(57)【要約】【課題】摩擦帯電性能が時間経過により低下しないトナー規制部材の製造方法を提供する。【解決手段】弾性体ブレード材料製造工程、弾性体ブレード材料に非霧化フィルムコーター又はロールコーターを使用して所定幅にて摩擦帯電剤液を塗布・乾燥して摩擦帯電層を有するブレード材とする塗装工程、及びブレード材を前記摩擦帯電剤層が自由端に位置するように幅方向に自由端を形成して高剛性支持体に接合する接合工程を有する、弾性体ブレード１２を幅方向に自由端Ｆを形成して高剛性支持体１６に接合した、自由端Ｆの長さ方向に摩擦帯電剤層１４を形成したトナー規制部材１０の製造方法とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体ブレード材料製造工程、前記弾性体ブレード材料に非霧化フィルムコーター又はロールコーターを使用して所定幅にて摩擦帯電剤液を塗布・乾燥して摩擦帯電層を有するブレード材とする塗装工程、及び前記ブレード材を前記摩擦帯電剤層が自由端に位置するように幅方向に自由端を形成して高剛性支持体に接合する接合工程を有することを特徴とする自由端に摩擦帯電剤層を有するトナー規制部材の製造方法。
【請求項２】
前記ブレード材を所定形状に裁断する裁断工程を有する請求項１に記載のトナー規制部材の製造方法。
【請求項３】
前記弾性体ブレードが、樹脂フィルムに熱可塑性エラストマーを積層した複層構造であり、前記摩擦帯電層を前記熱可塑性エラストマーに形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー規制部材の製造方法。
【請求項４】
前記摩擦帯電剤層構成材料が、アクリルシリコン樹脂又はポリシロキサン系樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー規制部材の製造方法。
【請求項５】
前記摩擦帯電剤層構成材料が、さらにシリカ成分を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトナー規制部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において感光体に形成された静電画像にトナーを均一に付着させるための現像装置に使用するトナー規制部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一成分現像装置、とりわけフルカラー化に伴って磁性粉による色のくすみを改善することが必要となり、透明性のよい非磁性トナーを使用した非磁性一成分カラー現像装置が検討されている。係る一成分カラー現像装置において均一かつ良好な帯電量が得られ、しかも多層のトナー層の搬送を可能とするためにトナー規制部材の弾性体ブレードと現像ローラーとの接触摩擦により所望の摩擦帯電電荷を付与すると共に現像ローラの表面のトナー層の膜厚を規制する現像装置、並びに該現像装置に使用するゴム状弾性体の表面にガラスコート層（酸化珪素皮膜層）を形成した弾性体ブレードを使用したトナー規制部材は公知である（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８６８４８号公報（特許請求の範囲、段落００１１）
【特許文献２】
特開平１１−３０９１０号公報（特許請求の範囲）
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１、２に開示されたトナー規制部材は、摩擦帯電の性能は優れたものであるが、実際に現像装置に装着して使用すると、短時間で摩擦帯電性能が低下し、所定の機能を発揮しないものであることが判明した。
【０００４】
本発明の目的は、摩擦帯電性能が時間経過により低下しないトナー規制部材の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の自由端に摩擦帯電剤層を有するトナー規制部材の製造方法は、弾性体ブレード材料製造工程、前記弾性体ブレード材料に非霧化フィルムコーター又はロールコーターを使用して所定幅にて摩擦帯電剤液を塗布・乾燥して摩擦帯電層を有するブレード材とする塗装工程、及び前記ブレード材を前記摩擦帯電剤層が自由端に位置するように幅方向に自由端を形成して高剛性支持体に接合する接合工程を有することを特徴とする。
