(57)【要約】【課題】  より高い信頼性及びより高い耐久性を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体に担持された静電潜像を現像剤で現像し、クリーニングブレードを用いて像担持体に残留する現像剤の少なくとも一部を除去する画像形成装置において、クリーニングブレードは、六チタン酸カリウムを含有する粒子を含み、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角は、８０度以上である。【選択図】  図１
2007079503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に担持された静電潜像を現像剤で現像し、クリーニングブレードを用いて該像担持体に残留する該現像剤の少なくとも一部を除去する画像形成装置において、
該クリーニングブレードは、六チタン酸カリウムを含有する粒子を含み、
該像担持体に対する該クリーニングブレードの当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、
該像担持体に対する該クリーニングブレードのクリーニング角は、８０度以上である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードの３００％モジュラスは、２００ｋｇ重／ｃｍ２以上であり、
前記クリーニングブレードの２３℃における反発弾性は、５０％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記六チタン酸カリウムを含有する粒子は、繊維状粒子であり、
該繊維状粒子の平均太さは、１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
該繊維状粒子の平均太さは、１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記六チタン酸カリウムを含有する粒子は、球状粒子であり、
該球状粒子の個数平均粒径は、１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
該球状粒子の個数平均粒径は、１μｍ以下である
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】
前記クリーニングブレードは、エラストマーをさらに含む
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記エラストマーは、ウレタンゴムを含む
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニングブレードに含まれる前記六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量は、前記クリーニングブレードの１００重量部当たり１重量部以上５０重量部以下である
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記クリーニングブレードに含まれる前記六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量は、前記クリーニングブレードの１００重量部当たり５重量部以上３５重量部以下である
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いた電子写真法による画像形成装置は、一般に感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置にて現像してトナー像を形成し、そのトナー像を転写紙のような被転写体に転写して、被転写体に画像を形成する。感光体は、クリーニング装置において、転写後の感光体上に残留するトナーを除去する（クリーニングする）いわゆるクリーニング工程を経て、次の画像形成工程へ再利用される。
【０００３】
最近のクリーニング装置は、その構造が簡単で安価であることから、クリーニングブレードを用いた装置が多く、さらには、クリーニング性能の点から、クリーニングブレードを感光体の回転方向と反対側に向ける、いわゆるカウンター当接方式が主流となっている。
【０００４】
このようなクリーニング装置の欠点としては、クリーニングのために感光体に当接させている、クリーニングブレードのエッジ部の摩耗によるクリーニング性能の低下、感光体表面へのトナー成分又は転写紙成分等の付着（いわゆる感光体フィルミング）による画像品質の低下、クリーニングブレードを感光体に押し当てることによる副作用としての感光体の摩耗が挙げられる。
【０００５】
また、クリーニングブレードを用いるクリーニングの重要な問題として、ブレードめくれが挙げられる。高いトナー除去能力を得るため、感光体の回転方向に対して反対にクリーニングブレードを当てるリーディング方式が採用されることが多い。そして、面積が少ない画像を連続印刷した場合などには、感光体の表面へのトナー入力量が少なくなり、ブレードと感光体との間の摩擦力が増加して、ブレードめくれが生じる場合があり、クリーニングの高信頼性の観点から、大きな問題になっている。
【０００６】
これらの問題を解決するための各種の検討が、従来から行われてきている。これらの問題を解決する方法として、ブレード材料の改良が挙げられ、クリーニングブレードに表面層のコーティングを施す方法、クリーニングブレードにフィラーを内添する方法が、検討されている。
