JP2015090389A - クリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】高温環境下でも良好なクリーニング機能を維持することができるクリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】短冊形状の弾性ブレード622で構成され、紫外線硬化樹脂で少なくとも弾性ブレード622の先端稜線部62cを含浸し、かつ、先端稜線部62cを1辺に有し、被清掃体と対向するブレード下面62bの少なくとも先端稜線部62c付近と、先端稜線部62cを一辺に有し弾性ブレード622の厚み方向に平行な先端面62aの少なくとも先端稜線部付近とにそれぞれ紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレード622よりも硬い表面層623を有するクリーニングブレード62において、ブレード下面62bと平行なブレード上面62eの少なくとも先端面付近に層厚1[μm]以上、5[μm]以下の紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレードよりも硬い表面層を設けた。【選択図】図1
Description
本発明は、クリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
従来、電子写真式の画像形成装置では、感光体などの像担持体について、転写紙や中間転写体へトナー像を転写した後の表面に付着した不必要な転写残トナーはクリーニング手段たるクリーニング装置によって除去している。
このクリーニング装置のクリーニング部材として、一般的に構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタンゴムなどの弾性体で構成されている。そして、クリーニングブレードの基端を支持部材で支持して先端稜線部を像担持体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去する。
このクリーニング装置のクリーニング部材として、一般的に構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタンゴムなどの弾性体で構成されている。そして、クリーニングブレードの基端を支持部材で支持して先端稜線部を像担持体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去する。
また、近年の高画質化の要求に応えるべく、重合法等により形成された小粒径で球形に近いトナー(以下、重合トナー)を用いた画像形成装置が知られている。この重合トナーは、従来の粉砕トナーに比べて転写効率が高いなどの特徴があり、上記要求に応えることが可能である。しかし、重合トナーは、クリーニングブレードを用いて像担持体表面から除去しようとしても十分に除去することが困難であり、クリーニング不良が発生してしまうという問題を有している。これは、小粒径で且つ球形度に優れた重合トナーが、ブレードと像担持体との間に形成される僅かな隙間をすり抜けるからである。
かかるすり抜けを抑えるには、像担持体とクリーニングブレードとの当接圧力を高めてクリーニング能力を高める必要がある。しかし、特許文献1に記載されるように、次のような不具合を生じることが知られている。
クリーニングブレードの当接圧を高めると、図8(a)に示すように、像担持体123とクリーニングブレード62との摩擦力が高まり、クリーニングブレード62が像担持体123の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード62の先端稜線部62cがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード62が、そのめくれに抗して原形状態に復元する際に異音が発生することがある。さらに、クリーニングブレード62の先端稜線部62cがめくれた状態でクリーニングをし続けると、図8(b)に示すように、クリーニングブレード62のブレード先端面62aの先端稜線部62cから数[μm]離れた箇所に局所的な摩耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な摩耗が大きくなり、最終的には、図8(c)に示すように、先端稜線部62cが欠落してしまう。先端稜線部62cが欠落してしまうと、トナーを正常にクリーニングできなくなり、クリーニング不良を生じてしまう。
クリーニングブレードの当接圧を高めると、図8(a)に示すように、像担持体123とクリーニングブレード62との摩擦力が高まり、クリーニングブレード62が像担持体123の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード62の先端稜線部62cがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード62が、そのめくれに抗して原形状態に復元する際に異音が発生することがある。さらに、クリーニングブレード62の先端稜線部62cがめくれた状態でクリーニングをし続けると、図8(b)に示すように、クリーニングブレード62のブレード先端面62aの先端稜線部62cから数[μm]離れた箇所に局所的な摩耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な摩耗が大きくなり、最終的には、図8(c)に示すように、先端稜線部62cが欠落してしまう。先端稜線部62cが欠落してしまうと、トナーを正常にクリーニングできなくなり、クリーニング不良を生じてしまう。
特許文献1には、少なくとも先端稜線部をイソシアネート化合物、フッ素化合物、及び、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも1種を含浸処理することにより低摩擦処理された弾性体ブレードと、この弾性体ブレードの先端稜線部を覆う弾性体ブレードよりも硬い紫外線硬化樹脂からなる表面層とで構成されたクリーニングブレードが記載されている。
このクリーニングブレードは、弾性体ブレードよりも固い表面層を設けることで先端稜線部の硬度を高くすることにより、先端稜線部を像担持体の表面移動方向に変形するのを抑制できる。また、経時使用で表面層が摩耗して弾性体ブレードの先端稜線部が露出した場合も、弾性体ブレードの含浸部分が像担持体表面に当接することにより、弾性体ブレードと像担持体との間で生じる摩擦力が低減され、露出した部分が変形するのを抑制できる。これにより、先端稜線部のめくれを抑制するとともに、クリーニングブレードの耐摩耗性を高めて、経時におけるクリーニング不良を抑制することができるとされている。
しかしながら、弾性ブレードの先端稜線部を含浸処理し、弾性体ブレードの先端稜線部を弾性体ブレードよりも硬い紫外線硬化樹脂からなる表面層で覆った特許文献1に記載のクリーニングブレードにおいて、高温環境下でクリーニング機能が低下することが判明した。
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、高温環境下でも良好なクリーニング機能を維持することができるクリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、短冊形状の弾性体ブレードで構成され、紫外線硬化樹脂で少なくとも該弾性体ブレードの先端稜線部を含浸し、かつ、該先端稜線部を1辺に有し、被清掃体と対向するブレード下面の少なくとも上記先端稜線部付近と、上記先端稜線部を一辺に有し上記弾性ブレードの厚み方向に平行な先端面の少なくとも先端稜線部付近とにそれぞれ紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレードよりも硬い表面層を有するクリーニングブレードにおいて、上記ブレード下面と平行なブレード上面に層厚1[μm]以上、5[μm]以下の紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレードよりも硬い表面層を設けたことを特徴とするものである。
本発明によれば、高温環境下でも良好なクリーニング機能を維持することができる。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタ500という)の一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタ500の基本的な構成について説明する。
図2は、プリンタ500を示す概略構成図である。プリンタ500は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す)用の四つの作像ユニット1Y、C、M、Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY、C、M、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
図2は、プリンタ500を示す概略構成図である。プリンタ500は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す)用の四つの作像ユニット1Y、C、M、Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY、C、M、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
四つの作像ユニット1の上方には、中間転写体としての中間転写ベルト14を備える転写ユニット60が配置されている。詳細は後述する各作像ユニット1Y、C、M、Kが備える感光体3Y、C、M、Kの表面上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト14の表面上に重ね合わせて転写される構成である。
また、四つの作像ユニット1の下方に光書込ユニット40が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット40は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、各作像ユニット1Y、C、M、Kの感光体3Y、C、M、Kに照射する。これにより、感光体3Y、C、M、K上にY、C、M、K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット40は、光源から発したレーザ光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー41によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y、C、M、Kに照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
また、四つの作像ユニット1の下方に光書込ユニット40が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット40は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、各作像ユニット1Y、C、M、Kの感光体3Y、C、M、Kに照射する。これにより、感光体3Y、C、M、K上にY、C、M、K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット40は、光源から発したレーザ光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー41によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y、C、M、Kに照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
光書込ユニット40の下方には、第一給紙カセット151、第二給紙カセット152が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録媒体である転写紙Pが複数枚重ねられた紙束の状態で収容されており、一番上の転写紙Pには、第一給紙ローラ151a、第二給紙ローラ152aがそれぞれ当接している。第一給紙ローラ151aが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第一給紙カセット151内の一番上の転写紙Pが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路153に向けて排出される。また、第二給紙ローラ152aが図示しない駆動手段によって図2中反時計回りに回転駆動せしめられると、第二給紙カセット152内の一番上の転写紙Pが、給紙路153に向けて排出される。
給紙路153内には、複数の搬送ローラ対154が配設されている。給紙路153に送り込まれた転写紙Pは、これら搬送ローラ対154のローラ間に挟み込まれながら、給紙路153内を図2中下側から上側に向けて搬送される。
給紙路153の搬送方向下流側端部には、レジストローラ対55が配設されている。レジストローラ対55は、転写紙Pを搬送ローラ対154から送られてくる転写紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
図3は、四つの作像ユニット1のうちの一つの概略構成を示す構成図である。
図3に示すように、作像ユニット1は、像担持体としてのドラム状の感光体3を備えている。感光体3はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
感光体3の周囲には、帯電ローラ4、現像装置5、一次転写ローラ7、クリーニング装置6、潤滑剤塗布装置10及び不図示の除電ランプ等が配置されている。帯電ローラ4は、帯電手段としての帯電装置が備える帯電部材であり、現像装置5は、感光体3の表面上に形成された潜像をトナー像化する現像手段である。一次転写ローラ7は、感光体3の表面上のトナー像を中間転写ベルト14に転写する一次転写手段としての一次転写装置が備える一次転写部材である。クリーニング装置6は、トナー像を中間転写ベルト14に転写した後の感光体3上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段である。潤滑剤塗布装置10は、クリーニング装置6がクリーニングした後の感光体3の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段である。不図示の除電ランプは、クリーニング後の感光体3の表面電位を除電する除電手段である。
