JPH1124394A

JPH1124394A - トナー量規制弾性ブレード、これを用いた現像装置および装置ユニット

Info

Publication number: JPH1124394A
Application number: JP11070998A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Watabe; 政弘渡部; Kentaro Niwano; 謙太郎庭野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】高品質な現像に使用する高精度な射出一体成
形現像剤量規制弾性ブレード、特に支持板金のメッキ剥
がれを抑制し錆の発生を防止した弾性ブレードを提供す
る。【解決手段】像担持体上に形成した静電潜像を現像剤
を用いて現像して可視化する画像形成装置において現像
剤量を規制する弾性ブレードであって、鉄材の表面に亜
鉛合金メッキ処理された防錆処理鋼板を支持板金４ａと
し、該支持板金にトナー量を規制するゴム弾性部材４ｂ
が支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
した静電潜像をトナーを用いて現像して可視化するのに
使用するトナー量規制弾性ブレード部材及びそれを用い
た現像装置および装置ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】トナー担持部材表面に塗布されるトナー
の量を規制する弾性ブレードとして、支持板金と、支持
板金で支持されたゴム弾性部材から構成される弾性ブレ
ードが知られている。この弾性ブレードを用いた現像装
置の１例は、図２に示される。この現像装置は、トナー
収容容器２に取り付けられたトナー担持部材３、トナー
量規制弾性ブレード４、弾性ローラー５及びトナー６か
ら構成されている。電子写真感光体１とトナー担持部材
とは微小間隙をおいて配置されている。トナー担持部材
３が現像部にトナーを担持搬送する。このトナーの層厚
を薄層に規制する手段として弾性ブレード４をトナー担
持部材に当接させ、この弾性ブレード４とトナー担持部
材３との当接部の間にトナーを通過させて規制すること
により、トナー担持部材３上にトナー６の薄層を形成
し、かつ当接部での摩擦でトナー６に潜像を現像するた
めの摩擦帯電電荷（トリボ電荷）を付与する。弾性ブレ
ード４は、支持板金４ａとそれによって支持される弾性
部材４ｂから形成されている。

【０００３】このような弾性ブレードとしては、ゴム板
や金属性の薄板などの他、樹脂薄板やこれらを積層した
ものなどが提案されている。

【０００４】また、弾性ブレードの支持板金４ａとして
は亜鉛メッキした防錆処理鋼板のプレス加工板金やステ
ンレススチールあるいはリン青銅等の金属箔などが用い
られており、この全面あるいは一部を包み込むようにし
て荷電制御したシリコーンゴムやウレタンゴムなどの電
荷付与層を接着あるいは多色成形などで積層したものが
用いられている。

【０００５】しかしながら、電子写真プロセスを応用し
た画像の高画質化やフルカラー化においては、トナーの
粒径が更に微粒子化するなど、トナー担持部材へのより
均一な圧接が要求されるが、従来の弾性ブレードではト
ナー担持部材の軸長手方向への均一な圧接に限界がある
ため、均一な電荷付与性やトナー担持部材への均一な厚
みのトナー塗布にも限界があり、その結果、画像ムラや
スジなどの画像不良が発生するという問題があった。

【０００６】このため、均一な圧接が得られる高精度な
弾性ブレードとして、現像装置に組み込んだ際にゆがみ
などの変形がおきない強度を持たせた１．２〜１．６ｍ
ｍの厚さの鋼板を支持板金として、この支持板金の一部
にゴムが飛び出す形でゴムシートを貼ったものや、支持
板金をインサートしてゴムを射出し、一体成形ブレード
を得ることが試みられている。この支持板金は、表面に
防錆の目的で亜鉛メッキがされている。ゴムシートを貼
るよりは一体形成したほうが高精度な弾性ブレードが得
られるが、支持板金をインサートしてゴムを射出し一体
成形ブレードを作製すると、射出時の圧力により支持板
金が変形する場合があり、これを防止するために型で挟
んで成型する方法が一般に採られている。しかしなが
ら、型で挟む場合にその面圧で亜鉛メッキ層が基材の鉄
表面から剥がれ、型に付着し、そのままこの型を用いて
ブレードの成形を続けると型に付着するメッキ層が徐々
に増え、成型時のゴムバリや成形物の寸法が変化すると
いう問題があり、型の清浄操作が必要となっていた。

