JP5051758B2 - 導電性ブレード部材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、導電性ブレード部材及びその製造方法に関し、特に、電子写真法において感光体や転写ベルトなど、トナー像が形成され且つその後当該トナー像を被転写材に転写するトナー像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレード部材、印刷用スキージー、及び帯電ブレード部材、転写ブレード部材、現像ブレード部材等として用いるのに好適な導電性ブレード部材及びその製造方法に関する。

ゴム弾性を有した上で導電性を制御した導電性ブレード部材は電子写真プロセスにおいては重要なものであるが、ゴムを構成する分子自身はプロセスが必要とする抵抗率（１０⁵〜１０⁸Ωｃｍ）を固有抵抗値として有することは稀であり、エピクロルヒドリンなどごく限られたものが実用化されているに過ぎない。多くの場合、必要とされる弾性率、機械的強度、温湿度特性を維持するため、シリコーンゴムやＥＰＤＭ、ポリウレタンなどの化学的に安定した基材にカーボンブラックなどの導電性微粒子を添加し導電性を付与したのち、抵抗を調整するためのコーティング層を形成したものが用いられている。単層のみからなる導電性ブレード部材は、カーボンブラックの配合量のわずかな違いにより、抵抗がばらつきやすいためである。

しかしながら、カーボンブラックを添加した導電層と、コーティング層とからなるブレード部材は、ブレード本体とコーティング層との密着力が弱いため剥がれやすいという問題や、ブレード成形後に表面をコーティングするため、手間及びコストがかかるという問題があった。

一方、ブレード部材は、長期間に亘って感光体に当接させるものであるため、耐摩耗性が良好で、低摩擦係数であることが求められている。近年はさらに、ユニットのロングライフ化が進むにつれて感光体が高耐久品となっており、それに伴ってブレードにも高耐久性が求められている。高耐久性のブレードにするには、ブレードの高硬度化が必要であるが、単層のブレードを高硬度化すると、感光体への接圧が高くなりすぎて感光体表面の膜の剥がれが発生したり、ブレードのヘタリが発生したりする問題があった。そこで、複数構造を有するクリーニングブレードが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このクリーニングブレードは、複数の種類の材料を用いることで、被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ側の層、及びその他の層がそれぞれの特性を補うことで優れた特性を示すものであったが、複数の層をそれぞれ順に遠心成形により成形するため、手間及びコストがかかるという問題があった。

なお、遠心成形の場合、肉厚の制御が困難であり、５００μｍ以下の薄い層を形成しにくいという問題もあった。被クリーニング部材に接触するクリーニングエッジ層が厚くなりすぎると、その他の層の特性が十分に発揮できなくなってしまう。

特開２００４−１８４４６２号公報

本発明は、このような事情に鑑み、ブレード全体に亘って安定した中抵抗であって、ばらつきの小さい電気抵抗値を有する高耐久性の導電性ブレード部材及びその製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明の第１の態様は、ゴム基材にカーボンブラックを配合して架橋させた導電性ゴム部材からなるブレード本体と、このブレード本体の厚さ方向の一方面側に設けられた溶融した樹脂からなる溶融被膜とからなり、前記ブレード本体と前記溶融被膜とが遠心成形により一体的に成形されたものであり、前記溶融被膜が前記ゴム基材より小さい真密度を有し且つ融点が前記遠心成形の成形温度以下である樹脂からなることを特徴とする導電性ブレード部材にある。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の導電性ブレード部材において、導電性ブレード部材のブレード本体側の表面から溶融被膜側の表面に至る電気抵抗値が１．０×１０⁵〜１．０×１０⁸Ωであることを特徴とする導電性ブレード部材にある。

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に記載の導電性ブレード部材において、前記ゴム基材が注型ウレタンゴム又は注型シリコーンゴムからなることを特徴とする導電性ブレード部材にある。

本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様に記載の導電性ブレード部材において、前記溶融被膜の厚さが全体の厚さに対して２５％以下であることを特徴とする導電性ブレード部材にある。

本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の導電性ブレード部材において、前記溶融被膜の厚さが５００μｍ以下であることを特徴とする導電性ブレード部材にある。

本発明の第６の態様は、第５の態様に記載の導電性ブレード部材において、前記溶融被膜の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする導電性ブレード部材にある。

