(57)【要約】【課題】装置のコストアップを抑えて、長期に亘り正常に像担持体表面を帯電することができる帯電兼用クリーニングブレード、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】感光体ドラムなどの像担持体の表面に接触して像担持体表面の残留トナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレード３において、少なくとも上記像担持体表面と当接するエッジ部３１ａなどの当接部に、１［重量％］以上５［重量％］以下の潤滑剤を含有した表面層３２を設けた。【選択図】図３
2015132713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に接触して該像担持体表面のトナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレードにおいて、
少なくとも上記像担持体表面と当接する当接部に、１［重量％］以上５［重量％］以下の潤滑剤を含有した表面層を設けたことを特徴とする帯電兼用クリーニングブレード。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電兼用クリーニングブレードにおいて、
上記潤滑剤が、少なくとも１種類の窒化ホウ素粒子を含むことを特徴とする帯電兼用クリーニングブレード。
【請求項３】
請求項２に記載の帯電兼用クリーニングブレードにおいて、
上記窒化ホウ素粒子として、六方晶窒化ホウ素を用いたことを特徴とする帯電兼用クリーニングブレード。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載の帯電兼用クリーニングブレードにおいて、
上記潤滑剤として、個数平均粒径が、１００［ｎｍ］以上、３００［ｎｍ］以下の潤滑剤粒子を用いたことを特徴とする帯電兼用クリーニングブレード。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の帯電兼用クリーニングブレードにおいて、
弾性ゴムからなる基材を有することを特徴とする帯電兼用クリーニングブレード。
【請求項６】
像担持体と、
該像担持体の表面に接触して該像担持体表面のトナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレードとを備えた画像形成装置において、
上記帯電兼用クリーニングブレードとして、請求項１乃至５いずれかに記載の帯電兼用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７】
像担持体と、
該像担持体の表面に接触して該像担持体表面のトナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレードとを備え、画像形成装置に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
上記帯電兼用クリーニングブレードとして、請求項１乃至５いずれかに記載の帯電兼用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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体表面を一様帯電するとともに、像担持体表面をクリーニングする帯電兼用クリーニングブレード、及び、帯電兼用クリーニングブレードを備えた画像形成装置並びにプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、像担持体の表面に接触して転写後にも像担持体に残留するトナーを除去すると共にその表面を一様帯電するための帯電兼用クリーニングブレードと、この帯電兼用クリーニングブレードに帯電用の電圧を印加する電源とを有する帯電兼用クリーニング装置を備えた画像形成装置が記載されている。具体的には、帯電兼用クリーニングブレードのエッジ部（先端稜線部）を像担持体表面に当接させる。このエッジ部よりも像担持体表面移動方向下流側で像担持体表面と対向する帯電兼用クリーニングブレードのブレード下面と、像担持体表面との微小隙間で近接放電を発生させて像担持体表面を一様帯電させている。以下、ブレード下面の近接放電が生じる箇所を、放電面という。
【０００３】
