CN103984216A - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

图像形成设备包括充电辊和感光鼓。充电辊包括电阻弹性层及其上的表面层。在图像形成设备的操作开始后的初始阶段，表面层具有在从约3μm到约6μm的范围的十点平均表面粗糙度且电阻弹性层和表面层在从约800Hz到约3000Hz的频率范围具有绝对值为约0.81或更小的阻抗比。经预定时间后，表面层的十点平均表面粗糙度Rz减少在从约0.1μm到约4μm的范围的减少量ΔRz。感光鼓具有在操作开始后的初始阶段在从约20μm到约40μm的范围并且在预定时间后减少在从约5μm到约25μm的范围的减少量ΔD的膜厚度D。保持关系0.005≤ΔRz/ΔD≤0.8。阻抗比表示为ZE/(ZE+ZS)，ZE和ZS分别表示电阻弹性层的阻抗和表面层的阻抗。预定时间对应于印刷记录有面积覆盖率为约7%的图像的100k张A4大小的记录介质花费的时间。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及图像形成设备。

背景技术

已知一种图像形成设备，该图像形成设备包括研磨潜像载体（latent image carrier）的表面的研磨单元以及以预定定时进行使得该研磨单元开始研磨和停止研磨的研磨开始结束控制的控制器（日本特开2011-007848号公报）。

还已知一种充电构件，该充电构件包括基材和设置在基材上、包含多孔填料和树脂、并且具有50%或更高的凝胶分率和从2μm到20μm的十点平均表面粗糙度Rz的最外层，其中，多孔填料是聚酰胺树脂并且最外层的树脂的主要成分是N-烷氧基甲基尼龙（日本特许4666051号公报）。

此外，还已知另一种图像形成设备，该图像形成设备使用包含色调剂的显影剂，该色调剂中至少添加有体积平均颗粒直径为80nm到300nm的细颗粒、研磨剂和润滑剂，并且当细颗粒、研磨剂和润滑剂的相应体积平均颗粒直径分别用A、B和C表示时满足关系A<B<C（日本特开2004-037734号公报）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像形成设备，该图像形成设备能够抑制在该图像形成设备的操作开始之后的初始阶段在图像中出现白斑，并且防止随着时间过去由于充电构件的污染引起的图像缺陷。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像形成设备，该图像形成设备包括充电辊和感光鼓。充电辊包括电阻弹性层和在上面形成的表面层。在图像形成设备的操作开始之后的初始阶段，表面层具有在从大约3μm到大约6μm的范围内的十点平均表面粗糙度，并且电阻弹性层和表面层在从大约800Hz到大约3000Hz的频率范围内具有绝对值为大约0.81或更小的阻抗比。在经过预定时间之后，表面层的十点平均表面粗糙度减少在从大约0.1μm到大约4μm的范围内的减少量ΔRz。感光鼓具有在操作开始之后的初始阶段在从大约20μm到大约40μm的范围内并且在经过预定时间之后减少在从大约5μm到大约25μm的范围内的减少量ΔD的膜厚度D。在此，保持关系“0.005≤ΔRz/ΔD≤0.8”。在此，阻抗比表示为ZE/(ZE+ZS)，其中ZE和ZS分别代表电阻弹性层的阻抗和表面层的阻抗。预定时间对应于印刷100k张A4大小的记录介质（记录有面积覆盖为大约7%的图像）所花费的时间。

根据本发明的第二方面，根据第一方面的图形成设备还包括显影装置，该显影装置包括显影剂，该显影剂包含体积平均颗粒直径在从大约100nm到大约300nm的范围内并且圆形度在从大约0.7到大约1.0的范围内的细微无机颗粒。

