JP4978991B2 - 電子写真用クリーニング部材及びこれを用いた画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、静電複写機、同プリンタ、静電複写機、同プリンタ等の静電記録手段を利用する画像形成装置のクリーニング用ブレードに関するものである。

従来、電子写真用クリーニングブレードとして用いられているものは、耐磨耗性と物理的な強度を両立させる必要があり、クリーニングブレードとして好ましい軟らかさを持つ樹脂は、硬度が不足するといった問題を持っていたが、樹脂中の高分子鎖の配列を揃えることにより、高耐久・耐磨耗性と自由長部分の運動性を両立させたクリーニングブレードの作製が可能となる。また分子鎖方向を揃えることにより、部分的な欠け、剥離による不具合を生じさせにくい。また、クリーニングブレードの像端持体への当接圧をブレード全長にわたって均一化し長期間に渡って安定したクリーニング性能を確保することが可能となる。従来であれば、このような問題に対し、像担持体との当接部分を、フッ素変性イソシアネート化合物を含浸させ硬化させたことなどにより、自由長部分の運動性を維持したまま、像坦持体当接部を低摩擦係数で高硬度とし、ブレード捲れ、トナーのスリ抜けを抑制するなどのアイデアが提示されているが、先端部分のみの硬化工程などが必要となる。

従来技術として、特許文献１（特開２００５−１８１４３４号公報）には、自由長部分の運動性を維持したまま、像坦持体当接部を低摩擦係数で高硬度とし、ブレード捲れ、トナーのスリ抜けを抑制するため、像坦持体上に残留するトナーを摺擦して除去するためのポリウレタン樹脂よりなるクリーニングブレードで、少なくともエッジ部を含む像担持体と当接する部分を、イソシアネート化合物とフッ素変性された活性水素化合物からなるフッ素変性イソシアネート化合物を含浸させ硬化させてなり、硬化部の硬度が非処理部より硬度が高く、国際硬度で６０度から９０度であり、非処理部より硬度が高くしたクリーニングブレードが記載されており、特許文献２（特開２００５−１５６６９６号公報）には、単一なポリウレタン樹脂よりなり、該ポリウレタン樹脂の該像坦持体との当接部を含む部分の粘弾性特性のｔａｎδピーク温度より高いｔａｎδピーク温度をもつ部分があり、且つ、該当接部を含む部分の０℃から７０℃の範囲でのｔａｎδ値の幅の三倍以上のｔａｎδ値幅を持つ部分があり、かつ、像担持体と当接する部分の摩擦係数は２．０以下で、硬化層の国際ゴム硬度（ＩＲＨＤ）は、７５°以上１００°以下であるクリーニングブレードが記載され、また、特許文献３（特開２００５−１２１９３７号公報）には、クリーニングブレードの一方の面に支持体を当接させ、他方の面に矢上抑止板を当接させ、クリーニングブレードのエッジ部の先端から歪み抑止板の先端側縁部までの寸法“Ｌ１”と、クリーニングブレードのエッジ部の先端から支持体の先端側縁部までの寸法“Ｌ２”とを、“Ｌ１＜Ｌ２”に設定することにより、エッジ部を導電性感光体の外周面に当接させたクリーニングブレードの揺らぎと局所的な歪みとが歪み抑止板によって抑止され、クリーニングブレードのエッジ部と電子写真感光体の外周面との密着性が高くなり、クリーニング性を向上したクリーニングブレードが記載されている。
しかしながら、これら従来技術においては、電子写真用クリーニング部材を構成する樹脂材料を分子配向制御により構成高分子の配向を整えることを考慮するものではない。

特開２００５−１８１４３４号公報 特開２００５−１５６６９６号公報 特開２００５−１２１９３７号公報

したがって、本発明の目的は、クリーニングブレード構成樹脂中の高分子配列を整えることによって磨耗特性を飛躍的に向上させ、なおかつ樹脂としての特性（反発弾性等）との両立させた材料の創造が可能となり、硬度と靭性を共に満たし、したがって、クリーニング特性、耐摩耗性に優れ、電子写真感光体表面に擦傷跡を生じないクリーニングブレード、及びこれを用いた画像形成方法、画像形成装置を提供することにある。