また、特許文献１には、次の課題が記載されている。すなわち、長期使用により帯電兼用クリーニングブレードのニップ部をすり抜けたトナーの一部が帯電兼用クリーニングブレードの放電面に付着する場合がある。放電面にトナーが付着すると、正常な帯電が行われず、白スジ、黒スジなどの画像欠陥が発生し、長期に亘り正常な帯電による良好な画像を維持できないという課題である。そしてこの課題を解決するため、非画像形成時の帯電兼用クリーニングブレードの像担持体表面との接触状態を、帯電兼用クリーニングブレードにびびり振動を生じさせる接触状態に変更して、放電面に付着したトナーを振り落とすことが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の画像形成装置にように、帯電兼用クリーニング装置を備えることにより、クリーニング装置と帯電装置とを別個に設ける画像形成装置に比べて以下の利点を得ることができる。すなわち、クリーニング装置と帯電装置とを別個に設ける構成に比べて、部品点数を削減でき、装置のコストアップを抑制することができるという利点である。また、クリーニング装置と帯電装置とを別個に設ける構成に比べて、装置の小型化を図ることができるという利点である。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、帯電兼用クリーニング装置に、帯電兼用クリーニングブレードの像担持体との接触状態を画像形成時の接触状態から非画像形成時の接触状態に変更する接触状態変更機構を設ける必要があり、装置のコストアップを十分抑制できないという課題がある。
【０００６】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、装置のコストアップを抑えて、長期に亘り正常に像担持体表面を帯電することができる帯電兼用クリーニングブレード、画像形成装置およ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体の表面に接触して該像担持体表面のトナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレードにおいて、少なくとも上記像担持体表面と当接する当接部に、１［重量％］以上５［重量％］以下の潤滑剤を含有した表面層を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置のコストアップを抑えて、長期に亘り良好に像担持体表面を帯電することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】帯電兼用クリーニング装置の構成図。
【図３】帯電兼用クリーニングブレードのエッジ部付近の拡大図。
【図４】窒化ホウ素粒子の添加量と、スティックスリップ運動の振幅との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を、画像形成装置であるレーザプリンタ（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１００の概略構成図である。
本プリンタ１００は、装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジ１７、潜像形成手段としての露光装置５、転写手段としての転写装置１０、給紙カセット１６、定着装置１４などを備えている。
【００１１】
プロセスカートリッジ１７は、像担持体としての感光体ドラム１、現像手段としての現像装置６、帯電兼用クリーニング装置２などを有している。
【００１２】
感光体ドラム１は、導体１ｂの表面に感光体１ａを塗布することにより形成され、図中矢印方向（図中時計回り）に回転する。帯電兼用クリーニング装置２は、導電性の表面層を持つ弾性体から形成される帯電兼用クリーニングブレード３及び電源４を備えている。帯電兼用クリーニングブレード３はエッジ部分が感光体１ａに接触している。この帯電兼用クリーニングブレード３には、電源４によって感光体１ａを一様帯電させる帯電用の電圧が印加される。感光体ドラム１は、帯電兼用クリーニングブレード３により、その表面が一様に帯電される。
【００１３】
露光装置５は、帯電兼用クリーニングブレード３によって均一に帯電された感光体１ａの表面に、目的の画像に対応した光を照射することにより静電潜像を形成する。露光装置５の光源としては、例えばレーザダイオードが用いられ、そこから射出されるレーザビームを不図示のポリゴンミラーによって偏向し、感光体１ａの表面に照射しながら走査していく。
【００１４】
感光体１ａの表面に形成された静電潜像は、現像装置６により現像される。現像装置６は、現像ローラ７、現像剤貯蔵室８、及び現像電源９を備えている。この現像装置６は、現像ローラ７に所定の電圧（例えば−０.６〔ｋＶ〕）を印加することにより、感光体１ａの表面の露光装置５によって露光された部分（静電潜像）が現像され、その部分にトナー像が形成される（反転現像）。現像剤としては、キャリアとトナーとによって形成される２成分現像剤や、トナーのみの１成分現像剤などを用いる。 
