KR20160141837A

KR20160141837A - 클리닝 블레이드의 제조 방법, 클리닝 블레이드, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지

Info

Publication number: KR20160141837A
Application number: KR1020167030979A
Authority: KR
Inventors: 가오리 도야마; 신지 노쇼; 마사노부 곤도; 소헤이 고다; 마사히로 오모리; 요타 사콘; 히로미 사카구치
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-12-09
Also published as: KR101885450B1; US10012944B2; US20170017194A1

Abstract

적어도 스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법: (1) 폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체를 제조하는 단계; (2) 상기 탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시키는 단계; (3) 상기 탄성 블레이드 예비 형성체의 함침 부분을 세정용 용제에 침지하여, 상기 함침 부분의 표면에 잔류하고 있는 상기 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 제거하는 단계; 및 (4) 상기 탄성 블레이드 예비 형성체에 함침한 상기 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 경화시켜 탄성 블레이드를 제조하는 단계.

Description

클리닝 블레이드의 제조 방법, 클리닝 블레이드, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지{METHOD FOR MANUFACTURING CLEANING BLADE, CLEANING BLADE, IMAGE FORMATION DEVICE, AND PROCESS CARTRIDGE}

본 발명은 클리닝 블레이드의 제조 방법, 클리닝 블레이드, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지에 관한 것이다.

종래, 전자사진식의 화상 형성 장치에서는, 피청소 부재인 감광체 등의 화상 담지체에 대해서, 전사지나 중간 전사체에 토너상을 전사한 후의 표면에 부착된 불필요한 비전사 잔류 토너를 클리닝 수단인 클리닝 장치에 의해서 제거하고 있다.

이 클리닝 장치의 클리닝 부재로서, 일반적으로 구성을 간단하게 할 수 있고, 클리닝 성능도 우수하므로, 스트립 형상의 탄성 블레이드를 이용한 것이 잘 알려져 있다. 이 탄성 블레이드는 폴리우레탄 고무 등의 탄성체로 구성되어 있다. 탄성 블레이드의 기단을 지지 부재로 지지하여 선단 능선부를 화상 담지체의 주위면에 바싹 대어, 화상 담지체 상에 잔류하는 토너를 막아 긁어 떨어뜨려 제거한다.

그러나, 도 6a에 도시하는 것과 같이, 폴리우레탄으로 형성된 탄성 블레이드는 화상 담지체(123)와 클리닝 블레이드(62) 간의 마찰력이 높아져, 클리닝 블레이드(62)가 화상 담지체(123)의 이동 방향으로 잡아당겨져, 클리닝 블레이드(62)의 선단 능선부(62c)가 말려 버린다. 더욱이, 클리닝 블레이드(62)의 선단 능선부(62c)가 말려진 상태에서 클리닝을 계속 하면, 도 6b에 도시하는 것과 같이, 클리닝 블레이드(62)의 블레이드 선단면(62a)의 선단 능선부(62c)에서 수 마이크로미터 떨어진 곳에 국소적인 마모가 생겨 버린다. 이러한 상태에서 더욱 클리닝을 계속하면, 이 국소적인 마모가 커져, 최종적으로는 도 6c에 도시하는 것과 같이 선단 능선부(62c)가 결락되어 버린다. 선단 능선부(62c)가 결락되어 버리면, 토너를 정상적으로 클리닝할 수 없게 되어, 클리닝 불량을 일으켜 버린다. 부호 62b는 선단 능선부의 수직면을 나타낸다.

그래서, 클리닝 블레이드의 선단 능선부의 말림을 억제하기 위해서, 선단 능선부를 고경도화하여 변형하기 어렵게 할 필요가 있었다. 선단 고경도화의 수법으로서, 특허문헌 1에서는 자외선 경화성 수지를 함침시켜 블레이드의 표면 및 내부를 고경도로 함으로써 초기 및 시간이 경과한 후 모두 선단 능선부를 변형하기 어렵게 하는 방법이 개시되어 있다.

그런데, 함침 처리를 실시하여 탄성 블레이드의 표면 및 내부를 고경도로 하는 방법으로서는, 탄성 블레이드의 기재인 우레탄 고무의 표면에서 자외선 경화성 수지를 함침시키고, 함침 후, 블레이드 표면에 과잉으로 남아 있는 수지를 제거한 후, 자외선 조사에 의해 수지를 경화시키는 방법을 들 수 있다. 이 방법에 있어서, 블레이드 표면에 과잉으로 남아 있는 수지를 제거하는 공정은, 용제를 이용하여 블레이드의 길이 방향으로 닦아내는 조작이 이루어지고 있다. 그러나, 용제가 우레탄 고무 표면의 수지뿐만 아니라 내부에 함침한 수지도 추출해 버릴 수 있다. 닦아내기에 이용하고 있는 용제가 스며든 부직포에는 추출된 수지가 부착되기 때문에, 닦아내기를 진행시켜 가면 부직포에 부착된 수지의 농도가 상승하여, 수지의 추출력이 약화된다. 그 결과, 블레이드의 길이 방향에서 닦아내는 힘에 불균일이 생기기 때문에, 블레이드 내부에 남은 수지의 양에 구배 또는 얼룩이 생겨, 최종적으로 경화했을 때에 큰 경도 구배 또는 경도 얼룩으로 되어 나타나는 것이 확인되었다. 블레이드의 길이 방향으로 경도 구배 또는 경도 얼룩이 있으면, 화상 담지체에 대하여 길이 방향으로 균일한 압력이 가해지지 않기 때문에, 부분적으로 토너가 빠져나가, 클리닝 불량이 생겨 버린다. 또한, 닦아내기에 이용하고 있는 용제와의 접촉 시간이 길면, 함침한 수지의 추출되는 양이 많아져, 수지를 경화시키더라도 고경도로 되지 않는다. 이는 선단 능선부가 말려 올라가도록 하므로, 토너가 빠져나가거나 클리닝 불량을 일으켜 버린다.

더구나, 특허문헌 2 및 3에 기재된 바와 같이, 함침 및 경화 처리를 거쳐 제작되는 클리닝 블레이드는, 함침 처리 후에 블레이드 표면의 잔류물을 균일하게 제거하지 않으면, 경화층의 표면에 볼록부가 생긴다. 화상 담지체 상에 잔류하는 토너를 클리닝하는 동안, 이 볼록부 주위에서 토너가 빠져나가, 클리닝 불량을 일으킨다. 상기 특허문헌 2에서는 이소시아네이트 화합물을 함침 후, 온풍을 대어 과잉의 이소시아네이트 화합물을 불어 날려 버리고, 나아가 충분히 제거하기 위해서 용제로 닦아내는 공정을 이용하고 있다. 온풍에 의한 처리만으로는 충분한 처리를 할 수 없는데다, 용제에 의한 닦아내기 제거에서는 상술한 대로 블레이드의 길이 방향으로 경도차가 생겨 버린다.

특허문헌 1: 일본 특허출원 제2012-282844호 특허문헌 2: 일본 특허공개 제2004-280086호 특허문헌 3: 일본 특허공개 제2007-52062호

본 발명은 이상의 배경에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 적어도 스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법으로서, 탄성 블레이드의 길이 방향의 경도차 및 탄성 블레이드 표면의 볼록부에 의해 생기는 클리닝 불량을 해결할 수 있는 클리닝 블레이드의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 클리닝 블레이드의 제조 방법은 적어도 스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법으로서, 이 방법은

(1) 폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체를 제조하는 단계;

(2) 상기 탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시키는 단계;

(3) 상기 탄성 블레이드 예비 형성체의 함침 부분을 세정용 용제에 침지하여, 상기 함침 부분의 표면에 잔류하고 있는 상기 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 제거하는 단계; 및

(4) 상기 탄성 블레이드 예비 형성체에 함침한 상기 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 경화시켜 탄성 블레이드를 제조하는 단계

를 포함한다.

