーリエ級数は以下のように表現できる。

0097

ID=000007HE=025 WI=100 LX=0550 LY=1150
y(θ)は(1)式で与えられているので、y(θ)のフーリエ級数の係数b2m+1は、(3)式へ(1)式を代入して次のように表わされる。

0098

0099

ID=000009HE=065 WI=116 LX=0470 LY=2100
1)X≠2m+1のとき:

0100

ID=000010HE=095 WI=124 LX=0430 LY=0350
2)X≠2m+1のとき:

0101

ID=000011HE=055 WI=126 LX=0420 LY=1400
本実験において、Xの値は、X=5,10,20の3種とし、従来例として正弦波(X=1に相当)を加えて計4種類の波形について、騒音レベルの測定を行なった。このときの波形をそれぞれyX=5 ,yX=10,yX=20及び従来例のsin波をyX=1 とする。

0102

又、yX=5 の基本周波数の振幅(係数)をb1X=5、3倍の周波数の振幅(係数)をb3X=5 のように表現することにする。各4種類の波形について、前記フーリエ級数の係数の値を求める。この結果を表1に示す。表1においては、基本周波数を3倍と5倍の周波数成分について示した。

0103

ID=000018HE=075 WI=108 LX=0510 LY=0300
又、騒音測定の条件は下に示した通りである。

0104

バイアス条件
周波数:400HZ
ピーク間電圧:2KV(A=2000V)
直流電圧:−600V
任意波形発生機、AG1200(横河電機(株)製)にて波形作成を行ない、アンプにより2000倍に増幅
(帯電ローラ条件)
外径:φ12
芯金径 :φ6
ローラ抵抗:5×106 Ω
ローラ硬度:60°
加圧力:芯金両端に1kgf
(帯電音測定条件
定位置 :本体正面より1m
本体 :非通紙・ドラム回転(プロセススピード50mm/sec)
測定器:リオン社製騒音計(NL−02)
A特性 Laeq(1分間の積分値
暗騒音:40dB
測定結果を表2に示す。

0105

ID=000019HE=035 WI=105 LX=0525 LY=1650
表2より明らかなように、yX=1 (正弦波)の騒音レベルに比べて、波形yX=5 のそれは大きく、波形yX=10のそれはほぼ同じ、波形yX=20のそれは小さくなっている。

0106

表1の基本周波数の振幅を横軸対数目盛)に表2の騒音レベルを縦軸にとってグラフ化したものを図9に示す。

0107

図9において、yX=1 (正弦波)を除いて、yX=5 ,yX=10,yX=20の3つの波形については、基本周波数の振幅の対数に比例して騒音レベルが減少していることが分かる。

0108

又、yX=1 (正弦波)の騒音レベルより小さくするためには、基本周波数の振幅を元の振幅の1/10程度にすれば良いことが分かる。

0109

本実施例に係るyX=20は基本周波数の振幅が1/10以下の0.064であるので、yX=1 (正弦波)よりも騒音レベルを低くすることが可能となった。

0110

yX=5 が基本周波数の振幅がyX=1 (正弦波)の振幅に比べ、0.252倍と小さいにも拘らず、騒音レベルが大きい理由としては、yX=1 (正弦波)は3倍以上の周波数成分が0であるのに対して、yX=5 は3倍以上の周波数成分も0.2倍レベルの振幅をもっており、この高次の周波数成分が騒音レベルを引き上げる結果となったためと考えられる。

0111

又、yX=20の波形で画像評価を行なったところ、従来の三角波、sin波と同等のハーフトーン画像帯電ムラ等の無い良好な画像が得られた。そして、ハーフトーンのピッチはプロセススピードが50mm/secであるので、周波数400HZ に対して、0.125mmであり、肉眼では殆んど目立つことなく十分な画質であった。

