JP5849977B2 - クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。

従来から、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等においては、感光体等の像保持体の表面の残存トナー等を除去するための清掃手段として、クリーニングブレードが用いられている。

例えば特許文献１には、感光体ベルトに、高分子樹脂粉末，ステアリン酸亜鉛粉末，シリカ粉末等からなるトナー、またはステアリン酸亜鉛粉末を塗布することによって、表面に低摩擦膜が形成され、低摩擦膜は、クリーニングブレードの接触位置から、感光体ベルトの移動方向における上流側の定められた面積に形成された画像形成装置が開示されている。

また特許文献２には、ポリオール、イソシアネート化合物を少なくとも含むポリウレタン組成部を硬化・成形してなる注型タイプのポリウレタン部材からなるものであり、前記ポリウレタン部材は、外径０．５μｍ以上１２μｍ未満のハードセグメント凝集体を含み、且つ、ハードセグメントの外径をａ（μｍ）とし、その個数をｂ（個）としたとき、１０００μｍ^２あたりのａ×ｂが７０以上１０５０未満であるクリーニングブレードが開示されている。

特開平５−１１９６７６号公報 特開２０１０−１３４１１１号公報

本発明は、耐摩耗性と高い強度とが両立されたクリーニングブレードを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項１に係る発明は、
少なくとも被クリーニング部材と接触する部分が、ハードセグメント及びソフトセグメントを有するポリウレタンゴムを含有し且つ示差走査熱量測定による前記ハードセグメントの融点に起因する少なくとも２つの異なる吸熱ピーク温度を１００℃以上の範囲に持つ部材で構成されるクリーニングブレードである。

また、請求項１に係る発明は、
前記２つの異なる吸熱ピーク温度の内、高温側の吸熱ピーク温度（Ｔ１）が１８０℃以上２２０℃以下の範囲であり、且つ低温側の吸熱ピーク温度（Ｔ２）が１２０℃以上１６０℃以下の範囲であるクリーニングブレードである。

請求項２に係る発明は、
請求項１に記載のクリーニングブレードを備えたクリーニング装置である。

請求項３に係る発明は、
請求項２に記載のクリーニング装置を備え、画像形成装置に対して脱着自在であるプロセスカートリッジである。

請求項４に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
前記転写装置によって前記トナー像が転写された後の前記像保持体の表面に、前記クリーニングブレードを接触させてクリーニングする請求項２に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、被クリーニング部材と接触する部分に、ポリウレタンゴムを含有し且つ示差走査熱量測定による吸熱ピーク温度を１００℃以上の範囲に１つ有する場合に比べ、耐摩耗性と高い強度とが両立されたクリーニングブレードが提供される。

また、請求項１に係る発明によれば、２つの異なる吸熱ピーク温度の内、高温側の吸熱ピーク温度（Ｔ１）が１８０℃以上２２０℃以下の範囲であり、且つ低温側の吸熱ピーク温度（Ｔ２）が１２０℃以上１６０℃以下の範囲であるとの要件を満たさない場合に比べ、高い強度とブレード鳴きとが両立されたクリーニングブレードが提供される。

請求項２，３，および４に係る発明によれば、被クリーニング部材と接触する部分に、ポリウレタンゴムを含有し且つ示差走査熱量測定による吸熱ピーク温度を１００℃以上の範囲に１つ有する部材で構成されたクリーニングブレードを備える場合に比べ、長寿命化が図られたクリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置が提供される。

本実施形態におけるクリーニングブレードの一例を示す概略図である。 本実施形態におけるクリーニングブレードの他の一例を示す概略図である。 本実施形態におけるクリーニングブレードの他の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略模式図である。 本実施形態に係るクリーニング装置の一例を示す模式断面図である。

以下、本発明のクリーニングブレード、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。

＜クリーニングブレード＞
本実施形態に係るクリーニングブレードは、少なくとも被クリーニング部材と接触する部分が、ポリウレタンゴムを含有し且つ示差走査熱量測定による少なくとも２つの異なる吸熱ピーク温度を１００℃以上の範囲に持つ部材で構成される。

画像形成装置等に用いられるクリーニングブレードは被クリーニング部材（像保持体等）と接触して摺動するため、接触部分が次第に摩耗し、この摩耗の程度によって寿命が変化する。そのため、高耐久化の観点から耐摩耗性が求められていた。しかし、クリーニングブレードに耐摩耗性を付与しようとすると求められるゴム物性（強度）が得られず、その結果繰返しの使用によってブレードの被クリーニング部材（像保持体等）との接触部分に欠けが生じることがあった。つまり、耐摩耗性と強度とを両立することが困難であった。

これに対し、本実施形態に係るクリーニングブレードは、示差走査熱量測定による少なくとも２つの異なる吸熱ピーク温度を持つポリウレタンゴム部材を、少なくとも被クリーニング部材との接触部分に有しており、これにより優れた耐摩耗性と高い強度とが両立される。
この効果が奏されるのは、以下に示す理由と考えられる。

示差走査熱量測定による２つの異なる吸熱ピーク温度を有するとは、つまりポリウレタンゴムのハードセグメントにおいて、高融点側のハードセグメント凝集体（結晶部）と低融点側のハードセグメント凝集体（結晶部）とが混在していることを示す。尚、高融点側のハードセグメント凝集体（結晶部）は相対的に結晶球の粒子径が大きく、また低融点側のハードセグメント凝集体（結晶部）は相対的に結晶球の粒子径が小さい。
クリーニングブレードの接触部に高融点（大粒子径）の結晶を有することにより、摺動性が付与され、耐摩耗性が向上するものと考えられる。一方、低融点（小粒子径）の結晶部はソフトセグメントとの結合表面積が大きくなるため、より高強度となり、高い耐久性が得られ、耐欠け性が向上するものと考えられる。

つまり、少なくとも２つの異なる吸熱ピーク温度を有することで、ポリウレタンゴムのハードセグメントにおいて高融点側の大結晶部と低融点側の小結晶部とが存在し、この両者によって機能分離が実現され、高い耐摩耗性と高い強度とが両立されたクリーニングブレードが得られる。

また、従来から、クリーニングブレードの接触部分の摩擦を低減する観点で、該接触部分にステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を塗布することが行われているが、本実施形態に係るクリーニングブレードでは、上記潤滑剤の使用を低減したり、潤滑剤を使用せずにクリーニングが行える。そのため、潤滑剤の付着による汚染等も抑制し得る。

尚、吸熱ピーク温度（溶融温度）が少なくとも２つ存在するよう制御する手段としては、まず第一に反応性に優れた触媒を用いて一次硬化の速度を速め、この一次硬化によって化学架橋を進行させることにより、クリーニングブレード形状を形成させると共に、小粒子径の結晶部を制御する。次いで、二次硬化では重合の際に重合温度を低く設定する等の手段により熟成時間を長く設定し、物理架橋がより多く進行しやすい環境として大粒子径の結晶部を生成する方法が挙げられる。
上記制御方法の詳細については、後に詳述する。

・ハードセグメント凝集体の粒子径
本実施形態では、ポリウレタンゴムがハードセグメントとソフトセグメントとを有し、且つハードセグメントが、粒子径が相対的に大きく高融点であるハードセグメント凝集体と、粒子径が相対的に小さく低融点であるハードセグメント凝集体とを有する。
前記高融点側（大粒子径）のハードセグメントの凝集体の平均粒子径が５μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましく、更に５μｍ以上１５μｍ以下であることがより望ましく、５μｍ以上１０μｍ以下であることが更に望ましい。
高融点側（大粒子径）のハードセグメントの凝集体の平均粒子径が５μｍ以上であることにより、ブレード表面での結晶面積が増え、摺動性向上の利点がある。一方、２０μｍ以下であることにより、低摩擦化を維持しつつ、靱性（耐欠け性）を失わないとの利点がある。

一方、前記低融点側（小粒子径）のハードセグメントの凝集体の平均粒子径が０．１０μｍ以上０．５０μｍ以下であることが望ましく、更に０．１０μｍ以上０．３０μｍ以下であることがより望ましく、０．１０μｍ以上０．２０μｍ以下であることが更に望ましい。
低融点側（小粒子径）のハードセグメントの凝集体の平均粒子径が０．１０μｍ以上であることにより、高強度化を維持しつつ、摺動性を失わないとの利点がある。一方、０．５０μｍ以下であることにより、ソフトセグメントとの結合表面積が大きくなるため、より高強度となるとの利点がある。

