图像承载体、处理盒和图像形成装置的制作方法

专利名称：：图像承载体、处理盒和图像形成装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有感光层的图像承载体以及具有该图像承载体的处理盒和图像形成装置，所述感光层的表面上可形成静电图像。
背景技术：
：诸如打印机和复印机的图像形成装置已被广泛使用，与这种图像形成装置的各种部件有关的技术也已众所周知。在众多图像形成装置之中，采用电子照相法的图像形成装置通常通过使用带电单元对诸如感光体鼓的图像承载体进行充电，并且在充电的图像承载体上形成电势不同于周围的电势的静电潜像，以此形成印刷图案，并利用包含调色剂的显影剂对这样形成的静电潜像进行显影，最终将其转印到记录介质上。在采用电子照相法的图像形成装置中，图像承载体起如下的重要作用保持原始图像(即，静电潜像)，以及使该静电潜像显影。最近，在市场中可以更加容易地得到包含图像承载体和诸如带电单元的其它用于图像形成装置的部件的各种处理盒。因为用户通过在图像形成装置中安装该处理盒从而可以将包括图像承载体在内的多个部件一起安装在图像形成装置中，所以这种处理盒更易于例如维护等。在这种处理盒中，图像承载体的性能会根据其在安装到图像形成装置中之前的储存状况而变化。例如，当处理盒被储存在经受频繁振动的环境下时，由于在带电单元与图像承载体之间的摩擦而在图像承载体表面上形成局部带电区域。结果，在图像承载体表面上可能出现带电性不规则性。当在存在如上所述的带电性不规则性的情况下将该图像承载体用于图像形成时，则可能在形成的图像中存在一些例如由浓度不规则性导致的图像质量缺陷。为了避免图像质量缺陷，已经提出了保护图像承载体表面的方法，这些方法包括在将图像承载体安装在图像形成装置中之前用粉末涂布图像承载体表面的方法(例如，参见日本特开平03-103878号公报)以及用膜覆盖图像承载体表面的方法(例如，参见日本特开平01-70785号公报)。在日本特开平03-103878号公报和特开平01-70785号公报中描述的使用保护材料来保护图像承载体表面的方法中，必须在将处理盒安装到图像形成装置中之前去除保护材料。然而，在日本特开平03-103878号公报中描述的在图像承载体表面上涂布粉末的方法中，难以完全去除粉末，残留在图像承载体表面上的粉末可能引起更频繁的图像缺陷。另外，在日本特开平01-70785号公报中描述的通过用膜覆盖图像承载体表面来保护图像承载体表面的方法中，在去除膜期间可能使图像承载体表面暴露于外部光线，这导致图像承载体表面对光的灵敏度的波动，从而导致图像质量缺陷(浓度不规则性)。
发明内容鉴于以上情况，本发明的目的是，提供一种带电性稳定的图像承载体，以及用于良好的图像形成的具有这种图像承载体的处理盒和图像形成装置。本发明的一个方案所述的图像承载体包括导电性基材；以及形成在基材上的感光层，感光层的最外表面层包含粒子，所述粒子的由公式(1)表示的数均粒子球形度约为0.7以下球形度二4iiA/L2(1)，其中Ti表示圆周率，A表示粒子的投影面积，L表示粒子投影图像的周长。球形度是表示粒子形状如何近似于球形的数值，具体地说，该数值是二维平面上的粒子投影图像的面积相对于周长与所述投影图像相同的圆的面积的比率。近似于球形的粒子的球形度约为1，而形状不像球形的粒子的球形度小于l，这样，可以由球形度定量地估计粒子形状如何近似于球形。通常，感光层的表面层是通过涂布含有电荷输送材料等的涂布液而形成的。当将粒子分散在该涂布液中时，在粒子形状与球形相差甚远的情况下这些粒子更易于在涂布液中聚集。在本发明的图像承载体的感光层中使用了平均球形度为0.7以下的不规则形状的粒子，这样，聚集粒子的存在使图像承载体表面变粗糙。相应地，即使当存在与本发明的一个方案所述的图像承载体接触的部件时，该图像承载体与所述部件接触的面积也会减少。这样，例如，因为诸如振动的环境因素，所以即使当该图像承载体与所述部件彼此摩擦，也可避免图像承载体的带电性的不规则。进一步，在本发明的一个方案所述的图像承载体中，所述粒子可以是氟树脂粒子。通过在感光层的表面层中使用氟树脂粒子，可降低摩擦系数并提高对磨损和刮伤的耐久性，并且因为调色剂与清洁单元中的刮刀之间的摩擦力保持不变，所以调色剂与表面层之间摩擦力的减少有利于用刮刀去除调色剂，导致清洁效率的提高。并且，在本发明的一个方案所述的图像承载体中，所述感光层可具有包含4.5重量％7.5重量％的粒子的表面部分。感光层中粒子的混合比例过小时，将导致图像承载体的带电性的耐久性的恶化，而感光层中粒子的混合比例过大时，将导致在反复进行图像形成之后从图像承载体表面剥落的聚集粒子在图像承载体表面上产生线状刮伤。当感光层中粒子的含量(重量％)为4.5%7.5%时，图像承载体的带电性可得到维持，并且可避免图像承载体表面上的线状刮伤。进一步，本发明的另一方案所述的处理盒具有具有导电性基材和形成在该基材上的感光层的图像承载体，感光层的最外表面层包含粒子，所述粒子的由公式(1)表示的数均粒子球形度约为0.7以下球度二4兀A/L2(1)，其中n表示圆周率，A表示粒子的投影面积，L表示粒子投影图像的周长；以及带电单元，所述带电单元通过接触所述图像承载体而将电荷赋予该图像承载体。本发明该方案所述的包含上述图像承载体的处理盒可维持其稳定的带电性并且不会由于图像承载体的带电不规则而产生图像质量缺陷。本发明的另一方案所述的图像形成装置具有具有导电性基材和形成在该基材上的感光层的图像承载体，所述感光层的最外表面层包含粒子，所述粒子的由公式(1)表示的数均粒子球形度约为0.7以下球形度二4jtA/L2(1)，其中兀表示圆周率，A表示粒子的投影面积，L表示粒子投影图像的周长；带电单元，所述带电单元通过接触所述图像承载体而将电荷赋予该图像承载体；以及图像形成单元，所述图像形成单元在由所述带电单元赋予了电荷的图像承载体上形成静电潜像，通过对静电潜像进行显影而形成显影图像。