JP7354566B2 - クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7354566B2 JP7354566B2 JP2019059497A JP2019059497A JP7354566B2 JP 7354566 B2 JP7354566 B2 JP 7354566B2 JP 2019059497 A JP2019059497 A JP 2019059497A JP 2019059497 A JP2019059497 A JP 2019059497A JP 7354566 B2 JP7354566 B2 JP 7354566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- contact angle
- angle portion
- height direction
- average
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 217
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 264
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 264
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 46
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 43
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 10
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 claims description 3
- 102100021257 Beta-secretase 1 Human genes 0.000 claims 1
- 101710150192 Beta-secretase 1 Proteins 0.000 claims 1
- 101100459248 Mus musculus Mxra8 gene Proteins 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 80
- 241001211987 Barea Species 0.000 description 30
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 description 29
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 27
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 7
- -1 and for example Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 5
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 4
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 3
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 2
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cleaning In Electrography (AREA)
Description
また、被クリーニング部材の表面に箇所による摩擦係数のバラツキが生じると、摩擦係数が高い箇所ほど、接触角部へ掛かる負荷が大きくなって磨耗が促進され、偏磨耗が生じることがある。
また本発明の課題は、第2に、接触角部からブレード高さ方向に100μmの位置での平均インデンテーション硬度Haと、接触角部からブレード高さ方向に300μmの位置での平均インデンテーション硬度Hbと、が[Hb=Ha]の関係を満たす場合に比べ、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されるクリーニングブレードを提供することにある。
<1>
駆動する被クリーニング部材に接触して前記被クリーニング部材の表面をクリーニングする接触角部と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の上流側を向く先端面と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の下流側を向く腹面と、
を有し、
前記接触角部と平行な方向をブレード幅方向とし、
前記接触角部から前記腹面が形成されている側の方向をブレード高さ方向とした場合に、
少なくとも前記腹面に、sp2結合を有する炭素及びsp3結合を有する炭素を含み、且つ前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3の比率と、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3の比率と、が[(Asp2/Asp3)>(Bsp2/Bsp3)]の関係を満たす炭素含有層を備えるクリーニングブレード。
<2>
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3の比率と、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3の比率と、が[1.22(Bsp2/Bsp3)≦(Asp2/Asp3)≦4(Bsp2/Bsp3)]の関係を満たす<1>に記載のクリーニングブレード。
<3>
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2と前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3との比率(Asp2/Asp3)が1.22以上4以下であり、
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2と前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3との比率(Bsp2/Bsp3)が0.43以上1以下である<1>又は<2>に記載のクリーニングブレード。
<4>
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3が20atom%以上55atom%以下であり、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3が50atom%以上80atom%以下である<1>~<3>のいずれか1項に記載のクリーニングブレード。
<5>
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に50μm以上150μm以下の領域での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Aareasp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Aareasp3の比率と、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に250μm以上350μm以下の領域での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Bareasp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bareasp3の比率と、が[0.43(Bareasp2/Bareasp3)≦(Aareasp2/Aareasp3)≦4(Bareasp2/Bareasp3)]の関係を満たす<1>~<4>のいずれか1項に記載のクリーニングブレード。
