画像形成装置及び、プロセスカートリッジ
【課題】 クリーニング部材のクリーニング性を維持し、ブレード捲れの発生を抑える。
【解決手段】 クリーニング部材のブレードの端部のみにイソシアネート化合物を含浸させる処理を行なう。含浸処理は、ブレード端部から画像形成可能領域とトナーコート領域の間まで行なう。
【解決手段】 クリーニング部材のブレードの端部のみにイソシアネート化合物を含浸させる処理を行なう。含浸処理は、ブレード端部から画像形成可能領域とトナーコート領域の間まで行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング部材を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置において、感光体ドラムにトナー像を形成して、記録媒体に感光体ドラム上のトナー像を転写する工程を繰り返す過程で、記録媒体に転写せずに感光体ドラム上に残ったトナー（現像剤）を除去する必要がある。この転写後に感光体ドラム上に残留したトナーを除去するクリーニング手段として、ファーブラシやブレードがある。しかし、生産性、コスト、性能の面からポリウレタンゴムからなるクリーニングブレードが主流となっている。クリーニングブレードは、通常、感光体ドラムの回転方向に対してカウンター方向に圧接配置されている。
【０００３】
しかしながら、クリーニングブレードは感光体ドラムの回転方向に対してカウンター方向に当接しているので、感光体ドラムとクリーニングブレードの間の摩擦力が過大になる。すると、クリーニングブレードのエッジが感光体ドラムの回転方向に反転して、クリーニングブレードの捲れが発生する場合がある。
【０００４】
通常、感光体ドラム上にトナーが現像される領域は画像形成領域内（印字可能領域内）であるが、微量の飛散したトナーが現像領域外（トナーコート領域外）の感光体ドラムに付着する場合がある。このような飛散トナーの付着を極力低減するため、画像形成領域外の両端部では帯電領域を広くとり、電気的にトナーを引きつけ難くい構成としている。しかしながら、このような構成とした場合でもトナーの付着を皆無にすることは困難である。そこで、クリーニングブレード３の長手方向の長さを十分長くして、画像形成領域外をも含めた十分な範囲のクリーニングを行なう必要がある。
【０００５】
その一方、画像形成領域外は画像形成領域に比べてクリーニングブレードに達するトナー又は外添剤の量が少ない。トナーや外添剤はクリーニングブレードと感光ドラムの滑性を維持する効果があるが、トナーや外添剤の少ない画像形成領域外はクリーニングブレード捲れが発生しやすい。
【０００６】
そこで、クリーニングブレード捲れを軽減させる為に、ブレード長手全域にイソシアネート化合物を含浸させたもの（特許文献１、特許文献２参照）や、ブレード両端部に樹脂膜をコーティングしたもの（特許文献３参照）が従来例としてある。
【特許文献１】特開２００１−７５４５１
【特許文献２】特開２００３−１２２２２２
【特許文献３】特開２００２−１６２８８５
【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、ウレタン樹脂より形成されたクリーニングブレードにイソシアネート化合物を含浸させることにより膨潤が生じる。その為、クリーニングブレードが感光体ドラムと当接する部分において波打ちが生じ、トナーや外添剤のすり抜けが生じる可能性がある。
【０００８】
また、クリーニングブレードの両端部に樹脂膜を塗布すると、樹脂膜を塗布した場所と塗布しない場所で段差が生じてしまい、トナーがすり抜けてしまう可能性がある。
【０００９】
その為に、本発明ではクリーニング性を維持し、ブレードの捲れを抑えることのできるクリーニング部材を有する画像形成装置及び、プロセスカートリッジの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部材と、
前記像担持体の表面から現像剤を除去するための、前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と当接するブレードを有するクリーニング部材であって、前記長手方向において前記ブレードの一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸した処理部を有し、前記長手方向において前記処理部の内側端部が、前記長手方向において前記現像部材に前記現像剤を担持可能な現像剤担持可能領域よりも内側に位置するクリーニング部材と、
を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、クリーニング部材のクリーニング性能を維持しつつ、像担持体の移動によるクリーニング部材のブレードの捲れを抑えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（画像形成装置の構成と動作の概略）
図２は本実施例の画像形成装置の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１５０は、電子写真方式を採用し、プロセスカートリッジ２５０が着脱可能なレーザプリンタである。
【００１３】
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体である。本実施例の感光体ドラム１は負帯電性の有機感光体であり、駆動用モータ（不図示）によって矢印Ｗ１方向に所定の周速度で回転する。
【００１４】
感光体ドラム１はその回転過程で帯電ローラ２によって負の所定電位に一様に帯電処理を受ける。帯電ローラ２は感光体ドラム１に対して従動回転する。帯電ローラ２に対しては、帯電バイアス電源（不図示）からバイアス電圧が印加され、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
【００１５】
次いで露光装置２１による露光を受ける。露光装置２１は、帯電された感光ドラム１に静電潜像を形成するものであり、本実施例では、半導体レーザスキャナを用いた。露光装置２１は、画像形成装置１５０内のホスト装置（不図示）から送られてくる画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力する。そして、後述するプロセスカートリッジ２５０の露光窓部９を介して感光体ドラム１の均一帯電面を走査露光（像露光）する。感光体ドラム１の表面は露光箇所の電位の絶対値が帯電電位の絶対値に比べて低くなることによって、画像情報に応じた静電潜像が順次形成される。
【００１６】
次いでその静電潜像は現像装置５によって現像されてトナー像として顕像化される。本実施例では、ジャンピング現像方式を用いた。この方式では、現像バイアス電源（不図示）から現像部材である現像ローラ７に対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧を印加する。そして、現像剤層厚規制部材６と現像ローラ７の接触箇所で摩擦帯電により負極性に帯電されたトナー（現像剤）を感光体ドラム１の表面の静電潜像に適用して静電潜像を反転現像する。
【００１７】
その感光体ドラム１の表面のトナー像が給紙カセット６０から給送された記録媒体Ｐに対して転写ローラ２２にて転写される。給送は、所定の制御タイミングで、給紙カセット６０のピックアップローラ６１と給紙ローラ６２が回転駆動される。これにより、給紙カセット６０に積載収納されている記録媒体Ｐが１枚づつ分離給紙され、感光ドラム１での潜像の形成と同期してレジローラ６３まで供給される。そして、この記録媒体Ｐは、感光ドラム１上に形成された潜像の先端と同期して、レジローラ６３によって転写ローラ２２に搬送される。
【００１８】
転写ローラ２２は感光体ドラム１に対して感光体ドラム１の中心方向に押圧バネ（不図示）によって押圧されている。記録媒体Ｐが搬送されて転写工程が開始されると、転写バイアス電源（不図示）から転写ローラ２２に対して正極性の転写バイアス電圧が印加され、負極性に帯電している感光体ドラム１上のトナーは記録媒体Ｐ上に転写される。
【００１９】
トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは感光体ドラム面から分離されて定着装置２３へ搬送されてトナー像の定着処理を受ける。定着装置２３は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を熱や圧力などの手段を用いて記録媒体Ｐに定着するものである。
