JP2022124440A - Cleaning blade, blade for leveling lubricant, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニングブレード、潤滑剤均し用ブレード、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning blade, a lubricant leveling blade, a process cartridge, and an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成工程において、像担持体の表面に付着した残留トナーを除去するクリーニング手段として、ポリウレタンゴム等からなる弾性部材と、支持部材とからなるクリーニングブレードが広く用いられている。また、前記クリーニングブレードによって行われるクリーニング工程の後に、潤滑剤を像担持体の表面に供給する潤滑剤供給手段として、ポリウレタンゴム等からなる弾性部材と、支持部材とからなる潤滑剤均し用ブレードが広く用いられている。前記クリーニングブレード及び前記潤滑剤均し用ブレードにおける弾性部材の先端稜線部には、金属石鹸等の潤滑剤が塗布されることが知られている。 2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming process, a cleaning blade comprising an elastic member made of polyurethane rubber or the like and a support member is widely used as a cleaning means for removing residual toner adhering to the surface of an image carrier. Further, after the cleaning process performed by the cleaning blade, a lubricating agent supplying means for supplying the lubricating agent to the surface of the image bearing member includes an elastic member made of polyurethane rubber or the like and a supporting member for leveling the lubricant. is widely used. It is known that a lubricant such as metal soap is applied to the tip ridges of the elastic members of the cleaning blade and the lubricant leveling blade.
前記クリーニングブレード及び前記潤滑剤均し用ブレードには、像担持体を回転させるために必要な力であるトルクの上昇防止、及び像担持体との摩擦力軽減等の観点から、潤滑性が要求される。また、前記クリーニングブレード及び前記潤滑剤均し用ブレードに塗布される潤滑剤には、脱離防止の観点から、基材に対する付着力が要求される。 The cleaning blade and the lubricant leveling blade are required to have lubricity from the viewpoints of preventing an increase in torque, which is a force required to rotate the image carrier, and reducing the frictional force with the image carrier. be done. In addition, the lubricant applied to the cleaning blade and the lubricant leveling blade is required to have adhesion to the base material from the viewpoint of preventing detachment.
例えば、近年、前記クリーニングブレードの場合、像担持体との摩擦力を軽減する目的で、フッ素系化合物を含有する潤滑剤を塗布したクリーニングブレードが用いられており、前記潤滑剤に含まれるフッ素系化合物がフッ化ビニリデンであるクリーニングブレードが提案されている(特許文献1-5を参照)。また、クリーニングブレードにおける弾性部材に適度な柔軟性と硬度を付与し、前記クリーニングブレードにおける先端稜線部のめくれやえぐれ摩耗を防止する目的で、前記弾性部材の先端稜線部から20[μm]の距離における表面のマルテンス硬度が、1.0[N/mm2]~15.0[N/mm2]であるクリーニングブレードが提案されている(特許文献6を参照)。さらに、クリーニングブレードの摺動性を向上する目的で、PMMA(ポリメタクリル酸)粒子をフッ素系溶剤に分散させた分散液を塗布したクリーニングブレードが提案されている(特許文献7を参照)。
For example, in recent years, in the case of the cleaning blade, a cleaning blade coated with a lubricant containing a fluorine-based compound has been used for the purpose of reducing the frictional force with the image carrier. A cleaning blade whose compound is vinylidene fluoride has been proposed (see
本発明は、画像形成装置の使用開始直後であっても、トルクの上昇を抑制でき、良好なクリーニング性が得られるクリーニングブレードを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cleaning blade capable of suppressing an increase in torque even immediately after the start of use of an image forming apparatus and providing excellent cleaning performance.
前記課題を解決するための手段としての本発明のクリーニングブレードは、
回転体をクリーニング対象とするクリーニングブレードであって、
エッジ層と被覆層とを有し、
前記エッジ層における前記回転体に当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、
前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であることを特徴とする。
The cleaning blade of the present invention as a means for solving the above problems is
A cleaning blade for cleaning a rotating body,
having an edge layer and a covering layer,
The coating layer provided on the edge portion of the edge layer contacting the rotating body contains a first fluororesin and a second fluororesin incompatible with the first fluororesin. ,
The cleaning blade has a Martens hardness of 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer.
本発明によると、画像形成装置の使用開始直後であっても、トルクの上昇を抑制でき、良好なクリーニング性が得られるクリーニングブレードを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cleaning blade capable of suppressing an increase in torque even immediately after the start of use of an image forming apparatus and providing excellent cleaning performance.
[クリーニングブレード]
本発明のクリーニングブレードは、回転体をクリーニング対象とするクリーニングブレードであって、エッジ層と被覆層とを有し、前記エッジ層における前記回転体と当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であり、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
本発明のクリーニングブレードは、回転体の表面に当接することで、前記回転体に付着した残留物を除去するクリーニングブレードである。
[Cleaning blade]
A cleaning blade of the present invention is a cleaning blade for cleaning a rotating body, and has an edge layer and a coating layer. , containing a first fluorine-based resin and a second fluorine-based resin incompatible with the first fluorine-based resin, at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer of the cleaning blade Martens hardness is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less, and further includes other members as necessary.
The cleaning blade of the present invention is a cleaning blade that removes residues adhering to the rotating body by coming into contact with the surface of the rotating body.
前記残留物としては、前記回転体の表面に付着しており、前記クリーニングブレードの除去対象となるものであれば特に制限はなく、例えば、トナー、潤滑剤、無機微粒子、有機微粒子、ゴミ、埃又はこれらの混合物などが挙げられる。 The residue is not particularly limited as long as it adheres to the surface of the rotating body and can be removed by the cleaning blade. Examples include toner, lubricant, inorganic fine particles, organic fine particles, dirt, dust or a mixture thereof.
従来のクリーニングブレードを用いたクリーニング手段では、前記クリーニングブレードと前記回転体(像担持体等)とが接触することで発生する摩擦により、前記回転体を回転させるために必要な力であるトルクが上昇し、前記回転体の回転が停止するという問題があった。また、前記摩擦により、前記クリーニングブレードにおける前記回転体との当接部が摩耗し、前記クリーニングブレードのめくれやトナーのすり抜けが発生し、クリーニング不良となる問題があった。 In a conventional cleaning means using a cleaning blade, torque, which is a force required to rotate the rotating body, is generated due to friction generated by contact between the cleaning blade and the rotating body (image carrier, etc.). There was a problem that the rotor would rise and the rotation of the rotating body would stop. Further, due to the friction, the contact portion of the cleaning blade with the rotating body is worn, causing the cleaning blade to turn over and the toner to pass through, resulting in a cleaning failure.
前記クリーニングブレードの摺動性を向上させ、クリーニングブレードのめくれやトルクの上昇を防ぐ目的で、前記クリーニングブレードの先端部にステアリン酸亜鉛等の金属石鹸や、PMMA(ポリメタクリル酸)粒子などを潤滑剤として塗布する工程(タッチアップ)が広く用いられている。通常、画像形成装置の稼働に伴い、前記クリーニングブレードと前記像担持体との間に徐々にトナーが留まり、前記トナーが潤滑剤として機能する。そのため、前記潤滑剤は、画像形成装置が稼働してからクリーニングブレードの挙動が安定するまでの僅かな期間において、潤滑特性を示せばよい。しかしながら、従来の潤滑剤に含有される微粒子は、基材に対する付着力が弱く、クリーニングブレードの挙動が安定する前に、前記クリーニングブレードから脱離してしまうという問題があった。 Lubricating metal soap such as zinc stearate, PMMA (polymethacrylic acid) particles, etc. at the tip of the cleaning blade for the purpose of improving the slidability of the cleaning blade and preventing the cleaning blade from turning over and increasing the torque. The process of applying as an agent (touch-up) is widely used. Normally, as the image forming apparatus is operated, toner gradually stays between the cleaning blade and the image carrier, and the toner functions as a lubricant. Therefore, the lubricant should exhibit lubricating properties in a short period from when the image forming apparatus is operated until the behavior of the cleaning blade is stabilized. However, the fine particles contained in conventional lubricants have a weak adhesive force to the substrate, and there is a problem that the fine particles are detached from the cleaning blade before the behavior of the cleaning blade stabilizes.
「トルク上昇の防止」と「クリーニング性の向上」とは、互いにトレードオフの関係であることが知られている。
トルクの上昇を防止する目的で、前記クリーニングブレードの前記回転体との当接部を、潤滑剤等を塗布して平滑にすると、トナーのすり抜けが発生し、クリーニング性が悪化する。
クリーニング性を向上させる目的で、前記クリーニングブレードの前記回転体との当接部に凹凸を形成し、摩擦力を向上させると、トルクが上昇する。
したがって、トルクの上昇を防止しつつ、クリーニング性を良好にすることは、困難であった。
It is known that "prevention of torque increase" and "improvement of cleanability" have a trade-off relationship with each other.
If the contact portion of the cleaning blade with the rotating body is smoothed by applying a lubricant or the like for the purpose of preventing an increase in torque, toner slips through the contact portion, resulting in poor cleaning performance.
For the purpose of improving the cleaning performance, when the contact portion of the cleaning blade with the rotating body is formed as unevenness to improve the frictional force, the torque increases.
Therefore, it has been difficult to improve cleanability while preventing an increase in torque.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、粒子を溶剤のみに分散させるのではなく、溶剤と結着成分との混合物に粒子を分散させた分散液を、クリーニングブレードに塗布し、被覆層を形成することにより、粒子の脱離が防げることを見出した。さらに、粒子と結着成分には摺動性のフッ素系の材料を用いることで、クリーニングブレードのめくれ、及び像担持体のトルク上昇が防止できることを見出した。
また、前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度を0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]とすることで、クリーニング機能が阻害されずに、摺動効果が得られることを見出した。
As a result of extensive studies, the present inventors have found that, instead of dispersing particles only in a solvent, a dispersion liquid in which particles are dispersed in a mixture of a solvent and a binder component is applied to a cleaning blade to form a coating layer. It was found that detachment of particles can be prevented by forming Furthermore, the inventors have found that by using a slidable fluorine-based material for the particles and binding component, it is possible to prevent the cleaning blade from turning over and the torque increase of the image bearing member.
Further, by setting the Martens hardness at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer to 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ], the cleaning function is not hindered. It was found that a sliding effect can be obtained.
したがって、本発明においては、回転体をクリーニング対象とするクリーニングブレードであって、エッジ層と被覆層とを有し、前記エッジ層における前記回転体と当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であることによって、画像形成装置の使用開始直後であっても、トルクの上昇を抑制でき、良好なクリーニング性を示すクリーニングブレードを得ることができる。 Therefore, in the present invention, the cleaning blade for cleaning a rotating body has an edge layer and a coating layer, and the coating layer provided at the tip portion of the edge layer contacting the rotating body is , containing a first fluorine-based resin and a second fluorine-based resin incompatible with the first fluorine-based resin, at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer of the cleaning blade When the Martens hardness is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less, torque increase can be suppressed even immediately after the image forming apparatus is started to be used, and good cleanability can be obtained. can be obtained.
<被覆層>
前記被覆層は、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記被覆層は、後述するブレード基体の周側面における前記クリーニングブレードの先端として使われる一端部に設けられた層のことを示す。
前記被覆層は、前記ブレード基体上において、前記クリーニングブレードと前記回転体とが当接する当接辺を含む少なくとも一部に形成されていてもよく、前記当接辺の全体に形成されてもよく、前記ブレード基体の全面に形成されていてもよい。これらの中でも、前記被覆層は、前記当接辺の全体に形成されることが好ましい。
なお、前記被覆層が設けられていないブレード基体の表面領域のことを非被覆領域と称することがある。
<Coating layer>
The coating layer contains a first fluororesin, a second fluororesin incompatible with the first fluororesin, and, if necessary, other components.
The coating layer refers to a layer provided at one end of the peripheral side surface of the blade substrate, which will be described later, and which is used as the tip of the cleaning blade.
The coating layer may be formed on at least a portion of the blade base including a contact side where the cleaning blade and the rotating body contact each other, or may be formed on the entire contact side. , may be formed on the entire surface of the blade base. Among these, the coating layer is preferably formed over the entire contact side.
Incidentally, the surface region of the blade base body where the coating layer is not provided is sometimes referred to as a non-coated region.
本発明における「非相溶」とは、混合された複数の物質同士の間に界面が存在し、完全には混ざり合わない性質を示し、「相溶」とは、混合された複数の物質同士の間に界面が存在せず、混ざり合う性質を示す。
本発明における「非相溶な状態」とは、第一のフッ素系樹脂と第二のフッ素系樹脂との間に界面が存在している状態であり、一部が相溶している状態であってもよい。
非相溶な状態である一つの態様としては、前記被覆層が海島構造を有することが好ましい。
前記海島構造は、クリーニングブレードに形成される被覆層に含まれる一の成分の連続相を「海(以下、マトリックスと称することがある)」と表現すると、「海」中にその他の成分が「島(以下、ドメインと称することがある)」状になる構造を意味する。
本発明における海島構造は、ドメインである前記第一のフッ素系樹脂と、マトリックスである前記第二のフッ素系樹脂とが非相溶な状態であり、相溶している部分がない状態を示す。
前記被覆層が海島構造を有する場合、前記海島構造におけるドメインは、粒子であることが好ましい。
The term “incompatible” in the present invention means that an interface exists between a plurality of mixed substances, indicating a property that they do not completely mix, and “compatible” means that a plurality of mixed substances There is no interface between them and they show the property of mixing.
The "incompatible state" in the present invention is a state in which an interface exists between the first fluororesin and the second fluororesin, and a part of the fluororesin is in a compatible state. There may be.
As one aspect of the incompatible state, the coating layer preferably has a sea-island structure.
In the sea-island structure, when the continuous phase of one component contained in the coating layer formed on the cleaning blade is expressed as "sea (hereinafter sometimes referred to as matrix)", the other component is "sea". It means a structure in the shape of an island (hereinafter sometimes referred to as a domain).
The sea-island structure in the present invention is a state in which the first fluororesin, which is the domain, and the second fluororesin, which is the matrix, are incompatible, and indicate a state in which there is no compatible portion. .
When the coating layer has a sea-island structure, the domains in the sea-island structure are preferably particles.
前記クリーニングブレードにおける前記被覆層の平均厚さは、2[μm]以上10[μm]以下であることが好ましい。
前記被覆層の平均厚さが2[μm]以上であると、十分な摺動効果を得ることができ、前記被覆層の平均厚さが10[μm]以下であると、前記被覆層の脱落を防止することができる。
前記被覆層における平均厚さとしては、前記被覆層の3カ所以上で測定された厚さ[μm]の平均値を採用することができる。
前記被覆層における平均厚さの測定場所としては、特に制限はないが、例えば、前記被覆層の両端部から20[μm]の距離、前記被覆層における中央部などが挙げられる。
The average thickness of the coating layer of the cleaning blade is preferably 2 [μm] or more and 10 [μm] or less.
When the average thickness of the coating layer is 2 [μm] or more, a sufficient sliding effect can be obtained, and when the average thickness of the coating layer is 10 [μm] or less, the coating layer falls off. can be prevented.
