(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持層と、ω−ラウロラクタムをモノマーに用いて合成したナイロン１２とポリエーテルとのブロックコポリマーからなるポリアミドエラストマーから形成されている電荷付与層とを有している現像ブレードの製造方法であって、
ω−ラウロラクタムをモノマーに用いて合成したナイロン１２とポリエーテルとのブロックコポリマー中に含まれるω−ラウロラクタムのダイマーを溶媒処理により抽出し、該ダイマーの含有量を８００ｐｐｍ以下に減じたナイロン１２とポリエーテルとのブロックコポリマーを用いて該電荷付与層を形成する工程を有することを特徴とする現像ブレードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上に形成した静電潜像を現像して可視化するのに使用する現像剤量規制部材に関し、特に現像剤を現像部に担持搬送する現像担持体表面上に塗布される現像剤の量を規制し、摩擦帯電により現像剤に電荷を付与する現像剤量規制部材及びそれを用いた現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の現像装置としては図１に示すように、電子写真感光体１に微小間隔を設けて、現像容器２に取り付けられた現像剤担持部材３（以下現像スリーブとも言う）、現像剤量規制部材４（以下現像ブレードとも言う）、弾性ローラー５及び一成分現像剤６（以下トナーとも言う）の構成のものが公知である。現像スリーブが現像部に担持搬送するトナー層厚を薄層に規制する手段として、現像スリーブに現像剤量規制部材を当接させ、この現像剤量規制部材と現像スリーブとの当接部の間をトナーを通過させてトナー層厚を規制することにより、現像スリーブ上にトナーの薄層を形成し、且つ当接部での摩擦でトナーに潜像を現像するための摩擦電荷（トリボ）を付与させる方法等が採られている。
【０００３】
こうした現像剤量規制部材としては、ゴム板や金属製の薄板などの他に樹脂薄板やこれらを積層したものがある。中でも新種トナー、具体的には、省エネルギーの観点から従来よりも低い温度で定着を行うための低融点トナー（シャープメルトトナー）や、カラー化に伴う磁性を持たないノンマグトナー、重合トナーに対応したものとして、特開平９−５０１８５で開示されているように、ポリアミドエラストマーから成る現像ブレードがある。ポリアミドエラストマーが現像剤に対し適度な摩擦電荷を与える特性を有していることと、その弾性的な性質から、この現像ブレードを使用した場合、現像剤担持体と現像ブレードとの圧接力が場所的にバラつくことがなく、現像剤担持体上に、現像剤を均一の厚さで、且つ、均一の摩擦帯電量で保持させることができるため現像剤のチャージアップを防止して、高い画像濃度を実現することができる。ただし、効率的なトナーへの摩擦帯電を行うためには、ブレード表面が鏡面であることが必要であり、鏡面に仕上げた金型に射出成形することにより鏡面性を保持することが必要である。
【０００４】
しかしながら、ポリアミドエラストマーを射出成形により成形し、鏡面金型を転写した表面精度の良いブレード表面を実現した場合、常温常湿環境下の長期保管において、トナーへの電荷付与性が減退し、非画像領域にトナーが現像されるかぶりといった現象が生じる。
【０００５】
また、この現象は高温高湿環境下での長期保管でさらに著しくなる。
【０００６】
この現象の原因を調べた所、ポリアミドエラストマーには、３０００〜５０００ｐｐｍのポリアミドダイマーが含まれており、このポリアミドダイマーがブレード表面にブリードとして、ブルームになり、表面を荒らすことが原因であることが確められた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、ポリアミドエラストマーを用いて形成される現像剤量規制部材について、長期にわたって、良好なトナーへの電荷付与性を発揮できる現像ブレードの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる現像ブレードの製造方法は、支持層と、ω−ラウロラクタムをモノマーに用いて合成したナイロン１２とポリエーテルとのブロックコポリマーからなるポリアミドエラストマーから形成されている電荷付与層とを有している現像ブレードの製造方法であって、ω−ラウロラクタムをモノマーに用いて合成したナイロン１２とポリエーテルとのブロックコポリマー中に含まれるω−ラウロラクタムのダイマーを溶媒処理により抽出し、該ダイマーの含有量を８００ｐｐｍ以下に減じたナイロン１２とポリエーテルとのブロックコポリマーを用いて該電荷付与層を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、現像ブレードの電荷付与層について、常温常湿環境下においてブルームによる表面粗さの悪化のない良好な表面の鏡面を維持することができ、さらに高温高湿環境下での長期放置が必要な場合においても、表面荒れの生じない現像ブレードを提供することができ、これにより、トナーの電荷付与作用を長期間、良好な状態に保ち、かぶりのない良好な画像を形成することができるものである。