図3に示すように、作像ユニット1は、像担持体としてのドラム状の感光体3を備えている。感光体3はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
感光体3の周囲には、帯電ローラ4、現像装置5、一次転写ローラ7、クリーニング装置6、潤滑剤塗布装置10及び不図示の除電ランプ等が配置されている。帯電ローラ4は、帯電手段としての帯電装置が備える帯電部材であり、現像装置5は、感光体3の表面上に形成された潜像をトナー像化する現像手段である。一次転写ローラ7は、感光体3の表面上のトナー像を中間転写ベルト14に転写する一次転写手段としての一次転写装置が備える一次転写部材である。クリーニング装置6は、トナー像を中間転写ベルト14に転写した後の感光体3上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段である。潤滑剤塗布装置10は、クリーニング装置6がクリーニングした後の感光体3の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段である。不図示の除電ランプは、クリーニング後の感光体3の表面電位を除電する除電手段である。
帯電ローラ4は、感光体3に所定の距離を持って非接触で配置され、感光体3を所定の極性、所定の電位に帯電するものである。帯電ローラ4によって一様帯電された感光体3の表面は、潜像形成手段である光書込ユニット40から画像情報に基づいてレーザ光Lが照射され静電潜像が形成される。
現像装置5は、現像剤担持体としての現像ローラ51を有している。この現像ローラ51には、図示しない電源から現像バイアスが印加されるようになっている。現像装置5のケーシング内には、ケーシング内に収容された現像剤を互いに逆方向に搬送しながら攪拌する供給スクリュ52及び攪拌スクリュ53が設けられている。また、現像ローラ51に担持された現像剤を規制するためのドクタ54も設けられている。供給スクリュ52及び攪拌スクリュ53の二本スクリュによって撹拌・搬送された現像剤中のトナーは、所定の極性に帯電される。そして、現像剤は、現像ローラ51の表面上に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、ドクタ54により規制され、感光体3と対向する現像領域でトナーが感光体3上の潜像に付着する。
現像装置5は、現像剤担持体としての現像ローラ51を有している。この現像ローラ51には、図示しない電源から現像バイアスが印加されるようになっている。現像装置5のケーシング内には、ケーシング内に収容された現像剤を互いに逆方向に搬送しながら攪拌する供給スクリュ52及び攪拌スクリュ53が設けられている。また、現像ローラ51に担持された現像剤を規制するためのドクタ54も設けられている。供給スクリュ52及び攪拌スクリュ53の二本スクリュによって撹拌・搬送された現像剤中のトナーは、所定の極性に帯電される。そして、現像剤は、現像ローラ51の表面上に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、ドクタ54により規制され、感光体3と対向する現像領域でトナーが感光体3上の潜像に付着する。
クリーニング装置6は、ファーブラシ101、クリーニングブレード62などを有している。クリーニングブレード62は、感光体3の表面移動方向に対してカウンタ方向で感光体3に当接している。なお、クリーニングブレード62の詳細については後述する。
潤滑剤塗布装置10は、固形潤滑剤103や潤滑剤加圧スプリング103a等を備え、固形潤滑剤103を感光体3上に塗布する塗布ブラシとしてファーブラシ101を用いている。固形潤滑剤103は、ブラケット103bに保持され、潤滑剤加圧スプリング103aによりファーブラシ101側に加圧されている。そして、感光体3の回転方向に対して連れまわり方向に回転するファーブラシ101により固形潤滑剤103が削られて感光体3上に潤滑剤が塗布される。感光体への潤滑剤塗布により感光体3表面の摩擦係数が非画像形成時に0.2以下に維持される。
潤滑剤塗布装置10は、固形潤滑剤103や潤滑剤加圧スプリング103a等を備え、固形潤滑剤103を感光体3上に塗布する塗布ブラシとしてファーブラシ101を用いている。固形潤滑剤103は、ブラケット103bに保持され、潤滑剤加圧スプリング103aによりファーブラシ101側に加圧されている。そして、感光体3の回転方向に対して連れまわり方向に回転するファーブラシ101により固形潤滑剤103が削られて感光体3上に潤滑剤が塗布される。感光体への潤滑剤塗布により感光体3表面の摩擦係数が非画像形成時に0.2以下に維持される。
本実施形態の帯電装置は、帯電ローラ4を感光体3に近接させた非接触の近接配置方式であるが、帯電装置としては、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)を始めとする公知の構成を用いることができる。これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式がより望ましく、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、装置の小型化が可能である等のメリットを有する。
光書込ユニット40のレーザ光Lの光源や除電ランプ等の光源には、発光物全般を用いることができる。具体的には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザ(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザは照射エネルギーが高く、また600〜800[nm]の長波長光を有するため、良好に使用される。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザは照射エネルギーが高く、また600〜800[nm]の長波長光を有するため、良好に使用される。
転写手段たる転写ユニット60は、中間転写ベルト14の他、ベルトクリーニングユニット162、第一ブラケット63、第二ブラケット64などを備えている。また、四つの一次転写ローラ7Y、C、M、K、二次転写バックアップローラ66、駆動ローラ67、補助ローラ68、テンションローラ69なども備えている。中間転写ベルト14は、これら8つのローラ部材に張架されながら、駆動ローラ67の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。四つの一次転写ローラ7Y、C、M、Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト14を感光体3Y、C、M、Kとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト14の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト14は、その無端移動に伴ってY、C、M、K用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体3Y、C、M、K上のY、C、M、Kトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト14上に四色重ね合わせトナー像(以下、四色トナー像という)が形成される。
二次転写バックアップローラ66は、中間転写ベルト14のループ外側に配設された二次転写ローラ70との間に中間転写ベルト14を挟み込んで二次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対55は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを、中間転写ベルト14上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト14上の四色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ70と二次転写バックアップローラ66との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で転写紙Pに一括二次転写される。そして、転写紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト14には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット162によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット162は、ベルトクリーニングブレード162aを中間転写ベルト14のおもて面に当接させており、これによって中間転写ベルト14上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
転写ユニット60の第一ブラケット63は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ68の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。プリンタ500は、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第一ブラケット63を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ68の回転軸線を中心にしてY、C、M用の一次転写ローラ7Y、C、Mを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト14をY,C,M用の感光体3Y,C,Mから離間させる。そして、四つの作像ユニット1Y、C、M、Kのうち、K用の作像ユニット1Kだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にY、C、M用の作像ユニット1を無駄に駆動させることによる作像ユニット1を構成する各部材の消耗を回避することができる。
二次転写ニップの図中上方には、定着ユニット80が配設されている。この定着ユニット80は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ81と、定着ベルトユニット82とを備えている。定着ベルトユニット82は、定着部材たる定着ベルト84、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ83、テンションローラ85、駆動ローラ86、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト84を加熱ローラ83、テンションローラ85及び駆動ローラ86によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト84は加熱ローラ83によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト84の加熱ローラ83への掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ81がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ81と定着ベルト84とが当接する定着ニップが形成されている。
定着ベルト84のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト84のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト84の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ83に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ81に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。
上述した二次転写ニップを通過した転写紙Pは、中間転写ベルト14から分離した後、定着ユニット80内に送られる。そして、定着ユニット80内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト84によって加熱され、押圧されることによりフルカラートナー像が転写紙Pに定着される。
このようにして定着処理が施された転写紙Pは、排紙ローラ対87のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ500本体の筺体の上面には、スタック部88が形成されており、排紙ローラ対87によって機外に排出された転写紙Pは、このスタック部88に順次スタックされる。
転写ユニット60の上方には、Y、C、M、Kトナーを収容する四つのトナーカートリッジ100Y、C、M、Kが配設されている。トナーカートリッジ100Y、C、M、K内のY、C、M、Kトナーは、作像ユニット1Y、C、M、Kの現像装置5Y、C、M、Kに適宜供給される。これらトナーカートリッジ100Y、C、M、Kは、作像ユニット1Y、C、M、Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
次に、プリンタ500における画像形成動作を説明する。
図示しない操作部などからプリント実行の信号を受信したら、帯電ローラ4及び現像ローラ51にそれぞれ所定の電圧または電流が順次所定のタイミングで印加される。同様に、光書込ユニット40及び除電ランプなどの光源にもそれぞれ所定の電圧または電流が順次所定のタイミングで印加される。また、これと同期して、駆動手段としての感光体駆動モータ(不図示)により感光体3が図中矢印方向に回転駆動される。
図示しない操作部などからプリント実行の信号を受信したら、帯電ローラ4及び現像ローラ51にそれぞれ所定の電圧または電流が順次所定のタイミングで印加される。同様に、光書込ユニット40及び除電ランプなどの光源にもそれぞれ所定の電圧または電流が順次所定のタイミングで印加される。また、これと同期して、駆動手段としての感光体駆動モータ(不図示)により感光体3が図中矢印方向に回転駆動される。
感光体3が図中矢印方向に回転すると、まず感光体3表面が、帯電ローラ4によって所定の電位に一様帯電される。そして、光書込ユニット40から画像情報に対応したレーザ光Lが感光体3上に照射され、感光体3表面上のレーザ光Lが照射された部分が除電され静電潜像が形成される。