본 발명에 의한 클리닝 블레이드의 제조 방법에 있어서는, 탄성 블레이드 예비 형성체 표면에, (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시킨 후, 상기 탄성 블레이드 예비 형성체 표면에 잔류하고 있는 과잉의 상기 자외선 경화성 조성물을 세정용 용제에 일정 시간 침지하여 제거한다. 이에 따라, 블레이드의 길이 방향으로 균일하게 상기 자외선 경화성 조성물을 제거할 수 있고, 결국, 토너가 빠져나가는 것이 억제되어 클리닝 불량을 해결할 수 있다.

도 1a는 클리닝 블레이드의 확대 단면도이며, 클리닝 블레이드가 감광체 표면에 접촉하고 있는 상태의 설명도이고;
도 1b는 클리닝 블레이드의 확대 단면도이며, 클리닝 블레이드(62)의 선단 능선부(62c) 근방의 확대 설명도이고;
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린터의 개략 구성도이고;
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상 형성 유닛의 개략 구성도이고;
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 클리닝 블레이드의 사시도이고;
도 5는 탄성 블레이드의 마모 폭의 측정 부위를 도시하는 모식도이고;
도 6a는 클리닝 블레이드의 선단 능선부가 말린 상태를 도시하는 도면이고;
도 6b는 클리닝 블레이드의 선단면의 국소적인 마모에 관해서 설명하는 도면이며;
도 6c는 클리닝 블레이드의 선단 능선부가 결락된 상태를 도시하는 도면이다.

본 발명의 클리닝 블레이드의 제조 방법은, 적어도 스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법으로서, 하기 단계를 포함한다.

(4) 상기 탄성 블레이드 예비 형성체에 함침한 상기 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 경화시켜 탄성 블레이드를 제조하는 단계.

탄성 블레이드 예비 형성체 표면에, (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시킨 후, 그 탄성 블레이드 예비 형성체 표면에 잔류하고 있는 과잉의 상기 자외선 경화성 조성물을, 세정용 용제에 일정 시간 침지하여 제거한다. 이에 따라, 탄성 블레이드 예비 형성체의 길이 방향으로 균일하게 상기 자외선 경화성 조성물을 제거할 수 있다.

본 발명에 이용하는 세정용 용제는 탄성 블레이드 예비 형성체 표면에 잔류하는 상기 자외선 경화성 조성물을 용해하여, 이를 표면으로부터 제거할 필요가 있다. 따라서, 세정용 용제의 SP값은 일반적인 아크릴 수지의 SP값인 9.5에 가깝고, 세정용 용제는 상기 자외선 경화성 조성물과의 상용성이 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는 세정용 용제의 SP값이 8.0 이상, 11.5이하인 것이 적합하다.

본 발명에 있어서, "용해도 파라미터(SP; solubility parameter)값"은, 힐데브란트(Hildebrand)에 의해서 도입된 정칙 용액론에 기초하여 정의된 값이며, 2성분계 용액의 용해도의 기준이 된다. 그 자체의 파라미터치는 분자간력을 나타내는 척도로서 표시된다. 따라서, SP값이 높은 물질은 물 등의 극성 화합물을 예로 들 수 있고, SP값이 낮은 물질은 소수성 화합물을 예로 들 수 있다.

그러나, 상기 자외선 경화성 조성물을 용해할 수 있는 용제는 고무 내부에 함침한 상기 자외선 경화성 조성물도 추출해 버리기 때문에, 표면의 경화층을 안정적으로 형성할 수 없는 경우가 있다. 그 결과, 표면의 경도 불균일을 일으켜 버리는 것이 우려된다. 그래서 세정에 이용하는 용제로서는, 점도가 높고, 탄성 블레이드 예비 형성체의 내부에 스며들기 어려운 용제가 바람직하다. 20℃에서 용제의 점도가 0.9 [mPa·s] 이상인 것이 적합하고, 23 [mPa·s] 이하인 것이 보다 바람직하다.

용제의 점도는 통상의 방법으로 측정할 수 있으며, 예컨대 브룩클린(Brooklyn)사 제조 점도계를 이용하고, 스핀들을 사용함으로써 측정할 수 있다.

용제의 증기압이 낮은 쪽이 우레탄 고무 내부로의 함침 속도가 느림으로써, 탄성 블레이드 내부로의 용제 스며듦이 적다. 이에 따라, 수지를 탄성 블레이드 예비 형성체 내부로부터 추출하는 것을 더욱 억제할 수 있다. 따라서 증기압이 낮은 용제가 바람직하다. 구체적으로는 20℃에서 용제의 증기압이 15 [kPa] 이하인 것이 적합하고, 0.1 [kPa] 이상인 것이 보다 바람직하다.

더욱이, 세정용 용제는 화학 구조가 환상 구조를 갖고 있는 화합물을 함유하는 쪽이 탄성 블레이드 예비 형성체에의 스며듦 속도가 느리다. 이 이유에 관해서는 분명하지 않지만, 직쇄 구조 등과 비교하여 환상 구조를 갖는 쪽이 부피가 커, 탄성 블레이드 예비 형성체 내부로 스며들 때의 장해가 크기 때문이라고 생각된다. 그 때문에 세정용 용제로서는, 환상 구조를 가지고, 탄성 블레이드 예비 형성체 내부로 스며들기 어렵고, 함침한 자외선 경화성 조성물을 추출하기 어려운 것이 바람직하다.

바람직하게 이용될 수 있는 세정용 용제의 예는 하기를 포함한다:

시클로헥산: SP값 8.2, 점도(20℃) 0.98 mPa·s, 및 증기압(20℃) 10.4 kPa;

시클로헥사논: SP값 9.9, 점도(20℃) 1.78 mPa·s, 및 증기압(20℃) 0.5 kPa;

1-메톡시-2-프로판올: SP값 10.4, 점도(20℃) 1.81 mPa·s, 및 증기압(20℃) 1 kPa;

1-부탄올: SP값 11.4, 점도(20℃) 3 mPa·s, 및 증기압(20℃) 0.6 kPa;

메틸에틸케톤: SP값 9.3, 점도(20℃) 0.4 mPa·s, 및 증기압(20℃) 10.5 kPa;

톨루엔: SP값 8.9, 점도(20℃) 0.59 mPa·s, 및 증기압(20℃) 3 kPa;

크실렌: SP값 8.8, 점도(20℃) 0.81 mPa·s, 및 증기압(20℃) 0.8 kPa;

아세트산부틸: SP값 8.5, 점도(20℃) 0.74 mPa·s, 및 증기압(20℃) 1.3 kPa;

테트라히드로푸란: SP값 9.1, 점도(20℃) 0.49 mPa·s, 및 증기압(20℃) 20 kPa;

아세톤: SP값 9.9, 점도(20℃) 0.32 mPa·s, 및 증기압(20℃) 22 kPa;

에탄올: SP값 12.7, 점도(20℃) 1.2 mPa·s, 및 증기압(20℃) 5.9 kPa;

디에틸에테르: SP값 7.4, 점도(20℃) 0.24 mPa·s, 및 증기압(20℃) 58.6 kPa; 및

에틸렌글리콜: SP값 14.2, 점도(20℃) 23.5 mPa·s, 및 증기압(20℃) 0.07 kPa.

시클로헥산 및 시클로헥사논이 특히 바람직하다.

이용하는 세정용 용제는 1종만이라도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다.

세정용 용제에 침지한 후에, 탄성 블레이드 예비 형성체 상의 잔류 용제를 제거하는 단계를 더하여도 좋다. 제거 방법으로서는, 풍건, 부직포나 스폰지 등에 용제를 흡수시키는 방법, 유리 등의 부재를 탄성 블레이드 예비 형성체 상에 미끄럼 접촉시키는 방법, 문질러 없애는 제거 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다.

