JP2005024675A - 導電性部材及び導電性部材の清掃装置、それらを用いたプロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたって均一かつ安定した帯電性を得られる帯電ローラと、簡易な構成で、長期にわたって安定した清掃を可能とする帯電ローラの清掃装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】少なくとも被帯電体である電子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触して電子写真感光体面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された電子写真感光体表面を露光する露光手段と、前記露光手段によって形成された潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、可視像化された潜像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記帯電手段に摺擦し、帯電手段に付着する残留現像剤を分散させて除去する帯電部材の清掃手段を有し、かつ、帯電手段を構成する帯電部材の表面に十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が３〜４０μｍの凹凸が形成され、かつ、表面処理された粒子Ａが帯電部材表面に含有されていることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性部材と、導電性部材の表面を清掃する導電性部材の清掃部材を有する装置に関するものであり、例えば複写機やプリンタなどの画像形成装置に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成装置の帯電装置としてはコロナ帯電器が使用されてきたが、近年、これに代って接触帯電装置が実用化されてきている。
【０００３】
これは、低オゾン、低電力を目的としており、中でも特に帯電部材として導電性ローラを用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点で好ましく、広く用いられている。
【０００４】
ローラ帯電方式では、導電性の弾性ローラを被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加することによって放電により被帯電体への帯電を行う。
【０００５】
具体的には、放電開始電圧（ＯＰＣ感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合には、約５５０Ｖ）に、必要とされる感光体表面電位Ｖｄを足したＤＣ電圧を印加することで帯電を行うＤＣ帯電方式、あるいは、環境・耐久変動等による電位の変動を改善する目的として、必要とされる感光体表面電位Ｖｄに相当するＤＣ電圧に放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳した電圧を接触帯電部材に印加する事で帯電を行うＡＣ帯電方式がある（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
しかし、このような接触ローラ帯電方式においても、感光ドラムに接触させるという性格上、クリーニングブレードをすり抜けてくる微粉トナー、外添剤などにより帯電ローラ表面が汚染され、特に低温低湿環境において付着物の抵抗アップによる帯電不良が発生し、画像に濃度ムラ（斑点状、スジ状及び帯状）や白部へのトナーの付着（カブリ）などが発生する場合があった。
【０００７】
そこで、このような帯電ローラの表面汚染への対策として、従来技術においては、帯電ローラ表面層の離型性の改良や、トナー処方の改良（微粉トナーのカット、帯電ローラ表面層の離型性を補助する外添剤を混合するなど）、あるいは、図１１，１２に示したように、帯電ローラ１０２表層に固定配置したウレタンスポンジ、高密度ブラシ等のクリーニング部材１３０，１３１を当接させたり、また、当接させると共に、さらにウレタンスポンジ、高密度ブラシ等のクリーニング部材１３０，１３１を帯電ローラ１０２長手方向に往復運動させるなどにより、画像出力上問題のないレベルまで改善されてきた。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−１４９６６９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００１０】
近年の市場の高画質化の要求により、トナーが小粒径化し、微粉トナーの割合も増加し、それに伴い帯電ローラの汚染の度合いも増加してきた。
【００１１】
また、長寿命化、カラー化などの要求により、帯電ローラ及び感光ドラムを含むユニットの目標耐久寿命値が伸びており（カラー化により１枚の出力を得るための動作時間は長くなる）、それにより付着物の堆積量が大きくなり、以前の耐久枚数では発生しなかった画像不良も耐久後半で顕在化してくるようになった。
【００１２】
また、帯電ローラ１０２表面に固定配置したウレタンスポンジ、高密度ブラシ等の清掃部材１３０，１３１を当接させることにより帯電ローラ表面の付着物を除去している場合、耐久後半でウレタンスポンジの骨格部分や高密度ブラシ先端による摺擦キズ起因による縦スジムラが発生してしまうことがあった。
【００１３】
また、ウレタンスポンジや高密度ブラシなどの清掃部材を、その構成上、帯電ローラ表面に対してある程度侵入させる必要があり、図１３の様に侵入量δ＝０．５〜１．５ｍｍ程度で当接させると、接触ニップ幅が５ｍｍ程度にまで大きくなってしまい、耐久後半において帯電ローラ表面から除去した汚染物が接触ニップ内に蓄積して、それが帯電ローラもしくは清掃部材に固着し、最終的には固着物による摺擦キズを引き起こしてしまうこともあった。
【００１４】
また、侵入量の微妙の変化により汚染物の掻き取りムラや摺擦キズを起こしてしまうので、帯電ローラ全域において均一に当接させるためには部材寸法や支持部材位置に高い精度が要求されるという問題もあった。
【００１５】
耐久後半でのウレタンスポンジの骨格部分や高密度ブラシ先端による摺擦キズの対策として、ウレタンスポンジ、高密度ブラシ等の清掃部材１３０，１３１を当接させながら帯電ローラ１０２長手方向に往復運動させ、ウレタンスポンジの骨格部分や高密度ブラシ先端を移動させるようにする場合においても、接触ニップ内に蓄積する汚染物は完全にはなくならず、また構成される部品の精度においても同様の高精度を要求されていた。
【００１６】
また、帯電ローラ表面の汚染対策として、帯電ローラ表面の表面粗さを小さくし離型性を向上させる手法が取られている。ＡＣ＋ＤＣ帯電方式では、この手法は効果的であった。しかしながら、このような帯電ローラにおいてもＤＣ帯電方式で使用した場合には、表面の汚染とは別の因子によって画像上に微小なスジ状の帯電ムラが発生し高画質化、カラー化を達成する上で解決しなければならない課題となっていた。
