JP2007290301A - 現像ブレード形成用金型及びこれを用いた現像ブレード - Google Patents

Abstract

【課題】低温低湿の環境下でも画質を良好なものにすることのできるとともに、金型からの離型性を良好にさせることのできる現像ブレード形成用金型及びこれを用いた現像ブレードを提供する。
【解決手段】現像ブレード形成用金型１０は、金属プレートを配置するプレート配置空間１４と、このプレート配置空間１４に隣接する、弾性部材成形用の帯状のキャビティ１５とを具え、このキャビティ１５を画成するキャビティ面２０の、キャビティ幅方向断面における少なくとも一部の面２０ａに、シボ加工またはサンドブラストによる加工を行いさらにビーズブラストによる加工を行う複合加工を施されるとともに、複合加工された面の表面粗さRyは10μm以下となるよう構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に用いられる現像ローラの周上の現像剤量を規制するブレードを形成するための金型及びこれを用いた現像ブレードに関し、特に、画像形成装置によって形成される画像の品質を向上させるとともに金型からの離型性を良好にさせたものに関する。

カラーのレーザープリンタ等の画像形成装置において、感光ドラム上に形成された潜像を顕像化するため、カラートナー（現像剤）を非磁性の現像ローラを用いて供給することが行われており、画像形成装置は、図１に概念図で示すように、感光ドラム９１に接するよう配置された現像ローラ９２を回転させることによって、現像ローラ９２の周上に保持されたカラートナー９３を、現像ローラ９２から感光ドラム９１に移載するよう構成されている。

そして、良好な画像を得るためには、現像ローラ９１の周上の、トナーの量と、トナーの帯電量とを所望のものにすることが重要であり、そのため、現像ブレード９４が現像ローラ９２の周面に近接するよう配置されていて、現像ブレード９４は、現像ローラ９２周上のトナー９３の層厚さを規制して供給量を制御するとともに、トナーを摩擦帯電させてその帯電量を調整するよう作用する。このような現像ブレード９４は、ホルダ９５に一方の側部を支持された金属プレート９６と、この金属プレート９６に接着された弾性部材９７とで構成されている（特許文献１参照。）。
特開２００５−２７４６４６号公報

しかしながら、従来の現像ブレード９４では、低温低湿の環境下における画像が、必ずしも良質ではなく、その改良が求められていた。その対応策として、現像ローラに近接する弾性体の表面粗さを最適化することにより画質を改良する試みもなされているが必ずしもそれだけでは十分ではないのが現状である。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、低温低湿の環境下でも画質を良好なものにすることができるとともに、金型からの離型性を良好にさせることのできる現像ブレード形成用金型及びこれを用いた現像ブレードを提供することを目的とする。

＜１＞は、帯状の金属プレートに、この金属プレートと平行な向きに弾性部材を接着してなる現像ブレードを形成する金型において、
前記金属プレートを配置するプレート配置空間と、このプレート配置空間に隣接する、前記弾性部材成形用の帯状のキャビティとを具え、このキャビティを画成するキャビティ面の、キャビティ幅方向断面における少なくとも一部に、シボ加工またはサンドブラストによる加工を行いさらにビーズブラストによる加工を行う複合加工を施すとともに、複合加工された面の表面粗さRyを10μｍ以下としてなる現像ブレード形成用金型である。

ここで、「シボ加工」とは、金型のキャビティ画成面に、耐酸性のインクでシボ柄の基本となる模様を描いたあと、酸性の液などを使ってキャビティ画成面を腐食させ、その後、必要に応じてサンドブラストもしくはガラスビーズなどで光沢を調整し、これらの工程によって、キャビティ面に凹凸を形成する加工をいう。シボ柄としては革柄等種々のものがあるが、特には限定されない。また、「サンドブラストによる加工」とは、コンプレッサーエアでアルミナ、ＳｉＣ等の主として無機材料からなる投射材を吹き付けるブラストによる表面加工のことをさす。さらに、「ビーズブラストによる加工」とは、上記投射材がガラスビーズを用いた加工をさす。

