專利名稱：電子照相感光元件及使用該感光元件的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用電子照相方法的圖像形成裝置，及一種設(shè)置在圖像形成裝置中的電子照相感光元件。
首先，將參照圖2對電子照相圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
根據(jù)電子照相過程劃分圖像形成裝置的元件，所述圖像形成裝置包括充電裝置，一個(gè)作為一種電子照相感光元件的圖像承載元件，潛像形成裝置(包括充電裝置和曝光裝置)，顯影裝置，轉(zhuǎn)印裝置，清潔裝置，定影裝置等。
作為充電裝置的充電輥3通過在一根金屬軸上設(shè)置一個(gè)海綿層并在海綿層上涂覆一層樹脂而形成。所述充電輥3緊靠著一個(gè)感光鼓(圖像承載元件)，通過壓所述充電輥3金屬軸的兩端，所述充電輥3隨著所述感光鼓2的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿箭頭A1方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
一個(gè)提供AC(交流電)電壓的充電偏壓能量供給裝置與所述充電輥3相連，因此所述感光鼓2的一個(gè)表面可以被充電到一個(gè)預(yù)定的電壓。
與傳統(tǒng)的電暈充電裝置相比，所述的AC連接型充電裝置幾乎沒有臭氧的出現(xiàn)。另外，由于感光鼓2的充電電壓可以被穩(wěn)定以獲得高的圖像質(zhì)量，近來充電裝置主要采用AC連接型充電裝置。
感光鼓2以箭頭A2標(biāo)引的方向旋轉(zhuǎn)。在充電輥3給所述感光鼓2的所述表面充電之后，與圖像信息相對應(yīng)的一束激光通過曝光裝置(潛像形成裝置)4照射到感光鼓2上，由此在所述感光鼓2上形成一個(gè)潛像。
一個(gè)圖像的清晰度是由所述曝光裝置4的激光束的光點(diǎn)直徑和掃描速度決定的。目前，盡管電子照相圖像形成裝置的清晰度大部分是600dpi，但是已經(jīng)對清晰度提出了更高的要求。
顯影裝置包括使感光鼓2上的靜電潛像顯影的顯影劑5，一個(gè)容納顯影劑5的顯影劑盒6，一個(gè)用于承載顯影劑5的顯影套(顯影劑承載元件)7，一個(gè)用于調(diào)節(jié)所述顯影套7上顯影劑層厚度及提供預(yù)定電荷的顯影劑層厚度調(diào)節(jié)裝置8。
顯影套7與感光鼓2以預(yù)定的間隙隔開，并以箭頭A3標(biāo)引的方向旋轉(zhuǎn)。通過給顯影套7施加偏壓可以使感光鼓上形成的靜電潛像顯影，所述偏壓是通過疊加偏壓能量供給裝置(未示出)中的DC(直流電)電壓和AC(交流電)電壓而獲得的。
轉(zhuǎn)印輥9是通過在一根金屬軸上設(shè)置一個(gè)海綿層而形成的。一個(gè)轉(zhuǎn)印偏壓能量供給裝置(未示出)連接到轉(zhuǎn)印輥9上，所述轉(zhuǎn)印輥9緊靠感光鼓2。
轉(zhuǎn)印輥9以箭頭A4標(biāo)引的方向旋轉(zhuǎn)，其圓周速度高于感光鼓2的圓周速度。根據(jù)這種布置，顯影到感光鼓2上的顯影劑圖像被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料10上。與傳統(tǒng)的電暈轉(zhuǎn)印系統(tǒng)不同，所述轉(zhuǎn)印輥9幾乎不產(chǎn)生臭氧而且其傳送轉(zhuǎn)印材料的能力非常好，因此近幾年來已經(jīng)廣泛地采用了這種轉(zhuǎn)印輥。
在轉(zhuǎn)印過程結(jié)束之后，未被轉(zhuǎn)印的殘余顯影劑13保留在鼓2上。通過用清潔裝置的清潔片11的末端刮鼓2，可以將留在鼓2上的殘余顯影劑13從感光鼓2上刮下來，刮下的顯影劑被收集到一個(gè)清潔盒14中。
通過考慮清潔片的清潔能力和污跡增加和/或感光鼓2的扭矩增加之間的平衡情況，來決定清潔片11接觸感光鼓2的壓力大小。近幾年來，這種刮片式清潔方法由于構(gòu)造簡單、清潔能力強(qiáng)而得到了廣泛應(yīng)用。
