(57)【要約】【課題】  帯電部材に付着した異物を除去するクリーニング部材のクリーニング性能を維持する。【解決手段】  帯電ロールに当接して帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールについて、そのセル密度が違う部材を用いるとともに当接圧力を変えて実験した。その結果、クリーニング性が問題にならない条件として、セル密度が４０〜８０個／２５ｍｍの範囲内で、かつ、当接圧力が０．０５〜０．６Ｎ／ｃｍの範囲内であることが判明した。すなわち、このような条件で画像形成動作を行うと、クリーニングロールのクリーニング性能の維持が可能である。【選択図】  図４
2006330613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を受けて回転する像担持体と、
前記像担持体に当接して従動回転され、当該像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に当接して従動回転され、当該帯電部材をクリーニングするクリーニング部材と、
を含み、前記クリーニング部材が前記帯電部材に当接する当接圧力が０．０５〜０．６Ｎ／ｃｍの範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材は、当該クリーニング部材に０．５ｍｍ押し込まれた部材の受ける反力が０．２〜２．２Ｎになる多孔質弾性体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。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、当該クリーニング部材に０．５ｍｍ押し込まれた部材の受ける反力が０．５〜１．７Ｎになる多孔質弾性体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。
【請求項４】
前記クリーニング部材は、セル数が１００(個/２５ｍｍ)以下の多孔質弾性層を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材は、セル数が４０〜８０(個/２５ｍｍ)の多孔質弾性層を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
駆動力を受けて回転し、トナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体に駆動力を与える駆動源と、
前記像担持体に当接して従動回転され、当該像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に喰い込むことにより当該帯電部材に付着するトナーをクリーニングする多孔質弾性体を表面に有する、回転可能なクリーニング部材と、
を含み、前記クリーニング部材の前記多孔質弾性体の厚さに対する喰込量の割合が、０．１〜０．６の範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング部材の前記多孔質弾性体の厚さに対する喰込量の割合は、０．２〜０．５の範囲内であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体に担持されるトナー像を構成するトナーは、重合トナーであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体に担持されるトナー像を構成するトナーは、外添剤としてシリカ（ＳｉＯ2）を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
駆動力を受けて回転する像担持体と、
軸芯を備え、前記像担持体に当接して従動回転され、当該像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に押圧され、当該帯電部材をクリーニングする回転可能なクリーニング部材と、
を含み、前記帯電部材を従動回転させるためのトルクが、当該帯電部材の長さ１ｃｍ当たり０．００８８２Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記帯電部材を従動回転させるためのトルクが、当該帯電部材の長さ１ｃｍ当たり０．０００２４Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、
トナー像が担持される像担持体と、
回転可能に構成され、前記像担持体に当接して帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に押圧され、当該帯電部材をクリーニングする回転可能なクリーニング部材と、
を含み、前記クリーニング部材が前記帯電部材に当接する当接圧力が０．０５〜０．６Ｎ／ｃｍの範囲内であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
前記像担持体の表面に当接することにより、当該表面に付着している残余トナーを取り除いてクリーニングするクリーニングブレードを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１５】
前記像担持体の表面に当接することにより、当該表面に付着している残余トナーを取り除いてクリーニングするクリーニングブレードと、
前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、
を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１６】
画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、
トナー像が担持される像担持体と、
回転可能に構成され、前記像担持体に当接して帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に喰い込み、当該帯電部材をクリーニングする多孔質弾性体を表面に有する、回転可能なクリーニング部材と、
を含み、前記クリーニング部材の前記多孔質弾性体の厚さに対する喰込量の割合が、０．１〜０．６の範囲内であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、
トナー像が担持される像担持体と、
回転可能に構成され、前記像担持体に当接して帯電する帯電部材と、
回転可能に構成され、前記帯電部材に当接してクリーニングするクリーニング部材と、
を含み、前記帯電部材を従動回転させるためのトルクが、当該帯電部材の軸芯の長さ１ｃｍ当たり０．００８８２Ｎ・ｍ以下であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置にあっては、例えば、感光体ドラム等の像担持体上に静電潜像を書き込む目的で、予め像担持体を帯電するための帯電装置が用いられる。この種の帯電装置としては、帯電ロール部材等の帯電部材を像担持体に接触配置し、この帯電部材に所定の帯電バイアスを印加する接触帯電方式が知られている。
また、感光体ドラムの周囲には、感光体ドラム上のトナー像を転写した後、感光体ドラム上の残留トナーを除去するためのブレード等の除去部材が配設されている。そして、この除去部材で残留トナーを除去した後、帯電部材により帯電が行われる。
