CN100476626C - 清除装置和具有该清除装置的图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
在本发明的清除装置和设置在该清除装置中的使边缘部分与感光体表面接触以刮去调色剂的叶片中,在构成其主体部的叶片主体的与感光体接触的边缘部位形成有氟类树脂层,构成氟类树脂层的树脂材料填充在上述叶片主体的光滑表面的凹凸中。由此,即使在高速机器中、而且使用的调色剂为没有角的小粒径调色剂时,也能够实现感光体的长寿命化,而不降低清除性。
Description
技术领域
本发明涉及搭载在采用电子照相方式的图像形成装置中、除去感光鼓等静电潜像载体的表面上的残留调色剂的清除装置,更详细地说,涉及与静电潜像载体接触以从其表面刮去调色剂的叶片、具有该叶片的清除装置以及具有该清除装置的图像形成装置。
背景技术
以往,在采用电子照相方式的图像形成装置中,设置有用于除去残留在作为静电潜像载体的感光体上的调色剂的清除装置。现在,作为清除装置,因为省空间化、设计容易性和机构简单性等理由,多采用使用与感光体表面接触以刮去调色剂的叶片(清除叶片)的类型。
然而,随着近年来的图像形成装置的高速化,使用叶片式的清除装置时,有感光体寿命缩短的问题。这是因为:由于高速化,处理速度变快,与叶片接触的感光体表面的磨耗(膜厚减少)变大。
作为抑制感光体表面的磨耗的方法之一,有降低摩擦系数的方法。作为现有技术,例如,有以下的方法。
在日本公开专利公报“特开2005-70196号公报”(平成17年(2005年)3月17日公开)中,记载有在叶片的与感光体接触的部分形成多个切口、并使该切口中含浸润滑材料(硬脂酸锌)的技术。另外,还记载有在感光体上设置含有由氧化铝或氧化钛构成的无机微颗粒的保护层。
另外,在日本公开专利公报“特开2004-86142号公报”(平成16年(2004年)3月18日公开)中,记载有在感光体的最表层设置氟类树脂的层、以填塞位于感光体表面的空隙的技术。
在日本公开专利公报“特开平5-72957号公报”(平成5年(1993年)3月26日公开)中,记载有在叶片的与感光体接触的边缘的图像区域部分中添加氟类树脂(添加至叶片材料中)、或者涂布氟类涂料或硅类涂料以进行降低摩擦处理的技术。
另外,近年来,在图像形成装置中,在近年成为主流的高速机器和彩色机器中,已使用粒径为5μm左右的小的调色剂(小粒径调色剂)。
然而,在上述特开2005-70196号公报、上述特开2004-86142号公报、上述特开平5-72957号公报中所公开的以往的用于降低摩擦系数的结构中,存在减少感光体磨耗的效果不充分、不能使减少效果持续、清除性下降、或电子照相性能降低的问题。
即,上述特开2005-70196号公报中在叶片上形成切口、并使润滑材料含浸在切口中的结构,由于在切口和切口之间存在没有含浸润滑材料的部分(宽度大约1mm),所以降低摩擦系数的效果低。另外,在叶片上形成细小的切口需要高精度的加工,制造成本升高,并且,容易损伤叶片。
另外,上述特开2005-70196号公报中在感光体上设置保护层和上述特开2004-86142号公报中设置氟类树脂层作为感光体的最表面层的、为了降低摩擦系数而对感光体进行处理的结构,有使作为感光体本来的功能的电子照相性能降低的问题。
另外,上述特开平5-72957号公报中在叶片边缘中添加氟类树脂的结构,作为与感光体接触(压接)的叶片,边缘的精度难以实现,清除性降低。
另一方面,上述特开平5-72957号公报中在叶片的边缘涂布氟涂料的结构,可以涂布边缘周围,但不能对边缘本身进行涂布,所以降低摩擦的效果低,另外,由于是薄层处理,所以,容易产生剥落等,降低的效果不会持续。