根据本发明的第三方面，在根据第一方面的图像形成设备中，所述显影剂包含细微研磨颗粒。

根据本发明的第四方面，在根据第二方面的图像形成设备中，所述显影剂包含细微研磨颗粒。

根据本发明的第五方面，在根据第一方面到第四方面中的一个的图像形成设备中，值ΔRz/ΔD相对于感光鼓的旋转循环的数量的变化是线性的。

根据本发明的第六方面，在根据第一方面到第四方面中的一个的图像形成设备中，值ΔRz/ΔD相对于感光鼓的旋转循环的数量的变化是指数函数的。

根据本发明的第七方面，在根据第一方面到第四方面中的一个的图像形成设备中，值ΔRz/ΔD相对于感光鼓的旋转循环的数量的变化是对数函数的。

根据本发明的实施方式，能够抑制在图像形成设备的操作开始之后的初始阶段在图像中出现白斑，并且防止随着时间过去由于充电构件的污染引起的图像缺陷。

附图说明

基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，附图中：

图1是例示图像形成设备的示意构造的示例的示意截面图；

图2是用于描述图像形成设备的图像形成单元的功能的示意图；

图3是例示肩电压和供应到充电辊的交流电流的值与感光鼓的表面电势之间的关系的图；

图4是例示对阻抗进行测量的测量构造的示例的图；

图5是例示基于阻抗的测量结果的柯尔-柯尔图（奈奎斯特图）的示例的图；

图6是例示描绘施加电压和响应电流之间的相位差关于施加电压的频率的曲线图的示例的图；

图7A是例示实施例和比较例的基本构成的图；并且图7B是例示各个示例的阻抗测量结果和十点平均表面粗糙度Rz的值的图；以及

图8是例示感光鼓的膜厚度的减少量和充电辊的表面层的十点平均表面粗糙度Rz的减少量之间的关系的图。

具体实施方式

参照附图，将根据示例性实施方式和以下给出的具体示例来更详细地描述本发明。然而，本发明不限于示例性实施方式和具体示例。此外，应注意的是，在参照附图的以下描述中，附图是示意性的，尺寸比例等不同于实际情况。省略了对于帮助理解所必需的描述以外的构件的例示。

（1）图像形成设备的整体构造和操作

图1是例示根据本示例性实施方式的图像形成设备1的内部构造的示意截面图。参照附图，以下将描述图像形成设备1的整体构造和操作。

图像形成设备1包括控制装置10、纸张馈送装置20、感光单元30、显影装置40、转印装置50和定影装置60。图像形成设备1的上表面（在Z方向）形成有排出叠置单元1a，记录了图像的纸张被排出到排出叠置单元1a以存储在排出叠置单元1a中。

控制装置10包括控制图像形成设备1的操作的控制器11、在操作中被控制器11控制的图像处理单元12、电源装置13等。电源装置13向充电辊32、显影辊42、第一转印辊52、第二转印辊53等施加电压，其将在以下进行描述。图像处理单元12将从外部信息传送设备（个人计算机等）输入的印刷信息转换为用于形成潜像的图像信息，并且利用预设定时向曝光装置LH输出驱动信号。本示例性实施方式的多个曝光装置LH中的每一个由包括直线排列的发光二极管（LED）的LED头形成。

纸张馈送装置20设置在图像形成设备1的底部。纸张馈送装置20包括纸张叠置板21，并且用作记录介质的多张纸P叠置在纸张叠置板21的上表面上。叠置在纸张叠置板21上并且被调整板（未例示）定位在宽度方向上的纸张P被纸张抽取单元22从顶部逐张向前抽取（在X方向上），并且此后传输到对齐辊对23的夹捏部分。

感光单元30对准在纸张馈送装置20上方（在Z方向上），并且各自包括用作被驱动以旋转的图像载体的感光鼓31。充电辊32、曝光装置LH、显影装置40、第一转印辊52和清洁刀片34沿着感光鼓31的旋转方向设置。设置了正对充电辊32并且与其接触的清洁辊33，清洁辊33清洁充电辊32的表面。

