JP2012137582A - 電子写真機器用クリーニングブレード - Google Patents
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Abstract
【課題】相手部材との当接部に高温下でめくれが発生しにくく、局部的な摩耗や、欠け等も発生し難く、良好な画像が得られる電子写真機器用クリーニングブレードを提供する。
【解決手段】相手部材と当接する当接部4を有するブレード部2を備え、前記当接部4に、複数の所定長さのスリット状凹部5が前記ブレード部4のエッジ長手方向に所定間隔で一列に配列されてなるスリット列6を、前記エッジ長手方向と並列に複数列設けて、電子写真機器用クリーニングブレード1を構成した。
【選択図】図3
【解決手段】相手部材と当接する当接部4を有するブレード部2を備え、前記当接部4に、複数の所定長さのスリット状凹部5が前記ブレード部4のエッジ長手方向に所定間隔で一列に配列されてなるスリット列6を、前記エッジ長手方向と並列に複数列設けて、電子写真機器用クリーニングブレード1を構成した。
【選択図】図3
Description
本発明は、電子写真方式を利用して画像を形成する複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真機器に用いられ、感光体外周面に残留するトナーを除去するためのクリーニングブレードに関するものである。
電子写真機器は、感光体ドラムの外周面を帯電させてトナー像を形成し、紙等の被転写体に転写することで画像形成を行うものである。電子写真機器においてトナー像の転写を行った後、感光体ドラムの外周面上に残留するトナーは、クリーニングブレードを感光体ドラムの外周面に摺接させることで感光体ドラムから除去され、廃トナーボックス等に集められる。
クリーニングブレードは、ウレタンゴム等の弾性体から形成されたブレード部が金属等からなるホルダ部に支持されて構成されている。従来、ブレード部は、感光体等の相手部材と当接する部分は、Rzが1μm以下の鏡面に形成されていた。
しかしながら、上記従来のクリーニングブレードは、一般にブレード部の表面が鏡面であると、相手部材との接触面積が大きく、高温下でめくれ、鳴きが発生し易いという問題があった。また、上記従来のクリーニングブレードは、相手部材との摩擦力が大きく、スティックスリップ現象のストロークが大きくなるという問題があった。クリーニングブレードのスティックスリップが大きくなると、特に球状の重合トナーを用いた電子写真システムにおいて、トナーすり抜けが発生し易くなるという問題がある。
上記問題を解決するために、ブレード部の相手部材との当接部に線状の溝を設けたクリーニングブレードが公知である(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら上記従来のクリーニングブレードは、溝がエッジの先端と平行に均一に形成されているため、ドラムの回転によってゴムが引張られた際に、応力が集中し易く、局部的な摩耗や、欠け等が発生し易いということが判明した。
また、上記の摩耗や欠けの問題を解決するために、ブレード部の当接面に粗さを設けることや、溝をエッジと交差する方向に形成すること等が考えられる。しかし、クリーニングブレードの相手部材との当接面に粗さを形成したり、溝をエッジ長手方向と交差する方向に形成した場合、トナーすり抜けが発生し易くなって、画像の不具合が発生してしまうという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、相手部材との当接部に高温下でめくれが発生しにくく、局部的な摩耗や、欠け等も発生し難く、良好な画像が得られる電子写真機器用クリーニングブレードを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係る電子写真機器用クリーニングブレードは、相手部材と当接する当接部を有するブレード部を備えるクリーニングブレードであって、前記当接部に、複数の所定長さのスリット状凹部が前記ブレード部のエッジ長手方向に所定間隔で一列に配列されてなるスリット列が、前記エッジ長手方向と並列に複数列設けられていることを要旨とするものである。
本発明の電子写真機器用クリーニングブレードにおいて、前記スリット状凹部が、隣接するスリット列における前記エッジ長手方向の位置が異なるように形成されていることが好ましい。
本発明の電子写真機器用クリーニングブレードにおいて、前記スリット状凹部が、長さ0.5〜10mm、幅7〜20μm、深さ5〜20μmであり、隣接する前記スリット列の間隔が7〜25μmであることが好ましい。
本発明の電子写真機器用クリーニングブレードにおいて、前記ブレード部が、JIS−A硬度65〜80°のポリウレタンゴムからなることが好ましい。
本発明の電子写真機器用クリーニングブレードにおいて、前記ブレード部が、MDI系イソシアネートとポリブチレンアジペートからなるポリウレタンを主体とするポリウレタンゴムからなることが好ましい。
本発明の電子写真機器用クリーニングブレードにおいて、前記スリット状凹部は、該スリット状凹部に対応する表面凹凸が形成された型を用いて、前記ブレード部の表面に転写されて形成されたものであることが好ましい。
