JP2014178440A - クリーニングブレード、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制しつつ、良好なクリーニング性を維持することができるクリーニングブレード、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】短冊形状の弾性体ブレードで構成され、弾性体ブレードの先端稜線部を表面移動する被清掃部材の表面に当接して、被清掃部材表面をクリーニングするクリーニングブレードにおいて、先端稜線部を含む弾性ブレードの表面が紫外線硬化樹脂で覆われており、弾性体ブレードの先端稜線部を含む部分を、曲率半径２［ｍｍ］で折り曲げて変形させた際、先端稜線部から０．５［ｍｍ］以内に形成された紫外線硬化樹脂の膜の表面に、割れまたは剥離が発生する折り曲げ角度が１８０［°］以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるクリーニングブレード、そのクリーニングブレードを備えた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。

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。

このクリーニング装置のクリーニング部材として、一般的に構成を簡単にでき、クリーニング性能も優れていることから、短冊形状のクリーニングブレードを用いたものがよく知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタンゴムなどの弾性体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。

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。

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９（ａ）に示すように、像担持体１２３とクリーニングブレード６２との摩擦力が高まり、クリーニングブレード６２が像担持体１２３の移動方向に引っ張られて、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれてしまう。このめくれたクリーニングブレード６２が、そのめくれに抗して原形状態に復元する際に異音が発生することがある。

さらに、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃがめくれた状態でクリーニングをし続けると、図９（ｂ）に示すように、クリーニングブレード６２のブレード先端面６２ａの先端稜線部６２ｃから数［μｍ］離れた箇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９（ｃ）に示すように、先端稜線部６２ｃが欠落してしまう。先端稜線部６２ｃが欠落してしまうと、トナーを正常にクリーニングできなくなり、クリーニング不良を生じてしまう。

特許文献１には、ポリウレタンエラストマーからなる短冊状の弾性体ブレードの少なくとも先端稜線部に、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クリーニングブレードが記載されている。

弾性体ブレード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。

また、特許文献２には、フッ素系樹脂からなる表面層を弾性体ブレードの少なくとも先端稜線部に設けたクリーニングブレードが記載されている。

弾性体ブレードの先端稜線部に低摩擦係数のフッ素樹脂膜を設けることで、クリーニングブレードのスティックスリップ運動を小さくし、小粒径かつ円形度の高いトナーを効率良くクリーニングし、かつ像担持体の摩耗速度を抑えて長寿命化が可能となる。

しかしながら、弾性体ブレードの先端稜線部に表面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クリーニングに対して厳しい条件では、クリーニング不良を生じてしまうことがあった。これは、以下の理由によるものと考えられる。

すなわち、弾性体ブレードは先端稜線部を一辺とするブレード下面及びブレード先端面の長手方向にわたって高硬度の表面層を設けているため、表面層の影響により弾性体ブレードの弾性が阻害されることがある。弾性体ブレードの弾性が阻害されると、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、像担持体表面に当接するクリーニングブレードの長手方向で当接圧が変動し、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。

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くなる。そのため、クリーニングブレードの像担持体に対する当接圧が低い部分では、クリーニングブレードが当接する力よりも像担持体上のトナーによるクリーニングブレードへの押圧力が勝ると、その部分で当接状態が維持できなくなる。これにより、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。

そして、特許文献１に記載の表面層のみを設ける構成では、硬度が高い表面層の層厚が厚いと、表面層の剛性によって弾性体ブレードの弾性が阻害され、先端稜線部の像担持体表面への追随性が低下する。このため、表面層のみを設ける構成では、先端稜線部の像担持体表面への追随性を維持するために硬度が高い表面層の層厚を薄くする必要がある。

表面層を薄くすると、経時使用において短時間で弾性体ブレードが露出する程度に表面層が摩耗する。硬度の低い弾性体ブレードが露出して像担持体の表面に直接接触すると、クリーニングブレードと像担持体表面との摩擦係数が大きくなり、異常摩耗や異音が発生する。

また、特許文献２に記載の弾性体ブレード先端部にフッ素系樹脂からなる表面層を設けた構成では、近年の長寿命化要求に対しフッ素系樹脂そのものの耐久性が充分でない。そのため、表面層の摩耗により弾性体ブレードが露出した後は摩擦係数が大きくなり、クリーニング性や像担持体の摩耗低減効果が得られなくなる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制しつつ、良好なクリーニング性を維持することができるクリーニングブレード、そのクリーニングブレードを備えた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である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、短冊形状の弾性体ブレードで構成され、該弾性体ブレードの先端稜線部を表面移動する被清掃部材の表面に当接して、該被清掃部材表面をクリーニングするクリーニングブレードにおいて、前記先端稜線部を含む該弾性ブレードの表面が紫外線硬化樹脂の表面層で覆われており、前記弾性体ブレードの該先端稜線部を含む部分を、曲率半径２［ｍｍ］で折り曲げて変形させた際、該先端稜線部から０．５［ｍｍ］以内に形成された該表面層に、割れまたは剥離が発生する折り曲げ角度が１８０［°］以上であることを特徴とするものである。

以上、本発明によれば、後述する実験で明らかにしたように、経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制しつつ、良好なクリーニング性を維持することができるという優れた効果がある。

クリーニングブレードの折り曲げ角度についての説明図。 本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。 本発明の実施形態に係るの作像ユニットの概略構成図。 （ａ）及び（ｂ）は、トナーの円形度の測定方法を説明するための説明図。 本実施形態に係るクリーニングブレードの斜視図。 クリーニングブレードが感光体表面に当接している状態の説明図。 クリーニングブレードの先端稜線部近傍の拡大説明図。 弾性体ブレードの摩耗幅の測定箇所を示した模式図。 （ａ）クリーニングブレード先端稜線部がめくれた状態を示す図、（ｂ）クリーニングブレードの先端面の局所的な摩耗について説明する図、（ｃ）クリーニングブレードの先端稜線部が欠落した状態を示す図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ５００という）の一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタ５００の基本的な構成について説明する。

図２は、プリンタ５００を示す概略構成図である。プリンタ５００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の四つの作像ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。

四つの作像ユニット１の上方には、中間転写体としての中間転写ベルト１４を備える転写ユニット６０が配置されている。詳細は後述する各作像ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが備える感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト１４の表面上に重ね合わせて転写される構成である。