본 발명의 클리닝 블레이드는, 적어도 스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드이다. 상기 탄성 블레이드는 폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에, (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물이 함침되어, 자외선 경화된 함침 부분을 포함한다. 상기 함침 부분의 수평면과 수직면에서 탄성 블레이드의 선단 능선부로부터 20 [㎛]의 거리에 있는 위치에서의 탄성 블레이드의 표면에서 측정한 마텐스 경도에 있어 탄성 블레이드의 길이 방향에 있어서의 불균일이 35 [%] 이하이다. 탄성 블레이드의 함침 부분 표면의 마텐스 경도에 관해서는 특별히 제한은 없다. 그러나, 토너가 빠져나가는 것을 억제하기 위해서는, 수평면과 수직면에서 선단 능선부로부터 20 ㎛의 거리에 있는 위치에서의 표면에서 측정한 길이 방향에 있어서의 마텐스 경도의 불균일이 35% 이하일 필요가 있고, 30% 이하인 것이 바람직하다.

상기 탄성 블레이드의 함침 부분이란, 탄성 블레이드 예비 형성체에 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시키고 이를 경화시켜 얻어진 부분이다.

탄성 블레이드의 화상 담지체에 접촉하는 변(즉, 선단 능선부)을 5등분한 점의 5 곳에 관해서, 탄성 블레이드 함침 부분의 선단 능선부로부터 수평면과 수직면에서 20 ㎛의 거리에 있는 위치의 각각 5 곳(즉, 합계 10 곳)에 관해서 표면에서 마텐스 경도를 측정한다. 길이 방향에 있어서의 마텐스 경도의 불균일의 값은, 수평면과 수직면 각각 5점의 평균을 구하여, 그 평균치로부터 최대로 몇 % 변동되었는지 계산하여 얻어진다.

수평면은, 선단 능선부를 포함하며 화상 담지체의 진행 방향 상류 측의 면과 대향하는 탄성 블레이드 선단면을 말한다. 수직면은, 선단 능선부를 포함하며 화상 담지체의 진행 방향 하류 측의 면과 대향하는 면을 말한다.

도 4는 클리닝 블레이드(62)의 사시도이다. 도 5는 클리닝 블레이드(62)의 확대 단면도이다.

클리닝 블레이드(62)는, 금속이나 경질 플라스틱 등의 강성 재료로 이루어지는 스트립 형상의 홀더(621)와, 스트립 형상의 탄성 블레이드(622)를 포함한다.

탄성 블레이드(622)는 홀더(621)의 일단 측에 접착제 등에 의해 고정되어 있다. 홀더(621)의 타단 측은 클리닝 수단(3)의 케이스에 외팔보 지지되어 있다.

탄성 블레이드(622)로서는, 감광체(2)의 편심과 감광체 표면 상의 미소한 주름 등에 추종할 수 있도록 높은 반발 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

도 4에 있어서, 부호 62a는 선단면(즉, 상술한 수평면)을, 부호 62b는 선단 능선부의 수직면을 나타낸다.

(폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체를 제조하는 단계)

폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 탄성 블레이드 예비 형성체는, 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 이용하여 폴리우레탄 프리폴리머를 조제하고, 상기 폴리우레탄 프리폴리머에 경화제 및 필요에 따라서 경화 촉매를 가하여, 소정의 형 내에서 가교하고, 로 내에서 후가교시킨 것을 원심 성형에 의해 시트형으로 성형한 후, 숙성을 위해 상온 방치한 것을 소정 크기의 스트립 형상으로 재단함으로써 제조된다.

상기 폴리올 화합물로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 폴리올 화합물의 예로서, 고분자량 폴리올, 저분자량 폴리올 등을 들 수 있다.

상기 고분자량 폴리올로서는, 예컨대, 알킬렌글리콜과 지방족 이염기산과의 축합체인 폴리에스테르폴리올; 에틸렌아디페이트에스테르폴리올, 부틸렌아디페이트에스테르폴리올, 헥실렌아디페이트에스테르폴리올, 에틸렌프로필렌아디페이트에스테르폴리올, 에틸렌부틸렌아디페이트에스테르폴리올, 에틸렌네오펜틸렌아디페이트에스테르폴리올 등의 알킬렌글리콜과 아디프산과의 폴리에스테르폴리올 등의 폴리에스테르계 폴리올; 카프로락톤을 개환 중합하여 얻어지는 폴리카프로락톤에스테르폴리올 등의 폴리카프로락톤계 폴리올; 폴리(옥시테트라메틸렌)글리콜, 폴리(옥시프로필렌)글리콜 등의 폴리에테르계 폴리올 등을 들 수 있다. 이들 고분자량 폴리올은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 저분자량 폴리올로서는, 예컨대, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 히드로퀴논-비스(2-히드록시에틸)에테르 등의 2가 알코올; 1,1,1-트리메틸올프로판, 글리세린, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올에탄, 1,1,1-트리스(히드록시에톡시메틸)프로판, 디글리세린, 펜타에리스리톨 등의 3가 또는 그 이상의 다가 알코올 등을 들 수 있다. 이들 저분자량 폴리올은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 폴리이소시아네이트 화합물로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 폴리이소시아네이트 화합물의 예로서, 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI), 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트(NDI), 테트라메틸크실렌디이소시아네이트(TMXDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 수첨 크실릴렌디이소시아네이트(H₆XDI), 디시클로헥실메탄디이소시아네이트(H₁₂MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 다이머산디이소시아네이트(DDI), 노르보르넨디이소시아네이트(NBDI), 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMDI) 등을 들 수 있다. 이들 폴리이소시아네이트 화합물은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 경화 촉매로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 경화 촉매의 예로서, 2-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸 등을 들 수 있다.

상기 경화 촉매의 사용량은 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 그러나, 사용되는 경화 촉매의 양은 폴리우레탄 프리폴리머에 대하여 0.01 질량%~0.5 질량%가 바람직하고, 0.05 질량%~0.3 질량%가 보다 바람직하다.

탄성 블레이드 예비 형성체는, 2종의 다른 재질을 적층한, 2층 구성의 타입도 이용할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 클리닝 블레이드(62)의 확대 단면도이다. 도 1a는 클리닝 블레이드(62)가 감광체(2)의 표면에 접촉하고 있는 상태의 설명도이다. 도 1b는 클리닝 블레이드(62)의 선단 능선부(62c) 근방의 확대 설명도이다.

탄성 블레이드(622)는, 상기 탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시켜 얻어진다. 상기 화상 담지체 접촉부인 선단 능선부(62c)에 대해 후술하는 함침 처리가 이루진다.

부호 62d는 함침 범위이다.

탄성 블레이드(622)의 탄성 블레이드 예비 형성체의 경도로서는, SII 나노테크놀로지사 제조 DMS6100 등으로 측정한 고무의 tanδ 피크 온도가 0 [℃] 이상이면서 23 [℃]와 10 [℃]에 있어서의 각각의 경도(JIS-A)의 차가 5도 이상인 것이 바람직하다.

(탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시키는 단계)

탄성 블레이드 예비 형성체의 화상 담지체 접촉부로서는, 탄성 블레이드의 선단 능선부인 것이 바람직하다. 이 단계에서는, 예컨대, 선단 능선부가 함침 처리되도록 탄성 블레이드 예비 형성체를 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물에 함침시킨다.

탄성 블레이드(622)의 선단 능선부(62c)에의 함침 처리는, 붓질, 스프레이 코팅, 딥 코팅 등에 의해서, (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시킴으로써 처리할 수 있다.

함침 처리는, 적어도 선단 능선부가 함침되면 되는데, 선단 능선부에서부터 수평면 및 수직면 각각 0.5 mm 이상 떨어진 위치까지 함침시키는 것이 바람직하다. 도 1b에서는, 탄성 블레이드(622)의 선단 능선부(62c)를 포함하는 하단이 함침되어 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않는다. 선단 능선부(62c)에서부터 선단면(62a)(즉, 수평면) 및 선단 능선부의 수직면(62b) 둘다 0.5 mm 이상 떨어진 위치까지 함침 처리되어 있으면 된다. 선단 능선부에서부터 0.5 mm 이상 1 cm 이하의 범위가 함침 처리된 것이 보다 바람직하다. 함침 처리되는 범위가 1 cm를 넘으면 탄성이 손상되는 경우가 있다.

