(57)【要約】【課題】光熱変換材料を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好な性能を発揮できる画像形成装置用ブレード部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供すること。光熱変換材料を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好な性能を発揮できる画像形成装置用ブラシ部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供すること。電磁誘導を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好なクリーニング性能を発揮できる画像形成装置用ブレード部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】例えば、クリーニング装置２０におけるクリーニングブレード３４に代表されるブレード部材、クリーニング装置２０におけるクリーニングブラシ３２及び帯電装置１２における帯電ブラシに代表されるブラシ部材の少なくとも１部に、光熱変換材料を含ませる。そして、これらの部材に光照射を行う光源４０を設けて、光を照射し部材を昇温させる。また、ブレード部材に金属層を形成し、この金属層に電磁誘導加熱を行って、昇温させてもよい。【選択図】図１
2006091376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に、紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を吸収して発熱する光熱変換材料を含むことを特徴とする画像形成装置用ブレード部材。
【請求項２】
前記光熱変換材料は赤外線吸収剤であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用ブレード部材。
【請求項３】
前記画像形成装置用ブレード部材は、クリーニングブレードであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用ブレード部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいすれか１項に記載の画像形成装置用ブレード部材と、前記画像形成装置用ブレード部材に紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を照射する光源と、を有する画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置用ブレード部材の温度を検知する温度検知手段をさらに有することを特徴をする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記温度検知手段は非接触であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも一部に、紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を吸収して発熱する光熱変換材料を含むことを特徴とする画像形成装置用ブラシ部材。
【請求項８】
前記光熱変換材料は赤外線吸収剤であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置用ブラシ部材。
【請求項９】
前記画像形成装置用ブラシ部材は、帯電ブラシであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置用ブラシ部材。
【請求項１０】
前記画像形成装置用ブラシ部材は、クリーニングブラシであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置用ブラシ部材。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置用ブラシ部材と、前記画像形成装置用ブラシ部材に紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を照射する光源と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成装置用ブラシ部材の温度を検知する温度検知手段をさらに有することを特徴をする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記温度検知手段は非接触であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
少なくとも一部に、電磁誘導により発熱する金属層を有することを特徴とする画像形成装置用ブレード部材。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像形成装置用ブレード部材と、前記画像形成装置用ブレード部材の前記金属層を電磁誘導により発熱させるための電磁誘導加熱手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成装置用ブレード部材の温度を検知する温度検知手段をさらに有することを特徴をする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記温度検知手段は非接触であることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
弾性ブレードと、この弾性ブレードを保持する剛性保持部材と、を有する画像形成装置用ブレード部材の製造方法であって、
前記弾性ブレードの構成材料中に、紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を吸収して発熱する光熱変換材料を予め添加することを特徴とする画像形成装置用ブレード部材の製造方法。
【請求項１９】
光を照射して前記光熱変換材料により生じる熱を利用して、前記弾性ブレードを得ることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置用ブレード部材の製造方法。
【請求項２０】
