(57)【要約】【課題】被清掃体に対する清掃体の従動回転が安定して行われるようにする。【解決手段】外形が円形状の軸部１０４と、軸部１０４の一端部側から他端部側にかけて螺旋状に巻き付けられて固定され、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を清掃する弾性層１０７と、弾性層１０７の一端部及び他端部に一体に形成された被押さえ部１０７Ｂを軸部１０４との間で押さえるように軸部１０４の一端部及び他端部に設けられ、軸部１０４と一体に回転する押さえ部材１０８と、を有する清掃体１０２であって、押さえ部材１０８を、軸部１０４の軸方向から見て円形状に形成するとともに、軸部１０４に巻き付けられた弾性層１０７を含む軸部１０４の外径Ｒ２と等しい外径Ｒ１とし、被清掃体１４の両端部における機能領域外に接触させて従動回転させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が円形状の軸部と、
前記軸部の一端部側から他端部側にかけて螺旋状に巻き付けられて固定され、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層と、
前記弾性層の一端部及び他端部に一体に形成された被押さえ部を前記軸部との間で押さえるように該軸部の一端部及び他端部に設けられ、前記軸部と一体に回転する押さえ部材と、
を有し、
前記押さえ部材は、
前記軸部の軸方向から見て円形状に形成されるとともに、前記軸部に巻き付けられた前記弾性層を含む前記軸部の外径と等しい外径とされ、
前記被清掃体の両端部における機能領域外に接触して従動回転することを特徴とする清掃体。
【請求項２】
前記押さえ部材の外周部が、前記被清掃体と同じ材料で成形された弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の清掃体。
【請求項３】
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又は請求項２に記載の清掃体と、
前記押さえ部材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４】
請求項３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５】
請求項３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６】
請求項３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】
帯電ロールの軸線方向に延在し、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、被清掃体に対する従動回転が安定して行われる清掃体、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、外形が円形状の軸部と、前記軸部の一端部側から他端部側にかけて螺旋状に巻き付けられて固定され、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層と、前記弾性層の一端部及び他端部に一体に形成された被押さえ部を前記軸部との間で押さえるように該軸部の一端部及び他端部に設けられ、前記軸部と一体に回転する押さえ部材と、を有し、前記押さえ部材が、前記軸部の軸方向から見て円形状に形成されるとともに、前記軸部に巻き付けられた前記弾性層を含む前記軸部の外径と等しい外径とされ、前記被清掃体の両端部における機能領域外に接触して従動回転することを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に記載の清掃体は、請求項１に記載の清掃体において、前記押さえ部材の外周部が、前記被清掃体と同じ材料で成形された弾性体であることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る請求項３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又は請求項２に記載の清掃体と、前記押さえ部材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。
【０００８】
また、本発明に係る請求項４に記載の帯電装置は、請求項３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。
【０００９】
また、本発明に係る請求項５に記載の組立体は、請求項３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。
【００１０】
また、本発明に係る請求項６に記載の画像形成装置は、請求項３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】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、弾性層の両端部を軸部に対して押さえる押さえ部材が、被清掃体に接触しない構成に比べて、被清掃体に対する従動回転が安定して行われる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、押さえ部材の外周部が、被清掃体と同じ材料で成形された弾性体とされていない構成に比べて、被清掃体に対する従動回転がより安定して行われる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２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。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３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。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３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。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３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】