【００１７】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、長期にわたって均一かつ安定した帯電性を得られる帯電ローラと、簡易な構成で、長期にわたって安定した清掃を可能とする帯電ローラの清掃装置及び画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明においては、我々が鋭意検討を重ねた結果、少なくとも被帯電体である電子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触して電子写真感光体面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された電子写真感光体表面を露光する露光手段と、前記露光手段によって形成された潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、可視像化された潜像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記帯電手段に摺擦し、帯電手段に付着する残留現像剤を分散させて除去する帯電部材の清掃手段を有し、かつ、帯電手段を構成する帯電部材の表面に十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が３〜５０μｍの凹凸が形成され、かつ、表面処理された粒子Ａが帯電部材表面に含有されていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
また、前記清掃手段は撓み変形自在な可撓部材を備え、該可撓部材を撓ませることによる反発力によって、該可撓部材を前記帯電部材の表面に対して面接触させて、可撓部材と帯電部材との面接触部を摺動させながら帯電部材の表面を清掃することを特徴とする。
【００２０】
したがって、可撓部材を撓ませることによる反発力によって、可撓部材を帯電部材に対して面接触させるので、軽圧かつ均一に帯電部材に接触させることができ、帯電部材に対する接触面積も小さくすることができ、また面接触のため帯電部材の表面を傷つけてしまうこともなく、面接触部の摺動により効果的に清掃できることがわかった。
【００２１】
また、帯電部材の表面に凹凸を形成することで、微小なスジ状の帯電ムラを抑制できることがわかった。これは被帯電体である感光体表面の帯電処理を無数の点放電とすることで、スジ状の帯電ムラの発生を抑制できると考えられている。
【００２２】
また、帯電部材の表面に凹凸を形成する事で帯電部材の清掃部材表面に万が一、トナー等が固着しても掻き落すことができるので、清掃部材の汚れに起因した画像不良を防止することができる。
【００２３】
さらに、帯電部材の表面に表面処理された粒子Ａを含有することで清掃部材の摺動により、帯電部材の表面に付着したトナー及び外添剤を除去しやすくできることがわかった。これは表面処理された粒子を含有することで帯電部材表面の摩擦係数を小さくし離型性を向上させることができると考えられている。さらには摩擦帯電性を帯電部材表面に付与できるので清掃部材との摺動によって摩擦帯電により電気的な力を利用して、より効率良くトナー及び外添剤を除去することができると考えられている。
【００２４】
また、上記目的を達成するために本発明のプロセスカートリッジにあっては、上記の画像形成装置に備えられる、前記帯電部材の清掃装置と、像担持体と、帯電部材とを一体的に収容し、画像形成装置の本体に対して着脱自在に装着することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２６】
（１）画像形成装置
図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る帯電部材及び帯電部材の清掃装置及び画像形成装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
【００２７】
なお、本実施の形態では画像形成装置の一例としてレーザプリンタを例に説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、画像形成装置全体について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置（レーザプリンタ）の概略構成断面図である。
【００２９】
本実施の形態に係る画像形成装置（レーザプリンタ）はパーソナルコンピューターやワークステーション等のホストと接続されており（図示せず）、ホストからのプリント要求によりビデオインターフェースを介して画像データを受け取る。
【００３０】
この画像データを基に、本実施の形態に係る画像形成装置（レーザプリンタ）は、従来技術と同様に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｋの４色に分解した画像データにより順次各色をトナー像形成し、それらを中間転写体上に重ね合わせて、紙などの転写材に一括転写してフルカラー画像を得るものである。
【００３１】
１０１は所定の周速度（８０ｍｍ／ｓ）を持って矢印Ａの方向に回転駆動される第１の像担持体としての被帯電体である感光ドラム（外径１００ｍｍのアルミ製シリンダー上に有機感光材料による感光層を形成したもの）であり、まず、その表面が帯電手段である帯電ローラ１０２により（約−６００Ｖに）一様に帯電処理される。
【００３２】
次に第１色目（Ｙ）の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された露光手段（静電潜像形成手段）１０３による走査が施され、第１色目の静電潜像が形成される（露光部電位は約−１００Ｖ）。
【００３３】
この第１色目の静電潜像は、第１色目のＹトナー（極性−）を内包した第１の現像手段１０４ａにより現像、可視化される。
【００３４】
この可視化された第１のトナー像は、感光ドラム１０１に所定の押圧力をもって圧接され、感光ドラム１０１の周速度と略等速の速度（８０ｍｍ／ｓ）をもって矢印Ｂの方向に回転駆動される第２の像担持体としての中間転写体１０５（アルミ製シリンダー上に、ＮＢＲゴム等からなる導電弾性層の表面にカーボン、フッ素樹脂等を分散したウレタン樹脂からなる離型性を有する表層を形成し、抵抗値を１０^５〜１０^１０Ω・ｃｍ程度とし、外径を１５３ｍｍとしたもの）とのニップ部において、中間転写体１０５表面に転写（１次転写）される。
【００３５】
この際、中間転写体１０５に対しては、トナーの帯電極性（−）とは逆極性で、予め一意的に設定された電圧ＶＩｔｒ（＋１００Ｖ）が印加される。
【００３６】
１次転写の際に転写されずに感光ドラム上に残ったトナーは、感光ドラムに圧接されたクリーニング手段であるクリーニングブレード１０８により掻き取られ廃トナー容器１０９に回収される。
【００３７】
そして、上記工程を残りの３色（Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様に繰り返し、その都度、第２の現像手段１０４ｂ、第３の現像手段１０４ｃ、第４の現像手段１０４ｄに各々内包された色の異なる現像剤によるトナー像を中間転写体１０５表面に順次静電転写、積層することによりカラー画像が形成される。
【００３８】
このカラー画像は、中間転写体１０５と、これに所定のタイミングで圧接され、中間転写体の周速度と略等速の速度をもって回転される接離可能な転写手段としての転写ローラ１０６とのニップ部に於いて、給紙部より搬送されてくる転写材１０７表面に一括転写（２次転写）される。
【００３９】
