图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及装备有带正电单层型电子照相感光体和接触带电构件的图像形成装置。
背景技术：
作为电子照相方式的图像形成装置的感光体，公知的有带负电积层型感光体和带正电单层型感光体，后者的带正电单层型感光体由于比较容易增大膜厚，所以是适合长寿命化的感光体，并且从制造方面来看，由于是单层涂布，所以与积层型相比容易制造且成本低。另一方面，在电子照相方式的图像形成装置中，从关注环境的角度考虑，从产生大量臭氧的电晕管带电方式(非接触方式)向接触带电方式发展，例如使用橡胶辊的辊带电得到广泛普及。通过在感光体和辊之间微小的空隙中的放电来带电的辊带电可以减少臭氧量。可以考虑把单层型感光体与辊带电组合，使对环境进一步适应型的电子照相设计成为可能，在市场中，臭氧产生量少的接触带电方式主要在使用带负电积层型感光体的系统中得到广泛普及，但在使用与原来的带负电积层型感光体相比臭氧产生量少的带正电单层型感光体的系统中，以往的电晕管带电方式至今仍被广泛使用。可是，由于近来的环境意识的提高，在使用带正电单层型感光体的系统中，使用电晕管带电方式排出的臭氧量已经不被市场接受，在使用带正电单层型感光体的系统中也采用接触带电方式成为必须。此外，感光体的长寿命化与减少废弃物相关，感光体的长寿命化在市场中也是被广泛希望的，但在采用接触带电方式的情况下，存在感光体的磨损的速度加快，寿命降低到一半以下的问题。此外，不仅仅是感光体，接触带电构件的寿命的减少也是大问题。

发明内容
鉴于所述问题，本发明的目的是提供一种装备有长寿命的带正电单层型感光体和带电辊的环境应对型的图像形成装置。本发明人进行了专心的研究，其结果发现通过使用具有下述结构的图像形成装置，可以解决所述问题，以这样的见解为基础进一步反复进行了研究，从而完成了本发明。S卩，本发明提供一种图像形成装置，其特征在于包括带正电单层型电子照相感光体；带电装置，具有用于使所述感光体表面带电的接触带电构件；曝光装置，用于使带电后的所述感光体的表面曝光，在所述感光体的表面上形成静电潜影；显影装置，用于使所述静电潜影显影成调色剂图像；以及转印装置，用于把所述调色剂图像从所述感光体转印到被转印件上，其中，所述带正电单层型电子照相感光体包括导电性基体和感光层，所述感光层是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层，所述粘结树脂的屈服点应变为9 四％，并且所述接触带电构件是具有厚度为Imm 3mm的导电层的带电辊。
根据本发明，可以提供装备有长寿命的带正电单层型感光体和带电辊的环境应对型的图像形成装置。根据下面对实施方式的说明，可以进一步清楚本发明的其他目的、按照本发明可以获得的具体的有益效果。


图1是表示本发明实施方式的带正电单层型电子照相感光体和带电辊的简要剖视图。图2是表示本发明实施方式的带正电单层型电子照相感光体结构的简要剖视图。图3是表示装备有本发明实施方式的带正电单层型电子照相感光体的图像形成装置结构的简图。图4是表示试验例1的感光体的膜的磨损量的图。图5是表示试验例1的表面电位与带电辊电阻关系的图。图6是表示试验例1的带电辊电阻与打印张数关系的图。图7是表示试验例1的到使用寿命为止的平均带电电流与到使用寿命时的带电辊电阻值的关系的图。图8是表示试验例1的打印张数与感光体的带电电流值关系的图。图9是表示试验例1的打印张数与感光体的电荷量关系的图。图10是表示试验例2的感光体的膜的磨损量与感光体中含有的粘结树脂的屈服点应变关系的图。
具体实施例方式下面对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限于这些实施方式。[图像形成装置]本实施方式的图像形成装置，其特征在于包括带正电单层型电子照相感光体； 带电装置，具有用于使所述感光体表面带电的接触带电构件；曝光装置，用于使带电后的所述感光体的表面曝光，在所述感光体的表面上形成静电潜影；显影装置，用于使所述静电潜影显影成调色剂图像；转印装置，用于把所述调色剂图像从所述感光体转印到被转印件上，其中，所述带正电单层型电子照相感光体包括导电性基体和感光层，所述感光层是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层，所述粘结树脂的屈服点应变为9 四％，并且所述接触带电构件是具有厚度为Imm 3mm的导电层的带电辊。