CN101339396A - 清洁装置、处理盒以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
在清洁装置、处理盒及图像形成装置中,通过规定清洁刮板的材质和形状以及支承结构,得到低线压、高面压的清洁结构。将由所谓的片支架即支承部件(37)支承的弹性清洁刮板(38)的前端棱角线部按压辊状和带状的载像体(10)上,去除图像转印后仍残留在载像体上的调色剂。在这样的清洁装置(16)中,将清洁刮板的形成前端棱角线部(36)的角度(θ)形成为钝角,同时以大于或等于2.0g/mm2的面压将该前端棱角线部按压在载像体上。所谓面压是指以清洁刮板对被清洁部件的接触面积除施加在清洁刮板上的总荷重的值。
Description
本申请是株式会社理光于2005年11月1日提交的名称为“清洁装置、处理盒以及图像形成装置”、申请号为200510119274.3的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及转印机、打印机、传真机或这些的复合机等的图像形成装置。其中,特别是涉及在载像体上形成调色剂图像并将该调色剂图像直接或间接转印,在纸张、OHP胶片等记录介质上记录图像的电子写真式的图像形成装置。并且涉及在这样的图像形成装置中去除残留在图像复制后还残留在载像体上的调色剂的清洁装置。以及,涉及至少一体地具备清洁装置和载像体,且它们相对于图像形成装置主体一并自如地装拆的处理盒。
背景技术
以往,在电子写真式的图像形成装置中,与辊状和带状的载像体的旋转一同地由带电装置使其周面一样地带电,然后由曝光装置进行写入,在载像体上形成静电潜像,然后通过显影装置附着调色剂而将该静电潜像可视像化而在载像体上形成调色剂图像。并且,使用转印装置在记录介质上转印该调色剂图像之后,由定影装置将转印图像定影,在记录介质上记录图像。调色剂图像转印后的载像体周面由清洁装置清洗,在向载像体再次形成图像中使用。
在清洁装置中,由于一般能够使结构简单,清洁性能也优良,故作为清洁部件使用由聚氨酯橡胶等弹性材料构成的清洁刮板,其基端由支承部件支承,将前端棱角线部按压在载像体的周面上,通过将残留在载像体上的调色剂堵住而剥落并除去,进行清洁。
另一方面,在这种电子写真式图像形成装置中,近年来强烈要求图像品质的提高,响应该要求而促进调色剂的小粒径化及球形化,将使用了聚合法的球形调色剂作为主流而使用。
但是,调色剂小粒径化及球形化使采用清洁刮板的转印残留调色剂的彻底去除成为困难,而出现清洁不良。这是因为在清洁刮板对载像体的按压位置上,调色剂产生转矩,压起清洁刮板而使调色剂容易潜入清洁刮板与载像体之间。
因此,在使用进行了小粒径化及球形化的调色剂的情况下,必须增强清洁刮板对载像体的按压力,阻止调色剂的潜入。现有作为表示阻止调色剂潜入清洁刮板的力的特性值,一般使用有“线压”。所谓“线压”是指赋予清洁刮板的总荷重除以清洁刮板按压在载像体上的前端棱角线部的长度的值“gf/cm”。
具体的是指,刮板前端部形成杆状态而将清洁刮板的前端按压在载像体上,在该按压位置上夹入厚度0.1(mm)的片状传感器,该传感器的输出值(作用在该按压位置上的荷重“g”)除以该按压位置的载像体轴向长度“cm”的值。
另外,片状传感器具有向在内部分别相互正交的两个方向(行方向、列方向)排列的多个电极,其表面覆盖膜树脂。这些电极中压敏电阻性物质和电荷发生物质以格子状设置,在该格子状的交点上施加外压,则根据其荷重而电阻值变化。该电阻值的变化表现为向行方向及列方向流动的电流值的变化,故可根据其电流值求出总荷重。
但是,若该“线压”增大,则能够改善对清洁困难的小粒且球形的调色剂的清洁性能,但是却产生促进载像体磨损、载像体的驱动转矩增加、及清洁刮板磨损增大等的危害。
另外,该特性值“线压”不能充分评价阻止调色剂潜入的能力。其理由是,实际中在清洁刮板的按压位置上,与载像体之间形成夹持部,不是以线而是以面与载像体接触,但如上所述,“线压”是赋予清洁刮板的总荷重除以清洁刮板的按压位置的载像体轴向长度的值,可以完全不考虑清洁刮板对载像体的接触面积。
即,仅通过将以往使用的特性值“线压”增大,则不一定能够清洁小粒且球形的调色剂,相反而产生促进载像体磨损、载像体驱动转矩增加等危害。
在此,作为表示阻止调色剂潜入的力的新的特性值,考虑使用赋予清洁刮板的总荷重除以清洁刮板对载像体的接触面积的“面压”。该“面压”在向清洁刮板赋予同一荷重的情况下也根据橡胶刮板的硬度及厚度、自由长度、形状等变化清洁刮板接触载像体的接触面积,根据清洁刮板的材质、形状、支承方法等来变动。
例如图19(A)及(B)所示,使用具有形状不同的清洁刮板1a、1B的清洁装置。并且,如图19(A)所示,一个清洁刮板1a为平刮板状,将其基端粘附在单面上而由支承部件2支承,将前端棱角线部3a按压在载像体4上。另外,如(B)所示,另一个的清洁刮板1B具有突部5,将其基端粘附在单面上而由支承部件2支承,将前端棱角线部3B按压在载像体4上。此时,将突部5抵接在支承部件2上,避免清洁刮板1B折曲而刮板前端脱离。
在这样的图19(A)所示的清洁装置中,对清洁刮板1a赋予荷重,则如图示变形,在支承部件2的前端位置产生应力集中引起的压曲,并且如图20(A)所示在清洁刮板1a的前端a产生翘曲,同时在前端附近B产生与载像体4的周面接触的腹当たり。因此,如图21(A)所示,荷重分散而形成小的压力分布。
另一方面,在图19(B)所示的清洁装置中,即使在清洁刮板1b上施加荷重,也不如图示程度变形,不像图20(B)所示那样腹当たり,由片翘曲部分按压在载像体4上,如图21(B)所示,形成在清洁刮板1b的前端集中有应力的大的压力分布。
这样,由于清洁刮板的形状不同,清洁刮板对载像体的接触面积变化,而面压变化,在清洁性能上出现差异。
因此,在以往的清洁装置中,例如专利文献1及专利文献1所记载的,提案有考虑面压的方案。另外,例如专利文献3及专利文献4所记载的,提案有将刮板边缘形成为钝角的方案。另外,如专利文献5所记载的,提案有在刮板边缘上附加曲率5~15μm的倒角的方案,如专利文献6所记载的,提案有将刮板形成为锥形的方案。
专利文献1:特开2000-75527号公报
专利文献2:特开平11-237819号公报
专利文献3:特开2002-268487号公报
专利文献4:特开平5-19671号公报
专利文献5:特开平6-332350号公报
专利文献6:专利2962843号公报
但是,在专利文献1~6中都没有涉及能够清洁小粒且球形的调色剂的低线压且高面压的清洁结构。
发明内容
本发明的目的在于在清洁装置、处理盒及图像形成装置中,通过将清洁刮板(Blade)的材质、形状及支承结构特定而得到低线压且高面压的清洁结构。
为实现上述目的,本发明第一方面提供一种清洁装置,其将由支承部件支承的弹性清洁刮板的前端棱角线部向相反方向按压到表面移动的被清洁部件上,去除该被清洁部件的表面上的调色剂,其特征在于,所述清洁刮板的前端面的局部形成为倾斜,并且与对面部件抵接的边缘前端角度为钝角。
本发明第二方面,在第一方面所述的清洁装置中,所述清洁刮板的前端部还具有垂直的角度。
本发明第三方面,在第一方面或第二方面所述的清洁装置中,所述钝角形成从95度到140度的范围。
本发明第四方面,在第三方面所述的清洁装置中,通过倾斜切割所述清洁刮板的前端面而形成所述钝角。可以在清洁刮板成形时倾斜切割而形成,也可以在成形后倾斜切割而形成。
本发明第五方面,在第四方面所述的清洁装置中,倾斜切割清洁刮板的前端面时的切割宽度,在所述清洁刮板的厚度方向上为200μm,在与该厚度方向正交的长度方向上为100μm。
本发明第六方面,在第一至第五任一方面所述的清洁装置中,所述面压形成为大于或等于3.0MPa。
本发明第七方面,在第一至第六任一方面所述的清洁装置中,以大于或等于10μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在所述被清洁部件上。在此,所述接触宽度是指前端棱角线部所接触的载像体的移动方向的宽度、即所谓的夹持部宽度。
本发明第八方面,在第一至第七任一方面所述的清洁装置中,以小于或等于40μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在所述被清洁部件上。
本发明第九方面,在第八方面所述的清洁装置中,以小于或等于30μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在所述被清洁部件上。
本发明第十方面,在第一至第九任一方面所述的清洁装置中,以0.2N/cm至1.2N/cm范围的线压将所述清洁刮板按压在所述被清洁部件上。在此,线压是指施加在清洁刮板上的总荷重除以清洁刮板按压在载像体上的前端棱角线部的长度的值。
本发明第十一方面,在第十方面所述的清洁装置中,以小于或等于0.9N/cm的线压将所述清洁刮板按压在所述被清洁部件上。
本发明第十二方面,在第一至第十一任一方面所述的清洁装置中,在所述清洁刮板上形成突部,防止所述清洁刮板的前端按压在所述被清洁部件上时抵接在所述支承部件上而所述清洁刮板脱离。即,突部抵接在支承部件上,限制清洁刮板的挠曲。
本发明第十三方面,在第一至第十一任一方面所述的清洁装置中,将所述清洁刮板的厚度设为t1、从支承部件突出的清洁刮板的自由长度设为t3时,形成1.75≤t3/t1≤3的关系。
本发明第十四方面,在第一至第十一任一方面所述的清洁装置中,在所述清洁刮板的自由长度部分上垫加加强部件,防止将清洁刮板的前端按压在所述被清洁部件上时所述清洁刮板脱离。即,通过垫加加强部件,限制清洁刮板的挠曲。
本发明第十五方面,在第一至第十一任一方面所述的清洁装置中,作为所述清洁刮板的材质,使用JISA硬度为60度到80度的橡胶。
本发明第十六方面,在第一至第十一任一方面所述的清洁装置中,将所述清洁刮板的回复弹性形成为在23℃小于或等于30%。
本发明第十七方面,在第一至第十六任一方面所述的清洁装置中,将所述清洁刮板按压在所述被清洁部件上的所述前端棱角线部进行低摩擦化处理而低摩擦系数化。