显影装置40包括存储显影剂的显影壳体41。显影壳体41容纳面对感光鼓31设置的显影辊42以及设置在显影辊42下方倾斜以搅动显影剂并向显影辊42传输显影剂的一对螺旋钻44和45。在显影辊42的附近设置了调整显影剂的层厚度的层调整构件46。除了存储在显影壳体41中的显影剂之外，显影装置40大致类似地构造，并且分别形成黄色（Y）、品红色（M）、青色（C）和黑色（K）的色调剂图像。

旋转的感光鼓31的表面被充电辊32充电，并且通过从曝光装置LH发出的潜像形成光在上面形成静电潜像。形成在感光鼓31上的静电潜像被显影辊42显影为色调剂图像。

转印装置50包括中间转印带51和一次转印辊52。在相应的感光单元30的感光鼓31上形成的相应颜色的色调剂图像被多次转印到中间转印带51上。一次转印辊52将在相应感光单元30中形成的相应颜色的色调剂图像顺序地转印（一次转印）到中间转印带51上。转印装置50还包括二次转印辊53，二次转印辊53将转印到中间转印带51的相应颜色的色调剂图像以叠加方式批量转印（二次转印）到用作记录介质的纸张P上。

在相应感光单元30的感光鼓31上形成的相应颜色的色调剂图像被（例如）由控制器11控制的电源装置13施加了预定转印电压的第一转印辊52顺序地静电转印（一次转印）到中间转印带51上。因而，形成了叠加的色调剂图像，其中，相应颜色的色调剂彼此叠加。

根据中间转印带51的运动，在中间转印带51上叠加的色调剂图像被传输到设置了二次转印辊53的区域（二次转印部分T）。利用叠加的色调剂图像向二次转印部分T的传输，纸张P以适当定时从纸张馈送装置20供应到二次转印部分T。接着，二次转印辊53被（例如）由控制器11控制的电源装置13施加预定转印电压，并且中间转印带51上的多个色调剂图像被批量转印到从对齐辊对23馈送并且被传输引导件引导的纸张P上。

感光鼓31的表面上的残留色调剂被清洁刀片34去除并且被收集在废弃色调剂容器（未例示）中。感光鼓31的表面被充电辊32再充电。附着到充电辊32而没有被清洁刀片34去除的沉积物被在与充电辊32接触的同时旋转的清洁辊33的表面捕捉。

定影装置60包括在一个方向上旋转的无末端定影带61以及与定影带61的周表面接触并且在一个方向上旋转的加压辊62。通过定影带61和加压辊62彼此带有压力接触的区域形成夹捏部分N（定影区域）。在转印装置50中被转印了色调剂图像但是没有定影的纸张P被经由传输引导件传输到定影装置60。传输到定影装置60的纸张P被形成为对的定影带61和加压辊62施加压力和热量。因而，色调剂图像被定影在纸张P上。形成了定影的色调剂图像的纸张P被传输引导件引导并且通过排出辊对69排出到位于图像形成设备1的上表面上的排出叠置单元la。

（2）图像形成单元的构造和操作

（2.1）图像形成单元的构造

图2是用于更详细地描述包括根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备1的控制装置10、感光单元30、曝光装置LH、显影装置40、转印装置50等的图像形成单元的功能的示意图。

如图2所示，在图像形成单元中，充电辊32可旋转地设置为与感光鼓31接触，并且清洁辊33被设置为正对充电辊32并与充电辊32接触。曝光装置LH的曝光位置设定在充电辊32的下游，并且显影辊42被设置在曝光位置的下游以正对感光鼓31。在显影辊42的下游侧，一次转印辊52被设置为经由中间转印带51与感光鼓31接触，因而形成转印部分。在转印部分的下游侧并且在充电辊32的上游侧，清洁刀片34与感光鼓31弹性接触。

