CN109143810A - 图像形成装置和盒 - Google Patents

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CN109143810A CN201810616382.9A CN201810616382A CN109143810A CN 109143810 A CN109143810 A CN 109143810A CN 201810616382 A CN201810616382 A CN 201810616382A CN 109143810 A CN109143810 A CN 109143810A
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Abstract

本发明涉及图像形成装置和盒。图像形成装置包括感光构件、充电辊、清洁辊、推动构件和图像形成部分。充电辊具有包括导电树脂材料、第一表面颗粒和第二表面颗粒的最外表面层，第一表面颗粒具有大于7μm且小于30μm的平均颗粒尺寸，第二表面颗粒具有大于2μm且小于6μm的平均颗粒尺寸。第一表面颗粒和第二表面颗粒分散在导电树脂材料中以分别形成第一突起和第二突起。清洁辊包括轴部分和弹性清洁部分，弹性清洁部分围绕轴部分螺旋形地延伸，并且具有垂直于其延伸方向的矩形截面。

Description

图像形成装置和盒
技术领域
本发明涉及一种电子照相类型或静电记录类型的图像形成装置，比如复印机、打印机或传真机，并且涉及用于与所述图像形成装置一起使用的盒(cartridge)。
背景技术
传统上，例如，在电子照相类型的图像形成装置中，作为给作为图像承载构件的感光构件(电子照相感光构件)充电的类型，存在接触充电类型，在接触充电类型中，感光构件在向接触到感光构件的充电构件施加电压的情况下被充电。作为充电构件，辊形充电辊在许多情况下被使用。充电辊具有例如如下的构造，在该构造中，在导电支撑构件的外周表面上表面上设置导电弹性层，并且在导电弹性层的表面上涂布导电表面层。在接触充电类型中，感光构件的表面是通过在感光构件和充电构件之间的小间隙中产生的放电(Paschen放电)进行充电的。接触充电类型包括“AC充电类型”和“DC充电类型”，在AC充电类型中，以AC电压偏置的DC电压的形式的电压施加于充电构件，在DC充电类型中，只有DC电压施加于充电构件。
在接触充电类型中，在充电辊长期使用的情况下，污染物(比如滑过用于清洁感光构件的表面的清洁刮刀的调色剂和调色剂的外部添加剂)沉积在充电构件的表面上。因此，当污染物沉积在充电构件的表面上时，在一些情况下，产生垂直条纹图像缺陷(相对于基本上垂直于感光构件的表面移动方向的方向、在与污染物沉积在充电构件的表面上的部分相对应的位置处产生的条纹图像密度不均匀性)等。
为了抑制污染物在充电构件上的沉积，以提高充电构件的表面粗糙度的这样的方式减小感光构件和充电构件之间的接触面积是有效的。日本专利No.4047057公开了在充电构件的表面层中分散颗粒。
此外，设置用于从充电构件的表面移除污染物的部件也是有效的。例如，由圆柱形海绵形成的清洁构件接触到充电构件的表面并且污染物被从充电构件的表面移除的构造已经是已知的。日本专利No.5871459公开了如下构造，在该构造中，通过围绕芯金属螺旋形地缠绕聚氨酯海绵(urethane sponge)长条而形成的清洁构件接触到充电构件的表面，从而污染物被从充电构件的表面移除。
然而，结果是，当圆柱形清洁构件接触到清洁构件的表面(该清洁构件具有在其中通过在表面层中分散颗粒形成突起的表面)时，污染物易于沉积在形成在充电构件的表面处的突起的基础部分处。此外，结果是，在充电构件长期使用的情况下，污染物易于积累在形成在充电构件的表面处的突起的基础部分处。
此外，结果是，即使在螺旋形清洁构件接触到充电构件的表面的情况下，关于具有设有突起(这些突起是通过在表面层中分散一种颗粒而以预先确定的尺寸形成的)的表面的充电构件，污染物易于沉积在充电构件的表面的突起之间的平坦部分上。此外，结果是，在充电构件长期使用的情况下，污染物易于积累在充电构件的表面的平坦部分处。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种图像形成装置，包括：感光构件；充电辊，所述充电辊接触所述感光构件，并且被配置为通过被供应电压来给所述感光构件充电，其中，所述充电辊具有包括导电树脂材料、第一表面颗粒和第二表面颗粒的最外表面层，所述第一表面颗粒具有大于7μm且小于30μm的平均颗粒尺寸，所述第二表面颗粒具有大于2μm且小于6μm的平均颗粒尺寸，并且其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒分散在所述导电树脂材料中以便在所述充电辊的表面上分别形成第一突起和第二突起；清洁辊，所述清洁辊接触所述充电辊，并且被配置为清洁所述充电辊的表面，其中，所述清洁辊包括轴部分和弹性清洁部分，所述弹性清洁部分围绕所述轴部分螺旋形地延伸，并且具有垂直于其延伸方向的矩形截面；推动构件，所述推动构件被配置为将所述清洁辊推靠到所述充电辊；以及图像形成部分，所述图像形成部分被配置为在被所述充电辊充电的所述感光鼓上形成调色剂图像，并且被配置为将所述调色剂图像转印到记录材料上。
根据本发明的另一方面，提供了一种能够可拆卸地安装到图像形成装置的盒，所述盒包括：感光构件；充电辊，所述充电辊接触所述感光构件，并且被配置为通过被供应电压来给所述感光构件充电，其中，所述充电辊具有包括导电树脂材料、第一表面颗粒和第二表面颗粒的最外表面层，所述第一表面颗粒具有大于7μm且小于30μm的平均颗粒尺寸，所述第二表面颗粒具有大于2μm且小于6μm的平均颗粒尺寸，并且其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒分散在所述导电树脂材料中以便在所述充电辊的表面上分别形成第一突起和第二突起；清洁辊，所述清洁辊接触所述充电辊，并且被配置为清洁所述充电辊的表面，其中，所述清洁辊包括轴部分和弹性清洁部分，所述弹性清洁部分围绕所述轴部分螺旋形地延伸，并且具有垂直于其延伸方向的矩形截面；以及推动构件，所述推动构件被配置为将所述清洁辊推靠到所述充电辊。
从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1是图像形成装置的示意性截面图。
图2是示出图像形成部分的示意性截面图。
图3的部分(a)和(b)分别是充电辊和该充电辊的表面层的示意性截面图。
图4的部分(a)和(b)分别是实施例1和比较例子中的清洁构件的示意性侧视图。
