(57)【要約】【課題】  クリーニングされる帯電部材へのダメージ抑制を可能にする。【解決手段】  帯電ロール部材６０の帯電ロール６２は、中央部分が両端部よりも太いクラウン形状である。クリーニングロール部材７０のクリーニングロール７２は、中央部分が両端部よりも細い逆クラウン形状である。円筒形状の感光体ドラム１１に当接させた帯電ロール６２は、感光体ドラム１１側で直線状に変形し、その反対側では中央部分が突出している。この状態の帯電ロール６２に、クリーニングロール７２を当接させると、クリーニングロール７２が帯電ロール６２に喰い込む。このクリーニングロール７２の喰込量は、長手方向に沿ってほぼ一定である。そして、この喰込量は、０．３〜１．２ｍｍの範囲内の任意の値である。【選択図】  図５
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【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、当該像担持体に帯電バイアスを印加する帯電部材と、
前記帯電部材に押圧されて喰い込み、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は、中央部の外径寸法と両端部の外径寸法とが互いに異なる形状であり、当該中央部と当該両端部との差分は、前記帯電部材の形状に対応して当該帯電部材への喰込量が当該帯電部材の回転軸方向に関して略一定になるように規定されてい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の前記帯電部材への喰込量は、０．３〜１．２ｍｍの範囲内の値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の前記帯電部材への喰込量は、０．５〜０．９ｍｍの範囲内の値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】
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、中央部が端部よりも太いクラウン形状の帯電部材と、
前記帯電部材に押圧されて喰い込み、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は、中央部が端部よりも細い逆クラウン形状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電部材の中央部の外径と端部の外径との差分であるクラウン量が０．０５〜０．５ｍｍの範囲内の値であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材の前記クラウン量が０．１５〜０．５ｍｍの範囲内の値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７】
前記クリーニング部材の中央部の外径と端部の外径との差分である逆クラウン量を、前記帯電部材のクラウン形状に対応して当該帯電部材への喰込量が当該帯電部材の回転軸方向に関して略一定になるように規定したことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記クリーニング部材の前記逆クラウン量が０．０５〜０．５ｍｍの範囲内の値であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
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ロール部材と、
両端部から中央部に行くに従って縮径又は拡径する形状であり、回転可能に構成され、前記帯電ロール部材に当接してクリーニングするクリーニングロール部材と、
を含み、前記クリーニングロール部材の前記中央部と前記両端部との差分は、前記帯電ロール部材の形状に対応して当該帯電ロール部材への喰込量が当該帯電ロール部材の回転軸方向に関して略一定になるように規定されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
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９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
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９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
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９に記載の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およ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、帯電不良によるディフェクトが発生してしまう。