静電潜像の形成された感光体3の表面は、現像装置5との対向部で現像ローラ51上に形成された現像剤の磁気ブラシによって摺擦される。このとき、現像ローラ51上の負帯電トナーは、現像ローラ51に印加された所定の現像バイアスによって、静電潜像側に移動し、トナー像化(現像)される。各作像ユニット1において、同様の作像プロセスが実行され、各作像ユニット1Y、C、M、Kの各感光体3Y、C、M、Kの表面上に各色のトナー像が形成される。
このように、プリンタ500では、感光体3上に形成された静電潜像は、現像装置5によって、負極性に帯電されたトナーにより反転現像される。本実施形態では、N/P(ネガポジ:電位が低い所にトナーが付着する)の非接触帯電ローラ方式を用いた例について説明したが、これに限るものではない。
静電潜像の形成された感光体3の表面は、現像装置5との対向部で現像ローラ51上に形成された現像剤の磁気ブラシによって摺擦される。このとき、現像ローラ51上の負帯電トナーは、現像ローラ51に印加された所定の現像バイアスによって、静電潜像側に移動し、トナー像化(現像)される。各作像ユニット1において、同様の作像プロセスが実行され、各作像ユニット1Y、C、M、Kの各感光体3Y、C、M、Kの表面上に各色のトナー像が形成される。
このように、プリンタ500では、感光体3上に形成された静電潜像は、現像装置5によって、負極性に帯電されたトナーにより反転現像される。本実施形態では、N/P(ネガポジ:電位が低い所にトナーが付着する)の非接触帯電ローラ方式を用いた例について説明したが、これに限るものではない。
各感光体3Y、C、M、Kの表面上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト14の表面上で重なるように、順次一次転写される。これにより、中間転写ベルト14上に四色トナー像が形成される。
中間転写ベルト14上に形成された四色トナー像は、第一給紙カセット151または第二給紙カセット152から給紙され、レジストローラ対55のローラ間を経て、二次転写ニップに給紙される転写紙Pに転写される。このとき、転写紙Pはレジストローラ対55に挟まれた状態で一旦停止し、中間転写ベルト14上の画像先端と同期を取って二次転写ニップに供給される。トナー像が転写された転写紙Pは中間転写ベルト14から分離され、定着ユニット80へ搬送される。そして、トナー像が転写された転写紙Pが定着ユニット80を通過することにより、熱と圧力の作用でトナー像が転写紙P上に定着されて、トナー像が定着された転写紙Pはプリンタ500装置外に排出され、スタック部88にスタックされる。
中間転写ベルト14上に形成された四色トナー像は、第一給紙カセット151または第二給紙カセット152から給紙され、レジストローラ対55のローラ間を経て、二次転写ニップに給紙される転写紙Pに転写される。このとき、転写紙Pはレジストローラ対55に挟まれた状態で一旦停止し、中間転写ベルト14上の画像先端と同期を取って二次転写ニップに供給される。トナー像が転写された転写紙Pは中間転写ベルト14から分離され、定着ユニット80へ搬送される。そして、トナー像が転写された転写紙Pが定着ユニット80を通過することにより、熱と圧力の作用でトナー像が転写紙P上に定着されて、トナー像が定着された転写紙Pはプリンタ500装置外に排出され、スタック部88にスタックされる。
一方、二次転写ニップで転写紙Pにトナー像を転写した中間転写ベルト14の表面は、ベルトクリーニングユニット162によって表面上の転写残トナーが除去される。
また、一次転写ニップで中間転写ベルト14に各色のトナー像を転写した感光体3の表面は、クリーニング装置6によって転写後の残留トナーが除去され、潤滑剤塗布装置10によって潤滑剤が塗布された後、除電ランプで除電される。
また、一次転写ニップで中間転写ベルト14に各色のトナー像を転写した感光体3の表面は、クリーニング装置6によって転写後の残留トナーが除去され、潤滑剤塗布装置10によって潤滑剤が塗布された後、除電ランプで除電される。
プリンタ500の作像ユニット1は、図3に示すように感光体3と、プロセス手段として帯電ローラ4、現像装置5、クリーニング装置6、潤滑剤塗布装置10などとが枠体2に収められている。そして、作像ユニット1は、プロセスカートリッジとしてプリンタ500本体から一体的に着脱可能となっている。プリンタ500では、作像ユニット1がプロセスカートリッジとしての感光体3とプロセス手段とを一体的に交換するようになっている。しかし、感光体3、帯電ローラ4、現像装置5、クリーニング装置6、潤滑剤塗布装置10のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。
次に、本発明を適用したプリンタ500に好適なトナーについて説明する。
プリンタ500に用いるトナーとしては、画質向上のために、高円形化、小粒径化がし易い懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法により製造された重合トナーを用いるのが好ましい。特に、円形度が0.97以上、体積平均粒径5.5[μm]以下の重合トナーを用いるのが好ましい。平均円形度が0.97以上、体積平均粒径5.5[μm]のものを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。
プリンタ500に用いるトナーとしては、画質向上のために、高円形化、小粒径化がし易い懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法により製造された重合トナーを用いるのが好ましい。特に、円形度が0.97以上、体積平均粒径5.5[μm]以下の重合トナーを用いるのが好ましい。平均円形度が0.97以上、体積平均粒径5.5[μm]のものを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。
ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製、商品名)により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150[ml]中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜0.5[ml]加え、更に測定試料(トナー)を0.1〜0.5[g]程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、分散液濃度が3000〜10000[個/μl]となるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、図4(a)に示す実際のトナー投影形状の外周長をC1、その投影面積をSとし、この投影面積Sと同じ図4(b)に示す真円の外周長をC2としたときのC2/C1を求め、その平均値を円形度とした。
体積平均粒径については、コールターカウンター法によって求めることが可能である。具体的には、コールターマルチサイザー2e型(コールター社製)によって測定したトナーの個数分布や体積分布のデータを、インターフェイス(日科機社製)を介してパーソナルコンピューターに送って解析するのである。より詳しくは、1級塩化ナトリウムを用いた1%NaCl水溶液を電解液として用意する。そして、この電解水溶液100〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5[ml]加える。更に、これに被検試料としてのトナーを2〜20[mg]加え、超音波分散器で約1〜3[分間]分散処理する。そして、別のビーカーに電解水溶液100〜200[ml]を入れ、その中に分散処理後の溶液を所定濃度になるように加えて、上記コールターマルチサイザー2e型にかける。アパーチャーとしては、100[μm]のものを用い、50,000個のトナー粒子の粒径を測定する。チャンネルとしては、2.00〜2.52[μm]未満;2.52〜3.17[μm]未満;3.17〜4.00[μm]未満;4.00〜5.04[μm]未満;5.04〜6.35[μm]未満;6.35〜8.00[μm]未満;8.00〜10.08[μm]未満;10.08〜12.70[μm]未満;12.70〜16.00[μm]未満;16.00〜20.20[μm]未満;20.20〜25.40[μm]未満;25.40〜32.00[μm]未満;32.00〜40.30[μm]未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00[μm]以上32.0[μm]以下のトナー粒子を対象とする。そして、「体積平均粒径=ΣXfV/ΣfV」という関係式に基づいて、体積平均粒径を算出する。但し、「X」は各チャンネルにおける代表径、「V」は各チャンネルの代表径における相当体積、「f」は各チャンネルにおける粒子個数である。
このような重合トナーにおいては、従来の粉砕トナーを感光体3表面から除去するときと同じようにしてクリーニングブレード62で除去しようとしても、その重合トナーを感光体3表面から十分に除去しきれず、クリーニング不良が発生する。そこで、クリーニングブレード62の感光体3への当接圧を高めて、クリーニング性をアップしようとすると、クリーニングブレード62が早期に摩耗してしまうという問題があった。また、クリーニングブレード62と感光体3との摩擦力が高まって、クリーニングブレード62の感光体3と当接している先端稜線部が感光体3の移動方向に引っ張られて、先端稜線部がめくれてしまう。クリーニングブレード62の先端稜線部がめくれると、異音や振動、先端稜線部の欠落などの様々な問題が生じてしまう。
図5は、クリーニングブレード62の斜視図であり、図1は、クリーニングブレード62の拡大断面図である。図1(a)は、クリーニングブレード62が感光体3の表面に当接している状態の説明図であり、図1(b)は、クリーニングブレード62の先端稜線部62c近傍の拡大説明図である。
クリーニングブレード62は、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなる短冊形状のホルダー621と、短冊形状の弾性ブレード622とで構成されている。弾性ブレード622は先端稜線部62c近傍に詳細は後述する含浸処理がなされている。また、ブレード先端面62aとブレード下面62b、及びブレード上面62eには、ブレード長手方向にわたって表面層623が形成されている。
弾性ブレード622は、ホルダー621の一端側に接着剤などにより固定されており、ホルダー621の他端側は、クリーニング装置6のケースに片持ち支持されている。
クリーニングブレード62は、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなる短冊形状のホルダー621と、短冊形状の弾性ブレード622とで構成されている。弾性ブレード622は先端稜線部62c近傍に詳細は後述する含浸処理がなされている。また、ブレード先端面62aとブレード下面62b、及びブレード上面62eには、ブレード長手方向にわたって表面層623が形成されている。
弾性ブレード622は、ホルダー621の一端側に接着剤などにより固定されており、ホルダー621の他端側は、クリーニング装置6のケースに片持ち支持されている。
弾性ブレード622としては、感光体3の偏心や感光体3の表面の微小なうねりなどに追随できるように、高い反発弾性体率を有するものが好ましく、ウレタンゴムなどが好適である。
弾性ブレードに適するウレタンゴムは一般に遠心成型法で製造される。その原材料として、OH価28以上168以下の2または3の水酸基を持つポリオールと、TDI、MDI、IPDI、HDI、NDI、TODIなどのジイソシアネートと、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどのOH価950以上1830以下の短鎖ポリオールが好適である。これらを適宜混合し、100[℃]から200[℃]に加熱した遠心成型金型に注入、所定時間の後に脱型し、30[℃]85[%RH]などの高温多湿環境に1週間静置して特性を安定させてから、所定の形状に裁断して、弾性ブレード用の短冊とする。
弾性ブレードに適するウレタンゴムは一般に遠心成型法で製造される。その原材料として、OH価28以上168以下の2または3の水酸基を持つポリオールと、TDI、MDI、IPDI、HDI、NDI、TODIなどのジイソシアネートと、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどのOH価950以上1830以下の短鎖ポリオールが好適である。これらを適宜混合し、100[℃]から200[℃]に加熱した遠心成型金型に注入、所定時間の後に脱型し、30[℃]85[%RH]などの高温多湿環境に1週間静置して特性を安定させてから、所定の形状に裁断して、弾性ブレード用の短冊とする。
また、弾性ブレード622の硬度としては、25℃における硬度が68〜80度(JIS A)のウレタンゴムが良い。ウレタンゴムの硬度が80度を超えると、柔軟性に乏しくなる。よって、例えば、ホルダー621が微小に傾いて取り付けるなどしたときに、次の不具合が生じるおそれがある。すなわち、クリーニングブレード62の軸方向一端側と他端側とで当接圧が異なる所謂偏当りしやすくなり、軸方向で均一な当接圧が得にくくなる。その結果、クリーニング性が低下するおそれがあるという不具合である。一方、硬度が68度未満の場合は、重合トナーでもクリーニングできるよう当接圧を高く設定したときに、クリーニングブレード62が反ってしまう。その結果、クリーニングブレード62の先端稜線部62cが浮きあがり、クリーニングブレード62のブレード下面62bが感光体3と当接する所謂腹当たり現象が生じてしまう。腹当たり現象が生じると、クリーニングブレード62と感光体表面との当接面積が急激に増大するため、クリーニングブレード62を大きな力で押しつけても逆に当接圧は小さくなり、クリーニング性が低下してしまう。特に本発明のブレード先端面に表面層を有する構成では上記の現象が顕著に生じるため、上記の範囲にあることが必要となる。
弾性体ブレードは、2種の異なる材質を積層した、2層構成のタイプも利用することができる。この場合もウレタンゴムの硬度は上記範囲が好ましいが、当接側と反当接側で適宜適切な材質を選択することができる。2層以上の積層ウレタンを製造する際は、混合率の異なる原材料を各層が完全に硬化する前に、遠心成型金型に連続的に注入することで、層間剥離が起こらないよう一体的に成型することが可能である。
弾性ブレード622の先端稜線部には、紫外線硬化樹脂が含浸された含浸部分62dが形成されている。弾性ブレード622の先端稜線部への含浸処理は、スプレー塗工や浸漬塗工によって、紫外線硬化樹脂を含浸させることで可能である。これにより、当接する弾性ブレード622の先端稜線部62cが感光体3表面移動方向に変形するのを抑制することができる。さらに、経時表面層摩耗によって内部が露出したときも内部への含浸作用により、同様に変形を抑制することができる。
