专利名称：图像形成设备的清洁部件、充电装置、用于图像形成设备的单元、处理盒以及图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像形成设备的清洁部件、充电装置、用于图像形成设备的单元、处理盒以及图像形成设备。
背景技术：
根据电子照相图像形成设备，利用充电装置对含有感光体等的图像承载部件的表面进行充电以生成电荷，并且利用例如通过调制图像信号所得到的激光束来形成静电潜像。然后，利用带电的色调剂对静电潜像进行显影以形成可见色调剂图像。色调剂图像直接地或者通过中间转印部件静电转印到诸如记录纸张等转印接受部件上并且定影到转印接受部件上以获得图像。例如，专利文献1(未审查的日本专利申请公开No. 2-272594)提出了一种作为充电辊清洁部件的泡沫辊的安装方法。专利文献2(未审查的日本专利申请公开NO.7-U9055)提出了一种方法，其中充电辊的圆周速度被设定为与清洁辊的圆周速度不同。专利文献3和专利文献4 (未审查的日本专利申请公开No. 7-219313和 No. 2001-209238)提出了一种方法，其中通过使用螺旋状的清洁辊或类似物沿着充电辊的纵向向污染物施加力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于图像形成设备的清洁部件，其中，与采用具有单层结构的弹性层的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。根据本发明的第一方面，提供一种用于图像形成设备的清洁部件，包括芯体和螺旋设置在芯体的外周表面上的弹性层，弹性层包括第一弹性层和第二弹性层，第一弹性层为最外层，第二弹性层设置在比第一弹性层更接近芯体的位置，并且具有比第一弹性层小的压缩永久变形。根据本发明的第二方面，提供根据第一方面所述的清洁部件，其中，第一弹性层具有5 %至15 %的压缩永久变形，并且第二弹性层具有小于5 %的压缩永久变形。根据本发明的第三方面，提供根据第一方面所述的清洁部件，其中，弹性层由选自聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚酰胺泡沫、聚丙烯泡沫、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯化聚异戊二烯、异戊二烯、丙烯腈-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氢化聚丁二烯和丁基橡胶的材料构成。根据本发明的第四方面，提供根据第一方面所述的清洁部件，其中，弹性层由泡沫材料构成。 根据本发明的第五方面，提供根据第三方面所述的清洁部件，其中，弹性层由泡沫材料构成。
根据本发明的第六方面，提供根据第五方面所述的清洁部件，其中，清洁部件由醚基聚氨酯泡沫构成。根据本发明的第七方面，提供根据第一方面所述的清洁部件，其中，弹性层以10° 至65°的螺旋角螺旋设置在芯体的外周表面上。根据本发明的第八方面，提供根据第一方面所述的清洁部件，其中，由弹性层的螺旋宽度Rl/[弹性层的螺旋宽度Rl+弹性层的螺距R2 (R1+R2)]所确定的覆盖范围是20%至 70%。根据本发明的第九方面，提供一种充电装置，其包括充电部件，其用于对待充电部件进行充电；以及清洁部件，其与充电部件的表面接触并且构造为清洁充电部件的表面， 其中，清洁部件是根据第一方面所述的清洁部件。根据本发明的第十方面，提供根据第九方面所述的清洁装置，其中，第一弹性层具有5 %至15 %的压缩永久变形，并且第二弹性层具有小于5 %的压缩永久变形。根据本发明的第十一方面，提供根据第九方面所述的充电装置，其中，由弹性层的螺旋宽度Rl/[弹性层的螺旋宽度Rl+弹性层的螺距R2 (R1+R2)]所确定的覆盖范围是20% 至 70%。根据本发明的第十二方面，提供一种处理盒，包括根据第九方面所述的充电装置， 其中，处理盒可拆卸地安装在图像形成设备上。根据本发明的第十三方面，提供根据第十二方面所述的处理盒，其中，第一弹性层具有5 %至15 %的压缩永久变形，并且第二弹性层具有小于5 %的压缩永久变形。根据本发明的第十四方面，提供根据第十二方面所述的处理盒，其中，处理盒可拆卸地安装在图像形成设备上。根据本发明的第十五方面，提供一种图像形成设备，包括图像承载部件；充电单元，其包括根据第九方面所述的充电装置，充电单元构造为对图像承载部件的表面进行充电；潜像形成单元，其在图像承载部件的经过充电的表面上形成潜像；显影单元，其对图像承载部件上的所述潜像进行显影以形成色调剂图像；以及转印单元，其将所述色调剂图像转印到转印接受部件上。根据本发明的第十六方面，提供根据第十五方面所述的图像形成设备，其中，第一弹性层具有5%至15%的压缩永久变形，并且第二弹性层具有小于5%的压缩永久变形。根据本发明的第十七方面，提供根据第十五方面所述的图像形成设备，其中，由弹性层的螺旋宽度Rl/[弹性层的螺旋宽度Rl+弹性层的螺距R2 (R1+R2)]所确定的覆盖范围是 20%至 70%。根据本发明的第十八方面，提供用于图像形成设备的单元，所述单元包括待清洁的部件；以及清洁部件，其与待清洁的部件的表面接触并且构造为清洁待清洁的部件的表面，其中，清洁部件是根据权利要求第一方面所述的清洁部件。根据本发明的第十九方面，提供一种处理盒，包括根据第十八方面所述的单元，其中，处理盒可拆卸地安装在图像形成设备上。根据本发明的第二十方面，提供一种图像形成设备，包括根据第十八方面所述的图像形成设备。