CN102445879A - 充电装置、充电装置的制造方法、处理盒和成像装置 - Google Patents

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Abstract

一种充电装置，包括：充电元件，以及用于充电元件的清洁部件，该清洁部件包括基材和弹性层，所述弹性层含有硅油并以螺旋形状布置在所述基材的外表面上，所述充电装置满足下式：A≤6原子％其中A为：在充电元件与弹性层接触的接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量；以及在充电元件未与弹性层接触的非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量这二者中的最大值，其中，在制备初始状态的充电元件用清洁部件的弹性层以及初始状态的充电元件、并使这二者彼此接触24小时之后，由所述充电元件表面的X射线光电子能谱获得Si原子含量。本发明还提供所述充电装置的制造方法、处理盒和成像装置。

Description

充电装置、充电装置的制造方法、处理盒和成像装置
技术领域
本发明涉及充电装置、充电装置的制造方法、处理盒和成像装置。
背景技术
在使用电子照相法的成像装置中，使用充电装置对由感光体等形成的图像保持部件的表面进行充电以形成静电荷，其中利用经过图像信号调制的激光等来形成静电潜像。之后，使用带电的调色剂进行显影以将静电潜像可视化，从而形成调色剂图像。然后将调色剂图像直接地静电转印至转印部件(例如记录纸)上，或者使调色剂图像经中间转印部件而转印至转印部件，并使其固定在转印部件上，从而得到图像。
专利文献JP-A-2-272594公开了一种成像装置，其包括图像保持部件和接触式弹性充电单元，所述接触式弹性充电单元在压力下与图像保持部件接触，并对该图像保持部件和/或转印材料施加偏压，其中由海绵材料形成的清洁单元与该弹性充电单元发生接触。
专利文献JP-A-2007-127849公开了一种成像装置，其包括图像保持部件、充电辊以及清洁部件，其中所述充电辊在与图像保持部件接触的同时进行旋转并对图像保持部件进行充电，所述清洁部件与充电辊的表面接触并去除充电辊表面上的附着物，其中清洁部件为平均泡孔直径为0.18mm至1.0mm的发泡材料，并且充电辊的十点平均表面粗糙度(Rz)为1μm至17μm。
专利文献JP-A-7-219313和JP-A-2001-209238中均公开了具有螺旋状清洁部件的充电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电装置，与接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量和非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量中的最大值位于后述范围之外的情况相比，本发明的充电装置维持了充电元件用清洁部件(即，用于充电元件的清洁部件)对充电元件的清洁性能。
根据本发明第一方面，提供一种充电装置，包括：
充电元件，以及
用于充电元件的清洁部件，其包括基材和弹性层，所述弹性层含有硅油、并以螺旋形状布置在基材的外表面上，所述充电装置满足下式：
A≤6原子％
其中A为：在充电元件与弹性层接触的接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量；以及在充电元件未与弹性层发生接触的非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量中的最大值，其中在制备初始状态的充电元件用清洁部件的弹性层以及初始状态的充电元件、并使这二者彼此接触24小时之后，由充电元件表面的X射线光电子能谱获得Si原子含量。
本发明的第二方面为根据第一方面的充电装置，其中该充电装置满足下式：
A≤5原子％。
本发明的第三方面为根据第一方面的充电装置，其中
充电元件的表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
本发明的第四方面为根据第一方面的充电装置，其中弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
本发明的第五方面为根据第一方面的充电装置，其中弹性层包含聚醚聚氨酯。
本发明的第六方面为根据第一方面的充电装置，其中弹性层的螺旋角θ为10°至65°。
本发明的第七方面为根据第一方面的充电装置，其中弹性层的螺旋宽度为3mm至25mm。
本发明的第八方面为根据第一方面的充电装置，其中弹性层的螺旋间距为3mm至25mm。
本发明的第九方面为用于制造第一方面的充电装置的方法，该方法包括：
制备充电元件用清洁部件，包括：
形成以螺旋形式布置在芯部件的外表面上的弹性层，以及
清洗该弹性层。
本发明的第十方面为根据第九方面的制造充电装置的方法，其中
充电元件表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
本发明的第十一方面为根据第九方面的制造充电装置的方法，其中弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
本发明的第十二方面为根据第九方面的制造充电装置的方法，其中弹性层包含聚醚聚氨酯。
本发明的第十三方面为一种处理盒，包括：
图像保持部件，以及
根据第一方面的充电装置。
本发明的第十四方面为根据第十三方面的处理盒，其中
充电元件表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
本发明的第十五方面为根据第十三方面的处理盒，其中弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
本发明的第十六方面为根据第十三方面的处理盒，其中弹性层包含聚醚聚氨酯。
本发明的第十七方面为一种成像装置，包括：
图像保持部件，
根据第一方面的充电装置，其对图像保持部件的表面充电，
静电潜像形成装置，其在图像保持部件的充电表面上形成静电潜像，
显影装置，其使用含有调色剂的显影剂从而将形成于图像保持部件表面上的静电潜像显影，以形成调色剂图像，以及
转印装置，其将形成于图像保持部件表面上的调色剂图像转印至转印材料上。
本发明的第十八方面为根据第十七方面的成像装置，其中充电元件表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
本发明的第十九方面为根据第十七方面的成像装置，其中弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
本发明的第二十方面为根据第十七方面的成像装置，其中弹性层包含聚醚聚氨酯。
根据本发明的第一至第八方面，与接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量和非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量中的最大值大于6原子％的情况相比，维持了充电元件用清洁部件对充电元件的清洁性能。
根据本发明的第三方面，与其中十点平均表面粗糙度或泡孔直径在第三方面的范围之外的情况相比，维持了充电元件用清洁部件对充电元件的清洁性能。
根据本发明的第四方面，与其中弹性层不包含发泡聚氨酯树脂的情况相比，维持了充电元件用清洁部件对充电元件的清洁性能。
根据本发明的第五方面，与其中弹性层不包含聚醚聚氨酯的情况相比，在将充电装置保存在高温高湿条件(例如，45℃且湿度为95％)下时，充电元件用清洁部件具有良好的保存稳定性。
