专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及装备有带正电单层型电子照相感光体和接触带电构件的图像形成装置。
背景技术：
近年来，在电子照相方式的图像形成装置中，从关注环境考虑，从产生大量臭氧的电晕管带电方式(非接触方式)向接触带电方式发展，例如利用橡胶辊的辊带电得到广泛使用。通过在感光体和辊之间微小的空隙中的放电来带电的辊带电可以减少臭氧量。另一方面，公知的是，作为在电子照相方式的图像形成装置中装备的电子照相感光体，使用无机感光体和有机感光体，有机感光体与无机感光体相比，容易制造，并且因为构成感光层的有机材料的选择多种多样，所以有机感光体的结构设计的自由度高。作为所述的有机感光体，可以例举的有积层型感光体，将含有电荷产生剂的电荷产生层和含有电荷输送剂的电荷输送层层叠而成；以及单层型感光体，具备在同一层中含有电荷产生剂和电荷输送剂的感光层。特别是后者的单层型感光体，由于在表面附近产生载流子，所以可以增加膜厚，因此适合长寿命化。此外，由于是单层涂布，所以与积层型相比在制造方面也容易，且成本低。因此，可以认为，如果把单层型感光体和辊带电组合，则可以使对环境进一步适应型的电子照相设计成为可能。可是，作为带电辊特有的问题存在带电不均。这种带电不均是由于因带电辊表面的凹凸造成局部放电而产生的。这样的带电不均在带正电单层感光体中容易发生。其原因至今虽然还不太清楚，但可以认为单层感光体在树脂中在同一层中含有电荷产生材料、电荷输送材料及粘结树脂，由于对各种材料放电的电压不同，所以发生局部放电而产生带电不均。为了抑制作为带电不均主要原因的局部放电，有提高放电电压促使稍微难放电的部位也放电的方法，但如前所述，要是提高放电电压(=流入感光体的电流)，会促进感光体的膜的磨损，感光体的寿命会变短。因此，要求一种不提高带电电压就可以抑制带电不均的方法。此外，相对于电荷产生层和电荷输送层分离的积层型感光体，单层型感光体在作为光导电层的主要成分的树脂材料中配入有电荷产生材料和电荷输送材料等多种材料。可以认为由于所述的结构，在单层型感光体中产生的光载流子通过存在的各种材料期间，存在载流子容易被捕获的倾向(图1)。作为因该载流子被捕获造成的感光体特性的变化，带电能力(由流过一定电流时的感光鼓的带电电位表示)降低。如上所述，由于在感光体的带电能力低的情况下，表面电位降低，所以为了得到规定的表面电位，必须增加带电电流。可是，增加带电电流意味着放电增加，会产生感光层的膜的磨损增大这样的问题。
发明内容
鉴于所述问题，本发明的目的是提供一种能够抑制在感光层发生的载流子捕获 (carrier trapping)、膜磨损和带电不均等、且装备有单层型感光体和带电辊的环境应对型的图像形成装置。本发明人进行了专心的研究，其结果发现通过使用具有下述结构的图像形成装置，可以解决所述问题，以这样的见解为基础进一步反复进行了研究，从而完成了本发明。本发明提供一种图像形成装置，其特征在于包括带正电单层型电子照相感光体； 带电装置，具有用于使所述感光体的表面带电的接触带电构件；曝光装置，用于使带电后的所述感光体的表面曝光，在所述感光体的表面上形成静电潜影；显影装置，用于把所述静电潜影显影成调色剂图像；以及转印装置，用于把所述调色剂图像从所述感光体转印到被转印件上，其中，所述接触带电构件是由橡胶硬度以Asker-C硬度表示为62 81°的导电性橡胶而成的带电辊，所述带电辊的辊表面粗糙度以断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)表示为 55 130 μ m,并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9 19 μ m。根据本发明，装备有单层型感光体和带电辊的环境应对型的图像形成装置能够抑制感光体中的载流子捕获、膜磨损及带电不均。根据下面对实施方式的说明可以进一步清楚本发明的其他目的、按照本发明可以获得的具体的有益效果。
图1是表示单层感光体和积层感光体中的载流子捕获的简要剖视图。图2是表示本发明实施方式的带正电单层型电子照相感光体的结构的简要剖视图。图3是表示具备本发明实施方式的带正电单层型电子照相感光体的图像形成装置的结构的简图。图4是表示试验例1的带电能力的图。图5是表示试验例1的表面电位的图。图6是表示试验例1的感光鼓的膜的磨损的图。图7是表示试验例2的因表面粗糙度(断面曲线凹凸的平均间隔(Sm))的差异造成的带电不均的图。图8是表示试验例2的因表面粗糙度(十点平均粗糙度(Rz))的差异造成的带电不均的图。图9是表示试验例3的感光体的膜的磨损量与在感光体中含有的粘结树脂的屈服点应变的关系的图。