图5是用于例示说明充电辊的污染机理的示意图。
图6是用于例示说明比较例子1的评估结果的示意图。
图7是用于例示说明比较例子2的评估结果的示意图。
图8是用于例示说明比较例子3的评估结果的示意图。
图9是用于例示说明实施例1的评估结果的示意图。
图10是感光鼓的示意性截面图。
图11是用于例示说明弹性变形率的测量方法的曲线图。
图12是形成在感光鼓的表面上的凹部的示意图。
具体实施方式
将参照附图来描述根据本发明的图像形成装置和盒。
[实施例1]
1.图像形成装置的总体构造和操作
图1是根据本发明的该实施例中的图像形成装置100的示意性截面图。
该实施例中的图像形成装置100是串联式(直列式)多功能机器，该机器具有复印机、打印机和传真机的功能，采用能够通过使用电子照相类型形成全色图像的中间转印类型。该实施例的图像形成装置100采用接触充电类型，特别是DC充电类型，并且最大能够在A3大小的转印(-接收材料)上形成图像。
图像形成装置100包括作为多个图像形成部分的、分别用于形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)图像的第一至第四图像形成部分SY、SM、SC和SK。顺便提及，各图像形成部分SY、SM、SC和SK中的具有相同的或对应的功能和构造的元件在一些情况下通过省略用于针对相关联的颜色表示元件的后缀Y、M、C和K来一起描述。图2是示出作为代表的单个图像形成部分S的示意性截面图。在该实施例中，图像形成部分S通过包括稍后描述的感光鼓1、充电辊2、清洁构件12、曝光设备3、显影设备4、一次转印辊5、鼓清洁设备6等而构成。
图像形成装置100包括感光鼓1，感光鼓1是作为图像承载构件的可旋转的鼓形(圆柱形)感光构件。
感光鼓1被作为驱动部件的驱动马达(未示出)在所指示的箭头R1方向上以预先确定的圆周速度(处理速度)旋转地驱动。在该实施例中，感光鼓1是可充负电荷的鼓形有机感光构件，并且是通过在由导电材料(比如铝)形成的基板上形成感光层(OPC层)而构成的。旋转感光鼓1的表面被充电辊2均匀地充电到预先确定的极性(在该实施例中为负)和预先确定的电位，充电辊2是作为充电部件的辊形充电构件。在充电步骤期间，从作为施加部件的充电电压源(高压源电路)E1向充电辊2施加仅由DC电压(DC分量)组成的充电电压(充电偏压)。感光鼓1的表面的充电过程是通过相对于感光鼓1的旋转方向而言在感光鼓1和充电辊2之间的接触部分N的上游侧和下游侧在感光鼓1和充电辊2之间的微小间隙中的至少一个中产生的放电实现的。感光鼓1的充电表面被作为曝光部件(静电图像形成部件)的曝光设备3扫描曝光，以使得在感光鼓1上形成静电图像(静电潜像)。在该实施例中，曝光设备3是使用半导体激光器的激光束扫描仪。设置螺旋形清洁构件12作为充电构件的清洁构件以接触充电辊2的表面。充电辊2的表面被螺旋形清洁构件12清洁。
形成在感光鼓1上的静电图像被显影设备4用显影剂显影(可视化)，以使得在感光鼓1上形成调色剂图像。在该实施例中，充电到与感光鼓1的电荷极性(在该实施例中为负极性)相同的极性的调色剂沉积在感光鼓1上的被曝光部分上，其中，在给感光鼓1的表面均匀充电之后，电位的绝对值由于使感光鼓1的表面曝光于激光束而降低。也就是说，在该实施例中，作为显影期间的调色剂电荷极性的正常调色剂电荷极性是负极性。在该实施例中，显影设备4使用包含作为显影剂的调色剂(非磁性调色剂颗粒)和载体(磁性载体颗粒)的两成分显影剂。显影设备4包括显影容器4a和显影套筒4b，显影容器4a容纳显影剂4e，显影套筒4b可旋转地设置到显影容器4a以便通过显影剂容器4a的开口部分地向外暴露、并且由非磁性空心圆柱形构件形成。在显影套筒4b的内部(在空心部分处)，磁辊4c固定地设置到显影容器4a。显影容器4a设有调节刮刀4d以便与显影套筒4b对置。在显影容器4a中，设置两个搅拌构件(搅拌螺杆)4f。调色剂从调色剂料斗4g适当地供应到显影容器4a中。通过磁辊4c的磁力承载于显影套筒上的显影剂4e在其量在显影套筒4b旋转的情况下被调节刮刀4d调节之后被进给到感光鼓1的相对部分(显影部分)。显影套筒4b上的进给到显影部分的显影剂通过磁辊4c的磁力而直立，并且形成磁刷(磁链)，以使得显影剂接触到或邻近感光鼓1的表面。在显影期间，从显影电压源(高压源电路)E2向显影套筒4b施加以AC电压(AC分量)偏置的DC电压(DC分量)的形式的振荡电压作为显影电压(显影偏压)。结果，根据感光鼓1上的静电图像，调色剂从显影套筒4b上的磁刷移到感光鼓1上，以使得在感光鼓1上形成调色剂图像。
设置作为中间转印构件的由环形带构成的中间转印带7以便与相应的感光鼓1对置。中间转印带7围绕用作拉伸辊的驱动辊71、张力辊72和二次转印对置辊73延伸，并且被以预先确定的张力拉伸。中间转印带7通过在所指示的箭头R2方向上以基本上与感光鼓1的圆周速度相等的圆周速度(处理速度)旋转地驱动驱动辊71而旋转(循环)。在中间转印带7的内周表面侧，与相关联的感光鼓1相对应地设置一次转印辊5，一次转印辊5是作为一次转印部件的辊类型的一次转印构件。一次转印辊5朝向感光鼓1压在(推到)中间转印带7上，以使得形成一次转印部分(一次转印压合部)T1，在一次转印压合部T1处，感光鼓1和中间转印带7彼此接触。
形成在感光鼓1上的调色剂图像通过一次转印辊5的动作在一次转印部分T1处一次转印到中间转印带7上。在一次转印步骤期间，从一次转印电压源(高压源电路)E3向一次转印辊5施加一次转移电压(一次转印偏压)，该一次转印电压是调色剂的正常带电极性的相反极性的DC电压。例如，在全色图像形成期间，形成在相应感光鼓1上的黄色、品红色、青色和黑色的各色调色剂图像接连叠加地转印到中间转印带7上。
在中间转印带7的外周表面侧的与第二转印对置辊73相对的位置处，设置二次转印辊8，二次转印辊8是作为二次转印部件的辊类型的二次转印构件。二次转印辊8朝向二次转印对置辊73压在(推到)中间转印带7上，并且形成二次转印部分(二次转印压合部)T2，在二次转印部分T2处，中间转移带7和二次转印辊8彼此接触。如上所述的形成在中间转印带7上的调色剂图像通过二次转印辊8的动作二次转印到转印(-接收)材料(片材、记录材料)P(比如记录片材)上，在二次转印部分T2处被中间转印带7和二次转印辊8压合和进给。在二次转印步骤期间，从二次转印电压源(高压源电路)E4向二次转印辊8施加二次转印电压(二次转印偏压)，该二次转印电压是调色剂的正常带电极性的相反极性的DC电压。转印材料P被进给设备(未示出)一张一张地进给，然后被运送到配准辊对9，其后，转印材料P被定时为与中间转印带7上的调色剂图像一致，然后被配准辊对9供应到二次转印部分T2。此外，其上转印有调色剂图像的转印材料P被进给到定影设备10，并且被定影设备10加热和按压，以使得调色剂图像被定影(被熔融定影)在转印材料P上。其后，其上定影了调色剂图像的转印材料P被排出(被输出)到图像形成装置100的装置主组装件110的外部。