控制装置10包括控制图像形成设备1的操作的控制器11、在操作中被控制器11控制的图像处理单元12、电源装置13等。电源装置13向充电辊32施加具有彼此叠加的直流电压（Vdc）和交流电压（Vac）的叠加电压，并且向显影辊42、一次转印辊52、二次转印辊53等施加必要电压。

图像处理单元12将从外部信息传送设备（例如，个人计算机等）输入的印刷信息转换为用于形成潜像的图像信息，并且以预设定时向曝光装置LH输出驱动信号。本示例性实施方式的多个曝光装置LH中的每一个由包括直线排列的发光二极管（LED）的LED头形成。

（2.2）图像形成单元的功能

在使用充电辊32的接触充电系统中，用于充电的具有彼此叠加的直流电压（Vdc）和交流电压（Vac）的叠加电压被施加到充电辊32。如果充电辊32仅被施加直流电压（Vdc），则电流仅在感光鼓31上的低电阻区域中流动，因而感光鼓31不能够被均匀充电。此外，如果感光鼓31的表面被局部污染，则发生仅污染部位不能够被充电的问题。出于该原因，充电辊32被施加具有彼此叠加的直流电压（Vdc）和交流电压（Vac）的叠加电压，因而对感光鼓31的表面充电。

此外，当具有彼此叠加的预定直流电压（Vdc）和预定交流电压（Vac）的叠加电压被施加到被设置为与被驱动以旋转的感光鼓31接触的充电辊32时，感光鼓31的表面电势不超过特定电压（肩电压）（饱和电流值Iac0，参见图3），即使施加了振幅（峰值-峰值电压：Vpp）增加到预定值或更高的交流电压。

实际上，交流电流值被设定为比饱和电流值（Iac0）高10%到25%的交流电流值（Iac1），例如，将图像质量和环境变化考虑在内。如果交流电流值（Iac1）过分高，然而，导致诸如感光鼓31磨损的问题。相反，如果交流电流值（Iac1）过分低，则难以维持充电均匀性，并且发生诸如白斑的图像缺陷，特别是当在低温度、低湿度环境下进行图像形成时。

使用设定为比肩电流值（Iac0）高特定程度的交流电流值（Iac1）来抑制白斑是常规做法。如果交流电压的振幅（峰值-峰值电压：Vpp）从肩电流值（Iac0）逐渐增大，则白斑逐渐减少并且最终消失。从肩电流值（Iac0）到白斑消失的交流电流值（Iac1）的范围被定义为白斑消失余量。

此外，在制造处理期间充电辊32的表面研磨已经进行为将充电辊32的表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz设定在3μm至12μm的范围内，从而抑制由于表面层32a的凹凸的高度的差异引起的局部异常放电，并且减少诸如白斑的图像缺陷。表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz优选地在7μm至12μm的范围内，更优选地在10μm至12μm的范围内。利用设定在这种范围的表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz，诸如色调剂和添加剂的外界物质较不可能附着到表面层32a。结果，提高了充电辊32的污染抵抗力。如果表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz小于3μm，则诸如色调剂和添加剂的外界物质会附着到表面层32a。如果表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz大于12μm，则色调剂、纸屑等有可能积累在凹凸中。此外，凹凸的高度的大的差异导致局部异常放电。因此，防止了均匀充电，并且发生诸如白斑的图像缺陷。

如上所述，要向充电辊32施加的交流电流值（Iac1）被设定为使得在图像形成设备1的操作开始之后的初始阶段确保了白斑消失余量。此外，充电辊32的表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz在充电辊32的制造处理中被设定在3μm至12μm的范围内，以抑制由于凹凸的高度的差异引起的局部异常放电，并且减少诸如白斑的图像缺陷。

此外，在经过预定时间之后，充电辊32的表面层32a被色调剂中包含的添加剂磨损，因而其十点平均表面粗糙度Rz降低。因此，添加剂会附着到表面层32a（充电辊污染），并且导致在半色调图像中（例如）密度降低，表现为图像斑纹。

