帯電部材清掃部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置
【課題】帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材を提供する。
【解決手段】少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備える帯電部材清掃部材である。
【解決手段】少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備える帯電部材清掃部材である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材清掃部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、まず、無機または有機材料を含んで構成される光導電性感光体等の像保持体の表面に帯電部材を用いて電荷を形成し、画像信号を変調したレーザ光等で静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像して可視化したトナー像を形成する。そして、このトナー像を中間転写体を介して、あるいは直接、記録用紙等の記録材に静電的に転写し、トナー像を記録材に定着することにより所望の画像が得られる。
【０００３】
近年、電子写真方式の画像形成装置では、被帯電体としての上記像保持体の表面を帯電させる帯電部材として、帯電ロールが多用されている。帯電ロールは、電圧が印加された状態で像保持体に接触し、像保持体との間の微少な間隙にて放電し像保持体の表面を帯電させる。上記帯電ロールは、像保持体をできるだけ均一に帯電させるために、抵抗、形状等が厳密に制御されている。
【０００４】
帯電ロール等の帯電部材を用いた電子写真方式の画像形成装置においては、像保持体の表面に付着した転写残トナー、残トナーの添加剤、紙粉等の異物が、帯電ロールと像保持体とのニップ部分に進入することにより、その異物が帯電ロールの表面に付着して帯電ロールを汚染することがある。そこで、帯電ロールの清掃部材（クリーニング部材）として、例えば、特許文献１に示すようなクリーニングロールやクリーニングバッドが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、帯電ロールの表面を傷つけずに汚れを除去するために、回転可能に支持されるシャフトと、前記シャフトの周りに設けられ、クリーニング性能の異なる混在部材と、を有して構成されているクリーニング装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２７２５９４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の本発明によって達成される。すなわち、請求項１に係る発明は、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備える帯電部材清掃部材である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、芯材と、前記芯材の外周に形成された、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを周方向に有する円筒状の弾性層と、を備える帯電部材清掃部材である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記シリコン系オイルを含まない領域が、ポリエステル系ポリウレタンを含んで構成される請求項１または２に記載の帯電部材清掃部材である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、帯電部材と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材清掃部材とを備え、動作していない状態では前記帯電部材が前記帯電部材清掃部材のシリコン系オイルを含まない領域と接するかまたは対向する帯電装置である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、像保持体と、請求項４に記載の帯電装置とを備えるプロセスカートリッジである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、像保持体と、請求項４に記載の帯電装置と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１によると、弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材を提供する。
【００１５】
本発明の請求項２によると、弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを周方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材を提供する。
【００１６】
本発明の請求項３によると、前記シリコン系オイルを含まない領域が、ポリエステル系ポリウレタンを含んで構成されない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材を提供する。
【００１７】
本発明の請求項４によると、帯電部材清掃部材の弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電装置を提供する。
【００１８】
本発明の請求項５によると、帯電部材清掃部材の弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制するプロセスカートリッジを提供する。
【００１９】
本発明の請求項６によると、帯電部材清掃部材の弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する画像形成装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの一例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの他の例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングパッドの一例を示す、パッドの清掃面の正面から見た概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の一例の概略構成を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の一例の概略構成を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の他の例の概略構成を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
帯電ロール等の帯電部材を用いた電子写真方式の画像形成装置において、通常、帯電ロールの清掃部材としてクリーニングロールやクリーニングバッドにより、付着異物等の除去が行われる。清掃部材としては異物除去のし易さ等から、発泡タイプを用いることが主流となっており、材料としてはクリーニング維持性等の観点より、永久歪みが小さいウレタンを用いることが主流となっている。ウレタンの原料であるポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が知られているが、ポリエステルポリオールを原料とするポリエステル系ポリウレタンは加水分解を起こしやすいため、高湿下での保管性等の観点より、ポリエーテルポリオールを原料とするポリエーテル系ポリオールを用いたポリウレタンが用いられることが多い。
【００２３】
ポリエーテル系ポリウレタンを清掃部材として用いた場合には、長期保管にて、ポリウレタンに通常使用されているシリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が帯電ロールを汚染することによる濃度むら等の画質欠陥が発生することがある。一方、ポリエステル系ポリウレタンにはそのようなシリコン系整泡剤は通常用いられないため、上記画質欠陥が発生しにくい。
【００２４】
本発明者らは、帯電部材の清掃部材として、シリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備えるものを用いることにより、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電ロールと接した状態で長期に保管した場合でも、帯電ロールを汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生が抑制されることを見出した。
【００２５】
＜帯電部材清掃部材＞
本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材は、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備える。帯電部材清掃部材の構成としては、帯電ロール等の帯電部材の清掃機能を有した上で、この要件を満たしていれば特に制限されるものではなく、画質として現れるような帯電ロール表面への傷、汚染等をなるべく生じないような構成になっていることが好ましい。このような帯電部材清掃部材としては、パッド形状のものでもよいし、ロール形状のものでもよい。ここでは、主にロール形状を例として説明するが、これに制限されるものではない。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの一例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。帯電部材清掃部材であるクリーニングロール１０は、芯材１２と、芯材１２の外周に形成された弾性層１８を備える。弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１６とを面方向（ロールの場合は周方向とも呼ぶ）に有する。
【００２７】
図１のクリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接するように制御される。これにより、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電ロールと接した状態で長期に保管した場合でも、帯電ロールを汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生が抑制され、高画質、長寿命の画質が得られる。また、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４を有することにより、帯電部材のクリーニング時に帯電部材と帯電部材清掃部材の弾性層１８との摺擦力が小さくなるために、弾性層の作製時に発生する研磨粉等の異物が帯電部材へ移動して色点等の画質欠陥が発生する現象が抑制される。シリコン系オイル非含有領域１６の形状としては、クリーニングロール１０が動作していない状態でシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接触し、シリコン系オイル含有領域１４と帯電部材とが接触しないようにすればよく、図１の形状に限られるものではない。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの他の例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。帯電部材清掃部材であるクリーニングロール１０は、芯材１２と、芯材１２の外周に形成された弾性層１８を備える。弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１７である切り欠き部とを面方向（周方向）に有する。
【００２９】
図２のクリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０のシリコン系オイル非含有領域１７が帯電部材と対向するように制御される。切り欠き部の形状としては、クリーニングロール１０が動作していない状態でシリコン系オイル非含有領域１７である切り欠き部が帯電部材と対向し、シリコン系オイル含有領域１４と帯電部材とが接触しないようにすればよく、図２の形状に限られるものではない。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングパッドの一例を示す、パッドの清掃面の正面から見た概略構成図である。帯電部材清掃部材であるクリーニングパッド１１は、弾性層１８を備える。弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１６とを面方向に有する。
【００３１】
図３のクリーニングパッド１１が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングパッド１１のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接するように制御される。シリコン系オイル非含有領域１６の形状としては、クリーニングパッド１１が動作していない状態でシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接触し、シリコン系オイル含有領域１４と帯電部材とが接触しないようにすればよく、図３の形状に限られるものではない。
【００３２】
ここで、本明細書において「シリコン系オイル」とは、ジメチルシロキサン構造を有するものである。そのような構造を有する化合物としては、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シリコーンオイル等が挙げられる。このようなシリコン系オイルは、例えば、ポリウレタン等の製造時にシリコン系整泡剤として用いられるものである。
【００３３】
また、「シリコン系オイル非含有領域」とは、弾性層１８についてＸ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）によって測定したＳｉ２ｐ中のシリコン濃度が０．５ａｔｍ％未満である領域のことをいう。また、「シリコン系オイル含有領域」とは、Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）によって測定したＳｉ２ｐ中のシリコン濃度が０．５ａｔｍ％以上である領域のことをいう。シリコン濃度は、具体的には、弾性層１８を３ｍｍ角で芯材に平行かつ等間隔に３箇所切り出して、光電子分光装置ＪＰＳ−９０１０ＭＸ（日本電子株式会社製）により、Ｓｉ２ｐ中のシリコン成分の全元素に対する比の値に基いて決定する。
