JP2007114373A - Cleaning device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は静電記録方式の複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に使用するクリーニング装置、及び該クリーニング装置を有するプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device used in an image forming apparatus such as an electrostatic recording type copying machine or a laser beam printer, a process cartridge having the cleaning device, and an image forming apparatus.
電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体(感光ドラム)表面に静電的に形成されたトナー像を、紙などの転写材に静電的に転写して出力画像を得ることができる。 Image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles that perform image formation by electrophotographic method electrostatically transfer a toner image formed on the surface of an image carrier (photosensitive drum) onto a transfer material such as paper. To obtain an output image.
このような画像形成装置においては、転写時に転写材に転写されず、そのまま感光ドラム上に残留した残留トナー(未転写トナー)を、次の作像をするためにその都度十分に除去(クリーニング)することが必要である。 In such an image forming apparatus, residual toner (untransferred toner) that is not transferred to a transfer material during transfer but remains on the photosensitive drum as it is is sufficiently removed (cleaning) each time for the next image formation. It is necessary to.
そのため、クリーニング手段として、図2、3にその断面図で示すように、支持部材100aに弾性材料からなるブレード部100bが形成されたクリーニングブレード100が一般的に用いられており、前記ブレード部100bは感光ドラム101の長手方向に沿って一様に当接している。ここでは感光ドラム101が回転することにより感光ドラム101上の残留トナーがクリーニングブレード100により掻き取られ、除去されるようになっている。
Therefore, as shown in the sectional view in FIGS. 2 and 3, a
ところで、単にクリーニングブレード100が感光ドラムに当接しているだけでは、クリーニングブレード100で掻き落とされたトナーは装置内に撒き散らされることとなるので、通常、クリーニングブレード100はクリーニング容器103に取り付けられおり、該クリーニングブレードで掻き落とされたトナーはクリーニング容器103に収容される。
By the way, if the
クリーニングブレード100は、感光ドラム101に当接しており、その回転方向に対して、クリーニングブレードの上流側(図において下方部)にクリーニングブレード100により掻き取られたトナーをクリーニング容器103内に収容し、かつクリーニング容器103内に回収したトナーが再びクリーニング容器103外へ漏れ出すことを防止するためのスクイシート102が通常は設けられている。なお、このスクイシート102は感光ドラム101との間に掻き落とされたトナーが漏れないよう極めてその間を狭く配置されており、通常、感光ドラム101表面の残留トナーを掻き落とさない程度に弱く接触している。
The
図3の状況を図の上手側から見た様子を図4に示す。 FIG. 4 shows the situation of FIG. 3 viewed from the upper side of the figure.
クリーニングブレード100の長手方向両端部には端部シール部材104が設けられており、掻き取ったトナーを収納するべく設けられた開口部の両端部から残留トナーがクリーング容器外へ漏れ出すことを防止している。また、端部シール部材104は、クリーニングブレード100の端部からトナーが漏れることを防止するためその端部の下流側にオーバーラップする端部シール部104aを持っている。
そして、感光ドラム101のドラム端部にはドラムフランジ105が潜像形成部とほぼ同一の円筒作られ感光ドラム101と段差ができないようになっている。そして、端部シール部104がドラムフランジ105に対向するように接している。
A
なお、端部シール部104がドラムフランジ105のみと接するようになっていることもあれば、クリーニングブレード100とオーバーラップして感光ドラム101の潜像形成部にも接していることもある。
Note that the
クリーニングブレード100は、感光ドラム101の回転によって、当接部において高い摩擦力が生じて、クリーニングブレード100のブレード部100bが感光ドラム101の回転方向に引きずられるようにしてめくれたり、ブレード部表面に設けられた樹脂(例えば、ナイロン(商標))コートがはがれたりしてしまう場合があった。
The
クリーニング装置の長手方向両端部の端部シール部材104は、接着層の上にクッション層である難燃性ポリウレタン発泡体、さらに接着層を介して滑り性のよい高密度ポリエチレンやフェルト等を接着し、感光ドラム等の回転物に当接させ、クリーニング装置のクリーニング部端部でのトナーシール機能を持たせている。
The
このシール部材104と感光ドラム101の摺擦によって感光ドラム等の回転物のシール当接部が傷ついたり、シール部と回転物の摩擦によってシール部材104が長期使用で変形したりして、シール性能が悪くなるといった問題がある。
The
クリーニング装置において、スクイシート102によってクリーニングブレード100で掻き取られたトナーを全てクリーニング容器103内に収容しているが、このスクイシート102は、通常、非常薄いPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂フィルム(30〜70μm)やウレタンゴムシート(約0.5mm)等が用いられている。
In the cleaning device, all the toner scraped off by the
通常、このスクイシート102は、感光ドラム101を傷つけないために、非常に弱く感光ドラム101に当接させる。ところが、フィルムの一部にトナー等が付着・融着し、部分的な当接不良が発生したり、フィルムに融着したトナーが感光ドラム表面を傷つけたりするといった問題が発生することがある。
Usually, the squeeze sheet 102 is brought into contact with the
これら問題のうち特に、ブレードの端部めくれを防止するためにクリーニングブレードの摩擦を低下させる手段が、例えば、特許文献1〜3等に示されている。これは、低摩擦係数のフッ化黒鉛粉末をポリアミド等の樹脂の有機溶剤溶液に分散して、その中に板状のクリーニングブレードを浸漬し、塗布した後、乾燥、加熱、硬化した樹脂層からなるコーティング層を形成したものである。このように、クリーニングブレードの低摩擦化やブレードの端部の低摩擦化によって、ブレードめくれの防止等に一定の効果を収めている。
Among these problems, in particular, means for reducing the friction of the cleaning blade in order to prevent end turning of the blade is disclosed in, for example,
一方、酸素不在下、吸収線量1kGy〜10MGyの条件で、融点以上に加熱された原料フッ素樹脂に電離性放射線を照射して、摺動特性に優れた改質フッ素樹脂を得られる(特許文献4)。そして、この改質フッ素樹脂を電子写真画像形成装置の定着部材等に応用する提案もある(特許文献5〜8等)。しかし、この改質フッ素樹脂を電子写真画像形成装置のクリーニングブレード等のクリーニング部材の改良に使用されていない。 On the other hand, in the absence of oxygen, under conditions of absorbed doses of 1 kGy to 10 MGy, a raw material fluororesin heated to the melting point or higher is irradiated with ionizing radiation to obtain a modified fluororesin excellent in sliding characteristics (Patent Document 4). ). There is also a proposal to apply this modified fluororesin to a fixing member of an electrophotographic image forming apparatus (Patent Documents 5 to 8, etc.). However, this modified fluororesin is not used for improving a cleaning member such as a cleaning blade of an electrophotographic image forming apparatus.
近年、画像形成装置の高速化や画像の高画質化要求に伴うトナー形状の球形化や、感光ドラムの長寿命化の要求等に伴い、クリーニング技術の高度化が求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for more advanced cleaning technology in response to demands for increasing the speed of image forming apparatuses and increasing the image quality of images, as well as the demand for toner spheroidization and the long life of photosensitive drums.
