JP2015225164A - Cleaning blade, image forming unit, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニングブレード、画像形成ユニット及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning blade, an image forming unit, and an image forming apparatus.
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のプリンタは、画像形成ユニット(プロセスカートリッジ)を備え、該画像形成ユニットにおいて、現像剤搬送部材としての感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって帯電させられ、LEDヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に、現像ローラ上で現像ブレードによって薄層化された現像剤としてのトナーが静電的に付着させられてトナー像が形成されるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile machine, a multifunction machine, for example, an electrophotographic printer, includes an image forming unit (process cartridge), and a photosensitive member as a developer conveying member in the image forming unit. The surface of the drum is charged by a charging roller, and is exposed by an LED head to form an electrostatic latent image. The toner as a developer thinned by a developing blade on the developing roller is formed on the electrostatic latent image. Is electrostatically attached to form a toner image.
そして、該トナー像は、用紙搬送路を搬送される用紙に転写ローラによって転写され、用紙上のトナー像は定着器において定着させられる。 The toner image is transferred onto a sheet conveyed through the sheet conveyance path by a transfer roller, and the toner image on the sheet is fixed by a fixing device.
ところで、トナー像が用紙に転写された後に感光体ドラムに残留したトナーはクリーニング装置によって除去されるようになっている。該クリーニング装置は、感光体ドラムの表面に押し付けて配設されたクリーニング部材としての板状のクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードは、ウレタンゴム等の弾性体から成り、感光体ドラムの回転に伴って感光体ドラムの表面と摺動させられてトナーを掻き取る(例えば、特許文献1参照。)。 Incidentally, the toner remaining on the photosensitive drum after the toner image is transferred to the paper is removed by a cleaning device. The cleaning device includes a plate-like cleaning blade as a cleaning member disposed so as to be pressed against the surface of the photosensitive drum. The cleaning blade is made of an elastic material such as urethane rubber, and is rotated with the rotation of the photosensitive drum. Then, the toner is slid with the surface of the photosensitive drum to scrape off the toner (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、長期間にわたり画像を形成すると、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間でトナーのすり抜けが発生してしまう。 However, in the conventional printer, when an image is formed over a long period of time, toner slips between the cleaning blade and the photosensitive drum.
本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、長期間にわたり画像を形成しても、クリーニングブレードと現像剤搬送部材との間で現像剤のすり抜けが発生するのを抑制することができるクリーニングブレード、画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the conventional printer and suppresses the developer from slipping between the cleaning blade and the developer conveying member even when an image is formed over a long period of time. An object of the present invention is to provide a cleaning blade, an image forming unit, and an image forming apparatus.
そのために、本発明のクリーニングブレードにおいては、エッジを現像剤搬送部材における当接点に当接させて配設され、現像剤搬送部材の移動に伴って、現像剤搬送部材に付着した現像剤を掻き取る板状のゴム材料から成る。 Therefore, in the cleaning blade of the present invention, the edge is disposed in contact with the contact point of the developer conveying member, and the developer adhering to the developer conveying member is scraped as the developer conveying member moves. It consists of a plate-shaped rubber material.
そして、23〔℃〕での反発弾性率が5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下にされる。 The rebound resilience at 23 [° C.] is made 5 [%] or more and 22 [%] or less.
また、1〔Hz〕の測定周波数で測定された損失正接において、温度をピークトップ温度から50〔℃〕高くしたときの損失正接の変化量が0.58以上、かつ、0.75以下にされる。 In addition, in the loss tangent measured at a measurement frequency of 1 [Hz], the amount of change in loss tangent when the temperature is increased by 50 [° C.] from the peak top temperature is 0.58 or more and 0.75 or less. The
本発明によれば、クリーニングブレードにおいては、エッジを現像剤搬送部材における当接点に当接させて配設され、現像剤搬送部材の移動に伴って、現像剤搬送部材に付着した現像剤を掻き取る板状のゴム材料から成る。 According to the present invention, in the cleaning blade, the edge is disposed in contact with the contact point of the developer conveying member, and the developer adhering to the developer conveying member is scraped off as the developer conveying member moves. It consists of a plate-shaped rubber material.
