CN102645866A - 充电部件、充电装置、处理盒和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电部件、充电装置、处理盒和图像形成设备。本发明提供一种充电部件，该充电部件至少包含基材和导电性最外层，所述导电性最外层设置在所述基材上，与被充电物体接触，并且包含(A)树脂和(B)从中心向外侧以放射状形式突出的多个针状颗粒的聚集体。在将电压施加到所述充电部件的状态下，所述充电部件通过与所述被充电物体接触而对所述被充电物体进行充电。

Description

充电部件、充电装置、处理盒和图像形成设备

技术领域

本发明涉及充电部件、充电装置、处理盒和图像形成设备。

背景技术

在采用电子照相方式的图像形成设备中，通过使用充电装置，在包含由无机或有机材料构成的光电导性感光体的图像保持部件的表面上形成电荷，通过使用调制图像信号而获得的激光，在其上形成静电潜像，随后用带电的色调剂使静电潜像显影，从而形成可视的色调剂图像。随后，使色调剂图像通过中间转印部件或直接静电转印到例如记录页等转印材料上，并定影到记录材料上，由此可以获得所需的再现图像。

充电装置起到对被充电物体(例如图像保持部件)进行充电的重要功能，并且可以将其大致分类为：与图像保持部件直接接触并对图像保持部件进行充电的接触型充电装置，和不与图像保持部件接触的、在图像保持部件附近通过电晕放电等对图像保持部件进行充电的非接触型充电装置。最近，其中减少了因放电而造成的臭氧或氮氧化物的伴生的采用接触充电类型的充电装置已经变得越来越多。

接触型充电装置配备有充电部件，该充电部件与图像保持部件表面直接接触、随着图像保持部件表面的运动而转动并且对图像保持部件进行充电。已提出了这样一种接触型充电部件：将特定材料用于该充电部件的最外层，以防止色调剂或色调剂中的外添剂粘附到该最外层上(例如，参见JP-A-6-264918、JP-A-2006-163059、JP-A-7-064378和日本专利第2649162号)。

已提出了使接触型充电部件的最外层包含树脂颗粒并在其表面上形成不均匀以提高充电均一性的技术(例如，参见JP-A-2003-316111、JP-A-2003-316112、JP-A-2007-101864、JP-A-2008-276022、JP-A-2008-276026和JP-A-2010-102016)。

发明内容

本发明的一些方面的优势在于提供一种充电部件，所述充电部件在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电。

该优势可以通过以下构造来实现。

根据本发明的第一方面，提供一种充电部件，其至少包含：基材；和导电性最外层，所述导电性最外层设置在所述基材上，与被充电物体接触，并且包含(A)树脂和(B)从中心向外侧以放射状形式突出的多个针状颗粒的聚集体，其中，在将电压施加到所述充电部件的状态下，所述充电部件通过与所述被充电物体接触而对所述被充电物体进行充电。

本发明的第二方面提供第一方面所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均粒径为3μm～20μm。

本发明的第三方面提供第一方面所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均粒径为3μm～15μm。

本发明的第四方面提供第一方面所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均粒径为3μm～12μm。

本发明的第五方面提供第一到第四方面中任一方面所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均圆形度为0.8～1.0。

本发明的第六方面提供第一方面所述的充电部件，其中，(A)所述树脂是聚酰胺树脂。

本发明的第七方面提供第六方面所述的充电部件，其中，所述聚酰胺树脂是甲氧基-甲基化的聚酰胺树脂。

本发明的第八方面提供第一方面所述的充电部件，其中，所述针状颗粒包括碳酸钙颗粒或氧化锌颗粒。

本发明的第九方面提供第一方面所述的充电部件，其中，所述针状颗粒包括碳酸钙颗粒。

本发明的第十方面提供第一方面所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体在所述导电性最外层中的含量为1重量％～50重量％。

根据本发明的第十一方面，提供一种充电装置，所述充电装置包含第一到第十方面中任一方面所述的充电部件。

根据本发明的第十二方面，提供一种能够从图像形成设备中拆卸的处理盒，所述处理盒包含：图像保持部件；和充电装置，所述充电装置对所述图像保持部件进行充电，并且具有第一到第十方面中任一方面所述的充电部件。

根据本发明的第十三方面，提供一种图像形成设备，所述图像形成设备包含：图像保持部件；充电装置，所述充电装置对所述图像保持部件进行充电，并具有第一到第十方面所述的充电部件；潜像形成装置，所述潜像形成装置在所述图像保持部件的经充电的表面上形成潜像；显影装置，所述显影装置使在所述图像保持部件的表面上形成的所述潜像显影，从而形成色调剂图像；和转印装置，所述转印装置将在所述图像保持部件的表面上形成的所述色调剂图像转印至记录媒体。

根据本发明的第一方面，可以提供一种充电部件，与导电性最外层不包含所述聚集体的情况相比，所述充电部件在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电。

根据本发明的第二到第四方面，可以提供一种充电部件，与所述聚集体的平均粒径不在上述范围内的情况相比，所述充电部件在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电。

根据本发明的第五方面，可以提供一种充电部件，与所述聚集体的平均圆形度不在上述范围内的情况相比，所述充电部件在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电。

根据本发明的第六和第七方面，可以提供一种充电部件，与未包含聚酰胺树脂作为所述导电性最外层的树脂的情况相比，所述充电部件能够抑制色调剂等附着到所述充电部件。

根据本发明的第八和第九方面，可以提供一种充电部件，与不含碳酸钙颗粒或氧化锌颗粒的情况相比，所述充电部件能够容易地控制所述聚集体的形状。

根据本发明的第十方面，可以提供一种充电部件，与所述聚集体在所述导电性最外层中的含量不在上述范围内的情况相比，所述充电部件在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电。

根据本发明的第十一方面，可以提供一种充电装置，与使用导电性最外层不包含所述聚集体的充电部件的情况相比，所述充电装置包含在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电的充电部件。

根据本发明的第十二方面，可以提供一种处理盒，与使用导电性最外层不包含所述聚集体的充电部件的情况相比，所述处理盒包含在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电的充电部件。

根据本发明的第十三方面，可以提供一种图像形成设备，与使用导电性最外层不包含所述聚集体的充电部件的情况相比，所述图像形成设备包含在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电的充电部件。

附图说明

将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述，其中：

图1是示意性说明本发明的示例性实施方式的充电部件的透视图；

图2是示意性说明示例性实施方式的充电部件的截面图；

图3是示意性说明示例性实施方式的充电部件的放大截面图；

图4是示意性说明示例性实施方式的充电装置的透视图；

图5是示意性说明示例性实施方式的图像形成设备的构造的视图；和

图6是示意性说明示例性实施方式的处理盒的构造的视图。

具体实施方式

下文将参照附图对本发明的示例性实施方式进行描述。

充电部件

图1是示意性说明本发明的示例性实施方式的充电部件的透视图。图2是示意性说明此示例性实施方式的充电部件的截面图。图2是沿图1的A-A线获取的截面图。

如图1和图2所示，该示例性实施方式的充电部件121是例如辊部件，其包含圆筒形或柱状基材30(轴)、设置在所述基材30的外周上的导电性弹性层31和设置在所述导电性弹性层31的外周上的导电性最外层32。