此外,由于磨耗量依赖于将叶片压在感光体上的压力(以下称为线压力),所以通过降低线压力可以减小磨耗量,但降低线压力时,调色剂容易穿过叶片和感光体之间,清除性降低。但是,相反地,为了使清除性优先而增大线压力时,会产生叶片反转的叶片卷曲现象(turnover phenomenon),结果清除性降低。
另外,近年来,为了得到图像的高分辨率,已使用小粒径的调色剂。特别地,在小粒径调色剂中,例如利用聚合法制造的小粒径调色剂为球形,容易进行考虑清除性的形状的控制,所以被广泛使用。
以往,在小粒径调色剂的清除中,叶片的动作敏感地跟随感光体的旋转,即,优选叶片的恢复系数高。但是,发现:由于叶片与感光体的摩擦系数高,叶片产生弹跳动作,不能确保清除性。
发明内容
本发明的目的是提供一种即使在高速机器中、而且使用的调色剂是没有角的小粒径调色剂时,也能够实现感光体的长寿命化而不降低清除性的清除装置,并提供该清除装置中具有的叶片以及具有该清除装置的图像形成装置。
为了达到上述目的,本发明的清除装置的叶片,被设置在从静电潜像载体的表面除去显影剂的清除装置中,其特征在于:在叶片主体的与静电潜像载体接触的边缘部位形成有氟类树脂层,构成该氟类树脂层的树脂材料填充在上述叶片主体的光滑表面的凹凸中。
为了达到上述目的,本发明的清除装置,被设置在图像形成装置中,用于从静电潜像载体的表面除去显影剂,其特征在于:包括使边缘部分与静电潜像载体的表面接触以刮去显影剂的叶片,在构成该叶片主体部的叶片主体的与静电潜像载体接触的边缘部位,形成有氟类树脂层,构成该氟类树脂层的树脂材料填充在所述叶片主体的光滑表面的凹凸中。
为了达到上述目的,本发明的图像形成装置,包括从静电潜像载体的表面除去显影剂的清除装置,其特征在于:该清除装置包括使边缘部分与静电潜像载体的表面接触以刮去显影剂的叶片,在构成该叶片主体部的叶片主体的与静电潜像载体接触的边缘部位,形成有氟类树脂层,构成该氟类树脂层的树脂材料填充在所述叶片主体的光滑表面的凹凸中。
由此,因为在叶片主体表面的与静电潜像载体接触的边缘部位,设置有氟类树脂层,所以能够降低与静电潜像载体的摩擦系数,从而能够减少静电潜像载体的磨耗。
另外,与上述特开2005-70196号公报的使切口中含浸润滑材料的结构不同,在与静电潜像载体接触的边缘部位整体地成膜,所以与静电潜像载体的摩擦系数的降低效果高。
另外,由于能够有效地降低与静电潜像载体的摩擦系数,所以,叶片能够进行细小的平滑的粘附滑动(stick-slip)动作,能够提高由没有角的小粒径调色剂构成的显影剂的清除性。关于粘附滑动动作,将在后面进行说明。
而且,在该情况下,构成氟类树脂层的树脂材料填充在叶片主体表面的光滑表面的凹凸、即叶片主体表面具有的微小的凹凸中。因此,即使氟类树脂层由于与静电潜像载体的摩擦而缓慢地被削去,填充在凹凸中的部分仍保留在叶片主体的凹凸中,难以削去,因此,可以长期维持摩擦系数降低效果。
由此,即使搭载该清除装置的图像形成装置是使用没有角的小粒径调色剂的高速机器,也能够实现静电潜像载体的长寿命化、并能够确保清除性。
本发明的其它目的、特征和优点,通过以下所示的记载将会充分阐明。另外,本发明的优点通过参照附图的如下说明将会变得清楚。
附图说明
图1表示本发明的实施方式,是搭载在清除装置中的叶片的与感光体接触的部位的截面图。
图2为表示搭载有上述清除装置的图像形成装置的结构的截面图。
图3为表示在图2的图像形成装置中附设有可选设备的状态的截面图。
图4为表示上述清除装置的结构的图。
图5为表示搭载有图1的叶片的另一个清除装置的结构的图。
图6为说明清除装置的叶片的粘附滑动动作的图。
图7为表示本发明的实施例和比较例的各条件和评价结果的图。
图8为作为比较例的以往结构的叶片的与感光体接触的部位的截面图。
图9为表示叶片的氟处理与叶片和感光体的动摩擦系数的关系的图形。