そして、23〔℃〕での反発弾性率が5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下にされる。 The rebound resilience at 23 [° C.] is made 5 [%] or more and 22 [%] or less.
また、1〔Hz〕の測定周波数で測定された損失正接において、温度をピークトップ温度から50〔℃〕高くしたときの損失正接の変化量が0.58以上、かつ、0.75以下にされる。 In addition, in the loss tangent measured at a measurement frequency of 1 [Hz], the amount of change in loss tangent when the temperature is increased by 50 [° C.] from the peak top temperature is 0.58 or more and 0.75 or less. The
この場合、クリーニングブレードの、23〔℃〕での反発弾性率が5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下にされ、1〔Hz〕の測定周波数で測定された損失正接において、温度をピークトップ温度から50〔℃〕高くしたときの損失正接の変化量が0.58以上、かつ、0.75以下にされるので、画像形成装置において長期間にわたり画像を形成しても、クリーニングブレードと現像剤搬送部材との間で現像剤のすり抜けが発生するのを抑制することができる。 In this case, the temperature of the cleaning blade at the loss tangent measured at a measurement frequency of 1 [Hz] is set at a rebound resilience at 23 [° C.] of 5 [%] or more and 22 [%] or less. Since the amount of change in loss tangent when the temperature is increased by 50 [° C.] from the peak top temperature is 0.58 or more and 0.75 or less, even if an image is formed over a long period in the image forming apparatus, the cleaning blade And the developer transport member can be prevented from slipping through.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのカラーのプリンタについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a color printer as an image forming apparatus will be described.
図1は本発明の実施の形態における画像形成ユニットの概念図、図2は本発明の実施の形態におけるプリンタの概念図である。なお、本実施の形態において、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成ユニット(プロセスカートリッジ)13Bk、13Y、13M、13Cは、現像剤としてのトナーの色が異なるだけであり、同じ構造を有するので、図1においては画像形成ユニット13Bkだけを示す。 FIG. 1 is a conceptual diagram of an image forming unit in the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram of a printer in the embodiment of the present invention. In the present embodiment, the image forming units (process cartridges) 13Bk, 13Y, 13M, and 13C for the respective colors of black, yellow, magenta, and cyan differ only in the color of the toner as the developer, and have the same structure. FIG. 1 shows only the image forming unit 13Bk.
図において、Csはプリンタの筐体、11は筐体Cs内の下部に配設され、媒体としての用紙Pを収容する媒体収容部としての用紙カセット、12はレジストローラ対である。前記各画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cは、筐体Cs内の上部に配設され、像担持体としての、かつ、第1の現像剤搬送部材としての感光体ドラム19、帯電装置としての帯電ローラ20、現像剤担持体としての現像ローラ22、トナーを収容する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ30、クリーニング装置31等を備える。
In the figure, Cs is a housing of the printer, 11 is a sheet cassette as a medium accommodating section that is disposed in the lower part of the casing Cs and accommodates a sheet P as a medium, and 12 is a pair of registration rollers. Each of the image forming units 13Bk, 13Y, 13M, and 13C is disposed in an upper portion of the housing Cs, and serves as an image carrier and a
また、21は各画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cの感光体ドラム19と対向させて配設された露光装置としてのLEDヘッド、u1は画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cより下方に配設された転写ユニットであり、該転写ユニットu1は、駆動ローラR1、該駆動ローラR1と所定の距離を置いて配設された従動ローラR2、前記駆動ローラR1と従動ローラR2とによって張設され、矢印A方向に移動自在に、本実施の形態においては、矢印A方向に走行自在に配設されたベルト部材としての、かつ、第2の現像剤搬送部材としての転写ベルト14、該転写ベルト14を介して前記各感光体ドラム19と対向させて配設された転写部材としての転写ローラ15、及びエッジ(先端)を前記転写ベルト14に当接させて配設された第1のクリーニング部材としてのクリーニングブレード18を備える。該クリーニングブレード18は、感光体ドラム19から、転写ベルト14に付着したトナー、転写ベルト14上に濃度調整用に形成されたトナー像のトナー等を掻き取るために配設される。
そして、16は転写ユニットu1と隣接させて配設された定着装置としての定着器、17は搬送ローラ対であり、前記定着器16は、第1の定着部材としての加熱ローラr1、及び該加熱ローラr1と対向させて配設された第2の定着部材としての加圧ローラr2を備える。
次に、前記プリンタの動作について説明する。 Next, the operation of the printer will be described.
