JP6502964B2 - クリーニングブレード - Google Patents

Description

本発明は、クリーニングブレードに関し、さらに詳しくは、電子写真方式の画像形成装置に用いられるクリーニングブレードに関する。

電子写真方式の画像形成装置では、例えば、感光体等の像担持体や中間転写ベルトの表面をクリーニングするためにクリーニングブレードが用いられている。クリーニングブレードは、ブレード部における先端のエッジ部が、相手部材である像担持体や中間転写ベルトの表面に押し付けられている。相手部材とエッジ部との摺接により、相手部材表面に残留する残留トナーが掻き取られて除去される。

従来のクリーニングブレードとしては、例えば、板状部を有する金属製の支持体と、板状部における先端側の片面に、プライマー、ホットメルト接着剤を介して接着された板状のポリウレタンからなるブレード部とを有するクリーニングブレードが広く知られている。

また例えば、特許文献１には、ブレード部の板面と支持板の先端面との両方に補強弾性体を接合したクリーニングブレードが提案されている。同文献において、補強弾性体は、断面三角形状、断面台形状の形状を有している。

特開２００５−３２６４５９号公報

近年、画像形成装置は、高速化されてきている。画像形成装置が高速化されると、像担持体や中間転写ベルトの回転速度が上がる。そのため、従来広く知られるクリーニングブレードは、相手部材表面を押さえ付ける当接圧が従来の設定のままで使用されると、当接圧の不足によりトナーのすり抜けが発生する。特に、最近では、高画質化の要請から、球形かつ小径のトナーが使用されるようになっている。そのため、相手部材表面とブレード部のエッジ部との間に僅かな隙間が生じてもトナーがすり抜けてしまう状況にある。

上記問題に対処するため、従来よりも相手部材側に近づくようにクリーニングブレードの位置を変更することにより、ブレード部による当接圧を高める方法が考えられる。しかしながら、この方法によると、ブレード部と相手部材との摩擦力が大きくなり、ブレード部の先端がめくれてしまう。ブレード部がめくれた状態でクリーニングが続けられると、ブレード部の側面に局所的な摩耗が生じ、場合によっては、この摩耗が進行してブレード部の先端が欠けることもある。そのため、上記方法によると、近年求められている画像形成装置の高耐久化に対応することができない。よって、クリーニングブレードを従来よりも相手部材側へ近づける設計変更をすることなく、ブレード部による当接圧を高めることが必要になる。

ブレード部による当接圧を単純に高める方法として、特許文献１に提案される方法がある。しかしながら、ブレード部の板面と支持板の先端面との両方に断面三角形状等の補強弾性体が接合されたクリーニングブレードは、次の問題がある。

すなわち、この種のクリーニングブレードは、断面形状が局所的に大きく変化する補強弾性体の先端縁に応力が集中しやすい。そのため、ブレード部は、相手部材との摺接時に、補強弾性体の先端縁部分にてブレード部が曲がりやすく、相手部材表面とブレード部との間の当接角が小さくなりやすい。つまり、上記クリーニングブレードは、単純に当接圧を高めたことによってかえって相手部材表面に対する追従性が低下し、その結果として、長期使用時にトナーのすり抜けが生じてしまう。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、相手部材側へ近づける設計変更をすることなく当接圧を高めるとともに、相手部材表面に対する良好な追従性を確保することにより、長期使用時にトナーのすり抜けを抑制可能なクリーニングブレードを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、電子写真方式を採用する画像形成装置内の相手部材との摺接によって上記相手部材の表面に残留する残留トナーを除去するために用いられるクリーニングブレードであって、
板状部を有する支持体と、上記板状部に一体成形によって接合されたポリウレタン製のブレード部とを有しており、
上記ブレード部は、上記板状部の板面に接合された板状のブレード本体部と、上記ブレード本体部の表面から延びるとともに上記板状部の先端面に接合されており、上記ブレード本体部と一体的に繋がる補強部とを有しており、
上記補強部は、当該補強部の内方に湾曲する湾曲面を有している、クリーニングブレードにある。

上記クリーニングブレードは、支持体の板状部に一体成形によって接合されたブレード部を有している。そして、このブレード部は、上記ブレード本体部以外にも上記補強部を有している。そのため、ブレード部は、補強部によりブレード部の基端側における厚み（断面積）が増し、剛性が高くなる。それ故、上記クリーニングブレードは、相手部材側へ近づける設計変更をしなくても、ブレード部による当接圧を高めることが可能となる。

