JP3278733B2 - 画像形成装置用ブレードの製造方法および画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドラム状またはベルト
状感光体や現像ユニット内のロール等の移動部材表面を
摺擦する画像形成装置用ブレードおよびその製造方法に
関し、より詳しくは、転写工程後の感光体表面に付着し
たトナーを清掃除去するクリーニングブレードや、現像
ユニット内のロール表面を摺擦してトナーを帯電させる
トナー帯電ブレード等として使用されるブレードおよび
その製造方法に関する。本発明における画像形成装置用
ブレードは、ポリウレタンゴムのシート状成形体から構
成されており、適当な固定部材（ブレードホルダ等）に
固定して使用される。そして、前記画像形成装置用ブレ
ードは、複写機、プリンタ、これらの両機能を合わせ持
った複合ＯＡ機器等に適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】従来のクリーニングブレードとしては下
記の技術が知られている。 （Ｊ01）（特公平４−５８６３０号公報記載の技術） 成形材料のポリウレタンゴムにこれと相溶性の悪い炭素
数１６〜２４の不飽和脂肪酸アミドを添加し、成形後、
漸次析出してくる潤滑剤の脂肪酸アミドを利用して、表
面に低摩擦層を形成したブレードを使用したもの。 （Ｊ02）（特開昭５７−２０１２７６号公報、特開昭５
７−２０１２７７号公報記載の技術） 成形材料のポリウレタンゴムにポリシロキサンオイルま
たは変性ポリシロキサンオイルを含有させることによ
り、摩擦係数を低下させたブレード。 （Ｊ03）（特開昭５７−２０１２７５号公報記載の技
術） ポリウレタンゴムとパーフルオロアルキルエチレンオキ
サイド付加物等のフッ素系潤滑剤とを混練して成形し、
摩擦係数を低下させたブレード。 （Ｊ04）（特開昭５８−２０３４８０号公報記載の技
術） 比較的薄い潤滑ブレード材をポリウレタンゴム等の弾性
部材に接着または挟持させて、強度的に補強した低摩擦
性の複合ブレード。 （Ｊ05）（特開昭５９−１５９６７号公報記載の技術） 末端に活性水素を有するシリコーンオイルを金型面に塗
布した後、その上に液状のポリウレタンを注入して、ポ
リウレタンゴム成形体の表面にシリコーンオイルとポリ
ウレタンが反応したポリマーを含有するブレードの製造
方法。 （Ｊ06）（遠心成形機を用いたブレードの製造方法） 内面に離型剤を塗布した遠心成形機の金型を高速回転さ
せながらその金型面に液状のポリウレタンゴムを流し込
み、これを成形してブレードを製造する方法。この方法
では、通常得られるゴム成形体の金型面側にブレードホ
ルダーを接着し、その反対側の面を摺擦面として利用し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の方法においては下記のような欠点があり、実用上
問題があった。 （Ｊ01）の問題点 前記（Ｊ01）の技術では、クリーニングブレードのブレ
ード内部から潤滑剤が経時的にブリーミングしてくるた
め、鳴き（異音の発生）に対しては有意であるが、経時
的には摩擦係数が上昇してしまい、感光体の摩耗を抑制
するまでには至ってない。 （Ｊ02）の問題点 前記（Ｊ02）の技術では、クリーニングブレードのブレ
ード内部から潤滑剤が経時的にブリードしてくるため、
感光体を摺擦して清掃するときに、潤滑剤が感光体表面
に付着し汚染する。 （Ｊ03）の問題点 前記（Ｊ03）の技術では、熱硬化性ポリウレタン樹脂の
架橋間に潤滑剤が混入して架橋を切断するため、ブレー
ドを長期間にわたって使用するとブレード素材が徐々に
劣化し、クリーニング性能の低下につながる。 （Ｊ04）の問題点 前記（Ｊ04）の技術では、クリーニングブレードが感光
体表面を長期間摺擦すると、弾性部材から潤滑ブレード
材が剥離してくる。そのため、結果的に摩擦量が増加す
ることとなり、低摩擦によるクリーニングブレードまく
れや感光体表面の摩耗防止効果を発揮しない。また製造
工程において、潤滑ブレード材を弾性部材に接着または
挟持固定する作業が必要になる。

【０００４】（Ｊ05）の問題点 前記（Ｊ05）の技術では、ゴム成形体の表層中に低摩擦
性のポリマーを均質に含有するものの、ブレードの摩擦
係数をさほど低下させることができず、ブレード自体お
よび感光体表面の経時的な摩耗が比較的大きい。また、
シリコーンオイル成分が感光体と反応し、感光体を汚染
する。一方、摩耗性を改善しようとして摩擦係数の低下
効果の大きい固形潤滑剤をゴム成形体中に混入させる
と、前記（Ｊ03）と同様に、熱硬化性ポリウレタンゴム
の架橋を切断することになる。このような理由で（Ｊ0
5）の技術は実用化されなかった。

