JP2016151657A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、像保持部材の表面における残留物をクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置及びこのようなクリーニング装置を用いた画像形成装置に関するものである。特に、金属材料で構成された板状のクリーニングブレードの先端部を、移動する像保持部材の表面に圧接させ、像保持部材の表面における残留物を前記のクリーニングブレードによって除去するようにしたクリーニング装置において、金属材料で構成されたクリーニングブレードの先端部に、この金属材料よりも硬質の金属材料で構成された被覆層を設けた場合において、被覆層が設けられたクリーニングブレードの先端部が像保持部材の表面に適切に接触されて、像保持部材の表面における残留物を長期にわたって安定して適切に除去できるようにした点に特徴を有するものである。 The present invention relates to a cleaning device that removes residues on the surface of an image holding member with a cleaning blade, and an image forming apparatus using such a cleaning device. In particular, a cleaning device in which the tip of a plate-like cleaning blade made of a metal material is brought into pressure contact with the surface of a moving image holding member, and residues on the surface of the image holding member are removed by the cleaning blade. In this case, when a coating layer made of a metal material harder than the metal material is provided at the tip of the cleaning blade made of metal material, the tip of the cleaning blade provided with the coating layer holds the image. It is characterized in that it can be appropriately brought into contact with the surface of the member so that the residue on the surface of the image holding member can be stably and appropriately removed over a long period of time.
従来から、複写機,プリンター,ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、表面にトナー画像を保持して移動する像保持部材からトナー画像を転写させた後、この像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を、クリーニング装置によって像保持部材の表面から除去することが行われている。例えば、感光体に形成されたトナー画像を中間転写ベルトや記録シートに転写させた後、この感光体の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去させ、或いは、中間転写ベルトに転写されたトナー画像を記録シートに転写させた後、この中間転写ベルトの表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去させることが行われている。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a composite machine thereof, after transferring a toner image from an image holding member that holds and moves the toner image on the surface, the surface of the image holding member A toner or the like remaining on the image is removed from the surface of the image holding member by a cleaning device. For example, after the toner image formed on the photosensitive member is transferred to an intermediate transfer belt or a recording sheet, the toner remaining on the surface of the photosensitive member is removed by a cleaning device or transferred to the intermediate transfer belt. After the transferred toner image is transferred to a recording sheet, a residue such as toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt is removed by a cleaning device.
ここで、このようなクリーニング装置としては、一般に、トナー画像を転写させた後の像保持部材の表面に対して、ウレタン等のゴム部材で構成されたクリーニングブレードの先端部を、像保持部材の移動方向と逆方向に向かうように圧接させて、像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を、このクリーニングブレードによって像保持部材の表面から除去するようにしたものが広く利用されている。 Here, as such a cleaning device, generally, the tip of the cleaning blade made of a rubber member such as urethane is attached to the surface of the image holding member after the toner image is transferred. Widely used are those which are pressed against the moving direction and removed such as toner remaining on the surface of the image holding member from the surface of the image holding member by this cleaning blade. .
しかし、ウレタン等のゴム部材で構成されたクリーニングブレードの場合、耐摩耗性が低く、像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を除去させると、像保持部材の表面と接触する先端部が次第に摩耗して、長期にわたって像保持部材の表面に残留するトナー等の残留物を適切に除去することが困難であった。 However, in the case of a cleaning blade made of a rubber member such as urethane, the wear resistance is low, and if the toner or the like remaining on the surface of the image holding member is removed, the tip portion that contacts the surface of the image holding member However, it is difficult to properly remove toner and other residues remaining on the surface of the image holding member over a long period of time.
このため、従来においても、前記のようなゴム部材で構成されたクリーニングブレードに代えて、金属材料で構成されたクリーニングブレードを用いることが行われている。 For this reason, conventionally, a cleaning blade made of a metal material is used instead of the cleaning blade made of the rubber member as described above.
さらに、特許文献1においては、金属材料で構成されたクリーニングブレードの先端部に硬質物質からなる硬質被膜をメッキ等によって形成し、像保持部材の表面と接触する先端部の耐摩耗性をさらに高めると共に、像保持部材の表面に対するクリーニングブレード先端部の接触状態を安定化させるようにしたものが示されている。 Furthermore, in Patent Document 1, a hard coating made of a hard substance is formed by plating or the like on the tip of a cleaning blade made of a metal material, thereby further improving the wear resistance of the tip that contacts the surface of the image holding member. Along with this, the contact state of the tip of the cleaning blade with the surface of the image holding member is stabilized.