＜２＞は、＜１＞において、前記複合加工を、キャビティ幅方向断面におけるキャビティ面上の一点を境界とする一方側にのみ施すとともに、他方側のキャビティ面の表面粗さRyを、1.5μm以下としてなる現像ブレード形成用金型である。

＜３＞は、＜２＞において、点Pを、前記弾性部材上の、現像ブレードを装置に取り付ける際の取付姿勢において現像ローラに最も近い点としたとき、
前記境界となるキャビティ面上の一点を、キャビティ幅方向断面において、点Pに対応するキャビティ面上の点から−2mm〜2mmの範囲に配置してなる現像ブレード形成用金型である。

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、複合加工された面の表面粗さRyを、0.5〜5.0μmとしてなる現像ブレード形成用金型である。

＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかの現像ブレード形成用金型を用いて形成された現像ブレードであって、前記弾性部材の幅方向断面における少なくとも一部の露出面に前記複合加工の転写パターンが形成されてなる現像ブレードである。

＜１＞によれば、キャビティ幅方向断面における少なくとも一部に複合加工を施すとともに、複合加工された面の表面粗さRyを10μm以下としたので、詳細を後述するように、この金型で成形された現像ブレードをプリンタに装着して印刷した場合には、低温低湿の環境においても良好な画像を得ることができる。また、シボ加工またはサンドブラストによる加工を行いさらにビーズブラストによる加工を行う複合加工を施しているため、シボ加工またはサンドブラストによる加工単独による加工に比べて、良好な離型性を得ることができるとともに、光沢度も上がり検査しやすくなる。

＜２＞によれば、複合加工を、キャビティ幅方向断面におけるキャビティ面上の一点を境界とする一方側に施して、この金型によって形成された現像ブレードの低温低湿環境下での画像改良効果を担持しつつ、他方側のキャビティ面の表面粗さRyを、1.5μm以下とすることによって、成形された弾性部材の対応する表面を平滑にし、検査工程における、弾性部材上に発生したキズを容易に検出することができる。

＜３＞によれば、弾性部材における、金型の複合加工の転写パターン形成部分と、平滑面部分との境界を、現像ブレードを装置に取り付ける際の取付姿勢下での弾性部材上の、現像ローラにもっとも近く位置する点の近傍、すなわち、現像剤量の規制と帯電量の調整との両方にもっとも支配的な領域に配置したので、画像への影響の大きなキズを一層容易に検出することができる。

＜４＞は、複合加工された面の表面粗さRyを、0.5〜5.0μmとするものであり、Ryを0.5μm未満とした場合には、トナーの搬送量が大きすぎて画が濃くなる可能性があり、一方、これを5.0μmを超えるものとした場合には、トナーの搬送量が小さすぎて画が薄くなる可能性があり、いずれの場合も好ましくない。

＜５＞によれば、＜１＞〜＜４＞のいずれかの現像ブレード形成用金型を用いて形成された現像ブレードであるので、それぞれ先に説明した効果を奏することができる。

本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図２は、本発明に係る金型によって形成される現像ブレードを示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は平面図、そして、図２（ｃ）は幅方向断面図である。現像ブレード１は、帯状薄肉の金属プレート２と、金属プレート２の片側の面に接着された弾性部材３とよりなり、接着剤が塗布された金属プレートをインサートした金型のキャビティに、例えば液状シリコーンゴム等の材料を充填して硬化させて形成される。

金属プレート２としては、厚さ0.05〜0.5mmのアルミニウム、ステンレス、銅などの薄板を用いるのがよく、このことによって、金属プレート２に要求される可撓性と強度との範囲を満足させることができる。また、図中、符号７は、ゲートから出てキャビティに向かう成形材料の流れを整流するためのタブ形成部によって形成されたタブであり、また、符号８は、現像ブレード１を、画像形成装置のホルダに取り付けるための取付穴であり、幅方向断面において、ホルダに取り付けられる側を基部側、その反対側を先端側と呼ぶことにする。