また、四つの作像ユニット１の下方に光書込ユニット４０が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット４０は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、各作像ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。

なお、光書込ユニット４０は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー４１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＤＥアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。

光書込ユニット４０の下方には、第一給紙カセット１５１、第二給紙カセット１５２が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録媒体である転写紙Ｐが複数枚重ねられた紙束の状態で収容されており、一番上の転写紙Ｐには、第一給紙ローラ１５１ａ、第二給紙ローラ１５２ａがそれぞれ当接している。

第一給紙ローラ１５１ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第一給紙カセット１５１内の一番上の転写紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路１５３に向けて排出される。また、第二給紙ローラ１５２ａが図示しない駆動手段によって図２中反時計回りに回転駆動せしめられると、第二給紙カセット１５２内の一番上の転写紙Ｐが、給紙路１５３に向けて排出される。

給紙路１５３内には、複数の搬送ローラ対１５４が配設されている。給紙路１５３に送り込まれた転写紙Ｐは、これら搬送ローラ対１５４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路１５３内を図２中下側から上側に向けて搬送される。

給紙路１５３の搬送方向下流側端部には、レジストローラ対５５が配設されている。レジストローラ対５５は、転写紙Ｐを搬送ローラ対１５４から送られてくる転写紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。

図３は、四つの作像ユニット１のうちの一つの概略構成を示す構成図である。
図３に示すように、作像ユニット１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。

感光体３の周囲には、帯電ローラ４、現像装置５、一次転写ローラ７、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０及び不図示の除電ランプ等が配置されている。

帯電ローラ４は、帯電手段としての帯電装置が備える帯電部材であり、現像装置５は、感光体３の表面上に形成された潜像をトナー像化する現像手段である。

一次転写ローラ７は、感光体３の表面上のトナー像を中間転写ベルト１４に転写する一次転写手段としての一次転写装置が備える一次転写部材である。クリーニング装置６は、トナー像を中間転写ベルト１４に転写した後の感光体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である。

潤滑剤塗布装置１０は、クリーニング装置６がクリーニングした後の感光体３の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段である。不図示の除電ランプは、クリーニング後の感光体３の表面電位を除電する除電手段である。

帯電ローラ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。帯電ローラ４によって一様帯電された感光体３の表面は、潜像形成手段である光書込ユニット４０から画像情報に基づいてレーザ光Ｌが照射され静電潜像が形成される。

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の二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の表面上に汲み上げられ、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。

クリーニング装置６は、ファーブラシ１０１、クリーニングブレード６２などを有している。クリーニングブレード６２は、感光体３の表面移動方向に対してカウンタ方向で感光体３に当接している。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。

潤滑剤塗布装置１０は、固形潤滑剤１０３や潤滑剤加圧スプリング１０３ａ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、ブラケット１０３ｂに保持され、潤滑剤加圧スプリング１０３ａ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。

本実施形態の帯電装置は、帯電ローラ４を感光体３に近接させた非接触の近接配置方式であるが、帯電装置としては、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構成を用いることができる。

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。

光書込ユニット４０のレーザ光Ｌの光源や除電ランプ等の光源には、例えば、次のものを用いることができる。すなわち、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（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、及び半導体レーザは照射エネルギーが高く、また６００［ｎｍ］〜８００［ｎｍ］の長波長光を有するため、良好に使用される。

転写手段たる転写ユニット６０は、中間転写ベルト１４の他、ベルトクリーニングユニット１６２、第一ブラケット６３、第二ブラケット６４などを備えている。また、四つの一次転写ローラ７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、二次転写バックアップローラ６６、駆動ローラ６７、補助ローラ６８、テンションローラ６９なども備えている。中間転写ベルト１４は、これら８つのローラ部材に張架されながら、駆動ローラ６７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。

四つの一次転写ローラ７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１４を感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト１４の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。

中間転写ベルト１４は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１４上に四色重ね合わせトナー像（以下、四色トナー像という）が形成される。

二次転写バックアップローラ６６は、中間転写ベルト１４のループ外側に配設された二次転写ローラ７０との間に中間転写ベルト１４を挟み込んで二次転写ニップを形成している。

先に説明したレジストローラ対５５は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを、中間転写ベルト１４上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。

中間転写ベルト１４上の四色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ７０と二次転写バックアップローラ６６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で転写紙Ｐに一括二次転写される。そして、転写紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１４には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット１６２によってクリーニングされる。

なお、ベルトクリーニングユニット１６２は、ベルトクリーニングブレード１６２ａを中間転写ベルト１４のおもて面に当接させており、これによって中間転写ベルト１４上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。

転写ユニット６０の第一ブラケット６３は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ６８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。

プリンタ５００は、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第一ブラケット６３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ６８の回転軸線を中心にしてＹ，Ｃ，Ｍ用の一次転写ローラ７Ｙ，Ｃ，Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト１４をＹ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍから離間させる。

そして、四つの作像ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、Ｋ用の作像ユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にＹ，Ｃ，Ｍ用の作像ユニット１を無駄に駆動させることによる作像ユニット１を構成する各部材の消耗を回避することができる。

二次転写ニップの図中上方には、定着ユニット８０が配設されている。この定着ユニット８０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ８１と、定着ベルトユニット８２とを備えている。

定着ベルトユニット８２は、定着部材たる定着ベルト８４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ８３、テンションローラ８５、駆動ローラ８６、図示しない温度センサ等を有している。

そして、無端状の定着ベルト８４を加熱ローラ８３、テンションローラ８５及び駆動ローラ８６によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト８４は加熱ローラ８３によって裏面側から加熱される。

このようにして加熱される定着ベルト８４の加熱ローラ８３への掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ８１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ８１と定着ベルト８４とが当接する定着ニップが形成されている。

定着ベルト８４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト８４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト８４の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ８３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ８１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。

上述した二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト１４から分離した後、定着ユニット８０内に送られる。そして、定着ユニット８０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト８４によって加熱され、押圧されることによりフルカラートナー像が転写紙Ｐに定着される。

このようにして定着処理が施された転写紙Ｐは、排紙ローラ対８７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ５００本体の筺体の上面には、スタック部８８が形成されており、排紙ローラ対８７によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部８８に順次スタックされる。

転写ユニット６０の上方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを収容する四つのトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。トナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ内のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、作像ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに適宜供給される。これらトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、作像ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。

