CN101364070B - 导电性部件、处理盒、以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像形成装置用的导电性部件、以及使用该导电性部件的处理盒和图像形成装置，用以在图像形成装置组装或始动期间避免受到树脂粉末或碎片等影响。本发明还提供上述处理盒的制造方法。具体为在用于图像形成装置的导电性部件表面上涂敷粉末状固体润滑剂。

Description

导电性部件、处理盒、以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及可用于充电部件的导电性部件、以及使用该导电性部件的处理盒和图像形成装置。 

背景技术

电子照片方式作为一种图像形成方式，常用于复印机、激光打印机、以及传真机等图像形成装置之中。采用这种电子照片方式的图像形成装置一般包括充电部件、调色剂担持体、转印部件以及像担持体等导电性部件。 

所谓充电部件是指对静电潜像担持体进行充电处理的部件。转印部件是指对静电潜像担持体上的调色剂进行转印处理的部件。而所谓像担持体则为载置转印处理之前由静电潜像转变的调色剂像的部件。 

图1是电子照片方式图像形成装置的局部示意图。如图1所示，图像形成装置包括静电潜像担持体11、充电部件12、清洁部件12a、调色剂担持体14、转印部件16、清洁部件18、显影装置20、清洁部件21、以及润滑剂涂敷部件23。 

其中，静电潜像由图像光束13在静电潜像担持体11表面形成。充电部件12通过接触静电潜像担持体11，或者设置在静电潜像11的附近，来进行静电潜像的充电处理。清洁部件12a用于清洁充电部件12的表面。调色剂担持体14用于在静电潜像担持体11上所形成的调色剂像上附着调色剂15。转印部件16用于将静电潜像担持体11上经显影的调色剂像转印到记录媒体17上。清洁部件18清洁转印处理后的静电潜像担持体11。显影装置20用于对静电潜像担持体11上静电潜像进行显影，使其成为调色剂像。清洁装置21用于清除转印处理后残留在静电潜像担持体11上的废粉19。润滑剂涂敷部件23在静电潜像担持体11上涂敷润滑剂22，用以减小静电潜像担持体11的损耗，以及提高调色剂清洁性能。 

此外，图1中省略了通常在电子照片处理中所必需的其他功能单元。 

根据专利文献1(JP特许第3753909号公报)，图像形成装置用以下方法形成图像。 

(1)充电部件12对静电潜像担持体11充电，使其表面达到所需电位。 

(2)未图示的曝光装置将图像光束13投射到静电潜像担持体13上，在静电潜像担持体13上形成与图像相对应的静电潜像。 

(3)调色剂担持体14经调色剂15对静电潜像显影，在静电潜像担持体11上形成调色剂像。 

(4)转印部件16将静电潜像担持体11上的调色剂像转印到记录媒体17上。 

(5)清洁装置21清扫残留在静电潜像担持体11上的未转印调色剂。 

(6)转印部件16将转印了调色剂像的记录媒体17送往未图示的定影装置。 

(7)定影装置加热调色剂并在记录媒体17上施加压力用以固定调色剂像。 

按上述1至6的顺序反复操作，便可在记录媒体上形成所要的图像。 

用于图像形成装置的导电性部件必须根据需要具备低摩擦系数或高摩擦系数、低粘性等各种表面物理特性。 

当静电潜像担持体11表面附着了异物时，通常可通过设置于静电潜相担持体11周围的导电性部件中与静电潜像担持体接触的清洁部件去除。 

当上述清洁部件采用的导电性部件具有低摩擦系数的表面特性时，适用于去除异物。 

但是，根据需要也会要求导电性部件具备高摩擦系数。比如，在专利文献2(JP特愿2008-111872号公报)中公开了一种减少由异物引发的异常图像的方法。该方法通过将形成充电部件的导电性部件表面静止摩擦系数成为1.0以上，来减少充电部件表面附着异物、如调色剂、调色剂添加剂、润滑剂以及该润滑剂的分解产物等，由此减少异常图像的发生。 

而对于表面摩擦系数高的导电性部件，难于去除附着在其表面的异物。为此会发生因异物引起的图像不良。 

对于异物，尤其成问题的是图像形成装置在作为产品组装后的期间中，从装置内部元件发生的树脂粉或碎片等异物。在产品出厂之前的合格试验中，如果反复进行图像形成也不能去除残留异物时，需要重新调整·重新组 装产品。这会降低成品率。 

另一方面，在充电部件表面静止摩擦系数并不大的图像形成装置中也会发生上述同样的问题。 

也就是说，虽然此时的异物发生几率要低于充电部件表面静止系数高的图像形成装置，但是在组装时发生的树脂粉末等异物依然为引起产品重新调整·重新组装的原因。即，在图像形成装置中，即使使用表面静止摩擦系数低的充电部件，在产品出厂前的合格试验中依然存在未排除异物的可能性。 

发明内容

本发明鉴于上述课题，提供一种用于图像形成装置的导电性部件，其目的为了使图像形成装置在组装时或转动初期不易受到发生于图像形成装置内部的树脂粉末、碎片等影响。本发明还提供使用该导电部件的处理盒以及图像形成装置，并提供处理盒的制造方法。具体如下。 

(1)一种用于图像形成装置的导电性部件，其特征为表面涂敷粉末状固体润滑剂。 

(2)根据(1)所述导电性部件，其特征为，粉末状固体润滑剂是选择于金属肥皂、含氟树脂、含钼化合物、无机氧化物、以及图像形成装置用的调色剂中至少一种以上的粉末状固体润滑剂。 

