CN104635446A - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防止清洁刮刀的缺损、防止感光体的成膜和图像缺陷的图像形成装置，更详细地，涉及具有含有外添加剂的调色剂，在表面层中含有含氟树脂粒子的感光体，以及清扫感光体的表面的清洁刮刀的图像形成装置，该图像形成装置的特征在于，所述含氟树脂粒子的一次粒径为所述外添加剂的一次粒径的2.6～7.5倍。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及电子照相方式的图像形成装置。
背景技术
电子照相方式的图像形成装置中使用的电子照相感光体(以下简称为“感光体”)中，为了提高机械性能而在感光体表面的材料中添加含氟树脂粒子作为填料粒子。例如，在日本专利第3186010号公报中公开了添加有作为含氟树脂粒子的聚四氟乙烯粒子的感光体。
另一方面，对于图像形成装置中使用的双组分显影剂等而言，为了保持流动性和提高转印效率，在调色剂表面添加包含粒径为20～500nm的二氧化硅微粒等的外添加剂。
但是，如图4(a)所示，对于日本专利第3186010号公报的感光体而言，因为长时间的使用，感光体表面80发生磨损，由此从感光体表面80突出的含氟树脂粒子83由于具有拒水性而从感光体表面80脱离。而且，如图4(b)、(c)所示，含氟树脂粒子83脱离而形成的凹部87中，有时填充并固着有从调色剂脱离的外添加剂95。
表面80固着有外添加剂95的感光体中，清洁刮刀B与高硬度的外添加剂95接触，从而发生缺损。清洁刮刀B发生缺损时，残留调色剂穿过缺损的部位，导致残留调色剂不能够除去，所以存在导致感光体的成膜(filming)和图像缺陷的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，在具有含有含氟树脂粒子的感光体的图像形成装置中，防止清洁刮刀的缺损，防止感光体的成膜和图像缺陷。
本发明涉及一种图像形成装置，具有含有外添加剂的调色剂，在表面层中含有含氟树脂粒子的感光体，以及清扫感光体的表面的清洁刮刀，其特征在于，含氟树脂粒子的一次粒径为外添加剂的一次粒径的2.6～7.5倍。
另外，优选外添加剂为一次粒径为40～190nm的无机氧化物。
另外，优选无机氧化物为二氧化硅微粒。
另外，优选清洁刮刀为聚氨酯刮刀。
另外，优选聚氨酯刮刀的刮刀厚度为1～3mm。
根据本发明，由于含氟树脂粒子脱离而形成的感光体的凹部中，不会埋入固定从调色剂脱离的外添加剂，所以能够防止清洁刮刀的缺损，能够防止感光体的成膜和图像缺陷。
附图说明
图1是表示本发明的图像形成装置的一个实施方式中使用的调色剂的截面的示意图。
图2是表示本发明的图像形成装置的一个实施方式中使用的电子照相感光体的截面的示意图。
图3是表示本发明的图像形成装置的一个实施方式的内部的示意图。
图4是用于说明现有技术的问题的示意图。
具体实施方式
下面对本发明的图像形成装置的实施方式进行说明。
(调色剂)
图1是本发明的图像形成装置的一个实施方式中使用的调色剂2的概略示意图。本发明的图像形成装置中使用的调色剂2是通过在调色剂母粒20表面上固着包含二氧化硅粒子的外添加剂21而得到的静电图像显影用调色剂，该调色剂母粒20具有5～7μm的体积平均粒径，该外添加剂21具有40～190nm的平均一次粒径且包含小粒径外添加剂21a和大粒径外添加剂21b。
调色剂母粒20含有粘结树脂、着色剂、电荷控制剂以及脱模剂等，其表面上形成有调色剂包覆层。调色剂包覆层是通过将树脂微粒进行覆膜化而形成。
作为粘结树脂，可以使用聚酯树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂等。粘结树脂的玻璃化转变温度优选为40℃以上且60℃以下，粘结树脂的软化温度优选为80℃以上且140℃以下。
作为着色剂，可以使用调色剂领域中常用的有机染料、有机颜料等，相对于粘结树脂100重量份添加着色剂2～10重量份。
作为黑色着色剂，可以举出例如炭黑、磁铁矿等。
作为黄色着色剂，可以举出例如C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄94、C.I.颜料黄138等。
作为品红着色剂，可以举出例如C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红48：1、C.I.颜料红53：1、C.I.颜料红57：1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红139、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红222等。
作为青色着色剂，可以举出例如C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15：2、C.I.颜料蓝15：3、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝60等。
