JP2012173655A - 画像形成装置用ブレード - Google Patents

Abstract

【課題】交換時期が目視で確認可能な画像形成装置用ブレードを提供する。
【解決手段】長尺形状のプレート２上に、被接触体に当接される弾性部材３がプレート２の長手方向ＬＤに沿って配置してある画像形成装置用ブレード１において、前記プレート２の横断面視の形状で、前記弾性部材３のいずれか片側に当該弾性部材３の磨耗状態を確認する指標となるインジケータ部材１０−１，１０−２が前記プレート２上の端縁より内側に配設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるブレードに関し、特に、薄肉のプレートの片面上に弾性部材を配設してなる画像形成装置用ブレードに関するものである。

一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式または静電記録方式を採用した画像形成装置においては、現像ブレード、クリーニングブレード、転写ブレード等の種々のブレードが用いられている。

具体的には、感光ドラム上に形成した静電潜像に対して現像ローラを介してトナーを付着させて静電潜像を可視化した後、可視化した像（トナー像）を感光ドラムから紙等の記録媒体に転写して画像を形成する従来の画像形成装置において、現像ブレードは、現像ローラの表面に供給されたトナーを均一な厚さに規制すると共に該トナーを摩擦帯電させるために用いられている。また、クリーニングブレードは、トナー像を紙等の記録媒体に転写した後に感光ドラム上に残存した余分なトナーを掻き取るために用いられている。更に、転写ブレードは、感光ドラム上のトナー像を紙等の記録媒体に転写するために用いられている。

ここで、従来、現像ブレード、クリーニングブレード、転写ブレード等の画像形成装置用ブレードとしては、長尺形状の金属製薄肉プレートの片面上にゴム等の弾性部材をプレートの長手方向に沿って配設したものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。なお、プレート上に配設される弾性部材は、ブレードの用途等に応じて所望の性能を発揮し得る形状および硬さに調製されている。

そして、従来の画像形成装置では、上述した画像形成装置用ブレードの弾性部材が現像ローラ、感光ドラム、記録媒体などに接触することで、トナーの厚さ規制および摩擦帯電、余分なトナーの掻き取り、並びに、トナー像の転写などが行われている。

特開２００８−２１６２７５号公報

ここで、上記従来の画像形成装置では、画像形成装置用ブレードの弾性部材と現像ローラ等の被接触体とが接触した状態で被接触体を駆動するため、画像形成装置用ブレードの弾性部材が経時的に摩耗することは避けられない。

そして、上記画像形成装置では、画像形成装置用ブレードの弾性部材の摩耗が許容限界を超えて進行すると、画像形成装置用ブレードが所期の性能を発揮し得なくなる。即ち、画像形成装置用ブレードの弾性部材が許容限界を超えて摩耗すると、画像形成装置用ブレードのトナーに対する摩擦帯電付与機能やトナーの掻き取り機能などが低下して、そのブレードを採用している画像形成装置が十分な性能を発揮し得なくなる。そのため、画像形成装置用ブレードは、弾性部材が許容限界を超えて摩耗する前に交換する必要がある。

そこで、画像形成装置用ブレードの交換時期を把握する手法を確立することが求められていた。また、このような画像形成装置用ブレードの交換時期を把握する手法の確立は、弾性部材の許容限界を超えた摩耗が発生し易い場合、例えば、画像形成装置用ブレードを長期に亘って使用する場合や、使用済の画像形成装置用ブレードの摩耗した弾性部材を新しい弾性部材に張り替えることで金属製薄肉プレートをリサイクルして使用する場合等において特に求められていた。

しかしながら、画像形成装置用ブレードの交換時期を把握する有効な手法は未だに確立されていなかった。そこで、本発明は、交換時期を把握することが可能な画像形成装置用ブレードを提供することを目的とする。

上記目的は、長尺形状のプレート上に、被接触体に当接される弾性部材がプレートの長手方向に沿って配置してある画像形成装置用ブレードにおいて、
前記プレートの横断面視の形状で、前記弾性部材のいずれか片側に当該弾性部材の摩耗状態を確認する指標となるインジケータ部材が前記プレートの端縁より内側に配設されている、ことを特徴とする画像形成装置用ブレード、によって達成できる。このように、弾性部材の状態を確認する指標となるインジケータ部材を設ければ、弾性部材の摩耗状態を目視等により把握することができるので、画像形成装置用ブレードの交換時期を把握することができる。

