(57)【要約】【課題】長期間にわたり帯電ローラの汚れの蓄積を抑制し、像担持体の帯電むらを抑制できる帯電装置を提供する。【解決手段】感光体の表面と接触して回転し、感光体を帯電させる帯電ローラと、帯電ローラの表面に圧接して回転し、帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラとを備える。そして、クリーニングローラが、帯電ローラとの間にニップ部を形成する発泡弾性体を有しており、発泡弾性体のセルのうち少なくとも発泡弾性体の表面に露出したセルの前記ニップ部に突入する直前の平均径に対するニップ部の中央での平均径の変化率が１．４以上３．０以下であることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面と接触して回転し、前記像担持体を帯電させる帯電ローラと、
前記帯電ローラの表面に圧接して回転し、前記帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラとを備え、
前記クリーニングローラが、
前記帯電ローラとの間にニップ部を形成する発泡弾性体を有しており、
前記発泡弾性体のセルのうち少なくとも前記発泡弾性体の表面に露出したセルの前記ニップ部に突入する直前の平均径に対する前記ニップ部の中央での平均径の変化率が１．４以上３．０以下であることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記発泡弾性体は、前記クリーニングローラの回転方向と直交する方向よりも回転方向に弾性変形しやすい請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記セルは、前記クリーニングローラの回転方向と交差する方向の長さが回転方向の長さよりも長い形状である請求項１又は請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
表面に露出している前記セルの内壁の前記クリーニングローラの回転方向と交差する部分に切り込みが設けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項５】
前記発泡弾性体は、表面に前記クリーニングローラの回転方向と交差する方向に延びる切れ込みを備えている請求項１から請求項４のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項６】
前記発泡弾性体は、表面側の前記セルの平均径が内側の前記セルの平均径よりも大きい請求項１から請求項５のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項７】
前記発泡弾性体が、円柱状の軸部材にらせん状に巻き付けられている請求項１から請求項６のいずれかに記載の帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面を帯電する帯電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体である感光体の表面を帯電したのち、露光して形成した静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。その後、転写材（例えば、記録紙）にトナー像を転写し、トナー像が転写された転写材を加圧及び加熱してトナー像を転写材に定着させることで、画像形成を行っている。そして、トナー像を転写した後、感光体に残っているトナーや外添剤等の異物は、クリーニング装置で感光体から取り除かれる。
【０００３】
感光体の表面を帯電する装置として、感光体の表面に接触して配置される帯電ローラを備えた帯電装置が知られている。感光体に残留している異物のほとんどは帯電装置の上流側に配置されたクリーニング装置で除去されるが、外添剤等の粒子径が小さい異物はクリーニング装置をすり抜けて帯電装置に到達する場合もある。異物が帯電ローラに付着すると、汚れとして蓄積する。帯電ローラに汚れの蓄積によって、感光体の帯電むらが発生する場合があり、印刷画像の画像むらの原因になる。
【０００４】
そこで、帯電ローラに接触するとともに帯電ローラと同期して（従動して）回転することで、帯電ローラの表面のクリーニングを行うクリーニングローラを備えた帯電装置が知られている。例えば、特許文献１には、内部に複数個のセル（セル）を備え弾性変形可能な多孔質材である発泡材を帯状に形成しており、この発泡材を軸部にらせん状に巻きつけた清掃体（クリーニングローラ）が開示されている。そして、清掃体を帯電ロール（帯電ローラ）に接触することで、帯電ロールの異物を払拭している。
【０００５】
そして、特許文献１に記載の清掃体では、セルを押付方向、すなわち、清掃体の径方向に長い長孔形状として形成している。これにより、発泡材のセル以外の部分の密度が高くなり、押付方向の剛性が高められ、清掃体の清掃能力が高くなる。また、清掃体は、発泡材を帯電ロールに押し付けたときの発泡材の弾性変形により、帯電ロール上の異物を払拭するものであり、押付方向の剛性が高められているため、発泡材を帯電ロールに押し付ける力が大きくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１４５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、帯電ロールと接触する発泡材の強度が高められているとともに、帯電ロールに強く押し付けられているため、発泡材を介して軸部には強い反力が作用し、軸部が反力で曲げられてしまい、帯電ロールの清掃状態が均一に保てなくなる場合がある。
【０００８】
また、清掃体は、剛性が高い発泡材を強い力で押し付けた状態で、帯電ロールの表面を繰り返し擦るように動作するため、帯電ロールの表面が傷ついたり、摩耗したりすることがあり、感光体の帯電むらの原因になることがある。
【０００９】
そこで本発明は、長期間にわたり帯電ローラの汚れの蓄積を抑制し、感光体の帯電むらを抑制できる帯電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体の表面と接触して回転し、前記像担持体を帯電させる帯電ローラと、前記帯電ローラの表面に接触して回転し、前記帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラとを備え、前記クリーニングローラが、前記帯電ローラとの間にニップ部を形成する発泡弾性体を有しており、少なくとも前記発泡弾性体の表面に露出した前記セルの前記ニップ部の中央での平均径の前記ニップ部に突入する直前の平均径に対する変化率が１．４以上３．０以下であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、前記発泡弾性体を前記帯電ローラに強く押し付けることなく、前記帯電ローラの表面の汚れを払拭することが可能である。また、前記発泡弾性体の裂け等の破損を抑制することができる。これにより、長期間にわたり、前記帯電ローラの汚れの蓄積を抑制し、像担持体の帯電むらを抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、前記発泡弾性体は、前記クリーニングローラの回転方向と直交する方向よりも回転方向に弾性変形しやすくてもよい。これにより、帯電ローラの汚れの払拭に強く関係する前記クリーニングローラの回転方向に変形しやすいため、前記帯電ローラの汚れの蓄積を抑制できる。