【０００６】
係る構成の製造方法により、摩擦帯電性能が時間経過により低下しないトナー規制部材を製造することができる。
【０００７】
弾性体ブレードの全面に摩擦帯電剤層を形成すると摩擦帯電性能が時間経過により低下する理由は明らかではないが、摩擦帯電剤層を形成すると、弾性体が本来有する弾性性能が低下し、応力緩和が大きくなることが大きな原因であると推定される。本発明は、トナー規制ブレードを備えたトナー規制部材を現像装置に装着して現像ローラーと所定の当接圧にて当接した場合に、最も大きな応力を受けて変形する部位が高剛性支持部材の端部から自由端となった部分であることに着目し、係る最も大きな応力を受けて変形する部位に摩擦帯電剤層を形成せずに、自由端部分にのみ摩擦帯電剤層を形成する製造方法とすることにより、応力緩和を大幅に低減することができ、その結果、摩擦帯電性能の時間経過による低下を解決したトナーブレードを製造することができたものと推測される。
【０００８】
非霧化フィルムコーター、ロールコーターのいずれの塗布装置によっても、一定幅の塗膜を弾性体ブレードの自由端となる部分に所定幅にて摩擦帯電剤液を所定の厚さにて塗布することができる。
【０００９】
上述のトナー規制部材の製造方法においては、前記ブレード材を所定形状に裁断する裁断工程を有することが好ましい。
【００１０】
非霧化フィルムコーター又はロールコーターを使用して、所定幅に摩擦帯電剤液を塗布する弾性体ブレードは、トナー規制ブレードの最終製品の幅に比べて十分に幅が広く、また長さも長いシート状のものであってもよく、大きなシートから最終形状に裁断されたものであってもよく、また最終製品と同じ幅に裁断された長さの長いベルト状のもの（長尺ベルト）であってもよいが、長尺ベルトの弾性体ブレードに所定幅で塗布し、乾燥後に所定長さに裁断して高剛性支持体に接合するブレード材とすることが、コーターの性能上好ましい。
【００１１】
前記弾性体ブレードは、樹脂フィルムに熱可塑性エラストマーを積層した複層構造であり、前記摩擦帯電層を前記熱可塑性エラストマーに形成することが好ましい。
【００１２】
係る構成の弾性体ブレードは、薄くしても必要な当接圧が得られ、押出機を使用して連続生産ができ、かつスリッターの使用によって最終製品と同じ幅に裁断された長さの長いベルト状の長尺ベルトが容易に製造することができるため、好適である。
【００１３】
上述のトナー規制部材の製造方法においては、使用する前記摩擦帯電剤層構成材料が、アクリルシリコン樹脂又はポリシロキサン系樹脂であることが好ましい。
【００１４】
これらの樹脂は、摩擦帯電性能に優れた樹脂材料である。アクリルシリコン樹脂としては、第３級アミノ基を有するアクリルシリコン樹脂の使用が、帯電性が優れているのでより好ましい。
【００１５】
また上述のトナー規制部材の製造方法においては、前記摩擦帯電剤層構成材料が、さらにシリカ成分を含有することが好ましい。
【００１６】
シリカ成分の添加により、樹脂材料のみを使用した場合と比較して、さらに良好な摩擦帯電性能を有するトナー規制部材が得られる。
【００１７】
本発明の製造方法における摩擦帯電剤層の厚さは、１〜５０μｍであることが好ましい。摩擦帯電剤層の厚さが１μｍ未満の場合には均一な皮膜形成が難しく、帯電性能が安定しなくなり、５０μｍを超えるとクラックの発生やさらには摩擦帯電剤層の剥落が問題となる場合がある。摩擦帯電剤層の厚さは３〜４０μｍであることがより好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する弾性体ブレードを構成する材料は特に限定されるものではなく、公知の加硫ゴム、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー等から選択される弾性材料が使用可能であるが、応力緩和が小さく、金具との接着が容易であることを考慮すると反応硬化型ポリウレタンを使用することが好ましい。また製造が容易であり、薄くしても十分な弾性を有し、必要な当接圧が得られることを考慮すると、樹脂フィルムと熱可塑性エラストマーの積層体の使用も好ましい。
