画像形成装置及びプロセスカートリッジ
【課題】先端稜線部のめくれを抑制し、かつ先端稜線部の像坦持体に対する追随性を良好にでき当接圧を維持することができるクリーニングブレードを有する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】クリーニングブレード６２は、感光体３の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレード６２２における先端面６２ａの感光体３と当接する端部を含み先端面６２ａの面積を基準とする所定面積の領域に形成され、弾性体ブレード６２２よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層６２３と、を備え、表面層６２３が形成された先端面と感光体３表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、感光体３表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、感光体３に当接している。
【解決手段】クリーニングブレード６２は、感光体３の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレード６２２における先端面６２ａの感光体３と当接する端部を含み先端面６２ａの面積を基準とする所定面積の領域に形成され、弾性体ブレード６２２よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層６２３と、を備え、表面層６２３が形成された先端面と感光体３表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、感光体３表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、感光体３に当接している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニングブレードを有する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式の画像形成装置では、被清掃部材たる感光体などの像担持体について、転写紙や中間転写体へトナー像を転写した後の表面に付着した不必要な転写残トナーはクリーニング手段たるクリーニング装置によって除去している。
【０００３】
このクリーニング装置のクリーニング部材として、一般的に構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタンゴムなどの短冊形状の弾性体で構成されている。そして、クリーニングブレードの基端を支持部材で支持して先端稜線部を像担持体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去する。
【０００４】
また、近年の高画質化の要求に応えるべく、重合法等により形成された小粒径で球形に近いトナー（以下、重合トナー）を用いた画像形成装置が知られている。この重合トナーは、従来の粉砕トナーに比べて転写効率が高いなどの特徴があり、上記要求に応えることが可能である。しかし、重合トナーは、クリーニングブレードを用いて像担持体表面から除去しようとしても十分に除去することが困難であり、クリーニング不良が発生してしまうという問題を有している。これは、小粒径で且つ球形度に優れた重合トナーが、ブレードと像担持体との間に形成される僅かな隙間をすり抜けるからである。
【０００５】
かかるすり抜けを抑えるには、像担持体とクリーニングブレードとの当接圧力を高めてクリーニング能力を高める必要がある。しかし、クリーニングブレードの当接圧を高めると、図８（ａ）に示すように、像担持体３とクリーニングブレード９２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード９２が像担持体３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード９２の先端稜線部９２ｃがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード９２が、そのめくれに抗して原形状態に復元する際に異音が発生することがある。さらに、クリーニングブレード９２の先端稜線部９２ｃ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９２の先端面９２ｂの先端稜線部９２ｃ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、先端稜線部９２ｃが欠落してしまう。先端稜線部９２ｃが欠落してしまうと、トナーを正常にクリーニングできなくなり、クリーニング不良を生じてしまう。
【０００６】
特許文献１には、ポリウレタンエラストマーからなるクリーニングブレードの少なくとも当接部に、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの皮膜硬度を有する樹脂からなる表面層を設けたものが記載されている。ゴム部材よりも硬い鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの皮膜硬度を有する表面層を設けることで、クリーニングブレード当接部の摩擦係数を下げることができ、クリーニングブレードの耐摩耗性を高めることができる。また、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減させることができ、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを良好に抑制することができる。さらに、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの鉛筆硬度の表面層は、硬くて変形しにくいので、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれをより一層抑制することができる。
【０００７】
また、特許文献２には、シリコン含有紫外線硬化材料を弾性ブレードに含浸させて膨潤させた後、紫外線照射処理して表面に硬化層を形成したクリーニングブレードが記載されている。このように、紫外線硬化材料からなる弾性ブレードよりも高硬度の硬化層を設けることでも、耐摩耗性を向上でき、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述のように表面層や硬化層を設けたクリーニングブレードでも、像担持体に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等の厳しい条件では、クリーニング不良を生じてしまうことがあった。
また、潤滑剤塗布機構を有する画像形成装置においては、特に帯電ローラによる帯電装置で感光体上に塗布された滑剤が帯電劣化することにより粘性が生じ、副作用としてクリーニングブレードの先端稜線部の像担持体表面への追随性を低下させてしまうことにより、同様にクリーニング不良を生じることがあった。
【０００９】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、先端稜線部のめくれを抑制し、かつ先端稜線部の像坦持体に対する追随性を良好にでき当接圧を維持することができるクリーニングブレードを有する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】
【００１０】
発明者らは、前述した問題の現象を後述する実験により確認した。これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、前記ゴム部材の先端面の長手方向にわたって表面層を設けていることから、表面層の影響によりゴム部材の弾性が阻害され、クリーニングブレードの先端稜線部の像担持体表面への追随性が低下してしまうところ、像担持体が偏心していたり、像担持体表面に微小なうねりがあったりした場合、当接圧が変動してしまう。また、連続的なベタ画像形成時など、クリーニングブレードによって、多くのトナーが堰き止められているとき、堰き止められているトナーによるクリーニングブレードへの押圧力が高い。そのため、クリーニングブレードの像担持体との当接圧が変動して当接圧が低下したとき、当接圧よりもトナーによる押圧力が勝り、クリーニングブレードをトナーがすり抜けてしまい、その結果、像担持体に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等の厳しい条件では、クリーニング不良が生じてしまったと考えられる。
発明者らは、これらの知見に基づき、このクリーニング不良の問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
【００１１】
すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔１〕 像担持体（感光体３）と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段（帯電装置４）と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段（現像装置５）と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段（転写装置７）と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレード（クリーニングブレード６２）を有するクリーニング手段（クリーニング装置６）と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材（弾性体ブレード６２２）と、前記弾性体基材における先端面（先端面６２ａ）の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層（表面層６２３）と、を備え、前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とする画像形成装置（図１，図３〜図６）。
〔２〕 前記表面層は、前記弾性体基材の前記像坦持体と当接する端部側の先端稜線部（先端稜線部６２ｃ）を構成する先端面（先端面６２ａ）と前記像坦持体に対向する主面であるブレード下面（ブレード下面６２ｂ）のそれぞれの一部に形成されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置（図３（ｂ），図４）。
〔３〕 前記表面層は、前記先端面における前記弾性体基材の厚さ方向の全長の略半分の領域に形成されていることを特徴とする前記〔２〕に記載の画像形成装置。
〔４〕 前記ブレード下面において形成される表面層の面積は、前記先端面に形成される表面層の面積と略同じであることを特徴とする前記〔２〕または〔３〕に記載の画像形成装置。
〔５〕 前記表面層は、前記弾性体基材の先端面全面のみに形成されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置（図５（ｂ），図６）。
〔６〕 前記弾性体基材は、ウレタン基を含むゴムからなることを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔７〕 像担持体（感光体３）と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段（帯電装置４）と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段（現像装置５）と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段（転写装置７）と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレード（クリーニングブレード６２）を有するクリーニング手段（クリーニング装置６）と、を備えた画像形成装置に着脱可能であって、前記像坦持体と前記クリーニング手段とを一体に支持したプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレードは、前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材（弾性体ブレード６２２）と、前記弾性体基材における先端面（先端面６２ａ）の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層（表面層６２３）と、を備え、前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とするプロセスカートリッジ（プロセスカートリッジ１、図１）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置によれば、弾性体基材先端の先端面の面積を基準とする所定面積の領域に表面層を形成してクリーニングブレードに適度な剛性と可撓性を付与することができるので、該クリーニングブレードを像坦持体に所定条件で当接させた際に、その先端稜線部が像坦持体の移動方向へ移動してめくれるのを防止してえぐれ摩耗を抑制し、像坦持体へのフィルミングを生ぜず、異音発生を防止できるようになる。さらに、弾性体基材の当接部分（先端稜線部）は像坦持体の表面形状変化に対して追随するので、像坦持体の全幅において先端稜線部すなわち表面層が常に所定の圧力で当接するようになり、像坦持体表面を傷つけることなく長期間、良好なクリーニング性を維持することができる。
本発明のプロセスカートリッジによれば、前述したクリーニングブレードと像坦持体を所定条件で当接させた状態で保持してまま画像形成装置への着脱ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【図２】トナーの円形度の測定方法の説明図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（１）を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成を示す拡大断面図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（２）を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の構成を示す拡大断面図である。
【図７】実施例における弾性体ブレードの摩耗幅の測定箇所を示す模式図である。
【図８】従来のクリーニングブレードの先端の稜線部における状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真プリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であ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。
【００１５】
図１に示すように、プリンタは、像担持体としてのドラム状の感光体３を備えている。感光体３はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
【００１６】
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。１４は転写ベルトである。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。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の詳細については後述する。
【００２４】
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）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３への潤滑剤塗布により感光体３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。
【００２５】
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が図中矢印方向に回転駆動される。
【００２６】