【００１３】
上記構成において、前記セルは、前記クリーニングローラの回転方向と交差する方向の長さが回転方向の長さよりも長い形状であってもよい。
【００１４】
上記構成において、表面に露出している前記セルの内壁の前記クリーニングローラの回転方向と交差する部分に切り込みが設けられていてもよい。
【００１５】
上記構成において、前記発泡弾性体は、表面に前記クリーニングローラの回転方向と交差する方向に延びる切れ込みを備えていてもよい。
【００１６】
上記構成において、前記発泡弾性体は、表面側の前記セルの平均径が内側の前記セルの平均径よりも大きくてもよい。
【００１７】
上記構成において、前記発泡弾性体が、円柱状の軸部材にらせん状に巻き付けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、長期間にわたり帯電ローラの汚れの蓄積を抑制し、像担持体の帯電むらを抑制できる帯電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る帯電装置を備えた画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に用いられる作像部の概略配置図である。
【図３】本発明に係る帯電装置の概略斜視図である。
【図４】クリーニングローラの側面図である。
【図５】帯電ローラとクリーニングローラのニップ部とセルの状態を示す図である。
【図６】クリーニングローラのクリーニング性能を判断する実験装置を示す図である。
【図７】本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの拡大図である。
【図８】本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの拡大図である。
【図９】本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの側面図である。
【図１０】本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの断面図である。
【図１１】本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラのさらに他の例の斜視図である。
【図１２】クリーニングローラのクリーニング性能の印刷回数による変化を示すグラフである。
【図１３】実施例１と実施例２のクリーニングローラのニップ部近傍でのセルの形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の構成について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る帯電装置を備えた画像形成装置の一例を示す図である。なお、以下の説明において、上下左右或いは時計回り反時計回り等方向を示す説明を行う場合があるが、特に記載しない限り図１を基準とする。
【００２２】
図１に示す画像形成装置Ａは、タンデム型カラーデジタル複写機で、原稿画像を読み取るイメージリーダー部２０と、読み取った画像を記録シート等の転写材に印刷するプリンター部１０と、プリンター部１０に対して転写材（ここでは、記録紙）を供給するための給紙部３０と、プリンター部１０の後述する、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（以下、代表して「感光体ドラム１１」と称する場合がある）の表面に静電潜像を形成する作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋとを備えている。また、画像形成装置Ａでは、制御部Ｃｏｎｔを備えており、プリンター部１０、イメージリーダー部２０及び給紙部３０が制御部Ｃｏｎｔによって制御されている。
【００２３】
イメージリーダー部２０は、原稿ガラス板（不図示）の上に載置された原稿を、スキャナーを移動して読み取るものであり、公知の構成を有している。イメージリーダー部２０は、原稿画像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に色分解し、不図示のＣＣＤ等のイメージセンサーを用いて電気信号に変換して、Ｒ・Ｇ・Ｂの画像データを取得する。イメージリーダー部２０で取得した色別（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の画像データは、制御部Ｃｏｎｔで各種処理が行われた後、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換され、制御部Ｃｏｎｔに設けられた記録部（メモリー）に格納される。制御部Ｃｏｎｔ内のメモリーに格納された各再現色の画像データは、位置ずれ補正を受けたのち、１走査ラインごとに読み出されて駆動信号となる。
【００２４】
プリンター部１０は電子写真方式により記録シート等の記録媒体上に画像を形成する。プリンター部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色に対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有している。
【００２５】
プリンター部１０は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれに、対応する再現色のトナー像を形成する作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを備えている。また、プリンター部１０は、作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにトナーを供給するための、トナーホッパー１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、トナーボトル１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋとを備えている。作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの詳細については後述する。
【００２６】
トナーホッパー１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを一時的に貯留する。作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの現像装置４２（図２に図示）内のトナー量（トナー濃度）が少なくなると、不図示の筒状のジョイントを介して対応する作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの現像装置４２にトナーを供給する。
【００２７】
