JP2000214659A

JP2000214659A - ブレ―ド

Info

Publication number: JP2000214659A
Application number: JP11013322A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Sasagawa; 剛紀笹川; Masato Ogasawara; 真人小笠原
Original assignee: Hokushin Industries Corp; Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Current assignee: Hokushin Industries Corp; Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-04
Anticipated expiration: 2019-01-21
Also published as: US6483034B1; JP3889891B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴムブレードとホルダとの接着が長期に亘っ
て保持され、ゴムブレードが導電性であれば電源との導
通を確実に取ることを可能とし、感光体などの被帯電体
の帯電及び除電を確実に行うことができるブレードを提
供する。【解決手段】幅方向一方側の一端部が被接触体に摺接
されるゴムブレード７３と、ゴムブレード７３の幅方向
他方側に長手方向に亘って接着されるホルダ７４とを有
するブレード７０において、前記ゴムブレード７３と前
記ホルダ７４との間の接着面の外部開放部の少なくとも
一部に導電ペースト７６を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレードに関し、
特に、電子写真感光体、転写プロセスに用いる転写ドラ
ム及び転写ベルト、又は中間搬送ベルトの帯電・除電・
クリーニングに用いられるブレード、並びに現像プロセ
スに用いられる現像ブレード等の電荷平坦化、除電及び
帯電をするために用いて好適なブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】帯電装置には、コロナ放電を利用したコ
ロナチャージャや接触帯電装置が知られている。コロナ
チャージャは４〜８kVの高電圧をワイヤに印加する必要
があり、ワイヤからワイヤを囲むケースに電流がリーク
するのを防ぐためにワイヤとケースとを離す必要があ
り、大型になってしまう。また、ワイヤの放電電流の大
半はケースに流れ込み、感光体側に必要な電流量を確保
するには大量の放電が必要である。よって、オゾンの発
生量が多く、装置構成部を酸化するとともに感光体表面
を劣化させ画像ぼけを生じやすく、また、人体に害をお
よぼす危険がある。

【０００３】そこで、近年はこれらのコロナチャージャ
の欠点を克服すべく、接触帯電装置が用いられることが
多くなった。

【０００４】接触帯電装置は、コロナチャージャと比較
して低電圧で感光体などの被帯電体を帯電することがで
き、コロナチャージャと比較して小型化が可能で、装置
のコンパクト化に貢献している。また、オゾンの発生量
がコロナチャージャの１／１０〜１／１００程度と少量
である。接触帯電装置には、導電性ブラシや単層構造の
ローラや、複層構造のローラやブレードが知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーヨ
ンなどの繊維にカーボンを含有させた導電性ブラシを用
いたブラシ帯電装置では、ブラシの毛抜けが避けられ
ず、他の帯電装置に電流がリークする原因を作ったり、
使用とともに毛が広がっていき近接部に電流がリークす
る可能性がある。また、帯電が不均一になりがちで、感
光体表面に電位の微小な凹凸が生じ、画像に白筋や黒筋
の欠陥を発生させる。

【０００６】一方、単層の導電部材は、感光体に傷など
の欠陥があるときに印加した電圧が感光体にリークする
問題がある。また、基材に添加した導電剤の量に敏感に
依存して抵抗のコントロールが困難である。

【０００７】また、チューブで皮膜したローラなどの複
層構造の導電部材は、構造が複雑で高価である。さら
に、導電性の基材に絶縁層を塗布したり、貼り付けを行
ったブレードなどの導電部材は、絶縁層が摩耗した時に
導電剤の剥き出しや剥がれが起きる虞がある。また、絶
縁性の基材に導電層を塗布したブレードも同様に導電層
の剥がれが起きる虞がある。また、単体構造よりも高価
である。

【０００８】また、親水性の接着剤でゴムブレードを金
属ホルダと接着した場合、湿度による水分で接着部に錆
が発生して接着強度が低下するという問題がある。

【０００９】特にイオン性導電剤を含むゴムブレード部
材を用いる場合、金属製のホルダとの接着部に錆等が容
易に発生して接着強度が低下するという問題がある。

【００１０】さらに、表面が絶縁性のブレードでは、電
源との導通が十分にとれずに、感光体の帯電及び除電を
十分に行うことができないという問題がある。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑み、ゴムブ
レードとホルダとの接着が長期に亘って保持され、ゴム
ブレードが導電性であれば電源との導通を確実に取るこ
とを可能とし、感光体などの被帯電体の帯電及び除電を
確実に行うことができるブレードを提供することを課題
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の第１の態様は、幅方向一方側の一端部が被接触体に
摺接されるブレード部材と、ブレード部材の幅方向他方
側に長手方向に亘って接着されるホルダとを有するブレ
ードにおいて、前記ブレード部材と前記ホルダとの間の
接着面の外部開放部の少なくとも一部に防水処理が施し
てあることを特徴とするブレードにある。

【００１３】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記ブレード部材の前記被接触体と接触する一端部
とは幅方向反対側の端部に前記防水処理が施してあるこ
とを特徴とするブレードにある。

【００１４】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記防水処理が、疎水性塗料の塗布であるこ
とを特徴とするブレードにある。

【００１５】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記ブレード部材と前記ホルダとを接
着する接着剤の少なくとも一部が親水性であることを特
徴とするブレードにある。

【００１６】本発明の第５の態様は、第1〜４の何れか
の態様において、前記ブレード部材が導電性を有し、前
記ブレード部材の基材に対して不溶性導電剤としてカー
ボンブラック及び金属粉から選択される少なくとも一種
が含まれていることを特徴とするブレードにある。

