(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心棒と、
前記心棒の外周面に、螺旋状に間隔をもって巻かれた帯状の弾性体であって、幅方向の両端部の少なくとも一方に第１エッジ部、及び表面に前記第１エッジ部とは異なる角度で被清掃面に接触する第２エッジ部を有する弾性体と、
を備え、
前記弾性体の表面側に凹部を有し、
前記第２エッジ部が前記弾性体の表面と前記凹部との境界部で構成された画像形成装置用の清掃部材。
【請求項２】
前記凹部を弾性体の螺旋方向に間隔を持って複数有し、
当該複数の凹部が、前記清掃部材が一回転する間、前記心棒の軸方向において、前記弾性体の表面の少なくとも一部が被清掃面に接触した状態となるように設けられた請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項３】
前記第２エッジ部を構成する前記境界部が、前記弾性体の幅方向の一端から他端に向かって湾曲又は屈曲して構成された請求項１又は２に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項４】
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項４に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによってトナー像に現像する現像手段と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置用の清掃部材、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、螺旋状に配置された弾性層を有するクリーニングロールが開示されている。
また、特許文献２には、弾性層を構成するスポンジ層の表面に各種スリットを入れて、被清掃面に異なる角度のエッジ部を当て付けてクリーニングするクリーニングロールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１３７２０８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、螺旋状に巻かれた帯状の弾性体が幅方向の両端部の少なくとも一方に位置する第１エッジ部とは異なる角度で被清掃面に接触する第２エッジ部を有さない場合に比べ、清掃能力が向上した画像形成装置用の清掃部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
心棒と、
前記心棒の外周面に、螺旋状に間隔をもって巻かれた帯状の弾性体であって、幅方向の両端部の少なくとも一方に第１エッジ部、及び表面に前記第１エッジ部とは異なる角度で被清掃面に接触する第２エッジ部を有する弾性体と、
を備え、
前記弾性体の表面側に凹部を有し、
前記第２エッジ部が前記弾性体の表面と前記凹部との境界部で構成された画像形成装置用の清掃部材。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記凹部を弾性体の螺旋方向に間隔を持って複数有し、
当該複数の凹部が、前記清掃部材が一回転する間、前記心棒の軸方向において、前記弾性体の表面の少なくとも一部が被清掃面に接触した状態となるように設けられた請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記第２エッジ部を構成する前記境界部が、前記弾性体の幅方向の一端から他端に向かって湾曲又は屈曲して構成された請求項１又は２に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
請求項４に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項４に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによってトナー像に現像する現像手段と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、螺旋状に巻かれた帯状の弾性体が幅方向の両端部の少なくとも一方に位置する第１エッジ部とは異なる角度で被清掃面に接触する第２エッジ部を有さない場合に比べ、清掃能力が向上する。
請求項１に係る発明によれば、第２エッジ部を弾性体の表面に設けた切込みにより構成した場合に比べて、清掃能力が維持される。
請求項２に係る発明によれば、清掃部材が一回転する間に、複数の凹部により弾性体が被清掃面と接触しない領域を有する場合に比べ、被清掃面の清掃ムラが抑制される。
請求項３に係る発明によれば、第２エッジ部を構成する境界部が、弾性体の幅方向の一端から他端に向かって直線状に構成された場合に比べ、清掃能力が向上する。
請求項４に係る発明によれば、螺旋状に巻かれた帯状の弾性体が幅方向の両端部の少なくとも一方に位置する第１エッジ部とは異なる角度で被清掃面に接触する第２エッジ部を有さない清掃部材を適用した場合に比べ、繰り返し使用による帯電能力の低下が抑制される。