しかし、このようにクリーニングブレードの先端部に硬質物質からなる硬質被膜を形成する場合、メッキ等によって硬質被膜を像保持部材の表面に均一に沿うように形成することは困難であり、またこのようなクリーニングブレードをクリーニング装置にネジなどで装着させて、このクリーニングブレードの先端部を像保持部材の表面に圧接させた場合、微小な硬度の違い等から、像保持部材の表面に圧接されたクリーニングブレードの先端部に微小なうねりが発生し、像保持部材の表面におけるトナー等の残留物を適切に除去することが困難になり、特に、近年のように小径で球形化されたトナーを用いた場合には、よりクリーニング不良が発生しやすくなるという問題があった。 However, when a hard film made of a hard material is formed on the tip of the cleaning blade in this way, it is difficult to form the hard film uniformly along the surface of the image holding member by plating or the like. When a cleaning blade is attached to the cleaning device with a screw or the like and the tip of the cleaning blade is pressed against the surface of the image holding member, the cleaning is pressed against the surface of the image holding member due to a slight difference in hardness. A minute undulation occurs at the tip of the blade, making it difficult to properly remove toner and other residues on the surface of the image holding member. In particular, a toner having a small diameter and spheroid as in recent years was used. In such a case, there has been a problem that cleaning defects are more likely to occur.
本発明は、金属材料で構成された板状のクリーニングブレードの先端部を、移動する像保持部材の表面に圧接させ、像保持部材の表面における残留物を前記のクリーニングブレードによって除去するようにしたクリーニング装置において、金属材料で構成されたクリーニングブレードの先端部に、硬質の金属材料で構成された被覆層を設けた場合における前記のような問題を解決することを課題とするものである。 In the present invention, the tip of a plate-shaped cleaning blade made of a metal material is brought into pressure contact with the surface of the moving image holding member, and the residue on the surface of the image holding member is removed by the cleaning blade. An object of the present invention is to solve the above-described problems when a coating layer made of a hard metal material is provided at the tip of a cleaning blade made of a metal material in a cleaning device.
すなわち、本発明においては、金属材料で構成されたクリーニングブレードの先端部に、硬質の金属材料で構成された被覆層を設けた場合において、被覆層が設けられたクリーニングブレードの先端部が像保持部材の表面に適切に接触されて、像保持部材の表面における残留物を長期にわたって安定して適切に除去できるようにすることを課題とするものである。 That is, in the present invention, when a coating layer made of a hard metal material is provided at the tip of a cleaning blade made of a metal material, the tip of the cleaning blade provided with the coating layer holds the image. It is an object of the present invention to appropriately remove the residue on the surface of the image holding member stably over a long period of time by being appropriately brought into contact with the surface of the member.
本発明に係るクリーニング装置においては、前記のような課題を解決するため、金属材料で構成された板状のクリーニングブレードの先端部を、移動する像保持部材の表面に圧接させ、像保持部材の表面における残留物を前記のクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置において、像保持部材の表面に接触する前記のクリーニングブレードの先端部に、硬質の金属材料で構成された被覆層を形成し、像保持部材と接触する被覆層の部分を研磨するようにした。 In the cleaning device according to the present invention, in order to solve the above-described problems, the tip of the plate-like cleaning blade made of a metal material is brought into pressure contact with the surface of the moving image holding member, and the image holding member In the cleaning device for removing the residue on the surface by the cleaning blade, a coating layer made of a hard metal material is formed on the tip of the cleaning blade that contacts the surface of the image holding member, and the image holding member The portion of the coating layer that comes into contact with the substrate was polished.
ここで、前記のように像保持部材の表面と接触するクリーニングブレードの先端部に形成した被覆層を研磨するにあたっては、クリーニングブレードの先端部を像保持部材の表面に圧接させた状態で、被覆層の面が像保持部材の表面に沿うように研磨させるようにする。なお、このようにクリーニングブレードの先端部を像保持部材の表面に圧接させた状態で、被覆層の面が像保持部材の表面に沿うように被覆層を研磨させるにあたっては、クリーニング装置にクリーニングブレードをセットした状態で、像保持部材の表面に圧接させる場合と同様の条件の下で、被覆層を研磨させるようにする。 Here, when polishing the coating layer formed on the tip of the cleaning blade that contacts the surface of the image holding member as described above, the coating is performed with the tip of the cleaning blade being in pressure contact with the surface of the image holding member. The surface of the layer is polished so as to be along the surface of the image holding member. When the coating layer is polished so that the surface of the coating layer is along the surface of the image holding member with the tip of the cleaning blade being in pressure contact with the surface of the image holding member, the cleaning blade is The coating layer is polished under the same conditions as in the case of being pressed against the surface of the image holding member in the set state.
