JP3095193B2

JP3095193B2 - 導電性クリーニングブレード

Info

Publication number: JP3095193B2
Application number: JP04041564A
Authority: JP
Inventors: 公一志鶴
Original assignee: 北辰工業株式会社
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JPH05241490A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性を有するクリー
ニングブレードに関するものであって、より詳しくは、
クリーニングブレード自体の電気抵抗値を自在に制御す
ることができ、用途に応じた電気抵抗値を付与すること
が可能なクリーニングブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】電子写真法あるいは静
電記録法での乾式現像方式においては、感光体に現像さ
れたトナーは転写工程により紙に静電転写されるが、感
光体に付着したトナーはすべて転写することはできず、
この残留トナーがつぎのサイクルまで持ち越されると、
感光体が露光される工程で、トナー像が感光体の光放電
を妨げ、これによって得られたコピーは画像欠陥となっ
てしまい好適な画像を現像することができない。そこ
で、感光体に付着・残留したトナーを除去するために、
各種のクリーニング方式が提案されている。

【０００３】クリーニングブレードを用いる方式もその
１種であり、ゴムなどの弾性体を感光体に直接接触させ
て残留したトナーをかきとるものである。この方式にお
いては、クリーニングブレードは、上向きに回転する側
の感光ドラムの中心から伸びる水平線、あるいはそれよ
りもやや上方に位置する部分にブレードの下端が当接す
るように配置され、感光ドラムが回転することによって
残留トナーがかきおとされることになる。

【０００４】ところで、通常、クリーニングブレードは
金属製の支持体に両面接着テープあるいはホットメルト
接着剤によって取りつけられるが、クリーニングブレー
ド全体の電気抵抗値は、ポリマー組成物が本来有する電
気抵抗値に支配されるものであり、この場合のクリーニ
ングブレードの電気抵抗値は１０¹¹Ω以上という高い抵
抗値を示すものとなり、感光体の摩擦帯電を除去するこ
とができないうえに、連続的に長い時間使用した場合、
画像に悪影響（白スジ、ムラ）を起こしたり、あるいは
トナーがクリーニングブレードの裏面に回ってしまう、
いわゆるトナー散りという問題が生じ、クリーニングブ
レードとして好適に使用し得るものとは言いがたいので
ある。

【０００５】そこで、クリーニングブレードの電気抵抗
値を低くするために、例えば、特開昭57-48766号公報に
記載されているように、組成物中に導電性カーボンブラ
ックを配合して、体積固有抵抗値を１０⁴ Ω・ｃｍ以下
に調整し、静電気除去用ブレードとする技術が知られて
いる。ところが、体積固有抵抗値が１０⁴ Ω・ｃｍ以下
に構成されているために、除去したい部位以外に存在す
る電荷まで除去してしまい、鮮明な画像が得られにくい
という問題がある。一方、クリーニングブレードの体積
固有抵抗値を１０⁴ Ω・ｃｍ以上にするために、ポリマ
ー中に導電性カーボンブラックを配合して電気抵抗値を
調整しようとしても、導電性カーボンブラックの分散状
態およびわずかな添加量の違いで電気抵抗値が大幅に変
動しやすく、これを量産化体制に移行した場合、安定し
た電気抵抗値を有するシートを供給することが極めて困
難となる。しかも、量産化する場合には一度に３００な
いし５００ｋｇの原料を使用するために、コストの面で
もかなりのリスクを持つことになる。

【０００６】前記以外の方法としては、例えば特開昭60
-243688 号公報には、クリーニングブレード表面にフッ
素系の重合体を含む導電性被覆層を設ける技術が、また
特開平1-118112号公には、帯電防止層を形成させる技術
が知られているが、前者はコストが高くなると共に、ク
リーニングブレードのエッヂ部が摩耗するにつれて摩擦
帯電防止効果がなくなりやすくなるという欠点があり、
また、後者は、多層構造にするために作業性およびコス
トの点で問題があるうえに、用いる帯電防止材料によっ
ては、支持体との接着強度が急激に低下するという問題
点が残っている。

【０００７】さらに、特開昭63-65474号公報には、ま
ず、除電してトナーを払拭するクリーニング機構と、つ
ぎの残留するトナーを機械的に掻き落とすクリーニング
機構とを組み合わせることにより、摩擦帯電防止を図る
技術があるが、この技術では、除電機構と機械的に掻き
落とす機構の２種類のものが必要となり、装置の小型化
や価格の点で問題があり、この方法も必ずしも十分なも
のではない。