【００１７】本発明の第６の態様は、第５の態様におい
て、前記ブレード部材にはさらに、イオン性導電剤が含
まれていることを特徴とするブレードにある。

【００１８】本発明の第７の態様は、第５又は６の態様
において、前記ブレード部材が前記基材で一体構造に形
成され且つ前記被接触体と接触する一端部には前記不溶
性導電剤が実質的に含まれていないが厚さ方向他端部に
は前記不溶性導電剤が含まれていることを特徴とするブ
レードにある。

【００１９】本発明の第８の態様は、第５〜７の何れか
の態様において、疎水性バインダ及び当該バインダに不
溶性の不溶性導電剤を少なくとも含む導電性バインダ
を、前記ブレード部材の前記被接触体と接触する一端部
とは幅方向反対側の端部の少なくとも一部と前記ホルダ
との間を接続するように設けたことを特徴とするブレー
ドにある。

【００２０】本発明の第９の態様は、第８の態様におい
て、前記ブレード部材の前記被接触体と接触する一端部
の体積抵抗ρｖと、当該一端部とは厚さ方向反対側の他
端部の表面抵抗ρｓとが、前記導電性バインダの塗布端
と前記被接触体との接触部までの距離をＬとし、前記ブ
レード部材の厚さをｄとした場合に、ρｓ・Ｌ＜ρｖ・
ｄ／Ｌの関係を満たすことを特徴とするブレードにあ
る。

【００２１】本発明の第１０の態様は、第５〜９の何れ
かの態様において、前記ブレード部材に含有される前記
不溶性導電剤の粒度分布により、前記ブレード部材の前
記被接触体と接触する一端部とは厚さ方向反対側の他端
部の表面抵抗を調整したことを特徴とするブレードにあ
る。

【００２２】本発明の第１１の態様は、第５〜１０の何
れかの態様において、前記ブレード部材の前記被接触体
と接触する一端部とは厚さ方向反対側の他端部の表面抵
抗が、１０⁷Ω□以下であることを特徴とするブレード
にある。

【００２３】本発明の第１２の態様は、第１〜１１の何
れかの態様において、前記ブレード部材は、絶縁性又は
半導電性の高分子基材からなることを特徴とするブレー
ドにある。

【００２４】本発明の第１３の態様は、第１〜１２の何
れかの態様において、ブレードにイオン導電性の導電剤
を含み、ブレード部材とホルダの間にイオンを遮断する
層を有することを特徴とするブレードにある。

【００２５】本発明の第１４の態様は、幅方向一方側の
一端部が被接触体に摺接されるブレード部材と、ブレー
ド部材の幅方向他方側に亘って接着されるホルダを有
し、ブレードにイオン導電性の導電剤を含むブレードに
おいて、ブレード部材とホルダの間にイオンを遮断する
層を有することを特徴とするブレードにある。

【００２６】本発明のブレードは、ブレード部材とホル
ダとの接着部を防水処理を施すことにより、ブレード部
材とホルダとの接着強度が長期に亘って確実に保持され
る。

【００２７】また、感光体などの被帯電体と接触させて
用いるブレードでは、被帯電体との接触部に絶縁層を持
つことで電圧を印加したときに感光体などの被帯電体の
傷への電圧のリークを防止することができることは知ら
れているが、特に、高分子基材の単体構造で被接触体
（＝感光体などの被帯電体）との接触部が他部よりも導
電剤の分布密度が低いかもしくは導電剤が実質的に存在
しないようにしたものを用いることにより、電圧のリー
クを有効に防止する。

【００２８】これは、導電剤の分布密度が大きい部分の
電気抵抗に依らず、導電剤の分布密度が小さい部分の厚
さでブレード部材の電気抵抗をコントロールすることが
できるという知見に基づいたものであり、これにより、
容易に所望の電気抵抗のブレード部材が作成できるよう
になった。導電剤の分布密度が小さいか存在しない部分
は、導電剤の分布密度が大きい部分に対して電気抵抗が
十分に高ければ（例えば体積抵抗で２桁以上）、ブレー
ド部材の抵抗は導電剤の分布密度が小さい部分の電気抵
抗に支配されるようになる。したがって、本発明のブレ
ード部材の電気抵抗は、導電剤の分布密度が大きい部分
の電気抵抗に影響を受け難いので、含有させる導電剤の
量を厳密にする必要がなく、コントロールするのが容易
である。

【００２９】また、上述した構造では、導電剤の分布密
度が小さいか存在しない部分が感光体などの被帯電体と
接触するために、絶縁性基材の本来の摩擦に対する耐久
性を引き出すことができる。さらに、被帯電体との接触
による導電部材の摩耗に対して、導電剤が欠落して被帯
電体を傷つけることを防止することが可能である。単体
構造であるために構造が簡単で安価であり、剥がれなど
の問題を防止できる。

【００３０】本発明のブレードは、ブレード部材がトレ
ール当接又はアゲンスト当接の何れも用いることができ
る。また、図１には、本発明のブレード部材の構成例を
示す。図１（Ａ）には、ブレード部材１０Ａは、導電部
１１Ａの厚さ方向の一端面に非導電部１２Ａを有するも
のである。なお、このブレード部材１０Ａは、非導電部
１２Ａを感光体１に接触させるようにすればその接触の
状態は特に限定されず、図中、感光体１が時計回り方向
に回転するトレール当接でも、感光体１が半時計回り方
向に回転するアゲインスト当接でもよい。