本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様に記載の導電性ブレード部材において、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂が３０重量部以下となるように配合して成形されるものであることを特徴とする導電性ブレード部材にある。

本発明の第８の態様は、ゴム基材と、カーボンブラックと、該ゴム基材よりも真密度の小さい樹脂とを遠心成形機で混合状態から遠心分離しながら前記樹脂の融点よりも高い成形温度で成形することにより、導電性ゴム部材からなるブレード本体と、このブレード本体の厚さ方向の一方面側に設けられた溶融した樹脂からなる溶融被膜とを有する導電性ブレード部材を得ることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の第９の態様は、第８の態様に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、導電性ブレード部材のブレード本体側の表面から溶融被膜側の表面に至る電気抵抗値が１．０×１０⁵〜１．０×１０⁸Ωである導電性ブレード部材を得ることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の第１０の態様は、第８又は９の態様に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記樹脂が粉末状又はペレット状であることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の第１１の態様は、第８〜１０の何れかの態様に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記ゴム基材が注型ウレタンゴム又は注型シリコーンゴムからなることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の第１２の態様は、第８〜１１の何れかの態様に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記溶融被膜の厚さが全体の厚さに対して２５％以下となるように成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の第１３の態様は、第８〜１２の何れかの態様に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記溶融被膜の厚さが５００μｍ以下となるように成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の第１４の態様は、第１３の態様に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記溶融被膜の厚さが１００μｍ以下となるように成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の第１５の態様は、第８〜１４の何れかの態様に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂が３０重量部以下となるように配合して成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法にある。

本発明の導電性ブレード部材は、ゴム基材にカーボンブラックを配合して架橋させた導電性ゴム部材からなるブレード本体と、溶融被膜とが遠心成形により一体的に成形されることにより、ブレード本体と溶融被膜との密着性が高いものとなる。この導電性ブレード部材は、カーボンブラックを十分に配合させて電気抵抗値を低くしたブレード本体の厚さ方向の一方面側に、電気抵抗値の高い溶融被膜を薄く設けることで、全体として中抵抗とすることができる。また、ブレード本体の表面に厚さの均一な薄い溶融被膜が設けられているので、ブレード全体に亘って安定した中抵抗でばらつきの小さい電気抵抗値を有する高耐久性の導電性ブレード部材となる。

本発明の導電性ブレード部材の製造方法は、ゴム基材と、カーボンブラックと、該ゴム基材よりも真密度の小さい樹脂とを遠心成形機で混合状態から遠心分離しながら樹脂の融点よりも高い成形温度で成形することにより、ブレード本体と、このブレード本体の厚さ方向の一方面側に溶融被膜とを有する導電性ブレード部材を得るものであり、従来のように複数回にわけて原料を投入する遠心成形方法とは異なり、低コストで容易に導電性ブレード部材を成形することができるものである。この製造方法は肉厚の制御が容易であるため、カーボンブラックを十分に配合させて電気抵抗を低くしたブレード本体の厚さ方向の一方面側に、電気抵抗値の高い溶融被膜を薄く設けることができ、中抵抗の導電性ブレード部材を製造することができる。また、表面に厚さの均一な薄い溶融被膜を設けることができるので、ブレード全体に亘って安定した中抵抗でばらつきの小さい電気抵抗値を有する高耐久性の導電性ブレード部材を製造することができる。

本発明の導電性ブレード部材は、ゴム基材にカーボンブラックを配合して架橋させた導電性ゴム基材からなるブレード本体と、このブレード本体の厚さ方向の一方面側に設けられた樹脂層とからなり、ブレード本体と樹脂層とが遠心成形により一体的に成形されたものである。ここでいう「ブレード本体と樹脂層とが遠心成形により一体的に成形された」とは、ブレード本体の原料（ゴム基材）と、樹脂層の原料（樹脂）とが遠心分離されながら二層が一体的に成形されたことを指し、ブレード本体と樹脂層とがそれぞれ順に形成されて二層となるものとは異なるものである。