【０００７】
コーティング層が設けられたクリーニングブレードとしては、クリーニングブレードの表面に、炭素をプラズマ重合して得られる、いわゆるＤＬＣ（ダイヤモンド様カーボン）層を形成したクリーニングブレードが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなクリーニングブレードにおいては、ＤＬＣ層の耐摩耗性及び低摩擦性によりクリーニングブレードの摩耗量を減らし、クリーニングブレードの耐久性を向上させることを目的とするが、クリーニングブレードとして使用する場合には、クリーニングブレードは、加圧され、変形した状態にある。このため、極めて硬いＤＬＣ層は、ゴム製のクリーニングブレードの表面から剥離してしまい、このようなクリーニングブレードは、高い耐久性を有するとはいえない。
【０００８】
また、フィラーを内添したクリーニングブレードとしては、エストラマーの基材中にシリコーンゴムの粒子を分散させたクリーニングブレード（例えば、特許文献２参照。）や、ポリウレタンのゴム部材中にビニル系樹脂、フッ素系樹脂、又はポリエステル樹脂等の縮合重合体からなる樹脂微粒子を分散させたクリーニングブレード（例えば、特許文献３参照。）が開示されている。これらのクリーニングブレードにおいては、クリーニングブレードの基材中に潤滑粒子を分散させて、感光体とクリーニングブレードと間の摩擦を低減させることを目的としている。潤滑粒子を加えることによって、ブレードめくれは、ある程度低減されるが、ブレードめくれの低減は、十分ではない。また、クリーニングブレード自体の耐久性も十分ではない。
【０００９】
さらに、クリーニングブレードに添加するフィラーが有機物ではなく、無機微粒子を含有するクリーニングブレードも提案されている（例えば、特許文献４及び特許文献５参照。）。有機物の粒子に比べて耐摩耗性の高い無機粒子を加えたことによって、クリーニングブレードの耐久性の向上が期待されるが、クリーニングブレードに添加される無機微粒子の材質及び形状等は、具体的且つ詳細に検討されておらず、クリーニングブレードの耐摩耗性が、十分に検討されているとは言えない。また、クリーニングブレードの表面における無機微粒子は、感光体に比べて硬い物質であるため、感光体に傷をつけてしまい、感光体の傷による異常画像が、懸念される。
【００１０】
また、感光体フィルミングに関しては当接条件の検討が行われ、感光体の摩耗に関しては、ステアリン酸亜鉛等の滑剤の塗布などが行われているが、最近の電子写真方式を用いた高速且つ高耐久な画像形成装置においては、感光体フィルミング及び感光体の摩耗の低減は、十分に満足できるレベルには至っていない。
【特許文献１】特開平９−１６０４５７号公報
【特許文献２】特開平５−１７３４６４号公報
【特許文献３】特開２００３−１９５７１１号公報
【特許文献４】特開２００３−１５４８９号公報
【特許文献５】特開２００３−９８９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、より高い信頼性及びより高い耐久性を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一つの態様は、像担持体に担持された静電潜像を現像剤で現像し、クリーニングブレードを用いて該像担持体に残留する該現像剤の少なくとも一部を除去する画像形成装置において、該クリーニングブレードは、六チタン酸カリウムを含有する粒子を含み、該像担持体に対する該クリーニングブレードの当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、該像担持体に対する該クリーニングブレードのクリーニング角は、８０度以上であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、より高い信頼性及びより高い耐久性を備えた画像形成装置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】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
【００１５】
本発明の第一の実施形態は、像担持体に担持された静電潜像を現像剤で現像し、クリーニングブレードを用いて像担持体に残留する現像剤の少なくとも一部を除去する画像形成装置であって、クリーニングブレードは、六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）を含有する粒子を含み、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角は、８０度以上である。
【００１６】
本発明の第二の実施形態は、像担持体に担持された静電潜像を現像剤で現像し、クリーニングブレードを用いて像担持体に残留する現像剤の少なくとも一部を除去する画像形成方法であって、クリーニングブレードは、六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）を含有する粒子を含み、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角は、８０度以上である。
【００１７】
