JP2001175095A - 転写ブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コーティング層を備えた転写ブレードであっ
て、画像不良やブレードエッジの磨耗がなく、コーティ
ング層の剥離し難いものを提供する。 【解決手段】 転写ブレードのブレード本体における少
なくとも相手部材との接触部に、フッ素系樹脂又はシリ
コン系樹脂の組成物、好ましくはフッ化オレフィン樹
脂，フッ素変性アクリレート樹脂及びアクリレート樹脂
の配合物であってイソシアネート架橋剤により架橋した
ものを用いて、コーティング層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導電現象を利用
した電子写真プロセスにおいてトナー像の転写手段とし
て用いられる転写ブレードであって、そのゴム製ブレー
ド本体における少なくとも相手部材との接触部及びその
近傍部にコーティング層を形成したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、連続式の電子写真プロセ
スは、例えば転写用ベルトを利用するタイプのものにお
いて、図１のように行われる。

【０００３】即ち、まず帯電器１で回転ドラム状の感光
体２の表面を均一に帯電させ、次に露光器３で感光体２
表面の画像部以外の部分に光を当てて電荷を除去するこ
とにより、画像相当の静電潜像を形成する。現像部４で
は静電潜像と逆特性の帯電トナーが静電潜像のパターン
通りに付着し、可視像（トナー像）を構成する。

【０００４】一方、感光体２の僅か下方では無端状の転
写用ベルト５が循環移動し、このベルト５上を適宜なタ
イミングで搬送されて来た記録材（図示省略）が、ベル
ト５の裏側から当接された転写手段６を介して、トナー
の帯電極性とは逆特性の電荷を与えられる。従って、感
光体２の表面に構成されたトナー像は、下側の回転位置
に達した時、搬送されて来た記録紙等の記録材の表面に
転写される。その後、トナー像は定着器７で定着され、
又、転写後の感光体２表面は除電器８とクリーナ９の作
用により初期状態に戻されて、電子写真プロセスの１サ
イクルを完了する。

【０００５】かかる電子写真プロセスにおける上記転写
手段６の代表的な一例として、図２に示すように、ブレ
ード本体１０ａを支持体１０ｂで支持した転写ブレード
１０が、ベルト５の裏側から図示のように当接する状態
で用いられている。そして従来、上記ブレード本体１０
ａをヒドリンゴム，ウレタンゴム，ニトリルゴム等のゴ
ム材料を用いて構成し、あるいは該ゴム製ブレード本体
１０ａ上に樹脂材料を用いたコーティング層を形成して
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のブレー
ドにコーティングされている樹脂材料は、ゴム製ブレー
ド本体との剥がれ防止のために柔軟性と密着力を確保す
ることが必要で、低摩擦材の使用は困難であった。この
ためベルトの駆動に大きな力を必要とする問題点や、ひ
いては転写ブレードのベルトに接するエッジ部分の磨耗
量が大きくなると言う問題点があった。更に一般的には
体積抵抗率が１×１０⁸〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍ程度と低
く、必要放電部の先端カット面（ゴム露出部）以外のコ
ート層からの放電が発生し、画像の悪化を招いた。

【０００７】そこで本発明は、従来の転写ブレードにお
けるこれらの問題点を解消することを、解決すべき課題
とする。

【０００８】本願発明者は、コーティング層に関して多
様な材料を用いて体積抵抗率の向上，摩擦係数の低減，
ゴム製ブレード本体との密着性等を試行錯誤する過程
で、フッ素系樹脂，シリコン系樹脂あるいはこれらを含
む組成物を用いてコーティング層を形成することが極め
て有効であることを実験的に究明した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（第１発明の構成）上記
課題を解決するための本願第１発明（請求項１に記載の
発明）の構成は、電子写真プロセスにおいて感光体上の
トナー像を記録材に転写させるために用いる転写ブレー
ドであって、前記転写ブレードにおける少なくとも相手
部材との接触部には、フッ素系樹脂，シリコン系樹脂あ
るいはこれらを含む組成物を用いてなるコーティング層
が形成されている、転写ブレードである。

【００１０】（第２発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第２発明（請求項２に記載の発明）の構成は、
前記第１発明に係るコーティング層が、フッ素化オレフ
ィン樹脂あるいはこれを含む組成物を用いたものであ
る、転写ブレードである。

