(57)【要約】【課題】帯電部材の表面を充分にクリーニングして、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化を防止し、空隙保持部材表面を充分にクリーニングして、高精度のギャップ（離間距離）を経時で維持し、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化を防止できる帯電装置を提供する。【解決手段】表面が連続発泡体からなる第１クリーニングローラと表面が弾性体からなる第２クリーニングローラとが備えられ、第１クリーニングローラが帯電部材の電気抵抗調整層部および空隙保持部材に接して帯電部材の回転の順方向に回転駆動されるよう設けられており、第２クリーニングローラが表電気抵抗調整層部に圧接されて帯電部材の回転方向に逆方向にかつ帯電部材の回転より遅く回転駆動されるように第１クリーニングローラより帯電部材の回転方向下流側に設けられている。【選択図】図１
2009139529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を帯電させるための電気抵抗調整層部と該像担持体に接して該像担持体と前記電気抵抗調整層部との間に空隙を保持するための空隙保持部材とを有し回転駆動される帯電部材を、備えた帯電装置において、
前記帯電部材に接して該帯電部材を清掃するために、表面が連続発泡体からなる第１クリーニングローラと、表面が弾性体からなる第２クリーニングローラとの、２つクリーニングローラが備えられ、
前記第１クリーニングローラが、その表面が前記帯電部材の電気抵抗調整層部および空隙保持部材に接しながら前記帯電部材の回転方向に対して順方向に回転駆動されるよう設けられており、
前記第２クリーニングローラが、その表面が前記電気抵抗調整層部に圧接されながら前記帯電部材の回転方向に対して逆方向にかつ前記帯電部材の回転よりも遅く回転駆動されるように、前記第１クリーニングローラよりも前記帯電部材の回転方向下流側に設けられている
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記第２クリーニングローラが、間欠的に回転駆動されるものであることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記第１クリーニングローラと前記第２クリーニングローラとが、互いに接していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の帯電装置を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロセスカートリッジを備えてい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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に装着される帯電装置に関する。詳しくは、帯電部材のクリーニングに関するものである。また、本発明はかかる現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は電子写真方式の画像形成装置の概略図を示す。図中符号１１は静電潜像が形成される像担持体(静電潜像担持体、感光体)、１２は像担持体に接触するあるいは像担持体に対し近接配置されて帯電処理を行う帯電部材(帯電ローラ)、１３はレーザー光あるいは原稿の反射光等の露光、１４は像担持体上の静電潜像にトナー１５を付着させるトナー担持体(現像ローラ)、１６は感光体上のトナー像を記録媒体１７に転写処理する転写部材(転写ローラ)、１８は転写処理後の感光体をクリーニングするためのクリーニング部材(ブレード)である。なお、１９は感光体上に残留したトナーがクリーニング部材により除去された排トナー、２０は現像装置、２１はクリーニング装置を示す。
【０００３】
なお、図１では、他の電子写真プロセスにおいて通常必要な機能ユニットは、本件では必要としないので省略してある。
【０００４】
画像形成装置では次のような手段で、画像の形成を行う。
１．帯電ローラが、感光体の表面を所望の電位に帯電する。
２．露光装置が、感光体に画像光を投射して、所望の画像に対応する静電潜像を、感光体上に形成する。
３．現像ローラが、静電潜像をトナーによって現像し、像担持体上にトナー像(顕像)を形成する。
４．転写ローラが、像担持体上のトナー像を、記録紙に転写する。
５．クリーニング装置が、転写されず像担持体上に残留したトナーを清掃する。
６．転写ローラによって、トナー像を転写された記録紙は、不図示の定着装置へと搬送される。定着装置は、トナーを加熱及び加圧して記録紙上に定着する。
【０００５】
上記の１から６の手順を繰り返すことによって、記録紙上に所望の画像が形成されていく。
【０００６】