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）。
この特許文献１では、帯電部材およびクリーニング部材の各々を個別に駆動する構成を採用している。そして、このクリーニング部材は帯電部材と連れ回る方向に回転駆動され、かつ、クリーニング部材が両端部にて帯電部材の方向に押圧されることにより、クリーニング部材が帯電部材に常時当接している。このような構成により、帯電部材を傷つけることなく、かつ、長期間にわたって帯電部材の表面に付着した異物を除去できるようにしている。
【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、クリーニング部材が両端部で帯電部材に押圧される構成の場合には、クリーニング部材のスポンジ層による反発力でクリーニング部材が押し戻されて、帯電部材の中央部分におけるスポンジ層の帯電部材への喰込量が両端部に比べて低下する。このような喰込量の低下が生じた中央部分では、クリーニング部材のクリーニング能力が低下してしまう。その一方で、中央部分のクリーニング能力を確保するために喰込量を増加させると、両端部の喰込量が過多になり、両端部で帯電部材表面の抵抗が上昇するため、帯電不良が発生して帯電部材の寿命が短くなるというおそれがある。
【０００６】
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、クリーニングされる帯電部材へのダメージ抑制を可能にすることにある。また、他の目的は、帯電部材が当接する感光体ドラム等の像担持体へのダメージ抑制を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、像担持体に帯電バイアスを印加する帯電部材と、帯電部材に押圧されて喰い込み、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、クリーニング部材は、中央部の外径寸法と両端部の外径寸法とが互いに異なる形状であり、中央部と両端部との差分は、帯電部材の形状に対応して帯電部材への喰込量が帯電部材の回転軸方向に関して略一定になるように規定されていることを特徴とするものである。
クリーニング部材の帯電部材への喰込量は、０．３〜１．２ｍｍの範囲内の値であることを特徴とするのが好ましい。この喰込量は、０．５〜０．９ｍｍの範囲内の値であることを特徴とするのが一層好ましい。
【０００８】
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する像担持体と、像担持体に当接して従動回転され、中央部が端部よりも太いクラウン形状の帯電部材と、帯電部材に押圧されて喰い込み、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、クリーニング部材は、中央部が端部よりも細い逆クラウン形状であることを特徴とするものである。
帯電部材の中央部の外径と端部の外径との差分であるクラウン量が０．０５〜０．５ｍｍの範囲内の値であることを特徴とするのが好ましい。このクラウン量が０．１５〜０．５ｍｍの範囲内の値であることを特徴とするのが一層好ましい。
ここで、クリーニング部材の中央部の外径と端部の外径との差分である逆クラウン量を、帯電部材のクラウン形状に対応して帯電部材への喰込量が帯電部材の回転軸方向に関して略一定になるように規定したことを特徴とすることができる。そして、クリーニング部材の逆クラウン量が０．０５〜０．５ｍｍの範囲内の値であることを特徴とすることができる。
【０００９】
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プロセスカートリッジは、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ロール部材と、両端部から中央部に行くに従って縮径又は拡径する形状であり、回転可能に構成され、帯電ロール部材に当接してクリーニングするクリーニングロール部材と、を含み、クリーニングロール部材の中央部と両端部との差分は、帯電ロール部材の形状に対応して帯電ロール部材への喰込量が帯電ロール部材の回転軸方向に関して略一定になるように規定されていることを特徴とするものである。
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む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ことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クリーニング部材による帯電部材へのダメージを抑制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】
【００１１】
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。
【００１２】
