(57)【要約】【課題】被当接部材との摩擦抵抗の低減及び被当接部材に対する追従性を両立させるともに、生産性に優れた、画像形成装置用ブレードを提供すること。【解決手段】支持部材と、該支持部材上に配設されたブレード部材と、を備えた、画像形成装置用のブレードであって、前記ブレード部材は、複数の気泡を有する熱可塑性樹脂からなるコア層と、該コア層を被覆している、気泡を有しない熱可塑性樹脂からなる被覆層と、を少なくとも備え、前記コア層と前記被覆層とが同一の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする、画像形成装置用ブレード。【選択図】図１
2020095113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、該支持部材上に配設されたブレード部材と、を備えた、画像形成装置用のブレードであって、
前記ブレード部材は、複数の気泡を有するコア層と、該コア層を被覆している、気泡を有しない被覆層と、を少なくとも備え、
前記コア層と前記被覆層とが同一の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする、画像形成装置用ブレード。
【請求項２】
前記被覆層は、前記コア層の全面を被覆している、請求項１に記載の画像形成装置用ブレード。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性ウレタン樹脂である、請求項１又は２に記載の画像形成装置用ブレード。
【請求項４】
前記被覆層の厚みは、前記コア層の最大厚みの０．０１〜１倍である、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置用ブレード。
【請求項５】
前記被覆層の厚みは、０．０５ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置用ブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる、画像形成装置用ブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置においては、現像ローラが担持するトナーの量を規制するための現像ブレード、ローラやベルト等の表面に付着した残留トナーや異物を除去するためのクリーニングブレード等の画像形成装置用ブレード（以下、単に「ブレード」ともいう）が用いられている。
【０００３】
ブレードは、一般に、支持部材と、支持部材に配設されたブレード部材とを備えている。ブレード部材は、ローラやベルト等の表面に当接して用いられるため、電力消費量の増大やトナーの劣化を防止するには、ブレード部材が当接されるローラ等と、ブレード部材との間の摩擦抵抗を低減することが重要である。さらに、ブレード部材が当接されるローラ等の表面形状に適応する、追従性（ニップ性、密着性）が求められる。
【０００４】
ブレード部材は、単層の構造からなるものが一般的である。例えば、特許文献１のブレードが備えるブレード部材には、単層の弾性部材が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２２９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ローラ等の被当接部材とブレード部材との間の摩擦抵抗の低減と、ブレード部材の追従性とは、一般に二律背反のものであり、従来の単層の構造からなるブレード部材を備えるブレードでは、それらの両立が課題となっていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、被当接部材との摩擦抵抗の低減及び被当接部材に対する追従性を両立することができるとともに、生産性に優れた、画像形成装置用ブレードの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
本発明の画像形成装置用ブレードは、支持部材と、該支持部材上に配設されたブレード部材と、を備えた、画像形成装置用のブレードであって、前記ブレード部材は、複数の気泡を有するコア層と、該コア層を被覆している、気泡を有しない被覆層と、を少なくとも備え、前記コア層と前記被覆層とが同一の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成の本発明の画像形成装置用ブレードによれば、被当接部材との摩擦抵抗の低減及び被当接部材に対する追従性を両立するとともに、生産性に優れたものとすることができる。
