CN100582964C - 清洁刮刀及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
在包括带电部(11)、曝光部(12)、显影部(13)、转印部(14)、剥离部(15)、具有清洁刮刀(16a)的清洁部(16)、定影部(17)的图像形成装置(1)中,作为清洁刮刀(16a),由15~33重量份的氟树脂粒子及其二次粒子分散到100重量份作为基材的合成树脂中而形成,且在清洁刮刀(16a)的表面,单位面积100μm2中存在的粒径0.5μm以上的氟树脂粒子二次粒子的个数为50个以下。
Description
技术领域
本发明涉及到一种清洁刮刀及图像形成装置。
背景技术
利用电子照相方式的图像形成装置(以下简称为“图像形成装置”)能以简单的操作形成高画质图像,且易于进行保养检查,因此广泛应用于很多工业领域。图像形成装置例如包括感光鼓、带电部、曝光部、显影部、转印部、定影部、清洁部。感光鼓在其表面具有感光层。带电部使感光鼓表面带电。曝光部将信号光照射到带电状态的感光鼓表面,形成静电潜影。显影部将色粉提供到静电潜影,形成色粉图像。转印部将色粉图像转印到记录介质。定影部通过加热加压将色粉图像定影到记录介质。清洁部包括与感光鼓表面抵接设置的清洁刮刀,去除感光鼓表面附着的多余的色粉、纸粉等。
图像形成装置如上所述可形成高画质图像,但随着其广泛的普及,要求进一步提高性能,例如要求降低耗电。耗电降低主要对降低将色粉图像定影到记录介质时的加热温度(以下称为“定影温度”)进行研究。作为其环节之一,通过增加色粉中的脱模剂(蜡类)的含量,可对色粉赋予低温定影性。但脱模剂存在无法存留在色粉粒子内部、而渗出到色粉表面的缺点。因此,在将色粉图像转印到记录介质后,当色粉残留在感光鼓表面时,脱模剂从残留色粉内部渗出,附着到感光鼓表面。并且,非常易于产生如下成膜现象:通过清洁刮刀将脱模剂延伸到感光鼓的圆周方向的较大范围,膜状地附着到感光鼓表面。成膜妨碍感光鼓表面平均带电,成为导致影响图像鲜明性的图像模糊等图像不良的原因。并且,色粉附着到清洁刮刀并熔融,可能导致产生白道等图像不良。因此,使用具有低温定影性的色粉的定影温度的低温化技术存在防止成膜产生、色粉附着或熔融等应解决的课题。
针对这种课题,提出了通过降低感光鼓及/或清洁刮刀的表面能量防止脱模剂延伸的各种技术。例如,包括向感光鼓表面涂敷润滑剂的方案。在该技术中,由于润滑剂是消耗品,因此需要在图像形成装置内部设置将润滑剂涂敷到感光鼓表面的机构。这种机构的追加会导致图像形成装置的大型化及图像形成装置内部结构的复杂化,降低图像形成装置的保养检查性、使用寿命、便利性等,提高制造成本。并且,包括使感光鼓表面的感光层含有氟树脂粒子的方案。当感光层中含有氟树脂粒子时,对从曝光部照射的信号光的灵敏度下降,可能损害图像重现性。并且,感光层中产生以氟树脂粒子为起点的小孔,损害感光层的平均带电性,易于产生图像不良。并且,包括在清洁刮刀表面设置氟树脂层的方案。该氟树脂层通过与感光鼓的滑动摩擦而逐渐磨损,因此不会在感光鼓的整个使用期间充分发挥作用。
进一步,日本专利特开2003-195711号公报提出了由如下材料构成的清洁刮刀:向100质量份的聚氨酯橡胶中分散0.1~50质量份由乙烯树脂、氟树脂或聚酯构成、且数均粒径0.01~30μm的树脂粒子而形成。在日本专利特开2003-195711号公报中,作为氟树脂粒子具体起到作用的,仅是第“0104”段的(树脂微粒的制造例5)中制造的作为甲基丙烯酸氟化乙酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的共聚物的氟树脂粒子。并且,日本专利特开2003-195711号公报中主要记载了对100质量份作为基材的聚氨酯橡胶添加0.1~50重量份树脂粒子,在第“0124”段的表1中具体公开的氟树脂粒子的添加量仅为5质量份。上述氟树脂粒子与作为基材的聚氨酯橡胶的湿润性不充分,因此对100重量份基材添加15质量份以上时,损坏在基材中的平均分散性,可能降低清洁刮刀整体的机械强度、及使用寿命。此外,第“0042”段中,作为氟树脂列举了聚四氟乙烯。但是,使用作为第“0124”段中具体公开的作为氟树脂粒子的添加量的5质量份的聚四氟乙烯时,也无法避免较少的打印页数下的清洁不良。并且在引用文献1中,对于将引用文献1的清洁刮刀用于如下图像形成装置中没有任何公开:该图像形成装置为了提高低温定影性使用增加脱模剂含量的色粉。
进一步,日本专利特开2006-91566号公报中提出了含有基体、外壳层的清洁刮刀。在日本专利特开2006-91566号公报的技术中,基体是平均粒径为0.1~0.5mm、且含有硬度比外壳层低的低硬度粒子的聚氨酯组成物的硬化体。外壳层设置在至少与基体的感光鼓表面滑动摩擦部分的表面,是不含低硬度粒子的层。并且,在日本专利特开2006-91566号公报的权利要求2中记载有,作为低硬度粒子由选自聚氨酯类弹性体、聚酯类弹性体、氟类橡胶、硅类橡胶及纤维素类共聚物的一种或二种以上形成。在实施例中具体使用的由氟类橡胶构成的低硬度粒子是平均粒径0.5mm的乙烯/四氟乙烯共聚物(商品名:フルォンCD086、旭硝子(株)制造)。但是,在基体的滑动摩擦部分表面设置外壳层时,由于与感光鼓表面的滑动摩擦,外壳层逐渐被磨损,其表面能量降低效果下降。因此,即使设置这种外壳层,也无法在感光鼓的整个使用期间(使用寿命)内充分发挥作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使使用脱模剂含量相对较多的低温定影用色粉也不会产生成膜、色粉附着或熔融等,具有良好的对感光鼓的清洁性的清洁刮刀及包括该清洁刮刀的图像形成装置。
本发明是一种清洁刮刀,由氟树脂粒子及其二次粒子分散到作为基材的合成树脂中而形成,其中,氟树脂粒子及其二次粒子的含量相对于100重量份作为基材的合成树脂为15~33重量份,并且,以50个以下/100μm2的比例含有粒径0.5μm以上的氟树脂粒子的二次粒子。