【００１５】
転写装置１０は、現像装置６によって感光体１ａの表面に形成されたトナー像を給紙カセット１６から送られてくる転写体たる用紙１３上に転写する。この転写装置１０は、転写ローラ１１と転写電源１２とを備え、転写電源１２によって転写ローラ１１に所定の電圧を印加する。印加する電圧は、定電流（例えば２０〔μＡ〕）制御とする。トナー像が転写された用紙は、定着手段としての定着装置１４によりトナー像が定着され、排紙ローラ１５により機外に排出される。転写されずに感光体ドラム１上に残留した転写残トナーは、帯電兼用クリーニングブレード３により感光体ドラム１の表面から除去される。
【００１６】
プロセスカートリッジ１７は、プリンタ本体から着脱可能に構成されており、感光体ドラム１などの経時劣化によりプロセスカートリッジ１７の交換が必要な場合には、プロセスカートリッジ１７をプリンタ本体から取り出すことができる構成となっている。
【００１７】
図２は、帯電兼用クリーニング装置２の構成図である。
帯電兼用クリーニングブレード３は、例えば厚さ２〔ｍｍ〕、幅（感光体ドラム軸方向長さ）３００〔ｍｍ〕、長さ１３〔ｍｍ〕に形成され、支持部材３ａにより支持されている。この帯電兼用クリーニングブレード３は支持部材３ａの先端から突き出しており、その突き出し量は、例えば８〔ｍｍ〕になるように調整してある。 
【００１８】
また、本実施形態では、帯電兼用クリーニングブレード３の支持角（感光体ドラム１の接線方向に対するブレードの傾斜角度）を２０°、感光体１ａ上の残留トナーへの食い込み量を略１.２〔ｍｍ〕に調整してある。支持角２０°、食い込み量１．２［ｍｍ］にすることにより、帯電兼用クリーニングブレード３のエッジ部分により感光体１ａに付着している残留トナーを感光体１ａから良好に欠き落とすことができる。
【００１９】
支持部材３ａの電源４との接続部から帯電兼用クリーニングブレード３のクリーニングニップ（エッジ部３１ａ）よりも感光体ドラムの表面移動方向下流側で感光体１ａと対向するブレード下面３１ｂまで、導電性の給電部材３ｂが張り付けられている。電源４はその給電部材３ｂを介して帯電兼用クリーニングブレード３に所定の電圧を印加するようにしている。本実施形態では、ブレード下面３１ｂの後端（エッジ部と反対側の端部）から、感光体１ａとの当接部から１０〔ｍｍ〕離れた位置まで給電部材３ｂがブレード下面３１ｂに配置されている。なお、給電部材３ｂの配置位置は、必ずしもブレード下面３１ｂでなくてもよい。つまり、ブレード上面（ブレード下面３１ｂと反対側の面）に給電部材３ｂを配置してもよい。また、帯電兼用クリーニングブレード３の基材が導電性を有する場合は、その基材の内部に給電部材３ｂを配置してもよい。
【００２０】
帯電兼用クリーニングブレード３に印加する電圧は、直流電圧（−１.６〔ｋＶ〕）であってもよいし、直流電圧（−０.９〔ｋＶ〕）に交流電圧（ピーク間電圧：２.０〔ｋＶ〕、振動数：１〔ｋＨｚ〕）を重畳したものであってもよい。直流電圧に交流電圧を重畳した場合、ブレード３と感光体１aとの接触状態が変化したりブレードが欠けたりした場合であっても均一な帯電ができるという長所がある。一方、直流電圧のみとした場合は、交流電源が不要となり、直流電圧に交流電圧を重畳した場合に比べて、装置のコストアップを抑制することができるというメリットがある。
【００２１】
図３は、帯電兼用クリーニングブレードのエッジ部３１ａ付近の拡大図である。
帯電兼用クリーニングブレード３は、導電性を有する弾性体からなる基材３３の少なくともエッジ部３１ａに表面層３２が形成されたものである。表面層３２は、図３（ａ）に示すように、基材３３のブレード先端面３１ｃに形成してもよいし、図３（ｂ）に示すように、ブレード先端面３１ｃと、ブレード下面３１ｂのエッジ部３１ａ近傍に設けてもよい。
【００２２】
基材３３は、導電性を付加するための導電剤が含有されたウレタンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムのようなものが挙げられる。また、この他の材料であっても、感光体１ａとブレード３との当接が確保できるような弾性を持つものであれば、どのようなものであっても構わない。例えば、熱可塑性エラストマや発泡構造の樹脂などのゴム以外のものであっても構わない。また、基材３３を構成する弾性体に導電性を付加するための導電剤としては、カーボンブラックやイオン導電剤あるいはそれらを組み合わせて用いることができる。また、基材３３として用いる弾性体は、導電性を有するものであってもよいが、必ずしも導電性である必要はなく、いわゆる絶縁体（１０１２〔Ωｃｍ〕以上の抵抗率を持つもの）であっても構わない。
【００２３】