本发明第十八方面,在第十七方面所述的清洁装置中,所述前端棱角线部用氟类树脂含浸,使其前端棱角线部低摩擦系数化。
本发明第十九方面,在第一至第十八任一方面所述的清洁装置中,将所述调色剂的球度形成为大于或等于0.95。
本发明第二十方面提供一种处理盒,其特征在于,至少一体地具有第二方面至第十九任一方面所述的清洁装置和所述载像体,其相对于图像形成装置自如地拆装。
本发明第二十一方面提供一种图像形成装置,其特征在于,具有第二方面至第十九任一方面所述的清洁装置。
本发明第二十二方面,在第二十一方面所述的图像形成装置中,在所述载像体上设置含有无机微粒子的保护层。
本发明第二十三方面,在第二十一方面所述的图像形成装置中,在所述载像体的保护层上具有带交联结构的粘合树脂。
本发明第二十四方面,在第二十三方面所述的图像形成装置中,在所述粘合树脂的结构中具有电荷运送层。
本发明第二十五方面,在第二十一至第二十四任一方面所述的图像形成装置中,具有例如使用毛刷(フア一ブラシ)等在所述载像体上涂敷润滑剂的润滑剂涂敷装置。
根据本发明第一方面,由于将所述清洁刮板的形成前端棱角线部的角度形成为钝角,能够不减小接触宽度来提高线压,而是提高面压,并且由于以大于或等于2.0MPa的面压将该前端棱角线部按压在被清洁部件上,即使是小粒且球形的调色剂等也能够可靠地清洁。即,通过将清洁刮板的形状特定,而能够得到低线压、高面压的清洁结构。
根据本发明第二方面,由于被清洁部件是感光体及中间转印体等的载像体,图像转印后仍残留在该载像体上的残留调色剂由清洁刮板去除,故能够不减小清洁部件对载像体的接触宽度而提高线压,而是提高面压,与施加在清洁部件上的荷重相比能够高效防止调色剂的滑脱,并且以大于或等于2.0的面压将前端棱角线部按压在载像体上,故能够可靠地清洁图像转印后仍残留在载像体上的残留调色剂。即,通过将清洁刮板的形状特定,能够得到低线压、高面压的清洁结构。
根据本发明第三方面,进而由于将所述钝角形成从95度到140度的范围,故能够更加可靠地不减小接触宽度来增加线压,而提高面压。
根据本发明第四方面,进而由于通过倾斜切割清洁刮板的前端面,故能够更加简单地将形成前端棱角线部的角度形成为钝角,能够不减小接触宽度来增加线压而提高面压。
根据本发明第五方面,进而,倾斜切割清洁刮板的前端面时的切割宽度,在清洁刮板的厚度方向上为200μm,在长度方向上为100μm,因此能够更加可靠地将形成前端棱角线部的角度形成为钝角,而能够不减小接触宽度来增加线压而提高面压。
根据本发明第六方面,进而由于还将面压设定成大于或等于3.0MPa,故能够更好地清洁小粒且球形的调色剂。
根据本发明第七方面,进而由于以大于或等于10μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在被清洁部件上,故不会因清洁刮板相对被清洁部件出现接触不均,或受到被清洁部件表面的损伤或受到突起物等的影响而清洁不良,而能够对小粒且球形的调色剂进行良好的清洁。
根据本发明第八方面,进而由于以小于或等于40μm的接触宽度将前端棱角线部按压在所述被清洁部件上,故不增加线压而增高面压,并且不产生促进被清洁部件的磨损或被清洁部件的驱动转矩增加、或清洁刮板磨损增大的危害,能够改进清洁困难的小粒且球形的调色剂的清洁性能。
根据本发明第九方面,进而由于以小于或等于30μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在所述被清洁部件上,故能够更加可靠地不增加线压而提高面压。
根据本发明第十方面,进而由于以0.2N/cm至1.2N/cm范围的线压将清洁刮板按压在被清洁部件上,故能够在确保小粒且球形的调色剂的清洁性能的同时,消除线压过度提高而产生的危害。
根据本发明第十一方面,进而由于以小于或等于0.9N/cm的线压将清洁刮板按压在被清洁部件上,故能够更加可靠地防止线压过度增高带来的危害的产生。
根据本发明第十二方面,进而由于在所述清洁刮板上形成突部,防止清洁刮板前端按压在被清洁部件上时抵接在支承部件上时而清洁刮板脱离,抑制清洁部件的腹接触产生的面压的降低,能够通过将清洁刮板的形状特定,而得到低线压、高面压的清洁结构。
根据本发明第十三方面,进而由于在将清洁刮板的厚度设为t1、从支承部件突出的清洁刮板的自由长度设为t3时形成1.75≤t3/t1≤3的关系,故能够抑制清洁部件的腹接触产生的面压的降低,通过将清洁刮板的形状特定,而得到低线压、高面压的清洁结构。
根据本发明第十四方面,进而由于在清洁刮板的自由长度部分上垫加加强部件,将防止清洁刮板的前端按压在载像体上时所述清洁刮板脱离,故抑制清洁部件的腹接触产生的面压的降低,通过将清洁刮板的形状特定,能够得到低线压、高面压的清洁结构。
根据本发明第十五方面,进而由于作为清洁刮板的材质使用JISA硬度从60度到80度的橡胶,故能够抑制清洁部件的腹接触(腹当たり)产生的面压的降低,通过将清洁刮板的材质特定,而得到低线压、高面压的清洁结构。
根据本发明第十六方面,进而由于将所述清洁刮板的回复弹性形成为在23℃小于或等于30%,防止清洁刮板的粘滑,能够抑制清洁刮板的磨损,并且通过将清洁刮板的材质特定,而得到低线压、高面压的清洁结构。
根据本发明,如上所述,由于将清洁刮板的形成前端棱角线部的角度形成为钝角,能够不减小接触宽度来提高线压而将面压提高,与施加在清洁部件上的荷重相比效率高地防止调色剂的滑脱。另外,由于以大于或等于2.0MPa的面压将该前端棱角线部按压在被清洁部件上,即使是小粒且球形的调色剂等也能够可靠地清洁。但是,另一方面,由于高面压,无论如何增大摩擦阻力也会增大被清洁部件的驱动转矩。特别是在适用于最近的彩色图像形成装置中成为主流的串联方式的感光体清洁装置中时,单纯地以与感光体的个数对应的量而增大驱动转矩,使驱动感光体的驱动电机大型化,妨碍装置整体的小型化,成本也提高。
而根据本发明第十七方面,由于将清洁刮板的按压在被清洁部件上的前端棱角线部低摩擦系数化,故能够降低清洁刮板对被清洁部件的摩擦阻力,将被清洁部件的驱动转矩抑制得很小,防止驱动电机的大型化,防止成本增高。
根据本发明第十八方面,由于前端棱角线部用氟类树脂含浸,将其前端棱角线部低摩擦系数化,故能够以简单的方法降低清洁刮板对被清洁部件的摩擦阻力,将被清洁部件的驱动转矩抑制得很小。
根据本发明第十九方面,进而由于将所述调色剂的球度形成为大于或等于0.95,故能够通过低线压、高面压的清洁结构进行可靠的清洁的同时,能够得到良好的图像品质。
根据本发明第二十方面,能够提供至少一体地具有第一至第十六任一方面所述的清洁装置和载像体,且相对于图像形成装置自如地拆装,故可得到可靠地清洁小粒且球形的调色剂的、低线压、高面压的清洁结构的处理盒。另外,通过形成处理盒,容易进行更换、修理、补给等的维护,并且能够实现图像形成装置主体的小型化。
根据本发明第二十一方面,由于是具有第一至第十六任一方面所述的清洁装置的图像形成装置,故能够提供可得到可靠地清洁小粒且球形的调色剂的、低线压、高面压的清洁结构的图像形成装置。
根据本发明第二十二方面,进而由于在载像体上设置含有无机微粒子的保护层,故能够提供提高载像体的耐磨损性的图像形成装置。
根据本发明第二十三方面,进而由于在所述载像体的保护层上具有是交联结构的粘合树脂,同样地,能够提供提高载像体的耐磨损性的图像形成装置。
根据本发明第二十四方面,进而由于在所述粘合树脂的结构中具有电荷运送层,能够提供具有提高电气稳定性的载像体的图像形成装置。
根据本发明第二十五方面,进而由于具有在载像体上涂敷润滑剂的润滑剂涂敷装置,能够提高载像体的膜剥落少,提高耐久性的图像形成装置。
附图说明
图1是具有本发明的清洁装置的直接转印式的单色图像形成装置的示意内部构图;
图2是该图像形成装置上所具有的载像体的局部放大结构图;
图3是载像体和带电装置的位置关系图;
图4(A)表示实际的调色剂的投影形状、(B)表示与其面积相同的正圆形状;
图5是清洁装置的放大图;
图6是清洁装置的其他例的放大图;
图7(A)是表示将清洁刮板的前端面局部剖开时的清洁刮板前端放大图、(B)是表示全部剖开时的清洁刮板前端放大图;
图8(A)是比较例的清洁刮板A、(B)是本发明的清洁刮板B、(C)是作为比较例的现有的清洁刮板C的支承结构图、(D)是本发明的清洁刮板B的前端放大图;
图9是图8所示的清洁刮板A、B、C的线压与夹持部宽度的关系图;
图10是这些清洁刮板A、B、C的线压与面压的关系图;
图11是清洁刮板的自由长度和厚度为一定的关系时的清洁刮板支承结构图;
图12(A)是表示清洁刮板的形成前端棱角线部的角度为90度的情况的刮板支承结构图、(B)是表示清洁刮板的形成前端棱角线部的角度为钝角的情况的刮板支承结构图;
图13(A)是加强部件垫加在清洁刮板上的情况的一例、(B)是其他例的刮板支承结构图;
图14是具有润滑剂涂敷装置的图像形成装置的一例的示意内部构图;
图15是其他例的示意内图构图;
图16(A)是低摩擦系数化前的刮板支承结构图、(B)是低摩擦系数化之后的刮板支承结构图;
图17是具有作为被清洁部件的中间转印体的中间转印单元及其周围的示意结构图;
图18是具有作为被清洁部件的带电辊的带电装置及其周围的示意结构图;
图19(A)、(B)是以往的形状不同的清洁刮板的支承结构图;
图20(A)、(B)是按压在载像体上的状态下的刮板前端的放大图;
图21(A)、(B)是该状态下的压力分布图。
符号说明
10 载像体(被清洁部件)
16 清洁装置
23 电荷运送层
24 保护层
37 支承部件
38 清洁刮板
38b 前端棱角线部
40 突部
41 加强部件
42 润滑剂涂敷装置
111 转印辊(被清洁部件)
210 中间转印带(被清洁部件)
θ 形成前端棱角线部的角度
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的最佳实施方式。
图1表示具有本发明的清洁装置的直接转印式的单色图像形成装置。