本发明的第一方面提供了一种用于图像形成设备的清洁部件，其与采用具有单层结构的弹性层的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第二方面提供了一种用于图像形成设备的清洁部件，其中，与第一弹性层和第二弹性层位于上述范围之外的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第三方面提供了一种清洁部件，其中，与弹性层由除上述所列材料以外的材料所构成的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第四方面提供了一种用于图像形成设备的清洁部件，其中，与弹性层不是由泡沫材料构成的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第五方面提供了一种用于图像形成设备的清洁部件，其中，与弹性层不是由聚氨酯泡沫材料构成的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第六方面提供了一种用于图像形成设备的清洁部件，其中，与弹性层不是由醚基聚氨酯泡沫材料构成的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第七方面提供了一种用于图像形成设备的清洁部件，其中，与螺旋角位于上述范围以外的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第八方面提供了一种用于图像形成设备的清洁部件，其中，与覆盖范围位于上述范围以外的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第九、第十二和第十五方面提供了一种充电装置、处理盒和图像形成设备，其中，与采用具有单层结构的弹性层的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第十、第十三和第十六方面提供了一种充电装置、处理盒和图像形成设备，其中，与第一弹性层和第二弹性层位于上述范围之外的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第十一、第十四和第十七方面提供了一种充电装置、处理盒和图像形成设备，其中，与覆盖范围位于上述范围之外的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。本发明的第十八、第十九和第二十方面提供了一种用于图像形成设备的单元、处理盒和图像形成设备，其中，与采用具有单层结构的弹性层的情况相比，抑制了储存之后的弹性层的变形。
将基于附图详细描述本发明的示例性实施例，其中图1是示出根据示例性实施例的图像形成设备的清洁部件的示意性立体图；图2是根据示例性实施例的图像形成设备的清洁部件的示意性立体图；图3是示出根据示例性实施例的图像形成设备的清洁部件的弹性层的厚度的放大剖视图；图4A至图4C是示出根据示例性实施例的图像形成设备的清洁部件的制造方法的步骤的实例的示意图；图5A至图5C是示出根据示例性实施例的图像形成设备的清洁部件的制造方法的步骤的实例的示意图；图6是示出根据示例性实施例的电子照相图像形成设备的示意图；图7是示出根据本发明的示例性实施例的处理盒的示意图；以及图8是示出图6和图7所示的充电部件(充电装置)附近的放大示意图。
具体实施例方式下面将对本发明的示例性实施例进行说明。在所有附图中，具有相同功能和效果的部件由相同的附图标记表示，并且为了避免重复将省略其说明。(清洁部件)图1是示出根据示例性实施例的图像形成设备的清洁部件的示意性立体图。图2 是清洁部件的平面示意图。图3是示出沿着图1中的线III-III，即，沿着与弹性层的螺旋方向垂直的方向截取的、示出清洁部件的弹性层的厚度的放大剖视图。如图1至图3所示，根据本示例性实施例的图像形成设备的清洁部件100(下文中简称为“清洁部件100”)是具有芯体100A和弹性层100B的辊状部件。弹性层100B螺旋设置在芯体100A的表面上。具体地说，弹性层100B从芯体100A的一端到芯体100A的另一端以特定的间隔螺旋缠绕在作为螺旋轴的芯体100A上。弹性层100B包括形成最外层的第一弹性层100B1和位于第一弹性层100B 1的芯体100A侧的第二弹性层100B2。换句话说，弹性层100B包括设置在芯体100A的外周表面的第二弹性层100B2和叠置于第二弹性层100B2上的第一弹性层100B1。第一弹性层100B1的压缩永久变形小于第二弹性层100B2的压缩永久变形。换句话说，第二弹性层100B2的压缩永久变形大于第一弹性层100B1的压缩永久变形。由于当清洁部件100的弹性层100B压在待清洁的部件上时，弹性层100B与待清洁的部件接触，因此当清洁部件100在这种状态下储存时，可能产生永久变形。根据本示例性实施例的清洁部件100，由于弹性层100B包括设置在最外侧的第一弹性层100B1下面的压缩永久变形小于第一弹性层100B1的第二弹性层100B2，因此通过第二弹性层来减轻最外侧的第一弹性层100B1的永久变形。从而，根据示例性实施例的清洁部件100，可以抑制储存之后的弹性层的变形。尽管本示例性实施例的清洁部件100包括具有双层结构的弹性层100B，即包括第一弹性层100B1和第二弹性层100B2 (换句话说，第二弹性层100B2具有单层结构)，但是第二弹性层100B2可以具有包括两层或两层以上的多层结构。只要构成多层式第二弹性层 100B2的层的压缩永久变形大于最外侧的第一弹性层100B1的压缩永久变形，那么基于同样的原因，也可以抑制储存之后的弹性层的变形。由于抑制了清洁部件与待清洁的部件之间的不均勻的接触，因此配备有本示例性实施例的清洁部件100的充电装置、处理盒和图像形成设备具有少的因储存之后的弹性层的变形而引起的图像缺陷(诸如条纹等)。下面对各个部件进行说明。首先对芯体进行说明。