請求項５、６に係る発明によれば、螺旋状に巻かれた帯状の弾性体が幅方向の両端部の少なくとも一方に位置する第１エッジ部とは異なる角度で被清掃面に接触する第２エッジ部を有さない清掃部材を適用した場合に比べ、繰り返し使用による帯電能力の低下に起因する画像欠陥が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材における弾性層を示す拡大平面図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の製造方法を示す工程図である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の作用を説明するための模式図である。
【図５】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の弾性層を示す拡大平面図である。
【図６】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の弾性層を示す拡大平面図である。
【図７】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の作用を説明するための模式図である。
【図８】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。
【図９】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の作用を説明するための模式図である。
【図１０】本実施形態に係る電子写真画像形成装置を示す概略構成図である。
【図１１】本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【図１２】図１０及び図１１における帯電部材（帯電装置）周辺部分を拡大した概略構成図である。
【図１３】本実施形態に係る帯電装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、同じ機能・作用を有する部材には、全図面を通して同じ符号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１５】
（清掃部材）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。図２は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材における弾性層を示す拡大平面図である。
【００１６】
本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材１００（以下、単に清掃部材と称する）は、図１に示すように、心棒としてシャフト１００Ａと、帯状の弾性体として弾性層１００Ｂと、を備えたロール状の部材である。弾性層１００Ｂは、シャフト１００Ａの表面に螺旋状に巻かれた状態で配置されている。具体的には、弾性層１００Ｂは、例えば、シャフト１００Ａの一端から他端にかけて、シャフト１００Ａの軸を螺旋軸とし、間隔を持って螺旋状に巻き回された状態で配置されている。
【００１７】
そして、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その幅方向（以下、螺旋幅方向と称する）の両端部に位置する第１エッジ部１００Ｃ１と、表面に第１エッジ部１００Ｃ１とは異なる角度で被清掃面に接触する第２エッジ部１００Ｃ２と、を有している。
ここで、各エッジ部が被清掃面に接触する角度とは、被清掃面上においてエッジ部とシャフト１００Ａの軸方向と交差する角度を意味する。つまり、第１エッジ部１００Ｃ１と第２エッジ部とにおける、被清掃面に接触する角度が異なるとは、被清掃面上において、エッジ部とシャフト１００Ａの軸方向と交差する角度が異なることを意味する。
なお、第１エッジ部１００Ｃ１は螺旋幅方向の両端部の少なくとも一方に有していればよい。
【００１８】
第１エッジ部１００Ｃ１は、弾性層１００Ｂの側面（螺旋幅方向に対向する面）と、弾性層１００Ｂの表面（清掃部材１００外周面側を向く面）と、で形成された部位であり、弾性層１００Ｂがシャフト１００Ａに巻かれている方向（以下、螺旋方向と称する）に沿って設けられた部位である。
【００１９】
第２エッジ部１００Ｃ２は、例えば、弾性層１００Ｂの表面側（清掃部材１００外周面側を向く面）に、弾性層１００Ｂの厚みに対して例えば１０％以上９０％以下程度の深さ、例えば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の長さ（弾性層１００Ｂの螺旋方向に沿った長さ）を持つ凹部１００Ｄを設け、この凹部１００Ｄと弾性層１００Ｂ表面（凹部非形成領域）との境界部（言い換えれば、段差部）で構成している。この第２エッジ部１００Ｃ２を構成するための凹部１００Ｄは、弾性層１００Ｂの螺旋方向に間隔を持って、複数設けられている。また、凹部１００Ｄは、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向に全域にわたって、弾性層１００Ｂの表面を分断するように設けられている。
【００２０】
第２エッジ部１００Ｃ２は、弾性層の表面（清掃部材１００外周面側を向く面、つまり被清掃面と接触する側の面）と凹部１００Ｄを構成する壁面（弾性層１００Ｂの螺旋方向に対向する壁面）とで形成された部位であり、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に沿って設けれた部材である。なお、本実施形態では、第２エッジ部１００Ｃ２（上記境界部）は、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって直線状に延びて設けられている。
なお、凹部１００Ｄは、弾性層１００Ｂ表面（凹部非形成領域）との境界部が弾性層１００Ｂの螺旋幅方向に沿うように設けた形態を示しているが、これに限られず、当該境界部が弾性層１００Ｂの螺旋方向と交差する方向に沿うように設けた形態であればよい。
【００２１】
第２エッジ部１００Ｃ２を構成するための複数の凹部１００Ｄは、清掃部材１００が一回転する間、シャフト１００Ａの軸方向において、弾性層１００Ｂの少なくとも一部が被清掃面に接触した状態となるように設けられている。凹部１００Ｄを設けた弾性層１００Ｂでは、凹部１００Ｄによる被清掃面に対して非接触となる領域が存在するが、凹部１００Ｄが複数存在すると、設ける間隔によっては、シャフト１００Ａの軸方向に沿った仮想線上に凹部１００Ｄを設けた領域のみが存在し、凹部１００Ｄによって弾性層１００Ｂが被清掃面に接触しない箇所が清掃部材１００の軸方向の一部に存在することがある。
このため、凹部１００Ｄを複数設けた場合、清掃部材１００が一回転する間に、シャフト１００Ａの軸方向において、複数の凹部１００Ｄにより弾性層１００Ｂが全く被清掃面と接触しない領域が存在しないように、複数の凹部１００Ｄを設けることがよい。
【００２２】
これを実現するためには、シート状の弾性層用部材（発泡ポリウレタンシート等）を打ち抜いて短冊１００Ｅを得て、これをシャフト１００Ａに巻き付けて弾性層１００Ｂを形成して清掃部材１００を形成する場合（図３参照）、例えば、当該短冊１００Ｅに設ける凹部１００Ｄの間隔Ａ（隣合う凹部非形成領域と凹部形成領域との長手方向長さを合計した長さ）を、シャフト１００Ａの周長と異ならせるようにして、凹部１００Ｄを短冊１００Ｅ（弾性層１００Ｂ）に設ける手法等が挙げられる。
これにより、清掃部材１００が一回転する間に、シャフト１００Ａの軸方向において、弾性層１００Ｂの少なくとも一部が常に被清掃面と接触した状態が保たれる。
【００２３】
以下、各部材について詳細に説明する。
まず、シャフトにについて説明する。
シャフト１００Ａに用いる材質としては、金属（例えば、快削鋼又はステンレス鋼等）、又は樹脂（例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等）が挙げられる。なお、材質及び表面処理方法等は必要に応じて選択するのが望ましい。
特に、シャフト１００Ａが金属で構成される場合メッキ処理を施すのが望ましい。また、樹脂等で導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等の一般的な処理により加工して導電化処理を行ってもよいし、そのまま使用してもよい。
【００２４】
次に、弾性層について説明する。
弾性層１００Ｂは、螺旋状に配置されているが、具体的には、例えば、螺旋角度θが１０°以上６５°以下、螺旋幅Ｒ１が３ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがよい。また、螺旋ピッチＲ２は、例えば、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることがよい。
【００２５】
ここで、図２に示すように、螺旋角度θとは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）と清掃部材の軸方向Ｑ（シャフト軸方向）とが交差する角度（鋭角）を意味する。
螺旋幅Ｒ１とは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）に対して直交する方向に沿った長さを意味する。
螺旋ピッチＲ２とは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）に対して直交する方向に沿った、隣合う弾性層１００Ｂ間の長さを意味する。
また、弾性層１００Ｂとは１００Ｐａの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
【００２６】
弾性層１００Ｂの材料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂、或いは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、塩素化ポリイソプレンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエンゴム、ブチルゴム等のゴム材料を１種類、又は２種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。なお、これらには必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、又は加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
【００２７】
これらの中も、気泡を有する材料（いわゆる発泡体）がよく、特に、擦れによる被清掃部材の表面に傷を付けない、長期に渡り千切れや破損が生じないようにする観点から、引っ張りに強い発泡ポリウレタンであることが望ましい。
ポリウレタンとしては、例えば、ポリオール（例えばポリエステルポリオール、ポリーエテルポリエステルやアクリルポリール等）と、イソシアネート（例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等）と、の反応物が挙げられ、鎖延長剤（１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン）が含まれたものであってもよい。そして、ポリウレタンの発泡は、例えば、水やアゾ化合物（例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等）等の発泡剤を用いて行われるのが一般的である。また、発泡ポリウレタンには、必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えてもよい。
【００２８】
弾性層１００Ｂの構成としては、１層構成でも積層構成でも構わない。具体的には、弾性層１００Ｂの構成としては、例えば、発泡体１層からなる構成でも、ソリッド層と発泡層との２層の構成でも構わない。
【００２９】
次に、本実施形態に係る清掃部材１００の製造方法について説明する。
本実施形態に係る清掃部材１００の製造方法は、例えば、次の方法が挙げられる。
１）角柱状に成型された弾性層用部材（発泡ポリウレタン等）を準備し、弾性層用部材にドリル等によってシャフト１００Ａを挿入する穴を形成し、次いで、外周表面に接着剤を塗布したシャフト１００Ａを弾性層用部材の穴に挿入した後、弾性層用部材に対して切削加工を施して弾性層１００Ｂすると共に、当該弾性層１００Ｂに凹部１００Ｄを形成して清掃部材１００を得る方法。
２）金型により、凹部１００Ｄを持つ弾性層１００Ｂとなる弾性層用部材（発泡ポリウレタン等）を準備し、弾性層用部材にドリル等によってシャフト１００Ａを挿入する穴を形成し、次いで、外周表面に接着剤を塗布したシャフト１００Ａを弾性層用部材の穴に挿入して清掃部材１００を得る方法。
３）予め凹部１００Ｄを形成したシート状の弾性層用部材（発泡ポリウレタンシート等）を準備し、これに両面テープを貼り付けた後、打ち抜いて短冊を得て、これをシャフト１００Ａに巻き付けて、凹部１００Ｄを持つ弾性層１００Ｂを形成して清掃部材１００を得る方法。
【００３０】
これらの中でも、短冊をシャフトに巻き付けて弾性層１００Ｂを形成し、清掃部材を得る方法が簡便でよい。
【００３１】
本方法をより詳細に説明すると、まず、図３（Ａ）に示すように、目的の厚みとなるようにスライス加工を施したシート状の弾性層用部材（発泡ポリウレタンシート等）を準備し、このシート状の弾性層用部材に凹部１００Ｄとなる凹みを形成しておく。このシート状の弾性層用部材の片面に、両面テープ（不図示）を貼り付けた後、打ち抜き型により当該部材を打ち抜いて、目的とする幅・長さの短冊１００Ｅ（両面テープ付き短冊）を得る。無論、短冊１００Ｅを得てから、凹部１００Ｄとなる凹みを形成してもよい。一方で、シャフト１００Ａも準備する。
次に、図３（Ｂ）に示すように、両面テープが付いた面を上方にして短冊１００Ｅを配置し、この状態で両面テープの剥離紙の一端を剥がし、当該剥離紙を剥離した両面テープ上にシャフト１００Ａの一端部を載せる。
次に、図３（Ｃ）に示すように、両面テープの剥離紙を剥がしながら、目的とする速度でシャフト１００Ａを回転させて、シャフト１００Ａの外周面に短冊１００Ｅを螺旋状に巻き付けていき、シャフト１００Ａの外周面に螺旋状に配置された弾性層１００Ｂを有する清掃部材１００を得る。
【００３２】
以上、説明した本実施形態に係る清掃部材１００は、回転に伴い、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂが被清掃部材の表面（被清掃面）に対して接触・離間を繰り返して清掃を行い、被清掃部材の表面（被清掃面）を基準にして見ると、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向両端部の第１エッジ部１００Ｃ１がシャフト１００Ａの軸方向側に力が付加されて清掃を行う。
【００３３】
この際、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向両端部の第１エッジ部１００Ｃ１は、被清掃面に対して、ある角度を持って接触しつつ（図４（Ａ）参照）、清掃部材１００の回転に伴い清掃が行われる。
そして、清掃部材１００の回転に伴い、第２エッジ部１００Ｃ２が被清掃面に接触すると、第２エッジ部１００Ｃ２は第１エッジ部１００Ｃ１とは異なる角度で被清掃面に接触することとなる（図４（Ｂ））。
このため、第２エッジ部１００Ｃ２を設けることで、当該第２エッジ部１００Ｃ２により、被清掃面に対して第１エッジ部１００Ｃ１とは異なる方向に力が付加されることとなる。つまり、被清掃面には、第１エッジ部１００Ｃ１のみ接触する場合に比べ、多方向の力が付加されることとなる。
なお、図４では、清掃部材１００（その弾性層１００Ｂ）と被清掃面との接触部を模式的に示している。図４中、矢印Ｔ１が清掃部材１００の回転方向を示し、矢印Ｔ２が被清掃面に対して第１エッジ部１００Ｃ１により力が付加される方向を示し、矢印Ｔ３が被清掃面に対して第２エッジ部１００Ｃ２により力が付加される方向を示す。
【００３４】
また、本実施形態に係る清掃部材１００では、弾性層１００Ｂに凹部１００Ｄを設け、弾性層１００Ｂの表面と凹部１００Ｄの境界部で、第２エッジ部を構成したので、後述する第２エッジ部１００Ｃ２を弾性層１００Ｂの表面に設けたスリット（切込み）により構成した場合に比べて、被清掃面から除去した除去物の弾性層１００Ｂへの埋り込みが抑制される。
【００３５】
また、本実施形態に係る清掃部材１００では、第２エッジ部１００Ｃ２を構成するための複数の凹部１００Ｄ、清掃部材１００が一回転したとき、弾性層１００Ｂの少なくとも一部が被清掃面に接触した状態となるように設けることで、清掃部材１００が一回転する間に、シャフト１００Ａの軸方向において、弾性層１００Ｂの少なくとも一部が常に被清掃面と接触した状態が保たれることから、清掃部材１００の空回りが抑制される。
【００３６】
なお、本実施形態に係る清掃部材１００では、第２エッジ部を構成するための凹部１００Ｄは、平面形状（清掃部材１００の径方向から見た平面形状）が四角状の形態、つまり、第２エッジ部１００Ｃ２を構成する境界部が、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって直線状に構成された形態を説明したが、これに限られず、例えば、図５に示すように、第２エッジ部１００Ｃ２を構成する境界部が、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって湾曲して構成された形態であってもよいし、図６に示すように、第２エッジ部１００Ｃ２を構成する境界部が、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって屈曲して構成された形態であってもよい。
【００３７】
具体的には、第２エッジ部１００Ｃ２を構成する境界部が、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって湾曲して構成された形態としては、例えば、凹部１００Ｄの平面形状が、四角状の一対の対向辺（弾性層１００Ｂの螺旋方向に対向する対向辺）が、凹部１００Ｄ外側に円状に膨らむようにして湾曲した形態（図５参照）や、その他、凹部１００Ｄ内側に円状に凹むようにして湾曲した形態が挙げられる。また、凹部１００Ｄ外側に円状に膨らむようにして湾曲した形状と凹部１００Ｄ内側に円状に凹むようにして湾曲した形状とが繰り返し連なった湾曲波状とした形態も挙げられる。
【００３８】
一方、第２エッジ部１００Ｃ２を構成する境界部が、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって屈曲して構成された形態としては、例えば、凹部１００Ｄの平面形状が、四角状の一対の対向辺（弾性層１００Ｂの螺旋方向に対向する対向辺）が、凹部１００Ｄ外側に三角状に突出するようにして湾曲した形態（図６参照）や、その他、凹部１００Ｄ内側に三角状に凹むようにして屈曲した形態が挙げられる。また、凹部１００Ｄ外側に三角状に突出するようにして湾曲した形状と凹部１００Ｄ内側に三角状に凹むようにして屈曲した形状とが連なった三角波状とした形態も挙げられる。
【００３９】
第２エッジ部１００Ｃ２を構成する境界部が、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって湾曲又は屈曲して構成された形態（図５及び図６参照）では、第１エッジ部１００Ｃ１が被清掃面に対してある角度を持って接触しつつ（図７（Ａ）参照）、清掃部材１００の回転に伴い清掃が行われた後、清掃部材１００の回転に伴い、第２エッジ部１００Ｃ２が被清掃面に接触する際、第２エッジ部１００Ｃ２は第１エッジ部１００Ｃ１とは異なる角度で被清掃面に接触すると共に、第２エッジ部１００Ｃ２内でも異なる角度で被清掃面に接触することとなる（図７（Ｂ））。つまり、被清掃面には、第１エッジ部１００Ｃ１と直線状の第２エッジ部１００Ｃ２が接触する場合に比べ、多方向の力が付加されることとなる。
なお、図７では、第２エッジ部１００Ｃ２を構成する境界部が弾性層１００Ｂの螺旋幅方向の一端から他端に向かって屈曲して構成された形態において、清掃部材１００（その弾性層１００Ｂ）と被清掃面との接触部を模式的に示している。図７中、矢印Ｔ１が清掃部材１００の回転方向を示し、矢印Ｔ２が被清掃面に対して第１エッジ部１００Ｃ１により力が付加される方向を示し、矢印Ｔ３が被清掃面に対して第２エッジ部１００Ｃ２により力が付加される方向を示す。
【００４０】
また、本実施形態に係る清掃部材１００では、弾性層１００Ｂに凹部１００Ｄを設け、弾性層１００Ｂの表面と凹部１００Ｄの境界部で、第２エッジ部を構成した形態を説明したが、これに限られず、図８に示すように、弾性層１００Ｂの表面に、例えば、弾性層１００Ｂ螺旋幅方向に沿ってスリット１００Ｆ（切り込み）を設け、弾性層１００Ｂ表面とスリット１００Ｆにより形成される弾性層１００Ｂの壁面とで構成される部位で、第２エッジ部１００Ｃ２を構成した形態でもよい。なお、スリット１００Ｆは、弾性層１００Ｂ螺旋幅方向に沿って設ける形態に限られず、弾性層１００Ｂの螺旋方向と交差する方向に沿って設ければよい。
本形態では、弾性層１００Ｂが非変形した状態から（図９（Ａ））、清掃部材１００が被清掃面と接触すると、弾性層１００Ｂが弾性変形し、これに伴い、スリット１００Ｆも変形することで、第２エッジ部１００Ｃ２が被清掃面に接触することとなる（図９（Ｂ））。そして、スリット１００Ｆにより構成される第２エッジ部１００Ｃ２も、第１エッジ部１００Ｃ１とは異なる角度で被清掃面に接触することなる。
【００４１】
（画像形成装置等）
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面に基づいて説明する。
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【００４２】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、例えば、図１０に示すように、タンデム方式のカラーの画像形成装置である。本実施形態に係る画像形成装置１０の内部には、感光体（像保持体）１２や帯電部材１４や現像装置等が、イエロー（１８Ｙ）、マゼンタ（１８Ｍ）、シアン（１８Ｃ）、及び黒（１８Ｋ）が各色毎にプロセスカートリッジ（図１１参照）として備えられている。このプロセスカートリッジは、画像形成装置１０に脱着される構成となっている。
【００４３】
感光体１２としては、例えば、表面に有機感材等よりなる感光体層が被覆された直径が２５ｍｍの導電性円筒体が用いられ、図示しないモータにより、１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。
【００４４】
感光体１２の表面は、感光体１２表面に配置された帯電部材１４によって帯電された後、帯電部材１４より感光体１２の回転方向下流側に、露光装置１６から出射されるレーザービームＬＢによって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００４５】
感光体１２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像装置１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋによって現像され、各色のトナー像となる。
【００４６】
例えば、カラーの画像を形成する場合、各色の感光体１２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して行なわれ、各色の感光体１２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。
【００４７】
感光体１２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体１２と用紙搬送ベルト２０を介して転写装置２２が接する箇所にて、感光体１２の外周に用紙搬送ベルト２０上を搬送される記録用紙２４へ転写される。さらに、感光体１２上からトナー像が転写された記録用紙２４は、定着装置６４へと搬送され、この定着装置６４によって加熱・加圧されてトナー像が記録用紙２４上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙２４は、排出ロール６６によって画像形成装置１０の上部に設けられた排出部６８上にそのまま排出される。
【００４８】
−方、両面プリントの場合には、定着装置６４により第一面（表面）にトナー像が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出部６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替え、この両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト２０上へ搬送して、記録用紙２４の第二面（裏面）に感光体１２上からトナー像を転写する。そして、記録用紙２４の第二面（裏面）のトナー像を定着装置６４によって定着させ、記録媒体２４（被転写体）を排出部６８上に排出する。
【００４９】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体１２の表面は、感光体１２が１回転する毎に、感光体１２の表面であって、転写装置２２が接する箇所よりも感光体１２の回転方向下流側に配置された清掃ブレード８０によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００５０】
ここで、図１２及び図１３に示すごとく、帯電部材１４は、例えば、導電性シャフト１４Ａの周囲に弾性層１４Ｂが形成されたロールであり、シャフト１４Ａは回転自在に支持されている。帯電部材１４の感光体１２と反対側には、帯電部材１４の清掃部材１００が接触して、帯電装置（ユニット）を構成している。この清掃部材１００として、本実施形態に係る清掃部材１００が用いられる。
【００５１】
帯電部材１４はシャフト１４Ａの両端へ荷重Ｆをかけて感光体１２へ押付け、弾性層１４Ｂの周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。更に、清掃部材１００はシャフト１００Ａの両端へ荷重Ｆ’をかけて帯電部材１４へ押付け、弾性層１００Ｂが帯電部材１４の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成することで、帯電部材１４の撓みを抑えて、帯電部材１４と感光体１２の軸方向のニップ部を形成している。
【００５２】
感光体１２は、図示しないモータによって矢印Ｘ方向に回転駆動され、感光体１２の回転により帯電部材１４が矢印Ｙ方向に従動回転する。また、帯電部材１４の回転により清掃部材１００が矢印Ｚ方向に従動回転する。
【００５３】
−帯電部材の構成−
以下、帯電部材の説明をするが、本実施形態では以下の構成に限定されるものではない。符号は省略して説明する。
【００５４】
帯電部材の構成としては、特に限定されるものではないが、例えば、シャフト、弾性層、若しくは弾性層の代わりに樹脂層を有する構成が挙げられる。弾性層は単層構成からなるものであってよく、幾つもの機能を持った複数の異なる層からなる積層構成であってもよい。更には、弾性層の上に表面処理を行ってもよい。
【００５５】
シャフトの材質としては快削鋼、ステンレス鋼等を使用し、用途に応じて材質及び表面処理方法は適時選択するのが望ましい。また、メッキ処理するのが望ましい。導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等一般的な処理により加工して導電化処理を行ってもよいし、そのまま使用してもよい。
【００５６】
弾性層は導電性弾性層とするが、導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカ又は炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフトの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤等の電子及びイオンの少なくとも一方を電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等が用いられる。また、弾性材は発泡体であってもかまわない。
【００５７】
導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、例えば、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム及びこれらのブレンドゴムが好適に挙げられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００５８】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末が挙げられる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；が挙げられる。
【００５９】
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、電子導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、１質量部以上６０質量部以下の範囲であることが望ましく、一方、イオン導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが望ましい。
【００６０】
帯電部材の表面は、表面層を形成させてもよい。表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。例えば、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好適に挙げられる。
共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか１種又は複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。ここで、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、重量比で合わせて１０％以上であるのが望ましい。
【００６１】
高分子材料は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、１，０００以上１００，０００以下の範囲であることが望ましく、１０，０００以上５０，０００以下の範囲であることがより望ましい。
【００６２】
また表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整してもよい。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが望ましい。
【００６３】
また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤等の電子及びイオンの少なくとも一方を電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いてもよい。
【００６４】
導電剤のカーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
カーボンブラックはｐＨ４．０以下が望ましい。
【００６５】
抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば何れも用いることができ、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても２種類以上を併用してもよい。また、何れの粒径であってもよいが、望ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が望ましい。
【００６６】
さらに、表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が好適に用いられる。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが望ましい。また、表面層の中に粒子を添加してもよい。また、アルミナやシリカ等の絶縁性粒子を添加して、帯電部材の表面に凹部を付与し、感光体との摺擦時の負担を小さくして帯電部材と感光体相互の耐磨耗性を向上させてもよい。
【００６７】
帯電部材の外径としては８ｍｍ以上１６ｍｍ以下が望ましい。また、外径の測定方法としては市販のノギスやレーザー方式外径測定装置を用いて測定される。
【００６８】
帯電部材のマイクロ硬度は４５°以上６０°以下が望ましい。低硬度化にする為には可塑剤添加量を増量する方法、シリコーンゴム等の低硬度の材料を使用することが考えられる。
【００６９】
また、帯電部材のマイクロ硬度は高分子計器株式会社製ＭＤ−１型硬度計にて測定した値を用いている。
【００７０】
なお、本実施形態に係る画像形成装置では、感光体（像保持体）、帯電装置（帯電部材と清掃部材とのユニット）、現像装置、清掃ブレード（クリーニング装置）を備えたプロセスカートリッジを説明したが、これに限られず、帯電装置（帯電部材と清掃部材とのユニット）を備え、その他必要に応じて、感光体（像保持体）、露光装置、転写装置、及び現像装置、清掃ブレード（クリーニング装置）から選択されるものを備えたプロセスカートリッジとしてもよい。なお、これら装置や部材をカートリッジ化せず、画像形成装置に直接配置した形態であってもよい。
【００７１】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、帯電装置として、帯電部材と清掃部材とのユニットで構成した形態を説明したが、つまり、被清掃部材として帯電部材を採用した形態を説明したが、これに限られず、被清掃部材としては、感光体（像保持体）、転写装置（転写部材；転写ロール）、中間転写体（中間転写ベルト）が挙げられる。そして、これら被清掃部材とこれに接触して配置される清掃部材とのユニットを、画像形成装置に直接配置してもよいし、上記同様にプロセスカートリッジのようにカートリッジ化して画像形成装置に配置してもよい。
【００７２】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成に限られず、中間転写方式の画像形成装置等、周知の画像形成装置を採用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０  画像形成装置、１２  感光体、１４  帯電ロール、１４Ａ  シャフト、１４Ｂ  弾性層、１６  露光装置、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ  現像装置、２０  用紙搬送ベルト、２２  転写装置、２４  記録媒体、５３  帯電ロール、６４  定着装置、６６  排出ロール、６８  排出部、７０  用紙搬送路、７２  搬送ロール、８０  清掃ブレード、１００  清掃部材、１００Ａ  シャフト、１００Ｂ  弾性層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005577710.tif 000007
【図７】
0005577710.tif 000008
【図８】
0005577710.tif 000009
【図９】
0005577710.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0005577710.tif 000013
【図１３】
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