具体实施方式
以下,根据图1~图8说明本发明的一个实施方式。本发明不限定于此。
首先,根据图2,对搭载有本实施方式的清除装置6的图像形成装置(电子照相装置)41的整体结构进行说明。图2为从正面侧看图像形成装置41的纵截面图。
图像形成装置41在用纸上形成与图像数据相应的图像(在此为单色图像)。图像形成装置41具有感光体(静电潜像载体)1,在其周围具有作为用于实施众所周知的卡尔逊(Carlson)法的结构的带电装置2、曝光装置3、双组分的显影装置4、转印装置5、清除装置6和除电装置7。
感光体1做成鼓状,随着旋转,其表面由带电装置2均匀地带电,从而具有规定的电位,由曝光装置3写入与图像数据相应的静电潜像,显影装置4利用调色剂将该静电潜像显像化。显像化后的图像由转印装置5转印到用纸上,该用纸由搓纸辊(pick-up roller)10从供纸托盘9供给、并且在定位辊11上其前端已与图像的前端对齐,然后用纸被输送至定影装置14。调色剂像通过定影装置14,被熔融并被定影在用纸上。然后,调色剂像被定影后的用纸被排出至堆积托盘17上。
另一方面,将调色剂像转印到用纸上后的感光体1,利用将在后面进行详细说明的清除装置6除去残留在表面上的调色剂后,由除电装置7除去残留的电荷,再由带电装置2使其带电。
此外,虽然不会进一步进行说明,但图像形成装置41能够通过对用纸进行转回(switchback)输送而在用纸的正反两面上形成图像。另外,如图3所示,作为可选设备,可以附设图像读取装置42、自动原稿输送装置48、后处理装置45、中继输送装置44、记录材料再供给装置43、以及记录材料供给装置46和47等。
接着,对上述清除装置6进行详细说明。图4表示上述清除装置6的结构。在图4中,参照符号21为刮落在感光体1表面上残留的调色剂的叶片(清除叶片)。叶片21是以感光体1的轴方向作为长度方向的长方形的橡胶部件,被配置成:一条长边被安装在设置于壳体24中的开口部的感光体1旋转方向下游侧,另一条长边的边缘(拐角)21a与感光体1的表面接触。
在上述壳体24内收纳有刷辊(brush roller)22和调色剂输送螺杆(toner transporting screw)25。刷辊22使位于感光体1表面的调色剂分散开(剥落),由叶片21高效率地进行刮去。另外,刷辊22还具有如下功能:利用刷子前端的刮取力将由叶片21刮落的调色剂从感光体表面机械地除去、并回收到壳体24内。刷辊22被配置在刷子的前端与感光体1的表面接触、并且能够回收由叶片21刮落并积聚的调色剂的位置,在感光体1的旋转方向的前进方向上(旋转方向相反)进行旋转。另外,在刷辊22上设置有颤动器(flicker)23,附着的调色剂通过与颤动器23接触,落下至壳体24内。
调色剂输送螺杆25配置在壳体24的底面侧,将回收的调色剂送出至壳体24外部的未图示的废调色剂盒中。在壳体24的开口部的感光体1旋转方向上游侧,安装有密封件26,阻止回收的调色剂再次从壳体24内漏出。
图4例示了设置有刷辊22的清除装置6,但本发明也可以是如图5那样不设置刷辊22的结构的清除装置6’。
在此,应该注意的是清除装置6的叶片21的结构。本图像形成装置的清除装置6中搭载的叶片21具有如下结构:在由板状弹性部件构成的叶片主体的与感光体1接触的边缘21a部分形成有氟类树脂层30,作为构成该氟类树脂层30的树脂材料的氟类树脂被填充在叶片主体21d的表面21b的凹凸21c中。
