JP2002055582A - クリーニング装置 - Google Patents
クリーニング装置Info
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- cleaning blade
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0011—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a blade; Details of cleaning blades, e.g. blade shape, layer forming
- G03G21/0017—Details relating to the internal structure or chemical composition of the blades
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- Cleaning In Electrography (AREA)
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 像担持体上でのトナー融着を防ぐとともに、
高いクリーニング性能を維持することができるクリーニ
ング装置を提供すること。 【構成】 像担持体２に当接されたクリーニングブレー
ド１５によって像担持体２上に残留したトナーを除去す
るよう構成されたクリーニング装置１３において、前記
クリーニングブレード１５を、像担持体２上の付着物を
掻き取るためのエッジ部を含むクリーニング部１５ａ
と、該クリーニング部１５ａを像担持体２に押圧するた
めの支持部１５ｂとで少なくとも２層構造とするととも
に、前記クリーニング部１５ａを動的粘弾性試験によっ
て得られるｔａｎδピーク温度が像担持体２の表面温度
付近である複合ゴム材料で構成し、前記支持部１５ｂを
ｔａｎδピーク温度がクリーニング部１５ａのそれより
も低い複合ゴム材料で構成する。
高いクリーニング性能を維持することができるクリーニ
ング装置を提供すること。 【構成】 像担持体２に当接されたクリーニングブレー
ド１５によって像担持体２上に残留したトナーを除去す
るよう構成されたクリーニング装置１３において、前記
クリーニングブレード１５を、像担持体２上の付着物を
掻き取るためのエッジ部を含むクリーニング部１５ａ
と、該クリーニング部１５ａを像担持体２に押圧するた
めの支持部１５ｂとで少なくとも２層構造とするととも
に、前記クリーニング部１５ａを動的粘弾性試験によっ
て得られるｔａｎδピーク温度が像担持体２の表面温度
付近である複合ゴム材料で構成し、前記支持部１５ｂを
ｔａｎδピーク温度がクリーニング部１５ａのそれより
も低い複合ゴム材料で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた静電複写機、静電プリンタ等の画像形成装置の
クリーニング装置に関する。
を用いた静電複写機、静電プリンタ等の画像形成装置の
クリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像形成装置において、転写時に像担持
体表面に形成されたトナー像のトナーを全て転写材に転
写させることは困難であり、若干のトナーが像担持体上
に残ることは避けられない。又、転写材が像担持体に接
するために生じる転写材粉等も像担持体上に付着する。
このため、転写後も像担持体上に残るトナーや転写材粉
（以下、これらをまとめて転写残トナーと称する）を転
写の都度十分にクリーニングする必要がある。
体表面に形成されたトナー像のトナーを全て転写材に転
写させることは困難であり、若干のトナーが像担持体上
に残ることは避けられない。又、転写材が像担持体に接
するために生じる転写材粉等も像担持体上に付着する。
このため、転写後も像担持体上に残るトナーや転写材粉
（以下、これらをまとめて転写残トナーと称する）を転
写の都度十分にクリーニングする必要がある。
【０００３】そこで、クリーニング装置として従来から
種々のものが提案されているが、ゴム等の弾性材料から
成るクリーニングブレードのエッジを像担持体に当接さ
せて転写残トナーを掻き落として転写残トナーを除去す
るようにしたものは構成が簡単で低コストであり、転写
残トナー除去機能も優れているため、既に広く実用に供
されている。
種々のものが提案されているが、ゴム等の弾性材料から
成るクリーニングブレードのエッジを像担持体に当接さ
せて転写残トナーを掻き落として転写残トナーを除去す
るようにしたものは構成が簡単で低コストであり、転写
残トナー除去機能も優れているため、既に広く実用に供
されている。
【０００４】図５に従来のクリーニング装置の構成を示
すが、該クリーニング装置は回転円筒状の像担持体２に
近接配置されている。尚、像担持体２は図５の紙面垂直
方向に軸線を有し、その周辺には不図示の帯電器、現像
器、転写手段等が配設されている。
すが、該クリーニング装置は回転円筒状の像担持体２に
近接配置されている。尚、像担持体２は図５の紙面垂直
方向に軸線を有し、その周辺には不図示の帯電器、現像
器、転写手段等が配設されている。
【０００５】クリーニング装置は、像担持体２の方向に
開口部を備えたケーシング１４を有しており、該ケーシ
ング１４の開口部にはウレタンゴム等から成るクリーニ
ングブレード１５が取着されており、該クリーニングブ
レード１５の端縁のエッジは像担持体２に当接されてい
る。
開口部を備えたケーシング１４を有しており、該ケーシ
ング１４の開口部にはウレタンゴム等から成るクリーニ
ングブレード１５が取着されており、該クリーニングブ
レード１５の端縁のエッジは像担持体２に当接されてい
る。
【０００６】而して、不図示の転写部位において発生し
た転写残トナーはクリーニングブレード１５のエッジに
よって掻き取られて像担持体２の表面がクリーニングさ
れる。
た転写残トナーはクリーニングブレード１５のエッジに
よって掻き取られて像担持体２の表面がクリーニングさ
れる。
【０００７】又、クリーニングブレード１５で掻き落と
されて滞留している転写残トナーが像担持体２の回転に
よってクリーニングブレード１５のエッジに再び供給さ
れて像担持体２とクリーニングブレード１５との間に介
在するため、クリーニングブレード１５の摩擦力が低下
