JP2650926B2 - Cleaning blade - Google Patents
Cleaning bladeInfo
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- JP2650926B2 JP2650926B2 JP62277042A JP27704287A JP2650926B2 JP 2650926 B2 JP2650926 B2 JP 2650926B2 JP 62277042 A JP62277042 A JP 62277042A JP 27704287 A JP27704287 A JP 27704287A JP 2650926 B2 JP2650926 B2 JP 2650926B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は画像形成装置のクリーニング装置に取り付け
るクリーニングブレードに関する。The present invention relates to a cleaning blade to be attached to a cleaning device of an image forming apparatus.
（ｂ）従来の技術 一般に、画像形成装置による画像形成は、まず、光学
系が原稿を走査し、感光体ドラムが露光され、感光体ド
ラム上に潜像が形成され、現像装置において前記潜像部
分にトナーが付着する。そのトナー像は給紙された用紙
に転写され、定着装置で定着され、画像形成が完了した
用紙は排紙される。転写終了後の感光体ドラム上の残留
トナーは、除電チャージャにより残留電荷が除去された
あと、クリーニング装置においてクリーニングブレード
により清掃除去され、感光体ドラムは再び画像形成サイ
クルに入り、クリーニング装置において除去され回収さ
れたトナーは、現像装置に帰環され再使用される。(B) Prior Art Generally, in image formation by an image forming apparatus, first, an optical system scans a document, a photosensitive drum is exposed, a latent image is formed on the photosensitive drum, and the latent image is formed in a developing device. The toner adheres to the portion. The toner image is transferred to the fed paper and fixed by a fixing device, and the paper on which image formation is completed is discharged. After the transfer, the residual toner on the photosensitive drum is removed by the cleaning blade in the cleaning device after the residual charge is removed by the charge removing charger, and the photosensitive drum enters the image forming cycle again and is removed by the cleaning device. The collected toner is returned to the developing device and reused.
上記の画像形成装置におけるクリーニング装置では、
小型設計性、クリーニングの確実性、回収したトナーの
再利用性等を考慮し、現在、ゴム弾性体よりなるクリー
ニングブレードが広く使用されている。In the cleaning device in the above image forming apparatus,
In consideration of compact design, reliability of cleaning, reusability of collected toner, and the like, cleaning blades made of rubber elastic materials are widely used at present.
一方、近年画像形成装置の高速化、メインテナンスフ
リーの傾向に伴い、各種消耗部品の長寿命化が要求さ
れ、当然、クリーニングブレードの寿命を伸ばす提案も
数多く出されている。On the other hand, in recent years, with the trend toward higher speeds and maintenance-free image forming apparatuses, it is required to extend the life of various consumable parts, and naturally, many proposals have been made to extend the life of the cleaning blade.
ところが、クリーニングブレードの寿命は他の部品に
比較して短く、その原因はクリーニング性能の向上のた
めに感光体への圧接力を増加させることにある。圧接力
の増加はブレードの摩耗を引き起こし、摩耗を防止する
には圧接力を減少させなくてはならずクリーニング性能
の低下を来たす。従ってクリーニング性能を低下させる
ことなく摩耗を軽減する必要がある。周知のようにトナ
ー粒子はブレードと感光体の接触面で潤滑剤の役割を担
って摩耗を防止している。従ってこの潤滑剤の役割を最
大限に利用すれば問題は解消する。However, the life of the cleaning blade is shorter than that of other parts, and the reason is that the pressing force to the photoconductor is increased to improve the cleaning performance. The increase in the pressing force causes wear of the blade, and in order to prevent the wear, the pressing force must be reduced, resulting in a decrease in cleaning performance. Therefore, it is necessary to reduce abrasion without lowering the cleaning performance. As is well known, the toner particles play a role of a lubricant at a contact surface between the blade and the photoconductor, thereby preventing abrasion. Therefore, if the role of the lubricant is utilized to the maximum, the problem is solved.
