CN101276161A - 图像承载体和成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像承载体和成像设备，所述图像承载体至少包括以下所述的表面：所述表面在被施加了预定的放电应力后，在温度为22℃和相对湿度(RH)为55％的条件下与水的接触角为约70°～约110°，所述预定的放电应力是在所述图像承载体处于所述表面的移动速度为S(mm/s)的驱动状态下时将峰间偏压为1.5KV和频率为8×S(Hz)的正弦波交流偏压施加至所述图像承载体的表面的条件下的放电应力。所述成像设备包括所述图像承载体、充电装置、潜像形成装置、显影装置和转印装置。

Description

图像承载体和成像设备
技术领域
本发明涉及图像承载体和成像设备，更具体地涉及安装在采用电子照相法的成像设备内的图像承载体和包括所述图像承载体的成像设备。
背景技术
电子照相成像设备是以往已知的成像设备。在该电子照相成像设备中，对如感光鼓等图像承载体的表面(外周面)进行充电，在带电的图像承载体上形成与图像数据对应的静电潜像，通过使用调色剂使静电潜像显影而使所述静电潜像可视化，由此在图像承载体上形成调色剂图像。将图像承载体上形成的调色剂图像利用转印手段直接转印至记录介质上或通过中间转印体转印至记录介质上并在记录介质上进行定影，由此在记录介质上形成图像。
在该成像设备中，为除去诸如未转印至记录介质或中间转印体上而是残留在图像承载体上的调色剂等附着物，设置了诸如清洁刮刀等清洁刮刀，并利用该清洁刮刀将图像承载体上的异物刮掉并除去。然而，当采用刮掉除去图像承载体上的异物的方法时，图像承载体的表面会因为清洁刮刀与图像承载体之间的摩擦而受到磨损，因而导致图像承载体的寿命缩短。
作为解决该问题的技术，在特开平9-251265号公报中，在图像承载体的最上表面形成难以磨损的表面层。
这里，采用电子照相法的成像设备的特有问题是，存在由于图像承载体的劣化而导致的图像缺失或图像模糊。该问题是由在对图像承载体的表面进行充电的过程中产生的放电产物造成的。在对图像承载体的表面进行充电的工序中，可以使用各种充电器，例如充电刷或充电辊等接触式充电器，或者例如电晕线等非接触式充电器。这些充电器可以通过施加交流电流或直流电流或通过施加高电压以产生交流电流或直流电流而进行放电，从而对图像承载体进行均匀充电。同时，充电器使空气中的氧气或氮气发生化学变化，从而生成诸如臭氧或氮氧化物等放电产物。
由于这些放电产物具有很高的反应性和吸湿性，因此当放电产物附着于图像承载体时，图像承载体的表面性质发生变化，导致水分的吸附量增加，表面电阻下降，或其摩擦系数增大。
在通常的图像承载体中，在制造后未使用状态下与纯水之间的接触角至少为90°，但附着在图像承载体表面的放电产物会导致图像承载体的表面与纯水之间的接触角减小(例如，减小至50°以下)。
可以假定与纯水之间的接触角的减小是由于在对图像承载体的表面进行均匀充电时施加至图像承载体表面的放电应力导致图像承载体的表面材料中的分子间键断裂造成的，这导致其易于被空气中的氮化合物或水分附着。即，随着在由于充电而施加放电应力之后图像承载体的表面与纯水之间的接触角的减小，图像承载体表面的活性度增大，因而易于附着放电产物。
在附着有放电产物的静电潜像承载体中，电荷易于泄漏，由此不能保持所形成的静电潜像。因而导致静电潜像失真。另外，在该状态下，在通过静电照相成像法输出的图像中出现诸如图像缺失或图像模糊等故障，由此使得图像质量显著劣化。
当在高湿度环境中使用成像设备时，或在成像设备的使用暂时中断后再次使用时(更具体地说，是成像设备在夏季使用后停止使用并在翌日再次使用时)，这些图像质量的缺陷尤其严重。此外，即使不会导致此类图像质量缺陷，由于静电潜像承载体的表面摩擦系数增大，所以在与清洁刮刀接触的部分会产生过分摩擦，由此导致驱动电动机发热、刮刀的噪音或卷曲、或静电潜像承载体的擦伤。
为解决这些问题，以往已经提出了下述方法：除去附着在静电潜像承载体上的放电产物的方法和除去静电潜像承载体的最上表面层的方法。
然而，为除去图像承载体的最上表面层，正如在特开平9-251265号公报中披露的技术那样，当在图像承载体的最上表面上形成难以磨损的表面层时可以抑制图像承载体的磨损。然而，难以除去附着在图像承载体上的放电产物，因此可能发生图像缺失。
为解决该图像缺失，披露了在显影剂中包含研磨颗粒的技术(例如，参见特开平2-157145号公报)。通过用显影剂中含有的研磨颗粒磨削图像承载体的表面，可能减小与纯水之间的接触角并除去以高附着力附着的放电产物。
然而，当显影剂中包含研磨剂并且显影剂中包含的研磨剂的量(含量)增加时，显影剂中所包含的调色剂的含有率相对地减少，因而使静电潜像显影所必需的调色剂的带电特性受损，从而导致诸如雾化等图像缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题。本发明提供能够抑制放电产物对图像承载体的表面的附着并抑制图像缺失的图像承载体和成像设备。
根据本发明的一个技术方案，提供一种图像承载体，所述图像承载体至少包括以下所述的表面：所述表面在被施加了预定的放电应力后，在温度为22℃和相对湿度(RH)为55％的条件下与水的接触角为约70°～约110°，所述预定的放电应力是在所述图像承载体处于所述表面的移动速度为S(mm/s)的驱动状态下时将峰间偏压为1.5KV和频率为8×S(Hz)的正弦波交流偏压施加至所述图像承载体的表面的条件下的放电应力。
根据本发明的另一技术方案，提供一种成像设备，所述成像设备至少包括：
图像承载体，所述图像承载体至少包括以下所述的表面：所述表面在被施加了预定的放电应力后，在温度为22℃和相对湿度(RH)为55％的条件下与水的接触角为约70°～约110°，所述预定的放电应力是在所述图像承载体处于所述表面的移动速度为S(mm/s)的驱动状态下时将峰间偏压为1.5KV和频率为8×S(Hz)的正弦波交流偏压施加至所述图像承载体的表面的条件下的放电应力，而且所述图像承载体按预定方向旋转；
充电装置，所述充电装置通过放电对所述图像承载体的表面进行充电；
潜像形成装置，所述潜像形成装置在由所述充电装置充电的所述图像承载体的表面上形成与图像数据对应的静电潜像；
显影装置，所述显影装置通过包含调色剂的显影剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像；和
转印装置，所述转印装置将所述图像承载体上的调色剂图像转印至被转印部件上，所述被转印部件在面对所述图像承载体的区域内以与所述图像承载体的表面的移动速度不同的移动速度移动。
附图说明
图1是显示本实施方案的成像设备的构成的示意图。
图2是显示本实施方案的成像设备的打印单元的一部分的构成的示意图。
图3是描述测定滴在图像承载体的表面上的纯水的接触角的方法的示意图。
图4是显示用于施加放电应力的装置的构成的示意图。
图5A是显示集中图像单元的示意图。
图5B是显示发生图像缺失的状态的示意图。
图5C是显示发生轻微图像缺失的状态的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图对本发明的实施方案进行详细说明。
如图1中所示，本发明的示例性实施方案所述的成像设备10是所谓的串联式全色激光打印机，其中黄色、品红色、青色和黑色的各色的显影单元12Y、显影单元12M、显影单元12C和显影单元12K与作为图像承载体的图像承载体13Y、图像承载体13M、图像承载体13C和图像承载体13K面向中间转印带14平行配置，中间转印带14在一个循环中将四色调色剂图像叠加。
成像设备10包括位于底部的送纸托盘16。送纸辊18与放置在送纸托盘16中的纸P的传送方向的前端部接触，通过送纸辊18和未示出的单张处理手段将纸P从送纸托盘16传送至送纸辊18的送纸方向的下游侧。在送纸辊18的送纸方向的下游侧配置一对传送辊20。从送纸托盘16传送至送纸辊18的送纸方向的下游侧的纸P通过一对传送辊20传送至转印单元22。
转印单元22包括上面卷绕有中间转印带14A的带传送辊24A和与带传送辊24A紧密接触的转印辊26。中间转印带14夹在带传送辊24A与转印辊26之间的相对部，当调色剂图像通过该相对部时从中间转印带14转印至纸P上。
在转印单元22的上部和纸P的传送方向的下游侧配置定影单元28。定影单元28包括加热辊28A和与加热辊28A紧密接触的支撑辊28B。将纸P在加热辊28A与支撑辊28B之间传送以使得用于构成转印至纸P上的调色剂图像的各调色剂熔融并凝固，从而定影在纸P上。定影有调色剂图像的纸P通过排纸辊29排出至成像设备10的外部。
以下将描述打印单元30，该单元中，图像承载体13Y、图像承载体13M、图像承载体13C和图像承载体13K在中间转印带14上叠加调色剂图像。当需要区分诸如黄色、品红色、青色和黑色等颜色时，在附图标记后面附上Y、M、C和K，但当不需要对颜色进行区分时，可以省略附在附图标记后面的Y、M、C和K。
中间转印带14卷绕在带传送辊24A、配置在带传送辊24A下方的驱动辊24B和配置在驱动辊24B的斜上方侧且位于送纸通路的相反侧的带传送辊24C上。
朝向中间转印带14的驱动辊24B与带传送辊24C之间的斜下方侧的表面成为转印面14A，在该表面上转印有从图像承载体13Y、13M、13C和13K转印的调色剂图像。显影单元12Y、显影单元12M、显影单元12C和显影单元12K，与图像承载体13Y、图像承载体13M、图像承载体13C和图像承载体13K朝向转印面14A彼此平行地配置。图像承载体13Y、图像承载体13M、图像承载体13C和图像承载体13K与转印面14A接触。转印辊32Y、转印辊32M、转印辊32C和转印辊32K隔着转印面14A与图像承载体13Y、图像承载体13M、图像承载体13C和图像承载体13K紧密接触。
在图像承载体13的外周面上，沿图像承载体13的旋转方向依次配置充电辊36、用于向充电辊36施加电压的电压施加单元37、潜像形成装置40、配置在显影单元12内的显影辊38、转印辊32和用于从图像承载体13的表面上除去图像承载体13上的附着物的清洁刮刀66。
本发明的示例性实施方案所述的成像设备与成像设备10相对应，本发明的示例性实施方案所述的成像设备的图像承载体与图像承载体13对应，充电装置与充电辊36对应，电压施加装置与电压施加单元37对应。另外，本发明的示例性实施方案所述的成像设备的潜像形成装置与潜像形成装置40对应，显影装置与显影单元12对应，转印装置与转印辊32对应，清洁装置与清洁刮刀66对应。
在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10中，在向图像承载体13的表面施加预定的放电应力后，所述图像承载体13的表面与纯水之间的接触角在22℃和55％RH的条件下至少为70°。
如图4中所示，在“预定的放电应力”中，作为图像承载体13的图像承载体70通过设置在图像承载体70的旋转中心的支撑部件76与马达78连接，并通过驱动马达78在图像承载体70的表面的移动速度为S(mm/s)的条件下旋转。在图像承载体13的表面的移动速度为S(mm/s)的驱动状态下，通过电压施加机构74将峰间偏压为1.5KV和频率为8×S(Hz)的正弦波交流偏压施加至与图像承载体13的外周面接触的圆柱形充电辊72(对应充电辊36)持续200×L/S(秒)，称为“预定的放电应力”。