本発明の第一及び第二の実施形態において、静電潜像を担持する像担持体は、いわゆる感光体であってもよい。また、現像剤は、トナーを含む一成分現像剤であってもよく、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤であってもよく、トナーは、少なくとも決着樹脂及び着色剤を含有する。なお、像担持体に残留する現像剤の少なくとも一部を除去することは、像担持体に残留する現像剤の一部を除去すること、及び、像担持体に残留する現像剤の全部を除去することを含むことは言うまでもない。さらに、クリーニングブレードは、像担持体に残留する現像剤の少なくとも一部を除去するクリーニング部材であって、長手方向及び短手方向を有し、その長手方向におけるその少なくとも一部が、像担持体と線接触することができ、像担持体との接線を含む平面（カット面）を有する部材である。なお、線接触及び接線における線は、実質的に線とみなせる厚さを有してもよく、平面は、実質的に平面とみなせる程度の凹凸を有していてもよい。
【００１８】
本発明の第一及び第二の実施形態においては、クリーニングブレードは、六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）を含有する粒子を含む。六チタン酸カリウムを含有する粒子は、六チタン酸カリウムを主成分とする粒子であってもよい。六チタン酸カリウムを主成分とする粒子は、六チタン酸カリウムのみからなる粒子であってもよく、六チタン酸カリウム及び本発明の効果を奏する範囲で不純物を含む粒子であってもよい。また、六チタン酸カリウムを含有する粒子は、六チタン酸カリウムを含む微粒子であってもよい。ここで、微粒子とは、粒子の最大径が、１０μｍ以下であうことを意味する。なお、六チタン酸カリウムを含有する粒子が、六チタン酸カリウムを主成分とする微粒子であってもよいことは言うまでもない。
【００１９】
本発明者は、クリーニングブレードを構成する成分として、六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）を含有する粒子を用いることによって、クリーニングブレードの耐摩耗性等の耐久性を向上させると共に、クリーニングブレードの摩耗と関連する副作用である、像担持体としての感光体に対する現像剤のフィルミング及び感光体の摩耗（量）を低減させることが可能であることを見出した。
【００２０】
本発明のメカニズムは、まだ明らかになっていないが、本発明者が、検討した結果、次のようなメカニズムが、推測される。１０段階モース硬度計によって測定された、通常フィラーとして使用されている微粒子（ＳｉＯ２）の硬度は、７〜８であるのに対して、１０段階モース硬度計によって測定された、本発明の第一及び第二の実施形態である画像形成装置及び画像形成方法のクリーニングブレードに使用される六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）の硬度は、３〜４である。これらの硬度の測定結果から、クリーニングブレードに比較的低い硬度の六チタン酸カリウムを使用すると、像担持体としての感光体の摩耗量を減少させることが可能となり、クリーニングブレードの耐久性も向上させることが可能となると推測される。
【００２１】
本発明の第一及び第二の実施形態においては、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角は、８０度以上である。
【００２２】
ここで、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧は、像担持体に対して加えられるクリーニングブレードの力（Ｎ）を、クリーニングブレードの長手方向の長さ（ｃｍ）で割った値（線圧）である。なお、像担持体に加えられるクリーニングブレードの力（Ｎ）は、（ニッタ株式会社製）圧力分布測定システムＩ−ＳＣＡＮによって、測定することができる。
【００２３】
また、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角は、像担持体とクリーニングブレードとの接線を含む像担持体に対する接平面と、クリーニングブレードのカット面とのなす角である。像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角は、クリーニングブレードが像担持体に当接した状態で、クリーニングブレードの長手方向と平行な方向から、クリーニングブレードと像担持体との当接部の写真を撮影し、クリーニングブレードと像担持体との当接部の写真に撮影された、像担持体とクリーニングブレードとの接線を含む像担持体に対する接平面と、クリーニングブレードのカット面とのなす角を測定することによって、得ることができる。
【００２４】
六チタン酸カリウムのような無機粒子を添加したクリーニングブレードを用いた場合には、無機粒子が、像担持体としての感光体を引掻き、感光体に傷をつけ、感光体の傷に起因する異常画像の発生が懸念される。
【００２５】
しかしながら、本発明者は、像担持体としての感光体に対するクリーニングブレードの当接条件を検討した結果、像担持体としての感光体に対するクリーニングブレードの当接圧が、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、且つ、像担持体としての感光体に対するクリーニングブレードのクリーニング角が、８０度以上であることにより、六チタン酸カリウムのような無機粒子を添加したクリーニングブレードを用いた場合にも、像担持体としての感光体における傷の発生を抑制することが可能であることを見出した。その結果として、感光体における傷に起因する異常画像の発生も抑制することが可能であることを見出した。