感光体３が図中矢印方向に回転すると、まず感光体表面が、帯電装置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。
【００２７】
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。なお、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、少なくとも感光体３と、クリーニング装置６とを一体に支持し、後述するクリーニングブレードを所定の当接条件で感光体３に当接したものをプロセスカートリッジ１とする構成でもよい。
【００３１】
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。
【００３２】
ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製、商品名）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に、分散剤として界面活性剤好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料（トナー）を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１［万個／μｌ］となるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、図２（ａ）に示す実際のトナー投影形状の外周長をＣ１、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ図２（ｂ）に示す真円の外周長をＣ２としたときのＣ２／Ｃ１を求め、その平均値を円形度とした。
【００３３】
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。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。
【００３４】
アパーチャーとしては、１００［μｍ］のものを用い、５００００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。
【００３５】
このような重合トナーにおいては、上述したように、粉砕トナーを感光体３表面から除去するときと同じようにして従来のクリーニングブレード９２で除去しようとしても、その重合トナーを感光体３表面から十分に除去しきれず、クリーニング不良が発生する。そこで、クリーニングブレード９２の感光体３への当接圧を高めて、クリーニング性をアップしようとすると、クリーニングブレード９２が早期に摩耗してしまうという問題があった。また、クリーニングブレード９２と感光体３との摩擦力が高まって、クリーニングブレード９２の感光体３と当接している先端の稜線部（先端稜線部）が感光体３の移動方向に引っ張られて、先端稜線部がめくれてしまった。クリーニングブレード９２の先端稜線部がめくれると、異音や振動、先端稜線部の欠落などの様々な問題が生じてしまう。
【００３６】
そこで、発明者らは、この問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
すなわち、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材と、前記弾性体基材における先端面の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層と、を備え、前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とするものである。
【００３７】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図３，図４を用いて、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成について説明する。
図３は、本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（１）を示す斜視図である。図３（ａ）はクリーニングブレード６２の全体図、図３（ｂ）は弾性体ブレード６２２の拡大図である。また、図４は、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成を示す拡大断面図である。
【００３８】
クリーニングブレード６２は、図３（ａ），図４に示すように、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、長手方向が被清掃部材である感光体３の移動方向（回転方向）に直交する方向の長さ（幅）方向となり該感光体３の幅に対応する長さをもつ短冊形状の弾性体基材である弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレード６２２の感光体３と当接する端部側の先端稜線部（先端コーナー部ともいう）６２ｃを構成する先端面６２ａと感光体３に対向する主面であるブレード下面６２ｂのそれぞれの一部に所定の膜厚で形成され、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３と、で構成されている。また、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。
【００３９】
ここで、弾性体ブレード６２２は、感光体３の偏心や感光体３表面の微小なうねりなどに変形して追随できるように、高い反発弾性体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などが好適である。
【００４０】
また、弾性体ブレード６２２の硬度としては、２５℃における硬度が６９〜７５度（ＪＩＳ Ａ）のウレタンゴムが好ましい。ウレタンゴムの硬度が７５度を超えると、柔軟性に乏しくなり、例えば、ホルダー６２１が微小に傾いてクリーニング装置６に取り付けられるなどしたときに、クリーニングブレード６２の軸方向（幅方向）一端側と他端側とで当接圧が異なる所謂偏当りしやすくなり、軸方向で均一な当接圧が得にくくなる。その結果、クリーニング性が低下するおそれがある。
一方、硬度が６９度未満の場合は、重合トナーでもクリーニングできるよう当接圧を高く設定したときに、クリーニングブレード６２が反ってしまい、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃが浮きあがって、クリーニングブレード６２のブレード下面６２ｂが感光体３と当接する所謂腹当たり現象が生じてしまう。腹当たり現象が生じると、クリーニングブレード６２と感光体３表面との当接面積が急激に増大するため、クリーニングブレード６２を大きな力で押しつけても逆に当接圧は小さくなり、クリーニング性が低下してしまうため不適である。特に本発明のように、弾性体ブレード６２２の先端面６２ａに表面層６２３を有する構成では、これらの現象が顕著に起こるため、弾性体ブレード６２２の硬度は前記範囲であることが必要である。
【００４１】
表面層６２３は、スプレー塗工、ディップ塗工、あるいはスクリーン印刷等によってクリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃを被覆するように形成される弾性体ブレード６２２よりも硬度の高い材料の皮膜である。これにより、表面層６２３は、弾性体ブレード６２２よりも硬度が高い部材とすることで、剛直なため、変形し難く、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができる。
【００４２】
また、表面層６２３の材質としては、樹脂が好ましく、紫外線硬化樹脂がより好ましい。紫外線硬化樹脂を用いることで、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃに付着した樹脂に紫外線を照射させるだけで、弾性体ブレード６２２よりも硬い所望の硬度を有する表面層６２３を得ることができ、クリーニングブレード６２を安価に製造することができる。
【００４３】
表面層６２３の形成に用いる紫外線硬化樹脂としては、一官能基あたり分子量３００〜１５００のモノマーを用いることが好ましい。一官能基あたり分子量が１５００を越えると、表面層６２３は脆弱になり過ぎ、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれて図８（ｂ）のような先端面摩耗を生じてしまい、長期に渡るクリーニング性を保持できなくなる。逆に分子量３００を下回ると、表面層６２３が剛直となり過ぎてしまう。表面層６２３が剛直となりすぎると、表面層６２３の耐摩耗性能の低下や、ビビリ音（異音）が発生しやすくなってしまう。
【００４４】
また、表面層６２３の層厚（膜厚）は、０．１〜２［μｍ］が好ましい。なお、この層厚は、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを除く先端面６２ａあるいはブレード下面６２ｂの平面上における厚さであり、それは均一性の点から、その層厚に対して少なくとも５０倍程度先端稜線部６２ｃより離れた箇所での値とするものである。この層厚が０．１［μｍ］未満では、表面層６２３の剛性が弱くなり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれやすくなってしまう。また、この層厚が２［μｍ］を超えると、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの剛性が大きくなってしまい感光体３の表面形状変化への追随性の低下からトナーのすり抜けが増大してクリーニング不良が発生しやすくなる。さらに、層厚が２［μｍ］を超えると、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのコーナー角が鈍角化してしまう。これはすなわち、スプレー塗工やディップ塗工のように、液体の材料を付着させて表面層６２３を形成するとき、先端稜線部６２ｃは表面張力の関係で塗膜が形成されにくく、先端稜線部６２ｃから離れるにつれて表面層６２３の膜厚は増加する傾向があるためである。その結果、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのコーナー角度が鈍角となり、先端稜線部６２ｃのコーナー角度が直角である場合に比べて、表面層６２３が形成された先端面６２ａと感光体３とがなす当接部の上流側の空隙Ｘ（図４参照）が狭くなってしまう。そうなると、長期に渡ってクリーニング動作を行うと空隙Ｘにトナーが堆積し、せき止められた空隙Ｘ内のトナーに逃げ場がなくなって、空隙Ｘ内のトナーが徐々に感光体３の下流側に押し出され、クリーニング不良が発生してしまうことになる。
【００４５】
また本実施形態では、表面層６２３は、図３（ｂ）に示すように、先端稜線部６２ｃを跨いで先端面６２ａの一部とブレード下面６２ｂの一部に形成され、先端稜線部６２ｃを適度に補強している。すなわち、先端面６２ａには表面層６２３が形成されていない領域（非被覆領域）が存在し、その代わりにブレード下面６２ｂの一部に表面層６２３が形成されている。
【００４６】
ここで、表面層６２３の被覆する領域の面積は、先端面６２ａの面積（弾性体ブレード６２２の幅×厚さｔ）の１．００倍以上、２．５０倍以下が好ましく、１．００倍以上、１．５０倍以下がより好ましい。このとき、表面層６２３は先端面６２ａ、ブレード下面６２ｂそれぞれの全幅を被覆していることから、図３（ｂ）に示すように、先端面６２ａにおいて表面層６２３で被覆されている領域の弾性体ブレード６２２の厚さ方向の長さ（先端稜線部６２ｃからの距離）Ｌ１とブレード下面６２ｂにおいて表面層６２３で被覆されている領域の弾性体ブレード６２２の幅方向に直交する方向の長さ（先端稜線部６２ｃからの距離）Ｌ２の合計が、弾性体ブレード６２２の厚さｔの１．００倍以上、２．５０倍以下が好ましく、１．００倍以上、１．５０倍以下がより好ましいといえる。
【００４７】
また、表面層６２３は、先端面６２ａにおける弾性体ブレード６２２の厚さ方向の全長（厚さｔ）の略半分の領域に形成されているとよい。また、ブレード下面６２ｂにおいて形成される表面層６２３の面積は、先端面６２ａに形成される表面層６２３の面積と略同じであることが好適である。
【００４８】
また、先端稜線部６２ｃの感光体３への当接のさせ方としては、表面層６２３を形成しない弾性体ブレード６２２の場合と、本発明のように表面層６２３を形成した弾性体ブレード６２２の場合とでは、当接条件が異なる。すなわち、表面層６２３を形成しない弾性体ブレード６２２の場合には、先端面６２ａと感光体３表面の成す角度であるクリーニング角を７５〜８０度、感光体３に対する線圧を２０〜２５ｇ／ｃｍとして、弾性体ブレード６２２が比較的強く感光体３に押し当てることにより該弾性体ブレード６２２を撓ませて感光体３表面に当接させることを行う。これに対して、本発明では、表面層６２３が形成された先端面６２ａと感光体３の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、感光体３表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、弾性体ブレード６２２が比較的軽い条件で感光体３に押し当てて当接させる（図４）。
【００４９】
以上の構成のクリーニングブレード６２を用いれば、先端稜線部６２ｃを跨いで先端面６２ａの一部とブレード下面６２ｂの一部に表面層６２３を形成することにより、弾性体ブレード６２２に適度な剛性と可撓性を付与することができるので、クリーニングブレード６２を感光体３に当接させた際に、その当接部分（先端稜線部６２ｃ）が感光体３の移動方向へ移動してめくれるのを防止してえぐれ摩耗を抑制し、感光体３へのフィルミングを生ぜず、異音発生を防止できるようになる。さらに、弾性体ブレード６２２の当接部分（先端稜線部６２ｃ）は感光体３の表面形状変化に対して追随するので、感光体３の全幅において先端稜線部６２ｃすなわち表面層６２３が常に所定の圧力で当接するようになり、感光体３表面を傷つけることなく長期間、良好なクリーニング性を維持することができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図５，図６を用いて、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の構成について説明する。
図５は、本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（２）を示す斜視図である。図５（ａ）はクリーニングブレード６２の全体図、図５（ｂ）は弾性体ブレード６２２の拡大図である。また、図６は、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の構成を示す拡大断面図である。なお、本実施形態におけるクリーニングブレード６２を構成する材料は、第１の実施形態と同じであり、表面層６２３の被覆状態が第１の実施形態のものと異なり、そのほかは第１の実施形態で示したものと同じである。
【００５１】
すなわち、表面層６２３は、図５（ｂ）に示すように、弾性体ブレード６２２の先端面６２ａ全面のみに形成されている。すなわち、本実施形態では、ブレード下面６２ｂに表面層６２３は形成されていない。
【００５２】
また、先端稜線部６２ｃの感光体３への当接条件は、第１の実施形態と同様に、表面層６２３が形成された先端面６２ａと感光体３の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、感光体３表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、弾性体ブレード６２２が比較的軽い条件で感光体３に押し当てて当接させる（図６）。
【００５３】
以上の構成のクリーニングブレード６２を用いれば、先端面６２ａ全面のみに表面層６２３を形成することにより、弾性体ブレード６２２に適度な剛性と可撓性を付与することができるので、クリーニングブレード６２を感光体３に当接させた際に、その当接部分（先端稜線部６２ｃ）が感光体３の移動方向へ移動してめくれるのを防止してえぐれ摩耗を抑制し、感光体３へのフィルミングを生ぜず、異音発生を防止できるようになる。さらに、弾性体ブレード６２２の当接部分（先端稜線部６２ｃ）は感光体３の表面形状変化に対して追随するので、感光体３の全幅において先端稜線部６２ｃすなわち表面層６２３が常に所定の圧力で当接するようになり、感光体３表面を傷つけることなく長期間、良好なクリーニング性を維持することができる。