根据本发明,提供一种由氟树脂粒子(氟树脂的一次粒子)及其二次粒子分散到作为基材的合成树脂中而形成的清洁刮刀。在本发明的清洁刮刀中,氟树脂粒子及其二次粒子的含量相对于100重量份作为基材的合成树脂为15~33重量份。并且,观察清洁刮刀的短边方向的截面时,各单位面积(100μm2)观察到的粒径0.5μm以上的氟树脂粒子二次粒子的个数为50个以下。具有这种特征的清洁刮刀的表面能量非常低,因此例如当使用含色粉总重量5%以上的脱模剂的低温定影性色粉时,也不会产生成膜、色粉附着或熔融等,可非常良好地清洁感光鼓表面。此外,由一般的熔融混炼粉碎法制造的色粉中的脱模剂含量为色粉总重量的1~2重量%。
因此,根据本发明的清洁刮刀,在感光鼓的整个使用期间,可保持良好的清洁性,可稳定形成不会产生图像模糊、白道等图像不良的高画质打印图像。并且,通过将氟树脂粒子及其二次粒子以上述分散状态分散到基材中,提高了清洁刮刀自身的机械强度,延长了使用寿命。并且,与形成仅在清洁刮刀表面分散氟树脂粒子及其二次粒子的合成树脂所构成的被覆层时相比,不仅可防止被覆层的磨损造成的作用降低,而且可减少感光体表面的感光膜的减少量,可延长感光体的使用寿命。
并且在本发明中,优选:氟树脂粒子及其二次粒子的含量相对于100重量份作为基材的合成树脂为18~30重量份。
根据本发明,通过使氟树脂粒子及其二次粒子的含量相对于100重量份作为基材的合成树脂为18~30重量份,可进一步提高本发明的清洁刮刀的清洁性能。与此同时,本发明的清洁刮刀对感光鼓表面的负荷降低,感光鼓表面的感光膜不会减少,也不会损坏感光膜。
进一步在本发明中优选:氟树脂粒子的体积平均粒径为50~200nm。
根据本发明,作为氟树脂粒子,通过使用体积平均粒径为50~200nm的氟树脂粒子,可进一步提高氟树脂粒子对基材的分散性,因此单位面积下的氟树脂粒子的二次粒子的个数减少,清洁性能进一步提高。并且,清洁刮刀自身的耐用性增强,可进一步降低损害感光膜的可能性。当体积平均粒径小于50nm时,易于产生凝聚,氟树脂粒子的添加效果变得不充分。并且,当体积平均粒径超过200nm时,易于损坏感光膜。
进一步在本发明中优选:氟树脂粒子是聚四氟乙烯粒子。
根据本发明,作为氟树脂粒子优选使用聚四氟乙烯粒子(以下称为“PTFE粒子”)。PTFE粒子相对于作为基材的合成树脂具有良好的湿润性,表面能量特别低,因此二次粒子的粒径进一步变小。其结果是,基材中的分散性明显提高,可进一步降低本发明的清洁刮刀中的表面能量、提高清洁性能、延长高水准保持清洁性能的时间。
进一步在本发明中优选:作为基材的合成树脂是具有弹性的合成树脂。
根据本发明,在本发明的清洁刮刀中,作为基材的合成树脂优选具有弹性的合成树脂。通过采用该结构,易于调整清洁刮刀对感光鼓的抵接压力,并且色粉的附着或熔融进一步减少,可进一步降低感光损坏的可能性。
进一步在本发明中优选:具有弹性的合成树脂是聚酯弹性体、聚氨酯弹性体、氟橡胶或硅橡胶。
根据本发明,作为具有弹性的合成树脂,优选使用聚酯弹性体、聚氨酯弹性体、氟橡胶或硅橡胶。这些合成树脂与氟树脂粒子、特别是体积平均粒径50~200nm的氟树脂粒子的湿润性良好,因此可高效率、低成本地制造氟树脂粒子平均分散的本发明的清洁刮刀。并且,获得的清洁刮刀个体差较小,具有基本平均的特性,不合格率明显较低。
并且本发明是一种电子照相方式的图像形成装置,包括:感光鼓;带电部,使感光鼓表面带电;曝光部,通过信号光将感光鼓表面曝光,在感光鼓表面形成静电潜影;显影部,将色粉提供到感光鼓表面的静电潜影,形成色粉图像;转印部,将感光鼓表面的色粉图像转印到记录介质;定影部,使色粉图像定影到记录介质;以及清洁部,具有上述清洁刮刀,该清洁刮刀设置为与感光鼓表面抵接。
根据本发明,提供一种包括感光鼓、带电部、曝光部、显影部、转印部、定影部、具有本发明的清洁刮刀的清洁部的图像形成装置。根据本发明的图像形成装置,可在感光鼓的整个使用期间稳定地形成没有图像模糊、白道等图像不良的高画质图像。
进一步在本发明中优选:上述色粉的脱模剂含量为总重量的5%以上。
根据本发明,在本发明的图像形成装置,即使使用脱模剂含量为总重量5%以上的低温定影用色粉时,也可与使用脱模剂含量为1~2%左右的一般的熔融混炼粉碎色粉时一样,可在感光鼓的整个使用期间稳定地形成没有图像模糊、白道等图像不良的高画质图像。
进一步在本发明中优选:带电部在与感光鼓的接触下使感光鼓表面带电。
根据本发明,在本发明的图像形成装置中,作为带电部优选使用在与感光鼓的接触下使感光鼓表面的感光膜带电为预定电位及极性的接触带电方式的带电部。在臭氧产生量少的接触带电方式的带电部中,感光鼓的表面状态对带电电位产生较大影响。当感光鼓表面产生成膜时,表面电阻值变大,接触压力变动,无法使感光鼓表面带电为预定电位。与之相对,在本发明的图像形成装置中,感光鼓表面可切实且明显地被清洁,感光膜的减少是微小的。因此,可进一步发挥接触带电方式的带电装置的臭氧产生量较少的优点,同时可使感光鼓表面平均带电。
进一步在本发明中优选:清洁刮刀以9.8×10-3~29.4×10-3N/cm的线压与感光鼓表面抵接。
根据本发明,通过使清洁刮刀对感光鼓的抵接压力为9.8×10-3~29.4×10-3N/cm,清洁刮刀的表面能量低的特点可高效发挥。进一步,当小于9.8×10-3N/cm时,清洁性能可能下降。当大于29.4×10-3N/cm时,感光鼓表面的感光膜的减少量变大。
本发明的目的、物色及优点通过以下详细说明及附图可得以明确。
附图说明
图1是示意地表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的结构的剖视图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1是示意地表示本发明的一个实施方式的图像形成装置1的结构的剖视图。图像形成装置1根据来自外部设备的印刷命令中含有的图像信息,在记录纸张等记录介质3上形成图像。外部设备可使用可形成或取得图像信息、且可与图像形成装置1电连接的电气/电子设备,例如包括计算机、数码相机、电视机、录像机、DVD录像机、传真装置等。图像形成装置1包括感光鼓10、带电部11、曝光部12、显影部13、转印部14、剥离部15、清洁部16、和定影部17。
