JP2018156033A - クリーニングブレード、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】被清掃部材との摩擦による異音の発生を防止し、良好なクリーニング性を得られるとともに、被清掃部材へのフィルミングを抑制することができるクリーニングブレードの提供。【解決手段】被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材622を有するクリーニングブレードであって、前記弾性部材が、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有し、前記弾性部材が、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含み、前記板面の最表面に、前記当接辺上を片端とする、前記被清掃部材の進行方向と平行方向の溝が配され、前記溝の幅が、2μm以上10μm以下、前記溝の深さが、0.5μm以上3.0μm以下であり、前記当接辺の方向の任意の100μm中に、前記溝が5本以上配されているクリーニングブレードである。【選択図】図2B
Description
本発明は、クリーニングブレード、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関する。
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であるクリーニング装置によって除去している。
前記クリーニング装置のクリーニング部材としては、簡易な構成で優れたクリーニング性を得ることができる点から、ウレタンゴムなどの弾性部材を有するクリーニングブレードが知られている。前記クリーニングブレードは、前記弾性部材の一部を固定する支持部材を備えたものがよく用いられ、前記弾性部材の自由端側の当接部を前記像担持体の表面に当接させ、前記像担持体の表面に残留するトナーなどを掻き落として除去する。
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」と称することもある)を用いた画像形成装置が知られている。しかし、前記重合トナーは、前記クリーニングブレードと前記像担持体との間に形成される僅かな隙間をすり抜けるため、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。
この問題を解決するために、当接部を硬化性化合物により硬化させたクリーニングブレードが提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
この問題を解決するために、当接部を硬化性化合物により硬化させたクリーニングブレードが提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
これらのクリーニングブレードは、弾性ブレードよりも硬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や、低摩擦材の充填、一定の表面凹凸構造とする等の改質により、先端稜線部を像担持体の表面移動方向に変形することやめくれを抑制できる。また、構成によっては経時使用で表面層が摩耗して弾性ブレードの先端稜線部が露出した場合も、弾性ブレードの内部への充填部分が像担持体表面に継続的に当接することにより、弾性ブレードと像担持体との間で生じる摩擦力が低減され、稜線部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。
本発明は、被清掃部材との摩擦による異音の発生を防止し、良好なクリーニング性を得られるとともに、被清掃部材へのフィルミングを抑制することができるクリーニングブレードを提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としての本発明のクリーニングブレードは、
被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材を有するクリーニングブレードであって、
前記弾性部材が、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有し、
前記弾性部材が、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含み、
前記板面の最表面に、前記当接辺上を片端とする、前記被清掃部材の進行方向と平行方向の溝が配され、
前記溝の幅が、2μm以上10μm以下、
前記溝の深さが、0.5μm以上3.0μm以下であり、
前記当接辺の方向の任意の100μm中に、前記溝が5本以上配されていることを特徴とする。
被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材を有するクリーニングブレードであって、
前記弾性部材が、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有し、
前記弾性部材が、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含み、
前記板面の最表面に、前記当接辺上を片端とする、前記被清掃部材の進行方向と平行方向の溝が配され、
前記溝の幅が、2μm以上10μm以下、
前記溝の深さが、0.5μm以上3.0μm以下であり、
前記当接辺の方向の任意の100μm中に、前記溝が5本以上配されていることを特徴とする。
本発明によれば、被清掃部材との摩擦による異音の発生を防止し、良好なクリーニング性を得られるとともに、被清掃部材へのフィルミングを抑制することができるクリーニングブレードを提供することができる。
(クリーニングブレード)
本発明のクリーニングブレードは、被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材を少なくとも有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
被清掃部材の表面に当接する部分のことを、当接部(先端稜線部)と称する。また、前記被清掃部材とクリーニングブレードが線の状態で当接する場合、当接する部分のことを、「当接辺」と称する。
ここで、前記当接部が前記被清掃部材の表面に当接すると、前記当接部のみではなく、前記当接部を含む板面と、前記当接部を含む端面とが前記被清掃部材の表面に当接するため、前記当接部の近傍における前記当接部を含む板面及び前記当接部を含む端面をあわせて「当接部」と称することもある。また、前記当接部を含む端面を「先端面」と称することもある。
前記弾性部材は、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有する。
前記弾性部材は、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含む。
前記板面の最表面には、前記被清掃部材の進行方向と平行方向に溝が配されている。
なお、本明細書において、前記弾性部材が、前記硬化性組成物の前記硬化物を含む箇所を、「含浸層」と称することがある。
本発明のクリーニングブレードは、被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材を少なくとも有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
被清掃部材の表面に当接する部分のことを、当接部(先端稜線部)と称する。また、前記被清掃部材とクリーニングブレードが線の状態で当接する場合、当接する部分のことを、「当接辺」と称する。
ここで、前記当接部が前記被清掃部材の表面に当接すると、前記当接部のみではなく、前記当接部を含む板面と、前記当接部を含む端面とが前記被清掃部材の表面に当接するため、前記当接部の近傍における前記当接部を含む板面及び前記当接部を含む端面をあわせて「当接部」と称することもある。また、前記当接部を含む端面を「先端面」と称することもある。
前記弾性部材は、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有する。
前記弾性部材は、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含む。
前記板面の最表面には、前記被清掃部材の進行方向と平行方向に溝が配されている。
なお、本明細書において、前記弾性部材が、前記硬化性組成物の前記硬化物を含む箇所を、「含浸層」と称することがある。
従来のクリーニングブレードにおいては、画像形成装置を用いて画像を形成する際に、小粒径で円形度に優れた小粒径トナーを用いると、クリーニングブレードと像担持体(以下、「感光体」と称することがある)との間を小粒径トナーの粒子がすり抜けてクリーニング不良を生じる場合がある。このため、クリーニングブレード弾性部材と、像担持体との当接圧を高めてクリーニング能力を高くする必要があった。
特許第4227909号公報では、クリーニング能力を高くする為に像担持体への当接部にウレタン樹脂とイソシアナート化合物の反応生成物からなる硬化層を設け、該当接部の十点平均粗さRzJIS(JIS B0601)が5[μm]以下としている。しかし、このようにすり抜けを大きく抑制するとともに、クリーニングブレードの当接圧を高めると、図1Aに示すように、クリーニングブレード弾性部材である除去部材622と像担持体123との摩擦力が強くなり、除去部材622が早期に摩耗してしまう。また、除去部材622が像担持体123の図1A中矢印で示す方向に引っ張られて、当接辺62cを含む当接部がめくれてしまう。このめくれた当接部が、そのめくれに抗して原形に復元する際に異音が発生することがある。更に、前記当接部がめくれた状態でクリーニング動作をし続けると、図1Bに示すように、除去部材622における先端面62aの当接辺62cから数μm離れた箇所に局所的な摩耗が発生してしまう。
この局所的な摩耗が発生する要因としては、トナー粒子がすり抜ける際に除去部材622の前記当接部が変形し、変形した部分にトナー粒子が連続的にすり抜けることにより、すり抜け部分が局所的に摩耗しやすくなると考えられる。このような状態で、クリーニング動作を続けると、この局所的な摩耗が大きくなり、最終的には、図1Cに示すように、前記当接部が欠落してしまうため、前記像担持体からトナーを正常にクリーニングできなくなるという問題がある。
特許第4227909号公報では、クリーニング能力を高くする為に像担持体への当接部にウレタン樹脂とイソシアナート化合物の反応生成物からなる硬化層を設け、該当接部の十点平均粗さRzJIS(JIS B0601)が5[μm]以下としている。しかし、このようにすり抜けを大きく抑制するとともに、クリーニングブレードの当接圧を高めると、図1Aに示すように、クリーニングブレード弾性部材である除去部材622と像担持体123との摩擦力が強くなり、除去部材622が早期に摩耗してしまう。また、除去部材622が像担持体123の図1A中矢印で示す方向に引っ張られて、当接辺62cを含む当接部がめくれてしまう。このめくれた当接部が、そのめくれに抗して原形に復元する際に異音が発生することがある。更に、前記当接部がめくれた状態でクリーニング動作をし続けると、図1Bに示すように、除去部材622における先端面62aの当接辺62cから数μm離れた箇所に局所的な摩耗が発生してしまう。
この局所的な摩耗が発生する要因としては、トナー粒子がすり抜ける際に除去部材622の前記当接部が変形し、変形した部分にトナー粒子が連続的にすり抜けることにより、すり抜け部分が局所的に摩耗しやすくなると考えられる。このような状態で、クリーニング動作を続けると、この局所的な摩耗が大きくなり、最終的には、図1Cに示すように、前記当接部が欠落してしまうため、前記像担持体からトナーを正常にクリーニングできなくなるという問題がある。
また、特許第4722680号公報には、以下の特徴を有することにより所謂スティックスリップ動作によってトナーを除去しようとするクリーニングブレード(「ブレード」とも略記する)が記載されている。
・被清掃部材との摩擦力を低減させる為に当接する当接部(「エッジ部」とも称する)にフッ素系樹脂層を形成する
・前記フッ素系樹脂層をなす樹脂材がブレード本体の滑らかな表面における凹凸部に充填されている
・前記エッジ部の表面粗さである十点平均粗さRzが0.1〜10[μm]とする
・ブレードの反発弾性、像担持対への当接圧、及び当接角度を所定の範囲に設定する
これによると高速機であり、また、使用トナーが角のない小粒径トナーであっても、クリーニング性を低下させることなく感光体の長寿命化を図ることができるとされている。
特開2015−230443号公報には、クリーニングブレードの当接部(以下、「先端稜線部」とも称する)にアクリレート、又はメタクリレートを含む紫外線硬化樹脂を含浸させたクリーニングブレードが提案されている。この含浸処理により、クリーニングブレード表面に微小な凹凸を形成し、その凹凸による算術平均粗さRaを0.1〜0.3[μm]にすることで、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減するためである。
特開2015−021982号公報には、ブレード先端面の当接辺付近に特定のシリカ粒子を保持させることで効果的にトナー外添剤による摩耗を抑制できる、弾性体ブレードよりも固い表面層を設けて耐摩耗性を向上させたクリーニングブレードが提案されている。これは、トナー外添剤として添加されているシリカ粒子のうち、経時的に遊離したものがクリーニングブレードをすり抜ける時に摩耗を生じさせているためである。
・被清掃部材との摩擦力を低減させる為に当接する当接部(「エッジ部」とも称する)にフッ素系樹脂層を形成する
・前記フッ素系樹脂層をなす樹脂材がブレード本体の滑らかな表面における凹凸部に充填されている
・前記エッジ部の表面粗さである十点平均粗さRzが0.1〜10[μm]とする
・ブレードの反発弾性、像担持対への当接圧、及び当接角度を所定の範囲に設定する
これによると高速機であり、また、使用トナーが角のない小粒径トナーであっても、クリーニング性を低下させることなく感光体の長寿命化を図ることができるとされている。
特開2015−230443号公報には、クリーニングブレードの当接部(以下、「先端稜線部」とも称する)にアクリレート、又はメタクリレートを含む紫外線硬化樹脂を含浸させたクリーニングブレードが提案されている。この含浸処理により、クリーニングブレード表面に微小な凹凸を形成し、その凹凸による算術平均粗さRaを0.1〜0.3[μm]にすることで、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減するためである。
特開2015−021982号公報には、ブレード先端面の当接辺付近に特定のシリカ粒子を保持させることで効果的にトナー外添剤による摩耗を抑制できる、弾性体ブレードよりも固い表面層を設けて耐摩耗性を向上させたクリーニングブレードが提案されている。これは、トナー外添剤として添加されているシリカ粒子のうち、経時的に遊離したものがクリーニングブレードをすり抜ける時に摩耗を生じさせているためである。
これらのクリーニングブレードは、弾性ブレードよりも硬い表面層を設けることにより当接部の硬度を高くすること、低摩擦材の充填、一定の表面凹凸構造とする等の改質により、当接部を像担持体の表面移動方向に変形すること、及びめくれを抑制できる。また、構成によっては、経時使用で表面層が摩耗して弾性ブレードの当接部が露出した場合も、弾性ブレードの内部への充填部分が像担持体表面に継続的に当接することにより、弾性ブレードと像担持体との間で生じる摩擦力が低減され、当接部が変形するのを抑制できる。これにより、当接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、これらのクリーニングブレードは、経時使用においてクリーニングブレードの摩耗が進行するに伴い像担持体の駆動トルクを上昇させてしまうことがある。それによって高精細画像の出力に悪影響を与えてしまう等のことから、さらなる耐摩耗性と駆動安定性の向上、クリーニング不良の抑制が望まれている。
そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ね、以下の特徴を有するクリーニングブレードが、経時使用でのクリーニング低下が生じ難く、耐摩耗性に優れ、かつ駆動トルクの上昇が抑制され、像担持体表面へのフィルミングを抑制可能であることを見出した。
・被清掃部材に当接するブレードの先端稜線部を含む先端部分に紫外線硬化樹脂からなる含浸層が存在する
・前記被清掃部材と対向するブレード下面の前記被清掃部材の進行方向に平行に特定の溝を形成させる
・被清掃部材に当接するブレードの先端稜線部を含む先端部分に紫外線硬化樹脂からなる含浸層が存在する
・前記被清掃部材と対向するブレード下面の前記被清掃部材の進行方向に平行に特定の溝を形成させる
ここで、本発明におけるクリーニングブレードの一例について図面を参照して説明する。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
図2Aは、本発明のクリーニングブレードが像担持体の表面に当接している状態を示す概略断面図である。