【００１１】（第３発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第３発明（請求項３に記載の発明）の構成は、
前記第２発明に係るコーティング層が、フッ素化オレフ
ィン樹脂，フッ素変性アクリレート系樹脂及びアクリレ
ート系樹脂の配合物あるいはこれを含む組成物を用いた
ものである、転写ブレードである。

【００１２】（第４発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第４発明（請求項４に記載の発明）の構成は、
前記第３発明に係るコーティング層が、フッ素化オレフ
ィン樹脂，フッ素変性アクリレート系樹脂及びアクリレ
ート系樹脂の配合物あるいはこれを含む組成物を用い、
かつ、イソシアネート系架橋剤によって架橋されたもの
である、転写ブレードである。

【００１３】（第５発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第５発明（請求項５に記載の発明）の構成は、
前記第１発明〜第４発明に係るコーティング層の体積抵
抗率が、１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上である、転写ブレード
である。

【００１４】

【発明の作用・効果】（第１発明の作用・効果）フッ素
系樹脂，シリコン系樹脂あるいはこれらを含む組成物か
らなる材料は、前記従来の転写ブレード本体を構成する
ゴム材料や、コーティング層形成に用いられるナイロン
系樹脂材料に比較して、著しく体積抵抗率が高く、かつ
摩擦係数が小さい。

【００１５】第１発明においては、転写ブレードにおけ
る少なくとも相手部材との接触部に、フッ素系樹脂，シ
リコン系樹脂あるいはこれらを含む組成物を用いてなる
コーティング層を形成しているので、コーティング層の
摩擦係数が小さいため相手部材である転写用ベルトや転
写用ドラムの駆動に大きな力を必要としないし、ひいて
は転写ブレードのエッジ部分の磨耗量が大きくなると言
う不具合もない。

【００１６】（第２発明の作用・効果）第２発明のよう
に、転写ブレードのコーティング層がフッ素化オレフィ
ン樹脂あるいはこれを含む組成物を用いたものである場
合に、上記第１発明の効果が特に良好に発揮される。

【００１７】（第３発明の作用・効果）転写ブレードの
コーティング層を第１発明又は第２発明の材料を以て形
成することにより、摩擦抵抗の低減に起因する上記のよ
うな効果を確保できる一方で、コーティング層と通常は
ゴム製からなるブレード本体との密着力がやや低下する
結果、例えば転写ブレードの切断加工時等に剥離し易く
なる傾向を伴うことが新たに判明した。図３に誇張して
示すように、このようなコーティング層１０ｃのブレー
ド本体１０ａからの剥離は、ベルト５（あるいは転写用
ドラム）に対する転写ブレード１０の良好な接触を妨げ
ると言う懸念がある。

【００１８】しかしながら第３発明のように、コーティ
ング層の構成材料として、フッ素化オレフィン樹脂に対
してフッ素変性アクリレート系樹脂及びアクリレート系
樹脂を加えた配合物あるいはこれを含む組成物を用いた
場合には、上記第１発明，第２発明の効果を維持しつつ
コーティング層のブレード本体に対する密着力を向上さ
せ、転写ブレードの切断加工時等における両者の剥離を
有効に防止できることが分かった。

【００１９】（第４発明の作用・効果）第４発明におい
ては、上記コーティング層が、フッ素化オレフィン樹
脂，フッ素変性アクリレート系樹脂及びアクリレート系
樹脂の配合物あるいはこれを含む組成物を用い、かつ、
イソシアネート系架橋剤によって架橋されたものである
ため、コーティング層のブレード本体に対する密着力が
更に向上し、コーティング層の剥離が一層起こり難い。

【００２０】（第５発明の作用・効果）第５発明のよう
に、コーティング層の体積抵抗率が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ
以上であることにより、前記従来技術における体積抵抗
率の不足に基づく画像不良の不具合を特に良好に防止す
ることができる。なお、上記第１発明〜第４発明に係る
コーティング層の構成材料は、一般的に１×１０¹⁰Ω・
ｃｍ以上の体積抵抗率を示すが、これらの材料について
フッ素化オレフィンポリマー種の変更や各種フッ素化オ
レフィンポリマーの混合比の変更を行うことにより、更
に体積抵抗率を向上させることも可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、第１発明〜第５発明の実施
の形態について説明する。以下において単に「本発明」
と言うときは、第１発明〜第５発明を一括して指してい
る。

