JPH06258926A - 現像剤量規制部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的の一つは、トナーの塗布量が安
定し、トナーのブレード上での凝集度の増大等を発生さ
せず、かつ長期放置時の経時的変化が起きにくく、長期
的な使用が可能な現像剤量規制ブレードを提供すること
を目的としている。 【構成】 金属板等の支持層４ａ上に、ゴム弾性体で形
成した弾性層４ｂを備え、該弾性層４ｂの短手方向の長
さが、支持層４ａの短手方向の長さよりも短くなるよう
に、弾性層４ｂの長手方向の側面を傾斜させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体上に形成した
静電潜像を現像して可視化するのに使用する現像装置、
特にキャリアを含まない一成分現像剤を用いて現像する
現像装置に用いられる現像剤量規制部材及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の現像装置の概略構成を示す
図である。図６に示すように、矢印ｂ方向に回転する現
像剤担持部材３（以下、現像スリーブとする）が静電潜
像を現像する現像領域に担持搬送する一成分現像剤６
（以下、トナーとする）の層厚を薄厚に規制する方法と
しては、現像スリーブ３に、ゴムまたは金属製の現像剤
量規制ブレード４を当接させ、この現像剤量規制ブレー
ド４と現像スリーブ３との当接部（ニップ部）の間にト
ナー６を通過させて規制することにより、現像スリーブ
３上にトナー６の薄膜を形成し、かつ当接部での摩擦で
トナー６に潜像を現像するための摩擦帯電（トリボ）を
付与させる方法等が採られている。

【０００３】ここで、上記現像剤量規制ブレード４は、
現像スリーブ３に対して、その回転方向ｂに対しカウン
ター方向となるように、すなわち、現像剤量規制ブレー
ド４の現像容器２への固定端よりも、現像スリーブ３へ
当接した自由端が回転方向ｂの上流側になるように当接
しているため、弾性体で形成する必要がある。

【０００４】従来は、この現像剤量規制ブレードとして
弾性体であるゴム製ブレードを使用する方法が用いられ
る場合があるが、長期使用の場合、弾性体が経時的変化
（塑性変形）を起こし耐久性に問題があった。また、金
属製ブレードを用いる場合もあるが、トナー補給時に濃
度が薄くなる問題点があった。

【０００５】そこで、現像量規制ブレードとして、現像
剤の帯電量を規制する弾性層４ａと弾性層に接着した圧
力を規制する支持層４ｂから構成された二層以上の現像
剤量規制ブレードを使用したものが提案されている。

【０００６】しかしながら、その端部の形状を直角以上
の角度に形成したものを使用すると、先端部分にトナー
が凝集し易くなり、規制したトナー塗布量の安定性に欠
ける問題点がある。

【０００７】この問題点に対しては、従来、現像剤量規
制ブレードの現像スリーブへの圧力、ブレードの先端の
自由端の長さ等の調整によって対応を行ってきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の対処方法は、機械の軽量化、省スペース化、及び低
コスト化等への対応より、採用することが困難になり、
現像剤量規制ブレード自体の構成から解決することが要
望されていた。

【０００９】そこで、現像領域においてブレードの先端
部がスリーブへの当接エッジ部で曲率するようにブレー
ドを形成することが提案された。このブレードによれ
ば、スリーブに付着したトナーがブレードを通過して塗
布される際、当接部にトナーが進入し易く、また、当接
圧を高くしても安定してトナーの塗布を行うことができ
た。

【００１０】しかし、このブレードの製造方法は非常に
困難であるという問題点があった。

【００１１】本発明は、上記問題点を解決し、トナーを
現像剤量規制ブレードと現像スリーブの間へ通過させる
ときに、トナーの塗布量が安定で、またトナーのブレー
ド上での凝集度の増大等が起こりにくく、かつ弾性体単
体のように、長期放置時の経時的変化が起きにくく、ト
ナー補給時に濃度薄等を起こすことなく長期的な使用が
可能な現像剤量規制ブレード及び、該ブレードを容易に
製造することのできる方法を提供することを目的として
いる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記目的のうち現像剤量規制部材に関しては、一成分現
像剤を収容する現像剤収容容器と、該現像剤収容容器か
ら現像剤を現像部に担持搬送する現像剤担持部材とを有
する現像装置の現像剤量規制部材であって、上記現像剤
担持部材の長手方向にて該現像剤担持部材の表面に現像
剤を介して圧接し、該現像剤担持体部材表面に塗布され
る現像剤の量を規制する現像剤量規制部材において、該
現像剤量規制部材は、圧力を規制する支持層上に、帯電
量を規制する弾性層を有しており、該弾性層は、現像剤
との接触面の短手方向長さが、支持層の短手方向長さよ
りも短くなるように、長手方向の側面が傾斜を有してい
ることにより達成される。