さらに、上記補強部は、ブレード本体部の表面から延びているため、ブレード本体部と一体的に繋がっている。また、補強部は、外表面が内方に湾曲する湾曲面とされているので、補強部の先端縁においてその湾曲面がブレード本体部の表面に滑らかに移行する。そのため、補強部は、全体で力を分散させることが可能であり、補強部の先端縁に応力が集中し難い。そのため、ブレード部は、相手部材との摺接時に、補強部の先端縁部分にてブレード本体部が曲がり難く、当接角を大きく保持しやすい。それ故、上記クリーニングブレードは、相手部材表面に対する良好な追従性を確保することが可能となる。

したがって、上記クリーニングブレードは、相手部材側へ近づける設計変更をすることなく当接圧を高めるとともに、相手部材表面に対する良好な追従性を確保することにより、長期使用時にトナーのすり抜けを抑制することができる。

実施例１のクリーニングブレードの使用状態を模式的に示した説明図である。 実施例１のクリーニングブレードを模式的に示した側面図である。 実施例１のクリーニングブレードを模式的に示した正面図である。 ブレード部の詳細構成を説明するための模式的な断面図である。 ブレード本体部における長手方向の中央部の厚みを厚く形成する例を示す説明図である。 ブレード本体部における長手方向の中央部の厚みを薄く形成する例を示す説明図である。 実施例２のクリーニングブレードを模式的に示した側面図である。 実施例３のクリーニングブレードを模式的に示した側面図である。 実施例４のクリーニングブレードを模式的に示した側面図である。 実験例におけるクリーニングブレードの構成を説明するための説明図であり、（ａ）は試料１３、（ｂ）は試料１４、（ｃ）は試料１５の構成である。

上記クリーニングブレードは、電子写真方式を採用する画像形成装置内の相手部材との摺接によって相手部材の表面に残留する残留トナーを除去するために用いられる。画像形成装置としては、具体的には、帯電像を用いる電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機、オンデマンド印刷機等の画像形成装置を例示することができる。また、相手部材としては、感光ドラム等の像担持体や中間転写ベルトなどを例示することができる。なお、中間転写ベルトは、像担持体に担持されたトナー像を当該ベルトに一次転写した後、このトナー像を当該ベルトから用紙等の転写材へ二次転写するためのものである。上記クリーニングブレードは、より具体的には、ブレード部の先端のエッジ部が相手部材と摺接させるための摺接部とされ、動作する相手部材の表面に摺り合った状態で接触させることにより、摺接部まで運ばれてきた相手部材表面の残留トナーを掻き取って除去するように使用することができる。

上記クリーニングブレードは、板状部を有する支持体を有している。支持体は、各種の金属材料などから構成することができる。板状部は、具体的には、例えば、所定の厚みを有する長方形状の形状を有することができ、短手方向の先端側にブレード部が接合されるように構成することができる。この場合、板状部は、長手方向の長さを、好ましくは１２０〜４００ｍｍ、より好ましくは２３０〜３６０ｍｍ、短手方向の長さを、好ましくは５〜５０ｍｍ、より好ましくは９〜３０ｍｍとすることができる。また、板状部の厚みは、好ましくは１〜２．６ｍｍ、より好ましくは１．２〜２ｍｍとすることができる。支持体は、より具体的には、例えば、板状部と繋がっており、画像形成装置の部材に取り付けるための取付部を有する構成とすることができる。この場合、支持体は、断面「Ｌ」字状に形成することができる。

上記クリーニングブレードは、板状部に一体成形によって接合されたポリウレタン製のブレード部を有している。上記「一体成形によって接合される」とは、ブレード部の形成時にポリウレタン材料の硬化とともに板状部に接合されることを意味する。なお、板状部の表面には、プライマー層が形成されていてもよい。ブレード部は、具体的には、例えば、柔軟で靱性があり、追従性の向上に有利である等の観点から、ポリウレタンゴム、ポリウレタンエラストマーなどから構成することができる。

