JPS6198374A - 静電記録装置 - Google Patents

静電記録装置

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JPS6198374A
JPS6198374A JP21938484A JP21938484A JPS6198374A JP S6198374 A JPS6198374 A JP S6198374A JP 21938484 A JP21938484 A JP 21938484A JP 21938484 A JP21938484 A JP 21938484A JP S6198374 A JPS6198374 A JP S6198374A
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JP
Japan
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cleaning
cleaning blade
urethane rubber
blade
recording device
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JP21938484A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tsuchiya
博 土屋
Akihiko Tamura
明彦 田村
Koichi Kubota
久保田 宏一
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Hokushin Industries Corp
Konica Minolta Inc
Hokushin Industry Co Ltd
Original Assignee
Hokushin Industries Corp
Konica Minolta Inc
Hokushin Industry Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/0005Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
    • G03G21/0011Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a blade; Details of cleaning blades, e.g. blade shape, layer forming
    • G03G21/0017Details relating to the internal structure or chemical composition of the blades

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はクリーニングブレードを具えて7する1電記録
装置に関するものである。
〔技術的背景〕
例えば電子写真複写機、特に普通紙を記録紙として用い
る電子写真複写機においては、像担持体即ち感光体に形
成された潜像をトナーにより現像しトナー像を記録紙に
転写させることにより、感光体を繰り返して使用するよ
うにしており、このため、1回の電子写真プロセスの最
終工程として、感光体をクリーニングしてこれに付着し
ている残留トナーを除去することが必要である。斯かる
クリーニングの方式の一例として弾性体より成るクリー
ニングブレードを、感光体に対接せしめて相対的に摺擦
せしめるブレードクリーニング方式が知られており、こ
の方式は構成が非常に簡単である点で有利である。
〔従来技術〕
このブレードクリーニング方式に用いられるブレードの
材質としては、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、クロロブレンゴム、ブタジェンゴム等が知られてい
るが、このうちウレタンゴムは他のゴムに比して、その
力学的特性、特に耐摩耗性がすぐれている点で極めて有
用なものである。
従来、クリーニングブレードtζおいては、例えばポリ
エチレンアジペートエステルを原料とし、4.4′−ジ
メチレンジイソシアネート、l、5−ナフチレンジイン
シアネート等をポリイソシア←ト原料とし、これらを硬
化剤である1、4−ブタンジオール等のグリコールの作
用により反応硬化せしめたものが用いられているが、こ
のクリーニングブレードにおいては、耐湿性が低くて高
温高湿度雰囲気下において加水分解が生じ易く、このた
め物性が劣化してクリーニング性能が低下し、結局高温
高湿度雰囲気下においては長期に亘って所期のクリーニ
ング性能を安定に得ることができない欠点がある。
このような高温高湿度雰囲気下における問題点を改善す
るために、本発明者等は、ポリカプロラクトンエステル
と有機インシアネートとを反応硬(化せしめて得られる
ウレタンゴムを材質としてな(るクリーニングブレード
・全開発した。
