(57)【要約】【課題】先端稜線部を覆う表面層の摩耗が抑えられ、長期にわたり良好な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、プロセスカートリッジ、クリーニングブレード選定方法及び画像形成方法を提供する。【解決手段】被清掃部材である感光体３の表面に当接して、感光体３から粉体であるトナーをクリーニング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の先端稜線部６２ｃを覆い、マルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層６２３とで構成する。【選択図】図１
2010113133.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クリーニングするクリーニングブレードにおいて、
短冊形状の弾性体ブレードと、
該弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、マルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層とで構成し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、
上記表面層の層厚が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、
上記先端稜線部に低摩擦処理が施されたことを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３のクリーニングブレードにおいて、
上記低摩擦処理が、上記先端稜線部に、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種を含浸させる処理である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、２、３または４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６】
請求項１、２、３、４または５のクリーニングブレードにおいて、
上記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７】
請求項１、２、３、４、５または６のクリーニングブレードにおいて、
上記表面層が紫外線硬化樹脂を含むことを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項８】
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を備えた画像形成装置において、
該クリーニングブレードとして、請求項１、２、３、４、５、６または７のクリーニングブレードを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
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、
前記クリーニングブレードとして、請求項１、２、３、４、５、６または７のクリーニングブレードを用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
被清掃部材の表面に当接させて該被清掃部材の表面から粉体を除去するのに用いるクリーニングブレードの選定を行うクリーニングブレード選定方法において、
短冊形状の弾性体ブレードと該弾性体ブレードの先端稜線部を覆う表面層とで構成されたクリーニングブレードの該表面層のマルテンス硬度をクリーニングブレードの選定に用いることを特徴とするクリーニングブレード選定方法。
【請求項１１】
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、
該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先端稜線部を覆うマルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層とで構成されたクリーニングブレードを用い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、クリーニングブレード選定方法及び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。
【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、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。
【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。
【特許文献１】特許第３６０２８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、鉛筆硬度は、表面層の耐摩耗性をそのまま表現してはおらず、表面層が鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの範囲内にあるのにもかかわらず、表面層の摩耗の進行が早い場合があった。この場合、像担持体との摺擦による表面層の摩耗が想定していたよりも早く進行し、ゴム部材の先端稜線部が感光体と早期に当接してしまい、先端稜線部のめくれが早期に発生してクリーニング不良が生じてしまう虞がある。また、逆に鉛筆硬度がＢ〜６Ｈの範囲外の表面層が良好な耐摩耗性を示す場合もあった。このように、鉛筆硬度から表面層の耐摩耗性を判断するのは困難であった。
【０００８】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、先端稜線部を覆う表面層の摩耗が抑えられ、長期にわたり良好な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、クリーニングブレード選定方法及び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】
【０００９】
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クリーニングするクリーニングブレードにおいて、短冊形状の弾性体ブレードと、該弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、マルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層とで構成し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、上記表面層の層厚が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、上記先端稜線部に低摩擦処理が施されたことを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３のクリーニングブレードにおいて、上記低摩擦処理が、上記先端稜線部に、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種を含浸させる処理である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、２、３または４