JP5161417B2 - 現像剤量規制ブレード及びその製造方法、並びに現像装置 - Google Patents
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Description
所定の周縁形状を有し、現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体に当接して配され、該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するために用いられる現像剤量規制ブレードにおいて、
支持部材とブレード部材とが貼着された積層構造を有し、ただし、該ブレード部材の背面全面に該支持部材が貼着されており、かつ、
前記ブレード部材が極性基を有する樹脂を含む弾性体で形成されており、該ブレード部材の、前記現像剤担持体に当接する表面の表面自由エネルギー(γs)を、分散成分(γsd)、双極子成分(γsp)、及び水素結合成分(γsh)の合計で表したとき、該表面自由エネルギー(γs)が56mN/m以上65mN/m以下、かつ該双極子成分(γsp)が35mN/m以下、かつ水素結合成分(γsh)が5mN/m以下であることを特徴とする現像剤量規制ブレードである。
現像剤を表面に担持して現像剤容器から搬出するための現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するための現像剤量規制ブレードと、を有する現像装置において、
前記現像剤量規制ブレードが上記構成の現像剤量規制ブレードであることを特徴とする現像装置である。
所定の周縁形状を有し、現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体に当接して配され、該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するために用いられる現像剤量規制ブレードの製造方法において、
電荷制御面の面転写用シート上に、極性基を有する樹脂を含む弾性体の原料を均一膜厚に押出し固化して、前記現像剤担持体に当接する表面における表面自由エネルギー(γs)を、分散成分(γsd)、双極子成分(γsp)、及び水素結合成分(γsh)の合計で表したとき、該表面自由エネルギー(γs)が56mN/m以上65mN/m以下、かつ該双極子成分(γsp)が35mN/m以下、かつ水素結合成分(γsh)が5mN/m以下になるブレード部材層を作製する工程と、
該ブレード部材層の上面に、支持部材層を積層し貼り合して積層体を得る工程と、
該積層体を所定の周縁形状に切断して、ブレード部材と支持部材とが貼着された積層構造を有しただし該ブレード部材の背面全面に該支持部材が貼着されている現像剤量規制ブレードを得る工程と、
を有し、
該ブレード部材の該支持部材との貼着面に対向する表面が該電荷制御面として形成されていることを特徴とする現像剤量規制ブレードの製造方法である。
所定の周縁形状を有し、現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体に当接して配され、該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するために用いられる現像剤量規制ブレードの製造方法において、
電荷制御面の面転写用シートとなる面転写シート用溶融樹脂材料と、極性基を有する樹脂を含む弾性体からなるブレード部材用溶融樹脂材料とを共押出し、多層インフレーション法により円筒状に賦形して、面転写シートと、前記現像剤担持体に当接する表面における表面自由エネルギー(γs)を、分散成分(γsd)、双極子成分(γsp)、及び水素結合成分(γsh)の合計で表したとき、該表面自由エネルギー(γs)が56mN/m以上65mN/m以下、かつ該双極子成分(γsp)が35mN/m以下、かつ水素結合成分(γsh)が5mN/m以下になるブレード部材層とが積層された円筒体を得る工程と、
該円筒体を押出し方向に平行に切断し、1枚以上の原料シートとする工程と、
該ブレード部材層の上面に、支持部材層を積層し貼り合して積層体を得る工程と、
該積層体を所定の周縁形状に切断して、ブレード部材と支持部材とが貼着された積層構造を有しただし該ブレード部材の背面全面に該支持部材が貼着されている現像剤量規制ブレードを得る工程と、
を有し、
該ブレード部材の該支持部材との貼着面に対向する表面が該電荷制御面として形成されていることを特徴とする現像剤量規制ブレードの製造方法である。
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー(東洋紡社製、商品名:ペルプレンP40H)を250℃に溶融し、面転写用シート(押出成形により作製された、厚さが0.1mm、表面粗さRzが0.3μmのポリプロピレンフィルム)に、固化後の厚さが0.12mmとなるように押出し、両者併せて厚さ0.22mmの2層シートを、ロールコーター法により作製した。得られた2層シートを、支持部材としてバネ弾性を有する厚さ0.12mmのりん青銅に接着し,長手方向の長さ200m、幅22mmの形状に切断した。その後、積層シートのブレードから面転写用シートを剥がし、現像剤量規制ブレードを得た。
ブレード部材の原料として、ポリアミドエラストマー(ダイセル・デグサ社製、商品名:ダイアミドE47S3)にした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製し、実施例1と同様に評価した結果を表1に示した。