表面層623は、弾性ブレード622に紫外線硬化樹脂を含浸させて所定時間風乾させた後に、スプレー塗工や浸漬塗工によって、クリーニングブレード62の先端稜線部62cを被覆する。紫外線硬化樹脂モノマーを含浸させた後、または、表面層623による被覆を行った後に、紫外線を照射することで、図1に示す含浸部分62dを形成し、先端稜線部62cの硬度上昇を図る改質効果を生じさせることができる。このとき含浸材料にフッ素アクリルモノマーを混合し弾性ブレード622に含浸させることで、弾性ブレード622の先端稜線部62c近傍の低摩擦化を図ることもできる。経時使用で表面層623が摩耗すると、弾性ブレード622の先端稜線部が露出して、この弾性ブレード622の先端稜線部の露出部が感光体表面と当接したとき、弾性ブレード622の先端稜線部と感光体3との摩擦力を弱めることができる。さらに、弾性ブレード622の露出した部分が、感光体表面移動方向に変形するのを抑制することができる。その結果、ビビリ音が生じるのを抑制することができる。また、露出部分のめくれを抑制することができ、めくれた露出部分の欠落を抑制することができる。また、弾性ブレード622の先端稜線部が紫外線硬化樹脂やフッ素アクリルモノマーの含浸により低摩擦化するので、露出部分が感光体3によって削られにくく、クリーニングブレード62の耐摩耗性を向上させることができる。
上記フッ素アクリルモノマーとしては、特にパーフルオロポリエーテル骨格を持ち、官能基2以上のアクリレートが好適である。パーフルオロポリエーテル骨格を持ち、官能基2以上のアクリレートとしては、ダイキン社製:OPTOOL DAC-HP、DIC社製:RS−75などが挙げられる。
また、本実施形態では、紫外線硬化樹脂を含浸させて紫外線を照射することで、耐久性の向上を図ることができる。これは以下の理由によるものと考えられる。
まず考えられるのは、ゴム内部に紫外線硬化樹脂の網目鎖が形成されることで、ゴム自体の架橋密度が擬似的に増加し、耐摩耗性が向上している可能性である。この場合、紫外線硬化樹脂とウレタンゴムが化学的にほとんど結合しないであろう点がポイントである。ウレタンゴムと化学的に反応するのを抑制することで、架橋密度が上がりすぎてしまい、ゴムというよりガラスに近い状態となるのを抑制することができる。これにより、先端稜線部62cの動きが抑制されず、耐摩耗性が向上すると考えられる。
表面層623は、スプレー塗工、ディップ塗工によってクリーニングブレード62の先端稜線部62c、ブレード下面62b、ブレード上面62eを皮膜する。表面層623としては、弾性ブレード622よりも硬度の高い部材を皮膜するのが好ましい。弾性ブレード622よりも硬度が高い部材とすることで、弾性ブレード622よりも感光体3によって削られにくくなり、弾性ブレード622を感光体表面に当接させるものに比べて、クリーニングブレード62の耐摩耗性を向上させることができる。また、表面層623は、硬度が硬く剛直なため、変形し難く、クリーニングブレード62の先端稜線部62cのめくれを抑制することができる。
弾性ブレード622が感光体表面に当接するとき、ホルダー621より先の部分はたわみ、このたわみによって感光体表面への当接圧が維持される。弾性ブレード622を構成するゴム部材は、高温領域で硬度が大きく低下してしまう。弾性ブレード622の硬度が大きく低下すると、たわみが大きくなって、感光体表面への当接圧が維持されず、クリーニング不良が生じるおそれがある。一方、表面層623を構成する樹脂部材は、弾性ブレード622を構成するゴム部材とは粘弾性の温度依存性が異なり高温領域での硬度低下が少ない。そこで、本実施形態においては、ブレード上面62eにも表面層623を設けた。ブレード上面62eにも表面層623を設けることで、高温環境下において弾性ブレード622の硬度が低下しても、硬度が高く、硬度低下も少ないブレード上面62eの表面層623によりブレードのたわみが大きくなるのを抑制することができる。これにより、高温環境下においても、良好な当接圧を維持することができ、クリーニング機能をより安定して維持することができる。
また、本実施形態においては、図3に示すように、先端稜線部62cが、ホルダ621よりも鉛直上方にある構成である。クリーニングブレード62によりせき止められたトナーは、後続のトナーに押されて、先端面62aに沿って、先端稜線部62cからブレード上面62e側へ移動していく。そして、最終的には、先端面62aのブレード上面62e側端部から、ブレード上面62eに沿って落下し、排出スクリュなどにより機外へ排出される。
弾性ブレード622に使用するウレタンゴム材料は所謂タック性(粘着性)が強く、クリーニングしたトナーはブレード自身近傍から排除されにくい。ブレード上面62eに表面層623を設けなかった場合、先端面62aのブレード上面62e側端部から、ブレード上面62eに沿って落下しにくくなる。特に、周囲温度が高くなると、トナーの流動性が低下し、トナーが落下しにくくなる。その結果、大量のトナーが連続してクリーニングブレードに入力されると、クリーニングブレード近傍でトナーの滞留が発生し、滞留したトナーによりトナーが徐々に感光体3の下流側に押し出され、クリーニング不良が発生するおそれがある。
一方、本実施形態のようにブレード上面62eにも表面層623を設けることで、クリーニングされたトナーを、排出スクリュへ向けて落下させやすくすることができ、効率よくトナーを、機外へ排出することができる。これにより、大量のトナーが連続してクリーニングブレードに入力されても、クリーニングブレード近傍でトナーの滞留が発生するのを抑制することができ、クリーニング不良が発生するのを抑制することができる。
また、表面層623の材質としては、樹脂が好ましく、紫外線硬化樹脂がより好ましい。紫外線硬化樹脂を用いることで、クリーニングブレード62の先端稜線部62cに付着した樹脂に紫外線を照射させるだけで、所望の硬度を有する表面層623を得ることができ、クリーニングブレード62を安価に製造することができる。
上記紫外線硬化樹脂としては、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とするモノマーを用いることが好ましい。官能基当量分子量が350を越えるか、またはペンタエリスリトール・トリアクリレート骨格以外の材料を用いると、表面層623は脆弱になり過ぎるおそれがある。表面層623が脆弱になると、クリーニングブレード62の先端稜線部62cがめくれて図8(b)のような先端面摩耗を生じてしまい、長期にわたるクリーニング性を保持できなくなる。また表面層623の材料として、上記ペンタエリスリトール・トリアクリレート骨格材料の他、官能基当量分子量100〜1000、官能基数1乃至2のアクリレート材料を適宜混合することが好ましい。これにより表面層623に可撓性を付与することが可能であり、クリーニングブレード62を搭載するマシンの特性に合わせて表面層623の性質を調整することが可能となる。よって、特定環境での異音が発生した時などにブレード挙動を微調整するなど、環境特性等を向上させることも可能となる。
また、表面層623と含浸処理する材料の全部あるいは一部に同一の材料を用いることができる。表面層623の材料と含浸処理する材料に同一の材料を用いることで、同一物質同士による接着性向上が期待でき、表面層623のはがれを抑制することができる。
また、表面層623のうちブレード下面62b、ブレード先端面62aの層厚は、0.2〜1[μm]が好ましい。層厚が、0.2[μm]未満だと、表面層623の剛性が弱くなり、クリーニングブレード62の先端稜線部62cがめくれやすくなってしまう。また、層厚が1[μm]を超えると、トナーのすり抜けが増大してクリーニング不良が発生しやすくなる。これは、スプレー塗工やディップ塗工のように、液体の材料を付着させて表面層623を形成しているため、先端稜線部62cは表面張力の関係で、被膜が形成されにくい。このため、先端稜線部62cから離れるにつれて表面層623の層厚は、増加する。層厚が1[μm]を超えると、先端稜線部62cの層厚と先端稜線部62cから離れた位置における層厚との差が大きくなり、クリーニングブレード62の先端稜線部62cの角度が鈍角化する。先端稜線部62cの角度が鈍角となると、先端稜線部62cを直角とした場合に比べて、先端面62aと感光体3とがなす当接部の上流側の空隙X(図1参照)が狭くなる。そのため、長期に渡るクリーニング動作によって空隙にトナーが堆積したとき、せき止められた空隙X内のトナーに逃げ場がないので、空隙X内のトナーが徐々に感光体3の下流側に押し出され、クリーニング不良が発生する。
また、表面層623のうちブレード上面62eの層厚は1〜5[μm]が好ましい。1[μm]未満だと、高温環境下でゴム部材の弾性ブレード622の硬度が大きく低下したときに弾性ブレード622ブレードのたわみを安定化させる効果が得られにくくなる。また、ブレード上面62eの層厚が5[μm]を超えると、弾性ブレード622のたわみに対してブレード上面の表面層623の割れが起きやすくなる。
表面層623の材料として紫外線硬化樹脂を用いた場合は、ウレタンゴムからなる弾性ブレード622に対してディップ塗工により紫外線硬化樹脂を含浸させ、さらに表面層623を形成する紫外線硬化樹脂をスプレー塗工した後、紫外線照射により樹脂を硬化させる。表面層623を被覆する前に、弾性ブレード622に含浸させた紫外線硬化樹脂に紫外線を照射してもよい。表面層623を形成する前に弾性ブレード622に含浸させた紫外線硬化樹脂に紫外線を照射することで、ウレタンゴムに対して紫外線硬化樹脂の含浸状態を固定し、後から表面層623を形成する紫外線硬化樹脂を塗布しても、含浸状態が変化しない。よって、所望の含浸状態の弾性ブレード622を作成できる。
本実施形態のクリーニングブレード62は、最表面に紫外線硬化樹脂からなる表面層623、弾性ブレードの基材と紫外線硬化樹脂(含浸材料)との混合層、弾性ブレードの基材のみなからなる弾性層を有する積層ブレードとなっている。また、クリーニングブレード62の弾性ブレード622の先端稜線部近傍は、含浸材料、表面層材料が検出される。それらは含浸処理を実施した表面側から検出強度が減少していくいわゆる濃度勾配をもって形成される。すなわち、本実施形態のクリーニングブレードにおいては、内部の混合層と弾性ブレード基材のみの弾性層との界面も明確となっていない。さらに、本実施形態のクリーニングブレード62は、含浸材料、表面層材料に同一成分を採用することから、表面層とそれに続く混合層の界面が、形成時の弾性ブレード基材の膨潤も影響して明確でなくなっている場合もある。このように、本実施形態のクリーニングブレード62は、表面層623、混合層、弾性層の各層の界面が明確となっていない積層構成のクリーニングブレードとなっている。
上記含浸処理も表面層623も本来のウレタンゴム基材の弾性を変えてしまう。含浸処理や表面層623によりウレタンゴムゴムの弾性を大きく変えてしまうと、感光体表面の密着性が低下してしまう。感光体表面への密着性が低下すると、感光体に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等のクリーニングに対して厳しい条件では、クリーニング不良を生じてしまうことがある。すなわち、表面層623や含浸部分62dにより弾性ブレード622の弾性を大きく変えて感光体3への密着性が低下してしまうと、感光体3が偏心していたり、感光体表面に微小なうねりがあったりした場合、感光体表面に当接するクリーニングブレード62の長手方向で当接圧が変動する。その結果、クリーニングブレード62の先端稜線部62cの感光体表面への追随性が低下してしまう。連続的なベタ画像形成時など、クリーニングブレード62によって、多くのトナーが堰き止められているとき、堰き止められているトナーによるクリーニングブレード62への押圧力が高くなる。そのため、クリーニングブレード62の感光体3に対する当接圧が低い部分では、クリーニングブレード62が当接する力よりも感光体上のトナーによるクリーニングブレード62への押圧力が勝ると、その部分で当接状態が維持できなくなる。そのため、クリーニングブレード62をトナーがすり抜けてしまう。その結果、感光体3に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等の厳しい条件では、クリーニング不良が生じてしまうのである。特に、潤滑剤塗布機構を有する画像形成装置においては、帯電ローラによる帯電装置で感光体上に塗布された滑剤が帯電劣化することにより粘性が生じる。これにより、副作用としてクリーニングブレードの先端稜線部の像担持体表面への追随性を低下させてしまうことにより、同様にクリーニング不良を生じることがある。
さて、理由は定かではないが、上記含浸処理や表面層623により本来のウレタンゴム基材の弾性を変えてしまう結果、ブレード摩耗を増大させる不具合が発生する場合がある。そのような不具合(感光体表面への密着性低下によるクリーニング不良、ブレード摩耗の増大)を生じないようにするためには含浸処理と表面層623を最適な設定にする必要がある。そこで、本出願人は、後述するように弾性ブレード622の材質、表面層623の材質、含浸処理方法、ブレード先端面62a、ブレード下面62b、ブレード上面62eにおける表面層623の形成等をそれぞれ変化させ様々な観点から検証実験を行い、含浸処理と表面層623との最適な範囲を見出した。以下に具体的に説明する。
[検証実験]
弾性ブレード622の材質、表面層623の材質、含浸処理方法、ブレード表面層623の形成をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
弾性ブレード622の材質、表面層623の材質、含浸処理方法、ブレード表面層623の形成をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
[弾性ブレード]
弾性ブレード622としては、25[℃]における物性が以下の物性となっている6つのウレタンゴムを用意した。