【０００８】

【発明の目的】そこで本発明の目的は、簡単な構成で、
支持体とポリウレタンシート間の電気抵抗値を自由自在
に制御することができ、それぞれの用途に応じた電気抵
抗値を持つクリーニングブレードを提供することにあ
る。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明は、前記目的を
達成するために提案されたもので、支持体と導電性ポリ
ウレタンシートを非導電性接着剤で接着し、両者の導通
を、両者の隣接部位に塗布された導電性組成物によって
行うことを特徴とするものである。すなわち、本発明に
よれば、乾式現像装置の感光体クリーニング部に配置さ
れるクリーニングブレードにおいて、該クリーニングブ
レードが、金属製の支持体に導電性ポリウレタンシート
が非導電性の両面接着テープあるいは接着剤を介してオ
ーバーラップした状態で接着されるとともに、前記支持
体と導電性ポリウレタンシートが、その隣接部位におい
て導電性組成物によって導通されていることを特徴とす
るクリーニングブレードが提供される。

【００１０】

【発明の具体的構成】本発明のクリーニングブレードの
好適な構成を正面図で示す図１、断面図で示す図２、お
よび底面図で示す図３において、１は支持体、２は導電
性ポリウレタンシート、３は両面接着テープ、４は導電
性組成物を示すものである。支持体は、導電性ポリウレ
タンシートを固定支持するためのもので、鋼板やアルミ
ニウムなどの金属材料で構成され、とくに、ＳＥＣＣＰ
20／20（ＪＩＳＧ３３１３）として知られている電気
亜鉛めっき鋼板１種が好ましく使用される。なお、ＳＥ
ＣＣＰ20／20のＳＥＣＣは、亜鉛めっき鋼板１種を示
し、Ｐは、リン酸塩系処理したことを示し、20／20は、
積載された板上面の標準付着量／下面の標準付着量（ｇ
／ｍ² ）をそれぞれ示すものである。

【００１１】導電性ポリウレタンシートは、熱可塑性樹
脂ポリウレタンに、カーボンブラック、または過塩素酸
リチウムのようなイオン導電性物質などの導電性材料を
配合し、たとえば、押出成形、射出成形あるいはカレン
ダー成形などの自体公知の成形方法で成形されたものが
使用される。また、熱硬化性樹脂の場合、主にイオン導
電性物質を配合した混合物を得、次いで公知の成形方法
で成形されたものが使用される。シートの物性として
は、硬度（ＪＩＳＡ）が７０ないし１００°、加圧電
圧５０Ｖにおける電気抵抗値（２５℃）が１０³ Ωない
し１０¹⁰Ω、好ましくは、１０³ Ωないし１０⁷ Ωのも
のが使用され、シートの厚みはとくに限定されるもので
はないが、通常、１ないし３ｍｍ程度のものが好適に使
用される。

【００１２】本発明で使用される導電性組成物は、前記
支持体と導電性ポリウレタンとを導通させることがで
き、しかも前記二つのものと接着可能であり剥離されな
いものであればどのようなものでもよい。具体的には、
導電性塗料、導電性接着剤あるいは導電性シーラントな
どが例示される。

【００１３】導電性塗料としては、アクリル系樹脂、ウ
レタン系樹脂あるいはエポキシ系樹脂などを主体とした
ものに溶剤や配合剤を分散させたビヒクルに、カーボン
ブラック、グラファイト、金属酸化物などの導電性フィ
ラーを分散させたもの、および、第４アンモニウム塩、
カルボン酸塩、スルホン酸塩などの塩類を含むオリゴマ
ーを前記塗料に混入したものなどが使用され、その電気
抵抗値は、１０⁴ ないし１０⁹ Ω、好ましくは、１０⁴
Ωないし１０⁷ Ωのものが使用される。前記導電性配合
剤の配合割合は、配合剤の種類や目的とする電気抵抗値
によって異なり、一概に規定することはできないが、通
常、導電性塗料を形成するビヒクルに対して、１０ない
し５０重量程度の配合割合が好ましい。

【００１４】導電性接着剤としては、アクリル系樹脂、
ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂あるいはゴム系重合体
を主体としたものに前記導電性化合物を配合したものが
好適に使用される。その導電性化合物の配合量は前記導
電性塗料と同様に、１０ないし５０重量程度の配合割合
が好ましい。

【００１５】導電性シーラントとしては、アクリル系重
合体、ウレタン系重合体、シリコーン系重合体あるいは
エポキシ系樹脂を主体としたものに前記導電性化合物を
配合したものが好適に使用される。