トナーボトル１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、トナーホッパー１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの上部に配置されている。トナーボトル１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されており、トナーホッパー１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにトナーを供給する。トナーボトル１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを取り換えることで、新たにトナーを供給することができる。トナーボトル１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋとしては、例えば、円筒状のボトルの内周面にらせん状の突条が形成されたものが挙げられる。トナーボトル１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを回転させることで、トナーボトル１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ内のトナーが、排出口から落下し、トナーホッパー１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに流入する。
【００２８】
プリンター部１０は、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各色のトナー像を、重ねて中間転写ベルト１４に転写（一次転写）した後、転写材である記録紙に転写（二次転写）する。そして、記録紙に転写されたトナーを加熱・加圧して、カラー画像の印刷を行う。プリンター部１０は、このような手順を可能にするため、中間転写ベルト１４と、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと、二次転写ローラ１６と、定着部１７と、クリーニングブレード１８とを有している。
【００２９】
中間転写ベルト１４は、無端ベルトであり、駆動ローラ１４１と、従動ローラ１４２と、テンションローラ１４３との間に張架されている。図１に示すように、テンションローラ１４３は、駆動ローラ１４１及び従動ローラ１４２よりも高い位置に配置されている。そして、テンションローラ１４３が不図示の付勢部材（例えば、ばね）で上方に付勢可能な構成を有しており、テンションローラ１４３が上方に付勢されることで、中間転写ベルト１４に張力を与えている。なお、駆動ローラ１４１又は従動ローラ１４２の少なくとも一方が離れる方向に付勢できる構成の場合、テンションローラ１４３を省略してもよい。
【００３０】
プリンター部１０において、中間転写ベルト１４の下方には、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが左から順に所定間隔を空けて配置されている。感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは回転軸が中間転写ベルト１４の移動方向に対して直交するように配置されている。また、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれと中間転写ベルト１４を挟むように、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが配置されている。
【００３１】
一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ，１５Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面に形成されているトナー像を中間転写ベルト１４に転写するためのローラである。一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ，１５Ｋは、トナーと逆の電荷（転写バイアス）を印加することで、トナーを感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋから吸引する。これにより、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに形成されたトナー像が中間転写ベルト１４に転写される。
【００３２】
中間転写ベルト１４は駆動ローラ１４１によって反時計回りに回転する。中間転写ベルト１４と同期させて感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋからのトナー像を転写することで、中間転写ベルト１４にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を正確に重ねて中間転写ベルト１４に転写（１次転写）する。これにより、中間転写ベルト１４の表面には、カラーのトナー像（一次転写像とする）が形成される。
【００３３】
二次転写ローラ１６は、中間転写ベルト１４を挟んで駆動ローラ１４１と圧接している。二次転写ローラ１６には、二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト１４の一次転写像からトナーを吸着する。ここでは、二次転写ローラ１６と中間転写ベルト１４の間（ニップ部）に給紙部３０から記録紙が供給されており、記録紙が駆動ローラ１４１と二次転写ローラ１６とのニップ部を通過するとき、記録紙は中間転写ベルト１４と接触する。このとき、二次転写ローラ１６に二次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト１４のトナー像が記録紙に転写（２次転写）される。トナー像が転写された記録紙は、その後、定着部１７に搬送される。定着部１７は、搬送された記録紙を加熱・加圧することでトナー像を記録紙に定着させる。
【００３４】
そして、トナー像が定着された記録紙は装置外部へ排出される。一方、中間転写ベルト１４上の転写されずに残った残留トナーは、クリーニングブレード１８で回収され廃トナーボックスに蓄えられる。クリーニングブレード１８は、例えば、ゴム等の板状の部材であり、中間転写ベルト１４を挟んで従動ローラ１４２に向けて押圧されている。
【００３５】
以上のようにして、プリンター部１０は、転写材である記録紙に、カラー画像を形成している。
【００３６】
次に、プリンター部１０に記録紙を供給する給紙部３０について説明する。給紙部３０は、給紙カセット３１と、給紙ローラ３２と、レジストローラ３３とを備えている。給紙カセット３１は、記録紙を収納するための収納部である。給紙カセット３１は着脱可能な構成であり、取り外すことで記録紙を補充することができる。なお、画像形成装置Ａでは、１個の給紙カセット３１が示されているが、これに限定されるものではなく、複数個の給紙カセットが備えられていてもよい。複数個の給紙カセットを備える場合、給紙カセットごとに、例えば、大きさ、色が異なる記録紙を収納するようにしてもよいし、記録紙の配置方向が異なるものでもよい。
【００３７】
給紙ローラ３２は、給紙カセット３１の最上に配置されている記録紙を、搬送路（破線で表示）に引き出すとともに、レジストローラ３３に搬送する。なお、給紙カセット３１が複数個備えられている構成の場合、各給紙カセット３１に対して給紙ローラ３２が設けられるようにしてもよい。
【００３８】
レジストローラ３３は、中間転写ベルト１４の回転に同期して動作しており、記録紙を駆動ローラ１４１と二次転写ローラ１６とのニップ部に送っている。レジストローラ３３が中間転写ベルト１４と同期していることで、中間転写ベルト１４の一次転写像が記録紙の予め決められた位置に正確に転写（二次転写）される。
【００３９】
