專利名稱：圖像載體及其阻尼件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電攝影成像設(shè)備及其中所包含的圖像載體，具體地，本發(fā)明涉及裝配在圖像載體中用以減小圖像載體所產(chǎn)生的噪聲的阻尼件。
背景技術(shù)：
在使用復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)或電攝影成像設(shè)備的過程中，通常用充電器對(duì)感光鼓或類似的圖像載體均勻充電。該充電器可以是非接觸型充電器或接觸型充電器。
非接觸型充電器是具有充電絲形式且離開鼓的電暈充電器。將高電壓施加到充電絲以便通過電暈放電對(duì)鼓充電。電暈充電器帶來的問題是產(chǎn)生臭氧、氮氧化物和其它污染環(huán)境的放電產(chǎn)物。因此，接觸型充電器明顯地優(yōu)于非接觸型充電器。
接觸型充電器包括與鼓保持接觸的導(dǎo)電輥、導(dǎo)電刷、導(dǎo)電片或類似的充電件。電壓被施加在充電件與鼓之間以便將電荷注入感光鼓。雖然，這種充電器只需要低電壓并且不產(chǎn)生有毒的放電產(chǎn)物，但是這種充電器易使調(diào)色劑和雜質(zhì)沉積在鼓上、進(jìn)而沉積到充電器上。另外，當(dāng)充電件長時(shí)間不與感光鼓接觸時(shí)，接觸感光鼓的充電件的部分易產(chǎn)生永久性變形。如果充電件以不理想的方式接觸感光鼓，則不能對(duì)感光鼓均勻地充電。
基于以上所述，目前已在鼓與充電件之間設(shè)置了預(yù)定的小間隙、以便在鼓與充電件之間形成非接觸充電區(qū)(鄰近型充電系統(tǒng))。處于接觸型充電系統(tǒng)與非接觸型充電系統(tǒng)之間的鄰近型充電系統(tǒng)使用具有充分導(dǎo)電性和足夠彈性的輥、輥刷、輥片、帶或類似的充電件。在充電件與鼓之間形成小間隙。交流偏置(AC-biased)的直流電壓被施加在充電件與鼓之間。例如，當(dāng)充電件是一個(gè)輥時(shí)，具有預(yù)選厚度的薄膜可環(huán)繞充電件的相對(duì)端部、以形成小間隙。
鄰近充電系統(tǒng)的必要條件是小間隙具有預(yù)選的尺寸、以使充電性能穩(wěn)定。具體地，只要小間隙具有預(yù)選的尺寸，則直流電壓就易于實(shí)現(xiàn)均勻充電。但是，如果小間隙大于預(yù)選尺寸，則充電電位隨間隙而變化。為了解決這個(gè)問題，已有的習(xí)慣作法是將交流電壓疊加在直流電壓上、以確保既使當(dāng)間隙改變時(shí)也能均勻地充電。
該鼓具有由例如較輕材料的鋁構(gòu)成的空心圓柱的導(dǎo)電芯。這種鼓在成像操作中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲。具體地，用于執(zhí)行諸如充電、光寫入、顯影、圖像轉(zhuǎn)印和清潔等操作的各種裝置均面對(duì)感光鼓。特別是充電器和清潔裝置經(jīng)常構(gòu)成感光鼓的噪聲源。
將交流電壓如上所述地疊加在直流電壓上，則易使鼓的薄的空心圓柱產(chǎn)生共振。共振引起的噪聲被轉(zhuǎn)移到鼓周圍的結(jié)構(gòu)上。對(duì)于使用清潔片的清潔裝置而言，與鼓保持接觸的清潔帶反復(fù)被轉(zhuǎn)動(dòng)中的鼓拉動(dòng)、并恢復(fù)到原始位置，于是在鼓的薄圓柱芯軸產(chǎn)生振動(dòng)。結(jié)果，鼓進(jìn)行共振并產(chǎn)生噪聲。
為了減小上述噪聲，例如日本已公開申請(qǐng)7 - 72641提出了 一種具有例如筒形或圓柱形的實(shí)體芯、剛性芯的感光鼓。但是，這種方案的問題是實(shí)體金屬芯增加了成本并使鼓非常重。所以，用戶在更換鼓時(shí)易跌落感光鼓或損壞鼓的表面。
曰本己公開申請(qǐng)ll - 184308提出了一種裝配有兩個(gè)或多個(gè)彈性體和筒形體的感光鼓。但是這種復(fù)雜的阻尼件會(huì)增加鼓的成本。
與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)也在例如日本已公開申請(qǐng)3 - 05348 ( JP2,913,689 )、 5 — 35167、 5 — 197321和11 - 194518中#皮/>開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)在空心圓柱具有薄壁時(shí)能使噪聲最小化的圖像載體、和使用該圖像載體的成像設(shè)備。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供一個(gè)用于避免圖像載體產(chǎn)生共振和噪聲的阻尼件。
根據(jù)本發(fā)明，圖像載體設(shè)置在成像設(shè)備中，成像設(shè)備使圖像載體的感光層被均勻地充電、而后利用光束在感光層上形成靜電潛像。該圖像載體具有空心圓柱芯軸，該空心圓柱芯軸的薄壁上形成有感光層。阻尼件被裝
配在芯軸的孔內(nèi)、并由損耗角正切tan5為0. 5或更大的彈性材料構(gòu)成。


下面結(jié)合附圖所作的說明將使本發(fā)明的上述和其它的目的特性變得更加清楚。在附圖中