【０００７】また、成型された弾性ブレードも支持部の
亜鉛メッキが剥がれ露出した基材の鉄が外気と直に接触
するようになるため、弾性ブレードを画像形成装置に組
み込んだ後に外気との接触により錆が発生することが分
かった。錆が発生すると、現像装置に装着された位置か
ら錆が浮遊し、近傍のマグネットローラーを内部に配置
したトナー担持部材表面に磁気的に捕捉されて固定化さ
れてしまう問題があり、特に現像画像領域に捕捉される
と、現像の際に感光ドラムの現像画像に現像ムラやスジ
等の画像不良を引き起こす原因となっていた。マグネッ
トローラを使用していない場合でも、錆が現像部に付着
することで画像不良を引き起こす。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、支
持板金のメッキの剥れが生じにくく、画像ムラやスジの
原因となる錆の発生を防止できる弾性ブレードを提供す
ることを目的とする。

【０００９】また、本発明は、このような弾性ブレード
を用いた現像装置および装置ユニットを提供することを
他の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はトナー担持部材
表面に塗布されるトナーの量を規制する弾性ブレードに
おいて、該弾性ブレードが、支持板金とゴム弾性部材を
有し、支持板金が表面に亜鉛合金メッキ層を有する鉄材
であることを特徴とするものである。

【００１１】即ち、本発明は、支持板金の防錆メッキ処
理層の材質を電気亜鉛メッキ処理から亜鉛合金メッキ処
理に変更することにより、高温度な型で圧をかけて狭持
圧接してもメッキ層が剥がれることなく、高精度な寸法
の弾性ブレードを提供することができるものである。

【００１２】また、本発明は、支持板金の防錆メッキ層
として亜鉛合金メッキ層を採用することにより、高湿環
境下における現像においても画像を劣化させない弾性ブ
レードを提供できるものである。

【００１３】弾性ブレードの支持板金の表面メッキ処理
に用いられる亜鉛合金としては、亜鉛ニッケル合金およ
び亜鉛鉄合金が好適である。

【００１４】亜鉛ニッケル合金メッキ層は、電気メッキ
法により、また、亜鉛鉄合金層は溶融亜鉛浴中に鉄板を
浸漬して取り出し亜鉛メッキ層を形成後、加熱処理を行
うことで鉄板の表面の鉄との間で合金化させることによ
り形成できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による弾性ブレー
ドの１例が図１に示される。この弾性ブレード１４は、
支持板金１４ａにゴム弾性部材１４ｂが一体成形されて
おり、ゴム弾性層が支持板金の一部を包み込んでいる。
支持板金にゴム弾性部材を一体成型する場合、成型時の
型温度が高いほど、基材の鉄と亜鉛合金メッキ層との接
着強度が低下する傾向があり、この接着力の低下の少な
いものおよび成型時の、圧力に対して十分な接着力を維
持するものが好ましい。この点で、防錆処理鋼板として
亜鉛ニッケル合金メッキ処理を施した、例えば新日本製
鐵製の「ジンクライト鋼板ＺＬＣ等（商品名）」や、
亜鉛鉄合金メッキ処理を施した、例えば新日本製鐵製の
「シルバーアロイ（ＡＳＨＣ等）（商品名）」が、高温
度な型で圧をかけて支持板金を狭持圧接しても鉄とメッ
キ層の剥がれがほとんどなく好ましい。支持板金の厚み
としては、１．２〜１．６ｍｍ程度のものが強度面及び
プレス加工性の両面から好ましい。また、各面のメッキ
層のメッキ付着量は１０〜５０ｇ／ｍ²が好ましい。

