画像形成装置及びプロセスカートリッジ、
【課題】高耐久性と優れたクリーニング性を併せ持つクリーニングブレードを用いることにより、長期に亘って高品質の画像形成が可能な画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供すること。
【解決手段】クリーニングブレードは、感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、前記接着剤は、赤外分光法による測定で1618〜1716ｃｍ-1にピークを有し、且つ、前記当接面の表面から含浸してなり、前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた1618〜1716ｃｍ-1のピーク面積値Ａ及び1402〜1423ｃｍ-1のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの1618〜1716ｃｍ-1のピーク面積値Ａ０及び1402〜1423ｃｍ-1のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０との比率が１．１以上である含浸領域は、前記当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする。
【解決手段】クリーニングブレードは、感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、前記接着剤は、赤外分光法による測定で1618〜1716ｃｍ-1にピークを有し、且つ、前記当接面の表面から含浸してなり、前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた1618〜1716ｃｍ-1のピーク面積値Ａ及び1402〜1423ｃｍ-1のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの1618〜1716ｃｍ-1のピーク面積値Ａ０及び1402〜1423ｃｍ-1のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０との比率が１．１以上である含浸領域は、前記当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高耐久クリーニングブレード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】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、感光体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程を施すことにより画像形成が行われる。帯電工程で生成し感光体表面に残る放電生成物および転写工程後に感光体表面に残る（転写）残トナーまたはトナー成分はクリーニングプロセスを経て除去される。
【０００３】
画像形成装置の信頼性向上の観点から、感光体には、アモルファスシリコンのような無機系材料を用いたり、有機感光体の表面にアクリレート系材料や無機微粒子を分散させた表面層を有する高耐久感光体が用いられたりするようになってきた。これらの感光体は、クリーニングブレードに対する耐摩耗性に優れるため、従来よりも遥かに長い寿命を実現することができ、メンテナンスの回数を大幅に減らし、感光体の交換を少なくでき、コスト的にも、環境的にも非常に好ましいものであった。
【０００４】
しかし、感光体の長寿命化が図れても、クリーニングブレードの寿命も長くできなければ、メンテナンスの回数を減らすことはできない。また、最近の電子写真装置においては、メンテナンスを容易にするため、感光体とクリーニングブレード等の部材を一体にした、所謂プロセスカートリッジが用いられることが多くなってきた。そのため、感光体は十分に使用可能であるにもかかわらず、クリーニングブレードの寿命が律速となってしまい、プロセスカートリッジを交換しないといけなくなっていた。
【０００５】
クリーニングブレードは、一般的には、ポリウレタンゴムなどの短冊形状の弾性体であり、クリーニングブレードの基端が支持部材で支持されて先端稜線部が感光体の周面に押し当てられ、感光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。
【０００６】
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、重合トナーと称する。）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、シャープな画像形成が可能である。しかし、重合トナーは、クリーニングブレードを用いて感光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、クリーニングブレードと感光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。
【０００７】
かかるすり抜けを抑えるには、感光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８（ａ）に示すように、感光体２３とクリーニングブレード２６２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード２６２が感光体２３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード２６２の先端稜線部２６２ｃがめくれてしまう。このクリーニングブレード２６２の先端稜線部２６２ｃがめくれた状態でクリーニングをし続けると、図８（ｂ）に示すように、クリーニングブレード２６２の先端面２６２ａの先端稜線部２６２ｃから数［μｍ］離れた場所に局所的な摩耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な摩耗が大きくなり、最終的には、図８（ｃ）に示すように、ブレード先端面２６２ａ及びブレード下面２６２ｂから先端稜線部２６２ｃが欠落してしまう。先端稜線部２６２ｃ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い、クリーニングブレードの寿命となる。
【０００８】
従来から、クリーニングブレードのめくれ防止として、クリーニングブレードの上にステアリン酸亜鉛やＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）、ＰＭＭＡ（Poly Methyl Methacrylate）などの微粒子を塗ることが一般的に行われてきた。しかしながら、これらは画像形成を行うと直ぐに取れるため、初期のめくれ防止にはなるものの、長期的なめくれ防止にはならなかった。
【０００９】
クリーニングブレードの高寿命化に対し、例えば特許文献１（特開２００５−１０７３７６号公報）には、ポリウレタンエラストマーからなるブレード材料の感光体との当接部に、イソシアネートを０．１ｍｍ積層したクリーニングブレードが開示されている。しかしながらこのクリーニングブレードは、アモルファスシリコンのように、表面が平滑な感光体に対しては優れた性能を示すものの、クリーニング性あるいは感光体の耐摩耗性を向上させた、無機微粒子を表面層に用いた有機感光体等の表面を荒らした感光体においては、感光体と接する先端が早期に欠けてしまい、クリーニング不良を発生することが多かった。
【００１０】
また、特許文献２（特許第３１１２３６２号公報）には、ＰＴＦＥ粒子をアクリル系エマルジョンあるいはアクリル系ディスパージョンを含む水系溶媒に分散して塗布し、ついで該水系溶媒を乾燥させることによってＰＴＦＥ粒子をクリーニングブレードの表面に固定させたクリーニングブレードが開示されている。このクリーニングブレードは、初期においてはクリーニング性が良好であった。しかし、ＰＴＦＥ粒子を固定するには接着層が厚い必要があるため、クリーニングブレードの表面が硬くなってしまい、長期の画像形成を行うと部分的に欠けて、クリーニング不良が発生した。また、接着層を薄くしてもＰＴＦＥ粒子が部分的に取れてしまい、長期のクリーニング性の維持は不可能であった。
【００１１】
さらに、特許文献３（特許第２８５３５９８号公報）には、ＰＭＭＡ粒子をフッ素系不活性液体に分散させた潤滑剤分散液を塗布し、乾燥させることによってＰＭＭＡ粒子をクリーニングブレードの表面に固定させたクリーニングブレードが開示されている。このクリーニングブレードは、初期においてはクリーニング性が良好であった。しかし、画像形成の線速を２５０ｍｍ／ｓｅｃ以上にすると、クリーニングブレードの感光体と当接しているニップ部近傍が大きく変形し、固定されていたＰＭＭＡ粒子が取れ、クリーニング不良になってしまった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来からの諸問題を解決し、高耐久性と優れたクリーニング性を併せ持つクリーニングブレードを用いることにより、長期に亘って高品質の画像形成が可能な画像形成装置及びプロセスカートリッジ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】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジは、具体的には以下の記載の技術的特徴を有する。
即ち本発明は、感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段と、を備える画像形成装置であって、前記クリーニングブレードは、当該クリーニングブレードが前記感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、前記接着剤は、赤外分光法による測定で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを有し、且つ、前記クリーニングブレードの当接面の表面から含浸してなり、前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と、の比率、（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）が１．１以上である含浸領域は、前記クリーニングブレードの当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする画像形成装置である。
また本発明は、上記記載の画像形成装置に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高耐久性と優れたクリーニング性を併せ持つクリーニングブレードを用いることにより、長期に亘って高品質の画像形成が可能な画像形成装置及び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】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態におけるクリーニングブレード６２の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１のクリーニングブレード６２の拡大断面図である。
【図３】ＩＲスペクトルからピーク面積値Ａを測定している図である。
【図４】ＩＲスペクトルからピーク面積値Ｂを測定している図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態におけるプリンタの要部を示す概略構成図である。
【図６】（ａ）実際のトナー投影形状の外周長Ｃ１、その投影面積Ｓを示す説明図である。（ｂ）投影面積Ｓと同じ面積の真円の外周長Ｃ２を示す説明図である。
【図７】摩耗幅及び摩耗形態を説明するためのクリーニングブレードを下面側から見た説明図である。
【図８】従来のクリーニングブレードの構成を示す説明図である。
【図９】感光体とクリーニングブレードとのニップ部２６２ｄ近傍を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜本発明者らが開発した技術について（特願２００９−２７６４７５号参照）＞
本発明について説明するに先立ち、まず、本発明者らが既に開発した技術について以下に述べる。なお、かかる技術は特願２００９−２７６４７５号において出願済みである。
【００１７】
本発明者らは、クリーニングブレードの表面にアクリルウレタンモノマーを含浸させ、硬化させたクリーニングブレード、特に、酸素濃度が２％以下の環境でＵＶ光を照射して硬化させたクリーニングブレードを開発した。このクリーニングブレードは、従来のクリーニングブレードに比べて耐久性が大幅に向上した。しかし、画像形成の線速を４５０ｍｍ／ｓｅｃ以上にすると、画像にはほとんど影響ないものの、微量にトナーの抜けが発生していた。
【００１８】
これに対して本発明者らは、線速を４５０ｍｍ／ｓｅｃ以上にするとトナーが微量に抜ける理由を詳細に調べたところ、クリーニングブレードの感光体とのニップ部近傍において、残留トナーが回転しながらニップ部の下にもぐりこむことにより微量な残留トナーの抜けが発生していることを突き止めた。
【００１９】
そこで本発明者らは、クリーニングブレードの感光体と当接する面（以下当接面と称する）に赤外分光法（infrared spectroscopy：以下、略してＩＲと称する。）で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤によってアクリル系微粒子等の有機微粒子を強固に固定する構成とすることで、残留トナーの抜けを防止できることを見出した。より詳しくは、上記構成によって、図９に示す感光体２３とクリーニングブレード２６２のニップ部２６２ｄ近傍で、アクリル系微粒子２６４が小粒径トナー粒子２６３をダム効果でせき止め、残留した小粒径トナー粒子２６３が抜けなくなることを見出した。
