專利名稱：清除裝置和具有該清除裝置的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載在采用電子照相方式的圖像形成裝置中、除去感光鼓等靜電潛像載體的表面上的殘留調(diào)色劑的清除裝置，更詳細(xì)地說，涉及與靜電潛像載體接觸以從其表面刮去調(diào)色劑的葉片、具有該葉片的清除裝置以及具有該清除裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
以往，在采用電子照相方式的圖像形成裝置中，設(shè)置有用于除去殘留在作為靜電潛像載體的感光體上的調(diào)色劑的清除裝置?，F(xiàn)在，作為清除裝置，因為省空間化、設(shè)計容易性和機構(gòu)簡單性等理由，多采用使用與感光體表面接觸以刮去調(diào)色劑的葉片(清除葉片)的類型。
然而，隨著近年來的圖像形成裝置的高速化，使用葉片式的清除裝置時，有感光體壽命縮短的問題。這是因為由于高速化，處理速度變快，與葉片接觸的感光體表面的磨耗(膜厚減少)變大。
作為抑制感光體表面的磨耗的方法之一，有降低摩擦系數(shù)的方法。作為現(xiàn)有技術(shù)，例如，有以下的方法。
在日本公開專利公報“特開2005-70196號公報”(平成17年(2005年)3月17日公開)中，記載有在葉片的與感光體接觸的部分形成多個切口、并使該切口中含浸潤滑材料(硬脂酸鋅)的技術(shù)。另外，還記載有在感光體上設(shè)置含有由氧化鋁或氧化鈦構(gòu)成的無機微顆粒的保護(hù)層。
另外，在日本公開專利公報“特開2004-86142號公報”(平成16年(2004年)3月18日公開)中，記載有在感光體的最表層設(shè)置氟類樹脂的層、以填塞位于感光體表面的空隙的技術(shù)。
在日本公開專利公報“特開平5-72957號公報”(平成5年(1993年)3月26日公開)中，記載有在葉片的與感光體接觸的邊緣的圖像區(qū)域部分中添加氟類樹脂(添加至葉片材料中)、或者涂布氟類涂料或硅類涂料以進(jìn)行降低摩擦處理的技術(shù)。
另外，近年來，在圖像形成裝置中，在近年成為主流的高速機器和彩色機器中，已使用粒徑為5μm左右的小的調(diào)色劑(小粒徑調(diào)色劑)。
然而，在上述特開2005-70196號公報、上述特開2004-86142號公報、上述特開平5-72957號公報中所公開的以往的用于降低摩擦系數(shù)的結(jié)構(gòu)中，存在減少感光體磨耗的效果不充分、不能使減少效果持續(xù)、清除性下降、或電子照相性能降低的問題。
即，上述特開2005-70196號公報中在葉片上形成切口、并使?jié)櫥牧虾谇锌谥械慕Y(jié)構(gòu)，由于在切口和切口之間存在沒有含浸潤滑材料的部分(寬度大約1mm)，所以降低摩擦系數(shù)的效果低。另外，在葉片上形成細(xì)小的切口需要高精度的加工，制造成本升高，并且，容易損傷葉片。
另外，上述特開2005-70196號公報中在感光體上設(shè)置保護(hù)層和上述特開2004-86142號公報中設(shè)置氟類樹脂層作為感光體的最表面層的、為了降低摩擦系數(shù)而對感光體進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)，有使作為感光體本來的功能的電子照相性能降低的問題。
另外，上述特開平5-72957號公報中在葉片邊緣中添加氟類樹脂的結(jié)構(gòu)，作為與感光體接觸(壓接)的葉片，邊緣的精度難以實現(xiàn)，清除性降低。
另一方面，上述特開平5-72957號公報中在葉片的邊緣涂布氟涂料的結(jié)構(gòu)，可以涂布邊緣周圍，但不能對邊緣本身進(jìn)行涂布，所以降低摩擦的效果低，另外，由于是薄層處理，所以，容易產(chǎn)生剝落等，降低的效果不會持續(xù)。
此外，由于磨耗量依賴于將葉片壓在感光體上的壓力(以下稱為線壓力)，所以通過降低線壓力可以減小磨耗量，但降低線壓力時，調(diào)色劑容易穿過葉片和感光體之間，清除性降低。但是，相反地，為了使清除性優(yōu)先而增大線壓力時，會產(chǎn)生葉片反轉(zhuǎn)的葉片卷曲現(xiàn)象(turnover phenomenon)，結(jié)果清除性降低。
另外，近年來，為了得到圖像的高分辨率，已使用小粒徑的調(diào)色劑。特別地，在小粒徑調(diào)色劑中，例如利用聚合法制造的小粒徑調(diào)色劑為球形，容易進(jìn)行考慮清除性的形狀的控制，所以被廣泛使用。