【００３４】
なお、弾性層１８において、少なくとも１つのシリコン系オイル含有領域１４と、少なくとも１つのシリコン系オイル非含有領域１６とを弾性層１８の面方向に沿って有すればよく、その構成には特に制限はない。１つのシリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積が弾性層１８の清掃面全体の面積の５％以上５０％以下の範囲であることが好ましく、５％以上３０％以下の範囲であることがより好ましい。１つのシリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積が５％未満であると、停止時の帯電ロールとのニップ部にシリコン系オイル含有領域が入り込む場合があり、５０％を超えると、帯電部材のクリーニング時に帯電部材と帯電部材清掃部材の弾性層１８との摺擦力が小さくなるために、弾性層の作製時に発生する研磨粉等の異物が帯電部材へ移動して色点等の画質欠陥が発生する場合がある。また、シリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積の合計が弾性層１８の清掃面全体の面積の５％以上５０％以下の範囲であることが好ましく、７％以上３０％以下の範囲であることがより好ましい。合計のシリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積が５％未満であると、停止時の帯電ロールとのニップ部にシリコン系オイル含有領域が入り込む場合があり、５０％を超えると、帯電部材のクリーニング時に帯電部材と帯電部材清掃部材の弾性層１８との摺擦力が小さくなるために、弾性層の作製時に発生する研磨粉等の異物が帯電部材へ移動して色点等の画質欠陥が発生する場合がある。
【００３５】
また、本明細書において、「動作していない状態」とは、例えば、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を含む帯電装置を画像形成装置に装着した後に画像形成を行っていない状態の他に、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を含む帯電装置を製造時または製造後に保管、輸送している状態等のことをいう。
【００３６】
ロール形状のクリーニングロール１０の芯材１２に用いる材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等の金属、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の樹脂等が挙げられる。摺動性等の用途に応じて、芯材１２の材質および表面処理方法等を適宜選択するのが好ましい。特に金属の場合、防錆等の観点からメッキ処理するのが好ましい。また、樹脂等で導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等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し、そのまま使用してもよい。
【００３７】
芯材１２上の弾性層１８の構成としては１層でも２層以上の積層構成でも構わない。弾性層１８は、発泡体を含んで構成されてもよいし、ソリッド層と発泡層との２層の構成でも構わない。弾性層１８を帯電部材のクリーニングが可能な構成にすることにより、クリーニングロールとしての機能が得られる。
【００３８】
弾性層１８を構成する材料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、またはポリプロピレン等の発泡性の樹脂、またはシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、塩素化ポリイソプレンゴム、イソプレンゴム、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ゴム、ブチルゴム等のゴム材料を１種類または２種類以上を混合してなる材料を用いてもよい。これらには必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
【００３９】
擦れによる帯電部材の表面をなるべく傷を付けないために、また、長期にわたり千切れや破損等がなるべく生じないようにするために引き裂き、引っ張り等に強い、発泡ポリウレタンを用いることが好ましい。ポリウレタンとしては、特に制限するものではないが、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオ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、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との反応により得られるものが挙げられる。また、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなどの鎖延長剤が混合されていてもよい。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てもよい。さらに必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えてもよい。
【００４０】
整泡剤としては、上記シリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が挙げられる。
【００４１】
通常、製造時にシリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が用いられるポリエーテル系ポリウレタンは、長期保管した場合の安定性に優れる等の点から、シリコン系オイル含有領域１４の弾性層１８として用いることが好ましい。また、長期保管した場合の安定性にはやや劣るが、通常、製造時にシリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が用いられないポリエステル系ポリウレタンを、シリコン系オイル非含有領域１６の弾性層１８として用いることが好ましい。
【００４２】
帯電部材清掃部材の製造方法としては、シリコン系オイルを含む材料と、シリコン系オイルを含まない材料とを用いて弾性層１８を作製すればよく、特に制限はない。例えば、弾性層１８の少なくとも面方向の一部にシリコン系オイルを含まない材料を用いて作製すればよい。これらの製造方法としては、例えば、インジェクション成形時に複数の注入経路を設け、夫々の注入経路より、シリコン系オイルを含む材料とシリコン系オイルを含まない材料とを別々に流し込むことで作製すればよい。また、押出し成形においても同様の考え方で作製すればよい。これらの成形方法では夫々の材料界面が不均一になる可能性もあるが、本実施形態の目的から外れるところではない。
【００４３】
＜帯電部材および帯電装置＞
図４は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の一例の概略構成を示した側面図である。また、図５は、本実施形態に係る帯電装置の一例の概略構成を示した正面図である。図４の帯電装置１は、画像形成装置に備えられる像保持体の表面を帯電させる帯電部材であって、軸中心に回転する円筒状の帯電部材である帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃するための帯電部材清掃部材であるクリーニングロール１０と、を備える。帯電ロール２０は、導電性芯材２２と、導電性芯材２２の外周に形成された帯電層２４とを備える。クリーニングロール１０は、芯材１２と、芯材１２の外周に形成された円筒状の弾性層１８とを備え、弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１６とを面方向（周方向）に有する。
【００４４】
図５に示すように、帯電装置１において、帯電ロール２０は、像保持体である感光体２６に対して導電性芯材２２の両端部に設置したコイルバネ２８などの弾性部材により感光体２６の表面に押し付けられ、感光体２６に従動する。一方、クリーニングロール１０は、帯電ロール２０の導電性芯材２２とクリーニングロール１０の芯材１２との軸受けの距離でベアリング３０で保持され、クリーニングロール１０は、予め定めたニップ量で帯電ロール２０に従動する。なお、帯電ロール２０およびクリーニングロール１０はそれぞれ感光体２６、帯電ロール２０に従動させてもよいし、別個に駆動させてもよい。
【００４５】
図４のように、クリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電ロール２０と接するように制御される。クリーニングロール１０がシリコン系オイル非含有領域１６として図２のような切り欠き部を有する場合には、クリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０の切り欠き部が帯電ロール２０と対向するように制御される。
【００４６】
図６は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の他の例の概略構成を示した側面図である。図６の帯電装置１は、画像形成装置に備えられる像保持体の表面を帯電させる帯電部材であって、軸中心に回転する円筒状の帯電部材である帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃するための帯電部材清掃部材であるクリーニングパッド１１と、を備える。クリーニングロール１０は、板状の弾性層１８を備える。
【００４７】
図６のように、クリーニングパッド１１が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングパッド１１のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電ロール２０と接するように制御される。
【００４８】
以下、帯電部材である帯電ロールの説明をするが、被帯電体としての像保持体を帯電するように予め定めた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はない。
【００４９】
帯電ロール２０は少なくとも、導電性芯材２２と、弾性層もしくは弾性層の代わりに樹脂層を含む帯電層２４とから構成される。弾性層は単層構成からなるものであってよく、いくつもの機能を持った複数の異なる層からなる積層構成であってもよい。さらには、弾性層の上に表面処理を行ってもよい。
【００５０】
導電性芯材２２に用いられる材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等の金属等が挙げられ、摺動性等の用途に応じて材質および表面処理方法等を適時選択するのが好ましい。防錆等の観点からメッキ処理するのが好ましい。導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等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し、そのまま使用してもよい。
【００５１】
予め定めた帯電性能を得るために弾性層は導電性弾性層とするが、この導電性弾性層は、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剤等の導電材、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、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加される材料を加えてもよい。導電性弾性層は、通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性の支持シャフトの周面に被覆することにより形成される。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イオン導電剤のような、電子およびイオンのうち少なくとも１つ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等を用いてもよい。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。
【００５２】
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、およびこれらのブレンドゴム等が挙げられる。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およびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。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。
【００５３】
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または合金；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。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。
【００５４】
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質量部以上６０質量部以下の範囲であることが好ましく、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質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが好ましい。
【００５５】
帯電ロール２０の表面は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに表面層を形成させてもよい。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、特に限定するものではない。樹脂、ゴムとしては、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。
【００５６】
このうち外添剤汚れ等の観点から、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、共重合ナイロンが好ましく用いられる。共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンのうちのいずれか１種また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。ここで、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン等の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％以上であるのが好ましい。上記重合単位が１０％以上の場合は、調液性およ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表面層の磨耗や表面層への異物付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる傾向にある。
