(57)【要約】【課題】先端稜線部のめくれを抑制し、かつ、先端稜線部の被清掃体に対する追随性を良好にでき当接圧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を提供する。【解決手段】弾性ブレード６２２の先端面６２ａに、０．３［ｍｍ］以上、１．０［ｍｍ］以下の幅を有し、かつ、弾性ブレード６２２よりも硬い表面層６２３を、１．０［ｍｍ］以上、３．０［ｍｍ］以下の間隔を開けて、複数設けた。【選択図】図１
2010276651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊形状の弾性ブレードで構成され、該弾性ブレードの先端稜線部を表面移動する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において、
上記先端稜線部を１辺に有し、該弾性ブレードの厚み方向に平行な面である先端面に、０．３［ｍｍ］以上、１．０［ｍｍ］以下の上記先端稜線部と平行な方向の幅を有し、かつ、該弾性ブレードよりも硬い表面層を、１．０［ｍｍ］以上、３．０［ｍｍ］以下の上記先端稜線部と平行な方向の間隔を開けて、複数設けた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、
上記表面層を、上記弾性ブレードの長手方向に対して直交するように、上記先端面に形成した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４】
請求項１乃至３いずれか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５】
請求項１乃至４いずれのクリーニングブレードにおいて、
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種により、上記先端稜線部の摩擦係数を０．６以下にする含浸改質処理が、該先端稜線部に対して施されていることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれのクリーニングブレードにおいて、
上記先端稜線部を１辺に有し、上記被清掃体と対向するブレード下面に、表面層を形成し、該先端稜線部を該表面層で覆ったことを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項７】
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乃至６いず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８】
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乃至６いず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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来、電子写真式の画像形成装置では、被清掃部材たる感光体などの像担持体について、転写紙や中間転写体へトナー像を転写した後の表面に付着した不必要な転写残トナーは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。
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、ポリウレタンゴムなどの短冊形状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。
【０００２】
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。
【０００３】
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３とクリーニングブレード６２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード６２が像担持体３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード６２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６２の先端稜線部６２ｃ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６２の先端面６２ｂの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた場所に局所的な磨耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な磨耗が大きくなり、最終的には、図６（ｃ）に示すように、先端稜線部６２ｃが欠落してしまう。先端稜線部６２ｃ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。
【０００４】
特許文献１には、ポリウレタンエラストマーからなるクリーニングブレードの少なくとも当接部に、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの皮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の皮膜硬度を有する表面層を設けることで、クリーニングブレード当接部の摩擦係数を下げることができ、クリーニングブレードの耐磨耗性を高めることができる。また、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減させることができ、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。
【０００５】
また、特許文献２には、シリコン含有紫外線硬化材料を弾性ブレードに含浸させて膨潤させた後、紫外線照射処理して表面に硬化層を形成したクリーニングブレードが記載されている。このように、紫外線硬化材料からなる弾性ブレードよりも高硬度の硬化層を設けることでも、耐摩耗性を向上でき、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを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】
【０００６】
しかしながら、表面層や硬化層を設けたクリーニングブレードでも、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。
【０００７】