本発明に係る電子写真機器用クリーニングブレードは、前記ブレード部の当接部に、複数の所定長さのスリット状凹部が前記ブレード部のエッジ長手方向に所定間隔で一列に配列されてなるスリット列が、前記エッジ長手方向と並列に複数列設けられているため、相手部材との当接部の柔軟性と耐久性が優れ、高温下でめくれが発生しにくく、局部的な摩耗や、欠け等も発生し難く、良好な画像が得られる優れた特性を有している。
以下、本実施形態に係る電子写真機器用クリーニングブレードについて詳細に説明する。図1は本発明の電子写真機器用クリーニングブレードの一例として電子写真複写機用クリーニングブレードを示す外観斜視図であり、図2は、クリーニングブレードが感光体ドラムに摺接している状態を示す説明図である。図1及び図2に示す電子写真機器用クリーニングブレード1(以下、単にクリーニングブレードということもある)は、相手部材である電子写真複写機内の感光体ドラム10の表面と当接して、そこに残留するトナー等を掻き落とすためのブレード部2と、該ブレード部2に接合され、該ブレード部2を保持し、電子写真複写機に取付けるための金属金具等からなるホルダ部3とから構成されている。
ブレード部2は、図1に示すように型細長い平板状の直方体の形状を有する。またブレード部2は、ポリウレタンゴムの注型成型により形成されている。ブレード部2の長手方向の一面の平板面2aが、感光体ドラム10との当接面である。そしてブレード部2の平板面2aの一方の端部が、感光体ドラム10の外周面に摺接せしめられる当接部4として形成されている。ブレード部2の当接部4に、複数個のスリット状凹部5が設けられている。
また図1に示すように、ブレード部2の平板面2aの他方の端部は、ホルダ部3に取り付けるための取付け部として形成されている。尚、図1のクリーニングブレード1は、ブレード部2の平板面2aに当接部4が形成されているが、端面2bを当接面として、端面2bの端部に当接部を形成してもよい。
図3は、図1のブレード部の当接部を拡大して示した平面図であり、図4(a)は図3のA−A線断面図であり、図4(b)は図3のB−B線断面図である。図3に示すように、ブレード部2の当接部4には、ブレード部2のエッジ長手方向(図1,図3中、矢印Eで示す)に所定の長さ、幅、深さに形成された、複数個のスリット状凹部5が設けられている。スリット状凹部5は、複数のスリット状凹部5、5、5が、エッジ長手方向Eに所定の間隔で一列に配列されてスリット列6として形成されている。
更にスリット列6は、ブレード部2のエッジ長手方向Eと平行な方向に、所定間隔を持って並列に、複数本設けられている。図3では、スリット列6を2列形成した例を示した。
このようにクリーニングブレード1は、ブレード部2の当接部4に複数のスリット状凹部5が配列されたスリット列6が、複数列設けられていることにより、当接部にスリット状凹部が形成されてないブレード部と比較して、感光体ドラムと接触した際の高温下でのめくれ現象や鳴きを良好に防止でき、スティックスリップ現象によるトナーのすり抜けが防止でき、ブレード部自身の摩耗、破断、欠け等が防止できる。
ブレード部2に形成されている1つのスリット列6は、エッジ長手方向の全幅にわたる1本の溝と異なり、スリット状凹部5同士の間が非スリット部分として形成されている。このスリット列6は、前記特許文献1等に記載されているような1本の溝と比較して、スリット状凹部の間の非スリット部分を有することから、当接部の強度が高くなって、摩耗や欠けを良好に防止できる。
図3に示すように隣接するスリット列6、6において、その長手方向に配列されているスリット状凹部5は、長手方向の位置が異なるように配置されている。隣接するスリット列6、6では、スリット状凹部5の配置が、エッジ長手方向Eに所定の長さだけずらした状態に形成されている。すなわち、特定のスリット列6のスリット状凹部5が形成されていない非スリット部分に、隣接するスリット列6のスリット状凹部5が位置するようになっている。
このようにスリット状凹部5が、隣接するスリット列6において長手方向の位置が異なるように形成されていると、スリット列6の非スリット部分をすり抜けたトナーは、次のスリット列6のスリット状凹部5で掻き取られるので、トナーのすり抜けを更に良好に防止出来る。
図5は、本発明のブレード部の他の例を示す平面図である。図5に示すようにブレード部2の当接部4のスリット状凹部5は、隣接するスリット列6、6において、エッジ長手方向の位置が同じ位置になるように、配設してもよい。
図3に示すように、上記スリット状凹部5の長さLは、0.5〜10mmに形成するのが好ましい。スリット状凹部5の長さLが、0.5mm未満では、凹部を形成した効果が十分得られない恐れがあり、10mmを超えると、応力が集中し易くなって、局部的な摩耗や欠けが発生し易くなる恐れがある。
スリット状凹部の長さLは、全てのスリット状凹部5を同じ長さに形成しても良いし、異なるようにしても良い。スリット状凹部の長さを異なるように形成する場合、1つのスリット列6の全部のスリット状凹部5が同じで長さであっても良いし、異なる長さでもいずれでもよい。また隣接するスリット列6で、スリット状凹部の長さが異なるようにしても良い。
上記スリット状凹部5の幅Wは、7〜20μmに形成するのが好ましい。スリット状凹部の幅Wが、7μm未満では、相手部材との接触面積が増加し、スティックスリップによる鳴きが発生する恐れがあり、20μmを超えると、クリーニング不良となる恐れがある。
