(57)【要約】【課題】清掃性能の長期間に亘る維持性に優れる帯電装置を提供すること。【解決手段】被帯電体を帯電させる帯電部材、及び、前記帯電部材の表面に接触して配置され、前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材、を備え、前記清掃部材が、芯体と、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層と、を有し、前記２つの発泡弾性層が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層と前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層とからなる、帯電装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体を帯電させる帯電部材、及び、前記帯電部材の表面に接触して配置され、前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材、を備え、
前記清掃部材が、芯体と、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層と、を有し、前記２つの発泡弾性層が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層と前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層とからなる、帯電装置。
【請求項２】
前記第２の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ２が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して１．２倍以上３．２倍以下である、請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記第２の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ２が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して１．５倍以上２倍以下である、請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記第１の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ１が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．３倍以上０．８倍以下である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記第１の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ１が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．５倍以上０．７倍以下である、請求項４に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記帯電部材の凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ以上３００μｍ以下である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記帯電部材の凹凸の平均間隔Ｓｍが７０μｍ以上２５０μｍ以下である、請求項６に記載の帯電装置。
【請求項８】
前記第１の発泡弾性層の厚みと前記第２の発泡弾性層の厚みとが異なる、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項９】
前記第１の発泡弾性層及び前記第２の発泡弾性層の一方の厚みに対して他方の厚みが１倍を超え１．２倍以下である、請求項８に記載の帯電装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の帯電装置を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面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と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１２】
被清掃部材、及び、前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材、を備え、
前記清掃部材が、芯体と、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層と、を有し、前記２つの発泡弾性層が、前記被清掃部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層と前記被清掃部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層とからなる、画像形成装置用のユニット。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の画像形成装置用のユニット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、清掃部材、帯電装置、画像形成装置用のユニット、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】
電子写真方式による画像形成は、帯電及び露光により感光体表面に静電潜像を形成し、帯電したトナーにより静電潜像を現像してトナー像を形成し、トナー像を紙などの記録媒体に転写し定着することにより画像を形成する。この画像形成を行う画像形成装置内には、帯電、露光、転写等の各工程を行う部材のほか、これら部材の表面を清掃するための清掃部材が搭載されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、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、芯体と、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、長手方向端部の一方又は両方が連結した２本以上の短冊状の発泡弾性部材が螺旋状に巻き回されて配置された発泡弾性層と、前記芯体と前記発泡弾性層とを接着するための接着層と、を備えた清掃部材と、を備える帯電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５２４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、芯体の外周面に、芯体の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層を有する清掃部材を備える帯電装置において、２つの発泡弾性層の平均骨格径が同じ清掃部材を備える場合に比べて、清掃性能の長期間に亘る維持性に優れる帯電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。
【０００７】
請求項１に係る発明は、
被帯電体を帯電させる帯電部材、及び、前記帯電部材の表面に接触して配置され、前記帯電部材の表面を清掃する清掃部材、を備え、
前記清掃部材が、芯体と、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層と、を有し、前記２つの発泡弾性層が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層と前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層とからなる、帯電装置。
【０００８】
請求項２に係る発明は、
前記第２の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ２が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して１．２倍以上３．２倍以下である、請求項１に記載の帯電装置。
請求項３に係る発明は、
前記第２の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ２が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して１．５倍以上２．０倍以下である、請求項２に記載の帯電装置。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記第１の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ１が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．３倍以上０．８倍以下である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の帯電装置。
請求項５に係る発明は、
前記第１の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ１が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．５倍以上０．７倍以下である、請求項４に記載の帯電装置。
【００１０】
請求項６に係る発明は、
