クリーニングブレード及びそれを用いた電子写真画像形成装置
【課題】耐摩耗性が極めて高くてブレードめくれが生じない、かつ小径、球形トナーに対しても良好なクリーニング特性が長期にわたり得られるクリーニングブレード、及びそれを用いた電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】像担持体または転写体上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードであって、前記クリーニングブレードは基体部の先端に接触部を備え、前記基体部のショアＤ硬度が５０以上８０以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４以下であり、また前記接触部のショアＡ硬度が１以上７０以下であり、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることを特徴とするクリーニングブレードである。
【解決手段】像担持体または転写体上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードであって、前記クリーニングブレードは基体部の先端に接触部を備え、前記基体部のショアＤ硬度が５０以上８０以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４以下であり、また前記接触部のショアＡ硬度が１以上７０以下であり、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることを特徴とするクリーニングブレードである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に用いられるクリーニングブレード、及びそれを用いた電子写真画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置は、像担持体または転写体上に形成された潜像をトナーにより現像し、該トナー像を記録紙に転写させるものである。このような画像形成装置において、像担持体を繰り返し使用するために、一回の画像形成プロセスの最終段階で像担持体をクリーニングし、像担持体に付着している残留トナーを除去するようにしている。そして、このクリーニング方式としては、弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体に当接させるクリーニングブレード方式が知られている。
【０００３】
クリーニングブレードの材料としてはゴム弾性材が一般的に用いられるが、ブレードと像担持体表面との摩擦により、ブレード先端が摩耗したり欠けたりして、十分なクリーニング性能を持続できない問題がある。
【０００４】
また、最近では、トナー粒径を小さくする技術として、従来の粉砕法ではなく重合法が有力となってきている。重合法により製造された小粒径トナーは、形状が球形に近く、また粒度分布がシャープであることから、繊細な画質が得られるという特徴を持っている。しかし、小粒径の重合トナーを使用した場合、従来の粉砕法で製造されたトナーに比べ形状が真球に近いこと及び粒径が小さくなっていることでクリーニングすることが難しく、すり抜けや黒ポチ等のクリーニング不良が発生しやすいという問題がある。また、これらの小粒径のトナーをクリーニングする場合、像担持体等に当接するクリーニングブレードの線圧を高めてクリーニング能力を高くしているが、この場合ブレードクリーニングが、めくれてクリーニング不良になるという問題がある。
【０００５】
これらの問題に対して、特許文献１では、弾性を有する金属薄片の基体に、硬質クロムめっきなどによりエッジ部を硬質皮膜処理したブレードが用いられている。
【０００６】
また、特許文献２ではエラストマー基材中にシリコーンゴム粒子を分散したクリーニングブレードが開示され、特許文献３では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、あるい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が開示されている。
【０００７】
しかしながら、従来の方法では、ブレードを硬くし過ぎることにより、耐摩耗性は高いが、像担持体との密着性が悪くなってしまい、クリーニング性の悪化や、特に小径、球形トナーのクリーニングが困難となってしまう。また、ブレードの潤滑性を高めてもブレードの耐摩耗性が十分でなく、良好なクリーニング性を安定的に得られない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−３５２１８６号公報
【特許文献２】特開平０５−１７３４６４号公報
【特許文献３】特開２００３−１９５７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、耐摩耗性が極めて高くてブレードめくれが生じない、かつ小径、球形トナーに対しても良好なクリーニング特性が長期にわたり得られるクリーニングブレード、及びそれを用いた電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、基体部とその先端に接触部を備えたクリーニングブレードを用い、また該クリーニングブレードを像担持体または転写体と適切な当接角度や当接圧力にて配設することにより、耐摩耗性にも優れ、長期のクリーニング性も良好なクリーニングブレード及び画像形成装置を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明に係るクリーニングブレードは、像担持体または転写体上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードであって、前記クリーニングブレードは基体部の先端に接触部を備え、前記基体部のショアＤ硬度が５０以上８０以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４以下であり、また前記接触部のショアＡ硬度が１以上７０以下であり、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることを特徴とするクリーニングブレードである。
【００１２】
本発明に用いるクリーニングブレードの基体部は、像担持体表面を傷付けないが、像担持体と接触しても摩耗しない程度の硬度を有し、ブレードめくれやビビリが発生しない程度の滑り性を有していれば良く、それ以外は特には限定されない。
【００１３】
前記基体部の材質は、特には限定されないが、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）やフッ素樹脂を好適に用いることができる。
【００１４】
前記基体部に用いられるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＥＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などが挙げられる。中でもＰＦＡは耐摩耗性に優れることから好適に用いられる。
【００１５】
前記基体部のショアＤ硬度は、５０以上８０以下であることが好ましい。さらには６０以上７０以下であることが好ましい。５０以上であると摩耗を防ぐことができる。８０以下であると像担持体表面を傷付けない。
【００１６】
前記基体部のＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数は、０．４以下であることが好ましい。さらには０．３以下であることが好ましい。０．４以下であると像担持体表面上での滑り性が良好である。