As the average thickness of the coating layer, an average value of thickness [μm] measured at three or more points of the coating layer can be adopted.
The measurement location of the average thickness of the coating layer is not particularly limited.
前記被覆層における平均厚さの測定方法としては、スパチュラや綿棒などで前記被覆層の一部を削り取り、接触式表面粗さ計(サーフテストSJ-500:ミツトヨ製)や、レーザー顕微鏡(LEXT OLS4100:オリンパス社製)等の3次元測定機を用いて形状測定を行うことで、測定することができる。 As a method for measuring the average thickness of the coating layer, a part of the coating layer is scraped off with a spatula, a cotton swab, etc., and a contact surface roughness meter (Surftest SJ-500: manufactured by Mitutoyo) or a laser microscope (LEXT OLS4100 (manufactured by Olympus Corporation), etc.).
ここで、本発明におけるクリーニングブレードの一実施形態及び他の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明のクリーニングブレードの用途は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
Here, one embodiment and another embodiment of the cleaning blade of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the application of the cleaning blade of the present invention is by no means limited to these embodiments.
In addition, in each drawing, the same code|symbol may be attached|subjected to the same component part, and the overlapping description may be abbreviate|omitted. Further, the number, positions, shapes, etc. of the following constituent members are not limited to those of the present embodiment, and the number, positions, shapes, etc., can be set to be preferable in carrying out the present invention.
図1は、本発明のクリーニングブレードの一実施形態を示す概略断面図であり、前記クリーニングブレードが回転体の表面に当接している状態を表している。図2は、図1で示したクリーニングブレードにおける斜視図及び当接部近傍の拡大図である。クリーニングブレード62は、金属や硬質プラスチック等の剛性材料からなる平板状のクリーニングブレード支持部材621と、前記クリーニングブレード支持部材621に一端が連結され、他端に所定の長さの自由端部を有する平板状のクリーニングブレード基体622とで構成されている。前記クリーニングブレード基体622は、前記クリーニングブレード支持部材621の一端側に接着剤などにより固定されており、前記クリーニングブレード支持部材621の他端側は、クリーニング装置のケースに片持ち支持されている。前記クリーニングブレード基体622は、クリーニングブレード先端面62aと、クリーニングブレード下面62bと、クリーニングブレード基体622の自由端側の一端であるクリーニングブレード当接部62cと、クリーニングブレード側面62dとを有し、前記クリーニングブレード当接部62cにおける当接辺を含む少なくとも一部に被覆層623を有している。
前記クリーニングブレード62は、前記クリーニングブレード当接部62cが長手方向に沿って、感光体3の表面に当接するように配置されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the cleaning blade of the present invention, showing a state in which the cleaning blade is in contact with the surface of a rotating body. FIG. 2 is a perspective view of the cleaning blade shown in FIG. 1 and an enlarged view of the vicinity of the contact portion. The
The
図3は、本発明のクリーニングブレードにおける他の実施形態を示す概略断面図である。クリーニングブレード62は、クリーニングブレード支持部材621と、クリーニングブレード基体622とで構成されている。前記クリーニングブレード基体622は、弾性を持つエッジ層622a及びベース層622bと、当接部62cと、前記当接部62cにおける当接辺を含む少なくとも一部に被覆層623を有している。なお、クリーニングブレード先端面62a、クリーニングブレード下面62b、及びクリーニングブレード側面62dは省略してある。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the cleaning blade of the present invention. The
(第一のフッ素系樹脂)
本発明におけるフッ素系樹脂とは、分子中にフッ素を含む樹脂を示す。前記フッ素系樹脂は、フッ素を含むオレフィン重合体であることが好ましく、前記オレフィン重合体における水素原子がフッ素原子に置換されたものがより好ましい。
本発明の一態様として、前記第一のフッ素系樹脂は、前記被覆層が有する海島構造におけるドメインであることが好ましい。
前記第一のフッ素系樹脂は、ドメインとなるように、第二のフッ素系樹脂との間で、樹脂の種類及び添加量を選択することが好ましい。
(First fluororesin)
The fluororesin in the present invention indicates a resin containing fluorine in its molecule. The fluororesin is preferably an olefin polymer containing fluorine, and more preferably one in which hydrogen atoms in the olefin polymer are substituted with fluorine atoms.
As one aspect of the present invention, it is preferable that the first fluororesin is a domain in a sea-island structure of the coating layer.
It is preferable to select the kind and addition amount of the first fluororesin from the second fluororesin such that the first fluororesin forms a domain.
前記ドメインの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、定形であってもよく、不定形であってもよい。これらの中でも、定形であることが好ましい。
前記ドメインの形状が定形である場合、球状であることが好ましい。
前記ドメインの形状が球状である場合、粒子であることが好ましい。
このような形状であることにより、前記被覆層から脱離したフッ素系樹脂が、回転体や、クリーニングブレードにおけるブレード基体を損傷させるといった不具合を防止することができるため好適である。
The shape of the domain is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and may be fixed or irregular. Among these, the fixed form is preferable.
When the domain has a regular shape, it is preferably spherical.
When the domains are spherical in shape, they are preferably particles.
Such a shape is preferable because it can prevent the fluororesin detached from the coating layer from damaging the rotor or the blade substrate of the cleaning blade.
前記第一のフッ素系樹脂の体積平均粒子径(50%体積径、メジアン径)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、0.1[μm]以上1[μm]以下であることが好ましく、0.5[μm]以下がより好ましく、0.3[μm]以下がさらに好ましい。前記第一のフッ素系樹脂の体積平均粒子径が、1[μm]以下であると、溶剤中で沈降しやすくなり、安定して分散することが難しくなるという不具合を防止することができる。また、前記第一のフッ素系樹脂の体積平均粒子径が、0.5[μm]以下であると、非水系溶剤中でより安定に分散させることができる。 The volume average particle diameter (50% volume diameter, median diameter) of the first fluorine-based resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is 0.1 [μm] or more and 1 [μm] or less. is preferable, 0.5 [μm] or less is more preferable, and 0.3 [μm] or less is even more preferable. When the volume average particle size of the first fluororesin is 1 [μm] or less, it is likely to settle in the solvent, making it difficult to stably disperse. Further, when the volume average particle size of the first fluororesin is 0.5 [μm] or less, it can be dispersed more stably in the non-aqueous solvent.
前記体積平均粒子径(50%体積径、メジアン径)の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法、画像イメージング法などによって測定することができる。
前記体積平均粒子径の測定方法の具体例としては、前記クリーニングブレードの被覆層から採取した粒子をマイクロトラック(日機装株式会社製)にかけてレーザー回折・散乱法により測定する方法、走査型電子顕微鏡(SEM)を使ってクリーニングブレード上の微粒子を直接観察して計測する方法などが挙げられる。
なお、粒子の体積平均粒子径は、クリーニングブレードに塗布する分散液に添加する際のものと、被覆層に存在している際のものとではほとんど変わらない。
The method for measuring the volume average particle diameter (50% volume diameter, median diameter) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include laser diffraction/scattering method, dynamic light scattering method, It can be measured by an image imaging method or the like.
Specific examples of the method for measuring the volume average particle size include a method in which particles collected from the coating layer of the cleaning blade are placed on Microtrack (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and measured by a laser diffraction/scattering method, and a scanning electron microscope (SEM). ) to directly observe and measure the fine particles on the cleaning blade.
The volume average particle diameter of the particles when added to the dispersion applied to the cleaning blade is almost the same as when the particles are present in the coating layer.
前記第一のフッ素系樹脂の前記被覆層における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて選択できるが、摺動効果が得られるという点から、前記被覆層全質量に対して、4質量%以上8質量%以下が好ましく、4.5質量%以上5.5質量%以下がより好ましい。前記第一のフッ素系樹脂を含有することで得られる摺動効果は、前記第一のフッ素系樹脂の含有量が、前記被覆層全質量に対して8質量%のとき最大となる。前記第一のフッ素系樹脂の前記被覆層における含有量が、前記被覆層全質量に対して、4質量%以上であると、十分な摺動効果を得ることができる。 The content of the first fluorine-based resin in the coating layer is not particularly limited and can be selected according to the purpose. % or more and 8 mass % or less is preferable, and 4.5 mass % or more and 5.5 mass % or less is more preferable. The sliding effect obtained by including the first fluorine-based resin is maximized when the content of the first fluorine-based resin is 8% by mass with respect to the total mass of the coating layer. When the content of the first fluororesin in the coating layer is 4% by mass or more with respect to the total mass of the coating layer, a sufficient sliding effect can be obtained.
前記第一のフッ素系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて選択でき、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化エチレン-プロピレン共重合体(FEP)、パーフルオロアルコキシ重合体(PFA)、クロロトリフルオロエチレン共重合体(CTFE)、テトラフルオロエチレン-クロロトリフルオロエチレン共重合体(TFE/CTFE)、エチレン-クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)などが挙げられる。これらの中でも、クリーニングブレードの摺動性をより向上させるという点で、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が好ましい。 The first fluorine-based resin is not particularly limited and can be selected according to the purpose. Examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), fluoroethylene-propylene copolymer (FEP), perfluoroalkoxy polymer ( PFA), chlorotrifluoroethylene copolymer (CTFE), tetrafluoroethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (TFE/CTFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), polychlorotrifluoroethylene ( PCTFE) and the like. Among these, polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable in terms of further improving the slidability of the cleaning blade.
前記ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、適宜合成したものでもよいし、市販品を用いてもよい。
前記ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の市販品としては、例えば、ダイニオンTF マイクロパウダー TF-9201Z、ダイニオンTF マイクロパウダー TF-9207Z(いずれも3M社製)、Nano FLON119N、FLUORO E(いずれもシャムロック社製)、TLP10F-1(三井・デュポンフロロケミカル社製)、KTL-500F(株式会社喜多村社製)、Algoflon L203F(SOLVAY社製)などが挙げられる。
The polytetrafluoroethylene (PTFE) may be appropriately synthesized or may be a commercially available product.
Examples of commercially available polytetrafluoroethylene (PTFE) products include Dynion TF Micropowder TF-9201Z, Dynion TF Micropowder TF-9207Z (both manufactured by 3M), Nano FLON119N, and FLUORO E (both manufactured by Shamrock Co.). ), TLP10F-1 (manufactured by DuPont Fluorochemicals, Mitsui), KTL-500F (manufactured by Kitamura Co., Ltd.), Algoflon L203F (manufactured by SOLVAY), and the like.
(第二のフッ素系樹脂)
本発明において、前記被覆層が第二のフッ素系樹脂を含有することで、前記第一のフッ素系樹脂の前記クリーニングブレード基体に対する付着力が向上し、前記被覆層の脱離を防ぐことができる。そのため、クリーニングブレードのめくれやトルクの上昇を防止することができる。
本発明の一態様として、前記第二のフッ素系樹脂は、前記被覆層が有する海島構造におけるマトリックスであることが好ましい。
前記第二のフッ素系樹脂は、マトリックスとなるように、第一フッ素系樹脂との間で、樹脂の種類及び添加量を選択することが好ましい。
(Second fluororesin)
In the present invention, since the coating layer contains the second fluorine-based resin, the adhesion of the first fluorine-based resin to the cleaning blade substrate is improved, and detachment of the coating layer can be prevented. . Therefore, it is possible to prevent the cleaning blade from turning over and torque from increasing.
As one aspect of the present invention, the second fluororesin is preferably a matrix in the sea-island structure of the coating layer.
It is preferable to select the type and amount of addition of the second fluorine-based resin between the first fluorine-based resin and the second fluorine-based resin so as to form a matrix.
前記第二のフッ素系樹脂としては、前記第一のフッ素系樹脂を均一かつ安定的に分散させることができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、フッ化ビニリデン(VdF)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、テトラフルオロエチレン(TFE)などが挙げられる。これらの中でも、潤滑性やブレード基体との密着性の観点から、それらを組み合わせた共重合体が好ましく、VdF-HFP-TFEの三元共重合体がより好ましい。 The second fluorine-based resin is not particularly limited as long as the first fluorine-based resin can be uniformly and stably dispersed, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, vinylidene fluoride (VdF) , hexafluoropropylene (HFP), tetrafluoroethylene (TFE), and the like. Among these, from the viewpoint of lubricity and adhesion to the blade substrate, a copolymer obtained by combining them is preferable, and a terpolymer of VdF-HFP-TFE is more preferable.
前記三元共重合体におけるVdF/HFP/TFEの組成は、ブレードの柔軟性と溶媒への溶解性とを付与する点から、それぞれの単量単位で30モル%~80モル%/10モル%~35モル%/5モル%~35モル%が好ましい。 The composition of VdF/HFP/TFE in the terpolymer is 30 mol% to 80 mol%/10 mol% for each monomer unit from the viewpoint of imparting flexibility to the blade and solubility in a solvent. ~35 mol%/5 mol% to 35 mol% are preferred.
前記第二のフッ素系樹脂に対して、フッ素系オイルを添加してもよい。
前記フッ素系オイルを添加することで、バインダーとしての機能だけでなく、摺動機能をさらに向上することができる。
前記フッ素系オイルとしては、テトラフルオロエチレン(TFE)のオリゴマーやパーフルオロエーテルを主骨格にもつものなどが挙げられる。
A fluorine-based oil may be added to the second fluorine-based resin.
By adding the fluorine-based oil, not only the function as a binder but also the sliding function can be further improved.
Examples of the fluorine-based oil include those having a tetrafluoroethylene (TFE) oligomer or perfluoroether as a main skeleton.
前記第二のフッ素系樹脂と前記フッ素系オイルとの混合物を用いる場合、前記第二のフッ素系樹脂の含有量は、フッ素系オイルのブリードアウトによる感光体等の汚染を防止するという点で、前記混合物全質量に対して、90質量%以上99質量%以下が好ましく、95質量%以上98質量%以下がより好ましい。 When a mixture of the second fluororesin and the fluorinated oil is used, the content of the second fluororesin is to prevent contamination of the photoreceptor or the like due to bleeding out of the fluorinated oil. It is preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 98% by mass or less, relative to the total mass of the mixture.
主骨格にパーフルオロエーテルを有するフッ素系オイルは、摺動性があり前記フッ素系樹脂の分散を阻害させなければ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、動粘度の観点から、平均分子量が2,000~3,500であることが好ましい。 The fluorine-based oil having perfluoroether in its main skeleton is not particularly limited as long as it has slidability and does not hinder the dispersion of the fluorine-based resin, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferred that the average molecular weight is from 2,000 to 3,500.
