JP6398753B2 - クリーニングブレード、クリーニングブレードの製造方法、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
クリーニングブレード、クリーニングブレードの製造方法、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6398753B2 JP6398753B2 JP2015017395A JP2015017395A JP6398753B2 JP 6398753 B2 JP6398753 B2 JP 6398753B2 JP 2015017395 A JP2015017395 A JP 2015017395A JP 2015017395 A JP2015017395 A JP 2015017395A JP 6398753 B2 JP6398753 B2 JP 6398753B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression molding
- molded body
- rubber molded
- cleaning blade
- rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cleaning In Electrography (AREA)
Description
請求項1に係る発明は、
少なくとも被クリーニング部材と接触する部分が圧縮成形後のゴム成形体からなり、
前記圧縮成形後のゴム成形体が、温度35℃以上70℃未満、且つ絶対湿度39g/m3以上197g/m3以下の環境下で、圧縮成形前のゴム成形体を圧縮して得られ、
前記圧縮成形後のゴム成形体の比重と前記圧縮成形前のゴム成形体の比重との比(前記圧縮成形後のゴム成形体の比重/前記圧縮成形前のゴム成形体の比重)が1.05以上1.15以下であり、
前記圧縮成形後のゴム成形体の比重が1.10以上1.20以下であるクリーニングブレードである。
前記圧縮成形後のゴム成形体は、圧力1MPa以上10MPa以下で、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して得られる請求項1に記載のクリーニングブレードである。
前記圧縮成形後のゴム成形体は、第1の金型及び第2の金型を備える金型を用いて、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して得られる請求項1又は請求項2に記載のクリーニングブレードである。
温度35℃以上70℃未満、且つ絶対湿度39g/m3以上197g/m3以下の環境下で、圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して、少なくとも被クリーニング部材と接触する部分を圧縮成形後のゴム成形体とする工程を含むクリーニングブレードの製造方法である。
圧力1MPa以上10MPa以下で、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形する請求項4に記載のクリーニングブレードの製造方法である。
第1の金型及び第2の金型を備える金型を用いて、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形する請求項4又は請求項5に記載のクリーニングブレードの製造方法である。
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のクリーニングブレードを備えたクリーニング装置である。
請求項7に記載のクリーニング装置を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジである。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
前記像保持体の表面に、前記クリーニングブレードを接触させてクリーニングする請求項7に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置である。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、少なくとも被クリーニング部材と接触する部分が圧縮成形後のゴム成形体からなり、圧縮成形後のゴム成形体が、温度35℃以上70℃未満、且つ絶対湿度39g/m3以上197g/m3以下の環境下(以下、「特定の高温高湿環境下」とも称する)で、圧縮成形前のゴム成形体を圧縮して得られたものである。そして、圧縮成形後のゴム成形体の比重と圧縮成形前のゴム成形体の比重との比(圧縮成形後のゴム成形体の比重/圧縮成形前のゴム成形体の比重)は1.05以上1.15以下であり、圧縮成形後のゴム成形体の比重は1.10以上1.20以下である。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、上記構成を有するゴム成形体を有することにより、へたり及び欠けが抑制される。
画像形成装置等でクリーニング部材として用いられるクリーニングブレードは、被クリーニング部材(例えば像保持体)に接触しながら摺動するため、繰り返しの使用により、へたり(永久変形)が生じることがある。へたりが生じた箇所では、トナーのすり抜けが生じやすく、クリーニング機能が発現されにくくなる。
一方、へたりを抑制する観点から、クリーニングブレードを構成するゴム部材に分子運動性の高い材料を用いて柔軟性を付与すると、ゴム基材の耐摩耗性が低下しやすくなり、欠けが生じやすくなる。また、ゴム部材の架橋密度を上げて硬度を高めると、局所的な欠けが生じるなど、クリーニングブレードとしての本来の機能が得られにくくなる。