前記帯電部材の凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ以上３００μｍ以下である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の帯電装置。
請求項７に係る発明は、
前記帯電部材の凹凸の平均間隔Ｓｍが７０μｍ以上２５０μｍ以下である、請求項６に記載の帯電装置。
【００１１】
請求項８に係る発明は、
前記第１の発泡弾性層の厚みと前記第２の発泡弾性層の厚みとが異なる、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の帯電装置。
請求項９に係る発明は、
前記第１の発泡弾性層及び前記第２の発泡弾性層の一方の厚みに対して他方の厚みが１倍を超え１．２倍以下である、請求項８に記載の帯電装置。
【００１２】
請求項１０に係る発明は、
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の帯電装置を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【００１３】
請求項１１に係る発明は、
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面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と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置。
【００１４】
請求項１２に係る発明は、
被清掃部材、及び、前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材、を備え、
前記清掃部材が、芯体と、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層と、を有し、前記２つの発泡弾性層が、前記被清掃部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層と前記被清掃部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層とからなる、画像形成装置用のユニット。
【００１５】
請求項１３に係る発明は、
請求項１２に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【００１６】
請求項１４に係る発明は、
請求項１２に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、前記２つの発泡弾性層の平均骨格径が同じ清掃部材を備える場合に比べて、長期間に亘り清掃性能が維持される帯電装置が提供される。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、前記第２の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ２が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して１．２倍未満又は３．２倍超えの場合に比べて、長期間に亘り清掃性能が維持される帯電装置が提供される。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、前記第２の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ２が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して１．５倍未満又は２．０倍超えの場合に比べて、長期間に亘り清掃性能が維持される帯電装置が提供される。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、前記第１の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ１が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．３倍未満又は０．８倍超えの場合に比べて、長期間に亘り清掃性能が維持される帯電装置が提供される。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、前記第１の発泡弾性層の平均骨格径Ｄ１が、前記帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．５倍未満又は０．７倍超えの場合に比べて、長期間に亘り清掃性能が維持される帯電装置が提供される。
【００２２】
請求項６又は７に係る発明によれば、前記帯電部材の凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ未満３００μｍ超えの場合に比べて、帯電性能の低下が抑制される帯電装置が提供される。
【００２３】
請求項８、９、１０、１１、１２、１３、又は１４に係る発明によれば、前記２つの発泡弾性層の平均骨格径が同じ清掃部材を備える場合に比べて、被清掃部材（帯電部材等）の清掃不良による性能の低下を抑制するプロセスカートリッジ、画像形成装置、又は画像形成装置用のユニットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】清掃部材の一例を示す概略斜視図である。
【図２】清掃部材の一例を示す概略平面図である。
【図３】清掃部材の一例における２つの発泡弾性層を示す拡大断面図である。
【図４】清掃部材の他の一例における２つの発泡弾性層を示す拡大断面図である。
【図５Ａ】清掃部材の製造方法の一例を示す工程図である。
【図５Ｂ】清掃部材の製造方法の一例を示す工程図である。
【図５Ｃ】清掃部材の製造方法の一例を示す工程図である。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図８】図６及び図７における帯電装置の周辺部分を拡大した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、発明の一例である実施形態について説明する。なお、同じ機能及び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。
また、各図面における各要素は必ずしも正確な縮尺ではなく、本開示の原理を明確に示すことに主眼が置かれており、強調がなされている箇所もある。
本明細書において、「電子写真感光体」を単に「感光体」ともいう。
【００２６】
＜帯電装置＞
本実施形態に係る帯電装置は、被帯電体を帯電させる帯電部材、及び、帯電部材の表面に接触して配置され、帯電部材の表面を清掃する清掃部材、を備え、
清掃部材が、芯体と、芯体の外周面に、芯体の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層と、を有し、２つの発泡弾性層が、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層と帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層とからなる、帯電装置である。
まず、図面を参照して、本実施形態に係る帯電装置が備える清掃部材について説明する。
【００２７】
〔清掃部材〕
図１は、清掃部材の一例を示す概略斜視図である。図２は、清掃部材の一例を示す概略平面図である。図３は、清掃部材の一例における２つの発泡弾性層を示す拡大断面図である。なお、図３は、図２のＡ−Ａ断面図、つまり、清掃部材を芯体の軸方向に沿って切断した断面の要部拡大図である。
発泡弾性層１０４Ａ及び発泡弾性層１０４Ｂをまとめて発泡弾性層１０４ともいう。
【００２８】
図１及び図２に示すように、清掃部材１００は、芯体１０２と二重螺旋状に配置された２つ発泡弾性層１０４とを備えたロール状の部材である。
２つの発泡弾性層１０４は、図１及び図２に示すように、芯体１０２の外周面に、芯体１０２の一端から他端にかけて、軸方向に隣り合って二重螺旋状に巻き回されている。具体的には、２つの発泡弾性層１０４は、芯体１０２を螺旋軸とし、芯体１０２の外周面に間隔をもって、２本の短冊状の発泡弾性部材を同じ周期で巻き回し、二重螺旋状に配置することで形成されている。
そして、２つの発泡弾性層１０４は、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層１０４Ａと、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層１０４Ｂと、からなる。
つまり、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ［μｍ］、第１の発泡弾性層１０４Ａの平均骨格径Ｄ１［μｍ］、及び、第２の発泡弾性層１０４Ｂの平均骨格径Ｄ２［μｍ］は、以下の関係を満たすものである。
平均骨格径Ｄ１［μｍ］＜凹凸の平均間隔Ｓｍ［μｍ］≦平均骨格径Ｄ２［μｍ］
以下、「第１の発泡弾性層１０４Ａ」を単に「発泡弾性層１０４Ａ」と、「第２の発泡弾性層１０４Ｂ」を単に「発泡弾性層１０４Ｂ」ともいう。
【００２９】
芯体の外周面に１つ以上の発泡弾性層を螺旋状に配置した清掃部材を、表面が移動する（例えば回転駆動する）帯電部材に対して接触させることで、帯電部材の表面を清掃することが従来から行われている。
このような清掃部材による清掃は、清掃部材の発泡弾性層が帯電部材の表面を払拭すると共に異物を掻き取ることにより行われる。