次に、プリンタ５００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、帯電ローラ４及び現像ローラ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、光書込ユニット４０及び除電ランプなどの光源にも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。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。

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、帯電ローラ４によって所定の電位に一様帯電される。そして、光書込ユニット４０から画像情報に対応したレーザ光Ｌが感光体３上に照射され、感光体表面上のレーザ光Ｌが照射された部分が除電され静電潜像が形成される。

静電潜像の形成された感光体３の表面は、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によって摺擦される。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。各作像ユニット１において、同様の作像プロセスが実行され、各作像ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面上に各色のトナー像が形成される。

このように、プリンタ５００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。

各感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト１４の表面上で重なるように、順次一次転写される。これにより、中間転写ベルト１４上に四色トナー像が形成される。

中間転写ベルト１４上に形成された四色トナー像は、第一給紙カセット１５１または第二給紙カセット１５２から給紙され、レジストローラ対５５のローラ間を経て、二次転写ニップに給紙される転写紙Ｐに転写される。このとき、転写紙Ｐはレジストローラ対５５に挟まれた状態で一旦停止し、中間転写ベルト１４上の画像先端と同期を取って二次転写ニップに供給される。

トナー像が転写された転写紙Ｐは中間転写ベルト１４から分離され、定着ユニット８０へ搬送される。そして、トナー像が転写された転写紙Ｐが定着ユニット８０を通過することにより、熱と圧力の作用でトナー像が転写紙Ｐ上に定着されて、トナー像が定着された転写紙Ｐはプリンタ５００装置外に排出され、スタック部８８にスタックされる。

一方、二次転写ニップで転写紙Ｐにトナー像を転写した中間転写ベルト１４の表面は、ベルトクリーニングユニット１６２によって表面上の転写残トナーが除去される。

また、一次転写ニップで中間転写ベルト１４に各色のトナー像を転写した感光体３の表面は、クリーニング装置６によって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。

プリンタ５００の作像ユニット１は、図３に示すように感光体３と、プロセス手段として帯電ローラ４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０などとが枠体２に収められている。そして、作像ユニット１は、プロセスカートリッジとしてプリンタ５００本体から一体的に着脱可能となっている。

プリンタ５００では、作像ユニット１をプロセスカートリッジとして、光体３、帯電ローラ４、現像装置５、クリーニング装置６、潤滑剤塗布装置１０を一体的に交換するようになっている。しかしながら、感光体３、帯電ローラ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。

次に、本実施形態に係るプリンタ５００で好適に用いられるトナーについて説明する。
プリンタ５００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。

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［ｍｌ］〜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［ｍｌ］〜０．５［ｍｌ］加える。更に測定試料（トナー）を０．１［ｇ］〜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分〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００［万個／μｌ］〜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４（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４（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。

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［ｍｌ］〜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［ｍｌ］〜５［ｍｌ］加える。更に、これに被検試料としてのトナーを２［ｍｇ］〜２０［ｍｇ］加え、超音波分散器で約１分〜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［ｍｌ］〜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［μｍ］〜２．５２［μｍ］未満；２．５２［μｍ］〜３．１７［μｍ］未満；３．１７［μｍ］〜４．００［μｍ］未満；４．００［μｍ］〜５．０４［μｍ］未満；５．０４［μｍ］〜６．３５［μｍ］未満；６．３５［μｍ］〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８［μｍ］〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０［μｍ］〜１６．００［μｍ］未満；１６．００［μｍ］〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０［μｍ］〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０［μｍ］〜３２．００［μｍ］未満；３２．００［μｍ］〜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。

このような重合トナーにおいては、従来の粉砕トナーを感光体表面から除去するときと同じようにしてクリーニングブレード６２で除去しようとしても、その重合トナーを感光体表面から十分に除去しきれず、クリーニング不良が発生する。

そこで、クリーニングブレード６２の感光体３への当接圧を高めて、クリーニング性をアップしようとすると、クリーニングブレード６２が早期に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６２と感光体３との摩擦力が高まって、クリーニングブレード６２の感光体３と当接している先端稜線部が感光体３の移動方向に引っ張られて、先端稜線部がめくれてしまう。クリーニングブレード６２の先端稜線部がめくれると、異音や振動、先端稜線部の欠落などの様々な問題が生じてしまう。

図５は、クリーニングブレード６２の斜視図である。図６は、クリーニングブレード６２が感光体３の表面に当接している状態の説明図であり、図７は、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃ近傍の拡大説明図である。

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は先端稜線部６２ｃに詳細は後述する含浸処理がなされている。また、ブレード先端面６２ａとブレード下面６２ｂには、ブレード長手方向にわたって表面層６２３が形成されている。

弾性体ブレード６２２は、ホルダー６２１の一端側に接着剤などにより固定されており、ホルダー６２１の他端側は、クリーニング装置６のケースに片持ち支持されている。

弾性体ブレード６２２としては、感光体３の偏心や感光体３の表面の微小なうねりなどに追随できるように、高い反発弾性体体率を有するものが好ましく、ウレタンゴムなどが好適である。

なお、弾性体ブレード６２２の硬さは含浸処理によるウレタンゴムそのものの改質で変化し、さらに表面層６２３の形成によっても影響を受けるので、各々の効果を調整することが必要である。

弾性体ブレード６２２の先端稜線部を含む部分に紫外線硬化樹脂を含浸させ、かつ表面層を形成することで弾性体ブレードの変形が適度に抑制され、高い耐久性とトナークリーニング性が両立する。

しかし、マシンの多様な使用状況において、環境変動や画像濃度によっては弾性体ブレード６２２が感光体摺動方向に引き込まれる力が変化し、弾性体ブレード６２２の変形量は一定ではなくなる。本発明においても、紫外線硬化樹脂膜が硬すぎると弾性体ブレード６２２の変形が抑制されすぎるし、柔らかすぎるとマシンの変動要因による変形量が大きくなり、いずれもブレードの耐久性が低下する原因となる。

紫外線硬化樹脂によるブレード変形抑制量の最適範囲指標として、次の方法が有効である。すなわち、紫外線硬化樹脂を含浸し、かつ表面層６２３を形成した弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを含む部分を、図１に示すように丸棒２０の周面に巻き付けて曲率半径２［ｍｍ］で折り曲げ変形させる。そして、その際の先端稜線部６２ｃから０．５［ｍｍ］以内の表面層６２３に割れや剥離の発生を見る方法が有効である。