【０００５】（Ｊ06）の問題点 前記（Ｊ06）の技術では、寿命の長い低摩擦層を得るこ
とができなかった。遠心成形機の金型面に予め離型剤を
塗布するため、得られるゴム成形体の表層に離型剤が含
浸しており、ブレードホルダーを直接接着させることが
困難であった。したがって、ホルダーとの接着性を改善
するために、成形体表層の離型剤を削り取る必要があっ
た。このため、従来は、離型剤の含浸したゴム成形体の
表層の洗浄工程を３回行う必要があり、ブレードの製造
コストを高価なものにしていた。

【０００６】図９は従来のクリーニングブレードの摺擦
状態の説明図である。図９Ａは正常な摺擦状態を示して
おり、感光体０１表面を摺擦するクリーニングブレード
０２のエッジ部分０３により、感光体０１表面に付着し
たトナー０４は清掃除去される。しかし、潤滑剤がブリ
ーミングするタイプのブレード０２では、経時的に摺動
摩擦力を小さくできない。また、潤滑剤がブリードして
くるタイプのブレード０２では、感光体０１表面に潤滑
剤が付着して汚染する。さらに、ブレード０２素材の物
性が経時的に劣化したりあるいは潤滑ブレード材が剥離
すると、感光体０１との摺動摩擦力が高くなる。摺動摩
擦力が高いと、図９Ｂに示すように、クリーニングブレ
ード０２のエッジ部分０３がまくれたり、感光体０１の
摩耗量が増加したりして、場合によっては感光体０１表
面が損傷するようなことがあった。このように、従来の
画像形成装置用ブレードは、長期間にわたって摺動摩擦
力を小さく保持することができなかったり、ブレードに
含まれる潤滑剤がブリードしたり、ブレード素材を劣化
させたり、あるいは低摩擦層が容易に剥離するという問
題があった。また、現像ユニット内に配設されるトナー
帯電ブレードについても、耐摩耗性に優れた素材が要請
されていた。

【０００７】そこで、本発明は、ブレード自体の摩耗量
を減少させるだけでなく、潤滑性、耐久性、クリーニン
グ性等に優れたブレードを得ることを目的とし、さらに
低摩擦層が剥離する恐れのない低摩擦性のブレードを簡
便な方法で製造することを目的とする。より具体的に
は、本発明の第１の目的は、感光体への潤滑剤の付着量
を減少させて感光体の汚染を防止し、クリーニング性能
を経時的に低下させることがなく、かつクリーニングブ
レードまくれや感光体表面の摩耗や損傷を防止すること
ができる画像形成装置用クリーニングブレードを提供す
ることにある。本発明の第２の目的は、トナー帯電ブレ
ードへのトナーの付着量を減少させて現像ユニットの寿
命を延長することができる低摩擦性の画像形成装置用ト
ナー帯電ブレードを提供することにある。本発明の第３
の目的は、既存の成形機に変更を加えることなく、簡便
な方法により、低摩擦層がブレード成形材料と一体化し
た画像形成装置用ブレードの安価な製造方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、ブレード
の摩擦係数を減少させるべく鋭意研究を重ねてきた結
果、下記の事実を見い出した。 （１）固体潤滑剤の粒子がブレード成形材料の表層にの
み埋設された低摩擦層を摺擦面として利用すると、低摩
擦層とブレード成形材料とが一体化しているため、ブレ
ードを長期間使用しても低摩擦層の性能の劣化または損
傷が生じない。 （２）潤滑剤がブレード成形材料の表層にのみ埋設され
て内部深層にまで混入していない場合、潤滑剤がブレー
ド成形材料の内部構造に影響を与えることがないので、
長期間使用してもブレードが劣化しない。 （３）ブレードの表層の一面にのみ潤滑剤を埋設して他
面には潤滑剤を埋設しない場合、潤滑剤が埋設されてい
ない前記他面は前記潤滑剤が埋設された一面に比べて、
ブレードを固定する固定部材（ブレードホルダ）との接
着強度が高い。したがって、前記他面を固定部材との接
着面として使用した場合には、ブレードと固定部材とか
ら構成されるブレード組立体を堅牢に構成することが可
能である。

【０００９】本発明は前述の研究結果に基づいて完成す
るに至った。次に、本発明を説明するが、本発明の要素
には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、
実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明す
る理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発
明の範囲を実施例に限定するためではない。

【００１０】（第１発明） 本出願の第１発明の画像形成装置用ブレードの製造方法
は、トナー（１９，３３）が付着した移動部材（１１，
３４）表面を摺擦するシート状のポリウレタンゴム成形
体（６）により構成された画像形成装置用ブレード
（７′，３５）の製造方法において、金型（２）内に液
状のポリウレタンゴムを流し込み、ポリウレタンゴムが
硬化する前に固形潤滑剤（４a ）を噴霧することにより
塗布して、ポリウレタンゴムの空気接触面側に、固形潤
滑剤（４a ）の粒子がポリウレタンゴム成形体（６）に
埋設された低摩擦層（７a ′）を形成し、前記シート状
のポリウレタンゴム成形体（６）を長方形に切断し、前
記切断したシート状のポリウレタンゴム成形体（６）の
前記低摩擦層（７ａ′）が形成された側面と反対側の表
面をブレードホルダ（８）に接着することを特徴とす
る。