以往，在小粒徑調(diào)色劑的清除中，葉片的動作敏感地跟隨感光體的旋轉(zhuǎn)，即，優(yōu)選葉片的恢復(fù)系數(shù)高。但是，發(fā)現(xiàn)由于葉片與感光體的摩擦系數(shù)高，葉片產(chǎn)生彈跳動作，不能確保清除性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種即使在高速機器中、而且使用的調(diào)色劑是沒有角的小粒徑調(diào)色劑時，也能夠?qū)崿F(xiàn)感光體的長壽命化而不降低清除性的清除裝置，并提供該清除裝置中具有的葉片以及具有該清除裝置的圖像形成裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的清除裝置的葉片，被設(shè)置在從靜電潛像載體的表面除去顯影劑的清除裝置中，其特征在于在葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料填充在上述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的清除裝置，被設(shè)置在圖像形成裝置中，用于從靜電潛像載體的表面除去顯影劑，其特征在于包括使邊緣部分與靜電潛像載體的表面接觸以刮去顯影劑的葉片，在構(gòu)成該葉片主體部的葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位，形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料填充在所述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的圖像形成裝置，包括從靜電潛像載體的表面除去顯影劑的清除裝置，其特征在于該清除裝置包括使邊緣部分與靜電潛像載體的表面接觸以刮去顯影劑的葉片，在構(gòu)成該葉片主體部的葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位，形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料填充在所述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
由此，因為在葉片主體表面的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位，設(shè)置有氟類樹脂層，所以能夠降低與靜電潛像載體的摩擦系數(shù)，從而能夠減少靜電潛像載體的磨耗。
另外，與上述特開2005-70196號公報的使切口中含浸潤滑材料的結(jié)構(gòu)不同，在與靜電潛像載體接觸的邊緣部位整體地成膜，所以與靜電潛像載體的摩擦系數(shù)的降低效果高。
另外，由于能夠有效地降低與靜電潛像載體的摩擦系數(shù)，所以，葉片能夠進(jìn)行細(xì)小的平滑的粘附滑動(stick-slip)動作，能夠提高由沒有角的小粒徑調(diào)色劑構(gòu)成的顯影劑的清除性。關(guān)于粘附滑動動作，將在后面進(jìn)行說明。
而且，在該情況下，構(gòu)成氟類樹脂層的樹脂材料填充在葉片主體表面的光滑表面的凹凸、即葉片主體表面具有的微小的凹凸中。因此，即使氟類樹脂層由于與靜電潛像載體的摩擦而緩慢地被削去，填充在凹凸中的部分仍保留在葉片主體的凹凸中，難以削去，因此，可以長期維持摩擦系數(shù)降低效果。
由此，即使搭載該清除裝置的圖像形成裝置是使用沒有角的小粒徑調(diào)色劑的高速機器，也能夠?qū)崿F(xiàn)靜電潛像載體的長壽命化、并能夠確保清除性。
本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點，通過以下所示的記載將會充分闡明。另外，本發(fā)明的優(yōu)點通過參照附圖的如下說明將會變得清楚。


圖1表示本發(fā)明的實施方式，是搭載在清除裝置中的葉片的與感光體接觸的部位的截面圖。
圖2為表示搭載有上述清除裝置的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3為表示在圖2的圖像形成裝置中附設(shè)有可選設(shè)備的狀態(tài)的截面圖。
圖4為表示上述清除裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5為表示搭載有圖1的葉片的另一個清除裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6為說明清除裝置的葉片的粘附滑動動作的圖。
圖7為表示本發(fā)明的實施例和比較例的各條件和評價結(jié)果的圖。
圖8為作為比較例的以往結(jié)構(gòu)的葉片的與感光體接觸的部位的截面圖。
圖9為表示葉片的氟處理與葉片和感光體的動摩擦系數(shù)的關(guān)系的圖形。
具體實施例方式
以下，根據(jù)圖1～圖8說明本發(fā)明的一個實施方式。本發(fā)明不限定于此。
首先，根據(jù)圖2，對搭載有本實施方式的清除裝置6的圖像形成裝置(電子照相裝置)41的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2為從正面?zhèn)瓤磮D像形成裝置41的縱截面圖。
