(57)【要約】【課題】低温環境下でも長期にわたってクリーニング性を維持できるクリーニングブレード、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジ、並びに、画像形成方法を提供する。【解決手段】被清掃部材表面から粉体を除去するクリーニングブレード６２において、弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレードのブレード下面６２ｂと先端面６２ａとの間の角である先端稜線部６２ｃを覆う、弾性体ブレードよりも硬い表面層６２３とで構成され、弾性体ブレードの１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、弾性体ブレードの先端稜線部に、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種の含浸させることにより低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされ、先端稜線部の摩擦係数が０．５以下である。【選択図】図３
2010210879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被清掃部材の表面に当接して、該被清掃部材表面から粉体を除去するクリーニングブレードであって、短冊形状の弾性体ブレードと、該弾性体ブレードの被清掃部材表面に対向する面であるブレード下面と該弾性体ブレードの弾性体ブレード長手方向の端面である先端面との間の角である先端稜線部を覆う、該弾性体ブレードよりも硬い表面層とで構成されるクリーニングブレードにおいて、
上記弾性体ブレードの１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、該弾性体ブレードの先端稜線部に、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種を含浸させることにより低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされ、該先端稜線部の摩擦係数が０．５以下であることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項２】
請求項１のクリーニングブレードにおいて、上記表面層は紫外線硬化樹脂からなり該表面層の先端面側における層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項３】
請求項１または２のクリーニングブレードにおいて、上記弾性体ブレードとして、ウレタン基を含むゴムを用いたことを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項４】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、該像担持体表面に滑剤を塗布する滑剤塗布手段とを備えた画像形成装置において、
上記クリーニングブレードとして請求項１、２または３の何れかのクリーニングブレードを用い、且つ、上記滑剤塗布手段により非画像形成時に上記像担持体表面の摩擦係数を０．２以下とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体と、少なくとも該像担持体の表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、該像担持体表面に滑剤を塗布する滑剤塗布手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
上記クリーニングブレードとして、請求項１、２または３の何れかのクリーニングブレードを用い、且つ、上記滑剤塗布手段により非画像形成時に上記像担持体表面の摩擦係数を０．２以下とすることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を該像担持体上から転写体上に転写した後に、クリーニングブレードによって該像担持体上の残トナーを除去する画像形成方法において、上記クリーニングブレードとして、短冊形状の弾性体ブレードと、該弾性体ブレードの上記像担持体表面に対向する面であるブレード下面と該弾性体ブレードの弾性体ブレード長手方向の端面である先端面との間の角である先端稜線部を覆う、該弾性体ブレードよりも硬い表面層とで構成され、該弾性体ブレードの１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、且つ、該弾性体ブレードの先端稜線部に、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種を含浸させる低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされることにより該先端稜線部の摩擦係数が０．５以下であり、該像担持体表面に滑剤塗布することにより非画像形成時に像担持体表面の摩擦係数を０．２以下とすることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるクリーニングブレード、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジ、並びに、画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式の画像形成装置では、被清掃部材たる像担持体上の転写残トナーをクリーニング手段たるクリーニング装置によって除去している。
【０００３】
このクリーニング装置のクリーニング部材として、一般的に構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ウレタンゴムなどの弾性体で構成されている。そして、クリーニングブレードの基端を支持部材で支持して先端稜線部を像担持体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去する。
【０００４】
また、近年の高画質化の要求に応えるべく、重合法等により形成された小粒径で球形に近いトナー（以下、重合トナー）を用いた画像形成装置が知られている。この重合トナーは、従来の粉砕トナーに比べて転写効率が高いなどの特徴があり、上記要求に応えることが可能である。しかし、重合トナーは、クリーニングブレードを用いて像担持体表面から除去しようとしても十分に除去することが困難であり、クリーニング不良が発生してしまうという問題を有している。これは、小粒径で且つ球形度に優れた重合トナーが、ブレードと像担持体との間に形成される僅かな隙間をすり抜けるからである。
【０００５】
かかるすり抜けを抑えるには、像担持体とクリーニングブレードとの当接圧力を高めてクリーニング能力を高める必要がある。しかし、クリーニングブレードの当接圧を高めると、図６（ａ）に示すように、像担持体２３とクリーニングブレード２６２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード２６２が像担持体２３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード２６２の先端稜線部２６２ｃがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード２６２が、そのめくれに抗して原形状態に復元する際に異音が発生することがある。さらに、クリーニングブレード２６２の先端稜線部２６２ｃがめくれた状態でクリーニングをし続けると、図６（ｂ）に示すように、クリーニングブレード２６２の先端面２６２ａの先端稜線部２６２ｃから数［μｍ］離れた場所に局所的な摩耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な摩耗が大きくなり、最終的には、図６（ｃ）に示すように、先端稜線部２６２ｃが欠落してしまう。先端稜線部２６２ｃが欠落してしまうと、トナーを正常にクリーニングできなくなり、クリーニング不良を生じてしまう。