本发明该方案所述的包含上述图像承载体的图像形成装置可维持其稳定的带电性，因此不会由于图像承载体的带电不规则而产生图像质量缺陷。相应地，当图像承载体的带电性得到稳定化时，本发明可进行良好的图像形成。根据以下附图详细描述本发明的实施方式，其中图1是表示本发明的一个示例性实施方式的图像形成装置的整体结构图-,图2是表示图1中所示的图像承载体的层结构的示意性横截面图；以及图3是表示本发明的另一个示例性实施方式的图像形成装置的整体结构图。具体实施方式在下文中，将描述本发明的示例性实施方式。图1是表示本发明所述的图像形成装置的一个示例性实施方式的整体构成图。图像形成装置1000是采用电子照相法的单色单面印刷的印刷机。图像形成装置1000具有图像承载体61，其是采用电子照相法的层积型图像承载体并且沿该图中箭头B的方向旋转；以及带电单元65，其利用由电源65a供给的电力，以与图像承载体61相接触的方式使图像承载体在旋转的同时带电。图像承载体61与本发明所述的图像承载体相对应。图像形成装置1000还具有光照射单元7，用于向图像承载体61发射激光束，由此在图像承载体61上形成电势高于周边电势的静电潜像；显影装置64，用于通过使单色(黑色)调色剂附着于静电潜像而对静电潜像进行显影，以此形成显影图像；转印辊50，用于通过将行进中的纸张压在承载有所形成的显影图像的图像承载体61上，来转印该显影图像；定影单元10，用于通过对转印在纸张上的图像加热和加压而将转印的图像定影在纸张上；清洁装置62，其与图像承载体61接触，并且在显影图像转印之后清除附着在图像承载体61上的残留调色剂；以及除电灯7a，用于在显影图像转印之后去除残留在图像承载体61上的电荷。在图像形成装置1000中，带电单元65和图像承载体61都是在与图1的图面垂直的方向上延伸的辊形物，这些辊的两端均与支撑部件100a连接，同时各个辊保持可旋转状态。清洁装置62和显影装置64也与支撑部件100a连接，并且带电单元65、图像承载体61、清洁装置62和显影装置64与支撑部件100a成为一体，从而形成处理盒IOO。当将该处理盒安装在图像形成装置1000中时，图像形成装置1000就配备了各单元，g卩，该处理盒的各构成部分。处理盒100与本发明所述的处理盒相对应。在下文中，将描述图像形成装置1000中的图像形成的操作。图像形成装置1000具有包含黑色调色剂的调色剂盒(未示出)，从调色剂盒向显影装置64供应该黑色调色剂。其上可供转印显影图像的纸张存放在托盘1中，在用户指示进行图像形成时，从托盘1将所述纸张送至转印辊50，在转印辊50处将显影图像转印在纸张上，然后将该纸张沿图中向左的方向传送。图1中的纸传送路线表示为由向左的箭头指示的路线，沿该纸传送路线将所述纸张传送到定影单元10，在定影单元IO处将转印在纸张上的图像定影，然后向左方输出。在下文中，将描述图1中所示的图像承载体61的结构。图2是表示图1中所示的图像承载体的层结构的示意性截面图。图1中所示的图像承载体61具有导电性基材610;底涂层611，其可防止图像承载体61的入射光束在基材610的表面上被反射；电荷产生层612，其在接收到来自图1中所示的光照射单元7的激光束时产生带电载体；以及电荷输送层613，其输送所述带电载体。图像承载体61的这些层按描述的顺序层积在基材610上。底涂层61K电荷产生层612和电荷输送层613的该组合是本发明所述的感光层的一个实例。在下文中，将分别描述电荷输送层613、电荷产生层612、底涂层611和基材610。通过在电荷产生层612上涂布包含添加至溶剂和氟树脂粒子分散剂中的氟树脂粒子、电荷输送材料和粘合剂树脂的涂布溶液，来制备电荷输送层613。电荷输送层613是图1中所示的图像承载体61的最外层，电荷输送层613与图1中所示的带电单元65直接接触。通常，当图像承载体保持在与图像承载体周围的装置(诸如带电单元)接触的状态下时，可能由于例如由外部振动导致的装置与图像承载体之间的摩擦而引起图像承载体表面的带电不规则。具体地说，像在本示例性实施方式的处理盒100中那样，在将图像承载体与带电单元以彼此接触的方式一体化的处理盒中，在将图像承载体安装在图像形成装置中之前运输该图像承载体时，在图像承载体表面上可能更频繁地出现带电不规则。当在仍然存在如上所述的残留的带电性不规则的情况下将图像承载体用于图像形成时，在所形成的图像中会有更多浓度不规则性的图像质量缺陷。在本示例性实施方式的电荷输送层613中，将平均球形度约为0.7以下的形状不规则的粒子613a分散在电荷输送层613中，以防止这种图像质量缺陷。下面将描述平均球形度。按以下步骤求出平均球形度。在扫描型电子显微镜下获得粒子的电子显微照片，通过在图像分析装置中对所获得的电子显微照片进行图像分析，以求出该粒子投影图像的面积A和外周长L。测试粒子的数目是100个以上。将粒子球形度定义为通过将投影图像面积A除以周长与外周长L相同的圆的面积而获得的值。周长与外周长L相同的圆的面积由;rx(丄/2;r)2表示。具体地说，通过使用粒子投影图像的面积A和外周长L，由下面的公式(1)来定义粒子球形度粒子球形度=4;^"2(1)其中;r表示圆周率(3.14);A表示粒子的投影面积；L表示粒子投影图像的外周长。根据球形度的定义，形状近似于球的粒子具有约为1的球形度，而形状与球相差甚远的粒子具有较小的球形度。上述平均球形度是通过求出100个以上粒子的球形度而获得的数均粒子球形度。在上述用于电荷输送层613的涂布溶液中，诸如图2中所示的粒子613a等形状不规则的粒子趋于比球形粒子更频繁地聚集。