图中符号10可以是带状,但在本实施例中是辊状的载像体,图中顺时针旋转。在载像体10的周围,从上侧的带电装置11开始沿顺时针方向在右侧配置曝光装置12、显影装置13,在下侧配置转印装置14,在左侧配置除电装置15、清洁装置16等。在载像体10的下侧设有经过与转印装置14之间的转印位置而从右侧向左侧而运送纸张、OHP胶片等的记录介质的记录介质运送路17。在记录介质运送路17上转印位置的下游设置定影装置18。
随着载像体10的旋转,一边由带电装置11旋转辊状的带电部件一边将载像体10的周面一样地带电成规定的极性。接着,由曝光装置12进行写入,在载像体10的带电区域上形成静电潜像。之后,利用显影装置13而附着调色剂,使该静电潜像可视像化,在载像体10上形成调色剂图像。
另一方面,从未图示的给纸盒等抽出的记录介质通过记录介质运送路17运送,与载像体10的旋转时间一致且与该载像体10上的调色剂图像位置对齐,向载像体10的下侧送入。并且,在转印位置,由转印装置14一边运送记录介质一边将载像体10上的调色剂图像转印到该记录介质上。图像转印后的记录介质从载像体10机械地分离,继续通过记录介质运送路17而运送,在下游位置通过定影装置18将转印图像定影,并且向未图示的排纸堆叠装置排出。
图像转印后的载像体10的周面由除电装置15进行除电后,通过清洁装置16去除图像转印后仍残留在载像体10上的残留调色剂,从带电装置11开始再次形成图像。
(关于载像体10的结构)
在本实施例中使用的载像体10是提高耐磨损性的带负电性的有机载像体,在直径30〔mm〕的辊状导电性支承体上设有感光层等。图2表示其局部剖面。在作为基层的导电性支承体20上设有作为绝缘层的底层21。在其上设有作为感光层的电荷发生层(CGL)22、电荷运送层(CTL)23。然后,在其上层积有构成载像体10表面的保护层(FR)24。
(导电性支承体20)
作为导电性支承体20能够使用表示体积电阻小于或等于1010Ω·cm的导电性的物质。例如能够使用铝、镍、铬、镍铬耐热合金(二クロム)、铜、金、银、白金等金属、氧化锡、氧化铟等金属氧化物由蒸镀或溅射覆盖在薄膜状或圆筒状的塑料、纸上而得的制品、或者铝、铝合金、镍、不锈钢等刮板以及它们由挤压拉制等工艺形成管坯后进行切削、超精加工、研磨等表面处理而得的管等。另外,也可使用特开昭52-36016号公报公开的将环状镍带、环状不锈钢带作为导电性支承体20使用。
另外,在上述构成的支持体上,再使导电性粉末分散在适当的粘接树脂中后进行涂敷,用作导电性支持体20。作为该导电性粉末,可以举出炭黑、乙炔黑、铝、镍、铁、镍铬、铜、锌、银等金属粉、或导电性氧化锡、ITO等金属氧化物粉末。另外,同时采用的粘接树脂,可以举出聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚酯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、聚偏二氯乙烯、聚芳基化合物树脂、苯氧基树脂、聚碳酸酯、醋酸纤维素树脂、乙基纤维素树脂、聚乙烯基丁缩醛树脂、聚乙烯基缩甲醛树脂、聚乙烯基甲苯、聚-N-乙烯基咔唑、丙烯酸类树脂、硅树脂、环氧树脂、蜜胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂等热塑性、热固性树脂或光固化性树脂。这种导电性层,系把这些导电性粉末与粘接树脂分散在例如四氢呋喃、二氯甲烷、甲乙酮、甲苯等中通过涂敷设置。
另外,在适当的圆筒基体上,用聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、氯橡胶、特氟隆(注册商标)等原材料中含有上述导电性粉末的热收缩管,设置导电性层而构成,可良好地用作导电性支持体20。
其次,对感光层加以说明。感光层既可以是单层也可以是叠层,但从说明便利考虑,首先对电荷发生层22与电荷输送层23构成的叠层结构进行说明。
<电荷发生层22>
电荷发生层22是以电荷发生物质作为主成分的层。电荷发生层22中可采用公知的电荷发生物质。作为电荷发生物质的代表,可以举出单偶氮颜料、双偶氮颜料、三偶氮颜料、苝类颜料、苝醌类颜料、喹吖啶类颜料、醌类缩合多环化合物、方形酸类染料、其他酞菁类颜料、萘菁类颜料、吖丙啶鎓(アズレニウム)盐类染料等,这些是优选的。这些电荷发生物质既可以单独使用,也可以2种或2种以上混合使用。
电荷发生层22,电荷发生物质可根据需要与粘接树脂一起用球磨机、立式球磨机、砂磨机、超声波等进行混合,将其涂敷在导电性支持体20上或底涂层21上,通过干燥而形成。
电荷发生层22中,可根据需要在粘接树脂中分散上述电荷发生物质。作为可以使用的粘接树脂的例子,可以举出聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、聚酮、聚碳酸酯、硅树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯基丁缩醛树脂、聚乙烯基缩甲醛树脂、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基酮、聚苯乙烯、聚砜、聚-N-乙烯基咔唑、聚丙烯酰胺、聚乙烯基亚苄、聚酯、苯氧基树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、聚苯醚、聚酰胺、聚乙烯基吡啶、纤维素类树脂、酪蛋白、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮等。粘接树脂的量对电荷发生物质100重量份达到0~500重量份,优选10~300重量份是适当的。粘接树脂可在分散前或分散后的任何一种状态下添加。
作为这里使用的溶剂,可以举出异丙醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、四氢呋喃、二噁烷、乙基溶纤剂、乙酸乙酯、乙酸甲酯、二氯甲烷、二氯乙烷、单氯苯、环己烷、甲苯、二甲苯、挥发油等,特别优选使用酮类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂。这些既可以单独使用,也可以2种以上混合使用。
电荷发生层22,以电荷发生物质、溶剂及粘接树脂为主成分,但其中可以含有光敏剂、分散剂、界面活性剂、硅油等任何一种添加剂。
作为涂敷液的涂敷方法,可以采用浸渍涂敷法、喷涂法、加热涂敷法、喷嘴涂敷法、旋转涂敷法、环涂敷法等方法。电荷发生层22的膜厚达到0.01~5μm左右是适当的,优选0.1~2μm。
<电荷输送层23>
电荷输送层23是把电荷输送物质及粘接树脂溶解或分散在适当的溶剂中,将其在电荷发生层22上涂敷、干燥而形成。另外,根据需要还可以添加1种或2种以上的增塑剂、调平剂、抗氧剂等。
电荷输送物质有正孔输送物质和电子输送物质。
作为电子输送物质,例如,可以举出氯醌、溴醌、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷、2,4,7-三硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基-9-芴酮、2,4,5,7-四硝基呫吨酮、2,4,8-三硝基噻呫吨酮、2,6,8-三硝基-4H-茚并[1,2-B]噻吩-4-酮、1,3,7-三硝基二苯并噻吩-5,5-二氧化物、苯醌衍生物等电子接收性物质。
作为正孔输送物质,例如,可以举出聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、聚-γ-咔唑乙基谷氨酸酯及其衍生物、芘-甲醛缩合物及其衍生物、聚乙烯基芘、聚乙烯基菲、聚硅烷、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、单芳基胺衍生物、二芳基胺衍生物、三芳基胺衍生物、均二苯乙烯衍生物、α-苯基二苯乙烯衍生物、联苯胺衍生物、二芳基甲烷衍生物、三芳基甲烷衍生物、9-苯乙烯基蒽衍生物、吡唑啉衍生物、二乙烯基苯衍生物、腙衍生物、茚衍生物、丁二烯衍生物、芘衍生物、二芪衍生物、烯胺衍生物等、其他公知的材料。这些电荷输送物质可以单独,或2种或2种以上混合使用。
作为粘接树脂,可以举出苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚酯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、聚偏二氯乙烯、聚芳基化合物树脂、苯氧基树脂、聚碳酸酯、醋酸纤维素树脂、乙基纤维素树脂、聚乙烯基丁缩醛树脂、聚乙烯基缩甲醛树脂、聚乙烯基甲苯、聚-N-乙烯基咔唑、丙烯酸类树脂、硅树脂、环氧树脂、蜜胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂等热塑性或热固性树脂。
电荷输送物质的量对粘接树脂100重量份达到20~300重量份,优选40~150重量份是适当的。另外,电荷输送层的厚度,从分辨度、响应性考虑,达到25μm或25μm以下是优选的。其下限值因使用的系统(特别是带电电位等)而异,但达到5μm或5μm以上是优选的。
作为这里使用的溶剂,可以举出四氢呋喃、二噁烷、甲苯、二氯甲烷、单氯苯、二氯乙烷、环己酮、甲乙酮、丙酮等。这些既可以单独使用,也可以2种或2种以上混合使用。
其次,对感光层为单层结构时加以介绍。感光层是把上述电荷发生物质、电荷输送物质、粘接树脂溶解或分散在适当的溶剂中,将其在导电性支持体50上或底涂层51上进行涂敷、干燥而形成的。不含电荷输送物质而由电荷发生物质与粘接树脂构成也可。另外,根据需要,还可以添加增塑剂或调平剂、抗氧剂等。
作为粘接树脂,除上述在电荷输送物质23中列举的粘接树脂以外,在电荷发生层中列举的粘接树脂也可以混合使用。当然,使用先前列举的高分子电荷输送物质也是优选的。电荷输送物质的量对粘接树脂100质量份达到5~40质量份是优选的,电荷输送物质的量0~190质量份是优选的,50~150质量份是更优选的。
感光层是电荷发生物质、粘接树脂与电荷输送物质一起,采用四氢呋喃、二噁烷、二氯乙烷、环己烷等溶剂,用分散机等分散的涂敷液,用浸渍涂敷法或喷涂法、加热涂敷法、环涂敷法等进行涂敷而形成的。感光层的膜厚5~25μm左右是适当的。
