清洁板及具备其的图像形成装置的制作方法

文档序号:18408532发布日期:2019-08-10 00:41阅读:177来源:国知局
清洁板及具备其的图像形成装置的制作方法

本发明涉及清洁板及具备其的图像形成装置。更具体而言,涉及去除附着于旋转体的异物的清洁板及具备其的图像形成装置。



背景技术:

电子照相式的图像形成装置中有具备扫描功能、传真功能、复印功能、作为打印机的功能、数据通信功能以及服务器功能的mfp(multifunctionperipheral:多功能复合机)、传真装置、复印机、打印机等。

图像形成装置通常通过以下的方法在纸张上形成图像。图像形成装置在像载体上形成静电潜像,并使用显影器使静电潜像显影而形成调色剂像。接着,图像形成装置将调色剂像向纸张转印,并利用定影装置使调色剂像定影在纸张上。另外,在图像形成装置中,也存在向感光体形成调色剂像,使用一次转印辊将调色剂像转印到中间转印带并使用二次转印辊将中间转印带上的调色剂像向纸张上二次转印的图像形成装置。

在图像形成装置中,设置有通过与旋转的像载体抵接而从像载体去除残余调色剂的清洁板。清洁板通常由聚氨酯弹性体形成。因为聚氨酯弹性体具有适当的弹性,所以由聚氨酯弹性体形成的清洁板具有良好的清洁性。

另一方面,由聚氨酯弹性体形成的清洁板存在以下问题。

清洁板始终与像载体抵接。若聚氨酯弹性体发生了经时劣化,则从像载体承受的力就会导致清洁板产生永久变形(永久残余应变),存在因永久变形而导致清洁板抵接于像载体的压力(抵接压)下降的问题。清洁板的抵接压下降是清洁不良的主要原因。另外,在为了弥补由聚氨酯弹性体的经时劣化所导致的清洁板的抵接压下降而将清洁板的开始使用初期的抵接压设定得较高的情况下,清洁板的高抵接压妨碍像载体的旋转,导致像载体旋转所需的转矩增加。

此外,由聚氨酯弹性体形成的清洁板因环境而产生的性能变化很大。即,在高温环境下,抵接压高,像载体旋转所需的转矩增加,在低温环境下,抵接压低。因此,抵接压被设定成能够在低温环境下确保所需的抵接压的高值。其结果是,导致像载体旋转所需的转矩增加。

而且,在聚氨酯弹性体的特性方面,在清洁板中的与像载体抵接的边缘部被向像载体的旋转方向下游侧拖拽的情况下,清洁板变形,抵接压增加。其结果是,导致像载体旋转所需的转矩增加。

下述专利文献1等公开了能够解决上述由聚氨酯弹性体形成的清洁板的问题的技术。下述专利文献1中的清洁板具备由与像载体抵接的聚氨酯橡胶等形成的弹性体、支承弹性体的金属制的板簧和保持板簧的金属制的保持金属板。板簧的前端从保持金属板突出,弹性体支承在板簧中的从保持金属板突出的部分。根据下述专利文献1的清洁板,因为与像载体抵接的弹性体和支承弹性体的板簧由不同部件构成,所以能够选择从经时劣化和环境所导致的性能变化少的角度来看最佳的材料作为板簧的材料。

下述专利文献2~5也公开了以往的清洁板的结构。下述专利文献2公开了在使弹性层形成于金属板的一面而成的清洁板中,将弹性层设为由与清洁对象抵接的清洁层和除清洁层以外的背撑层构成的多层构造的技术。背撑层的杨氏模量或硬度中的至少一者比清洁层大。

下述专利文献3公开了一种清洁装置,该清洁装置具备刮板、辅助部件和支承部件,刮板的板缘与像载体的表面抵接而从像载体的表面去除残留调色剂,辅助部件覆盖刮板的正反面中不与像载体对置的反面而抑制刮板的挠曲的恒久化,支承部件夹设在主体壳体与辅助部件之间而将刮板与辅助部件一起支承于主体壳体。支承部件在至少一部分具有弹性部件,利用弹性部件承受刮板抵接于像载体所带来的应力。

下述专利文献4及专利文献5公开了包含弹性板的清洁装置。弹性板包含边缘层和背撑层,边缘层具备前端棱线部,并且23℃下的100%模量值为6mpa以上,背撑层的100%模量值比边缘层低。

专利文献1:日本特开2007-323026号公报

专利文献2:日本特开2008-122821号公报

专利文献3:日本特开2005-309383号公报

专利文献4:日本特开2014-115528号公报

专利文献5:日本特开2014-170118号公报

在专利文献1的清洁板中,弹性体使用粘接剂等固定于金属制的板簧。在清洁板的长度方向(像载体的旋转轴的延伸方向)上很难使板簧与弹性体之间的间隔均匀,在板簧中的突出部分的前端附近,弹性体在清洁板的长度方向上的高度产生了偏差。其结果是,在清洁板的长度方向上,清洁板相对于像载体的抵接状态不均匀,抵接压产生了偏差。

若清洁板相对于像载体的抵接压产生偏差,则产生以下两个问题。

抵接压偏差所导致的第一个问题是由像载体的损耗不均所引起的浓度不均。若抵接压产生偏差,则在抵接压高的部分,像载体的损耗多,在抵接压低的部分,像载体的损耗少。若损耗多的部分与损耗少的部分产生差异,则产生浓度不均。即,在像载体是感光体的情况下,感光体的带电量因感光体的感光层的厚度而产生差异。带电的方法因带电方式而不同,例如,在感光体的带电方式是电晕带电方式的情况下,堆积在感光层薄的部分的负离子少,感光层薄的部分的电位比其他部分的电位低。另外,在感光体的带电方式是辊带电等接近带电方式的情况下,感光层薄的部分的静电电容比其他部分大,感光层薄的部分的电位比其他部分的电位高。若产生电位的偏差,则显影的调色剂的量产生差异,导致浓度不均。

