JP5556272B2 - プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献4には、感光体の最表面層に無機微粒子を含有し、クリーニングを硬度65以上、かつ永久伸び2%以下、あるいは反発弾性50%以下、かつ300%モジュラスが130kg/cm2のポリウレタンブレードを用いる構成が提案されている。
請求項1に係る発明は、
導電性基体上に感光層を少なくとも有し、最表面層が、フッ素樹脂粒子と下記構造単位(A)を含む結着樹脂とを含有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記電子写真感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
前記電子写真感光体の表面をクリーニングし、前記電子写真感光体と接触する第1層と前記電子写真感光体と接触しない第2層との積層体で構成されたクリーニングブレードであって、前記第1層のタイプAデュプロメータ硬さが前記第2層よりも高く且つA77以上A85以下であり、前記第2層の23℃での反撥弾性が35%以上45%以下であり、前記第1層が、ハードセグメントおよびソフトセグメントを含むポリウレタンゴムであって、前記ソフトセグメントを構成する材料が、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂、2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂、2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂から選択されるポリウレタンゴムで構成されているクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
を備えた画像形成装置。
前記構造単位(A)を含む結着樹脂が、下記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂(但し、下記構造式(A1)及び(A2)中、m:nは共重合比を示し、m:n=95:5乃至5:95の範囲を示す。)である請求項1に記載の画像形成装置。
前記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂が、共重合比m:n=10:90乃至40:60の範囲を示すものである請求項2に記載の画像形成装置。
導電性基体上に感光層を少なくとも有し、最表面層が、フッ素樹脂粒子と下記構造単位(A)を含む結着樹脂とを含有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面をクリーニングし、前記電子写真感光体と接触する第1層と前記電子写真感光体と接触しない第2層との積層体で構成されたクリーニングブレードであって、前記第1層のタイプAデュプロメータ硬さが前記第2層よりも高く且つA77以上A85以下であり、前記第2層の23℃での反撥弾性が35%以上45%以下であり、前記第1層が、ハードセグメントおよびソフトセグメントを含むポリウレタンゴムであって、前記ソフトセグメントを構成する材料が、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂、2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂、2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂から選択されるポリウレタンゴムで構成されているクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
を備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
前記構造単位(A)を含む結着樹脂が、下記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂(但し、下記構造式(A1)及び(A2)中、m:nは共重合比を示し、m:n=95:5乃至5:95の範囲を示す。)である請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
前記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂が、共重合比m:n=10:90乃至40:60の範囲を示すものである請求項5に記載のプロセスカートリッジ。
請求項2に係る発明によれば、構造単位(A)を含む結着樹脂として、上記構造式(A1)乃至(A2)で示される結着樹脂を適用しない場合に比べ、寿命の長い画像形成装置が提供される。
請求項3に係る発明によれば、構造式(A1)乃至(A2)で示される結着樹脂として、共重合比m:nが上記範囲外のものを適用した場合に比べ、寿命の長い画像形成装置が提供される。
請求項4に係る発明によれば、上記構成の電子写真感光体と上記構成のクリーニングブレードを有するクリーニング手段とを組み合わせない場合に比べ、寿命の長いプロセスカートリッジが提供される。
請求項5に係る発明によれば、構造単位(A)を含む結着樹脂として、上記構造式(A1)乃至(A2)で示される結着樹脂を適用しない場合に比べ、寿命の長いプロセスカートリッジが提供される。
請求項6に係る発明によれば、構造式(A1)乃至(A2)で示される結着樹脂として、共重合比m:nが上記範囲外のものを適用した場合に比べ、寿命の長いプロセスカートリッジが提供される。
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記電子写真感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