用于芯体100A的材料的实例包括金属(例如易切削钢和不锈钢)和树脂(例如聚缩醛(POM)树脂)。可以根据需要选择材料和表面处理方法。当芯体100A由金属构成时，芯体可以是镀敷的。当芯体100A由例如树脂等不导电的材料构成时，该材料可以经过诸如电镀等典型处理来赋予导电性，或者可以直接使用。接着，对弹性层进行说明。弹性层100B包括形成最外层的第一弹性层100B1和位于第一弹性层100B1的芯体100A侧的第二弹性层100B2。第一弹性层100B1的压缩永久变形例如为5%至15%，优选为5%至12%，并且更优选为5%至10%。第二弹性层100B2的压缩永久变形例如为小于5%，优选为小于3%， 并且更优选为小于1%。当第一弹性层100B1和第二弹性层100B2的压缩永久变形均在上述范围内时，可以通过第二弹性层100B2容易地减轻第一弹性层100B1的永久变形，并且可以容易地抑制储存之后的弹性层100B的变形。弹性层100B (第一弹性层100B1和第二弹性层100B》的压缩永久变形是通过例如选择材料和发泡剂以及调节单元尺寸等来调节的。通过下述方法来测量压缩永久变形。从清洁部件100的弹性层100B上的期望位置处切下尺寸为ImmX 5mmX 5mm的样本。在70°C的恒温炉中，利用尺寸足以盖住样本正面的压缩板使样本的厚度变形为其初始厚度的50%，然后维持这种状态22小时。然后，移除压缩板，并且在自移除起一分钟内使用卡尺测量样本的厚度。通过下述公式计算压缩永久变形，其中，IO是样本的初始厚度，Il 是样本测试后的厚度公式压缩永久变形(% ) = (IO-I1VIqXIOO用于弹性层100B(第一弹性层100B1和第二弹性层IOOB^的材料的实例包括 诸如聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺和聚丙烯等发泡树脂，以及诸如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、 三元乙烯丙烯橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、氯化聚异戊二烯、异戊二烯、丙烯腈-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氢化聚丁二烯和丁基橡胶等橡胶材料，以及上述这些材料中的两种或多种的任何共混物。在这些材料中，可以添加诸如发泡助剂、泡沫稳定剂、催化剂、固化剂、增塑剂或者硫化促进剂等助剂。用于弹性层100B的材料可以是具有空泡的材料，即泡沫材料。具体地说，可以采用抗拉伸性强的聚氨酯泡沫以避免挂擦待清洁的部件的表面，从而可以长期防止撕裂和破损。聚氨酯的实例包括多元醇(例如聚酯多元醇、聚醚聚酯或丙烯醇)与异氰酸盐 (诸如2，4_甲苯二异氰酸酯、2，6_甲苯二异氰酸酯、4，4_二苯甲烷二异氰酸盐、二异氰酸联甲苯胺或者六亚甲基-1，6- 二异氰酸酯等)。聚氨酯可以包含诸如1，4- 丁二醇或三甲醇丙烷等增链剂。聚氨酯的发泡典型地通过诸如水或者偶氮化物(例如，偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈等)等发泡剂来引发。如果需要，可以在聚氨酯泡沫中添加诸如发泡助剂、泡沫稳定剂或催化剂等助剂。特别优选地采用醚基聚氨酯泡沫。这是因为，酯基聚氨酯泡沫易于在湿热条件下发生劣化。硅油泡沫稳定剂典型地用于醚基聚氨酯。然而，在储存(具体地说，在高温、高湿度下的长期储存)期间，可能发生因硅油向待清洁的部件(例如，充电辊)迁移而引起的图像缺陷。因此，采用除硅油以外的泡沫稳定剂来防止由弹性层100B引起的图像缺陷。除硅油以外的泡沫稳定剂的实例包括无硅有机表面活性剂(例如诸如十二基苯磺酸和十二醇硫酸钠等阴离子型表面活性剂等)。也可以采用在未审查的日本专利申请公开No. 2005-301000中披露的不采用硅泡沫稳定剂的方法。通过成分分析检验是否含有硅来判断在醚基聚氨酯泡沫中是否使用了除硅油以外的泡沫稳定剂。用于弹性层100B的第一弹性层100B1和第二弹性层100B2的材料的示例性组合是由使用除硅油以外的泡沫稳定剂的醚基聚氨酯泡沫构成的第一弹性层100B1和由醚基聚氨酯泡沫构成的第二弹性层100B2的组合。这是因为，尽管使用除硅油以外的泡沫稳定剂的醚基聚氨酯泡沫具有小的单元尺寸并且趋于表现大的压缩永久变形，但是其可以抑制在储存(具体地说，在高温、高湿度下的长期储存)期间因泡沫稳定剂(硅油)而引起的对待清洁的部件(例如，充电辊)的污染。因此，采用除硅油以外的泡沫稳定剂的醚基聚氨酯泡沫适合作为第一弹性层100B1的材料。用于第二弹性层100B2的材料可以是压缩永久变形小于第一弹性层100B1的压缩永久变形的任何材料。可以采用耐湿、耐热的醚基聚氨酯泡沫。具体地说，使用硅油作为泡沫稳定剂的醚基聚氨酯泡沫趋于表现小的压缩永久变形，因而适合用作第二弹性层100B2 的材料。弹性层100B中的第一弹性层100B1的厚度(在宽度方向上的中央部分的厚度) 优选为0. 5mm至1. 5mm,更优选为0. 7mm至1. 3mm,最优选为0. 8mm至1. 2mm。第二弹性层100B2的厚度(在宽度方向上的中央部分的厚度)优选为0.5mm至 1. 5mm,更优选为0. 7mm至1. 3mm,最优选为0. 8mm至1. 2mm。例如，以下述方式测量弹性层100B的厚度。使清洁部件的周向固定，同时利用激光分析仪(由Mitsutoyo Corporation制造的型号为LSM 6200的激光扫描测量仪(Laser Scan Micrometer))以lmm/s的横向速度沿着清洁部件的纵向(轴向)扫描清洁部件，从而确定弹性层厚度的轮廓。随后，沿周向改变扫描位置来进行相同的测量(在彼此分离120°的三个位置进行测量)。