圖像形成裝置41在用紙上形成與圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的圖像(在此為單色圖像)。圖像形成裝置41具有感光體(靜電潛像載體)1，在其周圍具有作為用于實施眾所周知的卡爾遜(Carlson)法的結(jié)構(gòu)的帶電裝置2、曝光裝置3、雙組分的顯影裝置4、轉(zhuǎn)印裝置5、清除裝置6和除電裝置7。
感光體1做成鼓狀，隨著旋轉(zhuǎn)，其表面由帶電裝置2均勻地帶電，從而具有規(guī)定的電位，由曝光裝置3寫入與圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的靜電潛像，顯影裝置4利用調(diào)色劑將該靜電潛像顯像化。顯像化后的圖像由轉(zhuǎn)印裝置5轉(zhuǎn)印到用紙上，該用紙由搓紙輥(pick-up roller)10從供紙托盤9供給、并且在定位輥11上其前端已與圖像的前端對齊，然后用紙被輸送至定影裝置14。調(diào)色劑像通過定影裝置14，被熔融并被定影在用紙上。然后，調(diào)色劑像被定影后的用紙被排出至堆積托盤17上。
另一方面，將調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到用紙上后的感光體1，利用將在后面進(jìn)行詳細(xì)說明的清除裝置6除去殘留在表面上的調(diào)色劑后，由除電裝置7除去殘留的電荷，再由帶電裝置2使其帶電。
此外，雖然不會進(jìn)一步進(jìn)行說明，但圖像形成裝置41能夠通過對用紙進(jìn)行轉(zhuǎn)回(switchback)輸送而在用紙的正反兩面上形成圖像。另外，如圖3所示，作為可選設(shè)備，可以附設(shè)圖像讀取裝置42、自動原稿輸送裝置48、后處理裝置45、中繼輸送裝置44、記錄材料再供給裝置43、以及記錄材料供給裝置46和47等。
接著，對上述清除裝置6進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4表示上述清除裝置6的結(jié)構(gòu)。在圖4中，參照符號21為刮落在感光體1表面上殘留的調(diào)色劑的葉片(清除葉片)。葉片21是以感光體1的軸方向作為長度方向的長方形的橡膠部件，被配置成一條長邊被安裝在設(shè)置于殼體24中的開口部的感光體1旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)，另一條長邊的邊緣(拐角)21a與感光體1的表面接觸。
在上述殼體24內(nèi)收納有刷輥(brush roller)22和調(diào)色劑輸送螺桿(toner transporting screw)25。刷輥22使位于感光體1表面的調(diào)色劑分散開(剝落)，由葉片21高效率地進(jìn)行刮去。另外，刷輥22還具有如下功能利用刷子前端的刮取力將由葉片21刮落的調(diào)色劑從感光體表面機械地除去、并回收到殼體24內(nèi)。刷輥22被配置在刷子的前端與感光體1的表面接觸、并且能夠回收由葉片21刮落并積聚的調(diào)色劑的位置，在感光體1的旋轉(zhuǎn)方向的前進(jìn)方向上(旋轉(zhuǎn)方向相反)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外，在刷輥22上設(shè)置有顫動器(flicker)23，附著的調(diào)色劑通過與顫動器23接觸，落下至殼體24內(nèi)。
調(diào)色劑輸送螺桿25配置在殼體24的底面?zhèn)?，將回收的調(diào)色劑送出至殼體24外部的未圖示的廢調(diào)色劑盒中。在殼體24的開口部的感光體1旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，安裝有密封件26，阻止回收的調(diào)色劑再次從殼體24內(nèi)漏出。
圖4例示了設(shè)置有刷輥22的清除裝置6，但本發(fā)明也可以是如圖5那樣不設(shè)置刷輥22的結(jié)構(gòu)的清除裝置6’。
在此，應(yīng)該注意的是清除裝置6的葉片21的結(jié)構(gòu)。本圖像形成裝置的清除裝置6中搭載的葉片21具有如下結(jié)構(gòu)在由板狀彈性部件構(gòu)成的葉片主體的與感光體1接觸的邊緣21a部分形成有氟類樹脂層30，作為構(gòu)成該氟類樹脂層30的樹脂材料的氟類樹脂被填充在葉片主體21d的表面21b的凹凸21c中。