また、上記したコーティング層を形成したブレードに用いられているフッ化黒鉛では、低摩擦化効果は高いものの、モース硬度が1〜2と低く、非常に摩耗しやすい物質である。そのため長期にわたる使用で表面に現われたフッ化黒鉛が摩耗してなくなってしまい、摩擦が大きくなる。つまり、初期は摩擦が小さいものの、長期間にわたる使用で低摩擦化効果がなくなってきてしまうという問題があった。 Further, the fluorinated graphite used in the blade having the coating layer described above is a substance that is very easy to wear, although the effect of reducing friction is high but the Mohs hardness is as low as 1-2. For this reason, the fluorinated graphite that appears on the surface after long-term use is worn away and friction increases. That is, although the friction is small in the initial stage, there is a problem that the effect of reducing the friction is lost after long-term use.
また、フッ化黒鉛だけでなく、従来の分子量の比較的小さなPTFE等のフッ素樹脂を用いた場合においても、その耐久性や形状の安定性、オゾン生成物による汚染や劣化のような問題が発生し、十分な性能が得られなかった。 In addition, not only fluorinated graphite, but also conventional fluororesins such as PTFE with a relatively low molecular weight, problems such as durability and shape stability, contamination and deterioration by ozone products occur. However, sufficient performance was not obtained.
また、スクイシートや端部シール部材は、耐久性や形状の安定性、オゾン生成物による汚染や劣化によって汚染物による付着が増加するという問題がある。 In addition, the squeeze sheet and the end seal member have a problem in that adhesion due to contaminants increases due to durability, shape stability, and contamination and degradation by ozone products.
これら問題を解消するために、一般的なフッ素樹脂フィルムを用いて滑り性の改善や、付着性を改善する試みもなされているが、一般的なフッ素樹脂の場合、耐摩耗性がPETやポリエチレン等に比べ悪くまた、フィルムの剛性も悪い、そのため、トナーの付着と言う問題だけでなく、素材の形状安定性という面からも、十分な性能が得られていない。
すなわち、本発明の課題は、クリーニングブレードや回転体の端部フランジ、端部シール部材、スクイシート等の摩擦を長期にわたって安定して低く押さえ、素材の形状の安定性、オゾン生成物による汚染や劣化による汚染物による付着が増加するのを防止し、長期にわたって安定してクリーニング性能を維持する画像形成装置のクリーニング装置を提供することである。 That is, the problem of the present invention is that the friction of the cleaning blade, the end flange of the rotating body, the end seal member, the squeeze sheet, etc. is stably kept low over a long period of time, the stability of the shape of the material, the contamination and deterioration by the ozone product It is an object of the present invention to provide a cleaning device for an image forming apparatus that prevents an increase in adhesion due to contaminants and maintains a cleaning performance stably over a long period of time.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討し、感光ドラム表面をクリーニングするのに設けるクリーニング装置に使用する各種部材の感光ドラムと接する部分を、特定の処理により架橋したフッ素樹脂を含む樹脂で被覆すれば、上記課題が達成されることを見出し、本発明に至った。 The present inventor has intensively studied to solve the above-described problems, and includes a fluororesin in which a portion of various members used for a cleaning device provided for cleaning the surface of the photosensitive drum that is in contact with the photosensitive drum is crosslinked by a specific treatment. The present inventors have found that the above problems can be achieved by coating with a resin, and have reached the present invention.
すなわち、本発明は、画像形成装置の像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置において、像担持体と接する或いは接触する部材(以下、「クリーニング部材」という)が、像担持体に接する或いは接触する部分(以下、「当接部」という)に、不活性気体雰囲気下の電子線照射で架橋したフッ素樹脂(以下、「架橋フッ素樹脂」という)を含有する樹脂層が形成されていることを特徴とするクリーニング装置である。 That is, according to the present invention, in a cleaning device that removes toner remaining on an image carrier of an image forming apparatus, a member that contacts or contacts the image carrier (hereinafter referred to as “cleaning member”) contacts the image carrier. Alternatively, a resin layer containing a fluororesin (hereinafter referred to as “crosslinked fluororesin”) crosslinked by electron beam irradiation in an inert gas atmosphere is formed in a contact portion (hereinafter referred to as “contact portion”). This is a cleaning device.
なお、クリーニング部材が、クリーニングブレード、クリーニング容器端部シール部材又はスクイシートであることが好ましい。 The cleaning member is preferably a cleaning blade, a cleaning container end seal member, or a squeeze sheet.
また、本発明は、不活性気体雰囲気下の電子線照射が、酸素分圧13kPa以下の雰囲気下の、吸収線量1kGy〜10MGyとなる電子線照射であり、架橋フッ素樹脂の原料フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン(PTFE)又はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)である上記のクリーニング装置である。 Further, the present invention is an electron beam irradiation in which an electron beam irradiation in an inert gas atmosphere results in an absorbed dose of 1 kGy to 10 MGy in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 13 kPa or less. It is the above-described cleaning device which is fluoroethylene (PTFE) or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA).
なお、架橋フッ素樹脂含有樹脂層の摩耗量が摺動距離42.8kmに対して摩耗厚みで2μm以下であることが好ましい。 The wear amount of the crosslinked fluororesin-containing resin layer is preferably 2 μm or less in terms of wear thickness with respect to the sliding distance of 42.8 km.
また、架橋フッ素樹脂を含有する樹脂層が、厚み17〜27μmであり、かつ表面の粗さ(十点平均粗さ、Rzjis)が3μm以下であることがより好ましい。 Moreover, it is more preferable that the resin layer containing a crosslinked fluororesin has a thickness of 17 to 27 μm and a surface roughness (10-point average roughness, Rz jis ) of 3 μm or less.
ここで、架橋フッ素樹脂が平均粒径8μm以下の粉体であることがより好ましい。 Here, the crosslinked fluororesin is more preferably a powder having an average particle size of 8 μm or less.
さらに、クリーニング部材が、像担持体への当接圧を20〜80N/mとしたとき、架橋フッ素樹脂を含有する樹脂層の摩耗量が摺動距離42.8kmに対して摩耗厚み2μm以下であるクリーニングブレードであることがより好ましい。 Furthermore, when the cleaning member has a contact pressure on the image carrier of 20 to 80 N / m, the wear amount of the resin layer containing the crosslinked fluororesin is less than 2 μm with respect to the sliding distance of 42.8 km. A certain cleaning blade is more preferable.
さらに、本発明は、上記のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ又は画像形成装置である。 Furthermore, the present invention is a process cartridge for an image forming apparatus or an image forming apparatus having the cleaning device described above.
本発明のクリーニング装置は、感光ドラムと接する部分に不活性気体雰囲気下に電子線照射して架橋させたフッ素樹脂を含む樹脂層を形成した部材、例えば、クリーニングブレード、端部シール部材或いはスクイシートを使用しているので、感光ドラムに対するこれら部材からの摩擦を長期にわたり、安定して低く押さえることが可能となり、トナーがこれら部材へ付着するのが防がれ、感光ドラム表面へ傷がつくことも殆どなくなり、また、感光ドラムに接する部材はその形状も安定して保たれている。したがって、本発明のクリーニング装置は感光ドラム表面をクリーニングする性能が極めて良好である。 The cleaning device of the present invention comprises a member formed with a resin layer containing a fluororesin that has been cross-linked by irradiation with an electron beam in an inert gas atmosphere, such as a cleaning blade, an end seal member, or a squeeze sheet. Since it is used, friction from these members against the photosensitive drum can be kept stable and low over a long period of time, toner is prevented from adhering to these members, and the surface of the photosensitive drum can be damaged. The member that is in contact with the photosensitive drum is almost eliminated, and the shape of the member is kept stable. Therefore, the cleaning device of the present invention has very good performance for cleaning the surface of the photosensitive drum.