【００２６】
像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧が、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角が、８０度以上であるときには、像担持体としての感光体の駆動中、像担持体としての感光体を押し付けるクリーニングブレードの力が、大き過ぎず、像担持体としての感光体における傷の発生を抑制することが可能であると推測される。
【００２７】
さらに、クリーニングブレードが、六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）を含有する粒子を含み、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧が、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角が、８０度以上であるときには、クリーニングブレードのめくれの発生も効果的に抑制することができることも見出した。
【００２８】
このような条件によって、クリーニングブレードのめくれの発生も効果的に抑制することができる理由は明らかではないが、クリーニングブレードが、六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）を含有する粒子を含むことによって、クリーニングブレードの表面に微細な凹凸が形成され、クリーニングブレードと像担持体としての感光体との接触面積を減少させ、像担持体としての感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力を低減させることができると考えられる。また、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧を小さくし、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角を大きくすることによって、像担持体としての感光体の駆動中、像担持体としての感光体を押し付けるクリーニングブレードの力が、小さくなると考えられる。その結果、クリーニングブレードのめくれの発生も効果的に抑制することが可能になると推測される。
【００２９】
なお、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧の下限は、特に限定されないが、像担持体に関する十分なクリーニング性を確保するためには、０．１Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。また、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角は、カウンター当接方式（リーディング方式）を採用するときには、９０度以下である。
【００３０】
このように、本発明の第一及び第二の実施形態によれば、クリーニングブレードが、六チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３）を含有する粒子を含み、像担持体に対するクリーニングブレードの当接圧が、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング角が、８０度以上であるので、より高い信頼性及びより高い耐久性を備えた画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。
【００３１】
本発明の第一及び第二の実施形態において、好ましくは、クリーニングブレードの３００％モジュラスは、２００ｋｇ重／ｃｍ２以上であり、クリーニングブレードの２３℃における反発弾性は、５０％以下である。クリーニングブレードの３００％モジュラスが、２００ｋｇ重／ｃｍ２以上であり、クリーニングブレードの２３℃における反発弾性が、５０％以下であるときには、クリーニングブレードの耐久性をさらに向上させることができる。なお、３００％モジュラスは、当業者の技術常識であるＪＩＳ  Ｋ６２５１に従った引張り試験における測定値（２００ｋｇ重／ｃｍ２）であり、反発弾性は、当業者の技術常識であるＪＩＳ  Ｋ６２５５に従った反発弾性試験の測定値である。
【００３２】
本発明の第一及び第二の実施形態において、好ましくは、六チタン酸カリウムを含有する粒子は、繊維状粒子であり、繊維状粒子の平均太さは、１０μｍ以下である。また、本発明の第一及び第二の実施形態において、さらに好ましくは、六チタン酸カリウムを含有する粒子は、繊維状粒子であり、繊維状粒子の平均太さは、１μｍ以下である。ここで、繊維状粒子は、一つの長手方向を有する粒子である。繊維状粒子の平均太さが、１０μｍを超えると、像担持体としての感光体の摩耗量が、大き過ぎることがある。すなわち、繊維状粒子の平均太さが、１０μｍ以下であるときには、像担持体としての感光体の摩耗量を低減することが可能となる。なお、繊維状粒子の平均太さについては、走査型電子顕微鏡（日立製Ｓ−２７００）により繊維状粒子を３０００倍の視野で撮影し、その画像をパソコンにとりこみ画像処理ソフトＩｍａｇｅ−Ｐｒｏ（Ｍｅｄｉａ社製）にて、繊維状粒子の幅を計測した。任意に選んだ繊維状粒子を１００個測定し、その平均値を平均太さとした。さらに、繊維状粒子の平均太さが、１μｍ以下であるときには、像担持体としての感光体に対する繊維状粒子による負荷を低減させ、像担持体としての感光体の摩耗量を抑制することができると共に、クリーニングブレードの耐久性も向上させることができる。