抵接压偏差所导致的第二个问题是清洁不良。清洁不良的原因主要是清洁板相对于像载体的抵接压变低。通常,作为抵接压变低的原因,有清洁板的前端部随着印刷张数增加而产生的磨损和清洁板因经时劣化而产生的永久变形。在利用引用文献1那样的板簧支承弹性体的结构的清洁板中,因为能够将使用初期的抵接压设定得较低,所以清洁板的前端部的磨损速度比其他结构慢,清洁板因经时劣化而产生的永久变形比其他结构小。但是,在存在抵接压偏差的情况下,若清洁板继续磨损,则在清洁板的长度方向的一部分低于清洁所需的抵接压,产生清洁不良。

对于抵接压偏差而言,其原因不仅仅在于粘接所导致的清洁板的高度偏差,说起来,将金属制的板簧与聚氨酯橡胶固定也是其原因。金属制的板簧虽然具有挠性,但是挠曲方向仅仅是施加抵接压的方向,相对于感光体的旋转方向仍然呈现大致刚体的特性。聚氨酯橡胶的前端部(边缘的相反侧)固定于金属制的板簧,大致被限制起来。在这样的状态下,拖拽量小。拖拽量小虽然具有变形少而抑制转矩上升、或是抑制氨基甲酸酯因边缘的变形而劣化的效果,但是也存在不能吸收抵接压偏差这样的弊端。例如,即使是在相同的高度偏差的情况下,若拖拽量小,则高度偏差相对于拖拽量的比率也高,抵接压偏差也大。如果是以往的仅由聚氨酯橡胶形成的清洁板的话,则因为其不受金属制的板簧的限制,所以即使聚氨酯橡胶的高度存在偏差,拖拽量也大,高度偏差相对于拖拽量的比率也低,抵接压偏差也少。因此,清洁板的长度方向上的弹性体的高度偏差是利用支承部件支承抵接部件的清洁板所特有的问题。

上述问题是去除附着于旋转体的异物的所有清洁板都可能出现的问题,而不仅仅是去除附着于像载体的异物的清洁板可能出现的问题。



技术实现要素:

本发明用于解决上述技术问题,其目的在于提供一种能够抑制对旋转体的抵接压的偏差的清洁板及具备其的图像形成装置。

根据本发明的一个方式的清洁板是去除附着于旋转体的异物的清洁板,具备:抵接部件;支承部件,其支承抵接部件;保持部件,其保持支承部件;抵接部件包含:抵接层,其与旋转体抵接;调整层,其为抵接部件中除抵接层以外的部分;在旋转体旋转时从旋转体向抵接部件施加了摩擦力的情况下,调整层的伸长率大于抵接层的伸长率。

在上述清洁板中,优选的是,将调整层从伸长率为0%的长度伸长到伸长率为100%的长度所需的拉伸应力的积分值低于将抵接层从伸长率为0%的长度伸长到伸长率为100%的长度所需的拉伸应力的积分值。

在上述清洁板中,优选的是,调整层的200%模量低于抵接层的200%模量。

在上述清洁板中,优选的是,抵接层的断裂伸长率大于调整层的断裂伸长率。

在上述清洁板中,优选的是,抵接层及调整层沿规定的层叠方向层叠。

在上述清洁板中,优选的是,在将抵接层的层叠方向的厚度设为厚度t1并将调整层的层叠方向的厚度设为厚度t2的情况下,厚度t1及厚度t2具有t1<t2的关系。

在上述清洁板中,优选的是,在将抵接层的层叠方向的长度即厚度设为厚度t1、将调整层的层叠方向的长度即厚度设为厚度t2、将抵接层的100%模量设为模量m1并将调整层的100%模量设为模量m2的情况下,厚度t1和厚度t2以及模量m1和m2具有(t2×m1)/(t1×m2)>3的关系。

在上述清洁板中,优选的是,调整层与抵接层相比配置在更靠近支承部件的一侧,调整层粘接于支承部件。

在上述清洁板中,优选的是,支承部件的杨氏模量是98gpa以上206gpa以下。

在上述清洁板中,优选的是,支承部件由金属制的板簧形成,保持部件由金属板形成。

在上述清洁板中,优选的是,支承部件的厚度大于0且在100μm以下。

在上述清洁板中,优选的是,保持部件保持支承部件的一个端部,抵接部件固定于支承部件的另一个端部。

在上述清洁板中,优选的是,保持部件包含第一保持部件面和第二保持部件面,第一保持部件面存在于抵接部件与旋转体抵接的位置的一侧,第二保持部件面存在于与第一保持部件面相反的一侧,支承部件包含第一支承部件面和第二支承部件面,第一支承部件面存在于抵接部件与旋转体抵接的位置的一侧,第二支承部件面存在于与第一支承部件面相反的一侧且与第一保持部件面对置,抵接部件固定于第一支承部件面。

在上述清洁板中,优选的是,调整层固定于支承部件,抵接层没有固定于支承部件。

根据本发明的另一方式的图像形成装置具备:像载体,其为旋转体;上述清洁板,其去除附着于像载体的异物。

根据本发明,可以提供一种能够抑制对旋转体的抵接压的偏差的清洁板及具备其的图像形成装置。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式中的图像形成装置的主要部分的结构的剖视图。

