画像形成装置用の清掃部材、帯電装置、画像形成装置用のユニット、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
【課題】弾性層の長手方向端部の一方又は両方の剥れが抑制された画像形成装置用の清掃部材を提供すること。
【解決手段】清掃部材１００を、例えば、シャフト１００Ａと、弾性層１００Ｂと、を備えたロール状の部材で構成する。弾性層１００Ｂは、例えば、シャフト１００Ａの一端から他端にかけて、シャフト１００Ａの軸を螺旋軸とし、間隔を持ってシャフト１００Ａの軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に巻き付けた状態で配置されている。そして、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方を、被清掃面に対して非接触な状態に配置させる。具体的には、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方をそれぞれ配置させる。
【解決手段】清掃部材１００を、例えば、シャフト１００Ａと、弾性層１００Ｂと、を備えたロール状の部材で構成する。弾性層１００Ｂは、例えば、シャフト１００Ａの一端から他端にかけて、シャフト１００Ａの軸を螺旋軸とし、間隔を持ってシャフト１００Ａの軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に巻き付けた状態で配置されている。そして、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方を、被清掃面に対して非接触な状態に配置させる。具体的には、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方をそれぞれ配置させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置用の清掃部材、帯電装置、画像形成装置用のユニット、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】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、先ず、感光体等からなる像保持体の表面を帯電装置によって帯電して電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電潜像を形成する。その後、帯電したトナーにより静電潜像を現像して可視化したトナー像が形成される。そして、該トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙等の被転写体に静電的に転写し、被転写体に定着することにより画像が得られる。
【０００３】
ところで、特許文献１、２では、螺旋状の弾性部材で摺擦してクリーニングを行うクリーニングロールが開示されている。
また、特許文献３には、螺旋状に形成されたスリットを設けたクリーニングロールが開示されている。
また、特許文献４には、回転方向に対して斜めに形成された溝を有するクリーニングロールが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１３７２０８号公報
【特許文献２】特開２００１−２０９２３８号公報
【特許文献３】特開２００６−２７６４０４号公報
【特許文献４】特開２００８−９６８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された場合に比べ、弾性層の長手方向端部の一方又は両方の剥れが抑制された画像形成装置用の清掃部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
芯体と、
前記芯体の外周面に、前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に配置された弾性層であって、前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が被清掃面に対して非接触な状態に配置された弾性層と、
を備える画像形成装置用の清掃部材。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記芯体の軸方向端部の一方又は両方に、前記芯体の外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部を備え、当該凹部に前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方がそれぞれ配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が、被清掃面に対して外側に配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記被清掃面に対して非接触な状態に配置された前記弾性層の長手方向端部が、前記清掃部材が回転したとき、前記弾性層の長手方向端面側から前記被清掃面に突入する側における端部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
請求項５に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【００１２】
請求項７に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項５に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによってトナー像に現像する現像手段と、
前記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。
【００１３】
請求項８に係る発明は、
被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
【００１４】
請求項９に係る発明は、
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、２、３に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両端部が被清掃面に接触する状態で配置された場合に比べ、弾性層の長手方向端部の両方の剥れが抑制された画像形成装置用の清掃部材が提供される。
請求項４に係る発明によれば、清掃部材が回転したとき、弾性層の長手方向端面側とは反対側から被清掃面に突入する側における端部に比べ弾性層の剥れが生じ易い、弾性層の長手方向端面側から被清掃面に突入する側における弾性層の長手方向端部の剥れが抑制される。
請求項５に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能力の低下が抑制された帯電装置が提供される。
請求項６、７に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能力の低下による画像欠陥が抑制される。
請求項８に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、被清掃部材の表面汚染に起因する性能低下が抑制された画像形成装置用のユニットが提供される。
請求項９、１０に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、被清掃部材の表面汚染に起因する性能低下による画像欠陥が抑制されたプロセスカートリッジ、画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【図３】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【図４】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材における弾性層を示す拡大平面図である。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の製造方法を示す工程図である。
【図７】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。
【図８】本実施形態に係る電子写真画像形成装置を示す概略構成図である。
【図９】本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【図１０】図８及び図９における帯電部材（帯電装置）周辺部分を拡大した概略構成図である。
【図１１】本実施形態に係る帯電装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。なお、同じ機能・作用を有する部材には、全図面を通して同じ符号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１９】
（清掃部材）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。図２は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【００２０】
本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材１００（以下、単に清掃部材と称する）は、図１に示すように、芯体として実密構造（非中空構造）のシャフト１００Ａと、弾性層１００Ｂと、を備えたロール状の部材である。弾性層１００Ｂは、シャフト１００Ａの表面に螺旋状に配置されている。具体的には、弾性層１００Ｂは、例えば、シャフト１００Ａの一端から他端にかけて、シャフト１００Ａの軸を螺旋軸とし、間隔を持ってシャフト１００Ａの軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に巻き付けた状態で配置されている。
【００２１】
そして、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）が、被清掃面に対して非接触な状態に配置されている。つまり、清掃部材１００が周方向に一回転する間、当該弾性層１００Ｂの端部が被清掃面に対して接触することがないように構成されている。
【００２２】
具体的には、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方がそれぞれ配置されている。なお、本実施形態では、シャフト１００Ａの軸方向端部の両方に凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の両方がそれぞれ配置されている形態を示す。
【００２３】
シャフト１００Ａの軸方向端部に設ける凹部１００Ｃとしては、図２に示すように、シャフト１００Ａの軸方向端部の先端を半円柱状に切欠いた切欠き部（所謂Ｄ面加工部）が挙げられる。無論、これに限られず、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部に設ける凹部１００Ｃとしては、図３に示すように、シャフト１００Ａの軸方向端部の先端を残した状態で、当該端部を半円柱状に切欠いた切欠き部であってもよい。
そして、弾性層１００Ｂの長手方向端部は、凹部１００Ｃとしての切欠き部の底面に配置されると、当該弾性層１００Ｂの長手方向端部が清掃部材１００の外周面（清掃部材１００の軸方向中央部における弾性層表面）よりも突出しない状態で配置される。言い換えれば、弾性層１００Ｂの長手方向端部の表面は、清掃部材１００の軸方向中央部における弾性層表面よりも清掃部材１００の中心側（径方向の中心側）に凹んだ位置に配置される。
これにより、清掃部材１００が周方向に一回転する間、当該弾性層１００Ｂの長手方向端部が被清掃面に対して接触することがなくなる。
【００２４】
また、シャフト１００Ａの軸方向端部に設ける凹部１００Ｃとしては、図４に示すように、シャフト１００Ａの軸方向端部（その外周面）に、シャフト１００Ａの径方向に深さを持つよういに開口させた開口部であってもよい。
