清洁刮板,图像形成设备和处理卡盒的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及清洁刮板、图像形成设备和处理卡盒。
【背景技术】
[0002] 常规地，电子照相图像形成设备在图像形成步骤中在已经将调色剂图像转印到记 录介质或中间转印介质上之后用清洁手段除去沉积在图像承载部件的表面上的残留调色 剂。
[0003] 清洁刮板被用作清洁手段，因为清洁刮板具有简单的结构且清洁性能优异。清洁 刮板典型地由聚氨酯橡胶等制成的弹性部件、和支持部件构成。通过支持在支持部件上的 弹性部件的底座端（base end)，弹性部件的抵接部（前端边缘部分）被推向图像承载部件 的表面，以便图像承载部件的表面上的残留调色剂通过堆积和刮掉而被除去。
[0004] 然而，如图IA中所示，图像承载部件123和由聚氨酯橡胶制成的清洁刮板62之间 的摩擦力可提高至使清洁刮板62在图像承载部件123的移动方向上拖曳并且使得清洁刮 板62的抵接部（前端边缘部分）62c向上拱起（卷起,ride up)。进一步地,如果用向上拱 起的清洁刮板62的抵接部62c继续清洁，如图IB中所示，可在清洁刮板62的前端表面62a 的距离抵接部62c数微米的位置发生局部磨损X。如果以这种状态进一步继续清洁，局部磨 损X可变得更大而最终使抵接部62c掉落，如图IC中所示。如果抵接部62c以这种方式掉 落，调色剂不再可能被适当地清除，导致发生清洁不良的问题。注意，图IA至图IC中的标 记数字62b表示清洁刮板的下表面。
[0005] 因此，为了抑制清洁刮板的抵接在图像承载部件的表面上的抵接部（前端边缘部 分）的向上拱起，已经存在通过增强抵接部的硬度来使其安全而不变形的尝试。例如，存在 如下提议：在清洁刮板或弹性部件的抵接部上提供包含能紫外线固化的树脂的表面层以增 强抵接部的硬度，从而防止抵接部的向上拱起或变形（参见日本专利（JP-B)No. 3602898， 以及日本专利申请公开（JP-A)No. 2004-233818和2010-152295)。
[0006] 然而，这些提议中使用的能紫外线固化的树脂具有高的交联密度。因此，当在抵接 部上提供的表面层固化时，其经历大的固化收缩，导致表面层开裂或者表面层剥离的问题。
[0007] 因此，需要提供清洁刮板，其能抑制其弹性部件的抵接在清洁目标部件的表面上 的抵接部向上拱起，其在使用期间具有小的在弹性部件的抵接部上的磨损，且能长期保持 有利的清洁性能。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供清洁刮板，其能抑制其弹性部件的抵接在清洁目标部件的表 面上的抵接部向上拱起，其在使用期间具有小的在弹性部件的抵接部上的磨损，且能长期 保持有利的清洁性能。
[0009] 为了解决上述问题，本发明的清洁刮板包括：
[0010] 弹性部件，其配置成抵接在清洁目标部件的表面上并且除去沉积在清洁目标部件 的表面上的残留物质，
[0011] 其中所述弹性部件满足以下要求a至c :
[0012] a.弹性部件的抵接在清洁目标部件的表面上的抵接部具有改质（改良， reformed)层，
[0013] b.所述改质层的表面处的马腾斯硬度（Martens hardness)为I. SN/mm2-1 SN/mm2, 和
[0014] c.从抵接部起在厚度方向上（thicknesswise)向内的区域中的马腾斯硬度H 中的最大马腾斯硬度H与距改质层表面的距离L之间的关系H/L为0. 010(N/mm2 · 1/ μ m) -0. 2 (N/mm2 · 1/ μ m)，其中所述距离L表示从测得的马腾斯硬度等于弹性部件的马腾 斯硬度且测得的弹性本领（elastic power)等于弹性部件的弹性本领的位置到改质层表面 的距离中的最小距离。
