CN103309220A - 清洁刮片、图像形成装置和处理盒 - Google Patents

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Abstract

清洁刮片，其包括条形弹性刮片，以接触在弹性刮片的边缘线上移动的待清洁部件的表面，从其表面去除粉末，其中弹性刮片的边缘线浸渍有包括氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂，比弹性刮片更硬的表面层形成于所述弹性刮片的下表面和顶表面的每一个上，所述下表面具有边缘线作为下表面的一条边并且面向所述部件，以所述顶表面具有边缘线作为顶表面的一条边并且与所述弹性刮片的厚度方向平行，并且顶表面浸渍有深度为50至150μm的紫外线可固化树脂，以及下表面浸渍有深度为20至100μm的紫外线可固化树脂。

Description

清洁刮片、图像形成装置和处理盒
技术领域
本发明涉及清洁刮片、图像形成装置和处理盒。
发明背景
在电子照相图像形成装置中，保留在感光器表面的残余调色剂甚至在其上的调色剂图像转印到记录物质或中间转印介质上之后才利用清洁器从其去除。
由于具有清洁器具有简化的结构和良好清洁能力这样的优势，由弹性材料诸如聚氨酯橡胶制成的条形清洁刮片通常用于这种清洁器。在这样的清洁刮片中，清洁刮片一端由支持物支持而另一端的边缘与感光器表面接触，阻挡并刮去感光器上的残余调色剂，从而从感光器表面去除残余调色剂。
在试图满足当前对形成高质量图像需求的过程中，存在利用球形调色剂(在下文中称为聚合调色剂)的图像形成装置，所述球形调色剂具有相对小的粒径，通过诸如聚合方法的方法制备。由于这种聚合调色剂具有如转印效率比常规使用的粉碎调色剂高这样的优势，聚合调色剂能够满足该需求。然而，聚合调色剂具有如不容易通过清洁刮片从感光器去除这样的缺点。这是由于这种聚合调色剂具有球形并且粒径小，因而容易经过清洁刮片的末端和感光器表面之间的小间隙。
在试图防止聚合调色剂经过清洁刮片和感光器之间的间隙过程中，有必要提高与感光器表面接触的清洁刮片的压力，以增强清洁刮片的清洁能力。
然而，如在日本公布的未经审查的申请第JP-2010-152295-A号中所公开的，当清洁刮片的接触压力提高时，清洁刮片和感光器之间的摩擦力增加，因而清洁刮片的末端在感光器移动方向被感光器拖拉。具体而言，如在图8(a)中所示，由于刮片和感光器之间摩擦力的增大，清洁刮片62在感光器的移动方向(箭头所示)被感光器123的表面拖拉，从而引起问题(在下文中称为翻转末端问题)，因为刮片62顶表面（apical surface）62a的边缘线（edge line）62c翻转。在这方面，如此翻转的末端具有恢复力，因而末端趋于摆动，导致震动声音的产生。另外，在继续进行清洁操作同时清洁刮片62的边缘线62c被翻转时，清洁刮片62的顶表面62a远离边缘线62c几微米的部分被磨损，如图8(b)所示。当清洁刮片62被进一步用于清洁操作时，刮片62的该部分顶表面62a进一步被磨损，导致缺少刮片62的边缘线62c，如图8(c)所示。不具有边缘线的清洁刮片62不能从感光器表面123去除残余调色剂，从而形成异常图像，其中其背景被残余调色剂污染。
日本公布的未经审查的申请第JP-2010-152295-A号公开了由低摩擦弹性刮片形成的清洁刮片，其边缘线浸渍有异氰酸酯化合物、氟化合物和硅氧烷化合物中的至少一种；并且覆盖弹性刮片边缘线表面层由比弹性刮片更硬的UV固化树脂形成。
具有边缘线上形成比弹性刮片更硬的表面层的清洁刮片可以防止边缘线在感光器的移动方向上变形。此外，甚至在表面层破损并且暴露弹性刮片的边缘线时，其浸渍的部分仍与感光器接触，并且弹性刮片和感光器之间的摩擦力减小，以防止暴露部分变形。这防止边缘线翻转并提高清洁刮片的耐磨性，以防止差的清洁。
由于这些原因，存在对防止差的清洁同时耐磨性比日本公布的未经审查的申请第JP-2010-152295-A号中公开的耐磨性高的清洁刮片的需求。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供清洁刮片，其防止差的清洁同时耐磨性比日本公布的未经审查的申请第JP-2010-152295-A号中公开的耐磨性高。
本发明的另一个目标是提供利用该清洁刮片的图像形成装置。
本发明的再一个目标是提供利用该清洁刮片的处理盒。
本发明的这些目标和其它目标——单独地或全部地——已经通过发现这样的清洁刮片而得以满足，所述清洁刮片包括条形弹性刮片（strip-shaped elastic blade），其被配置成接触在弹性刮片的边缘线上移动的待清洁部件的表面，以从待清洁部件表面去除粉末，
其中，弹性刮片的边缘线浸渍有包含氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂，
比弹性刮片更硬的表面层形成在所述弹性刮片的下表面和顶表面的每一个上，所述下表面具有边缘线作为下表面的一条边并面向待清洁部件，所述顶表面具有边缘线作为顶表面的一条边并与所述弹性刮片的厚度方向平行，和
顶表面浸渍有深度为50至150μm的紫外线可固化树脂，以及下表面浸渍有深度为20至100μm的紫外线可固化树脂。
在考虑结合附图对本发明优选实施方式的以下描述之后，本发明的这些和其它目的、特征以及优势将变得明显。
附图简述
本发明的各种其它目的、特征以及伴随的优势将被充分理解，因为通过详细描述同时结合附图——其中在全文中相同的参考符号表示相同的对应部件—考虑，其变得更好理解，其中：
图1A和1B是示意性截面图，图解本公开的清洁刮片的实例；
图2是示意性截面图，图解本公开的图像形成装置的实例；
图3是示意性截面图，图解图2所示图像形成装置的图像形成单元；
图4A和4B是示意图，用于说明测定调色剂圆形度的方法；
图5是示意性透视图，图解本公开的清洁刮片的实例；
图6是示意图，图解弹性刮片的浸渍深度和作为表面层厚度测量的点；
图7是示意图，用于说明测定弹性刮片磨损部分的宽度的方法；和
图8(a)至8(c)是示意图，用于说明清洁刮片如何被损坏。
具体实施方式
本发明提供清洁刮片，其防止差的清洁同时耐磨性比日本公布的未经审查的申请第JP-2010-152295-A号中公开的耐磨性高。
更具体而言，本发明涉及清洁刮片，其包括条形弹性刮片，所述条形弹性刮片被配置成接触在弹性刮片的边缘线上移动的待清洁部件的表面，以从待清洁部件表面去除粉末，
其中，弹性刮片的边缘线浸渍有包含氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂，
比弹性刮片更硬的表面层形成在所述弹性刮片的下表面和顶表面的每一个上，所述下表面具有边缘线作为下表面的一条边并面向待清洁部件，以及所述顶表面具有边缘线作为顶表面的一条边并与所述弹性刮片的厚度方向平行，和
顶表面浸渍有深度为50至150μm的紫外线可固化树脂，以及下表面浸渍有深度为20至100μm的紫外线可固化树脂。
首先，本公开的图像形成装置的实例将通过参考附图进行描述。图2图解电子照相打印机，作为本公开的图像形成装置的实例。
参考图2，打印机500包括四个图像形成单元，即，黄色(Y)、青色(C)、洋红色(M)和黑色(K)图像形成单元1Y、1C、1M和1K。四个图像形成单元1Y、1C、1M和1K具有相同的构造，除了用于使感光器上的静电潜像显影的调色剂颜色不同以外。
打印机500还包括转印单元60，其包括中间转印带14，并位于四个图像形成单元1上方。如后文所详细说明的，在用作感光器的各个感光器3Y、3C、3M和3K上形成的Y、C、M和K调色剂图像被转印到中间转印带14的表面上，以便进行叠加，导致中间转印带14上组合彩色调色剂图像的形成。
另外，用作潜像形成器的光写入单元40位于这四个图像形成单元1下方。基于Y、C、M和K图像信息，光写入单元40发射光束L(诸如激光束)，以用激光束L照射感光器3Y、3C、3M和3K，从而于感光器上形成静电潜像，其分别对应于待形成的Y、C、M和K图像。光写入单元40包括多角镜41，其通过发动机来旋转，并反射由光写入单元的光源发射的光束L同时偏转激光束，以经光学透镜和镜用激光束L照射感光器3Y、3C、3M和3K。光写入单元40不限于此，也可以应用利用LED阵列或类似物的光写入单元。
在光写入单元40下方，设置第一纸盒151和第二纸盒152，使得第一纸盒位于第二纸盒上方。纸盒151和152中均包含一叠纸张P，用作记录物质。第一和第二纸盒151和152中纸张P的最上面的纸分别与第一输送辊151a和第二输送辊152a接触。当第一输送辊151a通过驱动器(未显示)旋转(在图2中逆时针方向)时，通过第一输送辊151a将第一纸盒151中最上面的纸张P向位于打印机500右侧同时垂直延伸的纸张通道(sheet passage)153输送。类似地，当第二输送辊152a通过驱动器(未显示)旋转(在图2中逆时针方向)时，通过第二输送辊152a将第二纸盒152中最上面的纸张P向纸张通道153输送。
多个输送辊对154设置在纸张通道153中。输送到纸张通道153中的纸张P从纸张通道153的下侧向其上侧输送同时被输送辊对154夹紧。
定位辊对55相对于输纸方向设置在纸张通道153的下游侧。当定位辊对55夹紧通过输送辊对154如此输送的纸张P的末端时，定位辊55对停止一次，然后再次旋转，以同步地将纸张P输送到下述二次转印夹区，以便中间转印带14上的组合彩色调色剂图像被转印到纸张P的预定位置上。