感光鼓10是辊状部件,由未图示的驱动机构可绕轴线(箭头24的方向)旋转地支撑,在其表面具有形成静电潜影、进而形成色粉图像的感光膜。感光鼓10例如可使用包括导电性基体、和在导电性基体表面形成感光膜的感光鼓。导电性基体可使用圆筒状、圆柱状、薄片状等导电性基体,其中优选圆筒状导电性基体。作为感光膜包括有机感光膜、无机感光膜等。作为有机感光膜包括:作为含有电荷产生物质的树脂层的电荷产生层、及作为含有电荷输送物质的树脂层的电荷输送层的层叠体;在一个树脂层中含有电荷产生物质和电荷输送物质的树脂层等。作为无机感光膜包括含有从氧化锌、硒、非晶硅等中选择的一种或二种以上的膜。导电性基体和感光膜之间可存在底涂膜,感光膜的表面可设置主要用于保护感光膜的表面膜(保护膜)。
带电部11包括带电辊11a、电源20。带电辊11a是辊状部件,可通过未图示的驱动机构而绕轴线旋转、且可与感光鼓10抵接地设置。带电辊11a接受来自电源20的电压施加,使感光鼓10表面带电为预定的极性及电位。带电辊11a具有可使感光鼓10的表面平均带电的电荷施加性能,其电荷施加性能具有以下优点:在图像形成装置1的整个使用期间(使用寿命)保持高水准,并且臭氧产生量较少。但另一方面存在以下缺点:由于设置得与感光鼓10抵接,因此当色粉、纸粉等附着到感光鼓10时,被这些色粉、纸粉等污染,其电荷施加性能降低。但是,在本发明的图像形成装置1中,通过下述清洁部16使感光鼓10的表面明显清洁,因此带电辊11a的良好电荷施加性能不会衰退。此外,在本实施方式中,带电部11使用在与感光鼓10表面接触时施加电荷的带电辊,但不限于此,例如也可使用电晕带电器、刷型带电器、充电型带电器等。
曝光部12向感光鼓10表面照射和图像信息对应的信号光12a,形成和图像信息对应的静电潜影。图像信息包含在输入到图像形成装置1的印刷命令中。在本实施方式中,曝光部12使用未图示的激光扫描单元(以下称为“LSU”)。LSU包括激光发射部、激光反射部。激光发射部射出和图像信息对应的信号光12a。激光发射部使用半导体激光器,但不限于此,也可使用电致发光(EL)元件、发光二极管(LED)元件等。激光反射部反射从激光发射部射出的信号光12a,使之到达感光鼓10表面。这样一来,在感光鼓10表面上形成和图像信息对应的静电潜影。激光反射部可使用反射镜等。
显影部13包括显影槽13a、显影辊13b、未图示的层厚限制部件、未图示的供给辊、未图示的搅拌部件、未图示的色粉料斗(tonerhopper)、和未图示的色粉盒,将色粉提供到感光鼓10表面的静电潜影,形成色粉图像。显影槽13a是具有内部空间的容器状部件,其内部空间中,将显影辊13b、供给辊及搅拌部件以使各自的轴线互相平行的方式收容并可旋转地支撑,且收容并支撑层厚限制部件,进一步收容显影剂。显影剂可以是仅含有色粉的单成分显影剂、或含有色粉和载体的双成分显影剂的任意一种。显影辊13b和感光鼓10表面隔离,其轴线与感光鼓10的轴线平行,且可通过未图示的驱动机构而绕轴线旋转地设置。显影辊13b主要通过电引力在其表面承载显影剂并旋转,在与感光鼓10最接近的部分(显影夹持部),在未图示的电源的显影偏压的施加下,将色粉提供给感光鼓10表面的静电潜影。
层厚限制部件是板状部件,其短边方向的一端由显影槽13a支撑、且另一端相对于显影辊13b表面具有预定间隙而设置。层厚限制部件限制显影辊13b表面承载的显影剂层的层厚。供给辊及搅拌部件分别是通过未图示的驱动机构可绕轴线旋转地设置的辊状部件。供给辊通过其旋转使显影剂带电,并传送到显影辊13b的周边。搅拌部件将根据色粉消耗状况从未图示的色粉料斗补给的色粉、及显影槽13a中的显影剂均匀混合,并传送到供给辊周边。供给辊及搅拌部件也可是螺杆状部件。
色粉料斗在显影槽13a的垂直方向上方以与显影槽13a的垂直方向上表面连接、或相对于显影槽13a隔离的方式设置,是具有内部空间的容器状部件。色粉料斗根据显影槽13a内的色粉消耗状况将色粉补给到显影槽13a。当以使色粉料斗和显影槽13a隔离的方式设置时,色粉料斗和显影槽13a通过未图示的色粉补给管连接。色粉盒是具有内部空间的圆筒状的容器部件,其内部空间中存储色粉。色粉盒的长度方向的侧面形成在长度方向上延伸的色粉补给口。并且,色粉盒可装卸地设置在图像形成装置1上,并以使其长度方向与水平方向一致的方式安装在图像形成装置1主体上。并且,色粉盒在安装到图像形成装置1的状态下,通过未图示的驱动机构而绕轴线旋转。色粉盒根据色粉料斗内的色粉消耗状况将色粉提供到色粉料斗。从色粉盒到色粉料斗的色粉补给例如通过旋转色粉盒使色粉从色粉补给口下落来实施。色粉盒内的色粉被消耗完后,更换为新的色粉盒。
在本实施方式中,色粉没有特别限制,可使用通过公知的各种制造方法制造的色粉,但优选使用含有总重量的5%以上优选为5~15%的脱模剂、且被赋予了低温定影性的色粉。该低温定影性色粉例如可通过以下方法制造:将合成树脂、着色剂、脱模剂、以及根据需要将电荷控制剂、其他色粉添加剂等以各自的预定量进行熔融混炼,使获得的熔融混炼物固化,对获得的固化物进行机械粉碎。在这样获得的色粉中,进一步优选体积平均粒径为4~9μm左右的色粉。在本发明中,特别优选使用由上述熔融混炼粉碎法制造的、脱模剂浓度为总重量的5%以上的低温定影性色粉。
作为合成树脂,可使用色粉中常用的,例如包括聚氯乙烯、聚乙酸乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、苯乙烯类聚合物、(甲基)丙烯酸类聚合物、聚缩丁醛、硅树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、二甲苯树脂、松香改性树脂、萜烯树脂、脂肪烃树脂、脂环烃树脂、芳香族类石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。粘合树脂可使用一种或二种以上。其中,优选聚酯、苯乙烯类聚合物、(甲基)丙烯酸聚合物等。
作为聚酯,优选多元醇和多元羧酸的缩聚体。作为多元醇例如包括:乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、二甘醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇等脂肪醇,环己二甲醇、氢化双酚等脂环醇,双酚A环氧乙烷附加物、双酚A环氧丙烷附加物等双酚A环氧烷附加物等。多元醇可使用一种或二种以上。作为多元羧酸例如包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐等芳香族羧酸及其酸酐,琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烯基琥珀酸等饱和及不饱和脂肪族羧酸及其酸酐等。多元羧酸可使用一种或二种以上。