次に、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにトナー像を形成する作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋについて図面を参照して説明する。図２は図１に示す画像形成装置に用いられる作像部の概略配置図である。なお、以下の説明では、作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを代表して作像部４０として説明しており、感光体ドラム１１にトナー像を作像する構成を示している。また、同様に、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋも代表して一次転写ローラ１５として説明する。
【００４０】
作像部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれにトナー像を作像し、トナー像を転写ベルト１４に一次転写するものである。図２に示すように、作像部４０は、感光体１１、帯電装置５０、露光装置４１、現像装置４２、一次転写ローラ１５及びクリーニング装置４３を設けている。
【００４１】
帯電装置５０は、感光体ドラム１１の表面を帯電させるための装置であり、ここでは、感光体ドラム１１に接触して帯電させる帯電ローラ５１を備えた、接触式の帯電装置である。なお、帯電装置５０の詳細については、後述する。
【００４２】
感光体ドラム１１は、暗い場所（暗所）では絶縁体であり、光を照射すると（露光すると）、光が照射された部分が導体になる性質を有している。露光装置４１は、帯電された感光体ドラム１１に光ビームを照射して露光することで、静電潜像を形成する。なお、露光装置４１は、帯電ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれを同期して露光させるものである。
【００４３】
現像装置４２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１１に対して電荷を有するトナーを供給することで、感光体ドラム１１の表面にトナーを吸着させて、トナー像を形成する。なお、トナー像を形成する方式としては、感光体ドラム１１が帯電している電荷と逆の電荷のトナーを露光によって電荷が失われなかった部分に吸着させる方式（正規現像）や前記電荷が失われた部分へトナーを押し込む方式（反転現像）を挙げることができる。
【００４４】
クリーニング部４３は、感光体ドラム１１の表面の電荷を除電し、さらに、感光体ドラム１１に残っているトナー及び（又は）外添剤等の異物を除去する。なお、除電は、感光体ドラム１１に光を照射することで行う除電ランプを用いるものを挙げることができるがこれに限定されない。また、感光体ドラム１１に残ったトナーの除去方法としては、荷電ブラシで吸着するものやゴム等で形成されたブレードで掻き取るものを挙げることができるがこれに限定されない。また、現像装置４２で感光体ドラム１１のクリーニングを行うことができる構成である場合、クリーニング部４３を省略してもよい。また、本発明に係るクリーニングローラを用いてクリーニングするものであってもよい。
【００４５】
（第１実施形態）
次に、本発明の要部である帯電装置５０の詳細について図面を参照して説明する。図３は本発明に係る帯電装置の概略斜視図であり、図４はクリーニングローラの側面図である。図３に示す帯電装置５０には、感光体ドラム１１を記載している。
【００４６】
帯電ローラ５１は、感光体ドラム１１と接触して感光体ドラム１１を帯電させている。帯電装置５０は、クリーニング部４３の下流側に配置されるので、感光体ドラム１１の表面の残留トナー等は、クリーニング部４３によって取り除かれる。しかしながら、トナーには、シリカ（ＳｉＯ２）、チタン（Ｔｉ）、カルシウム（Ｃａ）等の外添剤が含まれていることが多く、外添剤は粒子径が小さいため、クリーニング部４３をすり抜けて帯電装置５０に到達する場合がある。このような、外添剤が汚れとして蓄積されると、感光体ドラム１１の帯電むらの原因になり、印刷画像に画像ノイズが形成されてしまったりする。
【００４７】
そこで、本発明に係る帯電装置５０は、帯電ローラ５１と、クリーニングローラ６０とを備えている。帯電ローラ５１は、感光体ドラム１１と平行且つ感光体ドラム１１と接触するように配置されている。そして、帯電ローラ５１は感光体ドラム１１と同期して回転するときに感光体ドラム１１の表面を帯電するものであり、公知の構成を有している。図３に示すように、帯電ローラ５１は、感光体ドラム１１の表面の静電潜像が形成される部分を確実に帯電させることができる長さを有している。
【００４８】
図３、図４に示すように、クリーニングローラ６０は、帯電ローラ５１と平行であるとともに帯電ローラ５１に圧接するように配置されており、帯電ローラ５１の回転に従動して回転する。クリーニングローラ６０は、軸部材６１と、発泡弾性体６２とを備えている。軸部材６１は、円柱状部材であり、クリーニングローラ６０の回転軸としての役割を果たす。なお、軸部材６１は、その端部を図示を省略した軸受で回転可能に支持されており、軸受を付勢することで、クリーニングローラ６０は帯電ローラ５１に圧接している。
【００４９】
発泡弾性体６２は、円筒形状の部材であり、軸部材６１が中央を貫通するように設けられているとともに軸部材６１に固定されている。発泡弾性体６２は、複数個のセル６３が内部に含まれた構造を有している。また、発泡弾性体６２は、帯電ローラ５１との間にニップ部を形成するものであり、弾性変形可能な構成を有している。発泡弾性体６２としては、例えば、ウレタンゴム、シリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ヒドリンゴム及びフッ素ゴム等の弾性材料に、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等の無機発泡剤やニトロソ化合物、アゾ化合物、スルホニルヒドラジド化合物等の有機発泡剤を配合して発泡させたものを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００５０】
また、本実施形態で図示した発泡弾性体６２は、セル６３が独立している構成となっているが、これに限定されるものではなく、セル６３が連通した構成であってもよい。例えば、セル６３としては、平均径が２００μｍ程度のものを挙げることができるが、平均径は製造時に調整可能である。
【００５１】
クリーニングローラ６０による帯電ローラ５１表面をクリーニングするメカニズムについて図面を参照して説明する。図５は帯電ローラとクリーニングローラのニップ部とセルの状態を示す図である。図５は帯電ローラ５１とクリーニングローラ６０の発泡弾性体６２の接触部であるニップ部を軸方向と垂直に切断した断面を示している。図５に示すセル６３は、クリーニングローラ６０の軸と垂直な断面で切断したときのセル６３の断面であり、便宜上、セル６３は断面円で示している。
【００５２】
クリーニングローラ６０は帯電ローラ５１に向かって押圧されており、発泡弾性体６２は帯電ローラ５１に押し当てられることで、弾性変形して面状のニップ部を形成している。帯電ローラ５１及び発泡弾性体６２はニップ部で図中左から右に移動しており、発泡弾性体６２はニップ部で変形し、発泡弾性体６２に含まれるセル６３もニップ部で変形する。
【００５３】