図4(a)、(b)に示すように、上記スリット状凹部5の深さDは、5〜20μmに形成するのが好ましい。スリット状凹部5の深さDが、5μm未満では鳴きが発生する恐れがあり、20μmを超えると、ブレードの欠けが発生する恐れがある。
図3に示すように、1本のスリット列6における、スリット状凹部5同士の長手方向の間隔Sは、0.2〜5mmに形成するのが好ましい。スリット状凹部4の間隔が0.2mm未満では、ブレードの欠けが発生する恐れがあり、5mmを超えると鳴きが発生する恐れがある。
複数のスリット列6、6は、ブレード部2のエッジ長手方向Eと平行に並列に設けられている。隣接するスリット列6の間隔である複数のスリット列6、6のピッチPは、7〜25μmに形成するのが好ましい。スリット列6のピッチPが、7μm未満では、クリーニング不良となる恐れがあり、25μmを超えると、鳴きが発生する恐れがある。
スリット列6の列数は、上記のスリット状凹部5の好ましい幅や、スリット列6の好ましいピッチ等に応じて、適宜、形成することができる。スリット列6の列数は、5〜30本であるのが、欠け発生防止及び鳴き発生防止の観点から好ましい。
図3に示すように、ブレード部2において当接部4を形成する範囲Tは、複数のスリット状凹部5から構成されるスリット列6が並列に配置されている範囲である。この当接部4の形成範囲Tは、ブレード部2のエッジから内側に、0.2〜2mmの幅で形成するのが好ましい。当接部4が、上記範囲内に形成されていると、相手部材との接触部すべてにスリットを設定でき、スリットを設ける効果がさらに大きくなる。
ブレード部2は、感光体ドラム10の外周面に残留するトナーを除去可能であり、感光体ドラム10と接触した際に、感光体ドラム10を損傷させない適度な硬度を備え、適度な耐摩耗性を有する弾性体が用いられる。このようなブレード部2の材料としては、ポリウレタンゴムを用いることが好ましい。ブレード部2を構成するポリウレタンゴムは、ポリウレタン組成物を反応させて硬化させた硬化物である。
ブレード部2は、JIS−A硬度が65〜80のポリウレタンゴムから形成するのが好ましい。ブレード部2のポリウレタンゴムのJIS−A硬度が65未満の場合、硬度が低すぎて、クリーニングによるゴムの摩耗が大きくなる恐れがあり、スリット状凹部の消失による鳴きやめくれ等の不具合が発生しやすくなる。またブレード部2のポリウレタンゴムのJIS−A硬度が80超である場合、硬度が高くなりすぎて、ドラム感光体10の削れが多くなり、ドラム感光体10の寿命が短くなる等の恐れがある。
ブレード部2のポリウレタンゴムの硬度を上記範囲に形成するには、ポリウレタン組成物の組成を適宜選択すればよい。以下、ブレード部2を構成するポリウレタン組成物について説明する。
ポリウレタン組成物は、ジイソシアネート又はトリイソシアネート等のポリイソシアネートとジオール又はトリオール等のポリオールからなる
上記ポリイソシアネートとしては、特に限定するものではなく、例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、3,3′−ビトリレン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートウレチジンジオン(2,4−TDIの二量体)、1,5−ナフチレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、カルボジイミド変性MDI、オルトトルイジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル等のジイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4′,4″−トリイソシアネート等のトリイソシアネート、ポリメリックMDI等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらポリイソシアネートのなかでも、耐摩耗性及びコストの観点から、MDI系イソシアネートが好適に用いられる。
上記ポリイソシアネートとともに用いられるポリオールとしては、特に限定するものではなく、例えば、ポリエステルジオール,ポリエステルトリオール等のポリエステルポリオール、ポリカプロラクトン,ポリカーボネート,ポリオキシテトラメチレングリコール,ポリオキシプロピレングリコール等のポリエーテルポリオール等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
上記ポリエステルポリオールとしては、多塩基性有機酸とポリオールとから製造され、水酸基を末端基とするヒドロキシルポリエステルポリオールが好適に用いられる。上記多塩基性有機酸としては、例えば、シュウ酸,コハク酸,グルタル酸,アジピン酸,ピメリン酸,スベリン酸,アゼライン酸,セバシン酸,イソセバシン酸等の飽和脂肪酸、マレイン酸,フマル酸等の不飽和脂肪酸、フタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸等の芳香族酸等のジカルボン酸、無水マレイン酸,無水フタル酸等の酸無水物、テレフタル酸ジメチル等のジアルキルエステル、不飽和脂肪酸の二量化によって得られるダイマー酸等があげられる。上記多塩基性有機酸とともに用いるポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキシレングリコール等のジオールや、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン等のトリオールや、ソルビトール等のヘキサオール等があげられる。