上記課題は、以下の本発明によって解決される。
（１）「画像形成装置に用いられてトナーを除去もしくは規制に用いられるブレード状の電子写真用クリーニング部材において、該電子写真用クリーニング部材は、ポリウレタンから形成され、分子配向制御により前記ポリウレタンを構成する高分子の配向を厚み方向に整えていることを特徴とする電子写真用クリーニング部材」、
（２）「前記電子写真用クリーニング部材が１テスラ以上の印加磁場下で配向させたことを特徴とする前記第（１）項に記載の電子写真用クリーニング部材」、
（３）「電子写真用クリーニング部材の硬度が、ＪＩＳ Ａ／Ｈｓで５０度〜８０度であることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の電子写真用クリーニング部材」、
（４）「電子写真用クリーニング部材の反発弾性が使用温度域において４０から７５（％）の範囲にあることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の電子写真用クリーニング部材」、
（５）「少なくとも感光体に、帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング処理を施して行なう画像形成方法において使用されることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載のクリーニング部材」、
（６）「少なくとも電子写真感光体に、帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング処理を施して画像を形成する画像形成方法であって、該クリーニング処理がブレード状のクリーニング部材により行なわれ、該クリーニング部材は、ポリウレタンから形成され、分子配向制御により前記ポリウレタンを構成する高分子の配向を厚み方向に整えているものであり、前記感光体が保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有するものであることを特徴とする画像形成方法」、
（７）「前記感光体保護層が電荷輸送材料を含有するものであることを特徴とする前記第（６）項に記載の画像形成方法」、
（８）「前記感光体への帯電手段が感光体に対し接触又は近接配置されたものであることを特徴とする前記第（６）項に記載の画像形成方法」、
（９）「前記帯電部材に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を付与するものであることを特徴する前記第（６）項に記載の画像形成方法」、

また、本発明は、以下の画像形成装置をも提案する。
（１０）「少なくとも電子写真感光体と、帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段を有する画像形成方法装置、該クリーニング手段がブレード状のクリーニング部材を有し、該クリーニング部材は、該クリーニング部材は、ポリウレタンから形成され、分子配向制御により前記ポリウレタンを構成する高分子の配向を厚み方向に整えているものであり、前記感光体が保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有するものであることを特徴とする画像形成装置」、
（１１）「前記感光体保護層が電荷輸送材料を含有するものであることを特徴とする前記第（１０）項に記載の画像形成装置」、
（１２）「前記感光体への帯電手段が感光体に対し接触又は近接配置されたものであることを特徴とする前記第（１０）項に記載の画像形成装置」、
（１３）「記帯電部材に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を付与するものであることを特徴する前記第（１０）項に記載の画像形成装置」。

以下の詳細な説明から理解されるように、本発明によれば、クリーニングブレード構成樹脂中の高分子配列を整えることによって磨耗特性を飛躍的に向上させ、なおかつ樹脂としての特性（反発弾性等）との両立させた材料の創造が可能となり、硬度と靭性を共に満たし、したがって、クリーニング特性、耐摩耗性に優れ、電子写真感光体表面に擦傷跡を生じないクリーニングブレード、及びこれを用いた画像形成方法、画像形成装置が提供され、また、高磁気による配向制御により、構成樹脂中の高分子配列を整えることによって磨耗特性を飛躍的に向上させ、なおかつ樹脂としての特性（反発弾性等）との両立させたクリーニング部材の創造が可能となるという極めて優れた効果が発揮される。

従来、電子写真複写機の感光体表面に残留するトナーを除去する方法として、クリーニングブレード方式が知られている。クリーニングブレードをウレタンゴム等のゴム製材料で板状に形成し、その先端部エッジを、回転する感光体表面に所定の押圧力で物理的に接触させ、感光体上の残留トナー等を除去するものであり、構成が非常に簡単なために各社にて採用されている。この方式においては、特にクリーニングブレードの材質として耐摩耗性と弾性の両立が重要視されるためウレタンゴムが多く使用されている。
このようなクリーニングブレード方式においては、感光体表面との摩擦作用によってブレードの先端が摩耗し、クリーニング効果が著しく低下するという問題がある。クリーニングブレードの摩耗が進行すると、記録紙上に鮮明な画像が得られず、一方では感光体表面を損傷させることにもなる。
前記のウレタンゴム製クリーニングブレードの使用によって、ある程度寿命を延長させることはできるが、ウレタンゴム自身摩擦抵抗が大きく、摺擦音（いわゆる鳴き）を生じることがあった。
このような現象に対する対策として摺擦部に滑り性の高い粉末、例えばフッ素微粒子などを含有させて、摩擦を低下させる方法が知られている。しかしながら、これらの方法では、ウレタンゴムへの添加粉末の分散性の影響が非常に大きく、必ずしも期待された効果が発揮できなかった。また、例えばフッ素樹脂では、ブレードエッジ部から欠落しやすいという欠点があり、欠落部分のクリーニング性能が低下するという問題もあった。一方、クリーニングブレードをシリコーンゴムやフッ素ゴムのような低摩擦エラストマーを用いて形成することも提案されているが、これらの低摩擦エラストマーは、成形性やゴム弾性などに難点があり、実用化されてはいなかった。本発明の目的は、クリーニングブレードの摩擦を減少させ、かつ摩耗が少なく、耐久性が高く、摺擦音の発生しないクリーニングブレードを提供するものである。