表面層３２を形成する材料は、導電性を付与することが可能であれば、どのようなものであってもよい。具体的には、フェノール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカボネート樹脂、アクリル樹脂などのバインダーに、ケッチェンブラック、酸化チタンなどの導電性材料を分散させたものを表面層３２に用いることができる。さらに、本実施形態においては、帯電兼用クリーニングブレードのエッジ部３１ａが、適度にスティックスリップ運動するように、表面層３２に潤滑剤として、窒化ホウ素粒子を含有している。
【００２４】
表面層３２は、いわゆるスプレー、ディッピングなどの方法を用いて形成することができる。導電性の表面層３２の膜厚は、表面層３２を形成する材料によって異なるが、５〜１００〔μｍ〕である。膜厚が５〔μｍ〕未満であると、表面層３２の強度が不十分であり、表面層３２と感光体１ａとの摩擦によって、表面層３２が摩耗や破損するなどの問題が発生する。一方、膜厚が１００〔μｍ〕を超えると、エッジ部３１ａが剛直になりすぎ、感光体１ａ表面の微小なうねりなどに追随できなくなり、当接にムラができてしまうおそあれがある。その結果、当接圧が低い箇所が生じ、そこから残留トナーのすり抜けが生じて、クリーニング不良が発生するおそれがある。また、すり抜けたトナーが、後述するように放電面であるブレード下面３１ｂのエッジ部近傍（以下、放電面という）に付着して、ブレード下面３１ｂの放電面での良好な放電を阻害してしまう。その結果、感光体１ａ表面を均一に帯電できないなどの問題が発生するおそれがある。
【００２５】
本実施形態においては、帯電兼用クリーニングブレードのエッジ部３１ａが、適度にスティックスリップ運動するように、表面層３２に潤滑剤として、窒化ホウ素粒子を含有している。表面層３２に潤滑剤を添加していない帯電兼用クリーニングブレード３を用いた場合、以下の不具合が発生する。すなわち、この帯電兼用クリーニングブレードを、感光体１ａに付着している残留トナーを感光体１ａから良好に欠き落とすように支持角や食い込み量にした場合、スティックスリップ運動と呼ばれる振幅１００〜３００μｍの振動を繰り返す。スティックスリップ運動による振動により、ブレード下面３１ｂの放電面に付着したトナーを振り落とすことができ、経時に亘り良好な帯電性を維持することができ、好ましい。しかし、振幅１００〜３００μｍのスティックスリップ運動の振動により、放電面と感光体１ａとの間の距離が変動してしまい、安定した放電を行うことができず、帯電ムラが生じてしまい、画像濃度ムラやバンディングなどの異常画像を引き起こしてしまうという不具合が発生するのである。
【００２６】
そこで、本実施形態においては、表面層３２に潤滑剤として、六方晶窒化ホウ素粒子を含有している。
以下、帯電兼用クリーニングブレード３の表面層３２に添加する六方晶窒化ホウ素について詳細に説明する。六方晶窒化ホウ素は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で重なり、層間に働く力は弱いファンデルワールス力のみである。従って、容易に劈開、潤滑することができる。また、窒化ホウ素は化学的、熱的にも安定で、帯電兼用クリーニングブレード３に添加された場合にもその機能を妨げることがない。なお、本実施形態では、潤滑剤として六方晶窒化ホウ素粒子を含有したが、例えば、ステアリン酸亜鉛などを表面層３２に含有させてもよい。
【００２７】
このように、帯電兼用クリーニングブレード３の表面層３２に窒化ホウ素粒子を添加することにより、帯電兼用クリーニングブレード３のエッジ部３１ａを潤滑することができる。これにより、エッジ部３１ａと感光体１ａとの摩擦抵抗を下げることができる。また、窒化ホウ素粒子により、表面層３２に微小な凹凸が形成され、エッジ部３１ａの感光体１ａへの密着が抑制される。これにより、スティックスリップ運動の振幅を１００μｍ以下に低減させることができる。よって、スティックスリップ運動の振動（びびり振動）により、放電面と感光体１ａとの間の距離が大きく変動するのを防止することができ、帯電ムラを抑制することができる。
【００２８】
しかし、表面層３２に含有する窒化ホウ素粒子の含有量が多すぎると、摩擦抵抗が下がりすぎ、まったくスティックスリップ運動しなくなってしまう。スティックスリップ運動しなくなると、放電面に付着したトナーを振り落とす効果がまったく得られなくなる。その結果、経時に亘り安定した帯電性能が得られなくなってしまう。
【００２９】
図４は、窒化ホウ素粒子の添加量と、スティックスリップ運動の振幅との関係を示すグラフである。