【００１４】
図２は、図１の一部拡大図で本発明の現像ブレード４のより詳細な構成を示したものである。図中４ａは支持層、４ｃは電荷付与層を示す。電荷付与層４ｃは、ポリアミドエラストマーから形成されている。ポリアミドエラストマーは、ポリアミドとポリエーテルとのブロックコポリマーである。ポリエーテルとポリアミドのブロックコポリマーは、ポリアミド成分により摩擦帯電能力を示し、ポリエーテル成分により弾性を示すため、現像剤量規制現像ブレードとして用いる場合、摩擦帯電性を向上させるためのコーティングや、添加剤の添加が不要であり、生産性の優れた現像剤量規制ブレードを得ることが可能である。更には支持層を伴って構成すれば、永久変形（へたり）による現像剤担持体と現像ブレードとの当接圧の低下がおこらず、したがって当接圧低下による画像不良を防止することができる。
【００１５】
ポリアミドとポリエーテルとのブロックコポリマーを形成するポリアミドとしては、ナイロン１２であり、好ましくは、ポリアミドの末端アミノ基を二塩基酸等によりカルボキシル化されたものが用いられる。
【００１６】
二塩基酸としては、シュウ酸，コハク酸，アジピン酸，スベリン酸，セバシン酸，ドデカン二酸等の脂肪族飽和ジカルボン酸；マレイン酸等の脂肪族不飽和ジカルボン酸；フタル酸，テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；及びこれらの二塩基酸とエチレングリコール，ブタンジオール，ヘキサンジオール，オクタンジオール，デカンジオール等のジオールから合成されるポリジカルボン酸等が用いられる。
【００１７】
ポリエーテル成分は、単独重合または共重合したポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール，ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルジオールや両末端がアミノ化されたポリエーテルジアミンなどがあり、これらポリエーテルとカルボキシル化ポリアミドより、エステル結合（ポリエーテルポリエステルポリアミド）あるいはアミド結合（ポリエーテルポリアミド）を持つポリエーテルとポリアミドのブロックコポリマーが形成される。
【００１８】
現像剤に十分に摩擦帯電させる点で、ポリアミドエラストマー構造中のポリアミド成分は２０重量％以上が好適であり、また、ポリアミドエラストマーの良好な弾性を実現させ、さらに、現像剤のチャージアップ防止の点で、ポリアミド成分は８０重量％以下が好適である。
【００１９】
ポリアミドエラストマーからなる現像ブレードを常温常湿環境下に長期間放置しておくと、鏡面処理した表面にオリゴマー成分がブルームし、ブレード表面を荒らしてしまう。特に高温高湿環境下の放置においてブルームは著しく、時間の経過に伴ってブルーム量は増加し、最終的には表面を完全に覆ってしまう。ここでポリアミドのダイマーがブルームの主成分であることが確かめられている。ペレット状態のポリアミドエラストマーから有機溶媒抽出によりオリゴマー成分を除去し、ダイマー含有量を２５００ｐｐｍ未満にすると、ブルームが抑制され、ブレード表面が荒らされないで済む。さらに高温高湿対応には、ダイマー量を、８００ｐｐｍ以下にする。抽出溶媒にはメタノール、ＴＨＦ，クロロホルム、ｏ−クロロフェノール、アセトン、キシレン、メチルエチルケトン、またはこれらの混合溶媒等が挙げられるが、最も安全性の高いメタノールがよい。
【００２０】
支持層としては、（１）金属製の平板、例えばステンレススチール板（引っ張り強さ約１０８０Ｍｐａ），リン青銅板（同約６４０Ｍｐａ），アルミ板（同約３９０Ｍｐａ）等であり、現像スリーブへの圧接力制御上、厚み２０μｍ〜５００μｍが好ましく（２）樹脂製の平板、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂板（引っ張り強さ約１９５Ｍｐａ），ボリカーボネート樹脂板（同約９８Ｍｐａ），延伸ポリプロピレン樹脂板（同約１８５Ｍｐａ）等で、厚み５０μｍ〜１０００μｍも好ましい。特に樹脂板に関しては二軸延伸したクリープの小さいものがより好ましい。