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６の発明は、請求項１、２、３、４または５のクリーニングブレードにおいて、上記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７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニングブレードにおいて、上記表面層が紫外線硬化樹脂を含む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、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を備えた画像形成装置において、該クリーニングブレードとして、請求項１、２、３、４、５、６または７のクリーニングブレードを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９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、前記クリーニングブレードとして、請求項１、２、３、４、５、６または７のクリーニングブレードを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、被清掃部材の表面に当接させて該被清掃部材の表面から粉体を除去するのに用いるクリーニングブレードの選定を行うクリーニングブレード選定方法において、短冊形状の弾性体ブレードと該弾性体ブレードの先端稜線部を覆う表面層とで構成されたクリーニングブレードの該表面層のマルテンス硬度をクリーニングブレードの選定に用いることを特徴とするものである。
また、請求項１１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、該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先端稜線部を覆うマルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層とで構成されたクリーニングブレードを用いることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、弾性体ブレードの先端稜線部を覆う表面層の耐摩耗性に対して表面層のマルテンス硬度が大きく影響することを見出した。
請求項１乃至請求項９の発明においては、後述する検証実験で明らかにしたように、弾性体ブレードの先端稜線部を覆う表面層のマルテンス硬度が１００〜３００［Ｎ／ｍｍ２］であることで、先端稜線部を覆う表面層の摩耗が抑えられ、長期にわたり良好なクリーニング性を維持することができる。
請求項１０の発明においては、後述する検証実験で明らかにしたように、弾性体ブレードの先端稜線部を覆う表面層のマルテンス硬度をクリーニングブレードの選定に用いることで、先端稜線部を覆う表面層の摩耗が抑えられ、長期にわたり良好な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の選定を行うことができる。
請求項１１の発明においては、後述する検証実験で明らかにしたように、短冊形状の弾性体ブレードとその弾性体ブレードの先端稜線部を覆うマルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層とで構成されたクリーニングブレードを用いることで、長期にわたって像担持体上にクリーニング不良が発生するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、弾性体ブレードの先端稜線部を覆う表面層の摩耗が抑えられ、長期にわたり良好な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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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、転写紙を感光体３から分離するための分離爪８、転写後の感光体３上に残留するトナーの帯電極性を揃えるためのクリーニング前チャージャ９、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装置６、潤滑剤塗布装置１０、感光体３を除電する除電ランプ１１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】
転写装置７は、転写前チャージャ７１、転写チャージャ７２、分離チャージャ７３を備えている。転写前チャージャ７１で負のコロナ放電を行って、トナーの極性を揃えた後、転写チャージャ７２によるコロナ放電下で転写紙にトナー像を転写する。この転写紙を分離チャージャ７３のコロナ放電と分離爪８とによって感光体３表面から分離する。
【００１９】
潤滑剤塗布装置１０は、塗布ブラシ１０１、固形潤滑剤１０３、潤滑剤加圧スプリング１０４などを備えている。固形潤滑剤１０３は、不図示のブラケットに保持され、潤滑剤加圧スプリング１０４により塗布ブラシ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塗布ブラシ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３に潤滑剤を塗布することで、クリーニングブレード６２との摩擦係数を効率的に低下させている。
【００２０】
また、塗布ブラシ１０１は、感光体３上の転写残トナーを掻き乱すとともに、ブラシに付着させて感光体上の転写残トナーの一部を除去する。
【００２１】
クリーニング装置６は、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。クリーニングブレード６２は、塗布ブラシ１０１により掻き乱されて除去しやすくなった感光体上の転写残トナーを除去する。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。
【００２２】
転写前チャージャ７１、分離爪８、クリーニング前チャージャ９は、必要に応じて配置されるものである。
【００２３】
帯電装置４、転写前チャージャ７１、転写チャージャ７２、分離チャージャ７３、クリーニング前チャージャ９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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、不図示の露光装置、除電ランプ１１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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、転写前チャージャ７１、転写チャージャ７２、分離チャージャ７３、クリーニング前チャージャ９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１１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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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１２と下レジストローラ１３との対向部を経て、感光体３と転写チャージャ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１２と下レジストローラ１３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、分離爪８と分離チャージャ７３によって感光体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。