함침 시간은 5분~60분이 바람직하다. 함침시의 온도는 10℃~35℃가 바람직하다.

(메트)아크릴레이트 화합물의 분자량은 100~1,500인 것을 사용할 수 있다.

분자량이 100~1,500인 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 분자량이 100~1,500인 (메트)아크릴레이트 화합물의 예로서, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨에톡시테트라(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판에톡시트리(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화비스페놀A디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화에톡시화비스페놀A디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,5-펜탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,7-헵탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,8-옥탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디(메트)아크릴레이트, 1,11-운데칸디올디(메트)아크릴레이트, 1,18-옥타데칸디올디(메트)아크릴레이트, 글리세린프로폭시트리(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, PO 변성 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, PEG600 디(메트)아크릴레이트, PEG400 디(메트)아크릴레이트, PEG200 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜/히드록시피발린산에스테르디(메트)아크릴레이트, 옥틸/데실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 에톡시화페닐(메트)아크릴레이트, 9,9-비스[4-(2-(메트)아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등을 들 수 있다. 이들 (메트)아크릴레이트 화합물은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 (메트)아크릴레이트 화합물 중에서도, 작용기 수가 3~6인 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.

작용기 수가 3~6인 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 구조를 갖는 화합물의 예로서, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 등을 들 수 있다.

일본 특허공개 제2014-142597호에 기재된 바와 같이, 고경도이며 고탄성인 트리시클로데칸 또는 아다만탄 골격을 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 혼합함으로써, 선단을 보다 고경도화하는 것이 가능하다. 작용기가 적더라도 트리시클로데칸이나 아다만탄 골격의 특수한 구조에 의해 가교점의 부족을 보충할 수 있기 때문에, 탄성체 내부에 함침했을 때에도 고경도이면서 고탄성을 달성할 수 있다. 고경도로 함으로써 클리닝 블레이드 선단의 변형을 막고, 또한 고탄성임으로써 감광체에의 추종성을 유지할 수 있다. 트리시클로데칸 또는 아다만탄 골격을 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 예로서, 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트, 1,3-아다만탄디메탄올디아크릴레이트, 1,3-아다만탄디메탄올디메타크릴레이트, 1,3,5-아다만탄트리메탄올트리아크릴레이트, 1,3,5-아다만탄트리메탄올트리메타크릴레이트 등이 있다. 이들 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트는 2종 이상 혼합하여 사용하여도 좋다.

트리시클로데칸 또는 아다만탄 골격을 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 작용기 수는 1~6이 바람직하고, 2~4가 보다 바람직하다. 하나의 작용기만으로는 가교 구조가 약하고 5 이상의 작용기는 입체 장해가 일어날 가능성이 있다. 따라서, 상이한 작용기 수의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 섞는 것이 바람직하다.

그 밖의 성분으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 그 밖의 성분의 예로서, 광중합 개시제, 중합 금지제, 희석제 등을 들 수 있다.

광중합 개시제로서는, 빛 에너지에 의해서 라디칼이나 양이온 등의 활성종을 생성하여 중합을 시작하게 하는 것이라면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 광중합 개시제의 예로서, 광라디칼 중합 개시제, 광양이온 중합 개시제 등을 들 수 있다. 이들 광중합 개시제 중에서도 광라디칼 중합 개시제가 특히 바람직하다.

광라디칼 중합 개시제의 예로서, 방향족 케톤류, 아실포스핀옥사이드 화합물, 방향족 오늄염 화합물, 유기 과산화물, 티오 화합물(예컨대, 티오크산톤 화합물, 티오페닐기 함유 화합물 등), 헥사아릴비이미다졸 화합물, 케토옥심에스테르 화합물, 보레이트 화합물, 아지늄 화합물, 메탈로센 화합물, 활성 에스테르 화합물, 탄소-할로겐 결합을 포함하는 화합물, 알킬아민 화합물 등을 들 수 있다.

광라디칼 중합 개시제로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 광라디칼 중합 개시제의 예로서, 아세토페논, 아세토페논벤질케탈, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 크산톤, 플루오레논, 벤즈알데히드, 플루오렌, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카르바졸, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 미힐러 케톤, 벤조인프로필에테르, 벤조인에틸에테르, 벤질디메틸케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 2,4-디에틸티오크산톤, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 광라디칼 중합 개시제는 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

광라디칼 중합 개시제로서는 시판 제품을 이용할 수 있다. 상기 시판 제품의 예로서, 이르가큐어(IRGACURE) 651, 이르가큐어 184, DAROCUR 1173, 이르가큐어 2959, 이르가큐어 127, 이르가큐어 907, 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, DAROCUR TPO, 이르가큐어 819, 이르가큐어 784, 이르가큐어 OXE 01, 이르가큐어 OXE 02, 이르가큐어 754(이상, 치바스페셜티케미칼즈사(Ciba Specialty Chemicals Inc.) 제조); SPEEDCURE TPO(램슨(Lambson)사 제조); KAYACURE DETX-S(닛폰가야쿠사(Nippon Kayaku Co., Ltd.) 제조); LUCIRIN TPO, LR8893, LR8970(이상, 바스프사(BASF GmbH) 제조); EBECRYL P36(유씨비 케미컬즈사(UCB Chemicals, Inc.) 제조) 등을 들 수 있다. 이들 시판 제품은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

광중합 개시제의 함유량은 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 그러나, 광중합 개시제의 함유량은 상기 자외선 경화성 조성물에 대하여 1 질량%~20 질량%가 바람직하다.

중합 금지제로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 중합 금지제의 예로서, p-메톡시페놀, 크레졸, t-부틸카테콜, 디-t-부틸파라크레졸, 히드로퀴논모노메틸에테르, α-나프톨, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시톨루엔, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-부틸페놀), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀) 등의 페놀 화합물; p-벤조퀴논, 안트라퀴논, 나프토퀴논, 페난트라퀴논, p-자일로퀴논, p-톨루퀴논, 2,6-디클로로퀴논, 2,5-디페닐-p-벤조퀴논, 2,5-디아세톡시-p-벤조퀴논, 2,5-디카프록시-p-벤조퀴논, 2,5-디아실옥시-p-벤조퀴논, 히드로퀴논, 2,5-디-부틸히드로퀴논, 모노-t-부틸히드로퀴논, 모노메틸히드로퀴논, 2,5-디-t-아밀히드로퀴논 등의 퀴논 화합물; 페닐-β-나프틸아민, p-벤질아미노페놀, 디-β-나프틸파라페닐렌디아민, 디벤질히드록실아민, 페닐히드록실아민, 디에틸히드록실아민 등의 아민 화합물; 디니트로벤젠, 트리니트로톨루엔, 피크린산 등의 니트로 화합물; 퀴논디옥심, 시클로헥사논옥심 등의 옥심 화합물; 페노티아진 등의 황 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중합 금지제는 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

희석제로서는, 자외선 경화성 수지를 용해시킬 수 있으며, 비점이 낮은 것이 바람직하다. 특히 비점이 160℃ 이하, 나아가서는 100℃ 이하라면 보다 바람직하다. 사용할 수 있는 희석제의 예로서, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소계 용매, 아세트산에틸, 아세트산n-부틸, 메틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에스테르계, 또는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 아세톤 등의 케톤계, 또는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 에테르계, 또는 에탄올, 프로판올, 1-부탄올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올 등의 알코올계의 유기 용매 등을 이용할 수 있다. 이들 희석제는 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

(탄성 블레이드 예비 형성체의 함침 부분을 세정용 용제에 침지하여, 함침 부분의 표면에 잔류하고 있는 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 제거하는 단계)

이어서, 화상 담지체 접촉부에 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시킨 탄성 블레이드 예비 형성체의 함침 부분을, 상기 세정용 용제에 침지하여, 상기 함침 부분의 표면에 잔류하고 있는 자외선 경화성 조성물을 제거한다.