【００２２】〔転写ブレード〕本発明に係る転写ブレー
ドは、転写用導電ブレード、即ち、電子写真プロセスに
おいて感光体上に形成されたトナー像を記録材に転写す
るために用いるブレードである限りにおいて限定がな
い。

【００２３】転写ブレードの形状や構成及び使用形態に
ついては別段の限定がないが、代表的な構成例を図４に
側面断面図として示す。即ち、転写ブレード１１はブレ
ード本体１１ａと支持体１１ｂとからなり、ブレード本
体１１ａの所定部分には所定の材料からなるコーティン
グ層１１ｃが形成されている。

【００２４】〔ブレード本体〕ブレード本体の構成材料
は、転写ブレードとしての必要な機能及び弾性もしくは
柔軟性を示す限りにおいて限定されないが、代表的には
ゴム製であり、特にヒドリンゴム，ウレタンゴム，ニト
リルゴム等のゴム材料が好ましく用いられる。図４にお
いてはブレード本体を側断面として示すが、通常の場
合、ブレード本体は図示する断面形状を持ち、かつ奥行
き方向に長細い板状体として形成される。ブレード本体
の厚さ、図の縦方向及び奥行き方向の長さ等の寸法諸元
は何ら限定されず、必要に応じて任意に設定すれば良
い。図４における上端部の片側のエッジが相手部材（転
写ベルトや転写ドラム）との接触部である。

【００２５】転写ブレードの先端部分には、後述のブレ
ード本体及びコーティング層を含めて、ブレードの片側
面（相手部材と接触するエッジを含む側の面）が斜めに
カットされたテーパ面を形成しても良い。

【００２６】〔コーティング層〕コーティング層は、転
写ブレード（あるいはそのブレード本体）における少な
くとも相手部材との接触部に、好ましくは該接触部及び
その近傍部に、形成されるものである。通常の場合、転
写ブレードは転写用ベルトや転写用ドラムに対してそれ
らの幅方向（各図の奥行き方向）を横断するように、か
つ、図２や図３に示すように片側にある程度傾斜して当
接される。

【００２７】コーティング層は、少なくともこのような
相手部材との接触部に、あるいは該接触部及びその近傍
部に形成されておれば良く、従ってブレード本体におけ
る前記片側のエッジ部が属する表面だけに、かつエッジ
部に近い先端側部分だけに形成されていれば足りる。し
かし、ブレード本体におけるそれ以外の部分にもコーテ
ィング層が形成されていても、別段構わない。例えば、
ブレード本体をコーティング液にディッピングしてコー
ティング層を形成する場合には、必然的にブレード本体
の両側面にコーティング層が形成される。コーティング
層の厚さは必要に応じて任意に設定することができる
が、例えば、５〜３０μｍ程度に設定することができ
る。

【００２８】〔フッ素系樹脂，シリコン系樹脂〕本発明
におけるコーティング層の構成材料は、フッ素系樹脂，
シリコン系樹脂あるいはこれらを含む組成物である。こ
こに「組成物」とは、フッ素系樹脂やシリコン系樹脂を
主成分とし、本発明の作用・効果を阻害しない限りで他
の任意の成分を含む組成物を言う。ここで言う「他の任
意の成分」として、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂等を好ましく例示できる。

【００２９】フッ素系樹脂、あるいはこれを含む組成物
として特に好ましいものは、フッ素化オレフィン樹脂又
はこれを含む組成物、フッ素化オレフィン樹脂に対して
フッ素変性アクリレート系樹脂及びアクリレート系樹脂
が配合されたもの又はこれらを含む組成物、フッ素化オ
レフィン樹脂とフッ素変性アクリレート系樹脂とアクリ
レート系樹脂との配合物又はこれらを含む組成物に対し
て更にイソシアネート系架橋剤が配合されて架橋がなさ
れたもの、等である。

【００３０】これらの内、フッ素化オレフィン樹脂を用
いる技術的意味は前記の通りであるが、このフッ素化オ
レフィン樹脂に対してフッ素変性アクリレート系樹脂及
びアクリレート系樹脂を配合することで、基材ゴムとの
密着性を更に向上させることができる。又、イソシアネ
ート系架橋剤を加えることで、コーティング層のブレー
ド本体への密着力を更に向上させることができ、特にア
クリレート系樹脂のＯＨ基を架橋席として効果的に架橋
させることができると言う点で好ましい。