对于这些性质，由于存在聚集粒子，所以当将包含形状不规则的粒子的涂布溶液用于形成电荷输送层时，所制备的电荷输送层的表面(即，图像承载体表面)变得比使用球形粒子的情况更粗糙。所造成的与带电单元的接触面积的减小导致在图像承载体表面上形成的带电不规则即使在频繁振动的环境下也会减少。本示例性实施方式中的电荷输送层613包含粒子613a，粒子613a的平均球形度为0.7以下并且其一次粒径(一次体积平均粒径)约为0.2pm，粒子613a在电荷输送层613中的量为4.57.5重量％。结果，电荷输送层613有利地具有在JISB0601('82)中规定的0.1|im0.5pm的中心线平均粗糙度(Ra)(在下文中简称为表面粗糙度(Ra))作为其表面性质。表面粗糙度(Ra)的定义为当在长度为Ln的预定区域中沿中心线(表示凹凸的平均值的线)折叠粗糙度曲线(表示表面的凹凸形状的线)时，通过将粗糙度曲线与中心线之间区域的面积除以长度Ln而获得的量。在本示例性实施方式中，长度Ln是5mm。具体地说，通过使用接触式表面粗糙度分析器Surfcom1400A(由东京精密株式会社制造)，以5mm的试样长度Ln进行测定。例如，各区域的测量条件如下测试长度Ln:5mm，标准长度L:0.8mm，截止值(cutoffvalue):0.8mm。当图像承载体的表面粗糙度(Ra)小于0.1pm时，图像承载体与带电单元之间的接触面积增加，这经常引起由于振动而导致的图像承载体表面上的带电不规则。另一方面，当图像承载体的表面粗糙度(Ra)大于0.5pm时，在反复进行图像形成之后，粒子剥落而在电荷输送层的表面上留下线状划痕，从而在所形成的图像中留下线状图像缺陷。当图像承载体的表面粗糙度(Ra)为O.lpm0.5pm时，有利地防止了线状图像缺陷和由带电不规则导致的图像质量缺陷。在本示例性实施方式中，将氟树脂用作粒子613a的材料。可以通过使电荷输送层613的表面包含氟树脂粒子，来降低摩擦系数并且提高对磨损和刮伤的耐久性。此外，因为调色剂与清洁单元的刮刀之间的摩擦力保持不变，所以调色剂与表面层之间的摩擦力降低将使得以刮刀去除调色剂变得更容易并且提高清洁效率。粒子613a的一次粒径(一次体积平均粒径)优选为0.05pm1(im，更优选为0.1jim0.5.um。小于0.05,um的一次粒径导致涂布溶液的聚集效果的增大以及所形成的电荷输送层613的表面的过度粗糙。另一方面，大于1pm的一次粒径经常因为遮蔽写入光而导致图像缺陷。可以通过乳化聚合良好地制备用于本发明的氟树脂粒子。例如，在采用四氟乙烯树脂的情况下，将水、引发剂、乳化剂、含氟表面活性剂等置于高压釜中；在脱气之后，在0。C12(TC并且在1到50个大气压下连续向该混合物中投入原料四氟乙烯，同时加压搅拌，使之发生反应。在发生反应之后，将获得的胶乳凝集、洗涤和干燥，从而得到所需的氟树脂粒子。为了获得平均球形度为0.7以下的氟树脂粒子，优选在粒子的形状从无定形变为球形之前，在凝集步骤中的适当时机终止凝集。具体地说，通过提高加热速度、降低液体温度以及縮短凝集时间，可以获得无定形的粒子，由此得到具有较小的平均球形度的粒子。然而，虽然可在生产氟树脂粒子的步骤中控制生产条件，但是如果用于这种控制的设备投资或人力无效或不合算，则可以通过从多个批次的粒子中进行选择来获得具有期望平均球形度的粒子。一个简单的多批选择(lot-selection)方法的实例是将表观密度或者二次粒子的中值粒径用作替代指标。根据与在JISK6891中规定的方法类似的方法来测定表观密度，表观密度大的粒子很可能具有较小的平均球形度。二次粒子的中值粒径可以直接使用干燥氟树脂粒子通过激光衍射-散射来测定，二次粒径较大的粒子很可能具有较小的平均球形度。以下实施例中使用的氟树脂粒子是通过多批选择而获得的氟树脂粒子。在用于电荷输送层613的涂布溶液中使用的电荷输送材料的实例包括噁二唑衍生物，诸如2,5-双(对二乙氨基苯基)-1,3,4-噁二唑；吡唑啉衍生物，诸如1,3,5-三苯吡唑啉以及l-[吡啶基-(2)]-3-(对二乙氨基苯乙烯基)-5-(对二乙氨基苯乙烯基)吡唑啉；芳香族叔胺化合物，诸如三苯胺、N，N，-双(3,4-二甲基苯基)联苯-4-胺、三(对甲基苯基)氨基-4-胺以及二苄基苯胺；芳香族叔二胺化合物，诸如N，N'-双(3-甲基苯基)-N,N，-二苯基联苯胺；1,2，4-三嗪衍生物，诸如3-(4，-二甲氨基苯基)-5,6-二(4，-甲氧基苯基)-l,2,4-三嗪；腙衍生物，诸如4-二乙氨基苯甲醛-1,1-二苯腙；喹唑啉衍生物，诸如2-苯基-4-苯乙烯基-喹唑啉；苯并呋喃衍生物，诸如6-羟基-2,3-二(对甲氧基苯基)苯并呋喃；《-芪衍生物，诸如对(2,2-二苯基乙烯基)-N，N-二苯基苯胺；烯胺衍生物；咔唑衍生物，诸如N-乙基咔唑；空穴输送材料，诸如聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物；醌化合物，诸如四氯苯醌和溴蒽醌；四氰基苯醌二甲垸化合物；诸如2,4,7-三硝基芴酮以及2,4,5，7-四硝基-9-芴酮等芴酮化合物、咕吨酮化合物或噻吩化合物等的电子输送物质，或者主链或侧链上包含由上述化合物构成的基团的聚合物。这些电荷输送材料可以单独使用或者两种以上结合使用。在用于电荷输送层613的涂布溶液中使用的粘合剂树脂的实例包括聚碳酸酯树脂，诸如双酚A类和双酚Z类；绝缘树脂，包括丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚芳酯树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯共聚物树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇縮甲醛树脂、聚砜树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂和氯橡胶；有机光导电性聚合物，诸如聚乙烯基咔唑、聚乙烯基蒽和聚乙烯芘等。