图2是表示本发明一实施方式中的感光体清扫部7的结构的剖视图。

图3是表示本发明一实施方式中的清洁板71的结构的俯视图。

图4是沿着图3中iv-iv线的剖视图的一个例子。

图5是表示第一比较例中的清洁板1071a的结构的剖视图。

图6是表示从图5中v所示的方向观察的情况下的清洁板1071a的结构的图。

图7是示意地表示第一比较例的清洁板1071a的抵接部件21的边缘的拖拽量的图。

图8是表示第二比较例中的清洁板1071b的结构的剖视图。

图9是示意地表示第三比较例的清洁板1071c的抵接部件21的边缘的拖拽量的图。

图10是图9所示的清洁板1071c的抵接部件21的边缘的放大图。

图11是示意地表示本发明一实施方式中的清洁板71的拖拽量的图。

图12是图11所示的清洁板71的抵接部件21的边缘的放大图。

图13是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss(stress-strain:应力-应变)特性和施加了应力st1的情况下的伸长率el1及伸长率el2的图。

图14是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss特性和从伸长率为0%的长度伸长到伸长率为100%的长度所需的拉伸应力的积分值s1及积分值s2的图。

图15是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss特性和200%模量m11及200%模量m12的图。

图16是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss特性和断裂伸长率bl1及断裂伸长率bl2的图。

图17是表示本发明的第一实施例中的本发明例1~5及比较例1~5的结构及验证结果的表。

图18是表示本发明的第一实施例中的各种条件的表。

图19是表示本发明的第二实施例中的(t2×m1)/(t1×m2)的值与拖拽量之间的关系的图。

图20是表示本发明一实施方式中的清洁板71的变形例的结构的剖视图。

附图标记说明

1感光体(旋转体及像载体的一个例子)

2带电部

3曝光部

4显影装置

5中间转印带

6一次转印辊

7感光体清扫部

8二次转印辊

9中间转印带清扫部

11定影部

12、13支承辊

21抵接部件

21a抵接部件的上表面

21b抵接部件的下表面

22支承部件

22a支承部件的上表面(第一支承部件面的一个例子)

22b支承部件的下表面(第二支承部件面的一个例子)

23保持部件

23a保持部件的上表面(第一保持部件面的一个例子)

23b保持部件的下表面(第二保持部件面的一个例子)

24粘接剂

25焊接部

31抵接层

32调整层

33基底层

71、1071a、1071b、1071c清洁板

72外壳

73螺杆

74调色剂密封部件

211抵接部件的前端部

221支承部件的前端部

f1清洁板对感光体施加抵接压的方向

f2感光体向清洁板施加摩擦力的方向

lg清洁板的长度方向

p1、p2、p3、p4、p5、p6位置

pr支承部件的突出部分

t记录介质

tr输送路径

具体实施方式

以下,基于附图对本发明一实施方式进行说明。

在以下的实施方式中,对搭载清洁板的图像形成装置是mfp的情况进行说明。搭载清洁板的图像形成装置除了可以是mfp以外,还可以是传真装置、复印机或打印机等。

[图像形成装置的结构]

首先,对本实施方式的图像形成装置的结构进行说明。

图1是表示本发明一实施方式中的图像形成装置的主要部分的结构的剖视图。

参照图1,本实施方式的图像形成装置是全彩串联型的图像形成装置。图像形成装置将通过电子照相方式的图像形成程序形成在感光体1上的调色剂像转印到纸张等记录介质t上,对其进行定影而进行图像形成。图像形成装置具备感光体1(旋转体及像载体的一个例子)、带电部2、曝光部3、显影装置4、中间转印带5、一次转印辊6、感光体清扫部7、二次转印辊8、中间转印带清扫部9、定影部11和支承辊12。

感光体1、带电部2、曝光部3、显影装置4、一次转印辊6及感光体清扫部7针对y(黄色)、m(品红色)、c(青色)及k(黑色)各种颜色而设置。在感光体1的周围,沿箭头α所示的感光体1的旋转方向按照带电部2、曝光部3、显影装置4及感光体清扫部7的顺序进行配置。中间转印带5设置在感光体1的下部,沿箭头β所示的方向旋转。一次转印辊6隔着中间转印带5而与感光体1对置。

二次转印辊8配置在中间转印带5的比各种颜色的一次转印辊6更靠中间转印带5的旋转方向的下游侧的位置。二次转印辊8夹着中间转印带5而与规定的支承辊12对置。中间转印带清扫部9配置在中间转印带5的比与二次转印辊8对置的位置更靠中间转印带5的旋转方向的下游侧的位置。

多个支承辊12分别彼此平行地配置,对中间转印带5施加一定的张力。驱动多个支承辊12中的一个支承辊13旋转,由此,中间转印带5旋转。其他支承辊12与中间转印带5从动地旋转。定影部11配置在输送路径tr上的比二次转印辊8更靠下游侧的位置。

感光体1在其表层承载静电潜像。带电部2使感光体1的表面同样地带电。曝光部3对感光体1的表面的图像对应部进行曝光而形成静电潜像。显影装置4通过电场力的作用,利用带电的调色剂对感光体1的表面的静电潜像进行显影。一次转印辊6通过电场力的作用将形成于感光体1的表面的调色剂像转印到中间转印带5上。感光体清扫部7去除残留于感光体1的表面的调色剂(转印残余调色剂)。

ymck各种颜色的调色剂像被重叠地转印在中间转印带5的表面,并被输送到与二次转印辊8对置的位置。另一方面,记录介质t被未图示的输送部沿输送路径tr输送到二次转印辊8。