导电性最外层32是例如与被充电物体接触的层，并且包含(A)树脂和(B)从中心向外侧以放射状形式突出的多个针状颗粒的聚集体。

通过使导电性最外层32具有上述构造，该示例性实施方式的充电部件121在重复使用时仍能够以减少的偏差对被充电物体进行充电。

其原因尚不确定，但据认为是下述原因。

当与被充电物体接触的导电性最外层32含有聚集体时，据认为，在存在聚集体的区域的所述导电性最外层32的表面是沿着每个聚集体的粒径方向的凸部，并且所述聚集体会散开，从而形成具有较大间距的凹凸部(见图3)。由于该凹凸部能够抑制色调剂的外添剂的成膜的发生，因此据认为对导电性最外层32表面的污染会受到抑制，而且因重复使用而造成的充电性能下降会受到抑制。

另一方面，由于每个聚集体中的多个针状颗粒从中心向外侧以放射状形式突出并且发生聚集，因此认为，由于所述多个针状颗粒的尖端所致，在由聚集体形成的导电性最外层32的凸部表面上会另外形成间距较小的凹凸部(见图3)。由于导电性最外层32表面上的放电位置的数量因上述凹凸部而增加，因此认为被充电物体上的充电偏差会受到抑制。

因此，在该示例性实施方式的充电部件121中，认为在对其进行重复使用时仍可以以减少的偏差对被充电物体进行充电。

图3是示意性说明此示例性实施方式的充电部件的放大截面图。在图3中，附图标记32A表示聚集体。

此处，在该示例性实施方式中，假定充电部件121具有辊部件形式。然而，充电部件121的形状没有特别限制，其实例包括诸如辊状、刷状、带(管)状和刮板状等各种形状。在这些形状中，优选的是该示例性实施方式中所描述的辊状部件。换言之，优选的是，充电部件具有所谓的充电辊形状。

该示例性实施方式的充电部件121不限于上述构造，可以具有不含导电性弹性层31的构造，或者包含设置在导电性弹性层31和基材30之间的中间层、设置在导电性弹性层31和导电性最外层32之间的电阻调节层或转移防止层、以及设置在导电性最外层32的外表面(最外表面)上的涂层(保护层)的构造。该示例性实施方式的充电部件121可以仅包含基材30和导电性最外层32。

下文将详细描述该示例性实施方式的充电部件121的组成元件。

本说明书中的导电性意为在20℃的体积电阻率小于1×10Ωcm。本说明书中的半导电性意为在20℃的体积电阻率是1×10Ωcm～1×10¹⁰Ωcm。

(基材)

将首先描述基材30。

基材30由金属或合金(例如铝、铜合金和不锈钢，镀有铬、镍等的铁)和导电性材料(例如导电性树脂)构成。

基材30充当充电辊的电极和支持物，其材料的实例包括诸如铁(例如易切削钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍等金属。在该示例性实施方式中，基材30是导电性的棒状部件，基材30的实例包括外表面被镀覆的部件(例如，树脂或陶瓷部件)和其中分散有导电剂的部件(例如，树脂或陶瓷部件)。基材30可以是中空部件(圆筒形部件)或非中空部件。

导电性弹性层

下文将描述导电性弹性层31。

导电性弹性层31包含例如弹性材料、导电剂，并视需要包含其他添加剂。导电性弹性层31是需要时在基材30的外周面上直接形成的层。

弹性材料的实例包括异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、表氯醇橡胶、丁基橡胶、聚氨酯、硅酮橡胶、氟橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶、表氯醇-环氧乙烷共聚物橡胶、表氯醇-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(NBR)、天然橡胶及其混合橡胶。其中，可以优选使用聚氨酯、硅酮橡胶、EPDM、表氯醇-环氧乙烷共聚物橡胶、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、NBR及其混合橡胶。这些弹性材料可以是发泡的或非发泡的。

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下述物质的粉末：诸如科琴黑(ketjen black)和乙炔炭黑等炭黑；热解炭、石墨；诸如铝、铜、镍和不锈钢等各种导电性金属或合金；诸如氧化锡、氧化铟、二氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体和氧化锡-氧化铟固溶体等各种导电性金属氧化物；和表面经加工而具有导电性的绝缘材料。离子导电剂的实例包括：四乙基铵和月桂基三甲基铵的高氯酸盐和氯酸盐；诸如锂和镁等碱金属；以及碱土金属的高氯酸盐和氯酸盐。

可以单独使用这些导电剂，或使用其两种以上的组合。

此处，炭黑的具体实例包括：“SPECIAL BLACK 350”、“SPECIAL BLACK 100”、“SPECIAL BLACK 250”、“SPECIAL BLACK 5”、“SPECIAL BLACK 4”、“SPECIALBLACK 4A”、“SPECIAL BLACK 550”、“SPECIAL BLACK 6”、“COLOR BLACKFW200”、“COLOR BLACK FW2”和“COLOR BLACK FW2V”(均由Evonik IndustriesAG制造)；以及“MONARCH 1000”、“MONARCH 1300”、“MONARCH 1400”、“MOGUL-L”和“REGAL 400R”(均由Cabot Corporation制造)。

这些导电剂的平均粒径优选为1nm～200nm。

该平均粒径是通过下述方法计算得到的：切割导电性弹性层31获得样品，用电子显微镜观察该样品，测量100个导电剂颗粒的直径(最大直径)，并对测得的直径取平均值。

例如，可以通过使用Sysmex Corporation制造的Zetasizer Nano ZS来测量平均粒径。

导电剂的添加量没有特别限制。然而，对于电子导电剂的情况，相对于100重量份的弹性材料，导电剂的量优选为1重量份～30重量份，且更优选为15重量份～25重量份。对于离子导电剂的情况，相对于100重量份的弹性材料，导电剂的量优选为0.1重量份～5.0重量份，且更优选为0.5重量份～3.0重量份。

混入导电性弹性层31的其他添加剂的实例包括通常可以添加到弹性层的材料，例如软化剂、增塑剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂、偶联剂和填充剂(例如二氧化硅和碳酸钙)。

在形成导电性弹性层31时，对于诸如导电剂、弹性材料和其他成分(需要时添加的硫化剂或发泡剂)等成分的混合方法或混合顺序，没有特别限制。通常，用滚筒干燥机或V型混合机预先将所有成分混合，随后通过使用挤出机将这些成分融化并混合，从而将产物挤出并成型。

