弾性ブレード、弾性ブレード組立体及び画像形成装置
【課題】高品質の画像を形成することのできる弾性ブレード、この弾性ブレードを装着した弾性ブレード組立体、及び、弾性ブレード又は弾性ブレード組立体を備えた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置に備えられたところの、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、前記回転担持搬送体の回転に伴い前記回転担持搬送体上を摺動する弾性ブレード１であって、前記回転担持搬送体に当接する弾性体３と、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で薄板状に形成され、吸湿硬化型接着剤を硬化して成る接着層４を介して前記弾性体３を支持する支持体２とを備えていることを特徴とする弾性ブレード１、この弾性ブレード１を装着した弾性ブレード組立体、及び、これらを備えた画像形成装置。
【解決手段】画像形成装置に備えられたところの、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、前記回転担持搬送体の回転に伴い前記回転担持搬送体上を摺動する弾性ブレード１であって、前記回転担持搬送体に当接する弾性体３と、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で薄板状に形成され、吸湿硬化型接着剤を硬化して成る接着層４を介して前記弾性体３を支持する支持体２とを備えていることを特徴とする弾性ブレード１、この弾性ブレード１を装着した弾性ブレード組立体、及び、これらを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性ブレード、弾性ブレード組立体及びこれらを備えた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレード、この弾性ブレードを装着した弾性ブレード組立体、及び、これらを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、一般に、回転可能な感光体等の回転担持搬送体を一様に帯電し、次いで、露光して、回転担持搬送体の表面に静電潜像を形成し、さらに、回転担持搬送体の表面に現像剤を供給して、静電潜像を形成し、この静電潜像を、直接、又は、所望により転写部材等に転写した後、記録体に転写して、画像を形成する。画像形成装置は、このように、回転担持搬送体への現像剤の被供給及び転写部材又は記録体への現像剤の転写を繰り返して、複数の画像を連続的に又は間歇的に形成することができる。このような画像形成装置には、回転担持搬送体に当接し、回転担持搬送体の回転に伴い回転担持搬送体上を摺動する各種弾性ブレードが装着されている。画像形成装置に装着される弾性ブレードとしては、例えば、現像手段における回転担持搬送体、例えば、現像ロール等に現像剤を所望のように供給する現像剤規制部材、及び、転写部材又は記録体に転写されずに、回転担持搬送体、例えば、感光体等に残存した現像剤又は回転担持搬送体に付着したゴミ等を除去するクリーニングブレード等が挙げられる。このような弾性ブレードは、回転担持搬送体に対して所定の押圧力で当接するように、通常、弾性変形した状態で、画像形成装置に装着される。
【０００３】
このような弾性ブレードの一例として、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の弾性体からなり、この弾性体の弾性力を利用して、回転担持搬送体に対して所定の押圧力で当接する弾性ブレードが挙げられる。しかし、このような弾性ブレードは、回転担持搬送体に対する押圧力を弾性体の弾性力で確保しているので、使用するにつれて、弾性体の弾性力が低下し、弾性ブレードとして所期の機能を十分に果たすことができなくなり、耐久性に劣るという問題があった（例えば、特許文献１の［００４１］欄参照。）。
【０００４】
弾性体の他に、回転担持搬送体に対する押圧力を与える部材を備えた弾性ブレードとして、例えば、「画像形成装置内の回転体に当接し、前記回転体の回転に伴い前記回転体を摺擦する画像形成装置用の弾性ブレードであって、前記回転体に当接する第１の弾性体と、該第１の弾性体の前記回転体に当接する面と反対の面に重なるように設けられる第２の弾性体と、を備え、前記第１、第２の弾性体は、少なくとも前記第１の弾性体と前記回転体との当接部付近で摺動可能であることを特徴とする画像形成装置用の弾性ブレード」（特許文献１の請求項１参照。）が挙げられる。
【０００５】
しかし、特許文献１によれば、弾性ブレードの一例である「現像剤規制手段は、ゴム部材５１と補強板５２とを接着せずに重ねて、第１の支持体としての支持板（ブレード台）５３、第２の支持体としての押さえ部材（ブレード押さえ部材）５４、ビス５５によって、プラスチック製の現像容器４１の支持部４４に固定して構成する」（［００４７］欄参照。）。このように、特許文献１の弾性ブレードは、現像容器への固定作業が煩雑であるから固定作業中に、又は、ゴム部材と補強板とが一体化されていないから使用中に、ゴム部材と補強板との重ね合わせ位置がずれることがある。また、ゴム部材を所望の押圧力で当接するように、回転担持搬送体に対する、ゴム部材の位置、角度及び当接量を精度よく、弾性ブレードを現像容器に固定することができないことがある。そして、ゴム部材と補強板との重ね合わせ位置がずれると、及び／又は、弾性ブレードの固定精度が低下すると、弾性ブレードが回転担持搬送体に均一な押圧力で当接しなくなり、現像剤を所望のように規制することができなくなる。その結果、ゴム部材と補強板とを単に重ね合わせた弾性ブレードを備えた画像形成装置では、高品質の画像を形成することができなくなることがある。
【０００６】
このような問題を解決するには、特許文献１の弾性ブレードにおいて、ゴム部材と補強板との重ね合わせ位置がずれないように、ゴム部材と補強板とを接着剤等で接着すればよいが、通常使用されるホットメルト接着剤でゴム部材と補強板とを接着すると、接着中又は接着後に、ゴム部材に波うち現象が起こり、ゴム部材は平滑な表面を維持することができないことがあった。この波うち現象は、ゴム部材としてウレタンゴムを選択した場合には、特に顕著に起こることが知られている。ゴム部材の表面が平滑でなくなると、ゴム部材の長手方向に均一な押圧力で回転担持搬送体に当接することができず、高品質の画像を形成することができなくなるばかりか、弾性ブレードの寿命が短くなるという問題がある（例えば、特許文献１の段落番号［００１２］〜［００１４］参照。）。特に、近年の画像形成装置は、画像の高精細化が実現されており、それに伴って、使用される現像剤も小さくなっているから、ゴム部材の表面が平滑でないと、画像の品質を著しく低下させることになる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−７６１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、前記問題を解消することを目的とし、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレード、この弾性ブレードを装着した弾性ブレード組立体、及び、弾性ブレード又は弾性ブレード組立体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、画像形成装置に備えられたところの、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、前記回転担持搬送体の回転に伴い前記回転担持搬送体上を摺動する弾性ブレードであって、前記回転担持搬送体に当接する弾性体と、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で薄板状に形成され、吸湿硬化型接着剤を硬化してなる接着層を介して前記弾性体を支持する支持体とを備えていることを特徴とする弾性ブレードであり、
請求項２は、前記弾性体は、前記回転担持搬送体に当接する当接部を形成する二面のなす角度が９０°又は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の弾性ブレードであり、
請求項３は、前記弾性体は、ウレタンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ブレードであり、
請求項４は、前記金属材料は、ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレードであり、
請求項５は、前記金属材料は、リン青銅であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレードであり、
請求項６は、前記吸湿硬化型接着剤は、シアノアクリレート接着剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性ブレードであり、
請求項７は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性ブレードと、前記弾性ブレードを装着する装着部材とを備えた弾性ブレード組立体であり、
請求項８は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性ブレード、又は、請求項７に記載の弾性ブレード組立体を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る弾性ブレードによれば、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料に弾性体が吸湿硬化型接着剤を硬化して成る接着層を介して支持されているから、均一な弾性力を長期間にわたって維持することができると共に、弾性体の表面状態を平滑にすることができ、弾性体と金属材料とのずれを防止しつつ弾性ブレードの装着位置精度を向上させることができる。したがって、この発明によれば、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレードを提供することができる。
【００１１】
また、この発明に係る弾性ブレード組立体によれば、この発明に係る弾性ブレードを備え、均一な弾性力を長期間にわたって維持することができると共に、高い装着位置精度を確保しつつ画像形成装置に容易に装着することができる。したがって、この発明によれば、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレード組立体を提供することができる。さらに、この発明によれば、この発明に係る弾性ブレード及び弾性ブレード組立体を備えているから、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の一例である弾性ブレードを図面に基づいて説明する。この弾性ブレード１は、図１に示されるように、支持体２と、弾性体３と、支持体２及び弾性体３を接着する接着層４（図１（ｂ）参照。）とを備えている。この弾性ブレード１は、後述するように、画像形成装置に備えられ、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、回転担持搬送体の回転に伴い回転担持搬送体上を摺動する。ここで、回転担持搬送体は、現像剤を担持搬送する部材であればよく、例えば、後述する、現像ローラ等の現像剤坦持体、感光体（感光ドラムと称することがある。）及び感光ベルト等の像担持体、帯電ローラ等の帯電手段、転写ローラ、二次転写ローラ及び転写ベルト等の転写手段、転写搬送ベルト等の搬送手段、並びに、定着ローラ及び定着ベルト等の定着手段等が挙げられる。
【００１３】
支持体２は、後述する弾性体３を支持し、回転担持搬送体に弾性体３を所望の押圧力で当接させる。したがって、支持体２は、所望の押圧力を発揮する弾性力を有する弾性材料で形成される。このような弾性材料は、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料である。支持体２を形成する材料が前記範囲のヤング率を有する金属材料であると、この金属材料が有する、経時変化の小さい弾性力により、回転担持搬送体に弾性体３を所望の押圧力で当接させることができるうえ、所望の押圧力を長期間にわたって維持することができる。この効果により優れる点で、金属材料のヤング率は、少なくとも１１０ＧＰａのヤング率を有する金属材料であるのが好ましく、少なくとも１４０ＧＰａのヤング率を有する金属材料であるのが特に好ましい。金属材料におけるヤング率の上限は、特に限定されないが、あまりにも大きすぎると、弾性体３を回転担持搬送体に当接させる押圧力が大きくなり、弾性体３の耐久性を低下させることがあるので、ヤング率は、通常、２２０ＧＰａ以下であるのが好ましく、２００ＧＰａ以下であるのがより好ましい。
