JP7077564B2 - 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及び画像形成装置 - Google Patents
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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及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、像保持体等の被クリーニング部材の表面を清掃して残存トナー等の清掃対象を清掃するためのクリーニング手段として、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、クリーニングブレードを有するプロセスカートリッジとして、「記録媒体を搬送する電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体である電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムの表面から現像剤を除去するクリーニング手段と、前記電子写真感光体ドラムに作用する現像手段と、を有し、前記クリーニング手段は、前記電子写真感光体ドラムの表面に当接する弾性体からなるクリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードは、イソシアネート化合物を含浸した処理領域を有し、前記処理領域は、前記電子写真画像形成装置本体が搬送可能な最大幅の記録媒体より、長手方向外側であることを特徴とするプロセスカートリッジ。」が記載されている。
従来のクリーニングブレードを使用した場合、クリーニングブレードの端部から、被クリーニング部材（像保持体等）の回転方向にめくれ（以下、単に「めくれ」ともいう。）が発生してしまう場合があった。
特許文献１には、クリーニングブレードの一部に対してイソシアネート化合物による処理を行い、感光体とクリーニングブレードの間の摩擦係数を低下させることによって摩擦力を低下させることにより、画像不良の発生を抑制することが検討されているが、上記イソシアネート処理を行ったとしても、めくれが発生してしまう場合があった。
そこで、本発明の課題は、被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にイソシアネート化合物による処理層を有する場合と比較して、めくれの発生が抑制されるクリーニングブレードを提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
＜１＞
被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理層を有する
クリーニングブレード。
＜１＞
被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理層を有する
クリーニングブレード。
＜２＞
ウレタンゴムを含む、＜１＞に記載のクリーニングブレード
ウレタンゴムを含む、＜１＞に記載のクリーニングブレード
＜３＞
前記処理層の動摩擦係数が、０．１以上０．８以下である、＜１＞又は＜２＞に記載のクリーニングブレード。
前記処理層の動摩擦係数が、０．１以上０．８以下である、＜１＞又は＜２＞に記載のクリーニングブレード。
＜４＞
前記処理層が形成された領域におけるヤング率が、１０ＭＰａ以上２００，０００ＭＰａ以下である、＜３＞に記載のクリーニングブレード。
前記処理層が形成された領域におけるヤング率が、１０ＭＰａ以上２００，０００ＭＰａ以下である、＜３＞に記載のクリーニングブレード。
＜５＞
前記処理層の厚みが、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下である、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載のクリーニングブレード。
前記処理層の厚みが、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下である、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載のクリーニングブレード。
＜６＞
クリーニングブレードの長手方向における両端の前記処理層の長さの合計値が、クリーニングブレードの長手方向の長さに対し、０．５％以上２０．０％以下である、＜５＞に記載のクリーニングブレード。
クリーニングブレードの長手方向における両端の前記処理層の長さの合計値が、クリーニングブレードの長手方向の長さに対し、０．５％以上２０．０％以下である、＜５＞に記載のクリーニングブレード。
＜７＞
＜１＞～＜６＞のいずれか１項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。
＜１＞～＜６＞のいずれか１項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。
＜８＞
＜７＞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着脱されるプロセスカートリッジ。
＜７＞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着脱されるプロセスカートリッジ。
＜９＞
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記像保持体の表面をクリーニングする、＜７＞に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記像保持体の表面をクリーニングする、＜７＞に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。
＜１０＞
前記処理層が、前記像保持体の画像形成領域よりも、クリーニングブレードの長手方向において外側に存在する、＜９＞に記載の画像形成装置。
前記処理層が、前記像保持体の画像形成領域よりも、クリーニングブレードの長手方向において外側に存在する、＜９＞に記載の画像形成装置。
＜１１＞
前記トナーが湿式トナーである、＜９＞に記載の画像形成装置。
前記トナーが湿式トナーである、＜９＞に記載の画像形成装置。
＜１＞に係る発明によれば、被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にイソシアネート化合物による処理層を有する場合と比較して、めくれの発生が抑制されるクリーニングブレードが提供される。
＜２＞に係る発明によれば、クリーニングブレードがゴム弾性体としてシリコンゴムのみを含む場合と比較して、めくれの発生が抑制されるクリーニングブレードが提供される。
＜３＞に係る発明によれば、前記処理層の動摩擦係数が、０．８以上である場合と比較して、めくれの発生が抑制されるクリーニングブレードが提供される。
＜４＞に係る発明によれば、前記処理層が形成された領域におけるヤング率が、６ＭＰａである場合と比較して、めくれの発生が抑制されるクリーニングブレードが提供される。
＜５＞に係る発明によれば、前記処理層の厚みが０．０３μｍである場合と比較して、めくれの発生が抑制されるクリーニングブレードが提供される。
＜６＞に係る発明によれば、クリーニングブレードの長手方向における両端の前記処理層の長さの合計値が、クリーニングブレードの長手方向の長さに対し、０．５％未満である場合と比較して、めくれの発生が抑制されるクリーニングブレードが提供される。