【００１１】（第２発明） 本出願の第２発明の画像形成装置用ブレードの製造方法
は、前記第２発明または第３発明の画像形成装置用のブ
レードの製造方法において、前記金型（２）として回転
する遠心成形金型を使用することを特徴とする。

【００１２】（第３発明） 本出願の第３発明の画像形成装置は、前記第１発明また
は第２発明に記載の画像形成装置用ブレードの製造方法
により製造した画像形成装置用ブレードを有し前記画像
形成装置用ブレードにより感光体表面をクリーニングす
るクリーニングユニットを備えたことを特徴とする。 （第４発明） 本出願の第４発明の画像形成装置は、前記第１発明また
は第２発明に記載の画像形成装置用ブレードの製造方法
により製造した画像形成装置用ブレードを有し前記画像
形成装置用ブレードにより現像ロール表面を摺擦する現
像ユニットを備えたことを特徴とする。

【００１３】（課題を解決するための手段の詳細な説
明） （本出願の各発明に共通な構成要件に関する説明）本出
願の各発明において、ブレード成形材料として用いられ
る液状のポリウレタンゴムは、ポリイソシアネートと平
均分子量１０００〜４０００のポリオールとから合成さ
れ、硬化剤として低分子ポリオールやポリアミンを用い
て成形される。ポリイソシアネートとしては、２，４−
トリレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソ
シアネート、ｏ−トリジンジイソシアネート（３，３′
−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアネー
ト）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート等
の芳香族ジイソシアネート、１，６−ヘキサンジイソシ
アネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート等の脂環式ジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート等のアラルキルジイソシアネートなど
が挙げられる。

【００１４】平均分子量１０００〜４０００のポリオー
ルとしては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、１，４−ブチレングリコール、１，５−ペンチレン
グリコール、１，６−ヘキシレングリコール、３−メチ
ル−１，５−ペンタンジオール等のポリオールの単独ま
たは２種以上と、アジピン酸、フタル酸等の脂肪族また
は芳香族ジカルボン酸等の多価カルボン酸の単独または
２種以上との縮合によって得られるポリエステルポリオ
ールがある。その他に、例えばポリオールとホスゲンと
の縮合によって得られる片末端または両末端に水酸基を
有するヒドロキシポリカーボネート、ε−カプロラクト
ンの開環付加重合によって得られるヒドロキシポリエス
テル、各種活性水素化合物にアルキレンオキサイドが付
加したポリオキシアルキレングリコール、テトラヒドロ
フランの開環付加重合によって得られるポリオキシテト
ラメチレングリコール等が挙げられる。

【００１５】低分子ポリオールとしては、前記したよう
なジオールの他に、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール等の脂肪族多価アルコール、
１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキ
サンジメタノール等の脂環式二価アルコール、ｐ−キシ
リレングリコール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエト
キシ）ベンゼン等の芳香族二価アルコールなどが挙げら
れる。また、低分子ポリアミンとしては、エチレンジア
ミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン等が
挙げられる。これらの重合成分および硬化剤は、単独ま
たは２種以上を混合して用いることができる。

【００１６】本発明で使用される固形潤滑剤（４a ）と
しては、シリコーン系低摩擦剤、フッ素系低摩擦剤、二
硫化モリブデン、黒鉛、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、二硫
化タングステン、タルク等の無機物質などが挙げられ
る。これらの固形潤滑剤（４a）の粒径は、２０μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下のものが用いられる。

【００１７】本発明の画像形成装置用ブレード（７，３
５）の製造方法において、金型面の表面には、成形され
るシート状のポリウレタンゴム成形体（６）の離型を容
易にするとともに、上層の固形潤滑剤（４a ）がポリウ
レタン成形体（６）側に移行するのを容易にするため
に、離型層（３）を下層として形成するのが好ましい。
下層としての離型層（３）は次のような方法で形成する
ことができる。 （１）ＲＴＶ（room temperature vulcanizing）、ＬＴ
Ｖ（low temperature vulcanizing ）等のシリコーンゴ
ムや、溶剤希釈されたシリコーン樹脂を金型（２）内に
コートしてシリコーン系離型層を形成する方法。 （２）ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
パーフルオロアルキルアクリレート（ＰＦＡ）等のフッ
素樹脂を金型（２）内にコートしてフッ素系離型層を形
成する方法。 （３）二硫化モリブデン、黒鉛、フッ化黒鉛、窒化ホウ
素、二硫化タングステン、タルク等の無機物質と、結合
剤（例えば、ポリウレタンゴム、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、アルキッド樹脂等）とを溶剤（例えば、トル
エン、酢酸ブチル、酢酸エチル、ＭＥＫ、メチルイソブ
チルケトン等）で希釈し、金型（２）内にコートして無
機物質系離型層を形成する方法。