【００１７】
【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平面図
【図４】螺旋状クリーニング部材を示す平面図
【図５】螺旋状クリーニング部材の弾性層の形状を示す平面図
【図６】キャップ部材の構成を示す斜視図
【図７】螺旋状クリーニング部材の一端部の構成を示す断面図
【図８】帯電ロールの印字領域外に接触する螺旋状クリーニング部材のキャップ部材を示す概略図
【図９】キャップ部材を除いた螺旋状クリーニング部材におけるシャフトと弾性層の断面形状を示す模式図
【図１０】帯電ロールに対する螺旋状クリーニング部材の清掃動作を示す説明図
【図１１】帯電ロールに対するキャップ部材の動摩擦係数を測定する測定手段を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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として下から上へ順に備えられている。
【００２０】
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）に有機感材等よりなる感光体層が被覆された、直径が２５ｍｍの導電性円筒体が用いられ、図示しないモーターにより、１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動されるようになっている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して行われ、各色の感光体１２の外周面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される構成である。
【００２４】
各感光体１２の外周面にそれぞれ形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。なお、帯電ロール１４については後で詳述する。
【００３０】
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。
【００３１】
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螺旋状クリーニング部材１０２と、螺旋状クリーニング部材１０２の後述するキャップ部材１０８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。
【００３２】
螺旋状クリーニング部材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の周囲（外周面）に、螺旋状に巻き付けられて、接着により固定される帯状（短冊状）の弾性体シート１０６と、シャフト１０４の両端部に、弾性体シート１０６の両端部を押さえるように嵌められる押さえ部材の一例としてのキャップ部材１０８と、を有している。
【００３３】
螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４は、その両端部を除いて円柱状（軸方向から見て外形が円形状）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。このシャフト１０４には、アルミ、ステンレス、真鍮等の金属材料が主に使用され、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。
【００３４】
なお、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。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。
【００３５】
螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６は、図５で示すように、帯状（細長い略平行四辺形状）に形成されるとともに弾性変形可能な弾性層１０７と、表面全体に弾性層１０７が接着されるとともに裏面がシャフト１０４に接着される接着層１０５（図７参照）と、を有している。
【００３６】
図７で示す接着層１０５は、例えば接着剤、両面テープなどの接着材によって構成されており、弾性体シート１０６は、その接着層１０５によって、シャフト１０４の外周面に、その軸方向一端部から他端部に亘って貼付（固定）されるようになっている。
【００３７】
なお、接着層１０５は単層の接着層であっても、複数層の接着層であってもよい。また、接着層１０５を複数層の接着層で構成する場合には、その接着層同士の間に導電層、非導電層、半導電層、断熱層、伝熱層などの非接着層を介在させてもよい。
【００３８】
図５で示す弾性層１０７には発泡体が用いられる。すなわち、この弾性層１０７は、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、必要な厚み、幅に加工した後、シャフト１０４に螺旋状に巻き付けられるようになっている。
【００３９】
詳細には、この弾性層１０７は、図９で示すように、シャフト１０４の軸方向と直交する断面において、４辺（シャフト１０４に沿う曲線を含む）で囲まれた四角形状とされており、その巻き方向と直交する方向（図３における矢印Ｚ方向）に沿った断面においても、同様に、４辺（シャフト１０４に沿う曲線を含む）で囲まれた四角形状とされている。
【００４０】
したがって、図１０で示すように、この螺旋状クリーニング部材１０２では、弾性体シート１０６の弾性層１０７の外周面における稜線部１０７Ｄが、帯電ロール１４の外周面（表面）に接触することで、シャフト１０４が従動回転し、その従動回転に伴って、その弾性層１０７の外周面における稜線部１０７Ｄが、帯電ロール１４の外周面を払拭して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構成である。