本発明における第一のフッ素系樹脂と第二のフッ素系樹脂とには、同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。同じ材料を用いる場合、前記第一のフッ素系樹脂と前記第二のフッ素系樹脂とが、非相溶状態になるように製造方法を工夫することで、前記被覆層を作製可能である。例えば、予め硬化しておいた第一のフッ素系樹脂に対して、第二のフッ素系樹脂を添加し、硬化させることで、前記第一のフッ素系樹脂と前記第二のフッ素系樹脂との間に界面ができ、一部分が非相溶な前記被覆層を作製できる。また、第一のフッ素系樹脂に親水性の置換基を付加し、第二のフッ素系樹脂に疎水性の置換基を付加したものを混合することによっても、前記被覆層を作製できる。 The same material or different materials may be used for the first fluorine-based resin and the second fluorine-based resin in the present invention. When the same material is used, the coating layer can be produced by devising the manufacturing method so that the first fluorine-based resin and the second fluorine-based resin are in an incompatible state. For example, by adding the second fluororesin to the pre-cured first fluororesin and curing, the first fluororesin and the second fluororesin are cured. An interface is formed between them, and the partially incompatible coating layer can be produced. The coating layer can also be produced by mixing the first fluororesin with a hydrophilic substituent and the second fluororesin with a hydrophobic substituent.
(その他の成分)
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、前記フッ素系樹脂以外の粒子が挙げられる。
前記フッ素系樹脂以外の粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、無機化合物の微粒子、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂などが挙げられる。
前記無機化合物の微粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルコニアなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
(other ingredients)
The other components are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include particles other than the fluororesin.
Particles other than the fluorine-based resin are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include fine particles of inorganic compounds, acrylic resins, styrene-based resins, and vinyl-based resins.
Examples of the inorganic compound fine particles include silica, alumina, and zirconia.
These may be used singly or in combination of two or more.
前記フッ素系樹脂以外の粒子の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、球状であることが好ましい。このような形状であることにより、前記被覆層から脱離した前記フッ素系樹脂以外の粒子が、回転体やクリーニングブレードにおけるブレード基体を損傷させるといった不具合を防止できるため好適である。 The shape of the particles other than the fluorine-based resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably spherical. With such a shape, it is possible to prevent the problem that particles other than the fluororesin detached from the coating layer damage the blade substrate of the rotating body or the cleaning blade.
前記フッ素系樹脂以外の粒子の体積平均粒子径(50%体積径、メジアン径)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、0.1[μm]以上1[μm]以下であることが好ましく、0.5[μm]以下がより好ましく、0.3[μm]以下がさらに好ましい。前記第一のフッ素系樹脂の体積平均粒子径が、1[μm]以下であると、溶剤中で沈降しやすくなり、安定して分散することが難しくなるという不具合を防止することができる。また、前記第一のフッ素系樹脂の体積平均粒子径が、0.5[μm]以下であると、非水系溶剤中でより安定に分散させることができる。 The volume average particle diameter (50% volume diameter, median diameter) of the particles other than the fluorine-based resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is 0.1 [μm] or more and 1 [μm] or less. is preferable, 0.5 [μm] or less is more preferable, and 0.3 [μm] or less is even more preferable. When the volume average particle size of the first fluororesin is 1 [μm] or less, it is likely to settle in the solvent, making it difficult to stably disperse. Further, when the volume average particle size of the first fluororesin is 0.5 [μm] or less, it can be dispersed more stably in the non-aqueous solvent.
前記体積平均粒子径(50%体積径、メジアン径)の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法、画像イメージング法などによって測定することができる。
前記体積平均粒子径の測定方法の具体例としては、前記クリーニングブレードの被覆層から採取した粒子をマイクロトラック(日機装株式会社製)にかけてレーザー回折・散乱法により測定する方法、走査型電子顕微鏡(SEM)を使ってクリーニングブレード上の微粒子を直接観察して計測する方法などが挙げられる。
The method for measuring the volume average particle diameter (50% volume diameter, median diameter) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include laser diffraction/scattering method, dynamic light scattering method, and image imaging method. etc. can be measured.
Specific examples of the method for measuring the volume average particle size include a method in which particles collected from the coating layer of the cleaning blade are placed on Microtrack (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and measured by a laser diffraction/scattering method, and a scanning electron microscope (SEM). ) to directly observe and measure the fine particles on the cleaning blade.
前記被覆層の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶媒と第二のフッ素系樹脂との混合物(第二のフッ素系樹脂分散体)に第一のフッ素系樹脂を添加し、混合して得られた粒子分散体を、前記クリーニングブレードにおけるブレード基体に塗布することにより得られる。 The method for producing the coating layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. It is obtained by adding a fluororesin and applying a particle dispersion obtained by mixing to the blade substrate of the cleaning blade.
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、フッ素含有有機溶剤が挙げられる。
前記フッ素含有有機溶剤としては、例えば、ハイドロフルオロエーテル(HFE)、パーフルオロカーボン(PFC)、パーフルオロエーテル(PFE)などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include fluorine-containing organic solvents.
Examples of the fluorine-containing organic solvent include hydrofluoroether (HFE), perfluorocarbon (PFC), and perfluoroether (PFE).
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本発明において、前記第二のフッ素系樹脂分散体における粒子の動的光散乱法による平均粒子径(散乱強度分布におけるキュムラント法解析の平均粒子径)は、均一な分散体が得られる点から、1[μm]以下が好ましく、0.5[μm]以下がより好ましく、0.3[μm]以下がさらに好ましい。
通常、体積平均粒子径が、1[μm]以下の微粒子を用いた場合であっても、粒子が凝集することで二次粒子を形成し、前記体積平均粒子径が1[μm]以上の微粒子となっている。凝集して二次粒子を形成している微粒子を、1[μm]以下の粒子径となるように分散することにより、前記第二のフッ素系樹脂分散体を低粘度で長期保存した場合でも、安定な分散体を得ることができる。
分散方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、超音波分散機、3本ロール、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等の分散機を用いる方法などが挙げられる。
In the present invention, the average particle size of the particles in the second fluororesin dispersion by dynamic light scattering method (average particle size by cumulant method analysis in scattering intensity distribution) is obtained from the point that a uniform dispersion is obtained, 1 [μm] or less is preferable, 0.5 [μm] or less is more preferable, and 0.3 [μm] or less is even more preferable.
Usually, even when fine particles having a volume average particle diameter of 1 [μm] or less are used, the particles aggregate to form secondary particles, and the volume average particle diameter is 1 [μm] or more. It has become. By dispersing fine particles that aggregate to form secondary particles so as to have a particle size of 1 [μm] or less, even when the second fluororesin dispersion is stored for a long period of time at low viscosity, A stable dispersion can be obtained.
The dispersing method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
前記被覆層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記クリーニングブレードにおけるブレード基体全体、又は前記ブレード基体の一部を粒子分散体の中に沈めて処理するディッピングなどが挙げられる。前記ディッピングの他に、スプレー塗工、ディスペンサーなどの塗工方法でもよい。 The method for forming the coating layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, dipping, which is processed by Coating methods such as spray coating and dispenser may be used in addition to the dipping.
<ブレード基体>
本発明において前記クリーニングブレードにおけるブレード基体は、「ブレード基体」又は「基体」と称することがある。
前記ブレード基体の形状としては、前記回転体上の前記残留物を除去できる構造であればよく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ブレード基体と前記回転体との当接部における当接辺が直線状であることが好ましい。前記ブレード基体の形状としては、例えば、板状などが挙げられる。
<Blade base>
In the present invention, the blade base of the cleaning blade may be referred to as "blade base" or "base".
The blade base may have any shape as long as it has a structure capable of removing the residue on the rotating body, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferable that the contact side is linear. Examples of the shape of the blade base include a plate shape.
前記ブレード基体の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造、積層構造、及び複数の部材を組み合わせた積層構造などが挙げられる。これらの中でも、前記クリーニングブレードへの加工が容易であるという観点から、単層構造、及び複数の部材を積層した積層構造であることが好ましい。
前記ブレード基体が積層構造を有する場合、前記回転体と当接する層をエッジ層、前記エッジ層ではない層をベース層と称することがある。なお、前記ブレード基体が単層である場合、前記ブレード基体はエッジ層のみを有する。
前記積層構造における複数の部材のマルテンス硬度は、それぞれが互いに異なっていることがより好ましい。
The structure of the blade base is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Among these, a single-layer structure and a laminated structure in which a plurality of members are laminated are preferred from the viewpoint that processing into the cleaning blade is easy.
When the blade base has a laminated structure, the layer in contact with the rotating body may be called an edge layer, and the layer other than the edge layer may be called a base layer. When the blade base is a single layer, the blade base has only an edge layer.
More preferably, the Martens hardnesses of the plurality of members in the laminated structure are different from each other.
前記ブレード基体の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、前記ブレード基体の摩耗防止の観点、及び前記回転体上の前記残留物を十分に除去する観点から、適度な弾性と硬さとを有していることが好ましい。前記ブレードの材質としては、例えば、弾性材料が挙げられる。
前記弾性材料としては、高弾性であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム(NBR)、エチレンプロプレンジエンゴム(EPDM)などが挙げられる。これらの中でも、耐久性や非汚染性の観点から、ポリウレタンゴムが好ましい。
前記ブレード基体の大きさとしては、特に制限はなく、前記回転体の大きさに応じて適宜選択することができる。
The material of the blade base is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. It preferably has elasticity and hardness. Examples of the material of the blade include an elastic material.
The elastic material is not particularly limited as long as it has high elasticity, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. mentioned. Among these, polyurethane rubber is preferable from the viewpoint of durability and non-staining property.
The size of the blade base is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the size of the rotating body.
本発明のクリーニングブレードにおける前記ポリウレタンゴムのマルテンス硬度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5[N/mm2]以上2[N/mm2]以下であることが好ましい。前記クリーニングブレードにおける前記ポリウレタンゴムのマルテンス硬度が所望の範囲であることにより、ブレード線圧が得られにくく、像担持体との当接部の面積が拡大しやすくなることで生じるクリーニング不良や、前記ブレード基体が硬くなりすぎることによって生じる欠けといった不具合を解消することができる。 The Martens hardness of the polyurethane rubber in the cleaning blade of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Preferably. When the Martens hardness of the polyurethane rubber in the cleaning blade is within the desired range, it is difficult to obtain a linear pressure of the blade, and the area of the contact portion with the image bearing member is likely to increase. Problems such as chipping caused by excessive hardening of the blade base can be eliminated.
前記ブレード基体の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを用いてポリウレタンプレポリマーを調製し、前記ポリウレタンプレポリマーに硬化剤、必要に応じて硬化触媒を添加後、所定の型内を用いて遠心成型し、常温で放置することで熟成(養生)させたものを所定の寸法にて、平板状に裁断することにより得ることができる。
前記ポリオール化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高分子量ポリオール、低分子量ポリオールなどが挙げられる。
The method for producing the blade base is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a polyurethane prepolymer is prepared using a polyol compound and a polyisocyanate compound, and After adding a curing agent and, if necessary, a curing catalyst, it is centrifugally molded using a predetermined mold, left to stand at room temperature for aging (curing), and then cut into a flat plate shape with a predetermined size. can be obtained by
The polyol compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include high molecular weight polyols and low molecular weight polyols.
前記高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール;エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオール等のアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール;カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール;ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリコール等のポリエーテル系ポリオールなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the high-molecular-weight polyol include polyester polyol which is a condensate of alkylene glycol and an aliphatic dibasic acid; ethylene adipate ester polyol, butylene adipate ester polyol, hexylene adipate ester polyol, ethylene propylene adipate ester polyol, ethylene butylene Polyester polyols such as adipate ester polyols, polyester polyols of alkylene glycol and adipic acid such as ethylene neopentylene adipate ester polyols; polycaprolactone polyols such as polycaprolactone ester polyols obtained by ring-opening polymerization of caprolactone; poly( Polyether-based polyols such as oxytetramethylene)glycol and poly(oxypropylene)glycol are included.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記低分子量ポリオールとしては、例えば、1,4-ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン-ビス(2-ヒドロキシエチル)エーテル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフエニルメタン、4,4’-ジアミノジフエニルメタン等の二価アルコール;1,1,1-トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、1,1,1-トリス(ヒドロキシエトキシメチル)プロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の三価又はそれ以上の多価アルコールなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the low-molecular-weight polyol include 1,4-butanediol, ethylene glycol, neopentyl glycol, hydroquinone-bis(2-hydroxyethyl)ether, and 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane. , 4,4′-diaminodiphenylmethane; 1,1,1-trimethylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trihydric or higher polyhydric alcohols such as 1,1,1-tris(hydroxyethoxymethyl)propane, diglycerin, and pentaerythritol;
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記ポリイソシアネート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ナフチレン1,5-ジイソシアネート(NDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添キシリレンジイソシアネート(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ダイマー酸ジイソシアネート(DDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The polyisocyanate compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. - diisocyanate (NDI), tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (H6XDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), dimer acid diisocyanate (DDI), norbornene diisocyanate (NBDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI) and the like.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミン類、アルコール類などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記硬化剤は、例えば、前記ブレード基体の硬度を調整するために用いられる。
The curing agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include amines and alcohols.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The curing agent is used, for example, to adjust the hardness of the blade base.
前記硬化触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾールなどが挙げられる。
前記硬化触媒の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、プレポリマー及び硬化剤の質量の総和に対して、0.01質量%以上0.5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上0.3質量%以下がより好ましい。
The curing catalyst is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include 2-methylimidazole and 1,2-dimethylimidazole.
The content of the curing catalyst is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. is preferable, and 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less is more preferable.
前記ブレード基体のJIS K6255規格に準拠した反発弾性率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、23℃で10%~80%が好ましい。
前記反発弾性係数が所望の範囲内であることにより、前記ブレード基体全体の柔軟性がなくなり、像担持体の振れや粗さに追従できなくなることによって生じるクリーニング不良や、反発が強くなりすぎてブレード鳴き(異音)が生じてしまうといった不具合を解消することができる。
前記ブレード基体の反発弾性係数は、例えば、JIS K6255規格に準拠し、23℃において、株式会社東洋精機製作所製 No.221レジリエンステスタを用いて測定することができる。
The modulus of impact resilience of the blade base conforming to the JIS K6255 standard is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 10% to 80% at 23°C.
When the coefficient of rebound resilience is within the desired range, the overall flexibility of the blade base is lost, and cleaning failures caused by being unable to follow vibrations and roughness of the image bearing member, and blades due to excessive repulsion. It is possible to solve the problem of squealing (abnormal noise).
The modulus of rebound resilience of the blade base is, for example, based on JIS K6255 standard, at 23° C., No. 1 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. 221 resilience tester.
<マルテンス硬度>
本発明のクリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であることにより、十分な摺動効果を得ることができる。
本発明のクリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度は、良好な摺動効果が得られる観点から、0.5[N/mm2]以上2[N/mm2]以下が好ましい。
前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上であると、前記第一のフッ素系樹脂粒子及び前記第二のフッ素系樹脂粒子が十分に前記エッジ層に付着しておらず、所望の摺動効果を得ることができないといった問題が解消されるため好適である。前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、3[N/mm2]以下であると、前記第一のフッ素系樹脂粒子及び前記第二のフッ素系樹脂粒子が過剰に前記エッジ層に付着しており、クリーニング機能を阻害するといった問題が解消されるため好適である。
なお、本発明におけるマルテンス硬度の測定は、クリーニングブレードに加工されたものに対して行われる。
<Martens hardness>
In the cleaning blade of the present invention, the Martens hardness at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less. A sliding effect can be obtained.