电荷输送材料与粘合剂树脂的混合比率优选是10:1到1:5。制备电荷输送层的溶剂不受特别限制，只要该溶剂能溶解粘合剂树脂即可，其实例包括芳烃溶剂，诸如甲苯和氯苯；脂肪醇溶剂，诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇；酮溶剂，诸如丙酮、环己酮和2-丁酮；卤代脂肪经溶剂，诸如二氯甲烷、氯仿和氯乙烯；环状或直链的醚溶剂，诸如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇和乙醚；酯溶剂，诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯等，这些溶剂可以单独使用或两种以上结合使用。可以将氟化表面活性剂或氟类接枝聚合物用作用于氟树脂粒子的分散稳定剂。在氟类接枝聚合物中，丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物和苯乙烯化合物等构成的大分子单体，以及通过对甲基丙烯酸全氟垸基乙基酯进行接枝聚合来制备的树脂是有利的。氟化表面活性剂或氟类接枝聚合物相对于氟树脂粒子重量的含量优选为1重量％5重量％。可以利用例如介质分散机或者无介质分散机将氟树脂粒子分散在涂布溶液中，所述介质分散机诸如是球磨机、振动球磨机、超微粉碎机(atriter)(搅拌式球磨机)、砂磨机或水平式砂磨机，所述无介质分散机诸如是搅拌器、超声波分散机、辊式捏合机或高压匀化器。高压匀化器包括进一步在高压下通过液-液碰撞或液-壁碰撞对原料分散液进行分散的碰撞式匀化器和在高压下通过使液体通过微细流道进行分散的贯通式匀化器等。可以通过诸如浸涂法、上冲涂布法(upwardpunchcoating)、绕线棒涂布法、喷涂法、刮板涂布法(bladecoating)、刮刀涂布法(knifecoating)和幕式淋涂法等普通方法中的任一种方法在电荷产生层5上涂布用于电荷输送层的涂布溶液。电荷输送层的厚度优选为5pm50(im，更优选为10,40[im。电荷产生层612包含电荷产生物质，所述电荷产生物质分散在粘合剂树脂中，在预定波长的光(电磁)照射下产生电荷。可将酞菁染料用作电荷产生物质，所述酞菁染料诸如是无金属酞菁染料、氯镓酞菁染料、羟镓酞菁染料、二氯锡酞菁染料或钛氧酞菁染料。具体地说，优选的是氯镓酞菁染料晶体，其至少在布喇格角(20±0.2°)7.4°、16.6°、25.5。和28.3。处对CuK(x特性X射线显示出强衍射(布喇格反射)峰值；无金属酞菁染料晶体，其至少在布喇格角(20±0.2°)7.7。、9.3°、16.9°、17.5°、22.4°和28.8°处对CuKa特性X射线显示出强衍射(布喇格反射)峰值；羟镓酞菁染料晶体，其至少在布喇格角(2e±0.2°)7.5。、9.9°、12.5°、16.3°、18.6。、25.1°和28.3°处对CuKa特性X射线显示出强衍射(布喇格反射)峰值；以及钛氧酞菁染料晶体，其至少在布喇格角(20±O.2°)9.6°、24.1°和27.2°处对CuKa特性X射线显示出强衍射(布喇格反射)峰值。电荷产生物质的其它实例包括醌颜料、二萘嵌苯颜料、靛蓝颜料、二苯并咪唑颜料、蒽酮颜料和喹吖啶酮颜料等。在电荷产生层612中使用的粘合剂树脂的实例包括聚碳酸酯树脂，诸如双酚A类和双酚Z类；丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚芳酯树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇縮甲醛树脂、聚砜树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺树脂、聚-N-乙烯基咔唑树脂等。电荷产生物质与粘合剂树脂的混合比率优选为10:1到1:10。底涂层611具有避免光线从基材610表面反射的作用，还具有避免来自基材610的不良载体流入电荷产生层612或电荷输送层613的作用。通过使用分散在粘合剂树脂中的导电性材料粉末涂布基材610，可形成底涂层611。在底涂层611中使用的导电性材料的实例包括金属，诸如铝、铜、镍和银；导电性金属氧化物，诸如氧化锑、氧化铟、氧化锡、氧化钛和氧化锌；非金属导电性材料，诸如碳纤维、炭黑和石墨粉末。所述粘合剂树脂的实例包括已知的高分子树脂化合物，其包括诸如聚乙烯醇缩丁醛等縮醛树脂、聚乙烯醇树脂、酪蛋白、聚酰胺树脂、纤维素树脂、明胶、聚氨酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐树脂、硅树脂、硅酮-醇酸树脂、酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂和聚氨基甲酸酯树脂；导电性树脂，诸如具有电荷输送性基团的电荷输送性树脂和聚苯胺等。在这些树脂中，优选的是不能在用于制备底涂层611上方的电荷产生层612和电荷输送层613的涂布溶剂中溶解的树脂，优选将包括具有这种性质的酚树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂在内的这些树脂作为用于底涂层611的粘合剂树脂。本发明所述的图像承载体可具有附加的中间层，用于改善底涂层611与电荷产生层612之间的粘着性。用于基材610的材料的实例包括金属，诸如铝、镍、铬和不锈钢。