專利名稱：清潔裝置及具有該清潔裝置的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清潔裝置和具有該清潔裝置的圖像形成裝置，上述清潔裝置，被安裝在采用電子照相方式的圖像形成裝置上，使刮板與感光鼓等圖像載體的表面抵接從而除去殘留色粉，具體而言涉及一種更適合于使用接觸帶電方式使圖像載體帶電的圖像形成裝置的清潔裝置。
背景技術(shù)：
在復(fù)印機(jī)或激光打印機(jī)等圖像形成裝置所采用的電子照相方式中，通過帶電裝置使作為圖像載體的感光體的表面帶電之后，通過曝光裝置曝光形成靜電潛影，通過顯影裝置將該靜電潛影顯影，成為色粉圖像。接著，通過轉(zhuǎn)印裝置將該色粉圖像靜電轉(zhuǎn)印到作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的紙張等上，此后，通過定影裝置將被轉(zhuǎn)印到紙張上的色粉圖像定影，在紙張上形成圖像。
上述帶電裝置可以大致分類為使用帶電輥或帶電刷等的接觸帶電方式，和以電暈帶電器為代表的非接觸帶電方式。其中，接觸帶電方式使輥或刷等帶電部件與感光體直接接觸從而使電子附著，因此具有可以有效地進(jìn)行帶電，向帶電部件施加的電壓可以很低，極少產(chǎn)生作為環(huán)境污染的原因的臭氧的優(yōu)點(diǎn)。
此外，在上述感光體的周圍設(shè)有用于除去殘留在感光體上的色粉的清潔裝置。目前，作為該清潔裝置，考慮到省空間化、設(shè)計(jì)容易性、結(jié)構(gòu)簡易性等理由，廣泛使用與感光體表面抵接從而除去色粉的刮板(清潔刮板)的類型。
尤其是近年來，在電子照相方式的圖像形成裝置中成為主流的高速機(jī)或彩色機(jī)中，為了圖像的高析像度化，開始使用粒徑為5μm左右的小色粉(小粒徑色粉)。特別是，在小粒徑的色粉中，也有例如利用聚合法制造的考慮到清潔性能的形狀控制色粉被廣泛應(yīng)用。
但是在上述刮板進(jìn)行的色粉清潔中，對通過靜電力(庫倫力)及機(jī)械力(范德瓦耳斯力)附著在感光體表面上的色粉，向與感光體表面平行的方向施加力，將色粉沿著感光體滑動除去。此時(shí)，沒有角的球狀的色粉與感光體表面的接觸面積比有角的不定形的色粉大，因此作用有很大的摩擦力，很難滑動，反而容易滾轉(zhuǎn)。結(jié)果球狀色粉在感光體與清潔刮板之間的間隙滾轉(zhuǎn)，擠過刮板，非常難以清潔。此外，僅增加刮板的線壓其效果很小，反而促使感光體磨損，縮減壽命。
作為應(yīng)對這種問題的現(xiàn)有技術(shù)例如有以下技術(shù)。
在日本公開專利公報(bào)“特開2003-58009號公報(bào)(平成15年2月28日公開)”中公開了以下內(nèi)容利用清潔刷將硬脂酸鋅等潤滑劑涂布在感光體表面，從而降低色粉的滑動摩擦系數(shù)。在此，規(guī)定清潔刮板的回彈性為45～65％、線壓為0.2～0.5N/cm。
此外，日本公開專利公報(bào)“特開2000-267535號公報(bào)(平成12年9月29日公開)”中公開了以下內(nèi)容將清潔刮板規(guī)定為JIS A硬度70～80°、回彈性為20～40％。
日本公開專利公報(bào)“特開2003-98925號公報(bào)(平成15年4月4日公開)”中公開了以下結(jié)構(gòu)的內(nèi)容在感光體1的表面層含有硅氧烷樹脂，清潔刮板在30℃、40℃時(shí)的回彈性分別規(guī)定為5～30％、10～40％。
然而，在上述特開2003-58009號公報(bào)、特開2000-26753 5號公報(bào)、以及特開2003-98925號公報(bào)中公開的結(jié)構(gòu)中，在色粉為沒有角的小粒徑的色粉時(shí)，存在無法使感光體均勻帶電、或清潔性能降低、或感光體的壽命縮短、或感光體本來的電子照相性能降低等問題。
即，在特開2003-58009號公報(bào)的結(jié)構(gòu)中，雖然為了使刮板具有45～65％的回彈性而涂布潤滑劑，但由于以高線壓、高模量將刮板與球形色粉抵接，因此感光體容易隨著與刮板的摩擦被磨損，感光體的壽命縮短。而且，具有45～65％的回彈性的刮板例如在處理速度在300mm/sec以上的高速機(jī)中，則回彈性過高，滯滑動作的振幅增大，從而色粉容易擠過去，清潔性能降低。此外，對滯滑動作在后文中敘述。
并且，利用刷等涂布潤滑劑，從而由于潤滑劑的微粒，感光體的表面變得不均勻，但由于在回彈性為45～65％的刮板上，與感光體壓接的邊緣部的磨鈍減弱，因此無法消除該不均勻。因此，感光體表面的不均勻容易產(chǎn)生帶電不均勻，特別是在與接觸帶電方式組合時(shí)，會成為電荷泄漏的原因。
此外，特開2000-267535號公報(bào)的結(jié)構(gòu)對感光體的圓周速度和色粉的樹脂、平均粒徑規(guī)定了刮板的物理性質(zhì)，但沒有角的小粒徑色粉在清潔性能上存在問題。