【０００３】
ここで、接触帯電方式では、帯電部材の放電面が感光体に直接接触するため、除去部材からすり抜けてくるトナーやトナーに添加される外添剤などの異物が帯電部材に付着しやすい。このような異物が帯電部材に付着すると表面の抵抗が変化してしまい、帯電不良による画像不良が発生してしまう。
そのため、帯電部材の表面に付着した異物をクリーニング部材により除去するようにした装置が提案されている。そして、このクリーニング部材として、ロール状の帯電部材と接触する外周部分を多孔性のスポンジ層で形成した回転可能なロール状のクリーニング部材を用いる構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−６２９４８号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、長期にわたってクリーニング部材が用いられると、クリーニング部材の外周面に異物が徐々に堆積していき、目詰まりが生じてクリーニング性能が低下していく。その結果、取りきれなくなった異物が帯電部材の表面にスジ状に堆積して帯電不良を招くという問題がある。また、クリーニング部材に目詰まりした異物が帯電部材に強く擦り付けられることにより、表面の抵抗が変化してしまい、帯電不良による画像不良が発生するという問題がある。
【０００６】
また、最近では、トナーを含む現像剤に種々の外添剤が混入されている。これら外添剤はトナーと比べて著しく小さな粒径を有しているために、感光体に設けられたクリーナをすり抜けやすい。したがって、クリーニング部材には帯電部材を介して多くの外添剤が付着してしまうことになる。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、帯電部材に付着した異物を除去するクリーニング部材のクリーニング性能を維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、駆動力を受けて回転する像担持体と、像担持体に当接して従動回転され、像担持体を帯電する帯電部材と、帯電部材に当接して従動回転され、帯電部材をクリーニングするクリーニング部材と、を含み、クリーニング部材が帯電部材に当接する当接圧力が０．０５〜０．６Ｎ／ｃｍの範囲内であることを特徴とするものである。
クリーニング部材は、クリーニング部材に０．５ｍｍ押し込まれた部材の受ける反力が０．２〜２．２Ｎになる多孔質弾性体であることを特徴とすることができる。ここに規定する反力の範囲の中のより好ましい範囲は、０．５〜１．７Ｎである。
また、クリーニング部材は、セル数が１００個/２５ｍｍ以下の多孔質弾性層を有することを特徴とすることができる。ここに規定するセル数の範囲の中のより好ましい範囲は、４０〜８０個/２５ｍｍである。
【０００９】
他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、駆動力を受けて回転し、トナー像が担持される像担持体と、像担持体に駆動力を与える駆動源と、像担持体に当接して従動回転され、像担持体を帯電する帯電部材と、帯電部材に喰い込むことにより帯電部材に付着するトナーをクリーニングする多孔質弾性体を表面に有する、回転可能なクリーニング部材と、を含み、クリーニング部材の多孔質弾性体の厚さに対する喰込量の割合が、０．１〜０．６の範囲内であることを特徴とするものである。ここに規定する割合の範囲の中のより好ましい範囲は、０．２〜０．５である。
像担持体に担持されるトナー像を構成するトナーは、重合トナーであることを特徴とすることができる。また、像担持体に担持されるトナー像を構成するトナーは、外添剤としてシリカ（ＳｉＯ2）を有することを特徴とすることができる。
【００１０】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、駆動力を受けて回転する像担持体と、軸芯を備え、像担持体に当接して従動回転され、像担持体を帯電する帯電部材と、帯電部材に押圧され、帯電部材をクリーニングする回転可能なクリーニング部材と、を含み、帯電部材を従動回転させるためのトルクが、帯電部材の長さ１ｃｍ当たり０．００８８２Ｎ・ｍ以下であることを特徴とするものである。
帯電部材を従動回転させるためのトルクのより好ましい範囲は、帯電部材の長さ１ｃｍ当たり０．０００２４Ｎ・ｍ以下である。
【００１１】
本発明を、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジに適用することも考えられる。すなわち、トナー像が担持される像担持体と、回転可能に構成され、像担持体に当接して帯電する帯電部材とを含むものである。そして、帯電部材に押圧され、帯電部材をクリーニングする回転可能なクリーニング部材を含み、クリーニング部材が帯電部材に当接する当接圧力が０．０５〜０．６Ｎ／ｃｍの範囲内であることを特徴とするものである。
また、このクリーニング部材として、帯電部材に喰い込み、帯電部材をクリーニングする多孔質弾性体を表面に有する、回転可能なクリーニング部材を用い、クリーニング部材の多孔質弾性体の厚さに対する喰込量の割合が、０．１〜０．６の範囲内であることを特徴とするものである。
また、このクリーニング部材として、回転可能に構成され、帯電部材に当接してクリーニングするクリーニング部材を用い、帯電部材を従動回転させるためのトルクが、帯電部材の軸芯の長さ１ｃｍ当たり０．００８８２Ｎ・ｍ以下であることを特徴とするものである。
ここで、上述した構成に、像担持体の表面に当接することにより、表面に付着している残余トナーを取り除いてクリーニングするクリーニングブレードを更に含めることができる。また、像担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトを更に含めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、帯電部材に付着した異物を除去するクリーニング部材のクリーニング性能を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、回転式（ロータリ）現像装置を用いたデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、静電潜像を形成してトナー像を担持させる感光体ドラム（像担持体）１１と、感光体ドラム１１に電荷を与えて帯電させる帯電器１２とを備えている。また、画像形成装置は、本体１に、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ:Image Processing System）からの画像信号に基づいて、帯電された感光体ドラム１１を例えばＲＯＳ(Raster Output Scanner)を用いて露光する露光装置１３と、露光装置１３によって感光体ドラム１１上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装置１４とを備えている。
【００１４】