【００１７】
前記基体部の摩耗減量は、０．００４ｇ／時間以下であることが好ましい。０．００４ｇ／時間であるとほとんど摩耗しない。
【００１８】
前記基体部の先端角度は、１５度以上８０度以下であることが好ましい。さらには２０度以上６０度以下であることが好ましい。さらには３０度以上５０度以下であることが好ましい。１５度以上であると先端部の機械的強度が得られ、当接圧による先端部の反り返りが抑えられ、トナーすり抜け等の不具合が生じない。８０度以下であると残留トナーが堆積せず掻き取ることができる。
【００１９】
前記基体部には、像担持体の表面に触れない部分に金属やセラミックス等の補強部を取り付けることができる。
【００２０】
本発明に用いるクリーニングブレードの接触部は、クリーニングブレードと像担持体の隙間を無くせる程度の硬度を有し、ブレードめくれやビビリが発生しない程度の滑り性を有していれば良く、それ以外は特には限定されない。
【００２１】
前記接触部のショアＡ硬度は、１以上７０以下であることが好ましい。さらには１０以上６０以下であることが好ましい。さらには２０から５０であることが好ましい。１以上であるとタック感がそれほど無くブレードが巻き込むことも無い。７０以下であると像担持体を傷付けることなく、またクリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋めることができ良好なクリーニング性が得られる。
【００２２】
前記接触部の摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることが好ましい。さらには１．０以下であることが好ましい。１．２以下であると像担持体表面上での滑り性が良好である。
【００２３】
前記接触部の材質は、特には限定されないが、滑り性を有する弾性体が好ましく、フッ素ゴムや、シリコーンゴム等のゴム材料にフッ素樹脂等の滑り性付与剤を添加しても良い。
【００２４】
前記接触部の厚みは、２０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。さらには２０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。２０μｍ以上であると十分な耐久性が得られ、クリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋めることができ良好なクリーニング性が得られる。５００μｍ以下であると掻き取り性が損なわれない。
【００２５】
前記接触部の材質が、シリコーンゴムとフッ素樹脂の混合物であった場合、前記混合物に対するフッ素樹脂の配合割合は２０体積％以上８０体積％以下であることが好ましい。さらには３０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。２０体積％以上であると像担持体または転写体表面との滑り性が良好でビビリ等の不具合が生じない。８０体積％以下であると柔軟性が得られ、クリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋めることができ良好なクリーニング性が得られる。
【００２６】
前記接触部の製造方法は、液状シリコーンゴム等にフッ素樹脂粉末等を必要量配合し、プロペラ式攪拌装置、ロールミル、混練機等で均一に分散するまで攪拌混合する。こうして得られた混合液を塗布、加熱硬化することにより、ゴム弾性を有する接触部用の材料が得られる。
【００２７】
前記基体部に前記接触部を接着する方法としては、特には限定されないが、基体部の表面をコロナ処理、プラズマ処理、ブラスト処理、エッチング処理、研磨処理等した後、プライマーやシランカップリング剤等の接着用材料を塗布乾燥し、その後接触部を貼付ける方法が用いられる。
【００２８】
本発明のクリーニングブレードを用いる電子写真画像形成装置は、像担持体または転写体にクリーニングブレードを適切な当接角度と当接圧力で配設する。当接角度とは、像担持体または転写体の接線とクリーニングブレードのトナーと接する側の面との角度を言う。また、当接圧力とは、クリーニングブレードを像担持体に押し当てる線圧力を言う。
【００２９】
像担持体または転写体の材質は、特に限定されないが、一般的に用いられるものとして、ポリカーボネート、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。
【００３０】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接角度は、１００度以上１６５度以下であることが好ましい。
【００３１】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接圧力は、５ｇ／ｃｍ以上５００ｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の基体部とその先端に接触部を備えたクリーニングブレードは、前記接触部は前記クリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋める役割を持っており、前記接触部は常に前記像担持体または転写体表面と接しており、耐久と共に摩耗しても、前記接触部または前記基体部の少なくとも一部が前記像担持体または転写体表面と常に接することにより、前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との間に隙間が無い状態を維持することができるため、残留トナーの除去が確実にでき、耐摩耗性と滑り性に優れ、長期のクリーニング性も良好な高耐久のクリーニングブレードが提供できる。また、該クリーニングブレードを像担持体と適切な当接角度や当接圧力にて配設することにより、高耐久のクリーニング性を有する電子写真画像形成装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のクリーニングブレードを組み込んだクリーニング機構の一例である。
【図２】本発明のヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数の試験方法の概略図である。
【図３】本発明の摩耗減量の試験方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
【００３５】
本発明のクリーニングブレードを組み込んだクリーニング機構の一例を図１に示す。図１に示すように、クリーニングブレード２は、基体部３と接触部４からなり、初期には像担持体１とは接触部４のみが接触する。接触部４は弾性を有するので、像担持体１の表面形状に沿って密着する。耐久が進むと共に接触部４が部分的に摩滅して無くなれば、基体部３が像担持体１と接することになる。基体部３は耐摩耗性に優れるのでそれ以上摩耗が進行しない。よって、耐久が進んでもクリーニングブレード２と像担持体１との間に隙間無い状態を維持することができるクリーニング機構である。
【００３６】
以下に実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本発明の評価は、以下に記載の測定方法及び試験方法で行った。
【００３７】
（１）ショアＤ硬度，ショアＡ硬度
硬度を測定する方法には、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０の規格に準拠した方法が用いられる。この方法は、材料の中に押し込まれる特定の押し込み針の差し込み深さを測定して硬度を求める方法であり、デュロメータ式硬度測定法といわれている。材料の硬さによって測定範囲が定められており、ショアＤ硬度測定はタイプＤデュロメータを用い、タイプＡデュロメータでＡ９０を超える範囲を測定する。ショアＡ硬度測定はタイプＡデュロメータを用い、タイプＤデュロメータでＤ２０未満の範囲を測定する。