另一方面，在一次转印期间剩余在感光鼓1上的调色剂(一次转印残留调色剂)被作为感光构件清洁部件的鼓清洁设备6从感光鼓1的表面移除和收集。鼓清洁设备6包括作为清洁构件的清洁刮刀6a，并且包括清洁容器6b。鼓清洁设备6使旋转感光鼓1的表面与清洁刮刀6a摩擦。结果，感光鼓1上的一次转印残留调色剂被从感光鼓1的表面刮掉，并且被容纳在清洁容器6b中。此外，在一次转印带7的外周表面侧，在与驱动辊71相对的位置处设置作为中间转印构件清洁部件的带清洁设备74。在二次转印步骤期间剩余在中间转印带7的表面上的调色剂(二次转印残留调色剂)被带清洁设备74从中间转移带7的表面移除和收集。
在该实施例中，在每个图像形成部分S处，感光鼓1、充电辊2、螺旋形清洁构件12和鼓清洁设备6整体地构成能够可拆卸地安装到装置主组装件110的盒(鼓盒)11。
2.充电构件和螺旋形清洁构件
<充电构件>
图3的部分(a)是示出该实施例中的充电辊2的层结构的示意性截面图。充电辊2包括支撑构件(导电支撑构件、芯金属)2a、形成在支撑构件2a的外周表面上的基础层(导电弹性层2b)以及形成在基础层2b上的表面层(最外层)2c。充电辊2在支撑构件2a的相对于旋转轴线方向的端部被承载构件2e可旋转地支撑。此外，充电辊2通过推动弹簧(相应地为推动部件)推动在支撑构件2a的相对于旋转轴线方向的端部设置的轴承构件而被用预先确定的推力推到感光鼓1的表面上。充电辊2通过感光鼓1的旋转而旋转。
在该实施例中，支撑构件2a是由金属(镀铬铁)制成的轴。基础层2b可以用适合作为充电构件的基础层的材料的橡胶、热塑性弹性体等形成。具体地说，可以使用基于聚环氧氯丙烷(hydrin)的橡胶材料(表氯醇(epichlorohydrin))或基于尿烷(urethane)的橡胶材料(聚氨酯(polyurethane))来形成基础层2b。此外，表面层2c可以由适合作为用于形成充电构件的表面的材料的树脂材料形成。具体地说，可以使用丙烯酸树脂材料或基于尼龙的树脂材料来形成表面层2c。表面层2c对充电辊2给予相对于感光鼓1的耐磨损(磨耗)性质。另外，表面层2c具有在针孔产生于感光鼓1上的情况下抑制电流泄漏的功能，并且具有抑制充电辊2被调色剂或外部添加给调色剂的外部添加剂污染的功能。具体地说，在该实施例中，基础层2b是使用基于聚环氧氯丙烷橡胶的材料形成的，表面层2c是使用基于尼龙(树脂材料)的材料形成的。顺便提及，通过添加导电剂，对基础层2b和表面层2c给予或调整导电性。
图3的部分(b)是表面层2c的示意性放大图。在形成表面层2c的材料中，分散有第一表面(层)颗粒(“大颗粒”)21和第二表面(层)颗粒(“小颗粒”)22，第二表面颗粒22的颗粒尺寸小于第一表面颗粒21的颗粒尺寸。可以使用除了上述导电剂之外的作为绝缘颗粒(1010Ω.cm或更大)的有机颗粒或无机颗粒，作为添加(包含)于形成表面层2c的导电树脂层中的第一表面颗粒21和第二表面颗粒22。可以列举丙烯酸树脂材料、丙烯酸苯乙烯共聚物(acryl styrene copolymer)树脂材料、聚酰胺树脂材料、硅树脂橡胶、环氧树脂材料等的颗粒，作为有机颗粒。在这些颗粒之中，特别优选的是使用丙烯酸树脂材料或丙烯酸苯乙烯共聚物树脂材料的颗粒，因为该材料的刚度不太变化。可以列举例如碳酸钙、粘土、滑石、硅土等的颗粒作为无机颗粒。顺便提及，在无机颗粒用于基于溶剂的涂料中的情况下，优选的是对无机颗粒进行疏水表面处理以使其容易地分散在涂料中。此外，同样关于有机颗粒，类似地，可以优选地选择与表面层2c的树脂材料的相容性良好的有机颗粒，因为这些颗粒不容易引起结块。在该实施例中，充电辊2的表面形状由第一表面颗粒21和第二表面颗粒22形成，以使得相对大的第一突起(突出部分)2d(以基础层为基准的高度大)和相对小的第二突起(突出部分)2e(以基础层为基准的高度小)组合使用。
表面层2c的形成方法没有特别限制，但是优选地可以使用如下方法，在该方法中，制备包含相应成分的涂料，并且通过浸涂或喷涂将该涂料涂布在基础层2b上，从而形成涂膜。在该实施例中，第一表面颗粒21和第二表面颗粒22被混合和分散在形成表面层2c的树脂材料中，并且混合物通过喷涂被涂布在基础层2b的表面上，以使得形成包括多个第一突起2d和多个第二突起2e的表面层2c。
第一表面颗粒21的平均颗粒尺寸可期望为不小于调色剂的平均颗粒尺寸。由于这个原因，在该实施例中，第一表面颗粒21为15μm。随着第一表面颗粒21的平均颗粒尺寸增大到20μm和25μm，存在污染物(比如调色剂和外部添加剂)不容易沉积在充电辊2上的趋势。然而，当第一表面颗粒21的平均颗粒尺寸过大(特别是在DC充电类型中)时，由于局部放电，半调色剂粗糙度变差。顺便提及，在该实施例中，调色剂的平均颗粒尺寸为大约6μm。另一方面，要求第二表面颗粒22的平均颗粒尺寸小于第一表面颗粒21的平均颗粒尺寸，并且可以使第二表面颗粒22的平均颗粒尺寸大致与调色剂的平均颗粒尺寸相同。然而，即使当第二表面颗粒22的平均颗粒尺寸过小时，第二表面颗粒22的分散度也变差，并且也易于产生第二表面颗粒22的聚集，因此在类似于如上所述的一些情况下，半调色剂粗糙度变差。由于这个原因，在该实施例中，第二表面颗粒22的平均颗粒尺寸为5μm。顺便提及，平均颗粒尺寸小于调色剂颗粒的突起2e可期望被设置在充电辊2的表面处、平均颗粒尺寸大于调色剂颗粒的相邻突起2d之间。结果，如稍后具体描述的，沉积在由大颗粒21形成的第一突起2d上的污染物容易地在第一突起2d之间移动，以使得污染物被容易地从充电辊2的表面移除。
第一表面颗粒21和第二表面颗粒22的平均颗粒尺寸不限于该实施例中描述的那些，而是可以分别从上述观点适当地选择。在颗粒尺寸不同的多个种类的表面颗粒的平均颗粒尺寸之中，具有相对大的颗粒尺寸的第一表面颗粒(“大颗粒”)21的平均颗粒尺寸(平均直径)为D1，并且具有相对小的颗粒尺寸的第二表面颗粒(“小颗粒”)22的平均颗粒尺寸为D2。在这种情况下，通常，这些平均颗粒尺寸D1和D2可优选落在以下范围内：
7μm<D1<30μm和2μm<D2<6μm
结果，不仅由于表面颗粒(特别是，“大颗粒”)的过大颗粒直径而导致的半调色剂粗糙度的劣化可以被抑制，而且由于表面颗粒(特别是，“小颗粒”)的过小颗粒直径而导致的表面颗粒的聚集的产生可以被抑制。此外，通过组合颗粒尺寸不同的多个种类的表面颗粒，如稍后具体描述地，可以通过在由大颗粒21形成的第一突起2d之间由小颗粒22形成的第二突起2e来减小污染物在充电辊2的表面上的沉积力。此外，特别是在DC充电类型中，仅通过大颗粒，半调色剂粗糙度变差，但是通过将大颗粒与小颗粒组合，局部放电减小，使得半调色剂粗糙度得到改进。