また、前記の被覆層を構成する金属材料としては、クーニングブレードを構成する金属材料よりも硬度が高く、クーニングブレードを構成する金属材料との熱膨脹率の差が少ない金属材料を用いることが好ましい。このようにすると、クーニングブレードの耐摩耗性が向上すると共に、クリーニング装置の使用環境が変化した場合において、クーニングブレードの熱変形にバラツキが生じるのが抑制されて、像保持部材の表面にクリーニングブレードの先端部が適切に接触された状態で維持されるようになる。 Further, as the metal material constituting the coating layer, it is preferable to use a metal material having higher hardness than the metal material constituting the cooling blade and having a small difference in thermal expansion coefficient from the metal material constituting the cooling blade. This improves the wear resistance of the cooling blade and suppresses variations in the thermal deformation of the cooling blade when the usage environment of the cleaning device changes, so that the cleaning blade is removed from the surface of the image holding member. Thus, the tip end portion of the battery is maintained in a state of being properly contacted.
ここで、前記の像保持部材の表面における残留物に、外添剤が添加されたトナーが含有されている場合には、前記の被覆層を前記の外添剤より硬度の高い金属材料で構成することが好ましい。このようにすると、クリーニングブレードの先端部における被覆層が外添剤との接触によって削られるのが防止されるようになる。また、トナーに添加される外添剤の中で一般に最も硬いものとして知られているシリカSiO2のビッカーズ硬度は800であるため、被覆層としては、ビッカーズ硬度が800以上の金属材料であることが好ましい。一方、被覆層の硬度が高くなり過ぎると、被覆層を研磨することが困難になるため、ビッカーズ硬度が3000以下の金属材料を用いることが好ましい。 Here, in the case where the toner on the surface of the image holding member contains toner added with an external additive, the coating layer is made of a metal material having a hardness higher than that of the external additive. It is preferable to do. By doing so, the coating layer at the tip of the cleaning blade is prevented from being scraped by contact with the external additive. Further, since the Vickers hardness of silica SiO 2 that is generally known as the hardest of the external additives added to the toner is 800, the coating layer is a metal material having a Vickers hardness of 800 or more. Is preferred. On the other hand, if the hardness of the coating layer becomes too high, it becomes difficult to polish the coating layer. Therefore, it is preferable to use a metal material having a Vickers hardness of 3000 or less.
また、前記のように外添剤が添加されたトナーが含有されている残留物を、クリーニングブレードによって像保持部材の表面から除去する場合に、前記の外添剤がクリーニングブレードの先端部に詰まって像保持部材が外添剤によって傷ついたりするのを防止すると共に、前記のトナーがクリーニングブレードによって像保持部材の表面から適切に除去されるようにするため、前記のように被覆層を研磨した面における十点平均粗さRzを、前記の外添剤の平均粒子径より大きくする一方、最大高さRyを、前記のトナーの平均粒子径より小さくすることが好ましい。 Further, when the residue containing the toner added with the external additive as described above is removed from the surface of the image holding member by the cleaning blade, the external additive is clogged at the tip of the cleaning blade. In order to prevent the image holding member from being damaged by the external additive and to properly remove the toner from the surface of the image holding member by the cleaning blade, the coating layer was polished as described above. The ten-point average roughness Rz on the surface is preferably made larger than the average particle diameter of the external additive, while the maximum height Ry is made smaller than the average particle diameter of the toner.
ここで、前記の像保持部材としては、トナー像が形成される感光体や、感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトが存在しており、金属材料で構成されたクリーニングブレードを用いて残留物を除去させる際に、像保持部材の表面が摩耗するのを防止する点からは、前記の像保持部材として中間転写ベルトを用いた場合に有効である。 Here, as the image holding member, there is a photoreceptor on which a toner image is formed and an intermediate transfer belt on which the toner image is transferred from the photoreceptor, and a cleaning blade made of a metal material is used. From the viewpoint of preventing the surface of the image holding member from being worn when removing the residue, it is effective when an intermediate transfer belt is used as the image holding member.
また、本発明の画像形成装置においては、像保持部材の表面における残留物をクリーニングブレードによって除去するクリーニング装置として、前記のようなクリーニング装置を用いるようにした。 In the image forming apparatus of the present invention, the cleaning device as described above is used as a cleaning device that removes the residue on the surface of the image holding member with a cleaning blade.
本発明に係るクリーニング装置においては、像保持部材の表面における残留物を金属材料で構成されたクリーニングブレードによって除去するにあたり、像保持部材の表面に接触するクリーニングブレードの先端部に、クリーニングブレードの金属材料よりも硬質の金属材料で構成された被覆層を形成し、像保持部材と接触する被覆層の部分を研磨させるようにしたため、クリーニングブレードの先端部を像保持部材の表面に圧接させた状態で、被覆層の面が像保持部材の表面に沿うようにすることができる。 In the cleaning device according to the present invention, when the residue on the surface of the image holding member is removed by the cleaning blade made of a metal material, the metal of the cleaning blade is attached to the tip of the cleaning blade that contacts the surface of the image holding member. A coating layer made of a metal material harder than the material is formed, and the portion of the coating layer that comes into contact with the image holding member is polished so that the tip of the cleaning blade is in pressure contact with the surface of the image holding member Thus, the surface of the coating layer can be set along the surface of the image holding member.