【００３１】（Ｂ）のブレード部材１０Ｂは、ブレード
状のものであるが、導電部１１Ｂの長手方向の一端部に
非導電部１２Ｂを有するものである。なお、使用態様は
導電部材１０Ａと同様である。

【００３２】本発明のブレード部材に用いられる導電剤
は、カーボンブラック、金属粉など電気伝導性を有し且
つゴム部材などの高分子基材に不溶なものなら何れでも
よい。特に、カーボンブラックは比較的に安価で立体構
造が取り易く、金属粉よりも比較的に少量で導電性を発
現できる。カーボンブラックは、導電性が温度湿度に影
響を受け難いというメリットがある。また、カーボンブ
ラックの種類は特に限定されず、例えば、ケッチンブラ
ック（ライオン社製）、トーカブラック＃５５００（東
海カーボン社製）などが挙げられる。

【００３３】一方、カーボンブラックや金属粉はフィラ
ー同士の直接触で導電性が発現するために比較的に多量
含有させる必要があり、ゴム部材の物性を低下させる虞
がある。これに対して、イオン導電剤は少量の添加で導
電性を発現することができて、導電剤を含有する基材の
物性を低下させないメリットがある。このため、カーボ
ンブラックや金属粉単独では導電性が不十分である場合
には、イオン導電剤を補助的に用いることが出来る。イ
オン導電剤は特に限定されず、たとえば過塩素酸リチウ
ムなどが挙げられる。また、イオン導電剤の他にカーボ
ンブラック分散剤を用いても良い。カーボン分散剤とし
ては、ディスパロンＤＡ−７０３−５０（商品名：楠本
化成社製）などを挙げることができる。イオン導電剤及
びカーボンブラック分散剤はそれぞれ単独で用いても良
いし、複数併用しても良い。

【００３４】カーボンブラックとイオン導電剤若しくは
カーボンブラック導電剤の両者を併せて用いる場合に
は、カーボンブラックを単独使用するよりも少量の添加
で導電性を発現することができ、基材の物性を低下させ
ず、且つ、カーボンブラックのメリットである温度湿度
に導電性が影響を受け難い特性を併せ持つことができ
る。つまり、カーボンブラック単独で導電性を発現させ
るか、両者を併せて用いるのがそれぞれ好ましい。

【００３５】ブレード部材の高分子基材は、絶縁性又は
半導電性であれば、剛体でも構わないが、感光体などの
被帯電体と接触を確実にするために弾性体か可撓性の材
料が好ましい。弾性体としては、各種エラストマー、ポ
リウレタンやシリコーンゴム、その他のゴム材を挙げる
ことができる。可撓性の材料としては、ポリアミド（Ｐ
Ａ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイ
ミド（ＰＩ）、ポリエステル、その他の有機材料が挙げ
られる。

【００３６】また、高分子基材は、導電材料を良好に分
散させることができるものであり、この点からは、液状
の熱硬化性エラストマー、液状ポリウレタン、液状シリ
コーンゴムが好ましい。

【００３７】また、ゴム材料は可塑剤を含有するものが
多く、被帯電体と接触放置させると可塑剤汚染を発生さ
せる危険性があるので、被帯電体が感光体であるとき
は、ポリウレタンやシリコーンゴムが好ましい。ただ
し、シリコーンゴムも低分子体のオリゴマーが徐々に染
み出す危険性があるので、この点ではポリウレタンがも
っとも好ましい。

【００３８】ここで、ポリウレタンとしては、特に、注
型タイプの液状ポリウレタンが好ましい。かかるポリウ
レタンは、高分子量ポリオール、イソシアネート化合
物、鎖延長剤及び架橋剤などを熱硬化することにより得
ることができる。ポリオールとしては、例えば、ポリエ
ステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリ
エーテルポリオール、ポリカーボネートエーテルポリオ
ールなどを挙げることができる。また、イソシアネート
化合物としては、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）、１，５−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−ジイソ
シアネート（ＴＯＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネ
ート（ＰＰＤＩ）などが挙げられる。さらに鎖延長剤と
しては、例えば、ブタンジオール、エチレングリコー
ル、トリメチロールプロパン、グリセリンなどの多価ア
ルコールを挙げることができる。また、架橋剤として
は、例えば、芳香族ジアミン系架橋剤を挙げることがで
きる。

【００３９】感光体などの被帯電体との接触部分に導電
剤の分布密度が他部よりも小さいか実質的に零の導電部
材を製造する方法は特に限定されないが、遠心成形法を
用いるのが好ましい。導電剤の真密度を基材の比重より
も大きくすると静的な成形でも導電剤は沈降する。しか
しながら、基材の粘度が大きい場合や、導電剤の比表面
積が大きい場合や、基材の硬化速度が導電剤の沈降速度
よりも速い場合には導電剤の沈降が進まないで、導電剤
の分布密度が十分低い部分を得ることができないので、
このような場合には遠心成形が好ましい。なお、ここで
いう真密度とは，カーボンブラックなど凹凸の大きい粒
子の見かけ上の体積における嵩密度ではなく、隙間を全
てなくした場合の体積における密度である。

【００４０】遠心成形法では、導電剤の沈降を促進する
ために、遠心成形機の回転ドラムに成形材料を投入し
て、ドラムを所定の回転数で回転しながら成形する。す
なわち、回転ドラムに材料を投入して、ドラムを所定の
回転数で回転しながら成形すればよい。なお、ドラム内
に型面を形成するための下地層を形成したのち、成形材
料を投入してもよい。

