CN101276191A - 清洁装置、图像保持装置和成像装置 - Google Patents

清洁装置、图像保持装置和成像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种清洁装置、图像保持装置和成像装置。所述提供的清洁装置具有：清洁构件，该清洁构件与图像保持件的表面接触，并由于所述图像保持件的表面移动时引起的摩擦而振动，所述图像保持件承载由具有含结晶树脂的调色剂的显影剂显影而成的静电潜像；以及清洁构件支撑单元，该清洁构件支撑单元支撑所述清洁构件，并增加所述清洁构件的振幅。

Description

清洁装置、图像保持装置和成像装置
技术领域
本发明涉及一种清洁装置、图像保持装置和成像装置。
背景技术
电子照相成像装置在诸如感光体的图像保持件上形成图像并将所形成的图像转印到记录介质上。转印到记录介质上的调色剂的残余部分此时保留在图像保持件的表面上。因此，通过在由诸如橡胶的材料构成的清洁构件压靠图像保持件的表面的状态下旋转图像保持件来清除残余调色剂。专利文献1(JP 2004-286827A)公开了通过振动单元使清洁构件振动的技术。另外，专利文献2(JP 2005-227672A)从节能的角度公开了涉及调色剂的技术，该调色剂含有作为粘结树脂的结晶树脂，以降低热定影时的温度。
发明内容
本发明的目的是在使用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂的情况下降低粘着到清洁构件上的调色剂量。
根据本发明的一个方面，一种清洁装置包括：清洁构件，该清洁构件与图像保持件的表面接触，并由于所述图像保持件的表面移动时引起的摩擦而振动，所述图像保持件承载由具有含结晶树脂的调色剂的显影剂显影而成的静电潜像；以及清洁构件支撑单元，该清洁构件支撑单元支撑所述清洁构件，并增加所述清洁构件的振幅。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第一方面。
在本发明的第一方面中，所述清洁构件支撑单元的损耗系数可以小于所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第二方面。
在本发明的第二方面中，所述清洁构件支撑单元的损耗系数可以小于或等于10-2，而所述清洁构件的损耗系数可以大于10-2。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第三方面。
根据本发明的另一方面，一种清洁装置包括清洁构件和支撑构件，该支撑构件支撑所述清洁构件，使得所述清洁构件与图像保持件的表面接触，该图像保持件承载由具有含结晶树脂的调色剂的显影剂显影而成的静电潜像，所述清洁构件和所述支撑构件为沿着所述图像保持件的纵向延伸的板状构件，所述支撑构件的厚度小于所述清洁构件的厚度，并且所述支撑构件的损耗系数小于所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第四方面。
在本发明的第四方面中，所述支撑构件沿着厚度方向的弹簧常数可以小于或等于5克/毫米。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第五方面。
在本发明的第四方面中，所述支撑构件的损耗系数可以小于或等于10-2，而所述清洁构件的损耗系数可以大于10-2。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第六方面。
根据本发明的另一方面，一种图像保持装置包括：图像保持件；显影单元，该显影单元利用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂使形成在所述图像保持件的表面上的静电潜像显影；以及具有清洁构件和支撑构件的清洁单元，所述支撑构件支撑所述清洁构件，使得所述清洁构件与所述图像保持件的表面接触，所述清洁构件和所述支撑构件为沿着所述图像保持件的纵向延伸的板状构件，所述支撑构件的厚度小于所述清洁构件的厚度，并且所述支撑构件的损耗系数小于所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第七方面。
在本发明的第七方面中，调色剂可以具有大于或等于120的形状因数，形状因数由如下公式定义：形状因数＝(调色剂直径的绝对最大长度)2/(调色剂的投影面积)×(π/4)×100。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第八方面。
根据本发明的另一方面，一种成像装置包括：旋转的图像保持件；充电单元，该充电单元对所述图像保持件的表面充电；潜像形成单元，该潜像形成单元在已由所述充电单元充电的所述图像保持件的表面上形成潜像；显影单元，该显影单元利用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂使形成在所述图像保持件的表面上的静电潜像显影；转印单元，该转印单元转印由所述显影单元显影的图像；以及清洁单元，该清洁单元清洁所述图像保持件的表面，所述清洁单元具有清洁构件和支撑构件，该支撑构件支撑所述清洁构件，使得所述清洁构件与所述图像保持件的表面接触，所述清洁构件和所述支撑构件为沿着所述图像保持件的纵向延伸的板状构件，所述支撑构件的厚度小于所述清洁构件的厚度，并且所述支撑构件的损耗系数小于所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第九方面。
