JP5097683B2

JP5097683B2 - Ｏａ用ブレード

Info

Publication number: JP5097683B2
Application number: JP2008292445A
Authority: JP
Inventors: 泰平後藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: JP2010117666A; WO2010055640A1; CN102246101B; CN102246101A

Description

本発明は、長尺薄肉の金属板などによるプレートの片面に、ゴム材などによる弾性部材を接着してあるＯＡ用ブレードに関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ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（以下、これらを総称して「ＯＡ装置」と称す）においては、現像ローラの外周上に現像剤を担持させ回転する現像ローラによって供給される現像剤の量を規制するための現像ブレードの他、感光ドラム或いはベルト上のクリーニングを用途とするクリーニングブレードや転写ブレードなど種々のブレードが採用されている。これらブレードをＯＡ用ブレードと称して以下の説明をする。

上記ＯＡ用ブレードとしては、例えば現像剤が通過する隙間を形成するのに十分な柔軟性と、現像剤を摩擦帯電させるのに必要な特性とを有するゴム部材を長尺形状の金属などのプレート上に長手方向に沿って接着した形態のものが広く採用されている。

このような現像剤の量規制をするＯＡ用ブレードは、例えば接着剤を予め塗布した金属プレートを金型内の所定位置にセットし、トランスファー成形法や射出成形法を用いて材料を金型のキャビティに注入して、金型内で金属プレートにシリコーンゴムなどのゴム部材を貼付けた状態に成型する製造方法が採用されている。ここで、ゴム部材は現像ローラに接触（当接）されて現像剤の搬送量を規制して、現像ローラ上に均一な現像剤（トナー）が形成されるようにしている。

上記のようなＯＡ用ブレードでは、上記のように現像剤に接触するゴム部材がプレート上で現像領域に対応して長手方向に沿って貼付けされているが、規制した現像剤の一部がＯＡ用ブレードの背面側（現像剤の流れ方向で下流側）に回り込む状態（以下、この状態を「現像剤の漏れ」と称する）が発生してしまうと、現像画像の劣化や現像剤による汚染や浪費などを誘発する原因となる。そこで、従来からＯＡ装置に関連する技術として、現像剤の漏れを防止するための技術が種々提案されている。
例えば、特許文献１は、供給ローラの中心とＯＡ用ブレード先端との距離Ｌ１が、供給ローラの中心と現像ハウジング周壁との最小距離Ｌ２より小さく設定してある現像装置を提案している。また現像装置はハウジングとＯＡ用ブレードとの間にシール材が配備されており、このシール材の先端位置は上記距離Ｌ１と上記最小距離Ｌ２との間になるように設定するのが好ましい。これにより、ＯＡ用ブレード付近の現像剤の圧粉を防ぐと共にブレード背面への現像剤の漏れを防止できるとしている。
特開２００４−２０５７３３号公報

上記の特許文献１は、現像ローラと供給ローラとの接触部などの空間に現像剤が圧粉状態で滞留すること、そして、これに伴ってブレードの背面側への現像剤の漏れが発生するので、これに対処する技術を提案している。しかしながら、特許文献１の技術は、プレートのゴム部材の両端部で発生する現像剤の漏れについて配慮しておらず、これについては検討すべき余地がある。現像剤を規制するゴム部材の両端部で発生する現像剤の漏れについて、図を参照して説明する。

図１０は、ＯＡ用ブレードのプレートにシール材を配備する場合の従来の構成例として（ａ）、（ｂ）２つを例示している図である。なお、この各図ではそれぞれの下に、破線で示す円内ＣＹ部分を拡大した外観斜視図を示している。
ここで示すＯＡ用ブレードＢＬは、いずれも長尺形状のプレートＰＬの中央部に長手方向ＬＤに沿ってゴム部材ＲＡが接着されたもので、ゴム部材ＲＡの長さは現像剤を規制する範囲に応じて設定されている。なお、（ａ）、（ｂ）のＯＡ用ブレードで異なるのは、ゴム部材ＲＡの形状であり、ＯＡ装置の要請に応じて適宜に設計される。（ａ）の場合は、ゴム部材ＲＡは両端部に切欠部ＨＧがあり、前面は現像剤の流れ方向ＣＤに沿って湾曲面として形成されている。一方、（ｂ）の場合は、ゴム部材ＲＡはシンプルな直方体形状とされ、現像剤の流れ方向ＣＤに対してエッジを立てた状態に形成されている。