板状の成型体を作製し、光を照射して前記光熱変換材料により生じる熱により当該板状の成型体を発熱させつつ、板状の成形体を切断して前記弾性ブレードを得ることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置用ブレード部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンター、複写機等の電子写真方式などの画像形成装置に利用されるブレード部材（例えば、クリーニングブレード、帯電ブレード、除電ブレードなど）及びブラシ部材（クリーニングブラシ、帯電ブラシ、除電ブラシ、転写ブラシなど）、並びに、それを備えた画像形成装置に関する。また、電子写真方式の画像形成装置に利用されるブレード部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを採用した複写機やプリンターなどの画像形成装置では、感光体ドラムなどの像担持体の表面を、所定の電位に一様に帯電させた上で、画像露光を施すことによって、像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像することにより、静電潜像を可視化して像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙などの記録媒体に直接転写或いは中間転写体を介して、定着することで記録媒体上に画像が形成される。そして、一連の画像形成プロセスでは、像担持体や中間転写体に残留する残留トナーをクリーニングする。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置において、像担持体の表面を帯電させる帯電部材や、像担持体や中間転写体に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニング部材には、ブレードやブラシが利用されている。これら、ブレードやブラシは、対象物に接触することで、各々の機能を果たしている。
【０００４】
ところで、ブレードは、例えばウレタンエラストマーに代表される高分子材料で構成されている。一方、ブラシは、パイルなどに代表される化学繊維で構成されている。
【０００５】
このため、温暖な環境下ではブレードやブラシは柔らかく十分機能を果たすが、低温低温環境下では硬くなってしまい対象物に十分な接触面積が確保できなかったり、弾性変形できなかったりして機能が低下してしまうことが多い。
【０００６】
このため、例えば、特開２００３−５８００８公報には、クリーニングブレードに発熱抵抗体を設置し、外部からクリーニングブレードを発熱させることが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−０５８００８
【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、上記提案では、発熱抵抗体による接触加熱方式であるため、温度ムラなどが生じやすく、また、部材の交換を考慮すると、非接触で加熱させた方が、利便性が高いことが予想される。
【０００８】
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、光熱変換材料を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好な性能を発揮できる画像形成装置用ブレード部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、光熱変換材料を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好な性能を発揮できる画像形成装置用ブラシ部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、電磁誘導を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好なクリーニング性能を発揮できる画像形成装置用ブレード部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、光熱変換材料を利用した非接触方式の発熱により、短時間で且つ精度良く製造が可能な画像形成装置用ブレード部材の製造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】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の画像形成装置用ブレード部材は、少なくとも一部に、紫外領域から赤外領域までの光の少なくとも一部を吸収して発熱する光熱変換材料を含むことを特徴としている。
【００１０】
本発明の画像形成装置用ブレード部材では、光熱変換材料が光照射により発熱するため、接触加熱式に比べ温度ムラもなく熱容量が大きくなるので効率がよく、部材の交換も容易となる。このため、非接触でブレード部材を効率良く発熱させて、低温環境下でも良好な性能を発揮できる。なお、本発明において「光熱変換材料を含む」とは、構成材料中に光熱変換材料が添加される場合はむろんのこと、ブレード部材表面に光熱変換材料をコーティングしたり、ブレード部材表面に光熱変換材料を含有する部材を連結したりする場合も含む（以下、同様である）。
【００１１】
本発明の画像形成装置用ブレード部材において、前記光熱変換材料は赤外線吸収剤であることが好適である。
【００１２】
本発明の画像形成装置用ブレード部材としては、例えば、クリーニングブレードが好適に挙げられる。
【００１３】
一方、上記本発明の画像形成装置用ブレード部材を備える画像形成装置は、上記本発明の画像形成装置用ブレード部材と共に、前記画像形成装置用ブレード部材に紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を照射する光源を備えることを特徴としている。
【００１４】
上記本発明の画像形成装置用ブレード部材を備える画像形成装置においては、上記本発明の画像形成装置用ブレード部材を備える画像形成装置の温度を検知する温度検知手段をさらに有することが好適である。また、前記温度検知手段は非接触であることが好適である。これにより、画像形成装置用ブレード部材の最適な温度制御が行える。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置用ブラシ部材は、少なくとも一部に、紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を吸収して発熱する光熱変換材料を含むことを特徴としている。
【００１６】