一方、帯電部材は、被帯電体に対する帯電性能を高める点、表面に異物が薄膜状に押し広げられて付着する現象（フィルミング）を抑制する点、及び、感光体との摺擦時の負担が小さくなり、帯電部材及び感光体の相互の耐磨耗性が向上する点等から、表面に小さな凹凸が形成されている。このような表面を有する帯電部材の表面を、上記のような清掃部材により清掃しても、表面の凹部に異物が残ることがあり、また、掻き取られた異物の一部が帯電部材の表面に残ることもあり、帯電部材の表面の凹凸上には異物が堆積していく。異物の堆積量が増えたり、また、凸部などに局所的に異物が堆積して異物の存在に面内ムラが生じると、帯電特性を変動させてしまうことがある。
つまり、帯電部材の帯電性能の変動を抑制するためには、帯電部材の表面に堆積する異物を増やさずに、且つ、異物の存在に面内ムラを生じさせ難い、清掃性能が求められる。
【００３０】
本実施形態における清掃部材は、芯体１０２の外周面に、二重螺旋状に配置された２つ発泡弾性層１０４を有し、２つ発泡弾性層１０４が、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層１０４Ａと、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層１０４Ｂと、からなる。
帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層１０４Ａは、その骨格径の小ささから帯電部材の表面の凹凸に入り込み易いこと、また、骨格径に由来する柔軟性をもって、主として、帯電部材の表面（特に凹部）の異物を掻き取りに寄与するものと考えられる。
また、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層１０４Ｂは、その骨格径の大きいことに由来する剛性により、主として、帯電部材の表面に残る異物、及び、第１の発泡弾性層１０４Ａによって掻き取られたものの表面に残った異物を、面内で均すように機能するものと考えられる。
また、第１の発泡弾性層１０４Ａと第２の発泡弾性層１０４Ｂとは二重螺旋状に設け得られていることから、第１の発泡弾性層１０４Ａによる異物の掻き取りと、第２の発泡弾性層１０４Ｂによる異物の均し、とが交互に且つ連続的に行われる。
以上のことから、本実施形態に係る帯電装置によれば、帯電部材の表面に堆積する異物が増えることを抑制しつつ、異物の存在の面内ムラをも抑制しうることから、清掃性能の長期間に亘る維持性が高くなる。
【００３１】
ここで、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ、第１の発泡弾性層１０４Ａにおける平均骨格径Ｄ１、及び、第２の発泡弾性層１０４Ｂにおける平均骨格径Ｄ２について説明する。
帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍとは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定された帯電部材の表面粗さを示す指標である。
ここで、本実施形態における凹凸の平均間隔Ｓｍとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分において１つの山及びそれに隣り合う１つの谷に対応する平均線の長さの和を求め、この多数の凹凸の間隔の算術平均値をマイクロメートル（μｍ）で表したものである。
帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍの測定は、２３℃５５％ＲＨの環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いて測定された値である。ただし、測定距離を２．５ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍとする。
【００３２】
本実施形態においては、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍは、被帯電体に対する帯電性能を高める点、及び、表面に異物が薄膜状に押し広げられて付着する現象（フィルミング）を抑制する点等から、５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、７０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
第１の発泡弾性層１０４Ａにおける平均骨格径Ｄ１、及び、第２の発泡弾性層１０４Ｂにおける平均骨格径Ｄ２は、隣接した発泡セル間の最短の距離、つまり、発泡セル間を隔てるセル壁の最小の厚さの平均値を指す。
以下、平均骨格径Ｄ１及びＤ２の測定方法について説明する。
まず、芯体１０２の外周面に配置された発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの表面付近を、マイクロスコープＶＨＸ−９００（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）にて倍率１００倍で、側面から観察する。
表面から２ｍｍまでの範囲に存在する発泡セルを特定し、隣接した発泡セル間の最短の距離（隣接した発泡セル間を隔てるセル壁の最小の厚さ）を１０点測定し、その平均値を算出する。
【００３４】
本実施形態において、発泡弾性層１０４Ａの平均骨格径Ｄ１は、帯電部材の表面（特に凹部）の異物を掻き取り易くするため、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．３倍以上０．８倍以下であることが好ましく、０．５倍以上０．７倍以下であることがより好ましい。
また、帯電部材の表面の異物を掻き取るための剛性を得るため、平均骨格径Ｄ１は、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して０．３倍以上であることが好ましい。同様の理由から、平均骨格径Ｄ１は、３０μｍ以上であることがより好ましい。
【００３５】
本実施形態において、発泡弾性層１０４Ｂの平均骨格径Ｄ２は、帯電部材の表面に残る異物を均し易くするため、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して１．２倍以上３．２倍以下であることが好ましく、１．５倍以上２．５倍以下であることがより好ましく、１．５倍以上２．０倍以下であることが更に好ましい。
帯電部材の表面形状に対する追従性を得るため、平均骨格径Ｄ２は、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍに対して３．２倍以下であることが好ましい。同様の理由から、平均骨格径Ｄ２は、６００μｍ以下であることがより好ましい。
【００３６】
以下、清掃部材の各部材について説明する。
まず、芯体１０２について説明する。
芯体１０２に用いる材質としては、金属若しくは合金、又は樹脂等が挙げられる。
金属若しくは合金としては、鉄（快削鋼等）、銅、真鍮、アルミニウム、ニッケル等の金属；ステンレス鋼等の合金が挙げられる。
【００３７】
樹脂としては、例えば、ポリアセタール樹脂；ポリカーボネート樹脂；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体；ポリプロピレン樹脂；ポリエステル樹脂；ポリオレフィン樹脂；ポリフェニレンエーテル樹脂；ポリフェニレンスルフィド樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリアリーレン樹脂；ポリエーテルイミド樹脂；ポリビニルアセタール樹脂；ポリケトン樹脂；ポリエーテルケトン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹脂；ポリアリールケトン樹脂；ポリエーテルニトリル樹脂；液晶樹脂；ポリベンズイミダゾール樹脂；ポリパラバン酸樹脂；芳香族アルケニル化合物、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、及びシアン化ビニル化合物からなる群より選ばれる１種以上のビニル単量体を、重合若しくは共重合させて得られるビニル系重合体若しくは共重合体；ジエン−芳香族アルケニル化合物共重合体；シアン化ビニル−ジエン−芳香族アルケニル化合物共重合体；芳香族アルケニル化合物−ジエン−シアン化ビニル−Ｎ−フェニルマレイミド共重合体；シアン化ビニル−（エチレン−ジエン−プロピレン（ＥＰＤＭ））−芳香族アルケニル化合物共重合体；ポリオレフィン樹脂；塩化ビニル樹脂；塩素化塩化ビニル樹脂；などが挙げられる。これら樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３８】
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、芯体１０２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。
【００３９】
次に、発泡弾性層１０４について説明する。
発泡弾性層１０４とは、気泡を有する材料（いわゆる発泡体）で構成された層であって、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。
【００４０】
発泡弾性層１０４の材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、メラミン、若しくはポリプロピレン等の発泡性の樹脂、又は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、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料を１種類、又は２種類以上を混合してなる材料が挙げられる。