圖l是表示應(yīng)用本發(fā)明的全色成像設(shè)備的視圖2是表示設(shè)置在圖1的成像設(shè)備中的成像裝置的放大視圖3是表示設(shè)置在圖2的裝置中的充電器的前視圖4是表示本發(fā)明感光鼓的第一實(shí)施例的剖視圖5是表示本發(fā)明感光鼓的第二實(shí)施例的剖視圖6是表示相對(duì)于阻尼件的損耗角正切、阻尼效果是如何變化的曲線
圖7是表示相對(duì)于阻尼件的軸線長度、阻尼效果是如何變化的曲線圖；圖8是表示相對(duì)于空芯圓柱形阻尼件的壁厚度、阻尼效果是如何變化的曲線圖9A和9B表示空芯圓柱形阻尼件的另一個(gè)特定結(jié)構(gòu)；
圖10A和10B分別表示阻尼件特定結(jié)構(gòu)的剖視圖和側(cè)視圖，該阻尼件
接觸鼓內(nèi)圓周面的表面是不連續(xù)的；
圖11A和11B是與圖10A和10B相似的視圖，表示具有不連續(xù)表面的
阻尼件的另一個(gè)特定結(jié)構(gòu)；
圖12是表示使用充電輥的特定接觸型充電器的側(cè)視圖13是表示使用毛刷的另 一個(gè)特定接觸型充電器的側(cè)視圖14是表示使用磁刷的又一個(gè)特定接觸型充電器的側(cè)視圖15 - 17分別表示涂覆液的化學(xué)式，這些涂覆液分別形成電荷產(chǎn)生層、
電荷轉(zhuǎn)移層和保護(hù)層；
圖18是表示用實(shí)例和比較實(shí)例所作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表。
具體實(shí)施例方式
參看圖1，其中示出了應(yīng)用本發(fā)明的全色成像設(shè)備20。如圖所示，成 像設(shè)備20具有四個(gè)成像裝置21C(青)、21Y(黃)、21M(品紅)和21BK(黑)。 圖像轉(zhuǎn)印裝置22面對(duì)成像裝置21C-21BK。紙頁或記錄介質(zhì)從構(gòu)成記錄介 質(zhì)供給裝置的手動(dòng)供紙盤23或紙盒24被輸送到對(duì)準(zhǔn)輥對(duì)30。對(duì)準(zhǔn)輥對(duì)30 將紙頁輸送到連續(xù)圖像轉(zhuǎn)印位置，在連續(xù)圖像轉(zhuǎn)印位置、成像裝置21C-21BK與圖像轉(zhuǎn)印裝置在預(yù)定時(shí)刻彼此相對(duì)。定影裝置將轉(zhuǎn)印到紙頁上的調(diào) 色劑圖像定影。
成像設(shè)備20可處理例如復(fù)印機(jī)通常使用的普通紙和熱容量大于紙頁的 特殊頁。特殊頁包括OHP (幻燈投影儀)頁、卡片、郵政卡片和其它厚的頁 (90K; 100g/m2)、以及信封。
成像裝置21C-21BK分別儲(chǔ)存青調(diào)色劑、黃調(diào)色劑、品紅調(diào)色劑和黑 調(diào)色劑，并且它們具有相同的結(jié)構(gòu)。以下以成像裝置21C為例進(jìn)行具體地 說明。
成像裝置21C具有構(gòu)成為空心圓柱的感光鼓或圖像載體25C，鼓25C 的外徑是30隱、內(nèi)徑是28. 8 mm、壁厚是0. 75 mm。鼓25C沿圖2中箭頭A 所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。充電器27C、顯影裝置26C的清潔裝置28C沿方向A圍繞鼓 25C以上述次序連續(xù)地設(shè)置。光束29C掃描位于充電器27C與顯影裝置26C 之間的鼓25C。圖像轉(zhuǎn)印裝置22在傾斜位置上伸展、并在水平方向占據(jù)最 小的空間。
如圖2所示，成像裝置21C被設(shè)置在可拆卸地安裝到成像設(shè)備20上的 單元或處理盒內(nèi)。如果需要，可將四個(gè)成像裝置21C-21BK整體地從成像 設(shè)備20拉出。
如圖3所示，充電器27C包括芯軸和巻繞在芯軸兩個(gè)相對(duì)端的薄膜 27Cl。薄膜27C1在芯軸與鼓25C之間形成預(yù)定的小間隙。彈簧27C3始終 將充電器27C向鼓25C偏置，使得薄膜27C1接觸鼓25C、并在充電器27C 與鼓25C之間形成間隙G。例如， 700V的直流電壓借助恒定的電壓控制 施加到芯軸。同時(shí)，借助恒定的電壓控制將交流電壓施加到芯軸。在這種 狀態(tài)下，充電器27C通過氣體放電經(jīng)間隙G對(duì)鼓25C的表面均勻地充電。
8如圖2所示，清潔裝置28C包括與鼓25C接觸以便除去剩余在鼓25C 上的調(diào)色劑的清潔片28C1。刷28C2從清潔片28Cl上收集調(diào)色劑。螺旋推 送器或廢調(diào)色劑輸送裝置28C3將刷28C收集的調(diào)色劑輸送到未示出的廢調(diào) 色劑儲(chǔ)存部分。
一個(gè)清潔機(jī)構(gòu)也被分配給充電器27C、并具有與巻繞芯軸的薄膜27C1 接觸的襯墊27C4 (只能看到一個(gè))。清潔機(jī)構(gòu)避免沉積在鼓25C上的調(diào)色劑 和雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到與鼓始終接觸的薄膜27Cl。這樣可有效地保持薄膜27C1與鼓 25C在預(yù)定狀態(tài)下接觸，從而使鼓25C與充電器27C之間的間隙保持不變。
圖4表示本發(fā)明的感光鼓或圖像載體的第一實(shí)施例。標(biāo)號(hào)為25 ( 25C) 的鼓設(shè)有抗噪聲結(jié)構(gòu)。如圖所示，鼓25由壁厚小到0. 75隱的空心圓筒25 -l構(gòu)成，感光層形成在圓筒25 - 1上。用于減弱振動(dòng)的圓柱形實(shí)心阻尼件 31設(shè)置在圓筒25-1的芯軸內(nèi)。圖5示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中， 阻尼件32是一個(gè)空心圓筒。