【００２１】
次に、本発明の現像ブレードを用いた現像装置について図面を用いて説明する。図１は、現像装置の概略構成図の一例であり、２はトナー６を収容した現像容器で、この現像容器２内に図中矢印ａ方向に回転する像担持体の感光体１と対向設置したトナー担持体としての現像スリーブ３を備え、感光体１上の静電潜像を現像してトナー像として可視化するようになっている。現像スリーブ３は、図で見て右略半周面を現像容器２内に突入し、左略半周面を現像容器２外へ露出して、感光体１に対向するようにして、回転自在に横設されている。現像スリーブ３と感光体１との間には微小間隔が設けられる。現像スリーブ３は、感光体１の回転方向ａに対し、矢印ｂ方向に回転駆動される。
【００２２】
上記現像容器２内には、現像スリーブ３の上方位置に本発明の現像ブレード４が設けられ、現像ブレード４よりも現像スリーブ３の回転方向上流側の位置に弾性ローラー５が設けられる。
【００２３】
現像ブレード４は、現像スリーブ３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３の上部外周面に回転方向に対向して当接される。弾性ローラー５は、現像スリーブ３の感光体１と反対側の部分に当接され、且つ回転可能に支持される。
【００２４】
現像装置は、上記構成にて、弾性ローラー５が矢印ｃ方向に回転し、回転により弾性ローラ５はトナー６を担持して現像スリーブ３の近傍にトナー６を供給し、現像スリーブ３と弾性ローラー５とが当接する当接部（ニップ部）において、弾性ローラー５上のトナー６が現像スリーブ３と摺擦されることにより、現像スリーブ３上に付着する。
【００２５】
その後現像スリーブ３の回転に伴い、現像スリーブ３上に付着したトナー６は、現像ブレード４と現像スリーブ３との当接部でこれらの間に侵入し、ここを通過する際に現像スリーブ３の表面と現像ブレード４の両者により摺擦されて、十分に摩擦帯電を受ける。
【００２６】
以上のようにして帯電されたトナー６は、上記の現像ブレード４と現像スリーブ３との当接部を抜け出して、現像スリーブ３上にトナー６の薄層を形成し、感光体１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３と感光体１との間に、現像バイアスとして、例えば直流に交流を重畳した交互電圧を印加することにより、現像スリーブ３上のトナー６が感光体１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。
【００２７】
現像部において現像に消費されずに現像スリーブ３上に残存したトナー６は、現像スリーブ３の回転と共に、弾性ローラーと現像スリーブ３との当接部に至り現像スリーブ３から剥ぎ取られる。同時に弾性ローラー５の回転により現像スリーブ３上に新たなトナー６が供給され、新たなトナー６は、再び現像スリーブ３と現像ブレード４との当接部へ搬送される。
【００２８】
上記の剥ぎ取られたトナー６の大部分は、現像ローラー５の回転に伴い現像容器２内のトナー６中に搬送されて混ざり合い、剥ぎ取られたトナー６の帯電電荷が分散される。
【００２９】
トナーには、公知の磁性トナー，非磁性カラートナー等が用いられ、平均粒径が３〜１５μｍのものが好ましい。
【００３０】
図３は、本発明に係る現像装置を採用するのに適した電子写真装置の一例である。図において、１１は被帯電体としての感光体であり、本例のものはアルミニウムなどの導電性支持体と、その外曲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。
【００３１】
帯電部材１２は、この感光体１１面に接して感光体面を所定の極性、電位に一様に一次帯電処理するコロナ放電器である。
【００３２】
帯電部材１２で均一に帯電処理を受けた感光体１１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１３が形成される。
【００３３】
その潜像は、次いで、現像装置１４によりトナー画像として順次に可視像化されていく。
【００３４】