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（重合トナー）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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、帯電バイアスを印加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）。
【００２７】
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に帯電ロール６２が設けられている。帯電ロール部材６０の軸芯６１にはＤＣバイアスが印加され、これにより感光体ドラム１１を帯電させる。なお、更に軸芯６１にＡＣを重畳して印加してもよい。
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。
【００２８】
クリーニングロール部材７０は、軸芯７１にクリーニングロール７２が設けられている。この軸芯７１には、帯電ロール部材６０の軸芯６１と同じ電圧が印加されている。
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。
【００２９】
図４は、帯電ロール部材６０とクリーニングロール部材７０の外形形状を示す斜視図である。
図４に示すように、帯電ロール部材６０の帯電ロール６２は、軸芯６１の長手方向に関して外径が変化している。すなわち、帯電ロール６２は、中央部分（中間部分、中間部）が両端部に比べて太くなっているクラウン形状に形成されている。言い換えると、帯電ロール６２は、両端部から中央部分に行くに従って拡径していくクラウン形状に形成されている。より具体的に説明すると、帯電ロール６２の中央部分の外径が両端部の外径に比べてΔｄ1大きくなっている。帯電ロール６２の両端部の外径がＤ１のときは、中央部分の外径がＤ１＋Δｄ1である。なお、ここにいうΔｄ1を、クラウン量と言うことができる。
また、クリーニングロール部材７０のクリーニングロール７２は、中央部分が両端部に比べて細くなっている逆クラウン形状に形成されている。言い換えると、クリーニングロール７２は、両端部から中央部分に行くに従って縮径していく逆クラウン形状に形成されている。より具体的に説明すると、クリーニングロール７２の中央部分の外径が両端部の外径に比べてΔｄ2小さくなっている。クリーニングロールの両端部の外径がＤ２のときは、中央部分の外径がＤ２−Δｄ2である。なお、ここにいうΔｄ2を、逆クラウン量と言うことができる。
このように、帯電ロール６２は、中央部分を太くしたクラウン形状に形成され、クリーニングロール７２は、中央部分を細くした逆クラウン形状に形成されている。
【００３０】
ここで、帯電ロール部材６０およびクリーニングロール部材７０についての具体的な数値を挙げておく。帯電ロール部材６０の帯電ロール６２の外径Ｄ１が１２ｍｍである。また、クリーニングロール部材７０の軸芯７１が直径５ｍｍであり、クリーニングロール７２の外径Ｄ２が９ｍｍで、クリーニングロール７２のスポンジ厚は２ｍｍである。そのような場合に、帯電ロール６２のクラウン量Δｄ1およびクリーニングロール７２の逆クラウン量Δｄ2として例えば、０．６ｍｍの寸法を採用することができる。すなわち、帯電ロール６２の中央部分が両端部よりも０．６ｍｍ太くなっており、クリーニングロール７２の中央部分が両端部よりも０．６ｍｍ細くなっている。
【００３１】
図５は、感光体ドラム１１、帯電ロール部材６０およびクリーニングロール部材７０の当接状態を示す斜視図である。
図５に示すように、帯電ロール部材６０の帯電ロール６２を感光体ドラム１１に当接させると、帯電ロール６２は、感光体ドラム１１側では直線状に変形する。ここで、例えばＡ４横送り状態の用紙にトナー像を転写可能な画像形成装置において、画像形成領域の幅方向長さが２９７ｍｍ以上と長くなる。したがって、帯電ロール６２が小径の場合には、帯電ロール６２を感光体ドラム１１に接触して配置すると、帯電ロール部材６０の軸芯６１の中央部分がたわんだ状態になる。このような状態では、帯電ロール６２の中央部分では、感光体ドラム１１への帯電が十分に行われなくなるおそれがある。この点で、本実施の形態では、帯電ロール６２をクラウン形状にしているため、帯電ロール部材６０の軸芯６１の中央部分がたわんだとしても、感光体ドラム１１と帯電ロール６２との十分な接触状態を確保することができる。
【００３２】
その一方で、帯電ロール６２は、感光体ドラム１１とは反対側では中央部分が約Δｄ1／２突出している。この状態の帯電ロール６２に、クリーニングロール部材７０のクリーニングロール７２を所定の押圧力で当接させると、クリーニングロール７２が帯電ロール６２に喰い込む。このときのクリーニングロール７２は、中央部分が細い逆クラウン形状であるので、長手方向の全域にわたって帯電ロール６２に喰い込み、かつ、その喰込量および喰い込み圧力は、長手方向に沿ってほぼ一定である。すなわち、クリーニングロール７２が円筒形状であれば、中央部分の喰込量がΔｄ1／２増加してしまうが、逆クラウン形状のため、帯電ロール６２とクリーニングロール７２とを均一に接触させることが可能になる。