この際、転写ローラ１０６に対しては、トナーの帯電極性とは逆極性で、予め一意的に設定された電圧Ｖｔｒ（＋１０００Ｖ）が印加される。
【００４０】
その後この転写材１０７は定着手段１１２に搬送され４色のトナー像は永久定着され、排紙部より機外に排出され所望のプリント画像が得られる。
【００４１】
また、２次転写の際に転写されずに中間転写体１０５上に残ったトナーはトナー電荷制御部材１１３により帯電極性を制御された後、中間転写体１０５と感光ドラムとの電位差により感光ドラム側に戻され、感光ドラム上に配設されたクリーニングブレード１０８により掻き取られ廃トナー容器１０９に回収される。
【００４２】
上記感光ドラム１０１及び帯電ローラ１０２、クリーニングブレード１０８、廃トナー容器１０９、また後記する帯電ローラの清掃部材１２０は一つのプロセスカートリッジ（感光ドラムカートリッジ１１０）として、画像形成装置に対して着脱自在に構成されている。
【００４３】
また、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｋの各現像手段１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄはそれぞれ一つのプロセスカートリッジ（現像カートリッジ）として、その消耗度合いにより別々に交換可能となっている。
【００４４】
それぞれのプロセスカートリッジの寿命は、感光ドラムカートリッジがフルカラー標準原稿のプリントで１０，０００枚、カラーカートリッジがそれぞれ標準原稿プリント５，０００枚、黒カートリッジが標準原稿プリント１０，０００枚に設定されている。
【００４５】
（２）帯電部材の清掃装置
次に、本発明の実施の形態の特徴である帯電ローラの清掃装置について特に図２〜図５を参照して説明する。図２〜図５は本発明の第１の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図であり、図２，図４および図５は帯電ローラと帯電ローラの清掃装置との関係を示した概略構成図であり、図３は帯電ローラの清掃装置の概略斜視図である。
【００４６】
帯電ローラ１０２は、芯金１０２ａ、弾性層１０２ｂ、表面層１０２ｃからなり、不図示の軸受け及び加圧バネにより加圧され感光ドラム１０１に圧接接触し、感光ドラム１０１の回転に伴い従動回転する。帯電ローラ１０２の詳細については後述する。
【００４７】
帯電ローラ１０２近傍には、帯電ローラ表面を汚染する付着物（クリーニングブレードをすり抜けてくる微粉トナー、外添剤など）を清掃除去する、帯電ローラの清掃装置を構成する帯電ローラの清掃部材１２０が配設されている。
【００４８】
本実施の形態に係る帯電ローラの清掃部材１２０は、帯電ローラ１０２の長手方向（軸方向）に対し平行に配置され、支持部材１２１と、可撓性を持つフィルム状部材であり該支持部材に一端を固定され自由端側近傍のフィルム面において帯電ローラ１０２との接触ニップを形成するよう配置された可撓部材としてのクリーニングフィルム１２２と、から構成されている。
【００４９】
クリーニングフィルム１２２には、フィルム厚５０μｍのポリイミドを主成分とする樹脂フィルムを用いており、帯電ローラ１０２に対して侵入量２．０ｍｍ（図５参照；帯電ローラ１０２表面とクリーニングフィルム１２２当接面の自由状態断面直線との距離の最大値δにて定義）、支持部材１２１の固定端からｌ＝約６ｍｍの位置（図３）でニップ幅ｎ＝約０．５ｍｍで当接する。
【００５０】
さらに、可撓部材（クリーニングフィルム）を撓ませた反発力によって当接力を得ているので、接触ニップを０．５ｍｍ程度に抑えることが出来、且つ侵入量の振れに対して当接圧の変化が少なく帯電ローラ全域において均一に軽圧で当接させることが出来るため、耐久寿命の長い感光ドラムカートリッジにおいても、帯電ローラの清掃部材が掻き取った汚染物は接触ニップ内に滞留することなく、帯電ローラの清掃部材自体や帯電ローラの清掃部材の接触ニップに固着する汚染物の摺擦による帯電ローラ表面のキズを画像上影響のない程度にとどめることができる。
【００５１】
また、清掃部材を構成する部品の精度にも従来に比べ、それほど高精度を要求されない。
【００５２】
なお、帯電ローラの清掃部材は、上述の様に樹脂フィルムをそのまま使用したものの他に、樹脂フィルムをグラインダー法やサンドブラスト法、ケミカルエッチング法、微粒子分散法などにより適度に粗くしたものも良い。
【００５３】
フィルム材料としては、ポリイミドのほか、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦなどのフッ素樹脂などから選ぶことが出来る。
【００５４】
また、フィルム膜厚、フィルム侵入量、クリーニング部材を長手方向に往復運動させる往復量、周期等は、上述の設定に制限されるものではなく、帯電ローラの寿命や使用するトナーの特性、感光ドラムをクリーニングする手段の性能などにより、適宜最適値を選択すればよい。
【００５５】
フィルム膜厚、フィルム侵入量に関しては、それぞれ１０〜１０００μｍ、０．５〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００５６】
（３）帯電ローラ
例えば、帯電部材は図２に示すようにローラ形状であり、導電性支持体１０２ａと、その外周に一体に形成された弾性層１０２ｂと、該弾性層の外周に形成された表面層１０２ｃから構成されている。
【００５７】
また、帯電部材は弾性層１０２ａのみの単層構成であってもよいし、弾性層１０２ｂおよび抵抗層１０２ｄと表面層１０２ｃからなる３層であってもよい。さらには抵抗層１０２ｄと表面層１０２ｃの間に第２の抵抗層１０２ｅを設けた、４層以上を導電性支持体の上に形成した構成としてもよい。
【００５８】
本発明に用いられる導電性芯金１０２ａは、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケルなどの金属材料の丸棒を用いることができる。更に、これらの金属表面に防錆や耐傷性付与を目的としてメッキ処理を施しても構わないが、導電性を損なわないことが必要である。
【００５９】
帯電ロ−ラ１０２において、弾性層１０２ｂは被帯電体としての電子写真感光体１０１に対する給電や、帯電ロ−ラ１０２の電子写真感光体１０１に対する良好な均一密着性を確保するために適当な導電性と弾性を持たせてある。また、帯電ローラ１０２と電子写真感光体１０１の均一密着性を確保するために弾性層１０２ｂを研磨によって中央部を一番太く、両端部に行くほど細くなる形状、いわゆるクラウン形状に形成することも多い。一般に使用されている帯電ローラ１０２が、支持体１０２ａの両端部に所定の押圧力を与えて電子写真感光体１０１と当接されているので、中央部の押圧力が小さく、両端部ほど大きくなっているために、帯電ローラ１０２の真直度が十分であれば問題ないが、十分でない場合には中央部と両端部に対応する画像に濃度ムラが生じてしまう場合がある。クラウン形状はこれを防止するために形成する。
【００６０】