在本发明的第九方面中，所述成像装置还可以包括控制单元，该控制单元将所述图像保持件在通过所述清洁单元对该图像保持件的表面进行清洁期间的旋转速度控制成比所述图像保持件在通过充电、潜像形成、图像显影以及图像转印进行成像期间的旋转速度小。在该部分中，该示例性实施方式称为本发明的第十方面。
根据本发明的第一、第二和第四方面，在使用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂的情况下，调色剂难以凝结在所述清洁构件上，因此，与不采用本发明的结构的情况相比，可以降低调色剂在所述清洁构件上的粘着。
根据本发明的第三、第五和第六方面，调色剂难以凝结在所述清洁构件上，因此，与不采用本发明的结构的情况相比，可以进一步降低调色剂在清洁构件上的粘着。
根据本发明的第七方面，在使用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂的情况下，调色剂难以凝结在所述清洁构件上，因此，与不采用本发明的结构的情况相比，可以降低调色剂在清洁构件上的粘着。
根据本发明的第八方面，通过规定调色剂的条件，使得调色剂难以凝结在所述清洁构件上，因此即使采用含结晶树脂的软调色剂的情况下，也可以进一步降低调色剂在清洁构件上的粘着。
根据本发明的第九方面，在使用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂的情况下，调色剂难以凝结在所述清洁构件上，因此，与不采用本发明的结构的情况相比，可以降低调色剂在清洁构件上的粘着。
根据本发明的第十方面，调色剂难以凝结在所述清洁构件上，因此，与不采用本发明的结构的情况相比，可以进一步降低调色剂在清洁构件上的粘着。
附图说明
下面将基于附图详细描述本发明的示例性实施方式，在附图中：
图1是示出成像装置总体结构的图；
图2A和图2B是图示显影剂D的图；
图3是示出感光体清洁件的结构的放大视图的图；
图4A和图4B是感光体和清洁铲彼此接触的区域的放大视图；
图5是图示感光体的旋转速度与清洁铲的振幅之间关系的图；
图6是示出具有振动阻尼器的感光体清洁件的结构的放大视图的图；
图7是图示有/无振动阻尼器与白斑发生程度之间的关系的图；
图8是比较各种材料的损耗系数的图；
图9是图示板簧的厚度和白斑发生程度之间的关系的图；
图10是示意性地图示在一实验中使用的图像的图；
图11是调色剂与感光体和清洁铲接触的区域的放大视图；
图12是图示调色剂的形状因数和白斑发生程度之间的关系的图；以及
图13是比较在根据示例性实施方式的成像装置中与传统成像装置中白斑发生程度的图。
具体实施方式
以下参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。
(1)示例性实施方式的结构
首先，将描述本发明的示例性实施方式的结构。
图1是示出在根据本示例性实施方式的成像装置1中执行成像的相关元件的结构的图。充电辊20、曝光单元30、显影单元40、转印辊50以及感光体清洁件60布置在感光体10周围，该感光体10包括在成像装置1中。另外，成像装置1包括控制这些元件的控制单元70。
感光体10是其中感光层形成在柱形鼓的表面上的图像保持件，并且通过驱动单元(未示出)而沿着图中箭头A的方向(沿着顺时针方向)围绕其中心轴线旋转。充电辊20是充电构件，其表面与感光体10的表面接触。充电辊20随着感光体10的旋转而旋转，并使感光体10的表面充有预定电位。曝光单元30用激光或LED照射(曝光)带电的感光体10的表面，由此在感光体10的表面上形成静电潜像。
当形成在感光体10的表面上的静电潜像由于感光体10的旋转而到达与显影单元40相对的位置时，显影单元40通过向静电潜像供应显影剂D而使静电潜像显影，从而在感光体10的表面上形成调色剂图像。
图2A是显影剂D的放大视图。在图2A中，显影剂T和载体C组成了显影剂D的主要成分。载体C是比调色剂T大的磁性材料。调色剂T含有结晶树脂。由于含有结晶树脂，调色剂T具有诸如低熔点、柔软等特性。换言之，在定影装置(未示出)使利用图2A所示的显影剂D形成的调色剂图像定影的情况下比在定影装置使利用除了图2A所示的显影剂D之外的显影剂形成的调色剂图像定影的情况下定影所需的能量少。
图2B是调色剂T的放大视图。在图2B中，在调色剂T的球面上添加有多个外部添加剂颗粒S。外部添加剂颗粒S是颗粒大小为1μm以下的微粒，并且是为了提高流动性、稳定充电性能以及提高其易清洁性而添加到调色剂T上的。在外部添加剂颗粒S中使用硅石、钛等。
在图1中，当形成在感光体10的表面上的调色剂图像由于感光体10的旋转而到达与转印辊50接触的位置时，转印辊50由于静电力等而将调色剂图像转印到诸如纸张的记录介质上。其上已经转印有调色剂图像的纸张被输送到定影装置(未示出)，并且在该调色剂图像被定影之后，该纸张被排出到成像装置的外部。