【実施例】
【００５４】
以下、発明者らが行った本発明の検証実験について説明する。
〔実施例Ａ〕
本発明の第１の実施形態において、弾性体ブレード６２２、表面層６２２の条件をそれぞれ変化させて、クリーニングブレード６２（図３，図４）を作製し、耐久試験を行った。
［供試材］
弾性体ブレード６２２、表面層６２３の条件は次のとおりである。
（１）弾性体ブレード６２２
弾性体ブレード６２２としては、２５［℃］における物性が以下の物性となっている５つのウレタンゴム（ウレタンゴムＮｏ．Ａ１〜Ａ５）を用いた。
ウレタンゴムＡ１：硬度７４度、反発弾性率４９［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ２：硬度６９度、反発弾性率５０［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ３：硬度７２度、反発弾性率３１［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ４：硬度７１度、反発弾性率１８［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ５：硬度７２度、反発弾性率２３［％］（シンジーテック製）
【００５５】
なお、ウレタンゴムの硬度は、島津製作所製デュロメーターを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定した。試料は厚さ６［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
また、ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５５に準じて測定した。試料は厚さ４［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
【００５６】
（２）表面層６２３
表面層６２３としては、以下の５つの紫外線硬化樹脂膜（表面層Ｎｏ．１〜５）の材料を用いた。
（表面層１）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ０．５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １９．５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度２Ｈ
摩擦係数：０．６
（表面層２）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度３Ｈ
摩擦係数：０．５
（表面層３）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ８部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １２部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度６Ｈ
摩擦係数：０．４５
（表面層４）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−３３２０ＨＡ ５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度２Ｈ
摩擦係数：０．５
（表面層５）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度９Ｈ
摩擦係数：０．４
【００５７】
なお、表面層６２３の鉛筆硬度は、コーテック株式会社製鉛筆引っかき試験機ＫＴＶＦ−２３８０を用い、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準じて測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上に表面層６２３の材料を約５［μｍ］スプレー塗工したものとした。
また、表面層６２３の摩擦係数は、新東科学製トライボギアミューズ９４ｉを用い、布材（トライボギアミューズ９４ｉ用標準品、アトラスエレクトリックデバイス社製クロックメーター用試験布）に対する最大静止摩擦係数を測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上にコーティング材料を約５［μｍ］スプレー塗工したものとした。
【００５８】
［実験手順］
次に、検証実験の手順について説明する。
まず、前記ウレタンゴムＡ１〜Ａ５のいずれかを用いて、厚さ（ｔ）１．８ｍｍの短冊形状の弾性体ブレード６２２を作成し、図３（ｂ）に示すように、先端稜線部６２ｃ側となる先端面６２ａ、ブレード下面６２ｂのそれぞれの一部に、スプレー塗工により前記表面層１〜５のいずれかを形成した。具体的には、まず弾性体ブレード６２２の先端面６２ａに対し、１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて所定の膜厚になるように重ね塗りを行い、３分間指触乾燥し、ついでブレード下面６２ｂに同様に表面層が形成されるように塗工した。その後さらに３分間指触乾燥を行い、紫外線露光（１４０［Ｗ／ｃｍ］×５［ｍ／ｍｉｎ］×５パス）を行った。なお、このときスプレー塗工により表面層を形成する領域はマスキングテープにより制限して塗工を行った。
つぎに、得られた弾性体ブレード６２２をリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００に搭載できる板金ホルダー（ホルダー６２１）に接着剤により固定し、試作のクリーニングブレード６２とした。
【００５９】
これを同じくリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００（図１と同様の構成）に取り付け、実施例Ａ１〜Ａ５、比較例Ａ１〜Ａ３の画像形成装置を作製した。なお、クリーニングブレード６２は、あらかじめ調べた先端食い込み量と取り付け角度により、所定の線圧、クリーニング角となるように取り付けた。
【００６０】
検証実験には、重合法により作製したトナーを用いた。なお、トナーの物性は、以下のとおりである。
トナー母体：円形度０．９８、平均粒径４．９［μｍ］
外添剤 ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
【００６１】
［評価項目］
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、５００００枚（コピー用紙Ａ４横）を通紙して行った。
評価項目は以下のとおりである。
【００６２】
（１）ブレードエッジ摩耗幅：図７に示すようにブレード下面６２ｂ側における摩耗幅を測定した。
（２）クリーニング不良発生：５００００枚連続通紙後に以下の評価画像を形成して、クリーニング不良の有無を目視観察した。
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（コピー用紙Ａ４横）
（３）異音発生：有無
（４）ブレード先端面６２ａのえぐれ摩耗の発生：有無（目視観察）
【００６３】
以下に、実施例Ａ１〜Ａ５、比較例Ａ１〜Ａ３のクリーニングブレードの検証実験の条件及び結果を示す。
なお、表面層６２３の膜厚は、キーエンス製マイクロスコープＶＨＸ−１００を用い、別途同様に塗工した弾性体ブレード６２２の断面により測定した。試料は日進ＥＭ製電子顕微鏡（ＳＥＭ）試料作製用トリミングカミソリを用い、断面を切断したものを用いた。
【００６４】
（実施例Ａ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ２
・表面層６２３：表面層３
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．０［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：１．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：１．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．１１
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：４．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６５】
（実施例Ａ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ５
・表面層６２３：表面層１
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：０．９［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：０．５［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．５［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．０６
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８５［度］
・・線圧：１３［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６６】
（実施例Ａ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ１
・表面層６２３：表面層５
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．１［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：１．５［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．５［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．７［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．４４
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：６．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６７】
（実施例Ａ４）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ４
・表面層６２３：表面層２
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．０［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：０．８［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．２［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．６［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．２２
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：４．５［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６８】
（実施例Ａ５）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ３
・表面層６２３：表面層４
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：０．９［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：０．５［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．５［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．０６
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１０［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：３．５［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６９】
（比較例Ａ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ４
・表面層６２３：表面層２
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．８［ｍｍ］（全面）
・・先端面６２ａにおける層厚：２．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１０．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：２．５［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：６．５６
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１２．５［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
【００７０】
（比較例Ａ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ１
・表面層６２３：表面層１
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．８［ｍｍ］（全面）
・・先端面６２ａにおける層厚：５．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：３．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：５．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：２．６７
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７９［度］
・・線圧：２０［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良４ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
・先端面えぐれ摩耗発生
【００７１】
（比較例Ａ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ２
・表面層６２３：表面層３
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．７［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：８．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：５．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：１０．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：３．７２
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７７［度］
・・線圧：２２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：９．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良３ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
