JP2014142503A - クリーニングブレード、並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】短冊形状の弾性ブレード622で構成され、弾性ブレード622の先端稜線部を表面移動する感光体3の表面に当接して、感光体3表面から転写算トナーを除去するクリーニングブレード62において、弾性ブレード622の先端稜線部62cを1辺に有し感光体3の表面と対向するブレード下面62bを先端稜線部62cから20[μm]離れた位置で5[μm]押し込んだときのマルテンス硬度が1.2[N/mm2]以上、且つ20[μm]押し込んだときのマルテンス硬度が1[N/mm2]以下であり、該位置で5[μm]押し込んだときの弾性仕事率が70%以上である。
【選択図】図3
Description
弾性ブレード622としては、25[℃]における物性が以下の物性となっている2つのウレタンゴムを用意した。
ウレタンゴム1:硬度68度、反発弾性率30[%](東洋ゴム工業社製)
ウレタンゴム2:2層構成、当接面側硬度80度、反当接面側硬度75度
反発弾性率25[%](東洋ゴム工業社製)
[硬化材料1]
紫外線硬化樹脂1:ペンタエリスリトール・トリアクリレート 8部
(官能基数3、官能基相当量99)
(ダイセルサイテック社製;PETIA)
紫外線硬化樹脂2:オクチル/デシル・アクリレート 2部
(官能基数1、官能基相当量226)
(ダイセルサイテック社製;ODA-N)
紫外線硬化樹脂3:フッ素系アクリレート 0.1部
(ダイキン工業社製;OPTOOL DAC-HP)
重合開始剤 :1.2αヒドロキシアルキルフェノン 0.5部
(チバスペシャリティーケミカルズ社製;イルガキュア184)
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
紫外線硬化樹脂1:ペンタエリスリトール・トリアクリレート 10部
(官能基数3、官能基相当量99)
(ダイセルサイテック社製;PETIA)
紫外線硬化樹脂3:フッ素系アクリレート 0.1部
(ダイキン工業社製;OPTOOL DAC-HP)
重合開始剤 :1.2αヒドロキシアルキルフェノン 0.5部
(チバスペシャリティーケミカルズ社製;イルガキュア184)
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
紫外線硬化樹脂4:ジペンタエリスリトール・トリアクリレート 8部
(官能基数6、官能基相当量96)
(ダイセルサイテック社製;DPHA)
紫外線硬化樹脂2:オクチル/デシル・アクリレート 2部
(官能基数1、官能基相当量226)
(ダイセルサイテック社製;ODA-N)
紫外線硬化樹脂3:フッ素系アクリレート 0.1部
(ダイキン工業社製;OPTOOL DAC-HP)
重合開始剤 :1.2αヒドロキシアルキルフェノン 0.5部
(チバスペシャリティーケミカルズ社製;イルガキュア184)
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
紫外線硬化樹脂4:ジペンタエリスリトール・トリアクリレート 10部
(官能基数6、官能基相当量96)
(ダイセルサイテック社製;DPHA)
紫外線硬化樹脂3:フッ素系アクリレート 0.1部
(ダイキン工業社製;OPTOOL DAC-HP)
重合開始剤 :1.2αヒドロキシアルキルフェノン 1部
(チバスペシャリティーケミカルズ社製;イルガキュア184)
溶媒 :シクロヘキサノン 89部
紫外線硬化樹脂1:ペンタエリスリトール・トリアクリレート 8部
(官能基数3、官能基相当量99)
(ダイセルサイテック社製;PETIA)
紫外線硬化樹脂2:オクチル/デシル・アクリレート 2部
(官能基数1、官能基相当量226)
(ダイセルサイテック社製;ODA-N)
重合開始剤 :1.2αヒドロキシアルキルフェノン 0.5部
(チバスペシャリティーケミカルズ社製;イルガキュア184)
溶媒 :シクロヘキサノン 89.5部
上記ウレタンゴム1、2のいずれかを用いて厚さ1.8[mm]の短冊形状の弾性ブレードを作製し、ブレード先端部を上記各硬化材料に厚さ1.8[mm]と略同じ深さで先端より所定時間浸漬し適宜含浸処理を行った後、3分間風乾する。続いて、スプレー塗工法により同じく各硬化材料により表面層を形成した。表面層の形成は具体的には、まずスプレー塗工によりブレード先端面から10[mm/s]のスプレーガン移動速度にて所定の層厚になるように先端面に重ね塗りを行い、3分間指触乾燥後、さらにブレード下面に同様に表面層が形成されるように塗工した。その後さらに3分間指触乾燥を行い、紫外線露光(140[W/cm]×5[m/min]×5パス)を行った。なお、このときスプレー塗工により表面層を形成する領域はマスキングテープにより制限して塗工を行った。
トナー母体:円形度0.98、平均粒径4.9[μm]
外添剤 :小粒径シリカ1.5部(クラリアント社製H2000)
小粒径酸化チタン0.5部(テイカ社製MT−150AI)
大粒径シリカ1.0部(電気化学工業社製UFP−30H)
クリーニング不良発生:有無(目視観察)
評価時画像:縦帯パターン(紙進行方向に対して)43[mm]幅、3本チャート、出力20枚(A4横)
ブレード摩耗量[μm]:図5に示すブレード下面の磨耗幅を評価した。
ブレードめくれ量[μm]:ガラス板上に感光体の表面層を塗工し、クリーニングブレードを上記条件と同じ条件で摺擦させたときの、ブレード当接状態をガラス板裏から可視化を行い先端稜線部のめくれた長さを評価した。
(態様A)
短冊形状の弾性ブレード622などの弾性ブレードで構成され、該弾性ブレードの先端稜線部62cなどの先端稜線部を表面移動する感光体3などの被清掃部材の表面に当接して、該被清掃部材表面から粉体を除去するクリーニングブレード62などのクリーニングブレードにおいて、該弾性ブレードの先端稜線部を1辺に有し該被清掃部材の表面と対向するブレード下面62bなどのブレード下面を該先端稜線部から20[μm]離れた位置で5[μm]押し込んだときのマルテンス硬度が1.2[N/mm2]以上、且つ20[μm]押し込んだときのマルテンス硬度が1[N/mm2]以下であり、該位置で5[μm]押し込んだときの弾性仕事率が70%以上である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、弾性ブレードの像担持体への追従性を低下させず、先端稜線部のめくれや摩耗を抑制することで良好なクリーニングを維持することできる。