【００４１】
また、弾性層１０７の長手方向両端部１０７Ａには、それぞれシャフト１０４に巻き付けられたときに、その軸方向外側へ向かって突出する被押さえ部の一例としての突起部１０７Ｂが一体に連設されている。なお、以下の説明において、端部１０７Ａに突起部１０７Ｂは含まれないものとする。
【００４２】
この突起部１０７Ｂは、キャップ部材１０８によって押さえられる（キャップ部材１０８の内周面とシャフト１０４の外周面との間に挟まれる）部分であり、そのキャップ部材１０８によって押さえられる領域が必要最小限となるように、弾性層１０７の幅方向の一部から、例えば細長い三角形状に突出されている。
【００４３】
詳細には、この突起部１０７Ｂは、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の一端部側（図５の左側）では、シャフト１０４の回転方向（矢印Ｆで示す）下流側に連設され、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の他端部側（図５の右側）では、シャフト１０４の回転方向上流側に連設されている。つまり、図５で示す弾性体シート１０６（弾性層１０７）は、点対称形状に形成されている。
【００４４】
このように、弾性層１０７の端部１０７Ａで、かつ、その幅方向の一部に突起部１０７Ｂを連設し、その突起部１０７Ｂのみをキャップ部材１０８によって押さえる構成になっていると、その突起部１０７Ｂが連設されている端部１０７Ａのシャフト１０４からの剥がれが防止されるとともに、その端部１０７Ａは、キャップ部材１０８によって押さえられることがなく（覆われることがなく）、外部に露出される。
【００４５】
よって、図７で示すように、シャフト１０４の周方向に沿う稜線部１０７Ｃと、シャフト１０４の周方向に交差する方向に沿う稜線部１０７Ｄとが、キャップ部材１０８の縁部に達する端部１０７Ａに形成される。これにより、弾性層１０７の厚さが、シャフト１０４の一端から他端まで同じ高さに形成され、帯電ロール１４の軸方向両端部に対する清掃性能が向上される構成である。
【００４６】
なお、弾性層１０７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、シリコーンゴム等を材質としたものより選択される。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。
【００４７】
次に、キャップ部材１０８について説明する。図６、図７で示すように、キャップ部材１０８は、シャフト１０４に螺旋状に巻き付けた弾性体シート１０６の両端部の剥がれを防止するように、シャフト１０４の両端部に、その両端部の外周面とキャップ部材１０８の内周面との間に弾性体シート１０６（弾性層１０７）の端部１０７Ａに連設された突起部１０７Ｂを挟み込むようにして組み付けられている。
【００４８】
そして、シャフト１０４と共に一体に回転するように、そのシャフト１０４の両端部に固定されている。つまり、シャフト１０４の両端部は、例えばＤカット等の回転止めがなされる断面形状とされており、キャップ部材１０８のシャフト１０４の端部が挿入される挿入孔１０８Ｄ（後述）も、その回転止めがなされるＤカット等の断面形状とされている。
【００４９】
これにより、キャップ部材１０８が、シャフト１０４と一体に回転する構成である。なお、キャップ部材１０８のシャフト１０４に対する固定方法としては、これ以外に、例えばキャップ部材１０８をシャフト１０４に接着剤や両面テープ等で固定するなどが挙げられる。
【００５０】
また、キャップ部材１０８の内周面には、その軸方向内側から外側に向かって順に、シャフト１０４の外周面との間に隙間を形成する円筒部１０８Ａと、シャフト１０４が挿入されることによって保持される保持部１０８Ｂとが一体に形成されている。すなわち、保持部１０８Ｂには、シャフト１０４が挿入される挿入孔１０８Ｄが形成されている。
【００５１】
なお、図７で示す保持部１０８Ｂは、その端面１０８Ｃが、シャフト１０４の端面１０４Ａと同一面上をなす位置で、そのシャフト１０４に保持されるようになっているが、例えばシャフト１０４の端面１０４Ａが、保持部１０８Ｂの端面１０８Ｃよりも軸方向内側（図７における右側）に位置するようになっていてもよい。
【００５２】
円筒部１０８Ａは、シャフト１０４の周方向に沿って形成されており、その軸方向内側から外側に向かって順に、第１内径部１０９Ａと、第１内径部１０９Ａよりも内径が小さい第２内径部１０９Ｂと、を有している。このように、第１内径部１０９Ａと第２内径部１０９Ｂとの内径が異なることにより、第１内径部１０９Ａと第２内径部１０９Ｂとの間で段差が形成されるようになっている。
【００５３】
したがって、図７で示すように、この第２内径部１０９Ｂは、弾性層１０７の突起部１０７Ｂ及びそれを若干巻き込んだ接着層１０５をシャフト１０４の外周面との間に挟み込み、そのシャフト１０４の外周面との間で接着層１０５及び突起部１０７Ｂを圧縮して押さえるようになっている。
【００５４】
また、第１内径部１０９Ａは、弾性層１０７の突起部１０７Ｂ及び接着層１０５をシャフト１０４の外周面との間に挟み込み、そのシャフト１０４の外周面との間で突起部１０７Ｂ及び接着層１０５を圧縮して押さえるようになっている。このように、第１内径部１０９Ａ及び第２内径部１０９Ｂは、シャフト１０４との間で突起部１０７Ｂ及び接着層１０５を押さえる押さえ部として機能する。
【００５５】
なお、ここでは、第２内径部１０９Ｂが、突起部１０７Ｂを若干巻き込んだ接着層１０５をシャフト１０４の外周面との間に挟み込むと説明したが、これに限らず、例えば、キャップ部材１０８のシャフト１０４への装着時に、接着層１０５が押し剥がされて蛇腹状になった突起部１０７Ｂなどを、第２内径部１０９Ｂとシャフト１０４の外周面との間に挟み込むようにしてもよい。
【００５６】