(3)根据(2)所述导电性部件，其特征为，金属肥皂是选择于硬脂酸锂、硬脂酸铝、月桂酸锂、以及月桂酸锌中至少一种以上的金属肥皂。 

(4)根据(2)所述导电性部件，其特征为，含氟树脂为选择于聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚、乙烯-四氟乙烯共聚物、以及、四氟乙烯·六氟丙烯共聚物中至少一种以上的含氟树脂。 

(5)根据(2)所述导电性部件，其特征为，含钼化合物为选择于二硫化钼、硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼、以及硫化氧钼·二烷基二硫代磷酸盐中至少一种以上的含钼化合物。 

(6)根据(2)所述导电性部件，其特征为，无机氧化物为选择于二氧化硅、二氧化钛、以及氧化铝中至少一种以上的无机氧化物。 

(7)一种用于对像担持体进行充电的充电部件，其特征为，使用上述(1) 至(6)所述导电性部件。 

(8)一种处理盒，其特征为具有(7)所述充电部件。 

(9)根据(8)所述处理盒，其特征为具有接触所述充电部件表面的清洁部件。 

(10)根据(8)或(9)所述处理盒，其特征为，充电部件为转动体。 

(11)一种图像形成装置，其特征为，具备(8)至(10)中任意一项所述处理盒。 

本发明的效果如下。 

根据(1)所述导电性部件，因表面涂敷粉末状固体润滑剂，因此导电性部件表面的粘性暂时下降，防止了图像形成装置在组装后运转初期在装置内部发生异物附着，或者可以迅速去除附着异物。 

(2)所述导电性部件表面涂敷的粉末状固体润滑剂为选择于含有金属肥皂、含氟树脂、镆的化合物、无机氧化物、以及用于图像形成装置的调色剂中至少一种以上的粉末，因此可有效地降低表面粘性，减小异物附着性。 

(3)至(6)所述的发明可更加有效地降低表面粘性，减小异物附着性。 

根据(7)所述发明，因所述导电性部件为对像担持体表面进行充电的充电部件，因此，可以像充电部件那样，即便导电性部件没有清洁机构，也可以提高去除表面附着异物的效果。 

(8)所述处理盒因具备上述充电部件，不但交换操作容易，而且有利于稳定获得图像。 

(9)所述处理盒因具备与上述充电部件表面接触的清洁部件，因此无论处理盒结构如何，都便于简单并即刻去除附着异物。 

(10)所述处理盒为转动体，因此在具备与充电部件表面接触的清洁部件的情况下，可有效去除异物。 

(11)所述图像形成装置在制造后运转初期，不会立即受到图像形成装置内部元件上产生的树脂粉末或碎片等的影响，图像形成装置成品率良好。 

根据本发明，可获得能够避免组装时或组装后运转初期发生于处理盒或图像形成装置内部元件等的树脂粉末或碎片等异物附着于充电部件，并且，即使附着也容易去除的处理盒，提高图像形成装置制品的试验合格率，提高 成品率。 

附图说明

图1是电子照片方式图像形成装置的简视图。 

图2是显示一例全彩色图像形成装置的纵向截面图。 

图3是黄色调色剂处理盒的截面放大图。 

图4是显示采用导电性部件的充电辊与像担持体感光层区域以及图像区域、非图像区域之间的位置关系。 

图5是导电性部件充电辊的截面模式图。 

图6是接触型充电辊的充电装置模式图。 

图7是接触型充电辊的截面模式图。 

图8是粉末涂敷之前充电辊表面的扫描电子显微镜照片。 

图9是二酸化硅涂敷后用压缩空气去除剩余粉末后的充电辊表面扫描电子显微镜照片。 

图10是显示辊间隔斑点发生状况的模式图。 

具体实施方式

以下详细说明本发明的实施方式。 

本实施方式所涉及的图像形成装置包括作为充电部件即充电辊的导电性部件。 

图2显示了一例全彩色图像形成装置201的纵向截面图。 

图2所示图像形成装置201包括环状中间转印带203以及处理盒207Y、207C、207M、207BK。 

中间转印带203卷绕于多个支持辊204，205，206上。通过这些支持辊的支持，中间转印带203被驱动按箭头A方向转动。 

处理盒207Y、207C、207M、207BK分别具有像担持体202Y，202C，202M，202BK。像担持体202Y，202C，202M，202BK分别为鼓状感光体，在其表面分别形成不同色彩的调色剂像，这些色彩不同的调色剂像被重叠转印到中间转印带上。 

上述中间转印带203只是一例用于转印像担持体上的调色剂像的转印材。 

在上述处理盒207Y至207BK中，除了调色剂像颜色不同以外，各个处理盒将像担持体202Y至202BK上的调色剂像转印到中间转印带203上的转印机构实际相同。因此，在此仅对在处理盒207Y中，将转印像担持体202Y上的调色剂像转印到中间转印带203上的机构进行说明。 

图3是处理盒207Y的放大截面图。 

如图3所示，像担持体202Y转动自如地由处理盒箱208支持。像担持体202Y由未图示的驱动装置驱动，按顺时针方向转动，同时，转动自如地由处理盒箱208支持的充电辊209对其施加充电电压。这样，像担持体202Y表面以规定极性带电。 

显影装置211用于对像担持体202Y上的静电潜像进行黄色调色剂像显影，具有包括一部分处理盒箱208在内构成的显影箱212。该显影箱212内部存放调色剂和载体组成的双成份系干式显影剂D。此外，显影箱212内部还设有用于搅拌显影剂D的两根搅拌螺旋桨213，214以及显影棍223。 

显影棍223被驱动按图3中逆时针方向转动。被吸到该显影棍223外周面上的显影剂由该显影棍223的外周面载置并按该显影辊223转动方向输送。显影剂D由显影棍223输送，经由刮板224到达显影区域。 