作为苯乙烯类聚合物,包括苯乙烯类单体的均聚体、苯乙烯类单体与可与苯乙烯类单体共聚的单体的共聚物等。作为苯乙烯类单体,例如包括苯乙烯、邻甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯等。作为其他单体,例如包括:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酰、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸酯类,丙烯腈、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、2-羟基乙基丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸类单体类,乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类,乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、甲基异丙烯基酮等乙烯基酮类,N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚等N-乙烯基化合物等。苯乙烯类单体及可与苯乙烯类单体共聚的单体可分别使用一种或二种以上。
作为(甲基)丙烯酸类聚合物包括:(甲基)丙烯酸酯类的均聚体、(甲基)丙烯酸酯类及可与(甲基)丙烯酸酯类共聚的单体的共聚物等。(甲基)丙烯酸酯类可使用与以上相同的物质。作为可与(甲基)丙烯酸酯类共聚的单体包括:(甲基)丙烯酸类单体类、乙烯基醚类、乙烯基酮类、N-乙烯基化合物等。这些也可使用和以上相同的物质。
此外,也可使用使粘合树脂的主链及/或侧链与羧基、磺酸基等亲水基键合、赋予了水中的自我分散性的粘合树脂。
作为着色剂例如可使用黑色系颜料、彩色系颜料等。作为黑色系颜料,例如包括:碳黑、氧化铜、二氧化锰、活性碳、非磁性铁素体、磁性铁素体、四氧化三铁等黑色系无机颜料,苯胺黑等黑色系有机颜料等。作为彩色系颜料例如包括:黄色系无机颜料、黄色系有机颜料、橙色系无机颜料、橙色系有机颜料、红色系无机颜料、红色系有机颜料、紫色系无机颜料、紫色系有机颜料、蓝色系无机颜料、蓝色系有机颜料、绿色系无机颜料、绿色系有机颜料等。
作为黄色系无机颜料包括:铅黄、锌黄、镉黄、黄色氧化铁、矿物永固黄(ミネラルファストィェロ一)、镍钛黄、脐黄(ネ一ブルィェロ一)等。作为黄色系有机颜料包括:萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永固黄NCG、酒石黄色淀等。
作为橙色系无机颜料包括:赤黄铅、钼橙等。作为橙色系有机颜料包括:永固橙GTR、吡唑啉酮橙、伏尔甘橙、阴丹士林亮橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙GK等。
作为红色系无机颜料包括:氧化铁红、镉红、铁丹、硫化汞、镉等。作为红色系有机颜料包括:永固红4R、立索尔红、吡唑啉酮红、华琼红(ゥォッチングレッド)、钙盐、色淀红C、色淀红D、亮洋红6B、曙红色淀、若丹明色淀B、茜素色淀、亮洋红3B等。
作为紫色系无机颜料包括锰紫等。作为紫色系有机颜料包括:坚牢紫B和甲基紫色淀等。
作为蓝色系无机颜料包括:深蓝、钴蓝等。作为蓝色系有机颜料包括:碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞氰蓝、非金属酞氰蓝、酞氰蓝部分氯化物、耐晒天蓝、阴丹士林蓝BC等。
作为绿色系无机颜料包括:铬绿、氧化铬等。作为绿色系有机颜料包括:颜料绿B、孔雀绿色淀、终级黄绿G等。着色剂可使用一种或二种以上。同色系的着色剂可使用二种以上,也可混合不同色系的来使用。着色剂的含量优选为色粉粒子总量的1~20重量%。
作为脱模剂例如包括:巴西棕榈蜡、米蜡等天然蜡,低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡、石蜡等脂肪烃系蜡,褐煤酸酯蜡等脂肪酸蜡等。脱模剂可使用一种或二种以上。脱模剂的含量优选为色粉粒子总量的5重量%以上,进一步优选为5~11重量%。
作为电荷控制剂例如包括:含金属偶氮染料(铬/偶氮络合物染料、铁/偶氮络合物染料、钴/偶氮络合物染料等)、铜酞菁染料、水杨酸与其烷基衍生物的金属(铬、锌、铝、硼等)络合物及其盐、萘酚酸及其衍生物的金属(铬、锌、铝、硼等)络合物及其盐、二苯乙醇酸及其衍生物的金属(铬、锌、铝、硼等)络合物及其盐、长链烷基羧酸盐、长链烷基磺酸盐等负带电性色粉用带电控制剂,苯胺黑染料及其衍生物、苯代三聚氰胺、三苯甲烷衍生物、季铵盐、季鏻盐、季吡啶鎓盐、胍盐、脒盐、具有含氮官能团的单体(N,N-二甲基氨基甲基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯等N,N-二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯类,N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺类等)的自由基聚合性共聚物等。带电控制剂可使用一种或二种以上。带电控制剂的含量优选为色粉粒子总量的0.1~5.0重量%。
一般的色粉用添加剂中例如存在无机微粒及有机微粒。无机微粒及有机微粒的体积平均粒径优选为色粉的体积平均粒径的1.0×10-3~3.0×10-2倍左右。作为无机微粒例如包括:二氧化硅、硅酸铝、硅酸锌、硅酸镁等含硅微粒,氮化硅等氮化物微粒,碳化硅等碳化物微粒,硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙等脂肪族金属盐,铁、钴、镍、铜、铝等金属单体微粒,氧化锆、氧化硅、氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化鈰、氧化镁、氧化铬、锰氧化物(赤铁矿、磁赤铁矿等)、铁素体、钛酸钡、钛酸锶等金属氧化物微粒等。作为有机微粒例如包括:由聚酯、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯树脂、聚氨酯等构成的微粒。无机微粒及有机微粒分别可使用一种或二种以上。也可同时使用无机微粒和有机微粒。无机微粒及/或有机微粒的使用量,优选相对于100重量份粘合树脂为0.5~20重量份。