所述的图像形成装置可以抑制在装备有带正电单层感光体和可以减少臭氧产生量的带电辊的图像形成装置中以往成为问题的感光体的磨损、膜的磨损等，从而可以实现感光体的长寿命化，并且通过抑制带电辊的电阻升高还可以实现带电辊的长寿命化。即，本发明的图像形成装置在产生的臭氧低的同时实现了优良的耐久性，从环境应对性能和工业实用性能的观点来看是非常有用的。(带电装置)在本实施方式中使用的带电装置具有用于使所述感光体的表面带电的接触带电构件。该接触带电构件使用具有厚度为1 3mm的导电层的接触方式的带电辊(橡胶辊)。此外，所述带电辊的外径没有特别的限制，为直径8 14mm左右。该带电辊在与感光鼓接触的状态下，随感光鼓的转动而从动转动，使感光鼓的周面(表面)带电。作为带电辊的更具体的结构，只要导电层的厚度和外径在所述范围内，就没有特别的限制，可以例举的是下述的带电辊等，如图1所示，该带电辊包括芯轴，以可以转动的方式被轴支承；(离子)导电层19，形成在所述芯轴表面部(即所述芯轴之上)；以及电压施加构件，在所述芯轴上施加电压。具备该带电辊的带电装置通过利用所述电压施加构件在所述芯轴上施加电压，可以使通过所述导电层接触的感光鼓表面带电。如上所述，所述导电层的厚度为1. 0 3. 0mm。如果导电层的厚度小于1mm，则由于带电辊的电阻马上就达到极限值，所以得不到本发明的效果。另一方面，如果导电层的厚度大于3. 0mm，则由于存在因按压力会造成带电辊变形，或制造时形状不稳定等弊端，所以是不优选的。在本实施方式中，所述电压施加构件以在初始时(开始打印时)使带电辊的带电电流值约为20 30μ A左右的方式施加电压，但由于伴随打印张数增加(伴随感光鼓磨损)，感光体的电容变大，所以在带电辊的电阻达到上限时(打印张数大约超过20万张时)，带电辊的带电电流值大约变成80 100μ A左右。如果重复打印几万张后感光体磨损，则如果不在带电辊上流过较多的电流就不能使感光体带电，对于以往的带电辊，如果在带电辊中通过达到80 100 μ A的电流，则由于在很早的时期电阻值就升高，所以不能在这样的电流值下长时间使用。与此相对，在本实施方式中，由于可以长时间在带电辊中流过较多的电流，所以在这方面是非常有利的。通常，由于如果带电辊的电阻值超过107Ω，则其表面电位降低，所以在电阻值超过大约107Ω时，该带电辊就到达了寿命。将该电阻值作为带电辊的上限电阻。在本实施方式中，可以持续施加电压，使得在到达带电辊的寿命时的带电辊的带电电流值可以达到打印开始前(打印O张)的初始带电电流值的3 5倍的范围。通过使用这样的带电辊，由于带电辊的寿命大幅度延长，并且与以往的系统相比可以长时间使较多的电流流过带电辊，所以可以得到长寿命的图像形成装置。此外，优选的是，所述导电层由离子导电性橡胶构成。作为在本实施方式中可以使用的具体的橡胶材料，可以例举表氯醇橡胶 (epichlorhydrin riAber)、聚氨酯橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶(NBR)及CR橡胶等。从耐臭氧性、低温特性、导电均勻性(因部位不同造成的电阻差异小)的观点出发，特别优选使用的橡胶材料可以例举的有表氯醇橡胶，丁腈橡胶(NBR)等。在本实施方式中，通过在所述橡胶材料中进一步加入离子导电剂成为离子导电性橡胶，用于导电层。作为离子导电剂可以不特别限定地使用本发明所属技术领域中所使用的公知的离子导电剂，具体地说，可以例举的有锂离子、四丁基铵等。在橡胶材料中加入离子导电剂的情况下，相对于100质量份的橡胶材料，离子导电剂的配入量一般为1 5质量份，优选的是1 3质量份。此外，如果在导电层中添加炭黑、导电性(金属)填充物等，则可以进一步发挥效果。此外，导电层可以是实心型，也可以是发泡型，但实心型的由于难以产生带电不均，所以优选使用实心型的。
如图1所示，可以在导电层的表面涂布树脂涂层20。这样的树脂涂层例如可以使用聚氨酯和尼龙等树脂。在表面涂布树脂涂层的情况下，该树脂涂层的厚度一般为10 100 μ m左右。但是，导电层的表层上未必要涂布树脂涂层，导电层是管或单层结构，也可以用异氰酸酯处理等对其表层进行化学处理后使用。此外，优选的是，由所述电压施加构件施加的电压仅是直流电压。通过这样做，即使使用后述的带正电单层型电子照相感光体，也可以进一步减少感光层的磨损量。具体地说，与把交流电压或在直流电压上重叠交流电压的重叠电压施加在带电辊上的情况相比， 在所述带电辊上仅施加直流电压的情况可以减少感光层的磨损量。