阻尼件31和32均可由丁基橡膠、腈基橡膠或類似的橡膠、樹脂或金 屬制成。這些材料的任何一種均利用其特定的彈性減小振動(dòng)。另外，阻尼 件31或32增加了鼓25的重量、因而將鼓25的自身共振頻率移到低頻率 側(cè)。這有效地減小了令人討厭的高頻率噪聲。
下面說明與阻尼件31或32的阻尼效果相關(guān)的損耗角正切tan5 。損耗 角正切tan5與給定材料特有的應(yīng)力和應(yīng)變的相位角(損耗角)5的正切相 關(guān)。損耗角正切是材料特有的值，它表示該材料具有的阻尼效果。所以， 損耗角正切tan5越大，則阻尼效果越強(qiáng)。
在實(shí)驗(yàn)中，將由具有不同損耗角正切t a n 5的各種材料形成的圓筒或空 心圓筒阻尼件裝配到圖2中所示的鼓25的芯軸內(nèi)。通過給設(shè)置有這些阻尼 件的兌電器27施加交流偏置的直流電壓而測量聲功率。圖6表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 縱座標(biāo)和橫座標(biāo)分別表示聲功率和損耗角正切tan5。為測量損耗角正切 tan 5，使用JIP (日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))K7244 - 4所述的非共振振動(dòng)法。每個(gè)試 樣厚2mm、寬5 mm、長30 mm。在30Hz的頻率下進(jìn)行測量。
如圖6所示，具有0. 5或更大tan5值的圓柱形阻尼件將振動(dòng)減小到不 令人討厭的程度、而具有0. 6或更大tan5值的空心圓柱形阻尼件具有相同 的阻尼效果。圓柱形阻尼件能以小于空心圓柱形阻尼件的tan5值減小噪聲 的原因如下所述。圓柱形阻尼件的重量大于空心圓柱形阻尼件的重量，所以能將鼓25的共振頻率更多地移向低頻率側(cè)，因此有效地減小了令人討厭 的高頻噪聲。
如上所述，tan5值為0. 5或更大的圓柱形阻尼件和Un 5值為0. 6或 更大的空心圓柱形阻尼件能將振動(dòng)減小到可接受的程度。當(dāng)tan5值為0.8 或更大時(shí)，阻尼效果還可提高。這可成功地減小充電器27或清潔片28C1 引起的振動(dòng)(噪聲)。當(dāng)然，這對(duì)于其它鼓25Y、 25M、 25BK也是成立的。
當(dāng)將金屬棒或類似的剛性體插入空心圓柱形阻尼件32時(shí)，它會(huì)增加阻 尼件32的重量、因而進(jìn)一步增大阻尼效果。這個(gè)結(jié)構(gòu)與將剛性體設(shè)置在具 有彈性體的中間物(阻尼件)的鼓25內(nèi)的結(jié)構(gòu)相同。
空心圓柱形阻尼件可由便宜的彈性環(huán)形片制作，從而降低阻尼件的成 本。另外，彈性環(huán)形片能容易地安裝到鼓25上。優(yōu)選地，彈性片的接縫或 疊層部分不與空心圓柱的軸平行，以便防止鼓25變形；否則，彈性片邊緣 產(chǎn)生的壓力會(huì)沿上下方向作用在鼓25上、并使鼓25變形。
圖7表示通過相對(duì)充電范圍Ll (見圖3)改變阻尼件31或32的軸向 尺寸L2 (見圖4和5)所確定的聲功率與tan5之間的關(guān)系。如圖所示，當(dāng) 軸向尺寸L2是充電范圍Ll的60%或更大時(shí)，阻尼件31或32使振動(dòng)減小 到不令人討厭的程度。具體地，如圖7所示，阻尼效果在比值L2/L1處于 50%與60%之間時(shí)明顯地變化，而比值L2/L1大于60%時(shí)變化不明顯。這 是通過具有不同tan5和重量的阻尼件所確定的，盡管阻尼效果取決于tan 5和重量。在圖示的實(shí)施例中，軸向尺寸L2被選擇為尺寸Ll的60%或更 大。
圖8表示通過實(shí)驗(yàn)所確定的聲功率與空心圓柱形阻尼件32的厚度t之 間的關(guān)系。如圖所示，當(dāng)厚度t是4mm或更大時(shí)，阻尼件32將振動(dòng)減小到 不令人討厭的程度。具體地，如圖8所示，阻尼效果在厚度為3誦與4mm 之間時(shí)明顯地變化，而當(dāng)厚度超過4mm時(shí)變化不明顯。這也由各種阻尼件 的不同tan5和重量來確定。在圖示的實(shí)施例中，厚度被選擇為4mm或更大。
空心圓柱形阻尼件需要較少的材料，所以其成本比圓柱形阻尼件低。 當(dāng)然，必需恰當(dāng)?shù)剡x擇空心圓柱形阻尼件的tan5和重量、軸向尺寸和壁厚。
圓柱形或空心圓柱形阻尼件的外直徑可略大于鼓25的內(nèi)直徑、并壓裝 配在鼓25中。另一方面，阻尼件的外直徑可略小于鼓25的內(nèi)直徑、并粘 接在鼓25中。這兩種方法都可以實(shí)現(xiàn)充分的阻尼效果。對(duì)于壓裝配，假設(shè)鼓25的內(nèi)直徑和阻尼件的外直徑分別是D和d。則直徑d小于直徑D時(shí)， 可以防止阻尼件與鼓2 5緊密地接觸、因而不利于振動(dòng)的阻尼和噪聲的減小。 另一方面，直徑d明顯大于直徑D時(shí)，需要極大的力將阻尼件裝配到鼓25 內(nèi)，因而不便于裝配、且會(huì)使鼓25在裝配期間變形。在圖示的實(shí)施例中， d被限制在D《d《D+lmm的范圍內(nèi)。