(態様B)
(態様A)のクリーニングブレードにおいて、上記弾性ブレードのブレード下面を先端稜線部から20[μm]離れた位置で20[μm]押し込んだときの弾性仕事率が90%以下である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、弾性ブレードの像担持体への追従性を低下させることがない。
(態様C)
(態様A)又は(態様B)のクリーニングブレードにおいて、上記弾性ブレードのブレード下面に該弾性ブレードよりも硬い表面層を設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、表面層が先端稜線部のめくれを抑制することができる。
(態様D)
(態様C)のクリーニングブレードにおいて、上記表面層は少なくとも紫外線硬化樹脂を含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、弾性ブレードの先端に付着した紫外線硬化樹脂に紫外線を照射すればよいので、所望の硬度を有する表面層を容易に得ることができ、クリーニングブレードを安価に製造することができる。
(態様E)
(態様C)又は(態様D)のクリーニングブレードにおいて、上記表面層の厚さが1[μm]を超えない。
これによれば、上記実施形態について説明したように、表面層の塑性変形を抑えることで表面層の磨耗を抑制することができる。
(態様F)
(態様D)又は(態様E)のクリーニングブレードにおいて、上記紫外線硬化樹脂は少なくともフッ素系アクリルモノマーを含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニングブレードの表面層の摺動性を上げることで、先端稜線部のめくれを抑制することができる。
(態様G)
(態様F)のクリーニングブレードにおいて、上記フッ素系アクリルモノマーは、パーフルオロポリエーテル骨格を持ち、官能基数2以上のアクリレートである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニングブレードの表面層の摺動性を上げることで、先端稜線部のめくれを抑制することができる。さらに、官能基数2以上のアクリレートは、他のアクリルモノマーと架橋し、架橋膜を形成するので、耐摩耗性にも優れる。
(態様H)
(態様D)(態様E)(態様F)又は(態様G)のクリーニングブレードにおいて、上記表面層に用いる紫外線硬化樹脂は、少なくとも、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とするアクリレート、及び/又は官能基当量分子量100〜1000、官能基数1〜2のアクリレートとを含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、表面層に所望の硬度と可撓性を付与することができる。
(態様I)
(態様A)(態様B)(態様C)(態様D)(態様E)(態様F)(態様G)又は(態様H)のクリーニングブレードにおいて、上記弾性ブレードの先端稜線部を含む部分に紫外線硬化樹脂を含有する含有部分62dなどの含有部分が形成される。
これによれば、上記実施形態で説明したように、先端稜線部の硬度が上昇し、先端稜線部が像担持体の移動方向に変形するのを抑制することができる。さらに、表面層の経時の摩耗によって弾性ブレードが露出したときも、先端稜線部に含まれる紫外線硬化樹脂によって、同様に変形を抑制することができる。
(態様J)
(態様F)又は(態様G)のクリーニングブレードにおいて、上記含有部分は、上記弾性ブレードの先端稜線部を1辺に有しブレードの厚み方向に平行な面であるブレード先端面より紫外線硬化樹脂の含浸処理を行うことで形成される。
これによれば、上記実施形態について説明したように、弾性ブレードに紫外線硬化樹脂を含有する含有部分を容易に作製することができる。
(態様K)
(態様I)又は(態様J)のクリーニングブレードにおいて、上記含有部分に用いる紫外線硬化樹脂は、少なくとも、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とするアクリレート、及び/又は官能基当量分子量100〜1000、官能基数1〜2のアクリレートを含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、含有部分に所望の硬度と可撓性を付与することができる。
(態様L)
(態様A)(態様B)(態様C)(態様D)(態様E)(態様F)(態様G)(態様H)(態様I)(態様J)又は(態様K)のクリーニングブレードにおいて、上記弾性ブレードとして、単層からなるウレタン基を含むゴム、あるいはウレタン基を含むゴムであって2種の異なるゴムを積層したもの用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ウレタン基を含むゴムは高い反発弾性体率を有し像担持体への追随性が高いので、良好なクリーニング性を維持することができる。
(態様M)
表面移動部材である感光体3などの像担持体上に形成した画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置において、上記像担持体の表面に接触し、その表面上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング部材として、(態様A)(態様B)(態様C)(態様D)(態様E)(態様F)(態様G)(態様H)(態様I)(態様J)(態様K)又は(態様L)のクリーニングブレードを用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、弾性ブレードの像担持体への追従性を低下させず、先端稜線部のめくれや摩耗を抑制することで、良好なクリーニングを維持することできる。
