(57)【要約】      （修正有）【課題】像担持体等に接触してもそれらを汚染することなく、物性値の変化がほとんどない、常時小粒子径のトナーや球形のトナーが大量にクリーニングユニットに突入しても、確実に像担持体表面から除去し、かつ外添剤等の像担持体表面への固着をなくすことにより、長期にわたって良好な画質を維持するようにしたクリーニングユニット、クリーニングユニット用導電性ロール、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１（像担持体）表面に当接配置されたブラシ部材１０と、該ブラシ部材１０に当接配置された導電性ロール１１と、該導電性ロール１１に当接配置されたブレード１２と、を有する構成の像担持体クリーニングユニットで、導電性ロール１１として、導電剤が分散されたポリイミド樹脂を含む被覆層が被覆された芯体からなる導電性ロールを用いる。プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に、当該構成のクリーニングユニットを用いる。【選択図】図４
2004348033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体表面に当接配置されたブラシ部材と、該ブラシ部材に当接配置された導電性ロールと、該導電性ロールに当接配置されたブレードと、を有する像担持体クリーニングユニットであって、
前記導電性ロールが、芯体と、前記芯体外周面に被覆され、導電剤が分散されたポリイミド樹脂を含む被覆層と、を含んで構成されることを特徴とする像担持体クリーニングユニット。
【請求項２】
前記導電剤が酸化処理カーボンブラックであることを特徴とする請求項１に記載の像担持体クリーニングユニット。
【請求項３】
前記導電性ロールの５００Ｖ印加時の電気抵抗が、１×１０５〜１×１０１０Ωの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の像担持体クリーニングユニット。
【請求項４】
前記導電性ロールのＪＩＳ  Ｋ６９０２における磨耗量が、２０ｍｇ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の像担持体クリーニングユニット。
【請求項５】
前記ブラシ部材と、該ブラシ部材に当接配置された導電性ロールとの間に、電位差を有するようにクリーニングバイアスを印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の像担持体クリーニングユニット。
【請求項６】
前記像担持体クリーニングユニットが像担持体の移動方向に沿って複数備えられ、各像担持体クリーニングユニット毎に印加される電圧が、像担持体の移動方向に沿って交互に異なる極性であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の像担持体クリーニングユニット。
【請求項７】
前記各像担持体クリーニングユニット毎に印加される電圧のうち、像担持体の移動方向の最も上流側に配置された像担持体表面クリーニングユニットに印加される電圧が、現像剤担持体表面のトナーと異なる極性であることを特徴とする請求項６に記載の像担持体クリーニングユニット。
【請求項８】
少なくとも円筒状またはベルト状からなる像担持体と、像担持体クリーニングユニットと、からなるプロセスカートリッジであって、前記像担持体クリーニングユニットが、請求項１〜７に記載の像担持体クリーニングユニットであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記像担持体クリーニングユニットが、像担持体に対し着脱自在であることを特徴とする請求項８に記載プロセスカーカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の像担持体クリーニングユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
少なくとも像担持体表面に当接配置されたブラシ部材と、該ブラシ部材に当接配置された導電性ロールと、該導電性ロールに当接配置されたブレードと、を有する像担持体クリーニングユニットに用いられるクリーニングユニット用導電性ロールであって、
芯体と、前記芯体外周面に被覆され、導電剤が分散されたポリイミド樹脂を含む被覆層と、を含んで構成されることを特徴とするクリーニングユニット用導電性ロール。
【請求項１２】
前記導電剤が酸化処理カーボンブラックであることを特徴とする請求項１１に記載のクリーニングユニット用導電性ロール。
【請求項１３】
前記導電性ロールの５００Ｖ印加時の電気抵抗が、１×１０５〜１×１０１０Ωの範囲であることを特徴とする請求項１１または１２に記載のクリーニングユニット用導電性ロール。
【請求項１４】
前記導電性ロールのＪＩＳ  Ｋ６９０２における磨耗量が、２０ｍｇ以下であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のクリーニングユニット用導電性ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニングユニット用導電性ロール、及びクリーニングユニット、並びにそれを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電子写真複写機等の画像形成装置におけるクリーニング装置としては、ゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレードが用いられ、その一端のエッジを感光体等の像担持体表面に当接させて、表面に付着したトナー等の現像剤を除去するような構成がよく知られている。
【０００３】
このクリーニング装置のメリットは、構成が簡単でコストも安価であり、トナーの除去を効率的に行えるという点である。この方式では、クリーニングブレードの当接エッジを長期にわたって均一な圧力で安定して像担持体表面に当接させることが非常に重要である。
【０００４】
しかしながら、エッジへのトナーの融着、紙粉の引っ掛かり、ブレード材料の劣化によるエッジの欠け等によるクリーニング不良の発生が起こりやすい。加えて、画質の向上を達成するために、従来より粒子径の小さなトナーや球形のトナーを使用するシステムにおいては、転写後の像担持体表面へのトナーの付着力がファン・デル・ワールス力の増加に伴い極端に高くなるため、クリーニングブレードを使用した場合にはブレードの当接圧力を高く設定しなければならない。そのため、ブレードと像担持体表面との摩擦力が増大しブレードめくれが発生しやすいという欠点を有している。
【０００５】