【００１４】
支持体２のヤング率は、次のようにして、測定することができる。まず、弾性材料を幅ｂ（４０ｍｍ、図６において板状試料４０の奥行方向の長さ）、長さｌ（１００ｍｍ）及び厚さｄ（０．１ｍｍ）に切り出し、板状試料４０を準備する。図６に示されるように、この板状試料４０を、間隔Ｌを置いて互いに平行に設置された二つの試料台４１及び４２上に、載置し、板状試料４０の、二つの試料台４１及び４２の略中央部に、荷重Ｐ（０．５Ｎ）を板状試料４０の垂直方向にかける。このとき、板状試料４０に生じたたわみ量ｈ（ｍｍ）を、例えば、差動トランスにて検出して、測定し、下記式により、ヤング率Ｅを算出する。この測定を板状試料４０の複数箇所で行い、算術平均値を支持体２のヤング率とする。
【００１５】
【数１】
【００１６】
前記金属材料は、前記ヤング率に加えて、５００ＭＰａ以上の引張強さを有しているのが、支持体２としたときに、支持体２の撓み量が大きくかつ復元力も強くなる点で、好ましい。この効果により優れる点で、引張強さは、６００ＭＰａ以上であるのがより好ましく、９３０ＭＰａ以上であるのが特に好ましい。金属材料における引張強さの上限は、特に限定されないが、あまりにも大きすぎると、振動共鳴により異音が発生することがあるので、引張強さは、通常、１，５００ＭＰａ以下であるのが好ましく、１，１３０ＭＰａ以下であるのがより好ましい。ここで、引張強さは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に記載の方法によって、測定することができる。
【００１７】
前記金属材料は、前記ヤング率に加えて、１００ＨＶ以上の硬度を有しているのが、回転担持搬送体に弾性体３を当接させる押圧力をより精度よく調整することができる点で、好ましい。この効果により優れる点で、硬度は、２５０ＨＶ以上であるのがより好ましく、３１０ＨＶ以上であるのが特に好ましい。金属材料における硬度の上限は、特に限定されないが、あまりにも高すぎると、被当接部材への微細な当接圧力の調整が困難になることがあるので、硬度は、通常、５００ＨＶ以下であるのが好ましく、４５０ＨＶ以下であるのがより好ましい。ここで、硬度は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に記載の方法によって、測定することができる。
【００１８】
前記金属材料は、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料であれば特に限定されず、例えば、ステンレス鋼、リン青銅、洋白、ベリリウム銅等が挙げられる。これらの中でも、ばね用ステンレス鋼帯、ばね用リン青銅、ばね用洋白及びばね用ベリリウム銅が、前記特性を満足するうえ、耐疲労性、耐食性、強度、加工性等の特性にも優れ、高性能ばね材として機能する点で、好ましい。特に、後述する弾性体３との接着強度が強く、入手が容易である点で、ばね用ステンレス鋼帯が好ましい。
【００１９】
前記ばね用ステンレス鋼帯は、一般に、日本工業規格「ＪＩＳ Ｇ４３１３」で定義されている冷間圧延で製造されるステンレス鋼帯をいい、例えば、日本工業規格による種類「ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ」系及び「ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ」系等のオーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯、同「ＳＵＳ４２０Ｊ２−ＣＳＰ」系等のマルテンサイト系バネ用ステンレス鋼帯、及び、同「ＳＵＳ６３１−ＣＳＰ」系等の析出硬化系バネ用ステンレス鋼帯等が挙げられる。これらの中でも、耐食性、強度、入手容易性、耐疲労性及び弾性等にバランスよく優れる点で、オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯であるのが好ましく、特に、「ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ」系ステンレス鋼帯であるのが好ましい。
【００２０】
前記ばね用リン青銅は、リン青銅を焼きなまし処理して得られ、例えば、日本工業規格による種類「Ｃ５２１０」及び「Ｃ５２１２」等が挙げられる。前記ばね用洋白は、例えば、日本工業規格による種類「Ｃ７７０１」及び「Ｃ７５２１」等が挙げられる。前記ばね用ベリリウム銅は、日本工業規格による種類「Ｃ１７００」及び「Ｃ１７２０」等が挙げられる。
【００２１】
支持体２は、図１に示されるように、薄板状に形成され、特に、弾性体３が接着され、弾性体３を支持する部位が薄板状に形成されるのが好ましい。支持体２を薄板状に形成すると、回転担持搬送体に弾性体３を所望の押圧力で当接させることができるうえ、所望の押圧力を長期間にわたって維持することができる。支持体２がこの作用を十分に奏するには、支持体２は、通常、５０〜２５０μｍの厚さを有しているのが好ましく、８０〜１２０μｍの厚さを有しているのが特に好ましい。支持体２は、その全面にわたって均一な厚さを有していることが好ましい。
【００２２】
支持体２は、図１に示されるように、矩形の薄板状に形成されるのが好ましく、長方形の薄板状に形成されるのが好ましい。支持体２が矩形の薄板状に形成されると、弾性体３を回転担持搬送体に均一な押圧力で当接させることができる。
【００２３】
支持体２は、図２に示されるように、その長手方向の長さ（矩形の薄板における長辺の長さ）が、回転担持搬送体６に現像剤が担持される現像剤担持領域７における軸方向の長さよりも長く調整されるのが好ましく、支持体２の長手方向に垂直な方向の長さ（矩形の薄板における短辺の長さ）は、調整される押圧力に応じて任意の長さに調整することができ、例えば、１８〜４０ｍｍ程度に調整される。
【００２４】
前記弾性体３は、主に支持体２の弾性力によって、回転担持搬送体に所望の押圧力で当接し、回転担持搬送体の表面を摺動する。これによって、弾性体３は、画像形成装置に配設された部位、ユニットに求められる機能を果たす。なお、この発明において、弾性体３が回転担持搬送体に所望の押圧力で当接するとは、弾性体３が回転担持搬送体に所望の押圧力で常に当接している場合だけでなく、弾性体３が回転担持搬送体に所望の押圧力で当接している状態と、弾性体３が押圧力に反して回転担持搬送体からわずかに離間している状態とを有する場合を含む。
【００２５】
このように弾性体３は、所望の押圧力で回転担持搬送体に当接するので、回転担持搬送体を傷付けないように、弾性を有する弾性材料、例えば、各種ゴム等で形成される。各種ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらの中でも、シリコーンゴム及びウレタンゴムが好ましく、引裂き強度が強く、所望のように弾性体３を作製することができる点で、ウレタンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては、例えば、ＨＴＶゴム（高温硬化型ミラブルシリコーンゴム等）、液状シリコーンゴム（ＬＴＶ、ＲＴＶ等）等が挙げられる。ウレタンゴムとしては、例えば、熱可塑性ウレタンゴムが挙げられ、より具体的には、ポリオール成分として、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオール等を用いたウレタンゴム、イソシアネート成分として、トリレ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、及びヘキサメチレンジイソシアネート等を用いたウレタンゴム等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸、フタル酸等の二塩基酸と、ジオール又はポリオールとの縮合反応により得られるポリオール等が挙げられる。ポリイソシアネートとしては、特に限定されず、例えば、芳香族ポリイソシアネート、その水添ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。
【００２６】
弾性体３は、弾性ブレード１が画像形成装置に装着される位置及び要求される機能等に応じて、任意の形状に形成される。例えば、弾性体３は、図１に示されるように、所定の厚さを有する長方形の板状又は直方体に形成され、また、図３（ｂ）に示されるように、支持体２の端部を収納する収納溝を長手方向に沿って備えた、垂直断面が略コの字状の直方体に形成されてもよい。弾性ブレード１が後述する現像剤規制手段として使用される場合には、弾性部材３の側面（当接部５ｂ）で回転担持搬送体に当接するのが好ましく、したがって、弾性体３は平滑な側面を有する形状に形成されるのが好ましい。一方、弾性ブレード１が各種クリーニング手段として使用される場合には、弾性部材３の端部（当接部５ａ）で回転担持搬送体に当接するのが好ましく、したがって、回転担持搬送体に当接するところの、弾性体３の当接部５ａが、それを形成する二面のなす角度が９０°又は鋭角になる形状に、形成されるのが好ましい。弾性ブレード１が各種クリーニング手段として使用される場合には、現像剤及びゴミ等を確実に除去することができる点で、当接部５ａを形成する二面のなす角度は、９０°又は鋭角であるのが好ましく、鋭角であるのがより好ましく、例えば、４５〜８９°であるのが特に好ましい。
【００２７】
図１に示される弾性体３は、長手方向に沿ってテーパ状に形成され、二面のなす角度が鋭角である当接部５ａを有するところの、所定の厚さを有する板状（直方体）に形成されている。
【００２８】
弾性体３の厚さは、任意の厚さに調整され、具体的には、０．１〜３ｍｍである。弾性体３は、その全面にわたって均一な厚さを有していることが好ましい。また、弾性体３は、支持体２と同様に、その長手方向の長さが、現像剤担持領域７における軸方向の長さよりも長く調整されるのが好ましく、弾性体３の長手方向に垂直な方向の長さは、特に限定されず、例えば、１０〜３０ｍｍ程度に調整される。
【００２９】
弾性体３は、弾性ブレード１が現像剤規制手段として使用される場合には、０．５〜２４（ｎＣ）の接触帯電量を有するのが好ましい。弾性体３が前記範囲の接触帯電量を有すると、現像剤を所望のように帯電させることができ、高品質の画像を形成することができる。弾性体３の接触帯電量は次のようにして測定する。まず、カスケード式接触帯電量測定装置（例えば、東芝ケミカル株式会社製、商品名「ＴＳ−１００ＡＴ」）と、基準接触粉体として、球形フェライト粉(パウダーテック株式会社製、商品名「ＭＦ−６０」)と、試料板として弾性体３と同一のゴムで７５ｍｍ×１００ｍｍに形成した成形体とを準備する。次いで、準備した試料板をカスケード式接触帯電量測定装置にセットする。そして、２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下で、基準接触粉体の流しかけ時間５秒で３回の測定を行い、その３回の平均値をその試料板の接触帯電量とする。この試料板の接触帯電量を弾性体の接触帯電量とする。
【００３０】
前記接着層４は、吸湿硬化型接着剤を硬化して成る。接着層４を形成する接着剤として吸湿硬化型接着剤を選択すると、弾性体３を形成する材料としてウレタンゴムを選択した場合にも、支持体２と弾性体３とを強固に接着することができるうえ、支持体２と弾性体３との接着中又は接着後においても、弾性体３の波うち現象を防止することができ、弾性体３の平滑な表面を維持することができる。吸湿硬化型接着剤としては、例えば、エポキシ接着剤、アクリル接着剤、シアノアクリレート接着剤等が挙げられる。吸湿硬化型接着剤は、前記効果により優れる点で、シアノアクリレート接着剤が好ましく、シアノアクリレート接着剤として、メチルシアノアクリレート接着剤及びエチルシアノアクリレート接着剤等が挙げられる。
【００３１】
これらの吸湿硬化型接着剤は、適宜製造してもよく、市販品を使用してもよい。シアノアクリレート接着剤としては、例えば、商品名「ロックタイト（ＬＯＣＴＩＴＥ）シリーズ」（ヘンケルジャパン株式会社製）、商品名「クイックボンドシリーズ」（株式会社関西ポリマー研究所製）等が挙げられる。
【００３２】
接着層４は、支持体２と弾性体３とを接着することができれば、その層厚は特に限定されず、例えば、０．１〜１００μｍに調整することができる。
【００３３】
