CN1059504C - 用硅酮树脂颗粒进行润滑的成象装置 - Google Patents

用硅酮树脂颗粒进行润滑的成象装置 Download PDF

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Abstract

一种成象装置，用于在记录材料上形成一显影图象，包括一可移动显象件，一用于从显象件表面除去残留显影剂的清除器，其包括一与显象件表面接触的清除板，硅酮树脂涂在显象件和清除板之间的接触区域。

Description

用硅酮树脂颗粒进行润滑的成象装置
本发明涉及一种成象装置，例如，一复印机或印刷机，更具体地说，涉及一种成象装置，其具有从感光筒上去除残余显影剂的清除板。
对于从感光筒表面去除残余显影剂的清除板来说，由于感光筒的运动而产生一个大的摩擦力。然而，在操作成象装置并在记录材料上形成一上色剂图象之后，没有转移到记录材料而留在感光筒上的残余显影剂到达清除板和感光筒之间的接触区域，添加剂(而不是显影剂中的上色剂)作为一种润滑剂，以便施加在清除板上的摩擦力更小。为此，一旦在感光筒上形成上色剂图象，清除板边缘不容易翻起。然后，当一新装置第一次开动时，即，当使一未使用的感光筒第一次运动时，没有显影剂存在于清除板和感光筒之间的接触区域，从而，有一大的摩擦力施加在清除板上，而使板缘上翻。
为了防止感光筒第一次使用时清除板上翻，曾建议过在制造装置时事先将润滑剂涂覆在清除板边缘。也曾建议使用PVdF(聚乙二烯氟化物)或石墨氟化物作为润滑剂。
然而，当用于感光筒充电的充电装置为可与感光筒接触的接触式时，就出现了下述的问题。
一部分润滑剂随感光筒的运动被带到充电器上。通过与接触充电件的摩擦充电，作为润滑剂的石墨氟化物被弱地充电为一负电位，通过摩擦充电，将材料充电为负电位，所以，润滑剂材料用于充电器被提供一个负电压的装置中。
然而，石墨氟化物具有高的表面能量，所以易于凝结。从板缘脱离的润滑材料到达充电器，这时，材料为具有大约2微米的第2颗粒尺寸的不规则成形材料，虽然电力倾向于将其从接触充电件上除掉，但由于接触充电件提供的机械压缩力，所以，它们沉积在接触充电件上，而导致不适当的充电。
当使用PVdF作为润滑剂时，PVdF通过摩擦充电而被强地充电至负电位，所以，材料更难于电力地附着在提供了一负电压的接触充电件上。然而，虽然最初颗粒尺寸是大约0.2μm，由于凝结的结果，第二颗粒尺寸是大约1-3μm。凝结形式的PVdF具有非光滑表面，所以，易于用其他凝结材料来凝结。因此，在几百μm至几mm形态的材料从板缘去除。从电的观点看大的凝结是有利的，但它被接触充电件压实则是不利的。所以，物理力比电力是更起伏的，以致PVdF颗粒附着于接触充电件表面。于是，可以发现，其易于发生不适当的充电。
所以，本发明主要目的是提供一种成象装置，其中，即使一个未使用过的感光筒第一次运动，清除板缘也不会翻起。
本发明另一目的是提供一种成象装置，其中，能避免由于润滑剂在接触充电件上的附着而引起的不适当的充电。
本发明另一目的是提供一种成象装置，其中，硅酮树脂颗粒附着在感光筒和消除板之间的接触区域。
下面通过实施例并参照附图对本发明进行说明。
图1是作业盒的剖视图；
图2是装上作业盒的成象装置剖视图；
图3是摩擦充电电平和粉末颗粒尺寸之间的关系；
图4是筒表面的放大图；
图5是一个表，显示了清除板和感光筒之间的润滑性，和用于涂在清除板上的润滑剂不同材料的接触充电件的可充电性；
图6是一个表，显示了清除板和感光筒之间的润滑性，和接触充电件的可充电性，和硅酮树脂颗粒的清除性，其是对于涂在清除板上的硅酮树脂颗粒的不同平均颗粒尺寸而言的。
参见图1，显示了一作业盒，其整体地具有一感光筒和辅助装置，例如一显影装置或一清除装置。图2显示了装有作业盒的成象装置。