この現像装置１４は、回転式現像装置であり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のトナー像を形成するために、各々の色のトナーを含んだ４つの現像器５０が備えられ、感光体ドラム１１を現像する現像ロール（現像剤担持体）５１が現像装置１４の周上に設けられている。現像装置１４は、現像装置中心１４ａを中心として、９０度ずつ回動することで所望の現像器５０が備える現像ロール５１を感光体ドラム１１に対峙させている。より具体的には、１つのプリント出力に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器５０を、この順に感光体ドラム１１に対峙させ、フルカラーの出力を可能としている。また、各々の現像器５０は、現像装置中心１４ａに配置されたコイルスプリング５５によって法線上に押圧され、位置決めのためのトラッキングロール５２が感光体ドラム１１に確実に当接できるように構成されている。感光体ドラム１１は、図の矢印方向（時計方向）に回動し、現像装置１４は、感光体ドラム１１の回動（時計方向）とは接線方向の動きが同じとなるように、反時計方向に回動する。
【００１５】
また、感光体ドラム１１上における現像装置１４の下流側には、現像器５０によって現像されて感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を一旦保持する中間転写ベルト（中間転写体）１５と、中間転写ベルト１５上に重畳されて形成されたトナー像を用紙に転写する二次転写ロール１６と、用紙上に形成されたトナー像を加熱および押圧して定着する定着装置１７とを備えている。また、感光体ドラム１１の周りには、中間転写ベルト１５への一次転写の後に感光体ドラム１１上に残った残留トナーを掻き取るクリーニングブレード１８と、このクリーニングブレード１８より掻き取られたトナーを回収するために蓄えるトナー回収ボトル１９とを備えている。中間転写ベルト１５は、１つのプリント画像を形成する際に４回転する。二次転写ロール１６は、最初の３回転の間、即ち、Ｙ、Ｍ、Ｃのトナー像を保持する際には中間転写ベルト１５から離間しており、最後のＫのトナー像が重畳されるにあたって、中間転写ベルト１５に接触するように構成されている。
【００１６】
中間転写ベルト１５は、感光体ドラム１１に対して所定範囲だけ巻きつくように、ラップ状に接触ないしは当接し、所謂ラップ転写を可能としている。この中間転写ベルト１５は、例えば、０.５ｍｍ程度の厚さ、および周長４４３ｍｍであり、耐油性および耐候性に優れているクロロプレンや、耐候性に優れているＥＰＤＭ等が用いられている。本実施の形態では、中間転写ベルト１５自身に駆動源を設けず、ラップによる接触を利用して感光体ドラム１１の回転に従動するように構成されており、接触部分の回転方向が同じとなるように、反時計方向に回動している。
【００１７】
この中間転写ベルト１５の内側には、感光体ドラム１１における回動の上流側にて中間転写ベルト１５のラップ位置を特定するラップインロール２１と、感光体ドラム１１に形成されたトナー像を中間転写ベルト１５上に転写させる一次転写ロール２２と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト１５のラップ位置を特定するラップアウトロール２３とを備えている。一次転写ロール２２には、一次転写を助けるために所定の電界が付与されている。また、ラップインロール２１およびラップアウトロール２３は、ＧＮＤまたはフローティングの状態に置かれている。
【００１８】
また、中間転写ベルト１５の内側には、二次転写ロール１６による二次転写を助けるバックアップロール２４が設けられている。二次転写ロール１６およびバックアップロール２４によって二次転写が行われる二次転写部にて、このバックアップロール２４と二次転写ロール１６との間には、所定の電位差が必要であり、例えば一方の二次転写ロール１６を高圧に接続した場合には、対向する他方のバックアップロール２４はＧＮＤに接続されている。
【００１９】
中間転写ベルト１５上における二次転写部の下流側には、二次転写の後に中間転写ベルト１５上のトナーを取り除く中間転写体クリーナ３０が設けられている。この中間転写体クリーナ３０は、二次転写の後に残ったトナーを掻き取るためのスクレーパ２５と、スクレーパ２５によるクリーニングにて残ったトナーを更に掻き取るためのブラシロール２６と、スクレーパ２５およびブラシロール２６により掻き取られたトナーを回収する第２トナー回収ボトル２９とを備えている。中間転写ベルト１５の内側には、このスクレーパ２５によるクリーニング作業を助けるクリーニングバックアップロール２７と、ブラシロール２６によるクリーニング作業を助けるクリーニングバックアップロール２８とを備えている。
なお、スクレーパ２５およびブラシロール２６は、画像形成の最初では、重畳途中のトナー像を掻き取ることのないように中間転写ベルト１５から離間しており、所定のタイミングで、これらが一体となって中間転写ベルト１５に接触するように構成されている。
【００２０】
また、本実施の形態が適用される画像形成装置は、画像形成装置の各部材の動きを制御する制御部４０と、中間転写ベルト１５に隣接して設けられ中間転写ベルト１５上に形成されたトナーのパッチを検出する反射型のフォトセンサ４１とを備えている。このフォトセンサ４１は、中間転写ベルト１５の長手方向に形成されたパッチを読み取ることで、中間転写ベルト１５の回転方向における位置を検出することが可能である。
【００２１】
次に、図１に示す画像形成装置を用いた画像形成プロセスについて説明する。画像形成装置では、外部接続されたＰＣ(Personal Computer)や画像読取装置等からの出力要求を受け、制御部４０からの指示に基づき、画像形成プロセスが開始される。フルカラーのプリント出力の場合、現像装置１４は、まず、イエローの現像器５０を感光体ドラム１１に対峙させるように回動する。最初に、イエローのトナー像を形成する際、時計方向に回動する感光体ドラム１１は、帯電器１２にて帯電された後、露光装置１３からの例えばレーザ光によって、露光部にてイエローに対応する画像情報に基づく露光が行われ、静電潜像が形成される。その後、現像ロール５１によって現像が実行された後、ラップ状の接触範囲ないしはラップ範囲にて中間転写ベルト１５にイエローのトナー像が転写される。このとき、二次転写ロール１６、スクレーパ２５およびブラシロール２６は中間転写ベルト１５からはリトラクト（離間）しており、これらによって中間転写ベルト１５上のトナー像が掻き取られることはない。
【００２２】
一次転写を終えた感光体ドラム１１の表面は、クリーニングブレード１８によって残ったトナーが掻き取られ、次のトナー像形成のために帯電器１２へ移動する。また、現像のタイミングに間に合うようにして現像装置１４が回動して、マゼンタの現像器５０が感光体ドラム１１に対峙する。露光装置１３によってマゼンタの画像情報に基づく露光が行なわれた潜像から、順に、マゼンタのトナー像が形成されて中間転写ベルト１５に重畳される。同様にして、シアン、黒のトナー像が、順次、中間転写ベルト１５上に重畳されて一次転写が終了する。
【００２３】