图1表示叶片21的边缘21a部分的截面结构。叶片主体21d的表面21b具有凹凸21c,以填满该凹凸21c的方式形成有氟类树脂层30。叶片主体21d的表面21b是光滑的表面,设置在该表面21b上的凹凸21c与上述的切口不同,是位于橡胶部件的光滑表面上的微细的凹凸。该表面粗糙度优选十点平均粗糙度Rz=0.1~10μm(JIS B 0601-1994),更优选为0.5~8μm。表面粗糙度大于10μm时,即使将叶片21的棱线部与感光体1压接,接触的棱线部变形不足,在感光体1的表面上也会产生部分不接触的地方,所以有调色剂的清除性降低的情况。另外,表面粗糙度小于0.1μm时,感光体1与叶片21的棱线部的贴紧力增大,有不能确保作为目标的低摩擦的滑动性的情况。考虑到这些,优选使叶片主体21d的表面21b的表面粗糙度Rz为0.1μm~10μm。顺便说一下,感光体1的最外面的表面粗糙度Rz为0.1~1.5μm左右。
在上述叶片21中,在叶片主体21d的表面21b的与感光体1接触的边缘部位设置有氟类树脂层30,所以能够降低与感光体1的摩擦系数,从而能够减少感光体1的磨耗。而且,与专利文献1中使切口中含浸润滑材料的结构不同,氟类树指层30在与感光体1接触的边缘部位整体地成膜,所以与感光体1的摩擦系数的降低效果高。
另外,因为能够有效地降低与感光体1的摩擦系数,所以叶片21能够进行细小的平滑的粘附滑动动作,能够提高由没有角的小粒径调色剂构成的显影剂的清除性。所谓粘附滑动动作,如图6所示,是反复进行如下动作的动作,即:叶片21的与感光体1的接触部分,随着感光体1的表面的动作,而在感光体1的旋转方向上进行移动的动作;和利用叶片21自身的弹性力回到原始位置的动作,粘附滑动动作是叶片21的边缘21a在感光体1的表面上滑动的动作。
而且,在该情况下,在叶片主体21d的光滑的表面21b的凹凸21c中填充有构成氟类树脂层30的树脂材料,所以,即使氟类树脂层30由于与感光体1的摩擦而缓慢地被削去,填充在凹凸21c中的部分仍会保留在叶片主体21d的凹凸21c中,难以削去,因此可以长期维持摩擦系数降低的效果。
由此,即使搭载上述清除装置6的图像形成装置是使用没有角的小粒径调色剂的高速机器,也能够实现感光体1的长寿命化,并能够确保清除性。
所谓上述没有角的小粒径调色剂是实质上没有电荷容易集中的突部或容易由于应力而摩损的突部的调色剂颗粒。即,在设调色剂颗粒的长径为L时,用半径为(L/10)的圆在调色剂颗粒的周线的1点上与周线内侧接触并在周线内侧滚动的情况下,将该圆实质上不超出调色剂的外侧的情况称为没有角的调色剂颗粒。所谓实质上不超出的情况是指超出的圆存在的突起为1处以下的情况。另外,所谓调色剂颗粒的长径是指用两条平行线夹住该调色剂颗粒在平面上的投影像时,平行线的间隔最大时的颗粒的宽度。
在此,如下进行没有角的调色剂颗粒的确认。即,首先,利用扫描型电子显微镜拍摄将调色剂颗粒放大后的照片,进一步进行放大,得到15000倍的照片图像。接着,对于该照片图像,判定有无上述的突部。
得到没有角的调色剂的方法没有特别限定。例如,将调色剂颗粒喷雾至热气流中的方法,或者在气相中反复对调色剂颗粒施加由冲击力产生的机械能的方法,或者通过将调色剂添加到调色剂不会溶解的溶剂中并使其形成旋流而得到。
另外,在通过使树脂颗粒聚集或熔合而形成的聚合法调色剂中,在熔合停止阶段,在熔合颗粒表面有许多凹凸,表面不平滑,但通过适当设定形状控制工序中的温度、搅拌叶片的转数和搅拌时间等条件,可得到没有角的调色剂。这些条件因构成树脂的物性而变化,例如,通过在构成树脂的玻璃化转变温度以上、设定为更高转数,表面会变得光滑,可以制作出没有角的调色剂。本发明中的小粒径调色剂表示体积平均粒径为4~8μm的调色剂。
另外,在此,所谓高速机器是指处理速度300mm/s以上。
作为能够作为上述叶片主体21d使用的材质,可以举出由聚氨脂橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、丁二烯橡胶等构成的板状弹性部件。