作为电荷控制剂，可以使用通常的调色剂中使用的正电荷控制用以及负电荷控制用的电荷控制剂，通常相对于粘结树脂100重量份以0.5～3重量份的量添加。作为正电荷控制用的电荷控制剂，可以举出例如苯胺黑染料、季铵盐等，作为负电荷控制用的电荷控制剂，可以举出偶氮络合物染料、水杨酸及其衍生物的金属络合物以及金属盐、含硼化合物等。
作为脱模剂，可以使用通常的调色剂中使用的蜡，通常相对于粘结树脂100重量份添加0.5～10重量份的脱模剂。作为蜡，可以举出例如石蜡、微晶蜡、费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、巴西棕榈蜡等。
作为外添加剂21，可以使用该技术领域中常用的外添加剂。关于外添加剂21，在调色剂2的制作方法中详细说明。
关于调色剂2的制作方法，以下进行说明。调色剂母粒20为含有粘结树脂、脱模剂、着色剂的粒子，作为调色剂母粒20的制作方法，可以举出例如粉碎法等干法、以及悬浮聚合法、乳化聚集法、分散聚合法、溶解悬浮法、熔融乳化法等湿法。下面对于通过粉碎法制作调色剂母粒20的方法进行说明。
在通过粉碎法制作调色剂母粒20的情况下，将含有粘结树脂、着色剂、以及根据需要的脱模剂、电荷控制剂的调色剂组合物利用混合机干式混合，然后通过混炼机进行熔融混炼。将通过熔融混炼而得到的混炼物冷却固化，并用粉碎机粉碎固化物。之后根据需要通过分级等进行粒度调节，从而得到调色剂母粒20。
作为混合机，可以举出例如：亨舍尔混合机(商品名，三井矿山株式会社制)、高速混合机(Super Mixer)(商品名，株式会社川田制造)等。
作为混炼机，可以使用例如：双螺杆挤出机、三辊机、LaboPlast Mill等普通的混炼机。更具体地，可以举出例如：TEM-100B(商品名，东芝机械株式会社制)、PCM-65/87、PCM-30(以上均为商品名，株式会社池贝制)等单螺杆或者双螺杆挤出机、Kneadex(商品名，三井矿山株式会社制)等开放式辊式混炼机。这些混炼机中，优选开放式辊式混炼机。
作为粉碎机，可以举出例如：利用超音速喷射气流进行粉碎的喷射式粉碎机、以及将固化物导入高速旋转的转子(rotor)和定子(内衬)之间形成的空间中进行粉碎的冲击式粉碎机。
作为分级机，可以使用例如：回转式风力分级机(旋转式风力分级机)等。
向上述得到的不含外添加剂的调色剂母粒20中进一步添加混合外添加剂21，从而得到图1中所示的调色剂2。通过外添加剂21的添加，可以提高调色剂2的流动性以及感光体表面上残留调色剂的清洁性，防止在感光体上成膜。
作为外添加剂21，可以使用该技术领域中常用的外添加剂，可以举出例如：二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡以及氧化锌等无机氧化物；丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类以及苯乙烯等化合物以及这些化合物的共聚物树脂微粒、含氟树脂微粒、有机硅树脂微粒；硬脂酸等高级脂肪酸以及这些酸的金属盐；炭黑、氟化石墨、碳化硅、氮化硼等。
另外，外添加剂21特别是无机氧化物的外添加剂，优选利用有机硅树脂、硅烷偶联剂等进行表面处理后的外添加剂。例如，优选使用疏水性的二氧化硅微粒。
从进一步提高调色剂的流动性的观点出发，外添加剂21的平均一次粒径优选为40～190nm。另外，从赋予调色剂适当的流动性以及带电性的观点出发，外添加剂的BET比表面积优选为20～200m2/g。
外添加剂21的添加量，相对于100重量份不含外添加剂的调色剂母粒20，优选为0.5重量份～5重量份。如果外添加剂21的添加量在上述范围内，则可以得到能够形成难以变色的彩色图像的调色剂而不损害调色剂2的带电性。
(感光体)
图2是表示本发明的图像形成装置的一个实施方式中使用的电子照相感光体的截面的示意图。本实施方式中的感光体1具有由导电性材料形成的圆筒状导电性基体11，在导电性基体11的外周面上形成的底涂层(中间层)15，和在底涂层15的外周面上形成的感光层14。
感光层14如图2所示具有电荷产生层14a和电荷输送层14b。电荷产生层14a层叠在底涂层15的外周面上，并含有电荷产生物质。电荷输送层14b层叠在电荷产生层14a的外周面上，并含有电荷输送物质。在图2的示例中，构成感光层14的层中的电荷输送层14b相当于感光体1的表面层。另外，在表面层中，为了提高耐摩性，添加有含氟树脂粒子等填料粒子17。
导电性基体11发挥作为感光体1的电极的作用，并且发挥作为配置在外侧的层(即底涂层15和感光层14)的支撑构件的功能。