・先端面えぐれ摩耗発生
【００７２】
【表１】
【００７３】
表１は、実施例Ａ１〜Ａ５、比較例Ａ１〜Ａ３の検証実験の結果をまとめたものである。
実施例Ａ１〜Ａ５においては、いずれも経時にわたりブレードエッジ摩耗を抑え良好なクリーニング性を維持することができ、クリーニングブレード６２の先端面６２ａのえぐれ摩耗、及び異音の発生も抑えることができた。
一方、比較例Ａ１〜Ａ３では、同様の当接条件を採用した場合でも、経時で像担持体表面へのフィルミングや、異音の発生、さらには摩耗の増大を生じる結果となった。例えば、表面層６２３の面積比が所定範囲を超えると、経時での感光体３表面へのフィルミングや異音の発生を生じることがあると考えられる。また先端面６２ａとブレード下面６２ｂにおける表面層６２３の層厚が所定範囲にない場合にはブレード摩耗の増大や異音の発生を生じることがあり、良好なクリーニング性を保つことができないと考えられる。
以上のことから、ブレード先端において表面層６２３が所定の条件で局所的に形成され、あわせて当接条件を特定の条件に限定することで、ブレード先端の運動性低下生じず、良好なクリーニング性を維持でき、感光体３へのフィルミングやブレード自体の異音発生を抑制できると考えられる。
【００７４】
〔実施例Ｂ〕
本発明の第２の実施形態において、弾性体ブレード６２２、表面層６２３の条件をそれぞれ変化させて、クリーニングブレード６２（図５，図６）を作製し、耐久試験を行った。
【００７５】
［供試材］
弾性体ブレード６２２、表面層６２３の条件は次のとおりである。
（１）弾性体ブレード６２２
弾性体ブレード６２２としては、２５［℃］における物性が以下の物性となっている５つのウレタンゴム（ウレタンゴムＮｏ．Ｂ１〜Ｂ４）を用いた。
ウレタンゴムＢ１：硬度６９度、反発弾性率５０［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＢ２：硬度７２度、反発弾性率３１［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＢ３：硬度７５度、反発弾性率４５［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＢ４：硬度７６度、反発弾性率３２［％］（シンジーテック製）
【００７６】
なお、ウレタンゴムの硬度は、島津製作所製デュロメーターを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定した。試料は厚さ６［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
また、ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５５に準じて測定した。試料は厚さ４［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
【００７７】
（２）表面層６２３
表面層６２３としては、実施例Ａと同じ５つの紫外線硬化樹脂膜（表面層Ｎｏ．１〜５）の材料を用いた。
【００７８】
［実験手順］
次に、検証実験の手順について説明する。
まず、前記ウレタンゴムＢ１〜Ｂ４のいずれかを用いて、厚さ（ｔ）１．８ｍｍの短冊形状の弾性体ブレード６２２を作成し、図５（ｂ）に示すように、先端面６２ａの全面のみに、スプレー塗工により前記表面層１〜５のいずれかを形成した。具体的には、まず弾性体ブレード６２２の先端面６２ａに対し、１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて所定の膜厚になるように重ね塗りを行い、３分間指触乾燥した。なお、一部の比較試料についてはブレード下面６２ｂに同様に表面層が形成されるように塗工しその後さらに３分間指触乾燥を行った。ついで紫外線露光（１４０［Ｗ／ｃｍ］×５［ｍ／ｍｉｎ］×５パス）を行った。なお、このときスプレー塗工により表面層を形成する領域はマスキングテープにより制限して塗工を行った。
つぎに、得られた弾性体ブレード６２２をリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００に搭載できる板金ホルダー（ホルダー６２１）に接着剤により固定し、試作のクリーニングブレード６２とした。
【００７９】
これを同じくリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００（図１と同様の構成）に取り付け、実施例Ｂ１〜Ｂ５、比較例Ｂ１〜Ｂ５の画像形成装置を作製した。なお、クリーニングブレード６２は、あらかじめ調べた先端食い込み量と取り付け角度により、所定の線圧、クリーニング角となるように取り付けた。
【００８０】
検証実験には、重合法により作製したトナーを用いた。なお、トナーの物性は、以下のとおりである。
トナー母体：円形度０．９８、平均粒径４．９［μｍ］
外添剤 ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
【００８１】
［評価項目］
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、５００００枚（コピー用紙Ａ４横）を通紙して行った。
評価項目は以下のとおりである。
【００８２】
（１）ブレードエッジ摩耗幅：図７に示すようにブレード下面６２ｂ側における摩耗幅を測定した。
（２）クリーニング不良発生：５００００枚連続通紙後に以下の評価画像を形成して、クリーニング不良の有無を目視観察した。
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（コピー用紙Ａ４横）
（３）異音発生：有無
（４）ブレード先端面６２ａのえぐれ摩耗の発生：有無（目視観察）
【００８３】
以下に、実施例Ｂ１〜Ｂ５、比較例Ｂ１〜Ｂ５のクリーニングブレードの検証実験の条件及び結果を示す。
なお、表面層６２３の膜厚は、キーエンス製マイクロスコープＶＨＸ−１００を用い、別途同様に塗工した弾性体ブレード６２２の断面により測定した。試料は日進ＥＭ製電子顕微鏡（ＳＥＭ）試料作製用トリミングカミソリを用い、断面を切断したものを用いた。
【００８４】
（実施例Ｂ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層５（層厚０．１［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：３．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８５】
（実施例Ｂ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ３
・表面層６２３：表面層３（層厚０．５［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１０［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８６】
（実施例Ｂ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：表面層１（層厚２．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８５［度］
・・線圧：１３［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：７．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８７】
（実施例Ｂ４）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層２（層厚１．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１０．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８８】
（実施例Ｂ５）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：表面層４（層厚１．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：６．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８９】
（比較例Ｂ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層５
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．８［ｍｍ］（全面）
・・先端面６２ａにおける層厚：１．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１０．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：１．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１１．８
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１２．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良３ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
【００９０】
（比較例Ｂ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ４
・表面層６２３：表面層３（層厚５．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１３［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：２０．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良３ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
【００９１】
（比較例Ｂ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：なし
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７８［度］
・・線圧：１８［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：９．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：なし
・先端面えぐれ摩耗発生
【００９２】
（比較例Ｂ４）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：表面層１（層厚２．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８６［度］
・・線圧：１６［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１２．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：なし
【００９３】
（比較例Ｂ５）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層２（層厚１．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７９［度］
・・線圧：９［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：なし
【００９４】
【表２】
【００９５】
表２は、実施例Ｂ１〜Ｂ５、比較例Ｂ１〜Ｂ５の検証実験の結果をまとめたものである。
実施例Ｂ１〜Ｂ５においては、いずれも経時にわたりブレードエッジ摩耗を抑え良好なクリーニング性を維持することができ、クリーニングブレード６２の先端面６２ａのえぐれ摩耗、及び異音の発生も抑えることができた。
一方、比較例において、同様の当接条件を採用した場合でも先端面６２ａ以外に表面層を設けたり（比較例Ｂ１）、特定の弾性ブレードを用いると（比較例Ｂ２）、経時で感光体３表面へのフィルミングや、異音の発生、さらには摩耗の増大を生じる結果となった。また、表面層６２３と弾性体ブレード６２２の組み合わせでは、当接条件として、線圧１５［ｇ／ｃｍ］超、クリーニング角８０［度］未満では、経時での感光体３表面へのフィルミングや摩耗の増大が認められた。
また、表面層６２３の層厚が０．１［μｍ］〜２［μｍ］の範囲にない場合にはブレード摩耗の増大や異音の発生を生じることがあり、良好なクリーニング性を保つことができなかった。
以上のことから、先端面６２ａ全面のみに表面層６２３を形成する場合、弾性ブレード６２２を特定のものとするとともに表面層６２３を適切な層厚とし、あわせて当接条件を特定の条件に限定することで、ブレード先端の運動性低下を生じず、良好なクリーニング性を維持でき、感光体３へのフィルミングやブレード自体の異音発生を抑制できると考えられる。
【００９６】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９７】
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
５１ 現像ローラ
５２ 供給スクリュ
５３ 攪拌スクリュ
５４ ドクタ
６２，９２ クリーニングブレード
６２ａ，９２ａ 先端面
６２ｂ，９２ｃ ブレード下面
６２ｃ，９２ｃ 先端稜線部
１０１ ファーブラシ
１０３ 固形潤滑剤
６２１ ホルダー
６２２ 弾性体ブレード
６２３ 表面層
Ｌ 光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９８】
【特許文献１】特許第３６０２８９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３８１８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニングブレードを有する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式の画像形成装置では、被清掃部材たる感光体などの像担持体について、転写紙や中間転写体へトナー像を転写した後の表面に付着した不必要な転写残トナーはクリーニング手段たるクリーニング装置によって除去している。
【０００３】
このクリーニング装置のクリーニング部材として、一般的に構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタンゴムなどの短冊形状の弾性体で構成されている。そして、クリーニングブレードの基端を支持部材で支持して先端稜線部を像担持体の周面に押し当て、像担持体上に残留するトナーをせき止めて掻き落とし除去する。
【０００４】
また、近年の高画質化の要求に応えるべく、重合法等により形成された小粒径で球形に近いトナー（以下、重合トナー）を用いた画像形成装置が知られている。この重合トナーは、従来の粉砕トナーに比べて転写効率が高いなどの特徴があり、上記要求に応えることが可能である。しかし、重合トナーは、クリーニングブレードを用いて像担持体表面から除去しようとしても十分に除去することが困難であり、クリーニング不良が発生してしまうという問題を有している。これは、小粒径で且つ球形度に優れた重合トナーが、ブレードと像担持体との間に形成される僅かな隙間をすり抜けるからである。
【０００５】