本発明の電子写真用クリーニング部材は、分子配向制御により構成高分子の配向を整えた部材により形成されていることを特徴とする。
従来の製造方法によるブレードは、ブレードを構成する材料の分子の配列は不規則であり、特に際立った特長を持つものではない。本発明のように成型時に分子の配向を外部から印加する磁場によりコントロールすることで、同じ材料であっても不規則に分子が配向したものと比較して従来では得られない性能が得られることが判った。

また、この電子写真用クリーニング部材は、好ましくは、１テスラ以上の印加磁場下で配向させたものである。本発明のクリーニングブレードに用いられる材料としては、反磁性相互作用を有する材料が好ましく挙げられ、この反磁性相互作用を有する材料は、樹脂材料中に、混練分散される。また、本発明の電子写真用クリーニング部材は、その硬度が、ＪＩＳ Ａ／Ｈｓで５０度〜８０度であることが好ましく、かつ、該クリーニング部材の反発弾性が使用温度域において４０から７５（％）の範囲にあることが好ましい。

そして、この電子写真用クリーニング部材を用いた本発明の画像形成方法は、少なくとも電子写真感光体に、帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング処理を施して画像を形成するものであるが、該電子写真感光体は、本発明においては、表面に保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有するものであることが好ましく、該保護層が電荷輸送材料を含有するものであることが更に好ましい。このような感光体は、本発明の画像形成方法においては、感光体へ帯電するための帯電工程で用いる帯電手段（部材）が、該感光体に対し接触又は近接配置されたものであることが好ましい。さらに、本発明は、前記帯電部材に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を付与する態様のものであることが好ましい。
また、該電子写真用クリーニング部材を搭載する（用いる）本発明の画像形成装置は、電子写真感光体の周囲に、帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、定着手段及びクリーニング手段を有するものであるが、該電子写真感光体は、本発明においては、表面に保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有するものであることが好ましく、該保護層が電荷輸送材料を含有するものであることが更に好ましい。このような感光体は、本発明の画像形成装置においては、感光体へ帯電するための帯電手段が、該感光体に対し接触又は近接配置されたものであることが好ましい。さらに、本発明の画像形成装置は、前記帯電部材に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加する手段を有することにより、感光体に帯電を付与する構造のものであることが好ましい。

以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明の形態はこれに限定されるものではない。また部および％は重量基準である。
［現像剤の作製］
先ず、本実施例に用いられるトナー、キャリア、これらより成る２成分現像剤について説明する。実施例に使用するトナーは以下に説明する工法により作製した。
〜有機微粒子エマルションの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業製）１１部、スチレン８３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１０部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液１］を得た。
［微粒子分散液１］をＬＡ−９２０で測定した重量平均粒径は、１０５ｎｍであった。［微粒子分散液１］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５９℃であり、重量平均分子量は１５万であった。

〜水相の調整〜
水９９０部、［微粒子分散液１］８３部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７）：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相１］とする。

〜低分子ポリエステルの合成〜
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２９部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５２９部、テレフタル酸２０８部、アジピン酸４６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸４４部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、［低分子ポリエステル１］を得た。
［低分子ポリエステル１〕は、数平均分子量２５００、重量平均分子量６７００、Ｔｇ４３℃、酸価２５であった。

〜中間体ポリエステルおよびプレポリマーの合成〜
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した［中間体ポリエステル１］を得た。
［中間体ポリエステル１］は、数平均分子量２１００、重量平均分子量９５００、Ｔｇ５５℃、酸価０．５、水酸基価５１であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル１］４１０部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００℃で５時間反応し、［プレポリマー１］を得た。
［プレポリマー１］の遊離イソシアネート重量％は、１．５３％であった。

〜ケチミンの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０℃で５時間反応を行ない、［ケチミン化合物１］を得た。
［ケチミン化合物１］のアミン価は４１８であった。