また、近年では、高画質の画像を得る観点から、小径で球形状のトナーが使用されることがある。小径で球形状のトナーは、クリーニングブレードからすり抜けやすいため、これらのトナーを被クリーニング部材から除去するためには、クリーニングブレードを被クリーニング部材により強く接触させる必要がある。これにより、へたりはさらに生じやすくなると考えられる。
圧縮成形前のゴム成形体中のゴムは、1つ1つの分子鎖が長く、これらの分子鎖は互いに絡み合って存在している。このため、本実施形態では、圧縮成形前のゴム成形体を、上記範囲の高湿度環境下(例えば絶対湿度100%)に置く。これにより、圧縮成形前に、又は圧縮成形の過程で、互いに絡み合っている分子鎖の間に水が入り込み、分子鎖はほぐれやすくなる。つまり水は潤滑剤の役割を担うと考えられる。さらに、これらの分子鎖は、温度を上記範囲内で高くすることで、よりほぐれやすくなる。よって、圧縮成形前のゴム成形体を特定の高温高湿環境下で圧縮成形することにより、圧縮成形前のゴム成形体は飽和に近い状態まで塑性変形されやすくなる。
そこで、本実施形態に係るクリーニングブレードでは、上述のごとく、特定の高温高湿環境下で圧縮成形前のゴム成形体を飽和に近い状態まで塑性変形させるときに、さらに圧縮成形後のゴム成形体の比重と圧縮成形前のゴム成形体の比重との比(以下、「ゴム成形体の比重変動率」とも称する)、及び、圧縮成形後のゴム成形体の比重が上記範囲となるように制御する。これにより、圧縮成形前後におけるゴム成形体の比重が変動しすぎず、また圧縮成形後のゴム成形体の密度が高くなりすぎずに、分子構造が緻密になり、硬度が適度になり、さらにクリーニング部材としての機能も確保される。この結果、へたりが抑制されると共に欠けも抑制される。
さらに、本実施形態に係るクリーニングブレードでは、上記構成の圧縮成形後のゴム成形体を得るためのゴム(圧縮成形前のゴム成形体)の材料は制限されないため、使用可能な材料の選択性が広がる。
まず、クリーニングブレードの各部について図を用いて説明する。図1に示すごとく、クリーニングブレード342は、駆動する被クリーニング部材(像保持体/感光体ドラム)31に接触して被クリーニング部材(像保持体)31の表面をクリーニングする接触角部3Aと、接触角部3Aが1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向(矢印A方向)の上流側を向く先端面3Bと、接触角部3Aが1つの辺を構成し且つ前記駆動の方向(矢印A方向)の下流側を向く腹面3Cと、先端面3Bと1つの辺を共有し且つ腹面3Cに対向する背面3Dと、を有する。
また、接触角部3Aと平行な方向を奥行き方向と、接触角部3Aから先端面3Bが形成されている側の方向を厚み方向と、接触角部3Aから腹面3Cが形成されている側の方向を幅方向と称す。
尚、図1には便宜上、像保持体(感光体ドラム)31が駆動する方向を矢印Aとして描いたが、図1は像保持体31が停止している状態を示している。
尚、本実施形態に係るクリーニングブレードは、例えば、感光体ドラム31と接触する部分(接触角部3A)を含み、腹面3C側全面に渡って形成され且つ圧縮成形後のゴム成形体からなる第一層と、該第一層よりも背面3D側に形成され且つ圧縮成形後のゴム成形体とは異なる材料からなる背面層としての第二層と層が設けられた2層構成であってもよい。尚、背面層は複数層設けられていてもよい。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、感光体ドラム31と接触する部分が圧縮成形後のゴム成形体で構成されていればよく、圧縮成形後のゴム成形体の形状は特に制限されない。
−特定の高温高湿環境下−
特定の高温高湿環境とは、圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形するときに設定する高温で且つ絶対湿度が高い環境のことである。
特定の高温高湿環境下における温度は、ゴムの分子鎖をほぐしやすくし、圧縮成形前のゴム成形体を塑性変形させやすくする観点から、温度35℃以上70℃未満であり、好ましくは40℃以上65℃以下、より好ましくは45℃以上60℃以下である。
また、特定の高温高湿環境下における絶対湿度は、ゴムの分子鎖をほぐしやすくし、ゴム基材を塑性変形させやすくする観点から、絶対湿度39g/m3以上197g/m3以下であり、好ましくは51g/m3以上160g/m3以下、より好ましくは65g/m3以上130g/m3以下である。
圧縮成形としては、例えば圧縮成形前のゴム成形体を厚さ方向に圧縮できるものであれば特に制限されない。例えば、1個の金型を用いて圧縮する単軸圧縮成形;数個雄金型を円周上に配置し、回転しながら順次成形を行うという大量生産用のロータリー式圧縮成形;圧延ローラを用いて圧縮する圧縮圧延成形等が挙げられる。
圧縮成形前のゴム成形体を圧縮する際の圧力は、ゴムを飽和に近い状態まで塑性変形させやすくする観点から、好ましくは1MPa以上10MPa以下、より好ましくは1MPa以上5MPa以下、さらに好ましくは1MPa以上3MPa以下である。尚、圧縮成形前のゴム成形体が飽和に近い状態まで塑性変形したか否かの判断は、圧縮成形中におけるゴムの応力緩和を測定することで行う。本実施形態では、電気熱プレス装置(大竹機械社製;500角、1トン)を用いて、応力の減少が確認されなくなった時点を、飽和に近い状態まで塑性変形していると判断する。尚、圧縮成形の詳細については後述する。
ゴム成形体の比重変動率は、へたり及び欠けを抑制する観点から、1.05以上1.15以下であり、好ましくは1.05以上1.10以下、より好ましくは1.05以上1.08以下である。
尚、圧縮成形前後におけるゴム成形体の比重は、精密比重計セット(島津製作所社製;型番AUY220[秤量装置]/SMK−401[比重測定キッド])を用いて、以下の方法で測定する。
具体的には、大気中で重さを量った試料を水中に吊るして再度重さを量り、これらの値と水の密度から試料の比重を求めた。試料の密度ρを以下の式で求めた。
