JP2006259432A

JP2006259432A - クリーニング装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2006259432A
Application number: JP2005078563A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takahashi; 宏明高橋; Hirota Sakon; 洋太左近; Kazuhiko Umemura; 和彦梅村; Tomoko Uchiumi; 知子内海
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】クリーニングブレードの耐摩耗性が極めて高く、かつ小径、球形トナーに対しても良好なクリーニング特性が長期にわたりに得られ、さらに、ブレードめくれが生じにくい、高信頼なクリーニング装置、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】感光体６又は中間転写体上のトナーをクリーニングブレード１６でクリーニングするクリーニング装置において、前記トナーは、体積平均粒径が７μｍ以下で、平均円形度が０．９５以上であって、かつ、前記クリーニングブレード１６は、ゴム成形体からなる基体２１と微粒子を含有する金属薄層１９とを有し、金属薄膜１９を感光体１６等に当接させている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスにおけるトナーをクリーニングして除去するクリーニング装置に関するものであり、また、このクリーニング装置を用いる画像形成装置、プロセスカートリッジに関するものである。

従来、転写型の画像形成装置では、帯電器で一様に帯電した潜像担持体としての、例えば感光体上に、原稿画像の露光を行って潜像を形成した後、この潜像に現像装置でトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このトナー像を、転写装置で転写紙あるいは中間転写体に転写する。そして、転写後の感光体又は中間転写体上に残留したトナーを、クリーニング装置によって感光体上から除去し、感光体を継続して繰り返し使用している。
このクリーニング装置としては、クリーニングブレードを用いたクリーニング装置、導電性あるいは絶縁性の繊維からなるファーブラシローラを用いたクリーニング装置、研磨能力を有するクリーニングローラを用いたクリーニング装置、潤滑剤物質を自らに内包したクリーニングローラを用いたクリーニング装置、磁性体粉末をローラ表面に配した磁気ブラシローラを用いたクリーニング装置、吸引器を用いたクリーニング装置など、各種方式のものが知られている。しかしながら、最も広く使用されている方式はクリーニングブレードを用いる方式である。簡潔な構造でありかつ、トナー除去性も高い。
クリーニングブレードの材料としてはゴム弾性材が一般的に用いられるが、感光体表面の摩擦作用により、ブレード先端の摩耗が急激に進行し、十分なクリーニング性能が持続しない問題がある。

また、最近では、トナー粒径を小さくする製造方法としては、製造コスト面から従来の粉砕法ではなく重合法が有力である。重合法により製造された小粒径トナーは、形状が球形に近く、粒度分布がシャープであることから、細線の再現性やディジタル画像のドット再現性等に優れた良好な画質が得られるという特徴を持っている。しかし、小粒径の重合トナーを使用した場合、従来の粉砕法で製造されたトナーに比べ形状が真球に近いこと及び粒径が小さくなっていることでクリーニングすることが難しく、すり抜けや黒ポチ等のクリーニング不良が発生するという欠点があり、これらのトナーを良好にクリーニングできるクリーニング装置が問題となっている。
また、これらの小粒径のトナーをクリーニングする場合、感光対等に当接するクリーニングブレードの線圧を高めてクリーニング能力を高くしているが、この場合ブレードクリーニングが、めくれてクリーニング不良になるという問題がある。

