(57)【要約】【課題】弾性体の稜線で清掃する清掃体において、弾性体の軸部両端からの剥がれ対策を不要にする。【解決手段】少なくとも両端部の外形が円形状の軸部１０４と、軸部１０４の軸方向に対して斜めの稜線Ｅを備えた環状に形成されるとともに、軸方向で互いに重なり合う領域Ｌが存在するように、軸部１０４に間隔を空けて複数固定され、回転する被清掃体１４に接触して従動回転しつつ被清掃体１４を清掃する弾性体１０６と、を有する清掃体１０２とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも両端部の外形が円形状の軸部と、
前記軸部の軸方向に対して斜めの稜線を備えた環状に形成されるとともに、前記軸方向で互いに重なり合う領域が存在するように、前記軸部に間隔を空けて複数固定され、回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ該被清掃体を清掃する弾性体と、
を有することを特徴とする清掃体。
【請求項２】
前記複数の弾性体は、不等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の清掃体。
【請求項３】
前記複数の弾性体は、前記軸方向中央部側の間隔が前記軸方向両端部側の間隔よりも狭いことを特徴とする請求項２に記載の清掃体。
【請求項４】
前記複数の弾性体は、等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の清掃体。
【請求項５】
前記複数の弾性体の少なくとも一部は、外径が異なることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の清掃体。
【請求項６】
前記複数の弾性体は、前記軸方向中央部側の外径が前記軸方向両端部側の外径よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の清掃体。
【請求項７】
前記複数の弾性体の少なくとも一部は、材質が異なることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の清掃体。
【請求項８】
前記複数の弾性体は、前記軸方向中央部側の材質が前記軸方向両端部側の材質よりも硬くされていることを特徴とする請求項７に記載の清掃体。
【請求項９】
回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ前記被清掃体を清掃する請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の清掃体と、
前記軸部を回転可能に支持する支持部材と、
を有することを特徴とする清掃装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の清掃装置と、
回転する前記被清掃体としての帯電体と、
を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の清掃装置と、
被帯電体と、
前記被帯電体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、
が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられていることを特徴とする組立体。
【請求項１２】
請求項９に記載の清掃装置と、
画像を保持可能な像保持体と、
前記像保持体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、
前記帯電体によって帯電した前記像保持体を露光し、静電潜像を形成する露光装置と、
前記露光装置によって前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃体、清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸に弾性体が螺旋状に巻き付けられるとともに、帯電ロールの軸方向に延在し、その帯電ロールの外周面に接触して従動回転することにより、その帯電ロールの外周面をクリーニングするクリーニング部材は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０４７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、弾性体の稜線で清掃する清掃体において、弾性体の軸部両端からの剥がれ対策を不要にできる清掃体、清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の清掃体は、少なくとも両端部の外形が円形状の軸部と、前記軸部の軸方向に対して斜めの稜線を備えた環状に形成されるとともに、前記軸方向で互いに重なり合う領域が存在するように、前記軸部に間隔を空けて複数固定され、回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ該被清掃体を清掃する弾性体と、を有することを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に記載の弾性体は、請求項１に記載の清掃体であって、前記複数の弾性体は、不等間隔に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３に記載の清掃体は、請求項２に記載の清掃体であって、前記複数の弾性体は、前記軸方向中央部側の間隔が前記軸方向両端部側の間隔よりも狭いことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４に記載の清掃体は、請求項１に記載の清掃体であって、前記複数の弾性体は、等間隔に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５に記載の清掃体は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の清掃体であって、前記複数の弾性体の少なくとも一部は、外径が異なることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項６に記載の清掃体は、請求項５に記載の清掃体であって、前記複数の弾性体は、前記軸方向中央部側の外径が前記軸方向両端部側の外径よりも大きいことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項７に記載の清掃体は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の清掃体であって、前記複数の弾性体の少なくとも一部は、材質が異なることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項８に記載の清掃体は、請求項７に記載の清掃体であって、前記複数の弾性体は、前記軸方向中央部側の材質が前記軸方向両端部側の材質よりも硬くされていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る請求項９に記載の清掃装置は、回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ前記被清掃体を清掃する請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の清掃体と、前記軸部を回転可能に支持する支持部材と、を有することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係る請求項１０に記載の帯電装置は、請求項９に記載の清掃装置と、回転する前記被清掃体としての帯電体と、を有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係る請求項１１に記載の組立体は、請求項９に記載の清掃装置と、被帯電体と、前記被帯電体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に係る請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の清掃装置と、画像を保持可能な像保持体と、前記像保持体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、前記帯電体によって帯電した前記像保持体を露光し、静電潜像を形成する露光装置と、前記露光装置によって前