<底涂层21>
在图示例的图像载体10中,在导电性支持体20与感光层之间设置底涂层21。底涂层21一般以树脂作为主成分,当考虑把这些树脂在其上用溶剂涂敷感光层时,希望采用对一般的有机溶剂的耐溶剂性高的树脂。作为这种树脂,可以举出聚乙烯醇、酪蛋白、聚丙烯酸钠等水溶性树脂;共聚尼龙、甲氧基甲基化尼龙等醇可溶性树脂;聚氨酯、蜜胺树脂、酚醛树脂、醇酸-蜜胺树脂、环氧树脂等形成三元网状结构的热固性树脂。在底涂层21中,为了防止绉纹、残留电位的下降,也可以添加氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化锡、氧化铟等列举的金属氧化物的细粉末颜料。另外,这些底涂层21,可以采用上述感光层那样适当的溶剂及涂敷方法形成。另外,作为图中列举的底涂层21,还可以采用硅烷偶合剂、钛偶合剂、铬偶合剂等。另外,在底涂层21上通过阳极氧化设置Al2O3,或聚对二甲苯(异戊烯炔)等有机物,或SiO2、SnO2、TiO2、ITO、CeO2等无机物,用真空薄膜制备法设置也是优选的。另外,还可以采用公知的。底涂层21的膜厚0~5μm是适当的。
<保护层24的第1例>
为了防止对图像载体10的最表面层机械摩耗,也可以设置保护层24。例如,为了提高耐摩耗性,用无定形硅涂敷表面的图像载体,或另外在电荷输送层23的表面设置分散了氧化铝或氧化锡等的最外面层的有机图像载体等也可以采用。设置含无机微粒的保护层24也可。
如上所述,在该实例中使用的图像载体10的结构,不限于特定的结构。在导电性支持体20上仅设置电荷发生物质和电荷输送物质作为主成分的感光层的1层结构;或在导电性支持体20上设置电荷发生物质作为主成分的电荷发生层和以电荷输送物质作为主成分的电荷输送层的叠层结构;或在导电性支持体20上设置电荷发生物质与电荷输送物质作为主成分的感光层,再在其上设置保护层的结构;或者,在导电性支持体上层叠以电荷发生物质作为主成分的电荷发生层和以电荷输送物质作为主成分的电荷输送层,在该电荷输送层上设置保护层的结构;或者,在导电性支持体上层叠以电荷输送物质作为主成分的电荷输送层和以电荷发生物质作为主成分的电荷发生层,在该电荷发生层上设置保护层的结构等,具有各种层结构的图像载体均优选使用。
<保护层24的第2例>
另外,在保护层24上使用具有交联结构的粘合树脂的保护层也是有效的。为了形成交联结构,使用1个分子内有多个交联性官能基的反应性单体,用光或热能使发生交联反应,形成3元网状结构。该网状结构作为粘接树脂可呈现高的耐摩耗性。
从电稳定性、耐刷性、寿命的观点考虑,作为上述反应性单体,使用全部或一部分具有电荷输送能力的单体是非常有效的措施。通过使用这种单体,可在网状结构中形成电荷输送部位,作为保护层24的功能可以充分呈现。
作为具有电荷输送能力的反应性单体,可以举出在同一分子中含有至少1个以上具有电荷输送性成分与水解性取代基的硅原子的化合物,在同一分子中含有电荷输送性成分与羟基的化合物,在同一分子中含有电荷输送性成分与羧基的化合物,在同一分子中含有电荷输送性成分与环氧基的化合物,在同一分子中含有电荷输送性成分与异氰酸酯基的化合物。具有这些反应性基的电荷输送性材料既可以单独使用,也可以2种或2种以上并用。
作为具有电荷输送能力的单体,更优选电气·化学稳定性高者,从载体的移动度快等考虑,使用具有三芳基胺结构的反应性单体是有效的。
除此之外,从涂敷时的粘度调整、交联型电荷输送层的应力缓和、低表面能化及摩擦系数降低等目的考虑,可以并用单官能及双官能的聚合性单体及聚合性低聚物。作为这些聚合性单体及低聚物,可以利用公知的那些。
另外,在图示例中,用热或光进行正孔输送性化合物的聚合或交联,但在用热进行聚合反应时,可以举出仅用热能进行聚合反应以及必须用引发剂的场合,但为了在较低温度更有效地进行反应,添加引发剂是优选的。
用光进行聚合时,用紫外线作光是优选的,但仅用光能进行反应是特别稀少的,一般并用光聚合引发剂。此时的所谓光聚合引发剂,主要系指吸收波长400nm或400nm以下紫外线,生成自由基或离子等活性种,使聚合开始的引发剂。还有,在该例中,上述热及光聚合引发剂也可以并用。
具有这种形成的网状结构的电荷输送层23,耐摩耗性高,但在交联反应时体积收缩加大,而形成相当厚的膜,故有时生成裂缝等。在这种情况下,当保护层采用层叠结构时,下层(感光层侧)使用低分子分散聚合物的保护层,在上层(表面侧)形成具有交联结构的保护层也可。
例如,在电子照相图像载体中,除保护层涂敷液及膜厚·制作条件用下述代替外,进行同样的操作,制成电子照相图像载体A。
把甲基三甲氧基硅烷182份、二羟甲基三苯基胺40份、2-丙醇225份、2%醋酸106份、三乙酰基乙醇铝1份加以混合,配制保护层用涂敷液。把该涂敷液在上述电荷输送层23上涂敷、干燥,干110℃加热固化1小时,形成膜厚3μm的保护层24。
另外,在电子照相图像载体中,除保护层涂敷液及膜厚·制作条件用下述代替外,进行同样的操作,制成电子照相图像载体B。
把正孔输送性化合物(下列化1结构式)30份、丙烯酸类单体(下列化2结构式)以及光聚合引发剂(1-羟基-环己基-苯基-酮)0.6份,溶解在单氯苯50份/二氯甲烷50份的混合溶液中,配成表面保护层用涂料。把该涂料用喷涂法在先前的电荷输送层23上涂敷,用金属卤灯用500mW/cm2光强度使固化30秒,形成膜厚5μm的表面保护层24。
[化1]
[化2]
(关于带电装置11)
关于附图所示的带电装置11的结构,表示其一例。
作为带电装置,以往具有使用利用电晕放电的电晕带电方式的装置。电晕带电方式将充电线靠近被带电体设置,通过向充电线施加高电压,在充电线和被带电体之间产生电晕放电,由此使被带电体带电。但是,在电晕带电方式的情况,伴随电晕放电产生臭氧及氮族氧化物(NOx)等放电生成物质。由于放电生成物质会形成图像形成时对载像体产生不良影响的硝酸或硝酸盐的膜,故尽可能避免其的产生。
因此,近年来,替代电晕放电方式,放电生成物质的产生少、能够以低电力带电的接触带电方式或接近带电方式的开发正在盛行。这些方式是将辊、刷或刮板等带电部件与载像体等被带电体接触相对或接近相对,通过向带电部件施加电压而使被带电体表面带电。根据该方式,与电晕带电方式相比,由于放电生成物质的产生少,能够实现低电力化,故实用性高。另外,由于不需要大型的带电装置,故能够实现装置的小型化,与希望装置小型化的要求一致。
在图示例中,作为实现上述的低电力化、低危险化、小型化的要求的一例,使用以下所示的非接触辊带电方式。
另外,在使用球形调色剂的情况,如上所示,与现有的粉块调色剂相比容易产生清洁不良。在可使用由不定形调色剂的堆积层来清洁球形调色剂的图像形成装置中,万一产生调色剂不良,若为非接触辊带电方式,则由于清洁不良的调色剂不附着在带电装置上,故具有不引起带电异常所产生的异常图像的发生。
图示例中的带电装置通过非接触而接近相对配置的带电部件所产生的交流施加放电,使载像体10带电。另外,还具有通过接触相对配置的带电部件的交流施加放电而使载像体10带电的方法。在使用该方法的情况下,最好提高载像体10表面和带电部件的接触性,并且使用不赋予载像体10机械压力的弹性部件。其中,若使用弹性部件,则带电夹持部宽度扩大,这样而保护物质易附着在带电辊侧。这样,在被带电体的高耐久化上,通过非接触而带电的方法是有利的。
图3中表示带电位置的载像体10和带电装置11的位置关系、在带电装置11上具有作为带电部件的带电辊26、衬垫27、弹簧28以及电源30等。在带电辊26上设置轴部26A和作为带电部的辊部26b。其中,辊部26b与载像体10相对,具有使载像体10表面带电的功能,通过轴部26A的旋转而能够转动。带电辊26的辊部26b相对载像体10表面以微小间隙相对配置而在带电辊26上设置作为间隙保持部件的衬垫27。通过该衬垫27,与载像体10表面中形成有图像的图像形成区域A相对的部分与载像体10非接触而配置。辊部26b长度方向的尺寸设定成比载像体10的图像形成区域长,通过使衬垫27抵接在载像体10的非图像形成区域b上,形成上述微小的间隙c。经由该衬垫27,带电辊26绕载像体10表面并相连着旋转。微小间隙c构成带电辊部26b和载像体10最接近部为1~100μm。该最接近距离最好为30~65μm。
在轴部26A上安装有用于将带电辊26A向被带电体按压的弹簧28。由此,能够精度良好地维持上述微小间隙c。
在带电辊26上连接有带电用的电源30。电源30在载像体10表面和带电辊26表面间的微小空隙中,通过交流施加放电而使载像体10表面均匀带电。在该实施例中,将在作为直流成分的DC电压上重叠了作为交流成分的AC电压的交变电压向带电辊26施加。通过使用交变电压,抑制引起微小间隙变动的带电电位的波动等的影响,能够均匀带电。
上述带电辊26由呈圆柱状的导电性支承体的芯骨和在该芯骨的外周面上形成的电阻调整层构成。在该实施例中,带电辊26的直径形成10mm。
带电辊26的表面能够使用例如橡胶部件等公知的材料,但理想的是由树脂材料构成。若使用橡胶部件,则由于橡胶吸水和挠曲的发生,难以维持与载像体10的微小间隙。根据成像条件,仅带电辊26的中央部能够突发地接触载像体10表面。难以应对这样的局部、突发的带电辊26向载像体10的接触引起的载像体10表面层的紊乱。因此,通过非接触带电方式使载像体10带电时,最好使用能够均匀地维持带电辊和载像体的微小间隙的硬质材料。
<带电辊表层>
作为带电辊26表面的硬质材料,例如,可以采用下列材料。作为电阻调整层,可由高分子型离子导电剂分散的热塑性树脂组合物(聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及其共聚物等)形成,电阻调整层表面用固化剂进行固化被膜处理等。固化被膜处理,例如把电阻调整层浸渍在含异氰酸酯化合物的处理溶液中来进行处理。或者,把电阻调整层的表面改性,形成固化处理被膜层也可。
(显影装置13)