<6>
駆動する被クリーニング部材に接触して前記被クリーニング部材の表面をクリーニングする接触角部と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の上流側を向く先端面と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の下流側を向く腹面と、を有し、
前記接触角部と平行な方向をブレード幅方向とし、
前記接触角部から前記腹面が形成されている側の方向をブレード高さ方向とした場合に、
少なくとも前記腹面に、sp2結合を有する炭素及びsp3結合を有する炭素を含み、且つ前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での平均インデンテーション硬度Haと、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での平均インデンテーション硬度Hbと、が[Hb>Ha]の関係を満たす炭素含有層を備えるクリーニングブレード。
<7>
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記平均インデンテーション硬度Haと、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記平均インデンテーション硬度Hbと、が[10Ha≦Hb≦30Ha]の関係を満たす<6>に記載のクリーニングブレード。
<8>
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記平均インデンテーション硬度Haが10以上20以下であり、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記平均インデンテーション硬度Hbが22以上30以下である<6>又は<7>に記載のクリーニングブレード。
<9>
前記腹面における前記炭素含有層の平均膜厚が100nm以上450nm以下である<1>~<8>のいずれか1項に記載のクリーニングブレード。
<10>
<1>~<9>のいずれか1項に記載のクリーニングブレードを備えたクリーニング装置。
<11>
<10>に記載のクリーニング装置を備え、画像形成装置に対して着脱されるプロセスカートリッジ。
<12>
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に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、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記像保持体の表面をクリーニングする、<10>に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。
<2>に係る発明によれば、接触角部からブレード高さ方向に100μmの位置でのsp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2及びsp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3の比率と、接触角部からブレード高さ方向に300μmの位置でのsp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2及びsp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3の比率と、が[1.22(Bsp2/Bsp3)>(Asp2/Asp3)]の関係を満たす場合に比べ、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されるクリーニングブレードが提供される。
<3>に係る発明によれば、接触角部からブレード高さ方向に100μmの位置でのsp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2とsp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3との比率(Asp2/Asp3)が1.22未満である場合、又は接触角部からブレード高さ方向に300μmの位置でのsp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2とsp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3との比率(Bsp2/Bsp3)が1超えである場合に比べ、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されるクリーニングブレードが提供される。
<4>に係る発明によれば、接触角部からブレード高さ方向に100μmの位置でのsp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3が55atom%超えである場合、又は接触角部からブレード高さ方向に300μmの位置でのsp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3が50atom%未満である場合に比べ、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されるクリーニングブレードが提供される。
<7>に係る発明によれば、接触角部からブレード高さ方向に100μmの位置での平均インデンテーション硬度Haと、接触角部からブレード高さ方向に300μmの位置での平均インデンテーション硬度Hbと、が[Ha>Hb]の関係を満たす場合に比べ、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されるクリーニングブレードが提供される。
<8>に係る発明によれば、接触角部からブレード高さ方向に100μmの位置での平均インデンテーション硬度Haが20超えである場合、又は接触角部からブレード高さ方向に300μmの位置での平均インデンテーション硬度Hbが22未満である場合に比べ、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されるクリーニングブレードが提供される。
<9>に係る発明によれば、腹面における炭素含有層の平均膜厚が100nm未満又は450nm超えである場合に比べ、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されるクリーニングブレードが提供される。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、駆動する被クリーニング部材(例えば画像形成装置における像保持体)に接触して表面をクリーニングするクリーニングブレードである。
このクリーニングブレードは、駆動する被クリーニング部材に接触して被クリーニング部材の表面をクリーニングする接触角部と、接触角部が1つの辺を構成し且つ駆動の方向の上流側を向く先端面と、接触角部が1つの辺を構成し且つ駆動の方向の下流側を向く腹面と、を有する。また、接触角部と平行な方向をブレード幅方向とし、接触角部から腹面が形成されている側の方向をブレード高さ方向とする。