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、弾性体が軸部に螺旋状に巻き付けられている構成に比べて、弾性体の軸部両端からの剥がれ対策を不要にできる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、弾性体が等間隔に配置されている構成に比べて、被清掃体の軸方向中央部側や両端部側における清掃性を向上させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、弾性体の軸方向中央部側の間隔が軸方向両端部側の間隔よりも広い構成に比べて、被清掃体の軸方向中央部側における清掃性を向上させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、弾性体が不等間隔に配置されている構成に比べて、被清掃体の軸方向全体を満遍なく清掃できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、弾性体の外径が同一とされている構成に比べて、被清掃体の軸方向中央部側や両端部側における清掃性を向上させることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、弾性体の軸方向中央部側の外径が軸方向両端部側の外径よりも小さい構成に比べて、被清掃体の軸方向中央部側における清掃性を向上させることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、弾性体の材質が同一とされている構成に比べて、被清掃体の軸方向中央部側や両端部側における清掃性を向上させることができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、弾性体の軸方向中央部側の材質が軸方向両端部側の材質よりも軟らかい構成に比べて、被清掃体の軸方向中央部側における清掃性を向上させることができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の清掃体を備えていない構成に比べて、被清掃体に対する清掃性能を向上させることができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、帯電体に対する清掃性能を向上させることができる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項９に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、帯電体に対する清掃性能を向上させることができる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項９に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、清掃不良に起因する画像欠陥を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】画像形成装置の構成を示す概略図
【図２】清掃装置の構成を軸方向から見て示す概略図
【図３】清掃装置の構成を軸方向と直交する方向から見て示す概略図
【図４】弾性体が等間隔に配置されたクリーニング部材を示す概略図
【図５】（Ａ）本実施形態に係るクリーニング部材の弾性体を軸方向と直交する方向から見て示す概略図、（Ｂ）本実施形態に係るクリーニング部材の弾性体を軸方向から見て示す概略図
【図６】弾性体が不等間隔に配置されたクリーニング部材を示す概略図
【図７】弾性体の外径が異なるようにされたクリーニング部材を示す概略図
【図８】弾性体の材質が異なるようにされたクリーニング部材を示す概略図
【図９】弾性体が不等間隔に配置されたクリーニング部材を示す概略図
【図１０】帯電ロールに対するクリーニング部材の清掃動作を示す説明図
【図１１】参考例のクリーニング部材を示す概略図
【図１２】（Ａ）参考例のクリーニング部材の弾性体を軸方向と直交する方向から見て示す概略図、（Ｂ）参考例のクリーニング部材の弾性体を軸方向から見て示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を基に詳細に説明する。本実施形態に係る画像形成装置１０は、例えば図１で示すように、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置である。なお、図１において、矢印ＵＰを画像形成装置１０の上方向とする。まず、画像形成装置１０の概略構成について説明する。
【００３１】
画像形成装置１０の内部には、像保持体（被帯電体）の一例としての感光体１２や、帯電体の一例としての帯電ロール１４、現像装置２４等が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色別の組立体の一例としてのプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとして上から下へ順に備えられている。
【００３２】
なお、各プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、画像形成装置１０に対して着脱可能な構成になっている。また、感光体１２としては、例えば外周面（表面）に有機系の感光材料等よりなる感光体層が被覆された導電性円筒体が用いられ、図示しないモーターによって回転駆動されるようになっている。
【００３３】
感光体１２の外周面は、その外周面に接触するように配置された帯電ロール１４によって帯電された後、その帯電ロール１４よりも感光体１２の回転方向下流側に配置された露光装置１６から出射されるレーザービームＬＢによって露光され、その外周面に画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。
【００３４】
そして、感光体１２の外周面に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋによって現像され、各色のトナー像とされるようになっている。
【００３５】
例えば、フルカラーの画像を形成する場合、各色の感光体１２の外周面には、帯電・露光・現像の各工程が、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応して行われ、各色の感光体１２の外周面には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応したトナー像が形成される構成である。
【００３６】
各感光体１２の外周面にそれぞれ形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー像は、支持ロール４０、４２で張力が付与されつつ内周面側から支持された用紙搬送ベルト２０を介して、後述する転写装置２２と感光体１２とが接触する箇所にて、各感光体１２の外周面から、用紙搬送ベルト２０上を搬送されて来る記録用紙Ｐへ順次転写されるようになっている。
【００３７】
そして、各感光体１２の外周面からトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置６４へと搬送され、この定着装置６４によって加熱・加圧されることで、その記録用紙Ｐ上にトナー像が定着されるようになっている。なお、記録用紙Ｐは、用紙収納容器２８から取出ロール３０により取り出され、搬送ロール３２、３４により用紙搬送ベルト２０まで搬送されるようになっている。
【００３８】
ここで、片面プリントの場合、トナー像が定着された記録用紙Ｐは、排出ロール６６によって画像形成装置１０の上部に設けられた排出部６８上にそのまま排出される。一方、両面プリントの場合は、定着装置６４によって表面にトナー像が定着された記録用紙Ｐの後端部が排出ロール６６によって狭持された状態で、その排出ロール６６が逆回転するとともに、記録用紙Ｐの搬送経路が両面用の用紙搬送路７０に切り替えられる。
【００３９】
そして、この両面プリント用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、表裏が反転された記録用紙Ｐが再度用紙搬送ベルト２０上へ搬送され、記録用紙Ｐの裏面に、各感光体１２の外周面からトナー像が転写される。記録用紙Ｐの裏面にトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置６４によってトナー像が定着され、裏面にトナー像が定着された記録用紙Ｐは、排出部６８上に排出される。