【００３３】
帯電ロール６２のクラウン量について図６を用いて説明する。
図６は、帯電ロール６２のクラウン量と初期画質との関係を示す表である。図７は、感光体ドラム１１の表面劣化を帯電ロール６２のクラウン量との関係にて示すグラフであり、縦軸が接触角の差(in-cent-out)であり、横軸が帯電ロール６２のクラウン量（μｍ）である。図８は、図７における接触角を説明するための図である。
図６に示すように、帯電ロール６２のクラウン量が０．６ｍｍの場合には初期画質が良くない。したがって、帯電ロール６２のクラウン量は、０．５ｍｍ以下のものが初期画質の点で好ましい。
【００３４】
また、図７に示すように、帯電ロール６２のクラウン量が０．０５ｍｍ（５０μｍ）よりも小さいと接触角の差が大きくなる。帯電ロール６２のクラウン量が０．０５〜０．１２ｍｍ（５０〜１２０μｍ）の範囲では接触角の差がほぼ変わらない。そして、帯電ロール６２のクラウン量が０．１２ｍｍ（１２０μｍ）よりも大きくなった場合、例えば０．１５ｍｍ（１５０μｍ）の場合では、接触角の差がさらに小さくなる。すなわち、帯電ロール６２のクラウン量が０．１５ｍｍ（１５０μｍ）以上であれば、良好な結果を得ることができる。このように接触角の差は、帯電ロール６２のクラウン量に影響される。
なお、帯電ロール６２として、長さが３２０ｍｍのものを用いて実験したものであるが、長さが更に短いもの、例えば２００ｍｍのものを用いると、接触角の差は、図７に示す場合よりも小さくなる。
【００３５】
ここにいう接触角とは、図８に示すように、水滴の末端の接線と樹脂板表面との接触角をいう。この接触角は画質との相関関係があり、具体的には、感光体ドラム１１の水の接触角が低下すると、画像が劣化する。このため、感光体ドラム１１の端部での接触角と中央部分での接触角との差（接触角の差）が大きいと、感光体ドラム１１と帯電ロール６２との接触状態が不均一である。すなわち、感光体ドラム１１の中央部分と端部とで劣化の度合いが異なってしまう。具体的には、感光体ドラム１１の端部が中央部分よりも多くのダメージを受けていることになる。このような場合には、感光体ドラム１１の中央部分ではまだ劣化の程度がひどくなくても、端部での劣化程度がひどいと、感光体ドラム１１の交換を行う必要がある。
その一方で、感光体ドラム１１と帯電ロール６２との接触状態が均一であれば、感光体ドラム１１の中央部分と端部とで同じように劣化の程度が進行するため、感光体ドラム１１の端部での接触角と中央部分での接触角との差が小さい。すなわち、接触角の差が小さくなるようにしておけば、感光体ドラム１１の部品寿命の短縮化を防止することができると言える。接触角の差は、小さければ小さいほど好ましい。
このように、接触角の差は、感光体ドラム１１と帯電ロール６２との接触状態に左右され、この接触状態は、帯電ロール６２のクラウン量に左右される。また、接触角の差は、感光体ドラム１１の表面劣化の度合いに関連する。すなわち、感光体ドラム１１の表面劣化の度合いは、帯電ロール６２のクラウン量に左右される。
【００３６】
上述したように、帯電ロール６２のクラウン量は、０．０５〜０．５ｍｍの範囲内の任意の値を採用するのが好ましいが、より好ましくは、０．１５〜０．５ｍｍの範囲内の任意の値である。
具体的には、帯電ロール部材６０の軸芯６１の外径寸法と帯電ロール６２のゴム硬度によって帯電ロール６２のたわみ量が決まり、そのたわみ値に応じて帯電ロール６２のクラウン量を決定する。また、クリーニングロール７２の逆クラウン量については、クリーニングロール部材７０の軸芯７１のシャフト径やスポンジ硬度、押し当て圧力によってたわみ量が決まり、そのたわみ値に応じてクリーニングロール７２の逆クラウン量を決定する。クリーニングロール７２の逆クラウン量も、上述した帯電ロール６２のクラウン量の範囲内にするのが好ましい。クリーニングロール７２の逆クラウン量と帯電ロール６２のクラウン量とは互いに同じ値を採用する必要はない。
【００３７】
クリーニングロール７２の帯電ロール６２に対する喰込量について図９を用いて説明する。
図９は、クリーニングロール７２の喰込量と画質および帯電ロール６２へのダメージとの関係を示す表であり、帯電ロール６２のクリーニングが良好となる条件にて帯電ロール６２のダメージの加速テストを実施して得た実験結果である。なお、用いたクリーニングロール７２は、ＥＰ７０スポンジによるものである。
図９に示すように、クリーニングロール７２の帯電ロール６２に対する喰込量が０．２ｍｍの場合には、画質の点でよくないという結果を得た。また、喰込量が１．３ｍｍの場合には、画質および帯電ロール６２に与えるダメージの点からよくないという結果を得た。このため、喰込量が０．３〜１．２ｍｍの範囲内にある場合には、画質の点からも帯電ロール６２が受けるダメージの点からも好ましい。すなわち、クリーニングロール７２の帯電ロール６２に対する喰込量の上限は１．２ｍｍで、下限は０．３ｍｍである。
