JP2002214990A - 電子写真装置用クリーニングブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた掻き取り性を有し、高温下において異
音（鳴き）が発生しない電子写真装置用クリーニングブ
レードを提供する。 【解決手段】 弾性ゴム部材と、前記弾性ゴム部材が接
着剤を介して接着された支持部材とからなる電子写真装
置用クリーニングブレードであって、前記弾性ゴム部材
は、像担持体に当接するエッジ層及び支持部材と接合す
るベース層からなる２層構造を有し、前記エッジ層は、
２３℃において、ＪＩＳ Ａ硬さが７０〜８５であり、
かつ、反発弾性が４０〜７０％である材料からなり、前
記ベース層は、２３℃において、ＪＩＳ Ａ硬さが６５
〜７０であり、反発弾性が１５〜４０％であり、かつ、
永久伸びが２％以下である材料からなる電子写真装置用
クリーニングブレード。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた掻き取り性
を有し、高温下においても異音（鳴き）を発生しない電
子写真装置用クリーニングブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】普通紙を記録紙として用いる静電式電子
写真複写機によれば、一般に、像担持体の表面に放電に
より静電荷を与え、その上に画像を露光して静電潜像を
形成し、次に、帯電したトナーを静電潜像に付着させて
現像し、そのトナー像を記録紙に転写し、最後に、トナ
ー像が転写された記録紙を加熱加圧し、トナーを記録紙
上に定着させることによって複写を行う。

【０００３】従って、複数枚の記録紙に順次複写を行う
ためには、上記の工程において、像担持体より記録紙に
トナー像を転写した後、像担持体の表面に残留したトナ
ーを除去する必要があり、このようなトナーの除去は、
通常、電子写真装置用クリーニングブレードにより行わ
れている。電子写真装置用クリーニングブレードは、通
常、金属板よりなる支持部材、弾性ゴム部材、及び、支
持部材と弾性ゴム部材とを接合するための接着剤層より
形成されている。

【０００４】従来の弾性ゴム部材としては、例えば、ポ
リウレタン製弾性ゴム部材では、ＪＩＳ Ａ硬度が６５
〜８０で、かつ、反発弾性が、２０〜６０％であるもの
が使用されており、使用時には、像担持体表面に当接さ
れた弾性ゴム部材のエッジ部が、回転する像担持体表面
と摺擦する際、微小振幅で振動し、像担持体表面に残留
したトナー粒子を弾き飛ばす効果により像担持体表面を
クリーニングするものが一般的であった。

【０００５】近年、電子写真装置においては、より高品
質な印刷物が求められるようになり、これに伴いトナー
粒子の粒径が小さいトナー（以下、小粒径トナーとい
う）やトナー粒子が球形であるトナー（以下、球形トナ
ーという）が用いられるようになっている。このような
トナーを用いた場合、像担持体表面へ残留したトナーを
掻き取るには電子写真装置用クリーニングブレードを圧
接する力が強い方が好ましい。しかしながら、電子写真
装置用クリーニングブレードを圧接する力が強すぎる
と、像担持体の回転トルクが高くなりすぎる、また、像
担持体表面に傷がついてしまうという問題点があった。

【０００６】また、一般に、電子写真装置は、使用時に
装置内が５０〜５５℃の高温になる。弾性ゴム部材の物
性は温度に依存して変化するが、上記のような高温下に
おいて、電子写真装置の起動時及び停止時に、更には、
運転時連続的に、弾性ゴム部材と像担持体とが摺擦する
ことに起因して、異音（鳴き）が発生するという問題が
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、優れた掻き取り性を有し、高温下において異音
（鳴き）が発生しない電子写真装置用クリーニングブレ
ードを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、弾性ゴム部材
と、前記弾性ゴム部材が接着剤を介して接着された支持
部材とからなる電子写真装置用クリーニングブレードで
あって、前記弾性ゴム部材は、像担持体に当接するエッ
ジ層及び支持部材と接合するベース層からなる２層構造
を有し、前記エッジ層は、２３℃において、ＪＩＳ Ａ
硬さが７０〜８５であり、かつ、反発弾性が４０〜７０
％である材料からなり、前記ベース層は、２３℃におい
て、ＪＩＳ Ａ硬さが６５〜７０であり、反発弾性が１
５〜４０％であり、かつ、永久伸びが２％以下である材
料からなる電子写真装置用クリーニングブレードであ
る。以下に本発明を詳述する。