以下本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
本発明は、画像形成装置の感光ドラムに当接して使用される、該感光ドラム上にトナー画像が転写されたときに残存するトナー等を掻き取り、感光ドラム表面をクリーンにするクリーニング装置に係り、その特徴とするところは、感光ドラム表面に接する或いは接触接する部材(クリーニング部材)、例えば、クリーニングブレード、スクイシート、端部シール部材等の感光ドラムと接する部分或いは接触する部分に、架橋フッ素樹脂を含有する樹脂層が形成されていることにある。 The present invention relates to a cleaning device that is used in contact with a photosensitive drum of an image forming apparatus, scrapes off toner remaining when a toner image is transferred onto the photosensitive drum, and cleans the surface of the photosensitive drum. The characteristic feature is that a cross-linked fluororesin is applied to a part in contact with or in contact with a photosensitive drum such as a cleaning blade, a squeeze sheet, or an end seal member such as a cleaning blade, a squeeze sheet, or an end seal member. The resin layer to be contained is formed.
本発明で使用する架橋フッ素樹脂とは、不活性気体雰囲気下に電子線を照射して架橋させたフッ素樹脂である。なお、未架橋のフッ素樹脂や、電子線照射が活性ガス雰囲気下で行なわれたフッ素樹脂では、耐摩耗性が不足し、本発明の効果が得られない。 The cross-linked fluororesin used in the present invention is a fluororesin that is cross-linked by irradiation with an electron beam in an inert gas atmosphere. Note that the uncrosslinked fluororesin or the fluororesin that has been irradiated with an electron beam in an active gas atmosphere has insufficient wear resistance, and the effects of the present invention cannot be obtained.
この架橋フッ素樹脂は、例えば、特開2003−12815号公報に記載された製造方法で製造することが可能である。すなわち、原料フッ素樹脂、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の粉末を不活性気体雰囲気下に、好ましくは酸素分圧が13kPa以下である雰囲気下に置き、通常、原料フッ素樹脂の融点以上の温度、好ましくは融点より10〜30℃高い温度において電子線を照射することにより得られる。電子線照射を融点以上の温度でするのは、原料フッ素樹脂が融点以下の温度では主鎖が十分な運動をすることができず、主鎖間の架橋が行なわれずに、主鎖が切断され、フッ素樹脂の強度が十分にならないことがあるからである。なお、酸素分圧が13kPa以下であるならば、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性気体からなる雰囲気ガスの状況であればよい。照射効率等を考えるときには、減圧下にあってもよい。さらに、こうして得られた電子線照射済みのフッ素樹脂粉末を粉砕分級して本発明に使用する耐摩耗性に優れた架橋フッ素樹脂が得られる。しかし、そのままでは粉砕が困難なことが有るので必要により再び電子線照射すると粉砕が容易にできるようになるので、さらに電子線照射することもできる。なお、この2回目の電子線照射は不活性気体雰囲気下である必要はない。 This cross-linked fluororesin can be produced, for example, by the production method described in JP2003-12815A. That is, raw material fluororesin, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene A powder such as a copolymer (ETFE) is placed in an inert gas atmosphere, preferably in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 13 kPa or less. Usually, the temperature is equal to or higher than the melting point of the raw fluororesin, preferably 10 to 30 from the melting point. It is obtained by irradiating with an electron beam at a high temperature. The reason why the electron beam irradiation is performed at a temperature higher than the melting point is that the main chain cannot sufficiently move at a temperature lower than the melting point of the raw fluororesin, and the main chain is cut without crosslinking between the main chains. This is because the strength of the fluororesin may not be sufficient. In addition, as long as the oxygen partial pressure is 13 kPa or less, it may be in the state of an atmospheric gas composed of an inert gas such as nitrogen, argon, or helium. When considering irradiation efficiency and the like, it may be under reduced pressure. Furthermore, the obtained fluororesin powder that has been irradiated with the electron beam is pulverized and classified to obtain a crosslinked fluororesin excellent in abrasion resistance used in the present invention. However, since the pulverization may be difficult as it is, the pulverization can be easily performed by irradiating the electron beam again if necessary, so that the electron beam can be further irradiated. Note that the second electron beam irradiation need not be performed under an inert gas atmosphere.
電子線照射量としては、吸収線量として1kGy〜10MGyとするのが好ましい。この照射量が有れば十分に本発明で必要とする架橋度の架橋フッ素樹脂が得られる。 The electron beam dose is preferably 1 kGy to 10 MGy as the absorbed dose. If this irradiation amount is present, a crosslinked fluororesin having a sufficient degree of crosslinking required in the present invention can be obtained.
なお、必要により照射する2回目の電子線照射量としては、1MGy以下であることが適当である。なお、この2回目の電子線照射は電子線照射フッ素樹脂の粉砕を良好にするためのものであるので、1回目の電子線照射後に予め粉砕級して置くことが好ましい。その後、篩等により分級して使用する。なお、架橋フッ素樹脂粉末としては、平均粒径が8μm以下であるものが好ましい。 In addition, it is suitable that it is 1MGy or less as a 2nd electron beam irradiation amount irradiated as needed. Since the second electron beam irradiation is for improving the pulverization of the electron beam irradiated fluororesin, it is preferable that the second electron beam irradiation is previously pulverized after the first electron beam irradiation. Then, classify with a sieve or the like. The crosslinked fluororesin powder preferably has an average particle size of 8 μm or less.
上述の架橋フッ素樹脂粉末は、クリーニング部材の感光ドラムと接する或いは接触する場所にクリーニング部材の材料に応じた樹脂材料に分散された形で配設される。例えば、クリーニングブレードでは、感光ドラムに接するブレード材料は弾性、強度及び製造の容易さからポリウレタン樹脂製であることが多いので、通常、架橋フッ素樹脂粉末を分散させる樹脂材料としてポリアミド樹脂を、摺擦抵抗性が良好であるので使用する。 The above-mentioned cross-linked fluororesin powder is disposed in a form dispersed in a resin material corresponding to the material of the cleaning member at a location where it contacts or comes into contact with the photosensitive drum of the cleaning member. For example, in a cleaning blade, the blade material in contact with the photosensitive drum is often made of a polyurethane resin because of its elasticity, strength, and ease of manufacture. Therefore, a polyamide resin is usually rubbed as a resin material for dispersing the crosslinked fluororesin powder. Used because of good resistance.