前記用紙カセット11の前端に配設された図示されないホッピングローラが回転させられると、用紙カセット11内の用紙Pが1枚ずつ矢印方向に給紙され、レジストローラ対12に送られる。該レジストローラ対12は、給紙された用紙Pを一時的に停止させることによって用紙Pの斜行を矯正し、画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cと転写ユニットu1との間に送る。
When a hopping roller (not shown) disposed at the front end of the
また、各画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cにおいて、感光体ドラム19の表面が、帯電ローラ20によって一様に帯電させられ、LEDヘッド21の発光素子によって露光されて、潜像としての静電潜像が形成される。そして、トナーカートリッジ30に収容されたトナーは、ウレタンスポンジ等によって形成された現像剤供給部材としての図示されないトナー給紙ローラによって現像ローラ22に供給され、該現像ローラ22において現像剤規制部材としての図示されない現像ブレードによって薄層化された後、静電潜像に付着させられ、感光体ドラム19上に現像剤像としてのトナー像が形成される。
In each of the image forming units 13Bk, 13Y, 13M, and 13C, the surface of the
そして、前記レジストローラ対12から送られた用紙Pは、転写ベルト14の走行に伴って、各感光体ドラム19と転写ローラ15との間を搬送される。このとき、各転写ローラ15にトナー像の極性と逆の極性の電圧が印加され、各感光体ドラム19上のトナー像が静電気力によって順次重ねて用紙Pに転写され、用紙Pにカラーのトナー像が形成される。
The sheet P sent from the
続いて、用紙Pは、定着器16に送られ、該定着器16において、カラーのトナー像が、加熱ローラr1によって加熱され、加圧ローラr2によって加圧され、用紙Pに定着させられた後、搬送ローラ対17によって搬送され、図示されない排出ローラ対によってプリンタの筐体Cs外に排出される。
Subsequently, the paper P is sent to the
ところで、感光体ドラム19のトナー像が用紙Pに転写された後、感光体ドラム19の表面にトナーが付着、すなわち、残留するが、感光体ドラム19の表面に残留したトナーは、感光体ドラム19の移動、本実施の形態においては、回転に伴って、前記クリーニング装置31によって掻き取られ、除去される。
Incidentally, after the toner image on the
次に、前記クリーニング装置31の詳細について説明する。なお、本実施の形態においては、感光体ドラム19の外径が30〔mm〕にされる。
Next, details of the
前記クリーニング装置31は、第2のクリーニング部材としての板状のクリーニングブレード32、及び画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cのケース等に取り付けられ、前記クリーニングブレード32を保持するホルダ33を備える。前記クリーニングブレード32のエッジは、感光体ドラム19の回転方向に対してカウンタ方向に(クリーニングブレード32のエッジが感光体ドラム19の表面の移動方向に対して反対方向に向くように)感光体ドラム19に当接させられ、感光体ドラム19の表面に残留したトナーが、感光体ドラム19の回転に伴ってクリーニングブレード32によって掻き取られる。
The
前記クリーニングブレード32は、ゴム材料から成る弾性体から成り、ホルダ33は、金属材料等の剛性を有する材料から成る。本実施の形態においては、剛性を有する材料としてSECCが使用される。
The
前記クリーニングブレード32において、ホルダ33によって保持されていない変形可能な部分の長さを自由長としたとき、クリーニングブレード32のホルダ33に対する取付精度を高くするために、クリーニングブレード32の自由長は6.5〔mm〕以上、かつ、7.8〔mm〕以下にされ、自由長の公差は±15〔mm〕にされる。また、クリーニングブレード32の厚さは1.5〔mm〕以上、かつ、2.0〔mm〕以下にされる。
In the
なお、本実施の形態において、感光体ドラム19の表面におけるクリーニングブレード32のエッジが当接する部分を当接点とし、感光体ドラム19の移動方向、本実施の形態においては、回転方向(矢印B方向)における前記当接点より下流側の部分とクリーニングブレード32とが成す角度(以下「クリーニング角」という。)、及び当接点においてクリーニングブレード32が感光体ドラム19を押す圧力(以下「線圧」という。)を異ならせて画像を形成する試験を行い、クリーニングブレード32のエッジの摩耗が原因となって、クリーニングブレード32と感光体ドラム19との間においてトナーのすり抜けが発生したかどうかを判断した。
In the present embodiment, the contact point is the portion of the surface of the
試験の結果を表1に示す。 The test results are shown in Table 1.