In the cleaning blade of the present invention, the Martens hardness at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 2 [N/ mm 2 ] or less.
When the Martens hardness of the cleaning blade at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 0.5 [N/mm 2 ] or more, the first fluororesin particles and the second This is preferable because it solves the problem that the fluororesin particles are not sufficiently attached to the edge layer and the desired sliding effect cannot be obtained. When the Martens hardness of the cleaning blade at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 3 [N/mm 2 ] or less, the first fluorine-based resin particles and the second fluorine-based This is preferable because it solves the problem that the resin particles are excessively attached to the edge layer and hinder the cleaning function.
Note that the Martens hardness measurement in the present invention is carried out on a material processed into a cleaning blade.
前記マルテンス硬度(HM)の測定方法としては、例えば、ISO14577に基づき、ナノインデンター(ENT-3100、エリオニクス社製)を用いて、バーコビッチ圧子を1,000[μN]の荷重で10秒間押し込み、5秒間保持し、同じ荷重速度で10秒間抜いて測定した。
前記エッジ層におけるマルテンス硬度の測定場所としては、前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離とした。
前記ベース層におけるマルテンス硬度の測定場所としては、特に制限はないが、測定の容易さから、前記ベース層の端部から20[μm]の距離とした。
なお、前記マルテンス硬度は各測定場所において、4~6点を測定し、得られた数値の中央値を示したものである。
As a method for measuring the Martens hardness (HM), for example, based on ISO 14577, using a nanoindenter (ENT-3100, manufactured by Elionix), a Berkovich indenter is pressed with a load of 1,000 [μN] for 10 seconds, The load was held for 5 seconds and then removed for 10 seconds at the same loading speed for measurement.
The Martens hardness of the edge layer was measured at a distance of 20 [μm] from the edge line of the edge layer.
Although there is no particular limitation on the measurement location of the Martens hardness in the base layer, the distance of 20 [μm] from the edge of the base layer was selected for ease of measurement.
The Martens hardness is the median value of the numerical values obtained by measuring 4 to 6 points at each measurement location.
<回転体>
前記回転体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、像担持体、感光体などが挙げられる。
前記回転体の構造、大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記回転体の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属、プラスチック、セラミックなどが挙げられる。
前記回転体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドラム状、ベルト状、平板状、シート状などが挙げられる。
<Rotating body>
The rotator is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include an image carrier and a photoreceptor.
The structure and size of the rotating body are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
The material of the rotating body is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include metals, plastics, and ceramics.
The shape of the rotating body is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
<その他の部材>
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、支持部材などが挙げられる。
<Other parts>
The other member is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include support members.
(支持部材)
前記支持部材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状などが挙げられる。
前記支持部材の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持部材の大きさとしては、特に制限はなく、前記回転体の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記支持部材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属、プラスチック、セラミックなどが挙げられる。これらの中でも、強度の観点から金属が好ましく、ステンレススチール等の鋼、アルミニウム、リン青銅がより好ましい。
(support member)
The shape of the support member is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include a plate shape.
The structure of the support member is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
The size of the support member is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the size of the rotating body.
The material of the support member is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include metal, plastic, and ceramic. Among these, metals are preferable from the viewpoint of strength, and steel such as stainless steel, aluminum, and phosphor bronze are more preferable.
[潤滑剤均し用ブレード]
本発明のクリーニングブレードは、前記クリーニングブレードによって行われるクリーニング工程の後に、前記回転体の表面に塗布された潤滑剤を均す潤滑剤均し用ブレードとして用いることができる。
前記潤滑剤均し用ブレードは、回転体に塗布された潤滑剤を対象とする潤滑剤均し用ブレードであって、エッジ層と被覆層とを有し、前記エッジ層における前記回転体に当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、前記潤滑剤均し用ブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であり、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記クリーニングブレードを潤滑剤均し用ブレードとして使用する場合、前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度を0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]とすることで、良好な潤滑剤塗布性が得ることができる。
[Lubricant leveling blade]
The cleaning blade of the present invention can be used as a lubricant leveling blade for leveling the lubricant applied to the surface of the rotating body after the cleaning process performed by the cleaning blade.
The lubricant leveling blade is a lubricant leveling blade for the lubricant applied to the rotating body, and has an edge layer and a coating layer, and the edge layer is applied to the rotating body. The coating layer provided on the contact tip portion contains a first fluororesin and a second fluororesin incompatible with the first fluororesin, and in the lubricant leveling blade The Martens hardness at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less, and if necessary, other members are added. have.
When the cleaning blade is used as a lubricant leveling blade, the Martens hardness at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ]. By doing so, good lubricant applicability can be obtained.
ここで、本発明における潤滑剤均し用ブレードの一実施形態及び他の実施形態について図面を参照して説明する。
図4は、本発明の潤滑剤均し用ブレードの一実施形態を示す概略断面図であり、図5は、前記潤滑剤均し用ブレードが回転体に当接している状態を表している。潤滑剤均し用ブレード104は、金属や硬質プラスチック等の剛性材料からなる平板状の潤滑剤均し用ブレード支持部材1041と、前記潤滑剤均し用ブレード支持部材1041に一端が連結され、他端に所定の長さの自由端部を有する平板状の潤滑剤均し用ブレード基体1042とで構成されている。前記潤滑剤均し用ブレード基体1042は、前記潤滑剤均し用ブレード支持部材1041の一端側に接着剤などにより固定されており、前記潤滑剤均し用ブレード支持部材1041の他端側は、クリーニング装置のケースに片持ち支持されている。前記潤滑剤均し用ブレード基体1042は、潤滑剤均し用ブレード先端面104aと、潤滑剤均し用ブレード下面104bと、潤滑剤均し用ブレード基体1042の自由端側の一端である潤滑剤均し用ブレード当接部104cと、を有し、前記潤滑剤均し用ブレード当接部104cにおける当接辺を含む少なくとも一部に、図3で示したクリーニングブレードと同様の層構成(不図示)を有していてもよい。
Here, one embodiment and another embodiment of the lubricant leveling blade of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the lubricant leveling blade of the present invention, and FIG. 5 shows a state in which the lubricant leveling blade is in contact with a rotating body. The
[画像形成装置及び画像形成方法]
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを少なくとも有してなり、前記像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有していてもよく、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
前記帯電手段と前記露光手段を合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
なお、前記クリーニング手段及び潤滑剤塗布手段は、それぞれ本発明のクリーニングブレード及び潤滑剤均し用ブレードを有する。
本発明で用いられる画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、クリーニング工程とを少なくとも含み、潤滑剤塗布工程を含んでいてもよく、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含んでなる。なお、前記帯電工程と前記露光工程を合わせて静電潜像形成工程と称することもある。
本発明で用いられる画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記露光工程は前記露光手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記クリーニング手段は、本発明のクリーニングブレードを有する。また、前記潤滑剤塗布工程は、前記潤滑剤塗布手段により行うことができ、前記潤滑剤塗布手段は、本発明の潤滑剤均し用ブレードを有する。前記その他の工程は、前記その他の手段により行うことができる。
[Image forming apparatus and image forming method]
The image forming apparatus of the present invention comprises an image carrier, charging means for charging the surface of the image carrier, exposure means for exposing the charged image carrier to form an electrostatic latent image, and the electrostatic Developing means for developing a latent image with toner to form a visible image, transferring means for transferring the visible image to a recording medium, fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium, and cleaning means for removing toner remaining on the image carrier. Lubricant applying means for applying a lubricant to the surface of the image carrier may also be provided. It comprises other appropriately selected means.
The charging means and the exposing means may be collectively referred to as electrostatic latent image forming means.
The cleaning means and the lubricant application means respectively have the cleaning blade and the lubricant leveling blade of the present invention.
The image forming method used in the present invention includes at least a charging step, an exposure step, a developing step, a transfer step, a fixing step, and a cleaning step, and may include a lubricant application step. Other steps appropriately selected according to the The charging process and the exposing process may be collectively referred to as an electrostatic latent image forming process.
The image forming method used in the present invention can be suitably carried out by the image forming apparatus of the present invention, the charging step can be performed by the charging means, and the exposure step can be performed by the exposing means. , the developing process can be performed by the developing means, the transfer process can be performed by the transfer means, the fixing process can be performed by the fixing means, and the cleaning process can be performed by the cleaning means. and the cleaning means comprises the cleaning blade of the present invention. Further, the lubricant application step can be performed by the lubricant application means, and the lubricant application means has the lubricant leveling blade of the present invention. The other steps can be performed by the other means.
<像担持体>
前記像担持体としては、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。
前記像担持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドラム状、ベルト状などが挙げられる。
前記像担持体の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)などが挙げられる。
<Image carrier>
The image carrier is not particularly limited in structure, size, etc., and can be appropriately selected from known ones.
The shape of the image bearing member is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a drum shape and a belt shape.
The material of the image carrier is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. be done.
<帯電工程及び帯電手段>
前記帯電工程は、前記像担持体の表面を帯電させる工程であり、前記帯電手段により行われる。
前記帯電手段としては、前記像担持体の表面を帯電させることができるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電手段の形状としては、例えば、ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ等のどのような形態をとってもよく、電子写真方式の画像形成装置の仕様及び形態にあわせて選択可能である。
磁気ブラシを用いる場合、前記磁気ブラシは、例えば、Zn-Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電手段として用い、前記帯電手段を支持させるための非磁性の導電スリーブ、前記導電スリーブに内包されるマグネットロールによって構成される。
ブラシを用いる場合、例えば、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーをファーブラシの材質として用いて、金属又は他の導電処理された芯金に巻き付けたり、張り付けたりすることで帯電器とすることができる。
<Charging step and charging means>
The charging step is a step of charging the surface of the image carrier, and is performed by the charging means.
The charging means is not particularly limited as long as it can charge the surface of the image carrier, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include conductive or semiconductive rollers, Examples include a contact charger equipped with a brush, a film, a rubber blade, etc., known per se, and a non-contact charger using corona discharge such as a corotron, a scorotron, and the like.
The charging means may take any form such as a roller, a magnetic brush, a fur brush, etc., and can be selected according to the specifications and form of the electrophotographic image forming apparatus.
When a magnetic brush is used, the magnetic brush uses various ferrite particles such as Zn--Cu ferrite as charging means, a non-magnetic conductive sleeve for supporting the charging means, and a magnet included in the conductive sleeve. Consists of roles.
When using a brush, for example, carbon, copper sulfide, metal, or metal oxide-treated fur may be used as the material of the fur brush, and wound or attached to a metal or other conductive core bar. can be used as a charger.
前記帯電器は、前記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、前記帯電器から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られる点で好ましい。
前記帯電器が像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、前記帯電器が、像担持体にギャップテープを有し、非接触に近接配置された帯電ローラであり、前記帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって像担持体表面を帯電するものも好ましい。
The charger is not limited to the contact type charger as described above, but it is preferable in that an image forming apparatus in which ozone generated from the charger can be reduced can be obtained.
It is preferable that the charger is arranged in contact or non-contact with the image carrier and charges the surface of the image carrier by superimposed application of DC and AC voltages.
Further, the charging device is a charging roller having a gap tape on the image carrier and is arranged close to the image carrier in a non-contact manner, and charges the surface of the image carrier by superimposing a DC voltage and an AC voltage on the charging roller. Things are also preferred.
<露光工程及び露光手段>
前記露光工程は、帯電された前記像担持体の表面を露光する工程であり、前記露光手段により行われる。前記露光は、例えば、前記露光手段を用いて前記像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。
前記アナログ光学系は、原稿を光学系により前記像担持体の表面に直接投影する光学系である。
前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、前記電気信号を光信号に変換して像担持体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
<Exposure step and exposure means>
The exposing step is a step of exposing the charged surface of the image carrier, and is performed by the exposing means. The exposure can be performed, for example, by imagewise exposing the surface of the image carrier using the exposure means.
Optical systems in the exposure are roughly classified into analog optical systems and digital optical systems.
The analog optical system is an optical system that directly projects an original onto the surface of the image carrier.
The digital optical system is an optical system that receives image information as an electric signal, converts the electric signal into an optical signal, and exposes an image carrier to form an image.
The exposing means is not particularly limited as long as it can form an electrostatic latent image by exposing the charged image bearing member, and can be appropriately selected according to the purpose. Various exposing devices such as a rod lens array system, a laser optical system, a liquid crystal shutter optical system, and an LED optical system can be used.
In addition, in the present invention, a light rear surface method in which imagewise exposure is performed from the rear surface side of the image carrier may be adopted.
<現像工程及び現像手段>
前記現像工程は、前記静電潜像を前記トナー像に現像する工程であり、前記現像手段により行われる。
前記現像手段としては、前記静電潜像をトナー像に現像することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナーを収容し、前記静電潜像に前記トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが挙げられる。
前記現像器は、乾式現像方式又は湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器又は多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるものなどが挙げられる。
前記現像器内では、例えば、前記トナーと、必要に応じてキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により前記トナーが帯電し、回転する前記マグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。
前記マグネットローラは、前記像担持体の近傍に配置されているため、前記マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、前記静電潜像の電気的な吸引力によって前記像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が前記トナーにより現像されて前記像担持体の表面に前記トナー像が形成される。
前記現像器に収容させるトナーは、前記トナーを含む現像剤であってもよく、前記現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
なお、前記トナーはキャリアを使用しない一成分系の磁性トナー、或いは非磁性トナーとしても用いることができる。
<Developing process and developing means>
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image into the toner image, and is performed by the developing means.
The developing means is not particularly limited as long as it can develop the electrostatic latent image into a toner image, and can be appropriately selected according to the purpose. have at least a developing device capable of applying the toner in a contact or non-contact manner.
The developing device may be of a dry developing system or a wet developing system, or may be a monochromatic developing device or a multicolor developing device. and a rotatable magnet roller.
In the developing device, for example, the toner and, if necessary, carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, held in a bristling state on the surface of the rotating magnet roller, and magnetized. A brush is formed.
Since the magnet roller is arranged in the vicinity of the image carrier, part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is electrically attracted to the electrostatic latent image. It moves to the surface of the image carrier by force. As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner to form the toner image on the surface of the image carrier.
The toner contained in the developing device may be a developer containing the toner, and the developer may be a one-component developer or a two-component developer.
The toner can be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier, or as a non-magnetic toner.
<転写工程及び転写手段>
前記転写工程は、前記トナー像を記録媒体に転写する工程であり、前記転写手段により行われる。
前記転写工程としては、例えば、中間転写体を用い、前記トナー像を前記中間転写体の表面に転写して複合転写像を形成する1次転写工程と、前記複合転写像を記録媒体に転写する2次転写工程とを含む態様が好ましい。
前記転写手段としては、前記トナー像を記録媒体に転写可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記トナー像を前記中間転写体の表面に転写して複合転写像を形成する1次転写手段と、前記複合転写像を記録媒体に転写する2次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記1次転写手段及び前記2次転写手段としては、例えば、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に剥離帯電させる転写器を少なくとも有するものが好ましい。
前記転写器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。前記転写器は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
<Transfer process and transfer means>
The transfer step is a step of transferring the toner image onto a recording medium, and is performed by the transfer means.