如图1所示,在显影装置13上,在显影壳体32内例如具有:搅拌运送显影剂的搅拌运送部件33、将由其运送的显影剂进行补给的显影剂补给辊34、将由其补给的显影剂的调色剂附着在载像体10上的显影辊35、在附着在载像体10上之前将显影辊35上的显影剂薄层化的薄层化部件(省略图示)等。
近年来,在使用调色剂进行图像形成的图像形成装置中,要以更高的精度形成高精细的图像,高分辨率的要求提高。作为实现高分辨率的方法,公知使用减小粒径且接近球形的球形调色剂是有效的。因此,在显影装置13中为了提高画质而使用球度大于或等于0.95的球形调色剂。
这里的“球度”是由流动式例子像分辩装置FPIA-2000(東亜医用電子株式会社(东亚医用电子株式会社)生产,商品名)测出的平均球度。具体的是,在容器中的预先去除了杂质固形物的水100~150ml中,作为分散剂加入界面活性剂,最好加入0.1~0.5ml的烷基苯磺酸盐,另外加入0.1~0.5g左右的测定试料(调色剂)。然后,由超声波分散器对该调色剂分散了的悬浊液进行大于1~3分钟的分散处理,使分散液浓度成为3000~1万/μl,将所得物设于上述分析装置,测定调色剂形状及分布。并且,基于该测定结果,将图4(A)所示的实际调色剂投影形状的外周长设为L1、将其投影面积设为S、将与该投影面积S相同的图4(B)所示的正圆的外周长设为L2时,求出L2/L1,将其平均值作为球度。
作为球形调色剂,可使用通过现在广泛使用的粉块法对形状歪斜的异形的调色剂(粉块调色剂)进行加热处理等而球形化的调色剂,和通过聚合法制造的调色剂等。
(清洁装置)
例如图5所示,清洁装置16将作为刮板固定装置的刮板状的支承部件37的单面粘附在弹性清洁刮板38的基端,将其前端棱角线部38b按压在载像体10的周面。清洁刮板38例如使用JISA硬度从60度到80度的橡胶,使用在23℃使回复弹性小于或等于30%的材料。并且,制成沿载像体10的轴向细长的刮板状。清洁刮板38不限于上述形状,也可以例如图6所示,将支承部件37的前端部嵌合粘附在其基端台阶部上,形成具有突部40的形状,防止前端棱角线部38b按压在载像体10上时抵接在支承部件37而清洁刮板38向箭头方向脱离。
在此,清洁刮板38的形成前端棱角线部38b的角度θ,例如图7(A)所示,通过倾斜切割前端面38c的一部分而形成切割面38A,而形成钝角。另外,如图7(B)所示,也可以通过倾斜切割前端面38c的全部,将前端面38c整体作为切割面38A,将形成前端棱角线部38b的角度θ构成为钝角。钝角最好在95度~140度的范围。并且,清洁刮板38以等于或等于2.0MPa的面压将前端棱角线部38b按压在载像体10上。理想的是大于或等于3.0MPa。
以下详述清洁球形调色剂时所必须的面压。面压是将清洁刮板38按压在载像体10上时所施加的总荷重除以清洁刮板38和载像体10的接触面积而得的值。清洁刮板38和载像体10的接触面积可通过测定清洁刮板38按压在透明的模拟载像体上时的接触面积而容易求得。
以下实验是表示在施加有同一荷重(线压)时由于面压的不同而清洁性能不同的结果的实验,具体的是,在清洁刮板38上施加有一定荷重(线压)时,使接触面积变化,算出此时的面压,调整与清洁性能的关系。
(实验:面压和清洁性能)
以下的表1是在清洁刮板上施加某一荷重时观察清洁刮板和载像体的接触面积算出面压的结果。具体的是,由于判定清洁刮板与载像体接触的主扫描方向的长度,由观察图像求出载像体和清洁刮板的接触宽度,用接触宽度除线压(g/cm)而得的值。
在此,表1所示的清洁性能参考清洁后的载像体表面的剩余调色剂量而判定。表中的符号◎表示完全被清洁的情况,○表示残留有极少量调色剂的情况,△表示局部出现筋状的清洁不良的情况或整个面残留有一些调色剂的情况,×表示整个面残留有筋状或大量的调色剂的情况。
线压(N/cm) | 接触长度(μm) | 面压(MPa) | 清洁性 |
1.20 | 5 | 24.00 | △ |
1.20 | 10 | 12.00 | ○ |
1.20 | 20 | 6.00 | ◎ |
1.20 | 30 | 4.00 | ◎ |
1.20 | 50 | 2.40 | ○ |
1.20 | 60 | 2.00 | ○ |
0.95 | 5 | 19.00 | △ |
0.95 | 10 | 9.50 | ○ |
0.95 | 20 | 4.75 | ◎ |
0.95 | 30 | 3.17 | ◎ |
0.95 | 50 | 1.90 | × |
0.95 | 60 | 1.58 | × |
0.95 | 90 | 1.06 | × |
0.40 | 5 | 8.00 | △ |
0.40 | 10 | 4.00 | ○ |
0.40 | 20 | 2.00 | ○ |
0.40 | 30 | 1.33 | × |
0.40 | 40 | 1.00 | × |
0.40 | 50 | 0.80 | × |
0.20 | 5 | 4.00 | △ |
0.20 | 10 | 2.00 | △ |
0.20 | 20 | 1.00 | × |
在本实验中,使线压在0.2~1.2N/cm之间变动,使接触宽度在5~90μm之间变动。在将1.2N/cm的线压施加到刮板上时,在2.4~12.0MPa的面压之间能够得到良好的清洁性能(◎或○)。相反,在2.4MPa的面压下产生清洁不良。这是由于接触宽度为5μm这样窄,从载像体精度等考虑,主要在主扫描方向上产生接触不均,不能局部地施加充分的面压。另外,在刮板上施加0.95N/cm线压时,能够在3.17~9.50MPa的面压下得到良好的清洁性能,但在1.9MPa的面压下,由于接触宽度窄,为5μm,还是会因为接触不均而产生清洁不良。另外,在小于或等于1.9MPa的面压下产生清洁不良。
另外,在线压为0.4N/cm时,在2.0~4.0MPa的面压下能够得到良好的清洁性能,但是在8.0MPa的面压(接触不均)、小于或等于1.33MPa的面压下,产生清洁不良。
由以上结果可以判定,即使施加相同线压,也由于根据清洁刮板和载像体的接触状态(接触面积),每单位面积的荷重即面压(MPa)不同,而当将线压设定高时,若面压低,则不能清洁球形调色剂。
另外,由表1的结果,通过将面压设定成大于或等于2.0MPa,能够清洁球形调色剂,但是接触宽度为10μm左右时,或者面压为2.0MPa左右时,调色剂残留很少(○),而不能成为完全清洁。这是因为,接触面积越小,越能够施加高面压,但刮板和载像体的接触宽度过窄时,由于与载像体的接触不均和载像体表面的损伤、突起物等原因而易引起清洁不良。为了清洁球调色剂,如图5及图6所示,理想的是将面压设定成大于或等于2.0MPa,最好大于或等于3.0MPa,将接触宽度设定成大于或等于10μm。
如上所述,为了清洁球形调色剂,需要将刮板和载像体的接触宽度设定成大于或等于10μm,将面压设定成大于或等于2.0MPa,最好大于或等于3.0MPa。在此,为了抑制载像体的膜剥落、载像体驱动转矩的增加、刮板磨损等,理想的是,将接触宽度设为大于或等于10μm小于或等于40μm,最好小于或等于30μm。其原因是,即使在刮板和载像体的接触宽度非常大的情况下(例如接触宽度100μm),若面压大于或等于2.0MPa或大于或等于3.0MPa,则也阻止球形调色剂的侵入而清洁。但是,例如在接触宽度为100μm时,为了将面压形成为2.0MPa,必须施加2.0N/cm的线压,需要非常大的线压。为了清洁球形调色剂,必须尽量减小刮板和载像体的接触面积,尽量利用小的线压而施加高的面压。为了阻止球形调色剂的侵入,也考虑载像体的精度和调色剂粒径,最好将载像体和刮板的接触宽度设为大于或等于10μm,但上限值通过设定成小于或等于40μm,最好小于或等于30μm,而能够将为使面压大于或等于2.0MPa或大于或等于3.0MPa而施加的线压设定在0.2~1.2N/cm之间。最好是将线压设定成小于或等于0.9N/cm。
接下来说明通过将清洁刮板38的前端形成为钝角,与刮板前端为90度的情况相比,线压小且能够施加用于阻止球形调色剂侵入的面压。
如上所述,为了清洁球形调色剂,需要以大于或等于2.0MPa的面压将刮板抵接在载像体上,但是在施加相同面压的情况下,由于刮板的形状而施加在刮板整体上的荷重(线压)不同。由于线压对载像体驱动转矩的大小、载像体10的寿命以及清洁刮板38的磨损影响很大,而要尽量减小线压。
为于清洁球形调色剂,可以施加与用于清洁现有粉块调色剂的线压相比大的线压,故目前为止考虑清洁刮板的材质,另外,研究了消除支承部件前端的清洁刮板的压曲而能够施加高线压的刮板形状。
但是,如上所述,调色剂去除性能不由线压而是由面压决定。因此,关于能够清洁球形调色剂而必须的2.0MPa的面压以更低的线压施加的刮板形状进行了研究。其结果,通过将清洁刮板38压接在载像体10上的前端棱角线部38b加工成钝角,与将前端棱角线部38b形成90度的情况相比,能够以低线压施加可清洁球形调色剂的面压。即,通过将前端棱角线部38b加工成钝角,在施加相同荷重时,与前端棱角线部38b为90度的情况相比,刮板切割面的翘曲减少,接触面积减小,故能够提高并单位面积上的阻力即面压。
下面,关于图8(A)所示的前端阻力集中形状的清洁刮板A、将抵接在载像体上的前端棱角线部切割成钝角的图6所示相同的图8(B)所示的前端阻力集中形状的钝角清洁刮板B以及(C)所示的现有粉块调色剂用的清洁刮板C这三种,说明线压和接触宽度、线压和面压的关系。
首先说明比较线压和接触宽度的刮板A、B、C的刮板形状。刮板C粘贴在支承部件37的单侧,厚度为2mm,从支承部件37的前端到刮板前端的自由长度为7mm,JISA硬度为70度。
接下来说明前端阻力集中形状的刮板A和钝角刮板B。首先,在刮板A和刮板B形成共通的形状,为了在刮板前端有效地施加高面压而构成防止成为面压降低原因的腹接触。即,如图8(A)和(B)所示,刮板A和刮板B紧密接合在支承部件37上并形成突部40,防止将前端棱角线部38b按压在载像体上时与支承部件37抵接而清洁刮板逃脱。即,为形成大致凸形状而由大致中央部的壁厚部和两端的壁薄部构成,通过使壁厚部和壁薄部的台阶部与支承部件37紧密接合而被支承。通过如此形成刮板的形状,能够防止支承部件37的前端部的刮板的压曲,故抑制清洁刮板对载像体的腹接触,能够使荷重集中在刮板前端。