此外，在特開2003-98925號公報(bào)的結(jié)構(gòu)中，為了確保高的清潔性能，在感光體的表面層加入硅氧烷樹脂，因此降低了感光體本來的電子照相性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種清潔裝置及安裝有該清潔裝置的圖像形成裝置，即使使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，能夠良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的圖像形成裝置被安裝在圖像形成裝置中，將色粉從被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的圖像載體表面上除去，其結(jié)構(gòu)為具有使邊緣部分與圖像載體的表面抵接而除去色粉的刮板，并且在該刮板的圖像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，具有使刷的前端與圖像載體的表面接觸而涂布潤滑劑的旋轉(zhuǎn)刷，上述刮板的刮板材質(zhì)的回彈性為10～45％，具體而言在JIS K6255魯波克(Lupke)式回彈性試驗(yàn)機(jī)上的回彈性為10～45％，楊氏模量為5～11MPa。
由此，首先，通過旋轉(zhuǎn)刷向圖像載體供給潤滑劑，因此通過被供給的潤滑劑，可以減小刮板與圖像載體的摩擦系數(shù)，并且也減弱色粉與圖像載體的附著力，即使使用沒有角的小粒徑色粉，刮板進(jìn)行清潔的性能也良好。而且，由于并不是添加在圖像載體的感光層內(nèi)(添加在刮板材料中)，因此不會降低圖像載體本來的電子照相性能。
而且，使用刮板的回彈性為10～45％、更優(yōu)選10～40％的刮板，因此也不會促使圖像載體的磨損，并且可以使圖像載體均勻帶電，即使在上述帶電裝置中采用接觸帶電方式，也不會產(chǎn)生電荷集中引起的電荷泄漏等。
即，由于潤滑劑被供給到與刷毛接觸的部分，因此圖像載體的表面不均勻。因此，特別是在與接觸帶電方式組合時(shí)，會引起電荷泄漏。通過使刮板的回彈性在45％以內(nèi)，在刮板被圖像載體壓接而適當(dāng)磨鈍的邊緣部分上，可以使圖像載體表面的潤滑劑的分布均勻。此外，在回彈性超過45％時(shí)，邊緣部分的磨鈍減弱，很難消除該不均勻。并且，在刮板的回彈性低于10％時(shí)，即使通過潤滑劑降低了圖像載體與刮板的摩擦系數(shù)，但由于刮板與圖像載體在大范圍接觸，因此圖像載體容易被磨損，并不優(yōu)選。并且，在回彈性低于10％時(shí)，刮板的恢復(fù)力過小，變形無法恢復(fù)，刮板的壽命可能會縮短。
進(jìn)而，由于使用刮板的楊氏模量在5～11MPa、優(yōu)選5～10MPa范圍內(nèi)的刮板，因此刮板可以是彈性力強(qiáng)的硬物質(zhì)，即使使用沒有角的小粒徑色粉，也不會使其擠過去，可以切實(shí)地阻擋并除去色粉。
即，刮板的楊氏模量越高，阻擋色粉的力越強(qiáng)，但是會加速圖像載體的磨損，因此雖然以往使用3～5MPa的刮板，但是如上所述，將刮板的回彈性設(shè)在低的范圍內(nèi)，因此可以使楊氏模量高于以往，降低感光體1的磨損，同時(shí)提高清潔性能。
但是，當(dāng)楊氏模量超過11MPa時(shí)，圖像載體容易磨損，相反，低于5MPa時(shí)則彈性力過低，色粉容易擠過去。
由此，即使使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，能夠良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電。
因此，本發(fā)明的清潔裝置可以得到如下效果即使是高速機(jī)并且使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，能夠良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電。
本發(fā)明的圖像形成裝置，為了達(dá)到上述目的，具有被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的圖像載體；使該圖像載體帶電的帶電裝置；在該圖像載體上形成靜電潛影的曝光裝置；利用色粉將形成在該圖像載體上的靜電潛影顯影的顯影裝置；將已顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印裝置；以及將殘留的色粉從圖像載體上除去的清潔裝置，其特征在于上述清潔裝置具有使邊緣部分與圖像載體的表面抵接而除去色粉的刮板；和設(shè)在該刮板的圖像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，使刷的前端與圖像載體的表面接觸而涂布潤滑劑的旋轉(zhuǎn)刷，并且上述刮板的刮板材質(zhì)的回彈性為10～45％，具體而言在JIS K6255魯波克(Lupke)式回彈性試驗(yàn)機(jī)上的回彈性為10～45％，楊氏模量為5～11MPa。