The transfer step includes, for example, a primary transfer step of using an intermediate transfer member and transferring the toner image onto the surface of the intermediate transfer member to form a composite transfer image, and transferring the composite transfer image onto a recording medium. A preferred embodiment includes a secondary transfer step.
The transfer means is not particularly limited as long as the toner image can be transferred onto a recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferable to have a primary transfer means for forming a transfer image and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image to a recording medium.
As the primary transfer means and the secondary transfer means, for example, it is preferable to have at least a transfer device that separates and charges the toner image formed on the surface of the image carrier onto a recording medium.
The transfer device is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. The transfer device may be one, or two or more.
前記記録媒体としては、現像後の未定着の前記トナー像を転写可能なものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、代表的には普通紙であるが、例えば、OHP用のPETベース等も用いることができる。 The recording medium is not particularly limited as long as it can transfer the unfixed toner image after development, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a PET base for OHP can also be used.
<定着工程及び定着手段>
前記定着工程は、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる工程であり、前記定着手段により行われる。なお、2色以上のトナーを用いる場合は、各色のトナーが記録媒体に転写される毎に定着させてもよいし、全色のトナーが記録媒体に転写されて積層された状態で定着させてもよい。
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させることができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の加熱加圧手段を用いた熱定着方式を採用することができる。
前記加熱加圧手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱ローラと加圧ローラを組合せたもの、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトを組合せたものなどが挙げられる。
加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80℃~200℃が好ましい。なお、必要に応じて、前記定着手段とともに、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
<Fixing Step and Fixing Means>
The fixing step is a step of fixing the toner image transferred onto the recording medium, and is performed by the fixing means. When two or more colors of toner are used, the toner of each color may be fixed each time it is transferred to the recording medium, or the toner of all colors may be transferred to the recording medium and fixed in a layered state. good too.
The fixing means is not particularly limited as long as it can fix the toner image transferred to the recording medium, and can be appropriately selected according to the purpose. can be adopted.
The heating and pressurizing means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a combination of a heating roller and a pressure roller, or a combination of a heating roller, a pressure roller and an endless belt etc.
The heating temperature is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 80°C to 200°C. For example, a known optical fixing device may be used together with the fixing means, if necessary.
<クリーニング工程及びクリーニング手段>
前記クリーニング工程は、前記像担持体の表面に残留する前記トナーを除去する工程であり、前記クリーニング手段により行われる。
前記クリーニング手段としては、本発明のクリーニングブレードが支持部材に固定されたものが用いられる。
<Cleaning process and cleaning means>
The cleaning step is a step of removing the toner remaining on the surface of the image carrier, and is performed by the cleaning means.
As the cleaning means, a cleaning blade of the present invention fixed to a supporting member is used.
本発明のクリーニングブレードにおける前記ブレード基体が前記像担持体の表面に加える前記線圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10[N/m]以上100[N/m]以下が好ましく、10[N/m]以上50[N/m]以下がより好ましい。前記線圧が10[N/m]以上100[N/m]以下であると、前記トナーが前記当接部と前記回転体との間をすり抜けるクリーニング不良が発生しにくくなるとともに、前記弾性体のめくれを抑制しやすくすることができる。
なお、前記線圧は、例えば、共和電業株式会社製の小型圧縮型ロードセルを組み込んだ測定装置を用いて測定することができる。
The linear pressure applied to the surface of the image carrier by the blade substrate in the cleaning blade of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. N/m] or less is preferable, and 10 [N/m] or more and 50 [N/m] or less is more preferable. When the linear pressure is 10 [N/m] or more and 100 [N/m] or less, the cleaning failure in which the toner slips between the contact portion and the rotating body is less likely to occur, and the elastic body It is possible to make it easier to suppress the peeling.
The linear pressure can be measured using, for example, a measuring device incorporating a compact compression load cell manufactured by Kyowa Dengyo Co., Ltd.
本発明のクリーニングブレードにおける前記ブレード基体の前記当接部が当接する位置における前記像担持体の接線と前記ブレード基体における自由端の先端面とがなす角(以下、「クリーニング角度」という)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、65°以上85°以下であることが好ましい。
前記クリーニング角度が65°以上85°以下であると、前記ブレード基体のめくれの発生を抑制しやすくなるとともに、クリーニング不良の発生を低減しやすくすることができる。
The angle (hereinafter referred to as "cleaning angle") formed by the tangent line of the image carrier at the position where the contact portion of the blade base in the cleaning blade of the present invention abuts and the tip surface of the free end of the blade base is: , There is no particular limitation, and it can be appropriately selected according to the purpose, but the angle is preferably 65° or more and 85° or less.
When the cleaning angle is 65° or more and 85° or less, it becomes easier to suppress the occurrence of curling of the blade base, and it becomes easier to reduce the occurrence of defective cleaning.
<潤滑剤塗布工程及び潤滑剤塗布手段>
前記潤滑剤塗布工程は、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する工程であり、潤滑剤塗布手段により実施される。
前記潤滑剤の塗布は、潤滑剤を固形状に成型して加圧バネを用いてファーブラシに押し当て、ファーブラシを回転して像担持体表面に塗布し、その後に潤滑剤均し用ブレードによって均一に塗布することができる。
前記潤滑剤塗布手段としては、本発明の潤滑剤均し用ブレードを用いることができる。
<Lubricant Application Step and Lubricant Application Means>
The lubricant applying step is a step of applying a lubricant to the surface of the image carrier, and is performed by a lubricant applying means.
The lubricant is applied by molding the lubricant into a solid shape, pressing it against the fur brush using a pressure spring, rotating the fur brush to apply the lubricant to the surface of the image carrier, and then applying the lubricant to the surface of the image carrier. can be applied evenly.
As the lubricant applying means, the lubricant leveling blade of the present invention can be used.
前記潤滑剤均し用ブレードにおける前記ブレード基体が前記像担持体の表面に加える前記線圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5[N/m]以上15[N/m]以下が好ましく、5[N/m]以上10[N/m]以下がより好ましい。前記線圧が5[N/m]以上15[N/m]以下であると、像担持体への潤滑剤塗布性能が安定し、先端稜線部の引き込まれが抑制される。
なお、前記線圧は、例えば、共和電業株式会社製の小型圧縮型ロードセルを組み込んだ測定装置を用いて測定することができる。
The linear pressure applied to the surface of the image carrier by the blade base in the lubricant leveling blade is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is 5 [N/m] or more. 15 [N/m] or less is preferable, and 5 [N/m] or more and 10 [N/m] or less is more preferable. When the linear pressure is 5 [N/m] or more and 15 [N/m] or less, the lubricating agent application performance to the image bearing member is stabilized, and the leading end ridge portion is suppressed from being drawn.
The linear pressure can be measured using, for example, a measuring device incorporating a compact compression load cell manufactured by Kyowa Dengyo Co., Ltd.
前記潤滑剤均し用ブレードの先端稜線部の角度θは、90°以上140°以下であることが好ましい。前記先端稜線部の角度θを上記範囲の鈍角にすることで、潤滑剤均し用ブレードのブレード先端面104aの引き込まれを抑制することができ、安定した潤滑剤塗布が可能となる。また、前記潤滑剤均し用ブレードの先端稜線部の角度θを140°以下にすることにより、エッジによる効果が鮮明となり、潤滑剤塗布機能が向上する。
ここで、先端稜線部の角度θとは、図6に示すように、前記潤滑剤均し用ブレードの先端稜線部104cを挟んで、像担持体表面の表面移動方向上流側と下流側とで前記像担持体表面とそれぞれ対向する2つの面によって形成されるブレード角部角の角度のことである。
The angle θ of the tip ridge of the lubricant leveling blade is preferably 90° or more and 140° or less. By setting the angle θ of the tip ridgeline to an obtuse angle within the above range, it is possible to suppress the
Here, as shown in FIG. 6, the angle .theta. It is the angle of the blade corner formed by two surfaces facing the surface of the image carrier.
<その他の工程及びその他の手段>
前記その他の工程としては、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
前記その他の手段としては、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
<Other steps and other means>
Examples of the other processes include a static elimination process, a recycling process, a control process, and the like.
Examples of the other means include static elimination means, recycling means, and control means.
(除電工程及び除電手段)
前記除電工程は、前記像担持体に対し除電バイアス電圧を印加して除電を行う工程であり、前記除電手段により行われる。
前記除電手段としては、前記像担持体に対し除電バイアス電圧を印加することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
(Static Elimination Step and Eliminating Means)
The static elimination step is a step of applying a static elimination bias voltage to the image bearing member to eliminate static electricity, and is performed by the static elimination means.
The static elimination unit is not particularly limited as long as it can apply a static elimination bias voltage to the image carrier, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a static elimination lamp.
(リサイクル工程及びリサイクル手段)
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、前記リサイクル手段により行われる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の搬送手段などが挙げられる。
(Recycling process and recycling means)
The recycling step is a step of recycling the toner removed by the cleaning step to the developing means, and is performed by the recycling means.
The recycling means is not particularly limited, can be appropriately selected according to the purpose, and includes known conveying means and the like.
(制御工程及び制御手段)
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により行われる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
(Control process and control means)
The control step is a step of controlling each of the steps, and is performed by a control means.
The control means is not particularly limited as long as it can control the movement of each means, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as sequencers and computers.
ここで、本発明における画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。ただし、本発明のクリーニングブレードの用途は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
An example of the image forming apparatus according to the present invention will now be described with reference to the drawings. However, the application of the cleaning blade of the present invention is by no means limited to these embodiments.
In addition, in each drawing, the same code|symbol may be attached|subjected to the same component part, and the overlapping description may be abbreviate|omitted. Further, the number, positions, shapes, etc. of the following constituent members are not limited to those of the present embodiment, and the number, positions, shapes, etc., can be set to be preferable in carrying out the present invention.
図7は、本発明の画像形成装置500の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置500は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記載することがある。)用の4つの作像ユニット1Y、1M、1C、1Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY、M、C、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of the
4つの作像ユニット1の上方には、中間転写体としての中間転写ベルト14を備える転写ユニット60が配置されている。各作像ユニット1Y、1M、1C、1Kが備える感光体3Y、3M、3C、3Kの表面上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト14の表面上に重ね合わせて転写される構成である。
また、4つの作像ユニット1の下方に光書込ユニット40が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット40は、画像情報に基づいて発したレーザー光Lを、各作像ユニット1Y、1M、1C、1Kの感光体3Y、3M、3C、3Kに照射する。これにより、感光体3Y、3M、3C、3K上にY、M、C、K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット40は、光源から発したレーザー光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー41によって偏光させながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y、3M、3C、3Kに照射するものである。前記構成のものに代えて、LEDアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
A
An
光書込ユニット40の下方には、第1給紙カセット151、第2給紙カセット152が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録媒体Pが複数枚重ねられた紙束の状態で収容されており、一番上の記録媒体Pには、第1給紙ローラ151a、第2給紙ローラ152aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ151aが図示しない駆動手段によって図7中反時計回りに回転駆動すると、第1給紙カセット151内の一番上の記録媒体Pが、カセットの図7中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路153に向けて排出される。また、第2給紙ローラ152aが図示しない駆動手段によって図7中反時計回りに回転駆動すると、第2給紙カセット152内の一番上の記録媒体Pが、給紙路153に向けて排出される。
Below the
給紙路153内には、複数の搬送ローラ対154が配設されている。給紙路153に送り込まれた記録媒体Pは、これら搬送ローラ対154のローラ間に挟み込まれながら、給紙路153内を図7中下側から上側に向けて搬送される。
A plurality of transport roller pairs 154 are arranged in the
給紙路153の搬送方向下流側端部には、レジストローラ対55が配設されている。レジストローラ対55は、記録媒体Pを搬送ローラ対154から送られてくる記録媒体Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録媒体Pを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
A
図8は、4つの作像ユニット1のうちの一つの構成を示す概略図である。
図8に示すように、作像ユニット1は、像担持体としてのドラム状の感光体3を備えている。感光体3はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。
感光体3の周囲には、帯電ローラ4、現像装置5、クリーニング装置6、一次転写ローラ7、潤滑剤塗布装置10、及び不図示の除電ランプ等が配置されている。帯電ローラ4は、帯電手段としての帯電装置が備える帯電部材であり、現像装置5は、感光体3の表面上に形成された潜像をトナー像化する現像手段である。クリーニング装置6は、トナー像を中間転写ベルト14に転写した後の感光体3上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段である。一次転写ローラ7は、感光体3の表面上のトナー像を中間転写ベルト14に転写する一次転写手段としての一次転写装置が備える一次転写部材である。潤滑剤塗布装置10は、クリーニング装置6がクリーニングした後の感光体3の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段である。不図示の除電ランプは、クリーニング後の感光体3の表面電位を除電する除電手段である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of one of the four
As shown in FIG. 8, the
Around the
帯電ローラ4は、感光体3に所定の距離を持って非接触で配置され、感光体3を所定の極性、所定の電位に帯電するものである。帯電ローラ4によって一様帯電された感光体3の表面は、潜像形成手段である光書込ユニット40から画像情報に基づいてレーザー光Lが照射され静電潜像が形成される。
現像装置5は、現像剤担持体としての現像ローラ51を有している。この現像ローラ51には、図示しない電源から現像バイアスが印加されるようになっている。現像装置5のケーシング内には、ケーシング内に収容された現像剤を互いに逆方向に搬送しながら攪拌する供給スクリュ52及び攪拌スクリュ53が設けられている。また、現像ローラ51に担持された現像剤を規制するためのドクタ54も設けられている。供給スクリュ52及び攪拌スクリュ53の二本スクリュによって撹拌及び搬送された現像剤中のトナーは、所定の極性に帯電される。そして、現像剤は、現像ローラ51の表面上に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、ドクタ54により規制され、感光体3と対向する現像領域でトナーが感光体3上の潜像に付着する。
The charging
The developing
クリーニング装置6は、ファーブラシ101、クリーニングブレード62などを有している。クリーニングブレード62は、感光体3の表面移動方向に対してカウンタ方向で感光体3に当接している。なお、クリーニングブレード62の詳細については前述のとおりである。
潤滑剤塗布装置10は、固形潤滑剤103や潤滑剤加圧スプリング103a、潤滑剤均し用ブレード104を備え、固形潤滑剤103を感光体3上に塗布する塗布ブラシとしてファーブラシ101を用いている。固形潤滑剤103は、ブラケット103bに保持され、潤滑剤加圧スプリング103aによりファーブラシ101側に加圧されている。そして、感光体3の回転方向に対して連れまわり方向に回転するファーブラシ101により固形潤滑剤103が削られて感光体3上に潤滑剤が塗布され、潤滑剤均し用ブレードにより均される。感光体への潤滑剤塗布により感光体3表面の摩擦係数が非画像形成時に0.2以下に維持される。なお、潤滑剤均し用ブレードの詳細は前述の通りである。
The
The
帯電装置は、帯電ローラ4を感光体3に近接させた非接触の近接配置方式であるが、帯電装置としては、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)を始めとする公知の構成を用いることができる。これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式がより望ましく、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、装置の小型化が可能である等のメリットを有する。
The charging device is of a non-contact, close arrangement type in which the charging
光書込ユニット40のレーザー光Lの光源や除電ランプ等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーは照射エネルギーが高く、また600[nm]以上800[nm]以下の長波長光を有するため、良好に使用される。
The light source of the laser light L of the
Moreover, various filters such as a sharp cut filter, a bandpass filter, a near-infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter can be used in order to irradiate only light in a desired wavelength range.