二次転写ロール１６は、露光装置１３によるシアンのトナー像に対する一次転写が終了し、シアンまでが重畳されたトナー像が二次転写部（二次転写ロール１６によって二次転写が行われる場所）を通過した後のインターイメージにて、黒の静電潜像を形成するための露光を開始する前に、中間転写ベルト１５に対してアドバンス（押し出し）を行う。そして、二次転写ロール１６が中間転写ベルト１５に当接（コンタクト）した状態で、二次転写に備える。また、スクレーパ２５およびブラシロール２６は、黒の露光が終了した後、クリーナ部（スクレーパ２５およびブラシロール２６によるクリーナが行なわれる場所）がインターイメージであるときに、中間転写ベルト１５に対してアドバンスする。
【００２４】
一方、給紙カセット３１からは、制御部４０による制御に基づいて所定のタイミングでフィードロール３２が駆動され、順次、用紙が取り出されるとともに、リタードロール３３により１枚ずつに捌かれ、レジロール３４へ到達する。レジロール３４は、二次転写部における二次転写のタイミングに合わせて回転し、所定のタイミングで用紙を二次転写部へ送り出すように機能している。
【００２５】
二次転写部にてトナー画像が転写された用紙は、定着装置１７に搬送される。定着装置１７にて、用紙上のトナー像は、ヒートロール３５により加熱され、プレッシャロール３６により用紙に押圧されて、定着される。その後、排出ロール３７を経て装置外に出力され、本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に収容される。以上のようにして、一枚のカラープリントを出力する際の画像形成プロセスが終了する。
【００２６】
図２は、感光体ドラム１１、現像装置１４および中間転写ベルト１５の関係を説明するための図である。
図２に示す感光体ドラム１１は、直径４７ｍｍ程度の管状部材であり、光の照射によって抵抗値が低下する感光層がアルミパイプの表面に形成され、そのアルミパイプの両端に設けられたアルミ製のフランジ（図示せず）を介して、中心部の軸１１ａからモータ（図示せず）の駆動力を受けている。
図２に示す現像装置１４を構成する現像器５０の各々（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、現像剤を担持する現像ロール５１と、現像ロール５１と感光体ドラム１１との距離を一定に保つためのトラッキングロール５２と、現像ロール５１に供給される現像剤を撹拌するサプライオーガ５３およびアドミックスオーガ５４とを備えている。現像ロール５１は、例えば直径１６ｍｍの管状部材からなり、内部に配設されるマグネットロール（図示せず）によって、現像剤中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、この現像ロール５１の表面に現像剤の磁気ブラシを形成して、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１１の現像領域へと搬送している。このようにして形成された磁気ブラシは、感光体ドラム１１の表面に穂先が接触して現像するために、感光体ドラム１１と現像ロール５１との距離がトラッキングロール５２により一定に保たれる。すなわち、トラッキングロール５２は、現像ロール５１よりも若干（０.３ｍｍ程度）半径が大きく形成され、かつ、現像ロール５１の両端部に現像ロール５１と同軸となるように設けられている。トラッキングロール５２としては、ポリアセタールなどの合成樹脂製のものが用いられる。
【００２７】
図２に示す中間転写ベルト１５は、ラップインロール２１およびラップアウトロール２３によって、図２に示すラップ範囲に対して感光体ドラム１１を覆うようにして接触している。このラップ範囲（ラップ状の接触範囲）は、感光体ドラム１１の周縁部にて、約９０度程度の角度で形成される弧の範囲である。この中間転写ベルト１５は弾性ベルトであり、比較的強い荷重で感光体ドラム１１を押圧している。本実施の形態では、中間転写ベルト１５自身に駆動力を与えておらず、図２において時計方向に回転する感光体ドラム１１の駆動を受けて中間転写ベルト１５は従動するように構成されている。
【００２８】
図３は、帯電器１２の構成を示す構成図である。
図３に示すように、帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面に常時接触して帯電する帯電ロール部材（ＢＣＲ:Bias Charge Roll）６０と、帯電ロール部材６０に常時当接するクリーニングロール部材７０とを備えている。帯電器１２は、帯電ロール部材６０およびクリーニングロール部材７０を駆動するための駆動源を備えていない。すなわち、感光体ドラム１１の回転に伴って帯電ロール部材６０が従動回転し（連れ回りし）、帯電ロール部材６０の回転に伴ってクリーニングロール部材７０が従動回転する（連れ回りする）。
【００２９】
帯電ロール部材６０は、金属製のシャフトやパイプからなる軸芯６１（図７参照）にゴム材料や樹脂材料からなる弾性体層である帯電ロール６２が形成されている。そして、密着性や帯電特性の確保、耐久性や耐汚染性の付与のために、弾性体層の表面に塗料を塗布して中間層や表面層等のコート膜が形成されている。ここで、帯電ロール部材６０の軸芯６１には、ＤＣバイアスにＡＣが重畳して印加され、これにより感光体ドラム１１を帯電させる。なお、軸芯６１にＤＣバイアスのみを印加してもよい。
帯電ロール６２には、ゴム材料や樹脂材料からなる弾性体層が形成されている。そして、密着性や帯電特性の確保、耐久性や耐汚染性の付与のために、弾性体層の表面に塗料を塗布して中間層や表面層等のコート膜が形成されている。
ここで、弾性体層の材料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂、エチレン−プロピレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴム、あるいは上記合成樹脂や合成ゴムの発泡体等が使用される。また、弾性体層には導電性を付与するため、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化スズ被覆硫酸バリウム等の導電性フィラーおよび／または第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等の１種または２種以上が混合され、更に必要に応じてタルク、アルミナ、シリカ等の無機充填材、フッ素樹脂やシリコンゴムの微粉等の有機充填材の１種または２種以上が混合される。また、コート膜の形成に使用される塗料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂を含有し、更に該コート膜に導電性を付与するために弾性体層と同様カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化スズ被覆硫酸バリウム等の導電性フィラーおよび／またはイオン導電性を発現する第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等の１種または２種以上が混合され、更に必要に応じてタルク、アルミナ、シリカ等の無機充填材、フッ素樹脂やシリコン樹脂の微粉等の有機充填材の１種または２種以上が混合される。また更に界面活性剤や帯電制御剤等が必要に応じて添加される。
【００３０】