この結果、本発明に係るクリーニング装置においては、被覆層が設けられたクリーニングブレードの先端部が像保持部材の表面に適切に接触されて、像保持部材の表面における残留物を、長期にわたって安定して適切に除去できるようになる。 As a result, in the cleaning device according to the present invention, the tip of the cleaning blade provided with the coating layer is appropriately brought into contact with the surface of the image holding member, and the residue on the surface of the image holding member is stabilized over a long period of time. Can be removed appropriately.
次に、本発明の実施形態に係るクリーニング装置及び画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係るクリーニング装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。 Next, a cleaning device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. The cleaning device and the image forming apparatus according to the present invention are not limited to those shown in the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within a range that does not change the gist thereof.
ここで、この実施形態に係る画像形成装置においては、図1に示すように、トナー画像が形成される4つの感光体(像保持部材)10に対応させて、現像剤を収容させた4つの現像装置13を設け、各現像装置13においては、それぞれの現像剤中におけるトナーの色彩を異ならせ、黒色,黄色,マゼンダ色,シアン色のトナーを用いるようにしている。
Here, in the image forming apparatus according to this embodiment, as shown in FIG. 1, the four photosensitive members (image holding members) 10 on which the toner images are formed are associated with the four containing the developer. A developing
ここで、この画像形成装置においては、前記の各感光体10を回転させて、各感光体10の表面をそれぞれ帯電装置11によって帯電させ、このように帯電された各感光体10に対して、それぞれ潜像形成装置12により画像形成情報に従った露光を行い、各感光体10の表面にそれぞれ静電潜像を形成するようにしている。
Here, in this image forming apparatus, the
そして、このように静電潜像が形成された各感光体10に対して、それぞれ対応する現像装置13から所定の色彩のトナーを各感光体10の静電潜像部分に供給して現像を行い、各感光体10の表面にそれぞれの色彩のトナー画像を形成するようにしている。
Then, with respect to each
次いで、前記のように各感光体10に形成された各色彩のトナー画像を、複数の回転ローラー14aに架け渡されて回転駆動される無端ベルト状になった中間転写ベルト(像保持部材)14の表面に、前記の各感光体10と対向して設けられた各一次転写ローラー15により順々に一次転写させて、この中間転写ベルト14の表面にフルカラーのトナー画像を形成するようにしている。
Next, an intermediate transfer belt (image holding member) 14 in the form of an endless belt that is rotated around the plurality of rotating
また、前記の中間転写ベルト14に転写されずに各感光体10の表面に残留しているトナー等の残留物を、それぞれ第1のクリーニング装置16によって、各感光体10の表面から除去するようにしている。
Further, the
そして、前記のように中間転写ベルト14の表面に形成されたフルカラーのトナー画像を、この中間転写ベルト14により二次転写ローラー17と対向する位置に導くようにすると共に、記録シートSを適当なタイミングで前記の中間転写ベルト14と二次転写ローラー17との間に導き、中間転写ベルト14の表面に形成されたトナー画像を前記の二次転写ローラー17により記録シートSに転写させるようにしている。
Then, the full-color toner image formed on the surface of the
ここで、前記の中間転写ベルト14としては、一般に、ポリイミド(PI)やポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂で構成されたものが用いられる。
Here, as the
また、前記の中間転写ベルト14として、前記のPIやPPS等の樹脂で構成された基材層の上に、アクリロニトリル・ブタジエン共重合ゴム(NBR)やクロロプレンゴム(CR)等のゴムから成る弾性層を形成した弾性ベルトで構成されたものを用いることもできる。ここで、前記の弾性ベルトにおける各層の厚みとしては、ベルトの良好な搬送性やベルト交換時の作業性を考慮して、前記の基材層の厚みを50〜100μm程度、凹凸のある記録シートSへの転写性を高めるために、前記の弾性層の厚みを100〜500μm程度にすることが望ましく、さらに、タック性を低減させる目的で、前記の弾性層の表面に、弾性層よりも硬度の高い表層を設けることが望ましく、例えば、5〜20μm程度の酸化処理層を設けたり、30〜50μm程度のフッ素樹脂などのコート層を設けたりすることができる。
Further, the
そして、前記のように中間転写ベルト14の表面に形成されたトナー画像を記録シートSに転写させた場合に、記録シートSに転写されずに前記の中間転写ベルト14の表面に残ったトナー等の残留物を、第2のクリーニング装置20によって中間転写ベルト14の表面から除去させる一方、トナー画像が転写された記録シートSを定着装置18に導き、この定着装置18により、転写された前記のトナー画像を記録シートSに定着させるようにしている。
When the toner image formed on the surface of the