本発明の導電性ブレード部材は、ゴム基材にカーボンブラックを配合して架橋させた導電性ゴム部材からなるブレード本体と樹脂層との二層からなるため、ブレード本体に十分にカーボンブラックを配合することができる。すなわち、本発明の導電性ブレード部材は、ブレード本体の一方面側に薄い樹脂層を有することで、従来の導電性ブレード部材のように、カーボンブラックの分散状態及びわずかな添加量の違いで電気抵抗値が大幅に変動しやすいという問題がなく、ブレード本体にカーボンブラックを従来に比べて多量に配合することができるものである。カーボンブラックを十分に配合して低抵抗としたブレード本体の一方面側に、高抵抗ではあるが薄い樹脂層を設けたので、全体に亘って安定した中抵抗の導電性ブレード部材となる。

また、本発明の導電性ブレード部材は遠心成形により形成したものであるので、表層（樹脂層）が高度な平面度を有する厚さの均一な薄い層となり、ブレード全体に亘って電気抵抗値のばらつきが抑えられた中抵抗の導電性ブレード部材となる。

この導電性ブレード部材は、樹脂層がゴム基材より小さい真密度を有し且つ融点が遠心成形の成形温度以下である樹脂からなるため、遠心成形によりブレード本体と樹脂層とを一体的に成形することができる。すなわち、樹脂の融点が遠心成形の成形温度以下であることにより、遠心成形の際に成形温度に加熱されることで樹脂を溶融させることができ、また、樹脂とゴム基材とが異なる真密度であることにより、ゴム基材と樹脂とを遠心分離により分離させることができるため、ゴム基材と、カーボンブラックと、樹脂とを遠心成形機に同時に投入してブレード本体の厚さ方向の一方面側に樹脂層を形成することができる。なお、ここでいう真密度とは、凹凸の大きい粒子の見かけ上の体積における嵩密度ではなく、隙間を全てなくした場合の体積における密度である。

このように、本発明の導電性ブレード部材は、従来のブレード本体の表面をコーティングした導電性ブレード部材とは異なり、ブレード本体と樹脂層とが遠心成形により一体的に成形されているので密着性が高く剥がれにくい導電性ブレード部材となる。また、低コストで容易に成形することができるものである。

本発明の導電性ブレード部材の製造方法は、ゴム基材と、カーボンブラックと、該ゴム基材よりも真密度の小さい樹脂とを遠心成形機で混合状態から遠心分離しながら樹脂の融点よりも高い成形温度で成形することにより、ブレード本体と、このブレード本体の厚さ方向の一方面側に樹脂層とを有する導電性ブレード部材を得るものである。この製造方法によれば、導電性ゴム部材からなるブレード本体と樹脂層との二層からなる導電性ブレード部材を容易に一体的に成形することができる。また、肉厚の薄い表層（樹脂層）を形成することができるため、高耐久性で中抵抗の導電性ブレード部材を製造することができる。すなわち、本発明の導電性ブレード部材の製造方法は、カーボンブラックを十分に配合することで低抵抗となったブレード本体の一方面側に、高抵抗の樹脂層を薄く設けることができるので、ブレード全体として中抵抗とすることができる。また、樹脂層を構成する樹脂は、ブレード本体を構成する導電性ゴム部材と比べると比較的高硬度であるが、本発明の製造方法は樹脂層を薄く設けることができるので、ブレード全体の硬度を大幅に高くしてしまうことなく高耐久性の導電性ブレード部材とすることができる。

また、表面に厚さの均一な薄い樹脂層を設けることができるので、ブレード全体に亘って安定した中抵抗であって、ばらつきの小さい電気抵抗値を有する導電性ブレード部材を製造することができる。さらに、複数回遠心成形を行う必要がないため、上述した導電性ブレード部材を低コストで製造することができる。

なお、本発明の導電性ブレード部材は、樹脂層となる樹脂を用途に合わせて適宜選択することで、高耐久性の導電性ブレード部材となる。ブレード本体の厚さ方向の一方面側に高硬度の樹脂層を形成することで、例えば、感光体等に当接させる際に樹脂層を感光体等に当接する表層とし、当接する圧力、すなわち接圧を大幅に上げることなく、低摩擦係数の導電性ブレード部材とすることができるものである。

本発明に係る導電性ブレード本体は、ゴム基材にカーボンブラックを配合して架橋させ導電性ゴム部材からなる。導電性ブレード部材に導電剤として用いられるカーボンブラックは、電気伝導性を有し且つゴム部材などの高分子基材に不溶なものであり、比較的に安価で立体構造が取り易い。また、導電性が温度や湿度に影響を受け難い。かかるカーボンブラックは、種類は特に限定されないが、例えば、ケッチェンブラック（ライオン社製）、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）などが挙げられる。