圖1表示葉片21的邊緣21a部分的截面結(jié)構(gòu)。葉片主體21d的表面21b具有凹凸21c，以填滿該凹凸21c的方式形成有氟類樹脂層30。葉片主體21d的表面21b是光滑的表面，設(shè)置在該表面21b上的凹凸21c與上述的切口不同，是位于橡膠部件的光滑表面上的微細(xì)的凹凸。該表面粗糙度優(yōu)選十點平均粗糙度Rz＝0.1～10μm(JIS B 0601-1994)，更優(yōu)選為0.5～8μm。表面粗糙度大于10μm時，即使將葉片21的棱線部與感光體1壓接，接觸的棱線部變形不足，在感光體1的表面上也會產(chǎn)生部分不接觸的地方，所以有調(diào)色劑的清除性降低的情況。另外，表面粗糙度小于0.1μm時，感光體1與葉片21的棱線部的貼緊力增大，有不能確保作為目標(biāo)的低摩擦的滑動性的情況?？紤]到這些，優(yōu)選使葉片主體21d的表面21b的表面粗糙度Rz為0.1μm～10μm。順便說一下，感光體1的最外面的表面粗糙度Rz為0.1～1.5μm左右。
在上述葉片21中，在葉片主體21d的表面21b的與感光體1接觸的邊緣部位設(shè)置有氟類樹脂層30，所以能夠降低與感光體1的摩擦系數(shù)，從而能夠減少感光體1的磨耗。而且，與專利文獻(xiàn)1中使切口中含浸潤滑材料的結(jié)構(gòu)不同，氟類樹指層30在與感光體1接觸的邊緣部位整體地成膜，所以與感光體1的摩擦系數(shù)的降低效果高。
另外，因為能夠有效地降低與感光體1的摩擦系數(shù)，所以葉片21能夠進(jìn)行細(xì)小的平滑的粘附滑動動作，能夠提高由沒有角的小粒徑調(diào)色劑構(gòu)成的顯影劑的清除性。所謂粘附滑動動作，如圖6所示，是反復(fù)進(jìn)行如下動作的動作，即葉片21的與感光體1的接觸部分，隨著感光體1的表面的動作，而在感光體1的旋轉(zhuǎn)方向上進(jìn)行移動的動作；和利用葉片21自身的彈性力回到原始位置的動作，粘附滑動動作是葉片21的邊緣21a在感光體1的表面上滑動的動作。
而且，在該情況下，在葉片主體21d的光滑的表面21b的凹凸21c中填充有構(gòu)成氟類樹脂層30的樹脂材料，所以，即使氟類樹脂層30由于與感光體1的摩擦而緩慢地被削去，填充在凹凸21c中的部分仍會保留在葉片主體21d的凹凸21c中，難以削去，因此可以長期維持摩擦系數(shù)降低的效果。
由此，即使搭載上述清除裝置6的圖像形成裝置是使用沒有角的小粒徑調(diào)色劑的高速機器，也能夠?qū)崿F(xiàn)感光體1的長壽命化，并能夠確保清除性。
所謂上述沒有角的小粒徑調(diào)色劑是實質(zhì)上沒有電荷容易集中的突部或容易由于應(yīng)力而摩損的突部的調(diào)色劑顆粒。即，在設(shè)調(diào)色劑顆粒的長徑為L時，用半徑為(L/10)的圓在調(diào)色劑顆粒的周線的1點上與周線內(nèi)側(cè)接觸并在周線內(nèi)側(cè)滾動的情況下，將該圓實質(zhì)上不超出調(diào)色劑的外側(cè)的情況稱為沒有角的調(diào)色劑顆粒。所謂實質(zhì)上不超出的情況是指超出的圓存在的突起為1處以下的情況。另外，所謂調(diào)色劑顆粒的長徑是指用兩條平行線夾住該調(diào)色劑顆粒在平面上的投影像時，平行線的間隔最大時的顆粒的寬度。
在此，如下進(jìn)行沒有角的調(diào)色劑顆粒的確認(rèn)。即，首先，利用掃描型電子顯微鏡拍攝將調(diào)色劑顆粒放大后的照片，進(jìn)一步進(jìn)行放大，得到15000倍的照片圖像。接著，對于該照片圖像，判定有無上述的突部。
得到?jīng)]有角的調(diào)色劑的方法沒有特別限定。例如，將調(diào)色劑顆粒噴霧至熱氣流中的方法，或者在氣相中反復(fù)對調(diào)色劑顆粒施加由沖擊力產(chǎn)生的機械能的方法，或者通過將調(diào)色劑添加到調(diào)色劑不會溶解的溶劑中并使其形成旋流而得到。
另外，在通過使樹脂顆粒聚集或熔合而形成的聚合法調(diào)色劑中，在熔合停止階段，在熔合顆粒表面有許多凹凸，表面不平滑，但通過適當(dāng)設(shè)定形狀控制工序中的溫度、攪拌葉片的轉(zhuǎn)數(shù)和攪拌時間等條件，可得到?jīng)]有角的調(diào)色劑。這些條件因構(gòu)成樹脂的物性而變化，例如，通過在構(gòu)成樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上、設(shè)定為更高轉(zhuǎn)數(shù)，表面會變得光滑，可以制作出沒有角的調(diào)色劑。本發(fā)明中的小粒徑調(diào)色劑表示體積平均粒徑為4～8μm的調(diào)色劑。
另外，在此，所謂高速機器是指處理速度300mm/s以上。
作為能夠作為上述葉片主體21d使用的材質(zhì)，可以舉出由聚氨脂橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、丁二烯橡膠等構(gòu)成的板狀彈性部件。