【００３３】
本発明の第一及び第二の実施形態において、好ましくは、六チタン酸カリウムを含有する粒子は、球状粒子であり、球状粒子の個数平均粒径は、１０μｍ以下である。また、本発明の第一及び第二の実施形態において、さらに好ましくは、六チタン酸カリウムを含有する粒子は、球状粒子であり、球状粒子の個数平均粒径は、１μｍ以下である。ここで、球状粒子は、実質的に球形の粒子であり、完全な球形の粒子及び実質的に球形とみなせる粒子を含む。球状粒子の個数平均粒径が、１０μｍを超えると、像担持体としての感光体の摩耗量が、大き過ぎることがある。すなわち、球状粒子の個数平均粒径が、１０μｍ以下であるときには、像担持体としての感光体の摩耗量を低減することが可能となる。なお、球状粒子の個数平均粒径については、Ｓｙｓｍｅｘ製ＦＰＩＡ−２１００を使用し、個数平均粒径を測定した。によって測定することができる。さらに、球状粒子の個数平均粒径が、１μｍ以下であるときには、像担持体としての感光体に対する球状粒子による負荷を低減させ、像担持体としての感光体の摩耗量を抑制することができると共に、クリーニングブレードの耐久性も向上させることができる。
【００３４】
本発明の第一及び第二の実施形態において、好ましくは、クリーニングブレードは、エラストマーをさらに含む。ここで、エラストマーは、ゴム弾性を備えた材料である。本発明の第一及び第二の実施形態において、さらに好ましくは、クリーニングブレードは、エラストマーをさらに含み、エラストマーは、ウレタンゴムを含む。
【００３５】
クリーニングブレードが、エラストマーをさらに含むときには、クリーニングブレードを像担持体としての感光体の表面に均一に接触させることが可能となる。特に、像担持体としての感光体を含む、画像形成装置の構成部品の寸法の誤差による感光体に対するクリーニングブレードの当接の不均一性及び感光体を駆動する際における感光体の表面とクリーニングブレードとの間の距離における僅かな変動を、エラストマーを含むクリーニングブレードのゴム弾性によって補償することができる。また、クリーニングブレードが、エラストマーをさらに含むときには、エラストマーのゴム弾性によるクリーニングブレードの変形によって、クリーニングブレードの耐久性をさらに向上させることができる。
【００３６】
このようなエラストマーとしては、天然ゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。これらのエラストマーの中で、特に、ウレタンゴムは、耐摩耗性に優れ、各種添加剤（補強剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫剤など）を添加することなく、優れた耐摩耗性を含む、優れた物性を示し、ウレタンゴムの主要な原料の組み合わせを調整するだけで、ウレタンゴムの物性を制御できる。
【００３７】
よって、クリーニングブレードが、エラストマーをさらに含み、エラストマーが、ウレタンゴムを含むときには、クリーニングブレードに、上述したような添加剤を含めないようにすることができるため、クリーニングブレードが当接する像担持体としての感光体の皮膜を劣化させる物質を含めないようにすることができる。よって、クリーニングブレードが当接する像担持体としての感光体の皮膜を劣化させる物質が、クリーニングブレードの表面に露出することがないようにすることができる。よって、像担持体としての感光体の摩耗量及び傷をさらに低減することができる。
【００３８】
本発明の第一及び第二の実施形態において、好ましくは、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量は、クリーニングブレードの１００重量部当たり１重量部以上５０重量部以下である。また、本発明の第一及び第二の実施形態において、さらに好ましくは、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量は、クリーニングブレードの１００重量部当たり５重量部以上３５重量部以下である。なお、クリーニングブレードの１００重量部は、クリーニングブレードを構成する成分の全体を１００重量部とすることを意味する。クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり１重量部未満であると、クリーニングブレードの摩耗量が多すぎることがあり、像担持体としての感光体に対する現像剤のフィルミングが発生し易くなることがある。また、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり５０重量部を超えると、クリーニングブレードが欠けてしまうことがある。すなわち、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり１重量部以上５０重量部以下であるときには、クリーニングブレードの耐久性をさらに向上させることが可能となり、像担持体としての感光体に対する現像剤のフィルミングをさらに抑制することが可能となる。なお、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり５重量部以上３５重量部以下であるときには、像担持体としての感光体の表面における傷をさらに低減することが可能となる。
【００３９】
本発明の第一及び第二の実施形態による画像形成装置及び画像形成方法で用いられるクリーニングブレードの製造方法の一例を説明する。