ρ={Wa/(Wa−Wl)}×ρl
Wa:大気中で測定した試料の質量(g)
Wl:液体中で測定した試料の質量(g)
ρl:水の密度(0.9976g/cm3 23℃のときの密度)
圧縮成形後のゴム成形体の比重は、へたり及び欠けを抑制する観点から、1.10以上1.20以下であり、好ましくは1.10以上1.18以下、より好ましくは1.10以上1.15以下である。
圧縮成形前のゴム成形体は、その全体にゴムを含有する。
ゴムとしては、例えば、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。尚、特にポリウレタンゴムが望ましく、更には高結晶化されたポリウレタンゴムがより望ましい。
ここで、「ハードセグメント」および「ソフトセグメント」とは、ゴム中で、前者を構成する材料の方が、後者を構成する材料よりも相対的に硬い材料からなり、後者を構成する材料の方が前者を構成する材料よりも相対的に柔らかい材料からなるセグメントを意味する。
まず、ソフトセグメント材料としては、ポリオールとして、ジオールと二塩基酸との脱水縮合で得られるポリエステルポリオール(例えばポリブチレンアジペート等)、ジオールとアルキルカーボネートの反応により得られるポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。尚、ソフトセグメント材料として用いられる上記ポリオールの市販品としては、例えば、ダイセル社製のプラクセル205、プラクセル240、プラクセル260、日本ポリウレタン工業社製のニッポラン4009などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
ハードセグメント材料としては、まず鎖延長剤が好適に用いられる。
鎖延長剤としては、従来公知のものであれば特に限定されるものではなく、例えば、1,4−ブタンジオール(1,4−BD)、エチレングリコール(EG)、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール(PD)、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挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂の市販品としては、例えば、出光興産社製、R−45HT等が挙げられる。
また、物性面では、従来のエポキシ樹脂と比べて、分子量に比して粘度が低いエポキシ樹脂が好適である。具体的には、重量平均分子量が900±100の範囲内であり、25℃における粘度が15000±5000mPa・sの範囲内であることが望ましく、15000±3000mPa・sの範囲内であることがより望ましい。この特性を有するエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、DIC製、EPLICON EXA−4850−150等が挙げられる。
ポリウレタンゴム中における前記ハードセグメントの含有割合は、40質量%以上65質量%以下であることが好ましく、更には45質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、45質量%以上55質量%以下が更に好ましい。
ポリウレタンゴム中におけるハードセグメントの含有割合が、40質量%以上であることにより耐摩耗性が得られ、長期に渡って良好なクリーニング性が得られる。一方、65質量%以下であることにより、硬くなり過ぎることがなく、柔軟性や伸張性が得られ、欠けの発生が抑制されて、長期に渡って良好なクリーニング性が得られる。
ハードセグメント材料比が、10質量%以上であることにより、耐摩耗性が得られ、長期に渡って良好なクリーニング性が維持される。一方、ハードセグメント材料比が30質量%以下であることにより、硬くなり過ぎることがなく、柔軟性や伸張性が得られ、欠けの発生が抑制されて、長期に渡って良好なクリーニング性が維持される。
ポリウレタンゴムの合成に用いられるポリイソシアネートとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、1,6−ヘキサンジイソシアネート(HDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)および3,3−ジメチルフェニル−4,4−ジイソシアネート(TODI)などが挙げられる。
尚、求められる大きさ(粒子径)のハードセグメント凝集体の形成し易さという点から、ポリイソシアネートとしては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)がより望ましい。
20質量部以上であることにより、ウレタン結合量が多く確保されてハードセグメント成長し、求められる硬度が得られる。一方40質量部以下であることにより、ハードセグメントが大きくなり過ぎず、伸張性が得られ、クリーニングブレードの欠けの発生が抑制される。
架橋剤としては、ジオール(2官能)、トリオール(3官能)、テトラオール(4官能)等が挙げられ、これらを併用してもよい。また、架橋剤としてアミン系化合物を用いてもよい。尚、3官能以上の架橋剤を用いて架橋されたものであることが望ましい。3官能の架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。
本実施形態において、例えばポリウレタンゴムを含む圧縮成形前のゴム成形体の製造は、プレポリマー法やワンショット法など、ポリウレタンゴムの一般的な製造方法が用いられる。プレポリマー法は強度、耐摩耗性に優れるポリウレタンゴムが得られるため本実施形態には好適であるが、製法により制限されるものではない。
次に、ハードセグメント材料として例えば鎖延長剤(例えばエチレングリコール(EG)、1,3−プロパンジオール(PD)、1,4−ブタンジオール(1,4−BD)等)を混合して、ポリウレタンゴム成形体形成用の組成物を調製する。