また、上記ポリエーテルポリオールとしては、環状エーテルの開環重合または共重合によって製造されるものが好適に用いられる。上記環状エーテルとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、α−メチルトリメチレンオキサイド、3,3′−ジメチルトリメチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキサミン等があげられる。
ポリオールのなかでも、耐摩耗性の観点から、ジカルボン酸とジオールとから得られるポリエステルポリオールが、好適に用いられる。ポリオールは、好ましくは、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンアジペート(PBA)、ポリヘキシレンアジペート、エチレンアジペートとブチレンアジペートの共重合体である。中でもPBAは、特に耐摩耗性が良好であることから、より好ましい。
上記ポリイソシアネートとともに用いられるポリオールの数平均分子量(Mn)は、1500〜3000の範囲が好ましく、特に好ましくは1500〜2500である。すなわち、上記ポリオールのMnが1500未満であると、得られるクリーニングブレードの物性が低下する傾向がみられ、逆にMnが3000を超えると、作業性が悪くなる傾向がみられるからである。
特にブレード部2のポリウレタンゴムは、MDI系イソシアネートとポリブチレンアジペートからなるポリウレタンを主体とするポリウレタン組成物を反応・硬化させたポリウレタンゴムであるのが、耐摩耗性、コスト等 の点から好ましい。
ポリウレタン組成物には、ポリイソシアネート、ポリオールに加えて、鎖延長剤、触媒、発泡剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤、充填剤、可塑剤、安定剤、離型剤等を適宜配合して用いることも可能である。
上記鎖延長剤としては、例えば、1,4−ブタンジオール(1,4−BD)、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン(TMP)、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、1,2,6−ヘキサントリオール等の、分子量300以下のポリオールがあげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
上記触媒としては、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)−ウンデセン−7(DBU)、1,5−ジアザビシクロ(4.3.0)−ノネン−5(DBN)、ジアザビシクロアミン塩、第三級アミン等のアミン系化合物、有機錫化合物等の有機金属化合物等があげられる。なかでも、DBU、DBNを触媒とし、その存在下で硬化させると、得られるクリーニングブレードは、低温でのクリーニング特性および高温での振動吸収特性に優れるようになり、永久歪みが小さくなるため好ましい。
上記第三級アミンとしては、例えば、トリエチルアミン等のトリアルキルアミン;N,N,N′,N′−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミン;ジメチルエタノールアミン等のアミノアルコール;エトキシル化アミン;エトキシル化ジアミン;ビス(ジエチルエタノールアミン)アジペート等のエステルアミン;トリエチレンジアミン(TEDA);N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン等のシクロヘキシルアミン誘導体;N−メチルモルホリン、N−(2−ヒドロキシプロピル)−ジメチルモルホリン等のモルホリン誘導体;N,N′−ジエチル−2−メチルピペラジン、N,N′−ビス−(2−ヒドロキシプロピル)−2−メチルピペラジン等のピペラジン誘導体等があげられる。
上記有機錫化合物としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキソエート)等のジアルキル錫化合物や、2−エチルカプロン酸第1錫、オレイン酸第1錫等があげられる。
ブレード部2は、所定の位置に当接部4のスリット状凹部5に対応する凹凸形状が形成された成形用金型に、ポリウレタンゴムを形成するための組成物(ポリウレタン組成物ということもある)を注入する注型成形により形成されている。注型成形は、具体的には、プレポリマー法、セミワンショット法、ワンショット法に準じて製造できる。なかでも、加工性に優れ、かつ耐久性も良くなるという観点から、セミワンショット法が好適に用いられる。
以下、ブレード部2をセミワンショット法で製造する方法について説明する。まず、上記ポリイソシアネートおよびポリオールを準備し、両者を適宜の配合割合で配合し、適宜の反応条件で反応させてウレタンプレポリマー(主剤液)を調製する。一方、上記ポリオールおよび特定の化合物、必要に応じて鎖延長剤、触媒等を準備し、これらを適宜の配合割合で配合し、適宜の混合条件で混合して硬化剤液を調製する。