另外,上述叶片主体21d优选永久伸长为1%以下、抗拉强度为30~40MPa、回弹性为40~70%。回弹性低于40%时,叶片21的边缘部分由于与感光体1接触而被磨钝,叶片21与感光体1在广大范围内接触,感光体1的磨耗有可能加剧。另外,回弹性超过70%时,由粘附滑动动作产生的振动变大,叶片21表现出弹跳的动作,有可能产生调色剂穿过叶片21和感光体1之间的问题。
通过将叶片主体21d的回弹性设定在上述范围内,叶片21在有角的状态下与感光体1接触,并且,叶片不会由于粘附滑动动作而表现出弹跳的动作,能够可靠地进行细小的平滑的粘附滑动动作。
在此,对上述叶片21的制造方法进行说明。叶片21通过使氟类树脂含浸在叶片主体21d中、利用含浸的氟类树脂涂布叶片主体21d而制造。
作为使用的氟类树脂,可举出四氟乙烯(四氟化乙烯)与各种烃类乙烯醚的交替共聚物、三氟氯乙烯与各种烃类乙烯醚的交替共聚物、偏二氟乙烯与各种烃类乙烯醚的共聚物等。其中,优选包含四氟乙烯的交替共聚物。
另外,为了确保氟类树脂层30的耐久性和与叶片主体21d的紧贴性,可以在四氟乙烯与各种烃类乙烯醚的交替共聚物中加入交联剂。
在使氟类树脂含浸在叶片主体21d中时,使用将氟类树脂的微颗粒分散在水性介质中而得到的水性分散液,在制造上简便,在水性分散液中可以含有溶剂等。通过含有溶剂,具有提高氟类树脂对叶片的浸润性、从而使叶片表面膨润的效果,所以,可以促进氟类树脂对叶片主体21d的表面21b的凹凸21c空隙的填充。作为使用的溶剂,可举出芳香族溶剂、醇等。作为分散氟类树脂的水性介质,例如可以使用将表面活性剂、pH调节剂、粘度调节剂等与纯水混合后的混合物。
通过在减压下、将叶片主体21d浸渍在氟类树脂分散的水性分散液中,可以使氟类树脂填充在叶片主体21d的表面21b的凹凸21c中(浸渍含浸法)。此时的压力优选为600Torr以下、更优选为300Torr以下。另外,为了提高填充速度,可以在浸渍叶片主体21d的状态下照射超声波。在水性分散液(氟类树脂分散液)中浸渍前,可以在60~90℃左右的干燥炉内,对叶片主体21d加热约1小时,进行退火处理。通过进行退火处理,水性分散液变得容易含浸。
除了浸渍含浸法以外,利用喷雾涂布法将上述水性分散液喷雾至叶片主体21d上从而使氟类树脂附着在叶片主体21d上,然后加热至50℃以上、优选60℃以上,由此也可以将氟类树脂填充在表面21b的凹凸21c中。
只要能够确保用于除去感光体1表面的附着物(调色剂等)的充分的弹性和紧贴性,这样得到的氟类树脂层30的厚度就没有特别限制。
这样的叶片21例如形成为自由端长(短边的长度)9.0mm、厚度2.0mm、全长(长边的长度)326mn,利用引导(leading)方式的固定荷载方式(引导方式并且是固定荷载方式)使其与Φ80mm的感光体1接触。另外,优选设定为:叶片21对感光体1的线压力为0.5~2.5gf/mm(0.05~0.25N/cm)、清除角度为8~17°、深入量(与感光体接触时,叶片21的边缘凹下的量)为0.3~1.5mm。
叶片21的清除角度是图6所示的、感光体1的表面与叶片21的感光体1侧的面在感光体1的旋转方向下游侧所形成的角θ,通过叶片支架(blade holder)而被施加负荷的叶片21的边缘21a在该感光体1的表面上滑动。清除角度θ越大,叶片21的与感光体1接触的前端部(边缘21a部分)向滑动方向的动作自由度越大,因此对粘附滑动运动有利,可实现平滑的粘附滑动运动。然而,当清除角度θ过大时,在叶片21与感光体1的表面的摩擦变得很大的环境和/或条件下,容易产生感光体1的扭矩上升、叶片21的卷曲现象、或者叶片21的边缘21a损坏。
因此,在本实施方式中,将清除角度θ设定在上述范围内。由此,可以没有问题地实现粘附滑动运动,并且,即使在叶片21与感光体1的表面的摩擦非常大的环境和/或条件下,也可以避免上述的问题。