なお、カーボンブラック以外に、導電剤として、イオン導電剤を補助的に用いることもできる。イオン導電剤は特に限定されず、たとえば過塩素酸リチウムなどが挙げられる。また、イオン導電剤の他にカーボンブラック分散剤を用いても良い。カーボン分散剤としては、ディスパロンＤＡ−７０３−５０（商品名：楠本化成社製）などを挙げることができる。イオン導電剤及びカーボンブラック分散剤はそれぞれ単独で用いても良いし、複数併用しても良い。

本発明の導電性ブレード部材は、ブレード本体にカーボンブラックを多量に配合することができる。このため、ブレード本体を低抵抗（体積抵抗率１．０×１０⁴Ωｃｍ以下）でばらつきのないものとすることができる。カーボンブラックの配合量は、ブレード本体が所望の電気抵抗値となるように適宜調整すればよく、特に限定されない。

なお、ゴム基材に配合されるカーボンブラックは、例えば、真密度が１．７０〜２．１０ｇ／ｃｍ³と小さく、粒径も１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度と小さい。このため、カーボンブラックは、遠心成形において粒径が大きな樹脂のように遠心分離されることなく、ゴム基材内に分散する。

カーボンブラックの配合量は、ゴム基材１００重量部に対して、０．４〜５．０重量部であるのが好ましい。ゴム基材にはカーボンブラックを従来に比べて多量に配合することができるが、カーボンブラックの配合量が多くなりすぎると、ゴム基材とカーボンブラックとを混合した導電性ゴム基材の粘度が上昇して導電性ゴム基材と樹脂とが遠心分離し難くなるため好ましくない。

本発明に係るブレード本体はゴム基材にカーボンブラックを配合して架橋させた導電性ゴム部材からなる。ゴム基材としては、熱硬化性ゴム材料が挙げられ、注型ポリウレタンゴム又は注型シリコーンゴムが好ましい。

注型タイプの液状ポリウレタンは、高分子量ポリオール、イソシアネート化合物、鎖延長剤及び架橋剤などを混合したものである。

ポリオールとしては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオールなどを挙げることができる。

一方、イソシアネート化合物としては、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，６−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３−ジメチルジフェニル−４−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）などが挙げられる。さらに鎖延長剤としては、例えば、ブタンジオール、エチレングリコール、などの２価アルコール、若しくは芳香族ジアミンを挙げることができる。また、架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン、などの多価アルコールを挙げることができる。

本発明に係る樹脂層は、ゴム基材より小さい真密度で、且つ融点が遠心成形の成形温度以下である樹脂からなる。なお、ここでいう樹脂とは、その特性からして熱可塑性樹脂を指すものであり、熱可塑性エラストマーを含むものである。ゴム基材より小さい真密度の樹脂を用いるのは、ゴム基材に配合されるカーボンブラックは遠心分離により遠心成形機の径方向内側、すなわち金型面側に沈降しやすいため、ゴム基材が金型面側に分離されるようにするためである。また、融点が遠心成形温度以下の樹脂を用いるのは、遠心成形の際に成形温度に加熱されることで樹脂を溶融させながら分離させて、ブレード本体の厚さ方向の一方面側に樹脂層を成形することができるためである。

また、導電性ゴム基材は予備加熱して遠心成形機に投入するが、樹脂の融点はこの予備加熱温度よりも高いことが好ましい。予備加熱温度よりも樹脂の融点が低いと、遠心分離する際に樹脂が溶融し、導電性ゴム基材と樹脂とを遠心分離しにくくなるためである。

ここで、予備加熱温度は例えば７０〜１００℃であり、遠心成形の成形温度は例えば約１８０〜２００℃である。このため、予備加熱温度、遠心成形の成形温度によって異なるが、樹脂は融点が８０〜１９０℃であるのが好ましく、さらに好ましくは１１０〜１６０℃である。