作为以上问题的检验的结果，已经表明当图像形成设备的充电辊和感光鼓满足0.005≤ΔRz/ΔD≤0.8的关系时，能够抑制在图像形成设备的操作开始之后的初始阶段在图像中发生白斑，并且防止随着时间过去由于充电构件的污染引起的图像缺陷的发生。在此，充电辊包括电阻弹性层和在该电阻弹性层上面形成的表面层。在操作开始之后的初始阶段，表面层具有在从大约3μm到大约6μm的范围内的十点平均表面粗糙度，并且电阻弹性层和表面层在从大约800Hz到大约3000Hz的频率范围内具有绝对值为大约0.81或更小的阻抗比。在经过预定时间之后，表面层的十点平均表面粗糙度减少了在从大约0.1μm到大约4μm的范围内的减少量ΔRz。此外，感光鼓具有在操作开始之后的初始阶段在从大约20μm到大约40μm的范围内并且在经过预定时间之后减少在从大约5μm到大约25μm的范围内的减少量ΔD的膜厚度D。在此，阻抗比表示为ZE/(ZE+ZS)，其中ZE和ZS分别代表电阻弹性层的阻抗和表面层的阻抗。此外，预定时间对应于印刷100k张A4大小的记录介质（记录有宽度为大约1.5mm并且面积覆盖率为大约7%的线图像）所花费的时间。

（2.3）测量阻抗的方法

图4是例示对阻抗进行测量的测量构造的示例的图。参照附图，下面将给出对测量充电辊32的电阻弹性层32b的阻抗ZE以及表面层32a的阻抗ZS的方法的描述。在阻抗的测量中，采用能够测量0.1Hz到1MHz的频率的阻抗分析仪、频率分析仪等（诸如输力强有限公司（Solartron Co.,Ltd.）制造的1260型阻抗分析仪）作为测量装置。

在静止状态下测量阻抗，其中在类似于使用了充电辊32的图像形成设备1的状况下，充电辊32接触并且压紧直径为30mm并且表面粗糙度Rmax为1.6μm或更小的铝管（金属导体）（在各个测量中在管子的一侧施加5N的压力）。具体地，由于在低温度低湿度环境中有可能发生白斑，所以在温度为10℃并且湿度为15RH%的环境中测量阻抗以控制充电辊32的物理特性，同时1Vpp的交流电压被施加到充电辊32，其中频率从1Mhz到10MHz的范围以降序改变。

如图5所示，在阻抗的测量中，在各个频率获得实部阻抗Re[Z(ω)]和虚部阻抗Im[Z(ω)]。在电阻R和静电电容C并联连接的等效电路中，利用值Re[Z(ω)]-Im[Z(ω)]来通过称为柯尔-柯尔法的常数确定方法描绘中心位于实部阻抗Re[Z(ω)]的轴线上并且直径对应于电阻R的值的半圆曲线。因此，能够以非破坏性方式测量充电辊32的RC常数。可以利用输力强有限公司开发的分析软件ZView2的Instant Fit功能来执行曲线拟合。

能够利用各层的电阻R和静电电容C并联连接并且层的电阻-电容组合串联连接的等效电路模型来根据层结构近似充电辊32（参见图5）。在此，接合层对电气特性几乎没有影响，因而不被考虑。如果接合层对电气特性有影响，则可以考虑接合层。

根据形成和单层测量的变化的结果，电阻弹性层32b的固有频率比表面层32更高，因此能够根据柯尔-柯尔图（奈奎斯特图）从针对相应频带的半圆形状确定相应层的RC常数。因此，获得电阻弹性层32b的电阻RE和静电电容CE以及表面层32a的电阻RS和静电电容CS。