【００１３】また、本願第二発明によれば、上記目的の
うち製造方法に関しては、上記現像剤量規制部材を、現
像剤に接触する弾性層と、圧力を規制する支持層とを一
体熱接着成形した後、弾性層と支持層を同時に切断して
製造することにより達成される。

【００１４】

【作用】本願第一発明によれば、現像剤量規制部材は、
現像剤を介しての現像剤担持部材に対する圧接力を規制
する支持層上に、現像剤と接触して現像剤への帯電量を
規制する弾性層を有しているので、弾性体が塑性変形を
起こすことなく長期間に亘って現像剤へ所定の帯電量を
付与する。しかも、上記弾性層は、現像剤との接触面の
短手方向長さが、支持層の短手方向長さよりも短くなる
ように、長手方向の側面が傾斜を有しているので、現像
剤担持部材によって搬送される現像剤が該側面周辺にお
いて滞留せず、上記弾性層と現像剤担持部材との当接部
を容易に通過して、現像剤担持部材上のトナーの塗布量
を安定させる。

【００１５】また、本願第二発明によれば、上記現像剤
量規制部材を、現像剤に接触する弾性層と、圧力を規制
する支持層とを一体熱接着成形した後、弾性層と支持層
を同時に切断して製造するので、現像剤量規制部材一つ
当たりの成形時間を短時間化し、部材の形状を任意に変
化可能とする。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１７】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図３に基づいて説明する。図１に示すように本
発明の弾性体現像剤量規制ブレード４は、圧力を規制す
る支持層４ａと帯電層を規制する弾性層４ｂから成る二
層構成で、かつ弾性層４ｂの短手方向の幅が支持層４ａ
よりも短い形状であることを特徴とするものである。

【００１８】そして、この弾性体現像剤規制ブレードの
成形方法は、弾性層と支持層を一体成形し、その後、接
着された弾性層と支持層を同時切断させる方法である。
そのとき、弾性層の熱収縮率が必ず支持層の熱収縮率よ
りも大きい材料を選択することにより上記で説明した形
状の作成が可能となる。

【００１９】ここで、支持層に用いることのできる部材
としては、金属製の平板、例えば、ステンレススチール
板、リン青銅板、アルミニウム板等の部材で、現像スリ
ーブへの圧接力制御上、厚み２０μｍ〜５００μｍが良
く、また樹脂製の平板、例えばポリエチレンテレフタレ
ート樹脂板、ポリカーボネート樹脂板、延伸ポリプロピ
レン樹脂板等のバネ性硬質弾性体であって、厚み５０μ
ｍ〜１００μｍのものが好ましい。

【００２０】弾性層のゴム材料としては、ＨＴＶゴム
（高温硬化型ミラブルシリコーンゴム等）熱可塑性ウレ
タンゴム、液状ウレタンゴム、液状ニトリルブタジエン
ゴム、液状シリコーンゴム（ＬＴＶ、ＲＴＶ等）や、そ
れぞれの変性品、ブレンド品等のゴム弾性体が良い。

【００２１】また、本発明の製造方法は、支持層と弾性
層を一体成形する方法であるが、その例として、平面熱
プレス内で上面に鏡面を使用した平板成形用金型を使用
し、熱と圧力により弾性層を熱硬化させると共に、支持
層上に塗布してあるプライマーにより熱溶着させる成形
方法（この方法は弾性層材料が粘度の高い材料の場合に
有効である）、遠心成形機内で支持層を外側に設置して
熱をかけ、弾性層をドラムが回転中に熱硬化と熱接着さ
せる成形方法（この方法は弾性層材料が粘度の低い材料
の場合に有効である）、二枚の縦平板の合わせ金型内に
原料を流し込み、その後、熱をかけて弾性層を熱硬化及
び支持層に熱接着させる成形方法（この方法は弾性層材
料が粘度の低い材料の場合に有効である）、また射出成
形機を使用し、プライマーを塗布した支持層を中に設置
した平板成形用金型内に弾性層材料を流し込む成形方法
等（この方法は弾性層材料が粘度の高い材料でも低い材
料でも有効である）がある。