本発明の画像形成装置用ブラシ部材では、光熱変換材料が光照射により発熱するため、接触加熱式に比べ温度ムラもなく熱容量が大きくなるので効率がよく、部材の交換も容易となる。このため、非接触で画像形成装置用ブラシ部材を効率良く発熱させて、低温環境下でも良好な性能を発揮できる。
【００１７】
本発明の画像形成装置用ブラシ部材において、前記光熱変換材料は赤外線吸収剤であることが好適である。
【００１８】
本発明の画像形成装置用ブラシ部材としては、帯電ブレード、帯電ブラシが好適に挙げられる。
【００１９】
一方、上記本発明の画像形成装置用ブラシ部材を備える画像形成装置は、上記本発明の画像形成装置用ブラシ部材と共に、前記画像形成装置用ブラシ部材に紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を照射する光源を備えることを特徴としている。
【００２０】
上記本発明の上記本発明の画像形成装置用ブラシ部材を備える画像形成装置において、前記上記本発明の画像形成装置用ブラシ部材の温度を検知する温度検知手段をさらに有することが好適である。また、前記温度検知手段は非接触であることが好適である。これにより、画像形成装置用ブラシ部材の最適な温度制御が行える。
【００２１】
また、本発明の画像形成用ブレード部材は、少なくとも一部に、電磁誘導により発熱する金属層を有することを特徴としている。
【００２２】
本発明の画像形成用ブレード部材では、金属層が電磁誘導により発熱するため、接触加熱式に比べ温度ムラもなく熱容量が大きくなるので効率がよく、部材の交換も容易となる。このため、非接触で画像形成用ブレード部材を効率良く発熱させて、低温環境下でも良好な性能を発揮できる。
【００２３】
一方、上記本発明の画像形成用ブレード部材を備える画像形成装置は、上記本発明の画像形成用ブレード部材と共に、前記画像形成装置用ブレード部材の前記金属層を電磁誘導により発熱させるための電磁誘導加熱手段を備えることを特徴としている。
【００２４】
上記本発明の上記本発明の画像形成装置用ブレード部材を備える画像形成装置において、前記上記本発明の画像形成装置用ブラシ部材の温度を検知する温度検知手段をさらに有することが好適である。また、前記温度検知手段は非接触であることが好適である。これにより、画像形成装置用ブレード部材の最適な温度制御が行える。
【００２５】
また、本発明のブレードの製造方法は、弾性ブレードと、この弾性ブレードを保持する剛性保持部材と、を有するブレードの製造方法であり、
前記弾性ブレードの構成材料中に、紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を吸収して発熱する光熱変換材料を予め添加することを特徴としている。
【００２６】
本発明のブレードの製造方法では、予め構成材料中に添加された光熱変換材料を光照射により発熱させ、この生じる熱を利用して弾性ブレードを得る。このため、この構成材料内部から温度ムラなく、光熱変換材料により熱が生じ、この熱により、例えば、化学反応の促進、脱溶媒の促進、温度上昇による物性変化を促することができ、短時間で且つ精度良く製造が可能となる。
【００２７】
本発明のブレードの製造方法では、板状の成形体を作製し、光を照射して前記光熱変換材料により生じる熱により当該板状の成形体を発熱させつつ、板状の成形体を切断して前記弾性ブレードを得ることが好適である。これにより、精度がよい弾性ブレードの切断が行われる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、光熱変換材料を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好な性能を発揮できる画像形成用ブレード部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。また、光熱変換材料を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好な性能を発揮できる画像形成用ブラシ部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。また、電磁誘導を利用して非接触方式で発熱させ、低温環境下でも良好なクリーニング性能を発揮できる画像形成用ブレード部材、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。また、光熱変換材料を利用した非接触方式の発熱により、短時間で且つ精度良く製造が可能な画像形成用ブレード部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面通して同じ符号を付与して説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
本実施形態に係る画像形成装置は、一様帯電後に像光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム１０（像担持体）を備えており、この感光体ドラム１０の周囲に、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１０に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置１４と、感光体ドラム１０上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成するロータリー方式の現像ユニット１６と、感光体ドラム１０と対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写体１８と、トナー像の転写後に感光体ドラム１０に残留するトナーを除去するクリーニング装置２０と、感光体ドラム１０の表面を除電する除電露光装置２２とを備えている。
【００３１】
また、上記中間転写体１８の内側には感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を中間転写体１８に転写させる転写帯電器２４と、２つの支持ロールと、二次転写を行うための転写対向ロール２６とが配置されており、これらによって中間転写体１８が周回可能に張架されている。該転写対向ロール２６と中間転写体１８を介して対向する位置には、中間転写体１８上のトナー像を用紙Ｐ（記録媒体）に転写する転写ロール２８が配設されており、該転写対向ロール２６と転写ロール２８との圧接部に、図示しない用紙トレイから用紙Ｐが送り込まれる。圧接部の下流側には、用紙Ｐ上のトナー像を加熱溶融して用紙Ｐに圧着する定着装置３０と、中間転写体１８に沿って、中間転写体１８上に残留するトナーを除去するクリーニング装置２０とが設けられている。
