(57)【要約】【課題】クリーニングブレードの耐摩耗性向上や、先端稜線部のめくれ及び像担持体の早期摩耗を抑えることなどができる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】像担持体３と、像担持体表面を帯電する帯電手段４と、像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化する現像手段５と、前記トナー像を転写体に転写する転写手段７と、像担持体表面に当接して像担持体表面に付着した転写残トナーを除去するクリーニングブレード６２を有するクリーニング手段６とを備えた画像形成装置において、クリーニングブレードは、表面が低摩擦処理された短冊形状の弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレードの先端稜線部６２ｃを覆い層厚が１〜５０［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６２３とで構成されており、像担持体３として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いる。【選択図】図１
2010191378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
像担持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電した該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転写残トナーをクリーニング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、
前記クリーニングブレードは、表面が低摩擦処理された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、層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり、該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されており、
前記像担持体として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記低摩擦処理が、上記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、及び、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画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
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ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の画像形成装置において、
前記像担持体と、少なくとも前記クリーニング手段とを一体に支持し、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとした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前記像担持体表面に付着した転写残トナーをクリーニングするク
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は、表面が低摩擦処理された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、該先端稜線部の層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり、該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されており、
前記像担持体として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用い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】
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、及び、その画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジ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、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。
【０００３】
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不具合を有している。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。
【０００４】
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、感光体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が感光体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。また、このめくれと復元とを繰り返すことでビビリ振動が生じてしまう。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６２ａの先端稜線部６２ｃ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。
【０００５】
特許文献１には、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、紫外線照射処理を施して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弾性ブレードよりも硬い表面層を形成したクリーニングブレードが記載されている。弾性ブレードよりも硬い紫外線硬化材料からなる表面層をクリーニングブレードの上記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上記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。さらに、上記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抑制することができる。[i1]
【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、経時の使用で表面層が摩耗していくと、弾性ブレードの先端稜線部が露出し、この露出した部分が像担持体と当接する。このとき、弾性ブレードの先端稜線部の摩擦係数が大きいため露出した部分と像担持体との間で生じる摩擦力が大きく、この露出した部分が像担持体の移動方向に引っ張られて露出した部分が感光体移動方向に変形する。このときの露出した部分の露出面積は非常に小さいため、この露出した部分の変形は微小である。そして、露出した部分が感光体移動方向に微小変形したのち、露出した部分がもとの形状に復元する。このような動作が繰り返し起こり、その結果、露出した部分が微小振動する。この微小振動が、不快なビビリ音となって発生してしまう。また、この露出した部分が像担持体の移動方向に引っ張られてめくれて欠けてしまう場合もあり、このような欠けが生じると、クリーニング不良となってしまう。
【０００７】
さらに、特許文献１のクリーニングブレードを用いた場合、弾性体ブレードよりも硬い表面層が高い当接圧で像担持体表面に当接するので、像担持体表面に弾性体ブレードを当接させた場合に比べて像担持体表面が早期に摩耗してしまう。そのため、像担持体の機能が低下し、地肌汚れなどの画質の低下が早期に起こるといった問題が生じる。