导电性弹性层31的厚度优选为1mm～10mm，且更优选为2mm～5mm。

导电性弹性层31的体积电阻率优选为10³Ωcm～10¹⁴Ωcm。

导电性最外层

下文将描述导电性最外层32。

所述导电性最外层32是与例如被充电物体接触的导电性最外层，包含(A)树脂和(B)从中心向外侧以放射状形式突出的多个针状颗粒的聚集体，并且必要时还包含其他添加剂(例如导电剂)。

(A)树脂

选择可以形成构成最外层的树脂涂层的树脂作为所述树脂。

构成最外层的树脂的实例包括：聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、酚树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂和苯胍胺树脂。

其另外一个优选实例是共聚尼龙(Amiran CM-8000，由Toray Industries Inc.制造)，其包含610尼龙、11尼龙和12尼龙中的一种或多种作为聚合单元。包含在该共聚物中的另一种聚合单元的实例包括6尼龙和66尼龙。可以将混入导电性弹性层31的弹性材料作为所述树脂来使用。

可以仅使用其中一种，或者可以使用其中两种以上。然而，就效果而言，优选包含聚酰胺树脂作为所述树脂的主要成分。

由于聚酰胺树脂在与色调剂和外添剂的附着性方面表现优异并且使得难以通过接触使被充电物体摩擦带正电，因此色调剂或外添剂与充电部件的附着受到了抑制。

作为所述树脂使用的聚酰胺树脂没有特别限制，但其实例包括在由Nikkan KogyoShimbun Ltd.出版的由Osamu Fukumoto所著的《Handbook of Polyamide Resin》的8400页中描述的聚酰胺树脂，而且可以优选使用实例中的醇可溶性聚酰胺。

醇可溶性聚酰胺的优选实例包括N-烷氧基-甲基化聚酰胺和N-甲氧基-甲基化聚酰胺(N-甲氧基-甲基化尼龙，由Nagase ChemteX Corporation制造的TORESIN)。

作为所述树脂使用的聚乙烯醇缩醛树脂的实例包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、其中一部分缩丁醛被改性为缩甲醛或缩乙醛的部分缩醛改性的聚乙烯醇缩丁醛树脂。

使用包含源自酸的成分和源自醇的成分的聚酯树脂作为用作所述树脂的聚酯树脂，并且必要时可以包含其他成分。

聚酯树脂是从酸(二羧酸)成分和醇(二醇)成分合成的。在此说明书中，“源自酸的成分”意思是在合成聚酯树脂前的酸部分，“源自醇的成分”意思是在合成聚酯树脂前的醇部分。

即，作为所述树脂使用的聚酯树脂是例如使用源自酸的成分和源自醇的成分通过普通方法合成的。

下文将描述用来合成聚酯树脂的成分。

作为源自酸的成分，优选脂肪族二羧酸，且更优选直链羧酸。其实例包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1，9-壬烷二甲酸、1，10-癸烷二甲酸、1，11-十一烷二甲酸、1，12-十二烷二甲酸、1，13-十三烷二甲酸、1，14-十四烷二甲酸、1，16-十六烷二甲酸、1，18-十八烷二甲酸及其低级烷基酯或酸酐，但源自酸的成分并不限于这些实例。

除了源自脂肪族二羧酸的成分以外，还优选包括诸如具有双键的源自二羧酸的成分和具有磺酸基的源自二羧酸的成分等成分来作为源自酸的成分。

具有双键的源自二羧酸的成分除了源自具有双键的二羧酸的成分以外还包括源自具有双键的二羧酸的低级烷基酯或酸酐的成分。具有磺酸基的源自二羧酸的成分除了源自具有磺酸基的二羧酸的成分以外还包括源自具有磺酸基的二羧酸的低级烷基酯或酸酐的成分。

例如，具有双键的二羧酸优选是二羧酸，且其实例包括延胡索酸、马来酸、3-己烯二酸和3-辛烯二酸，而具有双键的二羧酸并不限于此。其实例还包括其低级烷基酯和酸酐。其中，就成本而言，可以优选使用延胡索酸和马来酸。

源自醇的成分的实例包括：乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、1，11-十一烷二醇、1，12-十二烷二醇、1，13-十三烷二醇、1，14-十四烷二醇、1，18-十八烷二醇和1，20-廿烷二醇，但源自醇的成分并不限于这些实例。

此处，除了源自酸的成分和源自醇的成分以外，必要时可使用的其他成分的实例包括具有双键的源自二醇的成分和具有磺酸基的源自二醇的成分。

具有双键的二醇的实例包括2-丁烯-1，4-二醇、3-丁烯-1，6-二醇和4-丁烯-1，8-二醇。

具有磺酸基的二醇的实例包括1，4-二羟基-2-苯磺酸钠、1，3-二羟基甲基-5-苯磺酸钠和2-磺基-1，4-丁二醇钠盐。

作为所述树脂使用的酚树脂的实例优选包括：诸如间苯二酚和双酚等酚类，诸如甲苯酚、二甲苯酚、对烷基苯酚和对苯基苯酚等具有羟基的经取代的酚类，诸如邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚等具有两个羟基的经取代的酚类，诸如双酚A和双酚Z等双酚类，联苯酚，通过使具有酚结构的化合物与甲醛或仲甲醛等在酸催化剂或碱催化剂存在下反应而得到的单羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚的单体，其混合物、其低聚物以及单体和低聚物的混合物。

作为所述树脂使用的环氧树脂是指在分子中具有两个以上环氧基的所有单体、低聚物和聚合物。其分子量和分子结构没有特别限制，其实例包括联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、茋型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂、烷基改性的三酚甲烷型环氧树脂、含有三嗪核的环氧树脂、二环戊二烯改性的酚型环氧树脂、芳烷基酚型环氧树脂(具有亚苯基骨架、二亚苯基骨架等)。可以单独使用这些树脂，或使用其组合。

其中，可以优选使用联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、茋型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂和三酚甲烷型环氧树脂，可以更优选地使用联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂和甲酚酚醛清漆型环氧树脂，还可以进一步优选地使用双酚型环氧树脂。

可以使用具有胍胺结构或三聚氰胺结构的已知化合物来作为用作所述树脂的三聚氰胺树脂和苯胍胺树脂，其实例包括由式(A)和式(B)表示的化合物。由式(A)和式(B)表示的化合物是通过已知方法使用胍胺或三聚氰胺与甲醛而合成的(例如，参见《Lecture of Experimental Chemistry》，第4版，卷28，第430页)。可以对其进行单独使用或组合使用，但组合使用或以低聚物使用会提高溶解度，因此是更优选的。

在式(A)中，R¹表示具有1～10个碳原子的直链或支链烷基、具有6～10个碳原子的具有取代基或不具有取代基的苯基或具有4～10个碳原子的具有取代基或不具有取代基的脂环族烃基。R²～R⁵独立地为氢原子、-CH₂-OH或-CH₂-O-R⁶。R⁶表示具有1～10个碳原子的直链或支链烷基。

