CN102269942A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

图像形成装置

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55～130μm，并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9～19μm。

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。

附图说明

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55～130μm，并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9～19μm。

(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55～130μm，并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9～19μm。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1.0～2.0mm。

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)的功能程度的均匀带电性。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(epichlorhydrinrubber)、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、导电均匀性(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55～130μm，并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为9～19μm。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70～100μm，并且以十点平均粗糙度(Rz)表示为10～15μm，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)电位均匀化的倾向，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匀带电。

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1～3μm。

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9～29％(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。即，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、铂、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(2)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、甘菊环鎓颜料、花青苷颜料、硒、硒—碲、硒—砷、硫化镉、非晶态硅等无机光导电材料的粉末、吡喃鎓盐、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。

此外，所述电荷产生剂可以单独使用所述各电荷产生剂，也可以组合两种以上使用，使得在所希望的区域具有吸收波长。此外，在所述各电荷产生剂中，特别是在使用半导体激光等光源的激光束打印机和传真机等数码光学类的图像形成装置中，由于需要在700nm以上的波长区域具有灵敏度的感光体，所以例如适合使用无金属酞菁和氧代钛氧基酞菁等酞菁类颜料。此外，对所述酞菁类颜料的晶形没有特别的限制，可以使用各种晶形。此外，在使用卤素灯等白色光源的静电式复印机等模拟光学类图像形成装置中，由于需要在可见光区域具有灵敏度的感光体，所以例如适合使用二萘嵌苯颜料和双偶氮颜料等。

(电荷输送剂)

作为电荷输送剂，只要是作为在单层型电子照相感光体的感光层中含有的电荷输送剂可以使用的，就没有特别的限制。此外，作为电荷输送剂一般可以例举的是空穴输送剂和电子输送剂。

作为所述空穴输送剂，只要是作为在单层型电子照相感光体的感光层中含有的空穴输送剂可以使用的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举的有联苯胺衍生物、2，5-二(4-甲基氨基苯基)-1，3，4-噁二唑等噁二唑类化合物、9-(4-二乙基氨基苯乙烯基)蒽等苯乙烯基类化合物、聚乙烯基咔唑等咔唑类化合物、有机聚硅烷化合物、1-苯基-3-(p-二甲基氨基苯基)吡唑啉等吡唑啉类化合物、腙类化合物、三苯胺类化合物、吲哚类化合物、噁唑类化合物、异噁唑类化合物、噻唑类化合物、噻二唑类化合物、咪唑类化合物、吡唑类化合物、三唑类化合物等含氮环式化合物、缩合多环式化合物等。其中，优选的是三苯胺类化合物，更优选的是用下述化学式(3)～(11)表示的三苯胺类化合物。

此外，作为所述空穴输送剂可以单独使用所述示例的各个空穴输送剂，也可以组合两种以上使用。

此外，作为所述电子输送剂只要是作为在单层型电子照相感光体的感光层中含有的电子输送剂可以使用的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举的有萘醌衍生物、联苯醌衍生物、蒽醌衍生物、偶氮基醌衍生物、硝基蒽醌衍生物、二硝基蒽醌衍生物等醌衍生物、丙二腈衍生物、噻喃衍生物、三硝基噻吨酮衍生物、3，4，5，7-四硝基-9-芴酮衍生物、二硝基蒽衍生物、二硝基吖啶衍生物、四氰基乙烯、2，4，8-三硝基噻吨酮、二硝基苯、二硝基蒽、二硝基吖啶、琥珀酸酐、马来酸酐、二溴马来酸酐等。其中，优选的是醌衍生物，更优选的是用下述化学式(12)～(14)表示的醌衍生物。

此外，作为所述电子输送剂可以单独使用所述示例的各电子输送剂，也可以组合两种以上使用。

(粘结树脂)

作为粘结树脂，只要是作为单层型电子照相感光体的粘结树脂可以使用的，就没有特别的限制。如上所述，优选的是，使用屈服点应变为9～29％的粘结树脂。如果使用屈服点应变在所述范围内的粘结树脂，可以进一步抑制感光体的膜的磨损。如果屈服点应变小于9％，则感光体的膜容易磨损，此外如果大于29％，则会因附着物造成产生图像缺陷等。此外，可以认为如果该粘结树脂的屈服点应变在9～29％的范围，则感光体表层的屈服点应变为5～25％左右的范围。因此，虽然可以认为通过调配感光体，使得感光体表层的屈服点应变在所述范围内，从而可以得到所述的效果，但由于把粘结树脂的屈服点应变调节在所述范围内是简单的，所以优选的是将粘结树脂的屈服点应变调节在所述范围内。