発泡弾性層１０４Ａと発泡弾性層１０４Ｂとは、同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
【００４１】
なお、これらには、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。
【００４２】
発泡弾性層１０４は、特に、擦れによる帯電部材の表面に傷を付けない、長期に亘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。
【００４３】
発泡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、ポリエーテルポリオールやアクリルポリオール等）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、更に鎖延長剤（１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン）を反応させ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。
【００４４】
発泡ポリウレタンには、発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えてもよい。
【００４５】
これらの発泡ポリウレタンの中も、エーテル系発泡ポリウレタンがよい。これは、エステル系発泡ポリウレタンは、湿熱劣化し易い傾向があるためである。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保管）にてシリコーンオイルが帯電部材へ移行することによる画質欠陥が発生することがある。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、帯電部材への整泡剤の移行が抑制され、整泡剤の移行に起因する画質欠陥が抑制される。
【００４６】
ここで、シリコーンオイル以外の整泡剤として具体的には、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、シリコーン系整泡剤を用いない製法も適用し得る。
【００４７】
なお、エステル系発泡ポリウレタンが、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いたか否かは、成分分析により、「Ｓｉ」を含むか否かで判断される。
【００４８】
発泡弾性層１０４Ａにおける平均骨格径Ｄ１、及び、発泡弾性層１０４Ｂにおける平均骨格は、後述する発泡弾性部材を作製する際、発泡時に、発泡方向と垂直方向に掛ける圧力を調整することで制御しうる。圧力が大きくなるほど、得られる発泡弾性部材の骨格径は小さくなる傾向にある。
また、目的とする平均骨格径を有する発泡弾性層として、市販品を用いてもよい。
【００４９】
次に、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂにおける、螺旋幅ＷＡ及びＷＢ、螺旋角度θＡ及びθＢ、離間距離ｄ、厚みＴＡ及びＴＢについて説明する。
螺旋幅ＷＡ及びＷＢとは、図２に示すように、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂを螺旋状に巻き回したときの芯体１０２の軸方向Ｑに沿う方向の発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの長さを指す。
螺旋角度θＡ及びθＢとは、図２に示すように、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂを螺旋状に巻き回したときの、芯体１０２の軸方向Ｑと発泡弾性層１０４Ａの長手方向ＰＡ（螺旋方向）とが交差する角度（鋭角）、及び、芯体１０２の軸方向Ｑと発泡弾性層１０４Ｂの長手方向ＰＢ（螺旋方向）とが交差する角度（鋭角）を指す。
離間距離Ｄとは、図２に示すように、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂを螺旋状に巻き回したときの、芯体１０２の軸方向Ｑに沿った、隣り合う発泡弾性層１０４Ａと発泡弾性層１０４Ｂとの距離のうち短い方指す。
厚みＴＡ及びＴＢとは、図３に示すように、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂを螺旋状に巻き回したときの、発泡弾性層１０４Ａの幅方向中央部での厚み、及び、発泡弾性層１０４Ｂの幅方向中央部での厚みを指す。
【００５０】
発泡弾性層１０４Ａの螺旋幅ＷＡ及び発泡弾性層１０４Ｂの螺旋幅ＷＢは、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能の発現し易さ、帯電部材の表面形状に応じて求められる機能、発泡弾性層の剥がれ難さ、製造の容易性等によって、適宜、決定されればよい。
具体的には、螺旋幅ＷＡ及びＷＢは、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能を発現し易くするため、それぞれ、３ｍｍ以上が好ましく、４ｍｍ以上がより好ましく、５ｍｍ以上が更に好ましい。なお、螺旋幅ＷＡ及びＷＢは、発泡弾性層の幅に相当する。
また、螺旋幅ＷＡ及びＷＢの上限値は、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能を発現し易くするため、後述する螺旋角度θによるが、それぞれ、１０ｍｍ以下が好ましく、７ｍｍ以下が好ましい。
なお、螺旋幅ＷＡと螺旋幅ＷＢとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００５１】
発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂは、芯体１０２の軸方向に対し、それぞれ、螺旋角度θＡ及びθＢをもって二重螺旋状に巻き回されてなる。螺旋角度θＡと螺旋角度θＢとの差は、二重螺旋を形成する点から、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。
螺旋角度θＡ及びθＢは、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能の発現し易さ、帯電部材の表面形状に応じて求められる機能、発泡弾性層の剥がれ難さ等によって、適宜、決定されればよい。
具体的には、螺旋角度θＡ及びθＢは、それぞれ、２°以上７５°以下が好ましく、４°以上７５°以下がより好ましく、８°以上４５°以下が更に好ましい。
【００５２】
図２及び図３に示すような、発泡弾性層１０４Ａと発泡弾性層１０４Ｂとの離間距離ｄは、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能の発現し易さ、作製のし易さ等によって、適宜、決定されればよい。
具体的には、１０ｍｍ以下が好ましく、０ｍｍ以上５ｍｍ以下がより好ましい。
つまり、図４に示されるように、発泡弾性層１０４Ａと発泡弾性層１０４Ｂとの離間距離ｄは０であってもよい。
【００５３】
図３に示すような、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの厚みＴＡ及びＴＢ（幅方向中央部での厚み）は、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能の発現し易さ、等によって、適宜、決定されればよい。
具体的には、厚みＴＡ及びＴＢは、それぞれ、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下がより好ましく、１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が更に好ましい。
なお、厚みＴＡとＴＢとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。厚みＴＡとＴＢとが異なる場合、その厚みの差は、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能の重みに応じて決定されればよいが、一方の厚みＴＡ又はＴＢに対して他方の厚みＴＢ又はＴＡが１倍を超え１．２倍以下であることが好ましい。
【００５４】
発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの厚みＴＡ及びＴＢの測定は、以下の方法が用いられる。
即ち、レーザ測定機（（株）ミツトヨ製、レーザースキャンマイクロメータ、型式：ＬＳＭ６２００）を用いて、清掃部材の周方向は固定した状態で、１ｍｍ／ｓのトラバース速度にて清掃部材の長手方向（軸方向）へスキャンさせて発泡弾性層（発泡弾性層の肉厚）のプロファイルの測定を行う。その後、周方向位置をずらし同様の測定を行う（周方向位置は１２０°間隔、３箇所）。このプロファイルを基に発泡弾性層の幅方向中央部での厚みの算出を行う。
【００５５】
芯体１０２に対する発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの巻数は、清掃部材１００を帯電部材と従動回転させる場合、従動不良を起こし難くなり、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々の機能が発現し易いよう、それぞれ、１以上が好ましく、１．３以上がより好ましく、２以上が更に好ましい。
なお、清掃部材１００を帯電部材と従動回転させる場合の発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの巻数の上限は、清掃機能を作用させる芯体の長さによるため特に制限されない。