これらの問題に対して、特許文献１では、弾性を有する金属薄片の基体に、硬質クロムめっきなどによりエッジ部を硬質皮膜処理したブレードが知られている。しかし、ブレードエッジ部を硬質皮膜処理したことで、ブレードの耐摩耗性は高いが、ブレードの基体が金属薄片であるため、感光体との密着性が悪く、クリーニング性は悪い。特に小径、球形トナーはクリーニングが難しい。
特許文献２では、エストラマー基材中にシリコーンゴム粒子を分散したクリーニングブレードが開示され、特許文献３ではポリウレタンのゴム部材中にビニル系樹脂、フッ素系樹脂、あるいはポリエステル樹脂等の縮合重合体からなる樹脂微粒子を分散させたクリーニングブレードが開示されている。しかし、ゴム部材中に潤滑粒子を分散させブレードめくれ防止を行っているが、ブレードの耐摩耗性が十分ではなく、また小径球形トナーのクリーニング性は十分考慮されておらず、良好なクリーニング性を安定的に得るのは難しい。
特許文献４では、クリーニングブレード表面に、炭素をプラズマ重合したいわゆるＤＬＣ（diamond-like Carbon）層を形成したクリーニングブレードが知られている。しかし、ＤＬＣ層の耐摩耗性、低摩擦性によりブレードの摩耗量を減らし、耐久性の向上をねらっているが、クリーニングブレードとして使用する場合は、加圧され変形した状態であり、極めて硬いＤＬＣ層は、ゴムブレーブレード表面から剥離を起こしやすい。また小径球形トナーのクリーニング性は十分考慮されておらず、特に平均粒径７μｍ以下の球形トナーに関しては、良好なクリーニング性を得るのは難しい。
特許文献５では、ゴムブレード表面に金属及び合金の蒸着膜を形成したクリーニングブレードが知られている。しかし、金属層の膜厚が０．００５〜０．０１μｍ程度と薄いため、金属層が消失し、十分な耐摩耗性は得られない。また小径球形トナーのクリーニング性は十分考慮されておらず、特に平均粒径７μｍ以下の球形トナーに関しては、良好なクリーニング性を安定的に得るのは難しい。

特開平０４−３５２１８６号公報特開平０５−１７３４６４号公報特開２００３−１９５７１１号公報特開平０９−１６０４５７号公報特開２００３−０１３８３５号公報

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、クリーニングブレードの耐摩耗性が極めて高く、かつ小径、球形トナーに対しても良好なクリーニング特性が長期にわたりに得られるクリーニング装置、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にある。さらに、ブレードめくれが生じにくい、高信頼なクリーニング装置、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にある。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
１．本発明のクリーニング装置は、像担持体又は中間転写体上のトナーをクリーニングブレードでクリーニングするクリーニング装置において、前記トナーは、体積平均粒径が７μｍ以下で、平均円形度が０．９５以上であって、かつ、前記クリーニングブレードは、ゴム成形体からなる基体と微粒子を含有する金属薄層とを有し、金属薄膜を像担持体又は中間転写体に当接させていることを特徴とする。
２．また、本発明のクリーニング装置は、さらに、前記金属薄層は、１〜２０μｍの厚さを有することを特徴とする。
３．また、本発明のクリーニング装置は、さらに、前記金属薄層は、無電解ニッケル合金めっきにより形成されていることを特徴とする。
４．また、本発明のクリーニング装置は、さらに、前記金属薄層は、微粒子が平均粒径０．０５〜５μｍの範囲にあることを特徴とする。
５．また、本発明のクリーニング装置は、さらに、前記金属薄層は、微粒子が樹脂微粒子であることを特徴とする。
６．また、本発明のクリーニング装置は、さらに、前記樹脂微粒子は、フッ素系樹脂微粒子であることを特徴とする。

７．本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体を介して記録部材に転写する転写装置と、像担持体上のトナ−をクリ−ニングするクリ−ニング装置と、記録部材上の可視像を熱及び又は圧力で定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、クリーニング装置が請求項１ないし６に記載のクリーニング装置であることを特徴とする。
８．また、本発明の画像形成装置は、さらに、像担持体とクリーニング装置とを一体に支持し、着脱可能なプロセスカ−トリッジを備えることを特徴とする。
９．本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、像担持体とクリーニング装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニング装置は、請求項１ないし６に記載のクリーニング装置であることを特徴とする。