세정용 용제에, 적어도 상기 자외선 경화성 조성물을 함침한 영역을, 세정용 용제의 비점 이하의 온도에서 침지하는 것이 바람직하다. 침지 처리는, 10℃~30℃의 온도에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 처리 시간은 용제종에 따라 세정 능력이 다르기 때문에 일률적으로는 결정할 수 없지만, 1초 이상 1분 이하가 바람직하고, 30초 이내가 보다 바람직하고, 20초 이내가 특히 바람직하다. 표면에 남은 잔사를 제거하기 위해서는, 1초 이상 용제와 접촉시키는 것이 바람직하다. 함침한 수지의 추출량을 적게 하기 위해서는 1분 이하가 바람직한데, 그 이유는 침지 시간이 길면 블레이드에의 스며듦이 느린 용제라도, 함침부 표면 근방에 함침한 수지가 추출되기 때문이다. 함침한 수지의 추출량이 많아지면, 수지를 경화시키더라도 고경도로 되지 않고 선단 능선부가 말려 버린다.

(탄성 블레이드 예비 형성체에 함침한 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 경화시켜 탄성 블레이드를 제조하는 단계)

상기 자외선 경화성 경화물을 경화하기 위해서 사용하는 자외선의 조사 조건에 관해서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 그러나, 적산 광량이 500 mJ/㎠~5,000 mJ/㎠가 바람직하다.

이하, 본 발명을 화상 형성 장치인 전자 사진 프린터(이하, 단순히 프린터라고 한다)에 적용한 실시형태에 관해서 설명한다.

본 발명의 화상 형성 장치는, 화상 담지체와, 이 화상 담지체 표면을 대전하도록 구성된 대전 수단과, 대전한 상기 화상 담지체 표면에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 잠상 형성 수단과, 상기 화상 담지체 표면에 형성된 상기 정전 잠상을 현상하여 토너상을 형성하도록 구성된 현상 수단과, 상기 화상 담지체 표면의 상기 토너상을 전사체에 전사하도록 구성된 전사 수단과, 상기 화상 담지체 표면에 접촉하여, 상기 화상 담지체 표면에 부착되는 임의의 비전사 잔류 토너를 클리닝하도록 구성된 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 수단을 구비한다. 화상 형성 장치에 있어서, 상기 클리닝 블레이드로서 본 발명의 클리닝 블레이드를 이용한다.

도 2는 본 발명의 화상 형성 장치의 개략을 도시하는 전체 구성도이다. 이하, 이 도면에 기초하여 이 화상 형성 장치의 주요부를 설명한다.

화상 형성 장치는, 컬러 화상의 색 분해 성분에 대응하는 블랙, 시안, 마젠타, 옐로의 다른 색의 현상제에 의해서 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 유닛을 포함하는 4개의 프로세스 유닛(1K, 1C, 1M, 1Y)을 구비하고 있다. 프로세스 유닛(1K, 1C, 1M, 1Y)은, 서로 다른 색의 토너를 수용하고 있는 것 이외에는 같은 구성으로 되어 있다. 하나의 프로세스 유닛(1K)을 예로 그 구성을 설명하면, 프로세스 유닛(1K)은, 화상 담지체(감광체)(2), 클리닝 수단(3), 대전 수단(4), 현상 수단(5), 토너 저장부(6) 등을 포함한다. 프로세스 유닛(1K)은 화상 형성 장치의 본체에 대하여 착탈 가능하게 장착되어 있다. 도 2에 도시하는 것과 같이, 프로세스 유닛(1K, 1C, 1M, 1Y)의 위쪽에는 노광기(7)가 배치되어 있다. 이 노광기(7)는, 화상 데이터에 기초하여 레이저 다이오드로부터 레이저광(L1~L4)을 발하도록 구성되어 있다.

프로세스 유닛(1K, 1C, 1M, 1Y)의 아래쪽에는, 전사 벨트 장치(8)가 배치되어 있다. 이 전사 벨트 장치(8)는, 상기 화상 담지체(2)에서 형성한 토너상을 전사하기 위한 중간 전사 벨트(12)를 구비하고 있다. 중간 전사 벨트(12)는, 화상 담지체(2)에 대향하는 4개의 일차 전사 롤러(9a, 9b, 9c, 9d), 구동 롤러(10), 텐션 롤러(11), 클리닝 백업 롤러(15)에 가설되어 회전 구동하도록 구성되어 있다. 구동 롤러(10)에 이차 전사 롤러(13)가 대향하여 배치된다. 벨트 클리닝 장치(14)가 클리닝 백업 롤러(15)에 대향하여 배치되어 있다.

화상 형성 장치의 하부에는, 용지를 다수 매 수용할 수 있는 급지 카세트(16)와, 급지 카세트(16)로부터 용지를 송출하도록 구성된 급지 롤러(17)가 마련되어 있다. 급지 롤러(17)로부터 이차 전사 롤러(13)와 구동 롤러(10) 사이의 닙에 이르는 도중에는, 용지를 일단 정지시키는 레지스트 롤러 쌍(18)이 배치되어 있다.

이차 전사 롤러(13)와 구동 롤러(10) 사이의 닙의 위쪽에는, 정착 롤러(25) 및 가압 롤러(26) 등을 내장한 정착 장치(19)가 마련되어 있다. 정착 장치(19)의 위쪽에는, 용지를 외부로 배출하기 위한 배지 롤러 쌍(20)이 배치되어 있다. 배지 롤러 쌍(20)에 의해서 배출되는 용지는, 화상 형성 장치 본체의 상면을 안쪽으로 패이게 하여 형성한 배지 트레이(21) 상에 적재되도록 구성되어 있다.

전사 벨트 장치(8)와 급지 카세트(16) 사이에는, 폐토너를 수용하는 폐토너 수용기(22)가 배치되어 있다. 폐토너 수용기(22)의 입구부에는 벨트 클리닝 장치(14)로부터 뻗어 나온 도시하지 않는 폐토너 이송 호스가 접속되어 있다.

도 3은 상기 프로세스 유닛(1K)을 화상 형성 장치 본체로부터 떼어낸 후 혹은 상기 프로세스 유닛(1K)을 화상 형성 장치 본체에 장착하기 전의 상태를 도시하는 개략 구성도이다. 도 3에 도시하는 것과 같이, 프로세스 유닛은 하우징(23)을 포함한다. 하우징(23)은 수지의 사출 성형에 의해 형성되어 있다. 이 수지로서는, 예컨대, 폴리카보네이트 수지, 아크릴니트릴부타디엔스티렌 수지, 아크릴니트릴스티렌 수지, 스티렌 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리페닐렌옥사이드 수지, 폴리에테르테레프탈레이트 수지, 또는 이들의 얼로이 수지 등을 적용할 수 있다. 이 하우징(23) 내에, 상기 화상 담지체(2), 클리닝 수단(3), 대전 수단(4), 현상 수단(5) 등이 배치되어 있다. 상기 클리닝 수단이 본 발명의 클리닝 블레이드를 포함한다.

이어서, 프린터에 있어서의 화상 형성 동작을 설명한다.

도시하지 않는 조작부 등으로부터 프린트 실행의 신호를 수신하면, 대전 수단(4) 및 현상 롤러(5)에 소정의 전압 또는 전류가 순차 소정의 타이밍에 인가된다. 마찬가지로, 노광 장치 및 제전 램프 등에도 소정의 전압 또는 전류가 순차 소정의 타이밍에 인가된다. 이것과 동기하여, 구동 수단으로서의 감광체 구동 모터(도시되지 않음)에 의해 감광체(2)가 도면에서 화살표 방향으로 회전 구동된다.