此处，L表示图像承载体70的周长(mm)。充电辊72与图像承载体70接触并随着图像承载体70的旋转而旋转。另外，充电辊72的直径为8mm～16mm，体积电阻(Ω·m)的常用对数(LogR)为7.0～8.5。实验用图像承载体70的直径优选为30mm～60mm。
接触角可以使用测角器测定。在本发明中，施加放电应力后，在22℃和50％RH的环境中，在图像承载体13的表面上滴落直径约为1.5mm的一滴纯水，放置10秒后测定水滴的接触角。
改变测定场所进行三次测定，将得到的三个测定值取平均，以所得平均值作为图像承载体13的表面(外周面)与纯水之间的接触角。
对于测定水滴接触角的方法，如图3中所示，可以用光学显微镜拍摄滴在图像承载体13上的水滴(图3中表示为“D”)，并根据照片获得接触角θ。
在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10的图像承载体13中，由于在施加放电应力后在22℃和50％RH的环境中对纯水的接触角至少为70°，所以可抑制放电产物或空气中的水分附着在图像承载体13的表面上。
即使当放电产物或空气中的水分发生附着，由于图像承载体13对纯水的接触角至少为70°，所以图像承载体13的表面的表面能很低，并且附着在图像承载体13上的放电产物的脱模性很高。因此，图像承载体13上的放电产物难以残留。因此，可以容易地利用清洁刮刀66从图像承载体13的表面除去放电产物。
因而，可以提供成像设备10，该成像设备10能够抑制放电产物附着在图像承载体13的表面上。
施加放电应力后在22℃和50％RH的环境中图像承载体13的表面与纯水之间的接触角为至少约70°，优选为至少约75°，更优选为至少约80°。
当接触角小于70°时，放电产物对感光体的附着力增大，因而可能发生图像缺失。
另外，尽管对上述条件下图像承载体13与纯水之间的接触角的上限值不作具体限定，但优选较大的值。由于用于形成图像承载体的表面层的材料的性质的限制以及材料选择的限制，接触角的上限值实际上优选不超过110°。
以下详细说明本发明的图像承载体13。
已知的感光体，例如有机感光体或者诸如无定形硅感光体或硒感光体等无机感光体可以用作与本发明的成像设备的图像承载体对应的图像承载体13。其中，在本发明中优选使用在成本、生产性和处置性等方面优异且有利的有机感光体。
尽管对有机感光体不作具体限定，只要它至少具有导电性基体和配置在该导电性基体上的感光层即可，但在本发明中，从呈现清洁性的效果的角度考虑，优选的是具有功能分离型感光层的有机感光体，所述功能分离型感光层由导电性基体、电荷产生层和电荷输送层依次层积而构成。此外，有必要在感光层的表面上形成表面保护层。此外，根据需要，可以在感光层与导电性基体之间或在感光层与表面保护层之间形成中间层。
导电性基体的例子包括诸如铝、铜、铁、不锈钢、锌或镍等的金属鼓；通过将诸如铝、铜、金、银、铂、钯、钛、镍-铬、不锈钢或铜-铟等金属沉积在诸如片材、纸张、塑料或玻璃等基材上而得到的材料；通过将诸如氧化铟或氧化锡等导电性金属化合物沉积在上述基材上而得到的材料；通过将金属箔层压在上述基材上而得到的材料；和通过将炭黑、氧化铟、氧化锡-氧化锑粉末、金属粉末或碘化铜分散在粘合剂树脂中并将混合物涂布在上述基材上而得到的材料。导电性基体的形状可以为鼓状、片状或板状中的任一种。
此外，当将由金属制成的管状基体用作导电性基体时，金属管状基体的表面可以未经处理或预先经过表面粗糙化处理。该表面粗糙化能够防止当将诸如激光束等可干涉光源用作曝光光源时由干涉光造成的感光体内的木材纹理状浓度不均。表面处理方法的例子包括镜面切削、蚀刻、阳极氧化、粗切削、无心磨削、喷砂法和湿式珩磨等。
特别是考虑到与感光层的附着性和成膜性质的改善，导电性基体的实例优选包括其表面经阳极氧化处理的铝基体。
电荷产生层可以通过真空蒸发法沉积电荷产生材料而形成，或通过涂布包含电荷产生材料、有机溶剂和粘合剂树脂的溶液而形成。
电荷产生材料的例子包括：诸如无定形硒、结晶性硒、硒-碲合金、硒-砷合金或其他硒化合物等硒化合物；诸如硒合金、氧化锌或氧化钛等无机光电导体；通过对上述材料进行染料增感而得到的材料；诸如无金属酞菁、钛氧基酞菁、铜酞菁、锡酞菁或镓酞菁等各种类型的酞菁化合物；诸如斯夸琳(squarylium)颜料、蒽嵌蒽酮(anthoanthrone)颜料、苝颜料、偶氮颜料、蒽醌颜料、芘颜料、吡喃鎓盐或噻喃鎓盐等各种类型的有机颜料；以及染料。
这些有机颜料通常具有多种类型的晶体结构，具体地说，已知酞菁化合物具有诸如α-型晶体结构或β-型晶体结构等各种类型的晶体结构。可以使用任意晶体结构，只要它们是能够提供与目的相适应的感光度和其他性质的颜料即可。
在这些电荷产生材料之中，优选的是酞菁化合物。在这种情况下，当对感光层进行光照射时，感光层中所包含的酞菁化合物吸收光子，并生成载流子。此时，由于酞菁化合物具有高量子效率，因此该化合物可以高效地吸收光子并生成载流子。
在电荷产生层中所使用的粘合剂树脂的例子包括：诸如双酚A型树脂或双酚Z型树脂等聚碳酸酯树脂及其共聚物、聚芳酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚(氯乙烯)树脂、聚苯乙烯树脂、聚(乙酸乙烯酯)树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅酮树脂、硅-醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂和聚(N-乙烯基咔唑)等。
这些粘合剂树脂可以单独使用一种，也可以使用两种或两种以上粘合剂树脂的混合物。电荷产生材料与粘合剂树脂的混合重量比(电荷产生材料：粘合剂树脂)优选约为10∶1至1∶10。电荷产生层的厚度通常优选约为0.01μm～5μm，更优选约为0.05μm～2.0μm。
从改善感光度和降低残余电势以及降低反复使用时的疲劳的角度考虑，电荷产生层可以包含至少一种受电子性物质。在电荷产生层中所使用的受电子性物质的例子包括琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基对苯醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、四氯苯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻苯二甲酸等。其中，尤其优选芴酮化合物、醌化合物和具有诸如Cl、CN或NO2等吸电子取代基的苯化合物。
将电荷产生材料分散在树脂中的方法的例子包括使用辊磨机、球磨机、振动球磨机、超微磨碎机、珠磨机(Dyno-mill)、砂磨机或胶体磨等的方法。
用于形成电荷产生层的涂布液的溶剂的例子包括已知的有机溶剂，诸如甲苯或氯苯等芳香烃溶剂；诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇等脂肪醇溶剂；诸如丙酮、环己酮或2-丁酮等酮类溶剂；诸如二氯甲烷、氯仿或氯化乙烯等卤代脂肪烃溶剂；诸如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇、乙醚等环状或直链的醚溶剂；以及诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸正丁酯等酯类溶剂。
通过传统已知的方法形成的任何一种电荷输送层可以用作本发明中的电荷输送层。电荷输送层可以通过使用电荷输送材料和粘合剂树脂，或通过使用聚合物电荷输送材料而形成。
电荷输送材料的例子包括诸如醌化合物(如，对苯醌、四氯苯醌、四溴苯醌或蒽醌)、四氰基对苯醌二甲烷化合物、芴酮化合物(如，2，4，7-三硝基芴酮)、呫吨酮化合物、二苯甲酮化合物、氰基乙烯基化合物或乙烯化合物等电子输送性化合物；和诸如三芳基胺化合物、联苯胺化合物、芳基链烷化合物、芳基取代的乙烯化合物、茋化合物、蒽化合物或腙化合物等空穴输送性化合物。
尽管这些电荷输送材料可以单独使用一种，也可以使用两种或两种以上电荷输送材料的混合物，但可以使用的电荷输送性材料并不限于上述材料。根据迁移率，在本发明中优选使用以如下结构式(1)～(3)中任一个表示的材料，所述电荷输送材料可以单独使用，或作为两种或两种以上的混合物使用。
Figure A20071009173600151
结构式(1)
在结构式(1)中，R14表示氢原子或甲基；n表示1或2；Ar6和Ar7各自独立地表示可以具有取代基的芳基、-C(R18)＝C(R19)(R20)或-CH＝CH-CH＝C(Ar)2，所述取代基为卤素原子、具有1～5个碳原子的烷基、具有1～5个碳原子的烷氧基或具有含1～3个碳原子的烷基作为其取代基的取代氨基。
Figure A20071009173600152
结构式(2)
在结构式(2)中，R15和R15′可以相同或不同，并各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1～5个碳原子的烷基或具有1～5个碳原子的烷氧基；R16、R16′、R17和R17′可以相同或不同，并各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1～5个碳原子的烷基、具有1～5个碳原子的烷氧基、具有含1或2个碳原子的烷基作为其取代基的取代氨基、可以具有取代基的芳基、-C(R18)＝C(R19)(R20)或-CH＝CH-CH＝C(Ar)2。
在结构式(1)和(2)中，R18、R19和R20各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳基；m和n各自独立地表示0～2的整数。
Figure A20071009173600161
结构式(3)
在结构式(3)中，R21表示氢原子、具有1～5个碳原子的烷基、具有1～5个碳原子的烷氧基、可以具有取代基的芳基或-CH＝CH-CH＝C(Ar)2；R22和R23可以相同或不同，并各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1～5个碳原子的烷基、或具有1～5个碳原子的烷氧基、具有含1～2个碳原子的烷基作为其取代基的氨基或可以具有取代基的芳基。
关于结构式(1)～(3)中的取代基，Ar表示可以具有取代基的芳基。
在电荷输送层中所使用的粘合剂树脂的例子还包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚(氯乙烯)树脂、聚(偏二氯乙烯)树脂、聚苯乙烯树脂、聚(乙酸乙烯酯)树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、硅酮树脂、硅-醇酸树脂、酚醛树脂、苯乙烯-醇酸树脂、以及诸如聚(N-乙烯基咔唑)、聚硅烷及在特开平8-176293号公报和特开平8-208820号公报中所述的聚酯型聚合物电荷输送性材料等聚合物电荷输送性材料。这些粘合剂树脂可以单独使用一种，也可以使用两种或两种以上粘合剂树脂的混合物。电荷输送性材料与粘合剂树脂的混合重量比优选约为10∶1～1∶5。
