CN105093887B - 成像设备和清洁刮刀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及成像设备和清洁刮刀。成像设备包括：可旋转的图像承载部件；成像部；和清洁刮刀。清洁刮刀包括具有边缘部且由第一树脂材料构成的边缘层，该边缘部接触图像承载部件，清洁刮刀还包括基层，该基层重叠地设置在边缘层上以在清洁刮刀的厚度方向支撑边缘层，该基层由不同于第一树脂材料的第二树脂材料构成。清洁刮刀包括在具有边缘部的边缘层的一部分上经过硬化使其比边缘层的另一部分更硬的硬化部。该硬化部的长度在厚度方向比边缘层的长度短。

Description

成像设备和清洁刮刀

技术领域

本发明涉及电子照相式、静电记录式等方式的成像设备，和用于从这种成像设备中的图像承载部件(如感光鼓)去除残留调色剂的清洁刮刀。

背景技术

电子照相式成像设备被广泛用作复印机、打印机、绘图机、传真机、具有上述多种功能的多功能机等等。在这种类型的成像设备中，在作为图像承载部件示例的感光鼓上形成调色剂图像，然后将其转印到中间转印部件或形式为片材的记录材料上。

在成像设备中，在图像转印到记录材料上之后残留在感光鼓上的调色剂由清洁刮刀去除。清洁刮刀通常相对于感光鼓的旋转方向反向地设置成压接触感光鼓。为此，感光鼓和清洁刮刀之间的摩擦力大，因此清洁刮刀的边缘部在感光鼓的旋转方向上卷边，使得产生清洁刮刀的卷边。具体地，与成像区域相比，在成像区域的外侧到达清洁刮刀的调色剂或外添剂的量小。调色剂和外添剂对维持清洁刮刀和感光鼓之间的滑动性是有效的，因此在成像区域的外侧，缺少调色剂和外添剂，就容易发生清洁刮刀的卷边。

为了抑制在成像区域外侧的清洁刮刀卷边，日本特开专利申请第2010-170157号公报公开了在清洁刮刀的纵向方向(设备的宽度方向)的两端部都设置被处理部。用异氰酸酯化合物从清洁刮刀的边缘侧端面浸渍该清洁刮刀，使得端面的宽度方向的两端部被硬化。利用该清洁刮刀，已经硬化了与携带较少调色剂或外添剂的成像区域外侧相接触的部分，因此能够抑制清洁刮刀的卷边。

另一方面，日本特开专利申请第2013-109369号公报公开了：为了实现耐磨性和清洁性，使用一种双层结构，其中，清洁刮刀包括由不同材料构成的基层和边缘层。更加具体地，清洁刮刀的边缘层和基层由具有不同性质的橡胶材料构成，使得边缘层和基层的橡胶硬度和冲击弹性不同。

利用这种清洁刮刀，能够使具有适合于接触感光鼓的特性的边缘层的功能和具有适合于支撑边缘层的特性的基层的功能分开。因此，能够在互不影响的条件下发挥功能，因此能够同时实现耐磨性和清洁性。

然而，如在日本特开专利申请第2010-170157号公报的情况下那样，当在清洁刮刀的边缘部侧端面(在宽度方向)的两端部进行硬化(处理)时，日本特开专利申请第2013-109369号公报公开的具有弹性橡胶部件双层结构的清洁刮刀会有以下问题。由于日本特开专利申请第2013-109369号公报的清洁刮刀具有包括边缘层和基层的双层结构，因此在宽度方向的两端部进行硬化会使边缘层和基层都硬化。由于边缘层和基层的橡胶材料的物理性质彼此不同，硬化条件也会不同，因此当在适合于边缘层的硬化条件下进行硬化时，基层可能被过度硬化。在这种情况下，受到硬化的基层部分由于硬化部和未硬化部之间的较大台阶部而过分地膨大，从而可能在它们之间的边界区域导致清洁不良。更加具体地，当接触图像承载部件的清洁刮刀去除残留调色剂时，调色剂可能在台阶部处滑过。

发明内容

因此，本发明的目的是提供采用清洁刮刀的成像设备，该清洁刮刀包括由不同材料构成的边缘层和基层，其中，可以抑制因硬化(处理)产生上述的台阶部。

根据本发明的一个方面，提供一种成像设备，包括：可旋转的图像承载部件；用于在图像承载部件上形成调色剂图像的成像部；和用于与图像承载部件接触地去除图像承载部件上调色剂的清洁刮刀，其中，清洁刮刀具有：边缘层，其包括接触图像承载部件的边缘部且由第一树脂材料构成；和基层，该基层在清洁刮刀的厚度方向重叠地设置在边缘层上以支撑边缘层，该基层由不同于第一树脂材料的第二树脂材料构成；其中，清洁刮刀包括硬化部，其处于包括边缘部的边缘层的一部分上，经过硬化使其比边缘层的其它部分更硬；以及其中，在厚度方向硬化部的长度比边缘层的长度短。

根据本发明的另一个方面，提供一种清洁刮刀，包括：边缘层，其包括边缘部且由第一树脂材料构成；基层，其在清洁刮刀的厚度方向重叠地设置在边缘层上以支撑边缘层，该基层由不同于第一树脂材料的第二树脂材料构成；和硬化部，其设置在包括边缘部的边缘层的一部分上，经过硬化使其比边缘层的其它部分更硬，其中，在厚度方向硬化部的长度比边缘层的长度短。

根据本发明的另一个方面，提供一种成像设备，包括：可旋转的图像承载部件；和用于与图像承载部件接触地去除图像承载部件上的调色剂的清洁刮刀，其中，清洁刮刀具有：边缘层，其包括接触图像承载部件的边缘部且由第一树脂材料构成；和支撑边缘层的基层，该基层由不同于第一树脂材料的第二树脂材料构成，其中，清洁刮刀包括硬化部，其处于包括边缘部的边缘层的一部分上，经过硬化使其比边缘层的其它部分更硬；以及其中，在包括边缘部的边缘层中，在硬化部和除硬化部之外的区域之间的清洁刮刀厚度差是25μm以下，动态硬度差是0.07mN/(μm×μm)以上、0.27mN(μm×μm)以下。