しかし、クリーニングブレード交換直後の使用開始時
にはトナーがブレードエッジ面に十分に付着しておら
ず、製品に予め付着させてある表面保護用の樹脂粉末粒
子も回転と同時に摩擦帯電による反発力や遠心力により
飛散してしまう。このようにブレードの表面保護層の形
成されない空白時間において、大きな摩擦力が原因とな
り、第６図に示すような、ブレードエッジ面の両端部に
引き裂き破壊が発生する。従って、ブレードエッジ面に
前記樹脂粉末粒子をできるだけ長く、そしてトナー粒子
を最初から付着させることが必要である。樹脂粉末粒子
が飛散したりトナー粒子が付着し難い最大の理由は、ク
リーニングブレードが感光体と圧接して摩擦帯電し粒子
を反発してしまうためである。However, at the beginning of use immediately after replacing the cleaning blade, the toner is not sufficiently adhered to the blade edge surface, and the resin powder particles for surface protection which have been adhered to the product in advance rotate and repulsive force or centrifugal force due to triboelectric charging. Will scatter. In the blank time when the surface protective layer of the blade is not formed, a large frictional force causes a tearing failure at both ends of the blade edge surface as shown in FIG. Therefore, it is necessary to make the resin powder particles as long as possible on the blade edge surface and to attach the toner particles from the beginning. The biggest reason that the resin powder particles are not scattered or the toner particles are hardly adhered is that the cleaning blade is in pressure contact with the photoreceptor and frictionally charges to repel the particles.
このようなクリーニングブレードの帯電を防止する目
的で提案されたのが、特公昭44−2034,56−51347等で、
これらはクリーニングブレードを導電性ならしめ接地す
るようにしたものである。For the purpose of preventing such charging of the cleaning blade, Japanese Patent Publication Nos. 44-2034 and 56-51347 have been proposed.
In these, the cleaning blade is made conductive and grounded.
（ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記特公昭44−2034や56−51347等の
クリーニングブレードは、セレン系感光体や有機感光
体、アモルファスシリコン感光体等を用いて、いわゆる
カールソンプロセスを利用する場合に、クリーニング工
程において感光体ドラム表面を接地することになり、次
の工程で感光体ドラム上への帯電が困難になるという欠
点があった。また、接地せずに一定の電圧を印加すると
いう方法は電源部が必要となり大掛かりとなってしまう
問題があった。(C) Problems to be Solved by the Invention However, the cleaning blades such as Japanese Patent Publication Nos. 44-2034 and 56-51347 employ a so-called Carlson process using a selenium-based photosensitive member, an organic photosensitive member, an amorphous silicon photosensitive member, or the like. In the case of using the photoconductor, the surface of the photoconductor drum is grounded in the cleaning process, and there is a disadvantage that it is difficult to charge the photoconductor drum in the next process. In addition, the method of applying a constant voltage without grounding requires a power supply unit, and has a problem that it becomes large.
本発明の目的は、上述の如き欠点を解消し、一般的な
クリーニングブレードを少し工夫するだけで、その他の
装置等への不都合を生じさせることなく、クリーニング
性能を向上させるとともに、ブレードエッジ面の摩耗、
特にエッジ面の両端部の引き裂き破壊をなくし、長寿命
のクリーニングブレードを提供することになる。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, improve the cleaning performance without causing inconvenience to other devices and the like by slightly devising a general cleaning blade, and improve the blade edge surface. wear,
In particular, the tearing of both ends of the edge surface is eliminated, and a long-life cleaning blade is provided.
（ｄ）問題点を解決するための手段 本発明のクリーニングブレードは、画像形成装置のク
リーニング装置に取り付けられるクリーニングブレード
であって、ゴム弾性体の材質中に、分子量が150〜3000
であり、且つHLBが５以上の界面活性剤よりなる帯電防
止剤を含有したことを特徴とする。(D) Means for Solving the Problems The cleaning blade of the present invention is a cleaning blade attached to a cleaning device of an image forming apparatus, wherein the rubber elastic material has a molecular weight of 150 to 3000.