下面結(jié)合圖9A和9B說明空心圓柱形阻尼件的另一特定結(jié)構(gòu)。如圖所 示，阻尼件33的外直徑略大于(lmm或更小)鼓25的內(nèi)直徑。阻尼件33 在一端被端壁33a封閉、在另一端打開。如圖9A所示，為了將阻尼件33 插入鼓25，將鼓25在適當(dāng)?shù)幕咨隙ㄎ?，同時(shí)使阻尼件33從鼓25的端部 穿入。而后，將導(dǎo)桿41插入阻尼件33、并壓靠端壁33a。如圖9B所示， 導(dǎo)桿41及阻尼件33被壓入鼓25。在這一瞬間，阻尼件33的外直徑因摩擦 力而被減小，于是可將阻尼件33容易地壓裝配到鼓25中。
阻尼件33與結(jié)合圖5所述的空心圓柱形阻尼件32具有相同的優(yōu)點(diǎn)。 再有，在壁厚t優(yōu)選為4誦或更大的同時(shí)，阻尼件的軸向尺寸L2優(yōu)選為充 電范圍Ll的60%或更大
端壁33a上可設(shè)置孔，其尺寸和定位應(yīng)不影響阻尼件33插入鼓25。在 模制時(shí)，該孔將防止形成阻尼件空心部分的模具傾斜、并避免壁厚不均勻。
阻尼件33在其對(duì)端壁33a定位的端部具有縮小的直徑部分33b?？s小 的直徑部分33b可設(shè)置線性傾斜部分或彎曲部分。當(dāng)阻尼件33插放在鼓25 的端部時(shí)，縮小的直徑部分33b將使阻尼件33的中心易于與鼓25的中心 對(duì)準(zhǔn)。
上述的縮小直徑部分可類似地用于圓柱形阻尼件。具體地，如圖4所 示，圓柱形阻尼件31可在其兩端設(shè)置縮小的直徑部分31a以實(shí)現(xiàn)上述目的。 縮小直徑部分可只設(shè)置在阻尼件31的一端，當(dāng)然在這種情況下、阻尼件31 應(yīng)以具有縮小直徑部分的頭部插入鼓25。
如圖IOA、 IOB、 11A和11B所示，所期望的與鼓25的內(nèi)圓周接觸的阻 尼件的外圓周不必是連續(xù)的。圖IOA和IOB表示空心圓柱形阻尼件34,而 圖11A和IIB表示圓柱形阻尼件35。如圖所示，阻尼件34和阻尼件35分 別設(shè)置環(huán)形槽34c和環(huán)形槽35c。阻尼件34或35的不連續(xù)外圓周能使阻尼 件34或35以最小的阻力插入鼓25。另外，槽34c和35c進(jìn)一步減少材料 量從而進(jìn)一步減小了成本。如果需要，環(huán)形槽3牝和可由一個(gè)螺旋槽或多個(gè)螺旋槽替換。
圖12- 14表示使用本發(fā)明接觸型充電器的具體的設(shè)備。如圖所示，圖
12 - 14所示的設(shè)備分別包括充電輥37、刷輥47和磁刷輥47。除了充電器 之外，圖12-14所示的結(jié)構(gòu)與圖1-9B所示的使用非接觸型充電器的結(jié)構(gòu) 相同和基本相同。
在圖12中，鼓25沿箭頭所示的順時(shí)針方向以預(yù)定速度(處理速度) 轉(zhuǎn)動(dòng)。充電輥37與鼓25保持接觸、并由芯軸37a和覆蓋在芯軸37a上的 導(dǎo)電橡膠層組成。芯軸37a的相對(duì)端被例如軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐、并借助未 示出的推壓裝置壓靠鼓25。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，充電輥37被鼓25轉(zhuǎn)動(dòng)。芯軸 37a的直徑是9mm、而導(dǎo)電橡膠層37b的介質(zhì)電阻是1 x l05Qcm。充電輥37 的總直徑被選為16mm。電源50與芯軸37a連接以便給充電輥37提供預(yù)定 的偏壓。在這種狀態(tài)下，充電輥37以預(yù)定的極性和電位對(duì)鼓25的表面均 勻充電。
圖9A、 9B、 IOA、 IOB、 11A和11B所述的任^可一個(gè)阻尼件31、 32、 33、 34和35設(shè)置在鼓25內(nèi)。所以，即使在使用充電輥或接觸型充電器27、并 且交流偏置的直流電壓作為偏壓被施加時(shí)，鼓25也不會(huì)產(chǎn)生共振。于是， 在清潔片的振動(dòng)不被傳送的情況下成功地減小了噪聲。
在圖13中，刷輥47由芯軸47a和設(shè)置在芯軸47a上的毛刷4了b構(gòu)成。 借助抵抗毛刷47b彈性的預(yù)定壓力，刷輥47壓靠鼓25，并在刷輥47與鼓 25之間形成預(yù)定的嚙合。利用例如碳、疏化銅、金屬或金屬氧化物對(duì)毛刷 47b進(jìn)行處理以使其導(dǎo)電。將毛刷47b巻繞或粘接到由金屬構(gòu)成或?qū)щ娞幚?的芯軸47a。
更具體地，在圖13中，芯軸47a由金屬構(gòu)成、且直徑為6mm。將由UNITIKA 公司的導(dǎo)電細(xì)絲REC-B (商品名)制成的帶束所構(gòu)成的毛刷47b螺旋地巻 繞在芯軸47a上。刷輥47的總的外直徑是14鵬、其軸向長度是250mm。細(xì) 絲的規(guī)格是五十根細(xì)絲的重量是300但尼爾、且其密度是l平方毫米具有 155根細(xì)絲。將輥刷插入內(nèi)直徑12mm的管子、同時(shí)沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以使 刷與管子同心。而后將輥刷在濕熱的環(huán)境中保持、以使細(xì)絲傾斜。
刷輥47在被施加100V電壓時(shí)的電阻是1 x 105Q。該電阻是在對(duì)與直 徑30mm的金屬鼓接觸的輥47施加100V的電壓、且輥47與金屬鼓的嚙合 寬度是3mm的情況下、根據(jù)流過刷輥47的電流所確定的。