【００３２】
そして、クリーニング装置２０には、感光体ドラム１０に当接するように、その回転方向上流側からクリーニングブラシ３２、及びクリーニングブレード３４がハウジング３６内に順次設けられている。また、これらクリーニングブラシ３２、及びクリーニングブレード３４に光照射を行う光源４０も設けられている。
【００３３】
また、帯電装置１２は、帯電ブラシ３８で構成され、この帯電ブラシ３８に光照射を行う光源４０も設けられている。
【００３４】
まず、クリーニングブレード３４について説明する。クリーニングブレード３４は、図２に示すように、感光体ドラム１０に当接し残留トナーを除去するための弾性ブレード３４ａと、この弾性ブレード３４ａを保持しつつクリーニング装置２０のハウジング３６に取り付けるためのホルダー３４ｂ（剛性保持部材）と、で構成されている。
【００３５】
この弾性ブレード３４ａは、構成材料中に光熱変換材料を含ませている。この光熱変換材料は、紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を吸収して発熱する材料であり、光源４０の光波長に応じて、紫外線、可視光線、赤外線、白色光線等の光を吸収して熱に変換しうる材料であれば全て使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カーボングラファイト、顔料、フタロシアニン系顔料、鉄粉、黒鉛粉末、酸化鉄粉、酸化鉛、酸化銀、酸化クロム、硫化鉄、硫化クロム等が挙げられる。
【００３６】
これらの中でも、波長７６０〜１２００ｎｍの波長領域の赤外線を有効に吸収する赤外線吸収剤が好ましい。このような赤外線吸収剤としては、赤外光を吸収し熱を発生する染料であれば特に制限はなく、赤外線吸収剤として知られる種々の染料を用いることができる。
【００３７】
赤外線吸収剤としては、市販の染料及び文献（例えば「染料便覧」有機合成化学協会編集、昭和４５年刊）に記載されている公知のものが利用できる。具体的には、アゾ染料、金属錯塩アゾ染料、ピラゾロンアゾ染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、シアニン染料などの染料が挙げられる。そのような赤外光、もしくは近赤外光を吸収する染料としては、例えば特開昭５８−１２５２４６号、特開昭５９−８４３５６号、特開昭６０−７８７８７号の各公報、米国特許第４，９７３，５７２号明細書等に記載されているシアニン染料、特開昭５８−１７３６９６号、特開昭５８−１８１６９０号、特開昭５８−１９４５９５号の各公報等に記載されているメチン染料、特開昭５８−１１２７９３号、特開昭５８−２２４７９３号、特開昭５９−４８１８７号、特開昭５９−７３９９６号、特開昭６０−５２９４０号、特開昭６０−６３７４４号の各公報等に記載されているナフトキノン染料、特開昭５８−１１２７９２号公報等に記載されているスクワリリウム色素、英国特許第４３４，８７５号明細書に記載のシアニン染料等を挙げることができる。
【００３８】
また、米国特許第５，１５６，９３８号明細書記載の近赤外吸収増感剤、米国特許第３，８８１，９２４号明細書記載の置換されたアリールベンゾ（チオ）ピリリウム塩、特開昭５７−１４２６４５号公報記載のトリメチンチアピリリウム塩、特開昭５８−１８１０５１号、同５８−２２０１４３号、同５９−４１３６３号、同５９−８４２４８号、同５９−８４２４９号、同５９−１４６０６３号、同５９−１４６０６１号の各公報に記載されているピリリウム系化合物、特開昭５９−２１６１４６号公報記載のシアニン色素、米国特許第４，２８３，４７５号明細書に記載のペンタメチンチオピリリウム塩等や特公平５−１３５１４号公報、同５−１９７０２号公報に記載されているピリリウム化合物等、米国特許第４，７５６，９９３号明細書中に式（Ｉ）、（ＩＩ）として記載されている近赤外吸収染料、市販品のエポリン社製のＥｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＩＩ−１７８、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＩＩ−１３０、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＩＩ−１２５等も好適なものとして挙げられる。
【００３９】
また、染料として特に好ましい別の例として米国特許第４，７５６，９９３号明細書中に式（Ｉ）、（ＩＩ）として記載されている近赤外吸収染料を挙げることができる。
【００４０】
光熱変換材料（特に赤外線吸収剤）の添加量としては、全固形分に対し０．０１〜５０重量％、好ましくは０．１〜３０重量％、特に好ましくは１．０〜３０重量％の割合で添加することができる。添加量が０．０１重量％未満であると感度（発熱性）が低くなり、また５０重量％を超えると均一性が失われる。
【００４１】
また、光熱変換材料は、ブレード構成材料中に添加される形態に限られず、弾性ブレード３４ａ作製後、光熱変換材料を分散（或いは溶解）した樹脂を塗布したり、フィルムとして貼り付けて使用してもよい。また、光熱変換材料を蒸気蒸着技術によって堆積させてもよし、直接塗布したり、まぶしたり、真空めっきしてもよい。また、光熱変換材料を溶剤（例えばイソプロピルアルコール）に分散し、塗布・乾燥してもよい。このような形態の場合、弾性ブレード３４ａを局所的に発熱させるように部分的に光熱変換材料層を形成してもよいし、全体を発熱させるように全面に光熱変換材料層を形成してもよい。
【００４２】
さらに、光熱変換材料は、ブレード構成材料中に直接添加される形態に限られず、例えば、後述する光熱変換材料を含有するパイル糸などの光熱変換材料含有部材をブレード構成材料中に分散させた携帯でもよいし、当該光熱変換材料含有部材を弾性ブレード３４ａ表面に連結させた形態（例えば、後述する光熱変換材料を含有するパイル糸を弾性ブレード３４ａ表面に植毛する形態）であってもよい。例えば、後述する光熱変換材料を含有するパイル糸を弾性ブレード３４ａ表面（例えば上流側：先端部）に植毛する形態の場合、弾性ブレード３４ａ自身は発熱しないが、光照射によるパイル糸の発熱により良好なクリーニング性を発揮することも可能となる。