樹脂層となる樹脂としては粉末状又はペレット状のものを用いるのが好ましい。遠心成形の際に導電性ゴム基材と比較的分離しやすいからである。かかる樹脂は、遠心分離された後、加熱により溶融して樹脂層を形成するのが好ましいが、遠心分離の途中で樹脂が溶融するように加熱してもよい。この場合でも、溶融した樹脂は遠心分離される。なお、粉末状又はペレット状の樹脂は、例えば、粒径は１．０〜５０００μｍであり、好ましくは３〜５００μｍである。この範囲となることで、ゴム基材と樹脂とが遠心分離しやすく、ブレード本体の厚さ方向の一方面側に樹脂層を設けた導電性ブレード部材を容易に成形することができる。樹脂の粒径が小さすぎると、導電性ブレード部材を遠心成形により成形する際に導電性ゴム基材と樹脂とが遠心分離し難くなってしまい、樹脂の粒径が大きすぎると、薄い樹脂層を成形するのが困難となってしまうため好ましくない。

なお、ゴム基材とカーボンブラックとを混合した導電性ゴム基材と樹脂とを遠心分離し難い場合は、導電性ゴム基材の硬化反応速度が遅くなるようにゴム基材やカーボンブラックの配合割合、成形条件等を選定したり、導電性ゴム基材の粘度が低下するようにゴム基材の材質を選択するようにしてもよい。

このとき、上述した導電性ゴム基材と樹脂とは、相溶性が比較的低いものを用いるのが好ましい。導電性ゴム基材と樹脂とは異なる真密度であるので遠心分離によって分離するが、導電性ゴム基材と樹脂の相溶性が高いと、特に分離の途中で樹脂が溶融した場合に導電性ゴム基材と樹脂が相溶して遠心分離しなくなる虞があるからである。ただし、導電性ゴム基材と樹脂とはある程度の相溶性が必要である。具体的には、ブレード本体と樹脂層とが一体的な導電性ブレード部材が成形できるような相溶性であることが好ましい。導電性ゴム基材と樹脂との相溶性が低すぎると、成形された導電性ブレード部材の樹脂層が剥離しやすくなってしまう。

また、マイクロ硬度計により測定する樹脂層の表面マイクロ硬度Ｈｓは、７０〜９５°であることが好ましい。比較的高硬度の樹脂層とすることで、低摩擦係数で耐摩耗性に優れた高耐久性のブレード部材とすることができるからである。本発明に係るブレード部材は、高硬度の樹脂層を厚さ方向の一方面側に有することで、耐摩耗性は低いが温度依存性に優れるエーテル系ポリウレタンもゴム基材として用いることができる。このようにブレード本体の厚さ方向の一方面側に高硬度で耐摩耗性に優れた樹脂層を設けることで、ブレード本体に耐摩耗性が低いゴム基材を用いても耐摩耗性に優れたブレード部材とすることができる。なお、このときブレード本体のマイクロ硬度Ｈｓは、６０〜８０°となるようにするのが好ましい。トナー付着体に接触する樹脂層を高硬度にし、ベルト本体を樹脂層に比べて低硬度とすることで、高耐久性で、且つ耐摩耗性及び耐ヘタリ性に優れた導電性ブレード部材となるからである。

本発明にかかる樹脂層の樹脂は、上述した条件を満たすものであればゴム基材の真密度に合わせて適宜選択すればよい。

ゴム基材と、カーボンブラックと、ゴム基材より小さな真密度を有する樹脂を用いて導電性ブレード部材を遠心成形すると、遠心成形金型において導電性ゴム部材からなるブレード本体よりも内側に樹脂層が形成される。これは、遠心力でゴム基材よりも真密度が小さな樹脂がゴム基材の径方向内側へ分離するためである。

ゴム基材がポリウレタンの場合には、ポリウレタンの真密度は約１．０〜１．３ｇ／ｃｍ³程度であるので、ポリウレタンの種類によって異なるが、ゴム基材よりも真密度が小さく、融点が遠心成形の成形温度以下で且つ高硬度の樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂、ナイロン１１やナイロン１２等の融点が２００℃以下のポリアミド系樹脂、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）を挙げることができる。

また、ゴム基材がシリコーンゴムの場合には、シリコーンゴムの真密度が約０．９５〜０．９８ｇ／ｃｍ³程度なので、これより真密度が小さく、融点が遠心成形の成形温度以下で且つ高硬度の樹脂としては、ポリプロピレンやポリエチレン等のオレフィン系樹脂、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）等を挙げることができる。