二次转印辊8通过电场力的作用将转印到中间转印带5的表面的ymck的调色剂像向记录介质t转印。转印有调色剂像的记录介质t被定影部11加热及加压。由此,调色剂像被定影到记录介质t上。之后,记录介质t被沿着输送路径tr输送,并被排出到图像形成装置的外部。中间转印带清扫部9与中间转印带5抵接,去除(清扫)残留于中间转印带5的表面的调色剂(转印残余调色剂)。

上述图像形成装置的结构是一个例子。作为图像形成装置中的感光体、带电部、曝光部、显影装置、清扫部、转印部、定影部等的结构,可以任意选择公知的电子照相方式的技术来使用。

接着,对本实施方式的感光体清扫部7的结构进行说明。

图2是表示本发明一实施方式中的感光体清扫部7的结构的剖视图。在图2中,为了便于说明,示出了感光体1。

参照图2,感光体清扫部7包含清洁板71、外壳72、螺杆73和调色剂密封部件74。清洁板71与感光体1抵接,去除作为附着于感光体1的异物的残余调色剂(转印残余调色剂)。外壳72是收纳由清洁板71去除的残余调色剂的部件,其收纳清洁板71及螺杆73。螺杆73将由清洁板71去除的残余调色剂输送到未图示的废调色剂收纳箱。调色剂密封部件74通过对外壳72内进行封闭来防止被去除的残余调色剂向感光体1的周边飞散,防止污染感光体1的表面。

清洁板71包含与感光体1抵接的抵接部件21、支承抵接部件21的支承部件22和保持支承部件22的保持部件23。保持部件23固定于外壳72。支承部件22作为板簧而起作用,由此,抵接部件21以所需的抵接压抵接于感光体1。由此,利用抵接部件21刮扫一次转印后的感光体1的表面的转印残余调色剂而将其去除。抵接部件21沿箭头f1所示的方向与感光体1抵接。抵接部件21具有与感光体1抵接的抵接功能。支承部件22在清洁板71中具有支承抵接部件21的支承功能。

[清洁板的结构]

接着,对本实施方式的清洁板的结构进行说明。

图3是表示本发明一实施方式中的清洁板71的结构的俯视图。图4是沿着图3中iv-iv线的剖视图的一个例子。在图3及图4中,为了便于说明,示出了感光体1,并示出了支承部件22没有挠曲的状态。实际上,支承部件22通过从感光体1承受的力而挠曲。

在以下的说明中,将清洁板71中的靠近感光体1的端部(在图3中为右端部)记作前端部,将图3的清洁板71中的远离感光体1的端部(在图3中为左端部)记作后端部。

参照图3及图4,抵接部件21为板状,在从上方观察的情况下具有矩形形状。抵接部件21包含上表面21a和下表面21b,上表面21a是平面,下表面21b是存在于与上表面21a相反的一侧的平面。抵接部件21在作为上表面21a与前端部211的边界的边缘附近与感光体1抵接,在下表面21b支承于支承部件22。

抵接部件21由弹性体形成。具体而言,抵接部件21由聚氨酯橡胶、氟橡胶(fkm)、丁苯橡胶(sbr)或丙烯腈橡胶(nbr)等形成。抵接部件21优选由耐磨损性和耐臭氧性优异的材料形成。抵接部件21优选具有0.5mm以上2.0mm以下的厚度(在图4中为纵向的长度)。

抵接部件21包含抵接层31和调整层32。抵接层31抵接于感光体1。调整层32是抵接部件21的除抵接层31以外的部分。在感光体1旋转时从感光体1向抵接部件21施加了摩擦力的情况下,调整层32的伸长率大于抵接层31的伸长率。

在本实施方式中,抵接层31及调整层32沿规定的层叠方向(在此为垂直于支承部件22的上表面22a的方向,在图4中为纵向)层叠。调整层32与抵接层31相比配置在更靠近支承部件22的一侧,调整层32利用粘接材料24固定于支承部件22。抵接层31没有固定于支承部件22。通过将调整层32设为与支承部件22粘接的层,能够在距边缘(前端部211与上表面21a的边界)更远的位置抑制抵接压偏差。在将抵接层31的层叠方向的厚度设为厚度t1并将调整层32的层叠方向的厚度设为厚度t2的情况下,厚度t1及厚度t2优选具有t1<t2的关系。

在本实施方式中,通过由抵接层31和调整层32构成抵接部件21,利用抵接层31和调整层32分别实现抵接部件21所具有的抵接功能和支承功能。即,抵接层31具有与感光体1抵接的边缘,具有与感光体1抵接的抵接功能。抵接功能包含用边缘阻挡残留调色剂的清洁性、用于长期进行清洁的耐磨损性以及以不损伤感光体1的方式抵接的功能等。调整层32具有调整功能即抑制清洁板71对感光体1的抵接压的偏差的功能。

抵接部件21沿清洁板71的长度方向(在图3中为箭头lg所示的方向)的长度w1(感光体1的旋转轴方向的长度)比感光体1的图像形成区域的长度w2长。在利用模具对清洁板71进行成型的情况下,抵接部件21的厚度、长度w1也可以小于上述范围。抵接部件21沿清洁板71的宽度方向(在图3中为箭头pr所示的方向)的长度优选为5mm以上10mm以下。

抵接部件21可以利用双面胶带等固定于支承部件22。从确保支承部件22的真直度的角度来看,抵接部件21优选利用粘接剂24固定于支承部件22。作为粘接剂24,优选为热塑性粘接剂。而且,也可以在对抵接部件21进行成型时,在将支承部件22固定于抵接部件21的模具中的状态下使抵接部件21的熔融了的材料流入模具,由此使抵接部件21固定于支承部件22。在该情况下,不需要粘接剂和双面胶带。