図１０（ａ）、（ｂ）で示すようなＯＡ用ブレードをＯＡ装置用のカートリッジ内に組付する際には、図で示すようにその両端にウレタンフォームなどで形成したシール部材ＳＥが貼付けられる。このようにシール部材ＳＥを貼るのは、ＯＡ用ブレードの背部や現像ローラにおいては現像ローラの端部から外に現像剤の漏れを防止するためである。

ところが、上記シール部材ＳＥの貼付けは手作業とされる場合も多く、その貼付けの位置にはずれが発生し易い。このようにゴム部材ＲＡの両側で現像剤を止めるために配備するシール部材ＳＥに位置ずれが発生していると、ゴム部材ＲＡとシール部材ＳＥとの間に許容できない隙間ＳＰが出来てブレードの背面側や現像ローラにおいては現像ローラの端部から外へ現像剤が漏れてしまう。これにより前述した問題が顕在化してしまう。
なお、シール部材ＳＥの貼付け作業を高精度に自動化することも考えられるのであるが、そのためには貼付け装置の開発やその製造でコストが嵩むことなる。また、隣接して配備されるゴム部材とシール部材とでは採用する素材が異なる場合があるので、これらの間に生じる隙間を確実に塞ぐことには困難がある。

よって、本発明の目的は、弾性部材の両側に隣接してシール部材が設けられてなるＯＡ用ブレードで、現像剤の漏れを確実に防止できるＯＡ用ブレードを提案することである。

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長手方向に沿って設けられ、該弾性部材の前記長手方向で両側に隣接してシール部材が設けられてなるＯＡ用ブレードにおいて、前記弾性部材が、前記シール部材と対向する側面から前記シール部材に向かって突出し、厚み方向へ延在している突出部を備え、前記突出部は、前記シール部材に当接することを特徴とするＯＡ用ブレードにより達成できる。

また、前記突出部は、前記弾性部材の少なくとも全厚みに亘って設けられている構造とするのが好ましい。また、前記突出部は、現像剤の流れ方向で対向する前記弾性部材の前面に連続して形成してある構造とするのが好ましい。また、前記突出部は、前記プレート上面に対して垂直な方向に延在するように形成してある構造とするのが好ましい。また、前記突出部は、前記厚み方向で前記弾性部材の本体厚みよりも長く形成してある構造とするのが好ましい。そして、前記突出部が複数形成してある構造としてもよい

そして、前記突出部は、前記弾性部材の上面側の端縁に沿って延在する付加部を更に備える構造とするのが好ましい。上記のようなＯＡ用ブレードは、好適例として現像ブレードとして形成できる。

本発明によるＯＡ用ブレードは、プレート上に設けた弾性部材が両側にあるシール部材に向かって突出している突出部を備えるので、弾性部材とシール部材との隙間に現像剤が進入して背部側や現像ローラにおいては現像ローラ端部から外に回り込むこと、すなわち現像剤の漏れを確実に予防できる。このようなＯＡ用ブレードは、これを製造する金型に簡単な変更を加えるだけで従来と同様に製造できる。そのため、本発明は簡単に実行できる。よって、本発明ＯＡ用ブレードを採用するＯＡ装置は、現像剤の漏れによる現像画像の劣化や現像剤による汚染や浪費が無く、高精度、高精細の画像形成する装置となる。

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、適用できるＯＡ用ブレードとしてはこれに限るものではない。
図１は、ＯＡ用ブレードをＯＡ装置に取付けたときの様子を模式的に示している図である。また、図２は本実施形態に係るＯＡ用ブレードについて示した平面図である。