聚合物电荷输送性材料可以单独使用。聚合物电荷输送性材料的例子包括诸如聚(N-乙烯基咔唑)或聚硅烷等具有电荷输送性质的传统已知的材料。具体地说，特开平8-176293号公报或特开平8-208820号公报中所示的聚酯型聚合物电荷输送性材料具有很高的电荷输送性质，因此特别优选。聚合物电荷输送性材料可以直接用于电荷输送层，也可以与上述粘合剂树脂组合使用以形成电荷输送层。
电荷输送层的厚度通常优选约为5μm～50μm，更优选约为10μm～30μm。涂布方法的例子包括诸如刮刀涂布法、麦尔棒(Mayor bar)涂布法、喷涂法、浸涂法、涂边法(bead coating method)、气刀涂布法或幕涂法等传统方法。此外，用于形成电荷输送层的溶剂的例子包括诸如苯、甲苯、二甲苯或氯苯等芳香烃；诸如丙酮或2-丁酮等酮类；诸如二氯甲烷、氯仿或氯化乙烯等卤代脂肪烃溶剂；诸如四氢呋喃或乙醚等环状或直链的醚溶剂。这些溶剂可以单独使用或作为两种或两种以上溶剂的混合物使用。
为了防止图像承载体因复印机中生成的臭氧或氧化性气体而恶化，或因光或热而恶化，可以将诸如抗氧化剂、光稳定剂或热稳定剂等添加剂添加至感光层中。抗氧化剂的例子包括受阻酚、受阻胺、对苯二胺、芳基链烷、对苯二酚、螺色满、螺茚满酮、它们的化合物、有机硫化合物和有机磷化合物。光稳定剂的例子包括二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、二硫代氨基甲酸酯化合物和四甲基哌啶化合物。
为了改善感光度、降低残余电势和降低反复使用时的疲劳，可以包含至少一种受电子性物质。在本发明的图像承载体中使用的受电子性物质的例子包括琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四氰基乙烯、四氰基对苯醌二甲烷、邻二硝基苯、间二硝基苯、四氯苯醌、二硝基蒽醌、三硝基芴酮、苦味酸、邻硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸和邻苯二甲酸等。其中，尤其优选的是芴酮化合物、醌化合物和具有诸如Cl、CN或NO2等吸电子取代基的苯化合物。
以下将说明用于构成本发明的示例性实施方案所述的图像承载体13的最上表面的表面保护层。如上所述，在本发明的示例性实施方案所述的图像承载体13中，在施加放电应力后，在22℃和55％RH的环境中，图像承载体13的表面与纯水之间的接触角必须为至少70°。
为了将图像承载体13的表面与纯水之间在上述条件下的接触角设定为至少70°，可以在最上表面层中包含含有诸如氟或硅等原子的树脂或低分子量化合物。
含氟树脂的例子包括四氟乙烯、氯化三氟乙烯、六氟丙烯、氟化乙烯、偏二氟乙烯、二氟二氯乙烯的聚合物及它们的共聚物、碳氟化合物、含氟单体或非含氟单体的聚合物、具有由其共聚物合成的含氟链段的嵌段或接枝聚合物、表面活性剂和大分子单体或其组合。
含氟树脂的一次平均粒径优选为0.05μm～1μm，更优选为0.1μm～0.5μm。但一次平均粒径小于0.05μm时，分散时易于发生凝集，当一次平均粒径等于或大于1μm时，易于导致图像质量缺陷。
含硅化合物的例子包括单甲基硅氧烷的三元化合物、二甲基硅氮烷-单甲基硅氧烷的三元交联材料、聚二甲基硅氧烷、具有聚二甲基硅氧烷链段的嵌段聚合物、接枝聚合物、表面活性剂或大分子单体、末端改性的聚二甲基硅氧烷等等。
在诸如含氟微粒或含硅微粒等不溶于溶剂中的三元交联材料的情况中，可以使用微粒。所述微粒可以与粘合剂树脂一起作为最上表面层的组合物分散并使用。
作为分散方法，可以使用砂磨机、球磨机、辊磨机、均质器、纳米超高压均质机(Nanomizer)、涂料振荡器、超声波。可以使用所述接枝聚合物、嵌段聚合物或表面活性剂作为分散助剂。
可将这些材料与用于构成图像承载体13的最上表面的最上表面层(即，表面保护层，或当未形成表面保护层时用于构成图像承载体的表面的电荷输送层)的其他材料一起溶解并分散在有机溶剂中以形成涂布液，并将涂布液涂布在图像承载体13的感光层的表面上或电荷产生层的表面上。
为增大耐磨性，在构成图像承载体13的最上表面的表面层中优选包含具有交联结构的树脂。
具有交联结构的树脂的例子包括具有交联结构的酚类树脂、聚氨酯类树脂、硅氧烷类树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂和可固化的丙烯酸树脂。其中，优选的是所述酚类树脂。由于具有交联结构的树脂具有优异的耐磨性，因此即使当树脂长期使用时也可以抑制图像承载体表面的磨损或损坏。
此外，考虑到电学特性和图像质量维持性，所述具有交联结构的树脂优选具有电荷输送性质(包括具有电荷输送能力的结构单元)。在该情况中，如果图像承载体具有分层结构，该分层结构通过在基体上依次层积电荷产生层和电荷输送层并进一步在电荷输送层的表面上形成包含所述具有交联结构的树脂的层而形成，则所述包含所述具有交联结构的树脂并构成图像承载体的表面的层可具有电荷输送层的部分作用。
通过调节图像承载体13的最上表面层中包含的具有交联结构的树脂的含量和材料，选择包含诸如氟或硅等原子的树脂或低分子量化合物，并调节构成所述最上表面层的成分的含量，可以对被施加预定的放电应力后的图像承载体13的表面与纯水在上述测定条件下的接触角进行调整。
由于电压施加单元37所施加的电压，充电辊36通过放电对图像承载体13的表面进行充电。
传统已知的充电装置可以用作充电辊36。当充电装置是在接触式充电方法中使用的装置时，用作充电辊36的充电装置的例子包括辊、刷、磁刷、刮刀等。当充电装置是在非接触式充电方法中使用的装置时，用作充电辊36的充电装置的例子包括电晕管、栅网式电晕管(scorotron)等。充电辊36的范围并不局限于此。
其中，优选使用接触式充电器，因为其充电补偿能力优秀。接触式充电方法包括通过向与图像承载体13接触的导电性部件施加电压对图像承载体13的表面进行充电。尽管导电性部件的形状可以是刷状、刮刀状、针电极状和辊状中的任一种，但特别优选辊状。辊状部件通常从外侧起包括电阻层、支持该电阻层的弹性层和芯材。如果需要，还可以在电阻层的外侧形成保护层。
潜像形成装置40通过发射根据需在图像承载体13的表面上形成的图像的图像数据而调制的光，在图像承载体13上形成静电潜像。
传统已知的曝光装置可以用作潜像形成装置40。曝光装置的例子包括激光扫描系统、LED图像棒(image bar)系统、模拟曝光装置、离子流控制头等等。
包括显影辊38的显影单元12包括如图2中所示的外壳50。在外壳50朝向图像承载体13的位置形成有开口52。显影辊38的一部分从开口52露出。显影辊38包括磁辊和围绕磁辊旋转的显影套筒。配置显影单元12，从而在图像承载体13与显影辊38之间形成预定间隙。
在外壳50的内部配置螺旋钻58和螺旋钻60。通过使螺旋钻58和螺旋钻60旋转，搅拌外壳50中容纳的显影剂(将在后面详述)并将其传送至显影辊38。显影辊38以与图像承载体13相同的旋转方向旋转。
将调整棒62配置在外壳50内的显影辊38的开口52的旋转方向的上游侧，附着于显影套筒的表面的显影剂的厚度由调整棒62限制。将调整棒62配置在距显影辊38一定间隔的方向(图2中箭头H所示的方向)。因而，使用显影剂在显影辊38的表面上形成厚层。即，由于单位面积上的显影剂的量增大并且后述磁刷的密度增大，因此由于磁刷而导致图像承载体13表面的刮除力变得更强。
尽管在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10中使用的显影剂可以是包含调色剂的单组分显影剂和包含调色剂与载体的双组分显影剂中的任何一种，但显影剂优选还包含研磨剂和润滑剂中的任意一者或同时包含二者。
本发明中所用的调色剂不受其制造方法的限制。调色剂的制造方法的例子包括：将粘合剂树脂、着色剂和防粘剂以及必要时的电荷控制剂捏合，并将所得物粉碎并分级的捏合粉碎法；通过使用冲击力或热能改变采用捏合粉碎法得到的颗粒的形状的方法；使调色剂成分在混合液中凝集、加热融合从而得到调色剂颗粒的乳化聚合凝集法，其中所述混合液是通过将由粘合剂树脂的可聚合单体的乳化聚合而形成的分散液、着色剂分散液以及必要时的包含电荷控制剂的分散液混合而形成的混合液；将包含用于获得粘合剂树脂的可聚合单体、着色剂或防粘剂以及必要时的电荷控制剂的液体悬浮在水性溶剂中并进行聚合的悬浮聚合法；和将包含粘合剂树脂、着色剂、防粘剂以及必要时的电荷控制剂的液体悬浮在水性溶剂中并使其颗粒化的溶解悬浮法。
传统已知的方法包括诸如使用通过上述任一种方法得到的调色剂作为芯材，附着、加热并融合粘合剂树脂颗粒以使调色剂具有芯/壳结构的制造方法。在这些制造方法中，考虑到形状控制和粒径分布控制，优选的是使用水性溶剂的悬浮聚合法、乳化聚合凝集法和溶解悬浮法。其中，特别优选的是乳化聚合凝集法。
调色剂至少包含粘合剂树脂、着色剂和防粘剂。如果需要，调色剂还可以包含电荷控制剂、二氧化硅等。调色剂的体积平均粒径优选约为2μm～12μm，更优选约3μm～9μm。如上所述，使用平均形状指数SF约为100～140的调色剂，可获得具有高显影特性、高转印特性和高质量的图像。特别是在使用磁刷作为清洁手段的本发明中，关于转印特性，优选使调色剂具有较高的球形度以维持高转印特性。
调色剂的粘合剂树脂的例子包括下述材料的聚合物和共聚物：诸如苯乙烯或氯苯乙烯等苯乙烯类；诸如乙烯、丙烯、丁烯或异戊二烯等单烯烃类；诸如丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯或丁酸乙烯酯等乙烯基酯类；诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸十二烷基酯等α-亚甲基脂肪族单羧酸酯类；诸如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚或乙烯基丁基醚等乙烯基醚类；诸如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮或乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮类；等等。
特别具有代表性的粘合剂树脂的例子包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯、聚丙烯等等。特别具有代表性的粘合剂树脂的例子还包括聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、改性松香(modified rhodine)、固体石蜡等等。
调色剂的着色剂的例子包括诸如磁铁矿和铁酸盐等磁性粉末、炭黑、苯胺蓝、Calco油蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、孔雀绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57:1、颜料黄97、C.I.颜料黄17、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。
具有代表性的防粘剂的例子包括低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、费托合成蜡(Fischer Tropsch wax)、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、米蜡和小烛树蜡。