しかしながらこのクリーニングブレードにおいては、低
温低湿度雰囲気下においては、感光体との摩擦によって
クリーニングブレードが振動する現象が発生し、このた
めクリーニング不良が早期に発生し、しかも感光体の表
面に傷が付くような場合もあって重大な損傷を招来する
問題点を有していることが判明した。
〔発明の目的〕
本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は、クリーニングブレードが高温高湿度雰囲
気下においては耐加水分解性に優れていて安定して良好
なりリーニングを行なうことができ、しかも低温低湿度
雰囲気下においても安定して良好なりリーニングを行な
うことができて、結局良好な静電記録を行なうことがで
きる静電記録装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
以上の目的は、像担持体と、この像担持体の表面をこれ
と摺擦してクリーニングするクリ−エンfiv−F5□
えエヶうfe’lia[*ttt=おい工、 1前記ク
リーニングブレードは、ポリカプロラクトンエステルと
有機インシアネートとを反応硬化させて得られ、かつ2
0℃における反発弾性が45チ以下であるウレタンゴム
を材質としてなることを特徴とする1f11!記録装置
によって達成される。
以下図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明を電子写真複写機に適用する場合の一例
を示し、例えばアルミニウム製基体ドラムの外周面にセ
レン蒸着膜等よ゛り成る光導電性感光層を形成して成る
感光体ドラム11を矢印A方向に回転するよう設け、感
光体ドラム11の外周領域には、感光層を帯電せしめる
帯電装置12、静電荷像を形成するための原稿光像露光
装置13及び静電荷像を現像するための現像器14t−
感光体ドラム11の回転方向にこの順に配設し、現像器
14に続いて、転写紙給送ローラ15により通路Pに沿
って送られて来る転写紙に、現像によって形成されたト
ナー像を静電的に転写するための転写用電極16及び感
光体ドラム11より転写紙を分離するための分離用電極
17t−この順に設け、更に感光体ドラム11の回転方
向に沿って電荷消去用露光機構18t−設け、これに続
く領域において、ホルダー20によりクリーニングブレ
ード19をその先端エツジ部が感光体ドラム11の全幅
に亘って例えば15〜25g重/cm の押圧力で対接
するよう設け、このクリーニングブレード19の材質ト
して、ポリカプロラクトンエステルと有機イソシアネー
トとを反応硬化させて得られ、かつ20℃における反発
弾性が45%以下であるウレタンゴムを用いるようにし
て電子写真複写機を構成する。21はクリーニングブレ
ード19によって掻き落されたトナーの回収容器である
本発明における特徴は、クリーニングブレード19の材
質を特定のウレタンゴムとする点にあり、これ以外の点
における電子写真複写機の構成は任意である。
クリーニングブレードの材質として用いる前記ウレタン
ゴムにおいては、20℃における反発弾性が459b以
下であることが必要であり、好ましくは40チ以下であ
る。20℃における反発弾性が45%を越える大きさの
ウレタンゴムを用いてクリーニングブレードを構成した
場合には低温低湿度雰囲気下?でおいてクリーニング不
良が早期に発生し、また像担持体即ち感光体ドラム表面
に傷が発生し易い。またウレタンゴムにおいて20℃に
おける反発弾性があまり小さい場合には脆弱になりクリ
ーニングブレードの耐久性が低下するので実用的には2
0℃における反発弾性が10%以上であることが好まし
い。
以上においてウレタンゴムの反発弾性は、JI8に63
01に規定された方法に準拠して求めることができる。
またウレタンゴムとしては、その物性値例えばJISK
  6301Aスケールによる硬度が60〜95度、J
ISK  6301による引張り強さが250Kv’−
以上、より好ましくは300Kf/a+を以上のものが
好ましい。
本発明においてクリーニングブレードの材質ト(シて用
いるウレタンゴムは、基本的にはポリカブ0ラクトンエ
ステルと有機イソシアネートとを反応硬化させて得られ
るものである。このポリカプロラクトンエステルとして
は、その平均分子量が1000〜4000の範囲のもの
が好ましい。ここに平均分子量は、ポリカプロラクトン
エステルに無水酢酸及びピリジンより成るアセチル化試
薬を加え、規定の反応温度及び一定時間でアセチル化さ
せ、生ずる酢酸を中和するに要する水酸化カリウムの量
により末端OH基を定量し、数平均分子量を測定したと
きの値である。
平均分子量が1000未満のボ°リカプロラクトンエス
テルを用いた場合には得られるウレタンゴムの引張強さ
が通常クリーニングブレードとして要請される下限値2
50 Kl/dt−下回ることもあり実用に供し得ない
一方平均分子量が4000t−越えるポリカプロラクト
ンエステルを用いた場合には得ら−れるウレタンゴムの