【００２０】
また、本発明者らは、ＩＲで１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤であれば極少量で前記アクリル系微粒子等の有機微粒子を強固に固定できることから、接着層が薄くでき、クリーニングブレードの柔軟性を損なうことなく、当接面表面の含浸によるクリーニングブレードの高耐久性も維持できることを見出した。
【００２１】
さらに、前記接着剤としてアクリル系接着剤を使用することで、アクリル系微粒子の固定も特に強固になり、図９に示すニップ部２６２ｄ近傍のアクリル系微粒子２６４がより確実に固定されることを見出した。
【００２２】
以上の構成により、長期においてクリーニングブレードの高耐久性と優れたクリーニング性を同時に維持できることを見出した。
【００２３】
＜本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジ＞
しかして、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段と、を備える画像形成装置であって、前記クリーニングブレードは、当該クリーニングブレードが前記感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、前記接着剤は、赤外分光法による測定で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを有し、且つ、前記クリーニングブレードの当接面の表面から含浸してなり、前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と、の比率、（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）が１．１以上である含浸領域は、前記クリーニングブレードの当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする。
【００２４】
波長１６５０〜１８００ｃｍ−１のピークはＣ＝Ｏの伸縮振動に対応しており、Ｃ＝Ｏの濃度が高いほどピーク面積値が大きくなる。Ｃ＝Ｏはウレタンゴム中にも元々存在しているが、これらは主にエステルとして存在し、ピークトップが１７３４ｃｍ−１のピークとして現れる。そのため、カルボキシル基に対応する１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピークはほとんど現れない。
【００２５】
一方、アクリル系接着剤に含まれるＣ＝Ｏは主にカルボキシル基であるため、１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークが強く現れる。そのため、１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つアクリル系接着剤がウレタンゴムに含浸していれば、その濃度が高い程１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａは大きくなることから、ピーク面積値Ａの大きさを定量化できれば接着剤の含浸度合いを把握することができる。
ピーク面積値Ａの大きさを定量化は、ウレタンゴム中のＣ−Ｈ面内変角振動に対応した波長１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂで規格化し、値Ａ／Ｂを算出することで行った。この値Ａ／Ｂがウレタンゴムへの接着剤の含浸度合いの指標といえる。
【００２６】
そして、値Ａ／Ｂを接着剤含浸前のウレタンゴムにおける波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０、及び波長１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と比較することにより、ウレタンゴムへの接着剤の含浸が薄い場合でも把握することができる。
つまり、比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１以上であればＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がウレタンゴムへ含浸していると考えられるが、微量な測定誤差も考慮すると、値が１．１以上であれば接着剤は確実にウレタンゴムへ含浸していると言える。比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１．１になる箇所が、ウレタンゴムへの接着剤の含浸深さに対応している。
即ち、比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１．１以上の領域をアクリル系接着剤の含浸領域とし、値が１．１未満の領域をアクリル系接着剤の非含浸領域とする。
【００２７】
実際に比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１．１以上の領域を求める方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
クリーニングブレードの切片（厚み０．１〜３００μｍ）を作製し、顕微ＩＲ法により、クリーニングブレード表面から内部に向かい、場所を変えながらＩＲスペクトルを測定し、各場所での比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕を計算する。そして、クリーニングブレード表面からの距離に対する、比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕をプロットし、各プロットの近似曲線を描き、その近時曲線の比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕が、１．１となるクリーニングブレード表面からの距離を、含浸領域の長さ（深さ）とした。
顕微ＩＲ法には、透過法とＡＴＲ法（減衰全反射法：attenuated total reflection）がある。ＡＴＲは、サンプルを測定できる厚みが波長により異なってしまうため、１６８１〜１７１６ｃｍ−１付近のピークの測定が完全に測定することができる切片の厚みにのみ適用可能である。具体的には、切片の厚みは０．１〜０．３μｍである。透過法の場合は、切片の厚みが０．１〜３μｍで、測定することができる。
【００２８】
本発明者らは、顕微ＩＲ法（透過法）を用いることにより、前記クリーニングブレードのＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤の含浸深さを正確に把握することで、前記含浸深さを５μｍ〜１００μｍに制御できることを見出した。
【００２９】
次に、本発明に係る画像形成装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３０】
＜クリーニングブレード＞
図１は、クリーニングブレード６２の斜視図であり、図２は、クリーニングブレード６２の拡大断面図である。
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のケースに片持ち支持されている。
【００３１】
〔弾性体ブレード〕
本発明の画像形成装置の用いられるクリーニングブレードの母体に使用される弾性体ブレード（以下、クリーニングブレードの母体とも称する。）６２２は、従来公知の組成、工法で製造することができる。
弾性体ブレード６２２としては、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、高い反発弾性率を有するものが好ましく、ウレタン基を含むゴムであるウレタンゴム（ポリウレタンエラストマー）などが好適である。また、この弾性体ブレード６２２は後述する表面層６２３をその表面に有する構成とすることが好ましい。
【００３２】
ポリウレタンエラストマーは、通常、ポリオール成分としてポリエチレンアジペートエステルやポリカプロラクトンエステルを用い、ポリイソシアネート成分として４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートを用いてプレポリマーを調製し、これに硬化剤及び必要に応じて触媒を加えて、所定の型内にて架橋し、炉内にて後架橋させた後、常温で放置熟成することによって製造されている。
【００３３】
高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール、例えば、エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオールのようなアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール、カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシプロピレン）グリコール等のポリエーテル系ポリオール等が用いられる。
【００３４】
他に低分子量ポリオールとしては、例えば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン−ビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、３，３'−ジクロロ−４，４'−ジアミノジフエニルメタン、４，４'−ジアミノジフエニルメタン等の二価アルコールや、１，１，１−トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、１，１，１−トリス（ヒドロキシエトキシメチル）プロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の三価及びそれ以上の多価アルコールを挙げることができる。
【００３５】
硬化触媒の具体例として、例えば、２−メチルイミダゾールや１，２−ジメチルイミダゾールを挙げることができるが、特に、１，２−ジメチルイミダゾールが好ましく用いられる。このような触媒は、通常、主剤１００重量部に対して、０.０１〜０.５重量部、好ましくは０.０５〜０.３重量部の範囲で用いられる。
【００３６】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤は、クリーニングブレードの当接面表面から５μｍ〜１００μｍ、好ましくは８μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは１０μｍ〜６０μｍの深さまで含浸している。
【００３７】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がクリーニングブレードの当接面に含浸している深さ（含浸領域）が５μｍより小さいと、当接面近傍の硬度を適度に上げることができないため、耐摩耗性を向上させることができない。また、接着剤が含浸している深さをクリーニングブレードの長手方向全体にわたって均一にすることは難しいため、クリーニングブレードの機械的特性にばらつきが生じてしまい、機械的特性の弱い場所からクリーニングブレードが欠けやすくなってしまう。
【００３８】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がクリーニングブレードの当接面に含浸している深さが１００μｍより大きいと、クリーニングブレード全体の柔軟性が低下するため、クリーニング性が低下するとともに、クリーニングブレードの欠けも生じやすくなる。
【００３９】
クリーニングブレード母体（弾性体ブレード）の当接面にＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤を含浸させる際には、接着剤の硬化前の材料であるモノマーもしくはオリゴマーをクリーニングブレード母体にスプレー、ディッピング等の方法により塗布する。塗布後、数十秒〜数分間放置して含浸させた後、表面を有機溶剤が染み込んだウェス等で軽く拭く。これにより表面の余分な接着剤を除去することができる。
【００４０】
その後、さらにその上に、エタノール等のアルコールやフッ素系溶剤中に有機微粒子を分散させた微粒子分散液をスプレー塗布する。有機微粒子はエタノール等のアルコールやフッ素系溶剤が揮発すると同時に、当接面表面から微量に染み出してくる硬化前の接着剤により、当接面に吸着される。
【００４１】
さらにその後、接着剤が室温硬化型であれば必要に応じて溶剤を飛ばすために加熱乾燥し、ラジカル重合するものであればＵＶ光、電子線等のエネルギー線を照射させることにより接着剤を硬化させ、有機微粒子を固定させる。
接着剤が室温硬化型であれば、溶媒を飛ばす際、同時に減圧をするとさらに効率よく溶剤を飛ばすことができる。接着剤がラジカル重合をする接着剤で、加熱硬化付与形であれば、ＵＶ光、電子線等のエネルギー線の照射の後に加熱させる。
上記ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤として、反応性の接着剤を例示したが、既に高分子となっているものを適当な溶媒に溶解させてクリーニングブレードに含浸させた後、溶剤が完全に蒸発してない状態で有機微粒子を塗布し、溶剤を完全に蒸発させ有機微粒子を固定させることもできる。
【００４２】
上記の方法により、クリーニングブレード母体中に接着剤を含浸させると共に、クリーニングブレードの当接面に有機微粒子を固定させることができる。
【００４３】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤が室温硬化型であり、溶剤を加熱で飛ばす場合、高温槽、温風を吹きかける等の方法により行う。加熱条件は、アクリル微粒子等の有機微粒子の耐熱性を考慮し、３０〜８０℃、好ましくは３０〜６０℃で、数秒から数分間、クリーニングブレードを加熱することにより行う。上記加熱と同時に減圧を行うと、さらに効率よく溶剤を飛ばすことができる。減圧時の圧力は５Ｔｏｒｒ以下にすると効果が得られる。