12刷輥47的電阻應(yīng)為l(TD或大，以避免鼓25中的流入針孔的過大的漏
電流或類似缺陷，這種缺陷將使嚙合處的充電不良。另外，為了確保鼓表
面的充分的電^i注入，該電阻應(yīng)為1070或更小。
對(duì)于毛刷47b也可4吏用例如UNITIKA公司的REC - C、 REC - Ml或REC
-MIO， T0RAY工業(yè)公司的SA-7， Nihon Dyeingw公司的Thunderon，或 KURARAY公司的Kuracabo。該細(xì)絲優(yōu)選重量是每10-100才艮細(xì)絲為3-10 但尼爾，優(yōu)選密度是每毫米為80 - 600根細(xì)絲。每根細(xì)絲的優(yōu)選長度是lmm
一10mm。
刷輥47以預(yù)定的圓周速度沿與鼓25轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)；該圓 周速度與鼓25的圓周速度不同。電源50將預(yù)定電壓施加給刷輥47，使刷 輥47對(duì)鼓25的表面均勻地充電。在這個(gè)特定結(jié)構(gòu)中，刷輥47主要以直接 電荷注入對(duì)鼓25充電，所以鼓25的表面電位基本與施加到刷輥47的電壓相同。
在圖13中，圖9A、 9B、 IOA、 IOB、 11A和11B中所述的阻尼件31、 32、 33、 34和35中的任何一個(gè)均可設(shè)置在鼓25中。因此，即使在使用刷輥或 接觸型充電器47時(shí)、并且被偏置交流電壓的直流電壓作為偏壓被施加時(shí)， 鼓25可以避免共振。這是因?yàn)榍鍧嵠恼駝?dòng)不被轉(zhuǎn)移，所以減小的噪聲。
在圖14中，磁刷充電器57鄰接鼓25、并由支撐磁刷MB的非導(dǎo)電套筒 57a和設(shè)置在套筒57a內(nèi)的磁輥57b組成。磁刷MB以預(yù)定的嚙合寬度與鼓 25接觸。磁刷MB可由任何適宜的鐵氧體顆粒、例如Zn-Cu鐵氧體顆粒制成。 在圖14所示的特定結(jié)構(gòu)中，磁刷或接觸型充電件MB由平均顆粒尺寸25 ium 的Zn-Cu鐵氧體顆粒與平均顆粒尺寸10 /am的Zn-Cu鐵氧體顆粒的混合物 構(gòu)成；該混合比是l: 0.05。每個(gè)包含在該混合物內(nèi)的平均顆粒尺寸25 ju m 的Zn-Cu鐵氧體顆粒均涂覆有介質(zhì)電阻樹脂層，而后在套筒57a上涂覆厚 度1mm的該混合物。磁輥57b的磁力使這種顆粒沉積在套筒57a上。
在圖14中J茲刷MB在它與鼓25之間沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向形成5mm寬的嚙合區(qū)。 套筒57a和鼓25相互隔開約500 nm。套筒57a在順時(shí)針方向上以鼓25轉(zhuǎn) 動(dòng)速度兩倍的圓周速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并使;茲刷MB與鼓25均勻接觸。電源50給套 筒57a施加偏壓，從而使套筒57a經(jīng)磁刷MB對(duì)鼓25表面均勻充電。
在圖14中，圖9A、 9B、 IOA、 IOB、 IIA和11B中所述的阻尼件31、 32、 33、 34和35中的任何一個(gè)均可設(shè)置在鼓25中。因此，即使在使用刷輥或接觸型充電器57時(shí)、并且被偏置交流電壓的直流電壓作為偏壓^L施加時(shí)，
鼓25可以避免共振。這是因?yàn)榍鍧嵠恼駝?dòng)不被轉(zhuǎn)移，所以減小的噪聲。 如果阻尼件明顯地比充電件輕，則阻尼件不能充分地減'J、鼓的共振。
基于此，上述阻尼件的優(yōu)選重量應(yīng)為充電件(例如，充電輥)重量的70% 或更大。這對(duì)于應(yīng)用于與鼓隔開的非接觸型充電件中的阻尼件也是正確的。
另外，如果位于鼓中的阻尼件的體積很小，則不能得到理想的阻尼效 果?；诖?，每個(gè)阻尼件的優(yōu)選體積應(yīng)是鼓體積的30%或更大。
如果阻尼件特別硬，則在它插入鼓時(shí)易使鼓產(chǎn)生變形。因此，阻尼件 應(yīng)具有JIS標(biāo)準(zhǔn)中的30。- 70。的硬度。
下面詳細(xì)地說明鼓或圖像載體的結(jié)構(gòu)。如已有技術(shù)所知，用于電攝影 的鼓可由鍺、多晶硅或類似的無機(jī)半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體或它們的混合物構(gòu) 成。近年來，盡管上述阻尼件可使用有機(jī)或無機(jī)半導(dǎo)體，但由于有機(jī)半導(dǎo) 體的低成本、設(shè)計(jì)靈活、無污染等優(yōu)點(diǎn)，有機(jī)半導(dǎo)體比無機(jī)半導(dǎo)體具有明 顯的優(yōu)勢。
用于電攝影的有機(jī)半導(dǎo)體包括樹脂、典型的聚乙烯咔唑(PVK)、電荷 轉(zhuǎn)移復(fù)合物型光導(dǎo)體、典型的PVK-TNF(2、 3、 7-三硝基芴)、顏料分散 型光導(dǎo)體、典型的酞花青粘結(jié)劑、和電荷產(chǎn)生物質(zhì)和電荷轉(zhuǎn)移物質(zhì)的混合 物的分裂功能型光導(dǎo)體。其中，分裂功能型光導(dǎo)體尤其引人注意。
