JP5084001B2

JP5084001B2 - 現像ブレードおよびその製造方法

Info

Publication number: JP5084001B2
Application number: JP2005067946A
Authority: JP
Inventors: 泰平後藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: JP2006251382A

Description

本発明は現像ブレードおよびその製造方法に関し、詳しくは、複写機、プリンタ等の各種画像形成装置における現像部に用いられる現像ブレードおよびその製造方法に関する。

従来、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置において、特にカラー用のものに関しては、非磁性トナーを帯電させ、その電荷により感光ドラムにトナー（現像剤）を転写する方式が採用されている。この方式においては、現像ローラ上にトナーを担持させて、その外周面と対向させた状態で取り付けられた現像ブレードにより、現像ローラ上のトナー量を規制するとともに、トナーの摩擦帯電を行っている。

かかる現像ブレードとしては、従来、金属のみからなるものと、現像ローラに当接する部分をゴム等の弾性材料により形成したものとが知られている。このうち後者の弾性材料を用いた現像ブレードの一例を図２（ａ）に示す。図示する現像ブレード２０は、弾性材料からなる弾性層２１と、弾性層２１を支持する板状部材２２とからなり、図示するように、弾性層２１において現像ローラ１に当接して、現像ローラ１の回転によりその周面に担持されて運ばれるトナーの量の規制、および、トナーの摩擦帯電を行うものである。また、トナー層を均一に形成して良好な画像を得るために、弾性層２１のうち現像ローラ１と接触する部分は、図示するように、通常エッヂ形状に形成されている。

現像ブレードに関する改良技術としては、例えば、特許文献１に、ばね性のある金属薄板に、凸曲面を有するゴム状弾性体の表面に弾性のコーティング層を設けた複層構造ゴム状弾性体を形成した構成とすることで、耐摩耗性、耐加水分解性、耐オゾン性、低歪み性、摩擦帯電性、耐トナー性、表面平滑性等を満足し、低コストで生産性に優れる電子写真装置用現像ブレードを実現する技術が記載されている。また、特許文献２には、ブレード表面に融着したトナーを脱落させることができるように、その所定部を、トナーが供給された現像ローラの周面を擦ることにより摩耗できる材料からなるものとした現像装置が記載されており、ブレード摩耗時に押圧されるブレードにかかる押圧力の変化を抑えるように、ブレードが摩耗する部分の背面を弾力的に押圧して、摩耗量に等しいストローク量で背面を現像ローラ側に変位させる摩耗量補償手段を設けることについても記載されている。
特開２０００−１１２２３０号公報（特許請求の範囲等）特開平１０−２４７０１６号公報（特許請求の範囲等）

図２（ａ）に示すような弾性層２１を備えた現像ブレード２０は、金属ブレードに比して現像ローラにダメージを与えにくいという利点があるが、その反面、繰り返し印刷に伴い逆に弾性層２１自体が摩耗により削れてしまうという欠点も有する。弾性層２１が削れると、接触面積が変わるためにトナー帯電量も変化してしまい、結果として画像不良が発生しやすくなるという問題が生じていた。特に、図示するようにエッヂ部で現像ローラに当接する弾性層２１の場合には、エッヂ部の摩耗に伴い接触面積が大きく増大するため（図２（ｂ）参照）、トナー帯電量の変化に伴って画像不良が発生しやすいという問題を有していた。

そこで本発明の目的は、繰り返し印刷に伴い弾性層が摩耗してもトナー帯電量が変化せず、従って良好な画像を得ることができる現像ブレード、および、かかる現像ブレードを精度良く製造することが可能な現像ブレードの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討した結果、トナー帯電量を変化させないためには、弾性層を、摩耗後においても現像ローラとの接触面積が変わらないような形状にすることが有効であることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の現像ブレードは、板状部材と、該板状部材に固着された弾性層とを備え、該弾性層で現像ローラに当接して、該現像ローラ上に担持されたトナーの量を規制するとともに該トナーを帯電させる現像ブレードにおいて、
前記弾性層が、前記現像ローラの長手方向に沿う複数のエッヂ部を有し、該エッヂ部で該現像ローラに当接し、かつ、該複数のエッヂ部が、該現像ローラに当接している一つのエッヂ部の摩耗に伴い、他のエッヂ部が該現像ローラに順次当接するよう形成されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記一つのエッヂ部の最大摩耗量が、当接部面積の最大値で４２０〜６３０ｍｍ^２であることが好ましい。また、前記弾性層は、好適には、シリコーンゴムからなる。