【００４４】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がラジカル重合するものであれば、エネルギー線を照射する際のクリーニングブレード付近の酸素濃度は、２％以下が好ましく、より好ましくは１％以下である。クリーニングブレード付近の酸素濃度が２％より高くなると、クリーニングブレード内部のモノマーもしくはオリゴマーは、未反応で内部でのクリーニングブレードの強度を低下させてしまい、クリーニングブレードの欠けが生じやすく、好ましくない。
【００４５】
必要によりモノマーもしくはオリゴマーの粘度を下げる溶剤には、溶存酸素を通常含んでいるため、ヘリウムやアルゴン、窒素等の不活性ガスをバブリングしたり、減圧脱気を行うことにより、溶存酸素を除去していることが好ましい。
【００４６】
〔接着剤〕
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤の主は、アクリル系の接着剤である。アクリル系接着剤は主構成となる主モノマー、凝集力を付与する副モノマー、架橋基点となる官能基含有モノマーを目標性能に合わせて選定、共重合する。
【００４７】
主モノマーとしては、例えば、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタスリトールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
副モノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、スチレン、酢酸ビニル、メチルアクリレート等が挙げられる。
官能基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、メチロールアクリルアマイド、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート等が挙げられる。
上記のモノマー共重合体に必要に応じて有機溶剤、硬化剤、増粘剤、架橋剤等を添加する。有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、トルエン、２−ブタノール等が挙げられる。
【００４８】
アクリル系接着剤はアクリル微粒子と親和性がよいため、クリーニングブレード表面に極少量でアクリル微粒子を強固に固定することができる。
【００４９】
接着層の厚みは５０［ｎｍ］以下にすることが好ましい。層厚を５０［ｎｍ］より大きくすると、含浸の効果もなくなり、当接面の表面が局所的に硬くなるため、クリーニングブレードの欠けが発生しやすくなり、クリーニング不良になる。
なお、接着層とは、クリーニングブレード母体当接面の表面から、接着剤により形成される層の表面までのことを言い、基本的に接着剤のみの層である。即ち、クリーニングブレード母体にアクリル系接着剤が含浸している含浸領域は接着層からは除く。
本発明では後述するアクリル微粒子等の有機微粒子を接着した後の状態で測定される厚さを、接着層の厚みとする。即ち、接着層の厚みとは、クリーニングブレード母体当接面の表面から、有機微粒子の一部分が浸っている接着剤のみからなる層の表面までの厚さである。
【００５０】
〔有機微粒子〕
有機微粒子としては、アクリル微粒子、ポリアミド微粒子等が例示できるが、波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤との接着性が良く、残留トナーのする抜けを防止する効果の高いアクリル微粒子が特に好ましい。
アクリル微粒子の主成分としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エステル、スチレン−アクリル、スチレン−アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、エチレン−アクリル酸共重合物等を挙げることができる。
その中でも、安価で、強度と剛性が大きく、接着層が薄くても容易に固定されやすいポリメタクリル酸メチルが好適である。
【００５１】
アクリル微粒子の形状は、潤滑性の観点から球形が好ましい。粒径は３００〜８００ｎｍ、好ましくは５００〜７００ｎｍである。粒径が３００ｎｍより小さいと、効率的にトナーをせき止めることができず、トナーの微量な抜けが発生してしまう。８００ｎｍより大きいと、極少量の接着剤でクリーニングブレードの当接面に強固に固定することができず、画像形成を行うと徐々に取れてしまい、ムラが発生してクリーニング不良になってしまう。
【００５２】
＜顕微ＩＲ法（透過法）＞
次に本発明に用いた顕微ＩＲ法（透過法）について説明する。
本発明のクリーニングブレードの顕微ＩＲ法（透過法）は、クリーニングブレードの切片の測定を行う。前記クリーニングブレードの切片はクライオミクロトームで切片を作製したものであり、前記切片をシリコンウェハ上に載せ、測定を行う。
【００５３】
〔切片作製〕
本発明で用いたクライオミクロトームの装置はＥＭ ＦＣＳ（Ｌｅｉｃａ社製）である。液体窒素により、サンプルの温度を−１００℃に冷却して切削する。クライオミクロトームの切削方向は、当接面及びカット面に垂直な方向に行う。切削する箇所は当接先端部から当接面及びカット面に沿って５〜１０ｍｍの距離である。前記箇所であると、クライオミクロトームによる切片作製が安定して行える。切片の厚さは３００〜５００ｎｍが望ましい。３００ｎｍ以下であると、薄すぎるために測定データの感度が下がり、正確な含浸深さを測定できない上、切片が途中で切れてしまうことがある。５００ｎｍ以上であると、厚すぎるために光が透過せずに測定データがうまく得られない上、切片が丸まりやすく回収しにくい。
【００５４】
〔ピーク面積値測定〕
前記クライオミクロトームにより作製した切片をシリコンウェハ上に載せ、顕微ＩＲ（透過法）により測定する。本発明で用いたＩＲ装置本体はＦＴ／ＩＲ−６１００、赤外顕微鏡はＩＲＴ−５０００（日本分光社製）である。アパーチャサイズは当接面の垂直方向×当接面方向で、３×２０μｍ角で行い、シリコンウェハ上の切片の当接面及びカット面表面側から垂直方向に２μｍずつずらして連続で測定する。各測定点における当接面及びカット面表面からの距離は、切片にかかる測定領域の表面側端部とした。
前記測定方法で得られたスペクトルの１６８１〜１７１６ｃｍ-1付近を拡大した様子を図３に、スペクトルの１４０２ｃｍ-1付近を拡大した様子を図４に示す。本発明で用いる１６８１〜１７１６ｃｍ-1のピーク面積値Ａとは、ピークトップが１７３４ｃｍ-1のピークの低波長側の肩の部分の面積である。図３は面積値Ａを測定している様子である。三つの直線囲んだ領域が面積値Ａに該当する。１４０２〜１４２３ｃｍ-1のピーク面積値Ｂとは、ピークトップが１４０２〜１４２３ｃｍ-1のピークの面積である。図４は面積値Ｂを測定している様子である。三つの直線囲んだ領域が面積値Ｂに該当する。前記Ａ及びＢを求める際のバックグラウンドの始点及び終点の波数及び面積の積分範囲を下記の表１に示す。
Ａ０及びＢ０の算出方法も前記と同様で、アクリレート重合体を塗布していないクリーニングブレードの切片を顕微ＩＲ（透過法）で測定することで得られる。
上記の方法を用いれば、顕微ＡＴＲ法でも同様の結果が得られる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
〔Ａ／ＢのＡ０／Ｂ０との比率〕
前記Ａ、Ｂ、Ａ０、Ｂ０から、Ａ／Ｂ及びＡ０／Ｂ０を算出し、Ａ／ＢのＡ０／Ｂ０に対する比率を求める。前記比率はクリーニングブレード中のアクリレート重合体の含浸濃度が小さくなるに伴い１に近づく。本発明では前記比率が１．１に達した箇所をアクリレート重合体の含浸深さと判断し、含浸深さの制御に用いる。前記比率が１．１以上であれば、アクリレート重合体の含浸が確実であると判断でき、１．１に達した箇所を読むことで正確に含浸深さ判定が行える。
【００５７】
＜画像形成装置＞
次に本発明に係る画像形成装置の一実施の形態である電子写真プリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
図５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。
【００５８】
図５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。
【００５９】
感光体３の周囲には帯電手段としての帯電装置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（転写体）に転写する転写手段としての転写装置７、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手段としてのクリーニング装置６、感光体３上に滑剤を塗布する滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布装置１０、感光体３を除電する除電ランプ(不図示）等が配置されている。
【００６０】
帯電装置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。帯電装置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。
【００６１】
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。
【００６２】
クリーニング装置６は、クリーニングブレード６２を有しているがファーブラシをさらに有する構成としてもよい。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。なお、クリーニングブレード６２の詳細については前述したとおりである。
【００６３】
潤滑剤塗布装置１０は、固形潤滑剤１０３、潤滑剤加圧スプリング（不図示）、ファーブラシ１０１等を備え、固形潤滑剤１０３を感光体３上に塗布する塗布ブラシとしてファーブラシ１０１を用いている。固形潤滑剤１０３は、図示しないブラケットに保持され、潤滑剤加圧スプリング（不図示）によりファーブラシ１０１側に加圧されている。そして、感光体３の回転方向に対して連れまわり方向に回転するファーブラシ１０１により固形潤滑剤１０３が削られて感光体３上に潤滑剤が塗布される。感光体への潤滑剤塗布により感光体表面の摩擦係数が非画像形成時に０．２以下に維持される。
【００６４】
帯電装置４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。接触帯電方式あるいは非接触の近接配置方式の場合、感光体３からトナーなどが帯電装置４に移行し汚染されるため、帯電装置４のクリーニング機構８を設けることが好ましい。
【００６５】
また、図示しない露光装置、除電ランプ等の光源には、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６００〜８００［ｎｍ］の長波長光を有するため、良好に使用される。
【００６６】
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、帯電装置４、現像ローラ５１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が時計回りの方向に回転駆動される。
【００６７】
感光体３が時計回りの方向に回転すると、まず感光体表面が、帯電装置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。
【００６８】
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。
【００６９】
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と下レジストローラとの対向部を経て、感光体３と転写装置７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と下レジストローラとの対向部で画像先端と同期を取り転写ベルト１４上に供給される。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。
【００７０】
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、潤滑剤塗布装置１０によって潤滑剤が塗布された後、除電ランプで除電される。
【００７１】
尚、以上説明した例は感光体３から転写体としての転写紙にトナー像を直接転写される方式を採用した実施形態であるが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、感光体３から中間転写体としての中間転写ベルトにトナー像を１次転写し、この中間転写ベルト上のトナー像を転写紙に２次転写する、所謂中間転写方式を採用しても良い。
この他、各色に対応した複数の現像装置５を有しカラー画像を形成する、周知慣用のカラー画像形成方式を採用したカラー画像形成装置としても良い。
【００７２】
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装置４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０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、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０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。