감광체(2)가 도면에서 화살표 방향으로 회전하면, 우선, 감광체 표면이 대전 수단(4)에 의해서 소정의 전위로 대전된다. 이후, 도시하지 않는 노광 장치로부터 화상 신호에 대응한 빛(L)이 감광체(2)에 조사된다. 빛(L)이 조사된 감광체(2) 부분으로부터 제전되어 정전 잠상이 형성된다.

정전 잠상이 형성된 감광체(2)가 현상 수단(5)과의 대향부에서, 현상 롤러 상에 형성된 현상제의 자기 브러시로 감광체(2) 표면을 미끄러져 문지른다. 이 때, 현상 롤러 상의 마이너스 대전 토너는, 현상 롤러에 인가된 소정의 현상 바이어스에 의해서 정전 잠상 측으로 이동하여 토너상을 형성한다 (현상). 이와 같이, 본 실시형태에서는, 감광체(2) 상에 형성된 정전 잠상이 음극성으로 대전된 토너에 의해 반전 현상된다. 본 실시형태에서는, N/P형(전위가 낮은 곳에 토너가 부착되도록 하는 네거티브-포지티브형)의 비접촉 대전 롤러 방식을 이용한 예에 관해서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

감광체(2) 상에 형성된 토너상은, 도시하지 않는 급지부로부터 상측 레지스트 롤러와 하측 레지스트 롤러와의 대향부를 거쳐, 감광체(2)와 전사 수단으로서의 전사 장치와의 사이에 형성되는 전사 영역에 급지되는 전사지에 전사된다. 이 때, 전사지는 상측 레지스트 롤러와 하측 레지스트 롤러와의 대향부에서 화상 선단과 동기를 취하여 공급된다. 전사지에의 전사시에는 소정의 전사 바이어스가 인가된다. 토너상이 전사된 전사지는 감광체(2)로부터 분리되어, 도시하지 않는 정착 수단으로서의 정착 장치에 반송된다. 정착 장치를 통과함으로써, 열과 압력의 작용으로 토너상이 전사지 상에 정착된다. 전사지는 기기 밖으로 배출된다.

한편, 전사 후의 감광체(2)의 표면은, 클리닝 수단(3)에 의해 전사 후의 잔류 토너가 제거되고, 전사 후의 감광체(2)의 표면 상의 전하가 제전 램프에 의해 제거된다.

본 프린터에 있어서는, 화상 담지체와, 적어도 상기 화상 담지체 표면에 부착되는 비전사 잔류 토너를 제거하도록 구성된 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 수단을 일체로 지지하여, 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈이 가능한 프로세스 카트리지로 할 수 있다. 도 3에 있어서, 화상 담지체(감광체)(2)와, 프로세스 수단으로서 클리닝 수단(3), 대전 수단(4), 현상 수단(5) 등이 하우징(23)에 수용되어 있고, 프로세스 카트리지로서 장치 본체로부터 일체적으로 착탈 가능하게 되어 있다. 본 실시형태에서는, 프로세스 카트리지로서 감광체(2)와 프로세스 수단을 일체적으로 교환하도록 되어 있다. 그러나, 감광체(2), 클리닝 수단(3), 대전 수단(4), 현상 수단(5)과 같은 각각의 단위로 새로운 것과 교환하는 구성이라도 좋다.

본 발명은 하기 [1]의 클리닝 블레이드의 제조 방법에 관한 것이며, 다음 [2]~[8]도 실시형태로서 포함한다.

[1] 적어도 스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법:

[2] 상기 단계(3)에 이용하는 상기 세정용 용제의 SP값이 8.0 이상 11.5 이하인 상기 [1]에 기재한 클리닝 블레이드의 제조 방법.

[3] 상기 단계(3)에 이용하는 상기 세정용 용제의 20℃에 있어서의 점도가 0.9 [mPa·s] 이상인 상기 [1] 또는 [2]에 기재한 클리닝 블레이드의 제조 방법.

[4] 상기 단계(3)에 이용하는 상기 세정용 용제의 20℃에 있어서의 증기압이 15 [kPa] 이하인 상기 [1]~[3] 중 어느 것에 기재한 클리닝 블레이드의 제조 방법.

[5] 상기 단계(3)에 이용하는 상기 세정용 용제가 환상 구조를 갖는 화합물을 포함하는 상기 [1]~[4] 중 어느 것에 기재한 클리닝 블레이드의 제조 방법.

[6] 상기 단계(3)에 있어서, 상기 탄성 블레이드 예비 형성체의 함침 부분을 상기 세정용 용제에 침지하는 침지 시간이 20초 이내인 상기 [1]~[5] 중 어느 것에 기재한 클리닝 블레이드의 제조 방법.

[7] 적어도 스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드로서, 상기 탄성 블레이드는 폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에, (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물이 함침되어, 자외선 경화된 함침 부분을 포함하고, 상기 함침 부분의 수평면과 수직면에서 선단 능선부로부터 20[㎛]의 거리에 있는 위치에서의 표면에서 측정한 마텐스 경도의 길이 방향에 있어서의 불균일이 35[%] 이하인 클리닝 블레이드.

[8] 화상 담지체;

상기 화상 담지체 표면을 대전하도록 구성된 대전 수단;

대전한 상기 화상 담지체 표면에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 잠상 형성 수단;

상기 화상 담지체 표면에 형성된 상기 정전 잠상을 현상하여 토너상을 형성하도록 구성된 현상 수단;

상기 화상 담지체 표면의 상기 토너상을 전사체에 전사하도록 구성된 전사 수단; 및

상기 화상 담지체 표면에 접촉하여, 상기 화상 담지체 표면에 부착되는 비전사 잔류 토너를 클리닝하도록 구성된 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 수단

을 구비한 화상 형성 장치로서,

상기 클리닝 블레이드가 상기 [7]에 기재한 클리닝 블레이드인 화상 형성 장치.

[9] 화상 담지체; 및

적어도 상기 화상 담지체 표면에 부착되는 비전사 잔류 토너를 제거하도록 구성된 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 수단

을 포함하는 프로세스 카트리지로서,

화상 담지체와 클리닝 수단이 일체로 지지되고,

프로세스 카트리지가 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈이 가능하며,

클리닝 블레이드가 상기 [7]에 기재한 클리닝 블레이드인 프로세스 카트리지.

실시예

이어서, 본 출원인 등이 실시한 실시예를 들어 본 발명에 관해서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 하등 한정되는 것이 아니다.

이하에서 "부"는 특별히 명시하지 않는 한 "질량부"를 나타낸다.

실시예 1~14 및 비교예 1~4

[탄성 블레이드 예비 형성체]

일본 특허공개 제2011-141449호 공보의 참고예로서 기재된, 단층의 클리닝 블레이드의 제작 방법을 참조하고, p-MDI(48.56 질량부)와, PCL210N(직쇄상 글리콜을 개시제로 하여 생성된 폴리카프로락톤디올, 수평균 입경 1000; 다이셀사(Daicel Corporation)에서 입수)(51.44 질량부)로 미리 프리폴리머를 제조했다. 이 프리폴리머, PCL210N(40.82 질량부), 가교제인 트리메틸올프로판(3.34 질량부), 및 쇄연장제인 1,4-부탄디올(5.22 질량부)을 혼합하여 폴리우레탄 원액을 제조했다. 이 폴리우레탄 원액을, 원심 성형법에 의해 평균 두께 1.8 mm, 11.5 mm×32.6 cm 크기의 스트립 형상의 탄성 블레이드 예비 형성체를 형성했다.

얻어진 탄성 블레이드 예비 형성체의 JIS-A 경도는 68도이고 반발 탄성은 30%였다.

탄성 블레이드 예비 형성체의 경도는, 고분시게이키사(Kobunshi Keiki Co., Ltd.) 제조 마이크로 고무 경도계 MD-1을 이용하여, JIS K6253에 준하여 측정했다.

탄성 블레이드 예비 형성체의 반발 탄성은, 도요세이키세이사쿠쇼(Toyo Seiki Seisaku-Sho Ltd.) 제조 No. 221 리질리언스(resilience) 테스터를 이용하여, JIS K6255에 준하여 측정했다. 시료는 두께 4 [mm] 이상이 되도록 약 2 [mm]의 시트를 중첩시킨 것으로 했다.