次いで上記主剤液および硬化剤液を所定の割合で配合して混合しポリウレタン組成物とする。このポリウレタン組成物を、成形用金型内に注入して、反応硬化させる。そして、得られた硬化体を成形型から取り出し、所定の形状に加工する。このようにして、ポリウレタン組成物の硬化体からなるブレード部2が得られる。
ブレード部2の当接部4には、スリット状凹部5に対応する表面凹凸が形成された成形用金型の表面凹凸が、前記ブレード部の表面に転写されることで、複数のスリット状凹部5が並列に設けられた複数のスリット列6が形成されている。
上記ポリウレタン組成物におけるポリイソシアネートの配合量は、NCOインデックス(イソシアネートインデックス)が115以上となるように設定することが好ましく、特に好ましくはNCOインデックスが115〜130の範囲となるよう設定することである。なお、上記NCOインデックスとは、イソシアネート基と反応する水酸基を持つ原料成分の合計当量100に対するイソシアネートの当量を意味する。NCOインデックスや、硬化剤のジオールとトリオールの比などを適宜選択することで、ポリウレタンゴムのJISA硬度を調節することができる。
ブレード部2を注型成形する場合、端面2b側に長く伸びた板状体として形成し、前記端面部分で切断して、ブレード部2を形成してもよい。この場合、ブレード部2は、当接面である平板面2aが成形型の表面と接する成型面となり、上記端面2bが切断面として形成される。
このように、成型面が当接面(平板面2a)となるように成形を行う場合、ブレード部2の成形の際に、成形型の表面に形成されているスリット状凹部5に対応する形状の凹凸を、ブレード部2の当接面の所定の箇所に転写して当接部4を形成することができるので、当接部4のスリット状凹部5の形成を容易に行うことができる。
ブレード部2の寸法は、特に限定されるものではないが、通常、端面2bの短手方向の長さが2〜4mm程度であり、平板面2aの短手方向の長さが10〜20mm程度である。またエッジ長手方向Eの長さは、感光体ドラムの長さに応じて適宜長さに形成されるが、通常、230〜350mm程度である。
クリーニングブレード1のホルダ部3は、ホルダの強度確保のため金属板を短手方向(幅方向)に屈曲させて断面がL字状に形成されている。ホルダ部3は、例えば電気亜鉛メッキ鋼板等の金属板を曲げ加工やねじ穴を設ける加工等を施して所定の形状としたものを用いることができる。上記金属板の厚みは、1.2〜2mmが好ましい。
ブレード部2をホルダ部3に取り付けるには、ブレード部2の成形型にホルダ部3を所定の位置に配設してブレード部2と一体に成形する方法、ホルダ部3にねじ穴等を設けて、ブレード部2をねじ止めする方法、ブレード部2とホルダ部3を接着する方法等が挙げられる。
本発明のクリーニングブレード1は、コピー機、プリンター等の電子写真複写機用のクリーニングブレードとして用いられるものであり、特に、フルカラーLBP(レーザービームプリンター)用として好適に用いることができる。
以下、本発明の実施例、比較例を示す。本発明は、これら実施例に限定されるものではない。まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す各材料を準備した。
〔ポリオール〕
PBA:ポリブチレンアジペート、Mn:2000(日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン4010)
PEA:ポリエチレンアジペート、Mn:2000(日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン4040)
PCL:ポリカプロラクトンジオール、Mn:2000(ダイセル化学工業社製、プラクセル220)
PBA:ポリブチレンアジペート、Mn:2000(日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン4010)
PEA:ポリエチレンアジペート、Mn:2000(日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン4040)
PCL:ポリカプロラクトンジオール、Mn:2000(ダイセル化学工業社製、プラクセル220)
〔MDI〕
日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートMT
日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートMT
〔1,4−BD〕
三菱化学社製、1,4−ブタンジオール
三菱化学社製、1,4−ブタンジオール
〔TMP〕
広栄パーストープ社製、トリメチロールプロパン
広栄パーストープ社製、トリメチロールプロパン
〔触媒〕
トリエチレンジアミン(三共エアプロダクツ社製、DABCO)
トリエチレンジアミン(三共エアプロダクツ社製、DABCO)
実施例1
〔ポリウレタン組成物の調製〕
先ずポリウレタン組成物における主剤液(ウレタンプレポリマー)および硬化剤液を調製した。上記主剤液はMDIとPBAを用い、80℃にて1時間真空脱泡したPBA;44質量部にMDI;56質量部を添加した後、窒素雰囲気下で80℃×3時間の条件で反応させて調製して、末端にイソシアネート基を有するNCO含有量が17質量%の主剤液を得た。また、上記硬化剤液は、PBAを窒素雰囲気下で、150℃にて1時間加熱し、これに1,4−BD、TMPを6/4で混合し、更にアミン系触媒を配合し、窒素雰囲気下で80℃×1時間真空脱泡,脱水することにより、末端にヒドロキシル基を有するOH価210の硬化剤液を得た。