本発明は、上記解決するための手段によって、少なくとも感光体と接触するクリーニングブレードのゴム表面に、微粒子を分散させた金属めっき層で被覆することで、耐摩耗性が高く、かつ小径や球形トナーにたいして良好なクリーニング特性のクリーニング装置を提供することができる。また、摩耗性の高い金属薄層を有するクリーニング装置を提供することができる。球形や小径トナーに対して、クリーニング性がより良好なクリーニング装置を提供することができる。感光体にたいしてもハザードが少ないクリーニング装置を提供することができる。
また、ブレードの耐摩耗性が高く、球形、小径トナーに対しても良好なクリーニング特性を有する画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明のクリーニング装置に用いるクリーニングブレードの構造を示す概略図である。また、図２は、クリーニングブレードを感光体に当接した状態を模式的に示す概略図である。図１に示すように、ブレード支持部材１９、微粒子が分散された金属薄層２０、基体であるゴムブレード２１で構成されている。微粒子が分散された金属薄層２０は少なくとも感光体６と接する部分に形成されていればよい。感光体６と接する部分のブレード表面を金属薄層２０としたことで、通常のゴムブレードに比べ、高い耐摩耗性を発現する。また、ブレードエッジ部を、微粒子が分散された金属薄層２０をコーティングした構造により、球形、小径トナーのクリーニング性が大幅に改善する。また、ブレードエッジ部を金属薄層２０としたことで、感光体駆動時のブレードエッジ部の感光体回転方向への引きこまれによる変形が少なく、また分散された微粒子により金属薄層表面に微少な凹凸ができ、トナーから脱離した外添剤が引っかかりやすく、ブレードニップ部に外添剤が滞留しやすくなる。

この金属薄膜２０中の微粒子の平均粒径は、０．０５〜５μｍにする。０．０５μｍ未満、あるいは５μｍ以上では、球形、小径トナーに対するクリーニング性が少し劣り、クリーニング不良が発生することがある。また、金属薄膜２０中の微粒子の含有量は、５vol％〜４０vol％であること望ましい。５vol％未満では小径球形トナーに対するクリーニング性が若干劣り、また４０vol％以上含有する場合は、金属の比率が減少し、クリーニングブレードの十分な耐久性がやや劣る。金属薄層２０中の微粒子の材質としては、無機物粒子や樹脂微粒子など特に制限はなく使用でき、無機物粒子としては例えば、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｈＯ₂、ＳｉＯ₂、ＣｅＯ₂、ＢｅＯ₂、ＭｇＯ、ＣｄＯ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＶＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、Ｂ_４Ｃ、ＢＮ、ＺｒＢ₂、ＴｉＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄などであり、樹脂微粒子としては例えば、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミド系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などである。無機物粒子は硬く、感光体６に傷をつける場合があるので、感光体６へのハザードを考慮して、樹脂微粒子であることが好ましい。さらに好ましくは、フッ素系樹脂微粒子である。フッ素系微粒子の高い潤滑性により、クリーニングブレード２と感光体６の低摩擦化は図られ、ブレードめくれが生じにくい。フッ素系樹脂微粒子としては、例えば、４フッ化エチレン樹脂、パーフロロアルコキシ樹脂、フッ化エチレンプロピレン樹脂、４フッ化エチレンーパーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、４フッ化エチレンーエチレン共重合樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂等の樹脂粒子であり、好ましくは４フッ化エチレン樹脂である。

金属薄層２０の膜厚としては１〜２０μｍであることが好ましい。１μｍ未満では、金属薄層摩耗により消失してしまい、十分な耐久性が得られず、２０μｍより厚い場合は、クリーニングブレードは加圧され変形した状態で使用されるため、経時でゴム層から金属薄層２０が剥離する可能性がある。
ゴムブレード表面に行う金属薄層２０の形成方法においては蒸着法、金属めっき法など特に制限はなく公知方法により成膜できるが、処理方法が比較的容易な、無電解めっき法が好ましい。ゴムブレードへの無電解めっき方法としては、例えば所定の寸法に切断したゴムブレードに、ブラストマシーン等で、表面にニッケル等の金属粉末を固着させたのち、表面を界面活性剤等で脱脂し、無電解めっきを施す。浸漬時間により、膜厚を調整して所望の金属めっき層を得ることができる。
また、金属薄層２０中へ分散する微粒子の導入については、例えば、無電解金属めっきの場合、あらかじめ微粒子をめっき液中に分散させためっき液を使用することで、金属中に微粒子を共析させることができる。
金属薄層２０の材料として特に制限はないが、耐摩耗性が高い、無電解ニッケル合金めっきが望ましい。ここでいう無電解ニッケル合金めっきとは、無電解めっき法により皮膜したニッケル合金であり、例えば、純ニッケル、ニッケル−コバルト、ニッケル−鉄、ニッケル−クロム、ニッケル−タングステン、ニッケル−マンガン、ニッケル−スズ、ニッケル−リン、ニッケル−ボロン等、ニッケル-リン-ボロン合金などがある。耐摩耗性の観点からさらに好ましくはニッケル-リン-ボロン合金であり、リンの含有量が1〜５重量％、ホウ素の含有量が５重量％以下であることが好ましい。