ここで、帯電ローラを用いた帯電方式として、帯電ローラを感光体に近接させる、近接帯電方式が考案されている。
【０００７】
特願２００５−２４８３０公報（特許文献１）記載の技術においては、電気抵抗調整層部の両端部に空隙保持部材を圧入する構成になっている。電気抵抗調整層部と空隙保持部材の構成(関係)は、電気抵抗調整層部の端部に空隙保持部材が形成され、空隙保持部材は、電気抵抗調整層部の端面、及び、導電性支持体と接している。このことにより、テープ状の空隙保持部材より長期の信頼性が向上し、特開２００５−９１８１８公報（特許文献２）記載の技術では、空隙保持部材と電気抵抗調整層部を同時加工(除去加工)を行うことにより、空隙を精密に制御することが可能となった。
【０００８】
ロール状の帯電部材を用いて、像担持体表面に静電潜像を形成するために像担持体を帯電させる方法は、大きく、ＤＣ帯電方式とＡＣ帯電方式とが現在、主流である。
【０００９】
ＡＣ耐電帯電方式は、所望の帯電位に相当するＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した振動電圧を帯電部材に印加する帯電方式である。しかし、ＡＣ帯電方式は連続で使用すると像担持体の表面が劣化し、ＤＣ帯電方式に比べ耐久性に劣る。また、オゾンの発生も認められ、さらに、ＡＣ電界により、像担持体と帯電部材との間の振動電圧によりトナーおよびトナー添加剤等が電気的、力学的振動により滞留し、ローラ表面汚れ、像担持体汚染が進行する。また、経時にわたって使用した場合、空隙保持部材へ、トナー添加剤等の汚れの入り込みなども考えられる。
【００１０】
特に非接触帯電方式では、ローラ表面汚れ、像担持体汚染の進行、およびローラ汚れから起因する帯電不均一性は、空隙保持部材と抵抗調整層との空隙の不均一性の影響も大きく受ける。
【００１１】
従来のクリーニング機構では、特開２００２−０４９２２０公報（特許文献３）に記載の技術のように回転転自在な連泡性発泡体を当接配置し、帯電体と感光体のニップに対して回転方向下流側に位置し、接触帯電部材回転方向に対して逆方向に回転させ吸収除去するものや、特開２００４−５４１４１公報（特許文献４）記載の技術のように、接触帯電部材の長手方向に沿って当接するように配置した可撓性を有する有機高分子化合物からなるクリーニング部材が、帯電部材の長手方向に沿って複数の隙間を有し、かつ前記接触帯電部材に対して当接位置がずれるように移動自在に設けられ、汚染源を掻き取るものなどがある。いずれの場合も、１つの清掃部材による清掃では不充分でかつ経時の使用で、劣化により劣化箇所ですりぬけが発生し、筋上の汚れが発生する。特開２００４−１８４９３４公報（特許文献５）等に記載の技術では、間欠的、接触、非接触を繰り返す機構で耐久性を向上させている。しかしながら、耐久性は向上するが、クリーニング性は落ちることになる。
【００１２】
特開２００２−３４１７１８公報（特許文献６）に記載の技術においては、担持体に当接して付着するトナーを除去するクリーニングローラと、像担持体、およびクリーニングローラの表面を摺擦するクリーニングブラシローラからなるクリーニング装置の複合で耐汚れ性の向上を狙っているものがある。
【００１３】
このような技術によれば１つの清掃部材による清掃より、クリーニング性は向上するものの、経時の使用による劣化や、劣化箇所でのすりぬけに対しては充分ではない。
【００１４】
特開２００６−２５９６２８公報（特許文献７）に記載の技術においては、クリーニングブラシローラとの組み合わせで、像担持体に当接してクリーニング対象物を除去するクリーニング装置において、像担持体に圧接してニップ部を形成、クリーニング時に回転を中止し、非クリーニング時に間欠的に回転可能なクリーニング機構が提案されている。
【００１５】
この技術もまた１つの清掃部材による清掃より、クリーニング性は向上するが、ブラシ間のすりぬけに対しての対策は充分ではない。
【特許文献１】特願２００５−２４８３０公報
【特許文献２】特開２００５−９１８１８公報
【特許文献３】特開２００２−４９２２０公報
【特許文献４】特開２００４−５４１４１公報
【特許文献５】特開２００４−１８４９３４公報
【特許文献６】特開２００２−３４１７１８公報