【００１６】このような支持板金に対して、金属プレス
加工にて剪断打ち抜き、曲げ加工、及び基準穴抜き加工
を同時に施し、脱脂洗浄後、ゴム弾性層と接着する部位
へ接着剤を塗布し、乾燥、加熱焼き付け後、所望の温度
に加熱された型にインサートしてゴム弾性部材用のゴム
を射出成形する。

【００１７】ゴム弾性部材としては、ＪＩＳＡ硬度で８
０度以下のゴムが好ましく使用でき、材質としては、射
出成形可能なシリコーンゴム、例えば、ＨＴＶミラブル
ゴムやＬＴＶ液状シリコーンゴムなどいずれでも良い
が、射出成形のし易さからは、ＬＴＶ液状シリコーンゴ
ムがより好ましい。

【００１８】前記したように、射出一体成形する際に
は、支持板金とゴムとを接着するための接着剤、つまり
プライマーを成形前に支持板金に施す。このようなプラ
イマーとしては、シリコーン系カップリング剤、チタン
系カップリング剤、あるいはシリケート剤の混合物が用
いられる。プライマーの処理方法としては、支持板金の
表面を溶剤で良く脱脂洗浄し、ゴムの接着部にスプレー
あるいは刷毛やスポンジ等で適量のプライマーを塗布
し、風乾した後、温度をかけて焼き付けた状態で、型に
インサートする。

【００１９】射出成型方法としては、主剤と硬化剤成分
と含有した硬化剤の２成分を有する液状シリコーンゴム
原料を射出成型機に搬送しながらスタティックミキサー
などの静的撹拌機により攪拌した材料を射出成型機（Ｌ
ＩＭあるいはＬＩＭＳ成型機）の射出シリンダーに送
り、これを射出シリンダーから予め支持板金をインサー
トし、所定の温度に加熱した型にゴムを射出する。型温
度としては、１００℃から２２０℃位で使用し、成形時
間の短縮という点からは１５０℃以上がより好ましい。

【００２０】また、射出圧に対する支持板金の変形防止
とバリ防止の観点から、射出圧の１００〜１０００ｋｇ
／ｃｍ²に応じて、支持板金を型で狭持する際の面圧を
２０〜２００ｋｇ／ｃｍ²とすることが好ましい。

【００２１】本発明による弾性ブレードを用いた現像装
置の代表的な構成は、トナーを収容する容器、その容器
中のトナーを現像部に担持搬送するトナー担持部材およ
びトナー担持部材に塗布されるトナー量を規制する弾性
ブレードを有する。

【００２２】図３には、本発明の弾性ブレードを用いた
画像形成装置の構成の概略を示す。図３において、１５
は感光体であり、軸５ａを中心に矢印方向に所定の周速
度で回転駆動する。

【００２３】感光体１５はその回転過程で帯電手段１６
によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受
け、次いで電光部１７にて不図示の像露光手段により光
像露光Ｌ（スリット露光あるいはレーザービーム走査露
光など）を受ける。これにより、感光体周面に像露光に
対応した静電潜像が順次形成されていく。

【００２４】その静電潜像は、次いで現像手段１８でト
ナー現像され、そのトナー現像像が転写手段１９により
不図示の給紙部から感光体１５と転写手段１９との間に
感光体１５の回転と同期取りされて給送された記録材Ｐ
の面に順次転写されていく。像転写を受けた記録材Ｐは
感光体面から分離されて像定着手段１２へ導入されて像
定着を受けて複写物（コピー）と仕手機外へプリントア
ウトされる。像転写後の感光体１５の表面はクリーニン
グ手段１０にて転写残りトナーの除去を受けて清浄面化
され、前露光手段１１により除電処理がされて繰返して
像形成に使用される。感光体の均一帯電手段１６として
はコロナ帯電装置や導電ローラによる直接帯電装置が使
用される。また、転写装置１９もコロナ転写手段および
導電ローラーによる直接帯電手段が使用される。画像形
成装置として少なくとも感光体や現像手段、クリーニン
グ手段などの構成要素のうち、複数のものを装置ユニッ
トとして一体に結合して構成し、そのユニットを装置本
体に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、感光体
１５と現像手段１８とを一体化して一つの装置ユニット
とし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自
在の構成にしてもよい。このとき、上記の装置ユニット
の方に帯電手段および／またはクリーニング手段を伴っ
て構成してもよい。また、光像露光Ｌは、電子写真装置
を複写機やプリンターとして使用する場合には、原稿か
らの反射光や透過光を用いるか、あるいは原稿を読みと
って信号化し、その信号に従ってレーザービームの走
査、発光ダイオードアレイの駆動、または液晶シャッタ
ーアレイの駆動などを行うことによって行われる。