【００４０】
なお、図示の画像形成装置１０は両面プリント可能であるが、片面プリントのみ可能な画像形成装置であってもよい。また、トナー像の転写工程が終了した後の感光体１２の外周面に残留する残留トナーや紙粉等は、感光体１２が１回転する毎に、転写装置２２が接触する箇所よりも感光体１２の回転方向下流側に配置された清掃ブレード２６によって除去され、各感光体１２の外周面は、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００４１】
さて、図２、図３で示すように、帯電ロール１４は、例えば導電性シャフト１４Ａの周囲に弾性層１４Ｂが形成されたロール状とされており、その導電性シャフト１４Ａは回転自在に支持されている。
【００４２】
そして、帯電ロール１４は、導電性シャフト１４Ａの両端部へ荷重が掛けられることで感光体１２へ押し付けられ、弾性層１４Ｂの周面に沿って弾性変形することでニップ部が形成されるとともに、感光体１２に対して従動回転するようになっている。なお、帯電ロール１４の構成については後で詳述する。
【００４３】
また、帯電ロール１４の感光体１２とは反対側の外周面（表面）には、その外周面に接触しつつ従動回転することにより、その外周面上のトナーや外添剤などの汚れを移行させて除去する（外周面を清掃する）清掃装置１００が配設されている。この帯電ロール１４と清掃装置１００とを含んで、帯電装置５０が構成されており、帯電ロール１４は被清掃体の一例でもある。
【００４４】
また、図３、図４で示すように、この清掃装置１００は、清掃体の一例としてのクリーニング部材１０２と、クリーニング部材１０２（後述するシャフト１０４）を回転自在に支持する支持部材の一例としての軸受け部材１１０と、を有している。
【００４５】
そして、クリーニング部材１０２は、帯電ロール１４の軸方向に沿って配置された軸部（芯体）の一例としてのシャフト１０４と、そのシャフト１０４に、軸方向に間隔を空けて嵌められ、接着により固定される複数のリング状（環状）の弾性体１０６と、を有している。
【００４６】
クリーニング部材１０２のシャフト１０４は、円柱状に形成されており、帯電ロール１４の軸方向に沿って延在するように配設されている。そして、図２で示すように、このシャフト１０４の両端部へ荷重が掛けられることで、クリーニング部材１０２が帯電ロール１４へ押し付けられ、弾性体１０６が帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形することで、ニップ部が形成されるようになっている。
【００４７】
これにより、帯電ロール１４の撓みが抑えられ、帯電ロール１４と感光体１２との軸方向におけるニップ部の均一性が維持される構成である。なお、帯電ロール１４へのクリーニング部材１０２の押し付け力は、帯電ロール１４とクリーニング部材１０２との軸間距離の設定によるが、軸間距離固定ではなく、図示しないバネ等の付勢手段によって定荷重で押し付ける構成にしてもよい。
【００４８】
また、シャフト１０４には、アルミ、ステンレス、快削鋼等の金属材料が主に使用され、摺動性、防錆性などの用途に応じて、材質及び表面処理方法が適宜選択される。シャフト１０４に導電性を有さない材質を用いる場合は、メッキ処理などの一般的な処理により加工して、導電化処理を行ってもよいが、そのまま使用してもよい。
【００４９】
また、製造時に研削加工が行われることが無く、加工に必要なシャフトの剛性も低いことから、樹脂シャフトを用いてもよい。なお、シャフト１０４の外径は、コピー機やプリンターの小型化とシャフト１０４の撓みと製造コストの関係より、φ３ｍｍ〜φ６ｍｍ程度にすることが望ましく、本実施形態では、φ４ｍｍとしている。
【００５０】
クリーニング部材１０２を構成する各弾性体１０６は、図５で示すように、弾性変形可能な弾性層１０８を備えたリング状に形成されている。各弾性体１０６（弾性層１０８）は、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、所望の厚みのシートに加工された後、抜き型等により、所望の寸法に加工されることで、シームレスのリング状とされている。
【００５１】
詳細には、各弾性体１０６は、シャフト１０４の軸方向に対して、角度θ（例えばθ＝４５°）で傾斜した稜線Ｅを備えるように、斜めのリング状に形成されており、シャフト１０４の軸方向と直交する方向における外径Ｒ１が、例えばＲ１＝８ｍｍとされている。また、各弾性体１０６の内径Ｒ２は、シャフト１０４の外径に合わせて、例えばＲ２＝４ｍｍとされており、各弾性体１０６の厚さ（幅）Ｄは、例えばＤ＝５ｍｍとされている。
【００５２】
そして、図４で示すように、複数の弾性体１０６が、シャフト１０４の軸方向に所望とする間隔を空けて（図４で示すものは等間隔で）設けられるようになっている。詳細には、各弾性体１０６は、シャフト１０４の軸方向で、互いに重なり合う（互いにオーバーラップする）領域Ｌ（稜線Ｅ）が必ず存在するように、シャフト１０４に固定されている。
【００５３】
なお、隣り合う弾性体１０６は、シャフト１０４の軸方向で、必ずその一部が重なり合う（オーバーラップする）ように固定されるが、各弾性体１０６同士は、必ずしも離れている必要はなく、接触していても問題はない。また、各弾性体１０６は、それぞれ自身の稜線Ｅが、シャフト１０４の軸方向で、互いに重なり合う（互いにオーバーラップする）ようにも形成されていることが望ましい。
【００５４】
そして、各弾性体１０６の弾性層１０８が、回転する帯電ロール１４に接触して従動回転しつつ、その帯電ロール１４の周面を清掃するようになっている。すなわち、各弾性体１０６の弾性層１０８における稜線Ｅが、帯電ロール１４の周面を払拭し、その周面に付着している異物を掻き取ることにより、その異物が帯電ロール１４の外周面から除去されるようになっている。
【００５５】
なお、この弾性体１０６をシャフト１０４に固定する方法としては、例えば、次のような方法が採用可能である。すなわち、シャフト１０４に予めホットメルトタイプの接着剤を塗布しておき、リング状に加工した弾性体１０６をシャフト１０４の所望の位置にセットする。そして、接着剤の溶融可能温度まで温度を加え、その後、冷却して、シャフト１０４と弾性体１０６とを固定する。これにより、クリーニング部材１０２が製造される。
【００５６】
また、各弾性体１０６をシャフト１０４に固定する際、シャフト１０４の軸方向で各弾性体１０６のピッチを変えて固定するようにしてもよい。例えば図６で示すように、シャフト１０４の軸方向中央部側での各弾性体１０６のピッチを、シャフト１０４の軸方向両端部側での各弾性体１０６のピッチに対して狭くする（各弾性体１０６のピッチがシャフト１０４の軸方向中央部から両端部に行くに従って徐々に広がる）ようにしてもよい。
【００５７】
これによれば、帯電ロール１４の軸方向中央部側に対する弾性層１０８の接触面積を、帯電ロール１４の軸方向両端部側に対する弾性層１０８の接触面積に比べて増加させられるので、その軸方向中央部側の清掃性能を向上させられる。なお、図示しないが、シャフト１０４の軸方向中央部側での各弾性体１０６（弾性層１０８）の厚さＤを、シャフト１０４の軸方向両端部側での各弾性体１０６（弾性層１０８）の厚さＤよりも厚くするようにしてもよい。このような構成にしても、上記と同様な効果が得られる。
【００５８】
また、帯電ロール１４とクリーニング部材１０２との関係が定変位とされている場合（帯電ロール１４へのクリーニング部材１０２の押し付け力が軸間距離の設定による場合）、帯電ロール１４が感光体１２に対して、その両端部へ荷重が掛けられることで押し付けられているため、導電性シャフト１４Ａの撓みにより、その中央部が浮き易くなる。
【００５９】
しかしながら、このような不等間隔とされた（各弾性体１０６のピッチがシャフト１０４の軸方向両端部から中央部に行くに従って徐々に狭くなるように構成された）クリーニング部材１０２であれば、シャフト１０４の軸方向中央部付近で帯電ロール１４を押す力が強くなるため、帯電ロール１４の浮きが防止され、感光体１２の外周面（表面）に対する均一な帯電が維持される。
【００６０】
また、例えば図７で示すように、シャフト１０４の軸方向中央部側における弾性体１０６の外径を、シャフト１０４の軸方向両端部側における弾性体１０６の外径よりも大きくした所謂クラウン形状（太鼓形状）のクリーニング部材１０２としてもよい。これによれば、帯電ロール１４の軸方向中央部側に対する弾性層１０８の接触圧を、帯電ロール１４の軸方向両端部側に対する弾性層１０８の接触圧に比べて増加させられるので、その軸方向中央部側の清掃性能を向上させられる。