图3图解四个图像形成单元1中的其中一个。
如图3所示，图像形成单元1包括鼓形感光器3，用作感光器。感光器3的形状不限于此，并且还可以使用片状感光器、环形带形感光器和类似感光器。
在感光器3周围设置充电辊4、图像显影器5、一次转印辊7、清洁器6、润滑剂涂布器10、放电灯(未显示)等。充电辊4用作充电器，以使感光器3的表面带电。图像显影器5用作通过显影剂使感光器3上形成的静电潜像显影以在其上形成调色剂图像的图像显影器。一次转印辊7用作一次转印器，以将感光器3上的调色剂图像转印至中间转印带14。清洁器6用作在转印调色剂图像后从感光器3的表面去除残余调色剂的清洁器。润滑剂涂布器10用作在清洁表面后将润滑剂施加至感光器3的表面的润滑剂涂布器。放电灯(未显示)用作在清洁表面后使保留在感光器3表面上的残余电荷衰减的放电器。
充电辊4设置在感光器3附近，之间具有预定的间隙，并且均匀地使感光器3带电，以便感光器3具有预定电位与预定极性。如此均匀带电的感光器3表面经光写入单元40基于图像信息发射的光束L照射，从而在感光器3的表面上形成静电潜像。
图像显影器5具有显影辊51，用作显影剂承载部件。通过电源(未显示)将显影偏压(development bias)施加至显影辊51。供应螺杆52和搅拌螺杆53配置在显影器5的壳套（casing）内，以在壳套中以相对方向输送显影剂，使得显影剂带电，具有预定极性的电荷。另外，刮刀54配置在图像显影器中，以在显影辊51的表面上形成具有预定厚度的显影剂层。经充电以具有预定极性电荷的显影剂层在在显影区附着于感光器3上的静电潜像，其中显影辊51与感光器3相对，导致在感光器3的表面上形成调色剂图像。
清洁器6包括毛刷101、清洁刮片62等。清洁刮片62以与旋转的感光器3相反的方式与感光器3的表面接触。清洁刮片62将在下文详细描述。
润滑剂涂布器10包括固体润滑剂103和加压弹簧103a，所述加压弹簧103a将固体润滑剂103压向用作润滑剂涂布器的毛刷101，以将润滑剂施加至感光器3的表面。固体润滑剂103由支架103b支撑，同时通过加压弹簧103a压向毛刷101。固体润滑剂103通过由感光器3驱动从而旋转(在图3中逆时针方向)的毛刷101刮擦，从而将润滑剂103施加于感光器3的表面。通过如此施加润滑剂，感光器3表面的摩擦系数可以控制，以便不大于0.2。
尽管非接触近程充电辊4被用作图像形成单元1的充电器，但充电器不限于此，并且接触充电器(诸如接触充电辊)、单极电极丝（corotron）、带栅极的电极丝（scorotron）、固态充电器以及类似物也可以用于充电器。在这些充电器中，因为具有充电效率高、充电操作中产生的臭氧量小以及可以使充电器小型化这样的优势，接触充电器和非接触近程充电器是优选的。
用于光写入单元40和放电灯的光源的具体实例包括任何已知的光发射器，诸如荧光灯、钨灯、卤素灯、水银灯、钠灯、发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、电发光灯(EL)等等。
为了用具有期望范围波长的光照射感光器3，可以使用锐截止滤光器、带通过滤光器、红外截止滤光器、二向色滤光器、干扰滤光器、色温转换滤光器以及类似物。
在这些光源中，因为具有照射能量高和可以发射600至800nm相对长波长的光这样的优势，LED和LD是优选使用的。
用作转印器的转印单元60不仅包括中间转印带14，还包括带清洁单元162、第一支架63和第二支架64。另外，转印单元60还包括四个一次转印辊7Y、7C、7M和7K、二次转印支撑辊66、驱动辊67、辅助辊68和张力辊69。中间转印带14通过驱动辊67以环形的方式逆时针方向旋转，同时通过四个辊而紧紧地伸展开。四个一次转印辊7Y、7C、7M和7K分别将如此旋转的中间转印带14压向感光器3Y、3C、3M和3K，以形成四个一次转印夹区。另外，具有与调色剂电荷极性相反极性的转印偏压被施加至中间转印带的背面(即，内表面)(例如，当应用负极性调色剂（negative toner）时施加正偏压)。因为中间转印带14环形地旋转，所以在感光器3Y、3C、3M和3K上分别形成的黄色、青色、洋红色和黑色调色剂图像相继被转印到中间转印带14上，以便叠加，导致中间转印带14上组合彩色调色剂图像的形成。
二次转印支撑辊66和二次转印辊70将中间转印带14夹在中间，以形成二次转印夹区。如上所述，定位辊对55夹住转印纸张P一次，然后，同步地向二次转印夹区输送纸张P，以便中间转印带14上的组合彩色调色剂图像被转印到纸张P的预定位置。具体地，由于被施加二次转印偏压的二次转印辊70形成的二次转印电场和二次转印支撑辊66以及施加在二次转印辊70和转印支撑辊66之间的夹区压力，全部组合彩色调色剂图像被转印，导致白色纸张P上全色调色剂图像的形成。
在经过二次转印夹区之后，中间转印带14在其表面上承载残余的调色剂(即，非转印的调色剂)。带清洁单元162从中间转印带14的表面去除残余调色剂。具体地，带清洁单元162的带清洁刮片162a与中间转印带14的表面接触，以从其去除残余调色剂。
通过螺线管(未显示)的开启/关闭操作的驱动，转印单元60的第一支架63以预定旋转角度在辅助辊68的旋转轴上旋转。当形成单色图像时，通过驱动螺线管，打印机500逆时针方向轻微旋转第一支架63。在如此旋转第一支架63时，一次转印辊7Y、7C和7M逆时针方向围绕辅助辊68的旋转轴移动，从而分开中间转印带14与感光器3Y、3C和3M。因此，仅黑色图像形成单元1K被操作(而不需要驱动彩色图像形成单元1Y、1C和1M)，以形成单色图像。通过利用该方法，可以延长彩色图像形成单元1Y、1C和1M的部件寿命。
如图2所示，定影单元80配置在二次转印夹区上方。定影单元80包括其中具有热源(诸如卤素灯)的加压/加热辊81和定影带单元82。定影带单元82包括用作定影部件的环形定影带84、其中具有热源(诸如卤素灯)的加热辊83、张力辊85、驱动辊86、温度传感器(未显示)等等。环形定影带84通过驱动辊86逆时针方向环形地旋转同时通过加热辊83、张力辊85和驱动辊86紧紧地伸展开。当定影带84旋转时，定影带通过加热辊83从其背面被加热。加压/加热辊81与定影带84的前表面接触，同时将定影带84压至加热辊83，导致加压/加热辊81和定影带84之间定影夹区的形成。
配置温度传感器(未显示)，使其与定影带84的前表面相对，其间具有预定的间隙，以恰好在定影夹区之前的位置检测定影带84的温度。检测数据发送至定影装置电源回路(未显示)。定影装置电源回路对加热辊83中的热源和加压/加热辊81中的热源进行开启/关闭控制。
经过二次转印夹区并且与中间转印带14分开的转印纸张P被输送至定影单元80。当其上承载未定影全色调色剂图像的纸张P从定影单元80的下侧输送至其上侧同时被定影带14和加压/加热辊81夹在中间时，纸张P被定影带84加热同时被加压/加热辊81加压，导致全色调色剂图像在纸张P上定影。
如此进行定影处理的纸张P通过排出辊对87从打印机500的主体排出，以便在堆叠部分88的表面上堆叠。
分别含有黄色、青色、洋红色和黑色彩色调色剂的四个调色剂盒100Y、100C、100M和100K配置在转印单元60上方，以供应黄色、青色、洋红色和黑色彩色调色剂至图像形成单元1Y、1C、1M和1K的相应显影器5Y、5C、5M和5K，如果需要的话。这些调色剂盒100Y、100C、100M和100K是可从打印机500的主体拆卸的，独立于图像形成单元1Y、1C、1M和1K。
接下来，将描述打印机500的图像形成操作。
在收到来自操作部分(未显示)诸如操作盘的打印执行信号后，在预定的时间将预定电压或电流施加至充电辊4和显影辊51。类似地，将预定电压或电流施加至光写入单元40和放电灯的光源。与这些操作同步，感光器3通过驱动发动机(未显示)以箭头所示方向旋转。
当感光器3旋转时，各自充电辊4使其表面带电，以具有预定的电位。接下来，由光写入单元40发射的光束L(诸如激光束)照射感光器3的带电表面，从而在感光器3的表面上形成静电潜像。
承载静电潜像的感光器3的表面被形成于各自显影辊51上的各自显影剂的磁性刷摩擦。在这种情况下，显影辊51上(带负电荷的)调色剂由于施加至显影辊51的显影偏压而向静电潜像移动，导致彩色调色剂图像在感光器3Y、3C、3M和3K的表面上形成。
因此，感光器3上形成的每一个静电潜像均进行利用负极性调色剂的逆转显影处理（reverse development treatment）。在该实例中，应用采用非接触充电辊的N/P(负极性/正极性（negative/positive）：调色剂附着于具有较低电位的地方)显影方法，但显影方法不限于此。
形成于感光器3Y、3C、3M和3K的表面上的彩色调色剂图像初次转印至中间转印带14，以便进行叠加，从而在中间转印带14上形成组合彩色调色剂图像。
中间转印带14上如此形成的组合彩色调色剂图像被转印到纸张P上的预定部分上，该纸张P从第一或第二盒151或152输送，并且在被夹紧后，通过定位辊对55同步地输送至二次转印夹区。在其上承载组合彩色调色剂图像的纸张P与中间转印带14分开后，纸张P被输送至定影单元80。当其上承载组合彩色调色剂图像的纸张P经过定影单元80时，在对其施加热和压力后，组合调色剂图像被定影于纸张P上。其上承载定影的组合彩色调色剂图像(即，全色图像)的纸张P从打印机500的主体排出，导致在堆叠部分88的表面上堆叠。