図2Aに示すように、クリーニングブレード62は、金属や硬質プラスチック等の剛性材料からなる平板状の支持部材621と、平板状の弾性部材622とで構成されている。弾性部材622は、支持部材621の一端側に接着剤などにより固定されており、支持部材621の他端側は、クリーニング装置のケースに片持ち支持されている。
図2Aに示すように、クリーニングブレード62は、金属や硬質プラスチック等の剛性材料からなる平板状の支持部材621と、平板状の弾性部材622とで構成されている。弾性部材622は、支持部材621の一端側に接着剤などにより固定されており、支持部材621の他端側は、クリーニング装置のケースに片持ち支持されている。
本発明において、「被清掃部材に当接する当接辺を含む板面」(以下、「ブレード下面」と称することがある)とは、図2Aにおいて、被清掃部材の進行方向下流側Bと対向する面(当接辺を含む板面62b)を言い、「当接辺を含む先端面」(以下、「ブレード先端面」と称することがある)とは、図2Aにおいて、62aで示される、被清掃部材の進行方向上流側Aと対向する面を言う。「当接辺を含む先端部」とは、当接辺62c、当接辺62c近傍の板面、及び先端面62aを含む領域をいう。
前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面は、溝を有する。前記溝は、前記当接辺上を片端とし、前記被清掃部材と対向するブレード下面の前記被清掃部材の進行方向に平行に形成される。
前記溝を形成することで、ブレード当接部と前記被清掃部材とが密着する部分(密着領域)とわずかな間隙を有する部分(非密着領域)が混在する状態を得ることができる。このような密着領域と非密着領域を存在させることで、クリーニング不良を生じさせることなくトナーの遊離した外添剤成分(遊離外添剤)を一定量すり抜けさせることができる。この遊離外添剤のわずかなすり抜けは、ブレード稜線部(当接部)と前記被清掃部材との摩擦力を低減させるだけではなく、遊離外添剤を前記被清掃部材に押し込むことによって生じるフィルミング現象を抑制することができる。前記摩擦力の低減及びフィルミング減少の抑制は、いずれもクリーニングブレードの安定的な動作に寄与するものとなっている。
前記溝を形成することで、ブレード当接部と前記被清掃部材とが密着する部分(密着領域)とわずかな間隙を有する部分(非密着領域)が混在する状態を得ることができる。このような密着領域と非密着領域を存在させることで、クリーニング不良を生じさせることなくトナーの遊離した外添剤成分(遊離外添剤)を一定量すり抜けさせることができる。この遊離外添剤のわずかなすり抜けは、ブレード稜線部(当接部)と前記被清掃部材との摩擦力を低減させるだけではなく、遊離外添剤を前記被清掃部材に押し込むことによって生じるフィルミング現象を抑制することができる。前記摩擦力の低減及びフィルミング減少の抑制は、いずれもクリーニングブレードの安定的な動作に寄与するものとなっている。
なお、前述の溝によるすり抜けは、後述する含浸層を有する弾性部材にさらに表面層形成がなされた部分において更に有効である。先端部に硬化性組成物の硬化物を有さない単なる弾性体ブレードの表面には、このような溝を形成することはできず、同様な溝形成処理方法を適用しても上記のことはできなかった。これは溝形成処理時に、前記変形が抑制され溝の幅、及び深さが所望の範囲にある、形状の制御された溝が形成できたためと考えられる。
本発明における溝の一例としては、例えば、図2Bに示すようなものが挙げられる。前記溝は、前記当接辺上を片端とし、像担持体進行方向に平行に形成される。
前記溝の長さとしては、前記クリーニングブレードと像担持体との当接幅(当接ニップ)は約10μmであるので、当接辺を起点として、10μm〜100μmが好ましい。前記溝の長さが、前記数値範囲内である。以下の不具合を防止できる。
・クリーニング性の悪化
・トナー固着の誘発
前記溝の長さとしては、前記クリーニングブレードと像担持体との当接幅(当接ニップ)は約10μmであるので、当接辺を起点として、10μm〜100μmが好ましい。前記溝の長さが、前記数値範囲内である。以下の不具合を防止できる。
・クリーニング性の悪化
・トナー固着の誘発
前記溝の幅としては、クリーニング性の点から、2μm以上10μm以下であり、2μm以上6μm以下が好ましい。前記溝の幅が、2μm未満であると、遊離外添剤のすり抜けが効果的に生じず、クリーニング不良が生じることがあり、10μmを超えると、トナー自体のすり抜けによるクリーニング不良を生じてしまうことがある。
前記溝の深さとしては、クリーニング性の点から、0.5μm以上3.0μm以下であり、0.5μm以上2.0μm以下が好ましい。前記溝の深さが、0.5μm未満であると、遊離外添剤のすり抜けが効果的に生じず、クリーニング不良が生じることがあり、3.0μmを超えると、トナー自体のすり抜けによるクリーニング不良を生じることがある。
溝の本数としては、前記当接辺の方向の任意の100μm中に、5本以上であり、10本以上が好ましい。前記本数が、5本未満では、遊離外添剤のすり抜けが効果的に生じず、クリーニング性が悪化することがある。
なお、溝の幅と深さが、前述の幅2μm以上10μm以下、深さ0.5μm以上3μm以下であれば、前記溝は板面の最表面全面に形成してもよい。
また、溝は、幅2μm以上4μm以下、かつ深さ0.5μm以上1.5μm以下であり、かつ溝の本数が10本以上であるときが特に好ましい。
なお、溝の幅と深さが、前述の幅2μm以上10μm以下、深さ0.5μm以上3μm以下であれば、前記溝は板面の最表面全面に形成してもよい。
また、溝は、幅2μm以上4μm以下、かつ深さ0.5μm以上1.5μm以下であり、かつ溝の本数が10本以上であるときが特に好ましい。
前記溝の幅、深さ、本数を調整する方法としては、例えば、後述する溝形成処理により調整することができる。
前記溝の幅、深さ、本数は、例えば、キーエンス社製レーザー顕微鏡VK9500を用いて測定することができる。
前記溝の幅、深さ、本数は、例えば、キーエンス社製レーザー顕微鏡VK9500を用いて測定することができる。
前記含浸層は、前記当接辺を含む先端部に配され、前記硬化性組成物の硬化物を含む。前記含浸層は、含浸処理をすることで得られる。
前記当接辺を含む先端部に前記含浸層を形成することにより、当接辺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。更に、経時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。
前記当接辺を含む先端部に前記含浸層を形成することにより、当接辺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。更に、経時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。
本発明における含浸処理の深さは、ブレード先端面の含浸層においては、前記ブレード先端面からの含浸深さが100μm以上200μm以下、かつブレード下面の含浸層においては、ブレード下面からの含浸深さが50μm以上150μm以下であることが好ましい。言い換えれば、前記弾性部材が、前記先端部において、前記当接辺を含む先端面から前記先端面に対向する端面に向かう方向の深さ100μm以上200μm以下の領域、及び、前記板面から厚み方向の深さ50μm以上150μm以下の領域に、前記硬化物を含むことが好ましい。これらの範囲であれば、前述のクリーニング不良の発生を確実に抑制できる。即ち、含浸深さが上記範囲の下限値以上であれば、トナー粒子に対する変形は起こらず、そのせき止め力が低下してクリーニング不良が生じてしまうようなことはない。また、含浸深さが上記範囲の上限値以下であれば、剛直性が増大して感光体との密着性が低下しクリーニング不良が生じてしまうようなことはない。
前記弾性部材における硬化性組成物の含浸深さは、前記硬化性組成物を含浸させた前記弾性部材の断面を、例えば、顕微赤外システム(Nicolet Continuμm赤外顕微鏡、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を用いて、顕微赤外分光法により測定して得られるスペクトルに基づいて判定することができる。判定方法としては、図2Cに示すような断面薄片の測定試料において、前記先端面、前記当接辺を含む前記板面を基準とし、それぞれ適宜断面内の深さを変化させて測定し、1,710cm−1付近のピーク面積を1,415cm−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判定する。
なお、1,710cm−1付近のピーク面積は、ベースライン1,775cm−1〜1,650cm−1で領域1,730cm−1〜1,680cm−1から算出し、1,415cm−1付近のピーク面積は、ベースライン1,425cm−1〜1,400cm−1で同じく領域1,425cm−1〜1,400cm−1から算出する。
また、測定試料は、クライオミクロトーム(EM FCS、Leica社製)を用いて、前記硬化性組成物を含浸させた前記弾性部材から得られた断面薄片とすることができる。
なお、1,710cm−1付近のピーク面積は、ベースライン1,775cm−1〜1,650cm−1で領域1,730cm−1〜1,680cm−1から算出し、1,415cm−1付近のピーク面積は、ベースライン1,425cm−1〜1,400cm−1で同じく領域1,425cm−1〜1,400cm−1から算出する。
また、測定試料は、クライオミクロトーム(EM FCS、Leica社製)を用いて、前記硬化性組成物を含浸させた前記弾性部材から得られた断面薄片とすることができる。
前記弾性部材は、更に、ブレード下面に表面層を有することが好ましい。
前記表面層は、第2の硬化性組成物の硬化物を含有する。
前記表面層の平均厚みとしては、1.0μm以上2.5μm以下が好ましい。前記表面層は、前記溝との相互的な関係を持つものと推測される。このため、前記数値範囲内であると、以下の不具合を防止することができる。
・トナーの遊離外添剤に対するすり抜けが効果的に生じない不具合。
・摩擦力の上昇による異音の発生が生じる不具合。
・像担持体表面への外添剤成分のフィルミングを生じてしまう不具合。
前記表面層の平均厚みは、前記表面層を形成する前記硬化性組成物の組成や形成条件を変更することにより調整することができる。
前記表面層の平均厚みは、例えば、本発明のクリーニングブレードをイーエムジャパン株式会社製SEM試料作製用トリミングカミソリにより切断し、その断面を顕微鏡(VHX−100、株式会社キーエンス製)を用いて測定することができる。
前記表面層は、第2の硬化性組成物の硬化物を含有する。
前記表面層の平均厚みとしては、1.0μm以上2.5μm以下が好ましい。前記表面層は、前記溝との相互的な関係を持つものと推測される。このため、前記数値範囲内であると、以下の不具合を防止することができる。
・トナーの遊離外添剤に対するすり抜けが効果的に生じない不具合。
・摩擦力の上昇による異音の発生が生じる不具合。
・像担持体表面への外添剤成分のフィルミングを生じてしまう不具合。
前記表面層の平均厚みは、前記表面層を形成する前記硬化性組成物の組成や形成条件を変更することにより調整することができる。
前記表面層の平均厚みは、例えば、本発明のクリーニングブレードをイーエムジャパン株式会社製SEM試料作製用トリミングカミソリにより切断し、その断面を顕微鏡(VHX−100、株式会社キーエンス製)を用いて測定することができる。
本発明のクリーニングブレードは、上述した特徴を有しており、前記弾性部材を有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
<弾性部材>
前記弾性部材としては、その形状、材質、大きさ、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記弾性部材の形状としては、例えば、平板状、短冊状、シート状などが挙げられる。前記弾性部材の大きさとしては、特に制限はなく、前記被清掃部材の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記弾性部材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高弾性が得られやすい点から、ポリウレタンゴム、ポリウレタンエラストマーなどが好適である。
前記弾性部材としては、その形状、材質、大きさ、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記弾性部材の形状としては、例えば、平板状、短冊状、シート状などが挙げられる。前記弾性部材の大きさとしては、特に制限はなく、前記被清掃部材の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記弾性部材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高弾性が得られやすい点から、ポリウレタンゴム、ポリウレタンエラストマーなどが好適である。
前記弾性部材は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを用いてポリウレタンプレポリマーを調製し、該ポリウレタンプレポリマーに硬化剤、及び必要に応じて硬化触媒を加えて、所定の型内にて架橋し、炉内にて後架橋させたものを遠心成型によりシート状に成型後、常温放置、熟成したものを所定の寸法にて、平板状に裁断することにより製造される。
前記ポリオール化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高分子量ポリオール、低分子量ポリオールなどが挙げられる。
前記高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール;エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオール等のアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール;カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール;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系ポリオールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール;エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオール等のアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール;カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール;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系ポリオールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記低分子量ポリオールとしては、例えば、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン−ビス(2−ヒドロキシエチル)エーテル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフエニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン等の二価アルコール;1,1,1−トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、1,1,1−トリス(ヒドロキシエトキシメチル)プロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の三価又はそれ以上の多価アルコールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ポリイソシアネート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ナフチレン1,5−ジイソシアネート(NDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添キシリレンジイソシアネート(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ダイマー酸ジイソシアネート(DDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記硬化触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾールなどが挙げられる。
前記硬化触媒の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜0.5質量%が好ましく、0.05質量%〜0.3質量%がより好ましい。
前記硬化触媒の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜0.5質量%が好ましく、0.05質量%〜0.3質量%がより好ましい。