控制单元70通过有选择地切换感光体10的旋转速度来控制感光体10的旋转速度。
图3是示出图1的感光体清洁件60的结构的放大视图的图。
感光体清洁件60包括作为清洁构件的清洁铲61以及作为支撑构件的板簧62。清洁铲61是沿着轴向与感光体10具有大致相同宽度的板状构件。板簧62是(沿纵向)宽度大于清洁铲61的板状构件。板簧62的一个表面通过粘合剂或预定的紧固装置锚固到金属构件63上，金属构件63连接至成像装置1的壳体。清洁铲61通过粘合剂锚固到板簧62的另一表面上。如图3所示，板簧62支撑清洁铲61；通过该支撑，清洁铲62的一个角部在接触部位N处以预定压力推靠感光体10的表面。感光体10沿着由箭头A所示的方向旋转，清洁铲61通过该旋转刮除留在感光体10的表面上的显影剂。清洁铲61由诸如1至3mm厚的聚氨酯橡胶的粘弹性材料或诸如50至500μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)等的树脂形成。板簧62的材料、尺寸等设计成使得表示损耗模量大小相对于弹性模量大小的损耗系数小于清洁铲61的损耗系数。稍后将详细论述损耗系数。在本示例性实施方式中，采用厚度W为0.08mm的不锈钢(SUS)用于板簧62。
(1-1)感光体10的旋转与清洁铲61的挠曲之间的关系
接下来描述感光体10的旋转与清洁铲61的挠曲之间的关系。
图4A和图4B为感光体10和清洁铲61彼此接触的区域的放大视图。如图4A所示，当感光体10不旋转时，清洁铲61的一个角部在接触部位N处与感光体10的表面接触。
接下来描述在感光体10旋转时清洁铲61的状态。当感光体10沿着图4B中所示的箭头A的方向旋转时，清洁铲61被沿着感光体10的表面的切向方向拉动，如图4B所示。这是由于感光体10和清洁铲61之间的摩擦引起的；通过该摩擦，沿着由空白箭头所示的方向在清洁铲61上施加了应力。挠曲程度用感光体10停止时接触部位N的位置到感光体10旋转时接触部位N的位置的距离“γ”表示。随着感光体10继续旋转，γ逐渐增加，然而，由于清洁铲61试图恢复其原始形状所使用的力(该力由弹性引起)增加，因此清洁铲61试图恢复其原始形状，γ由此减小。如果由摩擦引起的所述应力变成大于清洁铲61试图恢复所使用的力，则清洁铲61再次沿着由空白箭头表示的方向挠曲，从而γ再次增加。这样，清洁铲61的接触部位N通过左右往复运动而振动。以下将该系列运动称为“自激振动”。如果旋转速度恒定，则该运动反复进行，因此可以说清洁铲61经受恒定振幅的自激振动。清洁铲61的振幅的大小取决于感光体10的旋转速度。具体地说，该振幅越大，清洁铲61就越挠曲，旋转速度就越小。
现在描述感光体10的旋转速度与清洁铲61的振幅之间的关系。
清洁铲61的挠曲程度基于作用在清洁铲61上的应力程度来确定。应力由弹性应力和粘性应力组成；弹性应力是与挠曲同相的分力，而粘性应力是相位滞后弹性应力π/2的分力。弹性应力根据清洁铲61的挠曲程度来唯一确定。另一方面，粘性应力的程度与挠曲速度成比例地增加。换言之，如果将感光体10的旋转速度较高的情况与感光体10的旋转速度较低的情况相比，则尽管在两种情况下弹性应力都相同，但是在前者的情况下粘性应力较大。
因为粘性应力的相位滞后弹性应力π/2，所以粘性应力致使作用在清洁铲61上的应力的相位滞后正好π/2，这产生了阻尼效应。换言之，粘性应力越大，清洁铲61就越难以挠曲。
因而，感光体10的旋转速度越低，粘性应力相对于应力就越低；这样，清洁铲61的挠曲就变得越大，从而自激振动的振幅变得越大。反之，感光体10的旋转速度越高，粘性应力相对于应力就越高；这样，使得清洁铲61的挠曲衰减。然而，因为无论感光体10的旋转速度如何，弹性应力都恒定，所以倾斜铲61的挠曲降低，从而自激振动的振幅也降低。
图5是示出感光体10的旋转速度和清洁铲61的自激振动的振幅之间的关系的图。如图5所示，感光体10的旋转速度越低，清洁铲61的振幅变得越大，从而振幅随着旋转速度的增加而降低。在成像装置1通过充电、潜像形成、显影和转印形成图像时，感光体10的旋转速度为大约150至350mm/s；因此，理想的是，感光体10在清洁期间的旋转速度为100mm/s以下。其原因在于，感光体10的旋转速度越低，清洁铲61的振幅越大，因此调色剂可以更有效地从感光体10的表面扩散。在图5中可以看出，当旋转速度为100mm/s以下时，清洁铲61的振幅变得极大(近似0.035mm以上的振幅)。该程度的振幅适合于清洁感光体10。这是因为若清洁感光体10表面时振幅较低，则调色剂不能完全扩散，调色剂粘着在清洁铲61上，从而不能从感光体10完全清除调色剂。
如上所述，当使用感光体清洁件60清洁感光体10的表面时，控制单元70将感光体10的旋转速度控制成低于成像时的旋转速度。当例如成像处理未进行时、或者在打印已经达到预定页数时、成像装置1的电源接通时等在由使用者规定的时刻，控制单元70使感光体10以低速旋转若干圈，从而使感光体清洁件60清洁感光体10的表面。
(1-2)板簧62的作用