〔ポリウレタン組成物の調製〕
先ずポリウレタン組成物における主剤液(ウレタンプレポリマー)および硬化剤液を調製した。上記主剤液はMDIとPBAを用い、80℃にて1時間真空脱泡したPBA;44質量部にMDI;56質量部を添加した後、窒素雰囲気下で80℃×3時間の条件で反応させて調製して、末端にイソシアネート基を有するNCO含有量が17質量%の主剤液を得た。また、上記硬化剤液は、PBAを窒素雰囲気下で、150℃にて1時間加熱し、これに1,4−BD、TMPを6/4で混合し、更にアミン系触媒を配合し、窒素雰囲気下で80℃×1時間真空脱泡,脱水することにより、末端にヒドロキシル基を有するOH価210の硬化剤液を得た。
〔ブレード部の作製〕
先ず、表1に示す実施例1のスリット長さ、スリット幅、スリット深さ、スリットピッチのスリット状凹部の凹凸に対応する形状の凹凸が所定の位置に形成されているクリーニングブレード成形用金型を準備した。上記主剤と硬化剤をNCOインデックスが115になるように混合したポリウレタン組成物を、上記成形用金型(140℃)内に注入し、140℃で30分間反応させることで硬化させて、金型から脱型することで、JIS−A硬度75°のポリウレタンゴムからなり所定の形状のスリット状凹部が形成された実施例1のブレード部を作製した。尚、ブレード部は、エッジ長手方向長さ330mm×平板面の短手方向長さ10mm×端面の短手方向長さ2mmの大きさに形成した。
先ず、表1に示す実施例1のスリット長さ、スリット幅、スリット深さ、スリットピッチのスリット状凹部の凹凸に対応する形状の凹凸が所定の位置に形成されているクリーニングブレード成形用金型を準備した。上記主剤と硬化剤をNCOインデックスが115になるように混合したポリウレタン組成物を、上記成形用金型(140℃)内に注入し、140℃で30分間反応させることで硬化させて、金型から脱型することで、JIS−A硬度75°のポリウレタンゴムからなり所定の形状のスリット状凹部が形成された実施例1のブレード部を作製した。尚、ブレード部は、エッジ長手方向長さ330mm×平板面の短手方向長さ10mm×端面の短手方向長さ2mmの大きさに形成した。
実施例2〜8
表1に示すスリット状凹部の寸法に対応する凹凸が形成された金型を用いた以外は実施例1と同じポリウレタン組成物を用いて同様に成形し、実施例1と同じ材質のポリウレタンゴムからなるが、スリット状凹部の形状がそれぞれ異なる実施例2〜8のブレード部を作製した。
表1に示すスリット状凹部の寸法に対応する凹凸が形成された金型を用いた以外は実施例1と同じポリウレタン組成物を用いて同様に成形し、実施例1と同じ材質のポリウレタンゴムからなるが、スリット状凹部の形状がそれぞれ異なる実施例2〜8のブレード部を作製した。
実施例9〜11
実施例9〜11は、実施例1とはスリット列のスリットピッチが異なる以外は同じ寸法のスリット状凹部に対応する凹凸が形成された金型を用いた。そして実施例10は実施例1と同じ組成のポリウレタン組成物を用いて、実施例1と同様に成形を行い、JIS−A硬度75°のポリウレタンゴムからなる実施例10のブレード部を作製した。また実施例9は、実施例1のポリウレタン組成物の1,4BD/TMPの混合比率、NCOインデックスを変更して、JIS−A硬度65°のポリウレタンゴムからなる実施例9のブレード部を作製した。また実施例11は、実施例1のポリウレタン組成物の1,4BD/TMPの混合比率、NCOインデックスを変更して、JIS−A硬度80°のポリウレタンゴムからなる実施例11のブレード部を作製した。すなわち、実施例9〜11は、スリット状凹部の形状は同一であるが、ポリウレタンゴムのJIS−A硬度が異なっている。
実施例9〜11は、実施例1とはスリット列のスリットピッチが異なる以外は同じ寸法のスリット状凹部に対応する凹凸が形成された金型を用いた。そして実施例10は実施例1と同じ組成のポリウレタン組成物を用いて、実施例1と同様に成形を行い、JIS−A硬度75°のポリウレタンゴムからなる実施例10のブレード部を作製した。また実施例9は、実施例1のポリウレタン組成物の1,4BD/TMPの混合比率、NCOインデックスを変更して、JIS−A硬度65°のポリウレタンゴムからなる実施例9のブレード部を作製した。また実施例11は、実施例1のポリウレタン組成物の1,4BD/TMPの混合比率、NCOインデックスを変更して、JIS−A硬度80°のポリウレタンゴムからなる実施例11のブレード部を作製した。すなわち、実施例9〜11は、スリット状凹部の形状は同一であるが、ポリウレタンゴムのJIS−A硬度が異なっている。
実施例12
ポリオールとして、PBAをPEAに代えたポリウレタン組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例12のブレード部を作製した。
ポリオールとして、PBAをPEAに代えたポリウレタン組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例12のブレード部を作製した。
実施例13
ポリオールとして、PBAをPCLに代えたポリウレタン組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例13のブレード部を作製した。
