(57)【要約】【課題】クリーニングブレードの耐磨耗性を高めることができ、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを抑制でき、像担持体の早期磨耗も抑制することのでき、かつ、装置の大型化を抑制することのできる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】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とで構成し、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、弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層を形成する。また、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射した塗工液を感光体表面に塗布することによってフッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を形成する。【選択図】図４
2009300751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、
前記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、
前記像担持体表面に当接して、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、短冊形状の弾性体ブレードと、
前記弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、前記弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層とを有し、
前記像担持体は、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を有し、該表面保護層は、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射して得られた塗工液を塗布することによって形成されたものであ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、
前記表面層の鉛筆硬度が、７［Ｈ］以上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、
前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画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか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、短冊形状の弾性体ブレードと、
前記弾性体ブレードの像担持体表面と対向する面であるブレード下面の先端稜線部近傍および前記弾性体ブレードの先端面の先端稜線部近傍に前記弾性体ブレードよりも硬度の高い表面層とを有し、
該表面層と前記像担持体との摩擦係数が０．１以上０．６以下であり、
前記像担持体は、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を有し、該表面保護層は、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射して得られた塗工液を塗布することによって形成されたものであ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、画像形成装置および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。
【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が像担持体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６２ｂの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた場所に局所的な磨耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な磨耗が大きくなり、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、短冊形状のゴムブレードにフッ素系微粒子を含有した金属薄膜を形成したクリーニングブレードが記載されている。この特許文献１においては、クリーニングブレードの金属薄膜を像担持体表面に当接させて像担持体表面のトナーを除去する。ゴムよりも高硬度の金属薄膜を感光体表面に当接させてクリーニングすることで、クリーニングブレードの耐摩耗性を高めることができ、長期にわたり良好なクリーニング性を得ることができる。また、ゴムよりも硬度が高く剛直な金属薄膜を設けることで、クリーニングブレードの先端稜線部が変形し難くなり、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。さらに、金属薄膜にフッ素系の微粒子を含有することで、フッ素系微粒子が潤滑剤の働きをして、クリーニングブレードの低摩擦化を図ることができ、より一層、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれやクリーニングブレードの磨耗を抑制することができる。
【０００６】
また、特許文献２には、ポリウレタンエラストマーからなるクリーニングブレードの少なくとも当接部に、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの皮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。樹脂の鉛筆硬度をＢ以上とすることにより、クリーニングブレード当接部の摩擦係数を下げることができ、クリーニングブレードの耐磨耗性を高めることができるとともに、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。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５６７３２号公報
【特許文献２】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】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２のように、ゴム部材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、ゴム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磨耗してしまい、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生じてしまうという不具合があった。
【０００９】
そこで、潤滑剤塗布装置を設け像担持体表面に潤滑剤を塗布して、像担持体表面の摩擦係数を下げることで、クリーニングブレードによる磨耗を抑制することも考えられる。しかし、潤滑剤塗布装置を設ける分、装置が大型化してしまうという不具合があった。
【００１０】
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磨耗性を高めることができ、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを抑制でき、像担持体の早期磨耗も抑制することのでき、かつ、装置の大型化を抑制することのできる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】
【００１１】