（2.4）阻抗的计算

阻抗被表示为两个参数，即，响应电流对施加电压（1Vpp）的振幅比以及施加电压（1Vpp）和响应电流之间的相位。从施加电压和响应电流之间的相位相对于施加电压（1Vpp）的频率来获得使相位θ最大化的频率。此外，如图6所示，在低频带和高频带具有两个固有频率的充电辊32的相位中，在低频带和高频带中存在两个相位峰值（在低频带，渐近0度的相位被称为峰值）。因而，在多个频率处出现相同的相位值。如果相位θ被用作特性值，则因此白斑消失余量没有唯一确定。

因此，阻抗比被限定为能够唯一控制白斑消失余量的特性值。因此，由于阻抗RE和阻抗RS相对于整个充电辊32的阻抗的损耗程度被量化并唯一地表达。在此，阻抗ZE对应于电阻弹性层32b的电阻RE和电阻弹性层32b的静电电容CE的合成电阻。此外，阻抗ZS对应于表面层32a的电阻RS和表面层32a的静电电容CS的合成电阻。

针对各层计算阻抗，即，电阻弹性层32b的阻抗ZE和表面层32a的阻抗ZS。各层的阻抗被表示为R/(1+jωRC)（j代表虚数单位）。阻抗比表示为ZE/(ZE+ZS)的绝对值。也就是说，阻抗比被构造为在施加电压的频率范围中发生的损耗阻抗除以整个充电辊32的阻抗得到的值。

实施例：下面将基于实施例和比较例来更具体地描述本发明。然而，本发明不限于以下的实施例。

充电辊的制造

图7A例示实施例和比较例的基本构成。图7A例示的聚合物（氯醚橡胶）在12英寸开放辊中粉碎3分钟。此后，在开放辊的旋转期间，碳黑、碳化钙和离子导电剂被逐渐添加到聚合物中。最终，硫化剂和硫化促进剂被混合到聚合物中，并且混合物被揉捏5分钟以产生用于电阻弹性层32b的生胶。此后，生胶被注模机注入到模具中，保持3分钟，接着从模具去除。在此使用的模具是用于注模的内直径为14.5mm的圆筒形磨具。在由加热器保持温度为170℃±5℃的模具中设置导电核32c。在辊的模制之后，通过使用横向研磨机，辊被抛光以具有14mm的外直径，从而获得弹性辊。在该工艺中，辊被抛光到日本工业标准（JIS）B0601（1982）中规定的6μm的十点平均表面粗糙度Rz，将辊的外直径设定为在中心部分比末端部分大了大约55μm（皇冠形状）。

接着，具有通过研磨而抛光的外直径的弹性辊被浸入表面层形成液，该表面层形成液通过将平均颗粒直径为5μm的尼龙颗粒作为填料按图7A所示的质量份添加到作为表面层32a的材料的导电液的100质量份的固体成分而制成。此后，辊被以恒定速度提升出液体，以对辊浸涂平均膜厚度为9μm的表面层形成液。接着，表面层形成液被干燥和烘烤，并且表面层形成的弹性辊的表面被研磨机研磨以在表面层32a的凹凸的凸部形成平坦部。因而，获得相应示例的充电辊32。

所生产的实施例和比较例的充电辊32经过由图4所示的测量构造进行的电阻弹性层32b的阻抗ZE和表面层32a的阻抗ZS的测量。利用输力强有限公司制造的1260型阻抗分析仪，在静止状态测量阻抗，其中在各个测量中利用5N的压力使充电辊32接触并且压紧直径为30mm并且表面粗糙度Rmax为1.6μm或更小的铝管（金属导体）的一侧。具体地，在温度为10℃并且湿度为15RH%的环境中测量阻抗，同时1Vpp的交流电压被施加到充电辊32，频率从1Mhz到10MHz的范围内以降序改变。

图7B例示实施例的电阻弹性层32b的电阻RE和静电电容CE、表面层32a的电阻RS和静电电容CS以及所生产的充电辊32的表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz。