【００４０】
クリーニングブレードに含まれるエラストマーとしてのウレタンゴムは、主成分としてのプレポリマー及び必要に応じて硬化剤に微量成分としての消泡剤（ＳＡＧ−４７  東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）等を加えて得られる混合物を、均一に混合し、型に入れて、加熱硬化させることで得られる。このとき、六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末を、加熱によって溶融したプレポリマーに分散させるか、又は、比較的低分子であると共に常温で液体である硬化剤に分散させる。このようにして、所望の六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末を含有するクリーニングブレードを得ることができる。六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末は、クリーニングブレードにおける六チタン酸カリウムの分散性を向上させると共に六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末とクリーニングブレード用のゴム弾性を備えた材料との密着性を向上させるために、必要に応じて、六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末にシランカップリング剤などで表面処理を施してもよい。
【００４１】
図１は、本発明の実施形態による画像形成装置及び画像形成方法の一例を示す概略図である。
【００４２】
図１に示す画像形成装置は、感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、帯電させた感光体を露光させて感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段、感光体における静電潜像をトナーで現像して、トナー像を形成する現像手段と、感光体表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、感光体上に残留するトナーをクリーニングブレードにより除去するクリーニング手段とを有する。そして、図１に示す画像形成装置を用いて、感光体を帯電させる帯電ステップ、帯電させた感光体を露光させて感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成ステップ、感光体における静電潜像をトナーで現像して、トナー像を形成する現像ステップと、感光体表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写ステップと、感光体上に残留するトナーをクリーニングブレードにより除去するクリーニングステップとを有する画像形成方法を実施することができる。
【００４３】
感光体１は、ドラム状の感光体であるが、シート状又はエンドレスベルト状の感光体であってもよい。
【００４４】
感光体１の周囲には、帯電部材２が配置される。図１では、帯電部材２は、帯電ローラであるが、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）などの公知の帯電部材であってもよい。
【００４５】
図１中の帯電部材２としての帯電ローラは、感光体１と当接していてもよいが、好ましくは、感光体１と帯電ローラとの間に適当な大きさのギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けた近接配置が、採用される。このような近接配置を採用することによって、感光体１及び帯電ローラの摩耗量を低減することができると共に帯電部材へのトナーフィルミングを抑制できる。
【００４６】
帯電部材２に印加する電圧は、感光体の帯電の安定化と帯電ムラの抑制のために、直流成分に交流成分を重畳したものとすることが効果的である。
【００４７】
しかしながら、感光体の帯電が安定化される反面、帯電部材２に直流成分のみを印加した場合と比較して、プロセス中に使用した感光体１の表面層が摩耗しやすいことがわかっている。この場合にも、本発明の実施形態による画像形成装置及び画像形成方法では、感光体１の高い耐摩耗性により、感光体１の良好な特性を維持することができる。
【００４８】
転写手段には、一般に上述した帯電器を使用することができるが、図１では、転写手段として、転写ローラ５を用いている。
【００４９】
また、露光手段としての画像露光部３、感光体に残留する電荷を除去する除電手段としての除電ランプ９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）等の一般的な発光体を用いることができる。そして、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等の各種フィルターを用いることもできる。これらの光源は、図１に示される工程のほかに、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程又は前露光工程等の工程に用いることもでき、感光体１に光を照射する。
【００５０】