And an antistatic agent having a HLB of 5 or more surfactants.
（ｅ）作用 本発明に係るクリーニングブレードでは、転写終了
後、帯電チャージャにより残留電荷が除去された感光体
ドラム上の残留トナーは、感光体ドラムにクリーニング
ブレードが密着圧接した状態でドラムが回転することに
より除去される。このとき、ゴム弾性体よりなるクリー
ニングブレードの材質中には分子量が150〜3000であ
り、且つHLBが５以上の界面活性剤よりなる帯電防止剤
を含有しているので、ブレードエッジ面に付着したトナ
ー粒子が、感光体ドラムとの摩擦によるブレードの帯電
による反発を受けて飛散するのを緩和し、ブレードエッ
ジ面への十分な量のトナー付着が極めて短時間に実現さ
れる。そしてブレードエッジ面に付着しているトナー粒
子が潤滑剤となり摩擦による過大な応力がブレード内に
作用するのを防止する。これによってブレードの使用開
始直後の引き裂き破壊を防止する。また、ブレード全体
に帯電防止剤が含有されていることから、ブレードが磨
耗した場合にも感光体との当接部分には常に帯電防止剤
が含まれる。(E) Function In the cleaning blade according to the present invention, after the transfer is completed, the residual toner on the photosensitive drum from which the residual charge has been removed by the charging charger is rotated while the cleaning blade is in close contact with the photosensitive drum. Removed by At this time, the material of the cleaning blade made of rubber elastic material has a molecular weight of 150 to 3,000, and the HLB contains an antistatic agent consisting of a surfactant of 5 or more, so it adhered to the blade edge surface. The toner particles are prevented from scattering due to repulsion due to charging of the blade due to friction with the photoconductor drum, and a sufficient amount of toner adheres to the blade edge surface in a very short time. Then, toner particles adhering to the blade edge surface serve as a lubricant to prevent excessive stress due to friction from acting on the inside of the blade. This prevents tearing and breaking immediately after starting use of the blade. Further, since the antistatic agent is contained in the entire blade, even when the blade is worn, the contact portion with the photoconductor always contains the antistatic agent.
（ｆ）実施例 第１図は、本発明の実施例であるクリーニングブレー
ドを適用したクリーニング装置の断面図である。感光体
ドラム５に密着圧接しているのがクリーニングブレード
１で、前記クリーニングブレード１をブレード支持体２
が支え、前記ブレード支持体２は図示しないブレード固
定シャフトで固定されている。クリーニング装置４の下
部には公知のトナー回収用パイプ３が設けられている。(F) Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a cleaning apparatus to which a cleaning blade according to an embodiment of the present invention is applied. The cleaning blade 1 is in close contact and pressure contact with the photosensitive drum 5, and the cleaning blade 1 is attached to the blade support 2.
The blade support 2 is fixed by a blade fixing shaft (not shown). A known toner collecting pipe 3 is provided below the cleaning device 4.
定着終了後、図示せぬ除電チャージャにより残留電荷
が除去された感光体５上の残留トナーは、クリーニング
装置４のクリーニングブレード１が回転する感光体ドラ
ム５に圧接することにより取り除かれる。除去され回収
されたトナーは回収用パイプ３を通り図示せぬ現像装置
へ戻り再利用される。After the completion of the fixing, the residual toner on the photoconductor 5 from which the residual charge has been removed by an unillustrated discharging charger is removed by pressing the cleaning blade 1 of the cleaning device 4 against the rotating photoconductor drum 5. The removed and collected toner returns to a developing device (not shown) through the collection pipe 3 and is reused.