【００２５】

【実施例】

実施例１１．６ｍｍ厚の亜鉛ニッケル合金メッキ処理鋼板（メッ
キ付着量が２０ｇ／ｍ²である約２．７μｍ厚のメッキ
層が鋼板の両面に形成されており、メッキ層の上には、
０．０５μｍ厚のクロメート処理コーティングを持つ）
（商品名：ＺＬＣ−Ｃ，新日本製鐵（株）製）をプレス
加工でくの字に曲げ加工した支持板金を石油系の溶剤で
良く脱脂洗浄し、シリコーンゴム用プライマーをスプレ
ーで塗布した後、風乾し、２００℃で１０分焼きつけ
た。この支持板金を、予め２００℃に加熱した鏡面を有
した金型内に配置し、面圧４０ｋｇ／ｃｍ²で狭持し、
この金型内にＬＴＶシリコーンゴム（商品名：ＬＳＲ−
ＤＹ３５−７００２：東レ・ダウコーニング社製）をＬ
ＩＭ射出成型機より射出圧５００ｋｇ／ｃｍ²で射出
し、４０秒後に成型物を型から取り出し、２００℃で４
時間熱処理して、図１に示される形状の弾性ブレードを
形成した。サイズ（ｍｍ）は、ｔ₁＝１．５，ｔ₂＝１
３．５，ｔ₃＝３，ｔ₄＝３，ｔ₅＝１４，ｔ₆＝７．５お
よび弾性ブレードの長手方向（トナー担持部材の長手方
向と平行な方向）の長さは２１０である。

【００２６】形成された弾性ブレードの外観を目視によ
り観察し、メッキ層の剥がれが認められるかどうか確認
した。また、このブレード部材を電子写真用のカートリ
ッジ（商品名：ＬＢＰ−３１０，キヤノン製）に組み込
んで、３２．５℃、ＲＨ８０％の環境に１カ月放置した
後、該カートリッジをレーザープリンターに装着して３
２．５℃、ＲＨ８０％の環境下で画出しを行った。結果
を表１に示す。

【００２７】実施例２１．６ｍｍ厚の亜鉛ニッケル合金メッキ処理鋼板に代え
て１．６ｍｍ厚の亜鉛鉄合金メッキ処理鋼板（メッキ付
着量が４５ｇ／ｍ²である約６．１μｍ厚のメッキ層が
鋼板の両面に形成されており、メッキ層の上には、０．
０５μｍ厚のクロメート処理コーティングを持つ）（商
品名：ＡＳＨＣ，新日本製鐵（株）製）を用いた以外、
実施例１と同様にして弾性ブレードを得た。

【００２８】得られた弾性ブレードを、実施例１と同様
に目視によるメッキ層の剥がれの観察、及び画出し評価
を行った。結果を表１に示す。

【００２９】比較例１１．６ｍｍ厚の亜鉛ニッケル合金メッキ処理鋼板に代え
て１．６ｍｍ厚の亜鉛メッキ処理鋼板（メッキ付着量が
２０ｇ／ｍ²である約２．７μｍ厚のメッキ層が鋼板の
両面に形成されており、メッキ層の上には、約０．０５
μｍ厚のクロメート処理コーティングを持つ）（商品
名：ＥＧＣ−Ｅ，新日本製鐵（株）製）を用いた以外、
実施例１と同様にしてブレード部材を得た。