クリーニングロール部材７０には、軸芯７１（図７参照）にクリーニングロール７２が設けられている。この軸芯７１は、いわゆる「フローティングの状態」に置かれている。なお、軸芯７１に、帯電ロール部材６０の軸芯６１と同じ電圧を印加しても構わない。
クリーニングロール７２は、所定のセル密度で形成されたロール状のスポンジからなる。クリーニングロール７２としては、例えばエーテル系ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリオレフィンフォーム、メラミンフォーム、マイクロポリマー等を用いることができる。クリーニングロール７２として、他の絶縁材料を用いることができる。なお、製造方法について簡単に説明すると、ポリウレタンフォームの場合は、ポリオール、イソシアネート、水、触媒（アミン触媒、金属触媒など）および整泡剤（界面活性剤）を用いて製造され、また、用途によっては顔料などの添加剤が用いられる。そして、これら原料を混合・攪拌すると化学反応が起き、ウレタン樹脂の発泡体ができあがる。
ここで、帯電ロール６２には、感光体ドラム１１上でクリーニングブレード１８によってもクリーニングできなかったトナーや外添剤などが感光体ドラム１１とのニップにて付着する。クリーニングロール部材７０のクリーニングロール７２が、帯電ロール部材６０の帯電ロール６２に常時接触するとともに従動駆動し、これによって帯電ロール６２でのトナーや外添剤の固着を防止している。
【００３１】
次に、クリーニングロール７２による帯電ロール６２のクリーニング性能の評価実験について説明する。
図４の（ａ）は、クリーニングロール７２の喰込量と当接圧力（線圧）との関係を示すグラフであり、縦軸が当接圧力（Ｎ／ｃｍ）で、横軸が喰込量（ｍｍ）である。また、図４の（ｂ）は当接圧力が低い側を拡大して示したものである。すなわち、図４の（ｂ）については、プロット点同士が重ならないようにスケール変更等をしている。
クリーニングロール７２による帯電ロール６２のクリーニング性能（汚れ具合）の評価は、表１に示す多孔質弾性部材を用いて行った。
【００３２】
【表１】
2006330613.tif 000003
【００３３】
表１に示すように、この評価実験では、クリーニングロール７２のサンプルとして次のようなものを用いている。サンプル１〜６の材料は、エーテル系ウレタンフォームであり、サンプル７の材料は、ポリエチレンである。サンプル１の部材名はＥＰ７０であり、サンプル２の部材名はＲＲ２６であり、サンプル３の部材名はＲＲ８０であり、サンプル４の部材名はＲＭＭである。また、サンプル５の部材名はＳＰ８０であり、サンプル６の部材名はＰＯＲＯＮであり、サンプル７の部材名はＭＡＰＳである。
これらのサンプル１〜７は、セル密度（本明細書では、セル数とも言う）が同じではなく、サンプルによっては異なっている。すなわち、サンプル１のセル密度が６５個／２５ｍｍであり、サンプル２のセル密度が４０個／２５ｍｍであり、サンプル３のセル密度が４０個／２５ｍｍであり、サンプル４のセル密度が５０個／２５ｍｍである。また、サンプル５のセル密度が８０個／２５ｍｍであり、サンプル６のセル密度が１２５個／２５ｍｍであり、サンプル７のセル密度が５００個／２５ｍｍである。なお、ここにいうセル密度とは、２５ｍｍあたりの発泡孔の個数をいう。
【００３４】
このようなサンプル１〜７の各々について、喰込量を変えて帯電ロール６２のクリーニングロール７２の度合い（汚れ具合）を調べて評価した。この喰込量としては、具体的には、０．１５ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．０ｍｍおよび１．２５ｍｍである。そして、これらの喰込量に対応する当接圧力（線圧）を測定した。また、クリーニングロール部材７０の両端にある軸芯７１を帯電ロール部材６０の方向に押圧することにより、クリーニングロール７２を帯電ロール６２に喰い込ませて実験を行った。すなわち、クリーニングロール７２によりクリーニングされない状態にて実機に取り付けられて汚れた帯電ロール部材６０を準備し、喰込量を変えてクリーニング性（帯電ロール６２の汚れ具合）を調べて性能を評価した。
これらの喰込量の各々の評価結果は、図４中にプロットの表示形式の違いによって示している。すなわち、クリーニング性が良好な場合（ＯＫの場合）は、プロットを外枠のみ（中空ないしは中抜き）で示し、クリーニング性が良好でない場合（ＮＧの場合）は、プロットを中埋め（中実）で示している。
図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、サンプル６およびサンプル７は、当接圧力（喰込量）を変えてもクリーニング性能を満足しなかった。また、図４の（ｂ）に示すように、喰込量が０．１５ｍｍのときには、サンプル１〜５についてもクリーニング性能を満足しなかった。喰込量が０．２５ｍｍのときには、サンプル５のみがクリーニング性能を満足しなかった。なお、喰込量が０．２５ｍｍの場合は、中央部が浮き気味になり、両端部で荷重が掛かり気味になるため、実際は両端部では帯電ロール６２の汚れは問題なかったが、中央部では帯電ロール６２の汚れが問題であった。
【００３５】
ここで、サンプル１〜７のセル密度に着目すると、セル密度が１２５個／２５ｍｍのサンプル６および５００個／２５ｍｍのサンプル７は、当接圧力を変えてもクリーニング性が改善されなかった。その一方で、セル密度が４０〜８０個／２５ｍｍのサンプル１〜５では、当接圧力があまりにも低すぎると、クリーニング性が悪化するが、ある程度の当接圧力の場合には、良好な結果を得ることができた。
すなわち、セル密度が１２５個／２５ｍｍ以上の部材を用いると、クリーニング性が悪化し、更には、セル密度が１００個／２５ｍｍ以下の部材を用いれば、クリーニング性に不都合がないと言える。そして、セル密度が４０〜８０個／２５ｍｍの部材を用いることにより、クリーニング性が十分確保されている。
【００３６】
図５は、クリーニングロール７２の撓み率と画像欠陥（クリーニング性）との関係を示すグラフであり、縦軸が画像欠陥グレードであり、横軸が撓み率（％）である。この撓み率は、喰込割合ともいうことができるものである。ここにいう撓み率は、クリーニングロール７２である多孔質弾性体の厚さをＴ0（図７参照）とし、クリーニングロール７２が帯電ロール６２へ喰い込む喰込量をｔ（図７参照）とすると、喰込量ｔを厚さＴ0で除した値（ｔ／Ｔ0）の百分率が撓み率である。また、ここにいう画像欠陥グレードは、その数値が大きくなるに従って画像欠陥が大きくなるようにしているものである。画像欠陥グレードの数値が３以下であれば画像に問題なく、３を超えたときに許容されない画像欠陥としている。
また、図５には、表１に示すサンプル１（セル密度が６５個／２５ｍｍ）およびサンプル２（セル密度が４０個／２５ｍｍ）について図示されている。このサンプル１としては、Ｌｏｔ．Ｂ、Ｌｏｔ．ＣおよびＬｏｔ．Ｄの３種類について図示している。このＬｏｔ．Ｂ〜Ｄは、セル密度が６５個／２５ｍｍであるが、硬さがロットによって異なることを加味して図示したものである。
【００３７】