このようなポリアミド樹脂は、塗料化されたものが、例えば、東レ(株)からは商品名プラタミド(M1276、M995、CM4000、CM8000等)で、ナガセケミテックス(株)からは商品名トレジン(F30、MF30、EF30T等)で市販されており、これらは何れでも本発明では使用できる。 Such a polyamide resin is made into a paint, for example, from Toray Industries, Inc. under the trade name Platamide (M1276, M995, CM4000, CM8000, etc.) and from Nagase Chemitex Co., Ltd. under the trade name Resin (F30). , MF30, EF30T, etc.), any of which can be used in the present invention.
本発明では、通常、このようなポリアミド樹脂塗料液に、必要な導電剤、安定剤等と共に、上記の架橋フッ素樹脂粉末を配合したものを、クリーニング部材の感光ドラムと接する或いは接触する部分に塗布乾燥して、本発明のクリーニング部材を得る。 In the present invention, such a polyamide resin coating liquid is usually applied to the cleaning member in contact with or in contact with the photosensitive drum, together with the necessary conductive agent, stabilizer, etc. Drying to obtain the cleaning member of the present invention.
なお、このような塗料による表面形成に換えてフッ素樹脂フィルムを貼着することが可能な場合には、フッ素樹脂のフィルムを上記電子線照射条件で架橋処理したものを用いることが可能である。すなわち、適当な厚み、例えば、クリーニングブレードでは1〜50μm、好ましくは2〜30μmのフィルムを、上記したような電子線照射条件で架橋処理したものを接着可能化処理して貼着してもよい。 In addition, when it is possible to attach a fluororesin film instead of the surface formation with such a paint, it is possible to use a film obtained by crosslinking a fluororesin film under the electron beam irradiation conditions. That is, a film having an appropriate thickness, for example, a cleaning blade of 1 to 50 μm, preferably 2 to 30 μm, which has been subjected to a crosslinking treatment under the electron beam irradiation conditions as described above may be adhered and pasted. .
フッ素樹脂は、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性或いは電気的特性等に優れた性質を有するため、これらの特徴を利用して、エンジニアリングプラスチックとして、或いは固体潤滑材、コーティング材等として多用されている。しかしながら、フッ素樹脂自体は耐摩耗性に劣り、不活性気体中での放射線の照射により耐摩耗性を改善されることが知られている。本発明では、上述のように不活性気体雰囲気下に電子線照射により改質されたフッ素樹脂、すなわち架橋フッ素樹脂を用いることに特徴がある。 Fluoropolymers have excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, and electrical characteristics. Therefore, using these characteristics, they are frequently used as engineering plastics or as solid lubricants and coating materials. ing. However, it is known that the fluororesin itself is inferior in wear resistance and can be improved by irradiation with radiation in an inert gas. The present invention is characterized by using a fluororesin modified by electron beam irradiation in an inert gas atmosphere as described above, that is, a cross-linked fluororesin.
架橋フッ素樹脂を含む被膜層を形成するクリーニング部材としては、クリーニングブレード、スクイシート或いは端部シール部材である。これらは従来公知から使用されている部材の表面の被覆層(処理層)の形成に代えて架橋フッ素樹脂を含む層を形成すればよい。 The cleaning member for forming the coating layer containing the cross-linked fluororesin is a cleaning blade, a squeeze sheet, or an end seal member. These may be formed by forming a layer containing a cross-linked fluororesin instead of forming a coating layer (treatment layer) on the surface of a member conventionally used.
例えば、クリーニングブレードでは、金属製の支持部材に感光ドラムと当接するブレード部材をポリウレタン樹脂等の弾性材料で形成して貼着したり、直接一体成形したりし、必要により、バリ等を取り除くトリミング処理をしたものを使用する。 For example, with a cleaning blade, trimming is performed by forming a blade member that contacts the photosensitive drum on a metal support member with an elastic material such as polyurethane resin and directly molding it, or removing it as necessary. Use the processed one.
ポリウレタン樹脂をブレード部材とするときには、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分等について、従来から、当該ブレードとして使用されているものが支障なく使用できる。また、必要により加える各種添加剤についても、従来から公知のものが使用できる。さらに、成形方法も、ポリウレタン樹脂を必要な厚みの微発泡シートとし、そのシートから所定大きさに切り出してもよく、また、クリーニングブレード成形金型に支持部材を載置し、そこにポリウレタン原料を注入硬化することによってもよい。このようなブレード部材の感光ドラムとの当接部に架橋フッ素樹脂を含む塗料膜を形成する。なお、塗膜形成に換えて、架橋フッ素樹脂フィルムを貼着してもよい。 When a polyurethane resin is used as a blade member, a polyol component, a polyisocyanate component, and the like that have been conventionally used as the blade can be used without any problem. Moreover, conventionally well-known things can be used also about the various additives added as needed. Further, the molding method may be to form polyurethane resin as a micro-foamed sheet having a required thickness and cut out from the sheet to a predetermined size. Also, a support member is placed on a cleaning blade molding die, and a polyurethane raw material is placed there. It may be by injection hardening. A coating film containing a cross-linked fluororesin is formed on the contact portion between the blade member and the photosensitive drum. In addition, it may replace with coating-film formation and you may stick a crosslinked fluororesin film.
このようなクリーニングブレードの例を図1に示す。図1において、クリーニングブレード100は、金属製の支持部材100aにポリウレタン樹脂等のブレード部材100bが貼着されており、そのブレード部材100bの感光ドラム(不図示)と当接する部分に本発明の架橋フッ素樹脂粉末を含む樹脂層或いは架橋フッ素樹脂フィルム層100cが形成されているので、クリーニングブレードの信頼性が向上している。
An example of such a cleaning blade is shown in FIG. In FIG. 1, a
また、スクイシートは、感光ドラム表面に弱く接触する状態で使用されるので、ある程度の剛性、機械的強度、柔軟性を有するシートであることが要求され、通常、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタンゴム等からなるシートが使用される。このようなシートの感光ドラムと弱く接触する部分に架橋フッ素樹脂を含む塗膜を形成するか架橋フッ素樹脂フィルムを貼着する。なお、架橋フッ素樹脂フィルムが十分な厚みと強度を有する場合はクリーニング容器に直接取り付けてスクイシートとしてもよい。 Further, since the squeeze sheet is used in a state where it is weakly in contact with the surface of the photosensitive drum, it is required to be a sheet having a certain degree of rigidity, mechanical strength and flexibility, and is usually a sheet made of polyethylene terephthalate, polyurethane rubber or the like. Is used. A coating film containing a cross-linked fluororesin is formed or a cross-linked fluororesin film is attached to a portion of such a sheet that weakly contacts the photosensitive drum. In addition, when a crosslinked fluororesin film has sufficient thickness and intensity | strength, it is good also as attaching to a cleaning container directly and making it a squeeze sheet | seat.