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、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、前記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、前記像担持体表面に当接して、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、短冊形状の弾性体ブレードと、前記弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、前記弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層とを有し、前記像担持体は、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を有し、該表面保護層は、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射して得られた塗工液を塗布することによって形成されたものであ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、前記表面層の鉛筆硬度が、７［Ｈ］以上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、前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４の発明は、請求項１乃至３いずれか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、短冊形状の弾性体ブレードと、前記弾性体ブレードの像担持体表面と対向する面であるブレード下面の先端稜線部近傍および前記弾性体ブレードの先端面の先端稜線部近傍に前記弾性体ブレードよりも硬度の高い表面層とを有し、該表面層と前記像担持体との摩擦係数が０．１以上０．６以下であり、前記像担持体は、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を有し、該表面保護層は、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射して得られた塗工液を塗布することによって形成されたものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至５の発明によれば、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弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１以上０．６以下の表面層で覆うことで、先端稜線部が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磨耗を抑制することができる。
さらに、像担持体は、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を有することで、潤滑剤塗布装置を設けずに、像担持体表面の摩擦係数を下げることができ、弾性体ゴムブレードよりも硬い表面層が僧担持体表面に高い当接圧で当接しても、像担持体表面の磨耗を抑えることができ、経時にわたり良好な画像を維持することができる。また、像担持体表面の摩擦係数を下げるための潤滑剤塗布装置が不要になり装置が大型化を抑制することができる。さらに、像担持体表面のトナーフィルミングも抑制することができる。
また、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射して得られた塗工液を塗布することによって像担持体の表面保護層を形成することで、フッ素樹脂微粒子が良好に分散した表面保護層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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。
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チャージャ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、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】
帯電チャージャ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。帯電チャージャ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】
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、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。
【００２０】
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。
【００２１】
帯電チャージャ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。
【００２２】
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６００〜８００ｎｍの長波長光を有するため、良好に使用される。
【００２３】
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、帯電チャージャ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。
【００２４】
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、帯電チャージャ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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１１と下レジストローラ１２との対向部を経て、感光体１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。
一方、転写後の感光体３の表面は、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。
【００２７】
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チャージャ４、現像装置５、クリーニング装置６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、帯電チャージャ４、現像装置５、クリーニング装置６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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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１００〜１５０［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。
【００３１】
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が早期に磨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。
【００３２】
そこで、本実施形態においては、弾性体ブレード６２２の先端稜線部を覆うように、クリーニングブレード６２よりも硬度の高い表面層を設けている。
【００３３】
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。