図５に示すように、サンプル１〜２で画像欠陥グレードの数値が少し違っているものの、その差は小さいと言える。そして、いずれのサンプルにおいても、撓み率が大きすぎたり小さすぎたりする場合には、画像欠陥グレードの数値が高くなる。また、いずれのサンプルにおいても、撓み率が１０〜６０％（割合が０．１〜０．６）の範囲内であれば、画像欠陥グレードの数値が３以下であり、画像欠陥を発生させないと判断することができる。すなわち、喰込量ｔと厚さＴ0を用いて表示すると、０．１≦ｔ／Ｔ0≦０．６である。
付言すると、撓み率が１０％（割合が０．１）よりも小さいと、クリーニングロール７２の帯電ロール６２に対する負荷があまりにも小さくなり、帯電ロール６２への従動回転性が低下する。このため、撓み率が１０％よりも小さいと、付着物の吐出しより擦り付けが行われるようになり、帯電ロール６２の寿命が急激に低下してしまう。その一方で、撓み率が６０％（割合が０．６）を超える場合には、クリーニングロール７２の帯電ロール６２に対する負荷が急激に大きくなる。このため、帯電ロール６２の感光体ドラム１１への従動性が悪化し、また、帯電ロール６２の表面を過剰に磨耗させることにもなる。このように、撓み率は、１０〜６０％の範囲内にあるのが好ましい。
【００３８】
また、多孔質弾性体のばらつき等考慮すると、撓み率が２０〜５０％（割合が０．２〜０．５）の範囲内であれば、画像欠陥の抑制という点でより好ましい。すなわち、より好ましくは、０．２≦ｔ／Ｔ0≦０．５である。なお、荷重印加時のシャフト（軸芯７１）の撓みを考慮すると、長さ方向中央で帯電ロール６２と接触することで帯電ロール６２に付着している物を除去するためには、両端での喰込量が０．２ｍｍ以上を確保する必要がある。
【００３９】
ここで、多孔質弾性体の厚さＴ0は少なくとも１ｍｍ必要になる。すなわち、多孔質弾性体の厚さＴ0が１ｍｍよりも薄いと、取り付け時の接着剤の影響を受けてしまうことから、多孔質弾性体の厚さＴ0を１ｍｍ以上とする必要がある。このように、多孔質弾性体の厚さＴ0が１ｍｍ以上必要とする理由は次のとおりである。
多孔質弾性体の厚さＴ0が１ｍｍとすると、撓み率が４０％の場合には、喰込量ｔが０．４ｍｍとなる。多孔質弾性体としてのスポンジの加工精度上の外径公差が±０．２ｍｍとすると、この公差を考慮した場合には、０．４ｍｍ±０．２ｍｍすなわち０．２〜０．６ｍｍとなる。厚さＴ0が１ｍｍの場合には、撓み率が２０〜６０％となる。この撓み率は、画像欠陥を生じさせない範囲とほぼ同じ範囲になることから、多孔質弾性体の厚さＴ0は１ｍｍ以上必要となる。
【００４０】
図６は、クリーニングロール７２のロール硬度と画像欠陥（クリーニング性）との関係を示すグラフであり、縦軸が画像欠陥レベルで、横軸がロール硬度（Ｎ）である。ここにいうロール硬度とは、直径５０ｍｍの円形押圧部材をクリーニングロール７２に０．５ｍｍ押し込んだときに受ける荷重をいう。また、ここにいう画像欠陥レベルは、上述した図５の場合と同じものであり、その数値が３を超えると、許容されない画像欠陥であるとしている。
ここで、図６に示す評価実験は、次のような条件で行った。すなわち、あらかじめ外添剤で汚染させた帯電ロール６２（図７参照）を、クリーニングロール７２（図７参照）を接触させて従動回転させた後、画像形成装置に帯電ロール６２（図７参照）を取り付けて画像欠陥を確認した。図６は、そのときの画像欠陥レベルを示したグラフである。このような評価実験をクリーニングロール７２の材質やロール硬度を変更して行った。なお、図６に示す左上がりの斜線は、確認した画像欠陥レベルとロール硬度との対応線である。
また、図６には、表１に示すサンプル１〜７について図示されている。また、サンプル１として、Ｌｏｔ．Ａ、Ｌｏｔ．Ｂ、Ｌｏｔ．ＣおよびＬｏｔ．Ｄの４種類について図示している。Ｌｏｔ．Ｂ、Ｌｏｔ．ＣおよびＬｏｔ．Ｄについては、図５の場合と同じ物を用いている。
【００４１】
図６に示すように、サンプルによってロール硬度に大きなばらつきがあるが、ロール硬度が０．２〜２．２Ｎの範囲内であれば、画像欠陥の点で問題がないと考えられる。すなわち、確認した画像欠陥レベルとロール硬度との対応線（図６における左上がりの斜線）からクリーニング性能を満足するものとできるのは、ロール硬度が０．２Ｎ以上の場合である。すなわち、画像欠陥の点から下限値として０．２Ｎを採用することができる。また、その上限値としては、帯電ロール（ＢＣＲ）６２へ与えるダメージの点から２．２Ｎの値を採用することができる。
また、図６に示すように、より好ましい範囲として、ロール硬度が０．５〜１．７Ｎの範囲を採用することができる。この範囲は、評価実験によって、画像欠陥との対応を確認している。この範囲内のロール硬度となるような材料を用いれば、より確実にクリーニング性能を満足させることができる。
【００４２】
ここで、上述したロール硬度の範囲内であっても、セル密度が１００個／２５ｍｍ以上の場合は、画像欠陥グレードの数値が高くなった。すなわち、セル密度が１２５個／２５ｍｍのサンプル６および５００個／２５ｍｍのサンプル７の場合には、ロール硬度が０．２〜２．２Ｎの範囲内であっても、画像欠陥グレードが３を超えている。実際に、セル密度が１００個／２５ｍｍ以上の部材を用いて実験したところ、同様の結果が得られた。これについて説明すると、セル密度が１００個／２５ｍｍの部材を、予め外添剤で汚染させた帯電ロール６２に接触させて従動回転させても、画像欠陥として現れ、実際に１２０００枚にわたり画像出力を繰り返した場合に画像欠陥が現れ、上述した評価法に対応した結果となった。
なお、喰込量を０．７５ｍｍとし、当接圧力が０．０５Ｎ／ｃｍの範囲にある部材を用い、実際に１２０００枚にわたり画像出力を繰り返したが、画像欠陥は見られなかった。しかし、喰込量０．７５ｍｍで当接圧力が０．６Ｎ／ｃｍ以上となる部材について、長期間にわたり画像出力を繰り返した場合には、帯電ロール６２自体の表面の磨耗が激しく、下層面が表れ、プリント上の画像欠陥が見られた。
【００４３】
図７は、帯電ロール部材６０の回転トルクを測定する方法を説明するための概念図である。
図７に示すように、帯電ロール部材６０とクリーニングロール部材７０とが規定の喰込量になるように保持する。そして、帯電ロール部材６０およびクリーニングロール部材７０の保持は、回転負荷が小さくなるようにボールベアリングを介して行われている。帯電ロール部材６０の表面速度が１５０ｍｍ／秒になる帯電ロール部材６０の駆動力を計測し、その計測結果を、帯電ロール部材６０の回転トルクとしている。
このような構成で、帯電ロール部材６０の回転トルクを測定装置で計測し、その回転トルクにおけるプリントサンプルの画質および帯電ロール部材６０のダメージ評価結果を表２に示す。すなわち、表２に示す結果は、トナーが付着した帯電ロール６２にクリーニングロール７２を接触させ、クリーニングロール７２が帯電ロール６２に固着しないように帯電ロール６２のダメージの加速度テストを実施したものである。
【００４４】
ここにいう加速テストは、図１又は図２に示す感光体ドラム１１と帯電ロール部材６０とクリーニングロール部材７０と中間転写ベルト１５とクリーニングブレード１８のセットを用いて行ったテストである。具体的には、加速テストは、感光体ドラム１１上に微量のトナーを塗布した状態で感光体ドラム１１を１２回転して１秒間止める（カラー１枚分）という動作の繰り返しで、８００枚相当まで継続させて実施した。帯電ロールには電圧を印荷した状態でこのような加速テストを実施する。