根据本发明的第九至第十二方面，与其中制造方法不包括清洗步骤的情况相比，获得了这样的充电装置：其维持了充电元件用清洁部件对充电元件的清洁性能。
根据本发明的第十三至第十六方面，与接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量和非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量中的最大值大于6原子％的情况相比，获得了具有如下充电装置的处理盒：该充电装置维持了充电元件用清洁部件对充电元件的清洁性能。
根据本发明的第十七至第二十方面，与接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量和非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子含量中的最大值大于6原子％的情况相比，获得了具有如下充电装置的成像装置：该充电装置维持了充电元件用清洁部件对充电元件的清洁性能。
附图简要说明
将基于下列附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述，其中：
图1为示出了根据本发明一个示例性实施方案的充电装置实例的示意性结构的侧视图。
图2为示出了根据本发明一个示例性实施方案的充电装置的例子的示意结构的正视图。
图3为示出了在根据本发明一个示例性实施方案的充电装置中使用的充电元件用清洁部件实例的示意性侧视图。
图4为示出了根据本发明一个示例性实施方案的处理盒实例的结构的示意图。
图5为示出了根据本发明一个示例性实施方案的成像装置实例的结构的示意图。
图6为示出了根据本发明一个示例性实施方案的成像装置的另一实例的结构的示意图。
图7为示出了图6中所示成像装置的充电装置及其周围部件的放大图。
具体实施方式
下面将对本发明的示例性实施方案进行详细描述。本发明并不限于这些示例性实施方案，除非削弱了本发明的主旨，否则可以对本发明进行多种改变。在所有附图中，具有相同机能或作用的部件或部分均标有相同的符号，在一些情况下可以省略对它们的说明。
充电装置
根据本发明的示例性实施方案的充电装置包括充电元件和用于充电元件的清洁部件(充电元件用清洁部件)，并且充电元件用清洁部件包括基材和弹性层，该弹性层含有硅油并以螺旋形状布置在基材的外表面上。在充电装置中，在构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量中，在充电元件与弹性层接触的接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子的含量以及在充电元件未与弹性层发生接触的非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子的含量这二者中的最大值为6原子％以下，其中Si原子相对于总原子的含量为在制备初始状态的充电元件用清洁部件的弹性层以及初始状态的充电元件、并使这二者彼此接触24小时之后，由充电元件表面的X射线光电子能谱获得的。
在下面的描述中，“构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量”在一些情况下可以被称为“有机硅浓度”。初始状态的术语“有机硅浓度”是指从充电元件和充电元件用清洁部件的未使用状态到将图像印刷在500张A-4尺寸的记录介质上之后的状态的有机硅浓度。
对根据本示例性实施方案的充电元件和充电元件用清洁部件的形状没有特别限定，只要满足上述条件即可。
下面将对根据本示例性实施方案的作为充电元件实例的充电辊和充电元件用清洁部件进行描述，并且充电元件和充电元件用清洁部件所包括的层的构成材料可以适用于具有其他形状的充电元件和充电元件用清洁部件。
图1为示出了根据示例性实施方案的充电装置实例的示意性结构的侧视图。图2为示出了根据示例性实施方案的充电装置实例的示意性结构的正视图。图3为示出了在根据示例性实施方案的充电装置中使用的充电元件用清洁部件实例的示意性侧视图。
在图1和2中示出的充电装置1具有充电辊10和清洁辊12，其中充电辊10为对安装在成像装置中的图像保持部件表面进行充电的充电元件，并且充电辊10是以轴为中心进行旋转的筒状充电元件；清洁辊12为与充电辊10接触并对充电辊10的表面进行清洁的充电元件用清洁部件。
充电辊10具有(例如)导电性基材14和形成于导电性基材14的外表面上的充电层16。充电层16具有(例如)导电性弹性层，根据需要，该导电性弹性层在其表面上具有表面层等。
如图3所示，清洁辊12为卷状部件，其具有基材18和形成于基材18的外表面上的弹性层20，并且弹性层以螺旋形式布置在基材18的表面上。具体而言，(例如)以这样的方式布置弹性层20：以基材18的轴作为螺旋轴，从基材18的一端到其另一端按照一定间隔以螺旋形式来卷绕弹性层20。
如图2所示，在充电装置1中，利用布置在导电性基材14两端的弹性部件(例如卷簧26)等将充电辊10按压到作为图像保持部件的感光体24的表面上，并且充电辊10被感光体24所驱动。利用轴承28来保持清洁辊12，以维持充电辊10的导电性基材14与清洁辊12的基材18之间距离保持不变；并且清洁辊12以预定的啮合量与充电辊10接触，并被充电辊10所驱动。充电辊10和清洁辊12可以分别被感光体24和充电辊10所驱动，或者充电辊10和清洁辊12可以独立地被驱动。
以螺旋形状布置的清洁辊12中的弹性层20含有硅油。因此，如图1和2所示，当弹性层20与充电辊10接触时，在一些情况下，弹性层20中所包含的硅油可以被转移到充电辊10的表面。据认为，在成像装置使用过程中硅油被转移至充电辊的表面上，并且硅油被持续转移直到清洁辊中的硅油耗尽为止。因此，可以认为，清洁辊的有机硅含量与充电辊上的有机硅浓度对应，并且清洁辊的有机硅含量取决于初始状态的有机硅转移量。
然而，在本示例性实施方案的充电装置1中，在使初始状态的清洁辊12中的弹性层20与初始状态的充电辊10彼此接触24小时之后，通过X射线光电子能谱对充电辊10的表面进行分析而获得有机硅浓度，在所获得的有机硅浓度中，在接触部分的有机硅浓度与非接触部分的有机硅浓度中的最大值为6原子％或更低。
在示例性实施方案中，弹性层20包含硅油并以螺旋形式布置，此外在接触24小时之后有机硅浓度的最大值在上述范围内，从而维持了清洁辊12对充电辊10的清洁性能(即，维持了清洁辊12对充电辊10表面的清洁功能)。其机理未必清楚，据推测机理如下。
在本示例性实施方案中，清洁辊12具有以螺旋形式布置的弹性层20，通过用弹性层20的螺旋宽度方向上的两端部(在下文中可称为“边缘部分”)来摩擦充电辊10的外表面，从而去除了外表面上的污染物和异物。因此，与(例如)使用具有筒状弹性层的清洁辊相比，获得了清洁辊12对充电辊10的良好清洁性能。
已经发现，当所使用的清洁辊12具有呈螺旋形式、并且含有硅油的弹性层20时，则边缘部分对充电辊10表面的摩擦力取决于充电辊10表面上所存在的硅油量(即，由弹性层20转移到充电辊10表面的硅油的量)。
具体而言，在本示例性实施方案中，在接触24小时之后有机硅浓度的最大值在上述范围内。因此，可以认为，被转移到充电辊10表面上的弹性层20中所含的硅油量(在下文中可称为“硅油转移量”)并不是太大，因此边缘部分对充电辊的摩擦力没有降低，从而防止了由于摩擦力减小而导致的对充电辊清洁功能的劣化。
据认为，通过充电辊10和清洁辊12之间的接触而引起的硅油转移量从开始接触后随时间的流逝而降低，并在24小时内达到饱和。因此，当在接触24小时之后有机硅浓度的最大值位于上述范围内时，则可以把握在用于成像装置中之后硅油在充电辊上的转移程度。