在式(B)中，R⁶～R¹¹独立地表示氢原子、-CH₂-OH、-CH₂-O-R¹²或-O-R¹²。R¹²表示具有1～5个碳原子的可选地具有支链的烷基。所述烷基的实例包括甲基、乙基和丁基。

由式(B)表示的化合物是例如使用三聚氰胺和甲醛通过已知方法合成的(例如，以与《Lecture of Experimental Chemistry》，第4版，卷28，第430页中所描述的三聚氰胺树脂一样的方式)。

胍胺树脂和三聚氰胺树脂可以通过商购获得，其实例包括：Super Beckamine(R)L-148-55、Super Beckamine(R)13-535、Super Beckamine(R)L-145-60和SuperBeckamine(R)TD-126(均由DIC Co.，Ltd.制造)，Nikalac BL-60和Nikalac BX-4000(二者皆由Nippon Carbide Industries Co.，Ltd.制造)(到此为止都是胍胺树脂)，SuperMelami No.90(由NOF Corporation制造)、Super Beckamine(R)TD-139-60(由DIC Co.，Ltd.制造)、Yuban 2020(由Mitsui Chemicals Inc.制造)、Sumitex Resin M-3(由SumitomoChemical Co.，Ltd.制造)和Nikalac MW-30(由Nippon Carbide Industries Co.，Ltd.制造)。这些商购的产品可以不加任何修改而投入使用。

(B)聚集体

聚集体是通过使多个针状颗粒从中心向外侧以放射状形式突出并聚集而形成的一组颗粒(见图3)。

具体而言，聚集体是其中多个针状颗粒的末端集合(联合)起来而该多个针状颗粒的另一末端以集合部分为中心以放射状形式沿不同方向延伸的一组颗粒(见图3)。

构成聚集体的针状颗粒可以是两端尖锐的线状颗粒或两端具有端面的线状颗粒。

聚集体的针状颗粒可以是例如无机颗粒(例如，碳酸钙颗粒和氧化锌颗粒)，并且就易于设计聚集体的形状和粒径而言优选碳酸钙颗粒。

聚集体的针状或柱状颗粒的长度为例如0.5μm～20μm(优选为1μm～10μm)，而其外径为例如0.01μm～5μm(优选为0.5μm～3μm)。

聚集体按例如如下方法制造。

当使用碳酸钙颗粒作为针状颗粒时，通过下述方法来制造聚集体：在将碳酸气导入石灰乳以利用石灰乳方法的简易性来合成碳酸钙时，重复进行在碳酸化率为10％～90％时停止碳酸化并添加新石灰乳来重新启动碳酸化这一过程2～15次，随后在50℃以上的反应温度完成碳酸化反应。

当使用氧化锌颗粒作为针状颗粒时，例如，通过下述方法来制造聚集体：将锌化合物溶液和胺化合物混合，在该水溶液的pH为7以上时沉淀物析出，随后在40℃以上加热该水溶液。

可以优选使聚集体的形状和粒径设定为如下值。

聚集体的平均圆形度优选为0.8～1.0(或约0.8～约1.0)。

根据使用从导电性最外层32切得的样品并使用由Sysmex Corporation制造的流动式颗粒图像分析仪FPIA-3000进行的对圆形度的测量，使用如下表达式来计算平均圆形度。

表达式：

圆形度＝面积与颗粒投影面积相同的圆的周长/颗粒周长＝(2×(Aπ)^1/2)/PM(其中，A代表投影面积，PM代表周长)。

对5000个颗粒的圆形度取平均值，从而获得平均圆形度。

基于将以放射状形式突出的针状颗粒的尖端连接起来的虚拟面(虚拟曲面)所形成的形状，测量并计算聚集体的圆形度。

此处，如平均圆形度所表明的，聚集体优选为圆形或与其相似的形状。当聚集体具有满足上述平均圆形度的颗粒形状时，与具有角的无定形颗粒形状相比，在存在聚集体的区域中的导电性最外层32的厚度不均匀性会受到抑制，从而以减少的偏差对被充电物体进行充电。

聚集体的平均粒径优选为3μm～20μm(或约3μm～约20μm)、更优选为3μm～15μm(或约3μm～约15μm)且进一步优选为3μm～12μm(或约3μm～约12μm)。

该平均粒径是通过下述方法计算得到的：从导电性最外层32切下样品，用电子显微镜观察该样品，测量100个聚集体的直径(最大直径)，并对测得的直径取平均值。

例如，可以通过使用Sysmex Corporation制造的Zetasizer Nano ZS来测量平均粒径。

基于将以放射状形式突出的针状颗粒的尖端连接起来的虚拟面(虚拟曲面)所形成的形状，测量并计算聚集体的平均粒径。

通过采用满足上述平均形状系数和平均粒径的聚集体，可以实现导电性最外层32的表面粗糙度，并使所得到的充电部件因与色调剂或外添剂的粘附所致的污染的发生受到抑制，从而在重复使用时仍可以以减少的偏差对被充电物体进行充电。

(C)其他添加剂

其他添加剂的实例是导电剂。该导电剂的实例包括混入导电性弹性层31的导电剂。

其他添加剂的实例包括通常可以加入表面层的材料，例如软化剂、增塑剂、固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、表面活性剂和偶联剂。

含量

关于导电性最外层32的成分的含量，(A)所述树脂的含量为20重量％～99重量％，且优选为10重量％～95重量％，(B)所述聚集体的含量为1重量％～50重量％(或约1重量％～约50重量％)，且优选为3重量％～45重量％(或约3重量％～约45重量％)，必要时添加的(C)导电剂的含量为1重量％～50重量％，且优选为1重量％～30重量％。

就抑制导电性最外层32的厚度偏差或(B)所述聚集体的分散状态偏差而言，优选的是，在用来形成导电性最外层的涂布液中，固形物的浓度为5重量％～50重量％。

形成导电性最外层的方法

通过使用浸渍法、喷雾法、真空沉积法、等离子体涂布法等将涂布液(其中已将上述成分溶解或分散在溶剂中)施涂至基材30(导电性弹性层31的外周面)上，并使所形成的膜干燥，从而形成导电性最外层32。

干燥条件根据所用的树脂或催化剂的类型和量而定，但干燥温度优选为40℃～200℃，且更优选为50℃～180℃。

干燥时间优选为5分钟～5小时，且更优选为10分钟～3小时。

干燥方法的实例是热空气干燥。

此处，可以对导电性最外层32(形成导电性最外层的涂布液)使用催化剂，从而促进树脂的固化。优选使用酸类催化剂作为固化催化剂。

酸类催化剂的实例包括：诸如乙酸、氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、草酸、马来酸、丙二酸和乳酸等脂肪族羧酸，诸如苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和偏苯三酸等芳香族羧酸，诸如甲磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸和萘磺酸等脂肪族和芳香族磺酸，并且可以优选使用含硫物质。