抵接部件21的前端部211的位置优选与支承部件22的前端部221的位置一致。在支承部件22的前端部221比抵接部件21的前端部211突出的情况下,优选使支承部件22不与感光体1接触。在抵接部件21的前端部211比支承部件22的前端部221突出的情况下,抵接部件21突出的长度优选为0.5mm以下。由此,抵接部件21从支承部件22的前端部221突出的部分变形,能够避免对感光体1的抵接压随着时间的推移而下降的事态。

支承部件22为板状,在从上方观察的情况下具有矩形形状。支承部件22包含从保持部件23向前端部侧突出的(向清洁板71的宽度方向突出的)突出部分pr。突出部分pr从保持部件23向与感光体1的旋转方向(箭头α所示的方向)相反的方向突出。抵接部件21固定在支承部件22的前端部221。支承部件22包含上表面22a(第一支承部件面的一个例子)和下表面22b(第二支承部件面的一个例子),上表面22a存在于抵接部件21的边缘(抵接部件21与感光体1抵接的位置)的一侧,下表面22b存在于与上表面22a相反的一侧且与保持部件23的上表面23a对置。抵接部件21固定在支承部件22的上表面22a。

支承部件22由金属制的板簧等形成。具体而言,支承部件22由耐腐蚀性高的不锈钢或磷青铜等形成。特别是,不锈钢因为其强度高且疲劳强度高,所以是优选的。

为了确保对感光体1的旋转的良好的跟随性,支承部件22优选具有大于0且在100μm以下的厚度(在图4中为纵向的长度)。而且,支承部件22优选具有98gpa以上206gpa以下的杨氏模量。优选地,考虑上述厚度及杨氏模量来选定支承部件22的结构。

保持部件23保持支承部件的后端侧的部分。保持部件23包含上表面23a(第一保持部件面的一个例子)和下表面23b(第二保持部件面的一个例子),上表面23a存在于抵接部件21的边缘的一侧,下表面23b是存在于与上表面23a相反的一侧的平面。

支承部件22通过例如焊接、粘接剂或螺纹拧紧等方法固定于保持部件23的上表面23a。在此,示出了通过点焊将支承部件22固定于保持部件23的结构,在支承部件22与保持部件23之间存在焊接部(支承部件22和保持部件23熔化而固定的位置)25。

保持部件23由金属(金属板)等形成。具体而言,保持部件23由secc(电镀锌钢板)等钢板形成。为了确保能够抑制施加于清洁板71的压力或外力等所导致的保持部件23的变形而确保清洁板71的高边缘真直度的强度,保持部件23优选具有1.6mm以上2.0mm以下的厚度。

感光体1与抵接部件21之间的距离由清洁板71固定于外壳72的位置以及清洁板71相对于外壳72的角度来规定。另外,清洁板71的自由长度由支承部件22设置于保持部件23的位置来规定。另外,支承部件22的挠曲量由清洁板71固定于外壳72的位置来规定。

[实施方式的效果]

接着,对本实施方式的清洁板71的效果进行说明。

图5是表示第一比较例中的清洁板1071a的结构的剖视图。图6是表示从图5中v所示的方向观察的情况下的清洁板1071a的结构的图。注意,在图6中,比实际更强调表示了清洁板71的高度h的偏差。

参照图5及图6,第一比较例中的清洁板1071a在仅包含一层抵接部件21(在此为由与调整层32相同的材质形成的层)的方面与本实施方式中的清洁板71不同。

根据粘接抵接部件21和支承部件22的粘接剂24的状态和粘接时的方法等,如图6所示,清洁板1071a的高度h产生偏差。若高度h产生偏差,则在抵接部件21与感光体1抵接的情况下,高度h高的部分的抵接压高,高度h低的部分的抵接压低。其结果是,抵接压偏差引起感光体1的损耗量不均,使印刷的图像产生浓度不均。另外,高度h低的部分的抵接压低,产生清洁不良。该问题虽然能够通过提高抵接部件21与支承部件22的粘接精度而在某种程度上得到抑制,但是不能完全解决。

图7是示意地表示第一比较例中的清洁板1071a的抵接部件21的边缘的拖拽量的图。

参照图7,清洁板1071a的高度h的偏差不仅仅是因为粘接而引起的,也是因为以下原因而引起的:抵接部件21和支承部件22由彼此不同的材质形成,但是抵接部件21被固定于支承部件22。作为一个例子,在支承部件22由金属制的板簧形成的情况下,虽然支承部件22具有挠性,但是挠曲方向仅仅是与箭头f1所示的方向(对感光体1施加抵接压的方向)相反的方向。支承部件22在箭头f2所示的方向(感光体1的旋转方向)上不挠曲,呈现出大致刚体的特性。

若感光体1旋转,则对清洁板1071a施加箭头f2所示的方向的摩擦力,抵接部件21的边缘(与感光体1抵接的位置)被从位置p2拖拽到位置p3。如上所述,支承部件22几乎不会因为该摩擦力而挠曲。另外,抵接部件21被固定于支承部件22,抵接部件21的前端部侧的端部的位置p1被支承部件22限制。因此,由感光体1的旋转所引起的抵接部件21的边缘的拖拽量(从位置p2到位置p3的距离)小。

若由感光体1的旋转所引起的抵接部件21的边缘的拖拽量小,则对抵接压偏差进行抑制(平均)的效果小。即,如果假设清洁板1071a的高度h的偏差是一定的,那么若边缘的拖拽量大,则高度h的偏差相对于边缘的拖拽量的比率低,就能够利用边缘的拖拽量来使抵接压偏差均匀,但是若边缘的拖拽量小,则高度h的偏差相对于边缘的拖拽量的比率高,就不能利用边缘的拖拽量来使抵接压偏差均匀。