ここで、前記のように記録シートSに転写されずに、中間転写ベルト14の表面に残留しているトナー等の残留物を除去する第2のクリーニング装置20においては、図1及び図2に示すように、ハウジング21内に中間転写ベルト14と接触しながら回転する清掃ブラシ22を、中間転写ベルト14を介して第1の対向ローラー14cと対向する位置に設け、この清掃ブラシ22により中間転写ベルト14の表面に残留しているトナー等の残留物をある程度除去すると共に、この清掃ブラシ22に付着した残留物をフリッカー23により清掃ブラシ22から除去してハウジング21内に回収するようにしている。
Here, in the
また、前記の清掃ブラシ22よりも中間転写ベルト14の移動方向下流側で、中間転写ベルト14を介して第2の対向ローラー14dと対向する位置において、ブレードホルダー24に保持されたクリーニングブレード25の先端部が、中間転写ベルト14の移動方向と逆方向に向かうようにし、前記のブレードホルダー24に設けられたバネ24aの付勢力により、このクリーニングブレード25の先端部を中間転写ベルト14の表面に圧接させるようにしている。そして、このクリーニングブレード25により、清掃ブラシ22で除去されずに中間転写ベルト14の表面に残留しているトナー等の残留物を中間転写ベルト14の表面から除去してハウジング21内に回収し、前記の清掃ブラシ22とクリーニングブレード25によってハウジング21内に回収されたトナー等の残留物を、搬送部材26によってハウジング21内から廃トナーボックス(図示せず)等に搬送させるようにしている。
The
ここで、この実施形態における第2のクリーニング装置20においては、金属材料で構成されたクリーニングブレード25を用い、中間転写ベルト14の表面に接触するこのクリーニングブレード25の先端部に、図3に示すように、クリーニングブレード25を構成する金属材料より硬質の金属材料で構成された被覆層25aを形成するようにしている。
Here, in the
そして、この実施形態における第2のクリーニング装置20においては、クリーニングブレード25に設けられた前記の被覆層25aが中間転写ベルト14の表面に接触する部分を研磨し、図4に示すように、研磨した被覆層25aの研磨面25bが中間転写ベルト14の表面に沿うようにした。
In the
ここで、クリーニングブレード25を構成する金属材料としては、耐腐食性の高いステンレス鋼や真鍮などが挙げられ、特に強度が高く疲労の少ないステンレス鋼を用いることが好ましく、その厚みは、中間転写ベルト14に対して良好な追随性を確保するために、0.03〜0.1mm程度に設定するのが望ましい。
Here, examples of the metal material constituting the
一方、クリーニングブレード25の先端部に設ける被覆層25aとしては、クリーニングブレード25を構成する金属材料より硬質の金属材料であり、またトナーに添加されるシリカSiO2などの外添剤によって被覆層25aが削られないようにするため、これらの外添剤よりもビッカーズ硬度の高い硬質クロムやニッケル等を好適に使用することができ、好ましくは、ビッカーズ硬度が800以上のものを用いるようにする。一方、前記のように中間転写ベルト14の表面に接触する被覆層25aの部分を研磨させる場合に、被覆層25aの研磨が適切に行えるようにするため、ビッカーズ硬度が3000以下のものを用いるようにすることが好ましい。また、被覆層25aの厚みは、前記のように中間転写ベルト14の表面に接触する部分を研磨した場合に、被覆層25aが削り取られないようにするため、5μm以上にすることが望ましい。
On the other hand, the
また、前記のように中間転写ベルト14の表面に接触するクリーニングブレード25の先端部における被覆層25aを研磨するにあたっては、トナーに添加される外添剤がクリーニングブレード25の先端部に詰まって中間転写ベルト14の表面が外添剤によって傷ついたりするのを防止すると共に、トナーがクリーニングブレード25によって中間転写ベルト14の表面から適切に除去されるようにするため、前記のように研磨した被覆層25aの研磨面25bにおける十点平均粗さRzが、前記の外添剤の平均粒子径より大きくなるようにする一方、最大高さRyが、前記のトナーの平均粒子径より小さくなるようにした。
In addition, when the
また、前記のように回転ローラー14aに架け渡されて回転駆動される中間転写ベルト14が蛇行した際に、回転ローラー14a等の傾きを調整して中間転写ベルト14の蛇行を補正させるようにした場合、中間転写ベルト14に一定量の波打ちが生じるが、この実施形態においては、前記のようにクリーニングブレード25をブレードホルダー24に固定させずに保持させて、その先端部を中間転写ベルト14の表面に圧接させているだけであるため、クリーニングブレード25の動きが規制されることなく、中間転写ベルト14の波打ち形状に追随し、クリーニングブレード25の先端部が中間転写ベルト14の表面に適切に密着された状態で維持され、中間転写ベルト14の表面に残留しているトナー等の残留物が適切に除去されるようになる。
In addition, when the
なお、この実施形態においては、中間転写ベルト14の表面に残留しているトナー等の残留物を除去する第2のクリーニング装置20について説明したが、感光体10の表面に残留しているトナー等の残留物を感光体10の表面から除去する前記の第1のクリーニング装置16についても同様に構成することができる。
In this embodiment, the
次に、市販の複写機(コニカミノルタ社製:bizhub C8000)において、中間転写ベルトをクリーニングさせる第2のクリーニング装置に使用するクリーニングブレードの種類を変更させて実験を行い、本発明の条件を満たす実施例のものは、本発明の条件を満たさない比較例のものに比べて、優れた結果が得られることを明らかにする。 Next, in a commercially available copying machine (manufactured by Konica Minolta: bizhub C8000), an experiment was performed by changing the type of the cleaning blade used in the second cleaning device for cleaning the intermediate transfer belt, and the conditions of the present invention were satisfied. It is clarified that the results of Examples are superior to those of Comparative Examples that do not satisfy the conditions of the present invention.