基于该轮廓来计算弹性层100B的厚度。弹性层100B是以螺旋状布置的。具体地说，螺旋角为10°至65°，优选为20°至 50°。螺旋宽度Rl为3mm至25mm，并且优选为3mm至10mm。螺距R2为3mm至25mm，并且优选为15mm至22mm。通过(弹性层100B的螺旋宽度Rl/ [弹性层100B的螺旋宽度Rl+弹性层100B的螺距R2 (R1+R2)])所确定的弹性层100B的覆盖范围为20 %至70 %并且优选为25 %至55 %。当覆盖范围超过该范围时，弹性层100B与待清洁的部件的接触时间延长，并且清洁部件表面的沉积物易于再度污染待清洁的部件。相反，当覆盖范围低于该范围时，弹性层 100B的厚度不容易稳定化，并且可能会使清洁性能劣化。螺旋角θ是弹性层100Β的纵向P(螺旋方向)与清洁部件100的轴向Q(芯体的轴向)之间的角度(锐角)。螺旋宽度Rl是沿着清洁部件100的轴向Q(芯体的轴向)的弹性层100B的长度。螺距R2是弹性层100B的沿着清洁部件100的轴向Q(芯体的轴向)的相邻部分之间的长度。弹性层100B指的是由这样的材料构成的层，该材料在变形之后通过施加1001 的外力返回其初始形状。接下来，对根据示例性实施例的清洁部件100的制造方法进行说明。
图4A至图4C是示出根据示例性实施例的清洁部件100的制造方法的步骤的实例的示意图。根据示例性实施例的清洁部件100的制造方法的实例如下。1)清洁部件的制造方法，包括制备用于形成第二弹性层100B2的直角棱柱状的弹性层部件(聚氨酯泡沫等)；利用钻等在弹性层部件上形成用于插入芯体100A的孔；将周表面施加有粘合剂的芯体100A插入孔中；以及使弹性层部件经历切割工序以形成第二弹性层100B2 ；以及制备用于形成第一弹性层100B1的直角棱柱状的弹性层部件(聚氨酯泡沫等)； 利用钻等在弹性层部件上形成用于插入芯体100A的孔，该芯体上面形成有第二弹性层 100B2 ；将具有第二弹性层100B2(其周表面施加有粘合剂)的芯体100A插入孔中；以及使弹性层部件经历切割工序以形成第一弹性层100B1。2)清洁部件的制造方法，包括利用模具制备用于形成第二弹性层100B2的圆柱形的弹性层部件(聚氨酯泡沫等)；利用钻等在弹性层部件上形成用于插入芯体100A的孔；将周表面施加有粘合剂的芯体100A插入孔中以形成第二弹性层100B2 ；以及利用模具制备用于形成第一弹性层100B 1的圆柱形的弹性层部件(聚氨酯泡沫等)；利用钻等在弹性层部件上形成用于插入芯体100A的孔，该芯体上面形成有第二弹性层100B2 ；将具有第二弹性层100B2 (其周表面施加有粘合剂)的芯体100A插入孔中以形成第一弹性层100B1。3)清洁部件的制造方法，包括制备用于形成第二弹性层100B2的片状的弹性层部件(聚氨酯泡沫板等)，在弹性层部件上附设双面胶带，从弹性层部件上冲切出带状部件 (下文中称为“带”)；将带缠绕在芯体100A上以形成第二弹性层100B2 ；以及制备用于形成第一弹性层100B1的片状的弹性层部件(聚氨酯泡沫板等)，在弹性层部件上附设双面胶带，从弹性层部件上冲切出带；然后，将带缠绕在芯体100A上面的第二弹性层100B2上以形成第一弹性层100B1。作为选择，可以从具有双层结构(包括第一弹性层100B1和第二弹性层100B2)的弹性层部件(聚氨酯泡沫板等)中获得带，并且可以将带缠绕在芯体100A周围以获得清洁部件。在这些方法中，通过将带绕在芯体周围来获得清洁部件100的方法比较简单。下面将对该方法进行详细说明。首先，如图4A所示，制备用于形成第二弹性层并处理为目标厚度的片状弹性层部件(聚氨酯泡沫板等)。将双面胶带(未示出)附设在弹性层部件的表面。采用冲压模具冲切出弹性层部件，以获得用于形成第二弹性层的具有期望宽度和长度的带100C2(具有双面胶带的带)。同时，制备芯体100A。接下来，如图4B所示，将用于形成第二弹性层的带100C2放置为其附设有双面胶带的表面朝上。将双面胶带一端的防粘纸剥离，并将芯体100A的一端放置在双面胶带的剥离了防粘纸的部分上。然后，如图4C所示，在将双面胶带上的防粘纸剥离的同时，芯体100A以目标速度旋转，使带100C2螺旋缠绕在芯体100A的外周表面上，从而获得包括芯体100A和螺旋设置在芯体100A的外周表面上的第二弹性层100B2的清洁部件100。现在参考图5A，制备用于形成第一弹性层并切割成目标厚度的片状弹性层部件
10(聚氨酯泡沫板等)。将双面胶带(未示出)附设在片状弹性层部件的一个表面上。采用冲压模具冲切出弹性层部件，以获得具有用于形成第一弹性层的期望宽度和长度的带 100C1 (具有双面胶带的带)。接下来，如图5B所示，将用于形成第一弹性层的带100C1放置为其附设有双面胶带的表面朝上。将双面胶带一端的防粘纸剥离，并将芯体100A上面的第二弹性层100B2的一端放置在双面胶带的剥离了防粘纸的部分上。然后，如图5C所示，在将双面胶带上的防粘纸剥离的同时，上面具有第二弹性层 100B2的芯体100A以目标速度旋转，使带100C1螺旋缠绕在芯体100A上面的第二弹性层 100B2的外周表面上，从而形成螺旋设置在芯体100A上面的第二弹性层100B2上的第一弹性层100B1。从而，得到了包括具有第一弹性层100B1和第二弹性层100B2的弹性层100B的清