甚至在其上的组合彩色调色剂图像被转印至纸张P后仍保留在中间转印带14表面上的调色剂通过带清洁单元162从那里去除。
甚至在其上的彩色调色剂图像被转印至中间转印带14后仍保留在感光器3表面上的调色剂通过清洁器6从那里去除。此外，感光器3的表面通过润滑剂涂布器10被涂以润滑剂，接下来利用放电灯进行放电处理。
如图3所示，感光器3、充电辊4、显影装置5、清洁器6、润滑剂涂布器10以及类似物包含在打印机500的图像形成单元1的壳体2中。图像形成单元10可拆卸地连接到打印机500的主体，作为单独的单元(即，处理盒)。然而，图像形成单元1不限于此，其可以具有诸如感光器3、充电辊4、显影装置5、清洁器6和润滑剂涂布器10的部件和装置被新的部件或装置代替这样的构造。
接下来，将描述用于打印机500(即，本发明的图像形成装置)的调色剂。
调色剂优选是具有高圆形度和小粒径的调色剂。这样的调色剂优选通过聚合方法诸如悬浮聚合方法、乳液聚合方法、分散聚合方法等等制备。优选调色剂的平均圆形度不小于0.97，并且体均粒径不大于5.5μm，以产生高分辨率调色剂图像。
调色剂的平均圆形度利用来自Sysmex Corp.的流动式粒子图像分析仪FPIA-2000进行测量。程序如下：
(1)首先，将其中去除固体外源物质的100至150ml水、0.1至0.5ml表面活性剂(例如烷基苯磺酸酯)和0.1至0.5g样品(即，调色剂)混合，以制备分散体；
(2)利用超声波分散仪使分散体进一步进行超声波分散处理1至3分钟，以制备包含浓度为3,000至10,000个/μl的颗粒的分散体；
(3)分散体放置在分析仪中，以经过形成于分析仪的板上的检测区域；和
(4)经过检测区域的样品颗粒通过CCD摄相机进行光学检测，然后，调色剂颗粒的形状和形状的分布用图像分析仪进行分析，以确定样品的平均圆形度。
将通过参考图4A和4B描述用于测定颗粒圆形度的方法。当颗粒的投影图像具有如图4A所示的周长C1和面积S并且具有相同面积S的圆形物的周长为如图4B所示的C2时，通过以下等式获得颗粒的圆形度。
圆形度=C2/C1
通过平均化颗粒的圆形度获得调色剂的平均圆形度。
调色剂的体均粒径可以例如通过诸如由Beckman Coulter Inc.制造的COULTER MULTISIZER2e的仪器进行测量。具体地，基于数目的粒径分布数据和基于体积的粒径分布数据通过Nikkaki Bios Co.,Ltd.制造的界面发送至个人电脑，以进行分析。程序如下：
(1)用作分散剂的表面活性剂，优选0.1至5ml的烷基苯磺酸盐1%水溶液，被加入到电解液诸如一级NaCl的1%水溶液中；
(2)2至20mg待测量的样品(调色剂)被加入到混合物中；
(3)使混合物进行超声波分散处理约1至3分钟；和
(4)将分散体添加至烧杯中的100至200ml电解液水溶液中，使得混合物包括预定浓度的颗粒；
(5)将稀释的分散体放置在仪器中，利用100μm的孔径测量50,000个颗粒的粒径，以测定体均粒径。
在这方面，应用以下13个通道：
(1)不小于2.00μm和小于2.52μm；
(2)不小于2.52μm和小于3.17μm；
(3)不小于3.17μm和小于4.00μm；
(4)不小于4.00μm和小于5.04μm；
(5)不小于5.04μm和小于6.35μm；
(6)不小于6.35μm和小于8.00μm；
(7)不小于8.00μm和小于10.08μm；
(8)不小于10.08μm和小于12.70μm；
(9)不小于12.70μm和小于16.00μm；
(10)不小于16.00μm和小于20.20μm；
(11)不小于20.20μm和小于25.40μm；
(12)不小于25.40μm和小于32.00μm；和
(13)不小于32.00μm和小于40.30μm。
即，以粒径为2.00至40.30μm的颗粒为目标。
在这方面，体均粒径通过下列等式获得。
体均粒径=ΣXfV/ΣfV，
其中，X表示每一通道的代表性粒径，V表示具有代表性粒径的颗粒的体积，和f表示通道中具有粒径的颗粒的数目。
当使用上述这种聚合调色剂时，与使用常规粉碎调色剂的情况相比，保留在感光器3上的残余调色剂不能利用清洁刮片从那里满意地去除，从而容易形成其背景被残余调色剂污染的异常图像。在通过增加清洁刮片62对感光器3的接触压力来试图提高清洁能力(即，防止形成这种异常图像)的过程中，引起另一问题：清洁刮片被很快磨损。在这种情况下，清洁刮片62和感光器3之间的摩擦力增加，因而清洁刮片的末端在感光器的移动方向上被感光器3拖拉，如上面参考图8(a)所述的那样。在这方面，如此翻转的末端具有恢复力，因而末端趋于振动，导致震动声音的产生。另外，当持续使用这种状态的清洁刮片62时，清洁刮片可能缺失其边缘线，如图8(c)所示。
图5是透视图，图解本申请的清洁刮片的实例，图1A和1B是放大的截面图，图解清洁刮片。图1A图解与感光器3的表面接触的清洁刮片62，图1B是放大的截面图，图解清洁刮片62的末端。参考图5、1A和1B，清洁刮片62包括由硬材料诸如金属和硬塑料制成的条形固定件621，和条形弹性刮片622。弹性刮片622具有边缘线62c，其进行如在下面详细说明的浸渍处理。另外，表面层623形成于刮片62的顶表面62a和下表面62b的上部的每一表面上。如图5所示，表面层623以刮片62的纵向方向延伸。
弹性刮片622例如通过粘合剂被固定于固定件621的上端部分。固定件621的另一端部(即，下端部分)由清洁器6的壳体支撑(悬臂)。
为了使弹性刮片622可以满意地与感光器3的表面接触——即使感光器3是偏心的或其表面是起伏的，弹性刮片622优选具有高回弹系数。具有聚氨酯基团的橡胶诸如聚氨酯橡胶是优选用于其的。
用于弹性刮片的聚氨酯橡胶通常通过离心成型法制备。聚氨酯橡胶优选由以下制成：OH值为28至168并且具有2或3个羟基的多元醇；二异氰酸酯诸如TDI、MDI、IPDI、HDI、NDI和TODI；和OH值为950至1,830的短链多元醇，诸如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷。将它们混合并置于被加热至100至200℃温度的离心模型中，经过预定的时间后释放，放置于30℃和85%Rh的高温和高湿环境中1周，以使所得橡胶的性质稳定，并切割使其具有预定的形状，以制备用于弹性刮片条。
用于弹性刮片的聚氨酯橡胶在25℃的硬度为68至80°(JIS A)。当大于80°时，橡胶缺乏挠性。例如，当以微小的角度安装固定件621时，清洁刮片62在轴向上难以具有均匀的接触压力，导致清洁能力降低。当小于68°时，清洁刮片62在增加接触压力以清除甚至聚合调色剂时弯曲。因此，清洁刮片62的边缘线62c向上浮动，清洁刮片62的下表面62b接触感光器3。于是，清洁刮片62和感光器表面的接触面积迅速增加，而接触压力小——甚至在清洁刮片62用大的加压力加压时，导致清洁能力降低。具体地，由于这些原因，本发明的在顶表面具有表面层的弹性刮片需要具有该范围。
弹性刮片可以是双层刮片，其中两种不同的材料被层积。甚至在该情况下，聚氨酯橡胶也优选具有上述硬度，但接触侧和非接触侧可以分别具有选择的合适材料。当制备具有两个或更多层的层积聚氨酯时，不同混合比率的材料被连续放置到离心模型中，以形成整体刮片而没有分层。
在弹性刮片622的边缘线处，形成浸渍部分62d，其浸渍有包括氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂。弹性刮片622的边缘线可以通过喷涂方法或浸涂方法浸渍有包括氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂。这防止边缘线62c在感光器3的移动方向上变形。此外，甚至在边缘线的内侧由于随时间的表面磨损而暴露时，内部浸渍也防止变形。
在弹性刮片622浸渍有包括氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂和经空气干燥预定时间后，通过喷涂方法或浸涂方法涂布清洁刮片622的边缘线62c形成表面层623。在弹性刮片622浸渍有紫外线可固化树脂单体或覆盖以表面层623后，向其照射UV线，形成图1中的浸渍部分62d，以增加边缘线62c的硬度。浸渍有氟化丙烯酸单体的弹性刮片622在边缘线62c附近磨损减小。当表面层623随时间而磨损时，弹性刮片622的边缘线暴露并与感光器表面接触，但其间的摩擦可以减弱。此外，弹性刮片622的暴露部分在感光器移动方向上的变形可以被防止。因此，可以防止震动噪音的产生。另外，暴露部分的翻转和翻转部分的缺失可以被防止。此外，因为浸渍有氟化丙烯酸单体的弹性刮片622的边缘线具有低摩擦力，所以暴露的部分难以被感光器3刮擦，以提高清洁刮片62的耐磨性。
氟化丙烯酸单体优选为具有全氟聚醚骨架和两个或更多个官能团的丙烯酸酯。具有全氟聚醚骨架和两个或更多个官能团的丙烯酸酯的具体实例包括来自Daikin Industries,Ltd.的OPTOOL DAC-HP，以及来自DIC Corp.的RS-75。
在本发明中，紫外线可固化树脂经UV射线照射，以提高耐久性。
这是因为由于其中形成紫外线可固化树脂的网络链，明显增加其交联密度，橡胶的耐磨性可能提高。重要的是，紫外线可固化树脂和聚氨酯橡胶几乎没有机会彼此化学结合。当紫外线可固化树脂和聚氨酯橡胶彼此化学结合时，交联密度太高，以致于橡胶变得接近于玻璃。因此，边缘线62c的移动不受限制，并认为耐磨性提高。