何れにしても、弾性体シート１０６を接着層１０５によってシャフト１０４に一旦接着し、次いで、シャフト１０４の端部を保持部１０８Ｂの挿入孔１０８Ｄに挿入して、キャップ部材１０８をシャフト１０４に装着することにより、保持部１０８Ｂの挿入孔１０８Ｄ周りの縁部によって、接着層１０５が押し剥がされ、その接着層１０５が第２内径部１０９Ｂの内周面に接着される。これにより、弾性体シート１０６の両端部が、更にシャフト１０４から剥がれ難くなる構成である。
【００５７】
また、このキャップ部材１０８は、図２、図３、図６、図８で示すように、帯電ロール１４と螺旋状クリーニング部材１０２との従動性を確保するために、シャフト１０４の軸方向から見た外形状が円形状とされるとともに、その外周面は、帯電ロール１４の両端部、詳細には印字（機能）領域外の外周面に接触するように構成されている。
【００５８】
つまり、螺旋状に巻回された弾性体シート１０６（弾性層１０７）だけではなく、キャップ部材１０８も帯電ロール１４と接触して従動回転するように、キャップ部材１０８の外径Ｒ１（図８参照）と、弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２（図９では半径Ｒ２／２が示されている）とが同一とされている。
【００５９】
なお、ここで言う弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２とは、図９で示すように、シャフト１０４の軸方向から見た、無負荷状態の断面視で、シャフト１０４の回転中心から、弾性体シート１０６における弾性層１０７の稜線部１０７Ｄまでの長さ（半径）の２倍である。
【００６０】
ここで、キャップ部材１０８の外径Ｒ１が、弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２よりも大きい場合には、弾性体シート１０６（弾性層１０７）が帯電ロール１４に接触できないことがあり、帯電ロール１４を清掃することができないことがある。つまり、この場合、弾性体シート１０６（弾性層１０７）が本来のクリーニング機能を果たせないため、帯電ロール１４においてクリーニング不良を起こすことがある。
【００６１】
また、キャップ部材１０８の外径Ｒ１が、弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２よりも小さい場合には、キャップ部材１０８が帯電ロール１４に接触できないことがあり、帯電ロール１４に対する充分な従動性を確保できないことがある。
【００６２】
したがって、キャップ部材１０８の外径Ｒ１と、弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２とが同一とされ、これによって、帯電ロール１４に対する螺旋状クリーニング部材１０２の従動性が、より確保されるようになっている。
【００６３】
また、上記したように、キャップ部材１０８と帯電ロール１４との軸方向における接触位置は、印字（画像形成）領域外である。接触位置が印字領域内であると、長期使用時に、帯電ロール１４のキャップ部材１０８との接触領域で、クリーニング不良が生じる懸念がある。接触位置が印字領域外であると、帯電ロール１４をクリーニングする機能をキャップ部材１０８に与える必要が無くなるため、キャップ部材１０８に対し、従動性の確保のみに特化した材料選択も可能になる。
【００６４】
なお、キャップ部材１０８の材質は、特に限定するものではないが、ＡＢＳ、ＰＯＭ等の所謂プラスチック製とされることが、形状加工、コストの観点から望ましい。また、キャップ部材１０８の外周面（外周部）の材質は、帯電ロール１４と同一であることがより望ましい。これによって、帯電ロール１４に対する従動性が、より一層確保されるようになる。また、所望の動摩擦係数を得るために、上記プラスチック成形体上に、粘性のあるテープ等を貼り付けてもよい。
【００６５】
更に、キャップ部材１０８の外周部は、弾性体で構成されていることがより望ましい。例えば、キャップ部材１０８の外周面（表面）に弾性体を積層してもよい。また、キャップ部材１０８を弾性体で作成した単層構造としてもよい。例えば、ソリッドゴム等の弾性体のみで、キャップ部材１０８を構成してもよい。
【００６６】
また、キャップ部材１０８の少なくとも外周部（弾性体で構成した場合は、その弾性体）の動摩擦係数は、１．０〜１．５が望ましく、螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート１０６の動摩擦係数は、０．１〜１．０が望ましい。
【００６７】
キャップ部材１０８における弾性体の動摩擦係数が１．０を下回ると、摩擦抵抗が低すぎるため、充分な従動性が確保できなくなり、帯電ロール１４のクリーニング不良を引き起こし、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。
【００６８】
キャップ部材１０８における弾性体の動摩擦係数が１．５を上回ると、摩擦抵抗が大きすぎるため、帯電ロール１４と感光体１２との回転に対して摺動抵抗となり、両者の回転を阻害し、結果として帯電ロール１４上に放電痕を付けてしまい、その放電痕が画質上に色線として発生することがある。
【００６９】
また、螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート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。
【００７０】
また、螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート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や螺旋状クリーニング部材１０２（弾性体シート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】