图8是表示第二比较例中的清洁板1071b的结构的剖视图。

参照图8,第二比较例中的清洁板1071b与本实施方式中的清洁板71的不同点在于:未利用支承部件支承抵接部件21,抵接部件21仅包含一层(在此为由与调整层32相同的材质形成的层)。

若感光体1旋转,则对清洁板1071b施加箭头f2所示的方向的摩擦力,抵接部件21的边缘(与感光体1抵接的位置)被从位置p2拖拽到位置p4。在清洁板1071b中,因为抵接部件21没有被支承部件限制,所以由感光体1的旋转所引起的抵接部件21的边缘的拖拽量(从位置p2到位置p4的距离)大。因此,即使清洁板1071b的高度h产生偏差,也能使抵接压偏差均匀。因此,清洁板的长度方向的抵接压偏差是使抵接部件21支承于支承部件22的清洁板所特有的问题。注意,在清洁板1071b中,因为抵接部件21没有被支承部件支承,所以存在清洁板容易产生永久变形的问题。

图9是示意地表示第三比较例的清洁板1071c的抵接部件21的边缘的拖拽量的图。图10是图9所示的清洁板1071c的抵接部件21的边缘的放大图。

参照图9及图10,第三比较例中的清洁板1071c与本实施方式中的清洁板71的不同点在于:抵接部件21仅包含一层(在此为由与抵接层31相同的材质形成的层)。换言之,清洁板1071c在将抵接部件21支承于支承部件22的以往的清洁板中使用容易伸长的材料作为抵接部件21。

根据清洁板1071c,感光体1的旋转导致抵接部件21的边缘被从位置p2拖拽到位置p5,能够增大由感光体1的旋转所引起的抵接部件21的边缘的拖拽量(从位置p2到位置p5的距离)。其结果是,即使清洁板71的高度h产生偏差,也能够使抵接压偏差平均。

另一方面,清洁板1071c存在如下问题。在清洁板1071c中,在感光体1旋转时从感光体1向抵接部件21施加了摩擦力的情况下,对整个抵接部件21施加大的负荷,抵接部件21的变形量大。由此,抵接部件21会因为印刷张数的增加而积蓄疲劳,容易引起抵接部件21的边缘的破碎或断裂等。其结果是,抵接部件21的寿命降低。

图11是示意地表示本发明一实施方式中的清洁板71的拖拽量的图。图12是图11所示的清洁板71的抵接部件21的边缘的放大图。

参照图11及图12,在本实施方式的清洁板71中,利用调整层32来抑制由高度h的偏差所引起的抵接压的偏差,在感光体1旋转时从感光体1向抵接部件21施加了摩擦力的情况下,调整层32的伸长率大于抵接层31的伸长率。因此,即使调整层32在位置p1处被支承部件22限制,也能够伸长足够的长度。感光体1的旋转导致抵接部件21的边缘被从位置p2拖拽到位置p6,能够增大由感光体1的旋转所引起的抵接部件21的边缘的拖拽量(从位置p2到位置p6的距离)。其结果是,即使清洁板71的高度h产生偏差,也能够抑制抵接压的偏差。另外,因为抵接压偏差受到抑制,所以能够抑制由感光体1的损耗不均所引起的浓度不均和清洁不良。另外,因为抵接层31的伸长率小,所以能够抑制由抵接层31的疲劳的积蓄所引起的抵接部件21的边缘的破碎和断裂等。其结果是,能够提高抵接部件21的寿命。而且,通过利用作为其他部件的支承部件22来支承抵接部件21,能够抑制清洁板71的永久变形。

特别是,如图4所示,通过使调整层32的层叠方向的厚度t2比抵接层31的层叠方向的厚度t1厚,增大了抵接部件21中的容易伸长的部分,因此能够有效地抑制抵接压的偏差。

[抵接层及调整层的特性]

接着,对本实施方式中的抵接层及调整层的特性进行说明。

图13是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss(stress-strain:应力-应变)特性和施加了应力st1的情况下的伸长率el1及伸长率el2的图。注意,在图13~图16中,线l1表示抵接层31的ss特性,线l2表示调整层32的ss特性。

参照图13,在感光体1旋转时从感光体1向抵接部件21施加了摩擦力的情况下,向抵接部件21施加应力st1。施加了应力st1的情况下的调整层32的伸长率el2大于抵接层31的伸长率el1。应力st1根据清洁板71的式样、使用状态或使用环境等而变化,通常是数mpa。

图14是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss特性和从伸长率为0%的长度伸长到伸长率为100%的长度所需的拉伸应力的积分值s1及积分值s2的图。

参照图14,将调整层32从伸长率为0%的长度伸长到伸长率为100%的长度所需的拉伸应力的积分值s2优选低于将抵接层31从伸长率为0%的长度伸长到伸长率为100%的长度所需的拉伸应力的积分值s1。由此,在通常的伸长率的范围即0~100%的范围内,调整层32比抵接层31更容易伸长。

图15是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss特性和200%模量m11及200%模量m12的图。

参照图15,所谓200%模量,是指将材料从伸长率为0%的长度伸长到伸长率为200%的长度所需的力。调整层32的200%模量m12优选低于抵接层31的200%模量m11。在异常时,对抵接部件21往往局部地或者整体地施加较强的力。由于抵接层31及调整层32的200%模量m11及200%模量m12具有上述关系,所以在对抵接部件21施加了较强的力的情况下,能够避免抵接层31的伸长率大于调整层32的伸长率的事态(调整层32具有图15中线l3所示的特性的事态),能够抑制由抵接层31的疲劳的积蓄所引起的抵接部件21的边缘的破碎和断裂等。