作为屈服点应变为9～29％的粘结树脂，只要是屈服点应变在所述范围内，使用什么样的树脂都可以，例如可以使用屈服点应变在所述范围的聚碳酸酯树脂、聚酯树脂和聚芳酯树脂等树脂。其中，从与空穴输送剂和电子输送剂相溶性好等方面出发，优选的是聚碳酸酯树脂。

作为聚碳酸酯树脂可以例举由用下述化学式(15)～(17)表示的重复单元构成的聚碳酸酯树脂。

在化学式(17)中，“50”这个数字表示以共聚比50％共聚。具体地说，由用化学式(17)表示的重复单元构成的聚碳酸酯树脂是由用化学式(15)表示的重复单元和用化学式(16)表示的重复单元以共聚比50％共聚得到的树脂。

此外，聚碳酸酯树脂中的重复单元数没有特别的限制，优选的是使屈服点应变为9～29％的重复单元数。

此外，在使用所述聚碳酸酯树脂作为粘结树脂的情况下，优选的是其粘度平均分子量为30000以上，更优选的是40000～80000，进一步优选的是45000～75000。

如果所述聚碳酸酯树脂的粘度平均分子量过低，则不能充分发挥提高所述聚碳酸酯树脂的耐磨损性的效果，存在感光层容易磨损的倾向。此外，如果所述聚碳酸酯树脂的粘度平均分子量过高，则难以溶解到溶剂中，难以调配用于形成感光层的涂布液等，形成合适的感光层变得困难，存在因附着物造成产生图像缺陷的倾向。

此外，作为所述粘结树脂优选的是由所述聚碳酸酯树脂构成，但也可以含有所述聚碳酸酯树脂以外的树脂。作为所述聚碳酸酯树脂以外的树脂，只要是可以作为感光层的粘结树脂使用的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举的有苯乙烯类树脂、苯乙烯—丁二烯共聚物、苯乙烯—丙烯腈共聚物、苯乙烯—马来酸共聚物、苯乙烯—丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、聚乙烯树脂、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、氯化聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、离聚物、氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、聚酯树脂、醇酸树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂、酮树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚醚树脂等热可塑性树脂；硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰氨树脂、其他的交联性的热固性树脂；以及环氧丙烯酸树脂、氨酯—丙烯酸酯共聚树脂等光固化性树脂等。

(添加剂)

在对电子照相特性没有恶劣影响的范围内，在所述感光体中可以含有所述电荷产生剂、所述电荷输送剂和粘结树脂以外的各种添加剂。具体地说，作为所述添加剂，可以例举的有抗氧化剂、自由基清除剂、单重态猝灭剂、紫外线吸收剂等防劣化剂、软化剂、可塑剂、表面改性剂、增量剂、增粘剂、分散稳定剂、蜡、受体、给体、表面活性剂和均化剂等。此外，为了提高感光层的灵敏度，例如也可以与电荷产生剂同时使用三联苯、卤代萘醌类、苊烯等公知的感光增效剂。

[单层型感光体的制造方法]

下面对单层型感光体的制造方法进行说明。

将把所述电荷产生剂、所述电荷输送剂、所述粘结树脂和根据需要添加的各种添加剂等溶解或分散在溶剂中得到的涂布液，通过涂布等涂布到所述导电性基体上，通过干燥可以制造所述单层型感光体。所述涂布方法没有特别的限制，例如可以举出浸渍涂布法等。此外，作为所述干燥方法可以例举的是在80～150℃、15～120分钟的条件下进行热风干燥的方法等。