另外，上述葉片主體21d優(yōu)選永久伸長為1％以下、抗拉強度為30～40MPa、回彈性為40～70％?；貜椥缘陀?0％時，葉片21的邊緣部分由于與感光體1接觸而被磨鈍，葉片21與感光體1在廣大范圍內(nèi)接觸，感光體1的磨耗有可能加劇。另外，回彈性超過70％時，由粘附滑動動作產(chǎn)生的振動變大，葉片21表現(xiàn)出彈跳的動作，有可能產(chǎn)生調(diào)色劑穿過葉片21和感光體1之間的問題。
通過將葉片主體21d的回彈性設(shè)定在上述范圍內(nèi)，葉片21在有角的狀態(tài)下與感光體1接觸，并且，葉片不會由于粘附滑動動作而表現(xiàn)出彈跳的動作，能夠可靠地進(jìn)行細(xì)小的平滑的粘附滑動動作。
在此，對上述葉片21的制造方法進(jìn)行說明。葉片21通過使氟類樹脂含浸在葉片主體21d中、利用含浸的氟類樹脂涂布葉片主體21d而制造。
作為使用的氟類樹脂，可舉出四氟乙烯(四氟化乙烯)與各種烴類乙烯醚的交替共聚物、三氟氯乙烯與各種烴類乙烯醚的交替共聚物、偏二氟乙烯與各種烴類乙烯醚的共聚物等。其中，優(yōu)選包含四氟乙烯的交替共聚物。
另外，為了確保氟類樹脂層30的耐久性和與葉片主體21d的緊貼性，可以在四氟乙烯與各種烴類乙烯醚的交替共聚物中加入交聯(lián)劑。
在使氟類樹脂含浸在葉片主體21d中時，使用將氟類樹脂的微顆粒分散在水性介質(zhì)中而得到的水性分散液，在制造上簡便，在水性分散液中可以含有溶劑等。通過含有溶劑，具有提高氟類樹脂對葉片的浸潤性、從而使葉片表面膨潤的效果，所以，可以促進(jìn)氟類樹脂對葉片主體21d的表面21b的凹凸21c空隙的填充。作為使用的溶劑，可舉出芳香族溶劑、醇等。作為分散氟類樹脂的水性介質(zhì)，例如可以使用將表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑等與純水混合后的混合物。
通過在減壓下、將葉片主體21d浸漬在氟類樹脂分散的水性分散液中，可以使氟類樹脂填充在葉片主體21d的表面21b的凹凸21c中(浸漬含浸法)。此時的壓力優(yōu)選為600Torr以下、更優(yōu)選為300Torr以下。另外，為了提高填充速度，可以在浸漬葉片主體2 1d的狀態(tài)下照射超聲波。在水性分散液(氟類樹脂分散液)中浸漬前，可以在60～90℃左右的干燥爐內(nèi)，對葉片主體21d加熱約1小時，進(jìn)行退火處理。通過進(jìn)行退火處理，水性分散液變得容易含浸。
除了浸漬含浸法以外，利用噴霧涂布法將上述水性分散液噴霧至葉片主體21d上從而使氟類樹脂附著在葉片主體21d上，然后加熱至50℃以上、優(yōu)選60℃以上，由此也可以將氟類樹脂填充在表面21b的凹凸21c中。
只要能夠確保用于除去感光體1表面的附著物(調(diào)色劑等)的充分的彈性和緊貼性，這樣得到的氟類樹脂層30的厚度就沒有特別限制。
這樣的葉片21例如形成為自由端長(短邊的長度)9.0mm、厚度2.0mm、全長(長邊的長度)326mn，利用引導(dǎo)(leading)方式的固定荷載方式(引導(dǎo)方式并且是固定荷載方式)使其與Φ80mm的感光體1接觸。另外，優(yōu)選設(shè)定為葉片21對感光體1的線壓力為0.5～2.5gf/mm(0.05～0.25N/cm)、清除角度為8～17°、深入量(與感光體接觸時，葉片21的邊緣凹下的量)為0.3～1.5mm。
葉片21的清除角度是圖6所示的、感光體1的表面與葉片21的感光體1側(cè)的面在感光體1的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)所形成的角θ，通過葉片支架(blade holder)而被施加負(fù)荷的葉片21的邊緣21a在該感光體1的表面上滑動。清除角度θ越大，葉片21的與感光體1接觸的前端部(邊緣21a部分)向滑動方向的動作自由度越大，因此對粘附滑動運動有利，可實現(xiàn)平滑的粘附滑動運動。然而，當(dāng)清除角度θ過大時，在葉片21與感光體1的表面的摩擦變得很大的環(huán)境和/或條件下，容易產(chǎn)生感光體1的扭矩上升、葉片21的卷曲現(xiàn)象、或者葉片21的邊緣21a損壞。
因此，在本實施方式中，將清除角度θ設(shè)定在上述范圍內(nèi)。由此，可以沒有問題地實現(xiàn)粘附滑動運動，并且，即使在葉片21與感光體1的表面的摩擦非常大的環(huán)境和/或條件下，也可以避免上述的問題。
另外，葉片21的線壓力越高，越難以利用附著在感光體1表面的調(diào)色劑將葉片21向上推，因此可靠地產(chǎn)生使調(diào)色劑聚集的力。但是，線壓力過高時，會阻礙粘附滑動運動，所以不能說對清除有利。
因此，在本實施方式中，將線壓力設(shè)定在上述范圍內(nèi)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的粘附滑動運動，并且能夠可靠地阻止調(diào)色劑穿過葉片21和感光體1之間，從而使清除性良好。