顺便提及，第一表面颗粒21和第二表面颗粒22的平均颗粒尺寸是中心颗粒尺寸，并且可以通过以下方法测得。使用Coulter计数器(Beckman Coulter Inc.制造的“Multisizer类型II”)，作为测量设备。此外，接口(由Nikkaki Bios Co.,Ltd.制造)和用于输出颗粒的数量和体积平均分布的个人计算机(由Canon K.K.制造的“CX-I”)与Coulter计数器连接。制备通过使用第一类等级的氯化钠制备的1％NaCl水溶液，作为电解质水溶液。作为测量方法，将0.1-5ml的表面活性剂(优选地，烷基苯磺酸盐(alkyl benzenesulfonate))作为分散剂添加到100-150ml的上述电解质水溶液中。然后，将2-20mg的测量样本添加到以上混合物。然后，用超声分散设备将该样本悬浮于其中的电解质水溶液分散大约1-3分钟。然后，通过使用装有作为孔径的100μm孔径的Coulter计数器(Multisizer类型II)来获得直径在2-40μm的范围内的颗粒的颗粒尺寸分布。测量经过测量的颗粒的体积和数量，以使得体积分布和数量分布被计算。然后，可以使用与基于体积的颗粒分布相对应的颗粒尺寸D50作为中心颗粒尺寸，该中心颗粒尺寸是平均颗粒尺寸。
这里，如稍后具体描述地那样，当大颗粒21之间的间隔为大约5-50μm时，螺旋形清洁构件12的边缘部分不容易进入大颗粒21之间，因此，大颗粒21之间的间隔(距离)可期望为100μm或更大。此外，当大颗粒21之间的间隔超过600μm时，大颗粒21之间的间隔过宽，并且污染物易于沉积在充电辊2的表面上，因此，大颗粒21之间的间隔可期望为600μm或更小。也就是说，充电辊2的表面处的第一突起2d之间的平均间隔Sm可优选为0.1mm或更大以及0.6mm或更小。第一突起2d的这个平均间隔Sm可以通过测量充电辊2的表面形状来获得，在充电辊2中，只有其量基本上等于大颗粒21和小颗粒分散在表面层2c中的情况下的量的大颗粒分散在表面层2c中。此外，可取的是，就单个大颗粒21而言，在颗粒量的基础上，大约10-50个小颗粒22(优选地，大约30-50个小颗粒)放置在大颗粒21之间。即，当第一表面颗粒21的数量为A、第二表面颗粒22的数量为B时，数量A和B满足A:B＝1:10～50，优选地A:B＝1:30～50。结果，小颗粒22被充分地设置在大颗粒21之间，以使得如稍后具体描述地，不仅污染物在充电辊2的表面上的沉积力可以被充分地减小，而且由于小颗粒22的过大量而导致的聚集的产生也可以被抑制。此外，充电辊2的表面的十点平均粗糙度Rz可优选为6μm或更大以及大约30μm或更小。结果，不仅由于充电辊2的表面的光滑度过大而导致的污染物在充电辊2的表面上的沉积可以被抑制，而且充电辊2的表面形状的半调色剂粗糙度的劣化可被抑制。此外，典型地，表面层2c的厚度(膜厚度)为大约4μm或更大以及大约30μm或更小。
在该实施例中，十点平均粗糙度Rz为12μm，第一突起2d的平均间隔Sm为100μm(＝0.1mm)。
顺便提及，十点平均粗糙度Rz和平均间隔Sm是按以下方式根据JIS B0601('82)测得的，其中，充电辊2的旋转轴线方向被看作测量方向。使用表面粗糙度计(等效于TokyoSeimitsu Co.,Ltd.制造的“Surfcom 480”)作为测量装置。测量点是充电辊2的表面的相对于旋转轴线方向而言基本上在中心的部分处的单个点。纵向放大倍率为2000，横向放大倍率为50。测量条件为，截止δc为0.8mm，测量长度为4.0mm，进给速度为0.3mm/s。在该测量中，在充电辊2的表面的多个点(例如，充电辊2的相对于纵向方向而言的3个点以及相对于圆周方向而言的3个点(以任意地方作为起始点，每隔120°))处测得的十点平均粗糙度Rz和平均间隔Sm的平均值与上述单个点处的值(测得值)基本上是相同的。然而，在Rz和Sm的值在测量点之间引起变化的情况下，Rz和Sm的值可以用平均值表示。
顺便提及，为了在稍后描述的比较例子(比较例子1、3和4)中使用充电辊，通过仅将第一表面颗粒(“大颗粒”)21(平均颗粒尺寸：15μm)分散在表面层2c中也制备具有表面形状(Rz＝12μm，Sm＝100μm(＝0.1mm))的充电辊2。
<螺旋形清洁构件>
图4的部分(a)是该实施例中的螺旋形清洁构件12的一部分的侧视图。螺旋形清洁构件12是通过包括轴部分12a和清洁部分12b而构成的，清洁部分12b通过围绕轴部分12a的外周表面螺旋形地缠绕而被固定到轴部分12a的外周表面。在该实施例中，轴部分是外径为6mm的金属轴。清洁部分12b由作为该实施例中的弹性材料的弹性泡沫的尿烷海绵(聚氨酯泡沫)和细长矩形材料长条形成，所述细长矩形材料长条具有基本上垂直于纵向的矩形截面，并且在清洁部分12b围绕轴部分2a缠绕之前的状态下在一个方向上延伸。在该实施例中，该尿烷海绵的密度为70kg/m3、硬度为313.8N、单元密度为80个颗粒/25mm。在该实施例中，螺旋形清洁构件12是按以下方式制备的。尿烷海绵材料(片材)是按宽度为8mm(相对于基本上垂直于纵向的方向的长度)、厚度为2.35mm的细长材料长条切割的，从而制备围绕轴部分12a缠绕之前的清洁部分12b的长条。固定部件(比如粘合剂、增粘剂或双面胶)被涂覆到清洁部分12b的长条的相对于厚度方向的一个表面上。然后，清洁部分12b的长条通过以如下方式围绕轴部分12a的外周表面螺旋形地缠绕而被固定到轴部分12a的外周表面，即，其上涂覆固定部件的表面被定向到轴部分12a的表面，并且在不施加张力的情况下，清洁部分12b在缠绕方向上以26°的缠绕角度围绕轴部分12a的表面缠绕，该缠绕角度是相对于轴部分12a的轴向方向的倾斜角度。此时，在该实施例中，轴部分12a以基本上某个速度旋转，以使得清洁部分12b围绕轴部分12a的外周表面缠绕。
这里，螺旋形清洁构件12的覆盖率(其示出轴部分12a的外周表面被涂布清洁部分12b的比率)是通过以下式子获取的：
覆盖率(％)＝{(螺旋形宽度R1)/((螺旋形宽度R1)+(螺旋形间隔R2))}x 100
在该式子中，螺旋形宽度R1是在清洁部分12b围绕轴部分12a缠绕的状态下、相对于基本上平行于清洁部分12b的轴部分12a的轴向方向的方向而言的宽度。此外，螺旋形间隔R2是在清洁部分12b围绕轴部分12a缠绕的状态下、清洁部分12b的相邻部分之间的、相对于基本上平行于轴部分12a的轴向方向的方向而言的距离(间隔)。在这种情况下，在该实施例中，螺旋形清洁构件12的覆盖率为大约60％。轴部分12a被清洁部分12b覆盖的覆盖率可优选地为40％或更大以及90％或更小。当覆盖率小于40％时，充电辊2的表面和清洁部分12b的边缘部分之间的接触次数过度减少，使得充电辊2被螺旋形清洁构件12清洁的清洁能力降低。此外，当覆盖率大于90％时，清洁部分12b对于充电辊2的表面形状的跟随性降低，使得充电辊2被螺旋形清洁构件12清洁的清洁能力降低。