在所述单层型感光体中，可以适当选定所述电荷产生剂、所述电荷输送剂和所述粘结树脂的各自的含量，没有特别的限制。具体地说，例如所述电荷产生剂的含量相对于100质量份的粘结树脂优选的是为0.1～50质量份，更优选的是为0.5～30质量份。此外，所述电子输送剂的含量相对于100质量份的粘结树脂优选的是为5～100质量份，更优选的是为10～80质量份。此外，所述空穴输送剂的含量相对于100质量份的粘结树脂优选的是为5～500质量份，更优选的是为25～200质量份。此外，空穴输送剂和电子输送剂的总量，即，所述电荷输送剂的含量相对于100质量份的粘结树脂优选的是为20～500质量份，更优选的是为30～200质量份。此外，在所述感光层中含有电子接受性化合物的情况下，所述电子接受性化合物的含量相对于100质量份的粘结树脂优选的是为0.1～40质量份，更优选的是为0.5～20质量份。

此外，所述单层型感光体的感光层厚度只要是可以充分起到感光层的作用，就没有特别的限制。具体地说，例如优选的是5～100μm，更优选的是10～50μm。

此外，作为含在所述涂布液中的溶剂，只要是可以使所述各成分溶解或分散的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举的有甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等醇类；正己烷、辛烷、环己烷等脂肪族类烃；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃；二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳、氯苯等卤代烃；二甲醚、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚等醚类；丙酮、甲基乙基酮、环己酮等酮类；醋酸乙酯、醋酸甲酯等酯类；二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等。可以单独使用所述示例的溶剂，也可以组合两种以上使用。

此外，作为在感光层与导电性基体之间设置所述高电阻层(中间层)的情况下的该高电阻层的制作方法，只要是在所述导电性基体上可以形成所述高电阻层，就没有特别的限制。具体地说，可以例举的是在导电性基体是铝管坯、高电阻层是防蚀铝层的情况下，在铝管坯上实施阳极氧化处理的方法等。更具体地说，可以例举的有使用硫酸水溶液等作为电解液的阳极氧化处理等。此时，作为处理时间例如优选的是0.5～300分钟左右。此外，在作为电解液使用硫酸水溶液的情况下，作为其浓度例如优选的是0.1～80质量％左右。此外，阳极氧化处理时的形成电压例如优选的是10～200V左右。

(图像形成装置)

作为本实施方式的图像形成装置只要是电子照相方式的图像形成装置，且具备所述带正电单层型电子照相感光体和所述接触带电方式的带电装置，就没有特别的限制。作为实施方式的一个具体的例子，可以例举的是下面要具体说明的、使用多种颜色调色剂的串列式彩色图像形成装置。

此外，具备本实施方式的电子照相感光体的图像形成装置包括：多个感光体，在规定方向上并排设置，用于在各表面上分别通过颜色相互不同的各调色剂形成调色剂图像；以及多个显影装置，装备有显影辊，该显影辊配置成与各感光体相对，在表面上承载调色剂并输送该调色剂，把被输送的调色剂分别提供给所述各感光体的表面。

图3是表示装备有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结构的简图。其中，作为所述图像形成装置1以彩色打印机1为例进行说明。

如图3所示，该彩色打印机1具有箱形的设备主体1a。在该设备主体1a内设置有：供纸部2，提供纸P；图像形成部3，边输送从所述供纸部2提供的纸P，边把基于图像数据等的调色剂图像转印到该纸P上；以及定影部4，实施定影处理，把在所述图像形成部3中转印到纸P上的未定影的调色剂图像定影在纸P上。此外，在所述设备主体1a的上侧的面上还设置有出纸部5，用于排出在所述定影部4中实施了定影处理的纸P。

所述供纸部2包括供纸盒121、搓纸辊122和供纸辊123、124、125和对准辊126。供纸盒121以可以插入抽出的方式设在设备主体1a中，贮存各尺寸的纸P。搓纸辊122设置在供纸盒121的图3所示的左上方的位置，用于把贮存在供纸盒121中的纸P一张张取出。供纸辊123、124、125把由搓纸辊122取出的纸P送到纸输送通道。对准辊126使由供纸辊123、124、125送到纸输送通道中的纸P临时待机后，在规定的时刻提供给图像形成部3。

此外，供纸部2还包括安装在设备主体1a的图3所示左侧面上的图中没有表示的手动供纸盘和搓纸辊127。该搓纸辊127把放置在手动供纸盘上的纸P取出。由搓纸辊127取出的纸P被供纸辊123、125送向纸输送通道，在规定的时刻由对准辊126提供给图像形成部3。