【００３８】
（２）動摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｄ １８９４）
摩擦係数を測定する方法には、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の規格に準拠した方法が用いられる。この方法は、平面同士を接触させ、荷重条件０．６９ＭＰａで一方を３ｍ／ｍｉｎで移動させ、静摩擦係数と動摩擦係数を測定する方法をいう。ここで、静摩擦係数とは、静止している物体を動かそうとするときの抵抗力をその物体の自重で割った値をいう。一方、動摩擦係数とは物体同士が接したまま動いているときの抵抗力をその物体の自重で割った値をいう。
【００３９】
（３）ヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数
ヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数の試験方法の概略図を図２に示す。ヘイドン式表面性試験機（ＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲ型）を用い、２０〜２５℃、相対湿度４０〜５５％の環境下で、直径２１．５ｍｍ，厚み９ｍｍの円柱状試験器具１１に長さ２０ｍｍ，幅１０ｍｍ，厚み０．８ｍｍの試料１２を円周上に両面テープで取り付け、ポリカーボネートフィルム（日本ＧＥプラスチック株式会社製の商品名レキサン：厚さ１８５μｍ，表面粗度Ｒｚ０．２μｍ）１３を配置した試験台１４に荷重３００ｇをかけて圧接し、ポリカーボネートフィルム１３を配置した試験台１４を２０００ｍｍ／分で移動したときの初期ピーク抵抗を除いた安定摺動時の摺動抵抗Ｆ（Ｎ）をロードセルで検出し、記録チャートをアナライザーで演算平均化処理した値である。
【００４０】
（４）摩耗減量
摩耗減量の試験方法の概略図を図３に示す。直径２５ｍｍのアルミ丸棒２３にポリカーボネートフィルム（日本ＧＥプラスチック株式会社製の商品名レキサン：厚さ１８５μｍ，表面粗度Ｒｚ０．２μｍ）２２を一周半巻きつけて両面テープで固定した。試料（長さ１０ｍｍ，幅１０ｍｍ，厚さ１０ｍｍ）２１の重量を測定し、ポリカーボネートフィルム２２を巻きつけたアルミ丸棒２３に試料２１の任意の一辺を荷重６００ｇで圧接し、回転速度１２７ｒｐｍで１時間回転させた。試料２１を取り外して重量を測定し、試験前後の重量減少量を摩耗減量とした。
【実施例１】
【００４１】
（１）クリーニングブレードの基体部の作製と表面処理
ショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレン（ハイモラーＥＸ１３００Ｗ、エス・ケー・エスエンジニアリング株式会社製）を２４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み５ｍｍ、先端角度３５度に加工し、クリーニングブレードの基体部を作製した。基体部の表面にコロナ放電処理をした後、プライマー（Ｘ３３−１５６−５、信越化学工業株式会社）を塗布し、その後常温下で６０分間乾燥し、接着用表面処理を行った。
【００４２】
（２）クリーニングブレードの接触部の作製
液状シリコーンゴム（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ ＲＴ６０４、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）に、ＰＴＦＥパウダー（ＫＴＬ−８Ｆ、株式会社喜多村製）を混合後の全量に対して５０体積％になるよう加え、プロペラ式攪拌装置で混合し、接触部用の混合液を作製した。
【００４３】
（３）クリーニングブレードの作製と調整
（１）で作製した基体部のプライマー塗布した面に、（２）で作製した混合液を厚み２００μｍになるように塗布し、１２０度Ｃで６０分間の加熱により硬化させた。このときの接触部のショアＡ硬度は５０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．０であった。これにより、基体部の像担持体と当接する面の先端に接触部を積層したクリーニングブレードを得た。クリーニングブレードの基体部と接触部が積層されている先端部分の先端角度を３２度に調整した。
【００４４】
（４）クリーニングブレードの取り付け
ポリカーボネートからなる表面層を有し、直径２５ｍｍ、幅２５０ｍｍの像担持体に、当接角度１４０度、当接圧力２００ｇ／ｃｍになるよう（３）で作製したクリーニングブレードを固定した。
【００４５】
（５）クリーニング性の評価
（４）で作製したクリーニング機構を用い、像担持体に付着させたトナーのクリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例２】
【００４６】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が５５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．３、摩耗減量が０．００２ｇ／時間のＦＥＰにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例３】
【００４７】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が７５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４、摩耗減量が０．００２ｇ／時間のＥＴＦＥにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例４】
【００４８】
クリーニングブレードの接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から２０体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は２０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は１．２であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例５】
【００４９】
クリーニングブレードの接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から６０体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は６８、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は０．９であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例６】
【００５０】
クリーニングブレードと像担持体との当接角度を１４０度から１０５度にした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例７】
【００５１】
クリーニングブレードと像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから１０ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例８】
【００５２】