显影区域是指显影棍223与像担持体202Y之间的区域。显影剂D中的调色剂在显影区域中静电移动到像担持体202Y上的静电潜像上。显影剂D经过显影区域后离开显影棍223，由螺旋桨213，214搅拌。这样，静电潜像就在像担持体202Y上被可视化成为调色剂像。 

另外也可采用使用没有载体的单成份系显影剂的显影装置。 

另一方面，处理盒207Y的对面设置一次转印辊225，其间夹有中间转印带203。通过在一次转印辊225上施加转印电压，像担持体202Y上的调色剂像一次转印到转印带203上。 

调色剂像转印结束后，残留在像担持体202Y上的残留调色剂由清洁装置226清除。本例中的清洁装置226包括清洁箱227、清洁刮板228、刮板支持体229、以及调色剂输送螺旋浆230。 

清洁箱227被设为处理盒箱208中的一部分。清洁刮板228由橡胶等弹性体构成，其前端边缘部面向像担持体202Y表面移动方向，并按压在像担持体202Y的表面上，其基端比如可用粘结剂固定在刮板保持体229上。像担持体202Y上的残留调色剂由按压在像担持体202Y表面的清洁刮板228前端边缘部刮除。清洁箱227中设置调色剂输送螺旋桨230，被去除的残留调色剂由调色剂输送螺旋桨230送出清洁箱227外。这样，调色剂像转印到中间转印带203后清洁刮板228如上所述清扫像担持体202Y。 

此外，处理盒207Y还具有润滑剂涂敷装置231以及均匀刮板232。润滑剂涂敷装置231用于在像担持体202Y上涂敷润滑剂，均匀刮板232是均匀润滑剂方法中的一例，用于均匀像担持体202Y上被涂敷了的润滑剂。有关润滑剂涂敷装置231以及均匀刮板232将在下面详细叙述。 

使用与图3所示相同结构的处理盒，在图2所示像担持体202C，202M，202BK上分别形成青色调色剂像、洋红色调色剂像、以及黑色调色剂像。这些调色剂像按顺序重叠转印到中间转印带203上的黄色调色剂像上，在中间转印带203上形成合成调色剂像。而调色剂像转印结束后，各个像担持体202C，202M，202BK上的残留调色剂与像担持体202Y的情况相同，由清洁装置去除。 

另一方面，图2所示供纸盒221以及供纸装置216设于图像形成装置的下部。供纸盒221中放置比如转印纸记录媒体P。供纸装置216中具备输纸辊215。置于供纸盒221中最上面的记录媒体P随着输纸辊216朝200B方向转动而被输出。记录媒体P输出后在规定时机，经一对定位辊217被送往卷绕在支持辊204上的中间转印带203与二次转印辊208之间的区域。此时，在二次转印辊218上施加规定转印电压，这样，中间转印带203上的合成调色剂像被二次转印到记录媒体P上。 

二次转印了合成调色剂像的记录媒体P被进一步送往上方通过定影装置219。在定影装置219中，记录媒体P上的调色剂像经加热加压被固定到记录媒体P上。 

记录媒体P通过定影装置219后被排出到图像形成装置201上部排纸部222中。另外，调色剂像转印结束后，中间转印带203上残留的残留调色剂由 清洁装置220去除。 

润滑剂涂敷装置231用于抑止清洁刮板228和像担持体202Y的损耗。通常球形调色剂难以清洁，但润滑剂涂敷装置231即使在采用直径小的球形调色剂的情况下，也可通过清洁刮板228维持高度清洁性能。 

以下说明润滑剂涂敷装置。由于处理盒207C、207M、207BK中设置的润滑剂涂敷装置与处理盒207Y中的润滑剂涂敷装置在结构和作用上完全相同，因此在此仅对处理盒207Y中的润滑剂涂敷装置231进行说明。 

如图3所示，润滑剂涂敷装置231包括刷棍233、固态润滑剂234、润滑剂载体235、导体236、以及压缩弹簧圈237。 

接触像担持体202Y的刷棍233具备芯轴238以及基端部固定在该芯轴238上的多根刷纤维239。刷棍233在长度方向上基本平行于像担持体202Y。刷棍233的芯轴238在长度方向两端经未图示轴承，转动自如地被支承在处理盒箱208上。进行图像形成时，刷棍233沿图3中逆时针方向转动。 

固态润滑剂234与刷棍233对置，呈平行于刷棍233的长方体。固态润滑剂234中面对刷棍233的前端面与刷棍233的刷纤维239接触。该前端面的相反端面固定在润滑剂保持体235上。 

导体236通过润滑剂保持体235引导固态润滑剂234。该导体236具备一对相互平行且对面设置的导板240、241，该导板240、241之间设有间距。 

导板240、241通过连接板242连接成为一体。该一对导板240、241以及连接板242形成为处理盒箱208的一部分。 

润滑剂保持体235设于一对导板240、241之间，可在导板240、241之间移动。 

图3中，压缩弹簧圈237沿箭头C所示方向施加压力。压缩弹簧圈237经润滑剂保持体将固态润滑剂234推向刷棍233。此为一例将固态润滑剂推向刷棍的加压方法，除此之外，还可以使用弹簧等其他方式。也可以使用扭转弹簧圈或弹簧板等形成的加压方法用以取代压缩弹簧圈。 

随着刷棍233转动，经推压而接触刷棍233的固态润滑剂234被刷棍233刮取。因刷棍233与像担持体202Y接触，被刮取的粉末状润滑剂就涂敷到像担持体表面上。 

以上叙述了一例刷棍233向像担持体202Y表面提供从固态润滑剂234上削取取的粉末状润滑剂。 

固态润滑剂234经刷棍233刮取而被消耗，虽然随着时间增加其厚度减少，但是由于压缩弹簧圈237而直接受到刷棍233推压，所以固态润滑剂234得以与像担持体202Y保持经常接触。 