螺旋形清洁构件12在轴部分12a相对于轴向方向的端部被轴承构件可旋转地保持，并且这些轴承构件在充电辊2的旋转中心方向上被推动弹簧(相应地作为推动部件)推动，以使得螺旋形清洁构件12接触到充电辊2的表面。在该实施例中，在端部，轴承构件被推动弹簧推向充电辊2，每个推动弹簧承受200gf的负载。然后，螺旋形清洁构件12通过充电辊2的旋转而旋转。顺便提及，螺旋形清洁构件12也可以被独立地旋转地驱动。
螺旋形清洁构件12通过主要是清洁部分12b相对于基本上平行于轴部分12a的轴向方向的宽度方向的端部的边缘部分12c和充电辊2的表面之间的接触、形成压合部，从而清洁充电辊2的表面。
顺便提及，螺旋形清洁构件12的构造不限于该实施例中的构造，而是例如，清洁部分12b的材料和尺寸可以被适当地设置为充分地清洁充电辊2的表面。然而，螺旋形清洁构件12可优选地在清洁部分12的边缘部分12c和充电辊2的表面之间具有50μm或更大以及100μm或更小、优选地50-60μm的压合部宽度。为了实现这样的构造，例如，清洁部分12b的长条可以为宽度大约3～10mm，厚度大约1～4mm，缠绕角度大约5～40°，在充电辊2的每个端部施加于充电辊2上的负载为大约50～300gf。
顺便提及，可以按以下方式测量压合部宽度。螺旋形清洁构件12在与图像形成期间的条件基本上相同的条件(负载等)下接触到平玻璃板，然后旋转。此时，在用来自与连接在与螺旋形清洁构件12相对的一侧设置的照相机和螺旋形清洁构件12的直线倾斜的方向的光照射螺旋形清洁构件12的同时，螺旋形清洁构件12和玻璃板之间的接触部分被该照相机拍摄。在其中螺旋形清洁构件12的边缘部分12c接触玻璃表面的压合部吸收光，因此，可以与螺旋形清洁构件12和玻璃板之间的非接触部分区分开。因此，相对于基本上平行于轴部分12a的轴向方向的方向而言的边缘部分12c和玻璃板之间的接触部分的宽度是压合部宽度。
顺便提及，为了在稍后描述的比较例子(比较例子1和2)中使用清洁刮刀构件，也制备圆柱形清洁构件。图4的部分(b)是比较例子中所用的圆柱形清洁构件13的示意性侧视图。圆柱形清洁构件13由轴部分13a和圆柱形清洁部分13b构成，圆柱形清洁部分13b设在轴部分13a的外周表面上。在该实施例中，圆柱形清洁构件13的清洁部分13b的材料是与螺旋形清洁构件12的清洁部分12b的尿烷海绵相同的尿烷海绵。圆柱形清洁构件13是通过将轴部分13a插入到由尿烷海绵形成的方形杆(材料)中、然后将尿烷海绵打磨成圆柱形形状以便具有10.7mm的外径而制备的，轴部分13a上涂覆有粘合剂，并且轴部分13a由金属形成而具有6mm的外径。
3.充电构件的污染物
将描述充电辊2的污染机理。充电辊2的污染可以用调色剂从感光鼓1沉积到充电辊2上的机理和清洁构件将沉积在充电辊2上的调色剂从充电辊2移回到感光鼓1的机理来大致描述。顺便提及，将基于沉积在充电辊2上的污染物是作为代表的调色剂、但是在一些情况下也可以是调色剂的外部添加剂或纸粉末等的假定进行描述。
图5是充电辊2的表面的示意性放大截面图，该图用于例示说明充电辊2的污染机理(为了方便起见，作为突起，仅由大颗粒21形成的突起被示出)。在充电辊2的表面处由大颗粒21形成的突起被称为“突出部分23”。此外，由大颗粒21形成的相邻突起之间的平坦部分被称为“平坦部分25”。此外，突出部分23和平坦部分25之间的部分(在该部分，充电辊2的表面的高度逐渐地变化)被称为“基础部分24”。
在一次转印之后剩余在感光鼓1的表面上的调色剂被清洁刮刀6a移除并且从感光鼓1的表面收集。然而，调色剂的未被清洁刮刀6a移除的一部分被进给到充电辊2和感光鼓1之间的接触部分，然后在一些情况下沉积在充电辊2上。该调色剂易于在充电辊2的物理接触感光鼓1的表面的表面处沉积在突出部分3上。此外，突出部分23是充电辊2和感光鼓1之间产生放电的部分之一，因此，当调色剂沉积和积累在突出部分23上时，调色剂的积累导致感光鼓1不适当地充电。
另一方面，沉积在充电辊2的表面的突出部分23上的调色剂通过被接触充电辊2的清洁构件移动而被移到充电辊2的表面的另一个位置。此时，典型地，调色剂从突出部分23掉到基础部分24。其后，当充电辊2的表面和调色剂之间的沉积力低时，调色剂由于电场的作用从充电辊2移回到感光鼓1，使得充电辊2的表面被清洁。
4.评估结果
在该实施例(实施例1)和比较例子1至3的构造中，进行了以5％的图像比(打印比)重复地输出图像的耐久性测试。此外，在耐久性测试期间，进行了图像评估测试，在该图像评估测试中，输出半调色剂图像，并且检查由于充电辊2的污染而导致的垂直条纹图像缺陷的产生程度。具体地说，在图像评估测试中，检查耐久性测试中产生垂直条纹图像缺陷的打印数量。
比较例子1具有包括充电辊2并且包括上述圆柱形清洁构件13的构造，在该充电辊2中，只有上述大颗粒21分散在表面层2c中。比较例子2具有包括充电辊2并且包括圆柱形清洁构件13的构造，在该充电辊2中，类似于该实施例中那样，大颗粒21和小颗粒22分散在表面层2c中。比较例子3具有包括充电辊2并且类似于该实施例中那样包括上述螺旋形清洁构件12的构造，在该充电辊2中，只有大颗粒21分散在表面层2c中。实施例1(该实施例)具有包括充电辊2并且包括螺旋形清洁构件12的构造，在该充电辊2中，大颗粒21和小颗粒22分散在表面层2c中。顺便提及，除了上述构造之外，比较例子1至3的图像形成装置的构造和操作与该实施例的图像形成装置100的构造和操作基本上是相同的。结果在表1中示出。
表1
*1：“1P”是第一颗粒。
*2：“2P”是第二颗粒。
*3：“CM”是比较例子构件。“H”是螺旋形清洁构件。“C”是圆柱形清洁构件。
*4：“PN”是垂直条纹图像缺陷产生时的打印数量。
图6、7、8和9是充电辊的表面的示意性放大截面图，分别用于例示说明比较例子1、比较例子2、比较例子3和该实施例(实施例1)中的充电辊2的表面处的调色剂的行为。
在比较例子1中，垂直条纹图像缺陷在50000张片材时产生。这将被认为是由于以下原因导致的。在比较例子1中，如图6所示，沉积在突出部分23上的调色剂t通过被圆柱形清洁构件13移动而被移到基础部分24，并且积累在基础部分24处。圆柱形清洁构件13没有充分地跟随相邻的突出部分23之间的部分，因此，圆柱形清洁构件13移动沉积在突出部分23上的调色剂t，但是不能移动积累在基础部分24处的调色剂t。结果，由于在基础部分24处积累的调色剂t，产生感光鼓1的不适当充电，使得产生垂直条纹图像缺陷。