なお、動摩擦係数の測定に関しては所望の方法で測定可能であるが、例えば図１１で示す通りである。すなわち、ＨＥＩＤＯＮ  ＴｙｐｅＨＨＳ−２０００（新東科学社製）の一対の測定プローブ９０の先端９２に、軸方向が帯電ロール１４の軸方向と直交するようにキャップ部材１０８を貼り付け、帯電ロール１４の軸方向に対して摺擦測定することで、動摩擦係数が得られる。
【００７３】
動摩擦係数測定には、測定プローブ９０と被測定物が必要であるが、本実施形態の場合は、測定プローブ９０の先端９２にキャップ部材１０８を固定して使用する。固定の方法は、両面テープなどで強固に固定する、又は測定プローブ９０の先端９２の形状を、キャップ部材１０８を保持可能な形状にするなどが挙げられる。
【００７４】
なお、キャップ部材１０８の動摩擦係数測定は、キャップ部材１０８そのものではなく、キャップ部材１０８の外周面（表面）を構成する材料（例えば、帯電ロール１４と同じ種類の弾性体や粘着シートを貼り付けたＡＢＳ樹脂など）を用いて測定してもよい。また、図示しないが、螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート１０６（弾性層１０７）も同様に測定する。
【００７５】
測定のパラメータは、例えば、帯電ロール１４の軸方向への往復速度４０ｍｍ／ｓｅｃ、往復回数３０回、移動距離は、往路、復路のそれぞれで５０ｍｍ、押し付け荷重は０．４９Ｎと設定する。このようにして得られた摩擦力データのうち、折り返し位置から１０ｍｍのデータを除いた摩擦力の平均値と、上記押し付け荷重から求められる押し付け方向の法線力から、動摩擦係数が得られる。
【００７６】
また、この清掃装置１００には、図２、図３で示すように、各キャップ部材１０８を回転可能に支持する一対の軸受け部材１１０が、帯電ロール１４との接触部位とは反対側に備えられている。
【００７７】
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、各キャップ部材１０８は、軸受け部材１１０の内壁１１０Ｂを滑りながら、その内壁１１０Ｂの周方向に沿って、シャフト１０４と一体に回転するようになっている。
【００７８】
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。
【００７９】
次に、その帯電ロール１４について詳細に説明する。この帯電ロール１４は、導電性のシャフト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。
【００８０】
帯電ロール１４の直径が１５ｍｍを上回ると、外周面１箇所当たりの外添剤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。
【００８１】
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箇所当たりの外添剤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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
通常のゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
ここで、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。そして、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。
【０１１６】
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に従動回転する螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）における稜線部１０７Ｄが、帯電ロール１４の外周面に接触することで除去される。すなわち、その稜線部１０７Ｄが、矢印Ｊ方向に回転する帯電ロール１４の外周面を払拭しつつ、その外周面に付着した異物を掻き取る（図１０参照）。
【０１１７】
ここで、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２では、図７、図８で示したように、弾性体シート１０６における弾性層１０７の突起部１０７Ｂがキャップ部材１０８によって押さえられている。したがって、弾性体シート１０６の弾性層１０７において、突起部１０７Ｂが連設されている端部１０７Ａの、シャフト１０４からの剥がれが防止される。
【０１１８】
また、このような構成であると、弾性層１０７の端部１０７Ａが、キャップ部材１０８で覆われることがなく、弾性変形されることがない。したがって、その端部１０７Ａには、周方向の稜線部１０７Ｃと、周方向に交差する方向の稜線部１０７Ｄとが確保される。よって、帯電ロール１４の軸方向両端部に対する清掃性能が向上される。
【０１１９】
また、これにより、シャフト１０４の軸方向一端部から他端部まで、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の高さが一定に保たれる。そして、各キャップ部材１０８の外径Ｒ１は、弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２、即ち図９で示したように、シャフト１０４の中心から弾性層１０７の稜線部１０７Ｄまでの長さ（半径）の２倍と同一とされている。
【０１２０】
したがって、螺旋状クリーニング部材１０２は、帯電ロール１４に対して安定して従動回転する。つまり、弾性体シート１０６だけではなく、その弾性体シート１０６と同じ高さとされた（外径Ｒ２と同じ外径Ｒ１とされた）キャップ部材１０８も、帯電ロール１４に接触しているため、螺旋状クリーニング部材１０２は、その帯電ロール１４によって安定して回転させられる。よって、帯電ロール１４のクリーニング性が向上される。
【０１２１】
また更に、各キャップ部材１０８の帯電ロール１４に対する接触位置は、帯電ロール１４の両端部、詳細には印字領域外とされている。したがって、キャップ部材１０８が帯電ロール１４の外周面に接触して従動回転する構成であっても、帯電ロール１４におけるクリーニング不良の発生が防止される。よって、長期に亘って、帯電ロール１４のクリーニング性を維持することが可能となり、画質欠陥の発生し難い画像形成装置１０を得ることが可能となる。