クリーニングブレードの像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから３８５ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例９】
【００５３】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が６４、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１５ｇ／時間のＰＦＡにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例１０】
【００５４】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が８０、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４、摩耗減量が０．００２ｇ／時間のＰＶＤＦにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例１１】
【００５５】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が５５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．１、摩耗減量が０．００４ｇ／時間のＰＴＦＥにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例１２】
【００５６】
クリーニングブレードの接触部の液状シリコーンゴムをフッ素ゴムに替え、ＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から４０体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は７０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は１．２であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【００５７】
（比較例１）
クリーニングブレードと像担持体との当接角度を１４０度から９８度にした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、トナーがクリーニングブレードの先端部に溜まり易く、安定したクリーニング性が得られなかった。
【００５８】
（比較例２）
クリーニングブレードと像担持体との当接角度を１４０度から１７０度にした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、クリーニングブレードのエッジ先端部に浮きが生じて、安定したクリーニング性が得られなかった。
【００５９】
（比較例３）
クリーニングブレードと像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから３ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、トナーのすり抜けが生じ、安定したクリーニング性が得られなかった。
【００６０】
（比較例４）
クリーニングブレードと像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから５５０ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、クリーニングブレードの摩耗が早くなり、耐久性が良くなかった。
【００６１】
（比較例５）
クリーニングブレードの接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から１５体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は１５、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は１．３であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、初期にビビリが発生し、スムーズなクリーニング性が得られなかった。
【００６２】
（比較例６）
接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から８５体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は７０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は０．９であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、接触部が硬くなりすぎ像担持体との密着性が十分でなくクリーニング性が良くなかった。また接触部がもろくなって摩耗が早くなり、耐久性も良くなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のクリーニングブレード、及びそれを用いた画像形成装置は、長期間にわたり安定したクリーニング性が得られるため、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置において好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 像担持体
２ クリーニングブレード
３ クリーニングブレードの基体部
４ クリーニングブレードの接触部
５ クリーニングブレードの補強部
１１ 試験器具
１２ 試料
１３ ポリカーボネートフィルム
１４ 試験台
２１ 試料
２２ ポリカーボネートフィルム
２３ アルミ丸棒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に用いられるクリーニングブレード、及びそれを用いた電子写真画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置は、像担持体または転写体上に形成された潜像をトナーにより現像し、該トナー像を記録紙に転写させるものである。このような画像形成装置において、像担持体を繰り返し使用するために、一回の画像形成プロセスの最終段階で像担持体をクリーニングし、像担持体に付着している残留トナーを除去するようにしている。そして、このクリーニング方式としては、弾性体からなるクリーニングブレードを像担持体に当接させるクリーニングブレード方式が知られている。
【０００３】
クリーニングブレードの材料としてはゴム弾性材が一般的に用いられるが、ブレードと像担持体表面との摩擦により、ブレード先端が摩耗したり欠けたりして、十分なクリーニング性能を持続できない問題がある。
【０００４】
また、最近では、トナー粒径を小さくする技術として、従来の粉砕法ではなく重合法が有力となってきている。重合法により製造された小粒径トナーは、形状が球形に近く、また粒度分布がシャープであることから、繊細な画質が得られるという特徴を持っている。しかし、小粒径の重合トナーを使用した場合、従来の粉砕法で製造されたトナーに比べ形状が真球に近いこと及び粒径が小さくなっていることでクリーニングすることが難しく、すり抜けや黒ポチ等のクリーニング不良が発生しやすいという問題がある。また、これらの小粒径のトナーをクリーニングする場合、像担持体等に当接するクリーニングブレードの線圧を高めてクリーニング能力を高くしているが、この場合ブレードクリーニングが、めくれてクリーニング不良になるという問題がある。
【０００５】