なお、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）としては、例えば、ゼラス♯７０２３（三菱化学社製）、ゼラス♯ＭＣ６０１（三菱化学社製）等が挙げられ、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）としては、例えば、ハイブラー５１２７（クラレプラスチック社製）、ハイブラー５１２５（クラレプラスチック社製）等が挙げられる。上述した樹脂は、高抵抗（体積抵抗率１．０×１０⁹Ωｃｍ以上）である。低抵抗（体積抵抗率１．０×１０⁴Ωｃｍ以下）のブレード本体の表面に高抵抗（体積抵抗率１．０×１０⁹Ωｃｍ以上）の樹脂層を薄く設けることでブレード部材を中抵抗とすることができる。

一方、樹脂層の厚さは、導電性ブレード部材全体の厚さに対して２５％以下であることが好ましい。また、樹脂層の厚さは、５００μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以下である。樹脂層の厚さをこの範囲とすることで、ブレード本体の特性が十分に発揮できる高耐久性の導電性ブレード部材とすることができる。なお、樹脂層の厚さが５００μｍよりも厚くなると、可撓性が損なわれるなどブレード本体の特性が十分に発揮できなくなったり、導電性ブレード部材全体の硬度も高くなってしまったり、導電性ブレード部材が高抵抗（１．０×１０⁹Ω以上）となってしまう虞があるため好ましくない。

樹脂の配合量は特に限定されないが、ゴム基材１００重量部に対して、３０重量部以下となるように配合して成形することが好ましい。この範囲となるように樹脂層を配合することで、ブレード本体の特性が十分に発揮できる高耐久性のブレード部材とすることができる。

本発明のブレード部材は、上述したようにカーボンブラックを比較的多量に配合することで低抵抗（体積抵抗率１．０×１０⁴Ωｃｍ以下）としたブレード本体に、高抵抗（体積抵抗率１．０×１０⁹Ωｃｍ以上）の樹脂層を薄く設けることで、導電性ブレード部材のブレード本体側の表面から樹脂層側の表面に至る電気抵抗値を１．０×１０⁵〜１．０×１０⁸Ωとなるようにするのが好ましい。

本発明の導電性ブレード部材は、遠心成形法により成形されることにより、高度な平面度を有する。すなわち、表層（樹脂層）を高度な平面度を有する均一な層であるので、ブレード全体に亘って中抵抗で電気抵抗値のばらつきが抑えられた導電性ブレード部材となる。

ここで、本発明の導電性ブレード部材の製造方法について詳細に説明する。まず、ゴム基材と、カーボンブラックと、樹脂とを混合して予備加熱する。そして、このゴム基材と、カーボンブラックと、樹脂との混合物を遠心成形機に投入して、ドラムを所定の回転数で回転させながら遠心分離して成形する。

遠心成形機に投入されたゴム基材、カーボンブラック、及び樹脂は、回転による遠心力でカーボンブラック及び真密度が大きいゴム基材が回転ドラムの径方向外側へ、真密度が小さい樹脂が径方向内側へと分離する。このとき、遠心成形機に投入されたゴム基材は、カーボンブラックが分散し、遠心成形の成形温度により反応し、樹脂はゴム基材及びカーボンブラックと分離して遠心成形の成形温度により溶融し、厚みが均一な溶融被膜を形成する。

カーボンブラックを配合したゴム基材が硬化し、且つ樹脂が溶融したところで、ドラムの回転を停止し、脱型及び冷却を行う。

脱型した樹脂の溶融被膜が冷却により固い皮膜となったところで、一端を切断してシート状にし、必要に応じて熟成させた後、導電性ブレード部材の長手方向が円周方向に沿うように切断することで、ブレード本体と、樹脂層との厚さがそれぞれ均一で、これらの二層が一体的に形成され導電性ブレード部材を得ることができる。

本発明の導電性ブレード部材の製造方法は、上述したように、遠心成形法によりブレード本体の原料（導電性ゴム基材）、及び樹脂層の原料（樹脂）を同時に投入してブレード本体及び樹脂層を一体的に成形することができるものである。このように、本発明の導電性ブレード部材の製造方法は、低コストで容易に密着性の高い導電性ブレード部材を成形することができる。