そして、弾性層１００Ｂの長手方向端部を、凹部１００Ｃとしての開口部に配置させることで（つまり、開口部に入り込ませて配置させることで）、清掃部材１００が周方向に一回転する間、当該弾性層１００Ｂの長手方向端部が被清掃面に対して接触することがなくなる。
【００２５】
以下、各部材について詳細に説明する。
まず、シャフトにについて説明する。
シャフト１００Ａに用いる材質としては、金属（例えば、快削鋼又はステンレス鋼等）、又は樹脂（例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）やポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等）が挙げられる。なお、材質及び表面処理方法等は必要に応じて選択するのが望ましい。
特に、シャフト１００Ａが金属で構成される場合メッキ処理を施すのが望ましい。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。
【００２６】
次に、弾性層について説明する。
弾性層１００Ｂは、螺旋状に配置されているが、具体的には、例えば、螺旋角度θが１０°以上６５°以下、螺旋幅Ｒ１が３ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがよい。また、螺旋ピッチＲ２は、螺旋角度θと螺旋幅Ｒ１によって決定されるものであるが、上記螺旋角度θと螺旋幅Ｒ１の組み合わせによっては、弾性層が重なりある可能性があるため、螺旋ピッチＲ２としては０ｍｍ以上であることがよく、具体的には例えば、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがよい。
【００２７】
ここで、図５に示すように、螺旋角度θとは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）と清掃部材の軸方向Ｑ（シャフト軸方向）とが交差する角度（鋭角）を意味する。
螺旋幅Ｒ１とは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）に対して直交する方向に沿った長さを意味する。
螺旋ピッチＲ２とは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）に対して直交する方向に沿った、隣合う弾性層１００Ｂ間の長さを意味する。
また、弾性層１００Ｂとは１００Ｐａの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
【００２８】
弾性層１００Ｂの材料としては、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、或いは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム材料を１種類、又は２種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。なお、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、又は加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
【００２９】
これらの中も、気泡を有する材料（いわゆる発泡体）がよく、特に、擦れによる被清掃部材の表面に傷を付けない、長期に渡り千切れや破損が生じないようにする観点から、引っ張りに強い発泡ポリウレタンであることが望ましい。
ポリウレタンとしては、例えば、ポリオール（例えばポリエステルポリオール、ポリーエテルポリエステルやアクリルポリール等）と、イソシアネート（例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等）と、の反応物が挙げられ、鎖延長剤（１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン）が含まれたものであってもよい。そして、ポリウレタンの発泡は、例えば、水やアゾ化合物（例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等）等の発泡剤を用いて行われるのが一般的である。また、発泡ポリウレタンには、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。
【００３０】
弾性層１００Ｂの構成としては、１層構成でも積層構成でも構わない。具体的には、弾性層１００Ｂの構成としては、例えば、発泡体１層からなる構成でも、ソリッド層と発泡層との２層の構成でも構わない。
【００３１】
次に、本実施形態に係る清掃部材１００の製造方法について説明する。
本実施形態に係る清掃部材１００の製造方法としては、例えば、シート状の弾性層用部材（発泡ポリウレタンシート等）を準備し、これに両面テープを貼り付けた後、打ち抜いて短冊を得て、これをシャフト１００Ａに巻き付けて、弾性層１００Ｂを形成して清掃部材１００を得る方法が挙げられる。
【００３２】
本方法をより詳細に説明すると、まず、図６（Ａ）に示すように、目的の厚みとなるようにスライス加工を施したシート状の弾性層用部材（発泡ポリウレタンシート等）を準備する。このシート状の弾性層用部材の片面に、例えば、両面テープ（不図示）に代表される粘着部材を貼り付けた後、打ち抜き型により当該部材を打ち抜いて、目的とする幅・長さの短冊１００Ｅ（両面テープ付き短冊）を得る。一方で、予め軸方向端部に凹部１００Ｃを設けたシャフト１００Ａも準備する。
次に、図６（Ｂ）に示すように、両面テープが付いた面を上方にして短冊１００Ｅを配置し、この状態で両面テープの剥離紙の一端を剥がし、当該剥離紙を剥離した両面テープ上に、シャフト１００Ａをその軸方向端部に設けた凹部１００Ｃに位置するように載せる。
次に、図６（Ｃ）に示すように、両面テープの剥離紙を剥がしながら、目的とする速度でシャフト１００Ａを回転させて、シャフト１００Ａの外周面に短冊１００Ｅを螺旋状に巻き付けていき、シャフト１００Ａの外周面に螺旋状に配置された弾性層１００Ｂを有する清掃部材１００を得る。なお、図示しないが、短冊１００Ｅの巻き終わりの端部も、シャフト１００Ａを軸方向端部に設けた凹部１００Ｃに位置するようにする。
【００３３】
以上、説明した本実施形態に係る清掃部材１００は、回転に伴い、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂが被清掃部材の表面（被清掃面）に対して接触・離間を繰り返して清掃を行い、被清掃部材の表面（被清掃面）を基準にして見ると、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向両端部の角部がシャフト１００Ａの軸方向側（螺旋軸方向側）に力が付加されて清掃を行う。
【００３４】
この際、弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）端部が被清掃面に接触すると、当該弾性層１００Ｂの端部が剥れ易くなる。
【００３５】
そこで、本実施形態に係る清掃部材１００では、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に（本実施形態では両方）、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方（本実施形態では両方）がそれぞれ配置されている。これにより、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）が、被清掃面に対して非接触な状態に配置させている。
したがって、本実施形態に係る清掃部材１００では、弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方の剥れが抑制される。
【００３６】
ここで、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）が、被清掃面に対して非接触な状態に配置させているが、特に、清掃部材１００の回転したとき、弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端面側から被清掃面に突入する側における弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端部を被清掃面に対して非接触な状態に配置させることがよい。
弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端面側から被清掃面に突入する側における弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端部とは、当該端部の端面が清掃部材１００の回転方向側に向く端部である（図２、図３及び図４参照：ここで、矢印は清掃部材１００の回転方向、１０１は被清掃面を示す。）。
この弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端面側の端部の方が、被清掃面と接触する際、弾性層１００Ｂが剥れる方向に力が付加され易くなることから、当該弾性層１００Ｂの端部での剥れが抑制される。
【００３７】
そして、この本実施形態に係る清掃部材１００を、帯電装置（帯電部材とこれに接触して配置される清掃部材とのユニット）では、弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両端部の剥れが抑制されるので、弾性層１００Ｂ全体の剥れも抑制され、清掃能力が維持されることから、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能の低下が抑制される。
また、上記本実施形態に係る清掃部材１００と帯電部材とを備える帯電装置を適用した画像形成装置（又はプロセスカートリッジ）では、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能力の低下に起因する画像欠陥が抑制される。
【００３８】
なお、本実施形態に係る清掃部材１００では、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に（本実施形態では両方）、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方（本実施形態では両方）がそれぞれ配置させることで、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）を、被清掃面に対して非接触な状態に配置させている形態を説明したが、これに限られず、例えば、図７に示すように、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）を、被清掃面に対して外側に配置させた形態であってもよい。
この形態によっても、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）を、被清掃面に対して非接触な状態に配置させられる。
【００３９】
ここで、図７では、被清掃部材として、導電性シャフト１４Ａの周囲に弾性層１４Ｂが形成された帯電部材１４を示しており、被清掃面は、当該帯電部材１４の弾性層１４Ｂの外周面が相当する。そして、弾性層１００Ｂの長手方向端部を被清掃面の外側に位置させるとは、具体的には、例えば、当該被清掃面を構成する部材（帯電部材１４の弾性層１４Ｂ）の軸方向外側を示す。
また、弾性層１００Ｂの長手方向端部を被清掃面の外側に位置させるには、例えば、シャフト１００Ａの軸方向長さを被清掃面に対して長くして、当該弾性層１００Ｂの端部を被清掃面外側に位置させる領域を確保する手法や、被清掃面に切削加工を施し（例えば帯電部材１４の場合、弾性層１４Ｂを軸方向中央部側に向かって短くなるように切削加工を施し）て、弾性層１００Ｂの端部を被清掃面外側に位置させる領域を確保する手法等が挙げられる。
