JP6544156B2 - Cleaning blade, cleaning device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Landscapes
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本発明は、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に関する。 The present invention relates to a cleaning blade, a cleaning device, a process cartridge, and an image forming apparatus.
従来から、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等において、像保持体等の被クリーニング部材の表面を清掃して残存トナー等を除去するためのクリーニング手段として、クリーニングブレードが用いられている。 2. Description of the Related Art A cleaning blade is conventionally used as a cleaning unit for cleaning the surface of a member to be cleaned such as an image carrier to remove residual toner and the like in electrophotographic copying machines, printers, facsimiles and the like.
例えば特許文献1には、ポリウレタンエラストマーからなるブレード部材と、支持部材と、接着剤層とからなる電子写真装置用クリーニングブレードにおいて、前記ポリウレタンエラストマーが、高分子量ポリオール、イソシアネート化合物及び鎖延長・架橋剤からなり、前記高分子量ポリオールが、ポリエチレンアジペートからなり、前記鎖延長・架橋剤が、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール及びトリメチロールプロパンからなり、前記鎖延長・架橋剤における1,4−ブタンジオールの水酸基数及び1,6−ヘキサンジオールの水酸基数の総和とトリメチロールプロパンの水酸基数との比が85:15から60:40であり、かつ、1,6−ヘキサンジオールの水酸基数と1,4−ブタンジオールの水酸基数との比が97:3から50:50である電子写真装置用クリーニングブレードが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a cleaning blade for an electrophotographic apparatus comprising a blade member made of a polyurethane elastomer, a support member, and an adhesive layer, wherein the polyurethane elastomer comprises a high molecular weight polyol, an isocyanate compound and a chain extension / crosslinking agent. Said high molecular weight polyol comprises polyethylene adipate, said chain extender / crosslinker comprises 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and trimethylolpropane, and 1 in said chain extender / crosslinker The ratio of the total number of hydroxyl groups of 1, 4-butanediol and the total number of hydroxyl groups of 1,6-hexanediol to the number of hydroxyl groups of trimethylolpropane is 85: 15 to 60: 40, and 1,6-hexanediol The ratio of the number of hydroxyl groups to the number of hydroxyl groups of 1,4-butanediol is 7: a cleaning blade for an electrophotographic apparatus is disclosed which is 3 to 50:50.
また特許文献2には、材質が異なるエッジ部とベース部を備えた電子写真装置用ブレードであって、少なくともエッジ部がエステル系ポリウレタンからなり、エッジ部以外のベース部がエーテル系ポリウレタンからなる電子写真装置用ブレードが開示されている。 In addition, Patent Document 2 shows an electrophotographic apparatus blade including an edge portion and a base portion different in material, wherein at least the edge portion is made of ester-based polyurethane, and the base portion other than the edge portion is made of ether-based polyurethane. A blade for a photographic device is disclosed.
クリーニングブレードは、被クリーニング部材に対して接触させ続けたり接触を繰り返したりして用いられるため、該被クリーニング部材との接触部分において永久変形が起こることがある。
本発明は、ΔSP値(H−S)が4.0未満である場合に比べ、被クリーニング部材との接触部分での永久変形が抑制されたクリーニングブレードを提供することを目的とする。
Since the cleaning blade is used in contact with and repeated contact with the member to be cleaned, permanent deformation may occur at the contact portion with the member to be cleaned.
An object of the present invention is to provide a cleaning blade in which permanent deformation at a contact portion with a member to be cleaned is suppressed as compared with the case where ΔSP value (H−S) is less than 4.0.
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項1に係る発明は、
ハードセグメント成分及びソフトセグメント成分を含み、前記ハードセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(H))と前記ソフトセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(S))との差の絶対値(ΔSP値(H−S))が4.0以上5.5以下であるポリウレタンを含有するポリウレタン部材により、少なくとも被クリーニング部材に接触する接触部分が構成されるクリーニングブレード。
In order to achieve the above object, the following invention is provided.
The invention according to claim 1 is
The absolute value (ΔSP value (H) of the difference between the solubility parameter (SP value (H)) of the hard segment component and the solubility parameter (SP value (S)) of the soft segment component including a hard segment component and a soft segment component A cleaning blade in which at least a contact portion in contact with the member to be cleaned is formed of a polyurethane member containing polyurethane having a S of 4.0 or more and 5.5 or less.
請求項2に係る発明は、
前記ソフトセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(S))が10.5以下であり、前記ハードセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(H))が12.0以上である請求項1に記載のクリーニングブレード。
The invention according to claim 2 is
The cleaning according to claim 1, wherein the solubility parameter (SP value (S)) of the soft segment component is 10.5 or less, and the solubility parameter (SP value (H)) of the hard segment component is 12.0 or more. blade.
請求項3に係る発明は、
前記ポリウレタンは、前記ハードセグメント成分として、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及び炭素数3以上の直鎖ジオールが少なくとも重合された樹脂である請求項1又は請求項2に記載のクリーニングブレード。
The invention according to claim 3 is
The cleaning blade according to claim 1 or 2, wherein the polyurethane is a resin in which diphenylmethane diisocyanate (MDI) and a linear diol having 3 or more carbon atoms are at least polymerized as the hard segment component.
請求項4に係る発明は、
前記ポリウレタンは、前記ソフトセグメント成分として、ポリエーテルポリオールと炭素数9以上の直鎖ジオールが少なくとも重合されてなるポリエステルポリオールとからなる群より選択される少なくとも1種のポリオールが少なくとも重合された樹脂である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のクリーニングブレード。
The invention according to claim 4 is
The polyurethane is a resin obtained by polymerizing at least one polyol selected from the group consisting of a polyether polyol and a polyester polyol obtained by polymerizing at least a linear diol having 9 or more carbon atoms as the soft segment component. The cleaning blade according to any one of claims 1 to 3.
請求項5に係る発明は、
請求項1〜請求項4のいずれか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。
The invention according to claim 5 is
A cleaning device comprising the cleaning blade according to any one of claims 1 to 4.
請求項6に係る発明は、
請求項5に記載のクリーニング装置を備え、画像形成装置に対して着脱自在であるプロセスカートリッジ。
The invention according to claim 6 is
A process cartridge comprising the cleaning device according to claim 5 and removable with respect to an image forming apparatus.
請求項7に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
請求項5に記載のクリーニング装置を備え、前記像保持体に前記クリーニングブレードを接触させて前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、
を備える画像形成装置。
The invention according to claim 7 is
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image;
A transfer unit that transfers the toner image to the surface of a recording medium;
A cleaning device comprising the cleaning device according to claim 5, wherein the cleaning blade is brought into contact with the image carrier to clean the surface of the image carrier.
An image forming apparatus comprising:
請求項1、2、3、及び4に係る発明によれば、前記ΔSP値(H−S)が4.0未満である場合に比べ、被クリーニング部材との接触部分での永久変形が抑制されたクリーニングブレードが提供される。 According to the invention as set forth in claims 1, 2, 3 and 4, the permanent deformation at the contact portion with the member to be cleaned is suppressed as compared with the case where the ΔSP value (H−S) is less than 4.0. A cleaning blade is provided.
請求項5に係る発明によれば、前記ΔSP値(H−S)が4.0未満であるクリーニングブレードを備える場合に比べ、クリーニングブレードにおける被クリーニング部材との接触部分での永久変形が抑制されたクリーニング装置が提供される According to the invention of claim 5, the permanent deformation at the contact portion of the cleaning blade with the member to be cleaned is suppressed as compared to the case where the cleaning blade having the ΔSP value (H-S) of less than 4.0 is provided. Cleaning device is provided
請求項7、及び8に係る発明によれば、前記ΔSP値(H−S)が4.0未満であるクリーニングブレードを備える場合に比べ、画像におけるスジ状の画像欠陥の発生が抑制されたプロセスカートリッジ、及び画像形成装置が提供される。 According to the invention as set forth in claims 7 and 8, compared to the case where the cleaning blade having the ΔSP value (H-S) of less than 4.0 is provided, the process in which the generation of the streaky image defect in the image is suppressed. A cartridge and an image forming apparatus are provided.
以下、本発明の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、及び画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the cleaning blade, the cleaning device, the process cartridge, and the image forming apparatus of the present invention will be described in detail.
<クリーニングブレード>
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に接触する接触部分が、ハードセグメント成分(H相)及びソフトセグメント成分(S相)を含むポリウレタンを含有するポリウレタン部材により構成される。
そして、前記ハードセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(H))と前記ソフトセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(S))との差の絶対値(ΔSP値(H−S))が4.0以上5.5以下である。
<Cleaning blade>
In the cleaning blade according to the present embodiment, at least the contact portion in contact with the member to be cleaned is formed of a polyurethane member containing a polyurethane including a hard segment component (H phase) and a soft segment component (S phase).
The absolute value (ΔSP value (H-S)) of the difference between the solubility parameter (SP value (H)) of the hard segment component and the solubility parameter (SP value (S)) of the soft segment component is 4.0. The above is 5.5 or less.
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、像保持体表面における残存トナー等の異物を除去するためのクリーニング手段として、クリーニングブレードが用いられている。クリーニングブレードは、一般的に像保持体等の被クリーニング部材に対し長期にわたって接触されるため、この被クリーニング部材との接触部分において、へたりとも呼ばれる永久変形が起こることがある。なお、この永久変形は高温環境下である程より発生し易くなる。クリーニングブレードに永久変形が生じると、被クリーニング部材への押付圧力が変化して求められる範囲から外れ、被クリーニング部材とクリーニングブレードとの間を残存トナーや外添剤等の異物がすり抜けやすくなる。
特にトナーを用いる電子写真方式の画像形成装置では、近年トナーの小径化及び球状化が求められており、そのため被クリーニング部材とクリーニングブレードとの接触部分における残留トナーのすり抜けがより生じ易い状況となっている。こうして残留トナーや外添剤等の異物のすり抜けが生じると、画像形成装置においてスジ状の画像欠陥の原因となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a cleaning blade is used as a cleaning unit for removing foreign substances such as residual toner on the surface of an image carrier. Since the cleaning blade is generally in contact with a member to be cleaned such as an image carrier for a long period of time, permanent deformation, which is also called as "settle", may occur at the contact portion with the member to be cleaned. The permanent deformation is more likely to occur as the temperature is higher. When permanent deformation occurs in the cleaning blade, the pressure applied to the member to be cleaned changes and falls out of the required range, and foreign matters such as residual toner and external additives are easily slipped between the member to be cleaned and the cleaning blade.
In particular, in an electrophotographic image forming apparatus using toner, in recent years, toner diameter reduction and spheroidization are required, and therefore, it is more likely that the residual toner is likely to slip through at the contact portion between the member to be cleaned and the cleaning blade. ing. In this way, when the foreign toner such as the residual toner or the external additive passes through, it causes a streak-like image defect in the image forming apparatus.
これに対し本実施形態に係るクリーニングブレードは、ポリウレタンにおけるハードセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(H))とソフトセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(S))との差の絶対値(ΔSP値(H−S))が前記範囲であることで、該ΔSP値(H−S)が4.0を下回る場合に比べ、永久変形の発生が抑制される。 On the other hand, in the cleaning blade according to the present embodiment, the absolute value (ΔSP value) of the difference between the solubility parameter (SP value (H)) of the hard segment component and the solubility parameter (SP value (S)) of the soft segment component in polyurethane. When (HS) is in the above range, the occurrence of permanent deformation is suppressed as compared to the case where the ΔSP value (HS) is less than 4.0.
この効果が奏される理由は、明確ではないものの以下のように推察される。
ポリウレタンのハードセグメント成分(H相)のSP値(H)とソフトセグメント成分(S相)のSP値(S)との差の絶対値(ΔSP値(H−S))を4.0以上と大きくすることで、クリーニングブレードの接触部分における永久変形が抑制される。これは、ΔSP値(H−S)が大きいほどハードセグメント成分(H相)とソフトセグメント成分(S相)との相分離が生じやすく、H相及びS相のそれぞれの特性が得られやすくなる。その結果、H相による機械強度の特性及びS相による柔軟性の特性がより向上し、塑性変形が抑制されるためである。
The reason why this effect is exerted is guessed as follows, though it is not clear.
The absolute value (ΔSP value (H-S)) of the difference between the SP value (H) of the hard segment component (H phase) of the polyurethane and the SP value (S) of the soft segment component (S phase) By increasing the size, permanent deformation at the contact portion of the cleaning blade is suppressed. This is because the larger the ΔSP value (H-S), the easier the phase separation between the hard segment component (H phase) and the soft segment component (S phase) occurs, and the respective characteristics of the H phase and the S phase become easier to be obtained . As a result, the mechanical strength characteristics by the H phase and the softness characteristics by the S phase are further improved, and the plastic deformation is suppressed.
・ΔSP値(H−S)
前記ΔSP(H−S)は4.0以上5.5以下であり、さらには4.0以上5.0以下が好ましく、4.0以上4.5以下がより好ましい。
ΔSP値(H−S)が4.0よりも小さいと、被クリーニング部材との接触部分において永久変形が発生し、クリーニング性能が低下する。これは、ハードセグメント成分(H相)とソフトセグメント成分(S相)との相分離が生じにくいために、H相内にS相が入り込み、耐永久変形の性能が良好に発揮されないためと考えられる。
一方、ΔSP値(H−S)が5.5を超えると、耐摩耗性に劣る。これは、反応性が低下してH相が形成され難くなり、その結果強度が劣るためと考えられる。
· ΔSP value (H-S)
The ΔSP (HS) is 4.0 or more and 5.5 or less, preferably 4.0 or more and 5.0 or less, and more preferably 4.0 or more and 4.5 or less.
When the ΔSP value (H−S) is smaller than 4.0, permanent deformation occurs at the contact portion with the member to be cleaned, and the cleaning performance is lowered. It is thought that this is because the S phase enters into the H phase and the performance of permanent deformation resistance is not exhibited well because the phase separation between the hard segment component (H phase) and the soft segment component (S phase) hardly occurs. Be
On the other hand, when the ΔSP value (H−S) exceeds 5.5, the abrasion resistance is poor. It is considered that this is because the reactivity is lowered to make it difficult to form the H phase, and as a result, the strength is inferior.
・溶解度パラメータ(SP値)の算出
本明細書において、ポリウレタンのハードセグメント成分(H相)及びソフトセグメント成分(S相)の溶解度パラメータ(SP値(H)及びSP値(S))[単位:(cal/cm3)1/2]は、Fedors法により求められる値である。具体的には、下記式(1)によりSP値[δ]が算出される。
下記式(1)中、△Evapはモル蒸発熱(cal/mol)を示し、Vは25℃におけるモル体積(cm3/mol)を示す。なお、モル蒸発熱(△Evap)と、25℃におけるモル体積(V)は、いずれも分子中の原子や基に帰属する一定値の足し合わせで求められる。
SP値[δ]=√△Evap/V・・・式(1)
-Calculation of solubility parameter (SP value) In the present specification, solubility parameters (SP value (H) and SP value (S)) of hard segment component (H phase) and soft segment component (S phase) of polyurethane (unit: (Cal / cm 3 ) 1/2 ] is a value obtained by the Fedors method. Specifically, the SP value [δ] is calculated by the following equation (1).
In following formula (1), (triangle | delta) Evap shows molar heat of vaporization (cal / mol), V shows the molar volume (cm < 3 > / mol) in 25 degreeC. The molar heat of vaporization (.DELTA.Evap) and the molar volume (V) at 25.degree. C. can both be determined by adding together certain values belonging to atoms and groups in the molecule.
SP value [δ] = √ΔEvap / V (1)
なお、SP値の単位はcalを利用するのが一般的であるが、SI単位系に換算する際には、(cal/cm3)1/2=2.046×103(J/m3)1/2の関係を利用すればよい。本明細書の記載においては、SP値の単位は省略することがあるが、SP値は(cal/cm3)1/2の単位で表される値である。
H相のSP値(H)とS相のSP値(S)との差(ΔSP値(H−S)、(絶対値))は、小さいほど両相の親和性が大きくなる傾向にある。
本実施形態におけるポリウレタンのΔSP値(H−S)の調整は、ハードセグメント成分(H相)の溶解度パラメータ(SP値(H))及びソフトセグメント成分(S相)の溶解度パラメータ(SP値(S))をそれぞれ調整することで行われる。H相及びS相のそれぞれの溶解度パラメータの調製方法については、後に詳述する。
In addition, although it is common to use cal as the unit of SP value, when converted to SI unit system, (cal / cm 3 ) 1/2 = 2.046 × 10 3 (J / m 3) ) You may use 1/2 relationship. In the description of the present specification, the unit of the SP value may be omitted, but the SP value is a value represented by the unit of (cal / cm 3 ) 1/2 .
The difference between the SP value (H) of the H phase and the SP value (S) of the S phase (ΔSP value (H-S), (absolute value)) tends to increase the affinity of both phases as the value decreases.
The adjustment of the ΔSP value (H-S) of the polyurethane in the present embodiment is made by the solubility parameter (SP value (H)) of the hard segment component (H phase) and the solubility parameter (SP value (S value) of the soft segment component (S phase) It is done by adjusting each). The preparation method of the solubility parameter of each of H phase and S phase is explained in full detail later.
・ポリウレタンにおけるハードセグメント成分及びソフトセグメント成分
本実施形態に係るクリーニングブレードにおけるポリウレタンは、ハードセグメント成分(H相)及びソフトセグメント成分(S相)を含む。ここで、ポリウレタンは少なくともポリオールとポリイソシアネートとが重合されてなる重合体であり、前記ポリオールがソフトセグメント成分(S相)に相当し、前記ポリイソシアネートがハードセグメント成分(H相)に相当する。
また、本実施形態におけるポリウレタンは、前記ポリオール及びポリイソシアネートに加えてさらに鎖延長剤、架橋剤等が重合されてなる重合体であってもよい。鎖延長剤及び架橋剤の少なくとも一方が重合成分として含まれる場合、この鎖延長剤及び架橋剤もハードセグメント成分(H相)に相当する。
Hard Segment Component and Soft Segment Component in Polyurethane The polyurethane in the cleaning blade according to the present embodiment includes a hard segment component (H phase) and a soft segment component (S phase). Here, the polyurethane is a polymer obtained by polymerizing at least a polyol and a polyisocyanate, the polyol corresponds to a soft segment component (S phase), and the polyisocyanate corresponds to a hard segment component (H phase).
Further, the polyurethane in the present embodiment may be a polymer obtained by further polymerizing a chain extender, a crosslinking agent and the like in addition to the polyol and the polyisocyanate. When at least one of a chain extender and a crosslinking agent is contained as a polymerization component, the chain extender and the crosslinking agent also correspond to the hard segment component (H phase).
次いで、本実施形態に係るクリーニングブレードの構成について詳述する。 Next, the configuration of the cleaning blade according to the present embodiment will be described in detail.
なお、本実施形態に係るクリーニングブレードは、図1に示すごとく、被クリーニング部材31の表面に接触して配置される。被クリーニング部材31が駆動すると、図2に示すごとく、クリーニングブレード342と被クリーニング部材31との接触部に摺動が生じてニップ部Tが形成され、被クリーニング部材31の表面がクリーニングされる。 The cleaning blade according to this embodiment is disposed in contact with the surface of the member 31 to be cleaned, as shown in FIG. When the member to be cleaned 31 is driven, as shown in FIG. 2, sliding occurs at the contact portion between the cleaning blade 342 and the member to be cleaned 31 to form the nip portion T, and the surface of the member to be cleaned 31 is cleaned.
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。以下においては、図1に示すごとく、クリーニングブレードは、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が被クリーニング部材31に接触する方向に沿う方向(図1における奥行き方向)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。
なお、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。
First, each part of the cleaning blade will be described with reference to the drawings. In the following, as shown in FIG. 1, the cleaning blade is in contact with the driven member (image carrier / photosensitive drum) 31 to be driven and the contact angle portion for cleaning the surface of the member (image carrier) 31 to be cleaned 3A, a tip surface 3B where the contact angle portion 3A constitutes one side and faces the upstream side in the driving direction (arrow A direction), and the contact angle portion 3A constitutes one side and the driving direction It has a belly 3C facing the downstream side (the direction of arrow A), and a back 3D that shares one side with the tip 3B and faces the belly 3C.
In addition, the direction along the direction in which the contact angle portion 3A contacts the member to be cleaned 31 (the depth direction in FIG. 1) is the depth direction, and the direction from the contact angle portion 3A to the end surface 3B is the thickness direction The direction from the contact angle portion 3A to the side on which the abdominal surface 3C is formed is referred to as the width direction.
In FIG. 1, the direction in which the image carrier (photosensitive drum) 31 is driven is drawn as arrow A for convenience, but FIG. 1 shows a state in which the image carrier 31 is stopped.
図1は、第1の実施形態に係るクリーニングブレードを示す概略図であり、被クリーニング部材の一例である感光体ドラムの表面に接触した状態を示す図である。また、図5は第2の実施形態に係るクリーニングブレードが、図6は第3の実施形態に係るクリーニングブレードが、感光体ドラムの表面に接触した状態を示す図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a cleaning blade according to the first embodiment, and is a view showing a state in contact with the surface of a photosensitive drum as an example of a member to be cleaned. FIG. 5 is a view showing the cleaning blade according to the second embodiment, and FIG. 6 is a view showing the cleaning blade according to the third embodiment in contact with the surface of the photosensitive drum.
図1に示す第1の実施形態に係るクリーニングブレード342Aは、感光体ドラム31と接触する部分(接触角部3A)を含めて、全体が単一の材料から構成されており、即ちポリウレタン部材のみからなる態様である。 The cleaning blade 342A according to the first embodiment shown in FIG. 1 is composed entirely of a single material including the portion (contact angle portion 3A) in contact with the photosensitive drum 31, that is, only the polyurethane member It is an aspect which consists of.
なお、本実施形態に係るクリーニングブレードは、図5に示す第2の実施形態のごとく、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ポリウレタン部材からなる第一層3421Bと、該第一層よりも背面3D側に形成され且つポリウレタン部材とは異なる材料からなる背面層としての第二層3422Bと、が設けられた2層構成であってもよい。 As in the second embodiment shown in FIG. 5, the cleaning blade according to this embodiment includes a portion (contact angle portion 3A) in contact with the photosensitive drum 31, and is formed over the entire abdominal surface 3C side and It is a two-layer configuration provided with a first layer 3421B made of a polyurethane member and a second layer 3422B formed on the back surface 3D side of the first layer and made of a material different from the polyurethane member. May be
更に、本実施形態に係るクリーニングブレードは、図6に示す第3の実施形態のごとく、感光体ドラム31と接触する部分つまり接触角部3Aを含み、1/4に切断された円柱が奥行き方向に伸びた形状を有し該形状の直角部分が接触角部3Aを形成する、ポリウレタン部材からなる接触部材(エッジ部材)3421Cと、接触部材3421Cの厚み方向の背面3D側及び幅方向の先端面3Bとは反対側を覆い、つまり前記接触部材3421C以外の部分を構成する、ポリウレタン部材とは異なる材料からなる背面部材3422Cと、が設けられた構成であってもよい。
なお、図6では接触部材として1/4に切断された円柱の形状を有する部材の例を示したが、これに限定されるものではない。接触部材としては、例えば楕円状の円柱が1/4に切断された形状や、正方形の四角柱、長方形の四角柱等の形状であってもよい。
Furthermore, as in the third embodiment shown in FIG. 6, the cleaning blade according to the present embodiment includes a portion in contact with the photosensitive drum 31, that is, the contact angle portion 3A, and the cylinder cut into 1/4 has a depth direction A contact member (edge member) 3421C made of a polyurethane member, the right-angled portion of the shape having the extended shape forming the contact angle portion 3A, the back surface 3D side in the thickness direction of the contact member 3421C and the tip surface in the width direction A back member 3422C made of a material different from the polyurethane member may be provided to cover the side opposite to 3B, that is, to constitute the portion other than the contact member 3421C.
In addition, although the example of the member which has a cylindrical shape cut | disconnected into 1/4 as a contact member was shown in FIG. 6, it is not limited to this. The contact member may be, for example, a shape in which an elliptical cylinder is cut into 1/4, a square prism, a rectangular prism, or the like.
(ポリウレタン部材)
本実施形態に係るクリーニングブレードにおけるポリウレタン部材は、ポリウレタン(ポリウレタンゴム)を含有する。ポリウレタンは、少なくともポリイソシアネートとポリオールとを重合することで合成される。また、ポリオール以外にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する樹脂を用いてもよい。なお、ポリウレタンはハードセグメント成分(H相)とソフトセグメント成分(S相)とを有している。
ここで、ハードセグメント成分(H相)及びソフトセグメント成分(S相)とは、樹脂中で、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。本実施形態では、ポリオールがソフトセグメント成分(S相)に相当し、ポリイソシアネートがハードセグメント成分(H相)に相当する。また、前記ポリオール及びポリイソシアネートに加えてさらに鎖延長剤、架橋剤等が重合されてなる重合体であってもよく、その場合鎖延長剤及び架橋剤もハードセグメント成分(H相)に相当する。
(Polyurethane member)
The polyurethane member in the cleaning blade according to the present embodiment contains polyurethane (polyurethane rubber). The polyurethane is synthesized by polymerizing at least a polyisocyanate and a polyol. In addition to the polyol, a resin having a functional group capable of reacting with an isocyanate group may be used. The polyurethane has a hard segment component (H phase) and a soft segment component (S phase).
Here, in the resin, the hard segment component (H phase) and the soft segment component (S phase) are made of a material which is relatively harder in the material constituting the former than in the material constituting the latter in the resin, the latter The material which comprises the above means the segment which consists of a material relatively softer than the material which constitutes the former. In the present embodiment, the polyol corresponds to the soft segment component (S phase), and the polyisocyanate corresponds to the hard segment component (H phase). The polymer may also be a polymer obtained by further polymerizing a chain extender, a crosslinking agent, etc. in addition to the above-mentioned polyol and polyisocyanate, in which case the chain extender and the crosslinking agent also correspond to the hard segment component (H phase). .
−ソフトセグメント成分−
・ポリオール
ソフトセグメント成分(S相)を構成する材料としては、ポリオールが挙げられ、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、ポリエーテルポリオール、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等が挙げられる。
-Soft segment component-
-Polyol As a material which comprises a soft segment component (S phase), a polyol is mentioned, The polyester polyol obtained by dehydration condensation with diol and a dibasic acid, polyether polyol, polycarbonate obtained by the reaction of diol and alkyl carbonate Polyol, polycaprolactone polyol, etc. are mentioned.
前記ポリエステルポリオールの重合に用いられるジオールとしては、例えばエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールが挙げられる。
中でも炭素数9以上の直鎖ジオール(2つの水酸基が炭素鎖の両末端に置換しかつこの2つの水酸基間の炭素鎖が直鎖状であるジオール)が重合されてなるポリエステルポリオールがより好ましく、前記炭素数は9以上12以下がさらに好ましく、9以上11以下がさらに好ましい。
また、ポリエステルポリオールの重合に用いられる二塩基酸としては、例えば蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、及び1,18−オクタデカンジカルボン酸、又はその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられる。中でも、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸が好ましい。
Examples of the diol used for the polymerization of the polyester polyol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and 1,7-heptanediol. 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol And 1,18-octadecanediol and 1,20-eicosandiol.
Among these, polyester polyols in which a linear diol having 9 or more carbon atoms (a diol in which two hydroxyl groups are substituted at both ends of a carbon chain and a carbon chain between the two hydroxyl groups is linear) are more preferable. The carbon number is more preferably 9 or more and 12 or less, and still more preferably 9 or more and 11 or less.
Moreover, as a dibasic acid used for polymerization of polyester polyol, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelinic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid, or its lower alkyl ester or acid anhydride. Among these, succinic acid, adipic acid and sebacic acid are preferable.
ポリエステルポリオールとしては、1,9−ノナンジオールとアジピン酸との脱水縮合で得られるポリエステルポリオール、1,9−ノナンジオールとセバシン酸との脱水縮合で得られるポリエステルポリオールが好ましい。特に、炭素数9以上の直鎖ジオールが重合されてなるポリエステルポリオールが好ましく、つまり炭素数9以上の直鎖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が好ましい。 The polyester polyol is preferably a polyester polyol obtained by dehydration condensation of 1,9-nonanediol and adipic acid, or a polyester polyol obtained by dehydration condensation of 1,9-nonanediol and sebacic acid. In particular, polyester polyols in which a linear diol having 9 or more carbon atoms is polymerized are preferable, that is, polyester polyols obtained by dehydration condensation of a linear diol having 9 or more carbon atoms and a dibasic acid are preferable.
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリテトラメチレングリコール、またはそれらの共重合体等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。中でも、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)が好ましい。 Examples of polyether polyols include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol, or copolymers thereof, and the like. Among them, polytetramethylene ether glycol (PTMG) is preferable.
ソフトセグメント成分としては、ポリエーテルポリオール、及び少なくとも炭素数9以上の直鎖ジオールが重合されてなるポリエステルポリオールからなる群より選択される少なくとも1種のポリオールを用いることが好ましい。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。 As the soft segment component, it is preferable to use at least one polyol selected from the group consisting of a polyether polyol and a polyester polyol obtained by polymerizing a linear diol having at least 9 carbon atoms or more. These may be used alone or in combination of two or more.
ソフトセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(S))は、10.5以下の範囲が好ましく、さらには10.0以下の範囲がより好ましく、9.5以下の範囲がさらに好ましい。上記範囲とすることで、ΔSP値(H−S)の値を前述の範囲に制御し易くなる。
また、下限値は特に限定されるものではないが、7.5以上の範囲が好ましく、さらには8.0以上の範囲がより好ましく、8.5以上の範囲がさらに好ましい。下限値を該範囲とすることで、ソフトセグメントの分子運動性が向上するため、クリーニングブレードの耐欠け性が向上する。
The solubility parameter (SP value (S)) of the soft segment component is preferably in the range of 10.5 or less, more preferably in the range of 10.0 or less, and still more preferably in the range of 9.5 or less. By setting the above range, it becomes easy to control the value of ΔSP value (H−S) to the above range.
Further, the lower limit value is not particularly limited, but a range of 7.5 or more is preferable, a range of 8.0 or more is more preferable, and a range of 8.5 or more is more preferable. By setting the lower limit value to the range, the molecular mobility of the soft segment is improved, and thus the chipping resistance of the cleaning blade is improved.
ソフトセグメント成分(S相)のSP値を調整する方法としては、用いるポリオールの材料を選択する方法が挙げられる。また、異なる炭素数のジオールを使用することも有用であり、短鎖ジオールを用いると極性が上がりSP値は増大し、逆に長鎖ジオールを用いると極性が下がりSP値は減少する。 As a method of adjusting the SP value of the soft segment component (S phase), there is a method of selecting the material of the polyol to be used. In addition, it is also useful to use diols having different carbon numbers, and the use of short-chain diols increases the polarity and the SP value, while the use of long-chain diols decreases the polarity and the SP value decreases.
−ハードセグメント成分−
・ポリイソシアネート
ポリウレタンの合成には、ハードセグメント成分としてポリイソシアネートが用いられる。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)、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。
なお、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)が好ましく、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)がより好ましい。
-Hard segment component-
Polyisocyanate Polyisocyanate is used as a hard segment component in the synthesis of polyurethane. As the polyisocyanate, for example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,6-toluene diisocyanate (TDI), 1,6-hexane diisocyanate (HDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), 3,3 -Dimethylphenyl-4,4-diisocyanate (TODI) etc. are mentioned.
The polyisocyanate is preferably 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), more preferably 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) .
ポリイソシアネートが有するイソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂100質量部に対する、ポリイソシアネートの配合量は、20質量部以上40質量部以下が望ましく、更には20質量部以上35質量部以下がより望ましく、20質量部以上30質量部以下が更に望ましい。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。 The blending amount of polyisocyanate is preferably 20 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, and more preferably 20 parts by mass or more and 35 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the resin having a functional group capable of reacting with the isocyanate group possessed by the polyisocyanate. Is more preferable, and 20 parts by mass or more and 30 parts by mass or less is more preferable. When the content is 20 parts by mass or more, a large amount of urethane bond is secured to grow hard segments, and the required hardness can be obtained. On the other hand, when the amount is 40 parts by mass or less, the hard segment does not become too large, stretchability is obtained, and the occurrence of chipping of the cleaning blade is suppressed.
・鎖延長剤
また、本実施形態におけるポリウレタンは、ハードセグメント成分として鎖延長剤が重合された重合体であってもよい。
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、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール,1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の3価及びこれ以上の多価アルコール、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン等のアミノ多価アルコール等が用いられる。これらの中でもグリコール類及び3価のアルコール類が好ましく、グリコール類がより好ましい。
なお、グリコール類としては、特に炭素数3以上の直鎖ジオール(2つの水酸基が炭素鎖の両末端に置換しかつこの2つの水酸基間の炭素鎖が直鎖状であるジオール)が好ましく、前記炭素数は3以上5以下がさらに好ましく、3以上4以下がさらに好ましい。1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールがより好ましい。
-Chain extender The polyurethane in the present embodiment may be a polymer in which a chain extender is polymerized as a hard segment component.
The chain extender is not particularly limited as long as it is conventionally known, and, for example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6 -Trivalent or higher polyvalent compounds such as glycols such as hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol etc., diglycerin, pentaerythritol etc. Alcohol, diisopropanolamine, aminoisopropanol such as triisopropanolamine, triethanolamine, etc. are used. Among these, glycols and trihydric alcohols are preferable, and glycols are more preferable.
In addition, as the glycols, in particular, a linear diol having 3 or more carbon atoms (a diol in which two hydroxyl groups are substituted at both ends of the carbon chain and the carbon chain between the two hydroxyl groups is linear) is preferable. The carbon number is more preferably 3 or more and 5 or less, and still more preferably 3 or more and 4 or less. 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol are more preferable.
また鎖延長剤として、イソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂を用いることも望ましい。該樹脂は、柔軟性のある樹脂であることが望ましく、柔軟性の点から直鎖構造を有する脂肪族系の樹脂であることがより望ましい。具体例としては、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂や、2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂、2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂等を用いることが望ましい。
2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂の市販品としては、例えば、綜研化学社製のアクトフロー(グレード:UMB−2005B、UMB−2005P、UMB−2005、UME−2005等)が挙げられる。
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。
2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、従来の一般的なエポキシ樹脂のごとく硬くて脆い性質を有するものではなく、従来のエポキシ樹脂よりも柔軟強靭性であるものが望ましい。上記エポキシ樹脂としては、例えば、分子構造の面では、その主鎖構造中に、主鎖の可動性を高くし得る構造(柔軟性骨格)を有するものが好適であり、柔軟性骨格としては、アルキレン骨格や、シクロアルカン骨格、ポリオキシアルキレン骨格等が挙げられ、特にポリオキシアルキレン骨格が好適である。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。
It is also desirable to use a resin having a functional group capable of reacting with an isocyanate group as a chain extender. The resin is preferably a flexible resin, and more preferably an aliphatic resin having a linear structure from the viewpoint of flexibility. As a specific example, it is desirable to use an acrylic resin containing two or more hydroxyl groups, a polybutadiene resin containing two or more hydroxyl groups, an epoxy resin having two or more epoxy groups, and the like.
As a commercial item of an acrylic resin containing two or more hydroxyl groups, for example, ActFlow (grade: UMB-2005B, UMB-2005P, UMB-2005, UME-2005, etc.) manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. can be mentioned.
As a commercial item of polybutadiene resin containing 2 or more hydroxyl groups, Idemitsu Kosan Co., Ltd. product, R-45 HT etc. are mentioned, for example.
The epoxy resin having two or more epoxy groups is not a hard and brittle one like the conventional general epoxy resin, and is preferably one having a softer toughness than the conventional epoxy resin. As the above-mentioned epoxy resin, for example, in terms of molecular structure, one having a structure (flexible skeleton) capable of increasing the flexibility of the main chain in its main chain structure is preferable, and as the flexible skeleton, Examples thereof include an alkylene skeleton, a cycloalkane skeleton, a polyoxyalkylene skeleton and the like, and a polyoxyalkylene skeleton is particularly preferable. Further, in terms of physical properties, an epoxy resin having a viscosity lower than that of a conventional epoxy resin is preferable. Specifically, the weight average molecular weight is preferably in the range of 900 ± 100, and the viscosity at 25 ° C. is preferably in the range of 15000 ± 5000 mPa · s, and more preferably in the range of 15000 ± 3000 mPa · s. desirable. As a commercial item of the epoxy resin which has this characteristic, the product made from DIC and EPLICON EXA-4850-150 etc. are mentioned, for example.
なお、鎖延長剤としては、炭素数3以上の直鎖ジオールがより好ましい。鎖延長剤は前記のものを単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。 The chain extender is more preferably a linear diol having 3 or more carbon atoms. The chain extenders may be used alone or in combination of two or more.
鎖延長剤の、イソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂100質量部に対する配合量は3質量部以上50質量部以下が望ましく、5質量部以上40質量部以下がより望ましい。 The blending amount of the chain extender with respect to 100 parts by mass of the resin having a functional group capable of reacting with an isocyanate group is preferably 3 parts by mass to 50 parts by mass, and more preferably 5 parts by mass to 40 parts by mass.
・架橋剤
また、本実施形態におけるポリウレタンは、ハードセグメント成分として架橋剤が重合された重合体であってもよい。
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。なお、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。
Crosslinking Agent The polyurethane in the present embodiment may be a polymer obtained by polymerizing a crosslinking agent as a hard segment component.
As a crosslinking agent, diol (bifunctional), triol (trifunctional), tetraol (tetrafunctional) etc. are mentioned, You may use these together. Moreover, you may use an amine compound as a crosslinking agent. In addition, it is desirable that it is bridge | crosslinked using the trifunctional or more than trifunctional crosslinking agent. Examples of the trifunctional crosslinking agent include trimethylolpropane, glycerin, triisopropanolamine and the like.
架橋剤の、イソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂100質量部に対する配合量は2質量部以下が望ましい。2質量部以下であることにより、分子運動が化学架橋で拘束されることなく、熟成によるウレタン結合由来のハードセグメントが大きく成長し、求められる硬度が得やすくなる。 The blending amount of the crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of the resin having a functional group capable of reacting to the isocyanate group is preferably 2 parts by mass or less. When the amount is 2 parts by mass or less, the hard segment derived from the urethane bond is largely grown by aging without the molecular motion being constrained by chemical crosslinking, and the required hardness can be easily obtained.
なお、本実施形態におけるポリウレタンでは、ハードセグメント成分として少なくともポリイソシアネートと鎖延長剤とを用いることが好ましく、更にはポリイソシアネートとしてジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を用いかつ鎖延長剤として炭素数3以上の直鎖ジオールを用いることがより好ましい。 In the polyurethane of the present embodiment, it is preferable to use at least polyisocyanate and a chain extender as hard segment components, and further, use diphenylmethane diisocyanate (MDI) as the polyisocyanate and a straight chain having 3 or more carbon atoms as the chain extender. It is more preferred to use a chain diol.
ハードセグメント成分の溶解度パラメータ(SP値(H))は、12.0以上の範囲が好ましく、さらには13.0以上の範囲がより好ましく、13.5以上の範囲がさらに好ましい。上記範囲とすることで、ΔSP値(H−S)の値を前述の範囲に制御し易くなる。
また、上限値は特に限定されるものではないが、15.0以下の範囲が好ましく、さらには14.5以下の範囲がより好ましく、14.0以下の範囲がさらに好ましい。上限値を該範囲とすることで、凝集力の高いハードセグメントが形成し易いため、高い耐摩耗性が得られる。
The solubility parameter (SP value (H)) of the hard segment component is preferably in the range of 12.0 or more, more preferably in the range of 13.0 or more, and still more preferably in the range of 13.5 or more. By setting the above range, it becomes easy to control the value of ΔSP value (H−S) to the above range.
Further, the upper limit value is not particularly limited, but a range of 15.0 or less is preferable, a range of 14.5 or less is more preferable, and a range of 14.0 or less is more preferable. By setting the upper limit value to this range, a hard segment with high cohesion is easily formed, so high wear resistance can be obtained.
ハードセグメント成分(H相)のSP値を調整する方法としては、ポリイソシアネートの材料の選択、鎖延長剤の種類の選択、ポリイソシアネート及び鎖延長剤を用いる場合におけるこの両者の配合比の調整等が挙げられる。
例えば、ポリイソシアネート(特にMDI)の配合比を高くすることにより極性が上がりSP値は増大し、逆にポリイソシアネート(特にMDI)の配合比を低くすることにより極性が下がりSP値は減少する。また、鎖延長剤としてジオールを用いる場合に該ジオールの炭素数を調整する方法が挙げられ、ジオールの炭素数を下げることにより極性が上がりSP値は増加し、逆に炭素数を上げることにより極性が下がりSP値は減少する。
As a method of adjusting the SP value of the hard segment component (H phase), selection of polyisocyanate material, selection of kind of chain extender, adjustment of blending ratio of both when using polyisocyanate and chain extender, etc. Can be mentioned.
For example, by increasing the blending ratio of polyisocyanate (particularly MDI), the polarity increases and the SP value increases, and conversely, decreasing the blending ratio of polyisocyanate (especially MDI) decreases the polarity and the SP value decreases. Moreover, when using diol as a chain extender, the method of adjusting carbon number of this diol is mentioned, polarity is raised by decreasing carbon number of diol, SP value increases, conversely, polarity is raised by raising carbon number. Decreases and the SP value decreases.
・ハードセグメントの含有割合
ハードセグメント材料及びソフトセグメント材料の総量に対するハードセグメントを構成する材料の質量比(以下「ハードセグメント材料比」と称す)は、20質量%以上45質量%以下の範囲内であることが望ましく、30質量%以上40質量%以下の範囲内であることがより望ましい。
ハードセグメント材料比が、20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45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。
Hard segment content ratio The mass ratio of the material constituting the hard segment to the total amount of hard segment material and soft segment material (hereinafter referred to as "hard segment material ratio") is in the range of 20% by mass to 45% by mass It is desirable to be present, and it is more desirable to be in the range of 30% by mass or more and 40% by mass or less.
When the hard segment material ratio is 20% by mass or more, abrasion resistance is obtained, and good cleanability is maintained for a long time. On the other hand, when the hard segment material ratio is 45% by mass or less, it does not become too hard, flexibility and extensibility are obtained, occurrence of chipping is suppressed, and good cleanability is maintained for a long time Be done.
・ポリウレタン部材(接触部材)の成形方法
本実施形態における前記ポリウレタン部材(接触部材)を構成するポリウレタンの製造は、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。
かかるポリウレタンは、上述したポリオールに、ポリイソシアネート、鎖延長剤及び架橋剤等を配合し成形する。
-Molding method of polyurethane member (contact member) The general manufacturing method of polyurethane, such as prepolymer method and one shot method, is used for manufacture of polyurethane which constitutes the polyurethane member (contact member) in this embodiment. The prepolymer method is suitable for the present embodiment because a polyurethane excellent in strength and abrasion resistance is obtained, but it is not limited by the manufacturing method.
Such polyurethane is formed by blending polyisocyanate, a chain extender, a crosslinking agent and the like to the above-mentioned polyol.
なお、クリーニングブレードの接触部材の成形は、上記方法により調製されたポリウレタン部材(接触部材)形成用の組成物を、例えば、遠心成形や押し出し成形等を利用して、シート状に形成し、切断加工等を施すことにより作製される。
例えば、遠心成形機の金型にポリウレタン部材(接触部材)形成用の組成物を流し込み、硬化反応させる。この際の金型温度は80℃以上160℃以下であることが望ましく、更には100℃以上140℃以下であることが望ましい。また反応時間は20分間以上3時間以下であることが望ましく、更には30分間以上2時間以下であることが望ましい。
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。
The forming of the contact member of the cleaning blade is formed into a sheet by cutting the composition for forming the polyurethane member (contact member) prepared by the above method, for example, using centrifugal forming, extrusion forming, etc. It manufactures by giving a process etc.
For example, a composition for forming a polyurethane member (contact member) is poured into a mold of a centrifugal molding machine, and a curing reaction is caused. The mold temperature at this time is preferably 80 ° C. or more and 160 ° C. or less, and more preferably 100 ° C. or more and 140 ° C. or less. The reaction time is preferably 20 minutes or more and 3 hours or less, and more preferably 30 minutes or more and 2 hours or less.
Furthermore, it is aged, heated and cooled. The temperature of this aging heating is desirably 70 ° C. or more and 130 ° C. or less, more desirably 80 ° C. or more and 130 ° C. or less, and further desirably 100 ° C. or more and 120 ° C. or less. The reaction time is preferably 1 hour or more and 48 hours or less, and more preferably 10 hours or more and 24 hours or less.
・100%モジュラス
ポリウレタン部材は、その100%モジュラスが、6MPa以上であることが好ましく、7MPa以上がより好ましく、7.5MPa以上が更に好ましい。一方で、100%モジュラスの上限値としては、例えば11MPa以下が好ましく、10MPa以下がより好ましい。
100%モジュラスが、6MPa以上であることにより、適正な硬度が得られ耐摩耗性に優れる。
The 100% modulus of the 100% modulus polyurethane member is preferably 6 MPa or more, more preferably 7 MPa or more, and still more preferably 7.5 MPa or more. On the other hand, as an upper limit of 100% modulus, 11 MPa or less is preferred, for example, and 10 MPa or less is more preferred.
When the 100% modulus is 6 MPa or more, an appropriate hardness is obtained and the wear resistance is excellent.
ここで、100%モジュラスは、J1SK6251(2004年)に準拠して測定される値である。即ち、ダンベル状3号形試験片を用い、引張速度500mm/minで計測して応力−歪み曲線を得(環境温度23℃)、この曲線を基に得られる。なお、測定装置は、東洋精機(株)製、ストログラフAEエラストマーを用いる。 Here, the 100% modulus is a value measured in accordance with J1 SK6251 (2004). That is, using a dumbbell-shaped No. 3 test piece, a stress-strain curve is obtained by measuring at a tensile speed of 500 mm / min (environmental temperature: 23 ° C.), and obtained based on this curve. In addition, as a measuring apparatus, a Toyo Seiki Co., Ltd. product and Strograph AE elastomer are used.
(非接触部材)
ついで、本実施形態のクリーニングブレードが、図5に示す第2実施形態や図6に示す第3実施形態のごとく、接触部材と該接触部材以外の領域(非接触部材)とがそれぞれ異なる材料にて構成されている場合における、非接触部材の組成について説明する。
(Non-contact member)
Next, as in the second embodiment shown in FIG. 5 and the third embodiment shown in FIG. 6, the cleaning blade of this embodiment is made of different materials from the contact member and the region (non-contact member) other than the contact member. The composition of the non-contact member in the case where it is configured will be described.
本実施形態に係るクリーニングブレードにおける非接触部材は、特に限定されずに公知の如何なる材料をも用い得る。 The non-contact member in the cleaning blade according to the present embodiment is not particularly limited, and any known material can be used.
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、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。これらの中で、ポリウレタンがよい。ポリウレタンとしては、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。 As a material used for a non-contact member, polyurethane, silicone rubber, fluororubber, chloropyrene rubber, butadiene rubber etc. are mentioned, for example. Among these, polyurethane is better. As a polyurethane, ester-type polyurethane and ether-type polyurethane are mentioned, Especially ester-type polyurethane is desirable.
なお、ポリウレタンを製造する際には、ポリオールとポリイソシアネートとを用いる方法がある。
ポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)、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。
In addition, when manufacturing polyurethane, there exists a method of using a polyol and polyisocyanate.
Examples of the polyol include polytetramethylene ether glycol (PTMG), polyethylene adipate and polycaprolactone.
As polyisocyanates, 2,6-toluene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), paraphenylene diisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), 3,3-dimethyldiphenyl- 4,4'-diisocyanate (TODI) etc. is mentioned. Among these, MDI is desirable.
Furthermore, as a curing agent for curing the polyurethane, curing agents such as 1,4-butanediol, trimethylolpropane, ethylene glycol and mixtures thereof can be mentioned.
具体例を一例挙げて説明すると、例えば脱水処理したポリテトラメチルエーテルグリコールにジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネートを混入し反応させ生成したプレポリマーに、硬化剤として1,4−ブタジオール及びトリメチロールプロパンを併用したものを用いることが望ましい。なお、反応調整剤等の添加剤を添加してもよい。 A specific example will be described by way of example. For example, a prepolymer formed by mixing diphenylmethane-4,4-diisocyanate with dehydrated polytetramethylether glycol and reacting it with 1,4-butadiol and trimethylolpropane as a curing agent It is desirable to use what was used together. In addition, you may add additives, such as reaction regulator.
非接触部材の作製方法は、作製に用いる原材料に応じて、従来公知の方法が利用され、例えば、遠心成形や押し出し成形等を利用して形成し、定められた形状に切断加工等することにより作製される。 As a method for producing the noncontact member, a conventionally known method is used according to the raw material used for production, and for example, it is formed using centrifugal molding, extrusion molding, etc. and cut into a predetermined shape. It is made.
(クリーニングブレードの製造)
図1に示す接触部材のみからなるクリーニングブレードの場合には、前述の接触部材の成形方法によってクリーニングブレードが製造される。
(Manufacturing of cleaning blade)
In the case of the cleaning blade consisting only of the contact member shown in FIG. 1, the cleaning blade is manufactured by the above-described method of molding the contact member.
また、図5に示す二層構成などの複数層構成のクリーニングブレードの場合には、接触部材としての第一層及び非接触部材としての第二層(3層以上の層構成である場合には複数の層)を、相互に貼り合わせることによりクリーニングブレードが作製される。上記貼り合わせる方法としては、両面テープ、各種接着剤等が好適に用いられる。また、成型時に時間差を置いて各層の材料を金型に流し込み、接着層を設けずに材料間で結合させることによって複数の層を接着してもよい。 Further, in the case of the cleaning blade having a multi-layer structure such as the two-layer structure shown in FIG. 5, the first layer as the contact member and the second layer as the non-contact member A cleaning blade is manufactured by bonding a plurality of layers) to each other. A double-sided tape, various adhesives, etc. are used suitably as a method of bonding together. Alternatively, the layers may be adhered by pouring the materials of each layer into a mold with a time lag during molding and bonding the materials without providing an adhesive layer.
また、図6に示す接触部材(エッジ部材)と非接触部材(背面部材)とを有する構成の場合には、図6に示す接触部材3421Cを2つ、腹面3C側同士を重ね合わせた半円柱の形状に対応する空洞(接触部材形成用の組成物を流し込む領域)を有する第一金型と、接触部材3421C及び非接触部材3422Cを2つ、腹面3C側同士を重ね合わせた形状に対応する空洞を有する第二金型と、を準備する。前記第一金型の前記空洞に接触部材形成用の組成物を流し込んで硬化させ接触部材3421Cが2つ重なった形状の第一成形物を形成する。次いで、上記第一金型を取り外した後、更に第二金型の空洞の内部に前記第一成形物が配置されるよう、第二金型を設置する。その後、第二金型の空洞内に、前記第一成形物を覆うよう非接触部材形成用の組成物を流し込み硬化させ、前記接触部材3421C及び非接触部材3422Cが2つ腹面3C側同士で重なった形状の第二成形物を形成する。次いで、形成された第二成形物を真ん中、つまり腹面3Cとなる部分で切断して、半円柱形状の接触部材が真ん中で分断されて1/4に切断された円柱形状となるよう切断し、更に定められた寸法に切断することで図6に示すクリーニングブレードが得られる。 Further, in the case of the configuration having the contact member (edge member) and the non-contact member (back member) shown in FIG. 6, a semi-cylindrical shape in which two contact members 3421C shown in FIG. The first mold having a cavity corresponding to the shape of (a region into which the composition for forming the contact member is poured), the contact member 3421C and the two noncontact members 3422C, and the shape in which the abdominal surface 3C sides are overlapped. Preparing a second mold having a cavity. A composition for forming a contact member is poured into the cavity of the first mold and cured to form a first molding having a shape in which two contact members 3421C are overlapped. Then, after the first mold is removed, the second mold is placed such that the first molding is placed inside the cavity of the second mold. Thereafter, a composition for forming a noncontact member is poured into the cavity of the second mold so as to cover the first molding and cured, and the two contact members 3421C and 3422C overlap with each other on the side of two belly faces 3C. Form a second molded product of the shape shown in FIG. Then, the formed second molded product is cut in the middle, that is, in a portion to be the abdominal surface 3C, and cut so that the semi-cylindrical contact member is divided in the middle and becomes a cylindrical shape cut into 1/4. By further cutting to a predetermined size, the cleaning blade shown in FIG. 6 is obtained.
・用途
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。
-Application When cleaning a member to be cleaned using the cleaning blade of this embodiment, the member to be cleaned is not particularly limited as long as the member is required to clean the surface. For example, if it is used in an image forming apparatus, the toner is further removed from the intermediate transfer body, the charging roll, the transfer roll, the transfer material conveying belt, the sheet conveying roll, and the cleaning brush for removing the toner from the image holder. A detoning role etc. are also mentioned. In the present embodiment, an image carrier is particularly desirable.
(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)
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、及び、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。
(Cleaning device, process cartridge and image forming apparatus)
Next, a cleaning device, a process cartridge, and an image forming apparatus using the cleaning blade of this embodiment will be described.
The cleaning device of the present embodiment is not particularly limited as long as it has the cleaning blade of the present embodiment as a cleaning blade that contacts the surface of the member to be cleaned and cleans the surface of the member to be cleaned. For example, as a configuration example of the cleaning device, the cleaning blade is fixed in a cleaning case having an opening on the side of the member to be cleaned such that the edge tip is on the side of the opening, and is recovered from the surface of the member to be cleaned by the cleaning blade. There is a configuration provided with a transport member for guiding foreign substances such as waste toner to the foreign substance recovery container. Further, two or more cleaning blades of the present embodiment may be used in the cleaning device of the present embodiment.
なお、本実施形態のクリーニングブレードを像保持体のクリーニングに利用する場合、画像形成時の像流れを抑制するためには、クリーニングブレードが像保持体に押し当てられる力NF(Normal Force)は1.3gf/mm以上2.3gf/mm以下の範囲であることが望ましく、1.6gf/mm以上2.0gf/mm以下の範囲であることがより望ましい。
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。
When the cleaning blade of this embodiment is used to clean the image carrier, the force NF (Normal Force) with which the cleaning blade is pressed against the image carrier is 1 in order to suppress the image flow at the time of image formation. It is preferably in the range of not less than 3 gf / mm and not more than 2.3 gf / mm, and more preferably in the range of not less than 1.6 gf / mm and not more than 2.0 gf / mm.
The length at which the cleaning blade tip bites into the image carrier is preferably in the range of 0.8 mm to 1.2 mm, and more preferably in the range of 0.9 mm to 1.1 mm.
The angle W / A (Working Angle) at the contact portion between the cleaning blade and the image carrier is preferably in the range of 8 ° to 14 °, and more preferably in the range of 10 ° to 12 °.
一方、本実施形態のプロセスカートリッジは、像保持体や中間転写体等の1つ以上の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装置として、本実施形態のクリーニング装置を備えたものであれば特に限定されず、例えば、像保持体と、この像保持体表面をクリーニングする本実施形態のクリーニング装置とを含み、画像形成装置に対して脱着自在な態様等が挙げられる。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の他に、クリーニングブラシ等を併用してもよい。 On the other hand, the process cartridge of the present embodiment is equipped with the cleaning device of the present embodiment as a cleaning device that contacts the surface of one or more members to be cleaned such as an image carrier and an intermediate transfer member to clean the surface of the member to be cleaned. It is not particularly limited as long as it is an image carrier, and includes, for example, an aspect including an image carrier and the cleaning device of the present embodiment for cleaning the surface of the image carrier, which is detachable with respect to the image forming apparatus. For example, in the case of a so-called tandem machine having an image carrier corresponding to each color toner, the cleaning device of the present embodiment may be provided for each image carrier. In addition to the cleaning device of this embodiment, a cleaning brush or the like may be used in combination.
−クリーニングブレード、画像形成装置、クリーニング装置の具体例−
次に、本実施形態のクリーニングブレード、並びに、これを用いた画像形成装置及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3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3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、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。
-Specific examples of cleaning blade, image forming apparatus and cleaning device-
Next, specific examples of the cleaning blade according to the present embodiment and the image forming apparatus and the cleaning apparatus using the same will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the image forming apparatus of the present embodiment, and shows a so-called tandem type image forming apparatus.
In FIG. 3, 21 is a main body housing, 22 and 22a to 22d are imaging units, 23 is a belt module, 24 is a recording medium supply cassette, 25 is a recording medium conveyance path, 30 is each photosensitive unit, and 31 is a photosensitive drum. 33 is a developing unit, 34 is a cleaning device, 35, 35a to 35d is a toner cartridge, 40 is an exposure unit, 41 is a unit case, 42 is a polygon mirror, 51 is a primary transfer device, 52 is a secondary transfer device, 53 Is a belt cleaning device, 61 is a delivery roll, 62 is a transport roll, 63 is an alignment roll, 66 is a fixing device, 67 is a delivery roll, 68 is a delivery unit, 71 is a manual feeding device, 72 is a delivery roll, 73 is a unit for duplex recording, 74 is a guide roll, 76 is a transport path, 77 is a transport roll, 230 is an intermediate transfer belt, 23 , 232 support roll, 521 secondary transfer roll, 531 denotes a cleaning blade.
図3に示すタンデム型画像形成装置は、本体ハウジング21内に四つの色(本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック)の作像ユニット22(具体的には22a乃至22d)を配列し、その上方には各作像ユニット22の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト230が含まれるベルトモジュール23を配設する一方、本体ハウジング21の下方には用紙等の記録媒体(図示せず)が収容される記録媒体供給カセット24を配設すると共に、この記録媒体供給カセット24からの記録媒体の搬送路となる記録媒体搬送路25を垂直方向に配置したものである。 The tandem type image forming apparatus shown in FIG. 3 arranges image forming units 22 (specifically, 22a to 22d) of four colors (in this embodiment, yellow, magenta, cyan, black) in a main body housing 21. Above that, a belt module 23 including an intermediate transfer belt 230 which is circularly transported along the arrangement direction of the image forming units 22 is disposed, while a recording medium such as a sheet of paper (see FIG. A recording medium supply cassette 24 containing a not shown member is disposed, and a recording medium conveyance path 25 serving as a conveyance path of the recording medium from the recording medium supply cassette 24 is disposed in the vertical direction.
本実施の形態において、各作像ユニット22(22a乃至22d)は、中間転写ベルト230の循環方向上流側から順に、例えばイエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用(配列は必ずしもこの順番とは限らない)のトナー像を形成するものであり、各感光体ユニット30と、各現像ユニット33と、共通する一つの露光ユニット40とを備えている。
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。
In the present embodiment, each of the image forming units 22 (22a to 22d) is sequentially arranged, for example, for yellow, magenta, cyan, and black from the upstream side of the intermediate transfer belt 230 in the circulation direction. The present invention is not limited to this, and forms a toner image, and includes each photosensitive unit 30, each developing unit 33, and one common exposure unit.
Here, the photosensitive unit 30 includes, for example, a photosensitive drum 31, a charging device (charging roll) 32 for charging the photosensitive drum 31 in advance, and a cleaning device 34 for removing residual toner on the photosensitive drum 31. It is integrated into a sub-cartridge.
また、現像ユニット33は、帯電された感光体ドラム31上に露光ユニット40にて露光形成された静電潜像を対応する色トナー(本実施の形態では例えば負極性)で現像するものであり、例えば感光体ユニット30からなるサブカートリッジと一体化されてプロセスカートリッジ(所謂Customer Replaceable Unit)を構成している。
なお、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3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)。
The developing unit 33 develops the electrostatic latent image exposed and formed by the exposure unit 40 on the charged photosensitive drum 31 with a corresponding color toner (for example, negative polarity in the present embodiment). For example, a process cartridge (so-called Customer Replaceable Unit) is configured by being integrated with a sub-cartridge formed of the photosensitive unit 30, for example.
Of course, the photosensitive unit 30 may be separated from the developing unit 33 to form a single process cartridge. Further, in FIG. 3, reference numerals 35 (35a to 35d) denote toner cartridges for replenishing the respective color component toners to the respective developing units 33 (a toner replenishment path is not shown).
一方、露光ユニット40は、ユニットケース41内に例えば四つの半導体レーザ(図示せず)、一つのポリゴンミラー42、結像レンズ(図示せず)及び各感光体ユニット30に対応するそれぞれミラー(図示せず)を格納し、各色成分毎の半導体レーザからの光をポリゴンミラー42で偏向走査し、結像レンズ、ミラーを介して対応する感光体ドラム31上の露光ポイントに光像を導くよう配置したものである。 On the other hand, the exposure unit 40 includes, for example, four semiconductor lasers (not shown), one polygon mirror 42, an imaging lens (not shown), and mirrors (FIG. (Not shown), the light from the semiconductor laser for each color component is deflected and scanned by the polygon mirror 42, and arranged so as to guide the light image to the exposure point on the corresponding photosensitive drum 31 via the imaging lens and mirror. It is
また、本実施の形態において、ベルトモジュール23は、例えば一対の支持ロール(一方が駆動ロール)231,232間に中間転写ベルト230を掛け渡したものであり、各感光体ユニット30の感光体ドラム31に対応した中間転写ベルト230の裏面には一次転写装置(本例では一次転写ロール)51が配設され、この一次転写装置51にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム31上のトナー像を中間転写ベルト230側に静電的に転写する。更に、中間転写ベルト230の最下流作像ユニット22dの下流側の支持ロール232に対応した部位には二次転写装置52が配設されており、中間転写ベルト230上の一次転写像を記録媒体に二次転写(一括転写)する。 Further, in the present embodiment, the belt module 23 is, for example, one in which the intermediate transfer belt 230 is stretched between a pair of support rolls (one is a drive roll) 231 and 232. A primary transfer device (in this example, a primary transfer roll) 51 is disposed on the back surface of the intermediate transfer belt 230 corresponding to 31. By applying a voltage having a reverse polarity to the charging polarity of toner to the primary transfer device 51, The toner image on the photosensitive drum 31 is electrostatically transferred to the intermediate transfer belt 230 side. Further, a secondary transfer device 52 is disposed at a portion corresponding to the support roll 232 on the downstream side of the most downstream imaging unit 22d of the intermediate transfer belt 230, and the primary transfer image on the intermediate transfer belt 230 is recorded as a recording medium. Secondary transfer (batch transfer).
本実施の形態では、二次転写装置52は、中間転写ベルト230のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール521と、中間転写ベルト230の裏面側に配置されて二次転写ロール521の対向電極をなす背面ロール(本例では支持ロール232を兼用)とを備えている。そして、例えば二次転写ロール521が接地されており、また、背面ロール(支持ロール232)にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加されている。
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。
In the present embodiment, the secondary transfer device 52 includes a secondary transfer roll 521 disposed in pressure contact with the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 230 and a secondary transfer roll disposed on the back side of the intermediate transfer belt 230. And a back surface roll (in this example, also used as a support roll 232) forming an opposing electrode 521. For example, the secondary transfer roll 521 is grounded, and a bias having the same polarity as the charging polarity of the toner is applied to the back roll (support roll 232).
Further, a belt cleaning device 53 is disposed on the upstream side of the most upstream image forming unit 22 a of the intermediate transfer belt 230, and removes the residual toner on the intermediate transfer belt 230.
また、記録媒体供給カセット24には記録媒体を送り出す送出しロール61が設けられ、この送出しロール61の直後には記録媒体を送出する搬送ロール62が配設されると共に、二次転写部位の直前に位置する記録媒体搬送路25には記録媒体を定められたタイミングで二次転写部位へ供給する位置合わせロール63が配設されている。一方、二次転写部位の下流側に位置する記録媒体搬送路25には定着装置66が設けられ、この定着装置66の下流側には記録媒体排出用の排出ロール67が設けられており、本体ハウジング21の上部に形成された排紙部68に排出記録媒体が収容される。 Further, the recording medium supply cassette 24 is provided with a delivery roll 61 for delivering the recording medium, and immediately after the delivery roll 61, a transport roll 62 for delivering the recording medium is provided. In the recording medium transport path 25 positioned immediately before, a positioning roll 63 for supplying the recording medium to the secondary transfer site at a predetermined timing is disposed. On the other hand, a fixing device 66 is provided in the recording medium transport path 25 located downstream of the secondary transfer site, and a discharge roll 67 for discharging the recording medium is provided downstream of the fixing device 66. A discharged recording medium is accommodated in a discharge unit 68 formed in the upper portion of the housing 21.
更に、本実施の形態では、本体ハウジング21の側方には手差し供給装置71が設けられており、この手差し供給装置71上の記録媒体は送出しロール72及び搬送ロール62にて記録媒体搬送路25に向かって送出される。
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。
Furthermore, in the present embodiment, a manual feeding device 71 is provided on the side of the main body housing 21, and the recording medium on the manual feeding device 71 is fed by the delivery roll 72 and the transport roll 62. It is sent out to 25.
Furthermore, a double-sided recording unit 73 is attached to the main housing 21. The double-sided recording unit 73 discharges the recording medium on which single-sided recording has been performed when selecting the double-sided mode for recording images on both sides of the recording medium. 67 is reversed, and introduced inside by the guide roll 74 in front of the entrance, and the recording medium is conveyed by the conveyance roll 77 along the recording medium return conveyance path 76 inside, and is supplied again to the alignment roll 63 side. It is
次に、図3に示すタンデム型画像形成装置内に配置されたクリーニング装置34について詳述する。
図4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、図3中に示すクリーニング装置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4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は現像剤層厚規制部材、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。
Next, the cleaning device 34 disposed in the tandem type image forming apparatus shown in FIG. 3 will be described in detail.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the cleaning device of the present embodiment, and also shows the photosensitive drum 31, the charging roll 32, and the developing unit 33 which are made into subcartridges together with the cleaning device 34 shown in FIG. FIG.
In FIG. 4, 32 is a charging roll (charging device), 331 is a unit case, 332 is a developing roll, 333 is a toner conveying member, 334 is a conveying paddle, 335 is a developer layer thickness regulating member, 341 is a cleaning case, 342 is a cleaning case. A cleaning blade 344 is a film seal, and 345 is a transport member.
クリーニング装置34は、残留トナーが収容され且つ感光体ドラム31に対向して開口するクリーニングケース341を有し、このクリーニングケース341の開口下縁には感光体ドラム31に接触配置されるクリーニングブレード342を図示外のブラケットを介して取り付ける一方、クリーニングケース341の開口上縁には感光体ドラム31との間が気密に保たれるフィルムシール344を取り付けたものである。なお、符号345はクリーニングケース341内に収容された廃トナーを側方の廃トナー容器に導く搬送部材である。 The cleaning device 34 has a cleaning case 341 which contains residual toner and which is opened opposite to the photosensitive drum 31, and a cleaning blade 342 disposed in contact with the photosensitive drum 31 at the lower edge of the opening of the cleaning case 341. Is attached via a bracket (not shown), while a film seal 344 is attached to the opening upper edge of the cleaning case 341 so as to keep the space between the photosensitive drum 31 airtight. Reference numeral 345 denotes a conveying member for guiding the waste toner stored in the cleaning case 341 to the side waste toner container.
なお、本実施の形態では、各作像ユニット22(22a乃至22d)の全てのクリーニング装置34において、クリーニングブレード342として本実施形態のクリーニングブレードが用いられているほか、ベルトクリーニング装置53で用いられるクリーニングブレード531も本実施形態のクリーニングブレードが用いられてもよい。 In the present embodiment, the cleaning blade of the present embodiment is used as the cleaning blade 342 in all the cleaning devices 34 of each of the image forming units 22 (22a to 22d). The cleaning blade of this embodiment may also be used as the cleaning blade 531.
また、本実施の形態で用いられる現像ユニット(現像装置)33は、例えば図4に示すごとく、現像剤が収容され且つ感光体ドラム31に対向して開口するユニットケース331を有している。ここで、このユニットケース331の開口に面した箇所に現像ロール332が配設されると共に、ユニットケース331内には現像剤攪拌搬送のためのトナー搬送部材333が配設されている。更に、現像ロール332とトナー搬送部材333との間には搬送パドル334を配設してもよい。
現像に際しては、現像ロール332に現像剤を供給した後、例えば現像剤層厚規制部材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。
Further, the developing unit (developing device) 33 used in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4, has a unit case 331 which contains a developer and which is open facing the photosensitive drum 31. Here, the developing roll 332 is disposed at a location facing the opening of the unit case 331, and a toner conveyance member 333 for developer agitation and conveyance is disposed in the unit case 331. Furthermore, a conveyance paddle 334 may be disposed between the developing roll 332 and the toner conveyance member 333.
At the time of development, after the developer is supplied to the developing roll 332, the developer is transported to the developing region facing the photosensitive drum 31 in a state where the layer thickness of the developer is regulated by the developer layer thickness regulating member 335, for example.
本実施の形態では、現像ユニット33としては、例えばトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用するが、トナーのみからなる一成分現像剤を使用するものであっても差し支えない。 In the present embodiment, for example, a two-component developer consisting of toner and carrier is used as the developing unit 33, but a one-component developer consisting only of toner may be used.
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動を説明する。先ず、各作像ユニット22(22a乃至22d)が各色に対応した単色トナー像を形成すると、各色の単色トナー像は中間転写ベルト230表面に、元の原稿情報と一致するよう順次重ね合わせて一次転写される。続いて、中間転写ベルト230表面に転写されたカラートナー像は、二次転写装置52にて記録媒体表面に転写され、カラートナー像が転写された記録媒体は定着装置66による定着処理を経た後、排紙部68へと排出される。
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、夫々の残留トナーはクリーニング装置34(又はベルトクリーニング装置53)によって清掃される。
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. First, when each image forming unit 22 (22a to 22d) forms a single color toner image corresponding to each color, the single color toner image of each color is sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 230 so as to coincide with the original document information. Transcribed. Subsequently, the color toner image transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 230 is transferred onto the surface of the recording medium by the secondary transfer device 52, and the recording medium onto which the color toner image is transferred is subjected to fixing processing by the fixing device 66. , And the sheet is discharged to the sheet discharge unit 68.
On the other hand, in each image forming unit 22 (22a to 22d), the residual toner on the photosensitive drum 31 is cleaned by the cleaning device 34, and the residual toner on the intermediate transfer belt 230 is cleaned by the belt cleaning device 53. Ru.
In such an imaging process, each residual toner is cleaned by the cleaning device 34 (or the belt cleaning device 53).
なお、クリーニングブレード342は、図4に示されるごとくクリーニング装置34内のフレーム部材に直接固定するのではなく、バネ材を介して固定されてもよい。 The cleaning blade 342 may be fixed via a spring material instead of being fixed directly to the frame member in the cleaning device 34 as shown in FIG.
以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below by way of Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
〔実施例1〕
−クリーニングブレードA1−
・ポリオールのプレ重合
アジピン酸(HOOC−C4H8−COOH)と、ノナンジオール(HO−C9H18−OH)と、を1:1(モル比)で重合し、かつ末端が−OHとなるよう処理をして、炭素数9の直鎖ジオール(ノナンジオール)が重合されたポリエステルポリオールA1を得た。得られたポリエステルポリオールA1の重量平均分子量は2000であった。
Example 1
-Cleaning blade A1-
· Prepolymerization of polyol: Adipic acid (HOOC-C 4 H 8 -COOH) and nonane diol (HO-C 9 H 18 -OH) are polymerized at 1: 1 (molar ratio) and terminal is -OH The resultant was processed to obtain a polyester polyol A1 in which a linear diol having 9 carbon atoms (nonanediol) was polymerized. The weight average molecular weight of the obtained polyester polyol A1 was 2,000.
・クリーニングブレードの作製
前記ポリエステルポリオールA1をソフトセグメント成分として用い、またプロパンジオール(鎖延長剤)と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI、ポリイソシアネート、日本ポリウレタン工業(株)製、ミリオネートMT)と、架橋剤(トリメチロールプロパン、三菱ガス化学株式会社製)と、をハードセグメント成分として用い、配合量を下記表1に記載のモル比に調整して、窒素雰囲気下、80℃で2時間反応させ、クリーニングブレード形成用組成物A1を調製した。
Preparation of Cleaning Blade: Using the polyester polyol A1 as a soft segment component, propanediol (chain extender) and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI, polyisocyanate, Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Millionate MT) And a crosslinking agent (trimethylolpropane, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) as a hard segment component, and adjust the compounding amount to the molar ratio described in Table 1 below, and react at 80 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere The composition for forming a cleaning blade A1 was prepared.
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、冷却した後カットして、幅8mm、厚さ2mmのクリーニングブレードA1を得た。 Subsequently, the composition A1 for forming a cleaning blade was poured into a centrifugal molding machine whose mold was adjusted to 140 ° C., and curing reaction was performed for 1 hour. Subsequently, aging heating was carried out at 110 ° C. for 24 hours, followed by cooling and cutting to obtain a cleaning blade A1 having a width of 8 mm and a thickness of 2 mm.
〔実施例2〕
ポリオールのプレ重合に用いた組成物、ポリオール、鎖延長剤、ポリイソシアネート、架橋剤の種類とその配合量を、下記表1に記載のものに変更した以外は、実施例1に記載の方法によりクリーニングブレード形成用組成物を調製し、かつクリーニングブレード得た。
Example 2
By the method described in Example 1 except that the composition used for prepolymerization of the polyol, the polyol, the chain extender, the polyisocyanate, the type of the crosslinking agent and the compounding amount thereof are changed to those described in Table 1 below. A composition for forming a cleaning blade was prepared, and a cleaning blade was obtained.
〔実施例3〕
ポリオールのプレ重合に用いた組成物、ポリオール、鎖延長剤、ポリイソシアネート、架橋剤の種類とその配合量を、下記表1に記載のものに変更した以外は、実施例1に記載の方法によりクリーニングブレード形成用組成物を調製し、かつクリーニングブレード得た。
[Example 3]
By the method described in Example 1 except that the composition used for prepolymerization of the polyol, the polyol, the chain extender, the polyisocyanate, the type of the crosslinking agent and the compounding amount thereof are changed to those described in Table 1 below. A composition for forming a cleaning blade was prepared, and a cleaning blade was obtained.
〔比較例1〕
ポリオールのプレ重合に用いた組成物、ポリオール、鎖延長剤、ポリイソシアネート、架橋剤の種類とその配合量を、下記表2に記載のものに変更した以外は、実施例1に記載の方法によりクリーニングブレード形成用組成物を調製し、かつクリーニングブレード得た。
Comparative Example 1
By the method described in Example 1 except that the composition used for prepolymerization of the polyol, the polyol, the chain extender, the polyisocyanate, the type of the crosslinking agent and the amount thereof are changed to those described in Table 2 below. A composition for forming a cleaning blade was prepared, and a cleaning blade was obtained.
〔比較例2〕
ポリオールのプレ重合に用いた組成物、ポリオール、鎖延長剤、ポリイソシアネート、架橋剤の種類とその配合量を、下記表2に記載のものに変更した以外は、実施例1に記載の方法によりクリーニングブレード形成用組成物を調製し、かつクリーニングブレード得た。
Comparative Example 2
By the method described in Example 1 except that the composition used for prepolymerization of the polyol, the polyol, the chain extender, the polyisocyanate, the type of the crosslinking agent and the amount thereof are changed to those described in Table 2 below. A composition for forming a cleaning blade was prepared, and a cleaning blade was obtained.
〔比較例3〕
ポリオールのプレ重合に用いた組成物、ポリオール、鎖延長剤、ポリイソシアネート、架橋剤の種類とその配合量を、下記表2に記載のものに変更した以外は、実施例1に記載の方法によりクリーニングブレード形成用組成物を調製し、かつクリーニングブレード得た。
Comparative Example 3
By the method described in Example 1 except that the composition used for prepolymerization of the polyol, the polyol, the chain extender, the polyisocyanate, the type of the crosslinking agent and the amount thereof are changed to those described in Table 2 below. A composition for forming a cleaning blade was prepared, and a cleaning blade was obtained.
<エッジ永久変形量の測定>
感光体(像保持体)の表面に前記各例のクリーニングブレードを食い込ませて接触配置するよう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)の恒温・恒湿層に1週間放置し、放置前後のクリーニングブレードの食込み量の差を永久変形量とした。
なお、食込み量の測定は、感光体の中心からクリーニングブレードの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、食込み量の変化を求めた。
<Measurement of edge permanent deformation>
A process cartridge in which the cleaning blade of each of the above-mentioned examples is attached to a surface of a photosensitive member (image carrier) by biting in contact with it is used as a constant temperature / humidity layer in a high temperature / high humidity environment (45 ° C., 95% RH) It was left to stand for one week, and the difference between the biting amount of the cleaning blade before and after leaving was taken as the amount of permanent deformation.
The amount of bite is measured using a non-contact laser displacement meter (trade name: LK-035, manufactured by Keyence Corporation) capable of measuring the distance from the center of the photosensitive member to the edge of the edge of the cleaning blade. Asked for a change in
<画像評価>
(画像形成装置の構成)
前記各例のクリーニングブレードを、それぞれ図3に示す画像形成装置(富士ゼロックス社製、商品名:DocuCentre−II C7500)における感光体ドラム用クリーニングブレードとして装着した。
・感光体ドラム:有機感光材(φ=30mm)
・プロセス速度:250mm/sec
・帯電装置:交流重畳直流の帯電ロール
・現像装置:2成分磁気ブラシ現像装置
・クリーニングブレード:幅8mm、厚さ2mm、自由長7.0mm、接触角25度、押し付け力NF2.0gf/mm
<Image evaluation>
(Configuration of image forming apparatus)
The cleaning blade of each example was mounted as a cleaning blade for a photosensitive drum in an image forming apparatus (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., trade name: DocuCentre-II C7500) shown in FIG.