ここで、前記の複写機において、使用されるトナーの平均粒子径は6.5μmであり、またトナーに含まれるシリカSiO2などの外添剤の平均粒子径は0.2μmであった。 Here, in the copying machine, the average particle size of the toner used was 6.5 μm, and the average particle size of the external additive such as silica SiO 2 contained in the toner was 0.2 μm.
そして、前記のクリーニングブレードとしては、下記の表1に示すように、クリーニングブレードを構成する金属材料として、実施例1〜4、実施例7〜11及び比較例1〜4においては、熱膨脹率が17.3×10−6(1/K)のSUS304を、実施例5においては、熱膨脹率が14.7×10−6(1/K)のSUS301を、実施例6においては、熱膨脹率が17.5×10−6(1/K)の真鍮を用い、その厚みを同表に示すようにした。 And as said cleaning blade, as shown in following Table 1, in Examples 1-4, Examples 7-11, and Comparative Examples 1-4 as a metal material which comprises a cleaning blade, a coefficient of thermal expansion is. 17.3 × 10 −6 (1 / K) SUS304, in Example 5, SUS301 having a thermal expansion coefficient of 14.7 × 10 −6 (1 / K), and in Example 6, the thermal expansion coefficient is SUS304. 17.5 × 10 −6 (1 / K) brass was used, and the thickness was as shown in the table.
また、実施例1〜11及び比較例3,4においては、前記のクリーニングブレードに被覆層を形成する一方、比較例1,2においては、前記のクリーニングブレードに被覆層を設けないようにした。そして、被覆層の材料として、実施例1〜6、実施例8〜11及び比較例3,4においては、ビッカーズ硬度が1000で、熱膨脹率が8.8×10−6(1/K)の硬質クロムを、実施例7ではビッカーズ硬度が850で、熱膨脹率が12.8×10−6(1/K)のニッケルを用い、被覆層の厚みを同表に示すようにした。 In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 3 and 4, a coating layer was formed on the cleaning blade. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, no coating layer was provided on the cleaning blade. And in Examples 1-6, Examples 8-11, and Comparative Examples 3 and 4 as a material of a coating layer, Vickers hardness is 1000 and a thermal expansion coefficient is 8.8 * 10 < -6 > (1 / K). In Example 7, nickel having a Vickers hardness of 850 and a thermal expansion coefficient of 12.8 × 10 −6 (1 / K) was used in Example 7, and the thickness of the coating layer was shown in the same table.
また、実施例1〜11においては、前記のようにクリーニングブレードに被覆層を形成した後、中間転写ベルトの表面に接触する被覆層の部分を、中間転写ベルトの表面に沿うように研磨する一方、比較例3,4においては、被覆層の部分を研磨しないようにした。そして、実施例1〜11及び比較例3,4において、中間転写ベルトの表面に接触する被覆層における十点平均粗さRz及び最大高さRyを測定し、その結果を同表に示した。 In Examples 1 to 11, after the coating layer is formed on the cleaning blade as described above, the portion of the coating layer that contacts the surface of the intermediate transfer belt is polished along the surface of the intermediate transfer belt. In Comparative Examples 3 and 4, the portion of the coating layer was not polished. In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 3 and 4, the ten-point average roughness Rz and the maximum height Ry in the coating layer in contact with the surface of the intermediate transfer belt were measured, and the results are shown in the same table.