弾性層１０２ｂの導電性はゴム等の弾性材料中にカ−ボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸化物等の電子伝導機構を有する導電剤、及びアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する導電剤を適宜添加することにより１０^１０Ωｃｍ未満に調整されるのがよい。弾性層２ｂの具体的弾性材料としては、例えば、天然ゴムやＥＰＤＭ、ＳＢＲ、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＩＲ、ＢＲ、ＮＢＲ及びＣＲ等の合成ゴム、さらにはポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等も挙げられる。
【００６１】
直流電圧のみを印加して、被帯電体の帯電処理を行う帯電部材においては、帯電均一性を達成するために、特に中抵抗の極性ゴム（例えば、エピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ、ＣＲ、ウレタンゴム等）やポリウレタン樹脂を弾性材料として用いるのが好ましい。これらの極性ゴムやポリウレタン樹脂は、ゴムや樹脂中の水分や不純物がキャリアとなり、僅かではあるが導電性をもつと考えられ、これらの導電機構はイオン伝導であると考えられている。但し、これらの極性ゴムやポリウレタン樹脂に導電剤を全く添加しないで弾性層を作成し、得られた帯電部材は低温低湿環境（Ｌ／Ｌ）において、抵抗値が高くなり１０^１０Ωｃｍを超えてしまうものもある。そのため帯電部材に高電圧を印加しなければならなくなる。
【００６２】
そこで、Ｌ／Ｌ環境で帯電部材の抵抗値が１０^１０Ωｃｍ未満になるように、前述した電子伝導機構を有する導電剤やイオン伝導機構を有する導電剤を適宜添加して調整するのが好ましい。しかしながら、イオン伝導機構を有する導電剤は抵抗値を低くする効果が小さく、特にＬ／Ｌ環境でその効果が小さい。そのためイオン伝導機構を有する導電剤の添加と併せて電子伝導機構を有する導電剤を補助的に添加して抵抗調整を行ってもよい。
【００６３】
また、弾性層１０２ｂはこれらの弾性材料を発泡成型した発泡体であってもよい。
【００６４】
３層構成とする場合の抵抗層２ｄは、弾性層に接した位置に形成されるため弾性層中に含有される軟化油や可塑剤等の帯電部材表面へのブリードアウトを防止する目的で設けたり、帯電部材全体の電気抵抗を調整する目的で設ける。
【００６５】
抵抗層１０２ｄを構成する材料としては、例えば、エピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー及び塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。これらの材料は単独または２種類以上を混合してもよく、共重合体であってもよい。
【００６６】
本発明に用いる抵抗層１０２ｄは、導電性もしくは半導電性を有している必要がある。導電性、半導電性の発現のためには、各種電子伝導機構を有する導電剤（導電性カ−ボン、グラファイト、導電性金属酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉等）あるいはイオン導電剤（アルカリ金属塩、アンモニウム塩等）を適宜用いることができる。この場合、所望の電気抵抗を得るためには前記各種導電剤を２種以上併用してもよい。
【００６７】
本発明において表面層１０２ｃは、帯電部材の表面を構成し、被帯電体である感光体と接触するため感光体を汚染してしまう材料構成であってはならない。
【００６８】
本発明において、表面層１０２ｃの結着樹脂材料としては、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体（ＳＥＢＣ）、オレフィン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体（ＣＥＢＣ）等が挙げられる。本発明における表面層の材料としては、特にはフッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが特に好ましい。
【００６９】
これらの結着樹脂に離型性を付与する目的で、グラファイト、雲母、二硫化モリブテン及びフッ素樹脂粉末などの固体潤滑剤、あるいはフッ素系界面活性剤、あるいはワックス、およびシリコーンオイル等を添加してもよい。
【００７０】
また、本発明の特性を発揮するために帯電部材の表面に凹凸を形成させる必要がある。例えば、凹凸を形成させる方法として、
▲１▼粒子Ｂとして、樹脂粒子や炭素粒子、珪素酸粒子、金属酸化物粒子などを表面層に含有させる方法
▲２▼帯電部材の表面を機械的研磨等によって処理する方法
がある。
【００７１】
上記▲１▼、▲２▼の方法によって、本発明の帯電部材の表面粗さは、１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が３〜５０μｍ以下、平均間隔（Ｓｍ）が１０〜５００μｍにコントロールされていることが好ましい。さらに１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が３〜１５μｍ、平均間隔（Ｓｍ）が３０〜２００μｍであることがより好ましい。
【００７２】
従来の導電部材においては表面が粗い（導電部材の表面粗さが１０μｍを超える）と、表面の凹に現像剤が入り込み、導電部材表面の汚れの原因となる恐れがあった。しかしながら本発明においては前述したような清掃手段との組合せによって、帯電部材の汚れを問題ないレベルまで低減することが出来た。したがって、微小なスジ状の帯電ムラ抑制と表面の汚れ抑制を両立させることが可能となった。
【００７３】
また、粒子Ｂは感光体への侵食（削れ）を考慮して、球状粒子とすることが好ましい。
【００７４】
また、表面層には、各種導電剤（導電性カ−ボン、グラファイト、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉及び金属酸化物である導電性酸化錫や導電性酸化チタン等）を適宜用いることができる。この場合、所望の電気抵抗を得るためには前記各種導電剤を２種以上併用してもよい。
【００７５】
また、本発明においては粒子Ａが表面処理されていることを特徴としている。表面処理剤としては、チタンカップリング剤あるいはアルコキシシランカップリング剤およびフルオロアルキルアルコキシシランカップリング剤等のカップリング剤（珪素、チタン、アルミニウム、ジルコニウムなど中心元素は特に選ばない）、またはオイル、ワニス、有機化合物等が良い。
【００７６】
粒子Ａの表面処理の方法としては、例えばシランカップリング剤の場合、乾式法と湿式法の２つの方法がある。
【００７７】
（ａ）乾式法
導電剤をよくかき混ぜながらシランカップリング剤を噴霧するか蒸気状態で吹込む。必要に応じて加熱処理を入れる。
【００７８】
（ｂ）湿式法
導電剤を溶媒中に分散させ、シランカップリング剤も水や有機溶媒に希釈し、スラリー状態で激しくかき混ぜながら添加する方法。均一処理をするにはこちらの方法が好ましい。更に、導電剤フィラー表面のシラン前処理としての具体的方法としては、以下の３つの方法がある。
【００７９】
水溶液法
約０．１〜０．５％のシランを、一定ｐＨの水、あるいは水−溶媒に十分攪拌しながら注入溶解させ、加水分解する。フィラーをこの溶液中に浸した後、ろ過あるいは圧搾して、ある程度水を除き、その後１２０〜１３０℃で十分乾燥する。
【００８０】
有機溶媒法