前記電子写真感光体の表面をクリーニングし、前記電子写真感光体と接触する第1層と前記電子写真感光体と接触しない第2層との積層体で構成されたクリーニングブレードであって、前記第1層のタイプAデュプロメータ硬さが前記第2層よりも高く且つA77以上A85以下であり、前記第2層の23℃での反撥弾性が35%以上45%以下のクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
を備えた画像形成装置である。
但し、クリーニングブレードの第1層は、ハードセグメントおよびソフトセグメントを含むポリウレタンゴムであって、前記ソフトセグメントを構成する材料が、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂、2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂、2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂から選択されるポリウレタンゴムで構成されているものが適用される。
まず、構造単位(A)の如くビフェニル共重合成分を含む結着樹脂を電子写真感光体の最表面層の構成材料として適用すると、高強度・高反発な最表面層を持つ電子写真感光体となると考えられる。これに加え、電子写真感光体の最表面層にフッ素樹脂粒子を含めることで、低摩擦係数で、且つ高強度・高反発な最表面層を持つ電子写真感光体となると考えられる。
また、低摩擦でクリーニングブレードによりクリーニングが行われることから、クリーニングブレードの姿勢が維持され易くなると共に、クリーニングブレードの欠けや捲れの発生が抑制され、且つこれらが維持されるものと考えられる。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図3は、本実施形態に係る電子写真用感光体を示す概略断面図である。図4は他の本実施形態に係る電子写真感光体を示す概略断面図である。
そして、図3に示す電子写真感光体10Aにおいては、電荷輸送層3が導電性基体4から最も遠い側に配置される最表面層となっている。
具体的には、図4に示す電子写真感光体10Bにおいては、導電性基体4上に下引き層1が設けられ、その上に単層型感光層6が形成された構造を有するものである。
そして、図4に示す電子写真感光体10Bにおいては、単層型感光層6が導電性基体4から最も遠い側に配置される最表面層となっている。
導電性基体としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。例えば、薄膜(例えばアルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)等の膜)を設けたプラスチックフィルム等、導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙、導電性付与剤を塗布又は含浸させたプラスチックフィルム等が挙げられる。導電性基体の形状は円筒状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
下引き層は、導電性基体表面における光反射の防止、導電性基体から感光層への不要なキャリアの流入の防止などの目的で、必要に応じて設けられる。
下引き層に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが挙げられる。これらの中でも、上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が望ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが望ましく用いられる。
金属化合物と結着樹脂との比率は、特に制限されず、所望する電子写真感光体特性を得られる範囲で設定されることがよい。
導電性粒子としては、例えば、金属粒子(アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの粒子)、導電性金属酸化物粒子(酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの粒子)、導電性物質粒子(カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末の粒子)等が挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物粒子が好適である。導電性粒子は、2種以上混合して用いてもよい。
また、導電性粒子は、疎水化処理剤(例えばカップリング剤)等により表面処理を施して、抵抗調整して用いてもよい。
導電性粒子の含有量は、例えば、結着樹脂に対して、10質量%以上80質量%以下であることが望ましく、より望ましくは40質量%以上80質量%以下である。
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂中とを含んで構成される。かかる電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が挙げられ、特に、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.7゜、9.3゜、16.9゜、17.5゜、22.4゜及び28.8゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.5゜、9.9゜、12.5゜、16.3゜、18.6゜、25.1゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも9.6゜、24.1゜及び27.2゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶が挙げられる。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が挙げられる。また、これらの電荷発生材料は、単独又は2種以上を混合して用いてもよい。
電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、10:1乃至1:10の範囲が望ましい。