支持体２と弾性体３とを備えた弾性ブレード１は、支持体２の少なくとも一方の表面に弾性体３が接着されて成る。このようにして成る弾性ブレード１は、図１に示されるように、長手方向に沿ってテーパ状に形成され、二面のなす角度が鋭角である当接部５ａを有するところの、所定の厚さを有する板状に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って支持体２の表面下部に、接着されて、成る。また、図３（ａ）に示される弾性ブレード１Ａは、二面のなす角度が９０°である当接部５ａを有するところの、所定の厚さを有する板状（直方体）に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って支持体２の表面全体に、接着されて、成る。図３（ｂ）に示される弾性ブレード１Ｂは、長手方向に沿ってテーパ状に形成され、二面のなす角度が鋭角である当接部５ａを有するところの、支持体２の端部を囲繞する角柱体に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って、支持体２の端部近傍を挟持するように、接着されて、成る。図３（ｃ）に示される弾性ブレード１Ｃは、二面のなす角度が９０°である当接部５ａを有するところの、支持体２の側面全体を被覆することのできる筒状に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って、支持体２の側面全体を囲繞するように、接着されて、成る。
【００３４】
弾性ブレード１の回転担持搬送体への押圧力は、前記ヤング率を有する金属材料で形成された支持体２に大きく依存し、例えば、０．２〜２ＭＰａ程度であるのが好ましい。
【００３５】
弾性ブレード１は、支持体２及び弾性体３をそれぞれ前記材料を用いて公知の方法で作製し、次いで、作製した支持体２に吸湿硬化型接着剤を塗布し、塗布された吸湿硬化型接着剤上に、所望の重なり面積となるように、弾性体３を重ね合わせ、次いで、吸湿硬化型接着剤を公知の方法で硬化させて、製造することができる。なお、支持体２の表面に吸湿硬化型接着剤を塗布する前に、接着強度を確保するプライマを塗布してもよい。プライマとしては、支持体２及び弾性体３の材料等に応じて、例えば、シランカップリング剤、極性樹脂等を含有するプライマを適宜選択すればよい。
【００３６】
弾性ブレード１は、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で作製された支持体２によって回転担持搬送体に対する押圧力を長期間にわたって所望のように維持することができる。また、この弾性ブレード１は、弾性体３が平滑な表面を有し、支持体２と弾性体３との接着が強固で、それらの重ね合わせ位置がずれることを効果的に防止することができる。したがって、弾性ブレード１は、均一な弾性力を長期間にわたって維持することができ、それ故、画像形成装置に配設されると、弾性ブレード１に要求される機能を長期間にわたって発揮することができる。例えば、弾性ブレード１が現像剤規制手段として画像形成装置に配設されると、長期間にわたって、回転担持搬送体、例えば、現像剤担持体に、所望のように帯電させた現像剤を均一な層厚さで担持させることができる。また、弾性ブレード１がクリーニング手段として画像形成装置に配設されると、回転担持搬送体、例えば、感光体等に残存した現像剤及び付着したゴミ等を長期間にわたってほぼ確実に除去することができる。したがって、弾性ブレード１は、画像形成装置に配設されると、長期間にわたって、高品質及び高解像度の画像を形成することができる。
【００３７】
また、弾性ブレード１は、所望の押圧力で回転担持搬送体に当接することによって、所望の機能を発揮するから、弾性ブレード１の弾性体３が回転担持搬送体に当接する角度、位置及び当接部の大きさ(当接量)等が精度よく、画像形成装置に装着される必要がある。ここで、この発明の弾性ブレード１は、支持体２と弾性体３とを予め接着層４で接着固定しているから、画像形成装置への取り付け作業が容易であると共に、取り付け時に、支持体２と弾性体３との重なり位置及び装着位置がずれることを防止することができる。したがって、装着作業性及び装着位置精度に優れる。
【００３８】
次に、この発明の一例である弾性ブレード組立体を図面に基づいて説明する。この弾性ブレード組立体１０は、図４に示されるように、弾性ブレード１と、装着部材１１とを備えている。この弾性ブレード組立体１０は、画像形成装置に備えられ、弾性ブレード組立体１０の弾性体３が、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、回転担持搬送体の回転に伴い回転担持搬送体上を摺動する。
【００３９】
前記装着部材１１は、接着剤を硬化して成る接着層１３を介して弾性ブレード１を装着し、画像形成装置への弾性ブレード１の装着作業性を向上させる。したがって、装着部材１１は、弾性ブレード１を支持することができ、耐食性に優れた金属材料で形成されるのが好ましい。このような金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼又は低合金鋼、ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金、チタン、ジルコニウム又はタンタル等の不動態を形成する金属等が挙げられる。耐食性に優れ、入手しやすい点で、亜鉛めっき鋼板が特に好ましい。
【００４０】
装着部材１１は、画像形成装置に容易に装着される形状であればよく、例えば、板状に形成されてもよく、図４に示されるように、板状に形成された後、その長手方向に沿って所定の角度、例えば９０〜１７０°の角度で「略くの字型」に折り曲げられた形状に形成されてもよい。板状に形成された装着部材１１は、例えば、１〜３ｍｍの厚さを有するのがよい。また、装着部材１１には、画像形成装置に装着するための装着部１２、例えば、ネジ孔等が形成されてもよい。
【００４１】
弾性ブレード組立体１０は、装着部材１１の一方の表面に弾性ブレード１が装着されてなる。好ましくは、弾性ブレード組立体１０は、図４に示されるように、装着部材１１の長手方向に沿って装着部材１１の表面下部に弾性ブレード１が積層され、装着部材１１に弾性ブレード１が装着される。弾性ブレード１は、接着剤又は機械的手段等により、装着部材１１に装着される。接着剤としては、金属材料を接着するのに通常用いられる接着剤であればよく、例えば、シリコーン接着剤が挙げられ、図３（ｃ）に示される弾性ブレード１Ｃを装着部材１１に装着するには、前記吸湿硬化型接着剤を用いればよい。前記機械的手段としては、ボルト、クリップ等が挙げられる。装着部材１１と弾性ブレード１との組立作業が容易である点で、接着剤を用いるのが好ましい。
【００４２】
弾性ブレード組立体１０は、弾性ブレード１を公知の方法で装着部材１１に固定して、製造される。弾性ブレード組立体１０は、好ましくは、装着部材１１に接着剤を塗布し、塗布された接着剤層上に、所望の重なり面積となるように、支持体２を重ね合わせ、接着剤を公知の方法で硬化させた後、弾性ブレード１の製造と同様にして、支持体２に吸湿硬化型接着剤を塗布して、弾性体３を重ね合わせ、吸湿硬化型接着剤を公知の方法で硬化させて、製造することができる。
【００４３】
弾性ブレード１は、前記したように、弾性体３が回転担持搬送体に当接する角度、当接部の大きさ(当接量)等が高精度で、画像形成装置に装着される必要がある。ここで、この発明の弾性ブレード組立体１０は、支持体２と弾性体３とを予め接着層４で接着固定した弾性ブレード１を、さらに装着部材１１に装着しているから、画像形成装置への装着作業が非常に容易であると共に、装着時に、支持体２と弾性体３との重なり位置及び装着位置がずれることを確実に防止することができる。したがって、装着作業性及び装着位置精度に極めて優れる。したがって、弾性ブレード組立体１０は、接着剤を硬化して成る接着層１３を介して弾性ブレード１を強固に装着しているから、弾性ブレード１の効果を損なうことなく、画像形成装置への装着作業性及び装着位置精度を著しく向上させることができる。
【００４４】
弾性ブレード組立体１０を画像形成装置に装着するには、装着部材１１に形成された装着部１２、例えば、ネジ孔等で、画像形成装置に装着することができる。
【００４５】
この発明に係る弾性ブレード１及び弾性ブレード組立体１０は、電子写真方式の画像形成装置に採用することができる。画像形成装置の一例を図５に示す。図５に示されるように、画像形成装置２０は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体２１例えば感光体と、像担持体２１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体２１を帯電させる帯電手段２２例えば帯電ローラと、像担持体２１の上方に設けられ、像担持体２１に静電潜像を形成する露光手段２３と、像担持体２１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体２１に一定の層厚で現像剤３２例えばトナーを供給し、静電潜像を現像する現像手段３０と、像担持体２１の下方に圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体２１から記録体２６例えば転写紙上に転写する転写手段２４例えば転写ローラと、記録体２６の搬送方向の下流に設けられ、記録体２６に転写された現像剤３２（静電潜像）を定着させる定着手段２５例えば定着器と、記録体２６に転写されず像担持体２１に残留した現像剤３２及び／又は像担持体２１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段２７とを備えている。定着手段２５は、搬送されてくる記録体２６を挟持するように対向配置された定着ローラ２５ａと加圧ローラ２５ｂとを有する。
【００４６】
前記現像手段３０は、現像剤３２を収容する筐体３１と、前記像担持体２１に近接して配置されると共に、筐体３１に収容された現像剤３２を像担持体２１に供給する現像剤担持体３４例えば現像ローラと、この現像剤担持体３４の表面に一定の厚さで現像剤３２が保持されるように現像剤３２の厚みを調整する現像剤規制手段３５例えば現像ブレードとを備えて成る。図４において、符号３３で示すのは現像剤３２を撹拌する撹拌手段である。
【００４７】
この画像形成装置２０においては、この発明に係る弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０が、クリーニング手段２７に装着されるクリーニングブレード２８及び／又は現像剤規制手段３５である現像ブレードに使用される。画像形成装置２０における画像形成において、像担持体２１に担持された現像剤３２が転写手段２４により記録体２６に転写されるが、現像剤３２の一部が記録体２６に転写されずに、わずかに像担持体２１に残存する。クリーニングブレード２８は、この残存した現像剤３２及び像担持体２１に付着したゴミ等を除去し、次いで、形成される画像の品質を保つ機能を有する。また、画像形成装置２０における現像手段３０において、現像剤３２は、現像剤担持体３４に、均一な層厚で担持される必要がある。現像ブレードは、現像剤担持体３４に均一な層厚で現像剤３２を担持させる機能を有する。
【００４８】
弾性ブレード１及び弾性ブレード組立体１０が当接し、摺動する回転担持搬送体は、現像剤３２を担持搬送する部材であり、例えば、弾性ブレード１及び弾性ブレード組立体１０が像担持体２１をクリーニングするクリーニングブレード２８として使用される場合には像担持体２１が該当し、一方、現像剤規制手段３５に使用される場合には現像剤担持体３４が該当する。像担持体２１及び現像剤担持体３４等の回転担持搬送体は、その形状等は特に限定されず、例えば、弾性ローラ、ベルト等が挙げられる。
【００４９】
この画像形成装置２０によると、以下のようにして記録体２６に画像が形成される。すなわち、帯電手段２２により像担持体２１の表面が一様に帯電され、次いで、露光手段２３により、回転する像担持体２１の表面に静電潜像が形成される。現像剤担持体３４により現像剤３２が現像手段３０から像担持体２１に供給されることにより、像担持体２１の表面に形成された静電潜像に現像剤３２が静電付着して現像が形成される。搬送手段（図示しない。）により搬送される記録体２６が転写手段２４と像担持体２１とに挟まれてこれらの間を通過すると、像担持体２１の表面に形成されている現像が記録体２６の表面に転写される。現像が転写された記録体２６は、搬送手段により搬送されて定着手段２５に到る。定着手段２５では、搬送されてきた記録体２６が定着ローラ２５ａと加圧ローラ２５ｂとの間を通過する。定着ローラ２５ａにより記録体２６の表面に存在する現像を形成する現像剤３２が溶融し、記録体２６に定着する。かくして記録体２６の表面に、現像剤３２による画像が形成される。
【００５０】
この画像形成装置２０は、この発明に係る弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０がクリーニングブレード２８として配設されているから、記録体２６に転写されず像担持体２１に残存した現像剤３２及び／又は像担持体２１に付着したゴミ等を長期間にわたってほぼ確実に除去することができ、その結果、長期間にわたって、高品質及び高解像度の画像を形成することができる。また、この発明に係る弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０が現像剤規制手段３５である現像ブレードとして配設されているから、長期間にわたって、像担持体２１に、所望のように帯電させた現像剤３２を均一な層厚さで担持させることができ、その結果、長期間にわたって、高品質及び高解像度の画像を形成することができる。