刮板的抵接角優(yōu)選為6～25°，在小于6°時(shí)潤滑劑會擠過去，涂布效果不好。相反，在大于25°時(shí)，在刮板與圖像載體的面的摩擦過大等環(huán)境的其他條件下，容易產(chǎn)生圖像載體的轉(zhuǎn)矩上升、刮板翹起的現(xiàn)象、或者刮板的邊緣損壞。
并且，在上述帶電裝置構(gòu)成為具有與上述圖像載體接觸而使其帶電的接觸帶電部件的接觸帶電方式的情況下，容易受到清潔結(jié)果的影響，因此該結(jié)構(gòu)的效果被更加顯著地體現(xiàn)。
如上所述，本發(fā)明的清潔裝置即使使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，能夠良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電，因此安裝有這種清潔裝置的圖像形成裝置即使其帶電裝置采用接觸帶電方式，也不會產(chǎn)生圖像載體的電荷泄漏等問題，可以長期提供穩(wěn)定畫質(zhì)的圖像。
本發(fā)明的其他目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)，可以通過以下記載充分認(rèn)識。并且，本發(fā)明的長處，可以通過以下參照附圖的說明得以明確。


圖1表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是表示清潔裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示安裝有圖1所示清潔裝置的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是表示在圖2的圖像形成裝置上附加設(shè)有可選設(shè)備的狀態(tài)的截面圖。
圖4是表示通過安裝在上述清潔裝置上的刮板將色粉從感光體上除去的狀態(tài)的圖。
圖5是說明安裝在清潔裝置上的刮板的滯滑動作的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的各條件及評價(jià)結(jié)果的圖。
圖7是表示本發(fā)明的比較例中的各條件及評價(jià)結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1～圖6對本發(fā)明涉及的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行如下說明。此外，本發(fā)明并不限定于此。
首先，根據(jù)圖2，對安裝有本實(shí)施方式的清潔裝置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。此外，圖2是從正面?zhèn)扔^察圖像形成裝置41的縱向截面圖。
圖像形成裝置41在紙張上形成基于圖像數(shù)據(jù)的圖像(在此指黑白圖像)。圖像形成裝置41，具有感光體(圖像載體)1，在其周圍具有用于實(shí)施周知的卡爾遜工序(carlson process)的以下裝置帶電裝置(帶電部件)2、曝光裝置(曝光部件)3、顯影裝置(顯影部件)4、轉(zhuǎn)印裝置(轉(zhuǎn)印部件)5、清潔裝置(清潔部件)6、以及除電裝置7。
感光體1呈鼓狀，隨著旋轉(zhuǎn)，其表面通過帶電裝置2被均勻地帶上預(yù)定電位，通過曝光裝置3被寫入基于圖像數(shù)據(jù)的靜電潛影，顯影裝置4利用色粉將該靜電潛影顯影，成為色粉圖像。該色粉圖像通過轉(zhuǎn)印裝置5被轉(zhuǎn)印在從供紙盤9由拾取輥10供紙、由定位輥11進(jìn)行圖像前端對齊的紙張上，之后被送到定影裝置14。色粉圖像穿過定影裝置14而被溶融，從而定影到紙張上。之后，定影有色粉圖像的紙張被排出到放置盤17上。
另一方面，將色粉圖像轉(zhuǎn)印到紙張上后的感光體1，通過在后文詳細(xì)說明的清潔裝置6除去殘留在表面上的色粉后，通過除電裝置7除去殘留的電荷，再次通過帶電裝置2被帶電。
作為上述帶電裝置2，可以選擇接觸帶電方式及電暈(scorotron)帶電器等非接觸帶電方式中的任一方式，但本發(fā)明的清潔裝置通過與接觸帶電方式的帶電裝置組合，能夠得到更好的效果。
此外，雖然上文中并未說明，但圖像形成裝置41通過將紙張轉(zhuǎn)向傳送，可以在紙張的表里雙面形成圖像。并且，如圖3所示，作為可選設(shè)備，可以附加設(shè)置圖像讀取裝置42、自動原稿傳送裝置48、后處理裝置45、中繼傳送裝置44、記錄材料再供給裝置43、以及記錄材料供給裝置46、47等。