【００６１】
また、このようなクラウン形状のクリーニング部材１０２とすれば、シャフト１０４の軸方向中央部付近で帯電ロール１４を押す力が強くなるため、上記と同様に、帯電ロール１４の浮きが防止され、感光体１２の外周面（表面）に対する均一な帯電が維持される。また、このクラウン形状のクリーニング部材１０２によれば、弾性体１０６（弾性層１０８）の外周面が、帯電ロール１４の外周面に充分な圧力で接触されるため、クリーニング部材１０２が、更に安定して従動回転される利点もある。
【００６２】
また、例えば図８で示すように、シャフト１０４の軸方向中央部側での各弾性体１０６（弾性層１０８Ａ）の材質を、シャフト１０４の軸方向両端部側での各弾性体１０６（弾性層１０８Ｂ）の材質とは（グレードの）異なる材質で構成するようにしてもよい。すなわち、例えばシャフト１０４の軸方向中央部側の各弾性体１０６における弾性層１０８Ａの反発弾性率が、シャフト１０４の軸方向両端部側の各弾性体１０６における弾性層１０８Ｂの反発弾性率よりも高くなるようにしてもよい。
【００６３】
このように、シャフト１０４の軸方向中央部側における各弾性体１０６（弾性層１０８）の材質を、シャフト１０４の軸方向両端部側における各弾性体１０６（弾性層１０８）の材質よりも硬くすると、帯電ロール１４の軸方向中央部側に対する弾性層１０８の接触圧を、帯電ロール１４の軸方向両端部側に対する弾性層１０８の接触圧に比べて増加させられるので、その軸方向中央部側の清掃性能を向上させられる。
【００６４】
また、このように、シャフト１０４の軸方向中央部側における各弾性体１０６（弾性層１０８）の材質を硬くしたクリーニング部材１０２とすれば、シャフト１０４の軸方向中央部付近で帯電ロール１４を押す力が強くなるため、上記と同様に、帯電ロール１４の浮きが防止され、感光体１２の外周面（表面）に対する均一な帯電が維持される。
【００６５】
なお、上記したクリーニング部材１０２とは逆の構成のクリーニング部材１０２としてもよい。すなわち、例えば図９で示すように、シャフト１０４の軸方向両端部側での各弾性体１０６のピッチを、シャフト１０４の軸方向中央部側での各弾性体１０６のピッチに対して狭くするようにしてもよい。
【００６６】
また、図示しないが、シャフト１０４の軸方向両端部側の各弾性体１０６における弾性層１０８を、シャフト１０４の軸方向中央部側の各弾性体１０６における弾性層１０８よりも反発弾性率の高い材料で構成するようにしてもよい。これらのようなクリーニング部材１０２によれば、帯電ロール１４の軸方向両端部側の清掃性能を向上させられる。
【００６７】
ここで、弾性体１０６を構成する発泡体としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂、又はＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＣＲ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム材料を１種類或いは２種類以上をブレンドしてなる材質のものから選択され、必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等の助剤が加えられる。
【００６８】
しかしながら、帯電ロール１４との従動摺擦によって、外添剤などの異物を効率的に除去すると同時に、帯電ロール１４の外周面に、擦れによる傷を付けないために、また、長期に亘って千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張りなどに強いポリウレタンを選択するのが、特に望ましい。
【００６９】
ポリウレタンとして特に制限するものではないが、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステルやアクリルポリールなどのポリオールと、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネートの反応を伴っていればよく、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど鎖延長剤が混合されていることが望ましい。また、水やアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を用いて発泡させるのが一般的である。
【００７０】
また、クリーニング部材１０２における弾性体１０６の動摩擦係数は、０．１〜１．０が望ましい。弾性体１０６の動摩擦係数が０．１を下回ると、充分なクリーニング性が得られなくなり、結果として画質上に縦筋を発生させてしまうことがある。そして、弾性体１０６の動摩擦係数が１．０を上回ると、帯電ロール１４を傷付けてしまい、その傷部分で帯電不良を引き起こし、画質上に色点や微小な色線を発生させてしまうことがある。
【００７１】
このような画像欠陥は、帯電ロール１４やクリーニング部材１０２（弾性体１０６）の表面汚染（主にはトナー外添剤）、異物の混入（主には紙粉）、放電生成物の付着等が、トリガーとなって発生するため、長期間使用するほど発生するリスクが高まる。
【００７２】
また、この清掃装置１００には、図３で示すように、シャフト１０４の両端部を回転可能に支持する一対の軸受け部材１１０が備えられている。詳細には、この軸受け部材１１０は、それぞれシャフト１０４の軸方向内側が開放され、その軸方向外側が側壁１１０Ａにて閉塞された形状とされている。そして、シャフト１０４の両端部は、軸受け部材１１０の内壁を滑りながら、その内壁の周方向に沿って回転するようになっている。
【００７３】
また、一対の軸受け部材１１０は、それぞれ両側の側板１１２に形成された固定部１１４に固定されている。なお、本実施形態に係る帯電ロール１４は、その軸方向両端部が図示しない支持部材によって回転可能に支持され、感光体１２は、その軸方向両端部が側板１１２によって回転可能に支持されている。
【００７４】
次に、その帯電ロール１４の構成について詳細に説明する。この帯電ロール１４は、導電性シャフト１４Ａ上に、帯電層としての導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。帯電ロール１４の直径はφ８ｍｍ〜φ１５ｍｍ、より望ましくはφ９ｍｍ〜φ１４ｍｍであり、帯電層の肉厚は１．５ｍｍ〜４ｍｍであることが望ましい。
【００７５】
帯電ロール１４の直径が１５ｍｍを上回ると、外周面１箇所当たりの感光体１２に接触する回数が減り、また、放電回数が減るので、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。
【００７６】
帯電ロール１４の直径が８ｍｍを下回ると、画像形成装置１０を小型化できるため、優位であるが、外周面１箇所当たりの感光体１２に接触する回数が増え、また、放電回数が増えるので、長期安定性に対して不利となる。なお、この帯電ロール１４は、所望の帯電性能を有するものであれば、以下の構成に限定されるものでない。
【００７７】
導電性シャフト１４Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じて、材質及び表面処理方法が適宜選択される。導電性を有さない材質の場合は、メッキ処理など一般的な処理により加工されて、導電化処理が行われてもよい。
【００７８】
帯電ロール１４の帯電層を構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカ及び炭酸カルシウム等の充填剤等、通常のゴムに添加され得る材料を加えてもよい。
【００７９】
通常のゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性シャフト１４Ａの外周面に被覆することにより、上記導電性弾性層が形成される。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤としては、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したものなどを用いることが可能である。また、上記弾性材は発泡体であっても構わない。
【００８０】
上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。
【００８１】
中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、及びこれらのブレンドゴムが望ましく用いられる。なお、これらのゴム材は発泡したものであっても、無発泡のものであってもよい。