【０００６】
特許文献１には、ゴム部材からなるクリーニングブレードの少なくと像担持体と当接する当接部に、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの被膜硬度を有する樹脂からなる表面層を設けたものが記載されている。ゴム部材よりも硬い鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの被膜硬度を有する表面層をクリーニングブレードの当接部に設けることで、そのような表面層をクリーニングブレードの当接部に設けない場合よりもクリーニングブレードの耐摩耗性を高めることができる。また、像担持体に対するクリーニングブレードの当接部の摩擦係数を下げることができ、像担持体とクリーニングブレードの当接部との間で生じる摩擦力が低減させれ、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを良好に抑制することができる。さらに、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの鉛筆硬度の表面層は、硬くて変形しにくいので、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれをより一層抑制することができる。    
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、表面層を設けたクリーニングブレードでも、経時の低温環境下において、像担持体に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等の厳しい条件では、クリーニング不良を生じてしまうことを後述する実験により確認した。これは、以下の理由によるものと考えられる。
【０００８】
上記ゴム部材に設けた表面層は、経時において像担持体との摺擦によって摩耗して消失してしまう。この場合、ゴム部材の先端稜線部が像担持体と当接することになり、先端稜線部のめくれや磨耗が発生してクリーニング不良が生じ易くなる。そこで、経時において良好なクリーニング性を得るためには、表面層を設けた構成でもゴム部材の先端稜線部がめくれや磨耗を発生し難い特性であることが望まれる。
【０００９】
また、クリーニングブレードのゴム部材としては、先端稜線部が感光体の偏心や感光体表面の微小なうねりなどに追随して均一な当接圧を維持できるように、高い反発弾性体率を有するものが好ましく、上述のようにウレタンゴムが広く用いられている。しかしながら、反発弾性率は温度依存性を持ち、低温環境下で低下する傾向にある。反発弾性率が低温環境下で著しく低下してしまうと、クリーニングブレードの先端稜線部の像担持体表面への追随性が低下してしまい、像担持体への当接圧の維持が困難となる。このような状況で、像担持体に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等の厳しい条件では、クリーニング不良が生じてしまう。
【００１０】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、低温環境下でも長期にわたってクリーニング性を維持することができるクリーニングブレード、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジ、並びに、画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被清掃部材の表面に当接して、該被清掃部材表面から粉体を除去するクリーニングブレードであって、短冊形状の弾性体ブレードと、該弾性体ブレードの被清掃部材表面に対向する面であるブレード下面と該弾性体ブレードの弾性体ブレード長手方向の端面である先端面との間の角である先端稜線部を覆う、該弾性体ブレードよりも硬い表面層とで構成されるクリーニングブレードにおいて、上記弾性体ブレードの１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、該弾性体ブレードの先端稜線部に、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種を含浸させることにより低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされ、該先端稜線部の摩擦係数が０．５以下であることを特徴とするものである。
また、請求項２に発明は、請求項１のクリーニングブレードにおいて、上記表面層は紫外線硬化樹脂からなり該表面層の先端面側における層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のクリーニングブレードにおいて、上記弾性体ブレードとして、ウレタン基を含むゴムを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、該像担持体表面に滑剤を塗布する滑剤塗布手段とを備えた画像形成装置において、上記クリーニングブレードとして請求項１、２または３の何れかのクリーニングブレードを用い、且つ、上記滑剤塗布手段により非画像形成時に上記像担持体表面の摩擦係数を０．２以下とすることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、像担持体と、少なくとも該像担持体の表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、該像担持体表面に滑剤を塗布する滑剤塗布手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニングブレードとして、請求項１、２または３の何れかのクリーニングブレードを用い、且つ、上記滑剤塗布手段により非画像形成時に上記像担持体表面の摩擦係数を０．２以下とすることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を該像担持体上から転写体上に転写した後に、クリーニングブレードによって該像担持体上の残トナーを除去する画像形成方法において、上記クリーニングブレードとして、短冊形状の弾性体ブレードと、該弾性体ブレードの上記像担持体表面に対向する面であるブレード下面と該弾性体ブレードの弾性体ブレード長手方向の端面である先端面との間の角である先端稜線部を覆う、該弾性体ブレードよりも硬い表面層とで構成され、該弾性体ブレードの１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、且つ、該弾性体ブレードの先端稜線部に、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種を含浸させる低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされることにより該先端稜線部の摩擦係数が０．５以下であり、該像担持体表面に滑剤塗布することにより非画像形成時に像担持体表面の摩擦係数を０．２以下とすることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、弾性体ブレードの先端稜線部の低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理を行うことにより、経時で表面層が磨耗した場合でもめくれや磨耗を発生し難いようにする。また、弾性体ブレードの１０℃における反発弾性率を規定して、低温環境下でもクリーニングブレードの先端稜線部が像担持体表面へ追随して像担持体への当接圧を維持するようにする。これらの効果により、良好なクリーニング性能を維持する。詳しくは、後述する検証実験で明らかにしたように、クリーニングブレードが弾性体ブレードと、弾性体ブレードの先端稜線部を覆う弾性体ブレードよりも硬い表面層とで構成され、弾性体ブレードの１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、且つ、弾性体ブレードの先端稜線部に、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種を含浸させることにより低摩擦処理と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされ、先端稜線部の摩擦係数が０．５以下である。これにより、低温環境下でも長期にわたってクリーニング性を維持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低温環境下でも長期にわたってクリーニング性を維持することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、トナーの円形度の測定方法を説明するための説明図。