在根据本示例性实施方案的充电装置1中，弹性层20包含硅油并且为螺旋状，此外在接触24小时之后有机硅浓度的最大值位于上述范围内，从而维持了对清洁辊10的清洁性能。因此，使用包括充电装置1或使用具有充电装置1的处理盒的成像装置进行成像时，能够抑制由充电辊10表面上的污染物引起的密度不均匀和图像缺陷(例如色斑)的出现。
在接触24小时之后有机硅浓度的最大值为6原子％或更低，优选为5原子％或更低。
本文所指的有机硅浓度为通过如下方式获得的值。
使清洁辊12的弹性层20与充电辊10的外表面接触，并将它们放置24小时(温度：30℃，湿度：75％)。之后，将充电辊10和清洁辊12彼此分开，通过X射线光电子能谱对充电辊10的外表面的接触部分(即，与弹性层20发生接触的区域)和非接触部分(即，未与弹性层20发生接触的区域)进行分析。
在X射线光电子能谱中，对于接触部分和非接触部分，分别沿着平行于导电性基材14的轴线方向将充电辊10的充电层16等间隔切成3片边长为3mm的方块，然后使用光电子能谱仪JPS-9010MX(得自JEOL株式会社)对这些片进行测定。由此获得了构成硅氧烷骨架的Si原子数相对于构成待测充电层16的表面的总原子数的比值，并将该比值作为“有机硅浓度”。更具体而言，通过比较由构成硅氧烷骨架的Si原子形成的Si2p峰与由构成充电层16表面的其他原子形成的峰，从而获得有机硅浓度。
在本示例性实施方案中提到的“硅油”为具有有机聚硅氧烷结构的硅油。具有有机聚硅氧烷结构的化合物的例子包括聚氧化烯-二甲基聚硅氧烷共聚物。硅油的具体例子包括在制备聚氨酯等中用作有机硅发泡稳定剂的那些硅油。
在本示例性实施方案中提到的术语“初始状态”是指从未使用状态到利用成像装置将图像印刷在500张A-4尺寸的记录介质上之后的状态。未使用状态包括：将根据本示例性实施方案的充电装置安装在成像装置中，但尚未进行成像的状态；以及已制造了充电装置，或者在制造之后将充电装置保存或运输，但尚未进行成像的状态。
在本示例性实施方案中，术语“在接触24小时之后”(即，24小时接触)是指将充电辊10的充电层16与清洁辊12的弹性层20相接触的状态维持24小时。
在本示例性实施方案中，除了清洁辊12具有包含硅油并以螺旋形式布置的弹性层20，在接触24小时之后有机硅浓度的最大值位于上述范围内这些特征之外，充电辊10的表面(外表面)的十点平均表面粗糙度(Rz)可为5μm至17μm，并且清洁辊12的弹性层20可以为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
具有上述构造的充电装置1有利于维持对充电辊10的清洁性能。
具体而言，据认为上述构造的机理如下。当平均泡孔直径位于上述范围内时，附着于充电辊10上的异物(例如，外部添加剂和调色剂)进入到作为发泡材料的弹性层20的泡孔中，并聚集形成具有合适尺寸的聚集体。这些聚集体通过充电辊10而返回到图像保持部件，然后被用以清洁图像保持部件的清洁部件回收。根据该操作，异物难以在清洁辊12的弹性层20上累积，从而维持了对充电辊10的清洁性能。与平均泡孔直径小于该范围的情况相比，当平均泡孔直径在上述范围内时，有利于异物进入泡孔中；与平均泡孔直径大于该范围的情况相比，形成了具有合适尺寸的异物聚集体，并且作为聚集体的异物被转移到充电辊10，从而维持了清洁性能。
除了平均泡孔直径位于上述范围内以外，当十点平均表面粗糙度在上述范围内时，与十点平均表面粗糙度小于上述范围的情况相比，通过提高清洁辊12的螺旋状弹性层20的螺旋宽度方向上的两端部对充电辊10的表面的摩擦力，获得了良好的清洁性能。当十点平均表面粗糙度在上述范围内时，与十点平均表面粗糙度大于上述范围的情况相比，有利于在发泡材料的泡孔中聚集的异物聚集体转移到充电辊10的表面，从而防止了异物累积在弹性层20上，由此维持了清洁性能。
本示例性实施方案中的“十点平均表面粗糙度(Rz)”是指在JISB0601(1994)中定义的十点平均表面粗糙度。具体而言，以如下方式获得十点平均表面粗糙度。在轮廓曲线中取具有基准长度的一部分，画一条平行于水平线并且不与轮廓曲线相交的直线。选择从最高峰到距离最高峰的第五个峰的轮廓曲线的五个峰，并获得这些峰的高度平均值。选择从最低峰到距离最低峰的第五个峰的轮廓曲线的五个峰，并获得这些峰的高度平均值。将用微米(μm)表示的平均值之间的差值作为十点平均表面粗糙度。
可以(例如)使用表面粗糙度测量装置(Surfcom 1500DX，得自Tokyo Seimitsu株式会社)，在测量长度为4mm、截止波长为0.8mm、测量放大率为1,000、测量速度为0.3mm/秒、以及高斯截止模式(Gaussian cutoff mode)的条件下，根据梯度校正最小二乘曲线补偿法来测量十点平均表面粗糙度(Rz)。
充电辊10的表面的十点平均表面粗糙度可以为5μm至17μm，优选为6μm至15μm，更优选为8μm至15μm。
在本示例性实施方案中的“平均泡孔直径”通过如下方式获得：根据JIS K6400-1(2004)Appendix 1，测量每25mm长度上的泡孔数，用25mm除以泡孔数得到泡孔直径。弹性层20的平均泡孔直径可以为0.1mm至1.0mm，优选为0.2mm至0.6mm，更优选为0.25mm至0.45mm。
充电元件用清洁部件
下面将描述构成充电元件用清洁部件(例如清洁辊12)的各层。对充电元件用清洁部件的结构没有特别限定，只要该部件具有清洁充电元件(例如充电辊)的功能、并且具有上述特征即可，并且充电元件用清洁部件可以具有不会引起充电辊表面的损坏、污染等(充电辊的表面损坏或污染将影响图像质量)的结构。
用作卷状清洁辊12中的基材18的材料实例包括金属(例如快削钢和不锈钢)以及树脂(例如聚缩醛(POM))。可根据包括滑动性能在内的用途来选择基材18的材料及其表面处理方法等。在基材18的材料为金属的情况下，从防止生锈的角度来看，可以对该金属进行电镀处理。在基材18的材料为不具有导电性的材料(例如树脂)的情况下，可以在通过常规处理(例如电镀)赋予该材料以导电性之后再使用该材料，或可以直接使用该材料。
基材18的外径可以为(例如)3mm至6mm。
形成于基材18上的弹性层20可以具有单层结构或包含两层或更多层的多层结构。弹性层20可以包含发泡材料，或可以具有包括固体层和发泡层的两层。弹性层20具有清洁充电元件表面的功能，从而实现了清洁辊的功能。
构成弹性层20的材料的例子包括：可发泡树脂，例如聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺和聚丙烯；以及橡胶材料，例如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、氯化聚异戊二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氢化聚丁二烯橡胶和丁基橡胶，这些材料可以单独使用或者使用两种或多种的混合物。这种材料还可以根据需要包含添加剂，例如发泡助剂、发泡稳定剂、催化剂、固化剂、增塑剂和硫化促进剂。
在上述材料中，从去除异物的能力等方面来看，构成弹性层20的材料可以是具有气泡的材料(即，所谓的发泡材料)。此外，由于发泡聚氨酯具有抗撕裂性、抗张力性，因此发泡聚氨酯可以被用来防止充电元件的表面因摩擦而引起破损或用来长时间防止出现切断或破损的情况。
对本文的聚氨酯没有特别限定，其实例包括通过使多元醇(例如聚酯多元醇、聚醚多元醇和丙烯酸多元醇)与异氰酸酯(例如，2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯和1，6-六亚甲基二异氰酸酯)反应获得的材料。聚氨酯可以含有扩链剂，例如1，4-丁二醇和三羟甲基丙烷。可以使用诸如水和偶氮化合物(例如，偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈)之类的发泡剂来使聚氨酯发泡。聚氨酯还可以包含添加剂，例如发泡助剂、发泡稳定剂和催化剂。