表1において、○は、ドラムカウンタのカウント値が5000以上になっても(感光体ドラム19が5000〔回〕以上回転しても)トナーのすり抜けが発生しなかったことを、×は、ドラムカウンタのカウント値が5000になるまでにトナーのすり抜けが発生したことを表す。表1の簡易試験の結果に基づいて、本実施の形態において、クリーニング角は、9〔°〕以上、かつ、16〔°〕以下にされ、線圧は、10〔gf/cm〕以上、かつ、25〔gf/cm〕以下にされる。
In Table 1, “◯” indicates that no toner slipping occurred even when the count value of the drum counter reached 5000 or more (even if the
次に、前記クリーニングブレード32の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
本実施の形態において、クリーニングブレード32の材料であるゴム材料から成る弾性体としては、ポリオール、イソシアネート及び硬化剤を原料として製造されたポリウレタン(ポリウレタンエラストマー)が使用される。
In the present embodiment, polyurethane (polyurethane elastomer) manufactured using polyol, isocyanate, and a curing agent as raw materials is used as the elastic body made of the rubber material that is the material of the
前記ポリオールとしては、通常、ポリウレタンを製造するのに使用されるものであれば特に限定する必要はなく、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンブチレンアジペート等が単独で、又は2種類以上併用して使用される。 The polyol is not particularly limited as long as it is usually used for producing polyurethane, and polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyethylene butylene adipate, etc. are used alone or in combination of two or more. Is done.
また、前記イソシアネートとしては、通常、ポリウレタンを製造するのに使用されるものであれば特に限定する必要はなく、トリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート等、又はこれらの異性体が使用される。 The isocyanate is not particularly limited as long as it is usually used for producing polyurethane. Tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene isocyanate, 1, 4 -Cyclohexane diisocyanate or the like, or isomers thereof.
前記硬化剤としては、高分子量ポリオール、低分子量ジオール及び低分子量トリオールの混合物が使用される。前記高分子量ポリオールとしては、通常、ポリウレタンを製造するのに使用されるものであれば特に限定する必要はなく、ポリエチレンアジペート(平均分子量2000)が使用される。また、前記低分子量ジオールとしては、通常、ポリウレタンを製造するのに使用されるものであれば特に限定する必要はなく、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等が使用される。そして、前記低分子量トリオールとしては、通常、ポリウレタンを製造するのに使用されるものであれば特に限定する必要はなく、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミン等が使用される。 As the curing agent, a mixture of a high molecular weight polyol, a low molecular weight diol and a low molecular weight triol is used. The high molecular weight polyol is not particularly limited as long as it is usually used for producing polyurethane, and polyethylene adipate (average molecular weight 2000) is used. Further, the low molecular weight diol is not particularly limited as long as it is usually used for producing polyurethane. 1,4-butanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,6-hexanediol, Neopentyl glycol or the like is used. The low molecular weight triol is not particularly limited as long as it is usually used for producing polyurethane, and trimethylolpropane, triisopropanolamine and the like are used.