上記ゴム部材の先端面の長手方向にわたって表面層や硬化層を設けているため、表面層や硬化層の影響によりゴム部材の弾性が阻害され、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う。よって、像担持体が偏心していたり、像担持体表面に微小なうねりがあったりした場合、当接圧が変動してしまう。連続的なベタ画像形成時など、クリーニングブレードによって、多くのトナーが堰き止められているとき、堰き止められているトナーによるクリーニングブレードへの押圧力が高い。そのため、クリーニングブレードの像担持体との当接圧が変動して当接圧が低下したとき、当接圧よりもトナーによる押圧力が勝り、クリーニングブレードをトナーがすり抜けてしまう。その結果、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ったと考えられる。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、先端稜線部のめくれを抑制し、かつ、先端稜線部の被清掃体に対する追随性を良好にでき当接圧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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、短冊形状の弾性ブレードで構成され、該弾性ブレードの先端稜線部を表面移動する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において、上記先端稜線部を１辺に有し、該弾性ブレードの厚み方向に平行な面である先端面に、０．３［ｍｍ］以上、１．０［ｍｍ］以下の上記先端稜線部と平行な方向の幅を有し、かつ、該弾性ブレードよりも硬い表面層を、１．０［ｍｍ］以上、３．０［ｍｍ］以下の上記先端稜線部と平行な方向の間隔を開けて、複数設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニングブレードにおいて、上記表面層を、上記弾性ブレードの長手方向に対して直交するように、上記先端面に形成した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４の発明は、請求項１乃至３いずれか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５の発明は、請求項１乃至４いずれのクリーニングブレードにおいて、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種により、上記先端稜線部の摩擦係数を０．６以下にする含浸改質処理が、該先端稜線部に対して施されていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれのクリーニングブレードにおいて、上記先端稜線部を１辺に有し、上記被清掃体と対向するブレード下面に、表面層を形成し、該先端稜線部を該表面層で覆ったことを特徴とするものである。
また、請求項７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乃至６いず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８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乃至６いず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。
【００１０】
後述するように、先端面に表面層の幅や間隔が異なる複数のクリーニングブレードを作成して、検証実験を行った結果、次の結果が得られた。先端面に形成した表面層の幅が、０．３［ｍｍ］以上、１．０［ｍｍ］以下で、間隔が１．０［ｍｍ］以上、３．０［ｍｍ］以下の範囲のクリーニングブレードは、いずれも良好なクリーニング性能が得られ、めくれ磨耗も生じていなかった。
一方、表面層の幅が、０．３［ｍｍ］未満だと、表面層の幅が狭すぎるため、表面層によって、先端稜線部のめくれを抑制することができなかった。また、表面層の幅が、３．０［ｍｍ］を越えると、表面層の間隔が広すぎるため、表面層によって、先端稜線部のめくれを抑制することができなかった。
また、表面層の幅が、１．０［ｍｍ］を越え、表面層の間隔が１．０［ｍｍ］未満である先端面全面に表面層を形成したものは、クリーニング不良が生じた。これは、表面層が、弾性ブレードの先端稜線部の弾性変形を阻害してしまい、感光体の表面の微小なうねりなどに追随することができず、当接圧が変動し、クリーニング不良が生じてしまったと考えられる。
このような検証実験の結果から、少なくとも、先端面に形成した表面層の幅が、０．３［ｍｍ］以上、１．０［ｍｍ］以下で、間隔が１．０［ｍｍ］以上、３．０［ｍｍ］以下の範囲のクリーニングブレードは、弾性ブレードの弾性変形が表面層によって阻害されるのを、抑制することができ、被清掃体の表面の変動に先端稜線部を追随させることができる。よって、当接圧を維持することができ、良好なクリーニング性を得ることができる。また、先端稜線部のめくれを、表面層によって抑制することができ、めくれ磨耗を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、先端面に形成した表面層の幅が、０．３［ｍｍ］以上、１．０［ｍｍ］以下で、間隔が１．０［ｍｍ］以上、３．０［ｍｍ］以下にすることによって、先端稜線部のめくれを抑制し、かつ、先端稜線部の被清掃体に対する追随性を良好にでき当接圧を維持することができ良好なクリーニング性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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。
【図７】クリーニングブレードの先端稜線部が当接圧により弾性変形する様子を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。感光体への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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
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とで構成されている。弾性体ブレード６２２は先端稜線部６２ｃに含浸処理がなされている。また、ブレード下面６２ｂには、ブレード長手方向にわたって表面層６２３が形成されている。一方、先端面６２ａにも、表面層が形成されているが、先端面６２ａにおいては、表面層６２３が弾性体ブレード長手方向に対して略直角にストライプ状に形成されている。すなわち、表面層６２３が形成された形成領域６２ｄと、表面層６２３が形成されてない非形成領域６２ｅとが繰り返し形成されている。先端面６２ａに形成される表面層形成領域６２ｄは、幅が０．３〜１．０［ｍｍ］であり、非形成領域６２ｅの幅は、１．０〜３．０［ｍｍ］となっている。
【００３５】