表面层623通过喷涂方法或浸涂方法形成在清洁刮片62的边缘线62c上。表面层623优选由比弹性刮片622更硬的材料形成。在比弹性刮片622更硬时，表面层623比弹性刮片622更难以被感光器3刮擦，从而提高清洁刮片62的耐磨性。另外，在坚硬和没有挠性时，表面层623难以变形，从而防止清洁刮片62的边缘线62c的翻转。
表面层623优选由树脂形成，更优选由紫外线固化树脂形成。附着于清洁刮片62的边缘线62c的紫外线固化树脂仅仅经UV线照射就在其上形成具有期望硬度的表面层623，并且可以以低成本制备清洁刮片62。
紫外线固化树脂优选由单体形成，其主要骨架是官能团当量分子量不大于350和具有3至6个官能团的季戊四醇三丙烯酸酯。当大于350或使用季戊四醇三丙烯酸酯骨架以外的材料时，表面层623可能太脆弱。当表面层623太脆弱时，清洁刮片62的边缘线62c被翻转，并且顶表面被磨损，如图8(b)所示，导致不能长时间维持清洁能力。作为用于表面层623的材料，除了季戊四醇三丙烯酸酯骨架以外，优选混合官能团当量分子量为100至1,000并具有1或2个官能团的丙烯酸酯材料。这可以赋予表面层623挠性和根据利用清洁刮片62的机器定制其性质。因此，可以提高环境性质，例如在特定环境下产生异常噪音时，刮片行为被精细调整。
表面层623优选由与浸渍材料相同的、包括氟化丙烯酸单体的紫外线固化树脂形成。相同材料之间的粘着性可期望提高，这防止表面层623剥离。
表面层623优选厚度为0.2至1μm。当小于0.2μm时，表面层623的硬度降低，并且清洁刮片62的边缘线62c有可能被翻转。当大于1μm时，通过刮片的调色剂刮擦增加，导致差的清洁能力。通过转移液体材料诸如喷涂材料和浸涂材料而形成表面层623，并且由于表面张力，边缘线62c难以涂布。因此，表面层623随着与边缘线62c的距离而厚度增加。当厚度大于1μm时，边缘线62c处的厚度和与远离其的位置处的厚度之间的差异大，清洁刮片62的边缘线62c具有钝角。当边缘线62c具有钝角时，顶表面62a和感光器3之间接触点的上游侧的空间比边缘线62c具有直角时小。当调色剂在长期清洁操作后在该空间中积累时，其中的调色剂无处排出，并逐渐被推出至感光器3的下游侧，导致差的清洁能力。
当表面层623由紫外线可固化树脂形成时，由聚氨酯橡胶形成的弹性刮片622通过浸涂方法而浸渍有紫外线可固化树脂。此外，在紫外线可固化树脂液体被喷到浸渍的刮片上以形成表面层623后，树脂经UV照射而固化。在形成表面层623之前，浸渍到弹性刮片622中的紫外线可固化树脂可以经UV照射。这巩固紫外线可固化树脂在聚氨酯橡胶中的浸渍，并且甚至在紫外线可固化树脂液体涂布到浸渍部分上以形成表面层623时，该浸渍并不改变。因此，可以制备如期望浸渍的弹性刮片622。
本发明的清洁刮片62是层积刮片，其包括表面层623——由包括氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂形成；混合层——包括弹性刮片基底和紫外线可固化树脂(浸渍材料)；和弹性层——仅由弹性刮片基底形成。浸渍材料和表面层材料在清洁刮片62的弹性刮片622的边缘线附近被检出。检出的强度随浓度梯度从浸渍的表面下降。即，在本发明的清洁刮片中，在内混合层和仅由弹性刮片基底形成的弹性层之间没有明确的界面。此外，在本发明的清洁刮片62中，由于浸渍材料和表面层材料是相同的，表面层和混合层之间的界面有时不明确，这部分是由于弹性刮片基底在形成时膨胀。因此，本发明的清洁刮片62具有在表面层623、混合层和弹性层之间界面不明确的层积结构。
浸渍以及表面层623改变聚氨酯橡胶基底的原始弹性。当浸渍和表面层623大大改变聚氨酯橡胶的弹性时，清洁刮片62对感光器表面的粘附下降。当清洁刮片62对感光器表面的粘附下降时，在感光器上产生消耗非常多粉末的实心图像时，其清洁能力在清洁过程中有时下降。即，当表面层623和浸渍部分62d大大改变弹性刮片622的弹性和使其对感光器3的粘附下降时，在具有偏心或微小起伏时清洁刮片62与感光器3的表面的接触压力在纵向上改变。因而，清洁刮片62的边缘线62c对感光器表面的追随性下降。当连续产生实心图像时，大量调色剂被堰塞，并且对清洁刮片62的压力强度增大。因此，在清洁刮片62以较低压力与感光器3接触的部分，当感光器上调色剂对清洁刮片62的压力强度大于清洁刮片62的接触压力时，该部分不能保持接触感光器。因此，调色剂通过清洁刮片62刮擦。因而，在感光器3上产生消耗非常多粉末的实心图像时，其清洁能力在清洁过程中有时下降。具体地，在具有润滑剂涂布器的图像形成装置中，施加在感光器上的润滑剂由于充电器诸如充电辊而带电恶化，导致粘性的产生。因此，作为不利作用，清洁刮片的边缘线对感光器表面的追随性下降，导致清洁偶尔恶化。
原因尚不明确，但是，当浸渍和表面层623改变聚氨酯橡胶基底的原始弹性时，刮片磨损偶尔增加。为了避免由于对感光器表面的粘附下降和刮片磨损的增加而导致差的清洁，浸渍和表面层623需要优化。本发明人从各个方面——改变弹性刮片622的材料、表面层623的材料、浸渍方法和表面层623在刮片下表面上的形成—进行了验证实验，以寻找浸渍和表面层623的最佳范围。
实施例
在大体描述了本发明之后，可以通过参考某些具体实施例获得进一步的理解，所述实施例提供在本文中仅为了说明的目的，而不意图是限制性的。在以下实施例的描述中，数量表示重量份比，除非另有说明。
[验证实验1]
进行耐久性试验，改变弹性刮片622的材料、表面层623的材料、浸渍方法和表面层623在刮片下表面上的形成，以寻找浸渍和表面层623的最佳范围。
[弹性刮片]
以下材料被用于弹性刮片622。
Figure BDA00002850609000131
聚氨酯橡胶1至6的硬度通过JIS K6253中限定的方法，利用来自KOBUNSHIKEIKI CO.,LTD.的硬度计MD-1进行测量。双层刮片两侧的硬度均被测量。
聚氨酯橡胶1-5的回弹系数通过JIS K6255中限定的方法，利用由Toyo SeikiSeisaku-Sho Ltd.制造的回弹测试仪第221号进行测量。当测量回弹系数时，每种聚氨酯橡胶片(厚度约2mm)均被叠加，以便橡胶的厚度不小于4mm。
[浸渍和表面层材料]
以下固化材料1至8被用于浸渍和形成表面层623。
<固化材料1>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                     8
树脂2：ODA-N(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                     2
树脂3：OPTOOL DAC-HP(来自Daikin Industries,Ltd.)            0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       0.5
溶剂：环己酮                                                89.4
<固化材料2>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                     7
树脂2：HDDA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                      3
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       0.5
溶剂：环己酮                                                89.5
<固化材料3>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                     10
树脂2：OPTOOL DAC-HP(来自Daikin Industries,Ltd.)            0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       0.5
溶剂：环己酮                                                89.4
<固化材料4>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                     8
树脂2：IBOA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                      2
树脂3：OPTOOL DAC-HP(来自Daikin Industries,Ltd.)            0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       0.5
溶剂：环己酮                                                89.4
<固化材料5>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                     7
树脂2：EBECRYL11(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                 3