在发泡聚氨酯中，与聚酯聚氨酯相比，由于聚醚聚氨酯难以发生水解等，因此在高温高湿条件(例如45℃，湿度为95％)下具有良好的保存稳定性，因此可以使用利用聚醚多元醇作为聚氨酯原料的聚醚聚氨酯(即，发泡的聚醚聚氨酯)。
发泡稳定剂的例子包括有机硅发泡稳定剂，例如上述硅油。
在制备聚醚聚氨酯时常常可以将硅油用作发泡稳定剂，因而在将聚醚聚氨酯用作弹性层20的材料时，弹性层20常常可以含有硅油。
如图3所示，本示例性实施方案中的弹性层20以螺旋形式布置。具体而言，螺旋形式的例子包括：螺旋角θ为10°至65°(并且优选20°至50°)且螺旋宽度R1为3mm至25mm(并且优选3mm至10mm)的螺旋形式。螺旋间距R2可以(例如)为3mm至25mm(并且优选15mm至22mm)。
螺旋角θ是指弹性层20的纵向P(即，螺旋方向)和基材18的轴向Q(即，基材轴向)之间的夹角(锐角)。
螺旋宽度R1是指弹性层20在基材18的轴向Q(即，基材轴向)上的长度。
螺旋间距R2是指在基材18的轴向Q(即，基材轴向)上彼此相邻的弹性层20之间的距离。
在向构成弹性层20的材料施加100Pa的外力之后，该材料能够恢复至其最初形状。
弹性层20的覆盖率(弹性层20的螺旋宽度R1)/((弹性层20的螺旋宽度R1)+(弹性层的螺旋间距R2))可以为20％至70％，优选为25％至55％。
当弹性层20的覆盖率位于该范围内时，与弹性层20的覆盖率大于该范围的情况相比，由于弹性层20与充电辊10之间的长时间接触而使充电辊10被附着于清洁辊12的表面上的附着物再次污染的情况得以避免。此外，与弹性层20的覆盖率小于该范围的情况相比，弹性层20厚度波动较小，从而使充电辊10具有良好的清洁性能。
弹性层20的厚度可以大于0.5mm且小于4.0mm，优选大于1.0mm且小于3.0mm，更优选大于1.5mm且小于2.5mm。
弹性层20的厚度在整个螺旋宽度方向上可以为常数，并且在弹性层20的螺旋宽度方向上的中心处的厚度Ta(mm)可以与在弹性层20的螺旋宽度方向上的两端部处的厚度Tb(mm)不同。其厚度可以满足下列条件表达式(A1)和(A2)，优选满足下列条件表达式(B1)和(B2)，并且更优选满足下列条件表达式(C1)和(C2)。
1＜Tb/Ta＜1.75    (A1)
0.5＜Ta＜4.0      (A2)
1.02＜Tb/Ta＜1.5  (B1)
1.0＜Ta＜3.0      (B2)
1.03＜Tb/Ta＜1.35 (C1)
1.5＜Ta＜2.5      (C2)
当弹性层20的厚度满足这些条件表达式时，与厚度不满足这些条件表达式的情况相比，对充电辊10的清洁性能可得以改善。虽然其原因不一定清楚，但据推测是因为弹性层20的螺旋宽度方向上的两端部相对于弹性层20的螺旋宽度方向上的中心是朝着清洁辊12的外部突出的，而具有恰当的弹性恢复力的突出部分向充电辊10的表面施加摩擦力。
可以(例如)以如下方式测量弹性层20的厚度。
使用激光测量仪(激光扫描测微仪，型号为LSM6200，得自Mitutoyo株式会社)，以1mm/秒的横移速度沿清洁辊12的纵向(即基材18的轴向)对沿圆周方向固定的清洁辊12进行扫描，以测量弹性层的厚度轮廓。之后，在沿圆周方向移动清洁辊12后进行同样的测量，从而沿圆周方向以120°的间隔在三个位置处进行测量。根据所得的轮廓来计算弹性层20的厚度。
充电元件用清洁部件的制造方法
对本示例性实施方案中用来制造清洁辊12的方法没有特别限定，该方法的例子包括这样的方法，该方法包括：形成以螺旋形式布置在基材18外表面上的弹性层20，并清洗该弹性层20。
对弹性层20进行清洗以控制弹性层20中的硅油含量，从而对接触24小时后的有机硅浓度的最大值进行控制。
弹性层的形成
可以(例如)通过如下方式形成弹性层。
(1)准备弹性层用材料(例如发泡聚氨酯)，该材料被成型为矩形柱的形状，并使用钻孔机等在该材料中形成用于插入基材18的孔。将外表面上涂覆有粘合剂的基材18插入到弹性层用材料的孔中，并将该弹性层用材料切割成螺旋形状的弹性层20，从而形成清洁辊12。
(2)准备弹性层用材料(例如发泡聚氨酯)，该材料被成型为螺旋形状，并使用钻孔机等在该材料中形成用于插入基材18的孔。将外表面上涂覆有粘合剂的基材18插入到弹性层用材料的孔中，从而形成清洁辊12。
(3)准备片状的弹性层用材料(例如发泡聚氨酯片)，将双面胶带附着于该材料上。将作为弹性层的片材切割成带状(在下文中其可以被简称为条带)，并将该条带卷绕到基材18上以形成弹性层20，从而形成清洁辊12。
在这些方法中，由于将条带卷绕到基材18上以形成弹性层20从而提供清洁辊12的方法简单，因此可以采用该方法。
在将条带卷绕到基材18上时所施加的张力可以(例如)使条带伸长率(相对于条带的初始长度)为0％至5％，优选为约5％。
清洗
对清洗方法没有特别限定，可以使用漂白剂、洗涤剂、回注水等进行清洗。其中，从有机硅组分等的去除能力的角度来看，可以采取使用漂白剂进行清洗的方法。漂白剂为能够通过化学物质的氧化反应或还原反应而将着色物质分解的化合物，其实例包括氯系漂白剂(例如次氯酸钠)和氧系漂白剂(例如过氧化氢和过碳酸钠)。
可以在10℃至60℃下进行浸渍、喷雾等2小时至100小时，以进行清洗。
充电元件
下面将对作为充电元件的充电辊10进行描述，但是充电辊10并不局限于下面所示出的结构，只要充电辊10具有能够对作为待充电部件的图像保持部件进行充电的预定充电能力即可。
充电辊10可以包括(例如)导电性基材14和充电层16，其中充电层16包括弹性层或树脂层。充电层16可以具有包括弹性层的单层结构，或者具有包括彼此不同的多个层的多层结构。充电层16可以为经表面处理的弹性层。本文的术语“导电性”是指在20℃下的体积电阻率为1×107Ωcm以下，下文中与此相同。
在导电性基材14中所用的材料的实例包括金属(例如快削钢和不锈钢)，并且可根据用途(例如滑动性能)来恰当地选择该材料和其表面处理方法。从防止生锈的角度来看，可以对导电性基材14进行电镀处理。当导电性基材14的材料不具有导电性时，可以在通过常规处理(例如电镀)赋予该材料以导电性之后再使用该材料。
为了使弹性层具有预定的充电能力，弹性层可以为导电性弹性层。导电性弹性层的实例包括这样的弹性层：该弹性层含有具有弹性的弹性材料(例如橡胶)、用来控制导电性弹性材料的电阻率的导电性材料(例如炭黑和离子导电剂)，并且根据需要还可以含有添加剂(例如软化剂、增塑剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗老化剂和填料(例如二氧化硅和碳酸钙))。可以(例如)通过将这些材料的混合物涂覆在导电性基材14的外表面上来形成导电性弹性层。导电性弹性层可以包含：为了控制电阻率而作为导电剂分散其中、并与基体材料相混合的炭黑、离子型导电剂等；以及与作为电荷载体的电子和离子中的至少一者进行导电的材料。弹性材料可以为发泡材料。
可以(例如)通过将导电剂分散在橡胶材料中从而形成构成导电性弹性层的弹性材料。橡胶材料的实例包括：异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、丁基橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、天然橡胶以及这些材料的混合橡胶。其中，优选使用硅橡胶、乙烯-丙烯橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶以及这些材料的混合橡胶。橡胶材料可以为发泡材料或非发泡材料。