ＯＡ用ブレード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の一部に配置された弾性部材としてのゴム部材３とを含んで構成されている。このようなゴム部材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、液状シリコーンゴムなどの熱硬化性のゴム材を好適に採用することができるが、生産性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望ましい。

金属プレート２は、例えばステンレスなどで形成することができる。また、ゴム部材３は、金属プレート２の長手方向ＬＤに沿って接着剤により接着固定されている。より具体的には、長手方向ＬＤにおけるゴム部材３の長さは現像領域に応じて設定されており、その両側にブランクエリアＢＡが設けられている。よって、ＯＡ用ブレード１の基本形態は、両側のブランクエリアＢＡ間の中央部にゴム部材３が接着されている状態である。両側のブランクエリアＢＡは、カートリッジ内に組付けするときに、現像剤の漏れを防止するためのシール部材を貼付けるための領域として確保されている。

なお、図１で示すようにＯＡ用ブレード１は、回転する現像ローラ１００の周面に接触（当接）する姿勢で配置され、現像ローラ周面１００ａ上の現像剤１０１の層厚さを規制するように機能する。

そして、図３は、図２で矢印Ｘ矢視方向へ見た構造を一部拡大して、詳細に示したＯＡ用ブレード１の斜視図である。ゴム部材３は、両側の側面ＳＦに外側のブランクエリアＢＡに向かって突出している突出部ＰＲを備えている。本発明に係るＯＡ用ブレード１は、このようにゴム部材３が側面ＳＦから外向きの突出部ＰＲを備える構造にすることで、前述した現像剤の漏れを効果的に防止するものである。
前述したように長手方向ＬＤのブランクエリアＢＡにはシール部材が貼付けされる。ここで、ゴム部材３が長手方向ＬＤで外向きの突出部ＰＲを備えていれば、後からシール部材が隣接して配置されたときに、突出部ＰＲがシール部材に当接する状態を形成できる。これにより、ゴム部材３とシール部材との間に隙間が発生していても、この隙間を塞いで現像剤の漏れを防止できる。

図３で示すようなＯＡ用ブレード１は、所定寸法（例えば、Ｂ５〜Ａ３版の用紙の縦、横の寸法）に作製された金属プレートが使用される。そして、このような金属プレート上に、例えば長手方向ＬＤに２１０〜２５０ｍｍ程度、厚み方向ＺＤで１．０〜３．０ｍｍ程度、そして幅方向ＷＤで４．０〜９．０ｍｍ程度のゴム部材３が接着される。このようなゴム部材３に設ける突出部ＰＲは、隣接配置されたシール部材４にある程度の接触圧をもって当接すること、および、隙間ＳＰを全体的に塞ぐことができる長さを有するように形成するのが望ましい。そのためには、突出部ＰＲがゴム部材３の厚み方向ＺＤの全域（全厚み）に亘って設けられているのが望ましい。よって、突出部ＰＲはゴム部材３の厚み方向へ延在していることが必要で、より好ましくは金属プレート２上面に対して垂直な方向に延在させておくのが望ましい。

そして、上記突出部ＰＲは例えば図３で示すように、三角柱を寝かせたような形状であり、この場合には、例えば高さ（長手方向ＬＤの長さ）ＨＬを５〜５００μｍ程度、根元側である基端部はその幅（幅方向ＷＤの長さ）ＷＬを１０〜５００μｍ程度に形成する。

図４（ａ）〜（ｄ）は、ＯＡ用ブレード１についてゴム部材３に形成する突出部ＰＲの配置例をまとめて示した図である。この図４では、前述したシール部材４を金属プレート２のブランクエリアＢＡの所定位置に貼付け状態を破線で図示しており、ゴム部材３の側面とシール部材４との間に形成される隙間ＳＰを突出部ＰＲで塞いだ様子を示している。
先ず、図４（ａ）は、現像剤の流れ方向ＣＤに対して突出部ＰＲをゴム部材３の本体の前面ＦＦに連続して形成した場合である。なお、この図４（ａ）は図３で示している構造と同様である。また、ここでは端部に切欠部ＨＧが形成されているゴム部材３の構造を例示しているが、本発明に関して切欠部ＨＧは必須の構造でない。切欠部ＨＧを設けることなく、ゴム部材３全体の前面が幅方向で同じ位置となる形状でもよい。