【００５７】
上記高分子材料（樹脂）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、当該高分子材料の数平均分子量は、１，０００以上１００，０００以下の範囲であることが好ましく、１０，０００以上５０，０００以下の範囲であることがより好ましい。
【００５８】
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整してもよい。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが好ましい。
【００５９】
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、あるいはイオン導電剤のような、電子およびイオンのうち少なくとも１つ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等を用いてもよい。
【００６０】
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。
【００６１】
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、前記ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを配合することにより、帯電均一性が向上し、さらに抵抗値の変動が小さくなる傾向にある。
【００６２】
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であれば何れを用いてもよく、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種類以上を併用してもよい。また、本実施形態の効果を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整および強度等の点より、好ましくは酸化錫、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、より好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫である。
【００６３】
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。
【００６４】
さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂を用い、特に、フッ素変性アクリレートポリマを含んで構成されることが好ましい。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への異物の付着が防止されるように作用する。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、帯電ロールの表面に凹凸を付与し、感光体ドラムとの摺擦時の負担を小さくして帯電ロールと像保持体との相互の耐磨耗性を向上させてもよい。
【００６５】
帯電ロール２０の外径としては、８ｍｍ以上１６ｍｍ以下が好ましい。画像形成装置の小型化の観点からφ１４ｍｍ以下が好ましく、φ８ｍｍ以下では帯電ロール周面１ヶ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場合がある。また、外径の測定方法としては市販のノギスやレーザ方式外径測定装置を用いて測定すればよい。
【００６６】
帯電ロール２０のマイクロ硬度は、４５°以上６０°以下が好ましい。６０°より硬くなると、帯電部材清掃部材を取り付けた場合でも像保持体とのニップ安定性が確保されにくくなるために画質濃度むらが発生する場合がある。４５°より柔らかくなると、帯電部材清掃部材がない場合でも像保持体とのニップ安定性が確保される。しかし、低硬度化にするためには可塑剤添加量を増量する方法、シリコーンゴムのような低硬度の材料を使用する方法等が考えられる。前者の場合、可塑剤がブリードし、画質劣化等の問題を引き起こしてしまう場合があり、後者の場合、大幅なコストアップになる場合がある。
【００６７】
また、帯電ロール２０のマイクロ硬度は高分子計器株式会社製ＭＤ−１型硬度計にて測定した値を用いればよい。
【００６８】
＜プロセスカートリッジ＞
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、上記帯電部材清掃部材とを備える。本実施形態のプロセスカートリッジは、必要に応じて、帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段とからなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。
【００６９】
本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの一例の概略構成を図７に示し、その構成について説明する。プロセスカートリッジ３は、静電潜像が形成される像保持体としての感光体（電子写真感光体）２６と、感光体２６の表面を接触帯電する帯電部材としての円筒状の帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃する帯電部材清掃部材としてのクリーニングロール１０と、感光体２６の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段としての現像ロール５２と、感光体２６の表面に接触して、転写後に感光体２６に残ったトナーなどを清掃する像保持体清掃手段としてのクリーニングブレード５６とが一体に支持されており、画像形成装置に着脱自在である。画像形成装置に装着されたときには感光体２６の周囲に、帯電ロール２０、レーザ光あるいは原稿の反射光などにより感光体２６の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置５８、現像ロール５２、感光体２６表面のトナー像を被転写体である記録用紙６２に転写処理する転写手段としての転写ロール５４、クリーニングブレード５６がこの順序で配置されるようになっている。前述のように、クリーニングロール１０の弾性層は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域とを面方向（周方向）に有する。なお、図７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、その記載を省略してある。
【００７０】
本実施形態に係るプロセスカートリッジ３の動作について説明する。
【００７１】
まず、感光体２６表面に接触された帯電ロール２０に対して電圧を高圧電源（図示せず）から給電することによって、感光体２６の表面を一様に高電位に帯電する。このとき感光体２６および帯電ロール２０は図７の矢印方向にそれぞれ回転する。帯電後、感光体２６表面に露光装置５８により画像情報に応じた画像光（露光）６０が照射されると、照射された部分は電位が低下する。画像光６０は画像の黒／白などに応じた光量の分布であるため、画像光６０の照射によって感光体２６表面に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が、現像ロール５２を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像を可視化したトナー像が形成される。トナー像が形成された部分に、所定のタイミングでレジストロール（図示せず）により記録用紙６２が搬送され、感光体２６表面のトナー像と重なる。このトナー像が、転写ロール５４によって記録用紙６２に転写された後、記録用紙６２は、感光体２６から分離される。分離された記録用紙６２は搬送経路を通って搬送され、定着手段としての定着ユニット（図示せず）によって、加熱加圧定着された後、機外へ排出される。
【００７２】
プロセスカートリッジ３に設けられた帯電ロール２０にはクリーニングロール１０が設置され、高圧電源からベアリング３０に電圧が印加され、クリーニングロール１０が帯電ロール２０と電気的に同極性を有することで、異物をクリーニングロール１０および帯電ロール２０表面にほとんど蓄積させることなく移行し、クリーニングブレード５６で回収させるため、帯電部材に付着したトナーなどの異物を長期にわたり、安定的に除去する。このため、長期にわたり帯電ロール２０に汚れがほとんど蓄積することなく、安定した帯電性能が維持される。
【００７３】
感光体２６は、少なくとも静電潜像（静電荷像）が形成される機能を有する。電子写真感光体は、円筒状の導電性の基体外周面に必要に応じて下引き層と、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とがこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、感光層の上に保護層を有してもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜など他の種類の感光層を使用してもよい。
【００７４】
露光装置５８としては、特に制限はなく、例えば、感光体２６表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光などの光源を、所望の像様に露光できるレーザ光学系、ＬＥＤアレイなどの光学系機器などが挙げられる。
【００７５】
現像手段は、感光体２６上に形成された静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む一成分現像剤あるいは二成分現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、トナー層が感光体２６に接触する方式のものでも、接触しない方式のものでもよい。例えば、図８のように静電荷像現像用トナーを現像ロール５２を用いて感光体２６に付着させる機能を有する現像器、あるいはブラシなどを用いてトナーを感光体２６に付着させる機能を有する現像器など、公知の現像器などが挙げられる。
【００７６】
転写手段としては、紙などに直接転写する方式のものでも、中間転写体を介して転写する方式のものでもよい。例えば、図７に示すような記録用紙６２を介して直接接触して転写する導電性または半導電性のロールなどを用いた転写ロール５４および転写ロール押圧装置（図示せず）を用いればよい。また、記録用紙６２の裏側（感光体と反対側）からトナーとは逆極性の電荷を記録用紙６２に与え、静電気力によりトナー像を記録用紙６２に転写するものを用いてもよい。転写ロール５４は、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード（周速）などにより、任意に設定すればよい。また、低コスト化のため、転写ロール５４として単層の発泡ロールなどが好適に用いられる。
【００７７】
定着手段としての定着ユニットとしては、記録用紙６２に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであれば特に制限はない。
【００７８】
トナー像を転写する被転写体である記録用紙６２としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタなどに使用される普通紙、ＯＨＰシートなどが挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、転写材の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂などでコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙などが好適に使用される。
【００７９】
＜画像形成装置＞
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、上記帯電部材清掃部材と、像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段とを備える。本実施形態の画像形成装置は、必要に応じて、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段とからなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記プロセスカートリッジを使用するものであってもよい。
【００８０】
本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成を図８に示し、その構成について説明する。画像形成装置５は、静電潜像が形成される像保持体としての感光体２６と、感光体２６の表面を接触帯電する帯電部材としての円筒状の帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃する帯電部材清掃部材としてのクリーニングロール１０と、レーザ光あるいは原稿の反射光などにより感光体２６の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置５８と、感光体２６の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段としての現像ロール５２と、感光体２６表面のトナー像を被転写体である記録用紙６２に転写処理する転写手段としての転写ロール５４と、感光体２６の表面に接触して、転写後に感光体２６に残ったトナーなどを清掃する像保持体清掃手段としてのクリーニングブレード５６とを備える。画像形成装置５において、感光体２６の周囲に、帯電ロール２０、露光装置５８、現像ロール５２、転写ロール５４、クリーニングブレード５６がこの順序で配置されている。前述のように、クリーニングロール１０の弾性層は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域とを面方向（周方向）に有する。なお、図８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、その記載を省略してある。画像形成装置５の各構成、画像形成時の動作は図７のプロセスカートリッジ３と同様である。
【００８１】