接下來，對上述清潔裝置6進(jìn)行說明。圖1表示上述清潔裝置6的結(jié)構(gòu)。在圖1中，參考標(biāo)號21是回收殘留在感光體1表面上的色粉的刮板(清潔刮板)。刮板21是以感光體1的軸方向?yàn)殚L度方向的長尺狀的橡膠部件，一側(cè)長邊被安裝在設(shè)于盒24的開口部的感光體1旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)上，另一側(cè)長邊的邊緣(角)21a被配置成與感光體1表面接觸。
刮板21在與感光體1抵接的位置上將轉(zhuǎn)印后殘留在感光體1表面上的轉(zhuǎn)印殘留色粉阻擋(參照圖4)，一邊進(jìn)行滯滑動作，一邊進(jìn)行刮落、除去。如圖5所示，所謂滯滑動作是指重復(fù)以下兩個(gè)動作刮板21與感光體1的接觸部分被感光體1表面的移動帶動，從而向感光體1的旋轉(zhuǎn)方向移動的動作；和因刮板21自身的彈力而返回基準(zhǔn)位置的動作，是刮板21的邊緣21a在感光體1的表面上滑動接觸的動作。
在上述盒24內(nèi)，容納有刷輥22、色粉傳送螺桿25、以及潤滑劑27。刷輥22被設(shè)置成向順著感光體1的旋轉(zhuǎn)方向的方向(旋轉(zhuǎn)方向相反)旋轉(zhuǎn)，其刷毛的前端與感光體1表面接觸。而且，該刷輥22刮取設(shè)置在比與感光體1的接觸部更靠刷的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的上述潤滑劑27，刮取的潤滑劑變成微粒，被供給到感光體1的表面上。
這樣，通過在上述感光體1的表面上涂布潤滑劑27的微粒，從而可以減小刮板21與感光體表面之間的摩擦系數(shù)，并且色粉附著到感光體1表面的附著力也減弱，能夠利用刮板21有效地除去色粉。
此外，上述刷輥22通過與感光體1接觸，還發(fā)揮使附著在感光體1表面上的色粉分散的作用，由此，也可以通過刮板21有效地除去色粉。進(jìn)而，刷輥22被設(shè)在能夠?qū)⒈还伟?1阻擋并刮落的色粉回收的位置上，還具有利用刷子前端的刮取力將被刮板21刮落的色粉從感光體表面機(jī)械地除去并回收到盒21中的功能。此外，刷輥22上還設(shè)有沖頭(flicker)23，附著的色粉通過與沖頭23接觸而落到盒24內(nèi)。
上述潤滑劑27可以使用例如作為金屬皂石公知的脂肪酸金屬鹽、或氟化樹脂等。脂肪酸金屬鹽例如有硬脂酸鋅(硬脂酸鋅)、硬脂酸銅、硬脂酸鐵、棕櫚酸鎂、油酸鋅、棕櫚酸鈣、油酸錳、以及油酸鉛等比較高次的脂肪酸。此外，潤滑劑27中含有的水在感光體1上對帶電能力等產(chǎn)生影響，因此優(yōu)選潤滑劑27為吸濕性在0.5％以下的潤滑劑。進(jìn)而，為了除去放電生成物，可以在潤滑劑27中混入如多孔玻璃或沸石等多孔粉體。
并且，上述潤滑劑27通過彈簧等構(gòu)成的施力部件28被向著刷輥22側(cè)施力，不管潤滑劑27的余量多少，刷輥22都能切實(shí)地刮取潤滑劑27，向感光體1供給。
色粉傳送螺桿25設(shè)在盒24的底面?zhèn)龋瑢⒒厥盏纳巯蚝?4外部的未圖示的廢色粉箱送出。此外，在盒24的開口部的感光體1旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)安裝有密封部件26，防止回收的色粉從盒24再次漏出。
在此，應(yīng)該注意對這種構(gòu)成為向感光體1供給潤滑劑27的清潔裝置6中的刮板21的刮板材質(zhì)的規(guī)定，在本圖像形成裝置中，刮板21的材質(zhì)被規(guī)定為回彈性為10～45％、且楊氏模量為5～11MPa。
如上所述，刮板的回彈性越小，越可以以低的線壓提高清潔性能。這是由于回彈性越小，壓向感光體1的刮板21的邊緣部分越容易被磨鈍，而且滯滑動作變得流暢。即，如圖4所示，回彈性低時(shí)，即使在低線壓下，邊緣部分也被磨鈍，刮板21與感光體1在大范圍接觸，進(jìn)行低振動的滯滑動作，即使是小粒徑色粉，也無法穿過大范圍的接觸部而被阻擋，清潔性能得到提高。
而且，在此將回彈性設(shè)在在10～45％的范圍內(nèi)，因此不會促使感光體1的磨損，或加速刮板21的功能惡化，而且即使帶電裝置2為接觸帶電方式，也不會產(chǎn)生由電荷集中引起的電荷泄漏等，可以良好地保證感光體1的帶電特性?；貜椥缘母鼉?yōu)選范圍為10～40％。
即，由刷輥22涂布(供給)到感光體1的表面的潤滑劑27的微粒，集中在刷輥22的刷毛接觸的部分或其附近。因此，感光體1表面不均勻，感光體2的表面的帶電性低下，特別是在與接觸帶電方式組合時(shí)，會引起電荷泄漏。使回彈性為45％以下時(shí)，在刮板21的邊緣部分的被磨鈍部分可以使感光體1的表面的微粒的分布均勻，但超過45％時(shí)，邊緣部分的磨鈍減弱，很難消除該不均勻。
此外，在回彈性低于10％時(shí)，不論怎樣通過潤滑劑27降低感光體1與刮板21的摩擦系數(shù)，但由于在過大范圍接觸，因此感光體1容易被磨損。并且，在低于10％時(shí)，由于刮板21的恢復(fù)力過低而無法恢復(fù)變形，也容易產(chǎn)生在很短的使用期間內(nèi)色粉擠過去的現(xiàn)象。