図５に示すように、セル６３はニップ部に突入する直前はニップ部に引っ張られて収縮変形して平均径ｄ１である。そして、帯電ローラ５１及びクリーニングローラ６０が回転し、セル６３がニップ部の中央に移動すると、セル６３は伸長して平均径がｄ１からｄ２になる。このように、セル６３がニップ部で変形するときに、帯電ローラ５１の表面に付着している汚れを払拭している、すなわち、クリーニングしている。
【００５４】
本発明者は、鋭意研究の結果、ニップ部に突入する直前のセル６３の平均径に対するニップ部中央でのセル６３の平均径の変化率が大きいほど帯電ローラ５１の表面のクリーニング効果が高くなるとの知見を得た。また、本発明者は、変化率の適切な範囲についての知見も得た。
【００５５】
本発明者が行った実験について説明する。以下に、実験の詳細とその結果について記載する。図６は実験に使用した試験装置の概略図である。本実験では、セル６３のニップ部に突入する直前とニップ部中央との平均径の変化率が異なるクリーニングローラ６０を用意する。そして、各クリーニングローラ６０を備えた帯電装置５０を備えた画像形成装置Ａで印刷したときの画像ノイズとクリーニングローラ６０の裂けを確認してクリーニングローラの良否を判断した。
【００５６】
図６に示す測定装置Ｓｐで、セル６３のニップ部に突入する直前とニップ部中央との平均径の変化率の測定を行った。ここで、図６の測定装置Ｓｐについて説明する。図６に示すように、測定装置Ｓｐは、測定対象のクリーニングローラ６０を載置するステージＳｔと、クリーニングローラ６０を押圧するためのガラス板Ｇｓとを備えている。そして、クリーニングローラ６０の発泡弾性体６２のセル６３を観察するためのＶＨＸ顕微鏡（株式会社キーエンス製）を備えている。
【００５７】
そして、ステージＳｔに載置したクリーニングローラ６０（の発泡弾性体６２）の表面をＶＨＸ顕微鏡で観察し、このとき、任意の個数のセル６３の開口の面積を算出する。そして、その面積から、セル６３の表面の開口が円形であるとしたときの直径を算出し、その直径の平均値をセル６３の平均径とする。この平均径をニップ部に突入する直前のセル６３の平均径ｄ１とする。
【００５８】
その後、同じクリーニングローラ６０の発泡弾性体６２を外周側からガラス板Ｇｓで押圧する。このとき、発泡弾性体６２のガラス板Ｇｓへの食い込み量が０．７ｍｍとなるように調整する。そして、ガラス板Ｇｓで押圧する前と同様、ＶＨＸ顕微鏡で観察し、変形後のセル６３の平均径を算出する。この平均径をニップ部の中央におけるセル６３の平均径ｄ２とする。そして、ニップ部に突入する直前のセル６３の平均径ｄ１に対する、ニップ部の中央でのセル６３の平均径ｄ２の変化率を算出する。
【００５９】
本実験では、このようにして、ニップ部に突入する直前のセル６３の平均径に対する、ニップ部中央でのセル６３の平均径の変化率が、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、２．０、２．５、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３の発泡弾性体６２を備えた１３種類クリーニングローラ６０を、食い込み量が０．７ｍｍとなるように帯電ローラに圧接して帯電装置とした。そして、各クリーンニングローラ６０を備えた帯電装置５０を含む画像形成装置Ａで５万枚、１０万枚、１５万枚、２０万枚、２５万枚印刷時の画像ノイズを確認した。
【００６０】
なお、クリーニングローラ６０による帯電ローラ５１のクリーニングが不十分であると画像ノイズが出る。そのため、印刷画像の画像ノイズがあるとき、クリーニング性能が十分でないと判断した。そして、５万枚、１０万枚、１５万枚、２０万枚、２５万枚印刷時に画像ノイズを確認することで、印刷枚数（印刷回数）によるクリーニング性能の劣化の判断も行った。
【００６１】
また、同様に、５万枚、１０万枚、１５万枚、２０万枚、２５万枚印刷終了時の発泡弾性体６２の裂けを確認し、裂け状態によって３個のランク分けを行った。これにより、発泡弾性体６２の耐久性の判断を行った。
【００６２】
以上のようにして実施した実験の結果を表１、表２に示す。表１はクリーニングローラのクリーニング性能を判断した実験結果を示す表であり、表２はクリーニングローラの耐久性を判断した実験結果を示す表である。なお、以下の説明では、ニップ部に突入する直前のセル６３の平均径に対するニップ部中央でのセル６３の平均径の変化率を単に平均径の変化率と称する場合がある。
【００６３】
表１はクリーニングローラの印刷枚数の増加によるクリーニング性能の変化の実験結果を示す表である。表１はニップ部に突入する直前のセル６３の平均径に対するニップ部中央でのセル６３の平均径の変化率毎に５万枚、１０万枚、１５万枚、２０万枚、２５万枚印刷時の画像ノイズの有無を示している。なお、撮像画像に画像ノイズがないものに良として「○」と表示する。一方、画像ノイズがあるものに不良として「×」と表示する。
【表１】
2016184155.tif 000003
【００６４】
表１に示すように、５万枚印刷時の印刷画像には全ての平均径の変化率で画像ノイズが発生していない。１０万枚印刷時の印刷画像には、平均径の変化率が１．０のクリーニングローラ６０を用いたとき、画像ノイズが確認された。また、１５万回印刷時の印刷画像には平均径の変化率が１．０のものに加え１．１のクリーニングローラ６０を用いた場合でも画像ノイズが確認された。さらに２０万回印刷時には、平均径の変化率が１．２のクリーニングローラ６０を用いたものでも画像ノイズが確認された。そして、２５万回印刷時には、平均径の変化率が１．３のクリーニングローラ６０を用いたものでも画像ノイズが確認された。印刷回数によるクリーニングローラ６０の性能低下の観点から、発泡弾性体６２として平均径の変化率が１．４以上であることが好ましいことがわかる。
【００６５】
セル６３の平均径の変化率が大きくなると、発泡弾性体６２が柔らかくなり、耐久性が低下すると考えられる。そのため、耐久性を確認する実験を行った。表２はクリーニングローラの印刷枚数の増加による耐久性の変化の実験結果を示す表である。表２はニップ部に突入する直前のセル６３の平均径に対するニップ部中央でのセル６３の平均径の変化率毎に５万枚、１０万枚、１５万枚、２０万枚、２５万枚印刷終了時の発泡弾性体６２の裂けの確認結果を示している。発泡弾性体６２に裂けがないものに良として「○」を付してある。また、発泡弾性体６２に裂けが確認されたが発泡弾性体６２が外れていないものに「△」、さらに、裂けがあるとともに発泡弾性体６２が外れていることが確認されたものに不良として「×」を付してある。
【表２】
2016184155.tif 000004
【００６６】
表２に示すように、５万枚印刷後は、全ての平均径の変化率のクリーニングローラ６０で裂けが確認されなかった。１０万枚印刷後には、平均径の変化率が３．３のクリーニングローラ６０で、発泡弾性体６２の裂け及び外れが確認された。また、１５万回印刷後には平均径の変化率が３．３のものに加え３．２のクリーニングローラ６０で、発泡弾性体６２の裂け及び外れが確認された。さらに２０万回印刷後、２５万回印刷後には、平均径の変化率が３．１のクリーニングローラ６０で、発泡弾性体６２の裂けは確認されたが外れは確認されなかった。印刷回数によるクリーニングローラ６０の発泡弾性体６２の劣化の観点から、発泡弾性体６２として平均径の変化率が３．０以下であることが好ましいことがわかる。
【００６７】
以上のことから、本発明に係るクリーニングローラ６０では、セル６３のニップ部に突入する直前の平均径に対するニップ部の中央での平均径の変化率が１．４以上３．０以下の発泡弾性体６２を備えることで、長期間にわたり耐久性を有するとともに帯電ローラ５１をクリーニングすることが可能であることが分かった。