図４に示すグラフからわかるように、スティックスリップ運動の振幅は窒化ホウ素の添加量が増大するにつれて小さくなることがわかる。図４に示すように、帯電兼用クリーニングブレード３の表面層３２に対する六方晶窒化ホウ素の添加量は１重量％以上５重量％以下が望ましい。１重量％よりも少ない場合は、感光体１ａとの潤滑性が十分ではなくスティックスリップ運動が振幅１００μｍ以上となり、帯電ムラが発生するおそれがある。一方、５重量％よりも多い場合は、スティックスリップ運動がほとんどおこらない（振幅が０に近くなる）。従って、放電面に付着したトナーを振り落とす効果が得られず、経時に亘り安定した帯電性能が得られなくなってしまう。
【００３０】
また、表面層３２に含有する六方晶窒化ホウ素の個数平均粒径は１００［ｎｍ］以上３００［ｎｍ］以下が好ましい。個数平均粒径が、１００［ｎｍ］よりも小さい場合は、スティクスリップ運動が起こらず、放電面に付着したトナーを振り落とす効果が得られないおそれがある。また、個数平均粒径が３００［ｎｍ］よりも大きいと、潤滑性が十分得られなくなり、振幅１００μｍ以上のスティックスリップ運動による帯電ムラが発生するおそれがある。
【００３１】
次に、本出願人が行った検証実験について説明する。
まず、検証実験に用いた帯電兼用クリーニングブレードについて説明する。
（実施例１）
実施例１に用いる帯電兼用クリーニングブレードの作成方法は、以下のとおりである。まず、以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。
・樹脂：フェノール樹脂；１８％
・溶媒：エタノール；４０％、メチルイソブチルケトン；４０％
・導電材料：ケッチェンブラック；１．５％
・潤滑剤：窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、粒径３００ｎｍ）；０．２％
【００３２】
次に、絶縁性であるウレタンゴムブレードの基材の表面をエタノールで洗浄した後、上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行なう。コート後、ブレードを１５０〔℃〕で１時間加熱して硬化させて、実施例１の帯電兼用クリーニングブレードを得た。このときのコート層（表面層）の膜厚は、１０〔μｍ〕である。表面層３２の窒化ホウ素の含有量は１％である。
【００３３】
（実施例２）
まず、以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。
・樹脂：フェノール樹脂；１８％
・溶媒：エタノール；４０％、メチルイソブチルケトン；４０％
・導電材料：ケッチェンブラック；１．５％
・潤滑剤：窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、粒径３００ｎｍ）；０．５％
【００３４】
次に、絶縁性であるウレタンゴムブレードの基材の表面をエタノールで洗浄した後、上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行なう。コート後、ブレードを１５０〔℃〕で１時間加熱して硬化させて、実施例２の帯電兼用クリーニングブレードを得た。このときのコート層（表面層）の膜厚は、１０〔μｍ〕である。表面層の窒化ホウ素の含有量は２．５％である。
【００３５】
（実施例３）
まず、以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。
・樹脂：フェノール樹脂；１８％
・溶媒：エタノール；４０％、メチルイソブチルケトン；４０％
・導電材料：ケッチェンブラック；１．５％
・潤滑剤：窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、粒径３００ｎｍ）；１％
【００３６】
次に、絶縁性であるウレタンゴムブレードの基材の表面をエタノールで洗浄した後、上述の材料をコートする。コートは、スプレー法で行なう。コート後、ブレードを１５０〔℃〕で１時間加熱して硬化させて、実施例３の帯電兼用クリーニングブレードを得た。このときのコート層（表面層）の膜厚は、１０〔μｍ〕である。表面層の窒化ホウ素の含有量は５％である。 
【００３７】
（比較例１）
表面層に窒化ホウ素を添加しない他は実施例１と同じにして比較例１の帯電兼用クリーニングブレードを得た。
【００３８】
（比較例２）
以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。
・樹脂：フェノール樹脂；１８％
・溶媒：エタノール；４０％、メチルイソブチルケトン；４０％
・導電材料：ケッチェンブラック；１．５％
・潤滑剤：窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、粒径３００ｎｍ）；１．５％
【００３９】