このクリーニングブレードは、少なくとも腹面に、sp2結合を有する炭素及びsp3結合を有する炭素を含む炭素含有層を備える。
その理由は以下のように推察される。
ここで、被クリーニング部材の表面では、箇所によって摩擦係数にバラツキが生じることがある。例えば、被クリーニング部材が前記像保持体である場合には、クリーニングブレードとの接触位置において表面に存在するトナー粒子の量やトナー外添剤(例えば潤滑剤)の量に差が生じることがあり、これによって摩擦係数にバラツキが生じる。被クリーニング部材の表面に箇所による摩擦係数のバラツキが生じると、摩擦係数が高い箇所と低い箇所とでクリーニングブレードの振動の大きさに差が生じ、挙動が不安定化する。その結果、振動が大きい箇所において除去物のすり抜けが生じることがある。
また、被クリーニング部材の表面に箇所による摩擦係数のバラツキが生じると、摩擦係数が高い箇所ほど、クリーニングブレードの先端(つまり接触角部)へ掛かる負荷が大きくなり、磨耗する量も増大する。その結果、負荷が高い箇所での磨耗が促進されて、偏磨耗が生じることがある。なお、クリーニングブレードの偏磨耗が生じた箇所では除去物の除去性が低下する。そのため、被クリーニング部材が画像形成装置における像保持体である場合には、トナー(つまり残留トナー)の除去性が低下し、形成される画像において濃度ムラの画像欠陥が生じることがある。
接触角部に対してより遠い領域の炭素含有層の方が硬いことにより、この炭素含有層がクリーニングブレードの振動(つまりスティック&スリップ挙動)を支える支持板の機能を担う。その結果、被クリーニング部材の表面において箇所により摩擦係数にバラツキが生じた場合でも、クリーニングブレードの振動が箇所によって大きくなること、つまり挙動が不安定化することが抑制され、除去物のすり抜けが低減される。
また、接触角部により近い領域の炭素含有層の方が柔らかいことにより、クリーニングブレードの接触角部では柔軟性が保持され、被クリーニング部材との摩擦によるクリーニングブレードの先端(つまり接触角部)の撓み姿勢が安定して得られる。その結果、被クリーニング部材の表面において箇所により摩擦係数にバラツキが生じ、高い負荷が掛かる箇所が生じた場合でも、撓み姿勢の安定化により負荷が分散されて局所的な高負荷が抑制される。これにより、局所的な磨耗の促進による偏磨耗の発生が抑制され、偏磨耗に起因する除去物の除去性低下が抑制される。よって、被クリーニング部材が画像形成装置における像保持体である場合には、偏磨耗に起因する残留トナーの除去性低下が抑制され、形成される画像における濃度ムラの画像欠陥の発生が抑制される。
接触角部に対してより遠い領域の炭素含有層の方が硬いことにより、この炭素含有層がクリーニングブレードの振動(つまりスティック&スリップ挙動)を支える支持板の機能を担う。その結果、被クリーニング部材の表面において箇所により摩擦係数にバラツキが生じた場合でも、クリーニングブレードの振動が箇所によって大きくなること、つまり挙動が不安定化することが抑制され、除去物のすり抜けが低減される。
また、接触角部により近い領域の炭素含有層の方が柔らかいことにより、クリーニングブレードの接触角部では柔軟性が保持され、被クリーニング部材との摩擦によるクリーニングブレードの先端(つまり接触角部)の撓み姿勢が安定して得られる。その結果、被クリーニング部材の表面において箇所により摩擦係数にバラツキが生じ、高い負荷が掛かる箇所が生じた場合でも、撓み姿勢の安定化により負荷が分散されて局所的な高負荷が抑制される。これにより、局所的な磨耗の促進による偏磨耗の発生が抑制され、偏磨耗に起因する除去物の除去性低下が抑制される。よって、被クリーニング部材が画像形成装置における像保持体である場合には、偏磨耗に起因する残留トナーの除去性低下が抑制され、形成される画像における濃度ムラの画像欠陥の発生が抑制される。
ここで、本実施形態に係るクリーニングブレードの各部について、図面を参照して説明する。なお、符号は省略される場合がある。
また、接触角部3Aと平行な方向、言い換えると接触角部3Aが被クリーニング部材31に接触する方向に沿う方向(図1における奥行き方向)をブレード幅方向と、接触角部3Aから先端面3Bが形成されている側の方向をブレード厚み方向と、接触角部3Aから腹面3Cが形成されている側の方向をブレード高さ方向と称す。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、少なくとも腹面に、sp2結合を有する炭素及びsp3結合を有する炭素を含む炭素含有層を備える。なお、特に限定されるものではないが、本実施形態に係るクリーニングブレードは腹面において、ブレード幅方向の全域に炭素含有層を備えることが好ましい。
なお、図3において、3Aが接触角部、3Bが先端面、3Cが腹面、3Eが側面である。また、矢印aで示す方向がブレード幅方向、矢印bで示す方向がブレード厚み方向、矢印cで示す方向がブレード高さ方向である。図3中、点線で示された領域は、クリーニングブレード10が駆動する被クリーニング部材に接触して表面のクリーニングを行う際に、その被クリーニング部材と接触する接触面12である。
第1実施形態に係るクリーニングブレード10では、炭素含有層14は、接触角部3Aからブレード高さ方向に100μmの位置(図3において点線P100で示す位置)でのsp2炭素の平均含有率Asp2及びsp3炭素の平均含有率Asp3の比率[Asp2/Asp3]と、接触角部3Aからブレード高さ方向に300μmの位置(図3において点線P300で示す位置)でのsp2炭素の平均含有率Bsp2及びsp3炭素の平均含有率Bsp3の比率[Bsp2/Bsp3]と、が下記式1の関係を満たす。
式1:(Asp2/Asp3)>(Bsp2/Bsp3)
式1-1:1.22(Bsp2/Bsp3)≦(Asp2/Asp3)≦4(Bsp2/Bsp3)
式1-2:1.22(Bsp2/Bsp3)≦(Asp2/Asp3)≦3.55(Bsp2/Bsp3)
式1-3:1.22(Bsp2/Bsp3)≦(Asp2/Asp3)≦3(Bsp2/Bsp3)
式2:(Aareasp2/Aareasp3)>(Bareasp2/Bareasp3)
式2-1:
0.43(Bareasp2/Bareasp3)≦
(Aareasp2/Aareasp3)≦4(Bareasp2/Bareasp3)
式2-2:
0.47(Bareasp2/Bareasp3)≦
(Aareasp2/Aareasp3)≦3.55(Bareasp2/Bareasp3)
式2-3:
0.54(Bareasp2/Bareasp3)≦
(Aareasp2/Aareasp3)≦3(Bareasp2/Bareasp3)
100μm位置P100での比率(Asp2/Asp3)が1.22以上であることで、接触角部3A近傍での柔軟性が確保され易く、偏磨耗の発生が抑制され易くなる。一方、比率(Asp2/Asp3)が4以下であることで、接触角部3A近傍においてもクリーニングブレード10を支持する支持板の機能が発揮され易く、除去物のすり抜けが抑制され易くなる。
300μm位置P300での比率(Bsp2/Bsp3)が1以下であることで、接触角部3Aから遠い側の炭素含有層14においてクリーニングブレード10を支持する支持板の機能が発揮され易く、除去物のすり抜けが抑制され易くなる。一方、比率(Bsp2/Bsp3)が0.43以上であることで、クリーニングブレード10全体に求められる柔軟性が確保され易く、クリーニング性を高め易くなる。
