JPH09292771A - ゴムブレードおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な摩擦帯電が可能であり、しかも現像ロ
ーラの外周に実質的に単一層のトナー層を軸方向に均一
に形成することができるゴムブレードおよびそれを有す
る画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 現像ローラ８の外周に、ブレード先端の
角部９ａが接触するゴムブレード９であって、ブレード
先端の角部９ａの表面粗さが、１０μｍ以下である。ブ
レード先端の角部９ａのみでなく、ブレード先端面９ｂ
において、ローラと接触する角部９ａから１００μｍ以
上の領域（先端面の全域でも良い）ｂの表面粗さも、１
０μｍ以下であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置およびそれに用いるゴムブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プリンタのように電子写
真方式を利用した画像形成装置は、潜像保持体としての
感光ドラムの表面を一様かつ均一に帯電する帯電装置
と、均一に帯電された感光体の表面に静電潜像を書き込
むレーザ装置などの潜像形成装置と、トナーによって前
記静電潜像を現像する現像装置と、現像されたトナー像
を転写紙などに転写する部分とを有する。

【０００３】このような画像形成装置の現像装置は、現
像ローラと現像ローラ用ブレードとを有する。現像ロー
ラは、現像装置内で回転することにより、摩擦による静
電気力などにより現像装置内のトナーを外周面に付着さ
せる。現像ローラ用ブレードは、回転する現像ローラの
外周面に当接し、現像ローラの外周面に形成されるトナ
ー層の層厚を調節する。すなわち、現像ローラ用ブレー
ドは、現像ローラに付着したトナー粒子の一部を掻き落
とし、トナー粒子の層厚を調節し、通過するトナーの帯
電量を均一化するためのものである。

【０００４】現像ローラの外周面に付着されたトナーの
一部は、現像ローラの表面が感光ドラムの表面に近接す
ることにより、潜像パターンで選択的に感光ドラムの表
面に移動し、感光ドラムに静電潜像が現像され、感光ド
ラムの表面にトナー像が形成される。このトナー像は、
転写紙に転写され、転写紙上に画像が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような現像装置に
用いられる現像ローラ用ブレードでは、現像ローラの外
周面を均一に摩擦帯電し、現像ローラの外周面に均一に
且つ薄層にトナーを付着させることが重要である。トナ
ーがローラの外周面に均一に付着しないと、感光体ドラ
ムの表面に静電潜像を現像した時に、感光体カブリが生
じる。なお、感光体カブリとは、感光体ドラムに付着す
べきトナーの極性と逆極性のトナーが感光体ドラムに付
着し、均一帯電が困難になり、画質の低下などの問題を
引き起こす現象である。

【０００６】従来の現像ローラ用ブレードとしては、ス
テンレス製ブレードが知られている。ところが、このス
テンレス製ブレードでは、現像ローラ上のトナーの帯電
量にバラツキが生じ易いと共に、トナーがフィルミング
（トナーが摩擦熱で融着し膜を形成）し易い。また、ス
テンレス製ブレードでは、現像ローラ上にトナーを実質
的に単層で均一に形成することは困難であった。

【０００７】また、ゴム弾性体で構成されたブレードも
提案されているが、そのブレードが現像ローラに対し、
どのような接触状態で接触するときに、トナーへの摩擦
帯電が均一になり、現像ローラの外周面に実質的に単一
のトナー層を形成することができるかに関しては明らか
にされていなかった。たとえば従来のゴムブレードは、
ブレードの腹部が現像ローラの外周に接触していた。

【０００８】しかしながら、ブレードの腹部が現像ロー
ラの外周に接触するタイプのゴムブレードでは、均一な
摩擦帯電が困難であると共に、現像ローラの外周面に実
質的に単一のトナー層を形成することが困難であった。
そこで、本発明者等により、ブレードの先端角部を現像
ローラの外周に接触させているタイプのゴムブレードが
提案されている。このゴムブレードによれば、現像ロー
ラの外周に実質的に単一層のトナー層を形成できること
が期待されている。

【０００９】しかしながら、このようなタイプのゴムブ
レードについて、現像ローラとの接触部であるブレード
先端角部の表面粗さが粗すぎると、現像ローラの軸方向
でトナー層の厚みにばらつきが生じる虞があり、最終的
に得られる画像パターンに紙の送り方向に沿った筋が入
る虞があった。

【００１０】また、このようなタイプのゴムブレードに
関して、摩擦帯電の均一性をさらに向上させることが望
まれていた。本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、均一な摩擦帯電が可能であり、しかも現像ローラの
外周に実質的に単一層のトナー層を軸方向に均一に形成
することができるゴムブレードおよびそれを有する画像
形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】ゴムブレード 上記目的を達成するために、本発明に係るゴムブレード
は、ローラの外周に、ブレード先端の角部が接触するゴ
ムブレードであって、前記ブレード先端の角部の表面粗
さが、１０μｍ以下であることを特徴とする。