また、清掃部材１００を帯電部材と従動回転させず、帯電部材と独立して清掃部材に独自の回転機構を設ける場合、芯体１０２に対する発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの巻数は特に制限されない。
【００５６】
清掃部材１００は、軸方向の端部に、帯電部材に対する清掃性能を示さなくてよい領域を有する場合がある。その場合、清掃部材１００において、上記領域である端部には、発泡弾性層１０４が配置されていなくてもよい。
【００５７】
次に、接着層１０６について説明する。
前述した発泡弾性層１０４は、図３に示すように、接着層１０６を介して芯体１０２に接着している。
接着層１０６としては、芯体１０２と発泡弾性層１０４とを接着し得るものであれば、特に制限はないが、例えば、両面テープ、その他接着剤により構成される。
【００５８】
図４に示すように、発泡弾性層１０４Ａと発泡弾性層１０４Ｂとは離間距離ｄが０の状態、即ち、発泡弾性層１０４Ａの片端部と発泡弾性層１０４Ｂの片端部とが接触した状態で、芯体１０２に対して配置された態様であってもよい。
上記の態様の場合、接着層１０６は、図４に示すように、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの各々にそれぞれ別々に設けられていてもよいし、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂをまとめて接着するよう１つの層であってもよい。
【００５９】
次に、清掃部材１００の製造方法について説明する。
図５Ａ〜図５Ｃは、清掃部材１００の製造方法の一例を示す工程図である。
【００６０】
まず、図５Ａに示すように、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂのそれぞれを得るための、目的の厚みとなるようスライス加工を施したシート状の発泡弾性部材（発泡ポリウレタンシート等）を準備し、これを切断して、目的とする幅及び長さの短冊状の発泡弾性部材１０８Ａ及び１０８Ｂを得る。
また、短冊状の発泡弾性部材１０８Ａ及び１０８Ｂと同じ大きさの接着面を有する両面テープ（以下、「両面テープ１０６」ともいう）を準備する。
この短冊状の発泡弾性部材１０８Ａ及び１０８Ｂの片面に、接着層１０６となる両面テープを貼り付け、目的とする幅及び長さの短冊１１０Ａ及び１１０Ｂ（両面テープ１０６付き短冊状の弾性部材）を得る。
また、一方で、芯体１０２も準備する。
【００６１】
次に、図５Ｂに示すように、両面テープ１０６が付いた面を上方にして短冊１１０Ａ及び１１０Ｂを配置し、この状態で両面テープ１０６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芯体１０２の一端部を載せる。
次に、図５Ｃに示すように、両面テープの剥離紙を剥がしながら、目的とする速度で芯体１０２を回転させて、芯体１０２の外周面に短冊１１０Ａ及び１１０Ｂを二重螺旋状に巻き付けていき、芯体１０２の外周面に二重螺旋状に配置された発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂを有する清掃部材１００を得る。
【００６２】
なお、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）においては、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂを同時に芯体１０２に巻き付けていく方法を示したが、清掃部材１００の製造方法はこれに限定されるものではない。
短冊１１０Ａを芯体１０２に巻き付けた後、短冊１０４Ｂを巻き付けてもよいし、その反対であってもよい。
【００６３】
ここで、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂとなる短冊１１０Ａ及び１１０Ｂを芯体１０２に巻き付ける際、芯体１０２の軸方向に対して、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの長手方向が目的の角度（螺旋角度）となるよう、芯体１０２に短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの位置を合わせればよい。
また、芯体１０２の外径は、例えば、φ２ｍｍ以上φ１２ｍｍ以下にすることがよい。
【００６４】
短冊１１０Ａ及び１１０Ｂを芯体１０２に巻き付ける際に張力が付与される場合、芯体１０２と短冊１０８の両面テープ１０６との間に隙間が生じない程度の張力であることが好ましい。
具体的には、例えば、元の短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの長さに対して０％以上５％以下の伸びになる張力とすることがよい。
【００６５】
一方で、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂを芯体１０２に巻き付けると、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂが伸びる傾向がある。この伸びは、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの厚さ方向で異なり、最外郭が伸びる傾向がある。このため、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂを芯体１０２に巻き付けた後における最外郭の伸びが、元の短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの最外郭に対して５％程度になることがよい。伸び過ぎると、発泡弾性層１０４Ａ及び１０４Ｂの弾性力が落ちることがある。
この伸びは、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂが芯体１０２に巻き付く曲率半径と短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの厚みにより制御され、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂが芯体１０２に巻き付く曲率半径は芯体１０２の外径及び短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの巻き付け角度（螺旋角度θ）により制御される。
【００６６】
短冊１１０Ａ及び１１０Ｂが芯体１０２に巻き付く曲率半径は、例えば、（（芯体外径／２）＋１ｍｍ）以上（（芯体外径／２）＋１５ｍｍ）以下にすることがよく、望ましくは（（芯体外径／２）＋１．５ｍｍ）以上（（芯体外径／２）＋５．０ｍｍ）以下である。
【００６７】
なお、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの長手方向先端部分に、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの厚み方向に圧縮処理を施してもよい。圧縮処理を施すことで、芯体１０２に接着した後の短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの剥れが抑制される。
具体的には、例えば、芯体１０２に接着する前の短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの長手方向先端部分に対して、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの厚み方向に圧縮率（圧縮後の厚み／圧縮前の厚み×１００）が１０％以上７０％以下となるように熱及び圧力を付与する圧縮処理（熱圧縮処理）を施してもよい。この圧縮処理により、短冊１１０Ａ及び１１０Ｂの長手方向先端部分が、潰れた状態に塑性変形される。
【００６８】
以上、本実施形態に係る帯電装置が備える清掃部材において、発泡弾性層は、前述した２つのみ（発泡弾性層１０４Ａ及び発泡弾性層１０４Ｂ）から構成されることに限定されず、本実施形態における効果を損なわない範囲で、他の弾性層を含んでいてもよい。
つまり、本実施形態に係る帯電装置が備える清掃部材は、芯体の外周面に、平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層１０４Ａ、及び、平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層１０４Ｂ以外に、その他の弾性層を多重螺旋状に配置されたものであってもよい。
その他の弾性層としては、清掃部材が有する公知の弾性層であればよく、発泡弾性層であってもよいし、非発泡弾性層であってもよい。また、その他の弾性層は、２つ以上合ってもよい。
【００６９】
〔帯電部材〕
続いて、前述した清掃部材によって表面が清掃される帯電部材（即ち、本実施形態に係る帯電装置が備える帯電部材）について説明する。
【００７０】
帯電部材は、例えば、芯体と弾性層とを有する。
弾性層は、単層でもよく、複数の層が積層した積層体でもよい。弾性層は、その表面が表面処理された層でもよく、弾性層の外周面に、更に高分子材料を含む表面層が積層されていてもよい。
【００７１】
芯体の材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が挙げられ、表面がメッキ処理されていてもよい。導電性を有しない材質の場合、メッキ処理等の導電化処理を行ってもよい。
【００７２】
弾性層は、導電性弾性層とする。