如果需要，可以将电荷控制剂添加至调色剂中。传统已知的试剂可以用作电荷控制剂。其例子包括偶氮金属络合物、水杨酸的金属络合物和含有极性基团的树脂电荷控制剂。当采用湿法制造调色剂时，考虑到控制离子强度和减少废水污染，优选使用难溶于水的材料。本发明的示例性实施方案所述的调色剂可以是含有磁性材料的磁性调色剂和不含有磁性材料的非磁性调色剂中的任何一种。
当平均粒径约为50nm～150nm的球形无机微粒或有机微粒作为外部添加剂添加至本发明中使用的调色剂中时，调色剂的转印特性可以得到进一步改善。在用于回收形成图像时残留的调色剂的通常条件下驱动磁刷，在此状态下，显影单元对调色剂的回收得到显著改善。
有机微粒的例子包括丙烯酸树脂颗粒、苯乙烯丙烯酸树脂颗粒、聚酯树脂颗粒、聚氨酯树脂颗粒等。无机微粒的优选实例包括二氧化硅。
当粒径过大或过小时，难以获得上述效果。因此，外部添加剂的平均粒径优选约50nm～200nm，更优选约为100nm～160nm。
平均粒径约50nm～200nm的外部添加剂的含量优选至少约0.1质量％，更优选至少约0.5质量％。
为除去和均匀刮擦图像承载体13表面上的附着物，可以将传统已知的研磨剂用作添加至本发明中使用的调色剂中的研磨剂。其中，考虑到优异的耐磨性，特别优选无机微粒。
无机微粒的例子包括各种无机氧化物、氮化物和硼化物，例如二氧化铈、氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸铝、钛酸锶、钛酸镁、氧化锌、氧化铬、氧化锑、氧化钨、氧化锡、氧化碲、氧化锰、氧化硼、碳化硅、碳化硼、碳化钛、氮化硅、氮化钛或氮化硼等。
无机微粒可以用以下物质进行处理：诸如四丁基钛酸酯、四辛基钛酸酯、异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基十三烷基苯磺酰基钛酸酯或二(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸酯钛酸酯等钛酸酯偶联剂；或诸如γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、六甲基二硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷盐酸盐、异丁基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、邻甲基苯基三甲氧基硅烷或对甲基苯基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂。研磨剂的例子还包括使用诸如硅油、硬脂酸锌或硬脂酸钙等高级脂肪酸金属盐进行了疏水化处理的研磨剂。
研磨剂的粒径优选约50nm～10μm，更优选约100nm～1μm。当研磨剂的粒径小于约50nm时，研磨效果不够充分，当研磨剂的粒径大于约1μm时，潜像承载体的表面会在旋转方向上受到损害。
研磨剂的量相对于调色剂的量优选至少约0.1重量％，更优选至少约0.2重量％。当研磨剂的量小于约0.1重量％时，研磨效果不够充分，可能无法充分除去潜像承载体的表面上的各种异物。尽管为确保研磨效果而优选研磨剂的量较大，但考虑到调色剂的带电性，同时优选研磨剂的量等于或小于约1.0重量％。
考虑微粒流动性或电荷控制，添加至调色剂中的其他无机氧化物的例子包括一次粒径在约50nm以下的小粒径无机氧化物，考虑到降低附着力或电荷控制，则包括粒径比所述小粒径无机氧化物更大的无机氧化物。已知的微粒可以用作这些无机氧化物微粒。考虑到进行精确的电荷控制，优选组合使用二氧化硅和氧化钛。当对小粒径无机微粒进行表面处理时，可增大分散性并改善其微粒流动性。
可以进一步从外部向在本发明中使用的调色剂中添加润滑剂以在图像承载体的表面上形成保护膜，在保护膜上附着诸如放电产物或调色剂等附着物并从图像承载体上除去该附着物。润滑剂的例子包括：诸如石墨、二硫化钼、滑石、脂肪酸或脂肪酸的金属盐等固体润滑剂；诸如聚丙烯、聚乙烯或聚丁烯等低分子量聚烯烃；加热时具有软化点的硅酮；诸如油酰胺、芥酰胺、蓖麻油酰胺或硬脂酰胺等脂肪族酰胺；诸如巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、日本蜡或霍霍巴油蜡等植物蜡；诸如蜂蜡等动物蜡；诸如褐煤蜡、地蜡、纯白地蜡、石蜡、微晶蜡或费-托合成蜡等矿物蜡和石油蜡；以及它们的改性产物。这些润滑剂中的任何一种可以单独使用或组合使用。
外部添加剂可以通过亨舍尔混合机或V型混合机等添加至调色剂中。另外，当以湿法制造调色剂颗粒时，外部添加剂可以以湿法进行添加。
润滑剂的量相对于调色剂的量优选至少约0.05重量％，更优选至少0.1重量％。
当没有从外部向调色剂中添加研磨剂和润滑剂时，由于图像承载体13的表面具有很高的硬度，所以单独使用清洁刮刀66不能确保充足的研磨性或在图像承载体的表面上形成保护层或两者都不能保证，因此不能均匀且充分地除去图像承载体13表面上的附着物。结果，当长时间形成图像时，不能充分除去放电产物因而可能生成白斑。
对可以在双组分显影剂中使用的载体不作具体限定，可以使用已知载体。载体的例子包括诸如氧化铁、镍或钴等磁性金属；诸如铁酸盐或磁铁矿等磁性氧化物；在由这些金属或金属化合物所形成的芯材的表面上具有树脂被覆层的经树脂涂布的载体；和磁性分散型载体。载体的例子还包括其中导电材料分散在基质树脂中的树脂分散型载体。
在载体中使用的基质树脂和被覆树脂的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基酯、聚乙烯基酮、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、具有有机硅氧烷键的纯硅酮树脂或其改性材料、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂和环氧树脂等，但所述基质树脂和被覆树脂并不局限于此。
导电材料的例子包括诸如金、银或铜等金属、炭黑、氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾和氧化锡等，不过导电材料的范围并不局限于此。
载体的芯材的例子包括诸如铁、镍或钴等磁性金属；诸如铁酸盐或磁铁矿等磁性氧化物；玻璃珠等。考虑到在磁刷法中使用所述载体，所述磁性材料优选用作芯材。
载体的芯材的体积平均粒径通常约为10μm～500μm，优选约为30μm～100μm。
用树脂被覆载体的芯材表面的方法的例子包括通过使用被覆层形成用被覆液被覆芯材表面的方法，在所述被覆液中用于被覆芯材的树脂溶解在适宜的溶剂中。所述被覆液还可以根据需要包含各种添加剂。对所述溶剂不作具体限定，可以根据被覆树脂和涂布适应性进行适当选择。
树脂被覆方法的具体实例包括：将载体的芯材浸渍于被覆层形成用溶液中的浸渍法；将被覆层形成用溶液在载体的芯材表面上喷雾的喷涂法；将被覆层形成用溶液喷在借助空气流而漂浮的载体的芯材上的流化床法；和将被覆层形成用溶液与载体的芯材在捏合涂布机中混合然后除去溶剂的捏合涂布机法。
在双组分显影剂中，本发明的示例性实施方案所述的调色剂与载体的混合比(重量比)优选约为1∶100～30∶100，更优选约为3∶100～20∶100。
转印辊32将通过使用显影辊38进行的显影而形成在图像承载体13上的调色剂图像转印至中间转印带14上。可以使用传统已知的转印装置作为转印辊32。例如，当以接触法进行转印时，辊、刷或刮刀等都可以用作转印辊32。当以非接触法进行转印时，电晕管、栅网式电晕管或针式电晕管等可以用作转印辊32。作为选择，所述转印也可以通过使用压力或压力和热来进行。
清洁刮刀66为长板状。其纵向的一个端部沿图像承载体13的表面的旋转方向与该表面接触。配置清洁刮刀66，以便纵向的两个端面中与图像承载体13接触的端面位于反重力方向。因此，被除去的附着物可以朝着重力方向落下，从而可以从图像承载体13的表面上高效地除去异物。
在清洁刮刀66中，与图像承载体13的表面接触的至少部分材料满足下列不等式(1)～(3)：
不等式(1)：3.92≤M≤29.42；
不等式(2)：0＜α≤0.294；和
不等式(3)：S≥250；
在不等式(1)～(3)中，M表示100％模量(MPa)；α表示在应力-应变曲线上，在从100％应变至200％应变的范围内，应力的变化(Δ应力)相对于应变量的变化(Δ应变量)的比率{Δ应力/Δ应变量＝(应变量为200％时的应力-应变量为100％时的应力)/(200-100)}(MPa/％)；S表示根据ISO 37：2005(使用哑铃型3号试验片)测定的断裂伸长率(％)。
关于在本发明的成像设备10中使用的清洁刮刀66，由于与图像承载体13的表面接触的部分的材料(下文中，所述部分有时被称为“边缘部”或“边缘前端”，构成该部分的材料有时被称为“边缘部材料”或“边缘前端材料”)满足不等式(1)，所以清洁刮刀具有优异的耐磨性，同时展示出良好的清洁性能。
如果100％模量M小于约3.92MPa(约40kgf/cm2)，则耐磨性不足，并且不能长期保持良好的清洁性能。另一方面，如果100％模量M大于约29.42MPa(约300kgf/cm2)，由于边缘部材料太硬，它会导致对图像承载体13的追随性恶化，因此不能发挥良好的清洁性能。另外，被清洁的目标部件的表面有时会被刮伤。
100％模量M优选约为5MPa～20MPa，更优选约为6.5MPa～15MPa。
由于边缘部材料满足不等式(2)和不等式(3)，因此清洁刮刀具有优异的耐开裂性。当不等式(2)中的α大于约0.294时，边缘部材料的柔软性不足。因此，随着BCO(Bead Carry Over：由于静电引力导致一部分磁性载体转移至图像承载体13表面的现象)的发生，正如嵌入和固着在图像承载体13表面上的异物一样，当存在于图像承载体13表面的异物(特别是嵌入和固着在所述表面的异物)反复通过图像承载体13与清洁刮刀66之间的接触部分，并由此对清洁刮刀66的边缘前端反复施加高应力时，边缘前端不能变形以高效地分散应力，因此边缘在相对较短的时间内发生开裂。因而，由于边缘在早期开裂，因此不能长期维持良好的清洁性能。
α的值优选小于或等于约0.2，更优选为小于或等于约0.1，α的值进一步优选更接近于作为物理性能的下限值的0。
此外，如果不等式(3)中定义的断裂伸长率S小于约250％，当存在于图像承载体13表面上的需清洁的异物与边缘前端以强力互相碰撞时，边缘前端被拉长并且不能追随变形，由此，边缘在相对较短的时间内发生开裂。因而，由于边缘在早期开裂，因此不能长期维持良好的清洁性能。
断裂伸长率优选大于或等于约300％，更优选大于或等于约350％，由此，断裂伸长率越高越优选。然而，考虑到构成边缘前端材料的原料的可得性，断裂伸长率优选小于或等于800％。
不等式(1)中定义的100％模量M是通过根据ISO 37：2005的使用哑铃型3号试验片在500mm/min的拉伸速度下的测定，由100％应变时的应力算得。使用Strograph AE elastomer(商品名，由东洋精机(株)制造)作为测定装置。
不等式(2)中定义的α值由应力-应变曲线计算，应力和应变量通过下述步骤和方法计算。即，根据ISO 37：2005，用哑铃型3号试验片在500mm/min的拉伸速度下进行测定以测出100％应变时的应力和200％应变时的应力。使用STROGRAPH AE elastomer(商品名，由东洋精机(株)制造)作为测定装置。