端部シール部材は、クリーニングブレードほどではないが、感光ドラム表面或いはドラムフランジ表面と摺擦するので、摺動性に優れることからフッ素樹脂で作られることがあるが、ムクのフッ素樹脂では耐摺擦性に劣り、すぐに隙間ができてしまいクリーニングブレードが掻き落としたトナーを漏らしてしまうという問題がある。そこで、該端部シール部材はクッション性、耐摺擦性が求められ、通常薄いシート状発泡弾性体の表面に耐摺擦性の樹脂被膜が設けられたものが使用される。その発泡弾性体しては発泡ポリウレタン樹脂がよく使用され、表面樹脂は摩擦係数が小さな高分子ポリエチレンとされていることが多い。なお、本発明では、表面に架橋フッ素樹脂を含む塗膜を形成するか、架橋フッ素樹脂フィルムを貼着する。 Although the end seal member is not as clean as the cleaning blade, it is rubbed against the photosensitive drum surface or drum flange surface, so it may be made of fluororesin due to its excellent slidability. There is a problem that the rubbing property is inferior, and a gap is formed immediately and the cleaning blade leaks out the toner. Therefore, the end seal member is required to have cushioning and rubbing resistance, and usually a thin sheet-like foamed elastic body provided with a rubbing-resistant resin film is used. As the foamed elastic body, a polyurethane foam resin is often used, and the surface resin is often made of a high molecular weight polyethylene having a small friction coefficient. In the present invention, a coating film containing a crosslinked fluororesin is formed on the surface, or a crosslinked fluororesin film is attached.
上記したようにして得られたクリーニング部材をクリーニング装置に組み込むことにより、感光ドラム表面を安定して、長期にわたり良好なクリーニング効果が達成できる。すなわち、これらクリーニング部材は画像形成装置及びプロセスカートリッジに使用するクリーニング装置の部材として好ましいものである。なお、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、各色カラー画像を被記録媒体に転写する際これら画像を一時的に転写して一体化するための転写ローラ、転写フィルムが使用されているが、このようなカラー画像形成装置では、感光ドラムのクリーニング用ばかりでなく、この転写ローラや転写フィルムのクリーニングにも本発明のクリーニング装置を使用することができる。なお、その際は必ずしもスクイシートや端部シール部材が備えられていなくてもよい。 By incorporating the cleaning member obtained as described above into the cleaning device, the surface of the photosensitive drum can be stabilized and a good cleaning effect can be achieved over a long period of time. That is, these cleaning members are preferable as members of a cleaning device used for an image forming apparatus and a process cartridge. In the electrophotographic color image forming apparatus, when transferring each color image to a recording medium, a transfer roller and a transfer film for temporarily transferring and integrating these images are used. In such a color image forming apparatus, the cleaning device of the present invention can be used not only for cleaning the photosensitive drum but also for cleaning the transfer roller and transfer film. In this case, the squeeze sheet and the end seal member are not necessarily provided.
以下、実施例により本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
参考例1 架橋フッ素樹脂粉末「架橋粉末A」の製造
平均粒径40μmのPTFEモールディングパウダー(旭硝子(株)製、G−163)を350℃に加熱して、微融着した状態のPTFEにし、これを酸素濃度分圧が66Pa以下である窒素ガス中335℃に置き、吸収線量が100kGyとなるように電子線照射(加速電圧1MeV)をした。次いで、これをジェットミルによって平均粒径27μmとなるまで粉砕し、200メッシュ篩の通過分を集めた。得られた粉末を室温で空気中吸収線量が30kGyとなる電子線照射し、再びジェットミルで粉砕し、平均粒径が8μmである射架橋PTFE粉末「架橋粉末A」を得た。なお、ここで使用した電子線照射装置は電気興業(株)製の電子線照射装置エレクトロンシャワー(商品名)である。
Reference Example 1 Production of cross-linked fluororesin powder “cross-linked powder A” PTFE molding powder (G-163, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having an average particle size of 40 μm was heated to 350 ° C. to form PTFE in a slightly fused state. This was placed at 335 ° C. in nitrogen gas having an oxygen concentration partial pressure of 66 Pa or less, and irradiated with an electron beam (
また、最初の電子線照射を空気中での検討を行なったが、フッ素樹脂が劣化し、良好な架橋フッ素樹脂粉末が得られなかったので、検討を中止した。 Further, although the first electron beam irradiation was examined in the air, the fluororesin deteriorated and a good crosslinked fluororesin powder could not be obtained.
参考例2 電子線照射フッ素樹脂フィルムの製造
厚さ20μmのPFAチューブシート(グンゼ(株)製)に対して、酸素分圧66Pa(0.5torr)、窒素雰囲気下、350℃で電子線(加速電圧1MeV)を照射線量が100kGy又は50kGyとなるように照射して改質処理し、次いで、その片面を液体アンモニアに金属ナトリウムを約1%含む溶液で接着可能化処理して、電子線照射フッ素樹脂フィルム(以下、それぞれ「照射フィルムA」、「照射フィルムB」という)を得た。
Reference Example 2 Production of Electron Beam Irradiated Fluoropolymer Film An electron beam (accelerated) at 350 ° C. under an oxygen partial pressure of 66 Pa (0.5 torr) and nitrogen atmosphere against a 20 μm thick PFA tube sheet (manufactured by Gunze Co., Ltd.) A voltage of 1 MeV) is applied so that the irradiation dose is 100 kGy or 50 kGy, and then one surface of the surface is modified with a solution containing about 1% of metallic sodium in liquid ammonia, and then irradiated with an electron beam. Resin films (hereinafter referred to as “irradiated film A” and “irradiated film B”, respectively) were obtained.
参考例3 クリーニングブレード本体の製造
エチレンアジペート系ウレタンプレポリマー100質量部(日本ポリウレタン工業(株)製、Mn=1500、NCO=6.2質量%)及び、硬化剤として1.4−ブタンジオール3.9質量部とトリメチロールプロパン2.1質量部を混合してウレタンゴム原料を調製し、次いで、接着剤を塗布したSUS製の支持板金を仕込んだクリーニングブレード成形型に注入し、130℃、30分間加熱加硫処理し、脱型したのち、130℃の恒温室内で4時間二次加硫処理して、支持板金にウレタンゴムの結合したクリーニングブレード本体を製造した。なお、このゴム部分は幅20mm厚み2mmであり、JISAゴム硬さ77°、圧縮歪(70℃)9%、反発弾性率40%であった。
Reference Example 3 Production of
実施例1
ポリアミド系塗装樹脂「プラタミドM995」(商品名、東レ社製)20質量部をメチルアルコール100質量部に溶解し、活性粒子としてフッ化黒鉛(商品名、セフボンDM、セントラル硝子(株)製)1質量部及び架橋粉末A(参考例1で製造)2質量部を均一に混合している中に、参考例3で作成したクリーニングブレード本体の先端を浸し、自然乾燥した後、130℃、10分間加熱乾燥し、平均厚み12μmのコート層を形成した。次いで、ブレード先端をカッターで先端の直線性を整えてクリーニングブレード1を得た。
Example 1
Polyamide-based coating resin “Platamide M995” (trade name, manufactured by Toray Industries, Inc.) 20 parts by mass is dissolved in 100 parts by mass of methyl alcohol, and fluorinated graphite (trade name, Cefbon DM, manufactured by Central Glass Co., Ltd.) 1 The tip of the cleaning blade body prepared in Reference Example 3 is immersed in 2 parts by mass of the mass part and the crosslinked powder A (manufactured in Reference Example 1) and uniformly dried, and then 130 ° C. for 10 minutes. Heat drying was performed to form a coat layer having an average thickness of 12 μm. Next, the
実施例2
架橋粉末Aの使用量を5質量部とする以外は実施例1と同様にして、コート層の平均厚みが17μmであるクリーニングブレード2を得た。
Example 2
A
比較例1
架橋粉末Aを使用せず、代わりにフッ化黒鉛を3質量部に増やす以外は実施例1と同様にして、コート層の平均厚みが17μmであるクリーニングブレード3を得た。
Comparative Example 1
A
比較例2
架橋粉末Aに代えて、ポリフッ化ビニリデン粉末(商品名:カイナー500、ペンヲルト社製、平均粒径8μmに調整したもの)を使用する以外は実施例1と同様にして、コート層の平均厚みが17μmであるクリーニングブレード4を得た。
Comparative Example 2
The average thickness of the coating layer is the same as in Example 1 except that polyvinylidene fluoride powder (trade name: Kyner 500, manufactured by Penwort, adjusted to an average particle size of 8 μm) is used instead of the crosslinked powder A. A cleaning blade 4 of 17 μm was obtained.