定影裝置12用于在所述轉(zhuǎn)印材料10上形成一個(gè)牢固持久的圖像，這是通過對轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料10上的非定影顯影圖像加壓加熱以融化轉(zhuǎn)印材料10上的顯影劑13而實(shí)現(xiàn)的。
定影裝置12主要包括一個(gè)加熱輥12a，其可以被調(diào)控到一個(gè)定影所需要的溫度，及一個(gè)壓力輥12b，其以預(yù)定的寬度抵靠在加熱輥12a上。一般說來，在圖像形成中，加熱輥被控制到150-200℃的高溫。
這樣，一系列的圖像形成步驟就完成了。
近來，上述電子照相圖像形成裝置已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。因此，由于在不同的環(huán)境條件下采用不同的轉(zhuǎn)印材料，對能夠在這些條件下提供一個(gè)穩(wěn)定圖像的圖像形成裝置提出了強(qiáng)烈的需求。
但是，實(shí)際上，當(dāng)這樣的一種圖像形成裝置應(yīng)用在高溫/高濕度的環(huán)境條件下時(shí)，會(huì)引起涉及圖像流(image-flow)的問題。
當(dāng)采用含有滑石的轉(zhuǎn)印材料10時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，其中滑石主要是用作添加劑，而且在某些情況下，圖像可能完全丟失。這種現(xiàn)象是應(yīng)該避免的問題之一。
產(chǎn)生圖像流的過程如下所述。首先，包含在轉(zhuǎn)印材料10中的滑石粘附在感光元件的表面。然后，在充電裝置產(chǎn)生臭氧的情況下，作為核心的滑石周圍形成的氧氣與水分(由于高濕度)結(jié)合，因此在感光元件表面形成低阻抗的物質(zhì)。形成在感光元件表面的靜電潛像就會(huì)被這種低阻抗物質(zhì)破壞。
已經(jīng)進(jìn)行了各種各樣的努力以消除這種圖像流。例如，如日本專利申請?zhí)卦S公開No.62-160458(1987)所披露的一種方法，其中用一種由兩種具有不同分子量的聚碳酸酯樹脂組成的粘合樹脂構(gòu)成感光元件的表面，并且對該表面進(jìn)行適度的磨損。這種方法旨在有效地將低阻抗物質(zhì)(引起圖像流)從感光元件表面去掉，其效果很好。
但是如果將上述能夠有效消除圖像流的方法應(yīng)用在一種圖像形成裝置中，該裝置具有一個(gè)充電輥，一個(gè)轉(zhuǎn)印輥和一個(gè)清潔片，在位于感光層和清潔片之間的鄰接區(qū)域處，感光元件的感光層會(huì)產(chǎn)生不均勻的磨損，因此會(huì)引起一個(gè)問題，即沿著感光元件的旋轉(zhuǎn)方向會(huì)形成一種條紋形殘缺圖像(此后指“條紋圖像(streak image)”)。
圖形影像中的這種問題比字符影像中的這種問題更顯著，而且圖形形成裝置的清晰度越高，這種問題越明顯。因此，在現(xiàn)有技術(shù)下，在解決圖像流問題的同時(shí)，避免條紋圖像的出現(xiàn)是非常困難的。
本發(fā)明的目的是消除上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，從而本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種圖像承載元件(電子照相感光元件)，其可以防止在避免圖像流問題的同時(shí)，防止由于圖像承載元件表面磨損而引起的條紋圖像，因此在各種的環(huán)境條件下可以形成高質(zhì)量的圖像。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種電子照相感光元件，其中所述的電子照相感光元件承載由顯影劑所顯影的圖像，而且可以被至少一個(gè)清潔元件滑動(dòng)刮擦，清潔元件從感光元件表面刮下微粒的平均微粒直徑為9.0μm更小。
而且，相對于感光元件縱向每單位寬度2.8×102mm，感光元件(相對于抵靠在感光元件上的元件)每運(yùn)行距離1.0×106mm從感光元件表面刮下的量是16mg或更多。