【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、クリーニングブレードの耐摩耗性の向上や、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれ及び像担持体の早期摩耗を抑えることなどができる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、像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電した該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転写残トナーをクリーニング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、前記クリーニングブレードは、表面が低摩擦処理された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、層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり、該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されており、前記像担持体として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いる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の画像形成装置において、上記低摩擦処理が、上記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、及び、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３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、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、２または３の画像形成装置において、前記像担持体と、少なくとも前記クリーニング手段とを一体に支持し、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとした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前記像担持体表面に付着した転写残トナーをクリーニング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は、表面が低摩擦処理された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、該先端稜線部の層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり、該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されており、前記像担持体として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、後述する実験結果に示すように、クリーニングブレードの先端稜線部を層厚が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で覆うことで、先端稜線部が上記表面層で覆われておらず、弾性体ブレードのみからなるクリーニングブレードに比べて、クリーニングブレードの耐摩耗性を向上させることができる。よって、クリーニングブレードの寿命を延ばすことができる。また、クリーニングブレードの先端稜線部の変形が抑制され、先端稜線部のめくれを抑制することができる。よって、ビビリ振動や異音の発生を抑制することができるとともに、クリーニングブレード先端面の局所的な摩耗を抑制することができる。
また、後述する検証実験の結果のとおり、弾性体ブレードの先端稜線部を低摩擦係数化することで、経時使用で上記表面層が摩耗して、弾性体ブレードの先端稜線部が露出しても、この露出した部分と像担持体表面との間で生じる摩擦力が低減され、像担持体の移動方向に露出した部分が引っ張られて変形するのを抑制することができる。その結果、露出した部分が微小変動するのを抑制することができ、ビビリ音の発生を抑制することができる。また、露出した部分がめくれるのを抑制することができ、露出した部分が欠けるのを抑制することができる。その結果、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。
また、像担持体として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることで、像担持体表面に３次元の網目状の架橋構造が形成され像担持体表面を削れにくくすることができる。よって、弾性体ブレードよりも硬い上記表面層が像担持体表面に高い当接圧で当接しても、像担持体表面の摩耗を抑えることができ、経時にわたり良好な画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、クリーニングブレードの耐摩耗性の向上や、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれ及び像担持体の早期摩耗を抑えることなどができるという優れた効果がある。
【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、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。
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。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。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。
【００２４】
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。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。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［ｎｍ］〜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、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。
【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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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［ｍｌ］〜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［ｍｌ］〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料（トナー）を０．１［ｇ］〜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［個／μｌ］〜１００００［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。
【００３４】
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［ｍｌ］〜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［ｍｇ］〜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［ｍｌ］〜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［μｍ］〜２．５２［μｍ］未満；２．５２［μｍ］〜３．１７［μｍ］未満；３．１７［μｍ］〜４．００［μｍ］未満；４．００［μｍ］〜５．０４［μｍ］未満；５．０４［μｍ］〜６．３５［μｍ］未満；６．３５［μｍ］〜８．００［μｍ］未満；８．００［μｍ］〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８［μｍ］〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０［μｍ］〜１６．００［μｍ］未満；１６．００［μｍ］〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０［μｍ］〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０［μｍ］〜３２．００［μｍ］未満；３２．００［μｍ］〜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。
【００３５】
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６２ｃが感光体３の移動方向に引っ張られて、先端稜線部６２ｃ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６２ｃがめくれると、異音や振動、先端稜線部６２ｃの欠落などの様々な問題が生じてしまう。
【００３６】
そこで、本実施形態においては、クリーニングブレード６２を、表面が低摩擦処理された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い、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ている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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のケースに方持ち支持されている。
【００４０】
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であるウレタンゴムなどが好適である。特に、２５［℃］における硬度が６５度〜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】
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。
【００４２】