所用导电剂的实例包括电子导电剂和离子导电剂。电子导电剂的实例包括以下材料的细粉末：炭黑，例如科琴黑和乙炔黑；热解碳；石墨；导电性金属或合金，例如铝、铜、镍和不锈钢；导电性金属氧化物，例如氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体和氧化锡-氧化铟固溶体；表面经导电性处理的绝缘材料。离子导电剂的实例包括四乙基铵、月桂基三甲基铵等的高氯酸盐、氯酸盐等，碱金属或碱土金属(例如锂和镁)的氯酸盐等。
导电剂可以单独使用，或使用两种或多种的组合。对加入的导电剂的量没有特别限定，例如，相对于100质量份的橡胶材料，电子导电剂的加入量可以为1质量份至60质量份；或者相对于100质量份的橡胶材料，离子导电剂的加入量可以为0.1质量份至5.0质量份。
可以在充电辊10的表面上形成表面层，以防止充电辊10的表面被异物(例如调色剂)污染。对用于表面层的材料没有特别限定，其可以为树脂、橡胶等中的任何材料。树脂或橡胶的实例包括：聚酯、聚酰亚胺、共聚物尼龙、硅树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-四氟乙烯共聚物、三聚氰胺-甲醛树脂、氟树脂、环氧树脂、聚碳酸酯、聚乙烯醇、纤维素、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
在这些材料中，从防止由调色剂的外部添加剂而引起的污染的角度来看，可以优选使用聚偏二氟乙烯、四氟乙烯共聚物、聚酯、聚酰亚胺和共聚物尼龙。共聚物尼龙包含一种或多种选自尼龙6，10、尼龙11和尼龙12的尼龙作为聚合单元，共聚物中所含的其他聚合单元的实例包括尼龙6和尼龙6，6。共聚物中所包含的尼龙6，10、尼龙11和尼龙12等的聚合单元的比例可以为10质量％或更多。
树脂或橡胶可以单独使用，或可以使用两种或多种的混合物，并且可以将树脂和橡胶作为混合物使用。树脂或橡胶的数均分子量可以(例如)为1,000至100,000，优选为10,000至50,000。
表面层可以包含用来控制电阻率的导电性材料。所包含的导电性材料的粒径可为3μm以下。
用来控制电阻率的导电剂的实例包括：将与基体材料混合的炭黑、导电性金属氧化物颗粒、离子导电剂等；以及与作为电荷载体的电子和离子中的至少一者进行导电的材料。
作为导电剂的炭黑的具体实例包括pH为4.0以下的炭黑，例如可得自Degussa AG的Special Black 350、Special Black 100、Special Black250、Special Black 5、Special Black 4、Special Black 4A、Special Black550、Special Black 6、Color Black FW200、Color Black FW2和ColorBlack FW2V，以及可得自Cabot Speciality Chemicals公司的Monarch1000、Monarch 1300、Monarch 1400、Mogul-L和Regal 400R。
作为用来控制电阻率的导电剂的导电性金属氧化物颗粒的实例包括氧化锡、掺锑氧化锡、氧化锌、锐钛型氧化钛、ITO等的导电性颗粒，对导电性金属氧化物颗粒没有任何特别的限制，只要其为利用电子作为电荷载体的导电剂即可。这些材料可以单独使用，或者两种或多种组合使用。对导电性金属氧化物颗粒的粒径没有特别限定，除非削弱了本示例性实施方案的优点。从控制电阻率、强度等的角度来看，优选的是氧化锡、掺锑氧化锡和锐钛型氧化钛，更优选氧化锡和掺锑氧化锡。
表面层可以由氟树脂或硅树脂(特别是氟改性的丙烯酸酯聚合物)构成。表面层可以包含颗粒。根据该构造，表面层为疏水性的，从而抑制了异物附着在充电辊10上。通过添加绝缘颗粒(例如氧化铝和氧化硅)可以赋予充电辊的表面以不均匀性，这样便降低了与感光鼓一同滑动时的负荷，由此增加了充电辊和图像保持部件的耐磨性。本文所用的术语“绝缘”是指在20℃下的体积电阻率为1×1013Ωcm以上，下文中与此相同。
充电辊10的外径可以为8mm至16mm。从成像装置小型化的角度来看，外径优选为14mm或更小。当外径小于8mm时，充电辊的外表面与外部添加剂接触的次数增加，并且放电次数也增加，这在一些情况下对于维持充电能力是不利的。可以使用市售装置(例如游标卡尺或激光外径测量装置)对充电辊的外径进行测量。
充电辊10的微硬度可以为46°至60°。当微硬度大于60°时，即使充电辊10上连接有充电元件用清洁部件，充电辊10与图像保持部件的接触仍可能不充分，从而使得在一些情况下图像密度可能发生波动。当硬度小于45°时，可以在不使用充电元件用清洁部件的情况下确保与图像保持部件间的接触。用来降低硬度的方法包括：提高增塑剂的加入量的方法，以及使用具有低硬度的材料(例如硅橡胶)的方法。然而，前一种方法可能会引起增塑剂渗出，这可能会带来诸如图像质量劣化之类的问题，而后一种方法可能会使成本大幅提高。
可以(例如)使用得自Kobunshi Keiki株式会社的MD-1型硬度计来测量充电辊10的微硬度。
上面已经说明了作为充电装置的一个实例的充电辊，但充电装置并不限于卷状的充电装置，也可使用刷状、带状、刮板状等形式的充电装置。
处理盒
根据本发明示例性实施方案的处理盒包括图像保持部件和对图像保持部件的表面进行充电的充电装置。
根据需要，根据本示例性实施方案的处理盒还可以包括选自下列装置中的至少一种装置：潜像形成装置，其在图像保持部件的充电表面上形成潜像；显影装置，其通过使用含有调色剂的显影剂从而将在图像保持部件表面上形成的潜像显影，以形成调色剂图像；转印单元，其将形成于图像保持部件表面上的调色剂图像转印至转印材料上；以及图像保持部件清洁单元，在转印图像之后其对图像保持部件的表面进行清洁。
将参考图4对根据本示例性实施方案的处理盒实例的示意性结构进行描述。
处理盒3具有：作为图像保持部件的感光体(电子照相感光体)24，在该感光体24上将会形成静电潜像；作为充电元件的筒状充电辊10，该充电辊10通过与感光体24的接触而对感光体24的表面进行充电；作为充电元件用清洁部件的清洁辊12，该清洁辊12通过与充电辊10的接触而对充电辊10的表面进行清洁；作为显影装置部件的显影辊52，该显影辊52通过将调色剂附着到形成于感光体24表面上的静电潜像而形成调色剂图像；以及作为图像保持部件清洁装置的部件的清洁刮板56，该清洁刮板56通过与感光体24的表面接触而去除了调色剂图像转印后仍残留在感光体24上的调色剂等，这些部件在处理盒3中保持为一个整体，并且处理盒3以可拆卸的方式安装在成像装置中。由充电辊10和清洁辊12构成的充电装置为根据上述示例性实施方案的充电装置。
当将处理盒3安装在成像装置中时，围绕感光体24依次布置有：充电辊10；作为潜像形成装置的曝光装置58，该曝光装置58利用激光或来自原始图像的反射光而在感光体24的表面上形成静电潜像；显影辊52；作为转印装置的部件的转印辊54，该转印辊54将位于感光体24表面上的调色剂图像转印至作为转印材料的记录纸62上；以及清洁刮板56。
在接触24小时之后，充电辊10表面上的有机硅浓度的最大值位于上述范围内。在图4中，没有公开电子照相过程所需的其他功能单元。
下面将对图4中所示出的处理盒3的操作进行描述。
由电源(图中未示出)向与感光体24的表面接触的充电辊10施加电压，从而对感光体24的表面进行充电。此时，感光体24和充电辊10分别按照图4中的箭头示出的方向进行旋转。