ブレード部は、板状のブレード本体部と補強部とを有している。ブレード部において、ブレード本体部は、板状部の板面に接合されている。ブレード本体部は、具体的には、基端側の部分が、板状部における相手部材側の板面に接合される構成とすることができる。なお、接合されたブレード本体部の自由長は、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは６〜１２ｍｍ、より好ましくは７〜１０ｍｍとすることができる。また、ブレード本体部の厚みは、好ましくは１〜２．２ｍｍ、より好ましくは１．５〜２ｍｍとすることができる。なお、ブレード本体部の自由長は、板状部の先端面とブレード本体部の先端面との間の距離である。ブレード本体部の厚みは、長手方向で均一としたり、中央部のみを薄くしたり、中央部のみを厚くしたりすることが可能であるが、いずれの場合も、ブレード先端面の位置における長手方向の中央部で測定される値である。

ブレード部において、補強部は、ブレード本体部の表面から延びるとともに板状部の先端面に接合されている。補強部は、具体的には、ブレード本体部における相手部材側と反対側の板面から延びる構成とすることができる。ここで、補強部は、内方に湾曲する湾曲面を有している。したがって、補強部は、ブレード部の長手方向に垂直な断面で見た場合に、湾曲面を構成する湾曲ラインとブレード本体部の板面を構成する板面ラインとの交点をＸ点、湾曲面を構成する湾曲ラインと板状部の先端面を構成する先端ラインとの交点をＹ点とした場合に、Ｘ点とＹ点とを結ぶＸＹ直線よりも下方（内側）に、湾曲ラインが位置している。なお、Ｘ点は、湾曲部の先端縁の位置に対応している。Ｙ点は、湾曲部の上端縁の位置に対応している。

補強部の幅は、具体的には、例えば、０．５〜８ｍｍの範囲内とすることができる。この場合には、当接圧の向上、追従性の確保を確実なものとしやすく、長期使用時にトナーのすり抜けを抑制しやすいクリーニングブレードが得られる。また、支持体との接合面積の増加により接合強度を向上させやすくなるなどの利点もある。補強部の幅は、当接圧の増加、めくれ防止等の観点から、好ましくは２ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍ以上、さらに好ましくは３．５ｍｍ以上とすることができる。また、補強部の幅は、追従性の向上等の観点から、好ましくは７ｍｍ以下、より好ましくは６ｍｍ以下、さらに好ましくは５ｍｍ以下とすることができる。なお、補強部の幅は、板状部の先端面と補強部の先端縁との間の距離である。

補強部の高さは、具体的には、例えば、０．５〜５ｍｍの範囲内とすることができる。この場合には、当接圧の向上、追従性の確保を確実なものとしやすく、長期使用時にトナーのすり抜けを抑制しやすいクリーニングブレードが得られる。また、支持体との接合面積の増加により接合強度を向上させやすくなるなどの利点もある。補強部の高さは、当接圧の増加、めくれ防止等の観点から、好ましくは０．７ｍｍ以上、より好ましくは０．８ｍｍ以上、さらに好ましくは０．９ｍｍ以上とすることができる。また、補強部の高さは、追従性の向上等の観点から、好ましくは４ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下とすることができる。なお、補強部の高さは、ブレード本体部における相手部材側と反対側の板面と、補強部が板状部の先端面と交わる上端縁との間の距離である。

上記クリーニングブレードにおいて、ブレード本体部の先端厚みは、０．７〜３ｍｍの範囲内とすることができる。この場合には、当接圧の向上、追従性の確保を確実なものとしやすく、長期使用時にトナーのすり抜けを抑制しやすいクリーニングブレードが得られる。また、支持体との接合強度を向上させやすくなるなどの利点もある。ブレード本体部の先端厚みは、当接圧の増加、めくれ防止等の観点から、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは１．３ｍｍ以上、さらに好ましくは１．５ｍｍ以上、さらにより好ましくは１．８ｍｍ以上とすることができる。また、ブレード本体部の先端厚みは、追従性を確保しやすくなる等の観点から、好ましくは２．２ｍｍ以下、より好ましくは２．１ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下とすることができる。

なお、上記補強部は、具体的には、例えば、ブレード部の一体成形時に用いられる成形型や、研磨加工などによって形成することが可能である。

上記クリーニングブレードにおいて、ブレード本体部は、その内部に比べて摩擦係数が低くなるように表面処理が施されている、または、表面に被膜が形成されている構成とするすることができる。この場合には、ブレード本体部の表面が低摩擦化されるので、ブレード本体部のめくれや摩耗によるトナーのすり抜けを抑制しやすくなる。したがって、この場合には、ブレード部が一体成形されていることと、上記補強部を有することとの相乗効果により、トナーのすり抜けを抑制しやすいクリーニングブレードが得られる。なお、ブレード本体部の内部とは、表面処理層よりも内方側の表面処理が施されていない部分をいう。