在导电性最外层32中，向其中添加催化剂以形成高密度交联结构，从而提高强度和耐久性。可以使用凝胶百分比来作为检测导电性最外层的所希望的性质的标准。即，所形成的导电性最外层的凝胶百分比优选等于或大于50％。

该凝胶百分比是基于JIS K6796测得的。

具体而言，用棒状涂布器将通过使导电性最外层的成分溶解在溶剂中而得到的涂布液施涂到铝板上，从而形成厚度为100μm的膜。使形成的膜干燥，随后以与树脂和催化剂的类型对应的固化温度和固化时间对膜进行加热和固化。使所得物在室温(25℃)下冷却，测量所形成的层的重量，并且将测得的重量设为在提取溶剂前的材料重量。

将该层浸没在用来制造涂布液的溶剂中24小时，过滤溶剂，滤出残余物，随后测量重量。将该测得的重量设为在提取溶剂后的材料重量。

使用以下表达式来计算交联度。

表达式：

凝胶百分比＝100×(提取后重量)/(提取前重量)

当计算出的交联度等于或大于50％时，即确定导电性最外层32中的树脂的交联密度得到了提高且该层具有优异的抗裂性。

可以通过从充电部件上切取导电性最外层32的一部分来获得测量样品，随后可以测量该样品。

导电性最外层的特性

导电性最外层32的表面(即，充电部件121的表面)的十点平均表面粗糙度Rz为例如2μm～20μm、优选为3μm～12μm、更优选为7μm～12μm且进一步优选为10μm～12μm。

通过将十点平均表面粗糙度设定到此范围内，可以带来具有减少的偏差的充电性，并且作为第二效果，色调剂或外添剂的颗粒将难以附着到导电性最外层32，从高提高了抗污染性。

当十点平均表面粗糙度Rz小于2μm时，色调剂或外添剂的颗粒可以粘附到该表面上。当十点平均表面粗糙度Rz大于20μm时，色调剂和纸粉末容易留在凹凸部中，可以容易地引起局部异常放电，并且可能引起诸如白色缺失等图像缺陷。

导电性最外层32的表面的十点平均表面粗糙度Rz是通过混合(B)所述聚集体来实现的。

此处，十点平均表面粗糙度Rz是JIS B0601(1994)中定义的表面粗糙度。十点平均表面粗糙度Rz是通过使用表面粗糙度测量仪器等来测量的，具体而言，是通过使用接触型表面粗糙度测量仪器(SURFCOM 570A，由Tokyo Seimitsu Co.，Ltd.制造)在23℃和55RH％的条件下来测量的。在测量表面粗糙度时，将测量距离设为2.5mm，使用具有由金刚石(5μmR，90°圆锥)构成的尖端的触针作为接触触针，并且计算在不同位置重复测量三次得到的结果的平均值，将该平均值作为十点平均表面粗糙度Rz。

由于充电部件121的磨耗，考虑到耐久性，导电性最外层32的厚度优选较厚。然而，当导电性最外层的厚度过大时，对被充电物体的充电性能会趋于下降。因此，该厚度为0.01μm～1000μm，且优选为3μm～25μm。

导电性最外层32的体积电阻率优选为10³Ωcm～10¹⁴Ωcm。

该示例性实施方式的充电部件121通过以下方法制造：通过使用例如刮板涂布法、Mayer棒涂布法、喷涂法、浸渍涂布法、刮槽涂布法、气刀涂布法或幕式涂布法在基材30的外周面上依次形成导电性弹性层31和导电性最外层32。

充电装置

下文将描述本示例性实施方式的充电装置。

图4是示意性说明本示例性实施方式的充电装置的透视图。

本示例性实施方式的充电装置采用该示例性实施方式的充电部件作为充电部件。

具体而言，如图4所示，在本示例性实施方式的充电装置12中，充电部件121和清洁部件122设置为以特定的咬入量彼此接触。充电部件121的基材30和清洁部件122的基材122A在轴向的两端都由导电性轴承123(导电性轴承)保持，从而使这些部件可以旋转。导电性轴承123中的一个与电源124连接。

该示例性实施方式的充电装置并不限于上述构造，并且可以具有不含清洁部件122的构造。

清洁部件122是对充电部件121的表面进行清洁的清洁机构，并形成为例如辊状。清洁部件122具有例如下述构造：具有圆筒形或柱状基材122A和在该基材122A的外周面上的弹性层122B。

基材122A为导电性棒状部件，其材料的实例包括诸如铁(例如易切削钢)、铜、黄铜、不锈钢、铝和镍等金属。基材122A的实例还包括外表面被镀覆的部件(例如，树脂或陶瓷部件)和其中分散有导电剂的部件(例如，树脂或陶瓷部件)。基材122A可以是中空部件(圆筒形部件)或非中空部件。

弹性层122B由具有多孔三维结构的发泡体构成，在其表面中或表面上具有空隙或凹凸(下文称其为小室)，并优选具有弹性。弹性层122B包含发泡的树脂材料或橡胶材料，例如聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺、烯烃、三聚氰胺或聚丙烯、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶(EPDM)、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁二烯、硅酮和腈。

在发泡的树脂材料和橡胶材料中，对撕裂强度和拉伸强度有耐受性的聚氨酯可以特别适合用于通过在充电部件121上的摩擦滑动而有效地清洁色调剂或外添剂的颗粒，使充电部件121的表面难以因与清洁部件122的摩擦而受到损害，并且长期使该部件难以断开或损坏。

聚氨酯没有特别限制，其实例包括：从多元醇(例如聚酯多元醇、聚醚多元醇和丙烯酸多元醇)和异氰酸酯(例如2，4-三氯乙烯二异氰酸酯、2，6-三氯乙烯二异氰酸酯、4，4-二苯甲烷二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯和1，6-环己烷二异氰酸酯)获得的反应物，以及通过使用其增链剂(例如1，4-丁二醇和三羟甲基丙烷)获得的反应物。通常使用发泡剂(例如水或偶氮化合物(例如偶氮二甲酰胺和偶氮二异丁腈))来将聚氨酯发泡。

弹性层122B中的小室数量优选为20个/25mm～80个/25mm，更优选为30个/25mm～80个/25mm，且进而更优选为30个/25mm～50个/25mm。

弹性层122B的硬度优选为100N～500N，更优选为100N～400N，且进而更优选为150N～400N。

导电性轴承123是保持充电部件121和清洁部件122从而使其可以一起旋转并保持其间的轴间距的部件。导电性轴承123可以是任何材料和任何形状，只要其由导电性材料构成即可。其实例包括导电性轴承或导电性滑动轴承。