上記のような小粒子径トナーや球形のトナーを使用するシステムにおける有効なクリーニング方法として、例えば、クリーニングブレードの上流部に像担持体に接触回転する補助ブラシを配設したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、前述のようにファン・デル・ワールス力等により像担持体表面に強固に付着したトナーを、ブラシの回転接触による機械的せん断力で像担持体表面から一旦引き剥がし、その付着力を弱めてクリーニングブレードでクリーニングしやすくしたものである。
【０００６】
この方式の場合には、クリーニングブレードだけの方式に比べて、ブレードの当接圧力をそれほど高く設定しなくても小粒子径トナーのクリーニングを行えるというメリットがある。
【０００７】
ところで、一般にトナーには、その粉体流動性、帯電性、転写性、及びクリーニング性を確保するために、外添剤と呼ばれるさらに粒子径（平均粒子径で約１〜５０ナノメートル）の小さな物質が混合されている。この外添剤の混合量は、トナーの比表面積で決まるため、トナーの粒子径が小さければ小さいほど外添剤混合量が多くなる。さらに、当然のことながら、画像形成時にトナーの消費量が多ければ多いほどクリーニング部に到達する外添剤も増える。例えば、４色のトナーを順次現像するフルカラー画像形成装置では、写真原稿等が多いため、消費されるトナー量が通常の白黒原稿に比べて約１０倍も多く、従って外添剤の量も非常に多くなる。
【０００８】
フルカラー画像形成において、前記ブレードクリーニング方式、或いは、補助ブラシとクリーニングブレードを組み合わせたクリーニング方式では、ブレードエッジ部に非常に小さな外添剤が凝集し、さらに像担持体移動時のブレードエッジの振動（いわゆるスティック−スリップ現像）に伴い、この凝集外添剤が像担持体表面に固着し、フィルミング等の重大な画質欠陥を発生させる。
【０００９】
このような技術的課題を解決する手段として、ベルト状のクリーニング部材、いわゆるウェッブによるクリーニング方式が、従来からよく知られており、例えば、ベルトを像担持体表面に近接させ、ベルトにトナーと逆極性のバイアスを印加すると共に、像担持体に超音波振動を与えるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
この方法では、かなり効率よくトナーを除去することが可能で、さらにトナーや外添剤を像担持体表面に押し付けることがないので、それらの像担持体表面への固着がない。
しかし、この方法においても、前述の如く付着力が強く、かつ多量の外添剤を完全に除去することは困難であるため、画像形成の繰り返しに伴い外添剤が像担持体に堆積し、やはり画質の劣化が発生してしまう。
【００１１】
また、ベルトの材質の一部に直径１５μｍ  以下の超極細繊維織物を用いたものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方式によれば、トナーの粒子径が小さくても球形のトナーであっても十分にクリーニングすることが可能であるが、クリーニング装置に到達するトナー量が多い場合には、十分にその機能を果たすことができないことがある。
【００１２】
例えば、前述のように４色のトナーを順次現像するフルカラー画像形成装置では、写真現像等が多く、消費されるトナー量が、通常の白黒原稿に比べて約１０倍も多い。そのため、像担持体表面へのベルトの当接部においてトナーが溢れ、その一部がベルトをすり抜けたり像担持体へ固着したりする。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１−３１２５７８号公報
【特許文献２】
特開昭６０−６９７７号公報
【特許文献３】
特開平３−１９６０８３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち本発明は、像担持体等に接触してもそれらを汚染することなく、所望の電気抵抗値を安定して得ることができ、物性値の変化がほとんどない、常時小粒子径のトナーや球形のトナーが大量にクリーニングユニットに突入しても、確実に像担持体表面から除去し、かつ外添剤等の像担持体表面への固着をなくすことにより、長期にわたって良好な画質を維持するようにしたクリーニングユニット、及び当該クリーニングユニット用導電性ロールを提供するものである。また、当該クリーニングユニットを備えることにより、高耐久でランニングコストが低減できるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞  少なくとも像担持体表面に当接配置されたブラシ部材と、該ブラシ部材に当接配置された導電性ロールと、該導電性ロールに当接配置されたブレードと、を有する像担持体クリーニングユニットであって、
前記導電性ロールが、芯体と、前記芯体外周面に被覆され、導電剤が分散されたポリイミド樹脂を含む被覆層と、を含んで構成されることを特徴とする像担持体クリーニングユニット。
【００１６】
＜２＞  前記導電剤が酸化処理カーボンブラックであることを特徴とする＜１＞に記載の像担持体クリーニングユニット。
【００１７】
＜３＞  前記導電性ロールの５００Ｖ印加時の電気抵抗が、１×１０５〜１×１０１０Ωの範囲であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の像担持体クリーニングユニット。
【００１８】
＜４＞  本発明の導電性ロールのＪＩＳ  Ｋ６９０２における磨耗量が、２０ｍｇ以下であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の像担持体クリーニングユニット。
【００１９】
＜５＞  前記ブラシ部材と、該ブラシ部材に当接配置された導電性ロールとの間に、電位差を有するようにクリーニングバイアスを印加することを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の像担持体クリーニングユニット。
【００２０】
＜６＞  前記像担持体クリーニングユニットが像担持体の移動方向に沿って複数備えられ、各像担持体クリーニングユニット毎に印加される電圧が、像担持体の移動方向に沿って交互に異なる極性であることを特徴とする＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の像担持体クリーニングユニット。
【００２１】
＜７＞  前記各像担持体クリーニングユニット毎に印加される電圧のうち、像担持体の移動方向の最も上流側に配置された像担持体表面クリーニングユニットに印加される電圧が、現像剤担持体表面のトナーと異なる極性であることを特徴とする請求項６に記載の像担持体クリーニングユニット。
【００２２】
＜８＞  少なくとも円筒状またはベルト状からなる像担持体と、像担持体クリーニングユニットと、からなるプロセスカートリッジであって、前記像担持体クリーニングユニットが、＜１＞〜＜７＞に記載の像担持体クリーニングユニットであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００２３】