前記ポリウレタンから成るクリーニングブレード32は、例えば、以下に示されるように製造される。
The
すなわち、前記ポリオール及び前記イソシアネートに対して脱水処理を行い、脱水処理が行われたポリオールとイソシアネートとを混合し、70〔℃〕〜140〔℃〕の温度で10〔分〕〜120〔分〕間反応させ、これにより得られるプレポリマーに前記硬化剤を加え、150〔℃〕の温度に予熱した遠心成形機の金型内に注入し、25〔分〕〜50〔分〕間硬化させた後、金型から円筒状の形状を有するシート体を取り出し、これを短冊状にカットすることによって得られるブレード部材によってクリーニングブレード32を形成する。
That is, the polyol and the isocyanate are subjected to a dehydration treatment, the dehydrated polyol and the isocyanate are mixed, and a temperature of 70 [° C.] to 140 [° C.] is 10 [min] to 120 [min]. The curing agent was added to the prepolymer obtained by this reaction, and the mixture was poured into a mold of a centrifugal molding machine preheated to a temperature of 150 [° C.] and cured for 25 [min] to 50 [min]. Thereafter, a sheet body having a cylindrical shape is taken out from the mold, and the
ところで、損失正接tanδが最も高くなる温度をピークトップ温度Tpとしたとき、ポリウレタン等のゴム材料は、温度がピークトップ温度Tpより低い場合、ガラス状態になり、温度がピークトップ温度Tp以上である場合、ゴム材料はゴム状態になることが知られている。したがって、クリーニングブレード32をピークトップ温度Tpより低い温度で使用すると、クリーニングブレード32がガラス状態になり、感光体ドラム19を回転させたときに、クリーニングブレード32のエッジが感光体ドラム19の表面に対して変形しにくくなるので、感光体ドラム19に対する追従性が低くなり、スティックスリップ運動が発生しやすくなってしまう。その結果、クリーニクリーニングブレード32のエッジに摩耗、欠け等が発生しやすくなり、トナーのすり抜けが発生しやすくなってしまう。
By the way, when the temperature at which the loss tangent tan δ is the highest is the peak top temperature Tp, the rubber material such as polyurethane is in a glass state when the temperature is lower than the peak top temperature Tp, and the temperature is equal to or higher than the peak top temperature Tp. In some cases, the rubber material is known to be in a rubbery state. Therefore, when the
そこで、クリーニングブレード32をピークトップ温度Tp以上の高い温度で使用することが好ましい。
Therefore, it is preferable to use the
この場合、前記損失正接tanδは、損失弾性率をE”とし、貯蔵弾性率をE’としたとき、
tanδ=E”/E’
で表すことができ、ゴム材料が変形させられたときにゴム材料に加わるエネルギーのうちのどの程度のエネルギーが材料に吸収されるかを表す。したがって、クリーニングブレード32をピークトップ温度Tpで使用すると、貯蔵弾性率E’に対する損失弾性率E”の値が大きいので、クリーニングブレード32は、感光体ドラム19から加わる力を吸収しやすく、反発弾性率Rbが小さくなる。
In this case, the loss tangent tan δ has a loss elastic modulus E ″ and a storage elastic modulus E ′.
tan δ = E ″ / E ′
It represents how much of the energy applied to the rubber material is absorbed by the material when the rubber material is deformed. Accordingly, when the
すなわち、クリーニングブレード32をピークトップ温度Tpで使用すると、感光体ドラム19を回転させたときに、クリーニングブレード32のエッジが感光体ドラム19の表面に対して変形しやすくなり、感光体ドラム19に対する追従性を高くすることができるので、スティックスリップ運動が発生するのを抑制することができる。その結果、クリーニングブレード32のエッジに摩耗、欠け等が発生しにくくなるので、トナーのすり抜けが生じるのを抑制することができる。
That is, when the
ところが、クリーニングブレード32を使用する温度がピークトップ温度Tpより高くなり、損失正接tanδが小さくなると、損失弾性率E”に対する貯蔵弾性率E’の値が大きくなるので、クリーニングブレード32は、感光体ドラム19から加わる力を吸収しにくく、反発弾性率Rbが大きくなる。
However, when the temperature at which the
その結果、感光体ドラム19を回転させたときに、クリーニングブレード32のエッジが感光体ドラム19の表面に対して変形しにくくなり、感光体ドラム19に対する追従性が低くなるので、スティックスリップ運動の発生が抑制されにくくなる。その結果、クリーニングブレード32のエッジに摩耗、欠け等が発生しやすくなるので、トナーのすり抜けが生じるのを抑制することができない。
As a result, when the
また、ヤング率をEとしたとき、
E=√(E’2 +E”2 )
であり、
E’>E”
であるので、
E≒E’
と見なすことができる。
When Young's modulus is E,
E = √ (E ' 2 + E " 2 )
And
E '> E "
So
E ≒ E '
Can be considered.
