JP2007328147A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】球形かつ小径のトナーに対して、環境変動や経時変動に左右されることなく安定したクリーニング性が維持され、細線やドット再現性等に優れた画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体1、帯電手段2、露光手段3、現像手段4、転写手段5、無機微粒子を含み、23℃の反発弾性が60〜80%で、23℃と10℃の反発弾性の差が15%以内のゴムブレード61を備えたクリーニング手段6を配備し、ゴムブレードの感光体に当接する線圧が0.20/cm以下、当接点におけるクリーニング角を80度以上に設定し、重量平均粒径が5μm以下、円形度0.97以上のトナーをクリーニングするようにした装置構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光体表面に残留するトナーのクリーニング手段としてゴムブレードを備えた画像形成装置に関し、特に、球形かつ小径のトナーに対して環境変動や経時使用においても良好なクリーニング性を有する画像形成装置に関する。

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供給し、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的な転写媒体に転写する。そして、転写後の感光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。

上記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。
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。この方式は、簡潔な構造であり、かつトナー除去性も高い。

近年、高画質化を目的として、トナーは小径化及び球形化している。
このようなトナーの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。すなわち、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。

一方、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て形状が真球に近いこと及び粒径が小さくなることにより、感光体表面に残留するトナーをクリーニングすることが難しく、すり抜け等によりクリーニング不良が発生するという欠点がある。例えば、極めて良好な画像を形成することができる平均粒径５μｍ以下で、円形度が０．９７以上のトナーは、特にクリーニングすることが難しい。

また、クリーニング性は画像形成の初期だけなく、繰り返し形成による経時においても良好なクリーニング性を持続することが重要である。経時でのクリーニング性に影響を与える重要な因子の1つとして、ブレード磨耗がある。ブレード磨耗の進行によりクリーニング性が悪化することから、ブレード磨耗の抑制も経時のクリーニング性を維持するための重要な課題である。

さらに、クリーニングブレードのゴム物性や、現像剤であるトナー物性は環境（例えば、温湿度環境など）により変動する。従って、環境に応じてクリーニング性も変化するため、このような環境変動に対して安定したクリーニング性を得ることが重要な課題になっている。
すなわち、球形かつ小径トナーに対する良好なクリーニング性が、長期にわたり、環境変動にかかわらず安定して得られる、高信頼のクリーニングシステムの開発が急務になっている。このような問題に対処するため、種々の対策が提案されている。

例えば、トナーとして、個数平均粒径が３〜８μｍ、個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下、形状係数が０．９４〜０．９８５の範囲にあるトナー粒子の割合が６５個数％以上であるものを用い、クリーニング手段のクリーニングブレードとして、ゴム硬度が６５°〜７３°、３００％モジュラスが９８０×１０³〜１３７２×１０⁴Ｐａ、反発弾性が４０〜７３％であるウレタンゴムを使用し、感光体に対する当接荷重を１４７〜２４５ｍＮ／ｃｍに設定した構成からなる画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、ブレードの耐久性を高め、小粒径のトナーのスリ抜けを解消するとしている。
しかしながら、上記提案の構成ではクリーニングの環境変動安定性や、ブレード磨耗に対しては十分考慮されておらず、従って経時におけるクリーニングに対して十分な対策が講じられていないため、球形で小径のトナーを用いた場合のクリーニングシステム構成として信頼性の高いものとは言えない。

また、クリーニングブレードを、像担持体表面温度での反発弾性が５０〜７０％となるように構成し、ブレードエッジにクリーニング助剤を滞留させ、その滞留幅が５０〜１００μｍとなるようにして、略球形のトナーを除去するように構成したクリーニング装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、提案のクリーニングブレードと像担持体の当接条件のみでは、平均粒径の小さいトナー（例えば、平均粒径５μｍ以下、円形度が０．９７以上のトナー）のクリーニングに対して十分な条件とは言えず、残留トナーを良好に除去するのが難しい。さらに、ブレードの耐久性も考慮されていないため、経時の安定したクリーニング性が得られ難い。