し、クリーニングブレード１５のめくれ等のない安定し
たクリーニング性能を得ることができる。
されて滞留している転写残トナーが像担持体２の回転に
よってクリーニングブレード１５のエッジに再び供給さ
れて像担持体２とクリーニングブレード１５との間に介
在するため、クリーニングブレード１５の摩擦力が低下
し、クリーニングブレード１５のめくれ等のない安定し
たクリーニング性能を得ることができる。
【０００８】ところで、像担持体上の転写残トナーを更
に良好にクリーニングするためにクリーニングブレード
を複数の層で構成し、該クリーニングブレードの像担持
体に当接する部位を硬質にする等、機能的に材質を選択
することが提案されている（例えば、特開昭５６−５５
９７９号公報参照）。
に良好にクリーニングするためにクリーニングブレード
を複数の層で構成し、該クリーニングブレードの像担持
体に当接する部位を硬質にする等、機能的に材質を選択
することが提案されている（例えば、特開昭５６−５５
９７９号公報参照）。
【０００９】クリーニングブレードの像担持体への当接
部（当接ニップ）において転写残トナーはクリーニング
ブレードの摩擦力を下げると同時にクリーニングブレー
ドによって像担持体に押し付けられているため、像担持
体表面にトナーの融着が発生する場合がある。このトナ
ーの融着に対しては、クリーニングブレードを構成する
ゴム材料の粘弾性特性において粘性分を大きくすること
によって該クリーニングブレードの摺動時の振動を抑
え、これによってトナーの像担持体への融着を防ぐ提案
がなされている（特開平９−２１８６２５号公報参
照）。
部（当接ニップ）において転写残トナーはクリーニング
ブレードの摩擦力を下げると同時にクリーニングブレー
ドによって像担持体に押し付けられているため、像担持
体表面にトナーの融着が発生する場合がある。このトナ
ーの融着に対しては、クリーニングブレードを構成する
ゴム材料の粘弾性特性において粘性分を大きくすること
によって該クリーニングブレードの摺動時の振動を抑
え、これによってトナーの像担持体への融着を防ぐ提案
がなされている（特開平９−２１８６２５号公報参
照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
高画質化及び高速化を目的としてトナーの小粒径化や迅
速溶融化が図られてきている。このようなトナーに対し
てはクリーニングが困難であり、トナー融着が発生し易
いという問題がある。
高画質化及び高速化を目的としてトナーの小粒径化や迅
速溶融化が図られてきている。このようなトナーに対し
てはクリーニングが困難であり、トナー融着が発生し易
いという問題がある。
【００１１】像担持体上にトナー融着を発生させないた
めにクリーニングブレードの粘弾性特性における粘性分
を大きくする方法では、本来弾性的な性質により得られ
ていたクリーニングブレードの変形追随性や変形後の復
元力が小さくなる。このため、トナー融着をより発生さ
せないようにするためにクリーニングブレードの粘性分
を大きくし過ぎると、小粒径トナーに対しては、転写残
トナーに対するクリーニング能力が低下し、更にクリー
ニングブレードと像担持体とのニップ内にトナーが侵入
し易くなり、トナー融着が更に発生し易くなる。従っ
て、クリーニング装置の更なる性能向上が望まれてい
る。
めにクリーニングブレードの粘弾性特性における粘性分
を大きくする方法では、本来弾性的な性質により得られ
ていたクリーニングブレードの変形追随性や変形後の復
元力が小さくなる。このため、トナー融着をより発生さ
せないようにするためにクリーニングブレードの粘性分
を大きくし過ぎると、小粒径トナーに対しては、転写残
トナーに対するクリーニング能力が低下し、更にクリー
ニングブレードと像担持体とのニップ内にトナーが侵入
し易くなり、トナー融着が更に発生し易くなる。従っ
て、クリーニング装置の更なる性能向上が望まれてい
る。
【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、像担持体上でのトナー融着を
防ぐとともに、高いクリーニング性能を維持することが
できるクリーニング装置を提供することにある。
で、その目的とする処は、像担持体上でのトナー融着を
防ぐとともに、高いクリーニング性能を維持することが
できるクリーニング装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体に当接されたクリ
ーニングブレードによって像担持体上に残留したトナー
を除去するよう構成されたクリーニング装置において、
前記クリーニングブレードを、像担持体上の付着物を掻
き取るためのエッジ部を含むクリーニング部と、該クリ
ーニング部を像担持体に押圧するための支持部とで少な
くとも２層構造とするとともに、前記クリーニング部を
動的粘弾性試験によって得られるｔａｎδピーク温度が
像担持体表面温度付近である複合ゴム材料で構成し、前
記支持部をｔａｎδピーク温度がクリーニング部のそれ
よりも低い複合ゴム材料で構成したことを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、像担持体に当接されたクリ
ーニングブレードによって像担持体上に残留したトナー
を除去するよう構成されたクリーニング装置において、
前記クリーニングブレードを、像担持体上の付着物を掻
き取るためのエッジ部を含むクリーニング部と、該クリ
ーニング部を像担持体に押圧するための支持部とで少な
くとも２層構造とするとともに、前記クリーニング部を
動的粘弾性試験によって得られるｔａｎδピーク温度が
像担持体表面温度付近である複合ゴム材料で構成し、前
記支持部をｔａｎδピーク温度がクリーニング部のそれ
よりも低い複合ゴム材料で構成したことを特徴とする。
【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記クリーニングブレードを数種のポリウ
レタンゴムから成る複合層構成を有するゴム部材で構成
したことを特徴とする。
明において、前記クリーニングブレードを数種のポリウ
レタンゴムから成る複合層構成を有するゴム部材で構成
したことを特徴とする。
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記像担持体としてアモルファスシ