此外,在本说明书中,色粉及氟树脂粒子的体积平均粒径是如下求得的值。向50ml的电解液(商品名:ISOTON-II、ベックマン·コ一ルタ一公司制造)中加入20mg试验材料及1ml烷基醚硫酸酯钠,通过超声波分散器(商品名:UH-50,STM公司制造)以20kz的超声波频率进行3分钟分散处理,调制出测试用材料。对该测试用材料用粒度分布测定装置(商品名:Multisizer2,ベックマン·コ一ルタ一公司制造),在孔径100μm、测定粒子数计数为50000个的条件下进行测试,根据试验材料的体积粒度分布可计算出体积平均粒径。
转印部14包括转印辊14a和电源21。转印辊14a是如下辊状部件:由未图示的支撑部自由旋转地支撑,且通过未图示的驱动机构可旋转地设置,并与感光鼓10表面压接。转印辊14a和感光鼓10的压接部是转印夹持部。转印辊14a例如使用包括直径8~10mm的金属制芯棒、及在金属制芯棒表面上形成的导电性弹性层的辊状部件。作为形成金属制芯棒的金属可使用不锈钢、铝等。作为导电性弹性层可使用向乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、发泡EPDM、发泡聚氨酯等橡胶材料配合了碳黑等导电性材料的橡胶材料。电源21与转印辊14a电连接,在将感光鼓10表面的色粉图像转印到记录介质3时,向转印辊14a施加转印偏压。转印偏压是与构成色粉图像的色粉的带电极性相反的电压。通过施加转印偏压,可顺利将色粉图像转印到记录介质3。在转印部14中,与通过感光鼓10的旋转将色粉图像传送到转印夹持部同步,记录介质3从未图示的送纸盘通过未图示的拾取辊及定位辊一张张被提供。记录介质3通过转印夹持部,从而使感光鼓10表面的色粉图像转印到记录介质3。通过转印部14,感光鼓10表面的色粉图像转印到记录介质3。
剥离部15是如下设置的板状部件:与感光鼓10的长边方向平行地延伸,且其短边方向的一端与感光鼓10表面抵接。通过剥离部15,防止色粉图像转印后的记录介质3缠绕到感光鼓10,可传送到定影部17。
清洁部16包括清洁刮刀16a、色粉存储槽16b。清洁刮刀16a是如下板状部件:与感光鼓10的长边方向平行地延伸、且其短边方向的一端抵接到感光鼓10表面地设置,从感光鼓10的表面去除将色粉图像转印到记录介质3后残留在感光鼓10表面的色粉、来自记录介质3的纸粉等。清洁刮刀16a对感光鼓10表面的抵接压力优选线压为9.8×10-3~29.4×10-3N/cm(10~30gr/cm)。当小于9.8×10-3N/cm时,即使使用具有本发明结构的清洁刮刀16a,也无法充分发挥其良好的清洁功能,会导致对感光鼓10表面的清洁效果下降。另一方面,当超过29.4×10-3N/cm时,感光鼓10表面的感光膜减少量变大,感光鼓10的使用寿命缩短。色粉存储槽16b是具有内部空间的容器状部件,暂时存储由清洁刮刀16a去除的色粉。
在本实施方式中,清洁刮刀16a通过向100重量份作为基材的合成树脂中分散15~33重量份、优选18~30重量份的氟树脂粒子及其二次粒子而构成的树脂组合物来形成。氟树脂粒子及其二次粒子相对于合成树脂的添加量小于15重量份时,无法充分发挥添加氟树脂粒子的效果,清洁刮刀16a的表面能量无法充分下降。其结果是,使用以总重量的5%以上的比例含有脱模剂的低温定影性色粉时,产生成膜、色粉附着或熔融等,无法获得所需的清洁性能。并且,当超过30重量份时,混合氟树脂粒子和作为基材的合成树脂时,氟树脂粒子产生过度凝聚,大量产生粗大的二次粒子。其结果是,在清洁刮刀16a表面产生凹凸,其清洁性能下降。并且,由氟树脂粒子分散而形成的树脂组成物的成形性恶化,难于高效、高成品率地制造清洁刮刀16a。并且,清洁刮刀16a的弹性下降,存在损坏感光鼓10的可能性,并且清洁刮刀16a自身易于产生缺陷、裂纹等。
并且,用扫描型电子显微镜观察清洁刮刀16a的短边方向的截面时,粒径0.5μm以上的氟树脂粒子二次粒子的个数在单位面积(100μm2)下为50个以下。其中,一个二次粒子可观察到多个粒径,因此这里是指其可观察的粒径中的最大长度。当粒径0.5μm以上的二次粒子的个数在单位面积下超过50个时,会损坏作为基材的合成树脂中的氟树脂粒子的平均分散性,清洁刮刀16a的清洁性能下降。
在清洁刮刀16a中,作为基材的合成树脂可使用本领域中常用的任意一种合成树脂,其中优选具有弹性的合成树脂。作为具有弹性的合成树脂例如包括:聚酯弹性体、聚氨酯弹性性、氟橡胶、硅橡胶等。可特别优选使用聚氨酯弹性体、硅橡胶等。聚氨酯弹性体可通过使多元醇类和聚异氰酸酯类反应来制造。作为多元醇类没有特别限定,例如可使用聚酯多元醇类、聚醚多元醇类等。
聚酯多元醇类可通过使多元酸和多元醇(在此为二元醇、三元醇、六元醇,和上述多元醇类不同,以下相同)反应来制造。作为多元酸例如包括:草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、异癸二酸等饱和脂肪酸,马来酸、富马酸等不饱和脂肪酸,苯二酸、间苯二酸、对苯二甲酸等芳香族脂肪酸等的二羧酸,马来酸酐,苯二酸酐等酸酐,对苯二甲酸二甲酯等芳香族脂肪酸二烷基酯,由不饱和脂肪酸的二聚物获得的二聚物酸等。多元酸可单独使用一种,也可同时使用二种以上。作为多元醇例如包括:乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇等二元醇,三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、己三醇、甘油等三元醇,山梨糖醇等六元醇等。多元醇可单独使用一种,也可同时使用二种以上。