0112

<実施例2,3,4>図10に別の実施例の波形を示す。その波形f(θ)は次式で表わされる。

0113

ID=000012HE=085 WI=100 LX=0550 LY=0400
ここに、A:振幅
X:正の数
ここで、この電圧波形f(θ)は対称波であり、且つ、奇関数であるので、f(θ)のフーリエ級数は以下のように表現できる。

0114

ID=000013HE=025 WI=100 LX=0550 LY=1450
f(θ)は(4)式で与えられているので、f(θ)のフーリエ級数の係数b'2m+1 は、(6)式へ(4)式を代入して次式で表わされる。

0115

ID=000014HE=145 WI=132 LX=0390 LY=0300
本実施例においてXの値は、X=10,20,40の3種とし、従来例としての三角波(X=1に相当)を加えて計4種類の波形について、騒音レベルの測定を行なった。このときの波形をそれぞれfX=10,fX=20,fX=40及び従来例のsin波をfX=1 とする。

0116

又、fX=10の基本周波数の振幅(係数)をb'1X=10、3倍の周波数の振幅(係数)をb'3X=10 のように表現することにする。各4種類の波形について、前記フーリエ級数の係数の値を求める。この結果を表3に示す。表3においては、基本周波数を3倍と5倍の周波数成分について示した。

0117

ID=000020HE=075 WI=105 LX=0525 LY=0300
又、騒音測定の条件は下に示した通りである。

0118

(バイアス条件)
周波数:400HZ
ピーク間電圧:2KV(A=2000V)
直流電圧:−600V
任意波形発生機、AG1200(横河電機(株)製)にて波形作成を行ない、アンプにより2000倍に増幅
(帯電ローラ条件)
外径:φ12
芯金径 :φ6
ローラ抵抗:5×106 Ω
ローラ硬度:60°
加圧力:芯金両端に1kgf
(帯電音測定条件)
測定位置 :本体正面より1m
本体 :非通紙・ドラム回転(プロセススピード50mm/sec)
測定器:リオン社製騒音計(NL−02)
A特性 Laeq(1分間の積分値)
暗騒音:40dB
測定結果を表4に示す。

0119

ID=000021HE=040 WI=105 LX=0525 LY=1650
表4より明らかなように、fX=1 (三角波)の騒音レベルに比べて、波形fX=5 のそれは大きく、波形fX=10のそれはほぼ同じ、波形fX=20のそれは小さくなっている。

0120

表3の基本周波数の振幅を横軸(対数目盛)に表2の騒音レベルを縦軸にとってグラフ化したものを図11に示す。

0121

図11において、fX=1 (ref)を除いて、fX=10,fX=20,fX=40の3つの波形については、基本周波数の振幅の対数に比例して騒音レベルが減少していることが分かる。

0122

又、refである騒音レベルより小さくするためには、基本周波数の振幅を元の振幅の1/10程度にすれば良いことが分かる。

0123

実施例2であるfX=40は基本周波数の振幅が1/10以下の0.025であるのでrefの三角波よりも騒音レベルを低くすることが可能となった。同様に実施例3であるfX=20についても振幅が0.05、実施例4であるfX=40についても振幅が0.025となっているので、refの三角波よりも騒音レベルを低くすることが可能となった。

0124

又、fX=10,fX=20,fX=40の波形で画像評価を行なったところ、従来の三角波、sin波と同等のハーフトーン画像に帯電ムラ等の無い良好な画像が得られた。更に、ハーフトーンのピッチはプロセススピードが50mm/secであるので、周波数400HZ に対して0.125mmであり、肉眼では殆んど目立つことなく十分な画質であった。
[第4発明]以下に第4発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

0125

<第1実施例>図12は本発明の第1実施例に係る接触帯電装置の構成図である。

0126

図において、3は像担持体である感光ドラム、4は帯電部材である帯電ローラであり、該帯電ローラ4は、不図示の外部電源から交流バイアス(2.0KVPP、450HZ )を印加するための芯金4−1、表層部材4−3、芯金4−1と表層部材4−3間に設けられる導電性スポンジ4−2で構成されており、導電性スポンジ4−2には複数の空泡部4−4が形成されている。