电源124是将电压施加至导电性轴承123从而将充电部件121和清洁部件122充电至相同极性的装置，使用已知的高压电源。

在该示例性实施方式的充电装置12中，例如，通过将电压从电源124供给到导电性轴承123而将充电部件121和清洁部件122充电至相同极性。因此，能够抑制图像保持部件表面上的颗粒(例如，色调剂或外添剂)在清洁部件122和充电部件121的表面上的积累，并且可以向图像保持部件转移，通过图像保持部件的清洁装置回收这些颗粒。所以，可以长期抑制污染颗粒在充电部件121和清洁部件122上的积累，从而保持充电性能。

图像形成设备和处理盒

本示例性实施方式的图像形成设备包含：图像保持部件，对所述图像保持部件进行充电的充电单元，在所述图像保持部件的经充电的表面上形成潜像的潜像形成单元，用色调剂使在所述图像保持部件表面上形成的所述潜像显影从而形成色调剂图像的显影单元，和将在所述图像保持部件表面上形成的所述色调剂图像转印至记录媒体的转印单元。将该示例性实施方式的充电装置用作上述充电单元(充电装置)。

另一方面，本示例性实施方式的处理盒可在具有例如上述构造的图像形成设备上连接或拆卸，包含图像保持部件和对该图像保持部件进行充电的充电单元。将该示例性实施方式的充电装置用作上述充电单元。必要时，该示例性实施方式的处理盒可以包含选自下述组中的至少一个，所述组含有：用色调剂使在图像保持部件表面上形成的潜像显影从而形成色调剂图像的显影单元，将在图像保持部件表面上形成的色调剂图像转印至记录媒体的转印单元，和除去转印后残留在图像保持部件表面上的色调剂的清洁单元。

下文将参照附图描述该示例性实施方式的图像形成设备和处理盒。图5是示意性说明该示例性实施方式的图像形成设备的构造的视图。图6是示意性说明这些示例性实施方式的处理盒的构造的视图。

如图5所示，该示例性实施方式的图像形成设备101包含图像保持部件10，并在所述图像保持部件周围进一步包含：对所述图像保持部件10进行充电的充电装置12、使由所述充电装置12充电的所述图像保持部件10曝光以形成潜像的曝光装置14、用色调剂使由所述曝光装置14形成的所述潜像显影从而形成色调剂图像的显影装置16、将由所述显影装置16形成的所述色调剂图像转印至记录媒体A的转印装置18、和除去转印后残留在所述图像保持部件10表面上的色调剂的清洁装置20。图像形成设备101还包含使由转印装置18转印至记录媒体A的色调剂图像定影的定影装置22。

该示例性实施方式的图像形成设备101采用该示例性实施方式的充电装置作为充电装置12，所述充电装置12配备有充电部件121、设置为与所述充电部件121接触的清洁部件122、保持所述充电部件121和所述清洁部件122在轴向的两端从而使这些部件可以独立旋转的导电性轴承123(导电性轴承)和与所述导电性轴承123中的一个连接的电源124。

另一方面，该示例性实施方式的图像形成设备101采用现有技术中的电子照相图像形成设备的已知元件来作为除上述充电装置12(充电部件121)之外的元件。下文将描述各构造的实例。

图像保持部件10采用已知的感光体，没有任何特别限制，可以适合地使用所谓的功能分离型有机感光体，在该功能分离型有机感光体中电荷产生层和电荷输送层是分开的。图像保持部件10的表面层可以被覆有具有电荷输送功能和交联结构的保护层。在该感光体中，保护层的交联成分的实例包括硅氧烷类树脂、酚类树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂和丙烯酸类树脂。

举例而言，可以使用激光光学系统或LED阵列作为曝光装置14。

显影装置16是使得在表面上形成有显影剂层的显影剂保持部件与图像保持部件10接触或接近并且使色调剂附着到图像保持部件10表面的潜像上从而形成色调剂图像的显影装置。显影装置16的显影方法适合采用使用双组分显影剂的已知显影方法。使用双组分显影剂的显影方法的实例包括级联法和磁刷法。

转印装置18可以采用非接触型转印法(例如电晕管)和接触型转印法中的任何一种，所述接触型转印法使导电性转印辊与图像保持部件10隔着记录媒体A接触并且将色调剂图像转印至记录媒体A。

清洁装置20是使例如清洁刮板与图像保持部件10的表面直接接触以除去附着在表面上的色调剂、纸粉末和粉尘的部件。在清洁装置20中，可以使用清洁刷或清洁辊等来替代清洁刮板。

适合将使用加热辊的加热定影装置用作上述定影装置22。该加热定影装置包含：定影辊，所述定影辊具有位于圆筒芯内的加热灯和在该定影辊外周面上由耐热性树脂涂层或耐热性橡胶涂层形成的所谓的防粘层；和按压辊或按压带，所述按压辊或按压带设置为与所述定影辊以特定的接触压接触，并在圆筒芯的外周面或带状基材的表面上具有耐热性弹性层。通过以下方法来进行将未定影的色调剂图像定影的过程：使在其上形成有未定影的色调剂图像的记录媒体A从定影辊和按压辊或按压带之间经过，并通过使色调剂中的粘合剂树脂和添加剂等热熔融来将色调剂图像定影。

该示例性实施方式的图像形成设备101并不限于上述构造，可以是采用中间转印部件的中间转印型图像形成设备或所谓的串联型图像形成设备，在所述串联型图像形成设备中，平行地安置有形成不同颜色的色调剂图像的图像形成单元。

另一方面，如图6所示，该示例性实施方式的处理盒是处理盒102，其中，通过在图5所示的图像形成设备中使用包含曝光用开口24A、擦除电荷用开口24B和连接轨道24C的壳体部件24，将图像保持部件10、充电装置12(对所述图像保持部件进行充电)、显影装置16(用色调剂使由曝光装置14形成的潜像显影从而形成色调剂图像)和清洁装置20(除去转印后残留在所述图像保持部件10表面上的色调剂)进行一体化组合、保持和构建。处理盒102以可拆卸的方式与图5所示的图像形成设备101连接。

实施例

下文将参照实施例对本发明进行更详细的描述，但本发明并不限于这些实施例。除非另外提及，“份”指的是“重量份”。

感光体1的制造

首先，准备已经过珩磨处理的外径为84mmφ的圆筒形铝基材。

随后，将100重量份的锆化合物(产品名：Orgatix ZC540，由Matsumoto FineChemical Co.，Ltd.制造)、10重量份的硅烷化合物(产品名：A1100，由Nippon Unicar Co.，Ltd.制造)、400重量份的异丙醇和200重量份的丁醇混合，从而获得底涂层形成用涂布液。

通过浸渍将该涂布液施涂至铝基材，并于150℃对所得物进行10分钟的加热干燥，由此形成厚度为0.1μm的底涂层。

将1重量份的在CuKα特征X射线衍射谱中在7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°和28.3°的布拉格角(2θ±0.2°)处有强衍射峰的羟基镓酞菁、1重量份的聚乙烯醇缩丁醛(S-LEC BM-S，由Sekisui Chemical Co.，Ltd.制造)和100重量份的乙酸正丁酯混合，并使用涂料搅拌器将其与玻璃珠一起分散1小时，由此获得电荷产生层形成用涂布液。