而且，感光元件的表面層主要包括電荷傳送材料，由具有不同微粒尺寸及分子量的多種樹脂組成的混合物及氟塑料顆粒時(shí)最好。
而且，當(dāng)氟塑料顆粒占構(gòu)成感光元件表面層材料重量的1份到10份時(shí)最好。
根據(jù)本發(fā)明的一種圖像形成裝置包括上述用于承載靜電潛像的感光元件，潛像形成裝置，其設(shè)置在感光元件周圍并構(gòu)成電子照相裝置、并用于在感光元件上形成靜電潛像，利用顯影劑使在感光元件上形成的靜電潛像顯影的顯影裝置，及將感光元件上的顯影圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的轉(zhuǎn)印裝置。
而且，最好感光元件和至少一個(gè)設(shè)置在所述感光元件周圍的電子照相裝置被裝配成一體作為一個(gè)處理盒，并能可拆卸地安裝到所述圖像形成裝置的一個(gè)主體上。


圖1A是一個(gè)圖表，表示圖像承載元件的平均刮下微粒直徑和刮下重量之間的關(guān)系，及條紋圖像的出現(xiàn)情況，圖1B是一個(gè)圖表，表示圖像承載元件的平均刮下微粒直徑和刮下重量之間的關(guān)系，及圖像流；圖2是一個(gè)剖面圖，表示一種帶有圖像承載元件的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)；圖3A是一個(gè)剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像承載元件，圖3B表示所用的聚碳酸酯樹脂的一個(gè)重復(fù)單元圖；圖4是一個(gè)表示空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的原理圖；圖5是一個(gè)表，表示在第一實(shí)施例及比較例1到7下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；圖6是一個(gè)產(chǎn)生條紋圖像機(jī)理的示意圖；圖7是一個(gè)剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)處理盒的結(jié)構(gòu)。下面參照圖3A對本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行描述。圖3A是一個(gè)剖面圖，表示用在第一實(shí)施例中的感光鼓(圖像承載元件)2的結(jié)構(gòu)。順便地，帶有感光鼓2的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示，同樣的描述下面將不再重復(fù)。
所述感光鼓2由依次設(shè)置在基座2a上的內(nèi)涂層2b，電荷產(chǎn)生層2c及電荷傳送層2d構(gòu)成，基座2a是一個(gè)直徑為24mm的中空鋁柱。
設(shè)置內(nèi)涂層2b是為了提高對電荷產(chǎn)生層2c的粘附力，提高涂覆能力，保護(hù)基座2a，覆蓋基座2a上的缺陷，提高從基座2a發(fā)送電荷的能力，防止感光層的電損毀。
一般地，采用聚乙烯醇，聚環(huán)氧乙烷，乙基纖維素，甲基纖維素作為內(nèi)涂層2b的材料。在各自適合的溶液中溶解這些材料并涂覆在基座上。所述內(nèi)涂層的厚度約為0.2-2.0μm。
電荷產(chǎn)生層2c由一個(gè)均質(zhì)器、一個(gè)超聲儀或一個(gè)球磨機(jī)通過充分分散帶有溶劑的電荷生成色粉及0.5-4倍(重量)的粘合樹脂，并充分涂覆/干燥而形成。所述電荷產(chǎn)生層的厚度約為0.1-1.0μm。
電荷傳送層2d通過溶解電荷傳送材料，混合聚碳酸酯樹脂I、聚碳酸酯樹脂II及氟塑料成溶劑，然后將溶液涂在電荷產(chǎn)生層上而形成。
溶劑可以是酮類如環(huán)己烷，酯類如乙酸甲酯或乙酸乙酯，醚類如THF，氯基碳?xì)浠衔镱惾缏缺交蛉燃淄椤?br> 在所述實(shí)施例中，電荷傳送層2d的構(gòu)成如下所述。即1.電荷傳送材料，2.粘性平均分子量為5000的聚碳酸酯樹脂I與粘性平均分子量為20000的聚碳酸酯樹脂II的混合物，其中粘性平均分子量為5000的聚碳酸酯樹脂I占40份的重量，3.氟塑料顆粒的重量占構(gòu)成電荷傳送層2d的材料總重的2.0份分之一。