图16是表示本发明一实施方式中的抵接层31及调整层32各自的ss特性和断裂伸长率bl1及断裂伸长率bl2的图。

参照图16,抵接层31的断裂伸长率bl1优选大于调整层32的断裂伸长率bl2。断裂伸长率是材料断裂时的伸长率,与伸长难易度不同。在对抵接部件21施加了较强的力的情况下,在本实施方式中主要是调整层32伸长,施加于抵接层31的负荷减小。由于抵接层31及调整层32的断裂伸长率bl1及断裂伸长率bl2具有上述关系,所以即使在对抵接部件21施加了更强的力的情况下,抵接层31的拉伸强度也变强,抵接层31也难以断裂。

[第一实施例]

本申请的发明人为了评价本发明的清洁板的性能而进行了以下实验。

图17是表示本发明的第一实施例中的本发明例1~5及比较例1~5的结构及验证结果的表。图18是表示本发明的第一实施例中的各种条件的表。

参照图17及图18,准备了本发明例1~5及比较例1~5的十个种类的清洁板,实施了验证1~5。本发明例1~5具有图4所示的结构,是调整层相对于相同的力的伸长率大于抵接层相对于相同的力的伸长率的例子。比较例1及比较例2是调整层相对于相同的力的伸长率小于抵接层相对于相同的力的伸长率的例子。比较例3及比较例4具有图5所示的结构,是利用支承部件支承仅由一层形成的抵接部件的例子。比较例5具有图8所示的结构,是未利用支承部件支承抵接部件的例子(以往的仅由聚氨酯橡胶形成的清洁板)。比较例5中的抵接部件的自由长度是10mm。

准备了柯尼卡美能达公司制的具有“bizhubc284e”这一产品名的mfp中的鼓单元(包含感光体的单元)。并且,作为该鼓单元的感光体清扫部的清洁板,分别使用了上述十个种类的清洁板。作为鼓单元的感光体,为了在验证2中准确地评价损耗不均,使用了不具有为了延长寿命的高硬度保护层的有机感光体。图18中示出了实验的其他条件。注意,图18中的自由长度,是指:从保持部件中的作为支承部件的变形的支点的位置到固定于支承部件的抵接部件的前端部为止的距离。

针对上述十个种类的清洁板,分别实施了图17所示的五个验证。

验证1是拖拽量测定。在验证1中,对将摩擦系数设定为一定值的鼓单元设置了清洁板。通过以165mm/s的速度驱动感光体并利用照相机从驱动中的感光体的旋转轴的延伸方向拍摄清洁板与感光体的抵接位置,测定了距停止时的抵接位置的移动距离,将测定的值设为拖拽量。

在拖拽量非常大的情况(与以往的仅由氨基甲酸酯形成的清洁板(图8)的拖拽量相同的情况,具体是拖拽量为100μm以上的情况)下评价为“◎”,在拖拽量大的情况(大于以往的利用支承部件支承仅由一层形成的抵接部件的清洁板(图5)的拖拽量的情况)下评价为“○”,在拖拽量小的情况(与以往的利用支承部件支承仅由一层形成的抵接部件的清洁板(图5)的拖拽量为相同程度的情况)下评价为“×”。

作为验证1的结果,在本发明例1~5中,都评价为“◎”或“○”。在比较例4中,因为采用了由容易伸长的材料形成的抵接部件,所以评价为“◎”。在比较例5中,因为抵接部件没有被支承部件支承,所以拖拽量大到了152μm(根据条件,为120μm左右),评价为“◎”。另一方面,在比较例1及比较例2中,因为抵接部件由难以伸长的材料形成,所以拖拽量小到了50μm左右,与以往的利用支承部件支承仅由一层形成的抵接部件的清洁板(比较例3)的拖拽量为相同程度。

验证2是对损耗不均的评价。在验证2~4中,在通常环境(温度23℃、湿度65%)下,通过将5%的打字率的文字及图像的图表以间歇模式打印在了10万张纸张上,预先进行了耐久实验。

在验证2中,在上述耐久实验后计测了感光体的长度方向的长度10mm的区域的损耗量。在该区域中的损耗量之差(损耗差)小于3μm的情况下,评价为“○”,在该区域中的损耗量之差为3μm以上的情况下,评价为“×”。这是因为:若在感光体的长度方向的长度10mm的区域产生3μm以上的损耗差,则在打印出的图像中能以目视方式确认到浓度不均。

作为验证2的结果,在本发明例1~5中,都评价为“○”。在比较例4中,拖拽量大,所以也评价为“○”。此外,在比较例5中,因为抵接部件没有被支承部件支承,本来就不会产生损耗不均的问题,所以评价为“○”。另一方面,在比较例1~3中,拖拽量小,所以评价为“×”。

验证3是对清洁性能的评价。在验证3中,在上述耐久实验后将清洁板从鼓单元上取出,设置在了另外一个新品的鼓单元上。在低温低湿的环境(温度10℃、湿度15%)下,使100%的打字率的图像在感光体上进行了显影,通过抑制向中间转印带的转印率进行打印,从而在感光体上附着(残存)了大量的残余调色剂。调色剂向感光体的附着量在0~3g/m2的范围内变化。以目视方式对打印于纸张上的图像进行了确认。在没有显现出因清洁板的漏擦而导致的条纹的情况下,评价为“○”,在显现出因清洁板的漏擦而导致的条纹的情况下,评价为“×”。