通过浸渍将该涂布液施涂至底涂层上，并于100℃对所得物进行10分钟的加热干燥，从而形成厚度为约0.15μm的电荷产生层。

将2重量份的由式(V-3)表示的电荷输送材料、3重量份的具有式(V-4)所表示的结构单元的高分子化合物(其粘均分子量为50,000)和20重量份的氯苯混合，从而获得电荷输送层形成用涂布液。

用浸渍涂布法将所获得的电荷输送层形成用涂布液施涂至电荷产生层上，于110℃加热所得物40分钟，由此形成厚度为20μm的电荷输送层。以此方式，将具有在经过珩磨处理的铝基材上形成的底涂层、电荷产生层和电荷输送层的感光体用作“感光体1”。

感光体2的制造

准备7重量份的甲阶型酚醛树脂(PL-2211，由Gunei Chemical Industry Co.，Ltd.制造)和0.03重量份的甲基苯基聚硅氧烷。将其溶解在15重量份的异丙醇和5重量份的甲基乙基酮中，从而获得保护层形成用涂布液。

通过浸渍涂布法将该涂布液施涂至感光体1上，于130℃使所得物干燥40分钟，由此形成厚度为3μm的保护层。将所获得的感光体用作“感光体2”。

清洁部件的制造

将Inoac Corporation制造的聚氨酯EP70切成20mm×20mm×250mm大小，将其用作充电部件用清洁衬垫a。

将由SUS303构成的外径为5mmφ、长度为230mm的芯插入清洁衬垫a中，用热熔粘合剂使该芯与由聚氨酯发泡体形成的清洁衬垫a粘合，随后将清洁衬垫a切割至距芯两端5mm的位置，由此获得弹性辊材料。将所得物研磨，从而获得外径为9mmφ的充电部件用清洁辊a。

以同样方式制造充电部件用清洁辊b，不同之处在于用Inoac Corporation制造的聚氨酯RSC代替所用的聚氨酯发泡体。

聚集体1的制造

参照JP-A-2008-273853和Journal of the Adhesion Society of Japan，卷39，第157页(2003)来合成聚集体1。

具体而言，在搅拌的同时将25％(体积％)的碳酸气以2400ml/分钟导入乳温度为15℃的1600ml的6％(重量％)石灰乳中，当产生碱式碳酸钙时(碳酸化率为66.6％时)停止导入碳酸气，向所得到的乳800ml中加入800ml乳温度为15℃的新的6％石灰乳，以1200ml/分钟重新开始导入25％的碳酸气，当产生碱式碳酸钙时(碳酸化率为66.6％时)停止导入碳酸气。重复该方法(制造方法1)5次，在第6次时使乳温度保持在50℃(温度1)，并在同样条件下导入碳酸气，从而完成碳酸化。

完成碳酸化反应后，通过使用SEM来观察所获得的产物。结果，多个针状颗粒(针状结晶)从中心向外侧以放射状形式突出并聚集(见图3)。

用X射线衍射来测量所获得的产物的晶体结构。结果，霰石含量为85％。

通过使用激光粒径分布测量仪器(由Sysmex Corporation制造的Zetasizer Nano ZS)来测量所获得的产物。结果，平均粒径(中值尺寸)为11.9μm。

通过使用由Sysmex Corporation制造的流动式颗粒图像分析仪FPIA-3000来测量所获得的产物。结果是，平均圆形度为0.95。

所获得的产物的针状颗粒的长度为5μm、外径为1μm。

将所获得的产物用作聚集体1。

聚集体2的制造

聚集体2是以与聚集体1相同的方式获得的，不同之处在于将制造方法1的重复次数变为10次。

在聚集体2中，平均粒径为19.8μm，平均圆形度为0.93。

聚集体2的针状颗粒的长度为8μm、外径为1.2μm。

聚集体3的制造

聚集体3是以与聚集体1相同的方式获得的，不同之处在于将制造方法1的重复次数变为3次。

在聚集体3中，平均粒径为3.2μm，平均圆形度为0.93。

聚集体3的针状颗粒的长度为1.2μm、外径为0.3μm。

聚集体4的制造

聚集体4是以与聚集体1相同的方式获得的，不同之处在于将制造方法1的重复次数变为7次。

在聚集体4中，平均粒径为13.9μm，平均圆形度为0.98。

聚集体4的针状颗粒的长度为5.8μm、外径为1.2μm。

聚集体5的制造

聚集体5是以与聚集体1相同的方式获得的，不同之处在于将温度1变为60℃。

在聚集体5中，平均粒径为11.0μm，平均圆形度为0.81。

聚集体5的针状颗粒的长度为5.1μm、外径为0.9μm。

聚集体6的制造

聚集体6是以与聚集体1相同的方式获得的，不同之处在于将温度1变为70℃。

在聚集体6中，平均粒径为11.6μm，平均圆形度为0.75。

聚集体6的针状颗粒的长度为5.3μm、外径为1.1μm。

聚集体7的制造

参照JP-A-2008-254991来制造聚集体7。

具体而言，将0.3mol硫酸锌和0.17mol氯化钠溶解在150cc纯水中。将500cc纯水导入2L的四口瓶中，将硫酸锌溶液添加到其中，通过使用叶轮直径为12cm的双叶轮混合器以200rpm搅拌所得物，于室温添加含有0.7mol乙二胺的350cc水溶液，将该水溶液的pH调节至9.4，静置所得物30分钟以使沉淀物析出。随后，将温度升到100℃并使所得物陈化1小时，随后将产物冷却、过滤、用水清洗并干燥，由此获得氧化锌粉末(聚集体7)。

经X射线衍射测试，确认了产物是结晶性质良好的氧化锌。

经电子显微镜观察，在氧化锌粉末(聚集体7)中，平均短轴直径为1.0μm且平均长轴直径为6.4μm的形状为针状的氧化锌颗粒聚集成从中心向外侧以放射状形式突出。平均粒径为11.2μm，平均圆形度为0.88。

聚集体8的制造

聚集体8是以与聚集体1相同的方式获得的，不同之处在于将制造方法1的重复次数变为2次。

在聚集体8中，平均粒径为2.8μm，平均圆形度为0.91。

聚集体8的针状颗粒的长度为1.4μm、外径为0.4μm。

聚集体9的制造

聚集体9是以与聚集体1相同的方式获得的，不同之处在于将制造方法1的重复次数变为10次。

在聚集体9中，平均粒径为21.0μm，平均圆形度为0.96。

聚集体9的针状颗粒的长度为10.9μm、外径为2.0μm。

充电基辊的制造

导电性弹性层的形成

用辊式开炼机对具有表1所示的组成的混合物进行混炼，通过使用压制成型机，在由SUS 303构成的直径为8mm的导电性芯体表面上形成直径为15mm的辊，其间设置有粘合剂层，随后研磨所得物，从而获得直径为14mm的充电基辊A和B。以下混合物的含量的单位为“重量份”。