なお、帯電ロール部材６０の電圧は１．２ｋＨｚ、１．６ｋＶｐｐで、ＤＣバイアスは−６２０Ｖである。そして、このときの帯電ロール６２はφ１２ｍｍであり、４回転／秒である。また、帯電ロール６２の長さが２０ｃｍである。
図７に示すような測定方法で測定した結果は表２に示すとおりである。なお、表２では、実験室環境、高温多湿の環境および低温低湿の環境で測定した結果をまとめて示している。
【００４５】
【表２】
2006330613.tif 000004
【００４６】
表２に示すように、帯電ロール部材６０の回転トルクが大きくなれば帯電ロール６２が受けるダメージが大きくなり、回転トルクが小さくなれば帯電ロール６２が受けるダメージが小さくなる。また、帯電ロール部材６０の回転トルクが大きくても小さくても画質の面ではいずれも問題がなかった。
すなわち、帯電ロール部材６０の回転トルクが１７．６４ｍＮ・ｍ（０．１７６４Ｎ・ｍ）以下であれば、画質の点はもちろん、帯電ロール６２が受けるダメージの点でも不具合は発生しなかった。クリーニングロール７２が帯電ロール６２に接触する長さである帯電ロール６２の長さは２０ｃｍであるので、不具合のない場合の１ｃｍ当たりの回転トルクは、０．８８２ｍＮ・ｍ（０．００８８２Ｎ・ｍ）以下である。
また、帯電ロール部材６０の回転トルクが０．４８ｍＮ・ｍ（０．００４８Ｎ・ｍ）以下であれば、とりわけ帯電ロール６２が受けるダメージが更に低減されるという点で好適であった。この好適な場合の１ｃｍ当たりの回転トルクは、０．０２４ｍＮ・ｍ（０．０００２４Ｎ・ｍ）以下である。
なお、クリーニングロール７２としてのスポンジロールの材料を選定したときに、帯電ロール６２との喰込量が、回転トルクから規定した喰込量になるようにすることで、帯電ロール６２へダメージを与えることなく、良好なクリーニングが可能となる。
【００４７】
次に、図８を参照しながら、このデジタルカラープリンタで用いられる現像剤Ｄについて詳細に説明する。現像剤Ｄは、図８の（ａ）に示すように、磁性を有するキャリアＣと、イエロー、マゼンタ、シアン、あるいは黒に着色されたトナーＴとを含んでいる。また、現像剤Ｄは、図８の（ｂ）に示すように外添剤Ｓを含んでいる。
【００４８】
現像剤Ｄにおいて、キャリアＣとしては、平均粒径が約３５μｍのフェライトビーズが用いられる。
また、外添剤Ｓとしては、平均粒径５〜２００ｎｍのシリカ(ＳｉＯ2)、チタニア(ＴｉＯ2)、およびセリア(ＣｅＯ2)等の無機微粒子が用いられる。
さらに、トナーＴは、負極性に帯電する極性を有するものであって、懸濁重合法、乳化凝集合一法、溶解懸濁法等により、ポリエステルやスチレンアクリルなどのバインダ樹脂に着色剤、ワックスを内添してなる微粒子である。粒径は、コールターカウンター(コールター社製)による測定結果で体積平均粒径が約６.４μｍであった。トナー形状(球形の度合)は形状係数で表し、光学顕微鏡(ミクロフォトＦＸＡ:ニコン社製)で得たトナーの拡大写真を、イメージアナライザＬｕｚｅｘ３(ニレコ社製)により画像解析を行い、次の式で算出した。
【００４９】
【数１】
2006330613.tif 000005
【００５０】
この式は、トナーＴの投影面積と、それに外接する円の面積との比で表しており、真球の場合に１００となり、形状が球形から離れるにつれて数字が大きくなっていく。形状係数が小さければ、転写の際に転写されずに残る残留トナーの量が減少していくため、トナーＴの形状係数は１００〜１４０程度であることが望ましく、本実施の形態では、トナーＴの形状係数は１３４であった。なお、トナーＴの体積平均粒径は、良好な画像を形成するという観点からすれば、３〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００５１】
ここで、表３には、本実施の形態で用いたマゼンタの現像剤Ｄの構成例を示している。なお、シアンの現像剤Ｄでは赤色顔料が青色顔料、イエローの現像剤Ｄでは赤色顔料が黄色顔料、黒の現像剤Ｄでは赤色顔料がポリエチレンとなる。
【００５２】
【表３】
2006330613.tif 000006
【００５３】
また、表４には、本実施の形態で用いたマゼンタのトナーＴの構成例を示している。上述した現像剤Ｄの場合と同様、シアンのトナーＴでは赤色顔料が青色顔料、イエローのトナーＴでは赤色顔料が黄色顔料となる。さらに、表５には、黒のトナーＴの構成例を示している。
【００５４】
【表４】
2006330613.tif 000007
【００５５】
【表５】
2006330613.tif 000008
【００５６】
さらに、外添剤Ｓについては、トナーＴに対し、シリカを１.４８重量％だけ添加している。また、シリカの他に、チタニアを０.８重量％、そしてセリア、それぞれ添加している。
ここで、外添剤Ｓとして使用されるシリカの平均粒径は１００ｎｍ、その形状係数は１４０以下であり、略球形となっている。
【００５７】
次に、上述した画像形成プロセスにおけるにおける現像剤Ｄ(キャリアＣ、トナーＴ、および外添剤Ｓ)の挙動について説明する。
図１に示す現像器５０内において、各色の現像剤Ｄはサプライオーガ５３およびアドミックスオーガ５４によって攪拌搬送され、キャリアＣとトナーＴとが摩擦されることによってトナーＴが負極性に帯電せしめられる。このようにして攪拌搬送された現像剤Ｄは、現像ロール５１に転移して搬送され、感光体ドラム１１との対向部で磁気ブラシを形成し、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する。このとき、一部のトナーＴおよびこのトナーＴに付着した外添剤Ｓは感光体ドラム１１上に転移するが、残りのトナーＴ、キャリアＣおよび外添剤Ｓは現像ロール５１上に残る。
【００５８】
次に、感光体ドラム１１に転移・付着したトナーＴおよび外添剤Ｓは、感光体ドラム１１の回転に伴って中間転写ベルト１５と接するラップ範囲まで搬送され、感光体ドラム１１上のトナーＴのほとんどは中間転写ベルト１５に一次転写される。このとき、トナーＴに付着した外添剤Ｓの一部も中間転写ベルト１５側に転移する。一方、一次転写後の感光体ドラム１１表面には、一次転写されなかったトナーＴと外添剤Ｓとが残存する。ここで、本実施の形態では、外添剤ＳがトナーＴの離型性を高めるための転写補助剤として機能しており、外添剤Ｓが一次転写後の感光体ドラム１１に残りやすくなっている。
【００５９】
そして、一次転写後に中間転写ベルト１５上に残ったトナーＴおよび外添剤Ｓは、感光体ドラム１１の回転に伴ってクリーニングブレード１８との対向部まで到達する。このとき、感光体ドラム１１に付着したトナーＴおよびこのトナーＴに付着した外添剤Ｓは、クリーニングブレード１８によって掻き取られる。一方、例えば感光体ドラム１１に直接付着した外添剤Ｓは、その粒径が小さいためにクリーニングブレード１８をすり抜け、さらなる感光体ドラム１１の回転に伴って帯電ロール６２との対向部(帯電ニップ部)まで搬送される。このとき、外添剤Ｓに含まれるチタニアやセリアは、だいたいがトナーＴに付着した状態を維持しており、そのほとんどがトナーＴとともにクリーニングブレード１８によって掻き取られる。一方、外添剤Ｓに含まれるシリカは、トナーＴに付着していないものが多く、その多くがクリーニングブレード１８をすり抜ける。本発明者の調査によれば、クリーニングブレード１８をすり抜け、帯電ロール６２に転移・付着する外添剤Ｓの９０％以上がシリカである。