【特許文献７】特開２００６−２５９６２８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、帯電部材の表面を充分にクリーニングして、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化を防止すること、および、空隙保持部材表面を充分にクリーニングして、高精度のギャップ（離間距離）を経時で維持し、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化を防止する、高耐久なクリーニング機構を備えた帯電装置を提供し、ローラの耐久寿命向上、安定した画像品質を長期にわたって提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の帯電装置は上記課題を解決するために、請求項１に記載の通り、  像担持体を帯電させるための電気抵抗調整層部と該像担持体に接して該像担持体と前記電気抵抗調整層部との間に空隙を保持するための空隙保持部材とを有し回転駆動される帯電部材を、備えた帯電装置において、前記帯電部材に接して該帯電部材を清掃するために、表面が連続発泡体からなる第１クリーニングローラと、表面が弾性体からなる第２クリーニングローラと、の２つクリーニングローラが備えられ、前記第１クリーニングローラが、その表面が前記帯電部材の電気抵抗調整層部および空隙保持部材に接しながら前記帯電部材の回転方向に対して順方向に回転駆動されるよう設けられており、前記第２クリーニングローラが、その表面が前記電気抵抗調整層部に圧接されながら前記帯電部材の回転方向に対して逆方向にかつ前記帯電部材の回転よりも遅く回転駆動されるように、前記第１クリーニングローラよりも前記帯電部材の回転方向下流側に設けられていることを特徴とする帯電装置である。
【００１８】
また、本発明の帯電装置は請求項２に記載の通り、請求項１に記載の帯電装置において、前記第２クリーニングローラの回転が、間欠的であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の帯電装置は請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載の帯電装置において、前記第１クリーニングローラと前記第２クリーニングローラとが、互いに接していることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のプロセスカートリッジは請求項４に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の帯電装置を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は請求項５に記載の通り、請求項４に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の帯電装置によれば、像担持体を帯電させるための電気抵抗調整層部と該像担持体に接して該像担持体と前記電気抵抗調整層部との間に空隙を保持するための空隙保持部材とを有し回転駆動される帯電部材を、備えた帯電装置において、
前記帯電部材に接して該帯電部材を清掃するために、表面が連続発泡体からなる第１クリーニングローラと、表面が弾性体からなる第２クリーニングローラと、の２つクリーニングローラが備えられ、前記第１クリーニングローラが、その表面が前記帯電部材の電気抵抗調整層部および空隙保持部材に接しながら前記帯電部材の回転方向に対して順方向に回転駆動されるよう設けられており、前記第２クリーニングローラが、その表面が前記電気抵抗調整層部に圧接されながら前記帯電部材の回転方向に対して逆方向にかつ前記帯電部材の回転よりも遅く回転駆動されるように、前記第１クリーニングローラよりも前記帯電部材の回転方向下流側に設けられているために、第１クリーニングローラは帯電部材表面の汚れを効果的に吸収して帯電部材の電気抵抗調整層部及び空隙保持部材の清掃を行い、及び、第２クリーニングローラが汚染物質のすり抜けを防止しながら堆積した汚染物質を除去する。加えて、帯電部材の回転よりも遅く回転する第２クリーニングローラが帯電部材に圧接して形成されるニップ位置を変化させることで経時で清掃能力が低下するのを防ぐ。このため、帯電部材の表面を充分にクリーニングして、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化が防止され、空隙保持部材表面を充分にクリーニングして、高精度のギャップ（離間距離）を経時で維持し、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化を防止することができる。
【００２３】
また、請求項２に記載の本発明の帯電装置によれば、第２クリーニングローラの回転が間欠的であることにより、上記第２クリーニングローラの上記ニップ位置が断続的に変化するので、清掃能力の低下をより効果的に防止することができる。
【００２４】
また、請求項３に記載の本発明の帯電装置によれば、前記第１クリーニングローラと前記第２クリーニングローラとが互いに接しているために、第のクリーニング１ローラによって第２クリーニングローラの表面の清掃も可能となり、第２クリーニングローラの表面は常に清浄に保たれる。
【００２５】
また、請求項４に記載の本発明のプロセスカートリッジによれば、前記の帯電装置を備えているために、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化が防止されたプロセスカートリッジとすることができる。