如上所述，本发明的成像设备10配置的清洁刮刀66既具有优异的耐磨性又具有优异的耐开裂性，并可以长期维持良好的清洁性能。
因此，与传统情况不同的是，不必在成像设备中额外安装用于改善耐磨性和耐开裂性的新装置以解决存在于图像承载体13的表面上的异物特别是嵌入和固着在所述表面的异物的问题，就像伴随着BCO(Bead CarryOver：由于静电引力导致一部分磁性载体转移至图像承载体13表面的现象)的发生，嵌入和固着在图像承载体13表面上的异物那样，因此可以避免装置的大型化和成本增加。
另外，由于清洁刮刀66的寿命延长，因此具有清洁刮刀66的成像设备10的寿命可以得到延长，它们的维持成本也易于降低。具体来说，如果成像设备同时具有表面的耐磨性得到改善的图像承载体13和本发明的清洁刮刀66，则成像设备具有更有利的上述特性。
关于本发明的清洁刮刀66，至少边缘部材料是满足不等式(1)～(3)的材料。不仅边缘部，其他部分也可以由满足不等式(1)～(3)的材料构成。
尽管对满足不等式(1)～(3)的材料不作具体限定，但特别优选所述材料是包含硬链段和软链段的弹性体材料。当弹性体材料同时包含硬链段和软链段时，该弹性体材料易于满足不等式(1)～(3)所定义的物理性质，并能够同时提供高耐磨性和高耐开裂性。
这里，“硬链段”和“软链段”是指构成前者的材料是比构成后者的材料相对更硬的材料，构成后者的材料是比构成前者的材料相对更软的材料。
包含硬链段和软链段的弹性体材料的玻璃化转变温度优选约为-50℃～30℃，更优选约为-30℃～10℃。如果玻璃化转变温度超过约30℃，则在实际使用清洁刮刀的温度范围内清洁刮刀可能变脆。如果玻璃化转变温度低于约-50℃，则有时在实际使用的范围内清洁刮刀不能显示出足够的硬度和应力。
因而，为了实现上述玻璃化转变温度，构成弹性体材料中的硬链段的材料(以下有时称为硬链段材料)的玻璃化转变温度优选约为30℃～100℃，更优选约为35℃～60℃，构成弹性体材料中的软链段的材料(以下有时称为软链段材料)的玻璃化转变温度优选约为-100℃～-50℃，更优选约为-90℃～-60℃。
此外，在使用具有上述玻璃化转变温度的硬链段材料和软链段材料时，硬链段材料相对于硬链段材料和软链段材料的总重量的重量比(以下有时称为硬链段材料比)优选约为46重量％～96重量％，更优选约为50重量％～90重量％，进一步更优选约为60重量％～85重量％。
如果硬链段材料比小于约46重量％，则边缘前端的耐磨性不足，从而导致在早期发生磨损，因而，在一些情况中不能长期维持良好的清洁性能。如果硬链段材料比超过约96重量％，则边缘前端太硬，从而不能维持足够的柔软性和可伸长性，并在早期发生开裂，因此在一些情况中不能长期维持良好的清洁性能。
对硬链段材料和软链段材料的组合不作具体限定，所述材料可以选自通常已知的树脂材料以使其中之一比另一种材料相对更硬或使其中之一比另一种材料相对更软。在本发明中采用的组合的优选实例包括下列组合。
即，聚氨酯树脂优选用作硬链段材料。在该情况中，聚氨酯的重均分子量优选约为1,000～4,000，更优选约为1,500～3,500。
在重均分子量小于约1,000的情况中，如果在低温环境下使用清洁刮刀，构成硬链段的聚氨酯树脂的弹性丧失，有时易发生清洁不良。如果重均分子量超过约4,000，构成硬链段的聚氨酯树脂的永久应变变得显著，边缘前端不能维持对图像承载体13的接触力，结果在一些情况中发生清洁不良。
用作上述硬链段材料的聚氨酯树脂的例子包括Placcel 205和Placcel240(均为商品名，由Daicel Chemical Industries，Ltd.制造)。
同样，在使用聚氨酯树脂作为硬链段材料的情况中，作为软链段材料，可以优选使用(1)具有可与异氰酸酯基反应的官能团的树脂。此外，优选该树脂具有以下物理性质：(2)玻璃化转变温度小于或等于约0℃；(3)25℃时的粘度约为600MPa·s～35,000MPa·s；和(4)重均分子量约为700～3,000。如果不满足这些物理性质，则制造清洁刮刀时的成型性有时会不足，或清洁刮刀的性能有时会不足。各物理性质更优选如下所述：玻璃化转变温度约小于或等于-10℃；约25℃时的粘度约为1,000MPa·s～3,000MPa·s；重均分子量约为900～2,800。当清洁刮刀66通过离心成型制造时，25℃时的粘度优选约为600MPa·s～3,500MPa·s。
满足所述结构和物理性质(1)～(4)的软链段材料可以适当选自传统已知的树脂。软链段材料优选是至少在其末端具有可与异氰酸酯基反应的官能团的柔性树脂。此外，考虑到柔软性，该树脂优选为具有直链结构的脂肪族树脂。其具体实例包括具有两个或两个以上羟基的丙烯酸树脂、具有两个或两个以上羟基的聚丁二烯树脂和具有两个或两个以上环氧基的环氧树脂。
具有两个或两个以上羟基的丙烯酸树脂的例子包括ACTFLOW(等级：UMB-2005B、UMB-2005P、UMB-2005、UME-2005等等，均为商品名，由总研化学社制造)。具有两个或两个以上羟基的聚丁二烯树脂的例子包括R-45HT(商品名，由出光兴产社制造)。
具有两个或两个以上环氧基的环氧树脂优选是比硬而脆的传统普通环氧树脂更柔软、更坚韧的环氧树脂。
在分子结构方面，该环氧树脂的优选实例包括在其主链结构中具有可为主链提供高柔软性的结构(柔性骨架)的环氧树脂。该柔性骨架的例子包括亚烷基骨架、环烷烃骨架和聚氧化烯骨架。其中，特别优选聚氧化烯骨架。
在物理性质方面，与传统环氧树脂相比，相对于分子量的粘度较低的环氧树脂是优选的。更具体地说，在本发明中使用的环氧树脂的重均分子量优选约为900±100，且本发明中使用的环氧树脂在25℃时的粘度优选约为15,000MPa·s±5,000MPa·s，更优选约为15,000MPa·s±3,000MPa·s。具有该性质的环氧树脂的例子包括EPLICONEXA-4850-150(商品名，由大日本油墨化学工业制造)等。
对本发明的清洁刮刀66不作具体限定，只要至少与图像承载体13的表面接触的部分的材料由满足上述不等式(1)～(3)的材料制成即可，而且整个清洁刮刀66都可以由该材料制成。当清洁刮刀66具有由两层或两层以上构成的分层结构时，与图像承载体13的表面接触的层优选由满足不等式(1)～(3)的材料制成。
根据用于制造清洁刮刀66的原料，可以将通常已知的方法用作本发明的清洁刮刀的制造方法，其例子包括其中通过离心成型或挤出成型等形成片材，随后将片材切割成预定形状而制得清洁刮刀66的方法，和通过将两个或两个以上的片材贴合而制得清洁刮刀66的方法。
由于BCO的出现，诸如载体碎片等嵌入和固着在图像承载体13表面上的异物会导致开裂的发生，使用本发明的清洁刮刀66可以抑制所述开裂，同时可以长期稳定地清除附着在图像承载体13表面上的诸如调色剂、外部添加剂、放电产物、滑石或纸粉等异物。
如上所述，充电辊36在高电压下施加直流电和/或交流电以对图像承载体13进行均匀充电。此时，充电辊36使空气中的氧气或氮气发生化学变化，并生成诸如臭氧或氮氧化物等放电产物。
如上所述，通过提供以包含研磨剂或润滑剂的方式构成的显影剂，改善图像承载体13的最上表面层的耐磨性，同时使用至少在与图像承载体13的表面接触的部分的材料满足不等式(1)～(3)的清洁刮刀66，可以除去图像承载体13上的放电产物，同时改善图像承载体13与清洁刮刀66的耐磨性。
以下将说明本实施方案的操作。
当图像承载体13按图1中的逆时针旋转方向旋转时，首先，图像承载体13的表面由充电辊36以预定极性的电势进行均匀充电。当图像承载体13旋转时，用潜像形成装置40使图像承载体13的外周的带电面曝光，带电面的曝光部分的电势下降以形成静电潜像。之后，通过显影辊38使具有与图像承载体13的带电极性相同的极性的调色剂以电方式附着于带电面的电势降低部分，使静电潜像显影而形成调色剂图像。
当形成在图像承载体13上的调色剂图像到达朝向施加有极性与调色剂的极性相反的转印电压的转印辊32的区域时，调色剂图像在电作用下被吸引至转印辊32并转印至中间转印带14。
在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10中，在图像承载体13与中间转印带14彼此面对的区域内，图像承载体13的移动速度Sp与中间转印带14的移动速度Sb之间必须彼此不同。移动速度Sp与移动速度Sb之间的关系优选满足下列不等式(4)或不等式(5)。
不等式(4)
1.01≤Sb/Sp≤1.05
不等式(5)
1.01≤Sp/Sb≤1.05
图像承载体13的移动速度Sp与中间转印带14的移动速度Sb之间的关系优选满足下列不等式(6)或不等式(7)。
不等式(6)
1.015≤Sb/Sp≤1.035
不等式(7)
1.015≤Sp/Sb≤1.035
在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10中，当在图像承载体13与中间转印带14彼此面对的区域内，图像承载体13的移动速度Sp与中间转印带14的移动速度Sb间的差值如不等式(4)或(5)所示为约1％～约5％时，由于图像承载体13与中间转印带14之间的摩擦而易于除去图像承载体13上的放电产物。
同时，当图像承载体13的移动速度Sp与中间转印带14的移动速度Sb间的差值小于约1％时，放电产物倾向于在感光体的表面上累积。另外，当图像承载体13的移动速度Sp与中间转印带14的移动速度Sb间的差值大于约5％时，驱动速度可能会由于该速度差而发生变化，因此转印单元中可能出现浓度不均。
为调整图像承载体13与中间转印带14彼此面对的区域内图像承载体13的移动速度与中间转印带14的移动速度以使其满足不等式(4)或不等式(5)中所示的关系，例如，可以通过多个齿轮和支持轴在图像承载体13的旋转轴(图1中未示出)上设置用于使支持轴旋转的第一马达(图1中未示出)。将在拉紧中间转印带14的同时进行旋转的多个辊中的一个(例如驱动辊24B)用作驱动辊。可以通过多个齿轮和支持轴在驱动辊24B的旋转轴(图1中未示出)上设置用于使支持轴旋转的第二马达(图1中未示出)。驱动第一马达和第二马达，通过用于控制成像设备10的控制单元(图1中未示出)来控制马达的驱动，从而将马达的驱动力通过齿轮分别传达至图像承载体13和中间转印带14，结果，可以调整图像承载体13和中间转印带14的旋转速度以满足不等式(4)或不等式(5)。
调色剂图像转印至中间转印带14上后，用清洁刮刀66刮擦图像承载体13的表面。清洁刮刀66从图像承载体13的表面上除去未向中间转印带14上转印的残留调色剂，或除去附着在图像承载体13的表面上的放电产物。
如上所述，在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10中，由于在施加放电应力后图像承载体的表面与纯水之间的接触角在温度约22℃和相对湿度(RH)约55％的条件下为至少约70°，因此即使使用充电辊36对图像承载体13进行放电时也可以抑制放电产物附着在图像承载体13的表面上。
因此，可提供能够抑制放电产物附着在图像承载体13的表面上的成像设备10。
由于图像承载体13的最上表面包括具有交联结构的树脂，因此可以改善图像承载体13的表面的耐磨性。