在充电之后，当利用来自曝光装置58、对应于图像信息的光60来照射感光体24的表面时(曝光)，被光照射的部分的电位降低。光60的光量的成像分布与图像密度相对应，因此通过光60照射在感光体24的表面上而形成了对应于待记录图像(即，静电潜像)的电位分布。当其中形成有静电潜像的部分通过显影辊52时，根据电位高低的不同，调色剂被附着到感光体24的表面上，从而形成了调色剂图像，即，将静电潜像可视化。
利用定位辊(图中未示出)将记录纸62送至其中形成有调色剂图像的部分，从而使记录纸62叠加至感光体24表面上的调色剂图像上。利用转印辊54将调色剂图像转印到记录纸62上，然后将记录纸62与感光体24分离。将分离后的记录纸62通过传送路径传送到用于在加热加压条件下使调色剂图像定影的定影单元(图中未示出)，然后将其送出至装置的出纸托盘。
设置在处理盒3中的充电辊10安装有清洁辊12。通过从电源向轴承28施加电压，从而使清洁辊12和充电辊10具有相同的极性，并且附着在充电元件上的异物(例如调色剂)在较长一段时间内被清洁刮板56回收从而被该清洁刮板所去除，这样便没有异物累积在清洁辊12和充电辊10的表面上。因此，在较长一段时间内防止了充电辊10被污染，从而维持了充电性能。
感光体24至少具有形成静电潜像(即，静电荷图像)的功能。电子照相感光体具有(例如)筒状导电性基材，必要时，在筒状导电性基材的外表面上依次形成有底层、含有电荷生成材料的电荷生成层、以及含有电荷输送材料的电荷输送层。电荷生成层和电荷输送层的层叠顺序可以颠倒。电荷生成层和电荷输送层可以形成为层叠型感光体，其中电荷生成材料和电荷输送材料分别被包含在单独的层(即，电荷生成层和电荷输送层)中；或者可以形成为单层型感光体，其中电荷生成材料和电荷输送材料被包含在同一层中，层叠型感光体是优选的。可在底层和感光层之间设置中间层。可以在感光层上设置保护层。感光层并不局限于有机感光体，还可以使用诸如无定形硅感光层之类的其他感光层。
对曝光装置58没有特别限定，其例子包括激光光学系统和LED阵列，它们能够利用半导体激光、LED光、液晶快门光(liquid crystal shutterlight)等将感光体24的表面曝光成像。
显影装置具有这样的功能：其利用含有静电荷图像显影用调色剂的单组分显影剂或双组份显影剂，将在感光体24上形成的静电潜像显影，以形成调色剂图像。对显影装置没有特别限定，只要该装置具有上述功能即可，可以根据需要选择调色剂层与感光体24接触或不与其接触的类型。显影装置的例子包括已知的显影装置，例如在图4中示出的、具有利用显影辊52将静电荷图像显影用调色剂附着在感光体24上的功能的显影装置，以及具有利用刷子等将调色剂附着在感光体24上的功能的显影装置。
转印装置可以具有将调色剂图像直接转印至纸张等的系统，或者具有通过中间转印材料而将调色剂图像转印至纸张等的系统。在图4中示出的将调色剂图像直接转印至记录纸62的系统的实例包括具有转印辊54和转印辊挤压装置(图中未示出)的系统，其中转印辊54为导电辊或半导电辊。转印装置可以具有这样的系统：其中从记录纸62的背面(即，从与感光体相对的一侧)将与调色剂极性相反的电荷施加至记录纸62，从而通过静电力将调色剂图像转印到记录纸62上。可以通过考虑待充电图像区域的宽度、转印充电装置的形状、开口宽度、处理速度(圆周速度)等来恰当地选择转印辊54。从降低成本的角度来看，可以将单层发泡辊用作转印辊54。
对作为定影装置的定影单元没有特别限定，其实例包括对调色剂图像进行定影的定影单元，其中调色剂图像在加热、加压或加热加压条件下已被转印到记录纸62上。
作为转印材料的记录纸62(调色剂图像转印到其上)的实例包括采用电子照相系统的复印机、打印机等中所使用的普通纸和OHP纸。为了降低定影后的图像的表面粗糙度，转印材料可具有较小的表面粗糙度，其实例包括通过用树脂等涂敷普通纸表面而获得的涂布纸、打印用加工印刷纸(art paper)等。
成像装置
根据本示例性实施方案的成像装置具有：图像保持部件；根据本示例性实施方案的充电装置，其对图像保持部件的表面充电；潜像形成装置，其在图像保持部件的充电表面上形成潜像；显影装置，其通过使用含有调色剂的显影剂从而将在图像保持部件的表面上形成的潜像显影以形成调色剂图像；以及转印装置，其将在图像保持部件的表面上形成的调色剂图像转印至转印材料上。根据需要，根据本示例性实施方案的成像装置还可以包括选自下列装置中的至少一种装置：图像保持部件用清洁装置，在转印调色剂图像之后其对图像保持部件的表面进行清洁；以及定影装置，其将已转印至转印材料上的调色剂图像定影在转印材料上。根据本示例性实施方案的成像装置可以包括上述处理盒。
图5示出了根据本示例性实施方案的成像装置实例的示意性结构，下面将对该结构进行描述。
成像装置5具有：作为图像保持部件的感光体24，在该感光体24上将会形成静电潜像；作为充电元件的筒状充电辊10，该充电辊10通过与感光体24接触从而对感光体24的表面进行充电；作为充电元件用清洁部件的清洁辊12，该清洁辊12通过与充电辊10接触从而对充电辊10的表面进行清洁；作为潜像形成装置的曝光装置58，该曝光装置58利用激光或从原始图像反射的光从而在感光体24的表面上形成静电潜像；作为显影装置的部件的显影辊52，该显影辊52通过将调色剂附着到感光体24的表面上所形成的静电潜像上从而形成调色剂图像；作为转印装置的部件的转印辊54，该转印辊54将感光体24表面上的调色剂图像转印到作为转印材料的记录纸62上；以及作为图像保持部件用清洁装置的部件的清洁刮板56，在调色剂图像转印之后，该清洁刮板56去除残留在感光体24上的调色剂等。由充电辊10和清洁辊12构成的充电装置为根据上述示例性实施方案的充电装置。
在成像装置5中，围绕感光体24依次布置有充电辊10、曝光装置58、显影辊52、转印辊54和清洁刮板56。在接触24小时之后，清洁辊10的表面上有机硅浓度的最大值位于上述范围内。在图5中，没有公开电子照相法所需的其他功能单元。成像装置5的结构和其成像时的操作与图4中示出的处理盒3一致。在图5中，公开了向轴承28施加电压的电源63。
图6示出了具有串联系统的彩色成像装置5。图7为图6所示的成像装置5的充电装置和其周边装置的放大图。
图6和图7中所示出的成像装置5具有(例如)黄色处理盒64Y，该黄色处理盒64Y包括感光体(感光鼓)24、充电辊10、清洁辊12、显影装置66Y、清洁刮板等。类似地，成像装置5具有品红色处理盒64M、青色处理盒64C和黑色处理盒64K，其中品红色处理盒64M、青色处理盒64C和黑色处理盒64K分别包括显影装置66M、66C和66K以代替黄色处理盒64Y中的显影装置66Y。由充电辊10和清洁辊12构成的充电装置为根据上述示例性实施方案的充电装置。
感光体24(例如)由直径为25mm的导电性筒状体形成，在该导电性筒状体的表面上涂覆有感光体层，并且感光体24在马达(图中未示出)的带动下以大约150mm/秒的处理速度下旋转。
利用充电辊10将感光体24的表面充电至预定电位，然后使用从曝光装置58发射的激光束等进行曝光成像，从而形成对应于图像信息的静电潜像。
利用分别为黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的显影装置66Y、66M、66C和66K将在感光体24上所形成的静电潜像显影，从而形成带有预定颜色的调色剂图像。
在(例如)形成彩色图像的情况中，使各个颜色的感光体24的表面受到充电、曝光和各颜色(包括黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K))的显影处理，从而在用于各颜色的感光体24形成对应于包括黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)在内的各颜色的调色剂图像。
