JP2001356566A

JP2001356566A - ブレード用ゴム部材及びブレード

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Publication number: JP2001356566A
Application number: JP2000177529A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Sasagawa; 剛紀笹川
Original assignee: Hokushin Industries Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Current assignee: Hokushin Industries Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-26
Anticipated expiration: 2020-06-13
Also published as: JP4632274B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表層に比較的厚さの薄い薄肉層を形成できる
と共に、生産性を向上して製造コストを低減したブレー
ド用ゴム部材及びブレードを提供する。【解決手段】所定配合のポリウレタンからなる第１の
ゴム層１１と、この第１のゴム層とは異なる配合のゴム
部材からなると共に前記第１のゴム層１１上に塗布され
た液状の原料を加熱硬化することにより積層される第２
のゴム層１２とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
るブレード用ゴム部材及びブレード、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用ゴム部材及び
ブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機、プリンタ、ファ
クシミリ等においては、感光体表面に残存するトナーを
除去清掃する手段として、ウレタンゴム等の弾性ゴム素
材を金属ホルダー等に固着した、いわゆるクリーニング
ブレードを回転する感光体に物理的に接触させ、感光体
とクリーニングブレードとの間の隙間をなくしてトナー
擦り抜け防止を図り、残存しているトナーを掻き取る方
式が一般的に採用されている。

【０００３】一方、帯電装置としては、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。

【０００４】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。

【０００５】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
ロールや、複層構造のロールやブレードが知られてい
る。

【０００６】このようなクリーニング又は帯電等に用い
られるブレード用ゴム部材は、一般的に複層構造、例え
ば、二層構造を有し、下層を遠心成型法によって形成
し、この下層が完全に硬化しないうちに上層を注型して
積層することにより形成されている。また、ゴム部材に
導電性を付与する場合には、遠心成型法により下層を形
成する際にカーボンブラック等の導電剤を遠心力によっ
て傾斜させ、鏡面近傍にカーボンブラックを存在させな
い層を形成させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなゴム部材は、遠心成型法あるいは注型によって、下
層及び上層を形成しているため、下層・上層共に、その
肉厚が比較的厚くなってしまうという問題がある。

【０００８】また、遠心成型機によって下層を形成する
ため、バッチ生産となってしまい生産性が低く製造コス
トが嵩むという欠点がある。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑み、表層に比
較的厚さの薄い薄肉層を形成できると共に、生産性を向
上して製造コストを低減したブレード用ゴム部材及びブ
レードを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決させるための手段】上記課題を解決する本
発明の第１の態様は、所定配合のポリウレタンからなる
第１のゴム層と、この第１のゴム層とは異なる配合のゴ
ム部材からなると共に前記第１のゴム層上に塗布された
液状の原料を加熱硬化することにより積層される第２の
ゴム層とを有することを特徴とするブレード用ゴム部材
にある。

【００１１】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記第２のゴム層は、前記第１のゴム層が硬化状態
又は半硬化状態で積層されていることを特徴とするブレ
ード用ゴム部材にある。

【００１２】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記第２のゴム層は、マスクパターンによっ
て前記第１のゴム層上の長手方向の一部に積層されてい
ることを特徴とするブレード用ゴム部材にある。

【００１３】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記第１のゴム層又は第２のゴム層の
少なくとも一方の厚さが、０．５ｍｍ以下であることを
特徴とするブレード用ゴム部材にある。

【００１４】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記第１のゴム層又は第２のゴム層の
何れか一方のゴム層が、導電性を有することを特徴とす
るブレード用ゴム部材にある。

【００１５】本発明の第６の態様は、第５の態様におい
て、他方のゴム層の体積抵抗率が、１．０×１０⁸Ω・
ｃｍ以上であることを特徴とするブレード用ゴム部材に
ある。

【００１６】本発明の第７の態様は、第１〜６の何れか
の態様のブレード用ゴム部材を支持体に接着固定させた
ことを特徴とするブレードにある。

【００１７】かかる本発明では、表層に比較的厚さの薄
い薄肉層を有するブレード用ゴム部材を比較的容易に形
成でき、安定した特性が得られるブレードを提供するこ
とができると共に、生産性を向上して製造コストを低減
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて図面を参照して説明する。