上記表面処理は、ブレード本体部の表面の動摩擦係数がその内部に比べて小さくできればよい。上記表面処理としては、具体的には、例えば、紫外線硬化樹脂をブレード本体部に含浸させた後、紫外線照射処理して紫外線硬化樹脂を硬化させることにより、ブレード本体部の表面部分に硬化層を形成する方法などを例示することができる。上記表面処理としては、他にも例えば、イソシアネート化合物を含有する表面処理液をブレード本体部に含浸させ、熱処理することにより、ブレード本体部の表層部分に硬化層を形成する方法などを例示することができる。また、上記被膜は、具体的には、例えば、マイクロ波によりプラズマ状態とした炭化水素ガスを用いた化学気相蒸着によってブレード本体部の表面に成膜したり、プラズマＣＶＤ法によってダイヤモンドライクカーボン膜等を成膜したりして形成することができる。

上記クリーニングブレードにおいて、ブレード本体部表面の動摩擦係数は、具体的には、例えば、好ましくは３．０以下、より好ましくは１．０以下、さらに好ましくは０．５以下とすることができる。なお、上記動摩擦係数は、次のようにして測定される。表面に厚み１５０μｍのＰＥＴシートが配置された金属製の板部材に、ブレード本体部のエッジ部を、当接角θ：２５°、当接圧：１Ｎ／ｃｍで押し当てる。次いで、当接角の形成側に板部材を２．５ｍｍ／秒の速度で移動させ、動摩擦係数を測定する。

上記クリーニングブレードにおいて、ブレード本体部は、導電剤を含有する構成とすることができる。この場合には、ブレード本体部が導電化されるため、クリーニング時にトナーの電荷を除電することが可能となる。そのため、この場合には、像担持体等の相手部材からトナーがとれやすくなり、クリーニング性の向上に有利なクリーニングブレードが得られる。

上記導電剤としては、具体的には、イオン導電剤、電子導電剤を用いることができる。イオン導電剤としては、液体のものと固体のものが知られているが、好ましくは、常温で固体のものを好適に用いることができる。ブリードが生じ難く、像担持体等の相手部材を汚染し難いためである。イオン導電剤としては、具体的には、例えば、４級アンモニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などを例示することができる。イオン導電剤としては、より具体的には、カリウム塩などを好適に用いることができる。カリウム塩におけるアニオンとしては、具体的には、例えば、ＣＦ_３ＳＯ_２Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_２Ｎ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、（ＦＳＯ_２）_２Ｎ⁻、Ｃ_２８Ｈ_２０ＢＯ_６ ⁻、ＡｌＣｌ_４ ⁻、Ａｌ_２Ｃｌ_７ ⁻、ＮＯ_３ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＣＨ_３ＣＯＯ⁻、ＣＦ_３ＣＯＯ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３Ｃ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、Ｆ（ＨＦ）Ｎ⁻、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２ＳＯ_３ ⁻、（ＣＦ_３ＣＦ_２ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、ＣＦ_３ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＯＯ⁻、（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、ＣＦ_２（ＣＦ_２ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_２ＮＨ_２ ⁻などを例示することができる。また、電子導電剤としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物の微粒子などを例示することができる。

上記クリーニングブレードにおいて、ブレード本体部は、微粒子を含有しており、該微粒子によって表面に凸部が形成されている構成とすることができる。この場合には、トナーのすり抜けを抑制しつつ、相手部材の表面とブレード本体部との接触面積を少なくすることができる。そのため、この場合には、相手部材との間に作用する摩擦力を小さくしやすく、低摩擦化に有利である。また、ブレード本体部の耐摩耗性の向上にも寄与することができる。なお、上記微粒子は、ブレード本体部の表面に一部が露出していてもよい。