洁部件。(图像形成设备等)下面，参考附图对根据本发明的示例性实施例的图像形成设备进行说明。图6是示出根据示例性实施例的图像形成设备的示意图。根据示例性实施例的图像形成设备10例如是如图6所示的串联型彩色图像形成设备。处理盒(还参见图7)设置在图像形成设备10内部，并且每一个都包括感光体(图像承载部件)12、充电部件14、显影装置以及其他相关部件。在本示例性实施例中，四个处理盒18Y、18M、18C和18K分别设置四种颜色，即黄色、品红色、蓝绿色和黑色。处理盒可拆卸地安装在图像形成设备10上。感光体12例如是直径为25mm并且覆盖有由形成在表面的有机感光材料构成的感光体层的导电圆筒体，并且通过图中未示出的电动机以150mm/sec的推进速度旋转。在充电部件14的沿着感光体12的旋转方向的下游侧，感光体12的表面由设置在感光体12的表面上的充电部件14进行充电，并且受到从曝光装置16发射出的激光束LB 的照射以形成与图像信息对应的静电潜像。分别由黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)、和黑色⑷的显影器19Y、19M、19C和19K 对形成在感光体12上的静电潜像进行显影，以形成这四种颜色的色调剂图像。例如，当要形成彩色图像时，在与黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色⑷对应的各感光体12的表面上执行充电、曝光和显影操作，从而在感光体12上分别形成黄色色调剂图像、品红色色调剂图像、蓝绿色色调剂图像和黑色色调剂图像。支承辊40和42从纸张传送带20的内周侧给予纸张传送带20张力并支撑纸张传送带20，当记录纸张M在纸张传送带20的外周表面上进行传送时，依次形成在感光体12 上的黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色⑷的色调剂图像在感光体12与转印装置22 接触的位置被转印到记录纸张M上。已从感光体12上接受色调剂图像的记录纸张M被传送到定影装置64，并且由定影装置64对记录纸张对进行加热和加压，从而将色调剂图像定影在记录纸张M上。当仅在纸张的一面上进行印刷时，通过排出辊66将上面定影有色调剂图像的记录纸张M排出到图像形成设备10上部的排出单元68上。通过供给辊30从纸张容器28中供应记录纸张对，并且通过传送辊32和34将记录纸张M供应到纸张传送带20上。
在要进行双面打印的情况下，第一表面(正面)由定影装置64定影有色调剂图像的记录纸张M不被排出辊66排出到排出单元68。而是，记录纸张M的传送路径切换到用于双面印刷的纸张传送路径70的同时，将保持着记录纸张M的后端的排出辊66翻转。通过使用安装在纸张传送路径70上的传送辊72将翻转面的记录纸张M再次传送到纸张传送带20上，从而将色调剂图像从感光体12转印到记录纸张M的第二表面(背面)上。通过定影装置64对记录纸张M的第二表面(背面)上的色调剂图像进行定影，然后将记录纸张(转印接受部件)排出到排出单元68。在色调剂图像转印步骤之后通过清洁刮板80清洁感光体12的表面，清洁刮板80 沿着感光体12的旋转方向布置在与与转印装置22接触的位置的下游。在感光体12每次旋转时进行清洁，以便去除残余色调剂、纸屑等，以及准备下一次图像形成。如图8所示，充电部件14是例如包括以可旋转方式支撑的导电芯体14A和围绕芯体14A的弹性层14B的辊。用于清洁充电部件14的清洁部件100与充电部件14的远离感光体12的一侧接触。清洁部件100是充电单元的一部分。示例性实施例中的清洁部件100 用作清洁部件。下面的说明涉及清洁部件100始终与充电部件14接触并且清洁部件100由充电部件14驱动的情况。作为选择，充电部件可以仅在清洁期间与充电部件接触并且由充电部件驱动。作为另一种选择，清洁部件100可以仅在清洁期间与充电部件14接触，并且清洁部件100被单独地驱动以具有与充电部件14的圆周速度不同的圆周速度。然而，由于充电部件14上的污染物累积在清洁部件100上并且可能再次沉积到充电辊上，所以应该避免使清洁部件100始终与充电部件14接触并且避免产生圆周速度差。充电部件14通过向芯体14A的两端施加负载F来挤压感光体12，从而通过弹性变形沿着弹性层14B的外周表面形成咬合部分。清洁部件100通过向芯体100A的两端施加负载F'来挤压充电部件，从而通过弹性层100B的弹性变形沿着充电部件14的外周表面形成咬合部分。因此，沿着充电部件14和感光体12的轴向形成咬合部分，同时抑制充电部件 14的偏移。通过电动机(图中未示出)使感光体12沿着箭头X的方向旋转，并且通过感光体 12的旋转沿着箭头Y的方向驱动充电部件14。通过充电部件14的旋转驱动清洁部件100， 并且清洁部件100沿着箭头Z的方向旋转。-充电部件的结构-下面对充电部件的结构进行说明，但是充电部件的结构不受下述说明限制。不具体限制充电部件的结构。例如，充电部件可以包括芯体和弹性层，或者由树脂层来代替弹性层。弹性层可以为单层结构，或者为包含具有不同功能的两层或两层以上的多层结构。弹性层可以是经过表面处理的。芯体的材料可以是易切削钢或不锈钢。可以根据诸如可滑动性等性质适当地选择材料和表面处理方法。芯体可以是经过镀敷的。当使用不导电的材料时，该材料可以经过诸如电镀等典型处理来赋予导电性，或者可以直接使用。弹性层是导电的弹性层。例如，导电的弹性层可以包括诸如橡胶等弹性材料，诸如炭黑等导电材料，用于调节导电的弹性层的电阻的离子导电材料，诸如软化剂、增塑剂、 固化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗氧化剂等任何所需的常用添加剂，以及诸如氧化硅或者碳酸钙等填料。弹性层是利用这些材料的混合物涂覆导电芯体的外周表面而形成的。用于调节电阻的导电剂的实例包括与基体材料混合的炭黑以及诸如离子导电材料等使用电子和离子中的至少一种作为电荷载体的导电材料的分散体。弹性材料可以是泡沫状的。构成导电的弹性层的弹性材料是通过将导电剂分散到橡胶材料中形成的。