【００１９】
好ましい弾性体ブレード構成材料であるポリウレタンは、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物、鎖延長剤を重合体構成材料とする。
【００２０】
ポリオール化合物としては、ポリオキシプロピレンポリオール（ＰＰＧ）、ポリオキシテトラメチレンポリオール（ＰＴＭＧ）等のポリエーテルポリオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレン−ネオペンチルアジペート、ポリカプロラクトンポリオール等のポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等の２官能ないし３官能、より好ましくは２官能のポリオールの少なくとも１種の使用が好ましい。
【００２１】
ポリイソシアネート化合物としては、公知のジイソシアネート化合物を使用する。具体的には、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、１，４−ベンゼンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、水素添加ＭＤＩ、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートが例示される。
【００２２】
鎖延長剤としては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、４，４’−ジクロロジフェニルメタン等が例示される。
【００２３】
ポリウレタンは、プレポリマー法又は擬似プレポリマー法により製造したものであることが、より応力緩和の小さい弾性体ブレードが得られ、好ましい。係る製造方法により製造された弾性体ブレードとして、クリーニングブレードとして市販の弾性体ブレード（例えば東洋ゴム工業製等）が使用可能である。
【００２４】
弾性体ブレードとして好適な樹脂フィルムと熱可塑性エラストマーの積層体を構成する樹脂フィルムとしては、剛性の高い樹脂フィルムの使用が好ましく、具体的にはＰＥＴ，ＰＢＴ等のポリエステルフィルム、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、アラミドフィルム、ポリイミドフィルム等が例示される。
【００２５】
熱可塑性エラストマーとしては、公知の熱可塑性エラストマーは限定なく使用可能であり、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等の熱可塑性エラストマーが例示される。これらの中でも、熱可塑性ポリウレタンエラストマーの使用が、耐摩耗性に優れている点でより好ましい。熱可塑性ポリウレタンエラストマーの中でも、ＮＣＯ基を残存させた不完全熱可塑性ポリウレタンエラストマーの使用がより好ましい。
【００２６】
高剛性の樹脂フィルムと熱可塑性エラストマーの積層に際して、フィルム表面に接着性改良のためのプライマー処理、コロナ放電処理、プラズマ処理等の表面処理を行うことは好適な態様である。
【００２７】
樹脂フィルムと熱可塑性エラストマーの積層体は、公知の方法で製造することができるが、樹脂フィルムを供給しつつ押出機から溶融状態でシート状に熱可塑性エラストマーを押し出して積層する方法によることが好適である。
【００２８】
摩擦帯電剤層構成材料としては、摩擦により正帯電する材料が選択され、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリシロキサン系樹脂等のコーティング材料を使用することができるが、摩擦帯電性能に優れていることからアクリルシリコン樹脂、より好ましくは第３級アミノ基含有アクリルシリコン樹脂、又はポリシロキサン系樹脂を使用することが好ましい。係る摩擦帯電剤層構成樹脂材料にはさらにシリカ成分を添加することが摩擦帯電性能を向上できるのでより好ましい。