尚、ハードセグメント凝集体の平均粒子径は、以下の方法により測定される。

−高融点側（大粒子径）のハードセグメント凝集体の平均粒子径の測定−
偏光顕微鏡（オリンパス製ＢＸ５１−Ｐ）を用い、倍率×２０にて画像を撮影し、画像処理を施して画像を２値化し、クリーニングブレード１本につき５点（１点につき５個の凝集体を測定）、クリーニングブレード２０本について粒子径を測定し、計５００個から平均粒子径を算出する。
尚、画像の２値化は、画像処理ソフトＯＬＹＭＰＵＳ Ｓｔｒｅａｍ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ（オリンパス社製）を用い、結晶部を黒、非晶部を白になるよう色相／彩度／輝度の閾値を調整する。

−低融点側（小粒子径）のハードセグメント凝集体の平均粒子径の測定−
原子間力顕微鏡（日立ハイテクサイエンス社製、製品名：Ｓ−ｉｍａｇｅ）の位相モード（ＤＦＭ）にて形状／位相解析を行い、クリーニングブレード１本につき３点（１点につき５０個の凝集体を測定）、クリーニングブレード３本について粒子径を測定し、計４５０個から平均粒子径を算出する。
尚、使用カンチレバーはＤＦ３（バネ定数：１．６Ｎ／ｍ）、測定領域は２ｍ×２ｍとする。また、形状／位相解析は、試料表面の吸着や粘弾性を反映しているカンチレバー振動の位相信号を表面形状像と同時に検出し、位相分布像を得た上で、画像処理ソフトＭｅｄｉａ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ（Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ Ｐｌｕｓ社製）を用い、２値化処理を用い、コントラストを調整する。

尚、高融点側（大粒子径）および低融点側（小粒子径）のハードセグメント凝集体の粒子径をそれぞれ上記範囲に制御する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば、触媒による反応制御、架橋剤による三次元ネットワーク制御、熟成条件による結晶成長制御等の方法が挙げられる。具体的には、反応性に優れた触媒を用いて一次硬化の速度を速め、この一次硬化の速度の調整によって低融点側（小粒子径）のハードセグメント凝集体の粒子径を制御する。次いで、二次硬化では重合の際に重合温度を低く設定する等の手段により熟成時間を長く設定し、物理架橋がより多く進行しやすい環境として高融点側（大粒子径）のハードセグメント凝集体の粒子径を制御する方法が挙げられる。

・吸熱ピーク温度
本実施形態に係るクリーニングブレードは、被クリーニング部材との接触部を構成する部材が少なくとも２つの異なる吸熱ピーク温度を有するが、この内高温側の吸熱ピーク温度（Ｔ１）を１８０℃以上２２０℃以下の範囲に、且つ低温側の吸熱ピーク温度（Ｔ２）を１２０℃以上１６０℃以下の範囲に持つことが望ましい。
尚、高温側の吸熱ピーク温度（Ｔ１）は、更に１８５℃以上２１５℃以下であることが望ましく、１９０℃以上２１０℃以下であることがより望ましい。一方、低温側の吸熱ピーク温度（Ｔ２）は、更に１２０℃以上１４０℃以下であることが望ましく、１２０℃以上１３０℃以下であることがより望ましい。

高温側の吸熱ピーク温度（Ｔ１）が１８０℃以上であることにより、結晶性が高く、高い耐摩耗性が得られ、一方２２０℃以下であることにより、結晶性が高くなり過ぎず、ゴム弾性が適切な範囲に制御されて永久伸び性が付与され、欠けの発生が抑制される。
また、低温側の吸熱ピーク温度（Ｔ２）が１２０℃以上であることにより、摺動性を向上させるとの利点があり、一方１６０℃以下であることにより、結晶部の比表面積が増加する為ソフトセグメントとの相溶性が向上し、モジュラス・引張り強度等の機械強度が上がるとの利点がある。

尚、吸熱ピーク温度（溶融温度）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）にてＡＳＴＭ Ｄ３４１８−９９に準じて行なわれる。測定には、パーキンエルマー社製Ｄｉａｍｏｎｄ−ＤＳＣを使用し、装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の溶融温度を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空のパンをセットし測定を行う。

但し、本明細書における吸熱ピークとは、固体試料が融解する場合に融解熱として基準物質より多くの熱エネルギーが吸収され、その時のエネルギー量を吸熱ピークと表わす。エネルギー量が増加すると吸熱ピーク強度が大きくなる。ＤＳＣ曲線において、吸熱ピーク強度が最大になるときの温度を吸熱ピーク温度と呼ぶ。
ここで、Ｔ１，Ｔ２は、ＤＳＣで検出される全吸熱ピーク（熱量）のうち、上記Ｔ１（１８０℃以上２２０℃以下）、Ｔ２（１２０℃以上１６０℃以下）の温度範囲内にある吸熱ピークの最上位のピークを選定し、それぞれＴ１、Ｔ２とする。

尚、高温側の吸熱ピーク温度（Ｔ１）および低温側の吸熱ピーク温度（Ｔ２）をそれぞれ上記範囲に制御する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば、触媒による反応制御、架橋剤による三次元ネットワーク制御、熟成条件による結晶成長制御等の方法が挙げられる。具体的には、反応性に優れた触媒を用いて一次硬化の速度を速め、この一次硬化の速度の調整によって低融点側（小粒子径）のハードセグメント凝集体の溶融温度を制御する。次いで、二次硬化では重合の際に重合温度を低く設定する等の手段により熟成時間を長く設定し、物理架橋がより多く進行しやすい環境として高融点側（大粒子径）のハードセグメント凝集体の溶融温度を制御する方法が挙げられる。

次いで、本実施形態に係るクリーニングブレードの構成について説明する。

本実施形態のクリーニングブレードは、ポリウレタンゴムを含有し且つ示差走査熱量測定による２つの異なる吸熱ピーク温度を１００℃以上の範囲に持つ部材（以下「接触部材」と称す）を、少なくとも被クリーニング部材と接触する部分に有していればよい。つまり、前記接触部材からなり且つ被クリーニング部材表面に接触する第一層と、該第一層の背面に、背面層としての第二層が設けられた２層構成であってもよいし、３層以上の構成であってもよい。また、被クリーニング部材と接触する部分の角部のみが前記接触部材からなり、その周囲が他の材料からなる構成であってもよい。

ここで、図を用いてより詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係るクリーニングブレードを示す概略図であり、感光体ドラムの表面に接触した状態を示す図である。また、図２は第２の実施形態に係るクリーニングブレードが、図３は第３の実施形態に係るクリーニングブレードが、感光体ドラムの表面に接触した状態を示す図である。

まず、クリーニングブレードの各部について図１を用いて説明する。以下においては、図１に示すごとく、クリーニングブレードは、駆動する像保持体（感光体ドラム）３１に接触して像保持体３１の表面をクリーニングする接触部（接触角部）３Ａと、接触角部３Ａが１つの辺を構成し且つ前記駆動の方向（矢印Ａ方向）の上流側を向く先端面３Ｂと、接触角部３Ａが１つの辺を構成し且つ前記駆動の方向（矢印Ａ方向）の下流側を向く腹面３Ｃと、先端面３Ｂと１つの辺を共有し且つ腹面３Ｃに対向する背面３Ｄと、を有する。
また、接触角部３Ａと平行な方向を奥行き方向と、接触角部３Ａから先端面３Ｂが形成されている側の方向を厚み方向と、接触角部３Ａから腹面３Ｃが形成されている側の方向を幅方向と称す。

図１に示す第１の実施形態に係るクリーニングブレード３４２Ａは、感光体ドラム３１と接触する部分（接触角部）３Ａを含めて、全体が単一の材料から構成されており、即ち接触部材のみからなる態様である。

尚、本実施形態に係るクリーニングブレードは、図２に示す第２の実施形態のごとく、感光体ドラム３１と接触する部分（接触角部）３Ａを含み、腹面３Ｃ側全面に渡って形成され且つ接触部材からなる第一層３４２１Ｂと、該第一層よりも背面３Ｄ側に形成され且つ接触部材とは異なる材料からなる背面層としての第二層３４２２Ｂと、が設けられた２層構成であってもよい。