【００１２】なお、角部は、直角、鋭角または鈍角でも
良いが、曲面でも良い。曲面である場合には、その曲率
半径は、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは
１０〜２０μｍである。本発明において、表面粗さと
は、角部をその稜線に沿って指針でなぞり、その動きを
記録して該表面の凹凸形状を表面粗さ曲線として表わ
し、その曲線の十点平均粗さ（Ｒｚ）を言う（ＪＩＳ
Ｂ−０６０１）。

【００１３】角部の表面粗さは、１０μｍ以下であれば
特に限定されないが、好ましくは４〜６μｍである。角
部の表面粗さは、トナー層の軸方向不均一を防止する観
点からは、小さいほど好ましいが、研磨時の経済性など
を考慮して上記範囲にすることが好ましい。角部の表面
粗さを１０μm 以下にすることで、均一な摩擦帯電が可
能となり、しかも現像ローラの外周に実質的に単一層の
トナー層を軸方向に均一に形成することができる。その
結果、本発明に係るゴムブレードを用いた画像形成装置
では、最終的に得られる画像パターンに紙の送り方向に
沿った筋が入る虞が少なくなる。

【００１４】本発明において、ブレード先端の角部のみ
でなく、ブレード先端面において、ローラと接触する角
部から１００μｍ以上の領域（先端面の全域でも良い）
の表面粗さも、１０μｍ以下、好ましくは４〜６μｍで
あることが望ましい。先端面の少なくとも角部側面の表
面粗さを１０μｍ以下にすることにより、ブレードとロ
ーラとの間の摩擦によるトナーへの帯電がさらに均一に
なる。

【００１５】本発明に係るゴムブレードは、現像ローラ
の外周に当接して配置される現像ローラ用トナー層厚規
制ブレードであることが好ましい。本発明で用いられる
ブレードの形態は、ローラの軸方向に沿って接するよう
な帯形状を成している。そのブレードの基端は、導電性
剛性体から成るホルダーにより支持してあり、ブレード
が現像ローラに接する角度が調節可能にしてあることが
好ましい。

【００１６】本発明では、ブレードの自由端の先端がロ
ーラの外周に、ローラの回転方向と逆方向に自由端が基
端に対して曲折するように接触していることが好まし
い。画像形成装置 本発明に係る画像形成装置は、前記ブレードおよび現像
ローラを有する現像装置と、現像ローラの外周に付着さ
れたトナーの一部が潜像に対応した所定のパターンで選
択的に移動することによりトナー像が形成され、このト
ナー像を転写材に転写する潜像保持体とを有する。

【００１７】潜像保持体は、たとえば感光ドラムで構成
される。転写材は、たとえば転写紙である。本発明に係
る画像形成装置は、潜像保持体の周囲に、潜像保持体の
表面を一様かつ均一に帯電する帯電装置と、均一に帯電
された感光体の表面に静電潜像を書き込むレーザ装置な
どの潜像形成装置と、前記現像装置と、現像されたトナ
ー像を転写紙などに転写する部分とを有することが好ま
しい。前記転写部分と帯電装置との間には、潜像保持体
の表面に付着している余分なトナーなどを取り除くクリ
ーニング装置を配置しても良い。なお、現像と同時にク
リーニングを行う場合には、このクリーニング装置は必
ずしも必要としない。

【００１８】トナー 本発明で用いることができるトナーとしては、特に限定
されないが、以下に示す球形トナーが好ましい。本発明
で用いることが好ましい球形トナーとしては、体積平均
粒径（ｄｖ）が３〜１５μm 、特に５〜１０μｍの範囲
にある球形トナー、さらに好ましくは、体積平均粒径
（ｄｖ）と個数平均粒径（ｄｎ）の比（ｄｖ／ｄｎ）が
１．００〜１．４０の範囲であり、粒子の絶対最大長を
直径とした円の面積（Ｓｃ）を粒子の実質投影面積（Ｓ
ｒ）で割った値（Ｓｃ／Ｓｒ）が１．００〜１．３０の
範囲、かつＢＥＴ法による比表面積（Ａ）（ｍ² ／
ｇ）、個数平均粒径（ｄｎ）（μm ）および真比重
（Ｄ）の積（Ａ×ｄｎ×Ｄ）が５〜１０の範囲の実質的
に球形で、さらに、帯電量（Ｑ）（μｃ／ｇ）と比表面
積（Ａ）の比（Ｑ／Ａ）が４０〜１５０の範囲にある非
磁性一成分球形トナーである。この球形トナーとして
は、軟質の又は低ガラス転移温度を有する樹脂を含有す
るコアとこのコアを被覆する硬質の又は高ガラス転移温
度を有する樹脂を含有するシェル又は微粒子から成るも
のも挙げられる。