【０００９】本発明の電子写真装置用クリーニングブレ
ードは、図１に模式的に示したような構成を有するもの
であり、その弾性ゴム部材は像担持体に当接するエッジ
層及び支持部材と接合するベース層からなる２層構造を
有するものである。上記弾性ゴム部材において、上記エ
ッジ層は像担持体に残留したトナーを掻き取る機能を有
し、上記ベース層はエッジ部が像担持体に圧接する力を
調節する機能を有する。

【００１０】上記エッジ層は、２３℃において、ＪＩＳ
Ａ硬さが７０〜８５であり、かつ、反発弾性が４０〜
７０％である材料からなるものである。ＪＩＳ Ａ硬度
が、７０未満の低硬度であると、像担持体に残留するト
ナーを掻き取る際にエッジ部にかかる圧接力の分布のピ
ーク値が、小粒径トナー及び球形トナーをクリーニング
するには充分ではなく、８５を超えると、エッジ層自体
の硬度により像担持体表面を傷つけてしまうことがあ
る。なお、上記ＪＩＳ Ａ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ ７３
１２に準じて、スプリング式タイプＡ硬さ試験機により
測定される値である。

【００１１】反発弾性が４０％未満であると、像担持体
の表面に追随して弾性変形したエッジ部の復元速度が遅
く、回転する像担持体に巻き込まれた際に残留トナーが
すり抜けて、スジ等の画像不良が生じることがあり、７
０％を超えると、電子写真装置の起動時及び停止時に、
また、運転時連続的に、高温下で異音（鳴き）を発生し
やすくなる。なお、上記反発弾性とは、ＪＩＳ Ｋ ７
３１２の反発弾性試験に準じて、測定される値である。

【００１２】上記ベース層は、２３℃において、ＪＩＳ
Ａ硬さが６５〜７０であり、反発弾性が１５〜４０％
であり、かつ、永久伸びが２％以下である材料からなる
ものである。ＪＩＳ Ａ硬度が、６５未満であると、エ
ッジ層の物理的特性が支配的となり、７０を超えると、
２層構造による効果が希薄となる。また、６５未満の低
硬度であっても、又は、７０を超える高硬度であって
も、エッジ部と像担持体との圧接力を調節することが困
難となる。

【００１３】反発弾性が１５％未満であると、ゴム弾性
（エラストマー性）が乏しくなり、エッジ部が像担持体
を圧接する力が弱くなりすぎ、残留トナーがすり抜ける
場合があり、４０％を超えると、像担持体とエッジ部と
の摺擦で電子写真装置用クリーニングブレードのエッジ
が振動し、エッジ層から伝わる振動を吸収する能力が低
下する。

【００１４】永久伸びが２％を超えると、長期間ブレー
ドが像担持体に当接される場合、へたりを生じ、圧接す
る力が弱くなるため残留トナーがすり抜ける場合があ
る。なお、上記永久伸びとは、ＪＩＳ Ｋ ７３１２の
永久伸び試験に準じて、測定される値である。ただし、
伸長率は２００％に固定とする。

【００１５】本発明の電子写真装置用クリーニングブレ
ードの弾性ゴム部材は、上述のとおり、上記エッジ層と
上記ベース層との２層からなるものである。弾性ゴム部
材が、上記エッジ層のような高硬度を有する材料１層の
みからなる電子写真装置用クリーニングブレードでは、
エッジ部が常時像担持体に圧接されることにより、へた
りが発生し、残留トナーのすり抜けが起こり、画像不良
が発生しやすく、また、高温下において，電子写真装置
の起動時及び停止時に、更に連続時に、異音（鳴き）が
発生しやすい。