このように、先端面６２ａに形成する表面層の幅（形成領域の幅６２ｄ）を０．３［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］にして、表面層の間隔（非形成領域６２ｅの幅）を１．０［ｍｍ］〜３．０［ｍｍ］にすることにより、クリーニングブレードを感光体に当接させたとき、弾性ブレードの先端稜線部の弾性変形を阻害するのを抑制し、かつ、先端稜線部が、感光体の移動方向へ移動してめくれるのを抑制できるような適度な剛性を有するようになる。
【００３６】
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。
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。
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。
【００３７】
なお、弾性ブレード６２２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６２３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。
【００３８】
弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃ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６２ｃ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６２ｃの摩擦係数が０．６以下となるように低摩擦化処理を行うのが良い。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。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、摩耗を抑制することができる。
【００３９】
表面層６２３は、スプレー塗工、ディップ塗工、あるいはスクリーン印刷等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。
【００４０】
上述したように、本実施形態においては、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを含浸処理により硬度上昇させているため、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが変形し難くなっている。このため、弾性ブレード６２２の先端面６２ａの全面に弾性ブレード６２２よりも硬度が高い表面層６２３を形成すると、先端面６２ａに形成した表面層６２３が、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃの感光体表面移動方向への弾性変形を阻害してしまい、先端稜線部６２ｃにおいて感光体表面への当接圧を高める向きに働く弾性変形に対する復元力がほとんど得られなくなってしまう。その結果、先端稜線部６２ｃが感光体３の偏心や微小なうねりに対して追随できなくなってしまう。従って、感光体３に対する当接圧が変動してしまい、連続的なベタ画像形成時等、先端稜線部６２ｃに堰きとめたトナーから大きな押圧力を受けるなどの厳しい条件において、当接圧が低下したときに、トナーがクリーニングブレード６２からすり抜けてクリーニング不良を生じるおそれがある。このため、弾性ブレード６２２先端面６２ａに表面層６２３を形成しないことも考えられる。先端面６２ａに表面層６２３を形成しなかった場合は、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが感光体表面移動方向へ大きく弾性変形して、先端稜線部６２ｃがめくれてしまい、めくれ磨耗が生じるおそれがある。
【００４１】
そこで、本実施形態においては、先の図３に示したように、先端面６２ａに形成する表面層６２３を、幅０．３［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］にし、１．０［ｍｍ］〜３．０［ｍｍ］の間隔を開けて複数形成した。先端面６２ａの表面層６２３をこのように形成することによって、先端面６２ａに形成した表面層６２３が、先端面全体に表面層６２３を形成したものに比べて、弾性ブレード６２２の弾性変形を阻害するのを抑制し、図７に示すように、先端稜線部６２ｃがめくれない程度に、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを感光体表面移動方向へ弾性変形させることができる。これにより、感光体３に偏心などがあった場合でも、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃの弾性変形に対する復元力により、先端稜線部６２ｃを感光体３の表面に対して追随させることができ、良好なクリーニング性を維持することができる。また、弾性ブレード６２２の先端面６２ａに断続的に形成した表面層が、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが感光体表面移動方向へ大きく弾性変形するのを抑制し、先端稜線部６２ｃがめくれるのを抑制することができる。
【００４２】
また、後述する検証実験が示すように、先端面６２ａに形成する表面層６２３の幅が、０．３［ｍｍ］未満だと、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが感光体移動方向へ弾性変形するのを抑制する効果が不十分となり、先端稜線部６２ｃのめくれを十分に抑制することができない。また、先端面６２ａに形成する表面層６２３の幅が、１．０［ｍｍ］を越えると、先端面６２ａが剛直になりすぎ、弾性ブレード６２２の弾性変形を阻害し、弾性ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを適度に感光体表面移動方向へ弾性変形させることができなくなってしまう。その結果、先端稜線部６２ｃの感光体３に対する追随性が低下してしまう。また、表面層６２３の間隔が、１．０［ｍｍ］より狭いと、上述同様、先端面６２ａが剛直になりすぎ、先端稜線部６２ｃの感光体３に対する追随性が低下してしまう。また、表面層６２３の間隔が、３．０［ｍｍ］より広いと、先端稜線部６２ｃのめくれを十分に抑制することができない。
なお、先端面６２ａに形成する表面層６２３の幅（形成領域６２ｄの幅）や、表面層６２３の間隔（形成領域６２ｅの幅）は上記の範囲であれば同じ幅の繰り返しで無くても良好な特性が得られる。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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６２３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６２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。