【００８２】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、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各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末が挙げられる。
【００８３】
また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；が挙げられる。
【００８４】
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、１〜６０質量部の範囲であることが望ましく、一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部の範囲であることが望ましい。
【００８５】
帯電層を構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成されているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく、特に限定されるものではない。
【００８６】
例えば、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
【００８７】
このうち、外添剤汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが望ましく用いられる。共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンの内の何れか１種又は複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。
【００８８】
ここで、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、重量比で合わせて１０％以上であるのが望ましい。上記重合単位が１０％以上の場合は、調液性及び表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物の付着が少なく、帯電ロール１４の耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる。
【００８９】
なお、上記高分子材料は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、その高分子材料の数平均分子量は、１，０００〜１００，０００の範囲であることが望ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲であることがより望ましい。また、上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することが可能である。その導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが望ましい。
【００９０】
また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、或いはイオン導電剤のような電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したものなどを用いることが可能である。
【００９１】
導電剤のカーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
【００９２】
上記カーボンブラックは、ｐＨ４．０以下であり、一般的なカーボンブラックに比べ、表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよく、ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを配合することにより、配合しないものに比べて、帯電均一性を良くすることが可能となり、更に抵抗値の変動を小さくすることが可能となる。
【００９３】
上記抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、ＩＴＯ等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば、何れも用いることが可能であり、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても、２種類以上を併用することも可能である。
【００９４】
また、本発明を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整及び強度の点から、望ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が望ましい。このような導電性材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。
【００９５】
更に、上記表面層には、フッ素系或いはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、上記表面層は、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが望ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって、帯電ロール１４への異物の付着が防止されるように作用する。
【００９６】
また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール１４の外周面（表面）に凹凸を付与し、感光体１２との摺擦時の負担を小さくして、帯電ロール１４と感光体１２との相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
【００９７】
また、帯電ロール１４のマイクロ硬度は４５度〜６０度が望ましい。マイクロ硬度が６０度より硬くなると、清掃装置１００を取り付けた場合でも、感光体１２とのニップ部の安定性が確保されなくなり、画質濃度ムラが発生する。４５度より柔らかくなると、清掃装置１００が無くても感光体１２とのニップ部の安定性が確保されるが、低硬度化にするためには、可塑剤添加量を増量する、或いはシリコーンゴムのような低硬度の材料を使用する必要があり、前者の場合には、可塑剤がブリードし、画質劣化等の問題が引き起され、後者の場合には、大幅なコストアップになってしまう。
【００９８】
また、画像形成装置１０に用いられる現像剤には、外添剤として球形のシリカを含むことが望ましい。この理由として、シリカは屈折率が１．５前後であり、粒径を大きくしても光散乱による透明度の低下、特にＯＨＰ表面への画像作製時のＰＥ値（光透過性の指標）等に影響を及ぼさないことが挙げられる。
【００９９】
一方、一般的なフュームドシリカは比重２．２であり、粒径的にも最大５０ｎｍが製造上から限界となる場合がある。また、凝集体として粒径を上げることは可能であるが、均一分散が困難となる場合があり、安定してシール効果を発揮できない場合がある。
【０１００】
クリーニング性向上のために含有される外添剤の材料として好適なシリカ、特に比重１．３〜１．９で球形単分散のシリカは、湿式法であるゾルゲル法により得ることが可能である。ゾルゲル法は湿式法で、かつ焼成すること無しに製造する方法であるため、蒸気相酸化法等の他の方法に比べ、比重を低く制御することが可能となっている。
【０１０１】
また、疎水化処理工程での疎水化処理剤種、或いは処理量を制御することにより、更に比重を調整することが可能となっている。シリカの粒径は、ゾルゲル法の加水分解、縮重合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の質量比、反応温度、撹拌速度、供給速度により自由に制御可能である。単分散で球形形状のシリカとすることもゾルゲル法にて可能となる。
【０１０２】
具体的なシリカの製造方法は、次の通りである。まず、水及びアルコールの混合溶液に、アンモニア水を触媒とし、温度をかけながら、テトラメトキシシラン等のシラン化合物を滴下して撹拌を行う。次に、生成したシリカゾル懸濁液の遠心分離を行い、湿潤シリカゲルとアルコール、アンモニア水とに分離する。
【０１０３】