Among these light sources, light emitting diodes and semiconductor lasers have high irradiation energy and long wavelength light of 600 [nm] or more and 800 [nm] or less, and thus are preferably used.
図7に示す転写手段としての転写ユニット60は、中間転写ベルト14の他、ベルトクリーニングユニット162、第1ブラケット63、第2ブラケット64などを備えている。また、4つの一次転写ローラ7Y、7M、7C、7K、二次転写バックアップローラ66、駆動ローラ67、補助ローラ68、テンションローラ69なども備えている。中間転写ベルト14は、これら8つのローラ部材に張架されながら、駆動ローラ67の回転駆動によって図7中反時計回りに無端移動させられる。4つの一次転写ローラ7Y、7M、7C、7Kは、このように無端移動させられる中間転写ベルト14を感光体3Y、3M、3C、3Kとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト14の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えば、プラス)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト14は、その無端移動に伴ってY、M、C、K用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体3Y、3M、3C、3K上のY、M、C、Kトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト14上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像と称することがある。)が形成される。
A
二次転写バックアップローラ66は、中間転写ベルト14のループ外側に配設された二次転写ローラ70との間に中間転写ベルト14を挟み込んで二次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対55は、ローラ間に挟み込んだ記録媒体Pを、中間転写ベルト14上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト14上の4色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ70と二次転写バックアップローラ66との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で記録媒体Pに一括二次転写される。そして、記録媒体Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
The secondary
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト14には、記録媒体Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット162によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット162は、ベルトクリーニングブレード162aを中間転写ベルト14のおもて面に当接させており、これによって中間転写ベルト14上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
Transfer residual toner that has not been transferred onto the recording medium P adheres to the
転写ユニット60の第1ブラケット63は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ68の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。画像形成装置500は、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第1ブラケット63を図7中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ68の回転軸線を中心にしてY、C、M用の一次転写ローラ7Y、7M、7Cを図7中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト14をY、M、C用の感光体3Y、3M、3Cから離間させる。そして、4つの作像ユニット1Y、1M、1C、1Kのうち、K用の作像ユニット1Kだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にY、M、C用の作像ユニット1を無駄に駆動させることによる作像ユニット1を構成する各部材の消耗を回避することができる。
The
二次転写ニップの図7中上方には、定着ユニット80が配設されている。この定着ユニット80は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ81と、定着ベルトユニット82とを備えている。定着ベルトユニット82は、定着部材たる定着ベルト84、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ83、テンションローラ85、駆動ローラ86、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト84を加熱ローラ83、テンションローラ85及び駆動ローラ86によって張架しながら、図7中反時計回り方向に無端移動させる。この無端移動の過程で、定着ベルト84は加熱ローラ83によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト84の加熱ローラ83への掛け回し箇所には、図7中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ81がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ81と定着ベルト84とが当接する定着ニップが形成されている。
A fixing
定着ベルト84のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト84のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト84の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ83に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ81に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。
A temperature sensor (not shown) is arranged outside the loop of the fixing
上述した二次転写ニップを通過した記録媒体Pは、中間転写ベルト14から分離した後、定着ユニット80内に送られる。そして、定着ユニット80内の定着ニップに挟まれながら図7中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト84によって加熱され、押圧されることによりフルカラートナー像が記録媒体Pに定着される。
After passing through the secondary transfer nip, the recording medium P is separated from the
このようにして定着処理が施された記録媒体Pは、排紙ローラ対87のローラ間を経た後、画像形成装置外へと排出される。画像形成装置500本体の筺体の上面には、スタック部88が形成されており、排紙ローラ対87によって画像形成装置外に排出された記録媒体Pは、このスタック部88に順次スタックされる。
The recording medium P that has undergone the fixing process in this manner passes between the rollers of the paper
転写ユニット60の上方には、Y、M、C、Kトナーを収容する4つのトナーカートリッジ100Y、100M、100C、100Kが配設されている。トナーカートリッジ100Y、100M、100C、100K内のY、M、C、Kトナーは、作像ユニット1Y、1M、1C、1Kの現像装置5Y、5M、5C、5K(不図示)に適宜供給される。これらトナーカートリッジ100Y、100M、100C、100Kは、作像ユニット1Y、1M、1C、1Kとは独立して画像形成装置本体に脱着可能である。
Above the
次に、画像形成装置500における画像形成動作について説明する。
まず、図示しない操作部などからプリント実行の信号を受信すると、帯電ローラ4及び現像ローラ51にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加される。同様に、光書込ユニット40及び除電ランプなどの光源にもそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加される。また、これと同期して、駆動手段としての感光体駆動モータ(不図示)により感光体3が図7中矢印方向に回転駆動される。
Next, an image forming operation in
First, when a print execution signal is received from an operation unit (not shown) or the like, predetermined voltages or currents are sequentially applied to the charging
感光体3が図7中矢印方向に回転すると、まず、感光体3表面が、帯電ローラ4によって所定の電位に一様帯電される。そして、光書込ユニット40から画像情報に対応したレーザー光Lが感光体3上に照射され、感光体3表面上のレーザー光Lが照射された部分が除電され静電潜像が形成される。
静電潜像の形成された感光体3の表面は、現像装置5との対向部で現像ローラ51上に形成された現像剤の磁気ブラシによって摺擦される。このとき、現像ローラ51上の負帯電トナーは、現像ローラ51に印加された所定の現像バイアスによって、静電潜像側に移動し、トナー像化(現像)される。各作像ユニット1において、同様の作像プロセスが実行され、各作像ユニット1Y、1M、1C、1Kの各感光体3Y、3M、3C、3Kの表面上に各色のトナー像が形成される。
このように、画像形成装置500では、感光体3上に形成された静電潜像は、現像装置5によって、負極性に帯電されたトナーにより反転現像される。本実施形態では、N/P(ネガポジ:電位が低い所にトナーが付着する)の非接触帯電ローラ方式を用いた例について説明したが、これに限るものではない。
When the
The surface of the
Thus, in the
各感光体3Y、3M、3C、3Kの表面上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト14の表面上で重なるように、順次一次転写される。これにより、中間転写ベルト14上に4色トナー像が形成される。
中間転写ベルト14上に形成された4色トナー像は、第1給紙カセット151又は第2給紙カセット152から給紙され、レジストローラ対55のローラ間を経て、二次転写ニップに給紙される記録媒体Pに転写される。このとき、記録媒体Pはレジストローラ対55に挟まれた状態で一旦停止し、中間転写ベルト14上の画像先端と同期を取って二次転写ニップに供給される。トナー像が転写された記録媒体Pは中間転写ベルト14から分離され、定着ユニット80へ搬送される。そして、トナー像が転写された記録媒体Pが定着ユニット80を通過することにより、熱と圧力の作用でトナー像が記録媒体P上に定着されて、トナー像が定着された記録媒体Pは画像形成装置500の外に排出され、スタック部88にスタックされる。
The toner images of respective colors formed on the surfaces of the
The four-color toner image formed on the
一方、二次転写ニップで記録媒体Pにトナー像を転写した中間転写ベルト14の表面は、ベルトクリーニングユニット162によって表面上の転写残トナーが除去される。
また、一次転写ニップで中間転写ベルト14に各色のトナー像を転写した感光体3の表面は、クリーニング装置6によって転写後の残留トナーが除去され、潤滑剤塗布装置10によって潤滑剤が塗布された後、除電ランプで除電される。
On the other hand, a
On the surface of the
画像形成装置500の作像ユニット1は、図8に示すように感光体3、プロセス手段として帯電ローラ4、現像装置5、クリーニング装置6、及び潤滑剤塗布装置10などが枠体2に収められている。そして、作像ユニット1は、プロセスカートリッジとして画像形成装置500本体から一体的に着脱可能となっている。画像形成装置500では、作像ユニット1がプロセスカートリッジとしての感光体3とプロセス手段とを一体的に交換するようになっているが、感光体3、帯電ローラ4、現像装置5、クリーニング装置6、潤滑剤塗布装置10のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。
As shown in FIG. 8, the
[プロセスカートリッジ]
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び除電手段の少なくともいずれかの手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニング手段と有してなり、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有していてもよい。
前記クリーニング手段としては、本発明のクリーニングブレードが用いられる。
前記潤滑剤塗布手段としては、本発明の潤滑剤均し用ブレードが用いられる。
前記プロセスカートリッジは、像担持体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び除電手段の少なくともいずれかの1つの手段と、クリーニング手段とを具備し、必要に応じて、潤滑剤塗布手段を具備してもよい画像形成装置に着脱可能とした装置(部品)である。
[Process cartridge]
The process cartridge of the present invention comprises an image carrier, at least one of charging means, exposing means, developing means, transfer means, and discharging means, and the image carrier in contact with the surface of the image carrier. and lubricant applying means for applying a lubricant to the surface of the image carrier by contacting the surface of the image carrier. .
The cleaning blade of the present invention is used as the cleaning means.
As the lubricant application means, the lubricant leveling blade of the present invention is used.
The process cartridge includes an image carrier, at least one of charging means, exposure means, developing means, transfer means, and discharging means, and cleaning means. It is a device (component) that can be attached to and detached from an image forming apparatus that may be provided with means.
以下、本発明の実施例及び参考例を説明するが、本発明は、これらの実施例及び参考例に何ら限定されるものではない。ただし、「部」は、特に明示しない限り「質量部」を表す。 Examples and reference examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples and reference examples. However, "part" represents "mass part" unless otherwise specified.
<実施例1>
(クリーニングブレードにおけるブレード基体の作製)
エッジ層及びベース層には、遠心成形によって成形し、養生及び後架橋して得られたポリウレタンエラストマーシートを用いた。なお、前記エッジ層と前記ベース層とにおける平均厚み及びマルテンス硬度(HM)は以下の通りである。
平均厚み:2.0[mm]
エッジ層のマルテンス硬度(HM):0.5[N/mm2]
ベース層のマルテンス硬度(HM):2.0[N/mm2]
前記エッジ層と前記ベース層とを接着させることでブレード基体を作製した。また、前記ブレード基体を金属板に接着させた。
<Example 1>
(Fabrication of blade base for cleaning blade)
For the edge layer and the base layer, a polyurethane elastomer sheet obtained by centrifugal molding, curing and post-crosslinking was used. The average thickness and Martens hardness (HM) of the edge layer and the base layer are as follows.
Average thickness: 2.0 [mm]
Martens hardness (HM) of edge layer: 0.5 [N/mm 2 ]
Martens hardness (HM) of base layer: 2.0 [N/mm 2 ]
A blade substrate was produced by adhering the edge layer and the base layer. Also, the blade base was adhered to a metal plate.
(被覆層の作製)
―粒子分散体Aの調製―
第一のフッ素系樹脂としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)マイクロパウダー(TF9201Z、3M社製、体積平均粒子径200nm)を6部、第二のフッ素系樹脂としてフッ化ビニリデン(VdF)と、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)と、テトラフルオロエチレン(TFE)とから成るVdF-HFP-TFEの三元共重合体を2部、及びフッ素系の分散溶媒として1,1,2,2-テトラフルオロエチル2,2,2-トリフルオロエチルエーテル(HFE-347;東京化成工業製)を92部、スクリュ管に入れてスタラー等で撹拌することによって、粒子分散体Aを調製した。
(Preparation of coating layer)
-Preparation of particle dispersion A-
6 parts of polytetrafluoroethylene (PTFE) micropowder (TF9201Z, manufactured by 3M, volume average particle size 200 nm) as the first fluorine resin, vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoro as the second fluorine resin Two parts of a VdF-HFP-TFE terpolymer consisting of propylene (HFP) and tetrafluoroethylene (TFE), and 1,1,2,2-
―粒子分散体Bの調製―
第一のフッ素系樹脂としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)マイクロパウダー(TF9201Z、3M社製、体積平均粒子径200nm)を6部、第二のフッ素系樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を2部、及びフッ素系の分散溶媒として1,1,2,2-テトラフルオロエチル2,2,2-トリフルオロエチルエーテル(HFE-347;東京化成工業製)を92部、スクリュ管に入れてスタラー等で撹拌することによって、粒子分散体Bを調製した。
-Preparation of particle dispersion B-
6 parts of polytetrafluoroethylene (PTFE) micropowder (TF9201Z, manufactured by 3M, volume average particle size 200 nm) as the first fluorine resin, polyvinylidene fluoride (PVdF) as the
―粒子分散体Cの調製―
第一のフッ素系樹脂としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)マイクロパウダー(TF9201Z、3M社製、体積平均粒子径200nm)を6部、第二のフッ素系樹脂としてフッ化ビニリデン(VdF)と、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)から成るVdF-HFPの二元共重合体を2部、及びフッ素系の分散溶媒として1,1,2,2-テトラフルオロエチル2,2,2-トリフルオロエチルエーテル(HFE-347;東京化成工業製)を92部、スクリュ管に入れてスタラー等で撹拌することによって、粒子分散体Cを調製した。
-Preparation of particle dispersion C-
6 parts of polytetrafluoroethylene (PTFE) micropowder (TF9201Z, manufactured by 3M, volume average particle size 200 nm) as the first fluorine resin, vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoro as the second fluorine resin Two parts of a VdF-HFP binary copolymer made of propylene (HFP) and 1,1,2,2-
―粒子分散体Dの調製―
ポリメチルメタクリル酸(PMMA)水分散体(MX100W、日本触媒株式会社製、体積平均粒子径150nm)を95部と、第二のフッ素系樹脂としてポリビニルブチラール(PVB)樹脂(エスレックKW-M、積水化学工業株式会社製、アセタール化度24±3mol%)を5部とを、スクリュ管に入れてスタラー等で撹拌することで、粒子分散体Dを調製した。
-Preparation of particle dispersion D-
95 parts of polymethyl methacrylic acid (PMMA) water dispersion (MX100W, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., volume average particle size 150 nm), and polyvinyl butyral (PVB) resin (S-lec KW-M, Sekisui A particle dispersion D was prepared by putting 5 parts of 24±3 mol % acetalization degree manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd. into a screw tube and stirring with a stirrer or the like.