100μm位置P100での平均含有率Asp3が55atom%以下であることで、接触角部3A近傍での柔軟性が確保され易く、偏磨耗の発生が抑制され易くなる。一方、平均含有率Asp3が20atom%以上であることで、接触角部3A近傍においてもクリーニングブレード10を支持する支持板の機能が発揮され易く、除去物のすり抜けが抑制され易くなる。
300μm位置P300での平均含有率Bsp3が50atom%以上であることで、接触角部3Aから遠い側の炭素含有層14においてクリーニングブレード10を支持する支持板の機能が発揮され易く、除去物のすり抜けが抑制され易くなる。一方、平均含有率Bsp3が80atom%以下であることで、クリーニングブレード10全体に求められる柔軟性が確保され易く、クリーニング性を高め易くなる。
sp3炭素及びsp2炭素の含有率の測定においては、まずXPS(X線光電子分光)測定により、285eVから286eVの間に検出されるピークに対してピーク分離を行い、強度の高い2つのピークを抽出する。この2つのピークのうち、低エネルギー側をsp2炭素、高エネルギー側をsp3炭素に起因するピークと帰属して、その積分値によりsp3炭素及びsp2炭素の含有率を算出する。
100μm位置P100及び300μm位置P300のそれぞれのブレード幅方向において、端部10%(つまり一方の端部5%ずつ)の領域を除いた中央90%の領域を測定対象とする。この90%の中央領域の全域について、等間隔に10点の箇所で含有率を測定し、その算術平均を平均含有率とする。
接触角部3Aからブレード高さ方向に50μmの位置、100μmの位置、及び150μmの位置のそれぞれのブレード幅方向において、端部10%(つまり一方の端部5%ずつ)の領域を除いた中央90%の領域を測定対象とし、この90%の中央領域の全域について等間隔にそれぞれ10点の箇所、つまり計30点の個所で含有率を測定し、その算術平均を平均含有率とする。
さらに、接触角部3Aからブレード高さ方向に250μm以上350μm以下の領域でのsp2炭素の平均含有率Bareasp2及びsp3炭素の平均含有率Bareasp3は、以下のようにして測定する。
接触角部3Aからブレード高さ方向に250μmの位置、300μmの位置、及び350μmの位置のそれぞれのブレード幅方向において、端部10%(つまり一方の端部5%ずつ)の領域を除いた中央90%の領域を測定対象とし、この90%の中央領域の全域について等間隔にそれぞれ10点の箇所、つまり計30点の個所で含有率を測定し、その算術平均を平均含有率とする。
第2実施形態に係るクリーニングブレードでは、炭素含有層14は、接触角部3Aからブレード高さ方向に100μmの位置(図3において点線P100で示す位置)での平均インデンテーション硬度Haと、接触角部3Aからブレード高さ方向に300μmの位置(図3において点線P300で示す位置)での平均インデンテーション硬度Hbと、が下記式3の関係を満たす。
式3:Hb>Ha
式3-1:10Ha≦Hb≦30Ha
式3-2:10.8Ha≦Hb≦29.2Ha
式3-3:12Ha≦Hb≦28Ha
100μm位置P100での平均インデンテーション硬度Haが20以下であることで、接触角部3A近傍での柔軟性が確保され易く、偏磨耗の発生が抑制され易くなる。一方、平均インデンテーション硬度Haが10以上であることで、接触角部3A近傍においてもクリーニングブレード10を支持する支持板の機能が発揮され易く、除去物のすり抜けが抑制され易くなる。
300μm位置P300での平均インデンテーション硬度Hbが22以上であることで、接触角部3Aから遠い側の炭素含有層14においてクリーニングブレード10を支持する支持板の機能が発揮され易く、除去物のすり抜けが抑制され易くなる。一方、平均インデンテーション硬度Hbが30以下であることで、クリーニングブレード10全体に求められる柔軟性が確保され易く、クリーニング性を高め易くなる。
ピコデンター(フィッシャー・インストルメンツ社製HM500)を用いて、ベルコビッチ圧子により、押し込み速度1μm/s、最大押し込み深さ0.5μmでインデンテーション硬度を測定する。
100μm位置P100及び300μm位置P300のそれぞれのブレード幅方向において、端部10%(つまり一方の端部5%ずつ)の領域を除いた中央90%の領域を測定対象とする。この90%の中央領域の全域について、等間隔に3点の箇所でインデンテーション硬度を測定し、その算術平均を平均インデンテーション硬度とする。
インデンテーション硬度の単位は「N/mm」であるが、慣例にならって記載を省略する。
炭素含有層14は、特に限定されるものではないが、クリーニングブレード10の腹面3Cにおいて、ブレード幅方向の全域に形成されることが好ましい。
クリーニングブレード10の腹面3C以外の面に炭素含有層14を有することにより、クリーニングブレード10の弾性係数が上昇し、ブレードめくれの発生が抑制され易くなると考えられる。
炭素含有層14が形成される腹面3C以外の面としては、例えば、図4に示すクリーニングブレード10Bのように、側面3Eに形成される炭素含有層142、及び先端面3Bに形成される炭素含有層144等が挙げられる。
炭素含有層は、sp3結合を有する炭素(つまりsp3混成軌道をもつ炭素)、及びsp2結合を有する炭素(つまりsp2混成軌道をもつ炭素)を含む層である。
ここで、sp3結合を有する炭素及びsp2結合を有する炭素を含む層について説明する。図5は炭素の結合の違いによる関係を分かり易く示した概念図である。
炭素は混成軌道の違いにより結合できる原子の数が異なり、図5に示すように、その結晶構造によりsp2結合している炭素原子からなるグラファイトから、sp3結合している炭素原子からなる高硬度のダイヤモンドに分類できる。そして、本実施形態における炭素含有層は、sp3結合を有する炭素原子を含むアモルファス膜(即ち、図5において三角で囲われている領域)である。
なお、図5における「Ga-C」はグラファイト系(グラファイトに近い)のアモルファスカーボン(即ち、sp3結合を有する炭素が40%未満のアモルファスカーボン)を表し、「aCH」はamorphous Hydrogenated Carbonを表す。
平均膜厚が100nm以上であることで、除去物のすり抜けを抑制し易くなり且つ偏磨耗を抑制し易くなる。一方、平均膜厚が450nm以下であることで、除去物のすり抜けを抑制し易くなる。
炭素含有層の形成方法としては、特に限定されるものではないが、基材つまり炭素含有層が形成されていないクリーニングブレードの表面に、一般的な手法である各種蒸着法(例えば、物理気相成長法(PVD法)、化学気相成長法(CVD法)、フィルター・カソード・バキューム・アーク法(FCVA法))により形成する方法が挙げられる。
蒸着法としては、例えば、マイクロ波プラズマCVD法、直流プラズマCVD法、高周波プラズマCVD法、有磁場プラズマCVD法、イオンビームスパッタ法、イオンビーム蒸着法、反応性プラズマスパッタ法、アンバランスドマグネトロンスパッタ法、フィルター・カソード・バキューム・アーク法(FCVA法)等が用いられる。
これらの蒸着法において用いられる原料ガスは、含炭素ガスであり、例えば、メタン、エタン、プロパン、エチレン、ベンゼン、アセチレン等の炭化水素ガス;塩化メチレン、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロルエタン等のハロゲン化炭素;メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、アセトン、ジフェニルケトン等のケトン類;一酸化炭素、二酸化炭素等のガス;これらのガスにN2、H2、O2、H2O、Ar等を混合したものが挙げられる。