このトナー画像は、次いで、転写手段１５により不図示の給紙手段部から感光体１１の回転と同期どりされて適正なタイミングをもって感光体１１と転写手段１５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１２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１１面側のトナー画像が転写材Ｐの表面側に転写されていく。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などにおいては、４色のカラー画像をそれぞれ現像し可視化するために、一旦ローラーやベルト等の中間転写体にトナーを転写し、トナー画像が転写材Ｐの表面側に転写されていく。
【００３５】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、感光体１１面から分離されて加熱定着ロール１８へ先送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。
【００３６】
像転写後の感光体１１面は、クリーニング手段１６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化されて繰り返して作像に供される。
【００３８】
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に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、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。
【００３９】
こ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、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。
【００４０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４１】
参考例１
図２で説明した現像ブレードを次のようにして作製した。支持層は、バネ弾性を持つリン青銅板（板厚０．１２ｍｍ，幅２２ｍｍ，電荷付与層が塗布される例の長さ２１０ｍｍ）である。この支持層をあらかじめ金型に装備し、電荷付与層として、ポリアミドエラストマー（ダイセル・ヒュルス社製  ダイアミドＰＡＥ  Ｅ４０−Ｓ３）のオリゴマー成分をメタノール抽出したものを用いた。ここでオリゴマーの抽出除去は、ポリアミドエラストマーをペレット状態でメタノール量とポリアミドエラストマーの重量比を１：１とし反応機に仕込み、室温で５時間抽出した後、６０℃以下でエバポレーターを用いて減圧乾燥することで行った。成形は７０℃で６時間乾燥した後、射出圧縮成型により溶融温度２５０℃，金型温度４０℃で支持層を装備した金型に直接成形し、電荷付与層の厚み１ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ２１０ｍｍとなるような現像ブレードを作製した。
【００４２】
以上により作製した現像ブレード中に含まれるオリゴマー量を、特にブルームの主成分であるナイロン１２ダイマーについてゲルパーミネーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）で分析し、ダイマー量を測定した。ＧＰＣ分析は、成形後のブレードの支持層から電荷付与層（ポリアミドエラストマー）を剥がして２ｍｍ角に細かく切り刻み、ＴＨＦにて室温１５時間、その後５５℃で３時間抽出を行ったものを、溶離液にＴＨＦを用いて、流速１ｍｌ／ｍｉｎ．、注入量１００μｌの条件で行った。装置は東ソー製ＨＰＬＣ８１２０、カラムはＳＨＯＤＥＸ、ＫＦ８０１，ＫＦ８０２，ＥＦ８０３Ｌの３本を組み合わせて使用した。ここで、ダイマー量の定量はω−ラウロラクタムを標準試料として、検量線を作成することで行った。
【００４３】
また、ブルーム性は現像ブレードを常温常湿条件として２３℃、５０％Ｒ．Ｈ．、高温高湿条件として４５℃、湿度９５％Ｒ．Ｈ．の恒温槽で３０日間放置した後のブレード表面を電子顕微鏡で観察することで行った。なお、結果からブルームのないものを○、ややブルームしているものを△、明らかにブルーム物が表面を覆っているものを×として評価した。結果を表１に示す。
【００４４】
さらに、アルミ管をブラスト処理し、十点平均粗さＲｚ＝２．５μｍとした現像スリーブと、２３℃、５０％Ｒ．Ｈ．及び４５℃、９５％Ｒ．Ｈ．の恒温槽で３０日間放置した現像ブレードを当接圧が１８ｇ／ｃｍとなるように現像装置に装着し、現像容器には、現像スリーブにトナーを塗布し、現像されずに残ったトナーをはぎ取り再び現像容器に戻す働きをする発泡ウレタン製のスポンジローラを装着し、非磁性トナーを収容し、室温環境下、レーザービームプリンター（Ｌａｓｅｒｓｈｏｔ；キヤノン製）に実装し、べた自画像形成試験を行った際の、トナーの有無を評価した。○はかぶりなく良好；△はややかぶりがある；×は明らかにかぶりがある、を示す。結果を表１に示す。