進(jìn)而，在此刮板21的楊氏模量在5～11MPa的范圍內(nèi)，因此刮板21可以是彈性力強(qiáng)的硬物質(zhì)，即使使用沒有角的小粒徑色粉，也不會使其擠過去，可以阻擋并除去色粉。
楊氏模量越高，彈性力越強(qiáng)，硬度越大，因此阻擋色粉的力越強(qiáng)。然而，強(qiáng)則加速感光體1的磨損。因此，在現(xiàn)有刮板中使用楊氏模量為3～5MPa的刮板。在本發(fā)明中，如上所述，將潤滑劑涂布在感光體表面從而降低摩擦系數(shù)，回彈性變成低回彈性，因此即使提高楊氏模量，也可以降低感光體1的磨損，提高清潔性能。
但是，當(dāng)楊氏模量超過11MPa時(shí)，無論怎樣降低回彈性，也很難避免感光體1的磨損問題，在此使楊氏模量為11MPa。并且，設(shè)下限為5MPa，是由于通過降低回彈性，低于5MPa時(shí)則彈性力過低，色粉容易擠過去。
由此，即使上述清潔裝置6是高速機(jī)，并且使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也不會降低清潔性能，能夠延長感光體的壽命，而且，也可以良好地保證感光體的帶電狀態(tài)。楊氏模量的更優(yōu)選范圍是5～10MPa。
上述沒有角的小粒徑色粉是指，實(shí)質(zhì)上沒有電荷容易集中的突部或因應(yīng)力而容易磨損的突部的色粉粒子。即，設(shè)色粉粒子的長徑為L時(shí)，用半徑為(L/10)的圓與色粉粒子的周圍線在內(nèi)側(cè)的1點(diǎn)接觸，并在內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在色粉的外側(cè)實(shí)質(zhì)上未露出該圓的情況下，稱為沒有角的色粉粒子。實(shí)質(zhì)上未露出的情況是指，露出的圓的突起在1個(gè)以下的情況。此外，色粉粒子的長徑是指用2根平行線夾住該色粉粒子在平面上的投影圖像時(shí)，該平行線的間隔最大的粒子的寬度。
在此，對沒有角的色粉粒子進(jìn)行如下確認(rèn)。即，首先，通過掃描電子顯微鏡對色粉粒子進(jìn)行放大攝像，進(jìn)而得到放大15000倍的照片。接下來對該照片進(jìn)行有無上述突部的判斷。
得到?jīng)]有角的色粉的方法并不特別限定。例如可以通過以下方法得到將色粉粒子向熱氣流中噴射的方法、或在氣相中將由沖擊力產(chǎn)生的機(jī)械能反復(fù)施加給色粉粒子的方法、或者通過將色粉添加到未溶解的溶劑中并實(shí)施回旋流的方法。
并且，在通過使樹脂粒子化合或熔融而形成的聚合法色粉中，在熔融停止階段，熔融粒子的表面有很多凹凸，表面并不平滑，但通過適當(dāng)設(shè)定形狀控制工序中的溫度、攪拌片的旋轉(zhuǎn)數(shù)、以及攪拌時(shí)間等條件，能夠得到?jīng)]有角的色粉。這些條件根據(jù)構(gòu)成樹脂的物理性質(zhì)變化，但通過例如在構(gòu)成樹脂的玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度以上的溫度，以高速度旋轉(zhuǎn)，其表面變光滑，可以制作出沒有角的色粉。本發(fā)明中的小粒徑色粉是指體積平均粒徑為4～8μm的色粉。
此外，在這里高速機(jī)是指，處理速度在300mm/s以上。
可以作為上述刮板21使用的材質(zhì)可以列舉由聚氨酯橡膠、硅橡膠、氯丁二烯橡膠、以及聚丁橡膠等構(gòu)成的板狀彈性部件。
此外，作為上述刮板21的材質(zhì)的其他規(guī)定，優(yōu)選永久伸長率在1％以下、撕裂強(qiáng)度為350N/cm。這是由于具有不容易因刮板上的應(yīng)力產(chǎn)生永久疲勞，且不容易產(chǎn)生刮板的缺口，可以長期穩(wěn)定地確保清潔性能，使?jié)櫥瑒┚鶆虻男Ч?br> 進(jìn)而，作為涂布潤滑劑27的刷輥22，優(yōu)選刷毛的密度設(shè)定在2萬(20K)根/inch2以上。感光體1上的潤滑劑涂布不均勻極少，得到的記錄介質(zhì)上的色粉圖像的低濃度部上也看不到濃度不均勻。但刷毛的密度超過50萬根/inch2時(shí)，該密度過高，因此作為刷子的功能降低，并且制造50萬根/inch2以上密度的刷子也不容易。因此，實(shí)際上更優(yōu)選將該刷毛密度設(shè)定為2萬根/inch2以上、50萬根/inch2以下。并且刷毛的粗細(xì)優(yōu)選使用2～10旦尼爾。在刷毛比2旦尼爾細(xì)時(shí)，由于刷毛過細(xì)，對潤滑劑的刮取性不足，超過10旦尼爾時(shí)，感光體表面的損傷及感光體磨損增加，并不優(yōu)選。
這種刮板21形成為例如自由端長(短邊的長度)為9.0mm、厚度為2.0mm、全長(長邊的長度)為326mm，以引導(dǎo)(leading)方式的定載荷方式與φ80mm的感光體1抵接。此時(shí)，刮板21的清潔角(抵接角)θ優(yōu)選為6～25°，壓入感光體1的壓入量優(yōu)選設(shè)定為0.3～1.5mm。