更に、本実施形態に係るクリーニングブレードは、図３に示す第３の実施形態のごとく、感光体ドラム３１と接触する部分つまり接触角部３Ａを含み、１／４にカットされた円柱が奥行き方向に伸びた形状を有し該形状の直角部分が接触角部３Ａを形成する、接触部材からなる接触部材（エッジ部材）３４２１Ｃと、接触部材３４２１Ｃの厚み方向の背面３Ｄ側および幅方向の先端面３Ａとは反対側を覆い、つまり前記接触部材３４２１Ｃ以外の部分を構成する、接触部材とは異なる材料からなる背面部材３４２２Ｃと、が設けられた構成であってもよい。
尚、図３では接触部材として１／４にカットされた円柱の形状を有する部材の例を示したが、これに限定されるものではない。接触部材としては、例えば楕円状の円柱が１／４にカットされた形状や、正方形の四角柱、長方形の四角柱等の形状であってもよい。

また、通常クリーニングブレードは剛性板状支持材に接着されて用いられる。

−接触部材の組成−
本実施形態に係るクリーニングブレードにおける接触部材は、ポリウレタンゴムを含有し且つ示差走査熱量測定による２つの異なる吸熱ピーク温度を１００℃以上の範囲に持つ。

ポリウレタンゴムは、通常ポリイソシアネートとポリオールとを重合することで合成される。また、ポリオール以外にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する樹脂を用いてもよい。尚、ポリウレタンゴムはハードセグメントとソフトセグメントとを有していることが望ましい。
ここで、「ハードセグメント」および「ソフトセグメント」とは、ポリウレタンゴム材料中で、前者を構成する材料の方が、後者を構成する材料よりも相対的に硬い材料からなり、後者を構成する材料の方が前者を構成する材料よりも相対的に柔らかい材料からなるセグメントを意味する。

ハードセグメントを構成する材料（ハードセグメント材料）とソフトセグメントを構成する材料（ソフトセグメント材料）との組み合わせとしては、特に限定されず、一方が他方に対して相対的に硬く、他方が一方に対して相対的に柔らかい組み合わせとなるよう公知の樹脂材料から選択し得るが、本実施形態においては、以下の組み合わせが好適である。

・ソフトセグメント材料
まず、ソフトセグメント材料としては、ポリオールとして、ジオールと二塩基酸との脱水縮合で得られるポリエステルポリオール、ジオールとアルキルカーボネートの反応により得られるポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。なお、ソフトセグメント材料として用いられる上記ポリオールの市販品としては、例えば、ダイセル化学社製のプラクセル２０５やプラクセル２４０などが挙げられる。

・ハードセグメント材料
また、ハードセグメント材料としては、イソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂を用いることが望ましい。また、柔軟性のある樹脂であることが望ましく、柔軟性の点から直鎖構造を有する脂肪族系の樹脂であることがより望ましい。具体例としては、２つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂や、２つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂、２つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂等を用いることが望ましい。
また、後述する鎖延長剤（例えばジオール等）も、ハードセグメント材料として好適に用いられる。

２つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂の市販品としては、例えば、総研化学社製のアクトフロー（グレード：ＵＭＢ−２００５Ｂ、ＵＭＢ−２００５Ｐ、ＵＭＢ−２００５、ＵＭＥ−２００５等）が挙げられる。
２つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂の市販品としては、例えば、出光興産社製、Ｒ−４５ＨＴ等が挙げられる。

２つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、従来の一般的なエポキシ樹脂のごとく硬くて脆い性質を有するものではなく、従来のエポキシ樹脂よりも柔軟強靭性であるものが望ましい。上記エポキシ樹脂としては、例えば、分子構造の面では、その主鎖構造中に、主鎖の可動性を高くし得る構造（柔軟性骨格）を有するものが好適であり、柔軟性骨格としては、アルキレン骨格や、シクロアルカン骨格、ポリオキシアルキレン骨格等が挙げられ、特にポリオキシアルキレン骨格が好適である。
また、物性面では、従来のエポキシ樹脂と比べて、分子量に比して粘度が低いエポキシ樹脂が好適である。具体的には、重量平均分子量が９００±１００の範囲内であり、２５℃における粘度が１５０００±５０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが望ましく、１５０００±３０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることがより望ましい。この特性を有するエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ＤＩＣ製、ＥＰＬＩＣＯＮ ＥＸＡ−４８５０−１５０等が挙げられる。

ハードセグメント材料およびソフトセグメント材料を用いる場合、ハードセグメント材料およびソフトセグメント材料の総量に対するハードセグメントを構成する材料の質量比（以下「ハードセグメント材料比」と称す）が１０質量％以上３０質量％以下の範囲内であることが望ましく、１３質量％以上２３質量％以下の範囲内であることがより望ましく、１５質量％以上２０質量％以下の範囲内であることが更に望ましい。
ハードセグメント材料比が、１０質量％以上であることにより、耐摩耗性が得られ、長期に渡って良好なクリーニング性が維持される。一方、ハードセグメント材料比が３０質量％以下であることにより、硬くなり過ぎることがなく、柔軟性や伸張性が得られ、欠けの発生が抑制されて、長期に渡って良好なクリーニング性が維持される。

・ポリイソシアネート
ポリウレタンゴムの合成に用いられるポリイソシアネートとしては、例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，６−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，６−ヘキサンジイソシアネート（ＨＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）および３，３−ジメチルフェニル−４，４−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などが挙げられる。
尚、求められる大きさ（粒子径）のハードセグメント凝集体の形成し易さという点から、ポリイソシアネートとしては、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）がより望ましい。

ポリイソシアネートのイソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂１００質量部に対する配合量は、２０質量部以上４０質量部以下が望ましく、更には２０質量部以上３５質量部以下がより望ましく、２０質量部以上３０質量部以下が更に望ましい。
２０質量部以上であることにより、ウレタン結合量が多く確保されてハードセグメント成長し、求められる硬度が得られる。一方４０質量部以下であることにより、ハードセグメントが大きくなり過ぎず、伸張性が得られ、クリーニングブレードの欠けの発生が抑制される。

・架橋剤
架橋剤としては、ジオール（２官能）、トリオール（３官能）、テトラオール（４官能）等が挙げられ、これらを併用してもよい。また、架橋剤としてアミン系化合物を用いてもよい。尚、３官能以上の架橋剤を用いて架橋されたものであることが望ましい。３官能の架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。
また、鎖延長剤としてジオールを用いてもよく、例えば１，４−ブタンジオール等が挙げられる。

架橋剤のイソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂１００質量部に対する配合量は２質量部以下が望ましい。２質量部以下であることにより、分子運動が化学架橋で拘束されることなく、熟成によるウレタン結合由来のハードセグメントが大きく成長し、求められる硬度が得やすくなる。

・触媒
触媒としては、第三級アミン等のアミン系化合物、第四級アンモニウム塩、有機錫化合物等の有機金属化合物等が挙げられる。
上記第三級アミンとしては、例えば、トリエチルアミン等のトリアルキルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミン、ジメチルエタノールアミン等のアミノアルコール、エトキシル化アミン、エトキシル化ジアミン、ビス（ジエチルエタノールアミン）アジペート等のエステルアミン、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン等のシクロヘキシルアミン誘導体、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）−ジメチルモルホリン等のモルホリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−２−メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−ヒドロキシプロピル）−２−メチルピペラジン等のピペラジン誘導体等が挙げられる。

上記第四級アンモニウム塩としては、例えば、２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム・オクチル酸塩、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５（ＤＢＮ）・オクチル酸塩、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）−オクチル酸塩、ＤＢＵ−オレイン酸塩、ＤＢＵ−ｐ−トルエンスルホン酸塩、ＤＢＵ−蟻酸塩、２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム・蟻酸塩等が挙げられる。

上記有機錫化合物としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ（２−エチルヘキソエート）等のジアルキル錫化合物や、２−エチルカプロン酸第１錫、オレイン酸第１錫等が挙げられる。