リコン感光体を用いることを特徴とする。
載の発明において、前記像担持体としてアモルファスシ
リコン感光体を用いることを特徴とする。
【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記像担持体の表面温度を一定
に制御するようにした画像形成装置にクリーニング装置
を設けたことを特徴とする。
３記載の発明において、前記像担持体の表面温度を一定
に制御するようにした画像形成装置にクリーニング装置
を設けたことを特徴とする。
【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１〜３又は
４記載の発明において、前記クリーニングブレードのク
リーニング部のゴム材料のｔａｎδピーク温度を像担持
体表面温度に対して±５℃以内に設定したことを特徴と
する。
４記載の発明において、前記クリーニングブレードのク
リーニング部のゴム材料のｔａｎδピーク温度を像担持
体表面温度に対して±５℃以内に設定したことを特徴と
する。
【００１８】一般にクリーニングブレードを構成するゴ
ム材料のｔａｎδピーク温度が高い程、像担持体上での
トナー融着を防ぐ効果が得られ、ｔａｎδピーク温度が
低い程、クリーニングブレードの追随性が高くて高いク
リーニング性が得られる。従って、本発明によれば、ク
リーニングブレードを少なくともクリーニング部と支持
部を含む複合構造とするとともに、像担持体上の付着物
を掻き取るためのエッジ部を含むクリーニング部をｔａ
ｎδピーク温度が像担持体表面温度付近である複合ゴム
材料で構成したために像担持体でのトナーの融着が防が
れ、又、クリーニング部を像担持体に押圧するための支
持部をｔａｎδピーク温度がクリーニング部のそれより
も低い複合ゴム材料で構成したためにクリーニングブレ
ードに高い追随性が確保されて高いクリーニング性能が
維持される。
ム材料のｔａｎδピーク温度が高い程、像担持体上での
トナー融着を防ぐ効果が得られ、ｔａｎδピーク温度が
低い程、クリーニングブレードの追随性が高くて高いク
リーニング性が得られる。従って、本発明によれば、ク
リーニングブレードを少なくともクリーニング部と支持
部を含む複合構造とするとともに、像担持体上の付着物
を掻き取るためのエッジ部を含むクリーニング部をｔａ
ｎδピーク温度が像担持体表面温度付近である複合ゴム
材料で構成したために像担持体でのトナーの融着が防が
れ、又、クリーニング部を像担持体に押圧するための支
持部をｔａｎδピーク温度がクリーニング部のそれより
も低い複合ゴム材料で構成したためにクリーニングブレ
ードに高い追随性が確保されて高いクリーニング性能が
維持される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００２０】図１は本発明に係るクリーニング装置を備
える画像形成装置の概略断面図、図２はクリーニング装
置の断面図、図３はクリーニングブレードの斜視図、図
４はクリーニング装置の作用説明図である。
える画像形成装置の概略断面図、図２はクリーニング装
置の断面図、図３はクリーニングブレードの斜視図、図
４はクリーニング装置の作用説明図である。
【００２１】（画像形成装置）図１に示す画像形成装置
１は電子写真方式を採用する複写機であって、これは不
図示のコンピュータ等から送られる画像信号に従って記
録媒体に画像を形成するものである。
１は電子写真方式を採用する複写機であって、これは不
図示のコンピュータ等から送られる画像信号に従って記
録媒体に画像を形成するものである。
【００２２】画像形成装置１の像担持体２が帯電手段３
によって一様に帯電され、この像担持体２に画像信号に
従ってレーザ発振器４から光線が照射される。すると、
像担持体２上の光線が照射された部分には静電潜像が形
成され、この静電潜像は現像装置５によって現像剤であ
るトナーによって現像されてトナー像として可視像化さ
れる。
によって一様に帯電され、この像担持体２に画像信号に
従ってレーザ発振器４から光線が照射される。すると、
像担持体２上の光線が照射された部分には静電潜像が形
成され、この静電潜像は現像装置５によって現像剤であ
るトナーによって現像されてトナー像として可視像化さ
れる。
【００２３】一方、カセット６には記録媒体であるシー
トが積載されており、カセット６内のシートは給送ロー
ラ７によって１枚ずつ分離されて給送され、レジストロ
ーラ対８によって斜行を矯正された後に像担持体２に送
られる。
トが積載されており、カセット６内のシートは給送ロー
ラ７によって１枚ずつ分離されて給送され、レジストロ
ーラ対８によって斜行を矯正された後に像担持体２に送
られる。
【００２４】而して、像担持体２に担持されている前記
トナー像は転写手段９によってシートに転写され、トナ
ー像が転写されたシートは搬送ベルト１０によって定着
装置１１に送られ、定着装置１１において熱と圧力によ
ってトナー像の定着を受けた後、排出ローラ対１２によ
って機外に排出される。尚、トナー像をシートに転写し
た後の像担持体２上に残留するトナーは本発明に係るク
リーニング装置１３によって除去され、像担持体２は再
び画像形成に供される。
トナー像は転写手段９によってシートに転写され、トナ
ー像が転写されたシートは搬送ベルト１０によって定着
装置１１に送られ、定着装置１１において熱と圧力によ
ってトナー像の定着を受けた後、排出ローラ対１２によ
って機外に排出される。尚、トナー像をシートに転写し
た後の像担持体２上に残留するトナーは本発明に係るク
リーニング装置１３によって除去され、像担持体２は再
び画像形成に供される。
【００２５】ところで、像担持体２としてはセレン感光
体やＯＰＣ感光体等の種々の材料が用いられるが、表面
が硬いアモルファスシリコン感光体の場合には本発明の
効果が大きいことから本実施の形態では像担持体２とし
てアモルファスシリコン感光体を用いた。尚、像担持体
には中間転写体も含まれる。
体やＯＰＣ感光体等の種々の材料が用いられるが、表面
が硬いアモルファスシリコン感光体の場合には本発明の
効果が大きいことから本実施の形態では像担持体２とし
てアモルファスシリコン感光体を用いた。尚、像担持体
には中間転写体も含まれる。
【００２６】（クリーニング装置）次に、本発明に係る
前記クリーニング装置１３について説明する。