【００４３】
一方、弾性ブレード３４ａの構成材料としては、その体表的なものとしてウレタンエラストマーが挙げられ、その他、合成ゴム、ワックスも使用することができる。
【００４４】
合成ゴムとしては、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム、、クロロプレンゴムなどのゴム弾性を持つものが挙げられる。
【００４５】
ここで、弾性ブレード３４ａ（ブレード本体）に用いる材料に望まれる他の条件としては、感光体ドラムへの圧接力の変動が小さいすなわち永久歪が小さいものが良く、また被膜層との密着性が良好である点があげられる。像担持体へのクリーニング部材の圧接力の変動は、その変動幅が所定の最低圧接力より低下すると、残留するトナーのクリーニングができなくなる問題があり、このため圧接力を維持する必要がある。しかしゴムには、圧接力に対しゴム内部での塑性流動に起因して起こる非可逆的な変形すなわちクリープがあるため、弾性ブレード３４ａ（ブレード本体）に用いるゴムとしてはこれの小さいものが好ましく、この目安として圧縮永久歪が２０％以下のものが好ましい。さらに、より好ましくは、圧縮永久歪が１０％以下がよい。
【００４６】
これらの事から考えると弾性ブレード３４ａ（ブレード本体）に用いる合成ゴムとしては、ポリウレタンゴムを使用することが好ましい。特にポリウレタンゴムの中でも永久歪が小さいことから、二液性熱硬化型注型ポリウレタンゴムが特に好ましい。
【００４７】
ポリウレタンゴムとしては、ポリオール成分としてアジペート系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、共重合ポリエステルポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリプロピレン系ポリエーテルポリオール、ポリエチレン系ポリエーテルポルオール、ポリテトラメチレン系ポリエーテルポリオール、共重合ポリエーテル系ポリオール及びこれらポリオール成分の混合物が好ましく、ポリイソシアネート成分としては２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）及びその異性体とその混合物、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリＭＤＩ、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化ＭＤＩ、多官能化した変性ポリイソシアネート等が好ましく、硬化剤として作用する鎖延長系成分としては二官能性アミン化合物やジヒドロキシ化合物が良く、硬化剤として作用する架橋成分としては三官能性以上のグリコール系化合物等が良い。例えば、このような硬化剤としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ハイドロキノンジエチロールエーテル、ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の一般的なウレタン硬化剤を用いることができる。
【００４８】
また、合成ゴムのゴム硬度としては、残留トナーのクリーニング性の点から、弾性ブレード３４ａを所定以上の距離及び荷重で所定の圧力になるよう感光体ドラムに押し当てるよう設定するが、あまり硬度が低すぎると圧力不足やゴムの腰が弱くなりクリーニング部材が大きな面で感光体ドラムに接するようになり摺動時の摩擦力が増加し摺動性が悪くなるため、ＪＩＳＡで４０°以上の硬度が好ましく、また硬度の硬い弾性ブレード３４ａでは有機光半導体等の感光体ドラム表面への圧接力が高まりこのため感光ドラム表面の傷の原因となるため、ＪＩＳＡで９０°以下のものが好ましい。さらに、より好ましくは、ＪＩＳＡ５０°〜８０°のものがよい。
【００４９】
一方、ワックスとしては、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンとポリプロピレンの共重合物が最も好ましいが、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、ステアリンアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類などの飽和アルコール類；ソルビトールなどの多価アルコール類；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ′-ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ′-ジオレイルセバシン酸アミドなどの、不飽和脂肪酸アミド類；ｍ-キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ′ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類；ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物なども用いることができる。
【００５０】
また、弾性ブレード３４ａの構成材料としては、樹脂も使用可能であり、例えば、ポリエステル、オレフィン、スチレンとアクリル又はメタクリル共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等などを単独又は併用することができる。
【００５１】
次に、クリーニングブレード３４の製造方法については説明する。クリーニングブレード３４は、ブレード構成材料の前駆体組成物を遠心成形法、金型成形法等によりシート（板状の成型体）を作製し、常温で熟成させ、この成熟させたシートを所定の大きさに裁断した後、ホルダー３４ｂに例えば両面テープなどで接着して得ることができる。
【００５２】
この際、ブレード構成材料の前駆体組成物に光熱変換材料を添加しておく。そして、製造過程において、必要に応じ光を照射することで、光熱変換材料により生じる熱を利用して、化学反応、脱溶媒や、温度上昇による物性の変化の促進を図ることができる。また、この光熱変換材料の添加量や照射光量（照射時間、照度など）を制御することで、発熱量を制御できるため、化学反応速度をも制御することができる。これにより、短時間でブレードが作製することができる。
【００５３】