引張強さは250Kt/−を下回ることもあり、またソ
フト七グメントが長いために結晶化傾向が強くなり低温
でプラスチック状となりクリ−ニング不良が発生する。
また前記ポリカプロラクトンエステルとしては、カプロ
ラクトンエステル成分t−30重量−以上含むものが好
ましく、このようなポリカプロラクトンエステル全周い
ることによって得られるウレタンゴムが温度安定性及び
耐加水分解性の一層優れたものとなる。
また実際上ポリカブ冒うクトンエステルは結合状態の異
った多種の成分の混合体として得られるため、特定の構
造式により規定することは必ずしも適切ではないが、前
記ポリカプロラクトンエステルを一般式CI)で示すと
すれば、はぼ下記の如きものと考えられる。
一般式CI) HO−−ヒX1ナーR−eX2ナー−(イ)Hm   
                 n式中、Xl、X
、 はカプロラクトン環の開裂残基であって互に同じで
も異ってもよく、m。
口の和は2〜35、l!l : !lが1:3〜3:l
となるような範囲である。RはX1a Xlの連結基で
炭素原子数約300以下の2価の有機基である。
上記一般式〔I〕で示されるポリカプロラクトンエステ
ルt−製造するためには、同種または異種のカプロラク
トン化合物2〜35モルに対して1モルの重合開始剤を
加え、温度150〜aOO℃の条件下で開環付加重合せ
しめて好ましくは平均分子量1000〜4000のポリ
カプロラクトンエステルを得る。前記重合開始剤として
は、例えば−OH基、−NHx基または一8H基等の活
性水素基を少なくとも2個有する有機化合物が用いられ
る。
前記一般式CI)におけるカプロラクトン環開裂残基金
形成するためのカプロラクトン化合物は3〜7員ラクト
ン環を有し、炭素原子数が6個の化合物であるが、ラク
トン311を構成する炭素原子にさらにメチル基または
エチル基等の低級アルキル基が結合されたものも含まれ
る。
斯かるカプロラクトン化合物の具体例としては次のもの
を挙げることができる。
(A−2) (A−3) (A−4) (A−5] (A−6) (A−7) [A−8] また前記一般斑I〕における連結基Rを形成する  i
ための重合開始剤としては、例えば下記の化合物例を挙
げることができる。
(1−1)水 (I −2)HOCH2CH2G((エチレングリコー
ル)(I −3)HOCH2CH2OCH2CH2(H
(ジ3チ″グリコール) (I  −4)HOCH2CH2CH2G(20H(ブ
タンジオール)CI−7] HO−一→CHz CH20す、CH2CH20F((
nは1−150) (ポリエチレングリコール) ゛    − Cl−8)C(CH20H)4  (ペンタエリスリト
ール)(フェネチルアルコール) (I −10)H2N CH2CH2NH2(エチレン
ジアミン)CI −12)HzN−+CHz CHz 
NH+−cHz CH2NH2(!Iはl−100) CI −13)C(CH2NH2)4 (I −14)  H8CH2CH2SH(1,2エタ
ンジチオール)CI −15)HOCH2CH2M(2
(エタノールアミン)(I−16)HO−÷CH2CH
z CH2CH2−0す一−H(nは1−80) (ポリテトラメチレングリコール) なお本発明においてクリーニングブレードに有利に用い
られるポリカプロラクトンエステルの市販品としては例
えば下記商品名のものがある。
rNIAxpCp 0240J(ユニオンカーバイド社
製)「cATA  220」   (ラボルデ社裂)r
ODX−640J     (大日本インキ社製)以上
のポリカプロラクトンエステルは、硬化剤の存在下tζ
有機インシアネートと反応して本発明におけるクリーニ
ングブレードの材質であるウレタンゴムを与えるが、こ
こに有機インシアネートとしては、例えば次のものを好
適なものとして挙げることができる。
(B−1)へキサメチレンジイソシアネート0CN(C
H2) aOcN 市販品:「デスモジュールH」 住友バイエルウレタン工業社ll 市販品=「デスモジュールN」 住友バイエルウレタン工業社製 CB−3)メタ7二二レンジイソシアネートCB−4)
)リレンジイソシアネート GO 市販品=「デスモジュールT」 住友バイエルウレタン工業社製 「ハイレンTMJデュポン社製 (B−5)2・4−)す″−ジイソ′アネート  1ダ
イマー 市販品=「デスモジュールTTJ 住友バイエルウレタン工業社製 (B−6)トルイレンイソシアネートとトリメチロール
プロパンとの反応生成物 市販fu : rデスモジュールL」 住友バイエルウレタン工業社製 市販品=[コロネー)LJ 日本ポリウレタン工業社製 (B−7)3.ざ−ジメチル−ジフェニル−4#4′−
ジイソシアネート 市販品=「ハイレンH」 デュポン社製 CB−8]ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネ
ート市販品: 「ミリオネー)MTJ 日本ポリウレタン工業社製 (B−9)3.3’−ジメチルージフェニルメタト4.