【図３】本実施形態に係るクリーニングブレードの斜視図。
【図４】本実施形態に係るクリーニングブレードの拡大断面図。
【図５】本実施形態における弾性体ブレードの摩耗幅の測定箇所を示した模式図。
【図６】（ａ）クリーニングブレード先端稜線部がめくれた状態を示す図。（ｂ）クリーニングブレードの先端面の局所的な摩耗について説明する図。（ｃ）クリーニングブレードの先端稜線部が欠落した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真プリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。プリンタは、単一色の複写を行うものであり、図示しない画像読み取り部で読み取った画像データに基づいてモノクロ画像形成を行う。
【００１６】
図１に示すように、プリンタは、像担持体としてのドラム状の感光体３を備えている。感光体３はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
【００１７】
感光体３の周囲には帯電手段としての帯電装置４、潜像をトナー像化する現像手段である現像装置５、トナー像を記録媒体としての転写紙に転写する転写手段としての転写装置７、転写後の感光体３上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニング装置６、感光体３上に滑剤を塗布する滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布装置１０、感光体３を除電する除電ランプ(不図示）等が配置されている。
【００１８】
帯電装置４は、感光体３に所定の距離を持って非接触で配置され、感光体３を所定の極性、所定の電位に帯電するものである。帯電装置４によって一様帯電された感光体３は、図示しない潜像形成手段たる露光装置から画像データに基づいて光Ｌが照射され静電潜像が形成される。
【００１９】
現像装置５は、現像剤担持体としての現像ローラ５１を有している。この現像ローラ５１には、図示しない電源から現像バイアスが印加されるようになっている。現像装置５のケーシング内には、ケーシング内に収容された現像剤を互いに逆方向に搬送しながら攪拌する供給スクリュ５２及び攪拌スクリュ５３が設けられている。また、現像ローラ５１に担持された現像剤を規制するためのドクタ５４も設けられている。供給スクリュ５２及び攪拌スクリュ５３の２本スクリュによって撹拌・搬送された現像剤中のトナーは、所定の極性に帯電される。そして、現像剤は、現像ローラ５１に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、ドクタ５４により規制され、感光体３と対向する現像領域でトナーが感光体３上の潜像に付着する。
【００２０】
クリーニング装置６は、ファーブラシ１０１、クリーニングブレード６２などを有している。クリーニングブレード６２は、感光体３の表面移動方向に対してカウンタ方向で感光体３に当接している。なお、クリーニングブレード６２の詳細については後述する。
【００２１】
潤滑剤塗布装置１０は、固形潤滑剤１０３、潤滑剤加圧スプリング（不図示）等を備え、固形潤滑剤１０３を感光体３上に塗布する塗布ブラシとしてファーブラシ１０１を用いている。固形潤滑剤１０３は、図示しないブラケットに保持され、潤滑剤加圧スプリング（不図示）によりファーブラシ１０１側に加圧されている。そして、感光体３の回転方向に対して連れまわり方向に回転するファーブラシ１０１により固形潤滑剤１０３が削られて感光体３上に潤滑剤が塗布される。
【００２２】
帯電装置４には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）を始めとする公知の手段が用いられる。
これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式がより望ましく、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、装置の小型化が可能である等のメリットを有する。
【００２３】
また、図示しない露光装置、除電ランプ等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【００２４】
これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーは照射エネルギーが高く、また６００〜８００［ｎｍ］の長波長光を有するため、良好に使用される。
【００２５】
次に、プリンタにおける画像形成動作を説明する。
図示しない操作部などからプリント実行の信号を受信したら、帯電装置４、現像ローラ５１にそれぞれ所定の電圧または電流が順次所定のタイミングで印加される。同様に、露光装置及び除電ランプなどにもそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加される。また、これと同期して、駆動手段としての感光体駆動モータ（不図示）により感光体３が図中矢印方向に回転駆動される。
【００２６】
感光体３が図中矢印方向に回転すると、まず感光体表面が、帯電装置４によって所定の電位に帯電される。そして、図示しない露光装置から画像信号に対応した光Ｌが感光体３上に照射され、光Ｌが照射された部分の感光体３上が除電され静電潜像が形成される。
【００２７】
静電潜像の形成された感光体３は、現像装置５との対向部で現像ローラ５１上に形成された現像剤の磁気ブラシで感光体３表面を摺擦される。このとき、現像ローラ５１上の負帯電トナーは、現像ローラ５１に印加された所定の現像バイアスによって、静電潜像側に移動し、トナー像化（現像）される。このように、本実施形態では、感光体３上に形成された静電潜像は、現像装置５によって、負極性に帯電されたトナーにより反転現像される。本実施形態では、Ｎ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）の非接触帯電ローラ方式を用いた例について説明したが、これに限るものではない。
【００２８】
感光体３上に形成されたトナー像は、図示しない給紙部から上レジストローラと下レジストローラとの対向部を経て、感光体３と転写装置７との間に形成される転写領域に給紙される転写紙に転写される。このとき、転写紙は上レジストローラと下レジストローラとの対向部で画像先端と同期を取り供給される。また、転写紙への転写時には、所定の転写バイアスが印加される。トナー像が転写された転写紙は感光体３から分離され、図示しない定着手段としての定着装置へ搬送される。そして、定着装置を通過する事により、熱と圧力の作用でトナー像が転写紙上に定着されて、転写紙は機外に排出される。
【００２９】
一方、転写後の感光体３の表面は、クリーニング装置６で転写後の残留トナーが除去され、潤滑剤塗布装置１０によって潤滑剤が塗布された後、除電ランプで除電される。
【００３０】
また、本プリンタにおいては、感光体３と、プロセス手段として帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０などが枠体２に収められており、プロセスカートリッジ１として装置本体から一体的に着脱可能となっている。なお、本実施形態では、プロセスカートリッジ１としての感光体３とプロセス手段とを一体的に交換するようになっているが、感光体３、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０のような単位で新しいものと交換するような構成でもよい。