树脂3：OPTOOL DAC-HP(来自Daikin Industries,Ltd.)            0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       0.5
溶剂：环己酮                                                89.4
<固化材料6>
树脂1：DPHA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                      10
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       1
溶剂：环己酮                                                89
<固化材料7>
树脂1：DPCA-120(来自Nippon Kayaku Co.,Ltd.)                 8
树脂2：IBOA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                      2
树脂3：RS-75(来自DIC Corp.)                                 0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       0.5
溶剂：环己酮                                                89.4
<固化材料8>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                     5
树脂2：UN2700(来自Negami Chemical Industrial Co.,Ltd.)      5
树脂3：RS-75(来自DIC Corp.)                                 0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)       0.5
溶剂：环己酮                                                89.4
来自Daikin Industries,Ltd.的OPTOOL DAC-HP和来自DIC Corp.的RS-75是氟化丙烯酸单体，具有全氟聚醚骨架并且是具有两个或更多官能团的丙烯酸酯。即，固化材料1、3、4、5、7和8是包括氟化丙烯酸单体的紫外线固化树脂。
用于固化材料中的紫外线固化树脂的丙烯酸材料、主要骨架、官能团数目和官能团当量显示在表1中。
表1
如表1所示，来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.的PETIA和DPHA以及来自Nippon Kayaku Co.,Ltd.的DPCA-120是具有季戊四醇三丙烯酸酯作为主要骨架的丙烯酸酯材料，该季戊四醇三丙烯酸酯的官能团当量分子量不大于350并且具有3至6个官能团。来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.的ODA-N、HDDA、IBOA、EBCRYL11和UN2700是官能团当量分子量为100至1,000并且具有1或2个官能团的丙烯酸酯材料。固化材料1、2、4、5、7和8是具有官能团当量分子量不大于350并且具有3至6个官能团作为主要骨架的季戊四醇三丙烯酸酯的丙烯酸酯材料与官能团当量分子量为100至1,000并且具有1或2个官能团的丙烯酸酯材料的混合物。
接下来，说明用于验证实验的图像形成装置的构造。
厚度为1.8mm的条形弹性刮片由聚氨酯橡胶1至6其中一种制成。刮片边缘浸入到每一种固化材料中预定的浸渍时间，深度为1.8mm，几乎等于其厚度，并干燥3min。然后，通过喷涂方法用每一种固化材料形成表面层。具体地，刮片边缘通过喷雾枪以10mm/s进行喷雾，使得表面层具有预定厚度，自然干燥3分钟，并类似地涂布下表面以在其上形成表面层。然后，表面层再自然干燥3min并经UV线(140W/cm×5m/min×5遍(passes))照射。表面层形成区域通过覆盖用胶带进行限制。
表面层的厚度通过来自Keyence Corporation的显微镜VHX-100，利用类似涂布的另一弹性刮片的截面进行测量。通过用于制备来自Nisshin EM Corp.的SEM样品的修边刀（trimming razor）切割表面层，以显示截面。
如上所述，浸渍材料和表面层材料在弹性刮片的边缘线附近被检出，并且检出强度随浓度梯度从浸渍表面降低。浸渍深度是从表面至几乎检不出浸渍材料和表面层材料的点的距离。具体地，浸渍深度(区域)如下测量。通过来自LeicaMicrosystems的低温切片机EM FCS制备边缘的截面薄切片，并通过透射显微镜FT-IR(Continuμm IR显微镜，来自Thermo Electron Corp.)进行测量。如图6所示，通过参考顶表面62a和下表面62b测量截面中的变化。通过用1415cm-1处的峰面积除以1710cm-1周围的峰面积以确定值，并用非浸渍部分的值标准化该值作为指标，测量丙烯酸化合物的浸渍深度。
其上形成表面层的弹性刮片用粘合剂固定于金属板固定件上作为试验清洁刮片，所述固定件可安装于来自Ricoh Company,Ltd.的彩色复合机imagio MP C4500中。将清洁刮片安装于具有图1中相同构造的来自Ricoh Company，Ltd.的彩色复合机imagio MP C4500中，以制备实施例1-1至1-5和比较实施例1-1至1-3的图像形成装置。清洁刮片的线性压力和清洁角通过预定的边缘埋入量和安装角进行确定。
通过聚合方法制备的调色剂用于验证实验中。调色剂具有以下性质。
母体调色剂的圆形度为0.98，平均粒径为4.9μm。作为外加剂，应用1.5份小粒径的二氧化硅(H2000，来自Clariant)、0.5份小粒径的氧化钛(MT-150AI，来自Tayca Corp.)和1.0份大粒径的二氧化硅(UFP-30H，来自DENKA DENKI KAGAKUKOGYO KABUSHIKI KAISHA)。
在21℃和65%RH的环境中，通过以3次打印/作业生产100,000张图像面积比为5%的图像(纵向，A4)，进行验证实验。
[评价项目]
差的清洁：视觉观察
图像质量：产生二十(20)个三条纹图案(相对于纸移动方向)，其宽度为3mm(纵向，A4)
刮片边缘顶表面磨损宽度：图7中从刮片的顶表面看到的磨损宽度
刮片边缘下表面磨损宽度：图7中从刮片的下表面看到的磨损宽度
刮片边缘表面断裂和剥离：刮片顶表面和下表面的表面断裂和剥离通过显微镜观察
实施例1-1至1-5和比较实施例1-1至1-3的验证实验的结果。
(实施例1-1)
基底（base）聚氨酯橡胶(A)：聚氨酯橡胶2
浸渍和表面层材料(B)：固化材料1
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度(C)：80μm
下表面浸渍深度(D)：70μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：1.0μm
刮片边缘磨损的截面面积(F)：60μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度(G)：0.30
差的清洁(H)：无
异常噪音(I)：无
刮片表面断裂和剥离(J)：无
(实施例1-2)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料：固化材料4
浸渍时间：120sec
顶表面浸渍深度：150μm
下表面浸渍深度：100μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.6μm
刮片边缘磨损的截面面积：90μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度：0.65
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例1-3)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶5
浸渍和表面层材料：固化材料7
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度：60μm
下表面浸渍深度：40μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.8μm
刮片边缘磨损的截面面积：20μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度：0.25
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例1-4)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶3
浸渍和表面层材料：固化材料9