橡胶材料的实例包括硅橡胶、乙烯丙烯橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物橡胶、环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶，以及这些橡胶的共混橡胶。这些橡胶材料可以是泡沫状的也可以是非泡沫状的。导电剂的实例包括电子导电剂和离子导电剂。电子导电剂的实例包括由诸如科琴黑(ketjenblack)、乙炔黑等炭黑构成的微粒；热炭黑和石墨；诸如铝、铜、镍、不锈钢等各种导电金属及其合金；诸如氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锡-氧化锑固溶体以及氧化锡-氧化铟固溶体等导电的金属氧化物；以及表面处理成具有导电性绝缘材料。离子导电剂的实例包括诸如四乙铵和十二烷基三甲基氯化铵等过氯酸盐和氯酸盐；诸如锂和镁等碱金属和碱土金属的过氯酸盐和氯酸盐。这些导电剂可以单独使用或者两种或多种组合使用。不具体限制添加的这些导电剂的量。相对于质量份数为100的橡胶材料，电子导电剂的量可以是1至60质量份数。相对于质量份数是100的橡胶材料，离子导电剂的量可以是0. 1至5. 0质量份数。可以在充电部件的表面上形成表面层。表面层的材料可以是树脂、橡胶或任何其他适当材料，并且不具体限制。用于表面层的材料的实例包括聚偏二氟乙烯、四氟乙烯共聚物、聚酯、聚酰亚胺和共聚物尼龙。共聚物尼龙的实例包括尼龙6，10、尼龙11和尼龙12中的至少一种作为聚合单元的共聚物尼龙。共聚物中的其他聚合单元的实例包括尼龙6和尼龙6，6。按质量计，在共聚物中由尼龙6，10、尼龙11和/或尼龙12构成的聚合单元所占的总比例可以是10%或者以上。聚合物材料可以单独使用或者两种或多种组合使用。聚合物材料的数均分子量优选为1000至100000，更优选为10000至50000。可以在表面层中加入导电材料以控制电阻。导电材料可具有3μπι或者更小的颗粒尺寸。用于调节电阻的导电剂的实例包括与基体材料混合的炭黑和导电金属氧化物颗粒；诸如离子导电材料等使用电子和离子中的至少一种作为电荷载体的导电材料的分散物。用作导电剂的炭黑的实例包括由Degussa生产的特黑(Specail Black) 350、特黑100、特黑250、特黑5、特黑4、特黑4A、特黑550、特黑6、色素黑FW200、色素黑FW2以及色素黑 FW2V ；以及由 CABOT CORPORATION 生产的 MONARCH 1000、MONARCH 1300、MONARCH 1400、MO⑶L-L 和 REGAL 400R。炭黑可以具有4. 0或者更小的pH值。不具体限制用作调节电阻的导电颗粒的导电金属氧化物颗粒，其可以是使用电子作为电荷载体的任何导电颗粒。导电金属氧化物颗粒的实例包括氧化锡、掺锑氧化锡、氧化锌、锐钛型氧化钛以及氧化铟锡(ITO)。这些颗粒可以单独使用或者两种或多种组合使用。 颗粒尺寸可以是任意尺寸。导电颗粒优选为氧化锡、掺锑氧化锡或者锐钛型氧化钛，并且更优选为氧化锡或掺锑氧化锡。表面层可以由氟基树脂或者硅基树脂构成。具体地说，表面层可以由氟改性的丙烯酸聚合物构成。表面层中可以添加颗粒。可以添加诸如氧化铝或氧化硅等绝缘颗粒以使充电部件的表面变得不规则，使得在与感光体接触期间所施加的摩擦负荷减小，并且改进充电部件与感光体之间的耐磨性。充电部件的外径可以是8mm至16mm。通过市售的卡尺或者激光式外径测量装置来测量外径。充电部件的显微硬度为45°至60°。为了减小硬度，可以增大增塑剂的添加量或者可以使用诸如硅橡胶等低硬度材料。充电部件的显微硬度可以通过由Kobunshi Keiki Co.，Ltd.生产的MD-1型硬度计来测量。示例性实施例的图像形成设备包括感光体(图像承载部件)、充电装置(由充电部件和清洁部件构成的单元)、显影装置、清洁刮板(清洁装置)。但是图像形成设备不限于此。例如，在需要的情况下，充电装置(由充电部件和清洁部件构成的单元)可以与选自感光体(图像承载部件)、曝光装置、转印装置、显影装置和清洁刮板(清洁装置)中的至少一个部件结合以形成处理盒。请注意，这些装置和部件不必形成在盒中，并且可以直接安装在图像形成设备中。上述示例性实施例的图像形成设备包括充电装置，充电装置是由充电部件和清洁部件构成的一个单元，换言之，该图像形成设备包括充电部件是待清洁的部件的结构。然而，该结构不限于此。待清洁的部件可以是感光体(图像承载部件)、转印装置(转印部件或转印辊)，和/或中间转印部件(中间转印带)。由待清洁的部件和与待清洁的部件接触的清洁部件构成的单元可以直接安装到图像形成设备上，或者可以与上述处理盒一样形成在盒内并安装到图像形成设备中。示例性实施例的图像形成设备不限于具有上述结构的图像形成设备。可以采用中间转印型和其他公知类型的图像形成设备。[实例]利用下述实例对本发明进行说明，但这些实例不会限制本发明。[实例1](清洁辊的制备)将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(BF-150，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(EP-70，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第二弹性层的带)。以25°的缠绕角度将用于形成第二弹性层的带缠绕在台阶形的金属芯体(外径 6mm，长度337mm，支撑部分的外径和长度4mm和6mm ；聚氨酯泡沫的有效长度320mm)周围，同时施加张力以使带的总长度伸长0至5%，从而形成螺旋设置的第二弹性层。接下来，将用于形成第一弹性层的带缠绕在台阶形金属芯体上面的第二弹性层上，同时施加张力以使带的总长度伸长0至5%，从而形成螺旋设置的第一弹性层。从而，获得了清洁辊。