【００７３】
〔トナー〕
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。
【００７４】
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６（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６（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。
【００７５】
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。
【実施例】
【００７６】
表面層６２３の材質、層厚、含浸処理、及びアクリル微粒子の粒径をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
【００７７】
［母体の弾性体ブレード］
弾性体ブレード６２２としては、リコー製imagio Neo C4500で用いられているポリウレタン製のクリーニングブレードを使用した。
【００７８】
［実施例１］
（接着剤の処方）
クリーニングブレードの当接面に塗工する接着剤は、以下の処方で作製した。なお、各材料は、モリキュラーシーブにより脱水したものを用いた。
・日立ケミカル製ＦＡ―５１２Ａ：２０部
・チバケミカル製Ｉ−１８４：１部
・２−ブタノール：７９部
【００７９】
（接着剤の塗工）
接着剤をクリーニングブレードの当接面にスプレー塗工する方法を用いた。
スプレー装置は、オリンポス社製ＰＣ−３０８ＷＩＤＥを用い、当接先端部から４０［ｍｍ］離れたところから、０．５［ＭＰａ］の圧力で７［ｍｍ／ｓ］の速度でスプレーガンを移動させながら所定の層厚となるように吐出量を調整して塗工した。その後、５分間放置して接着剤を含浸させた後、２−ブタノールを染み込ませたウェスで当接面表面を軽く拭き、余分な接着剤を除去した。
【００８０】
（微粒子分散液の処方）
クリーニングブレードの当接面に塗工する微粒子分散液は、以下の処方で作製した。
・エタノール：９０部
・東洋インキ製アクリル微粒子（平均粒径５６０ｎｍ）：１０部
アクリル微粒子の分散は超音波ホモジナイザーで行った。装置は、ブランソン社製のソニファイアー２５０−Ｄを用い、３分間分散することにより微粒子分散液を得た。
【００８１】
（微粒子分散液の塗工）
微粒子分散液をクリーニングブレードの当接面にスプレー塗工する方法を用いた。
接着剤のスプレー塗工と同じ装置を用い、当接先端部から６０［ｍｍ］離れたところから、０．３［ＭＰａ］の圧力で７［ｍｍ／ｓ］の速度でスプレーガンを移動させながら微粒子が適当な密度になるように吐出量を調整して塗工した。
なお、塗工はガラス製容器内で酸素濃度が７０ｐｐｍ以下の環境で行った。
【００８２】
（接着剤の硬化）
微粒子分散液塗工後のクリーニングブレードを圧力５Ｔｏｒｒ以下で４０℃、３分間真空乾燥を行い、紫外線（ＵＶ）照射（１０００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、接着剤を重合させると共に、アクリル微粒子を固定させた。乾燥は、ガラス製容器内で酸素濃度が７０ｐｐｍ以下の環境で行った。
【００８３】
（顕微ＩＲ測定方法）
以上の実施例１、ならびに以下に示す実施例２〜９および比較例１〜５のそれぞれについて、同一条件で作製したクリーニングブレードを二本準備し、一本の長手方向中央をクライオミクロトームで厚さ４００ｎｍの切片を作製し、シリコンウェハ上に切片を載せ、光学顕微鏡及びＳＥＭにより当接面表面層及びカット面表面層の膜厚を測定した。また、クリーニングブレードの端部より当接面に沿って５ｍｍの箇所から内側に向かって、顕微ＩＲ（透過法）により測定を行い、当接面のアクリル系接着剤の含浸の深さを測定した。アクリル系接着剤の含浸の深さは、前記Ａ／ＢのＡ０／Ｂ０に対する比率が１．１に達した箇所で評価した。
なお、作製した二本のクリーニングブレードのうちの残りの一本は、後述する検証実験に用いられる。
【００８４】
[実施例２]
実施例１において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を３０秒にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００８５】
[実施例３]
実施例１において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を２分にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００８６】
[実施例４]
クリーニングブレードの当接面に塗工する接着剤は、以下の処方で作製した。
（接着剤の処方）
・日立ケミカル製ＦＡ−１２９Ａ：２０部
・チバケミカル製Ｉ−１８４：１部
・２―ブタノール：７９部
【００８７】
（接着剤の塗工）
接着剤の凍結真空脱気を行い酸素を除去したこと、スプレー塗工をガラス製容器内で酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の環境で行ったこと、スプレー塗工後の放置時間を３分間にしたこと以外は実施例１と同様にして接着剤の塗工を行った。
【００８８】
（微粒子分散液の処方）
実施例１と同じ微粒子分散液を用いた。
【００８９】
（微粒子分散液の塗工）
微粒子分散液の凍結真空脱気を行い酸素を除去したこと、スプレー塗工をガラス製容器内で酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の環境で行ったこと以外は実施例１と同様にして微粒子分散液の塗工を行った。
【００９０】
（接着剤の硬化）
微粒子分散液塗工後のクリーニングブレードを圧力５Ｔｏｒｒ以下で３０℃で１０分間真空乾燥を行った後、紫外線（ＵＶ）照射（１０００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、接着剤を重合させると共に、アクリル微粒子を固定させた。乾燥は、ガラス製容器内で酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の環境で行った。
【００９１】
[実施例５]
実施例４において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を５分にする以外は実施例４と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９２】
[実施例６]
実施例１において、アクリル微粒子をコアフロント株式会社の（平均粒径２５０ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９３】
[実施例７]
実施例１において、アクリル微粒子を東洋紡のポリメタクリル酸メチルのタフチックＦ−１６７（平均粒径３００ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９４】
[実施例８]
実施例１において、アクリル微粒子を東洋インキのアクリル微粒子（平均粒径８００ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９５】
[実施例９]
実施例１において、アクリル微粒子を東洋インキのアクリル微粒子（平均粒径９００ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９６】
［比較例１］
母体の弾性体ブレードの未処理品をそのままクリーニングブレードとした。
【００９７】
［比較例２］
実施例１において、接着剤処方の２−ブタノールを７９部から２００部とする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９８】
［比較例３］
実施例４において、接着剤処方の２−ブタノールを７８部から１５０部とし、スプレー塗工、乾燥、ＵＶ照射を全て大気中で行う以外は実施例４と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９９】
［比較例４］
実施例４において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を１０分にする以外は実施例４と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【０１００】
［比較例５］
実施例１において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を設けず、ウェスで拭くことを行わず、直ぐに微粒子分散液のスプレー塗工を行う以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【０１０１】
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。
リコー製カラー複合機ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ４５００を線速が４５０ｍｍ／ｓｅｃになるように改造した装置を用いた。上記装置に上記クリーニングブレードを取り付け、実施例１〜実施例９、比較例１〜比較例５の画像形成装置を作製した。また、トナー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。
【０１０２】
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）
【０１０３】
検証実験は、実験室環境：２１［℃］・６５［％ＲＨ］、通紙条件：画像面積率５％チャートを３プリント／ジョブで、２００，０００枚（Ａ４横）で行った。そして、以下の項目を評価した。
【０１０４】
［評価項目］
トナーのすり抜け評価：クリーニングブレードの直後の感光体上に白色のフエルト部材をとりつけ、すり抜けるトナーを採取し、スキャナーで取り込むことでトナーすり抜け量を測定（良好なものから順に◎、○、×、××で評価し、◎及び○を合格とした。）
評価時画像：縦帯パターン（紙進行方向に対して）４３［ｍｍ］幅、３本チャート出力２０枚（Ａ４横）
クリーニングブレードエッジ摩耗形態：図７に示すようにクリーニングブレード下面側からみた摩耗幅、摩耗形態
【０１０５】
以下に実施例１〜実施例９、比較例１〜比較例５のクリーニングブレード検証実験の結果を示す。なお、接着層の層厚は、別途同様に塗工した弾性体ブレード切片を、日本電子製電界放射電子顕微鏡ＪＳＭ−７４００Ｆの透過電子検出モードで観察することにより測定した。明確に接着層であると判断するには少なくとも３０ｎｍの厚さが必要であり、それ以下は測定限界以下であった。切片はクライオミクロトーム装置、ＥＭ ＦＣＳ（Ｌｅｉｃａ社製）用いて作製した。
【０１０６】
【表２】
【０１０７】
上記表２は、実施例１〜実施例９、比較例１〜比較例５の検証実験の結果をまとめたものである。
実施例１〜実施例９においては、いずれも、トナーすり抜けもほとんどなく、摩耗形態もエッジから綺麗な摩耗をしており、経時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。その中でも、実施例１、３、４、７、８、はトナーのすり抜けが確認できず、実施例２、５、６、９よりもさらに良好であった。
一方、比較例１はえぐれが発生し、クリーニング不良が発生してしまった。比較例２、３、５は細かな欠けが発生し、トナーのすり抜けが多量に確認された。比較例４は、欠けは見られなかったものの、トナーのすり抜けが多く見られた。
【符号の説明】
【０１０８】
１ プロセスカートリッジ
２ 枠体
３ 感光体
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ クリーニング装置
７ 転写装置
１０ 潤滑剤塗布装置
１４ 転写ベルト
２３ 感光体
５１ 現像ローラ
５２ 供給スクリュ
５３ 攪拌スクリュ
５４ ドクタ
６２ クリーニングブレード
６２ａ 先端面
６２ｂ ブレード下面
６２ｃ 先端稜線部
１０１ ファーブラシ
１０３ 固形潤滑剤
２６２ クリーニングブレード
２６２ａ 先端面
２６２ｂ ブレード下面
２６２ｃ 先端稜線部
２６２ｄ ニップ部
２６３ トナー
２６４ 有機微粒子（アクリル微粒子）
６２１ ホルダー
６２２ 弾性体ブレード
６２３ 表面層
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特開２００５−１０７３７６号公報
【特許文献２】特許第３１１２３６２号公報
【特許文献３】特許第２８５３５９８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高耐久クリーニングブレード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】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、感光体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程を施すことにより画像形成が行われる。帯電工程で生成し感光体表面に残る放電生成物および転写工程後に感光体表面に残る（転写）残トナーまたはトナー成分はクリーニングプロセスを経て除去される。
【０００３】
画像形成装置の信頼性向上の観点から、感光体には、アモルファスシリコンのような無機系材料を用いたり、有機感光体の表面にアクリレート系材料や無機微粒子を分散させた表面層を有する高耐久感光体が用いられたりするようになってきた。これらの感光体は、クリーニングブレードに対する耐摩耗性に優れるため、従来よりも遥かに長い寿命を実現することができ、メンテナンスの回数を大幅に減らし、感光体の交換を少なくでき、コスト的にも、環境的にも非常に好ましいものであった。