【００３２】
一方、転写後の感光体３の表面は、潤滑剤塗布装置１０によって潤滑剤が塗布され、クリーニング装置６で転写後の残留トナーが除去された後、除電ランプ１１で除電される。
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
そこで、本実施形態においては、クリーニングブレード６２の先端稜線部を覆うように、表面層を設けている。
【００４０】
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の拡大構成図である。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とで構成されており、クリーニングブレード６２の先端面６２ａ全体および下面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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、高反発性の弾性体が好ましく、ウレタン基を含むゴムが好適である。特に、２５［℃］における硬度が６５〜８０度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が１５〜８５［％］のウレタンゴムが好ましい。ウレタンゴムの硬度が８０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６５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。
【００４３】
また、反発弾性率が８５［％］を超えるようなウレタンゴムはほとんど存在しないのが実情であり、汎用品でないので、コスト高につながるおそれがある。また、反発弾性率が８５〔％］を超えると、クリーニングブレード６２にめくれが発生したときに、高音のブレード鳴きという異音が発生しやすくなる。一方、反発弾性率が１５［％］未満であると、感光体３の偏心や感光体表面の微小なうねりなどに対する追随性が悪くなり、クリーニング性が低下するおそれがある。
【００４４】
このように、ウレタン基を含むゴムとして、２５℃における硬度が６５〜８５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が１５〜８５［％］のゴムを用いることによって、良好なクリーニング性を得ることができる。
【００４５】
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を被膜する。表面層６２３としては、マルテンス硬度１００〜３００（Ｎ／ｍｍ２）の範囲であることが望ましい。マルテンス硬度は、表面層６２３の微小領域での硬度を表しており、適度な硬度の表面層６２３を設けることで、先端稜線部６２ｃの急激な運動を抑えることが可能であり、先端面えぐれを抑制することが出来る。
【００４６】
マルテンス硬度が１００よりも小さいと先端稜線部６２ｃの運動を抑制する効果が小さくなり、マルテンス硬度が大きいと、先端稜線部６２ｃが感光体移動方向に引っ張られても微小にしか変動しないため、結果的に先端稜線部６２ｃが微小振動して、異音を生じることにつながると考えられる。また、マルテンス硬度が大きすぎる場合には、先端稜線部６２ｃが感光体移動方向に変形して感光体表面とともに移動しないため、感光体表面と絶えず摺擦する。このため、逆に耐摩耗性の低下が生じると考えられる。また、感光体の偏心などの変動に対する追随性が低下してしまう。その結果、良好なクリーニング性が得られなくなってしまう。
【００４７】
すなわち、クリーニングブレードの先端稜線部６２ｃがめくれない程度に感光体移動方向に変形させることで、クリーニングブレードの先端稜線部６２ｃが感光体と摺擦するのを抑制することができ、耐摩耗性を向上できるのである。
【００４８】
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。
【００４９】
一方、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によって、クリーニングブレードの先端稜線部６２ｃがめくれない程度に感光体移動方向に先端稜線部６２ｃを変形させることのできる硬度の表面層６２３を得ることができる。その結果、ビビリ音の発生がなく、耐摩耗性が良好で、先端面のえぐれ摩耗を抑制することのできるクリーニングブレードを得ることができる。また、感光体の偏心などの変動に対して良好に追随させることができる。
【００５０】
なお、上記紫外線硬化樹脂モノマーは、一官能基あたりの数平均分子量が３００〜１５００となるよう２種類以上のモノマーを混合して用いることもできる。
【００５１】
また、上記紫外線硬化樹脂には、感光体３との摩擦係数を下げる目的で、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などの低摩擦係数化成分を添加することもできる。また、ゴム部材からなる弾性体ブレード６２２との接着性向上のため、イソシアネート化合物を添加することもできる。
【００５２】
また、感光体３と当接する可能性のある先端稜線部６２ｃから少なくとも５０［μｍ］離れた位置まで、先端面６２ａと下面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、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、ブレード下面の局所的な摩耗を抑制することができる。
【００５３】
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、塞き止められた空隙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。
【００５４】
また、５０［μｍ］を超えると、クリーニングブレード６２が剛直となりすぎ、上述したように、ビビリ音が発生しやすくなったり、耐摩耗性が低下したり、追随性が低下したりしてしまう。
【００５５】
経時使用で表面層６２３が摩耗すると、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが露出して、この弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃの露出部が感光体表面と当接してしまう。しかも、上述したように、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を形成しているので、先端稜線部６２ｃは表面張力の関係で、被膜が形成されにくく、先端稜線部６２ｃにおける表面層６２３の層厚が他の部分に比べて薄くなる。このため、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃは、早期に露出してしまう。
【００５６】