これらの問題に対して、特許文献１では、弾性を有する金属薄片の基体に、硬質クロムめっきなどによりエッジ部を硬質皮膜処理したブレードが用いられている。
【０００６】
また、特許文献２ではエラストマー基材中にシリコーンゴム粒子を分散したクリーニングブレードが開示され、特許文献３では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、あるい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が開示されている。
【０００７】
しかしながら、従来の方法では、ブレードを硬くし過ぎることにより、耐摩耗性は高いが、像担持体との密着性が悪くなってしまい、クリーニング性の悪化や、特に小径、球形トナーのクリーニングが困難となってしまう。また、ブレードの潤滑性を高めてもブレードの耐摩耗性が十分でなく、良好なクリーニング性を安定的に得られない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−３５２１８６号公報
【特許文献２】特開平０５−１７３４６４号公報
【特許文献３】特開２００３−１９５７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、耐摩耗性が極めて高くてブレードめくれが生じない、かつ小径、球形トナーに対しても良好なクリーニング特性が長期にわたり得られるクリーニングブレード、及びそれを用いた電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、基体部とその先端に接触部を備えたクリーニングブレードを用い、また該クリーニングブレードを像担持体または転写体と適切な当接角度や当接圧力にて配設することにより、耐摩耗性にも優れ、長期のクリーニング性も良好なクリーニングブレード及び画像形成装置を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明に係るクリーニングブレードは、像担持体または転写体上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードであって、前記クリーニングブレードは基体部の先端に接触部を備え、前記基体部のショアＤ硬度が５０以上８０以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４以下であり、また前記接触部のショアＡ硬度が１以上７０以下であり、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることを特徴とするクリーニングブレードである。
【００１２】
本発明に用いるクリーニングブレードの基体部は、像担持体表面を傷付けないが、像担持体と接触しても摩耗しない程度の硬度を有し、ブレードめくれやビビリが発生しない程度の滑り性を有していれば良く、それ以外は特には限定されない。
【００１３】
前記基体部の材質は、特には限定されないが、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）やフッ素樹脂を好適に用いることができる。
【００１４】
前記基体部に用いられるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＥＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などが挙げられる。中でもＰＦＡは耐摩耗性に優れることから好適に用いられる。
【００１５】
前記基体部のショアＤ硬度は、５０以上８０以下であることが好ましい。さらには６０以上７０以下であることが好ましい。５０以上であると摩耗を防ぐことができる。８０以下であると像担持体表面を傷付けない。
【００１６】
前記基体部のＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数は、０．４以下であることが好ましい。さらには０．３以下であることが好ましい。０．４以下であると像担持体表面上での滑り性が良好である。
【００１７】
前記基体部の摩耗減量は、０．００４ｇ／時間以下であることが好ましい。０．００４ｇ／時間であるとほとんど摩耗しない。
【００１８】
前記基体部の先端角度は、１５度以上８０度以下であることが好ましい。さらには２０度以上６０度以下であることが好ましい。さらには３０度以上５０度以下であることが好ましい。１５度以上であると先端部の機械的強度が得られ、当接圧による先端部の反り返りが抑えられ、トナーすり抜け等の不具合が生じない。８０度以下であると残留トナーが堆積せず掻き取ることができる。
【００１９】
前記基体部には、像担持体の表面に触れない部分に金属やセラミックス等の補強部を取り付けることができる。
【００２０】
本発明に用いるクリーニングブレードの接触部は、クリーニングブレードと像担持体の隙間を無くせる程度の硬度を有し、ブレードめくれやビビリが発生しない程度の滑り性を有していれば良く、それ以外は特には限定されない。
【００２１】
前記接触部のショアＡ硬度は、１以上７０以下であることが好ましい。さらには１０以上６０以下であることが好ましい。さらには２０から５０であることが好ましい。１以上であるとタック感がそれほど無くブレードが巻き込むことも無い。７０以下であると像担持体を傷付けることなく、またクリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋めることができ良好なクリーニング性が得られる。
【００２２】
前記接触部の摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることが好ましい。さらには１．０以下であることが好ましい。１．２以下であると像担持体表面上での滑り性が良好である。
【００２３】
前記接触部の材質は、特には限定されないが、滑り性を有する弾性体が好ましく、フッ素ゴムや、シリコーンゴム等のゴム材料にフッ素樹脂等の滑り性付与剤を添加しても良い。
【００２４】
前記接触部の厚みは、２０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。さらには２０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。２０μｍ以上であると十分な耐久性が得られ、クリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋めることができ良好なクリーニング性が得られる。５００μｍ以下であると掻き取り性が損なわれない。
【００２５】
前記接触部の材質が、シリコーンゴムとフッ素樹脂の混合物であった場合、前記混合物に対するフッ素樹脂の配合割合は２０体積％以上８０体積％以下であることが好ましい。さらには３０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。２０体積％以上であると像担持体または転写体表面との滑り性が良好でビビリ等の不具合が生じない。８０体積％以下であると柔軟性が得られ、クリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋めることができ良好なクリーニング性が得られる。
【００２６】
前記接触部の製造方法は、液状シリコーンゴム等にフッ素樹脂粉末等を必要量配合し、プロペラ式攪拌装置、ロールミル、混練機等で均一に分散するまで攪拌混合する。こうして得られた混合液を塗布、加熱硬化することにより、ゴム弾性を有する接触部用の材料が得られる。
【００２７】