【０００４】
しかし、感光体の長寿命化が図れても、クリーニングブレードの寿命も長くできなければ、メンテナンスの回数を減らすことはできない。また、最近の電子写真装置においては、メンテナンスを容易にするため、感光体とクリーニングブレード等の部材を一体にした、所謂プロセスカートリッジが用いられることが多くなってきた。そのため、感光体は十分に使用可能であるにもかかわらず、クリーニングブレードの寿命が律速となってしまい、プロセスカートリッジを交換しないといけなくなっていた。
【０００５】
クリーニングブレードは、一般的には、ポリウレタンゴムなどの短冊形状の弾性体であり、クリーニングブレードの基端が支持部材で支持されて先端稜線部が感光体の周面に押し当てられ、感光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。
【０００６】
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、重合トナーと称する。）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、シャープな画像形成が可能である。しかし、重合トナーは、クリーニングブレードを用いて感光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、クリーニングブレードと感光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。
【０００７】
かかるすり抜けを抑えるには、感光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８（ａ）に示すように、感光体２３とクリーニングブレード２６２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード２６２が感光体２３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード２６２の先端稜線部２６２ｃがめくれてしまう。このクリーニングブレード２６２の先端稜線部２６２ｃがめくれた状態でクリーニングをし続けると、図８（ｂ）に示すように、クリーニングブレード２６２の先端面２６２ａの先端稜線部２６２ｃから数［μｍ］離れた場所に局所的な摩耗が生じてしまう。このような状態で、さらにクリーニングを続けると、この局所的な摩耗が大きくなり、最終的には、図８（ｃ）に示すように、ブレード先端面２６２ａ及びブレード下面２６２ｂから先端稜線部２６２ｃが欠落してしまう。先端稜線部２６２ｃ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い、クリーニングブレードの寿命となる。
【０００８】
従来から、クリーニングブレードのめくれ防止として、クリーニングブレードの上にステアリン酸亜鉛やＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）、ＰＭＭＡ（Poly Methyl Methacrylate）などの微粒子を塗ることが一般的に行われてきた。しかしながら、これらは画像形成を行うと直ぐに取れるため、初期のめくれ防止にはなるものの、長期的なめくれ防止にはならなかった。
【０００９】
クリーニングブレードの高寿命化に対し、例えば特許文献１（特開２００５−１０７３７６号公報）には、ポリウレタンエラストマーからなるブレード材料の感光体との当接部に、イソシアネートを０．１ｍｍ積層したクリーニングブレードが開示されている。しかしながらこのクリーニングブレードは、アモルファスシリコンのように、表面が平滑な感光体に対しては優れた性能を示すものの、クリーニング性あるいは感光体の耐摩耗性を向上させた、無機微粒子を表面層に用いた有機感光体等の表面を荒らした感光体においては、感光体と接する先端が早期に欠けてしまい、クリーニング不良を発生することが多かった。
【００１０】
また、特許文献２（特許第３１１２３６２号公報）には、ＰＴＦＥ粒子をアクリル系エマルジョンあるいはアクリル系ディスパージョンを含む水系溶媒に分散して塗布し、ついで該水系溶媒を乾燥させることによってＰＴＦＥ粒子をクリーニングブレードの表面に固定させたクリーニングブレードが開示されている。このクリーニングブレードは、初期においてはクリーニング性が良好であった。しかし、ＰＴＦＥ粒子を固定するには接着層が厚い必要があるため、クリーニングブレードの表面が硬くなってしまい、長期の画像形成を行うと部分的に欠けて、クリーニング不良が発生した。また、接着層を薄くしてもＰＴＦＥ粒子が部分的に取れてしまい、長期のクリーニング性の維持は不可能であった。
【００１１】
さらに、特許文献３（特許第２８５３５９８号公報）には、ＰＭＭＡ粒子をフッ素系不活性液体に分散させた潤滑剤分散液を塗布し、乾燥させることによってＰＭＭＡ粒子をクリーニングブレードの表面に固定させたクリーニングブレードが開示されている。このクリーニングブレードは、初期においてはクリーニング性が良好であった。しかし、画像形成の線速を２５０ｍｍ／ｓｅｃ以上にすると、クリーニングブレードの感光体と当接しているニップ部近傍が大きく変形し、固定されていたＰＭＭＡ粒子が取れ、クリーニング不良になってしまった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来からの諸問題を解決し、高耐久性と優れたクリーニング性を併せ持つクリーニングブレードを用いることにより、長期に亘って高品質の画像形成が可能な画像形成装置及びプロセスカートリッジ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】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジは、具体的には以下の記載の技術的特徴を有する。
即ち本発明は、感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段と、を備える画像形成装置であって、前記クリーニングブレードは、当該クリーニングブレードが前記感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、前記接着剤は、赤外分光法による測定で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを有し、且つ、前記クリーニングブレードの当接面の表面から含浸してなり、前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と、の比率、（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）が１．１以上である含浸領域は、前記クリーニングブレードの当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする画像形成装置である。
また本発明は、上記記載の画像形成装置に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高耐久性と優れたクリーニング性を併せ持つクリーニングブレードを用いることにより、長期に亘って高品質の画像形成が可能な画像形成装置及び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】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態におけるクリーニングブレード６２の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１のクリーニングブレード６２の拡大断面図である。
【図３】ＩＲスペクトルからピーク面積値Ａを測定している図である。
【図４】ＩＲスペクトルからピーク面積値Ｂを測定している図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態におけるプリンタの要部を示す概略構成図である。
【図６】（ａ）実際のトナー投影形状の外周長Ｃ１、その投影面積Ｓを示す説明図である。（ｂ）投影面積Ｓと同じ面積の真円の外周長Ｃ２を示す説明図である。
【図７】摩耗幅及び摩耗形態を説明するためのクリーニングブレードを下面側から見た説明図である。
【図８】従来のクリーニングブレードの構成を示す説明図である。
【図９】感光体とクリーニングブレードとのニップ部２６２ｄ近傍を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜本発明者らが開発した技術について（特願２００９−２７６４７５号参照）＞
本発明について説明するに先立ち、まず、本発明者らが既に開発した技術について以下に述べる。なお、かかる技術は特願２００９−２７６４７５号において出願済みである。
【００１７】
本発明者らは、クリーニングブレードの表面にアクリルウレタンモノマーを含浸させ、硬化させたクリーニングブレード、特に、酸素濃度が２％以下の環境でＵＶ光を照射して硬化させたクリーニングブレードを開発した。このクリーニングブレードは、従来のクリーニングブレードに比べて耐久性が大幅に向上した。しかし、画像形成の線速を４５０ｍｍ／ｓｅｃ以上にすると、画像にはほとんど影響ないものの、微量にトナーの抜けが発生していた。
【００１８】
これに対して本発明者らは、線速を４５０ｍｍ／ｓｅｃ以上にするとトナーが微量に抜ける理由を詳細に調べたところ、クリーニングブレードの感光体とのニップ部近傍において、残留トナーが回転しながらニップ部の下にもぐりこむことにより微量な残留トナーの抜けが発生していることを突き止めた。
【００１９】
そこで本発明者らは、クリーニングブレードの感光体と当接する面（以下当接面と称する）に赤外分光法（infrared spectroscopy：以下、略してＩＲと称する。）で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤によってアクリル系微粒子等の有機微粒子を強固に固定する構成とすることで、残留トナーの抜けを防止できることを見出した。より詳しくは、上記構成によって、図９に示す感光体２３とクリーニングブレード２６２のニップ部２６２ｄ近傍で、アクリル系微粒子２６４が小粒径トナー粒子２６３をダム効果でせき止め、残留した小粒径トナー粒子２６３が抜けなくなることを見出した。
【００２０】
また、本発明者らは、ＩＲで１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤であれば極少量で前記アクリル系微粒子等の有機微粒子を強固に固定できることから、接着層が薄くでき、クリーニングブレードの柔軟性を損なうことなく、当接面表面の含浸によるクリーニングブレードの高耐久性も維持できることを見出した。
【００２１】
さらに、前記接着剤としてアクリル系接着剤を使用することで、アクリル系微粒子の固定も特に強固になり、図９に示すニップ部２６２ｄ近傍のアクリル系微粒子２６４がより確実に固定されることを見出した。
【００２２】
以上の構成により、長期においてクリーニングブレードの高耐久性と優れたクリーニング性を同時に維持できることを見出した。
【００２３】
＜本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジ＞
しかして、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段と、を備える画像形成装置であって、前記クリーニングブレードは、当該クリーニングブレードが前記感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、前記接着剤は、赤外分光法による測定で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを有し、且つ、前記クリーニングブレードの当接面の表面から含浸してなり、前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と、の比率、（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）が１．１以上である含浸領域は、前記クリーニングブレードの当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする。
【００２４】
波長１６５０〜１８００ｃｍ−１のピークはＣ＝Ｏの伸縮振動に対応しており、Ｃ＝Ｏの濃度が高いほどピーク面積値が大きくなる。Ｃ＝Ｏはウレタンゴム中にも元々存在しているが、これらは主にエステルとして存在し、ピークトップが１７３４ｃｍ−１のピークとして現れる。そのため、カルボキシル基に対応する１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピークはほとんど現れない。
【００２５】
一方、アクリル系接着剤に含まれるＣ＝Ｏは主にカルボキシル基であるため、１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークが強く現れる。そのため、１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つアクリル系接着剤がウレタンゴムに含浸していれば、その濃度が高い程１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａは大きくなることから、ピーク面積値Ａの大きさを定量化できれば接着剤の含浸度合いを把握することができる。