浸渍时间：90sec
顶表面浸渍深度：100μm
下表面浸渍深度：80μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.5μm
刮片边缘磨损的截面面积：50μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度：0.35
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例1-5)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶6
浸渍和表面层材料：固化材料5
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度：50μm
下表面浸渍深度：20μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.8μm
刮片边缘磨损的截面面积：40μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度：0.50
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(比较实施例1-1)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶4
浸渍材料：固化材料3(无表面层)
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度：50μm
下表面浸渍深度：30μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0μm
刮片边缘磨损的截面面积：150μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度：0.75
差的清洁：2处带状的差清洁（stripe poor cleaning）
异常噪音：无
顶表面铲挖（scooped）和磨损
(比较实施例1-2)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶6
表面层材料：固化材料6
浸渍时间：0sec
顶表面浸渍深度：0μm
下表面浸渍深度：0μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：3.0μm
刮片边缘磨损的截面面积：220μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度：0.40
差的清洁：2处带状的差清洁
刮片表面断裂和剥离：观察到
异常噪音：振动噪音
(比较实施例1-3)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶2
浸渍和表面层材料：固化材料2
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度：30μm
下表面浸渍深度：10μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.8μm
刮片边缘磨损的截面面积：90μm2
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度：0.80
刮片表面断裂和剥离：无
差的清洁：2处带状的差清洁
异常噪音：无
顶表面铲挖和磨损
表2
Figure BDA00002850609000191
表2是实施例1-1至1-5和比较实施例1-1至1-3的验证实验结果的总结。
如表2所示，不具有表面层623的比较实施例1-1在边缘线62c周围没有足够的刚度，产生铲挖和磨损的顶表面。比较实施例1-2产生振动噪音和观察到带状的差清洁。这被认为是由于弹性刮片622未被浸渍，并且由于随时间磨损导致的其暴露部分在感光器的表面移动方向上变形。未被浸渍的弹性刮片622不具有足够的耐磨性，并且边缘磨损截面面积为220μm2。在比较实施例1-3中，观察到带状的差清洁以及顶表面铲挖和磨损。这被认为是因为浸渍深度不够，即，顶表面浸渍深度为30μm，下表面浸渍深度为10μm，导致边缘线的刚度不足。此外，弹性刮片被认为不具有足够低的摩擦力，因为使用了不包括氟化丙烯酸单体的固化材料2。这是顶表面铲挖和磨损的原因。
在未进行浸渍的比较实施例1-2中，观察到表面层的断裂和剥离。弹性刮片的弹性层和表面层的硬度彼此大不相同，并且当清洁刮片接触感光器表面时，弹性层由于接触压力而弹性变形，但硬的表面层几乎不变形。结果，认为大的应力被施加至表面层，而且表面层已经断裂。另外，由于表面层和弹性刮片由不同材料形成，所以表面层被认为由于不足的粘附性而与弹性刮片剥离。
接下来，说明验证实验2。
[验证实验2]
进行验证实验2，以了解清洁刮片62的顶表面62a和下表面62b的硬度、清洁能力、耐磨性和异常噪音之间的关系。
从顶表面和下表面的表面推入20μm深度，在距离边缘线100μm的位置，通过来自FISCHER的微型硬度计FISCHER SCOPE HM2000，测量顶表面和下表面的硬度，作为马氏（Martens）硬度。
除了聚氨酯橡胶1至6以外，在25℃下硬度为76°和回弹系数为32%的聚氨酯橡胶7(来自SYNZTEC CO.,LTD.)也被使用。
其它条件与验证实验1中的相同。
(实施例2-1)
基底聚氨酯橡胶(A)：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料(B)：固化材料4
浸渍时间：90sec
顶表面浸渍深度(C)：100μm
下表面浸渍深度(D)：80μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.5μm
顶表面硬度(K)：1.3N/mm2
下表面硬度(L)：1.0N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积(F)：30μm2
差的清洁(H)：无
异常噪音(I)：无
刮片表面断裂和剥离(J)：无
(实施例2-2)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶3
浸渍和表面层材料：固化材料1
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度：60μm
下表面浸渍深度：50μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.5μm
顶表面硬度：1.3N/mm2
下表面硬度：0.9N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：20μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例2-3)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料：固化材料5
浸渍时间：90sec
顶表面浸渍深度：80μm
下表面浸渍深度：70μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.8μm
顶表面硬度：1.2N/mm2
下表面硬度：1.0N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：50μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例2-4)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶2
浸渍和表面层材料：固化材料1
浸渍时间：120sec
顶表面浸渍深度：100μm
下表面浸渍深度：80μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.8μm
顶表面硬度：1.3N/mm2
下表面硬度：1.1N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：50μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例2-5)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶7
浸渍和表面层材料：固化材料3
浸渍时间：90sec
顶表面浸渍深度：80μm
下表面浸渍深度：60μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.6μm
顶表面硬度：1.2N/mm2
下表面硬度：0.9N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：60μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例2-6)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶4
浸渍和表面层材料：固化材料5
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度：60μm