如圖1所示，刮板21的清潔角度是指通過刮板架被施加載荷的刮板21的邊緣21a所滑動接觸的感光體1的表面與刮板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)所成的角θ。清潔角度θ越小，與感光體1接觸的刮板21的前端部(邊緣21a部分)向滑動接觸方向移動的自由度越大，因此有利于滯滑運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)平滑的滯滑運(yùn)動。然而，清潔角度θ過大時(shí)刮板21與感光鼓1的面的摩擦過大等環(huán)境的其他條件下，容易產(chǎn)生感光體1的轉(zhuǎn)矩上升、刮板21翹起的現(xiàn)象、或者刮板21的邊緣21a損壞。
因此，在本實(shí)施方式中，使清潔角度θ在上述范圍內(nèi)。由此，能夠順利實(shí)施滯滑運(yùn)動，并且即使在刮板21與感光體1的面的摩擦非常大等環(huán)境的其他條件下，也可以避免遇到上述不良現(xiàn)象。
此外，刮板21對感光體1的線壓優(yōu)選為0.10～0.26N/cm(1.0～2.6gf/mm)，更優(yōu)選為0.15～0.20N/cm(1.5～2.0gf/mm)。由此，可以有效實(shí)施滯滑運(yùn)動，并且切實(shí)地阻止色粉穿過刮板21和感光體1之間，可以良好地保證清潔性能，并且也可以抑制感光體1的磨損。
線壓越高，刮板21越不容易被附著在感光體1的表面上的轉(zhuǎn)印殘留色粉向上推，因此切實(shí)地產(chǎn)生色粉受到的力的反作用力，提高清潔性能。然而，線壓大于0.26N/cm時(shí)，感光體容易被磨損，并且產(chǎn)生在感光體的圓周方向上涂布不均勻的影響。在本發(fā)明中，將潤滑劑涂布在感光體表面上，使刮板21的回彈性在上述范圍內(nèi)，因此即使以0.20N/cm以下的低線壓，也可以良好地保證清潔性能，可以有效抑制感光體1的磨損。此外，線壓低于0.10N/cm時(shí)，潤滑劑可能不能很好地均勻涂布，并且不論是楊氏模量多高的刮板21，壓向感光體1的壓力也過小，色粉容易擠過去。
圖6、圖7表示本發(fā)明的清潔裝置的實(shí)施例和比較例。在實(shí)施例、比較例中，作為帶電裝置2，使用接觸帶電方式的帶電輥(施加DC偏壓)、和非接觸方式的電暈帶電器，對刮板的回彈性、楊氏模量、線壓、刷輥的刷毛的粗細(xì)、以及密度進(jìn)行了各種變更和討論。處理速度設(shè)為395mm/sec。而且對清潔性能、帶電性、感光體磨損性、印刷畫質(zhì)進(jìn)行了評價(jià)，還進(jìn)行了綜合評價(jià)。在圖6、圖7中，“刷”欄的d表示刷毛的粗細(xì)，6d是6旦尼爾。并且，“刷”欄中的f/inch2表示密度，60k f/inch2表示在每平方英寸上設(shè)有6萬根刷毛的狀態(tài)。
此外，實(shí)施例、比較例都將刮板21的尺寸設(shè)為自由端長(短邊長度)為9.0mm、厚度為2.0mm、全長(長邊的長度)為326mm，以引導(dǎo)方式的定載荷方式與φ80mm的感光體1抵接。
在此，如下評價(jià)清潔性能即使進(jìn)行300K(30萬)張打印(圖像形成)，在感光體1表面上也未出現(xiàn)由于未完全回收的色粉引起的線條的情況下為“○”；打印300K時(shí)出現(xiàn)部分線條的情況下為“△”；打印1K(1千)時(shí)大范圍出現(xiàn)線條的情況下為“×”。
帶電性在實(shí)圖像部的電位變化ΔV小于50V的情況下為“○”；在實(shí)圖像部的電位變化ΔV50以上、不滿1 00V的情況下為“△”；在實(shí)圖像部的電位變化ΔV在150V以上的情況下為“×”。
如下評價(jià)感光體磨損性在每100K(10萬)張的磨損量在3μm以下，并且沒有損傷的情況下為“○”；在每100K(10萬)張的磨損量在3～5μm，并且沒有損傷的情況下為“△”；在每100K(10萬)張的磨損量在5μm以上，并且有損傷的情況下為“×”。
如下評價(jià)印刷畫質(zhì)在通過目測觀察良好的情況下為“○”；在高溫/高濕、低溫/低濕的環(huán)境下稍微產(chǎn)生圖像濃度變化的情況下為“△”；不管何種環(huán)境下，產(chǎn)生絕緣破壞、黑點(diǎn)、圖像濃度變化、模糊、圖像污點(diǎn)的情況下為“×”。產(chǎn)生圖像濃度變化、模糊、圖像污點(diǎn)起因于感光體1的帶電電平的不穩(wěn)定，絕緣破壞、黑點(diǎn)是因電荷泄漏而產(chǎn)生的不良效果。
綜合評價(jià)有優(yōu)良“◎”、良“○”、使用上沒有問題為可“△”、無法使用為不可“×”。