また、トナー付着体上のトナーを除去するクリーニング部に用いるクリーニングブレード部材として、ノナンジオール及びメチルオクタンジオールから選択される少なくとも一種のジオール成分とセバシン酸及びアゼライン酸から選択される少なくとも一種の二塩基酸との脱水縮合により得られたポリエステルポリオールと、ポリイソシアネートと共に、主成分としてプロパンジオール及びブタンジオールの少なくとも一方とトリメチロールエタン及びトリメチロールプロパンの少なくとも一方とを有する架橋剤を添加して反応して得られるポリウレタンを用い、そのゴム物性として、５０℃の反発弾性の値から１０℃の反発弾性の値を引いた差分が４０以下であるように規定することで、反発弾性及び硬度の温度依存性を改善することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
上記により、反発弾性及び硬度の温度依存性は改善されるが、球形かつ小径（例えば、平均粒径５μｍ以下、円形度が０．９７以上のトナー）であるトナーを用いた場合のクリーニング性に関しては考慮されておらず（従って具体的な対策が記載されておらず）、また経時におけるブレードの耐磨耗性も十分であるとは言えない。

一方、微粒子を含有するクリーニングブレードが知られている。例えば、無機微粒子を含有したウレタンブレードを使用し、ブレードとトナー像を担持する回転体との当接条件（当接幅、線圧）を規定することにより、ブレードのビビリ（異常振動）やメクレ（捲れ）を防止したクリーニングシステム（転写残トナー除去装置）が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
上記提案は、ビビリやメクレの防止を目的としたものであり、球形かつ小径であるトナーを用いた場合のクリーニング性及びブレード耐久性に関しては記載されていない。従って、球形で小径のトナーをクリーニングするためのゴムブレードの物性や、添加する無機粒子の粒径、添加量などに関しても記載がない。

なお、本出願人は先に、１０℃における反発弾性が３５％以上であり、１０〜４０℃の温度範囲における反発弾性の変化率が１．４／ｄｅｇ以下であるクリーニングブレードを備えたクリーニング装置を提案した（例えば、特許文献５参照。）。
上記クリーニングブレードにより、環境条件の変化に対してのクリーニング特性の影響の減少、球形化及び小径化トナーのクリーニング性に対して一定の効果がもたらされるが、提案の条件設定だけでは信頼性の高いトナー除去は難しい。特に、クリーニングブレードと感光体の当接条件等が十分検討されておらず、またブレードの耐久性が考慮されていないため経時のクリーニング性も十分とは言えない。

また、本出願人は、無機微粒子を含有した弾性体ブレードを使用し、感光体に滑材を供給してクリーニング処理する画像形成方法を提案した（例えば、特許文献６参照。）。
上記提案は、感光体の磨耗や、フィルミングなどを抑制することを目的としたものであり、球形かつ小径であるトナーを用いた場合のクリーニング性及びブレード耐磨耗性に関して十分考慮したものではない。従って、ブレードの物性や、添加する無機微粒子の種類、粒径、添加量などに関しての記載がない。

特開２００２−２６８４９０号公報 特開２００３−３０７９８５号公報 特開２００４−２２００１９号公報 特開２００３−２０８０７０号公報 特開２００４−１５１２０６号公報 特開２００３−９８９２９号公報

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、平均粒径が５μｍ以下で、円形度が０．９７以上の球形かつ小径のトナーに対して良好なクリーニング性を発揮し、かつ、環境変動や長期使用におけるブレード磨耗等による経時変動に対しても信頼性が高く安定したクリーニング性が維持され、クリーニング時における振動音発生（ブレード鳴き等）もなく、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高画質の画像形成が可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、以下に記載する発明によって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。

すなわち、本発明は、感光体と、該感光体表面に帯電を施す帯電手段と、該帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、該可視像を被記録材料に転写する転写手段と、転写後の感光体表面に残留するトナーを該感光体に当接して除去するゴムブレードを備えたクリーニング手段と、を少なくとも有する画像形成装置において、
前記ゴムブレードは無機微粒子を含有し、該ゴムブレードの２３℃における反発弾性（ＪＩＳ−Ｋ６２５５に準拠）が６０〜８０％であり、かつ２３℃における反発弾性の値から１０℃における反発弾性の値を引いた差分が１５％以内であり、
該ゴムブレードの感光体に当接する当接圧（線圧）が０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、ゴムブレードと感光体の当接点における接線と該ゴムブレードのカット面のなすクリーニング角が８０度以上であり、
前記トナーの体積平均粒径が５μｍ以下であり、円形度が０．９７以上であることを特徴とする画像形成装置である。