【００１８】次に、潤滑剤層（上層）（４）として、前
記したシリコーン系、フッ素系、無機物質等の潤滑剤
（４a ）粉末を溶剤（例えば、トルエン、塩化メチレン
等）で希釈して、金型面または前記離型層（３）上にコ
ートする。その後、前記潤滑剤層（４）上に硬化剤を添
加した液状のポリウレタンゴムを注入して硬化させる
と、ポリウレタンゴム成形体（６）の金型面側の表層内
部に潤滑剤（４a ）が浸透したバインダーレスの低摩擦
層（７a ）が形成される。前述のように、金型面に下層
として離型層（３）を形成することにより、その上層に
形成した潤滑剤層の固形潤滑剤（４a ）をゴム成形体
（６）側に移行させることが容易となる。なお、前記離
型層（３）は省略することが可能である。そして、上層
および下層は同一成分の潤滑剤層（４）であっても何ら
さしつかえない。その場合には、同一潤滑剤層（４）に
おいて潤滑剤（４a ）が金型面側に付着した離型層およ
びポリウレタンゴム側に付着した潤滑剤層として作用す
る。以上のようにして成形されたポリウレタンゴムのシ
ートすなわち、ポリウレタン成形体（６）は、その表層
内に分散されるとともに一部が表面に露出した状態で潤
滑剤（４a ）を含有した低摩擦層（７a ）が、ブレード
素材の前記ポリウレタンゴムと一体化して形成される。

【００１９】前記ポリウレタンゴムシートの成形方法と
しては、遠心成形法、射出成形法等の成形方法を採用す
ることが可能である。ポリウレタンゴムシートとして厚
さ３ｍｍ程度以下のものを製造する場合、遠心成形法を
採用すると、効率良く大量に生産することが可能である
ので好ましい。遠心成形法により成形された円筒状のポ
リウレタンゴムシートは、成形後その軸方向に沿って切
断して広げると平坦なシートとなり、このシートを適当
なサイズ、形状に切断することにより画像形成装置用ブ
レード（７，３５）の素材を得ることができる。

【００２０】本発明の、モールドされたポリウレタンゴ
ム成形体（６）の空気接触面側に成形された表面を摺擦
面として利用する場合の画像形成装置用ブレード
（７′，３５）の製造方法において、金型（２）内に硬
化剤を添加した液状のポリウレタンゴムを注入し、硬化
が進行しないうちに空気と接触する側のポリウレタンゴ
ム上に前記潤滑剤（４a ）を噴霧、塗布する。その後、
低粘度状態にあるポリウレタンゴムの硬化開始初期に、
多くの固形潤滑剤（４a ）はポリウレタンゴムの表層に
埋め込まれる。ポリウレタンゴムの硬化が終了すると、
空気接触面側に潤滑剤（４a ）がポリウレタンゴム成形
体（６）の表層内部に埋設されたバインダーレスの低摩
擦層（７′）が形成される。以上のようにして成形され
たポリウレタンゴムのシートは、前記第２発明と同様
に、その表層内に分散されるとともに一部が表面に露出
した状態で潤滑剤（４a ）を含有した低摩擦層（８a
′）が、ブレード素材の前記ポリウレタンゴムと一体
化して形成される。

【００２１】前記モールドされたポリウレタンゴム成形
体（６）の空気接触面側に成形された表面を摺擦面とし
て利用する場合の画像形成装置用ブレード（７′，３
５）の製造方法において、前記ポリウレタンゴムシート
の成形方法としては、遠心成形法、射出成形法等の成形
方法を採用することが可能であるが、遠心成形法を採用
することが好ましい。そして、前記遠心成形法によりポ
リウレタンゴムを成形するに際しては、遠心成形機
（１）を回転させながら、金型面上に液状のポリウレタ
ンゴムを流し込む。引き続き、空気接触面となるポリウ
レタンゴム上に潤滑剤（４a ）を噴霧、塗布する。その
後、ポリウレタンゴムの硬化が進行して成形機（１）の
回転を停止させると、ポリウレタンゴム成形体（６）に
関して、金型面と反対側の空気接触面側に低摩擦層（７
a ′）が形成される。成形された円筒状のポリウレタン
ゴムシートを遠心成形機（１）から取り出し、軸方向に
切断して平坦なシートに展開した後、所定の形状に切断
すれば、片面に低摩擦層（７a ′）が形成された厚さ
１．５〜３ｍｍのブレード（７′，３５）が得られる。
なお、成形法としては、ポリウレタンゴムをシート状に
成形することが可能なものであれば、遠心成形法に特に
限定されるものではない。