導電性弾性層は、ゴム等の弾性材、及びカーボンブラックやイオン導電剤等の導電剤を含み、例えば、弾性材中に導電剤が分散して配合されている。弾性層は、更に、軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、滑剤、充填剤（シリカ、炭酸カルシウム等）などを含んでもよい。導電性弾性層は、上記材料の混合物を、導電性の芯体の外周面に被覆することにより形成される。弾性材は発泡体であってもよく、この場合、導電性弾性層は導電性発泡弾性層となる。
【００７３】
導電性弾性層を構成する弾性材としては、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混合物が挙げられる。弾性材は、１種を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。
【００７４】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤としては、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導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理した物；などの粉末が挙げられる。イオン導電剤としては、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オニウム類の過塩素酸塩又は塩素酸塩；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の過塩素酸塩又は塩素酸塩；などが挙げられる。
【００７５】
導電剤は、１種を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。導電剤の配合量は、特に制限はないが、電子導電剤の場合は、弾性材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、イオン導電剤の場合は、弾性材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。
【００７６】
帯電部材の表面には、高分子材料を含む表面層を設けてもよい。
表面層に含まれる高分子材料としては、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、共重合ナイロン等が挙げられる。共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン及び１２ナイロンのいずれか１種又は複数種を重合単位として含む共重合体であり、他の重合単位として６ナイロン、６６ナイロン等を含んでもよい。共重合ナイロンにおける６１０ナイロン、１１ナイロン及び１２ナイロンの含有割合は、合計１０質量％以上が望ましい。
上記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。上記高分子材料は、１種を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。表面層に含まれる高分子材料としては、フッ素系又はシリコーン系の樹脂が望ましい。
【００７７】
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。導電性材料としては、粒径が３μｍ以下である粉体が望ましい。抵抗値の調整を目的とした導電性材料としては、カーボンブラック、導電性金属酸化物粒子、イオン導電剤等が挙げられる。導電性材料は、１種を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。
【００７８】
カーボンブラックとしては、具体的には、オリオンエンジニアドカーボンズ社製「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」、同「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、同「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。
【００７９】
導電性金属酸化物粒子としては、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、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の、電子を電荷キャリアとする導電剤の粒子が挙げられる。
【００８０】
表面層は、アルミナやシリカ等の絶縁性粒子を含んでもよい。
表面層に含まれる各種粒子の粒径及び含有量、更には、分散状態によって、帯電部材の表面に凹凸が形成され、帯電部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍが前述の範囲に調整される。
【００８１】
帯電部材の外径は、８ｍｍ以上１６ｍｍ以下が望ましい。
また、帯電部材のマイクロ硬度は、４５°以上６０°以下が望ましい。
【００８２】
以上、本実施形態に係る帯電装置について説明したが、かかる帯電装置を構成する清掃部材は、帯電部材以外の被清掃部材に対して清掃を行う部材であってもよい。
但し、その場合も、清掃部材における２つの発泡弾性層は、被清掃部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍよりも小さい平均骨格径Ｄ１を有する第１の発泡弾性層と前記被清掃部材の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍ以上の平均骨格径Ｄ２を有する第２の発泡弾性層とからなる。
なお、帯電部材以外の被清掃部材としては、転写部材、用紙搬送ベルト、中間転写方式の二次転写部材（例えば、二次転写ロール）、中間転写方式の中間転写体（例えば、中間転写ベルト）等が挙げられる。
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をユニット化して画像形成装置用のユニットとし、この画像形成装置用のユニットを備え、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとしてもよい。
【００８３】
＜画像形成装置等＞
以下、本実施形態に係る画像形成装置等について図面に基づいて説明する。
図６は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図７は、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。図８は、図６及び図７における帯電装置の周辺部分を拡大した概略構成図である。
【００８４】
図６に示す画像形成装置１０は、タンデム方式且つ直接転写方式のカラーの画像形成装置である。画像形成装置１０の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の色毎のプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが備えられている。プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、画像形成装置１０に着脱可能となっている。プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、例えば図７及び図８に示すように、感光体１２、帯電部材１４、現像装置１９を有する。
【００８５】
感光体１２としては、例えば、有機感光性材料等からなる感光層が表面に被覆された導電性円筒体（例えば直径２５ｍｍ）が用いられ、図示しないモータにより、例えば１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転駆動される。
【００８６】
感光体１２は、感光体１２の表面に配置された帯電部材１４によって表面が帯電される。感光体１２は、帯電した後、感光体１２の回転方向下流側において露光装置１６から出射されるレーザービームによって露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００８７】
感光体１２上に形成された静電潜像は、現像装置１９によって現像されトナー像となる。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、及び現像の各工程が行われ、各色の感光体１２の表面には、それぞれの色に対応したトナー像が形成される。
【００８８】
感光体１２上に形成されたトナー像は、感光体１２と転写部材２２とが用紙搬送ベルト２０を介して接する箇所にて、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。用紙搬送ベルト２０は、支持ロール４０及び４２によって張力が付与されつつ内周面から支持されており、記録用紙２４を搬送する。記録用紙２４は、用紙収納容器２８から取出ローラ３０により取り出され、搬送ロール３２及び３４により用紙搬送ベルト２０まで搬送される。
【００８９】
各色のトナー像は、４つのプロセスカートリッジの並び順、即ち、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に記録用紙２４へ転写される。
【００９０】