かかるすり抜けを抑えるには、像担持体とクリーニングブレードとの当接圧力を高めてクリーニング能力を高める必要がある。しかし、クリーニングブレードの当接圧を高めると、図８（ａ）に示すように、像担持体３とクリーニングブレード９２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード９２が像担持体３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード９２の先端稜線部９２ｃがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード９２が、そのめくれに抗して原形状態に復元する際に異音が発生することがある。さらに、クリーニングブレード９２の先端稜線部９２ｃ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９２の先端面９２ｂの先端稜線部９２ｃ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、先端稜線部９２ｃが欠落してしまう。先端稜線部９２ｃが欠落してしまうと、トナーを正常にクリーニングできなくなり、クリーニング不良を生じてしまう。
【０００６】
特許文献１には、ポリウレタンエラストマーからなるクリーニングブレードの少なくとも当接部に、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの皮膜硬度を有する樹脂からなる表面層を設けたものが記載されている。ゴム部材よりも硬い鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの皮膜硬度を有する表面層を設けることで、クリーニングブレード当接部の摩擦係数を下げることができ、クリーニングブレードの耐摩耗性を高めることができる。また、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減させることができ、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを良好に抑制することができる。さらに、鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈの鉛筆硬度の表面層は、硬くて変形しにくいので、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれをより一層抑制することができる。
【０００７】
また、特許文献２には、シリコン含有紫外線硬化材料を弾性ブレードに含浸させて膨潤させた後、紫外線照射処理して表面に硬化層を形成したクリーニングブレードが記載されている。このように、紫外線硬化材料からなる弾性ブレードよりも高硬度の硬化層を設けることでも、耐摩耗性を向上でき、クリーニングブレードの先端稜線部のめくれを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述のように表面層や硬化層を設けたクリーニングブレードでも、像担持体に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等の厳しい条件では、クリーニング不良を生じてしまうことがあった。
また、潤滑剤塗布機構を有する画像形成装置においては、特に帯電ローラによる帯電装置で感光体上に塗布された滑剤が帯電劣化することにより粘性が生じ、副作用としてクリーニングブレードの先端稜線部の像担持体表面への追随性を低下させてしまうことにより、同様にクリーニング不良を生じることがあった。
【０００９】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、先端稜線部のめくれを抑制し、かつ先端稜線部の像坦持体に対する追随性を良好にでき当接圧を維持することができるクリーニングブレードを有する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】
【００１０】
発明者らは、前述した問題の現象を後述する実験により確認した。これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、前記ゴム部材の先端面の長手方向にわたって表面層を設けていることから、表面層の影響によりゴム部材の弾性が阻害され、クリーニングブレードの先端稜線部の像担持体表面への追随性が低下してしまうところ、像担持体が偏心していたり、像担持体表面に微小なうねりがあったりした場合、当接圧が変動してしまう。また、連続的なベタ画像形成時など、クリーニングブレードによって、多くのトナーが堰き止められているとき、堰き止められているトナーによるクリーニングブレードへの押圧力が高い。そのため、クリーニングブレードの像担持体との当接圧が変動して当接圧が低下したとき、当接圧よりもトナーによる押圧力が勝り、クリーニングブレードをトナーがすり抜けてしまい、その結果、像担持体に形成される粉体量が非常に多い連続的なベタ画像形成時等の厳しい条件では、クリーニング不良が生じてしまったと考えられる。
発明者らは、これらの知見に基づき、このクリーニング不良の問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
【００１１】
すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔１〕 像担持体（感光体３）と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段（帯電装置４）と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段（現像装置５）と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段（転写装置７）と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレード（クリーニングブレード６２）を有するクリーニング手段（クリーニング装置６）と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材（弾性体ブレード６２２）と、前記弾性体基材における先端面（先端面６２ａ）の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層（表面層６２３）と、を備え、前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とする画像形成装置（図１，図３〜図６）。
〔２〕 前記表面層は、前記弾性体基材の前記像坦持体と当接する端部側の先端稜線部（先端稜線部６２ｃ）を構成する先端面（先端面６２ａ）と前記像坦持体に対向する主面であるブレード下面（ブレード下面６２ｂ）のそれぞれの一部に形成されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置（図３（ｂ），図４）。
〔３〕 前記表面層は、前記先端面における前記弾性体基材の厚さ方向の全長の略半分の領域に形成されていることを特徴とする前記〔２〕に記載の画像形成装置。
〔４〕 前記ブレード下面において形成される表面層の面積は、前記先端面に形成される表面層の面積と略同じであることを特徴とする前記〔２〕または〔３〕に記載の画像形成装置。
〔５〕 前記表面層は、前記弾性体基材の先端面全面のみに形成されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置（図５（ｂ），図６）。
〔６〕 前記弾性体基材は、ウレタン基を含むゴムからなることを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔７〕 像担持体（感光体３）と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段（帯電装置４）と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段（現像装置５）と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段（転写装置７）と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレード（クリーニングブレード６２）を有するクリーニング手段（クリーニング装置６）と、を備えた画像形成装置に着脱可能であって、前記像坦持体と前記クリーニング手段とを一体に支持したプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニングブレードは、前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材（弾性体ブレード６２２）と、前記弾性体基材における先端面（先端面６２ａ）の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層（表面層６２３）と、を備え、前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とするプロセスカートリッジ（プロセスカートリッジ１、図１）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置によれば、弾性体基材先端の先端面の面積を基準とする所定面積の領域に表面層を形成してクリーニングブレードに適度な剛性と可撓性を付与することができるので、該クリーニングブレードを像坦持体に所定条件で当接させた際に、その先端稜線部が像坦持体の移動方向へ移動してめくれるのを防止してえぐれ摩耗を抑制し、像坦持体へのフィルミングを生ぜず、異音発生を防止できるようになる。さらに、弾性体基材の当接部分（先端稜線部）は像坦持体の表面形状変化に対して追随するので、像坦持体の全幅において先端稜線部すなわち表面層が常に所定の圧力で当接するようになり、像坦持体表面を傷つけることなく長期間、良好なクリーニング性を維持することができる。
本発明のプロセスカートリッジによれば、前述したクリーニングブレードと像坦持体を所定条件で当接させた状態で保持してまま画像形成装置への着脱ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタの概略構成図である。
【図２】トナーの円形度の測定方法の説明図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（１）を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成を示す拡大断面図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（２）を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の構成を示す拡大断面図である。
【図７】実施例における弾性体ブレードの摩耗幅の測定箇所を示す模式図である。
【図８】従来のクリーニングブレードの先端の稜線部における状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真プリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であ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。
【００１５】
図１に示すように、プリンタは、像担持体としてのドラム状の感光体３を備えている。感光体３はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
【００１６】
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。１４は転写ベルトである。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。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の詳細については後述する。
【００２４】
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）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３への潤滑剤塗布により感光体３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。
【００２５】
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が図中矢印方向に回転駆動される。
【００２６】
感光体３が図中矢印方向に回転すると、まず感光体表面が、帯電装置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。
【００２７】
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。なお、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、少なくとも感光体３と、クリーニング装置６とを一体に支持し、後述するクリーニングブレードを所定の当接条件で感光体３に当接したものをプロセスカートリッジ１とする構成でもよい。
【００３１】
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。
【００３２】
ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製、商品名）により計測した平均円形度である。具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に、分散剤として界面活性剤好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料（トナー）を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１［万個／μｌ］となるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。そして、この測定結果に基づき、図２（ａ）に示す実際のトナー投影形状の外周長をＣ１、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ図２（ｂ）に示す真円の外周長をＣ２としたときのＣ２／Ｃ１を求め、その平均値を円形度とした。
【００３３】
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。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。
【００３４】
アパーチャーとしては、１００［μｍ］のものを用い、５００００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。
【００３５】
このような重合トナーにおいては、上述したように、粉砕トナーを感光体３表面から除去するときと同じようにして従来のクリーニングブレード９２で除去しようとしても、その重合トナーを感光体３表面から十分に除去しきれず、クリーニング不良が発生する。そこで、クリーニングブレード９２の感光体３への当接圧を高めて、クリーニング性をアップしようとすると、クリーニングブレード９２が早期に摩耗してしまうという問題があった。また、クリーニングブレード９２と感光体３との摩擦力が高まって、クリーニングブレード９２の感光体３と当接している先端の稜線部（先端稜線部）が感光体３の移動方向に引っ張られて、先端稜線部がめくれてしまった。クリーニングブレード９２の先端稜線部がめくれると、異音や振動、先端稜線部の欠落などの様々な問題が生じてしまう。
【００３６】
そこで、発明者らは、この問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
すなわち、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニングブレードは、前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材と、前記弾性体基材における先端面の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層と、を備え、前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とするものである。
【００３７】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図３，図４を用いて、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成について説明する。