例えば、レーザーアブレーション法が挙げられる。レーザーアブレーション法では、炭素含有層の形成時に照射するレーザー光の波長や照射エネルギーの違いにより、sp3炭素とsp2炭素との比率を変化させることができる。そのため、高sp2炭素領域14Aと低sp2炭素領域14Bとで照射するレーザー光の波長を変え、低sp2炭素領域14Bにより低波長なレーザー光を照射し、一方高sp2炭素領域14Aにより高波長なレーザー光を照射する方法が挙げられる。一例として、高sp2炭素領域14AにはKrFエキシマレーザ(波長248nm)を、低sp2炭素領域14BにはArFレーザー(波長193nm)を、それぞれ3.0J/cm2で照射する方法が挙げられる。
本実施形態に係るクリーニングブレードの炭素含有層以外の部分、つまり炭素含有層を形成する対象のクリーニングブレード本体を構成する材料としては、特に限定されず、公知のクリーニングブレードの材料が使用される。
クリーニングブレード本体は、ゴム弾性体を含むことが好ましく、ゴム弾性体を含むことが好ましい。ゴム弾性体としては、ウレタンゴム、ポリイミドゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、プロピレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。ただし、耐磨耗性、機械的強度、耐油性、及び耐オゾン性に優れるとの観点から、ウレタンゴムを含むことが好ましい。なお、ウレタンゴムとしては、例えば、特開2017-053909号公報の段落0037乃至0052に記載のポリウレタンゴムが挙げられる。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、例えば、公知のクリーニングブレード本体(公知の方法により製造されたクリーニングブレード本体)に対し、腹面におけるブレード幅方向の全域に、前述の方法により炭素含有層を形成することにより製造される。
例えば、ポリウレタンを含むクリーニングブレード本体を、プレポリマー法やワンショット法等の一般的な方法により製造し、次いで腹面におけるブレード幅方向の全域に炭素含有層を形成した後に、板状の支持材に接着する方法が挙げられる。
本実施形態に係るクリーニングブレードによるクリーニングの対象となる被クリーニング部材としては、表面のクリーニングが要求される部材であれば特に限定されない。例えば、画像形成装置に用いられる場合であれば、像保持体(例えば電子写真感光体)、中間転写体、帯電ロール、転写ロール、被転写材搬送ベルト、用紙搬送ロール等が挙げられる。また、像保持体からトナーを除去するクリーニングブラシから更にトナーを除去するデトーニングロール等も挙げられる。本実施形態においては、像保持体であることが特に好ましい。
次に、本実施形態に係るクリーニングブレードを用いたクリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置について説明する。
本実施形態のクリーニング装置は、被クリーニング部材表面に接触し、被クリーニング部材表面をクリーニングするクリーニングブレードとして、本実施形態のクリーニングブレードを備えたものであれば特に限定されない。例えば、クリーニング装置の構成例としては、被クリーニング部材側に開口部を有するクリーニングケース内に、エッジ先端(つまり接触面)が開口部側となるようクリーニングブレードを固定すると共に、クリーニングブレードにより被クリーニング部材表面から回収された廃トナー等の除去物を除去物回収容器に導く搬送部材を備えた構成などが挙げられる。また、本実施形態のクリーニング装置には、本実施形態のクリーニングブレードが2つ以上用いられていてもよい。
・式:N=dEt3/4L3
式中、dは図8に示されるクリーニングブレード342の食い込み量dを、Eはクリーニングブレード342のヤング率を、tは図8に示されるクリーニングブレード342の厚みtを、Lは図8に示されるクリーニングブレード342の自由長(つまり支持材346によって固定されていない領域の長さ)を表す。
また、図8に示されるクリーニングブレード342と像保持体31との接触部分における角度α(W/A、Working Angle)は8°以上14°以下の範囲であることが好ましく、10°以上12°以下の範囲であることがより好ましい。
図6は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略模式図であり、いわゆるタンデム型の画像形成装置について示したものである。
図6中、21は本体ハウジング、22、22a乃至22dは作像ユニット、23はベルトモジュール、24は記録媒体供給カセット、25は記録媒体搬送路、30は各感光体ユニット、31は被クリーニング部材としての感光体ドラム(像保持体の一例)、33は各現像ユニット(現像手段の一例)、34はクリーニング装置、35、35a乃至35dはトナーカートリッジ、40は露光ユニット(静電潜像形成手段の一例)、41はユニットケース、42はポリゴンミラー、51は一次転写装置、52は二次転写装置、53はベルトクリーニング装置、61は送出しロール、62は搬送ロール、63は位置合わせロール、66は定着装置、67は排出ロール、68は排紙部、71は手差し供給装置、72は送出しロール、73は両面記録用ユニット、74は案内ロール、76は搬送路、77は搬送ロール、230は中間転写ベルト、231、232は支持ロール、521は二次転写ロール、531はクリーニングブレードを表す。
ここで、感光体ユニット30は、例えば感光体ドラム31と、この感光体ドラム31を予め帯電する帯電ロール32(帯電手段の一例)と、感光体ドラム31上の残留トナーを除去するクリーニング装置34とを一体的にサブカートリッジ化したものである。
なお、感光体ユニット30を現像ユニット33から切り離して単独のプロセスカートリッジとしてもよいことは勿論である。また、図6中、符号35(35a乃至35d)は各現像ユニット33に各色成分トナーを補給するためのトナーカートリッジである(トナー補給経路は図示せず)。
更にまた、中間転写ベルト230の最上流作像ユニット22aの上流側にはベルトクリーニング装置53が配設されており、中間転写ベルト230上の残留トナーを除去する。
更にまた、本体ハウジング21には両面記録用ユニット73が付設されており、この両面記録用ユニット73は、記録媒体の両面に画像記録を行う両面モード選択時に、片面記録済みの記録媒体を排出ロール67を逆転させ、かつ、入口手前の案内ロール74にて内部に取り込み、搬送ロール77にて内部の記録媒体戻し搬送路76に沿って記録媒体を搬送し、再度位置合わせロール63側へと供給するものである。
図7は、本実施形態のクリーニング装置の一例を示す模式断面図であり、図6中に示すクリーニング装置34と共にサブカートリッジ化された感光体ドラム31、帯電ロール32や、現像ユニット33も示した図である。
図7中、32は帯電ロール(帯電装置)、331はユニットケース、332は現像ロール、333はトナー搬送部材、334は搬送パドル、335はトリミング部材、341はクリーニングケース、342はクリーニングブレード、344はフィルムシール、345は搬送部材を表す。
現像に際しては、現像ロール332に現像剤を供給した後、例えばトリミング部材335にて現像剤を層厚規制した状態で、感光体ドラム31に対向する現像領域に搬送される。
本実施形態で用いられるトナーとしては、トナー粒子に対し、少なくとも外添剤として潤滑剤が外添されたトナーが好ましく用いられる。
また、本実施形態に用いられるトナーは、粉砕トナー等の乾式トナーであってもよいが、湿式トナーであることが好ましい。湿式トナーとしては、特に限定されず、公知の溶融懸濁法、乳化凝集合一法、溶解懸濁法等により得られたトナーであればよい。