根据本发明的另一个方面，提供一种清洁刮刀，包括：边缘层，其包括边缘部且由第一树脂材料构成；支撑边缘层的基层，该基层由不同于第一树脂材料的第二树脂材料构成；和硬化部，其设置在包括边缘部的边缘层的一部分上，经过硬化使其比边缘层的其它部分更硬，其中，在包括边缘部的边缘层中，在硬化部和除硬化部之外的区域之间的清洁刮刀厚度差是25μm以下，动态硬度差是0.07mN/(μm×μm)以上、0.27mN(μm×μm)以下。

根据本发明的另一个方面，提供一种成像设备，包括：可旋转的图像承载部件；和用于与图像承载部件接触地去除调色剂的清洁刮刀，其中，清洁刮刀具有：边缘层，其包括接触图像承载部件的边缘部且由第一树脂材料构成；和支撑边缘层的基层，该基层由不同于第一树脂材料的第二树脂材料构成，其中，对作为包括边缘部的边缘层的一部分且从边缘层的表面延伸但没有到达基层的部分进行硬化，使其比边缘层的其它部分更硬。

根据本发明的另一个方面，提供一种清洁刮刀，包括：边缘层，其包括边缘部且由第一树脂材料构成；和支撑边缘层的基层，该基层由不同于第一树脂材料的第二树脂材料构成；其中，对作为包括边缘部的边缘层的一部分且从边缘层的表面延伸但没有到达基层的部分进行硬化，使其比边缘层的其它部分更硬。

从下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的成像设备的示意图。

图2(a)至(c)是示出了根据本发明第一实施例在成像设备中使用的清洁刮刀的示意图，其中，(a)是从前侧来看的透视图，(b)是侧视图，(c)是侧视图的局部放大图。

图3是示出了根据本发明第一实施例的成像设备的清洁刮刀的硬化部的形成位置的说明图。

图4(a)至(c)是示出了根据本发明的第二实施例在成像设备中使用的清洁刮刀的示意图，其中，(a)是从前侧来看的透视图，(b)是侧视图，(c)是侧视图的局部放大图。

图5是示出了使根据本发明第二实施例的成像设备中的清洁刮刀硬化时的状态的说明图。

图6(a)和(b)是示出了根据比较例的清洁刮刀的示意图，其中，(a)是从前侧来看的透视图，(b)是侧视图。

图7(a)和(b)是示出了清洁刮刀的硬化处理的处理时间和清洁刮刀的被膨大(膨大)部的高度之间关系的曲线图，其中，(a)用于第一实施例，(b)用于第二实施例。

具体实施方式

[第一实施例]

参考图1-3，详细地描述第一实施例。在本实施例中，成像设备的示例是电子照相式单色激光打印机。然而，本发明的成像设备不限于这种单色激光打印机，例如也可以应用于中间转印串列式全色打印机。

如图1所示，成像设备1包括设备本体10，设备本体10包括成像站20、片材给送部30、片材给送(输送)部40、片材排出部50和控制器(未示出)。

成像站20包括激光扫描仪21、处理盒22、转印辊27和定影装置23，以进行成像。处理盒22相对于设备本体10能够可拆卸地安装。

激光扫描仪21是曝光部件，用于通过使感光鼓24的表面曝光而在感光鼓24的表面上形成静电潜像，后面将会描述。激光扫描仪21输出根据从成像设备1的控制器发送的图像信号调制的激光束。它扫描感光鼓24的均匀充电表面(图像曝光)。感光鼓24的表面的曝光部的电位与充电电位相比变低，从而根据图像信息顺序地形成静电潜像。

处理盒22包括感光鼓24(作为形成调色剂图像的可旋转图像承载部件)、充电辊25、显影装置26和清洁装置28。

感光鼓24是具有充负电性的有机感光部件，通过驱动马达(未示出)使感光鼓沿箭头C指示的方向以预定的圆周速度旋转。感光鼓24在其旋转过程中由充电辊25均匀充电，由此均匀充电成预定的负电位。充电辊25由感光鼓24带动旋转。从充电偏压电压源(未示出)向充电辊25供给偏压电压，以使感光鼓24的表面均匀充电。

作为显影部件的显影装置26包括显影辊26a和调色剂层厚度管控部件26b，在本实施例中，通过所谓的跳跃显影法将调色剂供给到在感光鼓24上形成的静电潜像上，以使静电潜像可视化为调色剂图像。更加具体地，从显影偏压电压源(未示出)向显影辊26a施加包括交流成分和直流成分的显影偏压电压。在调色剂层厚度管控部件26b和显影辊26a彼此接触的位置，已被摩擦充电成负极性的调色剂被供给到感光鼓24表面的静电潜像上，由此使静电潜像反转显影。

作为转印部件的转印辊27由推压弹簧(未示出)朝感光鼓24的中心推压。当记录材料P被给送然后开始转印步骤时，从转印偏压电压源(未示出)向转印辊27施加正转印偏压电压，使得感光鼓24上充电成负极性的调色剂被转印到记录材料P上。也就是说，转印辊27将感光鼓24上的调色剂图像转印到记录材料(另一图像承载件)P上。

清洁装置28包括清洁部件11，其刮除图像转印后残留在感光鼓24表面上的残留调色剂以清洁感光鼓24的表面，使得感光鼓24的表面准备好反复地进行成像。清洁部件11包括弹性橡胶构成的清洁刮刀12，和形式为金属板的用于支撑清洁刮刀12的支撑部件13。清洁刮刀12的边缘部14a(后面会描述)以预定的压力在感光鼓的长度上接触感光鼓24。清洁刮刀12的边缘部14a去除残留调色剂，使得感光鼓24的表面被清洁。清洁刮刀12相对于感光鼓24的表面的旋转方向反向地在边缘部14a处接触感光鼓24的表面，并且在边缘部14a推压抵靠感光鼓24的表面处成推压角。因而，在通过转印辊27转印调色剂图像之后，清洁刮刀12接触感光鼓24，使得其从感光鼓24去除残留调色剂。在利用清洁刮刀12进行的清洁步骤结束之后，再次对感光鼓24的表面进行充电步骤。下文中将详细地描述清洁刮刀12的结构。