〜マスターバッチの合成〜
水３５部、フタロシアニン顔料（東洋インキ、ＦＧ７３５１）４０部、ポリエステル樹脂（三洋化成製、ＲＳ８０１）６０部をヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で混合し、混合物を２本ロールを用いて１５０℃で３０分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、［マスターバッチ１］を得た。

〜油相の作成〜
撹拌棒および温度計をセットした容器に、［低分子ポリエステル１］３７８部、カルナバＷＡＸ１１０部、ＣＣＡ（サリチル酸金属錯体Ｅ−８４：オリエント化学工業）２２部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時問で３０℃に冷却した。
次いで容器に［マスターバッチ１］５００部、酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合し［原料溶解液１］を得た。［原料溶解液１］１３２４部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填、３パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行なった。
次いで、［低分子ポリエステル１］の６５％酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで１パスし、［顔料・ＷＡＸ分散液１］を得た。
［顔料・ＷＡＸ分散液１］の固形分濃度（１３０℃、３０分）は５０％であった。

〜乳化〜
［顔料・ＷＡＸ分散液１］６４８部、［プレポリマー１］を１５４部、［ケチミン化合物１］６．６部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍで１分間混合した後、容器に［水相１］１２００部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３，０００ｒｐｍで２０分間混合し［乳化スラリー１］を得た。

〜形状制御〜
イオン交換水１８部をＴＫホモミキサー（特殊機化製）で２，０００ｒｐｍ回転で撹拌しているところにセロゲンＢＳ−Ｈ（第一工業製薬株式会社製）０．７５部を少量ずつ添加する。添加し終え２０℃に保ちながら３０分間撹拌する。得られたセロゲン溶液に、イオン交換水７２５部、［微粒子分散液１］５８部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７）：三洋化成工業製）１４７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相２］とする。
イオン交換水７５．６部をＴＫホモミキサー（特殊機化製）で２，０００ｒｐｍ回転で撹拌しているところにセロゲンＢＳ−Ｈ（第一工業製薬株式会社製）３．１５部を少量ずつ添加する。添加し終え２０℃に保ちながら３０分間撹拌する。得られたセロゲン溶液に、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７）：三洋化成工業製）４３．３部加えて添加し終え２０℃に保ちながら５分間撹拌する。この中に、［乳化スラリー１］２０００部を添加し、ＴＫホモミキサーで２，０００ｒｐｍで１時間混合し［形状制御スラリー１］を得た。

〜脱溶剤〜
撹拌機および温度計をセットした容器に、［形状制御スラリー１］を投入し、３０℃で８時間脱溶剤した後、４５℃で４時間熟成を行ない、［分散スラリー１］を得た。
〜洗浄⇒乾燥〜
［分散スラリー１］１００部を減圧濾過した後、
（１）：濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（１２０００ｒｐｍで１０分間）した後、濾過した。
（２）：（１）の濾過ケーキに１０％水酸化ナトリウム水溶液１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（１２０００ｒｐｍで３０分間）した後、減圧濾過した。
（３）：（２）の濾過ケーキに１０％塩酸１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（１２０００ｒｐｍで１０分間）した後、濾過した。
（４）：（３）の濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（１２０００ｒｐｍで１０分間）した後、濾過する操作を２回行ない、［濾過ケーキ１］を得た。
循風乾燥機を用いて、［濾過ケーキ１］を４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍメッシュで篩い、［トナー母体粒子Ａ］を得た。

〜外添加剤添加〜
ついで、［トナー母体粒子Ａ］を１００部に、平均粒径が１５ｎｍのイソブチル処理された疎水性酸化チタン０．８部、平均粒子径１２ｎｍのヘキサメチルジシラザン処理された疎水性シリカ０１．０部をヘンシェルミキサーにて攪拌翼の周速が２０ｍ／ｓで混合して本実施例、比較例に使用するトナーの作製を完了した。
一方、本実施例、比較例に使用するキャリアは、フェライトコア材２５００部に対し、シリコン樹脂溶液（信越化学社製）２００部、カーボンブラック（キャボット社製）３部をトルエン中にて溶解分散させたコート液を流動層式スプレー法にて塗布し、コア材表面を被覆した後、３００℃の電気炉で２時間焼成しシリコン樹脂コートキャリアを得た。なお、キャリア粒径については、粒径分布が比較的シャープで平均粒径が３０〜６０μｍのもの使用するのが好ましく、本実施例、比較例においてもこれを使用した。