このように、ウレタンゴムとして、２５［℃］における硬度が６５度〜８５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が１５［％］〜８５［％］のウレタン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。
【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を皮膜する。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皮膜するのが好ましい。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、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。
【００４６】
また、表面層６２３の層厚は、１［μｍ］〜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、皮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２０［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。
【００４７】
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。
【００４８】
また、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、皮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。
【００４９】
このとき、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃに低摩擦化処理がなされていない場合は、露出した部分の摩擦係数が高く、この露出した部分と感光体３との摩擦力が大きいため、露出した部分が感光体移動方向へ引っ張られてしまう。このときの露出した部分の面積は非常に小さいので、露出した部分の変形は微小である。その結果、露出した部分が微小変形し、ビビリ音が生じてしまう。さらに、この露出部分がめくれてしまう場合もある。露出部分がめくれてしまうと、弾性体ブレード６２２のめくれた露出部分と表面層６２３との境界部分に強い応力が働き、めくれた露出部分が欠落してしまい、クリーニング不良となってしまう不具合がある。
【００５０】
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している。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。
【００５１】
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。
【００５２】
このように、先端稜線部６２ｃが低摩擦係数化された構成と、感光体移動方向下流側の表面層６２３との相乗効果によって、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができ、先端面の局所的な摩耗を抑制できる。その結果、先端稜線部６２ｃが欠落するのを抑制することができ、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。
【００５３】
しかしながら、クリーニングブレード６２に高硬度の表面層６２３を設けることで、表面層６２３によって感光体３が削られて、早期に感光体３の寿命がきてしまうという不具合が生じる。そこで、本実施形態においては、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いている。
【００５４】
以下に、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体について、具体的に説明する。
架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体における保護層は公知の画像形成装置に用いられる最表層に電荷輸送層をとる電子写真感光体に対して好適に形成することができるが、ここではこの最表層に電荷輸送層をとる電子写真感光体に限らない。
【００５５】
保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
【００５６】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
【００５７】
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００５８】
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
【００５９】
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【００６０】
また本発明においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。
【００６１】
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。
【００６２】
この場合の重合開始剤とは、主には波長４００［ｎｍ］以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【００６３】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【００６４】
次に、本願発明者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。
【００６５】
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、皮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。
【００６６】
このとき、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃに低摩擦化処理がなされていない場合は、露出した部分の摩擦係数が高く、この露出した部分と感光体３との摩擦力が大きいため、露出した部分が感光体移動方向へ引っ張られてしまう。このときの露出した部分の面積は非常に小さいので、露出した部分の変形は微小である。その結果、露出した部分が微小変形し、ビビリ音が生じてしまう。さらに、この露出部分がめくれてしまう場合もある。露出部分がめくれてしまうと、弾性体ブレード６２２のめくれた露出部分と表面層６２３との境界部分に強い応力が働き、めくれた露出部分が欠落してしまい、クリーニング不良となってしまう不具合がある。
【００６７】
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して、低摩擦係数化している。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。さらに、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを低摩擦係数化しているので、露出部分が感光体３によって削られにくく、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。
【００６８】
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、先端稜線部６２ｃを低摩擦係数化した構成と、感光体移動方向下流側の表面層６２３との相乗効果によって、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができ、先端面の局所的な摩耗を抑制できる。その結果、先端稜線部６２ｃが欠落するのを抑制することができ、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。
【００６９】
［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７０度、反発弾性５０［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム２：硬度７２度、反発弾性３１［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム３：硬度７１度、反発弾性１８［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴム４：硬度７７度、反発弾性２７［％］（シンジーテック製）
ウレタンゴム５：硬度７０度、反発弾性６８［％］（シンジーテック製）
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
［含浸剤］
含浸剤としては、以下のものを用いた。
【００７３】
（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】
［表面層］
表面層としては、以下のものを用いた。
【００８０】
（表面層１）
アクリレートモノマー：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
【００８１】
（表面層２）
アクリレートモノマー：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