【００２０】
記録媒体にトナーを転写した後の感光体ドラム１の表面はクリーニング装置４により転写残トナーを掻き取られて清掃され、繰り返して画像形成に供される。本実施例のクリーニング装置４は、ブレード３ａと、ブレード３ａを支持する板金からなる支持部材３ｂを有するクリーニング部材３を備えている。クリーニング部材は、転写工程時に感光体ドラム１から記録媒体Ｐに転写し切れなかった転写残トナーを除去するものである。ブレード３ａは、一定の圧力で感光体ドラム１に長手方向に沿って当接している。そして、ブレード３ａは転写残トナーを除去することによって感光体ドラム１の表面を清掃する。ここで、ブレード３ａは、感光体ドラム１の回転方向に対してカウンターになるような角度をもって当接している。そして、クリーニング工程終了後、感光体ドラム１の表面は再び帯電工程に入る。
【００２１】
また、転写ローラ２２を通った記録媒体Ｐは感光ドラム面から分離されて定着装置２３に導入される。記録媒体Ｐはこの定着装置２３で未定着のトナー像が熱と圧力により固着像として定着される。そして、定着装置２３を出た記録媒体は排紙ローラ６４により装置外部の排紙トレイ６５にプリントとして排出される。
【００２２】
画像形成装置１５０は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して画像形成を行なう。
【００２３】
ここで、プロセスカートリッジ２５０は、感光体ドラム１、帯電ローラ２、クリーニング装置４、現像装置５を一体的にカートリッジ化したものである。そしてカートリッジ２５０は前述したように、画像形成装置本体１５０に対して着脱可能とするものである。
【００２４】
このような画像形成装置１５０において、クリーニング部材３の構成を実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００２５】
（ブレードの成型）
まず、本実施形のブレード３ａの製造方法について説明する。
【００２６】
本実施形におけるブレード３ａは、ポリイソシアネート化合物と多官能性の活性水素化合物から製造される。
【００２７】
本実施形で用いることのできるポリイソシアネート化合物としては、通常のポリイソシアネートと多官能の活性水素化合物である高分子ポリオールとを反応して得られるプレポリマーやセミプレポリマーを用いることが好ましい。プレポリマーやセミプレポリマーのイソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）としては、良好な弾性特性を実現するために、５〜２０質量％が好ましい。なお、前記イソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）とは、ポリウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマー中に含まれるイソシアネート官能基（ＮＣＯ、分子量は４２として計算する）の質量％である。
【００２８】
前記プレポリマーやセミプレポリマー等を調製するために通常用いるポリイソシアネートの具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、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（ＨＤＩ）等を挙げることができる。また、前記プレポリマーやセミプレポリマー等を調製するための活性水素化合物である高分子ポリオールの具体例としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオール等を挙げることができる。そして、これらの重量平均分子量は通常５００〜５０００が好ましい。
【００２９】
また、本実施形に用いることのできる架橋剤の具体例としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
【００３０】
なお、前記ポリイソシアネート化合物と高分子ポリオール、ポリイソシアネート及び架橋剤を反応させる際には、ポリウレタン樹脂の形成に用いられる通常の触媒を添加する場合もある。このような触媒の具体例としては、トリエチレンジアミン等を挙げることができる。
【００３１】
本実施形におけるポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａの成形方法としては、高分子ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤及び触媒等を一度に混合して、金型に注型して成形する。その際に、支持部材３ｂに直接ポリウレタン樹脂からなるブレード３ａを成形し、感光体ドラム１との当接部を精度よく作製する為、ポリウレタン樹脂で形成したブレード３ａは先端部を切断して作製される。
【００３２】
（処理部の形成）
次に、上記したようにして得られたポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａに処理部を形成する方法について説明する。
【００３３】
前記処理部の形成方法として、例えば、下記工程を有する方法を挙げることができる。
（１）ポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａの感光体ドラム当接部の長手方向両端部にイソシアネート化合物を接触させる工程、
（２）イソシアネート化合物をブレード３ａ表面に接触させた状態で、放置することによりイソシアネート化合物をブレード３ａ中に含浸させる工程、
（３）含浸後、ブレード３ａの表面に残留しているイソシアネート化合物を除去する工程、及び、
（４）ブレード３ａ中に含浸したイソシアネート化合物を反応させることにより処理部を形成する工程。
【００３４】
すなわち、工程（１）及び（２）において、ポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａ先端の長手方向両端部にイソシアネート化合物を適当量含浸させる。工程（３）において余分なイソシアネート化合物をブレード３ａの表面から取り除き、工程（４）において、イソシアネート化合物を反応させて処理部を形成する。
【００３５】
工程（４）においては、ブレード３ａを形成するポリウレタン樹脂とイソシアネート化合物とが反応してアロファネート結合を形成し、硬化して高硬度の処理部３ａ１、３ａ２が形成されると考えられる。処理部３ａ１、３ａ２は、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にそれぞれ設けられる。
【００３６】
すなわち、ブレード３ａを形成するポリウレタン樹脂中には活性水素を有するウレタン結合が存在している。そして、工程（４）でこのウレタン結合と含浸されたイソシアネート化合物とが反応しアロファネート結合を形成することにより高硬度の処理部３ａ１、３ａ２が形成されると考えられる。また、イソシアネート化合物同士での反応による多量化反応（例えば、カルボジイミド化反応、イソシアヌレート化反応など）も同時に進行し、高硬度部の形成に寄与するものと考えられる。この結果、処理部３ａ１、３ａ２の硬さは向上し、摩擦係数が低下し、ブレード３ａの耐久性を改良することができるものと考えられる。
【００３７】
前記ブレード３ａに含浸させるイソシアネート化合物としては、分子中に１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物、分子中に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を用いることができる。分子中に１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、オクタデシルイソシアネート（ＯＤＩ）等の脂肪族モノイソシアネート、芳香族モノイソシアネート等を挙げることができる。
【００３８】
また、前記ブレード３ａに含浸させる分子中に２個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物として、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｍ−フェニレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等を用いることができる。
【００３９】