ポリオールとして、PBAをPCLに代えたポリウレタン組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例13のブレード部を作製した。
実施例14〜21
実施例1に対し、スリットピッチ(実施例14、15)、スリット深さ(実施例16、17)、スリット幅(実施例18、19)、スリット長さ(実施例10、21)を変更した以外は、実施例1と同様にして実施例14〜実施例21のブレード部を作製した。
実施例1に対し、スリットピッチ(実施例14、15)、スリット深さ(実施例16、17)、スリット幅(実施例18、19)、スリット長さ(実施例10、21)を変更した以外は、実施例1と同様にして実施例14〜実施例21のブレード部を作製した。
実施例22、23
実施例9〜11と同じ金型を用い、1,4BD/TMPの混合比率、NCO インデックスを変更して、実施例22はJIS−A硬度62のポリウレタンゴムからなる実施例22のブレード部を作製した。また実施例23は、同様にしてJIS−A硬度83のポリウレタンゴムからなる実施例23のブレード部を作製した。すなわち、実施例22、23は、スリット状凹部の形状は実施例9〜11と同一であるが、ポリウレタンゴムのJIS−A硬度が異なっている。
実施例9〜11と同じ金型を用い、1,4BD/TMPの混合比率、NCO インデックスを変更して、実施例22はJIS−A硬度62のポリウレタンゴムからなる実施例22のブレード部を作製した。また実施例23は、同様にしてJIS−A硬度83のポリウレタンゴムからなる実施例23のブレード部を作製した。すなわち、実施例22、23は、スリット状凹部の形状は実施例9〜11と同一であるが、ポリウレタンゴムのJIS−A硬度が異なっている。
比較例1
当接部にスリット状凹部を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして比較例1のブレード部を作製した。
当接部にスリット状凹部を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして比較例1のブレード部を作製した。
比較例2
実施例21のスリット状凹部の代わりに、エッジ長手方向に連続する線状の溝からなる全体スリットを形成した以外は実施例21と同様にして比較例2のブレード部を作製した。
実施例21のスリット状凹部の代わりに、エッジ長手方向に連続する線状の溝からなる全体スリットを形成した以外は実施例21と同様にして比較例2のブレード部を作製した。
このようにして得られた実施例1〜23及び比較例1〜2のブレード部を用いて、印刷試験を行い、下記の基準に従い、鳴き、メクレ、ドラム削れ、画像(クリーニング性)、ゴム破断、欠け、当接部ゴム摩耗の特性について評価を行った。その結果を表1、表2に併せて示した。各評価において×は不合格、それ以外は合格と判定した。
〔画像〕
クリーニングブレードを市販のレーザープリンター(LBP)に組み込み、35℃×80%RHにて、A4サイズで5000枚印刷して印刷試験を行った。印刷した画像が異常なしの場合○とし、微小スジ又は微小画像汚れ発生を△とし、全体画像汚れ発生を×として評価した。
クリーニングブレードを市販のレーザープリンター(LBP)に組み込み、35℃×80%RHにて、A4サイズで5000枚印刷して印刷試験を行った。印刷した画像が異常なしの場合○とし、微小スジ又は微小画像汚れ発生を△とし、全体画像汚れ発生を×として評価した。
〔鳴き〕
上記印刷試験の際に、鳴き発生無しを○、微小な鳴き発生を△、大きな鳴き発生を×とした。
上記印刷試験の際に、鳴き発生無しを○、微小な鳴き発生を△、大きな鳴き発生を×とした。
〔メクレ〕
上記印刷試験の際に、メクレ発生無しを○、メクレ発生を×とした。
上記印刷試験の際に、メクレ発生無しを○、メクレ発生を×とした。
〔ドラム削れ〕
上記印刷試験後において、1000枚あたりのドラム摩耗量が、0.3μm未満を○とし、0.3〜0.5μmを△とし、0.5μm超を×とした。
上記印刷試験後において、1000枚あたりのドラム摩耗量が、0.3μm未満を○とし、0.3〜0.5μmを△とし、0.5μm超を×とした。
〔ゴム破断〕
上記印刷試験の際に、ブレード部のゴム破断無しを○とし、ゴム破断発生を×とした。
上記印刷試験の際に、ブレード部のゴム破断無しを○とし、ゴム破断発生を×とした。
〔欠け〕
上記印刷試験後のブレード部の当接部を、レーザー顕微鏡(キーエンス社製:VK−9500)を用いて、欠けの有無を観察した。その結果、深さ10μm以上の欠けの個数が、0個を◎とし、1〜5個を○とし、6〜9個を△とし、10個以上を×とした。
上記印刷試験後のブレード部の当接部を、レーザー顕微鏡(キーエンス社製:VK−9500)を用いて、欠けの有無を観察した。その結果、深さ10μm以上の欠けの個数が、0個を◎とし、1〜5個を○とし、6〜9個を△とし、10個以上を×とした。
〔当接部ゴム摩耗〕
上記印刷試験後のブレード部の当接部を、レーザー顕微鏡(キーエンス社製:VK−9500)を用いて観察し、ゴムの最大摩耗部の深さを測定した。その結果、最大摩耗部の深さが、5μm未満を◎とし、5μm以上〜10μm未満を○とし、10μm以上〜20μm未満を△とし、20μm以上を×とした。