ウレタンゴム1:硬度72度、反発弾性率31[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム2:硬度69度、反発弾性率50[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム3:硬度68度、反発弾性率30[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム4:硬度75度、反発弾性率45[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム5:2層構成、ブレード下面側:硬度80度、反対面側:硬度75度、反発弾性率25[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム6:2層構成、ブレード下面側硬度66度、反対面側硬度75度、反発弾性率30[%](バンドー化学製)
弾性ブレード622としては、25[℃]における物性が以下の物性となっている6つのウレタンゴムを用意した。
ウレタンゴム1:硬度72度、反発弾性率31[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム2:硬度69度、反発弾性率50[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム3:硬度68度、反発弾性率30[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム4:硬度75度、反発弾性率45[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム5:2層構成、ブレード下面側:硬度80度、反対面側:硬度75度、反発弾性率25[%](東洋ゴム工業製)
ウレタンゴム6:2層構成、ブレード下面側硬度66度、反対面側硬度75度、反発弾性率30[%](バンドー化学製)
ウレタンゴムの硬度は、高分子計器株式会社製マイクロゴム硬度計MD−1を用い、JIS K6253に準じて測定した。2層構成ブレードについては、各面側から測定を行った。
ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製No.221レジリエンステスタを用い、JIS K6255に準じて測定した。試料は厚さ4[mm]以上となるように約2[mm]のシートを重ね合わせたものとした。
ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製No.221レジリエンステスタを用い、JIS K6255に準じて測定した。試料は厚さ4[mm]以上となるように約2[mm]のシートを重ね合わせたものとした。
[含浸、表面層材料]
含浸処理や表面層623の形成処理に用いる硬化材料としては、以下の硬化材料1〜8のものを用いた。
<硬化材料1>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 8部
樹脂2:ダイセルサイテック ODA-N 2部
樹脂3:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料2>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 7部
樹脂2:ダイセルサイテック HDDA 3部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.5部
<硬化材料3>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 10部
樹脂2:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料4>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 8部
樹脂2:ダイセルサイテック IBOA 2部
樹脂3:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料5>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 7部
樹脂2:ダイセルサイテック EBECRYL11 3部
樹脂3:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料6>
樹脂1:ダイセル・サイテック社 DPHA 10部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 1部
溶媒:シクロヘキサノン 89部
<硬化材料7>
樹脂1:日本化薬 DPCA−120 8部
樹脂2:ダイセルサイテック IBOA 2部
樹脂3:DIC RS−75 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料8>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 5部
樹脂2:根上工業 UN2700 5部
樹脂3:DIC RS−75 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
含浸処理や表面層623の形成処理に用いる硬化材料としては、以下の硬化材料1〜8のものを用いた。
<硬化材料1>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 8部
樹脂2:ダイセルサイテック ODA-N 2部
樹脂3:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料2>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 7部
樹脂2:ダイセルサイテック HDDA 3部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.5部
<硬化材料3>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 10部
樹脂2:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料4>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 8部
樹脂2:ダイセルサイテック IBOA 2部
樹脂3:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料5>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 7部
樹脂2:ダイセルサイテック EBECRYL11 3部
樹脂3:ダイキン OPTOOL DAC-HP 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料6>
樹脂1:ダイセル・サイテック社 DPHA 10部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 1部
溶媒:シクロヘキサノン 89部
<硬化材料7>
樹脂1:日本化薬 DPCA−120 8部
樹脂2:ダイセルサイテック IBOA 2部
樹脂3:DIC RS−75 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
<硬化材料8>
樹脂1:ダイセルサイテック PETIA 5部
樹脂2:根上工業 UN2700 5部
樹脂3:DIC RS−75 0.1部
重合開始剤:チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア184 0.5部
溶媒:シクロヘキサノン 89.4部
上記硬化材料に用いる樹脂のうち、ダイキン:OPTOOL DAC-HP、DIC RS−75が、フッ素系アクリルモノマーであり、パーフルオロポリエーテル骨格を持ち、官能基2以上のアクリレートである。すなわち、上記硬化材料1、3、4、5、7、8が、フッ素系アクリルモノマーを含む紫外線硬化樹脂である。
上記表1に示すように、ダイセルサイテック社製:PETIA、DPHA、日本化薬社製:DPCA−120が、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格として有したアクリレート材料である。また、上記表1に示すように、ダイセルサイテック社製:ODA−N、HDDA、IBOA、EBECRYL11、根上工業製:UN2700が、官能基当量分子量100〜1000、官能基数1乃至2のアクリレート材料である。官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格として有したアクリレート材料と、官能基当量分子量100〜1000、官能基数1乃至2のアクリレート材料とを混合した硬化材料は、上記硬化材料1、2、4、5、7、8である。
次に、検証実験を行った画像形成装置の構成について説明する。
上記ウレタンゴム1〜6のいずれかを用いて厚さ1.8[mm]の短冊形状の弾性体ブレードを作製し、ブレード先端部を上記各硬化材料に厚さ1.8[mm]と略同じ深さで先端より所定時間浸漬し適宜含浸処理を行った後、3分間風乾する。続いて、スプレー塗工法により同じく各硬化材料により表面層を形成した。表面層の形成は、まず、スプレー塗工によりブレード先端面から10[mm/s]のスプレーガン移動速度にて所定の層厚になるように先端面に重ね塗りを行う。次に、3分間指触乾燥後、さらにブレード下面・ブレード上面について、同様に表面層が形成されるように塗工する。その後さらに3分間指触乾燥を行い、紫外線露光(140[W/cm]×5[m/min]×5パス)を行った。なお、このときスプレー塗工により表面層を形成する領域はマスキングテープにより制限して塗工を行った。
上記ウレタンゴム1〜6のいずれかを用いて厚さ1.8[mm]の短冊形状の弾性体ブレードを作製し、ブレード先端部を上記各硬化材料に厚さ1.8[mm]と略同じ深さで先端より所定時間浸漬し適宜含浸処理を行った後、3分間風乾する。続いて、スプレー塗工法により同じく各硬化材料により表面層を形成した。表面層の形成は、まず、スプレー塗工によりブレード先端面から10[mm/s]のスプレーガン移動速度にて所定の層厚になるように先端面に重ね塗りを行う。次に、3分間指触乾燥後、さらにブレード下面・ブレード上面について、同様に表面層が形成されるように塗工する。その後さらに3分間指触乾燥を行い、紫外線露光(140[W/cm]×5[m/min]×5パス)を行った。なお、このときスプレー塗工により表面層を形成する領域はマスキングテープにより制限して塗工を行った。
表面層の層厚は、キーエンス製マイクロスコープVHX−100を用い、別途同様に塗工した弾性ブレードの断面により測定した。試料は日進EM製SEM試料作製用トリミングカミソリを用い断面を切断したものとした。
前述したように、含浸処理により弾性ブレードの先端稜線部近傍内部には含浸材料、表面層材料が検出され、それらは含浸処理を実施した表面側から検出強度が減少していくいわゆる濃度勾配をもって形成されているものである。含浸深さはその含浸材料、表面層材料がほぼ検出されなくなる個所の表面側からの距離とした。具体的には、含浸深さ(含浸処理領域)の測定は以下のようにして行った。対象試料のエッジ部分の断面薄片をクライオミクロトーム(EM・FCS、Leica製)により作製し、透過の顕微FT−IR(Continuμm赤外顕微鏡、サーモエレクトロン製)測定を行った。測定は図6に示すように先端面62a、ブレード下面62b、ブレード上面62eを基準にそれぞれ適宜測定し断面内の変化を測定した。アクリル化合物の含浸については、1710cm−1付近のピーク面積を1415cm−1のピーク面積で割った値を非含浸部の値で規格化したものを指標として含浸深さを測定した。
表面層が形成された弾性体ブレードをリコー製カラー複合機 imagio MP C5000に搭載できる板金ホルダーに接着剤により固定し、試作のクリーニングブレードとした。これを同じくリコー製カラー複合機 imagio MP C5000(図2と同様の構成)に取り付け、実施例1〜実施例10、比較例1〜比較例5の画像形成装置を作製した。なお、クリーニングブレードは、所定の先端食い込み量と取り付け角度により線圧とクリーニング角を設定して取り付けた。
検証実験には、重合法により作製したトナーを用いた。なお、トナーの物性は、以下のとおりである。
トナー母体:円形度0.98、平均粒径4.9[μm]
外添剤 :小粒径シリカ1.5部(クラリアントジャパン製H1303)
小粒径酸化チタン0.5部(テイカ製MT−150AI)
大粒径シリカ1.0部(電気化学社製UFP−35HH)
トナー母体:円形度0.98、平均粒径4.9[μm]
外添剤 :小粒径シリカ1.5部(クラリアントジャパン製H1303)
小粒径酸化チタン0.5部(テイカ製MT−150AI)
大粒径シリカ1.0部(電気化学社製UFP−35HH)
検証実験は、実験室環境:常温(21[℃]・65[%RH])および高温(32[℃]・54[%RH])、通紙条件:画像面積率5%チャートを3プリント/ジョブで、100,000枚(A4横)で行った。そして、以下の項目を評価した。
[評価項目]
クリーニング不良発生常温:有無(目視観察)21[℃]・65[%RH]
クリーニング不良発生高温:有無(目視観察)32[℃]・54[%RH]
評価時画像:縦帯パターン(紙進行方向に対して)43[mm]幅、3本チャート
出力20枚(A4横)
ブレードエッジ摩耗量(摩耗断面積):初期に対する摩耗面積
ブレードエッジ先端面摩耗幅:図7に示すようにブレード先端面側からみた摩耗幅
ブレードエッジ下面摩耗幅:図7に示すようにブレード下面側からみた摩耗幅
上記摩耗量、摩耗幅は、キーエンス製レーザ顕微鏡VK−9500を用い、ブレードエッジに対して45度上方から測定した。
クリーニング不良発生常温:有無(目視観察)21[℃]・65[%RH]
クリーニング不良発生高温:有無(目視観察)32[℃]・54[%RH]
評価時画像:縦帯パターン(紙進行方向に対して)43[mm]幅、3本チャート
出力20枚(A4横)
ブレードエッジ摩耗量(摩耗断面積):初期に対する摩耗面積
ブレードエッジ先端面摩耗幅:図7に示すようにブレード先端面側からみた摩耗幅
ブレードエッジ下面摩耗幅:図7に示すようにブレード下面側からみた摩耗幅
上記摩耗量、摩耗幅は、キーエンス製レーザ顕微鏡VK−9500を用い、ブレードエッジに対して45度上方から測定した。
以下に実施例1〜実施例10、比較例1〜比較例5のクリーニングブレードの検証実験の結果を示す。
(実施例1)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料3
表面層材料:硬化材料1
先端面含浸深さ:100[μm]
ブレード上下面含浸深さ:80[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.9[μm]