下表面浸渍深度：40μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.8μm
顶表面硬度：1.2N/mm2
下表面硬度：1.0N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：80μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例2-7)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料：固化材料7
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度：60μm
下表面浸渍深度：30μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：1.0μm
顶表面硬度：1.3N/mm2
下表面硬度：1.0N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：90μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(比较实施例2-1)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶2
浸渍和表面层材料：固化材料6
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度：10μm
下表面浸渍深度：10μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.5μm
顶表面硬度：1.0N/mm2
下表面硬度：1.0N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：120μm2
差的清洁：3处带状的差清洁
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
顶表面铲挖和磨损
(比较实施例2-2)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料：固化材料2
浸渍时间：0sec
顶表面浸渍深度：0μm
下表面浸渍深度：0μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0.6μm
顶表面硬度：0.9N/mm2
下表面硬度：1.0N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：180μm2
差的清洁：2处带状的差清洁
异常噪音：振动噪音
(比较实施例2-3)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶3
浸渍和表面层材料：固化材料2
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度：40μm
下表面浸渍深度：20μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：0μm
顶表面硬度：0.9N/mm2
下表面硬度：0.9N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：200μm2
差的清洁：3处带状的差清洁
异常噪音：无
(比较实施例2-4)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶4
浸渍和表面层材料：固化材料6
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度：20μm
下表面浸渍深度：10μm
顶表面和下表面上的表面层厚度：2.0μm
顶表面硬度：1.0N/mm2
下表面硬度：1.0N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：180μm2
差的清洁：2处带状的差清洁
异常噪音：振动噪音
(比较实施例2-5)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶7
浸渍和表面层：无
顶表面硬度：0.9N/mm2
下表面硬度：0.9N/mm2
刮片边缘磨损的截面面积：100μm2
差的清洁：5处带状的差清洁
异常噪音：无
顶表面铲挖和磨损
表3
Figure BDA00002850609000251
表3是实施例2-1至2-7和比较实施例2-1至2-5的验证实验结果的总结。
如图3所示，当顶表面62a的马氏硬度高于下表面62b的马氏硬度时，防止磨损，并且长期维持清洁能力而没有振动噪音。
接下来，说明验证实验3。
考查了从顶表面62a的浸渍深度和所述顶表面上表面层623的厚度的乘积、清洁能力、耐磨性和异常噪音之间的关系。
即，浸渍深度和表面层厚度在数值上彼此大不相同。作为代表其之间关系的指标，当使用其总和时，浸渍深度占优势。因此，认为总和不能很好地解释该关系。于是，使用从顶表面62a的浸渍深度和表面层623的厚度的乘积。
除了固化材料1至8外，以下固化材料也用于验证实验3中。
<固化材料9>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                      7
树脂2：HDDA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                       3
树脂3：RS-75(来自DIC Corp.)                                  0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)        0.5
溶剂：环己酮                                                 89.4
<固化材料9>
树脂1：PETIA(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                      7
树脂2：EBECRYL11(来自DAICEL-CYTEC Co.,Ltd.)                  3
树脂3：RS-75(来自DIC Corp.)                                  0.1
聚合引发剂：IRGACURE184(来自Ciba Specialty Chemicals)        0.5
溶剂：环己酮                                                 89.4
(实施例3-1)
基底聚氨酯橡胶(A)：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料(B)：固化材料1
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度(C)：60μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.5μm
(C)*(E)：30μm2
刮片边缘磨损的截面面积(F)：20μm2
差的清洁(H)：无
异常噪音(I)：无
刮片表面断裂和剥离(J)：无
(实施例3-2)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶4
浸渍和表面层材料：固化材料3
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度(C)：40μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.3μm
(C)*(E)：12μm2
刮片边缘磨损的截面面积：30μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例3-3)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶2
浸渍和表面层材料：固化材料4
浸渍时间：90sec
顶表面浸渍深度(C)：80μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.8μm
(C)*(E)：64μm2
刮片边缘磨损的截面面积：70μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例3-4)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料：固化材料9
浸渍时间：90sec
顶表面浸渍深度(C)：100μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：1.0μm
(C)*(E)：100μm2
刮片边缘磨损的截面面积：60μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例3-5)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶3