当清洁刮刀66被磨损时，即使当图像承载体13的耐磨性得到改善时也难以除去图像承载体13的表面上附着的诸如放电产物或调色剂等异物。因此，在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10中，清洁刮刀66的构造使得其与图像承载体13的表面接触的部分的材料满足不等式1～3。
因而，可以长期稳定地清除附着在图像承载体13表面上的诸如调色剂、外部添加剂、放电产物、滑石和纸粉等异物，同时抑制因BCO的发生而嵌入图像承载体13的表面的诸如载体碎片等异物所致的豁口的产生。
由于在本发明中使用的显影剂可以包含研磨剂和润滑剂中的任意一者或同时包含二者，因此可通过研磨图像承载体13的表面而除去附着在图像承载体13的表面上的异物，并可通过使用润滑剂在图像承载体13的表面上形成保护膜，从而容易地除去附着在图像承载体13的表面上的异物。因此，可以使用清洁刮刀66高效地除去图像承载体13的表面上的异物。
在本发明的示例性实施方案所述的成像设备10中，在图像承载体13与中间转印带14彼此面对的区域内，图像承载体13的移动速度Sp与中间转印带14的移动速度Sb间的差值如不等式(4)或(5)所表示为1％～5％。因此，可利用图像承载体13与中间转印带14之间的摩擦而容易地除去图像承载体13上的放电产物。
实施例
为确认本发明的实施方案的作用，进行下列实验。
调色剂的制造
第一步骤：
分散液1的制备
苯乙烯            370g
丙烯酸正丁酯      30g
丙烯酸            8g
十二烷硫醇        24g
四溴化碳          4g
使上述材料混合并溶解。将所得溶液在烧瓶中在溶有6g非离子性表面活性剂(商品名：NONIPOL 400，由三洋化成(株)制造)和10g阴离子表面活性剂(商品名：NEOGEC SC，由第一工业制药(株)制造)的550g离子交换水中分散和乳化，并缓慢混合10分钟。向其中加入溶有4g过硫酸钠的50g离子交换水，在其中进行氮气置换，在对烧瓶内部进行搅拌的同时在油浴中将内容物加热至70℃，连续进行乳化聚合5小时。
结果，制备出分散有树脂颗粒的分散液1，其中所述树脂颗粒的平均粒径为155nm，玻璃化转变温度为59℃，重均分子量(Mw)为12,000。
分散液2的制备
苯乙烯              280g
丙烯酸正丁酯        120g
丙烯酸              8g
使上述材料混合并溶解。将所得溶液在烧瓶中在溶有6g非离子性表面活性剂(商品名：NONIPOL 400，由三洋化成(株)制造)和12g阴离子表面活性剂(商品名：NEOGEC SC，由第一工业制药(株)制造)的550g离子交换水中分散和乳化，并缓慢混合10分钟。向其中加入溶有3g过硫酸钠的50g离子交换水，在其中进行氮气置换，在对烧瓶内部进行搅拌的同时在油浴中将内容物加热至70℃，连续进行乳化聚合5小时。
结果，制备出分散有树脂颗粒的分散液2，其中所述树脂颗粒的平均粒径为105nm，玻璃化转变温度为53℃，重均分子量(Mw)为550,000。
着色剂分散液1的制备
炭黑(商品名：MOGUL
Figure A20071009173600341
由Cabot制造)     50g
非离子性表面活性剂(商品名：NONIPOL 400，由三洋化成(株)制造)
                                         5g
离子交换水                               200g
使上述材料混合并溶解。使用均质器(商品名：ULTRATURRAX T50，由IKA制造)对所得物进行10分钟的分散处理。结果，制备出分散有平均粒径为250nm的着色剂(炭黑)的着色剂分散液1。
防粘剂分散液1的制备
石蜡(商品名：HNPO190，熔点：190℃，由日本精蜡(株)制造)
                                         50g
阳离子表面活性剂(商品名：SANISOL B-50，由花王(株)制造)
                                         5g
离子交换水                               200g
将上述材料加热至95℃。使用均质器(商品名：ULTRATURRAX T50，由IKA制造)对所得物进行分散处理，再用压力排出型均质器进行进一步的分散处理。结果，制备出分散有平均粒径为550nm的防粘剂的防粘剂分散液1。
聚集颗粒的制备
分散液1                                  120g
分散液2                                  80g
着色剂分散液1                            30g
防粘剂分散液1                            8g
阳离子表面活性剂(商品名：SANISOL B-50，由花王(株)制造)
                                         1.5g
使用均质器(商品名：ULTRATURRAX T50，由IKA制造)使上述材料在不锈钢制圆底烧瓶中混合并溶解。在搅拌烧瓶内容物的同时在油浴中将内容物加热至48℃。在将所得物在48℃保持30分钟后，用光学显微镜进行观察，确认生成了平均粒径约为5μm(体积：95cm3)的聚集颗粒。
第二步骤：
附着颗粒的制备
向上述聚集颗粒反应生成液中缓慢加入作为含树脂的颗粒的分散液的60g分散液1。分散液1中含有的树脂颗粒的体积为25cm3。将加热油浴的温度升至50℃并保持1小时。用光学显微镜进行观察，确认生成了平均粒径约为5.7μm的附着颗粒。
第三步骤：
之后，将3g阴离子表面活性剂(商品名：NEOGEC SC，由第一工业制药(株)制造)添加至附着颗粒反应生成液中，然后将不锈钢烧瓶密封，在以磁密封连续搅拌的同时加热至105℃，并保持3小时。
然后，在冷却后将反应产物滤出，以离子交换水充分洗涤，干燥。
调色剂A的制备
将0.5重量份作为润滑剂的硬脂酸锌(平均粒径为10μm)、1.0重量份作为研磨剂的氧化铈(平均粒径为0.5μm)、0.8重量份作为电荷控制颗粒的经过表面处理的氧化钛(商品名：MT3103，由Tayca Corporation制造)和0.85重量份经过表面处理的二氧化硅(商品名：RX515H，由Nippon AerosilCo.，Ltd.制造)加入100重量份通过第一至第三步骤得到的反应物中，并在亨舍尔混合机中混合外部添加剂，由此获得在本发明的示例性实施方案所述的成像设备中使用的调色剂(调色剂A)。
图像承载体的制备
图像承载体A的制备
将20重量份有机锆化合物(乙酰丙酮丁氧化锆(acetyl acetonezirconium butoxide)，商品名：ORGATIX ZC 540，由松本交商制造)和2重量份有机硅烷化合物(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，商品名：A1100，由Nihonunica Corporation制造)加入到溶解有1.5重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂(商品名：S-LEC BM-S，由积水化学社制造)的70重量份正丁醇中，进行搅拌以获得底涂层形成用涂布液。
将该涂布液利用浸涂法涂布在其表面通过湿式珩磨处理而粗糙化的直径为30mm的ED管铝基体上。将所得物放入热风干燥器中，在150℃干燥10分钟，由此形成厚度为0.9μm的底涂层。
然后，通过使用粒径为1mm的玻璃珠的砂磨机将包含5重量份x型无金属酞菁、5重量份氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(VMCH，由Union CarbideCorporation制造)和200重量份乙酸正丁酯的混合物分散2小时。利用浸涂法将所得分散液涂布在底涂层上，并使用热风干燥器将涂布膜在100℃干燥10分钟，从而形成厚度为0.2μm的电荷产生层。
然后，将45重量份N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-[1，1’]联苯基-4，4’-二胺和55重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(分子量：40000)加入到800重量份氯苯中并溶解，从而得到电荷输送层用涂布液。利用浸涂法将该电荷输送层用涂布液涂布在电荷产生层上。使用热风干燥器将涂布膜在130℃干燥45分钟，从而形成厚度为22μm的电荷输送层。
下面，加入3.5重量份以下面的结构式I表示的化合物、3重量份酚醛树脂(商品名：RESITOP PL-4852，由Gunei Chemical Industry Co.，Ltd.制造)、0.5重量份聚乙烯基酚树脂(由AldriCh制造)、0.015重量份作为将图像承载体的表面与水之间的接触角调整为至少70°的材料的改性硅酮(商品名：GLANOL 100，由共荣社化学社制造)、10重量份异丙醇和0.2重量份3，5-二叔丁基-4-羟基甲苯(BHT)，从而制备保护层用涂布液。
通过浸涂法将该保护层用涂布液涂布在电荷输送层上，随后在室温干燥30分钟，并在150℃加热1小时进行固化，由此形成厚度约为4.0μm的保护层。由此制得在下面的实施例1中使用的图像承载体A。
结构式I
Figure A20071009173600371
(Me＝甲基)
图像承载体B的制备
用与图像承载体A相同的方法制造图像承载体B的底涂层和电荷产生层。
然后，将2重量份以下面的结构式II表示的电荷输送性化合物和3重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(分子量：40000)加入到20重量份氯苯中并溶解以得到电荷输送层用涂布液。利用浸涂法将该电荷输送层用涂布液涂布在电荷产生层上。使用热风干燥器将涂布膜在110℃干燥40分钟，从而形成厚度为22μm的电荷输送层。
结构式II
下面，将以下成分溶解在包含10重量份异丙醇、3重量份四氢呋喃和0.3重量份蒸馏水的混合物中，并加入0.5重量份离子交换树脂(AMBERLYST
Figure A20071009173600381
15E，由Rohm and Haas Company制造)，在室温搅拌，由此进行24小时水解。
各成分
结构式III的化合物                   2重量份
甲基三甲氧基硅烷                    2重量份
四甲氧基硅烷                        0.3重量份
胶态二氧化硅                        0.1重量份
氟接枝聚合物(商品名：ZX007C，由富士化成制造)0.5重量份
通过过滤从水解的材料中除去离子交换树脂，向所得溶液中加入0.1重量份三(乙酰丙酮)合铝(Al(aqaq)3)和0.4重量份3，5-二叔丁基-4-羟基甲苯(BHT)溶液中以制备保护层用涂布液。
通过使甲基三甲氧基硅烷与四甲氧基硅烷交联而构成的硅氧烷树脂起到调整表面层与水之间的接触角的材料的作用。
利用环形浸涂法将该保护层用涂布液涂布在电荷输送层上，在室温干燥30分钟，并在170℃加热1小时进行固化，由此形成厚度约为4.0μm的保护层。由此制得在下面的实施例2中使用的图像承载体B。
结构式III