【００３１】
次に、本プリンタに好適なトナーについて説明する。
本プリンタに用いるトナーとしては、画質向上のために、高円形化、小粒径化がし易い懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法により製造された重合トナーを用いるのが好ましい。特に、円形度が０．９７以上、体積平均粒径５．５［μｍ］以下の重合トナーを用いるのが好ましい。平均円形度が０．９７以上、体積平均粒径５．５［μｍ］のものを用いることにより、より高解像度の画像を形成することができる。
【００３２】
ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製、商品名）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に、分散剤として界面活性剤好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料（トナー）を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１［万個／μｌ］となるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、図２（ａ）に示す実際のトナー投影形状の外周長をＣ１、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ図２（ｂ）に示す真円の外周長をＣ２としたときのＣ２／Ｃ１を求め、その平均値を円形度とした。
【００３３】
体積平均粒径については、コールターカウンター法によって求めることが可能である。具体的には、コールターマルチサイザー２ｅ型（コールター社製）によって測定したトナーの個数分布や体積分布のデータを、インターフェイス（日科機社製）を介してパーソナルコンピューターに送って解析するのである。より詳しくは、１級塩化ナトリウムを用いた１％ＮａＣｌ水溶液を電解液として用意する。そして、この電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５［ｍｌ］加える。更に、これに被検試料としてのトナーを２〜２０［ｍｇ］加え、超音波分散器で約１〜３分間分散処理する。そして、別のビーカーに電解水溶液１００〜２００［ｍｌ］を入れ、その中に分散処理後の溶液を所定濃度になるように加えて、上記コールターマルチサイザー２ｅ型にかける。アパーチャーとしては、１００［μｍ］のものを用い、５０，０００個のトナー粒子の粒径を測定する。チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上３２．０［μｍ］以下のトナー粒子を対象とする。そして、「体積平均粒径＝ΣＸｆＶ／ΣｆＶ」という関係式に基づいて、体積平均粒径を算出する。但し、Ｘは各チャンネルにおける代表径、Ｖは各チャンネルの代表径における相当体積、ｆは各チャンネルにおける粒子個数である。
【００３４】
このような重合トナーにおいては、上述したように、粉砕トナーを感光体３表面から除去するときと同じようにしてクリーニングブレード６２で除去しようとしても、その重合トナーを感光体３表面から十分に除去しきれず、クリーニング不良が発生する。そこで、クリーニングブレード６２の感光体３への当接圧を高めて、クリーニング性をアップしようとすると、クリーニングブレード６２が早期に摩耗してしまうという問題があった。また、クリーニングブレード６２と感光体３との摩擦力が高まって、クリーニングブレード６２の感光体３と当接している先端稜線部が感光体３の移動方向に引っ張られて、先端稜線部がめくれてしまう。クリーニングブレード６２の先端稜線部がめくれると、異音や振動、先端稜線部の欠落などの様々な問題が生じてしまう。
【００３５】
そこで、本実施形態においては、クリーニングブレード６２の先端稜線部に、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種を含浸させて低摩擦化と先端内部の硬度上昇とを図る改質処理を行い、また、先端稜線部を覆うように、クリーニングブレード６２よりも硬度の高い表面層を設けている。
【００３６】
図３は、クリーニングブレード６２の斜視図であり、図４は、クリーニングブレード６２の拡大断面図である。
【００３７】
クリーニングブレード６２は、金属や硬質プラスチックなどの剛性材料からなる短冊形状のホルダー６２１と、短冊形状の弾性体ブレード６２２とで構成されており、弾性体ブレード６２２は先端稜線部に含浸処理がなされ、クリーニングブレード６２の先端面６２ａ全体およびブレード下面６２ｂの先端稜線部６２ｃ近傍に先端稜線部６２ｃを覆うように表面層６２３が形成されている。
【００３８】
弾性体ブレード６２２は、ホルダー６２１の一端側に接着剤などにより固定されており、ホルダー６２１の他端側は、クリーニング装置６のケースに片持ち支持されている。
【００３９】
弾性体ブレード６２２としては、感光体３の偏心や感光体表面の微小なうねりなどに追随できるように、高い反発弾性体率を有するものが好ましく、ウレタン基を含むゴムであるウレタンゴムなどが好適である。この反発弾性率は温度依存性を持ち、低温域で低下する。このため、使用温度域下限でも十分な反発弾性率を維持するものを用いることが好ましい。具体的には、低温域での反発弾性率を考慮すると、１０℃での反発弾性率が１９％以上のものを用いるのと、後述する検証実験で明らかにしたように、低温域でのベタ画像等の場合のトナー入力大でも良好なクリーニング性が維持できる。また、上限は１０℃で４３％であれば特に問題は無い。
【００４０】
また、弾性体ブレードと６２２の硬度としては、２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）のウレタンゴムが好ましい。ウレタンゴムの硬度が７５度を超えると、柔軟性に乏しくなり、例えば、ホルダー６２１が微小に傾いて取り付けるなどしたときに、クリーニングブレード６２の軸方向一端側と他端側とで当接圧が異なる所謂偏当りしやすくなり、軸方向で均一な当接圧が得にくくなる。その結果、クリーニング性が低下するおそれがある。一方、硬度が７０度未満の場合は、重合トナーでもクリーニングできるよう当接圧を高く設定したときに、クリーニングブレード６２が反ってしまって、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃが浮きあがって、クリーニングブレード６２のブレード下面６２ｂが感光体３と当接する所謂腹当たり現象が生じてしまう。腹当たり現象が生じると、クリーニングブレード６２と感光体表面との当接面積が急激に増大するため、クリーニングブレード６２を大きな力で押しつけても逆に当接圧は小さくなり、クリーニング性が低下してしまう。
【００４１】
なお、この硬さは含浸処理によるウレタンゴムそのものの改質で変化し、さらに表面層の形成によっても影響を受けるので、各々の効果を調整することが必要である。
【００４２】
弾性体ブレード６２２の先端稜線部への含浸処理は、スプレー塗工、ディップ塗工などによって、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種を含浸させることで可能である。これは結果として先端稜線部の低摩擦化と先端内部の硬度上昇とを図る改質効果を生じさせることができる。先端稜線部の低摩擦化により、摩擦係数は０．５以下にするのが良い。これにより、経時の表面層摩耗によって露出した弾性体ブレード６２２の先端稜線部と感光体３との摩擦力を弱めることができ、露出した部分が、感光体表面移動方向に変形するのを抑制することもできる。また、先端内部の硬度上昇により、表面層が形成されているときも、弾性体ブレード６２２の先端内部の硬さが高いため弾性体ブレード６２２が変形することを抑制する。さらに、経時表面層摩耗によって先端稜線部が露出したときも、同様に変形を抑制すると共に、磨耗を抑制することができる。