実施例１と同様の基材を用い、実施例１と同様にして上記材料をコートして、比較例２の帯電兼用クリーニングブレードを得た。このときのコート層（表面層）の膜厚は、１０〔μｍ〕である。表面層窒化ホウ素の含有量は７％である。 
【００４０】
（比較例３）
以下に示す各材料を均一に分散されるまで攪拌する。なお、以下の数字は重量〔％〕を示す。 
・樹脂：フェノール樹脂；１８％
・溶媒：エタノール；４０％、メチルイソブチルケトン；４０％
・導電材料：ケッチェンブラック；１．５％
・潤滑剤：窒化ホウ素（電気化学工業製、粒径５．０μm）；０．５％
【００４１】
実施例１と同様の基材を用い、実施例１と同様にして上記材料をコートして、比較例３の帯電兼用クリーニングブレードを得た。このときのコート層（表面層）の膜厚は、１０〔μｍ〕である。表面層の窒化ホウ素の含有量は２．５％である。
【００４２】
次に、本出願人が行った検証実験について説明する。
作成した実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例３の帯電兼用クリーニングブレードを所定の複写機にセットして、コピー枚数にして１００００枚の連続通紙実験を行ない、ブレードの耐久性の評価を行なった。帯電兼用クリーニングブレード３に印加する電圧（帯電条件）は、上述と同じである。すなわち、帯電条件（直流成分：−０.９〔ｋＶ〕、交流成分：２.０〔ｋＶ〕、振動数：１〔ｋＨｚ〕）である。また、各帯電兼用クリーニングブレードの感光体１ａとの接触条件は、支持角２０°、食い込み量１．２［ｍｍ］である。
【００４３】
評価項目は、ハーフトーン画像を現像して帯電均一性（帯電ムラ）の評価と、帯電兼用クリーニングブレードへのトナーの付着・固着の有無を調べた。帯電均一性は、ハーフトーン画像にバンディングが確認された場合、帯電均一性を「×」判定とした。また、帯電兼用クリーニングブレードへのトナーの付着・固着の有無は、ハーフトーン画像に縦スジ画像が確認された場合、トナー固着・付着有りと判断し、トナー固着「×」判定とした。その結果を、表１に示す。
【表１】
2015132713.tif 000003
【００４４】
表１に示すように、比較例１においては、検証実験開始直後から、ハーフトーン画像にスティックスリップ運動に起因するバンディングが確認され、帯電均一性が「×」判定となった。これは、比較例１の帯電兼用クリーニングブレードにおいては、表面層に潤滑剤として、窒化ホウ素を添加していない。このため、感光体１ａとの摩擦抵抗が大きく、ステッィクスリップ運動の振幅が、１００μｍ以上となったと考えられる。その結果、感光体１ａと、帯電兼用クリーニングブレードの放電面との間の距離が大きく変動して、ハーフトーン画像にバンディングが確認されたと考えられる。
【００４５】
また、比較例２においては、約５０００枚の印刷でハーフトーン画像に、ブレードへのトナー付着・固着に起因する縦スジ画像が発生し、トナー固着判定が「×」となった。これは、比較例２の帯電兼用クリーニングブレードは、表面層の窒化ホウ素の含有量が７重量％であり、潤滑性が十分過ぎて、スティックスリップ運動がほとんど起こらなかったと考えられる。その結果、帯電兼用クリーニングブレードの放電面に付着したトナーをスティックスリップ運動の振動により振り落とすことができず、ブレードへのトナー付着・固着に起因する縦スジ画像が発生したと考えられる。
【００４６】
また、比較例３においても、検証実験開始直後からハーフトーン画像にスティックスリップ運動に起因するバンディングが確認され、帯電均一性が「×」判定となった。このことから、窒化ホウ素の粒径が５μｍを用いた場合、窒化ホウ素による十分な潤滑効果が得らないことが確認された。
【００４７】
一方、表１に示すように、実施例１〜３の帯電兼用クリーニングブレードにおいては、コピー枚数にして１００００枚の連続通紙実験後でも、ハーフトーン画像にブレードへのトナー付着・固着に起因する縦スジ画像が確認されなかった。また、ハーフトーン画像に、振幅１００μｍ以上のスティックスリップ運動に起因するバンディングも確認されなかった。
【００４８】
このように、窒化ホウ素の含有量を１重量％以上、５重量％以下とすることにより、帯電兼用クリーニングブレードを適度にスティックスリップ運動させることができる。これにより、スティックスリップ運動による放電面に付着したトナーを振り落とす効果を得つつ、放電面と感光体との間の距離の変動を抑制できる。よって、ブレードへのトナー付着・固着に起因する縦スジ画像や、スティックスリップ運動起因するバンディングを抑制することができ、経時に亘り、良好な画像を得ることができることが確認された。
【００４９】