具体实施例方式下面对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限于这些实施方式。[图像形成装置]本实施方式的图像形成装置包括带正电单层型电子照相感光体；带电装置，具有用于使所述感光体的表面带电的接触带电构件；曝光装置，用于使带电后的所述感光体的表面曝光，在所述感光体的表面上形成静电潜影；显影装置，用于把所述静电潜影显影成调色剂图像；以及转印装置，用于把所述调色剂图像从所述感光体转印到被转印件上，其中，所述接触带电构件是带电辊该带电辊由橡胶硬度以Asker-C硬度表示为62 81°的导电性橡胶而成，该带电辊的辊表面粗糙度以断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)表示为55 130 μ m,并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9 19 μ m。(带电装置)在本实施方式中使用的带电装置具有用于使所述感光体的表面带电的接触带电构件。作为该接触带电构件使用接触方式的带电辊(橡胶辊)，该带电辊由橡胶硬度以 Asker-C硬度表示为62 81°的导电性橡胶而成，该带电辊的辊表面粗糙度以断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)表示为55 130 μ m,并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9 19 μ m。该带电辊在保持与感光鼓接触的状态下，随感光鼓的转动而从动转动，使感光鼓的周面(表面)带电。作为带电辊更具体的结构没有特别的限制，可以例举的是下述的带电辊等，该带电辊包括芯轴，以可以转动的方式被轴支撑；导电性橡胶层，形成在芯轴的表面部(即所述芯轴之上)；以及电压施加构件，在所述芯轴上施加电压。具备这样的带电辊的带电装置通过利用所述电压施加构件在所述芯轴上施加电压，可以使通过所述导电性橡胶层接触的感光鼓的表面带电。带电辊的所述导电性橡胶层的厚度没有特别的限制，一般为0. 5 2. 0mm，优选的是 L 0 2. Omm0作为本实施方式的带电辊可以使用的、橡胶硬度以Asker-C硬度表示为62 81° 的导电性橡胶材料，只要是橡胶硬度在所述范围的导电性橡胶材料，就没有特别的限制。更优选的是，橡胶硬度范围以Asker-C硬度表示为65 75°。如果橡胶硬度以Asker-C硬度表示大于81°，则容易产生带电不均，并且会促进感光体的磨损。如果小于62°，则不能得到可以发挥作为接触方式带电装置(带电辊)的功能程度的均勻带电性。此外，橡胶硬度可以用公知的方法进行测量，具体地说，例如可以利用在后述的实施例中所示的方法进行测量。作为具体的橡胶材料的例子可以举出表氯醇橡胶(印ichlorhydrin riAber)、聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶(NBR)、CR橡胶等。其中从耐臭氧性、低温特性、导电均勻性(因部位不同造成的电阻差异小)的观点出发，作为特别优选使用的导电性橡胶可以举出表氯醇橡胶、丁腈橡胶(NBR)等。通过使用所述的带电辊，在感光鼓和带电辊的夹缝及其周围产生的附近放电的区域得到扩大，提高了带电性能。由此，在以往的带电辊中不能脱离的感光层中的载流子捕获也变得容易脱离，可以实现感光鼓的特性稳定，不降低表面电位就可以抑制膜的磨损。在本实施方式中，带电辊的辊表面粗糙度以断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)表示为55 130 μ m，并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9 19 μ m。按照这样的结构，带电辊可以充分抑制带电不均，进而可以抑制产生感光层的膜的磨损。