＜９＞  前記像担持体クリーニングユニットが、像担持体に対し着脱自在であることを特徴とする請求項８に記載プロセスカーカートリッジ。
【００２４】
＜１０＞  ＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の像担持体クリーニングユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
【００２５】
＜１１＞  少なくとも像担持体表面に当接配置されたブラシ部材と、該ブラシ部材に当接配置された導電性ロールと、該導電性ロールに当接配置されたブレードと、を有する像担持体クリーニングユニットに用いられるクリーニングユニット用導電性ロールであって、
芯体と、前記芯体外周面に被覆され、導電剤が分散されたポリイミド樹脂を含む被覆層と、を含んで構成されることを特徴とするクリーニングユニット用導電性ロール。
【００２６】
＜１２＞  前記導電剤が酸化処理カーボンブラックであることを特徴とする＜１１＞に記載のクリーニングユニット用導電性ロール。
【００２７】
＜１３＞  前記導電性ロールの５００Ｖ印加時の電気抵抗が、１×１０５〜１×１０１０Ωの範囲であることを特徴とする＜１１＞または＜１２＞に記載のクリーニングユニット用導電性ロール。
【００２８】
＜１４＞  前記導電性ロールのＪＩＳ  Ｋ６９０２における磨耗量が、２０ｍｇ以下であることを特徴とする＜１１＞〜＜１３＞のいずれか１項に記載のクリーニングユニット用導電性ロール。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜クリーニングユニット用導電性ロール＞
本発明のクリーニングユニット用導電性ロール（以下、本発明の導電性ロールという）は、後述するクリーニングユニットに用いられるものであり、芯体と、前記芯体外周面に被覆され、導電剤が分散されたポリイミド樹脂を含む被覆層と、を含んで構成されることを特徴としている。
【００３０】
本発明の導電性ロールは、例えば、図１〜２に示すように、導電剤が分散されたポリイミド樹脂を含む被覆層２０を被覆した芯体２１から構成されている。なお、図中、２２はシャフトを示す。本発明の導電性ロールは、芯体外周面に、ポリイミド樹脂を含む被覆層が被覆されていることで、耐摩耗性に優れ、表面が接触する部材（例えばブラシ部材やブレード）により傷つき難いので、常時小粒子径のトナーや球形のトナーが大量にクリーニング装置に突入しても、確実に像担持体表面から除去し、かつ外添剤等の像担持体表面への固着をなくすことにより、長期にわたって良好な画質を維持することができる。
【００３１】
ポリイミド樹脂としては、例えば芳香族テトラカルボン酸成分と、芳香族ジアミン成分とを有機極性溶媒中で反応させて得られるものである。
芳香族テトラカルボン酸成分としては、ピロメリット酸、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸、２，３，５，６−ビフェニルテトラカルボン酸、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ジフェニルエ−テルテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−アゾベンゼンテトラカルボン酸、ビス（２，３−ジカルポキシフェニル）メタン、ビス（３，４−ジカルポキシフェニル）メタン、β，β−ビス（３，４−ジカルポキシフェニル）プロパン、β，β−ビス（３，４−ジカルポキシフェニル）ヘキサフオロプロパン等があり、これらのテトラカルボン酸類の混合物でもよい。また、前記の芳香族ジアミン成分としては、特に制限はなく、ｍ−フェニルジアミン、ｐ−フェニルジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、２，４−ジアミノクロロベンゼン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−−キシリレンジアミン、１，４−ジアミノナフタレン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、２，４’−ジアミノナフタレビフェニル、ベンジジン、３，３−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、３，４’−ジアミノジフェニルエ−テル、４，４’−ジアミノジフェニルエ−テル（オキシ−ｐ，ｐ’−ジアニリン；ＯＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノフェニルスルホン、４，４’−ジアミノアゾベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、β，β−ビス（４−アミンフェニル）プロパン等が挙げられる。また、上記有機極性溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド等をあげることができる。これらの有機極性溶媒には、必要に応じて、クレゾ−ル、フェノ−ル、キシレノ−ル等のフェノ−ル類、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類を混合することができる、これらの溶剤も、単独で、または２種類以上の混合物として用いられる。
【００３２】
これらのうち、特に芳香族テトラカルボン酸成分として、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を用い、芳香族ジアミン成分として、ｐ−フェニレンを用いてなる重合体を主成分とするポリイミド樹脂は、剛直となり、耐摩耗性に優れる。
【００３３】
ポリイミド樹脂の他に、例えば、耐磨耗性に優れる、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、などの樹脂材料も併用することができる。
【００３４】
導電剤としては、カーボンブラック、炭素粉、グラファイト、磁性粉、酸化亜鉛、酸化すず、酸化チタン等の金属酸化物；硫化銅、硫化亜鉛等の金属硫化物；ストロンチウム、バリウム、希土類等の所謂ハードフェライト；マグネタイト、銅、亜鉛、ニッケル及びマンガン等のフェライト；またはこれらの表面を必要に応じ導電処理したもの；錫、鉄、銅、アルミ等の金属粉体や金属繊維；銅、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、コバルト、バリウム、アルミニウム、錫、リチウム、マグネシウム、シリコン、リン等の異なる金属元素を含んだ酸化物；水酸化物、炭酸塩または金属化合物等から選ばれ高温中で焼成して得られる金属酸化物の固溶体である所謂複合金属酸化物；等を挙げることができる。