浸渍和表面层材料：固化材料5
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度(C)：60μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.6μm
(C)*(E)：36μm2
刮片边缘磨损的截面面积：90μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例3-6)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶4
浸渍和表面层材料：固化材料1
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度(C)：80μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：1.0μm
(C)*(E)：80μm2
刮片边缘磨损的截面面积：50μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(实施例3-7)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶2
浸渍和表面层材料：固化材料10
浸渍时间：60sec
顶表面浸渍深度(C)：60μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.8μm
(C)*(E)：48μm2
刮片边缘磨损的截面面积：40μm2
差的清洁：无
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
(比较实施例3-1)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶1
浸渍和表面层材料：固化材料3
浸渍时间：30sec
顶表面浸渍深度(C)：10μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.6μm
(C)*(E)：6μm2
刮片边缘磨损的截面面积：90μm2
差的清洁：2处带状的差清洁
异常噪音：无
刮片表面断裂和剥离：无
顶表面铲挖和磨损
(比较实施例3-2)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶2
浸渍和表面层材料：固化材料7
浸渍时间：0sec
顶表面浸渍深度(C)：0μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0.8μm
(C)*(E)：0μm2
刮片边缘磨损的截面面积：120μm2
差的清洁：3处带状的差清洁
异常噪音：振动噪音
刮片表面断裂和剥离：观察到
(比较实施例3-3)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶7
浸渍和表面层材料：固化材料1
浸渍时间：40sec
顶表面浸渍深度(C)：20μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：0μm
(C)*(E)：0μm2
刮片边缘磨损的截面面积：150μm2
差的清洁：2处带状的差清洁
异常噪音：无
(比较实施例3-4)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶3
浸渍和表面层材料：固化材料4
浸渍时间：90sec
顶表面浸渍深度(C)：80μm
顶表面和下表面上的表面层厚度(E)：1.5μm
(C)*(E)：120μm2
刮片边缘磨损的截面面积：200μm2
差的清洁：3处带状的差清洁
异常噪音：振动噪音
刮片表面断裂和剥离：无
(比较实施例3-5)
基底聚氨酯橡胶：聚氨酯橡胶4
(C)*(E)：0μm2
刮片边缘磨损的截面面积：80μm2
差的清洁：3处带状的差清洁
异常噪音：无
顶表面铲挖和磨损
表4
Figure BDA00002850609000301
表4是实施例3-1至3-7和比较实施例3-1至3-5的验证实验结果的总结。
如表4所示，在比较实施例3-1中——其中从顶表面62a的浸渍深度和所述顶表面上表面层623的厚度的乘积小于10μm2，顶表面铲挖和磨损。这是由于表面层623和浸渍没有使清洁刮片的边缘线62c具有刚性。在比较实施例3-4中——其中从顶表面62a的浸渍深度和所述顶表面上表面层623的厚度的乘积大于100μm2，表面层623和浸渍使清洁刮片的边缘线62c刚性过大，在生产100,000张图像后导致200μm2的大磨损。
同时，在实施例3-1至3-7中——其中从顶表面62a的浸渍深度和所述顶表面上表面层623的厚度的乘积为10至100μm，分别发挥了浸渍和表面层的作用。也发挥其协同作用，并且防止磨损、差的清洁和异常噪音。
在充分描述了本发明之后，可以对本发明进行许多变化和修饰而不背离其中所阐明的本发明的精神和范围，这对于本领域普通技术人员来说是明显的。

Claims (15)

1.清洁刮片，包括条形弹性刮片，其被配置成接触在所述弹性刮片的边缘线上移动的待清洁部件的表面，以从所述待清洁部件的表面去除粉末，
其中所述弹性刮片的所述边缘线浸渍有包含氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂，
比所述弹性刮片更硬的表面层形成于所述弹性刮片的下表面和顶表面的每一个上，所述下表面具有所述边缘线作为所述下表面的一条边并且面向所述待清洁部件，以及所述顶表面具有所述边缘线作为所述顶表面的一条边并且与所述弹性刮片的厚度方向平行，和
所述顶表面浸渍有深度为50至150μm的所述紫外线可固化树脂，以及所述下表面浸渍有深度为20至100μm的所述紫外线可固化树脂。
2.清洁刮片，包括条形弹性刮片，其被配置成接触在所述弹性刮片的边缘线上移动的待清洁部件的表面，以从所述待清洁部件的表面去除粉末，
其中所述弹性刮片的所述边缘线浸渍有包含氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂，
比所述弹性刮片更硬的表面层形成于所述弹性刮片的下表面和顶表面的每一个上，所述下表面具有所述边缘线作为所述下表面的一条边并且面向所述待清洁部件，以及所述顶表面具有所述边缘线作为所述顶表面的一条边并且与所述弹性刮片的厚度方向平行，和
所述顶表面的马氏硬度大于所述下表面的马氏硬度。
3.清洁刮片，包括条形弹性刮片，其被配置成接触在所述弹性刮片的边缘线上移动的待清洁部件的表面，以从所述待清洁部件的表面去除粉末，
其中所述弹性刮片的所述边缘线浸渍有包含氟化丙烯酸单体的紫外线可固化树脂，
比所述弹性刮片更硬的表面层形成于所述弹性刮片的下表面和顶表面的每一个上，所述下表面具有所述边缘线作为所述下表面的一条边并且面向所述待清洁部件，以及所述顶表面具有所述边缘线作为所述顶表面的一条边并且与所述弹性刮片的厚度方向平行，和
包含氟化丙烯酸单体的所述紫外线可固化树脂从所述顶表面的浸渍深度与所述顶表面上所述表面层的厚度的乘积为10至100μm2。
4.权利要求1或3所述的清洁刮片，其中顶表面的马氏硬度大于所述下表面的马氏硬度。
5.权利要求1、2或4所述的清洁刮片，其中包含氟化丙烯酸单体的所述紫外线可固化树脂从所述顶表面的浸渍深度与所述顶表面上所述表面层的厚度的乘积为10至100μm2。
6.根据权利要求1至5任一项所述的清洁刮片，其中所述顶表面被全部浸渍。
7.根据权利要求1至6任一项所述的清洁刮片，其中所述表面层的厚度不大于1μm。
8.根据权利要求1至7任一项所述的清洁刮片，其中所述氟化丙烯酸单体是具有全氟聚醚骨架和两个或更多个官能团的丙烯酸酯。
9.根据权利要求1至8任一项所述的清洁刮片，其中所述紫外线可固化树脂是具有官能团当量分子量不大于350并具有3至6个官能团的季戊四醇三丙烯酸酯作为主要骨架的丙烯酸酯材料和官能团当量分子量为100至1,000并具有1或2个官能团的丙烯酸酯材料的混合物。
10.根据权利要求1至9任一项所述的清洁刮片，其中所述表面层由相同的紫外线可固化树脂形成。
11.根据权利要求1至10任一项所述的清洁刮片，其中所述弹性刮片由包含聚氨酯基团的橡胶形成。
12.权利要求11所述的清洁刮片，其中所述弹性刮片具有双层结构，所述双层结构包括含聚氨酯基团的两种不同橡胶。
13.根据权利要求1至12任一项所述的清洁刮片，其中在预定的时间，在清洁所述待清洁部件之后，所述顶表面磨损宽度和所述下表面磨损宽度满足以下关系：
顶表面磨损宽度/下表面磨损宽度<2/3。
14.图像形成装置，包括：
图像承载体；
充电器，其被配置成使所述图像承载体的表面带电；
潜像形成器，其被配置成在所述图像承载体的表面上形成静电潜像；
图像显影器，其被配置成用调色剂使所述静电潜像显影，以形成调色剂图像；
转印器，其被配置成将所述调色剂图像转印到转印材料上；和
清洁器，其包括清洁刮片，所述清洁刮片被配置成接触所述图像承载体的表面，以去除其上保留的未被转印的调色剂，
其中所述清洁刮片是根据权利要求1至13任一项所述的清洁刮片。
15.从图像形成装置可拆卸的处理盒，包括：
感光器；和
根据权利要求1至13任一项所述的清洁刮片。
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