【００６８】
そしてこのような構成のクリーニングローラ６０を備えることで、帯電ローラ５１の表面に汚れが蓄積するのを長期間にわたり抑制することができる。また、クリーニングローラ６０を帯電ローラ５１に押し付ける力を低く抑えることができ、駆動に要するエネルギー（電力）を削減するとともに、帯電ローラ５１及びクリーニングローラ６０の摩耗を抑制することができる。以上のことから、長期間にわたり、感光体ドラム１１をむらなく帯電し、画像の劣化を抑制することができる。
【００６９】
（第２実施形態）
第１実施形態に示したように、発泡弾性体６２を有するクリーニングローラ６０では、ニップ部に突入する直前のセル６３の平均径に対するニップ部の中央でのセル６３の平均径の変化率が１．４以上３．０以下とすることで、クリーニング性能を維持しつつ耐久性を確保できる。
【００７０】
本発明者はさらなる研究の結果、発泡弾性体を備えたクリーニングローラでは、回転方向の変化率が大きいほど、クリーニング性能が高くなる、すなわち、印刷枚数が多くなってもクリーニング性能を維持することが分かった。このような、セルの回転方向の変化率を大きくすることができるクリーニングローラについて図面を参照して説明する。
【００７１】
図７は本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの拡大図である。図７はクリーニングローラ６０Ａの軸方向の一方の端部を拡大し示している。図７に示すクリーニングローラ６０Ａは、発泡弾性体６２Ａに形成されているセル６４が異なる以外、クリーニングローラ６０と同じ構成を有している。そのため、クリーニングローラ６０と同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００７２】
図７に示すように、クリーニングローラ６０Ａの発泡弾性体６２Ａは、回転方向と直交する方向、すなわち、軸方向に延びたセル６４を複数個備えた構成となっている。クリーニングローラ６０Ａを帯電ローラ５１に押し当てて、ニップ部を形成するとき、セル６４は短手方向に広がるように変形する、すなわち、回転方向の変化率が大きくなる。
【００７３】
このように、クリーニングローラ６０Ａの回転方向に対して直交する方向に延びる、すなわち、長手方向がクリーニングローラ６０Ａの回転方向と直交するセル６４を備えることで、クリーニングローラ６０Ａは長期間にわたり耐久性を有するとともに帯電ローラ５１をクリーニングすることが可能である。帯電ローラ５１の表面に汚れが蓄積するのを長期間にわたり抑制することができる。
【００７４】
また、セル６４を変形しやすく形成しているため、クリーニングローラ６０Ａを帯電ローラ５１に押し付ける力を低く抑えることができ、駆動に要するエネルギー（電力）を削減するとともに、帯電ローラ５１及びクリーニングローラ６０Ａの摩耗を抑制することができる。以上のことから、長期間にわたり、感光体ドラム１１をむらなく帯電し、画像の劣化を抑制することができる。
【００７５】
なお、本実施形態において、セル６４は、クリーニングローラ６０Ａの回転方向と直交する方向、すなわち、軸方向と平行方向に延びる形状としているが、これに限定されるものではない。クリーニングローラ６０Ａの回転方向と交差する方向であればよいが、セル６４の回転方向の変化率を大きくするためには、クリーニングローラ６０Ａの回転方向と直交する方向に延びる形状が好ましい。
【００７６】
（第３実施形態）
本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの他の例を図面を参照して説明する。図８は本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの拡大図である。図８はクリーニングローラ６０Ｂの軸方向の一方の端部を拡大し示している。図８に示すクリーニングローラ６０Ｂは、発泡弾性体６２Ｂに形成されているセル６３に切り込み６３１が備えられている以外、クリーニングローラ６０と同じ構成を有している。そのため、クリーニングローラ６０と同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００７７】
図８に示すクリーニングローラ６０Ｂは、セル６３の回転方向の変化率を大きくするため、セル６３の内壁の回転方向と直交する端部に、回転方向と直交するように形成された切り込み６３１を備えている。このような、切り込み６３１を備えることで、セル６３のように円周方向の断面が円形状であっても、切り込み６３１が開くため、セル６３の回転方向の変化率を大きくすることができる。
【００７８】
このように、セル６３の内壁にクリーニングローラ６０Ｂの回転方向に対して直交する方向に延びる、切り込み６３１を備えることで、クリーニングローラ６０Ｂは長期間にわたり耐久性を有するとともに帯電ローラ５１をクリーニングすることが可能である。帯電ローラ５１の表面に汚れが蓄積するのを長期間にわたり抑制することができる。
【００７９】
また、セル６３を変形しやすく形成しているため、クリーニングローラ６０Ｂを帯電ローラ５１に押し付ける力を低く抑えることができ、駆動に要するエネルギー（電力）を削減するとともに、帯電ローラ５１及びクリーニングローラ６０Ｂの摩耗を抑制することができる。以上のことから、長期間にわたり、感光体ドラム１１をむらなく帯電し、画像の劣化を抑制することができる。
【００８０】
なお、本実施形態において、切り込み６３１は、発泡弾性体６２Ｂの表面に露出しているセル６３の内壁に設けられているが、内部のセル６３の内壁に形成されるようにしてもよい。また、セル６３の内壁のクリーニングローラ６０Ｂの回転方向と直交する方向の端部に設けられているが、これに限定されるものではない。セル６３の内壁の回転方向と交差する方向の端部を広く採用することができる。また、切り込み６３１が延びる方向についても、回転方向と直交に限定されるものではなく、回転方向に交差する方向であればよい。なお、セル６３変化量を大きくするためには、セルの内壁の回転方向に直交する方向の端部に延びる形状が好ましい。また、切れ込み６３１は中心を挟んで一対であるが、これに限定されるものではなく、これ以上の個数であってもよい。また、対をなすように形成されていなくてもよい。
【００８１】
本実施形態のクリーニングローラ６０Ｂの製造方法としては、例えば、次のようなものが考えられる。軸部材６１に発泡弾性体６２を巻きつけて固定する。そして、軸部材６１に発泡弾性体６２を巻き付けたローラを、複数の刃が並んで突出した平面上に転がすことで、発泡弾性体６２の表面に露出したセル６３の内壁に切り込み６３１を形成することができる。
【００８２】
（第４実施形態）
本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの他の例を図面を参照して説明する。図９は本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの側面図である。図９に示すクリーニングローラ６０Ｃは、発泡弾性体６２Ｃの表面に切れ込み６５が設けられている以外、クリーニングローラ６０と同じ構成を有している。そのため、クリーニングローラ６０と同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００８３】