＜７＞に係る発明によれば、被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にイソシアネート化合物による処理層を有する場合と比較して、クリーニングブレードのめくれの発生が抑制されるクリーニング装置が提供される。
＜８＞に係る発明によれば、被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にイソシアネート化合物による処理層を有する場合と比較して、クリーニングブレードのめくれの発生が抑制されるプロセスカートリッジが提供される。
＜９＞～＜１１＞に係る発明によれば、被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にイソシアネート化合物による処理層を有する場合と比較して、クリーニングブレードのめくれの発生が抑制される画像形成装置が提供される。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
なお、「質量部」及び「質量％」との記載は、それぞれ、「重量部」及び「重量％」と同義である。
なお、「質量部」及び「質量％」との記載は、それぞれ、「重量部」及び「重量％」と同義である。
（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、被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理層（以下、「Ｔａｃ処理層」ともいう。）を有する。
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に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理層（以下、「Ｔａｃ処理層」ともいう。）を有する。
クリーニングブレードは、被クリーニング部材（例えば、感光体）の表面に存在するトナー、現像剤等の清掃対象（以下単に「異物」とも称す）を清掃する目的で、被クリーニング部材の表面に接触するよう配置されて用いられる。
図１は、クリーニングブレード１０が被クリーニング部材２０の表面に接触するよう配置された状態の一例を示す概略図である。図１において、クリーニングブレード１０を被クリーニング部材２０に接触させることにより異物Ｔが除去されている。矢印Ｇは被クリーニング部材２０の回転方向を示しており、被クリーニング部材２０と、クリーニングブレード１０とは接触面１２において接触している。図１中、被クリーニング部材２０は円筒状の被クリーニング部材の一部として記載されており、クリーニングブレード１０は板状の部材である。
ここで、被クリーニング部材の画像形成領域においては、例えばトナー、外添剤等が潤滑剤としての働きに近い働きをすることにより、被クリーニング部材と感光体との摩擦力が低減される。
しかし、クリーニングブレードの端部に近い領域である、画像形成領域の外側においては、存在するトナー、外添剤が画像形成領域と比較して少量であるため、クリーニングブレードと感光体の摩擦力が大きくなってしまう。
その結果、クリーニングブレードの端部から、クリーニングブレードのめくれが発生してしまう場合がある。
クリーニングブレード１０にめくれが発生することにより、クリーニングブレード１０と被クリーニング部材２０とが、クリーニングブレードにおける接触面１２において接触しなくなる。その結果、めくれが発生した状態においては、トナー等の異物Ｔがクリーニングブレードをすり抜けやすくなり、得られる画像に汚れが発生してしまう場合がある。
図１は、クリーニングブレード１０が被クリーニング部材２０の表面に接触するよう配置された状態の一例を示す概略図である。図１において、クリーニングブレード１０を被クリーニング部材２０に接触させることにより異物Ｔが除去されている。矢印Ｇは被クリーニング部材２０の回転方向を示しており、被クリーニング部材２０と、クリーニングブレード１０とは接触面１２において接触している。図１中、被クリーニング部材２０は円筒状の被クリーニング部材の一部として記載されており、クリーニングブレード１０は板状の部材である。
ここで、被クリーニング部材の画像形成領域においては、例えばトナー、外添剤等が潤滑剤としての働きに近い働きをすることにより、被クリーニング部材と感光体との摩擦力が低減される。
しかし、クリーニングブレードの端部に近い領域である、画像形成領域の外側においては、存在するトナー、外添剤が画像形成領域と比較して少量であるため、クリーニングブレードと感光体の摩擦力が大きくなってしまう。
その結果、クリーニングブレードの端部から、クリーニングブレードのめくれが発生してしまう場合がある。
クリーニングブレード１０にめくれが発生することにより、クリーニングブレード１０と被クリーニング部材２０とが、クリーニングブレードにおける接触面１２において接触しなくなる。その結果、めくれが発生した状態においては、トナー等の異物Ｔがクリーニングブレードをすり抜けやすくなり、得られる画像に汚れが発生してしまう場合がある。
しかし、本実施形態に係るクリーニングブレードによれば、上記めくれの発生が抑制される。
上記効果が得られる詳細なメカニズムは不明であるが、クリーニングブレードの長手方向の両端部にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理層を有することにより、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力が低下し、めくれの発生が抑制されていると考えられる。
上記効果が得られる詳細なメカニズムは不明であるが、クリーニングブレードの長手方向の両端部にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理層を有することにより、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力が低下し、めくれの発生が抑制されていると考えられる。
また、本実施形態に係るクリーニングブレードを用いた場合には、めくれの発生が抑制されることにより、上述の異物がクリーニングブレードをすり抜けることが抑制され、画像に汚れ（画像不良）が発生することも抑制されやすいと考えられる。
特に、湿式法により製造された、粒径の小さいトナー（例えば、体積平均粒径が１０μｍ以下など）を用いた場合に、本実施形態に係るクリーニングブレードによる画像不良の抑制の効果が顕著となる。
特に、湿式法により製造された、粒径の小さいトナー（例えば、体積平均粒径が１０μｍ以下など）を用いた場合に、本実施形態に係るクリーニングブレードによる画像不良の抑制の効果が顕著となる。
以下、本実施形態に係るクリーニングブレードの詳細について、図面を参照して説明する。なお、符号は省略される場合がある。
図２は、本実施形態に係るクリーニングブレード１０の一例を示す概略図である。
図２中、点線で示された領域が、クリーニングブレード１０における被クリーニング部材と接触する接触面１４であり、図１中の接触面１２に相当する。
図２において、本実施形態に係るクリーニングブレードは、接触面１４におけるクリーニングブレードの長手方向の両端部に、２つのＴａｃ処理層１６を有する。
図２には、板状の部材としてクリーニングブレード１０を記載したが、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に接触する接触面１４における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にＴａｃ処理層１６を有する限り、特に形状は限定されない。
図２中、点線で示された領域が、クリーニングブレード１０における被クリーニング部材と接触する接触面１４であり、図１中の接触面１２に相当する。