【００２２】

【作用】本発明のブレード（７，７′，３５）をクリー
ニングブレード（７，７′）として利用する場合は、画
像形成装置における静電潜像の転写ユニットと感光体の
帯電器との間のクリーニングユニットに組み込まれる。
その場合、クリーニングブレード（７，７′）自体の摩
耗量を減少させるだけでなく、感光体の汚染を防止し、
クリーニング性能を経時的に低下させることがなく、か
つクリーニングブレード（７，７′）のまくれや感光体
表面の摩耗を防止することができる。また、本発明のブ
レード（７，７′，３５）は、画像形成装置における現
像ユニットのトナー帯電ブレード（３５）としても使用
することができる。その場合、帯電ブレード（３５）へ
のトナー（１９，３３）の付着および帯電ブレード（３
５）自体の摩耗を減少させることができる。このため、
現像ユニットの寿命を延長することができる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明するが、本発明
は実施例に限定されるものではない。 （実施例１）本発明におけるブレードの製造方法の実施
例１を以下に説明する。なお、下記の「部」は「重量
部」を意味する。 （ブレード）図１はブレード成形体を製造する遠心成形
機の説明図であり、図１Ａはその要部の斜視図、図１Ｂ
は前記図１Ａの矢印ＩＢ−ＩＢ線断面図である。遠心成
形機１は図示しない回転駆動手段によって回転駆動され
るドラム状の金型２を有している。このドラム状の金型
２は鋼鉄製でその内径が１２０ｃｍ、奥行が８０ｃｍで
ある。金型２の内面には、成形後のシート（成形体）の
離型を容易にするために、液状のＬＴＶシリコーンゴム
を用いて形成された離型層３がコートされている。この
離型層３上に固形潤滑剤４a として市販のシリコーン系
硬化型離型剤（モノコートＥ９１Ａ：アメリカ・ケム・
トレンド社製）をコートして潤滑剤層４を形成した。こ
の潤滑剤層４は前記離型層３の表面に塩化メチレン等の
適当な溶剤で希釈した粉体状の潤滑剤４a が付着した層
からなる。

【００２４】一方、液状のポリウレタンゴムとして、エ
チレングリコールおよびアジピン酸を重合成分とする分
子量２０００の縮合ポリエステル（水酸基価５４、ニッ
ポラン４０４０：日本ポリウレタン社製）を脱水した
後、該ポリエステル１００部を１，５−ナフチレンジイ
ソシアネート１８部と１３０℃において２０分間反応さ
せて、プレポリマーを生成した。このプレポリマーに硬
化剤である１，４−ブタンジオール２部を添加し、攪拌
して生成した反応混合物の液状ポリウレタンゴムを前記
遠心成形機１の金型２内の潤滑剤層４上に流し込み、１
２０℃において成形機１を９０分間高速で回転させなが
ら成形した。

【００２５】その後、前記金型２内から円筒状のウレタ
ンゴム成形体６を取り出した。このゴム成形体６には、
金型２面側のウレタンゴム表層に前記潤滑剤４a が埋設
された低摩擦層７a が形成されていた。前記円筒状のゴ
ム成形体６を軸方向に切断して展開し、これを定盤上に
載置して、１１０℃において１０時間更に加熱、硬化さ
せてポリウレタンシートを得た。このポリウレタンシー
トの硬度（ＪＩＳ−Ａスケール）は８０°であった。 （クリーニングブレード組立体）得られた前記ポリウレ
タンシート（２ｍｍ厚）を２０×２１８ｍｍに切断し、
クリーニングブレード７（図２参照）を製造した。次い
で、図２に示すように、クリーニングブレード７を板厚
が１．２ｍｍで長さが３２０ｍｍのブレードホルダー
（冷間圧延亜鉛処理鋼板）８に接着剤で貼り付けて、表
層に前記低摩擦層７a を有するクリーニングブレード組
立体９を製作した。

【００２６】図３は、前記クリーニングブレード７の表
層に形成された低摩擦層７a の表面を倍率４００の光顕
微鏡によって撮影した写真を図にしたものである。図４
は、前記図３に示すクリーニングブレード７の表層のエ
ッジ縁部を倍率２０００の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
よって撮影した写真を図にしたものである。図５は、前
記図４に示すクリーニングブレード７の表層のエッジ縁
部を倍率５０００のＳＥＭによって撮影した写真を図に
したものである。これらの写真の図からも明らかなよう
に、前記潤滑剤４a の一部が低摩擦層７a 表面に露出し
た状態で埋め込まれている。

【００２７】（実施例１の作用）表１は、クリーニング
ブレード７の鏡面側をブレードホルダー８に接着した前
記クリーニングブレード組立体９、およびクリーニング
ブレード７の金型面側をブレードホルダーに接着したク
リーニングブレード組立体（比較例）の接着強度につい
て、それぞれ２０ｍｍ／分の剥離速度で９０°剥離強度
試験を行った結果を示す。

