CN102269943A

CN102269943A - 图像形成装置

Info

Publication number: CN102269943A
Application number: CN2011101511782A
Authority: CN
Inventors: 宫地信希; 门田雅树; 石野正人; 今中祥贵; 猪谷广佳
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2031-06-02
Also published as: JP5816429B2; US20110299888A1; JP2012014142A; US8620184B2; CN102269943B

Abstract

本发明的目的是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，具有用于使所述感光体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，用于使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％，并且所述接触带电构件是具有厚度为1mm～3mm的导电层的带电辊。由此，能够环保。

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

作为电子照相方式的图像形成装置的感光体，公知的有带负电积层型感光体和带正电单层型感光体，后者的带正电单层型感光体由于比较容易增大膜厚，所以是适合长寿命化的感光体，并且从制造方面来看，由于是单层涂布，所以与积层型相比容易制造且成本低。

另一方面，在电子照相方式的图像形成装置中，从关注环境的角度考虑，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，例如使用橡胶辊的辊带电得到广泛普及。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。

可以考虑把单层型感光体与辊带电组合，使对环境进一步适应型的电子照相设计成为可能，在市场中，臭氧产生量少的接触带电方式主要在使用带负电积层型感光体的系统中得到广泛普及，但在使用与原来的带负电积层型感光体相比臭氧产生量少的带正电单层型感光体的系统中，以往的电晕管带电方式至今仍被广泛使用。

可是，由于近来的环境意识的提高，在使用带正电单层型感光体的系统中，使用电晕管带电方式排出的臭氧量已经不被市场接受，在使用带正电单层型感光体的系统中也采用接触带电方式成为必须。

此外，感光体的长寿命化与减少废弃物相关，感光体的长寿命化在市场中也是被广泛希望的，但在采用接触带电方式的情况下，存在感光体的磨损的速度加快，寿命降低到一半以下的问题。此外，不仅仅是感光体，接触带电构件的寿命的减少也是大问题。

发明内容

鉴于所述问题，本发明的目的是提供一种装备有长寿命的带正电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。

即，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，用于使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％，并且所述接触带电构件是具有厚度为1mm～3mm的导电层的带电辊。

根据本发明，可以提供装备有长寿命的带正电单层型感光体和带电辊的环境应对型的图像形成装置。

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是表示本发明实施方式的带正电单层型电子照相感光体和带电辊的简要剖视图。

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结构的简要剖视图。

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。

图4是表示试验例1的感光体的膜的磨损量的图。

图5是表示试验例1的表面电位与带电辊电阻关系的图。

图6是表示试验例1的带电辊电阻与打印张数关系的图。

图7是表示试验例1的到使用寿命为止的平均带电电流与到使用寿命时的带电辊电阻值的关系的图。

图8是表示试验例1的打印张数与感光体的带电电流值关系的图。

图9是表示试验例1的打印张数与感光体的电荷量关系的图。

图10是表示试验例2的感光体的膜的磨损量与感光体中含有的粘结树脂的屈服点应变关系的图。

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，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，用于使所述静电潜影显影成调色剂图像；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％，并且所述接触带电构件是具有厚度为1mm～3mm的导电层的带电辊。

所述的图像形成装置可以抑制在装备有带正电单层感光体和可以减少臭氧产生量的带电辊的图像形成装置中以往成为问题的感光体的磨损、膜的磨损等，从而可以实现感光体的长寿命化，并且通过抑制带电辊的电阻升高还可以实现带电辊的长寿命化。即，本发明的图像形成装置在产生的臭氧低的同时实现了优良的耐久性，从环境应对性能和工业实用性能的观点来看是非常有用的。

(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。该接触带电构件使用具有厚度为1～3mm的导电层的接触方式的带电辊(橡胶辊)。此外，所述带电辊的外径没有特别的限制，为直径8～14mm左右。该带电辊在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。

作为带电辊的更具体的结构，只要导电层的厚度和外径在所述范围内，就没有特别的限制，可以例举的是下述的带电辊等，如图1所示，该带电辊包括：芯轴，以可以转动的方式被轴支承；(离子)导电层19，形成在所述芯轴表面部(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。具备该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层接触的感光鼓表面带电。

如上所述，所述导电层的厚度为1.0～3.0mm。如果导电层的厚度小于1mm，则由于带电辊的电阻马上就达到极限值，所以得不到本发明的效果。另一方面，如果导电层的厚度大于3.0mm，则由于存在因按压力会造成带电辊变形，或制造时形状不稳定等弊端，所以是不优选的。