【００１９】この非磁性一成分球形トナーは、ビニル系
単量体と着色剤を含む均一混合液を懸濁重合法により重
合させて得ることができる。具体的な懸濁重合法として
は、例えば、ビニル系単量体、着色剤、ラジカル重合開
始剤、所望により各種添加剤などを含む混合物をボール
ミル等で均一に分散させて均一混合液を調製し、次いで
この均一混合液を高剪断撹拌により水中に微細化分散さ
せた水分散液として、通常３０〜２００°Ｃの温度で懸
濁重合する方法が挙げられる。

【００２０】ここで用いられるビニル系単量体として
は、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルス
チレン等の芳香族ビニル；アクリル酸、メタクリル酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロ
ピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、メタアクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリロニトリ
ル、アクリルアミド等のアクリル酸もしくはメタクリル
酸の誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレ
フィン；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等
のハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
等のビニルエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエ
チルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケト
ン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン；２
−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピ
ロリドン等の含窒素ビニル化合物等が挙げられる。これ
らのビニル系単量体は、それぞれ単独で、あるいは２種
以上の単量体を組み合わせて用いることができる。

【００２１】これらのビニル系単量体とともに任意の架
橋剤を用いることができる。架橋剤としては、例えば、
ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンおよびその誘導
体等の芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジメ
タクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート
等のジエチレン性不飽和カルボン酸エステル；Ｎ，Ｎ−
ジビニルアニリン、ジビニルエテール等のジビニル化合
物、および３個以上のビニル基を有する化合物を挙げる
ことができる。これらの架橋剤は、単独あるいは２種以
上を組み合わせて用いることができる。

【００２２】本発明に用いられる着色剤としては、例え
ば、カーボンブラック、アニリンブラック、クリスタル
バイオレット、ローダミンＢ、マラカイトグリーン、リ
グロシン、銅フタロシアニン、アゾ染料等の顔料、染料
を挙げることができる。これらの着色剤は、それぞれ単
独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができ
る。

【００２３】さらに、ニグロシン染料、モノアゾ染料、
含金属染料、亜鉛ヘキサデシルサクシネート、ナフトエ
酸のアルキルエステルまたはアルキルアミド、ニトロフ
ミン酸、Ｎ，Ｎ′−テトラメチルジアミンベンゾフェノ
ン、Ｎ，Ｎ′−テトラメチルベンジジン、トリアジン、
サリチル酸金属錯体等のこの分野で帯電制御剤と呼ばれ
る極性の強い物質を１種または２種以上含有させてもよ
い。

【００２４】また、本発明で用いることができる非磁性
一成分球形トナーには、帯電性、導電性、流動性、ある
いは感光体または定着ローラへの付着性を制御するため
の添加剤を内添もしくは外添させることができる。この
ような添加剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレ
ン、低分子量ポリエチレン、各種ワックス、シリコーン
オイル等の離型剤、カーボンブラック、シリカ、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、炭酸カルシ
ウム等の無機微粉末等が挙げられる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るゴムブレード
および画像形成装置を、図面に示す実施形態に基づき、
詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る
ゴムブレードは、画像形成装置の現像装置に用いられる
現像ローラ８の外周に先端が当接する層厚規制ブレード
９として用いられる。

【００２６】本実施形態に係る層厚規制ブレード９につ
いて説明する前に、画像形成装置の全体構成について説
明する。図２に示すように、画像形成装置において、感
光体ドラム１は、矢印Ａ方向に回転自在に装着してあ
る。感光体ドラム１は、導電性支持ドラム体の上に光導
電層を設けたものであり、光導電層は、たとえば有機系
感光体、セレン感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファス
シリコン感光体などで構成される。

【００２７】感光体ドラム１の周囲には、その周方向に
沿って、帯電ローラ３、潜像形成装置４、現像装置５、
転写装置６およびクリーニング装置２（現像同時清掃の
場合にはなくても良い）が配置してある。帯電ローラ３
は、感光ドラム１の表面を、プラスまたはマイナスに一
様に帯電するためのものであり、帯電ローラ３に電圧を
印加し、かつ、帯電ローラを感光体ドラムに接触させる
ことにより、感光体ドラム１の表面を帯電させている。
帯電ローラ３は、コロナ放電による帯電装置に比較し
て、オゾンの発生がない。

【００２８】潜像形成装置４は、画像信号に対応した光
を感光ドラムの表面に照射し、一様に帯電されたドラム
の表面に所定のパターンで光を照射して、光が照射され
た部分に静電潜像を形成する（反転現像の場合）、また
は光が照射されない部分に静電潜像を形成する（正規現
像の場合）ためのものであり、たとえばレーザ装置と光
学系とで構成される。または、ＬＥＤアレイと光学系と
で構成することもできる。

【００２９】現像装置５は、感光ドラム１の静電潜像に
トナーを付着させるためのものであり、反転現像におい
ては光照射部にのみトナーを付着させ、正規現像におい
ては、光非照射部にのみトナーを付着させるように、現
像ローラ８と感光ドラム１との間にバイアス電圧が印加
される。