【００４６】
また、表面層６２３の層厚は、１〜５０［μｍ］が好ましい。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。
【００４７】
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、先端面６２ａにおける表面層６２３の形成をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
【００４８】
［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４９［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム２：硬度６９度、反発弾性率５０［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム３：硬度７２度、反発弾性率３１［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム４：硬度７１度、反発弾性率１８［％］（東洋ゴム工業製）
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）
【００４９】
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。
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。
【００５０】
［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
（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
（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
（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
【００５１】
［表面層］
表面層としては、以下のものを用いた。
（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
（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
（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
（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
（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
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
【化１】
2010276651.tif 000003
【００５５】
表面層６２３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６２３の材料を約１０［μｍ］スプレー塗工したものとした。
表面層６２３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。
【００５６】
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。また、先端面への断続的な非形成領域を有する表面層の形成は、太陽精機製シルクスクリーン２３０メッシュを用い、ＵＶ露光により所定のパターンを形成したのち、上記表面層材料を溶媒量により粘度調節してスクリーン印刷法により形成した。なお、乾燥硬化はスプレー法と同様に行った。
【００５７】
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５、比較例１〜比較例３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静止摩擦係数が非画像形成時に０．２以下に維持される。なお、感光体表面の静止摩擦係数の測定方法については、オイラーのベルトの方法で、例えば、特開平９−１６６９１９号公報の段落番号００４６に記載されている。
【００５８】
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）
【００５９】
検証実験は、実験室環境：２１［℃］・６５［％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。
【００６０】
［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）４３［ｍｍ］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
【００６１】
以下に実施例１〜実施例５、比較例１〜比較例３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。
【００６２】
また、クリーニング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。
【００６３】
（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２
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層３
先端面形成領域幅：１．０［ｍｍ］
先端面非形成領域幅：３．０［ｍｍ］
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：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音発生：なし
【００６４】
（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４
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層４
先端面形成領域幅：０．３［ｍｍ］
先端面非形成領域幅：１．０［ｍｍ］
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
【００６５】
（実施例３）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム３
含浸剤：含浸剤１
含浸時間：３００秒
表面層：表面層１
先端面形成領域幅：１．０［ｍｍ］
先端面非形成領域幅：１．０［ｍｍ］
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：０．５
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
【００６６】
（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３