作为选择，具有贴附的金属膜的塑料膜也是可以的，所述金属诸如是上述金属或金、钒、氧化锡、氧化铟或ITO，用导电性增强剂涂布或浸渍的纸和塑料膜等也可以有利地用作基材610的材料。在下文中，将描述与图1中所示的图像形成装置1000不同的、本发明的图像形成装置的另一实施方式。图3是表示本发明另一实施方式中所述的图像形成装置的整体结构图。该实施方式中的图像形成装置1000'是单面输出的彩色印刷机。图像形成装置1000，具有用于电子照相法的层积型图像承载体61K、61C、61M和61Y，分别在图中的箭头Bk、Bc、Bm和By指示的方向上旋转。各图像承载体61K、61C、61M和61Y与本发明所述的图像承载体对应。每个图像承载体具有带电单元65K、65C、65M或65Y，它们以与图像承载体接触的方式使各图像承载体在旋转的同时带电；光照射单元7K、7C、7M或7Y，它们通过照射激光束在带电的图像承载体上形成黑(K)、青(C)、品红(M)或黄(Y)各色所对应的静电潜像；以及显影装置64K、64C、64M或64Y，它们通过用包含各色的调色剂的显影剂对在图像承载体上形成的静电潜像进行显影，来形成各色显影图像。在图像形成装置1000'的各部件中，将用于黑色图像的带电单元65K、图像承载体61K、清洁装置62K和显影装置64K—体化为处理盒100K，类似地，分别将用于青色图像的带电单元65C、图像承载体61C、清洁装置62C和显影装置64C,用于品红色图像的带电单元65M、图像承载体61M、清洁装置62M和显影装置64M，以及用于黄色图像的带电单元65Y、图像承载体61Y、清洁装置62Y和显影装置64Y—体化为处理盒100C、100M和100Y。当将四个处理盒安装在图像形成装置1000'中时，图像形成装置1000，就配备了各单元，即这些处理盒中的各个部件。这些处理盒100K、100C、100M和100Y均与本发明所述的处理盒对应。图像形成装置1000'还具有中间转印带5，其用于在接受了形成在各图像承载体上的各色显影图像的转印之后，运送一次转印图像；一次转印辊50K、50C、50M和50Y，其将各色的显影图像首次转印到中间转印带5上；二次转印辊对9，其将图像二次转印到纸上；定影单元10'，其将二次转印图像定影在纸张上；四个调色剂盒4K、4C、4M和4Y，它们分别向四个显影装置提供各种颜色的彩色调色剂；以及托盘l'，其用于存放纸张。中间转印带5由驱动辊5a驱动，并在围绕二次转印辊9b和驱动辊5a而张紧的状态下沿图中的箭头A方向行进。在下文中，将描述在图像形成装置1000'中形成图像的操作。四个图像承载体61K、61C、61M和61Y分别由带电单元65K、65C、65M和65Y赋予电荷，并在来自光照射单元7K、7C、7M和7Y的激光束的照射下在各承载体上提供静电潜像。分别在各显影装置64K、64C、64M和64Y中用包含各色的调色剂的显影剂，将所述静电潜像显影为各种颜色的显影图像。利用与各种颜色对应的一次转印辊50K、50C、50M和50Y，以黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)的顺序依次将各种颜色的这样形成的显影图像转印并叠加到中间转印带5上。然后，形成多色一次转印图像。利用中间转印带5将多色一次转印图像运送到二次转印辊对9的位置。另一方面，响应于多色一次转印图像的形成，从托盘l'中取出纸，将该纸由传送辊3传送并由校准辊对8定位在适合的位置。然后利用二次转印辊对9将上述多色一次转印图像转印到该纸上(二次转印)，并且利用定影单元IO，将二次转印图像定影在该纸上。在定影之后，通过送纸辊对13将承载有定影图像的纸张输出到出纸托盘2。以此方式在图像形成装置1000'中形成图像。图像形成装置1000'中的四个图像承载体61K、61C、61M和61Y均具有与图2中所示的图像承载体61相同的结构，在各图像承载体的电荷输送层中分散有图2中所示的形状不规则的粒子613a。因为具有粒子613a，所以该图像承载体表面比包含球形氟树脂粒子的图像承载体表面粗糙，这样即使在频繁振动的环境下该图像承载体也不易受带电不规则的影响。对于四个图像承载体61K、61C、61M和61Y各自的构成的具体情况，可参见上文对图2的描述，此处省略其描述。在下文中，将引用实验数据来描述具有图2中所示的构成的图像承载体如何在图像形成期间抑制图像缺陷的发生。实施例(实施例1)将IOO重量份氧化锌(平均粒径70nm，由Tayca公司制造，比表面积15m2/g)与500重量份四氢呋喃一起搅拌；向其中加入1.25重量份硅垸偶联剂KBM603(由信越化学株式会社制造)；搅拌该混合物2小时。然后，在减压下通过蒸馏去除四氢呋喃，在12(TC烘烤残液3小时，从而得到由硅烷偶联剂作表面处理的氧化锌微粒。将60重量份所得的氧化锌微粒、0.6重量份茜素、13.5重量份作为固化剂的封端异氰酸酯(SumidurBL3175，由SumitomoBayerUrethane有限公司制造)和15重量份縮丁醛树脂(S-LECBM-1，由积水化学株式会社制造)溶于85重量份甲基乙基酮，将38重量份由此得到的溶液与25重量份甲基乙基酮混合，通过使用直径lmm的玻璃珠在砂磨机中将该混合物分散4小时，以得到分散液。向所得的分散液中加入0.005重量份催化剂二月桂酸二辛基锡和4.0重量份硅树脂粒子(Tospearl145，由GEToshibaSilicones制造)，并进行混合，以得到底涂层涂布溶液。通过浸涂法在直径30mm的铝基材上涂布所述涂布溶液，并在18(TC干燥固化40分钟，以得到厚度25pm的底涂层。然后，通过使用直径lmm的玻璃珠在砂磨机中将15重量份作为电荷产生物质的氯镓酞菁晶体、10重量份氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(VMCH，由NipponUnicarCo.,Ltd.