【００４０】
なお、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方にシャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設ける形態では、被清掃部材の大きさを考慮することなく、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部と被清掃面との非接触状態が実現される利点がある。
一方、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部を被清掃面に対して外側に配置させた形態では、清掃部材１００のシャフト１００Ａ等に加工を施すことなく、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部と被清掃面との非接触状態が実現される利点がある。
【００４１】
（画像形成装置等）
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面に基づいて説明する。
図８は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【００４２】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、例えば、図８に示すように、タンデム方式のカラーの画像形成装置である。本実施形態に係る画像形成装置１０の内部には、感光体（像保持体）１２や帯電部材１４や現像装置等が、イエロー（１８Ｙ）、マゼンタ（１８Ｍ）、シアン（１８Ｃ）、及び黒（１８Ｋ）が各色毎にプロセスカートリッジ（図９参照）として備えられている。このプロセスカートリッジは、画像形成装置１０に脱着される構成となっている。
【００４３】
感光体１２としては、例えば、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、図示しないモータにより、１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。
【００４４】
感光体１２の表面は、感光体１２表面に配置された帯電部材１４によって帯電された後、帯電部材１４より感光体１２の回転方向下流側に、露光装置１６から出射されるレーザービームＬＢ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。
【００４５】
感光体１２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）の各色の現像装置１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋによって現像され、各色のトナー像となる。
【００４６】
例えば、カラーの画像を形成する場合、各色の感光体１２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１２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。
【００４７】
感光体１２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１２と用紙搬送ベルト２０を介して転写装置２２が接する箇所にて、感光体１２の外周に用紙搬送ベルト２０上を搬送される記録用紙２４へ転写される。さらに、感光体１２上からトナー像が転写された記録用紙２４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・加圧されてトナー像が記録用紙２４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２４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。
【００４８】
−方、両面プリントの場合には、定着装置６４により第一面（表面）にトナー像が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出部６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替え、この両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト２０上へ搬送して、記録用紙２４の第二面（裏面）に感光体１２上からトナー像を転写する。そして、記録用紙２４の第二面（裏面）のトナー像を定着装置６４によって定着させ、記録媒体２４（被転写体）を排出部６８上に排出する。
【００４９】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体１２の表面は、感光体１２が１回転する毎に、感光体１２の表面であって、転写装置２２が接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８０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。
【００５０】
ここで、図１０及び図１１に示すごとく、帯電部材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であり、シャフト１４Ａは回転自在に支持されている。帯電部材１４の感光体１２と反対側には、帯電部材１４の清掃部材１００が接触して、帯電装置（ユニット）を構成している。この清掃部材１００として、本実施形態に係る清掃部材１００が用いられる。
【００５１】
帯電部材１４はシャフト１４Ａの両端へ荷重Ｆをかけて感光体１２へ押付け、弾性層１４Ｂの周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。更に、清掃部材１００はシャフト１００Ａの両端へ荷重Ｆ’をかけて帯電部材１４へ押付け、弾性層１００Ｂが帯電部材１４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、帯電部材１４の撓みを抑えて、帯電部材１４と感光体１２の軸方向のニップ部を形成している。
【００５２】
感光体１２は、図示しないモータによって矢印Ｘ方向に回転駆動され、感光体１２の回転により帯電部材１４が矢印Ｙ方向に従動回転する。また、帯電部材１４の回転により清掃部材１００が矢印Ｚ方向に従動回転する。
【００５３】
−帯電部材の構成−
以下、帯電部材の説明をするが、以下の構成に限定されるものではない。符号は省略して説明する。
【００５４】
帯電部材の構成としては、特に限定されるものではないが、例えば、シャフト、弾性層、若しくは弾性層の代わりに樹脂層を有する構成が挙げられる。弾性層は単層構成からなるものであってよく、幾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。更には、弾性層の上に表面処理を行ってもよい。
【００５５】
シャフトの材質としては快削鋼、ステンレス鋼等を使用し、摺動性等の用途に応じて材質及び表面処理方法は適時選択するのが望ましい。また、メッキ処理するのが望ましい。導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等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。
【００５６】
弾性層は導電性弾性層とするが、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、シリカ又は炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。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等の電子及びイオンの少なくとも一方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が用いられる。また、弾性材は発泡体であってもかまわない。
【００５７】
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、例えば、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好適に挙げられる。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。
【００５８】
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。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。
【００５９】
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、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望ましく、一方、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望ましい。
【００６０】
帯電部材の表面は、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。例えば、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適に挙げられる。
共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか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。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。
【００６１】
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、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望ましく、１０，０００以上５０，０００以下の範囲であることがより望ましい。
【００６２】
また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以下であるものが望ましい。
【００６３】
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等の電子及びイオンの少なくとも一方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。
【００６４】
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。
カーボンブラックはｐＨ４．０以下が望ましい。
【００６５】
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でき、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、何れの粒径であってもよいが、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。
【００６６】
さらに、表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が好適に用いられる。特に、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、表面層の中に粒子を添加してもよい。また、アルミナやシリカ等の絶縁性粒子を添加して、帯電部材の表面に凹部を付与し、感光体との摺擦時の負担を小さくして帯電部材と感光体相互の耐磨耗性を向上させてもよい。
【００６７】
帯電部材の外径としては８ｍｍ以上１６ｍｍ以下が望ましい。また、外径の測定方法としては市販のノギスやレーザー方式外径測定装置を用いて測定される。