本実施形においては、イソシアネート化合物の反応を促進するために、イソシアネート化合物に加え、触媒もポリウレタン樹脂に含浸させることができる。
【００４０】
イソシアネート化合物と共に用いる触媒の例としては、第４級アンモニウム塩、カルボン酸塩等を挙げることができる。第４級アンモニウム塩としては、ＤＡＢＣＯ社製のＴＭＲ触媒等を例示することができる。カルボン酸塩としては、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等を例示することができる。これらの触媒は非常に粘調であったり、含浸時に固体であったりするので、予め溶剤に溶解してからイソシアネート化合物に添加し、ポリウレタン樹脂に含浸することが好ましい。
【００４１】
イソシアネート化合物のブレード３ａへの含浸は、例えば、繊維質状の部材や多孔質の部材にイソシアネート化合物を含浸させ、ブレード３ａに塗布する方法や、スプレーにより塗布する方法などによって行なうこともできる。
【００４２】
以上の様にして、所定時間イソシアネート化合物をブレード３ａに含浸させる。最終的に得られるブレード３ａの処理具合を所望の範囲とするためには、イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａとの接触時間は５分以上とすることが好ましく、１０分以上とすることが更に好ましい。また、この接触時間は１時間以下とすることが好ましく、量産性を考慮すると、４０分以下とすることが更に好ましい。
【００４３】
ついで、工程（３）において、ブレード３ａ表面に残存するイソシアネート化合物を、イソシアネート化合物を溶解できる溶剤を用いて拭き取る。もし、含浸後に、過剰に残留しているイソシアネート化合物の除去が均一に行われないと、処理部の表面に、微妙な凸部が発生し、感光ドラム１上に残留するトナーをクリーニングするとき、この凸部の周りでトナーがすり抜け、クリーニング不良を生じる。
【００４４】
そこで、イソシアネート化合物を溶解できる溶剤を用いて、ブレード３ａ表面に付着したイソシアネート化合物を十分に除去する工程が必要になる。ここで用いることのできる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
【００４５】
また、除去する手段としては、例えば、ポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａを傷つけない程度の硬さのスポンジ等に上記溶剤を少量含ませ、ブレード３ａ表面に付着している過剰なイソシアネート化合物を拭き取るなどの方法が挙げられる。
【００４６】
以上の工程を経た後、工程（４）において、含浸させたイソシアネート化合物は、反応してアロファネート結合を形成し、あるいは空気中の水分との反応によって殆どが消費されて白色不透明な高硬度な処理層が形成される。そして、表面が平滑なブレード３ａを得ることができる。このように作成されたブレード３ａは、図３に示すようにイソシアネート化合物を含浸処理した部分がブレード３ａの厚み方向であるＹ方向へ膨潤する。この時のブレード３ａの厚み方向Ｙ方向の膨潤を図４と図５を用いて説明する。
【００４７】
図４は本実施形のブレード３ａを真上から見た模式図である。図５は真横方向からみた模式図である。イソシアネート化合物がポリウレタン樹脂から形成されたブレード３ａに含浸されることにより、ブレード３ａの幅方向Ｙ方向に膨潤が生じる。この膨潤幅ｈは、支持部材３ｂの厚み方向Ｙ方向の一端側９ａから処理部３ａ１、３ａ２までの距離Ｓと、一端側３ｂ１から処理部以外の領域である未処理部３ａ３までの距離Ｍとの差から求めることができる。膨潤幅ｈを正確に測る為に、距離Ｍはブレード長手中央を中心に長手方向で１ｍｍ間隔で３点測定しその平均を用いた。また距離Ｓは、処理部３ａ１、３ａ２の最大値を用いた。実際の膨潤幅ｈの測定方法を図６に示す。支持部材３ｂをブレード板金支持部２００に取り付ける前に、ブレード板金支持部２００のエッジ先端２００ａの位置をマイクロメータ２１０で測定しておく。次に、支持部材３ｂをブレード板金支持部２００に取り付け、距離Ｓ、距離Ｍの測定を行った。
【００４８】
また、イソシアネート化合物を含浸させて処理部３ａ１、３ａ２を形成すると、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔは図４のようになる。即ち、略膨潤幅がｈとなるところから、内側端部３ａ１Ｌ、３ａ２Ｒに向かって、膨潤幅が徐々に小さくなる領域が存在する。ここで、特に膨潤幅ｈの９０％から１０％に膨潤幅が変化する領域を遷移領域とする。
【００４９】
（処理部の位置関係）
次に、ブレード３ａのイソシアネート化合物を含浸させた処理部の端部の位置について説明する。図１には、ブレード３ａと他の構成要素との長手方向の関係を示した。まず、ドラム１表面に画像形成可能な画像形成領域Ａがある。そして、長手方向において画像形成領域Ａを現像可能にするために、画像形成領域Ａを覆う領域において、現像ローラ７の表面に現像剤（トナー）を担持することができる現像剤担持可能領域（以下、トナーコート領域という。）Ｂがある。そして、トナーコート領域Ｂより外側において、感光ドラム１の表面上にトナーの付着を防止するために、トナーコート領域Ｂよりも広い、帯電ローラ２によって帯電可能な帯電領域Ｃがある。しかし、トナーコート領域Ｂよりも広い帯電領域Ｃにも、トナーが僅かであるが付着する可能性があるので、帯電領域Ｃよりも長手方向に長い範囲を覆う長さのブレード３ａが設けられている。そして、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にはイソシアネート化合物を用いた含浸した処理部３ａ１、３ａ２が施されている。また、画像形成領域Ａ、トナーコート領域Ｂ、帯電領域Ｃ、ブレード３ａのそれぞれの端部を端部ａ、端部ｂ、端部ｃ、端部ｔとする。
【００５０】
尚、クリーニングブレード３の使用時初期において、ブレード３ａの未処理部３ａと感光体ドラム１の間の摩擦力が増大することにより、ブレード３ａがめくれる可能性がある。それを防止するために、ブレード３ａの長手全域に予め潤滑剤を塗布している。潤滑剤は平均粒径３μmのフッ化黒鉛(商品名 セフボン：セントラル硝子社製)を溶媒としてハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）に重量比１０％分散させ、これをブレードに塗布した後に乾燥して用いた。
【００５１】
（クリーニングブレードの評価）
また、このブレード３ａの評価には、ヒューレット・パッカード社製レーザービームプリンター「ＬａｓｅｒＪｅｔ４３５０」を用いた。評価は比較的厳しい環境で行なうために、ブレード捲れの評価を高温高湿環境（３２．５℃、８０％）で、クリーニング性の評価は、低温低湿環境（１５℃、１０％）で行なった。今回の実施例及び比較例の結果を表１にまとめた。
【００５２】
〔実施例１〕
実施例１で用いたブレード３ａはポリウレタン樹脂で形成され、前述した工程（１）で、長手方向の一端側と他端側に、イソシアネート化合物を適当量含浸させた。そして、処理部３ａ１、３ａ２を、ブレード３ａの端部ｔから画像形成領域Ａの端部ａとトナーコート領域Ｂの端部ｂの間（領域ｉｉ）まで形成されている。さらに、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後２０分間放置することによって、ブレード３ａの膨潤幅ｈが３０μｍになるように設定している。また、遷移領域Ｗは約１ｍｍ形成され、領域ｉｉ内に入るようになっている。
【００５３】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無く、クリーニング性も良好であった。
【００５４】
〔比較例１〕
比較例１では、処理部３ａ１、３ａ２を、ブレード３ａの端部ｔから帯電領域Ｃの端部ｃとトナーコート領域Ｂの端部ｂの間（領域ｉ）まで形成した点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。
【００５５】
この条件のブレード３ａを評価した結果、クリーニング性は２万枚のプリント後も良好であったが、ブレード捲れは３千枚のプリント後に捲れが発生した。
【００５６】
この結果から、ブレード捲れを防止するためには少なくとも、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔを端部ａと端部ｂの間（領域ｉｉ）まで形成する必要があることが分かる。