更に熟成加熱させ冷却される。この熟成加熱の温度は70℃以上130℃以下であることが望ましく、80℃以上130℃以下であることがより望ましく、更には100℃以上120℃以下であることが望ましい。また反応時間は1時間以上48時間以下であることが望ましく、更には10時間以上24時間以下であることが望ましい。
−膨潤度−
本実施形態では、特定の高温高湿環境下で圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して、圧縮成形後のゴム成形体を得ている。そして、圧縮成形後のゴム成形体はゴム成形体の比重変動率及び圧縮成形後のゴム成形体の比重が特定の範囲を満たす。この圧縮成形前のゴム成形体の圧縮により、ゴム成形体の比重変動率及び圧縮成形後のゴム成形体の比重が特定の範囲となるためには、圧縮成形前のゴム成形体として膨潤度(架橋密度)が特定の範囲であるゴムを用いることが好ましい。例えばゴムの架橋密度は、好ましくは2%以下であり、より好ましくは1.5%以下である。
膨潤度は、精密秤量装置(島津製作所社製;型番AUY220)を用いて、以下の方法で測定する。
厚さ2mmのシート(10×10mm)を20℃のアセトン中に48時間浸漬させ、その重量を測定し、これを浸漬前の重量で割り算出する。
−硬度−
圧縮成形前のゴム成形体に含有されるゴムとしては、JIS−Aの硬度85度以下のゴムであることが好ましく、該硬度は更に70度以上85度以下がより好ましく、73度以上82度以下が更に好ましい。
ゴム試料表面に定められた形状の押針を、バネを介して押し付けたときの押込み深さから硬さを求めるデュロメータによる試験方法により測定される。
圧縮成形前のゴム成形体に含有されるゴムがポリウレタンゴムである場合、該ポリウレタンゴムの重量平均分子量は、1000乃至4000の範囲内であることが望ましく、1500乃至3500の範囲内であることがより望ましい。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、圧縮成形後のゴム成形体以外の領域に非接触部材を有していてもよく、圧縮成形後のゴム成形体と非接触部材とがそれぞれ異なる材料で構成されていてもよい。具体的には、クリーニングブレードが接触部を構成する第一層と、第二層(背面層)とで構成される場合、第一層を圧縮成形後のゴム成形体で構成し、第二層を第一層とは異なる材料で構成してもよい。以下、非接触部材の組成について説明する。
非接触部材に用いられる材料としては、例えば、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。これらの中で、ポリウレタンゴムがよい。ポリウレタンゴムとしては、エステル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタンが挙げられ、特にエステル系ポリウレタンが望ましい。
ポリオールとしては、ポリテトラメチルエーテルグリコール、ポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトンなどが挙げられる。
ポリイソシアネートとしては、2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、パラフェニレンジイソシアネート(PPDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、3,3−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート(TODI)などが挙げられる。中でもMDIが望ましい。
更に、ポリウレタンを硬化させる硬化剤として、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコールやこれらの混合物などの硬化剤が挙げられる。
本実施形態に係るクリーニングブレードの製造方法は、温度35℃以上70℃未満、且つ絶対湿度39g/m3以上197g/m3以下の環境下(特定の高温高湿環境下)で、圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して、少なくとも被クリーニング部材と接触する部分を圧縮成形後のゴム成形体とする工程を含む。
図3に示すように、金型10は、第1の金型12と、第1の金型12に対向して配置される第2の金型14と、を備えている。第2の金型14は、圧縮成形前のゴム成形体を配置するための凹部16を有する。凹部16の大きさは、圧縮成形による圧縮成形前のゴム成形体の形状変化に対応できるように、凹部16の長手方向及び短手方向の長さが、圧縮成形前のゴム成形体の長手方向及び短手方向の長さよりも長くなっている。
図4Aに示すように、第2の金型14の凹部16に圧縮成形前のゴム成形体18を配置し、圧縮成形前のゴム成形体18の上面に第1の金型12を配置する。これにより、圧縮成形前のゴム成形体18と第1の金型12との接触面121、及び、圧縮成形前のゴム成形体18と第2の金型14との接触面141が形成される。
尚、接触面121,141のうち、少なくとも一方の接触面の表面粗さRa(十点平均粗さ:JIS B0601,1982)は、金型壁面からの圧縮成形後のゴム成形体(例えば、ウレタン成形体)の離型性の観点から、好ましくは0.01μm以上0.5μm以下であり、より好ましくは0.05μm以上0.5μm以下、さらに好ましくは0.1μm以上0.5μm以下である。
ここで、圧縮成形前のゴム成形体18の圧縮は、圧縮成形前のゴム成形体18を特定の高温高湿環境下の雰囲気下に置いた直後に行ってもよいが、ゴムの分子鎖をほぐしやすくし、ゴムを塑性変形させやすくする観点、並びに、ゴム成形体の比重変動率及び圧縮成形後のゴム成形体の比重を制御しやすくする観点から、圧縮成形前のゴム成形体18を特定の高温高湿環境下の雰囲気下に置いてから、例えば10分以上60分以下経過した後、好ましくは15分以上30分以下経過した後、より好ましくは15分以上20分以下経過した後に行うことがよい。