上記微粒子は、１μｍ以下のナノサイズの大きさを有する粒子を好適に用いることができる。上記微粒子の平均粒子径は、具体的には、例えば、１〜９００ｎｍ、好ましくは５〜７００ｎｍ、より好ましくは１０〜５００ｎｍとすることができる。なお、上記平均粒子径は、ブレード本体部の断面を走査型電子顕微鏡にて観察し、大きいものから１０個の微粒子の粒子径の平均値である。また、微粒子の材質は、無機、有機のいずれであってもよい。微粒子としては、具体的には、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、金属粒子などを例示することができる。金属粒子を構成する金属としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｎ、これらの合金などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。

上記クリーニングブレードにおいて、板状のブレード本体部は、板状部の板面とほぼ平行に接合されていてもよいし、板状部の板面に対して傾斜するように接合されていてもよい。上記クリーニングブレードは、ブレード部が板状部に一体成形によって接合されるとともに上記補強部を有しているので、上記のように板状部の板面に対するブレード部の角度を微調整しやすい。それ故、上記クリーニングブレードは、画像形成装置の機種に応じて当接角の設定を行いやすく、取り付け自由度を向上させることができる。

また、上記クリーニングブレードは、ブレード部が板状部に一体成形によって接合されるとともに上記補強部を有しているので、接合性が高い。そのため、上記クリーニングブレードは、ブレード本体部の厚みを薄く設計するのに有利である。ブレード本体部における相手部材側と反対側の板面は、板状部における相手部材側の板面の延長面と同一面内に配置することができる。それ以外にも、ブレード本体部における相手部材側と反対側の板面は、板状部における相手部材側の板面の延長面と、板状部における相手部材側と反対側の板面の延長面との間に配置することもできる。後者の場合には、ブレード本体部の厚みを薄く設計するのに有利である。

また、上記クリーニングブレードは、ブレード部が一体成形されたものであるため、ブレード本体部の厚みを細かく制御可能である。例えば、ブレード本体部の厚みは、ブレード本体部の長手方向で一定とされていてもよいし、長手方向の中央部の厚みが両端部よりも厚く形成されていてもよいし、長手方向の中央部の厚みが両端部よりも薄く形成されていてもよい。

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。

以下、実施例のクリーニングブレードについて、図面を用いて説明する。

（実施例１）
実施例１のクリーニングブレードについて、図１〜図６を用いて説明する。図１に示されるように、本例のクリーニングブレード２は、電子写真方式を採用する画像形成装置内の相手部材１との摺接によって相手部材１の表面に残留する残留トナー（不図示）を除去するために用いられる。本例では、相手部材１は、像担持体である感光ドラムである。また、クリーニングブレード２は、ブレード部４の先端のエッジ部４１１が相手部材１と摺接させるための摺接部とされる。図１中、θは当接角である。また、矢印Ｙは、像担持体である感光ドラムの回転方向を示している。

図２〜図４に示されるように、本例のクリーニングブレード２は、板状部３１を有する支持体３と、ポリウレタン製のブレード部４とを有している。ブレード部４は、板状部３１に一体成形によって接合されている。本例では、支持体３は、板状部３１と繋がる取付部３２をさらに有している。取付部３２は、画像形成装置のカートリッジに取り付けるための部位である。支持体３は、金属材料により長尺状に形成されており、板状部３１および取付部３２は、いずれも所定の厚みを有する長方形状に形成されている。取付部３２は、板状部３１の基端部から板状部３１の板面と垂直な方向に突出している。したがって、本例では、支持体３は、断面「Ｌ」字状に形成されている。なお、板状部３１は、長手方向の長さが３５４ｍｍ、短手方向の長さが１５ｍｍの大きさとされており、厚みは２ｍｍとされている。

ブレード部４は、板状のブレード本体部４１と、補強部４２とを有している。ブレード本体部４１は、板状部３の板面に接合されている。本例では、具体的には、ブレード本体部４１は、板状部３１の板面とほぼ平行に接合されている。ブレード本体部４１における相手部材１側と反対側の板面は、板状部３１における相手部材１側の板面の延長面とほぼ同一面内に配置されている。ブレード本体部４１は、基端側の部分が、板状部３１における相手部材１側の板面に接合されている。補強部４２は、ブレード本体部４１の表面から延びており、板状部３１の先端面に接合されている。本例では、具体的には、補強部４２は、ブレード本体部４１における相手部材１側と反対側の板面から延びている。