经刷棍233涂敷润滑剂234，可将像担持体202Y表面摩擦系数控制得较低。这可以抑制像担持体202Y与清洁刮板228之间的磨耗，延长像担持体202Y和清洁刮板228的元件寿命。 

另外，如以下所述，使用直径小的球形调色剂也可防止清洁刮板228清扫像担持体202Y的清洁寿命大幅度下降。 

出于导板236的作用，固态润滑剂234以及润滑剂保持体235沿接近或离开刷棍233方向移动。即，通过压缩弹簧圈237的作用，固态润滑剂234仅可向加压方向C或与C相反方向移动。为此，固态润滑剂234不会在垂直于C方向的E方向大幅度摆动。这样，固态润滑剂234接触刷棍233的面积通常保持大致相同。其结果，像担持体202Y从刷棍233获得的润滑剂量可保持基本不变。这避免了像担持体202Y表面发生润滑剂涂敷不均。 

在图3所示处理盒207Y中，导体236经接触一对导板240、241的润滑剂保持体235中介来引导固态润滑剂234。除此之外，也可形成导体236直接引导固态润滑剂234的结构。实际上，导体236只能在C方向上引导固态润滑剂234接近或离开刷棍233，而在垂直于C方向的E方向最多只可有少量公差。 

如上所述，本实施例的润滑剂涂敷装置231具备：由一边转动一边接触像担持体202Y的刷棍233所形成的润滑剂供给部件；置于该润滑剂供给部件对面的固态润滑剂234；仅引导该固态润滑剂234向接近或离开润滑剂供给部件方向的导体236；以及按润滑剂供给部方向对该固态润滑剂234施加压力的加压装置。 

此外，图3所示处理盒207Y中还具备均匀刮板232用以作为润滑剂均匀装置。均匀刮板232由橡胶形成，其前端边缘部与像担持体202Y表面接触，端部固定在保持体245上。均匀刮板232被配置为沿像担持体202Y表面移动方向拖曳。 

另一方面，如图2所示，由上述刷棍构成的润滑剂供给部件设置在像担持体202Y表面移动方向上较清洁刮板228更加下流位置。 

根据上述构成，调色剂像转印后，附着在像担持体202Y表面的残留调色剂通过清洁刮板228去除。而经清洁刮板228清扫后的像担持体202Y由刷棍233在其表面涂敷润滑剂。当像担持体202Y表面涂敷的润滑剂通过与像担持体202Y表面接触的均匀刮板232时，由均匀刮板232将润滑剂均匀展开在像担持体202Y表面上。这样，像担持体202Y上便形成了厚度均匀的润滑剂层。 

如上所述，清扫像担持体202Y之后涂敷润滑剂，并将该润滑剂均匀展开，可避免像担持体202Y表面润滑剂涂敷量出现偏差，或发生摩擦系数偏差。其结果为提高了记录媒体上形成的图像质量。而且均匀刮板232被设置为沿像担持体202Y移动方向拖曳，因此阻止了像担持体202Y发生过度转动。 

刷棍纤维239优选直径为3～8丹尼尔(denier)，密度为20000～100000根/平方英寸。 

刷棍纤维太细，刷棍233接触像担持体表面时纤维容易躺倒，相反，如果刷棍纤维太粗，则不能采用大的纤维密度。 

此外，刷棍纤维密度低，会使得接触像担持体202Y表面的纤维根数少，则不能均匀地涂敷润滑剂。反之，如果纤维密度过高，则会使纤维之间的间隙过小，造成刮取的润滑剂粉末附着量下降，致使涂敷量不足。 

固态润滑剂234可以使用干燥固体疏水性润滑剂，材料为如下含硬脂酸基的化合物：硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸铁、硬脂酸镍、硬脂酸钴、硬脂酸铜、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸镉、硬脂酸镁等。 

此外，也可以使用同样是脂肪酸基的油酸锌、油酸锰、油酸铁、油酸钴、油酸铅、油酸镁、油酸铜、或者棕榈酸锌、棕榈酸钴、棕榈酸铜、棕榈酸镁、棕榈酸铝、棕榈酸钙。 

其他还有辛酸铅、己酸铅、亚麻酸锌、亚麻酸钴、亚麻酸钙、以及cadmiunlycolinolenate等脂肪酸或脂肪酸的金属盐等。 

进而，还可以使用小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡、木蜡、霍霍巴油、蜜蜡、羊毛油等各种蜡。 

在以上说明的图像形成装置中，像担持体呈鼓状，而且，中间转印体由 中间转印带构成。除此之外，呈环状像担持体和呈鼓状中间转印体的结构也适用于本发明的构成。 

此外，当形成调色剂像的像担持体由中间转印带形成，而且用于转印像担持体上的调色剂像的记录材料为记录媒体时，本发明涉及的各种结构也可适用。此时，设置清洁刮板以及润滑剂涂敷装置，分别用于去除调色剂像转印结束后残留在中间转印体上的残留调色剂，以及在该中间转印体上涂敷润滑剂。 

进而，本发明在用于感光体构成的一个像担持体上形成的调色剂像直接转印到记录媒体构成的转印材料上这种方式时，也不会发生任何问题。 

以下对上述图像形成装置的充电装置进行详细说明。 

<充电装置> 

图3中由粗虚线包围的部分表示充电装置281，包括充电辊209和清洁部件280。 

清洁部件280与充电辊209表面接触，去除充电辊209表面的污染。清洁部件280的形状可以是辊状或衬垫状，图3中所示的是辊状。清洁部件280的转动轴装嵌于未图示充电装置框架上的轴承中，使清洁部件280转动自如地受到未图示框架的支承。清洁部件280通过接触转动体充电辊209来清扫充电辊209的外周面。此外，充电装置281具备未图示电源，用以对充电辊209施加电压。 