電荷発生層形成用塗布液中に粒子(例えば電化発生材料)を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と、構造単位(A)を含む結着樹脂と、フッ素樹脂粒子と、を含んで構成される。
また。電荷輸送材料と上記結着樹脂(構造単位(A)を含む結着樹脂+他の結着樹脂)との配合比は10:1乃至1:5が望ましい。
なお、この一次粒子は、電子写真感光体の最表面層から試料片を得て、これをSEM(走査型電子顕微鏡)により例えば倍率5000倍以上で観察し、一次粒子状態のフッ素樹脂粒子の最大径を測定し、これを50個の粒子について行った平均値とする。なお、SEMとして日本電子製JSM-6700Fを使用し、加速電圧5kVの二次電子画像を観察する。
フッ素変性シリコーンオイルの含有量は、例えば、0.1ppm以上1000ppm以下の範囲がよく、望ましくは0.5ppm以上500ppm以下の範囲である。
電荷輸送層の膜厚は、望ましくは5μm以上50μm以下、より望ましくは10μm以上40μm以下の範囲に設定される。
単層型感光層は、例えば、電荷発生材料と、構造単位(A)を含む結着樹脂と、フッ素樹脂粒子と、を含んで構成され、必要に応じて電荷輸送性材料を含む。
単層型感光層の膜厚は5μm以上50μm以下程度が望ましく、10μm以上40μm以下とするのがさらに望ましい。
帯電装置20としては、例えば、導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が挙げられる。また、帯電装置20としては、例えば、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も挙げられる。帯電装置20としては、接触型帯電器がよい。
なお、本実施形態では、直流に交流を重畳した電圧を印加する方式の帯電器を採用しても、放電生成物が生じ易い方式であるが、このような方式を採用しても、電子写真感光体10に放電生成物の付着・堆積が抑制され、画像の白抜けが抑制される。
露光装置30としては、例えば、電子写真感光体10表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体10の分光感度領域にあるものがよい。半導体レーザーの波長としては、例えば、780nm前後に発振波長を有する近赤外がよい。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザーや青色レーザーとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザーも利用してもよい。また、露光装置30としては、例えばカラー画像形成のためにはマルチビーム出力するタイプの面発光型のレーザー光源も有効である。
現像装置40は、例えば、現像領域で電子写真感光体10に対向して配置されており、例えば、トナー及びキャリアからなる2成分現像剤を収容する現像容器41(現像装置本体)と、補給用現像剤収納容器(トナーカートリッジ)47と、を有している。現像容器41は、現像容器本体41Aとその上端を塞ぐ現像容器カバー41Bとを有している。
現像剤は、トナーとキャリアを含む二成分系現像剤が採用される。
トナーは、例えば、結着樹脂、着色剤、及び必要に応じて離型剤等の他の添加剤を含むトナー粒子と、必要に応じて外添剤と、を含んで構成される。
一次転写装置51、及び二次転写装置52としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
クリーニング装置70は、筐体71と、筐体71から突出するように配設されるクリーニングブレード72と、クリーニングブレード72の電子写真感光体10回転方向下流側に配置される潤滑剤供給装置60と、を含んで構成されている。
なお、クリーニングブレード72は、筐体71の端部で支持された形態であってもよし、別途、支持部材(ホルダー)により支持される形態であってもよいが、本実施形態では、筐体71の端部で支持された形態を示している。
クリーニングブレード72は、電子写真感光体10の回転軸に沿った方向に延びた板状のものであって、電子写真感光体10の回転方向(矢印a)の上流側に、先端部が圧力を掛けつつ接触されるように設けられている。
具体的には、クリーニングブレード72は、図5に示すように、電子写真感光体10と接触する第1層72A(以下、接触層72Aと称する)と、電子写真感光体10と接触しない第2層72B(以下、ベース層72Bと称する)と、の積層体で構成されることがよい。クリーニングブレード72は、支持部材(例えば筐体71の端部)にベース層72Bを接触させて接合している。
なお、支持部材は、筐体71の端部に限られず、別途、アルミニウム、ステンレス等ので構成した部材であってもよい。
接触層72AのタイプAデュプロメータ硬さは、A77以上A85以下である。また、ベース層72Bの23℃での反撥弾性は、35%以上45%以下である。
クリーニングブレード72(接触層72Aとベース層72Bとの積層体)の全体の反撥弾性は、35%以上45%以下が望ましい。
ここでタイプAデュプロメータ硬さとは、JISK7311に示される硬さ試験法に従い、JISK7215に規定されるタイプAデュプロメータを用いて測定された値をいう。
また、反発弾性の測定は、JIS K6255加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの反発弾性試験方法のリュプケ式反発弾性試験に準ずるものである。反発弾性の測定に際しては、測定対象となるサンプルが、測定時測定条件の温度になっているように、予め当該温度下(23℃における反発弾性を測定する場合には、23℃環境下)に、サンプルを放置しておくことがよい。