また、本発明の導電性ブレード部材の製造方法は、ドラムに投入する原料の量をコントロールすることで肉厚を容易に制御することができる。具体的には、例えば、樹脂の量をコントロールすることで、樹脂層の厚さを５００μｍ以下、さらに１００μｍ以下とすることができる。このように樹脂層の肉厚を薄くすることができるため、低抵抗のブレード本体の厚さ方向の一方面側に高抵抗の樹脂層（表層）を設けて、中抵抗のブレード部材とすることができる。また、樹脂層の厚さをこの範囲とすることで、ベルト本体の特性（導電性ゴム基材の特性）を十分に発揮できる。すなわち、本発明の製造方法によれば、導電性ゴム部材の特性を維持しながら高耐久性の導電性ブレード部材を成形することができる。

本発明の導電性ブレード部材の製造方法では、樹脂層の厚さが全体の厚さに対して２５％以下となるように成形することが好ましい。樹脂層がこれよりも厚くなると、導電性ブレード部材が高抵抗となってしまう虞があり、さらにブレード本体の特性が十分に発揮できないためである。

上述したように本発明の導電性ブレード部材の製造方法は、表面に厚さの均一な薄い樹脂層を設けることができるので、ブレード全体に亘って安定した中抵抗でばらつきの小さい電気抵抗値を有した導電性ブレード部材を製造することができる。

以下、本発明の導電性ブレード部材の実施形態の一例を図１に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に示すクリーニングブレード１０は、例えば、トナー付着体上のトナーを除去するクリーニング部に用いられ、図示するように、支持プレート１１に導電性ブレード部材１２が固着されている。ここで、導電性ブレード部材１２は、導電性ゴム基材からなるブレード本体１２Ａと、樹脂層１２Ｂとから構成されている。このクリーニングブレード１０は、樹脂層１２Ｂがトナー付着体に当接する部分となる。

本発明の導電性ブレード部材は、上述したように電子写真感光体、転写プロセスに用いる転写ドラム及び転写ベルト、又は中間搬送ベルトの帯電・除電・クリーニングに用いられるクリーニングブレード部材に用いて好適なものであるが、これに限定されず、例えば、現像プロセスに用いられて電荷平坦化、除電及び帯電をするための現像ブレード、帯電ブレード、転写ブレード、トナー規制ブレード等に用いて好適なものである。本発明の導電性ブレード部材は、感光体などの被帯電体に接触して被帯電体上の電荷をならして平滑化、及び除電・帯電することができる。

以下、本発明の導電性ブレード部材を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）
分子量２０００のカプロラクトン系ポリオール１００重量部に、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）４６重量部、カーボンブラック１．４重量部、架橋剤として１，４−ブタンジオール／トリメチロールプロパン混合液（７０／３０）を１１．２重量部配合し、ブレード本体の原料とした。

粒径が３〜１２μｍで真密度０．９２ｇ／ｃｍ³のポリエチレン（ＰＥ）粉末５．１重量部を樹脂層の原料とした。

これらブレード本体の原料及び樹脂層の原料を予備加熱して、直径３００ｍｍの遠心成形機の回転ドラムに投入し、遠心分離し（１５０℃で、１４００ｒｐｍで回転（３５０Ｇ程度））、脱型した円筒状シートを冷却し、切り裂いて、ブレード全体の厚さ２．０ｍｍ、樹脂層の厚さ７０μｍのシートを得た。これを熟成した後、切断して試験片とした。

（実施例２）
ポリエチレン（ＰＥ）粉末５．１重量部の代わりに２２重量部を用い、樹脂層の厚さを２５０μｍとした以外は実施例１と同様にして試験片を得た。

（比較例１）
樹脂層を形成しなかった以外は実施例１と同様にして試験片を得た。

（比較例２）
樹脂層の原料を用いずに、実施例１のブレード本体の原料を用いて実施例１と同様にして厚さ１２００μｍのウレタンシート（１）を成形した。続けて、カーボンブラックを用いない以外は実施例１のブレード本体の原料と同様の原料を用いて、ウレタンシート（１）の表面に厚さ８００μｍのウレタンシート（２）を設け、二層からなる比較例２の試験片を得た。

（比較例３）
樹脂層の原料を用いずに、実施例１のブレード本体の原料を用いて実施例１と同様にして厚さ１５００μｍのウレタンシート（３）を成形した。続けて、カーボンブラックを用いない以外は実施例１のブレード本体の原料と同様の原料を用いて、ウレタンシート（３）の表面に厚さ５００μｍのウレタンシート（４）を設けることを試みたが、ウレタンシート（３）の表面全域に流れず、均一な厚みの試験片は作製できなかった。