更优选的是，在本实施方式中使用的带电辊的表面粗糙度以断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)表示为70 100 μ m，并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为10 15μπι，这样在制造上容易控制，此外可以得到更好的所述效果。此外，断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)和十点平均粗糙度(Rz)可以用公知的方法进行测量，具体地说，例如可以用在后述的实施例中所示的方法进行测量。此外，优选的是，由所述电压施加构件施加的电压仅是直流电压。通过这样做，即使使用后述的带正电单层型电子照相感光体，也可以进一步减少感光层的磨损量。具体地说，与把交流电压或在直流电压上重叠交流电压的重叠电压施加在带电辊上的情况相比， 在所述带电辊上仅施加直流电压的情况可以减少感光层的磨损量。此外，如果施加交流电压，则虽然存在可以使通过带电形成的像载体的表面(周面)电位均勻化的倾向，但是在本实施方式的图像形成装置中，由于不是非接触带电方式， 而是使用接触带电方式的带电装置，所以可以认为即使仅施加直流电压也可以使像载体的表面均勻带电。因此，可以认为通过在所述带电辊上仅施加直流电压，可以形成很好的图像，还可以减少感光层的磨损量。(感光体)在本实施方式中使用的带正电单层型电子照相感光体(以下有时仅称为“感光体”或“单层型感光体”。)只要是适用于装备有所述的接触带电方式的带电装置的图像形成装置，就可以没有特别限制地使用。具体地说，例如，如图2所示，在本实施方式中使用的感光体可以是单层型感光体 10，该单层型感光体10包括导电性基体12和感光层14，所述感光层14是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层，在本实施方式中使用的感光体也可以还包括感光层和导电性基体以外的层。例如，如图2的(a)所示，可以在所述导电性基体12上直接设置所述感光层14， 如图2的(b)所示，也可以在所述导电性基体12和所述感光层14之间设置中间层16。此外，如图2的(a)及图2的(b)所示，所述感光层14可以是最外层而露出，如图2的(c)所示，也可以在所述感光层14上有保护层18。此外，如上所述，作为所述单层型感光体10没有特别的限制，优选的是，如图2的 (b)所示，所述单层型感光体10在所述导电性基体12和所述感光层14之间设置有中间层 16，该中间层16是电阻值比所述导电性基体12的电阻值高的高电阻层。通过这样做，可以抑制在感光体因长期使用造成膜变薄的情况下可能引起的从带电装置的带电辊产生漏电。作为所述高电阻层，只要是具有比所述导电性基体12的电阻值高的电阻值、可以抑制产生所述漏电的，就没有特别的限制，可以例举的有防蚀铝(alumite)层、碘化铝层、 氧化锡层、氧化铟层和氧化钛层等。所述高电阻层的层厚因所述高电阻层的材质等不同而不同，例如优选的是1 3 μ m0优选的是，使用在感光层中含有的粘结树脂的屈服点应变为9 (或感光体表层的屈服点应变为5 25%)的所述感光体。由此，由于可以更可靠地抑制感光体的膜的磨损，所以通过把所述的感光体与所述的带电辊组合，可以可靠地获得具有更高耐久性能的图像形成装置。在此，对屈服点应变进行说明。用两个夹头把试样材料的两端固定，通过使一个夹头以一定速度移动，使试样拉伸，检测应力。在用曲线表示应力和应变的关系的情况下，应变和应力存在比例关系，但随应变变大，因粘性成分发生缓和，得到应力的极大值。把该点
6作为屈服点。所谓屈服点应变是表示在屈服点的试样应变程度的值。在本实施方式中，该屈服点应变可以通过公知的方法进行测量，例如可以利用后述的实施例中所示的粘弹性测量装置等进行测量。下面对本实施方式的带正电单层型电子照相感光体的导电性基体和感光层进行详细叙述。[导电性基体]所述导电性基体只要是可以作为电子照相感光体的导电性基体使用的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举由具有导电性的材料至少构成表面部的导电性基体等。艮口， 具体地说，例如所述导电性基体可以是由具有导电性的材料构成的，也可以是用具有导电性的材料覆盖塑料材料等的表面构成的。此外，作为具有导电性的材料，可以例举铝、铁、 铜、锡、钼、银、钒、钼、铬、镉、钛、镍、钯、铟、不锈钢及黄铜等。