[0015] 本发明能提供清洁刮板，该清洁刮板能解决上述常规问题，能实现上述目的，其能 抑制其弹性部件的抵接在清洁目标部件的表面上的抵接部向上拱起，其在使用期间具有小 的在弹性部件的抵接部上的磨损，且能长期保持有利的清洁性能。
【附图说明】
[0016] 图IA是显示常规清洁刮板的抵接部向上拱起的状态的图。
[0017] 图IB是说明常规清洁刮板的前端表面处的局部磨损的图。
[0018] 图IC是显示常规清洁刮板的抵接部已经掉落的状态的图。
[0019] 图2是显示本发明的图像形成设备的实例的示意性构造图。
[0020] 图3是本发明的图像形成设备的实例的图像形成手段的示意性构造图。
[0021] 图4是显示本发明的清洁刮板的实例的透视图。
[0022] 图5A是显示清洁刮板抵接在图像承载部件的表面上的状态的放大横截面图。
[0023] 图5B是清洁刮板的抵接部附近的放大图。
[0024] 图6A是说明调色剂的平均圆度的测量方法的说明图。
[0025] 图6B是说明调色剂的平均圆度的测量方法的说明图。
[0026] 图7是显示实施例中清洁刮板的磨损量的测量方法的图。
[0027] 图8是说明弹性本领的图。
【具体实施方式】
[0028] 本发明的清洁刮板包括弹性部件，该弹性部件配置成抵接在清洁目标部件的表面 上并且除去沉积在清洁目标部件的表面上的残留物质，并且该弹性部件满足以下要求a至 Co
[0029] a.弹性部件的抵接在清洁目标部件的表面上的抵接部具有改质层，和
[0030] b.所述改质层的表面处的马腾斯硬度为I. 5N/mm2-15N/mm2,
[0031] C.从抵接部起在厚度方向上向内的区域中的马腾斯硬度H中的最大马腾斯硬度H 与距改质层表面的距离L之间的关系H/L为0. 010(N/mm2 · l/μ m)-〇. 2(N/mm2 · l/μ m)。
[0032] 注意，所述距离L表示从测得的马腾斯硬度等于弹性部件的马腾斯硬度且测得的 弹性本领等于弹性部件的弹性本领的位置到改质层表面的距离中的最小距离。
[0033] 下面将参照【附图说明】本发明的清洁刮板、图像形成设备和处理卡盒。本发明不限 于以下描述的实施方式，并且在本领域的普通技术人员能想到的范围内的改变通过任何其 它实施方式、添加、变更、删除等是可能的。本发明范围拟包括任何模式，只要其具有本发明 的功能和效果。
[0034](清洁刮板）
[0035] 本发明的清洁刮板包括弹性部件，该弹性部件配置成抵接在清洁目标部件的表面 上并且除去沉积在清洁目标部件的表面上的残留物质，并且其还包括支持部件以及根据需 要的其它部件。
[0036] 优选的是，清洁刮板由支持部件和平板状的弹性部件构成，该弹性部件的一端连 接至支持部件，且另一端是具有预定长度的自由端。所述清洁刮板安置成使得作为弹性部 件在自由端侧的一端的弹性部件的抵接部沿着清洁目标部件的纵向抵接在清洁目标部件 的表面上。
[0037] 〈清洁目标部件〉
[0038] 清洁目标部件的材料、形状、结构、大小等没有特别限制，且可根据意图适当选择。 清洁目标部件的形状的实例包括鼓状、带状、平板状和片状。清洁目标部件的大小没有特别 限制，且可根据意图适当选择，但其优选为通常使用水平的大小。
[0039] 清洁目标部件的材料没有特别限制，且可根据意图适当选择。其实例包括金属、塑 料和陶瓷。
[0040] 清洁目标部件没有特别限制，且可根据意图选择任意清洁目标部件。当将所述清 洁刮板用在图像形成设备上时，其实例包括图像承载部件。
[0041] 〈残留物质〉
[0042] 残留物质没有特别限制，且可根据意图选择任意残留物质，只要其为能通过清洁 刮板除去的目标物。其实例包括调色剂、润滑剂、无机粒子、有机粒子、尘埃、和粉尘，或这些 的混合物。