【００５７】
〔比較例２〕
比較例２では、ブレード３ａの膨潤幅ｈを４０μｍに設定している点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。そのために、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後３０分間放置している。
【００５８】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無かった。しかし、２万枚のプリント後に、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔ付近で、トナーがすり抜けたことによるクリーニング不良が発生した。
【００５９】
この結果から、膨潤幅ｈが４０μｍと比較的大きいと、そこからトナーのすり抜けによるクリーニング不良により、画像不良が発生してしまう。
【００６０】
これまでの結果より、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にイソシアネート化合物をブレード３ａの端部ｔからトナーコート領域よりも内側まで含浸させることによって、ブレード捲れを抑えることが可能である。これは比較例１から、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔがトナーコート領域Ｂよりも外側にあると、ブレード捲れが発生してしまったことからも言える。
【００６１】
また、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸させることによって、ブレード３ａに膨潤が生じ、この膨潤により処理部と未処理部３ａ３に段差が生じる。この膨潤幅ｈが３０μｍ以下であることにより、クリーニング不良による画像不良の発生も無く、ブレード捲れの発生を抑えることが出来る。これは、比較例２で、膨潤幅ｈが４０μｍであった時に、トナーのすり抜けによるクリーニング不良が発生した事から言える。
【００６２】
〔実施例２〕
実施例２では、前述した工程（１）で、イソシアネート化合物を適当量含浸させ、処理部３ａ１、３ａ２を、ブレード３ａの端部ｔから画像形成領域Ａの端部ａの内側（領域ｉｉｉ）まで形成されている。この点において、実施例１と異なる他は、実施例１と同じである。
【００６３】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無かった。しかし、低温低湿環境で１万枚プリントからハーフトーン画像で軽微な縦スジが発生した。これは、トナーよりも粒径の小さな外添剤が処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔ付近からすり抜けて帯電ローラ２を汚してしまったことにより、汚れた部分で帯電不良が発生した為と思われる。これは実際の使用上大きな問題ではないが、より好ましくは処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔはトナーコート領域Ｂよりも内側で、かつ画像形成領域Ａより外側にすることが望ましいことが言える。
【００６４】
〔実施例３〕
実施例３では、ブレード３ａの膨潤幅ｈを１０μｍに設定している点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。そのために、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後１０分間放置している。
【００６５】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無く、クリーニング性も良好であった。
【００６６】
〔実施例４〕
実施例４では、ブレード３ａの膨潤幅ｈを５μｍに設定している点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。そのために、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後５分間放置している。
【００６７】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無く、クリーニング性も良好であった。しかし、プリント中にブレードと感光体ドラムの摺擦による騒音（ビビリ音）が発生した。
【００６８】
これは実際の使用上大きな問題ではないが、より好ましくは膨潤幅ｈを１０μｍ以上３０μｍ以下にすることが望ましいことが言える。
【００６９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】プロセスカートリッジ構成の長手位置関係
【図２】画像形成装置の構成図
【図３】本発明のクリーニングブレードを説明する為の模式図
【図４】本発明のクリーニングブレードを説明する為に先端方向から見た模式図
【図５】本発明のクリーニングブレードを説明する為に真横から見た模式図
【図６】本発明のクリーニングブレード膨潤幅の測定装置模式図
【符号の説明】
【００７１】
１ 感光体
２ 帯電ローラ
３ クリーニング部材
４ クリーニング装置
５ 現像装置
６ 現像剤層厚規制部材
７ 現像ローラ
９ 支持部材
２１ 露光装置
２２ 転写ローラ
２３ 定着装置
６０ 給紙カセット
６１ ピックアップローラ
６２ 搬送ローラ
６３ レジローラ
６４ 排紙ローラ
６５ 排紙トレイ
Ｘ クリーニングブレードの長手方向
Ｙ クリーニングブレードの厚み方向
Ｚ クリーニングブレードの自由長方向
２００ クリーニングブレード板金支持部
２１０ マイクロメータ
Ｐ 記録媒体
Ｍ 支持部材から未処理部の距離
Ｓ 支持部材から処理部の距離
ｈ 膨潤幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング部材を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置において、感光体ドラムにトナー像を形成して、記録媒体に感光体ドラム上のトナー像を転写する工程を繰り返す過程で、記録媒体に転写せずに感光体ドラム上に残ったトナー（現像剤）を除去する必要がある。この転写後に感光体ドラム上に残留したトナーを除去するクリーニング手段として、ファーブラシやブレードがある。しかし、生産性、コスト、性能の面からポリウレタンゴムからなるクリーニングブレードが主流となっている。クリーニングブレードは、通常、感光体ドラムの回転方向に対してカウンター方向に圧接配置されている。
【０００３】
しかしながら、クリーニングブレードは感光体ドラムの回転方向に対してカウンター方向に当接しているので、感光体ドラムとクリーニングブレードの間の摩擦力が過大になる。すると、クリーニングブレードのエッジが感光体ドラムの回転方向に反転して、クリーニングブレードの捲れが発生する場合がある。
【０００４】
通常、感光体ドラム上にトナーが現像される領域は画像形成領域内（印字可能領域内）であるが、微量の飛散したトナーが現像領域外（トナーコート領域外）の感光体ドラムに付着する場合がある。このような飛散トナーの付着を極力低減するため、画像形成領域外の両端部では帯電領域を広くとり、電気的にトナーを引きつけ難くい構成としている。しかしながら、このような構成とした場合でもトナーの付着を皆無にすることは困難である。そこで、クリーニングブレード３の長手方向の長さを十分長くして、画像形成領域外をも含めた十分な範囲のクリーニングを行なう必要がある。
【０００５】
その一方、画像形成領域外は画像形成領域に比べてクリーニングブレードに達するトナー又は外添剤の量が少ない。トナーや外添剤はクリーニングブレードと感光ドラムの滑性を維持する効果があるが、トナーや外添剤の少ない画像形成領域外はクリーニングブレード捲れが発生しやすい。
【０００６】
そこで、クリーニングブレード捲れを軽減させる為に、ブレード長手全域にイソシアネート化合物を含浸させたもの（特許文献１、特許文献２参照）や、ブレード両端部に樹脂膜をコーティングしたもの（特許文献３参照）が従来例としてある。
【特許文献１】特開２００１−７５４５１
【特許文献２】特開２００３−１２２２２２
【特許文献３】特開２００２−１６２８８５
【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、ウレタン樹脂より形成されたクリーニングブレードにイソシアネート化合物を含浸させることにより膨潤が生じる。その為、クリーニングブレードが感光体ドラムと当接する部分において波打ちが生じ、トナーや外添剤のすり抜けが生じる可能性がある。