前記基体部に前記接触部を接着する方法としては、特には限定されないが、基体部の表面をコロナ処理、プラズマ処理、ブラスト処理、エッチング処理、研磨処理等した後、プライマーやシランカップリング剤等の接着用材料を塗布乾燥し、その後接触部を貼付ける方法が用いられる。
【００２８】
本発明のクリーニングブレードを用いる電子写真画像形成装置は、像担持体または転写体にクリーニングブレードを適切な当接角度と当接圧力で配設する。当接角度とは、像担持体または転写体の接線とクリーニングブレードのトナーと接する側の面との角度を言う。また、当接圧力とは、クリーニングブレードを像担持体に押し当てる線圧力を言う。
【００２９】
像担持体または転写体の材質は、特に限定されないが、一般的に用いられるものとして、ポリカーボネート、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。
【００３０】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接角度は、１００度以上１６５度以下であることが好ましい。
【００３１】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接圧力は、５ｇ／ｃｍ以上５００ｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の基体部とその先端に接触部を備えたクリーニングブレードは、前記接触部は前記クリーニングブレードと像担持体または転写体表面との微小な隙間を埋める役割を持っており、前記接触部は常に前記像担持体または転写体表面と接しており、耐久と共に摩耗しても、前記接触部または前記基体部の少なくとも一部が前記像担持体または転写体表面と常に接することにより、前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との間に隙間が無い状態を維持することができるため、残留トナーの除去が確実にでき、耐摩耗性と滑り性に優れ、長期のクリーニング性も良好な高耐久のクリーニングブレードが提供できる。また、該クリーニングブレードを像担持体と適切な当接角度や当接圧力にて配設することにより、高耐久のクリーニング性を有する電子写真画像形成装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のクリーニングブレードを組み込んだクリーニング機構の一例である。
【図２】本発明のヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数の試験方法の概略図である。
【図３】本発明の摩耗減量の試験方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
【００３５】
本発明のクリーニングブレードを組み込んだクリーニング機構の一例を図１に示す。図１に示すように、クリーニングブレード２は、基体部３と接触部４からなり、初期には像担持体１とは接触部４のみが接触する。接触部４は弾性を有するので、像担持体１の表面形状に沿って密着する。耐久が進むと共に接触部４が部分的に摩滅して無くなれば、基体部３が像担持体１と接することになる。基体部３は耐摩耗性に優れるのでそれ以上摩耗が進行しない。よって、耐久が進んでもクリーニングブレード２と像担持体１との間に隙間無い状態を維持することができるクリーニング機構である。
【００３６】
以下に実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本発明の評価は、以下に記載の測定方法及び試験方法で行った。
【００３７】
（１）ショアＤ硬度，ショアＡ硬度
硬度を測定する方法には、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０の規格に準拠した方法が用いられる。この方法は、材料の中に押し込まれる特定の押し込み針の差し込み深さを測定して硬度を求める方法であり、デュロメータ式硬度測定法といわれている。材料の硬さによって測定範囲が定められており、ショアＤ硬度測定はタイプＤデュロメータを用い、タイプＡデュロメータでＡ９０を超える範囲を測定する。ショアＡ硬度測定はタイプＡデュロメータを用い、タイプＤデュロメータでＤ２０未満の範囲を測定する。
【００３８】
（２）動摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｄ １８９４）
摩擦係数を測定する方法には、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の規格に準拠した方法が用いられる。この方法は、平面同士を接触させ、荷重条件０．６９ＭＰａで一方を３ｍ／ｍｉｎで移動させ、静摩擦係数と動摩擦係数を測定する方法をいう。ここで、静摩擦係数とは、静止している物体を動かそうとするときの抵抗力をその物体の自重で割った値をいう。一方、動摩擦係数とは物体同士が接したまま動いているときの抵抗力をその物体の自重で割った値をいう。
【００３９】
（３）ヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数
ヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数の試験方法の概略図を図２に示す。ヘイドン式表面性試験機（ＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲ型）を用い、２０〜２５℃、相対湿度４０〜５５％の環境下で、直径２１．５ｍｍ，厚み９ｍｍの円柱状試験器具１１に長さ２０ｍｍ，幅１０ｍｍ，厚み０．８ｍｍの試料１２を円周上に両面テープで取り付け、ポリカーボネートフィルム（日本ＧＥプラスチック株式会社製の商品名レキサン：厚さ１８５μｍ，表面粗度Ｒｚ０．２μｍ）１３を配置した試験台１４に荷重３００ｇをかけて圧接し、ポリカーボネートフィルム１３を配置した試験台１４を２０００ｍｍ／分で移動したときの初期ピーク抵抗を除いた安定摺動時の摺動抵抗Ｆ（Ｎ）をロードセルで検出し、記録チャートをアナライザーで演算平均化処理した値である。
【００４０】
（４）摩耗減量
摩耗減量の試験方法の概略図を図３に示す。直径２５ｍｍのアルミ丸棒２３にポリカーボネートフィルム（日本ＧＥプラスチック株式会社製の商品名レキサン：厚さ１８５μｍ，表面粗度Ｒｚ０．２μｍ）２２を一周半巻きつけて両面テープで固定した。試料（長さ１０ｍｍ，幅１０ｍｍ，厚さ１０ｍｍ）２１の重量を測定し、ポリカーボネートフィルム２２を巻きつけたアルミ丸棒２３に試料２１の任意の一辺を荷重６００ｇで圧接し、回転速度１２７ｒｐｍで１時間回転させた。試料２１を取り外して重量を測定し、試験前後の重量減少量を摩耗減量とした。
【実施例１】
【００４１】
（１）クリーニングブレードの基体部の作製と表面処理
ショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレン（ハイモラーＥＸ１３００Ｗ、エス・ケー・エスエンジニアリング株式会社製）を２４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み５ｍｍ、先端角度３５度に加工し、クリーニングブレードの基体部を作製した。基体部の表面にコロナ放電処理をした後、プライマー（Ｘ３３−１５６−５、信越化学工業株式会社）を塗布し、その後常温下で６０分間乾燥し、接着用表面処理を行った。
【００４２】
（２）クリーニングブレードの接触部の作製