電荷傳送材料可以是三烯丙基胺基混合物，腙混合物或芪混合物。
用于所述實(shí)施例中的聚碳酸酯樹脂包括線性聚合物，其具有一種或三種如圖3B中通式所示的循環(huán)單元。
順便說，在通式中，R12和R13分別是氫原子，烷基或芳基。而且，R12和R13可以和連接到那里的碳原子一起形成一個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。X1，X2，X3和X4表示氫原子，鹵族原子及烷基或芳基。
在所述實(shí)施例中，聚四氟乙烯樹脂被用作氟塑料顆粒。盡管平均微粒直徑是0.01-10μm較好，但在所述實(shí)施例中的微粒直徑為0.2μm。
一般地，盡管樹脂的強(qiáng)度(耐磨性和硬度值)是隨著分子量的增加而增加的，如果分子量達(dá)到某個(gè)值或超過某個(gè)值，即使當(dāng)分子量進(jìn)一步增加時(shí)，強(qiáng)度仍不能增加到以維持一個(gè)定值。
另一方面，當(dāng)分子量減小時(shí)，強(qiáng)度逐漸減小，而且，當(dāng)分子量減小到某一值或更小時(shí)，強(qiáng)度突然減小。在聚碳酸酯樹脂的情況下，當(dāng)分子量為15000到20000，強(qiáng)度突然減小。因此，通過包含一定量低分子量的樹脂，可以維持適度的磨損(損耗)。
在所述實(shí)施例中，聚碳酸酯樹脂I和聚碳酸酯樹脂II的混合比例最好如下選擇，即所包含的粘性平均分子量為15000或更小的聚碳酸酯樹脂I占混合物重量的30份到95份。
如果聚碳酸酯樹脂I的重量少于30份，就不能獲得適度的磨損能力，也不能達(dá)到上述效果。相反，如果聚碳酸酯樹脂I的重量超過95份，就會(huì)引起過度的抗磨損力及粘度降低的問題。
聚碳酸酯樹脂I的分子量是理想的15000或更小時(shí)，會(huì)引起強(qiáng)度的突然降低。
而且，如果聚四氟乙烯樹脂顆粒的重量占構(gòu)成電荷傳送層2d的材料總重的1份時(shí)，就不能充分消除感光元件2的磨損。另一方面，如果上述含量為10份或更多時(shí)，就不能保證足夠的磨損量以至加劇圖像流。這也是不可取的。因此，聚四氟乙烯樹脂顆粒的重量占1份到10份時(shí)最好。在所述實(shí)施例中，選擇5.0份。
已經(jīng)完成了驗(yàn)證本發(fā)明效果的實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明采用圖2所示的圖像形成裝置，并帶有上述感光鼓2。
順便說，本發(fā)明可以用于清潔片11的抵靠壓力為20到80gf/cm，在所述實(shí)施例中，清潔片11的抵靠壓力選為40gf/cm。
<實(shí)驗(yàn)1>
在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下(溫度為25℃，相對濕度為60％)，如圖4所示，充電輥3(充電偏壓＝1.8000Vpp，充電頻率＝400Hz)和清潔片11(接觸壓力＝40gf/cm)緊靠著感光鼓2，在沒有顯影劑、感光鼓2的旋轉(zhuǎn)速度為50mm/sec的情況下，有效地進(jìn)行了30小時(shí)的空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。順便說，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，感光鼓2的整個(gè)運(yùn)行距離是5.4×106mm，而且，以感光鼓2縱向的單元寬度2.8×102mm為基準(zhǔn)，選擇堆積在清潔盒14中的刮下的感光層微粒，測量微粒尺寸分布及刮下的重量(對于不同長度的感光鼓，刮下的重量增加或減小是與縱向的單元寬度成比例的)。