【００６８】
帯電部材のマイクロ硬度は４５°以上６０°以下が望ましい。低硬度化にする為には可塑剤添加量を増量する方法、シリコーンゴム等の低硬度の材料を使用することが考えられる。
【００６９】
また、帯電部材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ている。
【００７０】
なお、本実施形態に係る画像形成装置では、感光体（像保持体）、帯電装置（帯電部材と清掃部材とのユニット）、現像装置、清掃ブレード（クリーング装置）を備えたプロセスカートリッジを説明したが、これに限られず、帯電装置（帯電部材と清掃部材とのユニット）を備え、その他必要に応じて、感光体（像保持体）、露光装置、転写装置、及び現像装置、清掃ブレード（クリーング装置）から選択されるものを備えたプロセスカートリッジとしてもよい。なお、これら装置や部材をカートリッジ化せず、画像形成装置に直接配置した形態であってもよい。
【００７１】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、帯電装置として、帯電部材と清掃部材とのユニットで構成した形態を説明したが、つまり、被清掃部材として帯電部材を採用した形態を説明したが、これに限られず、被清掃部材としては、感光体（像保持体）、転写装置（転写部材；転写ロール）、中間転写体（中間転写ベルト）が挙げられる。そして、これら被清掃部材とこれに接触して配置される清掃部材とのユニットを、画像形成装置に直接配置してもよいし、上記同様にプロセスカートリッジのようにカートリッジ化して画像形成装置に配置してもよい。これら、帯電部材以外を被清掃部材として適用したユニット、又は画像形成装置でも、繰り返し使用により付着した被清掃部材の汚れ（表面汚染）に起因する画像欠陥が抑制される。
【００７２】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成に限られず、中間転写方式の画像形成装置等、周知の画像形成装置を採用してもよい。
【実施例】
【００７３】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７４】
［実施例１］
（クリーニングロールの作製）
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さ２．３５ｍｍのシート状にスライスし、両面テープ（住友スリーエム製、Ｆ−９４６０ＰＣ）を貼り付けた後、幅６ｍｍ、長さ２３２ｍｍ（長さは最低長）の短冊状に裁断した。この短冊を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製シャフト（外径Φ５ｍｍ、軸方向長さ２３０ｍｍ）へ、巻き付け角度（螺旋角度）２６°で巻き付けて、螺旋状に弾性層を形成し、クリーニングロールを得た。なお、弾性層は、螺旋角度（θ）が２６°、螺旋幅（Ｒ１）が６ｍｍ、螺旋ピッチ（Ｒ２）が６．５ｍｍ、螺旋方向中央部での厚み（肉厚）が２ｍｍであった。
【００７５】
（帯電ロールの作製）
エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ダイソー社製、ＥＰＩＯＮ３０１）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後、径φ６、軸方向長さＬ＝２４０ｍｍのＳＵＭ−Ｎｉ製シャフト（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）を挿入し、プレス成形機にて成形・加硫を行った後、研磨によって所望の外径に加工を行い、端部外径Φ８．９５ｍｍ、中央部外径φ９．００ｍｍとなるようにゴム層（弾性層）を加工した。
次いで、当該帯電ロールのゴム層（弾性層）端部を切断加工し、ゴム層の軸方向長さを２１５ｍｍとした。この時、後述する印字テスト装置に組み込む際に、上記クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該クリーニングロール弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触しないように、帯電ロールのゴム層（弾性層）切断加工位置をシャフト軸方向一端部側のみ施し調整した。その後、この帯電ロール表面に、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コーティング方法によってフッ素系樹脂を、膜厚５μｍでコーティングを実施した。
【００７６】
（印字テスト）
作製したクリーニングロールと帯電ロールを当該ロール間の食い込み量を決める専用軸受け（導電性ＰＯＭ製）と共にＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎのプロセスカートリッジに組み込み、当該プロセスカートリッジをＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎに取り付けて連続印字テストを実施した。
ここで、クリーニングロールと帯電ロールとの取り付け方法であるが、クリーニングロールが０．３ｍｍだけ帯電ロールに食い込むようそれぞれの軸間距離を固定（定変位取り付け）し、従動回転するよう取り付けて使用した。
また、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触しないように、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った。
【００７７】
印字テストは、クリーニングロールの弾性層の端部剥がれは、断続回転動作の繰り返しが原因となり易いため、用紙１枚ずつ印字されるように指示を送り、クリーニングロールの回転動作が断続するように実施した。
そして、クリーニングロールの弾性層の端部剥がれは、クリーニングロールを感光体２５，０００回転毎に目視で観察した結果であり、そのときの帯電ロールのクリーニング性能如何にか関わらず、剥がれを確認した時点でテスト終了した結果である。
結果を表１に示す。
【００７８】
［実施例２］
クリーニングロールとして実施例１と同様な方法で作製したものを準備した。
ゴム層のシャフト軸方向長を２１０ｍｍ（シャフトに対するゴム層の非被覆領域は両端とも同一長）とした以外は、実施例１と同様に帯電ロールを作製した。つまり、上記クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）と接触しないように、帯電ロールのゴム層（弾性層）切断加工位置をシャフト軸方向両端部に施し調整した以外は、実施例１と同様に帯電ロールを作製した。
【００７９】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触しないように、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った（図７参照）。
【００８０】
［実施例３］
ステンレス製シャフトの軸方方向一端部のみに、半円柱状に切欠いた切欠き部（所謂Ｄ面加工による切欠き部）からなる凹部を形成したものを準備し、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部が、当該Ｄ面加工による切欠き部の底面に位置するようにして、短冊をシャフトへ巻き付けた以外は（図１、図２参照）、実施例１と同様にしてクリーニングロールを作製した。
ゴム層のシャフト軸方向長を２３０ｍｍ（シャフトに対するゴム層の非被覆領域は両端とも同一長）とした以外は、実施例１と同様に帯電ロールを作製した。
【００８１】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触せずに、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った。
【００８２】
［実施例４］
ステンレス製シャフトの軸方方向両端部に、半円柱状に切欠いた切欠き部（所謂Ｄ面加工による切欠き部）からなる凹部を形成したものを準備し、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方が、当該Ｄ面加工による切欠き部の底面に位置するようにして、短冊をシャフトへ巻き付けた以外は（図１、図２参照）、実施例１と同様にしてクリーニングロールを作製した。
一方、実施例３と同様にして帯電ロールを作製した。
【００８３】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触せずに、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った（図１１参照）。
【００８４】
（比較例）
実施例１と同様にしてクリーニングロールを作製した。
一方、実施例３と同様にして帯電ロールを作製した。
【００８５】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触して、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った。
【００８６】
【表１】
【００８７】
上記結果から、実施例では、比較例に比べ、クリーニングロールの弾性層剥れ（弾性層の長手方向端部の剥れ）が抑制されることがわかる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 画像形成装置、１２ 感光体、１４ 帯電ロール、１４Ａ シャフト、１４Ｂ 弾性層、１６ 露光装置、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ 現像装置、２０ 用紙搬送ベルト、２２ 転写装置、２４ 記録媒体、５３ 帯電ロール、６４ 定着装置、６６ 排出ロール、６８ 排出部、７０ 用紙搬送路、７２ 搬送ロール、８０ 清掃ブレード、１００ 清掃部材、１００Ａ シャフト、１００Ｂ 弾性層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置用の清掃部材、帯電装置、画像形成装置用のユニット、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】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、先ず、感光体等からなる像保持体の表面を帯電装置によって帯電して電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電潜像を形成する。その後、帯電したトナーにより静電潜像を現像して可視化したトナー像が形成される。そして、該トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙等の被転写体に静電的に転写し、被転写体に定着することにより画像が得られる。
【０００３】
ところで、特許文献１、２では、螺旋状の弾性部材で摺擦してクリーニングを行うクリーニングロールが開示されている。
また、特許文献３には、螺旋状に形成されたスリットを設けたクリーニングロールが開示されている。
また、特許文献４には、回転方向に対して斜めに形成された溝を有するクリーニングロールが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１３７２０８号公報
【特許文献２】特開２００１−２０９２３８号公報
【特許文献３】特開２００６−２７６４０４号公報
【特許文献４】特開２００８−９６８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された場合に比べ、弾性層の長手方向端部の一方又は両方の剥れが抑制された画像形成装置用の清掃部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
芯体と、