―ディッピング―
周側面における前記クリーニングブレードの先端として使われる一端面(以下、クリーニングブレード先端面と称することがある)を、前記粒子分散体Aに、前記クリーニングブレード先端面から2[mm]の深さ分だけ、水平面に対し直角に浸漬させ、引上げ速度1[mm/s]で引上げた。前記クリーニングブレード先端面における前記当接辺を含む部分に、クリーニング機能において必要なPTFE粒子を集める目的で、図9に示したように約45°傾け、常温(25℃)で30分間乾燥させることによって、実施例1のクリーニングブレードを作製した。
―Dipping―
One end face used as the tip of the cleaning blade on the peripheral side (hereinafter sometimes referred to as the cleaning blade tip face) is applied to the particle dispersion A by a depth of 2 [mm] from the cleaning blade tip face. , was immersed perpendicularly to the horizontal surface and pulled up at a pulling speed of 1 [mm/s]. For the purpose of collecting the PTFE particles necessary for the cleaning function in the portion including the contact side of the tip surface of the cleaning blade, tilt about 45° as shown in FIG. 9 and dry at room temperature (25° C.) for 30 minutes. A cleaning blade of Example 1 was produced by the method.
<実施例2~9>
前記クリーニングブレードにおけるエッジ層のマルテンス硬度、ベース層のマルテンス硬度、及び被覆層の平均厚さを表1~3に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2~9のクリーニングブレードを作製した。
<Examples 2 to 9>
Example 2 to Example 2 in the same manner as in Example 1 except that the Martens hardness of the edge layer, the Martens hardness of the base layer, and the average thickness of the coating layer in the cleaning blade were changed as shown in Tables 1 to 3. No. 9 cleaning blade was produced.
<実施例10~12、及び比較例1~7>
前記クリーニングブレードにおける第一のフッ素系樹脂、第二のフッ素系樹脂、分散溶媒、エッジ層のマルテンス硬度、ベース層のマルテンス硬度、及び被覆層の平均厚さを表1~3に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例10~12及び比較例1~7のクリーニングブレードを作製した。
なお、実施例10は粒子分散体B、実施例11は粒子分散体C、比較例2は粒子分散体Dをそれぞれ使用した。
なお、比較例1は、被覆層が設けられていないブレード基体を備えたクリーニングブレードである。
<Examples 10 to 12 and Comparative Examples 1 to 7>
The first fluorine-based resin, the second fluorine-based resin, the dispersion solvent, the Martens hardness of the edge layer, the Martens hardness of the base layer, and the average thickness of the coating layer in the cleaning blade are changed as shown in Tables 1 to 3. Cleaning blades of Examples 10 to 12 and Comparative Examples 1 to 7 were produced in the same manner as in Example 1, except for the above.
Particle Dispersion B was used in Example 10, Particle Dispersion C was used in Example 11, and Particle Dispersion D was used in Comparative Example 2, respectively.
Incidentally, Comparative Example 1 is a cleaning blade having a blade base without a coating layer.
<画像形成装置の組み立て>
実施例1~12及び比較例1~7から得られたクリーニングブレードをカラー複合機(imagio MP C4500、株式会社リコー製)(プリンタ部は図7に示す画像形成装置500と類似の構成)のプロセスカートリッジに取り付け、画像形成装置を組み立てた。
なお、クリーニングブレードは、線圧:20g/cm、クリーニング角:79°となるように画像形成装置に取り付けた。
<Assembly of Image Forming Apparatus>
The cleaning blades obtained from Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 7 were subjected to the process of a color multifunction machine (imagio MP C4500, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) (the printer section has a configuration similar to that of the
The cleaning blade was attached to the image forming apparatus so that the linear pressure was 20 g/cm and the cleaning angle was 79°.
<マルテンス硬度の測定>
実施例1~12及び比較例1~7から得られたクリーニングブレードの前記エッジ層のマルテンス硬度、及び前記ベース層のマルテンス硬度を測定した。
前記マルテンス硬度(HM)の測定方法としては、ISO14577に基づき、ナノインデンター(ENT-3100、エリオニクス社製)を用いて、バーコビッチ圧子を1,000[μN]の荷重で10秒間押し込んだ後、5秒間保持し、同じ荷重速度で10秒間抜いて測定した。結果を表1~3に示した。
なお、前記エッジ層におけるマルテンス硬度の測定場所としては、前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離とし、前記ベース層におけるマルテンス硬度の測定場所としては、前記ベース層の端部から20[μm]の距離とした。
なお、前記マルテンス硬度は各測定場所において、4~6点測定した値の中央値を示したものである。
<Measurement of Martens hardness>
The Martens hardness of the edge layer and the Martens hardness of the base layer of the cleaning blades obtained from Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 7 were measured.
As a method for measuring the Martens hardness (HM), a nanoindenter (ENT-3100, manufactured by Elionix) is used based on ISO 14577, and a Berkovich indenter is pressed with a load of 1,000 [μN] for 10 seconds, The load was held for 5 seconds and then removed for 10 seconds at the same loading speed for measurement. The results are shown in Tables 1-3.
The Martens hardness of the edge layer was measured at a distance of 20 [μm] from the edge line of the edge layer, and the Martens hardness of the base layer was measured at a distance of 20 μm from the end of the base layer. The distance was [μm].
The Martens hardness is the median value of the values measured at 4 to 6 points at each measurement location.
<被覆層における平均厚さの測定>
実施例1~12及び比較例1~7から得られたクリーニングブレードにおける前記被覆層の平均厚さを測定した。結果を表1~3に示した。
前記平均厚さの測定方法としては、スパチュラや綿棒などで前記被覆層の一部を削り取り、接触式表面粗さ計(サーフテストSJ-500:ミツトヨ製)を用いて形状測定を行うことで測定した。
<Measurement of average thickness of coating layer>
The average thickness of the coating layer on the cleaning blades obtained from Examples 1-12 and Comparative Examples 1-7 was measured. The results are shown in Tables 1-3.
As a method for measuring the average thickness, a part of the coating layer is scraped off with a spatula, a cotton swab, etc., and the shape is measured using a contact surface roughness meter (Surftest SJ-500: manufactured by Mitutoyo). did.
<トルク上昇率の評価>
前記画像形成装置を用いて、以下の条件で出力し、感光体の駆動トルク上昇の変化率を測定した。出力後、クリーニングブレードの先端部をレーザー顕微鏡(LEXT OLS4500、オリンパス社製)で観察し、下記評価基準に基づきトルク上昇率の評価を行った。評価結果を表1~3に記載した。なお、評価基準における「初期」とは、1枚目から500枚目までを出力する期間を指す。
環境:23℃/45%RH
通紙条件:白紙チャート
出力枚数:5,000枚(A4サイズ横)
-評価基準-
◎:トルク上昇の変化率が初期に対して50%以内であり、かつ駆動トルク上昇による感光体の停止がなかった。さらに、出力後にクリーニングブレードの先端部を観察してもめくれた痕跡が全くなかった。
○:トルク上昇の変化率が初期に対して50%以内であり、かつ駆動トルク上昇による感光体の停止がなかった。しかし、出力後のクリーニングブレードの先端部を観察するとめくれた痕跡があったが、トナーが抜ける程のレベルではないため実使用上は問題ない。
×:トルク上昇による感光体の停止があり、かつ出力後のクリーニングブレードの先端部を観察するとトナーが抜ける程のめくれた痕跡があり、実使用上問題がある。
<Evaluation of torque increase rate>
Using the image forming apparatus, output was performed under the following conditions, and the rate of change in the driving torque increase of the photoreceptor was measured. After the output, the tip of the cleaning blade was observed with a laser microscope (LEXT OLS4500, manufactured by Olympus Corporation), and the torque increase rate was evaluated based on the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 1-3. Note that the “initial stage” in the evaluation criteria refers to the period during which the 1st to 500th sheets are output.
Environment: 23°C/45% RH
Paper passing conditions: Blank chart Number of output: 5,000 sheets (A4 size horizontal)
-Evaluation criteria-
⊚: The rate of change in torque increase was within 50% of the initial value, and the photoreceptor did not stop due to the increase in driving torque. Furthermore, when the tip of the cleaning blade was observed after printing, there was no trace of curling.
Good: The rate of change in torque increase was within 50% of the initial value, and the photoreceptor did not stop due to the increase in driving torque. However, when observing the tip of the cleaning blade after the output, there was a trace of curling, but it was not a level that caused the toner to come off, so there was no problem in actual use.
x: The photoreceptor stopped due to the torque increase, and when the tip of the cleaning blade after output was observed, there was a trace of curling to the extent that the toner was removed, which was problematic in actual use.
<画像品質評価(クリーニング性)>
前記画像形成装置を用いて、以下の条件で出力した。その後、クリーニングブレードの先端部、及び感光体表面をレーザー顕微鏡(LEXT OLS4500、オリンパス社製)で観察し、下記評価基準に基づき評価した。評価結果を表1~3に記載した。
環境:27℃/80%RH
通紙条件:画像面積率5%チャートを3プリント/ジョブ
出力枚数:50,000枚(A4サイズ横)
-評価基準-
◎:クリーニング不良ですり抜けたトナーが、印刷紙上にも感光体上にも目視で確認できず、感光体上を長手方向に顕微鏡で観察してもトナーのスジ状のすり抜けが確認できない。
○:クリーニング不良ですり抜けたトナーが、印刷紙上にも感光体上にも目視で確認できないが、感光体上を長手方向に顕微鏡で観察すると、トナーのスジ状のすり抜けが確認できる。
×:クリーニング不良ですり抜けたトナーが、印刷紙上にも感光体上にも目視で確認できる。
<Image quality evaluation (cleanability)>
Output was performed using the image forming apparatus under the following conditions. After that, the tip of the cleaning blade and the surface of the photoreceptor were observed with a laser microscope (LEXT OLS4500, manufactured by Olympus) and evaluated based on the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 1-3.
Environment: 27°C/80% RH
Paper passing conditions: 3 prints/job of 5% image area ratio chart Number of outputs: 50,000 sheets (A4 size horizontal)
-Evaluation criteria-
⊚: Toner that has passed through due to poor cleaning cannot be visually observed on the printed paper or on the photoreceptor.
◯: Toner that has passed through due to poor cleaning cannot be visually observed on the printed paper or on the photoreceptor, but when the photoreceptor is observed in the longitudinal direction with a microscope, toner streaks that have passed through can be confirmed.
x: Toner slipped through due to poor cleaning can be visually confirmed on both the printed paper and the photoreceptor.
<参考例1>
(潤滑剤均し用ブレードの作製)
参考例1の潤滑剤均し用ブレードは、平均厚さを1.4[mm]としたこと以外は、実施例1と同様の方法で作製した。
前記潤滑剤均し用ブレードにおけるエッジ層のマルテンス硬度、ベース層のマルテンス硬度、及び被覆層の平均厚さを表4~6に示すように変更したこと以外は、参考例1と同様にして、参考例2~10の潤滑剤均し用ブレードを作製した。
<Reference example 1>
(Production of blade for leveling lubricant)
A lubricant leveling blade of Reference Example 1 was produced in the same manner as in Example 1, except that the average thickness was 1.4 [mm].
In the same manner as in Reference Example 1, except that the Martens hardness of the edge layer, the Martens hardness of the base layer, and the average thickness of the coating layer in the lubricant leveling blade were changed as shown in Tables 4 to 6. Lubricant leveling blades of Reference Examples 2 to 10 were produced.
<参考例11~12、及び参考比較例1~6>
前記潤滑剤均し用ブレードにおける第一のフッ素系樹脂、第二のフッ素系樹脂、分散溶媒、エッジ層のマルテンス硬度、ベース層のマルテンス硬度、及び被覆層の平均厚さを表4~6に示すように変更したこと以外は、参考例1と同様にして、参考例11~12及び参考比較例1~6の潤滑剤均し用ブレードを作製した。
なお、参考例11は粒子分散体B、参考例12は粒子分散体C、参考比較例2は粒子分散体Dをそれぞれ使用した。
なお、参考比較例1は、被覆層が設けられていないブレード基体を備えた潤滑剤均し用ブレードである。
<Reference Examples 11 to 12, and Reference Comparative Examples 1 to 6>
The average thickness of the first fluororesin, the second fluororesin, the dispersion solvent, the Martens hardness of the edge layer, the Martens hardness of the base layer, and the coating layer in the lubricant leveling blade are shown in Tables 4 to 6. Lubricant leveling blades of Reference Examples 11 to 12 and Reference Comparative Examples 1 to 6 were produced in the same manner as in Reference Example 1, except for the changes shown.
Particle Dispersion B was used in Reference Example 11, Particle Dispersion C was used in Reference Example 12, and Particle Dispersion D was used in Reference Comparative Example 2, respectively.
Reference Comparative Example 1 is a lubricant leveling blade having a blade base body without a coating layer.
<画像形成装置の組み立て>
参考例1~12、及び参考比較例1~6の潤滑剤均し用ブレードにおける画像形成装置の組み立ては、実施例1~12及び比較例1~7と同様に行い、線圧:10g/cm、先端稜線部の角度θ:90°~140°となるように画像形成装置に取り付けた。
<Assembly of Image Forming Apparatus>
The assembly of the image forming apparatus with the lubricant leveling blades of Reference Examples 1 to 12 and Reference Comparative Examples 1 to 6 was performed in the same manner as in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 7, and the linear pressure was 10 g/cm. , and attached to the image forming apparatus so that the angle .theta.
<マルテンス硬度の測定>
参考例1~12、及び参考比較例1~6から得られた潤滑剤均し用ブレードの前記エッジ層のマルテンス硬度、及び前記ベース層のマルテンス硬度は、実施例1~12及び比較例1~7と同様に測定した。結果を表4~6に示した。
<Measurement of Martens hardness>
The Martens hardness of the edge layer and the Martens hardness of the base layer of the lubricant leveling blades obtained from Reference Examples 1 to 12 and Reference Comparative Examples 1 to 6 were the same as those of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to Measured in the same manner as in 7. The results are shown in Tables 4-6.
<被覆層における平均厚さの測定>
参考例1~12、及び参考比較例1~6から得られた潤滑剤均し用ブレードにおける前記被覆層の平均厚さは、実施例1~12及び比較例1~7と同様に測定した。結果を表4~6に示した。
<Measurement of average thickness of coating layer>
The average thickness of the coating layer in the lubricant leveling blades obtained from Reference Examples 1 to 12 and Reference Comparative Examples 1 to 6 was measured in the same manner as in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 7. The results are shown in Tables 4-6.
<画像品質評価(潤滑剤塗布性)>
参考例1~12、及び参考比較例1~6から得られた潤滑剤均し用ブレードを有する前記画像形成装置を用いて、以下の条件で出力した。その後、ハーフトーン画像を出力し、感光体長手方向のムラ度合いを評価した。なお、潤滑剤が感光体の長手方向で均一に塗布されているほど、画像上のムラがなくなることが分かっている。
環境:23℃/50%RH
通紙条件:画像面積率0%チャート(白紙)を連続
出力枚数:200,000枚(A4サイズ横)
-評価基準-
◎:ハーフトーン画像上のムラはない、あるいはほぼない。
○:ハーフトーン画像上のムラは一部あるが、実使用上は問題のないレベル。
×:ハーフトーン画像上全体にムラがあり、実使用上も問題のあるレベル。
<Image quality evaluation (lubricant applicability)>
Using the image forming apparatus having the lubricant leveling blades obtained from Reference Examples 1 to 12 and Reference Comparative Examples 1 to 6, output was performed under the following conditions. After that, a halftone image was output, and the degree of unevenness in the longitudinal direction of the photoreceptor was evaluated. Incidentally, it is known that the more uniformly the lubricant is applied in the longitudinal direction of the photoreceptor, the less unevenness there is in the image.