なお、このように丸棒２０の周面に弾性体ブレード６２２を巻き付けた際の巻き付け角θは、図１に示すように、ブレード下面６２ｂを通る基準直線Ｌ１と、表面層６２３のブレード下面側表面を通る基準直線Ｌ２とでなす角の角度として求められる。

また、前述したように折り曲げて変形させた際、先端稜線部６２ｃから０．５［ｍｍ］以内に形成された表面層６２３に、割れまたは剥離が発生する折り曲げ角度θが１８０［°］以上となるようにクリーニングブレード６２を構成するのが良い。より好ましくは、折り曲げ角度θが３６０［°］となるまで折り曲げても、前記表面層に割れまたは剥離が発生しないようにクリーニングブレード６２を構成するのが良い。

これにより表面層６２３に異常が起きなければ、実際のランニングにおいても高い耐久性を継続して発揮する。このような特性をもつ紫外線硬化樹脂材料は、モノマー中のアクリル基濃度（［アクリル基の分子量］／［全分子量］）が４５［％］〜６５［％］、かつアクリル基１つあたりの官能基当量分子量（［全分子量］／［アクリル基の官能基数］）が１２０〜１６０であることが必要である。

弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃへの含浸処理は、ハケ塗り、スプレー塗工、ディップ塗工などによって、紫外線硬化樹脂をゴム表面より内部まで濃度勾配を持ちながら含浸させることが可能である。

この時、温度・濃度・溶剤の種類などの処理条件を調整して、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを含む部分より１５０［μｍ］までの範囲に含浸させる。これにより、感光体表面と当接する弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが、感光体表面移動方向に変形するのを適度に抑制することができる。

さらに、経時表面層摩耗によって内部が露出したときも内部への含浸作用により、同様に変形を抑制することができる。

表面層６２３は、弾性体ブレード６２２に紫外線硬化樹脂を含浸させて所定時間風乾させた後に、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。表面層６２３は表面張力により稜線部には薄く付着するが、最も厚い部分でも５［μｍ］以下となるよう付着させることが好ましい。

また、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。

紫外線硬化樹脂を含浸させた後、または、表面層６２３による被覆を行った後に、紫外線を照射することで、図６に示す含浸改質部６２ｄを形成し、先端稜線部６２ｃの硬度上昇を図る改質効果を生じさせることができる。

特許文献３に記載の弾性体ブレードでは、イソシアネート化合物、フッ素化合物、シリコーン化合物等の含浸をさせて改質を行っているが、本実施形態のように紫外線硬化樹脂を含浸させて紫外線を照射することで、さらに耐久性の向上を図ることができる。これは以下の理由によるものと考えられる。

まず考えられるのは、ゴム内部に紫外線硬化樹脂の網目鎖が形成されることで、ゴム自体の架橋密度が擬似的に増加し、耐摩耗性が向上している可能性である。この場合、紫外線硬化樹脂とウレタンゴムが化学的にほとんど結合しないであろう点がポイントである。

一般にウレタンゴムを含浸操作で強化しようとする場合、含浸材料としてイソシアネートを用いることが多い。しかしながら、イソシアネートはウレタンゴムと化学的に反応するので、架橋密度が上がりすぎてしまい、ゴムというよりガラスに近い状態となる。そのため、エッジの動きが抑制されすぎて逆に耐摩耗性を悪化させることが考えられる。

もう一つの可能性として、含浸した紫外線硬化樹脂が、表面に追加された紫外線硬化樹脂に対し、いわゆる「アンカー効果」を発揮して、樹脂膜とゴムの密着性を増大させていることが考えられる。これにより紫外線硬化樹脂の剥離を防ぐとともに、樹脂膜自体の耐久性が底上げされていると考えることもできる。

本実施形態のクリーニングブレード６２では、ウレタンゴムからなる弾性体ブレード６２２の基材に対して、ディップ塗工により紫外線硬化樹脂を含浸させる。そして、さらに表面層６２３を形成する紫外線硬化樹脂をスプレー塗工した後、紫外線照射により樹脂を硬化させている。

含浸させた紫外線硬化樹脂を硬化させるために紫外線を照射するタイミングとしては、弾性体ブレード６２２に紫外線硬化樹脂を含浸させた後、表面層６２３を被覆する前に、紫外線を照射してもよい。

弾性体ブレード６２２の基材となるウレタンゴムに紫外線硬化樹脂を含浸させた後、一度、紫外線を照射して含浸させた紫外線硬化樹脂を硬化させる。そして、その後に、表面層６２３を形成する樹脂で被覆する構成であれば、表面層６２３を形成する前にウレタンゴムに対して紫外線硬化樹脂の含浸状態を固定し、後から表面層６２３を形成する紫外線硬化樹脂を塗布しても、含浸状態が変化しない。そのため、所望の含浸状態の弾性体ブレード６２２を作成できる。

本実施形態のクリーニングブレード６２は、図７中の矢印で示すように、含浸改質部６２ｄにおける弾性体ブレード６２２の内部ほどウレタンゴムに対して紫外線硬化樹脂の含有量が少なくなるような傾斜性が生じるように含浸させている。

具体的には、短時間の含浸操作や含浸し難い条件で含浸操作を行うことで、含浸する紫外線硬化樹脂の量を少なくして、含浸させた部分の弾性体ブレード６２２の外側は含浸量を多く、内側に向かうほど含浸量が少なくなるように含浸操作を行う。

また、ゴム切削断面の微小硬度をＦｉｓｃｈｅｒ社ＨＭ−８０００で測定する。そして、ゴム表面（弾性体ブレード表面）のマルテンス硬度最大変化率が２０［％］以下となり、かつ同変化率が１［％］以下となるゴム表面からの距離が１５０［μｍ］以下となる含浸改質量が適切である。本実施形態では、含浸操作としてはディッピング方式で行い、含浸時間を３０秒〜１８０秒の範囲で適宜設定した。

含浸操作を長時間行うなど、基材（弾性体ブレード６２２のウレタンゴム）の内部まで充分に紫外線硬化樹脂が浸透する条件で実施すれば、一種の平衡状態となり、全体は均一組成となって傾斜性をもたない状態も作り出すことは可能である。

しかし、本実施形態では、含浸操作で紫外線硬化樹脂の含浸する量を抑制することで、弾性体ブレード６２２のウレタンゴムに対する紫外線硬化樹脂の含有量に傾斜性を持たせている。