【００４１】ここで、遠心成形装置の一例を図２に示
す。図２に示すように、この遠心成形装置は、モータ２
１により回転駆動される回転軸２２の一端に底部の中央
部が固定された円筒型２３を有する。円筒型２３は、箱
形の加熱ジャケット２４内に保持され、加熱ジャケット
２４の開口は蓋２５で塞がれるようになっている。ま
た、加熱ジャケット２４の外周には、加熱用流体を流す
ための加熱用通路２６が設けられ、その外側は保温層２
７で覆われている。

【００４２】このような装置を用い、円筒型２３内に、
高分子基材にカーボンブラック導電剤を混合した材料を
投入して、この円筒型２３を回転させると、この回転に
よる遠心力で真密度の大きい導電剤の円筒型２３の内面
側への速やかな移動が促進される。すなわち、導電剤の
真密度を基材の密度よりも大きくすると、ブレード部材
のドラム金型面側にいくほど導電剤の分布密度が大きく
なり、エアー面側で分布密度が十分に小さいか又は導電
剤が実質的に存在しなくなる。従って、ブレード部材を
遠心成形した場合には、導電部材のエアー面側を感光体
などの被帯電体に接触させるようにする。

【００４３】また、ドラム金型面側の導電部材表面はド
ラム金型面の凹凸を拾うのに対し、ドラムエアー面は凹
凸がないので、被帯電体との接触が確実になって好まし
い。

【００４４】なお、ドラムの回転を停止したのち、一端
を切断してシート状にし、必要に応じて熟成させた後、
特に、導電部材の長手方向が円周方向に沿うように切断
すれば厚さが均一なブレード部材を得ることができる。
また，ブレード部材の肉厚はドラムに投入する材料の量
でコントロールすることができる。

【００４５】また、遠心成形法では、導電剤が相対的に
多量に入った材料を第一層として投入し、半硬化状態で
導電剤が相対的に少ない又は入っていない材料を投入す
ることによっても、単一構造で一表面側で分布密度が十
分に小さいか存在しなくなるブレード部材を得ることが
できる。さらには、同様に、二種類の材料を型に積層状
態で投入してプレス成形することによっても、単一構造
で一表面側で分布密度が十分に小さいか存在しなくなる
ブレード部材を得ることができる。

【００４６】本発明のブレード部材で導電剤の分布密度
が小さいか導電剤が実質的に存在しない部分の範囲は、
高分子基材の粘度及び硬化速度、高分子基材と導電剤と
の比重差及び親和性、導電剤の粒径及び形状、導電剤の
種類及び配合量等、さらに、遠心成形の場合には、ドラ
ムの回転により生じる遠心力の大きさにより制御するこ
とができる。

【００４７】このような構造のブレード部材では、耐摩
耗性の向上や電圧リークを防止するために、感光体に接
触する面に、カーボンなどの不溶性の導電剤が実質的に
存在しない領域が１０〜４０μｍの厚さで存在するのが
好ましい。これは、接触部の厚さ方向の電気抵抗は、不
溶性の導電剤が実質的に存在しない領域の厚さで決定さ
れるからである。また、接触部の厚さ方向反対側（すな
わち、裏面側）の電気抵抗は、裏面側の表面部分のカー
ボン等の不溶性の導電剤の量で決定される。なお、この
ような表面側及び裏面側の不溶性の導電剤の量は、分散
させる導電剤の量及び粒度分布並びに製造条件を変更す
ることにより調整することができる。

【００４８】導電剤の添加量を同一とした場合でも、粒
度分布を広いものを用いると導電剤が実質的に存在しな
い部分の厚さが大きくなり、その表面の電気抵抗が高く
なり、一方、粒度分布が狭いものを用いると、導電剤が
存在しない表層の厚さが小さくなり、電気抵抗が小さく
なる。従って、粒度分布の異なる二種を混合してその混
合比を調整することにより、導電剤が存在しない表層の
厚さ及び電気抵抗を容易に調整することができる。

【００４９】なお、従来のブレード部材は、基材に含有
させる導電剤の量に電気抵抗が敏感に影響を受けて、電
気抵抗をコントロールするのが困難であった。また、従
来の導電部材には、導電性の基材に絶縁層を付着したも
のがある。例えば、絶縁層を塗布したり貼り付けたブレ
ードが挙げられる。しかしながら、絶縁層を塗布や貼り
付けすることで、導電部材の構造が複雑で高価になり、
摩耗時に絶縁層の剥がれが発生する虞がある。また絶縁
体の基材に導電層を皮膜したり塗布や貼り付けすること
も同様な虞がある。

【００５０】本発明のブレードは、かかるブレード部材
を金属、或いは樹脂等のホルダに接着してブレードとす
る。この場合、ブレードの幅方向一端部を自由長として
幅方向他端部をホルダと接着するようにする。

【００５１】かかるホルダとしては、導電性のホルダ、
好ましくは金属製のホルダを用い、ホルダを介して導電
性ブレード部材と電源との電気的導通を図るのが好まし
い。また、一般的にはブレード部材をホルダへ接着する
接着剤は絶縁性であるため、ブレード部材とホルダとを
電気的に接続するための導電性ペーストの塗布層を設け
るか、導電性の板状部材又は線状部材などの導電性部材
を設けるようにするのが好ましい。

【００５２】かかる導電性ブレードの一例の断面図を図
３に示す。かかる導電性ブレード７０は、導電部７１及
び非導電部７２が一体的に形成されたゴムブレード７３
と、ホルダ７４とを有し、両者は、接着層７５で接着さ
れている。また、接着層７５の被接触体である感光体１
との接触端とは反対側の端部を覆うように長手方向に亘
って導電ペースト７６が設けられている。このように導
電ペースト７６を設けると、ホルダ７４と導電部７１と
は、導電ペースト７６を介して導通される。