实施例：在图像形成设备1上由以下评估方法进行白斑的评估，图像形成设备1包括：充电辊32，各个充电辊32包括十点平均表面粗糙度Rz为4.8μm、电阻RS为3.6×10⁶Ω/m并且静电电容CS为2.2×10^-9F/m的表面层32a以及电阻RE为6.0×10⁴Ω/m并且静电电容CE为3.5×10^-10F/m的电阻弹性层32b；感光鼓31，各个感光鼓31具有32μm的初始膜厚度D；以及显影剂，该显影剂包含体积平均颗粒直径为110nm并且圆形度为0.774的添加剂（SiO₂）。

利用施加到充电辊32的1.7kVpp的交流电压（Vac）和700Vdc的直流电压（Vdc）在低温度低湿度环境（温度为10℃，湿度为15RH%）中形成半色调点面积比为50%的半色调图像。接着，对半色调图像中发生的白斑的数量进行计数。在操作开始之后的初始阶段在图像中发生的白斑数量较少，这样的结果是有利的。

接着，进行运行长度为13的印刷测试，其中宽度为1.5mm的线图像以7%的面积覆盖率记录在A4大小的记录介质上。接着，评估由于添加剂附着到充电辊32的表面层32a而引起的在处理方向上发生的图像斑纹。运行长度是指表示向图像形成设备1发出的一个印刷命令进行的印刷的平均数量的值。例如，运行长度1指示向图像形成设备1发出的一个印刷命令平均进行一次印刷，并且运行长度10指示向图像形成设备1发出的一个印刷命令平均进行十次印刷。

在感光鼓31旋转400k旋转循环之后，在处理方向上图像斑纹的发生不被视觉识别，这样的结果是有利的。此外，此时，类似于以上描述的方法进行对白斑的评估，在图像中发生的白斑数量较少，这样的结果是有利的。此时，充电辊32的表面层32a被磨损为3.0μm的十点平均表面粗糙度Rz，并且感光鼓31被磨损为22μm的膜厚度D（ΔRz=1.5μm，ΔD=10μm并且ΔRz/ΔD=0.15）。

比较例

在图像形成设备1上进行与实施例类似的评估，图像形成设备1包括：充电辊32，各个充电辊32具有十点平均表面粗糙度Rz为10.4μm、电阻RS为1.6×10⁹Ω/m并且静电电容CS为2.3×10^-9F/m的表面层32a以及电阻RE为1.4×10⁵Ω/m并且静电电容CE为3.5×10^-10F/m的电阻弹性层32b；感光鼓31，各个感光鼓31具有32μm的初始膜厚度D；以及显影剂，该显影剂包含体积平均颗粒直径为110nm并且圆形度为0.774的添加剂（SiO₂）。

在操作开始之后的初始阶段并且在时间过去之后白斑的评估的结果是有利的，其中在形成有50%的半色调点区域的半色调图像中发生的白斑的数量较少。此外，经过预定时间之后由于添加剂附着到充电辊32的表面层32a而引起的在处理方向上发生的图像斑纹的评估比实施例差（ΔRz=1.5μm，ΔD=10μm并且ΔRz/ΔD=0.15）。

图8例示感光体31的膜厚度D的减少量ΔD和充电辊32的表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz的减少量ΔRz。相对于感光鼓31的膜厚度D的变化，充电辊32的表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz的减少量ΔRz和感光体31的膜厚度D的减少量ΔD的比的变化存在不同的模式，即，充电辊32的表面层32a更可能在初始阶段被磨损的模式（对数函数）、表面层32a不太可能在初始阶段被磨损而随着时间过去更可能被磨损的模式（指数函数）以及表面层32a从初始阶段基本上恒定地被磨损的模式（线性）。