図９に示すように、クリーニングローラ６０Ｃでは、発泡弾性体６２Ｃの表面に回転方向と直交する方向、すなわち、軸方向に延びる切れ込み６５が設けられている。そして、切れ込み６５は発泡弾性体６２Ｃの回転方向に等間隔で並んで設けられている。このように、切れ込み６５を備えることで、発泡弾性体６２Ｃは回転方向の拘束力を弱めることが可能となる。これにより、セル６３の回転方向の平均径の変化率を大きくすることができる。
【００８４】
このように、クリーニングローラ６０Ｃの表面に回転方向に対して直交する方向に延びる、切れ込み６５を備えることで、クリーニングローラ６０Ｃは長期間にわたり耐久性を有するとともに帯電ローラ５１をクリーニングすることが可能である。帯電ローラ５１の表面に汚れが蓄積するのを長期間にわたり抑制することができる。また、切れ込み６５自体も、帯電ローラ５１の表面の汚れを払拭する効果を有するため相乗効果で、クリーニング性能がより高くなる。
【００８５】
また、セル６３を変形しやすく形成しているため、クリーニングローラ６０Ｃを帯電ローラ５１に押し付ける力を低く抑えることができ、駆動に要するエネルギー（電力）を削減するとともに、帯電ローラ５１及びクリーニングローラ６０Ｃの摩耗を抑制することができる。以上のことから、長期間にわたり、感光体ドラム１１をむらなく帯電し、画像の劣化を抑制することができる。
【００８６】
上述したように、本実施形態の切れ込み６５は、セル６３の位置、形状とは無関係に、発泡弾性体６２Ｃの表面に形成するものであり、製造が簡単である。また、本実施形態では、切れ込み６５がクリーニングローラ６０Ｃの回転方向と直交する方向に延びる構成としていたが、これに限定されるものではなく、回転方向と交差する方向であればよい。また、複数個設けられているが、１個であってもよい。
【００８７】
以上、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態では、発泡弾性体に形成するセルやそれに付随する部分（切り込みや切れ込み）によって、発泡弾性体の回転方向のセルの変化率を大きくするようにしていた。しかしながらこれに限定されるものではなく、材料の配合や別の材料を配合することで、変形方向によって変形しやすさの異なる発泡弾性体を作製し、その発泡弾性体を、回転方向と直交する方向に比べて、回転方向に変形しやすいように取り付けるようにしてもよい。このような構成とすることで、セルの形状にかかわらず、回転方向に変形しやすくなる。また、回転方向と直交する方向に変形しにくいので、軸部材に固定される部分の歪みを小さくし、破損を抑制する。
【００８８】
（第５実施形態）
本発明の帯電装置では、帯電ローラとクリーニングローラの帯電ローラと接触する部分はセルの平均径の変化率をニップ部直前に対してニップ部中央を１．４以上３．０以下としている。このような条件を満たす発泡弾性体は平均径が大きくなる、すなわち、密度が低くなる傾向があり、クリーニングローラとしては、発泡弾性体の帯電ローラへの押付圧力が低くなりやすい。そこで、本実施形態では、十分な圧力で押し付けるとともにクリーニングローラのクリーニング性能、耐久性を確保したクリーニングローラを示している。
【００８９】
図１０は本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの断面図である。図１０はクリーニングローラ６０Ｄの軸方向と垂直な断面のさらに軸方向に１／４のみを示している。図１０に示すクリーニングローラ６０Ｄは、発泡弾性体６２Ｄのセル６６が異なる以外、クリーニングローラ６０と同じ構成を有している。そのため、クリーニングローラ６０と同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００９０】
図１０に示すように、クリーニングローラ６０Ｄでは、発泡弾性体６２Ｄのセル６６は、軸部材６１に近い部分で平均径が最も小さく、外周部分に近づくにつれて平均径が大きくなっている。このような構成とすることで、発泡弾性体６２Ｄの軸に近い部分では、セル６６の平均径を小さく密度が高い。そのため、発泡弾性体６２Ｄの軸に近い部分では、強度が高い。そして、外周側では、セル６６の平均径が大きくなり密度が低くなっている。そのため、発泡弾性体６２Ｄの表面に露出しているセル６６に作用する拘束力が弱く、変形しやすくなっている。
【００９１】
このように、クリーニングローラ６０Ｄの発泡弾性体６２Ｄが径方向外側に大きな平均径のセル６６を有する構造とすることで、発泡弾性体６２Ｄの強度を確保しつつ、帯電ローラ５１との間のニップ部での平均径の変化率を上述の範囲に収まるようにすることができる。これにより、ニップ部の圧力が低下するのを抑制することができる。
【００９２】
このことから、クリーニングローラ６０Ｄは長期間にわたり耐久性を有するとともに帯電ローラ５１をクリーニングすることが可能である。帯電ローラ５１の表面に汚れが蓄積するのを長期間にわたり抑制することができる。
【００９３】
以上のことから、長期間にわたり、感光体ドラム１１をむらなく帯電し、画像の劣化を抑制することができる。
【００９４】
なお、本実施形態では、セル６６はその平均径が発泡弾性体６２Ｄの径方向外側が大きい構成となっていた。しかしながらこれに限定されるものではなく、最も外側或いは最も外側から一定の深さの範囲にあるセル６６を、ニップ部の直前と中間との平均径の変化率の条件を満たす平均径で形成し、それよりも内側は、外側よりも小さい平均径であればよい。つまり、平均径が段階的に大きくなるような形成でなく、ある位置で急激に変わるようなものであってもよい。また、軸部材６１に近い部分では、セル６６が設けられていない部分があってもよい。また、発泡弾性体６２Ｄとしては、１層で形成されていてもよいし、多層に分けられていてもよい。
【００９５】
（第６実施形態）
本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラの他の例について図面を参照して説明する。図１１は本発明に係る帯電装置に用いられるクリーニングローラのさらに他の例の斜視図である。
【００９６】
図１１に示すクリーニングローラ７０は、軸部材７１と、発泡弾性体７２とを備えている。軸部材７１は円柱状の部材であり、軸部材６１と同様、回転軸として利用される。発泡弾性体７２は短冊状の部材を軸部材７１にらせん形状に巻き付けて固定されている。そして、発泡弾性体７２はセル７３を備えている。
【００９７】
発泡弾性体７２は、発泡弾性体６２と同じ特性を有している。すなわち、帯電ローラ５１との間のニップ部の直前のセル７３の平均径に対するニップ部の中央のセル７３の平均径の変化率が１．４以上３．０以下の範囲内に収まっている。
【００９８】
このような構成とすることで、クリーニングローラ７０は長期間にわたり耐久性を有するとともに帯電ローラ５１をクリーニングすることが可能である。帯電ローラ５１の表面に汚れが蓄積するのを長期間にわたり抑制することができる。
【００９９】
また、セル７３を変形しやすく形成しているとともに、ニップ部の総面積が小さいため、クリーニングローラ７０を帯電ローラ５１に押し付ける力を低く抑えることができ、駆動に要するエネルギー（電力）を削減するとともに、帯電ローラ５１及びクリーニングローラ７０の摩耗を抑制することができる。以上のことから、長期間にわたり、感光体ドラム１１をむらなく帯電し、画像の劣化を抑制することができる。
【実施例】
【０１００】
（実施例）