ブレード部材の原料として、ポリウレタンエラストマー(ディー・アイ・シーバイエルポリマー社製、商品名:パンデックスT−1190)(実施例3)、(ディー・アイ・シーバイエルポリマー社製、商品名:パンデックスT−8190)(実施例4)にした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製し、実施例1と同様に評価した結果を表1に示した。
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー(東レ・デュポン社製、商品名:ハイトレル4777)にした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製し、実施例1と同様に評価した結果を表1に示した。
ブレード部材の原料として、ポリウレタンエラストマー(ディー・アイ・シーバイエルポリマー社製、商品名:パンデックスT−2190)にした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製し、実施例1と同様に評価した結果を表1に示した。
実施例2で作製した現像ブレードに、表面改質材として、ウレタン系コート剤(武田薬品工業社製、WS−4000)をディップコーティングして、110℃の乾燥炉で乾燥硬化させた。そのときのコーティング層は5μmであった。この現像ブレードを実施例1と同様に評価した結果を表1に示した。
ブレード部材の原料として、ショアーD硬度が40度のポリエステルエラストマー(東レ・デュポン社製、商品名:ハイトレル4047)を250℃に溶融し、面転写用シート(押出成形によって製作された、厚さが0.1mm、表面粗さRzが0.2μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)に、固化後の厚さが0.1mmとなるように押出し、両者併せて、厚さ0.4mmの板状積層体を、ロールコーター法にて作製した。
ブレード部材の原材料に、ショアーD硬度が25度(東レ・デュポン社製、商品名:ハイトレル3046)(実施例7)、55度(東レ・デュポン社製、商品名:ハイトレル5557)(実施例8)、75度(東レ・デュポン社製、商品名:ハイトレル2751)(実施例9)、78度(東洋紡社製、商品名:ペルプレンE−450B)(実施例10)のポリエスルエラストマーを使用して、実施例6と同様にブレードを作製し評価した。ただし、実施例2においては、支持部材の厚さを0.15mmとした。結果を表2に示す。
面転写用シートとして厚さ0.1mmで表面粗さRzが0.5μmのポリプロピレンフィルム(実施例11)、及び厚さ0.12mmで表面粗さRzが4.0μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(実施例12)を用いた以外は、実施例6と同様にして現像剤量規制ブレードを作製し、性能を評価した。結果を表3に示す。
面転写シートとして厚さ0.1mmで表面粗さRzが3.5μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は、実施例6と同様にして現像剤量規制ブレードを作製し、性能を評価した。結果を表3に示す。
ブレード部材の原料として、実施例6で使用した材料を250℃で射出成形し、長手方向の長さ250mm、幅5mm、厚さ0.9mmのブレード部材を製作した。なお、使用した金型の内面は鏡面に仕上げられており、金型温度は40℃とした。得られたブレード部材の電荷制御面の表面粗さRzは1.0μmであった。その後、得られたブレード部材を、バネ弾性を有するリン青銅板(長手方向の長さ:200mm、幅:22mm、板厚:0.12mm)よりなる支持部材の端部に接着し、図2に示すような構造の現像剤量規制ブレードを作製して、実施例6と同様に性能を評価した。結果を表3に示す。
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー(東レ・デュポン社製、商品名:ハイトレル4047)を250℃に溶融し、面転写用シート(押出成形によって製作された、厚さが0.1mm、表面粗さRzが0.2μmのポリプロピレンフィルム)に、固化後の厚さが0.15mmとなるように押出し、両者併せて0.25mmの板状積層体を、ロールコーター法にて作製した。ここで、ポリエステルエラストマーが接するロールとして、表面粗さRzが、1.5μm(実施例13)、3.0μm(実施例14)及び5.0μm(実施例15)のものを使用した。この結果、得られた板状積層体のポリエステルエラストマー層の表面粗さRzは、1.0μm(実施例13)、2.5μm(実施例14)及び4.0μm(実施例15)であった。この板状積層体に、板厚0.15mmのリン青銅シートを間に東洋モートン社製アドコートAD−76P1(商品名)よりなる接着層を設けつつ貼合し、所定のブレード寸法にプレス切断して、現像剤量規制ブレードを作製した。なお、現像剤量規制ブレードの長手方向の長さは200mm、幅は5mmとした。また、面転写用シートを剥離し、使用前のブレード部材の電荷制御面の表面粗さRz(十点平均粗さ)を、小坂研究所製サーフコーダSE3500(商品名)を使用して測定したところ、0.2μmであった。