作为构成导电性基体11的导电性材料，可以举出例如铝、铜、黄铜、锌、镍、不锈钢、铬、钼、钒、铟、钛、金、铂等导电性金属，或者该导电性金属的合金材料。或者，作为上述导电性材料，可以使用铝、氧化锡、金、氧化铟等导电性金属、或者该导电性金属的合金材料或者金属氧化物。另外，可以将在聚合物材料(聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚酯、聚甲醛或者聚苯乙烯等)、硬质纸或者玻璃等的表面上层压或者蒸镀由上述导电性金属构成的金属箔而得到的材料作为上述导电性材料。或者，将在上述聚合物材料、硬质纸或者玻璃等的表面上蒸镀或者涂布导电性聚合物、氧化锡、氧化铟等导电性化合物的层而得到的材料作为上述导电性材料。通过将以上的导电性材料加工成规定的形状而形成导电性基体11。
在导电性基体11和感光层14之间不存在底涂层15的情况下，有时由于导电性基体11或者感光层11的缺陷而产生微小区域内的带电性下降，从而产生黑点等图像模糊(fogging)，产生明显的图像缺陷。
底涂层15可以使用由各种树脂材料构成的树脂层或者耐酸铝层等。作为构成上述树脂层的树脂材料，可以举出：聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂、氯乙烯树脂、醋酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、聚丙烯酰胺树脂以及聚酰胺树脂等树脂，以及包含构成这些树脂的重复单元中的两个以上重复单元的共聚物树脂等。另外，还可以举出酪蛋白、明胶、聚乙烯醇、纤维素、硝化纤维素和乙基纤维素等。在这些树脂中优选使用聚酰胺树脂，特别优选使用醇溶性尼龙树脂。作为优选的醇溶性尼龙树脂，可以举出例如：使6-尼龙、6,6-尼龙、6,10-尼龙、11-尼龙、2-尼龙和12-尼龙等共聚而得到的所谓的共聚尼龙，以及N-烷氧基甲基改性尼龙和N-烷氧基乙基改性尼龙等对尼龙进行化学改性而得到的树脂等。
而且，为了使底涂层15具有电荷调节功能，可在底涂层15中添加填料。作为在底涂层15中添加的填料，使用金属氧化物微粒。可以举出例如：二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝以及氧化锡等的颗粒。作为金属氧化物的粒径，0.01μm以上且0.3μm以下是适当的，优选为0.02μm以上且0.1μm以下。
底涂层15可以通过例如将上述树脂溶解或者分散在适当的溶剂中，从而制成底涂层用涂布液，将该涂布液涂布于导电性基体11的表面而形成。在底涂层15中含有上述氧化物微粒的情况下，可以通过例如使金属氧化物微粒分散在将上述树脂溶解在适当的溶剂中而得到树脂溶液中，从而制成底涂层用涂布液，将该涂布液涂布于导电性基体11的表面而形成底涂层15。
底涂层用涂布液的溶剂可以使用水或者各种有机溶液、或者它们的混合溶液。可以使用例如水、甲醇、乙醇或者丁醇等单一溶剂，或者水和醇类的混合溶液，两种以上醇的混合溶液，丙酮或二氧杂环戊烷等和醇类的混合溶液，二氯乙烷、氯仿或三氯乙烷等含卤素有机溶剂和醇类等的混合溶剂。在这些溶剂中，出于对地球环境的考虑，优选使用无卤素有机溶剂。
作为底涂层用涂布液的涂布方法，可以举出：喷涂法、刮棒涂布法、辊涂法、刮刀涂布法、环涂法(ring method)以及浸涂法等。在这些方法中，特别是，浸涂法比较简单，并且在生产率和成本方面优良，因此在形成底涂层15时经常使用。
电荷产生层14a含有通过吸收光而产生电荷的电荷产生物质作为主要成分。
作为上述的电荷产生物质有效的物质可以举出：单偶氮类颜料、双偶氮类颜料以及三偶氮类颜料等偶氮类颜料；靛蓝以及硫靛等靛蓝类颜料；苝酰亚胺以及苝酐等苝类颜料；蒽醌以及芘醌等多环醌类颜料；金属酞菁以及无金属酞菁等酞菁类颜料；角鲨(squalilium)染料、吡喃盐类和硫代吡喃盐类；三苯基甲烷类染料等有机光电导材料。
电荷产生物质可以与以甲基紫、结晶紫、夜蓝(night blue)和维多利亚蓝等为代表的三苯基甲烷类染料；以赤藓红、若丹明B、若丹明3R、吖啶橙和普拉佩新(Flapeosine)等为代表的吖啶染料；以亚甲基蓝和亚甲基绿等为代表的噻嗪染料；以卡普里蓝(Capryl Blue)和麦尔多拉蓝(Meldola’s Blue)为代表的嗪染料；花青染料、苯乙烯基染料、吡喃盐染料或硫代吡喃盐染料等增感染料组合使用。
作为电荷产生层14a的形成方法，可以使用以下方法：将上述的电荷产生物质真空蒸镀在导电性基体11的表面上的方法，或者将上述的电荷产生物质分散在适当的溶剂中而得到电荷产生层用涂布液、并将该涂布液涂布在导电性基体11的表面上的方法等。
特别是，优选使用以下方法：将作为粘结剂的粘结树脂混合于溶剂中而得到粘结树脂溶液，在该粘结树脂溶液中通过以往公知的方法分散电荷产生物质而制成电荷产生层用涂布液，并将所得到的涂布液(涂敷液)涂布于导电性基体11的表面。下面对于该方法进行说明。
作为电荷产生层14a中使用的粘结树脂，可以举出例如聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、有机硅树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂、苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚氯乙烯树脂以及聚乙烯醇缩甲醛树脂等树脂，以及包含构成这些树脂的重复单元中的两个以上重复单元的共聚物树脂等。