【００３０】この現像装置５は、トナー１０が収容され
るケーシング１１内に、現像ローラ８と供給ローラ１２
とを有する。現像ローラ８は、感光ドラム１に一部接触
するように近接して配置され、感光ドラム１と反対方向
Ｂに回転するようになっている。供給ローラ１２は、現
像ローラ８に接触して現像ローラ８と同じ方向Ｃに回転
し、現像ローラ８の外周にトナー１０を供給するように
なっている。

【００３１】この現像ローラ８は、導電性シャフトの外
周に、ゴム弾性体を被覆することにより製造される。導
電性シャフトは、たとえばステンレスなどの金属で構成
される。導電性シャフトの外周にゴム弾性体を被覆させ
るには、導電性シャフトの外周にプレス成形、射出成形
および押し出し成形などの手段でゴム弾性体を被着させ
れば良い。この場合、特に押し出し成形が好ましい。量
産に適していると共に、プレス成形と異なり割型の線が
形成されないからである。

【００３２】現像ローラ８を構成するゴム弾性体の表面
と導電性シャフトの表面との間の電気抵抗は、１０⁵ 〜
１０⁸ Ω（５００Ｖ電圧印加時）であることが好まし
い。ゴム弾性体の抵抗が低く過ぎると、現像ローラから
感光ドラムへ電流が流れるおそれがあると共に、トナー
が持つ電荷が現像ローラにリークするおそれがあること
から好ましくない。また、ゴム弾性体の抵抗が高すぎる
と、表面が摩擦により帯電して現像に悪影響を与えるお
それがあることから好ましくない。

【００３３】本実施形態では、ローラ８のゴム弾性体の
表面の摩擦係数が、０．１〜１．２、好ましくは０．１
５〜０．８、さらに好ましくは０．２〜０．６である。
ゴム弾性体の表面の摩擦係数を、このような範囲とする
ことで、ローラ表面上のトナー層を層厚規制ブレード９
により密度０．２〜０．４ｍｇ／ｃｍ² に安定して形成
し易くなり、球形トナーを均一に摩擦帯電することがで
き、感光体カブリや用紙カブリを低減することができ
る。

【００３４】ローラ８のゴム弾性体の表面の周方向表面
粗さは、１０μm 以下であり、かつ表面の軸方向表面粗
さが１０μm 以下であることが好ましい。本実施形態で
は、周方向表面粗さおよび軸方向表面粗さは、１０μm
以下であれば、０に限りなく近づいても良いが、量産性
および経済性を考慮すれば、６〜８μm 程度が好まし
い。

【００３５】ローラ８の周方向および軸方向の表面粗さ
を１０μm 以下にすることで、トナーの層が均一にな
り、感光体カブリや用紙カブリをさらに低減することが
できる。表面粗さを前記範囲とするためには、ゴム弾性
体の外周面を円筒研削盤などで研磨すれば良い。また、
摩擦係数を上記範囲とするためには、現像ローラの外周
面を研磨後に、紫外線照射を行えば良い。紫外線照射の
条件は、たとえば８０Ｗ／ｃｍ² の光源を用い、２〜３
分間照射する条件である。

【００３６】転写装置６は、現像装置５により形成され
た感光ドラム表面のトナー像を転写紙７に転写するため
のものであり、たとえば転写ローラなどで構成される。
転写紙７としては、紙以外にＯＨＰフィルムのような樹
脂フィルムであっても良い。本実施形態では、現像ロー
ラ８の周囲において、図２に示す供給ローラ１２との接
触点から感光体ドラム１との接触点との間の位置に、本
発明に係るゴムブレードとしての層厚規制ブレード９が
配置してある。

【００３７】図１に示すように、本実施形態の層厚規制
ブレード９は、現像ローラ８の軸方向に沿って接するよ
うな帯形状を成している。そのブレード９の基端は、た
とえばステンレスなどの導電性剛性体から成るホルダー
５０により支持してある。ブレード９の自由端の先端
は、ローラ９の外周に、ローラ９の回転方向と逆方向に
自由端が基端に対して曲折するように接触している。

【００３８】このブレード９の長さ（固定端から自由端
までの長さ：自由端長ｌ）は、特に限定されないが、好
ましくは１０〜１２mmである。また、ブレードの厚みｔ
は、好ましくは１．２〜１．５mm程度である。ブレード
の幅は、ローラ８の軸方向長さに相当する長さを有す
る。

【００３９】このブレード９は、たとえば導電性ゴム弾
性体で構成してあり、その圧縮永久歪が、好ましくは１
０％以下、さらに好ましくは４〜８％である。圧縮永久
歪は小さいほど好ましいが、現実的には０にすることは
できないので、上記範囲となる。圧縮永久歪の測定は、
ＪＩＳＫ６２６２により測定される。