接著，說明本發(fā)明的清除裝置的實施例和比較例。在實施例中，準(zhǔn)備回彈性不同的葉片主體，預(yù)先在80℃的干燥爐內(nèi)對該葉片主體21d加熱大約1小時，接著，在腔室內(nèi)、將該葉片主體21d浸漬在使氟類樹脂和硬化劑分散至0.1μm左右、且含有醇的水性分散液中，在300Torr的減壓下浸漬10分鐘。然后，開放至常壓，除去表面上附著的水性分散液，在40℃下干燥3小時，得到葉片(浸漬含浸法(immersionimpregnation method))。
另外，利用噴霧涂布法將分散有含有芳香族溶劑的氟類樹脂的水性分散液噴在葉片主體上，然后，在80℃下加熱干燥1小時，得到葉片21(噴霧含浸法(spray impregnation method))。
圖9表示研究對葉片主體進(jìn)行了氟處理的葉片和未進(jìn)行氟處理的未處理葉片各自的與感光體的動摩擦系數(shù)的結(jié)果。氟處理分為處理液的氟類樹脂含有率為30％、45％兩種進(jìn)行。所使用的葉片主體的物性值為硬度(JISA標(biāo)度)70°、回彈性50％、拉伸彈性模量6.4MPa、抗拉強度33.3MPa。
從圖9可看出，與未處理的葉片的動摩擦系數(shù)相比，進(jìn)行了氟處理的葉片的動摩擦系數(shù)大大降低。而且還可看出，處理液的氟類樹脂含有率越高，動摩擦系數(shù)的降低效果越高。
將這樣得到的葉片21搭載在圖4所示的具有刷輥22的類型的清除裝置6和圖5所示的不具有刷輥22的類型的清除裝置6’中，將清除裝置6、6’安裝在圖像形成裝置中，進(jìn)行清除性、感光體磨耗性、印刷圖像質(zhì)量、和綜合評價。圖像形成裝置的處理速度為395mm/sec。
另一方面，作為比較例，在與實施例同樣的葉片主體21d上不形成氟類樹脂層，或者在與實施例同樣的葉片主體21d上，不預(yù)先對葉片主體21d進(jìn)行加熱處理，利用使用刷子等進(jìn)行涂布的一般的涂布法，使氟類涂料附著在葉片21d上，由此制作出比較例的葉片21，將其搭載在圖4的清除裝置6中，并且與實施例同樣，安裝在圖像形成裝置中，進(jìn)行清除性、感光體磨耗性、印刷圖像質(zhì)量和綜合評價。圖像形成裝置的處理速度為395mm/sec。
此外，在實施例和比較例中，都將葉片主體21d的尺寸設(shè)為自由端長(短邊的長度)9.0mm、厚度2.0mm、全長(長邊的長度)326mm，利用引導(dǎo)方式的固定荷載方式使其與Φ80mm的感光體1接觸。
在此，清除性的評價如下進(jìn)行即使進(jìn)行300K(30萬)張的打印(圖像形成)，在感光體1表面上也沒有出現(xiàn)由未回收完的調(diào)色劑產(chǎn)生的條紋(streak)的情況為“○”；打印300K張時，部分地出現(xiàn)條紋的情況為“△”；打印1K(1000)張時，在廣大范圍內(nèi)出現(xiàn)條紋的情況為“×”。
感光體磨耗性的評價如下進(jìn)行使用初始膜厚30μm的感光體，每100K(10萬)張的磨耗量為3μm以下、并且沒有損傷的情況為“○”；每100K(10萬)張的磨耗量為3～5μm以下、并且沒有損傷的情況為“△”；每100K(10萬)張的磨耗量為5μm以上、并且有損傷的情況為“×”。
打印圖象質(zhì)量的評價如下進(jìn)行用眼觀察，良好的情況為“○”，有少許條紋狀缺陷的情況為“△”，有缺陷的情況為“×”。綜合評價根據(jù)如下等級進(jìn)行優(yōu)“◎”，良“○”，實用上沒有問題的為可“△”，不能實用的為不可“×”。
圖7表示實施例和比較例的各條件和評價結(jié)果。氟涂布法一欄中括弧中的％表示水性分散液中氟類樹脂的含量。另外，刷子一欄的“無”為搭載在沒有刷輥22的類型的圖5的清除裝置6’中時的結(jié)果，刷子一欄中的d表示刷子毛的粗細(xì)，6d為6旦尼爾(denier)。另外，刷子一欄的f/inch2表示刷子毛的密度，60kf/inch2表示每inch2(平方英寸)植有6萬根刷子毛的狀態(tài)。
將實施例彼此進(jìn)行比較可看出，通過配置刷輥22，清除性提高。另外，葉片主體的回彈性低至17％的實施例7，綜合來看能夠?qū)嵱?，即使設(shè)置刷輥22，清除性為“△”，并且與回彈性高的葉片相比，感光體磨耗性低。
另外，將比較例和實施例進(jìn)行比較時可看出，不進(jìn)行氟涂布處理的葉片，即使葉片主體的回彈性為上述的優(yōu)選值，全部項目也都為“×”。另外，利用一般的涂布法形成有氟類樹脂層的葉片，感光體磨耗性的評價為“△”，雖然設(shè)置有刷輥22，但清除性的評價為“×”，不能實用。
圖8表示比較例3和4的利用一般的涂布法形成氟類樹脂層100的葉片的截面結(jié)構(gòu)。氟類樹脂層100沒有填充至葉片21的表面21b的凹凸21c中，形成為在凹凸21c中充滿空氣101的狀態(tài)下、用凹凸21c的空氣101覆蓋表面21b。這樣的氟類樹脂層100因為與感光體1的摩擦而磨耗、凹凸21c在表面上露出時，與未處理的狀態(tài)相同，在凹凸21c露出的時刻，摩擦系數(shù)急劇地增加。