在比较例子2中，垂直条纹图像缺陷在50000张片材时产生。这将被认为是由于以下原因导致的。在比较例子2中，如图7所示，沉积在突出部分23上的调色剂t通过被圆柱形清洁构件13移动而被移到基础部分24，并且积累在基础部分24处。类似于比较例子1中那样，圆柱形清洁构件13没有充分地跟随相邻的突出部分23之间的部分，因此，圆柱形清洁构件13移动沉积在突出部分23上的调色剂t，但是不能移动积累在基础部分24处的调色剂t。结果，由于在基础部分24处积累的调色剂t，产生感光鼓1的不适当充电，使得产生垂直条纹图像缺陷。
在比较例子3中，垂直条纹图像缺陷在120000张片材时产生。这将被认为是由于以下原因导致的。在比较例子3中，如图8所示，沉积在突出部分23上的调色剂t通过被螺旋形清洁构件12移动而被移到基础部分24，然后通过被螺旋形清洁构件12移动而被移到平坦部分25。然而，关于螺旋形清洁构件13，其与充电辊2的表面的接触次数由于清洁部分12b的相邻部分之间的间隔(螺旋形间隔R2，缠绕间隙)而减少。由于这个原因，调色剂t积累在突出部分23和平坦部分25处。结果，产生由于感光鼓1的不适当充电导致的垂直条纹图像缺陷。在比较例子3中，调色剂积累部分分布到突出部分23和平坦部分25，因此，产生垂直条纹图像缺陷的打印数量与比较例子1相比增大(改进)，但是移除充电辊2上的污染物的效果不足。
另一方面，在该实施例中，一直到200000张片材都没有产生垂直条纹图像缺陷。这将被认为是由于以下原因导致的。在该实施例中，如图9所示，沉积在突出部分23上的调色剂t通过被圆柱形清洁构件13移动而被移到基础部分24，然后通过被螺旋形清洁构件12移动而被移到平坦部分25。这里，通过由小颗粒形成的突起，移到平坦部分25的调色剂t对充电辊2的表面的沉积力减小。结果，充电辊2被螺旋形清洁构件12清洁的清洁能力能够被改进。
如上所述，根据该实施例，在有利于降低成本的简单构造中，充电辊2上的污染物通过抑制充电辊2上的污染物的积累而显著地减少，使得可以实现充电辊2的寿命延长。
[实施例2]
接着，将描述本发明的另一实施例。该实施例中的图像形成装置的基本构造和操作与实施例1中的图像形成装置的基本构造和操作是相同的。因此，在该实施例中的图像形成装置中，具有与实施例1中的图像形成装置的功能和构造相同的或对应的功能和构造的元件用与实施例1中的标号或符号相同的编号或符号表示，并且将从详细描述省略。
近年来，为了实现感光鼓1的寿命延长，一直在提高感光鼓1的表面层(位于感光鼓1的最外面的表面上的层(最外层))的硬度(即，降低磨损程度)。例如，作为感光鼓1的表面层，设置由在一些情况下作为粘结剂树脂材料的可固化树脂材料形成的保护层(日本专利No.3944072等)。
图10是示出该实施例中的感光鼓1的层结构的示意性截面图。在该实施例中，感光鼓1是可充负电荷的鼓形有机感光构件(OPC)，在该构件中，类似于实施例1中那样，有机材料用作光电导材料(电荷产生材料和电荷输送材料)。该感光鼓1具有层压结构，在该层压结构中，在基板(导电基板)1a上，由电荷产生层1b、电荷输送层1c和保护层1d组成的三层从下面起依次层压。此外，在基板1a和电荷产生层1b之间，还可以设置中间层(底涂层)和导电层，中间层具有屏障功能和粘合剂功能，导电层用于防止干涉条纹。在该实施例中，保护层1d是通过使用可固化酚醛树脂材料作为粘结剂树脂材料而形成的。顺便提及，感光鼓1的表面层的粘结剂树脂材料不限于此，而是可以使用任意的可用的可固化材料。例如，使得通过用热能或光能固化具有C＝C(双)键的单体而获得的固化膜用作感光鼓1的表面层的技术。此外，在该实施例中，感光鼓1的表面层是保护层，但是该保护层还可以包含导电颗粒。除了作为保护层的功能之外，感光鼓1的表面层还可以具有作为包含电荷输送材料的电荷输送层的功能(即使当在电荷输送层的下面设置另一个电荷输送层时，这些层也可以被认为基本上是单个电荷输送层)。
在该实施例中，感光鼓1的表面的弹性变形率为47％或更大(具体地说，在该实施例中为48％)。结果，由于感光鼓1的表面和清洁刮刀6a之间的摩擦而导致的感光鼓1的表面的磨耗被抑制，使得实现感光鼓1的寿命延长。
弹性变形率(弹性变形能力)是在25℃/50％RH(相对湿度)的环境下使用显微硬度测量设备(Fisher Instruments K.K.制造的“FISHER SCOPE H100V”)测得的值。该设备能够通过使穿头(压头)接触测量对象(感光鼓1的表面)、然后在负载连续施加于穿头(压头)的情况下直接读取压痕深度来获取连续硬度。使用对向力之间的角度为136度的Vickers四角锥金刚石压头作为压头。连续地施加于压头上的最终负载为6mN，6mN的最终负载施加于压头上的状态保持的保持时间为0.1秒。此外，测量点的数量为273个点。
图11是用于例示说明感光鼓1的表面的弹性变形率的测量方法的曲线图。在图11中，纵坐标表示施加于穿头(压头)上的负载F(mN)，横坐标表示穿头(压头)的压痕深度h(μm)。图11示出了当施加于压头上的负载逐步地增大到最大值(在这种情况下为6mN)(A到B)、然后逐步地减小(B到C)时的结果。弹性变形率(弹性变形能力)可以从压头在测量对象(感光鼓1的表面)上的做功量(能量)的变化(即，由于压头在测量对象(感光鼓1的表面)上的负载的增大和减小引起的能量变化)获取。具体地说，通过将弹性变形做功量We除以整个做功量Wt(We/Wt)而获得的值是弹性变形率(用百分比(％)表示)。整个做功量Wt在图11中用由A-B-D-A包围的区域的面积表示，弹性变形做功量We在图11中用由C-B-D-C包围的区域的面积表示。
当感光鼓1的表面的弹性变形率过小时，感光鼓1的表面的弹性力不足，使得感光鼓1的表面的磨耗易于在感光鼓1和接触构件(比如清洁刮刀6a)之间的接触部分处产生。感光鼓1的表面的弹性变形率成为47％或更大，由此结果是，与弹性变形率小于47％的情况相比，可以通过显著地抑制感光鼓1的表面的磨耗来实现感光鼓1的寿命延长。另一方面，当感光鼓1的表面的弹性变形率过大时，感光鼓1的表面的塑形变形量也变大以至于感光鼓1的表面上的微小疤痕易于在感光鼓1和接触构件(比如清洁刮刀6a)之间的接触部分处产生。由于这个原因，结果是，感光鼓1的表面的弹性变形率可优选地成为60％或更小。顺便提及，可以根据材料与制造条件的组合来调整感光鼓1的表面的弹性变形率。