図９には、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置５を示している。この画像形成装置５の内部には、感光体（感光体ドラム）２６や帯電ロール２０や現像器等が、イエロー（６４Ｙ）、マゼンタ（６４Ｍ）、シアン（６４Ｃ）、および黒（６４Ｋ）の各色毎にカートリッジの状態として揃えられている。この感光体２６は、例えば、表面に感光体層が被覆された直径が約２５ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しないモータにより、約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。
【００８２】
感光体２６の表面は、感光体２６の横に配置された帯電ロール２０によって予め定めた電位に帯電された後、露光装置５８から出射されるレーザビーム等によって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００８３】
この感光体２６上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）、黒（Ｋ）の各色の現像器６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６Ｋによって現像され、予め定めた色のトナー像となる。
【００８４】
例えば、フルカラーの画像を形成する場合、各色の感光体２６の表面には、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）、黒（Ｋ）の各色に対応して行なわれ、各色の感光体２６の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。
【００８５】
感光体２６上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体２６の外周に用紙搬送ベルト６８上を搬送される記録用紙６２へ転写される。さらに、感光体２６上からトナー像が転写された記録用紙６２は、定着装置７０へと搬送され、この定着装置７０によって加熱および加圧されてトナー像が記録用紙６２上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙６２は、排出ロール７２によって画像形成装置５の上部に設けられた排出トレイ７４上にそのまま排出される。
【００８６】
−方、両面プリントの場合には、定着装置７０により第一面（表面）にトナー像が定着された記録用紙６２を、排出ロール７２によって排出トレイ７４上にそのまま排出せずに、排出ロール７２によって記録用紙６２の後端部を狭持した状態で、排出ロール７２を逆転させるとともに、記録用紙６２の搬送径路を両面用の用紙搬送路７６に切り替え、この両面用の用紙搬送路７６に配設された搬送ロール７８によって、記録用紙６２の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト６８上へ搬送して、記録用紙６２の第二面（裏面）に感光体２６上からトナー像を転写する。そして、記録用紙６２の第二面（裏面）のトナー像を定着装置７０によって定着させ、記録用紙６２を排出トレイ７４上に排出する。
【００８７】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体２６の表面は、感光体２６が１回転する毎に、感光体２６の斜め上方に配置されたクリーニングブレード５６によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００８８】
図９に示すように、感光体２６の横には、感光体２６と接触するように帯電ロール２０が配置されている。この帯電ロール２０は、回転可能に支持されている。帯電ロール２０の感光体２６と反対側には、帯電ロール２０のクリーニングロール１０が接触している。このクリーニングロール１０は、前述のように、弾性層がシリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域とを面方向（周方向）に有するものであり、回転可能に支持されている。
【００８９】
帯電ロール１０は導電性芯材の両端へ予め定めた荷重Ｆをかけて感光体２６へ押付け、帯電層の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。さらに、クリーニングロール１０は芯材の両端へ予め定めた荷重Ｆ’をかけて帯電ロール２０へ押付け、弾性層が帯電ロール２０の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成することで、帯電ロール２０の撓みを抑えて、帯電ロール２０と感光体２６の軸方向のニップ均一性を保っている。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００９１】
＜実施例１＞
（クリーニングロールの作製）
材料としてポリエーテルポリオールからなり、シリコン系整泡剤を含む発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＥＰＭ７０、ポリエーテル系ポリウレタン）を予め定めた大きさへ加工後、シートに穴を開け、その穴へ接着剤を塗布した外径φ６ｍｍの芯材を挿入し、加熱により接着を行った。冷却後、周方向の一部（芯材軸を中心にして約６０度の角度）を扇形状に切落とし、切落とした部分に材料としてポリエステルポリオールからなり、シリコン系整泡剤を用いずに作製された扇形状の発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＲＳＭ５５、ポリエステル系ポリウレタン）を張付け、加熱により接着を行った。冷却後、研磨によりクリーニングロール（図１のような形状で、シリコン系オイル含有領域（清掃面の面積が全体の約８３％）とシリコン系オイル非含有領域（清掃面の面積が全体の約１７％）とを面方向に有する）を作製した。このクリーニングロールの外径はφ１０ｍｍ、肉厚は２ｍｍ、長さは３２０ｍｍになるように作製した。
【００９２】
（帯電ロールの作製）
［弾性層の形成］
下記混合物をオープンロールで混練りし、ＳＵＳ４１６からなる直径６ｍｍの導電性芯材表面に、厚さ３ｍｍとなるように円筒状に被覆し、内径１８．０ｍｍの円筒型の金型に入れ、１７０℃で３０分間加硫させ、金型から取り出した後、研磨して、円筒状の導電性弾性層を得た。
ゴム材（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、Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６：日本ゼオン社製） １００質量部
導電剤（カーボンブラック、アサヒサーマル：旭カーボン社製） ２５質量部
導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ８質量部
イオン導電剤（過塩素酸リチウム） １質量部
加硫剤（硫黄、２００メッシュ：鶴見化学工業社製） １質量部
加硫促進剤（ノクセラーＤＭ：大内新興化学工業社製） ２．０質量部
加硫促進剤（ノクセラーＴＴ：大内新興化学工業社製） ０．５質量部
【００９３】
［表面層の形成］
下記混合物をビーズミルにて分散し得られた分散液を、メタノールで希釈し、前記導電性弾性層の表面に浸漬塗布した後、１４０℃で１５分間加熱乾燥し、厚さ４μｍの表面層を形成し、帯電ロールを得た。
高分子材料（共重合ナイロン、アラミンＣＭ８０００：東レ社製） １００質量部
導電剤（アンチモンドープ酸化スズ、ＳＮ−１００Ｐ：石原産業社製）３０質量部
溶剤（メタノール） ５００質量部
溶剤（ブタノール） ２４０質量部
【００９４】
＜実施例２＞
厚さ１ｍｍ、長さ３２０ｍｍ×幅５０ｍｍのＡｌ基板表面に実施例１で用いたシリコン系整泡剤を含む発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＥＰＭ７０、ポリエーテル系ポリウレタン）を厚さ３ｍｍ、長さ３２０ｍｍ×幅３５ｍｍの大きさに整形したものを接着し、さらにＡｌ基板表面の残りの部分に実施例１で使用したシリコン系整泡剤を用いずに作製された発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＲＳＭ５５、ポリエステル系ポリウレタン）厚さ３ｍｍ、長さ３２０ｍｍ×幅１５ｍｍに整形したものを接着し、クリーニングパッド（図３のような形状で、シリコン系オイル含有領域（清掃面の面積が全体の約７０％）とシリコン系オイル非含有領域（清掃面の面積が全体の約３０％）とを面方向に有する）を作製した。このクリーニングパッドの肉厚は３ｍｍ（Ａｌ基板の厚さを除く）、長さは３２０ｍｍ×幅５０ｍｍになるように作製した。
【００９５】
＜比較例１＞
（クリーニングロールの作製）
クリーニングロールとして、ポリエーテルポリオールからなり、シリコン系整泡剤を含む発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＥＰＭ７０）を所定の大きさへ加工後、シートに穴を開け、その穴へ接着剤を塗布した外径φ６ｍｍの芯材を挿入し、加熱により接着を行った。冷却後、研磨によりクリーニングロールを作製した。このクリーニングロールの外径はφ１０ｍｍ、肉厚は２ｍｍ、長さは３２０ｍｍになるように作製した。
【００９６】
＜比較例２＞
（クリーニングロールの作製）
ポリエステルポリオールよりなり、シリコン系整泡剤を含まない発泡ウレタンシートであるＲＳＭ５５に変更した以外は比較例１と同様にクリーニングロールを作製した。
【００９７】
＜評価＞
（長期保管後の画質欠陥評価：新品）
帯電ロールのクリーニングロールを取り付けられるように改造したカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰ（富士ゼロックス社製）に、実施例１，２、比較例１，２で作製したクリーニングロールまたはクリーニングパッドおよび帯電ロールをそれぞれ装着した。クリーニングロールまたはクリーニングパッドおよび帯電ロールを装着したプロセスカートリッジを４０℃／９５ＲＨ％環境下に１ヶ月放置後、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰにてハーフトーン画質評価を行い、長期保管後の画質欠陥を以下の基準で判定した。
【００９８】
（クリーニング性評価：長期保管後）
画質欠陥の評価を行った後、Ａ４紙１０，０００枚の印字テストを行い、その後、ハーフトーン画質にて帯電ロールのクリーニングむらによる濃度むらがないかを以下の基準で判定した。
【００９９】
（クリーニング性評価：新品）
上記とは別個のクリーニングロールまたはクリーニングパッドおよび帯電ロールを装着したプロセスカートリッジにより、Ａ４紙１０，０００枚の印字テストを行った。画質評価は、１０，０００枚後にハーフトーン画像中での帯電ロールのクリーニングむらによる濃度むらがないかを以下の基準で判定した。
【０１００】
（長期保管後の画質欠陥評価：印字テスト品）
また、ハーフトーン画質評価後にプロセスカートリッジをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰより取り出し、３０℃／７５ＲＨ％環境下に２週間放置後に再度ハーフトーン画質評価を行い、濃度むらが発生しないかを以下の基準で判定した。
【０１０１】
上記評価において、実施例１，２での長期保管後の画質欠陥評価を実施する際は、クリーニングロールまたはクリーニングパッドが帯電ロールと接する箇所をポリエステル系ポリウレタンにより構成された層（ＲＳＭ５５）になるように調整した。
【０１０２】
（画質欠陥・クリーニング性 判断基準）
○：画質上の濃度むら未発生
×：画質上の濃度むらが軽微であるが発生
××：画質上濃度むらが発生
【０１０３】
実施例１，２、比較例１，２の評価結果を表１に示す。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】
本結果より、ポリエステルポリオールを用いたウレタンの加水分解によるクリーニング性の劣化を防止しつつ、ポリエーテルポリオールを用いたウレタンに含まれるシリコーン整泡剤の帯電ロールへの汚染を防止することができた。このように、実施例のクリーニングロールまたはクリーニングパッドを有するプロセスカートリッジを用いることにより、帯電ロールのクリーニング性を維持しつつ、帯電ロールと接した状態で長期に保管した場合でも、帯電ロールを汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生が抑制された。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 帯電装置、３ プロセスカートリッジ、５ 画像形成装置、１０ クリーニングロール、１１ クリーニングパッド、１２ 芯材、１４ シリコン系オイル含有領域、１６ シリコン系オイル非含有領域、１８ 弾性層、２０ 帯電ロール、２２ 導電性芯材、２４ 帯電層、２６ 感光体、２８ コイルバネ、３０ ベアリング、５２ 現像ロール、５４ 転写ロール、５６ クリーニングブレード、５８ 露光装置、６０ 画像光（露光）、６２ 記録用紙、６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｋ カートリッジ、６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃ，６６Ｋ 現像器、６８ 用紙搬送ベルト、７０ 定着装置、７２ 排出ロール、７４ 排出トレイ、７６ 用紙搬送路、７８ 搬送ロール。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材清掃部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、まず、無機または有機材料を含んで構成される光導電性感光体等の像保持体の表面に帯電部材を用いて電荷を形成し、画像信号を変調したレーザ光等で静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像して可視化したトナー像を形成する。そして、このトナー像を中間転写体を介して、あるいは直接、記録用紙等の記録材に静電的に転写し、トナー像を記録材に定着することにより所望の画像が得られる。
【０００３】
近年、電子写真方式の画像形成装置では、被帯電体としての上記像保持体の表面を帯電させる帯電部材として、帯電ロールが多用されている。帯電ロールは、電圧が印加された状態で像保持体に接触し、像保持体との間の微少な間隙にて放電し像保持体の表面を帯電させる。上記帯電ロールは、像保持体をできるだけ均一に帯電させるために、抵抗、形状等が厳密に制御されている。
【０００４】