これら触媒の中でも、耐加水分解性の点では第三級アンモニウム塩のトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）が用いられ、加工性の点で第四級アンモニウム塩が好適に用いられる。第四級アンモニウム塩の中でも、高反応活性である１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン−５（ＤＢＮ）・オクチル酸塩、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）−オクチル酸塩、ＤＢＵ−蟻酸塩が好適に用いられる。

上記触媒の含有量は、接触部材を構成するポリウレタンゴム全体の０．０００５質量％以上０．０３質量％以下の範囲が好ましく、特に好ましくは０．００１質量％以上０．０１質量％以下である。
これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

・ポリウレタンゴムの製造方法
本実施形態における前記接触部材を構成するポリウレタンゴム部材の製造は、プレポリマー法やワンショット法など、ポリウレタンの一般的な製造方法が用いられる。プレポリマー法は強度、耐摩耗性に優れるポリウレタンが得られるため本実施形態には好適であるが、製法により制限されるものではない。

かかるポリウレタンゴム部材は、上述したポリオールに、イソシアネート化合物、架橋剤および触媒等を配合して、分子配列のムラが抑制され得る成形条件で成形する。
具体的には、前記触媒を選択することで一次硬化の速度を速める。つまり、低融点側のハードセグメント凝集体の粒子径が求められる結晶径となるよう調整する。また、ポリウレタン組成物を調整する際に、ポリオールやプレポリマーの温度を低くしたり、硬化・成形の温度を低くしたりすることにより、架橋の進行が遅くなるよう調整する。これらの温度（ポリオールやプレポリマーの温度、硬化・成形の温度）を低く設定して反応性を下げることにより、ウレタン結合部が凝集し、ハードセグメントの結晶体が得られるので、高融点側のハードセグメント凝集体の粒子径が求められる結晶径となるよう温度を調整する。
これにより、ＤＳＣを測定した際に結晶融解エネルギーの吸熱ピーク温度が２つ存在するポリウレタンゴム部材が成形される。
なお、ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤および触媒の量や、架橋剤の比率等は求められる範囲に調整する。

尚、クリーニングブレードの成形は、上記方法により調製されたクリーニングブレード形成用の組成物を、例えば、遠心成形や押し出し成形等を利用して、シート状に形成し、切断加工等を施すことにより作製される。

ここで、一例を挙げて、クリーニングブレードにおける接触部材の製造方法の詳細を説明する。

まず、ソフトセグメント材料（例えばポリカプロラクトンポリオール）と、ハードセグメント材料として例えば鎖延長剤（１，４−ブタンジオール等）を、混合（例えば質量比８：２）する。
次に、このソフトセグメント材料と鎖延長剤との混合物に対して、イソシアネート化合物（例えば４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）を加え、例えば窒素雰囲気下で反応させる。この際の温度は６０℃以上１５０℃以下であることが望ましく、更には８０℃以上１３０℃以下であることが望ましい。また反応時間は０．１時間以上３時間以下であることが望ましく、更には１時間以上２時間以下であることが望ましい。

続いて、イソシアネート化合物を更に加え、例えば窒素雰囲気下で反応させてプレポリマーを得る。この際の温度は４０℃以上１００℃以下であることが望ましく、更には６０℃以上９０℃以下であることが望ましい。また反応時間は３０分間以上６時間以下であることが望ましく、更には１時間以上４時間以下であることが望ましい。
次いで、このプレポリマーを昇温し減圧下で脱泡する。この際の温度は６０℃以上１２０℃以下であることが望ましく、更には８０℃以上１００℃以下であることが望ましい。また反応時間は１０分間以上２時間以下であることが望ましく、更には３０分間以上１時間以下であることが望ましい。
その後、プレポリマーに対して、更に触媒（例えば１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）−オクチル酸塩）、架橋剤（例えばトリメチロールプロパン）を加えて混合し、クリーニングブレード形成用の組成物を調製する。

次いで、遠心成形機の金型に上記クリーニングブレード形成用の組成物を流し込み、硬化反応させる。この際の金型温度は８０℃以上１６０℃以下であることが望ましく、更には１００℃以上１４０℃以下であることが望ましい。また反応時間は２０分間以上３時間以下であることが望ましく、更には３０分間以上２時間以下であることが望ましい。
更に架橋反応させ、冷却した後にカットしクリーニングブレードが形成される。この架橋反応の際の熟成加熱の温度は７０℃以上１３０℃以下であることが望ましく、８０℃以上１３０℃以下であることがより望ましく、更には１００℃以上１２０℃以下であることが望ましい。また反応時間は１時間以上４８時間以下であることが望ましく、更には１０時間以上２４時間以下であることが望ましい。

・物性
前記接触部材においては、ポリウレタンゴム中における化学架橋（架橋剤による架橋）「１」に対する物理架橋（ハードセグメント同士の水素結合による架橋）の比率が、１：０．８乃至１：２．０であることが望ましく、更には１：１乃至１：１．８であることが望ましい。
化学架橋に対する物理架橋の比率が上記下限値以上であることにより、ハードセグメント凝集体がより成長され結晶由来の低摩擦性の効果が得られる。一方、上記上限値以下であることにより、靱性維持の効果が得られる。

尚、上記化学架橋と物理架橋との比率は、以下のＭｏｏｂｅｙ−Ｒｉｖｉｌｉｎ式を用いて算出する。
σ＝２Ｃ_１（λ−１／λ^２）＋２Ｃ_２（１−１／λ^３）
σ：応力、λ：歪、Ｃ_１：化学架橋密度、Ｃ_２:物理架橋
尚、引張り試験による応力−歪曲線より１０％伸長時のσとλを用いる。

前記接触部材においては、ポリウレタンゴム中におけるソフトセグメント「１」に対するハードセグメントの比率が、１：０．１５乃至１：０．３であることが望ましく、更には１：０．２乃至１：０．２５であることが望ましい。
ソフトセグメントに対するハードセグメントの比率が上記下限値以上であることにより、ハードセグメント凝集体量も増えることにより低摩擦性の効果が得られる。一方、上記上限値以下であることにより、靱性維持の効果が得られる。

尚、上記ソフトセグメントとハードセグメントとの比率は、^１Ｈ−ＮＭＲを用い、ハードセグメント成分としてイソシアネート、鎖延長剤、ソフトセグメント成分としてポリオールのスペクトル面積から組成比を算出する。

本実施形態における前記ポリウレタンゴム部材の重量平均分子量は、１０００乃至４０００の範囲内であることが望ましく、１５００乃至３５００の範囲内であることがより望ましい。

−非接触部材の組成−
ついで、本実施形態のクリーニングブレードが、図２に示す第２実施形態や図３に示す第３実施形態のごとく、接触部材と該接触部材以外の領域（非接触部材）とがそれぞれ異なる材料にて構成されている場合における、非接触部材の組成について説明する。

本実施形態に係るクリーニングブレードにおける非接触部材は、特に限定されずに公知の如何なる材料をも用い得る。
・反撥弾性
非接触部材は、５０℃の反撥弾性が７０％以下である材料で構成されることが望ましい。更には、６０％以下であることがより望ましく、５０％以下であることが更に望ましい。また、その下限値としては、更に３０％以上であることが望ましく、４０％以上であることがより望ましい。

５０℃の反撥弾性（％）の測定は、ＪＩＳ Ｋ６２５５（１９９６年）に準じて５０℃環境下にて行われる。尚、クリーニングブレードの非接触部材がＪＩＳ Ｋ６２５５に規定の試験片の寸法以上の大きさである場合には、該部材から試験片の寸法のものを切り出すことで、上記の測定が行われる。一方、非接触部材が試験片の寸法未満の大きさである場合には、該部材と同じ材料によって試験片を形成し、この試験片について上記の測定が行われる。

非接触部材における５０℃反撥弾性の制御方法としては、特に限定されるものではないが、例えば非接触部材がポリウレタンである場合であればポリオールの低分子量化や疎水性化によりガラス転移温度（Ｔｇ）を調整することで大きくなる傾向にある。

・永久伸び
また、本実施形態に係るクリーニングブレードにおける非接触部材は、１００％永久伸びが１．０％以下である材料で構成されることが望ましく、０．５％以下であることがより望ましく、０．４％以下であることが更に望ましい。また、その下限値としては、更に０．１％以上であることが望ましく、０．２％以上であることがより望ましい。