如上所述，本發(fā)明的清潔裝置，安裝在圖像形成裝置中，將色粉從被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的圖像載體的表面上除去，其結(jié)構(gòu)為具有使邊緣部分與圖像載體表面抵接而除去色粉的刮板，并且在該刮板的圖像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，具有使刷的前端與圖像載體的表面抵接而涂布潤滑劑的旋轉(zhuǎn)刷，上述刮板的刮板材質(zhì)在JIS K6255魯波克(Lupke)式回彈性試驗(yàn)機(jī)上的回彈性為10～45％、楊氏模量為5～11MPa。
由此，首先，通過旋轉(zhuǎn)刷向圖像載體上供給潤滑劑，因此通過被供給的潤滑劑，可以減小刮板與圖像載體的摩擦系數(shù)，并且還減弱色粉與圖像載體的附著力，即使使用沒有角的小粒徑色粉，也可以良好地保證刮板進(jìn)行清潔的清潔性能。而且，并不是添加在圖像載體的感光層內(nèi)，因此不會降低圖像載體本來的電子照相性能。
而且，使用刮板的回彈性為10～45％、更優(yōu)選為10～40％的刮板，因此也不會促使圖像載體的磨損，并且可以使圖像載體上均勻帶電，即使上述帶電裝置采用接觸帶電方式，也不會產(chǎn)生電荷集中引起的電荷泄漏等。
即，由于潤滑劑被供給到與刷毛接觸的部分，因此圖像載體的表面不均勻。因此，特別是在與接觸帶電方式組合時(shí)，會引起電荷泄漏。通過使刮板的回彈性在45％以下，在刮板與圖像載體壓接而適當(dāng)磨鈍的邊緣部分，可以使圖像載體表面的潤滑劑的分布均勻。此外，在回彈性超過45％時(shí)，邊緣部分的磨鈍減小，很難消除該不均勻。并且，在刮板的回彈性低于10％時(shí)，即使通過潤滑劑降低了圖像載體與刮板的摩擦系數(shù)，但由于刮板與圖像載體在大范圍接觸，因此圖像載體容易被磨損，并不優(yōu)選。并且，在回彈性低于10％時(shí)，刮板的恢復(fù)力過小而變形無法恢復(fù)，刮板的壽命可能會縮短。
進(jìn)而，由于使用刮板的楊氏模量在5～11MPa、更優(yōu)選在5～10MPa范圍內(nèi)的刮板，因此刮板可以是彈性力強(qiáng)的硬物質(zhì)，即使使用沒有角的小粒徑色粉，也不會使色粉擠過去，可以切實(shí)地阻擋并除去色粉。
即，刮板的楊氏模量越高，阻擋色粉的力越強(qiáng)，但是會加速圖像載體的磨損，因此以往使用3～5MPa的刮板，但是如上所述，將刮板的回彈性設(shè)在低范圍內(nèi)，因此可以使楊氏模量高于以往，降低感光體1的磨損，并提高清潔性能。
但是，當(dāng)楊氏模量超過11MPa時(shí)，圖像載體容易磨損，相反，低于5MPa則彈性力過低，色粉容易擠過去。
由此，即使使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，可以良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電。
因此，本發(fā)明的清潔裝置可以得到如下效果即使是高速機(jī)，且使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，可以良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電。
并且，在本發(fā)明的清潔裝置中，進(jìn)而上述刮板對圖像載體的線壓優(yōu)選為0.10～0.26N/cm，更優(yōu)選為0.15～0.20N/cm。通過設(shè)在該范圍內(nèi)，可以抑制圖像載體的磨損，并且確保清潔性能。在線壓小于0.10N/cm時(shí)，潤滑劑可能不能很好地均勻涂布，相反，在線壓大于0.26N/cm時(shí)，感光體容易被磨損，并且在感光體的圓周方向上產(chǎn)生涂布不均勻的影響。通過使線壓在0.20N/cm以下，可以有效抑制感光體的磨損。
本發(fā)明的圖像形成裝置具有被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的圖像載體；使該圖像載體帶電的帶電裝置；在該圖像載體上形成靜電潛影的曝光裝置；利用色粉將形成在該圖像載體上的靜電潛影顯影的顯影裝置；將已顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印裝置；以及將殘留的色粉從圖像載體上除去的清潔裝置，上述清潔裝置的結(jié)構(gòu)為具有使邊緣部分與圖像載體的表面抵接從而除去色粉的刮板；和設(shè)在該刮板的圖像載體的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，使刷的前端與圖像載體的表面接觸而涂布潤滑劑的旋轉(zhuǎn)刷，并且上述刮板的刮板材質(zhì)的回彈性為10～45％、楊氏模量為5～11MPa。
刮板的抵接角優(yōu)選為6～25°，在小于6°時(shí)潤滑劑會擠過去，涂布效果不好。相反，在大于25°時(shí)，在刮板與圖像載體的面的摩擦過大等環(huán)境的其他條件下，容易產(chǎn)生圖像載體的轉(zhuǎn)矩上升、刮板翹起的現(xiàn)象、或者刮板的邊緣損壞。