在该实施例(实施例2)和比较例子4的构造中，进行了以5％的图像比(打印比)重复地输出图像的耐久性测试。此外，在耐久性测试期间，以与实施例1中描述的方式相同的方式进行了图像评估测试，在该图像评估测试中，输出半调色剂图像，并且检查由于充电辊2的污染而导致的垂直条纹图像缺陷的产生程度。
比较例子4具有包括充电辊2并且包括类似于该实施例1的上述螺旋形清洁构件12和上述感光鼓1的构造，在该充电辊2中，只有大颗粒21分散在表面层2c中，并且该充电辊2与比较例子3中的充电辊2是相同的。实施例2(该实施例)具有包括充电辊2、包括螺旋形清洁构件12并且进一步包括上述感光鼓1的构造，该充电辊2与实施例1中的充电辊2是相同的，在该充电辊2中，大颗粒21和小颗粒22分散在表面层2c中，螺旋形清洁构件12与实施例1中的螺旋形清洁构件12是相同的。顺便提及，除了上述构造之外，比较例子4的图像形成装置的构造和操作与该实施例的图像形成装置100的构造和操作基本上是相同的。结果在表2中示出。
表2
*1：“1P”是第一颗粒。
*2：“2P”是第二颗粒。
*3：“CM”是比较例子构件。“H”是螺旋形清洁构件。“C”是圆柱形清洁构件。
*4：“PN”是垂直条纹图像缺陷产生时的打印数量。
在比较例子4中，垂直条纹图像缺陷在80000张片材时产生。这将被认为是由于以下原因导致的。在比较例子1中，感光鼓1的寿命延长是通过提高感光鼓1的表面层的硬度实现的。然而，在这样的构造中，存在感光鼓1的表面由于与例如显影剂的载体的摩擦而下沉、因此容易形成孔的趋势。由于这个原因，在这样的构造中，由于清洁刮刀6a和孔之间的间隙，存在调色剂和外部添加剂易于滑过清洁刮刀6a、因此污染物易于沉积在充电辊2上的趋势。由于这个原因，在比较例子4中，与比较例子3的120000张片材(表1)相比，充电辊2的污染程度变差。
另一方面，在该实施例中，垂直条纹图像缺陷一直到300000张片材都没有产生。这将被认为是由于以下原因导致的。也就是说，除了如关于实施例1描述的效果之外，对充电辊2的沉积力减小的调色剂可以被移到感光鼓1的表面的孔，因此充电辊2被螺旋形清洁构件12清洁的清洁能力得到改进。
如上所述，根据该实施例，类似于实施例1中那样，在有利于降低成本的简单构造中，不仅充电辊2上的污染物的积累被抑制，因此可以实现充电辊2的寿命延长，而且充电辊2被螺旋形清洁构件12清洁的清洁能力得到进一步改进。
[实施例3]
接着，将描述本发明的另一个实施例。该实施例中的图像形成装置的基本构造和操作与实施例1中的图像形成装置的基本构造和操作是相同的。因此，在该实施例中的图像形成装置中，具有与实施例1中的图像形成装置的功能和构造相同的或对应的功能和构造的元件用与实施例1中的标号或符号相同的编号或符号表示，并且将从详细描述省略。
当感光鼓1的表面层的硬度提高时，感光鼓1和清洁刮刀6a之间的摩擦力增大，使得清洁刮刀6a的震动(异常振动)、卷起(清洁刮刀6a的自由端相对于感光鼓1的旋转方向卷起的现象)、剥落和磨耗(磨损)易于产生。因此，为了通过控制感光鼓1和清洁刮刀6a之间的摩擦力来抑制以上不便，为感光鼓1的表面设置多个独立凹部(凹陷部分)(日本专利No.410278)。
在该实施例中，在感光鼓1的表面(具体地说，与实施例2中的保护层类似的保护层1d的表面)上，形成如上所述的多个独立凹部。图12是在感光鼓1的表面的垂直方向上看到的该实施例中的感光鼓1的表面的一部分的示意图。
在图12中的圆形部分(每个基本上平行于感光鼓1的圆周方向的截面中均具有向下的圆顶形状)是特定的凹部，并且除了圆形部分之外的部分是平坦部分。
典型地，设置凹部是为了使得当在感光鼓1的表面的任意位置处设置其一边平行于显影的旋转方向并且每边为500μm(500μm x 500μm)的方形区域时，该区域中的满足预先确定的条件的特定凹部的面积比是预先确定的值。
这里，将描述500μm方形区域中的特定凹部和平坦部分的定义等。感光鼓1的表面的特定凹部和平坦部分可以用例如激光显微镜、光学显微镜、电子显微镜、原子力显微镜等观察。首先，用显微镜等在放大的状态下观察感光鼓1的表面。在感光鼓1的表面是曲面以使得感光鼓表面沿着感光鼓1的旋转方向弯曲的情况下，提取曲面的截面轮廓，并且对曲线进行拟合。对截面轮廓进行校正以使得曲线是直线，并且通过在感光鼓1的纵向方向上延伸所得直线而获得的平面是参考平面。在其中与所得参考平面的高度差落在预先确定的范围内(例如在±0.2μm内)的区域被定义为500μm方形区域的平坦部分。位于平坦部分下面的部分被定义为(特定)凹部。此外，关于深度和最大开口直径，从平坦部分到凹部的底部的最大直径是凹部的深度，并且凹部在平坦部分的水平面处的截面部分是凹部的开口。在穿过开口的线段的长度之中，最长线段的长度是凹部的最大开口直径。
感光鼓1的表面的凹部可以用如下方法(压印)形成，在该方法中，使具有预先确定的形状的模具与感光鼓1的表面按压接触，并且将预先确定的形状转印到感光鼓表面上。例如，在旋转感光鼓1的同时，用包括模具的按压接触形状转印处理设备使模具连续地接触感光鼓1的表面(外周表面)，并且用处理设备对感光鼓表面进行处理。作为另一方法，在感光鼓1的表面上形成具有预先确定的形状的凹部的方法或类似方法也被知晓。
顺便提及，感光鼓1的外周表面上设置的多个特定凹部可以是这样的，即，所有的特定凹部都具有相同的形状、最大开口直径和深度，但是也可以是这样的，即，特定凹部包括形状、最大开口直径和深度不同的那些凹部。此外，特定凹部的形状(即，在垂直于感光鼓1的表面的方向上看到的表面形状和基本上平行于感光鼓1的圆周方向的截面形状这二者)不限于该实施例中的上述形状，而可以是根据需要的任意形状。可以列举例如圆形、椭圆形、方形、矩形和多边形形状(比如三角形形状、四边形形状、五边形形状和六边形形状)作为形状。此外，特定凹部也可以被设置为适当地对齐或随机地对齐。
在该实施例中，凹部通过压印形成在感光鼓1的表面上。此外，在该实施例中，特定凹部在从垂直于感光鼓1的表面的方向观看时具有最大开口直径(尺寸)为30μm的圆形形状，并且具有0.7μm的深度和56％的面积比。顺便提及，特定凹部的面积比是特定凹部的开口面积的合计与特定凹部的开口面积的合计和除了特定凹部之外的部分的面积的合计的总和的比例(用百分比(％)表示)。
类似于实施例2中描述的感光鼓1的表面的孔的情况下那样，感光鼓1的表面的凹部不仅使调色剂滑过清洁刮刀6a，而且还使沉积在充电辊2上的沉积力减小的调色剂移到凹部。由于这个原因，同样地在该实施例中，类似于实施例2中那样，充电辊2清洁能力得到改进。
如上所述，根据该实施例，类似于实施例1中那样，以有利于降低成本的简单构造，不仅充电辊2上的污染物的积累被抑制，因此可以实现充电辊2的寿命延长，而且充电辊2被螺旋形清洁构件12清洁的清洁能力得到进一步改进。
[其他实施例]