ブレード部材用樹脂として、ポリエステルエラストマー(東レ・デュポン社製、商品名:ハイトレル4047)を250℃で溶融し、面転写用樹脂として、宇部興産(株)社製ポリプロピレン(商品名:UBEポリプロJ309GL)を180℃で溶融し、ポリプロピレンが円筒体の外層となるよう2層インフレーション成形を行った。なお、固化後のポリエステルエラストマー層の厚さは50μmとなる様にし、固化後のポリプロピレン層の厚さは50μmとなる様にし、これらの円筒体を2枚に切り開いて2層シートを得た。得られた2層シートを延伸し、板厚0.12mmのリン青銅シートを間に東洋モートン社製アドコートAD−76P1(商品名)よりなる接着層を設けつつ貼合した。なお、ブレード部材の接着面の表面粗さRzは0.5μmであった。得られた積層体を長手方向が延伸方向と直交する様にプレス切断して、現像剤量規制ブレードを作製した。なお、現像剤量規制ブレードの長手方向の長さは200mm、幅は5mmとした。また、面転写用シートを剥離し、使用前のブレード部材の電荷制御面の表面粗さRz(十点平均粗さ)を、小坂研究所製サーフコーダSE3500(商品名)を使用して測定したところ、0.5μmであった。なお、面転写用シートの剥離性は良好であった。
固化後のポリプロピレン層の厚さが80μmであり、得られた2層シートでポリプロピレン層と接していないポリエステルエラストマー層の表面をローラ(表面粗さRz:2.5μm)により粗面化した以外は、実施例16と同様に現像剤量規制ブレードを作製し評価した。なお、ブレード部材の接着面の表面粗さRzは2.5μmであった。結果を表5に示す。
固化後のポリプロピレン層の厚さが150μmであり、得られた2層シートでポリプロピレン層と接していないポリエステルエラストマー層の表面をローラ(表面粗さRz:2.0μm)により粗面化した以外は、実施例16と同様に現像剤量規制ブレードを作製し評価した。なお、ブレード部材の接着面の表面粗さRzは2.0μmであった。結果を表5に示す。
固化後のポリエステルエラストマー層の厚さが100μmであり、固化後のポリプロピレン層の厚さが100μmである以外は、実施例18と同様に現像剤量規制ブレードを作製し評価した。なお、ブレード部材の接着面の表面粗さRzは2.0μmであった。結果を表5に示す。
ポリエステルエラストマー層およびポリプロピレン層の間に、50℃の空気を上向きに通風した以外は、実施例16と同様に現像剤量規制ブレードを作製し評価した。なお、ブレード部材の接着面の表面粗さRzは0.5μmであり、面転写用シートの剥離性は特に良好であった。結果を表6に示す。
ポリエステルエラストマー層およびポリプロピレン層の間に、50℃の窒素を上向きに通風し、固化後のポリプロピレン層の厚さを50μmとた以外は、実施例17と同様に現像剤量規制ブレードを作製し評価した。なお、ブレード部材の接着面の表面粗さRzは2.5μmであり、面転写用シートの剥離性は特に良好であった。結果を表6に示す。
面転写用シートとして、押出成形によって作製され、厚さ0.1mm、表面粗さRzが0.2μmのポリプロピレンフィルムを使用し、現像剤量規制ブレードの幅を23mmとした以外は、実施例6と同様に現像剤量規制ブレードを作製し評価した。当接力0.49Nで測定した際の見掛けのヤング率は154kN/mm2であり、実施例6と同等の性能が確認された。また、ブレード部材の厚さを30μmとすることにより、更に性能を向上できた。
面転写用シートとして、押出成形によって作製され、厚さ0.1mm、表面粗さRzが0.2μmのポリプロピレンフィルムを使用し、現像剤量規制ブレードの幅を23mmとした以外は、実施例7と同様に現像剤量規制ブレードを作製し評価した。当接力0.49Nで測定した際の見掛けのヤング率は162kN/mm2であり、実施例7と同等の性能が確認された。また、ブレード部材の厚さを30μmとすることにより、更に性能を向上できた。
11 支持部材
12 現像剤量規制ブレード
13 現像剤容器
14 現像剤担持体
15 固定点
16 圧接点
17 取付け部材
20 ブレード部材
21 支持部材
22 現像剤量規制ブレード
23 現像剤容器
24 現像剤担持体
25 固定点
26 圧接点
30 ブレード部材
31 支持部材
41 電子写真感光体
42 現像剤容器
43 現像剤担持体
44 現像剤量規制ブレード
45 弾性ローラ
46 現像剤
47 ブレード部材
51 感光体
52 帯電部材
53 静電潜像
54 現像装置
55 転写手段
56 クリーニング手段
58 定着ローラ
61 ノズル
62 ロール
63 ロール
64 面転写用シート
65 原料
71 ブレード部材
72 面転写用シート
73 支持部材
74 スプレー
75 ロール
76 ロール
77 ロール
78 ロール
80 サーキュラダイ
81 ブレード部材用溶融樹脂
82 面転写用溶融樹脂
83 カッター
91 現像剤量規制ブレード
92 チャック
93 ステージ
94 検出器
F 圧接力
L 露光手段
P 転写材
T 当接力
δ 撓み量
S1 フロストライン方向
S2 延伸方向
SD 配向方向
LD 長手方向
Claims (35)
- 所定の周縁形状を有し、現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体に当接して配され、該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するために用いられる現像剤量規制ブレードにおいて、
支持部材とブレード部材とが貼着された積層構造を有し、ただし、該ブレード部材の背面全面に該支持部材が貼着されており、かつ、