また、図９に示すように、喰込量が０．５〜０．９mmの範囲内にある場合には、画質の点から、より好ましい結果を得た。すなわち、クリーニングロール７２の帯電ロール６２に対する喰込量の好適な上限は０．９ｍｍで、好適な下限は０．５ｍｍである。
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はφ１２ｍｍであり、４回転／秒である。
【００３８】
このように、帯電ロール６２とクリーニングロール７２とを常時接触方式とし、帯電ロール６２をクラウン形状に、クリーニングロール７２を逆クラウン形状にした上で、各種の実験の結果から、クリーニングロール７２にトナーや外添剤が堆積（固着）しない条件でかつ帯電ロール６２に二次障害を発生することのない条件を規定した。すなわち、帯電ロール６２とクリーニングロール７２とが常時接触であっても、帯電ロール６２のダメージを抑制し、かつ、帯電ロール６２のクリーニングが良好にできるようになる。そして、クリーニングロール７２の逆クラウン量を、帯電ロール６２のクラウン量に対応して喰込量がクリーニングロール７２の長手方向に関して略一定となるように規定している。このようなクリーニングロール７２の喰込量の均一化により、クリーニングロール７２の帯電ロール６２に対する圧力を均一化することができ、帯電ロール６２へのダメージを抑制することができる。
【００３９】
また、クラウン形状の帯電ロール６２と逆クラウン形状のクリーニングロール７２とを常時接触させることで、クリーニングロール７２の長手方向にウォークを防止することが可能になる。すなわち、クリーニングロール７２が帯電ロール６２に対してウォークすると、帯電ロール６２とのニップ圧力が上がることから、いわゆるセルフアライメント効果をもたせることができる。
また、このセルフアライメント効果をより積極的に利用することも考えられる。例えば、クリーニングロール７２を長手方向（軸方向）に定期的に摺動させたい場合には、クリーニングロール７２の一端に、クリーニングロール７２を長手方向に移動させるためのカム機構を設ける構成が考えられる。クリーニングロール７２をカム機構によって長手方向に移動させても、このセルフアライメント効果により、元の位置に戻ろうとする力がクリーニングロール７２に作用する。このため、カム機構により移動する方向とは反対の方向に付勢するばね部材を設けなくても、このような摺動動作を実現することができる。すなわち、軸方向に摺動させたい場合、片側をカムで動かせば、逆側にばね部材を入れないでも、戻り効果で摺動可能になる。
【００４０】
次に、図１０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１０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１０の（ｂ）に示すように外添剤Ｓを含んでいる。
【００４１】
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。
【００４２】
【数１】
2006330607.tif 000003
【００４３】
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。
【００４４】
ここで、表１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。
【００４５】
【表１】
2006330607.tif 000004
【００４６】
また、表２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３には、黒のトナーＴの構成例を示している。
【００４７】
【表２】
2006330607.tif 000005
【００４８】
【表３】
2006330607.tif 000006
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
次に、変形例の帯電ロール部材８０およびクリーニングロール部材９０を図１１を用いて説明する。
図１１は、変形例における感光体ドラム１１、帯電ロール部材８０およびクリーニングロール部材９０の当接状態を示す斜視図である。
図１１に示すように、帯電ロール部材８０の帯電ロール８２は、円筒形状であり、クリーニングロール部材９０のクリーニングロール９２は、クラウン形状である。また、帯電ロール部材８０は、軸芯８１を備え、クリーニングロール部材９０は、軸芯９１を備えている。
【００５５】
帯電ロール８２をクラウン形状ではなく円筒形状にし、クリーニングロール９２を逆クラウン形状ではなくクラウン形状にしたのは、次のような技術的な意義に基づく。