【００５３】また、このようにブレード部材とホルダと
の電気的導通を図る場合、導電性ペーストの塗布層又は
導電性部材の配置は、ブレード部材のホルダとは接触し
ていない自由長の部分に跨るように設けるのは好ましく
ない。すなわち、図４に示すように、導電性ペースト又
は導電性部材７７をゴムブレード７３の自由長部分７３
ａに跨るように設けるのは好ましくない。これは導電性
ペースト又は導電性部材７７の自由長部分７３ａに跨る
部分７７ａがゴムブレード７３の先端にうねりを生じさ
せたり、感光体との当接圧力を変化させたりするので、
好ましくない。

【００５４】従って、図３に示すように、ブレード部材
の自由長部分を除いた部分で電気的導通を図るのが好ま
しく、ブレード部材の自由長とは幅方向反対側の端部と
ホルダとの間に導電性ペーストの塗布層を設けるのが好
ましい。

【００５５】本発明のブレードは、このように導電性ペ
ースト又は導電性部材を設けることにより、被接触体と
の接触部と電源との導通を良好にし、感光体を帯電及び
除電する機能を十分に発揮するようにすることができ
る。

【００５６】例えば、プロセススピードが２４ｍｍ／ｓ
のプリンタでの抵抗と帯電・除電能力との関係を調べた
ところ、厚さ２ｍｍのブレードが帯電手段として機能す
るためには厚さ方向の電気抵抗が１×１０⁸Ωｃｍ以下
が好ましく、除電手段として機能するためには５×１０
⁸Ωｃｍ以下が好ましいことがわかった。このような導
通を図るためには、例えば、導電剤を含まない部分のウ
レタンの電気抵抗値が１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍであること
を考えると、非導電部の表面から直接導通を取ることは
困難である。しかしながら、導電部とホルダとの導通を
図り、接触部の厚さ方向の電的抵抗を一定の範囲にし
て、ゴムブレードの裏面表面層の不溶性導電剤が多く、
電気抵抗が低い部分を電流が通るようにすれば、良好な
導通を確保することができる。このような電流の流れＩ
を図５に示す。

【００５７】このような点から、導電部、特に裏面側表
面の表面抵抗を１０⁷Ω□以下とするのが好ましい。ま
た、ブレード部材の前記被接触体と接触する一端部の体
積抵抗ρｖと、当該一端部とは厚さ方向反対側の他端部
の表面抵抗ρｓとが、前記導電性バインダの塗布端と前
記被接触体との接触部までの距離をＬとし（図５）参
照、前記ブレード部材の厚さをｄとした場合に、ρｓ・
Ｌ＜ρｖ・ｄ／Ｌの関係を満たすことが重要となる。

【００５８】例えば、ブレード部材の厚さｄが０．２ｃ
ｍ、Ｌ＝１．６ｃｍのときに、帯電機能を満足する厚さ
方向の抵抗上限を上述した１．３×１０⁸Ωｃｍとする
と、裏面の表面抵抗は１．１×１０⁷Ω□以下でなくて
はならない。また、除電機能を満足するための厚さ方向
の抵抗上限を５×１０⁸Ωｍとすると、裏面の表面抵抗
は６．３×１０⁷Ω□でなければならない。

【００５９】一方、ブレード部材と導電性、特に金属製
ホルダとを接着して用いる場合、錆の発生により接着強
度が低下するという問題があることを知見した。本発明
はかかる問題を解消するために、両者の接着部に防水処
理を施す。かかる防水処理は接着部に水分が侵入するの
を防止するものであればよいが、好適には、疎水性の塗
料を塗布することにより行うことができる。

【００６０】このような錆の問題は、特に親水性の接着
剤を用いた場合、例えば、シランカップリング剤からな
るプライマをホルダに塗布した後にブレード部材をホッ
トメルト接着する場合に、親水性の接着剤を介して水分
が侵入し易いので生じやすいが、この場合には、親水性
の接着剤層の端部が外気に開放される部分を疎水性の塗
料層で覆うようにすればよい。また、ブレード部材の被
接触体との接触部とは幅方向反対側の端部に力が最も大
きく加わるため、その部分を覆うように疎水性の塗料を
設けるのが好ましい。このようなブレードの一例を図６
に示す。この場合、ブレード部材７３に最も力が加わる
部分は図中上端部７３ａであり、その上端部７３ａを覆
うように疎水性塗料７８が設けられている。

【００６１】また、錆の発生は、導電剤としてブレード
部材のベース部材にカーボンなどの不溶性の導電剤の他
に、例えば、過塩素酸リチウムなどのイオン性導電剤を
用いた場合に促進される。それは、ブレード部材からイ
オン性導電剤の一部が漏れ出し、接着剤を通過してホル
ダに達するからである。この場合には、ブレード部材と
ホルダの間にイオンを遮断する層を設けるのが好まし
い。例えば、ホルダと接着剤の両者に親和性の良い材料
をイオン遮断層として選択し、ホルダにコーティングす
る。イオン遮断層の材料にはエポキシ系樹脂又はアクリ
ル系樹脂が挙げられる。

【００６２】イオン性導電剤を含むブレード部材をイオ
ン遮断層を介してホルダに接着し、かつ、前述のように
疎水性塗料を接着部に塗布すると更に接着強度の維持に
効果が見られる。