【００２９】
アクリルシリコン樹脂は、分子内にアルコキシシリル基を含有するアクリル系重合体であり、例えばトリエトキシビニルシラン、γ−トリエトキシシリルプロピルアクリレート等のアルコキシシリル基を含有するビニルモノマーをアクリル系モノマーを主成分とするモノマーと共重合して製造することができる。アクリルシリコン樹脂は、さらにβ−ヒドロキシエチルメタクリレート等の水酸基含有モノマーを共重合し、イソシアネート基含有化合物を硬化剤として使用する反応硬化タイプ、アミノ基含有モノマーを共重合し、エポキシ化合物を硬化剤として使用する反応硬化タイプとしてもよい。また、ビニル基を含有する重合体として電子線や紫外線等のエネルギー線照射にて架橋硬化するタイプとしてもよい。
【００３０】
ポリシロキサン系樹脂としては、ハードコート剤として公知のポリシロキサン系樹脂が使用可能である。ポリシロキサン系樹脂を含む摩擦帯電剤液は、ジアルキルジアルコキシシラン、モノアルキルトリアルコキシシラン、テトラアルコキシシランを組み合わせて部分加水分解して縮合させた縮合物を主成分とし、有機溶剤溶液としたものである。ポリシロキサン系樹脂にはアクリル系樹脂を添加して塗膜性能を調整することは好ましい態様である。かかるポリシロキサン系樹脂としては、ＧＲ−ＣＯＡＴ（ダイセル化学工業）、ＮＳＣ（日本精化）、ＫＰ−８０（信越化学工業）、トスガード（東芝シリコーン）、ＧＯ−１５０（ＳＸ）（ファイングラステクノロジー）等が市販品として使用可能である。
【００３１】
シリカ成分としては、コロイダルシリカを使用することが好ましい。コロイダルシリカとしては、イソプロパノール等の分散液（触媒化成、日産化学）、粉末（触媒化成）が市販されており、使用に好適である。コロイダルシリカと摩擦帯電剤層構成樹脂材料との混合に際しては、シランカップリング剤を使用することは好適な態様であり、単にコロイダルシリカと摩擦帯電剤層構成樹脂材料とを混合した場合よりも可とう性に優れた摩擦帯電剤層が形成され、使用中に摩擦帯電剤層にクラックが発生しにくくなるという効果が得られる。
【００３２】
弾性体ブレードと摩擦帯電剤層との間には、必要に応じてプライマー層を設けることは、弾性体ブレードと摩擦帯電剤層との接着強度を高めることができるので好適である。プライマー層構成材料は、弾性体ブレード構成材料と摩擦帯電剤層構成材料との組合せに応じて適宜選択して使用されるものであるが、具体的には、アクリルウレタン樹脂や特開昭５７−７６０３４号公報に記載された変性アクリル系重合体等が例示される。弾性体ブレードとしてポリウレタンを使用する場合には、アクリルウレタン樹脂を使用することが好ましい。
【００３３】
プライマー層は、その構成材料が弾性体ブレード構成材料の応力緩和等に影響しないものであれば弾性体ブレードの全面に塗布してもよいが、摩擦帯電剤層と同じ幅に塗装することが好ましい。塗装方法としては、摩擦帯電剤層形成材料の塗装と同様の塗装方法が使用可能である。
【００３４】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の製造方法により得られるトナー規制部材を示した部分斜視図であり、図２はＸ−Ｘ断面図である。トナー規制部材１０は、弾性体ブレード１２を高剛性支持体１６に自由端Ｆを形成して接合した基本構造を有し、自由端Ｆにおいて、弾性体ブレード１２の長さ方向に摩擦帯電剤層１４が設けられてブレード材が形成されている。１８は接着剤である。
【００３５】
弾性体ブレード１２の大きさ、並びに自由端Ｆの幅は、使用する機種に応じて適宜設定されるものであって特に限定されるものではないが、通常は厚さは０．５〜５ｍｍ、幅は８〜３０ｍｍであり、自由端Ｆの幅は、３〜２５ｍｍ程度に設定される。
【００３６】