所述图像形成部3包括：图像形成单元7；中间转印带31，由所述图像形成单元7把基于从计算机等电传来的图像数据的调色剂图像第一次转印到其表面(接触面)上；以及第二次转印辊32，用于把所述中间转印带31上的调色剂图像第二次转印到从供纸盒121送来的纸P上。

所述图像形成单元7包括从上游一侧(在图3中为右侧)向下游一侧顺序配置的黑色用单元7K、黄色用单元7Y、青色用单元7C和品红色用单元7M。黑色用单元7K、黄色用单元7Y、青色用单元7C和品红色用单元7M在各自的中央位置配置有可以向箭头(顺时针)方向转动的作为像载体的感光鼓37。在各感光鼓37的周围从转动方向上游一侧分别顺序配置有带电装置39、曝光装置38、显影装置71、图中没有表示的清洁装置和作为电荷去除构件的电荷去除器等。此外，作为所述感光鼓37使用所述的电子照相感光体。

带电装置39使向箭头方向转动的感光鼓37的周面均匀带电。此外，作为所述带电装置39使用所述的接触带电方式的带电装置(带电辊)。

曝光装置38是所谓的激光扫描单元，向由带电装置39均匀带电的感光鼓37的周面，照射基于从作为上位装置的个人计算机(PC)输入来的图像数据的激光，在感光鼓37上形成基于图像数据的静电潜影。显影装置71通过向形成静电潜影的感光鼓37的周面提供调色剂，形成基于图像数据的调色剂图像。接着，该调色剂图像被第一次转印到中间转印带31上。在完成向中间转印带31第一次转印调色剂图像后，清洁装置清扫残留在感光鼓37的周面上的调色剂。在完成第一次转印后，电荷去除器去除感光鼓37的周面上的电荷。为了进行新的带电处理，由清洁装置和电荷去除器进行清洁处理后的感光鼓37的周面朝向带电装置，进行新的带电处理。

中间转印带31是环形带状转动件，架设在驱动辊33、从动辊34、支撑辊35和第一次转印辊36等多个辊上，使表面(接触面)一侧分别抵接在各感光鼓37的周面上。此外，中间转印带31在被与各感光鼓37相对配置的第一次转印辊36按压在感光鼓37上的状态下，通过所述多个辊进行环形转动。驱动辊33通过步进电机等驱动源转动驱动，赋予使中间转印带31环形转动的驱动力。从动辊34、支撑辊35和第一次转印辊36设置成转动自如，伴随由驱动辊33使中间转印带31进行的环形转动而从动转动。所述从动辊34、支撑辊35和第一次转印辊36对应于驱动辊33的主动转动，通过中间转印带31而从动转动，并且支承中间转印带31。

第一次转印辊36把第一次转印偏压(带电极性与调色剂的带电极性相反)施加在中间转印带31上。通过这样做，在各感光鼓37和第一次转印辊36之间，以重叠涂覆的状态顺序把在各感光鼓37上形成的调色剂图像转印(第一次转印)到由驱动辊33驱动向箭头(逆时针)方向周向转动的中间转印带31上。

第二次转印辊32把极性与调色剂图像相反的第二次转印偏压施加在纸P上。通过这样做，在第二次转印辊32和支撑辊35之间，把第一次转印在中间转印带31上的调色剂图像转印到纸P上，由此，彩色的转印图像(未定影的调色剂图像)被转印在纸P上。

所述定影部4用于对在图像形成部3中转印到纸P上的转印图像实施定影处理，定影部4包括：加热辊41，被通电发热体加热；加压辊42，与所述加热辊41相对配置，周面按压并抵接在加热辊41的周面上。

在所述图像形成部3中由第二次转印辊32转印到纸P上的转印图像，通过在该纸P经过加热辊41和加压辊42之间时利用加热的定影处理，被定影在纸P上。然后，实施了定影处理后的纸P向出纸部5排出。此外，在本实施方式的彩色打印机1中，在定影部4和出纸部5之间的适当部位配置有输送辊6。

通过使彩色打印机1的设备主体1a的顶部凹陷，形成出纸部5，在凹陷的凹部的底部形成接受排出的纸P的出纸盘51。

所述图像形成装置1通过上面所述的图像形成动作，在纸P上形成图像。在所述的串列式图像形成装置中，由于作为带电装置装备有所述带电辊、且作为像载体装备有所述感光体，所以即使把接触方式的带电装置与带正电单层型电子照相感光体组合，也可以形成很好的图像，还可以得到感光层的磨损量少等耐用性能非常高的图像形成装置。