また、前記インジケータ部材は前記弾性部材よりも硬い材料で形成するのが望ましい。インジケータ部材を弾性部材よりも硬くすれば、画像形成装置の使用に伴って弾性部材が摩耗し、インジケータ部材が露出した際に、画像形成装置で形成された画像が乱れるので、形成された画像を確認することにより画像形成装置用ブレードの交換時期を容易に把握することができるからである。
また、前記インジケータ部材の前記プレートからの高さは、前記弾性部材の前記プレート上からの高さよりも低く形成するのが望ましい。これにより、初期において障害とならず弾性部材の摩耗が徐々に進行したときの指標とすることができ、更に摩耗が進行したときに被接触体に接触するようにできる。

また、前記インジケータ部材は、前記プレートの一部に切込みを入れて折り曲げ部を形成し、該折り曲げ部を折り曲げて立ち上げることにより形成したものとするのが好ましい。プレートに切り込みを入れて形成した折り曲げ部を折り曲げてインジケータ部材を形成すれば、部品点数を増やすことなく、画像形成装置用ブレードを容易に作製することができるからである。

なお、前記インジケータ部材は前記プレートの長手方向の一部に設けてもよい。インジケータ部材が硬い材料からなる場合や、プレートを折り曲げて形成されている場合に、弾性部材の長手方向の一部のみにインジケータ部材を設ければ、画像形成装置用ブレードの長手方向への曲げ剛性が高くなるのを抑制して、ブレードを製造する際の金型からのブレードの離型性が悪化するのを抑制することができるからである。
前記インジケータ部材は、前記プレートの長手方向での端部に設けるようにしてもよい。インジケータ部材を弾性部材の長手方向の端部にのみ設ければ、インジケータ部材が硬い材料からなる場合や、プレートを折り曲げて形成されている場合であっても、インジケータ部材が画像形成装置側に接触した際に発生する画像の乱れの影響を最小限に抑えることができるからである。なぜなら、画像乱れによるブレード摩耗を示すサインが画像端部にのみ現れ、画像中心部には乱れの影響が少ないからである。

本願発明による画像形成装置用ブレードは、弾性部材の磨耗状態を確認する指標となるインジケータ部材がプレート上に設けてあるので目視または画像確認によって交換時期を適切に判断できる。

本実施形態に係る現像ブレードを画像形成装置に取付けたときの様子を示している模式図である。 本実施形態に係る現像ブレードについて示した図で、（ａ）は現像ブレードの外観を示した斜視図、（ｂ）は（ａ）でのｂ−ｂ線における横断面図である。(ｃ)はインジケータ部材を他方側の位置とした例を示した図である。 インジケータ部材の配置例について示した図である。 金属プレートを加工してインジケータ部材を形成する様子を説明するために示した図である。 折り曲げ部とゴム部材との配置関係を例示した図である。

以下、本発明にかかる一実施形態を、図を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、現像ブレードを例にとって説明するが、画像形成装置用ブレードはこれに限るものではない。図１は、本実施形態に係る現像ブレードを画像形成装置に取付けたときの様子を示している模式図である。すなわち、本発明の画像形成装置用ブレードは、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において現像ブレード、クリーニングブレード、転写ブレード等として用いることができる。本発明の画像形成装置用ブレードは、長尺形状のプレートと、該プレートの長手方向に沿って配設され、被接触体に当接される弾性部材と、該弾性部材に埋設され、弾性部材の摩耗に伴って露出して弾性部材の摩耗状態の指標となるインジケータ部材とを備えることを特徴とする。また、本発明の画像形成装置用ブレードの弾性部材が当接する被接触体はブレードの用途によって異なり、例えば、本発明の画像形成装置用ブレードを現像ブレードとして使用する場合には被接触体は現像ローラであり、クリーニングブレードとして使用する場合には被接触体は感光ドラムであり、転写ブレードとして使用する場合には被接触体は紙等の記録媒体である。また、以下では、本発明の画像形成装置用ブレードの一例を現像ブレードとして用いた場合について説明するが、本発明の画像形成装置用ブレードは、クリーニングブレードや転写ブレード等として用いた場合にも同様の効果を得ることができる。