将在感光体24上依次形成的包括黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)在内的各颜色的调色剂图像分别转印到记录纸62上，其中该记录纸62在纸张转送带68上被传送到感光体24的外表面。然后将记录纸62(调色剂图像已由感光体24转印到记录纸62上)传送至定影装置70，利用定影装置70对记录纸62加热加压，从而将调色剂图像定影在记录纸62上。之后，在单面印刷的情况下，利用排出辊72将其上定影有调色剂图像的记录纸62排出到位于成像装置5的上部的输出托盘部74。
在双面印刷的情况下，对于已利用定影装置70而将调色剂图像定影在第一表面(正面)上的记录纸62，不使用排出辊72将其排出到输出托盘部74，而是利用排出辊72保持记录纸62的后端，并将排出辊72逆转，从而将记录纸62的传送路径转变为双面印刷的传送路径76。利用布置在双面印刷的传送路径76上的进纸辊78将记录纸62反转，然后再次利用纸张传送带68传送记录纸62，从而将来自感光体24的调色剂图像转印到记录纸62的第二表面(背面)上。利用定影装置70将在记录纸62的第二表面(背面)上的调色剂图像定影，然后将记录纸62排出到输出托盘部74。
感光体24每转动一次，便利用布置在感光体24上的清洁刮板56将调色剂图像转印完成之后残留于感光体24表面上的调色剂和纸末去除，以准备下一次的成像。
如图7所示，充电辊10布置在感光体24周围，以使其与感光体24接触。以可旋转的方式支承充电辊10。布置用于对充电辊10进行清洁的清洁辊12，以使其与充电辊10的与感光体24相对的一侧接触。以可旋转的方式支承清洁辊12。例如，在沿箭头X的方向旋转感光体24时，充电辊10沿箭头Y的方向旋转，而清洁辊12沿箭头Z的方向旋转。在使未使用的清洁辊12的弹性层和未使用的充电辊10彼此接触24小时以上的时间之后，通过对充电辊10的接触部分和非接触部分进行X射线光电子能谱分析而获得的有机硅浓度位于上述范围内。
通过向导电性基材14的两端施加预定的负荷F从而将充电辊10压到感光体24上，这样便沿着充电层的外表面发生弹性变形从而形成接触部分。通过向基材18的两端施加预定的负荷F′从而将清洁辊12压到充电辊10上，使得弹性层沿着充电辊10的外表面发生弹性变形以形成接触部分，从而防止了充电辊10的弯曲，因此抑制了充电辊10和感光体24之间在轴向上的接触发生波动。
本示例性实施方案的成像装置的结构不限于上述结构，还可以为成像装置的已知结构，例如具有中间转印系统的成像装置。例子
下面将结合如下例子对本发明进行更详细地描述，但本发明并不限于这些例子。
实施例1
清洁辊的制造
将使用聚醚多元醇作为原材料而制备的、含有有机硅发泡稳定剂的聚氨酯泡沫(型号EPM-70，得自Inoac株式会社，平均泡孔直径：0.4mm)浸入漂白剂(Haiter，得自Kao株式会社)中，并在25℃下保持24小时。之后，使用离子交换水对聚氨酯泡沫进行清洗，并将其加工成厚度为2mm的片材。将厚度为0.2mm的双面胶带附着于该片材上，然后将其切成宽度为6mm、长度为353mm的条带。以25°的卷绕角以及一定的张力(在该张力作用下片材总长度的拉伸率为0至5％)将该条带(聚氨酯泡沫的有效长度：320mm)卷绕在阶梯状金属轴(外径：6mm，总长度：337mm，轴承部分的外径：4mm，轴承部分的长度：6mm)，从而制得以螺旋形式布置的弹性层，由此获得清洁辊。
在所得的清洁辊中，螺旋形式的弹性层的螺旋角θ为25°，螺旋宽度R1为23.7mm，螺旋间距R2为40.4mm，覆盖率为59％，螺旋宽度方向上的中心处的厚度Ta为1.75mm，螺旋宽度方向上的两端处的厚度Tb为2.3mm。
充电辊的制造
弹性层的形成
使用开炼机(open roll)对下列组分的混合物进行捏合，并将其涂覆在由SUS416形成的直径为6mm的导电性基材的表面上，以形成厚度为3mm的筒状。将其上涂覆有该混合物的基材插入到内径为18.0mm的筒状模具中，并在170℃下将该混合物硫化处理30分钟。将基材从模具中取出，对硫化后的混合物进行抛光以形成筒状的导电性弹性层。
橡胶材料                        100质量份
(75质量份的环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶Gechron 3106，得自Nippon Zeon株式会社，以及25质量份的丁腈橡胶N250S，得自JSR株式会社)
导电剂                           0.9质量份
(苄基三甲基氯化铵，得自Kanto kagaku株式会社)
导电剂                           15质量份
(科琴黑EC，得自Lion株式会社)
硫化剂                           1质量份
(硫，200目，得自Tsurumi Chemical株式会社)
硫化促进剂                        2.0质量份
(Nocceler DM，得自Ouchi Shinko Chemical Industrial株式会社)
硫化促进剂                        0.5质量份
(Nocceler TT，得自Ouchi Shinko Chemical Industrial株式会社)
表面层的形成
利用球磨机将含有如下组分的混合物分散以获得分散液，用甲醇稀释该分散液，并将其浸渍涂覆在导电性弹性层的表面上。加热至140℃以将涂覆层干燥15分钟，以形成厚度为10μm的表面层，从而提供充电辊。
聚合物材料                        1100质量份
(N-甲氧基甲基化尼龙，F30K，得自Nagase Chemtex株式会社)
聚合物材料                                        210质量份
(聚乙烯醇缩丁醛树脂，S-Lec BL-1，得自Sekisui Chemical株式会社)
导电剂                                            20质量份
(炭黑，科琴黑EC，得自Lion株式会社)
多孔填料                                          30质量份
(聚酰胺树脂颗粒，2001UDNAT1，得自Arkema株式会社(日本))
催化剂                                            7质量份
(磷酸离解，异丙醇/异丁醇催化剂，Nacure 4167，得自King Industries株式会社)
溶剂(甲醇)                                        900质量份
所得充电辊的外表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm。
实施例2
充电辊的制造
按照与实施例1相同的方式制造充电辊，不同之处在于改变了在弹性层制造过程中的抛光条件，使得充电辊外表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为17μm。
所使用的清洁辊与在实施例1中获得的相同。
实施例3
清洁辊的制造
按照与实施例1相同的方式制造清洁辊，不同之处在于将聚氨酯泡沫浸入漂白剂中的时间改为4小时。
所使用的充电辊与在实施例1中获得的相同。
实施例4
所使用的充电辊与在实施例2中获得的相同，并且所使用的清洁辊与在实施例3中获得的相同。
实施例5
清洁辊的制造
按照与实施例1相同的方式制造清洁辊，不同之处在于将聚氨酯泡沫浸入漂白剂中的时间改为2小时。
所使用的充电辊与在实施例1中获得的相同。