また、本発明の現像ブレードの製造方法は、上記現像ブレードの製造方法において、前記板状部材に対し前記弾性層の最終形状を決定する金型を固定して、該金型内に液状シリコーンゴム配合物を射出し、加硫することにより前記板状部材に前記弾性層を固着することを特徴とするものである。

なお、前述した特許文献２には、摺接部（当接部）をブレード端部に平面的に形成することにより摩耗時の接触面積の変化を少なくすることが記載されているが（段落［００２７］、［図２］）、一方で、摺接部がエッヂ状の場合には接触面積の変化が大きく、その結果押圧力の変化が大きくなるとも記載されており、本発明におけるように摺接部をエッヂ状に形成した場合において接触面積の変動を抑制し、トナー帯電量の変化、ひいては画像性の悪化を防止する技術については、なんら言及されていない。

本発明によれば、上記構成としたことにより、繰り返し印刷に伴い弾性層が摩耗した場合においても現像ローラとの接触面積の変動を抑制することができ、これによりトナー帯電量の変化を抑制して、画像不良の発生を防止することができる現像ブレードを実現することが可能となった。また、本発明の現像ブレードの製造方法によれば、かかる本発明の現像ブレードを精度良く製造することが可能である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一例の現像ブレード１０を現像ローラ１に当接させた状態を示す。図示するように、本発明の現像ブレード１０は、板状部材１２と、この板状部材１２に固着された弾性層１１とを備え、弾性層１１で現像ローラ１０に当接して、現像ローラ１０上に担持されたトナーの量を規制するとともにトナーを帯電させる。

本発明においては、弾性層１１が、現像ローラ１の長手方向に沿う、複数の、図示する例では３個のエッヂ部１１ａ〜１１ｃを有し、エッヂ部１１ａで現像ローラ１に当接し、かつ、複数のエッヂ部１１ａ〜１１ｃが、現像ローラ１に当接している一つのエッヂ部１１ａの摩耗に伴い、他のエッヂ部１１ｂが現像ローラ１に順次当接するよう形成されている。これにより、使用に伴い弾性層１１が摩耗しても、次々新たなエッヂ部がトナー量の規制およびトナーの帯電を担うことになるので、弾性層１１と現像ローラ１との接触面積の変動を抑制することができ、結果としてトナー帯電量の変動に伴う画像不良の発生を防止することが可能となる。

本発明に係る弾性層１１の具体的な形状は、上記複数のエッヂ部を有するものであれば、図示する例に制限されるものではないが、例えば、その厚みは、１〜３ｍｍ程度とすることができる。また、エッヂ部の形状や寸法についても特に制限されるものではなく、現像ローラに当接した状態でトナー量の規制およびトナーの帯電を確実に行うことができるものであればよいが、トナー帯電量の変動の許容範囲の観点からは、一つのエッヂ部の最大摩耗量が、当接部面積（接触面積）の最大値で４２０〜６３０ｍｍ^２であることが好ましい。即ち、エッヂ部の当接部面積が４２０〜６３０ｍｍ^２程度となるまで摩耗した段階で他のエッヂ部が現像ローラ１に当接するように、弾性層１１の形状や、現像ローラに対する現像ブレードの相対的な位置を調整することで、トナー帯電量の変動をより好適な範囲内に抑えることができる。これは、図２（ｂ）中に示す当接部のローラ周方向に沿う幅ｘが２〜３ｍｍとなるまでがエッヂ部あたりの好適使用範囲であることを示しており、Ａ４用紙の幅に相当する接触面積に換算した値である。