次に、実施例１の帯電兼用クリーニングブレードを用いて、支持角および食い込み量を互いに異ならせて、上記と同じ条件で連続通紙実験を行った。その結果を表２に示す。
【表２】
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【００５０】
表２に示すように、支持角１０°〜２０°、食い込み量０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲において、スティックスリップ運動起因するバンディングがなく、帯電ムラ評価が「○」であった。また、ブレードへのトナー付着・固着に起因する縦スジ画像もなく、トナー固着「○」であった。これにより、少なくとも、支持角１０°〜２０°、食い込み量０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲において、帯電兼用クリーニングブレードを適度にスティックスリップ運動させることができることが確認された。
【００５１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
感光体ドラム１などの像担持体の表面に接触して像担持体表面の残留トナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレード３において、少なくとも上記像担持体表面と当接するエッジ部３１ａなどの当接部に、１［重量％］以上５［重量％］以下の潤滑剤を含有した表面層３２を設けた。
特許文献１に記載の画像形成装置では、上述したように、非画像形成時に帯電兼用クリーニングブレードの像担持体表面との接触状態を、帯電兼用クリーニングブレードにびびり振動を生じさせる接触状態に変更している。これは、画像形成時にびびり振動が生じると、放電面と像担持体表面との隙間が大きく変動してしまい、帯電ムラが生じてしまう。そのため、画像形成時の帯電兼用クリーニングブレードと像担持体との接触状態を、びびり振動しない接触状態とし、びびり振動による帯電ムラを防止するようにしたと考えられる。なお、このときのびびり振動は、スティックスリップ運動による振動であると考えられる。
しかし、特許文献１に記載の画像形成装置では、上述したように、画像形成時と、非画像形成時とで、帯電兼用クリーニングブレードの接触状態を変更する接触状態変更機構が必要となり、装置のコストアップに繋がるという課題が発生する。
【００５２】
本出願人は、鋭意研究を重ねた結果、帯電兼用クリーニングブレード３のスティックスリップ運動によるびびり振動を、１００μｍ未満に抑えることで、放電面に付着したトナーを振り落とす効果を得つつ、帯電ムラを抑制することができることを見出した。そして、上述した鋭意検証実験を行って、帯電兼用クリーニングブレード３として、像担持体との当接部に１重量％以上５％重量以下の潤滑剤を含有した表面層３２を設けることにより、スティックスリップ運動によるびびり振動を１００μｍ未満に抑えることができること突き止めたのである。
【００５３】
（態様１）によれば、上述した検証実験で説明したように、帯電兼用クリーニングブレード３として、像担持体との当接部に１重量％以上５％重量以下の潤滑剤を含有した表面層３２を設けることにより、適度な潤滑性を得ることができ、１００μｍ未満の適度なスティックスリップ運動を生じさせることができる。すなわち、潤滑剤を１重量％以上含有することにより帯電兼用クリーニングブレードと像担持体表面との摩擦力を低下させることができ、１００μｍ未満のスティックスリップ運動に抑えることができる。これにより、スティックスリップ運動によるびびり振動を抑制することができ、帯電ムラの発生を抑制することができる。また、潤滑剤の含有を５％重量以下とすることで、帯電兼用クリーニングブレードと像担持体表面との摩擦力が低すぎて、スティックスリップ運動しなくなるのを抑制できる。これにより、帯電兼用クリーニングブレードのスティックスリップ運動のびびり振動で、放電面に付着したトナーを振り落とすことができ、経時に亘り良好に像担持体表面を帯電することができる。
また、（態様１）によれば、帯電兼用クリーニングブレードがびびり振動するような接触状態で像担持体表面に当接させておけばよく、画像形成時にびびり振動が生じないような接触状態に変更する必要がない。従って、特許文献１に記載の画像形成装置とは異なり、像担持体との接触状態を変更する接触状態変更機構が不要となる。よって、特許文献１に記載の画像形成装置に比べて、装置のコストアップを抑えることができる。
【００５４】
（態様２）
（態様１）において、潤滑剤が、少なくとも１種類の窒化ホウ素粒子を含む。