ウレタンゴム(ポリウレタン)は、例えば、通常ポリウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定されないが、例えばポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトンなどのポリエステルポリオールなどのポリオールとジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネートとからなるウレタンプレポリマー及びたとえば1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコールやこれらの混合物などの架橋剤を原料とするものよい。
また、各クリーニングブレードの特性(硬度や、反発弾性等)は、その構成材料種等により調整される。
この100%モジュラスが、小さすぎると、硬度が低下してクリーニングブレードの動的なたわみが大きくなり易く、静電潜像保持体の偏摩耗を抑制でき難くなることがある。一方、弾性部材の100%モジュラスが大きすぎる場合は、クリーニングブレードの静電潜像保持体に対する追従性が悪化し、良好なクリーニング性が得られ難くなることがある。
この破断伸びが小さすぎると、静電潜像保持体表面の異物とクリーニングブレードの先端とが強い力で衝突した際に、クリーニングブレードの先端が追従変形でき難くなり、比較的短期間の内にエッジ欠けが発生してしまうことがある。一方、破断伸びが大きすぎると、電子写真感光体に対する追従性(密着性)が増し易くなり、電子写真感光体との摩擦カが増大し、結果としてクリーニングブレードの摩耗が増大し易くなることがある。
なお、「ハードセグメント」及び「ソフトセグメント」とは、エラストマー材料中で、前者を構成する材料の方が、後者を構成する材料よりも相対的に硬い材料からなり、後者を構成する材料の方が前者を構成する材料よりも相対的に柔らかい材料からなるセグメントを意味する。
このハードセグメント材料比が小さすぎると、弾性部材の耐摩耗性が低下し易くなり、早期に摩耗が起きて長期に渡る良好なクリーニング性が維持され難くなることがある。一方、ハードセグメント材料比が大きすぎると、エッジ先端が硬くなり過ぎて柔軟性や伸張性が低下し易くなり、早期に欠けが発生して長期に渡る良好なクリーニング性が維持され難くなることがある。
即ち、ハードセグメント材料としては、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。この場合のポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、1000以上4000以下の範囲内であることが好ましく、1500以上3500以下の範囲内であることがより好ましい。重量平均分子量が小さすぎると、クリーニングブレードが低温環境下で使用される場合にポリウレタン樹脂の弾性が失われ易くなり、クリーニング不良が生じやすくなることがある。また、重量平均分子量が大きすぎると、ポリウレタン樹脂の永久歪みが大きくなり易くなり、クリーニングブレードが電子写真感光体に対して接触する押圧力を保持することができ難くなり、クリーニング不良が生じることがある。
なお、上述したようなハードセグメント材料として用いられるポリウレタン樹脂としては、例えば、ダイセル化学社製、プラクセル205やプラクセル240などが挙げられる。
このエポキシ樹脂としては、例えば、分子構造の面では、その主鎖構造中に、主鎖の可動性を高くなる構造(柔軟性骨格)を有するものが好適であり、柔軟性骨格としては、アルキレン骨格や、シクロアルカン骨格、ポリオキシアルキレン骨格等を挙げられ、特にポリオキシアルキレン骨格が好適である。
また、このエポキシ樹脂の物性面としては、従来のエポキシ樹脂と比べて、分子量に比して粘度が低いエポキシ樹脂が好適である。具体的には、
また、このエポキシ樹脂は、その重量平均分子量が900±100の範囲内程度であり、25℃における粘度が15000±5000mPa・sの範囲内であることが好ましく、15000±3000mPa・sの範囲内であることがより好ましい。
このような特性を有するエポキシ樹脂としては、例えば、大日本インキ化学工業製、EPLICON EXA−4850−150等が挙げられる。
クリーニングブレード72は、電子写真感光体10に接する角度Aが7.0°以上15.5°以下(望ましくは9.0°以上12.0°以下)であり、かつ、電子写真感光体10に対する押し付け圧Nが0.6gf/mm2以上6.0gf/mm2以下(望ましくは1.5gf/mm2以上5.0gf/mm2以下)に設定して、配置させることがよい。
ここで、クリーニングブレード72が電子写真感光体10に接する角度Aとは、具体的には、図5に示すように、電子写真感光体10の回転軸方向から見て、クリーニングブレード72の接触層72Aが電子写真感光体10と向き合う側の面と、クリーニングブレード72の接触層72Aが電子写真感光体10に接する位置における接線Lの回転方向上流側との成す角度(°)である。
また、クリーニングブレード72の電子写真感光体10に対する押し付け圧Nとは、図5に示すように、クリーニングブレード72の接触層72Aが電子写真感光体10に接する位置において電子写真感光体10の中心に向けて押し付ける圧力(gf/mm2)である。
一方で、接触層72Aの厚みは、例えば、0.05mm以上1.5mm以下であること望ましく、より望ましくは0.1mm以上1.0mm以下である。
また、ベース層72Bの厚みは、例えば、0.9mm以上2.9mm以下であることが望ましく、より望ましくは1.5mm以上2.0mm以下である。
潤滑剤供給装置60は、例えば、クリーニング装置70の内部であって、クリーニングブレード72よりも電子写真感光体10の回転方向上流側に設けられている。
また、潤滑剤62としては、例えば、金属石鹸及びワックスなどが挙げられる。
プロセスカートリッジ101Aの構成は、これに限られず、例えば、少なくとも、電子写真感光体10とクリーニング装置70を備えてえればよく、その他、例えば、帯電装置20、露光装置30、現像装置40、及び一次転写装置51から選択される少なくとも一つを備えていてもよい。
(感光体1の作製)