制造)和300重量份正丁醇的混合物分散4小时，以得到电荷产生层用涂布溶液，所述氯镓酞菁晶体至少在布喇格角(20±0.2°)7.4°、16.6。、25.5。和28.3。处对CuKa特性X射线显示出强衍射(布喇格反射)峰值。通过浸涂法在上述底涂层上涂布所述电荷产生层用涂布溶液，并干燥，以得到厚度0.2pm的电荷产生层。然后，将0.5重量份四氟乙烯树脂粒子(平均粒径0.2pm)、0.01重量份氟类接枝聚合物、4重量份四氢呋喃和1重量份甲苯充分混合并搅拌，以得到四氟乙烯树脂粒子悬浮液。然后，将4重量份电荷输送材料^^-二苯基-N，N，-双(3-甲基苯基)-[l,r]-联苯-4,4，-二胺、6重量份双酚Z聚碳酸酯树脂(粘度平均分子量40000)和0.1重量份抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚彼此混合，并混合溶解在24重量份四氢呋喃和11重量份甲苯中。向该溶液中加入上述四氟乙烯树脂粒子悬浮液；充分搅拌混合物；在高压500kgf/cm2(4904N/cm2)下在配备微细流道贯通腔的高压匀化器(由吉田机械兴行株式会社制造)中将该混合物反复分散处理六次，以得到用于形成电荷输送层的涂布溶液。然后通过上述方法求出四氟乙烯树脂粒子样品的平均球形度。结果，平均球形度是0.68。在电荷产生层上涂布所述电荷输送层涂布溶液，并在115"C干燥40分钟，形成厚度30pm的电荷输送层，以得到整个电子照相感光体。在电荷输送层涂布溶液中的各成分中，在115。C干燥40分钟期间通过蒸发去除四氢呋喃和甲苯，根据电荷输送层涂布溶液的组成算得所形成的电荷输送层中所述四氟乙烯树脂粒子的含量是4.7重量％。还测定了电荷输送层的表面粗糙度(Ra)(即电子照相感光体的表面粗糙度)。结果，Ra是0.14,。然后，将以上方法获得的感光体用作富士施乐株式会社制造的全色印刷机DocuCentreColorf450中鼓处理盒的感光体，DocuCentreColorf450包含与图3中所示的处理盒IOOK、IOOC、100M和100Y中包含的部件类似的部件，将该鼓处理盒在与运输期间鼓处理盒所受到的振动的等级和频率类似的振动环境下储存两周。该环境保持在高温45"C和高湿90%RH(相对湿度)下。将储存2周的鼓处理盒置于由富士施乐株式会社制造的全色印刷机DocuCentreColorf450中用于图像输出，检查输出图像的浓度不规则性。另外，将由上述制备方法制备的另一个感光体类似地用作由富士施乐株式会社制造的全色印刷机DocuCentreColorf450中的鼓处理盒的感光体，将该鼓处理盒在受到与运输期间鼓处理盒所受到的振动的等级和频率类似的振动并且保持在低温l(TC和低湿15%RH的环境下储存2周。在储存2周之后，将经过储存的鼓处理盒安装在富士施乐株式会社制造的全色印刷机DocuCentreColorf450中用于图像输出，检査输出图像中的由浓度不规则导致的图像质量缺陷。通过检查由浓度不规则导致的图像质量缺陷，可检测由在鼓处理盒储存期间感光体与带电单元之间的摩擦产生的感光体表面上的带电不规则性。因为运输期间感光体的温度经常在约1(TC45。C的范围内，湿度在15%RH90%RH的范围内，所以可通过在以上两种环境下的储存之后执行图像输出测试，检测在运输期间暴露于长时间的振动之后感光体表面的带电不规则性。进一歩，将以上方法制备的新感光体用作由富士施乐株式会社制造的全色印刷机DocuCentreColorf450中的感光体，并在温度28。C、湿度85%RH的环境下接受输出测试，其中在50000张A4纸上印刷包括单点直线图像的各种颜色的图像浓度5%的图像。并且，通过目视来检査第50000页图像中是否存在线状图像缺陷。线状图像缺陷是在反复形成图像期间电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的聚集物从感光体表面上剥落时经常观察到的现象。这样，检查线状图像缺陷即可检测是否由电荷输送层中包含的四氟乙烯树脂粒子的聚集物过量而导致线状图像缺陷。(实施例2)除了使用平均球形度为0.66的四氟乙烯树脂粒子之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，与实施例l类似的是，感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)是4.7重量％，但是，因为平均球形度小于实施例1中的平均球形度，所以表面粗糙度(Ra)0.18pm大于实施例1中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的测试。(实施例3)除了使用平均球形度0.62的四氟乙烯树脂粒子之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，与实施例l和实施例2类似，感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)是4.7重量。％，但是，因为平均球形度进一步小于实施例2中的平均球形度，所以表面粗糙度(Ra)0.24pm大于实施例2中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的测试。(实施例4)除了电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)是7.3重量。