【表１】 表１に示す結果からも明らかなように、本実施例のクリ
ーニングブレード７は、感光体に当接する使用エッジが
形成された側の面（低摩擦層が形成された金型側の面）
とその反対側の面（鏡面）とではの接着強度が異なって
いる。このクリーニングブレード７とブレードホルダ８
との接着には、接着強度の大きな前記クリーニングブレ
ード７の鏡面を利用できるので、クリーニングブレード
７とブレードホルダー８との接着強度を高めることがで
きる。この実施例１のように、クリーニングブレード７
の金型面側に低摩擦剤層を形成して、空気接触面側（鏡
面側）をブレードホルダ８との接着面として使用すれ
ば、前記空気接触面側を一回洗浄するだけでブレードホ
ルダ８に強力に接着することができる。仮に、金型面側
をブレードホルダ８との接着面に使用する場合には離型
剤等が付着しているため、洗浄工程を３回行う必要があ
るので、それに比べてコストを節約することができる。

【００２８】次に、図６に示すように、前記クリーニン
グブレード組立体９の低摩擦層７aが平板ガラスＧ上に
２２°の傾斜角度で接するように当接させ、この上部よ
り平板ガラスＧ面方向に４６９ｇの力を加えて、クリー
ニングブレード７を平板ガラスＧへ押し付けた。この
時、方向Ｂに５００ｍｍ／分の速度で平板ガラスＧを引
っ張り、摺動摩擦力を測定した。比較のために、潤滑剤
処理を施さなかったクリーニングブレード組立体（従来
品）の摺動摩擦力も測定した。その結果、低摩擦層７a
を有する本発明のクリーニングブレード組立体９の摺動
摩擦力は４７６ｇであったのに対して、従来品（潤滑剤
処理を施さなかったクリーニングブレード組立体）の摺
動摩擦力は６１６ｇであった。このように、本発明のク
リーニングブレード組立体９は、従来品と比較して、摺
動摩擦力が−２３％と大幅に減少した。

【００２９】次に図７により、前記図２に示すクリーニ
ングブレード組立体９がクリーニングユニット内に組み
込まれた画像形成装置について説明する。 （画像形成装置）画像形成装置Ａ本体内には、矢印方向
（図７で時計回り）に回転する感光体（移動部材）１１
が設けられている。この感光体１１の外周部には、感光
体１１の回転方向に沿って帯電コロトロン１２、現像ユ
ニット１３、転写コロトロン１４、剥離コロトロン１
５、清掃コロトロン１６およびクリーニングユニット１
７等が配設されている。また、現像ユニット１３内に
は、感光体１１表面に臨んで現像マグネットロール１８
が配設されており、現像ユニット１３の底部にはトナー
１９を収納している。さらに、クリーニングユニット１
７には、デスターバーブラシ２０や前記クリーニングブ
レード７と冷間圧延亜鉛処理鋼板等で形成されたブレー
ドホルダー８とからなる本発明のクリーニングブレード
組立体９等が組み込まれている。なお、図７において、
現像ユニット１３は、１つのユニットしか図示されてい
ないが、マゼンタ、イエロー、シアントナーおよび黒色
トナーの複数をそれぞれ収納した２つないし４つのユニ
ットを感光体１１の外周部に隣接して配設してもよい。

【００３０】次に、前記クリーニングブレード組立体９
が組み込まれた前記画像形成装置Ａの動作を説明する。
まず、帯電コロトロン１２により感光体１１表面を帯電
させる。次いで、露光用光学系（図示せず）からレーザ
ビームＬを照射し、感光体１１表面を露光して画像情報
を書き出した後、現像ユニット１３内の現像マグネット
ロール１８を回転させながら、トナー１９を感光体１１
表面に付着させて、感光体１１上にトナー像を形成す
る。次に、給紙機構（図示せず）から供給される用紙を
感光体１１と転写コロトロン１４の間に供給して、転写
コロトロン１４により、感光体１１表面の帯電極性とは
逆の静電荷を用紙に帯電させ、前記トナー像を用紙に転
写する。その後、剥離コロトロン１５により前記トナー
像が転写された用紙を感光体１１から剥離させる。感光
体１１から剥離した用紙はその後定着装置（図示せず）
に供給され、用紙上のトナー像は定着される。前記感光
体１１表面に残留したトナー１９は、清掃コロトロン１
６により除電され、更にクリーニングユニット１７のデ
スターバーブラシ２０で掻き落とされる。前記感光体１
１表面に僅かに残留して付着しているトナー１９は、感
光体１１表面を摺擦する前記クリーニングブレード組立
体９により完全に除去される。

【００３１】なお、現像ユニット１３を複数配設した場
合は、現像工程において、マゼンタ、イエロー、シアン
トナーおよび黒色トナーの２ないし４種を用いて、各色
毎にそれぞれ現像を行い、カラートナー像を用紙に転写
すると、所望の色相に着色された画像が得られる。そし
て、マゼンタ、イエローおよびシアンの３種のカラート
ナーを用いた場合には、フルカラーコピーが得られる。