【００３０】得られたブレード部材を、実施例１と同様
に目視によるメッキ層の剥がれの観察、及び画出し評価
を行った。結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】実施例１では支持板金を亜鉛ニッケル合金
メッキ処理鋼板としたことで、高温度での成型時にもメ
ッキが剥がれることなく、環境試験後の画出し評価でも
画像にスジ等の不良もなく、錆が発生していないことが
分かる。また、実施例２でも微少なメッキ剥がれがあっ
たものの、画出し評価では問題はなかった。一方、比較
例１ではメッキ剥がれも多く、画出し評価でもスジ不良
が発生しており、現像スリーブを観察したところ、錆が
現像スリーブに磁気的に捕捉されていた。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、トナー量規制弾性
ブレードの支持板金として、従来の電気亜鉛メッキ処理
鋼板から亜鉛合金メッキ処理鋼板に変えることにより、
高温度な型で圧をかけて狭持圧接してもメッキ層が剥が
れることなく、高精度な寸法のトナー量規制弾性ブレー
ド部材を製造することが可能となり、これを画像形成装
置に組み込むことで錆の発生による画像障害を生じない
高品質な画像形成装置の提供が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー量規制弾性ブレード部材の形状
の一例を示す概略側面図である。

【図２】画像形成装置の概略図である。

【図３】画像形成装置の概略図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー担持部材表面に塗布されるトナー
の量を規制する弾性ブレードにおいて、該弾性ブレード
が、支持板金とゴム弾性部材を有し、支持板金が表面に
亜鉛合金メッキ層を有する鉄材であることを特徴とする
トナー量規制弾性ブレード。
【請求項２】亜鉛合金メッキ層が、亜鉛ニッケル合金
メッキおよび亜鉛鉄合金メッキからなる群から選ばれた
層である請求項１記載のトナー量規制弾性ブレード。
【請求項３】亜鉛合金メッキ層上にクロメート処理層
を有する請求項１記載のトナー量規制弾性ブレード。
【請求項４】支持板金にゴム弾性部材が一体成形され
ている請求項１記載のトナー量規制弾性ブレード。
【請求項５】ゴム弾性部材が支持板金の一部を包み込
んでいる請求項４記載のトナー量規制弾性ブレード。
【請求項６】ゴム弾性部材がシリコーンゴムである請
求項１記載のトナー量規制弾性部材。
【請求項７】支持板金とゴム弾性部材との間にプライ
マーを有する請求項４記載のトナー量規制弾性部材。
【請求項８】トナーを収容する容器、該容器中のトナ
ーを現像部に担持搬送するトナー担持部材およびトナー
担持部材に塗布されるトナー量を規制する弾性ブレード
を有する現像装置において、弾性ブレードが、支持板金
とゴム弾性部材を有し、支持板金が表面に亜鉛合金メッ
キ層を有する鉄材であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】亜鉛合金メッキ層が亜鉛ニッケル合金メ
ッキおよび亜鉛鉄合金メッキからなる群から選ばれた層
である請求項８記載の現像装置。
【請求項１０】少なくとも感光体と現像手段とを一体
化して、電子写真装置本体に対して着脱自在にした装置
ユニットにおいて、現像手段が、トナーを収容する容
器、該容器中のトナーを現像部に担持搬送するトナー担
持部材およびトナー担持部材に塗布されるトナー量を規
制する弾性ブレードを有し、その弾性ブレードが、亜鉛
合金メッキ層を表面に持つ鉄の支持板金とゴム弾性部材
を有することを特徴とする装置ユニット。
【請求項１１】亜鉛合金メッキ層が亜鉛ニッケル合金
メッキおよび亜鉛鉄合金メッキからなる群から選ばれた
層である請求項１０記載の装置ユニット。