ブレード下面表面層厚:0.8[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:50[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:17[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例1)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料3
表面層材料:硬化材料1
先端面含浸深さ:100[μm]
ブレード上下面含浸深さ:80[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.9[μm]
ブレード下面表面層厚:0.8[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:50[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:17[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例2)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料5
表面層材料:硬化材料5
先端面含浸深さ:150[μm]
ブレード上下面含浸深さ:100[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.6[μm]
ブレード下面表面層厚:0.6[μm]
ブレード上面表面層厚:3.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:70[μm2]
先端面摩耗幅:7[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料5
表面層材料:硬化材料5
先端面含浸深さ:150[μm]
ブレード上下面含浸深さ:100[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.6[μm]
ブレード下面表面層厚:0.6[μm]
ブレード上面表面層厚:3.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:70[μm2]
先端面摩耗幅:7[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例3)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム3
含浸材料:硬化材料4
表面層材料:硬化材料4
先端面含浸深さ:50[μm]
ブレード上下面含浸深さ:20[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:0.7[μm]
ブレード上面表面層厚:5.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:40[μm2]
先端面摩耗幅:5[μm]
下面摩耗幅:16[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム3
含浸材料:硬化材料4
表面層材料:硬化材料4
先端面含浸深さ:50[μm]
ブレード上下面含浸深さ:20[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:0.7[μm]
ブレード上面表面層厚:5.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:40[μm2]
先端面摩耗幅:5[μm]
下面摩耗幅:16[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例4)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム4
含浸材料:硬化材料1
表面層材料:硬化材料3
先端面含浸深さ:110[μm]
ブレード上下面含浸深さ:90[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.8[μm]
ブレード下面表面層厚:0.9[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:90[μm2]
先端面摩耗幅:8[μm]
下面摩耗幅:23[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム4
含浸材料:硬化材料1
表面層材料:硬化材料3
先端面含浸深さ:110[μm]
ブレード上下面含浸深さ:90[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.8[μm]
ブレード下面表面層厚:0.9[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:90[μm2]
先端面摩耗幅:8[μm]
下面摩耗幅:23[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例5)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム6
含浸材料:硬化材料6
表面層材料:硬化材料7
先端面含浸深さ:70[μm]
ブレード上下面含浸深さ:40[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:1.0[μm]
ブレード上面表面層厚:4.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:60[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム6
含浸材料:硬化材料6
表面層材料:硬化材料7
先端面含浸深さ:70[μm]
ブレード上下面含浸深さ:40[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:1.0[μm]
ブレード上面表面層厚:4.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:60[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例6)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム5
含浸材料:硬化材料2
表面層材料:硬化材料8
先端面含浸深さ:130[μm]
ブレード上下面含浸深さ:90[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.4[μm]
ブレード下面表面層厚:0.4[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:100[μm2]
先端面摩耗幅:8[μm]
下面摩耗幅:26[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム5
含浸材料:硬化材料2
表面層材料:硬化材料8
先端面含浸深さ:130[μm]
ブレード上下面含浸深さ:90[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.4[μm]
ブレード下面表面層厚:0.4[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:100[μm2]
先端面摩耗幅:8[μm]
下面摩耗幅:26[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例7)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料7
表面層材料:硬化材料4
先端面含浸深さ:140[μm]
ブレード上下面含浸深さ:100[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.2[μm]
ブレード下面表面層厚:0.3[μm]
ブレード上面表面層厚:1.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:100[μm2]
先端面摩耗幅:8[μm]
下面摩耗幅:26[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料7
表面層材料:硬化材料4
先端面含浸深さ:140[μm]
ブレード上下面含浸深さ:100[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.2[μm]
ブレード下面表面層厚:0.3[μm]
ブレード上面表面層厚:1.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:100[μm2]
先端面摩耗幅:8[μm]
下面摩耗幅:26[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例8)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料8
表面層材料:硬化材料5
先端面含浸深さ:90[μm]
ブレード上下面含浸深さ:50[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.7[μm]
ブレード下面表面層厚:0.6[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:60[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料8
表面層材料:硬化材料5
先端面含浸深さ:90[μm]
ブレード上下面含浸深さ:50[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.7[μm]
ブレード下面表面層厚:0.6[μm]
ブレード上面表面層厚:2.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:60[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例9)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料1
表面層材料:硬化材料1
先端面含浸深さ:80[μm]
ブレード上下面含浸深さ:40[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.7[μm]
ブレード下面表面層厚:0.7[μm]
ブレード上面表面層厚:3.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:80[μm2]
先端面摩耗幅:7[μm]
下面摩耗幅:22[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料1
表面層材料:硬化材料1
先端面含浸深さ:80[μm]
ブレード上下面含浸深さ:40[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.7[μm]
ブレード下面表面層厚:0.7[μm]
ブレード上面表面層厚:3.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:80[μm2]
先端面摩耗幅:7[μm]
下面摩耗幅:22[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(実施例10)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料2
表面層材料:硬化材料3
先端面含浸深さ:120[μm]
ブレード上下面含浸深さ:90[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.8[μm]
ブレード下面表面層厚:0.7[μm]
ブレード上面表面層厚:3.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:60[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料2
表面層材料:硬化材料3
先端面含浸深さ:120[μm]
ブレード上下面含浸深さ:90[μm]
ブレード先端面表面層厚:0.8[μm]
ブレード下面表面層厚:0.7[μm]
ブレード上面表面層厚:3.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:60[μm2]
先端面摩耗幅:6[μm]
下面摩耗幅:20[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:なし
異音発生:なし
(比較例1)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム4
含浸材料:硬化材料6
表面層材料:硬化材料4
先端面含浸深さ:100[μm]
ブレード上下面含浸深さ:70[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:1.0[μm]
ブレード上面表面層厚:0.9[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:150[μm2]
先端面摩耗幅:10[μm]
下面摩耗幅:29[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良2箇所
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム4
含浸材料:硬化材料6
表面層材料:硬化材料4
先端面含浸深さ:100[μm]
ブレード上下面含浸深さ:70[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:1.0[μm]
ブレード上面表面層厚:0.9[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:150[μm2]
先端面摩耗幅:10[μm]
下面摩耗幅:29[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良2箇所
異音発生:なし
(比較例2)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム6
含浸材料:なし