帯電ロール等の帯電部材を用いた電子写真方式の画像形成装置においては、像保持体の表面に付着した転写残トナー、残トナーの添加剤、紙粉等の異物が、帯電ロールと像保持体とのニップ部分に進入することにより、その異物が帯電ロールの表面に付着して帯電ロールを汚染することがある。そこで、帯電ロールの清掃部材（クリーニング部材）として、例えば、特許文献１に示すようなクリーニングロールやクリーニングバッドが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、帯電ロールの表面を傷つけずに汚れを除去するために、回転可能に支持されるシャフトと、前記シャフトの周りに設けられ、クリーニング性能の異なる混在部材と、を有して構成されているクリーニング装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２７２５９４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の本発明によって達成される。すなわち、請求項１に係る発明は、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備える帯電部材清掃部材である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、芯材と、前記芯材の外周に形成された、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを周方向に有する円筒状の弾性層と、を備える帯電部材清掃部材である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記シリコン系オイルを含まない領域が、ポリエステル系ポリウレタンを含んで構成される請求項１または２に記載の帯電部材清掃部材である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、帯電部材と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材清掃部材とを備え、動作していない状態では前記帯電部材が前記帯電部材清掃部材のシリコン系オイルを含まない領域と接するかまたは対向する帯電装置である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、像保持体と、請求項４に記載の帯電装置とを備えるプロセスカートリッジである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、像保持体と、請求項４に記載の帯電装置と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１によると、弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材を提供する。
【００１５】
本発明の請求項２によると、弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを周方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材を提供する。
【００１６】
本発明の請求項３によると、前記シリコン系オイルを含まない領域が、ポリエステル系ポリウレタンを含んで構成されない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電部材清掃部材を提供する。
【００１７】
本発明の請求項４によると、帯電部材清掃部材の弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する帯電装置を提供する。
【００１８】
本発明の請求項５によると、帯電部材清掃部材の弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制するプロセスカートリッジを提供する。
【００１９】
本発明の請求項６によると、帯電部材清掃部材の弾性層がシリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有さない場合に比較して、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電部材と接した状態で長期に保管した場合でも、帯電部材を汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生を抑制する画像形成装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの一例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの他の例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングパッドの一例を示す、パッドの清掃面の正面から見た概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の一例の概略構成を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の一例の概略構成を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の他の例の概略構成を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
帯電ロール等の帯電部材を用いた電子写真方式の画像形成装置において、通常、帯電ロールの清掃部材としてクリーニングロールやクリーニングバッドにより、付着異物等の除去が行われる。清掃部材としては異物除去のし易さ等から、発泡タイプを用いることが主流となっており、材料としてはクリーニング維持性等の観点より、永久歪みが小さいウレタンを用いることが主流となっている。ウレタンの原料であるポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が知られているが、ポリエステルポリオールを原料とするポリエステル系ポリウレタンは加水分解を起こしやすいため、高湿下での保管性等の観点より、ポリエーテルポリオールを原料とするポリエーテル系ポリオールを用いたポリウレタンが用いられることが多い。
【００２３】
ポリエーテル系ポリウレタンを清掃部材として用いた場合には、長期保管にて、ポリウレタンに通常使用されているシリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が帯電ロールを汚染することによる濃度むら等の画質欠陥が発生することがある。一方、ポリエステル系ポリウレタンにはそのようなシリコン系整泡剤は通常用いられないため、上記画質欠陥が発生しにくい。
【００２４】
本発明者らは、帯電部材の清掃部材として、シリコン系オイルを含む領域とシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備えるものを用いることにより、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電ロールと接した状態で長期に保管した場合でも、帯電ロールを汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生が抑制されることを見出した。
【００２５】
＜帯電部材清掃部材＞
本発明の実施形態に係る帯電部材清掃部材は、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備える。帯電部材清掃部材の構成としては、帯電ロール等の帯電部材の清掃機能を有した上で、この要件を満たしていれば特に制限されるものではなく、画質として現れるような帯電ロール表面への傷、汚染等をなるべく生じないような構成になっていることが好ましい。このような帯電部材清掃部材としては、パッド形状のものでもよいし、ロール形状のものでもよい。ここでは、主にロール形状を例として説明するが、これに制限されるものではない。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの一例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。帯電部材清掃部材であるクリーニングロール１０は、芯材１２と、芯材１２の外周に形成された弾性層１８を備える。弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１６とを面方向（ロールの場合は周方向とも呼ぶ）に有する。
【００２７】
図１のクリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接するように制御される。これにより、帯電部材のクリーニング性を維持しつつ、帯電ロールと接した状態で長期に保管した場合でも、帯電ロールを汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生が抑制され、高画質、長寿命の画質が得られる。また、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４を有することにより、帯電部材のクリーニング時に帯電部材と帯電部材清掃部材の弾性層１８との摺擦力が小さくなるために、弾性層の作製時に発生する研磨粉等の異物が帯電部材へ移動して色点等の画質欠陥が発生する現象が抑制される。シリコン系オイル非含有領域１６の形状としては、クリーニングロール１０が動作していない状態でシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接触し、シリコン系オイル含有領域１４と帯電部材とが接触しないようにすればよく、図１の形状に限られるものではない。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングロールの他の例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面構成図である。帯電部材清掃部材であるクリーニングロール１０は、芯材１２と、芯材１２の外周に形成された弾性層１８を備える。弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１７である切り欠き部とを面方向（周方向）に有する。
【００２９】
図２のクリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０のシリコン系オイル非含有領域１７が帯電部材と対向するように制御される。切り欠き部の形状としては、クリーニングロール１０が動作していない状態でシリコン系オイル非含有領域１７である切り欠き部が帯電部材と対向し、シリコン系オイル含有領域１４と帯電部材とが接触しないようにすればよく、図２の形状に限られるものではない。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材であるクリーニングパッドの一例を示す、パッドの清掃面の正面から見た概略構成図である。帯電部材清掃部材であるクリーニングパッド１１は、弾性層１８を備える。弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１６とを面方向に有する。
【００３１】
図３のクリーニングパッド１１が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングパッド１１のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接するように制御される。シリコン系オイル非含有領域１６の形状としては、クリーニングパッド１１が動作していない状態でシリコン系オイル非含有領域１６が帯電部材と接触し、シリコン系オイル含有領域１４と帯電部材とが接触しないようにすればよく、図３の形状に限られるものではない。
【００３２】
ここで、本明細書において「シリコン系オイル」とは、ジメチルシロキサン構造を有するものである。そのような構造を有する化合物としては、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シリコーンオイル等が挙げられる。このようなシリコン系オイルは、例えば、ポリウレタン等の製造時にシリコン系整泡剤として用いられるものである。
【００３３】
また、「シリコン系オイル非含有領域」とは、弾性層１８についてＸ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）によって測定したＳｉ２ｐ中のシリコン濃度が０．５ａｔｍ％未満である領域のことをいう。また、「シリコン系オイル含有領域」とは、Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）によって測定したＳｉ２ｐ中のシリコン濃度が０．５ａｔｍ％以上である領域のことをいう。シリコン濃度は、具体的には、弾性層１８を３ｍｍ角で芯材に平行かつ等間隔に３箇所切り出して、光電子分光装置ＪＰＳ−９０１０ＭＸ（日本電子株式会社製）により、Ｓｉ２ｐ中のシリコン成分の全元素に対する比の値に基いて決定する。
【００３４】
なお、弾性層１８において、少なくとも１つのシリコン系オイル含有領域１４と、少なくとも１つのシリコン系オイル非含有領域１６とを弾性層１８の面方向に沿って有すればよく、その構成には特に制限はない。１つのシリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積が弾性層１８の清掃面全体の面積の５％以上５０％以下の範囲であることが好ましく、５％以上３０％以下の範囲であることがより好ましい。１つのシリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積が５％未満であると、停止時の帯電ロールとのニップ部にシリコン系オイル含有領域が入り込む場合があり、５０％を超えると、帯電部材のクリーニング時に帯電部材と帯電部材清掃部材の弾性層１８との摺擦力が小さくなるために、弾性層の作製時に発生する研磨粉等の異物が帯電部材へ移動して色点等の画質欠陥が発生する場合がある。また、シリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積の合計が弾性層１８の清掃面全体の面積の５％以上５０％以下の範囲であることが好ましく、７％以上３０％以下の範囲であることがより好ましい。合計のシリコン系オイル非含有領域１６の清掃面の面積が５％未満であると、停止時の帯電ロールとのニップ部にシリコン系オイル含有領域が入り込む場合があり、５０％を超えると、帯電部材のクリーニング時に帯電部材と帯電部材清掃部材の弾性層１８との摺擦力が小さくなるために、弾性層の作製時に発生する研磨粉等の異物が帯電部材へ移動して色点等の画質欠陥が発生する場合がある。