ピーク面積値Ａの大きさを定量化は、ウレタンゴム中のＣ−Ｈ面内変角振動に対応した波長１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂで規格化し、値Ａ／Ｂを算出することで行った。この値Ａ／Ｂがウレタンゴムへの接着剤の含浸度合いの指標といえる。
【００２６】
そして、値Ａ／Ｂを接着剤含浸前のウレタンゴムにおける波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０、及び波長１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と比較することにより、ウレタンゴムへの接着剤の含浸が薄い場合でも把握することができる。
つまり、比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１以上であればＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がウレタンゴムへ含浸していると考えられるが、微量な測定誤差も考慮すると、値が１．１以上であれば接着剤は確実にウレタンゴムへ含浸していると言える。比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１．１になる箇所が、ウレタンゴムへの接着剤の含浸深さに対応している。
即ち、比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１．１以上の領域をアクリル系接着剤の含浸領域とし、値が１．１未満の領域をアクリル系接着剤の非含浸領域とする。
【００２７】
実際に比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕の値が１．１以上の領域を求める方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
クリーニングブレードの切片（厚み０．１〜３００μｍ）を作製し、顕微ＩＲ法により、クリーニングブレード表面から内部に向かい、場所を変えながらＩＲスペクトルを測定し、各場所での比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕を計算する。そして、クリーニングブレード表面からの距離に対する、比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕をプロットし、各プロットの近似曲線を描き、その近時曲線の比率〔（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）〕が、１．１となるクリーニングブレード表面からの距離を、含浸領域の長さ（深さ）とした。
顕微ＩＲ法には、透過法とＡＴＲ法（減衰全反射法：attenuated total reflection）がある。ＡＴＲは、サンプルを測定できる厚みが波長により異なってしまうため、１６８１〜１７１６ｃｍ−１付近のピークの測定が完全に測定することができる切片の厚みにのみ適用可能である。具体的には、切片の厚みは０．１〜０．３μｍである。透過法の場合は、切片の厚みが０．１〜３μｍで、測定することができる。
【００２８】
本発明者らは、顕微ＩＲ法（透過法）を用いることにより、前記クリーニングブレードのＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤の含浸深さを正確に把握することで、前記含浸深さを５μｍ〜１００μｍに制御できることを見出した。
【００２９】
次に、本発明に係る画像形成装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３０】
＜クリーニングブレード＞
図１は、クリーニングブレード６２の斜視図であり、図２は、クリーニングブレード６２の拡大断面図である。
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のケースに片持ち支持されている。
【００３１】
〔弾性体ブレード〕
本発明の画像形成装置の用いられるクリーニングブレードの母体に使用される弾性体ブレード（以下、クリーニングブレードの母体とも称する。）６２２は、従来公知の組成、工法で製造することができる。
弾性体ブレード６２２としては、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、高い反発弾性率を有するものが好ましく、ウレタン基を含むゴムであるウレタンゴム（ポリウレタンエラストマー）などが好適である。また、この弾性体ブレード６２２は後述する表面層６２３をその表面に有する構成とすることが好ましい。
【００３２】
ポリウレタンエラストマーは、通常、ポリオール成分としてポリエチレンアジペートエステルやポリカプロラクトンエステルを用い、ポリイソシアネート成分として４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートを用いてプレポリマーを調製し、これに硬化剤及び必要に応じて触媒を加えて、所定の型内にて架橋し、炉内にて後架橋させた後、常温で放置熟成することによって製造されている。
【００３３】
高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール、例えば、エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオールのようなアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール、カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシプロピレン）グリコール等のポリエーテル系ポリオール等が用いられる。
【００３４】
他に低分子量ポリオールとしては、例えば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン−ビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、３，３'−ジクロロ−４，４'−ジアミノジフエニルメタン、４，４'−ジアミノジフエニルメタン等の二価アルコールや、１，１，１−トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、１，１，１−トリス（ヒドロキシエトキシメチル）プロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の三価及びそれ以上の多価アルコールを挙げることができる。
【００３５】
硬化触媒の具体例として、例えば、２−メチルイミダゾールや１，２−ジメチルイミダゾールを挙げることができるが、特に、１，２−ジメチルイミダゾールが好ましく用いられる。このような触媒は、通常、主剤１００重量部に対して、０.０１〜０.５重量部、好ましくは０.０５〜０.３重量部の範囲で用いられる。
【００３６】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤は、クリーニングブレードの当接面表面から５μｍ〜１００μｍ、好ましくは８μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは１０μｍ〜６０μｍの深さまで含浸している。
【００３７】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がクリーニングブレードの当接面に含浸している深さ（含浸領域）が５μｍより小さいと、当接面近傍の硬度を適度に上げることができないため、耐摩耗性を向上させることができない。また、接着剤が含浸している深さをクリーニングブレードの長手方向全体にわたって均一にすることは難しいため、クリーニングブレードの機械的特性にばらつきが生じてしまい、機械的特性の弱い場所からクリーニングブレードが欠けやすくなってしまう。
【００３８】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がクリーニングブレードの当接面に含浸している深さが１００μｍより大きいと、クリーニングブレード全体の柔軟性が低下するため、クリーニング性が低下するとともに、クリーニングブレードの欠けも生じやすくなる。
【００３９】
クリーニングブレード母体（弾性体ブレード）の当接面にＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤を含浸させる際には、接着剤の硬化前の材料であるモノマーもしくはオリゴマーをクリーニングブレード母体にスプレー、ディッピング等の方法により塗布する。塗布後、数十秒〜数分間放置して含浸させた後、表面を有機溶剤が染み込んだウェス等で軽く拭く。これにより表面の余分な接着剤を除去することができる。
【００４０】
その後、さらにその上に、エタノール等のアルコールやフッ素系溶剤中に有機微粒子を分散させた微粒子分散液をスプレー塗布する。有機微粒子はエタノール等のアルコールやフッ素系溶剤が揮発すると同時に、当接面表面から微量に染み出してくる硬化前の接着剤により、当接面に吸着される。
【００４１】
さらにその後、接着剤が室温硬化型であれば必要に応じて溶剤を飛ばすために加熱乾燥し、ラジカル重合するものであればＵＶ光、電子線等のエネルギー線を照射させることにより接着剤を硬化させ、有機微粒子を固定させる。
接着剤が室温硬化型であれば、溶媒を飛ばす際、同時に減圧をするとさらに効率よく溶剤を飛ばすことができる。接着剤がラジカル重合をする接着剤で、加熱硬化付与形であれば、ＵＶ光、電子線等のエネルギー線の照射の後に加熱させる。
上記ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤として、反応性の接着剤を例示したが、既に高分子となっているものを適当な溶媒に溶解させてクリーニングブレードに含浸させた後、溶剤が完全に蒸発してない状態で有機微粒子を塗布し、溶剤を完全に蒸発させ有機微粒子を固定させることもできる。
【００４２】
上記の方法により、クリーニングブレード母体中に接着剤を含浸させると共に、クリーニングブレードの当接面に有機微粒子を固定させることができる。
【００４３】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤が室温硬化型であり、溶剤を加熱で飛ばす場合、高温槽、温風を吹きかける等の方法により行う。加熱条件は、アクリル微粒子等の有機微粒子の耐熱性を考慮し、３０〜８０℃、好ましくは３０〜６０℃で、数秒から数分間、クリーニングブレードを加熱することにより行う。上記加熱と同時に減圧を行うと、さらに効率よく溶剤を飛ばすことができる。減圧時の圧力は５Ｔｏｒｒ以下にすると効果が得られる。
【００４４】
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤がラジカル重合するものであれば、エネルギー線を照射する際のクリーニングブレード付近の酸素濃度は、２％以下が好ましく、より好ましくは１％以下である。クリーニングブレード付近の酸素濃度が２％より高くなると、クリーニングブレード内部のモノマーもしくはオリゴマーは、未反応で内部でのクリーニングブレードの強度を低下させてしまい、クリーニングブレードの欠けが生じやすく、好ましくない。
【００４５】
必要によりモノマーもしくはオリゴマーの粘度を下げる溶剤には、溶存酸素を通常含んでいるため、ヘリウムやアルゴン、窒素等の不活性ガスをバブリングしたり、減圧脱気を行うことにより、溶存酸素を除去していることが好ましい。
【００４６】
〔接着剤〕
ＩＲで波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤の主は、アクリル系の接着剤である。アクリル系接着剤は主構成となる主モノマー、凝集力を付与する副モノマー、架橋基点となる官能基含有モノマーを目標性能に合わせて選定、共重合する。
【００４７】
主モノマーとしては、例えば、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタスリトールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
副モノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、スチレン、酢酸ビニル、メチルアクリレート等が挙げられる。
官能基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、メチロールアクリルアマイド、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノメチルメタクリレート等が挙げられる。
上記のモノマー共重合体に必要に応じて有機溶剤、硬化剤、増粘剤、架橋剤等を添加する。有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、トルエン、２−ブタノール等が挙げられる。
【００４８】
アクリル系接着剤はアクリル微粒子と親和性がよいため、クリーニングブレード表面に極少量でアクリル微粒子を強固に固定することができる。
【００４９】
接着層の厚みは５０［ｎｍ］以下にすることが好ましい。層厚を５０［ｎｍ］より大きくすると、含浸の効果もなくなり、当接面の表面が局所的に硬くなるため、クリーニングブレードの欠けが発生しやすくなり、クリーニング不良になる。
なお、接着層とは、クリーニングブレード母体当接面の表面から、接着剤により形成される層の表面までのことを言い、基本的に接着剤のみの層である。即ち、クリーニングブレード母体にアクリル系接着剤が含浸している含浸領域は接着層からは除く。