作为共聚物树脂的具体例子，可以举出例如：氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物树脂以及丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂等绝缘性树脂等。
电荷产生层用涂布液的溶剂可以使用例如：二氯甲烷或者二氯乙烷等卤代烃，甲醇、乙醇等醇类，丙酮、甲乙酮或者环己酮等酮类，醋酸乙酯或者醋酸丁酯等酯类，四氢呋喃或者二氧杂环己烷等醚类，1,2-二甲氧基乙烷等乙二醇的烷基醚类，苯、甲苯或者二甲苯等芳烃类，或者N,N-二甲基甲酰胺或者N,N-二甲基乙酰胺等非质子性极性溶剂等。
电荷产生物质在分散于粘结树脂溶液中之前可以预先用粉碎机进行粉碎处理。作为用于粉碎处理的粉碎机，可以举出球磨机、砂磨机、磨碎机(attritor)、振动磨机以及超声波分散机等。
另外，作为使电荷产生物质分散在粘结树脂溶液中时所使用的分散机，可以列举油漆摇动器、球磨机及砂磨机等。作为此时的分散条件，选择适当的条件使得不会由于构成所使用的容器和分散机的构件的磨损等而引起杂质的混入。
另外，作为电荷产生层用涂布液的涂布方法，可以举出：喷涂法、刮棒涂布法、辊涂法、刮刀涂布法、环涂法和浸涂法等。可以考虑涂布的物性和生产率等从这些涂布方法中选择最佳的方法。特别是，在这些涂布方法中，浸涂法是通过将基体浸渍在装满涂布液的涂敷槽中，然后以恒定速度或者逐渐变化的速度将基体拉起，从而在基体表面上形成层的方法，该方法比较简单并且在生产率和成本方面优良，因此在制造感光体时经常使用。另外，用于浸涂法的装置中，为了使涂布液的分散性稳定，可以设置以超声波发生装置为代表的涂布液分散装置。
在电荷产生层14a的外周面上设置电荷输送层14b。电荷输送层14b包含电荷输送物质和使得电荷输送物质粘结的粘结树脂；所述电荷输送物质具有接受电荷产生层14a中所含的电荷产生物质产生的电荷、并输送该电荷的能力。
作为上述电荷输送物质，可以举出烯胺衍生物、咔唑衍生物、唑衍生物、二唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑啉酮衍生物、咪唑啉衍生物、双咪唑啉衍生物、苯乙烯基化合物、腙化合物、多环芳香族化合物、吲哚衍生物、吡唑啉衍生物、唑酮衍生物、苯并咪唑衍生物、喹唑啉衍生物、苯并呋喃衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、氨基二苯乙烯衍生物、三芳基胺衍生物、三芳基甲烷衍生物、苯二胺衍生物、二苯乙烯衍生物及联苯胺衍生物等。
出于透明性和耐印刷性优良等理由，构成电荷输送层14b的粘结树脂优选选择以本领域中公知的聚碳酸酯为主要成分的树脂。此外，作为第二成分，可以举出例如：聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等乙烯基聚合物树脂；或者含有构成这些乙烯基聚合物树脂的重复单元中的两个以上重复单元的共聚物树脂；或者聚酯树脂；聚酯碳酸酯树脂、聚砜树脂、苯氧基树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚芳酯树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酰胺树脂和酚醛树脂等。
另外，也可以举出通过将这些树脂部分交联而得到的热固性树脂。这些树脂可以单独使用，也可以使用两种以上的混合物。另外，上述的主要成分是指聚碳酸酯树脂的重量％在构成电荷输送层的总粘结树脂中占有最高的比例，优选占有50～90重量％的范围。另外，上述的第二成分，相对于构成电荷输送层14b的粘结树脂的合计重量，可以在10～50重量％的范围内使用。
另外，电荷输送层中的电荷输送物质与粘结树脂的比例，优选以重量比计10/10～10/18的范围。
另外，在电荷输送层14b为表面层的情况下，为了提高耐磨性等，添加填料粒子17。作为填料粒子17，优选使用一次粒径为0.15～0.5μm的交联含氟树脂粒子，特别是聚四氟乙烯树脂粒子(PTFE粒子)。作为具体的制造方法，优选日本专利第3789649号公报中记载的方法。
在本发明的图像形成装置中，在感光体的表面层中含有含氟树脂粒子，要求该含氟树脂粒子的一次粒径为外添加剂的一次粒径的2.6～7.5倍。通过将含氟树脂粒子的一次粒径/外添加剂的平均一次粒径之比设定为2.6～7.5，即使从调色剂脱离的外添加剂填充在由于含氟树脂粒子的脱离而形成的感光体表面的凹部中，由于外添加剂对感光体表面的凹部的附着力弱，利用清洁刮刀可以轻易除去，因此能够防止清洁刮刀的缺损，能够防止感光体的成膜和图像缺陷。
对于PTFE粒子而言，优选设定PTFE粒子的添加量使得下述的PTFE浓度为1重量％以上且30重量％以下。进一步更优选设定PTFE粒子的添加量使得下述的PTFE浓度为5重量％以上且15重量％以下。