したがって、貯蔵弾性率E’が大きいと、ヤング率Eも大きくなり、クリーニングブレード32が固くなり、その結果、クリーニングブレード32のエッジに欠けが発生しやすくなる。
Therefore, when the storage elastic modulus E ′ is large, the Young's modulus E is also large, and the
そこで、本実施の形態においては、日立ハイテク社製「動的粘弾性測定装置DMS6100」を使用し、1〔Hz〕の測定周波数で損失正接tanδを測定し、温度をピークトップ温度Tpから50〔℃〕高くしたときの損失正接tanδの変化量が0.58以上、かつ、0.75以下にされる。この場合、後述されるように、前記ピークトップ温度Tpは10〔℃〕以下にされる。 Therefore, in the present embodiment, the loss tangent tan δ is measured at a measurement frequency of 1 [Hz] using a “dynamic viscoelasticity measuring device DMS6100” manufactured by Hitachi High-Tech, and the temperature is changed from the peak top temperature Tp to 50 [ [° C.] The amount of change in loss tangent tan δ when the temperature is increased is set to 0.58 or more and 0.75 or less. In this case, as described later, the peak top temperature Tp is set to 10 [° C.] or less.
なお、損失正接tanδの変化量は、前記硬化剤として使用される高分子量ポリオール、低分子量ジオール及び低分子量トリオールの配合比を調整することによって変更することができる。 Note that the amount of change in loss tangent tan δ can be changed by adjusting the blending ratio of the high molecular weight polyol, low molecular weight diol, and low molecular weight triol used as the curing agent.
また、このときの、JIS K6255で規格化された測定方法で測定したクリーニングブレード32の反発弾性率Rbは、23〔℃〕において、5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下にされる。
At this time, the rebound resilience Rb of the
なお、一般的に、反発弾性率Rbが低いと、ピークトップ温度Tpが高くなり、例えば、反発弾性率Rbが5〔%〕より低いと、ピークトップ温度Tpが10〔℃〕より高くなってしまう。その場合、クリーニングブレード32がガラス状態になり、前述されたように、トナーのすり抜けが発生しやすくなってしまう。そこで、本実施の形態においては、反発弾性率Rbが5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下にされる。また、ピークトップ温度Tpは10〔℃〕以下にされる。
In general, when the rebound resilience Rb is low, the peak top temperature Tp is high. For example, when the rebound resilience Rb is lower than 5 [%], the peak top temperature Tp is higher than 10 [° C.]. End up. In this case, the
なお、本実施の形態において、感光体ドラム19に残留したトナーを前記クリーニングブレード32によって掻き取ったときに、トナーのすり抜けが発生したかどうかについて実験を行った。
In the present embodiment, an experiment was conducted to determine whether toner slipped out when the toner remaining on the
該実験においては、画像形成ユニット加速試験機を使用し、画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cとして沖データ社製「c710dn」を使用し、常温常湿下で、クリーニングブレード32だけを異ならせて画像を形成することによって行った。クリーニングブレード32としては反発弾性率Rbの異なる13種類のサンプルA〜Mを使用した。
In this experiment, an image forming unit acceleration tester was used, and “c710dn” manufactured by Oki Data Co., Ltd. was used as the image forming units 13Bk, 13Y, 13M, and 13C, and only the
なお、実験においては、トナーとして、粒径が7.0〔μm〕の重合トナーを使用した。トナーには、粒径が12〔nm〕〜200〔nm〕の複数の外添剤を使用した。 In the experiment, a polymerized toner having a particle size of 7.0 [μm] was used as the toner. A plurality of external additives having a particle size of 12 nm to 200 nm was used for the toner.