順便說，采用一個(gè)由Coulter K.K.制造的Coulter全面分析儀對微粒直徑進(jìn)行測量。而且，假定刮下微粒具有球形形狀，刮下微粒的數(shù)量n根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算。通過下述計(jì)算公式所進(jìn)行的計(jì)算是有效的n＝x/((4πr3/3)×ρ)(其中，x表示刮下的總重量，r表示平均微粒直徑，ρ表示一個(gè)微粒的質(zhì)量，該微粒的直徑等于平均微粒直徑。)<實(shí)驗(yàn)2>
在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下(溫度為25℃，相對濕度為60％)，有效地進(jìn)行了5000張的周期強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。
在這種情況下，計(jì)算條紋圖像出現(xiàn)/未出現(xiàn)的概率，在強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)之后，測量了感光鼓2刮下薄膜的厚度及感光鼓2表面的十點(diǎn)平均粗糙度Rz。
利用由Fischer儀器廠K.K.制造的Permascope對強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)之前和之后的感光鼓2刮下薄膜的厚度進(jìn)行了測量，其差被定義為感光鼓2刮下薄膜的厚度。根據(jù)JIS表面粗糙度B0601，對十點(diǎn)平均粗糙度Rz進(jìn)行了測量。
<實(shí)難3>
在高溫和高濕度的情況下(溫度為30.0℃，相對濕度為85％)，有效地進(jìn)行了5000張的圖像印刷比例為2.5％的持續(xù)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，并測量了圖像流。采用了用滑石作為添加劑的轉(zhuǎn)印材料10。
<結(jié)果>
實(shí)驗(yàn)1到3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示，在實(shí)驗(yàn)1中，感光鼓2的刮下顆粒的平均微粒尺寸是7.3μm，刮下量是99mg。順便提及，刮下的數(shù)量將在下面描述。
而且，在實(shí)驗(yàn)2中，圖像上一直都沒有出現(xiàn)條痕缺陷，圖像質(zhì)量很好。在實(shí)驗(yàn)3中，5000張中一直沒有出現(xiàn)圖像流，圖像質(zhì)量很好。
從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用所述實(shí)施例描述的感光鼓2時(shí)，即可以避免條紋圖像，也可以避免圖像流。
然后，為了進(jìn)一步證明本發(fā)明的效果，進(jìn)行了比較實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)條件與第一實(shí)施例中的相同。對于下面的比較實(shí)例，上述實(shí)驗(yàn)1到3是有效的。參照圖5將會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋。
<比較例1>
(1)感光鼓用不含有聚四氟乙烯樹脂的材料作電荷傳送層2d。所述電荷傳送層的厚度為25μm。其余條件同第一實(shí)施例。
(2)清潔片的接觸壓力與第一實(shí)施例相同，選擇接觸壓力為40gf/cm。
<比較例2到7>
(1)感光鼓用含有1.0份到20份重量聚四氟乙烯樹脂的材料作電荷傳送層2d。各自的重量份額見圖5。其余條件同第一實(shí)施例。
(2)清潔片的接觸壓力在比較例2到6中，選擇接觸壓力為40gf/cm，而且，僅在比較例7中，選擇接觸壓力為80gf/cm。
<比較例8，9>
(1)感光鼓對于電荷傳送層，采用用作粘合樹脂的粘度平均分子量為20000的聚碳酸酯樹脂。
(2)清潔片的接觸壓力在比較例8中，選擇接觸壓力為40gf/cm，而在比較例9中，選擇接觸壓力為80gf/cm。
<比較例1到7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果>