表面層材料:硬化材料6
先端面含浸深さ:0[μm]
ブレード上下面含浸深さ:0[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.5[μm]
ブレード下面表面層厚:1.5[μm]
ブレード上面表面層厚:1.5[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:300[μm2]
先端面摩耗幅:13[μm]
下面摩耗幅:45[μm]
クリーニング不良発生常温:スジ状クリーニング不良3箇所
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良3箇所
異音発生:ビビリ発生
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム6
含浸材料:なし
表面層材料:硬化材料6
先端面含浸深さ:0[μm]
ブレード上下面含浸深さ:0[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.5[μm]
ブレード下面表面層厚:1.5[μm]
ブレード上面表面層厚:1.5[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:300[μm2]
先端面摩耗幅:13[μm]
下面摩耗幅:45[μm]
クリーニング不良発生常温:スジ状クリーニング不良3箇所
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良3箇所
異音発生:ビビリ発生
(比較例3)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料2
表面層材料:硬化材料6
先端面含浸深さ:120[μm]
ブレード上下面含浸深さ:60[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:1.0[μm]
ブレード上面表面層厚:6.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:180[μm2]
先端面摩耗幅:11[μm]
下面摩耗幅:31[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良3箇所
異音発生:ビビリ発生
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム1
含浸材料:硬化材料2
表面層材料:硬化材料6
先端面含浸深さ:120[μm]
ブレード上下面含浸深さ:60[μm]
ブレード先端面表面層厚:1.0[μm]
ブレード下面表面層厚:1.0[μm]
ブレード上面表面層厚:6.0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:180[μm2]
先端面摩耗幅:11[μm]
下面摩耗幅:31[μm]
クリーニング不良発生常温:なし
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良3箇所
異音発生:ビビリ発生
(比較例4)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料1
表面層材料:なし
先端面含浸深さ:150[μm]
ブレード上下面含浸深さ:100[μm]
ブレード先端面表面層厚:0[μm]
ブレード下面表面層厚:0[μm]
ブレード上面表面層厚:0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:200[μm2]
先端面摩耗幅:10[μm]
下面摩耗幅:35[μm]
クリーニング不良発生常温:帯状クリーニング不良2箇所
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良4箇所
異音発生:なし
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム2
含浸材料:硬化材料1
表面層材料:なし
先端面含浸深さ:150[μm]
ブレード上下面含浸深さ:100[μm]
ブレード先端面表面層厚:0[μm]
ブレード下面表面層厚:0[μm]
ブレード上面表面層厚:0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:200[μm2]
先端面摩耗幅:10[μm]
下面摩耗幅:35[μm]
クリーニング不良発生常温:帯状クリーニング不良2箇所
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良4箇所
異音発生:なし
(比較例5)
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム3
含浸材料:なし
表面層材料:なし
先端面含浸深さ:0[μm]
ブレード上下面含浸深さ:0[μm]
ブレード先端面表面層厚:0[μm]
ブレード下面表面層厚:0[μm]
ブレード上面表面層厚:0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:420[μm2]
先端面摩耗幅:28[μm]
下面摩耗幅:29[μm]
クリーニング不良発生常温:帯状クリーニング不良2箇所
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良5箇所
異音発生:なし
先端面えぐれ摩耗
ベースウレタンゴム:ウレタンゴム3
含浸材料:なし
表面層材料:なし
先端面含浸深さ:0[μm]
ブレード上下面含浸深さ:0[μm]
ブレード先端面表面層厚:0[μm]
ブレード下面表面層厚:0[μm]
ブレード上面表面層厚:0[μm]
ブレードエッジ摩耗断面積:420[μm2]
先端面摩耗幅:28[μm]
下面摩耗幅:29[μm]
クリーニング不良発生常温:帯状クリーニング不良2箇所
クリーニング不良発生高温:帯状クリーニング不良5箇所
異音発生:なし
先端面えぐれ摩耗
上記表2は、実施例1〜実施例10、比較例1〜比較例5の検証実験の結果をまとめたものである。
表2からわかるように、比較例1においては、高温環境下において、帯状クリーニング不良が2箇所生じた。これは、比較例1においては、ブレード上面62eの表面層が、0.9[μm]であり1[μm]未満である。その結果、高温環境下で弾性ブレード622の硬度が低下した際に、弾性ブレード622のたわみを安定化させる効果が十分に得られなかったため、クリーニング不良が発生したと考えられる。
また、ブレード下面の表面層の層厚が6.0[μm]の比較例3についても、高温環境下でクリーニング不良が生じた。また、検証実験後、クリーニングブレードを観察したところ、ブレード上面の表面層に割れが発生していた。このことから、高温環境下で弾性ブレード622の硬度が低下した際に、表面層の割れが発生したところで大きく撓んでしまい当接圧が維持できず高温環境下でクリーニング不良が生じてしまったと考えられる。また、ブレード上面の割れたところでトナーが引っ掛かり、排出スクリュへの落下が阻害され、クリーニングブレードの近傍にトナーが滞留し、クリーニング不良が生じたとも考えられる。
また、比較例2においては、含浸処理をしていないため、経時使用で表面層623が摩耗し、弾性ブレード622の露出した部分が感光体表面と当接したとき、弾性ブレード622と感光体3との摩擦力が高い。そのため、弾性ブレード622の露出した部分が、感光体表面移動方向に変形するのを抑制することができず、ビビリ音が生じたと考えられる。また、露出部分が感光体3によって削られ、10万枚通紙試験後磨耗量が、300[μm2]と他のものより大きくなり、耐摩耗性が著しく低下していた。そのため、常温環境下、高温環境下いずれにおいても、クリーニング不良が発生した。
また、比較例4は、表面層が形成されていないため、耐摩耗性が十分ではなく、経時使用で常温環境下、高温環境下いずれにおいても、クリーニング不良が発生してしまった。
一方、実施例1〜10においては、いずれもブレード上面の表面層の層厚が、1.0[μm]〜5.0[μm]であった。これにより、高温環境下で弾性ブレード622の硬度が低下したときでも、ブレード上面の表面層により、しなやかに撓んで、先端稜線部62cと感光体との当接圧を良好に維持でき、高温環境下でも、良好なクリーニング性が得られた。しかも、弾性ブレードに含浸処理を施し、ブレード下面、ブレード先端面いずれにも表面層を形成しているので、10万枚通紙試験後磨耗量を100[μm2]以下に抑えることができ、耐摩耗性を向上させることができた。これにより、経時にわたり、良好なクリーニング性を得ることができた。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
短冊形状の弾性ブレード622で構成され、紫外線硬化樹脂で少なくとも弾性ブレード622の先端稜線部62cを含浸し、かつ、先端稜線部62cを1辺に有し、被清掃体と対向するブレード下面62bの少なくとも先端稜線部62c付近と、先端稜線部62cを一辺に有し弾性ブレード622の厚み方向に平行な先端面62aの少なくとも先端稜線部付近とにそれぞれ紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレード622よりも硬い表面層623を有するクリーニングブレード62において、ブレード下面62bと平行なブレード上面62eの少なくとも先端面付近に層厚1[μm]以上、5[μm]以下の紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレードよりも硬い表面層を設けた。
(態様1)によれば、上述した検証実験で示したように、ブレード上面62eに層厚1[μm]以上、5[μm]以下の紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレード622よりも硬い表面層を設けることにより、高温環境下においても、良好なクリーニング性を維持することができる。
(態様1)
短冊形状の弾性ブレード622で構成され、紫外線硬化樹脂で少なくとも弾性ブレード622の先端稜線部62cを含浸し、かつ、先端稜線部62cを1辺に有し、被清掃体と対向するブレード下面62bの少なくとも先端稜線部62c付近と、先端稜線部62cを一辺に有し弾性ブレード622の厚み方向に平行な先端面62aの少なくとも先端稜線部付近とにそれぞれ紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレード622よりも硬い表面層623を有するクリーニングブレード62において、ブレード下面62bと平行なブレード上面62eの少なくとも先端面付近に層厚1[μm]以上、5[μm]以下の紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレードよりも硬い表面層を設けた。
(態様1)によれば、上述した検証実験で示したように、ブレード上面62eに層厚1[μm]以上、5[μm]以下の紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレード622よりも硬い表面層を設けることにより、高温環境下においても、良好なクリーニング性を維持することができる。
(態様2)
(態様1)において、上記紫外線硬化樹脂の上記先端面62aからの含浸深さを、50[μm]以上、150[μm]以下、上記ブレード下面及び上記ブレード上面からの含浸深さを20[μm]以上100[μm]以下にした。
(態様2)によれば、検証実験で示したように、上記紫外線硬化樹脂の上記先端面62aからの含浸深さを、50[μm]以上、150[μm]以下、上記ブレード下面及び上記ブレード上面からの含浸深さを20[μm]以上100[μm]以下としたことで、経時に亘り良好なクリーニング性を維持することができた。
(態様1)において、上記紫外線硬化樹脂の上記先端面62aからの含浸深さを、50[μm]以上、150[μm]以下、上記ブレード下面及び上記ブレード上面からの含浸深さを20[μm]以上100[μm]以下にした。
(態様2)によれば、検証実験で示したように、上記紫外線硬化樹脂の上記先端面62aからの含浸深さを、50[μm]以上、150[μm]以下、上記ブレード下面及び上記ブレード上面からの含浸深さを20[μm]以上100[μm]以下としたことで、経時に亘り良好なクリーニング性を維持することができた。
(態様3)
(態様1)または(態様2)において、先端面62aおよびブレード下面62bに形成された表面層623の厚さを、1[μm]以下にした。
(態様3)によれば、検証実験で示したように、先端面62aおよびブレード下面62bに形成された表面層623の厚さを、1[μm]以下にすることにより、トナーのすり抜けが生じるのを抑制することができ、良好なクリーニング性を得ることができる。
(態様1)または(態様2)において、先端面62aおよびブレード下面62bに形成された表面層623の厚さを、1[μm]以下にした。
(態様3)によれば、検証実験で示したように、先端面62aおよびブレード下面62bに形成された表面層623の厚さを、1[μm]以下にすることにより、トナーのすり抜けが生じるのを抑制することができ、良好なクリーニング性を得ることができる。
(態様4)
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、上記表面層623あるいは上記含浸に用いる上記紫外線硬化樹脂は、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格として有したアクリレート材料と、官能基当量分子量100〜1000、官能基数1乃至2のアクリレート材料とが混合されている。
かかる構成とすることで、上記実施形態について説明したように、表面層623あるいは含浸部に所望の硬度と可撓性を付与することができる。
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、上記表面層623あるいは上記含浸に用いる上記紫外線硬化樹脂は、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格として有したアクリレート材料と、官能基当量分子量100〜1000、官能基数1乃至2のアクリレート材料とが混合されている。
かかる構成とすることで、上記実施形態について説明したように、表面層623あるいは含浸部に所望の硬度と可撓性を付与することができる。
(態様5)
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、上記紫外線硬化樹脂としてパーフルオロポリエーテルの骨格を持ち、官能基2以上のフッ素系アクリルモノマーが混合されている。