【００２６】
また、請求項５に記載の本発明の画像形成装置によれば、上記プロセスカートリッジを備えているために、帯電不良や帯電不均一に伴う画質の劣化が防止された画像形成装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。
【００２８】
＜画像形成装置について＞
図２は帯電装置及び、プロセスカートリッジを用いる画像形成装置の構成を示す概略図である。図３は、図２の画像形成装置の画像形成部の構成を示す概略図である。この画像形成装置１は、表面に感光体層を有するドラム状であってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する分の個数分の像担持体６１と、各像担持体６１をほぼ一様に帯電する帯電装置１００と、帯電された像担持体６１にレーザ光で露光して静電潜像を形成する露光装置７０と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤を収容し、像担持体６１上の静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置６３と、像担持体６１上のトナー像を転写する１次転写装置６２と、像担持体６１上のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体５０と、中間転写体５０のトナー像を転写する２次転写装置５１と、中間転写体５０のトナー像が転写される記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置８０と、さらに、像担持体６１上に転写後残留するトナーを除去するクリーニング装置６４とを備える。記録媒体は、記録媒体を収納する給紙装置２１、２２のひとつから、１枚ずつ搬送経路を搬送ローラでレジストローラ２３まで搬送され、ここで、像担持体６１上のトナー像と同期を計って転写位置に搬送される。
【００２９】
図２に示すように、画像形成装置１における露光装置７０は、帯電装置１００により帯電された像担持体６１に光を照射して、光導電性を有する像担持体６１上に静電潜像を形成する。
【００３０】
現像装置６３は、現像剤担持体を有し、現像装置６３内に貯蔵されたトナーを供給ローラで攪拌部に搬送されて、キャリアを含む現像剤と混合・攪拌され、像担持体６１に対向する現像領域に搬送される。このときに、正又は負極性に帯電されたトナーは、像担持体６１の静電潜像に転移して現像される。
【００３１】
１次転写装置６２は、像担持体６１上の現像されたトナー像を中間転写体５０の裏側からトナーの極性と反対の極性の電場を形成して、中間転写体５０に転写する。１次転写装置６２は、コロトロン、スコロトロンのコロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシのいずれの転写装置であっても良い。その後、給紙装置２２から搬送されてくる記録媒体と同期させて、再度２次転写装置５１による転写で記録媒体上にトナー像を転写する。ここで、最初の転写が中間転写体５０ではなく、記録媒体に直接転写する方式であっても良い。
【００３２】
定着装置８０は、記録媒体上のトナー像を、加熱及び／又は加圧して記録媒体上にトナー像を固定して定着させる。ここでは、一対の加圧・定着ローラの間を通過させ、このときに熱・圧力をかけて、トナーの結着樹脂を溶融しながら定着させる。定着装置８０は、ローラ状ではなく、ベルト状であっても良いし、ハロゲンランプ等で熱照射により定着させるものであっても良い。像担持体６１のクリーニング装置６４は、転写されずに像担持体６１上に残留したトナーをクリーニングして除去し、次の画像形成を可能にする。
【００３３】
クリーニング装置６４は、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等のいずれの方式であっても良い。
【００３４】
＜プロセスカートリッジについて＞
ここで、帯電部材として用いられる場合について、帯電装置１００で詳細に説明する。図４は、本発明の帯電装置及び、プロセスカートリッジの構成を示す概略図である。プロセスカートリッジとは、少なくとも、像担持体６１と帯電装置１００、クリーニング装置６４を含むものであり、図４の様に、現像装置６３が含まれる場合もある。プロセスカートリッジは、それ自体が一体で画像形成装置に着脱自由なものである。図３に基づいて説明すると、像担持体６１の表面は画像形成領域が非接触で配置された帯電部材により一様に帯電され、画像(潜像)形成後に現像によって可視化され、トナー像が記録媒体に転写される。記録媒体に転写されずに像担持体上に残ったトナーは、補助クリーニング部材６４ｄによって回収される。その後、像担持体の表面へのトナー及び、トナー構成材料の付着を防止するために、固体潤滑剤６４ａを塗布部材６４ｂで像担持体上に一様に塗布し滑剤層を形成する。その後、クリーニング部材６４ｃで補助クリーニング部材で回収しきれなかったトナーを回収し排トナー回収部へ搬送する。補助クリーニング部材は、ローラ形状、ブラシ形状があり、固体潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類、ポリテトラフルオロエチレン等、像担持体上の摩擦係数を低減して、非粘着性を付与できるものであれば良い。クリーニング部材はシリコン、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等が挙げられる。