【００６３】なお、疎水性の塗料の代わりに、疎水性レ
ジンにカーボン等の導電剤を分散させた導電性ペースト
を用いることにより、上述した導電性ペーストと防水処
理を兼ねることができる。

【００６４】本発明のブレードの機能としては、感光体
などの被帯電体に接触して被帯電体上の電荷をならして
平滑化する、除電・帯電することが挙げられる。

【００６５】このような機能を被帯電体を感光体とし、
図７に基づいて説明する。本発明のブレードを電気的に
フロートにして感光体に接触させると、感光体の表面に
局部的に電荷の載る状態が周囲と極端に異なる部分があ
った場合に、ブレードは電荷の載る状態が周囲となじむ
ように働きかけて、電荷が平滑化される。例えば、マイ
ナス極性の一次帯電を行う反転現像でプラス極性の転写
が過剰の場合に、図(a-1)に示すように、転写材の外側
に相当する感光体表面にプラス極性の電荷が載り、転写
材の内側に相当する感光体表面にマイナス極性の電荷が
載り、転写材の端部に相当する感光体表面の電位Ｖに段
差Ｖaができる。プラス極性の電荷が載った部分は次の
一次帯電のときに所望の電位まで立ち上がることができ
ず、感光体上に不必要なトナーが付着したり、画像上に
かぶりや中間調の濃度ムラが生じる。しかしながら、電
気的にフロートな導電部材を感光体に接触させること
で、図(a-2)に示すように、プラス極性の電荷が載った
部分とマイナス極性の電荷が載った部分で、電荷が平滑
化されて感光体上に不必要なトナーが付着したり、画像
上のかぶりや中間調に濃度ムラが生じるのを緩和するこ
とができる。

【００６６】また、ブレードを電気的にＧＮＤに導通さ
せて感光体に接触させると、感光体上の電荷をＧＮＤ方
向に移動する方向に働き（＝除去）、電荷を平滑化する
とともに感光体表面電位を０Ｖに近づける。前述のよう
にマイナス極性の一次帯電を行う反転現像での転写で感
光体にプラス極性の電荷が載った場合に（図(b-1)）、
電荷を平坦化することができ（図(b-1)）、感光体上に
不必要なトナーが付着したり、画像上にかぶりや中間調
に濃度ムラが生じるのを緩和することができる。

【００６７】さらに、本発明のブレードに電圧印加手段
（＝高電圧トランス）を接続して感光体に接触させると
（図(c-1)）、図(c-2)に示すように、前述した方法より
も確実に感光体上の電荷の除去が可能で、感光体上に不
必要なトナーが付着したり、画像上にかぶりや中間調に
濃度ムラが生じるのを防止することができる。

【００６８】つまり、導電部材で感光体上の電荷を平滑
化したり除去する能力は、電圧を印加する、ＧＮＤに接
続する、フロートにするの順で有効で、目的によって使
い分ければよい。

【００６９】なお、ブレードに電圧を印加する場合は、
一次帯電手段として使用することができる。感光体など
の被帯電体を表面電位Ｖ₀にするために直流電圧を印加
する場合は、Ｖ₀に帯電開始電圧を加えた電圧を印加す
ればよい。また、交流電圧を重畳する場合は、直流電圧
をＶ₀で交流電圧を帯電開始電圧の２倍以上のピーク間
電圧にすればよい。

【００７０】被帯電体は、感光体に限らず電荷を平滑化
するか帯電したい部材のどれでも構わない。

【００７１】例えば、紙などの転写材を介して感光体に
接触する転写ベルトや中間転写体の電荷の平滑化や除電
・帯電、転写材の背面から感光体に接触して感光体上の
トナーを転写材に転写しても構わない。

【００７２】このような使用態様の例を図８に示す。
（Ａ）は、複数の感光体３１を回転駆動される転写ベル
ト３２に接触させて設け、感光体３１の転写ベルト３２
を挟んだ反対側に転写ローラ３３を設けたものであり、
本発明の導電部材３０は、例えば、転写ベルト３２に接
触するように配置される。

【００７３】また、（Ｂ）は、感光体３１に転写ローラ
３３Ａを挟んで中間転写体３４を接触するように設けた
ものであり、転写材３５は転写ローラ３３Ｂにより中間
転写体３４に接触される。かかる構成では、現像器３６
により形成された画像は中間転写体３４を介して転写材
３５に転写されるが、本発明の導電部材３０は、例え
ば、中間転写体３４の内側に接触するように配置され
る。

【００７４】さらに、（Ｃ）は、感光体３１に直接、転
写材３５を接触させ、現像器３６により形成された画像
を転写材３５に転写するものであり、本発明の導電部材
３０は、例えば、転写材３５の感光体３１とは反対側に
接触するように設けられる。

【００７５】また、図９にはさらに他の使用態様を示
す。かかる態様では、転写材搬送手段３７を介して供給
される転写材３５は、感光体３１と転写材ローラ３８と
の間を搬送された後、定着手段３９の一対の定着ローラ
３９ａの間を搬送される。このような場合において、本
発明の導電部材は、例えば、転写材３５に直接接触させ
てもよいし（導電部材３０Ａ）、転写材搬送手段３７に
接触させて設けてもよいし（導電部材３０Ｂ）、定着ロ
ーラ３９ａと接触させて設けてもよく（導電部材３０
Ｃ）、何れの場合も、電荷の平滑化や除電・帯電を行う
ことができる。