本実施形態のクリーニングブレード６２では、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３を設け、先端稜線部６２ｃと感光体表面との摩擦係数の低減を図っている。

ここで、弾性体ブレード６２２の基材に紫外線硬化樹脂を含浸させず、この基材よりも硬度の硬い表面層６２３のみを備える構成について説明する。

表面層６２３を設けて摩擦係数を低減させても、経時で表面層６２３は摩耗し減少する。このとき、長期使用に耐え得るように、表面層６２３を厚くすると、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃにおける弾性体変形を阻害して、クリーニング不良となるおそれがある。

一方、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃにおける弾性体変形を阻害しないように、表面層６２３を薄くすると、短時間で基材が露出する程度に表面層６２３が摩耗する。硬度の低い基材が露出して感光体３の表面に直接接触すると、クリーニングブレード６２と感光体表面との摩擦係数が大きくなり、異常摩耗や異音が発生する。

本実施形態のクリーニングブレード６２は、硬度の高い表面層６２３の内側の弾性体ブレード６２２の基材に対して紫外線硬化樹脂が傾斜性を持つように存在する。これにより、基材となる弾性体ブレード６２２（ウレタンゴム）の機械強度や剛性が適度に強化され、感光体表面との摺動においてブレード先端部の挙動を適度に抑えることで良好なクリーニングを行うことができる。また、異常摩耗や異音の発生を抑えることで、高い耐摩耗性を発揮させることが可能となる。

また、弾性体ブレード６２２の基材に硬度の高い表面層６２３のみを設けると、高硬度層と基材層との境目で硬度が急激に変化して応力が集中し、弾性体ブレード６２２が破損するおそれがある。これに対して、弾性体ブレード６２２の基材に含有量に傾斜性を生じさせることで、高硬度層と基材層との境目で硬度が急激に変化することを抑制し、応力集中に起因して弾性体ブレード６２２が破損することを防止できる。

上記特許文献１には、表面層のみを設ける構成、または、弾性体ブレードの基材に樹脂材料を含浸させるのみの構成が記載されている。表面層のみを設ける構成であると、上述した不具合が生じる。

また、樹脂材料を含浸させるのみの構成であると、使用開始当初のクリーニングブレードの感光体と当接する部分の硬度が表面層を設けるものほどの硬度を得ることができず、耐摩耗性が不十分となる。

また、使用する樹脂が鉛筆硬度Ｂ〜６Ｈのものであり、これを表面層として用いても鉛筆硬度が十分ではなく、耐久性に劣る。この耐久性を補うために、表面層を厚膜にすると、エッジ（先端稜線部）の姿勢制御が損なわれ、耐久性が低下する。

上記特許文献２には、弾性体ブレードをフッ素系樹脂の水性分散液に含浸、あるいはスプレー塗工することで、弾性体ブレードの基材ゴム内部にフッ素系樹脂を含浸させ、かつ弾性体ブレードの表面が同樹脂で覆われた構成が記載されている。

しかし、特許文献２に記載のフッ素系樹脂は、本実施形態の表面層に用いる樹脂に比べ、耐久性に劣る。

本実施形態のクリーニングブレード６２は、表面をウレタン基を持つ紫外線硬化樹脂からなる追従性の大きい表面層６２３で覆い、さらに、弾性体ブレード６２２の基材のウレタンゴムの内部にウレタン基を持たない紫外線硬化樹脂が傾斜性をもちつつ含浸している。

弾性体ブレード６２２に紫外線硬化樹脂を含有させて硬度上昇させているため、表面層６２３の厚みを薄くしても経時の耐久性を確保することができる。表面層６２３についての非常に薄い膜厚と、高いマルテンス硬度および適度な弾性体仕事率により、先端稜線部６２ｃの姿勢制御と耐久性付与とを同時に発現することが可能と成る高耐久化を図ることができる。

また、弾性体ブレード６２２に含有させる紫外線硬化樹脂の含浸量を抑制することで、基材ゴムの膨潤によるゴム機械強度低下と、高硬度な樹脂材料の浸潤による網目構造強化との両立を図ることができる。

上述したように、本実施形態においては、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを含浸処理により硬度上昇させているため、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが変形し難くなっている。

このため、弾性体ブレード６２２のブレード下面６２ｂの全面に弾性体ブレード６２２よりも硬度が高い表面層６２３を形成すると、ブレード下面６２ｂに形成した表面層６２３が、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃの感光体表面への弾性体変形を阻害してしまう。そのため、先端稜線部６２ｃにおいて感光体表面への当接圧を高める向きに働く弾性体変形に対する復元力がほとんど得られなくなってしまう。その結果、先端稜線部６２ｃが感光体３の偏心や微小なうねりに対して追随できなくなってしまう。

したがって、感光体３に対する当接圧が変動してしまう。そして、連続的なベタ画像形成時等、先端稜線部６２ｃに堰きとめたトナーから大きな押圧力を受けるなどの厳しい条件において、当接圧が低下したときに、トナーがクリーニングブレード６２からすり抜けてクリーニング不良を生じるおそれがある。

このような問題に対して、弾性体ブレード６２２のブレード下面６２ｂに表面層６２３を形成しないことも考えられる。

しかし、ブレード下面６２ｂに表面層６２３を形成しなかった場合は、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃが感光体３の表面移動方向へ大きく弾性体変形して、先端稜線部６２ｃがめくれてしまい、めくれ摩耗が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態においては、ブレード先端面６２ａおよびブレード下面６２ｂの両方に、最も厚い部分で層厚（膜厚）が５［μｍ］以下となるように表面層６２３を形成した。

これにより、ブレード先端面６２ａにのみ表面層６２３を形成したものに比べて、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃにおける弾性体変形を阻害するのを抑制することができる。また、先端稜線部６２ｃがめくれない程度に、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを感光体表面移動方向へ弾性体変形させることができる。

また、感光体３に偏心などがあった場合でも、弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃの弾性体変形に対する復元力により、先端稜線部６２ｃを感光体３の表面に対して追随させることができ、良好なクリーニング性を維持することができる。

また、表面層６２３の材質としては、樹脂が好ましく、アクリルまたはメタクリル系紫外線硬化樹脂がより好ましい。アクリルまたはメタクリル系紫外線硬化樹脂を用いることで、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃに付着した樹脂に紫外線を照射させるだけで、所望の硬度を有する表面層６２３を得ることができる。よって、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。