【００３１】上記シリコン系樹脂の種類は特段に限定さ
れないが、例えばシリコン変性ポリエステル樹脂、シリ
コン変性アクリル樹脂等を好ましく用いることができ
る。

【００３２】〔フッ素化オレフィン樹脂〕フッ素化オレ
フィン樹脂は、テトラフルオロエチレン，フッ化ビニリ
デン，ヘキサフルオロプロピレン，フッ化ビニルエーテ
ル等のフッ素化オレフィンモノマーを重合又は共重合さ
せて得られるものであるが、例えば、ポリフッ化ビニリ
デン，フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重
合体，フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体，テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体，フッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等を好まし
く用いることができる。

【００３３】〔フッ素変性アクリレート系樹脂〕フッ素
変性アクリレート系樹脂としては、例えば、アクリル系
樹脂であって、アクリル酸もしくはメタクリル酸のパー
フルオロアルキルエステル又は部分フッ素化アルキル基
等を有機連結基で連結させた構造のエステル等からなる
フッ素化アクリレートあるいはフッ素化メタアクリレー
トと、フッ素変性されていないアクリレートあるいはメ
タアクリレートとを重合させて得られる重合体を好まし
く用いることができる。

【００３４】〔アクリレート系樹脂〕アクリレート系樹
脂としては、例えば、アクリル酸もしくはメタクリル酸
についての、メチル，エチル，ブチル，オクチル，ドデ
シル等のアルキルエステル類、ヒドロキシエチル，ヒド
ロキシブチル等のヒドロキシアルキルエステル類、グリ
シジルエステル等の、通常のアクリレート系モノマーの
単独重合体又は共重合体であり、特にメチルメタクリレ
ートの単独重合体又は共重合体が好ましく用いられる。

【００３５】上記アクリレート系樹脂は、架橋剤添加と
の関係で、その分子中に複数のＯＨ基を備えることが好
ましい。そのためには、例えば、モノマーとしてアクリ
ル酸もしくはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステ
ルを用いたり、重合体鎖中の反応性基にＯＨ基を有する
化合物を反応させたり、ＯＨ基を生成可能（又はＯＨ基
をブロックさせた）モノマーを重合させた後にＯＨ基を
生成（又はブロックを解除）させたりすることができ
る。

【００３６】〔架橋剤〕架橋剤は、イソシアネート系架
橋剤、特に２官能以上のポリイソシアネート化合物が特
に好ましく用いられる。例えば、２，４−及び２，６−
トリレンジイソシアネート、オルトトルイジンジイソシ
アネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシ
アネートやそのカーボンジイミド変性体、ヘキサメチレ
ンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト
体、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリメ
リック・ポリイソシアネート等を単独であるいは併用下
で、好ましく用いることができる。

【００３７】

【実施例】（転写ブレードの作製）前記図２に示した従
来の構成の転写ブレード（コーティング層を有しない転
写ブレード）であって、ブレード本体がヒドリンゴムか
らなり、断面の厚さが２μｍであるものを、常法に従っ
て作製し、これを比較例１とした。

【００３８】次に、上記比較例１と同一のブレード本体
に対し、ナイロン系樹脂材料であるＮ−メトキシメチル
化ナイロンのコーティング液を用いてディッピングを行
い、かつコーティング液の固化後に必要な切断を加え
て、厚さが約１５μｍのコーティング層を前記図４に示
す状態で形成した転写ブレードを作製し、これを比較例
２とした。

【００３９】一方、実施例１として、比較例２と同様に
して、フッ素化オレフィン樹脂であるフッ化ビニリデン
−４フッ化エチレンのコーティング層を形成した転写ブ
レードを作製した。

【００４０】又、実施例２として、比較例２と同様にし
て、フッ素化オレフィン樹脂（具体的にはフッ化ビニリ
デン−４フッ化エチレン）と、フッ素変性アクリレート
系樹脂（具体的にはアクリル酸の部分フッ素化アルキル
エステルとメチルメタクリレートとを主成分とする共重
合体）と、アクリレート系樹脂（具体的にはヒドロキシ
エチルメタクリレートを共重合させたメチルメタクリレ
ート系樹脂）との重量部比率８０：１０：１０の配合物
からなるコーティング層を形成した転写ブレードを作製
した。