复印装置的主组件具有一个系统的感光筒1作为感光筒，其可转动地支承在该处。通过一未显示的驱动装置使感光筒1在方向a转动。围绕感光筒1设有一接触充电件4，其作为一充电装置用于使感光筒1表面均匀充电至一负电位，显影装置8，通过使负充电的上色剂附着在形成于感光筒1的负充电静电潜象而形成一上色剂图象，清除装置7，用于清除残留在感光筒1表面或类似装置上的上色剂。感光筒1，接触充电件4，显影装置8，清除装置7或类似装置装在盒形的外壳C中。其相对于成象装置主组件作为一组件可拆下地安装。向接触充电件4提供一大约-1～2KV的DC电压，或以大约-1KV的DC电压偏压的大约2KV的AC电压。作业盒相对于复印装置主组件可拆下地安装。当装上作业盒时，一转移充电器70设于感光筒1下面，用于向记录材料转移感光筒1表面的上色剂图象。
另一方面，在作业盒上面，装有一灯泡(曝光装置)61，用于照亮放在一原图支承台60上的原图(未示)。从灯泡61发射并由原图反射的光线，通过形成于外壳C上的曝光口66并通过透镜64映射在感光筒1上，以致在感光件上形成一静电潜象。在主组件一侧，有一存贮器67用于存贮记录材料。通过一个由拾取辊68，一定位辊69或类似装置组成的记录材料送进装置，使记录材料P随感光筒1的转动而同步在感光筒1和转移充电器70之间送进。在由一固定装置处理之后，具有由转移充电器70转移在上面的上色剂图象的记录材料P沿送进导向件71和72，一固定辊73和排出辊74排出。在固定辊73上面设有一排出扇75。
采用上述结构，形成于感光筒1上的上色剂图象被转移到记录材料P上。显影装置8包含上色剂，并具有被可转动支承的筒2形式的显影转动件。显影筒2在b方向转动，将上色剂带到朝向感光筒的位置。由显影筒所带的上色剂颗粒层厚度由弹性板3来调节。
参照图1描述清除装置7的结构。
清除装置7具有一清除器外壳(容纳上色剂的容器)10，用于容纳上色剂。清除器壳10具有一朝向感光筒1的开口10a。在开口10a上面的清除器壳10上缘有一清除板5，其是通过一由螺钉固定的支承金属板11安装的。清除板的自由边沿感光筒1纵向与其外周表面接触，以从感光筒上除去残留的上色剂。一个接收板6用于收集除去的上色剂。清除板5可由塑料材料，例如尿烷橡胶或硅酮橡胶制造。
下面详细描述涂在清除板上的润滑剂，其是用于作业盒清除装置中从感光筒表面清除上色剂。
如图3所示，通过被供给一个负电位电压的接触充电辊4(分布金属氧化物的尼龙)在感光筒表面形成负电位潜象电位，潜象由在显影装置8中的充电至一负电位并具有7μm的平均颗粒尺寸的上色剂显影。所以，描述是针对一反向显影类型的。
感光筒1是一系统的感光件(OPC)。向接触充电辊4提供一以大约-1KV的负DC电压偏压的大约2KV的AC电压。通过辊子的芯部金属提供电压。辊子由与其接触的感光筒驱动。在显影装置8中，有一显影筒2，用于向上色剂提供电荷和运送显影剂。还有一弹性板3用于调节形成于筒2上的上色剂层厚度。
弹性板3覆盖以平均颗粒尺寸大约12μm的硅酮树脂细粒，作为筒2和板3之间的润滑剂。由于下述原因而将润滑剂涂在板3上，当一个新的作业盒装入主组件中时，和一新的显影装置第一次开动时，显影筒2表面基本上没有上色剂，于是，板和筒之间的摩擦使板3上翻。
硅酮树脂细粒的一个例子是Tospearl3120，可从Toshiba SiliconeKabushiki Kaiisha买到(微粒，类似微粒)。
参见图4，描述上色剂和弹性板3的润滑颗粒尺寸之间关系。图4是显影筒2一部分的放大图，具有一不光滑表面。在该表面上，具有平均颗粒尺寸为8μm的上色剂颗粒(黑)和平均颗粒尺寸为12μm的润滑剂(白)。
在该实施例中，上色剂C的平均颗粒尺寸＜用于弹性板的润滑剂平均颗粒尺寸b。
如果润滑剂颗粒尺寸小于上色剂颗粒尺寸(亚微米，几微米)，筒2的不光滑表面均匀地覆盖以小尺寸的润滑剂，通过摩擦充电而强地充电为负电位的细微硅酮树脂颗粒覆盖筒表面，而不能将上色剂充电至负电位。然而，如果上述关系不能满足，就防止了硅酮树脂进入筒2表面的凹坑，所以，就保证了上色剂和筒表面2之间的足够的接触，所以，上色剂被充电至负电位。