上記紫外線硬化樹脂としてはペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とするモノマーを含む材料を１種以上用いることが好ましい。ペンタエリスリトール・トリアクリレート骨格を持つ材料を添加しないと、表面層６２３は脆弱になり過ぎるおそれがある。

これは、アクリレートの重合反応はアクリル基同士でしか起こらないため、官能基当量分子量の大きい材料ではクリーニングブレードの基材内部に含浸した状態で反応進行する確率が低下し、モノマーとして残るためである。含浸改質部６２ｄが脆弱になると、表面層６２３が摩耗して基材部が露出した際は速やかに摩耗進行し、長期に渡るクリーニング性を保持できなくなる。

また、表面層６２３の層厚は、最も厚い部分で５［μｍ］以下であることが好ましい。層厚が、５［μｍ］より大きくなると、表面層６２３の剛性が高くなりすぎて追従性が損なわれ、クリーニングブレード６２の先端稜線部６２ｃの感光体表面との摺動における挙動が小さくなりすぎるおそれがある。その結果、先端稜線部６２ｃに振動エネルギーが集中することにより、不快な異音が発生しやすくなる他、摩耗速度も大きくなってしまい、早期に使用不可能となるおそれがある。

以上、本実施形態においては、クリーニングブレード６２を構成する弾性体ブレード６２２の先端稜線部６２ｃを含む表面に、弾性体ブレード６２２よりも硬い表面層６２３を設けている。そのため、先端稜線部６２ｃを含む部分に含浸させる紫外線硬化樹脂の量を先端稜線部６２ｃの最表面の硬度に関係無く調節することができる。これにより、含浸量を任意に設定することが可能となり、含浸改質部６２ｄが過剰に硬く且つ過剰に深く形成されることに起因して、先端稜線部６２ｃの感光体表面への追随性が低下することを抑制できる。

また、表面層６２３を薄くして、経時使用において短時間で弾性体ブレード６２２が感光体表面に接触しても、弾性体ブレード６２２単体よりも硬度が高い、弾性体ブレード６２２と紫外線硬化樹脂とが混在した含浸改質部６２ｄが、感光体表面と接触する。そのため、経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制することができる。これにより、表面層６２３を薄くすることが可能となり、表面層６２３を厚くすることに起因して、先端稜線部６２ｃの感光体表面への追随性が低下することを抑制できる。

また、表面層６２３を設けることで、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制でき、表面層６２３を薄くしても経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制できる。そのため、先端稜線部６２ｃの感光体表面への追随性を維持するために、硬度が高い表面層６２３の層厚を薄くすることが可能となる。

［実験］
次に、本願発明者らが行った検証実験について説明する。
弾性体ブレード６２２の材質、表面層６２３の材質、含浸処理方法、ブレード下面６２ｂにおける表面層６２３の形成をそれぞれ変化させて、耐久試験を行った。

［弾性体ブレード］
弾性体ブレード６２２としては、２３［℃］における物性が以下の物性となっている３つのウレタンゴムを用意した。また、各ウレタンゴムの特性をまとめたものを表１に示す。

・ウレタンゴム１（単層）：ＪＩＳ−Ａ硬度７０度
・ウレタンゴム２（単層）：ＪＩＳ−Ａ硬度７５度
・ウレタンゴム３（積層）：ＪＩＳ−Ａ硬度 稜線側７８度、裏面側６８度

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１２［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。

［硬化材料］
含浸処理や表面層６２３の形成処理に用いる硬化材料としては、以下の硬化材料を用いた。また、各硬化材料に用いられる紫外線硬化樹脂の構造式などを表２に示す。

＜硬化材料１＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＰＥＴＩＡ １００部
紫外線硬化樹脂２：ダイセルサイテック社 ＯＤＡ−Ｎ １２２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 １１部
溶媒 ：２−ブタノン ４８８部

＜硬化材料２＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＰＥＴＩＡ １００部
紫外線硬化樹脂２：ダイセルサイテック社 ＥＢＥＣＲＹＬ１５０ １１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 ６部
溶媒 ：２−ブタノン ４６４部

＜硬化材料３＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＤＰＨＡ １００部
紫外線硬化樹脂２：ダイセルサイテック社 ＩＢＯＡ ７２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 ９部
溶媒 ：２−ブタノン ６８８部

＜硬化材料４＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＤＰＨＡ １００部
紫外線硬化樹脂２：ダイセルサイテック社 ＥＢＥＣＲＹＬ１５０ １１０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 １１部
溶媒 ：２−ブタノン ８４０部

＜硬化材料５＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＥＢＥＣＲＹＬ４０ １００部
紫外線硬化樹脂２：ダイセルサイテック社 ＨＤＤＡ ２２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 ６部
溶媒 ：２−ブタノン ４８８部

＜硬化材料６＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＰＥＴＩＡ ５部
紫外線硬化樹脂２：新中村化学社 Ａ−ＤＣＰ ９５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 １０部
溶媒 ：２−ブタノン １００部

＜硬化材料７＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＰＥＴＩＡ １００部
重合開始剤 ：チバスペシャリティーケミカルズ社 イルガキュア１８４ ５部
溶媒 ：２−ブタノン ４００部
＜硬化材料８＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＤＰＨＡ １００部
紫外線硬化樹脂２：第一工業製薬社 ＭＰＥ−６００ ５１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 ８部
溶媒 ：２−ブタノン ６０４部

＜硬化材料９＞
紫外線硬化樹脂１：ダイセルサイテック社 ＰＥＴＩＡ １００部
紫外線硬化樹脂２：ダイセルサイテック社 ＩＢＯＡ １２８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 １１部
溶媒 ：２−ブタノン ９１２部

上記硬化材料に用いる紫外線硬化樹脂の官能基数、官能基当量、アクリル基濃度を表３、表４、表５に示す。

次に、検証実験を行った画像形成装置の構成について説明する。
上記ウレタンゴム１からウレタンゴム３のいずれかを用いて、厚さ１．８［ｍｍ］の短冊形状の弾性体ブレードを作成し、この弾性体ブレードを含浸材料として上記硬化材料１から硬化材料９のいずれかに所定時間浸漬したのち、３分間風乾する。