少量の水と、加水分解用溶媒（塩酸、酢酸）を含む有機溶媒（アルコール、ベンゼン、ハロゲン化炭化水素）にシランを溶解する。フィラーをこの溶液に浸した後、ろ過あるいは圧搾し、溶媒を除き、１２０〜１３０℃で十分乾燥する。
【００８１】
スプレー法
フィラーを激しく攪拌しながら、シランの水溶液あるいは、溶媒液をスプレーする。その後、１２０〜１３０℃で十分乾燥する。
【００８２】
粒子Ａは帯電部材表面の細部に至るまでミクロに離型性や摩擦帯電性を付与させる目的で含有させるため、微粒子であることが好ましい。粒子径としては１μｍ以下であることが好ましい。また、具体的材料としては金属酸化物粒子、珪素化合物粒子、炭素粒子、樹脂粒子などが挙げられる。
【００８３】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に説明する。
【００８４】
（実施例１）
下記の要領で本発明の帯電部材としての帯電ローラを作成した。
エピクロルヒドリンゴム三元共重合体 １００質量部
四級アンモニウム塩 ２質量部
軽質炭酸カルシウム ３０質量部
酸化亜鉛 ５質量部
脂肪酸 ２質量部
【００８５】
以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練した後、エピクロルヒドリンゴム１００質量部に対してセバシン酸系ポリエステル可塑剤５質量部を加え、さらに１０分間混練し、原料コンパウンドを調整する。このコンパウンドに原料ゴムのエピクロルヒドリンゴム１００質量部に対し加硫剤としての硫黄１質量部、加硫促進剤としてのノクセラーＤＭ １質量部、ノクセラーＴＳ０．５質量部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１０分間混練する。得られたコンパウンドを、φ６ステンレス製芯金の周囲にローラ状になるように押出成型機にて成型し、加熱加硫成型した後、外径φ１２になるように研磨処理して弾性層１０２ｂを得た。
【００８６】
上記弾性層１０２ｂの上に以下に示すような表面層１０２ｃを被覆形成した。
【００８７】
表面層１０２ｃの材料として、
アクリルポリオール溶液（有効成分７０ｗｔ％） １００質量部
イソシアネートＡ（ＩＰＤＩ）（有効成分６０ｗｔ％） ４０質量部
イソシアネートＢ（ＨＤＩ）（有効成分８０ｗｔ％） ３０質量部
表面処理した導電性酸化錫（処理剤；フルオロアルキルアルコキシシラン）９０質量部
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂粒子 ３５質量部
メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）溶剤 ３４０質量部
をミキサーを用いて攪拌し混合溶液を作成した。次いで、その混合溶液を循環式のビーズミル分散機を用いて分散処理（処理速度５００ｍｌ／ｍｉｎ）を行い、ディッピング用塗料を作成した。このディッピング用塗料を前記弾性層の上にディッピング法にて膜厚が１８μｍになるように塗布して、１０分間の風乾後に加熱型乾燥機にて、１６０℃で１時間乾燥させ、表面層を被覆形成しローラ形状の帯電部材を得た。
【００８８】
なお、ビーズミル分散機のメディアとしては、φ０．８のガラスビーズを用いた。
【００８９】
また、本発明における粒子Ａとして含有した導電性酸化錫は平均粒子径０．０２μｍである。また、粒子Ｂとして表面の凹凸を形成させるために用いたＰＭＭＡ微粒子は平均粒子径８μｍのものを使用した。また、導電性酸化錫は前述の湿式法により表面処理を行った。
【００９０】
帯電ローラの電気抵抗を環境１（温度２３℃、湿度５５％）下で、図９に示すような抵抗測定機を用いて−２５０ｖの直流電圧を印加して測定した結果、１．０×１０^６Ωであった。図中、２は導電部材、１１はステンレス製の円筒電極、１２は抵抗、１３はレコーダーを示す。これらの間の押圧力は用いられる画像形成装置と同様にし、外部電源Ｓ３から−２５０Ｖを印加した際の抵抗値を測定する。
【００９１】
また、帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚは７．８μｍ、平均間隔Ｓｍは８２μｍであった。
【００９２】
「帯電ローラに直流電圧のみを印加した時の画像評価」
図１に示す電子写真方式の画像形成装置に上記で得られた帯電ローラを取り付けて、環境１（温度２３℃、湿度５５％）、環境２（温度３２．５℃、湿度８０％）、環境３（温度１５℃、湿度１０％）の各環境下において、画像出し（モノカラーハーフトーン印刷と２色重ねハーフトーン印刷）を行い、微小なスジ状の画像不良の発生について画像評価を行った。結果を表１に示す。
【００９３】
表中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、微小なスジ状の画像不良の発生について画像品質を５段階にランク分けしたものである。なお、Ａを微小なスジ状の帯電ムラが全くないレベルとし、Ｅを、スジ状の帯電ムラが目立つレベルにあるものとした。
【００９４】
また、本実施例における帯電部材の清掃装置は前述した第１の実施の形態を用いた。
【００９５】
「帯電ローラに直流電圧のみを印加した時の連続複数枚画像出し耐久試験」
図１に示す電子写真方式の画像形成装置に上記で得られた帯電ローラを取り付けて、環境１（温度２３℃、湿度５５％）、環境２（温度３２．５℃、湿度８０％）、環境３（温度１５℃、湿度１０％）の各環境下において、複数枚画像出し耐久試験を行った。５０００枚毎にモノカラーハーフトーン印刷を行った。得られた画像を目視にて観察して評価を行った。結果を表２に示す。
【００９６】
表中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、帯電ローラ表面の汚れに起因した画像濃度ムラの発生について画像品質を５段階にランク分けしたものである。なお、Ａを画像濃度ムラが全くないレベルとし、Ｅを画像濃度ムラが目立つレベルにあるものとした。
【００９７】
その結果、全ての環境下で初期から良好な画像が得られ、１５，０００枚の画像出し後でも初期とほとんど変わらない画像が得られた。
【００９８】

をミキサーを用いて攪拌し混合溶液を作成した。次いで、その混合溶液を循環式のビーズミル分散機を用いて分散処理（５００ｍｌ／ｍｉｎ）を行い、ディッピング用塗料を作成した。他は実施例１と同様にして、ローラ形状の帯電部材を得た。得られた帯電部材の表面層膜厚は２２μｍであった。
【００９９】
また、本実施例においては導電性酸化錫とシリカ微粒子の２種に粒子Ａとしての役割を持たせた。なお、導電性酸化錫は平均粒子径０．０２μｍであり、シリカ微粒子の平均粒子径は０．０１５μｍであった。また、粒子Ｂとして表面の凹凸を形成させるために用いたスチレン系微粒子は平均粒子径１２μｍのものを使用した。
【０１００】
得られた帯電ローラについて実施例１と同様にして評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１０１】
また、帯電ローラの抵抗値は１．７×１０^６Ω・ｃｍ、１０点平均表面粗さＲｚは１１．５μｍ、平均間隔Ｓｍは５６μｍであった。
【０１０２】
（実施例３）
実施例１において、表面層に粒子Ｂとして使用するＰＭＭＡ微粒子の平均粒子径を５μｍとした以外、他は実施例１と同様にして帯電ローラを作成した。
【０１０３】