感光体１に正（負）の帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体の表面上には正（負）の静電潜像が形成される。感光体１上の静電潜像は、現像手段としての現像ユニット４から供給される現像剤としてのトナーによって現像され、感光体１上にトナー像が形成される。なお、正（負）の静電潜像を負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また、その静電潜像を正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。
【００５１】
トナー像は、給紙トレイ１０によって搬送される被転写体としての転写紙に転写されるが、トナー像のトナーの全部が転写されるわけではなく、感光体１上に残存するトナーもある。このようなトナーは、クリーニングユニット６の上述したクリーニングブレード７によって、感光体１から除去される（クリーニング）。クリーニングブレード７は、六チタン酸カリウムを含有する粒子を含み、感光体１に対するクリーニングブレード７の当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、感光体１に対するクリーニングブレード７のクリーニング角は、８０度以上である。なお、感光体１のクリーニングは、クリーニングブレード７のみによって行なわれることもあるが、ファーブラシ等のクリーニングブラシとクリーニングブレード７との組み合わせでクリーニングを行ってもよい。
【００５２】
転写装置の転写ローラ５によって、転写紙に転写されたトナー像は、定着装置８に搬送される。そして、定着装置において、トナー像を紙に定着し、排紙される。
【実施例１】
【００５３】
実施例１〜９及び比較例１〜３
表１に示すプレポリマー及び硬化剤からなるウレタンゴム材料並びに六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末を用いて、クリーニングブレードを作製した。
【００５４】
【表１】
2007079503.tif 000003
９０℃に加熱溶融した表１に示す所定量（１００重量部）のプレポリマーに、表１に示す所定量（添加量（重量部））の六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末（株式会社クボタ製）を加えて得られる混合物を、ミキサーＡＲ−５００（Ｔｈｉｎｋｙ社製）を用いて、１０００回転毎分（ｒｐｍ）の回転速度で３分間処理し、プレポリマー及び六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末からなる加熱溶融液を調製し、その加熱溶融液を真空乾燥機で加熱したまま、真空脱泡を行った。なお、実施例３及び実施例５〜９で用いた六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末の粉砕処理品は、入手した六チタン酸カリウムを主成分とする粉体を、ジェットミル式粉砕機でさらに細かくするように、粉砕処理したものである。このようにして、六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末を分散させたプレポリマー加熱溶融を得た。
【００５５】
得られた六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末を分散させたプレポリマー加熱溶融液に所定量（６．２重量部）の硬化剤を加えて得られる混合物を、手早くアジターにて均一になるまで撹拌した後に、減圧脱泡した。離型剤を塗布し１５０℃に予備加熱した型に、得られた混合物を流し込み、１５０℃に加熱した恒温槽に６０分間放置して、その混合物を、プレポリマーの硬化反応によって、硬化させ、六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末を分散させた厚さ２ｍｍのウレタンゴム材料を作製した。
【００５６】
次に、得られた六チタン酸カリウムを主成分とする微粉末を分散させたウレタンゴム材料を金型から取り出し、１２０℃の恒温槽に２４時間放置し、さらに２３℃、５５±１０％ＲＨの恒温恒湿槽に１週間放置し、実施例１〜９及び比較例１〜３におけるクリーニングブレード用のウレタンゴムの板材を得た。
【００５７】
次に、得られたクリーニングブレード用のウレタンゴムの板材を所定の大きさに切り出し、所定の金属製ホルダーに接着し、クリーニングブレードを作製した。
【００５８】
このようして得られたクリーニングブレードを、（株）リコー社製の画像形成装置Ｉｍａｇｉｏ  ＮＥＯ−Ｃ３８５に装着した。各クリーニングブレードの当接条件は、表１に示す当接圧（Ｎ／ｃｍ）及びクリーニング角（°）になるように、調整した。
【００５９】
上記の画像形成装置において、印字率６％のチャートを用いて、５万枚の通紙試験を行った。なお、比較例１〜３においては、３万５千枚の通紙の終了時に、ひどい異常画像が発生したため、ランニングを中止している。ランニングの終了時に、Ｓ−５チャートの画像出しを行い、画像評価を行った。
【００６０】
その後、上記の画像形成装置からクリーニングブレード及び感光体を取りだし、クリーニングブレードのエッジの摩耗幅（μｍ）、感光体の摩耗量（μｍ）、感光体表面の傷の有無及び感光体表面のフィルミングを評価した。
【００６１】
クリーニングブレードのエッジ摩耗幅については、クリーニングブレードのエッジをレーザー顕微鏡（キーエンス製、ＶＫ９５００）で観察し、クリーニングブレードのエッジのプロファイルより、クリーニングブレードのエッジ摩耗幅を算出した。
【００６２】