次の図４（ｂ）は、幅方向ＷＤで側面ＳＦの途中に突出部ＰＲを配置した構造例である。（ａ）のように現像剤の流れ方向ＣＤで前面ＦＦに一致させて突出部ＰＲを設けるのが現像剤の漏れ防止に効果的であるが、この（ｂ）例示のように隙間ＳＰの途中で現像剤の漏れを防止するようにしてもよい。なお、（ａ）、（ｂ）では突出部ＰＲは、厚み方向ＺＤの全厚みに亘って設けられている。

更に、図４（ｃ）はゴム部材３の本体よりも厚み方向ＺＤで、突出部ＰＲの方が長く、すなわち突出部ＰＲが上に飛び出しているように形成した場合である。このような構造を採用すると突出部ＰＲで堰き止められた現像剤が、その後にこの突出部ＰＲを飛び越えて背面に回るという事態にも対処して現像剤の漏れを防止できる。なお、この（ｃ）は（ａ）で示す構造の改善例であるが、（ｂ）で示す構造にも適用できる。

そして、図４（ｄ）は突出部ＰＲの一端にゴム部材３の上面側の端縁に沿って延在する舌片形状の薄い付加部ＰＲａを設けた場合である。この付加部ＰＲａはゴム部材３の上面ＴＦに平行に延在して隙間ＳＰの上部を覆うように配備するのが好ましい。このような構造を採用すると突出部ＰＲで堰き止められた現像剤が、その後にこの突出部ＰＲを飛び越えて背部の隙間ＳＰに入る事態を予防して現像剤の漏れを防止できる。なお、この（ｄ）は（ｂ）で示す構造の改善例であるが、（ａ）で示す構造にも適用できる。

上記図３、図４は、ゴム部材３が有する突出部ＰＲの横断面形状を三角柱形状とした場合を例示しているが、これに限らない。図５で示すように横断面がアーチ形状である柱状としてもよい。
また、図３、図４では、ゴム部材３が有する突出部ＰＲを１個設ける場合を例示しているが、これに限らない。図６で示すように、ゴム部材３が突出部ＰＲを例えば幅方向ＷＤにおいて複数個形成した構造としてもよい。

上述したようなＯＡ用ブレード１は、金属プレート２上に設けたゴム部材３が両側にあるシール部材４に向かって突出している突出部ＰＲを有しているので、ゴム部材３とシール部材４との隙間ＳＰに現像剤が進入して背部側に回り込むこと、すなわち現像剤の漏れを確実に予防できる。

前述のＯＡ用ブレード１は、従来のブレードと同様に金型を用いて製造することができる。ＯＡ用ブレード１の好適な製造法を更に図を参照して説明する。
図７は、ＯＡ用ブレード１を製造する際に使用する金型の片方である下型１０の構造を模式的に示した平面図である。また、図８は図７で示す下型１０と上型１５を備えた金型５の全体構造を示した側面構成図である。上型１５は下型１０と対応した形状を有しており、下型１０上にセットされると内部にＯＡ用ブレード１と対応する形状が形成される。

図７で例示する下型１０は、ＯＡ用ブレード１（図２参照）を複数同時に製造できるように設計されている。この下型１０は、複数個取り（図７の例示は４個取り）するように設計されている。この図７では、４個のＯＡ用ブレードを同時に製造するように下型１０内に４個のキャビティＣＡ−１〜ＣＡ−４が形成されている。製造工程では、下型１０の所定位置に金属プレート２（図２参照）をセットし、各キャビティＣＡ−１〜ＣＡ−４内に材料を充填し、これを硬化させるとゴム部材３を所定位置に備えたＯＡ用ブレード１を製造できる。なお、図７中で符号１４は材料をキャビティＣＡ−１内に供給するゲート（注入口）の位置に相当する。