实施例6
所使用的充电辊与在实施例2中获得的相同，并且所使用的清洁辊与在实施例5中获得的相同。
比较例1
清洁辊的制造
按照与实施例1相同的方式制造清洁辊，不同之处在于没有将聚氨酯泡沫浸入到漂白剂中，并且没有使用离子交换水对其进行清洗。
所使用的充电辊与在实施例1中获得的相同。
比较例2
所使用的充电辊与在实施例2中获得的相同，并且所使用的清洁辊与在比较例1中获得的相同。
实施例7
充电辊的制造
按照与实施例1相同的方式制造充电辊，不同之处在于改变了在弹性层制造过程中的抛光条件，使得充电辊外表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为4μm。
所使用的清洁辊与在实施例3中获得的相同。
实施例8
充电辊的制造
按照与实施例1相同的方式制造充电辊，不同之处在于改变了在弹性层制造过程中的抛光条件，使得充电辊外表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为18μm。
所使用的清洁辊与在实施例3中获得的相同。
比较例3
清洁辊的制造
按照与比较例1相同的方式制造清洁辊，不同之处在于将含有有机硅发泡稳定剂的聚氨酯泡沫(型号RR26，得自Inoac株式会社，平均泡孔直径：0.8mm)用作原材料。
所使用的充电辊与在实施例1中获得的相同。
评价
清洁性能的评价
按照如下方式对用于DocuCentre Color 400CP(得自Fuji Xerox株式会社)的处理盒进行改造：卸下连接到处理盒上的充电辊和清洁辊，并将实施例和比较例中制造的清洁辊和充电辊连接到处理盒上。将处理盒安装在DocuCentre Color 400CP(得自Fuji Xerox株式会社)中，进行10,000张A4纸(C2纸，得自Fuji Xerox株式会社)的印刷测试。之后，根据下列标准对由于充电辊的清洁不均匀而造成的半调色剂图像(half-tone image)的图像质量上的密度不均匀情况进行评价(清洁性能的评价)。
密度不均匀性的评价标准(清洁性能的评价)
AA：在图像质量上完全没有密度不均匀现象出现
A：在图像质量上基本上没有密度不均匀现象出现
B：在图像质量上存在密度不均匀，为可接受的程度
C：在图像质量上存在密度不均匀，为不可接受的程度
下表1中示出了实施例和比较例中，在接触24小时之后有机硅浓度的最大值(原子％)、充电辊外表面的十点平均表面粗糙度(μm)以及清洁辊的弹性层的平均泡孔直径(mm)。对实施例和比较例的评价结果也在表1中示出。
表1
Figure BSA00000471835000301
从上述结果中可以看出，与比较例相比，实施例中密度不均匀的现象得以抑制，并且维持了对充电辊的清洁性能。
提供对本发明的示例性实施方案的上述描述是为了举例和说明。并非旨在涵盖所有本发明，或将本发明限制为所公开的精确形式。显然，对于本领域技术人员而言，各种变型和修改将是显而易见的。选择并描述这些实施方案为的是更好地说明本发明的原理和其实际应用，从而使得本领域技术人员理解本发明的多种实施方案，并且其多种变型适用于所预期的特定用途。本发明的范围期望通过所附权利要求及其等同形式限定。

Claims (20)

1.一种充电装置，包括：
充电元件，以及
用于所述充电元件的清洁部件，其包括基材和弹性层，该弹性层含有硅油并以螺旋形式布置在所述基材的外表面上，所述充电装置满足下式：
A≤6原子％
其中A为：在所述充电元件与所述弹性层接触的接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量；以及在所述充电元件未与所述弹性层接触的非接触部分处构成硅氧烷骨架的Si原子相对于总原子的含量这二者中的最大值，其中，在制备初始状态的所述充电元件用清洁部件的弹性层以及初始状态的所述充电元件、并使这二者彼此接触24小时之后，由所述充电元件表面的X射线光电子能谱获得所述Si原子含量。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述充电装置满足下式：
A≤5原子％。
3.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述充电元件的表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
所述弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
4.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
5.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述弹性层包含聚醚聚氨酯。
6.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述弹性层的螺旋角θ为10°至65°。
7.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述弹性层的螺旋宽度为3mm至25mm。
8.根据权利要求1所述的充电装置，其中所述弹性层的螺旋间距为3mm至25mm。
9.一种用于制造根据权利要求1所述的充电装置的方法，所述方法包括：
制备用于充电元件的清洁部件，其包括如下步骤：
形成以螺旋形式布置在芯部件外表面上的弹性层，以及
清洗所述弹性层。
10.根据权利要求9所述的用于制造所述充电装置的方法，其中
所述充电元件表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
所述弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
11.根据权利要求9所述的用于制造所述充电装置的方法，其中所述弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
12.根据权利要求9所述的用于制造所述充电装置的方法，其中所述弹性层包含聚醚聚氨酯。
13.一种处理盒，包括：
图像保持部件，以及
根据权利要求1所述的充电装置。
14.根据权利要求13所述的处理盒，其中
所述充电元件表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
所述弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
15.根据权利要求13所述的处理盒，其中所述弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
16.根据权利要求13所述的处理盒，其中所述弹性层包含聚醚聚氨酯。
17.一种成像装置，包括：
图像保持部件，
根据权利要求1所述的充电装置，其对所述图像保持部件的表面充电，
静电潜像形成装置，其在所述图像保持部件的所述充电表面上形成静电潜像，
显影装置，其使用含有调色剂的显影剂将在所述图像保持部件的表面上形成的所述静电潜像显影，以形成调色剂图像，以及
转印装置，其将在所述图像保持部件的表面上形成的所述调色剂图像转印到转印材料上。
18.根据权利要求17所述的成像装置，其中
所述充电元件表面的十点平均表面粗糙度(Rz)为5μm至17μm，并且
所述弹性层为平均泡孔直径为0.1mm至1.0mm的发泡材料。
19.根据权利要求17所述的成像装置，其中所述弹性层包含发泡聚氨酯树脂。
20.根据权利要求17所述的成像装置，其中所述弹性层包含聚醚聚氨酯。
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