如先前所述，在本示例性实施方式中，板簧62的厚度小于清洁铲61的厚度，并且将板簧62中的由损耗模量相对于弹性模量的百分比所表示的损耗系数设定成低于清洁铲61的损耗系数。下面将说明由具有所述弹性的板簧62支撑清洁铲61的原因。
通常使用诸如橡胶或树脂的粘弹性材料作为清洁铲61的材料，这些材料的性质作为粘性体较强。然而，在板簧62中使用诸如上述SUS的金属、陶瓷材料等，因此板簧62具有作为粘性体较弱而作为弹性体较强的性质。换言之，由具有较强粘性性质的材料形成的清洁铲61受到显著的振动阻尼，因此其难以保持充分清除粘着到清洁铲61上的调色剂并防止调色剂粘着到清洁铲61上这样的振动。因此，可以通过用板簧62支撑清洁铲61来保持清洁铲61中产生的振动，该板簧具有作为粘性体较弱的性质。
现在说明清洁铲61的振幅和感光体10的表面的清洁性能之间的关系。图6是示出感光体清洁件60a的结构的图，其中振动阻尼器64已经被附着到板簧62的与支撑清洁铲61的表面相对的表面上。振动阻尼器64的厚度为1mm，损耗系数为0.8，该损耗系数大于清洁铲61的损耗系数(该损耗系数为0.1)和板簧62的损耗系数。因此，通过设置振动阻尼器64，感光体清洁件60a的清洁铲61的振幅小于感光体清洁件60的清洁铲61的振幅。图7是示出了一实验结果的图，该实验用于研究在成像装置中使用感光体清洁件60的情况下和在成像装置中使用感光体清洁件60a的情况下，根据打印页数出现白斑的程度。在图7中，圆圈表示未出现白斑；X表示出现白斑；而三角形表示白斑暂时出现但很快消失。
如图7所示，在打印页数达到5,000时，证实在使用感光体清洁件60a的成像装置中暂时出现了白斑。这说明在使用感光体清洁件60a的情况下，当打印页数为大约5,000时调色剂粘着到了清洁铲61上。然而，在使用根据所述示例性实施方式的感光体清洁件60的成像装置1中，当打印页数为大约5,000时未出现白斑。当打印页数达到10,000时，证实在使用感光体清洁件60a的成像装置中断续地出现了白斑，因此可以看出，调色剂已经固定在清洁铲61上，从而清洁性能已经降低。然而，在使用感光体清洁件60的成像装置1中，仍未证实有白斑，因此可以看出，调色剂没有固定在清洁铲61上，而固定在清洁铲61上会降低清洁性能。基于这些实验结果，证实了增加清洁铲61的振幅会使调色剂难以积累在清洁铲61上。结果，可以减少调色剂在清洁铲61上的固定。
在本示例性实施方式中，感光体10的表面由根据感光体10的旋转产生的应力而经受自激振动的清洁铲61清洁。因此，必须将板簧62的材料、形状等设定成使得振幅较高。换言之，理想的是板簧62的损耗系数较低。
图8是示出表示各种材料和损耗系数之间的关系的实验结果的图。注意，在图8中示出了金属、陶瓷、木材、玻璃、硅橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶的损耗系数。注意，各材料的损耗系数是在25℃环境下测量的值。
首先说明测量所述材料的损耗系数的方法。首先，锚固截面积为S长度为L的材料试样的一端，从另一侧施加静态张力，使得试样不松弛。在该状态下，施加正弦波振动。然后，输出表示应力和弹性应力(挠曲)(换言之，应力波形和挠曲波形)的关系的信号。应注意的是，在该示例中采用拉伸夹具。在使用压缩夹具的情况下，添加了静态载荷，而在使用剪切夹具、弯曲夹具等的情况下，不施加静态张力、载荷等。这里，示出了在假定应力和挠曲都是复数的情况下计算复弹性模量E*的方法。此外，在下面，DF为动态应力(应力波形的0峰值)；DD为动态挠曲(挠曲波形的0峰值)；δ为应力波形和挠曲波形之间的相位差；E’为弹性模量；E”为损耗模量；ε为自然对数的底；而ω为正弦波振荡的次数。
E*＝应力[Pa]/挠曲率[％]
＝[DF/S*ε{i(ω*t+δ)}]/{DD/L*ε(i*ω*t)}
＝[DF/S*ε{cos(ω*t+δ)+i*sin(ω*t+δ)}]/[DD/L*ε{cos(ω*t)+i*sin(ω*t)}]
＝(DF*L{cos(ω*t)+i*sin(ω*t)}/(DD*S))
|E*|＝(DF*L)/(DD*S)
E*＝E′+iE″
E′＝|E*|cosδ    E″＝|E*|sinδ
tanδ＝E″/E′
这样计算出的损耗系数tanδ表示损耗模量E”相对于弹性模量E’的百分比。如图8所示，金属和陶瓷/玻璃的损耗系数tanδ的值不大于10-2。然而，在清洁铲61中采用的橡胶材料(硅橡胶、氯丁橡胶和丁基橡胶)的损耗系数tanδ的值大于10-2。因此，在本示例性示例方式中，可以在损耗系数tanδ不大于10-2的条件下确定板簧62的材料、尺寸等。发明人确定，根据该条件，清洁铲61的振幅不会下降，从而可以进行自激振动。如果将条件规定为板簧62的损耗系数小于清洁铲61的损耗系数，则与不使用板簧62的结构相比，可以增加清洁铲61的弹性应力。
现在，将给出关于板簧62的厚度W以及在成像时每隔预定打印页数有/无出现白斑的描述。
图9是基于发明人的实验结果获得的、表示板簧62的厚度W和每隔预定打印页数白斑的出现状态的图。在图9中，圆圈表示没有出现白斑，而X表示出现白斑。