ここで、上記１００％永久伸び（％）の測定方法について説明する。
ＪＩＳ Ｋ６２６２（１９９７年）に準拠して、短冊状試験片を用い、１００％引張りひずみを与えて２４時間放置し、下記式の通り標線間距離より求められる。
Ｔｓ＝（Ｌ２−Ｌ０）/（Ｌ１−Ｌ０）×１００
Ｔｓ：永久伸び
Ｌ０：引張り前の標線間距離
Ｌ１：引張り時の標線間距離
Ｌ２：引張り後の標線間距離
尚、クリーニングブレードの非接触部材がＪＩＳ Ｋ６２６２に規定の短冊状試験片の寸法以上の大きさである場合には、該部材から短冊状試験片の寸法のものを切り出すことで、上記の測定が行われる。一方、非接触部材が短冊状試験片の寸法未満の大きさである場合には、該部材と同じ材料によって短冊状試験片を形成し、この短冊状試験片について上記の測定が行われる。

非接触部材における１００％永久伸びの制御方法としては、特に限定されるものではないが、例えば架橋剤量や、非接触部材がポリウレタンである場合であればポリオールの分子量を調整することで変動する傾向にある。

非接触部材に用いられる材料としては、例えば、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、プロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。これらの中で、ポリウレタンゴムがよい。ポリウレタンゴムとしては、エステル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタンが挙げられ、特にエステル系ポリウレタンが望ましい。

尚、ポリウレタンゴムを製造する際には、ポリオールとポリイソシアネートとを用いる方法がある。
ポリオールとしては、ポリテトラメチルエーテルグリコール、ポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトンなどが挙げられる。
ポリイソシアネートとしては、２，６−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などが挙げられる。中でもＭＤＩが望ましい。
更に、ポリウレタンを硬化させる硬化剤として、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコールやこれらの混合物などの硬化剤が挙げられる。

具体例を一例挙げて説明すると、例えば脱水処理したポリテトラメチルエーテルグリコールにジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネートを混入し反応させ生成したプレポリマーに、硬化剤として１，４−ブタジオールおよびトリメチロールプロパンを併用したものを用いることが望ましい。尚、反応調整剤等の添加剤を添加してもよい。

非接触部材の作製方法は、作製に用いる原材料に応じて、従来公知の方法が利用され、例えば、遠心成形や押し出し成形等を利用して形成し、定められた形状に切断加工等することにより作製される。

（クリーニングブレードの製造）
図１に示す接触部材のみからなるクリーニングブレードの場合には、前述の接触部材の成形方法によってクリーニングブレードが製造される。

また、図２に示す二層構成などの複数層構成のクリーニングブレードの場合には、接触部材としての第一層および非接触部材としての第二層（３層以上の層構成である場合には複数の層）を、相互に貼り合わせることによりクリーニングブレードが作製される。上記貼り合わせる方法としては、両面テープ、各種接着剤等が好適に用いられる。また、成型時に時間差を置いて各層の材料を金型に流し込み、接着層を設けずに材料間で結合させることによって複数の層を接着してもよい。

また、図３に示す接触部材（エッジ部材）と非接触部材（背面部材）とを有する構成の場合には、図３に示す接触部材３４２１Ｃを２つ、腹面３Ｃ側同士を重ね合わせた半円柱の形状に対応する空洞（接触部材形成用の組成物を流し込む領域）を有する第一金型と、接触部材３４２１Ｃおよび非接触部材３４２２Ｃを２つ、腹面３Ｃ側同士を重ね合わせた形状に対応する空洞を有する第二金型と、を準備する。前記第一金型の前記空洞に接触部材形成用の組成物を流し込んで硬化させ接触部材３４２１Ｃが２つ重なった形状の第一成形物を形成する。次いで、上記第一金型を取り外した後、更に第二金型の空洞の内部に前記第一成形物が配置されるよう、第二金型を設置する。その後、第二金型の空洞内に、前記第一成形物を覆うよう非接触部材形成用の組成物を流し込み硬化させ、前記接触部材３４２１Ｃおよび非接触部材３４２２Ｃが２つ腹面３Ｃ側同士で重なった形状の第二成形物を形成する。次いで、形成された第二成形物を真ん中、つまり腹面３Ｃとなる部分で切断して、半円柱形状の接触部材が真ん中で分断されて１／４に切断された円柱形状となるようカットし、更に定められた寸法にカットすることで図３に示すクリーニングブレードが得られる。

・用途
本実施形態のクリーニングブレードを利用して被クリーニング部材をクリーニングする場合、クリーニングの対象となる被クリーニング部材としては、画像形成装置内において、表面のクリーニングが要求される部材であれば特に限定されず、例えば、中間転写体や、帯電ロール、転写ロール、被転写材搬送ベルト、用紙搬送ロール、像保持体からトナーを除去するクリーニングブラシからさらにトナーを除去するデトーニングロール等も挙げられるが、本実施形態においては、像保持体であることが特に望ましい。

（クリーニング装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置）
次に、本実施形態のクリーニングブレードを用いたクリーニング装置、プロセスカートリッジ、および、画像形成装置について説明する。
本実施形態のクリーニング装置は、被クリーニング部材表面に接触し、被クリーニング部材表面をクリーニングするクリーニングブレードとして、本実施形態のクリーニングブレードを備えたものであれば特に限定されない。例えば、クリーニング装置の構成例としては、被クリーニング部材側に開口部を有するクリーニングケース内に、エッジ先端が開口部側となるようクリーニングブレードを固定すると共に、クリーニングブレードにより被クリーニング部材表面から回収された廃トナー等の異物を異物回収容器に導く搬送部材を備えた構成などが挙げられる。また、本実施形態のクリーニング装置には、本実施形態のクリーニングブレードが２つ以上用いられていてもよい。

なお、本実施形態のクリーニングブレードを像保持体のクリーニングに利用する場合、画像形成時の像流れを抑制するためには、クリーニングブレードが像保持体に押し当てられる力ＮＦ（Ｎｏｒｍａｌ Ｆｏｒｃｅ）は１．３ｇｆ／ｍｍ以上２．３ｇｆ／ｍｍ以下の範囲であることが望ましく、１．６ｇｆ／ｍｍ以上２．０ｇｆ／ｍｍ以下の範囲であることがより望ましい。
また、クリーニングブレード先端部が像保持体に食込む長さが０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の範囲であることが望ましく、０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲であることがより望ましい。
クリーニングブレードと像保持体との接触部における角度Ｗ／Ａ（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ａｎｇｌｅ）は８°以上１４°以下の範囲であることが望ましく、１０°以上１２°以下の範囲であることがより望ましい。

一方、本実施形態のプロセスカートリッジは、像保持体や中間転写体等の１つ以上の被クリーニング部材表面に接触し、被クリーニング部材表面をクリーニングするクリーニング装置として、本実施形態のクリーニング装置を備えたものであれば特に限定されず、例えば、像保持体と、この像保持体表面をクリーニングする本実施形態のクリーニング装置とを含み、画像形成装置に対して脱着自在な態様等が挙げられる。例えば、各色のトナーに対応した像保持体を有するいわゆるタンデム機であれば、各々の像保持体毎に本実施形態のクリーニング装置を設けてもよい。加えて、本実施形態のクリーニング装置の他に、クリーニングブラシ等を併用してもよい。

−クリーニングブレード、画像形成装置、クリーニング装置の具体例−
次に、本実施形態のクリーニングブレード、並びに、これを用いた画像形成装置およびクリーニング装置の具体例について、図面を用いてより詳細に説明する。
図４は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略模式図であり、いわゆるタンデム型の画像形成装置について示したものである。
図４中、２１は本体ハウジング、２２、２２ａ乃至２２ｄは作像ユニット、２３はベルトモジュール、２４は記録媒体供給カセット、２５は記録媒体搬送路、３０は各感光体ユニット、３１は感光体ドラム、３３は各現像ユニット、３４はクリーニング装置、３５、３５ａ乃至３５ｄはトナーカートリッジ、４０は露光ユニット、４１はユニットケース、４２はポリゴンミラー、５１は一次転写装置、５２は二次転写装置、５３はベルトクリーニング装置、６１は送出しロール、６２は搬送ロール、６３は位置合わせロール、６６は定着装置、６７は排出ロール、６８は排紙部、７１は手差し供給装置、７２は送出しロール、７３は両面記録用ユニット、７４は案内ロール、７６は搬送路、７７は搬送ロール、２３０は中間転写ベルト、２３１、２３２は支持ロール、５２１は二次転写ロール、５３１はクリーニングブレードを表す。