画像形成ユニット加速試験機においては、画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cで感光体ドラム19を回転速度50〔ppm〕相当で回転させながら、常に感光体ドラム19の表面にトナーを供給し続け、クリーニングブレード32によって感光体ドラム19上のトナーを掻き取るようにした。
In the image forming unit acceleration tester, the image forming units 13Bk, 13Y, 13M, and 13C continuously supply toner to the surface of the
なお、感光体ドラム19を回転させる時間、すなわち、オン時間を12〔秒〕とし、感光体ドラム19を停止させる時間、すなわち、オフ時間を4〔秒〕としてオン・オフを繰り返した。
The time for rotating the
そして、ドラムカウンタが7000をカウントするごとに画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13Cを分解して、トナーのすり抜けにより発生する帯電ローラ20へのトナーの付着(巻付き)の状態、及びクリーニングブレード32のエッジの状態を観察した。該観察においては、キーエンス社製「光学顕微鏡VIIX−100」(倍率100〜1000倍)、及びキーエンス社製「レーザー顕微鏡VK−8510」(倍率1000倍)を使用した。
Each time the drum counter counts 7000, the image forming units 13Bk, 13Y, 13M, and 13C are disassembled, and the toner is attached (wound) to the charging
そして、帯電ローラ20へのトナーの付着が発生したときのドラムカウンタのカウント値、及びすり抜けが発生した部分のクリーニングブレード32のエッジの状態を確認した。実験結果として、各サンプルA〜Mの物性値(温度をピークトップ温度Tpより50〔℃〕高くしたときの損失正接tanδの変化量及び反発弾性率Rb)、及び帯電ローラ20へのトナーの付着が発生したときのドラムカウンタのカウント値を表2に示す。
Then, the count value of the drum counter when the toner adheres to the charging
図3は本発明の実施の形態における損失正接の変化量とカウント値との関係を示す第1の図である。なお、図において、横軸に損失正接tanδの変化量を、縦軸にカウント値を採ってある。 FIG. 3 is a first diagram showing the relationship between the loss tangent variation and the count value in the embodiment of the present invention. In the figure, the horizontal axis represents the amount of change in loss tangent tan δ, and the vertical axis represents the count value.
図に示されるように、温度をピークトップ温度Tpより50〔℃〕高くしたときの損失正接tanδの変化量が0.58以上、かつ、0.75以下である場合、帯電ローラ20へのトナーの付着が発生したときのドラムカウンタのカウント値が70000以上になり、トナーのすり抜けが発生しにくいことが分かった。
As shown in the figure, when the amount of change in the loss tangent tan δ when the temperature is 50 ° C. higher than the peak top temperature Tp is 0.58 or more and 0.75 or less, the toner to the charging
また、損失正接tanδの変化量が0.58より小さいか、又は0.75より大きい場合でトナーのすり抜けが発生したサンプルについてクリーニングブレード32のエッジを観察すると、エッジが欠けていて、そこからトナーがすり抜けていることが分かった。
Further, when the change amount of the loss tangent tan δ is smaller than 0.58 or larger than 0.75 and the edge of the
続いて、表2の実験結果に基づいて、前記サンプルA〜Mを23〔℃〕の反発弾性率Rbが22〔%〕より大きいサンプルと、5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下のものとに区分した。 Subsequently, based on the experimental results in Table 2, the samples A to M were samples having a rebound resilience Rb of 23 [° C.] greater than 22%, 5% or more, and 22% or less. It was divided into those.