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。
【００３４】
弾性体ブレードと６２２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７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が３０〜６８［％］のウレタンゴムが好ましい。ウレタンゴムの硬度が７５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のブレード下面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。
また、反発弾性率が６８［％］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６８［％］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３０［％］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。
【００３５】
このように、ウレタンゴムとして、２５℃における硬度が７０〜７５度（ＪＩＳ  Ａ）、反発弾性率が３０〜６８［％］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。
【００３６】
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。また、表面層６２３の材質として、摩擦係数が０．１〜０．６となる材質が好ましい。摩擦係数が０．６を超えると、感光体３と表面層６２３との摩擦力が高くなり、クリーニングブレード６２のめくれが生じてしまう。一方、摩擦係数が０．１未満だと、表面層６２３の耐摩耗性が低下してしまう。これは、摩擦係数を０．１未満とするための低摩擦添加剤の量が多くなるからである。
【００３７】
また、表面層６２３の皮膜硬度は、鉛筆硬度７Ｈ以上が好ましい。鉛筆硬度７Ｈ以上とすることで、表面層６２３が感光体３によって削られにくくなり、クリーニングブレード６２の耐摩耗性を著しく向上させることができ、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。また、鉛筆硬度を７Ｈ以上とすることで、表面層６２３が比較的剛直となり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのめくれをより一層抑制することができる。
【００３８】
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とブレード下面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の局所的な磨耗が抑制される。よって、先端面６２ａの局所的な磨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、ブレード下面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磨耗を抑制することができる。
【００３９】
また、表面層６２３の層厚は、５〜２０［μｍ］が好ましい。層厚が、５［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２０［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、ブレード先端面６２ａと感光体１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。
【００４０】
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。
【００４１】
しかしながら、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ある。そこで、潤滑剤塗布装置を設けて、感光体表面に潤滑剤を塗布して、感光体の摩擦係数を下げることによって、感光体の磨耗を抑制することも考えられる。しかしながら、潤滑剤塗布装置を設ける結果、装置が大型化してしまうという不具合がある。
そこで、本実施形態においては、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を有する感光体を用いている。このように、感光体表面の表面保護層にフッ素樹脂微粒子を分散させることによって、感光体の摩擦係数を下げることができ、クリーニングブレードとの磨耗を抑制することができる。また、感光体表面の表面エネルギーを低減させることができ、感光体表面の離型性を高めることができる。その結果、トナーの感光体表面に対する付着力を低減することができ、トナーフィルミングを抑制することができる。
【００４２】
表面保護層は、フッ素樹脂微粒子を含有した表面保護塗工液をスプレー塗工などの公知の塗工方法によって、塗工することで形成している。しかし、表面保護塗工液に含まれるフッ素樹脂微粒子の分散性が良くないため、感光体表面にフッ素樹脂微粒子が良好に分散しないという問題があった。このため、フッ素樹脂微粒子の多いところは、トナーとの付着力が弱く、フッ素樹脂微粒子の少ないところはトナーとの付着力が強くなってしまい、感光体表面上でトナーとの付着力が異なってしまう。その結果、転写ムラ、文字中抜け、虫喰い、画像ボケ、ボソツキなど、種々の異常画像が生じるおそれがあった。また、スプレー塗工を行なうとノズルの目詰まりが生じるなどの不具合が発生することがあり、均一な保護層を作製することが困難となっていた。
【００４３】
そこで、本実施形態においては、感光体表面に塗布する表面保護層塗工液として、次のようにして製造された塗工液を用いた。すなわち、表面保護塗工液に含まれているフッ素樹脂微粒子を体積平均粒径が１０［μｍ］以下となるように分散させる分散工程と、この分散工程を経た保護層形成用塗工液に超音波を照射してフッ素樹脂微粒子を微細化させる超音波照射工程とを経て製造させる表面保護層塗工液を用いるたのである。
【００４４】
分散工程においては、フッ素樹脂微粒子を含有した表面保護層塗工液に分散メディアを含有させて行うことが好適である。分散メディアの材質としては、分散メディアの摩耗により不純物が表面保護層塗工液に混じることがあるので、磨耗が生じにくいジルコニアボールを用いることが好ましい。分散メディアの径はφ０．３〜１０［ｍｍ］であることが好ましい。φ０．３［ｍｍ］未満の分散メディアを用いると、分散後にその分散メディアを分離する際の手間がかかるようになる。φ１０［ｍｍ］を越える分散メディアを用いると、分散力が低下し、微細な分散が行われないことがある。分散メディアを塗工液に含有させ高速振動させる際に、加えられる振動数を毎分１００〜２０００回にするのが好適である。表面保護塗工液と分散メディアとを入れた容器に対してＡ：縦方向への振動、Ｂ：横方向への振動、Ｃ：縦方向、横方向の組み合わさった振動、Ｄ：円を描くような振動のうち、Ａ〜Ｄのいずれかひとつの振動を与えることにより行われることが好ましい。このような振動を与えることにより、フッ素樹脂微粒子の分散性が良好な表面保護塗工液を得ることができる。
【００４５】
分散工程を経た表面保護塗工液は、超音波照射工程で超音波が照射される。照射される超音波の周波数は、１０〜１００［ｋＨｚ］であることが好ましい。１０［ｋＨｚ］より低い場合は、キャビテーション強度が弱くなりフッ素樹脂微粒子の分散能力が低下し超音波の効果が十分に得られないことがある。一方、１００［ｋＨｚ］より高い場合は、凝集作用が強く発現してくるためフッ素樹脂微粒子の分散効果が十分に得られないことがある。さらに好ましい周波数範囲は、１５〜６０［ｋＨｚ］であり、この範囲では超音波による分散効果が発現し、かつ凝集作用は強く発現しない。また、超音波照射時間としては、１分以上、６０分以下であることが好ましい。１分以下である場合は、分散効果が得られず、６０分以上では表面保護塗工液が含有するバインダー樹脂の分子量が低下するなどの悪影響が生じることがある。