【００５１】
前記支持体２は、図１に示されるように、薄板状に形成されているが、この発明においては、装着部材と同様に、薄板状に形成された後、所定の角度、例えば９０〜１７０°の角度で、長手方向に沿って「略くの字型」に折り曲げられて形成されてもよい。この場合には、装着部材を装着した弾性ブレード組立体としなくても、弾性ブレードのまま、画像形成装置に装着することができる。
【００５２】
弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０は、クリーニングブレード２８及び／又は現像剤規制手段３５として使用されているが、この発明においては、帯電手段、転写手段及び定着手段等における、回転担持搬送体に担持搬送される現像剤等を除去するクリーニング手段として使用されてもよい。この場合に、クリーニングされる回転担持搬送体は、帯電ローラ、転写ローラ、二次転写ローラ、転写ベルト、転写搬送ベルト、定着ローラ、定着ベルト等が挙げられる。
【００５３】
画像形成装置２０は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置２０は、現像手段３０に単色の現像剤のみを収容するモノクロ画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体に順次一次転写を繰り返す４サイクル型カラー画像形成装置、各色毎の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。画像形成装置２０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置とされる。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯（ＪＩＳ種類 ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ）を、０．１ｍｍ×３０ｍｍ×３００ｍｍの大きさに裁断し、薄板状の支持体２を作製した。このオーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯は、１９７ＧＰａのヤング率、９３０ＭＰａの引張強さ及び３１０ＨＶ以上の硬度を有している。また、ウレタンゴム（商品名「ＵＡ２９０」、クレハエラストマー株式会社製）を、１ｍｍ×１０ｍｍ×３００ｍｍの大きさを有し、当接部５ａを形成する二面のなす角度が９０°である角柱状に成形して、弾性体３を作製した。さらに、亜鉛めっき鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３３１３／ＳＥＣＣ、商品名「ジンコート２１ＱＳ」、新日本製鐵株式会社製）を、１．６ｍｍ×９０ｍｍ×３５０ｍｍの大きさに裁断し、装着部材１１を作製した。
【００５５】
次いで、作製した装着部材１１の一方の表面下部における５ｍｍ×３００ｍｍの領域に、シリコーン接着剤（商品名「ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ ９８７ＧＲ」、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）を、接着層１３の層厚が１００μｍとなるように、適量を塗布し、２００℃で２時間にわたってシリコーン接着剤を硬化させた後、放冷して、装着部材１１に支持体２を接着固定した。装着部材１１に接着固定された支持体２の一方の表面における１０ｍｍ×３００ｍｍの領域に、シアノアクリレート接着剤（商品名「ロックタイトシリーズ」、ヘンケルジャパン株式会社製）を、接着層４の層厚が３μｍとなるように、適量を塗布し、次いで、塗布した接着剤上に作製した弾性体３を圧接して、支持体２と弾性体３とを接着層４を介して接着させ、弾性ブレード１ａを装着した弾性ブレード組立体１１Ａを製造した。この弾性ブレード組立体１１Ａは、弾性体３の端部と支持体２の端部が一致するように、弾性体３全体が支持体２に固定されている。
【００５６】
（実施例２）
オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯に代えて、リン青銅（ＪＩＳ種類 Ｃ５２１２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｂを装着した弾性ブレード組立体１１Ｂを製造した。このリン青銅は、１１０ＧＰａのヤング率、６００ＭＰａの引張強さ及び２３０ＨＶ以上の硬度を有している。
（実施例３）
前記ウレタンゴムに代えて、シリコーンゴム（商品名「ＫＥ−９８１−Ｕ」、信越化学工業株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｃを装着した弾性ブレード組立体１１Ｃを製造した。
（実施例４）
前記弾性体３における当接部５ａを形成する二面のなす角度を５０°に調整した以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｄを装着した弾性ブレード組立体１１Ｄを製造した。
【００５７】
（比較例１）
１ｍｍ×４０ｍｍ×３００ｍｍの大きさを有する弾性体３ｆを実施例１と同様にして作製した。この弾性体３ｆと、実施例１と同様にして作製した支持体２とを接着させず、弾性体３ｆと支持体２とを挟持して、弾性ブレード１ｅを作製した以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｅを装着した弾性ブレード組立体１１Ｅを製造した。
（比較例２）
前記シアノアクリレート接着剤に代えて、ホットメルト接着剤（商品名「アロンメルト」、東亞合成株式会社製）を用いて、１２０℃で１５分間にわたってホットメルト接着剤を硬化させた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｆを装着した弾性ブレード組立体１１Ｆを製造した。
（比較例３）
オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯に代えて、ヤング率が７０ＧＰａ、引張強さが２３０ＭＰａ及び硬度が６０ＨＶのアルミニウム（ＪＩＳ種類 Ａ５０５２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｇを装着した弾性ブレード組立体１１Ｇを製造した。
【００５８】
このようにして作製した弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇそれぞれを、図５に示される電子写真式プリンタ２０（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）のクリーニングブレード２８として装着した。このときの装着作業性及び装着位置精度を以下のようにして評価した。
【００５９】
（１）装着作業性
クリーニング手段に弾性ブレード組立体１１を装着する際の作業性を、装着時間、作業容易性等を総合的に判断した。評価は、総合的判断に優れる方から順に、５、４、３、２及び１の５段階で評価した。
【００６０】
（２）装着位置精度
クリーニング手段に弾性ブレード組立体１１を装着した後に、弾性ブレード組立体１１の装着位置、すなわち、像担持体２１に対する、弾性体の位置、角度及び当接量を総合的に評価した。評価は、装着位置精度に優れる方から順に、５、４、３、２及び１の５段階で評価した。
【００６１】
この電子写真式プリンタ１０を、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、稼動させて、１０，０００枚印刷した（耐久性試験と称する。）。この耐久性試験の終了後に、弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇを備えた電子写真式プリンタ２０について、下記項目を評価した。
【００６２】
（３）画像の品質
画像を印刷した記録紙を１０００枚ごとに取り出し、品質を確認した。その結果、弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｄは、記録紙に印刷された画像は高品質及び高解像度であったのに対して、弾性ブレード組立体１１Ｅ〜１１Ｇは、画像は何れも低品質であった。
【００６３】
【表１】
【００６４】
なお、弾性ブレード１ａ〜１ｇをクリーニングブレード２８として、クリーニング手段に直接装着しても、前記弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇの場合と同様の結果が得られた。
【００６５】
また、前記弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇ及び前記弾性ブレード１ａ〜１ｇを、画像形成装置（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）の現像ブレードとして装着し、前記と同様に、（１）装着作業性、（２）装着位置精度及び（３）画像の品質を評価したところ、クリーニングブレード２８として装着した場合とほぼ同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、この発明に係る弾性ブレードの一例を示す概略図であり、図１（ａ）は、この発明に係る弾性ブレードの一例を示す概略正面図であり、図１（ｂ）は、この発明に係る弾性ブレードの一例を示す概略側面図である。
【図２】図２は、この発明に係る弾性ブレードが回転担持搬送体に当接した状態を説明する上面外略説明図である。
【図３】図３は、この発明に係る弾性ブレードの別の一例を示す概略側面図であり、図３（ａ）は、弾性体３が支持体２の長手方向に沿って支持体２の表面全体に装着されてなる弾性ブレードを示す概略側面図であり、図３（ｂ）は、弾性体３が支持体２の長手方向に沿って支持体２の端部近傍を挟持するように装着されてなる弾性ブレードを示す一部拡大概略側面図であり、図３（ｃ）は、弾性体３が支持体２の長手方向に沿って支持体２の側面全体を囲繞するように装着されてなる弾性ブレードを示す一部拡大概略側面図である。
【図４】図４は、この発明に係る弾性ブレード組立体の一例を示す概略図であり、図４（ａ）は、この発明に係る弾性ブレード組立体の一例を示す概略正面図であり、図４（ｂ）は、この発明に係る弾性ブレード組立体の一例を示す概略側面図である。
【図５】図５は、この発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図６】図６は、支持体２のヤング率を測定する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 弾性ブレード
２ 支持体
３ 弾性体
４ 接着層
５ａ、５ｂ 当接部
６ 回転担持搬送体
７ 現像剤担持領域
１０ 弾性ブレード組立体
１１ 装着部材
１２ 装着部
１３ 接着層
２０ 画像形成装置
２１ 像担持体
２２ 帯電手段
２３ 露光手段
２４ 転写手段
２５ 定着手段
２５ａ 定着ローラ
２５ｂ 加圧ローラ
２６ 記録体
２７ クリーニング手段
２８ クリーニングブレード
３０ 現像手段
３１ 筐体
３２ 現像剤
３３ 撹拌手段
３４ 現像剤担持体
３５ 現像剤規制手段
４０ 板状試料
４１、４２ 試料台
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性ブレード、弾性ブレード組立体及びこれらを備えた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレード、この弾性ブレードを装着した弾性ブレード組立体、及び、これらを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、一般に、回転可能な感光体等の回転担持搬送体を一様に帯電し、次いで、露光して、回転担持搬送体の表面に静電潜像を形成し、さらに、回転担持搬送体の表面に現像剤を供給して、静電潜像を形成し、この静電潜像を、直接、又は、所望により転写部材等に転写した後、記録体に転写して、画像を形成する。画像形成装置は、このように、回転担持搬送体への現像剤の被供給及び転写部材又は記録体への現像剤の転写を繰り返して、複数の画像を連続的に又は間歇的に形成することができる。このような画像形成装置には、回転担持搬送体に当接し、回転担持搬送体の回転に伴い回転担持搬送体上を摺動する各種弾性ブレードが装着されている。画像形成装置に装着される弾性ブレードとしては、例えば、現像手段における回転担持搬送体、例えば、現像ロール等に現像剤を所望のように供給する現像剤規制部材、及び、転写部材又は記録体に転写されずに、回転担持搬送体、例えば、感光体等に残存した現像剤又は回転担持搬送体に付着したゴミ等を除去するクリーニングブレード等が挙げられる。このような弾性ブレードは、回転担持搬送体に対して所定の押圧力で当接するように、通常、弾性変形した状態で、画像形成装置に装着される。