図１で、画像形成装置１００はハウンジング１０１の内部に現像剤（トナー）１０２を収容し、この現像剤１０２を攪拌機１０３で攪拌しながら、現像剤供給ローラ１０４を介して、現像ローラ１０５の表面に供給している。ここで、現像ブレード１は回転する現像ローラ１０５の周面に押圧される姿勢で配置されている。現像ブレード１によって、現像ローラ１０５の表面に供給された現像剤１０２が均一な薄層に規制されると共に摩擦帯電される。このようにして、所定の層厚に規制され、かつ、摩擦帯電された現像剤１０２は、現像ローラ１０５の回転に伴って、対向配置されている感光ドラム１０６の現像領域へと搬送される。これにより、感光ドラム１０６の表面に現像剤１０２を付着させることで静電潜像を顕像化させている。
以上のように画像形成装置１００で使用される現像ブレード１は、弾性部材３が被接触体（図示の場合は現像ローラ１０５）に押圧されるので、経時により磨耗することは避けられない。その磨耗状態を目視で確認できれば現像ブレードの交換時期を確実に判断できるので、無駄なく現像ブレードを使用することができ、またメンテナンス作業なども迅速、確実に行えるようになる。

本発明に係る現像ブレード１は、上記のような要請に基づくもので、弾性部材３の外側近傍に、その磨耗状態を目視確認する指標となるインジケータ部材を設けた新規な現像ブレード（画像形成装置用ブレード）である。
図２は本実施形態に係る現像ブレード１について示した図で、図１で省略した部位も図示してある。図２（ａ）は現像ブレード１の外観を示した斜視図、そして図２（ｂ）は図２（ａ）でのｂ−ｂ線における横断面図である。

現像ブレード１は、薄肉で長尺形状なプレートとしての金属プレート２と、その片面２ａ上に配置された弾性部材としてのゴム部材３を備えている。ゴム部材３は長尺形状の金属プレート２上で、その長手方向ＬＤに沿って配置されている。金属プレート２の幅方向ＷＤにおけるゴム部材３の位置は、この現像ブレード１を画像形成装置にセットしたときに被接触体に当接する位置に応じて定められる。例えば、図２で示すように長手方向ＬＤで一方の端縁２ＥＤから中央側へ若干、オフセットした位置にゴム部材３を配置することができる。
なお、上記金属プレート２は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）やリン青銅などで形成することができる。金属プレート２の具体的な形状は採用される画像形成装置により適宜に設計されるが、形状の一例としては長方形状であって、例えば長手方向ＬＤにおける寸法は２００〜３００ｍｍ程度、幅方向ＷＤにおける寸法は１０〜２０ｍｍ程度、そして厚さは０．０８〜０．１５ｍｍ程度である。

そして、図２で例示の場合は、端縁２ＥＤから例えば０．１〜５．０ｍｍ中央へオフセットした位置に、長手方向ＬＤに沿ってゴム部材３が配置してある。このゴム部材３としては、例えば２液硬化性ポリウレタン、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ミラブルシリコーン、液状シリコーンゴムなどの熱硬化性のゴム材や、熱可塑性のウレタンやスチレンを好適に採用することができるが、生産性およびトナーの帯電制御に優れているという点から液状シリコーンゴムを採用するのが好ましい。

そして、前述したように現像ブレード１には、ゴム部材３の磨耗状態を目視確認する指標となるインジケータ部材１０が設けてある。このインジケータ部材１０について説明する。インジケータ部材１０は、経時により磨耗するゴム部材３の様子を目視確認できように設けた部材でゴム部材３の近傍で金属プレート２上に立設されている。
インジケータ部材１０は、プレートの横断面視で見て（図２（ｂ）、図２（ｃ）参照）、ゴム部材３のいずれか片側に金属プレート２上に、例えば図２で例示のようにＴ字をなすように設けてある。よって、インジケータ部材１０はプレート２の端縁２ＥＤより内側に配設されている状態となる。そしてインジケータ部材１０をゴム部材３の図２（ｂ）、図２（ｃ）いずれの側に立設するかは、現像ブレード１がセットされる画像形成装置の周辺環境配に基づいて決定する。一般に、画像形成装置にセットしたときには、図２（ｂ）に示した、ゴム部材３に対してプレート中央側（幅方向ＷＤで中央側）に配置した形態の方が、現像剤の溜まりが発生し難いので、図２（ｂ）のタイプが推奨される。

図２（ａ）は、インジケータ部材１０を配置する一方側の位置は幅方向ＷＤでゴム部材３とプレート中央側（幅方向ＷＤで奥側）との間である。この一方側の位置に配置した場合のインジケータ部材１０を、符号１０−１で示している。この図２（ａ）に対応する図が図２（ｂ）となる。
そして、図２（ｃ）は、他方側の位置として、インジケータ部材１０を幅方向ＷＤで端縁２ＥＤとゴム部材３との間にした場合であり符号１０−２で示している。