前記弾性部材のJIS−A硬度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、65度〜83度がより好ましい。前記JIS−A硬度が、好ましい範囲内であると、以下の不具合を防止できる。
・ブレード線圧が得られにくく、像担持体との当接部の面積が拡大しやすくなり、クリーニング不良が発生する不具合。
・硬くなりすぎて欠けが生じやすくなる不具合。
前記弾性部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、JIS−A硬度の異なる2種類以上のゴムを一体成型した積層物を用いることが、耐摩耗性と追随性を両立できる点で好ましい。
ここで、前記弾性部材のJIS−A硬度は、例えば、高分子計器株式会社製 マイクロゴム硬度計 MD−1などを用いて測定することができる。
・ブレード線圧が得られにくく、像担持体との当接部の面積が拡大しやすくなり、クリーニング不良が発生する不具合。
・硬くなりすぎて欠けが生じやすくなる不具合。
前記弾性部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、JIS−A硬度の異なる2種類以上のゴムを一体成型した積層物を用いることが、耐摩耗性と追随性を両立できる点で好ましい。
ここで、前記弾性部材のJIS−A硬度は、例えば、高分子計器株式会社製 マイクロゴム硬度計 MD−1などを用いて測定することができる。
前記弾性部材のJIS K6255規格に準拠した反発弾性率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、23℃で36%〜73%が好ましく、52%〜73%がより好ましい。前記反発弾性係数が、好ましい範囲内であると、以下の不具合を防止できる。
・弾性部材全体の柔軟性がなくなり、像担持体の振れや粗さに追従できなくなって、クリーニング不良が生じる不具合。
・反発が強くなりすぎてブレード鳴きが生じてしまう不具合。
ここで、前記弾性部材の反発弾性係数は、例えば、JIS K6255規格に準拠し、23℃において、株式会社東洋精機製作所製No.221レジリエンステスタを用いて測定することができる。
・弾性部材全体の柔軟性がなくなり、像担持体の振れや粗さに追従できなくなって、クリーニング不良が生じる不具合。
・反発が強くなりすぎてブレード鳴きが生じてしまう不具合。
ここで、前記弾性部材の反発弾性係数は、例えば、JIS K6255規格に準拠し、23℃において、株式会社東洋精機製作所製No.221レジリエンステスタを用いて測定することができる。
前記弾性部材の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.0mm〜3.0mmが好ましい。
<硬化性組成物>
前記硬化性組成物、及び第2の硬化性組成物は、硬化性化合物を含み、必要に応じてその他の成分を含む。
前記硬化性化合物としては、例えば、紫外線硬化性化合物、熱硬化性化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、前記硬化性組成物と、前記第2の硬化性組成物とは、同じであっても異なっていてもよい。
前記硬化性組成物、及び第2の硬化性組成物は、硬化性化合物を含み、必要に応じてその他の成分を含む。
前記硬化性化合物としては、例えば、紫外線硬化性化合物、熱硬化性化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、前記硬化性組成物と、前記第2の硬化性組成物とは、同じであっても異なっていてもよい。
<<紫外線硬化性化合物>>
前記紫外線硬化性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物、及び官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6の(メタ)アクリレート化合物が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記紫外線硬化性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物、及び官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6の(メタ)アクリレート化合物が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物は、分子内に嵩高い特殊な脂環構造を有しているので、官能基数が少なく、かつ分子量が小さい(メタ)アクリレート化合物を用いることができるので、前記弾性部材の当接部に含浸されやすく、前記当接部の硬度を効率よく向上させることができる。
前記脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物の脂環構造の炭素数は、6〜12が好ましく、8〜10がより好ましい。前記炭素数が、好ましい範囲内であると、以下の不具合を防止できる。
・当接部の硬度が弱くなる不具合
・立体障害が起きる不具合
前記分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物の官能基数は、2以上が好ましく、2以上6以下がより好ましく、2以上4以下が好ましい。前記官能基数が、好ましい範囲内であると、以下の不具合を防止できる。
・当接部の硬度が弱くなる不具合
・立体障害が起きる不具合
前記分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物の分子量は、450以下であることが好ましい。前記分子量が450以下であると、分子サイズが大きくなるため弾性部材に含浸しにくくなり、高硬度化が困難となる不具合を防止できる。
・当接部の硬度が弱くなる不具合
・立体障害が起きる不具合
前記分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物の官能基数は、2以上が好ましく、2以上6以下がより好ましく、2以上4以下が好ましい。前記官能基数が、好ましい範囲内であると、以下の不具合を防止できる。
・当接部の硬度が弱くなる不具合
・立体障害が起きる不具合
前記分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物の分子量は、450以下であることが好ましい。前記分子量が450以下であると、分子サイズが大きくなるため弾性部材に含浸しにくくなり、高硬度化が困難となる不具合を防止できる。
前記分子内に脂環構造を有する(メタ)アクリレート化合物としては、官能基が少なくても特殊な環状構造により架橋点の不足を補うことができる点から、トリシクロデカン構造を有する(メタ)アクリレート化合物、及びアダマンタン構造を有する(メタ)アクリレート化合物が好ましい。
前記トリシクロデカン構造を有する(メタ)アクリレート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレートなどが挙げられる。
前記トリシクロデカン構造を有する(メタ)アクリレート化合物としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、商品名:A−DCP(新中村化学工業株式会社製)などが挙げられる。
前記トリシクロデカン構造を有する(メタ)アクリレート化合物としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、商品名:A−DCP(新中村化学工業株式会社製)などが挙げられる。
前記アダマンタン構造を有する(メタ)アクリレート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1,3−アダマンタンジメタノールジアクリレート、1,3−アダマンタンジメタノールジメタクリレートなどが挙げられる。
官能基当量分子量350以下、官能基数3〜6の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、ペンタエリスリトール・トリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられる。
なお、官能基数とは、分子内の官能基数を意味し、官能基当量分子量とは、官能基あたりの分子量を意味する。
なお、官能基数とは、分子内の官能基数を意味し、官能基当量分子量とは、官能基あたりの分子量を意味する。
前記紫外線硬化性化合物には、これらに加えて、前記第一の領域及び前記第二の領域の平均厚みを薄くし、トナー付着を抑制するできること、及び製膜性を向上させることができる点から、フッ素系(メタ)アクリレート化合物を更に含有することが好ましい。
前記フッ素系(メタ)アクリレート化合物としては、パーフルオロポリエーテル骨格を有するものが好ましく、パーフルオロポリエーテル骨格を有し、官能基数が2以上であるものがより好ましい。
前記フッ素系(メタ)アクリレート化合物としては、市販品を使用することができ、前記市販品としては、例えば、OPTOOL DAC−HP(ダイキン工業株式会社製)、メガファックRS−75(DIC株式会社製)、ビスコートV−3F(大阪有機化学工業株式会社)などが挙げられる。
前記フッ素系(メタ)アクリレート化合物としては、市販品を使用することができ、前記市販品としては、例えば、OPTOOL DAC−HP(ダイキン工業株式会社製)、メガファックRS−75(DIC株式会社製)、ビスコートV−3F(大阪有機化学工業株式会社)などが挙げられる。
<<熱硬化性化合物>>
前記熱硬化性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記弾性部材と同じ化合物である点から、イソシアネート化合物が好ましい。
前記イソシアネート化合物としては、例えば、分子中に2個のイソシアネート基を有する化合物、分子中に3個以上のイソシアネート基を有する化合物、及びこれらの誘導体、変性体、多量体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、分子中に2個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物が好ましい。
前記熱硬化性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記弾性部材と同じ化合物である点から、イソシアネート化合物が好ましい。
前記イソシアネート化合物としては、例えば、分子中に2個のイソシアネート基を有する化合物、分子中に3個以上のイソシアネート基を有する化合物、及びこれらの誘導体、変性体、多量体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、分子中に2個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物が好ましい。
分子中に2個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、m−フェニレンジイソシアネート、テトラメチ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、4,4',4''−トリフェニルメタントリイソシアネート、2,4',4''−ビフェニルトリイソシアネート、2,4,4''−ジフェニルメタントリイソシアネートなどが挙げられる。
<<その他の成分>>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光重合開始剤、重合禁止剤、希釈剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光重合開始剤、重合禁止剤、希釈剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
−光重合開始剤−
前記光重合開始剤としては、光のエネルギーによって、ラジカルやカチオンなどの活性種を生成し、重合を開始させるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤などが挙げられる。これらの中でも、光ラジカル重合開始剤が特に好ましい。
前記光重合開始剤としては、光のエネルギーによって、ラジカルやカチオンなどの活性種を生成し、重合を開始させるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤などが挙げられる。これらの中でも、光ラジカル重合開始剤が特に好ましい。
前記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、芳香族ケトン類、アシルフォスフィンオキサイド化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物(チオキサントン化合物、チオフェニル基含有化合物など)、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アルキルアミン化合物などが挙げられる。
前記光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4'−ジメトキシベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、2,4−ジエチルチオキサントン、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記光ラジカル重合開始剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、イルガキュア 651、イルガキュア 184、DAROCUR 1173、イルガキュア 2959、イルガキュア 127、イルガキュア 907、イルガキュア 369、イルガキュア 379、DAROCUR TPO、イルガキュア 819、イルガキュア 784、イルガキュア OXE 01、イルガキュア OXE 02、イルガキュア 754(以上、BASFジャパン社製);Speedcure TPO(Lambson社製);KAYACURE DETX−S(日本化薬株式会社製);Lucirin TPO、LR8893、LR8970(以上、BASF社製);ユベクリルP36(UCB社製)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記紫外線硬化性化合物の全量に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましい。
−重合禁止剤−
前記重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、p−メトキシフェノール、クレゾール、t−ブチルカテコール、ジ−t−ブチルパラクレゾール、ヒドロキノンモノメチルエーテル、α−ナフトール、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等のフェノール化合物;p−ベンゾキノン、アントラキノン、ナフトキノン、フェナンスラキノン、p−キシロキノン、p−トルキノン、2,6−ジクロロキノン、2,5−ジフェニル−p−ベンゾキノン、2,5−ジアセトキシ−p−ベンゾキノン、2,5−ジカプロキシ−p−ベンゾキノン、2,5−ジアシロキシ−p−ベンゾキノン、ヒドロキノン、2,5−ジ−ブチルヒドロキノン、モノ−t−ブチルヒドロキノン、モノメチルヒドロキノン、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン等のキノン化合物;フェニル−β−ナフチルアミン、p−ベンジルアミノフェノール、ジ−β−ナフチルパラフェニレンジアミン、ジベンジルヒドロキシルアミン、フェニルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のアミン化合物;ジニトロベンゼン、トリニトロトルエン、ピクリン酸等のニトロ化合物;キノンジオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム化合物;フェノチアジン等の硫黄化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、p−メトキシフェノール、クレゾール、t−ブチルカテコール、ジ−t−ブチルパラクレゾール、ヒドロキノンモノメチルエーテル、α−ナフトール、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等のフェノール化合物;p−ベンゾキノン、アントラキノン、ナフトキノン、フェナンスラキノン、p−キシロキノン、p−トルキノン、2,6−ジクロロキノン、2,5−ジフェニル−p−ベンゾキノン、2,5−ジアセトキシ−p−ベンゾキノン、2,5−ジカプロキシ−p−ベンゾキノン、2,5−ジアシロキシ−p−ベンゾキノン、ヒドロキノン、2,5−ジ−ブチルヒドロキノン、モノ−t−ブチルヒドロキノン、モノメチルヒドロキノン、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン等のキノン化合物;フェニル−β−ナフチルアミン、p−ベンジルアミノフェノール、ジ−β−ナフチルパラフェニレンジアミン、ジベンジルヒドロキシルアミン、フェニルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のアミン化合物;ジニトロベンゼン、トリニトロトルエン、ピクリン酸等のニトロ化合物;キノンジオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム化合物;フェノチアジン等の硫黄化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