【０００３】
このような弾性ブレードの一例として、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の弾性体からなり、この弾性体の弾性力を利用して、回転担持搬送体に対して所定の押圧力で当接する弾性ブレードが挙げられる。しかし、このような弾性ブレードは、回転担持搬送体に対する押圧力を弾性体の弾性力で確保しているので、使用するにつれて、弾性体の弾性力が低下し、弾性ブレードとして所期の機能を十分に果たすことができなくなり、耐久性に劣るという問題があった（例えば、特許文献１の［００４１］欄参照。）。
【０００４】
弾性体の他に、回転担持搬送体に対する押圧力を与える部材を備えた弾性ブレードとして、例えば、「画像形成装置内の回転体に当接し、前記回転体の回転に伴い前記回転体を摺擦する画像形成装置用の弾性ブレードであって、前記回転体に当接する第１の弾性体と、該第１の弾性体の前記回転体に当接する面と反対の面に重なるように設けられる第２の弾性体と、を備え、前記第１、第２の弾性体は、少なくとも前記第１の弾性体と前記回転体との当接部付近で摺動可能であることを特徴とする画像形成装置用の弾性ブレード」（特許文献１の請求項１参照。）が挙げられる。
【０００５】
しかし、特許文献１によれば、弾性ブレードの一例である「現像剤規制手段は、ゴム部材５１と補強板５２とを接着せずに重ねて、第１の支持体としての支持板（ブレード台）５３、第２の支持体としての押さえ部材（ブレード押さえ部材）５４、ビス５５によって、プラスチック製の現像容器４１の支持部４４に固定して構成する」（［００４７］欄参照。）。このように、特許文献１の弾性ブレードは、現像容器への固定作業が煩雑であるから固定作業中に、又は、ゴム部材と補強板とが一体化されていないから使用中に、ゴム部材と補強板との重ね合わせ位置がずれることがある。また、ゴム部材を所望の押圧力で当接するように、回転担持搬送体に対する、ゴム部材の位置、角度及び当接量を精度よく、弾性ブレードを現像容器に固定することができないことがある。そして、ゴム部材と補強板との重ね合わせ位置がずれると、及び／又は、弾性ブレードの固定精度が低下すると、弾性ブレードが回転担持搬送体に均一な押圧力で当接しなくなり、現像剤を所望のように規制することができなくなる。その結果、ゴム部材と補強板とを単に重ね合わせた弾性ブレードを備えた画像形成装置では、高品質の画像を形成することができなくなることがある。
【０００６】
このような問題を解決するには、特許文献１の弾性ブレードにおいて、ゴム部材と補強板との重ね合わせ位置がずれないように、ゴム部材と補強板とを接着剤等で接着すればよいが、通常使用されるホットメルト接着剤でゴム部材と補強板とを接着すると、接着中又は接着後に、ゴム部材に波うち現象が起こり、ゴム部材は平滑な表面を維持することができないことがあった。この波うち現象は、ゴム部材としてウレタンゴムを選択した場合には、特に顕著に起こることが知られている。ゴム部材の表面が平滑でなくなると、ゴム部材の長手方向に均一な押圧力で回転担持搬送体に当接することができず、高品質の画像を形成することができなくなるばかりか、弾性ブレードの寿命が短くなるという問題がある（例えば、特許文献１の段落番号［００１２］〜［００１４］参照。）。特に、近年の画像形成装置は、画像の高精細化が実現されており、それに伴って、使用される現像剤も小さくなっているから、ゴム部材の表面が平滑でないと、画像の品質を著しく低下させることになる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−７６１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、前記問題を解消することを目的とし、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレード、この弾性ブレードを装着した弾性ブレード組立体、及び、弾性ブレード又は弾性ブレード組立体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、画像形成装置に備えられたところの、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、前記回転担持搬送体の回転に伴い前記回転担持搬送体上を摺動する弾性ブレードであって、前記回転担持搬送体に当接する弾性体と、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で薄板状に形成され、吸湿硬化型接着剤を硬化してなる接着層を介して前記弾性体を支持する支持体とを備えていることを特徴とする弾性ブレードであり、
請求項２は、前記弾性体は、前記回転担持搬送体に当接する当接部を形成する二面のなす角度が９０°又は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の弾性ブレードであり、
請求項３は、前記弾性体は、ウレタンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ブレードであり、
請求項４は、前記金属材料は、ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレードであり、
請求項５は、前記金属材料は、リン青銅であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレードであり、
請求項６は、前記吸湿硬化型接着剤は、シアノアクリレート接着剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性ブレードであり、
請求項７は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性ブレードと、前記弾性ブレードを装着する装着部材とを備えた弾性ブレード組立体であり、
請求項８は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性ブレード、又は、請求項７に記載の弾性ブレード組立体を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る弾性ブレードによれば、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料に弾性体が吸湿硬化型接着剤を硬化して成る接着層を介して支持されているから、均一な弾性力を長期間にわたって維持することができると共に、弾性体の表面状態を平滑にすることができ、弾性体と金属材料とのずれを防止しつつ弾性ブレードの装着位置精度を向上させることができる。したがって、この発明によれば、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレードを提供することができる。
【００１１】
また、この発明に係る弾性ブレード組立体によれば、この発明に係る弾性ブレードを備え、均一な弾性力を長期間にわたって維持することができると共に、高い装着位置精度を確保しつつ画像形成装置に容易に装着することができる。したがって、この発明によれば、高品質の画像を形成することのできる弾性ブレード組立体を提供することができる。さらに、この発明によれば、この発明に係る弾性ブレード及び弾性ブレード組立体を備えているから、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の一例である弾性ブレードを図面に基づいて説明する。この弾性ブレード１は、図１に示されるように、支持体２と、弾性体３と、支持体２及び弾性体３を接着する接着層４（図１（ｂ）参照。）とを備えている。この弾性ブレード１は、後述するように、画像形成装置に備えられ、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、回転担持搬送体の回転に伴い回転担持搬送体上を摺動する。ここで、回転担持搬送体は、現像剤を担持搬送する部材であればよく、例えば、後述する、現像ローラ等の現像剤坦持体、感光体（感光ドラムと称することがある。）及び感光ベルト等の像担持体、帯電ローラ等の帯電手段、転写ローラ、二次転写ローラ及び転写ベルト等の転写手段、転写搬送ベルト等の搬送手段、並びに、定着ローラ及び定着ベルト等の定着手段等が挙げられる。
【００１３】
支持体２は、後述する弾性体３を支持し、回転担持搬送体に弾性体３を所望の押圧力で当接させる。したがって、支持体２は、所望の押圧力を発揮する弾性力を有する弾性材料で形成される。このような弾性材料は、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料である。支持体２を形成する材料が前記範囲のヤング率を有する金属材料であると、この金属材料が有する、経時変化の小さい弾性力により、回転担持搬送体に弾性体３を所望の押圧力で当接させることができるうえ、所望の押圧力を長期間にわたって維持することができる。この効果により優れる点で、金属材料のヤング率は、少なくとも１１０ＧＰａのヤング率を有する金属材料であるのが好ましく、少なくとも１４０ＧＰａのヤング率を有する金属材料であるのが特に好ましい。金属材料におけるヤング率の上限は、特に限定されないが、あまりにも大きすぎると、弾性体３を回転担持搬送体に当接させる押圧力が大きくなり、弾性体３の耐久性を低下させることがあるので、ヤング率は、通常、２２０ＧＰａ以下であるのが好ましく、２００ＧＰａ以下であるのがより好ましい。
【００１４】
支持体２のヤング率は、次のようにして、測定することができる。まず、弾性材料を幅ｂ（４０ｍｍ、図６において板状試料４０の奥行方向の長さ）、長さｌ（１００ｍｍ）及び厚さｄ（０．１ｍｍ）に切り出し、板状試料４０を準備する。図６に示されるように、この板状試料４０を、間隔Ｌを置いて互いに平行に設置された二つの試料台４１及び４２上に、載置し、板状試料４０の、二つの試料台４１及び４２の略中央部に、荷重Ｐ（０．５Ｎ）を板状試料４０の垂直方向にかける。このとき、板状試料４０に生じたたわみ量ｈ（ｍｍ）を、例えば、差動トランスにて検出して、測定し、下記式により、ヤング率Ｅを算出する。この測定を板状試料４０の複数箇所で行い、算術平均値を支持体２のヤング率とする。
【００１５】
【数１】
【００１６】
前記金属材料は、前記ヤング率に加えて、５００ＭＰａ以上の引張強さを有しているのが、支持体２としたときに、支持体２の撓み量が大きくかつ復元力も強くなる点で、好ましい。この効果により優れる点で、引張強さは、６００ＭＰａ以上であるのがより好ましく、９３０ＭＰａ以上であるのが特に好ましい。金属材料における引張強さの上限は、特に限定されないが、あまりにも大きすぎると、振動共鳴により異音が発生することがあるので、引張強さは、通常、１，５００ＭＰａ以下であるのが好ましく、１，１３０ＭＰａ以下であるのがより好ましい。ここで、引張強さは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に記載の方法によって、測定することができる。
【００１７】
前記金属材料は、前記ヤング率に加えて、１００ＨＶ以上の硬度を有しているのが、回転担持搬送体に弾性体３を当接させる押圧力をより精度よく調整することができる点で、好ましい。この効果により優れる点で、硬度は、２５０ＨＶ以上であるのがより好ましく、３１０ＨＶ以上であるのが特に好ましい。金属材料における硬度の上限は、特に限定されないが、あまりにも高すぎると、被当接部材への微細な当接圧力の調整が困難になることがあるので、硬度は、通常、５００ＨＶ以下であるのが好ましく、４５０ＨＶ以下であるのがより好ましい。ここで、硬度は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に記載の方法によって、測定することができる。
【００１８】
前記金属材料は、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料であれば特に限定されず、例えば、ステンレス鋼、リン青銅、洋白、ベリリウム銅等が挙げられる。これらの中でも、ばね用ステンレス鋼帯、ばね用リン青銅、ばね用洋白及びばね用ベリリウム銅が、前記特性を満足するうえ、耐疲労性、耐食性、強度、加工性等の特性にも優れ、高性能ばね材として機能する点で、好ましい。特に、後述する弾性体３との接着強度が強く、入手が容易である点で、ばね用ステンレス鋼帯が好ましい。
【００１９】