かかる構成とすることで、実施形態について説明したように、クリーニングブレードの表面層や含浸部の摺動性を上げることができ、先端稜線部のめくれを抑制することができる。さらに、官能基数2以上のアクリレートは、他のアクリルモノマーと架橋し、架橋膜を形成するので、耐摩耗性にも優れる。
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、上記紫外線硬化樹脂としてパーフルオロポリエーテルの骨格を持ち、官能基2以上のフッ素系アクリルモノマーが混合されている。
かかる構成とすることで、実施形態について説明したように、クリーニングブレードの表面層や含浸部の摺動性を上げることができ、先端稜線部のめくれを抑制することができる。さらに、官能基数2以上のアクリレートは、他のアクリルモノマーと架橋し、架橋膜を形成するので、耐摩耗性にも優れる。
(態様6)
(態様1)乃至(態様5)いずれかにおいて、上記表面層623を、含浸処理する樹脂材料と同一の樹脂材料で形成した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、同一物質同士による接着性向上が期待でき、表面層623のはがれを抑制することができる。
(態様1)乃至(態様5)いずれかにおいて、上記表面層623を、含浸処理する樹脂材料と同一の樹脂材料で形成した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、同一物質同士による接着性向上が期待でき、表面層623のはがれを抑制することができる。
(態様7)
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、上記弾性ブレード622として、ウレタン基を含むゴムを用いた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、感光体などの被清掃体に偏心などあっても、柔軟にクリーニングブレード62が変形して、所定の当接圧を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、上記弾性ブレード622として、ウレタン基を含むゴムを用いた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、感光体などの被清掃体に偏心などあっても、柔軟にクリーニングブレード62が変形して、所定の当接圧を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。
(態様8)
(態様7)において、上記弾性ブレード622として、異なる2種類のウレタン基を含むゴムを積層したものを用いた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、当接側と反当接側で適宜適切な材質を選択することができる。
(態様7)において、上記弾性ブレード622として、異なる2種類のウレタン基を含むゴムを積層したものを用いた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、当接側と反当接側で適宜適切な材質を選択することができる。
(態様9)
、感光体3等の像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電装置などの帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する光書込ユニット40などの潜像形成手段と、像担持体表面に形成された該静電潜像を現像してトナー像化する現像装置5などの現像手段と、像担持体表面のトナー像を中間転写ベルト14などの転写体に転写する一次転写ローラ7などの転写手段と、像担持体表面に当接して、像担持体表面に付着した転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード62を有するクリーニング装置6などのクリーニング手段とを備えたプリンタ500などの画像形成装置において、クリーニングブレード62として、(態様1)乃至(態様8いずれかのクリーニングブレードを用いた。
かかる構成を備えることで、高温環境下でも良好なクリーニング性が維持でき、良好な画像を得ることができる。
、感光体3等の像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電装置などの帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する光書込ユニット40などの潜像形成手段と、像担持体表面に形成された該静電潜像を現像してトナー像化する現像装置5などの現像手段と、像担持体表面のトナー像を中間転写ベルト14などの転写体に転写する一次転写ローラ7などの転写手段と、像担持体表面に当接して、像担持体表面に付着した転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード62を有するクリーニング装置6などのクリーニング手段とを備えたプリンタ500などの画像形成装置において、クリーニングブレード62として、(態様1)乃至(態様8いずれかのクリーニングブレードを用いた。
かかる構成を備えることで、高温環境下でも良好なクリーニング性が維持でき、良好な画像を得ることができる。
(態様10)
画像形成装置本体に着脱自在な作像ユニット1などのプロセスカートリッジであって、
感光体3などの像担持体と(態様1)乃至(態様8)いずれかに記載のクリーニングブレードとを一体的に形成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
これによれば、上記実施形態に説明したように、高温環境下でも良好なクリーニング性を得ることができる。また、プロセスカートリッジの形態を取ることで、操作性を向上できる。
画像形成装置本体に着脱自在な作像ユニット1などのプロセスカートリッジであって、
感光体3などの像担持体と(態様1)乃至(態様8)いずれかに記載のクリーニングブレードとを一体的に形成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
これによれば、上記実施形態に説明したように、高温環境下でも良好なクリーニング性を得ることができる。また、プロセスカートリッジの形態を取ることで、操作性を向上できる。
1Y 作像ユニット
1C 作像ユニット
1M 作像ユニット
1K 作像ユニット
3 感光体
4 帯電ローラ
5 現像装置
6 クリーニング装置
7 転写装置
10 潤滑剤塗布装置
14 中間転写ベルト
40 光書込ユニット
41 ポリゴンミラー
51 現像ローラ
52 供給スクリュ
53 攪拌スクリュ
54 ドクタ
60 転写ユニット
62 クリーニングブレード
62a ブレード先端面
62b ブレード下面
62c 稜線部
62d 含浸部分
62e ブレード上面
80 定着ユニット
101 ファーブラシ
103 固形潤滑剤
123 像担持体
621 ホルダー
622 弾性体ブレード
623 表面層
1C 作像ユニット
1M 作像ユニット
1K 作像ユニット
3 感光体
4 帯電ローラ
5 現像装置
6 クリーニング装置
7 転写装置
10 潤滑剤塗布装置
14 中間転写ベルト
40 光書込ユニット
41 ポリゴンミラー
51 現像ローラ
52 供給スクリュ
53 攪拌スクリュ
54 ドクタ
60 転写ユニット
62 クリーニングブレード
62a ブレード先端面
62b ブレード下面
62c 稜線部
62d 含浸部分
62e ブレード上面
80 定着ユニット
101 ファーブラシ
103 固形潤滑剤
123 像担持体
621 ホルダー
622 弾性体ブレード
623 表面層
Claims (10)
- 短冊形状の弾性体ブレードで構成され、紫外線硬化樹脂で少なくとも該弾性体ブレードの先端稜線部を含浸し、かつ、該先端稜線部を1辺に有し、被清掃体と対向するブレード下面の少なくとも上記先端稜線部付近と、上記先端稜線部を一辺に有し上記弾性ブレードの厚み方向に平行な先端面の少なくとも先端稜線部付近とにそれぞれ紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレードよりも硬い表面層を有するクリーニングブレードにおいて、
上記ブレード下面と平行なブレード上面に層厚1[μm]以上、5[μm]以下の紫外線硬化樹脂からなる弾性ブレードよりも硬い表面層を設けたことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1のクリーニングブレードにおいて、
上記紫外線硬化樹脂の上記先端面からの含浸深さを、50[μm]以上、150[μm]以下、上記ブレード下面及び上記ブレード上面からの含浸深さを20[μm]以上100[μm]以下にしたことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1または2のクリーニングブレードにおいて、
上記先端面および上記ブレード下面に形成された表面層の厚さを、1[μm]以下にしたことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1乃至3いずれかに記載のクリーニングブレードにおいて、
上記表面層あるいは上記含浸に用いる上記紫外線硬化樹脂は、官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6のペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格として有したアクリレート材料と、官能基当量分子量100〜1000、官能基数1乃至2のアクリレート材料とが混合されていることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1乃至4いずれかに記載のクリーニングブレードにおいて、
上記紫外線硬化樹脂としてさらにパーフルオロポリエーテルの骨格を持ち、官能基2以上のフッ素系アクリルモノマーが混合されていることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1乃至5いずれかに記載のクリーニングブレードにおいて、
上記表面層を、含浸処理する樹脂材料と同一の樹脂材料で形成したことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項1乃至6いずれかのクリーニングブレードにおいて、
上記弾性ブレードとして、ウレタン基を含むゴムを用いたことを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項7のクリーニングブレードにおいて、
上記弾性ブレードとして、異なる2種類のウレタン基を含むゴムを積層したものを用いたことを特徴とするクリーニングンブレード。 - 像担持体と、
該像担持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電した該像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該像担持体表面に形成された該静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、
該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、
該像担持体表面に当接して、該像担持体表面に付着した転写残トナーをクリーニングす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において、上記クリーニングブレードとして、請求項1乃至8いずれかのクリーニングブレードを用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、
像担持体と請求項1乃至8いずれかに記載のクリーニングブレードとを一体的に形成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013229271A JP2015090389A (ja) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | クリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
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JP2013229271A JP2015090389A (ja) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | クリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Publications (1)
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---|---|
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ID=53193951
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JP2013229271A Pending JP2015090389A (ja) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | クリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017016083A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 株式会社リコー | クリーニングブレード、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
-
2013
- 2013-11-05 JP JP2013229271A patent/JP2015090389A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017016083A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 株式会社リコー | クリーニングブレード、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
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