尤其在本实施例中，其中显影剂包含细微研磨颗粒，充电辊32的表面层32a有可能被磨损。因而，充电辊32的表面层32a的十点平均表面粗糙度Rz的减少量ΔRz和感光体31的膜厚度D的减少量ΔD的比趋于对数函数变化。可以采用公知的研磨剂作为要添加的细微研磨颗粒。在研磨性能上占优的细微无机颗粒包括例如各种无机氧化物、氮化物和硼化物，诸如氧化铈、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸铝、钛酸锶、钛酸镁、氧化锌、氧化铬、氧化锑、氧化钨、氧化锡、氧化碲、氧化锰、氧化硼、碳化硅、碳化硼、碳化钛、氮化钛、氮化硅和氮化硼。

在感光体31的膜厚度D的变化较小的区域中，减少量ΔRz和减少量ΔD之间的比在上述模式的关系表达式之外的图像形成设备1中有可能发生白斑。在感光体31的膜厚度D的变化变大（随着时间过去）的区域中，减少量ΔRz和减少量ΔD之间的比在上述模式的关系表达式之外的图像形成设备1中可能由于添加剂附着到充电辊32的表面层32a引起在处理方向上发生图像斑纹。

在本示例性实施方式中，图像形成设备1是所谓的串联型图像形成设备。然而，图像形成设备1不限于此。此外，在以上描述中，图像形成设备1是包括多个显影装置的彩色图像形成设备。然而，本发明不限于此，并且还可应用于例如单色图像形成设备。

出于解释和说明的目的对本发明的示例性实施方式提供了以上描述。其目的不是穷举性的，也不是将本发明限制于所公开的精确形式。显然，对于本领域的技术人员而言，许多修改和变型是明显的。为了最佳地解释本发明的原理及其实际应用，选择并描述了这些实施方式，由此使得本领域的其他技术人员能够针对各种实施方式理解本发明，并且能够设想出适合具体应用的各种修改。旨在通过所附权利要求书及其等同物来限定本发明的范围。

Claims (7)

1.一种图像形成设备，该图像形成设备包括：

充电辊，该充电辊包括电阻弹性层和形成在该电阻弹性层上面的表面层，在所述图像形成设备的操作开始之后的初始阶段，该表面层具有在从大约3μm到大约6μm的范围内的十点平均表面粗糙度Rz，并且所述电阻弹性层和所述表面层在从大约800Hz到大约3000Hz的频率范围内具有绝对值为大约0.81或更小的阻抗比，并且在经过预定时间之后，所述表面层的十点平均表面粗糙度Rz减少的减少量ΔRz在从大约0.1μm到大约4μm的范围内；以及

感光鼓，在操作开始之后的初始阶段，该感光鼓的膜厚度D在从大约20μm到大约40μm的范围内，并且在经过预定时间之后，该感光鼓的膜厚度D减少的减少量ΔD在从大约5μm到大约25μm的范围内，

其中，保持关系0.005≤ΔRz/ΔD≤0.8，并且

其中，阻抗比被表示为ZE/(ZE+ZS)，其中，ZE和ZS分别表示所述电阻弹性层的阻抗和所述表面层的阻抗，并且所述预定时间对应于印刷记录有面积覆盖率为大约7%的图像的100k张A4大小的记录介质所花费的时间。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，该图像形成设备还包括：

显影装置，该显影装置包括显影剂，该显影剂包含体积平均颗粒直径在从大约100nm到大约300nm的范围内并且圆形度在从大约0.7到大约1.0的范围内的细微无机颗粒。

3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，所述显影剂包含细微研磨颗粒。

4.根据权利要求2所述的图像形成设备，其中，所述显影剂包含细微研磨颗粒。

5.根据权利要求1到4中的任一项所述的图像形成设备，其中，值ΔRz/ΔD相对于所述感光鼓的旋转循环的数量的变化是线性的。

6.根据权利要求1到4中的任一项所述的图像形成设备，其中，值ΔRz/ΔD相对于所述感光鼓的旋转循环的数量的变化是指数函数的。

7.根据权利要求1到4中的任一项所述的图像形成设备，其中，值ΔRz/ΔD相对于所述感光鼓的旋转循环的数量的变化是对数函数的。