前記ばね用ステンレス鋼帯は、一般に、日本工業規格「ＪＩＳ Ｇ４３１３」で定義されている冷間圧延で製造されるステンレス鋼帯をいい、例えば、日本工業規格による種類「ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ」系及び「ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ」系等のオーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯、同「ＳＵＳ４２０Ｊ２−ＣＳＰ」系等のマルテンサイト系バネ用ステンレス鋼帯、及び、同「ＳＵＳ６３１−ＣＳＰ」系等の析出硬化系バネ用ステンレス鋼帯等が挙げられる。これらの中でも、耐食性、強度、入手容易性、耐疲労性及び弾性等にバランスよく優れる点で、オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯であるのが好ましく、特に、「ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ」系ステンレス鋼帯であるのが好ましい。
【００２０】
前記ばね用リン青銅は、リン青銅を焼きなまし処理して得られ、例えば、日本工業規格による種類「Ｃ５２１０」及び「Ｃ５２１２」等が挙げられる。前記ばね用洋白は、例えば、日本工業規格による種類「Ｃ７７０１」及び「Ｃ７５２１」等が挙げられる。前記ばね用ベリリウム銅は、日本工業規格による種類「Ｃ１７００」及び「Ｃ１７２０」等が挙げられる。
【００２１】
支持体２は、図１に示されるように、薄板状に形成され、特に、弾性体３が接着され、弾性体３を支持する部位が薄板状に形成されるのが好ましい。支持体２を薄板状に形成すると、回転担持搬送体に弾性体３を所望の押圧力で当接させることができるうえ、所望の押圧力を長期間にわたって維持することができる。支持体２がこの作用を十分に奏するには、支持体２は、通常、５０〜２５０μｍの厚さを有しているのが好ましく、８０〜１２０μｍの厚さを有しているのが特に好ましい。支持体２は、その全面にわたって均一な厚さを有していることが好ましい。
【００２２】
支持体２は、図１に示されるように、矩形の薄板状に形成されるのが好ましく、長方形の薄板状に形成されるのが好ましい。支持体２が矩形の薄板状に形成されると、弾性体３を回転担持搬送体に均一な押圧力で当接させることができる。
【００２３】
支持体２は、図２に示されるように、その長手方向の長さ（矩形の薄板における長辺の長さ）が、回転担持搬送体６に現像剤が担持される現像剤担持領域７における軸方向の長さよりも長く調整されるのが好ましく、支持体２の長手方向に垂直な方向の長さ（矩形の薄板における短辺の長さ）は、調整される押圧力に応じて任意の長さに調整することができ、例えば、１８〜４０ｍｍ程度に調整される。
【００２４】
前記弾性体３は、主に支持体２の弾性力によって、回転担持搬送体に所望の押圧力で当接し、回転担持搬送体の表面を摺動する。これによって、弾性体３は、画像形成装置に配設された部位、ユニットに求められる機能を果たす。なお、この発明において、弾性体３が回転担持搬送体に所望の押圧力で当接するとは、弾性体３が回転担持搬送体に所望の押圧力で常に当接している場合だけでなく、弾性体３が回転担持搬送体に所望の押圧力で当接している状態と、弾性体３が押圧力に反して回転担持搬送体からわずかに離間している状態とを有する場合を含む。
【００２５】
このように弾性体３は、所望の押圧力で回転担持搬送体に当接するので、回転担持搬送体を傷付けないように、弾性を有する弾性材料、例えば、各種ゴム等で形成される。各種ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらの中でも、シリコーンゴム及びウレタンゴムが好ましく、引裂き強度が強く、所望のように弾性体３を作製することができる点で、ウレタンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては、例えば、ＨＴＶゴム（高温硬化型ミラブルシリコーンゴム等）、液状シリコーンゴム（ＬＴＶ、ＲＴＶ等）等が挙げられる。ウレタンゴムとしては、例えば、熱可塑性ウレタンゴムが挙げられ、より具体的には、ポリオール成分として、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオール等を用いたウレタンゴム、イソシアネート成分として、トリレ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、及びヘキサメチレンジイソシアネート等を用いたウレタンゴム等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、例えば、アジピン酸、フタル酸等の二塩基酸と、ジオール又はポリオールとの縮合反応により得られるポリオール等が挙げられる。ポリイソシアネートとしては、特に限定されず、例えば、芳香族ポリイソシアネート、その水添ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。
【００２６】
弾性体３は、弾性ブレード１が画像形成装置に装着される位置及び要求される機能等に応じて、任意の形状に形成される。例えば、弾性体３は、図１に示されるように、所定の厚さを有する長方形の板状又は直方体に形成され、また、図３（ｂ）に示されるように、支持体２の端部を収納する収納溝を長手方向に沿って備えた、垂直断面が略コの字状の直方体に形成されてもよい。弾性ブレード１が後述する現像剤規制手段として使用される場合には、弾性部材３の側面（当接部５ｂ）で回転担持搬送体に当接するのが好ましく、したがって、弾性体３は平滑な側面を有する形状に形成されるのが好ましい。一方、弾性ブレード１が各種クリーニング手段として使用される場合には、弾性部材３の端部（当接部５ａ）で回転担持搬送体に当接するのが好ましく、したがって、回転担持搬送体に当接するところの、弾性体３の当接部５ａが、それを形成する二面のなす角度が９０°又は鋭角になる形状に、形成されるのが好ましい。弾性ブレード１が各種クリーニング手段として使用される場合には、現像剤及びゴミ等を確実に除去することができる点で、当接部５ａを形成する二面のなす角度は、９０°又は鋭角であるのが好ましく、鋭角であるのがより好ましく、例えば、４５〜８９°であるのが特に好ましい。
【００２７】
図１に示される弾性体３は、長手方向に沿ってテーパ状に形成され、二面のなす角度が鋭角である当接部５ａを有するところの、所定の厚さを有する板状（直方体）に形成されている。
【００２８】
弾性体３の厚さは、任意の厚さに調整され、具体的には、０．１〜３ｍｍである。弾性体３は、その全面にわたって均一な厚さを有していることが好ましい。また、弾性体３は、支持体２と同様に、その長手方向の長さが、現像剤担持領域７における軸方向の長さよりも長く調整されるのが好ましく、弾性体３の長手方向に垂直な方向の長さは、特に限定されず、例えば、１０〜３０ｍｍ程度に調整される。
【００２９】
弾性体３は、弾性ブレード１が現像剤規制手段として使用される場合には、０．５〜２４（ｎＣ）の接触帯電量を有するのが好ましい。弾性体３が前記範囲の接触帯電量を有すると、現像剤を所望のように帯電させることができ、高品質の画像を形成することができる。弾性体３の接触帯電量は次のようにして測定する。まず、カスケード式接触帯電量測定装置（例えば、東芝ケミカル株式会社製、商品名「ＴＳ−１００ＡＴ」）と、基準接触粉体として、球形フェライト粉(パウダーテック株式会社製、商品名「ＭＦ−６０」)と、試料板として弾性体３と同一のゴムで７５ｍｍ×１００ｍｍに形成した成形体とを準備する。次いで、準備した試料板をカスケード式接触帯電量測定装置にセットする。そして、２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下で、基準接触粉体の流しかけ時間５秒で３回の測定を行い、その３回の平均値をその試料板の接触帯電量とする。この試料板の接触帯電量を弾性体の接触帯電量とする。
【００３０】
前記接着層４は、吸湿硬化型接着剤を硬化して成る。接着層４を形成する接着剤として吸湿硬化型接着剤を選択すると、弾性体３を形成する材料としてウレタンゴムを選択した場合にも、支持体２と弾性体３とを強固に接着することができるうえ、支持体２と弾性体３との接着中又は接着後においても、弾性体３の波うち現象を防止することができ、弾性体３の平滑な表面を維持することができる。吸湿硬化型接着剤としては、例えば、エポキシ接着剤、アクリル接着剤、シアノアクリレート接着剤等が挙げられる。吸湿硬化型接着剤は、前記効果により優れる点で、シアノアクリレート接着剤が好ましく、シアノアクリレート接着剤として、メチルシアノアクリレート接着剤及びエチルシアノアクリレート接着剤等が挙げられる。
【００３１】
これらの吸湿硬化型接着剤は、適宜製造してもよく、市販品を使用してもよい。シアノアクリレート接着剤としては、例えば、商品名「ロックタイト（ＬＯＣＴＩＴＥ）シリーズ」（ヘンケルジャパン株式会社製）、商品名「クイックボンドシリーズ」（株式会社関西ポリマー研究所製）等が挙げられる。
【００３２】
接着層４は、支持体２と弾性体３とを接着することができれば、その層厚は特に限定されず、例えば、０．１〜１００μｍに調整することができる。
【００３３】
支持体２と弾性体３とを備えた弾性ブレード１は、支持体２の少なくとも一方の表面に弾性体３が接着されて成る。このようにして成る弾性ブレード１は、図１に示されるように、長手方向に沿ってテーパ状に形成され、二面のなす角度が鋭角である当接部５ａを有するところの、所定の厚さを有する板状に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って支持体２の表面下部に、接着されて、成る。また、図３（ａ）に示される弾性ブレード１Ａは、二面のなす角度が９０°である当接部５ａを有するところの、所定の厚さを有する板状（直方体）に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って支持体２の表面全体に、接着されて、成る。図３（ｂ）に示される弾性ブレード１Ｂは、長手方向に沿ってテーパ状に形成され、二面のなす角度が鋭角である当接部５ａを有するところの、支持体２の端部を囲繞する角柱体に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って、支持体２の端部近傍を挟持するように、接着されて、成る。図３（ｃ）に示される弾性ブレード１Ｃは、二面のなす角度が９０°である当接部５ａを有するところの、支持体２の側面全体を被覆することのできる筒状に形成された弾性体３が、支持体２の長手方向に沿って、支持体２の側面全体を囲繞するように、接着されて、成る。
【００３４】
弾性ブレード１の回転担持搬送体への押圧力は、前記ヤング率を有する金属材料で形成された支持体２に大きく依存し、例えば、０．２〜２ＭＰａ程度であるのが好ましい。
【００３５】
弾性ブレード１は、支持体２及び弾性体３をそれぞれ前記材料を用いて公知の方法で作製し、次いで、作製した支持体２に吸湿硬化型接着剤を塗布し、塗布された吸湿硬化型接着剤上に、所望の重なり面積となるように、弾性体３を重ね合わせ、次いで、吸湿硬化型接着剤を公知の方法で硬化させて、製造することができる。なお、支持体２の表面に吸湿硬化型接着剤を塗布する前に、接着強度を確保するプライマを塗布してもよい。プライマとしては、支持体２及び弾性体３の材料等に応じて、例えば、シランカップリング剤、極性樹脂等を含有するプライマを適宜選択すればよい。
【００３６】
弾性ブレード１は、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で作製された支持体２によって回転担持搬送体に対する押圧力を長期間にわたって所望のように維持することができる。また、この弾性ブレード１は、弾性体３が平滑な表面を有し、支持体２と弾性体３との接着が強固で、それらの重ね合わせ位置がずれることを効果的に防止することができる。したがって、弾性ブレード１は、均一な弾性力を長期間にわたって維持することができ、それ故、画像形成装置に配設されると、弾性ブレード１に要求される機能を長期間にわたって発揮することができる。例えば、弾性ブレード１が現像剤規制手段として画像形成装置に配設されると、長期間にわたって、回転担持搬送体、例えば、現像剤担持体に、所望のように帯電させた現像剤を均一な層厚さで担持させることができる。また、弾性ブレード１がクリーニング手段として画像形成装置に配設されると、回転担持搬送体、例えば、感光体等に残存した現像剤及び付着したゴミ等を長期間にわたってほぼ確実に除去することができる。したがって、弾性ブレード１は、画像形成装置に配設されると、長期間にわたって、高品質及び高解像度の画像を形成することができる。
【００３７】