定影装置23包括定影辊23a和加压辊23b。记录材料P在定影辊23a和加压辊23b之间被夹持给送，在此期间，转印到记录材料P上的调色剂图像被加压加热，进而熔融定影在记录材料P上。

片材给送部30布置在设备本体10的下部位置，其包括片材给送盒31、拾取辊32和给送辊33。它给送记录材料P到成像站20，记录材料可以是堆叠在片材给送盒31上的纸张、OHP片材。拾取辊32和给送辊33用于与成像操作同步地将记录材料P从片材给送盒31上的片材摞顶部一张一张地分离和给送。

片材给送部40把从片材给送部30给送的记录材料P经对齐辊41和成像站20给送到片材排出部50。对齐辊41先会停止记录材料P，以校正记录材料P的倾斜。更加具体地，记录材料P通过被对齐辊41停止而形成拱状记录材料P，由此矫正记录材料P的前缘。此外，当在记录材料P上形成图像时的定时，即，或者基于在感光鼓24上承载调色剂图像时的定时，对齐辊41将记录材料P给送到感光鼓24和转印辊27之间的转印部。

片材排出部50包括排出辊51和排出托盘52，并且在定影处理之后通过排出辊51的驱动将片材给送部40给送的记录材料P排出到排出托盘52上。

例如，控制器(未示出)包括计算机，其具有CPU、存储控制各部件的程序的ROM、暂时存储数据的RAM。控制器与成像站20、片材给送部30、片材给送部40和片材排出部50连接，以控制设备中各个部件的操作。控制器设计成使得操作者能够从与设备本体10连接的计算机(未示出)或在操作面板(未示出)上操作和设定各个参数和指令。

将描述具有上述结构的成像设备1的成像操作。

如图1所示，当开始成像操作时，感光鼓24旋转，其表面由充电辊25充电。根据图像信息产生激光，并通过激光扫描仪21投影到感光鼓24上，进而在感光鼓24的表面上形成静电潜像。这样形成的静电潜像通过显影装置26供给到感光鼓24表面上的适当充电的调色剂而显影为可视的调色剂图像。

另一方面，与调色剂图像形成操作同步地，拾取辊32和给送辊33旋转，以从片材给送盒31分离最上面的记录材料P，同时给送出最上面的记录材料P。与在感光鼓24上形成调色剂图像同步地，记录材料P由对齐辊41供给到感光鼓24和转印辊27之间的转印部。调色剂图像从感光鼓24转印到记录材料P上，然后将记录材料P给送到定影装置23的定影辊23a和加压辊23b之间的定影夹持部，在此处对未定影的调色剂图像加热加压，使其定影在记录材料P的表面上，然后排出记录材料P。

参考图2，描述清洁部件11。如图2等图所示，在本实施例中，构成清洁刮刀12的板部件的厚度方向称为厚度方向t，与感光鼓24的旋转轴线方向平行的方向称为宽度方向w。在图2等图中，垂直于厚度方向t和宽度方向w的朝向感光鼓24的方向称为延伸方向(高度方向)h。

如图1和2(b)所示，清洁部件11被制成包括金属制细长支撑部件13和清洁刮刀12的一体成型件。如图2所示，清洁刮刀12具有包括边缘层14和基层(支撑层)15的双层结构。边缘层14包括可接触感光鼓24的边缘部14a，并由具有低冲击弹性的聚氨酯树脂材料(第一树脂材料)构成。基层15在清洁刮刀12的厚度方向t与边缘层14重叠，以支撑边缘层14。基层15由不同于低冲击弹性聚氨酯树脂材料而是具有高冲击弹性的聚氨酯树脂材料(第二树脂材料)构成。清洁刮刀12的总厚度例如是2mm。

通过对边缘层14使用低冲击弹性材料，能够改进去除因包含在调色剂中的外添剂等成膜产生的沉积物质和/或去除因调色剂熔融在感光鼓24上产生的沉积物质的去除效果。可以改进对沉积物质的去除效果的原因在于，当清洁刮刀12的边缘部14a接触沉积物质时，边缘部14a由于低冲击弹性而不容易变形。

通过对基层15使用高冲击弹性材料，能够实现清洁刮刀12的自然弹性效果。也就是说，能够相对于诸如感光鼓24的表面的摩擦力升高等的变化维持稳定的接触状态，能够抑制在长期操作中会出现的清洁刮刀12的跳动和/或噪声。

边缘层14和基层15的材料可以是多异氰酸酯化合物和多官能活性氢化合物。多异氰酸酯化合物优选地是通过使常规的多异氰酸酯与聚合物多元醇反应而得到的预聚物或半预聚物，该聚合物多元醇是多官能活性氢化合物。预聚物或半预聚物的异氰酸酯基团含量(NCO％)优选为5-20质量％，以便实现令人满意的弹性。异氰酸酯基团含量(NCO％)为包含在作为聚氨酯树脂材料基材的预聚物或半预聚物中的异氰酸酯官能团(NCO，分子量为42)的质量百分比。

用于制备预聚物或半预聚物的普通多异氰酸酯的具体示例如下。这些示例包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等等。作为制备预聚物或半预聚物的活性氢化合物的聚合物多元醇的具体示例如下。它们是聚酯多元醇、聚醚多元醇、己内酯(caprolactoneester)多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚硅氧烷多元醇等等。其重量平均分子量优选为500–5000。

交联剂的具体示例包括1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷等等。在聚合物多元醇、多异氰酸酯和交联剂的反应中，可以添加在形成聚氨酯树脂材料中使用的普通催化剂。催化剂的具体示例可以是三乙烯二胺等。