湿式トナーは乾式トナーよりも粒径が小さい場合が多く、また、粒子の球形度が高い場合が多い。本実施形態に係るクリーニングブレードによれば、除去物のすり抜けの抑制と偏磨耗の抑制との両立が達成されることにより、このような湿式トナーを用いた場合であっても、画像欠陥が抑制されやすい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャンネル)に対して体積を小径側から累積分布を描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vと定義する。
一方、各作像ユニット22(22a乃至22d)において、感光体ドラム31上の残留トナーはクリーニング装置34にて清掃され、また、中間転写ベルト230上の残留トナーはベルトクリーニング装置53にて清掃される。
こうした作像過程において、夫々の残留トナーはクリーニング装置34(又はベルトクリーニング装置53)によって清掃される。
-クリーニングブレード本体の形成-
ポリカプロラクトンポリオール(株式会社ダイセル製、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(株式会社ダイセル製、プラクセル240、平均分子量4155、水酸基価27KOHmg/g)とを、ポリオール成分のソフトセグメント材料として用いた。また、2つ以上のヒドロキシ基を含むアクリル樹脂(綜研化学(株)製、アクトフローUMB-2005B)を、ハードセグメント材料として用いた。上記ソフトセグメント材料と上記ハードセグメント材料とを、8:2(質量比)の割合で混合した。
続いて、上記イソシアネート化合物を更に34.3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部加え、3分間気泡が入らないように充分に混合した。この混合物をクリーニングブレード金型に注入して、クリーニングブレード本体を得た。
得られたクリーニングブレード本体の腹面(図3における腹面3C)に対し、まず接着層として金属酸化物層(具体的には酸化チタン層)を、スパッタリングにより形成した。
なお、テトラヘドラルアモルファスコーティングは、接触角部からブレード高さ方向に500μmの領域まで形成した。
こうして、炭素含有層を形成した。
また、接触角部からブレード高さ方向に100μmの位置での平均インデンテーション硬度Ha、及び300μmの位置での平均インデンテーション硬度Hbを、前述の方法により算出した。
結果を表2に示す。
実施例1において、炭素含有層の膜厚(平均膜厚)を表2に記載のように変更したこと以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得た。
実施例1において、炭素含有層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得た。
実施例1において、レーザーアブレーション法による炭素含有層の形成の際、照射するレーザーの条件を、接触角部からブレード高さ方向に200μmまでの領域(図3における高sp2炭素領域14Aに相当)と、接触角部からブレード高さ方向に200μm超の領域(図3における低sp2炭素領域14Bに相当)と、のいずれにおいてもArFレーザー(波長193nm)を3.0J/cm2で照射する条件に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得た。
実施例2において、レーザーアブレーション法による炭素含有層の形成の際、照射するレーザーの条件を、接触角部からブレード高さ方向に200μmまでの領域(図3における高sp2炭素領域14Aに相当)と、接触角部からブレード高さ方向に200μm超の領域(図3における低sp2炭素領域14Bに相当)と、のいずれにおいてもArFレーザー(波長193nm)を3.0J/cm2で照射する条件に変更したこと以外は、実施例2と同様にしてクリーニングブレードを得た。
実施例1において、レーザーアブレーション法による炭素含有層の形成の際、照射するレーザーの条件を、接触角部からブレード高さ方向に200μmまでの領域(図3における高sp2炭素領域14Aに相当)にはArFレーザー(波長193nm)を3.0J/cm2で照射し、一方で接触角部からブレード高さ方向に200μm超の領域(図3における低sp2炭素領域14Bに相当)にはKrFエキシマレーザー(波長248nm)を3.0J/cm2で照射する条件に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得た。
実施例2において、レーザーアブレーション法による炭素含有層の形成の際、照射するレーザーの条件を、接触角部からブレード高さ方向に200μmまでの領域(図3における高sp2炭素領域14Aに相当)にはArFレーザー(波長193nm)を3.0J/cm2で照射し、一方で接触角部からブレード高さ方向に200μm超の領域(図3における低sp2炭素領域14Bに相当)にはKrFエキシマレーザー(波長248nm)を3.0J/cm2で照射する条件に変更したこと以外は、実施例2と同様にしてクリーニングブレードを得た。
各実施例及び比較例のクリーニングブレードを、富士ゼロックス社製:Versant 2100 Pressに装着し、押し付け力NF(Normal Force)を2.0gf/mm、角度W/A(Working Angle)を10°に設定した。A4用紙(210×297mm、富士ゼロックス社製、P紙)を用い、Az環境(つまり温度28℃、湿度85%RHの環境)にて、テスト画像(K色、画像濃度5%のハーフトーン画像)の印刷を50万枚行った。
クリーニングブレードにおける偏摩耗の発生の有無の指標として、50万枚目の画像について、濃度ムラの発生状態を下記の基準で目視により評価した。
・評価基準
A(◎):50万枚目の画像に濃度ムラが確認されない
B(〇):50万枚目の画像に濃度ムラが僅かに確認されるが許容範囲
C(△):50万枚目の画像に濃度ムラが確認されるが許容範囲
D(×):50万枚目の画像に濃度ムラが顕著に確認され、許容し得ない
トナーのすり抜けの指標として、50万枚の画像形成後における感光体上のトナー残留の有無を確認し、下記評価基準により判定した。
・評価基準
A(◎):感光体上にトナーが確認されない
B(〇):感光体上にトナーが僅かに確認されるが許容範囲
C(△):感光体上にトナーが確認されるが許容範囲
D(×):感光体上にトナーが顕著に確認され、許容し得ない
Claims (10)
- 駆動する被クリーニング部材に接触して前記被クリーニング部材の表面をクリーニングする接触角部と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の上流側を向く先端面と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の下流側を向く腹面と、
を有し、
前記接触角部と平行な方向をブレード幅方向とし、
前記接触角部から前記腹面が形成されている側の方向をブレード高さ方向とした場合に、
少なくとも前記腹面に、sp2結合を有する炭素及びsp3結合を有する炭素を含み、且つ前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3の比率と、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3の比率と、が[(Asp2/Asp3)>(Bsp2/Bsp3)]の関係を満たす炭素含有層を備えるクリーニングブレード。 - 前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3の比率と、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2及び前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3の比率と、が[1.22(Bsp2/Bsp3)≦(Asp2/Asp3)≦4(Bsp2/Bsp3)]の関係を満たす請求項1に記載のクリーニングブレード。