本発明では後述するアクリル微粒子等の有機微粒子を接着した後の状態で測定される厚さを、接着層の厚みとする。即ち、接着層の厚みとは、クリーニングブレード母体当接面の表面から、有機微粒子の一部分が浸っている接着剤のみからなる層の表面までの厚さである。
【００５０】
〔有機微粒子〕
有機微粒子としては、アクリル微粒子、ポリアミド微粒子等が例示できるが、波長１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを持つ接着剤との接着性が良く、残留トナーのする抜けを防止する効果の高いアクリル微粒子が特に好ましい。
アクリル微粒子の主成分としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エステル、スチレン−アクリル、スチレン−アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、エチレン−アクリル酸共重合物等を挙げることができる。
その中でも、安価で、強度と剛性が大きく、接着層が薄くても容易に固定されやすいポリメタクリル酸メチルが好適である。
【００５１】
アクリル微粒子の形状は、潤滑性の観点から球形が好ましい。粒径は３００〜８００ｎｍ、好ましくは５００〜７００ｎｍである。粒径が３００ｎｍより小さいと、効率的にトナーをせき止めることができず、トナーの微量な抜けが発生してしまう。８００ｎｍより大きいと、極少量の接着剤でクリーニングブレードの当接面に強固に固定することができず、画像形成を行うと徐々に取れてしまい、ムラが発生してクリーニング不良になってしまう。
【００５２】
＜顕微ＩＲ法（透過法）＞
次に本発明に用いた顕微ＩＲ法（透過法）について説明する。
本発明のクリーニングブレードの顕微ＩＲ法（透過法）は、クリーニングブレードの切片の測定を行う。前記クリーニングブレードの切片はクライオミクロトームで切片を作製したものであり、前記切片をシリコンウェハ上に載せ、測定を行う。
【００５３】
〔切片作製〕
本発明で用いたクライオミクロトームの装置はＥＭ ＦＣＳ（Ｌｅｉｃａ社製）である。液体窒素により、サンプルの温度を−１００℃に冷却して切削する。クライオミクロトームの切削方向は、当接面及びカット面に垂直な方向に行う。切削する箇所は当接先端部から当接面及びカット面に沿って５〜１０ｍｍの距離である。前記箇所であると、クライオミクロトームによる切片作製が安定して行える。切片の厚さは３００〜５００ｎｍが望ましい。３００ｎｍ以下であると、薄すぎるために測定データの感度が下がり、正確な含浸深さを測定できない上、切片が途中で切れてしまうことがある。５００ｎｍ以上であると、厚すぎるために光が透過せずに測定データがうまく得られない上、切片が丸まりやすく回収しにくい。
【００５４】
〔ピーク面積値測定〕
前記クライオミクロトームにより作製した切片をシリコンウェハ上に載せ、顕微ＩＲ（透過法）により測定する。本発明で用いたＩＲ装置本体はＦＴ／ＩＲ−６１００、赤外顕微鏡はＩＲＴ−５０００（日本分光社製）である。アパーチャサイズは当接面の垂直方向×当接面方向で、３×２０μｍ角で行い、シリコンウェハ上の切片の当接面及びカット面表面側から垂直方向に２μｍずつずらして連続で測定する。各測定点における当接面及びカット面表面からの距離は、切片にかかる測定領域の表面側端部とした。
前記測定方法で得られたスペクトルの１６８１〜１７１６ｃｍ-1付近を拡大した様子を図３に、スペクトルの１４０２ｃｍ-1付近を拡大した様子を図４に示す。本発明で用いる１６８１〜１７１６ｃｍ-1のピーク面積値Ａとは、ピークトップが１７３４ｃｍ-1のピークの低波長側の肩の部分の面積である。図３は面積値Ａを測定している様子である。三つの直線囲んだ領域が面積値Ａに該当する。１４０２〜１４２３ｃｍ-1のピーク面積値Ｂとは、ピークトップが１４０２〜１４２３ｃｍ-1のピークの面積である。図４は面積値Ｂを測定している様子である。三つの直線囲んだ領域が面積値Ｂに該当する。前記Ａ及びＢを求める際のバックグラウンドの始点及び終点の波数及び面積の積分範囲を下記の表１に示す。
Ａ０及びＢ０の算出方法も前記と同様で、アクリレート重合体を塗布していないクリーニングブレードの切片を顕微ＩＲ（透過法）で測定することで得られる。
上記の方法を用いれば、顕微ＡＴＲ法でも同様の結果が得られる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
〔Ａ／ＢのＡ０／Ｂ０との比率〕
前記Ａ、Ｂ、Ａ０、Ｂ０から、Ａ／Ｂ及びＡ０／Ｂ０を算出し、Ａ／ＢのＡ０／Ｂ０に対する比率を求める。前記比率はクリーニングブレード中のアクリレート重合体の含浸濃度が小さくなるに伴い１に近づく。本発明では前記比率が１．１に達した箇所をアクリレート重合体の含浸深さと判断し、含浸深さの制御に用いる。前記比率が１．１以上であれば、アクリレート重合体の含浸が確実であると判断でき、１．１に達した箇所を読むことで正確に含浸深さ判定が行える。
【００５７】
＜画像形成装置＞
次に本発明に係る画像形成装置の一実施の形態である電子写真プリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
図５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。
【００５８】
図５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。
【００５９】
感光体３の周囲には帯電手段としての帯電装置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（転写体）に転写する転写手段としての転写装置７、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手段としてのクリーニング装置６、感光体３上に滑剤を塗布する滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布装置１０、感光体３を除電する除電ランプ(不図示）等が配置されている。
【００６０】
帯電装置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。帯電装置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。
【００６１】
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。
【００６２】
クリーニング装置６は、クリーニングブレード６２を有しているがファーブラシをさらに有する構成としてもよい。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。なお、クリーニングブレード６２の詳細については前述したとおりである。
【００６３】
潤滑剤塗布装置１０は、固形潤滑剤１０３、潤滑剤加圧スプリング（不図示）、ファーブラシ１０１等を備え、固形潤滑剤１０３を感光体３上に塗布する塗布ブラシとしてファーブラシ１０１を用いている。固形潤滑剤１０３は、図示しないブラケットに保持され、潤滑剤加圧スプリング（不図示）によりファーブラシ１０１側に加圧されている。そして、感光体３の回転方向に対して連れまわり方向に回転するファーブラシ１０１により固形潤滑剤１０３が削られて感光体３上に潤滑剤が塗布される。感光体への潤滑剤塗布により感光体表面の摩擦係数が非画像形成時に０．２以下に維持される。
【００６４】
帯電装置４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。接触帯電方式あるいは非接触の近接配置方式の場合、感光体３からトナーなどが帯電装置４に移行し汚染されるため、帯電装置４のクリーニング機構８を設けることが好ましい。
【００６５】
また、図示しない露光装置、除電ランプ等の光源には、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６００〜８００［ｎｍ］の長波長光を有するため、良好に使用される。
【００６６】
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、帯電装置４、現像ローラ５１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が時計回りの方向に回転駆動される。
【００６７】
感光体３が時計回りの方向に回転すると、まず感光体表面が、帯電装置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。
【００６８】
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。
【００６９】
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と下レジストローラとの対向部を経て、感光体３と転写装置７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と下レジストローラとの対向部で画像先端と同期を取り転写ベルト１４上に供給される。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。
【００７０】
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、潤滑剤塗布装置１０によって潤滑剤が塗布された後、除電ランプで除電される。
【００７１】
尚、以上説明した例は感光体３から転写体としての転写紙にトナー像を直接転写される方式を採用した実施形態であるが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。即ち、感光体３から中間転写体としての中間転写ベルトにトナー像を１次転写し、この中間転写ベルト上のトナー像を転写紙に２次転写する、所謂中間転写方式を採用しても良い。
この他、各色に対応した複数の現像装置５を有しカラー画像を形成する、周知慣用のカラー画像形成方式を採用したカラー画像形成装置としても良い。
【００７２】
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装置４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０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、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０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。
【００７３】
〔トナー〕
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。
【００７４】
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６（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６（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。
【００７５】
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。
【実施例】
【００７６】
表面層６２３の材質、層厚、含浸処理、及びアクリル微粒子の粒径をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。
【００７７】
［母体の弾性体ブレード］
弾性体ブレード６２２としては、リコー製imagio Neo C4500で用いられているポリウレタン製のクリーニングブレードを使用した。
【００７８】
［実施例１］
（接着剤の処方）
クリーニングブレードの当接面に塗工する接着剤は、以下の処方で作製した。なお、各材料は、モリキュラーシーブにより脱水したものを用いた。
・日立ケミカル製ＦＡ―５１２Ａ：２０部
・チバケミカル製Ｉ−１８４：１部
・２−ブタノール：７９部
【００７９】
（接着剤の塗工）
接着剤をクリーニングブレードの当接面にスプレー塗工する方法を用いた。
スプレー装置は、オリンポス社製ＰＣ−３０８ＷＩＤＥを用い、当接先端部から４０［ｍｍ］離れたところから、０．５［ＭＰａ］の圧力で７［ｍｍ／ｓ］の速度でスプレーガンを移動させながら所定の層厚となるように吐出量を調整して塗工した。その後、５分間放置して接着剤を含浸させた後、２−ブタノールを染み込ませたウェスで当接面表面を軽く拭き、余分な接着剤を除去した。
【００８０】
（微粒子分散液の処方）
クリーニングブレードの当接面に塗工する微粒子分散液は、以下の処方で作製した。
・エタノール：９０部
・東洋インキ製アクリル微粒子（平均粒径５６０ｎｍ）：１０部
アクリル微粒子の分散は超音波ホモジナイザーで行った。装置は、ブランソン社製のソニファイアー２５０−Ｄを用い、３分間分散することにより微粒子分散液を得た。
【００８１】
（微粒子分散液の塗工）
微粒子分散液をクリーニングブレードの当接面にスプレー塗工する方法を用いた。
接着剤のスプレー塗工と同じ装置を用い、当接先端部から６０［ｍｍ］離れたところから、０．３［ＭＰａ］の圧力で７［ｍｍ／ｓ］の速度でスプレーガンを移動させながら微粒子が適当な密度になるように吐出量を調整して塗工した。
なお、塗工はガラス製容器内で酸素濃度が７０ｐｐｍ以下の環境で行った。
【００８２】
（接着剤の硬化）
微粒子分散液塗工後のクリーニングブレードを圧力５Ｔｏｒｒ以下で４０℃、３分間真空乾燥を行い、紫外線（ＵＶ）照射（１０００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、接着剤を重合させると共に、アクリル微粒子を固定させた。乾燥は、ガラス製容器内で酸素濃度が７０ｐｐｍ以下の環境で行った。