すなわち、帯電ロール８２の軸方向の長さが２００ｍｍ程度以下の短い場合では、帯電ロール８２を略円筒状の形状としても、感光体ドラム１１と帯電ロール８２との接触状態を軸方向に関して略均一にすることができる。その一方で、クリーニングロール部材９０の軸芯９１が５ｍｍの外径で、クリーニングロール９２の外径が９ｍｍの場合に、喰込量の設計値が０．７５ｍｍのときには、クリーニングロール９２の２ｍｍのスポンジ層に対して３７．５％の圧縮率になり、Ａ４の長さの場合では約６００ｇの荷重が作用する。このため、クリーニングロール部材９０の軸芯９１の中央部分が湾曲して、帯電ロール８２から逃げる方向に変形することにより、設計どおりの喰込量にならないことがあり得る。最悪の場合は、クリーニングロール９２の中央部分が帯電ロール８２に接触しなくなってしまい、クリーニング性能が低下してしまう。そこで、クリーニングロール９２の形状をクラウン形状とすることで、クリーニングロール９２の喰込量を設計どおりにすることが可能になり、均一なクリーニング性能を確保することができる。
【００５６】
このように、図１１に示す変形例では、帯電ロール８２の軸方向の長さが２００ｍｍ程度以下の短いものの場合には、帯電ロール８２を略円筒形状としても、感光体ドラム１１との接触状態を均一化することができる。その一方で、クリーニングロール９２については、クラウン形状にすることで、クリーニングロール９２の喰込量を確保して均一なクリーニング性能を確保している。
なお、クリーニングロール９２の逆クラウン量は、上述したクラウン量と同じ範囲内の値を採用することができ、また、クリーニングロール９２の帯電ロール８２への喰込量についても、上述したクリーニングロール７２の帯電ロール６２への喰込量と同じ範囲内の値を採用することができる。
【００５７】
次に、図１に示す画像形成装置の保守性について図１２を用いて説明する。
図１２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１２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１２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。
【００５８】
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１２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。
【００５９】
次に、図１２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。
【００６０】
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１２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１２に示す(ii)の矢印方向にすることが好ましい。
【００６１】
プロセスカートリッジ１０３を図１２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】
【００６２】
【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】帯電ロール部材とクリーニングロール部材の外形形状を示す斜視図である。
【図５】感光体ドラム、帯電ロール部材およびクリーニングロール部材の当接状態を示す斜視図である。
【図６】帯電ロールのクラウン量と初期画質との関係を示す表である。
【図７】感光体ドラムの表面劣化を帯電ロールのクラウン量との関係にて示すグラフである。
【図８】図７における接触角を説明するための図である。
【図９】クリーニングロールの喰込量と画質および帯電ロールへのダメージとの関係を示す表である。
【図１０】（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１１】変形例における感光体ドラム、帯電ロール部材およびクリーニングロール部材の当接状態を示す斜視図である。
【図１２】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】
【００６３】
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、６０，８０…帯電ロール部材、６２，８２…帯電ロール、７０，９０…クリーニングロール部材、７２，９２…クリーニングロール、１０３…プロセスカートリッジ
【図１】
2006330607.tif 000007
【図２】
2006330607.tif 000008
【図３】
2006330607.tif 000009
【図４】
2006330607.tif 000010
【図５】
2006330607.tif 000011
【図６】
2006330607.tif 000012
【図７】
2006330607.tif 000013
【図８】
2006330607.tif 000014
【図９】
2006330607.tif 000015
【図１０】
2006330607.tif 000016
【図１１】
2006330607.tif 000017
【図１２】
2006330607.tif 000018