【００２２】本発明の製造方法は上記記載方法により、
支持層と弾性層を一体成形した後、切断機により端部を
寸法通りに切断する。このときの切断方法は、図３に示
すような自動連続切断機（適用材質が加硫ゴム、未加硫
ゴム、電気絶縁材料、接着剤素材、軟質樹脂、薄金属板
（珪素鋼板、鉄鋼、金属箔、銅板）、フェルト、布、
紙、その他）使用による。自動切断機の他に、ロータリ
ーカッター、パッキング自動スライサー、自動打ち抜き
機、特殊切断機等での方法も用いられる。ここで、切断
刃には、図３に示すような形状のカミソリ刃、工具鋼
（高速度工具鋼、合金工具鋼、炭素鋼）の刃、超硬合金
刃、ステンレス鋼の刃、軸受鋼の刃、高炭素クロム軸受
鋼、高炭素ステンレス鋼等が用いられる。

【００２３】図１及び図２はその形状の一例について示
している。ここでこの斜めの傾斜角θは弾性層４ｂに熱
収縮率の違うものを使用することにより、傾斜角θの違
う現像剤量規制ブレードを作ることも可能であった。

【００２４】また、熱成形の条件（例えば、熱プレス成
形の場合のゴムの加硫温度）。例えば、成形温度を変化
させることによっても、弾性層の端部傾斜角θを変えた
ブレードが成形可能である（一般的には成形温度を高く
すると弾性層の端部の傾斜角θはきつくなり、成形温度
が低いと端部の傾斜角θは緩くなる傾向にある。）その
他、同一材料でも弾性層の厚みを変化させることによっ
て、この弾性層端部の傾斜間θに変化させることが可能
である。

【００２５】また、切断方向（切断刃の刃先角度）、切
断時の刃のスピード等によっても、この傾斜角θに変化
を加えることが可能である。

【００２６】ここで上記現像剤量規制ブレードの表面部
分には、弾性層以外にも、フィルム類の張り合せ（例え
ば、ナイロンフィルム等）、またそれらを二層以上のも
のにしたもの、それらの表面にコーティング加工したも
のでも可能である。これらの場合、先端削れ角度θは表
面に弾性層を使用したときよりも緩い角度になる傾向で
ある。

【００２７】ここで上記現像剤量規制部材の形状は、現
像剤に接触する側の弾性層の先端部分（自由端）が支持
層よりも斜めの角度は、垂直方向への削れ角度θがトナ
ーがスリーブ上へ通過するのを邪魔しないために０°以
上で、トナーの凝集等を防ぐために３０°以下であると
有効である。

【００２８】これは、スリーブの直径、トナー粒子の大
きさに依存するが一成分トナーでは一般的にこの角度で
の形状が非常に有効である。

【００２９】その他、同様な形状の弾性体現像剤規制ブ
レードの製造方法としてエッジング加工した支持層への
弾性層の接着、弾性層と支持層を接着してからエッジン
グ加工、その他、切断工程無しで、最初から必要形状で
の弾性層と支持層とのプレス成形等が可能であるが、一
本当たりの成形時間の短時間化、切断により部材形状の
変化可能化等の有効性より本発明での製造方法を用いる
ことにした。

【００３０】上記条件を使用することにより、切断され
た弾性ブレードの端部形状が、弾性層の先端部分が支持
層の先端部よりも斜めに短くなり、現像剤の規制部材と
して使用する場合、トナーが現像スリーブへ通過し易く
なり、トナーの塗布量が安定し易くなり、トナーの凝集
等が非常に起こりにくくなり、有効である。

【００３１】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
４及び図５に基づいて説明する。なお、実施例１との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３２】本実施例においては、図４に示すように支
持層４ａとしての０．０６ｍｍのステンレスの金属箔
（ＳＵＳ３０４Ｈ）にシリコーンゴム用プライマーを塗
り、その上に高温硬化型ＨＴＶミラブルシリコーンゴム
（東レ・ダウコーニング、熱加硫型シリコーンゴムＳＥ
４７０６Ｕ）を設置し、上面を鏡面に仕上げた金型内
で、１６０℃で２０分間、熱プレスによる一体成形を行
い、０．３ｍｍのシリコーンゴムの弾性層４ｂをステン
レス箔上に形成する。その後、二次加硫として２００℃
の環境に４時間放置する。次に、冷却後連続自動切断機
により現像量規制ブレードの切断を行う。このときの寸
法精度は±１ｍｍ以下である。また、切断方法は切断時
にシリコーンゴムに傷を付けないために上側にシリコー
ンゴム、下側にステンレス箔を設置し、連続自動切断機
（荻野精機製作所、スーパーカッターＡＬ１−６００）
により、ゴム層側から刃を入れて、ステンレス箔面に垂
直に切断した。