在该实验中清洁铲61和板簧62的条件如下。在静止状态下，清洁铲61的厚度(沿着板簧62的厚度方向测量时的长度)为1.2mm，沿着感光体10的轴向的长度为330mm，侧边长度(与厚度方向和感光鼓10的轴向垂直的方向的长度)为5mm，硬度为80。在静止状态下，板簧62沿着感光体10的轴向的长度为330mm，宽度为10mm；板簧62的材料为SUS。此时，形成预定页数，其中在A4片材上形成宽度为20mm、长度为150mm、图像密度为100％(所谓的纯色)的图像，如图10中的阴影所示。之后，在整个片材上形成图像密度为30％的图像，并确定有/无白斑。
如图9所示，证实在使用厚度W为0.08mm或0.10mm的板簧62的情况下，即使在打印页数达到18,000时，在所形成的图像中也没有出现白斑，感光体10的表面被以良好的清洁性能清洁。然而，还证实在使用厚度W为0.20mm的板簧62时，当打印页数为5,000时，在图像中出现白斑，从而粘着在清洁铲61上的调色剂达到了使清洁性能降低的程度。其原因在于板簧62的厚度W越大，损耗系数就变得越大；因此清洁铲61没有经历自激振动，或者自激振动的振幅较小，因而调色剂没有从感光体10的表面完全清除。换言之，这些实验结果证实，如果板簧62的厚度W为0.10mm以下，可以期望降低粘着到清洁铲61上的调色剂，调色剂粘着是清洁性能下降的一个原因。如果板簧62的厚度W增加，则板簧62的弹簧常数也增加，因而即使在清洁铲61和感光体10之间摩擦上升，板簧62的形状改变也较小。换言之，清洁铲61变得难以发生振动。
注意，当板簧62的厚度W为0.10mm时，每1mm宽度的弹簧常数为5g/mm。换言之，如果板簧62的弹簧常数小于或等于5g/mm，则清洁铲61的振幅增加，并且该振幅能够得到维持，因而可以减少调色剂的粘着。
(1-3)调色剂形状和对清洁铲61的粘着之间的关系
在使用含有上述结晶树脂的调色剂的情况下，调色剂相对较软；调色剂由于其形状而易于粘着到清洁铲61上，因而降低了清洁性能。这里，将说明调色剂的形状与调色剂粘着到清洁铲61上的难易之间的关系。图11是示出感光体10的表面上的调色剂T、感光体10本身以及清洁铲61的放大示意图。
如图11所示，收集在感光体10上的调色剂T的形状越接近球形，调色剂T的滚动阻力就越小，其就越容易旋转。因此，存在调色剂T随着感光体10的旋转而在清洁铲61和感光体10之间沿着接触部位N的方向(在图中，从左到右)滚动的情形。由于清洁铲61以预定压力压在感光体10的表面上，因此当调色剂T到达接触部位N附近并且调色剂T的高度变得小于清洁铲61和感光体10的宽度时，调色剂T可能被压碎。被这样压碎的调色剂T粘着到清洁铲61上。
注意，调色剂的形状(调色剂的球形如何)表示为如下形状因数；调色剂的形状因数SF从调色剂的投影面积与多个调色剂颗粒的外切圆的面积之比的计算结果中取代表值。计算公式由如下公式(1)所示。
(公式1)
形状因数SF＝((调色剂直径的绝对最大长度)2/(调色剂的投影面积)×(π/4)×100            (1)
这里，将给出关于调色剂的形状和在成像时每隔预定打印页数有/无白斑的描述。图12是示出基于本发明人的实验结果而获得的调色剂的形状因数SF和每隔预定打印页数白斑出现状态的图。在图12中，圆圈表示没有出现白斑，而X表示出现白斑。
如图12所示，证实在形状因数SF为122或135的情况下，即使在打印页数达到18,000时，在所形成的图像中也没有出现白斑，从而降低了调色剂在清洁铲61上的粘着。这是因为形状因数SF的值越大，调色剂就呈更加椭球状的形状；调色剂的滚动阻力因而增加，从而调色剂变得更难以滚动。然而，还证实，在调色剂的形状因数SF为110的情况下，当打印页数为5,000时，在图像中出现白斑，从而调色剂在清洁铲61上粘着达到使清洁性能下降的程度。这是因为形状因数SF的值越小，调色剂呈更加球形的形状；调色剂的滚动阻力降低，调色剂因而变得更容易滚动。换言之，实验结果证实，如果调色剂的形状因数为大约120或更大，则可以期望降低调色剂对清洁铲61的粘着。
(1-4)形成含有结晶树脂的调色剂的方法
接下来，对关于在本示例性实施方式中描述的含有结晶树脂的调色剂的形成方法进行详细描述。
<树脂合成的实施例>
<结晶树脂>
合成实施例1<树脂C1的合成>
在180℃的氮氛围下搅拌按重量计算为248份的十四碳二酸酯(tetradecanedioate)、按重量计算为118.2份的1，6-己二醇以及按重量计算为0.12份的氧化二丁锡六个小时。随后在降低压力的同时再搅拌四个小时，获得加权平均分子量Mw为25,500的结晶树脂C1。熔点为75℃。
<产生结晶树脂乳化液的实施例>
将结晶树脂C1(按重量计算为50份)溶解在按重量计算为250份的乙酸乙酯中，向该溶液中添加一液体，在该液体中在按重量计算为200份的离子交换水中溶解有按重量计算为2份的阴离子表面活性剂Dowfax。利用Ultra-Turrax以8,000rpm搅拌十分钟，之后蒸馏出乙酸乙酯，从而获得体积平均颗粒大小为0.20μm的结晶树脂乳胶(F1)。
<非结晶树脂>
非结晶聚酯合成
合成实施例2<树脂A1的合成(低分子量物质)>