另外,叶片21的线压力越高,越难以利用附着在感光体1表面的调色剂将叶片21向上推,因此可靠地产生使调色剂聚集的力。但是,线压力过高时,会阻碍粘附滑动运动,所以不能说对清除有利。
因此,在本实施方式中,将线压力设定在上述范围内。由此,能够实现有效的粘附滑动运动,并且能够可靠地阻止调色剂穿过叶片21和感光体1之间,从而使清除性良好。
接着,说明本发明的清除装置的实施例和比较例。在实施例中,准备回弹性不同的叶片主体,预先在80℃的干燥炉内对该叶片主体21d加热大约1小时,接着,在腔室内、将该叶片主体21d浸渍在使氟类树脂和硬化剂分散至0.1μm左右、且含有醇的水性分散液中,在300Torr的减压下浸渍10分钟。然后,开放至常压,除去表面上附着的水性分散液,在40℃下干燥3小时,得到叶片(浸渍含浸法(immersionimpregnation method))。
另外,利用喷雾涂布法将分散有含有芳香族溶剂的氟类树脂的水性分散液喷在叶片主体上,然后,在80℃下加热干燥1小时,得到叶片21(喷雾含浸法(spray impregnation method))。
图9表示研究对叶片主体进行了氟处理的叶片和未进行氟处理的未处理叶片各自的与感光体的动摩擦系数的结果。氟处理分为处理液的氟类树脂含有率为30%、45%两种进行。所使用的叶片主体的物性值为硬度(JISA标度)70°、回弹性50%、拉伸弹性模量6.4MPa、抗拉强度33.3MPa。
从图9可看出,与未处理的叶片的动摩擦系数相比,进行了氟处理的叶片的动摩擦系数大大降低。而且还可看出,处理液的氟类树脂含有率越高,动摩擦系数的降低效果越高。
将这样得到的叶片21搭载在图4所示的具有刷辊22的类型的清除装置6和图5所示的不具有刷辊22的类型的清除装置6’中,将清除装置6、6’安装在图像形成装置中,进行清除性、感光体磨耗性、印刷图像质量、和综合评价。图像形成装置的处理速度为395mm/sec。
另一方面,作为比较例,在与实施例同样的叶片主体21d上不形成氟类树脂层,或者在与实施例同样的叶片主体21d上,不预先对叶片主体21d进行加热处理,利用使用刷子等进行涂布的一般的涂布法,使氟类涂料附着在叶片21d上,由此制作出比较例的叶片21,将其搭载在图4的清除装置6中,并且与实施例同样,安装在图像形成装置中,进行清除性、感光体磨耗性、印刷图像质量和综合评价。图像形成装置的处理速度为395mm/sec。
此外,在实施例和比较例中,都将叶片主体21d的尺寸设为自由端长(短边的长度)9.0mm、厚度2.0mm、全长(长边的长度)326mm,利用引导方式的固定荷载方式使其与Φ80mm的感光体1接触。
在此,清除性的评价如下进行:即使进行300K(30万)张的打印(图像形成),在感光体1表面上也没有出现由未回收完的调色剂产生的条纹(streak)的情况为“○”;打印300K张时,部分地出现条纹的情况为“△”;打印1K(1000)张时,在广大范围内出现条纹的情况为“×”。
感光体磨耗性的评价如下进行:使用初始膜厚30μm的感光体,每100K(10万)张的磨耗量为3μm以下、并且没有损伤的情况为“○”;每100K(10万)张的磨耗量为3~5μm以下、并且没有损伤的情况为“△”;每100K(10万)张的磨耗量为5μm以上、并且有损伤的情况为“×”。
打印图象质量的评价如下进行:用眼观察,良好的情况为“○”,有少许条纹状缺陷的情况为“△”,有缺陷的情况为“×”。综合评价根据如下等级进行:优“◎”,良“○”,实用上没有问题的为可“△”,不能实用的为不可“×”。
图7表示实施例和比较例的各条件和评价结果。氟涂布法一栏中括弧中的%表示水性分散液中氟类树脂的含量。另外,刷子一栏的“无”为搭载在没有刷辊22的类型的图5的清除装置6’中时的结果,刷子一栏中的d表示刷子毛的粗细,6d为6旦尼尔(denier)。另外,刷子一栏的f/inch2表示刷子毛的密度,60kf/inch2表示每inch2(平方英寸)植有6万根刷子毛的状态。