このような構成のクリーニングローラの特性について実験を行った。実験について説明する。本実験では、ウレタン樹脂（ＥＰ−７０Ｓ、株式会社イノアックコーポレーション製）を帯電ローラとの間のニップ部の直前のセルの平均径に対するニップ部の中央のセルの平均径の変化率が１．４以上３．０以下の範囲内に収まるように形成した発泡弾性体を軸部材に円筒形状に巻き付けた実施例１と、らせん状に巻き付けた実施例２を容易した。なお、実施例２は実施例１に対して体積が半分となるような構成である。
【０１０１】
また、比較例として、ウレタン樹脂（ＥＰＳ、株式会社イノアックコーポレーション製）をセルが変形しにくいように形成した発泡弾性体を軸部材にらせん状に巻き付けた比較例１を用意した。比較例１は実施例２と同形状である。
【０１０２】
実験は、帯電ローラへのトナーの外添剤の付着の度合いを確認することで、クリーニングローラのクリーニング性能を確認した。具体的には、表面が黒色の帯電ローラを用いて、感光体ドラムを帯電して印刷を行い、感光体ドラムの回転回数をカウントするとともに、帯電ローラの明度を測定した。上述したように、外添剤は、シリカ（ＳｉＯ２）、チタン（Ｔｉ）、カルシウム（Ｃａ）等、白色の粒子であり、帯電ローラに汚れとして堆積すると、帯電ローラの表面はその汚れで白っぽくなり、明度が高くなる。本実験では、このような汚れによって帯電ローラの明度が高くなることを利用している。
【０１０３】
以下に実験結果について示す。図１２はクリーニングローラのクリーニング性能の印刷回数による変化を示すグラフである。図１２は感光体ドラムの回転回数を横軸とし、外添剤汚れとして帯電ローラの明度（ΔＬ＊）を縦軸としている。
【０１０４】
図１２に示すように、実施例１及び実施例２のクリーニングローラを用いた場合、感光体ドラムの回転数が約２３万回転するまで帯電ローラの明度が緩やかに上昇しているが、その後、明度は略一定となっている。すなわち、実施例１及び実施例２では長期間に渡り安定したクリーニング性能を発揮していることがわかる。
【０１０５】
一方、比較例１では、約２３万回転するまで帯電ローラの明度が実施例１及び実施例２に対して少し大きくなっているだけであるが、約２３万回転を超えると急激に明度が大きくなっている。すなわち、比較例１は、使用期間が長期になると実施例１及び実施例２に比べてクリーニング性能が急激に低下していることがわかる。
【０１０６】
以上のことから、本発明に係る帯電装置では、長期間に渡って帯電ローラの汚れの蓄積を抑制することができる。そして、これにより感光体ドラムの帯電むらを抑制して、印刷画像の劣化を抑制することが可能である。
【０１０７】
次に、実施例１と実施例２とを比較する。従来のクリーニング装置では、発泡弾性体をらせん状に形成したクリーニングローラは同じ外径を有し発泡弾性体を円筒形状に形成したクリーニングローラよりもクリーニング性能が低いとされてきた。これは、発泡弾性体をらせん状に形成することで、ニップ部の面積が小さくなり、そのせいでクリーニング性能が低下しているためである。
【０１０８】
図１２に示すように、本発明に係る帯電装置では、円筒形状の発泡弾性体を有する実施例１とらせん形状の発泡弾性体を有する実施例２とのクリーニング性能にほとんど差がみられない。以下に実施例１と実施例２のクリーニング性能について説明する。図１３は実施例１と実施例２のクリーニングローラのニップ部近傍でのセルの形状を示している。なお、以下の説明において、実施例１及び実施例２は同じ構成の発泡弾性体を用いている。
【０１０９】
図１３に示すように、ニップ部に近づいていない（ニップ部の影響を受けていない）非ニップ部では、実施例１、実施例２いずれのクリーニングローラもセルは平均径ｄ０である。実施例１では、ニップ部の直前に到達すると、セルは平均径ｄ１（＞ｄ０）に変形する。この変形は、円筒形状の場合、ニップ部に到達している部分から強い拘束力が作用しているため、ニップ部の直前でセルの変形が始まっているものと考えられる。
【０１１０】
一方、実施例２では、ニップ部の直前に到達しても、セルはほとんど変化しておらず、セルの平均径ｄ１１は平均径ｄ０と同じか略同じである。これは、らせん状に形成されていることで、ニップ部に到達している部分からの拘束力が弱く、ニップ部の直前での変形が抑制されているものと考えられる。
【０１１１】
そして、ニップ部の中央に到達すると実施例１のセルは平均径ｄ２になる。また、実施例２のセルは平均径ｄ２１になる。実施例１のニップ部の中央でのセルの平均径ｄ２と実施例２のニップ部の中央でのセルの平均径ｄ２１はほぼ同じか実施例２のセルの平均径が多少大きい。このことは、強い拘束力が作用する実施例１に比べ実施例２の拘束力は小さいためである。
【０１１２】
このように、同じ構成の発泡弾性体を用いた場合でも、ニップ部直前のセルの平均径とニップ部中央でのセルの平均径の変化率が、実施例１と実施例２とで異なり、実施例１の方が小さくなる。このため、発泡弾性体の形状が異なっても、同等のクリーニング性能を発揮できているものと考えられる。
【０１１３】
本発明に係る帯電装置では、らせん状に形成した発泡弾性体を用いた場合でも、長期間に渡って帯電ローラの汚れの付着を抑制できることが分かった。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ  感光体ドラム
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ  トナーホッパー
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ  トナーボトル
１４  中間転写ベルト
１４１  駆動ローラ
１４２  従動ローラ
１４３  テンションローラ
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ  転写ローラ
１６  二次転写ローラ
１７  定着部
１８  クリーニングブレード
２０  イメージリーダー部
３０  給紙部
３１  給紙トレイ
３２  給紙ローラ
３３  レジストローラ
４０  作像部
４１  現像装置
４２  露光装置
４３  クリーニング部
５０  帯電装置
５１  帯電ローラ
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ  クリーニングローラ
６１  軸部材
６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ  発泡弾性体
６３  セル
６３１  切り込み
６４  セル
６５  切れ込み
７０  クリーニングローラ
７１  軸部材
７２  発泡弾性体
７３  セル
【図１】
2016184155.tif 000005
【図２】
2016184155.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016184155.tif 000011
【図８】
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【図９】
2016184155.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
2016184155.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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