−希釈剤−
前記希釈剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒;エタノール、プロパノール、1−ブタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記希釈剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒;エタノール、プロパノール、1−ブタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<被清掃部材>
前記被清掃部材としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記被清掃部材の形状としては、例えば、ドラム状、ベルト状、平板状、シート状などが挙げられる。前記被清掃部材の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常用いられる程度の大きさが好ましい。
前記被清掃部材としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記被清掃部材の形状としては、例えば、ドラム状、ベルト状、平板状、シート状などが挙げられる。前記被清掃部材の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常用いられる程度の大きさが好ましい。
前記被清掃部材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、金属、プラスチック、セラミックなどが挙げられる。
前記被清掃部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記クリーニングブレードを画像形成装置に適用した場合には、例えば、像担持体などが挙げられる。
前記被清掃部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記クリーニングブレードを画像形成装置に適用した場合には、例えば、像担持体などが挙げられる。
<残留物>
前記残留物としては、被清掃部材表面に付着しており、前記クリーニングブレードの除去対象となるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トナー、潤滑剤、無機微粒子、有機微粒子、ゴミ、埃又はこれらの混合物などが挙げられる。
前記残留物としては、被清掃部材表面に付着しており、前記クリーニングブレードの除去対象となるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トナー、潤滑剤、無機微粒子、有機微粒子、ゴミ、埃又はこれらの混合物などが挙げられる。
<その他の部材>
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持部材などが挙げられる。
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持部材などが挙げられる。
<<支持部材>>
前記支持部材としては、その形状、大きさ、及び材質等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記支持部材の形状としては、例えば、平板状、短冊状、シート状などが挙げられる。前記支持部材の大きさとしては、特に制限はなく、前記被清掃部材の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記支持部材の材質としては、例えば、金属、プラスチック、セラミックなどが挙げられる。これらの中でも、強度の点から金属板が好ましく、ステンレススチール等の鋼板、アルミニウム板、リン青銅板が特に好ましい。
前記支持部材としては、その形状、大きさ、及び材質等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記支持部材の形状としては、例えば、平板状、短冊状、シート状などが挙げられる。前記支持部材の大きさとしては、特に制限はなく、前記被清掃部材の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記支持部材の材質としては、例えば、金属、プラスチック、セラミックなどが挙げられる。これらの中でも、強度の点から金属板が好ましく、ステンレススチール等の鋼板、アルミニウム板、リン青銅板が特に好ましい。
<クリーニングブレードの製造方法>
本発明のクリーニングブレードの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記弾性部材に前記硬化性組成物を含浸させ、硬化処理を行い、溝形成処理を行うことにより製造できる。
本発明のクリーニングブレードの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記弾性部材に前記硬化性組成物を含浸させ、硬化処理を行い、溝形成処理を行うことにより製造できる。
前記硬化処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線の照射、加熱などによる処理などが挙げられる。これらの中でも、紫外線の照射による処理が好ましい。
紫外線を照射する装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記装置の内部に紫外線の光源が設けられ、コンベア等の搬送手段により被硬化物を搬送しながら紫外線を照射する装置などが挙げられる。
紫外線を照射する装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記装置の内部に紫外線の光源が設けられ、コンベア等の搬送手段により被硬化物を搬送しながら紫外線を照射する装置などが挙げられる。
前記紫外線の光源としては、前記重合開始剤に対応するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ランプ、紫外線発光半導体素子などが挙げられる。
前記ランプとしては、例えば、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプなどが挙げられ、市販品を使用することができる。前記市販品としては、例えば、ヘレウス株式会社製のHバルブ、Dバルブ、Vバルブなどが挙げられる。
前記紫外線発光半導体素子としては、紫外線発光ダイオードや紫外線発光半導体レーザなどが挙げられる。
前記紫外線の種類としては、前記第1の硬化性組成物に含有させる後述する重合開始剤に対応するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、200nm〜400nmの紫外線、遠紫外線、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、分子線又はイオンビームなどが挙げられる。
前記ランプとしては、例えば、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプなどが挙げられ、市販品を使用することができる。前記市販品としては、例えば、ヘレウス株式会社製のHバルブ、Dバルブ、Vバルブなどが挙げられる。
前記紫外線発光半導体素子としては、紫外線発光ダイオードや紫外線発光半導体レーザなどが挙げられる。
前記紫外線の種類としては、前記第1の硬化性組成物に含有させる後述する重合開始剤に対応するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、200nm〜400nmの紫外線、遠紫外線、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、分子線又はイオンビームなどが挙げられる。
前記硬化性組成物を硬化するために使用する紫外線の照射条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、積算光量が500mJ/cm2以上25,000mJ/cm2以下が好ましい。
より具体的には、前記硬化性組成物が、前記(メタ)アクリレート化合物と、前記重合開始剤として市販品のBASF社製のイルガキュア(登録商標)184とを含有する場合、被照射物を搬送して、内部に配置されている前記光源を通過させながら紫外線照射するベルトコンベア型紫外線照射装置(ECS−1511U、アイグラフィックス社製)を用いて、前記光源の出力を176W/cmとし、かつコンベアスピードを0.8m/minとした照射条件では、前記ベルトコンベア型紫外線照射装置を通過させる回数を1パス(1回通過)以上5パス(5回通過)以下が好ましい。
より具体的には、前記硬化性組成物が、前記(メタ)アクリレート化合物と、前記重合開始剤として市販品のBASF社製のイルガキュア(登録商標)184とを含有する場合、被照射物を搬送して、内部に配置されている前記光源を通過させながら紫外線照射するベルトコンベア型紫外線照射装置(ECS−1511U、アイグラフィックス社製)を用いて、前記光源の出力を176W/cmとし、かつコンベアスピードを0.8m/minとした照射条件では、前記ベルトコンベア型紫外線照射装置を通過させる回数を1パス(1回通過)以上5パス(5回通過)以下が好ましい。
次に溝形成処理について説明する。溝の形成処理方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、精密に粒度が整えられた砥粒を有する研摩剤又は研摩シートにより研磨することが挙げられる。これらの中でも、研摩シートを利用する方法が簡便かつ適切な処理を実施することができる点で好ましい。
前記研摩シートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、3M社製のラッピングフィルムシートが好適に使用できる。前記研磨シートの砥粒の粒度としては、例えば、3μm(#4000)、5μm(#3000)、9μm(#2000)、12μm(#1200)が挙げられる。これらのシートをドラム基体等に単独又は組み合わせて取り付け、それに対して当接条件を調整して含浸処理あるいは含浸処理の後表面層の形成された弾性体ブレードを当接させて溝の形成を行うものである。当接圧力と当接角度、処理時間と研摩シートの種類の組み合わせにより溝の形成状態として、幅、深さ、長さ、および形成本数を制御できる。
前記研摩シートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、3M社製のラッピングフィルムシートが好適に使用できる。前記研磨シートの砥粒の粒度としては、例えば、3μm(#4000)、5μm(#3000)、9μm(#2000)、12μm(#1200)が挙げられる。これらのシートをドラム基体等に単独又は組み合わせて取り付け、それに対して当接条件を調整して含浸処理あるいは含浸処理の後表面層の形成された弾性体ブレードを当接させて溝の形成を行うものである。当接圧力と当接角度、処理時間と研摩シートの種類の組み合わせにより溝の形成状態として、幅、深さ、長さ、および形成本数を制御できる。
(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、クリーニング手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有する。なお、前記帯電手段と前記露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、クリーニング手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有する。なお、前記帯電手段と前記露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
本発明で用いられる画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、クリーニング工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。なお、前記帯電工程と前記露光工程を合わせて静電潜像形成工程と称することもある。
本発明で用いられる画像形成方法は、本発明の前記画像形成装置により好適に実施することができ、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記露光工程は前記露光手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
<像担持体>
前記像担持体(以下、「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。前記像担持体の形状としては、例えば、ドラム状、ベルト状などが挙げられる。前記像担持体の材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)などが挙げられる。
前記像担持体(以下、「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。前記像担持体の形状としては、例えば、ドラム状、ベルト状などが挙げられる。前記像担持体の材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)などが挙げられる。
<帯電工程及び帯電手段>
前記帯電工程は、前記像担持体の表面を帯電させる工程であり、前記帯電手段により行われる。
前記帯電手段としては、前記像担持体の表面を帯電させることができるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電手段の形状としては、例えば、ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ等のどのような形態をとってもよく、電子写真方式の画像形成装置の仕様及び形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは、例えば、Zn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電手段として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。又はブラシを用いる場合、例えば、ファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属又は他の導電処理された芯金に巻き付けたり、張り付けたりすることで帯電器とする。
前記帯電器は、前記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、帯電器から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られる利点がある。
前記帯電器が像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、帯電器が、像担持体にギャップテープを有し非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって像担持体表面を帯電するものも好ましい。
前記帯電工程は、前記像担持体の表面を帯電させる工程であり、前記帯電手段により行われる。
前記帯電手段としては、前記像担持体の表面を帯電させることができるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電手段の形状としては、例えば、ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ等のどのような形態をとってもよく、電子写真方式の画像形成装置の仕様及び形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは、例えば、Zn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電手段として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。又はブラシを用いる場合、例えば、ファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属又は他の導電処理された芯金に巻き付けたり、張り付けたりすることで帯電器とする。
前記帯電器は、前記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、帯電器から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られる利点がある。