【００３５】
また、本明細書において、「動作していない状態」とは、例えば、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を含む帯電装置を画像形成装置に装着した後に画像形成を行っていない状態の他に、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を含む帯電装置を製造時または製造後に保管、輸送している状態等のことをいう。
【００３６】
ロール形状のクリーニングロール１０の芯材１２に用いる材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等の金属、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の樹脂等が挙げられる。摺動性等の用途に応じて、芯材１２の材質および表面処理方法等を適宜選択するのが好ましい。特に金属の場合、防錆等の観点からメッキ処理するのが好ましい。また、樹脂等で導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等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し、そのまま使用してもよい。
【００３７】
芯材１２上の弾性層１８の構成としては１層でも２層以上の積層構成でも構わない。弾性層１８は、発泡体を含んで構成されてもよいし、ソリッド層と発泡層との２層の構成でも構わない。弾性層１８を帯電部材のクリーニングが可能な構成にすることにより、クリーニングロールとしての機能が得られる。
【００３８】
弾性層１８を構成する材料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、またはポリプロピレン等の発泡性の樹脂、またはシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、塩素化ポリイソプレンゴム、イソプレンゴム、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ゴム、ブチルゴム等のゴム材料を１種類または２種類以上を混合してなる材料を用いてもよい。これらには必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
【００３９】
擦れによる帯電部材の表面をなるべく傷を付けないために、また、長期にわたり千切れや破損等がなるべく生じないようにするために引き裂き、引っ張り等に強い、発泡ポリウレタンを用いることが好ましい。ポリウレタンとしては、特に制限するものではないが、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオ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、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との反応により得られるものが挙げられる。また、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなどの鎖延長剤が混合されていてもよい。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てもよい。さらに必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えてもよい。
【００４０】
整泡剤としては、上記シリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が挙げられる。
【００４１】
通常、製造時にシリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が用いられるポリエーテル系ポリウレタンは、長期保管した場合の安定性に優れる等の点から、シリコン系オイル含有領域１４の弾性層１８として用いることが好ましい。また、長期保管した場合の安定性にはやや劣るが、通常、製造時にシリコン系オイル等のシリコン系整泡剤が用いられないポリエステル系ポリウレタンを、シリコン系オイル非含有領域１６の弾性層１８として用いることが好ましい。
【００４２】
帯電部材清掃部材の製造方法としては、シリコン系オイルを含む材料と、シリコン系オイルを含まない材料とを用いて弾性層１８を作製すればよく、特に制限はない。例えば、弾性層１８の少なくとも面方向の一部にシリコン系オイルを含まない材料を用いて作製すればよい。これらの製造方法としては、例えば、インジェクション成形時に複数の注入経路を設け、夫々の注入経路より、シリコン系オイルを含む材料とシリコン系オイルを含まない材料とを別々に流し込むことで作製すればよい。また、押出し成形においても同様の考え方で作製すればよい。これらの成形方法では夫々の材料界面が不均一になる可能性もあるが、本実施形態の目的から外れるところではない。
【００４３】
＜帯電部材および帯電装置＞
図４は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の一例の概略構成を示した側面図である。また、図５は、本実施形態に係る帯電装置の一例の概略構成を示した正面図である。図４の帯電装置１は、画像形成装置に備えられる像保持体の表面を帯電させる帯電部材であって、軸中心に回転する円筒状の帯電部材である帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃するための帯電部材清掃部材であるクリーニングロール１０と、を備える。帯電ロール２０は、導電性芯材２２と、導電性芯材２２の外周に形成された帯電層２４とを備える。クリーニングロール１０は、芯材１２と、芯材１２の外周に形成された円筒状の弾性層１８とを備え、弾性層１８は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域１４とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域１６とを面方向（周方向）に有する。
【００４４】
図５に示すように、帯電装置１において、帯電ロール２０は、像保持体である感光体２６に対して導電性芯材２２の両端部に設置したコイルバネ２８などの弾性部材により感光体２６の表面に押し付けられ、感光体２６に従動する。一方、クリーニングロール１０は、帯電ロール２０の導電性芯材２２とクリーニングロール１０の芯材１２との軸受けの距離でベアリング３０で保持され、クリーニングロール１０は、予め定めたニップ量で帯電ロール２０に従動する。なお、帯電ロール２０およびクリーニングロール１０はそれぞれ感光体２６、帯電ロール２０に従動させてもよいし、別個に駆動させてもよい。
【００４５】
図４のように、クリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電ロール２０と接するように制御される。クリーニングロール１０がシリコン系オイル非含有領域１６として図２のような切り欠き部を有する場合には、クリーニングロール１０が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングロール１０の切り欠き部が帯電ロール２０と対向するように制御される。
【００４６】
図６は、本実施形態に係る帯電部材清掃部材を用いた帯電装置の他の例の概略構成を示した側面図である。図６の帯電装置１は、画像形成装置に備えられる像保持体の表面を帯電させる帯電部材であって、軸中心に回転する円筒状の帯電部材である帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃するための帯電部材清掃部材であるクリーニングパッド１１と、を備える。クリーニングロール１０は、板状の弾性層１８を備える。
【００４７】
図６のように、クリーニングパッド１１が画像形成装置に装着されて動作していない状態では、クリーニングパッド１１のシリコン系オイル非含有領域１６が帯電ロール２０と接するように制御される。
【００４８】
以下、帯電部材である帯電ロールの説明をするが、被帯電体としての像保持体を帯電するように予め定めた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はない。
【００４９】
帯電ロール２０は少なくとも、導電性芯材２２と、弾性層もしくは弾性層の代わりに樹脂層を含む帯電層２４とから構成される。弾性層は単層構成からなるものであってよく、いくつもの機能を持った複数の異なる層からなる積層構成であってもよい。さらには、弾性層の上に表面処理を行ってもよい。
【００５０】
導電性芯材２２に用いられる材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等の金属等が挙げられ、摺動性等の用途に応じて材質および表面処理方法等を適時選択するのが好ましい。防錆等の観点からメッキ処理するのが好ましい。導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等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し、そのまま使用してもよい。
【００５１】
予め定めた帯電性能を得るために弾性層は導電性弾性層とするが、この導電性弾性層は、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剤等の導電材、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、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加される材料を加えてもよい。導電性弾性層は、通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性の支持シャフトの周面に被覆することにより形成される。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イオン導電剤のような、電子およびイオンのうち少なくとも１つ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等を用いてもよい。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。
【００５２】
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、およびこれらのブレンドゴム等が挙げられる。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およびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。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。
【００５３】
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または合金；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。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。
【００５４】
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質量部以上６０質量部以下の範囲であることが好ましく、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質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが好ましい。
【００５５】
帯電ロール２０の表面は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに表面層を形成させてもよい。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、特に限定するものではない。樹脂、ゴムとしては、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。
【００５６】
このうち外添剤汚れ等の観点から、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、共重合ナイロンが好ましく用いられる。共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンのうちのいずれか１種また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。ここで、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン等の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％以上であるのが好ましい。上記重合単位が１０％以上の場合は、調液性およ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表面層の磨耗や表面層への異物付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる傾向にある。
【００５７】
上記高分子材料（樹脂）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、当該高分子材料の数平均分子量は、１，０００以上１００，０００以下の範囲であることが好ましく、１０，０００以上５０，０００以下の範囲であることがより好ましい。
【００５８】
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整してもよい。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが好ましい。
【００５９】
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、あるいはイオン導電剤のような、電子およびイオンのうち少なくとも１つ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等を用いてもよい。
【００６０】
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。
【００６１】
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、前記ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを配合することにより、帯電均一性が向上し、さらに抵抗値の変動が小さくなる傾向にある。