また、得られた帯電ローラについて、実施例１同様の評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１０４】
また、帯電ローラの抵抗値は８×１０^５Ω・ｃｍ、１０点平均表面粗さＲｚは４．８μｍ、平均間隔Ｓｍは４３μｍであった。
【０１０５】
（実施例４）
実施例１において、表面層に粒子Ｂとして使用するＰＭＭＡ微粒子の平均粒子径を２５μｍとした以外、他は実施例１と同様にして帯電ローラを作成した。
【０１０６】
また、得られた帯電ローラについて、実施例１同様の評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１０７】
また、帯電ローラの抵抗値は９．７×１０^５Ω・ｃｍ、１０点平均表面粗さＲｚは２６．２μｍ、平均間隔Ｓｍは１０２μｍであった。
【０１０８】
（実施例５）
本実施例における帯電ローラの清掃装置としては、図３に示す第２の実施の形態を使用した。本実施の形態では清掃部材１２０を帯電ローラ１０２の長手方向に対し一定量の往復運動Ｄをさせる構成とした。なお、一定量の往復運動Ｄは、画像形成装置の駆動モーターからギア列を介して支持部材１２１を長手方向に対し不図示の駆動手段によって往復運動させる。
【０１０９】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１１０】
画像形成装置の画像形成プロセス等の基本的な構成も上述の第１の実施の形態と同一であるので、その説明は省略する。
【０１１１】
クリーニングフィルム１２２は、帯電ローラ１０２に対して侵入量２．０ｍｍ（図５参照；帯電ローラ１０２表面とクリーニングフィルム１２２当接面の自由状態断面直線との距離の最大値δにて定義）、支持部材１２１の固定端からｌ＝約６ｍｍの位置（図３）でニップ幅ｎ＝約０．５ｍｍで当接する。
【０１１２】
また、レシプロ手段による支持部材の往復運動は、感光ドラムの回転駆動と連動して約２秒に一回の割合で幅約５ｍｍ往復運動するように設定されている。
【０１１３】
本実施の形態では、上述の第１の実施の形態に対し、より長い寿命を要求される帯電ローラにおいても良好な帯電性能を維持することを目的として、帯電ローラの清掃部材を、支持部材を長手方向に一定量の往復運動させることにより、帯電ローラ表面の微粉トナーなどによる汚染を効果的に抑制し、それによる不良画像を防止することができる。
【０１１４】
また、帯電ローラとしては実施例２と同様のものを用いた。そして、実施例１と同様の評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１１５】
（実施例６）
本実施例における帯電ローラの清掃装置として、図６〜図９に示す第３の実施の形態を使用した。本実施の形態では、可撓部材を揺動可能にすると共に表面に細かい溝を施した構成を示している。
【０１１６】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１１７】
画像形成装置の画像形成プロセス等の基本的な構成は上述の第１の実施の形態と同一であるので、その説明は省略する。
【０１１８】
図６〜図９は本発明の第３の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図であり、図６，図８および図９は帯電ローラと帯電ローラの清掃装置との関係を示した概略構成図であり、図７は帯電ローラの清掃装置の概略斜視図である。
【０１１９】
本実施の形態では、上述の第１の実施の形態に対し、より長い寿命を要求される帯電ローラにおいても良好な帯電性能を維持することを目的として、帯電ローラクリーニング部材を、支持部材を回転軸とした回転方向に一定角度揺動運動する機構（揺動手段）と、クリーニングフィルムとして表面に帯電ローラの回転方向と並行に（支持部材の長手方向（軸方向）と垂直に）細かい溝を形成したものである。
【０１２０】
本発明の実施の形態の特徴である帯電ローラの清掃部材１２３は、帯電ローラ１０２の長手方向に対し平行に配置され、且つ同長手方向に対し一定量の往復運動Ｄ及び同長手方向を回転軸とした回転方向に一定角の揺動運動Ｅをする支持部材１２４と、可撓性を持つフィルム状部材であり支持部材１２４に一端を固定され自由端側近傍のフィルム面において帯電ローラ１０２との接触ニップを形成するよう配置されたクリーニングフィルム１２５と、画像形成装置の駆動モーターからギア列を介して支持部材を長手方向に対し一定量の往復運動をさせる駆動手段（不図示）と、から構成されている。
【０１２１】
そして、クリーニングフィルム１２５は、表面に帯電ローラの回転方向と平行に細かい溝（溝と垂直の方向でＲｚ≒５μｍ）を形成されたフィルム厚５０μｍのポリイミドを主成分とする樹脂フィルムを用いており、前記した支持部材１２４の揺動運動Ｅにより帯電ローラ１０２に対して侵入量δ＝２．０ｍｍ、δ′＝１．０ｍｍ（図５，９参照）、支持部材１２４の固定端からｌ＝約６ｍｍ、ｌ′＝約６．８ｍｍの位置（図７）でニップ幅ｎ，ｎ′＝約０．５ｍｍで当接する。
【０１２２】
また、レシプロ手段による支持部材の往復運動Ｄは、上述の第２の実施の形態の場合と同様に感光ドラムの回転駆動と連動して約２秒に１回の割合で幅約５ｍｍ往復運動するように設定されている。
【０１２３】
また、帯電ローラとしては実施例２と同様のものを用いた。そして、実施例１と同様の評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１２４】
このような構成により、感光ドラムカートリッジのフルカラープリント１５，０００枚の寿命耐久を行ったところ、帯電ローラの汚染による不良画像は発生しなかった。
【０１２５】
また、帯電ローラの清掃部材の摺擦起因による縦スジムラも発生しなかった。
【０１２６】
上記のように、帯電ローラ近傍に、帯電ローラの長手方向に対し平行な支持部材からクリーニングフィルムを垂らし、フィルム自由端側近傍のフィルム面において帯電ローラとの接触ニップを形成するよう配置された帯電ローラの清掃部材を長手方向に一定量の往復運動させることにより、帯電ローラ表面の微粉トナーなどによる汚染を効果的に抑制し、それによる不良画像を防止することができる。
【０１２７】
また、接触ニップを０．５ｍｍ程度に抑えることが出来、且つ侵入量の振れに対して当接圧の変化が少なく帯電ローラ全域において均一に軽圧で当接させることが出来、さらに、長手方向を回転軸とした回転方向に一定量の往復運動させることをより積極的に接触ニップ内の汚染物を接触ニップ外に吐き出すことが出来るため、より一層耐久寿命の長い感光ドラムカートリッジにおいても、帯電ローラの清掃部材が掻き取った汚染物は接触ニップ内に滞留することなく、帯電ローラの清掃部材自体や帯電ローラの清掃部材の接触ニップに固着する汚染物の摺擦による帯電ローラ表面のキズを画像上影響のない程度にとどめることができる。
【０１２８】
また、清掃部材を構成する部品の精度にも従来に比べそれほど高精度を要求されない。
【０１２９】
クリーニングフィルム表面に形成された、帯電ローラの回転方向と平行な細かい溝は、クリーニング部材の長手方向の往復運動によるクリーニング効果を助けつつ、帯電ローラ回転方向に掻き取った汚染物を吐き出しやすくすると言う効果がある。
【０１３０】
（実施例７）