図２において、本実施形態に係るクリーニングブレードは、接触面１４におけるクリーニングブレードの長手方向の両端部に、２つのＴａｃ処理層１６を有する。
図２には、板状の部材としてクリーニングブレード１０を記載したが、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に接触する接触面１４における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にＴａｃ処理層１６を有する限り、特に形状は限定されない。
また、図２中、Ｄ１及びＤ２は、それぞれのＴａｃ処理層１６の長手方向の長さを、Ｄ３は、接触面１４におけるＴａｃ処理層１６が形成されていない領域の長手方向の長さを、それぞれ示している。
クリーニングブレード１０の長手方向における両端の上記処理層の長さの合計値（Ｄ１＋Ｄ２）は、クリーニングブレード１０の長手方向の長さ（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）に対し、０．５％以上２０．０％以下であることが好ましく、１．０％以上１５．０％以下であることがより好ましく、５．０％以上１０．０％以下であることが更に好ましい。
Ｄ１及びＤ２は同程度の長さであることが好ましく、Ｄ１／（Ｄ１＋Ｄ２）は０．２以上０．７未満が好ましく、０．４以上０．６未満がより好ましい。
クリーニングブレード１０の長手方向における両端の上記処理層の長さの合計値（Ｄ１＋Ｄ２）は、クリーニングブレード１０の長手方向の長さ（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）に対し、０．５％以上２０．０％以下であることが好ましく、１．０％以上１５．０％以下であることがより好ましく、５．０％以上１０．０％以下であることが更に好ましい。
Ｄ１及びＤ２は同程度の長さであることが好ましく、Ｄ１／（Ｄ１＋Ｄ２）は０．２以上０．７未満が好ましく、０．４以上０．６未満がより好ましい。
図２中、Ｖは、被クリーニング部材と接触する接触面１４を含む面における、長手方向と直交する方向の接触面１４の長さを示しており、Ｈ１は、クリーニングブレード１０の接触面１４を含む面における、長手方向と直交する方向のＴａｃ処理層１６の長さを示している。
Ｈ１はＶよりも短くてもよいが、Ｖと同じ長さであるか、又は、Ｖよりも長いことが好ましい。
また、上記Ｈ１は、クリーニングブレード１０の接触面１４を含む面における、長手方向と直交する方向の接触面の長さ（Ｈ１＋Ｈ２）に対し、５％以上１００％以下であることが好ましく、１０％以上５０％以下であることがより好ましく、２０％以上３０％以下であることが更に好ましい。
Ｈ１はＶよりも短くてもよいが、Ｖと同じ長さであるか、又は、Ｖよりも長いことが好ましい。
また、上記Ｈ１は、クリーニングブレード１０の接触面１４を含む面における、長手方向と直交する方向の接触面の長さ（Ｈ１＋Ｈ２）に対し、５％以上１００％以下であることが好ましく、１０％以上５０％以下であることがより好ましく、２０％以上３０％以下であることが更に好ましい。
また、本実施形態に係るクリーニングブレード１０は、被クリーニング部材と接触する接触面１４を含む面以外の面にＴａｃ処理層１６を更に有してもよい。
クリーニングブレード１０の接触面を含む面以外の面にＴａｃ処理層１６を有することにより、クリーニングブレード１０の端部における弾性係数が上昇し、めくれの発生が抑制されると考えられる。
図３は、側面１８ａ及び別の側面１８ｂにもＴａｃ処理層１６を有する場合のクリーニングブレード１０の一例を示す概略図である。
また、クリーニングブレード１０は、めくれを抑制する観点から、被クリーニング部材と接触する接触面１４を含む面と対向する面に更にＴａｃ処理層１６を有していてもよい。
クリーニングブレード１０の接触面を含む面以外の面にＴａｃ処理層１６を有することにより、クリーニングブレード１０の端部における弾性係数が上昇し、めくれの発生が抑制されると考えられる。
図３は、側面１８ａ及び別の側面１８ｂにもＴａｃ処理層１６を有する場合のクリーニングブレード１０の一例を示す概略図である。
また、クリーニングブレード１０は、めくれを抑制する観点から、被クリーニング部材と接触する接触面１４を含む面と対向する面に更にＴａｃ処理層１６を有していてもよい。
＜Ｔａｃ処理層＞
本実施形態に係るクリーニングブレード１０におけるＴａｃ処理層１６の詳細について説明する。以下、符号は省略して説明する。
Ｔａｃ処理層は、テトラヘドラルアモルファスカーボンを含む層である。
層の組成としては、公知のテトラヘドラルアモルファスカーボンコーティングによる層が、特に制限なく用いられる。
Ｔａｃwari処理層は、全炭素に占めるｓｐ３混成軌道をもつ炭素の割合、すなわち、ｓｐ３混成軌道をもつ炭素とｓｐ２混成軌道をもつ炭素との合計に対するｓｐ３混成軌道をもつ炭素の割合が、１０％以上６０％以下であることが好ましく、２０％以上５０％以下であることがより好ましい。
上記ｓｐ３混成軌道をもつ炭素の割合は、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）等により測定することができる。
本実施形態に係るクリーニングブレード１０におけるＴａｃ処理層１６の詳細について説明する。以下、符号は省略して説明する。
Ｔａｃ処理層は、テトラヘドラルアモルファスカーボンを含む層である。
層の組成としては、公知のテトラヘドラルアモルファスカーボンコーティングによる層が、特に制限なく用いられる。
Ｔａｃwari処理層は、全炭素に占めるｓｐ３混成軌道をもつ炭素の割合、すなわち、ｓｐ３混成軌道をもつ炭素とｓｐ２混成軌道をもつ炭素との合計に対するｓｐ３混成軌道をもつ炭素の割合が、１０％以上６０％以下であることが好ましく、２０％以上５０％以下であることがより好ましい。
上記ｓｐ３混成軌道をもつ炭素の割合は、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）等により測定することができる。
Ｔａｃ処理層の厚みとしては、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上０．２５μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上０．２μｍ以下であることが更に好ましい。
厚みが０．０５μｍ以上であれば、めくれの発生が抑制されやすい。これは、厚みが０．０５μｍ以上であれば、Ｔａｃ処理層表面の動摩擦係数が低下されやすいためであると推測される。
厚みが０．３μｍ未満であれば、Ｔａｃ処理層がクリーニングブレードの変形に追従しやすく、Ｔａｃ処理層の剥がれが抑制される。
厚みが０．０５μｍ以上であれば、めくれの発生が抑制されやすい。これは、厚みが０．０５μｍ以上であれば、Ｔａｃ処理層表面の動摩擦係数が低下されやすいためであると推測される。
厚みが０．３μｍ未満であれば、Ｔａｃ処理層がクリーニングブレードの変形に追従しやすく、Ｔａｃ処理層の剥がれが抑制される。
〔動摩擦係数〕
前記処理層の動摩擦係数は、０．１以上０．８以下であることが好ましく、０．１以上０．６以下であることがより好ましく、０．１以上０．４以下であることが更に好ましい。
処理層の動摩擦係数は、処理層表面の動摩擦係数であり、ヘイドン式摩擦係数測定機（ヘイドン社製）によって、温度２２℃、湿度５５％の環境で測定した値が用いられる。
前記処理層の動摩擦係数は、０．１以上０．８以下であることが好ましく、０．１以上０．６以下であることがより好ましく、０．１以上０．４以下であることが更に好ましい。