/^之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，该感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的平均球形度与实施例1中的平均球形度0.68相同，但是，因为四氟乙烯树脂粒子的含量高于实施例1中的含量，所以表面粗糙度(Ra)0.40pm大于实施例1中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的观'j试。(实施例5)除了电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)是9.0重量％之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的平均球形度与实施例1中的平均球形度0.68相同，但是，因为四氟乙烯树脂粒子的含量高于实施例4中的含量，所以表面粗糙度(Ra)0.75)im大于实施例4中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的测试。(实施例6)除了电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)是3.8重量％之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的平均球形度与实施例1中的平均球形度0.68相同，但是，因为四氟乙烯树脂粒子的含量低于实施例1中的含量，所以表面粗糙度(Ra)0.06,小于实施例1中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的测试。(比较例1)除了使用平均球形度0.98的四氟乙烯树脂粒子之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，虽然感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)4.7重量％与实施例1中的含量相同，但是因为平均球形度高于实施例1中的平均球形度，所以表面粗糙度(Ra)0.02pm小于实施例1中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的测试。(比较例2)除了使用平均球形度0.82的四氟乙烯树脂粒子之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，虽然感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)4.7重量％与实施例1中的含量相同，但是因为平均球形度高于实施例1中的平均球形度并低于比较例1中的平均球形度，所以表面粗糙度(Ra)0.05pm小于实施例1中的表面粗糙度并大于比较例1中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的领lj试。(比较例3)除了使用平均球形度0.98并且在电荷输送层中含量(重量百分比)为9.0重量％的四氟乙烯树脂粒子之外，以与实施例1类似的方式制备电子照相感光体。相应地，虽然感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的平均球形度0.98与比较例1中的平均球形度相同，但是因为四氟乙烯树脂粒子在电荷输送层中的含量高于比较例1中的含量，所以表面粗糙度(Ra)0.601im大于比较例1中的表面粗糙度。通过使用该感光体，执行与实施例1中类似的关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的测试。在下表1中分别总结以上实施例1到6和比较例1到3中感光体的电荷输送层中的四氟乙烯树脂粒子的平均球形度和含量(重量百分比)、电荷输送层的表面粗糙度(Ra)以及关于浓度不规则导致的图像缺陷和线状图像缺陷的测试结果。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>当对实施例1到3的平均球形度为0.7以下的四氟乙烯树脂粒子和比较例1和2的平均球形度为0.8以上的四氟乙烯树脂粒子进行比较时，比较例1和2的粒子在高温高湿环境和低温低湿环境下都产生由浓度不规则引起的图像质量缺陷，而实施例1到3中的粒子不产生由浓度不规则引起的图像质量缺陷。一般情况下，当树脂粒子含量(重量百分比)相同时，四氟乙烯树脂粒子的平均球形度降低将导致表面粗糙度(Ra)的增加和储存期间感光体与带电单元之间接触面积的减少。实施例1到3和比较例1和2中四氟乙烯树脂粒子的含量都是4.7重量％，但是比较例1和2中表面粗糙度(Ra)为0.05pm以下，四氟乙烯树脂粒子的平均球形度为0.8以上，而实施例1到3中表面粗糙度(Ra)为O.lpm以上，四氟乙烯树脂粒子的平均球形度为0.7以下。浓度不规则引起的图像质量缺陷的结果反映了表面粗糙度(Ra)的差异，并且证实，当电荷输送层中包含的四氟乙烯树脂粒子的平均球形度为0.7以下时，其导致较大的表面粗糙度(Ra)，有利于避免由浓度不规则导致的图像质量缺陷。当比较其中四氟乙烯树脂粒子具有0.68的相同平均球形度但含量不同的实施例1和6时，四氟乙烯树脂粒子的含量是3.8重量％的实施例6显示在高温高湿环境和低温低湿环境下均出现由浓度不规则引起的图像质量缺陷，而四氟乙烯树脂粒子的含量是4.7重量％的实施例1没有产生由浓度不规则引起的图像质量缺陷。一般情况下，当四氟乙烯树脂粒子的平均球形度相同时，四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)的增加将导致表面粗糙度(Ra)的增加以及在储存期间感光体与带电单元之间的接触面积的降低。