[实施例]

下面通过实施例对本发明进一步具体地说明，但本发明不受实施例的任何限制。

试验例1(带电辊的硬度)：

[实施例1]

(感光体)

把5质量份的电荷产生剂(用所述化学式(1)表示的无金属酞菁)、50质量份的空穴输送剂(HTM-3，所述化学式(5))、35质量份的电子输送剂(ETM-2，所述化学式(13))、100质量份的用所述化学式(15)表示的粘结树脂(粘度平均分子量67000)与800质量份的四氢呋喃一起，在球磨机中混合分散50小时，调制成感光体涂布液。接着通过浸渍涂布法把该涂布液涂布在导电性基体上，此后在100℃下热风干燥40分钟，得到膜厚为30μm的感光体(直径30mm)。

(带电装置)

使用以表氯醇橡胶为主要成分的橡胶构成的硬度为71°、直径12mm、导电性橡胶层的厚度为2mm的带电辊(东海橡胶工业株式会社制)。

把所述感光体和所述带电装置装备在京瓷美达株式会社制的FS-C5300DN(A4彩色打印机)上，得到图像形成装置的改造机。此外，通过用高分子计器株式会社制的定压负荷器将高分子计器株式会社制的邵尔橡胶硬度计C型直接按压在带电辊上，测量了各带电辊的橡胶硬度。

[比较例1]

除了带电辊使用硬度82°的表氯醇橡胶制的带电辊(东海橡胶工业株式会社制)以外，与实施例1相同，得到图像形成装置。

[评价]

使用所述的图像形成装置进行了以下的评价试验。

(带电能力)

测量了将TREK公司制的高压电源model 610B连接在带电辊上，且施加0～2000V电压时的感光体表面电位和流过带电辊的电流(带电电流)。利用TREK公司制的表面电位计model 344测量了感光体表面电位，此外，把Yokogawa Meters&Instruments Corporation制的小型便携式电流计2051型串联在DC电源和带电辊之间，测量了电流。此外，DC电源采用恒电压控制。结果表示在图4中。

(表面电位)

把打印率为4％的原稿连续打印在A4转印纸上，定期测量了感光体的表面电位。此时，调整施加在带电辊上的电压，使得初始表面电位大约为650V，此后不改变施加电压观察了表面电位的变化。结果表示在图5中。

(感光鼓膜磨损速率)

在使感光体转动并且在带电辊中通过一定电流的状态下，测量了10小时后的膜的磨损量。在带电辊的每个电流值进行试验，并进行了测量。膜厚测量使用了Fischer Instruments K.K.制的MMS3AM型。结果表示在图6中。

试验例2(带电辊的表面粗糙度)：

将装备有与实施例1相同的感光体以及使硬度和表面粗糙度(断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)和十点平均粗糙度(Rz))变更为如以下表1所示的带电辊(表氯醇橡胶制、直径为12mm、导电性橡胶层的厚度为2mm、东海橡胶工业株式会社制)的京瓷美达株式会社制的FS-C5300DN(A4彩色打印机)作为图像形成装置的改造机得到了试验机(与断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)和十点平均粗糙度(Rz)对应分别为实施例2～12和比较例2～15)。

此外，使用株式会社东京精密制的SURFCOM 1500DX测量了断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)和十点平均粗糙度(Rz)。按照JIS B 0601-1994标准对粗糙度进行了解析。此外，对于实施例2～6和比较例2～8把Rz值固定为10μm，对于实施例7～12和比较例8～15把Sm值固定为100μm，进行了试验。

然后，使用所述图像形成装置(实施例2～12和比较例2～15)在带电电压为1.2KVdc(表面电位400V)的条件下，通过图像确认了在打印了20张的情况下的带电不均。此外，试验室设定为10℃/15％RH的低湿度环境(由于低温的情况容易产生带电不均)。设存在带电不均的情况为×、没有发现带电不均的情况为○，进行了评价。结果表示在表1、图7(断面曲线凹凸的平均间隔(Sm)和硬度)和图8(十点平均粗糙度(Rz)和硬度)中。