[함침 재료]

함침 처리에 이용하는 자외선 경화성 조성물로서는, 이하의 경화성 조성물 1~3을 이용했다.

<경화성 재료(함침 재료) 1>

자외선 경화성 수지: 트리시클로데칸디메탄올디아크릴레이트(신나카무라케미칼사(Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 제조, 상품명: A-DCP, 작용기 수 2, 분자량 304) (80 부)

중합 개시제: 치바스페셜티케미칼즈사, 이르가큐어 184 (5 부)

용매: 시클로헥사논 (15 부)

<경화성 재료(함침 재료) 2>

자외선 경화성 수지: 1,3-아다만탄디메탄올디아크릴레이트(이데미쓰고산사(Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 제조, X-A-201, 작용기 수 2, 분자량 304) (50 부)

용매: 시클로헥사논 (45 부)

<경화성 재료(함침 재료) 3>

자외선 경화성 수지: 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(다이셀사이테크사(Daicel-Cytec Company, Ltd.) 제조, PETIA, 작용기 수 3, 분자량 298) (50 부)

용매: 시클로헥사논 (45 부)

상기 탄성 블레이드 예비 형성체의 화상 담지체 접촉부가 되는 선단 능선부에, 표 2에 나타내는 각각의 경화성 재료(함침 재료)를 함침시켰다. 함침 범위는 도 1b의 부호 62d에 나타내는 것과 같이, 탄성 블레이드의 선단 능선부를 포함하는 하단이다. 하단을 2 mm의 깊이로 각각의 경화성 재료(함침 재료)에 침지시켜, 함침시켰다. 함침 시간은 20분간이고, 온도는 24℃에서 행했다.

함침 처리 후의 잔류물 제거 단계로서는, 실시예 1~14에서는 용제에의 침지, 비교예 1~3에서는 용제에 의한 닦아내기, 비교예 4에서는 용제를 사용하지 않는 마른걸레질을 실시했다.

[세정용 용제]

실시예 1~14의 세정용 용제로서는, 이하의 용제 1~13을 이용했다. 함침한 블레이드를 24℃에서 용제에 침지시켰다. 침지 시간은, 실시예 1~13에서는 20초, 실시예 14에서는 1분으로 했다.

<용제 1>

시클로헥산(간토가가쿠(Kanto Kagaku) 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 2>

시클로헥사논(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 3>

1-메톡시-2-프로판올(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 4>

1-부탄올(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 5>

메틸에틸케톤(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 6>

톨루엔(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 7>

크실렌(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.(크실렌은 오르토, 메타, 파라체의 혼합물을 사용; 이하는 오르토체를 나타낸다.)

<용제 8>

아세트산부틸(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 9>

테트라히드로푸란(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 10>

아세톤(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 11>

에탄올(간토가가쿠 제조)

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 12>

디에틸에테르

구조를 이하에 나타낸다.

<용제 13>

에틸렌글리콜

구조를 이하에 나타낸다.

[닦아내기용 용제]

비교예 1~3의 닦아내기용 용제로서는, 이하의 용제 1~3을 이용했다. BEMCOT(아사히가세이사(Asahi Kasei Corporation) 제조)에 용제를 스며들게 하여, 블레이드의 함침 부분의 잔류물을 닦아냈다.

<용제 1>

메틸에틸케톤(간토가가쿠 제조)

구조는 상기한 것과 같다.

<용제 2>

톨루엔(간토가가쿠 제조)

구조는 상기한 것과 같다.

<용제 3>

에탄올(간토가가쿠 제조)

구조는 상기한 것과 같다.

표 1에 각 용제의 특성치를 나타낸다.(증기압은 간토가가쿠사의 MSDS의 값을 나타낸다.)

기재된 바와 같이, 디핑 코팅법에 의해 각 경화성 재료에 의한 가교 구조를 형성했다. 실시예 1~14에서, 침지 단계는, 구체적으로는, 상기 탄성 블레이드 예비 형성체에 각각의 경화성 재료(함침 재료) 1~3을 이용하여 24℃에서 20분간 함침한 후, 상기 세정용 용제에 24℃에서 20초간(실시예 1~13) 또는 1분간(실시예 14) 침지 세정했다. 세정 후에는 표면에 남은 용제를 스펀지로 닦아내어, 자외선 노광(140 [W/cm]×5 [m/min]×5 패스)을 행했다. 이후, 열건조기를 이용하여 챔버 내부 온도 100℃에서 15분간 건조했다.

비교예 1~3에서는, 경화성 재료(함침 재료) 1~2를 이용하여 24℃에서 20분간 함침한 후, 닦아내기용 용제를 BEMCOT(아사히가세이사 제조)에 스며들게 하고, 블레이드의 함침 부분의 잔류물을 블레이드의 길이 방향으로 닦아내어, 자외선 노광(140 [W/cm]×5 [m/min]×5 패스)을 행했다. 이후, 열건조기를 이용하여 챔버 내부 온도 100℃에서 15분간 건조했다.

비교예 4에서는, 경화성 재료 2를 이용하여 24℃에서 20분간 함침한 후, BEMCOT(아사히가세이사 제조)로 블레이드의 함침 부분의 잔류물을 블레이드의 길이 방향으로 마른걸레질하여, 자외선 노광(140 [W/cm]×5 [m/min]×5 패스)을 행했다. 이후, 열건조기를 이용하여 챔버 내부 온도 100℃에서 15분간 건조했다.

얻어진 탄성 블레이드의 함침 부분의 수평면과 수직면에서 선단 능선부로부터 20[㎛]의 거리에 있는 위치에서의 표면에서 측정한 마텐스 경도의 길이 방향에 있어서의 불균일을 다음과 같이 측정했다.

구체적으로는, 탄성 블레이드의 화상 담지체에 접촉하는 변(즉, 선단 능선부)을 5등분한 점의 5 곳에 관해서, 탄성 블레이드 함침 부분의 선단 능선부로부터 수평면과 수직면에서 20 ㎛의 거리에 있는 위치의 각각 5 곳(즉, 합계 10 곳)에 관해서 표면에서 마텐스 경도를 측정했다. 길이 방향에 있어서의 마텐스 경도의 불균일의 값은, 수평면과 수직면 각각 5점의 평균을 구하여, 그 평균치로부터 최대로 몇 % 변동되었는지 구하여 얻어졌다.

결과를 표 2에 나타낸다. 표 2에 기재한 경도 불균일은, 수평면과 수직면 각각의 최대의 변동이 더 큰 쪽을 나타내고 있다. 경도는 피셔테크놀로지사(Fischer Technology Pte. Ltd.) 제조 미소 경도 시험기 FISCHERSCOPE HM2000을 이용하여, 선단 능선부에서부터 20 ㎛인 부위에 있어서, 블레이드의 표면에, 압입 하중 2 mN, 압입 시간 10 s로 측정했다.

블레이드 표면의 잔류물의 유무:

키엔스(Keyence Corporation) 제조 현미경 VHX-100을 이용하여 관찰하여, 블레이드 표면의 코팅액의 잔사라고 생각되는 잔류물의 유무를 확인하여, 다음과 같이 판단했다.

없음: 선단 능선부에 잔류물이 전혀 없고 플랫 상태

적음: 선단 능선부의 일부에 잔류물이 남아 있는 상태

많음: 선단 능선부의 전역에 잔류물이 남아 있는 상태

이어서, 실시예를 행한 화상 형성 장치의 구성에 관해서 설명한다.