インジケータ部材１０は、図２（ａ）で例示するようにゴム部材３の幅に対応して、その長手方向ＬＤの全幅に設定してもよいが、これに限らない。
すなわち、インジケータ部材１０は長手方向ＬＤで一部に設けてもよい。図３（ａ）で示すように中央部の一部に配置してもよいし（ここでは、インジケータ部材１０を1個としているが複数としてもよい）、或いは、図３（ｂ）で示すように両側部に一対で配置してもよい。両側に配置する場合、長手方向での端部とすれば画像形成装置側に構成部位に接触した際に発生する画像の乱れの影響を最小限に抑えることができる。
いずれに配置した場合も、インジケータ部材１０は金属プレート２に対して立設されて、金属プレート２からインジケータ部材１０が立ち上がっている姿勢となればよい。

インジケータ部材１０の形状を例示すれば長方形の板状部材であり、金属プレート２に接着、溶接などの手段で固定されている構造とすることができる。
ただし、このインジケータ部材１０は、図４で示すように、金属プレート２の一部にコ字に切込みを入れて大よそ長方形状とした舌片状の折り曲げ部２ＴＡを形成し、この折り曲げ部２ＴＡを折り曲げ立ち上げて形成するのが好ましい。なお、図４（ｂ）は図４（ａ）でのｃ−ｃ線における横断面図である。このようにすれば新たな部品を用いることなく、金属プレート２を簡易に加工してインジケータ部材１０を作製できる。
更に、図５（ａ）〜（ｄ）は、採用可能な折り曲げ部２ＴＡとゴム部材３との配置関係を例示した図であり、図５（ａ）は折り曲げ部２ＴＡを設けるのを端部側とし金属プレート２をゴム部材３側に曲げて立ち上げた場合、図５（ｂ）は折り曲げ部２ＴＡを端部側とし金属プレート２を端部側（外側）に曲げて立ち上げた場合である。また、図５（ｃ）は折り曲げ部２ＴＡを設けるのをプレート中央側とし金属プレート２をゴム部材３側に曲げて立ち上げた場合、図５（ｂ）は折り曲げ部２ＴＡをプレート中央側とし金属プレート２を中央側（内側）に曲げて立ち上げた場合である。
インジケータ部材１０はゴム部材３の磨耗度合いを目視するように配備されるものであり、金属プレート２に対して、垂直（直角）に立ち上がる姿勢である必要はなく、目視に支障がなければ、前後に傾斜した姿勢でもあってもよい。
また、そして、インジケータ部材１０の金属プレート２の表面２ａからの立ち上がり高さ（寸法）１０ＨＬは、ゴム部材３の立ち上がり高さ（寸法）３ＨＬよりも、低く形成するのが望ましい。
なお、インジケータ部材１０の高さは、実験または計算により定めることができる。高さ例としては、例えば弾性体高さ１．５ｍｍに対し、インジケータ部材高さは１．４ｍｍとするのが好ましい。

そして、上記インジケータ部材１０は、ゴム部材３の磨耗が許容範囲を超えて磨耗が進行したときには被接触体となる現像ローラ１０５と接触するように、ゴム部材３の近傍位置に配置しておくのが好ましい。インジケータ部材１０が現像ローラ１０５と接触もしくは現像ローラ上のトナーに接触すると、通常とは異なる部材が現像ローラ１０５に触れるので、これにより出力される画像形成に変化が生じる。すなわち、画像形成装置から出力される印刷物の印字状態に変化を与えて、現像ブレードの交換を促すようにできる。このような効果を確実とするため、インジケータ部材１０は、ゴム部材３よりも硬い材料で形成しておくのが望ましい。これにより現像ブレードの使用可能な期間中でゴム部材３の磨耗状態を判断する指標とすることができ、更に現像ローラ１０５に接触したときに画像形成を変化させる効果を期待できる。

例えば、ゴム部材３の硬さはマイクロゴム硬度計ＭＤ−１（高分子計器（株）製）で測定して硬さ４０°〜８０°のものを採用するのが望ましい。前述したようにインジケータ部材１０はステンレス鋼などによる金属材料（金属プレート２から一体に形成すれば金属材料）で形成すれば、通常、ゴム材より硬い材料とするこができる。
ただし、インジケータ部材１０で現像ローラ１０５の表面を傷付けることが無いように、インジケータ部材１０を設計しておくのが望ましい。例えば、インジケータ部材１０を金属材料で形成する場合には現像ローラ１０５と接触したときに適度に変形して、現像ローラ１０５の表面を傷つけない弾性に富んだ素材を選択するのが望ましい。
また、インジケータ部材１０の上端側の形状については、直線的で平坦な（図２では水平な）縁部に形成しておくのが望ましい。このような形状にしておけば、インジケータ部材１０が現像ローラ１０５と接触する当初において、現像ローラ１０５表面を傷付ける事態の発生を抑制できる。