在本实施例中聚氨酯树脂材料构成的清洁刮刀12的成型方法中，将聚合物多元醇、多异氰酸酯、交联剂、催化剂等全部混合在一起，用金属模具铸型。此时，为了在支撑部件13上直接模制聚氨酯树脂材料制成的清洁刮刀12以改进在相对于感光鼓24的接触部处的精度，在自由端部处切断由聚氨酯树脂材料形成的清洁刮刀12。

通过混合上述聚氨酯树脂材料的各成分，能够适当地调节冲击弹性。因此，适当选择聚氨酯树脂材料,使得边缘层14和基层分别被赋于合适的冲击弹性。

在使用清洁刮刀12的初始阶段，相对于感光鼓24的摩擦力在未进行后述硬化(处理)的边缘部14a大。因此，优选的是在宽度方向w在清洁刮刀12的整个区域上施加润滑剂，以便抑制清洁刮刀12的卷边。润滑剂的示例是氢氟醚(HFE)，在其中分散有10质量％的氟化石墨(商标名：“CEFBON”，购自Central Glass Co.,Ltd)，该氟化石墨的平均粒度为3微米。将该润滑剂施加到清洁刮刀12上，然后进行干燥，由此能够减小相对于感光鼓24的摩擦力。

将描述具有这种结构的清洁部件11的制造方法。

对于包括边缘层14和基层15的双层结构的一体形成方法来说，已知一种连续成型方法(例如，日本特开专利申请第2007-30385号公报)，其中，使用了在外周有槽的旋转成型鼓。在基本制造方法中，连续生产合成树脂材料形成的弹性橡胶片，其宽度与胶带宽度相同或略大，将产生的细长片切成预定尺寸。将其与金属支撑部件13的一个侧缘连接，以生产出清洁刮刀12。

在该制造方法所用的基本制造部件中，具有外周成型槽的成型鼓围绕水平轴旋转，在此期间将液体原料如聚氨酯从顶点附近连续注入成型槽，在成型鼓的旋转过程中使材料聚合。形式为细长片的聚氨酯等的连续成型产品在注入位置之前的位置被剥离，然后进行后处理。利用该方法，连续地生产形式为细长片的成型材料，因此在后处理中，能够连续实施将材料切成具有预定形状的单个清洁刮刀12的操作和对支撑部件13的连接操作，因此没有不必要的操作，并且生产率高。

在该连续成型方法中，使用多个注塑机。通过从各个注塑机将具有不同成分的聚氨酯树脂材料连续供给到成型鼓的成型槽中，能够生产包括具有不同冲击弹性的两个聚氨酯树脂材料层的清洁刮刀12。当相对于连续旋转的成型鼓的成型槽将注塑口彼此相继定位时，之后注入的聚氨酯树脂材料涂布在先注入的聚氨酯树脂材料上。在这种状态下，使聚氨酯树脂材料硬化(固化)，从而形成各个层。通过选择先注入的聚氨酯树脂材料的位置、供给量、合成树脂材料的成分和/或种类、成型鼓的旋转速度等等，能够控制边缘层14的位置、宽度和厚度。后供给的合成树脂材料的量足以充满全体，以提供基层15。之后，优选的是，为了使边缘部14a精确接触感光鼓24的表面，切断清洁刮刀12的自由端部。

将详细地描述在本实施例的成像设备1中使用的清洁刮刀12的硬化部16。

如图2所示，清洁刮刀12在包括有边缘部14a的边缘层14的一部分中包括硬化部16；与边缘层14的其他部分相比，为了提高硬度已对该硬化部进行硬化。硬化部16设置在边缘层14在宽度方向w的两端部。

如图3所示，感光鼓24具有能够成像的成像区域24a。显影辊26a具有能够承载调色剂的显影剂承载区域(调色剂涂布区域)26c，该区域覆盖成像区域24a以使成像区域24a可显影。为了使调色剂涂布区域26c充电，充电辊25具有能够使覆盖调色剂涂布区域26c的区域充电的充电区域25a。

然而，在对应于感光鼓24的充电区域25a的宽度范围之外，少量调色剂可能会沉积在感光鼓24上。为此，清洁刮刀12足够长以覆盖感光鼓24的全部宽度范围。硬化部16从处于成像区域24a(在宽度方向w)外侧且与调色剂涂布区域26c重叠的内侧宽度边缘(在宽度方向w)延伸到宽度方向w的远端。

在本实施例中，通过硬化形成硬化部16，其中，要被硬化的部分用异氰酸酯化合物浸渍。具体的处理步骤例如如下。在本实施例中，作为硬化，采用通过异氰酸酯化合物浸渍清洁刮刀12的处理方法，但是本发明不限于该处理方法。

(1)在清洁刮刀12的宽度方向w使异氰酸酯化合物接触聚氨酯树脂材料构成的清洁刮刀12的两端部的步骤(接触步骤)。

(2)在异氰酸酯化合物接触清洁刮刀12的表面的状态下用异氰酸酯化合物浸渍清洁刮刀12的步骤(浸渍步骤)。

(3)浸渍后去除残留在清洁刮刀12的表面上的异氰酸酯化合物的步骤(去除步骤)。

(4)通过使浸渍清洁刮刀12的异氰酸酯化合物反应形成脲基甲酸酯键来形成硬化部16的步骤(形成步骤)。

在接触步骤和浸渍步骤，清洁刮刀的在宽度方向w的两端部都用合适量的异氰酸酯化合物浸渍。在形成清洁刮刀12的聚氨酯树脂材料中，存在具有活性氢的聚氨酯键。

作为浸渍清洁刮刀12的异氰酸酯化合物，可使用在一个分子中具有一个异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物，或在一个分子中具有两个或多个异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物。

作为浸渍清洁刮刀12的在一个分子中具有一个异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物，可以使用脂肪族单异氰酸酯如十八烷基异氰酸酯(ODI)和在一个分子中芳族单异氰酸酯基团；作为在一个分子中具有两个或多个异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物，可以使用2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯等等。此外，可以使用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、m-亚苯基二异氰酸酯等等。此外，可以使用四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等等。