【００３３】このとき、図５に示す垂直方向への削れ角
度θは、２．１°〜５．４°、そのときの削れの長さＬ
は、１６μｍ〜３７μｍである。また、現像剤量規制ブ
レード４の大きさは図４に示すように、長手方向長さを
２４０ｍｍ、短手方向長さを１４ｍｍに形成した。

【００３４】次に、以上のような本実施例による現像剤
量規制ブレードと以下の比較例１及び比較例２に示す現
像剤量規制ブレードとの比較を行った実験結果について
説明する。先ず、比較される現像剤量規制ブレードの成
形方法及び形状等について説明する。

【００３５】（比較例１）０．０６ｍｍのステンレスの
治具取り付け用の穴開きの０．０６ｍｍの金属箔にシリ
コーンゴム用プライマーを部分的に塗り、その上に高温
硬化型ＨＴＶミラブルシリコーンゴムを金型内に設置し
て、１６０℃で熱プレスにより一体成形を行い、０．３
ｍｍのシリコーンゴムの弾性層をステンレス箔上に形成
する。その後、二次加硫で２００℃で４時間放置する。
冷却後、端部シリコーンゴムを市販カッターあるいは剃
刀の刃で、端部の削れ角が９０°以上になるように切断
する。その結果、現像量規制ブレードの形状は、現像剤
に接触する側の弾性層の先端部分が圧力を規制する支持
層よりも、斜めに長い形状になる。

【００３６】（比較例２）成形方法は、実施例１と同様
だがゴム部分の厚みが０．５ｍｍ以上で一次成形温度が
２００℃付近での成形条件で行った場合、弾性層の先端
部分が支持層よりも斜めに長く、その先端の角度θが３
０°以上になる。

【００３７】以上のような各現像剤量規制ブレードを用
いて現像剤を行い、そのときのトナーコート量等につい
て比較した実験結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から分かるように、本発明によれば、
コート量が安定しており、良好な画像を得ることができ
た。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、弾
性体現像剤量規制部材が、圧力を規制する支持層と帯電
量を規制する弾性層との二構成で、かつ弾性層の短手方
向長さが支持層のものよりも短い形状としたので、トナ
ーを一様に摩擦帯電させると同時に、現像スリーブ上に
均一な薄層を形成させ、高品質な現像を提供することが
できる。また、弾性層と支持層を一体熱接着成形した後
に該弾性層と支持層を同時に切断することで上記弾性体
現像剤量規制部材を製造するので、現像剤量規制部材一
つ当たりの成形時間を短時間化することができ、部材の
形状を適宜に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における現像剤量規制部材の
形状を示す図である。

【図２】図１の現像剤量規制部材の短手方向の断面図で
ある。

【図３】本発明の製造方法に用いられる切断機及び切断
刃の一例を示した図である。

【図４】本発明の実施例２における現像剤量規制部材の
形状を示す図である。

【図５】図４の現像剤量規制部材の短手方向の断面図で
ある。

【図６】従来の現像装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 現像剤収容容器 ３ 現像スリーブ（現像剤担持部材） ４ 弾性現像剤量規制ブレード（現像剤量規制部材） ４ａ 支持層 ４ｂ 弾性層 ６ トナー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一成分現像剤を収容する現像剤収容容器
   と、該現像剤収容容器から現像剤を現像部に担持搬送す
   る現像剤担持部材とを有する現像装置の現像剤量規制部
   材であって、上記現像剤担持部材の長手方向にて該現像
   剤担持部材の表面に現像剤を介して圧接し、該現像剤担
   持体部材表面に塗布される現像剤の量を規制する現像剤
   量規制部材において、該現像剤量規制部材は、圧力を規
   制する支持層上に、帯電量を規制する弾性層を有してお
   り、該弾性層は、現像剤との接触面の短手方向長さが、
   支持層の短手方向長さよりも短くなるように、長手方向
   の側面が傾斜を有していることを特徴とする現像剤量規
   制部材。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の現像剤量規制部材は、
   現像剤に接触する弾性層と、圧力を規制する支持層とを
   一体熱接着成形した後、弾性層と支持層を同時に切断す
   ることにより製造することを特徴とする現像剤量規制部
   材の製造方法。