図１０には、本発明の帯電ローラの清掃部材の第３の実施の形態が示されている。上記第２の実施の形態では、可撓部材を表面に細かい溝を形成したクリーニングフィルムとした構成を示したが、本実施の形態では、可撓部材をブラシシートとした構成を示している。
【０１３１】
その他の構成および作用については第２の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１３２】
図１０は本発明の第３の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図であり、帯電ローラの清掃部材の概略構成斜視図を示している。
【０１３３】
画像形成装置の画像形成プロセス等の基本構成は上述の第１の実施の形態と同一であるので省略する。
【０１３４】
また、感光ドラムカートリッジの耐久寿命は上述の第２の実施の形態と同様にフルカラー標準原稿のプリントで１５，０００枚に設定されている。
【０１３５】
本実施の形態においても上述の第２の実施の形態と同様に、より長い寿命を要求される帯電ローラにおいても良好な帯電性能を維持することを目的として、第２の実施の形態の構成におけるクリーニングフィルムの代わりに、支持部材に繊維方向が帯電ローラ長手方向に対し垂直になるように固定したブラシシートを用いたものである。
【０１３６】
本実施の形態の帯電ローラの清掃部材１２６は、帯電ローラ１０２の長手方向に対し平行に配置され、且つ同長手方向に対し一定量の往復運動Ｄと、同長手方向を回転軸とした回転方向に一定角の揺動運動Ｅをする支持部材１２７と、ブラシシートの繊維固定端を支持部材にブラシシート繊維方向が帯電ローラ長手方向に対し垂直になるように固定し、繊維自由端近傍の繊維側面において該ローラ状部材との接触ニップを形成するよう配置されたクリーニングブラシ１２８と、画像形成装置の駆動モーターからギア列を介して支持部材を長手方向に対し一定量の往復運動をさせる駆動手段（不図示）と、から構成されている。
【０１３７】
クリーニングブラシ１２８は、直径１００μｍ程度の導電性レーヨン樹脂繊維を平行に配列し厚さ１ｍｍ程度に形成したブラシシートを用いており、前記した支持部材１２７の揺動運動により帯電ローラ１２０に対して侵入量δ＝２．０ｍｍ、δ′＝１．０ｍｍ、支持部材１２４の固定端からｌ＝約６ｍｍ、ｌ′＝約６．８ｍｍの位置（図１０）でニップ幅ｎ，ｎ′＝約０．５ｍｍで当接する。
【０１３８】
また、レシプロ手段による支持部材の往復運動Ｄは、感光ドラムの回転駆動と連動して約１０秒に１回の割合で幅約７ｍｍ往復運動するように設定されている。
【０１３９】
また、帯電ローラとして実施例１の構成のものを用い、実施例１と同様の評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１４０】
このような構成により、感光ドラムカートリッジのフルカラープリント１５，０００枚の寿命耐久を行ったところ、帯電ローラの汚染による不良画像は発生しなかった。
【０１４１】
また、帯電ローラの清掃部材の摺擦起因による縦スジムラも発生しなかった。
【０１４２】
上記のように、帯電ローラ近傍に、ブラシシートの繊維固定端をブラシシート繊維方向が帯電ローラ長手方向に対し垂直になるように支持部材に固定し、繊維自由端近傍の繊維側面において該ローラ状部材との接触ニップを形成するよう配置された清掃部材を長手方向に一定量の往復運動をさせることにより、上述の第２の実施の形態と同様に帯電ローラ表面の微粉トナーなどによる汚染を効果的に抑制し、それによる不良画像を防止することができる。
【０１４３】
また、ブラシシートを用いた系においても接触ニップを０．５ｍｍ程度に抑えるとともに繊維方向が帯電ローラ回転方向と並行に配置されていること、且つ侵入量の振れに対して当接圧の変化が少なく帯電ローラ全域において均一に軽圧で当接させることが出来ること、長手方向を回転軸とした回転方向に一定量の往復運動させることをより積極的に接触ニップ内の汚染物を接触ニップ外に吐き出すことが出来ることのため、耐久寿命の長い感光ドラムカートリッジにおいても、帯電ローラの清掃部材が掻き取った汚染物は接触ニップ内に滞留することなく、帯電ローラの清掃部材自体や帯電ローラの清掃部材の接触ニップに固着する汚染物の摺擦による帯電ローラ表面のキズを画像上影響のない程度にとどめることができる。
【０１４４】
また、清掃部材を構成する部品の精度にも従来に比べそれほど高精度を要求されない。
【０１４５】
（比較例１）
比較例１において下記の方法で帯電ローラを作成した。
ＥＰＤＭ １００質量部
導電性カーボンブラック ３０質量部
酸化亜鉛 ５質量部
脂肪酸 ２質量部
以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練した後、ＥＰＤＭ１００重量部に対してパラフィンオイル１５重量部を加え、さらに１０分間混練し、原料コンパウンドを調整する。このコンパウンドに原料ゴムのＥＰＤＭ１００重量部に対し加硫剤としての硫黄０．５重量部、加硫促進剤としてのＭＢＴ１重量部、ＴＭＴＤ １重量部、ＺｎＭＤＣ １．５重量部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１０分間混練する。得られたコンパウンドを、φ６ステンレス製芯金の周囲に外径φ１２のローラ状になるようにプレス成型機にて加熱加硫成型することにより弾性層を得た。
【０１４６】
上記弾性層の上に以下に示すような抵抗層を被覆形成した。
【０１４７】
抵抗層２ｄの材料として、
ポリウレタン樹脂（一液タイプ；有効成分７０％） １００質量部
導電性カーボンブラック １５質量部
をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒１３３質量部に加え、ミキサーを用いて攪拌し、その混合溶液をバッチ式のビーズミル分散機（ペイントシェーカー）にて分散溶解して抵抗層用塗料を作成する。この塗料を弾性層２ｂ上にディッピング法にて塗布して膜厚１００μｍの抵抗層２ｄを被覆形成した。
【０１４８】
さらに抵抗層２ｄの上に以下に示す表面層２ｃを被覆形成した。
【０１４９】
表面層２ｃの材料として、
ポリビニルブチラール樹脂（エタノール溶液；固形分５０ｗｔ％）１００質量部
導電性カーボンブラック １０質量部
をミキサーを用いて攪拌し混合溶液を作成した。次いで、その混合溶液をバッチ式のビーズミル分散機を用いて分散処理を行い、ディッピング用塗料を作成した。このディッピング用塗料を前記抵抗層の上にディッピング法にて膜厚が１２μｍになるように塗布して、１０分間の風乾後に加熱型乾燥機にて、１３０℃で１時間乾燥させ、表面層を被覆形成しローラ形状の帯電部材を得た。
【０１５０】
帯電ローラの電気抵抗を環境１（温度２３℃、湿度５５％）下で、−２５０ｖの直流電圧を印加して測定した結果、５．５×１０^６Ωであった。
【０１５１】
また、帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚは、１．４μｍであった。
【０１５２】
この帯電ローラについて実施例１と同様の評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１５３】
但し、比較例１においては帯電ローラの清掃部材は取り付けずに画像出しや複数枚連続画像出し試験を行った。
【０１５４】