【０００８】
また、クリーニングブレードの両端部に樹脂膜を塗布すると、樹脂膜を塗布した場所と塗布しない場所で段差が生じてしまい、トナーがすり抜けてしまう可能性がある。
【０００９】
その為に、本発明ではクリーニング性を維持し、ブレードの捲れを抑えることのできるクリーニング部材を有する画像形成装置及び、プロセスカートリッジの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部材と、
前記像担持体の表面から現像剤を除去するための、前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と当接するブレードを有するクリーニング部材であって、前記長手方向において前記ブレードの一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸した処理部を有し、前記長手方向において前記処理部の内側端部が、前記長手方向において前記現像部材に前記現像剤を担持可能な現像剤担持可能領域よりも内側に位置するクリーニング部材と、
を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、クリーニング部材のクリーニング性能を維持しつつ、像担持体の移動によるクリーニング部材のブレードの捲れを抑えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（画像形成装置の構成と動作の概略）
図２は本実施例の画像形成装置の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１５０は、電子写真方式を採用し、プロセスカートリッジ２５０が着脱可能なレーザプリンタである。
【００１３】
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体である。本実施例の感光体ドラム１は負帯電性の有機感光体であり、駆動用モータ（不図示）によって矢印Ｗ１方向に所定の周速度で回転する。
【００１４】
感光体ドラム１はその回転過程で帯電ローラ２によって負の所定電位に一様に帯電処理を受ける。帯電ローラ２は感光体ドラム１に対して従動回転する。帯電ローラ２に対しては、帯電バイアス電源（不図示）からバイアス電圧が印加され、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
【００１５】
次いで露光装置２１による露光を受ける。露光装置２１は、帯電された感光ドラム１に静電潜像を形成するものであり、本実施例では、半導体レーザスキャナを用いた。露光装置２１は、画像形成装置１５０内のホスト装置（不図示）から送られてくる画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力する。そして、後述するプロセスカートリッジ２５０の露光窓部９を介して感光体ドラム１の均一帯電面を走査露光（像露光）する。感光体ドラム１の表面は露光箇所の電位の絶対値が帯電電位の絶対値に比べて低くなることによって、画像情報に応じた静電潜像が順次形成される。
【００１６】
次いでその静電潜像は現像装置５によって現像されてトナー像として顕像化される。本実施例では、ジャンピング現像方式を用いた。この方式では、現像バイアス電源（不図示）から現像部材である現像ローラ７に対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧を印加する。そして、現像剤層厚規制部材６と現像ローラ７の接触箇所で摩擦帯電により負極性に帯電されたトナー（現像剤）を感光体ドラム１の表面の静電潜像に適用して静電潜像を反転現像する。
【００１７】
その感光体ドラム１の表面のトナー像が給紙カセット６０から給送された記録媒体Ｐに対して転写ローラ２２にて転写される。給送は、所定の制御タイミングで、給紙カセット６０のピックアップローラ６１と給紙ローラ６２が回転駆動される。これにより、給紙カセット６０に積載収納されている記録媒体Ｐが１枚づつ分離給紙され、感光ドラム１での潜像の形成と同期してレジローラ６３まで供給される。そして、この記録媒体Ｐは、感光ドラム１上に形成された潜像の先端と同期して、レジローラ６３によって転写ローラ２２に搬送される。
【００１８】
転写ローラ２２は感光体ドラム１に対して感光体ドラム１の中心方向に押圧バネ（不図示）によって押圧されている。記録媒体Ｐが搬送されて転写工程が開始されると、転写バイアス電源（不図示）から転写ローラ２２に対して正極性の転写バイアス電圧が印加され、負極性に帯電している感光体ドラム１上のトナーは記録媒体Ｐ上に転写される。
【００１９】
トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは感光体ドラム面から分離されて定着装置２３へ搬送されてトナー像の定着処理を受ける。定着装置２３は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を熱や圧力などの手段を用いて記録媒体Ｐに定着するものである。
【００２０】
記録媒体にトナーを転写した後の感光体ドラム１の表面はクリーニング装置４により転写残トナーを掻き取られて清掃され、繰り返して画像形成に供される。本実施例のクリーニング装置４は、ブレード３ａと、ブレード３ａを支持する板金からなる支持部材３ｂを有するクリーニング部材３を備えている。クリーニング部材は、転写工程時に感光体ドラム１から記録媒体Ｐに転写し切れなかった転写残トナーを除去するものである。ブレード３ａは、一定の圧力で感光体ドラム１に長手方向に沿って当接している。そして、ブレード３ａは転写残トナーを除去することによって感光体ドラム１の表面を清掃する。ここで、ブレード３ａは、感光体ドラム１の回転方向に対してカウンターになるような角度をもって当接している。そして、クリーニング工程終了後、感光体ドラム１の表面は再び帯電工程に入る。
【００２１】
また、転写ローラ２２を通った記録媒体Ｐは感光ドラム面から分離されて定着装置２３に導入される。記録媒体Ｐはこの定着装置２３で未定着のトナー像が熱と圧力により固着像として定着される。そして、定着装置２３を出た記録媒体は排紙ローラ６４により装置外部の排紙トレイ６５にプリントとして排出される。
【００２２】
画像形成装置１５０は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して画像形成を行なう。
【００２３】
ここで、プロセスカートリッジ２５０は、感光体ドラム１、帯電ローラ２、クリーニング装置４、現像装置５を一体的にカートリッジ化したものである。そしてカートリッジ２５０は前述したように、画像形成装置本体１５０に対して着脱可能とするものである。
【００２４】
このような画像形成装置１５０において、クリーニング部材３の構成を実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００２５】
（ブレードの成型）
まず、本実施形のブレード３ａの製造方法について説明する。
【００２６】
本実施形におけるブレード３ａは、ポリイソシアネート化合物と多官能性の活性水素化合物から製造される。
【００２７】
本実施形で用いることのできるポリイソシアネート化合物としては、通常のポリイソシアネートと多官能の活性水素化合物である高分子ポリオールとを反応して得られるプレポリマーやセミプレポリマーを用いることが好ましい。プレポリマーやセミプレポリマーのイソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）としては、良好な弾性特性を実現するために、５〜２０質量％が好ましい。なお、前記イソシアネート基含有量（ＮＣＯ％）とは、ポリウレタン樹脂の原料であるプレポリマー又はセミプレポリマー中に含まれるイソシアネート官能基（ＮＣＯ、分子量は４２として計算する）の質量％である。
【００２８】