【００１６】上記エッジ層及び上記ベース層は、ポリウ
レタンからなるものであるのが好ましい。上記ポリウレ
タンは、ポリオール、イソシアネート及び架橋剤を原料
として製造される。上記ポリオールとしては、通常、ポ
リウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定さ
れず、例えば、ポリカプロラクタム、ポリエチレンアジ
ペート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンブチレ
ンアジペート等を挙げることができる。上記ポリオール
は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよ
い。

【００１７】上記イソシアネートとしては、通常、ポリ
ウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定され
ず、例えば、トリレンジイソシアネート、４，４−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、及び、これ
らの異性体等を挙げることができる。好ましくは、耐摩
耗性に優れたポリウレタンが得られることから、４，４
−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、及
び、その異性体である。上記イソシアネートは、単独で
用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【００１８】上記架橋剤としては、低分子量ジオールと
低分子量トリオールとの混合物が好ましく用いられる。
上記低分子量ジオールとしては、通常、ポリウレタンの
形成に用いられるものであれば特に限定されず、例え
ば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール等を挙げることができる。上記低分
子量トリオールとしては、通常、ポリウレタンの形成に
用いられるものであれば特に限定されず、トリメチロー
ルプロパン、トリイソプロパノールアミン等を挙げるこ
とができる。

【００１９】上記ポリウレタンからなる弾性ゴム部材を
製造する際には、通常、用いられるポリウレタン成形方
法を用いることができ、例えば、以下に示す方法等を挙
げることができる。まず、脱水処理を行った上記ポリオ
ールと上記イソシアネートとを混合し、温度７０〜１４
０℃で１０〜１２０分間反応させて得られるプレポリマ
ーに、上記架橋剤等を加えて、１５０℃に予熱した遠心
成形機の金型内に注入し、５〜１０分間硬化させる。上
記硬化反応の後、同様に前処理したエッジ層用材料を硬
化したべース層上に注入し、２５〜５０分間硬化させ
る。上記硬化反応後、金型から取り出すことにより、厚
さ２〜３ｍｍの円柱状の２層構造シート体を得る。これ
を幅８〜２０ｍｍ、長さ２２０〜５００ｍｍの短冊状に
カットし、弾性ゴム部材を得る。

【００２０】本発明の電子写真装置用クリーニングブレ
ードは、上記エッジ層の厚み（ａ）と上記ベース層の厚
み（ｂ）との和（ａ＋ｂ）に対する、上記エッジ層の厚
み（ａ）の比（ａ／（ａ＋ｂ））が、０．０５〜０．３
であることが好ましい。上記の比（ａ／（ａ＋ｂ））が
０．０５未満であると、像担持体表面に残留した小粒径
トナー及び球形トナーをクリーニングするにはエッジ層
の厚さが不充分であり、０．３を超えると、弾性ゴム部
材において上記エッジ層の物理的特性が支配的となり、
２層構造を有する効果が薄れてしまう。

【００２１】本発明で用いられる支持部材としては特に
限定されず、例えば、剛体の金属、弾性を有する金属、
プラスチック、セラミック等から製造されたもの等を挙
げることができる。これら支持部材のなかでは、剛体の
金属が好ましく用いられる。

【００２２】上記弾性ゴム部材と上記支持部材との接着
方法としては特に限定されず、例えば、ＥＶＡ系、ポリ
アミド系、ポリウレタン系ホットメルト接着剤や、エポ
キシ系、フェノール系接着剤を用いる接着方法等を挙げ
ることができるが、これらのなかでは、ホットメルト接
着剤を用いる接着方法が好ましい。

【００２３】本発明の電子写真装置用クリーニングブレ
ードは、上述のとおり、その弾性ゴム部材が特定の物性
を有するエッジ層及びベース層の２層からなることよ
り、エッジ部と像担持体との圧接力が良好に調節され、
小粒径トナー及び球形トナーに対して優れたクリーニン
グ性能を発揮することができ、また、高温下においても
起動時及び停止時に、また連続的に、異音（鳴き）を発
生しない。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２５】実施例１〜３、比較例１〜３ 表１に記載のエッジ層とベース層（それぞれ、３２０ｍ
ｍ×１５ｍｍ）とからなる弾性ゴム部材を用い、これを
メッキ鋼板からなる支持部材に接着し、電子写真装置用
クリーニングブレードを作製した。