スジ状の帯電ムラは初期から発生していた。また、帯電ローラ表面の汚れに起因した画像濃度ムラが耐久後半に発生していた。
【０１５５】
（比較例２）
本発明において、粒子Ｂとしてウレタン樹脂粒子（平均粒子径４０μｍ）を用いた以外、他は実施例１と同様にして帯電ローラを作成した。
【０１５６】
帯電ローラの電気抵抗を環境１（温度２３℃、湿度５５％）下で、−２５０ｖの直流電圧を印加して測定した結果、１．５×１０^６Ωであった。
【０１５７】
また、帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚは、４２μｍであった。
【０１５８】
この帯電ローラについて実施例１と同様の評価を行い、その結果を表１、表２に示した。
【０１５９】
【表１】

【０１６０】
【表２】

【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の帯電ローラの清掃装置は、撓み変形自在な可撓部材を撓ませることによる反発力によって、この可撓部材を帯電ローラの表面に対して面接触させるので、軽圧かつ均一に帯電ローラに接触させることができ、帯電ローラに対する接触面積も小さくすることができ、また面接触のため帯電ローラ表面を傷つけてしまうこともなく、また、可撓部材と帯電ローラとの面接触部を摺動させながら帯電ローラの表面を清掃するので、効果的に汚れを分散除去することができ、簡易な構成で、長期にわたって安定した清掃が可能となる。
【０１６２】
駆動手段によって、可撓部材を帯電ローラの略軸方向に往復移動させることで、可撓部材と帯電ローラの面接触部を軸方向に摺動させて清掃できる。
【０１６３】
揺動手段によって、可撓部材を帯電ローラと略平行な軸を揺動軸として揺動させれば、可撓部材の帯電ローラ表面への接触部が変わり、面接触部内の除去した汚染物を積極的に外部に出すことができる。
【０１６４】
可撓部材を、可撓性を有したフィルム状部材とすることができ、また、このフィルム状部材の表面に、面接触部の摺動方向と略垂直な複数の細かい溝を施せば、一層効果的に清掃することができる。
【０１６５】
また、可撓部材を可撓性を有したブラシシートとすることもできる。
【０１６６】
また、帯電ローラの表面に凹凸をつけても上記のような清掃部材との組合せで用いれば効果的に汚れを表面から分散除去することができる。また、帯電部材に凹凸を形成することで微小なスジ状の帯電ムラを抑制できるので、更なる高画質化やカラー化の要求を達成できる。
【０１６７】
また、帯電部材の表面に表面処理した粒子Ａを含有することで清掃部材との相乗効果によって、より効果的に表面の汚れを分散除去することができる。
【０１６８】
また、本発明の画像形成装置に、上述のように長期にわたって安定したクリーニングが可能な帯電ローラの清掃装置及び帯電ローラを適用することで、画像品質の向上にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図１１】従来技術に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図１２】従来技術に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【図１３】従来技術に係る帯電ローラの清掃装置の説明図である。
【符号の説明】
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 露光手段
１０４ 現像手段
１０５ 中間転写体
１２０ 帯電ローラの清掃部材
１２１ 支持部材
１２２ クリーニングフィルム
１２３ 帯電ローラの清掃部材
１２４ 支持部材
１２５ クリーニングフィルム
１２６ 帯電ローラの清掃部材
１２７ 支持部材
１２８ クリーニングブラシ

Claims (12)

1. 少なくとも被帯電体である電子写真感光体と、前記電子写真感光体に接触して電子写真感光体面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された電子写真感光体表面を露光する露光手段と、前記露光手段によって形成された潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、可視像化された潜像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
   前記帯電手段に摺擦し、帯電手段に付着する残留現像剤を分散させて除去する帯電部材の清掃手段を有し、かつ、帯電手段を構成する帯電部材の表面に十点平均表面粗さ（Ｒｚ）が３〜４０μｍの凹凸が形成され、かつ、表面処理された粒子Ａが帯電部材表面に含有されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記帯電手段を構成する帯電部材が、ローラ形状の導電性部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記帯電部材の表面が粒子Ｂによって凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の画像形成装置。
4. 請求項３に記載の粒子Ｂが、球状粒子であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
5. 前記帯電部材の表面が機械的研磨によって凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の画像形成装置。
6. 前記帯電部材の表面粗さにおいて、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）が１０〜５００μｍであることを特徴とする請求項１乃至５に記載の画像形成装置。
7. 前記清掃手段を構成する清掃部材が撓み変形自在な可撓部材を備え、該可撓部材を撓ませることによる反発力によって、該可撓部材を前記帯電部材の表面に対して面接触させて、可撓部材と帯電部材との面接触部を摺動させながら帯電部材の表面を清掃することを特徴とする請求項１乃至６に記載の画像形成装置。
8. 前記清掃手段は、前記帯電部材に当接するフィルム状あるいはシート状の摺動部を備えることを特徴とする請求項１ないし７に記載の画像形成装置。
9. 前記帯電部材の清掃部材を前記帯電手段に対し、電子写真感光体の軸方向に平行に往復運動させる移動手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至８に記載の画像形成装置。
10. 前記帯電部材の清掃部材がフェノール樹脂，ジアリルフタレート樹脂，ポリエステル，エポキシ樹脂，ポリエーテルイミド，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリフェニレンスルフィド，フッ素樹脂，ポリエチレン，ポリアミド，ポリアセタール，ポリアミドイミドおよびポリイミドからなる群から選ばれたもので構成されていることを特徴とする請求項１乃至９記載の画像形成装置。
11. 前記帯電部材の清掃部材がポリイミドであることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記現像剤の粒子径が４〜１５μｍであることを特徴とする請求項１乃至１１に記載の画像形成装置。

Images