上記印刷試験後のブレード部の当接部を、レーザー顕微鏡(キーエンス社製:VK−9500)を用いて観察し、ゴムの最大摩耗部の深さを測定した。その結果、最大摩耗部の深さが、5μm未満を◎とし、5μm以上〜10μm未満を○とし、10μm以上〜20μm未満を△とし、20μm以上を×とした。
表1及び表2に示すように、当接部に複数のスリット状凹部からなるスリット列が複数列設けられている実施例1〜23は、いずれも鳴き、メクレ、ドラム削れ、画像、ゴム破断、欠け等の試験の結果、×(不合格)のないものであった。これに対し、表2に示すように、当接部にスリット状凹部が設けられていない比較例1は、鳴き、メクレ、画像(クリーニング性)等の試験結果が×(不合格)であった。また比較例2は、実施例21に対し、スリット状凹部がエッジ長手方向全体に形成されている、欠けの試験結果が×(不合格)であった。
1 電子写真機器用クリーニングブレード
2 ブレード部
4 当接部
5 スリット状凹部
6 スリット列
10 感光体ドラム(相手部材)
2 ブレード部
4 当接部
5 スリット状凹部
6 スリット列
10 感光体ドラム(相手部材)
Claims (6)
- 相手部材と当接する当接部を有するブレード部を備えるクリーニングブレードであって、前記当接部に、複数の所定長さのスリット状凹部が前記ブレード部のエッジ長手方向に所定間隔で一列に配列されてなるスリット列が、前記エッジ長手方向と並列に複数列設けられていることを特徴とする電子写真機器用クリーニングブレード。
- 前記スリット状凹部が、隣接するスリット列における前記エッジ長手方向の位置が異なるように形成されていることを特徴とする請求項1記載の電子写真機器用クリーニングブレード。
- 前記スリット状凹部が、長さ0.5〜10mm、幅7〜20μm、深さ5〜20μmであり、隣接する前記スリット列の間隔が7〜25μmであることを特徴とする請求項1又は2記載の電子写真機器用クリーニングブレード。
- 前記ブレード部が、JIS−A硬度65〜80°のポリウレタンゴムからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真機器用クリーニングブレード。
- 前記ブレード部が、MDI系イソシアネートとポリブチレンアジペートからなるポリウレタンを主体とするポリウレタンゴムからなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真機器用クリーニングブレード。
- 前記スリット状凹部は、該スリット状凹部に対応する表面凹凸が形成された型を用いて、前記ブレード部の表面に転写されて形成されたものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真機器用クリーニングブレード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010289239A JP2012137582A (ja) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 電子写真機器用クリーニングブレード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010289239A JP2012137582A (ja) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 電子写真機器用クリーニングブレード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012137582A true JP2012137582A (ja) | 2012-07-19 |
Family
ID=46675049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010289239A Pending JP2012137582A (ja) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 電子写真機器用クリーニングブレード |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2012137582A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017037280A (ja) * | 2015-08-14 | 2017-02-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
JP2021076725A (ja) * | 2019-11-09 | 2021-05-20 | 株式会社リコー | 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 |
-
2010
- 2010-12-27 JP JP2010289239A patent/JP2012137582A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7398046B2 (ja) | 2019-11-09 | 2023-12-14 | 株式会社リコー | 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 |
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