前記プレポリマーやセミプレポリマー等を調製するために通常用いるポリイソシアネートの具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、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（ＨＤＩ）等を挙げることができる。また、前記プレポリマーやセミプレポリマー等を調製するための活性水素化合物である高分子ポリオールの具体例としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、カプロラクトンエステルポリオール、ポリカーボネートエステルポリオール、シリコーンポリオール等を挙げることができる。そして、これらの重量平均分子量は通常５００〜５０００が好ましい。
【００２９】
また、本実施形に用いることのできる架橋剤の具体例としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
【００３０】
なお、前記ポリイソシアネート化合物と高分子ポリオール、ポリイソシアネート及び架橋剤を反応させる際には、ポリウレタン樹脂の形成に用いられる通常の触媒を添加する場合もある。このような触媒の具体例としては、トリエチレンジアミン等を挙げることができる。
【００３１】
本実施形におけるポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａの成形方法としては、高分子ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤及び触媒等を一度に混合して、金型に注型して成形する。その際に、支持部材３ｂに直接ポリウレタン樹脂からなるブレード３ａを成形し、感光体ドラム１との当接部を精度よく作製する為、ポリウレタン樹脂で形成したブレード３ａは先端部を切断して作製される。
【００３２】
（処理部の形成）
次に、上記したようにして得られたポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａに処理部を形成する方法について説明する。
【００３３】
前記処理部の形成方法として、例えば、下記工程を有する方法を挙げることができる。
（１）ポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａの感光体ドラム当接部の長手方向両端部にイソシアネート化合物を接触させる工程、
（２）イソシアネート化合物をブレード３ａ表面に接触させた状態で、放置することによりイソシアネート化合物をブレード３ａ中に含浸させる工程、
（３）含浸後、ブレード３ａの表面に残留しているイソシアネート化合物を除去する工程、及び、
（４）ブレード３ａ中に含浸したイソシアネート化合物を反応させることにより処理部を形成する工程。
【００３４】
すなわち、工程（１）及び（２）において、ポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａ先端の長手方向両端部にイソシアネート化合物を適当量含浸させる。工程（３）において余分なイソシアネート化合物をブレード３ａの表面から取り除き、工程（４）において、イソシアネート化合物を反応させて処理部を形成する。
【００３５】
工程（４）においては、ブレード３ａを形成するポリウレタン樹脂とイソシアネート化合物とが反応してアロファネート結合を形成し、硬化して高硬度の処理部３ａ１、３ａ２が形成されると考えられる。処理部３ａ１、３ａ２は、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にそれぞれ設けられる。
【００３６】
すなわち、ブレード３ａを形成するポリウレタン樹脂中には活性水素を有するウレタン結合が存在している。そして、工程（４）でこのウレタン結合と含浸されたイソシアネート化合物とが反応しアロファネート結合を形成することにより高硬度の処理部３ａ１、３ａ２が形成されると考えられる。また、イソシアネート化合物同士での反応による多量化反応（例えば、カルボジイミド化反応、イソシアヌレート化反応など）も同時に進行し、高硬度部の形成に寄与するものと考えられる。この結果、処理部３ａ１、３ａ２の硬さは向上し、摩擦係数が低下し、ブレード３ａの耐久性を改良することができるものと考えられる。
【００３７】
前記ブレード３ａに含浸させるイソシアネート化合物としては、分子中に１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物、分子中に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を用いることができる。分子中に１個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物としては、オクタデシルイソシアネート（ＯＤＩ）等の脂肪族モノイソシアネート、芳香族モノイソシアネート等を挙げることができる。
【００３８】
また、前記ブレード３ａに含浸させる分子中に２個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物として、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｍ−フェニレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等を用いることができる。
【００３９】
本実施形においては、イソシアネート化合物の反応を促進するために、イソシアネート化合物に加え、触媒もポリウレタン樹脂に含浸させることができる。
【００４０】
イソシアネート化合物と共に用いる触媒の例としては、第４級アンモニウム塩、カルボン酸塩等を挙げることができる。第４級アンモニウム塩としては、ＤＡＢＣＯ社製のＴＭＲ触媒等を例示することができる。カルボン酸塩としては、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等を例示することができる。これらの触媒は非常に粘調であったり、含浸時に固体であったりするので、予め溶剤に溶解してからイソシアネート化合物に添加し、ポリウレタン樹脂に含浸することが好ましい。
【００４１】
イソシアネート化合物のブレード３ａへの含浸は、例えば、繊維質状の部材や多孔質の部材にイソシアネート化合物を含浸させ、ブレード３ａに塗布する方法や、スプレーにより塗布する方法などによって行なうこともできる。
【００４２】
以上の様にして、所定時間イソシアネート化合物をブレード３ａに含浸させる。最終的に得られるブレード３ａの処理具合を所望の範囲とするためには、イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａとの接触時間は５分以上とすることが好ましく、１０分以上とすることが更に好ましい。また、この接触時間は１時間以下とすることが好ましく、量産性を考慮すると、４０分以下とすることが更に好ましい。
【００４３】
ついで、工程（３）において、ブレード３ａ表面に残存するイソシアネート化合物を、イソシアネート化合物を溶解できる溶剤を用いて拭き取る。もし、含浸後に、過剰に残留しているイソシアネート化合物の除去が均一に行われないと、処理部の表面に、微妙な凸部が発生し、感光ドラム１上に残留するトナーをクリーニングするとき、この凸部の周りでトナーがすり抜け、クリーニング不良を生じる。
【００４４】
そこで、イソシアネート化合物を溶解できる溶剤を用いて、ブレード３ａ表面に付着したイソシアネート化合物を十分に除去する工程が必要になる。ここで用いることのできる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
【００４５】
また、除去する手段としては、例えば、ポリウレタン樹脂で形成されたブレード３ａを傷つけない程度の硬さのスポンジ等に上記溶剤を少量含ませ、ブレード３ａ表面に付着している過剰なイソシアネート化合物を拭き取るなどの方法が挙げられる。
【００４６】
以上の工程を経た後、工程（４）において、含浸させたイソシアネート化合物は、反応してアロファネート結合を形成し、あるいは空気中の水分との反応によって殆どが消費されて白色不透明な高硬度な処理層が形成される。そして、表面が平滑なブレード３ａを得ることができる。このように作成されたブレード３ａは、図３に示すようにイソシアネート化合物を含浸処理した部分がブレード３ａの厚み方向であるＹ方向へ膨潤する。この時のブレード３ａの厚み方向Ｙ方向の膨潤を図４と図５を用いて説明する。
【００４７】