そこで、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃ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種を含浸させる低摩擦処理を施す方が望ましく、摩擦係数を０．５以下にするのが好ましい。これにより、経時摩耗によって露出した弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃ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ができる。その結果、ビビリ音が生じるのを抑制することができる。また、露出部分のめくれを抑制することができ、めくれた露出部分の欠落を抑制することができる。
【００５７】
また、さらに表面層６２３の摩耗が進んで、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃの大部分が露出すると、弾性体ブレード６２２は柔軟であるため、先端稜線部６２ｃが感光体移動方向に変形しやすく、先端稜線部６２ｃがめくれやすい。しかし、先端稜線部６２ｃの摩擦係数が低いので、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが感光体移動方向に変形するのを抑制することができる。さらに、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃよりも感光体移動方向下流側のまだ摩耗によって消失していない剛直な表面層６２３が、先端稜線部６２ｃが感光体移動方向に変形するのを抑制する。このように、経時にわたりクリーニング性能を維持することができる。
【００５８】
［実施例］
次に、本出願人らが行った検証実験について説明する。
弾性体ブレードのおける、含浸剤の組成、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。
【００５９】
［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ウレタンゴムを用意した。
【００６０】
ウレタンゴム１：硬度７０度、反発弾性５０％（東洋ゴム工業製）
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。
【００６１】
［表面層］
・マルテンス硬度評価方法
硬度計測には、ガラス板上に表面層を塗布し、層厚２０［μｍ］として、フィシャー・インストルメンツ社製、微小硬度計  ＨＭ−２０００を用いて、ビッカース圧子９．８［ｍＮ］の力で３０秒で押し込み、５秒保持し、９．８［ｍＮ］の力で３０秒間で抜き、マルテンス硬さを求めた。
【００６２】
・鉛筆硬度測定方法
鉛筆硬度の測定はＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に準じて測定した。
【００６３】
・摩擦係数測定方法
コート層の摩擦係数に関しては、基板としてスライドガラスを用い、新東科学製ＨＥＩＤＥＮトライボキアＴＹＰＥ９４ｉIIを用いて層厚２０［μｍ］で測定した。
【００６４】
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
マルテンス硬度：１００［Ｎ／ｍｍ２］
鉛筆硬度：２Ｈ
摩擦係数：０．６
【００６５】
（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  １０部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２７００  １０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
マルテンス硬度：２１０［Ｎ／ｍｍ２］
鉛筆硬度：４Ｈ
摩擦係数：０．５５
【００６６】
（表面層３）
アクリルモノマー：日本化薬  ＫＡＹＡＲＡＤ  ＴＭＰＴＡ  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
マルテンス硬度：３００［Ｎ／ｍｍ２］
鉛筆硬度：９Ｈ
摩擦係数：０．１２
【００６７】
（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−９０４  １０部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２７００  １０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
低摩擦化係数添加剤：チッソ石油化学  共重合体Ａ１  ２部
溶媒：２−ブタノン  ７７部
マルテンス硬度：２１０  ［Ｎ／ｍｍ２］
鉛筆硬度：３Ｈ
摩擦係数：０．１０
【００６８】
（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−２７００  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
マルテンス硬度：８０（Ｎ／ｍｍ２）
鉛筆硬度：Ｈ
摩擦係数：０．６２
【００６９】
（表面層６）
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
マルテンス硬度：３４０［Ｎ／ｍｍ２］
鉛筆硬度：９Ｈ
摩擦係数：０．４５
【００７０】
（表面層７）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業  ＵＮ−９０４  ２部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２７００  １８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
レベリング剤：ビックケミー製  ＵＶ３５００  １部
溶媒：２−ブタノン  ７８部
マルテンス硬度：１２０［Ｎ／ｍｍ２］
鉛筆硬度：３Ｂ
摩擦係数：０．５８
【００７１】
なお、表面層４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。
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。
【００７２】
【化１】
2010113133.tif 000003
【００７３】
［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  ミリオネートＭＴ  ５部
２−ブタノン  ９５部
【００７４】
（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
フッ素樹脂：日油  モディパーＦ−６００  ２部
２−ブタノン  ８８部
【００７５】
（含浸剤３）
イソシアネート化合物：日本ポリウレタン  コロネートＬ  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
【００７６】
（含浸剤４）
イソシアネート化合物：日本ポリウレタン  ミリオネートＭＴ  ５部
フッ素樹脂：日油  モディパーＦ−６００  １部
シリコーン樹脂：日油  モディパーＦＳ−７００  １部
２−ブタノン  ９３部
【００７７】
（含浸剤５）
シリコーン樹脂：日油  モディパーＦＳ−７００
【００７８】
（含浸剤６）
イソシアネート化合物：日本ポリウレタン  ミリオネートＭＴ  ５部
アクリルシリコーン樹脂：チッソ石油化学  共重合体Ａ１  ２部
２−ブタノン  ９３部