下面將說明分裂功能型光導(dǎo)體是如何形成潛像的。當(dāng)光束掃描被充電 表面時(shí)，光束穿過透明的電荷轉(zhuǎn)移層，而后被構(gòu)成電荷產(chǎn)生層的電荷產(chǎn)生 物質(zhì)吸收。吸收光束的電荷產(chǎn)生物質(zhì)產(chǎn)生電荷載體。該電荷載體被注入電 荷轉(zhuǎn)移層、而后移動(dòng)通過電荷轉(zhuǎn)移層。于是，光導(dǎo)體表面的電荷被中和、 并形成潛像。對(duì)于這種光導(dǎo)體，主要吸收紫外光的電荷轉(zhuǎn)移物質(zhì)和主要吸 收可見光的電荷產(chǎn)生物質(zhì)的組合物是已知且有效的。
有機(jī)光導(dǎo)體的問題是缺乏足夠的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 許多低分子量化合物的電荷轉(zhuǎn)移物質(zhì)，但這些化合物缺乏獨(dú)立成膜性，所 以通常被分散或混合在不活潑的高聚合物分子中。因此，由低分子量化合 物和不活潑的高聚合物分子形成的電荷轉(zhuǎn)移層 一般很軟且機(jī)械穩(wěn)定性差。 由于與包括顯影套筒、紙頁、清潔刷和清潔片等各種接觸部件接觸所產(chǎn)生 的機(jī)械負(fù)荷在反復(fù)操作期間易于刮削上述的電荷轉(zhuǎn)移層。
為了解決這個(gè)問題，有時(shí)將含有填料的保護(hù)層設(shè)置在感光層上以便保護(hù)感光層并增加其穩(wěn)定性。對(duì)于所用的保護(hù)層可由適當(dāng)?shù)臉渲瑯?gòu)成，例如 ABS樹脂、ACS樹脂、晞烴乙烯基單體共聚物、膽多醚樹脂(cholorinated polyether resin)、烯丙基樹脂、苯酚樹脂、聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、 聚酰胺酰亞胺樹脂、聚砜樹脂、聚丁烯樹脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二烯樹脂、 聚碳酸酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚乙烯樹脂、聚乙烯對(duì)苯二曱酸樹脂、聚酰 亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚曱基戊烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚苯氧化物樹脂、 聚砜樹脂、AS樹脂、AB樹脂、BS樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏氯乙烯樹脂、 和環(huán)氧樹脂。
該保護(hù)層可包含抗磨的填料。該填料可由聚四氟乙烯或類似的其中分 散有或沒有氧化鈦、氧化錫、鈦酸鉀、二氧化硅、氧化鋁或類似無機(jī)物質(zhì) 的碳氟化合物樹脂或聚硅酮樹脂制成。保護(hù)層的填料量通常為10% -40% 的重量，最好是20% - 30%的重量。如果填料量小于10%,則保護(hù)層會(huì)被 很快磨損、不具有耐用性。如果填料量大于40%,則在曝光時(shí)、淺色部分 的電位會(huì)明顯增高，這將降低感光性。
另外，保護(hù)層可以包含通常用作涂料的分散劑。該分散劑一般以相對(duì) 填料重量的0. 5%-4°/。的量、最好以1%-2%的量包含在保護(hù)層中。
保護(hù)層還可包含電荷轉(zhuǎn)移材料和/或抗氧化劑。形成保護(hù)層時(shí)可使用噴 射或類似的常規(guī)涂覆方法。保護(hù)層的厚度優(yōu)選為0.5jum-10jam、最好為4 )i m - 6 p m。
應(yīng)用本發(fā)明的鼓可具有位于感光層與保護(hù)層之間的中間層。通常，中 間層的主要成份是粘接劑樹脂。該粘接劑樹脂可以是聚酰胺、乙醇可溶性 尼龍、水溶性聚乙烯醇縮丁醛、和聚乙烯醇中的任何一種。中間層也可用 任何常規(guī)方法涂覆。中間層的厚度優(yōu)選為0. 05|nm-2jam。下面將說明具體 的鼓實(shí)例。
實(shí)例1
制備一個(gè)直徑為30mm的鋁鼓，并通過涂覆液體依次形成底層、電荷產(chǎn) 生層、和電荷轉(zhuǎn)移層。形成底層的涂覆液體由6重量份的DAINIPPON INK&CHEMICALS^^司的醇酸樹脂Beckozolel307-60EL (商品名)、4重量4分的 DAINIPPON INK&CHEMICALS公司的三聚氰胺樹脂Super Beckamine G-821-60 (商品名)、40重量份的氧化鈦、和200重量份的曱基-乙基酮_ 丁酮組成。
形成電荷產(chǎn)生層的涂覆液由2. 5重量份的圖15所示結(jié)構(gòu)的三偶氮基染
15料、0, 25重量份的聚乙烯醇縮丁醛(UCC: XYHL)、 200重量份的環(huán)已酮、 和80重量份的曱基-乙基酮-丁酮組成。形成電荷轉(zhuǎn)移層的液體由10重 量份的TEIJIN/^司的雙酚A型碳酸酯的Panlite K1300 (商品名)、10重量 份的具有圖16所示結(jié)構(gòu)的低分子量電荷轉(zhuǎn)移物質(zhì)、和100重量份的二氯曱 烷組成。
上述涂覆液依次涂覆在鋁鼓上并被干燥、以形成3. 5 )am厚的底層、0. 2 jum厚的電荷產(chǎn)生層、和25jam厚的電荷轉(zhuǎn)移層，從而制成用于評(píng)估的鼓# 1。
實(shí)例3