與此相對，在圖1所示的本實施方式的葉片21中，由于氟類樹脂層30填充至表面21b的凹凸21c中，所以，即使氟類樹脂層30由于與感光體1的摩擦而磨耗、凹凸21c在表面上露出時，也不會與未處理的狀態(tài)相同，摩擦系數(shù)不會急劇地增加。
如以上所述，本發(fā)明的清除裝置的葉片是從靜電潛像載體表面除去顯影劑的清除裝置所具有的葉片，在葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位，形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料填充在上述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
由此，在葉片主體表面的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位設(shè)置有氟類樹脂層，所以，能夠降低與靜電潛像載體的摩擦系數(shù)，從而能夠減少靜電潛像載體的磨耗。另外，與專利文獻(xiàn)1的使切口中含浸有潤滑材料的結(jié)構(gòu)不同，在與靜電潛像載體接觸的邊緣部位整體地成膜，所以與靜電潛像載體的摩擦系數(shù)的降低效果高。
因為能夠有效地降低與靜電潛像載體的摩擦系數(shù)，所以，葉片能夠進(jìn)行細(xì)小的平滑的粘附滑動動作，能夠提高由沒有角的小粒徑調(diào)色劑構(gòu)成的顯影劑的清除性。
而且，在該情況下，構(gòu)成氟類樹脂層的樹脂材料填充在葉片主體表面的光滑表面的凹凸、即葉片主體表面具有的微小的凹凸中，即使氟類樹脂層由于與靜電潛像載體的摩擦而緩慢地被削去，填充在凹凸中的部分仍保留在葉片主體的凹凸中，難以削去，因此，可以長期維持摩擦系數(shù)降低效果。
由此，通過使用本發(fā)明的葉片，即使搭載清除裝置的圖像形成裝置是使用沒有角的小粒徑調(diào)色劑的高速機器，也可以提供能夠?qū)崿F(xiàn)靜電潛像載體的長壽命化、并能夠確保清除性的清除裝置。
作為上述葉片主體，可以使用聚氨酯橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠或丁二烯橡膠。另外，就上述葉片主體中具有凹凸的光滑表面的表面粗糙度而言，十點平均粗糙度Rz為0.1～10μm，更優(yōu)選為0.5～8μm。表面粗糙度大于10μm時，即使將葉片的棱線部與靜電潛像載體壓接，棱線部變形不足，在靜電潛像載體的表面上也會產(chǎn)生部分不接觸的地方，調(diào)色劑的清除性降低。另外，表面粗糙度小于0.1μm時，靜電潛像載體與葉片的棱線部的貼緊力增大，有不能確保作為目標(biāo)的低摩擦的滑動性的情況。考慮到這些，優(yōu)選使葉片主體的表面粗糙度為0.1μm～10μm。
另外，在本發(fā)明的清除裝置的葉片中，優(yōu)選上述葉片主體的回彈性為40～70％，更優(yōu)選為45～65％。
回彈性低于40％時，葉片的邊緣部分由于與靜電潛像載體接觸而被磨鈍，葉片與靜電潛像載體在廣大范圍內(nèi)接觸，靜電潛像載體的磨耗有可能加劇。另外，回彈性超過70％時，由粘附滑動動作產(chǎn)生的振動增大，葉片表現(xiàn)出彈跳的動作，有可能發(fā)生顯影劑穿過葉片和靜電潛像載體之間的問題。
通過將葉片主體的回彈性設(shè)定在上述范圍內(nèi)，葉片在有角的狀態(tài)下與靜電潛像載體接觸，并且，葉片不會由于粘附滑動動作而表現(xiàn)出彈跳的動作，能夠可靠地進(jìn)行細(xì)小的平滑的粘附滑動動作。
本發(fā)明中所使用的物性值的測定，依照J(rèn)ISK6301硫化橡膠物理試驗法。
另外，在本發(fā)明的清除裝置的葉片中，通過在減壓下、將葉片主體浸漬在氟類樹脂分散的水性分散液中，形成上述氟類樹脂層，或者利用噴霧涂布法，將氟類樹脂分散的水性分散液涂布在葉片主體上，然后進(jìn)行加熱，形成上述氟類樹脂層。
為了解決上述問題，本發(fā)明的清除裝置是設(shè)置在圖像形成裝置中、用于從靜電潛像載體的表面除去顯影劑的清除裝置，它包括使邊緣部分與靜電潛像載體的表面接觸以刮去顯影劑的葉片，在構(gòu)成該葉片主體部的葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位，形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料，填充在上述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
如作為葉片已說明的那樣，本發(fā)明的清除裝置使用上述本發(fā)明的葉片，所以，即使將其搭載在使用沒有角的小粒徑調(diào)色劑的高速機器中，也能夠?qū)崿F(xiàn)靜電潛像載體的長壽命化，同時能夠確保清除性。