在本实施方式中，所述电压施加构件以在初始时(开始打印时)使带电辊的带电电流值约为20～30μA左右的方式施加电压，但由于伴随打印张数增加(伴随感光鼓磨损)，感光体的电容变大，所以在带电辊的电阻达到上限时(打印张数大约超过20万张时)，带电辊的带电电流值大约变成80～100μA左右。如果重复打印几万张后感光体磨损，则如果不在带电辊上流过较多的电流就不能使感光体带电，对于以往的带电辊，如果在带电辊中通过达到80～100μA的电流，则由于在很早的时期电阻值就升高，所以不能在这样的电流值下长时间使用。与此相对，在本实施方式中，由于可以长时间在带电辊中流过较多的电流，所以在这方面是非常有利的。

通常，由于如果带电辊的电阻值超过10⁷Ω，则其表面电位降低，所以在电阻值超过大约10⁷Ω时，该带电辊就到达了寿命。将该电阻值作为带电辊的上限电阻。在本实施方式中，可以持续施加电压，使得在到达带电辊的寿命时的带电辊的带电电流值可以达到打印开始前(打印0张)的初始带电电流值的3～5倍的范围。

通过使用这样的带电辊，由于带电辊的寿命大幅度延长，并且与以往的系统相比可以长时间使较多的电流流过带电辊，所以可以得到长寿命的图像形成装置。

此外，优选的是，所述导电层由离子导电性橡胶构成。

作为在本实施方式中可以使用的具体的橡胶材料，可以例举：表氯醇橡胶(epichlorhydrin rubber)、聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶(NBR)及CR橡胶等。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，特别优选使用的橡胶材料可以例举的有表氯醇橡胶，丁腈橡胶(NBR)等。

在本实施方式中，通过在所述橡胶材料中进一步加入离子导电剂成为离子导电性橡胶，用于导电层。作为离子导电剂可以不特别限定地使用本发明所属技术领域中所使用的公知的离子导电剂，具体地说，可以例举的有锂离子、四丁基铵等。在橡胶材料中加入离子导电剂的情况下，相对于100质量份的橡胶材料，离子导电剂的配入量一般为1～5质量份，优选的是1～3质量份。

此外，如果在导电层中添加炭黑、导电性(金属)填充物等，则可以进一步发挥效果。

此外，导电层可以是实心型，也可以是发泡型，但实心型的由于难以产生带电不均，所以优选使用实心型的。

如图1所示，可以在导电层的表面涂布树脂涂层20。这样的树脂涂层例如可以使用聚氨酯和尼龙等树脂。在表面涂布树脂涂层的情况下，该树脂涂层的厚度一般为10～100μm左右。但是，导电层的表层上未必要涂布树脂涂层，导电层是管或单层结构，也可以用异氰酸酯处理等对其表层进行化学处理后使用。

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(以下简称为“感光体”或“单层型感光体”。)的特征在于，其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％(或感光体表层的屈服点应变为5～25％)。

如果使用屈服点应变在所述范围的树脂作为粘结树脂，则虽然存在作为感光层的性能降低的倾向，但感光层的耐磨损性能提高。

另一方面，如上所述，接触带电方式的带电装置由于与感光体接触使其带电，所以存在对感光体的负荷增大的倾向，但可以认为由于与感光体接触使其带电，所以可以进行调整，使得可以使感光层很好地带电。因此，即使使用具备灵敏度等有些降低的感光层的感光体的情况下，感光体也可以很好地带电。

此外，如上所述，可以认为：如果使用屈服点应变在所述范围内的树脂作为粘结树脂，则不仅可以提高感光层的耐磨损性能，而且感光层与它的下层的粘结性能降低的也小，例如，感光层与导电性基体等的粘结性能降低的小，可以充分抑制感光层剥离的产生。

因此，通过把该感光体与所述的带电辊组合，可以持续长期间形成很好的图像，并可以得到具有非常高的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。

如果在本实施方式中使用的感光体满足所述的结构，即，如果在本实施方式中使用的感光体是包括导电性基体和感光层、所述感光层在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层、且所述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％)的单层型电子照相感光体，就没有其他特别的限制。