前記芯体の外周面に、前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に配置された弾性層であって、前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が被清掃面に対して非接触な状態に配置された弾性層と、
を備える画像形成装置用の清掃部材。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記芯体の軸方向端部の一方又は両方に、前記芯体の外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部を備え、当該凹部に前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方がそれぞれ配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が、被清掃面に対して外側に配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記被清掃面に対して非接触な状態に配置された前記弾性層の長手方向端部が、前記清掃部材が回転したとき、前記弾性層の長手方向端面側から前記被清掃面に突入する側における端部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
請求項５に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【００１２】
請求項７に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項５に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによってトナー像に現像する現像手段と、
前記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。
【００１３】
請求項８に係る発明は、
被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
【００１４】
請求項９に係る発明は、
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、２、３に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両端部が被清掃面に接触する状態で配置された場合に比べ、弾性層の長手方向端部の両方の剥れが抑制された画像形成装置用の清掃部材が提供される。
請求項４に係る発明によれば、清掃部材が回転したとき、弾性層の長手方向端面側とは反対側から被清掃面に突入する側における端部に比べ弾性層の剥れが生じ易い、弾性層の長手方向端面側から被清掃面に突入する側における弾性層の長手方向端部の剥れが抑制される。
請求項５に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能力の低下が抑制された帯電装置が提供される。
請求項６、７に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能力の低下による画像欠陥が抑制される。
請求項８に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、被清掃部材の表面汚染に起因する性能低下が抑制された画像形成装置用のユニットが提供される。
請求項９、１０に係る発明によれば、螺旋状に設けられ弾性層の長手方向端部の両方が被清掃面に接触する状態で配置された清掃部材を適用した場合に比べ、被清掃部材の表面汚染に起因する性能低下による画像欠陥が抑制されたプロセスカートリッジ、画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【図３】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【図４】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材における弾性層を示す拡大平面図である。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の製造方法を示す工程図である。
【図７】他の本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。
【図８】本実施形態に係る電子写真画像形成装置を示す概略構成図である。
【図９】本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【図１０】図８及び図９における帯電部材（帯電装置）周辺部分を拡大した概略構成図である。
【図１１】本実施形態に係る帯電装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。なお、同じ機能・作用を有する部材には、全図面を通して同じ符号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１９】
（清掃部材）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略平面図である。図２は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の軸方向端部を示す拡大斜視図である。
【００２０】
本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材１００（以下、単に清掃部材と称する）は、図１に示すように、芯体として実密構造（非中空構造）のシャフト１００Ａと、弾性層１００Ｂと、を備えたロール状の部材である。弾性層１００Ｂは、シャフト１００Ａの表面に螺旋状に配置されている。具体的には、弾性層１００Ｂは、例えば、シャフト１００Ａの一端から他端にかけて、シャフト１００Ａの軸を螺旋軸とし、間隔を持ってシャフト１００Ａの軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に巻き付けた状態で配置されている。
【００２１】
そして、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）が、被清掃面に対して非接触な状態に配置されている。つまり、清掃部材１００が周方向に一回転する間、当該弾性層１００Ｂの端部が被清掃面に対して接触することがないように構成されている。
【００２２】
具体的には、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方がそれぞれ配置されている。なお、本実施形態では、シャフト１００Ａの軸方向端部の両方に凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の両方がそれぞれ配置されている形態を示す。
【００２３】
シャフト１００Ａの軸方向端部に設ける凹部１００Ｃとしては、図２に示すように、シャフト１００Ａの軸方向端部の先端を半円柱状に切欠いた切欠き部（所謂Ｄ面加工部）が挙げられる。無論、これに限られず、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部に設ける凹部１００Ｃとしては、図３に示すように、シャフト１００Ａの軸方向端部の先端を残した状態で、当該端部を半円柱状に切欠いた切欠き部であってもよい。
そして、弾性層１００Ｂの長手方向端部は、凹部１００Ｃとしての切欠き部の底面に配置されると、当該弾性層１００Ｂの長手方向端部が清掃部材１００の外周面（清掃部材１００の軸方向中央部における弾性層表面）よりも突出しない状態で配置される。言い換えれば、弾性層１００Ｂの長手方向端部の表面は、清掃部材１００の軸方向中央部における弾性層表面よりも清掃部材１００の中心側（径方向の中心側）に凹んだ位置に配置される。
これにより、清掃部材１００が周方向に一回転する間、当該弾性層１００Ｂの長手方向端部が被清掃面に対して接触することがなくなる。
【００２４】
また、シャフト１００Ａの軸方向端部に設ける凹部１００Ｃとしては、図４に示すように、シャフト１００Ａの軸方向端部（その外周面）に、シャフト１００Ａの径方向に深さを持つよういに開口させた開口部であってもよい。
そして、弾性層１００Ｂの長手方向端部を、凹部１００Ｃとしての開口部に配置させることで（つまり、開口部に入り込ませて配置させることで）、清掃部材１００が周方向に一回転する間、当該弾性層１００Ｂの長手方向端部が被清掃面に対して接触することがなくなる。
【００２５】
以下、各部材について詳細に説明する。
まず、シャフトにについて説明する。
シャフト１００Ａに用いる材質としては、金属（例えば、快削鋼又はステンレス鋼等）、又は樹脂（例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）やポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等）が挙げられる。なお、材質及び表面処理方法等は必要に応じて選択するのが望ましい。
特に、シャフト１００Ａが金属で構成される場合メッキ処理を施すのが望ましい。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。
【００２６】
次に、弾性層について説明する。
弾性層１００Ｂは、螺旋状に配置されているが、具体的には、例えば、螺旋角度θが１０°以上６５°以下、螺旋幅Ｒ１が３ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがよい。また、螺旋ピッチＲ２は、螺旋角度θと螺旋幅Ｒ１によって決定されるものであるが、上記螺旋角度θと螺旋幅Ｒ１の組み合わせによっては、弾性層が重なりある可能性があるため、螺旋ピッチＲ２としては０ｍｍ以上であることがよく、具体的には例えば、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがよい。
【００２７】
ここで、図５に示すように、螺旋角度θとは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）と清掃部材の軸方向Ｑ（シャフト軸方向）とが交差する角度（鋭角）を意味する。
螺旋幅Ｒ１とは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）に対して直交する方向に沿った長さを意味する。
螺旋ピッチＲ２とは、弾性層１００Ｂの長手方向Ｐ（螺旋方向）に対して直交する方向に沿った、隣合う弾性層１００Ｂ間の長さを意味する。
また、弾性層１００Ｂとは１００Ｐａの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
【００２８】
弾性層１００Ｂの材料としては、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、或いは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム材料を１種類、又は２種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。なお、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、又は加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
【００２９】
これらの中も、気泡を有する材料（いわゆる発泡体）がよく、特に、擦れによる被清掃部材の表面に傷を付けない、長期に渡り千切れや破損が生じないようにする観点から、引っ張りに強い発泡ポリウレタンであることが望ましい。