さらに、スプレー塗工法により上記硬化材料１〜硬化材料９のいずれかからなる表面層６２３を形成した。具体的には、適宜含浸処理を行った各々のウレタンゴムからなる弾性体ブレードに対し、スプレー塗工によりブレード先端面から１０［ｍｍ／ｓ］のスプレーガン移動速度にて所定の層厚になるように先端面全面に重ね塗りを行った。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。

表面層が形成された弾性体ブレードをリコー製カラー複合機（ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００）に搭載できる板金ホルダーに接着剤により固定し、試作のクリーニングブレード６２とした。

これを同じくリコー製カラー複合機（ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００、プリンタ部は図２に示すプリンタ５００と同様の構成）に取り付け、実施例１〜実施例１０、比較例１〜比較例７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、線圧：２０［ｇ／ｃｍ］、クリーニング角：７９［°］となるように取り付けた。

また、本実験で用いる装置は感光体表面への潤滑剤塗布装置１０を備えており、潤滑剤塗布により感光体表面の静止摩擦係数が非画像形成時に０．２以下に維持される。

なお、感光体表面の静止摩擦係数の測定方法については、オイラーベルトの方法で、例えば、特開平９−１６６９１９号公報の段落番号００４６に記載されている。

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）

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、１００，０００枚（Ａ４横）で行った。そして、以下の項目を評価した。

〔評価項目〕
クリーニング不良発生：有無（目視観察）
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）
ブレードエッジ摩耗断面積：図８に示すようにブレード先端部の摩耗損失部分

表６に実施例１から実施例１２、比較例１から比較例７のクリーニングブレード６２の構成及び検証実験の結果を示す。

なお、表面層の層厚は、キーエンス製マイクロスコープＶＨＸ−１００を用い、別途同様に塗工した弾性体ブレードの断面により測定した。試料は日進ＥＭ製ＳＥＭ試料作製用トリミングカミソリを用い断面を切断したものとした。

また、表６中、折り曲げ変形時の表面層状態は、ＫＥＹＥＮＣＥ社ＶＨＸ−１００にて、倍率１，０００倍で先端稜線部６２ｃから０．５［ｍｍ］の範囲を観察し、表面層６２３にヒビ割れや剥離の発生の有無を確認した。

実施例１から実施例１２においては、いずれも、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、異音の発生も抑えることができた。

また、実施例１から実施例１２においては、含浸処理による硬度上昇を図り、先端稜線部６２ｃの改質処理がなされている。さらに、潤滑剤塗布装置１０による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以下に維持されている。このため、ブレード先端面６２ａに表面層６２３を設けた構成において、経時的な異音発生を回避することができたと考えられる。

さらに、感光体３と先端稜線部６２ｃとの間で生じる摩擦力を低減することができ、先端稜線部６２ｃのめくれを抑制することができるとともに、弾性体ブレード６２２の摩耗も抑制することができたと考えられる。表面層６２３は感光体３との接触部近傍の弾性体ブレード部分を補強する効果を有しており、それにより先端稜線部６２ｃの運動を適度に制御することができ、異音発生を生じることなく、めくれを抑制できたと考えられる。

一方、比較例１は、クリーニング評価において全面にクリーニング不良が発生した。これは、含浸操作をせず、表面層６２３も形成しないゴムでは耐摩耗性が充分ではなく、大きく摩耗して先端稜線部全体に渡って稜線が損耗した結果、トナーすり抜けによりクリーニング不良が発生したと考えられる。

また、比較例２は、クリーニング評価において帯状にクリーニング不良が発生した。これは、表面層材料の官能基当量が小さすぎて表面層６２３の追従性が悪く、表面層６２３にヒビ割れが生じたことと、弾性体ブレード６２２の変形が抑制されすぎて耐久性が低下したためと考えられる。

また、比較例３は、クリーニング評価において帯状にクリーニング不良が発生した。これは紫外線硬化樹脂がゴム内部に深く含浸しすぎたため、弾性体ブレード６２２の変形が抑制されすぎて耐久性が低下したためと考えられる。

また、比較例４及び比較例６は、クリーニング評価において帯状にクリーニング不良が発生した。これは、表面層６２３を厚くしすぎたため、弾性体ブレード６２２の変形に表面層６２３が追従できず、表面層６２３にヒビ割れが生じたことと、弾性体ブレード６２２の変形が抑制されすぎて耐久性が低下したためと考えられる。

特に、表面層６２３の厚み以外が同じ、実施例１と比較例４とを比べた場合、比較例４よりも表面層６２３の厚みが薄い実施例１では、折り曲げ角度θが３６０［°］でも表面層６２３に割れが発生しなかった。これに対し、比較例４では、折り曲げ角度θが１２０［°］で表面層６２３に割れが発生した。すなわち、表面層６２３の厚みが実施例１よりも厚い比較例１では、折り曲げ角度θが１８０［°］未満で表面層６２３に割れが発生した。

このことから、表面層６２３に割れが発生する折り曲げ角度θが１８０［°］以上となるよう、表面層６２３の厚みを薄くして、弾性体ブレード６２２の変形に表面層６２３が追従できるように、クリーニングブレード６２を構成するのが良いことがわかる。これにより、実施例１の結果からわかるように、経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制しつつ、良好なクリーニング性を維持することができる。

また、比較例５は、クリーニング評価において全面にクリーニング不良が発生した。これは含浸改質部６２ｄのマルテンス硬度最大変化率を大きくしすぎたため、弾性体ブレード６２２の変形が抑制されすぎることにより先端稜線部６２ｃに感光体３との摺動エネルギーが集中し耐久性が低下したためと考えられる。