【実施例】
【０１２２】
以下に、螺旋状クリーニング部材１０２の具体的な実施例及び比較例と、帯電ロール１４の具体的な実施例を示す。なお、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２は、これら各実施例によって限定されるものではない。
【０１２３】
＜実施例１＞
［螺旋状クリーニング部材］
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た、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、図５で示す突起部１０７Ｂを除く全長が２３２ｍｍ（長さは最低長）、幅６ｍｍの短冊状に裁断した。このときの突起部１０７Ｂの長さは６ｍｍである。
【０１２４】
この短冊シートに対し、基材が、厚さ０．０５ｍｍ、幅６ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる両面テープ（日東電工社製  Ｎｏ５６０５）を、その短冊シートの片面のみに貼り付け、弾性体シート１０６とした。そして、快削鋼に無電解ニッケルメッキを施したφ４ｍｍのシャフト１０４の定められた位置に、弾性体シート１０６の長手方向の一端を貼り付けた。
【０１２５】
次いで、弾性体シート１０６を長手方向に弛みが生じない状態でシャフト１０４を回転させながら、軸方向に対する角度（図４で示す螺旋角度θ）が２６°となるよう螺旋状に巻き付け、螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。このときの弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２は６ｍｍであった。
【０１２６】
次に、外径５．７８ｍｍ、内径５ｍｍ、軸方向長さ５．５ｍｍのキャップ基体（ＰＯＭ製）を作製し、外周面に厚さ０．０６ｍｍの粘着シート（日東電工社製  ＳＰＶ−Ｐ−３６６）を両面テープ（厚さ０．０５ｍｍ、日東電工社製  Ｎｏ５６０５）を介して貼り付け、キャップ部材１０８とした。
【０１２７】
上記のようにして得たキャップ部材１０８の内面に接着剤（高圧ガス社製  シアノン−７２２）を適量塗布し、螺旋状クリーニング部材１０２の弾性層１０７における突起部１０７Ｂがキャップ部材１０８内に納まるように両端部に組み込んだ。このようにしてキャップ部材１０８を有する螺旋状クリーニング部材１０２を得た。なお、キャップ部材１０８は、印字テスト時において、印字領域外となる範囲内に被さっている。
【０１２８】
［帯電ロール］
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、Ｌ＝２４０ｍｍ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、両端部外径φ８．９５ｍｍ、中央部外径φ９．００ｍｍとなるように加工してゴムロールを作製した。
【０１２９】
次いで、上記ゴムロール端部を切断加工し、上記ゴムロール長を２２０ｍｍとした。その後、上記ゴムロールの外周面（表面）に、四フッ化エチレンとビニルエーテルとの共重合体樹脂（ダイキン工業社製ゼッフルＧＫ−５００）１００質量部及びイソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン社製コロネートＨＬ）２質量部を含む表面層用分散液に浸漬させるコーティング方法により、膜厚５μｍでコーティングを実施し、帯電ロール１４を得た。
【０１３０】
[動摩擦係数測定]
図１１で示したように、上記のように作製したキャップ部材１０８を保持可能なように、ＨＥＩＤＯＮ  ＴｙｐｅＨＨＳ−２０００（新東科学社製）の測定プローブ９０の形状を改良した。そして、その測定プローブ９０にキャップ部材１０８を取り付け、帯電ロール１４の軸方向に対して摺擦測定を実施した。
【０１３１】
このときの往復速度は４０ｍｍ／ｓｅｃ、往復回数は３０回、移動距離は往路、復路のそれぞれで５０ｍｍ、押し付け荷重は０．４９Ｎとした。得られたデータのうち、折り返し位置から１０ｍｍのデータを除いた抵抗力の平均値と押し付け荷重から、動摩擦係数を得た。結果を表１に示す。同様の測定を螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート１０６（弾性層１０７）についても実施した。なお、測定は弾性体シート１０６（弾性層１０７）のみを、自作した測定プローブ９０の先端９２に取り付けて実施した。結果を表１に示す。 
【０１３２】
[印字テスト]
上記のようにして作成した螺旋状クリーニング部材１０２及び帯電ロール１４を、帯電ロール１４に対する螺旋状クリーニング部材１０２の食い込み量が０．３ｍｍで固定される、専用の（導電性ＰＯＭ製の）定変位軸受け部材１１０と共にＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎのプロセスカートリッジ１８に組み込んだ。
【０１３３】
また、ＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎのトナーカートリッジのトナー重量を測定し、０．８重量％となるようにＰＴＦＥ（ダイキン工業社製ルブロンＬ２）を添加し、プロセスカートリッジ１８及びトナーカートリッジをＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎに取り付けて、連続印字テストを実施した。この印字テストは３０％濃度の全面ハーフトーン１枚ずつをＪｏｂ指示として送り、回転動作が断続するように実施した。なお、各故障モードの検出方法は次の通りである。
【０１３４】
螺旋状クリーニング部材１０２の弾性層１０７の端部剥がれ：目視による
螺旋状クリーニング部材１０２のクリーニング不良：全面ハーフトーン縦筋の有無