【００１９】図１は、本発明に係るブレードの一例を示
す概略図であり、図２は、ブレードの他の例を示す概略
図であり、図３は、製造工程の一例を示す上面図であ
り、図４は、製造工程の他の例を示す概略図である。

【００２０】本発明に係るブレード１０は、例えば、図
１に示すように、感光体２０の表面に当接させて残存す
るトナーを除去清掃するクリーニングブレード等として
用いられ、第１のゴム層１１とこの第１のゴム層１１上
に積層される第２のゴム層１２とからなるゴム部材１３
と、例えば、金属等で形成されてこのゴム部材１３を保
持固定する固定部材１４とを有する。

【００２１】このようなゴム部材１３を構成する第１の
ゴム層１１は、所定の配合のポリウレタンからなり、一
方、第２のゴム層１２は第１のゴム層１１とは異なる配
合の各種ゴム部材からなる。なお、この各種ゴム部材と
しては、例えば、他の配合のポリウレタン、ＥＰＤＭ及
びシリコーンゴム等、所定配合のポリウレタンと相溶性
のよいゴム材料が挙げられる。また、このような第２の
ゴム層１２は、詳しくは後述するが、第１のゴム層１１
上に積層することにより形成されており、これら第１の
ゴム層１１と第２のゴム層１２との境界は明確になって
いる。

【００２２】ここで、クリーニングブレードは、残留ト
ナーと共に、紙粉、高圧コロナ放電により発生するコロ
ナ生成物等を除去するために、第１のゴム層又は薄肉ゴ
ム層の何れか一方は、導電付与剤等を配合することによ
り導電性を付与しておくことが望ましい。例えば、図１
に示すブレード１０は、第１のゴム層１１が導電性を有
するものであり、この場合には、第２のゴム層１２の端
部が感光体２０に当接するようにする。すなわち、第１
のゴム層１１表面の自由端側の端部を覆うように第２の
ゴム層１２を形成し、第２のゴム層１２の自由端側の端
部１２ａが感光体２０と当接するように配置する。ま
た、この場合には、感光体２０が第２のゴム層１２と第
１のゴム層１１側から摺接するようにブレード１０を配
置することが好ましい。

【００２３】なお、第２のゴム層１２が導電性を有する
場合には、図２に示すように、第１のゴム層１１表面の
自由端側の端部近傍には第２のゴム層１２を形成せずに
第１のゴム層１１の表面が露出するようにし、第１のゴ
ム層１１の第２のゴム層１２側の角部１１ａが感光体２
０に当接するようにする。この場合、感光体２０が第１
のゴム層１１と第２のゴム層１２側から摺接するように
ブレード１０を配置することが好ましい。

【００２４】また、このような構成では、第１のゴム層
１１のみが感光体２０に接触しており、第２のゴム層１
２と感光体２０との隙間で放電が生じることにより通電
する。このため、第２のゴム層１２と感光体２０との間
隔Ｄは、１ｍｍ以下となるようにするのが好ましい。こ
れにより、第２のゴム層１２と感光体２０との間に確実
に放電が生じる。

【００２５】なお、この間隔Ｄとは、第２のゴム層１２
と感光体２０との最短の間隔であり、図２（ａ）及び
（ｂ）に示すように、感光体２０に対するブレード１０
の配置、すなわち第２のゴム層１２が感光体２０に接触
する角度によって異なる。そのため、ブレード１０の配
置に応じて、第１のゴム層１１上に形成する第２のゴム
層１２の端部１２ａの位置を適宜調整するのが好まし
い。

【００２６】以下に、このようなブレードの製造方法の
一例について説明する。

【００２７】本実施例のブレード１０の製造工程として
は、カーボンブラック等の導電付与剤を配合したポリエ
ステルポリオールを加熱溶解し、これに、１，４−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を反応させて
プレポリマーを調製した。そして、このプレポリマー
に、１，４−ブタンジオール及びトリメチロールプロパ
ンを混合した後、これを予め加熱しておいた遠心成形ド
ラムに注型し、遠心力３６０Ｇで回転させながら加熱硬
化させることにより、第１のゴム層１１となる厚さ２ｍ
ｍのシートを形成した。