- 前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Asp2と前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3との比率(Asp2/Asp3)が1.22以上4以下であり、
前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp2結合を有する炭素の平均含有率Bsp2と前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3との比率(Bsp2/Bsp3)が0.43以上1以下である請求項1又は請求項2に記載のクリーニングブレード。 - 前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Asp3が20atom%以上55atom%以下であり、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記sp3結合を有する炭素の平均含有率Bsp3が50atom%以上80atom%以下である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のクリーニングブレード。
- 駆動する被クリーニング部材に接触して前記被クリーニング部材の表面をクリーニングする接触角部と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の上流側を向く先端面と、
前記接触角部が1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向の下流側を向く腹面と、を有し、
前記接触角部と平行な方向をブレード幅方向とし、
前記接触角部から前記腹面が形成されている側の方向をブレード高さ方向とした場合に、
少なくとも前記腹面に、sp2結合を有する炭素及びsp3結合を有する炭素を含み、且つ前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での平均インデンテーション硬度Haと、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での平均インデンテーション硬度Hbと、が[Hb>Ha]の関係を満たす炭素含有層を備えるクリーニングブレード。 - 前記接触角部から前記ブレード高さ方向に100μmの位置での前記平均インデンテーション硬度Haが10以上20以下であり、前記接触角部から前記ブレード高さ方向に300μmの位置での前記平均インデンテーション硬度Hbが22以上30以下である請求項5に記載のクリーニングブレード。
- 前記腹面における前記炭素含有層の平均膜厚が100nm以上450nm以下である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のクリーニングブレード。
- 請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のクリーニングブレードを備えたクリーニング装置。
- 請求項8に記載のクリーニング装置を備え、画像形成装置に対して着脱されるプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に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、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記像保持体の表面をクリーニングする、請求項8に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019059497A JP7354566B2 (ja) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019059497A JP7354566B2 (ja) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020160266A JP2020160266A (ja) | 2020-10-01 |
| JP7354566B2 true JP7354566B2 (ja) | 2023-10-03 |
Family
ID=72643168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019059497A Active JP7354566B2 (ja) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7354566B2 (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008051867A (ja) | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Fuji Xerox Co Ltd | クリーニング方法、クリーニング装置及び画像形成装置 |
| JP2008051901A (ja) | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Fuji Xerox Co Ltd | クリーニングブレード及び画像形成装置 |
| JP2009300754A (ja) | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
| JP2015215499A (ja) | 2014-05-12 | 2015-12-03 | 株式会社リコー | ブレード部材、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
| JP2016090974A (ja) | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置用摺擦部材、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
| JP2017102248A (ja) | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 株式会社リコー | クリーニングブレード、及び画像形成装置 |
| JP2018036562A (ja) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | キヤノン株式会社 | クリーニングブレード及び画像形成装置 |
| JP2018072468A (ja) | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 富士ゼロックス株式会社 | クリーニングブレード及び画像形成装置 |
-
2019