将实施例彼此进行比较可看出,通过配置刷辊22,清除性提高。另外,叶片主体的回弹性低至17%的实施例7,综合来看能够实用,即使设置刷辊22,清除性为“△”,并且与回弹性高的叶片相比,感光体磨耗性低。
另外,将比较例和实施例进行比较时可看出,不进行氟涂布处理的叶片,即使叶片主体的回弹性为上述的优选值,全部项目也都为“×”。另外,利用一般的涂布法形成有氟类树脂层的叶片,感光体磨耗性的评价为“△”,虽然设置有刷辊22,但清除性的评价为“×”,不能实用。
图8表示比较例3和4的利用一般的涂布法形成氟类树脂层100的叶片的截面结构。氟类树脂层100没有填充至叶片21的表面21b的凹凸21c中,形成为:在凹凸21c中充满空气101的状态下、用凹凸21c的空气101覆盖表面21b。这样的氟类树脂层100因为与感光体1的摩擦而磨耗、凹凸21c在表面上露出时,与未处理的状态相同,在凹凸21c露出的时刻,摩擦系数急剧地增加。
与此相对,在图1所示的本实施方式的叶片21中,由于氟类树脂层30填充至表面21b的凹凸21c中,所以,即使氟类树脂层30由于与感光体1的摩擦而磨耗、凹凸21c在表面上露出时,也不会与未处理的状态相同,摩擦系数不会急剧地增加。
如以上所述,本发明的清除装置的叶片是从静电潜像载体表面除去显影剂的清除装置所具有的叶片,在叶片主体的与静电潜像载体接触的边缘部位,形成有氟类树脂层,构成该氟类树脂层的树脂材料填充在上述叶片主体的光滑表面的凹凸中。
由此,在叶片主体表面的与静电潜像载体接触的边缘部位设置有氟类树脂层,所以,能够降低与静电潜像载体的摩擦系数,从而能够减少静电潜像载体的磨耗。另外,与专利文献1的使切口中含浸有润滑材料的结构不同,在与静电潜像载体接触的边缘部位整体地成膜,所以与静电潜像载体的摩擦系数的降低效果高。
因为能够有效地降低与静电潜像载体的摩擦系数,所以,叶片能够进行细小的平滑的粘附滑动动作,能够提高由没有角的小粒径调色剂构成的显影剂的清除性。
而且,在该情况下,构成氟类树脂层的树脂材料填充在叶片主体表面的光滑表面的凹凸、即叶片主体表面具有的微小的凹凸中,即使氟类树脂层由于与静电潜像载体的摩擦而缓慢地被削去,填充在凹凸中的部分仍保留在叶片主体的凹凸中,难以削去,因此,可以长期维持摩擦系数降低效果。
由此,通过使用本发明的叶片,即使搭载清除装置的图像形成装置是使用没有角的小粒径调色剂的高速机器,也可以提供能够实现静电潜像载体的长寿命化、并能够确保清除性的清除装置。
作为上述叶片主体,可以使用聚氨酯橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶或丁二烯橡胶。另外,就上述叶片主体中具有凹凸的光滑表面的表面粗糙度而言,十点平均粗糙度Rz为0.1~10μm,更优选为0.5~8μm。表面粗糙度大于10μm时,即使将叶片的棱线部与静电潜像载体压接,棱线部变形不足,在静电潜像载体的表面上也会产生部分不接触的地方,调色剂的清除性降低。另外,表面粗糙度小于0.1μm时,静电潜像载体与叶片的棱线部的贴紧力增大,有不能确保作为目标的低摩擦的滑动性的情况。考虑到这些,优选使叶片主体的表面粗糙度为0.1μm~10μm。
另外,在本发明的清除装置的叶片中,优选上述叶片主体的回弹性为40~70%,更优选为45~65%。
回弹性低于40%时,叶片的边缘部分由于与静电潜像载体接触而被磨钝,叶片与静电潜像载体在广大范围内接触,静电潜像载体的磨耗有可能加剧。另外,回弹性超过70%时,由粘附滑动动作产生的振动增大,叶片表现出弹跳的动作,有可能发生显影剂穿过叶片和静电潜像载体之间的问题。