【００７９】
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。
上記ウレタンゴムを用いて厚さ２［ｍｍ］の短冊形状の弾性体ブレードを作成し、スプレー塗工を行って上記表面層１〜表面層６いずれかの表面層を形成する。具体的には、各々のウレタンゴムからなる弾性体ブレードに対し、ブレード面及び先端面の２方向から１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて２度塗りを行い、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、表面層を形成する前に、含浸剤１〜６のいずれかに３０秒間浸漬したのち、３分間風乾したサンプルも作製した。
【００８０】
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  Ｎｅｏ  Ｃ４５５）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を作成する。この作成した試作クリーニングブレードを上記リコー製カラー複合機（図１と同様の構成）に取り付け、実施例１〜１４、比較例１〜３の画像形成装置を構成した。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。
【００８１】
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）
【００８２】
検証実験は、評価環境：２０［℃］・６５［％ＲＨ］、通紙条件：画像面積率５［％］チャートを連続通紙で、１００，０００枚（Ａ４横）で行った。そして、以下の項目を評価した。
【００８３】
［評価項目］
クリーニング不良発生：有無（画像面積比率５［％］チャート出力目視観察）
ブレードエッジ摩耗幅：ブレード下面側からみた摩耗幅
【００８４】
以下に実施例１〜１４、比較例１〜３のクリーニングブレードの検証実験の結果を示す。
【００８５】
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。
【００８６】
また、弾性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。
【００８７】
（実施例１）
表面層：表面層１
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：２０［μｍ］
【００８８】
（実施例２）
表面層：表面層２
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１５［μｍ］
【００８９】
（実施例３）
表面層：表面層３
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１０［μｍ］
【００９０】
（実施例４）
表面層：表面層４
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１０［μｍ］
【００９１】
（実施例５）
表面層：表面層２
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：１［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：３０［μｍ］
【００９２】
（実施例６）
表面層：表面層２
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５０［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：３５［μｍ］
【００９３】
（実施例７）
表面層：表面層２
含浸剤：含浸剤１
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１５μｍ
【００９４】
（実施例８）
表面層：表面層２
含浸剤：含浸剤２
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１２［μｍ］
【００９５】
（実施例９）
表面層：表面層２
含浸剤：含浸剤３
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：９［μｍ］
【００９６】
（実施例１０）
表面層：表面層２
含浸剤：含浸剤４
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：８［μｍ］
【００９７】
（実施例１１）
表面層：表面層２
含浸剤：含浸剤５
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１０［μｍ］
【００９８】
（実施例１２）
表面層：表面層２
含浸剤：含浸剤６
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１０［μｍ］
【００９９】
（実施例１３）
表面層：表面層７
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ブレードエッジ摩耗幅：１０［μｍ］
【０１００】
（実施例１４）
表面層：表面層２
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：７０［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
異音：小ビビリ有り
ブレードエッジ摩耗幅：３５［μｍ］
【０１０１】
（比較例１）
表面層：表面層５
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：すじ状クリーニング不良２箇所
ブレードエッジ摩耗幅：５０［μｍ］
先端面えぐれ摩耗発生
【０１０２】
（比較例２）
表面層：表面層６
含浸剤：無
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：５［μｍ］
クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２箇所
異音：不快なビビリ音発生
ブレードエッジ摩耗幅：５０［μｍ］
【０１０３】
（比較例３）
含浸剤：なし
表面層：なし
クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２箇所
ブレードエッジ摩耗幅：２０［μｍ］
先端面えぐれ摩耗発生
【０１０４】
【表１】
2010113133.tif 000004
【０１０５】
上記表１は、実施例１〜１４、比較例１〜３の検証実験の結果をまとめたものである。
比較例１では、マルテンス硬度が低く、表面層の効果が小さかったため先端面えぐれが生じ、帯状のクリーニング不良が生じたと考えられる。比較例２では、表面層の硬度が硬すぎたため、先端稜線部の運動を大きく阻害してしまい、適度に運動することが出来なかったため、耐摩耗性にも悪影響を与えていたと考えられる。よって、弾性体ブレードの先端稜線部が露出してしまい、感光体と高い摩擦力で摺擦し、一方、周りは硬い表面層で覆われているために異音が発生していると考えられる。また、実施例３は、鉛筆硬度が９Ｈ、実施例１３では、鉛筆硬度が３Ｂであるのにも関わらず、良好なクリーニング性と耐摩耗性を示している。
【０１０６】