- 2019-03-26 JP JP2019059497A patent/JP7354566B2/ja active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008051867A (ja) | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Fuji Xerox Co Ltd | クリーニング方法、クリーニング装置及び画像形成装置 |
| JP2008051901A (ja) | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Fuji Xerox Co Ltd | クリーニングブレード及び画像形成装置 |
| JP2009300754A (ja) | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
| JP2015215499A (ja) | 2014-05-12 | 2015-12-03 | 株式会社リコー | ブレード部材、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
| JP2016090974A (ja) | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置用摺擦部材、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
| JP2017102248A (ja) | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 株式会社リコー | クリーニングブレード、及び画像形成装置 |
| JP2018036562A (ja) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | キヤノン株式会社 | クリーニングブレード及び画像形成装置 |
| JP2018072468A (ja) | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 富士ゼロックス株式会社 | クリーニングブレード及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020160266A (ja) | 2020-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8224224B2 (en) | Cleaning blade and image forming apparatus, process cartridge, and image forming method using the same | |
| JP5386922B2 (ja) | 潤滑剤塗布装置及び画像形成装置 | |
| JP5532376B2 (ja) | クリーニングブレード、画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成方法 | |
| US8103207B2 (en) | Lubricant application apparatus, process cartridge, and image forming apparatus using same | |
| US20100054829A1 (en) | Protective layer forming device, image forming apparatus and process cartridge | |
| JP2009258596A (ja) | 潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP2010113133A (ja) | クリーニングブレード、画像形成装置、プロセスカートリッジ、クリーニングブレード選定方法、及び、画像形成方法 | |
| EP1865387A1 (en) | Charging roller cleaning device and image forming apparatus including the same | |
| JP2009300751A (ja) | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ | |
| CN103376711B (zh) | 显影装置、处理盒和成像设备 | |
| JP4856974B2 (ja) | 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP7077564B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP6312531B2 (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ、および電子写真装置 | |
| JP7354566B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
| JP7298232B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
| JP7371464B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| US11188006B2 (en) | Development unit and image formation apparatus | |
| JP7139761B2 (ja) | クリーニング装置 | |
| JP7166811B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2020079851A (ja) | ドラムカートリッジ及び画像形成装置 | |
| US11599038B2 (en) | Developing device and image forming apparatus provided therewith | |
| JP5333687B2 (ja) | 潤滑剤塗布装置及び画像形成装置 | |
| JP2003208068A (ja) | 像担持体クリーニング装置及び該装置を備えた画像形成装置 | |
| JP4402910B2 (ja) | クリーニング装置及び該クリーニング装置を用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置 | |
| JPH11219035A (ja) | 画像形成装置の用紙剥離装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220228 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230110 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230425 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230719 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230728 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230822 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230904 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7354566 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |