JP2008096507A - Developer quantity regulating blade and developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視化するのに使用される現像剤の量を規制するブレード、およびこれを搭載する現像装置に関するものである。 The present invention relates to a blade for regulating the amount of developer used for developing and visualizing an electrostatic latent image formed on an image carrier, and a developing device equipped with the blade.
複写機、ファクシミリ、プリンタなど、その画像形成に電子写真方式を利用する電子写真装置では、感光体などの像担持体に形成された静電潜像の現像(可視化)にトナーなどの現像剤が利用されている。像担持体表面への現像剤の供給には、通常、現像剤容器に貯溜した現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、この現像剤担持体表面に担持された現像剤を像担持体の静電潜像形成領域に供給して付着させる方式が利用されている。現像剤担持体表面での現像剤の量は当接したブレードによって調整される。 In an electrophotographic apparatus using an electrophotographic system for image formation, such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, a developer such as a toner is used for developing (visualizing) an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photoconductor. It's being used. For supplying the developer to the surface of the image carrier, the developer stored in the developer container is usually carried on the surface of the developer carrier, and the developer carried on the surface of the developer carrier is transferred to the image carrier. A method of supplying and attaching to the electrostatic latent image forming area is used. The amount of the developer on the surface of the developer carrying member is adjusted by the blade that comes into contact.
従来の現像装置の概略構成を図4に示した。 A schematic configuration of a conventional developing device is shown in FIG.
現像剤容器12内の例えば一成分の現像剤(トナー)16は、c方向に回転する弾性ローラ(現像剤供給ローラ)15により現像剤担持体(現像スリーブ又は現像ローラ)13表面に圧着される。その後、現像剤担持体13はb方向に回転することにより、現像剤がa方向に回転する電子写真感光体11まで搬出される。この様な機構において、現像剤担持体13には現像剤量規制ブレード14が当接部17で当接されており、該現像剤量規制ブレード14によって搬出される現像剤の量が規制されて、現像剤担持体13の表面に現像剤の薄膜が形成される。それと同時に、当接部17において現像剤に所定の摩擦電荷(トレボ)が付与される。
For example, a one-component developer (toner) 16 in the
現像剤量規制ブレード14は、一般に、ゴム板、金属性薄板、樹脂板、あるいはこれらから選択された部材の積層体から形成されている。一例として、現像剤担持体に圧接されるブレード部材と、このブレード部材を所定の位置に支持する支持部材とから構成された現像剤量規制ブレードを挙げることができる。ブレード部材の現像剤担持体に圧接する面は、現像剤の摩擦電荷を制御する機能を有していることから電荷制御面とも呼ばれ、その表層を電荷制御層と呼ぶこともある。
The developer
ネガ系トナーに対して用いられるブレード部材としては、例えば、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリアミドエラストマー等の板材が用いられている。また、ポジ系トナーに対して用いられる現像剤量規制ブレードとしては、金属製薄板に電荷制御したシリコーンゴムなどを電化制御層として積層したものが用いられている。 As the blade member used for the negative toner, for example, a plate material such as urethane rubber, urethane resin, polyamide elastomer or the like is used. Further, as the developer amount regulating blade used for the positive toner, a blade obtained by laminating a charge-controlled silicone rubber or the like as a charge control layer on a metal thin plate is used.
更に、カラー画像形成に用いられる非磁性トナーについては、トナー自体が磁性を持たないので、トナーに高い摩擦電荷を与えて、現像スリーブ(現像ローラ)上にコートしなければならない。そのため、電荷制御層は、ウレタンゴム、ポリアミド樹脂、ポリアミドエラストマー、シリコーンゴムあるいはシリコーン樹脂等から形成され、これを現像スリーブ及び現像ローラに当接し、トリボ量の調整やトナーの適正量を規制している。 Furthermore, since the non-magnetic toner used for color image formation does not have magnetism, the toner must be coated on the developing sleeve (developing roller) with a high frictional charge. Therefore, the charge control layer is made of urethane rubber, polyamide resin, polyamide elastomer, silicone rubber or silicone resin, and is in contact with the developing sleeve and the developing roller to regulate the tribo amount and regulate the proper amount of toner. Yes.
最近の電子写真プロセスを適用した画像形成における高画質化およびフルカラー化において、トナーの粒径が微粒化するなどによって現像スリーブ(現像ローラ)上のトナー層の更なる薄層化が必要となっている。さらに、ワールドワイドに使用される製品については、使用環境においても環境変動に強い電子写真プロセスが求められている。 In recent high-quality and full-color image formation using an electrophotographic process, the toner layer on the developing sleeve (developing roller) needs to be further thinned due to the finer particle size of the toner. Yes. Furthermore, for products used worldwide, there is a demand for an electrophotographic process that is resistant to environmental fluctuations even in the usage environment.
均一なトナー量の規制は、均一な当接圧や、自由長及び先端形状によって制御されるため、現像剤量規制ブレードを現像容器に組み込む際に、現像剤量規制ブレードの先端位置を精度よく調整する必要がある。そのため、微細な先端形状の異常が、不均一なトナー取込量を発生させて、結果的に初期の印刷における濃度ムラや画像スジといった画像不良を発生させる場合がある。 Since the regulation of the uniform toner amount is controlled by the uniform contact pressure, the free length, and the tip shape, the tip position of the developer amount regulation blade is accurately positioned when the developer amount regulation blade is incorporated into the developer container. It needs to be adjusted. For this reason, a fine tip shape abnormality may cause a non-uniform amount of toner taken in, resulting in image defects such as density unevenness and image streaks in initial printing.
この様な均一なトナー量の規制制御のために、支持部材とブレード部材を一体形状に成形し、現像スリーブ(現像ローラ)との当接面方向の先端形状を斜面にした現像剤量規制ブレードが知られている(特許文献1)。これにより、長手方向の均一な当接圧及び適正なトナー量を規制している。しかしながら、金属製の支持部材と樹脂製のブレード部材を一体形状に積層した構成であっても、40℃の苛酷な環境に放置した場合、樹脂製のブレード部材が熱によって伸長する。そのため、適正なトナー取込を実現させるために形成した形状からブレード部材は変形するので、濃度ムラや画像スジといった画像不良が発生する恐れがある。 For such uniform toner amount regulation control, a developer amount regulating blade in which the support member and the blade member are integrally formed and the tip shape in the contact surface direction with the developing sleeve (developing roller) is inclined. Is known (Patent Document 1). Thereby, a uniform contact pressure in the longitudinal direction and an appropriate amount of toner are regulated. However, even when the metal support member and the resin blade member are integrally laminated, when the resin support blade member is left in a severe environment at 40 ° C., the resin blade member is extended by heat. For this reason, since the blade member is deformed from the shape formed in order to realize proper toner uptake, there is a possibility that image defects such as density unevenness and image streaks may occur.
また、高剛性樹脂の支持部材にホットメルト系樹脂と熱可塑性エラストマーからなるブレード部材とを貼り合せた現像剤量規制ブレードが紹介されている(特許文献2)。しかしながら、樹脂部材の積層構造では、さらに40℃の苛酷環境に放置した場合、ブレード部材のみだけではなく、積層構造が伸長して、適正なトナー取込を実現させることが困難となると考えられる。 Also, a developer amount regulating blade in which a hot-melt resin and a blade member made of a thermoplastic elastomer are bonded to a high-rigidity resin support member has been introduced (Patent Document 2). However, in the laminated structure of the resin member, it is considered that not only the blade member but also the laminated structure is extended and it is difficult to realize proper toner uptake when left in a severe environment of 40 ° C.
このように、現像剤量規制ブレードにおいては、40℃の苛酷環境下においても微小な寸法変化もせずに、均一なトナー量の規制を実現させることが、より一層要求されている。
したがって、本発明の課題は、40℃の苛酷な環境下においてもブレード部材の寸法が安定し、均一なトナーの取込を規制し、濃度ムラやスジのない良好な画像を可能にする現像剤量規制ブレード及びそれらを用いた現像装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a developer that can stabilize the dimensions of the blade member even in a harsh environment of 40 ° C., regulate the uniform toner intake, and provide a good image free from density unevenness and streaks. An object of the present invention is to provide a quantity regulating blade and a developing device using them.
本発明によれば、以下の要件を満足することで、目的を達成することができる。 According to the present invention, the object can be achieved by satisfying the following requirements.
(1)フィルム状のブレード部材が支持部材に接着層を介して貼着された積層構造をなし、現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体に当接して、現像剤担持体表面に担持される現像剤の量を規制する現像剤量規制ブレードにおいて、ブレード部材が引張弾性率130MPa以下の弾性体であり、かつ、接着層の引張弾性率が5.0MPa以上25.0MPa以下であることを特徴とする現像剤量規制ブレード。 (1) A laminated structure in which a film-like blade member is bonded to a support member via an adhesive layer, and comes into contact with a developer carrying body for carrying and transporting the developer on the surface to carry the developer. In the developer amount regulating blade for regulating the amount of developer carried on the body surface, the blade member is an elastic body having a tensile elastic modulus of 130 MPa or less, and the tensile elastic modulus of the adhesive layer is 5.0 MPa or more and 25.0 MPa. A developer amount regulating blade characterized by:
(2)ブレード部材の厚さが10μm以上50μm以下であることを特徴とする上記の現像剤量規制ブレード。 (2) The developer amount regulating blade described above, wherein the blade member has a thickness of 10 μm or more and 50 μm or less.
(3)接着層の厚さが5μm以上15μm以下である上記の現像剤量規制ブレード。 (3) The developer amount regulating blade described above, wherein the adhesive layer has a thickness of 5 μm or more and 15 μm or less.
(4)接着層が反応硬化型接着剤からなる上記の現像剤量規制ブレード。 (4) The developer amount regulating blade described above, wherein the adhesive layer is made of a reactive curable adhesive.
(5)現像剤を表面に担持して現像剤容器から搬出するための現像剤担持体、および現像剤担持体に当接し、現像剤担持体の表面に担持される現像剤の量を規制するための現像剤量規制ブレードを、少なくとも、有する現像装置であって、該現像剤量規制ブレードが上記の現像剤量規制ブレードであることを特徴とする現像装置。 (5) The developer carrying member for carrying the developer on the surface and carrying it out of the developer container, and the amount of the developer carried on the surface of the developer carrying member in contact with the developer carrying member are regulated. A developing device having at least a developer amount regulating blade for the developer amount, wherein the developer amount regulating blade is the developer amount regulating blade.
本発明の現像剤量規制ブレードは、ブレード部材と支持部材が貼合され、一体形状をなしている。そして、ブレード部材は引張弾性率が130MPaより小さい弾性体であり、その接着層の引張弾性率が5.0MPa以上0.25以下MPaであるため、40℃の苛酷環境においても、ブレード部材の熱膨張による微細な寸法変化を抑制することが可能である。したがって、この現像剤量規制ブレードを電子写真装置の現像装置に組み込んだときには、濃度ムラやスジがない良好な画像を提供することが達成できる。 In the developer amount regulating blade of the present invention, the blade member and the support member are bonded together to form an integral shape. The blade member is an elastic body having a tensile elastic modulus smaller than 130 MPa, and the tensile elastic modulus of the adhesive layer is 5.0 MPa or more and 0.25 or less MPa. Therefore, even in a severe environment of 40 ° C. It is possible to suppress minute dimensional changes due to expansion. Therefore, when this developer amount regulating blade is incorporated in a developing device of an electrophotographic apparatus, it is possible to provide a good image free from density unevenness and streaks.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
図1は、本発明の現像剤量規制ブレードの断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a developer amount regulating blade of the present invention.
本発明の現像剤量規制ブレードは、ブレード部材20、支持部材21及び接着層22の一体成形からなる。そして、ブレード部材は引張弾性率が130MPaより小さい弾性体であり、接着層は引張弾性率が5.0MPa以上25.0MPa以下である。
The developer amount regulating blade of the present invention is formed by integral molding of a
ブレード部材20と支持部材21が接着層22を介して一体となった現像剤規制ブレード23が、現像剤容器の現像剤規制ブレードの取り付け部に固定点25までの部分で現像剤容器24に固定されている。現像剤規制ブレード23の自由端側の圧接点26で現像剤担持体27に圧接され、圧接力Fを及ぼしている。なお、現像剤規制ブレード23の現像剤容器24への固定は接着、ネジ止め等公知の方法で可能である。
The developer regulating
ブレード部材は特に限定されないが、対応する現像プロセスに見合ったトナー帯電特性を有する熱可塑性樹脂及びエラストマーが好ましい。そして、その引張弾性率が130MPaより小さい弾性体であることと、かつ、接着層の引張弾性率が5.0MPa以上25.0MPa以下であることを満足すればよい。そのため、ブレード部材としては、ウレタン結合、エステル結合、ウレタン結合等を含有する樹脂及びエラストマーが好ましい。 The blade member is not particularly limited, but a thermoplastic resin and an elastomer having toner charging characteristics suitable for the corresponding development process are preferable. And what is necessary is just to satisfy that the tensile elasticity modulus is an elastic body smaller than 130 MPa, and that the tensile elasticity modulus of a contact bonding layer is 5.0 MPa or more and 25.0 MPa or less. Therefore, the blade member is preferably a resin or elastomer containing a urethane bond, an ester bond, a urethane bond, or the like.
ブレード部材に使用される熱可塑性樹脂及びエラストマーは、樹脂硬度(ショアーD硬さ)が高くなれば、引張弾性率が高くなるため、ブレード部材として十分な機能を実現させるためには、引張弾性率の低い特性をもつ材料が適している。 The thermoplastic resin and elastomer used for the blade member have a higher tensile elastic modulus if the resin hardness (Shore D hardness) is higher. Therefore, in order to realize a sufficient function as a blade member, the tensile elastic modulus A material with low characteristics is suitable.
このような樹脂材料は、金属材料とは異なり、僅かな温度変化によって、下記(式1)および(式2)に示すように、平均膨張係数に比例して熱膨張する。
ε =α・Δt (式1)
Δl=ε・l (式2)
ここで、εはひずみであり、α、Δt、lおよびΔlは、それぞれ、平均膨張係数(単位:1/℃)、温度変化(単位:℃)、製品の長さ(単位:mm)、伸び量(単位:mm)である。
Unlike a metal material, such a resin material thermally expands in proportion to the average expansion coefficient as shown in the following (formula 1) and (formula 2) by a slight temperature change.
ε = α · Δt (Formula 1)
Δl = ε · l (Formula 2)
Here, ε is strain, and α, Δt, l and Δl are average expansion coefficient (unit: 1 / ° C.), temperature change (unit: ° C.), product length (unit: mm), elongation, respectively. Amount (unit: mm).
さらに、このひずみによってブレード部材に(式3)のように熱応力が生じ、そのひずみ分が接着層に負荷されるため、引張弾性率の低い接着層の場合、ブレード部材の熱応力に負けて、接着層とブレード部材の界面でずれが生じ、ブレード部材が伸びてしまう。これにより、本来の先端形状から外れることになり、トナーの取込量が変化し、濃度ムラやスジといった画像不良が発生する。
σ=ε・E=E・α・Δt (式3)
ここで、σは温度変化によってブレード部材に生じる熱応力(単位:MPa)であり、Eは引張弾性率(単位:MPa)である。
Furthermore, this strain causes a thermal stress on the blade member as shown in (Equation 3), and the strain is loaded on the adhesive layer. Therefore, in the case of an adhesive layer with a low tensile elastic modulus, the thermal stress of the blade member is lost. Deviation occurs at the interface between the adhesive layer and the blade member, and the blade member extends. This deviates from the original tip shape, changes the amount of toner taken in, and causes image defects such as density unevenness and streaks.
σ = ε · E = E · α · Δt (Formula 3)
Here, σ is a thermal stress (unit: MPa) generated in the blade member due to a temperature change, and E is a tensile elastic modulus (unit: MPa).
通常、樹脂材料の平均膨張係数は1.3×10-4/℃以上2.3×10-4/℃以下であり、40℃の苛酷の環境では、2.0×10-3以上4.6×10-3以下のひずみを生じる。したがって、20℃から40℃に環境が変わったときには、製品幅が16mmの場合、最大で片側約37μm程度伸び、熱応力は0.6MPa程度発生する。 Usually, the average expansion coefficient of the resin material is 1.3 × 10 −4 / ° C. or more and 2.3 × 10 −4 / ° C. or less, and in a severe environment of 40 ° C., 2.0 × 10 −3 or more and 4. A strain of 6 × 10 −3 or less is generated. Therefore, when the environment changes from 20 ° C. to 40 ° C., when the product width is 16 mm, the maximum elongation is about 37 μm on one side and thermal stress is generated about 0.6 MPa.
接着層の引張弾性率がブレード部材の熱応力より大きければ、ブレード部材の伸びが抑制されると考えられるが、ブレード部材と支持部材とが接着層を介して貼合されているため、接着層の界面近傍でブレード部材の熱応力を吸収しなければならない。そのため、非常に大きな引張弾性率を有する接着層が必要であると考えられる。この様な観点から、接着層の引張弾性率が5.0MPa以上25.0MPa以下が好ましく、さらに8.0MPa以上12.0MPa以下がより好ましい。 If the tensile elastic modulus of the adhesive layer is larger than the thermal stress of the blade member, it is considered that the elongation of the blade member is suppressed, but since the blade member and the support member are bonded via the adhesive layer, the adhesive layer The thermal stress of the blade member must be absorbed in the vicinity of the interface. Therefore, it is considered that an adhesive layer having a very large tensile elastic modulus is necessary. From such a viewpoint, the tensile elastic modulus of the adhesive layer is preferably 5.0 MPa or more and 25.0 MPa or less, and more preferably 8.0 MPa or more and 12.0 MPa or less.
ブレード部材の引張弾性率が130MPa以上で、かつ、接着層の引張弾性率が5.0MPa未満の場合、40℃の苛酷環境におけるブレード部材の熱応力が接着層の保持力に勝り、ブレード部材のみが膨張する。その結果、先端形状異常によって濃度ムラやスジといった画像不良が発生する。 When the tensile elastic modulus of the blade member is 130 MPa or more and the tensile elastic modulus of the adhesive layer is less than 5.0 MPa, the thermal stress of the blade member in a harsh environment at 40 ° C. exceeds the holding force of the adhesive layer, and only the blade member Expands. As a result, image defects such as density unevenness and streaks occur due to abnormal tip shape.
ブレード部材の引張弾性率が130MPa以上で、かつ、接着層の引張弾性率が25.0MPaより大きい場合、接着層の引張弾性率が十分にあるためブレード部材の膨張はない。しかし、接着層の引張弾性率を高くすると、物理的衝撃から被着体の剥がれを防止するという本来の接着層としての機能が損なわれるため、画像を印刷中にブレード部材が支持部材から剥がれて、トナーの取込が異常になり、シャープな縦スジ不良が発生する。 When the tensile elastic modulus of the blade member is 130 MPa or more and the tensile elastic modulus of the adhesive layer is greater than 25.0 MPa, the blade member does not expand because the tensile elastic modulus of the adhesive layer is sufficient. However, when the tensile elastic modulus of the adhesive layer is increased, the function of the original adhesive layer, which prevents the adherend from peeling off from physical impact, is impaired. Therefore, the blade member is peeled off from the support member during image printing. , Toner uptake becomes abnormal and sharp vertical streak defects occur.
このような観点から、ブレード部材の厚さはブレード部材の機能を実現し、熱膨張による微小な寸法変化を抑制させるために、10μm以上50μm以下が好ましく、20μm以上30μm以下がより好ましい。 From such a viewpoint, the thickness of the blade member is preferably 10 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 30 μm or less in order to realize the function of the blade member and suppress a minute dimensional change due to thermal expansion.
同様な観点から、接着層の厚さは、接着層として十分な弾性及び接着性に対する機能を実現させ、ブレード部材の熱応力に十分に耐えうるために、5μm以上15μm以下がよく、10μm以上12μm以下がさらに好ましい。 From the same point of view, the thickness of the adhesive layer is preferably 5 μm or more and 15 μm or less, in order to realize sufficient elasticity and adhesive function as the adhesive layer and sufficiently withstand the thermal stress of the blade member. The following is more preferable.
接着層に使用される接着剤は、ドライラミネート等に使用されるウレタン結合で硬化する2液硬化型接着剤が好ましく、主剤はポリエステル系が、また、硬化剤はイソシアネート系が最適である。さらに、接着層の引張弾性率は、NCO/OHを変化させることで調整可能で、この比が5〜8となるように主剤と硬化剤を調合した接着剤が好ましい。 The adhesive used for the adhesive layer is preferably a two-component curable adhesive that cures with urethane bonds used for dry lamination and the like. The main agent is a polyester and the curing agent is optimally an isocyanate. Further, the tensile elastic modulus of the adhesive layer can be adjusted by changing NCO / OH, and an adhesive prepared by mixing the main agent and the curing agent so that this ratio is 5 to 8 is preferable.
本発明の現像剤量規制ブレードを使用すると、40℃の苛酷な環境においても、ブレード部材の熱膨張による微細な寸法変化を抑制することが可能である。そして、この現像剤量規制ブレードを電子写真装置の現像装置に組み込んだときには、濃度ムラやスジがない良好な画像を形成することができる。 When the developer amount regulating blade of the present invention is used, it is possible to suppress minute dimensional changes due to thermal expansion of the blade member even in a severe environment of 40 ° C. When this developer amount regulating blade is incorporated in a developing device of an electrophotographic apparatus, a good image free from density unevenness and streaks can be formed.
図2に、図1の構成の現像剤量規制ブレード23を用いた現像装置の例を示す。
FIG. 2 shows an example of a developing device using the developer
現像装置は、現像剤16を収容した現像剤容器12及び矢印a方向に回転する像担持体である電子写真感光体11と対向した現像剤担持体(現像スリーブ)13を備え手いる。そして、該現像装置は電子写真感光体11上の静電潜像に対し、現像剤を供給して、トナー像として可視化するようになっている。
The developing device includes a
現像剤担持体13は、図で見て右略半周面を現像剤容器12内に突入し、左略半周面を現像剤容器12外へ露出して、電子写真感光体11に対向するように、回転自在に配設されている。現像剤担持体13と電子写真感光体11の間に微小な間隙が設けられている。現像剤担持体13は、電子写真感光体11の回転方向aに対し、矢印b方向に回転駆動する。現像剤容器12内には、現像剤担持体(現像スリーブ)13の上方位置に本発明の現像剤量規制ブレード23が設けられ、当接部17よりも現像スリーブ13の回転方向上流側の位置に現像剤供給ローラ15が設けられている。現像剤量規制ブレード23は、現像スリーブ13の回転方向上流側に向けて下がる向きに傾斜して設けられ、現像スリーブ13の上部外周面に回転方向に対向してブレード部材が当接部17で当接している。現像剤供給ローラ15は、現像スリーブ13の電子写真感光体11と反対側の部分に当接され、かつ回転可能に支持されている。
The
現像剤供給ローラ15が矢印c方向に回転し、現像スリーブ13と当接する部分(ニップ部)において、現像剤供給ローラ15上のトナー16が現像スリーブ13と摺擦されることにより、現像スリーブ13上に付着する。その後、現像スリーブ13の回転に伴い、トナー16は、現像剤量規制ブレード23と現像スリーブ13との当接部17でこれらの間に進入する。トナーはここを通過する際に現像スリーブ13の表面と現像剤量規制ブレード23の両者によりさらに摺擦されて、十分に摩擦帯電する。
The
帯電されたトナー16は、現像剤量規制ブレード23と現像スリーブ13の当接部17を抜け出して、現像スリーブ13上で薄層を形成し、電子写真感光体11と微小間隙を開けて対向した現像部へと搬送される。そして現像部において現像スリーブ13と電子写真感光体11との間に、印加された現像バイアスにより、現像スリーブ13上のトナー16が電子写真感光体11の静電潜像に対応して転移し、静電潜像に付着、現像してトナー像として可視化する。なお、現像バイアスとしては、直流電圧でも。直流に交流を重畳した交互電圧でも構わないが、交互電圧が現像ムラ等が少ないので好ましい。
The charged
現像部において現像に消費されずに現像スリーブ13上に残存したトナー16は、現像スリーブ13の回転と共に現像スリーブ13の下部より現像剤容器12内に戻る。戻ってきたトナー16は、現像剤供給ローラ15によって現像スリーブ13との当接部で現像スリーブ13から剥ぎ取られる。同時に弾性ローラ15の回転により現像スリーブ13上に新たなトナー16が供給され、新たなトナー16は、再び現像スリーブ13と現像剤量規制ブレード23との当接部17へ搬送される。
The
一方、剥ぎ取られたトナー16の大部分は、現像剤供給ローラ15の回転に伴い現像剤容器12内のトナー16中に搬送されて混ざり合い、剥ぎ取られたトナー16の帯電電荷が分散される。
On the other hand, most of the removed
図3には、本発明の現像装置を採用するのに適した電子写真装置の一例を示した。 FIG. 3 shows an example of an electrophotographic apparatus suitable for employing the developing device of the present invention.
51は像担持体としての電子写真感光体であり、アルミニウムなどの導電性支持体と、その外周面に形成した感光層を基本構成層とするドラム型の電子写真感光体である。支軸を中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。帯電部材52は、この感光体51に接して感光体面を所定の極性、電位に様に一次帯電処理するコロナ放電器である。なお、これは帯電ローラであっても良い。
帯電部材52で均一に帯電処理を受けた電子写真感光体51面は、次いで、露光手段Lにより目的画像情報の露光(レーザービーム走査露光,原稿画像のスリット露光など)を受けることで、その周面に目的の画像情報に対応した静電潜像53が形成される。その潜像は、次いで、現像装置54によりトナー像として順次に可視化されていく。
The surface of the electrophotographic
このトナー像は、次いで、転写手段55により不図示の給紙手段部から電子写真感光体51の回転と同期されて適正なタイミングをもって電子写真感光体51と転写手段55との間の転写部へ搬送された転写材Pの面に、順次に転写されていく。本例の転写手段55はコロナ放電器であり、転写材Pの裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで感光体51面側のトナー像が転写材Pの表面側に転写されていく。なお、転写手段は転写ローラであってもよい。また、4色のトナーを用いてカラー画像を出力するカラーLBPなどでは、4色のカラー画像をそれぞれ現像し可視化するために、一旦ローラやベルト等の中間転写体に各色のトナー像を転写し、カラー画像となったトナー像が転写材Pの表面側に転写されていく。トナー像の転写を受けた転写材Pは、感光体51面から分離され、加熱定着ローラ対58へ送付され、像定着を受け、画像形成物として出力される。
The toner image is then transferred from a sheet feeding means (not shown) to the transfer section between the
その後、像転写後の電子写真感光体51面は、クリーニング手段56で転写残りトナーなどの付着汚染物の除去を受けて洗浄面化され、必要により除電手段で残電荷および静電残像が除去されて繰り返して作像に供される。
Thereafter, the surface of the electrophotographic
なお、電子写真感光体、帯電部材、現像装置及びクリーニング手段のような電子写真装置の複数の要素をプロセスカートリッジとして一体的に組み込ませることもできる。そうすることで、プロセスカートリッジは、装置本体に対して着脱可能とすることができる。例えば、電子写真感光体及び現像装置と必要に応じて帯電部材及びクリーニング手段等をプロセスカートリッジに一体的に組み込み、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在に構成できる。 It should be noted that a plurality of elements of the electrophotographic apparatus such as an electrophotographic photosensitive member, a charging member, a developing device, and a cleaning unit can be integrally incorporated as a process cartridge. By doing so, the process cartridge can be attached to and detached from the apparatus main body. For example, the electrophotographic photosensitive member and the developing device and, if necessary, a charging member, a cleaning unit, and the like are integrally incorporated in the process cartridge, and can be detachably configured using a guide unit such as a rail of the apparatus main body.
本発明の現像装置を使用しうる電子写真装置としては、複写機、レーザービームプリンター、LEDプリンタ、あるいは、電子写真製版システムなどの電子写真応用装置などが挙げられる。 Examples of the electrophotographic apparatus that can use the developing device of the present invention include copying machines, laser beam printers, LED printers, and electrophotographic application apparatuses such as an electrophotographic plate making system.
以下、実施例および比較例により本発明を更に説明する。なお、特に明記しない限り、「部」および「%」はそれぞれ「質量部」、「質量%」を表し、試薬等は市販の高純度品を使用した。 The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples. Unless otherwise specified, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “% by mass”, respectively, and reagents and the like used were commercially available high-purity products.
(実施例1)
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー「ハイトレル 4047」(商品名、東レ・デュポン株式会社)を用意した。これを230℃で、ポリプロピレン製の面転写用シート(厚さ0.1mm、表面粗さRzjis0.3μm)上に固化後の厚さが20μmとなるように溶融押出した。得られた2層シート厚さ0.12mmであった。
(Example 1)
A polyester elastomer “Hytrel 4047” (trade name, Toray DuPont Co., Ltd.) was prepared as a raw material for the blade member. This was melt extruded at 230 ° C. onto a polypropylene surface transfer sheet (thickness 0.1 mm, surface roughness Rz jis 0.3 μm) so that the thickness after solidification was 20 μm. The obtained two-layer sheet thickness was 0.12 mm.
一方、ポリウレタン系接着剤として、ポリエステル系主剤「アドコートAD76−P1」(商品名、東洋モートン株式会社製)及びイソシアネート系硬化剤「CAT−10L」(商品名、東洋モートン株式会社製)をNCO/OH=6で混合した接着剤を用意した。この接着剤を、乾燥後の厚みが10μmになるように、バネ弾性を有する厚さ0.10mmのりん青銅製の支持部材に予め塗布した。次いで、この接着層の表面に上記で作成した2層シートのポリエステルエラストマー層面をあわせて貼り合せた。得られた積層シートを長手方向の長さ200mm、幅22mmの形状に切断し、面転写用シートを剥がし取り、現像剤量規制ブレードを得た。 On the other hand, as a polyurethane-based adhesive, a polyester-based main agent “ADCOAT AD76-P1” (trade name, manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) and an isocyanate-based curing agent “CAT-10L” (trade name, manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) are used. An adhesive mixed with OH = 6 was prepared. This adhesive was applied in advance to a phosphor bronze support member having a spring elasticity of 0.10 mm so that the thickness after drying was 10 μm. Subsequently, the polyester elastomer layer surface of the two-layer sheet prepared above was bonded to the surface of the adhesive layer. The obtained laminated sheet was cut into a shape having a length of 200 mm in the longitudinal direction and a width of 22 mm, and the surface transfer sheet was peeled off to obtain a developer amount regulating blade.
なお、接着層の引張弾性率は、上記ポリウレタン系接着剤を、硬化後の厚さが0.5mmになるように調整してテフロン(商品名)容器中で、7日間エージングし、得られた接着剤フィルムを剥がして、引張試験機によって測定した。 The tensile elastic modulus of the adhesive layer was obtained by aging the polyurethane adhesive so that the thickness after curing was 0.5 mm in a Teflon (trade name) container for 7 days. The adhesive film was peeled off and measured with a tensile tester.
上記で得られた現像剤量規制ブレードを40℃の電気炉中に7日間置いた後、ブレード部材の伸びをりん青銅の切断面を基準にレーザー超深度形状測定機「VK−8500」(商品名、株式会社キーエンス製)を使用して、測定した。 After placing the developer amount regulating blade obtained above in an electric furnace at 40 ° C. for 7 days, a laser ultra-deep shape measuring machine “VK-8500” with the blade member stretched based on the phosphor bronze cut surface (product) Name, manufactured by Keyence Corporation).
得られた現像剤量規制ブレードを、キヤノン株式会社製のレーザービームプリンター「Lasershot」(商品名)の現像装置に組み込んだ。その後、12℃、10RH%の低温低湿環境下で、初期画像による濃度ムラ及び縦スジの有無を確認し、下記の基準で総合評価した。
◎:樹脂伸びが2μm未満であり、ベタ黒、ハーフトーン共に濃度ムラ及び縦スジの発生がない。
○:樹脂伸びが2μm以上5μm未満であるが、ベタ黒、ハーフトーン共に濃度ムラ及び縦スジの発生がない。
△:樹脂伸びが5μm以上10μm未満であり、ベタ黒には確認されないが、ハーフトーンには僅かに確認できる程度の濃度ムラ及び縦スジの発生があるが、実画像上問題ない。
×:樹脂伸びが10μm以上であり、ベタ黒、ハーフトーン共に濃度ムラ及び縦スジが発生している。または、40℃の苛酷保管におけるブレード部材の浮き及び剥がれ発生し、それが要因で濃度ムラ及び縦スジが発生した場合においても、現像剤量規制ブレードとして機能をはたさないため、評価を×とした。
The obtained developer amount regulating blade was incorporated into a developing device of a laser beam printer “Lasershot” (trade name) manufactured by Canon Inc. Thereafter, in a low-temperature and low-humidity environment at 12 ° C. and 10 RH%, the presence or absence of density unevenness and vertical stripes due to the initial image was confirmed, and comprehensive evaluation was performed according to the following criteria.
(Double-circle): Resin elongation is less than 2 μm, and neither solid black nor halftone has density unevenness and vertical stripes.
○: Resin elongation is 2 μm or more and less than 5 μm, but there is no density unevenness and vertical stripes in both solid black and halftone.
Δ: Resin elongation is 5 μm or more and less than 10 μm, and solid black is not confirmed, but halftone has slight unevenness and vertical stripes that can be confirmed, but there is no problem in actual images.
X: Resin elongation is 10 μm or more, density unevenness and vertical stripes occur in both solid black and halftone. Alternatively, even when the blade member floats and peels off in severe storage at 40 ° C., and density unevenness and vertical stripes occur due to this, the evaluation does not function as a developer amount regulating blade. It was.
(実施例2)
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー「ハイトレル 3046」(商品名、東レ・デュポン株式会社製)を用い、ブレード部材の厚さを30μmに、接着剤のNCO/OHを4に、膜厚を5μmにした以外は実施例1と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例1と同様に評価し、結果を表1に示した。
(Example 2)
Polyester elastomer “Hytrel 3046” (trade name, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is used as a raw material for the blade member, the thickness of the blade member is 30 μm, the NCO / OH of the adhesive is 4, and the film thickness is 5 μm. A developing blade was produced in the same manner as in Example 1 except that. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(実施例3)
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー「ハイトレル 3046」(商品名、東レ・デュポン株式会社製)を用い、ブレード部材の厚さを20μmに、接着剤のNCO/OHを8に、膜厚を10μmにした以外は実施例1と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例1と同様に評価し、結果を表1に示した。
(Example 3)
Polyester elastomer “Hytrel 3046” (trade name, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is used as a raw material for the blade member, the blade member thickness is 20 μm, the adhesive NCO / OH is 8, and the film thickness is 10 μm. A developing blade was produced in the same manner as in Example 1 except that. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(実施例4)
ブレード部材の原料として、ポリアミドエラストマー「ダイアミド E47S1」(商品名、ダイセル・デグサ株式会社製)を用い、ブレード部材の厚さを50μmに、接着剤のNCO/OHを4に、膜厚を5μmにした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例1と同様に評価し、結果を表1に示した。
Example 4
As a raw material of the blade member, polyamide elastomer “Daiamide E47S1” (trade name, manufactured by Daicel Degussa Co., Ltd.) is used. The thickness of the blade member is 50 μm, the adhesive NCO / OH is 4, and the film thickness is 5 μm. A developing blade was produced in the same manner as in Example 1 except that. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(実施例4)
ブレード部材の原料として、ポリアミドエラストマー「ダイアミド E47S1」(商品名、ダイセル・デグサ株式会社製)を用い、ブレード部材の厚さを10μmに、接着剤のNCO/OH=8、膜厚を15μmにした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例1と同様に評価し、結果を表1に示した。
Example 4
As a raw material of the blade member, polyamide elastomer “Daiamide E47S1” (trade name, manufactured by Daicel Degussa Co., Ltd.) was used. The thickness of the blade member was 10 μm, the adhesive NCO / OH = 8, and the film thickness was 15 μm. A developing blade was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(比較例1)
接着剤のNCO/OH=3にした以外は、実施例3と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例3と同様に評価し、結果を表1に示した。
(Comparative Example 1)
A developing blade was produced in the same manner as in Example 3 except that the adhesive NCO / OH was set to 3. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 3, and the results are shown in Table 1.
(比較例2)
ブレード部材の厚さを10μmに、接着剤の膜厚を15μmにした以外は、実施例3と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例3と同様に評価し、結果を表1に示した。
(Comparative Example 2)
A developing blade was produced in the same manner as in Example 3 except that the thickness of the blade member was 10 μm and the film thickness of the adhesive was 15 μm. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 3, and the results are shown in Table 1.
(比較例3)
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー「ハイトレル 5557」(商品名、東レ・デュポン株式会社製)を用い、ブレード部材の厚さを20μmに、接着剤のNCO/OHを3に、膜厚を10μmにした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例1と同様に評価し、結果を表1に示した。
(Comparative Example 3)
Polyester elastomer “Hytrel 5557” (trade name, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is used as a raw material for the blade member, the blade member thickness is 20 μm, the adhesive NCO / OH is 3, and the film thickness is 10 μm. A developing blade was produced in the same manner as in Example 1 except that. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(比較例4)
ブレード部材の原料として、ポリエステルエラストマー「ハイトレル 5557」(商品名、東レ・デュポン株式会社製)を用い、ブレード部材の厚さを20μmに、接着剤のNCO/OHを10に、膜厚を15μmにした以外は、実施例1と同様に現像ブレードを作製した。以下、実施例1と同様に評価し、結果を表1に示した。
(Comparative Example 4)
Polyester elastomer “Hytrel 5557” (trade name, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is used as a raw material for the blade member, the blade member thickness is 20 μm, the adhesive NCO / OH is 10, and the film thickness is 15 μm. A developing blade was produced in the same manner as in Example 1 except that. Hereinafter, evaluation was made in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
表1の結果から、比較例1、3のように、接着層の引張弾性率が低いとブレード部材の伸びが大きく、それに伴って濃度ムラ及び縦スジといった画像不良が発生していることがわかる。また、比較例2、4のように接着層の引張弾性率が極端に高いと樹脂伸びに対する効果はあるが、接着層本来の特性が得られず、40℃の苛酷環境に置くと、ブレード部材の浮きや剥がれが発生した。その原因によってトナーの取込が不均一になって縦スジといった画像不良が発生する。一方、実施例1〜5のようにブレード部材の引張弾性率が130MPa以下で、接着層の引張弾性率が5.0以上25以下の引張弾性率であれば、トナーの取込を阻害するような極端な樹脂伸びは無く、画像上に縦スジが発生することもなく、良好な結果が得られる。 From the results in Table 1, it can be seen that, as in Comparative Examples 1 and 3, if the tensile modulus of the adhesive layer is low, the blade member is stretched greatly, and accordingly, image defects such as density unevenness and vertical stripes occur. . Also, if the tensile modulus of the adhesive layer is extremely high as in Comparative Examples 2 and 4, there is an effect on the resin elongation, but the original properties of the adhesive layer cannot be obtained, and if placed in a harsh environment of 40 ° C., the blade member Floating or peeling occurred. Due to the cause, the toner is not taken in uniformly and image defects such as vertical stripes occur. On the other hand, if the tensile elastic modulus of the blade member is 130 MPa or less and the tensile elastic modulus of the adhesive layer is 5.0 or more and 25 or less as in Examples 1 to 5, toner uptake is inhibited. There is no extreme resin elongation, and no vertical stripes are generated on the image, and good results can be obtained.
11 電子写真感光体
12 現像剤容器
13 現像剤担持体(現像スリーブ、現像ローラ)
14 現像剤量規制ブレード
15 現像剤供給ローラ(弾性ローラ)
16 現像剤(トナー)
17 現像剤量規制部材の当接部
20 ブレード部材
21 支持部材
22 接着層
23 現像剤量規制ブレード
24 現像剤容器
25 現像剤量規制ブレードの固定点
26 現像剤量規制ブレードの圧接点
27 現像剤担持体(現像スリーブ、現像ローラ)
51 電子写真感光体
52 帯電部材
53 静電潜像
54 現像装置
55 転写手段
56 クリーニング手段
58 定着ローラ
F 現像剤規制ブレードの現像剤担持体への圧接力
L 露光手段
P 転写材
11 Electrophotographic
14 Developer
16 Developer (toner)
17 Contact portion of developer
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ブレード部材が引張弾性率130MPa以下の弾性体であり、かつ、接着層の引張弾性率が5.0MPa以上25.0MPa以下であることを特徴とする現像剤量規制ブレード。 A film-like blade member has a laminated structure in which a support member is bonded via an adhesive layer, and comes into contact with a developer carrying body for carrying and transporting the developer on the surface, and on the surface of the developer carrying body. In the developer amount regulating blade that regulates the amount of developer carried,
A developer amount regulating blade, wherein the blade member is an elastic body having a tensile elastic modulus of 130 MPa or less, and the tensile elastic modulus of the adhesive layer is from 5.0 MPa to 25.0 MPa.
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