【００３２】ここで、前記クリーニングブレード組立体
９を図７に示す前述の画像形成装置（Ｖｉｖａｃｈｅ−
５００：富士ゼロックス社製）Ａ本体内のクリーニング
ユニット１７に装着した。この時、４６９ｇの押圧力で
前記低摩擦層７a 側を感光体１１へ押し付けた。このパ
ラメータ条件において、前記画像形成装置Ａを作動させ
て複写操作を繰り返し、感光体１１を１６万回転させた
後の感光体１１表面の摩耗量を測定した。比較のため
に、前記従来品の摩耗量も測定した。その結果、本発明
のクリーニングブレード組立体９を用いた場合の摩耗量
は１．１μｍであったのに対して、従来品を用いた場合
の摩耗量は２．３μｍであった。このように、本発明の
クリーニングブレード組立体９は、従来品と比較して、
摩耗量が−５２％と大幅な減少となった。

【００３３】（実施例２） （ブレード）液状のポリウレタンゴムとして、エチレン
グリコールおよびアジピン酸を重合成分とする分子量２
０００の縮合ポリエステル（前記ニッポラン４０４０）
を脱水した後、該ポリエステル１００部を１，５−ナフ
チレンジイソシアネート１８部と１３０℃において２０
分間反応させて、プレポリマーを合成した。このプレポ
リマーに硬化剤である１，４−ブタンジオール２部を添
加し、攪拌して生成した反応混合物の液状ポリウレタン
ゴムを図１に示す高速で回転中の遠心成形機１の金型２
内に流し込んだ。次いで、液状ポリウレタンゴムの硬化
開始初期に、市販のシリコーン系硬化型離型剤（前記モ
ノコートＥ９１Ａ）を固形潤滑剤４a として、前記遠心
成形機１の金型２内において液状ポリウレタンゴムの空
気と接触する面側に噴霧、塗布し、金型２の回転を継続
させながら１２０℃において９０分間成形した。その
後、空気接触面側に実施例１と同様の低摩擦層７a ′が
形成されたゴム成形体６を前記金型２内から取り出し
た。得られた円筒状のゴム成形体６を軸方向に切断して
展開し、これを定盤上に載置して、１１０℃において１
０時間加熱して硬化させた。このポリウレタンシートの
硬度（ＪＩＳ−Ａスケール）は８０°であった。

【００３４】（クリーニングブレード組立体）以下実施
例１と同様にして、得られたクリーニングブレード７′
（２ｍｍ厚）をブレードホルダー８′に接着剤で貼り付
けて、表層に低摩擦層７a ′を有するクリーニングブレ
ード組立体９′を製作した後（図２参照）、低摩擦層７
a ′が平板ガラスＧ上に２２°の傾斜角度で接するよう
に当接させ、平板ガラスＧを方向Ｂに引っ張って摺動摩
擦力を測定した（図６参照）。その結果、低摩擦層７a
′を有する本発明のクリーニングブレード組立体９′
の摺動摩擦力は４９３ｇであったのに対して、潤滑剤処
理を施さなかった従来品の摺動摩擦力は６１６ｇであっ
た。このように、本発明のクリーニングブレード組立体
９は、従来品と比較して、摺動摩擦力が−２０％と大幅
に減少した。

【００３５】さらに、実施例１と同様にして、前記クリ
ーニングブレード組立体９′を図７に示す前記画像形成
装置Ａ本体内のクリーニングユニット１７に装着した。
この時、前記低摩擦層７a を４６９ｇの押圧力で感光体
１１へ押し付け、感光体１１表面の摩耗量を測定した。
その結果、本発明のクリーニングブレード組立体９′を
用いた場合の感光体１１の摩耗量は１．３μｍであった
のに対して、前記従来品を用いた場合の摩耗量は２．３
μｍであった。このように、本発明のクリーニングブレ
ード組立体９′は、従来品と比較して、摩耗量が−４３
％と大幅な減少となった。

【００３６】前記本発明の実施例１および２で製造した
ブレード７，７′をトナー帯電ブレードとして、画像形
成装置内の図８に示す一成分現像方式の現像ユニットに
組み込み、複写操作を繰り返した。 （現像ユニット）図８において、３１は画像形成装置内
に設けられた感光体である。この感光体３１に近接して
現像ユニット本体３２が配置されており、その底部には
トナー３３を収納している。現像ユニット本体３２の下
方には回転自在のマグネットロール（移動部材）３４が
枢着されており、マグネットロール３４は感光体３１表
面とほぼ接するように現像ユニット本体３２の開口部か
ら一部露出している。また、現像ユニット本体３２内の
上部には、マグネットロール３４を摺擦するトナー帯電
ブレード３５の上端部に亜鉛処理鋼板で形成されたブレ
ードホルダー３６を接着した本発明のブレード組立体３
７が装着されている。