作为聚醚多元醇类例如可通过使环状醚开环聚合或共聚来制造。作为环状醚例如包括环氧乙烷、环氧丙烷、氧杂环丁烷、环氧丁烷、α-甲基氧杂环丁烷、3,3-二甲基氧杂环丁烷、四氢呋喃、二噁烷、二噁胺等。多元醇类可单独使用一种,也可同时使用二种以上。这些多元醇类中,考虑到获得的清洁刮刀的耐磨损性等,优选使用二羧酸和二元醇获得的聚酯多元醇,进一步优选聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚己二酸己二醇酯、己二酸乙二醇酯和己二酸丁二醇酯的共聚物等。进一步,也可通过以下方法获得聚氨酯弹性体:使己二酸乙二醇酯和下述聚异氰酸酯类的一种或二种以上反应,制造出硬化前的预聚体或预聚体橡胶,使多元醇的一种或二种以上与之反应。进一步,二元醇和烷基碳酸酯反应获得的聚碳酸酯多元醇、聚环氧四甲撑醚乙二醇等也可作为多元醇类使用。多元醇类可单独使用一种,也可同时使用二种以上。
作为聚异氰酸酯类例如包括:4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、加氢4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、3,3’-联甲苯-4,4’-二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、2,4-甲苯撑二异氰酸酯尿基二苯乙内酰(2,4-TDI的二聚物)、1,5-二异氰酸萘酯、间亚苯基二异氰酸酯、加氢间苯二甲基二异氰酸酯(HXDI)、碳化二亚胺改性MDI、邻位甲苯胺二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物,二异氰酸乙二醇酯、2,2,4-三甲基六甲撑二异氰酸酯、1,6-六甲撑二异氰酸酯(HDI)等脂肪族二异氰酸酯化合物、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基环己撑二异氰酸酯、4,4’-双环己基甲烷二异氰酸酯(加氢MDI)、降莰烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯化合物。三苯甲烷-4,4’,4”-三异氰酸酯等三异氰酸酯、聚合物MDI等。其中,考虑到获得的清洁刮刀的耐磨损性等,优选MDI。聚异氰酸酯类可单独使用一种,也可同时使用二种以上。
在本发明使用的聚氨酯弹性体中,可在使用多元醇类及聚异氰酸酸类的同时使用增链剂、交联剂等。增链剂例如包括分子量300以下的多元醇。作为分子量300以下的多元醇的具体例子,例如包括1,4-丁二醇(1,4-BD)、乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、二甲苯二醇、三甘醇、季戊四醇、山梨糖醇、1,2,6-己三醇等。增链剂可单独使用一种,也可同时使用二种以上。作为交联剂包括二元醇、三元醇等。作为二元醇例如包括丙二醇(PD)、丁二醇(BD)、3,5-二乙基硫-2,4-甲苯二胺等。并且,作为三元醇优选分子量120~2500的三元醇,进一步优选分子量120~1000的三元醇。具体而言包括:三羟甲基乙烷(TME)、三羟甲基丙烷(TMP)等短链三元醇,由ε-己内酯合成的三元醇等。二元醇及三元醇分别可单独使用一种,也可同时使用二种以上。二元醇和三元醇的使用比例没有特别限定,但优选二元醇∶三元醇(重量比)=50∶50~95∶5,进一步优选为60∶40~90∶10。反应可利用预聚合法、一步法(one-shotmethod)、半步法(semi-one-shot method)等聚氨酯的一般的制造方法来实施。
并且,也可向本发明的聚氨酯弹性体中例如添加适量的发泡剂、表面活性剂、阻燃剂、着色剂、填充剂、增塑剂、稳定剂、脱模剂等一般的添加剂。
在本发明中使用的聚氨酯弹性体可通过使多元醇类和聚异氰酸酯类在存在或不存在催化剂的条件下反应来制造。此时,根据需要,也可在反应系统内加入增链剂、交联剂等,与多元醇类及/或聚异氰酸酯类反应。作为催化剂例如包括二氮杂二环胺盐、胺化合物、有机锡化合物等。作为二氮杂二环胺盐的具体例子例如包括:1,8-二氮杂二环[5,4,0]-十一-7烯(DBU)、1,5-二氮杂二环[4,3,0]-壬-5烯(DBN)等。作为胺化合物例如包括叔胺化合物等。叔胺化合物的具体例子例如包括:三乙基胺等三烷基胺,N,N,N’N’-四甲基-1,3-丁二胺等四烷基二胺,二甲基乙醇胺等氨基醇,乙氧基胺、乙氧基二胺、双(二乙基乙醇胺)己二酸酯等酯胺,三乙烯二胺(TEDA)、N,N-二乙基环己胺等环己胺化合物,N-甲基吗啉、N-(2-羟基丙基)-二甲基吗啉等吗啉化合物,N,N’-二乙基-2-甲基哌嗪、N,N’-双(2-羟基丙基)-2-甲基哌嗪等哌嗪化合物等。作为有机锡化物的具体例子,例如包括二丁基锡二月桂酸酯、二丁基锡二(2-乙基己酸酯)等二烷基锡化合物,2-乙基己酸亚锡、油酸亚锡等。
作为硅橡胶例如包括可轧(milable)性硅橡胶、液状硅橡胶。可轧性硅橡胶是向直链状聚有机硅氧烷添加加硫剂进行加热硬化而形成的硅橡胶。作为直链状聚有机硅氧烷例如包括:二甲基聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基苯基/甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基氟烷基聚硅氧烷等。作为加硫剂可使用本领域常用的,例如包括烷基系有机过氧化物、酰系有机过氧化物、白金化合物等。对直链状聚有机硅氧烷添加加硫剂,例如通过将直链状聚有机硅氧烷和加硫剂在密炼机(banburymixer)等混合机中混炼而进行。液状硅橡胶包括:室温下硬化的缩聚型硅橡胶、在白金系催化剂等催化剂的存在下进行加热而硬化的附加型硅橡胶、紫外线硬化型硅橡胶等。硅橡胶中可加入适量的一般的机械强度加强用填充剂、各种添加剂等。作为机械强度加强用填充剂例如包括硅石、硅藻土、石英、碳酸钙等无机粒子。