表1

	硬度(Asker-C)	表面粗糙度	带电不均
				实施例2	68	Sm：130	○
实施例3	69	Sm：98	○
				实施例4	65	Sm：55	○
实施例5	77	Sm：115	○
				实施例6	75	Sm：60	○
比较例2	67	Sm：250	×
				比较例3	75	Sm：200	×
比较例4	82	Sm：74	×
				比较例5	88	Sm：160	×
比较例6	92	Sm：200	×
				比较例7	95	Sm：50	×
比较例8	68	Sm：35	×
				实施例7	62	Rz：10	○
实施例8	73	Rz：9	○
				实施例9	70	Rz：12	○
实施例10	62	Rz：18	○
				实施例11	78	Rz：19	○
实施例12	81	Rz：15	○
				比较例8	65	Rz：28	×
比较例9	75	Rz：30	×
				比较例10	82	Rz：23	×
比较例11	87	Rz：21	×
				比较例12	90	Rz：12	×
比较例13	86	Rz：10	×
				比较例14	90	Rz：30	×
比较例15	70	Rz：30	×

试验例3(感光体的屈服点应变)：

(感光体的制造法)

把5质量份的电荷产生剂(用所述化学式(1)表示的无金属酞菁)、50质量份的空穴输送剂(HTM-3，所述化学式(5))、35质量份的电子输送剂(ETM-2，所述化学式(13))、100质量份的下述表2所示的各种粘结树脂，与800质量份的四氢呋喃一起，在球磨机中混合分散50小时，调制成感光体涂布液。接着利用浸渍涂布法把该涂布液涂布在导电性基体上，此后在100℃下热风干燥40分钟，得到膜厚为30μm的感光体(直径30mm)。

此外，表2中的各粘结树脂如下：

“PC-Z”：用所述化学式(15)表示的树脂。

“PC-C”：用所述化学式(16)表示的树脂。

“PC-C/PC-Z”：用所述化学式(17)表示的树脂。

(评价)

使用粘弹性测量装置(TA Instruments公司制的“DMA-Q800”)在下述评价条件下测量了各感光体表层和粘结树脂的屈服点应变。

·初始负荷：1N

·测量温度：30℃

·应变速度：0.5％/分钟(取样间隔：每2秒)

然后，把制作成的所述感光体(与含有的粘结树脂对应分别为实施例13～15和比较例16～18分别装在京瓷美达制的打印机FS-1300D上，进行打印5万张的打印测试，对感光层的磨损量(μm)进行了评价。此外，通过图像评价对是否存在因附着物造成缺陷的情况就行了评价。

把以上的结果汇总在表2中，此外感光体的膜的磨损量和在感光体中含有的粘结树脂的屈服点应变的关系表示在图9中。

表2

[考察]

从图4～6可以看出，使用低硬度的带电辊的图像形成装置与使用高硬度的带电辊的图像形成装置相比，使用低硬度的带电辊的图像形成装置在带电能力方面是优良的(图4)，在打印了2万张以上后表面电位降低的也少(图5)，此外减少了感光鼓的膜的磨损(图6)。

此外，从表1和图7、8可以看出，如果在低硬度的条件上再加上带电辊的表面粗糙度在特定范围内，则未产生带电不均(实施例2～6和实施例7～12)。另一方面，如果表面粗糙度在所述特定范围以外，则发现带电不均(比较例2～6和比较例8～11、14、15)。但是，即使表面粗糙度在特定范围内，但如果带电辊的硬度高，则发现带电不均(比较例7、12和13)，因此可以确定带电辊的硬度对带电不均也有影响。

由上述内容可以明确，如果带电辊的硬度和表面粗糙度在本发明的范围内，则带电能力优良，并可以抑制感光体的膜的磨损和带电不均。

此外，从表2和图9可以明确，通过使用含有屈服点应变在9～29％范围的粘结树脂的感光体(感光体表层的屈服点应变为5～25％的范围)，可以进一步抑制感光体的膜的磨损，此外也不会产生因附着物造成的图像缺陷。

根据以上结果可以明确，如果是本发明的图像形成装置，则可以解决装备有带正电单层感光体和接触方式的带电装置的图像形成装置以往存在的各种问题，可以得到寿命非常长、且以低的臭氧产生量来应对环境问题的图像形成装置。

Claims (3)

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55～130μm，并且以十点平均粗糙度Rz表示为9～19μm。

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9～29％。

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。

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