【００１６】本発明の重要な技術的特徴は、支持体と導
電性ポリウレタンシートの導通を導電性組成物によって
行う点にあり、この方法によれば、導電性組成物におけ
る導電性材料の種類や配合割合を適宜変化させることに
より、導電性組成物の電気抵抗値を変えることができ、
これによって、クリーニングブレード自体の電気抵抗値
を任意の値に設定することが可能になる。また、導電性
組成物として、導電性接着剤を選択すると、支持体と導
電性ポリウレタンとの導通を可能にすると共に、両者を
より強く接着させることができ、非常に有効的である。

【００１７】つまり、本発明によれば、電気抵抗値が異
なる導電性組成物を準備することによって、わざわざ導
電性ポリウレタンシートを換えることなく、クリーニン
グブレードの電気抵抗値を任意のものに変えることがで
きるため、従来から問題になっていた電気抵抗値の変化
に伴う導電性ポリウレタンシートの物性の変化を防止す
ることができることになる。この点についてさらに詳細
に説明すると、導電性ポリウレタンシートは、配合され
る導電材料の種類によって、下記表１に示したように、
物性が大きく変化するものであり、クリーニングブレー
ドを設置する設定条件が変化してしまうという問題があ
ったものであり、本願発明によってこのような不安定要
件は排除することができることになる。

【００１８】

【００１９】支持体と導電性ポリウレタンシートを貼り
合わせるための両面接着テープは、一般に、両面接着テ
ープとして市販されているものが使用され、たとえば、
大日本インキ化学工業社から「＃８１０３Ｄ」商品名で
販売されている両面接着テープが好ましく使用される。
また、接着剤としては、公知のものを使用できるが、作
業性等の点からホットメルト接着剤を用いることが好ま
しい。

【００２０】本発明のクリーニングブレードの電気抵抗
値は、図４に示したように、支持体と導電性ポリウレタ
ンシートの２つの端子６ａ、６ｂ間に電位差Ｖで電流Ｉ
が流れる時の電気抵抗値（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）を、電気抵抗測
定装置５で測定した値として表わされる。支持体と導電
性ポリウレタンシートは、図１に示されるように、両者
がオーバーラップした状態で貼り合わされ、全体として
クリーニングブレードを構成する。支持体と導電性ポリ
ウレタンシートは、この状態では、両者の中間に介在す
る両面接着テープで導通が遮断されているが、本発明に
おいては、支持体と導電性ポリウレタンシートの接着部
位に導電性組成物を適用することによって、両者の導通
を図るものである。

【００２１】導電性組成物の適用箇所は、支持体と導電
性ポリウレタンシートとの隣接部位であればどこでも良
く、支持体と導電性ポリウレタンシートの接着端面にス
ポット状あるいは接着端面全体に帯状に形成してもよい
が、導通を確実なものとするために、導電性ポリウレタ
ンシートの上面にわずかにかかった形で形成されている
ことが好ましい。かかる構成をとることにより、クリー
ニングブレードの導電性ポリウレタンシートの上端部が
自由端として構成され、この上端面が感光体ドラムと接
触状態で配置されることにより、その上方に位置するク
リーニングブレードによって除去されることになる。

【００２２】前述したように、前記導電性組成物と、電
気抵抗値が１０⁴ Ω以下の導電性ポリウレタンシートを
組み合わせることにより、クリーニングブレード自体の
電気抵抗値を１０⁵ Ω以上にすることができるため、残
留トナーの静電気の除去を好適に行うことができ、しか
も、用途にあった電気抵抗値を持つクリーニングブレー
ドを容易に得ることができるものとなる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、そのままでは除去した
い部位以外の電荷まで除去してしまう電気抵抗値が１０
⁴ Ω以下の導電性ポリウレタンシートを、導電性組成物
によって支持体に導通させてやることによって、クリー
ニングブレードの電気抵抗値を１０⁴ Ω以上にすること
ができ、これによって、任意の電気抵抗値を有するクリ
ーニングブレードを、導電性ポリウレタンシートを換え
ることなく、容易に得ることが可能になる。さらに、目
的とする電気抵抗値に合わせて、導電性ポリウレタンシ
ートを換えることがないために、電気抵抗値の変化に伴
って導電性ポリウレタンシートの物性が変化するという
事態を避けることができる。