下面描述根据本实施例的用于清板板5的润滑材料。如图3所示，板5是硬度(JisA)为60-75度的尿烷橡胶的。在将板装入盒中之前，将材料以粉末的形式涂在板5上，或以溶剂混合物的形式涂上，以便能均匀涂布。通过将板5装在盒上，材料存在于板5和感光筒1之间，于是防止了板的上翻。至少清除板5的润滑剂，是细的硅酮橡胶颗粒，其平均颗粒尺寸为0.3-6μm，较好0.5-5μm，最好为1-3μm。例如，其可以是可从Toshibr SiliconKabushiki Kaisha(类似微粒)买到的Tospearl 120，或可以从ToraySilicone Kabashiki Kaisha(类似微粒)买到的Toraytill R-930。
在清除部分，润滑剂和上色剂之间的关系应是上色剂平均颗粒尺寸C≥清除板润滑剂平均颗粒尺寸a。
如果板的润滑剂颗粒尺寸大于上色剂颗粒尺寸，上色剂通过存在于板5和感光筒1之间的润滑剂颗粒之间，而导致不能进行清除。所以，上色剂颗粒和润滑剂之间的关系应是在清除板部分的润滑剂平均颗粒尺寸a≤上色剂平均颗粒尺寸C＜弹性板润滑剂的平均颗粒尺寸b。
图5显示了使用图1所示作业盒在通常条件下制作5,000页的耐久性试验结果，它是有关在改变了清除板的润滑剂时充电辊4的充电性和板的润滑性。
从清除板5的润滑性观点看，试验No.1-3的PVdF，石墨氟化物和硅酮树脂细粒的每一种在5,000页的耐久性试验时都显示了不会使板上翻的良好结果。然而，关于与润滑剂在充电辊4表面上沉积所导致不适当充电有关的可充电性，PVdF或石墨氟化物由于上述原因是不满意的。在5,000页耐久试验中，在其初始阶段剩余了过多的材料，所以，对于最前面的几十至几百页发生不适当的充电。在制作了几百页之后，润滑剂由于辊子弹性变形等而成为细粒，而同时先从辊子4表面去掉，以致消除了不适当的充电。然而，在耐久性试验期间，由于主组件等的振动或板本身的振动，常使润滑剂从板上脱离。润滑剂向辊4运动，并重复如初始阶段的同样情况。
在本实施例中，采用平均颗粒尺寸为1-3μm的硅酮树脂细粒作为清除板润滑剂。上面描述了其特定的例子。因为硅酮树脂表面能量与PVdF或类似物相比是低的，所以，用细的硅酮树脂颗粒能避免不适当的充电。
另外，因为表面能力低，所以，不易产生凝结物。为此，即使其处于充电辊和感光筒之间也不容易沉积在充电辊上。因为细硅酮树脂颗粒被强充电至负电位，所以，即使其从板向辊4脱落，相对于辊4表面也发生电排斥。未凝结粉末几乎不能不受压实的影响，所以，电排斥力被控制了。
另外，在本例中，硅酮树脂颗粒平均颗粒尺寸是1-3μm，并且形状是珠状的球形颗粒，所以进一步防止了凝结。即使硅酮树脂沉积在辊子表面，它们也可立即从该处脱离。另外，因为它们不凝结，所以，即使它们以1-3μ，的颗粒形式沉积，不适当充电也不明显。结果，在5,000页耐久性操作中，不适当充电一次也没有发生。
使用不同平均颗粒尺寸的细硅酮树脂颗粒时已对不同项目作了评价，其结果示于图6。对于润滑剂，增加了平均颗粒尺寸，其易于附着在板上，而导致附着的稀疏状态，从而降低了润滑性。相反，如果平均颗粒太小，润滑剂易于被板清除。在平均颗粒尺寸为0.1μm的情况下，细硅酮树脂颗粒均匀地涂在感光筒1表面。从整体评价看，清除板润滑剂细硅酮树脂颗粒平均颗粒尺寸希望为0.3-6μm。为了可靠性，或为了总是保持高质量和高可靠性，希望平均颗粒尺寸为0.5-5μm。
如前所述，当使用接触充电辊4时，清除板5润滑剂的细硅酮树脂颗粒平均颗粒尺寸为0.3-6μm，最好为0.5-5μm，其能一直有效提供满意的图像。
前面描述了使用充电辊4，但也可使用能与感光筒接触使其负充电的电刷或板的形式。
如图3所示，最好清除板5润滑剂的充电极，弹性板3润滑剂和上色剂的充电极是同一个。
例如，附着在感光筒1表面而未附着在充电辊4上的细硅酮树脂颗粒脱离板5之后从显影工位通过，然后，其被带到转印材料或带至清除板5上，在该处受到清除处理。然而，如果由于上色剂附着在筒上而使细粒进入显影装置，由于清除板润滑剂的充电极和显影装置润滑剂及上色剂的充电极是一个，所以能防止上色剂上充电和减少强度。如果充至正极的粉末进入含有充至负电位的上色剂的显影装置，摩擦充电是过分的，所以是不希望有的。
如前所述，通过使用细硅酮树脂颗粒作为清除板5的润滑剂，润滑性和接触充电件4的可充电性能都保持在满意的水平。
上面参照实施例对本发明作了描述，其可有许多变型，却在本发明范围之中。