【００６０】
帯電ニップ部に搬送された外添剤Ｓは、感光体ドラム１１から帯電ロール６２に転移・付着する。帯電ロール６２に付着した外添剤Ｓは、帯電ロール６２の回転に伴ってクリーニングロール７２との対向部（クリーニングニップ部）まで搬送される。そして、クリーニングニップ部に搬送された異物としての外添剤Ｓは、帯電ロール６２からクリーニングロール７２へと転移・付着する。
このように、クリーニングロール７２に外添剤Ｓが堆積して目詰まりを起こすといったことがなく、クリーニングロール７２のクリーニング性能を長期にわたって維持することができる。したがって、帯電ロール６２の表面はきれいな状態が維持されることになり、帯電ロール６２の帯電性能を長期にわたって維持することが可能となる。
【００６１】
次に、図１に示す画像形成装置の保守性について図９を用いて説明する。
図９は、本実施の形態における画像形成装置の保守作業を説明するための図である。
図９に示す画像形成装置では、本体１の回動支点１０１を中心として、本体１における筐体の一部である開閉カバー１０２を開閉させることが可能である。開閉カバー１０２には、排出トレイ３８が含まれているとともに、この排出トレイ３８の裏側に設けられたフォトセンサ４１も同時に開閉される。この回動支点１０１は、中間転写ベルト１５の鉛直下方にある現像装置１４と同様の高さに設けられている。より正確には、図９に示すように、現像装置中心１４ａと同程度の高さに設けられおり、この回動支点１０１を中心として開閉カバー１０２を開放することが可能である。開閉カバー１０２による装置の開放部をこのように形成することによって、現像装置１４よりも上方にある部材、例えば、中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０の挿脱を容易に行なうことができる。
【００６２】
ユーザやサービス作業者が保守作業を行う場合には、まず、例えば本体１の装置上面における開閉カバー１０２の一部を掴み、図９に示す(i)の方向に対して、本体１における開閉カバー１０２を、回動支点１０１を中心に回動させる。開閉カバー１０２の回動によって、装置内部、即ち、中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０などの画像形成部位の配置上方が開放される。本実施の形態の画像形成装置における各部材の配置では、現像装置１４と中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０などが上下方向にレイアウトされている。また、中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０などの中間転写手段が本体１における筐体の近傍に設けられ、特に、中間転写ベルト１５と、筐体を形成する排出トレイ３８とが略並行になるように配置されている。そのために、排出トレイ３８を含む開閉カバー１０２を回動することによって、現像装置１４の上方にある中間転写手段の上方が開放された状態になる。
【００６３】
次に、図９に示す(ii)のように、交換部品であるプロセスカートリッジ１０３が取り出される。本実施の形態にて、プロセスカートリッジ１０３としては、感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１に接触して帯電する帯電ロール部材６０およびクリーニングロール部材７０からなる帯電器１２とが該当する。また、プロセスカートリッジ１０３には、中間転写ベルト１５と、中間転写ベルト１５の内側にある各種ロール（２１〜２４、２７、２８）とを含ませることが考えられる。更にまた、プロセスカートリッジ１０３には、感光体ドラム１１をクリーニングするクリーニングブレード１８ないしはクリーニングブレード１８を備えるトナー回収ボトル１９を含ませることができる。これらの交換部品は、カートリッジ化されて一体に構成されるのが好ましい。カートリッジ化するに際して、例えば、装置のフロント側とリア側とに所定の枠体（フレーム）を設け、この枠体に各交換部品が取り付けられているといった態様が考えられる。枠体に各交換部品が取り付けられることで、プロセスカートリッジ１０３を一体的に挿脱することが容易に行なえる。
【００６４】
これらの交換部品であるプロセスカートリッジ１０３は、開閉カバー１０２の開放によって上方が開放され、図９に示す(ii)の矢印方向に一体的に引き上げ可能となり、本体１から離脱させることができる。即ち、開閉カバー１０２の開放によって、本体１の他の機構部と干渉することがなく、プロセスカートリッジ１０３をスムーズに取り出すことができる。本実施の形態では、交換部品でない現像装置１４の鉛直上方に、交換部品である中間転写ベルト１５を配置している。また、用紙の搬送路として、縦方向の用紙パスを採用しており、定着装置１７を図１に示す右上に配置している。そのために、プロセスカートリッジ１０３の取り出し方向は、図９に示す(ii)の矢印方向にすることが好ましい。
【００６５】
プロセスカートリッジ１０３を図９に示す(ii)の矢印方向に取り出した後、(iii)に示すように、トナー回収ボトル１９だけをプロセスカートリッジ１０３から取り外すことができる。これによって、感光体ドラム１１や中間転写ベルト１５などが寿命に達していない状態にて、トナー回収ボトル１９が廃トナーで満杯になった場合などに、トナー回収ボトル１９だけをプロセスカートリッジ１０３から取り外して交換することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】感光体ドラム、現像装置および中間転写ベルトの関係を説明するための図である。
【図３】帯電器の構成を示す構成図である。
【図４】クリーニングロールの喰込量と当接圧力（線圧）との関係を示すグラフであり、縦軸が当接圧力（Ｎ／ｃｍ）で、横軸が喰込量（ｍｍ）である。
【図５】クリーニングロールの撓み率と画像欠陥との関係を示すグラフであり、縦軸が画像欠陥グレードであり、横軸が撓み率（％）である。
【図６】クリーニングロールのロール硬度と画像欠陥との関係を示すグラフであり、縦軸が画像欠陥レベルで、横軸がロール硬度（Ｎ）である。
【図７】帯電ロール部材の回転トルクを測定する方法を説明するための概念図である。
【図８】（ａ）は現像剤を構成するキャリアおよびトナーを示す図であり、（ｂ）はトナーおよび外添剤を示す図である。
【図９】本実施の形態における画像形成装置の保守作業を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１５…中間転写ベルト、１８…クリーニングブレード、６０…帯電ロール部材、６２…帯電ロール、７０…クリーニングロール部材、７２…クリーニングロール、１０３…プロセスカートリッジ
【図１】
2006330613.tif 000009
【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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【図９】
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