（試験例１）
各実施例及び各比較例の試験片について、電気抵抗値を測定した。なお、電極部材を２枚用いて試験片を挟み、ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社製）により、試験片の電気抵抗値を３ヶ所測定した。この結果を下記表１に示す。

実施例１の試験片の電気抵抗値は３．６×１０⁶〜１．１×１０⁷Ω、実施例２の試験片の電気抵抗値は２．３×１０⁷〜７．６×１０⁷Ωであり中抵抗であった。また、電気抵抗値のばらつきが小さく安定していた。

これに対し、比較例１の試験片の電気抵抗値は、ばらつきが小さく安定していたが、電気抵抗値は６．２×１０³〜１．７×１０⁴Ωと低抵抗であった。

二層を順に形成した比較例２の試験片の電気抵抗値は、表層が厚くなってしまったため、電気抵抗値が８．７×１０⁸〜３．５×１０⁹Ωと高かった。

これより、本発明の導電性ブレード部材は、電気抵抗値が中抵抗でばらつきが小さく安定した導電性ブレード部材であるということがわかった。

本発明の導電性ブレード部材の実施形態の一例を示す図である。

符号の説明

１０ クリーニングブレード
１１ 支持プレート
１２ 導電性ブレード部材

Claims (15)

1. ゴム基材にカーボンブラックを配合して架橋させた導電性ゴム部材からなるブレード本体と、このブレード本体の厚さ方向の一方面側に設けられた溶融した樹脂からなる溶融被膜とからなり、前記ブレード本体と前記溶融被膜とが遠心成形により一体的に成形されたものであり、前記溶融被膜が前記ゴム基材より小さい真密度を有し且つ融点が前記遠心成形の成形温度以下である樹脂からなることを特徴とする導電性ブレード部材。
2. 請求項１に記載の導電性ブレード部材において、導電性ブレード部材のブレード本体側の表面から溶融被膜側の表面に至る電気抵抗値が１．０×１０⁵〜１．０×１０⁸Ωであることを特徴とする導電性ブレード部材。
3. 請求項１又は２に記載の導電性ブレード部材において、前記ゴム基材が注型ウレタンゴム又は注型シリコーンゴムからなることを特徴とする導電性ブレード部材。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の導電性ブレード部材において、前記溶融被膜の厚さが全体の厚さに対して２５％以下であることを特徴とする導電性ブレード部材。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の導電性ブレード部材において、前記溶融被膜の厚さが５００μｍ以下であることを特徴とする導電性ブレード部材。
6. 請求項５に記載の導電性ブレード部材において、前記溶融被膜の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする導電性ブレード部材。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の導電性ブレード部材において、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂が３０重量部以下となるように配合して成形されるものであることを特徴とする導電性ブレード部材。
8. ゴム基材と、カーボンブラックと、該ゴム基材よりも真密度の小さい樹脂とを遠心成形機で混合状態から遠心分離しながら前記樹脂の融点よりも高い成形温度で成形することにより、導電性ゴム部材からなるブレード本体と、このブレード本体の厚さ方向の一方面側に設けられた溶融した樹脂からなる溶融被膜とを有する導電性ブレード部材を得ることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。
9. 請求項８に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、導電性ブレード部材のブレード本体側の表面から溶融被膜側の表面に至る電気抵抗値が１．０×１０⁵〜１．０×１０⁸Ωである導電性ブレード部材を得ることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。
10. 請求項８又は９に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記樹脂が粉末状又はペレット状であることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。
11. 請求項８〜１０の何れかに記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記ゴム基材が注型ウレタンゴム又は注型シリコーンゴムからなることを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。
12. 請求項８〜１１の何れかに記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記溶融被膜の厚さが全体の厚さに対して２５％以下となるように成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。
13. 請求項８〜１２の何れかに記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記溶融被膜の厚さが５００μｍ以下となるように成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。
14. 請求項１３に記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記溶融被膜の厚さが１００μｍ以下となるように成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。
15. 請求項８〜１４の何れかに記載の導電性ブレード部材の製造方法において、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂が３０重量部以下となるように配合して成形することを特徴とする導電性ブレード部材の製造方法。

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