そして、湿潤シリカゲルに溶剤を加え、再度シリカゾルの状態にし、疎水化処理剤を加え、シリカ表面の疎水化を行う。疎水化処理としては、一般的なシラン化合物を用いることが可能である。次に、この疎水化処理シリカゾルから溶媒を除去、乾燥、シーブすることにより、目的のシリカが得られる。また、このように得られたシリカに対し、再度ゾルゲル法による処理を行っても構わない。
【０１０４】
また、画像形成装置１０に用いられる現像剤のトナーとしては、重合法により作製される重合トナーを用いることが望ましい。トナー形状が不定形であることにより、流動性助剤の添加によっても流動性が充分でないことがあり、使用中の機械的せん断力によるトナー表面の微粒子のトナー凹部への移動により、経時的に流動性が低下したり、流動性助剤のトナー内部への埋没が起こることで、現像性、転写性、クリーニング性が悪化する。
【０１０５】
また、クリーニングにより回収されたトナーを再び現像装置２４に戻して使用すると、更に画質の低下を生じ易い。これらを防ぐために、更に流動性助剤を増加すると、感光体１２上への汚染、フィルミング、傷などを発生させてしまう。このため、意図的にトナー形状及び表面構造の制御を可能とする手段として、乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている。
【０１０６】
これらは一般に、乳化重合等の重合法により樹脂微粒子の分散液を作製し、他方、溶媒に着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を作製し、これらを混合した後、加熱及び／又はｐＨ制御、凝集剤添加などにより、上記の樹脂微粒子と着色剤とを所望の粒子径になるまで凝集させ、その後、凝集粒子を所望の粒子径で安定させ、次いで、樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に過熱して融合させてトナーを作製するものである。
【０１０７】
画像形成装置１０に用いられる現像剤には、外添剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含有されていることが望ましく、配合量は０．１重量％〜１．０重量％であることが特に望ましい。ＰＴＦＥは、感光体１２の磨耗を抑制することができ、画像形成装置１０の長寿命化を図る上で有用である。
【０１０８】
乳化重合凝集法で得たトナー粒子は、その粒度分布特性において、従来の懸濁重合法等に代表される他の重合法で得たトナー粒子と比較して極めて優れた特性（特に粒度分布がシャープであり、分級操作を必要としない）を示し、これをトナーとして用いれば、高品質の画質を長期に亘って得ることが可能である。
【０１０９】
また、乳化重合凝集法によるトナーの作製方法は、凝集粒子を樹脂微粒子のガラス転移点（Ｔｇ）以上に加熱して融合させることから、その加熱の仕方やｐＨの制御により、不定形の形状から球形の粒子状態のトナーまで、様々な形状のトナーを作製することが可能であるため、使用される電子写真システムにおいて、所謂ポテト形状から球形までの範囲で形状の選択が可能である。
【０１１０】
以上のような構成の清掃装置１００において、次に、その作用について説明する。記録用紙Ｐに転写されずに感光体１２の外周面に残留した現像剤等の異物は、清掃ブレード２６によって感光体１２から除去される。しかしながら、現像剤の成分中で粒子径が比較的小さい外添剤等の異物は、清掃ブレード２６をすり抜ける。
【０１１１】
ここで、帯電ロール１４は、導電性シャフト１４Ａの両端部に荷重が掛けられて、感光体１２側へ押し付けられており、弾性層１４Ｂの周面に沿って弾性変形することで、感光体１２との間でニップ部が形成されている。そして、クリーニング部材１０２により、帯電ロール１４の軸方向の撓みが抑えられ、その軸方向におけるニップ部の均一性が確保されている。したがって、清掃ブレード２６をすり抜けた外添剤等の異物は、帯電ロール１４の外周面に付着する。
【０１１２】
帯電ロール１４の外周面に付着した外添剤等の異物は、帯電ロール１４に接触して従動回転するクリーニング部材１０２の弾性体１０６（弾性層１０８）の少なくとも稜線Ｅが、帯電ロール１４の外周面に接触し、その帯電ロール１４の外周面を払拭することで除去される。
【０１１３】
すなわち、このクリーニング部材１０２は、シームレスのリング状とされた複数の弾性体１０６が、シャフト１０４に、その軸方向に予め決められた間隔を空けて固定されることで構成されている。そして、各弾性体１０６は、シャフト１０４の軸方向に対して、例えば４５°の角度θで傾斜した稜線Ｅを備えるように、斜めに形成されており、シャフト１０４の軸方向で、互いに重なり合う（互いにオーバーラップする）領域Ｌ（稜線Ｅ）が必ず存在するように、シャフト１０４に固定されている。
【０１１４】
したがって、帯電ロール１４が１回転し、それに従動してクリーニング部材１０２が１回転する間に、帯電ロール１４の外周面の有効画像領域における同じ箇所には、各弾性体１０６の弾性層１０８が少なくとも２回（複数回）接触することが可能となる。つまり、弾性体（図示省略）がシャフト１０４に螺旋状に巻き付けられたクリーニング部材（図示省略）の場合、帯電ロール１４が１回転し、それに従動してクリーニング部材が１回転する間に、帯電ロール１４の外周面の有効画像領域における同じ箇所には、弾性体の弾性層が１回しか接触しない。
【０１１５】
このように、本実施形態に係るクリーニング部材１０２は、弾性体がシャフト１０４に螺旋状に巻き付けられたクリーニング部材に比べて、帯電ロール１４の１回転当たりのクリーニング領域（クリーニング回数）を増加させられる。よって、帯電ロール１４の外周面に対するクリーニング性が向上され、帯電ロール１４に対する清掃性能が長期に亘って維持される。そして、これにより、画質欠陥の発生し難い画像形成装置１０が得られる。
【０１１６】
また、本実施形態に係るクリーニング部材１０２は、弾性体１０６毎に、ホットメルトタイプの接着剤によってシャフト１０４に固定されている。そのため、弾性体がシャフト１０４に螺旋状に巻き付けられるクリーニング部材では必要とされた、シャフト１０４の両端部から、その弾性体が剥がれるのを防止するためのキャップ部材（図示省略）が不要となる。
【０１１７】
つまり、本実施形態に係るクリーニング部材１０２では、シャフト１０４の軸方向両端部において、弾性体がシャフト１０４から剥がれるのを防止するための対応策を必要としない。したがって、本実施形態に係るクリーニング部材１０２は、弾性体がシャフト１０４に螺旋状に巻き付けられたクリーニング部材に比べて、その製造コストを低減させられる。
【０１１８】
また、そのキャップ部材を装着するクリーニング部材の場合、螺旋状に巻かれた弾性体の両端部がキャップ部材によって押し潰されるため、帯電ロール１４の軸方向両端部に対する弾性体の接触面積が低減されたり、その接触面積を確保するために、帯電ロール１４の長さよりもクリーニング部材の長さを長くしたりする必要がある。
【０１１９】
しかしながら、本実施形態に係るクリーニング部材１０２では、キャップ部材が不要であるため、帯電ロール１４の軸方向両端部に対する弾性体１０６（弾性層１０８）の接触面積は確保される。つまり、シャフト１０４の軸方向一端部から他端部まで、弾性体１０６（弾性層１０８）の高さが一定に保たれるため、帯電ロール１４に対する清掃性能が向上される。
【０１２０】
また、本実施形態に係るクリーニング部材１０２は、その有効クリーニング領域（帯電ロール１４の有効画像領域全体をクリーニング可能な長さ）を確保するために、帯電ロール１４の長さよりも長くする必要がないことから、帯電装置５０において、その軸方向の大きさが大きくなるような不具合もない。
【０１２１】
また、シャフト１０４に螺旋状に巻き付けられる弾性体の場合、その巻き付け時の張力により弾性層が変形するので、帯電ロール１４に押し当てられる圧力が不安定になるおそれがある。しかしながら、本実施形態に係るクリーニング部材１０２の弾性体１０６には、シャフト１０４に固定する際に張力などは加えられないため、その弾性層１０８が変形することはなく、帯電ロール１４に押し当てられる圧力を安定化させられる。
【０１２２】
したがって、帯電ロール１４の外周面に対する弾性層１０８（稜線Ｅ）の接触圧不足が発生せず、接触圧不足によるクリーニング不良が抑制又は防止される。つまり、これにより、クリーニング部材１０２が、図１０で示す矢印Ｊ方向に回転する帯電ロール１４に対して安定して従動回転するので、その帯電ロール１４の外周面に付着した異物が、弾性層１０８の少なくとも稜線Ｅによって効率よく掻き取られる。
【０１２３】