并且,本发明中使用的氟树脂粒子是将氟树脂粒状化的物质,作为氟树脂例如包括:聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(CTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、上述二种以上的混合物等。氟树脂粒子有多种市场有售的种类,例如包括:ダィニォン(商品名,PTFE粒子,住友スリ一ェム(株)制造),KD-500AS(商品名,PTFE粒子,体积平均粒径0.3μm,平均分子量3000,(株)喜多村),ルブロン(注册商标)L-2、L-2(均为商品名,低分子量PTFE粒子,ダィキン化学工業(株)制造),MP1100、1200、1300、TLP-10F-1(均为商品名,低分子量PTFE粒子,三井デュポンフロロケミカル(株)制造),MP-10、MP102(均为商品名,四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA),三井デュポンフロロケミカル(株)制造),532-8000(商品名,四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)粒子,デュポン公司制造)等。这些产品可单独使用一种,也可同时使用二种以上。在以上列举的氟树脂粒子中优选聚四氟乙烯粒子。
氟树脂粒子的粒径没有特别限定,体积平均粒径优选为50~200nm。当体积平均粒径小于50nm时,与作为基材的合成树脂混合时产生过度凝聚,产生粗大的二次粒子,无法获得充分的清洁性能。当体积平均粒径超过200nm时,会对感光鼓10表面的感光膜造成损坏。氟树脂粒子可直接添加到硬化前的合成树脂中,但考虑到其分散效率,优选以分散到适当的溶剂中的分散液的方式使用。其中,溶剂只要是可使氟树脂粒子溶解或不改性的即可,没有特别限定,可使用公知的溶剂,例如甲苯、二甲苯等芳香烃类等。
本发明的清洁刮刀16a,在使作为基材的合成树脂硬化及成形获得清洁刮刀时,除了向硬化前的合成树脂混合氟树脂粒子并平均分散到该合成树脂中以外,可和通常的清洁刮刀的制造方法一样来制造。例如,对作为基材的合成树脂使用聚氨酯弹性体、并利用半步法(semi-one-shot)的情况列举具体示例进行如下说明。首先,使聚异氰酸酯类及多元醇类各自以预定量反应,调制出氨基甲酸乙酯预聚体。另一方面,混合预定量的多元醇类、以及根据需要混合适量的增链剂、催化剂等,调制出硬化剂液。接着,混合预定量的氨基甲酸乙酯预聚体及硬化剂液,向获得的混合物中添加预定量的氟树脂粒子并进一步混合,使氟树脂粒子平均分散。氟树脂粒子的分散例如可使用砂磨机、球磨机等混合机。将获得的混合液注入到未图示的清洁刮刀成形用模具内并硬化,获得基材为聚氨酯弹性体的本发明的清洁刮刀。作为基材使用硅橡胶时,也向硬化前的硅橡胶中混合氟树脂粒子,将平均分散的混合物注入到模具中,通过上述预定方法进行硬化,从而获得本发明的清洁刮刀。并且,通过喷射成形机、挤压成形机等,将在作为硬化前的基材的合成树脂中分散了氟树脂粒子的混合物成形为片状,使该片加热并硬化,对获得的片进行切削加工等,也可获得本发明的清洁刮刀16a。
此外,在本发明中,对100份作为基材的合成树脂使用15~33重量份、优选18~30重量份氟树脂粒子,从而可获得粒径0.5μm以上的氟树脂粒子二次粒子的个数在单位面积(100μm2)为50个以下的本发明的清洁刮刀。尤其是当使用体积平均粒径50~200nm的氟树脂粒子时,防止了氟树脂粒子的过度凝聚,粗大氟树脂粒子二次粒子的产生量明显下降。其结果是,可获得粒径0.5μm以上的氟树脂粒子二次粒子在单位面积(100μm2)下的个数进一步减少的本发明的清洁刮刀。
定影部17包括定影辊22、加压辊23。定影辊22是如下辊状部件:由未图示的支撑部可旋转地支撑,且通过未图示的驱动机构可绕轴线旋转地设置。定影辊22在其内部具有未图示的加热部,对构成从转印夹持部传送的记录介质3所承载的未定影色粉图像的色粉进行加热,并熔融定影到记录介质3。作为定影辊22例如可使用含有芯棒、弹性层的辊状部件。芯棒由铁、不锈钢、铝等金属形成。弹性层例如由硅橡胶、氟橡胶等弹性材料形成。在本实施方式中,定影辊22使用在铝制芯棒表面形成硅橡胶层的直径40mm的辊状部件。加热部接受来自未图示的电源的电压并发热。加热部可使用卤素灯、红外线灯等。
加压辊23是如下辊状部件:可旋转地被支撑,且通过未图示的加压部与定影辊22压接。加压辊23从动于定影辊22的旋转而旋转。定影辊22和加压辊23的压接部是定影夹持部。加压辊23在由定影辊22将色粉图像加热定影到记录介质时,使处于熔融状态的色粉挤压向记录介质3,促进色粉图像对记录介质3的定影。加压辊23的内部也可设置加热部。加压辊23可使用和定影辊22同样结构的辊状部件。在本实施方式中,作为加压辊23使用在铁制芯棒表面上形成硅橡胶层的直径40mm的辊状部件。
通过定影辊17,将转印了色粉图像的记录介质3通过定影夹持部,使构成色粉图像的色粉熔融,并且挤压向记录介质3,从而使色粉图像定影到记录介质3,印刷图像。印刷了图像的记录介质3通过未图示的传送部排出、承载于设置在图像形成装置1的垂直方向上表面或垂直方向侧面的排纸盘。
控制单元例如设置在图像形成装置1的内部空间的上部,包括存储部、运算部、控制部。存储部中写入用于控制图像形成装置1的动作的各种信息。该信息例如包括:通过配置在图像形成装置1的上面的未图示的显示部设定的各种设定值、用于控制图像形成装置1的各部件的动作的设定值、来自配置在图像形成装置1内部各处的未图示的传感器等的检测结果、来自外部设备的印刷命令中包含的图像信息、用于控制各部件的动作的程序等。存储部可使用本领域常用的,例如包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器(HDD)等。运算部取出写入到存储部的各种数据(图像形成命令、检测结果、图像信息等)及各种单元的程序,进行各种判断。控制部根据运算部的判断结果向该装置发送控制信号,进行动作控制。控制部及运算部含有由具有中央处理装置(CPU)的微型计算机、微型处理器等实现的处理电路。控制单元含有存储部、运算部、控制部的同时含有主电源。
(实施例)
以下列举实施例及比较例具体说明本发明。以下“份”及“%”如无特殊限定,分别表示“重量份”及“重量%”。
(实施例1)
将315份氟树脂粒子(商品名:ダィニォンTF9207,聚四氟乙烯粒子,体积平均粒径120nm,住友スリ一ェム(株)制造)及685份甲苯通过砂磨机混合,调制出1000份前分散液。将330份该前分散液用670份甲苯稀释,调制出1000份氟树脂粒子分散液。
混合100份己二酸乙二醇酯类预聚体(Mn:2000,NCO含量:6.5重量%)、5份1,4-丁二醇及200份氟树脂粒子分散液,获得氟树脂粒子平均分散的混合物,将该混合物注入到清洁刮刀用模具,在140℃下加热150分钟进行硬化后,从该模具取出,制造出本发明的清洁刮刀。
(实施例2~14及比较例1~4)