本发明是基于上述特定实施例描述的，但不限于上述实施例。
在上述实施例中，采用DC充电类型作为充电类型，但是本发明不限于此，也适用于采用AC充电类型的构造。
此外，在上述实施例中，通过将表面(层)颗粒分散在充电辊的表面层中来在充电辊的表面上形成突起，但是在充电辊的表面上形成突起的方法不限于分散表面颗粒的方法。例如，在充电辊的表面层形成期间，或者在充电辊的表面层形成之后，用模具形成(压印)相对大的第一突起和相对小的第二突起，或者也可以通过对充电辊的表面进行打磨来形成这些第一突起和第二突起。
此外，在上述实施例中，在充电辊的表面上形成由第一突起和第二突起组成的两种种类的突起，但是也可以形成尺寸不同的三种或更多种类的突起。例如，也可以通过将具有不同尺寸的第一表面颗粒、第二表面颗粒和第三表面颗粒分散在充电辊的表面层中来形成与上述实施例的第一突起类似的第一突起、小于第一突起的第二突起和小于第二突起的第三突起。
此外，在上述实施例中，图像形成装置是包括多个图像形成部分的彩色图像形成装置，但是本发明也适用于只包括一个图像形成部分的单色(单一颜色)图像形成装置。
此外，充电构件不限于辊形构件，但是也可以是被多个拉伸辊拉伸并且形成为环形带形状或刮刀形状的构件。图像承载构件不限于鼓形感光构件(感光鼓)，而也可以是环形带形状的感光构件(感光构件带)。当图像形成装置是静电记录类型时，图像承载构件是形成为鼓形或环形带形状的静电记录电介质构件。
此外，在上述实施例中，清洁构件的清洁部分由弹性泡沫形成。可优选使用弹性泡沫，因为弹性泡沫具有从清洁构件移除污染物的高能力，但是清洁部分也可以由另一材料(通常是弹性材料)形成。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是要理解本发明不限于所公开的示例性实施。所附权利要求的范围应被给予最广泛的解释以包含所有的这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (16)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
感光构件；
充电辊，所述充电辊接触所述感光构件，并且被配置为通过被供应电压来给所述感光构件充电，其中，所述充电辊具有包括导电树脂材料、第一表面颗粒和第二表面颗粒的最外表面层，所述第一表面颗粒具有大于7μm且小于30μm的平均颗粒尺寸，所述第二表面颗粒具有大于2μm且小于6μm的平均颗粒尺寸，并且其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒分散在所述导电树脂材料中以便在所述充电辊的表面上分别形成第一突起和第二突起；
清洁辊，所述清洁辊接触所述充电辊，并且被配置为清洁所述充电辊的表面，其中，所述清洁辊包括轴部分和弹性清洁部分，所述弹性清洁部分围绕所述轴部分螺旋形地延伸，并且具有垂直于其延伸方向的矩形截面；
推动构件，所述推动构件被配置为将所述清洁辊推靠到所述充电辊；以及
图像形成部分，所述图像形成部分被配置为在被所述充电辊充电的所述感光鼓上形成调色剂图像，并且被配置为将所述调色剂图像转印到记录材料上。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述第一突起具有0.1mm或更大以及0.6mm或更小的平均间隔。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述弹性构件由弹性泡沫形成。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述弹性清洁部分对所述轴部分的覆盖率为40％或更大以及90％或更小。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒满足：
A:B＝1:10至1:50
其中，所述第一表面颗粒在所述充电辊的表面处的每单位面积的数量为A，所述第二表面颗粒在所述充电辊的表面处的每单位面积的数量为B。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒由丙烯酸树脂材料或丙烯酸苯乙烯共聚物形成。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述感光构件的表面具有47％或更大的弹性变形能力。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，在所述感光构件的表面处，形成多个独立凹部。
9.一种能够可拆卸地安装到图像形成装置的盒，其特征在于，所述盒包括：
感光构件；
充电辊，所述充电辊接触所述感光构件，并且被配置为通过被供应电压来给所述感光构件充电，其中，所述充电辊具有包括导电树脂材料、第一表面颗粒和第二表面颗粒的最外表面层，所述第一表面颗粒具有大于7μm且小于30μm的平均颗粒尺寸，所述第二表面颗粒具有大于2μm且小于6μm的平均颗粒尺寸，并且其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒分散在所述导电树脂材料中以便在所述充电辊的表面上分别形成第一突起和第二突起；
清洁辊，所述清洁辊接触所述充电辊，并且被配置为清洁所述充电辊的表面，其中，所述清洁辊包括轴部分和弹性清洁部分，所述弹性清洁部分围绕所述轴部分螺旋形地延伸，并且具有垂直于其延伸方向的矩形截面；以及
推动构件，所述推动构件被配置为将所述清洁辊推靠到所述充电辊。
10.根据权利要求9所述的盒，其中，所述第一突起具有0.1mm或更大以及0.6mm或更小的平均间隔。
11.根据权利要求9所述的盒，其中，所述弹性构件由弹性泡沫形成。
12.根据权利要求9所述的盒，其中，所述弹性清洁部分对所述轴部分的覆盖率为40％或更大以及90％或更小。
13.根据权利要求9所述的盒，其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒满足：
A:B＝1:10至1:50
其中，所述第一表面颗粒在所述充电辊的表面处的每单位面积的数量为A，所述第二表面颗粒在所述充电辊的表面处的每单位面积的数量为B。
14.根据权利要求9所述的盒，其中，所述第一表面颗粒和所述第二表面颗粒由丙烯酸树脂材料或丙烯酸苯乙烯共聚物形成。
15.根据权利要求9所述的盒，其中，所述感光构件的表面具有47％或更大的弹性变形能力。
16.根据权利要求10所述的盒，其中，在所述感光构件的表面处，形成多个独立凹部。
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