【００３５】
導電剤としては、３０℃、８５％ＲＨの高温高湿の環境と、１０℃、１５％ＲＨの低温低湿の環境で、電気抵抗値の変動が少ないことを考慮し、電子伝導により導電性を発現する電子伝導性の導電剤を用いるのが好ましい。
【００３６】
電子伝導性の導電剤としては、ｐＨ５．０以下のカーボンブラック（以下、「酸性カーボンブラック」ということがある。）があげられる。ｐＨは、ｐＨ５．０以下が好ましく、より好ましくはｐＨ４．０以下がより好ましい。電子伝導性の導電剤のｐＨが５．０以下であると、表面に付着する酸素含有官能基の効果で、樹脂材料中への分散性が向上し、電界依存性も小さくなり、電界集中が起きずらくなる、また、環境による抵抗変化を少なくすることができる。
【００３７】
この酸性カーボンブラックは、必要に応じ、酸化処理することで、表面にカルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等を付与してもよい。特に、本発明においては、酸性カーボンブラックとして酸化処理カーボンブラックが好適に用いられる。
【００３８】
前記酸化処理の方法としては、高温雰囲気下で、空気と接触して反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、高温下での空気酸化後、低温でオゾン酸化する方法、等をあげることができる。具体的には、酸化カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。
【００３９】
また、酸性カーボンブラックは、ガスまたはオイルを原料とするファーネスブラック法により製造することもできる。必要に応じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処理を行ってもよい。ファーネス法では通常、高ｐＨ・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに前記液相酸処理を施してｐＨを調整することができる。このためファーネス法製造により得られるカーボンブラックで、後工程処理によりｐＨを調節することができる。このため、ファーネス法により得られるカーボンブラックで、後工程処理によりｐＨが５以下となるように調節されたカーボンブラックも、本発明に含まれるとみなす。
【００４０】
酸化カーボンブラックのｐＨは、カーボンブラックの水性懸濁液を調整し、ガラス電極で測定することで求めることができる。酸化カーボンブラックのｐＨは、酸化処理工程での処理温度、処理時間等の条件によって、適宜調整することができる。
【００４１】
酸性カーボンブラックは、その揮発成分が１〜２５重量％、好ましくは２〜２０重量％、より好ましくは、３．５〜１５重量％含まれていることが好適である。揮発分が１重量％未満である場合には、表面に付着する酸素含有官能基の効果がなくなり、弾性体（結着樹脂）への分散性が低下することがある。一方、２５％より高い場合には、結着樹脂に分散させる際に、分解してしまったり、或いは、表面の酸素含有官能基に吸着された水などが多くなるなどによって、得られる成形品の外観が悪くなるといった問題が生じることがある。従って、揮発分を上記範囲とすることで、結着樹脂中への分散をより良好とすることができる。この揮発分は、カーボンブラックを９５０℃で７分間加熱したときに、発生する有機揮発成分（カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等）の割合により求めることができる。
【００４２】
酸性カーボンとして具体的には、キャボット社の「ＲＥＧＡＬ  ４００Ｒ」（ＰＨ４．０，揮発分３．５％）、「ＭＯＮＡＲＣＨ  １３００」（ＰＨ２．５，揮発分９．５％）、デグサジャパン社の「Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２００」（ＰＨ２．５、揮発分２０％）、「ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ  ４」（ＰＨ３％、揮発分１４％）、「ＰＲＩＮＴＥＸ１５０Ｔ」（ＰＨ４、揮発分１０％）、「ＰＲＩＮＴＥＸ１４０Ｔ」（ＰＨ５、揮発分５％）、「ＰＲＩＮＴＥＸ  Ｕ」（ＰＨ５、揮発分５％）、等が挙げられる。なお、酸性カーボンブラックは、主たる導電性を発現させる電子伝導性フィラーとして用いておれば、単独で用いても他のカーボンブラックと併用してもよい。
【００４３】
導電剤の添加量は、樹脂１００重量部に対して、好ましくは５〜４０重量部、より好ましくは、１０〜３０重量部とする。５重量部未満または４０重量部を超えると、所望の電気抵抗を安定して得ることができない場合がある。導電剤を分散させる方法としては、ボ−ルミル、アトライター、サンドミル、加圧ニーダー、バンバリミキサー、２本ロール、３本ロール、エクストルーダー、等の方法を適用できる。
【００４４】
芯体２１としては、例えば、ＳＵＳ、アルミ、銅、鉄などの金属芯体を用いることができる。
【００４５】
被覆層２０の厚みは、好ましくは０．０１ｍｍから０．１ｍｍの範囲であり、より好ましくは、０．０２ｍｍから０．０８ｍｍである。被覆層が０．０１ｍｍより小さい場合には、印加電圧によりチューブ層がリークする問題が発生する場合があり、０．１ｍｍを超える場合には、被覆層（ポリイミド樹脂膜）が均一に成型できない場合がある。
【００４６】
本発明の導電性ロールは、その５００Ｖ印加時の電気抵抗が、１×１０５〜１×１０１０Ωの範囲にあることが好ましく、１×１０５〜１×１０９Ωの範囲にあることがより好ましい。前記導電性ロールの電気抵抗は、例えば、前記導電剤として例示した酸化処理カーボンの添加量を調整することで、電気抵抗を前記所定の範囲に調整される。
【００４７】
この電気抵抗が１×１０５Ωを下回ると、クリーニングユニットにおいて電荷注入が起こりブラシ部材が掻き取ったトナーや紙粉等の微粉末の極性が反転し、電気的に吸着することができなくなってしまう。電気抵抗が１×１０１０Ωを上回ってしまうと、導電性ロールに電荷が蓄積される所謂チャージアップが起こり、やはり電気的にトナーや紙粉等の微粉末を吸着できなくなる。
【００４８】
なお、上記電気抵抗は、導電性ロールを銅版などの金属板の表面にロールの両端に各々５００ｇの荷重がかかるように載せ、微小電流測定器（Ａｄｖａｎｔｅｓｔ社製Ｒ８３２０）を用い、導電性ロール（芯材を有する場合は芯材）と前記金属板との間に５００Ｖの電圧を印加して測定した。
【００４９】
また、本発明の導電性ロールのＪＩＳ  Ｋ６９０２における磨耗量は、２０ｍｇ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｍｇ以下であり、さらに好ましくは５ｍｇ以下である。