ここで、補強部４２は、内方に湾曲する湾曲面４２１を有している。したがって、図４に示されるように、ブレード部４の長手方向に垂直な断面で見た場合に、補強部４２は、Ｘ点とＹ点とを結ぶＸＹ直線よりも下方（内側）に、湾曲面４２１を構成する湾曲ライン４２１ａが位置している。なお、Ｘ点は、湾曲部４２の先端縁の位置に対応しており、湾曲面４２１を構成する湾曲ライン４２１ａとブレード本体部４１の板面を構成する板面ライン４１ａとの交点である。また、Ｙ点は、湾曲面４２１を構成する湾曲ライン４２１ａと板状部３１の先端面を構成する先端ライン３１ａとの交点である。つまり、補強部４２は、湾曲ライン４２１ａが下に凸となるようなＲ形状を有しているといえる。

本例では、図４に示される補強部４２の幅Ｗは、具体的には、０．５〜８ｍｍの範囲内とされる。同様に、補強部４２の高さＨは、０．５〜５ｍｍの範囲内とされる。ブレード本体部４１の先端厚みｔは、０．７〜３ｍｍの範囲内とされる。ブレード本体部４１の自由長Ｌは、５〜２０ｍｍの範囲内とされる。ブレード本体部４１と支持体３の板状部３１との接合長ＢＷＬは、１．５〜７ｍｍの範囲とされる。

なお、本例では、図３に示されるように、ブレード本体部４１の厚みは、ブレード本体部４１の長手方向で一定とされている。ブレード本体部４１は、例えば、図５に例示されるように、長手方向の中央部の厚みが両端部より厚く形成されていたり、図６に例示されるように、長手方向の中央部の厚みが両端部より薄く形成されていてもよい。

（実施例２）
実施例２のクリーニングブレードについて、図７を用いて説明する。図７に示されるように、本例のクリーニングブレード２は、ブレード本体部４１が、板状部３１の板面に対して傾斜するように接合されている。傾斜方向は、ブレード本体部３１の先端が相手部材１と離れる方向とされている。実施例２のクリーニングブレード２は、実施例１の画像形成装置と異なる機種に対応させる場合の例である。その他の構成は、実施例１と同様である。

（実施例３）
実施例３のクリーニングブレードについて、図８を用いて説明する。図８に示されるように、本例のクリーニングブレード２は、ブレード本体部４１が、板状部３１の板面に対して傾斜するように接合されている。傾斜方向は、具体的には、ブレード本体部４１の先端が相手部材１に近づく方向とされている。本例のクリーニングブレード２は、実施例１および実施例２の画像形成装置と異なる機種に対応させる場合の例である。その他の構成は、実施例１と同様である。

（実施例４）
実施例４のクリーニングブレードについて、図９を用いて説明する。図９に示されるように、本例のクリーニングブレード２は、ブレード本体部４１における相手部材１側と反対側の板面が、板状部３１における相手部材１側の板面の延長面と、板状部３１における相手部材１側と反対側の板面の延長面との間に配置されている。本例のクリーニングブレード２は、ブレード本体部４１の厚みを、実施例１のクリーニングブレード２よりも薄く形成する場合の例である。その他の構成は、実施例１と同様である。

＜実験例＞
以下、実験例を用いてより具体的に説明する。

−ウレタン組成物の準備−
８０℃にて１時間、真空脱泡したポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）（東ソー社製、「ニッポラン４０１０」）：４４質量部と、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（東ソー社製、「ミリオネートＭＴ」）：５６質量部とを混合し、窒素雰囲気下、８０℃で３時間反応させることにより、ウレタンプレポリマーを含む主剤液を調製した。

また、上記ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）：８７質量部と、１，４−ブタンジオール（三菱化学社製）とトリメチロールプロパン（広栄パーストープ社製）とが重量比６：４にて混合されてなる低分子量ポリオール：１３質量部と、触媒としてのトリエチレンジアミン（東ソー社製）：０．０１質量部とを、窒素雰囲気下、８０℃にて１時間混合することにより、硬化剤液を調製した。

上記調製した主剤液と硬化剤液とを、主剤液１００質量部に対して硬化剤液９４質量部の配合割合にて、真空雰囲気下、６０℃で３分間混合し、十分に脱泡した。これによりウレタン組成物（１）を調製した。ウレタン組成物（１）は、試料１〜１０、１３〜１５のクリーニングブレードの作製に用いられる。