幅方向断面図である図２（ｃ）において、点Ｐは、現像ブレード１が画像形成装置に取り付けられる際の取付姿勢において、現像ローラにもっとも近く位置する点（以下「現像ローラ最近接点」と呼ぶ）であり、図示の例の場合、直線部と曲線部との稜線上の点となるが、この点Ｐの近傍の領域の特性は、現像剤の量や帯電量に大きな影響を与えるので、この領域にキズがないよう厳重に検査される。

そして、弾性部材３の、幅方向断面における露出面の一部の領域５は、後述する金型キャビティ面に施された複合加工が転写された複合加工転写面で構成され、残りの領域４は平滑面に仕上げられ、複合加工転写面の領域５と、平滑面の領域との境界６は、現像ローラ最近接点Ｐの近傍に配置される。そして、図２に例示ものの場合、複合加工転写面の領域５は、境界６の、現像ブレード先端側に配置される。

図３は、現像ブレード１を形成する一個取りの金型を、閉止した状態で例示する断面図であり、図３（ａ）は、金型の幅方向断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のｂ−ｂ矢視に対応する断面図である。図中、ＰＬは金型のパーティングラインを表し、ＰＬの一方側に位置する上型１１に対して、他方側に位置する下型１２には、金属プレート２を配置するプレート配置空間１４と、帯状のキャビティ１５とが設けられ、さらに、キャビティ１５に隣接して、タブ７に対応するタブ形成部１３が配置され、さらに、材料を供給するためのランナ１６が、タブ形成部１３に接続されている。

キャビティ幅方向断面図である図３（ａ）において、少なくとも、キャビティ面２０上の一点２１を境界とする一方側の面２０ａに、表面粗さRyが10μm以下となる複合加工が施されている。キャビティ１５を画成するキャビティ面２０の全面に複合加工を施すこともできるが、その一部にのみ複合加工を施すことが好ましく、その場合、境界２１を挟んだ他方側の面２０ｂを平滑面に仕上げ、表面粗さを1.5μm以下とするのがよい。

複合加工された一方側の面２０ａの表面粗さRyを、0.5〜5.0μmとするのが好ましい。また、上記境界となる点（境界点）２１を、弾性部材６上の現像ローラ最近接点Ｐに対応するキャビティ面２０上の点Ｑの近傍、好ましくは、点Ｑから−2mm〜2mmの範囲に配置され、このようにすれば、弾性部材６上の、現像ローラ最近接点Ｐの近傍には、複合加工転写面の領域５と平滑面の領域４との両方が存在することになり、トナーの特性を決定する際もっとも影響を及ぼす、点Ｐの近傍領域における現像性能をシボ転写面によって向上させるとともに、平滑面によって、点Ｐの近傍領域でのキズの検出を容易にすることができ、現像性能の向上と、キズ検出の容易さとを、両立させることができる。

図４は、他の実施態様の金型で形成された現像ブレード１Ａを示す斜視図であり、現像ブレード１Ａも、金属プレート２に弾性部材３Ａを接着させた構造を有し、図２を参照して先に説明した態様における現像ブレード１に対して、金属プレートは同一であり、また弾性部材３Ａも弾性部材３と同一の幅方向断面形状を有し、その露出面の一部が複合加工転写面の領域５Ａで構成されている点において変わることはないが、複合加工転写面の領域５Ａが、平滑面領域４Ａとの境界６Ａより、現像ブレード基部側に配置されている点が異なっている。しかし、この場合も、現像ローラ最近接点Ｐの近傍には、複合加工転写面の領域５Ａと平滑面領域４Ａとの両方を存在させており、このことによって、現像性能の向上と、キズ検出の容易さとを両立させることができる。

図５は、先に示した現像ブレード１、１Ａを形成する金型とはキャビティの幅方向断面形状が異なる金型で形成された現像ブレードを示す斜視図であり、現像ブレード１Ｂは、現像ブレード１、１Ａとは異なる幅方向断面形状の弾性部材３Ａを有する。しかし、この場合にも、弾性部材３Ａ上の現像ローラ最近接点の近傍に位置する境界６Ｂの一方側に複合加工転写面の領域５Ｂが配置され、境界６Ｂの他方側に平滑面の領域４Ｂが配置さている。