本発明の導電性ロールは、例えば、他の部材（像担持体、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、転写材等）と常に接触状態にある。従って、磨耗に強い材料から構成されることが求められ、前記磨耗量が２０ｍｇを越えると、導電性ロールの磨耗により短いサイクルで交換せざるを得ないことなる。逆に、磨耗に強い本発明の導電部材は、クリーニングユニットにおける導電性ロールとして用いた場合、ブラシ部材やブレード状のクリーニング部材等との当接圧及び食い込み量を大きく設定できるため、長期に渡り安定してクリーニングできるのである。
【００５０】
本発明の導電性ロールは、芯体２１に被覆層２０を被覆ことで作製することができるが、例えば、芯体２１に被覆層２０（ポリイミド樹脂層）を被覆する方法としては、導電剤を分散したポリイミド樹脂チューブを別途成型してから金属芯体２１に被覆してもよいが、芯体２１に直接ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液（ポリイミド前駆体溶液）を塗布するフローコート法により塗膜を形成し、加熱して芯体２１表面にポリイミド樹脂層を形成してもよい。
【００５１】
フローコート法は、ポリイミド前駆体溶液を芯体表面に流下させつつ、へらでポリイミド前駆体溶液を平坦化し、ポリイミド前駆体溶液の流下点とへらを円筒状芯体の一端から他の一端へ水平方向（芯体軸方向）に移動させることにより、円柱又は円筒状芯体の表面にポリイミド前駆体溶液を塗布する方法である。ここで、図３は、フローコート法を説明するための概略図である。
【００５２】
図３において、円柱状芯体２３を矢印方向（円周方向）に回転させながら、ポリイミド前駆体溶液２４を容器２５から、ノズル２６を通して流下させる。流下したポリイミド前駆体溶液２４は、へら２７により平坦化される。へら２７を通過した直後は、ポリイミド前駆体塗膜２８にはまだ筋が残ることがあるが、時間とともに液の粘性により筋は消滅する。容器２５とへら２７を連結しておき、同時に円筒状芯体２１の一端から他の一端へ水平方向（軸方向）に移動させることにより、円筒状芯体２１の表面全面にわたって塗布することができる。該移動速度が塗布速度である。
【００５３】
ここで、塗布時の条件としては、円筒状芯体２１の回転速度が２０〜２００ｒｐｍ、塗布速度Ｖは、円筒状芯体２１の外径ｋ、ポリイミド前駆体溶液２４の流下量ｆ、所望の濡れ膜厚ｔと関係があり、Ｖ＝ｆ／（ｔ・ｋ・π）の式で表わされる。πは円周率を示す。
【００５４】
また、ポリイミド前駆体溶液２４を流下させる場合、高粘度のために重力だけでは流下しにくい時は、エア圧やポンプで押し出すことが有効である。ノズル２６と円筒状芯体２１の距離は任意でよいが、流下液が途切れることがないよう、１０〜１００ｍｍ程度が好ましい。液の途切れが生じると、泡を巻き込むことがある。
【００５５】
へら２７は、溶剤に侵されないポリエチレンやフッ素樹脂等のプラスチック、または、真鍮やステンレス等の金属の薄い板から成り、弾力性を有するものである。これを幅１０〜５０ｍｍに成形し、軽く円筒状芯体２１に押し当てておく。ポリイミド前駆体溶液２４が通過すれば、へら２７は円筒状芯体１からある隙間をもって離れ、その際にポリイミド前駆体溶液２４を押し広げるのである。
【００５６】
以上、本発明の導電性ロールについて説明したが、本発明の導電性ロールがクリーンユニット用の部材として具体的にどのように配置され用いられるかについては、後述の本発明のクリーニングユニットの項で併せて説明する。
【００５７】
＜像担持体クリーニングユニット＞
本発明の像担持体クリーニングユニットは、少なくとも像担持体表面に当接配置されたブラシ部材と、該ブラシ部材に当接配置された導電性ロールと、該導電性ロールに当接配置されたブレードとからなり、前記導電性ロールが前記本発明の導電性ロールであることを特徴とする。
【００５８】
本発明の像担持体クリーニングユニットは、図４に示すように、回転するシャフトに対して無数の繊維を植毛して形成されたブラシ部材１０と、このブラシ部材１０に摺接する導電性ロール１１とから構成されている。
【００５９】
前記ブラシ部材１０は、回転するシャフト外周に無数の繊維を配したロール状に形成されている。前記ブラシ部材１０は、像担持体１に対しブラシの先端が僅かに食い込む位置に配置され、像担持体１の周面移動方向と逆方向に前記ブラシ部材１０の周面が回転移動し、この際像担持体１と摺接することによって像担持体１の表面からトナーや外添剤を剥離し、導電性ロール１１へと運ぶ働きを担っている。
【００６０】
具体的なブラシ部材１０の材料としてはナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル等の樹脂繊維を挙げることができ、導電性粉末やイオン導電剤を配合して導電性を付与したり、繊維一本一本の内部あるいは外部に導電層が形成されたもの等を用いることができる。
【００６１】
上記繊維の抵抗値としては、繊維単体で１０２〜１０９Ωの範囲のものが好ましい。繊維の太さは、３０ｄ以下が好ましく、２０ｄ以下がより好ましい。繊維の密度は、３．１×１０３本／ｃｍ２（２万本／ｉｎｃｈ２）以上が好ましく、４．７×１０３本／ｃｍ２（３万本／ｉｎｃｈ２）以上がより好ましい。
【００６２】
クリーニングブレード（スクレーパー）１２の材料としては、例えば、ＳＵＳ、りん青銅などを使用することができる。特に、導電性ロール１１は耐磨耗性に優れる上記本発明の導電性ロールで構成されるため、クリーニングブレード１２の材料は、その硬度（ＪＩＳ  Ａ硬度）が、好ましくは４０〜９０、より好ましくは５０〜８５、さらに好ましくは６０〜８０の材料も用いることができる。
【００６３】
導電性ロール１１は、その外周面が前記ブラシ部材１０の外周面に僅かに食い込む位置に配置され、ブラシ部材１０に付着した残留トナーや外添剤等を担持し、導電性ロール１１に当接配置されたクリーニングブレード１２により、その表面に担持した残留トナーや外添剤等が回収されるように構成されている。
【００６４】
ブラシ部材１０及び導電性ロール１１には、クリーニングバイアスが印加されており、本発明においては、前記ブラシ部材１０及び導電性ロール１１に印加されるクリーニングバイアスに電位差を設けることが好ましい。機械的せん断力と、この電位差とにより像担持体１表面から掻き取られた残留トナーや外添剤等は、静電的に導電性ロール１１へ移動する。
【００６５】
すなわち、先ずクリーニングバイアスの印加されたブラシ部材１０と像担持体１との間に形成される電界によって、前記残留トナー等は像担持体１表面からブラシ部材１０への静電誘引力で引っ張られ、像担持体１表面から除去される。一方、前記導電性ロール１１にはブラシ部材１０よりも絶対値が高く、かつ同極性のクリーニングバイアスが印加されており、ブラシ部材１０に付着した残留トナーや外添剤等は導電性ロール１１に再付着する。
【００６６】