具体的には、例えば、弾性ブレード３４ａの構成材料として熱硬化型のポリウレタンエラストマーを用いる場合、ポリオール成分としてのポリエチレンアジペートエステルやポリカプロラクトンエステルと、ポリイソシアネート成分としての4,4'−ジフエニルメタンジイソシアネートと、光熱変換材料と、を混合してウレタンプレポリマーを調製し、これに硬化剤を加えて、所定の型内に注入し、架橋硬化させた後、常温で熟成することによつて製造することができ、このプレーポリマーの調整時、架橋効果時、脱溶媒時に光照射を行うことで、光熱変換材料を発熱させ、それぞれの化学反応、脱溶媒を促進させることができる。なお、上記硬化剤としては、通常、1,４−ブタンジオール等の二価アルコールとトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の三価以上の多価アルコールとが併用される
【００５４】
また、弾性ブレード３４ａの先端の位置は、図３に示すように、ブレードの傾きθ、傾斜方向にＹ−Ｙ、それと直角方向のＸ−Ｘ座標によって決まる。このうちＸ−Ｘ方向は、感光体ドラム１０に当接時弾性変形しない部材、即ち剛体からなる保持部材であるホルダー３４ｂ取り付け面の位置精度であるので、部品精度によっておさえることができる。これに対しＹ−Ｙ方向は、ホルダー３４ｂと弾性ブレード３４ａの取り付け方によってばらつく要素が大きい。このＹ−Ｙ方向の寸法のばらつきを押えるため、ホルダー３４ｂと弾性ブレード３４ａとの組付け後、ブレードの感光体ドラム１０に当接する側の先端を切断することが好適である。即ち、弾性ブレード３４ａをホルダー３４ｂ（保持部材）に保持させた後、弾性ブレード３４ａを長手方向に亘って切断することが好適である。
【００５５】
さらに、図４及び図５に示すように、１枚のシート（弾性ブレード３４ａ）に対し、治具上に位置決めされた２個のホルダー３４ｂを接着等の方法で固定し、中央部で切断する方法をとれば、生産性は高まる（切断位置は矢印で示す）。また、図６に示すように、接着ビス締めによる固定の他、ホルダー３４ｂに対し１枚のシート（弾性ブレード３４ａ）を一体的に成形し、中央部で切断する方法をとれば、生産性は高まる（切断位置は矢印で示す）。
【００５６】
このような切断や所定の大きさに裁断する際に、光照射を行うと、光熱変換材料による発熱により、弾性ブレード３４ａが昇温し（例えば５０℃）、その弾性率が変化して精度よく切断（裁断）可能となる。こうすることによって、例えば弾性ブレード３４ａの先端の真直度が出ていなくとも、切断によって所望の先端精度を得ることができる。また、弾性ブレード３４ａの位置（例えば、位置決めピンからブレード先端までの距離、又は、ホルダーからブレード先端までの自由度）の精度は、切断工具の位置決め精度に置き換えることができることになり、±７５μ程度の寸法のばらつきに押えることが容易に達成できることになる。また、切断することでエッジ精度も出せることにより、従来遠心成形法で製造されるために厚みのバラツキが生じることがあったが、エッジ精度が出ないと言われていた金型注型品のものも使うことができるようになり、収率を高くすることができる。
【００５７】
以下、具体的なクリーニングブレード３４の作製例を示す。まず、所定量の光熱変換材料（例えば、赤外線吸収剤）を添加し、加熱溶解したウレタンプレポリマーに硬化剤である１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンを混合し、予め板金（ホルダー３４ｂ）を装着した金型に注型し加熱硬化させ、幅１０ｍｍ、全量２４０ｍｍ厚み２ｍｍに切断し、ホルダー３４ｂに保持されたポリウレタン製弾性ブレード３４ａを得ることができる。また、この切断の際に、光照射を行い光熱変換材料を発熱させることで、精度よく切断（裁断）する。
【００５８】
なお、光熱変換材料は、樹脂１００重量部に対して、約０．１から２０重量部で均一に分散することが好適であるあるが、場合によってはブルームさせて使用も可能であり、上記範囲以上に添加する場合もある。
【００５９】
次に、クリーニングブラシ３２及び帯電ブラシ３８について説明する。クリーニングブラシ３２及び帯電ブラシ３８は、パイル糸４２が基材４４に植毛されて構成されている。このパイル糸に導電性が付与されていれば帯電ブラシ３８として適用できる。
【００６０】
そして、このパイル糸４２に光熱変換材料が混入されている。この光熱変換材料については、上述と同様である。但し、パイル糸すべてに光熱変換材料が混入されている必要はなく、適当な比率で混合されていればよい。少なくとも光のあたる部分にも光熱変換材料が混入されていればよく、先端部のみ光熱変換材料が混入されている、もしくは混入されたパイルが接木または接合させていてもよい。
【００６１】
また、パイル糸４２には研磨紛が混入されていてもよい。この研磨紛をパイル糸内に混入することで、研磨性能が向上し、従来のブラシのように太いパイル糸４２を必要としないくなる。むしろ細いパイル糸４２で、パイル糸４２の植毛密度を高くした方がより均一に研磨することができる。このため、感光体ドラム１０やブラシを駆動する動力も低減できた。研磨剤としては、アルミナ、炭化ケイ素、金剛砂、ザクロ石、ケイ石、酸化チタン、ガラス、アルミナジルコニア、ガーネットなどのサブミクロンの微粒子が用いられる。
【００６２】
パイル糸４２としては、例えば、図７に示すように、その直径が最大で７０μｍ前後、最少で１０μｍ位のフィラメント糸であり、ナイロンやポリエステルなどの基材に、光熱変換材料４６及び研磨紛４８を均一分散したものが挙げられる。なお、同図では、非溶解の光熱変換材料４６を分散しており表面に現れている（以下、同様）。また、研磨紛４８もパイル糸の表面にも表れており、ブラシにして感光体ドラム１０と摺擦することにより感光体ドラム１０の表面が研磨される。
【００６３】
また、パイル糸４２としては、図８に示すように、ナイロン又はポリエステルなどの単体からなる芯部４２ａとナイロンやポリエステルなどの基材に、光熱変換材料４６及び研磨紛４８を均一分散した外層部４２ｂとからなる複合型フィラメント糸も挙げられる。糸の太さはパイル糸Ａ１８と同様である。
【００６４】
また、パイル糸４２しては、図９に示すように、ナイロンやポリエステルなどの基材に、光熱変換材料４６、研磨紛４８、及びカーボン微粉末５０（導電剤）を均一分散し、導電性を付与したものを挙げられる。
【００６５】
また、パイル糸４２としては、図１０に示すように、ナイロン又はポリエステルなどの基材にカーボン微粉末５０を含有させた芯部４２ａと、ナイロンやポリエステルなどの基材に光熱変換材料４６及び研磨紛４８を均一分散した外層部４２ｂとからなる複合型フィラメント糸で、芯部４２ａに導電性を付与したものも挙げられる。