【００２６】得られた電子写真装置用クリーニングブレ
ードを市販の普通紙複写機（有機感光体使用、速度１０
枚／分）に装着し、印字テストを行った。印字テスト
は、１００枚ごとにトナーのすり抜けが生じているか否
かをチェックして、印刷物にトナーのすり抜けに起因す
るスジが認められた時点で終了とし、その印刷枚数を記
録した。３００００枚印刷してもスジが発生しなかった
ものはそこでテストを終了した。また、装置内が５０〜
５５℃に達した際の異音（鳴き）の発生の有無を確認し
た。結果を表１に示した。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１中のポリウレタンは、それぞれ以下の
配合からなるものである。 ＜ポリウレタンＡ＞エチレンアジペート系プレポリマー
（ＮＣＯ含有量８．０％）１００重量部 架橋剤（１，４−ブタンジオール：トリメチロールプロ
パン：エチレングリコール＝８０：１０：１０）７．６
重量部 ＜ポリウレタンＢ＞エチレンアジペート系プレポリマー
（ＮＣＯ含有量８．０％）１００重量部 架橋剤（１，４−ブタンジオール：トリメチロールプロ
パン：エチレングリコール＝８５：５：１０）７．７重
量部

【００２９】＜ポリウレタンＣ＞エチレンアジペート系
プレポリマー（ＮＣＯ含有量１６．５％）１００重量部 ポリエチレンアジペート９２重量部 架橋剤（１，４−ブタンジオール：トリメチロールプロ
パン＝６０：４０）１１ ．６重量部 ＜ポリウレタンＤ＞カプロラクタム系プレポリマー（Ｎ
ＣＯ含有量１３．０％）１００重量部 ポリカプロラクタム５８重量部 架橋剤（１，４−ブタンジオール：トリメチロールプロ
パン＝６５：３５）９．５重量部

【００３０】＜ポリウレタンＥ＞カプロラクタム系プレ
ポリマー（ＮＣＯ含有量６．７％）１００重量部 架橋剤（１，４−ブタンジオール：トリメチロールプロ
パン＝７５：２５）６．８重量部

【００３１】

【発明の効果】本発明は、上述の構成よりなるので、小
粒径トナー及び球形トナーのいずれのトナーをも良好に
掻き取ることができ、また、高温下でも異音（鳴き）が
発生しない電子写真装置用クリーニングブレードを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置用クリーニングブレード
を模式的に示した図である。

【符号の説明】

１ エッジ層 ２ ベース層 ３ 弾性ゴム部材 ４ 支持部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性ゴム部材と、前記弾性ゴム部材が接
   着剤を介して接着された支持部材とからなる電子写真装
   置用クリーニングブレードであって、前記弾性ゴム部材
   は、像担持体に当接するエッジ層及び支持部材と接合す
   るベース層からなる２層構造を有し、前記エッジ層は、
   ２３℃において、ＪＩＳ Ａ硬さが７０〜８５であり、
   かつ、反発弾性が４０〜７０％である材料からなり、前
   記ベース層は、２３℃において、ＪＩＳ Ａ硬さが６５
   〜７０であり、反発弾性が１５〜４０％であり、かつ、
   永久伸びが２％以下である材料からなることを特徴とす
   る電子写真装置用クリーニングブレード。
2. 【請求項２】 エッジ層の厚み（ａ）とベース層の厚み
   （ｂ）との和（ａ＋ｂ）に対する、前記エッジ層の厚み
   （ａ）の比（ａ／（ａ＋ｂ））が、０．０５〜０．３で
   あることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置用ク
   リーニングブレード。
3. 【請求項３】 エッジ層及びベース層は、ポリウレタン
   からなることを特徴とする請求項１又は２記載の電子写
   真装置用クリーニングブレード。