ウレタン組成物（１）の調製において、主剤液１００質量部に対してシリカ微粒子（平均粒子径：２００ｎｍ、コアフロント社製、「ＳＩＣＡＳＴＡＲ ４３−００−２０２」）１０質量部を添加した以外は同様にして、ウレタン組成物（２）を調製した。ウレタン組成物（２）は、試料１１のクリーニングブレードの作製に用いられる。

ウレタン組成物（１）の調製において、主剤液１００質量部に対してイオン導電剤（三菱マテリアル電子化成社製、「ＥＦ−１２」）１０質量部を添加した以外は同様にして、ウレタン組成物（３）を調製した。ウレタン組成物（３）は、試料１２のクリーニングブレードの作製に用いられる。

−試料１〜１２のクリーニングブレードの作製−
図２に示されるように、断面「Ｌ」字状に折り曲げ形成された金属製の長尺板材からなる支持体を準備した。また、図４に示されるようなブレード部を形成可能なキャビティを有する各金型を準備した。なお、各金型は、ブレード本体部の長さ＝３５４ｍｍ、ブレード本体部の幅ＢＷ＝１３ｍｍ、ブレード本体部の自由長Ｌ＝８．６ｍｍ、ブレード本体部の厚み＝２ｍｍ、表１に示される補強部の幅Ｗｍｍ、補強部の高さＨｍｍ、および、ブレード本体部の先端厚みｔｍｍを有する各ブレード部を形成可能な各キャビティを有している。

次いで、支持体がセットされた所定の金型内のキャビティに所定のウレタン組成物を注入し、１３０℃で１０分間加熱して硬化させた。硬化後、金型から取り出した。これにより、試料１〜９、１１、１２のクリーニングブレードを得た。また、試料１０のクリーニングブレードの作製では、形成されたブレード部の表面を表面処理液にて表面処理することにより、硬化層を形成した。なお、表面処理液は、イソシアネート系の表面処理液であり、具体的には、ポリイソシアネートと重合触媒と有機溶剤とを含んでいる。また、表面処理は、具体的には、ブレード部を表面処理液中に３０分間浸漬させた後、ブレード部を表面処理液から取り出し、１２０℃で加熱することにより行った。

−試料１３のクリーニングブレードの作製−
試料１のクリーニングブレードの作製において、図１０（ａ）に示されるように、補強部を形成することなく、補強部のないブレード本体部９１をブレード部とした以外は同様にして、試料１３のクリーニングブレードを作製した。

−試料１４のクリーニングブレードの作製−
ウレタン組成物（１）から形成した厚み２ｍｍのポリウレタンゴムシートより、長さ３５４ｍｍ×幅１３ｍｍの大きさを有するブレード部を採取した。また、同様に、ウレタン組成物（１）用いて、表１に示される寸法を有する断面直角三角形の補強部形成材料を形成した。次いで、図１０（ｂ）に示されるように、試料１で準備した支持体３の板状部３１に、プライマー、ホットメルト接着剤９２０を用いて上記ブレード部９２を接合した。また、上記ブレード部９２の板面と板状部３１の先端面に、プライマー、ホットメルト接着剤９２０を用いて上記補強部形成材料９２１を接合することにより補強部を形成した。これにより、試料１４のクリーニングブレードを作製した。

−試料１５のクリーニングブレードの作製−
試料１のクリーニングブレードの作製において、図１０（ｃ）に示されるように、ブレード本体部９３と、湾曲面を有さず、表１に示される寸法を有する断面直角三角形の補強部９３１とを有するブレード部を形成した以外は同様にして、試料１５のクリーニングブレードを作製した。

−耐久時のトナーのすり抜け評価−
各クリーニングブレードを、デジタル複写機（リコー社製、「ｉｍａｇｉｏ ＭＰＣ４０００」の感光ドラムと摺接するように装着し、２３℃×５５％ＲＨの環境下、画像面積率５％の文字チャート画像（Ａ４サイズ）を連続１０万枚出力した。上記１０万枚出力後、白、黒ベタ、ハーフトーン画像を出力し、画像評価を行った。また、上記１０万枚出力後、感光ドラム上のトナーすり抜け状態を目視にて確認した。上記画像評価において、画像スジが見られず、かつ、上記目視確認において、感光ドラム上にスジ跡がなかった場合を長期使用時におけるトナーのすり抜けを抑制可能であるとして「Ａ」とした。画像スジが見られた場合を、長期使用時におけるトナーのすり抜けを抑制できないとして「Ｃ」とした。画像スジが見られ、かつ、上記目視確認において、感光ドラム上にスジ跡があった場合を、長期使用時におけるトナーのすり抜けが著しいとして「Ｃ⁻」とした。