Environment: 23°C/50% RH
Paper passing conditions: Continuous 0% image area ratio chart (blank paper) Number of output: 200,000 sheets (A4 size horizontal)
-Evaluation criteria-
⊚: No or almost no unevenness on the halftone image.
◯: There is some unevenness on the halftone image, but there is no problem in actual use.
x: There is unevenness on the whole halftone image, and there is a problem in actual use.
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1>回転体をクリーニング対象とするクリーニングブレードであって、
エッジ層と被覆層とを有し、
前記エッジ層における前記回転体に当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、
前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であることを特徴とするクリーニングブレードである。
<2>前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上2[N/mm2]以下である前記<1>に記載のクリーニングブレードである。
<3>前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離における前記被覆層の平均厚さが、2.0[μm]以上10.0[μm]以下である、前記<1>から前記<2>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<4>前記第一のフッ素系樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含み、
前記第一のフッ素系樹脂の体積平均粒子径が、1[μm]以下の球状微粒子である、前記<1>から前記<3>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<5>前記第二のフッ素系樹脂が、フッ素系オイルと第二のフッ素系樹脂との混合物である、前記<1>から前記<4>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<6>前記フッ素系オイルの平均分子量は、2,000~3,500である、前記<1>から前記<5>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<7>前記第二のフッ素系樹脂が、フッ化ビニリデン(VdF)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、テトラフルオロエチレン(TFE)のいずれかの重合体、もしくは、いずれかを組み合わせた二元または三元共重合体である、前記<1>から前記<6>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<8>前記クリーニングブレードの基体が、ポリウレタンゴムの単層構造、又はマルテンス硬度の異なるポリウレタンゴムを複数積層した積層構造である、前記<1>から前記<7>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<9>前記ポリウレタンゴムのマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上2[N/mm2]以下である、前記<8>に記載のクリーニングブレードである。
<10>回転体に塗布された潤滑剤を対象とする潤滑剤均し用ブレードであって、
エッジ層と被覆層とを有し、
前記エッジ層における前記回転体に当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、
前記潤滑剤均し用ブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であることを特徴とする潤滑剤均し用ブレードである。
<11>先端稜線部の角度θが90°以上140°以下である前記<10>に記載の潤滑剤均し用ブレードである。
<12>像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段、及び前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段の少なくともいずれかの手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニング手段と、を有し、
前記クリーニング手段が、前記<1>から前記<9>のいずれかに記載のクリーニングブレードを有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
<13>前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有する、前記<12>に記載のプロセスカートリッジであって、
前記潤滑剤塗布手段が、前記<10>から前記<11>のいずれかに記載の潤滑剤均し用ブレードを有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
<14>像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニング手段と、を有し、
前記クリーニング手段が、前記<1>から前記<9>のいずれかに記載のクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置である。
<15>前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有する、前記<14>に記載の画像形成装置であって、
前記潤滑剤塗布手段が、前記<10>から前記<11>のいずれかに記載の潤滑剤均し用ブレードを有することを特徴とする画像形成装置である。
Embodiments of the present invention are, for example, as follows.
<1> A cleaning blade for cleaning a rotating body,
having an edge layer and a covering layer,
The coating layer provided on the edge portion of the edge layer contacting the rotating body contains a first fluororesin and a second fluororesin incompatible with the first fluororesin. ,
A cleaning blade having a Martens hardness of 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less at a distance of 20 [μm] from a tip ridge of the edge layer of the cleaning blade. is.
<2> The above <1>, wherein the cleaning blade has a Martens hardness of 0.5 [N/mm 2 ] or more and 2 [N/mm 2 ] or less at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer. The cleaning blade described in .
<3> From <1>, the average thickness of the coating layer at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 2.0 [μm] or more and 10.0 [μm] or less. The cleaning blade according to any one of <2>.
<4> the first fluororesin contains polytetrafluoroethylene (PTFE),
The cleaning blade according to any one of <1> to <3>, wherein the first fluororesin is spherical fine particles having a volume average particle diameter of 1 [μm] or less.
<5> The cleaning blade according to any one of <1> to <4>, wherein the second fluorine-based resin is a mixture of a fluorine-based oil and a second fluorine-based resin.
<6> The cleaning blade according to any one of <1> to <5>, wherein the fluorine-based oil has an average molecular weight of 2,000 to 3,500.
<7> The second fluorine-based resin is a polymer of vinylidene fluoride (VdF), hexafluoropropylene (HFP), or tetrafluoroethylene (TFE), or a binary or ternary The cleaning blade according to any one of <1> to <6> above, which is an original copolymer.
<8> The cleaning blade according to any one of <1> to <7>, wherein the substrate of the cleaning blade has a single layer structure of polyurethane rubber or a multilayer structure in which a plurality of polyurethane rubbers having different Martens hardness are laminated. is.
<9> The cleaning blade according to <8>, wherein the polyurethane rubber has a Martens hardness of 0.5 [N/mm 2 ] or more and 2 [N/mm 2 ] or less.
<10> Lubricant leveling blade for lubricant applied to a rotating body,
having an edge layer and a covering layer,
The coating layer provided on the edge portion of the edge layer contacting the rotating body contains a first fluororesin and a second fluororesin incompatible with the first fluororesin. ,
The Martens hardness of the lubricant leveling blade at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less. It is a blade for leveling lubricant.
<11> The lubricant leveling blade according to <10>, wherein the angle θ of the tip ridge line is 90° or more and 140° or less.
<12> An image carrier, charging means for charging the surface of the image carrier, exposure means for exposing the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image, and toner for the electrostatic latent image. At least one of developing means for developing an image and transferring means for transferring the toner image onto a recording medium is brought into contact with the surface of the image carrier to remove residues on the surface of the image carrier. a cleaning means;
A process cartridge, wherein the cleaning means has the cleaning blade according to any one of <1> to <9>.
<13> The process cartridge according to <12>, further comprising lubricant applying means for applying a lubricant to the surface of the image carrier,
A process cartridge, wherein the lubricant applying means has the lubricant leveling blade according to any one of <10> to <11>.
<14> An image carrier, charging means for charging the surface of the image carrier, exposure means for exposing the charged image carrier to form an electrostatic latent image, and toner for transferring the electrostatic latent image. developing means for developing an image; transferring means for transferring the toner image onto a recording medium; fixing means for fixing the toner image transferred onto the recording medium; cleaning means for removing residue on the surface of the image carrier;
The image forming apparatus is characterized in that the cleaning means has the cleaning blade according to any one of <1> to <9>.
<15> The image forming apparatus according to <14>, further comprising lubricant applying means for applying a lubricant to the surface of the image carrier,
The image forming apparatus is characterized in that the lubricant applying means has the lubricant leveling blade according to any one of <10> to <11>.
前記<1>から前記<9>のいずれかに記載のクリーニングブレード、前記<10>から前記<11>のいずれかに記載の潤滑剤均し用ブレード、前記<12>から前記<13>のいずれかに記載のプロセスカートリッジ、前記<14>から前記<15>のいずれかに記載の画像形成装置によれば、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。 The cleaning blade according to any one of <1> to <9>, the lubricant leveling blade according to any one of <10> to <11>, and the <12> to <13> According to any one of the process cartridges and the image forming apparatus according to any one of <14> to <15>, various problems in the related art can be solved and the object of the present invention can be achieved.
1 作像ユニット
1Y 作像ユニット(イエロー用)
1C 作像ユニット(シアン用)
1M 作像ユニット(マゼンタ用)
1K 作像ユニット(ブラック用)
10 潤滑剤塗布装置
101 ファーブラシ
103 固形潤滑剤
103a 潤滑剤加圧スプリング
103b ブラケット
104 潤滑剤均し用ブレード
104a 潤滑剤均し用ブレード先端面
104b 潤滑剤均し用ブレード下面
104c 潤滑剤均し用ブレード当接部
1041 潤滑剤均し用ブレード支持部材
1042 潤滑剤均し用ブレード基体
14 中間転写ベルト
151 第1給紙カセット
152 第2給紙カセット
151a 第1給紙ローラ
152a 第2給紙ローラ
153 給紙路
154 搬送ローラ対
162 ベルトクリーニングユニット
162a ベルトクリーニングブレード
2 枠体
3 感光体
3Y 感光体(イエロー用)
3C 感光体(シアン用)
3M 感光体(マゼンタ用)
3K 感光体(ブラック用)
4 帯電ローラ
40 光書込ユニット
41 ポリゴンミラー
5 現像装置
51 現像ローラ
52 供給スクリュ
53 攪拌スクリュ
54 ドクタ
55 レジストローラ対
6 クリーニング装置
60 転写ユニット
62 クリーニングブレード
62a クリーニングブレード先端面
62b クリーニングブレード下面
62c クリーニングブレード当接部
62d クリーニングブレード側面
621 クリーニングブレード支持部材
622 クリーニングブレード基体
622a エッジ層
622b ベース層
623 被覆層
63 第1ブラケット
64 第2ブラケット
66 二次転写バックアップローラ
67 駆動ローラ
68 補助ローラ
69 テンションローラ
7 一次転写ローラ
7Y 一次転写ローラ(イエロー用)
7C 一次転写ローラ(シアン用)
7M 一次転写ローラ(マゼンタ用)
7K 一次転写ローラ(ブラック用)
70 二次転写ローラ
8 帯電ローラクリーナ
80 定着ユニット
81 加圧加熱ローラ
82 定着ベルトユニット
83 加熱ローラ
84 定着ベルト
85 テンションローラ
86 駆動ローラ
87 排紙ローラ対
88 スタック部
100Y トナーカートリッジ(イエロー用)
100C トナーカートリッジ(シアン用)
100M トナーカートリッジ(マゼンタ用)
100K トナーカートリッジ(ブラック用)
500 画像形成装置
L レーザー光
P 記録媒体
θ ブレード角部角の角度
1
1C Imaging unit (for cyan)
1M imaging unit (for magenta)
1K imaging unit (for black)
REFERENCE SIGNS
3C photoreceptor (for cyan)
3M photoreceptor (for magenta)
3K photoreceptor (for black)
4 Charging
7C Primary transfer roller (for cyan)
7M primary transfer roller (for magenta)
7K primary transfer roller (for black)
70
100C toner cartridge (for cyan)
100M toner cartridge (for magenta)
100K toner cartridge (for black)
500 image forming apparatus L laser beam P recording medium θ angle of blade corner
Claims (15)
エッジ層と被覆層とを有し、
前記エッジ層における前記回転体に当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、
前記クリーニングブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であることを特徴とするクリーニングブレード。 A cleaning blade for cleaning a rotating body,
having an edge layer and a covering layer,
The coating layer provided on the edge portion of the edge layer contacting the rotating body contains a first fluororesin and a second fluororesin incompatible with the first fluororesin. ,
A cleaning blade having a Martens hardness of 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less at a distance of 20 [μm] from a tip ridge of the edge layer of the cleaning blade. .
前記第一のフッ素系樹脂の体積平均粒子径が、1[μm]以下の球状微粒子である、請求項1から3のいずれかに記載のクリーニングブレード。 The first fluororesin contains polytetrafluoroethylene (PTFE),
4. The cleaning blade according to any one of claims 1 to 3, wherein the first fluororesin is spherical fine particles having a volume average particle size of 1 [[mu]m] or less.
エッジ層と被覆層とを有し、
前記エッジ層における前記回転体に当接する先端部に設けられた前記被覆層が、第一のフッ素系樹脂と、前記第一のフッ素系樹脂に非相溶な第二のフッ素系樹脂とを含み、
前記潤滑剤均し用ブレードにおける前記エッジ層の先端稜線部から20[μm]の距離におけるマルテンス硬度が、0.5[N/mm2]以上3[N/mm2]以下であることを特徴とする潤滑剤均し用ブレード。 A lubricant leveling blade for lubricant applied to a rotating body,
having an edge layer and a covering layer,
The coating layer provided on the edge portion of the edge layer contacting the rotating body contains a first fluororesin and a second fluororesin incompatible with the first fluororesin. ,
The Martens hardness of the lubricant leveling blade at a distance of 20 [μm] from the tip ridge of the edge layer is 0.5 [N/mm 2 ] or more and 3 [N/mm 2 ] or less. Lubricant leveling blade.
前記クリーニング手段が、請求項1から9のいずれかに記載のクリーニングブレードを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 An image carrier, charging means for charging the surface of the image carrier, exposure means for exposing the charged surface of the image carrier to form an electrostatic latent image, and developing the electrostatic latent image into a toner image. and at least one of transfer means for transferring the toner image onto a recording medium, and cleaning means for contacting the surface of the image carrier to remove residues on the surface of the image carrier. , has
A process cartridge, wherein said cleaning means has the cleaning blade according to any one of claims 1 to 9.
前記潤滑剤塗布手段が、請求項10から11のいずれかに記載の潤滑剤均し用ブレードを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 13. The process cartridge according to claim 12, further comprising lubricant applying means for applying a lubricant to the surface of said image carrier,
12. A process cartridge, wherein said lubricant applying means has the lubricant leveling blade according to claim 10.
前記クリーニング手段が、請求項1から9のいずれかに記載のクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, charging means for charging the surface of the image carrier, exposure means for exposing the charged image carrier to form an electrostatic latent image, and developing the electrostatic latent image into a toner image. a developing means for transferring the toner image onto a recording medium; a fixing means for fixing the toner image transferred onto the recording medium; cleaning means for removing residue on the surface of the
An image forming apparatus, wherein the cleaning means has the cleaning blade according to any one of claims 1 to 9.
前記潤滑剤塗布手段が、請求項10から11のいずれかに記載の潤滑剤均し用ブレードを有することを特徴とする画像形成装置。 15. The image forming apparatus according to claim 14, comprising lubricant applying means for applying a lubricant to the surface of the image carrier,
12. An image forming apparatus, wherein said lubricant applying means has the lubricant leveling blade according to claim 10.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202280010716.2A CN116830046A (en) | 2021-02-15 | 2022-01-27 | Cleaning blade, lubricant leveling blade, process cartridge, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021021849 | 2021-02-15 | ||
JP2021021849 | 2021-02-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021107228A Pending JP2022124440A (en) | 2021-02-15 | 2021-06-29 | Cleaning blade, blade for leveling lubricant, process cartridge, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022124440A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12001162B2 (en) | 2022-01-27 | 2024-06-04 | Ricoh Company, Ltd. | Cleaning blade for intermediate transfer medium, and image forming apparatus |
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2021
- 2021-06-29 JP JP2021107228A patent/JP2022124440A/en active Pending
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