在180℃的氮氛围下将如下物质搅拌六个小时：按重量计算为97.1份的对邻苯二甲酸二甲酯、按重量计算为58.3份的异酞酸、按重量计算为53.3份的无水十二烯基琥珀酸(anhydrous dodecenyl succinic acid)、按重量计算为94.9份的双酚A环氧乙烷加成物、按重量计算为241份的双酚A环氧丙烷加成物以及按重量计算为0.12份的氧化二丁锡。随后在降低压力的同时在220℃下再搅拌五个小时。当分子量达到大约30,000时，添加按重量计算为8份的1，2，4-苯三酸酐，并将该混合物再搅拌两个小时。获得了加权平均分子量Mw为45,900的非结晶聚酯(A1)。玻璃转变温度为63℃。
<生产非结晶树脂(低分子量物质)乳化液的实施例1>
将非结晶树脂A1(按重量计算为50份)溶解在按重量计算为250份的乙酸乙酯中，向该溶液添加一液体，在该液体中在按重量计算为200份的离子交换水中溶解有按重量计算为2份的阴离子表面活性剂Dowfax。使用Ultra-Turrax以8,000rpm搅拌十分钟，之后蒸馏出乙酸乙酯，从而获得在直径上具有体积平均颗粒大小为0.18μm的非结晶树脂乳胶(D1)。
合成实施例3<树脂B1(高分子量物质)的合成>
在180℃的氮氛围下将如下物质搅拌六个小时：按重量计算为97.1份的对邻苯二甲酸二甲酯、按重量计算为38.8份的异酞酸、按重量计算为79.9份的十二碳烯丁二酸酐、按重量计算为94.9份的双酚A环氧乙烷加成物、按重量计算为241份的双酚A环氧丙烷加成物以及按重量计算为0.12份的氧化二丁锡。随后在降低压力的同时在220℃下再搅拌两个小时。当分子量达到大约12000时，添加按重量计算为9份的1，2，4-苯三酸酐，将该混合物再搅拌一小时。获得了加权平均分子量Mw为14500的非结晶聚酯(B1)。玻璃转变温度为61℃。
<生产非结晶树脂(高分子量物质)乳化液的实施例1>
将非结晶树脂(非结晶聚酯)B1(按重量计算为50份)溶解在按重量计算为250份的乙酸乙酯中，向该溶液添加一液体，该液体中在按重量计算为200份的离子交换水中溶解有按重量计算为2份的阴离子表面活性剂Dowfax。使用Ultra-Turrax以8,000rpm搅拌十分钟，之后蒸馏出乙酸乙酯，从而获得在直径上具有体积平均颗粒大小为0.17μm的非结晶树脂乳胶(E1)。
<其它辅助材料的调制>
<颜料分散液调制>
由均化器(Ultra-Turrax T50，由IKA制造)通过超声照射混合、溶解、分散如下成分，从而获得体积平均颗粒大小为150nm的蓝色颜料分散液。
-青颜料：C.I.Pigment Blue 15:3(铜酞菁，由Dainippon Ink and Chemicals，Inc.制造)：50份(按重量计算)
-阴离子表面活性剂镍黄铜SC：5份(按重量计算)
-离子交换水：200份(按重量计算)
<释放剂分散液的调制>
混合如下成分，加热到97℃，然后用均化器(Ultra-Turrax T50，由IKA制造)分散。随后使用Gaulin均化器(由Meiwa公司制造)进行分散处理，通过在105℃、550kg/cm2的条件下进行该处理20次，通过微粒化作用而获得体积平均颗粒大小为190nm的释放剂分散液。
-蜡(WEP-5，由NOF公司制造)：50份(按重量计算)
-阴离子表面活性剂镍黄铜SC：5份(按重量计算)
-离子交换水：200份(按重量计算)
<调色剂生产实施例>
<生产实施例1>
-电子照相调色剂(1)的生产-
利用均化器(Ultra-Turrax T50，由IKA制造)将如下成分混合并分散在圆形的不锈钢瓶中；然后在搅拌的同时将瓶中的内容物加热到45℃，并且保持45℃30分钟。
-非结晶树脂乳胶(D1)：195份(按重量计算)
-非结晶树脂乳胶(E1)：195份(按重量计算)
-结晶树脂乳胶(F1)：52份(按重量计算)
-离子交换水：250份(按重量计算)
-颜料分散液：33.5份(按重量计算)
-释放剂分散液：67.5份(按重量计算)
-10％硫酸铝水溶液：75份(按重量计算)
之后，添加按重量计算为105份的附加非结晶树脂乳胶(D1)和按重量计算为105份的(E1)，并搅拌所得产物大约30分钟。通过光学显微镜观察所获得的内容物，证实已经生成了颗粒直径大约为6.5μm的凝聚物。使用氢氧化钠水溶液将内容物的pH调节到7.5，之后将温度升高到90℃；搅拌该内容物2.5小时，使得凝聚物凝结，之后冷却、过滤、通过离子交换水充分洗涤并干燥，由此获得电子照相调色剂(1)。当测量该电子照相调色剂(1)的颗粒直径时，在直径上体积平均颗粒大小为6.4μm。利用FPIA，形状因数SF为135。
<生产实施例2>
-电子照相调色剂(2)的生产-
以与生产实施例1相似的方式生产调色剂，不同点在于在90℃下的搅拌时间为4小时。当测量颗粒直径时，在直径上的体积平均颗粒大小为6.4μm。形状因数SF为120。
<测量粘弹性的方法>
在本示例性实施方式中，采用由Rheometric Scientific制造的ARES测量装置来测量调色剂的动态粘弹性。在测量动态粘弹性时，将调色剂形成标准的小球，并放置在直径为25mm的平行板上。将法向力设定为0之后，向小球施加振动频率为6.28rad/s的正弦波振动。