为了加速异氰酸酯化合物的反应，除了异氰酸酯化合物以外可以用催化剂浸渍聚氨酯树脂材料。与异氰酸酯化合物一起使用的催化剂的示例包括季铵盐、羧酸酯等等。作为季铵盐，可以使用“DABCO(注册商标)”TMR催化剂等等。作为羧酸酯，可以使用醋酸钾、辛酸钾等等。这些催化剂在浸渍过程中可以是非常粘稠的或形式为固体，因此优选的是将预先溶解在溶剂中的催化剂加入到异氰酸酯化合物中，然后用得到的异氰酸酯化合物浸渍聚氨酯树脂材料。

例如，通过以下方法能够实施用异氰酸酯化合物浸渍清洁刮刀12：用异氰酸酯化合物浸渍纤维部件或多孔部件，然后将其施加到清洁刮刀12上；或者，在清洁刮刀12上喷涂此部件；等等。

在接触步骤和浸渍步骤中，用异氰酸酯化合物浸渍清洁刮刀12预定的时间。为了使最终得到的硬化部16的硬度在有效抑制清洁刮刀12卷边的范围内，异氰酸酯化合物和清洁刮刀12之间的接触时间例如优选为30分钟以上(图7)。接触时间例如优选为55分钟以下，以便使硬化部16的硬度在有效抑制调色剂滑过的范围内。当考虑批量生产时，接触时间例如更优选地为40分钟以下。这些接触时间是示例，并且可根据清洁刮刀12所需的尺寸、形状、材料等适当变化。

在本实施例中，边缘层14在厚度方向t的长度t2期望地例如为100-300μm，在本实施例中长度t2例如为200μm。此外，硬化部16在厚度方向t的长度t1例如为100μm。

在本实施例中，边缘层14的硬化部16的动态硬度DH和硬化部16之外的区域17的动态硬度DH之间的动态硬度差为0.05mN/(μm×μm)以上、0.30mN/(μm×μm)以下。动态硬度差优选地为0.07mN/(μm×μm)以上、0.27mN/(μm×μm)以下。这些数值范围是示例，因此在一些条件下也可以处于上面的范围之外。动态硬度DH定义为：DH＝α×P/d²，其中，P是载荷(mN)，D是压头进入样品的压入深度(μm)，α是取决于压头形状而定的常数(α＝3.8584)。此外，例如使用测量装置(Fischer仪器公司制造的“FISCHERSCOPE HM2000LT”)和测量压头(Fischer仪器公司制造的“HN2000 060”)在硬度测量条件下进行测量。测量条件的一个示例为，测量载荷：10mN、载荷增加时间：20秒、蠕变时间：5秒、载荷减小时间：20秒以及蠕变时间：5秒。

在去除步骤中，通过用能够溶解异氰酸酯化合物的溶剂进行擦拭来去除残留在清洁刮刀12的表面上的异氰酸酯化合物。当浸渍后没有均匀地去除过量残留在清洁刮刀12的表面上的异氰酸酯化合物时，在硬化部16的表面上形成微小凸部，可能的结果是在去除残留调色剂时调色剂会滑过凸部。因此，有必要执行用能够溶解异氰酸酯化合物的溶剂充分去除沉积在清洁刮刀12的表面上的异氰酸酯化合物的步骤。作为在去除步骤中可用的溶剂，例如可以使用甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、甲基乙基酮等等。作为去除异氰酸酯化合物的手段，例如可以使用以下方法：用少量上述溶剂浸渍海绵或类似物，然后用海绵擦除沉积在清洁刮刀12的表面上的过量异氰酸酯化合物，该海绵的硬度为其不会损坏聚氨酯树脂材料制成的清洁刮刀12。

在上述步骤后的形成步骤中，浸渍清洁刮刀12的异氰酸酯化合物与聚氨酯树脂反应形成脲基甲酸酯键，或与空气中的水汽反应进而几乎耗尽，使得形成具有高硬度的白色不透明硬化部16。因而，能够获得具有光滑表面的清洁刮刀12。此外，也可以考虑寡聚反应(例如碳二亚胺化、异氰脲酸酯形成反应)同时进行，并有助于硬化部16的形成。结果，硬化部16的硬度被提高，摩擦系数降低，因此清洁刮刀12的耐久性能够得到改善。

在一些情况下，由上述步骤制备的硬化部16形成膨大部16a，在膨大部16a处，硬化部16在清洁刮刀12的厚度方向t膨大。硬化部16有可能膨大到在膨大部16a和除边缘层14的硬化部16之外的区域17之间产生台阶部的程度并且因而调色剂会从台阶部滑过，因此期望的是采用尽可能抑制产生台阶部的涂布条件。

当膨大部16a的高度ΔT(即在台阶部处清洁刮刀12的厚度差)例如为25μm以下时，能够有效地抑制调色剂的滑过。

在本实施例中，异氰酸酯化合物被施加在清洁刮刀12的边缘层14的表面上，从而边缘层14在厚度方向t被所施加的异氰酸酯化合物浸渍。结果，与异氰酸酯化合物被施加在清洁刮刀12的端部(边缘)表面上的情况(图6)相比，仅仅边缘层14被异氰酸酯化合物浸渍，因此能够使硬化部16(膨大部16a)和区域17(除了硬化部16之外)之间的台阶部较小(图7(a))。

在异氰酸酯化合物被施加到清洁刮刀12的端面的情况下台阶部变大的原因是在边缘层14和基层15之间物理性质的差异导致的。也就是说，对于边缘层14，使用具有低冲击弹性的橡胶，以增强沉积物去除性。与具有高冲击弹性且用于基层15的橡胶相比，具有低冲击弹性的橡胶需要长时间用于异氰酸酯化合物的反应，从而需要长的处理时间。为此，在清洁刮刀12的端面被异氰酸酯化合物浸渍的情况下，边缘层14和基层15都与异氰酸酯化合物反应。结果，在边缘层14进行加工(处理)了必要的时间(例如30分钟)的情况下，在基层15中反应充分地进行，因此提出因基层15膨大的影响而在边缘层14产生大的台阶部的可能性。