【００６６】
また、パイル糸４２は、図１１に示すように、サンドイッチ構造をしており、両サイド部４２ｃは光熱変換材料４６及び研磨紛４８が含有され、中央部４２ｄはカーボン微粉末５０が含有されている複合型フィラメントで、中央部４２ｄに導電性を付与したものも挙げられる。
【００６７】
なお、これらの図示したパイル糸４２は、光熱変換材料４６及び研磨紛４８を樹脂材に含有させる即ち樹脂内に研磨紛４８が分散されたものを示したが、糸の表層は樹脂材料であり、光熱変換材料４６及び研磨紛４８が表面に露出している訳ではない。糸の表面をわずか化学的に溶解させることで、光熱変換材料４６及び研磨紛４８そのものを表面に露出させることができ、光熱変換材料４６の場合効率良く光が照射され発熱効率が向上し、研磨紛４８の場合より研磨性が向上する。
【００６８】
次に、クリーニングブレード３４、クリーニングブラシ３２、帯電ブラシ３８に光照射を行うための光源４０については説明する。光源４０としては、紫外領域から赤外領域までの少なくとも一部の光を照射可能であるものであり、光熱変換材料の光吸収波長に応じて、紫外線、可視光線、赤外線、白色光線等の光を照射するものが用いられる。特に、光熱変換材料としては、波長７６０〜１２００ｎｍの波長領域の赤外線を有効に吸収する赤外線吸収剤が好適なので、光源４０としてもこの赤外領域の光を照射可能であるものが好適である。なお、通常の赤外線吸収剤は、紫外線領域にも吸収領域が存在するため、光源４０に紫外線ランプを用いることも可能である。
【００６９】
光源４０として具体的には、例えば、通常のハロゲンランプ、水銀ランプ、フラッシュランプ、赤外線レーザ等があるが、フラッシュランプによる照射は、瞬時に光熱変換材料を発熱させることができ、エネルギ節約のためには最適である。このフラッシュランプの発光エネルギーが１．０〜７．０Ｊ／ｃｍ2の範囲であることが好ましい。
【００７０】
ここで、キセノンのランプ強度を示すフラッシュ光の単位面積当りの発光エネルギは以下の式で表される。
式：Ｓ＝（（１／２）×Ｃ×Ｖ2）／（ｕ×L）／（ｎ×ｆ）
ランプ本数：ｎ（本）
点灯周波数： ｆ（Ｈｚ）
入力電圧： Ｖ（Ｖ）
コンデンサ容量： Ｃ（μＦ）
プロセス搬送速度： ｕ（ｍｍ／ｓ）
印字幅： Ｌ（ｍｍ）
エネルギ密度： Ｓ（Ｊ／ｃｍ2）
【００７１】
また、光源４０は、図１２に示すように、温度検知装置５２に基づいて制御装置５４により、その照射光量（照射時間や、照度）を調整し、各部材（クリーニングブレード３４、クリーニングブラシ３２、帯電ブラシ３８）の昇温温度を制御している。
【００７２】
温度検知装置５２は各部材に配されており、各部材の温度を検知するためにセンサを有している。このセンサとしては、例えば、熱電対（接触センサ）、NCセンサ（非接触センサ）やサーモパイル方式のセンサーが使われるが、被測定部材の種類を選ばない非接触センサを適用することがよい。また、制御装置５４は、適切なソフトウェアコードを実行するようにプログラムされたデジタルプロセッサを有する。
【００７３】
この温度検知装置５２は、部材温度Ｔに基づいて検知出力信号を生成する。次に、この検知出力信号は、制御装置５４に入力される。入力信号に基づく温度Ｔに応じて、制御装置は光源４０に入力される制御出力信号を生成する。この結果、温度検知装置５２が測定又は検出した温度Ｔに基づいて、制御装置５４は光源４０を制御する。
【００７４】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の動作について説明する。
【００７５】
まず、感光体ドラム１０の表面が帯電装置１２（帯電ブラシ３８）でほぼ一様に帯電され、次いで露光装置１４から像光が照射されて感光体ドラム１０の表面に静電電位の差による潜像が形成される。
【００７６】
そして、感光体ドラム１０の回転により現像ユニット１６を構成する現像器１６ａと対向する位置に移動し、現像器１６ａから１色目のトナーが転移され、トナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム１０の周回移動により中間転写体１８との対向位置に搬送され、中間転写体１８上に静電的に一次転写される。
【００７７】
一方、一次転写後に感光体ドラム１０上に残留するトナーはクリーニング装置２０（クリーニングブレード３４、クリーニングブラシ）により除去され、感光体ドラム１０の表面は除電露光装置２２により電位的に初期化され、再び帯電装置１２（帯電ブラシ３８）との対向位置に移動する。
【００７８】
以後、現像ユニット１６の３つの現像器１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが順次感光体ドラム１０と対向する位置に移動し、同様に２色目、３色目、４色目のトナー像が順次形成され、中間転写体１８上に重ねて転写される。
【００７９】
中間転写体１８上に重ね合わされたトナー像は、中間転写体１８の周回移動により、転写ロール２８と転写対向ロール２６との対向位置に搬送され、図示しない用紙トレイから送り込まれた用紙Ｐに当接される。転写ロール２８と中間転写体１８との間には転写用バイアス電圧が印加されており、トナー像は用紙Ｐ上に二次転写される。
【００８０】
未定着のトナー像を担持した用紙Ｐは定着装置３０へ搬送され、定着装置３０の有する加熱回転体と加圧ロールとの間に送り込まれる。そしてトナー像は用紙Ｐ上に溶融圧着され、最終的な画像として用紙Ｐに定着される。
【００８１】
以上、説明した本実施形態に係る画像形成装置では、一連の画像形成プロセスの前、或いは最中に、光熱変換材料を含む部材（クリーニングブレード３４、クリーニングブレード３４、帯電ブラシ３８）に、光源４０により光照射を行うことで、光熱変換材料が発熱して各部材が昇温し、低温環境下においても良好な機能を発揮することができる。
【００８２】
また、光熱変換材料を含ませるブレード部材としては、感光体ドラムクリーニング用のクリーニングブレード３４に限られず、例えば、中間転写体クリーニング用、帯電用、除電用のブレード部材であってもよい。また、光熱変換材料を含ませるブラシ部材としては、感光体ドラムクリーニング用のクリーニングブラシ３２及び帯電ブラシ３８に限られず、中間転写体クリーニング用、除電用、転写用などブラシ部材であってもよい。
【００８３】
（第２実施形態）