Figure A20071009173600382
(Me＝甲基；i-Pr＝异丙基)
图像承载体C的制备
用与图像承载体A相同的方法制造图像承载体C(在下面的比较例1中使用)的底涂层、电荷产生层和电荷输送层。
图像承载体D的制备
首先，用与图像承载体A相同的方法制造图像承载体D(在下面的比较例2中使用)的底涂层和电荷产生层。
然后，将45重量份N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-[1，1’]联苯基-4，4’-二胺和55重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(分子量：40000)加入到800重量份氯苯中并溶解，从而得到电荷输送层用涂布液。利用浸涂法将该电荷输送层用涂布液涂布在电荷产生层上。使用热风干燥器将涂布膜在130℃干燥45分钟，从而形成厚度为18μm的电荷输送层。
此外，将45重量份N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-[1，1’]联苯基-4，4’-二胺、55重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(分子量：40000)和14重量份氧化铝微粒(商品名：AA-03，由住友化学工业制造)加入到800重量份氯苯中并溶解以得到保护层用涂布液。利用喷涂法将该保护层用涂布液涂布在电荷输送层上。使用热风干燥器将涂布膜在130℃干燥45分钟，从而形成厚度为6μm的保护层。由此制得在下面的比较例2中使用的图像承载体D。
清洁刮刀的制备
清洁刮刀A
作为多元醇成分，使用包括聚己内酯多元醇(商品名：PLACCEL205，由Daicel Chemical Industries，Ltd.制造，平均分子量为529，羟值为212mgKOH/g)和另一种聚己内酯多元醇(商品名：PLACCEL 240，由DaicelChemical Industries，Ltd.制造，平均分子量为4,155，羟值为27mgKOH/g)的硬链段材料与包括含有至少两个羟基的聚丁二烯树脂(商品名：R-45HT，由Nippon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)的软链段材料。将该硬链段材料与软链段材料以8∶2的比率混合。
下面，将6.26质量份4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(商品名：MILLIONATE MT，由Nihon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)(以下称为“MDI”)加入到100质量份的硬链段材料与软链段材料的混合物中，并在氮气气氛中在70℃反应3小时。
选择该反应中的异氰酸酯化合物的用量，以使反应体系中所包含的异氰酸酯基团与羟基的比率(异氰酸酯基团/羟基)为0.5。
然后，再加入34.3质量份的上述异氰酸酯化合物，并在氮气气氛中在70℃反应3小时以得到预聚物。
制备预聚物时所用的异氰酸酯化合物的总量是40.56质量份。
接下来，将预聚物的温度升至100℃，并在减压下进行1小时的消泡。然后，将1，4-丁二醇与三羟甲基丙烷的混合物(1，4-丁二醇/三羟甲基丙烷的质量比为60/40)加入到所得产物中，使得相对于100质量份的预聚物，加入7.14质量份所述混合物。进一步将预聚物与混合物以防止气泡生成的方式充分混合3分钟。然后在140℃使所得产物在具有经调整的模具的离心成型机中固化1小时，从而获得平板。将平板在110℃交联24小时后冷却。进一步将该平板切割成预定尺寸以得到厚度为2mm的清洁刮刀A。
清洁刮刀B
除了硬链段材料与软链段材料的混合物如下制备之外，以与清洁刮刀A中相同的方式制造清洁刮刀B。
即，用于清洁刮刀B的硬链段材料与用于清洁刮刀A的硬链段材料相同。用于清洁刮刀B的软链段材料是包含至少两个羟基的环氧树脂(商品名：EPICLON EXA-4850-150，由Dainippon Ink and Chemicals Inc.制造)。硬链段材料与软链段材料以8∶2的比率混合，由此形成制备清洁刮刀B时使用的混合物。
清洁刮刀C
以与清洁刮刀A中相同的方式得到清洁刮刀C，不同之处在于仅使用多元醇成分COLLONATE 4086(商品名，由Nihon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)来代替硬链段材料与软链段材料的混合物，并相对于100重量份COLLONATE 4086(上述)使用6.8重量份NIPPOLAN 4038(商品名，由Nihon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)作为所述异氰酸酯化合物。
清洁刮刀D
以与清洁刮刀A中相同的方式得到清洁刮刀D，不同之处在于仅使用多元醇成分COLLONATE 4370(商品名，由Nihon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)来代替硬链段材料与软链段材料的混合物，并相对于100重量份COLLONATE 4370(如上所述)使用75重量份NIPPOLAN 4379(商品名，由Nihon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)作为所述异氰酸酯化合物。
清洁刮刀E
以与清洁刮刀A中相同的方式得到清洁刮刀E，不同之处在于仅使用多元醇成分COLLONATE 4370(商品名，由Nihon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)来代替硬链段材料与软链段材料的混合物，并相对于100重量份COLLONATE 4370(如上所述)使用85重量份NIPPOLAN 4379(商品名，由Nihon Polyurethane Industry Co.，Ltd.制造)作为所述异氰酸酯化合物。
实施例1、实施例2、比较例1和比较例2
将由此制得的图像承载体A～D安装在图4中所示的设备中作为图像承载体70，并在温度为22℃和湿度为55％RH的环境下放置8小时，测定各图像承载体A～D与纯水之间的接触角作为初始状态下对纯水的接触角。
下面，在图4所示的其中安装了图像承载体A～D的设备中，作为放电应力条件，在温度为22℃和湿度为55％RH的环境下，使以下状态持续114.2秒：通过电压施加装置74向充电辊72施加峰间电压为1.5KV的1320Hz正弦波交流偏压，作为图像承载体70的旋转速度(外周面的移动速度)的处理速度为165m/s；然后测定图像承载体与纯水之间的接触角作为放电应力后的对纯水的接触角。
制得的图像承载体A～D的周长均为94.2mm，所用的充电辊72的直径为14mm，体积电阻(Ω·m)为LogR＝7.6。
所述对纯水的接触角是在温度为22℃和湿度为55％RH的条件下按如下方法测定：将直径约为1.5mm的纯水液滴滴落在图像承载体70的表面上，在10秒后使用接触角测定仪(商品名：CA-S ROLL，由共和界面化学社制造)测定水滴的接触角(参见图3)。
改变测定位置进行三次测定，由此得到三次测定值的平均值，将该平均值作为图像承载体的表面与纯水之间的接触角进行评估。
将图像承载体A～D安装在打印机(商品名：DOCUPRINT C3530，由Fuji Xerox Printing Systems Co.，Ltd.制造)中。此外，使用调色剂A将印刷率为5％的字符表印刷在10,000张A4纸上。将印刷的纸张在温度28℃和湿度80％的环境下放置24小时。此外，在A3纸的整个表面上输出浓度为30％的半色调图像。通过肉眼观察所得的输出结果。当获得均匀的半色调图像时，评价为没有发生图像缺失。当发生了与所述字符表对应的图像缺失时，评价为发生了图像缺失。
向充电辊36施加峰间电压为1.5KV的1320Hz正弦波交流偏压，而且与上述类似的是，作为图像承载体13的外周面的移动速度的处理速度是165m/s。
使用图像承载体A的样品命名为实施例1，使用图像承载体B的样品命名为实施例2，使用图像承载体C的样品命名为比较例1，使用图像承载体D的样品命名为比较例2。
对实施例1的图像承载体A、实施例2的图像承载体B、比较例1的图像承载体C和比较例2的图像承载体D进行测定，初始状态下对纯水的接触角和在放电应力后对纯水的接触角的测定结果如表1中所示。对图像缺失的评价结果也如表1中所示。
表1
  图像承载体的种类   初始状态下对纯水的接触角(度)   放电应力后对纯水的接触角(度) 图像缺失
  实施例1   图像承载体A   98   87   未发生
  实施例2   图像承载体B   95   75   未发生
  比较例1   图像承载体C   93   50   发生
  比较例2   图像承载体D   92   62   发生
如表1中所示，在实施例1和2中，在打印机(DOCUPRINT C3530：如上所述)中安装在施加放电应力后对纯水的接触角为至少70°的图像承载体A或图像承载体B，未发生图像缺失。然而，在比较例1和2中，在打印机(DOCUPRINT C3350，如上所述)中安装在施加放电应力后对纯水的接触角小于70°的图像承载体C或图像承载体D，发生了图像缺失。
从表1中所示的结果可知，在具有下述图像承载体的成像设备中，可抑制图像缺失的发生：该图像承载体中，在向充电辊施加峰间电压为1.5KV的1320Hz正弦波交流偏压，且处理速度为165m/s的状态持续114.2秒的条件下施加放电应力后，所述图像承载体与纯水之间的接触角在22℃和55％RH的环境下为至少70°。
实施例3～7
下面，使用调色剂A对实施例3～7进行评价。在各评价中，将图像承载体B安装在DOCUPRINT C3530(如上所述)中作为感光体，并如表2中所示分别安装所制得的清洁刮刀A～E以代替该打印机中所配备的清洁刮刀。
将在打印机(DOCUPRINT C3530，如上所述)中安装清洁刮刀A的样品命名为实施例3。将在打印机中安装清洁刮刀B的样品命名为实施例4。将在打印机中安装清洁刮刀C的样品命名为实施例5。将在打印机中安装清洁刮刀D的样品命名为实施例6。将在打印机中安装清洁刮刀E的样品命名为实施例7。
清洁刮刀A～E的各成分、100％模量、α以及断裂伸长率的测定结果如表2中所示。
表2
Figure A20071009173600431
对如表2中所示分别具有清洁刮刀A～E的实施例3～7的打印机进行图像缺失和清洁不良的评价。
在评价条件中，向充电辊施加峰间电压为1.5KV的1320Hz正弦波交流偏压，处理速度为165m/s，进行评价的环境为22℃和55％RH。
评价结果如表3中所示。
在表3中所示的图像缺失的评价中，在高温和高湿度(28℃和80％相对湿度)环境中将印刷率为5％的字符表印刷在10,000张A4记录纸上并在高温和高湿度(28℃和80％相对湿度)环境中放置24小时。在记录介质的整个表面上输出浓度为30％的半色调图像，并用肉眼对由此得到的输出结果进行观察。当获得均匀的半色调图像时，评价为未发生图像缺失。当发生了与字符表对应的图像缺失时，评价为发生了图像缺失。