对于上述电压，优选直流电压与交流电压重叠的电压。尤其是在非接触方式中，感光体与充电辊之间的空隙(间隔)发生变化，容易引起充电不均，为此，仅施加直流电压会使得像担持体202Y表面电位不均等。而施加直流电压与交流电压的重叠电压，则可使得充电辊209表面电位均等稳定放电，从而使像担持体209表面均匀带电。 

优选重叠电压峰值间差值为像担持体初始带电电压值的两倍以上。这样可产生像担持体202Y向充电辊209进行反向放电，通过这样的适应效果可使得像担持体202Y以更加稳定的状态获得均匀带电。此处的初始带电电压值是指，仅对充电辊209施加直流电压使像担持体开始带电时的电压绝对值。 

优选交流电压的频率为像担持体转动角速度即处理速度的七倍以上。选 用电压频率为七倍以上便不能以目视辨认云纹图像。 

图4显示采用导电性部件的充电辊209与像担持体202Y的感光层区域、图像区域、以及非图像区域之间的位置关系。 

图4所示实施例中，作为导电性部件的充电部件为圆柱状充电辊209。也可使用其他形状的充电部件，比如带状、板状、半圆状等各种形状。 

使用具有上述圆柱状以外形状的充电部件时，将充电部件固定设置。而使用圆柱状充电辊209时也可以将其两端可转动地用齿轮或轴承支承。 

充电辊209表面形成为曲面形状，该曲面从最接近像担持体202Y部分开始沿像担持体202Y移动方向由上流到下流逐渐离开像担持体202Y，这样的形状可使得像担持体202Y更加均匀带电。如果面向像担持体202Y的充电部件具有凸出部分，则该部分的电位会变高，而该凸出部分优先放电，这难以使得像担持体202Y均匀带电。具有曲面呈充电辊209那样的圆柱形状的充电部件可以使像担持体202Y均匀带电。 

此外，充电辊209放电表面受到很强的应力作用。如果一直以相同面进行放电，则会促使该面劣化。有时该面上会发生损耗。而转动充电辊209，而且用该面的整个面放电，可将应力分散到整个面上，防止过早老化，可长期使用充电辊209。无论是接触式还是非接触式，该效果相同。 

如图4所示，充电辊209被设置为面向像担持体202Y，其间间隔微小间隙G。在非图像形成区域上接触充电部件209而形成微小间隙G经间隙保持部件103。将间隙保持部件103设为与感光层区域接触，即使感光层涂敷存在厚度偏差，也可防止微小间隙G的间隙发生偏差。 

图5是显示非接触方式充电辊的截面模式图。在导电性支持体106外周面形成的电阻抗调节层104两端设置间隙保持部件103。电阻抗调节层104外周面上形成有保护层105。保护层105阻止调色剂和调色剂添加剂的附着。 

<接近设置方式中间隙以及间隙形成的方法> 

当采用接近设置方式时，优选充电辊209与像担持体202Y之间的微小间隔G的间隙为100μm以下。尤其优选在5～75μm范围内。这样可抑止异常图像的发生。 

如果微小间隔G大于100μm，即充电辊209与像担持体202Y之间间隔较大 时，则按帕型(Friedrich Paschen)法则放电的初始放电电压就会变大。而且，像担持体202如果达到规定电压的带电则会放电生成大量放电生成物。大量放电生成物在图像形成结束后残留在放电空间中，附着到像担持体上，促使像担持体202Y老化。 

另一方面，如果微小间隔G的间隙即充电辊209与像担持体202Y之间的间隙窄，虽然用较小的放电能量也能够使像担持体202Y带电，但是，充电辊209与像担持体202Y之间的空间变窄，空气流动变差。为此，在放电空间中形成的放电生成物会滞留在该空间中。其结果，与微小间隔G大的情况相同，在图像形成结束后大量放电生成物残留在放电空间中。该放电生成物附着到像上，促使像担持体202Y老化。 

出于上述原因，优选微小间隔G的间隙为100μm以下，尤其优选在5～75μm范围内。这样，可防止流光放电的发生，减少放电生成物，从而减少堆积在像担持体202Y上的放电生成物的量。其结果为，防止在形成的图像中出现斑点状图像不均或图像消失。 

如图3以及图4所示，充电辊209装嵌于设在未图示框架侧板上的轴承107中。而且，充电辊209受到设于低摩擦系数树脂形成的轴承107上的压缩弹簧108推向像担持体202Y表面方向的作用。这样，即使发生机械振动或轴心偏离，微小间隔G的间隙也能够得以保持一定。 

压缩弹簧108推压充电辊209的负载为4～25N，优选6～15N。 

虽然充电辊209由轴承107固定，但由于转动而发生振动、转动轴偏心、或表面凹凸，微小间隔G也可能产生变动。因此，微小间隔G会脱离适当的间隙范围，促使像担持体202Y老化。 

间隙保持部件103中用于保持间隙的部分与电阻抗调节层104之间存在高低差。该高低差可通过去除加工得以形成，比如同时进行切削以及研磨电阻抗调节层104和间隙保持部件103等。同时加工间隙保持部件103和电阻抗调节层104可以形成高精度的高低差。 

间隙保持部件103中邻接电阻抗调节层104的部分的半径形成为与电阻抗调节层104的半径相等或较电阻抗调节层104半径窄，由此减小间隙保持部件103与感光体的接触宽度。这样，可使得导电性部件与感光体之间的间隙 设置精度得以提高。 