在此，PTFE浓度是指，相对于添加PTFE的层中的PTFE和PTFE以外的固形物重量的合计，PTFE重量的百分率。即，将PTFE的添加量(重量)除以添加PTFE的层的全部固形物的合计重量而得到的值乘以一百而得到的值。另外，如本实施方式那样在电荷输送层14b中添加PTFE的情况下，PTFE以外的固形物为电荷输送物质、粘结树脂以及抗氧化剂等。
而且，通过将上述的PTFE浓度设定为1重量％以上且30重量％以下(更优选为5重量％以上且15重量％以下)，具有作为感光体的耐印刷性优良并且兼顾电特性的稳定化的优点。PTFE浓度小于1重量％时，观察不到通过添加PTFE改善耐磨性的效果；PTFE浓度大于30重量％时，感光体的电特性显著劣化，不能耐受实际使用。
另外，作为分散填料粒子(PTFE粒子)的方法，与在底涂层中添加的氧化物微粒一样，可以使用使用球磨机、砂磨机、磨碎机、振动磨机、超声波分散机或者油漆摇动器等的一般方法。另外，通过利用无介质型分散装置可以制成更加稳定的分散涂布液，所述无介质型分散装置利用通过在超高压下使分散液通过微小空隙而产生的非常强的剪切力。
另外，在电荷输送层14b中根据需要可以添加各种添加剂。即，为了提高成膜性、挠性或者表面平滑性，可以在电荷输送层14b中添加增塑剂或者流平剂等。作为上述增塑剂，可以举出例如：邻苯二甲酸酯等二元酸酯、脂肪酸酯、磷酸酯、氯化石蜡以及环氧型增塑剂等。另外，作为上述流平剂，可以举出聚硅氧烷类流平剂等。
电荷输送层14b，与通过涂布形成上述电荷产生层14a的情况一样，可以通过例如在适当的溶剂中溶解或者分散电荷输送物质、粘结树脂、上述填料粒子17和/或上述添加剂，从而制成电荷输送层用涂布液，并将所得到的涂布液(涂敷液)涂布于电荷产生层14a的外周面上而形成。
作为电荷输送层用涂布液的溶剂，可以举出例如：苯、甲苯、二甲苯以及单氯苯等芳烃，二氯甲烷以及二氯乙烷等卤代烃、四氢呋喃、二氧杂环己烷以及二甲氧基甲基醚等醚类、以及N,N-二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂等。这些溶剂可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上。
作为电荷输送层用涂布液的涂布方法，可以举出：喷涂法、刮棒涂布法、辊涂法、刮刀涂布法、环涂法以及浸涂法等。在这些涂布方法中，特别是，浸涂法如上所述在各方面优良，因此在形成电荷输送层14b时也经常使用。
(图像形成装置)
接下来，对于具有本实施方式的感光体1的电子照相方式的图像形成装置进行说明。图3是表示本发明的图像形成装置的一个实施方式的内部的示意图。
图3所示的图像形成装置30为激光打印机。图像形成装置30具有感光体1、半导体激光器31、旋转多面镜32、成像透镜34、镜子35、电晕带电器36、显影器37、转印纸盒38、给纸辊39、阻力辊40、转印带电器41、分离带电器42、输送带43、定影器44、排纸托盘45、清洁器46。
感光体1以通过未图示的驱动单元能够沿着箭头R的方向旋转的方式搭载在图像形成装置30上。从半导体激光器31射出的激光束33通过旋转多面镜32进行扫描。成像透镜34具有f-θ特性，利用镜子35反射激光束33而在感光体1的表面上成像。在使感光体1旋转的同时使激光束33以上述方式扫描而成像，在感光体1的表面上形成与图像信息对应的静电潜像。
电晕带电器36、显影器37、转印带电器41、分离带电器42以及清洁器46以从箭头R所示的感光体1的旋转方向上游侧开始朝向下游侧的顺序设置。电晕带电器36设置在比激光束33的成像点更上游的感光体1的旋转方向上游侧，并使感光体1的表面均匀带电。使激光束33照射(曝光)均匀带电的感光体1的表面，由此照射部位与其以外的部位的带电量产生差异，从而形成上述的静电潜像。
显影器37设置在比激光束33的成像点更下游的感光体1的旋转方向下游侧，并将调色剂供给到感光体1的表面上形成的静电潜像，从而将静电潜像显影为调色剂像。收容在转印纸盒38中的转印纸48由给纸辊39一张一张地取出，并由阻力辊40提供给转印带电器41。通过转印带电器41将调色剂像转印到转印纸48上。分离带电器42将转印有调色剂像的转印纸除电并从感光体1分离。
从感光体1分离的转印纸48由输送带43输送到定影器44，利用定影器44对调色剂像进行定影，从而形成图像，并排出到排纸托盘45。另外，利用分离带电器42分离转印纸48后，继续旋转的感光体1的表面上残留的调色剂以及纸粉等杂质利用配置在清洁器46上的清洁刮刀47进行清扫。感光体1中被清扫的部位用除电灯60除电。这样一连串的图像形成过程通过感光体1的旋转而反复进行。
上述配置在清洁器46上的清洁刮刀47优选使用厚度为1～3mm的聚氨酯刮刀。利用上述清洁刮刀47，能够保持清洁刮刀的适当的姿势，从而保持良好的清洁性。
实施例