[ブレードの作製]
分子量２０００のポリブチレンアジペートジオール１００重量部に、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート１１７．６重量部を加え、窒素ガス雰囲気下に７０℃で１〜４時間攪拌し、イソシアネート基含有量１６．３重量％のプレポリマーを調製した。別に、分子量２０００のポリブチレンアジペートジオール７１．２重量部と、１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとを６０：４０の重量比で混合した硬化剤１１．９重量部と感温性触媒（サンアプロ社製、ＳＡ１１０２）０．２重量部とを混合して硬化剤組成物を調製した。

実施例１
上記プレポリマー１００重量部に、ＯＨ基／ＮＣＯ基＝０．８８モル比となるように硬化剤組成物８９．０重量部を加え、７０℃で攪拌混合した。次いで、この混合物を、１４５℃に加熱した耐熱性樹脂金型に注入し、１テスラの高磁界を外部より印加し２０分間型内で固化させると同時に構成高分子鎖の方向を揃え、更に常温で５日間熟成させた後にポリウレタン製クリーニングブレード基材ブロックを得た。
得られたポリウレタン基材ブロックから厚み方向に構成分子鎖端が現れるように２ｍｍ厚で切り出し、肉厚２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、幅１３ｍｍにカットしたクリーニングブレード形状に加工し、支持体の先端側縁部から感光体に当接するエッジ部までの幅（自由長；本発明で用いるクリーニングブレード例を示す図１におけるＬ２）が７ｍｍ（支持体への貼り付け幅が６ｍｍ）になるように、板厚１ｍｍのＬ字型の鉄製支持体にホットメルト接着剤で貼り付ける。
このクリーニングブレードの面に、幅が８ｍｍ〜１０ｍｍ、長さが３２０ｍｍ、肉厚が０．４ｍｍの短冊状のステンレス板（歪み抑止板）をクリーニングブレードのエッジ部より１〜２ｍｍ空くようにホットメルト接着剤で貼り付け、クリーニングブレードＡを得た。

実施例２
外部から印加する高磁界強度を３テスラとした以外は上記実施例１と同様の工程で、クリーニングブレードＢを得た。

実施例３
外部から印加する高磁界強度を５テスラとした以外は上記実施例１と同様の工程で、クリーニングブレードＣを得た。

比較例１
外部から印加する高磁界強度を０．３テスラとした以外は上記実施例１と同様の工程で、クリーニングブレードＤを得た。

比較例２
外部から高磁場による印加を加えずに固化させた以外は上記実施例１と同様の工程で、クリーニングブレードＥを得た。

比較例３
実施例２で得られたポリウレタン基材ブロックから幅方向に構成分子鎖端が現れるように２ｍｍ厚で切り出した以外は上記実施例１と同様の工程で、クリーニングブレードＦを得た。

効果確認用の評価機として、イマジオＭＦ２２００改造機（リコー製）を使用し、実施例１〜３、比較例１〜３で作製したクリーニングブレードを取りつけ、感光体に当接するときの当接圧は約０．２６Ｎ／ｃｍ、当接角７８度になるように設定した。
評価専用のプロセスカートリッジに、実施例１〜４のクリーニング装置、評価用感光体（初期摩擦係数が０．３５〜０．４３）、帯電装置を順に装着し、現像剤には前述の重合トナーをシリコン樹脂コートキャリア（平均粒径が約５５μｍ）に対し５重量％の割合で混合したものを使用した。なお、トナーは、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛微粒子）をトナー重量に対して０．０２５重量％添加されたものを使用した。
感光体の装着に当たっては、クリーニングブレードのエッジ部にはポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）粉末を塗布し、感光体表面には使用するトナーを塗布し、十分感光体が回転する事を確認した。

［画像形成装置］
実施例及び比較例で用いた画像形成装置の形態について説明する。
像担持体である感光体ドラムの周囲に近接、あるいは接触して、感光体ドラム上に一様な電荷を帯電させる帯電ローラ、感光体ドラム上に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置、トナー像を転写紙に転写する転写ベルト、感光体ドラム上の残留トナーを除去するクリ−ニング装置、感光体ドラム上の残電荷を除電する除電ランプ、帯電ローラ印加電圧及び現像のトナー濃度を制御するための光センサが配置されている。また、この現像装置にはトナー補給装置よりトナー補給口を介して実施例または比較例のトナーが補給される。
作像動作は次のように行われる。感光体ドラムは反時計回転方向に回転する。感光体ドラムは除電光により除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に帯電ローラにより帯電され、表面電位が−１０００Ｖ前後となる。次に露光装置で露光され、光が照射された部分（画像部）は表面電位が０〜−２００Ｖとなる。現像装置によりスリーブ上のトナーが上記画像部分に付着する。トナー像が作られた感光体ドラムは回転移動し、給紙部より用紙先端部画像先端部とが転写ベルトで一致するようなタイミングで転写紙が送られ、転写ベルトで感光体ドラム表面のトナー像が転写紙に転写される。その後転写紙は定着部へ送られ、熱と圧力によりトナーが転写紙に融着されてコピーとして排出される。感光体ドラム上に残った残留トナーはクリーニング装置中のクリーニングブレードにより掻き落とされ、その後、感光体ドラムは除電光により残留電荷が除電されてトナーの無い初期状態となり、再び次の作像工程へ移る。