在本实施例中，使硬化部16在厚度方向t的长度t1比边缘层14在厚度方向t的长度t2短，对作为包括边缘部14a的边缘层14的一部分且未从边缘层14的表面达到基层15的部分进行硬化。结果，与对从清洁刮刀12的边缘层14的表面延伸到达基层15的部分进行硬化(t1>t2，图6)的情况相比，能够抑制基层15的膨大。为此，能够使硬化部16和除硬化部16外的区域17之间的台阶部较小，从而防止清洁刮刀12卷边，以及能够兼顾地实现防止调色剂滑过。

如上所述，根据本实施例中成像设备1的清洁刮刀12，对作为包括边缘部14a的边缘层14的一部分且未从边缘层14的表面到达基层15的部分进行硬化，使得只有边缘层14被硬化。为此，与在从边缘层14到基层15的范围进行硬化的情况不同，不对与边缘层的物理性质不同的基层15进行硬化，因此能够抑制在边缘部14a的膨大。结果，能够使进行硬化了的硬化部16和除硬化部16之外的区域17之间的台阶部较小，因此可抑制调色剂滑过，从而能够兼顾地实现防止清洁刮刀12卷边和防止调色剂滑过。

[第二实施例]

将参考图4和5详细地描述本发明的第二实施例。在本实施例中，与第一实施例相比，清洁部件111的清洁刮刀112的边缘层114和基层115的形状不同。相应地，硬化部116和除硬化部116外的区域117的形状也不同。其他结构与第一实施例相同，因此用相同的附图标记表示，并省略详细的描述。

如图4所示，在本实施例中，边缘层114仅形成在包括清洁刮刀112的边缘部114a的侧面的、沿边缘部114a延伸的一部分上。也就是说，与第一实施例不同地，边缘层114没有形成在包括清洁刮刀112的边缘部114a的整个侧面上。为此，在包括清洁刮刀112的边缘部114a的侧面上，基层115的一部分作为露出部115a露出。也就是说，在包括清洁刮刀112的边缘部114a的侧面上，边缘层114和基层115的露出部115a在延伸方向h彼此相邻布置。

通过这种方式，在本实施例的清洁刮刀112中，边缘层114仅设置在边缘部114a的附近，因此能够有效地实现边缘层114和基层115之间的功能分离。也就是说，清洁刮刀112具有去除调色剂的边缘层114的功能和使整个刮刀的行为稳定化的基层15的功能，并选择适合于每个功能的橡胶组合物。在本实施例的清洁刮刀112中，使构成边缘层114和基层115的每个区域更有限制性，使得能够有效地实现每个功能。

边缘层114在延伸方向h的长度h2例如期望地是2-4mm，在本实施例中，长度h2例如为3mm。硬化部116在延伸方向h的长度h1例如为2.5mm。清洁刮刀112在延伸方向h的全长例如为8mm。

当形成清洁刮刀112时，可改变聚氨酯树脂材料的位置、供给量、合成树脂材料的成分和/或种类、成型鼓的旋转速度等等，从而可以适当地调节边缘层114的位置、宽度和厚度。与第一实施例中类似地，以填满全部所需的量供给在后供给的合成树脂材料，从而形成基层115。边缘层114和基层115的材料与第一实施例相同。

在一些情况下，如上所述制备的硬化部116形成膨大部116a，在膨大部116a处，硬化部116在清洁刮刀112的厚度方向t膨大。硬化部116有可能膨大至在膨大部116a和除边缘层114的硬化部116外的区域117之间产生台阶部的程度并且因而调色剂会从台阶部滑过，因此期望的是采用尽可能抑制台阶部产生的涂布条件。

在本实施例中，使硬化部116在延伸方向h的长度h1比边缘层114在延伸方向h的长度h2短。此外，对作为包括边缘部114a的边缘层114的一部分且在延伸方向h未从清洁刮刀112的端面到达基层115的露出部115a的部分进行硬化。结果，与一部分在延伸方向h从清洁刮刀112的端部延伸到达基层115的露出部115a的情况(h1>h2)相比，能够抑制基层115的膨大。为此，能够使硬化部116和除硬化部116外的区域117之间的台阶部较小(图7(b))。为此，能够兼顾地实现防止清洁刮刀112卷边以及防止调色剂滑过。

如图5所示，当在清洁刮刀112上形成硬化部116时，期望的是在用异氰酸酯化合物浸渍清洁刮刀112时，在使清洁刮刀112倾斜大约30度的状态下进行处理。结果，在边缘部114a侧容易积聚异氰酸酯化合物的溶液，从而能够稳定地实施使硬化部116在延伸方向h的长度h1比边缘层114在长度方向h的长度h2短的硬化。

如上所述地，根据本实施例中成像设备1的清洁刮刀112，对作为包括边缘部114a的边缘层114的一部分且未从边缘层114的表面到达基层115的部分进行硬化，使得仅对边缘层114进行硬化。为此，能够使进行硬化了的硬化部116和除硬化部116外的区域117之间的台阶部较小，因此抑制了调色剂的滑过，从而能够兼顾地实现防止清洁刮刀112卷边和防止调色剂滑过。

在第二实施例中，没有描述硬化部116在厚度方向t的长度，但是同样地在本实施例中，与第一实施例相似地，使硬化部116在厚度方向t的长度t1比边缘层114在厚度方向t的长度t2短。为此，能够抑制基层115的膨大，因此能够使硬化部116和除硬化部116外的区域117之间的台阶部较小，从而能够更大程度兼顾地实现防止清洁刮刀112卷边和防止调色剂滑过。

在第一和第二实施例中，使用感光鼓24(单个可旋转部件)作为图像承载部件，但是本发明不限于此。例如，也可以使用由多个可旋转辊支撑的可旋转带作为图像承载部件。在这种情况下，对于宽度方向w，在图像承载部件是由多个可旋转辊支撑的带的情况下，宽度方向w是与各个旋转辊的旋转轴线方向平行的方向。