なお、実施例1〜11において、中間転写ベルトの表面に接触する被覆層の部分を研磨するにあたっては、前記の実験機と同じ市販の複写機(コニカミノルタ社製:bizhub C8000)を改造し、中間転写ベルトに代えて、0.3〜10μmのアルミナ粒子からなる研磨粒子を蒸着させた研磨ローラーを用い、この研磨ローラーに被覆層が設けられたクリーニングブレードの先端部を中間転写ベルトの場合と同じ条件で圧接させ、この状態で、研磨ローラーを回転させて、クリーニングブレードに形成された被覆層を研磨するようにした。 In Examples 1 to 11, in polishing the portion of the coating layer that contacts the surface of the intermediate transfer belt, the same commercially available copying machine as the above experimental machine (Konica Minolta Co., Ltd .: bizhub C8000) was modified, In place of the intermediate transfer belt, a polishing roller on which abrasive particles made of 0.3 to 10 μm alumina particles are vapor-deposited is used, and the tip of the cleaning blade provided with a coating layer on the polishing roller is used as the intermediate transfer belt. Under pressure contact under the same conditions, in this state, the polishing roller was rotated to polish the coating layer formed on the cleaning blade.
そして、クリーニングブレードに被覆層を形成した実施例1〜11及び比較例3,4においては、前記の実験機にクリーニング装置をセットして、クリーニングブレードの先端部を中間転写ベルトに圧接させた場合におけるクリーニングブレードの先端部における「うねり」を調べ、うねりが発生しなかった場合を○、うねりが発生した場合を×で同表に示した。 In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 3 and 4 in which the coating layer is formed on the cleaning blade, when the cleaning device is set in the experimental machine and the tip of the cleaning blade is pressed against the intermediate transfer belt “Waviness” at the tip of the cleaning blade was examined, and the case where no undulation occurred was shown in the table, and the case where undulation occurred was shown in the same table.
また、前記の実施例1〜11及び比較例1〜4において、耐久性、クリーニング性及び中間転写ベルトにおけるベルト破損の評価を行った。 In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4, durability, cleaning properties, and belt damage in the intermediate transfer belt were evaluated.
ここで、耐久性については、A4横全面にカバレッジが25%になった画像形成を行い、2万枚の耐刷を行った後におけるクリーニングブレードの先端部の摩耗状態をデジタルマイクロスコープ(キーエンス製:VHX−500F)を用いて観察して評価を行い、その結果を同表に示した。ここで、評価は、クリーニングブレードの先端部に破損が全く見られない場合をA、破損が存在するがほとんど確認できない場合をB、破損は存在するが品質上問題がない場合をC、破損があって品質上問題となる場合をDで示した。 Here, regarding the durability, the image formation with a coverage of 25% was formed on the entire A4 horizontal surface, and the wear state of the tip of the cleaning blade after 20,000 sheets were printed was digital microscope (manufactured by Keyence). : VHX-500F) was observed and evaluated, and the results are shown in the same table. Here, the evaluation is A when no damage is observed at the tip of the cleaning blade, B when damage is present but hardly confirmed, C when damage is present but there is no quality problem, and damage is observed. The case where there is a problem in quality is indicated by D.
また、クリーニング性については、温度10℃,湿度15%の低温・低湿度環境と、温度30℃,湿度85%の高温・高湿度環境とにおいて、それぞれ2色のベタ画像を中間転写ベルトに転写させ、これらを二次転写させずにそのままの状態で各クリーニング装置に導いて、各クリーニングブレードによって中間転写ベルトの表面をクリーニングさせ、クリーニングブレードを通過した後の中間転写ベルトにおけるクリーニング不良を調べ、その結果を同表に示した。ここで、評価は、クリーニング不良が全く見られない場合をA、クリーニング不良が確認できるが軽微である場合をB、クリーニング不良が明らかに確認されるが、品質上問題がない場合をC、クリーニング不良がひどく、品質上問題となる場合をDで示した。 As for the cleaning property, solid images of two colors are transferred to the intermediate transfer belt in a low temperature / low humidity environment with a temperature of 10 ° C. and a humidity of 15% and a high temperature / high humidity environment with a temperature of 30 ° C. and a humidity of 85%. Then, these are guided to the cleaning devices as they are without being subjected to secondary transfer, the surface of the intermediate transfer belt is cleaned by each cleaning blade, and the cleaning failure in the intermediate transfer belt after passing through the cleaning blade is examined. The results are shown in the same table. Here, the evaluation was A when no cleaning failure was observed at all, B when cleaning failure could be confirmed but minor, and C when cleaning failure was clearly confirmed but there was no quality problem. The case where the defect is severe and causes a problem in quality is indicated by D.