本發(fā)明的清除裝置，優(yōu)選形成為在上述葉片的靜電潛像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)還具有與靜電潛像載體接觸并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刷子的結(jié)構(gòu)。
由此，旋轉(zhuǎn)刷子與附著在靜電潛像載體上的顯影劑接觸，顯影劑剝落，可以由葉片更有效地進(jìn)行刮去，因此可以更加提高清除性。
發(fā)明的詳細(xì)說明中具體的實施方式或?qū)嵤├皇怯糜谡f明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)該僅限定于這樣的具體例子而狹義地進(jìn)行解釋，在本發(fā)明的精神和以下記載的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種改變而實施。
權(quán)利要求
1.一種清除裝置的葉片，被設(shè)置在從靜電潛像載體的表面除去顯影劑的清除裝置中，其特征在于在葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料填充在所述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
2.如權(quán)利要求1所述的清除裝置的葉片，其特征在于作為所述葉片主體的邊緣部位的表面粗糙度，十點平均粗糙度Rz為0.1～10μm。
3.如權(quán)利要求1所述的清除裝置的葉片，其特征在于所述葉片主體的回彈性為40～70％。
4.如權(quán)利要求1所述的清除裝置的葉片，其特征在于通過在減壓下、將葉片主體浸漬在氟類樹脂分散的水性分散液中，形成所述氟類樹脂層。
5.如權(quán)利要求1所述的清除裝置的葉片，其特征在于利用噴霧涂布法，將氟類樹脂分散的水性分散液涂布在葉片主體上，然后進(jìn)行加熱，由此形成所述氟類樹脂層。
6.如權(quán)利要求1所述的清除裝置的葉片，其特征在于所述葉片主體由聚氨酯橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠或丁二烯橡膠構(gòu)成。
7.一種清除裝置，被設(shè)置在圖像形成裝置中，用于從靜電潛像載體的表面除去顯影劑，其特征在于包括使邊緣部分與靜電潛像載體的表面接觸以刮去顯影劑的葉片，在構(gòu)成該葉片主體部的葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位，形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料填充在所述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
8.如權(quán)利要求7所述的清除裝置，其特征在于在所述葉片的靜電潛像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，具有與靜電潛像載體接觸并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刷子。
9.一種圖像形成裝置，包括從靜電潛像載體的表面除去顯影劑的清除裝置，其特征在于所述清除裝置包括使邊緣部分與靜電潛像載體的表面接觸以刮去顯影劑的葉片，在構(gòu)成該葉片主體部的葉片主體的與靜電潛像載體接觸的邊緣部位，形成有氟類樹脂層，構(gòu)成該氟類樹脂層的樹脂材料填充在所述葉片主體的光滑表面的凹凸中。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像形成裝置，其特征在于在所述清除裝置的葉片的靜電潛像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，具有與靜電潛像載體接觸并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刷子。
全文摘要
在本發(fā)明的清除裝置和設(shè)置在該清除裝置中的使邊緣部分與感光體表面接觸以刮去調(diào)色劑的葉片中，在構(gòu)成其主體部的葉片主體的與感光體接觸的邊緣部位形成有氟類樹脂層，構(gòu)成氟類樹脂層的樹脂材料填充在上述葉片主體的光滑表面的凹凸中。由此，即使在高速機器中、而且使用的調(diào)色劑為沒有角的小粒徑調(diào)色劑時，也能夠?qū)崿F(xiàn)感光體的長壽命化，而不降低清除性。
文檔編號G03G15/00GK1975600SQ200610160518
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者景山洋行 申請人:夏普株式會社