低摩擦係数添加剤：ＤＩＣ  フッ素化合物
（ディフェンサ  Ｅｘｐ．ＴＦ−３０２６）  ０．５部
溶媒：２−ブタノン  ７８．５部
【００８２】
（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  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
【００８３】
（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  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
低摩擦化係数添加剤：日油  モディパーＦＳ−７００  １部
溶媒：２−ブタノン  ７８部
【００８４】
（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  ２部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業  ＵＮ−２６００  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
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  ７８部
【００８５】
なお、表面層５の低摩擦化係数添加剤として添加する共重合体Ａ１とは、下記化１に示す化合物（ａ−１）及び下記化２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（下記化３に示すアクリロイル基（ａ−３））を有する共重合体である。
【００８６】
【化１】
2010191378.tif 000003
【００８７】
【化２】
2010191378.tif 000004
【００８８】
【化３】
2010191378.tif 000005
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
［感光体］
感光体としては、以下の電子写真感光体Ａと電子写真感光体Ｂとを用いた。
【００９２】
＜電子写真感光体Ａ＞
正孔輸送性化合物（下記化４に示す）を３０部、アクリルモノマー（下記化５に示す）及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００［ｍＷ／ｃｍ２］の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５［μｍ］の表面保護層を形成した。
【００９３】
【化４】
2010191378.tif 000006
【００９４】
【化５】
2010191378.tif 000007
【００９５】
＜電子写真感光体Ｂ＞
メチルトリメトキシシラン１８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール２２５部、２［％］酢酸１０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート１部を混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０［℃］、１時間の加熱硬化を行い、膜厚５［μｍ］の保護層を形成した。
【００９６】
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。
ウレタンゴム１〜ウレタンゴム５のいずれかを用いて厚さ２［ｍｍ］の短冊形状の弾性体ブレードを作成し、この弾性体ブレードを含浸剤１〜含浸剤６のいずれかに３０秒間浸漬したのち、３分間風乾し、さらにスプレー塗工を行って上記１〜５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。
【００９７】
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リコー製カラー複合機  ｉｍａｇｉｏ  Ｎｅｏ  Ｃ４５５（図１と同様の構成）に取り付け、実施例１〜実施例１２、比較例１〜比較例６の画像形成装置を作成した。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度となるように取り付けた。
【００９８】
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。
【００９９】
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）
【０１００】
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。
【０１０１】
［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
感光体摩耗量：摩耗量の大きさ
【０１０２】
感光体摩耗量は、渦電流式膜厚計フィッシャースコープＭＭＳ（フィッシャー製）を用いて、検証実験前と検証実験後の感光体膜厚を測定し、その差分を算出することで求めた。
【０１０３】
以下に実施例１〜実施例１２、比較例１〜比較例６で用いたウレタンゴムの材質、表面層の材質、感光体の材質、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。
【０１０４】
表１は、実施例１〜実施例１２、比較例１〜比較例６は検証実験の結果をまとめたものである。
【０１０５】
【表１】
2010191378.tif 000008
【０１０６】
表１に示すように、実施例１〜実施例１２は、クリーニング不良などが発生せず、経時にわたり良好な画像を得ることができた。一方、比較例１〜比較例５では、クリーニング不良が発生していた。
【０１０７】
また、比較例６においては、検証実験終了後の感光体の摩耗量を測定したところ、６［μｍ］も摩耗しており、電子写真感光体Ａを用いた実施例１〜実施例１２、比較例１〜比較例５に比べて大幅に摩耗していた。これは、比較例６で用いた電子写真感光体が架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体ではないため、クリーニングブレードの高硬度の表面層によって削られ、摩耗したためと考えられる。
【０１０８】
一方、実施例１〜実施例１２においては、用いた電子写真感光体が架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体であるので、クリーニングブレードの表面層が高硬度であっても削られず、長期に亘って良好な画像を維持することができた。
【０１０９】
また、実施例１〜実施例１２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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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３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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
記録紙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３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上に保持された記録紙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。
【０１１８】
感光体３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、記録紙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。
【０１１９】
また、図５において帯電装置４は感光体３と当接しているが、両者の間に適当なギャップ（１０［μｍ］〜２００［μｍ］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。
【０１２０】
このカラー電子写真画像形成装置においても、各プロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋの感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋとして、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いている。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、クリーニングブレード６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ，６２Ｋを備えており、クリーニングブレード６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｙ，６２Ｋの先端稜線部は、上述したような紫外線硬化樹脂からなる表面層で覆われている。
【０１２１】
このカラー電子写真画像形成装置は、上述のような構成を備えているので、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６２の線圧を上げても、クリーニングブレード６２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。また、感光体３の摩耗の進行が抑制され、長期にわたりに良好な画像を維持することができる。