具体的是,刮板A及刮板B的刮板形状为,t1=1.7mm,t2=3.5mm,t3=7mm,t4=11mm,L=3.8mm,d=1.2mm,支承部件37的厚度T=1.6mm,JISA硬度为70度。
并且,在钝角刮板B的情况下,在上述结构的基础上,与图7(A)同样,具有将刮板压接在载像体上的前端棱角线部38b切割成钝角的形状。具体的是,如图8(D)所示,通过将长度方向切割成100μm,将厚度方向切割成200μm,将形成前端棱角线部38b的角度θ构成为钝角。
图9表示上述三种刮板A、B、C的线压和接触宽度的关系,图10表示上述三种刮板A、B、C的线压和面压的关系。
如图9所示,在施加有一定的线压的情况下,比较三种刮板A、B、C的接触宽度,则刮板C与其他两种前端阻力集中形状的刮板A、B相比,由于构成腹接触,故接触宽度增大。另一方面,比较两种前端阻力集中形状的刮板A、B抵接在载像体上时的接触宽度,则将刮板前端切割成钝角的刮板B与无加工的刮板A相比,接触宽度更小,在施加有相同线压的情况下面压也容易增高。
图10是曲线表示各刮板A、B、C的线压和面压(从图9来看,除线压以接触宽度而求得)的关系。
在现有的粉块调色剂用的刮板C中,增大刮板压附在载像体上的位移量d,线压增高的情况下,仅增大接触面积,面压不能充分增大,产生清洁不良。另一方面,前端阻力集中形状的刮板A、B中,增大位移量d时,也是由于腹接触而接触宽度不增大,故能够赋予清洁球形调色剂所必须的面压。在此,清洁球形调色剂所必须的面压,如前所述,大于或等于2.0MPa,最好大于或等于3.0MPa。
另外,比较刮板A、B,将刮板前端加工成钝角的刮板B能够以与刮板A相比小的线压来施加高的面压。
在刮板A中,为了施加清洁载像体上的调色剂(○)所必须的最低面压2.0MPa,需要施加线压约0.2N/cm,为了形成能够完全清洁(◎)的面压3.0MPa,需要施加线压约0.3N/cm。另一方面,在刮板B中,为了施加面压2.0MPa而需要施加线压约0.4N/cm,为了施加面压3.00MPa而需要施加线压约0.6~0.8N/cm。这样,通过将刮板前端加工成钝角,能够以更小的线压施加大的面压。例如,能够将为使可完全清洁调色剂的面压为3.0MPa而施加的线压设定小,大约为0.3~0.5N/cm。
这样,通过将刮板前端加工成钝角,与前端90度的情况相比,能够减小片和载像体的接触面积。图9、10所示的结果中,仅将刮板B的前端部分切割成100μm×200μm(角度大于115度),形成钝角。即,如图7(A)、(B)所示,若将切割面整体切割成钝角,则接触宽度与90度的情况相比能够变窄。在此,所谓钝角是指大于90度的角度,大于或等于95度且小于或等于140度。若是前端角度近似90度的值,则不能发挥钝角带来的降低接触面积的效果。另外,清洁刮板将图5及图6所示的初始接触角度β设定在15度~30度之间而组装到装置中。因此,在将前端角度设为140度,将初始接触角度设为30度时,切割面和刮板构成的角度成为10度。该角度成为小的值,则在楔部分堆积调色剂,由于实质上刮板和载像体的接触面积增加,故面压降低,其结果会产生清洁不良。
图11表示图5所示的清洁刮板的具体例。在该例中,将清洁刮板38形成长条形状,在自由长度t3和厚度t1之间形成满足1.75≤t3/t1≤3的关系的形状。这样,能够防止支承部件37的前端部的清洁刮板38的压曲。
另外,粉块调色剂清洁用的刮板的形状例如为自由长度t3=8mm,厚度t1=2mm(t3/t1=4),由于压曲而腹接触,不能施加清洁球形调色剂所需要的面压,但通过设定满足上述关系式的形状,则能够抑制支承部件37的前端部的清洁刮板38的压曲。
在此,在图11所示的比以往的量厚的长条形状中,在将形成片的前端棱角线部38b的角度θ构成钝角时,同样减小片和载像体的接触面积,与形成片的前端棱角线部38b的角度为90度的情况相比,能够以更低的线压施加可清洁球形调色剂的面压。
以下,表示刮板前端部为90度的刮板D(图12(A))和将前端部加工成钝角(100μm×200μm)的刮板E(图12(B))的线压和面压的关系。在此,钝角加工前的刮板形状形成比通常厚,t1=3.6mm,t3=7mm(t3/t1≈1.95)的长条刮板状。
图8(C)所示的刮板C不能附加清洁球形调色剂所必须的面压,但在刮板D、E中,能够施加清洁球形调色剂所必须的面压2.0MPa、3.0MPa。另外,清洁刮板E通过将形成刮板的前端棱角线部38b的角度θ构成为钝角,与刮板D相比,即使以小线压也能够施加清洁球形调色剂所必须的面压。
如图7(A)、(B)所示,图12(B)所示的刮板E无论是切割片的前端面整体,还是切割一部分,都能够得到同样的效果。
另外,本发明的刮板的橡胶硬度,如前所述,在JISA硬度下在60~80度之间便可。在将硬度形成为小于或等于60度的情况下,产生支承部件的前端部的片的压曲,不能赋予充分的面压。相反,在橡胶硬度过高时,与载像体的密合性变差,产生不能局部施加充分的面压的位置,具有清洁不良的情况。
接下来说明使用了加强部件的刮板支承结构。
图13(A)是设置与厚度2mm的支承部件37相同厚度的清洁刮板38,并将该刮板粘附在加强部件41而将刮板的自由长度形成为3mm。作为加强部件41设置与支承部件37相同的金属材料。自由长度可以适当选择,不限于上述长度。另外,加强部件41所使用的材料也不限于上述材料,最好使用大于或等于片的硬度的材料。
另外,图13(B)中将比厚度2mm的支承部件37薄的加强部件41粘附在刮板38上。在图13(B)中,直到刮板38的最前端未粘附加强部件41,但不限于此,可以将加强部件41的长度任意设定。
下面说明清洁刮板38的回复弹性。
在本发明中,将使用于清洁刮板38的弹性材料的回复弹性设定为23℃小于或等于30%。作为将回复弹性设定为小于或等于30%的理由如下两方面。一,为了清洁球形调色剂而刮板前端的振动少的清洁刮板为好。二,相对刮板的磨损,回复弹性低的清洁刮板为好。
以往,在清洁粉块调色剂时,刮板具有使接触到刮板前端的调色剂弹飞的作用,故在回复弹性率低的情况下,存在弹飞效果不能充分发挥的问题。但是,在球形调色剂的情况下,在调色剂弹回之前,由于使刮板滑脱,而弹飞效果不发挥作用。在回复弹性高,刮板前端相对载像体易微小振动时,反而助长球形调色剂的滑脱。
另一方面,回复弹性低的,针对刮板的磨损是有利的。即,在反复成像的过程中,清洁刮板通过与载像体的滑动摩擦而渐渐磨损。刮板磨损发生机构要考虑刮板自身的粘滑运动的结果,构成刮板的高分子(例如聚氨酯橡胶)扯裂,疲劳破损的结果,产生磨损。在这样的情况下,刮板前端部被扯碎,由此产生清洁不良。
在回复弹性降低的情况下,由于抑制刮板自身的粘滑运动,即使经过了反复的成像工序,刮板前端部分的累积振动次数也比高回复弹性刮板小,疲劳破损也能够抑制。其结果,经过了反复的成像工序,也不出现刮板磨损,能够长期良好地维持清洁性能。
由于以上两个理由,需要将回复弹性设定成23℃小于或等于30%。
在本发明中,为了清洁球形调色剂,承受高的荷重而将清洁刮板38压接在载像体10上。由此,刮板磨损及载像体的膜剥落变大。在此,通过在载像体10表面涂敷润滑剂,从而能够抑制刮板38的磨损、载像体10的膜剥落。另外,通过上述使用了放电的带电装置11而使载像体10带电时,通过放电渐渐使载像体10表面改性,提高表面能量。这时,由于易产生球形调色剂的清洁不良,故通过涂敷润滑材料来抑制载像体10表面的改性,从而能够长时间维持球形调色剂的清洁性能。因此,在本发明的图像形成装置上也可以具有在载像体10上涂敷润滑剂的润滑剂涂敷装置。
图14表示润滑剂的一例。图14所示的润滑剂涂敷装置42将润滑剂43成型为固状,用加压弹簧44按压在毛刷45,旋转毛刷45而涂敷在载像体10表面上。另外,还有将粉末状的润滑剂的蓄溜剂与载像体表面相对配置而向载像体供给的方法。图14中,润滑材料的涂敷位置相对于载像体10的移动方向为清洁刮板38的上游侧。此时,具有与被刮板38去除的调色剂一同将润滑材料去除的情况,有不能在载像体10表面均匀地形成润滑材料膜的情况。
如图15所示,在清洁刮板38的下游、带电装置11的上游配置润滑剂涂敷装置42,由该润滑剂涂敷装置42涂敷润滑剂,则由于在调色剂去除后的载像体10表面涂敷润滑剂,故能够均匀地涂敷。另外,理想的是,如图所示,在润滑材料涂敷装置42的下游配置用于拉伸涂敷在载像体10表面的润滑材料的拉伸部件46。作为拉伸部件46,能够以适当的压力将聚氨酯橡胶刮板等的弹性体及弹性辊等抵接在载像体10即可。
作为润滑材料43,采用硬脂酸锌等刮板状结晶粉末是优选的。刮板状结晶具有两亲溶剂性分子自组织化层状结构,当施加剪断力时,在层间结晶被破坏而容易滑动。该作用对降低摩擦系数有效。润滑材料43,除上述以外,还可以使用各种脂肪酸盐、蜡、硅油等其他物质。
作为脂肪酸,可以举出十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十五烷酸、十八烷酸、十七烷酸、花生酸、油酸、花生油烯酸、辛酸、癸酸、己酸等,作为其金属盐,可以举出锌、铁、镁、铝、钙等金属的盐。
接下来说明将具有钝角形状的清洁刮板38的前端棱角线部38b低摩擦系数化的情况。
具体的是,如图16(A)所示,由支承部件37支承弹性橡胶制的清洁刮板38。清洁刮板38,为不产生压曲而以3.6mm的厚度将刮板下面的自由长度设为7mm,刮板上面的自由长度设为8.8mm,将构成刮板下面和前端面的前端棱角线部38b的角度θ形成钝角形状。通过形成这样的刮板形状,如上所述,适当地设定清洁刮板38和载像体10的接触宽度,确保清洁球形调色剂所必须的2.0~3.0MPa的面压。
清洁刮板38将按压在作为被清洁部件的载像体10上的前端棱角线部38b低摩擦系数化,降低与载像体10之间的摩擦系数。具体的是,可以如图16(B)所示在清洁刮板38的表面实施用于低摩擦系数化的涂层p,但是更好地,图示省略,清洁刮板38用氟含浸而低摩擦系数化,这能够将氟浸入到刮板内而时效(经时)地维持低摩擦系数化的效果。
如下说明清洁刮板38前端的低摩擦系数化处理的效果。