(充电辊的制备)弹性层的形成将下述混合物与展开的辊进行捏合，将混合物施加到直径6mm的由SUS 416不锈钢制成的导电支撑件的表面上，从而形成厚度为3mm的圆筒体，将圆筒体设置在内径为 18. Omm的圆筒形模具中，在170°C下硫化处理30分钟，从模具中取出，然后进行抛光以获得圆筒形的导电的弹性层A。橡胶材料100质量份数(环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物橡胶)Gechr0n CORPORATION 制造导电剂(AsahiThermal 炭黑，由 ASAHI CARBON CO.，LTD.制造)25 质量份数导电剂(科琴黑EC 由Lion Corporation制造)8质量份数离子导电剂(高氯酸锂)1质量份数硫化剂(硫磺)200目由Tsurumi Chemical Co.制造1质量份数硫化促进剂(NoccelerDM 由 OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO.，LTD 制造)2.0质量份数硫化促进剂(NoccelerTT 由 OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO.，LTD 制造)0. 5质量份数表面层的形成用甲醇稀释在玻珠研磨机中分散下述混合物所得到的分散物，通过浸镀将其施加到导电的弹性层的表面上，并且在140°C的温度下加热干燥15分钟以形成厚度为4 μ m的表面层，从而获得导电辊。该导电辊用作充电辊。聚合物材料100质量份数(共聚物尼龙)Amilan (阿米纶)CM8000 由 iToray Industries. INC.制造导电剂30质量份数(掺锑氧化锡)SN-100P 由 ISHIHARA SANGYO KAISHA LTD.制造溶剂(甲醇)500质量份数溶剂(丁醇)240质量份数[实例2](清洁辊的制备)将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(EST-3，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(EP-70，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第二弹性层的带)。除了使用上述用于第一弹性层的带和用于第二弹性层的带以外，如实例1中那样获得清洁辊。
(充电辊的制备)如实例1中那样制备充电辊。[实例3](清洁辊的制备)将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(BF-150，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。将厚度为0.2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(ESH，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第二弹性层的带)。除了使用上述用于第一弹性层的带和用于第二弹性层的带以外，如实例1中那样获得清洁辊。(充电辊的制备)如实例1中那样制备充电辊。[实例4](清洁辊的制备)将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(EST-3，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。将厚度为0.2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(ESH，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第二弹性层的带)。除了使用上述用于第一弹性层的带和用于第二弹性层的带以外，如实例1中那样获得清洁辊。(充电辊的制备)如实例1中那样制备充电辊。[实例5](清洁辊的制备)将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(RR-80，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(EP-70，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第二弹性层的带)。除了使用上述用于第一弹性层的带和用于第二弹性层的带以外，如实例1中那样获得清洁辊。(充电辊的制备)如实例1中那样制备充电辊。[实例6]
16
(清洁辊的制备)将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(EST-3，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(BF-150，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。除了使用上述用于第一弹性层的带和用于第二弹性层的带以外，如实例1中那样获得清洁辊。(充电辊的制备)如实例1中那样制备充电辊。[比较例1](清洁辊的制备)将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(EP-70，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第一弹性层的带)。将厚度为0. 2mm的双面胶带附接到厚度为Imm的聚氨酯泡沫(BF-150，由INOAC CORPORATION制造)上，并且切割成宽度为10mm、长度为360mm的带(用于形成第二弹性层的带)。除了使用上述用于第一弹性层的带和用于第二弹性层的带以外，如实例1中那样获得清洁辊。(充电辊的制备)如实例1中那样制备充电辊。[评价]各个实例的清洁辊的弹性层的组成如表1所示。采用实例中所制备的清洁辊和充电辊得出以下评价。结果如表1所示。(储存之后的图像缺陷)将各个实例的清洁辊和充电辊安装在由Fuji Xerox Co.，Ltd制造的 DocuCentre-III C3300型彩色复印机的处理盒内。将处理盒放置在30°C/70%的环境中 10天。通过半色调剂图像来识别是否产生由弹性层的变形引起的图像缺陷。对由弹性层的变形引起的图像缺陷的评价标准A 在图像中未产生如黑色条纹的条纹。B 在图像中产生如黑色条纹的条纹，但是条纹的程度在允许的范围以内。C 在图像中产生如黑色条纹的条纹，并且条纹的程度超出允许的范围。(清洁性能和色点)将各个实例的清洁辊和充电辊安装在由Fuji Xerox Co.，Ltd制造的 DocuCentre-III C3300型彩色复印机内。在300000页A4纸上进行打印输出。通过检验在300000页纸张上进行打印之后形成的、因充电辊的不均勻清洁而引起的半色调剂图像中的条纹(清洁性能)来评价图像质量。还检验因清洁辊变形(segment)引起的色点的存在。清洁性能的评价标准A 在图像中未产生条纹。B 在图像中产生轻微的条纹，但是条纹的程度在允许的范围以内。C:在图像中产生条纹。对色点的评价标准A 在图像中未产生色点。B 在图像中产生很少的色点，但是色点的程度在允许的范围以内。C:在图像中产生色点。表 权利要求
1.一种用于图像形成设备的清洁部件，包括芯体；以及螺旋设置在所述芯体的外周表面上的弹性层，所述弹性层包括第一弹性层和第二弹性层，所述第一弹性层为最外层，所述第二弹性层设置在比所述第一弹性层更接近所述芯体的位置，并且所述第二弹性层具有比所述第一弹性层小的压缩永久变形。
2.根据权利要求1所述的清洁部件，其中，所述第一弹性层具有5%至15%的压缩永久变形，并且所述第二弹性层具有小于5%的压缩永久变形。
3.根据权利要求1所述的清洁部件，其中，所述弹性层由选自聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚酰胺泡沫、聚丙烯泡沫、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶、 氯丁橡胶、氯化聚异戊二烯、异戊二烯、丙烯腈-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氢化聚丁二烯和丁基橡胶的材料构成。
4.根据权利要求1所述的清洁部件，其中，所述弹性层由泡沫材料构成。
5.根据权利要求3所述的清洁部件，其中，所述弹性层由聚氨酯泡沫构成。
6.根据权利要求5所述的清洁部件，其中，所述清洁部件由醚基聚氨酯泡沫构成。
7.根据权利要求1所述的清洁部件，其中，所述弹性层以10°至65°的螺旋角螺旋设置在所述芯体的外周表面上。
8.根据权利要求1所述的清洁部件，其中，由弹性层的螺旋宽度Rl/[弹性层的螺旋宽度Rl+弹性层的螺距R2(R1+R2)]所确定的覆盖范围是20%至70%。
9.一种充电装置，包括充电部件，其对待充电部件进行充电；以及清洁部件，其与所述充电部件的表面接触并且构造为清洁所述充电部件的表面，其中， 所述清洁部件是根据权利要求1所述的清洁部件。
10.根据权利要求9所述的充电装置，其中，所述第一弹性层具有5%至15%的压缩永久变形，并且所述第二弹性层具有小于5%的压缩永久变形。
11.根据权利要求9所述的充电装置，其中，由弹性层的螺旋宽度Rl/[弹性层的螺旋宽度Rl+弹性层的螺距R2(R1+R2)]所确定的覆盖范围是20%至70%。
12.一种处理盒，包括根据权利要求9所述的充电装置，其中，所述处理盒可拆卸地安装在图像形成设备上。
13.根据权利要求12所述的处理盒，其中，所述第一弹性层具有5%至15%的压缩永久变形，并且所述第二弹性层具有小于5%的压缩永久变形。
14.根据权利要求12所述的处理盒，其中，所述处理盒可拆卸地安装在图像形成设备上。
15.一种图像形成设备，包括图像承载部件；充电单元，其包括根据权利要求9所述的充电装置，所述充电单元构造为对所述图像承载部件的表面进行充电；潜像形成单元，其在所述图像承载部件的经过充电的表面上形成潜像；显影单元，其对所述图像承载部件上的所述潜像进行显影以形成色调剂图像；以及转印单元，其将所述色调剂图像转印到转印接受部件上。
16.根据权利要求15所述的图像形成设备，其中，所述第一弹性层具有5%至15%的压缩永久变形，并且所述第二弹性层具有小于5%的压缩永久变形。
17.根据权利要求15所述的图像形成设备，其中，由弹性层的螺旋宽度Rl/[弹性层的螺旋宽度Rl+弹性层的螺距R2(R1+R2)]所确定的覆盖范围是20%至70%。
18.一种用于图像形成设备的单元，包括 待清洁的部件；以及清洁部件，其与所述待清洁的部件的表面接触并且构造为清洁所述待清洁的部件的表面，其中，所述清洁部件是根据权利要求1所述的清洁部件。
19.一种处理盒，包括 根据权利要求18所述的单元，其中，所述处理盒可拆卸地安装在图像形成设备上。
20.一种图像形成设备，包括 根据权利要求18所述的单元。
全文摘要
本发明公开一种用于图像形成设备的清洁部件，包括芯体和螺旋设置在芯体的外周表面上的弹性层，弹性层包括第一弹性层和第二弹性层，第一弹性层为最外层，第二弹性层设置在比第一弹性层更接近芯体的位置并且具有比第一弹性层小的压缩永久变形。
文档编号G03G21/18GK102298304SQ201110054599
公开日2011年12月28日 申请日期2011年3月8日 优先权日2010年6月28日
发明者河合刚志, 竹本诚, 野中聪洋 申请人:富士施乐株式会社