通过将叶片主体的回弹性设定在上述范围内,叶片在有角的状态下与静电潜像载体接触,并且,叶片不会由于粘附滑动动作而表现出弹跳的动作,能够可靠地进行细小的平滑的粘附滑动动作。
本发明中所使用的物性值的测定,依照JISK6301硫化橡胶物理试验法。
另外,在本发明的清除装置的叶片中,通过在减压下、将叶片主体浸渍在氟类树脂分散的水性分散液中,形成上述氟类树脂层,或者利用喷雾涂布法,将氟类树脂分散的水性分散液涂布在叶片主体上,然后进行加热,形成上述氟类树脂层。
为了解决上述问题,本发明的清除装置是设置在图像形成装置中、用于从静电潜像载体的表面除去显影剂的清除装置,它包括使边缘部分与静电潜像载体的表面接触以刮去显影剂的叶片,在构成该叶片主体部的叶片主体的与静电潜像载体接触的边缘部位,形成有氟类树脂层,构成该氟类树脂层的树脂材料,填充在上述叶片主体的光滑表面的凹凸中。
如作为叶片已说明的那样,本发明的清除装置使用上述本发明的叶片,所以,即使将其搭载在使用没有角的小粒径调色剂的高速机器中,也能够实现静电潜像载体的长寿命化,同时能够确保清除性。
本发明的清除装置,优选形成为在上述叶片的静电潜像载体旋转方向上游侧还具有与静电潜像载体接触并进行旋转的旋转刷子的结构。
由此,旋转刷子与附着在静电潜像载体上的显影剂接触,显影剂剥落,可以由叶片更有效地进行刮去,因此可以更加提高清除性。
发明的详细说明中具体的实施方式或实施例只是用于说明本发明的技术内容,不应该仅限定于这样的具体例子而狭义地进行解释,在本发明的精神和以下记载的权利要求书的范围内,能够进行各种改变而实施。
Claims (9)
1.一种清除装置,被设置在图像形成装置中,用于从静电潜像载体的表面除去显影剂,其特征在于:
包括使边缘部分与静电潜像载体的表面接触以刮去显影剂的叶片,
在构成该叶片主体部的叶片主体的与静电潜像载体接触的边缘部位,形成有氟类树脂层,构成该氟类树脂层的树脂材料填充在所述叶片主体的光滑表面的凹凸中,
利用所述叶片的粘附滑动动作除去显影剂,
清除角度为8~17°。
2.如权利要求1所述的清除装置,其特征在于:
作为所述叶片主体的边缘部位的表面粗糙度,十点平均粗糙度Rz为0.1~10μm。
3.如权利要求1所述的清除装置,其特征在于:
所述叶片主体的回弹性为40~70%。
4.如权利要求1所述的清除装置,其特征在于:
通过在减压下、将叶片主体浸渍在氟类树脂分散的水性分散液中,形成所述氟类树脂层。
5.如权利要求1所述的清除装置,其特征在于:
利用喷雾涂布法,将氟类树脂分散的水性分散液涂布在叶片主体上,然后进行加热,由此形成所述氟类树脂层。
6.如权利要求1所述的清除装置,其特征在于:
所述叶片主体由聚氨酯橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶或丁二烯橡胶构成。
7.如权利要求1所述的清除装置,其特征在于:
在所述叶片的静电潜像载体旋转方向上游侧,具有与静电潜像载体接触并进行旋转的旋转刷子。
8.一种图像形成装置,包括从静电潜像载体的表面除去显影剂的清除装置,其特征在于:
所述清除装置包括使边缘部分与静电潜像载体的表面接触以刮去显影剂的叶片,
在构成该叶片主体部的叶片主体的与静电潜像载体接触的边缘部位,形成有氟类树脂层,构成该氟类树脂层的树脂材料填充在所述叶片主体的光滑表面的凹凸中,
利用所述叶片的粘附滑动动作除去显影剂,
清除角度为8~17°。
9.如权利要求8所述的图像形成装置,其特征在于:
在所述清除装置的叶片的静电潜像载体旋转方向上游侧,具有与静电潜像载体接触并进行旋转的旋转刷子。
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