在第一和第二实施例中，描述了将调色剂图像从感光鼓24直接转印到记录材料P上的直接转印方式。然而，本发明也可以应用于中间转印方式，其中，调色剂图像从感光鼓转印到中间转印部件如中间转印带上，然后从中间转印部件转印到记录材料上。在这种情况下，另一图像承载部件是中间转印部件，图像承载部件上的调色剂图像将通过转印部件转印到该另一图像承载部件上。

[第三实施例]

将详细地描述本发明的第三实施例。在本实施例中，与第二实施例相比，存在的差别是：使硬化部116在延伸方向h的长度h1比边缘层114在延伸方向h的长度h2长。

在本实施例中，硬化部116不仅形成在边缘层114上，而且形成在延伸到在延伸方向h与边缘层114相邻的基层115的露出部115a的部分上。为此，露出部115a的一部分也膨大，以在其自身和边缘层114之间产生台阶部。然而，露出部115a在延伸方向h以长度h2充分地与边缘部114a间隔开，因此露出部115a的膨大不会对远离露出部115a的边缘部114a有大的影响。为此，同样在本实施例中，能够使在进行了硬化的硬化部116和除硬化部116外的区域117之间的台阶部较小，因此可抑制调色剂滑过，从而能够兼顾实现防止清洁刮刀112卷边和防止调色剂滑过。

此外，在第三实施例中，与第一实施例相似地，使硬化部116在厚度方向t的长度t1比边缘层114在厚度方向t的长度t2短。为此，能够抑制基层115的膨大，因此能够使硬化部116和除硬化部116外的区域117之间的台阶部较小，从而能够更大程度兼顾地实现防止清洁刮刀112卷边和防止调色剂滑过。其他结构与第一和第二实施例相同。

[实施例]

通过使用几种清洁刮刀从感光鼓24去除残留调色剂，在打印20000张之后，评价清洁刮刀的卷边和清洁刮刀的清洁性。作为成像设备，使用上述第一实施例中的成像设备1。在高温高湿度(室温：30℃，湿度：80％)下评价清洁刮刀的卷边，在低温低湿度(室温：15℃，湿度：10％)下评价清洁性。通过光学显微镜测量每个清洁刮刀的边缘部的膨大部的高度Δt。表1示出了所用清洁刮刀的边缘层和基层的特性。

表1

(实施例1)

如第一实施例那样，在清洁刮刀12上形成硬化部16，其中，边缘层14和基层15整体都重叠(图2)。通过用适量的异氰酸酯化合物从包括边缘部14a的侧面浸渍清洁刮刀12来进行硬化。处理时间为40分钟，其中，使异氰酸酯化合物接触清洁刮刀12然后放置，膨大部16a的高度Δt为15μm。硬化部16在厚度方向t的长度t1为100μm，边缘层14在厚度方向t的长度t2为200μm，使得满足t1<t2，因而不对基层15进行硬化。表2和图7(a)示出了该清洁刮刀12的评价结果。如表2所示，没有清洁刮刀12的卷边，没有观察到调色剂滑过。

表2

*1:"AD"是施加方向。"SIDE"表示从侧面。"END"表示从端(边缘)面。

*2:"PT"是处理时间(分钟)。

*3:"BE"是刮刀卷边。"o"表示没有观察到卷边。"3000NG"表示在打印3000张时观察到卷边。

*4:"TST"是调色剂滑过。"o"表示没有观察到调色剂滑过。"3000NG"表示在打印3000张时观察到调色剂滑过。

(比较例1)

如图6所示，在清洁刮刀212上形成硬化部216，其中，边缘层214和基层215整体被重叠(图2)。通过用适量的异氰酸酯化合物从包括边缘部214a的端(边缘)面浸渍清洁刮刀212来进行硬化。处理时间为40分钟，其中，使异氰酸酯化合物接触清洁刮刀212然后放置，膨大部的高度Δt为45μm。硬化部216在厚度方向t的长度t1和边缘层214在厚度方向t的长度t2之间的关系为t1>t2，因而硬化部216形成在边缘层214和基层215二者上。表2和图7(a)示出了该清洁刮刀212的评价结果。如表2所示，关于清洁性，在3000张时没有观察到调色剂滑过。

(比较例2)

如图6所示，在清洁刮刀212上形成硬化部216，其中，边缘层214和基层215整体被重叠(图2)。通过用适量的异氰酸酯化合物从包括边缘部214a的端(边缘)面浸渍清洁刮刀212来进行硬化。处理时间为10分钟，其中，使异氰酸酯化合物接触清洁刮刀212然后放置，膨大部16a的高度Δt为25μm。硬化部216在厚度方向t的长度t1和边缘层214在厚度方向t的长度t2之间的关系为t1>t2，因而硬化部216形成在边缘层214和基层215二者上。表2和图7(a)示出了该清洁刮刀212的评价结果。如表2所示，在3000张时产生清洁刮刀212的卷边。

如图7(a)所示，用实线示出了取自第一实施例和其他实施例(未示出)的清洁刮刀12且其上形成实施例1的硬化部16的清洁刮刀特性。用虚线示出了取自比较例1和2的清洁刮刀212且其上形成另一个硬化部216的清洁刮刀特性。在任一情况下，随着更长的处理时间，硬化部的硬化程度进展，因此不容易产生清洁刮刀12和212的卷边。此外，随着膨大部的高度Δt减小，不容易产生调色剂滑过。也就是说，在该曲线图中，当数据处于更靠近曲线图右下位置时，能够兼顾实现防止清洁刮刀的卷边以及防止调色剂滑过。当将实施例1的实线和比较例1和2的虚线进行比较时，实施例1的实线处于靠近曲线图右下的位置，因此可以确认与比较例1和2相比，实施例1可以更高程度地兼顾实现防止清洁刮刀12的卷边以及防止调色剂滑过。

(实施例2)