ＯＡ用ブレード用金型５は、上記のように下型１０と上型１５とで構成されている点は従来の金型と同様であるが、前述した突出部ＰＲを有するゴム部材３を備えるＯＡ用ブレードを製造できるように一部が変更されている。具体的には、上記各キャビティＣＡ−１〜ＣＡ−４の側内壁（キャビティ面）に外側へ向けて突出している窪み部が設けてある。この窪み部を設定することにより、前述したように突出部ＰＲを備えたゴム部材３を形成できる。このように従来において使用していた金型の一部に、簡易な変更を加えるだけで、上記した突出部ＰＲを形成できる。金型に形成した４個のキャビティＣＡは同様であるので、第１のキャビティＣＡ−１を例に説明する。

図９は、図７で示している第１キャビティＣＡ−１の左端部のＬＥ部分を拡大して側面方向から見た図である。ただし、この図９はキャビティＣＡ−１に隣接して、２つのブロックＲＫ−１、ＲＫ−２が嵌め込まれている場合で、ブロックＲＫ−１に窪み部ＣＲを形成したときを示している。ゴム部材３の外形形状は金型に設けたキャビティによって規定されている。ゴム部材３に突出部ＰＲを形成したいキャビティの側面の位置に外向きの窪み部ＣＲが形成してある。より具体的には一方のブロックＲＫ−１に窪み部ＣＲに相当する部分が切欠いて形成されており、この窪み部ＣＲの開口ＭＵがキャビティＣＡ−１に対向する。よって、キャビティＣＡ−１にこの開口ＭＵに対応する開口を設けておくことで、キャビティＣＡ−１と窪み部ＣＲとが連続した空間となっている。

なお、開口ＭＵは採用するゴム材料の性状に応じて、少なくとも当該材料を窪み部ＣＲ側へスムーズに流し込める寸法（大きき）に設定することが必要である。例えば、材料として液状シリコーンを採用し、金型温度１６０〜１８０（℃）、充填圧力２０〜８０ＭＰａ、充填時間０．５〜３．０（ｓ）、材料粘度１００〜８００Ｐａ・ｓ（１０ｓ^−１）程度として送り込むような場合では、開口寸法を例えば１０〜５００μｍとする。この開口寸法は、突出部ＰＲの基部についての幅ＷＬの寸法と対応する。

再度、図８を参照して金型５に適用されている構造について説明する。金型５の上型１５には射出ノズル４０から供給される材料ＭＡはスプルー４１を介して受け入れ、下型１０のキャビティＣＡに向けて送るためのランナ部２３、２４が形成されている。これらランナ部２３、２４を合わせてコールドランナとなる。ここで縦方向に延在するランナ部２４の下端の出口２４ａは、キャビティＣＡに材料を注入する前述したゲート１４に接続されている。材料は金属プレート２に設けた開口を介して下型１０の各キャビティＣＡ−１〜ＣＡ−４内に充填される。

金型５には液状シリコーンなどの熱硬化性の材料を各キャビティＣＡ内に確実に注入できるように、必要に応じて材料を冷却するコールドランナ構造を配備しておくのが望ましい。このコールドランナ構造は後述するようにコールドランナ２３、２４に適用されている。

図８に示すように、ランナ部２４の一部は冷却ジャケット２６により囲まれており、冷却可能なコールドランナとして構成される。すなわち、筒状空間をなすランナ部２４は、これを形成するブッシュ２５を介して筒状の冷却ジャケット２６に接していて、冷却ジャケット２６には、冷却媒体、例えば冷却水を通過させる冷却管路２７が設けられ、この冷却媒体を冷却管路２７に導いて通過させることにより、冷却ジャケット２６の筒内に設けられたランナ部２４を冷却して、ここを通過する液状シリコーンなどの材料ＭＡを硬化が進み難い温度に維持して硬化させないようにしている。なお、図８でＰＬがパーティングラインであり、これより上側が上型１５、下側が下型１０である。