酸化亜鉛(平均粒子径:70nm、テイカ社製、比表面積値:15m2/g)100質量部をメタノール500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤として、KBM603(信越化学社製)1.25質量部を添加し、2時間攪拌した。その後、メタノールを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛粒子60質量部と、アリザリン0.6質量部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート(スミジュール3173、住友バイエルンウレタン社製)13.5質量部と、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学社製)15質量部とを、メチルエチルケトン85質量部に溶解した溶液38質量部と、メチルエチルケトン25質量部とを混合し、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005質量部と、シリコーン樹脂粒子(トスパール145、GE東芝シリコーン社製)4.0質量部とを添加し、下引き層塗布用液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて直径30mmのアルミニウム基材上に塗布し、180℃、40分の乾燥硬化を行い厚さ23μmの下引き層を得た。
このB液に前記A液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(吉田機械興行株式会社製)を用いて、500kgf/cm2まで昇圧しての分散処理を3回繰り返した液に、シリコーンオイル(商品名:KP−323 信越シリコーン社製)を10ppm添加し、撹拌して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して115℃で30分間乾燥し、膜厚が20μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を作製した。
前記感光体1に記載のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂の代わりに、前記構造式(A1)で示され、共重合比m:n=5:95(重量平均分子量72,000)のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂を用いたこと以外は、感光体1と同様の方法で感光体2を作製した。
前記感光体1に記載のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂の代わりに、前記構造式(A1)で示され、共重合比m:n=0:100(重量平均分子量39,000)のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂を用いたこと以外は、感光体1と同様の方法で感光体3を作製した。
前記感光体1に記載のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂の代わりに、下記構造式(A2)で示され、共重合比m:n=20:80(重量平均分子量75,000)のポリカーボネート樹脂を用いたこと以外は、感光体1と同様の方法で感光体4を作製した。
前記感光体1に記載のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂の代わりに、前記構造式(A2)で示され、共重合比m:n=5:95(重量平均分子量75,000)のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂を用いたこと以外は、感光体1と同様の方法で感光体5を作製した。
前記感光体1に記載のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂の代わりに、前記構造式(A2)で示され、共重合比m:n=0:100(重量平均分子量60,000)のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂を用いたこと以外は、感光体1と同様の方法で感光体6を作製した。
前記感光体1に記載のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂の代わりに、前記構造式(A1)で示され、共重合比m:n=40:60(重量平均分子量50,000)のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂を用いたこと以外は、感光体1と同様の方法で感光体7を作製した。
前記感光体1に記載のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂の代わりに、前記構造式(A2)で示され、共重合比m:n=40:60(重量平均分子量50,000)のビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂を用いたこと以外は、感光体1と同様の方法で感光体8を作製した。
(クリーニングブレード1の作製)
ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセル205、平均分子量529、水酸基価212KOHmg/g)と、ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセル240、平均分子量4155、水酸基価27KOHmg/g)とを、ポリオール成分のハードセグメント材料を準備した。
また、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂(綜研化学株式会社製、アクトフローUMB−2005B)を、ソフトセグメント材料として準備した。
そして、上記ハードセグメント材料と上記ソフトセグメント材料とを、8:2(質量比)の割合で混合した。