将测量试样以2.0mm的间隔放置在平行板上，并且90℃为开始点。利用测量***中的温度控制进行温度控制。测量时间间隔为30秒，测量开始后的温度调整精度不超过±1.0℃。另外，在测量过程中保持各测量温度中的变形量，并且将该变形量调整成能够获得适当的测量值。在测量动态粘弹性时，由变形量产生的应力为线性关系，并且应力除以任何温度处的变形量都是恒定值。然而，在诸如本示例性实施方式的调色剂的树脂的情况下，测量温度越低，变形量越小，则测量到的由于变形量而引起的应力就越大；测量温度越高，则测量不到适当的应力，除非施加大变形量。因为通过动态粘弹性测量装置所能测量的应力存在下限和上限，所以为了在测量温度改变的条件下在所有温度范围内都能以高测量灵敏度进行测量，通常在低温下降低变形量，而在高温下增加变形量。通过使变形量设定自动进行来进行动态粘弹性测量。
<测量形状因数SF的方法>
用于计算形状因数SF的公式由上述公式(1)表示。主要通过使用图像分析装置来分析显微镜图像或扫描电子显微镜(SEM)图像来使形状因数SF数字化，并且可以例如以如下描述的方式进行计算。将分散在滑动玻璃上的调色剂的光学显微镜图像装载到Luzex图像处理器中，通过上述公式获得不少于100个调色剂颗粒的最大长度和投影面积。通过取这些值的平均值来获得形状因数SF。换言之，在本示例性实施方式中，通过利用Luzex图像处理器的分析用光学显微镜观察到的图像来计算形状因数SF。
<测量颗粒大小的方法>
以如下方式测量调色剂的颗粒大小。所使用的测量装置为CoulterMultisizer-II(由Beckman Coulter制造)，所使用的电解液为ISOTON-II(也由Beckman Coulter制造)。
作为测量方法，将1.0mg的测量试样添加到2ml用作分散剂的表面活性剂中，该表面活性剂优选为5％烷基苯磺酸钠的水溶液。将所获得溶液添加到100ml电解液中，由此获得其中悬浮有试样的电解液。
使用超声分散装置在其中悬浮有试样的电解液上进行分散处理1分钟。使用所述的具有50μm孔的Coulter Counter TA-II测量1至30μm的颗粒的颗粒尺寸分布，从而获得颗粒的体积平均分布和数量平均分布。所测得的颗粒数量为50,000。
在被测颗粒小于2μm的情况下，使用激光衍射颗粒尺寸分析仪(LA-700，由Horiba制造)进行测量。作为测量方法，将处于流体分散液状态的试样调整成使得固态含量变成大约2g。向其添加离子交换水，总量为40ml。将该溶液引入到一容器中，直到达到适当的浓度。在经过大约两分钟从而容器中的浓度大致稳定后进行测量。每通道获得的体积平均颗粒大小从较小的体积平均颗粒大小累加，当累加50％时，以其作为体积平均颗粒大小。
<测量分子量的方法>
在如下条件下进行特定分子量分布。所使用的GPC为HLC-8120GPC，SC-8020(由Tosoh Corporation制造)；使用两根TSK GELSuper HM-H(6.0mm IDx15厘米，也由Tosoh Corporation制造)；并使用THF(四氢呋喃)作为洗提液。在如下条件下使用IR检测器进行实验：试样浓度：0.5％；流速：0.6ml/min；试样注射量：10μl；以及测量温度：40℃。此外，利用10个由Tosoh Corporation生产的TSK标准聚苯乙烯试样产生标定曲线：A-500；F-1；F-10；F-80；F-380；A-2500；F-4；F-40；F-128；以及F-700。
<用于测量结晶树脂的熔点和玻璃转变温度的方法>
从由ASTMD3418-8测量的主峰值获得结晶树脂的熔点和调色剂的玻璃转变温度。
可以使用由Perkin Elmer公司制造的DSC-7进行主峰值的测量。在该装置的检测部分中的温度修正利用了铟和锌的熔点；热量修正利用了铟的熔化热。采用铝盘，以空盘作为对照，并且温度上升率为10℃/min，以此对试样进行测量。
(1-5)清洁性能比较
下面，对在根据上述本示例性实施方式的成像装置1中以及在传统成像装置(换言之，不具有板簧62的结构)中使用上述采用结晶树脂的调色剂的情况下，关于每预定打印页数在成像时有/无白斑进行描述。图13是示出基于本发明人的实验结果获得的、调色剂的形状因数SF和打印一定页数的白斑出现状态的图。在图13中，圆圈表示没有出现白斑；X表示出现白斑；三角形表示暂时出现白斑但很快消失。
如图13所示，证实在打印页数10,000以下时两个装置中都没有出现白斑。可以证实，在传统成像装置中，当打印页数达到14,000时，开始暂时出现白斑，因而调色剂开始粘着到清洁铲61上。然而，在本示例性实施方式的成像装置1中，没有出现白斑，因而调色剂没有粘着到清洁铲61上，调色剂粘着到清洁铲61上是清洁性能下降的一个原因。当打印页数达到18,000时，证实在传统的成像装置中断续地出现白斑，因而调色剂已经粘着到清洁铲61上。然而，在本示例性实施方式的成像装置1中，没有证实有白斑，因而较少的调色剂粘着到清洁铲61上，调色剂粘着到清洁铲61上是清洁性能下降的一个原因。
(2)变形例
可以在上述示例性实施方式上进行如下变动。