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、定着装置６４によって加熱及び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上に排出される。両面プリントの場合には、トナー像が第一面（表面）に定着された記録用紙２４は、排出ロール６６の逆回転によって、両面プリント用の用紙搬送路７０に搬送される。その後、記録用紙２４は、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上へ搬送され、記録用紙２４の第二面（裏面）に感光体１２上からトナー像が転写される。そして、トナー像が第二面（裏面）に転写された記録用紙２４は、定着装置６４へと搬送され、定着装置６４によってトナー像が記録用紙２４上に定着される。その後、両面にトナー像が定着された記録用紙２４は、排出ロール６６によって排出部６８上に排出される。
【００９１】
トナー像の転写が終了した後の感光体１２は、感光体１２が１回転する毎に、転写が行われる箇所よりも回転方向下流側に配置された清掃ブレード８０によって、感光体１２表面の残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成に備える。
【００９２】
転写部材２２は、例えば、導電性芯体の外周面に導電性弾性層を備えるロールであり、導電性芯体は画像形成装置１０内で回転自在に支持されている。転写部材２２の感光体１２と反対側には、転写部材２２の清掃部材１００Ａが、転写部材２２に接触して配置されている。つまり、転写部材２２と清掃部材１００Ａとが転写装置（ユニット）を構成している（図６参照）。清掃部材１００Ａとして、例えば、図１に示す清掃部材（本実施形態に係る帯電装置に備えられる清掃部材）１００が用いられていてもよい。また、清掃部材１００Ａは、例えば、転写部材２２に常時接触し転写部材２２に従動して回転する部材、転写部材２２にクリーニングの際のみ接触し転写部材２２に従動して回転する部材、転写部材２２にクリーニングの際のみ接触し別駆動により回転する部材、のいずれでもよい。
【００９３】
帯電部材１４は、例えば、図８に示すように、導電性芯体１４Ａの外周面に発泡弾性層１４Ｂを備えるロールであり、導電性芯体１４Ａは現像装置１９内で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の前述した清掃部材（本実施形態に係る帯電装置に備えられる清掃部材）１００が、帯電部材１４に接触して配置されている。つまり、帯電部材１４と清掃部材１００とが本実施形態に係る帯電装置（ユニット）を構成している（図７及び図８参照）。なお、清掃部材１００は、例えば、帯電部材１４に常時接触し帯電部材１４に従動して回転する部材、帯電部材１４にクリーニングの際のみ接触し帯電部材１４に従動して回転する部材、帯電部材１４にクリーニングの際のみ接触し別駆動により回転する部材、のいずれでもよい。
【００９４】
帯電部材１４は、例えば、図８に示すように、導電性芯体１４Ａの両端へ荷重Ｆがかけられることで感光体１２へ押付けられる。これにより、発泡弾性層１４Ｂが弾性変形して感光体１２の外周面に沿ったニップ部を形成する。
一方、清掃部材１００は、例えば、図８に示すように、芯体１０２の両端へ荷重Ｆ’がかけられることで帯電部材１４へ押付けられる。これにより、発泡弾性層１０４が弾性変形して帯電部材１４の外周面に沿ったニップ部を形成する。
【００９５】
図８に示す構成例においては、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。
【００９６】
以上、図６乃至図８を用いて、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジの例を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。
本実施形態に係る画像形成装置は、図６に示すタンデム方式且つ直接転写方式に限られず、中間転写方式等の周知の画像形成装置が適用される。また、本実施形態に係る画像形成装置は、内部に備える装置や部材をカートリッジ化せず、それぞれを直接配置した形態であってもよい。
また、本実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジは、本実施形態に係る帯電装置を備えた態様以外に、前述した本実施形態に係る画像形成装置用のユニットを備えた態様であってもよい。
本実施形態に係る帯電装置を備えたプロセスカートリッジ（本実施形態に係るプロセスカートリッジ）は、帯電装置（帯電部材と清掃部材とのユニット）を備え、そのほかに感光体、露光装置、現像装置、及び転写装置から選択される少なくとも一つを備えたプロセスカートリッジとしてよい。
【実施例】
【００９７】
以下、実施例により発明の実施形態を詳細に説明するが、発明の実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。
【００９８】
＜発泡弾性部材１の作製＞
イノアックコーポレーション社製メラミンフォームシート（バソテクト Ｇタイプ）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材１を得た。
【００９９】
＜発泡弾性部材２の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＥＰ−７０）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材２を得た。
【０１００】
＜発泡弾性部材３の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＥＲ−１）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材３を得た。
【０１０１】
＜発泡弾性部材４の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＭＦ−４０）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材４を得た。
【０１０２】
＜発泡弾性部材５の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＭＦ−３０）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材５を得た。
【０１０３】
＜発泡弾性部材６の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＭＦ−２０）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材６を得た。
【０１０４】
＜発泡弾性部材７の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＭＦ−１３）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材７を得た。
【０１０５】
＜発泡弾性部材８の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＭＦ−８）を用い、厚さ２．４ｍｍのシート状の発泡弾性部材８を得た。
【０１０６】
＜発泡弾性部材９の作製＞
イノアックコーポレーション社製発泡ウレタンシート（ＭＦ−２０）を用い、厚さ２．３ｍｍのシート状の発泡弾性部材９を得た。
【０１０７】
＜クリーニングロール１の作製＞
シート状の発泡弾性部材２及び発泡弾性部材６を、それぞれ、幅５ｍｍ、長さ３６０ｍｍの短冊になるよう切り出した。
切り出した短冊に対して、それぞれ、厚み０．０５ｍｍの両面テープ（日東電工社製、Ｎｏ．５６０５）を、短冊の芯体への貼り付け面全面に貼り付け、２つの両面テープ付き短冊を得た。
【０１０８】
得られた２つの両面テープ付き短冊を、両面テープに貼り付けられている剥離紙が下方を向くように水平な台上に置いた。そして、２つの短冊の両方について、その長手方向先端部から長手方向における長さ１ｍｍの範囲の厚みが他の部位の厚みの１５％となるように、長手方向先端部を加熱したステンレス鋼によって上部から圧縮した。
【０１０９】
その後、２つの両面テープ付き短冊を、その両面テープに貼り付けられている剥離紙が上方を向くように水平な台上に、０ｍｍ離間させて置き（つまり、２つの両面テープ付き短冊を接触させて置き）、金属製の芯体（材質：ＳＵＭ２４ＥＺ、外径：φ５．０ｍｍ、全長：３３８ｍｍ）へ、各々、螺旋角度θが２５°となるように、且つ、短冊全長が０％〜５％までの範囲で伸びるように張力を付与しつつ、二重螺旋状に巻き付けた。
【０１１０】
以上の工程により、芯体の外周面に二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層を有するクリーニングロール１を得た。
得られたクリーニングロール１における、平均骨格径Ｄ１及びＤ２、発泡弾性層の幅ＷＣ及びＷＤ、螺旋角度θＡ及びθＢ、離間距離ｄ、厚みＴＡ及びＴＢは、下記表１に示す。
【０１１１】
＜クリーニングロール２〜１０の作製＞
短冊になるよう切り出した発泡弾性部材２及び発泡弾性部材６を、適宜、下記表１に記載の発泡弾性部材に変えた以外は、クリーニングロール１の作製と同様にして、芯体の外周面に二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層を有するクリーニングロール２〜１１を得た。
得られたクリーニングロール２〜１１における、平均骨格径Ｄ１及びＤ２、発泡弾性層の幅ＷＣ及びＷＤ、螺旋角度θＡ及びθＢ、離間距離ｄ、厚みＴＡ及びＴＢは、下記表１に示す。
【０１１２】
＜クリーニングロール１１の作製＞
短冊になるよう切り出した発泡弾性部材２及び発泡弾性部材６を、発泡弾性部材２及び発泡弾性部材９に変えた以外は、クリーニングロール１の作製と同様にして、芯体の外周面に二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層を有するクリーニングロール１２を得た。