本実施例のクリーニングブレードでは、ゴム弾性体と
してウレタンゴムを使用し、帯電防止剤としてグリセリ
ン脂肪酸エステルを重量比３％で添加し、ゴム硬度73
度、厚さ3mmのクリーニングブレードを使用した。これ
を周速360mm/secで回転するAs2Se3感光体を備えた画像
形成装置に適用して10万枚の耐刷試験を行った。３千
枚、５千枚、１万枚、５万枚、10万枚の画像形成装置毎
に、ブレードの摩耗量を測定し、横軸に画像形成枚数、
縦軸に実測したブレードエッジ面の両端部の摩耗量（引
き裂き破壊を含む）をプロットした。その結果は第２図
に示す如くである。一般に両端部の摩耗量が約300μｍ
を越すと画像上にクリーニング不良が発生する。本実施
例の場合は10万枚まで300μｍ以上の摩耗が発生するこ
となく、極めて良好な結果が得られた。In the cleaning blade of this embodiment, urethane rubber is used as the rubber elastic body, glycerin fatty acid ester is added at a weight ratio of 3% as an antistatic agent, and the rubber hardness is 73.
A cleaning blade having a thickness of 3 mm was used. This applied to 100,000 sheets printing test to the image forming apparatus equipped with As 2 S e3 photoreceptor which rotates at a peripheral speed 360 mm / sec was performed. The wear amount of the blade was measured for each of the 3,000, 5,000, 10,000, 50,000, and 100,000 image forming apparatuses.
The measured amounts of wear (including tearing) at both ends of the blade edge surface are plotted on the vertical axis. The result is as shown in FIG. Generally, wear at both ends is about 300μm
If it exceeds, cleaning failure occurs on the image. In the case of this embodiment, extremely good results were obtained without abrasion of 300 μm or more occurring up to 100,000 sheets.
以上の実施例の他にも、ゴム弾性体と帯電防止層の種
類を変えて実験を行った。In addition to the above examples, experiments were conducted by changing the types of the rubber elastic body and the antistatic layer.
例えば、他の実施例では、ゴム弾性体としては、ゴム
硬度73度，厚さ3mmのウレタンブレードを用い、帯電防
止剤としてポリオキシエチレンアルキルアミンを重量比
３％で添加した。このクリーニングブレードを周速360m
m/secで回転するAs2Se3感光体を備えた画像形成装置に
取り付け10万枚の耐刷試験を行った。結果は第３図に示
したが、前記実施例とほぼ同様に良好であった。For example, in another example, a urethane blade having a rubber hardness of 73 degrees and a thickness of 3 mm was used as a rubber elastic body, and polyoxyethylene alkylamine was added as a static inhibitor at a weight ratio of 3%. 360 m peripheral speed of this cleaning blade
It has installed 100,000 sheets printing test to the image forming apparatus equipped with As 2 S e3 photoreceptor rotating at m / sec. The results are shown in FIG. 3 and were almost as good as in the above example.
本発明の効果を示すために、ゴム弾性体と帯電防止層
の種類を変えて、いろいろ実験を行ったが、いずれの場
合も、第２図および第３図とほぼ同様な結果が得られ
た、 帯電防止層を形成するための摩擦帯電を防止する材料
としては上記実施例のように、いわゆる界面活性剤が用
いられる。界面活性剤には非イオン系、アニオン系、カ
チオン系、両性系、導電性樹脂系等があるが、いずれの
使用も可能である。以上のうち、分子量やHLB（界面活
性剤の親油性と親水性のバランス）等を考慮しつつ数多
くの実験を行ったが、分子量150〜3000でHLBが５以上の
界面活性剤を用いると極めて良い結果を得ることが判明