螺旋状クリーニング部材１０２の従動回転不良：回転計（非接触方式）による
帯電ロール１４の回転阻害：帯電ロール１４の周期軸方向色筋（放電痕）の有無
帯電ロール１４の傷：色点、色線の有無
【０１３５】
感光体１２の１０，０００回転毎に帯電ロール１４及び螺旋状クリーニング部材１０２に関する上記項目を記録した。この印字テストは最大で感光体１２が５００，０００回転まで実施して終了とし、結果の判定を行った。判定は、
◎：上記各故障全てが、感光体１２が５００，０００回転まで未発生
○：上記各故障の少なくとも１つが、感光体１２が３００，０００回転まで未発生
×：上記各故障の少なくとも１つが、感光体１２が１００，０００回転までに発生
とし、○以上を合格とした。結果を表１に示す。
【０１３６】
＜実施例２＞
螺旋状クリーニング部材１０２を次の通り作製した。まず、外径５．０ｍｍ、内径４．５ｍｍ、軸方向長さ５．５ｍｍのキャップ基体（ＰＯＭ製）を作製した。そして、実施例１に記載の帯電ロール１４の表面を切り出し、キャップ基体の外周面に厚さ０．４５ｍｍのゴムシートとして両面テープ（厚さ０．０５ｍｍ、日東電工社製  Ｎｏ５６０５）を介して貼り付け、キャップ部材１０８とした。
【０１３７】
上記のようにして得たキャップ部材１０８を実施例１と同様の螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４の両端部に組み付け、キャップ部材１０８を有する螺旋状クリーニング部材１０２とした。この螺旋状クリーニング部材１０２及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１３８】
＜実施例３＞  
螺旋状クリーニング部材１０２を次の通り作製した。まず、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、φ４ｍｍ、Ｌ＝１００ｍｍ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、外径６ｍｍとなるように加工してゴムロールを作製した。
【０１３９】
次いで、上記ゴムロールの表面に、四フッ化エチレンとビニルエーテルとの共重合体樹脂（ダイキン工業社製ゼッフルＧＫ−５００）１００質量部及びイソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン社製コロネートＨＬ）２質量部を含む表面層用分散液に浸漬させるコーティング方法により、膜厚５μｍでコーティングを実施した。その後、シャフトを引き抜き、軸方向長さ５．５ｍｍとなるように裁断し、外径６ｍｍ、内径４ｍｍ、軸方向長さ５．５ｍｍのキャップ部材１０８を作製した。
【０１４０】
上記のようにして得たキャップ部材１０８を実施例１と同様の螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４の両端部に組み付け、キャップ部材１０８を有する螺旋状クリーニング部材１０２とした。この螺旋状クリーニング部材１０２及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１４１】
＜実施例４＞
螺旋状クリーニング部材１０２を次の通り作製した。まず、外径５．０ｍｍ、内径４．５ｍｍ、軸方向長さ５．５ｍｍのキャップ基体（ＰＯＭ製）を作製した。そして、実施例１に記載の帯電ロール１４のコーティング液において、フェノール樹脂（群栄化学社製ＰＬ２２１１）５重量部を追加した以外は、同様にして帯電ロール１４を作製した。この帯電ロール１４の表面を切り出し、キャップ基体の外周面に厚さ０．４５ｍｍのゴムシートとして両面テープ（厚さ０．０５ｍｍ、日東電工社製  Ｎｏ５６０５）を介して貼り付け、キャップ部材１０８とした。
【０１４２】
上記のようにして得たキャップ部材１０８を実施例１と同様の螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４の両端部に組み付け、キャップ部材１０８を有する螺旋状クリーニング部材１０２とした。この螺旋状クリーニング部材１０２及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１４３】
＜実施例５＞
螺旋状クリーニング部材１０２を次の通り作製した。まず、外径５．０ｍｍ、内径４．５ｍｍ、軸方向長さ５．５ｍｍのキャップ基体（ＰＯＭ製）を作製した。そして、実施例１に記載の帯電ロール１４のコーティング液において、アクリルフッ素ポリマー（日本油脂社製モディパーＦ６００）５重量部を追加した以外は、同様にして帯電ロール１４を作製した。この帯電ロール１４の表面を切り出し、キャップ基体の外周面に厚さ０．４５ｍｍのゴムシートとして両面テープ（厚さ０．０５ｍｍ、日東電工社製  Ｎｏ５６０５）を介して貼り付け、キャップ部材１０８とした。
【０１４４】
上記のようにして得たキャップ部材１０８を実施例１と同様の螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４の両端部に組み付け、キャップ部材１０８を有する螺旋状クリーニング部材１０２とした。この螺旋状クリーニング部材１０２及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１４５】
＜実施例６＞
螺旋状クリーニング部材１０２を次の通り作製した。まず、ポリエス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た、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製、ＲＳＭ５５）を用いた以外は、実施例１と同様にして短冊シートを作製した。この短冊シートに対し、基材が、厚さ０．０５ｍｍ、幅６ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる両面テープ（日東電社工製、Ｎｏ５６０５）を、その短冊シートの片面のみに貼り付け、弾性体シート１０６とした。
【０１４６】