如果电阻抗调节层104与感光体接触，则会发生漏电。采用上述间隙保持部件103以及电阻抗调节层104之间的构成，可防止间隙保持部件103的电阻抗调节层104侧端部外表面接触像担持体202Y，避免发生上述漏电。 

另外，若将间隙保持部件103的电阻抗调节层104端部加工得较低，该部分可作为进行去除加工时切削刀等的进刀间隙，即间隙加工。间隙的形状必须保证间隙保持部件103端部外表面不接触像担持体202Y，只要满足该条件，不拘泥任何间隙形状。 

出于制造公差，难以明确电阻抗调节层104与间隙保持部件103之间的分界线而只对电阻抗调节层104进行表面涂敷的掩膜处理。对此，掩膜处理可实施到间隙保持部件103中与电阻抗调节层104高度相同或高度相对较低的部分，这样便可以可靠地在电阻抗调节层上形成表面层。 

<间隙保持部件> 

间隙保持部件103无论在任何环境下都必须长期稳定地保持与感光体之间的间隙。为此，优选具有低吸湿性和低耐磨性材料。还优选难吸附调色剂以及调色剂添加剂的材料。另外，因间隙保持部件103与感光体滑动接触，因此还优选不会磨损感光体的材料。总之，要根据各种条件，适当选择间隙保持部件103的材料。 

关于间隙保持部件103材料可具体例举出：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)以及其共聚物(AS、ABS)等一般树脂、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)等。 

为了可靠固定间隙保持部件103，尤其优选涂敷胶接剂进行胶接。 

间隙保持部件103还优选绝缘性材料，优选固有体积阻抗10¹³Ωcm以上。需要绝缘特性是为了避免发生漏电电流。 

间隙保持部件103由成形加工形成。 

<电阻抗调节层> 

电阻抗调节层104是在热可塑性树脂组成物中分散高分子型离子导电材料而形成。电阻抗调节层104的固有体积阻抗超过10⁹Ωcm，会降低充电能力和转印能力。而电阻抗调节层104的固有体积阻抗低于10⁶Ωcm，则电流集中 到感光体上会导致发生漏电。因此，优选电阻抗调节层104的固有体积阻抗为10⁶～10⁹Ωcm。 

用于电阻抗调节层104的热可塑性树脂并无特殊限定。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)以及其共聚物(AS、ABS)、聚酰胺、聚碳酸酯(PC)等一般树脂因容易进行成型加工，因此优选为电阻抗调节层104的材料。 

分散于热可塑性树脂中的高分子型导电材料优选含有聚醚酯酰胺成份的高分子化合物。聚醚酯酰胺为离子导电性高分子材料，在高分子基体中以分子程度均匀分散固定。为此，不会发生常见于类似金属氧化物、炭黑等电子导电系列导电剂分散的组成物中因分散不良而造成的阻抗值不均。 

此外，导电性部件在受到施加高电压时，如果采用电子导电系列的导电剂，会在局部形成容易流通电流的通路。这会引起发生流向像担持体202Y的漏电流，如果用于充电部件，则会发生呈现白点·黑点的异常图像。而聚醚酯酰胺因是高分子材料，所以几乎不会发生漏电。 

关于电阻抗调节层的组分，由于必须达到所需阻抗值，热可塑性树脂含有量为20～70％重量分，高分子型离子导电剂为80～20％重量分。进而，为了调节阻抗值，可以添加电解质。电解质为盐，可列举出：高氯酸纳、高氯酸锂等碱金属盐，或二酰亚胺锂(lithium disimide)、三甲基锂(lithiumtrismethide)等酰亚胺锂盐、或乙基三苯基磷·四氟硼酸(ethyltriphenylphosphonium·tetrafluoroborate)、溴化·四苯基磷(tetraphenylphosphonium·bromide)等季磷盐。 

可以在无损于物理特性的范围内使用一种或混合多种导电剂。 

添加微分散剂可使得导电材料发生微分散，因此可适当使用微分散剂，用以使导电材料以分子程度均匀分散到高分子基体中。对于微分散剂，可以举出反应基即具有甲基丙烯酸缩水甘油酯基的微分散剂。 

除此之外，可以在无损于物理特性的范围内使用酸化防止剂等添加物。 

关于树脂组成物的制造方法没有任何限制。树脂组成物可简单地使用双轴混捏机或混捏机将各种材料混合制造。 

在导电性支持体106上的电阻抗调节层104，是通过挤压成型或塑模成型 等方法在导电性支持体106上被覆导电性树脂组成物而形成的。 

仅在导电性支持体106上形成电阻抗调节层104用以构成导电性部件，调色剂以及调色剂添加剂容易被牢固地附着在电阻抗调节层104上。这会导致导电性部件性能下降。可在电阻抗调节层104上形成表面层，用以防止发生这类问题。 

另外，在采用接触方式时，充电部件必须是弹性体。对此，可在有机硅、丁晴橡胶(NBR)、环氧氯丙烷(epichlorohydrin)、三元乙丙橡胶(EPDM)等橡胶材料中添加各种导电剂，用以形成具有弹性的电阻抗调节层。 

橡胶材料可以使用现有技术进行加工。 

<表层> 

出于防止表层上附着调色剂以及调色剂添加剂等理由，需要防止接触充电辊表面的清洁部件打滑。为了不让清洁部件打滑，充电辊表面被形成为高摩擦系数表面。 

采用炭黑、氧化锌、氧化锡等金属氧化物或离子导电剂等导电剂材料使表层具有导电性。 

可用喷雾涂装、浸渍、辊涂敷等公知的涂敷方法形成表层。 

充电部件表面静止摩擦系数为1.0以上，可以避免调色剂、调色剂添加剂、润滑剂以及这些材料的分解物附着到充电部件表面，减少异常图像的发生。 

本实施方法尤其适用于这样的场合，可以获得较好效果。除此之外具有一般的现有表层的导电体也可获得良好效果。 

<表面涂敷粉末> 

为了减小导电性部件即充电辊表面的摩擦系数，降低粘接性，在导电性部件表面涂敷粉末状固体润滑剂。 

关于粉末状固体润滑剂，可举出金属肥皂、含氟树脂、含钼化合物、无机氧化物、以及用于图像形成的普通调色剂。 

其中，金属肥皂为硬脂酸锂、硬脂酸纳、月桂酸锂、以及月桂酸锌等。 

可用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、以及、四氟乙烯·六氟丙烯 共聚物(FEP)等作为上述氟树脂。 