在对图像缺失进行评价后，进行如表3中所示的清洁不良的评价。在高温和高湿度(28℃和80％相对湿度)环境中使用实施例3～7的打印机在50,000张A4记录用纸上打印印刷率为5％的字符表。在记录介质的整个表面上输出浓度为30％的半色调图像，并对由此得到的输出结果进行观察。当获得均匀的半色调图像时，评价为未发生清洁不良。观察到条纹状污迹时，评价为发生清洁不良。
表3
  图像缺失   清洁不良
  实施例3   未发生   未发生
  实施例4   未发生   未发生
  实施例5   未发生   发生
  实施例6   未发生   发生
  实施例7   未发生   发生
从表3中的实施例3～7可知，在使用清洁刮刀A～E的全部情况中均未发生图像缺失。可以预计产生实施例3～7中的结果是因为在实施例3～7中使用了在施加放电应力后对纯水的接触角为至少70°的图像承载体B。
如表3中所示，尽管在实施例3和实施例4中未发生清洁不良，但在实施例5～7中却发生了清洁不良。根据该结果可以得到的结论是：与其中朝向图像承载体表面的部分的材料不满足不等式(1)～(3)的清洁刮刀C～E(实施例5～7)相比，朝向图像承载体表面的部分的材料满足不等式(1)～(3)的清洁刮刀例如清洁刮刀A或清洁刮刀B可以更好地抑制清洁不良。
实施例8～15
下面，使用调色剂A对实施例8～15进行评价。在各评价中，将图像承载体A和清洁刮刀A装在DOCUPRINT C3530(如上所述)中，并将图像承载体的移动速度Sp与中间转印带的移动速度Sb之间的关系设定为表4中所示的值。
其中Sb/Sp为1.000的样品命名为实施例8。其中Sb/Sp为1.005的样品命名为实施例9。其中Sb/Sp为1.010的样品命名为实施例10。此外，其中Sb/Sp为1.025的样品命名为实施例11。另外，其中Sb/Sp为1.035的样品命名为实施例12。其中Sb/Sp为1.040的样品命名为实施例13。其中Sb/Sp为1.050的样品命名为实施例14。此外，其中Sb/Sp为1.060的样品命名为实施例15。
向充电辊施加峰间电压为1.5KV且频率为1320Hz的正弦波交流偏压。与上述实施例类似，图像承载体的处理速度为165m/s。此外，改变中间转印带的移动速度。
在实施例8～15的各速度设定条件下，在高温和高湿环境(28℃和80％RH)下进行输出处理。即，将如图5A中所示的印刷率为10％的集中图像表印刷在10,000张A4记录纸90上，然后在记录纸90的整个表面上进一步输出浓度为30％的半色调图像。
对于输出结果，评价集中图像部的图像缺失和背景部的图像缺失。
集中图像部的图像缺失的评价如下。即，与集中图像表对应的区域称为“集中图像部”(参见图5A的集中图像部92)。当观察到与集中图像部92对应的处理方向的整个区域的浓度减小时(参见图5B的浓度减小部96)，图像缺失评价为“发生”。当观察到与集中图像部92对应的处理方向的一部分区域的浓度减小时(参见图5C的局部浓度减小部98)，图像缺失评价为“轻微发生”。此外，当在与集中图像部对应的处理方向上未观察到浓度减小时，图像缺失评价为“未发生”。
在对背景部进行图像缺失的评价时，在记录纸90上与集中图像表的集中图像部92对应的区域之外的区域称为“背景部”(参见图5A的集中图像部92和背景部94)。当在与整个背景部94对应的区域内观察到浓度下降时，图像缺失评价为“发生”。当在与背景部对应的一部分区域内观察到浓度下降时，图像缺失评价为“轻微发生”。此外，当在与背景部对应的区域内未观察到浓度下降时，图像缺失评价为“未发生”。
此外，对于形成的浓度为30％的半色调图像和浓度为70％的半色调图像，通过肉眼观察是否存在条纹状浓度不均，即所谓条带的发生，由此对条带进行评价。
在对条带进行评价时，当通过目测在30％半色调图像和70％半色调图像中都没有观察到条带时，条带评价为“未发生”。当通过目测在30％半色调图像和70％半色调图像中的任何一个观察到条带时，条带评价为“轻微发生”。此外，当通过目测在30％半色调图像和70％半色调图像中都观察到条带时，条带评价为“显著发生”。
表4
Sb/Sp   集中图像部的图像缺失   背景部的图像缺失 条带
  实施例8   1.000   发生   未发生   未发生
  实施例9   1.005   轻微发生   未发生   未发生
  实施例10   1.010   未发生   未发生   未发生
  实施例11   1.025   未发生   未发生   未发生
  实施例12   1.035   未发生   未发生   未发生
  实施例13   1.040   未发生   未发生   轻微发生
  实施例14   1.050   未发生   未发生   轻微发生
  实施例15   1.060   未发生   未发生   显著发生
如表4中的实施例8～实施例15所示，在实施例8中的集中图像部发生图像缺失，在实施例9中的集中图像部发生轻微图像缺失，在实施例10～15中的集中图像部未发生图像缺失。此外，在实施例10～15中的集中图像部和背景部都未发生图像缺失。
在实施例8～12中，未出现条带。在实施例13～14中，条带轻微发生，但不会造成实际使用问题。另一方面，在实施例15中(Sb/Sp大于1.05)，条带显著发生。
根据所述结果可以得出以下结论：调节速度以使Sb/Sp满足不等式(4)或不等式(5)的实施例9～14与未满足不等式(4)或(5)的实施例8和15相比，可以抑制图像缺失以及条带。
尽管在本发明的说明书中提供上述示例性实施方案是为了描述的目的，但是，应当理解这些示例性实施方案并非试图穷尽或限制本发明。在本发明的范围内可作出任何改进和变型，只要这些改进和变型不会影响本发明的主要构成即可。

Claims (19)

1. 一种图像承载体，所述图像承载体包括以下所述的表面：所述表面在被施加了预定的放电应力后，在温度为22℃和相对湿度(RH)为55％的条件下与水的接触角为约70°～约110°，所述预定的放电应力是在所述图像承载体处于所述表面的移动速度为S(mm/s)的驱动状态下时将峰间偏压为1.5KV和频率为8×S(Hz)的正弦波交流偏压施加至所述图像承载体的表面的条件下的放电应力。
2. 如权利要求1所述的图像承载体，其中，所述表面包含具有交联结构的树脂。
3. 一种成像设备，所述成像设备包括：
图像承载体，所述图像承载体包括以下所述的表面：所述表面在被施加了预定的放电应力后，在温度为22℃和相对湿度(RH)为55％的条件下与水的接触角为约70°～约110°，所述预定的放电应力是在所述图像承载体处于所述表面的移动速度为S(mm/s)的驱动状态下时将峰间偏压为1.5KV和频率为8×S(Hz)的正弦波交流偏压施加至所述图像承载体的表面的条件下的放电应力，而且所述图像承载体按预定方向旋转；
充电装置，所述充电装置通过放电对所述图像承载体的表面进行充电；
潜像形成装置，所述潜像形成装置在由所述充电装置充电的所述图像承载体的表面上形成与图像数据对应的静电潜像；
显影装置，所述显影装置通过包含调色剂的显影剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像；和
转印装置，所述转印装置将所述图像承载体上的调色剂图像转印至被转印部件上，所述被转印部件在面对所述图像承载体的区域内以与所述图像承载体的表面的移动速度不同的移动速度移动。
4. 如权利要求3所述的成像设备，其中所述图像承载体的表面包含具有交联结构的树脂。
5. 如权利要求3所述的成像设备，其中所述显影剂包含研磨剂和润滑剂中的任意一者或同时包含二者。
6. 如权利要求3所述的成像设备，所述成像设备还包括用于除去所述图像承载体上的附着物的清洁装置，而且，相对于将形成在所述图像承载体上的调色剂图像转印至所述被转印部件上的位置，所述清洁装置设置在所述图像承载体的旋转方向的下游侧。
7. 如权利要求6所述的成像设备，其中，所述图像承载体的表面包含具有交联结构的树脂。
8. 如权利要求6所述的成像设备，其中，所述显影剂包含研磨剂和润滑剂中的任意一者或同时包含二者。
9. 如权利要求6所述的成像设备，其中，所述清洁装置与所述图像承载体的表面接触，并且所述清洁装置的至少与所述图像承载体接触的部分的材料满足下列不等式(1)～(3)：
不等式(1)：3.92≤M≤29.42；
不等式(2)：0＜α≤0.294；和
不等式(3)：S≥250
其中，M表示100％模量，单位是MPa；α表示在应力-应变曲线上，在从100％应变量至200％应变量的范围内，应力的变化Δ应力相对于应变量的变化Δ应变量的比率：Δ应力/Δ应变量＝(应变量为200％时的应力-应变量为100％时的应力)/(200-100)，单位是MPa/％；S表示根据ISO 37：2005，使用哑铃型3号试验片测定的以百分数表示的断裂伸长率。
10. 如权利要求9所述的成像设备，其中，所述图像承载体的表面包含具有交联结构的树脂。
11. 如权利要求9所述的成像设备，其中，所述显影剂包含研磨剂和润滑剂中的任意一者或同时包含二者。
12. 如权利要求9所述的成像设备，其中，所述材料是包含硬链段和软链段的弹性体材料，并且
其中，相对于构成所述硬链段的材料与构成所述软链段的材料的总量，构成所述硬链段的材料的重量比约为46重量％～96重量％。
13. 如权利要求12所述的成像设备，其中，所述图像承载体的表面包含具有交联结构的树脂。
14. 如权利要求12所述的成像设备，其中，所述显影剂包含研磨剂和润滑剂中的任意一者或同时包含二者。
15. 如权利要求3所述的成像设备，其中，所述转印装置包括将所述图像承载体上的调色剂图像转印至作为被转印部件的中间转印体上的第一转印装置，和将已转印至所述中间转印体上的调色剂图像转印至作为被转印部件的记录介质上的第二转印装置，并且
其中，在所述图像承载体与所述中间转印体彼此相对的区域中，所述图像承载体的移动速度Sp与所述中间转印体的移动速度Sb之间的关系满足下列不等式(4)或不等式(5)：
不等式(4)：1.01≤Sb/Sp≤1.05
不等式(5)：1.01≤Sp/Sb≤1.05。
16. 如权利要求15所述的成像设备，所述成像设备还包括用于除去所述图像承载体上的附着物的清洁装置，而且，相对于将形成在所述图像承载体上的调色剂图像转印至所述被转印部件上的位置，所述清洁装置设置在所述图像承载体的旋转方向的下游侧。
17. 如权利要求16所述的成像设备，其中，所述图像承载体的表面包含具有交联结构的树脂。
18. 如权利要求16所述的成像设备，其中，所述显影剂包含研磨剂和润滑剂中的任意一者或同时包含二者。
19. 如权利要求16所述的成像设备，其中，所述清洁装置与所述图像承载体的表面接触，并且所述清洁装置的至少与所述图像承载体接触的部分的材料满足下列不等式(1)～(3)：
不等式(1)：3.92≤M≤29.42；
不等式(2)：0＜α≤0.294；和
不等式(3)：S≥250
其中，M表示100％模量，单位是MPa；α表示在应力-应变曲线上，在从100％应变量至200％应变量的范围内，应力的变化Δ应力相对于应变量的变化Δ应变量的比率：Δ应力/Δ应变量＝(应变量为200％时的应力-应变量为100％时的应力)/(200-100)，单位是MPa/％；S表示根据ISO 37：2005，使用哑铃型3号试验片测定的以百分数表示的断裂伸长率。
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