図３は、本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（１）を示す斜視図である。図３（ａ）はクリーニングブレード６２の全体図、図３（ｂ）は弾性体ブレード６２２の拡大図である。また、図４は、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成を示す拡大断面図である。
【００３８】
クリーニングブレード６２は、図３（ａ），図４に示すように、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、長手方向が被清掃部材である感光体３の移動方向（回転方向）に直交する方向の長さ（幅）方向となり該感光体３の幅に対応する長さをもつ短冊形状の弾性体基材である弾性体ブレード６２２と、弾性体ブレード６２２の感光体３と当接する端部側の先端稜線部（先端コーナー部ともいう）６２ｃを構成する先端面６２ａと感光体３に対向する主面であるブレード下面６２ｂのそれぞれの一部に所定の膜厚で形成され、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３と、で構成されている。また、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。
【００３９】
ここで、弾性体ブレード６２２は、感光体３の偏心や感光体３表面の微小なうねりなどに変形して追随できるように、高い反発弾性体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などが好適である。
【００４０】
また、弾性体ブレード６２２の硬度としては、２５℃における硬度が６９〜７５度（ＪＩＳ Ａ）のウレタンゴムが好ましい。ウレタンゴムの硬度が７５度を超えると、柔軟性に乏しくなり、例えば、ホルダー６２１が微小に傾いてクリーニング装置６に取り付けられるなどしたときに、クリーニングブレード６２の軸方向（幅方向）一端側と他端側とで当接圧が異なる所謂偏当りしやすくなり、軸方向で均一な当接圧が得にくくなる。その結果、クリーニング性が低下するおそれがある。
一方、硬度が６９度未満の場合は、重合トナーでもクリーニングできるよう当接圧を高く設定したときに、クリーニングブレード６２が反ってしまい、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃが浮きあがって、クリーニングブレード６２のブレード下面６２ｂが感光体３と当接する所謂腹当たり現象が生じてしまう。腹当たり現象が生じると、クリーニングブレード６２と感光体３表面との当接面積が急激に増大するため、クリーニングブレード６２を大きな力で押しつけても逆に当接圧は小さくなり、クリーニング性が低下してしまうため不適である。特に本発明のように、弾性体ブレード６２２の先端面６２ａに表面層６２３を有する構成では、これらの現象が顕著に起こるため、弾性体ブレード６２２の硬度は前記範囲であることが必要である。
【００４１】
表面層６２３は、スプレー塗工、ディップ塗工、あるいはスクリーン印刷等によってクリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃを被覆するように形成される弾性体ブレード６２２よりも硬度の高い材料の皮膜である。これにより、表面層６２３は、弾性体ブレード６２２よりも硬度が高い部材とすることで、剛直なため、変形し難く、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができる。
【００４２】
また、表面層６２３の材質としては、樹脂が好ましく、紫外線硬化樹脂がより好ましい。紫外線硬化樹脂を用いることで、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃに付着した樹脂に紫外線を照射させるだけで、弾性体ブレード６２２よりも硬い所望の硬度を有する表面層６２３を得ることができ、クリーニングブレード６２を安価に製造することができる。
【００４３】
表面層６２３の形成に用いる紫外線硬化樹脂としては、一官能基あたり分子量３００〜１５００のモノマーを用いることが好ましい。一官能基あたり分子量が１５００を越えると、表面層６２３は脆弱になり過ぎ、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれて図８（ｂ）のような先端面摩耗を生じてしまい、長期に渡るクリーニング性を保持できなくなる。逆に分子量３００を下回ると、表面層６２３が剛直となり過ぎてしまう。表面層６２３が剛直となりすぎると、表面層６２３の耐摩耗性能の低下や、ビビリ音（異音）が発生しやすくなってしまう。
【００４４】
また、表面層６２３の層厚（膜厚）は、０．１〜２［μｍ］が好ましい。なお、この層厚は、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを除く先端面６２ａあるいはブレード下面６２ｂの平面上における厚さであり、それは均一性の点から、その層厚に対して少なくとも５０倍程度先端稜線部６２ｃより離れた箇所での値とするものである。この層厚が０．１［μｍ］未満では、表面層６２３の剛性が弱くなり、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれやすくなってしまう。また、この層厚が２［μｍ］を超えると、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの剛性が大きくなってしまい感光体３の表面形状変化への追随性の低下からトナーのすり抜けが増大してクリーニング不良が発生しやすくなる。さらに、層厚が２［μｍ］を超えると、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのコーナー角が鈍角化してしまう。これはすなわち、スプレー塗工やディップ塗工のように、液体の材料を付着させて表面層６２３を形成するとき、先端稜線部６２ｃは表面張力の関係で塗膜が形成されにくく、先端稜線部６２ｃから離れるにつれて表面層６２３の膜厚は増加する傾向があるためである。その結果、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃのコーナー角度が鈍角となり、先端稜線部６２ｃのコーナー角度が直角である場合に比べて、表面層６２３が形成された先端面６２ａと感光体３とがなす当接部の上流側の空隙Ｘ（図４参照）が狭くなってしまう。そうなると、長期に渡ってクリーニング動作を行うと空隙Ｘにトナーが堆積し、せき止められた空隙Ｘ内のトナーに逃げ場がなくなって、空隙Ｘ内のトナーが徐々に感光体３の下流側に押し出され、クリーニング不良が発生してしまうことになる。
【００４５】
また本実施形態では、表面層６２３は、図３（ｂ）に示すように、先端稜線部６２ｃを跨いで先端面６２ａの一部とブレード下面６２ｂの一部に形成され、先端稜線部６２ｃを適度に補強している。すなわち、先端面６２ａには表面層６２３が形成されていない領域（非被覆領域）が存在し、その代わりにブレード下面６２ｂの一部に表面層６２３が形成されている。
【００４６】
ここで、表面層６２３の被覆する領域の面積は、先端面６２ａの面積（弾性体ブレード６２２の幅×厚さｔ）の１．００倍以上、２．５０倍以下が好ましく、１．００倍以上、１．５０倍以下がより好ましい。このとき、表面層６２３は先端面６２ａ、ブレード下面６２ｂそれぞれの全幅を被覆していることから、図３（ｂ）に示すように、先端面６２ａにおいて表面層６２３で被覆されている領域の弾性体ブレード６２２の厚さ方向の長さ（先端稜線部６２ｃからの距離）Ｌ１とブレード下面６２ｂにおいて表面層６２３で被覆されている領域の弾性体ブレード６２２の幅方向に直交する方向の長さ（先端稜線部６２ｃからの距離）Ｌ２の合計が、弾性体ブレード６２２の厚さｔの１．００倍以上、２．５０倍以下が好ましく、１．００倍以上、１．５０倍以下がより好ましいといえる。
【００４７】
また、表面層６２３は、先端面６２ａにおける弾性体ブレード６２２の厚さ方向の全長（厚さｔ）の略半分の領域に形成されているとよい。また、ブレード下面６２ｂにおいて形成される表面層６２３の面積は、先端面６２ａに形成される表面層６２３の面積と略同じであることが好適である。
【００４８】
また、先端稜線部６２ｃの感光体３への当接のさせ方としては、表面層６２３を形成しない弾性体ブレード６２２の場合と、本発明のように表面層６２３を形成した弾性体ブレード６２２の場合とでは、当接条件が異なる。すなわち、表面層６２３を形成しない弾性体ブレード６２２の場合には、先端面６２ａと感光体３表面の成す角度であるクリーニング角を７５〜８０度、感光体３に対する線圧を２０〜２５ｇ／ｃｍとして、弾性体ブレード６２２が比較的強く感光体３に押し当てることにより該弾性体ブレード６２２を撓ませて感光体３表面に当接させることを行う。これに対して、本発明では、表面層６２３が形成された先端面６２ａと感光体３の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、感光体３表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、弾性体ブレード６２２が比較的軽い条件で感光体３に押し当てて当接させる（図４）。
【００４９】
以上の構成のクリーニングブレード６２を用いれば、先端稜線部６２ｃを跨いで先端面６２ａの一部とブレード下面６２ｂの一部に表面層６２３を形成することにより、弾性体ブレード６２２に適度な剛性と可撓性を付与することができるので、クリーニングブレード６２を感光体３に当接させた際に、その当接部分（先端稜線部６２ｃ）が感光体３の移動方向へ移動してめくれるのを防止してえぐれ摩耗を抑制し、感光体３へのフィルミングを生ぜず、異音発生を防止できるようになる。さらに、弾性体ブレード６２２の当接部分（先端稜線部６２ｃ）は感光体３の表面形状変化に対して追随するので、感光体３の全幅において先端稜線部６２ｃすなわち表面層６２３が常に所定の圧力で当接するようになり、感光体３表面を傷つけることなく長期間、良好なクリーニング性を維持することができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図５，図６を用いて、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の構成について説明する。
図５は、本発明に係る画像形成装置に用いるクリーニングブレードの基本的構成例（２）を示す斜視図である。図５（ａ）はクリーニングブレード６２の全体図、図５（ｂ）は弾性体ブレード６２２の拡大図である。また、図６は、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態の構成を示す拡大断面図である。なお、本実施形態におけるクリーニングブレード６２を構成する材料は、第１の実施形態と同じであり、表面層６２３の被覆状態が第１の実施形態のものと異なり、そのほかは第１の実施形態で示したものと同じである。
【００５１】
すなわち、表面層６２３は、図５（ｂ）に示すように、弾性体ブレード６２２の先端面６２ａ全面のみに形成されている。すなわち、本実施形態では、ブレード下面６２ｂに表面層６２３は形成されていない。
【００５２】
また、先端稜線部６２ｃの感光体３への当接条件は、第１の実施形態と同様に、表面層６２３が形成された先端面６２ａと感光体３の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、感光体３表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、弾性体ブレード６２２が比較的軽い条件で感光体３に押し当てて当接させる（図６）。
【００５３】
以上の構成のクリーニングブレード６２を用いれば、先端面６２ａ全面のみに表面層６２３を形成することにより、弾性体ブレード６２２に適度な剛性と可撓性を付与することができるので、クリーニングブレード６２を感光体３に当接させた際に、その当接部分（先端稜線部６２ｃ）が感光体３の移動方向へ移動してめくれるのを防止してえぐれ摩耗を抑制し、感光体３へのフィルミングを生ぜず、異音発生を防止できるようになる。さらに、弾性体ブレード６２２の当接部分（先端稜線部６２ｃ）は感光体３の表面形状変化に対して追随するので、感光体３の全幅において先端稜線部６２ｃすなわち表面層６２３が常に所定の圧力で当接するようになり、感光体３表面を傷つけることなく長期間、良好なクリーニング性を維持することができる。
【実施例】
【００５４】
以下、発明者らが行った本発明の検証実験について説明する。
〔実施例Ａ〕
本発明の第１の実施形態において、弾性体ブレード６２２、表面層６２２の条件をそれぞれ変化させて、クリーニングブレード６２（図３，図４）を作製し、耐久試験を行った。
［供試材］
弾性体ブレード６２２、表面層６２３の条件は次のとおりである。
（１）弾性体ブレード６２２
弾性体ブレード６２２としては、２５［℃］における物性が以下の物性となっている５つのウレタンゴム（ウレタンゴムＮｏ．Ａ１〜Ａ５）を用いた。
ウレタンゴムＡ１：硬度７４度、反発弾性率４９［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ２：硬度６９度、反発弾性率５０［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ３：硬度７２度、反発弾性率３１［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ４：硬度７１度、反発弾性率１８［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＡ５：硬度７２度、反発弾性率２３［％］（シンジーテック製）
【００５５】
なお、ウレタンゴムの硬度は、島津製作所製デュロメーターを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定した。試料は厚さ６［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
また、ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５５に準じて測定した。試料は厚さ４［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
【００５６】
（２）表面層６２３
表面層６２３としては、以下の５つの紫外線硬化樹脂膜（表面層Ｎｏ．１〜５）の材料を用いた。
（表面層１）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ０．５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １９．５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度２Ｈ
摩擦係数：０．６
（表面層２）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度３Ｈ
摩擦係数：０．５
（表面層３）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ８部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １２部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度６Ｈ
摩擦係数：０．４５
（表面層４）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−３３２０ＨＡ ５部
ウレタンアクリレートオリゴマー２：根上工業 ＵＮ−２７００ １５部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度２Ｈ
摩擦係数：０．５
（表面層５）
ウレタンアクリレートオリゴマー１：根上工業 ＵＮ−９０４ ２０部
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ １部
溶媒：２−ブタノン ７９部