一般,将把清洁刮板38按压在载像体10上的线压设为f(N/cm),将清洁刮板38长度方向的宽度设为L(cm),则将清洁刮板38按压在载像体10上的总荷重N=f×L(g)。此时,在清洁刮板38和载像体10之间的摩擦系数设为μ,则在清洁刮板38和载像体10之间作用的摩擦力F=μN。
在此,由于载像体10和清洁刮板38的滑动摩擦而产生的转矩T,使用载像体10的半径r而由
T=r×F=r×μN
表示。刮板的形状、材质相同,在抵接的载像体直径相同的情况下,施加清洁球形调色剂所必须的面压则必须施加一定的总荷重N。
因此,必须一边为了清洁球形调色剂而维持必要的荷重,一边为了降低转矩T而降低清洁刮板38和载像体10之间的摩擦系数μ。以往,作为降低载像体10表面的摩擦系数μ的方法公知有涂敷润滑剂等的方法,但由我们的研究结果可知,在涂敷润滑剂的情况下转矩不一定降低。以下是表示其一例的实验结果。
实施例2
在AC叠加的辊带电方式的图像形成处理中,在载像体10表面上涂敷硬脂酸锌时和不涂敷硬脂酸锌时清洁刮板38和载像体10之间作用的转矩。
(实验条件)
清洁刮板38:使用现有的粉块调色剂的清洁刮板(厚度2mm、自由长度7mm)
(清洁刮板的长度方向的长度:325mm)
使用Jupiter机,测定清洁动作时,比较平均值。
载像体10的直径:φ30
(结果)
表2
条件 | 转矩(kg·cm) |
硬脂酸锌涂敷 无 | 1.3 |
涂敷硬脂酸锌 有 | 1.9 |
如该表所示,在作为润滑剂涂敷硬脂酸锌时,反倒转矩增加。这考虑是由于,当意在使载像体10表面低μ化而涂敷润滑剂时,也是硬脂酸锌由带电装置的放电而劣化,丧失润滑性,反而载像体10表面的表面能量等增加,结果清洁刮板38和载像体10的滑动摩擦的转矩变大。
这样,即使在载像体10表面涂敷润滑剂,为了维持载像体10表面的低μ状态,将硬脂酸锌的涂敷量最佳化,硬脂酸锌的润滑效果以超出硬脂酸锌的劣化产生的表面能量的增加这样的涂敷平衡为必要,故将润滑剂涂敷的载像体10表面低μ化,降低清洁刮板38和载像体10之间的转矩是困难的。
因此,反复的形成图像过程的结果、为了降低变化的载像体10表面和清洁刮板38之间的摩擦系数μ,将清洁刮板38本身低摩擦系数化是更加稳定地降低清洁刮板38和载像体10之间的转矩的方法。
接下来,叙述关于在使清洁刮板38的前端棱角线部38b低摩擦系数化时与载像体10滑动摩擦时产生的载像体10的驱动转矩降低的效果而进行的比较实验的结果。
(实施例3)
在本实验中,在以下的条件1~3中测定清洁动作时产生的转矩值,比较其大小关系。
(实验条件)
清洁刮板A:现有的粉块调色剂用的清洁刮板(厚度2mm、自由长度7mm、形状为图8(C))
清洁刮板B:前端钝角刮板(形状为图13(A))
清洁刮板C:前端钝角刮板,将前端低摩擦系数化(形状为图13(B))
(注:A、B、C的清洁刮板长度方向的长度:325mm)
载像体:φ30
(结果)
表3
调色剂 | 片 | 线压(N/cm) | 转矩(kgf·cm) | |
条件1 | 粉块调色剂 | 刮板A(粉块用) | 0.2 | 1.8 |
条件2 | 球形调色剂 | 刮板B | 0.95 | 3.8 |
条件3 | 球形调色剂 | 刮板C(低μ处理) | 0.95 | 2.7 |
为了进行比较,将由现有的清洁刮板来清洁粉块调色剂时(条件1)的转矩形成为约1.8(kgf·cm)。而在将可施加清洁球形调色剂所需的2.0~3.0MPa面压的前端加工成钝角的刮板B中,施加0.95N/cm的线压时,转矩约为3.8kgf·cm,与条件1相比为大于或等于2倍的转矩。
在条件3中,使用了将刮板B的前端实施了低μ处理的刮板C的结果,在施加有0.95N/cm线压时,转矩约为2.7kgf·cm,能够降低转矩。
这样,通过将清洁刮板38的前端棱角线部38b低摩擦系数化,在施加有可清洁球形调色剂的荷重的情况下也能够降低载像体10和清洁刮板38的滑动摩擦产生的转矩。在此,作为清洁刮板38的前端棱角线部38b的低摩擦系数化的方法采用了氟含浸刮板的方法。此时,为了从刮板表面向内部含浸氟树脂,可以长时间低摩擦系数化。
另一方面,在刮板表面上也能够涂敷低摩擦系数化物质。另外,作为清洁刮板38与以往使用的聚氨脂相比,只要摩擦系数小便可,不限定于此。
在本发明的图像形成装置中,可以至少一体具备上述的清洁装置16和载像体10,构成相对于图像形成装置本体自如拆装的处理盒。由此,能够提供可得到能可靠地清洁小粒且球形的调色剂的低线压、高面压的清洁结构的处理盒。另外,通过形成处理盒,容易进行更换、修理、补给等维修,可实现图像形成装置本体的小型化。
在上述例中,说明了适用于将形成于作为载像体的感光体上的调色剂图像不通过中间转印体而直接转印到记录介质上记录图像的直接转印方式的图像形成装置及其处理盒和清洁装置的情况,当然能够适用于通过中间转印体将形成于作为载像体的感光体上的调色剂图像转印到记录介质上记录图像的直接转印方式的图像形成装置以其处理盒和清洁装置。此时,对去除作为载像体的感光体上的一次转印剩余调色剂的一次清洁装置自不必说,也能够适用于去除作为载像体的感光体上的二次转印剩余调色剂的二次清洁装置。
另外,说明了适用于单色的图像形成装置及其处理盒和清洁装置的情况,但也能够同样地适用于旋转方式和串联方式的彩色图像形成装置及其处理盒和清洁装置。并也能够同样地适用于设有多个处理盒和清洁装置的情况。
能够提供可得到能可靠地清洁小粒且球形的调色剂的低线压、高面压的清洁结构的图像形成装置及其处理盒和清洁装置。
在图17中表示具有作为被清洁部件的中间转印体的中间转印单元300和其周围的示意结构。基于该图17说明将本发明适用于去除作为中间转印体的中间转印带210上的二次残余调色剂的二次清洁装置的情况。
中间转印单元300将中间转印带210绕挂在拉架辊214、驱动辊215、二次转印后支辊216、黄、青绿、深红、黑四个中间转印偏压辊62Y、62C、62M、62K、三个接地辊74等上,在周围作为二次清洁装置设置带清洁装置217。
中间转印带210通过由未图示的带驱动电极驱动的驱动辊215的旋转而绕图中顺时针环状环形移动。四个中间转印偏压辊62Y、62C、62M、62K分别与中间转印带210的基底层侧(内周面侧)接触设置,从未图示的电源接受中间转印偏压的施加。另外,将中间转印带210从其基底层侧向感光体101Y、101C、101M、101K按压而分别形成中间转印夹持部。在各中间转印夹持部上由于上述中间转印偏压的影响而在感光体和中间转印偏压辊之间形成中间转印电场。Y用的感光体101Y上形成的上述Y调色剂图像由于该中间转印电场和夹持压的影响而中间转印到中间转印带210上。在该Y调色剂图像上一次重合形成于C、M、K用的感光体101C、101M、101K上形成的C、M、K调色剂图像并进行中间转印。通过该重合的中间转印而在中间转印带210上形成呈多重调色剂图像的四色重合调色剂图像(以下称为四色调色剂图像)。
在中间转印带210中,在位于各中间转印夹持部之间的部分上分别从内侧抵接有接地辊74。这些接地辊74由导电性材料构成。并且,由各中间转印夹持部阻止从中间转印偏压辊62Y、62C、62M、62K向带传递的中间转印偏压产生的电流向其他中间转印夹持部和处理盒泄露。
重合转印到中间转印带210上的四色调色剂图像由后述的二次转印夹持部向未图示的转印纸进行二次转印。通过二次转印夹持部后残留在中间转印带210表面上的转印残留调色剂通过将带夹入到与图中左侧的驱动辊215之间的带清洁装置217的弹性橡胶制的清洁刮板38而被清洁。
清洁刮板38由未图示的支承部件支承,前端沿相反方向按压在表面移动的中间转印带210上。清洁刮板38的前端棱角线部与上述实施例同样,将形成其前端棱角线部的角度构成为钝角,同时以大于或等于2.0MPa的面压按压在作为被清洁部件的中间转印带210上。
特别地,在如中间转印带210那样承载多种颜色的调色剂的中间转印单元300中,通过良好地去除转印残留调色剂,能够防止不同颜色的转印残留调色剂附着在感光体1上而引起的混色。
另外,中间转印单元300至少将带清洁装置217和中间转印带210作为一体而构成处理盒,由此能够相对未图示的图像形状装置本体进行拆装。
在图17中,附图标记220是成像装置,由黄、青绿、深红、黑四中单色成像装置218Y、218C、218M、218K构成。102是抵抗辊、222是二次转印运送装置,将转印运送带224绕挂在两个辊223上。50是定影装置。
在上述例中,说明了被清洁部件是感光体及中间转印体等的载像体10、210,由清洁刮板38去除图像转印后仍残留在该载像体10、210上的残留调色剂的情况。但是,被清洁部件不限于载像体,例如也可以是带电装置的带电辊。
图18表示具有作为被清洁部件的带电辊的带电装置和其周围的示意结构。如图所示,在带电装置110上具有去除附着在带电辊111上的调色剂的带电辊清洁装置117。带电辊清洁装置117具有带电去除壳体113、支承部件37、作为弹性体清洁刮板的清洁刮板38和带电去除回收螺丝(screw)114等。
附着在感光体101上的残留调色剂中没有被感光体清洁装置完全去除的调色剂到达作为带电区域的带电辊111的相对部。带电辊111相对感光体101接近或接触而带电,故在到达带电区域的调色剂中,有的附着在带电辊111上。在带电区域中附着在带电辊111上的调色剂通过带电辊清洁装置117的清洁刮板38而从带电辊111表面去除。
清洁刮板38由支承部件37支承,前端沿相反方向按压在表面移动的带电辊111上。清洁刮板38的前端棱角线部与上述例同样,将形成其前端棱角线部的角度构成为钝角,同时以大于或等于2.0MPa的面压按压在作为被清洁部件的带电辊111上。
通过良好地去除附着在带电辊111上的残留调色剂,不需要形成用于防止调色剂附着的非接触型,能够采用接触型的带电辊111。另外,带电装置110至少将带电辊清洁装置117和带电辊111作为一体而构成处理盒,由此能够相对未图示的图像形状装置本体进行拆装。
Claims (28)