また、このクリーニング部材１０２は、上記したように、シャフト１０４の軸方向における弾性体１０６の存在割合（各弾性体１０６を固定するピッチ）を変化させたり、弾性体１０６（弾性層１０８）の厚さＤを変化させたり、弾性体１０６（弾性層１０８）の外径を変化させたりすることが可能であり、弾性体１０６（弾性層１０８）の材質を変化させたりすることも可能である。
【０１２４】
つまり、このクリーニング部材１０２は、被清掃体の形状や、要求されるクリーニングレベルに応じて、各弾性体１０６を固定するピッチや厚さＤ、外径を変更したり、材質の異なるものを組み合わせたりすることが容易に可能であるため、種々の被清掃体に対して、幅広く対応可能である。
【０１２５】
また、このように、複数のリング状の弾性体１０６でクリーニング部材１０２が構成されると、例えば図１１で示す参考例のように、ロール状のクリーニング部材１０３とすることも可能になる。すなわち、この場合は、図１２で示すような円筒状の弾性体１０７を、シャフト１０４に複数個、隙間無く嵌め、上記と同様の接着剤によって、そのシャフト１０４に固定すればよい。
【０１２６】
通常、ロール状のクリーニング部材を製造するには、角筒状の弾性体（図示省略）をロール状に研削するが、このような構成のクリーニング部材１０３にすると、その弾性体をロール状に研削するための作業が不要となるので、研削作業時に発生していた削り滓等が発生しなくなる利点がある。
【０１２７】
なお、このロール状のクリーニング部材１０３に使用される弾性体１０７（弾性層１０８）の寸法は、例えば図１２で示すように、シャフト１０４の軸方向に沿った長さである厚さ（幅）Ｄ＝１０ｍｍ、シャフト１０４の軸方向と直交する方向の長さである外径Ｒ１＝８ｍｍ、内径Ｒ２＝４ｍｍとされる。
【実施例】
【０１２８】
以下に、帯電ロール１４と、クリーニング部材１０２の具体的な実施例、参考例、比較例を示す。なお、本実施形態に係るクリーニング部材１０２は、これら各実施例によって限定されるものではない。
【０１２９】
［帯電ロール］
＜実施例１＞
エピクロルヒドリンゴム１００質量部にイオン導電剤ＰＥＬ−１００（日本カーリット社製）３質量部を添加して十分混練した後、これを押し出し成形し、その後、φ６ｍｍのＳＵＭ−Ｎｉシャフト（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）を挿入し、プレス成形機にて成形・加硫を行った後、研磨によって所望の外径に加工を行い、端部外径φ８．９５ｍｍ、中央部外径φ９．００ｍｍとなるように加工した。その後、このロール表面に浸漬コーティング方法によってフッ素系樹脂を膜厚５μｍでコーティングし、帯電ロール１４を得た。
【０１３０】
＜実施例２＞
エピクロルヒドリンゴム１００質量部にイオン導電剤ＰＥＬ−１００（日本カーリット社製）３質量部を添加して十分混練した後、これを押し出し成形し、その後、φ６ｍｍのＳＵＭ−Ｎｉシャフト（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）を挿入し、プレス成形機にて成形・加硫を行った後、研磨によって所望の外径に加工を行い、端部外径φ８．９５ｍｍ、中央部外径φ９．０５ｍｍとなるように加工した。その後、このロール表面に浸漬コーティング方法によってフッ素系樹脂を膜厚５μｍでコーティングし、帯電ロール１４を得た。なお、実施例２に係る帯電ロール１４は、両端をデータムとして中央部の偏心量が２０μｍとなるように、意図的に形状を悪化させたものである。
【０１３１】
［クリーニング部材］
＜実施例１＞
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さＤ＝５．０ｍｍのシート状にスライスし、図５で示すような形状となる抜き型で抜き、角度θ＝４５°で、内径Ｒ２＝φ４．０ｍｍ、外径Ｒ１＝φ８．０ｍｍの円形リング状の弾性体１０６を複数個作成した。
【０１３２】
そして、新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺに無電解ニッケルメッキを４μｍの厚さで施し、軸受け部材１１０で支持される両端部以外にホットメルト接着剤が塗布されたシャフト１０４に、このリング状の弾性体１０６を２．５ｍｍピッチの間隔で２３個配置し、ホットメルト接着剤の溶融温度以上に加熱し、シャフト１０４に接着固定した。この結果、図４で示すような有効クリーニング領域が約２２６ｍｍとなるクリーニング部材１０２を得た。
【０１３３】
＜実施例２＞
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さＤ＝５．０ｍｍのシート状にスライスし、図５で示すような形状となる抜き型で抜き、角度θ＝４５°で、内径Ｒ２＝φ４．０ｍｍ、外径Ｒ１＝φ８．０ｍｍの円形リング状の弾性体１０６を複数個作成した。
【０１３４】
そして、新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺに無電解ニッケルメッキを４μｍの厚さで施し、軸受け部材１１０で支持される両端部以外にホットメルト接着剤が塗布されたシャフト１０４に、このリング状の弾性体１０６を６．２ｍｍピッチの間隔で１７個配置し、ホットメルト接着剤の溶融温度以上に加熱し、シャフト１０４に接着固定した。この結果、図４で示すような有効クリーニング領域が約２１９ｍｍとなるクリーニング部材１０２を得た。
【０１３５】
＜実施例３＞
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなる２種類のウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０及びＩＮＯＡＣ社製ＲＳＭ５５）を厚さＤ＝５．０ｍｍのシート状にスライスし、図５で示すような形状となる抜き型で抜き、角度θ＝４５°で、内径Ｒ２＝φ４．０ｍｍ、外径Ｒ１＝φ８．０ｍｍの円形リング状の弾性体１０６をそれぞれ複数個作成した。
【０１３６】
そして、新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺに無電解ニッケルメッキを４μｍの厚さで施し、軸受け部材１１０で支持される両端部以外にホットメルト接着剤が塗布されたシャフト１０４に、低硬度（反発弾性率：小）のＲＳＭ５５で作成された弾性体１０６を各端部にそれぞれ６個、高硬度（反発弾性率：大）のＥＰ７０で作成された弾性体１０６を中央部に１１個、各弾性体１０６間のピッチが２．５ｍｍとなるように配置し、ホットメルト接着剤の溶融温度以上に加熱し、シャフト１０４に接着固定した。この結果、図７で示すような有効クリーニング領域が約２２６ｍｍとなるクリーニング部材１０２を得た。
【０１３７】
＜実施例４＞
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さＤ＝５．０ｍｍのシート状にスライスし、図５で示すような形状となる抜き型で抜き、角度θ＝４５°で、内径Ｒ２＝φ４．０ｍｍ、外径Ｒ１＝φ８．０ｍｍの円形リング状の弾性体１０６を複数個作成した。
【０１３８】
そして、新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺに無電解ニッケルメッキを４μｍの厚さで施し、軸受け部材１１０で支持される両端部以外にホットメルト接着剤が塗布されたシャフト１０４に、このリング状の弾性体１０６を、各端部より６．０ｍｍピッチで６個、中央部に向けて５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１．５ｍｍ（中央）ピッチで（９個）対称に配置し（即ち、中央部でピッチ１．５ｍｍとなるように、両端部に行くに従って段階的にピッチを変化させて合計２１個の弾性体１０６を配置し）、ホットメルト接着剤の溶融温度以上に加熱し、シャフト１０４に接着固定した。この結果、図６で示すような有効クリーニング領域が約２２２ｍｍとなるクリーニング部材１０２を得た。
【０１３９】
＜実施例５＞
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さＤ＝５．０ｍｍのシート状にスライスし、図５で示すような形状となる抜き型で抜き、角度θ＝４５°で、内径Ｒ２＝φ４．０ｍｍ、外径Ｒ１＝φ８ｍｍ〜φ８．２ｍｍの（φ０．０２ｍｍ刻みの）円形リング状の弾性体１０６を複数個作成した。
【０１４０】
