[发明专利]清洁刮板以及使用该清洁刮板的图像形成装置和处理卡盒

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及清洁刮板以及使用该清洁刮板的图像形成装置和处理卡盒。

背景技术

相关技术的描述

在使用电子照相术的图像形成装置中，通过施加到图像承载元件的充电、照射、显影、转印等步骤而形成图像。

通常，在充电步骤中产生的、残留在图像承载元件表面上的电晕产物，以及在转印步骤后残留在图像承载元件表面上的调色剂或其组分通过清洁步骤而除去。

就提高图像形成装置的可靠性而言，由无机材料如无定形硅形成的图像承载元件，或具有其中分散有丙烯酸酯基材料或无机微粒的表面层的高度耐用的图像承载元件现在被广泛地使用。这些图像承载元件如感光体(感光器，photoreceptor)具有优异的抗清洁刮板磨损性。因此，这类图像承载元件与曾经通常使用的图像承载元件相比具有更加长久的工作寿命，导致维修和更换的频率明显变低，这在对环境的影响和节约成本方面是极为可取的。

然而，尽管在延长图像承载元件的工作寿命上取得了成功，但其更换频率仍旧没变，除非清洁刮板的工作寿命也被延长。此外，在近来的图像形成装置类型中，处理卡盒——其中诸如图像承载元件和清洁刮板的元件被组合成单一集成单元——的使用已经变得流行，这是因为其方便图像形成装置的维修。因此，清洁刮板的工作寿命成为了瓶颈，因为即使图像承载元件没有完全用坏也必需对整个处理卡盒进行更换。

清洁刮板通常由弹性体如具有簧片样形状的聚氨酯橡胶形成，并且通过将清洁刮板前端的脊线压在图像承载元件的圆周表面上同时用支撑元件支撑清洁刮板的底端而除去残留在图像承载元件上的调色剂。

此外，使用具有明显接近球形——其具有通过聚合方法等制造的小粒径——形式的调色剂的图像形成装置已经被投放到市场中，以满足最近对提高图像质量的需求。这种聚合调色剂与通常的调色剂相比具有优异的转印效率并且能够满足对提高图像质量的需求。然而，聚合调色剂难以用清洁刮板从图像承载元件表面充分除去，因而引起有关清洁性能的问题。这种清除难题出现的原因是，聚合调色剂颗粒具有近似球形的形式并且尺寸小以至于其滑过清洁刮板和图像承载元件之间的小间隙。

防止这种调色剂滑过的一种方法是，增加图像承载元件和清洁刮板之间的接触压力。然而，如图8A所示，如果清洁刮板的接触压力被增加，则图像承载元件23和清洁刮板262之间的摩擦增加，使得清洁刮板262在图像承载元件23的移动方向上被拖拉，导致清洁刮板262的前缘部分262c向内或向外扭转。

如果在前缘部分262c向内或向外扭转的状态下继续清洁的话，清洁刮板容易被磨损，这在离清洁刮板262的前端表面262b的前缘部分262c几个μm处产生局部磨损部分，如图8B中所示。如果在这种状态下仍继续清洁，则局部磨损部分增大，并最终导致前缘部分262c的断裂，如图8C中所示。一旦部分前缘部分262c已经断裂，清洁刮板不再充分地除去调色剂，导致清洁性能变差，这意味着清洁刮板工作寿命的结束。

为了延长清洁刮板的工作寿命，例如日本专利申请公开号2005-107376(下文称为JP-2005-107376-A)描述了聚氨酯弹性体清洁刮板，其在与图像承载元件接触的部分具有由异氰酸酯形成的厚度为0.1mm的层。然而，尽管适合于具有由诸如无定形硅的材料制成的平滑表面的图像承载元件，但是该清洁刮板在清洁诸如有机光电导体的图像承载元件的粗糙表面时大部分情况下早期便断裂并且引起清洁性能变差，所示图像承载元件使用无机微粒用于表面层，以提高清洁特性和/或抗磨损性。

JP-2000-66555-A描述了图像承载元件和清洁刮板之间摩擦力降低的图像形成装置，其通过给清洁刮板提供低摩擦层而得以实现。该清洁刮板在大量图像被形成之前在最初阶段证明了极好的清洁性能。

然而，随着图像形成步骤被重复，在低摩擦层最上表面上的低摩擦材料脱落，导致图像承载元件和清洁刮板之间的磨损力增加，这造成清洁刮板的局部断裂。因此，差的清洁是不可避免的。

日本专利号3602898(下文称为JP-3602898-B)描述了聚氨酯弹性体清洁刮板。至少与图像承载元件接触的清洁刮板的接触部分是通过浸渍聚氨酯丙烯酸酯单体然后照射UV光进行固化来制造的。该清洁刮板适于在形成大量图像之前在最初阶段使用。然而，随着图像形成被重复，在许多情况下接触图像承载元件的清洁刮板顶部断裂，导致清洁性能差。