【００３５】
＜帯電装置およびそのクリーニング装置について＞
本例の帯電部材（帯電ローラ）１０１は図５（ａ）に示すように、導電性支持体上１０６に形成された電気抵抗調整層１０４が形成された電気抵抗調整層部の両端に、空隙保持部材１０３を配置する。更に、電気抵抗調整層上にはトナー及び、トナー添加剤が付着しにくいように、表面に保護層１０５が形成されている。
【００３６】
帯電部材１０１の形状は、像担持体の回転に対して常に接触面を変更できるよう、円柱状が好まく、両端をギア又は軸受で回転可能に支持されていても良い。このように、帯電部材１０１は、像担持体６１への最近接部から、像担持体６１移動方向の上下流に漸次離間する曲面で形成されていると、像担持体６１をより均一に帯電させることができる。像担持体６１に対向する帯電部材１０１が、先鋭な部分があると、その部分の電位が高くなるために優先的に放電が開始され、像担持体６１の均一な帯電が困難になる。従って、円柱状の形状で、曲面を有することで均一な像担持体６１の帯電が可能になる。また、帯電部材１０１の放電している表面は強いストレスを受ける。放電が常に同じ面で発生するので、その劣化が促進され、さらに、削り落ちることがある。帯電部材１０１の全面を放電する面として使用できるので、回転させることで、早期の劣化を防止することで、長期にわたって使用することができる。
【００３７】
帯電部材１０１の表面にトナー、紙粉、部材の破損物等の異物が付着すると、電界が異物部分に集中するために優先的に放電が生ずる異常放電を起こす。逆に、電気的絶縁性の異物が広い範囲に付着すると、その部分では放電が生じないために、像担持体６１に帯電斑が生ずる。このために、帯電装置１００は、帯電部材１０１の汚染を除去するための２種クリーニングローラ１０２ａ、１０２ｂを備える。これら２つクリーニングローラ１０２ａ、１０２ｂは図５（ｂ）に示されるように、軸が帯電部材１０１の軸と平行に、かつ、帯電部材１０１に接するよう、配置される。
【００３８】
クリーニング部材１０２ａ，１０２ｂは、それぞれ帯電装置１００の図示しないハウジングに設けられる軸受に嵌合され、回転可能に軸支され、帯電部材１０１に接するように、第１クリーニングローラ１０２ａは、第２クリーニングローラ１０２ｂに対して帯電部材１０１の回転方向の上流側に設置される。第１クリーニングローラ１０２ａの表面は多孔質な材料からなり、本実施例では樹脂発泡体を用いた。特に汚れ成分の吸収性を考慮するならば連続気泡発泡体を使用することが好ましい。第１クリーニングローラの硬度（ＪＩＳ-Ａ）としては２０度以下が好ましい。また、第１クリーニングローラ１０２ａは、第２クリーニングローラ１０２ｂに当接して、それぞれの外周面に存在する汚染物質を吸収し、互いにクリーニングしあうようになっている。また、特に第１クリーニングローラは電気抵抗調整層１０４が設けられた電気抵抗調整層部、およびその両端に設置される、電気抵抗調整層部よりも太径となった空隙保持部材１０３にかかる充分な長さを有している。
【００３９】
この第１クリーニングローラ１０２ａは、この例では帯電部材１０１の回転方向に対して順方向に回転するが、このとき、帯電部材１０１とは線速差を持って回転してもよく、あるいは、間欠的に離間するなどさまざまな形式で回転させても良い。本実施例の場合は、帯電ローラの駆動に連動するギア駆動で回転させた。なお、第１クリーニングローラ１０２ａを帯電部材１０１の回転方向に対して逆方向に回転させた場合、第1クリーニングローラの上流側に捕集されたごみの飛散などが発生するおそれがある。
【００４０】
第２クリーニングローラ１０２ｂは、帯電部材１０１に、不図示の加圧スプリングにより加圧されて電気抵抗調整層部に圧接し、このとき、変形してニップ部を形成する。このようなニップ部によって汚染物質のすり抜けが防止される。
【００４１】
また、第２クリーニングローラ１０２ｂは同時に第1クリーニングローラ１０２ａに接する。このためこれら第１及び第２クリーニングローラ１０２ａ及び１０２ｂは互いに清掃し合う。
【００４２】