【００１０】
本発明の画像形成装置用ブレードでは、前記被覆層は、前記コア層の全面を被覆していることが好ましい。
この構成により、ブレード部材の耐久性を高めることができる。
【００１１】
本発明の画像形成装置用ブレードでは、前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性ウレタン樹脂であることが好ましい。
この構成により、適度な強度及び追従性を得ることができる。
【００１２】
本発明の画像形成装置用ブレードでは、前記被覆層の厚みは、前記コア層の最大厚みの０．０１〜１倍であることが好ましい。
この構成により、ブレード部材の耐久性をより高められるとともに、被当接部材との摩擦抵抗の低減及び被当接部材に対する追従性をより高い次元で両立することができる。
【００１３】
本発明の画像形成装置用ブレードでは、前記被覆層の厚みは、０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。
この構成により、被当接部材との摩擦抵抗の低減効果をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、被当接部材との摩擦抵抗の低減及び被当接部材に対する追従性を両立させるともに、生産性に優れた、画像形成装置用ブレードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置用ブレードの長手方向に直交する断面を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置用ブレードが用いられる、画像形成装置の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しつつ、本発明に係る画像形成装置用ブレードの実施形態を例示説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置用ブレード（以下、単に「ブレード」ともいう）の長手方向に直交する断面を示す図である。本実施形態のブレード１は、現像ローラが担持するトナーの量を規制するための現像ブレードであるが、ローラやベルト等の表面に付着した残留トナーや異物を除去するためのクリーニングブレードとして用いてもよい。なお、ブレード１の長手方向に直交する向きは、図１における紙面左右方向であり、以下、Ｙ方向という。また、ブレード１の厚み方向は、図１における紙面上下方向であり、以下、Ｚ方向という。
【００１８】
本実施形態のブレード１は、支持部材２と、該支持部材２上に配設されたブレード部材３とを備えている。
【００１９】
本実施形態では、支持部材２は、ブレード１の長手方向に沿って延びる帯状且つ板状の部材とされている。支持部材２の材質は任意であり、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅等の金属や、樹脂等とすることができる。また、支持部材２の厚みｔ１は、例えば、０．０５〜０．５ｍｍとすることが好ましい。
【００２０】
図示例では、支持部材２のＹ方向における一方側の端部近傍に、ブレード部材３が配設されている。支持部材２のＹ方向における他方側の端部近傍（図示せず）は、後述する画像形成装置４の取付部材１１に取付けられる。また、ブレード部材３は、支持部材２の長手方向の略全長にわたって配設されている。なお、ブレード部材３は、支持部材２に接着剤等を用いて固着されている。
【００２１】
本実施形態のブレード１は、Ｙ方向を、後述する現像ローラ９の軸方向と略平行とし、ブレード部材３の支持部材２側とは反対側の外表面を現像ローラ９に当接させて、用いられる。
【００２２】
ブレード部材３は、複数の気泡Ｂ１を有するコア層３ａと、該コア層３ａを被覆している、気泡を有しない被覆層３ｂと、を少なくとも備えている。図１に示すとおり、コア層３ａは、多数の気泡Ｂ１を有する熱可塑性樹脂であり、コア層３ａを被覆している被覆層３ｂは、気泡Ｂ１を有しない熱可塑性樹脂である。さらに、ブレード部材３のコア層３ａと被覆層３ｂとは、同一の熱可塑性樹脂からなる。ここで、本実施形態において、同一の熱可塑性樹脂とは、同一組成、即ち熱可塑性樹脂の組成が一致していることを意味する。
【００２３】