導電性ロール１１には、クリーニングブレード１２（またはスクレーパー１２）が当接しており、導電性ロール１１に付着したトナー等はこのクリーニング手段によって当該導電性ロール１１から除去される。このクリーニング手段は、高耐久性及び低コストの観点よりステンレスあるいはリン青銅の金属薄板等から形成され、その厚さは、０．０２〜２ｍｍ程度の範囲のものが好適に用いられる。
【００６７】
以上のように本発明の像担持体クリーニングユニットは、ブラシ部材１０と導電性ロール１１とに電位差を設けることによって効率的にトナーや紙粉等の微粉末を静電的に吸着移動させるものである。ブラシ部材１０と導電性ロール１１との間の電位差は、絶対値で１００Ｖ以上であることが好ましく、２００以上であることがより好ましい。但し、各部材間での放電により被クリーニング物が電荷注入され、その極性が反転するのを防止する観点から上限は６００Ｖ程度である。
【００６８】
本発明においては、こうして得られた、少なくとも像担持体１の表面に当接配置されたブラシ部材１０と、該ブラシ部材１０に当接配置された導電性ロール１１と、該導電性ロール１１に当接配置されたクリーニングブレード１２とを有する像担持体クリーニングユニットが、像担持体１の移動方向に沿って複数備えられ、各像担持体表面クリーニングユニット毎に印加される電圧が、像担持体１の移動方向に沿って交互に異なる極性であることが好ましい。
【００６９】
転写工程を終えた後に像担持体１の表面に残存する所謂転写残トナーは、転写電界の影響でその極性にバラツキを生じており、正極から逆極に反転したものまで存在する。そこで本発明においては、ブラシ部材１０と導電性ロール１１とクリーニングブレード１２とから成る像担持体クリーニングユニットを、一つの像担持体１に対し複数設置し、かつそれぞれに異なる極性の電位差を設けることにより、例えば正極の転写残トナー及びその逆極に反転した転写残トナーまで効率的なクリーニングすることを可能とするものである。
【００７０】
さらに本発明では、前記像担持体１の移動方向に沿って複数備えられた像担持体クリーニングユニットにおいて、各像担持体クリーニングユニット毎に印加される電圧のうち、像担持体１の移動方向の最も上流側に配置された像担持体クリーニングユニットに印加される電圧が、現像剤担持体表面のトナーと異なる極性であることが好ましい。
【００７１】
転写工程を終えた後に像担持体１表面に残存する所謂転写残トナーは、前記のように転写電界の影響でその極性にバラツキを生じているが、例えば転写電圧が正の場合、その大半は正極のままで存在する。そこで本発明においては、像担持体１の移動方向の最も上流側に配置された像担持体表面クリーニングユニット（第１の像担持体クリーニングユニット）に、転写残トナーと同一の極性（正極）でブラシ部材１０と導電性ロール１１とに電位差のあるクリーニングバイアスを印加し、転写残トナーの大半を占める正極トナーを静電的に吸着移動させ、次の像担持体表面クリーニングユニットに、転写残トナーと異なる極性（負極）であり、かつブラシ部材１０と導電性ロール１１とに電位差のあるクリーニングバイアスを印加することで、逆極性に反転したトナーを静電的に吸着移動させるものである。
【００７２】
すなわち、負帯電性トナーを用いて現像を行うプロセスにおいて、前記第１の像担持体クリーニングユニットに印加される転写残トナーと同一の極性とは、現像剤担持体表面のトナーの極性と異なる極性（正極）であり、本発明においては、第１の像担持体クリーニングユニットへの印加電圧を現像剤担持体表面のトナーと異なる極性とし、続く第２以降の像担持体クリーニングユニットで交互に極性が異なることが好ましいものとなる。
【００７３】
＜プロセスカートリッジ、画像形成装置＞
図５に、前記本発明のクリーニングユニットを用いた本発明の画像形成装置の概略構成を示す。図５における画像形成装置は、帯電電極３１により、感光体（像担持体）３０の表面が一様に帯電され、レーザビームスキャナなどの像露光３２により形成された潜像が現像器３３に収納された現像剤によりトナー画像として現像され、その後このトナー画像が転写電極３４がによって被記録体３６の表面に転写される。転写後の感光体２０表面は、クリーニングユニット３５によってクリーニングされる。
【００７４】
詳細には、上記感光体３０は負帯電系の有機感光体であり、帯電手段によってマイナス電位に一様に帯電される。レーザビームスキャナによる露光によって感光体表面にはネガ潜像が形成され、次いで、現像器３３の反転現像によってこのネガ潜像を現像する。即ち、ネガ潜像は感光体３０の帯電極性と同じマイナスに帯電したトナーによって可視像化される。この様にして形成されたトナー像は転写手段によって直接被記録体３６へ転写された後、定着器を挿通する間に加熱・加圧されて被記録体３６に定着され、排紙トレイへ排出される永久画像となる。
【００７５】
上記画像形成装置においては、前記本発明のクリーニングユニット３５が用いられているため、ブレードを用いることなく長期にわたって効率的に転写残トナーを回収することができ、しかも像担持体クリーニングユニット３５における導電性ロールの電気抵抗、形状が安定しているため像担持体クリーニングユニット３５を繰り返して用いることができる。
【００７６】
前記画像形成装置における各構成部分のうちいくつかを組合わせて、画像形成装置本体から着脱交換可能なプロセスカートリッジとすることができる。例えば。プロセスカートリッジの構成としては、例えば、少なくとも円筒状またはベルト状からなる像担持体と、該像担持体表面に近接または接触するように配置された帯電部材と、本発明の像担持体クリーニングユニットと、からなるプロセスカートリッジ、少なくとも円筒状またはベルト状からなる像担持体と、本発明の像担持体クリーニングユニットと、からなるプロセスカートリッジが挙げられる。
【００７７】
前記いずれのプロセスカートリッジは、他に、現像器等を備えることができ、像担持体の寿命などにより、画像形成装置からはずされ、交換することができる。
【００７８】
また、プロセスカートリッジにおいては、像担持体クリーニングユニットが、像担持体に対し着脱自在であることが好ましい。当該プロセスカートリッジにおいては、通常像担持体クリーニングユニットの寿命が像担持体の寿命より長くなるため、像担持体のみを交換して繰り返しプロセスカートリッジを使用できるようにすることが望ましいからである。
【００７９】
上記のように本発明の像担持体クリーニングユニットを一つのプロセスカーカートリッジとして用いることで、メンテナンスフリーを実現すると共に、プロセスカーカートリッジを交換するだけで高品質の画像形成を容易に繰り返すことができる。
【００８０】
また、本発明の像担持体クリーニングユニットは、図６に示すようなタンデム型カラー画像形成装置にも適用される。なお、タンデム型カラー画像形成装置とは、感光体が２個以上ある画像形成装置である。
【００８１】