また、上記のように圧接によりニップ部が形成されるために、第２クリーニングローラ１０２ａの表面部は弾性材料、例えばウレタン系、シリコーン系、フッ素系、スチレン系、あるいは、オレフィン系の弾性材料などから形成される。
【００４３】
第２クリーニングローラの硬度（ＪＩＳ−Ａ）としては５０〜８５度が好ましい。硬度が５０未満だと弾性体の変形が大きくなって偏磨耗が促進されて耐久性に問題が発生することが考えられ、８５より大きいと像担持体の磨耗が進行する。
【００４４】
第２クリーニングローラ１０２ｂは、帯電部材１０１の回転方向に対して逆方向に（第１クリーニングローラ１０２ａに対して順方向）、かつ、前記帯電部材の回転よりも遅く回転する。これにより、第２クリーニングローラ１０２ｂが不均一に摩耗しないために、長寿命となると共に、上述のように第１クリーニングローラ１０２ａと互いに清掃し合うことができるので、クリーニング効果が大きい。このような第２クリーニングローラ１０２ｂは、超微速回転モータ、あるいは、そのようなモータとギア、及び、必要に応じてワンウェイクラッチを組み合わせた回転機構により駆動させることができる。
【００４５】
また、第２クリーニングローラ１０２ｂは一定期間ごとの非クリーニング時、すなわち、画像形成（通紙）が終了し、画像形成に関わる駆動系が静止したときに微小回転することで帯電部材１０１に接触する接触面を変える機構を備えて間欠的に回転させても良い。このとき例えば、微小回転は処理枚数５０００枚毎の非クリーニング時に行い、１００,０００枚ごとに一周するような機構とする。このような機構は、通紙枚数を記録し、所定枚数に達して画像形成（通紙）が終了した後、パルス電力に同期して作動するパルスモータにより所定角度変更するように設定することで構成することができる。
【００４６】
なお、上記のように第２クリーニングローラ１０２ｂを非クリーニング時に回転させるのは、画像形成に関わる駆動系が駆動中に回転させた場合には、帯電部材１０１に対するニップ圧が変化して、ごみや汚れ成分のすり抜けが生じるおそれがあるためである。
【００４７】
以上のように、帯電部材１０１の回転方向上流側の第1クリーニングローラ１０２ａは、帯電部材１０１の回転に対して順方向に回転し、帯電部材の電気抵抗調整層部および空隙保持部材の汚染物質を吸収することで清掃し、さらに第１クリーニングローラ１０２ａでは吸収し切れなかった、あるいは、すり抜けた汚染物質（汚染源）を第２クリーニングローラ１０２ｂが捕まえてすり抜けの防止を行うと共に、互いに接触配置しているこれら第１クリーニングローラ１０２ａと第２クリーニングローラ１０２ｂの間に堆積した汚染源を、クリーニングローラ１０２ｂが第１クリーニングローラ１０２ａへ供給して第１クリーニングローラ１０２ａが吸収除去する。さらに、第２クリーニングローラは耐久性を向上させるために、遅く回転し、このとき第２クリーニングローラの汚れた面は第１クリーニングローラへと移動するので第２クリーニングローラの清掃も行われる。
【００４８】
図５は、導電性部材である帯電部材と、像担持体の感光層領域及び、画像領域、非画像領域の位置関係を示す概略図を示す。
【００４９】
帯電装置１００は、像担持体６１に対向し、微少間隙Ｇを設けて配設される帯電部材１０１と、帯電部材を清掃するクリーニングローラ１０２ａ，１０2ｂと、帯電部材１０１に電圧を印加する不図示の電源と、帯電部材１０１を像担持体に６１に加圧して接触させる不図示の加圧スプリングとを少なくとも備える。帯電部材１０１は、図４及び図５に示すように、像担持体６１に微少間隙Ｇを持たせて対向して配設される。帯電部材１０１と像担持体６１の間隙Ｇは、空隙保持部材１０３を帯電部材１０１の非画像形成領域に当接させて形成する。感光層領域に空隙保持部材を当接させることにより、感光層の塗布厚がばらついても、空隙のばらつきを防止することができる。
【００５０】
＜空隙保持部材について＞
空隙保持部材１０３の必要な特性としては、感光体との空隙を環境及び、長期(経時)に渡って安定して形成することであり、そのためには、吸湿性、耐摩耗性が小さい材料が望ましい。また、トナー及び、トナー添加剤が付着しにくいことや、感光体と当接し、摺動するために、感光体を摩耗させないということも重要であり、種々の条件に応じて、適宜選択されるものである。具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）およびその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の汎用樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ウレタン、フッ素（ＰＴＦＥ）等の樹脂があげられる。特に空隙保持部材を確実に固定するためには、接着剤を塗布して接着することができる。また、空隙保持部材は絶縁性材料が好ましく、体積固有抵抗で１０13Ωｃｍ以上であることが好ましい。絶縁性が必要である理由は、感光体とのリーク電流の発生を無くすためである。空隙保持部材は、成型加工により成形されたものである。