一方、実施例１〜１３においては、不快なビビリ音の発生がなく、先端面のえぐれ摩耗も生じず、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た。実施例１４においては、ビビリ音が生じていたが、実用上気になるレベルではなかった。また、実施例１〜１４について、検証実験後のクリーニングブレードの表面層を観察したところ、細かい割れが発生していたが、クリーニング不良などの異常画像発生につながる事象は、確認されなかった。この理由については定かではないが、本検証実験を行った画像形成装置には、潤滑剤塗布装置を備えており、潤滑剤塗布装置で感光体表面に潤滑剤を塗布していることが影響していると思われる。
【０１０７】
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の例であるが、カラーの画像形成装置であってもよい。以下、カラー画像形成装置に本実施形態の特徴点を適用した場合の具体例を説明する。
【０１０８】
図５は、いわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタに本発明を適用した例を示す図である。
【０１０９】
図５において、符号（３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ）はドラム状の感光体であり、この感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋは図中の矢印方向に回転し、その周りに少なくとも回転順に帯電装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋ、現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ、クリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋが配置されている。
【０１１０】
この帯電装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋと現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋの間の感光体裏面側より、図示しない露光装置からのレーザー光ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＫが照射され、感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋに静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋを中心とした４つのプロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋが、転写材搬送手段である転写搬送ベルト１４に沿って並置されている。  転写搬送ベルト１４は各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋの現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋとクリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋの間で感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋに当接しており、転写搬送ベルト１４の感光体側の裏側に当たる面（裏面）には転写バイアスを印加するための転写装置７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋが配置されている。各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋは現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。
【０１１１】
図５に示す構成のカラー電子写真画像形成装置において、画像形成動作は次のようにして行なわれる。まず、各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋにおいて、感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋが矢印方向（感光体と連れ周り方向）に回転する帯電装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋにより帯電され、次に感光体の内側に配置された露光装置（図示しない）でレーザー光ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＫにより、作成する各色の画像に対応した静電潜像が形成される。
【０１１２】
次に現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋにより潜像を現像してトナー像が形成される。現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋは、それぞれＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）のトナーで現像を行なう現像装置で、４つの感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。
【０１１３】
転写紙Ｐは給紙コロ１５によりトレイから送り出され、上レジストローラ１２と下レジストローラ１３で一旦停止し、上記感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト１４に送られる。転写搬送ベルト１４上に保持された転写紙Ｐは搬送されて、各感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋとの当接位置（転写部）で各色トナー像の転写が行なわれる。
【０１１４】
感光体上のトナー像は、転写装置７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋに印加された転写バイアスと感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋとの電位差から形成される電界により、転写紙Ｐ上に転写される。そして４つの転写部を通過して４色のトナー像が重ねられた記録紙Ｐは定着装置１６に搬送され、トナーが定着されて、図示しない排紙部に排紙される。また、転写部で転写されずに各感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ上に残った残留トナーは、クリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋで回収される。なお、図５の例では画像形成要素は、転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の色の順で並んでいるが、この順番に限るものではなく、色順は任意に設定されるものである。
【０１１５】
また、図５において帯電装置は感光体と当接しているが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けることにより、両者の摩耗量が低減できると共に、帯電部材へのトナーフィルミングが少なくて済み良好に使用できる。
【０１１６】