含浸時間：１８０秒
表面層：表面層２
先端面形成領域幅：０．３［ｍｍ］
先端面非形成領域幅：３．０［ｍｍ］
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１０［μｍ］
先端摩擦係数：０．６
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
【００６７】
（実施例５）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム５
含浸剤：含浸剤２
含浸時間：３００秒
表面層：表面層５
先端面形成領域幅：０．５［ｍｍ］
先端面非形成領域幅：２．０［ｍｍ］
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：０．２
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
【００６８】
（比較例１）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム４
含浸剤：３
含浸時間：６０秒
表面層：表面層５
先端面形成領域幅：全面形成
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１０［μｍ］
先端摩擦係数：０．６
ブレードエッジ摩耗幅：３０［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：ビビリ発生
【００６９】
（比較例２）
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２
先端面形成領域幅：１．０［ｍｍ］
先端面非形成領域幅：３．５［ｍｍ］
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：２０［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
【００７０】
（比較例３）
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム５
含浸剤：なし
表面層：表面層４
先端面形成領域幅：０．２［ｍｍ］
先端面非形成領域幅：３．０［ｍｍ］
エッジ部より５０［μｍ］での表面層厚：ブレード下面２［μｍ］
：先端面１０［μｍ］
先端摩擦係数：０．４
ブレードエッジ摩耗幅：２０［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：なし
先端面えぐれ摩耗発生
【００７１】
【表１】
2010276651.tif 000004
【００７２】
上記表１は、実施例１〜実施例５、比較例１〜比較例３の検証実験の結果をまとめたものである。
実施例１〜実施例５においては、いずれも、経時にわたり良好なクリーニング性を維持することができ、異音の発生も抑えることができた。
【００７３】
実施例１〜実施例５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６２ｃの改質処理がなされ、先端稜線部６２ｃの摩擦係数が０．６以下に制御されている。さらに、潤滑剤塗布装置１０による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以下に維持されている。このため、実施例１、２、４のように、ブレード下面に表面層を設けた構成においては、表面層６２３が摩耗し弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃ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６２ｃ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６２ｃ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。また、実施例３、実施例５のように、ブレード下面に表面層を形成しない構成においても、先端稜線部６２ｃの摩擦係数が０．６以下に制御され、感光体表面の摩擦係数が０．２以下に制御されているので、経時的な異音発生を回避することができ、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができるとともに、弾性体ブレード６２２の摩耗も抑制することができたと考えられる。
【００７４】
さらに、実施例１〜５においては、先端面の表面層が弾性体ブレード長手方向に対して略直角にストライプ状に構成している。また、先端面に形成された表面層の幅を０．３［ｍｍ］、表面層の間隔（非形成領域の幅）を３．０［ｍｍ］とし、実施例のなかで最も先端面の剛性が弱いと考えられる構成の実施例４において、先端面にえぐれ磨耗が生じることなく、良好なクリーニング性能が得られている。よって、少なくとも、実施例４の条件では、先端稜線部がめくれない程度に先端面の剛性が得られていることがわかる。また、先端面に形成された表面層の幅を１．０［ｍｍ］、表面層の間隔（非形成領域の幅）を１．０［ｍｍ］とし、実施例のなかで最も先端面の剛性が高いと考えられる構成の実施例３において、クリーニング不良が生じなかった。よって、少なくとも、実施例３の条件では、先端面に形成した表面層が、ブレードの先端稜線部の変形を阻害することなく、弾性ブレードの先端稜線部が、感光体表面移動方向へ適度に弾性変形していると考えられる。その結果、感光体の偏心などに良好に追随できたと考えられる。この実施例４、実施例３から、少なくとも、表面層の幅が、０．３〜１．０［ｍｍ］、表面層の間隔（非形成領域の幅）が、１．０〜３．０［ｍｍ］の範囲であれば、弾性ブレードが感光体表面移動方向へ適度に弾性変形して、感光体に当接できるとともに、先端稜線部のめくれを抑制することができることがわかる。
【００７５】
このように、実施例１〜５においては、先端面に形成された表面層の幅が、０．３〜１．０［ｍｍ］、表面層の間隔（非形成領域の幅）が、１．０〜３．０［ｍｍ］であるので、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃの感光体３に対する追随性が安定して維持される。よって、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの感光体３への当接圧を維持することができ、５０，０００枚の経時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。このように、クリーニングブレードの先端が感光体表面に良好に追随させることができるので、経時の使用で、クリーニングブレードの先端稜線部が磨耗して、当接幅が広がり、単位面積当りの当接圧が減少した状態であっても良好なクリーニング性を維持することができる。