【００２８】なお、第１のゴム層１１となるシートに混
合される導電付与剤としては、公知のものを通常用いら
れる添加量で使用でき、例えば、過塩素酸リチウムなど
の無機塩、第四級アンモニウム塩、導電性カーボンブラ
ックなどを挙げることができる。

【００２９】次に、このように形成したシート１１Ａの
表面に、図３（ａ）に示すように、例えば、フッ素樹脂
等によって所定のマスクパターン３０を形成し、このマ
スクパターン３０を用いて第１のゴム層１１とは異なる
配合の各種ゴム材料、本実施形態では、ポリウレタンか
らなる第２のゴム層１２を形成する。すなわち、マスク
パターン３０上に第２のゴム層１２となる原料１２Ａを
塗布、あるいはスプレーコートし、図示しない規制スキ
ージー等で余分な原料を掻き取って表面を平坦化した
後、加熱硬化させることにより第２のゴム層１２とす
る。これにより、第１のゴム層１１のシート１１Ａ上に
マスクパターン３０の厚さで第２のゴム層１２が形成さ
れることになる。なお、本実施形態では、第２のゴム層
１２を２０μｍの厚さで形成した。

【００３０】ここで、本実施例のように第１のゴム層１
１が導電性を有する場合には、第２のゴム層１２は、そ
の体積抵抗率が比較的高い、例えば、１．０×１０⁸Ω
・ｃｍ以上であることが好ましい。すなわち、第２のゴ
ム層１２の厚さを比較的薄く形成することが好ましい。
上述したような工程で第２のゴム層１２を形成すれば、
厚さを０．５ｍｍ以下と従来よりも著しく薄く形成する
ことができる。

【００３１】その後、マスクパターン３０を除去し、シ
ート１１Ａを所定の位置で切断することにより所望の形
状のゴム部材１３を得る。例えば、図３（ｂ）に示すよ
うに、シート１１Ａを第２のゴム層１２に対応する領域
（図３（ｂ）中Ａ−Ａ’線）で切断することにより、第
１のゴム層１１表面の端部を第２のゴム層１２で覆った
ゴム部材１３が得られる（図１参照）。

【００３２】なお、ここでは、第１のゴム層１１が導電
性を有するゴム部材１３の製造工程について説明した
が、第２のゴム層１２が導電性を有するゴム部材１３と
する場合には、第１のゴム層１１となる原料に導電付与
剤を配合する替わりに、第２のゴム層１２となる原料に
導電付与剤を配合すればよい。また、この場合には、図
３（ｂ）に示すように、シート１１Ａを切断する際に、
マスクパターン３０に対応する領域（図３（ｂ）中Ｂ−
Ｂ’線）で切断することにより、第１ゴム層１１表面の
端部が露出されたゴム部材１３を形成することができる
（図２参照）。

【００３３】また、このようなゴム部材１３の製造方法
は、上述した方法に限定されるわけではない。例えば、
図４に示すように、上述した配合したプレポリマーを、
例えば、連続成型することにより第１のゴム層１１のシ
ートの１１Ｂを形成する。そして、このシート１１Ｂ上
に第２のゴム層１２となる原料１２Ｂを塗布し、規制ス
キージー４０等によってその原料１２Ｂをシート１１Ｂ
表面に薄く延ばした後、電熱ロール５０によって連続加
熱硬化させることにより、第２のゴム層１２を形成する
ようにしてもよい。その後、所定の形状にシート１１Ｂ
を切断することにより所望の形状のゴム部材１３が得ら
れる。なお、単独電熱加硫ブレスによっても形成するこ
とができる。