在四氟乙烯树脂粒子的含量是3.8重量％的实施例6中，表面粗糙度(Ra)显著较低，为0.06pm，而在四氟乙烯树脂粒子的含量是4.7重量％的实施例1中，表面粗糙度(Ra)比实施例6中的表面粗糙度高得多，为0.14^im。实施例1和6中的关于浓度不规则导致的图像质量缺陷的结果反映了表面粗糙度(Ra)的差异，并且表明约4.5重量％以上的四氟乙烯树脂粒子的含量将导致表面粗糙度(Ra)增加，不易发生由浓度不规则而导致的图像质量缺陷。类似地，当比较其中四氟乙烯树脂粒子的平均球形度同为0.68但含量不同的实施例4和5时，在四氟乙烯树脂粒子的含量是9.0重量％的实施例5所形成的图像中观察到线状图像缺陷，而在四氟乙烯树脂粒子的含量是7.3重量。％的实施例4中没有观察到线状图像缺陷。一般情况下，四氟乙烯树脂粒子的含量过大将导致表面粗糙度(Ra)的增加、在反复形成图像之后氟树脂粒子的聚集物的剥落而导致的电荷输送层613表面上的线状刮伤增多，以及所形成的图像中的线状图像缺陷。在四氟乙烯树脂粒子的含量是9.0重量％的实施例5中，表面粗糙度(Ra)显著较大，为0.75pm，而在四氟乙烯树脂粒子的含量是7.3重量％的实施例4中，表面粗糙度(Ra)显著小于实施例5中的表面粗糙度，为0.14nm。实施例4和5的关于线状图像缺陷的结果反映了表面粗糙度(Ra)的差异，这样，表明约7.5%以下的四氟乙烯树脂粒子的含量将导致表面粗糙度(Ra)的有利增加，并且提供对线状图像缺陷的抑制。显然，当四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)在以上范围内时，线状图像缺陷较少，因为当对四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)是4.7重量％的比较例1和四氟乙烯树脂粒子的含量(重量百分比)是9.0重量。/^的比较例3进行比较时，在比较例3中存在可观察到的线状图像缺陷，而在比较例1中没有线状图像缺陷。综上所述，电荷输送层中包含的四氟乙烯树脂粒子具有0.7以下的平均球形度对于避免由浓度不规则引起的图像质量缺陷是优选的。此外，四氟乙烯树脂粒子的含量为4.5%7.5。％对于避免由浓度不规则导致的图像质量缺陷以及线状图像缺陷更加有效。虽然以上描述中将单色或彩色单面印刷式印刷机用作实例，但是本发明所述的图像形成装置也可以应用于双面输出的印刷机。作为选择，其也可以应用于不同于印刷机的装置，诸如复印机和传真机。权利要求1、一种图像承载体，所述图像承载体包括导电性基材；以及形成在所述导电性基材上的感光层，该感光层的最外表面层包含粒子，所述粒子的由公式(1)表示的数均粒子球形度约为0.7以下球形度＝4πA/L2(1)，其中π表示圆周率，A表示粒子的投影面积，L表示粒子投影图像的周长。2、如权利要求1所述的图像承载体，其中，所述粒子是氟树脂粒子。3、如权利要求l所述的图像承载体，其中，所述粒子是四氟乙烯树脂粒子。4、如权利要求l所述的图像承载体，其中，所述导电性基材由铝制成。5、如权利要求1所述的图像承载体，其中，所述感光层进一步包含底涂层，该底涂层用于避免所述图像承载体的入射光在所述导电性基材的表面上被反射，该底涂层位于所述导电性基材的上方；电荷产生层，该电荷产生层用于通过接收所述入射光而产生带电的载体，该电荷产生层位于所述底涂层的上方；以及电荷输送层，该电荷输送层用于输送所述带电的载体，该电荷输送层位于所述电荷产生层的上方。6、如权利要求l所述的图像承载体，其中，所述电荷产生层是包含酞菁的层。7、如权利要求l所述的图像承载体，其中，所述电荷输送层是包含所述粒子的层。8、如权利要求l所述的图像承载体，其中，所述感光层具有包含约4.5重量％约7.5重量％的所述粒子的表面部分。9、一种处理盒，所述处理盒具有图像承载体，所述图像承载体包括导电性基材和形成在该导电性基材上的感光层，该感光层的最外表面层包含粒子，所述粒子的由公式(l)表示的数均粒子球形度约为0.7以下球形度二4兀A/L2(1)，其中i表示圆周率，A表示粒子的投影面积，L表示粒子投影图像的周长；以及带电单元，所述带电单元通过接触所述图像承载体而将电荷赋予该图像承载体。10、如权利要求9所述的处理盒，其中，所述粒子是氟树脂粒子。11、如权利要求9所述的处理盒，其中，所述粒子是四氟乙烯树脂粒子。12、一种图像形成装置，所述图像形成装置具有图像承载体，所述图像承载体包括导电性基材和形成在该导电性基材上的感光层，该感光层的最外表面层包含粒子，所述粒子的由公式(l)表示的数均粒子球形度约为0.7以下球形度二4兀A/L2(1)，其中n表示圆周率，A表示粒子的投影面积，L表示粒子投影图像的周长；带电单元，所述带电单元通过接触所述图像承载体而将电荷赋予该图像承载体；以及图像形成单元，所述图像形成单元在由所述带电单元赋予了电荷的图像承载体上形成静电潜像，通过对该静电潜像进行显影而形成显影图13、如权利要求12所述的图像形成装置，其中，所述粒子是氟树脂粒子。14、如权利要求12所述的图像形成装置，其中，所述粒子是四氟乙烯树脂粒子。全文摘要本发明提供图像承载体、处理盒和图像形成装置，该图像承载体包括导电性基材和形成在该导电性基材上的感光层，该感光层的最外表面层包含粒子，所述粒子的由公式(1)表示的数均粒子球形度约为0.7以下球形度＝4πA/L²(1)，其中π表示圆周率，A表示粒子的投影面积，L表示粒子投影图像的周长。所述处理盒和图像形成装置具有该图像承载体。文档编号G03G15/00GK101236363SQ200710186999公开日2008年8月6日申请日期2007年11月16日优先权日2007年2月2日发明者井手健太,坂东浩二,朝日徹,滝本整,铃木贵弘,额田秀美申请人:富士施乐株式会社