これらクリーニングブレードをタンデム型の電子写真方式のフルカラー複写機(キヤノン社製、CLC5000)の各色複写ユニットの感光ドラムのクリーニング装置に搭載し、耐久後のブレードめくれとクリーニング性を高温高湿(30℃、80%RH)下で検討した。 These cleaning blades are mounted on the photosensitive drum cleaning device of each color copying unit of a tandem-type electrophotographic full-color copying machine (manufactured by Canon, CLC5000). , 80% RH).
設定条件としては、プロセススピード200mm/secクリーニングブレードの当接圧(線圧)30g/cm、当接角度27°、自由長7mmとした。 The setting conditions were a process speed of 200 mm / sec, a cleaning blade contact pressure (linear pressure) of 30 g / cm, a contact angle of 27 °, and a free length of 7 mm.
ブレードめくれが発生しやすい高温高湿下において、ブレード部にトナーを供給して一定枚数(初期:100枚、耐久:7万枚)の複写動作させた(A4用紙使用)後、現像器を外し、ブレード部にトナーが供給されない状態で50枚の複写動作をした際にブレードがめくれていないかを確認することによった。その結果を表1に示した。 Under high temperature and high humidity where blade turning is likely to occur, toner is supplied to the blade and a certain number of sheets (initial: 100 sheets, durability: 70,000 sheets) are copied (using A4 paper), then the developer is removed. It was confirmed that the blade was not turned over when 50 sheets of copying operation was performed without toner being supplied to the blade portion. The results are shown in Table 1.
また、耐久めくれ終了後にクリーニングブレードの架橋フッ素樹脂含有コート層を観察し、剥れが発生していないかどうか調べた。さらに、耐久中のクリーニング不足(すり抜け)が発生していないかも調べた。これらの結果も表1に示した。 Further, after finishing the endurance, the cross-linked fluororesin-containing coating layer of the cleaning blade was observed to examine whether peeling occurred. In addition, it was also examined whether there was a lack of cleaning (due through) during durability. These results are also shown in Table 1.
なお、これら評価は「○:発生せず」、「△:発生することがある」及び「×:発生した」の3ランクとした。 In addition, these evaluations were made into 3 ranks of "(circle): It did not generate | occur | produce", "(DELTA): It may generate | occur | produce", and (x: It generate | occur | produced).
実施例1に見られるように、コート層にフッ化黒鉛に電子線架橋フッ素樹脂粉末を添加したものは耐久後においても、ブレードめくれが発生しない。また、実施例2に見られるように、電子線架橋フッ素樹脂粉末の配合量を増やしても問題がない。一方、フッ化黒鉛のみを使用したもの(比較例1)では耐久後の強制ブレードめくれ試験においてブレードめくれが発生することがあった。また、電子線架橋していないフッ素樹脂粉末(比較例2)では剥れ及びすり抜けは観察されなかったが、強制ブレードめくれ試験において、初期においてブレードめくれが発生することがあり、耐久後では完全にブレードめくれが発生した。すなわち、電子線架橋フッ素樹脂含有コート層をクリーニングブレードの感光ドラムとの摺擦面に設けることが好ましいことがわかった。 As can be seen in Example 1, the coating layer in which the electron beam cross-linked fluororesin powder is added to the fluorinated graphite does not cause blade turning even after durability. Further, as seen in Example 2, there is no problem even if the blending amount of the electron beam crosslinked fluororesin powder is increased. On the other hand, in the case of using only fluorinated graphite (Comparative Example 1), blade turning sometimes occurred in the forced blade turning test after durability. Moreover, peeling and slipping-out were not observed in the fluororesin powder not subjected to electron beam crosslinking (Comparative Example 2), but in the forced blade turning test, blade turning may occur at an initial stage, and after the endurance, Blade turning occurred. That is, it has been found that it is preferable to provide the electron beam cross-linked fluororesin-containing coating layer on the rubbing surface of the cleaning blade with the photosensitive drum.
なお、クリーニングブレード2、クリーニングブレード3及びコート層を設けない参考例3で作製したクリーニングブレード本体を用い、感光ドラムへの当接圧の影響を調べ、その結果を表2に示した。なお、耐久後のブレード先端を写真に撮り、複写機に組み込む前の写真と比べ、その摩耗量も調べ、表2に示した。なお、先端摩耗量は、10万枚とはクリーニングブレードが感光ドラムと接触して摺動した距離が42.8kmとなるので、これにより、耐久7万枚後の実測摩耗量を計算により換算したものである。
Note that the
実施例2のクリーニングブレード2を使った場合、当接圧10g/cmではトナーのすり抜けが起き、当接圧20g/cm以上ではすり抜けが起きていない。当接圧を80g/cmまで上げてもブレードのめくれは、発生しなかった。また、当接圧80g/cmでも先端の摩耗量は1μm/10万枚以下であった。
When the
一方、比較例1のクリーニングブレード3を使った場合、当接圧を30g/cm以上に上げるとブレードのめくれが発生してしまった。なお、すり抜けについては、当接圧20g/cmから良好であったが、先端の摩耗は、当接圧20g/cmでは5μm/10万枚であり、当接圧30g/cm以上とするとさらに摩耗量は大きくなった。
On the other hand, when the
表面にコートを施していない本体(参考例3で作成)をそのままウレタンゴムブレードとして用いた場合、当接圧10g/cmでも耐久途中でブレードめくれが発生した。 When the main body (prepared in Reference Example 3) with no coating on the surface was used as a urethane rubber blade as it was, the blade turned up during the durability even at a contact pressure of 10 g / cm.
実施例3〜7
コート層の厚みが約10μm、約15μm、約20μm、約25μm又は約30μmになるように架橋フッ素樹脂粉末含有樹脂層の塗料を塗布する他は実施例2と同様にして、クリーニングブレード5〜9を作製し、上記タンデム型の電子写真方式のフルカラー複写機に搭載し、プロセススピード200mm/sec、クリーニングブレードの当接角度27°当接圧30g/cm、自由長7mmとして、初期のトナーすり抜けを調べた。
Examples 3-7
The cleaning blades 5-9 are the same as in Example 2 except that the coating of the cross-linked fluororesin powder-containing resin layer is applied so that the thickness of the coat layer is about 10 μm, about 15 μm, about 20 μm, about 25 μm, or about 30 μm. And mounted on the tandem type electrophotographic full-color copying machine, with a process speed of 200 mm / sec, a cleaning blade contact angle of 27 °, a contact pressure of 30 g / cm, and a free length of 7 mm to prevent initial toner slip-through. Examined.