【００７６】さらに、図１０には、他の使用態様を示
す。かかる態様は、一成分現像装置における現像ブレー
ドとしての使用を示す。ここで、現像器３６は、トナー
が保持されるトナー容器４１内に設けられたトナー供給
ロール４２と接触して設けられ、且つ当該現像器３６に
接触するように感光体３１が設けられる。導電部材３０
は、現像器３６のトナー容器４１出口側に接触するよう
に配置されて現像器３６に形成されるトナー層の厚さを
規制するための現像ブレードとして用いられる。また、
この場合、現像バイアス（例えば、負極性）と同一バイ
アスを導電部材３０に印加することで、逆極性のトナー
が現像器３６に付着するのが防止される。さらに、導電
部材３０の現像器３６との摺接部分に導電剤の分布密度
が低いかもしくは導電剤が存在しないので、現像器３６
の傷への電圧のリークが防止され且つ耐久性に優れると
いう利点がある。

【００７７】なお、本発明の導電部材を清掃装置として
用いる場合には、感光体上の残留トナーを清掃するため
に当接圧力を強める必要があり、摩耗に対して耐久性が
必要である。本発明のように、導電剤の分布密度が小さ
いか存在しない部分が感光体に接触することで、基材に
使用したポリウレタン等の高分子基材の摩耗に対する耐
久性能を引き出すことができる。また、従来のようにブ
レード状の基材に絶縁層を貼り合わせたものは、感光体
とブレードの摩擦で貼り合わせの剥がれが生じ易い、製
造工程が複雑である等の問題があり、この点で本発明の
ように単体構造であるのが有利である。

【００７８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００７９】（実施例１）ポリエステルポリオール（Ｐ
ＣＬ２２０Ｎ：Ｐ−２０１０＝６７：２６．６）１０
３．６重量部を加熱溶解し、これにカーボンブラック
（トーカブラック＃５５００：東海カーボン社製）１．
４重量部と、イオン性導電剤としての過塩素酸リチウム
０．５重量部とを分散させ、これに、１，４−ジフェニ
ルメタンジオール（ＭＤＩ）を反応させてプレポリマー
を調製した。これに、１，４−ブタンジオール及びトリ
メチロールプロパンを下記配合比で混合した後、これを
予め加熱しておいた遠心成形ドラムに注型し、高速（遠
心力３６０Ｇ）で回転させながら加熱硬化させた。

【００８０】成形後、所定寸法に切断してゴムブレード
とし、これを金属製ホルダに接着した。接着剤硬化後、
ゴムブレードとホルダとを、導電性カーボンペーストで
導通をとり、導電性ブレードとした。

【００８１】なお、ポリオールＰＣＬ２２０Ｎは、ダ
イセル化学社製のエステル系ポリオール（Ｍｎ＝２００
０）、Ｐ−２０１０は、クラレ社製のエステル系ポリオ
ール（Ｍｎ＝２０００）である。

【００８２】かかる導電性ブレードは図３に示す構造の
ものである。かかる導電性ブレード７０は、導電部７１
及び非導電部７２が一体的に形成されたゴムブレード７
３と、ホルダ７４とを有し、両者は、接着層７５で接着
されている。また、接着層７５の被接触体である感光体
１との接触端とは反対側の端部を覆うように長手方向に
亘って導電性ペースト７６が設けられている。導電性ペ
ースト７６は、疎水性レジンにカーボンを添加したもの
であり、防水処理を兼ねるものである。

【００８３】なお、防水処理の観点からは、導電ペース
ト７６は、ゴムブレード７３の長手方向両側の端部も覆
うように設けるのが好ましい。また、非導電部７２の端
部表面を覆うように設けてもよいが、ホルダ７４との接
着部を越えて自由長にかかるまで設けるのは好ましくな
い。また、例えば、導通を図る導電性ペーストと防水処
理のための膜とは別途設けてもよく、例えば、導電性ペ
ーストを長手方向全体、または長手方向の一部のみに設
け、その上に防水処理を施してもよい。

【００８４】このように導電ペースト７６を設けると、
ホルダ７４と導電部７１とは、導電性ペースト７５を介
して導通される。従って、ホルダ７４から流した電流
は、感光体１との接触部近傍まで流れ、そこからブレー
ドの厚さ方向に流れて感光体１に達する。

【００８５】（実施例２）粒度分布の異なるカーボンブ
ラックを用いた以外は実施例１と同様にしてブレードを
製造した。

【００８６】（試験例）実施例１及び２のブレードにつ
いて、ブラックカーボンが実質的に存在しない非導電層
の厚さ、及び表面の電気抵抗を測定したところ、下記の
結果が得られた。なお、実施例１及び２に用いたカーボ
ンブラックの粒度に関するデータを併せて示す。

【００８７】

【表１】

【００８８】この結果、粒度分布が広いカーボンブラッ
クを用いると、表層の厚さが厚くなり、ブレードの表面
抵抗が高くなることが確認された。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のブレード
は、防水処理により錆による接着強度の低下がなく、導
電性ペースト等によりホルダを介して電気的導通をはか
ることができるという効果を奏する。特に、単体構造で
被接触体（＝感光体などの被帯電体）との接触部で他部
よりも導電剤の分布密度が低い若しくは導電剤が存在し
ないようにすることにより、感光体などの被帯電体の傷
にリークせず、接触部分での導電剤の欠落が無く、ま
た、その部分の厚さで導電部材の電気抵抗をコントロー
ルすることが容易であるという効果を奏する。また、単
体構造で構造が簡単で安価であり、剥がれなどの問題が
防止できる。さらに、高分子基材に、特に、液状ポリウ
レタンを用いることで遠心成形が可能で可塑剤の染み出
しを生じることがないという効果を奏する。