また、比較例７及び比較例８は、クリーニング評価において帯状にクリーニング不良が発生した。これは表面層６２３の官能基当量分子量が小さいため、表面層６２３が柔らかすぎて弾性体ブレード６２２の変形を抑制できず、耐久性が低下したためと考えられる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
短冊形状の弾性体ブレード６２２などの弾性体ブレードで構成され、弾性体ブレードの先端稜線部６２ｃなどの先端稜線部を表面移動する感光体３などの被清掃部材の表面に当接して、被清掃部材表面をクリーニングするクリーニングブレード６２などのクリーニングブレードにおいて、先端稜線部を含む弾性ブレードの表面が紫外線硬化樹脂の表面層で覆われており、弾性体ブレードの先端稜線部を含む部分を、曲率半径２［ｍｍ］で折り曲げて変形させた際、先端稜線部から０．５［ｍｍ］以内に形成された前記表面層に、割れまたは剥離が発生する折り曲げ角度が１８０［°］以上である。これよれば、上記実施形態について説明したように、経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制しつつ、良好なクリーニング性を維持することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記紫外線硬化樹脂が、モノマー中のアクリル基濃度４５［％］〜６５［％］、官能基当量平均分子量１２０〜１６０であるアクリルまたはメタクリル材料である。これによれば、上記実施形態について説明したように、高い耐久性を継続して発揮することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記紫外線硬化樹脂が、少なくともペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とする材料を１種類以上含む。これによれば、上記実施形態について説明したように、先端稜線部を覆う表面層が脆弱になり過ぎるのを抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記紫外線硬化樹脂が、上記弾性体ブレードの上記先端稜線部を含む表面から１５０［μｍ］以内の範囲に、濃度勾配を持ちながら含浸される。これによれば、上記実施形態について説明したように、先端稜線部が被清掃部材表面移動方向に変形するのを適度に抑制することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、上記紫外線硬化樹脂を含浸し硬化後の弾性体ブレード表面のマルテンス硬度最大変化率が２０［％］以下である。これによれば、上記実施形態について説明したように、含浸改質量が適切となる。
（態様Ｆ）
表面移動部材である感光体３などの像担持体上に形成した画像を最終的に転写紙Ｐなどの記録媒体に転移させるプリンタ５００などの画像形成装置において、像担持体の表面に接触し、その表面上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング部材として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）のクリーニングブレードを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制しつつ、良好なクリーニング性を維持することができる。
（態様Ｇ）
表面移動する感光体３などの像担持体上に形成した画像を最終的に転写紙Ｐなどの記録媒体に転移させるプリンタ５００などの画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、像担持体を被清掃部材としてその表面に接触し、その表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング部材を有するクリーニング装置６などのクリーニング手段と、像担持体とを一体に支持したプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング部材として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）のクリーニングブレードを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、経時使用時の異常摩耗及び異音の発生を抑制しつつ、良好なクリーニング性を維持することができる。

１ 作像ユニット
２ 枠体
３ 感光体
４ 帯電ローラ
５ 現像装置
６ クリーニング装置
７ 一次転写ローラ
１０ 潤滑剤塗布装置
１４ 中間転写ベルト
２０ 丸棒
４０ 光書込ユニット
４１ ポリゴンミラー
５１ 現像ローラ
５２ 供給スクリュ
５３ 攪拌スクリュ
５４ ドクタ
５５ レジストローラ対
６０ 転写ユニット
６２ クリーニングブレード
６２ａ ブレード先端面
６２ｂ ブレード下面
６２ｃ 先端稜線部
６２ｄ 含浸改質部
６３ 第一ブラケット
６４ 第二ブラケット
６６ 二次転写バックアップローラ
６７ 駆動ローラ
６８ 補助ローラ
６９ テンションローラ
７０ 二次転写ローラ
８０ 定着ユニット
８１ 加圧加熱ローラ
８２ 定着ベルトユニット
８３ 加熱ローラ
８４ 定着ベルト
８５ テンションローラ
８６ 駆動ローラ
８７ 排紙ローラ対
８８ スタック部
１００ トナーカートリッジ
１０１ ファーブラシ
１０３ 固形潤滑剤
１０３ａ 潤滑剤加圧スプリング
１０３ｂ ブラケット
１２３ 像担持体
１５１ 第一給紙カセット
１５１ａ 第一給紙ローラ
１５２ 第二給紙カセット
１５２ａ 第二給紙ローラ
１５３ 給紙路
１５４ 搬送ローラ対
１６２ ベルトクリーニングユニット
１６２ａ ベルトクリーニングブレード
５００ プリンタ
６２１ ホルダー
６２２ 弾性体ブレード
６２３ 表面層

特許第３６０２８９８号公報 特許第４７２２６８０号公報 特開２０１０−１５２２９５号公報

Claims (7)

1. 短冊形状の弾性体ブレードで構成され、該弾性体ブレードの先端稜線部を表面移動する被清掃部材の表面に当接して、該被清掃部材表面をクリーニングするクリーニングブレードにおいて、
   前記先端稜線部を含む該弾性ブレードの表面が紫外線硬化樹脂の表面層で覆われており、前記弾性体ブレードの該先端稜線部を含む部分を、曲率半径２［ｍｍ］で折り曲げて変形させた際、該先端稜線部から０．５［ｍｍ］以内に形成された該表面層に、割れまたは剥離が発生する折り曲げ角度が１８０［°］以上であることを特徴とするクリーニングブレード。
2. 請求項１のクリーニングブレードにおいて、
   上記紫外線硬化樹脂が、モノマー中のアクリル基濃度４５［％］〜６５［％］、官能基当量平均分子量１２０〜１６０であるアクリルまたはメタクリル材料であることを特徴とするクリーニングブレード。
3. 請求項１または２のクリーニングブレードにおいて、
   上記紫外線硬化樹脂が、少なくともペンタエリスリトール・トリアクリレートを主要骨格とする材料を１種類以上含むことを特徴とするクリーニングブレード。
4. 請求項１、２または３のクリーニングブレードにおいて、
   上記紫外線硬化樹脂が、上記弾性体ブレードの上記先端稜線部を含む表面から１５０［μｍ］以内の範囲に、濃度勾配を持ちながら含浸されることを特徴とするクリーニングブレード。
5. 請求項１、２、３または４のクリーニングブレードにおいて、
   上記紫外線硬化樹脂を含浸し硬化後の弾性体ブレード表面のマルテンス硬度最大変化率が２０［％］以下であることを特徴とするクリーニングブレード。
6. 表面移動部材である像担持体上に形成した画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置において、
   像担持体の表面に接触し、その表面上に付着した不要な付着物を除去するためのクリーニング部材として、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニングブレードを用いることを特徴とする画像形成装置。
7. 表面移動する像担持体上に形成した画像を最終的に記録媒体に転移させる画像形成装置の本体に着脱自在に構成され、該像担持体を被清掃部材としてその表面に接触し、その表面上に付着した不要な付着物を除去するクリーニング部材を有するクリーニング手段と、該像担持体とを一体に支持したプロセスカートリッジにおいて、
   前記クリーニング部材として、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニングブレードを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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