前記クリーニング装置１３について説明する。
【００２７】図２に示すように、クリーニング装置１３
は像担持体２側に開口部を有するケーシング１４を備え
ており、該ケーシング１４の開口部に複合ゴム材料（ポ
リウレンタゴム）から成るクリーニングブレード１５が
支持部材１６によって取り付けられている。
は像担持体２側に開口部を有するケーシング１４を備え
ており、該ケーシング１４の開口部に複合ゴム材料（ポ
リウレンタゴム）から成るクリーニングブレード１５が
支持部材１６によって取り付けられている。
【００２８】上記クリーニングブレード１５は一端のエ
ッジが像担持体２に当接しており、転写手段９によって
シートに転写し切れなかった転写残トナーがクリーニン
グブレード１５のエッジに達すると、該転写残トナーが
クリーニングブレード１５によって掻き落とされる。
尚、ケーシング１４の下部にはすくいシート１７が取り
付けられており、クリーニングブレード１５によって像
担持体２から掻き落とされたトナーはすくいシート１７
によってケーシング１４内に落下せしめられ、トナーが
像担持体２に大量に逆流するのが防がれる。
ッジが像担持体２に当接しており、転写手段９によって
シートに転写し切れなかった転写残トナーがクリーニン
グブレード１５のエッジに達すると、該転写残トナーが
クリーニングブレード１５によって掻き落とされる。
尚、ケーシング１４の下部にはすくいシート１７が取り
付けられており、クリーニングブレード１５によって像
担持体２から掻き落とされたトナーはすくいシート１７
によってケーシング１４内に落下せしめられ、トナーが
像担持体２に大量に逆流するのが防がれる。
【００２９】又、ケーシング１４内には転写残トナーを
排出するための搬送手段としてのスクリュー１８が配置
されており、ケーシング１４内に落下した転写残トナー
はスクリュー１８によって図２の紙面垂直方向に搬送さ
れてクリーニング装置１３から排出される。このように
構成することによって、転写残トナーによってケーシン
グ１４内が詰まることはない。
排出するための搬送手段としてのスクリュー１８が配置
されており、ケーシング１４内に落下した転写残トナー
はスクリュー１８によって図２の紙面垂直方向に搬送さ
れてクリーニング装置１３から排出される。このように
構成することによって、転写残トナーによってケーシン
グ１４内が詰まることはない。
【００３０】ところで、像担持体２に対するクリーニン
グブレード１５の設定はクリーニング性を決定する大き
な要因となる。
グブレード１５の設定はクリーニング性を決定する大き
な要因となる。
【００３１】図２に示すように、クリーニングブレード
１５を像担持体２に当接させる設定条件としては、当接
圧と当接角度β、自由長Ｌ及びクリーニングブレード１
５の板厚ｔが挙げられる。本実施の形態では、クリーニ
ングブレード１５の像担持体２への当接圧を安定化させ
るために該クリーニングブレード１５をばね１９によっ
て加圧する方式を採用している。尚、従来例と比較する
ため、像担持体２に対してクリーニングブレード１５を
２５ｇｆ／ｃｍの当接圧で当接させ、クリーニングブレ
ード１５の板厚ｔを３ｍｍ、自由長Ｌを５ｍｍとした。
１５を像担持体２に当接させる設定条件としては、当接
圧と当接角度β、自由長Ｌ及びクリーニングブレード１
５の板厚ｔが挙げられる。本実施の形態では、クリーニ
ングブレード１５の像担持体２への当接圧を安定化させ
るために該クリーニングブレード１５をばね１９によっ
て加圧する方式を採用している。尚、従来例と比較する
ため、像担持体２に対してクリーニングブレード１５を
２５ｇｆ／ｃｍの当接圧で当接させ、クリーニングブレ
ード１５の板厚ｔを３ｍｍ、自由長Ｌを５ｍｍとした。
【００３２】而して、本実施の形態において用いたクリ
ーニングブレード１５は、図３に示すように、厚み方向
に２層を成すクリーニング部１５ａと支持部１５ｂとで
構成されている。ここで、クリーニングブレード１５を
構成するクリーニング部１５ａと支持部１５ｂは共にポ
リウレタンゴムで構成されており、ポリウレタンゴムの
物性値をＪＩＳの加硫ゴム試験方法に従って実測したと
ころ、そのＡ硬度は７０°であった。
ーニングブレード１５は、図３に示すように、厚み方向
に２層を成すクリーニング部１５ａと支持部１５ｂとで
構成されている。ここで、クリーニングブレード１５を
構成するクリーニング部１５ａと支持部１５ｂは共にポ
リウレタンゴムで構成されており、ポリウレタンゴムの
物性値をＪＩＳの加硫ゴム試験方法に従って実測したと
ころ、そのＡ硬度は７０°であった。
【００３３】尚、クリーニングブレード１５の材質とし
ては、耐摩耗性の観点から、ポリエステル系ポリオール
を分子骨格としたポリウレタンゴムが好適であり、アジ
ペート系やラクトン系のポリオールやこれらの混合物系
等のポリオールとポリイソシアナート類及び鎖延長剤と
してのグリコール類、アミン類、架橋剤としての多官能
ポリオール類やポリアミン類が用いられ、所望のブレー
ド機能を満足するポリウレタンを分子設計して合成し、
成形してブレード形状に形成したものが用いられる。
ては、耐摩耗性の観点から、ポリエステル系ポリオール
を分子骨格としたポリウレタンゴムが好適であり、アジ
ペート系やラクトン系のポリオールやこれらの混合物系
等のポリオールとポリイソシアナート類及び鎖延長剤と
してのグリコール類、アミン類、架橋剤としての多官能
ポリオール類やポリアミン類が用いられ、所望のブレー
ド機能を満足するポリウレタンを分子設計して合成し、
成形してブレード形状に形成したものが用いられる。
【００３４】又、クリーニングブレード１５を構成する
クリーニング部１５ａと支持部１５ｂとは一体加温成
形、通常の接着剤による張り合せ等によって貼り付けら
れる。
クリーニング部１５ａと支持部１５ｂとは一体加温成
形、通常の接着剤による張り合せ等によって貼り付けら
れる。
【００３５】更に、ポリウレタンゴムの硬度について
は、転写残トナーのクリーニング性の観点から、クリー
ニングブレード１５を所定以上の距離及び荷重で所定の
圧力になるよう像担持体２に押し当てるよう設定される
が、硬度が低過ぎると圧力不足やゴムの腰が弱くなって
クリーニングブレード１５が大きな面で像担持体２に接
するようになり、摺動時の摩擦力が増加して摺動性が悪
くなるため、ＪＩＳ−Ａで４０°以上の硬度が好まし