感光体の摩耗量はランニング前後の膜厚の差から算出した。膜厚の計測はフィッシャースコープ・ＭＭＳ（ケット科学研究所製）で測定し、感光体長手方向の３０点を計測し、各点におけるランニング前後の膜厚差を算出し、その平均値を感光体の摩耗量とした。
【００６３】
感光体表面の傷の有無及び感光体表面のフィルミングの有無については、目視によって、及び、レーザー顕微鏡（キーエンス製、ＶＫ９５００）を用いて、感光体表面を観察した結果から判断した。
【００６４】
ブレードめくれ余裕度試験を、上記の通紙試験とは別に行った。
【００６５】
上記の画像形成装置における通紙試験と同様の試験機及び試験条件で、クリーニングブレード部へトナーの入力を全く行わずに感光体を駆動させる連続運転を８０分間実施し、クリーニングブレードがめくれるまでの時間を計測した。また８０分間の連続運転でクリーニングブレードのめくれが発生しない場合を未発生とした。
【００６６】
得られた評価結果を表２に示す。
【００６７】
【表２】
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実施例１〜９並びに比較例２及び３と比較例１との比較から、クリーニングブレードが、六チタン酸カリウムを含有する粒子を含むことによって、クリーニングブレードのエッジ摩耗幅を抑制する、すなわち、クリーニングブレードの耐久性を向上させることができると共に、感光体表面のフィルミングを大幅に低減することができることを確認することができた。
【００６８】
また、実施例１〜９と比較例２及び３との比較から、感光体に対するクリーニングブレードの当接圧が、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、感光体に対するクリーニングブレードのクリーニング角が、８０度以上であることによって、無機微粒子である六チタン酸カリウムを含有する粒子を含むクリーニングブレードを用いても、感光体の摩耗量を抑制し、感光体表面の傷の発生を大幅に低減することができることを確認することができた。
【００６９】
さらに、実施例１〜９と比較例１〜３との比較から、クリーニングブレードが、六チタン酸カリウムを含有する粒子を含み、感光体に対するクリーニングブレードの当接圧が、０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、感光体に対するクリーニングブレードのクリーニング角が、８０度以上であることによって、長期にわたってクリーニングブレードのめくれの発生を抑制することができることを確認することができた。
【００７０】
また、この場合には、上述したように、より高い信頼性及びより高い耐久性を備えた画像形成装置を提供することが可能であることも確認することができた。
【００７１】
加えて、実施例１〜８と実施例９との比較から、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり５０重量部以下であることによって、クリーニングブレードの欠けを防止することが可能となり、クリーニングブレードの耐久性をより向上させることができることも確認することができた。
【００７２】
一方、実施例１〜７と実施例８との比較から、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり１重量部以上であることによって、感光体の摩耗量をより低減し、感光体表面のフィルミングをより低減することができることも確認することができた。
【００７３】
また、実施例１〜７と実施例８及び９との比較から、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり１重量部以上５０重量部以下であることによって、少なくとも５万枚の印刷で良好な画像を得ることができることを確認することができた。
【００７４】
さらに、実施例１〜６と実施例７との比較から、クリーニングブレードに含まれる六チタン酸カリウムを含有する粒子の含有量が、クリーニングブレードの１００重量部当たり５重量部以上３５重量部以下であることによって、感光体表面の傷をより低減することができることも確認することができた。
【００７５】
加えて、実施例２と実施例１及び３〜６との比較から、クリーニングブレードの３００％モジュラスが、２００ｋｇ重／ｃｍ２以上であり、クリーニングブレードの２３℃における反発弾性が、５０％以下であるように、クリーニングブレードに含まれるエラストマーを適切に選択することによって、クリーニングブレードのエッジ摩耗幅及び感光体の摩耗量の両方を、同時に抑制することができることを確認することができた。
【００７６】
以上、本発明の実施の形態及び実施例を具体的に説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、これら本発明の実施の形態及び実施例を、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態による画像形成装置及び画像形成方法の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    感光体
２    帯電部材
３    画像露光部
４    現像ユニット
５    転写ローラ
６    クリーニングユニット
７    クリーニングブレード
８    定着装置
９    除電ランプ
１０    給紙トレイ
【図１】
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