評価結果を表3に示す。 The evaluation results are shown in Table 3.
コート層厚みは、クリーニングブレードの断面の長手方向5箇所を顕微鏡観察して測定し、その平均値である。また、初期表面粗さRzjisは、カットoff 0.25、測定長1.25mmで、3ポイント測定し、その平均値である。なお、初期表面粗さはコート層が薄いと、大きくなる傾向があった。 The thickness of the coat layer is an average value obtained by observing five points in the longitudinal direction of the cross section of the cleaning blade under a microscope. The initial surface roughness Rz jis is an average value obtained by measuring three points at a cut off of 0.25 and a measurement length of 1.25 mm. The initial surface roughness tended to increase when the coat layer was thin.
コート層厚みが12μmと薄いと、初期表面粗さが大きく、すり抜けの発生が見られた。また、コート層厚みが厚いとゴム弾性が損なわれ表層が硬くなり、32μmではすり抜けがやはり発生した。 When the coating layer thickness was as thin as 12 μm, the initial surface roughness was large, and the occurrence of slip-through was observed. Further, when the coat layer thickness was thick, the rubber elasticity was impaired and the surface layer became hard, and slipping through occurred at 32 μm.
以上のようにコート層厚みが17μm〜27μmで良好なクリーニング性能を得ることがわかった。 As described above, it was found that good cleaning performance was obtained when the coating layer thickness was 17 μm to 27 μm.
実施例8
参考例3で作製したクリーニングブレード本体の感光ドラムに当接する部分に、参考例2で作製した照射フィルムAを両面テープ(商品名:Y9448、住友3M社製)で貼着して、クリーニングブレード10を得た。
Example 8
The irradiation film A produced in Reference Example 2 is adhered to the portion of the cleaning blade body produced in Reference Example 3 that contacts the photosensitive drum with a double-sided tape (trade name: Y9448, manufactured by Sumitomo 3M), and the cleaning blade 10 Got.
実施例9
照射フィルムAに代えて照射フィルムBを用いる他は実施例8と同様にしてクリーニングブレード11を得た。
Example 9
A cleaning blade 11 was obtained in the same manner as in Example 8 except that the irradiated film B was used in place of the irradiated film A.
比較例2
照射フィルムAに代えて厚さ20μmのPFAチューブシート(グンゼ(株)製)を用いる他は実施例8と同様にしてクリーニングブレード12を得た。
Comparative Example 2
A cleaning blade 12 was obtained in the same manner as in Example 8 except that a PFA tube sheet (manufactured by Gunze Co., Ltd.) having a thickness of 20 μm was used instead of the irradiation film A.
これらクリーニングブレード10〜12をクリーニングブレードに用いて、上記したタンデム型の電子写真方式のフルカラー複写機に搭載し、7万枚耐久後のブレードめくれとクリーニング性を高温高湿下で検討した。なお、実験条件としては、プロセススピード200mm/sec、クリーニングブレードの当接角度27°、自由長7mmとした。 These cleaning blades 10 to 12 were used as cleaning blades and mounted in the above-described tandem type electrophotographic full-color copying machine, and the blade turning and cleaning properties after 70,000 sheets were examined under high temperature and high humidity. The experimental conditions were a process speed of 200 mm / sec, a cleaning blade contact angle of 27 °, and a free length of 7 mm.
検討結果を表4に示した。 The examination results are shown in Table 4.
表4に示すように照射線量100kGy又は50KGyのPFAシートを貼着したものは、当接圧20g/cm以上のものについてはクリーニング不良も無くエッジの摩耗も無かった。また、当接圧を80g/cmまで上げてもブレードのめくれが発生しないことが確認された。一方、全く電子線照射していないPFAフィルムでは、耐久めくれ、すり抜けとも不良で、摩耗量も大きかった。 As shown in Table 4, those with a PFA sheet with an irradiation dose of 100 kGy or 50 KGy had no cleaning failure and no edge wear for those with a contact pressure of 20 g / cm or higher. It was also confirmed that the blades were not turned up even when the contact pressure was increased to 80 g / cm. On the other hand, the PFA film that had not been irradiated with an electron beam at all was durable and slipped through, and the amount of wear was large.
実施例12
厚さ0.05mmのPTFEシートに対して、酸素濃度10-5mol/gの窒素雰囲気下に、340℃の加熱温度の下で電子線(加速電圧1MeV)を照射線量100kGyとなるように照射して表面粗さRzjisが0.8μm(カットoff 0.25)である架橋フッ素樹脂シートを作製した。このシートの非電子線照射面を液体アンモニアに金属ナトリウムを約1%含む溶液で接着可能処理を行い、両面テープ(商品名:Y9448)を用いて3mm厚の発泡ポリウレタンと張り合わせた。この積層シートをドラムフランジに当接する位置に架橋PTFE面が当接するようにシール部材としてクリーニング容器に取り付け、クリーニング装置を作製した。なお、ドラムフランジは、ポリカーボネート樹脂に参考例1で作製した架橋粉末A20重量%とフッ化カーボン15重量%を添加したものを射出成型により成型したものを使用した。
Example 12
A PTFE sheet having a thickness of 0.05 mm is irradiated with an electron beam (
比較例5、6
改質フッ素樹脂シートに代えて厚み0.5mmの高密度ポリエチレンフィルムまたは厚み0.05mmの市販のPTFEフィルム(商品名:スコッチ5490、住友スリーエム社製)を用い、実施例12と同様にクリーニング装置を作製した。
Comparative Examples 5 and 6
In place of the modified fluororesin sheet, a high-density polyethylene film having a thickness of 0.5 mm or a commercially available PTFE film having a thickness of 0.05 mm (trade name: Scotch 5490, manufactured by Sumitomo 3M Limited) was used as in the cleaning device of Example 12. Was made.
実施例12及び比較例5、6で作製したクリーニング装置を上記したタンデム型の電子写真方式のフルカラー複写機に搭載し、高温高湿環境、低湿環境にて6万枚画像形成して、クリーニング装置の端部シール部材からのトナー漏れとシール表面のトナー付着、シールの摩耗および感光ドラム傷を観察した。表5に評価結果を示す。なお、実験条件としては、プロセススピード200mm/sec、シール面圧10gf/cm2として設定した。感光ドラムは、電荷発生層、電荷輸送層、離型層等を有するキヤノン製有機感光ドラムである。 The cleaning device produced in Example 12 and Comparative Examples 5 and 6 is mounted on the tandem type electrophotographic full-color copying machine, and 60,000 images are formed in a high-temperature and high-humidity environment and a low-humidity environment. Toner leakage from the end seal member, toner adhesion on the seal surface, wear of the seal, and scratches on the photosensitive drum were observed. Table 5 shows the evaluation results. The experimental conditions were set as a process speed of 200 mm / sec and a seal surface pressure of 10 gf / cm 2 . The photosensitive drum is a Canon organic photosensitive drum having a charge generation layer, a charge transport layer, a release layer, and the like.