如表1所示，制备添加有平均一次粒径不同的外添加剂的调色剂2和添加有平均一次粒径不同的含氟树脂粒子的感光体1，并用于图像形成装置30，评价基于调色剂2的外添加剂与感光体1的含氟树脂粒子的平均一次粒径之比的清洁性。然后发现，在调色剂2的外添加剂与感光体1的含氟树脂粒子的平均一次粒径之比中，存在清洁性良好的最佳范围。
表1
下面列举实施例和比较例，具体说明本发明。以下，“份”和“％”如果没有特别说明分别是指“质量份”和“质量％”。首先，对于各种物性的测定方法进行说明。
＜各种物性的测定方法＞
(调色剂的体积平均粒径及变异系数(coefficient of variation))
在50ml电解液(商品名：ISOTON-II、贝克曼库尔特公司制)中加入20mg试样及1ml烷基醚硫酸酯钠盐，利用超声波分散器(商品名：台式双频超声波清洗器VS-D100、阿斯旺株式会社制)，以频率20kHz进行3分钟分散处理，从而制备测定用试样。对该测定用试样使用粒度分布测定装置(商品名：Multisizer 3、贝克曼库尔特公司制)，在孔径100μm、测定粒子数为50000计数的条件下进行测定，由试样粒子的体积粒度分布求出体积平均粒径及体积粒度分布的标准偏差。变异系数(CV值、％)基于下式算出。
CV值(％)＝(体积粒度分布的标准偏差/体积平均粒径)×100
(树脂微粒的平均粒径以及粒度分布)
用扫描型电子显微镜(商品名：S-4300SE/N、株式会社日立高科制)对放大50000倍的树脂微粒的图像，改变视野拍摄100张图像，通过图像分析分别测定树脂微粒的马丁直径(在恒定的方向上测量尺寸而得到的、粒子的面积被二等分的线段的长度)。由得到的测定值用任意的粒径算出频率比率，从而得到粒度分布。在该粒度分布中，将个数累计比率为50％的粒径作为树脂微粒的平均一次粒径。
(树脂微粒的体积平均粒径)
将树脂微粒分散后的测定用试样(分散介质：水(折射率1.33)，分散质：折射率1.49)注入激光衍射散射型粒度分布测定装置(MICROTRAC MT3000，日机装株式会社制)，并进行测定。然后，由测定用试样的体积粒度分布求出体积平均粒径。
(树脂的玻璃化转变温度)
使用差示扫描热量计(商品名：DSC220、精工电子工业株式会社制)，按照日本工业标准(JIS)K7121-1987，以升温速度每分钟10℃对1g试样进行加热，从而测定DSC曲线。在得到的DSC曲线中，将对应于玻璃化转变的吸热峰的高温侧的基线延长到低温侧所得的直线与从峰的起始部到顶点的曲线中的斜率最大的点处所引出的切线的交点的温度作为玻璃化转变温度(Tg)。
(树脂的软化温度)
使用流动特性评价装置(商品名：Flow Tester CFT-100C、株式会社岛津制作所制)，将1g试样以每分钟6℃的升温速度进行加热，并施加20kgf/cm2(9.8×105Pa)的负荷，将试样从模具(喷嘴口径1mm、长度1mm)开始流出时的温度作为软化温度。
接下来，对于调色剂、感光体的制造方法进行说明。
＜调色剂的制造方法＞
(调色剂)
将苯乙烯-丙烯酸丁酯树脂(玻璃化转变温度45℃、软化温度95℃)100重量份、炭黑(三菱化学公司制、MA-100)10重量份、电荷控制剂(保土谷化学公司制、TRH)2重量份、以及聚乙烯蜡(东洋ADL公司制、PW725、熔点106℃)4重量份用亨舍尔混合机混合分散3分钟，然后用双螺杆挤出机(商品名：PCM-30、株式会社池贝制)进行熔融混炼和分散。
双螺杆挤出机的运行条件为：料筒(cylinder)设定温度110℃、机筒(barrel)转速300rpm、原料供给速度20kg/小时。将得到的调色剂混炼物用冷却带冷却后，利用具有Φ2mm筛的速磨机(speed mill)进行粗粉碎。将该粗粉碎物用喷射式粉碎机(商品名：IDS-2、日本Pneumatic工业株式会社制)进行微粉碎，再用ELBOW-JET分级机(商品名、日铁矿业株式会社制)进行分级，从而得到调色剂(体积平均粒径6.4μm、变异系数21)。
(树脂微粒)
在具备搅拌加热装置、温度计、氮气导入管以及冷却管的反应容器中，投入去离子水168重量份，并升温至80℃。向其中用110分钟同时滴加由去离子水252重量份、聚氧化乙烯烷基醚1重量份、苯乙烯75重量份以及丙烯酸正丁酯25重量份组成的单体混合液，和由过氧二硫酸铵1重量份、正十二烷基硫醇0.2重量份以及去离子水62重量份组成的引发剂水溶液，再搅拌60分钟，然后终止反应。将得到的乳液用喷雾干燥器(商品名：Micro Mist Dryer MDL-050型，藤崎电机株式会社制)进行热风干燥并粉碎，由此得到玻璃化转变温度为60℃、软化温度为95℃、粒径为0.15μm的基本上单分散的树脂微粒。
(调色剂2)
将调色剂100重量份和树脂微粒10重量份投入到杂化(hybridization)系统(商品名：NHS-1型、株式会社奈良机械制作所制)，以8000rpm的转速混合7分钟，在调色剂表面使树脂微粒成膜，从而得到无外添加剂的胶囊调色剂粒子。