【００４１】更に、実施例３として、比較例２と同様に
して、実施例２と同じ配合物に対してポリイソシアネー
ト架橋剤（具体的にはヘキサメチレンジイソシアネート
のトリメチロールプロパンアダクト体）を１．５ｐｈｒ
配合して架橋させた材料からなるコーティング層を形成
した転写ブレードを作製した。

【００４２】（転写ブレードの物性及び評価）比較例２
及び実施例１〜３の転写ブレードについて、そのコーテ
ィング層の体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を測定した。その結
果を末尾の表１に示すが、比較例に対して各実施例の体
積抵抗率が高いことが分かる。

【００４３】次に、前記各例の転写ブレードについて、
それらの厚さ約２ｍｍブレード本体部分から１０×１０
×２ｍｍの試料断片１２を切り取り、適当な基材１３上
にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のシート１４
を積層させたものの上に自由状態で載置した。そして基
材１３を次第に傾け、試料断片１２がシート１４上から
滑落を開始する角度（θ）を測定した。その結果を末尾
の表１に示すが、比較例１は角度θが非常に大きく、比
較例２は角度θがやや小さいが実施例１〜３に比べると
かなり大きい。この角度θの大小は、試料断片１２（即
ち、ブレード本体）の摩擦係数の大きさに対応している
ものと考えられる。

【００４４】又、実施例１〜３の転写ブレードについ
て、上記転写ブレード作製過程における、コーティング
層形成後の切断刃による切断加工時の、ブレード本体と
コーティング層との間の剥離の有無（コーティング層の
密着力）を目視観察した。なお、切断加工としては、切
断速度０．５ｍｍ／sec.と言う剥離の生じ難い加工法
（Ａ法）と、切断速度２ｍｍ／sec.と言う剥離の生じ易
い加工法（Ｂ法）とを各例について行った。比較例１，
２については、対象外として評価しなかった。

【００４５】上記評価の結果を、Ａ法，Ｂ法のいずれに
おいても剥離を生じた例を×、Ｂ法の場合にのみ剥離を
生じた例を△、Ａ法，Ｂ法のいずれにおいても剥離を生
じなかった例を○として表１に示したが、実施例１→実
施例２→実施例３の順でコーティング層の密着力が高く
なっていることが分かった。

【００４６】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真プロセスの一例を概念的に示す図であ
る。

【図２】従来の転写ブレードと、その使用状態を示す図
である。

【図３】コーティング層の剥離状態を示す図である。

【図４】コーティング層を有する転写ブレードの構成を
示す図である。

【図５】転写ブレードの摩擦抵抗の試験方法を示す図で
ある。

【符号の説明】

５ 転写用ベルト １０，１１ 転写ブレード １１ａ ブレード本体 １１ｃ コーティング層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 博文 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 土屋 賢一 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H032 AA05 4F006 AA31 AB13 AB19 AB24 AB39 AB65 BA07 BA09 CA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真プロセスにおいて、感光体上の
   トナー像を記録材に転写させるために用いる転写ブレー
   ドであって、 前記転写ブレードにおける少なくとも相手部材との接触
   部には、フッ素系樹脂，シリコン系樹脂あるいはこれら
   を含む組成物を用いてなるコーティング層が形成されて
   いることを特徴とする転写ブレード。
2. 【請求項２】 前記コーティング層が、フッ素化オレフ
   ィン樹脂あるいはこれを含む組成物を用いたものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の転写ブレード。
3. 【請求項３】 前記コーティング層が、フッ素化オレフ
   ィン樹脂，フッ素変性アクリレート系樹脂及びアクリレ
   ート系樹脂の配合物あるいはこれを含む組成物を用いた
   ものであることを特徴とする請求項２に記載の転写ブレ
   ード。
4. 【請求項４】 前記コーティング層が、フッ素化オレフ
   ィン樹脂，フッ素変性アクリレート系樹脂及びアクリレ
   ート系樹脂の配合物あるいはこれを含む組成物を用い、
   かつ、イソシアネート系架橋剤によって架橋されたもの
   であることを特徴とする請求項３に記載の転写ブレー
   ド。
5. 【請求項５】 前記コーティング層の体積抵抗率が、１
   ×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１
   〜請求項４のいずれかに記載の転写ブレード。