摩擦帯電剤層１４は、自由端Ｆの全面に形成されている必要はなく、現像装置に使用する現像ローラとの接触部分に長さ方向に帯状に形成されていればよい。摩擦帯電剤層１４の幅は、使用する現像ローラーの外径に応じて適宜設定される。また摩擦帯電剤層１４と高剛性支持体１６の端縁Ｅとの間隔ｔ２は、ｔ２＞０であることが必要である。ｔ２≦０であると、自由端Ｆが現像ローラーに当接して変形を受けたときに応力緩和が発生する。ｔ２≧０．５ｍｍであることがより好ましい。
【００３７】
摩擦帯電剤層１４は自由端Ｆの先端側端部まで形成されていｔ１＝０であっててもよく、現像ローラーとの当接が十分に行われる幅だけ形成されていれば、先端部との間に摩擦帯電剤層１４がない部分があってもよい。
【００３８】
高剛性支持体を構成する材料は、公知の材料が限定なく使用することができ、具体的には鉄、ステンレス、アルミニウム、リン青銅等の金属材料、ＰＢＴ，ＰＰＯ，ＰＰＳ等の樹脂材料などが使用可能な高剛性支持部材構成材料として例示できる。
【００３９】
弾性体ブレードと高剛性支持体の接合は、公知の方法で行うことができる。具体的には、粘着剤を塗布して貼合する方法、両面粘着テープを使用して貼合する方法、ホットメルト接着剤や瞬間接着剤を使用して接着接合する方法などが例示される。
【００４０】
図３には、本発明のトナー規制部材を現像ローラーに所定の当接圧となるように当接させた例を断面図にて示した。現像ローラーはシャフト２１と例えばアルミスリーブ等の金属スリーブ２３とから構成されている。現像ローラー構成材料としては、他にを加硫ゴムからなるスリーブを備えたものであってもよい。
【００４１】
図４は、弾性体ブレードの長尺ベルトに非霧化フィルムコーターを使用して摩擦帯電剤液を塗布・乾燥する塗装工程を模式的に示した。非霧化フィルムコーターは、カーテンコーターとも称される。予め作製され、ロール体３５として巻き取られた弾性体ブレード長尺ベルト３６は、巻き戻されてコンベア３９に送られ、コンベア３９上にて非霧化フィルムコーター３０から所定幅、所定厚さにて供給される摩擦帯電剤液４１が塗装される。塗装後に乾燥機４０内で乾燥され、ロール体３７として巻き取られる。ロール体３７は、裁断工程に送られて所定長さに裁断され、ブレード材となる。裁断は公知の裁断装置、例えばトムソン刃による打ち抜き、ウォータージェットカッター、レーザーカッター、回転刃等の裁断装置により行うことができ、とりわけ精密切断可能な裁断装置を使用することが好ましい。図４（ｂ）は塗装状況を示した斜視図である。
【００４２】
非霧化フィルムコーターは、例えばマイクロコーティングシステム、ノードソンセレクトコートシステム（ノードソン社）等の市販品を使用することが好適である。
【００４３】
図５には、非霧化コーターによる塗装における摩擦帯電剤液の状態を示した。図５（ａ）は弾性体ブレードの幅方向の図であり、図５（ｂ）は長さ方向の図である。摩擦帯電剤液４１は、空気圧などにより送り込まれてノズル３２より吐出されると同時に幅方向に広く、厚さ方向に薄いフィルム状となり、弾性体ブレード又は非霧化コーターを一定速度で移動させると所定幅、所定厚さにて弾性体ブレード３６上に塗装が行われる。
【００４４】
図６にはロールコーターを使用して摩擦帯電剤液を塗装・乾燥する塗装工程を模式的に示した。ロール体３５として巻き取られた弾性体ブレード長尺ベルト３６は、巻き戻されてコンベア３９に送られ、コンベア３９上にて非霧化フィルムコーター３０から所定幅、所定厚さにて供給される摩擦帯電剤液４１が塗装される。塗装後に乾燥機４０内で乾燥され、ロール体３７として巻き取られる。ロール体３７は、裁断工程に送られて所定長さに裁断され、ブレード材となる。
【００４５】
図６（ｂ）は塗装状況を示した斜視図である。例示したロールコーターは２個のロールからなり、第１ロールは槽に収容された摩擦帯電剤液に接してこれを表面に付着し、ブレード５２により所定厚さに規制された摩擦帯電剤液の層は第２ロールに転写される。第２ロールは所定の塗布幅に設定されており、転写された所定厚さの摩擦帯電剤液は、第２ロールから弾性体ブレード３６に転写、塗布される。