将无外添加剂的胶囊调色剂粒子100重量份、表1所示的大粒径外添加剂(一次粒径为0.12μm的卡博特公司制的TG-C1904二氧化硅微粒)0.5重量份、以及一次粒子的平均粒径为7nm的疏水性二氧化硅微粒(商品名：Fumed Silica R976、日本Aerosil公司制)2重量份，投入到亨舍尔混合机(商品名：FM20C、三井矿山株式会社制)，将搅拌叶片前端部的最外周的圆周速度设定为40m/秒，并搅拌混合1分钟，从而得到调色剂2(体积平均粒径6.5μm、变异系数23)。
＜感光体的制造方法＞
(底涂层)
将氧化钛(商品名：Taibake TTO-D-1、石原产业株式会社制)3重量份以及市售的聚酰胺树脂(商品名：Amiran CM8000、东丽株式会社制)2重量份与甲醇25重量份混合，对混合物用油漆摇动器进行分散处理8小时，从而制成底涂层形成用涂布液3kg(将分散处理后的混合物作为涂布液)。然后，用浸涂法将涂布液涂布于导电性支撑体上。具体地，将得到的涂布液装满涂布槽，将作为导电性支撑体的直径30mm、长度357mm的铝制鼓状支撑体浸渍在所述涂布液，然后拉起，从而形成膜厚1μm的底涂层(中间层)。
(电荷产生层)
将氧钛酞菁作为电荷产生物质，将缩丁醛树脂(商品名：EsrecBM-2、积水化学工业株式会社制)作为粘结树脂(粘合树脂)；其中，所述氧钛酞菁具有对于CuKα的X射线在布拉格角(2θ±0.2°)27.3°显示主峰的X射线衍射图谱。然后，将电荷产生物质1重量份和粘结树脂1重量份与甲乙酮98重量份混合，对混合物用油漆摇动器分散处理8小时，从而制成电荷产生层形成用涂布液3升(将分散处理后的混合物作为涂布液)。然后，与底涂层形成的情况同样地，用浸涂法将电荷产生层形成用涂布液涂布到底涂层的表面上。即，将得到的电荷产生层形成用涂布液装满涂布槽，将形成有底涂层的鼓状支撑体浸渍在涂布液，然后拉起并自然干燥，从而形成膜厚0.3μm的电荷产生层。
(电荷输送层)
将下式所示的物质(T2269、东京化成工业公司制)作为电荷输送物质使用。另外，下式的物质为N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)联苯胺。
然后，将电荷输送物质100重量份、聚碳酸酯树脂(TS2050：帝人化成公司制)180重量份、作为填料粒子17的一次粒径为0.3μm的大金工业公司制Lubron L2含氟树脂粒子100重量份与作为溶剂的四氢呋喃665重量份混合，由此制成固形物为21重量％的悬浮液。之后，用湿式乳化分散装置(Microfluidizer M-110P：株式会社Powrex制)，在设定压力为100MPa的条件下进行5次(five-pass)操作，从而对上述悬浮液实施分散处理。由此，制成电荷输送层形成用涂布液3kg(将分散处理后的溶液作为上述涂布液)。
然后，用浸涂法将电荷输送层形成用涂布液涂布于电荷产生层表面。即，将得到的电荷输送层形成用涂布液装满涂布槽，将形成有电荷产生层的鼓状支撑体浸渍于涂布液中，然后拉起，并在120℃干燥1小时，从而形成膜厚28μm的电荷输送层。如此制成了图2所示结构的感光体。
(实施例1)
通过使用添加有一次粒径为0.12μm的卡博特公司制TG-C1904二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.3μm的大金工业公司制Lubron L2含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为2.61。
(实施例2)
通过使用添加有一次粒径为0.19μm的住友化学工业公司制AKP50二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.5μm的大金工业公司制Lubron L5含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为2.63。
(实施例3)
通过使用添加有一次粒径为0.11μm的日本触媒公司制KE-P10二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.3μm的大金工业公司制Lubron L2含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为2.73。
(实施例4)
通过使用添加有一次粒径为0.12μm的卡博特公司制TG-C1904二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.4μm的大金工业公司制Lubron L5F含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为3.33。
(实施例5)
通过使用添加有一次粒径为0.11μm的日本触媒公司制KE-P10二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.4μm的大金工业公司制Lubron L5F含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为3.64。