用于評(píng)估的鼓#3除增加了 2jam厚的保護(hù)層外、均與鼓#1相同。為 了在電荷轉(zhuǎn)移層上形成保護(hù)層需使用由2重量份的具有圖17所示結(jié)構(gòu)的電 荷轉(zhuǎn)移物質(zhì)、4重量份的聚碳酸酯、和100重量份的二氯曱烷組成的涂覆液。
實(shí)例4
用于評(píng)估的鼓#4除增加了 2lum厚的保護(hù)層外、均與鼓#1相同。為 了在電荷轉(zhuǎn)移層上形成保護(hù)層需使用由4重量份的具有圖16所示結(jié)構(gòu)的電 荷轉(zhuǎn)移物質(zhì)、4重量份的聚碳酸酯、l重量份的氧化鈦、和100重量份的二 氯曱烷組成的涂覆液。 實(shí)例5
用于評(píng)估的鼓#5除在保護(hù)層中分散氧化鈦之外、均與鼓#4相同。 圖18列出了使用RICOH公司的數(shù)字復(fù)印機(jī)ImagioMF200 (商品名)對(duì)實(shí) 例1 - 5和比較實(shí)例1 _ 12所作實(shí)^r的結(jié)果。實(shí)例2和比較實(shí)例1 - 12將不 作具體說明。在圖18中，F(xiàn)/C比值表示每個(gè)鼓表面上的氟原子與碳原子的 比值、并被用作表示沉積在鼓表面的氟材料量的指標(biāo)。"A d"表示因復(fù)印 機(jī)的操作使光導(dǎo)層厚度從初始值所減小的量。雙環(huán)和單環(huán)分別表示通過對(duì) 圖像質(zhì)量和分辨率等的總評(píng)估所確定的"很好"和"好"。"A1"、 "A2"、和 "A3"分別表示圖像密度一些下降、 一些條紋和背景污染、和一些圖像模 糊。"xi"、 "x2"、和"x3" 分別表示圖像密度明顯下降、明顯的條紋 和背景污染、和明顯的圖像模糊。
如圖18所示，實(shí)例1-5能在長的時(shí)間周期內(nèi)產(chǎn)生高清晰度的硬拷貝。 當(dāng)前述的任何一個(gè)阻尼件被安裝到鼓#1- #5中的任一個(gè)中時(shí)，均能 有效地減小鼓的共振、并防止清潔片振動(dòng)的轉(zhuǎn)移，從而消除噪聲。即使在使用非接觸型充電器(包括鄰近型充電器)或接觸型充電器、并施加偏置 有交流電壓的直流電壓時(shí)，仍可得到上述效果。
應(yīng)當(dāng)注意，只要能滿足損耗角正切tanS,則阻尼件可用除上述材料之 外的適宜的材料制作。當(dāng)然，本發(fā)明既可用于包含單個(gè)光導(dǎo)元件的彩色成 像設(shè)備、也可用于單色成像設(shè)備。根據(jù)需要，成像設(shè)備可以是復(fù)印機(jī)、傳 真設(shè)備、傳真設(shè)備或打印機(jī)。
總之，上述本發(fā)明所提供的圖像載體和阻尼件具有以下所列的前所未 有的優(yōu)點(diǎn)。
(1) 即使將偏置交流電壓的直流電壓施加到充電器，阻尼件也能避免 圖像載體的共振和防止清潔片振動(dòng)的轉(zhuǎn)移，從而減小噪聲。
(2) 阻尼件增加了圖像載體的重量，因而當(dāng)阻尼件被作成空心圓柱形 時(shí)可將圖像載體的共振頻率移動(dòng)到低頻側(cè)。這可有效地減小令人討厭的高 頻噪聲并降低成本。另外，該阻尼件可防止圖像載體變形。
(3) 當(dāng)阻尼件由橡膠或樹脂構(gòu)成時(shí)能方便地實(shí)現(xiàn)所需的損耗角正切。
(4) 在裝配時(shí)，可容易地將阻尼件定位并插入圖像載體。
(5 )形成在圖像載體上的保護(hù)層增加了圖像載體的耐用性。 (6)充電器能均勻地對(duì)圖像載體表面充電。 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在閱讀了本發(fā)明的上述教導(dǎo)之后、在不 脫離本發(fā)明的范圍的前提下將可以作出各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用于成像設(shè)備的圖像載體，所述成像設(shè)備均勻地對(duì)所述圖像載體的光導(dǎo)層充電、而后用光束在所述光導(dǎo)層上形成靜電潛像，所述圖像載體包括空心圓柱形芯軸，它具有薄的壁，所述光導(dǎo)層形成在所述芯軸的表面；阻尼件，它裝配在所述芯軸的芯內(nèi)、并由彈性材料構(gòu)成；其中，所述阻尼件的軸向的一端開放，相對(duì)的一端包括具有孔的端壁，所述孔將所述芯軸的芯和所述阻尼件的外側(cè)彼此相連；所述阻尼件的所述相對(duì)的一端的直徑縮小。
2. —個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件裝配在所述芯軸的芯內(nèi)，并由具有0. 5或更大的損耗角正切的彈性材料構(gòu)成。
3. —個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件的重量是對(duì)所述圖像載體充電的充電件的重量的70%或更大。
4. 一個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件的體積是所述圖像載體體積的30%或更大。
5. —個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件具有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的30°-70°的硬度。
6. —個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件的長度是對(duì)所述圖像載體充電的充電范圍的軸向長度的60%或更大。