【００４６】
上記のようにして作成することで微細なフッ素樹脂微粒子が良好に分散した表面保護塗工液を得ることができる。
【００４７】
以上のようにして作製した表面保護塗工液を、浸漬塗工、スプレー塗工、ブレード塗工、ナイフ塗工等の常法の塗工方法を用いて感光体表面に塗布することで、微細なフッ素樹脂微粒子が良好に分散した表面保護層を形成することができる。特に、量産性、塗膜品質などの面から浸漬塗工、スプレー塗工が有利である。
【００４８】
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６２２の材質、表面層６２３の材質、感光体３の材質をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
【００４９】
［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）
【００５０】
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。
【００５１】
［表面層］
表面層としては、以下のものを用いた。
（表面層１）
アクリレートモノマー：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  ５部
低摩擦係数添加剤：信越化学工業  （Ｘ−２２−１７４ＤＸ）  ５部
溶媒：２−ブタノン  ７０部
塗膜硬度：鉛筆硬度８Ｈ
摩擦係数：０．１
（表面層２）
ウレタンアクリレートオリゴマー：根上工業  ＵＮ−３３２０ＨＡ  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  ５部
低摩擦係数添加剤：ＤＩＣ  （ディフェンザＥｘｐ．ＴＦ−３０２６）  ３部
溶媒：２−ブタノン  ７５部
塗膜硬度：鉛筆硬度７Ｈ
摩擦係数：０．３
（表面層３）
アクリレートモノマー：日本化薬  ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−１２０  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  ５部
溶媒：２−ブタノン  ７５部
塗膜硬度：鉛筆硬度５Ｈ
摩擦係数：０．８
（表面層４）
ウレタンアクリレートオリゴマー：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  ５部
溶媒：２−ブタノン  ７５部
塗膜硬度：鉛筆硬度９Ｈ
摩擦係数：０．６
（表面層５）
ウレタンアクリレートオリゴマー：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  ５部
低摩擦係数添加剤：ＤＩＣ  （Ｅｘｐ．ＴＦ−３０２６）  ３部
溶媒：２−ブタノン  ７５部
塗膜硬度：鉛筆硬度９Ｈ
摩擦係数：０．３
（表面層６）
アクリレートモノマー：日本化薬  ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−１２０  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  ５部
低摩擦係数添加剤：信越化学工業  （Ｘ−２２−１７４ＤＸ）  ５部
溶媒：２−ブタノン  ７０部
塗膜硬度：鉛筆硬度５Ｈ
摩擦係数：０．３
【００５２】
［感光体］
感光体としては、以下のものを用いた。
＜電子写真感光体Ａ＞
テトラヒドロフラン７０重量部、シクロヘキサノン２０重量部の溶媒に対して、パーフルオロアルコキシ樹脂微粒子（ＰＦＡ微粒子）２０重量部、３０［ｗｔ％］フッ素ブロック共重合体（モディパーＦ２１０：日本油脂製）（溶媒：メチルエチルケトン、キシレン）６重量部を加えた混合物に対して、分散メディアとしてφ１［ｍｍ］ジルコニアボールを用いて毎分１０００回の振動を容器に対して縦方向に１２０分間加え分散して分散液Ａを作成した。この分散液Ａに分散したＰＦＡ微粒子の体積平均粒径を遠心式粒度分布測定装置（堀場製作所製、超遠心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ−７００）により測定すると３．１５［μｍ］であった。次に、分散液Ａを２０重量部分取し、これにテトラヒドロフラン２５重量部、シクロヘキサノン４０重量部を溶媒とした濃度２．０［ｗｔ％］のビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂溶液を１２０重量部加え希釈分散液とした。希釈分散液に対して周波数２８［ｋＨｚ］、５００［Ｗ］である超音波を１０分間、超音波洗浄用装置において照射し表面保護塗工液Ａを作成した。保護層塗工液Ａを１週間静置保存した後に、この保護層塗工液Ａに分散したＰＦＡ微粒子の体積平均粒径は、体積平均粒径を求めたところ、０．２６［μｍ］であった。保護層塗工液Ａを感光体の電荷輸送層上にスプレー塗工法によって塗工し、その後１５０［℃］３０分間乾燥し、膜厚５［μｍ］の保護層を形成し、電子写真感光体Ａを作製した。
なお、超音波照射工程前の分散液Ａを感光体の電荷輸送層上にスプレー塗工法によって塗工したところ、ＰＦＡ微粒子の分散性が悪く、ノズルの目詰まりが生じるなどして、安定的な噴射を行うことができなかった。また、浸漬塗工をした場合は、塗工ムラが生じた。
＜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、電子写真感光体Ｂを作製した。
＜電子写真感光体Ｃ＞
分散メディアにφ１０［ｍｍ］ジルコニアボールを用いた以外は分散液Ａと同様にして分散液Ｂを作製した。この分散液Ｂに分散したＰＦＡ微粒子の体積平均粒径を遠心式粒度分布測定装置（堀場製作所製、超遠心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ−７００）により測定すると１０［μｍ］であった。この分散液Ｂを用いる以外は、表面保護塗工液Ａと同様にして表面保護塗工液Ｂを得た。この表面保護塗工液Ｂを１週間静置保存後のＰＦＡ微粒子の体積平均粒径を求めると１．６５［μｍ］であった。保護層塗工液Ｂを感光体の電荷輸送層上にスプレー塗工法によって塗工し、その後１５０［℃］３０分間乾燥し、膜厚５［μｍ］の保護層を形成し、電子写真感光体Ｃを作製した。
【００５３】
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１〜５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にスプレー塗工を行って上記１〜６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］×３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。
【００５４】
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、および電子写真感光体Ａ〜Ｃをリコー製カラー複合機  ｉｍａｇｉｏ  Ｎｅｏ  Ｃ４５５（図１と類似の構成）に取り付け、実施例１〜１０、比較例１〜３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。
【００５５】
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）
【００５６】
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、２００，０００枚（Ａ４横）で行った。そして、以下の項目を評価した。
［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）
感光体表面状態：フィルミングの有無