次に、上記イソシアネート化合物を更に34.3質量部加え、窒素雰囲気下で70℃,3時間反応させて、プレポリマーを得た。なお、プレポリマーの使用に際して利用したイソシアネート化合物の全量は40.56質量部であった。
次に、このプレポリマーを100℃に昇温し、減圧下で1時間脱泡した。その後、プレポリマー100質量部に対して、1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの混合物(質量比=60/40)を7.14質量部加え、3分間泡をかまないように充分に混合した。この混合物を、金型を調整した遠心成形機にて140℃で10分硬化させ、接触層用材料を得た。
次に、140℃に金型を調整した遠心成形機に上記接触層用材料を流し込み、10分硬化反応させ、平板状の接触層を形成した。
次に、接触層を平板状に形成した遠心成形機に、ベース層用材料を流し込み、1時間硬化反応させ、接触層上に平板状のベース層を形成し、2層構造の平板を得た。この平板を110℃で24時間加熱して架橋反応を進行させた後、冷却し、所定寸法にカットして厚さ2mm、幅333mmのクリーニングブレードを得た。
このようにして得たクリーニングブレードを、クリーニングブレード1とした。
接触層用材料として、ハードセグメント材料とソフトセグメント材料との混合物の代わりに、ポリエチレンアジペート(三洋化成工業製、サンエスター2620)を用いて得られたプレポリマー100質量部、およびそれに対して(1,4−ブタンジオール:トリメチロールプロパン:エチレングリコール=80:10:10)を7.6質量部加えたものを用いた以外は、クリーニングブレード1と同様にして、クリーニングブレード2を得た。
クリーニングブレード1におけるベース層用材料のみを、140℃に金型を調整した遠心成形機に流し込み、1時間硬化反応させ、1層構成の平板を得た。この平板を110℃で24時間加熱して架橋反応を進行させた後、冷却し、所望の寸法にカットして、厚さ1mm、幅333mmのブレードを得た。そして、このブレードを2枚作製し、貼り合せてクリーニングブレード3を得た。
クリーニングブレード3において得られた1層構成の平板を、所望の寸法にカットして、厚さ2mm、幅333mmのブレードを得た。これをクリーニングブレード4とした。
2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂(綜研化学株式会社製、アクトフローUMB−2005B)を、ソフトセグメント材料として準備した。
そして、クリーニングブレード1において得たハードセグメント材料と、このソフトセグメント材料とを、8:2(質量比)の割合で混合した。
次に、上記イソシアネート化合物を更に34.3質量部加え、窒素雰囲気下で70℃,3時間反応させて、プレポリマーを得た。なお、プレポリマーの使用に際して利用したイソシアネート化合物の全量は40.56質量部であった。
ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセル205、平均分子量529、水酸基価212KOHmg/g)と、ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセル240、平均分子量4155、水酸基価27KOHmg/g)とを、ポリオール成分のハードセグメント材料を準備した。
また、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂(綜研化学株式会社製、アクトフローUMB−2005B)を、ソフトセグメント材料として準備した。
そして、上記ハードセグメント材料と上記ソフトセグメント材料とを、8:2(質量比)の割合で混合した。
次に、このプレポリマーを100℃に昇温し、減圧下で1時間脱泡した。その後、プレポリマー100質量部に対して、1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの混合物(質量比=60/40)を7.14質量部加え、3分間泡をかまないように充分に混合した。この混合物を、金型を調整した遠心成形機にて140℃で10分硬化させ、接触層用材料を得た。
一方で、上記ハードセグメント材料とソフトセグメント材料との混合物の代わりに、ポリオール成分としてコロネート4086(日本ポリウレタン工業株式会社製)、かつポリオール成分100質量部に対して、イソシアネート化合物としてニッポラン4038(日本ポリウレタン工業株式会社製)を8.6質量部加えた以外は、接触層用材料と同様に処理したベース層用材料を得た。
次に、接触層を平板状に形成した遠心成形機に、ベース層用材料を流し込み、1時間硬化反応させ、接触層上に平板状のベース層を形成し、2層構造の平板を得た。この平板を110℃で24時間加熱して架橋反応を進行させた後、冷却し、所定寸法にカットして厚さ2mm、幅333mmのクリーニングブレードを得た。
このようにして得たクリーニングブレードを、クリーニングブレード6とした。
上記の他に、接触層のタイプAディロメータ硬さA77、ベース層の反発弾性率35%、タイプAディロメータ硬さA60のクリーニングブレード7、および接触層のタイプAディロメータ硬さA85、ベース層の反発弾性率45%、タイプAディロメータ硬さA65のクリーニングブレード8、接触層のタイプAディロメータ硬さA87、ベース層の反発弾性率48%、タイプAディロメータ硬さA67のクリーニングブレード9を準備した。
表3に示す感光体及びクリーングブレードの組み合わせに従って、これらをApeosPortIIC4300(富士ゼロックス社製)の改造機に装着し、下記評価を行った。結果を表3に示す。
−感光体摩耗−
感光体摩耗の評価は、A4用紙(富士ゼロックス社製 C2紙)を用いて、低温低湿(10℃、15RH%)下において、像密度5%にて5万枚の画像を形成させる前後で感光層全面の膜厚を測定し、その平均値の差をΔ膜厚として評価した。
◎:Δ膜厚<5μm
○:5μm≦Δ膜厚<10μm
△:10μm≦Δ膜厚<15μm