得られたクリーニングロール１１における、平均骨格径Ｄ１及びＤ２、発泡弾性層の幅ＷＣ及びＷＤ、螺旋角度θＡ及びθＢ、離間距離ｄ、厚みＴＡ及びＴＢは、下記表１に示す。
【０１１３】
＜クリーニングロール１２の作製＞
シート状の発泡弾性部材２を、幅４ｍｍ、長さ３６０ｍｍの短冊になるよう切り出した。また、シート状の発泡弾性部材９を幅４ｍｍ、長さ３６０ｍｍの短冊になるよう切り出した。
これらの短冊を用いた以外は、クリーニングロール１の作製と同様にして、芯体の外周面に二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層を有するクリーニングロール１３を得た。
得られたクリーニングロール１３における、平均骨格径Ｄ１及びＤ２、発泡弾性層の幅ＷＣ及びＷＤ、螺旋角度θＡ及びθＢ、離間距離ｄ、厚みＴＡ及びＴＢは、下記表１に示す。
【０１１４】
＜クリーニングロール１３の作製＞
２つの両面テープ付き短冊を芯体に巻き付ける際、螺旋角度を各々１５°に変えた以外は、クリーニングロール１と同様にして、芯体の外周面に二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層を有するクリーニングロール１４を得た。
得られたクリーニングロール１４における、平均骨格径Ｄ１及びＤ２、発泡弾性層の幅ＷＣ及びＷＤ、螺旋角度θＡ及びθＢ、離間距離ｄ、厚みＴＡ及びＴＢは、表１に示す。
【０１１５】
＜クリーニングロール１４の作製＞
２つの両面テープ付き短冊を芯体に巻き付ける際、２つの両面テープ付き短冊を２ｍｍ離間させて置いた以外は、クリーニングロール１と同様にして、芯体の外周面に二重螺旋状に配置された２つの発泡弾性層を有するクリーニングロール１５を得た。
得られたクリーニングロール１５における、平均骨格径Ｄ１及びＤ２、発泡弾性層の幅ＷＣ及びＷＤ、螺旋角度θＡ及びθＢ、離間距離ｄ、厚みＴＡ及びＴＢは、表１に示す。
【０１１６】
【表１】
2019061095.tif 000003
【０１１７】
＜帯電ロール１の作製＞
（弾性層の形成）
下記弾性層形成用混合物を、オープンロールで混練し、ＳＵＳ４１６からなる直径９ｍｍの導電性の芯体の外周面に、厚さ１．５ｍｍとなるように円筒状に被覆し、内径１２．０ｍｍの円筒型の金型に入れ、１７０℃で３０分間加硫させ、金型から取り出した後、研磨した。これにより、円筒状の導電性の弾性層を得た。
【０１１８】
−弾性層形成用混合物−
・ゴム材（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、ＧＥＣＨＲＯＮ３１０６：日本ゼオン社製）                        １００質量部
・導電剤（カーボンブラック  アサヒサーマル：旭カーボン社製）          ２５質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製）                        ８質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム）                                      １質量部
・加硫剤（硫黄、２００メッシュ：鶴見化学工業社製）                      １質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＤＭ：大内新興化学工業社製）                ２．０質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＴＴ：大内新興化学工業社製）                ０．５質量部
【０１１９】
（表面層の形成）
下記表面層形成用混合物を、ビーズミルにて分散し、得られた分散液を、メタノールで希釈し、導電性の弾性層の表面（外周面）に浸漬塗布した後、１４０℃で１５分間加熱乾燥した。これにより、厚さ４μｍの表面層を有する帯電ロール１を得た。
得られた帯電ロール１の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍは９０μｍであった。
【０１２０】
−表面層形成用混合物−
・高分子材料                                                        １００質量部
（Ｎ−アルコキシメチル化ポリアミド、「トレジン」、ナガセケムテックス社製）
・導電剤（カーボンブラックＭｏｎａｒｃｈ１０００：キャボット社製）    ３０質量部
・溶剤（メタノール）                                                ５００質量部
・溶剤（ブタノール）                                                ２４０質量部
【０１２１】
＜帯電ロール２の作製＞
表面層形成用混合物を以下のように変えた以外は、帯電ロール２の作製を同様にして、帯電ロール２を得た。
得られた帯電ロール１の表面における凹凸の平均間隔Ｓｍは１８０μｍであった。
【０１２２】
−表面層形成用混合物−
・高分子材料                                                        １００質量部
（Ｎ−アルコキシメチル化ポリアミド、ファインレジン：鉛市社製）
・導電剤（カーボンブラックＭｏｎａｒｃｈ１０００：キャボット社製）    ３０質量部
・溶剤（メタノール）                                                ５００質量部
・溶剤（ブタノール）                                                ２４０質量部
【０１２３】
〔実施例１〜１３、比較例１〜３〕
表２にしたがって、クリーニングロールと帯電ロールとを組み合わせて、カラー複合機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−Ｖ  Ｃ７７７５（富士ゼロックス社製）のドラムカートリッジに装着し、清掃性能の評価を行った。
結果を表２に示す。
【０１２４】
（清掃性能の評価）
２２℃、５５％ＲＨの環境下で、Ａ３の記録用紙上に画像濃度１００％で、出力方向長さ３２０ｍｍ×幅３０ｍｍの帯状の画質パターンを印字し、印字１万枚ごとに、帯電ロールの画質パターン印字位置での付着物について観察を行った。
付着物の観察は、共焦点レーザー顕微鏡（ＯＬＳ１１００、ＯＬＹＭＰＡＳ社製）を用いて、帯電ロールの表面の直接観察することで行い、清掃性能を評価した。
帯電ロールの表面層の軸方向の両端より１０ｍｍ内側の位置の２点と、この２点間距離を等間隔で４分割する３点と、において付着物を観察し、下記基準のＧ３に到達するまでの感光体の回転数を求めた。また、帯電ロールの表面層における上記の５点について、その点の中心と中心から±１ｍｍの範囲の２点との計３点ずつにおいて付着物を観察し、いずれかの３点間で付着物の範囲の最大差が４０％以上に到達したときの感光体の回転数を求めた。この２つの指標において、どちらかに到達したときの感光体の回転数により、清掃性能を評価した。
感光体の回転数が多いほど、清掃性能に優れることが分かる。
【０１２５】
−基準−
Ｇ０    ：帯電ロール表面に付着物が１μｍ２当たり１０％以下の範囲で見られる。
Ｇ０．５：帯電ロール表面に付着物が１μｍ２当たり１０％より大きく２０％以下の範囲で見られる。
Ｇ１    ：帯電ロール表面に付着物が１μｍ２当たり２０％より大きく３０％以下の範囲で見られる。
Ｇ２    ：帯電ロール表面に付着物が１μｍ２当たり３０％より大きく５０％以下の範囲で見られる。
Ｇ３    ：帯電ロール表面に付着物が１μｍ２当たり５０％より大きい範囲で見られる。
【０１２６】
【表２】
2019061095.tif 000004
【０１２７】
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、長期に亘り清掃性能が維持されることが分かる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  画像形成装置、１２  感光体、１４  帯電部材、１４Ａ  導電性芯体、１４Ｂ  発泡弾性層、１６  露光装置、１９、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ  現像装置、２０  用紙搬送ベルト、２２  転写部材、２４  記録用紙、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、１００Ａ  清掃部材、１０２  芯体、１０４  発泡弾性層、１０４Ａ  第１の発泡弾性層、１０４Ｂ  第２の発泡弾性層  １０６  接着層（両面テープ）、１０８Ａ、１０８Ｂ  発泡弾性部材、１１０Ａ、１１０Ｂ  短冊（両面テープ付き短冊状の弾性部材）
【図１】
2019061095.tif 000005
【図２】
2019061095.tif 000006
【図３】
2019061095.tif 000007
【図４】
2019061095.tif 000008
【図５Ａ】
2019061095.tif 000009
【図５Ｂ】
2019061095.tif 000010
【図５Ｃ】
2019061095.tif 000011
【図６】
2019061095.tif 000012
【図７】
2019061095.tif 000013
【図８】
2019061095.tif 000014