図4は本発明の実施の形態における損失正接の変化量とドラムカウンタのカウント値との関係を示す第2の図である。なお、図において、横軸に損失正接tanδの変化量を、縦軸にドラムカウンタのカウント値を採ってある。 FIG. 4 is a second diagram showing the relationship between the amount of change in loss tangent and the count value of the drum counter in the embodiment of the present invention. In the figure, the horizontal axis represents the amount of change in loss tangent tan δ, and the vertical axis represents the count value of the drum counter.
図において、◆は反発弾性率Rbが22〔%〕より大きいサンプルを、●は反発弾性率Rbが5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下のサンプルを示す。 In the figure, ♦ indicates a sample having a rebound resilience Rb greater than 22%, and ● indicates a sample having a rebound resilience Rb of 5% or more and 22% or less.
図から分かるように、損失正接tanδの変化量を同レベルにすると、反発弾性率Rbが5〔%〕以上かつ22〔%〕以下のクリーニングブレード32は、反発弾性率Rbが22〔%〕より大きいクリーニングブレード32よりカウント値が大きく、耐久性が向上することが分かる。
As can be seen from the figure, when the amount of change in the loss tangent tan δ is set to the same level, the
そして、損失正接tanδの変化量を0.58以上、かつ、0.75以下にすると、カウント値が100000以上になり、クリーニングブレード32の耐久性を極めて向上させることができる。
When the change amount of the loss tangent tan δ is 0.58 or more and 0.75 or less, the count value becomes 100,000 or more, and the durability of the
このように、反発弾性率Rbの値が小さく、損失正接tanδの変化量が小さいと、クリーニングブレード32にエッジの欠け、摩耗等が発生するのを抑制することができ、トナーのすり抜けが発生するのを抑制することができる。
As described above, when the value of the rebound resilience Rb is small and the change amount of the loss tangent tan δ is small, it is possible to suppress the occurrence of chipping or wear of the edge on the
そこで、本実施の形態においては、クリーニングブレード32の23〔℃〕での反発弾性率Rbが5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下にされ、1〔Hz〕の測定周波数における、温度をピークトップ温度Tpより50〔℃〕高くしたときの損失正接tanδの変化量が0.58以上、かつ、0.75以下にされる。
Therefore, in the present embodiment, the rebound resilience Rb at 23 [° C.] of the
したがって、プリンタにおいて長期間にわたり画像を形成しても、クリーニングブレード32にエッジの欠け、摩耗等が発生するのを抑制することができ、クリーニングブレード32と感光体ドラム19との間でトナーのすり抜けが発生するのを抑制することができる。
Accordingly, even when an image is formed over a long period of time in the printer, it is possible to prevent the
その結果、クリーニング装置31の耐久性を向上させることができ、画像形成ユニット13Bk、13Y、13M、13C及びプリンタの寿命を長くすることができる。
As a result, the durability of the
前記実施の形態においては、感光体ドラム19に付着したトナーを掻き取るためのクリーニングブレード32について説明しているが、本発明を、転写ベルト14に付着したトナーを掻き取るためのクリーニングブレード18に適用することができる。
In the above embodiment, the
また、前記実施の形態においてはプリンタについて説明しているが、本発明を複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。 Although the printer has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
14 転写ベルト
18、32 クリーニングブレード
19 感光体ドラム
14
Claims (8)
(a)23〔℃〕での反発弾性率が5〔%〕以上、かつ、22〔%〕以下にされ、
(b)1〔Hz〕の測定周波数で測定された損失正接において、温度をピークトップ温度から50〔℃〕高くしたときの損失正接の変化量が0.58以上、かつ、0.75以下にされることを特徴とするクリーニングブレード。 In a cleaning blade made of a plate-shaped rubber material, which is disposed with its edge in contact with a contact point on the developer conveying member, and scrapes off the developer attached to the developer conveying member as the developer conveying member moves. ,
(A) the rebound resilience at 23 [° C.] is 5% or more and 22% or less,
(B) In the loss tangent measured at the measurement frequency of 1 [Hz], the change in loss tangent when the temperature is increased by 50 [° C.] from the peak top temperature is 0.58 or more and 0.75 or less. A cleaning blade characterized by being made.
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