プロセスカートリッジを評価機に装着し、帯電電位を−８００Ｖ、画像部電位を−１５０Ｖ、現像バイアス電位を−６５０Ｖに設定し、２３〜２５℃、５８〜６２％ＲＨの環境下で５万枚の通紙評価を実施した。評価に使用したテストチャートは解像力評価用のチャート（コダック社製 ＪＩＳ Ｚ ６００８ １９８２）を貼り付けたＡ３サイズのテストチャートを用いた。

［評価項目］
上記画像形成装置において、実施例、比較例のトナー、および現像剤を用いて以下項目を評価した。
１）クリーニング性
クリーニング性は、温度／湿度＝１０℃／１５％の試験室において、Ｒｉｃｏｈ製画像形成装置にて１００００枚の通紙を行ない、その後、白紙画像を通紙中に停止させ、クリーニング工程を通過した感光体上の転写残トナーをスコッチテープ（住友スリーエム（株）製）で白紙に移し、それをマクベス反射濃度計ＲＤ５１４型で測定し、ブランクとの差が０．０１未満でクリーニング性良好なものを○、０．０１０〜０．０２でクリーニング性良好ではないが許容なものを△、０．０２を超えるものでクリーニング性不良なものを×として定量評価した。
２）画像品質
画像品質は通紙後画像の画質品質劣化（具体的には転写不良、地汚れ画像発生）を総合的に判断し、○、△、×の三段階で判断した。
３）感光体傷
Ｒｉｃｏｈ製画像形成装置にて４％濃度のＡ４画像を１０万枚印字し、感光体傷の発生具合を評価した。傷なし〜微小で極めて良好：○、多少傷があるが画像に現れず許容範囲：△、画像に現れる、もしくは回復不可能な傷：×
４）ブレード磨耗量の判定
印字評価における１００００枚の通紙、Ｎ／Ｎ環境の画像再生実験後にクリーニングブレードの感光体と当接する稜線（エッジ）部を光学顕微鏡又はレーザー顕微鏡により観察して摩耗の程度を計測し、数値にて磨耗量を評価した。

本発明で用いるクリーニングブレード例を示す。

Claims (9)

1. 画像形成装置に用いられてトナーを除去もしくは規制に用いられるブレード状の電子写真用クリーニング部材において、該電子写真用クリーニング部材は、ポリウレタンから形成され、分子配向制御により前記ポリウレタンを構成する高分子の配向を厚み方向に整えていることを特徴とする電子写真用クリーニング部材。
2. 前記電子写真用クリーニング部材が１テスラ以上の印加磁場下で配向させたことを特徴とする請求項１に記載の電子写真用クリーニング部材。
3. 電子写真用クリーニング部材の硬度が、ＪＩＳ Ａ／Ｈｓで５０度〜８０度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真用クリーニング部材。
4. 電子写真用クリーニング部材の反発弾性が使用温度域において４０から７５（％）の範囲に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電子写真用クリーニング部材。
5. 少なくとも感光体に、帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング処理を施して行なう画像形成方法において使用されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のクリーニング部材。
6. 少なくとも電子写真感光体に、帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング処理を施して画像を形成する画像形成方法であって、該クリーニング処理がブレード状のクリーニング部材により行なわれ、該クリーニング部材は、ポリウレタンから形成され、分子配向制御により前記ポリウレタンを構成する高分子の配向を厚み方向に整えているものであり、前記感光体が保護層を有し、該保護層はアルミナまたは酸化チタンからなる無機微粒子を含有するものであることを特徴とする画像形成方法。
7. 前記感光体保護層が電荷輸送材料を含有するものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
8. 前記感光体への帯電手段が感光体に対し接触又は近接配置されたものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
9. 前記帯電部材に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を付与するものであることを特徴する請求項６に記載の画像形成方法。

Images