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。

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。

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可以作为单层型电子照相感光体的电荷产生剂使用的，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，只要是如上所述屈服点应变为9～29％、且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50000～80000，更优选的是55000～75000。

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。

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通过所述的图像形成动作，可以在纸P上形成合适的图像。在所述的串列式图像形成装置中，由于作为像载体装备有所述感光体、作为带电装置装备有所述带电辊，所以即使装备有接触方式的带电装置，也可以得到感光层的磨损量少等耐久性能高的图像形成装置。

实施例

下面通过实施例对本发明进一步具体说明，但本发明不受实施例的任何限制。

试验例1：

[实施例1]

对京瓷美达株式会社制的FS-C5300DN(A4彩色打印机)的感光体和带电装置进行如下改造，得到图像形成装置。

(感光体)

带正电单层感光体直径：30mm，膜厚：30μm

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质量份的所述化学式(15)所示的粘结树脂(粘度平均分子量75000，屈服点应变29％)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。然后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)

带电辊：

直径φ12mm，导电层的厚度：2mm

导电层：表氯醇橡胶(东海橡胶工业株式会社制)制，

离子导电剂：含有

树脂涂层：尼龙类树脂(厚度大约10μm)

[实施例2]

除了把带电辊的导电层厚度变更为1mm以外，与实施例1相同，得到图像形成装置。

[实施例3]

除了把带电辊的导电层厚度变更为3mm以外，与实施例1相同，得到图像形成装置。

[比较例1]

把京瓷美达株式会社制的FS-C5300DN(A4彩色打印机)的感光体和带电装置进行如下改造，得到图像形成装置。

(感光体)

带正电单层感光体直径：30mm，膜厚：30μm

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质量份所述化学式(15)所示的粘结树脂(粘度平均分子量47000，屈服点应变7.8％)与四氢呋喃800质量份一起，在球磨机中混合分散50小时，调制成感光体涂布液。然后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)

除了使离子导电层(表氯醇层)的厚度为0.5mm，并且加上1.5mm的其他的导电层(SBR：苯乙烯-丁二烯橡胶层)(东海橡胶工业株式会社制)以外，使用与实施例1相同的带电辊。

[评价]

使用所述的图像形成装置进行以下的评价试验。

(感光体膜的磨损量)

使用所述的彩色打印机，把打印率为4％的原稿连续打印在A4转印纸上，通过定期测量感光体的膜厚，研究了打印张数与感光体膜的磨损量的关系。膜厚测量使用Fischer Instruments K.K.制的MMS3AM型。结果表示在图4中。此外，图中所谓的磨损量的容许极限是指因带电电压引起感光层绝缘破坏的临界的膜厚的减少量。

可以看出：与比较例1的图像形成装置相比，对于实施例1的图像形成装置，即使打印张数超过20万张也不会超过容许极限，本发明实施方式的图像形成装置的寿命非常长。

(上限电阻值)

除了使电阻值变成表1所示的电阻值以外，使用与实施例1相同的带电辊，调查了带电辊与表面电位的关系。用500gf把带电辊按压在未涂布感光层的铝管上，在以170mm/s的圆周速度转动的状态下，从把500V的电压施加在带电辊的轴上时的电流值换算出带电辊的电阻值。利用TREK公司制的高压电源model 610B施加电压，此外，通过把Yokogawa Meters&Instruments Corporation制的小型便携式电流计2051型串联计测了电流值。表面电位用TREK公司制的表面电位计model 344进行了测量。此时，施加在带电辊上的电压固定在1.3KV。

结果表示在表1和图5中。

表1

带电辊的电阻值	表面电位
		5.0	500
5.5	515
		6.0	497
6.5	498
		7.0	470
7.5	350
		8.0	240
8.5	150

注：表1中的电阻值是将实际的电阻值取以10为底的对数后得到的值，图5至图7中的电阻值是将实际的电阻值取以10为底的对数后得到的值。

从表1和图5可以明确，如果带电辊的电阻值超过10⁷Ω，则表面电位降低。由于带电辊的电阻在周向、轴向上存在波动，如果超过10⁷Ω，则电阻的波动表现为表面电位的波动而容易出现，所以带电辊的电阻上限为10⁷Ω。

(打印张数和带电辊的电阻值)

使用所述的彩色打印机，把打印率为4％的原稿连续打印在A4转印纸上，定期测量带电辊的电阻值，研究了打印张数和带电辊的电阻值升高的关系。测量带电辊电阻的方法如前所述。结果表示在图6中。