[0043]〈支持部件〉
[0044] 支持部件的形状、大小、材料等没有特别限制，且可根据意图适当选择。支持部件 的形状的实例包括平板状、条状和片状。支持部件的大小没有特别限制，且可根据清洁目标 部件的大小适当选择。
[0045] 支持部件的材料的实例包括金属、塑料和陶瓷。在这些中，金属板就强度而言是优 选的，且不锈钢等制成的钢板、铝板、和磷青铜板是特别优选的。
[0046] 〈弹性部件〉
[0047] 弹性部件的形状、材料、大小、结构等没有特别限制，且可根据意图适当选择。弹性 部件的形状的实例包括平板状、条状和片状。弹性部件的大小没有特别限制，且可根据清洁 目标部件的大小适当选择。
[0048] 弹性部件的材料没有特别限制，且可根据意图适当选择。聚氨酯橡胶、聚氨酯弹性 体等是优选的，因为容易获得高弹性。
[0049] 弹性部件没有特别限制，且可根据意图选择任意弹性部件。例如，其可通过如下制 造：使用多元醇化合物和多异氰酸酯化合物制备聚氨酯预聚物，向该聚氨酯预聚物添加固 化剂和根据需要的固化催化剂，使其在预定的模具中经历交联，使其在炉子中经历后交联， 通过离心成型将获得的产物成型为片状，通过将获得的产物放置在常温下而使其陈化（熟 陈，age)，以及将其切割成具有预定尺寸的平板状。
[0050] 所述多元醇化合物没有特别限制，且可根据意图选择任意多元醇化合物。其实例 包括商分子量多兀醇和低分子量多兀醇。
[0051] 高分子量多元醇的实例包括：作为亚烷基二醇与脂族二元酸的缩合物的聚酯多元 醇；基于聚酯的多元醇，例如亚烷基二醇与己二酸的聚酯多元醇，例如乙二醇己二酸酯多元 醇、丁二醇己二酸酯多元醇、己二醇己二酸酯多元醇、乙二醇丙二醇己二酸酯多元醇、乙二 醇丁二醇己二酸酯多元醇、和乙二醇新戊二醇己二酸酯多元醇；基于聚己内酯的多元醇，例 如通过使己内酯开环聚合获得的聚己内酯多元醇；以及基于聚醚的多元醇，例如聚（氧基 四亚甲基）二醇和聚（氧基亚丙基）二醇。可单独使用这些中的一种，或者可组合使用这 些中的两种或更多种。
[0052] 低分子量多元醇的实例包括：二元醇，例如1，4-丁二醇、乙二醇、新戊二醇、对苯 二酌 _双（2-羟基乙基）醚、3, 3' -二氯-4, 4' -二氨基二苯基甲烧、和4, 4' -二氨基二 苯基甲烷；以及三元以上的多元醇，例如1，1，1-三羟甲基丙烷、甘油、1，2, 6-己烷三醇、 1，2, 4-丁烷三醇、三羟甲基乙烷、1，1，1_三（羟基乙氧基甲基）丙烷、二甘油、和季戊四醇。 可单独使用这些中的一种，或者可组合使用这些中的两种或更多种。
[0053] 多异氰酸酯化合物没有特别限制，且可根据意图选择任意多异氰酸酯化合物。其 实例包括亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI)、甲苯二异氰酸酯（TDI)、苯二亚甲基二异氰酸 酯（XDI)、亚萘基1，5-二异氰酸酯（NDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯（TMXDI)、异佛 尔酮二异氰酸酯（IPDI)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯（H6XDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯 (H12MDI)、六亚甲基二异氰酸酯（HDI)、二聚体酸二异氰酸酯（DDI)、降冰片烯二异氰酸酯 (NBDI)、和三甲基六亚甲基二异氰酸酯（TMDI)。可单独使用这些中的一种，或者可组合使用 这些中的两种或更多种。
[0054] 固化催化剂没有特别限制，且可根据意图选择任意固化催化剂。其实例包括2-甲 基咪唑和1，2-二甲基咪唑。