前記帯電器が像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、帯電器が、像担持体にギャップテープを有し非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって像担持体表面を帯電するものも好ましい。
<露光工程及び露光手段>
前記露光工程は、帯電された前記像担持体の表面を露光する工程であり、前記露光手段により行われる。前記露光は、例えば、前記露光手段を用いて前記像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。前記アナログ光学系は、原稿を光学系により前記像担持体の表面に直接投影する光学系であり、前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、前記電気信号を光信号に変換して像担持体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記露光工程は、帯電された前記像担持体の表面を露光する工程であり、前記露光手段により行われる。前記露光は、例えば、前記露光手段を用いて前記像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。前記アナログ光学系は、原稿を光学系により前記像担持体の表面に直接投影する光学系であり、前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、前記電気信号を光信号に変換して像担持体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
<現像工程及び現像手段>
前記現像工程は、前記静電潜像を前記トナー像に現像する工程であり、前記現像手段により行われる。
前記現像手段としては、前記静電潜像をトナー像に現像することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナーを収容し、前記静電潜像に前記トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像器は、乾式現像方式又は湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器又は多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるものなどが好適に挙げられる。
前記現像器内では、例えば、前記トナーと、必要に応じてキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により前記トナーが帯電し、回転する前記マグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。前記マグネットローラは、前記像担持体の近傍に配置されているため、前記マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、前記静電潜像の電気的な吸引力によって前記像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が前記トナーにより現像されて前記像担持体の表面に前記トナー像が形成される。
前記現像器に収容させるトナーは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像工程は、前記静電潜像を前記トナー像に現像する工程であり、前記現像手段により行われる。
前記現像手段としては、前記静電潜像をトナー像に現像することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナーを収容し、前記静電潜像に前記トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像器は、乾式現像方式又は湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器又は多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるものなどが好適に挙げられる。
前記現像器内では、例えば、前記トナーと、必要に応じてキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により前記トナーが帯電し、回転する前記マグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。前記マグネットローラは、前記像担持体の近傍に配置されているため、前記マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、前記静電潜像の電気的な吸引力によって前記像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が前記トナーにより現像されて前記像担持体の表面に前記トナー像が形成される。
前記現像器に収容させるトナーは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<転写工程及び転写手段>
前記転写工程は、前記トナー像を記録媒体に転写する工程であり、前記転写手段により行われる。
前記転写工程としては、例えば、中間転写体を用い、前記トナー像を前記中間転写体の表面に転写して複合転写像を形成する1次転写工程と、前記複合転写像を記録媒体に転写する2次転写工程とを含む態様が好ましい。
前記転写手段としては、前記トナー像を記録媒体に転写できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記トナー像を前記中間転写体の表面に転写して複合転写像を形成する1次転写手段と、前記複合転写像を記録媒体に転写する2次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記1次転写手段及び前記2次転写手段としては、例えば、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。
前記転写器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。前記転写器は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
前記転写工程は、前記トナー像を記録媒体に転写する工程であり、前記転写手段により行われる。
前記転写工程としては、例えば、中間転写体を用い、前記トナー像を前記中間転写体の表面に転写して複合転写像を形成する1次転写工程と、前記複合転写像を記録媒体に転写する2次転写工程とを含む態様が好ましい。
前記転写手段としては、前記トナー像を記録媒体に転写できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記トナー像を前記中間転写体の表面に転写して複合転写像を形成する1次転写手段と、前記複合転写像を記録媒体に転写する2次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記1次転写手段及び前記2次転写手段としては、例えば、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。
前記転写器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。前記転写器は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
なお、前記記録媒体としては、現像後の未定着の前記トナー像を転写可能なものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、代表的には普通紙であるが、例えば、OHP用のPETベース等も用いることができる。
<定着工程及び定着手段>
前記定着工程は、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる工程であり、前記定着手段により行われる。なお、2色以上のトナーを用いる場合は、各色のトナーが記録媒体に転写される毎に定着させてもよいし、全色のトナーが記録媒体に転写されて積層された状態で定着させてもよい。
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させることができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の加熱加圧手段を用いた熱定着方式を採用することができる。
前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラを組合せたもの、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトを組合せたものなどが挙げられる。加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80℃〜200℃が好ましい。なお、必要に応じて、前記定着手段とともに、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記定着工程は、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる工程であり、前記定着手段により行われる。なお、2色以上のトナーを用いる場合は、各色のトナーが記録媒体に転写される毎に定着させてもよいし、全色のトナーが記録媒体に転写されて積層された状態で定着させてもよい。
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させることができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の加熱加圧手段を用いた熱定着方式を採用することができる。
前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラを組合せたもの、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトを組合せたものなどが挙げられる。加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、80℃〜200℃が好ましい。なお、必要に応じて、前記定着手段とともに、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
<クリーニング工程及びクリーニング手段>
前記クリーニング工程は、前記像担持体の表面に残留する前記トナーを除去する工程であり、前記クリーニング手段により行われる。
前記クリーニング手段としては、本発明のクリーニングブレードが支持部材に固定されたものが用いられる。
前記クリーニング工程は、前記像担持体の表面に残留する前記トナーを除去する工程であり、前記クリーニング手段により行われる。
前記クリーニング手段としては、本発明のクリーニングブレードが支持部材に固定されたものが用いられる。
前記弾性部材が前記像担持体の表面に加える前記線圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10N/m以上100N/m以下が好ましく、10N/m以上50N/m以下がより好ましい。前記線圧が10N/m以上100N/m以下であると、前記トナーが前記当接部と前記被清掃部材との間のすり抜けるクリーニング不良が発生しにくくなるとともに、前記弾性体の捲れを抑制しやすくすることができる。
なお、前記線圧は、例えば、共和電業株式会社製の小型圧縮型ロードセルを組み込んだ測定装置を用いて測定することができる。
なお、前記線圧は、例えば、共和電業株式会社製の小型圧縮型ロードセルを組み込んだ測定装置を用いて測定することができる。
前記弾性部材の前記当接部が当接する位置における前記被清掃部材の接線と前記弾性部材における自由端の先端面とがなす角(以下、「クリーニング角度」という)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、65°以上85°以下であることが好ましい。
前記クリーニング角度が65°以上85°以下であると、前記弾性部材のめくれの発生
を抑制しやすくなるとともに、クリーニング不良の発生を低減しやすくすることができる。
前記クリーニング角度が65°以上85°以下であると、前記弾性部材のめくれの発生
を抑制しやすくなるとともに、クリーニング不良の発生を低減しやすくすることができる。
<その他の工程及びその他の手段>
前記その他の工程としては、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
前記その他の手段としては、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
前記その他の手段としては、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
−除電工程及び除電手段−
前記除電工程は、前記像担持体に対し除電バイアス電圧を印加して除電を行う工程であり、前記除電手段により行われる。
前記除電手段としては、前記像担持体に対し除電バイアス電圧を印加することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程は、前記像担持体に対し除電バイアス電圧を印加して除電を行う工程であり、前記除電手段により行われる。
前記除電手段としては、前記像担持体に対し除電バイアス電圧を印加することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
−リサイクル工程及びリサイクル手段−
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、前記リサイクル手段により行われる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、前記リサイクル手段により行われる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の搬送手段などが挙げられる。
−制御工程及び制御手段−
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により行われる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により行われる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
ここで、本発明の画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。
図3は、本発明の画像形成装置500の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置500は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記載することがある。)用の4つの作像ユニット1Y、1C、1M、1K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3は、本発明の画像形成装置500の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置500は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記載することがある。)用の4つの作像ユニット1Y、1C、1M、1K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。