【００３４】このような製造方法は、ゴム部材１３を連
続成型によって形成することができ、生産性が向上し、
製造コストを低減することができる。

【００３５】なお、何れの製造方法でゴム部材１３を形
成するにしても、第１のゴム層１１となるシート１１
Ａ，１１Ｂ上に第２のゴム層１２の原料１２Ａ，１２Ｂ
を塗布する際には、シート１１Ａ，１１Ｂが硬化状態又
は半硬化状態であることが好ましく、特に、半硬化状態
であることが望ましい。これにより、第１のゴム層１１
と第２のゴム層１２との密着性が向上する。

【００３６】このように形成したブレード１０の特性を
調べるために以下に説明する試験を行った。なお、試験
データを比較するために、第１及び第２のゴム層の配合
は上述の実施例と同様とし、従来の遠心成型法によっ
て、厚さ２ｍｍの第１のゴム層上に、厚さ１０〜３０μ
ｍの第２のゴム層を積層してゴム部材を形成し、このゴ
ム部材を実施例と同様の固定部材に固着することにより
比較例のブレードを形成した。

【００３７】このようなブレードの特性を調べる試験と
して、これら実施例及び比較例のブレードをそれぞれ５
個ずつ用意し、温度２３℃、湿度５５％の条件下で各ブ
レードに電圧２０Ｖを５分間印加し、時間経過に伴う電
気抵抗値の変化を測定した。その結果を図５に示す。な
お、図５（ａ）は、実施例のブレードの電気抵抗値を示
すグラフであり、図５（ｂ）は比較例のブレードの電気
抵抗値を示すグラフである。

【００３８】この試験結果から明らかなように、実施例
のブレードは、比較例のブレードと比較してそのばらつ
きが著しく小さく、安定性した特性を得ることができ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ポリウ
レタンからなる第１のゴム層上に第１のゴム層とは異な
る配合のゴム部材からなる第２のゴム層を積層するよう
にしたので、第１のゴム層と第２のゴム層との境界が明
確となる。また、第１のゴム層に十分な量のカーボンブ
ラック等の導電付与剤を配合して形成すると共に第２の
ゴム層を比較的高い抵抗率となるように形成することに
より、電気抵抗のばらつきの比較的小さいゴム部材を得
ることができる。さらに、このようなゴム部材をブレー
ドに形成することにより、密着性が良好な導電性ブレー
ドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るブレードの使用状態を
示す概略図である。

【図２】本発明の一実施例に係る他のブレードの使用状
態を示す概略図である。

【図３】本発明の一実施例に係るブレード用ゴム部材の
製造工程を示す上面図である。

【図４】本発明の一実施例に係るブレード用ゴム部材の
他の製造工程を示す概略図である。

【図５】実施例及び比較例の電気抵抗値を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０ブレード１１第１のゴム層１２第２のゴム層１３ゴム部材１４固定部材２０感光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定配合のポリウレタンからなる第１の
ゴム層と、この第１のゴム層とは異なる配合のゴム部材
からなると共に前記第１のゴム層上に塗布された液状の
原料を加熱硬化することにより積層される第２のゴム層
とを有することを特徴とするブレード用ゴム部材。
【請求項２】請求項１において、前記第２のゴム層
は、前記第１のゴム層が硬化状態又は半硬化状態で積層
されていることを特徴とするブレード用ゴム部材。
【請求項３】請求項１又は２において、前記第２のゴ
ム層は、マスクパターンによって前記第１のゴム層上の
長手方向の一部に積層されていることを特徴とするブレ
ード用ゴム部材。
【請求項４】請求項１〜３の何れかにおいて、前記第
１のゴム層又は第２のゴム層の少なくとも一方の厚さ
が、０．５ｍｍ以下であることを特徴とするブレード用
ゴム部材。
【請求項５】請求項１〜４の何れかにおいて、前記第
１のゴム層又は第２のゴム層の何れか一方のゴム層が、
導電性を有することを特徴とするブレード用ゴム部材。
【請求項６】請求項５において、他方のゴム層の体積
抵抗率が、１．０×１０⁸Ω・ｃｍ以上であることを特
徴とするブレード用ゴム部材。
【請求項７】請求項１〜６の何れかのブレード用ゴム
部材を支持体に接着固定させたことを特徴とするブレー
ド。