上記のようにして得た弾性体シート１０６を実施例１と同様にしてシャフト１０４に巻き付け、螺旋状クリーニング部材１０２とし、実施例１と同様のキャップ部材１０８を組み付けた。なお、このときの弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２は６ｍｍであった。この螺旋状クリーニング部材１０２及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１４７】
＜実施例７＞
螺旋状クリーニング部材１０２を次の通り作製した。まず、実施例１に記載の弾性層１０７の表面を、加熱したニクロム線を用いて溶融加工して、短冊シートとした。この短冊シートに対し、基材が、厚さ０．０５ｍｍ、幅６ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる両面テープ（日東電社工製、Ｎｏ５６０５）を、その短冊シートの片面のみに貼り付け、弾性体シート１０６とした。
【０１４８】
上記のようにして得た弾性体シート１０６を実施例１と同様にしてシャフト１０４に巻き付け、螺旋状クリーニング部材１０２とし、実施例１と同様のキャップ部材１０８を組み付けた。なお、このときの弾性体シート１０６（弾性層１０７）を含むシャフト１０４の外径Ｒ２は６ｍｍであった。この螺旋状クリーニング部材１０２及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１４９】
＜比較例１＞
比較例に係る螺旋状クリーニング部材を次の通り作製した。外径６．３ｍｍ、内径５ｍｍ、軸方向長さ５．５ｍｍのキャップ基体（ＰＯＭ製）とした以外は、実施例１と同様にキャップ部材を作製した。上記のようにして得たキャップ部材を実施例１と同様のシャフトに組み付け、螺旋状クリーニング部材とした。この螺旋状クリーニング部材及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１５０】
＜比較例２＞
比較例に係る螺旋状クリーニング部材を次の通り作製した。外径５．５ｍｍ、内径５ｍｍ、軸方向長さ５．５ｍｍのキャップ基体（ＰＯＭ製）とした以外は、実施例１と同様にキャップ部材を作製した。上記のようにして得たキャップ部材を実施例１と同様のシャフトに組み付け、螺旋状クリーニング部材とした。この螺旋状クリーニング部材及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１５１】
＜比較例３＞
比較例に係る螺旋状クリーニング部材を次の通り作製した。図５で示す突起部１０７Ｂが無い以外は、実施例１と同様にして弾性体シートを作製した。この弾性体シートを実施例１と同様にしてシャフトへ巻き付け、螺旋状クリーニング部材を作成した。次に、実施例１と同様にしてキャップ部材を取り付け、螺旋状クリーニング部材を得た。なお、弾性体シートの両端部は、キャップ部材によって押さえられていない自由端となっている。この螺旋状クリーニング部材及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１５２】
＜比較例４＞
比較例に係る螺旋状クリーニング部材を次の通り作製した。外径５．７８ｍｍ、内径５ｍｍ、軸方向長さ１２ｍｍのキャップ基体（ＰＯＭ製）とした以外は、実施例１と同様にしてキャップ部材を作製した。このとき、キャップ部材は、実施例１の印字テスト時における印字領域内となる位置まで被さっている。上記のようにして得たキャップ部材を実施例１と同様にしてシャフトに組み付け、螺旋状クリーニング部材とした。この螺旋状クリーニング部材及び実施例１と同様の帯電ロール１４を用いて、実施例１と同様の動摩擦係数測定及び印字テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１５３】
【表１】
2012145718.tif 000003
【０１５４】
以上、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２について、図面及び各実施例を基に説明したが、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材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。
【０１５５】
例えば、本実施形態では、螺旋状クリーニング部材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、螺旋状クリーニング部材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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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】
【０１５８】
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  螺旋状クリーニング部材（清掃体の一例）
１０４  シャフト（軸部の一例）
１０５  接着層
１０６  弾性体シート
１０７  弾性層
１０７Ａ  端部
１０７Ｂ  突起部（被押さえ部の一例）
１０７Ｃ  稜線部
１０７Ｄ  稜線部
１０８  キャップ部材（押さえ部材の一例）
【図１】
2012145718.tif 000004
【図２】
2012145718.tif 000005
【図３】
2012145718.tif 000006
【図４】
2012145718.tif 000007
【図５】
2012145718.tif 000008
【図６】
2012145718.tif 000009
【図７】
2012145718.tif 000010
【図８】
2012145718.tif 000011
【図９】
2012145718.tif 000012
【図１０】
2012145718.tif 000013
【図１１】
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