【００５１】
＜表面層（保護層）について＞
表面層を形成する材料としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が非粘着性に優れ、トナー固着防止の面で好ましい。また表面層の抵抗調整層上への形成は、上記表面層構成材料を有機溶媒に溶解して塗料を作製し、スプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の種々のコーティング方法で行う。膜厚については、１０〜３０μm程度が望ましい。
以下、本発明の具体的な実施例図面に基づき説明する。
【００５２】
〈実施例および比較例〉
抵抗調整層としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−３０００、電気化学工業社製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％、ポリカーボネート−グリシジルメタクリレート−スチレン−アクリロイトリル共重合体（モディパーＣＬ４４０−Ｇ、日本油脂社製）をポリエーテルエステルアミドとＡＢＳ樹脂の合計１００重量部に対して４．５重量部を混合の後、溶融混練した樹脂組成物をからなる樹脂組成物を、ニッケルめっきが施されたステンレス（ＳＵＭ（Ｎｉメッキ））からなる芯軸（外径８ｍｍ）上に射出成形により成形した。
【００５３】
そして、上記、電気抵抗調整層の両端部にリング状の空隙保持部材(高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ  ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）を圧入した。
【００５４】
次に、切削加工によって、空隙保持部材の外径を１２．５ｍｍ、抵抗調整部の外径を１２．４ｍｍに同時加工により仕上げた。
【００５５】
次いで、抵抗調整部の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料社製）、及びカーボンブラック(全固形分に対して３０重量％)からなる混合物をスプレーコーティングすることにより、膜厚約１０μmの表面層を形成した。その後、オーブンで８０℃、1時間、塗料樹脂を加熱硬化させ空隙保持部材と抵抗調整層との段差が約４０μmの導電性部材を得た。
【００５６】
上記方法で得た帯電部材に対してクリーニングを行う２種クリーニングローラを設置することで本発明に係る帯電装置が完成する。
【００５７】
＜実施例１＞
第１クリーニングローラとして、直径４ｍｍの芯材（ステンレス基材にニッケルめっきを施したもの（ＳＵＭ（Ｎｉメッキ）））の側面にメラミンフォームの連続気泡発泡体層をインサート成形して設けた直径６ｍｍのローラを得た。メラミンフォームの連続気泡発泡体層の軸方向長さは、帯電部材の電気抵抗調整層部及び電気抵抗調整層部にかかる長さとし、連続気泡発泡体層がこれらに接するように第１クリーニングローラを帯電装置に組み込んだ。
【００５８】
第２クリーニングローラとして、直径６ｍｍの芯材（ステンレス基材にニッケルめっきを施したもの（ＳＵＭ（Ｎｉメッキ）））の側面に硬度７０のウレタンゴムを押し出し成形した。その後、円筒研削盤により外径加工を行い、直径を１１ｍｍとした。このときのゴム部の長さは帯電部材の電気抵抗調整層部と同じとした。
【００５９】
第１クリーニングローラは、帯電ローラの駆動に連動して帯電ローラの回転方向に順方向にギア駆動で、帯電ローラの電気抵抗調整層部及び電気抵抗調整層部にメラミンフォーム部を接触させながら回転させるようにした。
【００６０】
第２クリーニングローラについては、回転方向は、帯電ローラの回転に対しては逆回転、第１クリーニングローラに対して順方向とし、帯電ローラの電気抵抗調整層部に対してゴム部を圧接させ、かつ、第１クリーニングローラと接しさせながら、処理枚数５０００枚毎の非クリーニング時に回転方向に微小回転（１／２０回転）させて接触面を変えるようにした。
【００６１】
このようなクリーニング装置を備えた帯電装置を図２、３に示した画像形成装置陽のプロセスカートリッジに組み込んだ。
【００６２】
＜実施例２＞
実施例１と同様に、ただし、メラミンフォームの連続気泡発泡体層の代わりに植物繊維であるセルロースの連続気泡発泡体層を形成した第１クリーニングローラを用いる帯電装置として、プロセスカートリッジに組み込んだ。
【００６３】
＜比較例１＞
実施例１と同様に、ただし、第２クリーニングローラを用いない帯電装置として、プロセスカートリッジに組み込んだ。
【００６４】
＜比較例２＞