作为验证3的结果,在本发明例1~5中,都评价为“○”。在比较例1~5中,都评价为“×”。特别是在比较例1~3中,在与因抵接压偏差而导致清洁板向感光体的抵接压下降的部分对应的图像的位置,显现出了因漏擦而导致的条纹。在比较例4中,抵接部件的边缘产生了破损,在与边缘破损的部分对应的图像的位置,显现出了因漏擦而导致的条纹。在比较例5中,抵接部件边缘的破损及抵接部件的永久变形使得清洁板向感光体的抵接压下降,在整个图像上显现出了因漏擦而导致的条纹。

验证4是对清洁板在严酷条件下有无破损的评价。在验证4中,在上述耐久试验后进一步在严酷条件下进行了追加耐久试验,并且评价了清洁板的前端部(抵接部件的前端部)有无破损。追加耐久试验为:在低温低湿的环境(温度10℃、湿度15%)及高温高湿的环境(温度30℃、湿度85%)下,相比于耐久试验的情况增加间歇次数而分别在五万张纸张上进行了打印。在追加耐久试验后清洁板的前端部仅为通常的磨损而没有破损的情况下,评价为“○”,在耐久试验后清洁板的前端部没有破损而在追加耐久试验后清洁板的前端部破损的情况下,评价为“△”,在追加耐久试验前清洁板的前端部破损的情况下,评价为“×”。

作为验证4的结果,在本发明例1、4及5中,评价为“○”。在本发明例2及3中,因为抵接层的断裂伸长率小于调整层的断裂伸长率,所以评价为“△”。断裂伸长率是破损时的伸长率,若抵接层的断裂伸长率低,则可知在严酷条件下抵接层的边缘破损。在比较例1~3中,评价为“○”。在比较例4及5中,评价为“×”,在进行追加耐久试验前,抵接部件的边缘就已经破损。

验证5是对永久变形的评价。在验证5中,对于鼓单元,以图18所示的设定条件将清洁板设置于鼓单元,并在高温高湿的环境(温度30℃、湿度85%)下放置了1000小时。在放置后测定了清洁板对感光体的抵接压,计算出了放置前后的抵接压的下降量。在抵接压的下降量小于规定值的情况下,评价为“○”,在抵接压的下降量大于规定值的情况下,评价为“×”。

作为验证5的结果,在本发明例1~5及比较例1~4中,因为抵接部件被支承部件支承,所以没有产生永久变形,评价为“○”。在比较例5中,因为抵接部件没有被支承部件支承,所以产生了永久变形,评价为“×”。由此可知,通过利用支承部件支承抵接部件,不会产生永久变形,抵接压不会下降。

注意,参照本发明例1及2的结果可知:就抵接层及调整层各自的硬度及杨氏模量而言,它们对验证1~3的结果几乎没有影响。

[第二实施例]

本申请的发明人为了评价本发明的清洁板的性能而进行了以下实验。

图19是表示本发明的第二实施例中的(t2×m1)/(t1×m2)的值与拖拽量之间的关系的图。

参照图19,在将抵接层的层叠方向的长度即厚度设为厚度t1、将调整层的层叠方向的长度即厚度设为厚度t2、将抵接层的100%模量设为模量m1并将调整层的100%模量设为模量m2的情况下,准备了(t2×m1)/(t1×m2)的值彼此不同的大量的清洁板。所准备的清洁板都是本发明例(具有图4所示的结构,调整层相对于相同的力的伸长率大于抵接层相对于相同的力的伸长率)。对于所准备的清洁板,分别以与第一实施例的验证1相同的方法进行了拖拽量测定。

拖拽量测定的结果是,在(t2×m1)/(t1×m2)的值大于3的情况下,拖拽量特别大,抑制抵接压偏差的效果提高。

[清洁板的变形例]

图20是表示本发明一实施方式中的清洁板71的变形例的结构的剖视图。

参照图20,本实施方式的清洁板71的抵接部件21除了图4所示的结构以外,也可以具有以下结构。在图20的(a)所示的抵接部件21中,抵接层31及调整层32双方都固定于支承部件22,抵接层31包围调整层32的上表面及侧表面的一部分。调整层32仅设置在抵接部件21的前端部侧的端部的位置p1附近。

在图20的(b)所示的抵接部件21中,调整层32构成抵接部件21的上表面21a的一部分,包围抵接层31的下表面及一部分的侧表面。抵接层31仅设置在抵接部件21的边缘附近。

在图20的(c)所示的抵接部件21中,抵接层31及调整层32沿相对于支承部件22的上表面22a倾斜的方向(在图20中为从左下朝向右上的方向)层叠。

图20的(d)所示的抵接部件21除了包含抵接层31及调整层32以外,还包含基底层33。基底层33固定于支承部件22。调整层32设置在基底层33的上表面,没有固定于支承部件22。

[其他]

抵接层31的硬度与调整层32的硬度之间的关系是任意的。在使调整层32的硬度低于抵接层31的硬度的情况下,容易缓解使用粘接剂固定抵接部件21时抵接部件21的高度偏差。在使抵接层31的硬度低于调整层32的硬度的情况下,能够提高抵接部件21的耐磨损性。同样,抵接层31的杨氏模量与调整层32的杨氏模量之间的关系也是任意的。

就上述实施方式中的清洁板71而言,除了搭载于去除感光体1上附着的附着物的感光体清扫部7的情况以外,其也可以搭载于去除中间转印带5上附着的附着物的中间转印带清扫部9。

上述实施方式及实施例在所有方面都应该被认为是示例而没有进行限制。本发明的范围不是通过上述说明,而是通过权利要求书来表示,其包含与权利要求书等同的意思及范围内所有变更。

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