本実施形態に係る画像形成装置は、クリーニングブレード３４を電磁誘導方式により、昇温させる形態である。これ以外は、第１実施形態と同様であるため、図示或いは説明を省略する。
【００８４】
本実施形態に係る画像形成装置は、図１３に示すように、クリーニングブレード３４（弾性ブレード３４ａ）には、電磁誘導により発熱する金属層３４ｃが設けられている。この金属層３４ｃの構成材料としては、例えばニッケル、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、スチール、クロムなどが選択可能である。これらのうちコスト、発熱性能、及び加工性を考慮すれば、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、クロムが適しており、特に銅が好ましい。また、金属層３４ｃはクリーニングブレード３４（弾性ブレード３４ａ）に部分的に設けて局所加熱させるようにしてもよいし、全面に設けて全体的に加熱するようにしてもよい。
【００８５】
そして、クリーニングブレード３４（弾性ブレード３４ａ）の近傍には、電磁誘導加熱装置５６が設けられている。電磁誘導加熱装置５６は、電磁誘導コイルに交流電流を印加することにより、発生する磁場を励磁回路で変化させ、金属層３４ｃに渦電流を発生させるものである。この渦電流が金属層３４ｃの電気抵抗によって熱（ジュール熱）に変換され、クリーニングブレード３４（弾性ブレード３４ａ）が発熱して昇温する。
【００８６】
また、電磁誘導加熱装置５６は、図１４に示すように、温度検知装置５２に基づいて制御装置５４により、例えば、その電磁誘導コイルへの交流電流印加条件（作動時間、周波数）などを調整し、クリーニングブレード３４の昇温を制御している。これ以外は、第１の実施形態と同様である。
【００８７】
この温度検知装置５２は、部材温度Ｔに基づいて検知出力信号を生成する。次に、この検知出力信号は、制御装置５４に入力される。入力信号に基づく温度Ｔに応じて、制御装置は光源４０に入力される制御出力信号を生成する。この結果、温度検知装置５２が測定又は検出した温度Ｔに基づいて、制御装置５４は電磁誘導加熱装置５６を制御する。
【００８８】
電磁誘導加熱装置５６の電磁誘導コイルに流す電流は少なくとも１０ＫＨｚ以上（好ましくは２０以上）とすることで、共振する際に発生する音波が人間の可聴限界周波数を超えるので、人間の耳には騒音として感じることがなく、静音性を保つことができる。
【００８９】
以上、説明した本実施形態に係る画像形成装置では、クリーニングブレード３４に設けた金属層３４ｃを電磁誘導加熱装置５６により発熱させることで、クリーニングブレード３４が昇温し、低温環境下においても良好な機能を発揮することができる。
【００９０】
また、金属層３４ｃを設けるブレード部材としては、感光体ドラムクリーニング用のクリーニングブレード３４に限られず、例えば、中間転写体クリーニング用、帯電用、除電用のブレード部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニングブレードを示す概略断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニングブレードの配置位置を説明するための部分構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニングブレードの製造方法を説明するだめの概略断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニングブレードの製造方法を説明するだめの概略平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニングブレードの他の製造方法を説明するだめの概略断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるブラシ部材のパイル糸の一例を示す部分拡大図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるブラシ部材のパイル糸の他の一例を示す部分拡大図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるブラシ部材のパイル糸の他の一例を示す部分拡大図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるブラシ部材のパイル糸の他の一例を示す部分拡大図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるブラシ部材のパイル糸の他の一例を示す部分拡大図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一部構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の一部構成を示す概略構成図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の一部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０   感光体ドラム
１２   帯電装置
１４   露光装置
１６   現像ユニット
１８   中間転写体
２０   クリーニング装置
２２   除電露光装置
２４   転写帯電器
２６   転写対向ロール
２８   転写ロール
３０   定着装置
３２   クリーニングブラシ
３４   クリーニングブレード
３４ｂ ホルダー
３４ｃ 金属層
３４ａ 弾性ブレード
３８   帯電ブラシ
４０   光源
４２   パイル糸
Ｐ     用紙
【図１】
2006091376.tif 000003
【図２】
2006091376.tif 000004
【図３】
2006091376.tif 000005
【図４】
2006091376.tif 000006
【図５】
2006091376.tif 000007
【図６】
2006091376.tif 000008
【図７】
2006091376.tif 000009
【図８】
2006091376.tif 000010
【図９】
2006091376.tif 000011
【図１０】
2006091376.tif 000012
【図１１】
2006091376.tif 000013
【図１２】
2006091376.tif 000014
【図１３】
2006091376.tif 000015
【図１４】
2006091376.tif 000016