【００９０】本発明のブレードは、感光体などの被帯電
体に接触して被帯電体上の電荷をならして平滑化した
り、除電・帯電することができる。また、電気的な機能
にクリーニングなどの他の機能を付加することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブレード部材の形状の例を示す図であ
る。

【図２】本発明のブレード部材の製造装置の一例を示す
図である。

【図３】本発明のブレードの一例を示す断面図である。

【図４】本発明のブレードの好ましくない一例を示す断
面図である。

【図５】本発明のブレードの一例における電流の流れを
示す断面図である。

【図６】本発明のブレードの一例を示す斜視図である。

【図７】本発明のブレードの機能を説明するための図で
ある。

【図８】本発明のブレードの使用態様の例を示す図であ
る。

【図９】本発明のブレードの使用態様の例を示す図であ
る。

【図１０】本発明のブレードの使用態様の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１，３１感光体１０Ａ〜１０Ｄ，３０，３０Ａ〜３０Ｃブレード部材１１Ａ〜１１Ｄ導電部１２Ａ〜１２Ｄ非導電部３２転写ベルト３３，３３Ａ，３３Ｂ転写ローラ３４中間転写体３５転写材３６現像器３７転写材搬送手段３８転写材ローラ３９定着手段７０ブレード７１導電部７２非導電部７３ゴムブレード７４ホルダ７５接着層７６導電ペースト７８疎水性塗料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｆ 3/02 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３４０５Ｇ０６７ (72)発明者笹川剛紀神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目３番６号北辰工業株式会社内 (72)発明者小笠原真人神奈川県川崎市幸区柳町70番地東芝テック株式会社内Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC04 2H032 AA05 BA23 2H034 BF01 BF03 BF04 BF06 BF11 2H035 AA14 2H077 AD13 AE03 CA04 FA25 GA03 5G067 AA23 AA25 DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】幅方向一方側の一端部が被接触体に摺接
されるブレード部材と、ブレード部材の幅方向他方側に
長手方向に亘って接着されるホルダとを有するブレード
において、前記ブレード部材と前記ホルダとの間の接着
面の外部開放部の少なくとも一部に防水処理が施してあ
ることを特徴とするブレード。
【請求項２】請求項１において、前記ブレード部材の
前記被接触体と接触する一端部とは幅方向反対側の端部
に前記防水処理が施してあることを特徴とするブレー
ド。
【請求項３】請求項１又は２において、前記防水処理
が、疎水性塗料の塗布であることを特徴とするブレー
ド。
【請求項４】請求項１〜３の何れかにおいて、前記ブ
レード部材と前記ホルダとを接着する接着剤の少なくと
も一部が親水性であることを特徴とするブレード。
【請求項５】請求項1〜４の何れかにおいて、前記ブ
レード部材が導電性を有し、前記ブレード部材の基材に
対して不溶性導電剤としてカーボンブラック及び金属粉
から選択される少なくとも一種が含まれていることを特
徴とするブレード。
【請求項６】請求項５において、前記ブレード部材に
はさらに、イオン性導電剤が含まれていることを特徴と
するブレード。
【請求項７】請求項５又は６において、前記ブレード
部材が前記基材で一体構造に形成され且つ前記被接触体
と接触する一端部には前記不溶性導電剤が実質的に含ま
れていないが厚さ方向他端部には前記不溶性導電剤が含
まれていることを特徴とするブレード。
【請求項８】請求項５〜７の何れかにおいて、疎水性
バインダ及び当該バインダに不溶性の不溶性導電剤を少
なくとも含む導電性バインダを、前記ブレード部材の前
記被接触体と接触する一端部とは幅方向反対側の端部の
少なくとも一部と前記ホルダとの間を接続するように設
けたことを特徴とするブレード。
【請求項９】請求項８において、前記ブレード部材の
前記被接触体と接触する一端部の体積抵抗ρｖと、当該
一端部とは厚さ方向反対側の他端部の表面抵抗ρｓと
が、前記導電性バインダの塗布端と前記被接触体との接
触部までの距離をＬとし、前記ブレード部材の厚さをｄ
とした場合に、ρｓ・Ｌ＜ρｖ・ｄ／Ｌの関係を満たす
ことを特徴とするブレード。
【請求項１０】請求項５〜９の何れかにおいて、前記
ブレード部材に含有される前記不溶性導電剤の粒度分布
により、前記ブレード部材の前記被接触体と接触する一
端部とは厚さ方向反対側の他端部の表面抵抗を調整した
ことを特徴とするブレード。
【請求項１１】請求項５〜１０の何れかにおいて、前
記ブレード部材の前記被接触体と接触する一端部とは厚
さ方向反対側の他端部の表面抵抗が、１０⁷Ω□以下で
あることを特徴とするブレード。
【請求項１２】請求項１〜１１の何れかにおいて、前
記ブレード部材は、絶縁性又は半導電性の高分子基材か
らなることを特徴とするブレード。
【請求項１３】請求項１〜１２の何れかにおいて、ブ
レードにイオン導電性の導電剤を含み、ブレード部材と
ホルダの間にイオンを遮断する層を有することを特徴と
するブレード。
【請求項１４】幅方向一方側の一端部が被接触体に摺
接されるブレード部材と、ブレード部材の幅方向他方側
に亘って接着されるホルダを有し、ブレードにイオン導
電性の導電剤を含むブレードにおいて、ブレード部材と
ホルダの間にイオンを遮断する層を有することを特徴と
するブレード。