液状シリコーンゴム（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ ＲＴ６０４、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製）に、ＰＴＦＥパウダー（ＫＴＬ−８Ｆ、株式会社喜多村製）を混合後の全量に対して５０体積％になるよう加え、プロペラ式攪拌装置で混合し、接触部用の混合液を作製した。
【００４３】
（３）クリーニングブレードの作製と調整
（１）で作製した基体部のプライマー塗布した面に、（２）で作製した混合液を厚み２００μｍになるように塗布し、１２０度Ｃで６０分間の加熱により硬化させた。このときの接触部のショアＡ硬度は５０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．０であった。これにより、基体部の像担持体と当接する面の先端に接触部を積層したクリーニングブレードを得た。クリーニングブレードの基体部と接触部が積層されている先端部分の先端角度を３２度に調整した。
【００４４】
（４）クリーニングブレードの取り付け
ポリカーボネートからなる表面層を有し、直径２５ｍｍ、幅２５０ｍｍの像担持体に、当接角度１４０度、当接圧力２００ｇ／ｃｍになるよう（３）で作製したクリーニングブレードを固定した。
【００４５】
（５）クリーニング性の評価
（４）で作製したクリーニング機構を用い、像担持体に付着させたトナーのクリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例２】
【００４６】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が５５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．３、摩耗減量が０．００２ｇ／時間のＦＥＰにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例３】
【００４７】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が７５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４、摩耗減量が０．００２ｇ／時間のＥＴＦＥにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例４】
【００４８】
クリーニングブレードの接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から２０体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は２０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は１．２であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例５】
【００４９】
クリーニングブレードの接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から６０体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は６８、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は０．９であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例６】
【００５０】
クリーニングブレードと像担持体との当接角度を１４０度から１０５度にした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例７】
【００５１】
クリーニングブレードと像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから１０ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例８】
【００５２】
クリーニングブレードの像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから３８５ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例９】
【００５３】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が６４、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１５ｇ／時間のＰＦＡにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例１０】
【００５４】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が８０、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４、摩耗減量が０．００２ｇ／時間のＰＶＤＦにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例１１】
【００５５】
クリーニングブレードの基体部のショアＤ硬度が６５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．２、摩耗減量が０．００１ｇ／時間の超高分子量ポリエチレンから、ショアＤ硬度が５５、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．１、摩耗減量が０．００４ｇ／時間のＰＴＦＥにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【実施例１２】
【００５６】
クリーニングブレードの接触部の液状シリコーンゴムをフッ素ゴムに替え、ＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から４０体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は７０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は１．２であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、非常に良好であった。
【００５７】
（比較例１）
クリーニングブレードと像担持体との当接角度を１４０度から９８度にした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、トナーがクリーニングブレードの先端部に溜まり易く、安定したクリーニング性が得られなかった。
【００５８】
（比較例２）
クリーニングブレードと像担持体との当接角度を１４０度から１７０度にした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、クリーニングブレードのエッジ先端部に浮きが生じて、安定したクリーニング性が得られなかった。
【００５９】
（比較例３）
クリーニングブレードと像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから３ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、トナーのすり抜けが生じ、安定したクリーニング性が得られなかった。
【００６０】
（比較例４）
クリーニングブレードと像担持体との当接圧力を２００ｇ／ｃｍから５５０ｇ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして、クリーニング性と耐久性を評価したところ、クリーニングブレードの摩耗が早くなり、耐久性が良くなかった。