4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、1C、1M、1Kが備える感光体3Y、3C、3M、3K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、4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、1C、1M、1Kの感光体3Y、3C、3M、3Kに照射する。これにより、感光体3Y、3C、3M、3K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によって偏光させながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y、3C、3M、3Kに照射するものである。前記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、4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、1C、1M、1Kの感光体3Y、3C、3M、3Kに照射する。これにより、感光体3Y、3C、3M、3K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によって偏光させながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y、3C、3M、3Kに照射するものである。前記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1給紙カセット151、第2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、一番上の記録媒体Pには、第1給紙ローラ151a、第2給紙ローラ152aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ151aが図示しない駆動手段によって図3中反時計回りに回転駆動すると、第1給紙カセット151内の一番上の記録媒体Pが、カセットの図3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2給紙ローラ152aが図示しない駆動手段によって図3中反時計回りに回転駆動すると、第2給紙カセット152内の一番上の記録媒体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に送り込まれた記録媒体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3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、記録媒体Pを搬送ローラ対154から送られてくる記録媒体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、記録媒体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4は、4つの作像ユニット1のうちの一つの構成を示す概略図である。
図4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よい。
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4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よい。
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及び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及び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の詳細については前述のとおりである。
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。
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、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600nm以上800nm以下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600nm以上800nm以下の長波長光を有するため、良好に使用される。
図3に示す転写手段としての転写ユニット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1ブラケット63、第2ブラケット64などを備えている。また、4つの一次転写ローラ7Y、7C、7M、7K、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3中反時計回りに無端移動させられる。4つの一次転写ローラ7Y、7C、7M、7Kは、このように無端移動させられる中間転写ベルト14を感光体3Y、3C、3M、3K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、3C、3M、3K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4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像と称することがある。)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記録媒体Pを、中間転写ベルト14上の4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4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記録媒体Pに一括二次転写される。そして、記録媒体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、記録媒体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1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。画像形成装置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1ブラケット63を図3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、7C、7Mを図3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、3C、3Mから離間させる。そして、4つの作像ユニット1Y、1C、1M、1K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3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3中反時計回り方向に無端移動させる。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3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記録媒体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3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記録媒体Pに定着される。
このようにして定着処理が施された記録媒体Pは、排紙ローラ対87のローラ間を経た後、画像形成装置外へと排出される。画像形成装置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によって画像形成装置外に排出された記録媒体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4つのトナーカートリッジ100Y、100C、100M、100Kが配設されている。トナーカートリッジ100Y、100C、100M、100K内のY、C、M、Kトナーは、作像ユニット1Y、1C、1M、1Kの現像装置5Y、5C、5M、5Kに適宜供給される。これらトナーカートリッジ100Y、100C、100M、100Kは、作像ユニット1Y、1C、1M、1Kとは独立して画像形成装置本体に脱着可能である。
次に、画像形成装置500における画像形成動作について説明する。
まず、図示しない操作部などからプリント実行の信号を受信すると、帯電ローラ4及び現像ローラ51にそれぞれ所定の電圧又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又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3中矢印方向に回転駆動される。
まず、図示しない操作部などからプリント実行の信号を受信すると、帯電ローラ4及び現像ローラ51にそれぞれ所定の電圧又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又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3中矢印方向に回転駆動される。
感光体3が図3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、1C、1M、1Kの各感光体3Y、3C、3M、3Kの表面上に各色のトナー像が形成される。
このように、画像形成装置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、1C、1M、1Kの各感光体3Y、3C、3M、3Kの表面上に各色のトナー像が形成される。
このように、画像形成装置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、3C、3M、3K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4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4色トナー像は、第1給紙カセット151又は第2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記録媒体Pに転写される。このとき、記録媒体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記録媒体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記録媒体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記録媒体P上に定着されて、トナー像が定着された記録媒体Pは画像形成装置500の外に排出され、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4色トナー像は、第1給紙カセット151又は第2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記録媒体Pに転写される。このとき、記録媒体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記録媒体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記録媒体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記録媒体P上に定着されて、トナー像が定着された記録媒体Pは画像形成装置500の外に排出され、スタック部88にスタックされる。
一方、二次転写ニップで記録媒体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。
画像形成装置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画像形成装置500本体から一体的に着脱可能となっている。画像形成装置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が、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。
(プロセスカートリッジ)
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
前記クリーニング手段としては、本発明の前記クリーニングブレードが用いられる。
前記プロセスカートリッジは、像担持体と、本発明の前記クリーニングブレードとを内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段の少なくとも1つの手段を具備し、画像形成装置に着脱可能とした装置(部品)である。
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
前記クリーニング手段としては、本発明の前記クリーニングブレードが用いられる。
前記プロセスカートリッジは、像担持体と、本発明の前記クリーニングブレードとを内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段の少なくとも1つの手段を具備し、画像形成装置に着脱可能とした装置(部品)である。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。ただし、「部」は、特に明示しない限り「質量部」を表す。
<弾性体の作製>
構造、及び25℃における物性が表1に示すような、平均厚みを1.8mmとした11.5mm×326mmの寸法の弾性体1〜6を得た。なお、2層構造の弾性体5及び6は、前記当接辺側の平均厚み(1層目)を0.5mm、前記当接辺側でない側の平均厚み(2層目)を1.3mmとしたシートを重ね合わせ、平均厚みを1.8mmとした。
構造、及び25℃における物性が表1に示すような、平均厚みを1.8mmとした11.5mm×326mmの寸法の弾性体1〜6を得た。なお、2層構造の弾性体5及び6は、前記当接辺側の平均厚み(1層目)を0.5mm、前記当接辺側でない側の平均厚み(2層目)を1.3mmとしたシートを重ね合わせ、平均厚みを1.8mmとした。
−硬度測定−
弾性体1〜6の硬度は、高分子計器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。結果を表1に示す。
測定試料としては、単層構造の弾性体1〜4では、平均厚みを1.8mmとして10mm×20mmの寸法に切り出したものを用いた。また、2層構造の弾性体5及び6では、前記当接辺側の平均厚みを0.5mm、前記当接辺側でない側の平均厚みを1.3mmとしたシートを重ね合わせ、平均厚みを1.8mmとし、10mm×20mmの寸法に切り出したシートを表面(当接辺側)、裏面(当接辺側でない側)より各層を測定した。
弾性体1〜6の硬度は、高分子計器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。結果を表1に示す。
測定試料としては、単層構造の弾性体1〜4では、平均厚みを1.8mmとして10mm×20mmの寸法に切り出したものを用いた。また、2層構造の弾性体5及び6では、前記当接辺側の平均厚みを0.5mm、前記当接辺側でない側の平均厚みを1.3mmとしたシートを重ね合わせ、平均厚みを1.8mmとし、10mm×20mmの寸法に切り出したシートを表面(当接辺側)、裏面(当接辺側でない側)より各層を測定した。
−反発弾性率測定−
弾性体1〜6の反発弾性率を、株式会社東洋精機製作所製レジリエンステスタ(No.221)を用い、JIS K6255に準じて、25℃で測定した。
測定試料としては、単層構造の弾性体1〜4では、平均厚みを4mm以上となるように10mm×20mmの寸法に切り出したものを重ね合わせて用いた。また、2層構造の弾性体5及び6では、同じく平均厚みを4mm以上となるように10mm×20mmの寸法に切り出したシートを重ね合わせて用いた。
弾性体1〜6の反発弾性率を、株式会社東洋精機製作所製レジリエンステスタ(No.221)を用い、JIS K6255に準じて、25℃で測定した。
測定試料としては、単層構造の弾性体1〜4では、平均厚みを4mm以上となるように10mm×20mmの寸法に切り出したものを重ね合わせて用いた。また、2層構造の弾性体5及び6では、同じく平均厚みを4mm以上となるように10mm×20mmの寸法に切り出したシートを重ね合わせて用いた。
(調製例)
含浸層の形成及び表面層の形成には、以下の硬化材料(硬化性組成物)1〜8を、常法により調製した。
<硬化材料1>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 8.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 ODA−N 2.0部
モノマー3:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
含浸層の形成及び表面層の形成には、以下の硬化材料(硬化性組成物)1〜8を、常法により調製した。
<硬化材料1>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 8.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 ODA−N 2.0部
モノマー3:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 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>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 7.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 HDDA 3.0部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.5部
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 7.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 HDDA 3.0部