【０１２２】
以上、本実施形態によれば、像担持体である感光体３と、感光体表面を帯電する帯電手段である帯電装置４と、帯電した感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、感光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である現像装置５と、感光体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段である転写装置７と、感光体表面に当接して、感光体表面に付着した転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード６２を有するクリーニング手段であるクリーニング装置６とを備えた画像形成装置において、クリーニングブレード６２は、表面が低摩擦処理された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、層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり、弾性体ブレード６２２よりも硬い紫外線硬化樹脂からなる表面層６２３とで構成されており、感光体３として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いる。本実施形態においては、上述した実験結果に示すように、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃを層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり弾性体ブレード６２２よりも硬い紫外線硬化樹脂からなる表面層６２３で覆うことで、先端稜線部６２ｃが表面層６２３で覆われておらず、弾性体ブレード６２２のみからなるクリーニングブレード６２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。よって、クリーニングブレード６２の寿命を延ばすことができる。また、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの変形が抑制され、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができる。よって、ビビリ振動や異音の発生を抑制することができるとともに、クリーニングブレードの先端面６２ａの局所的な摩耗を抑制することができる。
また、後述する検証実験の結果のとおり、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを低摩擦係数化することで、経時使用で表面層６２３が摩耗して、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが露出しても、この露出した部分と感光体表面との間で生じる摩擦力が低減され、感光体３の表面移動方向に露出した部分が引っ張られて変形するのを抑制することができる。その結果、露出した部分が微小変動するのを抑制することができ、ビビリ音の発生を抑制することができる。また、露出した部分がめくれるのを抑制することができ、露出した部分が欠けるのを抑制することができる。その結果、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。
さらに、感光体として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることで、感光体表面に３次元の網目状の架橋構造が形成され感光体表面を削れにくくすることができる。よって、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３が感光体表面に高い当接圧で当接しても、感光体表面の摩耗を抑えることができ、経時にわたり良好な画像を形成することができる。
また、本実施形態によれば、上記低摩擦処理が、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃに、イソシアネート化合物、フッ素化合物、及び、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ることで、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、感光体３と、少なくともクリーニング装置６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１としたことで、感光体３及びクリーニング装置６の交換を容易に行うことができ、感光体３やクリーニング装置６のメンテナンス性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、感光体３と少なくとも感光体表面に付着した転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレード６２を有するクリーニング装置６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１において、クリーニングブレード６２は、表面が低摩擦処理された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、層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり、弾性体ブレード６２２よりも硬い紫外線硬化樹脂からなる表面層６２３とで構成されており、感光体３として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いる。本実施形態においては、上述した実験結果に示したように、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃを層厚が１［μｍ］以上５０［μｍ］以下であり弾性体ブレード６２２よりも硬い紫外線硬化樹脂からなる表面層６２３で覆うことで、先端稜線部６２ｃが表面層６２３で覆われておらず、弾性体ブレード６２２のみからなるクリーニングブレード６２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。よって、クリーニングブレード６２の寿命を延ばすことができる。また、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの変形が抑制され、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができる。よって、ビビリ振動や異音の発生を抑制することができるとともに、クリーニングブレードの先端面６２ａの局所的な摩耗を抑制することができる。
また、上述した実験結果で示した通り、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを低摩擦係数化することで、経時使用で表面層６２３が摩耗して、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが露出しても、この露出した部分と感光体表面との間で生じる摩擦力が低減され、感光体３の表面移動方向に露出した部分が引っ張られて変形するのを抑制することができる。その結果、露出した部分が微小変動するのを抑制することができ、ビビリ音の発生を抑制することができる。また、露出した部分がめくれるのを抑制することができ、露出した部分が欠けるのを抑制することができる。その結果、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。
さらに、感光体３として架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることで、感光体表面に３次元の網目状の架橋構造が形成され感光体表面を削れにくくすることができる。よって、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３が感光体表面に高い当接圧で当接しても、感光体表面の摩耗を抑えることができ、経時にわたり良好な画像を形成することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
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
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
６２    弾性体ブレード
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
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】
【０１２４】
【特許文献１】特開２００４−２３３８１８号公報
【図１】
2010191378.tif 000009
【図２】
2010191378.tif 000010
【図３】
2010191378.tif 000011
【図４】
2010191378.tif 000012
【図５】
2010191378.tif 000013
【図６】
2010191378.tif 000014