【００８３】
（顕微ＩＲ測定方法）
以上の実施例１、ならびに以下に示す実施例２〜９および比較例１〜５のそれぞれについて、同一条件で作製したクリーニングブレードを二本準備し、一本の長手方向中央をクライオミクロトームで厚さ４００ｎｍの切片を作製し、シリコンウェハ上に切片を載せ、光学顕微鏡及びＳＥＭにより当接面表面層及びカット面表面層の膜厚を測定した。また、クリーニングブレードの端部より当接面に沿って５ｍｍの箇所から内側に向かって、顕微ＩＲ（透過法）により測定を行い、当接面のアクリル系接着剤の含浸の深さを測定した。アクリル系接着剤の含浸の深さは、前記Ａ／ＢのＡ０／Ｂ０に対する比率が１．１に達した箇所で評価した。
なお、作製した二本のクリーニングブレードのうちの残りの一本は、後述する検証実験に用いられる。
【００８４】
[実施例２]
実施例１において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を３０秒にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００８５】
[実施例３]
実施例１において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を２分にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００８６】
[実施例４]
クリーニングブレードの当接面に塗工する接着剤は、以下の処方で作製した。
（接着剤の処方）
・日立ケミカル製ＦＡ−１２９Ａ：２０部
・チバケミカル製Ｉ−１８４：１部
・２―ブタノール：７９部
【００８７】
（接着剤の塗工）
接着剤の凍結真空脱気を行い酸素を除去したこと、スプレー塗工をガラス製容器内で酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の環境で行ったこと、スプレー塗工後の放置時間を３分間にしたこと以外は実施例１と同様にして接着剤の塗工を行った。
【００８８】
（微粒子分散液の処方）
実施例１と同じ微粒子分散液を用いた。
【００８９】
（微粒子分散液の塗工）
微粒子分散液の凍結真空脱気を行い酸素を除去したこと、スプレー塗工をガラス製容器内で酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の環境で行ったこと以外は実施例１と同様にして微粒子分散液の塗工を行った。
【００９０】
（接着剤の硬化）
微粒子分散液塗工後のクリーニングブレードを圧力５Ｔｏｒｒ以下で３０℃で１０分間真空乾燥を行った後、紫外線（ＵＶ）照射（１０００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、接着剤を重合させると共に、アクリル微粒子を固定させた。乾燥は、ガラス製容器内で酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の環境で行った。
【００９１】
[実施例５]
実施例４において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を５分にする以外は実施例４と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９２】
[実施例６]
実施例１において、アクリル微粒子をコアフロント株式会社の（平均粒径２５０ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９３】
[実施例７]
実施例１において、アクリル微粒子を東洋紡のポリメタクリル酸メチルのタフチックＦ−１６７（平均粒径３００ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９４】
[実施例８]
実施例１において、アクリル微粒子を東洋インキのアクリル微粒子（平均粒径８００ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９５】
[実施例９]
実施例１において、アクリル微粒子を東洋インキのアクリル微粒子（平均粒径９００ｎｍ）にする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９６】
［比較例１］
母体の弾性体ブレードの未処理品をそのままクリーニングブレードとした。
【００９７】
［比較例２］
実施例１において、接着剤処方の２−ブタノールを７９部から２００部とする以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９８】
［比較例３］
実施例４において、接着剤処方の２−ブタノールを７８部から１５０部とし、スプレー塗工、乾燥、ＵＶ照射を全て大気中で行う以外は実施例４と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【００９９】
［比較例４］
実施例４において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を１０分にする以外は実施例４と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【０１００】
［比較例５］
実施例１において、接着剤スプレー塗工後の放置時間を設けず、ウェスで拭くことを行わず、直ぐに微粒子分散液のスプレー塗工を行う以外は実施例１と同様にしてクリーニングブレードを作製した。
【０１０１】
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。
リコー製カラー複合機ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ４５００を線速が４５０ｍｍ／ｓｅｃになるように改造した装置を用いた。上記装置に上記クリーニングブレードを取り付け、実施例１〜実施例９、比較例１〜比較例５の画像形成装置を作製した。また、トナー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。
【０１０２】
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）
【０１０３】
検証実験は、実験室環境：２１［℃］・６５［％ＲＨ］、通紙条件：画像面積率５％チャートを３プリント／ジョブで、２００，０００枚（Ａ４横）で行った。そして、以下の項目を評価した。
【０１０４】
［評価項目］
トナーのすり抜け評価：クリーニングブレードの直後の感光体上に白色のフエルト部材をとりつけ、すり抜けるトナーを採取し、スキャナーで取り込むことでトナーすり抜け量を測定（良好なものから順に◎、○、×、××で評価し、◎及び○を合格とした。）
評価時画像：縦帯パターン（紙進行方向に対して）４３［ｍｍ］幅、３本チャート出力２０枚（Ａ４横）
クリーニングブレードエッジ摩耗形態：図７に示すようにクリーニングブレード下面側からみた摩耗幅、摩耗形態
【０１０５】
以下に実施例１〜実施例９、比較例１〜比較例５のクリーニングブレード検証実験の結果を示す。なお、接着層の層厚は、別途同様に塗工した弾性体ブレード切片を、日本電子製電界放射電子顕微鏡ＪＳＭ−７４００Ｆの透過電子検出モードで観察することにより測定した。明確に接着層であると判断するには少なくとも３０ｎｍの厚さが必要であり、それ以下は測定限界以下であった。切片はクライオミクロトーム装置、ＥＭ ＦＣＳ（Ｌｅｉｃａ社製）用いて作製した。
【０１０６】
【表２】
【０１０７】
上記表２は、実施例１〜実施例９、比較例１〜比較例５の検証実験の結果をまとめたものである。
実施例１〜実施例９においては、いずれも、トナーすり抜けもほとんどなく、摩耗形態もエッジから綺麗な摩耗をしており、経時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。その中でも、実施例１、３、４、７、８、はトナーのすり抜けが確認できず、実施例２、５、６、９よりもさらに良好であった。
一方、比較例１はえぐれが発生し、クリーニング不良が発生してしまった。比較例２、３、５は細かな欠けが発生し、トナーのすり抜けが多量に確認された。比較例４は、欠けは見られなかったものの、トナーのすり抜けが多く見られた。
【符号の説明】
【０１０８】
１ プロセスカートリッジ
２ 枠体
３ 感光体
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ クリーニング装置
７ 転写装置
１０ 潤滑剤塗布装置
１４ 転写ベルト
２３ 感光体
５１ 現像ローラ
５２ 供給スクリュ
５３ 攪拌スクリュ
５４ ドクタ
６２ クリーニングブレード
６２ａ 先端面
６２ｂ ブレード下面
６２ｃ 先端稜線部
１０１ ファーブラシ
１０３ 固形潤滑剤
２６２ クリーニングブレード
２６２ａ 先端面
２６２ｂ ブレード下面
２６２ｃ 先端稜線部
２６２ｄ ニップ部
２６３ トナー
２６４ 有機微粒子（アクリル微粒子）
６２１ ホルダー
６２２ 弾性体ブレード
６２３ 表面層
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特開２００５−１０７３７６号公報
【特許文献２】特許第３１１２３６２号公報
【特許文献３】特許第２８５３５９８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、
現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、
転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段と、を備える画像形成装置であって、
前記クリーニングブレードは、当該クリーニングブレードが前記感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、
前記接着剤は、赤外分光法による測定で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを有し、且つ、前記クリーニングブレードの当接面の表面から含浸してなり、
前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と、の比率、（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）が１．１以上である含浸領域は、前記クリーニングブレードの当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接着剤の接着層の厚みが、５０ｎｍ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】
前記有機微粒子は、球形のアクリル微粒子であり、直径が３００〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接着剤は、アクリル系材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１】
感光体と、
該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像をトナー像化する現像手段と、
現像されたトナー像を転写体へ転写する転写手段と、
転写残のトナー像をクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング手段と、を備える画像形成装置であって、
前記クリーニングブレードは、当該クリーニングブレードが前記感光体と当接する面である当接面において、有機微粒子が接着剤によって固定されてなり、
前記接着剤は、赤外分光法による測定で１６８１〜１７１６ｃｍ−１にピークを有し、且つ、前記クリーニングブレードの当接面の表面から含浸してなり、
前記クリーニングブレードの切片の透過法による顕微赤外分光法により得られた１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂから算出される値Ａ／Ｂと、前記接着剤を塗布していないクリーニングブレードの１６８１〜１７１６ｃｍ−１のピーク面積値Ａ０及び１４０２〜１４２３ｃｍ−１のピーク面積値Ｂ０から算出される値Ａ０／Ｂ０と、の比率、（Ａ／Ｂ）／（Ａ０／Ｂ０）が１．１以上である含浸領域は、前記クリーニングブレードの当接面の表面から５〜１００μｍまでの範囲であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接着剤の接着層の厚みが、５０ｎｍ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】
前記有機微粒子は、球形のアクリル微粒子であり、直径が３００〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接着剤は、アクリル系材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図３】
【図４】
【図９】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図３】
【図４】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４２４７５（Ｐ２０１２−２４２４７５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０２０４（Ｐ２０１１−１１０２０４）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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