【００４６】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
（実施例１）
弾性体ブレードとしてショアＡ硬度が７０、厚さ１．５ｍｍ、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍのポリウレタンブレード（東洋ゴム工業製）の端部から２〜６ｍｍの位置に図５に示した非霧化フィルムコーターであるセレクトコートシステム（ノードソン社）を使用して摩擦帯電剤層形成材料としてコロイダルシリカを樹脂分に対して３０重量％添加したアクリルシリコン樹脂塗料溶液を塗装し、８０℃にて３０分間乾燥して乾燥膜厚が１０μｍ、幅４ｍｍの摩擦帯電剤層を形成した。得られた摩擦帯電剤層を有するポリウレタンブレードを、図１に示した形状を有する金属製支持体に自由端の幅を７ｍｍ（ｔ２＝１．０ｍｍ）となるようにホットメルト接着剤を使用して接着し、トナー規制部材サンプルを作製した。
【００４７】
（実施例２）
摩擦帯電剤層形成材料としてポリシロキサン系樹脂ＧＯ−１５０（ＳＸ）（ファイングラステクノロジー）を使用し、乾燥膜厚が１０μｍとなるように塗布した以外は実施例１と同様にしてトナー規制部材サンプルを作製した。
【００４８】
（実施例３）
摩擦帯電剤層形成材料を塗布する前に、アクリルウレタン樹脂プライマーを乾燥膜厚が１０μｍとなるように塗布した以外は実施例１と同様にしてトナー規制部材サンプルを作製した。
【００４９】
（比較例１）
マスキングをすることなくポリウレタンブレードの全面にスプレー塗布装置にて塗布したこと以外は実施例１と同様にしてトナー規制部材サンプルを作製した。
【００５０】
（評価）
（１）応力緩和の測定
図７に示したようにトナー規制部材サンプルの先端に２Ｎの初期荷重が発生するようにセットし、応力緩和を測定した。応力緩和の測定結果は、図８にグラフにて示した。
【００５１】
（２）摩擦帯電剤層の密着性
ポリウレタンブレードに摩擦帯電剤層を形成したトナー規制部材を長さ方向に１５０％の長さ（元の長さの１．５倍）となるように伸長したときの摩擦帯電剤層の状態を目視で評価した。評価結果は、実施例１〜３、比較例１のいずれのトナー規制部材においても、ポリウレタンブレードからの摩擦帯電剤層の浮きや剥がれは、実用上問題のないものであった。
【００５２】
図８の評価結果から、本発明のトナー規制部材を備えたトナー規制部材は、少なくとも応力緩和による摩擦帯電性能の低下が発生せず、摩擦帯電剤層と弾性体ブレードとの接着性も良好なものであることが分かる。また、非霧化フィルムコーターを使用して摩擦帯電剤層を形成すると、所定幅の摩擦帯電層を有し、応力緩和による摩擦帯電性能の低下を起こさないトナー規制部材を簡便かつ迅速に形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトナー規制部材の好適な態様を示した部分斜視図
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図
【図３】トナー規制部材の使用状態を示した断面図
【図４】非霧化フィルムコーターを使用して摩擦帯電層を形成する塗装工程を例示した模式図
【図５】非霧化フィルムコーターによる塗装状態を示した図
【図６】ロールコーターを使用して摩擦帯電層を形成する塗装工程を例示した模式図
【図７】応力緩和の測定方法を示した概略図
【図８】応力緩和測定結果を示したグラフ
【符号の説明】
１０    トナー規制部材
１２    弾性体ブレード
１４    摩擦帯電剤層
１６    高剛性支持体
Ｆ      自由端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004309759.tif 000007
【図６】
2004309759.tif 000008
【図７】
2004309759.tif 000009
【図８】
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