除了调整氟树脂粒子分散液的使用量使之成为表1所示的氟树脂粒子含量以外,和实施例1一样,制造出实施例2~14及比较例1~4的清洁刮刀。对于实施例1~14及比较例1~4中获得的清洁刮刀,根据以下方法进行评价。结果记录在表1中。
(粒径0.5μm以上的粒子个数/100μm2)
将实施例1~14及比较例1~4的清洁刮刀在短边方向上切断,通过扫描型电子显微镜(商品名:JSM-6390,日本電子(株)制造)以30000倍的倍率观察其截面。对一个清洁刮刀按照每100视野分别观察,测定粒径0.5μm以上的二次粒子的个数,根据获得的测定结果求得平均值,进一步换算为每100μm2的个数。
(清洁不良发生个数(mm/s))
将实施例1~14及比较例1~4的清洁刮刀安装到采用有电晕器(scorotron)的非接触带电方式的市场销售的图像形成装置(商品名:MX5500N,夏普(株)制造)。清洁刮刀对感光鼓表面的抵接压力(刮刀线压)为19.6×10-3N/cm(20gr/cm)。利用该图像形成装置进行黑白A4大小的样品图像的连续印刷,调查清洁不良产生页数。其中,清洁不良是指,每5K(5000页)打印10mm大小的涂黑图像,通过目测判断涂黑后端部分的拖尾(图像流)。此外,作为色粉使用脱模剂含量5%、10%或12%的熔融混炼粉碎色粉(颜料含量6%,粘合树脂为聚酯,体积平均粒径6.5μm)。并且,如果清洁不良发生页数为100K(10万页)以上,则判断清洁性良好。
表1
从表1可知,比较实施例1~12和比较例1,通过添加氟树脂粒子,明显提高了清洁性能。比较实施例1~12和比较例2,当粒径0.5μm以上的粒子(二次粒子)个数超过50个/100μm2时,即使添加氟树脂粒子,清洁性能也会极端下降。并且,比较实施例1~12和比较例3~4,氟树脂粒子含量相对于100份作为基材的合成树脂(在此为己二酸乙二醇酯类预聚体)超过30份时,产生成形不良或感光体表面的膜减少量变大。
(实施例13~18)
将实施例2的清洁刮刀安装到图像形成装置(商品名:MX5500N),将清洁刮刀对感光鼓表面的抵接压力(刮刀线压)变更为表2所示,和实施例1一样进行黑白A4尺寸的样品图像的连续印刷,调查清洁不良产生页数。结果如表2所示。
表2
实施例 | 脱模剂含量 | 刮刀线压N/cm | 清洁不良产生页数mm/s | 备注 |
13 | 10 | 4.9×10<sup>-3</sup> | 70K | 发生图像模糊 |
14 | 10 | 9.8×10<sup>-3</sup> | 120K | |
15 | 10 | 14.7×10<sup>-3</sup> | 1140K | |
16 | 10 | 19.6×10<sup>-3</sup> | 160K | |
17 | 10 | 29.4×10<sup>-3</sup> | 230K | |
18 | 10 | 34.3×10<sup>-3</sup> | 260K | 产生感光体损坏膜减少增大 |
从表2可知,当刮刀线压处于9.8×10-3~29.4×10-3N/cm的范围内时,不会产生图像模糊等图像不良、感光体损坏及感光膜的明显减少等,可明显提高清洁性能。
(实施例19~28)
如下所述,除了使用体积平均粒径不同的氟树脂粒子以外,和实施例1一样制造出实施例19~28的清洁刮刀。将这些清洁刮刀安装到图像形成装置(商品名:MX5500N),和实施例1一样进行黑白A4大小的样本图像的连续印刷,调查清洁不良发生页数。结果如表3所示。
(氟树脂粒子)
体积平均粒径30nm:PTFE粒子,住友スリ一ェム(株)制造
体积平均粒径50nm:PTFE粒子,住友スリ一ェム(株)制造
体积平均粒径120nm:ダィニォンTF9207(商品名),PTFE粒子,住友スリ一ェム(株)制造
体积平均粒径200nm:ダィニォンTF9201(商品名),PTFE粒子,住友スリ一ェム(株)制造
体积平均粒径250nm:XAD911(商品名),PTFE粒子,旭硝子(株)制造
表3
色粉中的脱模剂浓度为10重量%,刮刀线压为20gr/cm
从表3可知,通过使用平均粒径50~200nm的氟树脂粒子,不会产生图像模糊等图像不良、感光体损坏等,可明显提高清洁性能。
本发明在不脱离其主旨和主要特征的前提下可通过各种方式实施。因此,上述实施方式从各方面而言仅是单纯的示例,本发明的范围如权利要求所示,不受说明书正文的任何约束。并且,属于权利要求范围内的变形、变更均属本发明范围内。
Claims (10)
1.一种清洁刮刀,由氟树脂粒子及其二次粒子分散到作为基材的合成树脂中而形成,其中,
氟树脂粒子及其二次粒子的含量相对于100重量份作为基材的合成树脂为15~33重量份,并且,
单位面积100μm2中存在粒径0.5μm以上的氟树脂粒子的二次粒子的个数为50个以下。
2.根据权利要求1所述的清洁刮刀,其中,氟树脂粒子及其二次粒子的含量相对于100重量份作为基材的合成树脂为18~30重量份。
3.根据权利要求1所述的清洁刮刀,其中,氟树脂粒子的体积平均粒径为50~200nm。
4.根据权利要求1所述的清洁刮刀,其中,氟树脂粒子是聚四氟乙烯粒子。
5.根据权利要求1所述的清洁刮刀,其中,作为基材的合成树脂是具有弹性的合成树脂。
6.根据权利要求5所述的清洁刮刀,其中,具有弹性的合成树脂是聚酯弹性体、聚氨酯弹性体、氟橡胶或硅橡胶。
7.一种电子照相方式的图像形成装置,包括:
感光鼓;
带电部,使感光鼓表面带电;
曝光部,通过信号光将感光鼓表面曝光,在感光鼓表面形成静电潜影;
显影部,将色粉提供到感光鼓表面的静电潜影,形成色粉图像;
转印部,将感光鼓表面的色粉图像转印到记录介质;
定影部,使色粉图像定影到记录介质;以及
清洁部,具有权利要求1所述的清洁刮刀,该清洁刮刀设置为与感光鼓表面抵接。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置,其中,上述色粉的脱模剂含量为总重量的5%以上。
9.根据权利要求7所述的图像形成装置,其中,带电部在与感光鼓的接触下使感光鼓表面带电。
10.根据权利要求7所述的图像形成装置,清洁刮刀以9.8×10-3~29.4×10-3N/cm的线压与感光鼓表面抵接。
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