【００４３】
表面層６２３は、スプレー塗工、ディップ塗工によってクリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃを被覆する。表面層６２３としては、弾性体ブレード６２２よりも硬度の高い部材を被覆するのが好ましい。弾性体ブレード６２２よりも硬度が高い部材とすることで、弾性体ブレード６２２よりも感光体３によって削られにくくなり、弾性体ブレード６２２を感光体表面に当接させるものに比べて、クリーニングブレード６２の耐摩耗性を向上させることができる。また、表面層６２３は、硬度が硬く剛直なため、変形し難く、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができる。
【００４４】
また、表面層６２３の材質としては、樹脂が好ましく、紫外線硬化樹脂がより好ましい。紫外線硬化樹脂を用いることで、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃに付着した樹脂に紫外線を照射させるだけで、所望の硬度を有する表面層６２３を得ることができ、クリーニングブレード６２を安価に製造することができる。
【００４５】
上記紫外線硬化樹脂としては、一官能基あたり分子量３００〜１５００のモノマーを用いることが好ましい。上記分子量が１５００を越えると、表面層６２３は脆弱になり過ぎ、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれて図６（ｂ）のような先端面摩耗を生じてしまい、長期に渡るクリーニング性を保持できなくなる。逆に分子量３００を下回ると、表面層６２３が剛直となり過ぎてしまう。表面層６２３が剛直となりすぎると、表面層６２３の耐摩耗性能の低下や、ビビリ音が発生しやすくなってしまう。
【００４６】
また、感光体３と当接する可能性のある先端稜線部６２ｃから５０［μｍ］離れた位置まで、先端面６２ａとブレード下面６２ｂとに表面層を形成するのが好ましい。これにより、先端稜線部６２ｃの表面が削れ、弾性体ブレード６２２と感光体３とが直接接触し、先端稜線部６２ｃがめくれて先端面６２ａの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた場所が感光体３と当接しても、そこにも表面層６２３が形成してあるので、先端面６２ａの局所的な摩耗が抑制される。よって、先端面６２ａの局所的な摩耗によってクリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの欠落を抑制することができる。また、感光体３の取り付け誤差やクリーニングブレードの取り付け誤差などによって、クリーニングブレード６２の当接圧が必要以上に高くなり、クリーニングブレード６２が必要以上に撓んで、ブレード下面６２ｂの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた箇所が感光体３に接触しても、そこにも、表面層６２３が形成してあるので、ブレード下面６２ｂの局所的な摩耗を抑制することができる。
【００４７】
また、表面層６２３の層厚は、１〜５０［μｍ］が好ましい。層厚が、１［μｍ］以下だと、表面層の剛性が弱くなり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれやすくなってしまう。また、層厚が５０［μｍ］を超えると、トナーのすり抜けが増大してクリーニング不良が発生しやすくなる。これは、スプレー塗工やディップ塗工のように、液体の材料を付着させて表面層６２３を形成しているため、先端稜線部６２ｃは表面張力の関係で、被膜が形成されにくい。このため、先端稜線部６２ｃから離れるにつれて表面層６２３の層厚は、増加する。層厚が５０［μｍ］を超えると、先端稜線部６２ｃの層厚と先端稜線部６２ｃから離れた位置における層厚との差が大きくなり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの角度が鈍角となってしまう。先端稜線部６２ｃの角度が鈍角となると、先端稜線部６２ｃを直角とした場合に比べて、先端面６２ａと感光体３とがなす当接部の上流側の空隙Ｘ（図４参照）が狭くなる。そのため、長期に渡るクリーニング動作によって空隙にトナーが堆積したとき、せき止められた空隙Ｘ内のトナーに逃げ場がないので、空隙Ｘ内のトナーが徐々に感光体３の下流側に押し出され、クリーニング不良が発生する。
【００４８】
次に、本出願人らが行った検証実験について説明する。
弾性体ブレード６２２の材質、含浸処理方法、表面層６２３の材質をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
【００４９】
［弾性体ブレード］
弾性体ブレード６２２としては、２５［℃］における物性が以下の物性となっている５つのウレタンゴムを用意した。
ウレタンゴム１：硬度７４度、反発弾性率４７［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム２：硬度６９度、反発弾性率４９［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム３：硬度７２度、反発弾性率３３［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム４：硬度７０度、反発弾性率６８［％］（シンジーテック製）
ウレタンゴム５：硬度７２度、反発弾性率２３［％］（シンジーテック製）
上記ウレタンゴムの１０［℃］における反発弾性率は各々以下のとおりである。
ウレタンゴム１：反発弾性率２１［％］
ウレタンゴム２：反発弾性率１９［％］
ウレタンゴム３：反発弾性率１２［％］
ウレタンゴム４：反発弾性率４３［％］
ウレタンゴム５：反発弾性率１６［％］
【００５０】
ウレタンゴムの硬度は、島津製作所製デュロメーターを用い、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準じて測定した。試料は厚さ６［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
【００５１】
ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用い、ＪＩＳ  Ｋ６２５５に準じて測定した。試料は厚さ４［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
【００５２】
［含浸剤］
含浸剤としては、以下のものを用いた。
（含浸剤１）
イソシアネート化合物：日本ポリウレタン  ＭＲ−１００  １０部
２−ブタノン  ９０部
【００５３】
（含浸剤２）
イソシアネート化合物：日本ポリウレタン  ＭＲ−１００  １０部
シリコーン樹脂：日油  モディパーＦＳ−７００  ２部
２−ブタノン  ８８部
【００５４】
（含浸剤３）
イソシアネート化合物：関東化学  ＭＤＩ  ５部
２−ブタノン  ９５部
【００５５】
（含浸剤４）
イソシアネート化合物：関東化学  ＭＤＩ  ５部
シリコーン樹脂：日油  モディパーＦＳ−７００  ２部
２−ブタノン  ９３部
【００５６】
［表面層］
表面層としては、以下のものを用いた。
【００５７】
（表面層１）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業  ＵＮ−９０４  ０．５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２７００  １９．５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
溶媒：２−ブタノン  ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度２Ｈ
摩擦係数：０．６
【００５８】