【００３７】図８に示す現像ユニットにおいて、帯電コ
ロトロン（図示せず）により帯電させた後、画像情報を
露光した感光体３１が回転しながら、マグネットロール
３４と摺擦する。このマグネットロール３４は、ブレー
ド組立体３７により、感光体３１とは逆極性の静電荷を
帯電してトナー３３を付着しながら、感光体３１表面に
トナー３３を移行する。本発明のブレード組立体３７
は、摺擦面が低摩擦性の材料で形成されているため、実
施例１および実施例２で得られたいずれのブレード７，
７′を用いても、潤滑剤処理を施さなかった熱可塑性ウ
レタンシート、熱硬化性ウレタンシート、シリコーンシ
ート等の従来のブレード素材と比較して、トナー帯電ブ
レード３５自体の摩耗および該ブレード３５へのトナー
３３の付着量を大幅に減少させることができた。

【００３８】

【発明の効果】本発明の画像形成装置用ブレードは、潤
滑剤とポリウレタンゴムとが混在した低摩擦層が、ポリ
ウレタンゴム成形体の表層に一体化して形成されている
ので、ブレード自体および感光体表面の摩耗を激減する
ことができ、かつ低摩擦層が剥離するようなことがな
い。しかも、ブレードの使用エッジと反対側の面に固定
部材を接着することにより、接着面としてブレードの鏡
面側を利用できるので、ブレードと固定部材との接着強
度を大幅に高めることができる。また、本発明の画像形
成装置用ブレードをクリーニングブレードとして使用し
た場合、長期間にわたって使用しても、経時的に摩擦係
数が上昇しないため、ブレードと感光体との高摩擦によ
るブレードのまくれ現象が発生せず、常に安定した清掃
効果を得ることができる。また、ブレードと感光体との
摩擦による異音の発生を防止することもでき、しかもメ
インテナンス時にブレードと感光体の間に摩擦剤を塗布
する必要がない。一方、本発明の画像形成装置用ブレー
ドをトナー帯電ブレードとして使用した場合、ブレード
へのトナーの付着量を減少させて現像ユニットの寿命を
大幅に延長することができる。さらに、本発明の画像形
成装置用ブレードの製造方法は、潤滑剤を成形機の金型
面にコートするかまたは硬化開始初期の液状ポリウレタ
ンゴムの空気接触面側に噴霧、塗布するだけでよく、既
存の成形機をそのまま利用することができるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のブレードを製造する成形機の一例を
示す要部拡大図である。

【図２】 ブレードをブレードホルダーに固着した本発
明のクリーニングブレードの側面図である。

【図３】 本発明のブレードの低摩擦層表面を光顕微鏡
で４００倍に拡大撮影した写真の図である。

【図４】 本発明のブレードのエッジ断面とその縁部を
走査電子顕微鏡で２０００倍に拡大撮影した写真の図で
ある。

【図５】 本発明のブレードのエッジ断面とその縁部を
走査電子顕微鏡で５０００倍に拡大撮影した写真の図で
ある。

【図６】 本発明のクリーニングブレードの摺動摩擦力
の測定を説明する概略図である。

【図７】 本発明のクリーニングブレードが組み込まれ
た画像形成装置の一例を示す概略図である。

【図８】 本発明のトナー帯電ブレードを装着した他の
画像形成装置における現像ユニットの一例を示す概略図
である。

【図９】 従来のクリーニングブレードの摺擦状態の説
明図である。

【符号の説明】

１…遠心成形機、２…金型、４…潤滑剤層、４a …潤滑
剤、６…ポリウレタンゴム成形体、７，７′，３５…画
像形成装置用ブレード、７a，７a′…低摩擦層、１１…
移動部材（感光体）、１９，３３…トナー、３４…移動
部材（マグネットロール）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根岸 宏 神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目３番６ 号 北辰工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−51075（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−212190（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−342245（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−217872（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/08 - 15/08 507

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーが付着した移動部材表面を摺擦す
   るシート状のポリウレタンゴム成形体により構成された
   画像形成装置用ブレードの製造方法において、金型内に
   液状のポリウレタンゴムを流し込み、ポリウレタンゴム
   が硬化する前に固形潤滑剤を噴霧することにより塗布し
   て、ポリウレタンゴムの空気接触面側に、固形潤滑剤の
   粒子がポリウレタンゴム成形体に埋設された低摩擦層を
   形成し、前記シート状のポリウレタンゴム成形体を長方
   形に切断し、前記切断したシート状のポリウレタンゴム
   成形体の前記低摩擦層が形成された側面と反対側の表面
   をブレードホルダに接着することを特徴とする画像形成
   装置用ブレードの製造方法。
2. 【請求項２】 前記金型として回転する遠心成形金型を
   使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置
   用ブレードの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の画像形成装置
   用ブレードの製造方法により製造した画像形成装置用ブ
   レードを有し前記画像形成装置用ブレードにより感光体
   表面をクリーニングするクリーニングユニットを備えた
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の画像形成装置
   用ブレードの製造方法により製造した画像形成装置用ブ
   レードを有し前記画像形成装置用ブレードにより現像ロ
   ール表面を摺擦する現像ユニットを備えた画像形成装
   置。