【００４０】圧縮永久歪を１０％以下にすることで、現
像ローラ８に圧接しているブレード９に生じる永久歪が
少なくなり、ローラ８に対するブレード９の線圧が経時
的に低下することを防止し、適正なトナー層の形成が可
能になる。この層厚規制ブレード９の反発弾性率は３０
〜５０％であることが好ましい。反発弾性率の測定は、
リュプケ法ＪＩＳＫ６２５５により行う。反発弾性率を
３０〜５０％にすることで、トナー層の厚さを実質的に
単一層にし易くなる。反発弾性率が３０％未満では、材
料の塑性が強くなり、ローラ８上のトナー層が厚くなる
傾向にあり、５０％を越えると、材料の弾性が強くなり
トナーを弾き、トナー層が薄く成りすぎる傾向にある。

【００４１】また、この層厚規制ブレード９のヤング率
は、好ましくは８０〜１２０ｋｇ／ｃｍ² 、さらに好ま
しくは９０〜１１０ｋｇ／ｃｍ² である。ブレード９の
ヤング率が８０ｋｇ／ｃｍ² 未満では、現像ローラ８へ
の圧接力が不足し、トナー層が厚くなりすぎる傾向があ
る。また、ブレード９のヤング率が１２０ｋｇ／ｃｍ ²
より大きい場合には、現像ローラ８への圧接力が大きす
ぎて、トナー層が薄くなり過ぎる傾向にある。また、こ
の場合、現像ローラ８への回転トルクが増大し、ジッタ
ー（現像ローラ駆動用のギアの歯数に応じた横縞）など
の現象が生じる傾向にある。

【００４２】また、このブレード９では、ブレードの現
像ローラに触れる部分とブレードを固定するホルダー部
分との間の電気抵抗が１０⁶ Ω以下、現実的には１０⁴
〜１０⁶ Ωであることが好ましい。層厚規制ブレード９
には、トナーへの電荷注入を行うため、−２００Ｖ〜−
６００Ｖの電圧が印加されることが好ましく、そのため
に、層厚規制ブレード９の電気抵抗は、１０⁶ Ω以下で
あることが好ましい。また、この電気抵抗は低い方が好
ましいが、ゴム弾性体から成るブレード９の製法上、カ
ーボンを入れて抵抗を下げることから、カーボンの含有
量が増大するとゴム弾性体の弾力性が低下し過ぎる傾向
にある。層厚規制ブレード９の電気抵抗の測定方法は、
ブレード９が現像ローラ８に触れるブレード９の角部先
端を導電板に接触させ、ブレード９を固定するホルダー
５０との間の電気抵抗を絶縁抵抗計（印加電圧５００
Ｖ）で測定することにより行う。

【００４３】本実施形態に係る層厚規制ブレード９の圧
縮永久歪、反発弾性率およびヤング率を上記範囲とする
には、ブレード９を構成するゴム弾性体に含まれる加硫
剤の添加量などの加硫条件を選択することにより行われ
る。たとえばブレードを構成するゴム弾性体をウレタン
ゴムで構成する場合には、ゴム弾性体の全体を１００重
量％として加硫剤の添加量を１．６〜３．２重量％、加
硫温度１５０〜１７０°Ｃ、加硫時間２０〜５０分間に
することで、圧縮永久歪、反発弾性率およびヤング率を
上記範囲に設定することができる。

【００４４】また、本実施形態に係る層厚規制ブレード
９の電気抵抗を１０⁶ Ω以下とするには、ブレード９を
構成するゴム弾性体に含まれるカーボンブラックなどの
導電性粒子の含有量を調節することにより行われる。た
とえばブレードを構成するゴム弾性体をウレタンゴムで
構成する場合には、ゴム弾性体の全体を１００重量％と
して、平均粒径４０nmのカーボンブラックの添加量を
７．２〜３０重量％にすることで、電気抵抗を上記範囲
に設定することができる。

【００４５】このブレード９を構成するゴム弾性体とし
ては、特に限定されないが、スチレン−ブタジエン系共
重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体
ゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴ
ム、ウレタンゴム、シリコンゴムなど、好ましくはウレ
タンゴム、ＮＢＲなどが用いられる。

【００４６】本実施形態に係る現像装置５では、図１
（Ａ），（Ｂ）に示すように、ゴム弾性体で構成された
層厚規制ブレード９が、現像ローラ８に対し、現像ロー
ラ８の回転方向Ｂと逆方向に自由端が曲折するように、
且つ自由端の先端の撓み量δが２〜４mmと成るように取
り付けられる。しかも、本実施形態では、ブレード９の
接触角θが７５〜８５度となるように取り付けられるこ
とが好ましい。

【００４７】このブレード先端の撓み量が、２mmよりも
小さいと、ブレード９の線圧が不足し、現像ローラ８上
のトナー層が厚く成りすぎる傾向にあり、４mmよりも大
きいと、線圧が過大になり、トナーへの過剰なストレス
が発生すると共に、いわゆるジッター現象が生じるおそ
れがある。また、接触角が７５度よりも小さいと、現像
ローラ８の表面に形成されるトナー層が薄くなりすぎる
傾向にあり、さらに接触角が小さくなるとブレード９が
現像ローラ８の回転によりめくり上げられるおそれがあ
る。接触角が８５度よりも大きい場合には、トナー層は
厚くなりすぎ、さらに接触角が大きくなりすぎると、ブ
レード９の腹部が現像ローラ８の外周面に接触すること
になり、トナー層は極めて厚くなる。