ポリウレタンとしては、例えば、ポリオール（例えばポリエステルポリオール、ポリーエテルポリエステルやアクリルポリール等）と、イソシアネート（例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等）と、の反応物が挙げられ、鎖延長剤（１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン）が含まれたものであってもよい。そして、ポリウレタンの発泡は、例えば、水やアゾ化合物（例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等）等の発泡剤を用いて行われるのが一般的である。また、発泡ポリウレタンには、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。
【００３０】
弾性層１００Ｂの構成としては、１層構成でも積層構成でも構わない。具体的には、弾性層１００Ｂの構成としては、例えば、発泡体１層からなる構成でも、ソリッド層と発泡層との２層の構成でも構わない。
【００３１】
次に、本実施形態に係る清掃部材１００の製造方法について説明する。
本実施形態に係る清掃部材１００の製造方法としては、例えば、シート状の弾性層用部材（発泡ポリウレタンシート等）を準備し、これに両面テープを貼り付けた後、打ち抜いて短冊を得て、これをシャフト１００Ａに巻き付けて、弾性層１００Ｂを形成して清掃部材１００を得る方法が挙げられる。
【００３２】
本方法をより詳細に説明すると、まず、図６（Ａ）に示すように、目的の厚みとなるようにスライス加工を施したシート状の弾性層用部材（発泡ポリウレタンシート等）を準備する。このシート状の弾性層用部材の片面に、例えば、両面テープ（不図示）に代表される粘着部材を貼り付けた後、打ち抜き型により当該部材を打ち抜いて、目的とする幅・長さの短冊１００Ｅ（両面テープ付き短冊）を得る。一方で、予め軸方向端部に凹部１００Ｃを設けたシャフト１００Ａも準備する。
次に、図６（Ｂ）に示すように、両面テープが付いた面を上方にして短冊１００Ｅを配置し、この状態で両面テープの剥離紙の一端を剥がし、当該剥離紙を剥離した両面テープ上に、シャフト１００Ａをその軸方向端部に設けた凹部１００Ｃに位置するように載せる。
次に、図６（Ｃ）に示すように、両面テープの剥離紙を剥がしながら、目的とする速度でシャフト１００Ａを回転させて、シャフト１００Ａの外周面に短冊１００Ｅを螺旋状に巻き付けていき、シャフト１００Ａの外周面に螺旋状に配置された弾性層１００Ｂを有する清掃部材１００を得る。なお、図示しないが、短冊１００Ｅの巻き終わりの端部も、シャフト１００Ａを軸方向端部に設けた凹部１００Ｃに位置するようにする。
【００３３】
以上、説明した本実施形態に係る清掃部材１００は、回転に伴い、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂが被清掃部材の表面（被清掃面）に対して接触・離間を繰り返して清掃を行い、被清掃部材の表面（被清掃面）を基準にして見ると、弾性層１００Ｂの螺旋幅方向両端部の角部がシャフト１００Ａの軸方向側（螺旋軸方向側）に力が付加されて清掃を行う。
【００３４】
この際、弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）端部が被清掃面に接触すると、当該弾性層１００Ｂの端部が剥れ易くなる。
【００３５】
そこで、本実施形態に係る清掃部材１００では、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に（本実施形態では両方）、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方（本実施形態では両方）がそれぞれ配置されている。これにより、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）が、被清掃面に対して非接触な状態に配置させている。
したがって、本実施形態に係る清掃部材１００では、弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方の剥れが抑制される。
【００３６】
ここで、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂは、その長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）が、被清掃面に対して非接触な状態に配置させているが、特に、清掃部材１００の回転したとき、弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端面側から被清掃面に突入する側における弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端部を被清掃面に対して非接触な状態に配置させることがよい。
弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端面側から被清掃面に突入する側における弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端部とは、当該端部の端面が清掃部材１００の回転方向側に向く端部である（図２、図３及び図４参照：ここで、矢印は清掃部材１００の回転方向、１０１は被清掃面を示す。）。
この弾性層１００Ｂの長手方向（螺旋方向）の端面側の端部の方が、被清掃面と接触する際、弾性層１００Ｂが剥れる方向に力が付加され易くなることから、当該弾性層１００Ｂの端部での剥れが抑制される。
【００３７】
そして、この本実施形態に係る清掃部材１００を、帯電装置（帯電部材とこれに接触して配置される清掃部材とのユニット）では、弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両端部の剥れが抑制されるので、弾性層１００Ｂ全体の剥れも抑制され、清掃能力が維持されることから、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能の低下が抑制される。
また、上記本実施形態に係る清掃部材１００と帯電部材とを備える帯電装置を適用した画像形成装置（又はプロセスカートリッジ）では、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能力の低下に起因する画像欠陥が抑制される。
【００３８】
なお、本実施形態に係る清掃部材１００では、例えば、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方に（本実施形態では両方）、シャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設け、当該凹部１００Ｃに弾性層１００Ｂの長手方向端部の一方又は両方（本実施形態では両方）がそれぞれ配置させることで、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）を、被清掃面に対して非接触な状態に配置させている形態を説明したが、これに限られず、例えば、図７に示すように、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）を、被清掃面に対して外側に配置させた形態であってもよい。
この形態によっても、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部の一方又は両方（本実施形態では両方）を、被清掃面に対して非接触な状態に配置させられる。
【００３９】
ここで、図７では、被清掃部材として、導電性シャフト１４Ａの周囲に弾性層１４Ｂが形成された帯電部材１４を示しており、被清掃面は、当該帯電部材１４の弾性層１４Ｂの外周面が相当する。そして、弾性層１００Ｂの長手方向端部を被清掃面の外側に位置させるとは、具体的には、例えば、当該被清掃面を構成する部材（帯電部材１４の弾性層１４Ｂ）の軸方向外側を示す。
また、弾性層１００Ｂの長手方向端部を被清掃面の外側に位置させるには、例えば、シャフト１００Ａの軸方向長さを被清掃面に対して長くして、当該弾性層１００Ｂの端部を被清掃面外側に位置させる領域を確保する手法や、被清掃面に切削加工を施し（例えば帯電部材１４の場合、弾性層１４Ｂを軸方向中央部側に向かって短くなるように切削加工を施し）て、弾性層１００Ｂの端部を被清掃面外側に位置させる領域を確保する手法等が挙げられる。
【００４０】
なお、シャフト１００Ａの軸方向端部の一方又は両方にシャフト１００Ａの外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部１００Ｃを設ける形態では、被清掃部材の大きさを考慮することなく、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部と被清掃面との非接触状態が実現される利点がある。
一方、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部を被清掃面に対して外側に配置させた形態では、清掃部材１００のシャフト１００Ａ等に加工を施すことなく、螺旋状に配置された弾性層１００Ｂの長手方向（つまり螺旋方向）の端部と被清掃面との非接触状態が実現される利点がある。
【００４１】
（画像形成装置等）
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面に基づいて説明する。
図８は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【００４２】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、例えば、図８に示すように、タンデム方式のカラーの画像形成装置である。本実施形態に係る画像形成装置１０の内部には、感光体（像保持体）１２や帯電部材１４や現像装置等が、イエロー（１８Ｙ）、マゼンタ（１８Ｍ）、シアン（１８Ｃ）、及び黒（１８Ｋ）が各色毎にプロセスカートリッジ（図９参照）として備えられている。このプロセスカートリッジは、画像形成装置１０に脱着される構成となっている。
【００４３】
感光体１２としては、例えば、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、図示しないモータにより、１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。
【００４４】
感光体１２の表面は、感光体１２表面に配置された帯電部材１４によって帯電された後、帯電部材１４より感光体１２の回転方向下流側に、露光装置１６から出射されるレーザービームＬＢ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。
【００４５】
感光体１２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）の各色の現像装置１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋによって現像され、各色のトナー像となる。
【００４６】
例えば、カラーの画像を形成する場合、各色の感光体１２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１２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。
【００４７】
感光体１２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１２と用紙搬送ベルト２０を介して転写装置２２が接する箇所にて、感光体１２の外周に用紙搬送ベルト２０上を搬送される記録用紙２４へ転写される。さらに、感光体１２上からトナー像が転写された記録用紙２４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・加圧されてトナー像が記録用紙２４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２４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。