い。逆に、クリーニングブレード１５の硬度が高過ぎる
と像担持体２の表面への傷付きの原因となるため、ＪＩ
Ｓ−Ａで９０°以下が好ましく、より好ましくはＪＩＳ
−Ａで５０°〜８０°に設定すべきである。
は、転写残トナーのクリーニング性の観点から、クリー
ニングブレード１５を所定以上の距離及び荷重で所定の
圧力になるよう像担持体２に押し当てるよう設定される
が、硬度が低過ぎると圧力不足やゴムの腰が弱くなって
クリーニングブレード１５が大きな面で像担持体２に接
するようになり、摺動時の摩擦力が増加して摺動性が悪
くなるため、ＪＩＳ−Ａで４０°以上の硬度が好まし
い。逆に、クリーニングブレード１５の硬度が高過ぎる
と像担持体２の表面への傷付きの原因となるため、ＪＩ
Ｓ−Ａで９０°以下が好ましく、より好ましくはＪＩＳ
−Ａで５０°〜８０°に設定すべきである。
【００３６】又、動的粘弾性試験機を用いてｔａｎδの
ピーク温度を測定した。
ピーク温度を測定した。
【００３７】ここで、ゴム材料の物性値の１つであるｔ
ａｎδとは動的粘弾性試験によって得られる数値であ
り、ゴム材料の粘性分（損失弾性率Ｅ”）を弾性分（貯
蔵弾性率Ｅ’）で割った数値（＝Ｅ”／Ｅ’）である。
ａｎδとは動的粘弾性試験によって得られる数値であ
り、ゴム材料の粘性分（損失弾性率Ｅ”）を弾性分（貯
蔵弾性率Ｅ’）で割った数値（＝Ｅ”／Ｅ’）である。
【００３８】而して、ｔａｎδが大きいと粘性分が大き
く、ゴム材は振動減衰性に優れた特性を示し、ｔａｎδ
が小さいと弾性分が大きく、ゴム材は良く弾む特性を示
す。
く、ゴム材は振動減衰性に優れた特性を示し、ｔａｎδ
が小さいと弾性分が大きく、ゴム材は良く弾む特性を示
す。
【００３９】ゴム材は低温域から高温域に温度を上昇さ
せると貯蔵弾性率Ｅ’と損失弾性率Ｅ”は共に低下し、
ガラス状態からゴム状態に変化する。その変化に伴い、
貯蔵弾性率Ｅ’と損失弾性率Ｅ”とが最も接近する温度
においてｔａｎδがピークを示す。即ち、ゴム材におい
てｔａｎδピーク温度の上側（高温側）は弾性領域であ
り、下側（低温側）は非弾性領域である。
せると貯蔵弾性率Ｅ’と損失弾性率Ｅ”は共に低下し、
ガラス状態からゴム状態に変化する。その変化に伴い、
貯蔵弾性率Ｅ’と損失弾性率Ｅ”とが最も接近する温度
においてｔａｎδがピークを示す。即ち、ゴム材におい
てｔａｎδピーク温度の上側（高温側）は弾性領域であ
り、下側（低温側）は非弾性領域である。
【００４０】ｔａｎδピーク温度の測定はレオメトリッ
クス・ファーイースト株式会社製の動的粘弾性測定機Ｒ
ＳＡII（ソフト；Ｒｈｉｏｓ）を使用し、ゴム試験片
（断面：１．５ｍｍ×６ｍｍ、長さ：２２．５ｍｍ）を
その両端から６ｍｍの位置で測定機に固定し、一定荷重
（２００ｇ）の張力を加え、１０Ｈｚの周波数で歪を掛
けて試験片に生じる応力を測定し、測定された応力を弾
性応力と粘性応力に分解し、これから貯蔵弾性率Ｅ’と
損失弾性率Ｅ”を算出し、Ｅ”をＥ’で割った値Ｅ”／
Ｅ’がｔａｎδとして求められ、この測定を低温域から
高温域まで０．１℃／分で昇温させながら、各温度にお
けるｔａｎδ値を計測して最大値を示す温度をｔａｎδ
ピーク温度とした。尚、ゴムの試験片に掛ける歪は、予
め加えられている２００ｇの張力に±ａｇの張力を１０
Ｈｚ周期で加えることによって生じさせるものであり、
ａｇの値は測定温度により変化させるものであって、オ
ートストレインモードで設定される。
クス・ファーイースト株式会社製の動的粘弾性測定機Ｒ
ＳＡII（ソフト；Ｒｈｉｏｓ）を使用し、ゴム試験片
（断面：１．５ｍｍ×６ｍｍ、長さ：２２．５ｍｍ）を
その両端から６ｍｍの位置で測定機に固定し、一定荷重
（２００ｇ）の張力を加え、１０Ｈｚの周波数で歪を掛
けて試験片に生じる応力を測定し、測定された応力を弾
性応力と粘性応力に分解し、これから貯蔵弾性率Ｅ’と
損失弾性率Ｅ”を算出し、Ｅ”をＥ’で割った値Ｅ”／
Ｅ’がｔａｎδとして求められ、この測定を低温域から
高温域まで０．１℃／分で昇温させながら、各温度にお
けるｔａｎδ値を計測して最大値を示す温度をｔａｎδ
ピーク温度とした。尚、ゴムの試験片に掛ける歪は、予
め加えられている２００ｇの張力に±ａｇの張力を１０
Ｈｚ周期で加えることによって生じさせるものであり、
ａｇの値は測定温度により変化させるものであって、オ
ートストレインモードで設定される。
【００４１】ここで、本発明に係るクリーニング装置１
３の作用を図４に基づいて説明する。
３の作用を図４に基づいて説明する。
【００４２】クリーニングブレード１５が像担持体２に
当接する部位の接線方向（摺動方向）とクリーニングブ
レード１５を像担持体２に押圧する法線方向（押圧方
向）とに分けて説明する。
当接する部位の接線方向（摺動方向）とクリーニングブ
レード１５を像担持体２に押圧する法線方向（押圧方
向）とに分けて説明する。
【００４３】像担持体２に当接するクリーニングブレー
ド１５のクリーニング部１５ａは像担持体２の表面温度
付近ではその粘弾性特性における弾性成分を減らして粘
性分を増やすために、像担持体２とクリーニングブレー
ド１５との摺動時に発生する像担持体２の接線方向に作
用する摩擦力によって生じるスティックスリップの周期
と振幅が小さくなること等から、像担持体２とクリーニ
ングブレード１５との当接ニップにトナーを挟み込みに
くいためにトナー融着が発生しにくく、トナー融着が発
生したとしてもクリーニングブレード１５による掻き落
とし性も高いためにトナーをすぐに除去することができ
る。
ド１５のクリーニング部１５ａは像担持体２の表面温度
付近ではその粘弾性特性における弾性成分を減らして粘
性分を増やすために、像担持体２とクリーニングブレー
ド１５との摺動時に発生する像担持体２の接線方向に作
用する摩擦力によって生じるスティックスリップの周期
と振幅が小さくなること等から、像担持体２とクリーニ
ングブレード１５との当接ニップにトナーを挟み込みに
くいためにトナー融着が発生しにくく、トナー融着が発
生したとしてもクリーニングブレード１５による掻き落
とし性も高いためにトナーをすぐに除去することができ
る。
【００４４】又、クリーニングブレード１５を像担持体
２に押圧している支持部１５ｂはクリーニング部１５ａ
に比べてその粘弾性特性における粘性成分を減らし弾性
成分が増大しているため、像担持体２とクリーニングブ
レード１５との摺動時に発生する摩擦力が大きくなり過