した。具体的には、 非イオン系として、 N,N−ビス（２−ヒドロキシエチル）、 ポリオキシエチレンアルキルアミン、 ポリオキシエチレンアルキルアミンの脂肪酸エステル、 グリセリン脂肪酸エステル、 ソルビタン脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル ポリオキシンチレン脂肪アルコールエーテル ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル ポリエチレグリコール脂肪酸エステル、があり アニオン系として、 アルキルスルホン酸塩、 アルキルベンゼンスルホン酸塩、 アルキルサルフェート、 アルキルホスフェート、があり カチオン系として、 テトラアルキルアンモニウム塩、 トルアルキルベンジアンモニウム塩、があり 両性系として、 アルキルベタイン、 イミダゾリン型両性、がある。In order to show the effect of the present invention, various experiments were carried out by changing the types of the rubber elastic body and the antistatic layer. In each case, almost the same results as those in FIGS. 2 and 3 were obtained. As a material for preventing triboelectric charging for forming the antistatic layer, a so-called surfactant is used as in the above embodiment. Surfactants include nonionic, anionic, cationic, amphoteric, and conductive resin types, and any of them can be used. Among these, many experiments were conducted in consideration of molecular weight and HLB (balance between lipophilicity and hydrophilicity of surfactant). However, if a surfactant with molecular weight of 150 to 3000 and HLB of 5 or more is used, extremely It turned out to get good results. Specifically, as nonionics, N, N-bis (2-hydroxyethyl), polyoxyethylene alkylamine, fatty acid ester of polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid Ester Polyoxinylene fatty alcohol ether Polyoxyethylene alkyl phenyl ether Polyethylene glycol fatty acid ester, There is an anionic type, Alkyl sulfonate, Alkylbenzene sulfonate, Alkyl sulfate, Alkyl phosphate, There is a cationic type, Tetraalkyl ammonium salt, There are tolalkylbenziammonium salts, and amphoteric systems include alkylbetaines and imidazoline-type amphoteric.
なお、前記HLBの計算式は、例えばポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルの場合は、HLB＝（オキシエチレン
含有％）/5,アニオン性基を含むような場合には親油基
及び親水基礎の基数からHLB＝７＋Σ（親水基の基数）
−Σ（親油基の基数）（Davisの式）（Proc.2nd.Inter
n.Cougress of Surface Activity,1426〔1957〕）等が
ある。In the case of polyoxyethylene alkyl ether, for example, HLB = (oxyethylene content%) / 5, and when an anionic group is contained, the HLB is calculated from the number of lipophilic groups and hydrophilic bases. = 7 + Σ (number of hydrophilic groups)
−Σ (base number of lipophilic group) (Davis formula) (Proc.2nd.Inter
n. Cougress of Surface Activity, 1426 [1957]).
第４図は、帯電防止層を含有していないクリーニング
ブレードを備えたクリーニング装置の、感光体の異なる
各種の画像形成装置における10万枚の耐刷試験の結果が
ある。使用開始直後の摩耗が激しいのを確認するため
に、千枚の画像形成後も摩耗量を実測した。画像形成枚
数千枚で早くも亀裂が生じ、その中には300μｍ以上の
摩耗量の引き裂き破壊が発生したり、また３千枚で約40
0μｍの大幅な摩耗も発生する等、使用開始直後の摩耗
が激しいことが確認されるとともに、本実施例のクリー
ニングブレードにおいて長寿命化が達成されたことが判
る。FIG. 4 shows the results of a 100,000-sheet printing test of a cleaning device provided with a cleaning blade not containing an antistatic layer in various image forming apparatuses having different photoconductors. In order to confirm that the abrasion immediately after the start of use was severe, the abrasion amount was actually measured even after forming 1,000 images. Cracks occur as early as the number of image formations of 1,000, in which tears with a wear amount of 300 μm or more occur,
It is confirmed that the wear immediately after the start of use is intense, such as the occurrence of a significant wear of 0 μm, and that the cleaning blade of this embodiment has achieved a long service life.