図６も、同様に、現像ブレード１、１Ａ、１Ｂを形成する金型とはキャビティの幅方向断面形状が異なる金型で形成された現像ブレード１Ｃを示す斜視図であり、現像ブレード１Ｃにおいて、弾性部材３Ｃの断面形状は、弾性部材３、３Ａ、３Ｂとのいずれとも異なるが、弾性部材３Ｃ上の現像ローラ最近接点の近傍に位置する境界６Ｃの一方側に複合加工転写面の領域５Ｃが配置され、境界６Ｃの他方側に平滑面の領域４Ｃが配置されている点においては変わりはない。

本発明では、シボ加工またはサンドブラストによる加工に加えてさらにビーズブラストによる加工を行う複合加工によって、現像ブレード形成用金型の弾性部材成形用のキャビティの一部を加工している。そのため、シボ加工またはサンドブラストによる加工単独でも得られる、良好な画像を得ることができるという効果に加えて、良好な離型性を得ることができるとともに、光沢度も上がり検査しやすくなる。図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、シボ加工またはサンドブラストによる加工のみによる加工と複合加工とにおける金型の表面形状を示す図である。図７（ａ）に示すように、シボ加工またはサンドブラストによる加工のみによる加工の例では、山部と谷部とが交互に現れる凹凸が確認できるのに対し、図７（ｂ）に示すように、シボ加工またはサンドブラストによる加工のみによる加工の例では、凹凸の山部が削れ谷部のみとなっていることがわかる。これにより、複合加工の場合に、良好な離型性および良好な光沢度が得られるものと推定される。なお、ビーズブラストに使用するビーズの粒子経は１０〜５００μｍであることが好ましく、特に、３０〜１００μｍであるとさらに好ましい。

図３に示した幅方向断面を有する金型１０を用いて現像ブレードを試作して実施例１とし、このブレードを対応する画像形成装置に装着して画像評価を行うとともに、弾性部材の幅方向断面において現像ローラ最近接点Ｐを横切るキズを目視検査し、キズの検出率を測定した。また、現像ブレードの金型からの離型性も評価した。結果を表１に示す。

画像評価は、黒ベタ、もしくは白ベタに印刷された紙を目視で判定し、合格したのものを「○」、明らかに不合格のものを「×」、そして、「×」のほどは画像は悪くないが不合格となるものを「△」として、表１に表した。

また、キズの検出率は、目視検査で検出したキズの数を、顕微鏡および表面粗さ計を用いて精査して検出したキズの数で除し、表１には、この割合が90%を超える場合を「○」で、10%未満の場合を「×」で、そして、10%〜90%の場合を「△」で表した。

さらに、離型性は良好なものを「○」、若干不具合があったものを「△」、不良なものを「×」とした。

また、いずれも幅方向断面は実施例１と同じではあるが、キャビティ面の全面に複合加工が施された金型を用いて形成した現像ブレードを実施例２とし、キャビティ面全面が、表面粗さRyが0.2μm以下の鏡面仕上げの面で構成された金型を用いて形成した現像ブレードを比較例１とし、そして、キャビティ面全面が、表面粗さRyが0.2〜1.5μmの仕上げなし機械加工面で構成された金型を用いて形成した現像ブレードを比較例２として、これらの実施例２および比較例１、２についても、実施例１に対して行ったと同じようにして行った画像評価と、キズの検出率の算出とを行い、これらの結果も表１に示した。

評価に用いた現像ブレードは、実施例１、２、および比較例１、２ともに、金属プレートの材料がＳＵＳで、その厚さは0.1mmであり、また、弾性部材の材料がシリコーンゴムで、その厚さと幅とは、それぞれ、1.5mmと4mmとであった。また、画像評価は、図１に示すようにプリンタに装着して行った。