二硫化钼、硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼(molybdenumdialkyldithiocarbamate sulfide)、以及、硫化氧钼·二烷基二硫代磷酸盐(oxymolybdenum sulfide dialkyl dithiophosphate)等可作为上述含钼化合物使用。 

上述无机氧化物可使用二氧化硅、氧化钛、以及氧化铝等。氧化钛中有具有催化作用的物质，但本实施方式中若使用具有催化作用的氧化钛有可能引起某些障碍。因此，使用氧化钛时优选使用没有催化作用的氧化钛。 

除了上述例举的粉末状固体润滑剂以外，只要是在图像形成装置内部使用时不会引起障碍的都可使用。 

进而，还可使用在电子拍摄装置等图像形成装置中用于静电潜像显影的调色剂，即在树脂核体表面配设有无机氧化合物所形成的粉末。 

调色剂的制作方法既可用粉碎法也可用重合法。 

调色剂为以聚酯等为母体树脂，其外部添加有SiO₂、TiO₂等无机氧化物微粒形成的复合粉末颗粒。这些复合粉末颗粒因凝聚性低而流动性极大，因此操作性能良好。因而，这些复合粉末颗粒十分适用于本实施方式。 

对于本发明使用的粉末状颗粒，从使用观点出发，优选直径为0.1μm以上100μm以下。 

导电性部件表面的粉末涂敷方法没有特别限制。比如将粉末撒在导电性部件上涂敷，或将粉末与空气一起吹到导电性部件上涂敷。过度涂敷剩下的粉末可能造成图像形成装置内部发生障碍。因此，优选在不失本发明效果的程度内去除过剩的涂敷粉末。可用压缩空气吹走粉末或用布片等轻轻擦去粉末。 

本实施例中的涂敷目的是减小导电性部件组装到图像形成装置中时以及在开始运行之后的初始粘接性。也就是说，涂敷到表面的粉末仅在开始起到作用，只要暂时性的附着便可。当图像形成装置开始实际操作后，粉末便被清洁机构清除。这样，导电性部件便可发挥原有的特性。 

图4所示实施例为接近配置方法的图像形成装置，即充电部件与像担持体之间形成间隙的例子。 

本发明还可用于充电部件309与像担持体202Y直接接触的接触方式图像形成装置。 

图6以及图7为一例接触方式充电部件309的示意图。如图6所示，为了避免调色剂以及调色剂添加剂的附着，在导电体支持体306上的电阻抗调节层304表面形成保护层305。该保护层305表面涂敷了上述固态润滑剂粉末。 

[实施例] 

以下对本发明的实施例进行详细说明。 

<导电性部件A，用于接近配置方式图像形成装置的非接触型充电辊> 

导电性支持体106采用表面镀镍的不锈钢支持体。电阻抗调节层104呈圆筒形，以树脂组成物为材料，用塑模成型方法形成在支持体上。 

上述树脂组成物用以下材料以及比率经熔融混合而成：ABS树脂(GR3000，电气化学工业制)40重量％和聚醚酯酰胺(IRGASTAT P18，CibaSpeciality Chemicals Inc.制)60重量％组成基础树脂，相对该基础树脂100重量份，添加聚碳酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-丙烯晴聚合体(ModiperC L440-G，日本油脂制)4重量份。 

而后，对上述形成的电阻抗调节层104进行浇口切除以及长度调整之后，将环状间隙保持部件103压入到电阻抗调节层两端。间隙保持部件103的材料为高密度聚乙烯树脂(Novatec PP HY540，Japan Polychem Corporation制)。 

其次，经切削加工将间隙保持部件103和电阻抗调节层104的外径分别形成为12.5mm和12.4mm。切削加工时如上述所述，同时加工间隙保持部件103和电阻抗调节层。 

上述充电辊209为采用现有技术形成的一般充电辊。该充电辊表面静止摩擦系数不足1.0。 

在上述充电辊209的电阻抗调节层104上形成厚度约10μm的表层。该表层通过喷射用溶剂稀释了的涂料在电阻抗调节层104上涂装而成。涂料原料为有机硅改性丙烯酸树脂(Mukicoat 3000VH，川上涂料社制)、离子导电剂(PEL20A，Japan Carlit Corporation制)、以及乙晴酸酯(T4硬化剂，川上涂料社制)的混合物。稀释溶剂原料为醋酸丁酯、甲苯、甲乙酮(MEK)的混合物。 

用热风炉对电阻抗调节层104表面经喷射涂装的充电辊209进行105℃、60分钟加热硬化，辊状导电性部件A的制作完毕。其中，间隙保持部件103与表层之间具有大约40μm高低差的台阶。 

<导电性部件B，用于接触方式图像形成装置用的接触型充电辊> 

导电性支持体306使用外径为8mm的不锈钢芯轴。该芯轴经挤压成型和加硫工序在表面被覆橡胶组成物，该橡胶组成物由环氧氯丙烷橡胶(Epichlomer CG，Daiso Co.，Ltd.制)100重量份对高氯酸胺3重量份调和而成。该橡胶组成物经切削形成外径为12mm的电阻抗调节层304。 