図４は本実施形のブレード３ａを真上から見た模式図である。図５は真横方向からみた模式図である。イソシアネート化合物がポリウレタン樹脂から形成されたブレード３ａに含浸されることにより、ブレード３ａの幅方向Ｙ方向に膨潤が生じる。この膨潤幅ｈは、支持部材３ｂの厚み方向Ｙ方向の一端側９ａから処理部３ａ１、３ａ２までの距離Ｓと、一端側３ｂ１から処理部以外の領域である未処理部３ａ３までの距離Ｍとの差から求めることができる。膨潤幅ｈを正確に測る為に、距離Ｍはブレード長手中央を中心に長手方向で１ｍｍ間隔で３点測定しその平均を用いた。また距離Ｓは、処理部３ａ１、３ａ２の最大値を用いた。実際の膨潤幅ｈの測定方法を図６に示す。支持部材３ｂをブレード板金支持部２００に取り付ける前に、ブレード板金支持部２００のエッジ先端２００ａの位置をマイクロメータ２１０で測定しておく。次に、支持部材３ｂをブレード板金支持部２００に取り付け、距離Ｓ、距離Ｍの測定を行った。
【００４８】
また、イソシアネート化合物を含浸させて処理部３ａ１、３ａ２を形成すると、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔは図４のようになる。即ち、略膨潤幅がｈとなるところから、内側端部３ａ１Ｌ、３ａ２Ｒに向かって、膨潤幅が徐々に小さくなる領域が存在する。ここで、特に膨潤幅ｈの９０％から１０％に膨潤幅が変化する領域を遷移領域とする。
【００４９】
（処理部の位置関係）
次に、ブレード３ａのイソシアネート化合物を含浸させた処理部の端部の位置について説明する。図１には、ブレード３ａと他の構成要素との長手方向の関係を示した。まず、ドラム１表面に画像形成可能な画像形成領域Ａがある。そして、長手方向において画像形成領域Ａを現像可能にするために、画像形成領域Ａを覆う領域において、現像ローラ７の表面に現像剤（トナー）を担持することができる現像剤担持可能領域（以下、トナーコート領域という。）Ｂがある。そして、トナーコート領域Ｂより外側において、感光ドラム１の表面上にトナーの付着を防止するために、トナーコート領域Ｂよりも広い、帯電ローラ２によって帯電可能な帯電領域Ｃがある。しかし、トナーコート領域Ｂよりも広い帯電領域Ｃにも、トナーが僅かであるが付着する可能性があるので、帯電領域Ｃよりも長手方向に長い範囲を覆う長さのブレード３ａが設けられている。そして、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にはイソシアネート化合物を用いた含浸した処理部３ａ１、３ａ２が施されている。また、画像形成領域Ａ、トナーコート領域Ｂ、帯電領域Ｃ、ブレード３ａのそれぞれの端部を端部ａ、端部ｂ、端部ｃ、端部ｔとする。
【００５０】
尚、クリーニングブレード３の使用時初期において、ブレード３ａの未処理部３ａと感光体ドラム１の間の摩擦力が増大することにより、ブレード３ａがめくれる可能性がある。それを防止するために、ブレード３ａの長手全域に予め潤滑剤を塗布している。潤滑剤は平均粒径３μmのフッ化黒鉛(商品名 セフボン：セントラル硝子社製)を溶媒としてハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）に重量比１０％分散させ、これをブレードに塗布した後に乾燥して用いた。
【００５１】
（クリーニングブレードの評価）
また、このブレード３ａの評価には、ヒューレット・パッカード社製レーザービームプリンター「ＬａｓｅｒＪｅｔ４３５０」を用いた。評価は比較的厳しい環境で行なうために、ブレード捲れの評価を高温高湿環境（３２．５℃、８０％）で、クリーニング性の評価は、低温低湿環境（１５℃、１０％）で行なった。今回の実施例及び比較例の結果を表１にまとめた。
【００５２】
〔実施例１〕
実施例１で用いたブレード３ａはポリウレタン樹脂で形成され、前述した工程（１）で、長手方向の一端側と他端側に、イソシアネート化合物を適当量含浸させた。そして、処理部３ａ１、３ａ２を、ブレード３ａの端部ｔから画像形成領域Ａの端部ａとトナーコート領域Ｂの端部ｂの間（領域ｉｉ）まで形成されている。さらに、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後２０分間放置することによって、ブレード３ａの膨潤幅ｈが３０μｍになるように設定している。また、遷移領域Ｗは約１ｍｍ形成され、領域ｉｉ内に入るようになっている。
【００５３】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無く、クリーニング性も良好であった。
【００５４】
〔比較例１〕
比較例１では、処理部３ａ１、３ａ２を、ブレード３ａの端部ｔから帯電領域Ｃの端部ｃとトナーコート領域Ｂの端部ｂの間（領域ｉ）まで形成した点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。
【００５５】
この条件のブレード３ａを評価した結果、クリーニング性は２万枚のプリント後も良好であったが、ブレード捲れは３千枚のプリント後に捲れが発生した。
【００５６】
この結果から、ブレード捲れを防止するためには少なくとも、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔを端部ａと端部ｂの間（領域ｉｉ）まで形成する必要があることが分かる。
【００５７】
〔比較例２〕
比較例２では、ブレード３ａの膨潤幅ｈを４０μｍに設定している点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。そのために、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後３０分間放置している。
【００５８】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無かった。しかし、２万枚のプリント後に、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔ付近で、トナーがすり抜けたことによるクリーニング不良が発生した。
【００５９】
この結果から、膨潤幅ｈが４０μｍと比較的大きいと、そこからトナーのすり抜けによるクリーニング不良により、画像不良が発生してしまう。
【００６０】
これまでの結果より、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にイソシアネート化合物をブレード３ａの端部ｔからトナーコート領域よりも内側まで含浸させることによって、ブレード捲れを抑えることが可能である。これは比較例１から、処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔがトナーコート領域Ｂよりも外側にあると、ブレード捲れが発生してしまったことからも言える。
【００６１】
また、ブレード３ａの長手方向の一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸させることによって、ブレード３ａに膨潤が生じ、この膨潤により処理部と未処理部３ａ３に段差が生じる。この膨潤幅ｈが３０μｍ以下であることにより、クリーニング不良による画像不良の発生も無く、ブレード捲れの発生を抑えることが出来る。これは、比較例２で、膨潤幅ｈが４０μｍであった時に、トナーのすり抜けによるクリーニング不良が発生した事から言える。
【００６２】
〔実施例２〕
実施例２では、前述した工程（１）で、イソシアネート化合物を適当量含浸させ、処理部３ａ１、３ａ２を、ブレード３ａの端部ｔから画像形成領域Ａの端部ａの内側（領域ｉｉｉ）まで形成されている。この点において、実施例１と異なる他は、実施例１と同じである。
【００６３】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無かった。しかし、低温低湿環境で１万枚プリントからハーフトーン画像で軽微な縦スジが発生した。これは、トナーよりも粒径の小さな外添剤が処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔ付近からすり抜けて帯電ローラ２を汚してしまったことにより、汚れた部分で帯電不良が発生した為と思われる。これは実際の使用上大きな問題ではないが、より好ましくは処理部３ａ１、３ａ２の内側端部３ａ１ｔ、３ａ２ｔはトナーコート領域Ｂよりも内側で、かつ画像形成領域Ａより外側にすることが望ましいことが言える。
【００６４】
〔実施例３〕