図６に例示する画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像をそれぞれ形成する４つの画像形成装置ユニット４２ｙ、４２ｍ、４２ｃ、４２ｋをこの順にならべて配置し、この各画像形成ユニットの転写部（感光体ドラムの転写部）に中間転写体ベルト４７を通過させるように配設したタンデムタイプのカラー画像形成装置である。各画像形成ユニットは、そのいずれも、前記図５に示す画像形成装置と同様に、矢印方向に回転する感光体ドラム４０（ｙ、ｍ、ｃ、ｋ）を備え、その感光体ドラム４０の周囲に、帯電極４１、現像装置４２、１次転写ロール（１次転写部材）４３及びクリーニング装置４４等を左側からこの順に配設したものである。また、この各画像形成ユニットの転写部で接触して矢印方向に回転するように、中間転写体ベルト４７は支持ロール４６、張架ロール４８間に張架して配設されている。そしてベルト周長の変化に対しては、張架ロール４８の位置を変更して対応するようになっている。
【００８２】
そして、この画像形成装置においては、中間転写ベルト４７表面に重ねられた各色の転写トナー画像が、支持ロール４６の位置で２次転写ロール４５により被記録体４９の表面に転写される。その後、図示しない定着装置にこの被記録体４９を送り込むことにより、被記録体４９表面のトナー画像を定着させてカラー画像を得るようになっている。なお、上記２次転写では、２次転写電圧は支持ロール４６により印加される。
【００８３】
上記画像形成装置においては、１次転写ロール４３、支持ロール４６、及び張架ロール４８として本発明の導電部材が、クリーニング装置４４として本発明の像担持体クリーニングユニットが各々用いられている。
なお、前記中間転写体ベルト４７は、導電性を有する樹脂ベルト、ゴムベルトなどが用いられるが、カラーレジストレーションの観点から、ベルトの伸びが少ない高弾性率樹脂製中間転写ベルトであることが好ましい。
【００８４】
画像形成装置をタンデム型とすることは、高速での画像形成を可能とする反面、像担持体の消耗が激しく、そのクリーニング方法も非常に大きな技術課題となっていた。本発明の画像形成装置は、像担持体を複数配置した所謂タンデム型画像形成装置において、その像担持体毎に像担持体クリーニングユニットを複数設けている。この構成により高速での画像形成においても像担持体表面の磨耗を少なく抑えつつ確実にクリーニング性能を維持できるのである。
【００８５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
＜実施例１＞
（導電性ロールの作製）
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）とｐ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）とからなるポリアミド酸のＮ−メチルー２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産製ユーワニスＳ（固形分１８ｗｔ％）に、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％）をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、２３質量部添加して、衝突型分散機（シーナス製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して、カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ａ）を得た。
【００８６】
カーボンブラック入りポリアミド酸溶液（Ａ）の液粘度は、２００ｐｏｉｓｅであった。図３に示す塗布装置を用いて、外径１２ｍｍのＳＵＳ芯体を２００ｒｐｍで回転させながら、ポリアミド酸溶液（Ａ）をシリンジ（Ａ）に入れて、一定量吐出させながら、２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、外径１２ｍｍにＳＵＳ芯体に厚み０．３ｍｍの厚みに塗布した。次いで１０ｒｐｍの速度で回転させながら、１２０℃で６０分間加熱し、次いで常温に冷却した。その後３２０℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に３２０℃で３０分加熱し、溶媒の除去、脱水閉環水の除去、及びイミド転化反応の完結を行った。ポリイミド樹脂層の厚みは、０．０６ｍｍであった。得られた導電性ロールの電気抵抗は、５００Ｖ印加時において１×１０８Ωであり、ロール周方向の抵抗ばらつきは±０．１桁であった。
【００８７】
（評価）
図５に示した白黒画像形成装置（印字速度：５０枚／分、Ａ４横送り）に、下記に示した像担持体とブラシ部材と前記導電性ロールとクリーニングブレード（スクレーパー）とからなる第１或いは第２のプロセスカートリッジを装着し、２０万枚の画像形成テストに供した。なお、上記画像形成装置の現像剤としては、スチレン系トナー（体積平均粒径：９．０μｍ、外添剤：シリカ、チタニアとＭｎ／Ｍｇ／Ｓｒ  フェライトキャリアとを混合したものを用い、トナーを負帯電とした。
【００８８】
プロセスカートリッジの構成は以下の通りである。
［像担持体］
・膜厚３０μｍのポリカーボネートを含む電荷輸送層を備えた負帯電性有機感光体
［第１のクリーニングユニット］
−ブラシ部材−
・材質：導電性ナイロン（太さ：２デニール（約１７μｍ））
・電気抵抗：１×１０５Ω
・毛足長さ：４ｍｍ
・密度：７．８×１０３本／ｃｍ２（５万本／ｉｎｃｈ２）
・感光体への食い込み量：約１．５ｍｍ
・周速：６０ｍｍ／ｓ
・回転方向：感光体の回転方向に対し逆回転
・ブラシ印加バイアス：＋２００Ｖ
【００８９】
−導電性ロール−
・材質：厚み０．０６ｍｍのポリイミド樹脂を被覆した金属芯体
・電気抵抗：１×１０８Ω
・磨耗量：４ｍｇ
・ブラシへの食い込み量：１．５ｍｍ
・周速：７０ｍｍ／ｓ
・印加バイアス：＋６００Ｖ
【００９０】
−スクレーパー−
・材質：ＳＵＳ３０４
・厚み：８０μｍ
・食い込み量：１．３ｍｍ
・フリーレングス：８．０ｍｍ
【００９１】
［第２のクリーニングユニット］
−ブラシ−
・材質：導電性ナイロン（太さ：２デニール（約１７μｍ））
・電気抵抗：１×１０５Ω
・毛足長さ：４ｍｍ
・密度：７．８×１０３本／ｃｍ２（５万本／ｉｎｃｈ２）
・感光体への食い込み量：約１．５ｍｍ
・周速：６０ｍｍ／ｓ
・回転方向：感光体の回転方向に対し逆回転
・ブラシ印加バイアス：−４００Ｖ
【００９２】
−導電性ロール−
・材質：厚み０．０６ｍｍのポリイミド樹脂を被覆した金属芯体
・電気抵抗：１×１０８Ω
・磨耗量：２ｍｇ
・ブラシへの食い込み量：１．５ｍｍ
・周速：７０ｍｍ／ｓ
・印加バイアス：−８００Ｖ
【００９３】
−スクレーパー−
・材質：ＳＵＳ３０４