（表面層２）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業  ＵＮ−９０４  ５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２７００  １５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
溶媒：２−ブタノン  ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度３Ｈ
摩擦係数：０．５
【００５９】
（表面層３）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業  ＵＮ−９０４  ０．５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２７００  １９．５部
低摩擦係数添加剤：チッソ石油化学  共重合体Ａ１  ５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
溶媒：２−ブタノン  ７４部
塗膜硬度：鉛筆硬度Ｈ
摩擦係数：０．１
【００６０】
（表面層４）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業  ＵＮ−３３２０ＨＡ  ５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２７００  １５部
低摩擦係数添加剤：チッソ石油化学  共重合体Ａ１  ２部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
溶媒：２−ブタノン  ７７部
塗膜硬度：鉛筆硬度２Ｈ
摩擦係数：０．１５
【００６１】
（表面層５）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業  ＵＮ−９０４  ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社  イルガキュア１８４  １部
溶媒：２−ブタノン  ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度９Ｈ
摩擦係数：０．４５
【００６２】
なお、表面層の低摩擦化係数添加剤として添加する共重合体Ａ１とは、下記の化１に示す化合物（ａ−１）及び下記の化１に示す化合物（ａ−２）が共重合してなり、かつ側鎖にアクリロイル基（下記の化１に示すａ−３）を有する共重合体である。
【００６３】
ＧＰＣ（ゲルパ−ミエーションクロマトグラフィー法）分析より求めた共重合体（Ａ１）の重量平均分子量は３７，０００（ポリスチレン換算）、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．９であった。また、１Ｈ−ＮＭＲ測定により求めた共重合体（Ａ１）中の化合物（ａ−１）、化合物（ａ−２）の含有量比（重量比）は、化合物（ａ−１）：化合物（ａ−２）＝１：１．７３であった。
【００６４】
【化１】
2010210879.tif 000003
【００６５】
表面層の鉛筆硬度は、コーテック株式会社製鉛筆引っかき試験機ＫＴＶＦ−２３８０を用い、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に準じて測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上に表面層の材料を約１０［μｍ］スプレー塗工したものとした。
表面層の摩擦係数は、新東科学製トライボギアミューズ９４ｉを用い、最大静止摩擦係数を測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上にコーティング材料を約１０［μｍ］スプレー塗工したものとした。
【００６６】
次に、検証実験を行った画像形成装置の構成について説明する。
上記ウレタンゴム１〜５のいずれかを用いて厚さ１．８［ｍｍ］の短冊形状の弾性体ブレードを作成し、この弾性体ブレードを含浸剤１〜４のいずれかに所定時間浸漬したのち、３分間風乾し、さらにスプレー塗工を行って上記表面層１〜表面層５いずれかの表面層を形成する。具体的には、適宜含浸処理を行った各々のウレタンゴムからなる弾性体ブレードに対し、必要に応じブレード下面及び先端面の２方向から１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて所定の層厚になるように重ね塗りを行い、３分間指触乾燥後紫外線露光（１４０［Ｗ／ｃｍ］×５［ｍ／ｍｉｎ］×５パス）を行った。ただし、ブレード下面はマスキングテープにより先端３［ｍｍ］幅に表面層が形成されるように規制した。
【００６７】
この表面層が形成された弾性体ブレードをリコー製カラー複合機  ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００に搭載できる板金ホルダーに接着剤により固定し、試作のクリーニングブレードとした。これを同じくリコー製カラー複合機  ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ４５００（図１と同様の構成）に取り付け、実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例５の画像形成装置を作製した。なお、クリーニングブレードは、線圧：２０［ｇ／ｃｍ］、クリーニング角：７９［°］となるように取り付けた。また、本装置は感光体表面への潤滑剤塗布装置１０を備えており、潤滑剤塗布により感光体表面の摩擦係数が非画像形成時に０．２以下に維持される。
【００６８】
検証実験には、重合法により作製したトナーを用いた。なお、トナーの物性は、以下のとおりである。
トナー母体：円形度０．９８、平均粒径４．９［μｍ］
外添剤    ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
【００６９】
検証実験は、評価環境：１０［℃］・１５［％ＲＨ］、通紙条件：画像面積率５％チャートを３プリント／ジョブで、５０，０００枚（Ａ４横）で行った。そして、以下の項目を評価した。
【００７０】
［評価項目］
クリーニング不良発生：有無（目視観察）
評価時画像：縦帯パターン（紙進行方向に対して）４３ｍｍ幅、３本チャート
出力２０枚（Ａ４横）
ブレードエッジ摩耗幅：図５に示すようにブレード下面側からみた摩耗幅
【００７１】
以下に実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例５のクリーニングブレードの検証実験の結果を示す。なお、表面層の層厚は、キーエンス製マイクロスコープＶＨＸ−１００を用い、別途同様に塗工した弾性体ブレードの断面により測定した。試料は日進ＥＭ製ＳＥＭ試料作製用トリミングカミソリを用い断面を切断したものとした。
【００７２】
また、弾性体ブレードの先端稜線部の摩擦係数は、新東科学株式会社製・摩擦摩耗試験機（ブレードホルダー装着）を使い測定した。具体的には、ガラス板上に感光体表面層と同成分の被膜が形成された「擬似感光体」に、クリーニングブレードを上述と同じ接触条件（角度：７９°、線圧：２０［ｇ／ｃｍ］）になるよう取り付け、ガラス板を動かしてその時の動摩擦係数を測定した。
【００７３】
（実施例１）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム１
含浸剤：含浸剤３
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層１
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面５［μｍ］、先端面５［μｍ］
先端摩擦係数：０．５
ブレードエッジ摩耗幅：１０［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００７４】
（実施例２）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム２
含浸剤：含浸剤２
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層３