図４に示すタンデム型画像形成装置は、本体ハウジング２１内に四つの色（本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の作像ユニット２２（具体的には２２ａ乃至２２ｄ）を配列し、その上方には各作像ユニット２２の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト２３０が含まれるベルトモジュール２３を配設する一方、本体ハウジング２１の下方には用紙等の記録媒体（図示せず）が収容される記録媒体供給カセット２４を配設すると共に、この記録媒体供給カセット２４からの記録媒体の搬送路となる記録媒体搬送路２５を垂直方向に配置したものである。

本実施の形態において、各作像ユニット２２（２２ａ乃至２２ｄ）は、中間転写ベルト２３０の循環方向上流側から順に、例えばイエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用（配列は必ずしもこの順番とは限らない）のトナー像を形成するものであり、各感光体ユニット３０と、各現像ユニット３３と、共通する一つの露光ユニット４０とを備えている。
ここで、感光体ユニット３０は、例えば感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１を予め帯電する帯電装置（帯電ロール）３２と、感光体ドラム３１上の残留トナーを除去するクリーニング装置３４とを一体的にサブカートリッジ化したものである。

また、現像ユニット３３は、帯電された感光体ドラム３１上に露光ユニット４０にて露光形成された静電潜像を対応する色トナー（本実施の形態では例えば負極性）で現像するものであり、例えば感光体ユニット３０からなるサブカートリッジと一体化されてプロセスカートリッジ（所謂Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ Ｕｎｉｔ）を構成している。
尚、感光体ユニット３０を現像ユニット３３から切り離して単独のプロセスカートリッジとしてもよいことは勿論である。また、図４中、符号３５（３５ａ乃至３５ｄ）は各現像ユニット３３に各色成分トナーを補給するためのトナーカートリッジである（トナー補給経路は図示せず）。

一方、露光ユニット４０は、ユニットケース４１内に例えば四つの半導体レーザ（図示せず）、一つのポリゴンミラー４２、結像レンズ（図示せず）および各感光体ユニット３０に対応するそれぞれミラー（図示せず）を格納し、各色成分毎の半導体レーザからの光をポリゴンミラー４２で偏向走査し、結像レンズ、ミラーを介して対応する感光体ドラム３１上の露光ポイントに光像を導くよう配置したものである。

また、本実施の形態において、ベルトモジュール２３は、例えば一対の支持ロール（一方が駆動ロール）２３１，２３２間に中間転写ベルト２３０を掛け渡したものであり、各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に対応した中間転写ベルト２３０の裏面には一次転写装置（本例では一次転写ロール）５１が配設され、この一次転写装置５１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム３１上のトナー像を中間転写ベルト２３０側に静電的に転写する。更に、中間転写ベルト２３０の最下流作像ユニット２２ｄの下流側の支持ロール２３２に対応した部位には二次転写装置５２が配設されており、中間転写ベルト２３０上の一次転写像を記録媒体に二次転写（一括転写）する。

本実施の形態では、二次転写装置５２は、中間転写ベルト２３０のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール５２１と、中間転写ベルト２３０の裏面側に配置されて二次転写ロール５２１の対向電極をなす背面ロール（本例では支持ロール２３２を兼用）とを備えている。そして、例えば二次転写ロール５２１が接地されており、また、背面ロール（支持ロール２３２）にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加されている。
更にまた、中間転写ベルト２３０の最上流作像ユニット２２ａの上流側にはベルトクリーニング装置５３が配設されており、中間転写ベルト２３０上の残留トナーを除去する。

また、記録媒体供給カセット２４には記録媒体を送り出す送出しロール６１が設けられ、この送出しロール６１の直後には記録媒体を送出する搬送ロール６２が配設されると共に、二次転写部位の直前に位置する記録媒体搬送路２５には記録媒体を定められたタイミングで二次転写部位へ供給するレジストレーションロール（位置合わせロール）６３が配設されている。一方、二次転写部位の下流側に位置する記録媒体搬送路２５には定着装置６６が設けられ、この定着装置６６の下流側には記録媒体排出用の排出ロール６７が設けられており、本体ハウジング２１の上部に形成された排紙部６８に排出記録媒体が収容される。

更に、本実施の形態では、本体ハウジング２１の側方には手差し供給装置（ＭＳＩ）７１が設けられており、この手差し供給装置７１上の記録媒体は送出しロール７２および搬送ロール６２にて記録媒体搬送路２５に向かって送出される。
更にまた、本体ハウジング２１には両面記録用ユニット７３が付設されており、この両面記録用ユニット７３は、記録媒体の両面に画像記録を行う両面モード選択時に、片面記録済みの記録媒体を排出ロール６７を逆転させ、かつ、入口手前の案内ロール７４にて内部に取り込み、搬送ロール７７にて内部の記録媒体戻し搬送路７６に沿って記録媒体を搬送し、再度位置合わせロール６３側へと供給するものである。

次に、図４に示すタンデム型画像形成装置内に配置されたクリーニング装置３４について詳述する。
図５は、本実施形態のクリーニング装置の一例を示す模式断面図であり、図４中に示すクリーニング装置３４と共にサブカートリッジ化された感光体ドラム３１、帯電ロール３２や、現像ユニット３３も示した図である。
図５中、３２は帯電ロール（帯電装置）、３３１はユニットケース、３３２は現像ロール、３３３はトナー搬送部材、３３４は搬送パドル、３３５はトリミング部材、３４１はクリーニングケース、３４２はクリーニングブレード、３４４はフィルムシール、３４５は搬送部材を表す。

クリーニング装置３４は、残留トナーが収容され且つ感光体ドラム３１に対向して開口するクリーニングケース３４１を有し、このクリーニングケース３４１の開口下縁には感光体ドラム３１に接触配置されるクリーニングブレード３４２を図示外のブラケットを介して取り付ける一方、クリーニングケース３４１の開口上縁には感光体ドラム３１との間が気密に保たれるフィルムシール３４４を取り付けたものである。尚、符号３４５はクリーニングケース３４１内に収容された廃トナーを側方の廃トナー容器に導く搬送部材である。

次に、クリーニング装置３４に具備されるクリーニングブレードについて図面を用いて詳述する。
図１は、本実施形態のクリーニングブレードの一例を示す模式断面図であり、図５中に示すクリーニングブレード３４２を、これに接触する感光体ドラム３１と共に示した図である。

尚、本実施の形態では、各作像ユニット２２（２２ａ乃至２２ｄ）の全てのクリーニング装置３４において、クリーニングブレード３４２として本実施形態のクリーニングブレードが用いられているほか、ベルトクリーニング装置５３で用いられるクリーニングブレード５３１も本実施形態のクリーニングブレードが用いられてもよい。

また、本実施の形態で用いられる現像ユニット（現像装置）３３は、例えば図５に示すごとく、現像剤が収容され且つ感光体ドラム３１に対向して開口するユニットケース３３１を有している。ここで、このユニットケース３３１の開口に面した箇所に現像ロール３３２が配設されると共に、ユニットケース３３１内には現像剤攪拌搬送のためのトナー搬送部材３３３が配設されている。更に、現像ロール３３２とトナー搬送部材３３３との間には搬送パドル３３４を配設してもよい。
現像に際しては、現像ロール３３２に現像剤を供給した後、例えばトリミング部材３３５にて現像剤を層厚規制した状態で、感光体ドラム３１に対向する現像領域に搬送される。