実施例１と同様に、ただし、第２クリーニングローラの代わりに、硬度７０のウレタンゴムを型成形してなる弾性体ブレード状の清掃部材を、第１クリーニングローラの、帯電ローラの回転方向の下流側に、帯電ローラの表面に接してクリーニングするように設置した帯電装置として、プロセスカートリッジに組み込んだ。この清掃部材の帯電ローラに対する接触面を変える機構はなく、常に同一面が帯電ローラに接触する。
【００６５】
＜比較例３＞
実施例１と同様に、ただし、第１クリーニングローラとして、芯材の表面にメラミンフォームの連続気泡発泡体層の代わりにポリスチレンフォームの単泡体層をインサート成形して形成したものを用いて帯電装置を得て、プロセスカートリッジに組み込んだ。
【００６６】
＜比較例４＞
上記、実施例１と同様に、ただし、第１クリーニングローラのメラミンフォームの連続気泡発泡体層の長さを電気抵抗調整層部と同じ長さとし、第１クリーニングローラの連続気泡発泡体層が電気抵抗調整層部に接し、かつ、空隙保持部材にはかからないようにして帯電装置を組み立て、これをプロセスカートリッジに組み込んだ。
【００６７】
＜比較例５＞
上記、実施例１と同様に、ただし、第１クリーニングローラを用いない帯電装置を組み立て、これをプロセスカートリッジに組み込んだ。
【００６８】
＜評価及びその結果＞
上記、プロセスカートリッジを、図２、３に示した画像形成装置に搭載し、画像評価を行った。帯電ローラに印加する電圧はＤＣ＝−７００Ｖ、ＡＣ＝２２００Ｖｐｐ(周波数＝２ｋＨｚ)とした。評価環境を２３℃、６０％ＲＨとした。また、４００００、８００００、及び、１２００００枚数通紙後のローラ異常に起因する画像すじ、あるいは、異常画像の発生有無、および、帯電ローラの表面状態（帯電ローラへの固着物の有無）、さらに、空隙保持部材へのトナーの入り込みの有無を評価した。
【００６９】
評価は目視で行い、それぞれ、未発生（未検出）の場合を良好に使用可能であるとして「◎」、実用上問題なし場合を許容範囲内として「○」、実用に耐えない場合を許容範囲外として「×」とした。また、総合評価として、１２００００枚数通紙後、異常画像が出なかった場合を良好として「◎」、１２００００枚数通紙後、許容範囲内の異常画像であった場合を実用可能として「○」、１２００００枚数通紙後、許容範囲外の場合を実用不可として「×」として評価した。
これら評価結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2009139529.tif 000003
【００７１】
本発明に係る帯電装置を用いた場合は１２００００枚まで良好な画像が得られた。
しかし、比較例１においては、第１クリーニングローラで除去できなかった汚染物質が経時でローラ表面に固着した。比較例２においては、ブレード欠けが発生し、その部分から汚れ成分がすり抜け、周状に固着した。このようにブレードを用いた場合、経時においてしばしばブレード欠けが生じることがあり、信頼性及び耐久性に劣ると云う欠点がある。
【００７２】
比較例３においては、第１クリーニングローラの単泡体層は吸収力におとるので、経時後、吸収能力の限界を超えたために劣った結果となったと考えられる。
【００７３】
比較例４においては、空隙保持部材にトナーが入り込み、その結果、帯電ローラと増反自体との空隙の不均一に伴う異常画像が発生したと考えられる。
【００７４】
比較例５においては、堆積した汚れを吸収除去する機構がなく、経時で汚れの集中する部分からすり抜けが発生したために劣った結果となったと考えられる。
【００７５】
なお、上記において、帯電部材として帯電ローラを用いた例を示したが、本発明では帯電ローラのみならず帯電ベルトにも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】電子写真方式の画像形成装置の概略図である。
【図２】帯電装置及び、プロセスカートリッジを用いる画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図３】図２の画像形成装置の画像形成部の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の帯電装置及び、プロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図５】帯電装置およびそのクリーニング装置を示すモデル図である。（ａ）正面図である。（ｂ）表面図である
【符号の説明】
【００７７】
６１    像担持体
１０１    帯電部材
１０３    空隙保持部材
１０４    電気抵抗調整層
１０５    保護層
１０６    導電性支持体上
１０２ａ  第１クリーニングローラ
１０２ｂ  第２クリーニングローラ
【図１】
2009139529.tif 000004
【図２】
2009139529.tif 000005
【図３】
2009139529.tif 000006
【図４】
2009139529.tif 000007
【図５】
2009139529.tif 000008