4′−ジイソシアネート 市販品=「ハイレンDMMJ デュポン社製 (B−101)リフ二二ルメタンートリイソシアネート
へしり 市販品:「デスモジュールR」 住人バイエルウレタン工業社製 CB−11〕ポリメチレンフェニルイソシアネート市販
品:「ミリオネートMRJ 日本ポリウレタン工業社製 CB−12)ナフタレン−1,5−ジイソシアネートC
O 市販品:「デスモジュール15J 住人バイエルウレタン工業社製 B(B−13] ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート、1 アライドケミカル社製 また硬化剤の具体例としては、次のものを挙げることが
できる。
(C−1) HO(G(2)40H(1、4ブpy ジ
、t−#)OH0H (2,3ブタンジオール) C2H3−C−CH20H ■ HzOH (1,1,1−トリメチロールプロパン)<3.i−ジ
クロロ−4,4′ジアミノジフエニルxzy)    
         。
Hs (トリイソプロパツールアミン) (C−6)HOCH2CH20H(エチレングリコール
)(4,4’−ジアミノジフェニルメタン)(ヒドロキ
ノン−ビス(β−ヒドロキシエチノリエーテル)以上の
ポリカプロラクトンエステル、有機イソシアネート及び
硬化剤を用いて、ウレタンゴムから成る本発明に用いる
クリーニングブレードt−i造するには、次のようにす
るのが好適である。即ち脱水処理を行なったポリカプロ
ラクトンエステルと有機イソシアネートとを混合し、温
度70〜有機インシアネートによるインシアネート基の
モル数と、ポリエステル及び硬化剤による水酸基及び/
またはアミノ基のモル数−との比が1.Oo〜1.30
になるような割合で硬化剤を加えて液状のゴム組成物を
作り、このゴム組成物を例えば温度約140℃に保温し
た遠心鋳造機に注入する。ここで最終的に得られるウレ
タンゴムにおいて、20℃における反発弾性が45 %
以下のものとするためには、例えばインシアネート基の
モル数とポリエステル及び硬化剤による水酸基及び/ま
たはアミ7基のモル数の比t1.03社として架橋密度
をあげるか、または多官能基を導入することによりソフ
トセグメントの働きを制限すればよい。
第2図は遠心鋳造機の一関を示し、図中31は加熱室、
32は加熱室alt−加熱するための加熱流体流路、3
3は断熱材層、34は開閉扉、35は円筒状ロータ、3
6は駆動軸、37はモータを示し、ゴム組成物は高速で
回転されているロータ35内に注入され、その回転によ
る遠心力によって、ロータ35の内周面による鋳造面上
に均一な厚さに展延して円筒形の膜状体38(鎖線で示
九)が形成される。この膜状体38は硬化剤による架橋
の進行と共に固化され、斯くして形成されたウレタンゴ
ム固化層は、鋳造面から剥離され、その後熱逃理及び数
日間の熟成を経てブレード用ゴム板が形成され、このゴ
ム板が、予定の電子写鴛複写機の規格に合せて切断され
てクリーニングブレードが製造される。
斯くして得られるゴム板は、20℃における反発弾性が
45−以下であることが必要であり、また他の物性値例
えば硬度はJISK6301  Aスケールで60〜9
5度、引張り強さはJISK63Qlで250KII/
i以上、好ましくは300Kf/i以上であることが望
ましい。
1   以上の遠心鋳造法のほか、例えばクリーニング
j ミ1 ブレードの形状の金型に注入固化する方法、或いはその
ような金型で加圧成形する方法等があり、これらの何れ
の方法においても、ウシタンゴムから成る本発明に用い
るクリーニングブレードを有利に製造することができる
以上本発明t−電子写真複写機に適用する場合の一例に
ついて詳細に説明したが、本発明は、電子記録装置、電
子印刷装置などその他の静電記録装置にも適用すること