また、圧縮成形前のゴム成形体18への圧力付与は、公知の圧縮成形機を用いて行うことができる。尚、圧縮成形機は、特定の温度湿度環境に設定可能な温湿度制御装置を備えていてもよい。圧縮成形機が温湿度制御装置を備えていない場合、圧縮成形機を別途温湿度制御装置を備えた容器内に配置して圧縮成形前のゴム成形体18の圧縮成形を行う。
以上の工程を経ることにより、ゴム成形体の比重変動率及び圧縮成形後のゴム成形体の比重が特定の範囲となるように制御されたクリーニングブレード20(圧縮成形後のゴム成形体)が得られる。
本実施形態のクリーニングブレードを利用して被クリーニング部材をクリーニングする場合、クリーニングの対象となる被クリーニング部材としては、表面のクリーニングが要求される部材であれば特に限定されない。例えば、画像形成装置に用いられる場合であれば、中間転写体や、帯電ロール、転写ロール、被転写材搬送ベルト、用紙搬送ロール、像保持体からトナーを除去するクリーニングブラシからさらにトナーを除去するデトーニングロール等も挙げられる。本実施形態においては、像保持体であることが特に望ましい。
次に、本実施形態のクリーニングブレードを用いたクリーニング装置、プロセスカートリッジ、および、画像形成装置について説明する。
本実施形態のクリーニング装置は、被クリーニング部材表面に接触し、被クリーニング部材表面をクリーニングするクリーニングブレードとして、本実施形態のクリーニングブレードを備えたものであれば特に限定されない。例えば、クリーニング装置の構成例としては、被クリーニング部材側に開口部を有するクリーニングケース内に、エッジ先端が開口部側となるようクリーニングブレードを固定すると共に、クリーニングブレードにより被クリーニング部材表面から回収された廃トナー等の異物を異物回収容器に導く搬送部材を備えた構成などが挙げられる。また、本実施形態のクリーニング装置には、本実施形態のクリーニングブレードが2つ以上用いられていてもよい。尚、例えば、各色のトナーに対応した像保持体を有するいわゆるタンデム機であれば、各々の像保持体毎に本実施形態のクリーニング装置を設けてもよい。加えて、本実施形態のクリーニング装置は、クリーニングブレードの他に、クリーニングブラシ等を併用してもよい。
また、クリーニングブレード先端部が像保持体に食込む長さが0.8mm以上1.2mm以下の範囲であることが望ましく、0.9mm以上1.1mm以下の範囲であることがより望ましい。
クリーニングブレードと像保持体との接触部における角度W/A(Working Angle)は8°以上14°以下の範囲であることが望ましく、10°以上12°以下の範囲であることがより望ましい。
次に、本実施形態のクリーニングブレードを用いた画像形成装置およびクリーニング装置の具体例について、図面を用いてより詳細に説明する。
図5は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略模式図であり、いわゆるタンデム型の画像形成装置について示したものである。
図5中、21は本体ハウジング、22、22a乃至22dは作像ユニット、23はベルトモジュール、24は記録媒体供給カセット、25は記録媒体搬送路、30は各感光体ユニット、31は感光体ドラム、33は各現像ユニット、34はクリーニング装置、35、35a乃至35dはトナーカートリッジ、40は露光ユニット、41はユニットケース、42はポリゴンミラー(回転多面鏡)、51は一次転写装置、52は二次転写装置、53はベルトクリーニング装置、61は送出しロール、62は搬送ロール、63は位置合わせロール、66は定着装置、67は排出ロール、68は排紙部、71は手差し供給装置、72は送出しロール、73は両面記録用ユニット、74は案内ロール、76は搬送路、77は搬送ロール、230は中間転写ベルト、231、232は支持ロール、521は二次転写ロール、531はクリーニングブレードを表す。
ここで、感光体ユニット30は、例えば感光体ドラム31と、この感光体ドラム31を予め帯電する帯電装置(帯電ロール)32と、感光体ドラム31上の残留トナーを除去するクリーニング装置34とを一体的にサブカートリッジ化したものである。
尚、感光体ユニット30を現像ユニット33から切り離して単独のプロセスカートリッジとしてもよいことは勿論である。また、図5中、符号35(35a乃至35d)は各現像ユニット33に各色成分トナーを補給するためのトナーカートリッジである(トナー補給経路は図示せず)。
更にまた、中間転写ベルト230の最上流作像ユニット22aの上流側にはベルトクリーニング装置53が配設されており、中間転写ベルト230上の残留トナーを除去する。
更にまた、本体ハウジング21には両面記録用ユニット73が付設されており、この両面記録用ユニット73は、記録媒体の両面に画像記録を行う両面モード選択時に、片面記録済みの記録媒体を排出ロール67を逆転させ、かつ、入口手前の案内ロール74にて内部に取り込み、搬送ロール77にて内部の記録媒体戻し搬送路76に沿って記録媒体を搬送し、再度位置合わせロール63側へと供給するものである。
図6は、本実施形態のクリーニング装置の一例を示す模式断面図であり、クリーニング装置34と共にサブカートリッジ化された感光体ドラム31、帯電ロール32や、現像ユニット33も示した図である。
図6中、32は帯電ロール(帯電装置)、331はユニットケース、332は現像ロール、333はトナー搬送部材、334は搬送パドル、335はトリミング部材、341はクリーニングケース、342はクリーニングブレード、344はフィルムシール、345は搬送部材を表す。
現像に際しては、現像ロール332に現像剤を供給した後、例えばトリミング部材335にて現像剤を層厚規制した状態で、感光体ドラム31に対向する現像領域に搬送される。