ぎたときに発生する像担持体２の法線方向である押圧方
向へのクリーニングブレード１５の跳ね上りに対して追
随性が高いため、瞬時に復元して良好なクリーニング性
能を得ることができる。
２に押圧している支持部１５ｂはクリーニング部１５ａ
に比べてその粘弾性特性における粘性成分を減らし弾性
成分が増大しているため、像担持体２とクリーニングブ
レード１５との摺動時に発生する摩擦力が大きくなり過
ぎたときに発生する像担持体２の法線方向である押圧方
向へのクリーニングブレード１５の跳ね上りに対して追
随性が高いため、瞬時に復元して良好なクリーニング性
能を得ることができる。
【００４５】本発明における像担持体２としては、寿命
や像担持体２の表面を強く掻き落とすことができる等の
理由から、非常に硬質であるアモルファスシリコン感光
体を使用するのが望ましい。
や像担持体２の表面を強く掻き落とすことができる等の
理由から、非常に硬質であるアモルファスシリコン感光
体を使用するのが望ましい。
【００４６】又、像担持体２の表面温度を一定に調整す
る装置を備えることによって、装置が使用される環境温
度を考慮することなく本発明の効果を得ることができ
る。
る装置を備えることによって、装置が使用される環境温
度を考慮することなく本発明の効果を得ることができ
る。
【００４７】＜実施例１＞本実施例では、本発明に係る
クリーニング装置１３を備える図１に示す複写機「商品
名：ＮＰ６０６０（キヤノン社製）」を用いて常温常湿
（温度２４℃、相対湿度５５％）で像担持体２の表面温
度が雰囲気温度付近になる状態で通紙１０万枚の耐久テ
ストを行った。その画像評価を行った結果を表１に示
す。
クリーニング装置１３を備える図１に示す複写機「商品
名：ＮＰ６０６０（キヤノン社製）」を用いて常温常湿
（温度２４℃、相対湿度５５％）で像担持体２の表面温
度が雰囲気温度付近になる状態で通紙１０万枚の耐久テ
ストを行った。その画像評価を行った結果を表１に示
す。
【００４８】
【表１】 表１に示すように、本発明に係るクリーニングブレード
１５を用いると、像担持体２上にクリーニングブレード
１５のクリーニング部１５ａにおけるｔａｎδのピーク
温度が像担持体２の表面温度である環境雰囲気温度に近
いためにトナー融着が発生することがない。尚、本実施
の形態では、クリーニングブレード１５のクリーニング
部１５ａのゴム材料のｔａｎδピーク温度を像担持体２
の表面温度に対して±５℃以内に設定した。
１５を用いると、像担持体２上にクリーニングブレード
１５のクリーニング部１５ａにおけるｔａｎδのピーク
温度が像担持体２の表面温度である環境雰囲気温度に近
いためにトナー融着が発生することがない。尚、本実施
の形態では、クリーニングブレード１５のクリーニング
部１５ａのゴム材料のｔａｎδピーク温度を像担持体２
の表面温度に対して±５℃以内に設定した。
【００４９】又、クリーニングブレード１５を像担持体
２に押圧する支持部１５ｂのｔａｎδピーク温度が低い
ため、像担持体２とクリーニングブレード１５との摺擦
により発生する摩擦力による変形への追随性が高く、転
写残トナーを長期に亘って良好にクリーニングすること
ができる。
２に押圧する支持部１５ｂのｔａｎδピーク温度が低い
ため、像担持体２とクリーニングブレード１５との摺擦
により発生する摩擦力による変形への追随性が高く、転
写残トナーを長期に亘って良好にクリーニングすること
ができる。
【００５０】＜実施例２＞本実施例では、クリーニング
ブレード１５の２層構造におけるクリーニング部１５ａ
のゴム材の物性値がＪＩＳ−Ａ硬度７０°、ｔａｎδピ
ーク温度が３５℃であり、支持部１５ｂのゴム材の物性
値がＪＩＳ−Ａ硬度７０°、ｔａｎδピーク温度が５℃
であるポリウレタンゴムで構成されたクリーニンブレー
ド１５を用い、更に、像担持体２に不図示のヒータを設
けて像担持体２の表面温度を４０〜４５℃に制御した以
外は実施例１と同じ実験を行った。
ブレード１５の２層構造におけるクリーニング部１５ａ
のゴム材の物性値がＪＩＳ−Ａ硬度７０°、ｔａｎδピ
ーク温度が３５℃であり、支持部１５ｂのゴム材の物性
値がＪＩＳ−Ａ硬度７０°、ｔａｎδピーク温度が５℃
であるポリウレタンゴムで構成されたクリーニンブレー
ド１５を用い、更に、像担持体２に不図示のヒータを設
けて像担持体２の表面温度を４０〜４５℃に制御した以
外は実施例１と同じ実験を行った。
【００５１】本実施例で示したクリーニングブレード１
５を用いて実施例１と同様に像担持体２の表面温度を制
御するようにした複写機を用いた１０万枚の通紙耐久に
よる画像評価結果を表１に示す。
５を用いて実施例１と同様に像担持体２の表面温度を制
御するようにした複写機を用いた１０万枚の通紙耐久に
よる画像評価結果を表１に示す。
【００５２】表１から明らかなように、本実施例でも、
実施例１と同様に像担持体２上のトナー融着が発生せ
ず、転写残トナーを良好にクリーニングすることができ
る。又、像担持体２の表面温度を制御することによっ
て、環境温度が大きい場合でもゴム材質の温度特性によ
らず本実施の形態の効果が発揮される。
実施例１と同様に像担持体２上のトナー融着が発生せ
ず、転写残トナーを良好にクリーニングすることができ
る。又、像担持体２の表面温度を制御することによっ
て、環境温度が大きい場合でもゴム材質の温度特性によ
らず本実施の形態の効果が発揮される。
【００５３】＜比較例１＞本比較例では、クリーニング
ブレード１５が単層で構成されており、そのゴム材の物
性値をゴム硬度を７０°、ｔａｎδピーク温度を３５℃
とし、像担持体２の表面温度を４０〜４５℃に制御して
いる。
ブレード１５が単層で構成されており、そのゴム材の物
性値をゴム硬度を７０°、ｔａｎδピーク温度を３５℃
とし、像担持体２の表面温度を４０〜４５℃に制御して
いる。
【００５４】本比較例の構成を用いて実施例１と同様に
複写機による１０万枚の通紙耐久を行った場合の画像評
価結果を表１に示す。本比較例ではクリーニングブレー
ド１５のゴム材質のｔａｎδピーク温度が像担持体２の
表面温度に近いために像担持体２上にトナー融着は発生
しないが、転写残トナーをクリーニングし切れないでク
リーニング不良が発生した。
複写機による１０万枚の通紙耐久を行った場合の画像評
価結果を表１に示す。本比較例ではクリーニングブレー
ド１５のゴム材質のｔａｎδピーク温度が像担持体２の