本実施の形態では、現像ユニット３３としては、例えばトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用するが、トナーのみからなる一成分現像剤を使用するものであっても差し支えない。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動を説明する。先ず、各作像ユニット２２（２２ａ乃至２２ｄ）が各色に対応した単色トナー像を形成すると、各色の単色トナー像は中間転写ベルト２３０表面に、元の原稿情報と一致するよう順次重ね合わせて一次転写される。続いて、中間転写ベルト２３０表面に転写されたカラートナー像は、二次転写装置５２にて記録媒体表面に転写され、カラートナー像が転写された記録媒体は定着装置６６による定着処理を経た後、排紙部６８へと排出される。
一方、各作像ユニット２２（２２ａ乃至２２ｄ）において、感光体ドラム３１上の残留トナーはクリーニング装置３４にて清掃され、また、中間転写ベルト２３０上の残留トナーはベルトクリーニング装置５３にて清掃される。
こうした作像過程において、夫々の残留トナーはクリーニング装置３４（またはベルトクリーニング装置５３）によって清掃される。

なお、クリーニングブレード３４２は、図５に示されるごとくクリーニング装置３４内のフレーム部材に直接固定するのではなく、バネ材を介して固定されてもよい。

以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の説明において「部」は「質量部」を意味する。なお、以下に示す実施例５〜９は、本発明に対する参考例として示すものである。

〔実施例１〕
−クリーニングブレードＡ１−
まず、ポリカプロラクトンポリオール（ダイセル化学工業(株)製、プラクセル２０５、平均分子量５２９、水酸基価２１２ＫＯＨｍｇ／ｇ）およびポリカプロラクトンポリオール（ダイセル化学工業(株)製、プラクセル２４０、平均分子量４１５５、水酸基価２７ＫＯＨｍｇ／ｇ）と、をポリオール成分のソフトセグメント材料として用いた。また、鎖延長剤１，４−ブタンジオール（三菱ガス化学製）をハードセグメント材料として用い、上記ソフトセグメント材料およびハードセグメント材料を８：２（質量比）の割合で混合した。

次に、このソフトセグメント材料とハードセグメント材料との混合物１００部に対して、イソシアネート化合物として４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（日本ポリウレタン工業(株)製、ミリオネートＭＴ）を６．２６部を加えて、窒素雰囲気下で７０℃で３時間反応させた。尚、この反応で使用したイソシアネート化合物量は、反応系に含まれる水酸基に対するイソシアネート基の比（イソシアネート基／水酸基）が０．５となるよう選択したものである。
続いて、上記イソシアネート化合物を更に３４．３部加え、窒素雰囲気下で７０℃で３時間反応させて、プレポリマーを得た。尚、プレポリマーの使用に際して利用したイソシアネート化合物の全量は４０．５６部であった。

次に、このプレポリマーを１００℃に昇温し、減圧下で１時間脱泡した。その後、プレポリマー１００部に対して、１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの混合物（質量比＝６０／４０）を７．１４部、更に触媒として１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７−オクチル酸塩（サンアプロ社製、製品名：ＤＢＵ）を０．００５部加え、３分間泡を巻きこまないように混合し、クリーニングブレード形成用組成物Ａ１を調製した。

次いで、１４０℃に金型を調整した遠心成形機に上記クリーニングブレード形成用組成物Ａ１を流し込み、１時間硬化反応させた。次いで、１１０℃で２４時間熟成加熱し、冷却した後カットして、長さ８ｍｍ、厚さ２ｍｍのクリーニングブレードＡ１を得た。

〔実施例２〕
実施例１において、金型温度を１４５℃、熟成温度を１２０℃に変更した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ２を得た。

〔実施例３〕
実施例１において、金型温度を１４５℃、熟成温度を１００℃に変更した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ３を得た。

〔実施例４〕
実施例１において、触媒量を０．００３部、金型温度を１３０℃、熟成温度を１００℃に変更した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ４を得た。

〔実施例５〕
実施例１において、１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの混合物の質量比を（４０／６０）、金型温度を１４５℃に変更した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ５を得た。

〔実施例６〕
実施例１において、触媒量を０．００３部、金型温度を１２０℃、熟成を温度１００℃で３６時間に変更した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ６を得た。

〔実施例７〕
実施例１において、熟成温度を１３０℃に変更した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ７を得た。

〔実施例８〕
実施例１において、熟成を温度９５℃で４８時間に変更した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ８を得た。

〔比較例１〕
実施例１において、触媒（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）−オクチル酸塩）を用いず、テトラメチルアルキレンジアミンを使用した以外は、実施例１に記載の方法によりクリーニングブレードＡ８を得た。

〔物性の測定〕
＜ＤＳＣ測定＞
クリーニングブレードの示差走査熱量測定による吸熱ピーク温度（溶融温度）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）にてＡＳＴＭ Ｄ３４１８−９９に準じて行なった。測定には、パーキンエルマー社製Ｄｉａｍｏｎｄ−ＤＳＣを使用し、装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の溶融温度を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いた。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空のパンをセットし測定を行った。このときのＤＳＣでの測定の際の昇温速度は３℃／ｍｉｍとし、測定温度範囲は２０℃から２５０℃とした。

＜ハードセグメント凝集体の粒子径＞
また、クリーニングブレードのハードセグメントにおける、高融点側（大粒子径）のハードセグメント凝集体の平均粒子径、および低融点側（小粒子径）のハードセグメント凝集体の平均粒子径を前述の方法により測定した。

＜硬度＞
更に、クリーニングブレードの硬度（ＪＩＳ−Ａ）を下記の方法により測定した。硬度（ＪＩＳ−Ａ）は、ＪＩＳＫ６２５３（１９９７）に記載のタイプＡ デュロメータを用いて測定した硬さであり、ブレードの感光体接触面を軸方向に３点測定し、平均値を求めることによって測定した。

＜モジュラス（引張試験）＞
以下の引張試験により、モジュラスを測定した。
１００％モジュラスＭは、ＪＩＳ−Ｋ６２５１に準拠して、ダンベル状３号形試験片を用い、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで計測し、１００％歪み時の応力より求めた。尚、測定装置は、東洋精機（株）製、ストログラフＡＥエラストマを用いた。

＜画像品質評価試験＞
〔画像形成装置の構成〕
前記より得た実施例および比較例のクリーニングブレードを、それぞれ図４に示す画像形成装置（富士ゼロックス社製、商品名：ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＩ Ｃ７５００）における感光体ドラム用クリーニングブレードとして装着した。
・感光体ドラム：有機感光材（φ＝３０ｍｍ）
・プロセス速度：２５０ｍｍ／ｓｅｃ、１１０ｍｍ／ｓｅｃ、５５ｍｍ／ｓｅｃの３通り
・帯電装置：交流重畳直流の帯電ロール
・現像装置：２成分磁気ブラシ現像装置
・クリーニングブレード：長さ８ｍｍ、厚さ２ｍｍ、自由長７．０ｍｍ、
接触角２５度、押し付け力ＮＦ２．０ｇｆ／ｍｍ
試験は、重合法によって作製された形状係数が１２３から１２８の範囲に分布し、平均粒径が６μｍのトナーを用い、このトナーを含む２成分現像剤を上記画像形成装置における現像器に収容して使用した。この画像形成装置によるテストプリント（１色当たりの面積率５％）の画像をプリント枚数５枚の繰り返しで５０，０００枚分下記のそれぞれの環境で行った。尚、ストレス環境として、プロセス速度：２５０ｍｍ／ｓｅｃ、高温高湿（３２．５℃、８５％ＲＨ）、低温低湿（５℃、１５％ＲＨ）、および中温中湿（２２℃、５５％ＲＨ）とした。

−ブレードダメージ評価−
上記試験後、クリーニングブレードのエッジ欠け、およびクリーニングブレード自体のメクレの発生の有無について観察し、以下の評価基準により評価した。
Ａ：感光体接触面をレーザー顕微鏡で観察し、欠けが無し
Ｂ：微小な欠けが発生したが、画像上問題がなし
Ｃ：欠けが発生し、縦筋の画像不良が発生

−ブレード鳴き評価−
プロセス速度を１１０ｍｍ／ｓｅｃ、５５ｍｍ／ｓｅｃに変更して更に上記の試験を実施し、感光体とクリーニングブレードのこすれ時に発生する鳴き（異音）の発生の有無を確認し、以下の評価基準により評価した。
Ａ：装置駆動音のみ聞こえる
Ｂ：装置駆動音以外わずかにブレードの鳴きが聞こえる
Ｃ：ブレード鳴きがひどく誰が確認しても耳障りと判断されるレベル