前記ブレード部材が極性基を有する樹脂を含む弾性体で形成されており、該ブレード部材の、前記現像剤担持体に当接する表面の表面自由エネルギー(γs)を、分散成分(γsd)、双極子成分(γsp)、及び水素結合成分(γsh)の合計で表したとき、該表面自由エネルギー(γs)が56mN/m以上65mN/m以下、かつ該双極子成分(γsp)が35mN/m以下、かつ水素結合成分(γsh)が5mN/m以下であることを特徴とする現像剤量規制ブレード。 - 前記ブレード部材のショアーD硬度が25度から78度である請求項1記載の現像剤量規制ブレード。
- 前記ブレード部材が、ポリエステルエラストマーからなることを特徴とする請求項1または2に記載の現像剤量規制ブレード。
- 前記現像剤量規制ブレードの厚さが、51μm以上450μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載の現像剤量規制ブレード。
- 前記積層構造の厚さ方向における、前記ブレード部材の厚さが1μm以上300μm以下であり、前記支持部材の厚さが50μm以上150μm以下である請求項1〜4のいずれかに記載の現像剤量規制ブレード。
- 前記ブレード部材の前記支持部材との貼着面に対向する表面が電荷制御面として形成されており、該表面の十点平均粗さ(Rz)が3.5μmを超えない請求項1〜5のいずれかに記載の現像剤量規制ブレード。
- 見掛けのヤング率(Ea)が、140kN/mm2以上170kN/mm2以下である請求項1〜6のいずれかに記載の現像剤量規制ブレード。
- 現像剤を表面に担持して現像剤容器から搬出するための現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するための現像剤量規制ブレードと、を有する現像装置において、
前記現像剤量規制ブレードが請求項1〜7のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードであることを特徴とする現像装置。 - 所定の周縁形状を有し、現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体に当接して配され、該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するために用いられる現像剤量規制ブレードの製造方法において、
電荷制御面の面転写用シート上に、極性基を有する樹脂を含む弾性体の原料を均一膜厚に押出し固化して、前記現像剤担持体に当接する表面における表面自由エネルギー(γs)を、分散成分(γsd)、双極子成分(γsp)、及び水素結合成分(γsh)の合計で表したとき、該表面自由エネルギー(γs)が56mN/m以上65mN/m以下、かつ該双極子成分(γsp)が35mN/m以下、かつ水素結合成分(γsh)が5mN/m以下になるブレード部材層を作製する工程と、
該ブレード部材層の上面に、支持部材層を積層し貼り合して積層体を得る工程と、
該積層体を所定の周縁形状に切断して、ブレード部材と支持部材とが貼着された積層構造を有しただし該ブレード部材の背面全面に該支持部材が貼着されている現像剤量規制ブレードを得る工程と、
を有し、
該ブレード部材の該支持部材との貼着面に対向する表面が該電荷制御面として形成されていることを特徴とする現像剤量規制ブレードの製造方法。 - 前記ブレード部材を、ショアーD硬度が25度から78度のポリエステルエラストマーで形成する請求項9記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記現像剤量規制ブレードの厚さが、51μm以上450μm以下である請求項9または10に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記積層構造の厚さ方向における、前記ブレード部材の厚さが1μm以上300μm以下であり、前記支持部材の厚さが50μm以上150μm以下である請求項9〜11のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記電荷制御面の十点平均粗さ(Rz)が3.5μmを超えない請求項9〜12のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記現像剤量規制ブレードの見掛けのヤング率(Ea)が、140kN/mm2以上170kN/mm2以下である請求項9〜13のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記面転写用シートが、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリオレフィン系樹脂、並びに、これらの共重合体、及びこれらのアロイ、からなる群より選ばれる1種以上の樹脂を含んでなる請求項9〜14のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記面転写用シートが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、これらの共重合体、及び複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでなる請求項15記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記面転写シートの厚さは、1μm以上200μm以下である請求項15または16に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記ブレード部材層の作製工程はロールコーター法により行われ、前記ブレード部材の原料側に配置されるロールの表面は粗面である請求項9〜17のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記粗面の十点平均粗さ(Rz)は、1.5μm以上5.0μm以下であることを特徴とする請求項18に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記面転写用シートを、製造工程の途中で剥離しないことを特徴とする請求項9〜19のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 