出力画像：通紙試験前の初期画像、ランニング試験後の耐久画像を出力し、画像品質についても評価
【００５７】
以下に実施例１〜９、比較例１〜３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。
【００５８】
（実施例１）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム１
表面層：表面層１
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：２０［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００５９】
（実施例２）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム２
表面層：表面層２
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：７［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６０】
（実施例３）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム４
表面層：表面層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
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６１】
（実施例４）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム５
表面層：表面層５
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：８［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６２】
（実施例５）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム２
表面層：表面層５
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：８［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６３】
（実施例６）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム５
表面層：表面層２
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：９［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６４】
（実施例７）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム４
表面層：表面層６
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：１５［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６５】
（実施例８）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム３
表面層：表面層１
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：１０［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６６】
（実施例９）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム１
表面層：表面層６
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：１２［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６７】
（実施例１０）
感光体：＜電子写真感光体Ｃ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム４
表面層：表面層６
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：１２［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：２０万枚までなし
【００６８】
（比較例１）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム３
表面層：表面層３
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：８［μｍ］
クリーニング不良発生：７万枚にてスジ状クリーニング不良発生
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：７万枚にてスジ状クリーニング不良発生
【００６９】
（比較例２）
感光体：＜電子写真感光体Ａ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム１
表面層：なし
クリーニング不良発生：５万枚にてスジ状クリーニング不良発生
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：なし
異常画像の発生：５万枚にてスジ状クリーニング不良発生
【００７０】
（比較例３）
感光体：＜電子写真感光体Ｂ＞
ベースウレタンゴム：ウレタンゴム１
表面層：表面層１
先端稜線部より５０［μｍ］での層厚：８［μｍ］
クリーニング不良発生：なし
ビビリ：未発生
感光体フィルミング有無：あり
異常画像の発生：１万枚にて地肌汚れ画像が発生
【００７１】
【表１】
2009300751.tif 000003
【００７２】
上記表１は、実施例１〜１０、比較例１〜３の検証実験の結果をまとめたものである。
表１に示すように、実施例1〜１０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は、４万枚でビビリ振動が確認され、７万枚にてすじ状クリーニング不良が発生した。これは、表面層の摩擦係数が、０．８と大きいため、感光体との摩擦力が大きい。このため、表面層が経時で磨耗して、経時強度が低下していき、ついには、摩擦力が勝り、クリーニングブレードのめくれが生じて、ビビリ振動が発生したと考えられる。
【００７３】
また、比較例２は、５万枚ですじ状のクリーニング不良が発生した。また、クリーニング不良後のクリーニングブレードの先端面を観察したところ、えぐれが発生していた。これは、表面層を形成していないので、感光体との摩擦力が大きく、また、先端稜線部の強度も十分でないため、クリーニングブレードの先端稜線部にめくれが発生し、先端面の一部が局所的に磨耗したため、先端面のえぐれが生じたものと考えられる。
【００７４】
また、比較例３においては、１万枚にて地肌汚れが発生した。そして、検証実験終了後の感光体表面を確認したところフィルミングが確認された。これは、比較例３で用いた電子写真感光体の表面には、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層が形成されておらず、トナーとの離型性が悪いためフィルミングが発生したと考えられる。また、検証実験終了後の感光体の磨耗量を測定したところ電子写真感光体ＡやＣを用いた実施例１〜１０、比較例１、２に比べて大幅に磨耗していた。これは、比較例３で用いた電子写真感光体の表面には、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層が形成されていないため、感光体表面の摩擦係数が高く、クリーニングブレードの高硬度の表面層によって磨耗したためと考えられる。
【００７５】