一方、各作像ユニット22(22a乃至22d)において、感光体ドラム31上の残留トナーはクリーニング装置34にて清掃され、また、中間転写ベルト230上の残留トナーはベルトクリーニング装置53にて清掃される。
こうした作像過程において、各々の残留トナーはクリーニング装置34(またはベルトクリーニング装置53)によって清掃される。
−クリーニングブレードの作製−
まず、ポリオール成分として、ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル社製、プラクセル205、平均分子量529、水酸基価212KOHmg/g)およびポリカプロラクトンポリオール(ダイセル社製、プラクセル240、平均分子量4155、水酸基価27KOHmg/g)をソフトセグメント材料として用いた。また、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂(綜研化学社製、アクトフローUMB−2005B)をハードセグメント材料として用い、上記ソフトセグメント材料およびハードセグメント材料を8:2(質量比)の割合で混合した。
次に、上記ソフトセグメント材料およびハードセグメント材料との混合物100部に対して、イソシアネート化合物として4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートMT)を6.26部加えて、窒素雰囲気下で70℃で3時間反応させた。尚、この反応で使用したイソシアネート化合物量は、反応系に含まれる水酸基に対するイソシアネート基の比(イソシアネート基/水酸基)が0.5となるよう選択した。
続いて、上記イソシアネート化合物を更に34.3部加え、窒素雰囲気下で70℃で3時間反応させて、プレポリマーを得た。尚、プレポリマーの使用に際して利用したイソシアネート化合物の全量は40.56部であった。
次に、このプレポリマーを100℃に昇温し、減圧下で1時間脱泡した。その後、プレポリマー100部に対して、1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの混合物(質量比=60/40)を7.14部加え、3分間泡を巻き込まないように混合し、クリーニングブレード形成用組成物A1を調製した。次いで、140℃に金型を調整した遠心成形機に上記クリーニングブレード形成用組成物A1を流し込み、1時間硬化反応させた。次いで、110℃で24時間熟成加熱し、冷却した後切断して、厚さ2.5mmのポリウレタンゴム成形体(以下、「圧縮成形前のウレタンゴム成形体」と称する)を得た。
次に、温度35℃、絶対湿度39g/m3に調整した容器内に電気熱プレス成型機(大竹機械工業社製;500角、1トン型)を設置した。別途圧縮成形前のウレタンゴム成形体を支持金型に固定し、その上に、押付け用金型を載せた後、この一対の金型を前記電気熱プレス成型機に配置した。その状態で、10分間保持した後、容器内に配置された前記電気熱プレス成型機を用い、圧力5MPaで圧縮成形前のウレタンゴム成形体を圧縮成形して圧縮成形後のウレタンゴム成形体とした。これにより、厚み2mmの圧縮成形後のウレタンゴム成形体からなるクリーニングブレードを得た。尚、圧縮成形前後のウレタンゴム成形体の比重は既述の方法により測定した。以下の実施例及び比較例についても同様である。結果を表1、2に示す。また、押付け用金型と圧縮成形前のウレタンゴム成形体との接触面における押付け用金型の表面粗さは十点平均粗さRaが0.1μmのものを用いた。
圧縮条件を表1に従って変更した以外は、実施例1と同様の方法によりクリーニングブレードを得た。
圧縮条件を表1に従って変更し、ポリオール成分としてポリエーテルポリオール(PTG−650SN、保土ヶ谷化学(株)社製)を用い、イソシアネート化合物としてミリオネートMT、日本ポリウレタン工業(株)社製を用い、ソフトセグメント材料およびハードセグメント材料を6.5:3.5(質量比)の割合で混合した以外は、実施例1と同様の方法によりクリーニングブレードを得た。
実施例1と同様の方法により圧縮成形前のウレタンゴム成形体を得た。その後、圧縮成形を経ずに、圧縮成形前のウレタンゴム成形体をクリーニングブレードとした。
ソフトセグメント材料およびハードセグメント材料を7:3(質量比)の割合で混合した以外は実施例1と同様の方法により、比重1.15の圧縮成形前のウレタンゴム成形体を得た。その後、圧縮成形を経ずに、圧縮成形前のウレタンゴム成形体をクリーニングブレードとした。
圧縮条件を表2に従って変更した以外は、実施例1と同様の方法によりクリーニングブレードを得た。
圧縮条件を表2に従って変更した以外は、実施例1と同様の方法によりクリーニングブレードを得た。
各例で得られたクリーニングブレードについて、へたり(永久変形)評価、欠け評価、及び画像品質評価を行った。結果を表1、2に示す。
クリーニングブレードを取り付けたプロセスカートリッジを、高温高湿環境(45℃、95%RH)下の恒温・恒湿槽に1週間放置し、放置前後のクリーニングブレードの食い込み量の差をへたり量とした。許容範囲は0.2mm以下である。
尚、食い込み量は、感光体の中心からクリーニングブレードエッジ先端までの距離を計測可能な非接触のレーザー変位計(キーエンス社製、商品名:LK−035)にて測定した。
−評価基準−
A:へたり量が0.2mm以下
B:へたり量が0.2mm超え
以下の方法により、クリーニングブレードの欠けを評価した。
高温高湿環境(32.5℃、85%RH)下にて、感光体の積算回転数が100KサイクルになるまでA4用紙(210×297mm、富士ゼロックス社製、P紙)を用いて画像形成した。その後、クリーニングブレードの接触部(エッジ)先端の摩耗深さを測定し、エッジ先端の摩耗深さによりクリーニングブレードのエッジの欠けを判断した。