此外，作为具有导电性的材料可以使用一种所述的具有导电性的材料，也可以组合两种以上使用，例如作为合金等使用。 此外，优选的是，作为所述导电性基体由所述材料中的铝或铝合金构成。通过这样做，可以提供能形成更好的图像的感光体。可以认为这是由于电荷从感光层向导电性基体移动良好所造成的。此外，所述导电性基体的形状没有特别的限制。具体地说，例如可以是薄片形，也可以是鼓形。即，与使用的图像形成装置的构造相一致，所述导电性基体可以是薄片形，也可以是鼓形，没有特别的限制。[感光层]在本实施方式中使用的感光层是可以作为单层型电子照相感光体的感光层使用的，如上所述，在该感光层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂。此外，具体地说，作为感光层的层结构可以例举的有所述的如图2所示的感光层的结构等。此外，在所述感光层中含有的电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂等没有特别的限制，例如可以使用以下所示的电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂。(电荷产生剂)作为电荷产生剂只要是作为单层型电子照相感光体的电荷产生剂可以使用的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举的有用下述化学式(1)或化学式( 表示的X型酞菁 (x-H2Pc)、Y型氧代钛氧基酞菁(Y-TiOPc)、二萘嵌苯颜料、双偶氮颜料、二硫代酮基吡咯并吡咯(dithioketo-pyrrolo-pyrrole)颜料、无金属萘酞菁颜料、金属萘酞菁颜料、方酸颜料、三偶氮基颜料、靛蓝颜料、甘菊环鐺颜料、花青苷颜料、硒、硒一硫、硒一砷、硫化镉、非晶态硅等无机光导电材料的粉末、吡喃鐺盐、蒽嵌蒽醌类颜料、三苯甲烷类颜料、士林类颜料、 甲苯胺类颜料、吡唑啉类颜料、喹吖啶酮类颜料等。[化学式1]
权利要求
1.一种图像形成装置，其特征在于包括 带正电单层型电子照相感光体；带电装置，具有用于使所述感光体的表面带电的接触带电构件； 曝光装置，用于使带电后的所述感光体的表面曝光，在所述感光体的表面上形成静电潜影；显影装置，用于把所述静电潜影显影成调色剂图像；以及转印装置，用于把所述调色剂图像从所述感光体转印到被转印件上，其中， 所述接触带电构件是由橡胶硬度以Asker-C硬度表示为62 81°的导电性橡胶而成的带电辊，所述带电辊的辊表面粗糙度以断面曲线凹凸的平均间隔Sm表示为55 130 μ m，并且以十点平均粗糙度Rz表示为9 19 μ m。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于， 所述带正电单层型电子照相感光体包括导电性基体和感光层，所述感光层是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层， 所述粘结树脂的屈服点应变为9 四％。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，所述带电装置在所述带电辊上仅施加直流电压。
全文摘要
本发明提供一种图像形成装置。其包括带正电单层型电子照相感光体；带电装置，具有用于使感光体的表面带电的接触带电构件；曝光装置，用于使带电后的感光体表面曝光，在感光体表面上形成静电潜影；显影装置，用于把静电潜影显影成调色剂图像；以及转印装置，用于把调色剂图像从感光体转印到被转印件上，接触带电构件是由橡胶硬度以Asker-C硬度表示为62～81°的导电性橡胶而成的带电辊，带电辊的辊表面粗糙度以断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)表示为55～130μm，且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9～19μm。由此，可以抑制感光体中的载流子捕获、膜磨损及带电不均等。
文档编号G03G5/05GK102269942SQ20111015115
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月2日 优先权日2010年6月4日
发明者今中祥贵, 宫地信希, 猪谷广佳, 石野正人, 门田雅树 申请人:京瓷美达株式会社