塗膜硬度：鉛筆硬度９Ｈ
摩擦係数：０．４
【００５７】
なお、表面層６２３の鉛筆硬度は、コーテック株式会社製鉛筆引っかき試験機ＫＴＶＦ−２３８０を用い、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準じて測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上に表面層６２３の材料を約５［μｍ］スプレー塗工したものとした。
また、表面層６２３の摩擦係数は、新東科学製トライボギアミューズ９４ｉを用い、布材（トライボギアミューズ９４ｉ用標準品、アトラスエレクトリックデバイス社製クロックメーター用試験布）に対する最大静止摩擦係数を測定した。試料は、５０［ｍｍ］×５０［ｍｍ］のガラス板上にコーティング材料を約５［μｍ］スプレー塗工したものとした。
【００５８】
［実験手順］
次に、検証実験の手順について説明する。
まず、前記ウレタンゴムＡ１〜Ａ５のいずれかを用いて、厚さ（ｔ）１．８ｍｍの短冊形状の弾性体ブレード６２２を作成し、図３（ｂ）に示すように、先端稜線部６２ｃ側となる先端面６２ａ、ブレード下面６２ｂのそれぞれの一部に、スプレー塗工により前記表面層１〜５のいずれかを形成した。具体的には、まず弾性体ブレード６２２の先端面６２ａに対し、１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて所定の膜厚になるように重ね塗りを行い、３分間指触乾燥し、ついでブレード下面６２ｂに同様に表面層が形成されるように塗工した。その後さらに３分間指触乾燥を行い、紫外線露光（１４０［Ｗ／ｃｍ］×５［ｍ／ｍｉｎ］×５パス）を行った。なお、このときスプレー塗工により表面層を形成する領域はマスキングテープにより制限して塗工を行った。
つぎに、得られた弾性体ブレード６２２をリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００に搭載できる板金ホルダー（ホルダー６２１）に接着剤により固定し、試作のクリーニングブレード６２とした。
【００５９】
これを同じくリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００（図１と同様の構成）に取り付け、実施例Ａ１〜Ａ５、比較例Ａ１〜Ａ３の画像形成装置を作製した。なお、クリーニングブレード６２は、あらかじめ調べた先端食い込み量と取り付け角度により、所定の線圧、クリーニング角となるように取り付けた。
【００６０】
検証実験には、重合法により作製したトナーを用いた。なお、トナーの物性は、以下のとおりである。
トナー母体：円形度０．９８、平均粒径４．９［μｍ］
外添剤 ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
【００６１】
［評価項目］
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、５００００枚（コピー用紙Ａ４横）を通紙して行った。
評価項目は以下のとおりである。
【００６２】
（１）ブレードエッジ摩耗幅：図７に示すようにブレード下面６２ｂ側における摩耗幅を測定した。
（２）クリーニング不良発生：５００００枚連続通紙後に以下の評価画像を形成して、クリーニング不良の有無を目視観察した。
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（コピー用紙Ａ４横）
（３）異音発生：有無
（４）ブレード先端面６２ａのえぐれ摩耗の発生：有無（目視観察）
【００６３】
以下に、実施例Ａ１〜Ａ５、比較例Ａ１〜Ａ３のクリーニングブレードの検証実験の条件及び結果を示す。
なお、表面層６２３の膜厚は、キーエンス製マイクロスコープＶＨＸ−１００を用い、別途同様に塗工した弾性体ブレード６２２の断面により測定した。試料は日進ＥＭ製電子顕微鏡（ＳＥＭ）試料作製用トリミングカミソリを用い、断面を切断したものを用いた。
【００６４】
（実施例Ａ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ２
・表面層６２３：表面層３
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．０［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：１．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：１．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．１１
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：４．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６５】
（実施例Ａ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ５
・表面層６２３：表面層１
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：０．９［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：０．５［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．５［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．０６
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８５［度］
・・線圧：１３［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６６】
（実施例Ａ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ１
・表面層６２３：表面層５
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．１［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：１．５［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．５［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．７［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．４４
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：６．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６７】
（実施例Ａ４）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ４
・表面層６２３：表面層２
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．０［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：０．８［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．２［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．６［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．２２
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：４．５［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６８】
（実施例Ａ５）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ３
・表面層６２３：表面層４
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：０．９［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：０．５［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：０．５［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１．０６
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１０［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：３．５［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００６９】
（比較例Ａ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ４
・表面層６２３：表面層２
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．８［ｍｍ］（全面）
・・先端面６２ａにおける層厚：２．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１０．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：２．５［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：６．５６
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１２．５［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
【００７０】
（比較例Ａ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ１
・表面層６２３：表面層１
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．８［ｍｍ］（全面）
・・先端面６２ａにおける層厚：５．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：３．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：５．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：２．６７
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７９［度］
・・線圧：２０［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良４ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
・先端面えぐれ摩耗発生
【００７１】
（比較例Ａ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＡ２
・表面層６２３：表面層３
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．７［ｍｍ］
・・先端面６２ａにおける層厚：８．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：５．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：１０．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：３．７２
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７７［度］
・・線圧：２２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：９．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良３ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
・先端面えぐれ摩耗発生
【００７２】
【表１】
【００７３】
表１は、実施例Ａ１〜Ａ５、比較例Ａ１〜Ａ３の検証実験の結果をまとめたものである。
実施例Ａ１〜Ａ５においては、いずれも経時にわたりブレードエッジ摩耗を抑え良好なクリーニング性を維持することができ、クリーニングブレード６２の先端面６２ａのえぐれ摩耗、及び異音の発生も抑えることができた。
一方、比較例Ａ１〜Ａ３では、同様の当接条件を採用した場合でも、経時で像担持体表面へのフィルミングや、異音の発生、さらには摩耗の増大を生じる結果となった。例えば、表面層６２３の面積比が所定範囲を超えると、経時での感光体３表面へのフィルミングや異音の発生を生じることがあると考えられる。また先端面６２ａとブレード下面６２ｂにおける表面層６２３の層厚が所定範囲にない場合にはブレード摩耗の増大や異音の発生を生じることがあり、良好なクリーニング性を保つことができないと考えられる。
以上のことから、ブレード先端において表面層６２３が所定の条件で局所的に形成され、あわせて当接条件を特定の条件に限定することで、ブレード先端の運動性低下生じず、良好なクリーニング性を維持でき、感光体３へのフィルミングやブレード自体の異音発生を抑制できると考えられる。
【００７４】
〔実施例Ｂ〕
本発明の第２の実施形態において、弾性体ブレード６２２、表面層６２３の条件をそれぞれ変化させて、クリーニングブレード６２（図５，図６）を作製し、耐久試験を行った。
【００７５】
［供試材］
弾性体ブレード６２２、表面層６２３の条件は次のとおりである。
（１）弾性体ブレード６２２
弾性体ブレード６２２としては、２５［℃］における物性が以下の物性となっている５つのウレタンゴム（ウレタンゴムＮｏ．Ｂ１〜Ｂ４）を用いた。
ウレタンゴムＢ１：硬度６９度、反発弾性率５０［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＢ２：硬度７２度、反発弾性率３１［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＢ３：硬度７５度、反発弾性率４５［％］（東洋ゴム工業製）
ウレタンゴムＢ４：硬度７６度、反発弾性率３２［％］（シンジーテック製）
【００７６】
なお、ウレタンゴムの硬度は、島津製作所製デュロメーターを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定した。試料は厚さ６［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
また、ウレタンゴムの反発弾性は、東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５５に準じて測定した。試料は厚さ４［ｍｍ］以上となるように約２［ｍｍ］のシートを重ね合わせたものとした。
【００７７】
（２）表面層６２３
表面層６２３としては、実施例Ａと同じ５つの紫外線硬化樹脂膜（表面層Ｎｏ．１〜５）の材料を用いた。
【００７８】
［実験手順］
次に、検証実験の手順について説明する。
まず、前記ウレタンゴムＢ１〜Ｂ４のいずれかを用いて、厚さ（ｔ）１．８ｍｍの短冊形状の弾性体ブレード６２２を作成し、図５（ｂ）に示すように、先端面６２ａの全面のみに、スプレー塗工により前記表面層１〜５のいずれかを形成した。具体的には、まず弾性体ブレード６２２の先端面６２ａに対し、１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて所定の膜厚になるように重ね塗りを行い、３分間指触乾燥した。なお、一部の比較試料についてはブレード下面６２ｂに同様に表面層が形成されるように塗工しその後さらに３分間指触乾燥を行った。ついで紫外線露光（１４０［Ｗ／ｃｍ］×５［ｍ／ｍｉｎ］×５パス）を行った。なお、このときスプレー塗工により表面層を形成する領域はマスキングテープにより制限して塗工を行った。