【００４８】撓み量δは、図１（Ｂ）に示すように、ブ
レード９の先端が現像ローラ８に当接する前、すなわち
撓む前の先端の位置から、ブレード９の先端が現像ロー
ラ８に当接して自由端が曲折された場合の先端の変位位
置までの変位量である。また、接触角θは、図１（Ａ）
に示すように、現像ローラ８にブレード９が接触する点
を通過する現像ローラ外周の接線Ｔと、ブレード９の先
端面Ｓとの成す角度である。なお、ブレード９の先端面
がブレード腹面に対して直角以外の平面あるいは曲面で
ある場合には、ブレード９の先端面Ｓとは、ブレード９
の自由端に沿う曲折線Ｕと略垂直な面として定義され
る。

【００４９】また、本実施形態では、層厚規制ブレード
９は、現像ローラ８に対し、線圧が０．７〜２ｇ／mmと
なるように取り付けられることが好ましい。この線圧が
低過ぎると、ローラ上のトナー層が厚くなり過ぎる傾向
にあり、線圧が高すぎると、ローラ上のトナーへ過剰な
ストレスが発生すると共に、トナー層が薄くなり過ぎる
傾向にある。

【００５０】なお、線圧ｆは、以下の数式で定義され
る。 ｆ＝ｔ³ ・δ・Ｅ／４ｌ³ この数式中、ｔはブレードの厚みであり、δはブレード
の撓み、Ｅはブレードのヤング率、ｌはブレードの自由
端長である。

【００５１】本実施形態では、このようなブレード９に
おいて、図１（Ｃ）に示すように、ローラ８の表面に接
触するブレード９の先端角部９ａの表面粗さが、角部９
ａの稜線方向に沿って１０μｍ以下である。なお、角部
９ａは、直角または鋭角でも良いが、曲面でも良い。曲
面である場合には、その曲率半径は、好ましくは１０〜
５０μｍ、さらに好ましくは１０〜２０μｍである。

【００５２】また、ブレード先端の角部９ａのみでな
く、ブレード先端面９ｂにおいて、現像ローラ８と接触
する角部から１００μｍ以上の領域ｂ（先端面の全域で
も良い）の表面粗さも、１０μｍ以下である。ブレード
９の表面粗さを、このような範囲にするには、ブレード
９の先端面９ｂおよび先端側面を研削盤あるいはラッピ
ング装置などを用いて研磨すれば良い。

【００５３】本実施形態では、角部９ａの表面粗さを１
０μm 以下にすることで、均一な摩擦帯電が可能とな
り、しかも現像ローラ８の外周に実質的に単一層のトナ
ー層を軸方向に均一に形成することができる。その結
果、本発明に係るゴムブレードを用いた画像形成装置で
は、最終的に得られる画像パターンに紙の送り方向に沿
った筋が入る虞が少なくなる。

【００５４】また、先端面の少なくとも角部側面の表面
粗さを１０μｍ以下にすることにより、ブレードとロー
ラとの間の摩擦によるトナーへの帯電がさらに均一にな
る。なお、本実施形態に用いられるトナー１０（図２参
照）としては、体積平均粒径（ｄｖ）が５〜１０μｍの
範囲で、体積平均粒径（ｄｖ）と個数平均粒径（ｄｎ）
の比（ｄｖ／ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲であ
り、粒子の絶対最大長を直径とした円の面積（Ｓｃ）を
粒子の実質投影面積（Ｓｒ）で割った値（Ｓｃ／Ｓｒ）
が１．００〜１．３０の範囲、かつＢＥＴ法による比表
面積（Ａ）（ｍ ² ／ｇ）、個数平均粒径（ｄｎ）（μm
）および真比重（Ｄ）の積（Ａ×ｄｎ×Ｄ）が５〜１
０の範囲の実質的に球形で、さらに、帯電量（Ｑ）（μ
ｃ／ｇ）と比表面積（Ａ）の比（Ｑ／Ａ）が４０〜１５
０の範囲にある非磁性一成分トナーである。

【００５５】このような比較的粒径が揃った特に５〜１
０μm 程度の球形のトナーを用い、しかも、ゴム弾性体
から成るブレード９の角部９ａの表面粗さを１０μm 以
下に設定することで、現像ローラ８の外周に、実質的に
単層のトナー層の形成が可能になり、トナーの帯電量お
よび付着量が安定化し、感光体カブリ、用紙カブリおよ
び印字濃度の増加や低下などが生じ難くなる。