また、弾性ブレード１は、所望の押圧力で回転担持搬送体に当接することによって、所望の機能を発揮するから、弾性ブレード１の弾性体３が回転担持搬送体に当接する角度、位置及び当接部の大きさ(当接量)等が精度よく、画像形成装置に装着される必要がある。ここで、この発明の弾性ブレード１は、支持体２と弾性体３とを予め接着層４で接着固定しているから、画像形成装置への取り付け作業が容易であると共に、取り付け時に、支持体２と弾性体３との重なり位置及び装着位置がずれることを防止することができる。したがって、装着作業性及び装着位置精度に優れる。
【００３８】
次に、この発明の一例である弾性ブレード組立体を図面に基づいて説明する。この弾性ブレード組立体１０は、図４に示されるように、弾性ブレード１と、装着部材１１とを備えている。この弾性ブレード組立体１０は、画像形成装置に備えられ、弾性ブレード組立体１０の弾性体３が、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、回転担持搬送体の回転に伴い回転担持搬送体上を摺動する。
【００３９】
前記装着部材１１は、接着剤を硬化して成る接着層１３を介して弾性ブレード１を装着し、画像形成装置への弾性ブレード１の装着作業性を向上させる。したがって、装着部材１１は、弾性ブレード１を支持することができ、耐食性に優れた金属材料で形成されるのが好ましい。このような金属材料としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼又は低合金鋼、ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金、チタン、ジルコニウム又はタンタル等の不動態を形成する金属等が挙げられる。耐食性に優れ、入手しやすい点で、亜鉛めっき鋼板が特に好ましい。
【００４０】
装着部材１１は、画像形成装置に容易に装着される形状であればよく、例えば、板状に形成されてもよく、図４に示されるように、板状に形成された後、その長手方向に沿って所定の角度、例えば９０〜１７０°の角度で「略くの字型」に折り曲げられた形状に形成されてもよい。板状に形成された装着部材１１は、例えば、１〜３ｍｍの厚さを有するのがよい。また、装着部材１１には、画像形成装置に装着するための装着部１２、例えば、ネジ孔等が形成されてもよい。
【００４１】
弾性ブレード組立体１０は、装着部材１１の一方の表面に弾性ブレード１が装着されてなる。好ましくは、弾性ブレード組立体１０は、図４に示されるように、装着部材１１の長手方向に沿って装着部材１１の表面下部に弾性ブレード１が積層され、装着部材１１に弾性ブレード１が装着される。弾性ブレード１は、接着剤又は機械的手段等により、装着部材１１に装着される。接着剤としては、金属材料を接着するのに通常用いられる接着剤であればよく、例えば、シリコーン接着剤が挙げられ、図３（ｃ）に示される弾性ブレード１Ｃを装着部材１１に装着するには、前記吸湿硬化型接着剤を用いればよい。前記機械的手段としては、ボルト、クリップ等が挙げられる。装着部材１１と弾性ブレード１との組立作業が容易である点で、接着剤を用いるのが好ましい。
【００４２】
弾性ブレード組立体１０は、弾性ブレード１を公知の方法で装着部材１１に固定して、製造される。弾性ブレード組立体１０は、好ましくは、装着部材１１に接着剤を塗布し、塗布された接着剤層上に、所望の重なり面積となるように、支持体２を重ね合わせ、接着剤を公知の方法で硬化させた後、弾性ブレード１の製造と同様にして、支持体２に吸湿硬化型接着剤を塗布して、弾性体３を重ね合わせ、吸湿硬化型接着剤を公知の方法で硬化させて、製造することができる。
【００４３】
弾性ブレード１は、前記したように、弾性体３が回転担持搬送体に当接する角度、当接部の大きさ(当接量)等が高精度で、画像形成装置に装着される必要がある。ここで、この発明の弾性ブレード組立体１０は、支持体２と弾性体３とを予め接着層４で接着固定した弾性ブレード１を、さらに装着部材１１に装着しているから、画像形成装置への装着作業が非常に容易であると共に、装着時に、支持体２と弾性体３との重なり位置及び装着位置がずれることを確実に防止することができる。したがって、装着作業性及び装着位置精度に極めて優れる。したがって、弾性ブレード組立体１０は、接着剤を硬化して成る接着層１３を介して弾性ブレード１を強固に装着しているから、弾性ブレード１の効果を損なうことなく、画像形成装置への装着作業性及び装着位置精度を著しく向上させることができる。
【００４４】
弾性ブレード組立体１０を画像形成装置に装着するには、装着部材１１に形成された装着部１２、例えば、ネジ孔等で、画像形成装置に装着することができる。
【００４５】
この発明に係る弾性ブレード１及び弾性ブレード組立体１０は、電子写真方式の画像形成装置に採用することができる。画像形成装置の一例を図５に示す。図５に示されるように、画像形成装置２０は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体２１例えば感光体と、像担持体２１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体２１を帯電させる帯電手段２２例えば帯電ローラと、像担持体２１の上方に設けられ、像担持体２１に静電潜像を形成する露光手段２３と、像担持体２１に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体２１に一定の層厚で現像剤３２例えばトナーを供給し、静電潜像を現像する現像手段３０と、像担持体２１の下方に圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体２１から記録体２６例えば転写紙上に転写する転写手段２４例えば転写ローラと、記録体２６の搬送方向の下流に設けられ、記録体２６に転写された現像剤３２（静電潜像）を定着させる定着手段２５例えば定着器と、記録体２６に転写されず像担持体２１に残留した現像剤３２及び／又は像担持体２１に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段２７とを備えている。定着手段２５は、搬送されてくる記録体２６を挟持するように対向配置された定着ローラ２５ａと加圧ローラ２５ｂとを有する。
【００４６】
前記現像手段３０は、現像剤３２を収容する筐体３１と、前記像担持体２１に近接して配置されると共に、筐体３１に収容された現像剤３２を像担持体２１に供給する現像剤担持体３４例えば現像ローラと、この現像剤担持体３４の表面に一定の厚さで現像剤３２が保持されるように現像剤３２の厚みを調整する現像剤規制手段３５例えば現像ブレードとを備えて成る。図４において、符号３３で示すのは現像剤３２を撹拌する撹拌手段である。
【００４７】
この画像形成装置２０においては、この発明に係る弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０が、クリーニング手段２７に装着されるクリーニングブレード２８及び／又は現像剤規制手段３５である現像ブレードに使用される。画像形成装置２０における画像形成において、像担持体２１に担持された現像剤３２が転写手段２４により記録体２６に転写されるが、現像剤３２の一部が記録体２６に転写されずに、わずかに像担持体２１に残存する。クリーニングブレード２８は、この残存した現像剤３２及び像担持体２１に付着したゴミ等を除去し、次いで、形成される画像の品質を保つ機能を有する。また、画像形成装置２０における現像手段３０において、現像剤３２は、現像剤担持体３４に、均一な層厚で担持される必要がある。現像ブレードは、現像剤担持体３４に均一な層厚で現像剤３２を担持させる機能を有する。
【００４８】
弾性ブレード１及び弾性ブレード組立体１０が当接し、摺動する回転担持搬送体は、現像剤３２を担持搬送する部材であり、例えば、弾性ブレード１及び弾性ブレード組立体１０が像担持体２１をクリーニングするクリーニングブレード２８として使用される場合には像担持体２１が該当し、一方、現像剤規制手段３５に使用される場合には現像剤担持体３４が該当する。像担持体２１及び現像剤担持体３４等の回転担持搬送体は、その形状等は特に限定されず、例えば、弾性ローラ、ベルト等が挙げられる。
【００４９】
この画像形成装置２０によると、以下のようにして記録体２６に画像が形成される。すなわち、帯電手段２２により像担持体２１の表面が一様に帯電され、次いで、露光手段２３により、回転する像担持体２１の表面に静電潜像が形成される。現像剤担持体３４により現像剤３２が現像手段３０から像担持体２１に供給されることにより、像担持体２１の表面に形成された静電潜像に現像剤３２が静電付着して現像が形成される。搬送手段（図示しない。）により搬送される記録体２６が転写手段２４と像担持体２１とに挟まれてこれらの間を通過すると、像担持体２１の表面に形成されている現像が記録体２６の表面に転写される。現像が転写された記録体２６は、搬送手段により搬送されて定着手段２５に到る。定着手段２５では、搬送されてきた記録体２６が定着ローラ２５ａと加圧ローラ２５ｂとの間を通過する。定着ローラ２５ａにより記録体２６の表面に存在する現像を形成する現像剤３２が溶融し、記録体２６に定着する。かくして記録体２６の表面に、現像剤３２による画像が形成される。
【００５０】
この画像形成装置２０は、この発明に係る弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０がクリーニングブレード２８として配設されているから、記録体２６に転写されず像担持体２１に残存した現像剤３２及び／又は像担持体２１に付着したゴミ等を長期間にわたってほぼ確実に除去することができ、その結果、長期間にわたって、高品質及び高解像度の画像を形成することができる。また、この発明に係る弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０が現像剤規制手段３５である現像ブレードとして配設されているから、長期間にわたって、像担持体２１に、所望のように帯電させた現像剤３２を均一な層厚さで担持させることができ、その結果、長期間にわたって、高品質及び高解像度の画像を形成することができる。
【００５１】
前記支持体２は、図１に示されるように、薄板状に形成されているが、この発明においては、装着部材と同様に、薄板状に形成された後、所定の角度、例えば９０〜１７０°の角度で、長手方向に沿って「略くの字型」に折り曲げられて形成されてもよい。この場合には、装着部材を装着した弾性ブレード組立体としなくても、弾性ブレードのまま、画像形成装置に装着することができる。
【００５２】
弾性ブレード１及び／又は弾性ブレード組立体１０は、クリーニングブレード２８及び／又は現像剤規制手段３５として使用されているが、この発明においては、帯電手段、転写手段及び定着手段等における、回転担持搬送体に担持搬送される現像剤等を除去するクリーニング手段として使用されてもよい。この場合に、クリーニングされる回転担持搬送体は、帯電ローラ、転写ローラ、二次転写ローラ、転写ベルト、転写搬送ベルト、定着ローラ、定着ベルト等が挙げられる。
【００５３】
画像形成装置２０は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置２０は、現像手段３０に単色の現像剤のみを収容するモノクロ画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体に順次一次転写を繰り返す４サイクル型カラー画像形成装置、各色毎の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。画像形成装置２０は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置とされる。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯（ＪＩＳ種類 ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ）を、０．１ｍｍ×３０ｍｍ×３００ｍｍの大きさに裁断し、薄板状の支持体２を作製した。このオーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯は、１９７ＧＰａのヤング率、９３０ＭＰａの引張強さ及び３１０ＨＶ以上の硬度を有している。また、ウレタンゴム（商品名「ＵＡ２９０」、クレハエラストマー株式会社製）を、１ｍｍ×１０ｍｍ×３００ｍｍの大きさを有し、当接部５ａを形成する二面のなす角度が９０°である角柱状に成形して、弾性体３を作製した。さらに、亜鉛めっき鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３３１３／ＳＥＣＣ、商品名「ジンコート２１ＱＳ」、新日本製鐵株式会社製）を、１．６ｍｍ×９０ｍｍ×３５０ｍｍの大きさに裁断し、装着部材１１を作製した。