[0055] 固化催化剂的含量没有特别限制，且可根据意图适当选择。然而，其优选为0. 01 质量％ -0. 5质量％，且更优选0. 05质量％ -0. 3质量％。
[0056] 弹性部件的JIS-A硬度没有特别限制，且可根据意图适当选择。然而，其优选为60 度或更大，且更优选65度-80度。当JIS-A硬度小于60度时，可难以从刮板获得线性负载， 这倾向于使得刮板抵接在图像承载部件上的面积为大的，导致清洁不良。
[0057] 弹性部件没有特别限制，且可根据意图选择任意弹性部件。然而，优选的是所述弹 性部件是通过将具有不同的JIS-A硬度的两种或更多种橡胶整体成型而获得的层状产物， 因为这样的层状产物能同时满足耐磨性和跟随性（followability)。
[0058] 弹性部件的JIS-A硬度可用例如Kobunshi Keiki Co.，Ltd.制造的显微硬度（微 型硬度，microhardness)测试仪MD-1测量。
[0059] 弹性部件根据JIS K6255标准的排斥（回弹，r印ulsion)弹性模量没有特别限制， 且可根据意图适当选择。然而，在23°C其优选为35%或更低，且更优选为20%-30%。当 排斥弹性模量大于35%时，清洁刮板的弹性部件可具有粘性，这可导致清洁不良。
[0060] 弹性部件的排斥弹性模量可用，例如，Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd.制造的 RESILIENCE TESTER NO. 221 在 23°C根据 JIS K6255 标准测量。
[0061] 弹性部件的平均厚度没有特别限制，且可根据意图适当选择。然而，其优选为 L Omm-3. Omm0
[0062] 以上描述的"弹性部件的抵接在清洁目标部件的表面上的抵接部具有改质层"是 指已经对抵接部施加了改质处理。所述改质层可不仅提供在抵接部的表面上，而且还包括 在抵接部的内部，这意味着在抵接部上形成表面层的情况下，所述改质层可包括在抵接部 的内部，且同时可形成抵接部上的表面层。只要构成改质层的材料包括在弹性部件的至少 抵接部中，构成改质层的材料也可包括在弹性部件的除了抵接部以外的其它部分中。
[0063] 在改质处理中使用改质剂。所述改质剂没有特别限制，且可根据意图选择任意改 质剂。
[0064] 用于改质处理的方法没有特别限制，且可根据意图选择适当的方法。例如，实例包 括：（1)将弹性部件的抵接部用改质剂通过刷涂、浸涂等浸渍，和此后，使改质剂固化的方 法；(2)将弹性部件的抵接部用改质剂通过刷涂、浸涂等浸渍，和此后，通过喷涂改质剂而 在抵接部上形成表面层，和使改质剂固化的方法；以及（3)将弹性部件的抵接部用改质剂 通过刷涂、浸涂等浸渍，使改质剂固化，和此后，通过喷涂改质剂而在抵接部上形成表面层 的方法。在这些中，方法（1)是优选的。
[0065] 如上所述，改质剂没有特别限制。其实例为通过将后面描述的能紫外线固化的组 合物用环己酮等稀释而获得的产物。其另一实例为通过将热固性组分或热塑性组分用稀释 用溶剂稀释而获得的产物。
[0066] 当弹性部件的抵接在清洁目标部件的表面上的抵接部不具有改质层时，抵接部可 大大地磨损。
[0067] 改质层的表面的马腾斯硬度为I. 5N/mm2-15N/mm2,且优选3N/mm2-10N/mm 2。当改质 层的表面的马腾斯硬度小于I. 5N/mm2时，抵接部可容易向上拱起。当其大于15N/mm2时，抵 接部可具有差的跟随性且导致清洁不良。
[0068] 从抵接部起在厚度方向上向内的区域中的马腾斯硬度H与距改质层表面的距离L 之间的关系H/L表不基于以下的关系：在从改质层的表面起在厚度方向上向内的区域中的 多个位置处测得的马腾斯硬度H，和测量位置距改质层表面的距