【００４５】
参考例２
オリゴマー抽出条件を１５時間とした以外は、実施例１と同様にして現像ブレードを作製し実施例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００４６】
実施例１
オリゴマー抽出条件を２５時間とした以外は、参考例１と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００４７】
参考例３
オリゴマー抽出条件をメタノール量とポリアミドエラストマーの重量比を３：１とし、室温で５時間とした以外は、参考例１と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００４８】
実施例２
オリゴマー抽出条件を１５時間とした以外は、参考例３と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００４９】
実施例３
オリゴマー抽出条件を２５時間とした以外は、参考例３と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００５０】
参考例４
オリゴマー抽出条件をメタノール量とポリアミドエラストマーの重量比を５：１とし、室温で５時間とした以外は、参考例１と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００５１】
実施例４
オリゴマー抽出条件を１５時間とした以外は、参考例４と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００５２】
実施例５
オリゴマー抽出条件を２５時間とした以外は、参考例４と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００５３】
比較例１
オリゴマーの抽出条件をメタノール量とポリアミドエラストマーの重量比を１：１とし、室温で３時間とした以外は参考例１と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００５４】
比較例２
オリゴマーの抽出を行わない以外は参考例１と同様にして現像ブレードを作製し参考例１と同様に評価して結果を表１に示した。
【００５５】
【表１】
0004146953.tif 000002
【００５６】
参考例１〜４、および実施例１〜５のようにダイマー量が２５００ｐｐｍ未満のものは、常温常湿環境下の放置においてブレード表面にブルームはなく、画像かぶりも発生しなかった。さらに高温高湿環境下の放置において、実施例１〜５のようにダイマー量が１０００ｐｐｍ未満のものは、ブルームがなく、良好な画像が得られたのに対し、参考例１〜４のようにダイマー量が２５００未満１０００以上のものはわずかにブルームが生じているためわずかながら画像かぶりが発生した。比較例１のダイマー量が２５００ｐｐｍの場合、常温常湿環境下の放置でもブルームが発生し、わずかに画像かぶりが生じた。また、比較例２のようにダイマー量が３５００ｐｐｍでは常温常湿環境下の放置でさえ、ブルームが著しく画像かぶりが発生した。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によるポリアミドエラストマーからなる現像ブレードは、ポリアミドエラストマーが現像剤に対し適度な摩擦電荷を与える特性を有していることと、その弾性的な性質から、現像剤担持体と現像ブレードとの圧接力が場所的にバラつくことがなく、現像剤担持体上に、現像剤を均一の厚さで、且つ、均一の摩擦帯電量で保持させることができるため現像剤のチャージアップを防止して、高い画像濃度を実現することができる。さらに、オリゴマー成分を規制することで、特に高温高湿環境下におけるオリゴマー成分のブルームが抑制され、良好なブレード表面の鏡面性が維持されるため、ブルームが原因で発生するかぶりの問題を防き、高品質な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置の一例の説明図である。
【図２】本発明の現像剤量規制現像ブレードの使用形態の一例の説明図である。
【図３】本発明の現像装置を適用した電子写真装置の一例の構成の説明図である。
【図１】
0004146953.tif 000003
【図２】
0004146953.tif 000004
【図３】
0004146953.tif 000005