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。在實(shí)驗(yàn)1中，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)聚四氟乙烯樹脂的含量增加時(shí)，感光鼓2的刮下重量，平均微粒尺寸及刮下微粒與刮下數(shù)(當(dāng)?shù)谝粚?shí)施例的刮下數(shù)被轉(zhuǎn)換為100時(shí)得到的值)的比例都減小。
在實(shí)驗(yàn)2中，在感光鼓2含有的聚四氟乙烯樹脂量為1.0份或更少時(shí)(比較例1，2)，會(huì)產(chǎn)生條紋圖像。而且，在感光鼓2含有的聚四氟乙烯樹脂量為2.0份或更多時(shí)(比較例3到6)，不會(huì)產(chǎn)生條紋圖像。
另一方面，在實(shí)驗(yàn)3中，在感光鼓2含有的聚四氟乙烯樹脂量為2.0份或更少時(shí)(比較例1到3)，5000張中一直都沒有出現(xiàn)圖像流，而且，在感光鼓2含有的聚四氟乙烯樹脂量為10.0份時(shí)(比較例4)，只出現(xiàn)了輕微的圖像流(到字符變得較淺的程度)。但是，在感光鼓2含有的聚四氟乙烯樹脂量為15.0份或更多時(shí)(比較例5，6)，完全丟失字符的圖像流就會(huì)出現(xiàn)。
而且，在比較例7中，其中采用與第一實(shí)施例相同的感光鼓2，并增大清潔片的接觸壓力，條紋圖像和圖像流情況沒有出現(xiàn)。
<比較例8，9的實(shí)驗(yàn)結(jié)果>
結(jié)果如圖5所示。作為實(shí)驗(yàn)1的一種結(jié)果，在比較例8中，感光鼓2的刮下顆粒的平均微粒尺寸為12.1μm，刮下重量是95mg，刮下數(shù)比例是31(不多)。而且，在比較例9中，其中采用與比較例8相同的感光鼓2，并增大清潔片的接觸壓力，與比較例8相比，刮下重量和刮下數(shù)比例都增加，但是，刮下數(shù)比例約為第一實(shí)施例中的一半。
而且，對于實(shí)驗(yàn)2，在比較例8中，5000張中沒有出現(xiàn)條紋圖像，但是，在比較例9中，出現(xiàn)了輕微的條紋圖像。
另一方面，作為實(shí)驗(yàn)3的一種結(jié)果，在比較例8中，在強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的早期(大約第200張)出現(xiàn)了圖像流。并且在比較例9中，在大約第2000張時(shí)出現(xiàn)了圖像流。
考慮到上述結(jié)果，參照圖5、圖1A、1B將對條紋圖像和圖像流的出現(xiàn)頻率進(jìn)行說明。圖1A表示圖5所示結(jié)果中的一種刮下微粒與條紋圖像出現(xiàn)之間的關(guān)系，圖1B表示一種刮下微粒與圖像流出現(xiàn)之間的關(guān)系。
條紋圖像和圖像流的出現(xiàn)頻率是由感光鼓2的刮下微粒的情況(刮下微粒的直徑及刮下重量(刮下量))決定的。
也就是說，為了同時(shí)消除條紋圖像和圖像流，需更進(jìn)行必要的控制以至于(1)盡可能減小刮下微粒的平均微粒直徑，以防止條紋圖像的出現(xiàn)；(2)盡可能增大刮下微粒的刮下量，以防止圖像流的出現(xiàn)。
從圖5所示的結(jié)果可以明顯看出，只更刮下微粒的微粒直徑不夠小，刮下量不夠大，就會(huì)出現(xiàn)條紋圖像或圖像流。
現(xiàn)在，對刮下微粒的微粒直徑和刮下量、條紋圖像和圖像流之間的關(guān)系進(jìn)行說明。
<對條紋圖像的影響>
首先，參照圖6對條紋圖像的產(chǎn)生過程進(jìn)行描述。
在感光鼓2和轉(zhuǎn)印輥9之間的輥隙部分，轉(zhuǎn)印材料10表面的紙粉微粒16與感光鼓2的表面接觸。
紙粉微粒16被夾在清潔片11和感光鼓2之間。由于在紙粉微粒16被擠壓的位置處會(huì)出現(xiàn)不均勻磨損(損耗)，感光鼓2的一部分就會(huì)沿其圓周方向被刮擦。因此，在相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)以條痕形式存在的缺陷圖像。