【００５６】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。たとえば、上述した実施形態では、本発
明に係るゴムブレードを、現像ローラ８に接触する層厚
規制ブレード９として用いたが、クリーニング用ゴムブ
レードなどの画像形成装置に組み込まれて用いられる他
の用途に用いても良い。

【００５７】

【実施例】以下、本発明を、さらに具体的な実施例に基
づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。なお、以下の実施例中では、部および％は、特に断
わりがない限り重量基準である。

【００５８】実施例１ 直径１０mmのステンレス製シャフト２０の外周に、エピ
クロルヒドリンゴムとアクリロニトリル−ブタジエン系
共重合体ゴムとのブレンドゴムで構成されたゴム弾性体
を、押し出し成形により、厚さ３．９mmで形成した。そ
の後、ゴム弾性体の外周面を円筒切削盤で研磨すること
により、その外周面の表面粗さを軸方向および周方向で
４μm とした。

【００５９】次に、そのゴム弾性体を回転させながら、
その表面に紫外線を８０Ｗ／ｃｍのランプを用いて、２
分間の条件で照射した。その結果、ゴム弾性体の表面の
摩擦係数は、０．４となった。この現像ローラ８を、図
２に示すように、感光ドラム１に接触幅が約２mmとなる
ように接触させて配置した。

【００６０】感光ドラム１としては、有機系感光体ドラ
ムを用い、その外径は、３０mmであった。帯電装置３と
しては、感光ドラム１の表面電位がＶｃ＝−６５０Ｖ程
度に一様に成るような帯電ローラを用いた。静電潜像形
成装置４としては、レーザ装置と光学系とを組み合わせ
たものを用いた。供給ローラ１２としては、外径１２．
５mmのウレタンゴム製のスポンジローラを用いた。この
供給ローラ１２は、現像ローラ８に接触幅が約２mmとな
るように接触させた。

【００６１】層厚規制ブレード９としては、ウレタン製
のゴム弾性体で構成され、その圧縮永久歪が６％で、そ
のヤング率が９２ｋｇ／ｃｍ² 、反発弾性率が３４％
で、１１．５mm×２２０mm×１．５mmの平板状のブレー
ドを用いた。このブレードの電気抵抗は、５×１０⁴ Ω
であった。このブレード９の先端角部９ａの曲率半径
は、２０μｍであり、その角部９ａの稜線方向に沿った
表面粗さは、７μｍとなるように、研削盤により研磨し
た。

【００６２】このブレード９の基端部にホルダー５０を
取り付け、ブレード９を、図１（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、先端の撓み量δが２．１mmと成るように現像ロー
ラ８の外周に接触させて取り付けた。その際の現像ロー
ラ８に対する線圧Ｆは約１．０７ｇ／mmであり、接触角
θは７６度であった。

【００６３】現像装置５の内部に収容される球形トナー
１０としては、次に示す製法により得られたトナーを用
いた。スチレン９０部、ステアリルメタクリレート１０
部、低分子量ポリプロピレン４部、カーボンブラック
（商品名ブラックパール１３０）７部、クロム系染料
（商品名ボントロンＳ−３４）０．５部および２，２′
−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２部を
ボールミル分散して均一混合液を得た。

【００６４】次に、上記混合液を、リン酸カルシウム
４．５部を微細に分散した純水４００部中に添加し、水
分散液を得た。この水分散液をрН９以上の条件下でロ
ーターステーター型ホモミキサーより高剪断撹拌を行っ
て、上記混合液を水中に微細化して分散させた。この水
分散液を撹拌翼の付いた反応器に入れて、６５°Ｃで４
時間、撹拌下に重合を行った。

【００６５】このようにして得られた重合体を含む分散
液を酸洗浄、水洗浄を充分に行った後、分離、乾燥して
トナー材料を得た。上記トナー材料１００部に、流動化
剤として疎水性シリカ０．３部を外添し、非磁性一成分
トナーを得た。得られた非磁性一成分トナーは、実質的
に球型の粒子であった。このトナーの体積平均粒径（ｄ
ｖ）は６．５μｍであり、体積平均粒径（ｄｖ）と個数
平均粒径（ｄｎ）の比（ｄｖ／ｄｎ）が１．１８であ
り、粒子の絶対最大長を直径とした円の面積（Ｓｃ）を
粒子の実質投影面積（Ｓｒ）で割った値（Ｓｃ／Ｓｒ）
が１．０７であり、かつＢＥＴ法による比表面積（Ａ）
（ｍ² ／ｇ）、個数平均粒径（ｄｎ）（μm ）および真
比重（Ｄ）の積（Ａ×ｄｎ×Ｄ）が５．６で、さらに、
帯電量（Ｑ）（μｃ／ｇ）と比表面積（Ａ）の比（Ｑ／
Ａ）が１２０であった。