処理層の動摩擦係数は、処理層表面の動摩擦係数であり、ヘイドン式摩擦係数測定機（ヘイドン社製）によって、温度２２℃、湿度５５％の環境で測定した値が用いられる。
〔Ｔａｃ処理層の形成方法〕
Ｔａｃ処理層の形成方法としては、基材表面にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理膜を成膜する方法として一般的な手法である、各種蒸着法（ＰＶＤ：物理気相成長法、ＣＶＤ：化学気相成長法）が用いられる。
例えば、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、直流プラズマＣＶＤ法、高周波プラズマＣＶＤ法、有磁場プラズマＣＶＤ法、イオンビームスパッタ法、イオンビーム蒸着法、反応性プラズマスパッタ法、アンバランスドマグネトロンスパッタ法等が用いられる。
これらの方法において用いられる原料ガスは、含炭素ガスであり、例えば、メタン、エタン、プロパン、エチレン、ベンゼン、アセチレン等の炭化水素ガス；塩化メチレン、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロルエタン等のハロゲン化炭素；メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、アセトン、ジフェニルケトン等のケトン類；一酸化炭素、二酸化炭素等のガス；これらのガスにＮ２、Ｈ２、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、Ａｒ等を混合したものが挙げられる。
なお、各種蒸着法の中でも、アークプラズマ源を用いたイオンビーム蒸着法である、フィルター型カソーディック真空アーク（ＦＣＶＡ：Filtered Cathodic Vacuum Arc）方式を用いて、形成することが好ましい。
Ｔａｃ処理層の形成方法としては、基材表面にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理膜を成膜する方法として一般的な手法である、各種蒸着法（ＰＶＤ：物理気相成長法、ＣＶＤ：化学気相成長法）が用いられる。
例えば、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、直流プラズマＣＶＤ法、高周波プラズマＣＶＤ法、有磁場プラズマＣＶＤ法、イオンビームスパッタ法、イオンビーム蒸着法、反応性プラズマスパッタ法、アンバランスドマグネトロンスパッタ法等が用いられる。
これらの方法において用いられる原料ガスは、含炭素ガスであり、例えば、メタン、エタン、プロパン、エチレン、ベンゼン、アセチレン等の炭化水素ガス；塩化メチレン、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロルエタン等のハロゲン化炭素；メチルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、アセトン、ジフェニルケトン等のケトン類；一酸化炭素、二酸化炭素等のガス；これらのガスにＮ２、Ｈ２、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、Ａｒ等を混合したものが挙げられる。
なお、各種蒸着法の中でも、アークプラズマ源を用いたイオンビーム蒸着法である、フィルター型カソーディック真空アーク（ＦＣＶＡ：Filtered Cathodic Vacuum Arc）方式を用いて、形成することが好ましい。
〔ヤング率〕
前記処理層が形成された領域におけるヤング率は、１０ＭＰａ以上２００，０００ＭＰａ以下であることが好ましく、２０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であることが好ましく、５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることがより好ましい。
上記ヤング率は、ナノインデンテーション法を用いて測定される。具体的には、（株）フィッシャー・インストルメンツ製、ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ ＨＭ５００、及び、Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ型ダイヤモンド圧子を用い、押込み深さ－荷重曲線を測定し、負荷を最大押込み深さ１０００ｎｍで与え、続いて除荷をした場合の除荷曲線の傾きをヤング率として求める。
前記処理層が形成された領域におけるヤング率は、１０ＭＰａ以上２００，０００ＭＰａ以下であることが好ましく、２０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であることが好ましく、５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることがより好ましい。
上記ヤング率は、ナノインデンテーション法を用いて測定される。具体的には、（株）フィッシャー・インストルメンツ製、ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ ＨＭ５００、及び、Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ型ダイヤモンド圧子を用い、押込み深さ－荷重曲線を測定し、負荷を最大押込み深さ１０００ｎｍで与え、続いて除荷をした場合の除荷曲線の傾きをヤング率として求める。
＜材料＞
本実施形態に係るクリーニングブレードの、Ｔａｃ処理層以外の部分（つまり、Ｔａｃ処理層を形成する対象のブレード本体）を構成する材料としては、特に限定されず、公知のクリーニングブレードの材料が使用される。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、ゴム弾性体を含むことが好ましく、支持材と、ゴム弾性体を含むことが好ましい。例えば、ゴム弾性体が支持材に接着されたものが挙げられる。
支持材としては、剛性を有する板状の支持材が挙げられ、例えば、金属板が好ましい。
ゴム弾性体としては、ウレタンゴム、ポリイミドゴム、シリコーンゴム、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が、耐摩耗性、機械的強度、耐油性や、及び耐オゾン性に優れていることからウレタンゴムを含むことが好ましい。
本実施形態に係るクリーニングブレードの、Ｔａｃ処理層以外の部分（つまり、Ｔａｃ処理層を形成する対象のブレード本体）を構成する材料としては、特に限定されず、公知のクリーニングブレードの材料が使用される。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、ゴム弾性体を含むことが好ましく、支持材と、ゴム弾性体を含むことが好ましい。例えば、ゴム弾性体が支持材に接着されたものが挙げられる。
支持材としては、剛性を有する板状の支持材が挙げられ、例えば、金属板が好ましい。
ゴム弾性体としては、ウレタンゴム、ポリイミドゴム、シリコーンゴム、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が、耐摩耗性、機械的強度、耐油性や、及び耐オゾン性に優れていることからウレタンゴムを含むことが好ましい。
ウレタンゴムとしては、特開２０１７－０５３９０９号公報の段落００３７乃至００５２に記載のポリウレタンゴムが用いられる。通常クリーニングブレードはポリエステル系ウレタンを使用するが、磨耗性が劣るが、Ｔａｃ処理を行うことにより、ヘタリ（永久変形）が少ないポリエーテル系ウレタンの使用も可能となる。
＜クリーニングブレードの製造方法＞
本実施形態に係るクリーニングブレードは、例えば、公知のクリーニングブレードの、接触面における長手方向の端部に、上述の方法によりテトラヘドラルアモルファスコーティングを施すことにより製造される。
また、公知の方法により製造したクリーニングブレードの、接触面における長手方向の端部に、上述の方法によりテトラヘドラルアモルファスコーティングを施すことにより製造してもよい。
例えば、ポリウレタンを、プレポリマー法やワンショット法等の一般的な方法により製造し、接触面における長手方向の端部にテトラヘドラルアモルファスコーティングを施した後に、板状の支持材に接着する方法が挙げられる。
本実施形態に係るクリーニングブレードは、例えば、公知のクリーニングブレードの、接触面における長手方向の端部に、上述の方法によりテトラヘドラルアモルファスコーティングを施すことにより製造される。
また、公知の方法により製造したクリーニングブレードの、接触面における長手方向の端部に、上述の方法によりテトラヘドラルアモルファスコーティングを施すことにより製造してもよい。
例えば、ポリウレタンを、プレポリマー法やワンショット法等の一般的な方法により製造し、接触面における長手方向の端部にテトラヘドラルアモルファスコーティングを施した後に、板状の支持材に接着する方法が挙げられる。
＜用途＞
本実施形態に係るクリーニングブレードによる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、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ない。例えば、画像形成装置に用いられる場合であれば、像保持体、中間転写体、帯電ロール、転写ロール、被転写材搬送ベルト、用紙搬送ロール等が挙げられ、また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更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。本実施形態においては、像保持体であることが特に好ましい。
本実施形態に係るクリーニングブレードによる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、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ない。例えば、画像形成装置に用いられる場合であれば、像保持体、中間転写体、帯電ロール、転写ロール、被転写材搬送ベルト、用紙搬送ロール等が挙げられ、また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更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。本実施形態においては、像保持体であることが特に好ましい。
（クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置）
次に、本実施形態に係る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、及び、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。
次に、本実施形態に係る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、及び、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。
一方、本実施形態のプロセスカートリッジは、像保持体や像保持体等の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ない。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。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、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手段と、トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記像保持体の表面をクリーニングする、本実施形態に係るクリーニング装置と、を備える。
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、クリーニング性の観点から、Ｔａｃ処理層が、前記像保持体の画像形成領域よりも、クリーニングブレードの長手方向において外側に存在することが好ましい。
上記態様によれば、画像形成領域におけるクリーニング性に優れ、かつ、めくれの発生が抑制されたクリーニングブレードが得られやすい。
上記態様によれば、画像形成領域におけるクリーニング性に優れ、かつ、めくれの発生が抑制されたクリーニングブレードが得られやすい。
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、清掃対象であるトナーのクリーニングを良好に行いつつかつ潤滑剤（外添剤）のすり抜けも良好に行わせクリーニングブレードの摩耗を抑制する観点から、クリーニングブレードが像保持体に押し付けられる力ＮＦ（Ｎｏｒｍａｌ Ｆｏｒｃｅ）は１．３ｇｆ／ｍｍ以上２．３ｇｆ／ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、１．６ｇｆ／ｍｍ以上２．０ｇｆ／ｍｍ以下の範囲であることがより好ましい。
ここで、クリーニングブレードの押し付け力ＮＦは、次式で算出される。
・式：Ｎ＝ｄＥｔ３／４Ｌ３
式中、ｄは図６に示されるクリーニングブレードの食い込み量ｄを、Ｅはクリーニングブレードのヤング率を、ｔは図６に示されるクリーニングブレード厚みｔを、Ｌは図６に示されるクリーニングブレードの自由長（固定具３４６によって固定されていない領域の長さ）を表す。
・式：Ｎ＝ｄＥｔ３／４Ｌ３
式中、ｄは図６に示されるクリーニングブレードの食い込み量ｄを、Ｅはクリーニングブレードのヤング率を、ｔは図６に示されるクリーニングブレード厚みｔを、Ｌは図６に示されるクリーニングブレードの自由長（固定具３４６によって固定されていない領域の長さ）を表す。
また、クリーニングブレードの像保持体への食い込み量ｄは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲であることがより好ましい。
また、図６に示されるクリーニングブレードと像保持体との接触部分における角度α（Ｗ／Ａ、Ｗｏｒｋｉｎｇ Ａｎｇｌｅ）は８°以上１４°以下の範囲であることが好ましく、１０°以上１２°以下の範囲であることがより好ましい。
また、図６に示されるクリーニングブレードと像保持体との接触部分における角度α（Ｗ／Ａ、Ｗｏｒｋｉｎｇ Ａｎｇｌｅ）は８°以上１４°以下の範囲であることが好ましく、１０°以上１２°以下の範囲であることがより好ましい。
＜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を用いた画像形成装置及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は被クリーニング部材としての感光体ドラム、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。
次に、本実施形態のクリーニングブレードを用いた画像形成装置及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は被クリーニング部材としての感光体ドラム、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。
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。
なお、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）。
なお、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）及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。
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及び搬送ロール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。
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。
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。なお、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。
なお、本実施形態では、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。
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しても、トナーのみからなる一成分現像剤を使用してもよい。
・トナー
本実施形態で用いられるトナーとしては、トナー粒子に対し、少なくとも外添剤として潤滑剤が外添されたトナーが好ましく用いられる。
また、本実施形態に用いられるトナーは、粉砕トナー等の乾式トナーであってもよいが、湿式トナーであることが好ましい。湿式トナーとしては、特に限定されず、公知の溶融懸濁法、乳化凝集・合一法、溶解懸濁法等により得られたトナーであればよい。
湿式トナーは乾式トナーよりも粒径が小さい場合が多く、また、粒子の球形度が高い場合が多い。本開示に係るクリーニングブレードによれば、めくれの発生が抑制されることにより、このような湿式トナーを用いた場合であっても、画像汚れ等の画像欠陥が抑制されやすい。
本実施形態で用いられるトナーとしては、トナー粒子に対し、少なくとも外添剤として潤滑剤が外添されたトナーが好ましく用いられる。
また、本実施形態に用いられるトナーは、粉砕トナー等の乾式トナーであってもよいが、湿式トナーであることが好ましい。湿式トナーとしては、特に限定されず、公知の溶融懸濁法、乳化凝集・合一法、溶解懸濁法等により得られたトナーであればよい。
湿式トナーは乾式トナーよりも粒径が小さい場合が多く、また、粒子の球形度が高い場合が多い。本開示に係るクリーニングブレードによれば、めくれの発生が抑制されることにより、このような湿式トナーを用いた場合であっても、画像汚れ等の画像欠陥が抑制されやすい。
トナー粒子の体積平均粒径（Ｄ５０ｖ）としては、２μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、４μｍ以上８μｍ以下がより好ましい。
なお、トナー粒子の各種平均粒径は、コールターマルチサイザーII（ベックマン・コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ－II（ベックマン・コールター社製）を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい）の５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５ｍｇ以上５０ｍｇ以下加える。これを電解液１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で１分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として１００μｍのアパーチャーを用いて２μｍ以上６０μｍ以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は５００００個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャンネル）に対して体積を小径側から累積分布を描いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖと定義する。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい）の５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５ｍｇ以上５０ｍｇ以下加える。これを電解液１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で１分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として１００μｍのアパーチャーを用いて２μｍ以上６０μｍ以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は５００００個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャンネル）に対して体積を小径側から累積分布を描いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖと定義する。
トナー粒子に外添される潤滑剤としては、例えば、シリカ粒子、高級脂肪酸金属塩粒子（例えばステアリン酸亜鉛粒子）、フッ素樹脂粒子（例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子）、窒化ホウ素粒子等が挙げられる。
トナー粒子に外添される各粒子は、表面に疎水化処理が施されていてもよい。
トナー粒子に外添される潤滑剤の平均径は、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
潤滑剤の平均径は、粒径１００μｍの樹脂粒子（ポリエステル、重量平均分子量Ｍｗ＝５００００）に潤滑剤を分散させた後の一次粒子１００個をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）装置により観察し、一次粒子の画像解析によって得られた円相当径の累積頻度における５０％径（Ｄ５０ｖ）である、円相当平均径を意味する。
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、０．０１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０１質量％以上２．０質量％以下がより好ましい。
次に、本実施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（又はベルトクリーニング装置５３）によって清掃される。
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（又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、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「％」はすべて質量基準である。
（実施例１）
ポリカプロラクトンポリオール（ダイセル化学工業株式会社製、プラクセル２０５、平均分子量５２９、水酸基価２１２ＫＯＨｍｇ／ｇ）と、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、ポリオール成分のハードセグメント材料として用いた。また、２つ以上のヒドロキシ基を含むアクリル樹脂（綜研化学（株）製、アクトフローＵＭＢ－２００５Ｂ）を、ソフトセグメント材料として用いた。上記ハードセグメント材料と上記ソフトセグメント材料とを、８：２（質量比）の割合で混合した。
次に、このハードセグメント材料とソフトセグメント材料との混合物１００質量部に対して、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、以下「ＭＤ１」という）を６．２６質量部加え、窒素雰囲気下で７０℃、３時間反応させた。なお、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となるように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質量部加え、窒素雰囲気下で７０℃，３時間反応させて、プレポリマーを得た。なお、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質量部であった。
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質量部に対して、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質量部加え、３分間気泡が入らないように充分に混合した。この混合物をクリーニングブレード金型に注入してブレード部材を得た。
ポリカプロラクトンポリオール（ダイセル化学工業株式会社製、プラクセル２０５、平均分子量５２９、水酸基価２１２ＫＯＨｍｇ／ｇ）と、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、ポリオール成分のハードセグメント材料として用いた。また、２つ以上のヒドロキシ基を含むアクリル樹脂（綜研化学（株）製、アクトフローＵＭＢ－２００５Ｂ）を、ソフトセグメント材料として用いた。上記ハードセグメント材料と上記ソフトセグメント材料とを、８：２（質量比）の割合で混合した。
次に、このハードセグメント材料とソフトセグメント材料との混合物１００質量部に対して、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、以下「ＭＤ１」という）を６．２６質量部加え、窒素雰囲気下で７０℃、３時間反応させた。なお、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となるように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質量部加え、窒素雰囲気下で７０℃，３時間反応させて、プレポリマーを得た。なお、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質量部であった。
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質量部に対して、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質量部加え、３分間気泡が入らないように充分に混合した。この混合物をクリーニングブレード金型に注入してブレード部材を得た。
得られたブレード部材に対し、黒鉛のバキュームアーク放電により炭素プラズマを発生させ、そこからイオン化した炭素を抽出・堆積させる、フィルター・カソード・バキューム・アーク（ＦＣＶＡ）法により行うことができ、島津製作所製のＦＣＶＡ装置を用いることによりによりテトラヘドラルアモルファスコーティングを行い、Ｔａｃ処理層を有するブレード部材を得た。
形成条件としては、成膜温度０℃以上８０℃以下（より好ましくは２０℃以上８０℃以下、特に好ましくは４０℃以上８０℃以下）、成膜速度１．５ｎｍ／ｓが好ましい。
上記Ｔａｃ処理層を有するブレード部材を、支持材（ＳＵＳ）に接着し、クリーニングブレードを得た。
形成条件としては、成膜温度０℃以上８０℃以下（より好ましくは２０℃以上８０℃以下、特に好ましくは４０℃以上８０℃以下）、成膜速度１．５ｎｍ／ｓが好ましい。
上記Ｔａｃ処理層を有するブレード部材を、支持材（ＳＵＳ）に接着し、クリーニングブレードを得た。
＜評価＞
〔ブレードめくれの評価〕
得られたクリーニングブレードを富士ゼロックス社製白黒プリンターＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｒｅ ＩＩＩ Ｃ３３００に装着し、押し付け力ＮＦ（Ｎｏｒｍａｌ Ｆｏｒｃｅ）を２．０ｇｆ／ｍｍ、角度Ｗ／Ａ（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ａｎｇｌｅ）を１０°に設定した。
高分子樹脂粉末，ステアリン酸亜鉛粉末，シリカ粉末からなるトナーを使用した。
Ａ４用紙（２１０×２９７ｍｍ、富士ゼロックス社製、Ｐ紙）を用い、テストプリント（１色当たりの面積率５％）の画像の印刷を行った。
ブレードめくれは下記評価基準により判定した。
評価結果はＡが最もよく、Ｄが最も悪い。また、評価結果がＡに近いほど、クリーニングブレードのめくれの発生が抑制されているといえる。評価結果は表１に記載した。
－評価基準－
Ａ：５０，０００枚を超えてもブレードめくれが観察されなかった。
Ｂ：１０，０００枚以上５０，０００枚以下でブレードめくれが観察された。
Ｃ：１，００００枚より前にブレードめくれが観察された。
Ｄ：立ち上げ時にブレードめくれが発生した。
〔ブレードめくれの評価〕
得られたクリーニングブレードを富士ゼロックス社製白黒プリンターＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｒｅ ＩＩＩ Ｃ３３００に装着し、押し付け力ＮＦ（Ｎｏｒｍａｌ Ｆｏｒｃｅ）を２．０ｇｆ／ｍｍ、角度Ｗ／Ａ（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ａｎｇｌｅ）を１０°に設定した。
高分子樹脂粉末，ステアリン酸亜鉛粉末，シリカ粉末からなるトナーを使用した。
Ａ４用紙（２１０×２９７ｍｍ、富士ゼロックス社製、Ｐ紙）を用い、テストプリント（１色当たりの面積率５％）の画像の印刷を行った。
ブレードめくれは下記評価基準により判定した。
評価結果はＡが最もよく、Ｄが最も悪い。また、評価結果がＡに近いほど、クリーニングブレードのめくれの発生が抑制されているといえる。評価結果は表１に記載した。
－評価基準－
Ａ：５０，０００枚を超えてもブレードめくれが観察されなかった。
Ｂ：１０，０００枚以上５０，０００枚以下でブレードめくれが観察された。
Ｃ：１，００００枚より前にブレードめくれが観察された。
Ｄ：立ち上げ時にブレードめくれが発生した。
〔感光体磨耗レート〕
感光体磨耗レートは、試験前と試験後の感光体の膜厚を渦電流式の膜厚計で計測しその差分にて算出し、感光体１０００ｃｙｃｌｅ当りの感光体磨耗レートとして算出した。
感光体磨耗レートは、試験前と試験後の感光体の膜厚を渦電流式の膜厚計で計測しその差分にて算出し、感光体１０００ｃｙｃｌｅ当りの感光体磨耗レートとして算出した。
〔処理層の割れの評価〕
クリーニング部材処理層上の現像剤を除去して、クリーニング部材処理層自体の表面を撮影する。撮影には、撮影装置として、Ｋｅｙｅｎｃｅ ＶＨＸ６００ デジタルマイクロスコープを用い１００μｍ以上の割れを観察した。
Ａ：５０，０００枚を超えても処理層割れが観察されなかった。
Ｂ：１０，０００枚以上５０，０００枚以下でブレード割れが観察された。
Ｃ：１０，０００枚より前にブレード割れが観察された。
クリーニング部材処理層上の現像剤を除去して、クリーニング部材処理層自体の表面を撮影する。撮影には、撮影装置として、Ｋｅｙｅｎｃｅ ＶＨＸ６００ デジタルマイクロスコープを用い１００μｍ以上の割れを観察した。
Ａ：５０，０００枚を超えても処理層割れが観察されなかった。
Ｂ：１０，０００枚以上５０，０００枚以下でブレード割れが観察された。
Ｃ：１０，０００枚より前にブレード割れが観察された。
〔画像評価〕
前記各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、Ｄｏ
ｃｕＣｅｎｔｒｅ 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２００
０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。
－評価基準－
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
前記各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、Ｄｏ
ｃｕＣｅｎｔｒｅ 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２００
０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。
－評価基準－
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２）
Ｔａｃ処理において、条件を成膜速度１．０ｎｍ／ｓから成膜速度１．５ｎｍ／ｓに変更し、処理層の厚みを０．３μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
Ｔａｃ処理において、条件を成膜速度１．０ｎｍ／ｓから成膜速度１．５ｎｍ／ｓに変更し、処理層の厚みを０．３μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
（実施例３）
Ｔａｃ処理において、条件を成膜速度１．０ｎｍ／ｓから成膜速度０．７ｎｍ／ｓに変更し、処理層の厚みを０．０３μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
Ｔａｃ処理において、条件を成膜速度１．０ｎｍ／ｓから成膜速度０．７ｎｍ／ｓに変更し、処理層の厚みを０．０３μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
（実施例４）
Ｔａｃ処理において、条件を成膜速度１．０ｎｍ／ｓから成膜速度２．０ｍ／ｓに変更し、処理層の厚みを０．５μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
Ｔａｃ処理において、条件を成膜速度１．０ｎｍ／ｓから成膜速度２．０ｍ／ｓに変更し、処理層の厚みを０．５μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
（実施例５）
トナーとして、湿式トナーの替わりに粉砕トナーを使用した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
トナーとして、湿式トナーの替わりに粉砕トナーを使用した以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
（比較例１）
Ｔａｃ処理層を形成しなかった以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
Ｔａｃ処理層を形成しなかった以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
（比較例２）
Ｔａｃ処理層の形成の代わりに、イソシアネート処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
イソシアネート処理の詳細は下記の通りである。
Ｔａｃ処理層の形成の代わりに、イソシアネート処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、各項目の評価を行った。評価結果は表１に記載した。
イソシアネート処理の詳細は下記の通りである。
＜イソシアネート処理＞
得られたブレード部材に対し、８０℃に溶融したＭＤＩ（４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート）をクリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にイソシアネート処理を行い、イソシアネート処理層を有するブレード部材を得た。
得られたブレード部材に対し、８０℃に溶融したＭＤＩ（４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート）をクリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にイソシアネート処理を行い、イソシアネート処理層を有するブレード部材を得た。
１０ クリーニングブレード、１２ 接触面、１４ 接触面、１６ Ｔａｃ処理層、１８ａ 側面、１８ｂ 別の側面、２０ 被クリーニング部材、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 被クリーニング部材（像保持体／感光体ドラム）、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 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
Claims (7)
- 被クリーニング部材に接触する接触面における、クリーニングブレードの長手方向の両端部にテトラヘドラルアモルファスカーボンの処理層を有し、
前記処理層の動摩擦係数が、０．２以上０．６以下であり、
前記処理層の厚みが、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下であり、
前記処理層が形成された領域におけるヤング率が、１０ＭＰａ以上２００，０００ＭＰａ以下であり、
クリーニングブレードの長手方向における両端の前記処理層の長さの合計値が、クリーニングブレードの長手方向の長さに対し、０．５％以上２０．０％以下である
クリーニングブレード。 - ウレタンゴムを含む、請求項１に記載のクリーニングブレード。
- 請求項１又は請求項２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。
- 請求項３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着脱されるプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記像保持体の表面をクリーニングする、請求項３に記載のクリーニング装置と、
を備える画像形成装置。 - 前記処理層が、前記像保持体の画像形成領域よりも、クリーニングブレードの長手方向において外側に存在する、請求項５に記載の画像形成装置。
- 前記トナーが湿式トナーである、請求項５に記載の画像形成装置。
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| JP2009063993A (ja) | 2007-08-10 | 2009-03-26 | Canon Chemicals Inc | 電子写真用クリーニングブレード |
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