下型１０のキャビティＣＡの周囲にはキャビティＣＡに注入された熱硬化性の材料ＭＡを硬化させるためのヒータ３２が、下型１０だけでなく上型１５の下側にも配備されている。その一方で上型１５にはランナ部２３、２４に材料ＭＡが滞留していても、これを硬化させることがないように冷却管路３１が設けられている。この冷却管路３１はランナ部２４周辺のコールドランナ構造とは別に上型１５の上側全体を冷却する。上型１５の中段には、熱効率を高めるための好ましい構造として断熱層２８、２９が配備してある。

更に、金型５が備えておくのが好ましい構造を、図８を参照して説明する。下型１０にはキャビティＣＡ−１〜ＣＡ−４の周囲には密閉用のパッキン１７が配備されると共に、当該パッキン１７の内側に（図６ではパッキンをくぐって）真空引き部１８が設けられている。この真空引き部１８は、外部のガス吸引装置１９に接続されてパッキン１７内にあるキャビティの周囲を真空引きできるように構成してある。このように真空引きする構造を更に備えていると、キャビティの周囲を低圧に調整できるので材料を窪み部ＣＲへスムーズに流し込むことで突出部ＰＲを備えたゴム部材を確実に形成できる。

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。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば現像剤の漏れを確実に防止できるＯＡ用ブレードを提供できる。このようなＯＡ用ブレードを採用するＯＡ装置は精度良く、現像剤を規制して、高精度、高精細の画像形成することができる。

ＯＡ用ブレードをＯＡ装置に取付けたときの様子を模式的に示している図である。本実施形態に係るＯＡ用ブレードについて示した平面図である。図２で矢印Ｘ矢視方向へ見た構造を一部拡大して、詳細に示したＯＡ用ブレードの斜視図である。（ａ）〜（ｄ）は、ＯＡ用ブレードについてゴム部材に形成する突出部の配置例をまとめて示した図である。ゴム部材に形成する突出部の他の形状例について示している図である。ゴム部材に形成する突出部を複数個設ける例について示している図である。ＯＡ用ブレードを製造する際に使用する金型の片方である上型の構造を模式的に示した平面図である。図７で示す上型と下型を備えた金型の全体構造を示した側面構成図である。図７で示しているキャビティの左端部のＬＥ部分を拡大した図である。ＯＡ用ブレードのプレートにシール材を配備する場合の従来の構成を説明するために示した図である。

符号の説明

１ＯＡ用ブレード
２金属プレート（プレート）
３ゴム部材（弾性部材）
４シール部材
５金型
１００現像ローラ（被接触体）
ＣＡキャビティ
ＬＤ長手方向
ＷＤ幅方向
ＺＤ厚み方向
ＰＲ突出部
ＳＦ側面
ＦＦ前面

Claims

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長手方向に沿って設けられ、該弾性部材の前記長手方向で両側に隣接してシール部材が設けられてなるＯＡ用ブレードにおいて、
前記弾性部材が、前記シール部材と対向する側面から前記シール部材に向かって突出し、厚み方向へ延在している突出部を備え、
前記突出部は、前記シール部材に当接する、ことを特徴とするＯＡ用ブレード。
前記突出部は、前記弾性部材の少なくとも全厚みに亘って設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＯＡ用ブレード。
前記突出部は、現像剤の流れ方向で対向する前記弾性部材の前面に連続して形成してあることを特徴とする請求項１に記載のＯＡ用ブレード。
前記突出部は、前記プレート上面に対して垂直な方向に延在するように形成してある、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＡ用ブレード。
前記突出部は、前記厚み方向で前記弾性部材の本体厚みよりも長く形成してある、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＡ用ブレード。
前記突出部が複数形成してあることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＯＡ用ブレード。
前記突出部は、前記弾性部材の上面側の端縁に沿って延在する付加部を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＡ用ブレード。
現像ブレードとして形成されている、ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のＯＡ用ブレード。