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面１［μｍ］、先端面１０［μｍ］
先端摩擦係数：０．１
ブレードエッジ摩耗幅：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００７５】
（実施例３）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム４
含浸剤：含浸剤３
含浸時間：６００秒
表面層：表面層５
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面０［μｍ］、先端面１０［μｍ］
先端摩擦係数：０．５
ブレードエッジ摩耗幅：８［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００７６】
（実施例４）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム４
含浸剤：含浸剤１
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層２
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面５［μｍ］、先端面１２［μｍ］
先端摩擦係数：０．５
ブレードエッジ摩耗幅：１２［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００７７】
（実施例５）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム２
含浸剤：含浸剤３
含浸時間：６００秒
表面層：表面層４
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面０［μｍ］、先端面５［μｍ］
先端摩擦係数：０．２
ブレードエッジ摩耗幅：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００７８】
（実施例６）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム１
含浸剤：含浸剤４
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層３
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面５［μｍ］、先端面５［μｍ］
先端摩擦係数：０．１
ブレードエッジ摩耗幅：３［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００７９】
（実施例７）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム２
含浸剤：含浸剤２
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層４
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面１０［μｍ］、先端面１０［μｍ］
先端摩擦係数：０．２
ブレードエッジ摩耗幅：７［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００８０】
（比較例１）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム３
含浸剤：１
含浸時間：３０秒
表面層：表面層１
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面５［μｍ］、先端面５［μｍ］
先端摩擦係数：０．６
ブレードエッジ摩耗幅：２５［μｍ］
クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良３ヶ所
異音発生：なし
先端面えぐれ摩耗発生
【００８１】
（比較例２）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム５
含浸剤：３
含浸時間：６０秒
表面層：表面層２
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面１０［μｍ］、先端面１０［μｍ］
先端摩擦係数：０．６
ブレードエッジ摩耗幅：２０［μｍ］
クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２ヶ所
異音発生：なし
先端面えぐれ摩耗発生
【００８２】
（比較例３）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム２
含浸剤：なし
表面層：表面層５
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面２０［μｍ］、先端面３０［μｍ］
先端摩擦係数：０．５
ブレードエッジ摩耗幅：３０［μｍ］
クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良２ヶ所
異音発生：ビビリ発生
【００８３】
（比較例４）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム１
含浸剤：なし
表面層：表面層５
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面５０［μｍ］、先端面５０［μｍ］
先端摩擦係数：０．５
ブレードエッジ摩耗幅：３５［μｍ］
クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良２ヶ所
異音発生：ビビリ発生
【００８４】
（比較例５）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム５
含浸剤：含浸剤１
含浸時間：１２０秒
表面層：表面層２
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面５０［μｍ］、先端面１００［μｍ］
先端摩擦係数：０．６
ブレードエッジ摩耗幅：３５［μｍ］
クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良４ヶ所
異音発生：ビビリ発生
【００８５】
【表１】
2010210879.tif 000004
【００８６】
上記表１は、実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例５の検証実験の結果をまとめたものである。
【００８７】
実施例１〜実施例７においては、含浸処理による低摩擦化、硬度上昇を図る先端稜線部６２ａの改質処理がなされ、先端稜線部６２ａの摩擦係数が０．５以下に制御されている。このため、表面層６２３が摩耗し弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ａが露出しても経時的な異音発生を回避することができたと考えられる。さらに、感光体３と先端稜線部６２ａとの間で生じる摩擦力を低減することができ、先端稜線部６２ａのめくれをより抑制することができるとともに、弾性体ブレード６２２の摩耗もより抑制することができたと考えられる。さらに、弾性体ブレード６２２の１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下となるウレタンゴムを用いて、低温環境下においても高い反発弾性体率を有しているので、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ａの感光体３に対する追随性が得られる。よって、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ａの感光体３への当接圧の維持することができ、５０，０００枚の経時の低温環境下の連続的な帯ベタ画像に対するクリーニング評価においてもクリーニング不良が抑制されている。これらにより、低温環境下、縦帯パターンの連続という厳しい条件でも、長期に渡って良好なクリーニング性を維持することができたと考えられる。なお、実験よりこのような帯ベタ画像が連続的に出力されると、非画像形成時に感光体表面の摩擦係数が０．２以下に制御される機構を具備していても、その摩擦係数が０．２５以上に上昇することが避けられず、クリーニング不良が発生しやすくなることが判明した。しかしながら、本実施例のように低温時の反発弾性率が上記一定の範囲にあることでクリーニング性の維持にきわめて有効となることが確認された。