0127

ところで、本実施例では、前記帯電ローラ4は防音壁31で覆われている。この防音壁31は、帯電ローラ4の長手方向(図12の紙面垂直方向)に亘って設けられており、これは、感光ドラム3、クリーニングブレード8a、クリーニング容器8bで覆われていない全ての帯電ローラ4の周辺を覆っている。

0128

尚、防音壁31の材料としては、遮音材吸音材等の防音材が最も望ましく、又、この防音壁31が2次固体音を発生しないためには、防振材制振材であることも望ましい。しかしながら、帯電音の周波数による防音材との共鳴や、その帯電系における必要な透過損質を考慮して、その系に適合した防音壁の材料を選択する必要がある。本実施例においては、厚さ1mmの変性ポリフェニレンオキサイド樹脂から成る防音壁を用いることにより、15dBの透過損質が得られた。

0129

又、防音壁の位置は、音源から近い方が、反射音や誘発される2次固体音による音圧の増加を抑えることができ、当該棒音壁面積も小さくて済むため望ましい。そのため、図13に示すように、防音壁31を帯電ローラ4全体を覆うような形状にするのも良い。

0130

<第2実施例>図14は第2実施例に係る接触帯電装置の構成図である。

0131

本実施例においては、防音壁31の帯電ローラ4と感光ドラム3との当接部付近にオゾンフィルター32を設けている。

0132

接触帯電方式は従来のコロナ帯電方式に比べて帯電電圧が低いため、発生するオゾンの量も非常に少ないが、帯電ローラ4と感光ドラム3との当接部付近を密閉するとオゾンは溜り、画像不要の原因となる。

0133

このため、本実施例ではオゾンフィルター32を設けることにより、発生したオゾンを取り除く。オゾンフィルター32としては、種々のものが考えられるが、本実施例においては、防音壁31の内面を荒すことにより表面積を大きくし、この面に活性炭を付けてオゾンを吸着させる。

0134

又、図15に示すように防音壁11を2段構造にすれば、感光ドラム1と帯電ローラ2との当接部付近での空気の流れを矢印eのようにすることができるため、オゾンの滞溜は起こらず、且つ、直進性の強い音を遮ることができる。

0135

<第3実施例>図16は第3実施例に係る接触帯電装置の構成図である。

0136

本実施例においては、防音壁31は、その先端の感光ドラム3付近において、長手全面に亘って弾性体ブレード33を有しており、該弾性体ブレード33が感光ドラム3の表面に当接している。これにより、剛体の防音壁では不可能であった帯電ローラ4周辺の完全な密閉が実現できる。尚、本実施例では弾性体ブレード33の材質として、厚さ2mmのウレタンゴムを用いた。

0137

又、図17に示すように、感光ドラム3の曲面を利用して防音壁31を2重構造にすれば、直進性の強い音を事実上完全に遮断することができる。

0138

<第4実施例>図18は第4実施例に係る接触帯電装置の構成図である。

0139

本実施例においては、防音壁31は、その内面に多数のピラミッド状突起物34を有している。これにより、図19に示すように、防音壁31に向かってきた音Fは、突起物34で反射を繰り返し減衰する。又、防音壁31が突起物34を多数有することにより、該防音壁31が共振しにくくなり、2次固体音の発生も防止できる。

0140

又、防音壁31の内面に図20に示すように、突起物34と吸音材35を交互に設けることによって、突起物34で反射された音Fは吸音材35に吸収されて消えるため、より効果的な防音が行なえる。

0141

<第5実施例>図21及び図22は第5実施例に係る接触帯電装置の構成図である。

0142

図21に示す例では、帯電部材として帯電ブレード36を用いており、この周辺が防音壁31によって覆られている。又、図22に示す例では、帯電部材として帯電ブラシ37を用いており、この周辺が防音壁31によって覆われている。