表面温度に近いために像担持体２上にトナー融着は発生
しないが、転写残トナーをクリーニングし切れないでク
リーニング不良が発生した。
【００５５】＜比較例２＞本比較例では、比較例１と同
様に単層のクリーニングブレード１５を用い、そのゴム
材の物性値をゴム硬度を７０°、ｔａｎδピーク温度を
５℃とし、像担持体２の表面温度を４０〜４５℃に制御
している。
様に単層のクリーニングブレード１５を用い、そのゴム
材の物性値をゴム硬度を７０°、ｔａｎδピーク温度を
５℃とし、像担持体２の表面温度を４０〜４５℃に制御
している。
【００５６】本比較例の構成を用いて実施例１と同様に
複写機による１０万枚の通紙耐久を行った場合の画像評
価結果を表１に示す。本比較例ではクリーニングブレー
ド１５のゴム材質のｔａｎδピーク温度が像担持体２の
表面温度よりも低いために像転写残トナーを除去する効
果は高く、クリーニング不良は発生しなかったが、トナ
ー融着が発生した。
複写機による１０万枚の通紙耐久を行った場合の画像評
価結果を表１に示す。本比較例ではクリーニングブレー
ド１５のゴム材質のｔａｎδピーク温度が像担持体２の
表面温度よりも低いために像転写残トナーを除去する効
果は高く、クリーニング不良は発生しなかったが、トナ
ー融着が発生した。
【００５７】＜比較例３＞本比較例では、実施例２と同
様に２層のクリーニングブレード１５を用い、像担持体
２の表面温度を４０〜４５℃に制御しており、２層のク
リーニングブレード１５のクリーニング部１５ａのゴム
物性値を硬度７０°、ｔａｎδピーク温度３５℃として
いる。
様に２層のクリーニングブレード１５を用い、像担持体
２の表面温度を４０〜４５℃に制御しており、２層のク
リーニングブレード１５のクリーニング部１５ａのゴム
物性値を硬度７０°、ｔａｎδピーク温度３５℃として
いる。
【００５８】本比較例の構成を用いて実施例１と同様に
複写機による１０万枚の通紙耐久を行った場合の画像評
価結果を表１に示す。本比較例ではトナー融着もクリー
ニング不良も共に悪化した。クリーニング不良が発生し
易いのは、像担持体２の表面を掻き取るエッジを押圧す
るクリーニングブレード１５の支持部１５ｂのゴム物性
値のｔａｎδピーク温度が高く、像担持体２とクリーニ
ングブレード１５との摩擦力によるクリーニングブレー
ド１５の押圧方向への変形が復元しにくいためにトナー
を蓄積し易く、クリーニングブレード１５の像担持体２
への当接圧が不均一となってクリーニング不良が発生し
易いためである。
複写機による１０万枚の通紙耐久を行った場合の画像評
価結果を表１に示す。本比較例ではトナー融着もクリー
ニング不良も共に悪化した。クリーニング不良が発生し
易いのは、像担持体２の表面を掻き取るエッジを押圧す
るクリーニングブレード１５の支持部１５ｂのゴム物性
値のｔａｎδピーク温度が高く、像担持体２とクリーニ
ングブレード１５との摩擦力によるクリーニングブレー
ド１５の押圧方向への変形が復元しにくいためにトナー
を蓄積し易く、クリーニングブレード１５の像担持体２
への当接圧が不均一となってクリーニング不良が発生し
易いためである。
【００５９】又、上述のようにクリーニング不良が発生
し易いためにトナーをクリーニングブレード１５が像担
持体２に押し付けてトナー融着が発生し易くなっている
ところへ、クリーニング部１５ａのゴム材のｔａｎδピ
ーク温度が低いために像担持体２の表面のトナー融着を
防ぐする効果が低く、このためにトナー融着が発生した
ものと考えられる。
し易いためにトナーをクリーニングブレード１５が像担
持体２に押し付けてトナー融着が発生し易くなっている
ところへ、クリーニング部１５ａのゴム材のｔａｎδピ
ーク温度が低いために像担持体２の表面のトナー融着を
防ぐする効果が低く、このためにトナー融着が発生した
ものと考えられる。
【００６０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、像担持体に当接されたクリーニングブレードに
よって像担持体上に残留したトナーを除去するよう構成
されたクリーニング装置において、前記クリーニングブ
レードを、像担持体上の付着物を掻き取るためのエッジ
部を含むクリーニング部と、該クリーニング部を像担持
体に押圧するための支持部とで少なくとも２層構造とす
るとともに、前記クリーニング部を動的粘弾性試験によ
って得られるｔａｎδピーク温度が像担持体表面温度付
近である複合ゴム材料で構成し、前記支持部をｔａｎδ
ピーク温度がクリーニング部のそれよりも低い複合ゴム
材料で構成したため、像担持体上でのトナー融着が防が
れるとともに、クリーニング装置に高いクリーニング性
能を維持することができるという効果が得られる。
よれば、像担持体に当接されたクリーニングブレードに
よって像担持体上に残留したトナーを除去するよう構成
されたクリーニング装置において、前記クリーニングブ
レードを、像担持体上の付着物を掻き取るためのエッジ
部を含むクリーニング部と、該クリーニング部を像担持
体に押圧するための支持部とで少なくとも２層構造とす
るとともに、前記クリーニング部を動的粘弾性試験によ
って得られるｔａｎδピーク温度が像担持体表面温度付
近である複合ゴム材料で構成し、前記支持部をｔａｎδ
ピーク温度がクリーニング部のそれよりも低い複合ゴム
材料で構成したため、像担持体上でのトナー融着が防が
れるとともに、クリーニング装置に高いクリーニング性
能を維持することができるという効果が得られる。
【図１】本発明に係るクリーニング装置を備える画像形
成装置の概略断面図である。
成装置の概略断面図である。
【図２】本発明に係るクリーニング装置の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明に係るクリーニング装置のクリーニング
ブレードの斜視図である。
ブレードの斜視図である。
【図４】本発明に係るクリーニング装置の作用説明図で
ある。
ある。
【図５】従来のクリーニング装置の断面図である。
１ 画像形成装置 ２ 像担持体 １３ クリーニング装置 １５ クリーニングブレード １５ａ クリーニング部 １５ｂ 支持部
Claims (5)
- 【請求項１】 像担持体に当接されたクリーニングブレ
ードによって像担持体上に残留したトナーを除去するよ