7. —個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，假定所述圖像載體的所述芯軸內(nèi)直徑是D、而所述阻尼件的外直徑是d，則它們保持以下關(guān)系D《d《(D+lmm)。
8. —個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件由橡膠構(gòu)成。
9. 一個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件由樹脂構(gòu)成。
10. —個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件具有厚度為4mm或更大的壁厚。
11. 一個(gè)如權(quán)利要求1的圖像載體，其中，所述阻尼件在其與所述成像設(shè)備的所述圖像載體的內(nèi)圓周接觸的表面上設(shè)置槽。
12. —個(gè)可拆卸地安裝在成像設(shè)備上的單元，所述成像設(shè)備包括權(quán)利要求1所述的圖像載體；為所述圖像載體充電的接觸型充電器。
13. —個(gè)成像設(shè)備，所述成像設(shè)備包括權(quán)利要求1所述的圖像栽體；為所述圖像載體充電的接觸型充電器。
14. 一個(gè)用于成像設(shè)備的圖像載體，所述成像設(shè)備均勻地對(duì)所述圖像載體的光導(dǎo)層充電、而后用光束在所述光導(dǎo)層上形成靜電潛像，所述圖像載體包括空心圓柱形芯軸，它具有薄的壁，所述光導(dǎo)層形成在所述芯軸的表面；阻尼件，它裝配在所述芯軸的芯內(nèi)、并由彈性材料構(gòu)成；其中，所述阻尼件的軸向的一端開放，相對(duì)的一端包括一壁，通過該壁所述阻尼件被壓配合在所述圖像載體的所述芯內(nèi)；所述阻尼件的所述相對(duì)的一端的直徑縮小。
15. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述壁具有孔，所述孔將所述芯軸的芯和所述阻尼件的外側(cè)彼此相連。
16. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件裝配在所述芯軸的芯內(nèi)，并由具有0. 5或更大的損耗角正切的彈性材料構(gòu)成。
17. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件的重量是對(duì)所述圖像載體充電的充電件的重量的70%或更大。
18. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件的體積是所述圖像載體體積的30%或更大。
19. 一個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件具有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的30°-70°的硬度。
20. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件的長度是對(duì)所述圖像載體充電的充電范圍的軸向長度的60%或更大。
21. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，假定所述圖像載體的所述芯軸內(nèi)直徑是D、而所述阻尼件的外直徑是d,則它們保持以下關(guān)系D<d《(D+lmm)。
22. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件由橡膠構(gòu)成。
23. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件由樹脂構(gòu)成。
24. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件具有厚度為4mm或更大的壁厚。
25. —個(gè)如權(quán)利要求14的圖像載體，其中，所述阻尼件在其與所述成像設(shè)備的所述圖像載體的內(nèi)圓周接觸的表面上設(shè)置槽。
26. —個(gè)可拆卸地安裝在成像設(shè)備上的單元，所述成像設(shè)備包括權(quán)利要求14所述的圖像載體；為所述圖像載體充電的接觸型充電器。
27. —個(gè)成像設(shè)備，所述成像設(shè)備包括權(quán)利要求14所述的圖像載體；為所述圖像載體充電的接觸型充電器。
全文摘要
將阻尼件插入光導(dǎo)鼓的空心圓柱形芯軸中。阻尼件被做成空心圓柱，其一端被端壁封閉。將導(dǎo)桿插入阻尼件、并通過推壓端壁將阻尼件插入鼓內(nèi)。于是，可方便地將阻尼件安裝到鼓內(nèi)。阻尼件由消除振動(dòng)的彈性材料制作而成。
文檔編號(hào)F16F1/36GK101685278SQ200810100220
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2002年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月23日
發(fā)明者藤城宇貢 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光