在本评价试验中也可以看出，使用比较例1的图像形成装置，在打印张数达到10万张之前，带电辊电阻就达到了上限电阻，但使用实施例1的图像形成装置寿命长到即使打印张数超过了20万张，带电辊电阻也没有达到上限的程度。

(带电辊的电流值和电阻值)

在实施例1～3和比较例1中，在把带电辊按压在直径30mm的铝管上的状态下，使带电辊以170mm/s的圆周速度转动。用TREK公司制的高压电源model 610B在带电辊的轴上流过一定的电流，测量了130小时后(相当于200千张)的带电辊的电阻值。带电辊的测量方法如前所述。结果表示在表2和图7中。

表2

如表2和图7所示，可以看出，在壁厚为0.5mm的带电辊的情况下，如果通过平均电流值为30μA以上的电，则马上就达到上限电阻(10⁷Ω)，但如果壁厚为1.0～3.0mm，则即使通过平均电流值为60μA以上的电，也没有达到上限电阻。可以看出，由于平均电流值越高越可以实现更多的打印张数，所以带电辊的导电层的厚度最好为1～3mm。

(感光体的带电电流和电荷量)

使用所述的彩色打印机把打印率为4％的原稿连续打印在A4转印纸上，定期测量在带电辊中流过的(＝在感光体中流过的)电流值。在试验机的高压基板和带电辊之间串联Yokogawa Meters&InstrumentsCorporation制的小型便携式电流计2051型，在打印中总是可以监控带电电流的状态下进行了测量。

结果表示在表3(带电电流)、表4(电荷量)、图8(带电电流)和图9(电荷量)中。此外，其中，在“带电辊长为226mm”、感光体圆周速度为“170mm/s”的条件下计算出电荷量。

表3

表4

打印张数(千张)	实际电流(μA)	电荷量(μC/cm²)
			0	25	0.065
20	29	0.075
			60	33	0.086
80	34	0.088
			100	37	0.096
120	42	0.109
			140	49	0.128
160	59	0.154
			180	64	0.167
200	79	0.206

由表3～4和图8～9可以看出，用实施例1的图像形成装置到打印到打印张数为20万张时的感光体的平均电流值大约为45μA。即，虽然电流值随感光体的膜的磨损而增大，但按照本发明的图像形成装置，由于打印张数超过20万张后平均电流值才达到45μA，所以可以流过非常多的电流(可以达到很多的打印张数)。

试验例2(感光体的屈服点应变)：

[实施例4～6，比较例2～4]

(感光体的制造方法)

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5所示的各粘结树脂，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。随后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)。根据含有的粘结树脂不同而成为各实施例4～6和比较例2～4的感光体。

(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而造成的图像缺陷进行了评价。

把以上的结果汇总到表5中，此外，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表示在图10中。

表5

[考察]

从试验例1中的图4和图6可以明确，按照本发明的实施例1的图像形成装置，与以往的图像形成装置(比较例1)相比，即使反复打印大量的张数，感光体膜的磨损量及带电辊的电阻值也不会超过容许极限值，显示出本发明的感光体和带电辊都具有非常高的耐久性能。此外，在图7中显示出：如果是本发明的实施例1～3的图像形成装置，则都长期没有达到上限电阻，且可以在带电棍中流过很多的电流。

这样长寿命的图像形成装置在以往是没有的，本发明的图像形成装置与比较例1的图像形成装置(感光体的粘结树脂的屈服点应变在本发明范围外，带电辊的导电层厚度小于1mm)相比，清楚显示出具有非常优良的耐久性能。

此外，从图10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％的范围内)，可以进一步抑制感光体的膜的磨损量，此外也不会产生因附着物造成的图像缺陷的情况。

根据以上结果可以明确，按照本发明的图像形成装置，可以得到感光体和带电装置双方的寿命都非常长，并且产生的臭氧低，能够应对环境的优良的图像形成装置。

Claims

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，用于使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％，

并且所述接触带电构件是具有厚度为1mm～3mm的导电层的带电辊。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述带电辊的初始电阻值为10⁵～10⁶Ω。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述导电层为离子导电性橡胶层。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述导电层是由含有离子导电剂的表氯醇橡胶构成的离子导电性橡胶层。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，在所述带正电单层型电子照相感光体的感光层与所述导电性基体之间设置有高电阻层。