コア層３ａを多数の気泡Ｂ１を有する熱可塑性樹脂とすることによって、ブレード部材３に適度な柔軟性を付与することができるため、ブレード１のローラに対する追従性を高められる。さらに、コア層３ａを被覆する被覆層３ｂを気泡Ｂ１を有しないものとすることによって、ローラ等との摩擦抵抗を低減することができる。このように、本実施形態のブレード１によれば、被当接部材との摩擦抵抗の低減及び被当接部材に対する追従性を両立して、電力消費量の増大やトナーの劣化、ひいては画像不良を抑制することができる。さらに、コア層３ａを、被覆層３ｂによって保護することで、ブレード１全体としての耐久性を高めることができる。また、コア層３ａと被覆層３ｂとに同一の熱可塑性樹脂を用いることによって、ブレード部材３を、容易に一体成形等によって製造することも可能となり、その場合、高い生産性を保ちつつ、ブレード部材３に異なる性質を与えることができる。
【００２４】
被覆層３ｂは、コア層３ａの全面を被覆していることが好ましい。多数の気泡Ｂ１を有するコア層３ａの一部が外側に露出するよりも、コア層３ａの全面が被覆層３ｂの内部に包まれた構成とすることで、ブレード部材３の耐久性を高めることができる。但し、必ずしもコア層３ａの全面を被覆層３ｂで被覆しなくてもよいが、少なくとも被当接部材と当接する領域は、コア層３ａを被覆層３ｂによって被覆しておくことが好ましい。
【００２５】
また、本実施形態において、コア層３ａ及び被覆層３ｂに用いられる熱可塑性樹脂は、熱可塑性ウレタン樹脂とすることが好ましい。熱可塑性ウレタン樹脂を用いることによって、ブレード１が回転するローラやベルト等に当接した際に、適度な強度及び追従性を得ることができる。
【００２６】
熱可塑性ウレタン樹脂は、市販のもの（例えば、日本ミラクトラン社製  商品名「Ｆ５９５」、ＢＡＳＦジャパン社製  商品名「エラストラン１１９０ＡＴＲ」等）を用いることもできる。
【００２７】
なお、被覆層３ｂの厚みｔ２は、コア層３ａの最大厚みｔ３の０．０１〜１倍であることが好ましい。
なお、被覆層３ｂの厚みｔ２は、Ｚ方向において被覆層３ｂがコア層３ａを被覆している領域における、平均厚みをいう。また、コア層３ａの最大厚みｔ３とは、コア層３ａのＺ方向における最大長さをいう。
被覆層３ｂの厚みｔ２をコア層３ａの最大厚みｔ３の０．０１倍以上とすることによって、気泡Ｂ１を有するコア層３ａを被覆層３ｂによって十分に保護することができ、ブレード部材の耐久性をより高めることができる。また、０．０１倍〜１倍とすることによって、被当接部材との摩擦抵抗の低減及び被当接部材に対する追従性をより高い次元で両立することができる。
【００２８】
また、被覆層３ｂの最大厚みｔ２は、０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。被覆層３ｂの最大厚みｔ２を０．０５ｍｍ以上とすることによって、被当接部材との摩擦抵抗の低減効果を効果的に高めることができる。より好ましくは、被覆層３ｂの厚みｔ２を１ｍｍ以下とする。１ｍｍ以下とすることによって、追従性を効果的に向上させることができる。
【００２９】
なお、コア層３ａの最大厚みｔ３は、ブレード部材３の最大厚みＴに対して、０．３０〜０．９５倍であることが好ましい。ここで、ブレード部材３の最大厚みＴとは、ブレード部材３のＺ方向における最大長さをいう。上記構成によれば、ブレード１の追従性を効果的に向上させるとともに、摩擦抵抗の低減効果の低下を抑制することができる。
【００３０】
なお、コア層３ａの最大厚みｔ３は、０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。０．５ｍｍ以上とすることによって、ブレード１の追従性を効果的に向上させることができる。また、１．５ｍｍ以下とすることによって、摩擦抵抗の低減効果の低下を抑制することができる。
【００３１】
なお、コア層３ａが有する気泡Ｂ１の平均気泡径は、１〜３００μｍとすることが好ましい。上記数値範囲とすることによって、ブレード部材３の全体の硬度を適度に低減し、ブレード１のローラ等に対する追従性を効率的に高めることができる。また、複数の気泡Ｂ１は、互いに独立していることが好ましいが、互いに連通していてもよい。
【００３２】
なお、コア層３ａと被覆層３ｂとは、例えば、両者の境界に塗布された接着剤を用いて固着することもできるが、一体として成形することが好ましい。
一体として成形する場合には、例えば、ＭｕＣｅｌｌ(登録商標)成形技術を用いることができる。ＭｕＣｅｌｌ(登録商標)成形技術では、超臨界状態にされた窒素ガスや二酸化炭素ガス等の超臨界流体を樹脂に注入することによって、樹脂に気泡を生成することができる。従って、当該ＭｕＣｅｌｌ(登録商標)成形技術を用いることにより、容易に、被覆層３ｂの内側に、複数の気泡Ｂ１を有するコア層３ａを一体に形成することができる。