・厚み：８０μｍ
・食い込み量：１．３ｍｍ
・フリーレングス：８．０ｍｍ
【００９４】
（評価）
画像形成テスト後、２０万枚目の画像においてもクリーニング不良による画像不良は生じなかった。また感光体表面に画像に現れるような鋭い傷はなく、トナーフィルミングも生じなかった。また、いずれのブラシ部材もトナーの蓄積やへたり等は観察されず、いずれの導電性ロールにも特に大きな変化は観察されず、電気抵抗は１×１０８Ω、周方向抵抗ばらつきは±０．１桁、削れ量は外径が０．５μｍ小さくなる程度であった。さらに、いずれのスクレーパーにも特に大きな変化や削れ等はほとんど観察されなかった。
【００９５】
（実施例２）
実施例１における導電性ロールの作製において、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ    ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％）をポリイミド樹脂固形分１００質量部に対して、２２質量部添加して、ポリイミド樹脂層の厚みを０．０７ｍｍとした以外は、実施例１と同じにして、導電性ロールを作製し、評価において、図５に示した画像形成装置の代わりに、図６に示したタンデム型フルカラー画像形成装置（印字速度：６０枚／分、Ａ４横送り）を用い、下記の像担持体とブラシ部材と導電性ロールとクリーニングブレード（スクレーパー）からなる第１或いは第２のプロセスカーカートリッジを用いた以外は同様にして、６０万枚の画像形成テストに供した。プロセスカーカートリッジの構成は以下の通りである。
【００９６】
［像担持体］
・膜厚３０μｍのポリカーボネートを含む電荷移動層を備えた有機感光体。
［第１のクリーニングユニット］
−ブラシ−
・材質：導電性ナイロン（太さ：２デニール（約１７μｍ））
・電気抵抗：１×１０５Ω
・毛足長さ：４ｍｍ
・密度：７．８×１０３本／ｃｍ２（５万本／ｉｎｃｈ２）
・感光体への食い込み量：約１．５ｍｍ
・周速：６０ｍｍ／ｓ
・回転方向：感光体の回転方向に対し逆回転
・ブラシ印加バイアス：＋２００Ｖ
【００９７】
−導電性ロール−
・材質：厚み０．０ｍｍのポリイミド樹脂を被覆した金属芯体
・電気抵抗：５×１０８Ω
・磨耗量：２ｍｇ
・ブラシへの食い込み量：１．５ｍｍ
・周速：７０ｍｍ／ｓ
・印加バイアス：＋６００Ｖ
【００９８】
−スクレーパー−
・材質：ＳＵＳ３０４
・厚み：８０μｍ
・食い込み量：１．３ｍｍ
・フリーレングス：８．０ｍｍ
【００９９】
［第２のクリーニングユニット］
−ブラシ−
・材質：導電性ナイロン（太さ：２デニール（約１７μｍ））
・電気抵抗：１×１０５Ω
・毛足長さ：４ｍｍ
・密度：７．８×１０３本／ｃｍ２（５万本／ｉｎｃｈ２）
・感光体への食い込み量：約１．５ｍｍ
・周速：６０ｍｍ／ｓ
・回転方向：感光体の回転方向に対し逆回転
・ブラシ印加バイアス：−４００Ｖ
【０１００】
−導電性ロール−
・材質：厚み０．０７ｍｍのポリイミド樹脂を被覆した金属芯体
・電気抵抗：５×１０８Ω
・磨耗量：２ｍｇ
・ブラシへの食い込み量：１．５ｍｍ
・周速：７０ｍｍ／ｓ
・印加バイアス：−８００Ｖ
【０１０１】
−スクレーパー−
・材質：ＳＵＳ３０４
・厚み：８０μｍ
・食い込み量：１．３ｍｍ
・フリーレングス：８．０ｍｍ
【０１０２】
画像形成テスト後、６０万枚目の画像においてもクリーニング不良による画像不良は生じなかった。また感光体表面に画像に現れるような鋭い傷はなく、トナーフィルミングも生じなかった。また、いずれのブラシ部材もトナーの蓄積やへたり等は観察されず、いずれの導電性ロールにも特に大きな変化は観察されず、電気抵抗は５×１０８Ω、周方向抵抗ばらつきは±０．１桁、削れ量は外径が１．０μｍ小さくなる程度であった。さらに、いずれのスクレーパーにも特に大きな変化や削れ等はほとんど観察されなかった。
【０１０３】
これら実施例から、本発明のクリーニングユニット用導電性ロール、像担持体クリーニングユニット、それを用いたプロセスカーカートリッジ及び画像形成装置においては、感光体（像担持体）の削れ量が大幅に低減され、長期に渡り高画質を維持出来ると共に物性の変化及び損耗が殆ど生じないため長寿命化が図れ、ひいてはランニングコスト低減が可能となることがわかる。また、本発明の像担持体クリーニングユニットの構成により、感光体の削れ量が大幅に低減され長寿命化が図れ、ひいてはランニングコスト低減が可能となることもわかる。また、高速画像形成装置においても、確実にクリーニングが行え、さらに、像担持体のクリーニング部材として従来用いられてきたゴムブレードと異なり、一定時間使用後に洗浄し容易にリサイクルできるので、省資源化に貢献できることがわかる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、像担持体等に接触してもそれらを汚染することなく、所望の電気抵抗値を安定して得ることができ、物性値の変化がほとんどない、常時小粒子径のトナーや球形のトナーが大量にクリーニングユニットに突入しても、確実に像担持体表面から除去し、かつ外添剤等の像担持体表面への固着をなくすことにより、長期にわたって良好な画質を維持するようにしたクリーニングユニット、及び当該クリーニングユニット用導電性ロールを提供することができる。また、本発明は当該クリーニングユニットを備えることにより、高耐久でランニングコストが低減できるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクリーニングユニット用導電性ロールの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明のクリーニングユニット用導電性ロールの一例を示す断面図である。
【図３】本発明の導電性ロールの作製するためのフローコート法を説明するための概略図である。
【図４】本発明の像担持体クリーニングユニットの一例を示す概略図である。
【図５】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１、２０、３０、４０  感光体（像担持体）
１０  ブラシ部材
１１  導電性ロール
１２  クリーニングブレード
３２  像露光
３３、４２  現像器
４３  転写ロール
３６、４９  被記録体
３１、４１  帯電器
３４  転写器
３５、４４  像担持体クリーニングユニット
３７  電源
４５  ２次転写ロール
４６  支持ロール
４７  中間転写体
４８  張架ロール
【図１】
2004348033.tif 000003
【図２】
2004348033.tif 000004
【図３】
2004348033.tif 000005
【図４】
2004348033.tif 000006
【図５】
2004348033.tif 000007
【図６】
2004348033.tif 000008