【００６６】また、本実施例では、反転現像で清掃同時
現像を行うために、現像ローラ８の表面電位ＶD が−２
００Ｖとなるように、現像ローラ８と感光ドラム１との
間にバイアス電圧を印加した。また、層厚規制ブレード
９の先端の電位がＶBL＝−４００Ｖと成るようにバイア
ス電圧を印加し、供給ローラ１２の表面電位Ｖｓ＝−４
００Ｖと成るように、バイアス電圧を印加する。本実施
例では、現像同時クリーニングなので、図２に示すクリ
ーニング装置２は不要となる。

【００６７】本実施例に係る画像形成装置において、感
光ドラム１を周速４７．６mm／秒で矢印Ａ方向に回転
し、現像ローラ８を周速１０５mm／秒で矢印Ｂ方向に回
転し、供給ローラ１２を周速９２mm／秒で矢印Ｃ方向と
逆方向に回転し、用紙７に、１０回転写した。

【００６８】用紙カブリおよび感光体カブリについて観
察した結果、感光体カブリおよび用紙カブリに関して定
量化した数値は、それぞれ０．２％および０．１％であ
り、小さいことが確認された。また、印字濃度について
観察した結果、印字濃度に関して定量化した数値は１．
４０であり、適切な濃度範囲（１．２〜１．４）にあっ
た。さらに、３００回の印刷でも、用紙７には、紙送り
方向に沿った筋は観察されなかった。

【００６９】感光体カブリの観察は、感光体ドラム上の
カブリの部分のトナーをメンディングテープで紙に転写
し白色度計（日本電色製）で測定した反射率の値を、メ
ンディングテープだけを紙に貼った時の反射率を白色度
計で測定した値から引いた値を比較することで行った。
この値が大きいほど感光体カブリが多い。

【００７０】また、用紙カブリの観察は、定着後の用紙
の非画像部のカブリ部分を白色度計で測定した反射率の
値を、印字前の用紙の反射率を白色度計で測定した値か
ら引いた値を比較することで行った。印字濃度の観察
は、マクベス濃度計を用い、「黒ベタ部」を測定するこ
とにより行った。

【００７１】また、本実施例に係る現像装置を用いて印
字を行った場合には、トナーを馴染ませるための空運転
をすることなく初期から正常な印字が可能であった。ま
た、いわゆるジッターも生じなかった。実施例２ ブレード９の先端角部９ａのみでなく、先端面９ｂの全
面に関しても、表面粗さが５μｍとなるように研磨した
以外は、前記実施例１と同様にして、用紙カブリおよび
感光体カブリについて観察した。その結果、感光体カブ
リおよび用紙カブリに関して定量化した数値は、それぞ
れ０．１％および０．１％であり、小さいことが確認さ
れた。また、印字濃度について観察した結果、印字濃度
に関して定量化した数値は１．３５であり、適切な濃度
範囲（１．２〜１．４）にあった。さらに、３００回の
印刷でも、用紙７には、紙送り方向に沿った筋は観察さ
れなかった。

【００７２】参考例１ ブレード９の先端角部９ａおよび先端面９ｂを何等研磨
することなく、それらの表面粗さが１５μm であるブレ
ードを用いた以外は、前記実施例１と同様にして、用紙
カブリおよび感光体カブリについて観察した。その結
果、感光体カブリおよび用紙カブリに関して定量化した
数値は、それぞれ６．０％および２．７％であった。ま
た、印字濃度について観察した結果、印字濃度に関して
定量化した数値は１．４８であった。さらに、印字開始
の初期から、用紙７には、紙送り方向に沿った筋が観察
された。

【００７３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ゴムブレードの角部の表面粗さを１０μm 以下にす
ることで、均一な摩擦帯電が可能となり、しかも現像ロ
ーラの外周に実質的に単一層のトナー層を軸方向に均一
に形成することができる。その結果、本発明に係るゴム
ブレードを用いた画像形成装置では、最終的に得られる
画像パターンに紙の送り方向に沿った筋が入る虞が少な
くなる。

【００７４】本発明において、ブレード先端の角部のみ
でなく、ブレード先端面において、ローラと接触する角
部から１００μｍ以上の領域（先端面の全域でも良い）
の表面粗さも、１０μｍ以下にすることにより、ブレー
ドとローラとの間の摩擦によるトナーへの帯電がさらに
均一になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るブレー
ドと現像ローラとの位置関係を示す概略図、図１（Ｂ）
は撓み量を説明するための要部概略図、図１（Ｃ）はブ
レードとローラとの接触部分の要部拡大図である。

【図２】図２は本発明の一実施形態に係る画像形成装置
の概略図である。

【符号の説明】

１… 感光ドラム ３… 帯電装置 ４… 潜像形成装置 ５… 現像装置 ６… 転写装置 ７… 転写紙 ８… 現像ローラ ９… 層厚規制ブレード（ゴムブレード） ９ａ… 角部 ９ｂ… 先端面 １０… トナー １２… 供給ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラの外周に、ブレード先端の角部が
   接触するゴムブレードであって、 前記ブレード先端の角部の表面粗さが、１０μｍ以下で
   あるゴムブレード。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のゴムブレードを有する
   画像形成装置。