ゴム弾性体のブレードとしては従来公知の組成、工法で製造することが出来る。一般的に高弾性の得られやすいウレタンエラストマーなどを用いることが出来る。ポリウレタンエラストマーは、通常、ポリオール成分としてポリエチレンアジペートエステルやポリカプロラクトンエステルを用い、ポリイソシアネート成分として4,4'−ジフエニルメタンジイソシアネートを用いてプレポリマーを調製し、これに硬化剤及び必要に応じて触媒を加えて、所定の型内にて架橋し、炉内にて後架橋させた後、常温で放置熟成することによって製造されている。高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール、例えば、エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオールようなアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール、カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシプロピレン）グリコール等のポリエーテル系ポリオール等が用いられる。
他に低分子量ポリオールとしては、例えば、１,４−ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン−ビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、３，３'−ジクロロ−４，４'−ジアミノジフエニルメタン、４，４'−ジアミノジフエニルメタン等の二価アルコールや、１，１，１−トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、１，１，１−トリス（ヒドロキシエトキシメチル）プロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の三価及びそれ以上の多価アルコールを挙げることができる。硬化触媒の具体例として、例えば、２−メチルイミダゾールや１,２−ジメチルイミダゾールを挙げることができるが、特に、１,２−ジメチルイミダゾールが好ましく用いられる。このような触媒は、通常、主剤１００重量部に対して、０．０１〜０．５重量部、好ましくは、０．０５〜０．３重量部の範囲で用いられる。
ウレタンゴムブレードの製造方法についても特に限定されないが、例えば遠心成形により、ウレタンゴムシートを製造し、所定の寸法に切断して得ることができる。

使用するトナーは、体積平均粒径が７μｍ以下であり、トナーの円形度が０．９５以上である。体積平均粒径７μｍ以下、さらに好ましくは、５．５μｍ以下することにより潜像に対して忠実な現像ができ、極めて高精細な画像が得られる。平均円形度を０．９５以上、さらに好ましくは０．９８以上にすることにより、現像性、転写性が向上し、ハーフトーンのむらなどがない高画質な画像が得られる。なお、体積平均粒径及び平均円形度は、Sysmex製FPIA-2100を用いて測定した。
このような本発明の球形トナーは、例えば、少なくともバインダー用の樹脂材料又は／及びそのプレポリマー、着色剤、離型剤を有機溶媒中に含むトナー材料の有機溶媒液を水系媒体中に微細液滴状に分散させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去することにより得られたのもの、又は／及び該分散している間若しくはその後に該液滴中のプレポリマーを架橋及び／又は伸長反応させた後、該有機溶媒及び水系媒体を除去することにより製造することができる。
好適には、少なくとも有機溶媒中に、活性水素を有する化合物及びこれと反応可能な部位を有する重合体、又は、分子内に活性水素及びこれと反応可能な部位を有すると同時に有する自己重合性材料、着色剤、離型剤を、好ましくはこれらを含有した組成物の形で、溶解又は分散させ、該活性水素と反応可能な部位を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒及び水系媒体を除去し、洗浄、乾燥することができる。前記反応時に攪拌強さを調整して、乾燥後に強強攪拌する事でトナーの円形度を調整しても良い。樹脂材料又は／及びそのプレポリマーとしては、各種の材料を用いることができ、特にポリエステル樹脂又は／及びポリエステルプレポリマーを好ましく用いることができる。これらは単なる一例であって、球形状トナーは、このような製法以外の方法で製造しても無論、かまわない。

本発明の画像形成装置を説明する。
図３は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。
感光体６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よい。感光体６の周囲には、必要に応じて、転写前チャージャ７、転写チャージャ、分離チャージャ、クリーニング前チャージャ８が配置され、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）、帯電ローラをはじめとする公知の手段が配置される。
帯電部材９は、感光体と当接していてもよいが、両者の間に適当なギャップ、１０〜２００μｍ程度を設けた近接配置とすることにより、両者の摩耗量が低減できると共に帯電部材へのトナーフィルミングを抑制でき、好ましく使用できる。
帯電部材９に印加する電圧は、帯電の安定化と帯電ムラの抑制のために、直流成分に交流成分を重畳したものとすることが効果的である。しかしながら、帯電が安定化される反面、直流成分のみ印加した場合に比べ、プロセス中に使用した感光体６の表面層が摩耗しやすいことが判っている。この場合にも、本発明の感光体では耐摩耗性の高さから全く問題なく良好な特性を維持できるものである。
転写手段には、一般に上記の帯電器が使用できるが、図３に示されるように転写ベルト１０を使用したものが有効である。また、ここで図示しないが、転写手段として、感光体６から一旦、中間転写たいである中間転写ベルトに転写し、その後、転写紙に転写してもよい。
また、画像露光部１１、除電ランプ１２等の光源には、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）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般を用いることができる。そして、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等の各種フィルターを用いることもできる。
これらの光源は、図３に示される工程のほかに、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程又は前露光等の工程に用いられ、感光体６に光が照射される。
現像ユニット１３により感光体６上に現像されたトナーは、転写紙１４に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体６上に残存するトナーもあり、このようなトナーは、ファーブラシ１５及びクリーニングブレード１６により感光体６から除去される。
クリーニングは、クリーニングブレード１６のみで行なわれることもあるが、ファーブラシ等のクリーニングブラシを組み合わせて用いることが多い。感光体６上に残留したトナーが、カウンター方向に当接するクリーニングブレード１６によりかきとられる。ここで、クリーニングブレード１６と感光体６との当接条件としては、クリーニングブレード１６の弾性特性によりその適正値は変化するが、通常感光体６への食い込み量として、１〜２ｍｍ、クリーニングブレードカット面（ウレタンゴム板切断面）と感光体６表面とのなす角度として、７０〜８５度が設定される。

電子写真感光体に正（負）帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正（負）の静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また、正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。この現像手段には、公知の方法が適用され、また、除電手段にも公知の方法が採用される。
本発明は、このような画像形成手段に電子写真感光体を用いる画像形成方法及び画像形成装置である。上記画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態で、それら装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。
ここで、プロセスカートリッジとは、感光体及びクリーニング手段を内蔵し、外に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を含むことがある１つの装置（部品）である。

（実施例１）
＜評価ブレード＞
遠心成形法により、厚さ２ｍｍのウレタンゴムシートを作製し、クリーニングブレードとして使用する大きさに切断した。このゴムブレードのゴム物性は硬度（JIS A）が７０度、２３℃における反発弾性が３２％であった。切断を行ったゴムブレードはめっきの前処理を行った。まずブラストマシーンによりニッケル粉末を吹き付け、ゴムブレード表面内にニッケル粉末を打ち込んだ。次に、希塩酸と界面活性剤を用いて銅粉末を打ち込んだゴムブレード表面の脱脂を行った。水洗後、塩酸活性溶液中で塩酸活性化処理し、さらに水洗いした。次に、めっき処理を行った。ＳｉＯ_２微粒子（粒径０．０３μｍ）を分散させた無電解ニッケル-リン合金めっき液によりめっき処理し、ニッケル-リン合金中にＳｉＯ_２微粒子が分散されためっき層を被覆して金属薄層とした。めっき膜の厚みは２５μｍであり、膜中のＳｉＯ_２微粒子の比率は１５vol%である。めっき処理したゴムブレードをホットメルト接着剤にてブレード支持部材の板金に接着して、図１（１）のような形態のクリーニングブレードＡを得た。
＜使用トナー＞
重合法により作製した体積平均粒径５．５μｍ、平均円形度が０．９７のトナーを使用した。このトナーをＣｕ−Ｚｎフェライトの芯材にシリコーンコートしたキャリアと、重量部で７部対９３部の割合で混合し、現像剤を作製した

＜評価方法＞
(株)リコー IPSIO-COLOR 8000に上記のブレード及びトナーに交換し、印字率６％の画像を５００，０００枚ランニングし、耐久評価試験を行った。初期、５０，０００、１５０，０００、５００，０００枚時に、クリーニング性、ブレードエッジ観察、画質評価をそれぞれ行った。
（クリーング性評価）
クリーニング性のランク評価を行い、５段階で評価した。５が最良で、１が劣悪である。実際の使用に耐え得る許容レベルは３以上である。
（ブレードエッジ観察・・・金属薄層の剥離、ブレード摩耗評価）
レーザー顕微鏡（キーエンス製Ｖｋ-9500）にてブレードエッジ稜線を斜め４５°方向からの観察と、ブレード断面のプロファイルを得た。観察より金属表面層の剥離状態を確認し、断面プロファイルから、ブレード摩耗のランク付けを行った。
ランク５がブレード摩耗のない新品ブレードとほぼ同等であり、ランク１が劣悪である。
実用の使用に耐え得るのはランク３であり、ランク３未満であれば、クリーニング不良がおこる可能性がある。
（画質評価）
画質評価としてはハーフトーンのムラ、解像力、シャープネスなどを総合評価し、５段階のランク評価を行った。５が最良で、１が不良である。

（実施例２）
＜評価ブレード＞
遠心成形法により、厚さ２ｍｍのウレタンゴムシートを作製した。ゴム物性は硬度（JIS A）が７０度、２３℃における反発弾性が３２％であった。作製したゴムシートはめっき前処理を行った。ゴムシートの片面にニッケル粉末を吹き付け、表面にニッケル粉末を打ち込んだ。次に、希塩酸と界面活性剤を用いてニッケル粉末を打ち込んだゴムシート表面の脱脂を行い、水洗後、塩酸活性溶液中で塩酸活性化処理し、さらに水洗いし、次に、めっき処理を行った。Ａｌ_２Ｏ_３微粒子（粒径７μｍ）を分散させた無電解ニッケル-リン合金めっき液によりめっき処理した。めっき前処理を行ったゴムシートの片面を、ニッケル-リン合金中にＡｌ_２Ｏ_３粒子が分散された金属めっき層で被覆して金属薄層とした。ニッケル合金膜の厚みは１５μｍであり、膜中のＡｌ_２Ｏ_３微粒子の比率は３０vol%である。
片面をめっき処理したゴムシートを、クリーニングブレードとして使用する大きさに切断し、ゴムブレードを得た。前記ゴムブレードをホットメルト接着剤にてブレードホルダの板金に接着し、図１（１）に示すような形態のクリーニングブレードＢを得た。
上記のブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価を行った。

（実施例３）
＜評価ブレード＞
実施例２において、微粒子を平均粒径が０．１μｍのＡｌ_２Ｏ_３微粒子に変更し、添加量を調整して、ニッケル膜中に占めるＡｌ_２Ｏ_３微粒子の比率が１５vol%とし、めっき時間によりニッケル合金膜の厚みを５μｍとした以外は、実施例２の評価ブレードと同様に処理したクリーニングブレードＣを得た。上記のブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価した。

（実施例４）
＜評価ブレード＞
実施例２において、微粒子を平均粒径が２μｍのＡｌ_２Ｏ_３微粒子に変更し、添加量を調整して、ニッケル膜中に占めるＡｌ_２Ｏ_３微粒子の比率が３０vol%とし、めっき時間によりニッケル合金膜の厚みを１５μｍに変更した以外は、実施例２の評価ブレードと同様に処理したクリーニングブレードＤを得た。上記のブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価した。また、クリーニング性、ブレードエッジ観察、画質評価の耐久性試験とは別に、別途ブレードめくれ余裕度試験を下記の要領で行った。

（ブレードめくれ余裕度試験）
(株)リコー IPSIO-COLOR 8000に上記のブレードへ交換した。感光体へのレーザーによる書き込みをOFFにし、ブレード部へトナー入力を全く行わない連続運転を２時間実施した。ブレードめくれが発生するまでの時間を測定した。

（実施例５）
遠心成形法により、厚さ２ｍｍのウレタンゴムシートを作製した。ゴム物性は硬度（JIS A）が７０度、２３℃における反発弾性が３２％であった。作製したゴムシートはめっきの前処理を行った。ゴムシートの片面にニッケル粉末を吹き付け、表面にニッケル粉末を打ち込んだ。次に、希塩酸と界面活性剤を用いてニッケル粉末を打ち込んだゴムシート表面の脱脂を行い、水洗後、塩酸活性溶液中で塩酸活性化処理し、さらに水洗いした。次に、めっき処理を行ったＡｌ_２Ｏ_３微粒子（粒径２μｍ）を分散させた無電解ニッケル-リン-ボロン合金めっき液によりめっき処理した。ゴムシートの片面をニッケル-リン-ボロン合金中にＡｌ_２Ｏ_３粒子が分散された金属めっき層で被覆して金属薄層とした。ニッケル合金膜の厚みは１５μｍであり、膜中のＡｌ_２Ｏ_３微粒子の比率は３０vol%である。片面をめっき処理したゴムシートを、クリーニングブレードとして使用する大きさに切断し、ゴムブレードを得た。前記ゴムブレードをホットメルト接着剤にてブレードホルダの板金に接着し、図１（１）に示すような形態のクリーニングブレードＥ得た。上記のブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価を行った。

（実施例６）
＜評価ブレード＞
遠心成形法により、厚さ2ｍｍのウレタンゴムシートを作製した。ゴム物性は硬度（JIS A）が７０度、２３℃における反発弾性が３２％であった。作製したゴムシートはめっき前処理を行った。ゴムシートの片面にニッケル粉末を吹き付け、表面にニッケル粉末を打ち込んだ。次に、希塩酸と界面活性剤を用いてニッケル粉末を打ち込んだゴムシート表面の脱脂を行い、水洗後、塩酸活性溶液中で塩酸活性化処理し、さらに水洗いし、次にめっき処理を行った。実施例５で使用した無電解ニッケル-リン-ボロン合金めっき液中にシリコーン樹脂粒子（平均粒径２μｍ）を分散させためっき液でめっき処理した。ゴムシートの片面をニッケル-リン−ボロン合金中にシリコーン樹脂粒子が分散された金属めっき層で被覆して金属薄層とした。ニッケル合金膜の厚みは１５μｍであり、膜中のシリコーン樹脂微粒子の比率は３０vol%である。片面をめっき処理したゴムシートを、クリーニングブレードとして使用する大きさに切断し、ゴムブレードを得た。前記ゴムブレードをホットメルト接着剤にてブレードホルダの板金に接着し、図１（１）に示すような形態のクリーニングブレードＦ得た。上記のブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価を行った。

（実施例７）
＜評価ブレード＞
遠心成形法により、厚さ２ｍｍのウレタンゴムシートを作製した。ゴム物性は硬度（JIS A）が７０度、２３℃における反発弾性が３２％であった。作製したゴムシートはめっき前処理を行った。ゴムシートの片面にニッケル粉末を吹き付け、表面にニッケル粉末を打ち込んだ。次に、希塩酸と界面活性剤を用いてニッケル粉末を打ち込んだゴムシート表面の脱脂を行い、水洗後、塩酸活性溶液中で塩酸活性化処理し、さらに水洗いし、次にめっき処理を行った。実施５で使用した無電解ニッケル-リン-ボロン合金めっき液に、４フッ化エチレン樹脂粒子（平均粒径２μｍ）を分散させ、めっき処理した。ゴムシートの片面をニッケル-リン-ボロン合金中に４フッ化エチレン樹脂粒子が分散された、金属めっき層で被覆して金属薄層とした。ニッケル合金膜の厚みは１５μｍであり、膜中の４フッ化エチレン樹脂微粒子の比率は３０vol%である。片面をめっき処理したゴムシートを、クリーニングブレードとして使用する大きさに切断し、ゴムブレードを得た。前記ゴムブレードをホットメルト接着剤にてブレードホルダの板金に接着し、図１（１）に示すような形態のクリーニングブレードＧとした。上記のブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価を行った。また、実施例４と同様にブレードめくれ余裕度耐久試験も実施した。

（比較例１）
＜評価ブレード＞
実施例２において、使用するニッケル−リン複合めっき液中に、微粒子の分散を行わないで、めっき処理した。ニッケル膜の厚みは１５μｍであった。めっき処理したゴムブレードをホットメルト接着剤にてブレードホルダの板金に接着し、微粒子の分散がないニッケル-リン複合めっき処理したクリーニングブレードＨ得た。上記のブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価した。初期からクリーニング性が悪く、５０，０００枚終了時に劣悪な画像しか得られないため実験を中止した。

（比較例２）
＜評価ブレード＞
ウレタンゴム中に、４フッ化エチレン樹脂微粒子（平均粒径０．１μｍ）を１５vol%分散された、厚さ２ｍｍウレタンゴムシートを作製し、切断した。ゴムブレードをホットメルト接着剤にてブレードホルダの板金に接着し、クリーニングブレードＩ得た。このゴムブレードのゴム物性は硬度（JIS A）が６８度、２３℃における反発弾性が３０％であった。上記ブレードを評価ブレードとした以外は、実施例１と全く同様に評価した。初期からクリーニング性が悪く、５０，０００枚終了時に劣悪な画像しか得られないため実験を中止した。

作製したブレードの構成をまとめたものを表１に記す。

また、評価結果の一覧を表２に示す。

表２から明らかなように、実施例１ないし７は、いずれもクリーニング性は５００，０００枚までトナーをクリーニングすることができた。また、金属薄層の摩耗も５００，０００枚まで問題はなく、実用レベルランク３の上野ランク４以上であった。また、画質評価も、ハーフトーンのムラのない、解像力とシャープネスの高い高品位の画像が得られた。また、ブレードのめくれ余裕度試験でも、実用上問題の発生しないレベルであった。また、ＯＰＣ感光体の傷も若干発生するものもあったが実用上問題はなかった。さらに、ゴムブレードから剥離する金属薄層はなかった。
比較例１及び２は、小粒径・球形トナーを５０，０００枚でクリーニングできなくなった。同時に、ハーフトーンのムラのある異常画像になった。

本発明のクリーニング装置に用いるクリーニングブレードの構造を示す概略図である。クリーニングブレードを感光体に当接した状態を模式的に示す概略図である。本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

６感光体
７転写前チャージャ
８クリーニング前チャージャ
９帯電部材
１０転写ベルト
１１画像露光部
１２除電ランプ
１３現像ユニット
１４転写紙
１５ファーブラシ
１６クリーニングブレード
１７レジストローラ
１８分離爪
２０金属薄層
２１ゴムブレード

Claims

像担持体又は中間転写体上のトナーをクリーニングブレードでクリーニングするクリーニング装置において、
前記トナーは、体積平均粒径が７μｍ以下で、平均円形度が０．９５以上であって、かつ、前記クリーニングブレードは、ゴム成形体からなる基体と微粒子を含有する金属薄層とを有し、金属薄膜を像担持体又は中間転写体に当接させている
ことを特徴とするクリーニング装置。
請求項１に記載のクリーニング装置において、
前記金属薄層は、１〜２０μｍの厚さを有する
ことを特徴とするクリーニング装置。
請求項１又は２に記載のクリーニング装置において、
前記金属薄層は、無電解ニッケル合金めっきにより形成されている
ことを特徴とするクリーニング装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載のクリーニング装置において、
前記金属薄層は、微粒子が平均粒径０．０５〜５μｍの範囲にある
ことを特徴とするクリーニング装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載のクリーニング装置において、
前記金属薄層は、微粒子が樹脂微粒子である
ことを特徴とするクリーニング装置。
請求項５に記載のクリーニング装置において、
前記樹脂微粒子は、フッ素系樹脂微粒子である
ことを特徴とするクリーニング装置。
潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体を介して記録部材に転写する転写装置と、像担持体上のトナ−をクリ−ニングするクリ−ニング装置と、記録部材上の可視像を熱及び又は圧力で定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニング装置が請求項１ないし６に記載のクリーニング装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、像担持体とクリーニング装置とを一体に支持し、着脱可能なプロセスカ−トリッジを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
少なくとも、像担持体とクリーニング装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、
前記クリーニング装置は、請求項１ないし６に記載のクリーニング装置である
ことを特徴とするプロセスカ−トリッジ。