また、各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋのクリーニング装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋは、低摩擦処理され、先端稜線部の摩擦係数が０．５以下の弾性体ブレードと、弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、先端稜線部の層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり、弾性体ブレードよりも硬い紫外線硬化樹脂からなる表面層とで構成したクリーニングブレードを備えている。
【０１１７】
このカラー電子写真画像形成装置は、上述のようなクリーニングブレード有しているので、重合トナーをクリーニングできるようクリーニングブレードの線圧を上げても、クリーニングブレードの先端稜線部にめくれが生じることがなく、良好なクリーニング性を経時にわたり維持することができる。
【０１１８】
また、経時使用で弾性ブレードの先端稜線部が露出しても、ビビリ振動などが生じることなく、良好なクリーニング性を得ることができる。
【０１１９】
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３から粉体であるトナーをクリーニング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の先端稜線部６２ｃを覆い、マルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層６２３とで構成したことで、上述した検証実験で明らかにしたように、不快なビビリ音の発生がなく、先端面のえぐれ摩耗も生じず、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る。
また、本実施形態によれば、表面層６２３の層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下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、本実施形態によれば、先端稜線部６２ｃに低摩擦処理を施すことで、上述したように、経時摩耗によって露出した弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃ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ができる。その結果、ビビリ音が生じるのを抑制することができる。また、露出部分のめくれを抑制することができ、めくれた露出部分の欠落を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上述したように、上記低摩擦処理が、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種を含浸させる処理で行うのが望ましい。
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、柔軟にクリーニングブレードが変形して、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、先端稜線部６２ｃの摩擦係数が０．５以下であることで、ビビリ音が生じるのを抑制することができ、表面層６２３が摩耗し先端稜線部６２ｃの露出した部分のめくれを抑制することができ、めくれた露出部分の欠落を抑制することができる。
また、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種を含浸させる処理を行うことで、弾性体ブレード６２２の先端稜線部の摩擦係数を０．５以下にすることができる。
また、本実施形態によれば、表面層６２３が紫外線硬化樹脂を含むことで、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、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、被清掃部材である感光体３の表面に当接させて感光体３の表面から粉体であるトナーを除去するのに用いるクリーニングブレード６２の選定を行うクリーニングブレード選定方法において、短冊形状の弾性体ブレード６２２とその弾性体ブレード６２２の先端稜線部を覆う表面層６２３とで構成されたクリーニングブレード６２の表面層６２３のマルテンス硬度をクリーニングブレード６２の選定に用いることで、上述した検証実験で明らかにしたように、先端稜線部６２ｃを覆う表面層６２３の摩耗が抑えられ、長期にわたり良好な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６２の選定を行うことができる。
また、本実施形態によれば、像担持体である感光体にトナー像を形成し、トナー像を感光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感光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６２２とその弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを覆うマルテンス硬度が１００［Ｎ／ｍｍ２］以上３００［Ｎ／ｍｍ２］以下である表面層６２３とで構成されたクリーニングブレード６２を用いることで、上述した検証実験で明らかにしたように、長期にわたって感光体上にクリーニング不良が発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの要部の概略構成図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、円形度の測定方法を説明するための説明図。
【図３】クリーニングブレードの斜視図。
【図４】クリーニングブレードの拡大構成図。
【図５】タンデム型フルカラー画像形成装置の要部構成図。
【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。
【符号の説明】
【０１２１】
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
８        分離爪
９        クリーニング前チャージャ
１０      潤滑剤塗布装置
１１      除電ランプ
１２      上レジストローラ
１３      下レジストローラ
１４      転写搬送ベルト
１５      給紙コロ
１６      定着装置
２３      像担持体
５０      反発弾性
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    下面
６２ｃ    先端稜線部
７１      転写前チャージャ
７２      転写チャージャ
７３      分離チャージャ
１０１    塗布ブラシ
１０３    固形潤滑剤
１０４    潤滑剤加圧スプリング
２６２    クリーニングブレード
２６２ａ  先端面
２６２ｂ  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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010113133.tif 000009
【図６】
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