つぎに、得られた弾性体ブレード６２２をリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００に搭載できる板金ホルダー（ホルダー６２１）に接着剤により固定し、試作のクリーニングブレード６２とした。
【００７９】
これを同じくリコー製カラー複合機 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００（図１と同様の構成）に取り付け、実施例Ｂ１〜Ｂ５、比較例Ｂ１〜Ｂ５の画像形成装置を作製した。なお、クリーニングブレード６２は、あらかじめ調べた先端食い込み量と取り付け角度により、所定の線圧、クリーニング角となるように取り付けた。
【００８０】
検証実験には、重合法により作製したトナーを用いた。なお、トナーの物性は、以下のとおりである。
トナー母体：円形度０．９８、平均粒径４．９［μｍ］
外添剤 ：小粒径シリカ１．５部（クラリアント製Ｈ２０００）
小粒径酸化チタン０．５部（テイカ製ＭＴ−１５０ＡＩ）
大粒径シリカ１．０部（電気化学工業製ＵＦＰ−３０Ｈ）
【００８１】
［評価項目］
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、５００００枚（コピー用紙Ａ４横）を通紙して行った。
評価項目は以下のとおりである。
【００８２】
（１）ブレードエッジ摩耗幅：図７に示すようにブレード下面６２ｂ側における摩耗幅を測定した。
（２）クリーニング不良発生：５００００枚連続通紙後に以下の評価画像を形成して、クリーニング不良の有無を目視観察した。
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（コピー用紙Ａ４横）
（３）異音発生：有無
（４）ブレード先端面６２ａのえぐれ摩耗の発生：有無（目視観察）
【００８３】
以下に、実施例Ｂ１〜Ｂ５、比較例Ｂ１〜Ｂ５のクリーニングブレードの検証実験の条件及び結果を示す。
なお、表面層６２３の膜厚は、キーエンス製マイクロスコープＶＨＸ−１００を用い、別途同様に塗工した弾性体ブレード６２２の断面により測定した。試料は日進ＥＭ製電子顕微鏡（ＳＥＭ）試料作製用トリミングカミソリを用い、断面を切断したものを用いた。
【００８４】
（実施例Ｂ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層５（層厚０．１［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：３．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８５】
（実施例Ｂ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ３
・表面層６２３：表面層３（層厚０．５［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１０［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８６】
（実施例Ｂ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：表面層１（層厚２．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８５［度］
・・線圧：１３［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：７．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８７】
（実施例Ｂ４）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層２（層厚１．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８２［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１０．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８８】
（実施例Ｂ５）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：表面層４（層厚１．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１２［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：６．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：なし
・異音発生：なし
【００８９】
（比較例Ｂ１）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層５
・・先端面６２ａにおける形成長さＬ１：１．８［ｍｍ］（全面）
・・先端面６２ａにおける層厚：１．０［μｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける形成長さＬ２：１０．０［ｍｍ］
・・ブレード下面６２ｂにおける層厚：１．０［μｍ］
・・先端面６２ａ面積に対する面積比（（Ｌ１＋Ｌ２）／ｔ）：１１．８
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１５［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１２．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良３ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
【００９０】
（比較例Ｂ２）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ４
・表面層６２３：表面層３（層厚５．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８０［度］
・・線圧：１３［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：２０．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良３ヶ所
・異音発生：ビビリ発生
【００９１】
（比較例Ｂ３）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：なし
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７８［度］
・・線圧：１８［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：９．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：なし
・先端面えぐれ摩耗発生
【００９２】
（比較例Ｂ４）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ２
・表面層６２３：表面層１（層厚２．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：８６［度］
・・線圧：１６［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１２．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：帯状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：なし
【００９３】
（比較例Ｂ５）
・弾性体ブレード６２２：ウレタンゴムＢ１
・表面層６２３：表面層２（層厚１．０［μｍ］）
・クリーニングブレード当接条件
・・クリーニング角：７９［度］
・・線圧：９［ｇ／ｃｍ］
・ブレードエッジ摩耗幅：１５．０［μｍ］
・クリーニング不良発生：スジ状クリーニング不良２ヶ所
・異音発生：なし
【００９４】
【表２】
【００９５】
表２は、実施例Ｂ１〜Ｂ５、比較例Ｂ１〜Ｂ５の検証実験の結果をまとめたものである。
実施例Ｂ１〜Ｂ５においては、いずれも経時にわたりブレードエッジ摩耗を抑え良好なクリーニング性を維持することができ、クリーニングブレード６２の先端面６２ａのえぐれ摩耗、及び異音の発生も抑えることができた。
一方、比較例において、同様の当接条件を採用した場合でも先端面６２ａ以外に表面層を設けたり（比較例Ｂ１）、特定の弾性ブレードを用いると（比較例Ｂ２）、経時で感光体３表面へのフィルミングや、異音の発生、さらには摩耗の増大を生じる結果となった。また、表面層６２３と弾性体ブレード６２２の組み合わせでは、当接条件として、線圧１５［ｇ／ｃｍ］超、クリーニング角８０［度］未満では、経時での感光体３表面へのフィルミングや摩耗の増大が認められた。
また、表面層６２３の層厚が０．１［μｍ］〜２［μｍ］の範囲にない場合にはブレード摩耗の増大や異音の発生を生じることがあり、良好なクリーニング性を保つことができなかった。
以上のことから、先端面６２ａ全面のみに表面層６２３を形成する場合、弾性ブレード６２２を特定のものとするとともに表面層６２３を適切な層厚とし、あわせて当接条件を特定の条件に限定することで、ブレード先端の運動性低下を生じず、良好なクリーニング性を維持でき、感光体３へのフィルミングやブレード自体の異音発生を抑制できると考えられる。
【００９６】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９７】
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
５１ 現像ローラ
５２ 供給スクリュ
５３ 攪拌スクリュ
５４ ドクタ
６２，９２ クリーニングブレード
６２ａ，９２ａ 先端面
６２ｂ，９２ｃ ブレード下面
６２ｃ，９２ｃ 先端稜線部
１０１ ファーブラシ
１０３ 固形潤滑剤
６２１ ホルダー
６２２ 弾性体ブレード
６２３ 表面層
Ｌ 光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９８】
【特許文献１】特許第３６０２８９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３８１８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニングブレードは、
前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材と、
前記弾性体基材における先端面の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層と、を備え、
前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記表面層は、前記弾性体基材の前記像坦持体と当接する端部側の先端稜線部を構成する先端面と前記像坦持体に対向する主面であるブレード下面のそれぞれの一部に形成されてい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】
前記表面層は、前記先端面における前記弾性体基材の厚さ方向の全長の略半分の領域に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブレード下面において形成される表面層の面積は、前記先端面に形成される表面層の面積と略同じであることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記表面層は、前記弾性体基材の先端面全面のみに形成されてい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６】
前記弾性体基材は、ウレタン基を含むゴムからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置に着脱可能であって、前記像坦持体と前記クリーニング手段とを一体に支持したプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニングブレードは、
前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材と、
前記弾性体基材における先端面の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層と、を備え、
前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニングブレードは、
前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材と、
前記弾性体基材における先端面の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層と、を備え、
前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記表面層は、前記弾性体基材の前記像坦持体と当接する端部側の先端稜線部を構成する先端面と前記像坦持体に対向する主面であるブレード下面のそれぞれの一部に形成されてい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】
前記表面層は、前記先端面における前記弾性体基材の厚さ方向の全長の略半分の領域に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブレード下面において形成される表面層の面積は、前記先端面に形成される表面層の面積と略同じであることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記表面層は、前記弾性体基材の先端面全面のみに形成されてい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６】
前記弾性体基材は、ウレタン基を含むゴムからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体表面に形成された静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、該像担持体表面のトナー像を転写体に転写する転写手段と、該像担持体表面に当接して該像担持体表面に付着した残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置に着脱可能であって、前記像坦持体と前記クリーニング手段とを一体に支持したプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニングブレードは、
前記像坦持体の移動方向に直交する方向の長さに対応する幅をもつ短冊形状の弾性体基材と、
前記弾性体基材における先端面の前記像坦持体と当接する端部を含み該先端面の面積を基準とする所定面積の領域に形成され、前記弾性体基材よりも硬く、層厚が０．１〜２μｍの表面層と、を備え、
前記表面層が形成された先端面と前記像坦持体表面の成す角度であるクリーニング角を８０〜８５度、該像坦持体表面に対する線圧を１０〜１５ｇ／ｃｍとして、前記像坦持体に当接していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５０２０３（Ｐ２０１２−１５０２０３Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６４９（Ｐ２０１１−７６４９）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【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８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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