所定の周縁形状を有し、現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体に当接して配され、該現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制するために用いられる現像剤量規制ブレードの製造方法において、
電荷制御面の面転写用シートとなる面転写シート用溶融樹脂材料と、極性基を有する樹脂を含む弾性体からなるブレード部材用溶融樹脂材料とを共押出し、多層インフレーション法により円筒状に賦形して、面転写シートと、前記現像剤担持体に当接する表面における表面自由エネルギー(γs)を、分散成分(γsd)、双極子成分(γsp)、及び水素結合成分(γsh)の合計で表したとき、該表面自由エネルギー(γs)が56mN/m以上65mN/m以下、かつ該双極子成分(γsp)が35mN/m以下、かつ水素結合成分(γsh)が5mN/m以下になるブレード部材層とが積層された円筒体を得る工程と、
該円筒体を押出し方向に平行に切断し、1枚以上の原料シートとする工程と、
該ブレード部材層の上面に、支持部材層を積層し貼り合して積層体を得る工程と、
該積層体を所定の周縁形状に切断して、ブレード部材と支持部材とが貼着された積層構造を有しただし該ブレード部材の背面全面に該支持部材が貼着されている現像剤量規制ブレードを得る工程と、
を有し、
該ブレード部材の該支持部材との貼着面に対向する表面が該電荷制御面として形成されていることを特徴とする現像剤量規制ブレードの製造方法。 - 前記ブレード部材を、ショアーD硬度が25度から78度のポリエステルエラストマーで形成する請求項21記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記電荷制御面の十点平均粗さ(Rz)が3.5μmを超えない請求項21または22に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記現像剤量規制ブレードの見掛けのヤング率(Ea)が、140kN/mm2以上170kN/mm2以下である請求項21〜23のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記面転写シート用樹脂材料に含まれる樹脂は極性基を含まない直鎖状高分子からなる請求項21〜24のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記極性基を含まない直鎖状高分子はオレフィン系高分子である請求項25に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記現像剤量規制ブレードの厚さが、51μm以上450μm以下である請求項21〜26のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記積層構造の厚さ方向における、前記ブレード部材の厚さが1μm以上300μm以下であり、前記支持部材の厚さが50μm以上150μm以下である請求項21〜27のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記面転写シート用溶融樹脂材料および前記ブレード部材用溶融樹脂材料を共押出しする際に、該面転写シート用溶融樹脂材料およびブレード部材用溶融樹脂材料の層間に、粘着性低減剤を吐出することを特徴とする請求項21〜28のいずれかに記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記粘着性低減剤は、空気、不活性ガス、又は非粘着性微粒子を含む気体である請求項29に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記原料シートを構成する前記面転写用シートの厚さは1μm以上200μm以下である請求項21〜30に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記積層体を所定の周縁形状に切断する際に、前記ブレード部材用樹脂材料の配向方向が前記ブレード部材の長手方向と実質的に直交するよう切断する請求項21〜31に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記原料シート上への前記支持部材層の積層に先立ち、前記ブレード部材層の支持部材層に貼合される面を粗面化する請求項21〜32に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記粗面の十点平均粗さ(Rz)は、1.5μm以上5.0μm以下であることを特徴とする請求項33記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
- 前記面転写用シートを、製造工程の途中で剥離しないことを特徴とする請求項21〜34に記載の現像剤量規制ブレードの製造方法。
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