実施例３では、ブレード３ａの膨潤幅ｈを１０μｍに設定している点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。そのために、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後１０分間放置している。
【００６５】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無く、クリーニング性も良好であった。
【００６６】
〔実施例４〕
実施例４では、ブレード３ａの膨潤幅ｈを５μｍに設定している点が実施例１とは異なっている。その他は、実施例１と同じである。そのために、前述した工程（２）において、イソシアネート化合物をブレード３ａに接触後５分間放置している。
【００６７】
この条件のブレード３ａを評価した結果、ブレード捲れは２万枚のプリント後も発生は無く、クリーニング性も良好であった。しかし、プリント中にブレードと感光体ドラムの摺擦による騒音（ビビリ音）が発生した。
【００６８】
これは実際の使用上大きな問題ではないが、より好ましくは膨潤幅ｈを１０μｍ以上３０μｍ以下にすることが望ましいことが言える。
【００６９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】プロセスカートリッジ構成の長手位置関係
【図２】画像形成装置の構成図
【図３】本発明のクリーニングブレードを説明する為の模式図
【図４】本発明のクリーニングブレードを説明する為に先端方向から見た模式図
【図５】本発明のクリーニングブレードを説明する為に真横から見た模式図
【図６】本発明のクリーニングブレード膨潤幅の測定装置模式図
【符号の説明】
【００７１】
１ 感光体
２ 帯電ローラ
３ クリーニング部材
４ クリーニング装置
５ 現像装置
６ 現像剤層厚規制部材
７ 現像ローラ
９ 支持部材
２１ 露光装置
２２ 転写ローラ
２３ 定着装置
６０ 給紙カセット
６１ ピックアップローラ
６２ 搬送ローラ
６３ レジローラ
６４ 排紙ローラ
６５ 排紙トレイ
Ｘ クリーニングブレードの長手方向
Ｙ クリーニングブレードの厚み方向
Ｚ クリーニングブレードの自由長方向
２００ クリーニングブレード板金支持部
２１０ マイクロメータ
Ｐ 記録媒体
Ｍ 支持部材から未処理部の距離
Ｓ 支持部材から処理部の距離
ｈ 膨潤幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部材と、
前記像担持体の表面から現像剤を除去するための、前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と当接するブレードを有するクリーニング部材であって、前記長手方向において前記ブレードの一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸した処理部を有し、前記長手方向において前記処理部の内側端部が、前記長手方向において前記現像部材に前記現像剤を担持可能な現像剤担持可能領域よりも内側に位置するクリーニング部材と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記処理部の内側端部は、前記現像剤担持可能領域よりも内側で、かつ、前記長手方向において記録媒体に画像を形成可能な画像形成領域よりも外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部と前記処理部以外の未処理部との段差は３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部の最大値と前記処理部以外の未処理部との段差は１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部材と、
前記像担持体の表面から現像剤を除去するための、前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と当接するブレードを有するクリーニング部材であって、前記長手方向において前記ブレードの一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸した処理部を有し、前記長手方向において前記処理部の内側端部が、前記長手方向において前記現像部材に前記現像剤を担持可能な現像剤担持可能領域よりも内側に位置するクリーニング部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記処理部の内側端部は、前記現像剤担持可能領域よりも内側で、かつ、前記長手方向において前記記録媒体に画像を形成可能な画像形成領域よりも外側に位置す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】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部と前記処理部以外の未処理部との段差は３０μｍ以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部の最大値と前記処理部以外の未処理部との段差は１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部材と、
前記像担持体の表面から現像剤を除去するための、前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と当接するブレードを有するクリーニング部材であって、前記長手方向において前記ブレードの一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸した処理部を有し、前記長手方向において前記処理部の内側端部が、前記長手方向において前記現像部材に前記現像剤を担持可能な現像剤担持可能領域よりも内側に位置するクリーニング部材と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記処理部の内側端部は、前記現像剤担持可能領域よりも内側で、かつ、前記長手方向において記録媒体に画像を形成可能な画像形成領域よりも外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部と前記処理部以外の未処理部との段差は３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部の最大値と前記処理部以外の未処理部との段差は１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
像担持体と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部材と、
前記像担持体の表面から現像剤を除去するための、前記像担持体の長手方向に沿って前記像担持体と当接するブレードを有するクリーニング部材であって、前記長手方向において前記ブレードの一端側と他端側にイソシアネート化合物を含浸した処理部を有し、前記長手方向において前記処理部の内側端部が、前記長手方向において前記現像部材に前記現像剤を担持可能な現像剤担持可能領域よりも内側に位置するクリーニング部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記処理部の内側端部は、前記現像剤担持可能領域よりも内側で、かつ、前記長手方向において前記記録媒体に画像を形成可能な画像形成領域よりも外側に位置す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】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部と前記処理部以外の未処理部との段差は３０μｍ以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ブレードの幅方向において、前記処理部の最大値と前記処理部以外の未処理部との段差は１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４２５８１（Ｐ２００９−４２５８１Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８７３８（Ｐ２００７−２０８７３８）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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