表1

实施例1

用甲醇稀释具有表2所示的组成(其中表中的组成的单位是重量份)的混合物并用球磨机分散所得物，从而获得分散液，通过浸渍将该分散液施涂至充电基辊A的表面上，通过在180℃加热30分钟来使所得物干燥，从而形成厚度为10μm的导电性最外层，由此获得实施例1的充电辊1。

将通过组合充电辊1和清洁部件a而制成单元的充电装置安装在配备有感光体1的图像形成设备上，从而获得图像形成设备。

实施例2～17和比较例1～3

这些实施例中的充电辊是以与实施例1的充电辊1相同的方式获得的，不同之处在于，使用具有表2～5所示的组成(其中表中的组成的单位是重量份)的混合物在与对应于表2～5的充电基辊的表面上形成导电性最外层。

将对应于表2～5的充电辊和清洁部件以及感光体组合以获得图像形成设备。

评估

对充电部件的评估

对实施例和比较例的充电辊的表面粗糙度、充电特性、耐久性和图像品质进行了评估。评估结果示于表2～5中。

表面粗糙度

基于JIS B0601(1994)测量了充电辊的表面(导电性最外层的表面)的十点平均表面粗糙度Rz。具体而言，在23℃和55RH％的条件下，通过使用接触型表面粗糙度测量仪器(SURFCOM 570A，由Tokyo Seimitsu Co.，Ltd.制造)来测量所述表面粗糙度。在测量表面粗糙度时，将测量距离设为2.5mm，使用具有由金刚石(5μmR，90°圆锥)构成的尖端的触针作为接触触针，并且计算在不同位置重复测量三次得到的结果的平均值，作为十点平均表面粗糙度Rz。

充电特性

将所述充电辊安装在DocuCentre III C3300(由富士施乐株式会社制造)上以代替包含在其中的充电辊，并在10℃和15RH％的条件下在A4页上(由富士施乐株式会社制造的C²纸)印刷50％半色调图像。当施加到充电装置上的AC电流值从1.0mA逐渐变化(增大)时，读出图像缺陷消失时的AC电流值。

A：当AC电流值等于或小于1.35mA时，图像缺陷消失。

B：当AC电流值大于1.35mA且小于或等于1.4mA时，图像缺陷消失。

C：当AC电流值大于1.4mA且小于或等于1.5mA时，图像缺陷消失。

D：当AC电流值大于1.5mA时，图像缺陷消失。

对耐久性和图像品质的评估

将充电辊安装在DocuCentre Color 400CP(由富士施乐株式会社制造)的鼓式盒上，进行50,000页A4的印刷测试(在10℃和15RH％的条件下的50,000页)，随后通过使用DocuCentre Color 400CP印刷50％半色调图像，用肉眼观察所获得的图像，并根据以下标准对其进行评估。

A：无图像错误。

B：存在极轻微的图像错误但不造成问题。

C：存在轻微的图像错误但不造成问题。

D：存在图像错误。

E：在多数区域都存在图像错误。

表2

*对于括号中的聚集体的数值，左侧表示平均粒径(μm)，右侧表示平均圆形度。

表3

*对于括号中的聚集体的数值，左侧表示平均粒径(μm)，右侧表示平均圆形度。

表4

*对于括号中的聚集体的数值，左侧表示平均粒径(μm)，右侧表示平均圆形度。

表5

从结果可以看出，实施例提供了比比较例更优异的充电特性、耐久性和图像品质。

表1～4所示的材料种类的细节如下。

树脂

N-甲氧基-甲基化尼龙1：F30K，由Nagase ChemteX Corporation制造

丙烯酸类树脂化合物：将乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR-454，由NipponKayaku Co.，Ltd.制造)和硅烷偶联剂(KBM-5103，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)以9∶1配合。

聚酰胺树脂：Amilan CM8000，由Toray Industries Inc.制造。

导电剂

炭黑：MONAHRCH 1000，由Cabot Corp.制造(平均粒径为43nm)

颗粒

导电性填充物1：NICABEADS PC1020，由Nippon Carbon Co.，Ltd.制造(体积平均粒径为13μm，平均圆形度为0.93)

绝缘性填充物1：二氧化硅颗粒(FB7SDC)，由Denki Kagaku Kogyo KK制造。(平均粒径为6μm，平均圆形度为0.99)

催化剂

Nacure 4167，由King Industries Inc.制造。

提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽或将本发明限制于所披露的精确形式。显然，许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围应由下述权利要求及其等同物所限定。

Claims (13)

1.一种充电部件，其至少包含：

基材；和

导电性最外层，所述导电性最外层设置在所述基材上，与被充电物体接触，并且包含(A)树脂和(B)从中心向外侧以放射状形式突出的多个针状颗粒的聚集体，

其中，在将电压施加到所述充电部件的状态下，所述充电部件通过与所述被充电物体接触而对所述被充电物体进行充电。

2.如权利要求1所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均粒径为约3μm～约20μm。

3.如权利要求1所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均粒径为约3μm～约15μm。

4.如权利要求1所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均粒径为约3μm～约12μm。

5.如权利要求1～4中任一项所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体的平均圆形度为约0.8～约1.0。

6.如权利要求1所述的充电部件，其中，(A)所述树脂是聚酰胺树脂。

7.如权利要求6所述的充电部件，其中，所述聚酰胺树脂是甲氧基-甲基化的聚酰胺树脂。

8.如权利要求1所述的充电部件，其中，所述针状颗粒包括碳酸钙颗粒或氧化锌颗粒。

9.如权利要求1所述的充电部件，其中，所述针状颗粒包括碳酸钙颗粒。

10.如权利要求1所述的充电部件，其中，(B)所述聚集体在所述导电性最外层中的含量为约1重量％～约50重量％。

11.一种充电装置，所述充电装置包含权利要求1～4和权利要求6～10中任一项所述的充电部件。

12.一种能够从图像形成设备中拆卸的处理盒，所述处理盒包含：

图像保持部件；和

充电装置，所述充电装置对所述图像保持部件进行充电，并具有权利要求1～4和权利要求6～10中任一项所述的充电部件。

13.一种图像形成设备，所述图像形成设备包含：

图像保持部件；

充电装置，所述充电装置对所述图像保持部件进行充电，并具有权利要求1～4和权利要求6～10中任一项所述的充电部件；

潜像形成装置，所述潜像形成装置在所述图像保持部件的经充电的表面上形成潜像；

显影装置，所述显影装置使在所述图像保持部件的表面上形成的所述潜像显影，从而形成色调剂图像；和

转印装置，所述转印装置将在所述图像保持部件的表面上形成的所述色调剂图像转印至记录媒体。

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