重合開始剤:BASFジャパン社製 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>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 10.0部
モノマー2:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 10.0部
モノマー2:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 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>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 8.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 IBOA 2.0部
モノマー3:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 8.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 IBOA 2.0部
モノマー3:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 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>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 7.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 EBECRYL11 3.0部
モノマー3:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 7.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 EBECRYL11 3.0部
モノマー3:ダイキン社製 OPTOOL DAC−HP 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 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>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 DPHA 10.0部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 1.0部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.0部
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 DPHA 10.0部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 1.0部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.0部
<硬化材料7>
モノマー1:日本化薬社製 DPCA−120 8.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 IBOA 2.0部
モノマー3:DIC社製 RS−75 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
モノマー1:日本化薬社製 DPCA−120 8.0部
モノマー2:ダイセルオルネクス社製 IBOA 2.0部
モノマー3:DIC社製 RS−75 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 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>
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 5.0部
モノマー2:根上工業社製 UN−2700 5.0部
モノマー3:DIC社製 RS−75 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
モノマー1:ダイセルオルネクス社製 PETIA 5.0部
モノマー2:根上工業社製 UN−2700 5.0部
モノマー3:DIC社製 RS−75 0.1部
重合開始剤:BASFジャパン社製 イルガキュア184 0.5部
溶媒 :シクロヘキサノン 89.4部
上記モノマーのうち、ダイキン社製のOPTOOL DAC−HPと、DIC社製の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。即ち、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モノマー混合物である。
上記硬化材料1〜8に用いるアクリルモノマー、その主要骨格、官能基数、及び官能基当量分子量を表2に示す。
上記表2に示すように、ダイセルオルネクス社製:PETIA、DPHAと、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するアクリルモノマーである。
また、ダイセルオルネクス社製:ODA−N、HDDA、IBOA、EBECRYL11と、根上工業社製:UN−2700が、官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーである。
したがって、上記硬化材料1、2、4、5、7、8が、上記2種類のアクリルモノマーを混合した硬化材料である。
また、ダイセルオルネクス社製:ODA−N、HDDA、IBOA、EBECRYL11と、根上工業社製:UN−2700が、官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーである。
したがって、上記硬化材料1、2、4、5、7、8が、上記2種類のアクリルモノマーを混合した硬化材料である。
(研磨処理例)
クリーニングブレードの当接辺近傍を、以下の条件により研磨処理を行った。
<研摩処理1>
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度1[μm]
当接クリーニング角:78[度]
当接線圧:20[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):10[m]
クリーニングブレードの当接辺近傍を、以下の条件により研磨処理を行った。
<研摩処理1>
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度1[μm]
当接クリーニング角:78[度]
当接線圧:20[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):10[m]
<研摩処理2>
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度3[μm]
当接クリーニング角:77[度]
当接線圧:15[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):3[m]
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度3[μm]
当接クリーニング角:77[度]
当接線圧:15[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):3[m]
<研摩処理3>
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度9[μm]
当接クリーニング角:79[度]
当接線圧:25[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):2[m]
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度9[μm]
当接クリーニング角:79[度]
当接線圧:25[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):2[m]
<研摩処理4>
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度30[μm]
当接クリーニング角:78[度]
当接線圧:20[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):0.5[m]
研摩シート:3M社製ラッピングフィルムシート粒度30[μm]
当接クリーニング角:78[度]
当接線圧:20[g/cm]
処理距離(処理機線速×処理時間):0.5[m]
(実施例1〜7、比較例1〜7)
以下の表3の実施例1〜7及び比較例1〜7の各欄に示すような弾性体、硬化材料(含浸材料、及び表面層材料)を用い、各欄に示すような研磨処理を先端面に行い、溝を変化させて各クリーニングブレードを作製した。
これらの各クリーニングブレードについて下記のようにして検証実験を行った。結果を表3に示す。
以下の表3の実施例1〜7及び比較例1〜7の各欄に示すような弾性体、硬化材料(含浸材料、及び表面層材料)を用い、各欄に示すような研磨処理を先端面に行い、溝を変化させて各クリーニングブレードを作製した。
これらの各クリーニングブレードについて下記のようにして検証実験を行った。結果を表3に示す。
<検証実験を行った画像形成装置の作製>
ウレタンゴムを用いて、平均厚み1.8mmの短冊形状の各弾性体ブレードを作製した。次いで、まず、含浸層の形成は、表3記載の硬化材料を用いて表3記載の含浸深さとなるようにブレード先端部を含浸処理液(硬化材料)に浸漬することで、各含浸処理を行った。その後3分間風乾した。
その後、表面層を形成するものに関しては、次のようにして表面層を形成した。ブレード下面に表面層を形成しない部分(ブレードホルダ側)を覆うようにマスキングを行った。マスキングは、マスキングテープ(3M製PTFEテープ5490)を貼り付けることにより行った。その後、スプレー塗工法により、表3記載の硬化材料を用いてマスキングを行ったブレード下面に表面層を形成した。表面層の形成は、以下の方法で行った。まずスプレー塗工により、10mm/sのスプレーガン移動速度で、ブレード下面における表面層の厚さが、表3の記載の平均厚みになるように重ね塗りを行い、3分間指触乾燥させた。その後、紫外線露光(2,000mJ/cm2×3パス)を行った。
次に、表3に記載の条件により、研摩処理を行った。研摩に際し、ブレードの当接条件を変化できる処理機を別途使用することにより研摩処理を行った。処理機は後述の検証実験に用いたリコー社製カラー複合機imagio MP C5000と同等の構成によりブレード周辺の構造を再現したものとした。感光体ドラムに相当する部分に研摩シートを巻き付け、所定の当接条件でブレードを当接させながら線速125[mm/s]で所定の時間回転させ処理を行った。
研摩状態は、キーエンス社製レーザー顕微鏡VK9500を用いて測定した。
実施例1〜7において、表面層、及び含浸層のマルテンス硬度は、弾性体ブレードのマルテンス硬度よりも高かった。
ウレタンゴムを用いて、平均厚み1.8mmの短冊形状の各弾性体ブレードを作製した。次いで、まず、含浸層の形成は、表3記載の硬化材料を用いて表3記載の含浸深さとなるようにブレード先端部を含浸処理液(硬化材料)に浸漬することで、各含浸処理を行った。その後3分間風乾した。
その後、表面層を形成するものに関しては、次のようにして表面層を形成した。ブレード下面に表面層を形成しない部分(ブレードホルダ側)を覆うようにマスキングを行った。マスキングは、マスキングテープ(3M製PTFEテープ5490)を貼り付けることにより行った。その後、スプレー塗工法により、表3記載の硬化材料を用いてマスキングを行ったブレード下面に表面層を形成した。表面層の形成は、以下の方法で行った。まずスプレー塗工により、10mm/sのスプレーガン移動速度で、ブレード下面における表面層の厚さが、表3の記載の平均厚みになるように重ね塗りを行い、3分間指触乾燥させた。その後、紫外線露光(2,000mJ/cm2×3パス)を行った。
次に、表3に記載の条件により、研摩処理を行った。研摩に際し、ブレードの当接条件を変化できる処理機を別途使用することにより研摩処理を行った。処理機は後述の検証実験に用いたリコー社製カラー複合機imagio MP C5000と同等の構成によりブレード周辺の構造を再現したものとした。感光体ドラムに相当する部分に研摩シートを巻き付け、所定の当接条件でブレードを当接させながら線速125[mm/s]で所定の時間回転させ処理を行った。
研摩状態は、キーエンス社製レーザー顕微鏡VK9500を用いて測定した。
実施例1〜7において、表面層、及び含浸層のマルテンス硬度は、弾性体ブレードのマルテンス硬度よりも高かった。
表面層の厚さは、キーエンス社製マイクロスコープVHX−100を用い、弾性体ブレードの断面により測定した。測定試料は日進EM社製SEM試料作製用トリミングカミソリを用いて断面を切断したものとした。
含浸処理により弾性体ブレードの先端稜線部近傍内部には、含浸材料(硬化材料の硬化物)が検出されるが、これ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という、いわゆる濃度勾配をもって形成されている。そこで、含浸深さは、含浸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社製)により作製し、透過型顕微鏡FT−IR(Continuμm赤外顕微鏡、サーモエレクトロン社製)で測定した。図2Cに示すように、ブレード先端面62a、ブレード下面62bを基準にし、それぞれ適宜断面内の変化を測定した。アクリル化合物の含浸深さについては、1,710cm−1付近のピーク面積を1,415cm−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測定した。
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社製)により作製し、透過型顕微鏡FT−IR(Continuμm赤外顕微鏡、サーモエレクトロン社製)で測定した。図2Cに示すように、ブレード先端面62a、ブレード下面62bを基準にし、それぞれ適宜断面内の変化を測定した。アクリル化合物の含浸深さについては、1,710cm−1付近のピーク面積を1,415cm−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測定した。
<画像形成装置の組み立て>
得られたクリーニングブレードを、図3に示した画像形成装置(プリンタ500)と同様の構成であるカラー複合機(imagio MP C5000、株式会社リコー製)に搭載できる前記支持部材の板金ホルダーに接着剤で固定し、クリーニングブレードの前記当接辺を前記像担持体と当接させた。このとき、クリーニングブレードの前記当接辺が前記像担持体に当接した状態からクリーニングブレードがたわみを生じる状態まで前記支持部材を前記像担持体の中心に向けて移動させたときの前記当接辺の移動距離を「先端食い込み量」とすると、前記先端食い込み量を0.95mmとした。また、前記弾性体の前記当接部が当接する位置における前記被清掃部材の接線と、前記弾性体における前記先端面とがなす角度である前記クリーニング角度を79°となるように取り付けた。
得られたクリーニングブレードを、図3に示した画像形成装置(プリンタ500)と同様の構成であるカラー複合機(imagio MP C5000、株式会社リコー製)に搭載できる前記支持部材の板金ホルダーに接着剤で固定し、クリーニングブレードの前記当接辺を前記像担持体と当接させた。このとき、クリーニングブレードの前記当接辺が前記像担持体に当接した状態からクリーニングブレードがたわみを生じる状態まで前記支持部材を前記像担持体の中心に向けて移動させたときの前記当接辺の移動距離を「先端食い込み量」とすると、前記先端食い込み量を0.95mmとした。また、前記弾性体の前記当接部が当接する位置における前記被清掃部材の接線と、前記弾性体における前記先端面とがなす角度である前記クリーニング角度を79°となるように取り付けた。
<トナーの作製例>
重合法により、平均円形度0.98、体積平均粒径が4.9μmのトナー母体粒子を作製した。得られたトナー母体粒子100部に対し、小粒径シリカ(H1303、クラリアントジャパン株式会社製)1.5部、小粒径酸化チタン(MT−150AI、テイカ株式会社製)0.5部、及び大粒径シリカ(UFP−35HH、電気化学工業株式会社製)1.0部をヘンシェルミキサーで攪拌混合し、トナーを作製した。
重合法により、平均円形度0.98、体積平均粒径が4.9μmのトナー母体粒子を作製した。得られたトナー母体粒子100部に対し、小粒径シリカ(H1303、クラリアントジャパン株式会社製)1.5部、小粒径酸化チタン(MT−150AI、テイカ株式会社製)0.5部、及び大粒径シリカ(UFP−35HH、電気化学工業株式会社製)1.0部をヘンシェルミキサーで攪拌混合し、トナーを作製した。
<通紙実験の条件>