Claims (14)

1.一种成象装置，用于在记录材料(P)上形成一显影图象，包括：一可移动的感光筒(1)；用于从所述感光筒(1)表面除去残留显影剂的清除装置(7)，所述清除装置(7)包括一清除板(5)，其可与所述感光筒(1)表面接触；其特征在于：硅酮树脂颗粒附着在所述感光筒(1)和清除板(5)之间的接触区域；
还包括用于使所述感光筒(1)表面充电的充电装置(4)，所述充电装置包括一可与所述感光筒(1)表面接触的接触件(4)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：硅酮树脂颗粒为球形颗粒。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：硅酮树脂颗粒平均颗粒尺寸为0.3-6μm。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述硅酮树脂颗粒平均颗粒尺寸为0.5-5μm。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述硅酮树脂颗粒平均颗粒尺寸为1-3μm。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述感光筒(1)包括一系统的感光件(1)，所述充电装置(4)将系统的感光件表面充电至一负电位。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括一显影装置(8)用于将显影剂提供至所述感光筒(1)，所述显影装置(8)包括一可转动件(2)，用于将显影剂带至感光筒(1)表面，和一调节板(3)，用于调节可转动件(2)上的显影剂层厚度。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述显影剂包括上色剂，硅酮树脂颗粒存在于所述调节板(3)和所述可转动件(2)之间的接触区域。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：上色剂平均颗粒尺寸小于存在于所述调节板(3)和转动件(2)之间接触区域的硅酮树脂颗粒的平均颗粒尺寸。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述显影剂包括上色剂，上色剂平均颗粒尺寸不小于硅酮树脂颗粒的平均颗粒尺寸。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括显影装置(8)，用于将显影剂提供到所述感光筒(1)上，所述显影装置(8)包括一可转动件(2)，用于将显影剂带至感光筒(1)表面，和一调节板(3)，用于调节可转动件(2)上显影剂层的厚度。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：所述显影剂包括上色剂，硅酮树脂颗粒存在于所述调节板(3)和转动件(2)之间的接触区域。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于：应满足a≤c＜b，其中a是附着在所述清除板(5)上的硅酮树脂颗粒的平均颗粒尺寸，b是附着在所述调节板(3)上的硅酮树脂颗粒的平均颗粒尺寸，c是上色剂的平均颗粒尺寸。
14.如权利要求7所述的装置，其特征在于：还包括一可拆下地装在所述装置主体组件上的作业盒(c)，作业盒包括所述的感光筒(1)和至少一个所述充电装置(4)，所述显影装置(8)和所述清除装置(7)。
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