ができる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明において)Lクリー
ニングブレードの材質として用いるウレタンゴムがポリ
カプロラクトンエステルと有機インシアネートとを反応
硬化させて得られるものであるため、クリーニングブレ
ードが高温高湿度雰囲気下においては耐加水分解性に優
れていてクリーニング性能が低下せずに安定して良好な
りリーニングを行なうことができ、しかも当該ウレタン
ゴムは20℃における反発弾性が45チ以下のものであ
るため、クリーニングブレードが十分低弾性  !であ
って像担持体との摩擦接触において当該クリーニングブ
レードに生ずる振動が小さく抑制され、このため特に低
温低湿下においてもクリーニング性能が低下せず安定し
て良好なりリーニングを行なうことができるうえ、クリ
ーニングブレードが新しいときのように当該クリーニン
グブレードと象担持体面との摩擦係数が大きい場合にも
特に滑剤などを用いることなくクリーニングブレードに
おける振、動の発生を防止することができ、従って像担
持体の表面に傷を付けることなく良好なりリーニングを
達成することができ、結局汚れのない良好な静電記録を
行なうことができる。
〔発明の実施例〕
以下本発明を実施渕により具体的に説明するが本発明の
実施の態様がこれらにより限定され゛るものではない。
実施例 第1表に示すところに従い、カプロラクトンと重合開始
剤とを計量混合し、温度150〜350℃で約30〜1
80分間付加重合せしめて合計8種のポリカプロラクト
ンエステルPLEI−PLE8 t−合成した。
第    1    表 PLE:ポリカプロラクトンエステル 平均分子量:PLEの平均分子量 これらの8種類のポリカプロラクトンエステルに対し、
第2表に示すところに従い、有機イソシアネートを加え
、温度約70℃で100分間反応せしめてポリクレタン
プレボリマーを合成し、これにさらに必要通の硬化剤を
加えて温度120℃で2分間反応せしめ、なお液状を呈
しているゴム組成物を、第2図に示した遠心鋳造機の温
度140  ℃付近に保持されたロータ内に注入し、ロ
ータを約1000回転/分で回転し、20〜120分間
そのまま回転を続けて固化ゴム層を形成し、これを剥離
して取り出し、温度約140℃の加熱炉で180分間熱
処理した後更に室温で6〜8日間熟成し、以って内径2
04諷の円筒状の合計8種のウレタンゴムKURx−U
Rst得た。これらのウレタンゴム板の201:におけ
る反発弾性を第2表に併せて示す。
第   2   表 割合はエステル100重量部に対するiL量部数に表わ
す。
U 几  :ウレタンゴム板 MDI   ニジフェニルメタン−4,4′−ジイソシ
アネートTDI   :)リレンジイソシアネートND
I   :l、5ナフチレンジイソシアネート1.4B
:1,4ブタンジオール MOCA  :3,3’−ジクロロ−4,4ニジアミノ
ジフエニルメタン1.6HG:l、6ヘキサンジオール これらのウレタンゴム板の厚みの分布を調べたところ、
誤差は何れも土15μmの精度を有していた。斯(シて
得られたこれらのウレタンゴムit−電子写真複写機「
U−Bix1600J(小西六写真工業社製)の規格に
合せて切断して合計8種のクリーニングブレードCBI
−CB8  t−得た。
以上の8種のクリーニングブレードのうチ、CBl〜C
BS  は本発明に用いるものであるが、CB6〜 I
CB8 はそれぞれウレタンゴムの20℃における反発
弾性がいずれも45チを越えるものである。
これらの各クリーニングブレードCBI−CBS’に電
子写真複写機「U−Bix 1600Jに装着して、バ
インダー樹脂としてポリエステル樹脂、5r、用い、添
加剤として疎水性シリカ微粉末0.5重量−を混合して
なるトナーにより温度10℃、相対湿度20チの雰囲気
下で20000回に亘る実写テストを行ない、クリーニ