そして、新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺに無電解ニッケルメッキを４μｍの厚さで施し、軸受け部材１１０で支持される両端部以外にホットメルト接着剤が塗布されたシャフト１０４に、このリング状の弾性体１０６を、各端部より２．５ｍｍピッチで、各端部の３個を外径Ｒ１＝φ８．０ｍｍとし、中央部に向けて０．０２ｍｍずつ外径Ｒ１が大きいものを順に配置し、中央部で外径Ｒ１＝８．２ｍｍとなるようにした。
【０１４１】
この場合、２３個の弾性体１０６が必要であることから、中央部の３個の弾性体１０６の外径Ｒ１が、Ｒ１＝φ８．２ｍｍとなる。そして、ホットメルト接着剤を溶融温度以上に加熱し、シャフト１０４に弾性体１０６を接着固定した。この結果、図８で示すような有効クリーニング領域が約２２６ｍｍとなるクリーニング部材１０２を得た。
【０１４２】
＜参考例１＞  
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さＤ＝１０．０ｍｍのシート状にスライスし、図１２で示すような形状となる抜き型で抜き、角度θ＝９０°で、内径Ｒ２＝φ４．０ｍｍ、外径Ｒ１＝φ８．０ｍｍの円形リング状の弾性体１０７を複数個作成した。
【０１４３】
そして、新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺに無電解ニッケルメッキを４μｍの厚さで施し、軸受け部材１１０で支持される両端部以外にホットメルト接着剤が塗布されたシャフト１０４に、このリング状の弾性体１０７を隙間なく２２個配置し、ホットメルト接着剤の溶融温度以上に加熱し、シャフト１０４に接着固定した。この結果、図１１で示すような有効クリーニング領域が約２２０ｍｍとなるクリーニング部材１０３を得た。
【０１４４】
＜比較例１＞
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さ２．３５ｍｍのシート状にスライスし、日東電工製基材レス両面テープ（Ｎｏ．５９１）を貼り付けた後、幅６ｍｍ、長さ２３２ｍｍ（長さは最低長）の短冊状に裁断した。このシートを予め決められた位置より、２６°の角度となるように、螺旋状に巻き付け、クリーニング部材を作成した。なお、キャップ部材は設けていない。
【０１４５】
＜比較例２＞
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を断面の１辺が１２ｍｍで長さ２２０ｍｍの角材に加工した後、角材の中央部にφ４．０ｍｍの貫通孔を設け、新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺに無電解ニッケルメッキを４μｍの厚さで施し、軸受け部材１１０で支持される両端部以外にホットメルト接着剤が塗布されたシャフト１０４を挿入し、ホットメルト接着剤の溶融温度以上に加熱して接着した後、外径がφ８．０ｍｍ、厚さ２ｍｍとなるように研削加工を行い、クリーニング部材を作成した。
【０１４６】
［クリーニング性］
＜評価＞
上記のようにして作成した実施例のクリーニング部材１０２、参考例のクリーニング部材１０３、比較例のクリーニング部材を、それぞれ帯電ロール１４の実施例毎に組み合わせて、ＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎのプロセスカートリッジ１８に組み込み、連続印字テスト（Ａ４で９０００枚）後のハーフトーン５０％画像における濃度ムラの評価を実施した。
【０１４７】
なお、このとき、帯電ロール１４に対する食い込み量を０．３ｍｍ（軸方向で帯電ロール１４又はクリーニング部材１０２が異なる外径を有する場合は、中央部での食い込み量が０．３ｍｍ）に設定可能な軸受け部材１１０（導電性ＰＯＭ製）で、各クリーニング部材を支持した。
【０１４８】
また、各評価の基準は次の通りとした。
○：画質上の濃度ムラが未発生
△：画質上の濃度ムラが軽微であるが発生
×：画質上の濃度ムラが発生
また、連続印字テスト後の各クリーニング部材の端部における弾性体の剥がれ具合を目視にて確認した。
【０１４９】
＜確認結果＞
表１に実施例１の帯電ロール１４と組み合わせた画質評価結果を示し、表２に実施例２の帯電ロール１４と組み合わせた画質評価結果を示す。この結果、比較例に対して同等の性能であることが確認された。また、画質上問題の無いことが確認された。つまり、表１、表２の結果により、クリーニング部材１０２に関し、従来のロール形状のものや螺旋形状のものに比較して、簡易な方法で作成可能でありながら、同等のクリーニング性能を有することが実証された。
【０１５０】
また、各クリーニング部材の両端部におけるシャフト１０４と弾性体との接着状態を目視で確認した結果、比較例１のクリーニング部材で、僅かに「浮き」が確認されたが、本実施形態に係る弾性体１０６に関しては、そのような「浮き」や「剥がれ」は、一切確認されなかった。以上により、長期の使用において、帯電ロール１４の外周面の汚染が防止され、帯電不良に起因した画質不良が防止される画像形成装置１０が得られた。
【０１５１】
【表１】
2012194457.tif 000003
【０１５２】
【表２】
2012194457.tif 000004
【０１５３】
以上、本実施形態に係るクリーニング部材１０２について、図面及び各実施例を基に説明したが、本実施形態に係るクリーニング部材１０２は、図示のものや各実施例のものに限定されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、シャフト１０４は、軸受け部材１１０で回転可能に支持されればよいので、軸方向から見て、少なくとも両端部の外形が円形状であればよい。
【０１５４】
また、本実施形態では、クリーニング部材１０２を帯電ロール１４へ常時接触させ、帯電ロール１４に従動回転させる態様について説明したが、クリーニング部材１０２は、帯電ロール１４のクリーニング時のみ、帯電ロール１４に接触させて従動回転させる態様にしてもよい。
【０１５５】
また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、感光体１２、帯電装置５０（帯電ロール１４と清掃装置１００とのユニット）、現像装置２４、清掃ブレード２６を備えたプロセスカートリッジ１８として説明したが、これに限らず、帯電装置５０を備え、その他、必要に応じて、感光体１２、露光装置１６、転写装置２２、現像装置２４、清掃ブレード２６から選択されるものを備えたプロセスカートリッジ１８としてもよい。なお、これら装置や部材をカートリッジ化せず、画像形成装置１０に直接配置した形態であってもよい。
【０１５６】
また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、被清掃体として帯電ロール１４を採用した態様を説明したが、これに限らず、被清掃体としては、感光体１２、転写装置２２等が挙げられる。そして、これら被清掃体と、これに接触して配置される清掃装置１００とのユニットを、画像形成装置１０に直接配置してもよいし、プロセスカートリッジ１８のようにカートリッジ化して画像形成装置１０に配置してもよい。また、本実施形態に係る画像形成装置１０は、上記構成に限られず、例えば中間転写方式の画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１５７】
１０  画像形成装置
１２  感光体（像保持体／被帯電体の一例）
１４  帯電ロール（帯電体／被清掃体の一例）
１６  露光装置
１８  プロセスカートリッジ（組立体の一例）
２４  現像装置
５０  帯電装置
１００  清掃装置
１０２  クリーニング部材（清掃体の一例）
１０４  シャフト（軸部の一例）
１０６  弾性体
１０８  弾性層
１１０  軸受け部材（支持部材の一例）
【図１】
2012194457.tif 000005
【図２】
2012194457.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012194457.tif 000009
【図６】
2012194457.tif 000010
【図７】
2012194457.tif 000011
【図８】
2012194457.tif 000012
【図９】
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【図１０】
2012194457.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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