図２（ａ）で示すように、インジケータ部材１０（１０−１）を、金属プレート２の長手方向ＬＤの長手方向ＬＤでの全幅となるように長く配置してもよし、これに限らず一部に一箇所配置、或いは、複数の箇所配置に配置してもよい。なお、インジケータ部材１０はこのように全幅のインジケータ部材１０を設けると現像ブレード１の剛性を大きくすることができる。ただし、後述するように金型を用いて現像ブレード１を製造する場合には、金属プレート２が撓み難くなるので離型性に劣る場合がある。また、インジケータ部材１０はゴム部材３の磨耗の状態を指標しできればよい。また、前述したようにゴム部材３の磨耗が進行して現像ローラ１０５表面に接触させて、形成する画像を変化させる場合も出力される画像の一部で確認できればよい。よって、インジケータ部材１０はプレートの一部に設けるだけでも十分な機能を果たすことができる。そして、一部とする場合にインジケータ部材を前記プレートの長手方向での端部に設けてもよい。

インジケータ部材１０を、図２（ｂ）で示す第１の位置に配置したインジケータ部材１０−１とするか、図２（ｃ）で示す第２の位置に配置したインジケータ部材１０−２とするかの選択は、現像ブレード１がセットされる画像形成装置内での配置状態に基づいて決定する。
本願発明による現像ブレード１では、従来の現像ブレードには存在しないインジケータ部材１０が金属プレート上に立設される。よって、画像形成装置にセットされた後の状況も考慮しておくことが望ましい。例えば、現像ブレード１の場合は画像形成装置内にセットしたときに、周辺部と干渉のない側であることを前提に、更に現像剤が堆積し難い（現像剤が供給される側と反対となる）側にインジケータ部材１０を設けるのが望ましい。

以上で説明した現像ブレードは、金型を用いたインサートＬＩＭ成形（Liquid Injection Molding）などを用いて製造することができる。例えば、金型内に金属プレートをセットして、液状シリコーンを注入することにより、金属プレート上に長手方向に沿って液状シリコーンを流しこみ、これを硬化させてゴム部材とすることで、前述した現像ブレードを製造できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。上記では一実施例として現像ブレードについて説明したが、クリーニングブレード、転写ブレードなどの他の種々の画像形成装置用ブレードにも、同様に適用できる。上記実施例では現像ブレードのゴム部材の横断面形状は半円形状であるがこれに限らない。金属プレートも単純な長方形で例示しているが種々の形状をとり得る。

１ 現像ブレード（画像形成装置用ブレード）
２ 金属プレート（プレート）
２ＴＡ 折り曲げ部
３ ゴム部材（弾性部材）
３ＨＬ ゴム部材の高さ
１０（１０−１、１０−２） インジケータ部材
１０ＨＬ インジケータ部材の高さ
１００ 画像形成装置
１０５ 現像ローラ
ＬＤ プレートの長手方向
ＷＤ プレートの幅方向

Claims (6)

1. 長尺形状のプレート上に、被接触体に当接される弾性部材がプレートの長手方向に沿って配置してある画像形成装置用ブレードにおいて、
   前記プレートの横断面視の形状で、前記弾性部材のいずれか片側に当該弾性部材の摩耗状態を確認する指標となるインジケータ部材が前記プレートの端縁より内側に配設されている、ことを特徴とする画像形成装置用ブレード。
2. 前記インジケータ部材は前記弾性部材よりも硬い材料で形成してある、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用ブレード。
3. 前記インジケータ部材の前記プレートからの高さは、前記弾性部材の前記プレート上からの高さよりも低く形成してある、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用ブレード。
4. 前記インジケータ部材は、前記プレートの一部に切込みを入れて折り曲げ部を形成し、該折り曲げ部を折り曲げて立ち上げることにより形成したものである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置用ブレード。
5. 前記インジケータ部材は前記プレートの長手方向の一部に設けてある、ことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の画像形成装置用ブレード。
6. 前記インジケータ部材は、前記プレートの長手方向での端部に設けてある、ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置用ブレード。

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