【００６２】
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であれば何れを用いてもよく、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種類以上を併用してもよい。また、本実施形態の効果を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整および強度等の点より、好ましくは酸化錫、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、より好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫である。
【００６３】
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。
【００６４】
さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂を用い、特に、フッ素変性アクリレートポリマを含んで構成されることが好ましい。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への異物の付着が防止されるように作用する。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、帯電ロールの表面に凹凸を付与し、感光体ドラムとの摺擦時の負担を小さくして帯電ロールと像保持体との相互の耐磨耗性を向上させてもよい。
【００６５】
帯電ロール２０の外径としては、８ｍｍ以上１６ｍｍ以下が好ましい。画像形成装置の小型化の観点からφ１４ｍｍ以下が好ましく、φ８ｍｍ以下では帯電ロール周面１ヶ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場合がある。また、外径の測定方法としては市販のノギスやレーザ方式外径測定装置を用いて測定すればよい。
【００６６】
帯電ロール２０のマイクロ硬度は、４５°以上６０°以下が好ましい。６０°より硬くなると、帯電部材清掃部材を取り付けた場合でも像保持体とのニップ安定性が確保されにくくなるために画質濃度むらが発生する場合がある。４５°より柔らかくなると、帯電部材清掃部材がない場合でも像保持体とのニップ安定性が確保される。しかし、低硬度化にするためには可塑剤添加量を増量する方法、シリコーンゴムのような低硬度の材料を使用する方法等が考えられる。前者の場合、可塑剤がブリードし、画質劣化等の問題を引き起こしてしまう場合があり、後者の場合、大幅なコストアップになる場合がある。
【００６７】
また、帯電ロール２０のマイクロ硬度は高分子計器株式会社製ＭＤ−１型硬度計にて測定した値を用いればよい。
【００６８】
＜プロセスカートリッジ＞
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、上記帯電部材清掃部材とを備える。本実施形態のプロセスカートリッジは、必要に応じて、帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段とからなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。
【００６９】
本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの一例の概略構成を図７に示し、その構成について説明する。プロセスカートリッジ３は、静電潜像が形成される像保持体としての感光体（電子写真感光体）２６と、感光体２６の表面を接触帯電する帯電部材としての円筒状の帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃する帯電部材清掃部材としてのクリーニングロール１０と、感光体２６の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段としての現像ロール５２と、感光体２６の表面に接触して、転写後に感光体２６に残ったトナーなどを清掃する像保持体清掃手段としてのクリーニングブレード５６とが一体に支持されており、画像形成装置に着脱自在である。画像形成装置に装着されたときには感光体２６の周囲に、帯電ロール２０、レーザ光あるいは原稿の反射光などにより感光体２６の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置５８、現像ロール５２、感光体２６表面のトナー像を被転写体である記録用紙６２に転写処理する転写手段としての転写ロール５４、クリーニングブレード５６がこの順序で配置されるようになっている。前述のように、クリーニングロール１０の弾性層は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域とを面方向（周方向）に有する。なお、図７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、その記載を省略してある。
【００７０】
本実施形態に係るプロセスカートリッジ３の動作について説明する。
【００７１】
まず、感光体２６表面に接触された帯電ロール２０に対して電圧を高圧電源（図示せず）から給電することによって、感光体２６の表面を一様に高電位に帯電する。このとき感光体２６および帯電ロール２０は図７の矢印方向にそれぞれ回転する。帯電後、感光体２６表面に露光装置５８により画像情報に応じた画像光（露光）６０が照射されると、照射された部分は電位が低下する。画像光６０は画像の黒／白などに応じた光量の分布であるため、画像光６０の照射によって感光体２６表面に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が、現像ロール５２を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像を可視化したトナー像が形成される。トナー像が形成された部分に、所定のタイミングでレジストロール（図示せず）により記録用紙６２が搬送され、感光体２６表面のトナー像と重なる。このトナー像が、転写ロール５４によって記録用紙６２に転写された後、記録用紙６２は、感光体２６から分離される。分離された記録用紙６２は搬送経路を通って搬送され、定着手段としての定着ユニット（図示せず）によって、加熱加圧定着された後、機外へ排出される。
【００７２】
プロセスカートリッジ３に設けられた帯電ロール２０にはクリーニングロール１０が設置され、高圧電源からベアリング３０に電圧が印加され、クリーニングロール１０が帯電ロール２０と電気的に同極性を有することで、異物をクリーニングロール１０および帯電ロール２０表面にほとんど蓄積させることなく移行し、クリーニングブレード５６で回収させるため、帯電部材に付着したトナーなどの異物を長期にわたり、安定的に除去する。このため、長期にわたり帯電ロール２０に汚れがほとんど蓄積することなく、安定した帯電性能が維持される。
【００７３】
感光体２６は、少なくとも静電潜像（静電荷像）が形成される機能を有する。電子写真感光体は、円筒状の導電性の基体外周面に必要に応じて下引き層と、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とがこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、感光層の上に保護層を有してもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜など他の種類の感光層を使用してもよい。
【００７４】
露光装置５８としては、特に制限はなく、例えば、感光体２６表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光などの光源を、所望の像様に露光できるレーザ光学系、ＬＥＤアレイなどの光学系機器などが挙げられる。
【００７５】
現像手段は、感光体２６上に形成された静電潜像を静電荷像現像用トナーを含む一成分現像剤あるいは二成分現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、トナー層が感光体２６に接触する方式のものでも、接触しない方式のものでもよい。例えば、図８のように静電荷像現像用トナーを現像ロール５２を用いて感光体２６に付着させる機能を有する現像器、あるいはブラシなどを用いてトナーを感光体２６に付着させる機能を有する現像器など、公知の現像器などが挙げられる。
【００７６】
転写手段としては、紙などに直接転写する方式のものでも、中間転写体を介して転写する方式のものでもよい。例えば、図７に示すような記録用紙６２を介して直接接触して転写する導電性または半導電性のロールなどを用いた転写ロール５４および転写ロール押圧装置（図示せず）を用いればよい。また、記録用紙６２の裏側（感光体と反対側）からトナーとは逆極性の電荷を記録用紙６２に与え、静電気力によりトナー像を記録用紙６２に転写するものを用いてもよい。転写ロール５４は、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード（周速）などにより、任意に設定すればよい。また、低コスト化のため、転写ロール５４として単層の発泡ロールなどが好適に用いられる。
【００７７】
定着手段としての定着ユニットとしては、記録用紙６２に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであれば特に制限はない。
【００７８】
トナー像を転写する被転写体である記録用紙６２としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタなどに使用される普通紙、ＯＨＰシートなどが挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、転写材の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂などでコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙などが好適に使用される。
【００７９】
＜画像形成装置＞
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、上記帯電部材清掃部材と、像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段とを備える。本実施形態の画像形成装置は、必要に応じて、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段とからなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記プロセスカートリッジを使用するものであってもよい。
【００８０】
本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成を図８に示し、その構成について説明する。画像形成装置５は、静電潜像が形成される像保持体としての感光体２６と、感光体２６の表面を接触帯電する帯電部材としての円筒状の帯電ロール２０と、帯電ロール２０に接触して帯電ロール２０の表面を清掃する帯電部材清掃部材としてのクリーニングロール１０と、レーザ光あるいは原稿の反射光などにより感光体２６の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置５８と、感光体２６の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段としての現像ロール５２と、感光体２６表面のトナー像を被転写体である記録用紙６２に転写処理する転写手段としての転写ロール５４と、感光体２６の表面に接触して、転写後に感光体２６に残ったトナーなどを清掃する像保持体清掃手段としてのクリーニングブレード５６とを備える。画像形成装置５において、感光体２６の周囲に、帯電ロール２０、露光装置５８、現像ロール５２、転写ロール５４、クリーニングブレード５６がこの順序で配置されている。前述のように、クリーニングロール１０の弾性層は、シリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域とを面方向（周方向）に有する。なお、図８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、その記載を省略してある。画像形成装置５の各構成、画像形成時の動作は図７のプロセスカートリッジ３と同様である。
【００８１】
図９には、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置５を示している。この画像形成装置５の内部には、感光体（感光体ドラム）２６や帯電ロール２０や現像器等が、イエロー（６４Ｙ）、マゼンタ（６４Ｍ）、シアン（６４Ｃ）、および黒（６４Ｋ）の各色毎にカートリッジの状態として揃えられている。この感光体２６は、例えば、表面に感光体層が被覆された直径が約２５ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しないモータにより、約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。
【００８２】
感光体２６の表面は、感光体２６の横に配置された帯電ロール２０によって予め定めた電位に帯電された後、露光装置５８から出射されるレーザビーム等によって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００８３】
この感光体２６上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）、黒（Ｋ）の各色の現像器６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６Ｋによって現像され、予め定めた色のトナー像となる。
【００８４】
例えば、フルカラーの画像を形成する場合、各色の感光体２６の表面には、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）、黒（Ｋ）の各色に対応して行なわれ、各色の感光体２６の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。
【００８５】