表5に示すように、実施例12では、シール摩耗量、トナー漏れ、感光ドラム傷及びシート汚れともに問題なかった。なお、シート摩耗量は感光ドラム、同フランジとの接触部が摩耗して凹んだ量を、表面粗さ計を用いて段差測定した。また、シート厚み50μmに対し10万枚相当の回転を行なっても0.5μm以下の摩耗量であり、実用上全く問題ない量であった。一方、比較例5の高密度ポリエチレンシートではシート表面にトナーが融着し、汚れが発生した。また、トナー漏れ防止も十分ではなかった。さらに、感光ドラム端部に傷が発生していた。比較例6に示すように、電子線照射のないフッ素樹脂テープでは、シール部は1万枚でシートに大きな傷が入っていた。また、この傷を起点にトナーの付着も発生していた。すなわち、端部シールに架橋フッ素樹脂シートが用いられると、クリーニング性能の向上に大きな効果があることがわかった。 As shown in Table 5, in Example 12, there were no problems in terms of seal wear, toner leakage, photosensitive drum scratches and sheet contamination. In addition, the amount of sheet wear was measured by measuring the level difference using a surface roughness meter. Further, even when rotation equivalent to 100,000 sheets was performed for a sheet thickness of 50 μm, the amount of wear was 0.5 μm or less, and there was no problem in practical use. On the other hand, in the high-density polyethylene sheet of Comparative Example 5, the toner was fused to the sheet surface, and stains were generated. Further, the prevention of toner leakage was not sufficient. Further, scratches were generated at the end of the photosensitive drum. As shown in Comparative Example 6, in the fluororesin tape without electron beam irradiation, the seal part was 10,000 sheets, and the sheet was severely damaged. In addition, toner adheres from this scratch. That is, it was found that when a cross-linked fluororesin sheet is used for the end seal, there is a great effect in improving the cleaning performance.
実施例13
ポリアミド系塗装樹脂「プラタミドM995」(商品名)20質量部をメチルアルコール100質量部に溶解し、フッ化黒鉛(商品名、セフボンDM)3質量部及び架橋粉末A(参考例1で製造)3質量部を均一に混合している中に、厚み0.5mmのウレタンゴムシートをスクイシートとして必要な形状に切り出したシートの感光ドラムに当接する端部を浸して塗布層を形成し、自然乾燥後、130℃で10分間加熱乾燥して、皮膜層を形成した。得られた架橋フッ素樹脂を含む被膜層を有するシートの先端の直線性を維持するために、乾燥後にカッターでカットして、スクイシートを作成した。
Example 13
Polyamide-based coating resin “Platamide M995” (trade name) 20 parts by mass is dissolved in 100 parts by mass of methyl alcohol, 3 parts by mass of graphite fluoride (trade name, Cefbon DM) and crosslinked powder A (produced in Reference Example 1) 3 While the mass part is uniformly mixed, a 0.5 mm thick urethane rubber sheet is cut into the required shape as a squeeze sheet and the end of the sheet that contacts the photosensitive drum is dipped to form a coating layer. After natural drying The film layer was formed by heating and drying at 130 ° C. for 10 minutes. In order to maintain the linearity of the front end of the sheet having the coating layer containing the obtained cross-linked fluororesin, the sheet was cut with a cutter after drying to prepare a squeeze sheet.
得られたスクイシートを、クリーニング装置に取り付け、上記したタンデム型の電子写真方式のフルカラー複写機に搭載し、高温高湿環境にて6万枚画像形成して、クリーニング装置からのトナー漏れを観察した。結果を表6に示す。また、実験条件としては、プロセススピード200mm/sec、スクイシートの当接角度17°、自由長15mm、進入量3mmとして設定した。感光ドラムは、電荷発生層、電荷輸送層、離型層等を有するキヤノン製有機感光ドラムを用いた。 The obtained squeeze sheet was attached to a cleaning device and mounted on the above-described tandem type electrophotographic full-color copying machine, 60,000 images were formed in a high-temperature and high-humidity environment, and toner leakage from the cleaning device was observed. . The results are shown in Table 6. Experimental conditions were set as a process speed of 200 mm / sec, a squeeze sheet contact angle of 17 °, a free length of 15 mm, and an entry amount of 3 mm. As the photosensitive drum, a Canon organic photosensitive drum having a charge generation layer, a charge transport layer, a release layer, and the like was used.
比較例7、8
スクイシートとして、厚み0.5mmウレタンゴムシートまたは厚み50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム製のものを使用し、実施例13と同様にトナー漏れを調べた。結果を表6に示す。
Comparative Examples 7 and 8
As a squeeze sheet, a 0.5 mm thick urethane rubber sheet or a 50 μm thick polyethylene terephthalate (PET) film was used, and toner leakage was examined in the same manner as in Example 13. The results are shown in Table 6.
ウレタンゴムシート(比較例7)では、耐久後先端に波うちが観察され、感光ドラムとシートが密着不良を部分的に生じ、トナー漏れが一部発生していた。また、PETフィルム(比較例8)においては、シートの先端部の一部にトナーや外添材が融着し、感光ドラム傷が発生していた。これに対し、架橋フッ素樹脂含有被覆層を形成した実施例13では、トナー漏れ、感光ドラム傷、先端波うち、シート先端へのトナー融着のいずれも発生していず、スクイシートとしての性能が高いことがわかった。 In the urethane rubber sheet (Comparative Example 7), a wave was observed at the tip after endurance, the adhesion between the photosensitive drum and the sheet partially occurred, and toner leakage partially occurred. Further, in the PET film (Comparative Example 8), the toner and the external additive were fused to a part of the front end portion of the sheet, and the photosensitive drum was scratched. In contrast, in Example 13 in which the cross-linked fluororesin-containing coating layer was formed, no toner leakage, scratches on the photosensitive drum, no tip wave, and no toner fusion to the front end of the sheet occurred, and the performance as a squeeze sheet was high. I understood it.
100 クリーニングブレード
100a クリーニングブレードの支持部材
100b クリーニングブレードのブレード部
100c 架橋フッ素樹脂含有被覆層
101 感光ドラム
102 スクイシート
103 クリーニング容器
104 端部シール部材
105 感光ドラムのフランジ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
像担持体と接する或いは接触する部材(以下、「クリーニング部材」という)が、像担持体に接する或いは接触する部分(以下、「当接部」という)に不活性気体雰囲気下の電子線照射で架橋したフッ素樹脂(以下、「架橋フッ素樹脂」という)を含有する樹脂層が形成されている
ことを特徴とするクリーニング装置。 In a cleaning device for removing toner remaining on an image carrier of an image forming apparatus,
A member in contact with or in contact with the image carrier (hereinafter referred to as “cleaning member”) is irradiated with an electron beam in an inert gas atmosphere on a portion in contact with or in contact with the image carrier (hereinafter referred to as “contact portion”). A cleaning device comprising a resin layer containing a crosslinked fluororesin (hereinafter referred to as “crosslinked fluororesin”).
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