光弾性法によるクリーニングブレードの内部応力の可視化

抄録

レーザープリンターでは，感光体にポリウレタン製のクリーニングブレードを接触させることで，転写後の感光体表面の残留トナーを除去し，印刷品質を保っている．しかし，製品の長期間使用によってブレード先端に摩耗や欠けが発生し，印刷物上に色筋が発生することがある．本研究では，レーザープリンターのクリーニング機構を模したブレードオンディスク型の摩擦試験機を試作して，ガラス製のディスクと接触するポリウレタン製のブレードを光弾性観察した．材料試験機による引張試験，ならびに，試作した摩擦試験機による接触試験と摩擦試験を通して，ブレードの内部応力を可視化および定量化し，ブレードの内部応力におよぼすディスク上のトナーの影響を実測することができた．さらに，有限要素法を用い，ガラス板に摺動するブレードの力学的挙動を解析した．数値解析によって取得した応力分布を，摩擦試験によって取得した光弾性像と比較することで，定量化した応力分布の妥当性を検討した．