【００５５】
次いで、作製した装着部材１１の一方の表面下部における５ｍｍ×３００ｍｍの領域に、シリコーン接着剤（商品名「ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ ９８７ＧＲ」、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）を、接着層１３の層厚が１００μｍとなるように、適量を塗布し、２００℃で２時間にわたってシリコーン接着剤を硬化させた後、放冷して、装着部材１１に支持体２を接着固定した。装着部材１１に接着固定された支持体２の一方の表面における１０ｍｍ×３００ｍｍの領域に、シアノアクリレート接着剤（商品名「ロックタイトシリーズ」、ヘンケルジャパン株式会社製）を、接着層４の層厚が３μｍとなるように、適量を塗布し、次いで、塗布した接着剤上に作製した弾性体３を圧接して、支持体２と弾性体３とを接着層４を介して接着させ、弾性ブレード１ａを装着した弾性ブレード組立体１１Ａを製造した。この弾性ブレード組立体１１Ａは、弾性体３の端部と支持体２の端部が一致するように、弾性体３全体が支持体２に固定されている。
【００５６】
（実施例２）
オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯に代えて、リン青銅（ＪＩＳ種類 Ｃ５２１２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｂを装着した弾性ブレード組立体１１Ｂを製造した。このリン青銅は、１１０ＧＰａのヤング率、６００ＭＰａの引張強さ及び２３０ＨＶ以上の硬度を有している。
（実施例３）
前記ウレタンゴムに代えて、シリコーンゴム（商品名「ＫＥ−９８１−Ｕ」、信越化学工業株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｃを装着した弾性ブレード組立体１１Ｃを製造した。
（実施例４）
前記弾性体３における当接部５ａを形成する二面のなす角度を５０°に調整した以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｄを装着した弾性ブレード組立体１１Ｄを製造した。
【００５７】
（比較例１）
１ｍｍ×４０ｍｍ×３００ｍｍの大きさを有する弾性体３ｆを実施例１と同様にして作製した。この弾性体３ｆと、実施例１と同様にして作製した支持体２とを接着させず、弾性体３ｆと支持体２とを挟持して、弾性ブレード１ｅを作製した以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｅを装着した弾性ブレード組立体１１Ｅを製造した。
（比較例２）
前記シアノアクリレート接着剤に代えて、ホットメルト接着剤（商品名「アロンメルト」、東亞合成株式会社製）を用いて、１２０℃で１５分間にわたってホットメルト接着剤を硬化させた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｆを装着した弾性ブレード組立体１１Ｆを製造した。
（比較例３）
オーステナイト系バネ用ステンレス鋼帯に代えて、ヤング率が７０ＧＰａ、引張強さが２３０ＭＰａ及び硬度が６０ＨＶのアルミニウム（ＪＩＳ種類 Ａ５０５２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、弾性ブレード１ｇを装着した弾性ブレード組立体１１Ｇを製造した。
【００５８】
このようにして作製した弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇそれぞれを、図５に示される電子写真式プリンタ２０（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）のクリーニングブレード２８として装着した。このときの装着作業性及び装着位置精度を以下のようにして評価した。
【００５９】
（１）装着作業性
クリーニング手段に弾性ブレード組立体１１を装着する際の作業性を、装着時間、作業容易性等を総合的に判断した。評価は、総合的判断に優れる方から順に、５、４、３、２及び１の５段階で評価した。
【００６０】
（２）装着位置精度
クリーニング手段に弾性ブレード組立体１１を装着した後に、弾性ブレード組立体１１の装着位置、すなわち、像担持体２１に対する、弾性体の位置、角度及び当接量を総合的に評価した。評価は、装着位置精度に優れる方から順に、５、４、３、２及び１の５段階で評価した。
【００６１】
この電子写真式プリンタ１０を、温度２０℃、相対湿度５０％の環境下で、稼動させて、１０，０００枚印刷した（耐久性試験と称する。）。この耐久性試験の終了後に、弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇを備えた電子写真式プリンタ２０について、下記項目を評価した。
【００６２】
（３）画像の品質
画像を印刷した記録紙を１０００枚ごとに取り出し、品質を確認した。その結果、弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｄは、記録紙に印刷された画像は高品質及び高解像度であったのに対して、弾性ブレード組立体１１Ｅ〜１１Ｇは、画像は何れも低品質であった。
【００６３】
【表１】
【００６４】
なお、弾性ブレード１ａ〜１ｇをクリーニングブレード２８として、クリーニング手段に直接装着しても、前記弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇの場合と同様の結果が得られた。
【００６５】
また、前記弾性ブレード組立体１１Ａ〜１１Ｇ及び前記弾性ブレード１ａ〜１ｇを、画像形成装置（沖データ株式会社製、商品名：「ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ １０３２ＰＳ」、解像度１２００ｄｐｉ相当）の現像ブレードとして装着し、前記と同様に、（１）装着作業性、（２）装着位置精度及び（３）画像の品質を評価したところ、クリーニングブレード２８として装着した場合とほぼ同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、この発明に係る弾性ブレードの一例を示す概略図であり、図１（ａ）は、この発明に係る弾性ブレードの一例を示す概略正面図であり、図１（ｂ）は、この発明に係る弾性ブレードの一例を示す概略側面図である。
【図２】図２は、この発明に係る弾性ブレードが回転担持搬送体に当接した状態を説明する上面外略説明図である。
【図３】図３は、この発明に係る弾性ブレードの別の一例を示す概略側面図であり、図３（ａ）は、弾性体３が支持体２の長手方向に沿って支持体２の表面全体に装着されてなる弾性ブレードを示す概略側面図であり、図３（ｂ）は、弾性体３が支持体２の長手方向に沿って支持体２の端部近傍を挟持するように装着されてなる弾性ブレードを示す一部拡大概略側面図であり、図３（ｃ）は、弾性体３が支持体２の長手方向に沿って支持体２の側面全体を囲繞するように装着されてなる弾性ブレードを示す一部拡大概略側面図である。
【図４】図４は、この発明に係る弾性ブレード組立体の一例を示す概略図であり、図４（ａ）は、この発明に係る弾性ブレード組立体の一例を示す概略正面図であり、図４（ｂ）は、この発明に係る弾性ブレード組立体の一例を示す概略側面図である。
【図５】図５は、この発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図６】図６は、支持体２のヤング率を測定する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 弾性ブレード
２ 支持体
３ 弾性体
４ 接着層
５ａ、５ｂ 当接部
６ 回転担持搬送体
７ 現像剤担持領域
１０ 弾性ブレード組立体
１１ 装着部材
１２ 装着部
１３ 接着層
２０ 画像形成装置
２１ 像担持体
２２ 帯電手段
２３ 露光手段
２４ 転写手段
２５ 定着手段
２５ａ 定着ローラ
２５ｂ 加圧ローラ
２６ 記録体
２７ クリーニング手段
２８ クリーニングブレード
３０ 現像手段
３１ 筐体
３２ 現像剤
３３ 撹拌手段
３４ 現像剤担持体
３５ 現像剤規制手段
４０ 板状試料
４１、４２ 試料台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に備えられたところの、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、前記回転担持搬送体の回転に伴い前記回転担持搬送体上を摺動する弾性ブレードであって、前記回転担持搬送体に当接する弾性体と、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で薄板状に形成され、吸湿硬化型接着剤を硬化して成る接着層を介して前記弾性体を支持する支持体とを備えていることを特徴とする弾性ブレード。
【請求項２】
前記弾性体は、前記回転担持搬送体に当接する当接部を形成する二面のなす角度が９０°又は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の弾性ブレード。
【請求項３】
前記弾性体は、ウレタンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ブレード。
【請求項４】
前記金属材料は、ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレード。
【請求項５】
前記金属材料は、リン青銅であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレード。
【請求項６】
前記吸湿硬化型接着剤は、シアノアクリレート接着剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性ブレード。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性ブレードと、前記弾性ブレードを装着する装着部材とを備えた弾性ブレード組立体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性ブレード、又は、請求項７に記載の弾性ブレード組立体を備えた画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置に備えられたところの、現像剤を担持搬送する回転担持搬送体に当接し、前記回転担持搬送体の回転に伴い前記回転担持搬送体上を摺動する弾性ブレードであって、前記回転担持搬送体に当接する弾性体と、少なくとも１００ＧＰａのヤング率を有する金属材料で薄板状に形成され、吸湿硬化型接着剤を硬化して成る接着層を介して前記弾性体を支持する支持体とを備えていることを特徴とする弾性ブレード。
【請求項２】
前記弾性体は、前記回転担持搬送体に当接する当接部を形成する二面のなす角度が９０°又は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の弾性ブレード。
【請求項３】
前記弾性体は、ウレタンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ブレード。
【請求項４】
前記金属材料は、ステンレス鋼であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレード。
【請求項５】
前記金属材料は、リン青銅であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性ブレード。
【請求項６】
前記吸湿硬化型接着剤は、シアノアクリレート接着剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性ブレード。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性ブレードと、前記弾性ブレードを装着する装着部材とを備えた弾性ブレード組立体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性ブレード、又は、請求項７に記載の弾性ブレード組立体を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２７２１４２（Ｐ２００７−２７２１４２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１００８８７（Ｐ２００６−１００８８７）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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