當(dāng)給上述接觸型充電裝置施加AC偏壓時(shí)，易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，因?yàn)楫?dāng)AC偏壓施加給充電輥3時(shí)，所述感光鼓2的表面就會(huì)變稀。
當(dāng)采用上述轉(zhuǎn)印輥5時(shí)，與電暈轉(zhuǎn)印相比，將轉(zhuǎn)印材料10推擠到感光鼓2上的力較大。那么，由于轉(zhuǎn)印材料10上的紙粉微粒16易于粘附在感光鼓2上，感光鼓2就容易出現(xiàn)不均勻的磨領(lǐng)。
相應(yīng)地，當(dāng)刮下微粒的微粒直徑大時(shí)，相應(yīng)于夾在感光鼓2和清潔片11之間紙粉微粒16處的刮擦深度就變大，因此在感光層表面就會(huì)產(chǎn)生刮擦點(diǎn)，強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)后感光鼓2的表面粗糙度Rz變大。這種現(xiàn)象在強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的后期變得很明顯，其中感光鼓2的不均勻磨損增大，而且，當(dāng)刮下量增加時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)條紋圖像。
另一方面，當(dāng)刮下微粒的微粒直徑變小時(shí)，由于感光鼓21表面產(chǎn)生的刮擦深度隨之變小，強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)后感光鼓2的表面粗糙度Rz就會(huì)降低。
而且，從圖5所述比較例7的結(jié)果可以明顯看出，由于刮下微粒的微粒直徑小，即使感光層的刮下量增加，也可以抑制條紋圖像的出現(xiàn)。
根據(jù)發(fā)明人調(diào)查，如圖1A所示，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)刮下微粒的平均刮下微粒直徑控制在9.0μm或更小時(shí)，即使刮下量增加，也可以抑制條紋圖像的出現(xiàn)。
<對圖像流的影響>
現(xiàn)在根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果，參照圖5和圖1B，對感光鼓2的刮擦情況與圖像流之間的關(guān)系進(jìn)行描述。
用清潔片11刮掉粘附在表面的低阻抗物質(zhì)，可以消除圖像流的問題。因此，為了基本上防止圖像流的出現(xiàn)，感光鼓2感光層上刮下的量越多越好。
但是，關(guān)于第一實(shí)施例及比較例9中感光鼓2的刮下量，盡管在比較例9中的刮下量較大，但在第一實(shí)施例中沒有出現(xiàn)圖像流，而在比較例9中出現(xiàn)了嚴(yán)重的圖像流。通過比較實(shí)驗(yàn)1中感光鼓2感光層的刮下數(shù)，可以對這種情況進(jìn)行解釋。
出現(xiàn)/不出現(xiàn)圖像流也與感光層的刮下數(shù)有關(guān)。例如，在第一實(shí)施例中，即使當(dāng)刮下微粒的微粒直徑及總刮下量較小時(shí)，如果感光層的刮下數(shù)較大，感光鼓2感光層表面打磨的很好，低阻抗物質(zhì)被完全刮下，因此抑制了圖像流的出現(xiàn)。
另一方面，與在比較例9中一樣，當(dāng)刮下微粒的微粒直徑大時(shí)，由于總刮下量大而刮下數(shù)小，感光鼓2的表面沿其縱向不均勻磨損而產(chǎn)生污點(diǎn)，這是低阻抗物質(zhì)未被完全刮下的結(jié)果。結(jié)果就出現(xiàn)了圖像流。由于上述原因，即使當(dāng)刮下量較大時(shí)也不能抑制圖像流。
根據(jù)發(fā)明人的調(diào)查，如圖1B所示，可以發(fā)現(xiàn)，在刮下微粒的微粒直徑為9.0μm或更小時(shí)，當(dāng)完成了實(shí)驗(yàn)1中的空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要將刮下量控制在16mg或更多，就不會(huì)出現(xiàn)圖像流。