（ｇ）発明の効果 以上のように本発明によれば、現在広く使用されてい
るゴム弾性体よりなるクリーニングブレードから製品に
付着させてある樹脂粉末がその使用開始直後の飛散を防
ぐとともに、トナー粒子を急速に付着させることができ
るため、その付着トナーが潤滑剤として直ちに作用する
結果、ブレード表面、特にそのエッジに摩耗による過大
な応力が発生するのを防止する。従って、ブレードの使
用開始直後の摩耗が大幅に減少するためクリーニング性
能が向上するとともに、ブレードの長寿命化も達成でき
る。また、クリーニングブレードの内部に帯電防止剤を
含有しているため、クリーニングブレードが磨耗した場
合にも感光体との当接部分に常に帯電防止剤を存在させ
ることができ、クリーニング性能の向上およびブレード
の長寿命化を図るという効果を持続することができる。(G) Advantageous Effects of the Invention As described above, according to the present invention, resin powder adhered to a product from a cleaning blade made of a rubber elastic material which is widely used at present is prevented from scattering immediately after the start of use, and toner Because the particles can be deposited quickly, the deposited toner acts immediately as a lubricant, thereby preventing excessive stress due to wear on the blade surface, especially at its edges. Therefore, the wear immediately after the start of use of the blade is greatly reduced, so that the cleaning performance is improved and the service life of the blade can be extended. In addition, since the cleaning blade contains an antistatic agent, the antistatic agent can always be present at the contact portion with the photoreceptor even when the cleaning blade is worn, thereby improving the cleaning performance and improving the blade performance. The effect of achieving a long service life can be maintained.
第１図は、本発明の実施例であるクリーニングブレード
を適用したクリーニング装置の断面図である。第２図
は、本実施例のクリーニングブレードの10万枚耐刷試験
結果のグラフである。第３図は、他の実施例のクリーニ
ングブレードの10万枚耐刷試験結果のグラフである。第
４図は、帯電防止層を有しないクリーニングブレードの
10万枚耐試験結果のグラフである。第５図は、帯電防止
層を形成していないクリーニングブレードのエッジ面両
端部に、その使用開始直後に発生する引き裂き破壊の模
様を表している。 １……クリーニングブレード、 １′……従来のクリーニングブレード、 ４……クリーニング装置。FIG. 1 is a sectional view of a cleaning device to which a cleaning blade according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a graph showing the results of a 100,000-sheet printing durability test of the cleaning blade of this embodiment. FIG. 3 is a graph showing the results of a 100,000-sheet printing durability test of a cleaning blade according to another embodiment. FIG. 4 shows a cleaning blade having no antistatic layer.
It is a graph of a 100,000 sheet durability test result. FIG. 5 shows a pattern of tearing which occurs immediately after the start of use at both ends of the edge of the cleaning blade on which the antistatic layer is not formed. 1 ... cleaning blade 1 '... conventional cleaning blade 4 ... cleaning device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 格 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 山根 秀信 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 木梨 洋 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 後藤 伸也 和歌山県和歌山市湊1334番地 花王株式 会社和歌山研究所内 (72)発明者 名和 政良 和歌山県和歌山市湊1334番地 花王株式 会社和歌山研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−243688（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−47089（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−201275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−47088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−128376（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−68572（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tadashi Kawabata 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Within Sharp Corporation (72) Inventor Hidenobu Yamane 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Sharp Corporation (72) Inventor Hiroshi Kinashi 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Shinya Goto 1334 Minato, Wakayama-shi, Wakayama Prefecture Kao Corporation Wakayama Laboratory (72) Inventor Masayoshi Nawa 1334 Minato, Wakayama-shi, Wakayama Kao Co., Ltd. Wakayama Laboratory (56) References JP-A-60-243688 (JP, A) JP-A-62-47089 (JP, A) JP-A-57-201275 (JP, A) JP-A-62-47088 (JP, A) JP-A-57-128376 (JP, A) JP-A-60-68572 (JP, U)
Claims (1)
けられるクリーニングブレードであって、ゴム弾性体の
材質中に、分子量が150〜3000であり、且つHLBが５以上
の界面活性剤よりなる帯電防止剤を含有してなるクリー
ニングブレード。1. A cleaning blade attached to a cleaning device of an image forming apparatus, wherein an antistatic agent comprising a surfactant having a molecular weight of 150 to 3,000 and an HLB of 5 or more in a material of a rubber elastic body. A cleaning blade comprising:
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| JP62277042A JP2650926B2 (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Cleaning blade |
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| DE3882330T DE3882330T3 (en) | 1987-10-30 | 1988-10-28 | Cleaning blade for imaging equipment. |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01118183A (en) | 1989-05-10 |
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