(態様N)
像担持体と、少なくとも該像担持体の表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニングブレードとして、(態様A)(態様B)(態様C)(態様D)(態様E)(態様F)(態様G)(態様H)(態様I)(態様J)(態様K)又は(態様L)のクリーニングブレードを用いる。
これによれば、上記実施形態で説明したように、プロセスカートリッジとして上述のクリーニングブレードを一体に構成することで、クリーニング性が良好なプロセスカートリッジを提供することができる。
3 感光体
6 クリーニング装置
62 クリーニングブレード
62a ブレード先端面
62b ブレード下面
62c 先端稜線部
63d 含有部分
621 ホルダー
622 弾性ブレード
623 表面層
Claims (14)
- 短冊形状の弾性ブレードで構成され、該弾性ブレードの先端稜線部を表面移動する被清掃部材の表面に当接して、該被清掃部材表面から粉体を除去するクリーニングブレードにおいて、
該弾性ブレードの先端稜線部を1辺に有し該被清掃部材の表面と対向するブレード下面を該先端稜線部から20[μm]離れた位置で5[μm]押し込んだときのマルテンス硬度が1.2[N/mm2]以上、且つ20[μm]押し込んだときのマルテンス硬度が1[N/mm2]以下であり、該位置で5[μm]押し込んだときの弾性仕事率が70%以上であることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1のクリーニングブレードにおいて、
上記弾性ブレードのブレード下面を先端稜線部から20[μm]離れた位置で20[μm]押し込んだときの弾性仕事率が90%以下であることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1又は2のクリーニングブレードにおいて、
上記弾性ブレードのブレード下面に該弾性ブレードよりも硬い表面層を設けることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項3のクリーニングブレードにおいて、
上記表面層は少なくとも紫外線硬化樹脂を含むことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項3又は4のクリーニングブレードにおいて、
上記表面層の厚さが1[μm]を超えないことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項4又は5のクリーニングブレードにおいて、
上記表面層に用いる紫外線硬化樹脂は少なくともフッ素系アクリルモノマーを含むことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項6のクリーニングブレードにおいて、
上記フッ素系アクリルモノマーは、パーフルオロポリエーテル骨格を持ち、官能基数2以上のアクリレートであることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項4、5、6又は7のクリーニングブレードにおいて、
上記表面層に用いる紫外線硬化樹脂は、少なくとも、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とするアクリレート、及び/又は官能基当量分子量100〜1000、官能基数1〜2のアクリレートを含むことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7又は8のクリーニングブレードにおいて、
上記弾性ブレードの先端稜線部を含む部分に紫外線硬化樹脂を含有する含有部分が形成されることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項9のクリーニングブレードにおいて、
上記含有部分は、上記弾性ブレードの先端稜線部を1辺に有しブレードの厚み方向に平行な面であるブレード先端面より紫外線硬化樹脂の含浸処理を行うことで形成されることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項9又は10のクリーニングブレードにおいて、
上記含有部分に用いる紫外線硬化樹脂は、少なくとも、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とするアクリレート、及び/又は官能基当量分子量100〜1000、官能基数1〜2のアクリレートを含むことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は11のクリーニングブレードにおいて、
上記弾性ブレードとして、単層からなるウレタン基を含むゴム、あるいはウレタン基を含むゴムであって、2種の異なるゴムを積層したもの用いることを特徴とするクリーニングブレード。 - 表面移動部材である像担持体上に形成した画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置において、
上記像担持体の表面に接触し、その表面上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング部材として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12のクリーニングブレードを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、少なくとも該像担持体の表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
上記クリーニングブレードとして、請求項1乃至14のクリーニングブレードを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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