Photosensitive drum: Organic photosensitive material (φ = 30 mm)
Process speed: 250 mm / sec
Charging device: AC superimposed DC charging roller Developing device: Two-component magnetic brush developing device Cleaning blade: Width 8 mm, thickness 2 mm, free length 7.0 mm, contact angle 25 degrees, pressing force NF 2.0 gf / mm
試験は、トナー(重合法によって作製され形状係数が123から128の範囲に分布し、平均粒径が6μmのトナー)を用い、このトナーを含む2成分現像剤を上記画像形成装置における現像器に収容して使用した。この画像形成装置によるテストプリント(1色当たりの面積率5%)の画像をプリント枚数5枚の繰り返しで50,000枚分下記のそれぞれの環境で行った。なお、ストレス環境として、プロセス速度:250mm/sec、高温高湿(32.5℃、85%RH)、低温低湿(5℃、15%RH)、および中温中湿(22℃、55%RH)とした。
−耐摩耗性評価−
以下の方法により、クリーニングブレードの耐摩耗性を評価した。
高温高湿環境(32.5℃,85RH%)下にて、感光体の積算回転数が100Kサイクル(100,000回転)になるまでA4用紙(210×297mm、富士ゼロックス社製、P紙)を用いて画像形成させた。その後、クリーニングブレードの接触部(エッジ)先端の摩耗深さと、クリーニング不良とを併せて評価し、エッジ摩耗を判断した。なお、テストに際しては、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により観察した時に確認される、感光体表面側のエッジ欠落部の最大深さとした。
エッジ摩耗の評価基準を以下に示す。なお、許容範囲はAおよびBである。
A:先端部摩耗深さ :3μm以下且つ摩耗跡無し
クリーニング不良:未発生
B:先端部摩耗深さ :3μmを超え、5μm以下
クリーニング不良:未発生
C:先端部摩耗深さ :5μmを超える
クリーニング不良:発生
In the test, using a toner (a toner manufactured by a polymerization method and distributed in a shape factor of 123 to 128 and having an average particle diameter of 6 μm), a two-component developer containing this toner is used as a developing device in the above image forming apparatus. Contained and used. The image of the test print (area ratio 5% per color) by this image forming apparatus was repeated for five sheets for the number of prints of 50,000 sheets in each environment described below. In addition, as a stress environment, process speed: 250 mm / sec, high temperature and high humidity (32.5 ° C., 85% RH), low temperature and low humidity (5 ° C., 15% RH), and medium temperature and medium humidity (22 ° C., 55% RH) And
-Abrasion resistance evaluation-
The abrasion resistance of the cleaning blade was evaluated by the following method.
A4 paper (210 x 297 mm, Fuji Xerox Co., Ltd., P paper) until the cumulative number of revolutions of the photosensitive member reaches 100 K cycles (100,000 rotations) under high temperature and high humidity environment (32.5 ° C, 85RH%) The image was formed using Thereafter, the wear depth of the contact portion (edge) of the cleaning blade and the cleaning failure were evaluated together to determine edge wear. In the test, the image density of the image to be formed is set to 1% in order to evaluate under severe conditions in which the lubricating effect at the contact portion between the photosensitive member and the cleaning blade is reduced. Further, the wear depth of the edge tip was taken as the maximum depth of the edge missing portion on the photoreceptor surface side, which was confirmed when observed from a cross section side of the cleaning blade with a laser microscope VK-8510 manufactured by Keyence Corporation.
The evaluation criteria of edge wear are shown below. The allowable range is A and B.
A: Tip wear depth: 3 μm or less and no wear marks Poor cleaning: Not generated B: Tip wear depth: More than 3 μm, 5 μm or less Cleaning failure: Not occurred C: Tip wear depth: More than 5 μm Cleaning Bad: Occurred
−画像品質評価−
前記各例のクリーニングブレードを、それぞれカラー複写機(富士ゼロックス製、DocuCentre Color a450)における感光体ドラム用クリーニングブレードとして装着した。
このカラー複写機を用い、画像濃度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2000枚繰り返した。そのあとのクリーニングブレードの変形具合、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。
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
-Image quality evaluation-
The cleaning blade of each of the above examples was mounted as a cleaning blade for a photosensitive drum in a color copying machine (DocuCentre Color a 450, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.).
Using this color copying machine, 2000 sheets of image formation on an image density of 1% (A4 size paper with a solid image of 6.2 mm × 1 mm on it) were repeated on a paper (C2r paper made by Fuji Xerox Co., Ltd.) . The degree of deformation of the cleaning blade after that and the occurrence of image quality defects of color stripes were visually evaluated according to the following criteria.
A: A color stripe is not confirmed B: A color stripe is slightly confirmed in the image, but is within an acceptable range C: A color stripe is confirmed in the image, which is unacceptable
また、ポリオールとしてポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)を用いたクリーニングブレードについて、実施例及び比較例を示す。 Further, Examples and Comparative Examples will be shown for a cleaning blade using polytetramethylene ether glycol (PTMG) as a polyol.
〔実施例4〕
ポリオール、鎖延長剤、ポリイソシアネート、架橋剤の種類とその配合量を、下記表3に記載のものに変更した以外は、実施例1に記載の方法によりクリーニングブレード形成用組成物を調製し、かつクリーニングブレード得た。
Example 4
A composition for forming a cleaning blade is prepared by the method described in Example 1 except that the types of polyol, chain extender, polyisocyanate, and crosslinking agent and the blending amount thereof are changed to those described in Table 3 below, And got a cleaning blade.
〔比較例4〕
ポリオール、鎖延長剤、ポリイソシアネート、架橋剤の種類とその配合量を、下記表3に記載のものに変更した以外は、実施例1に記載の方法によりクリーニングブレード形成用組成物を調製し、かつクリーニングブレード得た。
Comparative Example 4
A composition for forming a cleaning blade is prepared by the method described in Example 1 except that the types of polyol, chain extender, polyisocyanate, and crosslinking agent and the blending amount thereof are changed to those described in Table 3 below, And got a cleaning blade.
ここで、前記表1〜表3に記載の化合物の詳細について説明する。
・PTMG:ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土谷化学工業(株)製、PTG2000SN、分子量2000)
・MDI:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
・カプロラクトン:ポリカプロラクトンポリオール(株式会社ダイセル製、プラクセル220N、平均分子量2000)
Here, the details of the compounds described in Tables 1 to 3 will be described.
-PTMG: polytetramethylene ether glycol (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd., PTG 2000 SN, molecular weight 2000)
MDI: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate caprolactone: polycaprolactone polyol (made by Daicel Co., Ltd., Plaxel 220 N, average molecular weight 2000)
実施例は、ΔSP値(H−S)が4.0以上5.5以下のウレタン部材を用いることにより、永久変形が小さく、長期にわたり良好なクリーニング性が達成され、画像性能の優れたクリーニングブレードが得られている。
比較例1は、ΔSP(H−S)が5.5を超え、耐摩耗性が悪化しており、良好な画像を得られていない。
比較例2は、ΔSP(H−S)が4.0未満であり、永久変形が大きく、良好な画像を得られていない。
比較例3は、ΔSP(H−S)が4.0未満であり、永久変形が大きく、良好な画像を得られていない。
比較例4は、ΔSP(H−S)が4.0未満であり、永久変形が大きく、良好な画像を得られていない。
In the embodiment, by using a urethane member having a ΔSP value (H−S) of 4.0 or more and 5.5 or less, a permanent blade is small, a good cleaning property is achieved over a long period, and a cleaning blade excellent in image performance. Is obtained.
In Comparative Example 1, ΔSP (H−S) exceeds 5.5, the abrasion resistance is deteriorated, and a good image is not obtained.
In Comparative Example 2, ΔSP (H−S) is less than 4.0, the permanent deformation is large, and a good image is not obtained.
In Comparative Example 3, ΔSP (H−S) is less than 4.0, the permanent deformation is large, and a good image is not obtained.
In Comparative Example 4, ΔSP (H−S) is less than 4.0, the permanent deformation is large, and a good image is not obtained.
3A 接触角部、3B 先端面、3C 腹面、3D 背面、21 本体ハウジング、22、22a乃至22d 作像ユニット、23 ベルトモジュール、24 記録媒体供給カセット、25 記録媒体搬送路、30 感光体ユニット、31 被クリーニング部材(像保持体/感光体ドラム)、32 帯電ロール、33 現像ユニット、34 クリーニング装置、35、35a乃至35d トナーカートリッジ、40 露光ユニット、41 ユニットケース、42 ポリゴンミラー、51 一次転写装置、52 二次転写装置、53 ベルトクリーニング装置、61 送出しロール、62 搬送ロール、63 位置合わせロール、66 定着装置、67 排出ロール、68 排紙部、71 手差し供給装置、72 送出しロール、73 両面記録用ユニット、74 案内ロール、76 搬送路、77 搬送ロール、230 中間転写ベルト、231、232 支持ロール、331 ユニットケース、332 現像ロール、333 トナー搬送部材、334 搬送パドル、335 現像剤層厚規制部材、341 クリーニングケース、342、342A、342B、342C クリーニングブレード、344 フィルムシール、345 搬送部材、521 二次転写ロール、531 クリーニングブレード、3421B 第一層、3422B 第二層、3421C 接触部材、3422C 背面部材
3A contact angle portion, 3B tip surface, 3C abdominal surface, 3D rear surface, 21 main body housing, 22, 22a to 22d image forming unit, 23 belt module, 24 recording medium supply cassette, 25 recording medium conveyance path, 30 photoconductor unit, 31 To-be-cleaned member (image carrier / photosensitive drum), 32 charging rolls, 33 developing units, 34 cleaning devices, 35, 35a to 35d toner cartridges, 40 exposure units, 41 unit cases, 42 polygon mirrors, 51 primary transfer devices, 52 secondary transfer device, 53 belt cleaning device, 61 delivery roller, 62 conveyance roller, 63 alignment roller, 66 fixing device, 67 discharge roller, 68 delivery unit, 71 manual feed device, 72 delivery roller, 73 both sides Recording unit, 74 guide rolls, 76 transports , 77 conveying rolls, 230 intermediate transfer belts, 231, 232 supporting rolls, 331 unit cases, 332 developing rolls, 333 toner conveying members, 334 conveying paddles, 335 developer layer thickness regulating members, 341 cleaning cases, 342, 342A, 342B , 342C cleaning blade, 344 film seal, 345 conveying member, 521 secondary transfer roll, 531 cleaning blade, 3421B first layer, 3422B second layer, 3421C contact member, 3422C back member
Claims (7)
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
請求項5に記載のクリーニング装置を備え、前記像保持体に前記クリーニングブレードを接触させて前記像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、
を備える画像形成装置。
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image;
A transfer unit that transfers the toner image to the surface of a recording medium;
A cleaning device comprising the cleaning device according to claim 5, wherein the cleaning blade is brought into contact with the image carrier to clean the surface of the image carrier.
An image forming apparatus comprising:
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