1.一种清洁装置,其将由支承部件支承的弹性清洁刮板的前端棱角线部向相反方向按压到表面移动的被清洁部件上,去除该被清洁部件的表面上的调色剂,其特征在于,所述清洁刮板的前端面的局部形成为倾斜,并且与对面部件抵接的边缘前端角度为钝角。
2.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,所述清洁刮板的前端部还具有垂直的角度。
3.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,所述被清洁部件是载像体,由所述清洁刮板去除图像转印后仍残留在该载像体上的调色剂。
4.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,所述钝角形成从95度到140度的范围。
5.如权利要求3所述的清洁装置,其特征在于,通过倾斜切割所述清洁刮板的前端面而形成所述钝角。
6.如权利要求5所述的清洁装置,其特征在于,切割宽度在所述清洁刮板的厚度方向上为200μm,在长度方向上为100μm。
7.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,所述面压大于或等于3.0MPa。
8.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,以大于或等于10μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在所述被清洁部件上。
9.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,以小于或等于40μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在所述被清洁部件上。
10.如权利要求9所述的清洁装置,其特征在于,以小于或等于30μm的接触宽度将所述前端棱角线部按压在所述被清洁部件上。
11.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,以0.2N/cm至1.2N/cm范围的线压将所述清洁刮板按压在所述被清洁部件上。
12.如权利要求11所述的清洁装置,其特征在于,以小于或等于0.9N/cm的线压将所述清洁刮板按压在所述被清洁部件上。
13.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,在所述清洁刮板上形成突部,防止所述清洁刮板的前端按压在所述被清洁部件上时抵接所述支承部件而所述清洁刮板脱离。
14.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,在所述清洁刮板的自由长度部分上垫加加强部件,防止该清洁刮板的前端按压在所述被清洁部件上时而所述清洁刮板脱离。
15.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,作为所述清洁刮板的材质,使用JISA硬度为从60度到80度的橡胶。
16.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,将所述清洁刮板的回复弹性形成为23℃小于或等于30%。
17.如权利要求1所述的清洁装置,其特征在于,将所述清洁刮板的按压在所述被清洁部件上的所述前端棱角线部低摩擦系数化。
18.如权利要求17所述的清洁装置,其特征在于,所述前端棱角线部用氟类树脂含浸,将其前端棱角线部低摩擦系数化。
19.如权利要求1-18中任何一项所述的清洁装置,其特征在于,将所述调色剂的球度形成为大于或等于0.95。
20.一种处理盒,其具有清洁装置,该清洁装置将由支承部件支承的弹性清洁刮板的前端棱角线部向相反方向按压到表面移动的被清洁部件上,去除该被清洁部件的表面上的调色剂,其特征在于,将所述清洁刮板的形成前端棱角线部的角度形成为钝角,同时所述清洁刮板的前端面的局部形成为倾斜,并且与对面部件抵接的边缘前端角度为钝角。
21.如权利要求20所述的处理盒,其特征在于,所述清洁刮板的前端部还具有垂直的角度。
22.一种图像形成装置,其具有清洁装置,该清洁装置将由支承部件支承的弹性清洁刮板的前端棱角线部向相反方向按压到表面移动的被清洁部件上,去除该被清洁部件的表面上的调色剂,其特征在于,所述清洁刮板的前端面的局部形成为倾斜,并且与对面部件抵接的边缘前端角度为钝角。
23.如权利要求22所述的图像形成装置,其特征在于,所述清洁刮板的前端部还具有垂直的角度。
24.如权利要求22所述的图像形成装置,其特征在于,在所述载像体上设置含有无机微粒子的保护层。
25.如权利要求24所述的清洁装置,其特征在于,在所述载像体的保护层上具有带交联结构的粘合树脂。
26.如权利要求25所述的清洁装置,其特征在于,在所述粘合树脂的结构中具有电荷运送层。
27.一种处理盒,其具有清洁装置,该清洁装置将由支承部件支承的弹性清洁刮板的前端棱角线部向相反方向按压到表面移动的被清洁部件上,去除该被清洁部件的表面上的调色剂,其特征在于,所述清洁刮板的前端面的局部形成为倾斜,并且与对面部件抵接的边缘前端角度为钝角。
28.如权利要求27所述的处理盒,其特征在于,所述清洁刮板的前端部还具有垂直的角度。
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Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2013080173A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Konica Minolta Business Technologies Inc | クリーニングブレードおよびこれを用いた画像形成装置 |
JP2014066784A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、およびプロセスカートリッジ |
JP6070597B2 (ja) * | 2014-02-18 | 2017-02-01 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP2016151610A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 転写装置及び画像形成装置 |
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---|---|---|---|---|
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JP2000075527A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-03-14 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2002229384A (ja) * | 2000-07-25 | 2002-08-14 | Canon Inc | 乾式潤滑剤塗布方法及び装置 |
US6560427B2 (en) * | 2000-09-01 | 2003-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic image forming apparatus |
JP2002268487A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Canon Chemicals Inc | 電子写真用弾性ブレード |
JP3576990B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2004-10-13 | キヤノン化成株式会社 | クリーニングブレード、電子写真装置、クリーニングブレードの製造方法 |
ATE330256T1 (de) * | 2001-07-11 | 2006-07-15 | Seiko Epson Corp | Nichtmagnetischer einkomponententoner, herstellungsmethode und bildaufzeichungsapparat |
JP2004046145A (ja) * | 2002-05-22 | 2004-02-12 | Hokushin Ind Inc | ブレード部材 |
US7115348B2 (en) * | 2002-11-27 | 2006-10-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photoreceptor for electrophotography having an overcoat layer with salt |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101866139A (zh) * | 2009-04-20 | 2010-10-20 | 株式会社东芝 | 图像形成装置以及图像形成方法 |
CN101866139B (zh) * | 2009-04-20 | 2012-07-18 | 株式会社东芝 | 图像形成装置以及图像形成方法 |
CN101893842A (zh) * | 2010-06-21 | 2010-11-24 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | 激光打印机处理盒之刮片复原方法 |
CN101893842B (zh) * | 2010-06-21 | 2011-10-26 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | 激光打印机处理盒之刮片复原方法 |
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