(实施例6)
通过使用添加有一次粒径为0.12μm的卡博特公司制TG-C1904二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.5μm的大金工业公司制Lubron L5含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为4.17。
(实施例7)
通过使用添加有一次粒径为0.11μm的日本触媒公司制KE-P10二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.5μm的大金工业公司制Lubron L5含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为4.55。
(实施例8)
通过使用添加有一次粒径为0.04μm的日本Aerosil公司制OX50二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.3μm的大金工业公司制Lubron L2含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为7.5。
(比较例1)
通过使用添加有一次粒径为0.22μm的扶桑化学工业公司制PL-20二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.5μm的大金工业公司制Lubron L5含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为2.27。
(比较例2)
通过使用添加有一次粒径为0.04μm的日本Aerosil公司制OX50二氧化硅微粒作为外添加剂21的调色剂2，以及添加有一次粒径为0.4μm的大金工业公司制Lubron L5F含氟树脂粒子作为填料粒子17的感光体1，使得含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比为10.00。
(清洁性的评价方法)
对于清洁性的评价方法而言，设于复印机(商品名：MX-M503N，单色打印速度50ppm，清洁刮刀：厚度2mm的聚氨酯刮刀、夏普株式会社制)中，在常温常湿下印刷10万张印字率5％的A4文本图像，目视检查印刷后的图像以及感光体表面。另外，在目视检查中，事先确认在纸面上以及感光体上能够确认宽1mm、长5mm、图像浓度(ID)0.5的调色剂细线。
G(良好)：目视不能确认清洁不良引起的图像缺陷以及感光体表面的成膜这两者。
NB(不差)：目视可以确认清洁不良引起的图像缺陷以及感光体表面的成膜中的任意一个。
B(差)：目视可以确认清洁不良引起的图像缺陷以及感光体表面的成膜这两者。
将清洁性的评价结果示于表1。如实施例1-8所示，通过将含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比设定为2.6～7.5，即使外添加剂填充在含氟树脂粒子脱离而形成的凹部，由于外添加剂对感光体表面的凹部的附着力弱，利用清洁刮刀能够容易地除去，因此在印刷10万张后的图像以及感光体表面上，没有发现起因于清洁不良的图像缺陷和感光体表面的成膜，得到了良好的清洁性。
另一方面，在比较例1的情况下，含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比小于2.6，如图4(b)所示感光体表面的凹部和外添加剂的形状接近，外添加剂与凹部的附着力变强而不能除去，因此观察到清洁不良引起的图像缺陷以及感光体表面的成膜这两者。另外，在比较例2的情况下，含氟树脂粒子/外添加剂的平均一次粒径比大于7.5，如图4(c)所示，在感光体表面的凹部处外添加剂聚集，外添加剂与凹部的附着力变强而不能除去，因此观察到清洁不良引起的图像缺陷以及感光体表面的成膜这两者。

Claims (5)

1.一种图像形成装置，其具有：
含有外添加剂的调色剂，
在表面层中含有含氟树脂粒子的感光体，以及
清扫上述感光体的表面的清洁刮刀；
其特征在于，所述含氟树脂粒子的一次粒径为所述外添加剂的一次粒径的2.6～7.5倍。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述外添加剂为一次粒径为40～190nm的无机氧化物。
3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，所述无机氧化物为二氧化硅微粒。
4.如权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述清洁刮刀为聚氨酯刮刀。
5.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述聚氨酯刮刀的刮刀厚度为1～3mm。
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