また、中間転写ベルトにおけるベルト破損については、A4横全面にカバレッジが25%になった画像形成を行い、2万枚の耐刷を行った後において、中間転写ベルトの破損状態を調べ、その結果を同表に示した。ここで、評価は、全く傷が確認できない場合をA、傷があるが品質上問題がない場合をBで示した。なお、前記の実施例1〜11及び比較例1〜4においては、傷がひどくて品質上問題となる場合は存在しなかった。 As for the belt breakage in the intermediate transfer belt, after forming an image with a coverage of 25% on the entire A4 horizontal surface, and after 20,000 sheets were printed, the damage state of the intermediate transfer belt was examined. Is shown in the table. Here, the evaluation is indicated by A when no scratches can be confirmed, and by B when there are scratches but no quality problems. In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4, there were no cases where the scratches were severe and would cause a quality problem.
この結果、クリーニングブレードに被覆層を形成していない比較例1,2のものにおいては、クリーニングブレードの先端部の摩耗が激しく、耐久性が大きく低下して品質上問題となっていた。また、クリーニングブレードに被覆層を形成しただけで、被覆層を中間転写ベルトの表面に沿うように研磨していない比較例3,4のものにおいては、クリーニングブレードの先端部を中間転写ベルトに圧接させるようにして装着させた場合に、クリーニングブレードの先端部に「うねり」が発生して、クリーニング性が大きく低下して品質上問題となっていた。 As a result, in Comparative Examples 1 and 2 in which the coating layer was not formed on the cleaning blade, the tip of the cleaning blade was abraded severely, and the durability was greatly reduced, resulting in a quality problem. Further, in Comparative Examples 3 and 4 in which the coating layer is formed only on the cleaning blade and the coating layer is not polished along the surface of the intermediate transfer belt, the tip of the cleaning blade is pressed against the intermediate transfer belt. When mounted in such a manner, a “swell” was generated at the tip of the cleaning blade, and the cleaning performance was greatly deteriorated, resulting in a quality problem.
これに対して、クリーニングブレードに被覆層を形成し、この被覆層を中間転写ベルトの表面に沿うように研磨した実施例のものにおいては、品質上問題となる場合は発生しなかった。 On the other hand, in the case of the example in which a coating layer was formed on the cleaning blade and this coating layer was polished along the surface of the intermediate transfer belt, no problem in quality occurred.
但し、クリーニングブレードの厚みが100μmになった実施例4のものや、被覆層の厚みが150μmになった実施例9のものにおいては、中間転写ベルトに対する追随性が低下して、クリーニング性が低下していた。また、被覆層の最大高さRyがトナーの平均粒子径よりも大きい9μmになった実施例11のものにおいては、一部のトナーがクリーニングブレードの先端部をすり抜けてクリーニング性が低下していた。また、被覆層の十点平均粗さRzが外添剤の平均粒子径よりも小さい実施例10のものにおいては、外添剤がクリーニングブレードの先端部の位置に詰まって、中間転写ベルトに破損が生じるおそれがあった。また、被覆層の厚みが6μmになった実施例8のものにおいては、被覆層を研磨した後における被覆層の厚みが薄くなって耐久性が低下しており、また被覆層の金属材料にビッカーズ硬度が850のニッケルを用いた実施例7のものにおいても、被覆層が摩耗しやすくなって耐久性が少し低下していた。 However, in the case of Example 4 in which the thickness of the cleaning blade was 100 μm and the case of Example 9 in which the thickness of the coating layer was 150 μm, the followability with respect to the intermediate transfer belt was lowered and the cleaning property was lowered. Was. Further, in Example 11 in which the maximum height Ry of the coating layer was 9 μm, which was larger than the average particle diameter of the toner, a part of the toner slipped through the tip of the cleaning blade and the cleaning performance was deteriorated. . In the case of Example 10 in which the ten-point average roughness Rz of the coating layer is smaller than the average particle diameter of the external additive, the external additive is clogged at the position of the tip of the cleaning blade, and the intermediate transfer belt is damaged. Could occur. Moreover, in the thing of Example 8 whose thickness of the coating layer became 6 micrometers, the thickness of the coating layer after grinding | polishing a coating layer became thin, and durability fell, and Vickers was added to the metal material of a coating layer. Even in Example 7 using nickel having a hardness of 850, the coating layer was easily worn and the durability slightly decreased.
10 :感光体(像保持部材)
11 :帯電装置
12 :潜像形成装置
13 :現像装置
14 :中間転写ベルト(像保持部材)
14a :回転ローラー
14c :第1の対向ローラー
14d :第2の対向ローラー
15 :一次転写ローラー
16 :第1のクリーニング装置
17 :二次転写ローラー
18 :定着装置
20 :第2のクリーニング装置
21 :ハウジング
22 :清掃ブラシ
23 :フリッカー
24 :ブレードホルダー
24a :バネ
25 :クリーニングブレード
25a :被覆層
25b :研磨面
26 :搬送部材
S :記録シート
10: Photoconductor (image holding member)
11: Charging device 12: Latent image forming device 13: Developing device 14: Intermediate transfer belt (image holding member)
14a:
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