如第二实施例那样，在清洁刮刀112上形成硬化部116，其中，边缘层114和基层115部分地重叠(图4)。通过用适量的异氰酸酯化合物从包括边缘部114a的侧面浸渍清洁刮刀112来进行硬化。处理时间为40分钟，其中，使异氰酸酯化合物接触清洁刮刀112然后放置，膨大部116a的高度Δt为15μm。硬化部116在延伸方向h的长度h1为2.5mm，边缘层114在延伸方向h的长度h2为3mm，使得满足h1<h2，因而没有对基层115进行硬化。同样地在实施例2中，使硬化部116在厚度方向t的长度t1比边缘层114在厚度方向t的长度t2短。表3和图7(b)示出了该清洁刮刀112的评价结果。如表3所示，没有清洁刮刀112的卷边，清洁性也是良好。

表3

*1:"AD"是施加方向。"SIDE"表示从侧面。"END"表示从端(边缘)面。

*2:"PT"是处理时间(分钟)。

*3:"BE"是刮刀卷边。"o"表示没有观察到卷边。

*4:"TST"是调色剂滑过。"o"表示没有观察到调色剂滑过。"18000NG"表示在打印18000张时观察到调色剂滑过。

(比较例3)

如在第二实施例那样，在清洁刮刀上形成硬化部，其中，边缘层和基层部分地重叠(图4)。通过用适量的异氰酸酯化合物从包括边缘部的侧面浸渍清洁刮刀来进行硬化。处理时间为40分钟，其中，使异氰酸酯化合物接触清洁刮刀然后放置，膨大部的高度Δt为25μm。硬化部在延伸方向h的长度h1为4mm，边缘层在延伸方向h的长度h2为3mm，使得满足h1>h2，因而硬化部形成在边缘层和基层二者上。表3和图7(b)示出了该清洁刮刀的评价结果。如表3所示，关于清洁性，在18000张之后，由于调色剂滑过而产生图像缺陷。

如图7(b)所示，用实线示出了取自第二实施例和其他实施例(未示出)的清洁刮刀112且其上形成实施例2的硬化部116的清洁刮刀特性。用虚线示出了取自比较例3和其他比较例(未示出)的清洁刮刀且其上形成另一个硬化部的清洁刮刀特性。与图7(a)相似地，在该曲线图中，当数据处于更靠近曲线图右下位置时，能够兼顾实现防止清洁刮刀的卷边以及防止调色剂滑过。当将实施例2的实线和比较例3的虚线进行比较时，实施例2的实线处于靠近曲线图右下的位置，因此可以确认与比较例3相比，实施例2可以更高程度地兼顾实现防止清洁刮刀的卷边以及防止调色剂滑过。

根据本发明，对作为包括边缘部的边缘层的一部分且不从边缘层的表面达到基层的部分进行硬化，因此能够仅对边缘层进行硬化。为此，能够抑制在进行了硬化的部分和未进行硬化的部分之间产生台阶部。

尽管已经参考这里公开的结构描述了本发明，但是本发明不限于所阐述的细节，本申请旨在涵盖落入改进目的或随附权利要求范围内的改型或变化。

Claims (10)

1.一种成像设备，包括：

可旋转的图像承载部件；

成像部，用于在图像承载部件上形成调色剂图像；和

清洁刮刀，包括边缘层和基层，用于与所述图像承载部件接触地去除所述图像承载部件上的调色剂，

其中，该边缘层包括与所述图像承载部件接触的边缘部且是弹性部件，该基层在所述清洁刮刀的厚度方向上重叠地设置在边缘层上以支撑边缘层，该基层也是弹性部件，并且该基层的冲击弹性大于边缘层的冲击弹性，

其中，所述清洁刮刀包括硬化部，该硬化部在清洁刮刀纵向上处于所述边缘部的两端部处，经过硬化使其比边缘层的其它部分更硬，以及

其中，硬化部从在纵向上处于图像承载部件成像区域外侧且与显影辊显影剂承载区域重叠的清洁刮刀纵向上的内侧纵向边缘延伸到清洁刮刀纵向上的远端，并且硬化部从边缘层表面在厚度方向上向内延伸但不到达基层，在厚度方向上硬化部的长度比边缘层的长度短。

2.根据权利要求1的成像设备，其中，在垂直于清洁刮刀纵向和厚度方向的长度方向上，硬化部的长度比边缘层的长度短。

3.根据权利要求1的成像设备，其中，基层包括有在其设置边缘层的一侧的表面露出的露出部，以及

其中，边缘层在垂直于清洁刮刀纵向和厚度方向的长度方向上相邻于露出部布置。

4.根据权利要求1的成像设备，其中，边缘层由聚氨酯树脂材料构成。

5.根据权利要求4的成像设备，其中，通过用异氰酸酯化合物浸渍聚氨酯树脂材料进行硬化。

6.一种清洁刮刀，用于去除图像承载部件上的调色剂，包括：

边缘层，其包括与所述图像承载部件接触的边缘部且是弹性部件；

基层，其在所述清洁刮刀的厚度方向重叠地设置在边缘层上以支撑边缘层，该基层也是弹性部件，并且该基层的冲击弹性大于边缘层的冲击弹性；和

其中，所述清洁刮刀包括硬化部，该硬化部在清洁刮刀纵向上处于所述边缘部的两端部处，经过硬化使其比边缘层的其它部分更硬，

其中，硬化部从在纵向上处于图像承载部件成像区域外侧且与显影辊显影剂承载区域重叠的清洁刮刀纵向上的内侧纵向边缘延伸到清洁刮刀纵向上的远端，并且硬化部从边缘层表面在厚度方向上向内延伸但不到达基层，在厚度方向硬化部的长度比边缘层的长度短。

7.根据权利要求6的清洁刮刀，其中，在垂直于清洁刮刀纵向和厚度方向的长度方向上，硬化部的长度比边缘层的长度短。

8.根据权利要求6的清洁刮刀，其中，基层包括有在其设置边缘层的一侧的表面露出的露出部，以及

其中，边缘层在垂直于清洁刮刀纵向和厚度方向的长度方向上相邻于露出部布置。

9.根据权利要求6的清洁刮刀，其中，边缘层由聚氨酯树脂材料构成。

10.根据权利要求9的清洁刮刀，其中，通过用异氰酸酯化合物浸渍聚氨酯树脂材料进行硬化。