【００３３】
なお、本発明に係るブレード１のブレード部材３の製造に、上記ＭｕＣｅｌｌ(登録商標)成形技術を用いる場合、上記超臨界流体としては、主に窒素ガスを用いることが好ましいが、気泡を発生させるために用いられる窒素の量は、樹脂の総質量に対して、０．１〜０．５質量％とすることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置用ブレードが用いられる画像形成装置の一例について、図２を参照して説明する。図２は、ブレード１を適用した画像形成装置の一例の部分断面図である。
【００３５】
図示例の画像形成装置４は、静電潜像を保持した感光体５と、感光体５の近傍（図では上方）に位置し感光体５を帯電させるための帯電ローラ６と、トナー７を供給するためのトナー供給ローラ８と、トナー供給ローラ８と感光体５との間に配置された現像ローラ９と、現像ローラ９の外周面に近接し、感光体５へのトナー７の供給量と帯電量とを調整するための現像ブレードとしてのブレード１と、ブレード１を取付けるため配置された取付部材１１と、感光体５の近傍（図では下方）に位置する転写ローラ１２と、感光体５に隣接して配置されたクリーニングローラ１３とを備える。なお、画像形成装置４は、更に画像形成装置に通常用いられる公知の部品（図示せず）を備えることができる。
【００３６】
図示例の画像形成装置においては、感光体５に帯電ローラ６を当接させて、感光体５と帯電ローラ６との間に電圧を印加して、感光体５を一定電位に帯電させた後、露光機（図示せず）により静電潜像を感光体５上に形成する。次に、感光体５と、トナー供給ローラ８と、現像ローラ９とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ８上のトナー７が現像ローラ９を経て感光体５に送られる。ここで、現像ローラ９上のトナー７は、ブレード１により、均一な薄層に整えられつつ、感光体５の帯電量が調整され、現像ローラ９と感光体５とが接触しながら回転することにより、トナー７が現像ローラ９から感光体５の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー７は、転写ローラ１２で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光体５上に残留するトナー７は、クリーニングローラ１３によって除去される。
【００３７】
上記のとおり、ブレード１は、現像ローラ９との摩擦抵抗の低減及び現像ローラ９に対する追従性を両立させることができるため、トナーの層の均一化を長期間にわたって実現し、さらに、電力消費量の増大やトナーの劣化、ひいては画像不良が抑制される。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。
［接着性］
比較例及び発明例の各ブレードのブレード部材から、コア層及び被覆層の厚みがそれぞれ等しくなるように、所定の大きさで試料片を切り出し、水平状態に固定した試料片を垂直方向に引っ張り、引張試験機（島津製作所（株）オートグラフ）で界面の引っ張り強さを測定した。結果は、引っ張り強さが基準値の２Ｎを超える場合を○とし、２Ｎ以下の場合は×とした。
［追従性］
比較例及び発明例の各ブレードのブレード部材を、現像ローラに、それぞれ同位置及び同荷重条件にて押し当てたときの、現像ローラとブレード部材との間のニップ幅を測定した。ブレード部材全体の、マイクロゴム硬度を６０とした場合におけるニップ幅を基準として、基準よりも広い場合を○とし、基準よりも狭い場合を×とした。
［摩擦］
比較例及び発明例の各ブレードのブレード部材の摩擦を、表面性測定機（新東科学（株）製
ＴＹＰＥ：３８）にて測定した。動摩擦係数が０．５超の場合を○とし、０．５以下の場合を×とした。
【００３９】
【表１】
2020095113.tif 000003
ウレタンＡ：高硬度、低摩擦
ウレタンＢ：低硬度、高摩擦
低硬度：マイクロゴム硬度６０以下  高硬度：マイクロゴム硬度６０超
低摩擦：動摩擦係数  ０．５以下  高摩擦：動摩擦係数  ０．５超
【符号の説明】
【００４０】
１：ブレード、  ２：支持部材、  ３：ブレード部材、  ３ａ：コア層、  ３ｂ：被覆層、  ４：画像形成装置、  ５：感光体、  ６：帯電ローラ、  ７：トナー、  ８：トナー供給ローラ、  ９：現像ローラ、  １１：取付部材、  １２：転写ローラ、  １３：クリーニングローラ、  Ｂ１：気泡
【図１】
2020095113.tif 000004
【図２】
2020095113.tif 000005