在上述示例性实施方式中，支撑构件由SUS等形成，使得损耗系数小于或等于10-2，而清洁构件由诸如橡胶等的材料形成，该材料的损耗系数大于10-2。设置板簧62，使得清洁铲61经受更大的挠曲。因此，板簧62的损耗系数小于清洁铲61的损耗系数有助于使清洁铲61的自激振动的振幅更大。因此，在本示例性实施方式中，这些构件的组合并不限于以上所述。
另外，在上述示例性实施方式中，给出构造有与结构成一体的图像保持装置的成像装置1作为实施例。然而，成像装置1可以构造有例如作为可安装/拆卸的可选装置的感光体清洁件60和图像保持装置。换言之，甚至可以通过将感光体清洁件60集成到包括所述感光体10、充电辊20、曝光单元30、显影单元40、转印辊50、控制单元70、定影器(未示出)等的成像装置中，而实现相同的成像处理。此外，所述结构可以是这样的结构，在该结构中，图像保持装置包括所述感光体10、显影单元40，而感光体清洁件60集成到包括充电辊20、曝光单元30、转印辊50、控制单元70、定影器(未示出)等的成像装置中。
为了说明和描述的目的提供了本发明示例性实施方式的上述描述。其目的不是穷尽或将本发明限制于所公开的精确形式。显然，许多修改和变化对本领域技术人员来说都是显而易见的。选择和描述所述示例性实施方式是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，由此使本领域的技术人员能够理解本发明可用于各种实施方式并具有适合所设想的具体应用的各种修改。

Claims (10)

1、一种清洁装置，该清洁装置包括：
清洁构件，该清洁构件与图像保持件的表面接触，并由于所述图像保持件的表面移动时引起的摩擦而振动，所述图像保持件承载由具有含结晶树脂的调色剂的显影剂显影而成的静电潜像；以及
清洁构件支撑单元，该清洁构件支撑单元支撑所述清洁构件，并增加所述清洁构件的振幅。
2、根据权利要求1所述的清洁装置，其中，
所述清洁构件支撑单元的损耗系数小于所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。
3、根据权利要求2所述的清洁装置，其中，
所述清洁构件支撑单元的损耗系数小于或等于10-2，而所述清洁构件的损耗系数大于10-2。
4、一种清洁装置，该清洁装置包括：
清洁构件；以及
支撑构件，该支撑构件支撑所述清洁构件，使得所述清洁构件与图像保持件的表面接触，该图像保持件承载由具有含结晶树脂的调色剂的显影剂显影而成的静电潜像，所述清洁构件和所述支撑构件为沿着所述图像保持件的纵向延伸的板状构件，所述支撑构件的厚度小于所述清洁构件的厚度，并且所述支撑构件的损耗系数小于所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。
5、根据权利要求4所述的清洁装置，其中，
所述支撑构件沿着厚度方向的弹簧常数小于或等于5g/mm。
6、根据权利要求4所述的清洁装置，其中，
所述支撑构件的损耗系数小于或等于10-2，而所述清洁构件的损耗系数大于10-2。
7、一种图像保持装置，该图像保持装置包括：
图像保持件；
显影单元，该显影单元利用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂使形成在所述图像保持件的表面上的静电潜像显影；
清洁单元，该清洁单元具有清洁构件和支撑构件，该支撑构件支撑所述清洁构件，使得所述清洁构件与所述图像保持件的表面接触，所述清洁构件和所述支撑构件为沿着所述图像保持件的纵向延伸的板状构件，所述支撑构件的厚度小于所述清洁构件的厚度，并且所述支撑构件的损耗系数小于所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。
8、根据权利要求7所述的图像保持装置，其中，
所述调色剂的形状因数大于或等于120，该形状因数由如下公式定义：
形状因数＝(调色剂直径的绝对最大长度)2/(调色剂的投影面积)×(π/4)×100。
9、一种成像装置，该成像装置包括：
旋转的图像保持件；
充电单元，该充电单元对所述图像保持件的表面充电；
潜像形成单元，该潜像形成单元在已由所述充电单元充电的所述图像保持件的表面上形成潜像；
显影单元，该显影单元利用具有含结晶树脂的调色剂的显影剂使形成在所述图像保持件的所述表面上的静电潜像显影；
转印单元，该转印单元转印由所述显影单元显影的图像；以及
清洁单元，该清洁单元清洁所述图像保持件的所述表面，所述清洁单元具有清洁构件和支撑构件，该支撑构件支撑所述清洁构件，使得所述清洁构件与所述图像保持件的所述表面接触，所述清洁构件和所述支撑构件为沿着所述图像保持件的纵向延伸的板状构件，所述支撑构件的厚度小于所述清洁构件的厚度，并且所述支撑构件的损耗系数小于所述所述清洁构件的损耗系数，所述损耗系数定义为损耗模量的大小与弹性模量的大小之间的相对值。
10、根据权利要求9所述的成像装置，该成像装置还包括：
控制单元，该控制单元将所述图像保持件在通过所述清洁单元对该图像保持件的表面进行清洁期间的旋转速度控制成小于所述图像保持件在通过充电、潜像形成、图像显影以及图像转印进行成像期间的旋转速度。
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