尚、評価に際しては、感光体とクリーニングブレードとの接触部における潤滑効果を小さくした過酷な条件で評価するため、形成する画像の像密度を1%とした。
また、エッジ先端の摩耗深さは、クリーニングブレードの断面側からキーエンス社製、レーザ顕微鏡VK−8510により観察したときに確認される、感光体表面側のエッジ欠落部の最大深さとした。
エッジの欠けの評価基準を以下に示す。尚、許容範囲はA及びBである。
−評価基準−
A:先端部摩耗深さ :3μm以下
B:先端部摩耗深さ :3μm超え5μm以下
C:先端部摩耗深さ :5μm超え
各例で得られた実施例および比較例のクリーニングブレードを、感光体ドラム用クリーニングブレードとして感光体カートリッジに組み込み、高温高湿環境(38℃、95%RH)下で、1週間放置した。感光体カートリッジをそれぞれカラー複写機(富士ゼロックス製、DocuCentre Color a450)に装着した。このカラー複写機を用い、画像濃度が1%(A4サイズの用紙に6.2mm×1mmのベタ画像が載っているもの)の画像形成を用紙(富士ゼロックス社製、C2r紙)に2,000枚繰り返した。その後の色スジの画質欠陥の発生状態を下記の基準で目視により評価した。
−評価基準−
A:色スジが確認されない
B:画像に色スジが僅かに確認されるが許容範囲
C:画像に色スジが確認され、許容し得ない
圧縮成形までの時間・・・圧縮成形前のウレタンゴム成形体を特定の高温高湿環境下の雰囲気下に置いてから圧縮成形するまでの時間
表面粗さ・・・押付け用金型と圧縮成形前のウレタンゴム成形体との接触面における押付け用金型の表面粗さ
圧縮成形前の比重(A)・・・圧縮成形前のウレタンゴム成形体の比重
圧縮成形後の比重(B)・・・圧縮成形後のウレタンゴム成形体の比重
Claims (9)
- 少なくとも被クリーニング部材と接触する部分が圧縮成形後のゴム成形体からなり、
前記圧縮成形後のゴム成形体が、温度35℃以上70℃未満、且つ絶対湿度39g/m3以上197g/m3以下の環境下で、圧縮成形前のゴム成形体を圧縮して得られ、
前記圧縮成形後のゴム成形体の比重と前記圧縮成形前のゴム成形体の比重との比(前記圧縮成形後のゴム成形体の比重/前記圧縮成形前のゴム成形体の比重)が1.05以上1.15以下であり、
前記圧縮成形後のゴム成形体の比重が1.10以上1.20以下であるクリーニングブレード。 - 前記圧縮成形後のゴム成形体は、圧力1MPa以上10MPa以下で、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して得られる請求項1に記載のクリーニングブレード。
- 前記圧縮成形後のゴム成形体は、第1の金型及び第2の金型を備える金型を用いて、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して得られる請求項1又は請求項2に記載のクリーニングブレード。
- 温度35℃以上70℃未満、且つ絶対湿度39g/m3以上197g/m3以下の環境下で、圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形して、少なくとも被クリーニング部材と接触する部分を圧縮成形後のゴム成形体とする工程を含むクリーニングブレードの製造方法。
- 圧力1MPa以上10MPa以下で、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形する請求項4に記載のクリーニングブレードの製造方法。
- 第1の金型及び第2の金型を備える金型を用いて、前記圧縮成形前のゴム成形体を圧縮成形する請求項4又は請求項5に記載のクリーニングブレードの製造方法。
- 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のクリーニングブレードを備えたクリーニング装置。
- 請求項7に記載のクリーニング装置を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
前記像保持体の表面に、前記クリーニングブレードを接触させてクリーニングする請求項7に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015017395A JP6398753B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | クリーニングブレード、クリーニングブレードの製造方法、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015017395A JP6398753B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | クリーニングブレード、クリーニングブレードの製造方法、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016142854A JP2016142854A (ja) | 2016-08-08 |
JP6398753B2 true JP6398753B2 (ja) | 2018-10-03 |
Family
ID=56568633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015017395A Expired - Fee Related JP6398753B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | クリーニングブレード、クリーニングブレードの製造方法、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6398753B2 (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09185306A (ja) * | 1996-01-05 | 1997-07-15 | Canon Inc | 画像形成装置、プロセスカートリッジ及びクリーニング手段 |