此外，如果施加交流电压，则虽然存在可以使通过带电形成的像载体的表面(周面)电位均勻化的倾向，但是在本实施方式的图像形成装置中，由于不是非接触带电方式， 而是使用接触带电方式的带电装置，所以可以认为即使仅施加直流电压也可以使像载体的表面均勻带电。因此，可以认为通过在所述带电辊上仅施加直流电压，可以形成很好的图像，还可以减少感光层的磨损量。(感光体)在本实施方式中使用的带正电单层型电子照相感光体(以下简称为“感光体”或 “单层型感光体”。)的特征在于，其包括导电性基体和感光层，所述感光层是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层，所述粘结树脂的屈服点应变为9 (或感光体表层的屈服点应变为5 25% )。如果使用屈服点应变在所述范围的树脂作为粘结树脂，则虽然存在作为感光层的性能降低的倾向，但感光层的耐磨损性能提高。另一方面，如上所述，接触带电方式的带电装置由于与感光体接触使其带电，所以存在对感光体的负荷增大的倾向，但可以认为由于与感光体接触使其带电，所以可以进行调整，使得可以使感光层很好地带电。因此，即使使用具备灵敏度等有些降低的感光层的感光体的情况下，感光体也可以很好地带电。此外，如上所述，可以认为如果使用屈服点应变在所述范围内的树脂作为粘结树脂，则不仅可以提高感光层的耐磨损性能，而且感光层与它的下层的粘结性能降低的也小， 例如，感光层与导电性基体等的粘结性能降低的小，可以充分抑制感光层剥离的产生。因此，通过把该感光体与所述的带电辊组合，可以持续长期间形成很好的图像，并可以得到具有非常高的耐久性能的图像形成装置。在此，对屈服点应变进行说明。用两个夹头把试样材料的两端固定，通过使一个夹头以一定速度移动，使试样拉伸，检测应力。在用曲线表示应力和应变的关系的情况下，应变和应力存在比例关系，但随应变变大，因粘性成分发生缓和，得到应力的极大值。把该点作为屈服点。所谓屈服点应变是表示在屈服点的试样应变程度的值。在本实施方式中，该屈服点应变可以通过公知的方法进行测量，例如可以利用后述的实施例中所示的粘弹性测量装置等进行测量。如果在本实施方式中使用的感光体满足所述的结构，S卩，如果在本实施方式中使用的感光体是包括导电性基体和感光层、所述感光层在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层、且所述粘结树脂的屈服点应变为9 (或感光体表层的屈服点应变为5 25% )的单层型电子照相感光体，就没有其他特别的限制。
具体地说，例如，如图2所示，在本实施方式中使用的感光体可以是单层型感光体 10，该单层型感光体10包括导电性基体12和感光层14，所述感光层14是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层，在本实施方式中使用的感光体也可以还包括感光层和导电性基体以外的层。如图2的(a)所示，可以在所述导电性基体12上直接设置所述感光层14，如图2 的(b)所示，也可以在所述导电性基体12和所述感光层14之间设置中间层16。此外，如图 2的(a)及图2的(b)所示，所述感光层14可以是最外层而露出，如图2的(c)所示，也可以在所述感光层14上有保护层18。此外，如上所述，作为所述单层型感光体10没有特别的限制，优选的是，如图2的 (b)所示，所述单层型感光体10在所述导电性基体12和所述感光层14之间设置有中间层 16，该中间层16是电阻值比所述导电性基体12的电阻值高的高电阻层。通过这样做，可以抑制在感光体因长期使用造成膜变薄的情况下可能引起的从带电装置的带电辊产生漏电。作为所述高电阻层，只要是具有比所述导电性基体12的电阻值高的电阻值、可以抑制产生所述漏电的，就没有特别的限制，可以例举的有防蚀铝(alumite)层、碘化铝层、 氧化锡层、氧化铟层和氧化钛层等。所述高电阻层的层厚因所述高电阻层的材质等不同而不同，例如优选的是1 3 μ m0下面对本实施方式的带正电单层型电子照相感光体的导电性基体和感光层进行详细叙述。[导电性基体]所述导电性基体只要是可以作为电子照相感光体的导电性基体使用的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举由具有导电性的材料至少构成表面部的导电性基体等。艮口， 具体地说，例如所述导电性基体可以是由具有导电性的材料构成的，也可以是用具有导电性的材料覆盖塑料材料等的表面构成的。此外，作为具有导电性的材料，可以例举铝、铁、 铜、锡、钼、银、钒、钼、铬、镉、钛、镍、钯、铟、不锈钢及黄铜等。此外，作为具有导电性的材料可以使用一种所述的具有导电性的材料，也可以组合两种以上使用，例如作为合金等使用。 此外，优选的是，作为所述导电性基体由所述材料中的铝或铝合金构成。通过这样做，可以提供能形成更好的图像的感光体。可以认为这是由于电荷从感光层向导电性基体移动良好所造成的。此外，所述导电性基体的形状没有特别的限制。具体地说，例如可以是薄片形，也可以是鼓形。即，与使用的图像形成装置的构造相一致，所述导电性基体可以是薄片形，也可以是鼓形，没有特别的限制。[感光层]在本实施方式中使用的感光层是可以作为单层型电子照相感光体的感光层使用的，如上所述，在该感光层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂。此外，具体地说，作为感光层的层结构可以例举的有所述的如图2所示的感光层的结构等。此外，在所述感光层中含有的电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂等没有特别的限制，例如可以使用以下所示的电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂。(电荷产生剂)
作为电荷产生剂只要是可以作为单层型电子照相感光体的电荷产生剂使用的，就没有特别的限制。具体地说，可以例举的有用下述化学式(1)或化学式( 表示的X型酞菁 (x-H2Pc)、Y型氧代钛氧基酞菁(Y-TiOPc)、二萘嵌苯颜料、双偶氮颜料、二硫代酮基吡咯并口比咯(dithioketo-pyrrolo-pyrrole)颜料、无金属萘酞菁颜料、金属萘酞菁颜料、方酸颜料、三偶氮基颜料、靛蓝颜料、甘菊环鐺颜料、花青苷颜料、硒、硒一硫、硒一砷、硫化镉、非晶态硅等无机光导电材料的粉末、吡喃鐺盐、蒽嵌蒽醌类颜料、三苯甲烷类颜料、士林类颜料、 甲苯胺类颜料、吡唑啉类颜料、喹吖啶酮类颜料等。
权利要求
1.一种图像形成装置，其特征在于包括 带正电单层型电子照相感光体；带电装置，具有用于使所述感光体表面带电的接触带电构件； 曝光装置，用于使带电后的所述感光体的表面曝光，在所述感光体的表面上形成静电潜影；显影装置，用于使所述静电潜影显影成调色剂图像；以及转印装置，用于把所述调色剂图像从所述感光体转印到被转印件上，其中， 所述带正电单层型电子照相感光体包括导电性基体和感光层， 所述感光层是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层，所述粘结树脂的屈服点应变为9 四％，并且所述接触带电构件是具有厚度为Imm 3mm的导电层的带电辊。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述带电辊的初始电阻值为 IO5 IO6 Ω。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述导电层为离子导电性橡胶层。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述导电层是由含有离子导电剂的表氯醇橡胶构成的离子导电性橡胶层。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，在所述带正电单层型电子照相感光体的感光层与所述导电性基体之间设置有高电阻层。
全文摘要
本发明的目的是提供一种图像形成装置。其包括带正电单层型电子照相感光体；带电装置，具有用于使所述感光体表面带电的接触带电构件；曝光装置，用于使带电后的所述感光体的表面曝光，在所述感光体的表面上形成静电潜影；显影装置，用于使所述静电潜影显影成调色剂图像；以及转印装置，用于把所述调色剂图像从所述感光体转印到被转印件上，其中，所述带正电单层型电子照相感光体包括导电性基体和感光层，所述感光层是在同一层中含有电荷产生剂、电荷输送剂和粘结树脂的层，所述粘结树脂的屈服点应变为9～29％，并且所述接触带电构件是具有厚度为1mm～3mm的导电层的带电辊。由此，能够环保。
文档编号G03G15/00GK102269943SQ201110151178
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月2日 优先权日2010年6月4日
发明者今中祥贵, 宫地信希, 猪谷广佳, 石野正人, 门田雅树 申请人:京瓷美达株式会社