上記表において、L/L環境（低温低湿環境）とは、温度が10℃で、湿度が15%の、H/H環境（高温高湿環境）とは、温度が28℃で、湿度が85%に保持した温湿度条件をそれぞれいい、また、白ベタ評価とは、紙面全体が真っ白となる潜像の場合に、紙に黒い部分が出現するかを評価するものであり、黒ベタ評価とは、紙全体が真っ黒となる潜像の場合に、紙に黒が薄くなる部分が出現するかを評価するものである。

表１から明らかなように、実施例１、２のものは、L/L環境においても、画像評価結果は良好であり、これらを、比較例１、２と比較すると、金型の少なくとも一部をシボ加工転写面にするとともに表面粗さRyを10μmとすることによって実現されていることがわかり、また、実施例１のものは、現像ローラ最近接点の近傍に平滑面領域を存在させることによって、深さが3μmのキズであっても、高い検出率で目視検査することができ、好ましいことがわかる。また、実施例１、２のものは、比較例１、２と比べて、離型性が良好なことがわかる。

本発明の現像ブレードは、低温低湿の環境においても良好な画像を得ることができ、良好な離型性を得ることができるとともに、光沢度も上がり検査しやすくなるため、画像形成装置に用いられる現像ブレードとして種々のサイズのものに適用することができる。

現像ブレードの取付態様を示す概念図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明に係る金型によって形成された現像ブレードを示す斜視図、正面図、および断面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明に係る金型を示す断面図である。 他の態様の金型によって形成された現像ブレードを示す斜視図である。 上記以外の態様の金型によって形成された現像ブレードを示す斜視図である。 さらに、上記以外の態様の金型によって形成された現像ブレードを示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、シボ加工またはサンドブラストによる加工のみによる加工と複合加工とにおける金型の表面形状を示す図である。

符号の説明

１ 現像ブレード
２ 金属プレート
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 弾性部材
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 平滑面領域
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 複合加工転写面の領域
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 弾性部材上の、複合加工転写面領域と平滑面領域との境界
７ タブ
８ 取付穴
１０ 金型
１１ 上型
１２ 下型
１３ タブ形成部
１４ プレート配置空間
１５ キャビティ
１６ ランナ
２０ａ 複合加工されたキャビティ面
２０ｂ 平滑面仕上げされたキャビティ面
２１ キャビティ面上の、複合加工領域と平滑面領域との境界
９１ 感光ドラム
９２ 現像ローラ
９３ トナー
９４ 現像ブレード
９５ ホルダ
９６ 金属プレート
９７ 弾性部材
ＰＬ パーティングライン
Ｐ 現像ローラ最近接点
Ｑ 点Ｐに対応するキャビティ面上の点

Claims (5)

1. 帯状の金属プレートに、この金属プレートと平行な向きに弾性部材を接着してなる現像ブレードを形成する金型において、
   前記金属プレートを配置するプレート配置空間と、このプレート配置空間に隣接する、前記弾性部材成形用の帯状のキャビティとを具え、このキャビティを画成するキャビティ面の、キャビティ幅方向断面における少なくとも一部に、シボ加工またはサンドブラストによる加工を行いさらにビーズブラストによる加工を行う複合加工を施すとともに、複合加工された面の表面粗さRyを10μｍ以下としてなる現像ブレード形成用金型。
2. 前記複合加工を、キャビティ幅方向断面におけるキャビティ面上の一点を境界とする一方側にのみ施すとともに、他方側のキャビティ面の表面粗さRyを、1.5μm以下としてなる請求項１に記載の現像ブレード形成用金型。
3. 点Pを、前記弾性部材上の、現像ブレードを装置に取り付ける際の取付姿勢において現像ローラに最も近い点としたとき、
   前記境界となるキャビティ面上の一点を、キャビティ幅方向断面において、点Pに対応するキャビティ面上の点から−2mm〜2mmの範囲に配置してなる請求項２に記載の現像ブレード形成用金型。
4. 複合加工された面の表面粗さRyを、0.5〜5.0μmとしてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像ブレード形成用金型。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の現像ブレード形成用金型を用いて形成された現像ブレードであって、前記弾性部材の幅方向断面における少なくとも一部の露出面に前記複合加工の転写パターンが形成されてなる現像ブレード。

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