如上所述，在本發(fā)明中，如圖1A所示，由于從感光元件上刮下微粒的平均刮下微粒直徑為9.0μm或更小，能夠防止條紋圖像的出現(xiàn)。而且，在下述情況下，即充電裝置和清潔裝置緊靠著感光元件，而且通過施加AC電壓給充電裝置而使感光元件帶電，當(dāng)完成空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖1B所示，只要每運(yùn)行距離1.0×106mm下感光元件感光層的刮下量為16mg或更多，就可以同時(shí)阻止圖像流。
而且，在本發(fā)明中，由于只需對感光層進(jìn)行輕微磨擦，因此感光鼓2的表面層涂覆厚度不需特別厚，可以降低制造成本。下面參照圖7對本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行描述。
第二實(shí)施例的特征在于，感光鼓2，清潔片11，充電輥3和顯影裝置6(聯(lián)系第一實(shí)施例的解釋)被裝成一體以形成一個(gè)處理盒，其能可拆卸地安裝到圖像形成裝置的主體上。
與圖2相關(guān)的解釋相同，顯影裝置6包括顯影劑5，顯影套7及顯影層厚度調(diào)節(jié)元件8。
通過采用這樣的一種處理盒，不僅可以得到與第一實(shí)施例相同的效果，而且還可以提供一種維修方便、使用良好的圖像形成裝置。
順便地，處理盒PC可以被分成如圖7中虛線所示的塊BR-A，塊BR-B。
根據(jù)本發(fā)明，可以避免條紋圖像和圖像流的出現(xiàn)，這是通過決定感光元件表面的特性而實(shí)現(xiàn)的，其特性是基于從電子照相感光元件表面刮下微粒的微粒直徑和刮下量。因此，在不同的環(huán)境下都能夠形成高品質(zhì)的圖像。
權(quán)利要求
1.一種電子照相感光元件，其承載由顯影劑顯出的顯影圖像，并至少可以被一個(gè)清潔元件刮擦，其特征在于通過所述清潔元件的刮擦而從所述感光元件表面得到的刮下微粒的平均微粒直徑是9.0μm或更小。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電子照相感光元件，其特征在于相對于感光元件縱向每單位長度2.8×102mm，感光元件相對于抵靠感光元件的清潔元件每運(yùn)行距離1.0×106mm，從感光元件表面的刮下量為16mg或更多。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電子照相感光元件，其特征在于所述感光元件的表面層包括一種電荷傳送材料，一種含有多種具有不同粘度平均分子量樹脂的混合物以及氟塑料樹脂顆粒。
4.如權(quán)利要求3所述的一種電子照相感光元件，其特征在于所述的氟塑料樹脂顆粒占構(gòu)成感光元件表面層的材料重量的1份到10份。
5.一種圖像形成裝置包括一個(gè)如權(quán)利要求1到4中任一個(gè)所述的、用于承載靜電潛像的感光元件；潛像形成裝置，其設(shè)置在所述感光元件的周圍并構(gòu)成電子照相裝置，用于在所述的感光元件上形成靜電潛像；顯影裝置，其用于使所述感光元件上形成的靜電潛像顯影；轉(zhuǎn)印裝置，其用于將在所述感光元件上的顯影的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上。
6.如權(quán)利要求5所述的一種圖像形成裝置，其特征在于所述的感光元件和至少一個(gè)設(shè)置在所述感光元件周圍的所述電子照相裝置被裝配成一體作為一個(gè)處理盒，其能可拆卸地安裝到所述圖像形成裝置的主體上。
全文摘要
一種感光元件,其能夠防止因感光元件表面磨損而引起條紋圖像,同時(shí)防止圖像流出現(xiàn),而且通過清潔元件的刮擦而從所述感光元件表面得到的刮下微粒的平均微粒直徑是9.0μm或更小。
文檔編號G03G15/02GK1261689SQ9912664
公開日2000年8月2日 申請日期1999年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月30日
發(fā)明者本橋悟, 岡野啟司, 齊藤雅信, 小西岳, 清水康史, 佐藤浩, 土門彰 申請人:佳能株式會(huì)社