感光体２６上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体２６の外周に用紙搬送ベルト６８上を搬送される記録用紙６２へ転写される。さらに、感光体２６上からトナー像が転写された記録用紙６２は、定着装置７０へと搬送され、この定着装置７０によって加熱および加圧されてトナー像が記録用紙６２上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙６２は、排出ロール７２によって画像形成装置５の上部に設けられた排出トレイ７４上にそのまま排出される。
【００８６】
−方、両面プリントの場合には、定着装置７０により第一面（表面）にトナー像が定着された記録用紙６２を、排出ロール７２によって排出トレイ７４上にそのまま排出せずに、排出ロール７２によって記録用紙６２の後端部を狭持した状態で、排出ロール７２を逆転させるとともに、記録用紙６２の搬送径路を両面用の用紙搬送路７６に切り替え、この両面用の用紙搬送路７６に配設された搬送ロール７８によって、記録用紙６２の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト６８上へ搬送して、記録用紙６２の第二面（裏面）に感光体２６上からトナー像を転写する。そして、記録用紙６２の第二面（裏面）のトナー像を定着装置７０によって定着させ、記録用紙６２を排出トレイ７４上に排出する。
【００８７】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体２６の表面は、感光体２６が１回転する毎に、感光体２６の斜め上方に配置されたクリーニングブレード５６によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００８８】
図９に示すように、感光体２６の横には、感光体２６と接触するように帯電ロール２０が配置されている。この帯電ロール２０は、回転可能に支持されている。帯電ロール２０の感光体２６と反対側には、帯電ロール２０のクリーニングロール１０が接触している。このクリーニングロール１０は、前述のように、弾性層がシリコン系オイルを含むシリコン系オイル含有領域とシリコン系オイルを含まないシリコン系オイル非含有領域とを面方向（周方向）に有するものであり、回転可能に支持されている。
【００８９】
帯電ロール１０は導電性芯材の両端へ予め定めた荷重Ｆをかけて感光体２６へ押付け、帯電層の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。さらに、クリーニングロール１０は芯材の両端へ予め定めた荷重Ｆ’をかけて帯電ロール２０へ押付け、弾性層が帯電ロール２０の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成することで、帯電ロール２０の撓みを抑えて、帯電ロール２０と感光体２６の軸方向のニップ均一性を保っている。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００９１】
＜実施例１＞
（クリーニングロールの作製）
材料としてポリエーテルポリオールからなり、シリコン系整泡剤を含む発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＥＰＭ７０、ポリエーテル系ポリウレタン）を予め定めた大きさへ加工後、シートに穴を開け、その穴へ接着剤を塗布した外径φ６ｍｍの芯材を挿入し、加熱により接着を行った。冷却後、周方向の一部（芯材軸を中心にして約６０度の角度）を扇形状に切落とし、切落とした部分に材料としてポリエステルポリオールからなり、シリコン系整泡剤を用いずに作製された扇形状の発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＲＳＭ５５、ポリエステル系ポリウレタン）を張付け、加熱により接着を行った。冷却後、研磨によりクリーニングロール（図１のような形状で、シリコン系オイル含有領域（清掃面の面積が全体の約８３％）とシリコン系オイル非含有領域（清掃面の面積が全体の約１７％）とを面方向に有する）を作製した。このクリーニングロールの外径はφ１０ｍｍ、肉厚は２ｍｍ、長さは３２０ｍｍになるように作製した。
【００９２】
（帯電ロールの作製）
［弾性層の形成］
下記混合物をオープンロールで混練りし、ＳＵＳ４１６からなる直径６ｍｍの導電性芯材表面に、厚さ３ｍｍとなるように円筒状に被覆し、内径１８．０ｍｍの円筒型の金型に入れ、１７０℃で３０分間加硫させ、金型から取り出した後、研磨して、円筒状の導電性弾性層を得た。
ゴム材（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、Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６：日本ゼオン社製） １００質量部
導電剤（カーボンブラック、アサヒサーマル：旭カーボン社製） ２５質量部
導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ８質量部
イオン導電剤（過塩素酸リチウム） １質量部
加硫剤（硫黄、２００メッシュ：鶴見化学工業社製） １質量部
加硫促進剤（ノクセラーＤＭ：大内新興化学工業社製） ２．０質量部
加硫促進剤（ノクセラーＴＴ：大内新興化学工業社製） ０．５質量部
【００９３】
［表面層の形成］
下記混合物をビーズミルにて分散し得られた分散液を、メタノールで希釈し、前記導電性弾性層の表面に浸漬塗布した後、１４０℃で１５分間加熱乾燥し、厚さ４μｍの表面層を形成し、帯電ロールを得た。
高分子材料（共重合ナイロン、アラミンＣＭ８０００：東レ社製） １００質量部
導電剤（アンチモンドープ酸化スズ、ＳＮ−１００Ｐ：石原産業社製）３０質量部
溶剤（メタノール） ５００質量部
溶剤（ブタノール） ２４０質量部
【００９４】
＜実施例２＞
厚さ１ｍｍ、長さ３２０ｍｍ×幅５０ｍｍのＡｌ基板表面に実施例１で用いたシリコン系整泡剤を含む発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＥＰＭ７０、ポリエーテル系ポリウレタン）を厚さ３ｍｍ、長さ３２０ｍｍ×幅３５ｍｍの大きさに整形したものを接着し、さらにＡｌ基板表面の残りの部分に実施例１で使用したシリコン系整泡剤を用いずに作製された発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＲＳＭ５５、ポリエステル系ポリウレタン）厚さ３ｍｍ、長さ３２０ｍｍ×幅１５ｍｍに整形したものを接着し、クリーニングパッド（図３のような形状で、シリコン系オイル含有領域（清掃面の面積が全体の約７０％）とシリコン系オイル非含有領域（清掃面の面積が全体の約３０％）とを面方向に有する）を作製した。このクリーニングパッドの肉厚は３ｍｍ（Ａｌ基板の厚さを除く）、長さは３２０ｍｍ×幅５０ｍｍになるように作製した。
【００９５】
＜比較例１＞
（クリーニングロールの作製）
クリーニングロールとして、ポリエーテルポリオールからなり、シリコン系整泡剤を含む発泡ウレタンシート（（株）イノアックコーポレーション社製、ＥＰＭ７０）を所定の大きさへ加工後、シートに穴を開け、その穴へ接着剤を塗布した外径φ６ｍｍの芯材を挿入し、加熱により接着を行った。冷却後、研磨によりクリーニングロールを作製した。このクリーニングロールの外径はφ１０ｍｍ、肉厚は２ｍｍ、長さは３２０ｍｍになるように作製した。
【００９６】
＜比較例２＞
（クリーニングロールの作製）
ポリエステルポリオールよりなり、シリコン系整泡剤を含まない発泡ウレタンシートであるＲＳＭ５５に変更した以外は比較例１と同様にクリーニングロールを作製した。
【００９７】
＜評価＞
（長期保管後の画質欠陥評価：新品）
帯電ロールのクリーニングロールを取り付けられるように改造したカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰ（富士ゼロックス社製）に、実施例１，２、比較例１，２で作製したクリーニングロールまたはクリーニングパッドおよび帯電ロールをそれぞれ装着した。クリーニングロールまたはクリーニングパッドおよび帯電ロールを装着したプロセスカートリッジを４０℃／９５ＲＨ％環境下に１ヶ月放置後、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰにてハーフトーン画質評価を行い、長期保管後の画質欠陥を以下の基準で判定した。
【００９８】
（クリーニング性評価：長期保管後）
画質欠陥の評価を行った後、Ａ４紙１０，０００枚の印字テストを行い、その後、ハーフトーン画質にて帯電ロールのクリーニングむらによる濃度むらがないかを以下の基準で判定した。
【００９９】
（クリーニング性評価：新品）
上記とは別個のクリーニングロールまたはクリーニングパッドおよび帯電ロールを装着したプロセスカートリッジにより、Ａ４紙１０，０００枚の印字テストを行った。画質評価は、１０，０００枚後にハーフトーン画像中での帯電ロールのクリーニングむらによる濃度むらがないかを以下の基準で判定した。
【０１００】
（長期保管後の画質欠陥評価：印字テスト品）
また、ハーフトーン画質評価後にプロセスカートリッジをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰより取り出し、３０℃／７５ＲＨ％環境下に２週間放置後に再度ハーフトーン画質評価を行い、濃度むらが発生しないかを以下の基準で判定した。
【０１０１】
上記評価において、実施例１，２での長期保管後の画質欠陥評価を実施する際は、クリーニングロールまたはクリーニングパッドが帯電ロールと接する箇所をポリエステル系ポリウレタンにより構成された層（ＲＳＭ５５）になるように調整した。
【０１０２】
（画質欠陥・クリーニング性 判断基準）
○：画質上の濃度むら未発生
×：画質上の濃度むらが軽微であるが発生
××：画質上濃度むらが発生
【０１０３】
実施例１，２、比較例１，２の評価結果を表１に示す。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】
本結果より、ポリエステルポリオールを用いたウレタンの加水分解によるクリーニング性の劣化を防止しつつ、ポリエーテルポリオールを用いたウレタンに含まれるシリコーン整泡剤の帯電ロールへの汚染を防止することができた。このように、実施例のクリーニングロールまたはクリーニングパッドを有するプロセスカートリッジを用いることにより、帯電ロールのクリーニング性を維持しつつ、帯電ロールと接した状態で長期に保管した場合でも、帯電ロールを汚染しにくく、濃度むら等の画質欠陥の発生が抑制された。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 帯電装置、３ プロセスカートリッジ、５ 画像形成装置、１０ クリーニングロール、１１ クリーニングパッド、１２ 芯材、１４ シリコン系オイル含有領域、１６ シリコン系オイル非含有領域、１８ 弾性層、２０ 帯電ロール、２２ 導電性芯材、２４ 帯電層、２６ 感光体、２８ コイルバネ、３０ ベアリング、５２ 現像ロール、５４ 転写ロール、５６ クリーニングブレード、５８ 露光装置、６０ 画像光（露光）、６２ 記録用紙、６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｋ カートリッジ、６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃ，６６Ｋ 現像器、６８ 用紙搬送ベルト、７０ 定着装置、７２ 排出ロール、７４ 排出トレイ、７６ 用紙搬送路、７８ 搬送ロール。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備えることを特徴とする帯電部材清掃部材。
【請求項２】
芯材と、
前記芯材の外周に形成された、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを周方向に有する円筒状の弾性層と、
を備えることを特徴とする帯電部材清掃部材。
【請求項３】
前記シリコン系オイルを含まない領域が、ポリエステル系ポリウレタンを含んで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電部材清掃部材。
【請求項４】
帯電部材と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材清掃部材とを備え、動作していない状態では前記帯電部材が前記帯電部材清掃部材のシリコン系オイルを含まない領域と接するかまたは対向することを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
像保持体と、請求項４に記載の帯電装置とを備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像保持体と、請求項４に記載の帯電装置と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを面方向に有する弾性層を備えることを特徴とする帯電部材清掃部材。
【請求項２】
芯材と、
前記芯材の外周に形成された、少なくとも１つのシリコン系オイルを含む領域と少なくとも１つのシリコン系オイルを含まない領域とを周方向に有する円筒状の弾性層と、
を備えることを特徴とする帯電部材清掃部材。
【請求項３】
前記シリコン系オイルを含まない領域が、ポリエステル系ポリウレタンを含んで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電部材清掃部材。
【請求項４】
帯電部材と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材清掃部材とを備え、動作していない状態では前記帯電部材が前記帯電部材清掃部材のシリコン系オイルを含まない領域と接するかまたは対向することを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
像保持体と、請求項４に記載の帯電装置とを備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像保持体と、請求項４に記載の帯電装置と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１１８０５０（Ｐ２０１１−１１８０５０Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７３６８１（Ｐ２００９−２７３６８１）
【出願日】平成２１年１２月１日（２００９．１２．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１日（２００９．１２．１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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