얻어진 탄성 블레이드를 리코(Ricoh Company, Ltd.) 제조 컬러 복합기 IMAGIO MP C5001에 탑재할 수 있는 판금 홀더에 접착제에 의해 고정하여, 프로토타입의 클리닝 블레이드로 했다. 이것을 마찬가지로 리코 제조 컬러 복합기 IMAGIO MP C5001(도 2와 같은 구성)에 부착하여, 실시예 1~14, 비교예 1~4의 화상 형성 장치를 제작했다. 클리닝 블레이드는, 소정의 선단 잠식량과 부착 각도에 따라 선압과 클리닝각을 설정하여 부착했다. 윤활제 도포 장치는 떼어냈다.

평가에는 중합법에 의해 제작한 토너를 이용했다. 토너의 물성은 다음과 같다.

토너 모체:

원형도 0.98

평균 입경 4.9 [㎛]

외첨제 :

소입경 실리카 (1.5 부)(클라리안트 아게(Clariant AG) 제조 H2000)

소입경 산화티탄 (0.5 부)(테이카(Tayca Corporation) 제조 MT-150AI)

대입경 실리카 (1.0 부)(덴카(Denka Company Limited) 제조 UFP-30H)

외첨제의 배합량은 토너 모체 100 부에 대한 배합량이다.

평가는, 실험실 환경: 21 [℃] 및 65 [%RH], 통지 조건: 화상 면적율 5% 차트를 3 프린트/작업으로, 10,000장(A4 가로)에서 행했다.

[평가 항목]

평가시 화상:

종대(縱帶) 패턴(종이 진행 방향에 대하여) 43[mm] 폭, 3본 차트

출력 20장(A4 가로)

토너 빠져나감 평가:

클리닝 블레이드 직후의 감광체 표면 위를 테이프로 전사하고, 토너 등의 유무를 확인하여, 다음과 같이 판단했다. 평가는, 초기(10장 출력 후)에 상기 화상을 20장 출력했을 때와, 10,000장 출력 후에 상기 화상을 20장 출력했을 때에 행했다.

A: 평가 초기, 10,000장 출력 후 모두 빠져나감 없음

B: 평가 초기는 빠져나감이 없지만, 10,000장 출력 후에 빠져나감 있음

C: 평가 초기에 빠져나감 있음

화상 상 클리닝 불량:

10,000장의 출력을 행한 후, 종대 패턴(종이 진행 방향에 대하여) 43 mm 폭, 3본 차트의 평가시 화상(A4 사이즈 가로)을 20장 출력한 후의 출력 화상을 눈으로 관찰하여, 이하의 기준으로 클리닝성을 평가했다. 이상 화상이란, 인쇄 화상에 줄 또는 띠 형상으로 나타나는 화상이나 흰 점 화상을 의미한다.

A: 이상 화상 없음

C: 이상 화상 있음

실시예 및 비교예의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2의 결과로부터, 본 발명에서는, 탄성 블레이드 예비 형성체의 화상 담지체 접촉부에 자외선 경화성 조성물을 함침한 후의 표면의 잔류물 제거 단계를, 용제에 의한 닦아내기가 아니라 세정용 용제에 침지함으로써 행하면, 블레이드의 길이 방향의 경도 불균일이 크게 저감되는 것이 확인되었다. 또한, 세정용 용제의 SP값이 8.0 이상 11.5 이하라면, (메트)아크릴레이트 화합물과의 상용성도 양호하고, 잔류물도 없이 표면을 세정할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 20℃에 있어서의 점도가 0.9 [mPa·s] 이상, 또한 증기압이 15 [kPa] 이하이면서 환상 구조를 갖는 용제를 이용함으로써, 함침한 자외선 경화성 조성물의 추출이 억제되고, 경도 불균일도 더욱 저감되는 것이 분명하게 되었다. 세정의 침지 시간이 1분이면 경도가 저하하기 때문에 토너 빠져나감이 약간 발생한다고 생각되지만, 20초라면 고경도이면서 경도 불균일을 억제할 수 있다.

1K: 프로세스 유닛(블랙), 1C: 프로세스 유닛(시안), 1M: 프로세스 유닛(마젠타), 1Y: 프로세스 유닛(옐로), 2: 화상 담지체(감광체), 3: 클리닝 수단, 4: 대전 수단, 5: 현상 수단(현상 롤러), 6: 토너 저장부, 7: 노광기, 8: 전사 벨트 장치, 9: 일차 전사 롤러, 10: 구동 롤러, 11: 텐션 롤러, 12: 중간 전사 벨트, 13: 이차 전사 롤러, 14: 벨트 클리닝 장치, 15: 클리닝 백업 롤러, 16: 급지 카세트, 17: 급지 롤러, 18: 레지스트 롤러 쌍, 19: 정착 장치, 20: 배지 롤러 쌍, 21: 배지 트레이, 22: 폐토너 수용기, 23: 하우징, 25: 정착 롤러, 26: 가압 롤러, 62: 클리닝 블레이드, 62a: 선단면(수평면), 62b: 선단 능선부의 수직면, 62c: 선단 능선부, 62d: 함침 범위, 123: 화상 담지체, 621: 홀더, 622: 탄성 블레이드

Claims

스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드의 제조 방법으로서,
(1) 폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체를 제조하는 단계;
(2) 탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 함침시키는 단계;
(3) 탄성 블레이드 예비 형성체의 함침 부분을 세정용 용제에 침지하여, 함침 부분의 표면에 잔류하고 있는 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 제거하는 단계; 및
(4) 탄성 블레이드 예비 형성체에 함침한 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물을 경화시켜 탄성 블레이드를 제조하는 단계
를 포함하는, 클리닝 블레이드의 제조 방법.
제1항에 있어서, 단계(3)에 이용하는 세정용 용제는 SP값이 8.0 이상 11.5 이하인, 클리닝 블레이드의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(3)에 이용하는 세정용 용제는 20℃에서의 점도가 0.9 [mPa·s] 이상인, 클리닝 블레이드의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(3)에 이용하는 세정용 용제는 20℃에서의 증기압이 15 [kPa] 이하인, 클리닝 블레이드의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(3)에 이용하는 세정용 용제가 환상 구조를 갖는 화합물을 포함하는 것인 클리닝 블레이드의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(3)에서 탄성 블레이드 예비 형성체의 함침 부분을 세정용 용제에 침지하는 침지 시간이 20초 이내인, 클리닝 블레이드의 제조 방법.
스트립 형상의 탄성 블레이드를 포함하는 클리닝 블레이드로서,
탄성 블레이드는, (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 자외선 경화성 조성물이 함침되어 자외선으로 경화된 함침 부분을 포함하고, 함침 부분이 폴리우레탄 고무로 형성된 탄성 블레이드 예비 형성체의 적어도 화상 담지체 접촉부에 있으며,
탄성 블레이드는, 함침 부분의 수평면과 수직면에서 탄성 블레이드의 선단 능선부로부터 20 [㎛]의 거리에 있는 위치에서의 탄성 블레이드의 표면에서 측정한 마텐스 경도에 있어 탄성 블레이드의 길이 방향에 있어서의 불균일이 35 [%] 이하인, 클리닝 블레이드.
화상 담지체;
화상 담지체 표면을 대전하도록 구성된 대전 수단;
대전한 화상 담지체 표면에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 잠상 형성 수단;
화상 담지체 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하여 토너상을 형성하도록 구성된 현상 수단;
화상 담지체 표면의 토너상을 전사체에 전사하도록 구성된 전사 수단; 및
화상 담지체 표면에 접촉하여 화상 담지체 표면에 부착되는 비전사 잔류 토너를 클리닝하도록 구성된 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 수단
을 포함하는 화상 형성 장치로서,
클리닝 블레이드가 제7항에 따른 클리닝 블레이드인 화상 형성 장치.
화상 담지체; 및
적어도 화상 담지체 표면에 부착되는 비전사 잔류 토너를 제거하도록 구성된 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 수단
을 포함하는 프로세스 카트리지로서,
화상 담지체와 클리닝 수단이 일체로 지지되고,
프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 본체에 대하여 착탈이 가능하며,
클리닝 블레이드가 제7항에 따른 클리닝 블레이드인 프로세스 카트리지.