上記クリーニング手段のゴムブレード構成と物性、及び該ゴムブレードの感光体に対する当接条件を規定することにより、体積平均粒径が５μｍ以下、円形度が０．９７以上である球形かつ小径の残留トナーを安定して除去することができ、環境変動や経時においても良好で信頼性の高いクリーニングが実現できる。また、異常振動（ブレード鳴き等）の発生もなく、本発明の画像形成装置によれば高画質の形成が可能である。

また、上記画像形成装置において、前記ゴムブレードのヤング率が７０〜９５ｋｇｆ／ｃｍ²（６．８６〜９．３２ＭＰａ）であり、ゴム硬度が６７〜７５度であることを特徴とする。

ゴムブレードのヤング率とゴム硬度を上記範囲に規定することにより、平均粒径が５μｍ以下で、円形度が０．９７以上の小径かつ球形である残留トナーのクリーニング性がさらに向上する。

また、上記何れかの画像形成装置において、前記ゴムブレードに含有される無機微粒子が六チタン酸カリウムまたは酸化チタンであることを特徴とする。

無機微粒子として六チタン酸カリウムまたは酸化チタンを用いれば、反発弾性の温度変動が少なく、耐磨耗性も良好となり、環境変動や経時においてさらに信頼性が高く良好なクリーニングが行える。

また、上記何れかの画像形成装置において、前記ゴムブレードに含有される無機微粒子の個数平均粒径が０．０１〜５μｍであることを特徴とする。

無機微粒子の個数平均粒径を０．０１〜５μｍに規定することで、ゴムブレード補強材としての機能及び良好な耐磨耗性を維持し、また、ゴムブレード中に混合充填された無機微粒子が脱離することなく十分な耐久性が得られ、環境変動や経時においても良好なクリーニングが行える。

また、上記何れかの画像形成装置において、前記ゴムブレードに含有される無機微粒子の含有量が、該ゴムブレードの構成成分全量に対して１〜２０重量％であることを特徴とする。

ゴムブレードに含有される無機微粒子の含有量を１〜２０重量％に規定することで、ゴムブレード中に混合充填された無機微粒子がゴムの架橋を阻害することなく、しかもゴムブレードの補強効果が十分得られ、環境変動や経時においても良好なクリーニングが行える。

本発明によれば、体積平均粒径が５μｍ以下で、円形度が０．９７以上のトナーに対して、環境変動や経時変動に左右されることなく、クリーニング手段の異常振動（ブレード鳴き等）等の発生もなく信頼性が高く安定したクリーニング性を持続することができる画像形成装置が提供され、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高画質の画像形成が可能となる。

前述のように本発明における画像形成装置は、感光体と、該感光体表面に帯電を施す帯電手段と、該帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、該可視像を被記録材料に転写する転写手段と、転写後の感光体表面に残留するトナーを該感光体に当接して除去するゴムブレードを備えたクリーニング手段と、を少なくとも有する画像形成装置において、
前記ゴムブレードは無機微粒子を含有し、該ゴムブレードの２３℃における反発弾性（ＪＩＳ−Ｋ６２５５に準拠）が６０〜８０％であり、かつ２３℃における反発弾性の値から１０℃における反発弾性の値を引いた差分が１５％以内であり、
該ゴムブレードの感光体に当接する当接圧（線圧）が０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、ゴムブレードと感光体の当接点における接線と該ゴムブレードのカット面のなすクリーニング角が８０度以上であり、
前記トナーの体積平均粒径が５μｍ以下であり、円形度が０．９７以上であることを特徴とするものである。

すなわち、本発明者らは先ず、球形かつ小径トナーに対して良好なクリーニング性が得られるゴムブレード（以降、「クリーニングブレード」と表現することがある。）の条件を検討するため、ゴムブレードの物性（反発弾性）、及びゴムブレードと感光体との当接条件（クリーニング角、当接圧）を変えてクリーニング性を詳細に調査した。

その結果、ゴムブレードの反発弾性が大きい程、クリーニング性は向上した。本発明者らの検討では、常温で良好なクリーニング性を得る場合には、２３℃における反発弾性が６０％以上であることが好ましく、６５〜８０％がさらに好ましいことがわかった。８０％より大きい場合には、ブレード鳴きが発生しやすくなる傾向がある。なお、反発弾性は、ＪＩＳ Ｋ６２５５に準拠して測定した値である。

また、ゴムブレードと感光体との当接条件に関しては次のような結果が得られた。
すなわち、ゴムブレードの感光体に対する当接圧は、０．２０Ｎ／ｃｍ以下が好ましく、ゴムブレードと感光体の当接点におけるクリーニング角は、８０度以上であることが好ましいことがわかった。つまり、当接圧を低くして、クリーニング角を大きくするとクリーニング性が向上する。

なお、上記に示した当接圧は、ゴムブレードにより感光体に加えられた荷重を、感光体長手方向に当接するゴムブレードの長さで割った値、いわゆる「線圧」である。
ここで、感光体に加えられた荷重は、圧力分布測定システム；Ｉ-ＳＣＡＮ（ニッタ株式会社製）により測定した。
また、上記に示したクリーニング角とは、感光体とゴムブレードの接点（当接点）における接線とゴムブレードのカット面のなす角である。
ここで、クリーニング角は、感光体とゴムブレードの当接部を写真に撮り、写真からその角度を測定した。

上記検討の結果、クリーニングブレードの反発弾性が高く、当接圧が低くなるとクリーニング性が良くなることから、クリーニングブレードエッジが小刻みに振動する、いわゆるスティックスリップの振動が早くなってブレードエッジの位置変動が少なくなり、これによって、クリーニング条件の変動が無くなるものと考えられ、また、ブレードエッジの振動によりトナーがはじき返されることにより、クリーニング性が改善されるものと考えられる。

上記のようにゴムブレードの反発弾性と、ゴムブレードと感光体との当接条件（クリーニング角、当接圧）を設定することで、球形かつ小径トナーを用いた場合における画像形成の初期におけるクリーニング性を良好なものとすることができる。
しかしながら、低温下ではゴムブレードの反発弾性が低下してしまい、低温において十分なクリーニング性が得られない。また、高反発弾性ゴムブレードは磨耗しやすく、経時のクリーニング性も十分ではない。

そこで、本発明者らは、さらに上記の問題を解決するため鋭意検討した。その結果ゴムブレード中に無機微粒子を添加することが問題解決に有効であることがわかった。すなわち、ブレード中に無機微粒子を分散させることにより、反発弾性の温度による変動が小さくなる。反発弾性における変動の温度依存性が小さくなる理由の詳細については現在必ずしも明確ではない。

本発明におけるゴムブレードは無機微粒子を含有（分散）し、そのゴムブレードの２３℃における反発弾性（ＪＩＳ−Ｋ６２５５に準拠）が６０〜８０％であり、かつ２３℃における反発弾性の値から１０℃における反発弾性の値を引いた差分が１５％以内であれば、前記ゴムブレードと感光体との当接条件（クリーニング角、当接圧）で、常温でも低温下でも環境によらず、球形で小径のトナー（体積平均粒径５μｍ以下、円形度０．９７以上）を用いた場合でも良好なクリーニング性が得られる。

また、ゴムブレード中に無機微粒子を含有（分散）することにより、ゴムブレードの耐磨耗性が向上するという別の効果がある。つまり、無機微粒子が補強剤として働き、耐磨耗性が向上するものと考えられる。ゴムブレードの耐磨耗性が向上することにより、経時でも安定したクリーニング性が確保できる。

さらに、本発明の無機微粒子を含有するゴムブレードの好ましいゴム物性としては、ヤング率が６６ｋｇｆ／ｃｍ²（６．４７ＭＰａ）程度以上であるが、７０〜９５ｋｇｆ／ｃｍ²（６．８６〜９．３２ＭＰａ）が好ましい。またゴム硬度が６５（度）程度以上であるが、６７〜７５（度）であることが好ましい。
ヤング率とゴム硬度を上記範囲に規定することにより、球形で小径のトナーのクリーニング性をさらに良好なものとすることができる。
なお、ヤング率は、ＪＩＳ−Ｋ６３９４に準拠して測定した値であり、硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６３０１のＡ型硬度計により測定した値である。

上記ゴムブレード中に分散する無機微粒子の種類としては従来公知の材料が使用できる。
例えば、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム、六チタン酸カリウム（Ｋ₂Ｔｉ₆Ｏ₁₃）等の無機材料からなる微粉末が挙げられる。
特に好ましくは、六チタン酸カリウム（Ｋ₂Ｔｉ₆Ｏ₁₃）、酸化チタンであり、これらを使用した場合は反発弾性の温度変動が少なく、耐磨耗性も良好である。

無機微粒子の粒径としては、個数平均粒径が６μｍ程度以下であるが、０．０１〜５μｍであることが好ましい。
個数平均粒径０．０１μｍ未満の粒子では補強材として十分機能せず、良好なブレード耐磨耗性が得られない場合がある。また、個数平均粒径が５μｍを超えると、ゴムブレードに無機微粒子を分散させても、ゴムから無機微粒子が脱離しやすくなって、十分な耐久性が安定して得られ難くなる。

ゴムブレードに含有される無機微粒子の含有量としては、ゴムブレードの構成成分全量に対して０．８〜２２重量％程度であるが、１〜２０重量％であることが望ましい。
無機微粒子の含有量が１重量％より小さい場合は、ブレードの補強効果が十分得られない場合がある。また、無機微粒子の含有量が２０重量％より多い場合は、無機微粒子がゴムの架橋を阻害してしまい、耐久性が十分得られない場合がある。

ゴムブレードのゴム弾性体としては、従来公知の材料を使用できるが、好ましくはポリウレタンゴムである。
ポリウレタンゴムは、通常、ポリオール（高分子量ポリオールや低分子量ポリオール等）とポリイソシアネートを触媒の存在下に架橋反応させて得られる。例えば、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することができる。

上記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の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挙げられる。

上記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。

上記硬化触媒の具体例としては、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。

前記ゴムブレードの作製方法についても従来公知の方法で作製することができて、少なくとも成型前にプレポリマー中に前記無機微粒子を分散させておけばよい。
本発明に用いるクリーニングブレードは以下のようにして得ることができる。例えば、ゴムブレードの組成分をなすウレタンエラストマー（ゴム状弾性体材料）は、プレポリマー、硬化剤を主成分とし、これに消泡剤の微量成分を加えて均一に混合した後、型に注入して加熱硬化させることで得られるが、前記無機微粒子は加熱溶融させたプレポリマーに分散するか、あるいは比較的低分子で常温で液体の硬化剤に分散させ、これを用いることで所望の無機微粒子を含有するゴムブレードを得ることができる。なお、無機微粒子は、分散性の向上とクリーニングブレード用ゴム状弾性体材料との密着性を上げるために、必要に応じて事前にシランカップリング剤などで表面処理を行ってもよい。

本発明においては、体積平均粒径が５μｍ以下であり、円形度が０．９７以上である球形かつ小径のトナーを使用することで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。円形度を円形度が０．９７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極めて高画質な画像が得られる。
体積平均粒径及び円形度は、Ｓｙｓｍｅｘ製ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定した値である。
なお、円形度は、トナーを含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、計測することができる。平均円形度は、トナーの形状と投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である。

上記体積平均粒径が５μｍ以下、円形度が０．９７以上である球形かつ小径のトナーは、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製造するか、あるいは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している間若しくはその後に、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、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、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、有機溶媒及び水系媒体を除去し、洗浄、乾燥することにより製造することができる。前記反応時に攪拌強さを調整したり、乾燥後に強強攪拌することによってトナーの円形度を調整してもよい。前記樹脂材料又は／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。

次に、本発明の画像形成装置について図面を参照しながら詳細を説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一構成例を示す概略図である。
図１において、感光体（１）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（１）の周囲には、帯電手段である帯電部材（２）が配置されている。図１では帯電ローラを示しているが、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）をはじめとする公知の手段が配置される。
帯電部材（２）である帯電ローラは感光体（１）と当接していてもよいが、両者の間に適当なギャップ（例えば、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（２）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。

転写手段には、一般に上記の帯電器が使用できるが、図１では転写ローラ（５）を示している。また、露光手段である画像露光部（３）、除電ランプ（９）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１に示した構成における工程のほかに、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ることもでき、感光体（１）に光が照射される。

現像手段である現像ユニット（４）により、感光体（１）上に現像されたトナーは、転写手段である転写ローラ（５）により、給紙トレイ（１０）から搬送された転写紙（被記録材料）に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体（１）上に残存するトナーもある。

感光体（１）上に残存するトナーは、クリーニング手段であるクリーニングユニット（６）のゴムブレードからなるクリーニングブレード（６１）により感光体（１）表面から除去（クリーニング）される。クリーニングは、クリーニングブレード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てもよい。

転写ローラ（５）により転写紙に転写されたトナー像は、定着装置（８）に搬送され、トナー像を紙に定着し、排紙される。
なお、上記において感光体（１）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。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制約を受けるものではない。

（実施例１〜８及び比較例３）
下記表１に示したゴム弾性体（ウレタンゴム材料）と無機微粒子（添加粒子）との組成からなるクリ-ニングブレード（ゴムブレード）用ゴム板部材を次の手順で作成した。
なお、表１に示す添加粒子の添加量は、構成成分全量（［ウレタンゴム材料］＋［添加粒子］）を重量単位で１００％とした時の割合を示す。
先ず、９０℃に加熱溶融した所定量のプレポリマーに所定量の無機微粒子を加え、撹拌機を備えた混合装置：ＡＲ−５００（Ｔｈｉｎｋｙ社製）で１０００ｒｐｍで３分間処理し、プレポリマーと無機微粒子とからなる加熱溶融液を作製し、真空乾燥機で加熱したまま真空脱泡を行った。
次に、得られた無機微粒子を分散したプレポリマー加熱溶融液に、所定量の硬化剤を加え、手早くアジターにて均一になるまで撹拌した後に減圧脱泡し、これを、予め離型剤を塗布して１５０℃に予備加熱した型に流し込み、１５０℃に加熱した恒温槽に６０分間放置して硬化させ、厚さ２ｍｍのウレタンゴム板を作製した。
次いで、得られたウレタンゴム板を金型から取り出し、１２０℃の恒温槽に２４時間放置し、さらに２３℃、５５±１０％ＲＨの恒温恒湿槽に１週間放置して、ゴム層全体に無機微粒子が分散されたクリーニングブレード用ゴム板部材を得た。
次に、得られたゴム板部材を所定の大きさに切り出し、所定の金属製ホルダーに接着して、クリーニングブレード（ゴムブレード）を作製した。

（比較例１及び２）
上記実施例１〜８及び比較例３において、無機微粒子を添加しないこと以外は同実施例及び同比較例と同様の手順で比較例１及び比較例２それぞれのクリーニングブレード（ゴムブレード）を作製した。

実施例１〜８及び比較例１〜３で得られたそれぞれのゴムブレードを備えたクリーニング手段を画像形成装置（ＩｍａｇｉｏＮＥＯ−Ｃ３８５）に装着して、クリーニング性の評価を行った。
評価に際して、各ゴムブレードの感光体に対する当接条件は、下記表１にゴムブレード物性と併せて示した値になるように調整した。また、評価に用いたトナーは、体積平均粒径が４．８μｍ、円形度が０．９７であるもの使用した。
評価条件は以下のようである。
・印字率６％のチャートにより通紙試験を行った。
・試験環境は２条件（ＭＭ：２３℃、４０％ＲＨ、ＬＬ：１０℃、１５％ＲＨ）でそれぞれ行った。
・ＭＭ環境では１５０Ｋ枚の通紙試験を行い、初期、５０Ｋ枚時、及び１５０Ｋ枚時にクリーニング試験を行った。
・ＬＬ環境では５０Ｋ枚の通紙試験を行い、初期、５０Ｋ枚時のクリーニング試験を行った。
下記表２にＭＭの試験結果を、下記表３にＬＬの試験結果を示す。
なお、クリーニング試験はランク評価で行い、ランク５が最良であり、ランク１が劣悪である。実使用に耐えうる品質としてはランク３以上が必要である。

また、各ゴムブレードのＭＭ環境及びＬＬ環境におけるエッジ磨耗についても評価し、それぞれ下記表２、下記表３に示した。
エッジ磨耗の評価については、ランニング後のゴムブレードのブレードエッジをレーザー顕微鏡（キーエンス製、ＶＫ９５００）で観察を行い、そのプロファイルより磨耗幅を算出した。
なお、ＭＭ環境の試験において比較例１は５０Ｋ枚時で、クリーニング不良がひどくなり、劣悪な画像であったためランを中止し、比較例２では初期からクリーング不良がひどいためランニングを行わなかった。
また、ＬＬ環境の試験では比較例１及び比較例２は初期からクリーニング不良が発生したため、ランニングを行わなかった。

上記表２及び３の評価結果からわかるように、本発明の画像形成装置に実施例１〜８のゴムブレードを備えたクリーニング手段を装着した場合には、ＭＭ環境及びＬＬ環境のいずれにおいても５０Ｋ枚時で摩耗幅も少なく、クリーニング性も実使用に耐えうる品質を維持している。実施例３〜８の場合にはＬＬ環境の評価で１５０Ｋ枚時においても実使用に耐えうるクリーニング性を示している。中でも、実施例７（酸化チタン添加）及び実施例８（６−チタン酸カリウム添加）のゴムブレードを用いた場合にはＭＭ環境及びＬＬ環境のいずれにおいても特に優れた品質を示している。
すなわち、ゴムブレードの物性（反発弾性）及びゴムブレードと感光体との当接条件（クリーニング角、当接圧）を規定した本発明の画像形成装置により、環境変動や経時変動に影響されることなく再現性良く高画質の画像形成が可能である。

本発明の画像形成装置の一構成例を示す概略図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電部材（帯電手段）
３ 画像露光部（露光手段）
４ 現像ユニット（現像手段）
５ 転写ローラ（転写手段）
６ クリーニングユニット（クリーニング手段）
８ 定着装置
９ 除電ランプ
１０ 給紙トレイ
６１ クリーニングブレード（ゴムブレード）

Claims (5)

1. 感光体と、該感光体表面に帯電を施す帯電手段と、該帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、該可視像を被記録材料に転写する転写手段と、転写後の感光体表面に残留するトナーを該感光体に当接して除去するゴムブレードを備えたクリーニング手段と、
   を少なくとも有する画像形成装置において、
   前記ゴムブレードは無機微粒子を含有し、該ゴムブレードの２３℃における反発弾性（ＪＩＳ−Ｋ６２５５に準拠）が６０〜８０％であり、かつ２３℃における反発弾性の値から１０℃における反発弾性の値を引いた差分が１５％以内であり、
   該ゴムブレードの感光体に当接する当接圧（線圧）が０．２０Ｎ／ｃｍ以下であり、ゴムブレードと感光体の当接点における接線と該ゴムブレードのカット面のなすクリーニング角が８０度以上であり、
   前記トナーの体積平均粒径が５μｍ以下であり、円形度が０．９７以上であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ゴムブレードのヤング率が７０〜９５ｋｇｆ／ｃｍ²（６．８６〜９．３２ＭＰａ）であり、ゴム硬度が６７〜７５度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ゴムブレードに含有される無機微粒子が六チタン酸カリウムまたは酸化チタンであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ゴムブレードに含有される無機微粒子の個数平均粒径が０．０１〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記ゴムブレードに含有される無機微粒子の含有量が、該ゴムブレードの構成成分全量に対して１〜２０重量％であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
   

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