−耐摩耗性評価−
以下の方法により、クリーニングブレードの耐摩擦性を評価した。
高温高湿環境（３２．５℃，８５ＲＨ％）下にて、感光体の積算回転数が１００ＫサイクルになるまでＡ４用紙（２１０×２９７ｍｍ、富士ゼロックス社製、Ｐ紙）を用いて画像形成させた。その後、クリーニングブレードの接触部（エッジ）先端の摩耗深さと、クリーニング不良とを併せて評価し、エッジ磨耗を判断した。尚、テストに際しては、感光体とクリーニングブレードとの接触部における潤滑効果を小さくした過酷な条件で評価するため、形成する画像の像密度を１％とした。また、エッジ先端の摩耗深さは、クリーニングブレードの断面側からキーエンス社製、レーザ顕微鏡ＶＫ−８５１０により観察した時に確認される、感光体表面側のエッジ欠落部の最大深さとした。
更に、クリーニング不良の評価は、上記のテスト終了後に、画像密度１００％の未転写ベタ画像（ベタ画像サイズ１４００ｍｍ×２９０ｍｍ）が形成されたＡ３用紙を、感光体とクリーニングブレードとの間に通常のプロセススピードで給紙して、未定着画像の搬送方向最後端部分が感光体とクリーニングブレードとの接触部を通過し終えた直後に実機を停止し、トナーの擦り抜け有無を目視で確認した。顕著な擦り抜けが認められる場合をクリーニング不良とした。尚、エッジ先端の摩耗や欠けにより、トナーを塞き止める部位が欠落している場合はエッジ摩耗深さや欠け深さが大きい程、上述したテストでクリーニング不良が発生し易くなるため、上記テストはエッジ先端の摩耗や欠けの定性的評価に有用である。
エッジ摩耗の評価基準を以下に示す。尚、許容範囲はＡおよびＢである。
Ａ：先端部摩耗深さ ：３μｍ以下且つ摩耗跡無し
クリーニング不良：未発生
Ｂ：先端部摩耗深さ ：３μｍを超え、５μｍ以下
クリーニング不良：未発生
Ｃ：先端部摩耗深さ ：３μｍを超える
クリーニング不良：発生

−画像品質評価−
前記より得た実施例および比較例のクリーニングブレードを、それぞれカラー複写機（富士ゼロックス製、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ４５０）における感光体ドラム用クリーニングブレードとして装着した。
このカラー複写機を用い、画像濃度が１％（Ａ４サイズの用紙に６．２ｍｍ×１ｍｍのベタ画像が載っているもの）の画像形成を用紙（富士ゼロックス社製、Ｃ２ｒ紙）に２，０００枚繰り返した。そのあとのクリーニングブレードの変形具合、色スジの画質欠陥の発生状態を下記の基準で目視により評価した。
Ａ：色スジが確認されない
Ｂ：画像に色スジが僅かに確認されるが許容範囲
Ｃ：画像に色スジが確認され、許容し得ない

実施例１、３は、吸熱ピーク温度の高温側（Ｔ１）が１８０℃以上２２０℃以下の範囲であり、且つ低温側（Ｔ２）が１２０℃以上１６０℃以下の範囲にあるため、小粒子径のハードセグメント凝集体（結晶部）はソフトセグメントとの結合表面積が大きいため、高強度となり、大粒子径のハードセグメント凝集体（結晶部）は摺動性を付与する為、画像性能の優れたクリーニングブレードが得られたものと考えられる。
実施例２は低温側（Ｔ２）が１２０℃以上１６０℃以下の範囲内で吸熱ピーク温度が低く、硬度も低いため実施例１よりブレード鳴きがあったものと考えられるが、使用上問題がないレベルであった。
実施例４は低温側（Ｔ２）が１２０℃以上１６０℃以下の範囲内で吸熱ピーク温度が高いため、実施例１と比べてソフトセグメントとの結合表面積強度が小さいく、強度が若干劣るものと考えられるが、使用上問題がないレベルであった。

実施例５は低温側（Ｔ２）が１２０℃未満の吸熱ピーク温度であり、ブレード表面で十分に低融点側の結晶粒子（ハードセグメント凝集体）が成長しておらず、摺動性が低下する為、若干ブレード鳴きが発生するが、使用上問題がないレベルであった。
実施例６は低温側（Ｔ２）が１６０℃を越える吸熱ピーク温度であり、低融点側の結晶粒子（ハードセグメント凝集体）の比表面積が低下する為ソフトセグメントとの相溶性が減少し、モジュラス・引張り強度等の機械強度が下がる為、ブレードダメージが劣る。また、ブレード上の結晶部面積が小さいため、摺動性が低下し、ブレード鳴きも若干発生するが、使用上問題のないレベルであった。
実施例７は高温側（Ｔ１）が１８０℃未満の吸熱ピーク温度であり、高融点側の結晶球の粒子径が小さいために若干摺動性が劣るが、使用上問題の無いレベルであった。
実施例８は高温側（Ｔ１）が２２０℃を越えるの吸熱ピーク温度であり、高融点側の結晶が成長しすぎるために、弾性が失われ、若干脆くなる為に、ブレードダメージが劣るが、使用上問題の無いレベルで合った。
実施例９は高温側（Ｔ１）が２２０℃を越える吸熱ピーク温度であり、高融点側の結晶が成長しすぎるために、弾性が失われ、若干脆くなる為に、ブレードダメージが劣り、また低温側（Ｔ２）が１２０℃未満の吸熱ピーク温度であり、ブレード表面で十分に低融点側の結晶粒子（ハードセグメント凝集体）が成長しておらず、摺動性が低下する為、若干ブレード鳴きが発生するが、使用上問題がないレベルであった。

２１ 本体ハウジング、２２、２２ａ乃至２２ｄ 作像ユニット、２３ ベルトモジュール、２４ 記録媒体供給カセット、２５ 記録媒体搬送路、３０ 感光体ユニット、３１ 感光体ドラム（像保持体）、３２ 帯電ロール、３３ 現像ユニット、３４ クリーニング装置、３５、３５ａ乃至３５ｄ トナーカートリッジ、４０ 露光ユニット、４１ ユニットケース、４２ ポリゴンミラー、５１ 一次転写装置、５２ 二次転写装置、５３ ベルトクリーニング装置、６１ 送出しロール、６２ 搬送ロール、６３ 位置合わせロール、６６ 定着装置、６７ 排出ロール、６８ 排紙部、７１ 手差し供給装置、７２ 送出しロール、７３ 両面記録用ユニット、７４ 案内ロール、７６ 搬送路、７７ 搬送ロール、２３０ 中間転写ベルト、２３１、２３２ 支持ロール、３３１ ユニットケース、３３２ 現像ロール、３３３ トナー搬送部材、３３４ 搬送パドル、３３５ トリミング部材、３４１ クリーニングケース、３４２、３４２Ａ、３４２Ｂ、３４２Ｃ クリーニングブレード、３４４ フィルムシール、３４５ 搬送部材、５２１ 二次転写ロール、５３１ クリーニングブレード、３４２１Ｂ 第一層、３４２２Ｂ 第二層、３４２１Ｃ 接触部材、３４２２Ｃ 背面部材

Claims (4)

1. 少なくとも被クリーニング部材と接触する部分が、ハードセグメント及びソフトセグメントを有するポリウレタンゴムを含有し且つ示差走査熱量測定による前記ハードセグメントの融点に起因する少なくとも２つの異なる吸熱ピーク温度を１００℃以上の範囲に持つ部材で構成され、
   前記２つの異なる吸熱ピーク温度の内、高温側の吸熱ピーク温度（Ｔ１）が１８０℃以上２２０℃以下の範囲であり、且つ低温側の吸熱ピーク温度（Ｔ２）が１２０℃以上１６０℃以下の範囲であるクリーニングブレード。
2. 請求項１に記載のクリーニングブレードを備えたクリーニング装置。
3. 請求項２に記載のクリーニング装置を備え、画像形成装置に対して脱着自在であるプロセスカートリッジ。
4. 像保持体と、
   前記像保持体を帯電する帯電装置と、
   帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
   前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
   前記像保持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
   前記転写装置によって前記トナー像が転写された後の前記像保持体の表面に、前記クリーニングブレードを接触させてクリーニングする請求項２に記載のクリーニング装置と、
   を備える画像形成装置。