JP3916185B2 (ja) * | 1998-01-22 | 2007-05-16 | 東海ゴム工業株式会社 | クリーニングブレード |
JP2001348415A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-18 | Canon Inc | ウレタンゴム組成物、クリーニングブレード、クリーニングブレードの製造方法 |
JP2005048085A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Nippon Zeon Co Ltd | 半導電性ゴム部材用ゴム組成物及び半導電性ゴム部材 |
JP4349650B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2009-10-21 | 埼玉県 | 成型物の製造方法 |
JP4818945B2 (ja) * | 2007-01-29 | 2011-11-16 | バンドー化学株式会社 | 電子写真装置用ブレード及びその製造方法 |
KR101101822B1 (ko) * | 2007-02-13 | 2012-01-05 | 삼성전자주식회사 | 현상장치 및 이를 채용한 화상형성장치 |
JP2011085656A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 画像形成装置用クリーニングブレード |
JP2012063493A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | 潤滑剤成形物、その製造方法、潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 |
-
2015
- 2015-01-30 JP JP2015017395A patent/JP6398753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016142854A (ja) | 2016-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5880375B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6007702B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP5849977B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6311498B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
KR101675385B1 (ko) | 클리닝 블레이드, 클리닝 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치 | |
JP6090149B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP7302263B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6028679B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6048430B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6098379B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6314635B2 (ja) | クリーニングブレード、清掃装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP2017053909A (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP6398753B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニングブレードの製造方法、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 | |
US9709946B2 (en) | Cleaning blade, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2017156457A (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP6544156B2 (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2023106209A (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP2015169736A (ja) | クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、およびクリーニング方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180807 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180820 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6398753 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |