(57)【要約】【課題】被清掃体との間のニップ部の変動を抑制できる清掃体を得る。【解決手段】軸部と、軸部の一端部側から他端部側にかけて軸部の軸方向に沿った任意の位相で同じ巻き数となるように螺旋状に巻き付けられて固定されるとともに、回転する被清掃体に接触する接触面を被清掃体に接触させつつ従動回転することで、その被清掃体を清掃する清掃層１０７と、を有する清掃体とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、
前記軸部の一端部側から他端部側にかけて該軸部の軸方向に沿った任意の位相で同じ巻き数となるように螺旋状に巻き付けられて固定されるとともに、回転する被清掃体に接触する接触面を前記被清掃体に接触させつつ従動回転することで該被清掃体を清掃する清掃層と、
を有することを特徴とする清掃体。
【請求項２】
軸部と、
前記軸部の一端部側から他端部側にかけて螺旋状に巻き付けられて固定されるとともに、回転する被清掃体に接触する接触面を前記被清掃体に接触させつつ従動回転することで該被清掃体を清掃する清掃層と、
を有し、
前記軸部の前記清掃層が巻き付けられている領域の長さをＷ、前記清掃層を含む外周長をＳ、前記清掃層の巻き数を自然数Ｔとしたとき、螺旋角度θと巻き数Ｔとの関係が、ｔａｎθ＝Ｔ×Ｓ／Ｗという式で表されることを特徴とする清掃体。
【請求項３】
前記軸部に対する前記清掃層の巻き付け角度が４５°未満であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の清掃体。
【請求項４】
前記清掃層を含む外径が前記被清掃体の外径と異なることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の清掃体。
【請求項５】
前記清掃層を含む外径が前記被清掃体の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の清掃体。
【請求項６】
回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ前記被清掃体を清掃する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の清掃体と、
前記軸部の軸方向両端部側を回転可能に支持する支持部材と、
を有することを特徴とする清掃装置。
【請求項７】
請求項６に記載の清掃装置と、
回転する前記被清掃体としての帯電体と、
を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項８】
請求項６に記載の清掃装置と、
被帯電体と、
回転しつつ前記被帯電体を帯電させる前記被清掃体としての帯電体と、
が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられていることを特徴とする組立体。
【請求項９】
請求項６に記載の清掃装置と、
画像を保持可能な像保持体と、
回転しつつ前記像保持体を帯電させる前記被清掃体としての帯電体と、
前記帯電体によって帯電した前記像保持体を露光し、静電潜像を形成する露光装置と、
前記露光装置によって前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃体、清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性体が軸部に螺旋状に巻き付けられて、帯電ロールの軸方向に延在し、その帯電ロールの外周面に接触して従動回転することにより、その帯電ロールの外周面をクリーニングするクリーニング部材は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、被清掃体との間のニップ部の変動を抑制できる清掃体を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の清掃体は、軸部と、前記軸部の一端部側から他端部側にかけて該軸部の軸方向に沿った任意の位相で同じ巻き数となるように螺旋状に巻き付けられて固定されるとともに、回転する被清掃体に接触する接触面を前記被清掃体に接触させつつ従動回転することで該被清掃体を清掃する清掃層と、を有することを特徴としている。
【０００６】
また、本発明に係る請求項２に記載の清掃体は、軸部と、前記軸部の一端部側から他端部側にかけて螺旋状に巻き付けられて固定されるとともに、回転する被清掃体に接触する接触面を前記被清掃体に接触させつつ従動回転することで該被清掃体を清掃する清掃層と、を有し、前記軸部の前記清掃層が巻き付けられている領域の長さをＷ、前記清掃層を含む外周長をＳ、前記清掃層の巻き数を自然数Ｔとしたとき、螺旋角度θと巻き数Ｔとの関係が、ｔａｎθ＝Ｔ×Ｓ／Ｗという式で表されることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３に記載の清掃体は、請求項１又は請求項２に記載の清掃体であって、前記軸部に対する前記清掃層の巻き付け角度が４５°未満であることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４に記載の清掃体は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の清掃体であって、前記清掃層を含む外径が前記被清掃体の外径と異なることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５に記載の清掃体は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の清掃体であって、前記清掃層を含む外径が前記被清掃体の外径よりも大きいことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る請求項６に記載の清掃装置は、回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ前記被清掃体を清掃する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の清掃体と、前記軸部の軸方向両端部側を回転可能に支持する支持部材と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る請求項７に記載の帯電装置は、請求項６に記載の清掃装置と、回転する前記被清掃体としての帯電体と、を有することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係る請求項８に記載の組立体は、請求項６に記載の清掃装置と、被帯電体と、回転しつつ前記被帯電体を帯電させる前記被清掃体としての帯電体と、が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る請求項９に記載の画像形成装置は、請求項６に記載の清掃装置と、画像を保持可能な像保持体と、回転しつつ前記像保持体を帯電させる前記被清掃体としての帯電体と、前記帯電体によって帯電した前記像保持体を露光し、静電潜像を形成する露光装置と、前記露光装置によって前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、軸部に螺旋状に巻き付けられた清掃層が、軸部の軸方向に沿った任意の位相で同じ巻き数でない構成に比べて、被清掃体との間のニップ部の変動を抑制することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、螺旋角度θと巻き数Ｔとの関係が上記式で表されない構成に比べて、被清掃体との間のニップ部の変動を抑制することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、軸部に対する清掃層の巻き付け角度が４５°以上である構成に比べて、清掃体の回転に寄与しない分力を低減させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、清掃層を含む外径が被清掃体の外径と同一である構成に比べて、清掃層が被清掃体に対して同じ領域で清掃するのを抑制することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、清掃層を含む外径が被清掃体の外径よりも小さい構成に比べて、清掃層における接触面側の総面積に対する毎回使用される接触面の面積の比率を低減させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の清掃体を備えていない構成に比べて、被清掃体に対する清掃性能を向上させることができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、清掃不良に起因する帯電不良を抑制することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、請求項６に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、清掃不良に起因する帯電不良を抑制することができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明によれば、請求項６に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、清掃不良に起因する画像欠陥を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す側面図
【図２】清掃装置の構成をシャフトの軸方向から見て模式的に示す側面図
【図３】清掃装置の構成をシャフトの軸方向と直交する方向から見て示す平面図
【図４】螺旋状クリーニング部材を示す平面図
【図５】螺旋状クリーニング部材の一部を拡大して示す平面図
【図６】螺旋状クリーニング部材の弾性層を展開して示す模式図
【図７】帯電ロールに対する弾性層の接触面の形状を模式的に示す平面図
【図８】帯電ロールに対する螺旋状クリーニング部材の清掃動作を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を基に詳細に説明する。本実施形態に係る画像形成装置１０は、例えば図１で示すように、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置である。なお、図１において、矢印ＵＰを画像形成装置１０の上方向とする。まず、画像形成装置１０の概略構成について説明する。
【００２５】
＜画像形成装置の概略構成＞
図１で示すように、画像形成装置１０の内部には、像保持体（被帯電体）の一例としての感光体１２や、帯電体の一例としての帯電ロール１４、現像装置２４等が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色別の組立体の一例としてのプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとして上から下へ順に備えられている。
【００２６】
なお、各プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、画像形成装置１０に対して着脱可能な構成になっている。また、感光体１２としては、例えば外周面（表面）に有機系の感光材料等よりなる感光体層が被覆された導電性円筒体が用いられ、図示しないモーターによって回転駆動されるようになっている。
【００２７】
感光体１２の外周面は、その外周面に接触するように配置された帯電ロール１４によって帯電された後、その帯電ロール１４よりも感光体１２の回転方向下流側に配置された露光装置１６から出射されるレーザービームＬＢによって露光されるようになっている。これにより、感光体１２の外周面に画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。
【００２８】
そして、感光体１２の外周面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）、ブラック（Ｋ）の各色の現像装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋによって現像され、各色のトナー像とされるようになっている。
【００２９】
例えば、フルカラーの画像を形成する場合、各色の感光体１２の外周面には、帯電・露光・現像の各工程が、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応して行われ、各色の感光体１２の外周面には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応したトナー像が形成される構成になっている。
【００３０】
各感光体１２の外周面にそれぞれ形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー像は、用紙搬送ベルト２０上を搬送されて来る記録用紙Ｐへ順次転写されるようになっている。用紙搬送ベルト２０は、支持ロール４０、４２で張力が付与されつつ、その内周面側から支持されており、後述する各転写装置２２と各感光体１２とが接触する箇所へ記録用紙Ｐを順次搬送するようになっている。
【００３１】
そして、各感光体１２の外周面からトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置６４へ搬送され、この定着装置６４によって加熱・加圧されることで、その記録用紙Ｐ上にトナー像が定着されるようになっている。なお、記録用紙Ｐは、用紙収納容器２８から取出ロール３０により取り出され、搬送ロール３２、３４により用紙搬送ベルト２０まで搬送されるようになっている。
【００３２】
ここで、片面プリントの場合、トナー像が定着された記録用紙Ｐ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ようになっている。一方、両面プリントの場合は、定着装置６４によって表面にトナー像が定着された記録用紙Ｐの後端部が排出ロール６６によって挟持された状態で、その排出ロール６６が逆回転するとともに、記録用紙Ｐの搬送経路が両面用の用紙搬送路７０に切り替えられるようになっている。
【００３３】
そして、この両面プリント用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、表裏が反転された記録用紙Ｐが再度用紙搬送ベルト２０上へ搬送され、記録用紙Ｐの裏面に、各感光体１２の外周面からトナー像が転写されるようになっている。なお、記録用紙Ｐの裏面にトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置６４によってトナー像が定着され、裏面にトナー像が定着された記録用紙Ｐは、排出部６８上に排出されるようになっている。
【００３４】
また、トナー像の転写工程が終了した後の感光体１２の外周面に残留する残留トナーや紙粉等は、感光体１２が１回転する毎に、転写装置２２が接触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２６によって除去されるようになっており、各感光体１２の外周面は、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００３５】
＜清掃装置＞
図２、図３で示すように、帯電ロール１４は、例えば導電性のシャフト１４Ａの周囲に、導電性の弾性層１４Ｂが形成されたロール状とされており、そのシャフト１４Ａは回転自在に支持されている。そして、帯電ロール１４は、シャフト１４Ａの両端部へ荷重が掛けられることで感光体１２へ押し付けられ、弾性層１４Ｂの外周面に沿って弾性変形することでニップ部Ｎ１が形成されるとともに、感光体１２に対して従動回転するようになっている。なお、帯電ロール１４の構成については後で詳述する。
【００３６】
また、帯電ロール１４の感光体１２とは反対側の外周面（表面）には、その外周面に接触しつつ従動回転することにより、その外周面上のトナーや外添剤などの汚れを移行させて除去する（外周面を清掃する）清掃装置１００が配設されている。この帯電ロール１４と清掃装置１００とを含んで、帯電装置５０が構成されており、帯電ロール１４は被清掃体の一例でもある。
【００３７】
また、図３で示すように、この清掃装置１００は、清掃体の一例としての螺旋状クリーニング部材１０２と、螺旋状クリーニング部材１０２の後述するキャップ部材１０８を回転自在（回転可能）に支持する支持部材の一例としての軸受け部材１１０と、を有している。なお、螺旋状クリーニング部材１０２には、キャップ部材１０８が設けられていなくてもよく、その場合には、後述するシャフト１０４の両端部が軸受け部材１１０に回転自在（回転可能）に支持される。
【００３８】
図４で示すように、螺旋状クリーニング部材１０２は、帯電ロール１４の軸方向に沿って配置された軸部（芯体）の一例としてのシャフト１０４と、そのシャフト１０４の周囲（外周面）に、螺旋状に巻き付けられて、接着により固定される帯状（短冊状）の弾性体シート１０６と、シャフト１０４の両端部に、弾性体シート１０６の両端部を押さえるように嵌められる押さえ部材の一例としてのキャップ部材１０８と、を有している。
【００３９】
螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４は、その両端部を除いて円柱状（断面円形状）に形成されており、帯電ロール１４の軸方向に沿って延在するように配設されている。すなわち、シャフト１０４の全長は、例えば２３６ｍｍとされており、キャップ部材１０８よりも軸方向内側の画像形成領域（弾性体シート１０６が巻き付けられている領域）におけるシャフト１０４の長さは、例えば２２４ｍｍとされている。
【００４０】
そして、図２で示すように、軸受け部材１１０によってキャップ部材１０８へ荷重が掛けられることで、螺旋状クリーニング部材１０２が帯電ロール１４へ押し付けられるようになっており、弾性体シート１０６が帯電ロール１４の外周面に沿って弾性変形することで、ニップ部Ｎ２が形成されるようになっている。なお、このニップ部Ｎ２における弾性体シート１０６の形状については後で詳述する。
【００４１】
螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４には、アルミ、ステンレス、真鍮等の金属材料が主に使用され、摺動性などの用途に応じて、材質及び表面処理方法が適宜選択されるようになっている。なお、シャフト１０４に導電性を有さない材質を用いる場合は、メッキ処理など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が、そのまま使用してもよい。
【００４２】
また、製造時に研削加工が行われることが無く、かつ加工し易いことから、樹脂シャフトを用いてもよい。なお、シャフト１０４の外径は、画像形成装置１０の小型化とシャフト１０４の撓み変形抑制と製造コストとの関係により、３ｍｍ〜６ｍｍ程度にすることが望ましく、本実施形態では、一例として４ｍｍとされている。
【００４３】
螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６は、細長い帯状に形成されるとともに弾性変形可能とされた清掃層の一例としての弾性層１０７と、表面全体に弾性層１０７が接着されるとともに裏面がシャフト１０４の外周面に接着可能とされた接着層（図示省略）と、を有している。なお、以下において、弾性体シート１０６の長手方向（シャフト１０４の軸方向ではない）に直交する方向を弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向とする。
【００４４】
接着層は、例えば接着剤や、両面テープなどの接着材等によって構成されており、弾性体シート１０６は、その接着層によって、シャフト１０４の外周面に、その軸方向一端部から他端部に亘って貼付（固定）されるようになっている。なお、接着層は、単層の接着層でも複数層の接着層でもよい。また、接着層を複数層の接着層で構成する場合には、その接着層同士の間に導電層、非導電層、半導電層、断熱層、伝熱層などの非接着層を介在させてもよい。
【００４５】
弾性層１０７には発泡体（多孔質体）が用いられている。すなわち、この弾性層１０７は、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、所望の厚みにスライス加工され、抜き型等により、所望の幅、長さに裁断された後、一定の速度で回転されたシャフト１０４に、後述する巻き付け角度θ（図４参照）で螺旋状に巻き付けられつつ接着されるようになっている。
【００４６】
ここで、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の長さは、シャフト１０４の長さ及び外径と巻き付け角度（以下「螺旋角度」という場合がある）θと巻き付け時の張力によって一義的に決まるようになっている。なお、螺旋角度θとは、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の長手方向とシャフト１０４の軸方向とが交差する角度（鋭角）を意味しており、θ＜４５°とされている。
【００４７】
螺旋角度θを４５°未満とすることにより、図５で示すように、螺旋状クリーニング部材１０２に帯電ロール１４との接触によって加えられる摩擦力Ｇのうち、回転に寄与する分力Ｇｍが、回転に寄与しない分力Ｇｓよりも大きくなる構成である。つまり、螺旋角度θを４５°未満とすることにより、回転に寄与しない分力Ｇｓが低減される構成である。なお、螺旋角度θは、θ≧１０°とされることが望ましい。
【００４８】
また、この弾性体シート１０６は、図４、図６で示すように、シャフト１０４の軸方向に沿った任意の位相で常に同じ巻き数（例えば４巻き）となるように構成されている。つまり、弾性体シート１０６の一端部と他端部とが周方向でオーバーラップしない（重ならない）構成になっている。
【００４９】
詳細には、螺旋状クリーニング部材１０２のキャップ部材１０８を除く長さ（弾性体シート１０６が巻き付けられている画像形成領域の長さ）をＷ、弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含む螺旋状クリーニング部材１０２の外周長をＳ、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の巻き数を自然数Ｔとすると、螺旋角度θと巻き数Ｔとの関係は、ｔａｎθ＝Ｔ×Ｓ／Ｗという式で表されるようになっている。
【００５０】
また、図４、図６で示すように、弾性体シート１０６の長手方向と直交する方向の幅が螺旋幅Ｒとされている。つまり、この螺旋幅Ｒは、弾性層１０７の幅を意味しており、一例としてＲ＝３ｍｍ〜５ｍｍとされている。ちなみに、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２では、一例として螺旋角度θ＝２４°、螺旋幅Ｒ＝４ｍｍとされている。
【００５１】
また、図７で示すように、ニップ部Ｎ２における弾性層１０７の帯電ロール１４との接触面１０７Ａ（図７において斜線で示す）の形状は、シャフト１０４の軸方向に沿った対辺１０７Ｂに、その軸方向でオーバーラップする（重なる）領域が存在しない平行四辺形状とされている。ここで、ニップ部Ｎ２における弾性層１０７の軸方向と直交する方向の長さ（ニップ幅）Ｈは、シャフト１０４の外径とほぼ同一とみなせる。よって、弾性層１０７の螺旋角度θ及び螺旋幅Ｒは、次のような式で規定される。
【００５２】
すなわち、図７で示す弾性層１０７の対辺１０７Ｂの長さをＬとし、対辺１０７Ｂと交差する幅方向両端部（以下「稜線部１０７Ｄ」という場合がある）の長さをＥとすると、対辺１０７Ｂに軸方向でオーバーラップする領域が存在しないようにするには、Ｅｃｏｓθ＞Ｌを満たせばよい。
【００５３】
このＥｃｏｓθ＞Ｌという式を長さ（ニップ幅）Ｈと螺旋幅Ｒで表すと、Ｈ＝Ｅｓｉｎθ、Ｒ＝Ｌｓｉｎθであることから、Ｈｃｏｓθ＞Ｒとなる。ここで、長さ（ニップ幅）Ｈは、シャフト１０４の外径と同一とみなせるので、このＨｃｏｓθ＞Ｒという式により、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の螺旋角度θと螺旋幅Ｒとが規定されることになる。
【００５４】
また、シャフト１０４に巻き付けられていない無負荷状態の弾性層１０７の幅方向における断面形状は、幅方向に長い長方形状になっている。したがって、シャフト１０４に一定の張力で引っ張られつつ螺旋状に巻き付けられた有負荷状態の弾性層１０７は、少なくとも幅方向における断面（巻き方向と直交する方向に沿った断面）において、その幅方向両端部（稜線部１０７Ｄ）が凸状に隆起するように弾性変形するようになっている。
【００５５】
このように、シャフト１０４に巻き付けたときの弾性体シート１０６（弾性層１０７）の厚みは、幅方向両端部（稜線部１０７Ｄ）と幅方向両端部以外（幅方向中央部）とで異なるが、概ね１．５ｍｍ〜４ｍｍの範囲内であることが望ましく、本実施形態では、稜線部１０７Ｄにおける厚みが、一例として４ｍｍとされている。したがって、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２の外径は、一例として１２ｍｍとなっている。
【００５６】
すなわち、この螺旋状クリーニング部材１０２（弾性層１０７を含む）の外径は、シャフト１０４の軸方向から見た断面視で、シャフト１０４の回転中心から、弾性層１０７の稜線部１０７Ｄまでの長さ（半径）の２倍である。したがって、この螺旋状クリーニング部材１０２の外径は、一例として（４ｍｍ／２＋４ｍｍ）×２＝１２ｍｍとなる。
【００５７】
なお、弾性体シート１０６をシャフト１０４に巻き付けるときの張力は、シャフト１０４と接着層との間に隙間ができない程度であればよく、なるべく張力を掛けない方が望ましい。張力を掛け過ぎると、引っ張り永久伸びが大きくなり、クリーニングに必要な弾性力が落ちるからである。よって、その張力は、元の弾性体シート１０６の長さに対して、１％〜５％の伸びになるようにすることが望ましい。
【００５８】
また、シャフト１０４に張力を付与して巻き付けたときの弾性層１０７の伸びは厚み方向で異なる。すなわち、弾性層１０７の伸びは外面側が内面側よりも大きい。そのため、巻き付け後の外面側の伸びが１％〜５％になるように張力を付与することが望ましい。本実施形態では、巻き付け後の外面側の伸びが５％になるような張力で巻かれた弾性層１０７の稜線部１０７Ｄの厚みが、一例として４ｍｍとされている。
【００５９】
また、この弾性層１０７の伸びは、弾性体シート１０６をシャフト１０４に巻き付けるときの張力以外に、シャフト１０４に巻き付けられた弾性体シート１０６の曲率半径（又は曲率）と、弾性体シート１０６の厚みによっても制御され、弾性体シート１０６の曲率半径（又は曲率）は、シャフト１０４の外径及び弾性体シート１０６の螺旋角度θによって制御される。
【００６０】
また、弾性層１０７を構成する発泡体としては、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、又はＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＣＲ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、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、ブチルゴム等のゴム材を１種類或いは２種類以上をブレンドしてなる材質のものから選択され、必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等の助剤が加えられる。
【００６１】
しかしながら、帯電ロール１４との従動摺擦によって、外添剤などの異物を効率的に除去するとともに、帯電ロール１４の外周面に擦れによる傷を付けないために、また、長期間に亘って千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き力、引っ張り力などに強いポリウレタンを選択するのが、特に望ましい。
【００６２】
ポリウレタンとして特に制限するものではないが、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステルやアクリルポリールなどのポリオールと、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などのイソシアネートの反応を伴っていればよく、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど鎖延長剤が混合されていることが望ましい。
【００６３】
なお、ポリウレタンは、水やアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を用いて発泡させ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。そして、発泡ポリウレタンの中でも、エーテル系発泡ポリウレタンが好適である。エステル系発泡ポリウレタンでは、湿熱劣化し易い傾向があるためである。
【００６４】
エーテル系ポリウレタンは、主としてシリコーンオイルの整泡剤が使用されるが、保管（特に高温高湿下での長期保管）によってシリコーンオイルが被清掃体（例えば帯電ロール等）へ移行するおそれがあり、それによって画質欠陥が発生するおそれがある。そのため、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いることで、弾性層１０７の画質欠陥を抑制することが望ましい。
【００６５】
ここで、シリコーンオイル以外の整泡剤としては、具体的には、例えばＳｉを含まない有機系の界面活性剤（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤）が挙げられる。また、弾性層１０７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１０７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層からなる構成でも構わない。
【００６６】
また、螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート１０６の動摩擦係数は、０．１〜１．０が望ましい。弾性体シート１０６の動摩擦係数が０．１を下回ると、充分なクリーニング性が得られなくおそれがあり、結果として画質上に縦筋を発生させてしまうおそれがある。弾性体シート１０６の動摩擦係数が１．０を上回ると、帯電ロール１４を傷付けてしまい、その傷部分で帯電不良を引き起こし、画質上に色点や微小な色線を発生させてしまうおそれがある。
【００６７】
このような画像欠陥は、帯電ロール１４や螺旋状クリーニング部材１０２（弾性体シート１０６）の表面汚染（主にはトナー外添剤）、異物の混入（主には紙粉）、放電生成物の付着等が、トリガーとなって発生するため、長期間使用するほど発生するリスクが高まる。
【００６８】
また、図３、図４で示すように、キャップ部材１０８は、シャフト１０４に螺旋状に巻き付けた弾性体シート１０６の両端部の剥がれを防止するように、シャフト１０４の両端部に、その両端部の外周面とキャップ部材１０８の内周面との間に弾性体シート１０６（弾性層１０７）の端部１０７Ｃを挟み込むようにして組み付けられている。
【００６９】
そして、シャフト１０４と共に一体に回転するように、そのシャフト１０４の両端部に固定されている。つまり、シャフト１０４の両端部は、例えばＤカット等の回転止めがなされる断面形状とされており、キャップ部材１０８のシャフト１０４の端部が挿入される挿入孔も、その回転止めがなされるＤカット等の断面形状とされている。
【００７０】
これにより、キャップ部材１０８が、シャフト１０４と一体に回転する構成である。なお、キャップ部材１０８のシャフト１０４に対する固定方法としては、これ以外に、例えばキャップ部材１０８をシャフト１０４に接着剤や両面テープ等で固定する方法などが挙げられる。
【００７１】
また、このキャップ部材１０８は、帯電ロール１４と螺旋状クリーニング部材１０２との従動性を確保するために、シャフト１０４の軸方向から見た外形状が円形状とされるとともに、その外周面は、帯電ロール１４の両端部、詳細には画像形成領域（印字領域）外の外周面に接触するように構成されている（図３参照）。
【００７２】
つまり、螺旋状に巻き付けられた弾性体シート１０６（弾性層１０７）だけではなく、キャップ部材１０８も帯電ロール１４と接触して従動回転するように、キャップ部材１０８の外径と、螺旋状クリーニング部材１０２（弾性層１０７を含む）の外径とが同一とされている。
【００７３】
すなわち、キャップ部材１０８の外径が螺旋状クリーニング部材１０２の外径よりも大きい場合には、弾性層１０７が帯電ロール１４に接触できないおそれがあり、帯電ロール１４を清掃することができないおそれがある。つまり、この場合、弾性層１０７が本来のクリーニング機能を果たせないため、帯電ロール１４においてクリーニング不良を起こす懸念がある。
【００７４】
また、キャップ部材１０８の外径が螺旋状クリーニング部材１０２の外径よりも小さい場合には、キャップ部材１０８が帯電ロール１４に接触できないおそれがあり、帯電ロール１４に対する充分な従動性を確保できないおそれがある。したがって、キャップ部材１０８の外径と螺旋状クリーニング部材１０２の外径とが同一とされている。これにより、帯電ロール１４に対する螺旋状クリーニング部材１０２の従動性が、より確保されるようになっている。
【００７５】
また、上記したように、キャップ部材１０８と帯電ロール１４との軸方向における接触位置は、画像形成領域外とされている。接触位置が画像形成領域内であると、長期使用時に、帯電ロール１４のキャップ部材１０８との接触領域で、クリーニング不良が生じる懸念がある。接触位置が画像形成領域外であると、帯電ロール１４をクリーニングする機能をキャップ部材１０８に与える必要が無くなるため、キャップ部材１０８に対し、従動性の確保のみに特化した材料選択も可能になる。
【００７６】
なお、キャップ部材１０８の材質は、特に限定するものではないが、ＡＢＳ、ＰＯＭ等のプラスチック製とされることが加工性及びコスト低減の観点から望ましい。また、キャップ部材１０８の外周面（外周部）の材質は、帯電ロール１４と同一であることがより望ましい。これにより、帯電ロール１４に対する螺旋状クリーニング部材１０２の従動性が、より一層確保されるようになる。また、所望の動摩擦係数を得るために、上記プラスチック成形体上に、粘性のあるテープ等を貼り付けてもよい。
【００７７】
更に、キャップ部材１０８の外周部は、弾性体で構成されていることがより望ましい。例えば、キャップ部材１０８の外周面（表面）に弾性体を積層してもよい。また、キャップ部材１０８を弾性体で作成した単層構造としてもよい。例えば、ソリッドゴム等の弾性体のみで、キャップ部材１０８を構成してもよい。また、キャップ部材１０８の少なくとも外周部（弾性体で構成した場合は、その弾性体）の動摩擦係数は、１．０〜１．５が望ましい。
【００７８】
また、この清掃装置１００には、図３で示すように、各キャップ部材１０８を回転可能に支持する一対の軸受け部材１１０が、帯電ロール１４との接触側とは反対側に備えられている。詳細には、この軸受け部材１１０は、それぞれシャフト１０４の軸方向内側が開放され、その軸方向外側が側壁１１０Ａにて閉塞された形状とされている。そして、キャップ部材１０８は、軸受け部材１１０の内壁を滑りながら、その内壁の周方向に沿って回転するようになっている。
【００７９】
また、一対の軸受け部材１１０は、それぞれ両側の側板１１２に形成された固定部１１４に固定されている。なお、本実施形態に係る帯電ロール１４は、その軸方向両端部が図示しない支持部材によって回転可能に支持され、感光体１２は、その軸方向両端部が側板１１２によって回転可能に支持されている。
【００８０】
＜帯電ロール＞
次に、帯電ロール１４の構成について詳細に説明する。なお、この帯電ロール１４は、所望の帯電性能を有するものであればよく、以下の構成に限定されるものではない。
【００８１】
帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａ上に、帯電層としての導電性の弾性層と表面層とが順次形成されたものである。帯電ロール１４の外径は８ｍｍ〜１２ｍｍとされており、本実施形態では、一例として９ｍｍとされている。なお、帯電層の厚みは１．５ｍｍ〜３ｍｍとされることが望ましく、本実施形態では、一例としてシャフト１４Ａの外径が６ｍｍで、帯電層の厚みが１．５ｍｍとされている。
【００８２】
つまり、帯電ロール１４の外径は、螺旋状クリーニング部材１０２（弾性層１０７を含む）の外径と異なるようになっている。詳細には、図１〜図３で示すように、帯電ロール１４の外径は、螺旋状クリーニング部材１０２の外径よりも小さくなる（螺旋状クリーニング部材１０２の外径が帯電ロール１４の外径よりも大きくなる）ようになっている。
【００８３】
帯電ロール１４のシャフト１４Ａの材質としては、例えば快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じて、材質及び表面処理方法が適宜選択される。導電性を有さない材質の場合は、メッキ処理など一般的な処理により加工されて、導電化処理が行われてもよい。
【００８４】
帯電ロール１４の帯電層を構成する導電性の弾性層は、例えば弾性を有するゴム等の弾性材を導電性のシャフト１４Ａの外周面に被覆することによって形成される。なお、導電性弾性層の抵抗値を調整する導電剤等を分散してもよく、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、シリカ及び炭酸カルシウム等の充填剤など、通常のゴムに添加される添加剤を加えてもよい。
【００８５】
上記導電性弾性層を構成する弾性材（ゴム材）としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、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、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。
【００８６】
中でも、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を使用するのが望ましい。なお、これらのゴム材は発泡体でもよいし、無発泡体でもよい。
【００８７】
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；酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体、酸化錫−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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、上記電子導電剤の場合は、ゴム材：１００質量部に対して、１〜６０質量部の範囲であることが望ましく、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材：１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部の範囲であることが望ましい。
【００９０】
帯電層を構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染防止等のために形成されているものであり、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、特に限定されるものではない。例えば、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
【００９１】
なお、外添剤による汚染防止の観点からは、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、共重合ナイロンが望ましく用いられる。共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンのうちの何れか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。
【００９２】
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。上記重合単位が１０％以上の場合は、調液性及び表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物の付着が少なく、帯電ロール１４の耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる。
【００９３】
なお、上記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、上記表面層に導電剤を含有させ、抵抗値を調整するようにしてもよい。抵抗値の調整を目的とした導電剤としては、カーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、或いはイオン導電剤のような電子及び／又はイオン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などを用いることが可能である。
【００９４】
カーボンブラックとしては、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。
【００９５】
上記カーボンブラックは、ｐＨ４．０以下であり、一般的なカーボンブラックに比べ、表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性が良好なものである。ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを配合することにより、配合しないものに比べて、帯電均一性を良好にすることが可能となり、更に抵抗値の変動を小さくすることが可能となる。
【００９６】
また、上記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、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可能であり、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００９７】
また、導電性金属酸化物粒子は、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整及び強度の点から、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が望ましく、更には、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が望ましい。このような導電剤によって抵抗値の制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。
【００９８】
更に、上記表面層には、フッ素系或いはシリコーン系の樹脂が用いられることが望ましい。特に、上記表面層は、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、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって、帯電ロール１４への異物の付着が更に抑制又は防止される。
【００９９】
また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール１４の外周面（表面）に凹凸を付与し、感光体１２との摺擦時の負担を小さくして、帯電ロール１４と感光体１２との相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
【０１００】
また、帯電ロール１４のマイクロ硬度は４５度〜６０度が望ましい。マイクロ硬度が６０度より硬くなると、清掃装置１００を取り付けた場合でも、感光体１２とのニップ部Ｎ１の安定性が確保されなくなり、濃度斑が発生する。
【０１０１】
４５度より柔らかくなると、清掃装置１００が無くても感光体１２とのニップ部Ｎ１の安定性が確保されるが、低硬度化にするためには、可塑剤添加量を増量するか、又はシリコーンゴムのような低硬度の材料を使用する必要がある。前者の場合には、可塑剤が滲み出して画質劣化等の問題が引き起され、後者の場合には、大幅なコストアップになってしまう。
【０１０２】
また、画像形成装置１０に用いられる現像剤には、外添剤として球形のシリカを含むことが望ましい。この理由として、シリカは屈折率が１．５前後であり、粒径を大きくしても光散乱による透明度の低下、特にＯＨＰ表面への画像形成時のＰＥ値（光透過性の指標）等に影響を及ぼさないことが挙げられる。
【０１０３】
一方、一般的なフュームドシリカは比重２．２であり、粒径的にも最大５０ｎｍが製造上から限界となる場合がある。また、凝集体として粒径を上げることは可能であるが、均一分散が困難となる場合があり、安定してシール効果を発揮できない場合がある。
【０１０４】
クリーニング性向上のために含有される外添剤の材料として好適なシリカ、特に比重１．３〜１．９で球形単分散のシリカは、湿式法であるゾルゲル法により得ることが可能である。ゾルゲル法は湿式法で、かつ焼成すること無しに製造する方法であるため、蒸気相酸化法等の他の方法に比べ、比重を低く制御することが可能である。
【０１０５】
また、疎水化処理工程での疎水化処理剤種、或いは処理量を制御することにより、更に比重を調整することが可能である。シリカの粒径は、ゾルゲル法の加水分解、縮重合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の質量比、反応温度、撹拌速度、供給速度により自由に制御可能である。単分散で球形形状のシリカとすることもゾルゲル法によって可能となる。
【０１０６】
具体的なシリカの製造方法は、次の通りである。まず、水及びアルコールの混合溶液に、アンモニア水を触媒とし、温度を上昇させながら、テトラメトキシシラン等のシラン化合物を滴下して撹拌を行う。次に、生成したシリカゾル懸濁液の遠心分離を行い、湿潤シリカゲルとアルコール、アンモニア水とに分離する。
【０１０７】
そして、湿潤シリカゲルに溶剤を加え、再度シリカゾルの状態にし、疎水化処理剤を加え、シリカ表面の疎水化を行う。疎水化処理としては、一般的なシラン化合物を用いることが可能である。次に、この疎水化処理シリカゾルから溶媒を除去、乾燥、シーブすることにより、目的のシリカが得られる。また、このように得られたシリカに対し、再度ゾルゲル法による処理を行っても構わない。
【０１０８】
また、画像形成装置１０に用いられる現像剤のトナーとしては、重合法により作製される重合トナーを用いることが望ましい。トナー形状が不定形であると、流動性助剤を添加しても経時的に流動性が低下するおそれがあり、この場合には、現像性、転写性、クリーニング性が悪化するおそれがある。
【０１０９】
また、クリーニングにより回収されたトナーを再び現像装置２４に戻して使用すると、更に画質の低下を生じ易い。これらを防ぐために、更に流動性助剤を増加すると、感光体１２上への汚染、フィルミング、傷などを発生させてしまう。このため、意図的にトナー形状及び表面構造の制御を可能とする手段として、乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている。
【０１１０】
これらは一般に、乳化重合等の重合法により樹脂微粒子の分散液と、溶媒に着色剤を分散させた着色剤粒子分散液とを作製し、これらを混合した後、加熱及び／又はｐＨ制御、凝集剤添加などにより、上記の樹脂微粒子と着色剤とを所望の粒子径になるまで凝集させる。そして、その後、凝集粒子を所望の粒子径で安定させ、次いで、樹脂微粒子のガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度に過熱・融合させてトナーを作製するものである。
【０１１１】
また、画像形成装置１０に用いられる現像剤には、外添剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含有されていることが望ましく、配合量は０．１重量％〜１．０重量％であることが特に望ましい。ＰＴＦＥは、感光体１２の磨耗を抑制することができ、画像形成装置１０の長寿命化を図る上で有用である。
【０１１２】
乳化重合凝集法で得たトナー粒子は、その粒度分布特性において、従来の懸濁重合法等に代表される他の重合法で得たトナー粒子と比較して極めて優れた特性（特に粒度分布がシャープであり、分級操作を必要としないという特性）を示し、これをトナーとして用いれば、高品質の画質を長期に亘って得ることが可能である。
【０１１３】
また、乳化重合凝集法によるトナーの作製方法は、凝集粒子を樹脂微粒子のガラス転移点（Ｔｇ）以上に加熱して融合させることから、その加熱の仕方やｐＨの制御により、不定形の形状から球形の粒子状態のトナーまで、様々な形状のトナーを作製することが可能である。すなわち、使用される電子写真システムにおいて、所謂ポテト形状から球形までの範囲で形状の選択が可能である。
【０１１４】
＜作用＞
以上のような構成の清掃装置１００において、次にその作用について説明する。記録用紙Ｐに転写されずに感光体１２の外周面に残留した現像剤等の異物は、清掃ブレード２６によって感光体１２から除去される。しかしながら、現像剤の成分中で粒子径が比較的小さい外添剤等の異物は、清掃ブレード２６をすり抜ける。
【０１１５】
ここで、帯電ロール１４は、シャフト１４Ａの両端部に荷重が掛けられて、感光体１２側へ押し付けられており、弾性層１４Ｂの外周面に沿って弾性変形することで、感光体１２との間でニップ部Ｎ１が形成されている。また、螺旋状クリーニング部材１０２は、キャップ部材１０８に荷重が掛けられて、帯電ロール１４側へ押し付けられており、弾性層１０７が弾性変形することで、帯電ロール１４との間でニップ部Ｎ２が形成されている。
【０１１６】
更に、この弾性体シート１０６は、シャフト１０４の軸方向に沿った任意の位相で常に同じ巻き数となるように構成されている。したがって、螺旋状クリーニング部材１０２により、帯電ロール１４に対するアシスト変動（帯電ロール１４に対する接触面数の軸方向の変動であり、帯電ロール１４の軸方向の撓み）が抑えられ、その軸方向におけるニップ部Ｎ２の変動が抑制されている。
【０１１７】
つまり、この螺旋状クリーニング部材１０２は、ニップ部Ｎ２を軸方向に亘って形成する補助的な役割も備えているため、弾性体シート１０６のシャフト１０４に対する巻き数が軸方向に沿った任意の位相で異なると、その巻き数のばらつきによって、ニップ部Ｎ２の状況が周期的に変化してしまい、帯電斑、即ち濃度斑が生じてしまう。
【０１１８】
この現象は、巻き数が多い場合（例えば９巻き程度の場合）には、濃度斑への影響が小さいが、巻き数が少ない場合（例えば４巻き程度の場合）には、周期的な変動が大きくなるため、濃度斑への影響を無視できなくなる。よって、この螺旋状クリーニング部材１０２では、上記の通り、軸方向に沿った任意の位相で常に同じ巻き数となるように構成されている。
【０１１９】
そして、これにより、帯電ロール１４と感光体１２との軸方向におけるニップ部Ｎ１の変動も抑制される。よって、清掃ブレード２６をすり抜けた外添剤等の異物は、帯電ロール１４の外周面に効率よく付着する。そして、帯電ロール１４の外周面に付着した外添剤等の異物は、その外周面に接触して従動回転する螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）で、その外周面を払拭することにより除去される。
【０１２０】
ここで、この螺旋状クリーニング部材１０２では、シャフト１０４に対する弾性体シート１０６（弾性層１０７）の巻き付け角度である螺旋角度θが４５°未満（例えばθ＝２４°）とされている。つまり、帯電ロール１４との接触によって螺旋状クリーニング部材１０２（稜線部１０７Ｄ）に加えられる摩擦力Ｇのうち、回転に寄与しない分力Ｇｓが低減され、回転に寄与する分力Ｇｍが増加されている。
【０１２１】
そして、弾性体シート１０６の弾性層１０７の幅方向における断面形状は、その幅方向両端部が上方へ向かって凸状に隆起する形状（稜線部１０７Ｄ）とされており、かつニップ部Ｎ２における弾性層１０７の接触面１０７Ａの形状は、シャフト１０４の軸方向に沿った対辺１０７Ｂに、その軸方向でオーバーラップする領域が存在しない平行四辺形状とされている。つまり、稜線部１０７Ｄの長さＥが、螺旋角度θが４５°以上とされているものに比べて長くなっている。
【０１２２】
したがって、螺旋状クリーニング部材１０２は、図８で示す矢印Ｊ方向に回転する帯電ロール１４に対して安定して矢印Ｆ方向に従動回転し、その帯電ロール１４の外周面に付着した異物は、弾性層１０７の幅方向両端部（稜線部１０７Ｄ）及び幅方向中央部を含む外周面（接触面１０７Ａ）によって効率よく（性能よく）掻き取られる。つまり、この螺旋状クリーニング部材１０２によれば、帯電ロール１４の外周面に対する弾性層１０７（稜線部１０７Ｄ）の接触圧不足が発生せず、その接触圧不足によるクリーニング不良が抑制又は防止される。
【０１２３】
よって、上記構成とされていない螺旋状クリーニング部材（図示省略）に比べて、帯電ロール１４に対するクリーニング性が向上される。しかも、この螺旋状クリーニング部材１０２の外径は、帯電ロール１４の外径よりも大きく形成されている。したがって、螺旋状クリーニング部材１０２の外径が、帯電ロール１４の外径と同一か、又はそれよりも小さい構成に比べて、弾性層１０７における接触面側の総面積に対する毎回使用される接触面１０７Ａの面積の比率が低減される。
【０１２４】
つまり、弾性層１０７が、帯電ロール１４の外周面に対して同じ領域で払拭（清掃）するのが抑制される。よって、螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート１０６（弾性層１０７）の長寿命化が図れる。これにより、長期間に亘って、帯電ロール１４のクリーニング性を維持することが可能となり、クリーニング不良に起因する画質欠陥の発生し難い画像形成装置１０を得ることが可能となる。
【０１２５】
また、この螺旋状クリーニング部材１０２では、シャフト１０４に対する弾性体シート１０６の巻き付け角度である螺旋角度θが４５°未満とされている。そのため、一定の長さのシャフト１０４に対する弾性体シート１０６の巻き数が少なくて済む（例えば４巻き程度とされる）。したがって、弾性体シート１０６の製造コストが低減される。つまり、これにより、螺旋状クリーニング部材１０２の製造コストが低減される。
【０１２６】
以上、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２は、図示のものに限定されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、弾性体シート１０６の弾性層１０７は、植毛部材によって構成されていてもよい。
【０１２７】
また、本実施形態では、螺旋状クリーニング部材１０２を帯電ロール１４へ常時接触させ、帯電ロール１４に従動回転させる態様について説明したが、螺旋状クリーニング部材１０２は、帯電ロール１４のクリーニング時のみ、帯電ロール１４に接触させて従動回転させる態様にしてもよい。また、螺旋状クリーニング部材１０２を回転駆動させ、帯電ロール１４に対して周速差を付与する構成にしても構わない。
【０１２８】
また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、感光体１２、帯電装置５０（帯電ロール１４と清掃装置１００とのユニット）、現像装置２４、清掃ブレード２６を備えたプロセスカートリッジ１８として説明したが、これに限らず、帯電装置５０を備え、その他、必要に応じて、感光体１２、露光装置１６、転写装置２２、現像装置２４、清掃ブレード２６から選択されるものを備えたプロセスカートリッジ１８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１０に直接配置した形態であってもよい。
【０１２９】
また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、被清掃体として帯電ロール１４を採用した態様を説明したが、これに限らず、被清掃体としては、感光体１２、転写装置２２等が挙げられる。そして、これら被清掃体と、これに接触して配置される清掃装置１００とのユニットを、画像形成装置１０に直接配置してもよいし、プロセスカートリッジ１８のようにカートリッジ化して画像形成装置１０に配置してもよい。
【０１３０】
また、本実施形態に係る画像形成装置１０は、上記構成に限られず、例えば中間転写方式の画像形成装置であってもよい。更に、本実施形態に係る画像形成装置１０は、両面プリント可能な画像形成装置とされているが、片面プリントのみ可能な画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１０  画像形成装置
１２  感光体（像保持体／被帯電体の一例）
１４  帯電ロール（帯電体／被清掃体の一例）
１６  露光装置
１８  プロセスカートリッジ（組立体の一例）
２４  現像装置
５０  帯電装置
１００  清掃装置
１０２  螺旋状クリーニング部材（清掃体の一例）
１０４  シャフト（軸部の一例）
１０６  弾性体シート
１０７  弾性層（清掃層の一例）
１１０  軸受け部材（支持部材の一例）
【図１】
2014077924.tif 000003
【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】
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【図７】
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【図８】
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