0143

而して、上記何れの場合も、発生する帯電音の主音源は感光ドラム3ではなく、帯電部材である帯電ブレード36又は帯電ブラシ37の周辺付近であり、従って、本実施例においても、帯電ブレード36又は帯電ブラシ37を防音壁31で覆うことにより、帯電音を小さく抑えることが可能である。

発明の効果

0144

以上の説明で明らかな如く、第1本発明によれば、像担持体内部に剛体或いは弾性体から成る充填物を内装し、該充填物と像担持体との隙間が100μm以上のとき、充填物を発泡剤やシーリング材で像担持体内面に固定保持するようにしたため、帯電音の主原因である像担持体の振動を抑制することができ、帯電部材に印加する交流電圧の周波数を高く設定した場合であっても、帯電音の発生を抑えることができる。

0145

第2発明によれば、表層が弾性体である充填物を像担持体内に圧入する際、像担持体内面に潤滑剤を塗布して充填物が圧入されるため、弾性体の表面特性にバラツキがあっても、圧入力のバラツキなく、且つ、低圧入力で充填物を圧入することができ、低騒音化及び高画質化を図ることができる。

0146

第3発明によれば、装置の大型化、高重量化を招くことなく、帯電音を小さく抑えることができ、プロセススピードの速い画像形成装置においてもハーフトーンでピッチムラの無い均一な帯電が可能となる。

0147

第4発明によれば、帯電部材周辺を覆う壁が防音壁として機能するため、帯電部材周辺及び帯電部材と像担持体との当接部付近から発生する帯電音を小さく抑えることができる。

図面の簡単な説明

0148

図1第1発明に係る画像形成装置の縦断面図である。
図2第1発明に係る画像形成装置のプロセスカートリッジ抜き差し状態時の斜視図である。
図3第1発明に係る画像形成装置の感光ドラムの縦断面図である。
図4図3のA−A線拡大断面図である。
図5第2発明によって製造された感光体の破断面図である。
図6第2発明における試験結果を示す図である。
図7第3発明において実験に用いられた電圧波形を示す図である。
図8第3発明に係る接触帯電装置を用いた画像形成装置要部の概略構成図である。
図9基本周波数の振幅と騒音レベルとの関係を示す図である。
図10第3発明の実施例2〜4におけるバイアス波形を示す図である。
図11第3発明の実施例2〜4における基本周波数の振幅と騒音レベルとの関係を示す図である。
図12第4発明の第1実施例に係る接触帯電装置の構成図である。
図13第4発明の第1実施例に係る接触帯電装置の変形例を示す構成図である。
図14第4発明の第2実施例に係る接触帯電装置の構成図である。
図15第4発明の第2実施例に係る接触帯電装置の変形例を示す構成図である。
図16第4発明の第3実施例に係る接触帯電装置の構成図である。
図17第4発明の第3実施例に係る接触帯電装置の変形例を示す構成図である。
図18第4発明の第4実施例に係る接触帯電装置の構成図である。
図19防音壁における音の反射と減衰を示す図(突起物を設けた場合)である。
図20防音壁における音の反射と減衰を示す図(突起物と吸音材を交互に設けた場合)である。
図21第4発明の第5実施例に係る接触帯電装置の構成図である。
図22第4発明の第5実施例に係る接触帯電装置の構成図である。
図23従来の接触帯電装置の構成図である。
図24中空状の帯電部材を用いた従来の接触帯電装置の構成図である。
図25図24に示す中空状の帯電部材の振動波形を示す図である。
図26帯電音の周波数特性図である。

--

0149

3感光ドラム、感光体(像担持体)
3c充填物
3gシリコーンポリマー(潤滑剤)
4帯電ローラ(帯電部材)
10プロセスカートリッジ
31防音壁(壁)
32オゾンフィルター
33弾性ブレード(弾性体)
34突起物
36帯電ブレード(帯電部材)
37帯電ブラシ(帯電部材)

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