并且，在上述帶電裝置構(gòu)成為具有與上述圖像載體接觸而使其帶電的接觸帶電部件的接觸帶電方式的情況下，容易受到清潔結(jié)果的影響，因此能夠更加顯著地體現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的效果。
如上所述，本發(fā)明的清潔裝置即使使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，能夠良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電，因此安裝有這種清潔裝置的圖像形成裝置，即使該帶電裝置采用接觸帶電方式，也不會產(chǎn)生圖像載體的電荷泄漏等問題，可以長期提供穩(wěn)定畫質(zhì)的圖像。
發(fā)明的詳細(xì)說明中的具體實(shí)施方式
或?qū)嵤├皇怯糜诶斫獗景l(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)僅限定在該具體例子上，狹義地進(jìn)行解釋，可以在本發(fā)明的思想和權(quán)利要求范圍內(nèi)實(shí)施各種變更。
權(quán)利要求
1.一種清潔裝置，被安裝在圖像形成裝置中，將色粉從被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的圖像載體的表面除去，其特征在于具有使邊緣部分與圖像載體的表面抵接而除去色粉的刮板，并且，在該刮板的圖像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，具有使刷的前端與圖像載體的表面接觸而供給潤滑劑的旋轉(zhuǎn)刷，上述刮板的刮板材質(zhì)的回彈性為10～45％、楊氏模量為5～11MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔裝置，其特征在于上述刮板對圖像載體的線壓為0.10～0.26N/cm。
3.一種圖像形成裝置，具有被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的圖像載體；使該圖像載體帶電的帶電裝置；在該圖像載體上形成靜電潛影的曝光裝置；利用色粉將形成在該圖像載體上的靜電潛影顯影的顯影裝置；將已顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印裝置；以及將殘留的色粉從圖像載體上除去的清潔裝置，其特征在于上述清潔裝置具有使邊緣部分與圖像載體的表面抵接而除去色粉的刮板；和設(shè)在該刮板的圖像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，使刷的前端與圖像載體的表面接觸而供給潤滑劑的旋轉(zhuǎn)刷，并且上述刮板的刮板材質(zhì)的回彈性為10～45％、楊氏模量為5～11MPa。
4.一種圖像形成裝置，具有被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的圖像載體；使該圖像載體帶電的帶電裝置；在該圖像載體上形成靜電潛影的曝光裝置；利用色粉將形成在該圖像載體上的靜電潛影顯影的顯影裝置；將已顯影的色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印裝置；以及將殘留的色粉從圖像載體上除去的清潔裝置，其特征在于上述帶電裝置為具有與上述圖像載體接觸并使其帶電的接觸帶電部件的接觸帶電方式，并且，上述清潔裝置具有使邊緣部分與圖像載體的表面抵接而除去色粉的刮板；和設(shè)在該刮板的圖像載體旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，使刷的前端與圖像載體的表面接觸而供給潤滑劑的旋轉(zhuǎn)刷，上述刮板的刮板材質(zhì)的回彈性為10～45％、楊氏模量為5～11MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的圖像形成裝置，其特征在于上述刮板對圖像載體的線壓為0.10～0.26N/cm。
全文摘要
在本發(fā)明的清潔裝置上具有使邊緣部分與感光體的表面抵接而刮取色粉的刮板，和使刷毛的前端與感光體的表面接觸而供給刮取的潤滑劑的微粒的刷輥，上述刮板被規(guī)定為其回彈性為10～45％、楊氏模量為5～11MPa。由此，即使使用的色粉是沒有角的小粒徑色粉，也可以延長感光體的壽命，并且不會降低感光體本來的電子照相性能，能夠良好地保證清潔性能，并且也可以使感光體均勻帶電。
文檔編號G03G15/00GK1983076SQ20061016674
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者景山洋行 申請人:夏普株式會社