（態様２）によれば、検証実験で説明したように、潤滑剤として窒化ホウ素粒子を用いることにより、エッジ部３１ａなどの当接部を適度に潤滑することができ、適度なスティックスリップ運動を生じさせることができる。これにより、スティックスリップ運動の振動により、帯電兼用クリーニングブレードの放電面（ブレード下面３１ｂのエッジ部３１ａ近傍）に付着したトナーを振り落とすことができ、経時に亘り、良好な帯電性を維持することができる。また、スティックスリップ運動の振幅を、１００［μｍ］未満に抑えることができ、放電面と像担持体表面との間の距離が大きく変動するのを抑制することができる。これにより、画像にバンディングが確認されるほどの帯電ムラが発生するのを抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
【００５５】
（態様３）
（態様２）において、上記窒化ホウ素粒子として、六方晶窒化ホウ素を用いた。
（態様３）によれば、実施形態で説明したように、化学的、熱的にも安定で、容易に劈開、潤滑できる六方晶窒化ホウ素を用いることで、帯電兼用クリーニングブレードの帯電性能の変化を抑制でき、適度な潤滑性を、経時に亘り維持することができる。
【００５６】
（態様４）
（態様１）乃至（態様３）いずれかにおいて、上記潤滑剤として、個数平均粒径が、１００［ｎｍ］以上、３００［ｎｍ］以下の潤滑剤粒子を用いた。
（態様４）によれば、実施形態で説明したように、個数平均粒径が１００［ｎｍ］以上、３００［ｎｍ］以下の潤滑剤を用いることにより、適度な潤滑性を得ることができ、適度なスティックスリップ運動にすることができる。
【００５７】
（態様５）
（態様１）乃至（態様４）いずれかにおいて、弾性ゴムからなる基材を有する。
（態様５）によれば、基材が弾性ゴムからなるので、感光体ドラム１などの像担持体表面に当接させたとき、基材が柔軟に撓ませることができる。これにより、像担持体に偏心などがあっても、柔軟に帯電兼用クリーニングブレードが変形して、像担持体表面とブレード３との当接を維持することができる。
【００５８】
（態様６）
感光体ドラム１などの像担持体と、像担持体の表面に接触して像担持体表面の残留トナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレード３とを備えたプリンタ１００などの画像形成装置において、上記帯電兼用クリーニングブレードとして、（態様１）乃至（態様５）いずれかの帯電兼用クリーニングブレードを用いた。
（態様６）によれば、画像のバンディングを抑制することができ、かつ、経時に亘り画像に縦スジが生じるのを抑制することができ、経時にわたり良好な画像を得ることができる。また、帯電手段とクリーニング手段とを別個に設ける画像形成装置に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。また、帯電手段とクリーニング手段とを別個に設ける画像形成装置に比べて、装置の小型化を図ることができる。
【００５９】
（態様７）
感光体ドラム１などの像担持体と、像担持体の表面に接触して像担持体表面の残留トナーを除去するとともに、電圧が印加されて像担持体表面を一様帯電する帯電兼用クリーニングブレード３とを備え、プリンタ１００などの画像形成装置に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジ１７において、上記帯電兼用クリーニングブレード３として、（態様１）乃至（態様５）いずれかの帯電兼用クリーニングブレードを用いた。
（態様７）によれば、画像のバンディングを抑制することができ、かつ、経時に亘り画像に縦スジが生じるのを抑制することができ、経時にわたり良好な画像を得ることができる。また、帯電手段とクリーニング手段とを別個に設けるプロセスカートリッジに比べて、部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。また、帯電手段とクリーニング手段とを別個に設けるプロセスカートリッジに比べて、プロセスカートリッジ小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：感光体ドラム
２：帯電兼用クリーニング装置
３：帯電兼用クリーニングブレード
３ａ：支持部材
３ｂ：給電部材
４：電源
１７：プロセスカートリッジ
３１ａ：エッジ部
３１ｂ：ブレード下面
３１ｃ：ブレード先端面
３２：表面層
３３：基材
１００：プリンタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開平９−３１９１８８号広報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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