【００２４】

【実施例】以下に、実施例によって本発明を説明する。＜実施例１＞熱可塑性樹脂ポリウレタン（商品名：P433
RNAT、日本ミラクトラン社製）１００重量部に、導電性
カーボンブラック（商品名：デンカブラック、電気化学
工業社製）２０重量部および過塩素酸リチウム０．２重
量部を配合し、厚さ２．０ｍｍ、硬度（ＪＩＳＡ）８
０°、加圧電圧５０Ｖにおける電気抵抗値が２５℃で
５．０×１０³ Ωのシートを、導電性ポリウレタンシー
トとして使用した。一方、支持体として、電気亜鉛めっ
き綱板（商品名：ボンデ鋼板、新日本製鉄社製）を用い
た。この支持体に、両面接着テープ（大日本インキ化学
工業社製＃８１０３Ｄ）を用いて前記導電性ポリウレ
タンシートを図１ないし３で示されるように取りつけ
た。この状態で、図４に示した方法で電気抵抗値を測定
したところ、２５℃で３．０×１０¹²Ωであった。次
に、支持体と導電性ポリウレタンシートとの間に導電性
塗料を図１のように塗布・乾燥し、支持体と導電性ポリ
ウレタンとを導通させた。このブレードを図４の方法で
電気抵抗値を測定したところ、２５℃で６．１×１０⁵
Ωのクリーニングブレードが得られた。なお、前記導電
性塗料単体を完全に乾燥させて電気抵抗値を測定したと
ころ、２５℃で５．３×１０⁵ Ωであった。こうして得
られたクリーニングブレードを、有機感光体（ＯＰＣ）
ドラム（φ＝８０ｍｍ）が備えられた複写機に取りつ
け、コピー速度５０／ｍｉｎの条件にて、コピーを得
た。１００枚コピーを得たら、複写機の電源を切り、５
分後に再び電源を入れ、１００枚コピーした。この操作
を繰り返し、コピー枚数が１０００枚に達したときに、
感光体やクリーニングブレードのトナーのつき具合いや
トナーの裏回り、得られた画像の状態を観察した。その
結果、コピー枚数が１００００枚になっても特に問題と
なるようなことは認められなかった。

【００２５】＜比較例１＞導電性ポリウレタンシートと
して、実施例１と同じポリウレタンシートを用い、支持
体に接着させ、クリーニングブレードを得た。このブレ
ードを用い、実施例１と同様にして複写機に組み込み、
コピー操作を行った。その結果、コピー枚数が２０００
枚目までは特に問題となるようなことは認められなかっ
たが、コピー枚数が５０００枚目に達したときは、得ら
れたコピー画像にトナー散りが認められ、コピー枚数が
１００００枚目に達したときには、コピー画像のトナー
散りがさらにひどくなった。

【００２６】＜実施例２＞導電性ポリウレタンシートと
して、過酸化物で架橋可能なポリウレタンゴム（商品
名：アジプレンＣ）１００重量部、導電性カーボンブラ
ック２５重量部、過塩素酸リチウム０．１重量部および
ジクミルペルオキシド１．５重量部を配合して得られた
シートを使用した以外は、実施例１と同様に行い、クリ
ーニングブレードを得た。このシートは、電気抵抗値が
２５℃で３．０×１０³ Ωであり、硬度７２°、シート
の厚みは１．８ｍｍであった。導電性塗料塗布前のクリ
ーニングブレードの電気抵抗値は、２５℃で７．２×１
０¹¹Ωであった。導電性塗料を塗布・乾燥後、得られた
クリーニングブレードの電気抵抗値は、２５℃で５．７
×１０⁵ Ωであり、これを複写機に取りつけたところ、
実施例１と同様に、特に問題となるようなことは認めら
れなかった。

【００２７】＜実施例３＞導電性塗料の代わりに導電性
接着剤を用いる以外は、実施例２と同様な操作を行っ
た。得られたクリーニングブレードの電気抵抗値は、２
５℃で２．１×１０⁶ Ωであり、これを複写機に取りつ
けたところ、実施例１ないし２と同様に、特に問題とな
るようなことは認められなかった。なお、前記導電性接
着剤単体を完全に乾燥させて電気抵抗値を測定したとこ
ろ、２５℃で２．６×１０⁶ Ωであった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーニングブレードの一例を示す正
面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】同底面図である。

【図４】電気抵抗値を測定する装置の該略図である。

【符号の説明】

１支持体２導電性ポリウレタンシート３両面接着テープ４導電性組成物５電気抵抗値測定装置６ａ，６ｂ端子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】乾式現像装置の感光体クリーニング部に
配置されるクリーニングブレードにおいて、該クリーニ
ングブレードが、金属製の支持体に導電性ポリウレタン
シートが非導電性の両面接着テープあるいは接着剤を介
してオーバーラップした状態で接着されるとともに、前
記支持体と導電性ポリウレタンシートが、その隣接部位
において導電性組成物によって導通されていることを特
徴とするクリーニングブレード。
【請求項２】前記導電性組成物が導電性塗料、導電性
接着剤あるいは導電性シーラントである請求項１記載の
クリーニングブレード。