在上述充电辊309的电阻抗调节层304上形成厚度约为10μm的表层。该表层通过喷射用溶剂稀释稀释的涂料在电阻抗调节层104上涂装而成。涂料原料为，将氟系树脂(Lumiflon 601C，旭硝子社制)和环氧氯丙烷(EpichlomerCG，Daiso Co.，Ltd.制)溶解于甲苯溶液中形成的树脂溶液、与乙晴酸酯(Lumiflon 601C硬化剂，旭硝子社制)的混合物。稀释溶剂原料为甲苯和二甲苯的混合物。 

用热风炉对电阻抗调节层104表面经喷射涂装的充电辊309进行105℃、60分钟加热使其硬化，完成辊状导电性部件B。 

表1中示出了在导电性部件A以及B的表面涂敷各种固态润滑剂粉末后进行试验的结果。粉末涂敷区域为图4或图6所示图像形成区域。即，对于图4所示的非接触型充电辊209，粉末涂敷区域为间隙保持部件103以内的表层涂装部。而对于图6所示的接触型充电辊309，则粉末涂敷区域为表层涂装部。 

将粉状固体润滑剂撒到导电性部件A和B整个表面进行涂敷。而后，为了避免导电性部件因涂敷过剩的固体润滑剂而在组装处理盒或图像形成装置时引起障碍，用压缩空气去除涂敷过剩的固体润滑剂。 

上述处理后，经扫描电子显微镜照片观察涂敷前后导电性部件A和B的表面，可以确认导表面依然残留固体润滑剂。如果是有色粉末，可用纸巾擦拭粉末涂敷后的导电性部件，确认表面残留的固体润滑剂。 

图8为粉末涂敷之前导电性部件表面的扫描电子显微镜照片。图9为二氧化硅粉末涂敷后经压缩空气去除涂敷过剩粉末后的扫描电子显微镜照片。从上述电子显微镜照片可知，涂敷过剩粉末经压缩空气去除之后充电辊表面依 然残留粉末。 

表1 

	导电性部件	粉末	评价
				实施例1	A	硬脂酸铝(日东化成工业社制)	○
实施例2	A	PVDF(Kynar 301F Arkema Inc.制)	○
				实施例3	A	二硫化钼(Moly Powder PA，住矿  润滑社制)	◎
实施例4	A	氧化铝(AA03，住友化学工业制)  粒径0.3μm	◎
				实施例5	B	二氧化硅(H1303，Wacker  Asahikasei Silicone Co.，Ltd.  制)，一次粒径20nm，二次粒径不  足20μm。	◎
实施例6	B	复印用调色剂(Imagio Toner Type  C1，株式会社理光制)粒径约6μm	◎
				比较例1	A	未涂敷	×
比较例2	B	未涂敷	×

<评价试验> 

将上述辊状导电性部件作为充电辊，在该充电辊表面附着φ2mm以下的树脂粉末作为制造时发生的碎片等异物。该树脂粉末为处理盒或图像形成装置中使用的ABS树脂粉末。附着于充电辊上的树脂粉末粒数为上百粒。 

如上述形成的充电辊装载于图3所示处理盒中。而后，该处理盒装载到图2所示的图像形成装置(imagioMP C3000，株式会社理光制)中。 

将上述形成的图像形成装置视作制造后产品进行出厂试验，连续输出10张A3规格600dpi的1×1半色调图像。而后，以目视确认输出图像中是否发生半色调上深色辊间隔斑点。图10是表示斑点发生状况的模式图。 

评价标准为，十张之内斑点消失的评为“◎”。第十张上留下的斑点为四点以下评为“○”，第十张上留下的斑点为五点以上则评为“×”。 

如表1所示，从输出的十张图像中可以确认，在有关本实施例的评价试验中，所有或基本上所有的树脂粉末被去除，几乎没有发生辊间隔斑点。 

上述已说明充电辊表面附着上百粒树脂粉末，实际上这要比装置组装后 开始运行时预计的附着量更多。因此，本发明可望在实际装置运行时获得良好的效果。此外，本实施立中没有因充电辊涂敷粉末状固体润滑剂而发生不良影响。 

Claims (8)

1.一种用于图像形成装置的处理盒，其特征为，所述处理盒具有用于对像担持体进行充电的充电部件和接触于所述充电部件表面的清洁部件；所述充电部件使用表面涂敷粉末状固体润滑剂的导电性部件，其中所述粉末状固体润滑剂在所述图像形成装置开始实际操作后被所述清洁部件清除。

2.根据权利要求1所述处理盒，其特征为，所述粉末状固体润滑剂是选择于金属肥皂、含氟树脂、含钼化合物、无机氧化物以及图像形成装置用的调色剂中至少一种的粉末状固体润滑剂。

3.根据权利要求2所述处理盒，其特征为，所述金属肥皂是选择于硬脂酸锂、硬脂酸铝、月桂酸锂以及月桂酸锌中至少一种的金属肥皂。

4.根据权利要求2所述处理盒，其特征为，所述含氟树脂为选择于聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚、乙烯-四氟乙烯共聚物以及四氟乙烯·六氟丙烯共聚物中至少一种的含氟树脂。

5.根据权利要求2所述处理盒，其特征为，所述含钼化合物为选择于二硫化钼、硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼以及硫化氧钼·二烷基二硫代磷酸盐中至少一种的含钼化合物。

6.根据权利要求2所述处理盒，其特征为，所述无机氧化物为选择于二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝中至少一种的无机氧化物。

7.根据权利要求1所述处理盒，其特征为，所述充电部件为转动体。

8.一种图像形成装置，其特征为，具备权利要求1至7中任意一项所述处理盒。

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