前記トナーを用いた前記カラー複合機で行う通紙実験の条件は、使用環境を20℃で65%RHとし、画像面積率5%チャートを3プリント/ジョブで、A4サイズの普通紙1万枚を用紙の長辺方向に搬送する方向に印刷した。
前記トナーを用いた前記カラー複合機で行う通紙実験の条件は、使用環境を20℃で65%RHとし、画像面積率5%チャートを3プリント/ジョブで、A4サイズの普通紙1万枚を用紙の長辺方向に搬送する方向に印刷した。
<クリーニング性評価>
通紙試験後、使用環境を20℃で60%RHのまま、用紙の搬送方向に対して直交する方向に43mm幅の3本の線が等間隔に描かれる3本チャートの評価画像を20枚印刷し、前記評価画像を目視により観察し、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:スジ又は帯状が入った異常画像は確認できなかった
○:スジが1本入った異常画像が確認された(実使用上問題ないレベル)
×:スジが2本以上又は帯状が1本以上入った異常画像が確認された
通紙試験後、使用環境を20℃で60%RHのまま、用紙の搬送方向に対して直交する方向に43mm幅の3本の線が等間隔に描かれる3本チャートの評価画像を20枚印刷し、前記評価画像を目視により観察し、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:スジ又は帯状が入った異常画像は確認できなかった
○:スジが1本入った異常画像が確認された(実使用上問題ないレベル)
×:スジが2本以上又は帯状が1本以上入った異常画像が確認された
<フィルミング評価>
通紙試験後、前記画像形成装置の前記像担持体の表面を株式会社キーエンス製デジタルマイクロスコープVHX−100により観察し、前記トナーの付着(フィルミング)の程度を以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:トナーの付着なし
○:微少量のトナーの付着あり(実使用上問題ないレベル)
×:トナーの付着あり
通紙試験後、前記画像形成装置の前記像担持体の表面を株式会社キーエンス製デジタルマイクロスコープVHX−100により観察し、前記トナーの付着(フィルミング)の程度を以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:トナーの付着なし
○:微少量のトナーの付着あり(実使用上問題ないレベル)
×:トナーの付着あり
<異音防止評価>
前記通紙試験中に、可聴域での異音(振動)の有無について試験者自身の聴覚により以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
なお、前記クリーニングブレードの弾性が高すぎると高周波(数kHz)の鳴きが発生しやすく、弾性が低すぎると低周波(数100Hz)のビビリの振動を発しやすい。
[評価基準]
○:異音なし
×:異音あり
なお、経時使用においてクリーニングブレードが摩耗すると感光体の駆動トルクが上昇し異音の発生に至る。異音は、駆動トルク上昇の抑制、及び耐摩耗性の評価でもある。
前記通紙試験中に、可聴域での異音(振動)の有無について試験者自身の聴覚により以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
なお、前記クリーニングブレードの弾性が高すぎると高周波(数kHz)の鳴きが発生しやすく、弾性が低すぎると低周波(数100Hz)のビビリの振動を発しやすい。
[評価基準]
○:異音なし
×:異音あり
なお、経時使用においてクリーニングブレードが摩耗すると感光体の駆動トルクが上昇し異音の発生に至る。異音は、駆動トルク上昇の抑制、及び耐摩耗性の評価でもある。
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材を有するクリーニングブレードであって、
前記弾性部材が、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有し、
前記弾性部材が、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含み、
前記板面の最表面に、前記当接辺上を片端とする、前記被清掃部材の進行方向と平行方向の溝が配され、
前記溝の幅が、2μm以上10μm以下、
前記溝の深さが、0.5μm以上3.0μm以下であり、
前記当接辺の方向の任意の100μm中に、前記溝が5本以上配されていることを特徴とするクリーニングブレードである。
<2> 前記板面に、第2の硬化性組成物の硬化物を含有する表面層を更に有する前記<1>に記載のクリーニングブレードである。
<3> 前記弾性部材が、前記先端部において、前記当接辺を含む先端面から前記先端面に対向する端面に向かう方向の深さ100μm以上200μm以下の領域、及び、前記板面から厚み方向の深さ50μm以上150μm以下の領域に、前記硬化性組成物の硬化物を含む前記<1>から<2>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<4> 前記表面層の平均厚みが、1.0μm以上2.5μm以下である前記<2>から<3>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<5> 前記硬化性組成物が、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アクリレートを主要骨格とするアクリルモノマー、及び官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーを含有する前記<1>に記載のクリーニングブレードである。
<6> 前記第2の硬化性組成物が、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アクリレートを主要骨格とするアクリルモノマー、及び官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーを含有する前記<2>から<4>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<7> 前記第2の硬化性組成物が、パーフルオロエーテル骨格を持ち、かつ官能基数が2以上のアクリレートを更に含有する前記<6>に記載のクリーニングブレードである。
<8> 像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニングブレードとを有し、
前記クリーニングブレードが、前記<1>から<7>のいずれかに記載のクリーニングブレードであることを特徴とする画像形成装置である。
<9> 像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段、及び前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段の少なくともいずれかの手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニングブレードとを有し、
前記クリーニングブレードが、前記<1>から<7>のいずれかに記載のクリーニングブレードであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
<1> 被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材を有するクリーニングブレードであって、
前記弾性部材が、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有し、
前記弾性部材が、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含み、
前記板面の最表面に、前記当接辺上を片端とする、前記被清掃部材の進行方向と平行方向の溝が配され、
前記溝の幅が、2μm以上10μm以下、
前記溝の深さが、0.5μm以上3.0μm以下であり、
前記当接辺の方向の任意の100μm中に、前記溝が5本以上配されていることを特徴とするクリーニングブレードである。
<2> 前記板面に、第2の硬化性組成物の硬化物を含有する表面層を更に有する前記<1>に記載のクリーニングブレードである。
<3> 前記弾性部材が、前記先端部において、前記当接辺を含む先端面から前記先端面に対向する端面に向かう方向の深さ100μm以上200μm以下の領域、及び、前記板面から厚み方向の深さ50μm以上150μm以下の領域に、前記硬化性組成物の硬化物を含む前記<1>から<2>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<4> 前記表面層の平均厚みが、1.0μm以上2.5μm以下である前記<2>から<3>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<5> 前記硬化性組成物が、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アクリレートを主要骨格とするアクリルモノマー、及び官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーを含有する前記<1>に記載のクリーニングブレードである。
<6> 前記第2の硬化性組成物が、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アクリレートを主要骨格とするアクリルモノマー、及び官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーを含有する前記<2>から<4>のいずれかに記載のクリーニングブレードである。
<7> 前記第2の硬化性組成物が、パーフルオロエーテル骨格を持ち、かつ官能基数が2以上のアクリレートを更に含有する前記<6>に記載のクリーニングブレードである。
<8> 像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニングブレードとを有し、
前記クリーニングブレードが、前記<1>から<7>のいずれかに記載のクリーニングブレードであることを特徴とする画像形成装置である。
<9> 像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段、及び前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段の少なくともいずれかの手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニングブレードとを有し、
前記クリーニングブレードが、前記<1>から<7>のいずれかに記載のクリーニングブレードであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
前記<1>から<7>のいずれかに記載のクリーニングブレード、前記<8>に記載の画像形成装置、及び前記<9>に記載のプロセスカートリッジは、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
3 感光体
14 中間転写ベルト
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 当接辺
62d 第一の領域
62e 第二の領域
80 定着ユニット
500 プリンター
621 支持部材
622 弾性部材
14 中間転写ベルト
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 当接辺
62d 第一の領域
62e 第二の領域
80 定着ユニット
500 プリンター
621 支持部材
622 弾性部材
Claims (9)
- 被清掃部材の表面に当接して、前記被清掃部材の表面の残留物を除去する弾性部材を有するクリーニングブレードであって、
前記弾性部材が、前記被清掃部材に当接する当接辺を含む板面を有し、
前記弾性部材が、前記当接辺を含む先端部に、硬化性組成物の硬化物を含み、
前記板面の最表面に、前記当接辺上を片端とする、前記被清掃部材の進行方向と平行方向の溝が配され、
前記溝の幅が、2μm以上10μm以下、
前記溝の深さが、0.5μm以上3.0μm以下であり、
前記当接辺の方向の任意の100μm中に、前記溝が5本以上配されていることを特徴とするクリーニングブレード。 - 前記板面に、第2の硬化性組成物の硬化物を含有する表面層を更に有する請求項1に記載のクリーニングブレード。
- 前記弾性部材が、前記先端部において、前記当接辺を含む先端面から前記先端面に対向する端面に向かう方向の深さ100μm以上200μm以下の領域、及び、前記板面から厚み方向の深さ50μm以上150μm以下の領域に、前記硬化性組成物の硬化物を含む請求項1から2のいずれかに記載のクリーニングブレード。
- 前記表面層の平均厚みが、1.0μm以上2.5μm以下である請求項2から3のいずれかに記載のクリーニングブレード。
- 前記硬化性組成物が、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アクリレートを主要骨格とするアクリルモノマー、及び官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーを含有する請求項1に記載のクリーニングブレード。
- 前記第2の硬化性組成物が、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アクリレートを主要骨格とするアクリルモノマー、及び官能基当量分子量100〜1,000、官能基数1〜2のアクリルモノマーを含有する請求項2から4のいずれかに記載のクリーニングブレード。
- 前記第2の硬化性組成物が、パーフルオロエーテル骨格を持ち、かつ官能基数が2以上のアクリレートを更に含有する請求項6に記載のクリーニングブレード。
- 像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニングブレードとを有し、
前記クリーニングブレードが、請求項1から7のいずれかに記載のクリーニングブレードであることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段、及び前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段の少なくともいずれかの手段と、前記像担持体の表面に当接して、前記像担持体の表面の残留物を除去するクリーニングブレードとを有し、
前記クリーニングブレードが、請求項1から7のいずれかに記載のクリーニングブレードである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 |
|---|---|---|---|
| JP2017054763A JP2018156033A (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | クリーニングブレード、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017054763A JP2018156033A (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | クリーニングブレード、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018156033A true JP2018156033A (ja) | 2018-10-04 |
Family
ID=63716647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017054763A Pending JP2018156033A (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | クリーニングブレード、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018156033A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020039813A1 (ja) | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Necソリューションイノベータ株式会社 | 健康管理支援装置、健康管理支援方法、健康管理支援端末、およびプログラム |
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2017
- 2017-03-21 JP JP2017054763A patent/JP2018156033A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020039813A1 (ja) | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Necソリューションイノベータ株式会社 | 健康管理支援装置、健康管理支援方法、健康管理支援端末、およびプログラム |
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