【００４８】
−方、両面プリントの場合には、定着装置６４により第一面（表面）にトナー像が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出部６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替え、この両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト２０上へ搬送して、記録用紙２４の第二面（裏面）に感光体１２上からトナー像を転写する。そして、記録用紙２４の第二面（裏面）のトナー像を定着装置６４によって定着させ、記録媒体２４（被転写体）を排出部６８上に排出する。
【００４９】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体１２の表面は、感光体１２が１回転する毎に、感光体１２の表面であって、転写装置２２が接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８０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。
【００５０】
ここで、図１０及び図１１に示すごとく、帯電部材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であり、シャフト１４Ａは回転自在に支持されている。帯電部材１４の感光体１２と反対側には、帯電部材１４の清掃部材１００が接触して、帯電装置（ユニット）を構成している。この清掃部材１００として、本実施形態に係る清掃部材１００が用いられる。
【００５１】
帯電部材１４はシャフト１４Ａの両端へ荷重Ｆをかけて感光体１２へ押付け、弾性層１４Ｂの周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。更に、清掃部材１００はシャフト１００Ａの両端へ荷重Ｆ’をかけて帯電部材１４へ押付け、弾性層１００Ｂが帯電部材１４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、帯電部材１４の撓みを抑えて、帯電部材１４と感光体１２の軸方向のニップ部を形成している。
【００５２】
感光体１２は、図示しないモータによって矢印Ｘ方向に回転駆動され、感光体１２の回転により帯電部材１４が矢印Ｙ方向に従動回転する。また、帯電部材１４の回転により清掃部材１００が矢印Ｚ方向に従動回転する。
【００５３】
−帯電部材の構成−
以下、帯電部材の説明をするが、以下の構成に限定されるものではない。符号は省略して説明する。
【００５４】
帯電部材の構成としては、特に限定されるものではないが、例えば、シャフト、弾性層、若しくは弾性層の代わりに樹脂層を有する構成が挙げられる。弾性層は単層構成からなるものであってよく、幾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。更には、弾性層の上に表面処理を行ってもよい。
【００５５】
シャフトの材質としては快削鋼、ステンレス鋼等を使用し、摺動性等の用途に応じて材質及び表面処理方法は適時選択するのが望ましい。また、メッキ処理するのが望ましい。導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等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。
【００５６】
弾性層は導電性弾性層とするが、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、シリカ又は炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。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等の電子及びイオンの少なくとも一方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が用いられる。また、弾性材は発泡体であってもかまわない。
【００５７】
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、例えば、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好適に挙げられる。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。
【００５８】
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。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。
【００５９】
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、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望ましく、一方、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望ましい。
【００６０】
帯電部材の表面は、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。例えば、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適に挙げられる。
共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか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。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。
【００６１】
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、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望ましく、１０，０００以上５０，０００以下の範囲であることがより望ましい。
【００６２】
また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以下であるものが望ましい。
【００６３】
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等の電子及びイオンの少なくとも一方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。
【００６４】
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。
カーボンブラックはｐＨ４．０以下が望ましい。
【００６５】
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でき、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、何れの粒径であってもよいが、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。
【００６６】
さらに、表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が好適に用いられる。特に、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、表面層の中に粒子を添加してもよい。また、アルミナやシリカ等の絶縁性粒子を添加して、帯電部材の表面に凹部を付与し、感光体との摺擦時の負担を小さくして帯電部材と感光体相互の耐磨耗性を向上させてもよい。
【００６７】
帯電部材の外径としては８ｍｍ以上１６ｍｍ以下が望ましい。また、外径の測定方法としては市販のノギスやレーザー方式外径測定装置を用いて測定される。
【００６８】
帯電部材のマイクロ硬度は４５°以上６０°以下が望ましい。低硬度化にする為には可塑剤添加量を増量する方法、シリコーンゴム等の低硬度の材料を使用することが考えられる。
【００６９】
また、帯電部材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ている。
【００７０】
なお、本実施形態に係る画像形成装置では、感光体（像保持体）、帯電装置（帯電部材と清掃部材とのユニット）、現像装置、清掃ブレード（クリーング装置）を備えたプロセスカートリッジを説明したが、これに限られず、帯電装置（帯電部材と清掃部材とのユニット）を備え、その他必要に応じて、感光体（像保持体）、露光装置、転写装置、及び現像装置、清掃ブレード（クリーング装置）から選択されるものを備えたプロセスカートリッジとしてもよい。なお、これら装置や部材をカートリッジ化せず、画像形成装置に直接配置した形態であってもよい。
【００７１】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、帯電装置として、帯電部材と清掃部材とのユニットで構成した形態を説明したが、つまり、被清掃部材として帯電部材を採用した形態を説明したが、これに限られず、被清掃部材としては、感光体（像保持体）、転写装置（転写部材；転写ロール）、中間転写体（中間転写ベルト）が挙げられる。そして、これら被清掃部材とこれに接触して配置される清掃部材とのユニットを、画像形成装置に直接配置してもよいし、上記同様にプロセスカートリッジのようにカートリッジ化して画像形成装置に配置してもよい。これら、帯電部材以外を被清掃部材として適用したユニット、又は画像形成装置でも、繰り返し使用により付着した被清掃部材の汚れ（表面汚染）に起因する画像欠陥が抑制される。
【００７２】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成に限られず、中間転写方式の画像形成装置等、周知の画像形成装置を採用してもよい。
【実施例】
【００７３】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７４】
［実施例１］
（クリーニングロールの作製）
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＥＰ７０）を厚さ２．３５ｍｍのシート状にスライスし、両面テープ（住友スリーエム製、Ｆ−９４６０ＰＣ）を貼り付けた後、幅６ｍｍ、長さ２３２ｍｍ（長さは最低長）の短冊状に裁断した。この短冊を、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製シャフト（外径Φ５ｍｍ、軸方向長さ２３０ｍｍ）へ、巻き付け角度（螺旋角度）２６°で巻き付けて、螺旋状に弾性層を形成し、クリーニングロールを得た。なお、弾性層は、螺旋角度（θ）が２６°、螺旋幅（Ｒ１）が６ｍｍ、螺旋ピッチ（Ｒ２）が６．５ｍｍ、螺旋方向中央部での厚み（肉厚）が２ｍｍであった。
【００７５】
（帯電ロールの作製）
エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ダイソー社製、ＥＰＩＯＮ３０１）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後、径φ６、軸方向長さＬ＝２４０ｍｍのＳＵＭ−Ｎｉ製シャフト（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）を挿入し、プレス成形機にて成形・加硫を行った後、研磨によって所望の外径に加工を行い、端部外径Φ８．９５ｍｍ、中央部外径φ９．００ｍｍとなるようにゴム層（弾性層）を加工した。