その結果、経時の縦帯パターンの連続という厳しい条件でも、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ない。摩擦係数が上昇すると、感光体表面の離型性が低下して感光体表面に存在するトナーの感光体表面に対する付着力が高くなる。また、感光体表面の摩擦係数が上昇すると、クリーニングブレードの先端もめくれやすくなり、先端稜線部での堰きとめ能力が低下してしまう。その結果、クリーニング不良が発生しやすくなる。しかしながら、本実施例のように先端面表面層を断続的な構成とすることにより、クリーニングブレードの先端が感光体表面に良好に追随させることができ、良好な当接圧を維持することができるので、感光体表面の摩擦係数が上昇して、トナーの感光体表面に対する付着力が高くなっても、良好なクリーニング性能を維持することができたと考えられる。また、感光体表面の摩擦係数が上昇してクリーニングブレードの先端稜線部がめくれやすい状態となっても、先端面に断続的に形成した表面層によってめくれを良好に抑制することができたと考えられる。よって、実施例１〜５のように、先端面表面層を断続的な構成とすることにより、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。
なお、感光体表面の摩擦係数が上昇することにより、先端面の表面層が形成されていない非形成領域に対応する先端稜線部にめくれが生じるおそれがあるが、表面層が形成された形成領域の影響により、めくれ状態からすぐに復帰できるため、先端稜線部の非形成領域の部分にめくれが生じたとしても、そのめくれは、瞬間的なものと考えられる。よって、良好なクリーニング性能を維持することができる。
【００７６】
一方、比較例１においては、クリーニング評価において、帯状クリーニング不良が発生した。これは、先端面に表面層が全面形成されているので先端稜線部がほとんど感光体表面移動方向へ弾性変形することができず、感光体表面の微小な変形などに対する追随性が劣るため、当接圧が変動してしまう。その結果、経時の使用で、クリーニングブレードの先端稜線部が磨耗して、当接幅が広がり、単位面積当りの当接圧が減少した状態のとき、感光体表面の微小な変形に追随することができず、当接圧が減少したときに、クリーニングブレードをトナーがすり抜けて、クリーニング不良が発生したと考えられる。また、先端面全体に表面層が形成されているため、クリーニングブレードが剛直になりすぎ、ビビリ音が発生したと考えられる。
【００７７】
また、比較例２においては、先端面の表面層が断続的に形成されているものの、表面層の形成間隔が、３．５［ｍｍ］と広くなっている。このため、先端面表面層の層厚を１００［μｍ］、ブレード下面の層厚を５０［μｍ］と層厚を厚くしたにも係わらず、先端面の剛性が不十分であるため、先端稜線部がめくれたと考えられる。その結果、先端面にえぐれ磨耗が生じ、経時で良好なクリーニング性を維持できなくなったと考えられる。
また、比較例３においては、表面層の幅が、０．２［ｍｍ］と狭いため、先端面の剛性が不十分であり、先端稜線部がめくれたと考えられる。その結果、先端面にえぐれ磨耗が生じ、経時で良好なクリーニング性を維持できなくなったと考えられる。また、比較例３においては、含浸処理を施していないため、弾性ブレードの耐摩耗性が低い。よって、含浸処理を施したものに比べて、えぐれ磨耗が進行し、先端稜線部に欠落が生じたと考えられる。このように、先端稜線部の欠落が生じた結果、比較例３においては、すじ状のクリーニング不良が確認されたと考えられる。
【００７８】
以上、本実施形態によれば、弾性体ブレードで構成され、表面移動する被清掃部材たる感光体の表面に先端稜線部を当接させて、感光体表面から粉体たるトナーを除去するクリーニングブレードにおいて、先端稜線部を１辺に有し、弾性ブレードの厚み方向に平行な面である先端面に、０．３［ｍｍ］以上、１．０［ｍｍ］以下の幅を有し、かつ、弾性ブレードよりも硬い表面層を、１．０［ｍｍ］以上、３．０［ｍｍ］以下の間隔を開けて、複数設けた。先端面を上記のようにすることによって、上述した検証実験で明らかなように、良好なクリーニング性を維持することができ、かつ、先端稜線部がめくれるのを、抑制することができる。
【００７９】
また、表面層は紫外線硬化樹脂からなり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がめくれやすくなる。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。
【００８０】
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。
【００８１】
また、本実施形態によれば、弾性体ブレード６２２は先端稜線部６２ｃ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処理がなされ、先端稜線部６２ｃの摩擦係数が０．６以下である。これにより、感光体３の表面と先端稜線部６２ｃとの間で生じる摩擦力を低減することができ、先端稜線部のめくれを抑制することができるとともに、弾性体ブレード６２２の摩耗を抑制することができる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、ブレード下面に、表面層を形成し、ブレード下面と先端面との間の角である先端稜線部を表面層で覆うことで、耐摩耗性を向上でき、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。
【００８３】
また、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、経時的な異音発生を回避することができ、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができるとともに、弾性体ブレード６２２の摩耗も抑制することができたと考えられる。
【００８４】
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。
【符号の説明】
【００８５】
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
６２ｄ    形成領域幅
６２ｅ    非形成領域幅
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
【００８６】
【特許文献１】特許第３６０２８９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３８１８号公報
【図１】
2010276651.tif 000005
【図２】
2010276651.tif 000006
【図３】
2010276651.tif 000007
【図４】
2010276651.tif 000008
【図５】
2010276651.tif 000009
【図６】
2010276651.tif 000010
【図７】
2010276651.tif 000011