【００８８】
一方、比較例１、比較例２においては、先端稜線部６２ａへの含浸処理はなされているが、含浸時間が短く、且つ、摩擦係数が０．５より大きいことより、処理効果が不十分と考えられる。このため、先端面のえぐれ摩耗が発生したと考えられる。また、弾性体ブレード６２２の１０℃における反発弾性率が１９％より小さく、低温環境下において高い反発弾性体率を有していないため、先端稜線部６２ａの感光体３に対する追随性が得られず、良好な当接圧を維持することができない。このため、低温環境時にクリーニング不良が発生していると考えられる。
【００８９】
また、比較例３や比較例４においては、１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であるものの、含浸処理がされていない。このため、比較例３では、表面層が形成されていても弾性体ブレード６２２が変形しやすく摩耗が進行したり摩耗によるビビリが発生したりしたと考えられる。また、比較例４では、表面層６２３の層厚が厚いために弾性体ブレード６２２の運動が過剰に抑えられ異常な振動によるビビリとクリーニング不良が発生していると考えられる。
【００９０】
また、比較例５においては、低温時の反発弾性率が低いことに加えて、表面層６２３の層厚が厚いために表面層６２３の硬さが影響して弾性体ブレード６２２の運動が過剰に抑えられ、異音とクリーニング不良の発生を回避できなかったと考えられる。
【００９１】
なお、本実施形態においては、いわゆるモノクロの画像形成装置を用いて本発明を説明したが、カラーの画像形成装置にも適用可能であり、同様の効果が得られる。
【００９２】
以上、本実施形態によれば、被清掃部材である感光体３の表面に当接して、感光体表面から粉体であるトナーを除去するクリーニングブレード６２において、短冊形状の弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレード６２２の感光体表面と対向する面であるブレード下面６２ｂと弾性体ブレード６２２の弾性体ブレード長手方向の端面である先端面６２ａとの間の角である、感光体３の表面と当接する先端稜線部６２ｃを覆う、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３とで構成される。弾性体ブレード６２２の１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ａに、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種の含浸させることによる低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされ、先端稜線部６２ａの摩擦係数が０．５以下であるこれにより、上述した検証結果で明らかにしたように、低温環境下であっても長期にわたってクリーニング性を維持することができる。
また、本実施形態によれば、表面層６２３は紫外線硬化樹脂からなり表面層６２３の先端面側における層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であることであることが好ましい。すなわち、上述したように、層厚が、１［μｍ］未満だと、表面層６２３の剛性が弱くなり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれやすくなり、また、層厚が５０［μｍ］を超えると、トナーのすり抜けが増大してクリーニング不良が発生しやすくなるためである。また、表面層６２３が紫外線硬化樹脂からなることで、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃに付着した樹脂に紫外線を照射させるだけで、所望の硬度を有する表面層６２３を得ることができ、クリーニングブレード６２を安価に製造することができる。
また、本実施形態によれば、弾性体ブレード６２２として、ウレタン基を含むゴムを用いたことで、感光体３に偏心などあっても、柔軟に弾性体ブレード６２２が変形して、所定の当接圧を維持することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。
また、本実施形態によれば、画像形成装置において上述のクリーニングブレード６２で感光体表面の転写残トナーを除去することで、経時にわたり高品質な画像を維持することができる。
また、本実施形態によれば、プロセスカートリッジ１として上述のクリーニングブレード６２を一体に構成することで、クリーニング性が良好なプロセスカートリッジを提供することができる。
また、本実施形態によれば、像担持体である感光体３上にトナー像を形成し、トナー像を感光体３上から転写体上に転写した後に、クリーニングブレードによって感光体３上の残トナーを除去する画像形成方法において、クリーニングブレードとして、短冊形状の弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレード６２２の感光体表面と対向する面であるブレード下面６２ｂと弾性体ブレード６２２の弾性体ブレード長手方向の端面である先端面６２ａとの間の角である、感光体３の表面と当接する先端稜線部６２ｃを覆う、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３とで構成され、弾性体ブレード６２２の１０℃における反発弾性率が１９％以上４３％以下であり、且つ、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ａに、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物から選ばれる少なくとも１種の含浸させることによる低摩擦化と硬度上昇とを図る含浸改質処理がなされ、先端稜線部６２ａの摩擦係数が０．５以下であり、感光体３表面に潤滑剤を塗布することにより非画像形成時に感光体表面の摩擦係数を０．２以下とする。これにより、上述した検証結果で明らかにしたように、低温環境下であっても長期にわたってクリーニング性を維持することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１        プロセスカートリッジ
２        枠体
３        感光体
４        帯電装置
５        現像装置
６        クリーニング装置
７        転写装置
１０      潤滑剤塗布装置
１４      転写ベルト
５１      現像ローラ
５２      供給スクリュ
５３      攪拌スクリュ
５４      ドクタ
６２      クリーニングブレード
６２ａ    先端面
６２ｂ    ブレード下面
６２ｃ    先端稜線部
１０１    ファーブラシ
１０３    固形潤滑剤
２６２    クリーニングブレード
２６２ａ  先端面
２６２ｂ  ブレード下面
２６２ｃ  先端稜線部
６２１    ホルダー
６２２    弾性体ブレード
６２３    表面層
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特許第３６０２８９８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010210879.tif 000008
【図５】
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【図６】
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