次いで、当該帯電ロールのゴム層（弾性層）端部を切断加工し、ゴム層の軸方向長さを２１５ｍｍとした。この時、後述する印字テスト装置に組み込む際に、上記クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該クリーニングロール弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触しないように、帯電ロールのゴム層（弾性層）切断加工位置をシャフト軸方向一端部側のみ施し調整した。その後、この帯電ロール表面に、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コーティング方法によってフッ素系樹脂を、膜厚５μｍでコーティングを実施した。
【００７６】
（印字テスト）
作製したクリーニングロールと帯電ロールを当該ロール間の食い込み量を決める専用軸受け（導電性ＰＯＭ製）と共にＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎのプロセスカートリッジに組み込み、当該プロセスカートリッジをＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎに取り付けて連続印字テストを実施した。
ここで、クリーニングロールと帯電ロールとの取り付け方法であるが、クリーニングロールが０．３ｍｍだけ帯電ロールに食い込むようそれぞれの軸間距離を固定（定変位取り付け）し、従動回転するよう取り付けて使用した。
また、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触しないように、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った。
【００７７】
印字テストは、クリーニングロールの弾性層の端部剥がれは、断続回転動作の繰り返しが原因となり易いため、用紙１枚ずつ印字されるように指示を送り、クリーニングロールの回転動作が断続するように実施した。
そして、クリーニングロールの弾性層の端部剥がれは、クリーニングロールを感光体２５，０００回転毎に目視で観察した結果であり、そのときの帯電ロールのクリーニング性能如何にか関わらず、剥がれを確認した時点でテスト終了した結果である。
結果を表１に示す。
【００７８】
［実施例２］
クリーニングロールとして実施例１と同様な方法で作製したものを準備した。
ゴム層のシャフト軸方向長を２１０ｍｍ（シャフトに対するゴム層の非被覆領域は両端とも同一長）とした以外は、実施例１と同様に帯電ロールを作製した。つまり、上記クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）と接触しないように、帯電ロールのゴム層（弾性層）切断加工位置をシャフト軸方向両端部に施し調整した以外は、実施例１と同様に帯電ロールを作製した。
【００７９】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触しないように、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った（図７参照）。
【００８０】
［実施例３］
ステンレス製シャフトの軸方方向一端部のみに、半円柱状に切欠いた切欠き部（所謂Ｄ面加工による切欠き部）からなる凹部を形成したものを準備し、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部が、当該Ｄ面加工による切欠き部の底面に位置するようにして、短冊をシャフトへ巻き付けた以外は（図１、図２参照）、実施例１と同様にしてクリーニングロールを作製した。
ゴム層のシャフト軸方向長を２３０ｍｍ（シャフトに対するゴム層の非被覆領域は両端とも同一長）とした以外は、実施例１と同様に帯電ロールを作製した。
【００８１】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）のうちで、当該弾性層の長手方向端面側から帯電ロールに突入する側における端部と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触せずに、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った。
【００８２】
［実施例４］
ステンレス製シャフトの軸方方向両端部に、半円柱状に切欠いた切欠き部（所謂Ｄ面加工による切欠き部）からなる凹部を形成したものを準備し、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方が、当該Ｄ面加工による切欠き部の底面に位置するようにして、短冊をシャフトへ巻き付けた以外は（図１、図２参照）、実施例１と同様にしてクリーニングロールを作製した。
一方、実施例３と同様にして帯電ロールを作製した。
【００８３】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触せずに、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った（図１１参照）。
【００８４】
（比較例）
実施例１と同様にしてクリーニングロールを作製した。
一方、実施例３と同様にして帯電ロールを作製した。
【００８５】
そして、得られたクリーニングロールと帯電ロールとを用いて、実施例１と同様にして印字テストを行った。結果を表１に示す。
なお、クリーニングロールの弾性層の長手方向端部（短冊端部）の両方と帯電ロールのゴム層（弾性層）とが接触して、クリーニングロールと帯電ロールをプロセスカートリッジに組み込んで、印字テストを行った。
【００８６】
【表１】
【００８７】
上記結果から、実施例では、比較例に比べ、クリーニングロールの弾性層剥れ（弾性層の長手方向端部の剥れ）が抑制されることがわかる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 画像形成装置、１２ 感光体、１４ 帯電ロール、１４Ａ シャフト、１４Ｂ 弾性層、１６ 露光装置、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ 現像装置、２０ 用紙搬送ベルト、２２ 転写装置、２４ 記録媒体、５３ 帯電ロール、６４ 定着装置、６６ 排出ロール、６８ 排出部、７０ 用紙搬送路、７２ 搬送ロール、８０ 清掃ブレード、１００ 清掃部材、１００Ａ シャフト、１００Ｂ 弾性層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯体と、
前記芯体の外周面に、前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に配置された弾性層であって、前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が被清掃面に対して非接触な状態に配置された弾性層と、
を備える画像形成装置用の清掃部材。
【請求項２】
前記芯体の軸方向端部の一方又は両方に、前記芯体の外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部を備え、当該凹部に前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方がそれぞれ配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項３】
前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が、被清掃面に対して外側に配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項４】
前記被清掃面に対して非接触な状態に配置された前記弾性層の長手方向端部が、前記清掃部材が回転したとき、前記弾性層の長手方向端面側から前記被清掃面に突入する側における端部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項５】
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【請求項６】
請求項５に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【請求項７】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項５に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによってトナー像に現像する現像手段と、
前記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。
【請求項８】
被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
【請求項１】
芯体と、
前記芯体の外周面に、前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて螺旋状に配置された弾性層であって、前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が被清掃面に対して非接触な状態に配置された弾性層と、
を備える画像形成装置用の清掃部材。
【請求項２】
前記芯体の軸方向端部の一方又は両方に、前記芯体の外周面側から中心軸側に向かって凹む凹部を備え、当該凹部に前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方がそれぞれ配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項３】
前記弾性層の長手方向端部の一方又は両方が、被清掃面に対して外側に配置された請求項１に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項４】
前記被清掃面に対して非接触な状態に配置された前記弾性層の長手方向端部が、前記清掃部材が回転したとき、前記弾性層の長手方向端面側から前記被清掃面に突入する側における端部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項５】
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【請求項６】
請求項５に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【請求項７】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項５に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによってトナー像に現像する現像手段と、
前記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。
【請求項８】
被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１４５４１８（Ｐ２０１１−１４５４１８Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２８０（Ｐ２０１０−５２８０）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【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７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【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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