一方、実施例１〜１０においては、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層が形成されているので、トナーとの離型性が良好で、長期にわたりフィルミングを抑制することができた。また、感光体表面の摩擦係数が低いため、感光体の磨耗も抑制することができた。さらに、実施例１〜１０は、摩擦係数が０．１〜０．６と低く、高硬度の表面層が形成されているため感光体との摩擦力が低く抑えられ、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれの発生が抑えられ、ビビリ振動、異音、先端面のえぐれがなく、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た。
【００７６】
さらに、表面層の鉛筆硬度が５Ｈの実施例７や実施例９は、先端稜線部の形状が乱れていたが、鉛筆硬度が７Ｈ以上の実施例１〜６、実施例８、１０は、先端稜線部の形状の乱れが確認されなかった。これは、鉛筆硬度が７Ｈ以上の実施例１〜６、実施例８、１０は、表面層の鉛筆硬度が５Ｈの実施例７や実施例９に比べて、表面層の耐久性が向上しているため、先端稜線部の形状の乱れが確認されなかったと考えられる。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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ブラシ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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
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。
感光体上のトナー像は、転写ブラシ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。
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。
【００８２】
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、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射して得られた塗工液を塗布することで形成されたフッ素樹脂微粒子が分散された表面保護層を有する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を備えており、クリーニングブレードの先端稜線部は、摩擦係数が０．１〜０．６の表面層で覆われている。
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。また、感光体の磨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。
【００８３】
以上、本実施形態の画像形成装置においては、像担持体たる感光体と、感光体表面を帯電する帯電手段たる帯電チャージャーと、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たる露光装置と、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たる現像装置と、感光体表面のトナー像を転写体たる転写紙に転写する転写手段たる転写装置と、感光体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を有するクリーニング手段たるクリーニング装置とを備えている。クリーニングブレードは、短冊形状の弾性体ブレードであって、この弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１〜０．６の表面層を有している。クリーニングブレードの先端稜線部を弾性体ブレードよりも硬い表面層で覆うことで、クリーニングブレードの耐摩耗性が向上し、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、表面層の摩擦係数を０．１以上０．６以下とすることで、感光体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減することができるとともに、表面層の耐摩耗性の低下を抑制することができる。さらに、表面層は弾性体ブレードよりも硬く変形しにくいので、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磨耗を抑制することができる。
【００８４】
また、感光体は、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層を有することで、潤滑剤塗布装置を設けずに、感光体表面の摩擦係数を下げることができ、弾性体ゴムブレードよりも硬い表面層が感光体表面に高い当接圧で当接しても、感光体表面の磨耗を抑えることができ、経時にわたり良好な画像を維持することができる。また、装置が大型化を抑制することができる。さらに、感光体表面のトナーフィルミングも抑制することができる。
また、体積平均粒径が１０［μｍ］以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射した塗工液を塗布することによって感光体の表面保護層を形成することで、フッ素樹脂微粒子が良好に分散した表面保護層を形成することができる。
【００８５】
また、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で、感光体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。
【００８６】
また、表面層の鉛筆硬度を７［Ｈ］以上とすることで、耐摩耗性が向上し、クリーニングブレードの寿命を延ばすことができる。
【００８７】
また、感光体と少なくともクリーニング装置とを一体に支持し、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとすることで、感光体およびクリーニング装置の交換を容易に行うことができる。
【００８８】
また、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と、弾性体ブレードからなり、弾性体ブレードの先端稜線部を覆い、弾性体ブレードよりも硬く、摩擦係数が０．１〜０．６の表面層を有するクリーニングブレードとを備えているので、高寿命で、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。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【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６２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）は、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）は、クリーニングブレードの先端面の局所的な磨耗について説明する図。（ｃ）は、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】
【００９０】
１：プロセスカートリッジ
３：感光体
５：現像装置
６：クリーニング装置
１０：潤滑剤塗布装置
６２：クリーニングブレード
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】
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【図６】
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