×:15μm≦Δ膜厚
感光体偏摩耗の評価は、上記摩耗評価において、感光層中心部と、感光層中心部より150mm感光層塗布上端部分の膜厚を測定し、その差をΔ偏摩耗として評価した。
◎:Δ偏摩耗<1.5μm
○:1.5μm≦Δ偏摩耗<3μm
△:3μm≦Δ偏摩耗<5μm
×:5μm≦Δ偏摩耗
ブレード欠けの評価は、A4用紙(富士ゼロックス社製 C2紙)を用いて、高温高湿(30℃、80RH%)下において、像密度5%にて2万枚の画像を形成させた後、クリーニングブレードの感光体当接面をレーザー顕微鏡で観察し、欠けの有無にて評価した。
○:欠け未発生
×:欠け発生
ブレード捲れの評価は、A4用紙(富士ゼロックス社製 C2紙)を用いて、低温低湿(10℃、15RH%)下において、像密度1%にて2万枚の画像を形成させた後、目視観察にてブレード捲れの有無を観察し、評価した。
○:捲れ未発生
×:捲れ発生
感光体キズは、A4用紙(富士ゼロックス社製 C2紙)を用いて、像密度5%にて2万枚の画像を形成した後の感光体表面の十点平均粗さRzを評価することにより実施した。十点平均粗さRzは、表面粗さ形状測定機(SURFCOM1500D−3DF、東京精密社製)を用いて測定した。測定条件は、検出器:S1500用標準/測定力:0.7mN、測定子:DT43801/先端形状:2μmR60°円錐ダイヤモンド、測定面積:4.0×2.0mm、測定ピッチ:X0.02mm/Y0.02mm、測定速度:0.6mm/sとした。また、測定点としては、感光体の中央部近傍(端部から170mmの位置)と端部近傍(端部から10mm)とについて各々1箇所ずつ実施し、両者の平均値を十点平均粗さRzとして求めた。
○:Rzが1.0μm以下
△:Rzが1.0μmを超え3.0μm未満(画質的に問題ないレベル)
×:Rzが3.0μm以上(画像上に白筋発生)
Claims (6)
- 導電性基体上に感光層を少なくとも有し、最表面層が、フッ素樹脂粒子と下記構造単位(A)を含む結着樹脂とを含有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記電子写真感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
前記電子写真感光体の表面をクリーニングし、前記電子写真感光体と接触する第1層と前記電子写真感光体と接触しない第2層との積層体で構成されたクリーニングブレードであって、前記第1層のタイプAデュプロメータ硬さが前記第2層よりも高く且つA77以上A85以下であり、前記第2層の23℃での反撥弾性が35%以上45%以下であり、前記第1層が、ハードセグメントおよびソフトセグメントを含むポリウレタンゴムであって、前記ソフトセグメントを構成する材料が、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂、2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂、2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂から選択されるポリウレタンゴムで構成されているクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
を備えた画像形成装置。
- 前記構造単位(A)を含む結着樹脂が、下記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂(但し、下記構造式(A1)及び(A2)中、m:nは共重合比を示し、m:n=95:5乃至5:95の範囲を示す。)である請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂が、共重合比m:n=10:90乃至40:60の範囲を示すものである請求項2に記載の画像形成装置。
- 導電性基体上に感光層を少なくとも有し、最表面層が、フッ素樹脂粒子と下記構造単位(A)を含む結着樹脂とを含有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面をクリーニングし、前記電子写真感光体と接触する第1層と前記電子写真感光体と接触しない第2層との積層体で構成されたクリーニングブレードであって、前記第1層のタイプAデュプロメータ硬さが前記第2層よりも高く且つA77以上A85以下であり、前記第2層の23℃での反撥弾性が35%以上45%以下であり、前記第1層が、ハードセグメントおよびソフトセグメントを含むポリウレタンゴムであって、前記ソフトセグメントを構成する材料が、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂、2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂、2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂から選択されるポリウレタンゴムで構成されているクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、
を備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
- 前記構造単位(A)を含む結着樹脂が、下記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂(但し、下記構造式(A1)及び(A2)中、m:nは共重合比を示し、m:n=95:5乃至5:95の範囲を示す。)である請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記構造式(A1)乃至(A2)のいずれかで示される結着樹脂が、共重合比m:n=10:90乃至40:60の範囲を示すものである請求項5に記載のプロセスカートリッジ。
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