表１に、作製した各試料のクリーニングブレードの詳細構成と評価結果を示す。

表１によれば、以下のことがいえる。試料１〜試料１２のクリーニングブレードは、支持体の板状部に一体成形によって接合されたブレード部を有している。そして、このブレード部は、ブレード本体部以外にも補強部を有している。そのため、ブレード部は、補強部によりブレード部の基端側における厚み（断面積）が増し、剛性が高くなる。それ故、上記クリーニングブレードは、当該クリーニングブレードを、相手部材である感光ドラム側へ近づける設計変更をしなくても、ブレード部による当接圧を高めることができる。

さらに、上記補強部は、ブレード本体部の表面から延びているため、ブレード本体部と一体的に繋がっている。また、補強部は、外表面が内方に湾曲する湾曲面とされているので、補強部の先端縁においてその湾曲面がブレード本体部の表面に滑らかに移行する。そのため、補強部は、全体で力を分散させることが可能であり、補強部の先端縁に応力が集中し難い。そのため、ブレード部は、相手部材との摺接時に、補強部の先端縁部分にてブレード本体部が曲がり難く、当接角を大きく保持しやすい。それ故、上記クリーニングブレードは、相手部材である感光ドラム表面に対する良好な追従性を確保することができる。

その結果、上記クリーニングブレードは、相手部材である感光ドラム側へ近づける設計変更をすることなく当接圧を高めるとともに、感光ドラム表面に対する良好な追従性を確保することにより、長期使用時にトナーのすり抜けを抑制することが可能であることが分かる。

なお、試料１０〜１２のクリーニングブレードは、試料１〜９のクリーニングブレードと比較して、感光ドラムの汚れがより少なかった。これは、ブレード本体部に低摩擦化のための表面処理や微粒子や導電剤を添加することにより、ブレード本体部の滑り性が向上（表面処理、微粒子添加）したり、ブレード本体部によるトナーの除電性が向上（導電剤添加）したりしたことによって、トナーの掻き取り能力が長期にわたって発揮されやすくなったためである。

これらに対し、試料１３のクリーニングブレードは、ブレード部が補強部を有していない。そのため、当接圧が不十分となり、耐久時にトナーのすり抜けが発生し、これが原因でスジ画像の画像不具合が生じた。

また、試料１４、１５のクリーニングブレードは、補強部を有するものの、補強部が湾曲面を有していない。そのため、追従性が低下し、耐久時にトナーのすり抜けが発生し、これが原因でスジ画像の画像不具合が生じた。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

Claims (8)

1. 電子写真方式を採用する画像形成装置内の相手部材との摺接によって上記相手部材の表面に残留する残留トナーを除去するために用いられるクリーニングブレードであって、
   板状部を有する支持体と、上記板状部に一体成形によって接合されたポリウレタン製のブレード部とを有しており、
   上記ブレード部は、上記板状部の板面に接合された板状のブレード本体部と、上記ブレード本体部の表面から延びるとともに上記板状部の先端面に接合されており、上記ブレード本体部と一体的に繋がる補強部とを有しており、
   上記補強部は、当該補強部の内方に湾曲する湾曲面を有している、クリーニングブレード。
2. 上記補強部の幅は、０．５〜８ｍｍの範囲内にある、請求項１に記載のクリーニングブレード。
3. 上記補強部の高さは、０．５〜５ｍｍの範囲内にある、請求項１または２に記載のクリーニングブレード。
4. 上記ブレード本体部の先端厚みは、０．７〜３ｍｍの範囲内にある、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーニングブレード。
5. 上記ブレード本体部は、その内部に比べて動摩擦係数が低くなるように表面処理が施されている、または、表面に被膜が形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニングブレード。
6. 上記ブレード本体部は、導電剤を含有している、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクリーニングブレード。
7. 上記導電剤は、カリウム塩である、請求項６に記載のクリーニングブレード。
8. 上記ブレード本体部は、微粒子を含有しており、該微粒子によって表面に凸部が形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーニングブレード。

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