弾性層１１の材料としては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリエーテルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム等のゴム材料や、ポリウレタン、シリコーン、ポリスチレン・ポリブタジエンブロック重合体、ポリオレフィン、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のエラストマーなどが挙げられ、好ましくはシリコーンゴムを用いる。

また、板状部材１２は、金属や樹脂により形成することができ、金属としては、例えば、鉄、銅、洋白、ステンレス、リン青銅などが挙げられ、現像ローラへの圧接力を制御する上で、好ましくは厚み０．１ｍｍ程度である。樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、尿素樹脂等の合成樹脂が挙げられ、好ましくは、厚み０．５〜１．０ｍｍのものである。

なお、本発明の現像ブレード１０の長さは、好ましくはＡ４からＡ３版対応を考慮し、２００〜３１６ｍｍ程度である。

本発明の現像ブレード１０の製造方法としては、特に制限されるものではなく、弾性層１１を板状部材１２に対し一体成形にて固着する方法や、別途成形した弾性層１１を接着剤等により板状部材１２に固着する方法など、従来公知の手法を適宜用いることが可能である。特に、弾性層１１をシリコーンゴムにて形成する場合には、板状部材１２に対し弾性層１１の最終形状を決定する金型を固定して、金型内に液状シリコーンゴム配合物を射出し、加硫することにより板状部材１２に弾性層１１を固着する、いわゆるＬＩＭ成形（ＬｉｑｕｉｄＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ（リキッドインジェクションモールディング）、液状シリコーンゴム射出成形）の手法が好適である。ＬＩＭ成形によれば、多様な形状に精度良く対応が可能であるため、本発明に係る弾性層１１のエッヂ部についても、所望の形状を高精度で得ることができる。

ＬＩＭ成形に用いる液状シリコーンゴムは、下式、

で示されるビニル末端を有するポリジメチルシロキサン（Ａ液）に、下式、

で示されるケイ素原子結合水素原子を有するポリメチルシロキサン（Ｂ液）が付加することにより硬化する。過酸化物加硫と異なり付加反応であるため反応副生物の生成がなく、二次加硫は原則として不要である。混合前のＡ液、Ｂ液は室温では６ケ月以上放置しても安定なシェルフライフを有しているが、２液混合後は硬化が進行する。硬化速度は高温になるほど速くなる。Ａ液とＢ液との混合比率は１：１であるが、プラスマイナス１０％程度の変動があっても物性にはほとんど影響しない。

本発明の一実施の形態に係る現像ブレードを現像ローラに当接させた状態を示す概略説明図である。（ａ）は従来の現像ブレードを現像ローラに当接させた状態を示す概略説明図であり、（ｂ）は、現像ブレードのエッヂ部が削れた状態を示す概略説明図である。

符号の説明

１現像ローラ
１０現像ブレード
１１弾性層
１１ａ〜１１ｃエッヂ部
１２板状部材

Claims

板状部材と、該板状部材に固着された弾性層とを備え、該弾性層で現像ローラに当接して、該現像ローラ上に担持されたトナーの量を規制するとともに該トナーを帯電させる現像ブレードにおいて、
前記弾性層が、前記現像ローラの長手方向に沿う複数のエッヂ部を有し、該エッヂ部で該現像ローラに当接し、かつ、該複数のエッヂ部が、該現像ローラに当接している一つのエッヂ部の摩耗に伴い、他のエッヂ部が該現像ローラに順次当接するよう形成されていることを特徴とする現像ブレード。
前記一つのエッヂ部の最大摩耗量が、当接部面積の最大値で４２０〜６３０ｍｍ^２である請求項１記載の現像ブレード。
前記弾性層がシリコーンゴムからなる請求項１または２記載の現像ブレード。
請求項３記載の現像ブレードの製造方法において、前記板状部材に対し前記弾性層の最終形状を決定する金型を固定して、該金型内に液状シリコーンゴム配合物を射出し、加硫することにより前記板状部材に前記弾性層を固着することを特徴とする現像ブレードの製造方法。