ング性能を調べた。結果を第3表に示す。
第    3    表 この第3表の結果から理解されるように、本発明に用い
るクリーニングブレードCB1〜CB st−装着して
画像の形成を行なった場合には、低温低湿度雰囲気下に
おいても長期間に亘り良好にり゛リーニングが行なわれ
、複写画像にクリーニング不良に基く汚れは発生しなか
った。また感光体の表面を調べたところ、傷は発生して
いす、所期の状態が安定に維持されていた。
これに対して、20℃における反発弾性が45饅を赳え
るウレタンゴムを材質としてなるクリーニングブレード
CB6〜CBS  を装着して画像の形成を行なった場
合には、低温低湿度雰囲気下においては早期にクリーニ
ング不良が発生して複写画像にクリーニング不良に基く
汚れが発生した。また感光体の表面を調べたところ、ク
リーニングブレードの振動により生じたものと考えられ
る傷が多数発生していた。
次に、環境条件を、温度50℃、相対湿度80チの高温
高湿度雰囲気とした他は上述と同様にして実写テストを
行なったところ、クリーニングプレードCB1−CBs
  t−用いた場合においては長期間に亘り安定して良
好なりリーニングが行なわれ、複写画像にクリーニング
不良に基く汚れは発生しなかった。またCB6〜CB8
  ′t−用いた場合t?−おいても実用上問題はなか
った。
【図面の簡単な説明】
第1図は電子写真複写機の構成の一例についての説明図
、第2図はクリーニングブレードを製造するための遠心
鋳造機の説明用断面図である。 11・・・感光体ドラム  12・・・帯電装置13・
・源稿光像露光機構  14・・・現像器15・・給送
ローラ   P ・・・通 路16・・・転写用電極 
  17・・・分離用電極18・・・電荷消去用露光機
構 19・・・クリーニングブレード 20・・・ホルダー     21・・・トナー回収容
器1  31・・・加熱室     32・・・加熱流
体流路、1 33・・・断熱材層    34・・・開閉扉35・・
・円筒状ロータ  36・・・駆動軸37・・・モータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)像担持体と、この像担持体の表面をこれと摺擦して
    クリーニングするクリーニングブレードとを具えてなる
    静電記録装置において、 前記クリーニングブレードは、ポリカプロラクトンエス
    テルと有機イソシアネートとを反応硬化させて得られ、
    かつ20℃における反発弾性が45%以下であるウレタ
    ンゴムを材質としてなることを特徴とする静電記録装置
    。 2)ポリカプロラクトンエステルはその平均分子量が1
    000〜4000であることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の静電記録装置。
JP21938484A 1984-10-20 1984-10-20 静電記録装置 Pending JPS6198374A (ja)

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JP2009025543A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd クリーニングブレードの製造方法

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JPS5930574A (ja) * 1982-08-14 1984-02-18 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 電子写真複写機用クリ−ニングブレ−ド

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