【００６１】
（比較例５）
クリーニングブレードの接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から１５体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は１５、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は１．３であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、初期にビビリが発生し、スムーズなクリーニング性が得られなかった。
【００６２】
（比較例６）
接触部のＰＴＦＥパウダーの混合率を５０体積％から８５体積％にした以外は実施例１と同様にして、クリーニングブレードを作製した。この時の接触部のショアＡ硬度は７０、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数は０．９であった。クリーニング性と耐久性を評価したところ、接触部が硬くなりすぎ像担持体との密着性が十分でなくクリーニング性が良くなかった。また接触部がもろくなって摩耗が早くなり、耐久性も良くなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のクリーニングブレード、及びそれを用いた画像形成装置は、長期間にわたり安定したクリーニング性が得られるため、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置において好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 像担持体
２ クリーニングブレード
３ クリーニングブレードの基体部
４ クリーニングブレードの接触部
５ クリーニングブレードの補強部
１１ 試験器具
１２ 試料
１３ ポリカーボネートフィルム
１４ 試験台
２１ 試料
２２ ポリカーボネートフィルム
２３ アルミ丸棒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体または転写体上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードであって、前記クリーニングブレードは基体部の先端に接触部を備え、前記基体部のショアＤ硬度が５０以上８０以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４以下であり、また前記接触部のショアＡ硬度が１以上７０以下であり、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項２】
前記基体部の摩耗減量が０．００４ｇ／時間以下である請求項１に記載のクリーニングブレード。
【請求項３】
前記基体部の先端角度が、１５度以上８０度以下である請求項１又は２に記載のクリーニングブレード。
【請求項４】
前記接触部の厚みが、２０μｍ以上５００μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載のクリーニングブレード。
【請求項５】
前記基体部が、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）またはフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一つである請求項１〜４のいずれかに記載のクリーニングブレード。
【請求項６】
前記接触部がシリコーンゴムとフッ素樹脂の混合物である請求項１〜５のいずれかに記載のクリーニングブレード。
【請求項７】
前記接触部におけるシリコーンゴムとフッ素樹脂の混合物に対するフッ素樹脂の混合割合が２０体積％以上８０体積％以下である請求項８に記載のクリーニングブレード。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のクリーニングブレードを用いた電子写真画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接角度が、１００度以上１６５度以下である請求項８に記載の電子写真画像成形装置。
【請求項１０】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接圧力が５ｇ／ｃｍ以上５００ｇ／ｃｍ以下である請求項８又は９に記載の電子写真画像成形装置。
【請求項１】
像担持体または転写体上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードであって、前記クリーニングブレードは基体部の先端に接触部を備え、前記基体部のショアＤ硬度が５０以上８０以下であり、ＡＳＴＭ Ｄ １８９４の動摩擦係数が０．４以下であり、また前記接触部のショアＡ硬度が１以上７０以下であり、摩擦速度２０００ｍｍ／分におけるヘイドン式対ポリカーボネート動摩擦係数が１．２以下であることを特徴とするクリーニングブレード。
【請求項２】
前記基体部の摩耗減量が０．００４ｇ／時間以下である請求項１に記載のクリーニングブレード。
【請求項３】
前記基体部の先端角度が、１５度以上８０度以下である請求項１又は２に記載のクリーニングブレード。
【請求項４】
前記接触部の厚みが、２０μｍ以上５００μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載のクリーニングブレード。
【請求項５】
前記基体部が、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）またはフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一つである請求項１〜４のいずれかに記載のクリーニングブレード。
【請求項６】
前記接触部がシリコーンゴムとフッ素樹脂の混合物である請求項１〜５のいずれかに記載のクリーニングブレード。
【請求項７】
前記接触部におけるシリコーンゴムとフッ素樹脂の混合物に対するフッ素樹脂の混合割合が２０体積％以上８０体積％以下である請求項８に記載のクリーニングブレード。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のクリーニングブレードを用いた電子写真画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接角度が、１００度以上１６５度以下である請求項８に記載の電子写真画像成形装置。
【請求項１０】
前記クリーニングブレードと前記像担持体または転写体表面との当接圧力が５ｇ／ｃｍ以上５００ｇ／ｃｍ以下である請求項８又は９に記載の電子写真画像成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１０２３２７（Ｐ２０１０−１０２３２７Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８６０１（Ｐ２００９−２１８６０１）
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（３９１０５９３９９）株式会社アイ．エス．テイ (102)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（３９１０５９３９９）株式会社アイ．エス．テイ (102)
【Ｆターム（参考）】
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