う構成されたクリーニング装置において、 前記クリーニングブレードを、像担持体上の付着物を掻
き取るためのエッジ部を含むクリーニング部と、該クリ
ーニング部を像担持体に押圧するための支持部とで少な
くとも２層構造とするとともに、前記クリーニング部を
動的粘弾性試験によって得られるｔａｎδピーク温度が
像担持体表面温度付近である複合ゴム材料で構成し、前
記支持部をｔａｎδピーク温度がクリーニング部のそれ
よりも低い複合ゴム材料で構成したことを特徴とするク
リーニング装置。 - 【請求項２】 前記クリーニングブレードを数種のポリ
ウレタンゴムから成る複合層構成を有するゴム部材で構
成したことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装
置。 - 【請求項３】 前記像担持体としてアモルファスシリコ
ン感光体を用いることを特徴とする請求項１又は２記載
のクリーニング装置。 - 【請求項４】 前記像担持体の表面温度を一定に制御す
るようにした画像形成装置に設けられることを特徴とす
る請求項１，２又は３記載のクリーニング装置。 - 【請求項５】 前記クリーニングブレードのクリーニン
グ部のゴム材料のｔａｎδピーク温度を像担持体表面温
度に対して±５℃以内に設定したことを特徴とする請求
項１〜３又は４記載のクリーニング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000242965A JP2002055582A (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | クリーニング装置 |
| US09/921,699 US6473589B2 (en) | 2000-08-10 | 2001-08-06 | Cleaning device and image forming apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000242965A JP2002055582A (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | クリーニング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002055582A true JP2002055582A (ja) | 2002-02-20 |
Family
ID=18733900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000242965A Pending JP2002055582A (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | クリーニング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6473589B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002055582A (ja) |
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| US7315722B2 (en) | 2003-12-25 | 2008-01-01 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and image forming method |
| WO2008093536A1 (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | Bando Chemical Industries, Ltd. | 電子写真装置用ブレード及びその製造方法 |
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| JP2013236720A (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-28 | Nishino Seisakusho:Kk | ピッチングマシン |
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| JP2017032919A (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社リコー | ブレード部材、及びこれを備えた画像形成装置 |
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| US7254364B2 (en) * | 2003-05-26 | 2007-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Cleaning blade for an image forming apparatus featuring a supporting portion and a cleaning portion having specified hardness and friction properties for the portions |
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| JP4900796B2 (ja) * | 2005-12-19 | 2012-03-21 | シンジーテック株式会社 | クリーニングブレード部材 |
| JP2010152156A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Oki Data Corp | クリーニングブレード及び画像形成装置 |
| JP5582757B2 (ja) * | 2009-10-22 | 2014-09-03 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP5741111B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2015-07-01 | コニカミノルタ株式会社 | ブレード材、クリーナー及び画像形成装置 |
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