JP2007333804A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールのクリーニング性能の低下を抑制することを目的とする。
【解決手段】帯電ロール１４をクリーニングするクリーニングロール１００のシャフト１００Ａを、支持部材１５０の軸受け孔１５０Ｂで回転可能に支持するとともに、帯電ロール１４の回転中心とクリーニングロールの回転中心とを通る直線方向とは異なる方向へ移動可能に案内する。帯電ロール１４の外周振れによるクリーニングロール１００の押圧力低下方向への逃げが抑えられるため、クリーニングロール１００による帯電ロール１４のクリーニング性能の低下が抑制される。
【選択図】図３

Description

本発明は、像担持体を帯電させる帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールを有するクリーニング装置、及び、そのクリーニング装置を備えるとともに電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、これに対して、導電性の帯電ロールを像担持体に直接接触させて像担持体の帯電を行う接触帯電方式は、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。

このような接触帯電方式の帯電装置では、帯電ロールが像担持体に常時接触しているため、帯電ロール表面に異物の付着による汚れが発生しやすいという問題がある。画像形成動作を繰り返し行う像担持体の表面は、転写工程の下流側において、転写後の残留トナー等の異物除去を行うクリーニング工程を経た後、帯電工程のエリアへと進入してくるが、クリーニング工程を経てもトナーの一部やトナーの外添剤など、トナーよりも微小な粒子がクリーニングされずに像担持体上に残留し、帯電ロールの表面へと付着してしまう。帯電ロールの表面に付着した異物は、帯電ロールの表面抵抗値にムラを生じさせ、異常放電や不安定な放電となり帯電均一性を悪化させてしまう。

このような問題を改善させるための技術として、帯電ロールの表面にスポンジを当接させ、帯電ロールの表面汚れを掻き落とすようなクリーニング方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、このような帯電ロールを清掃するクリーニング部材の中でも、帯電ロールに従動して回転するクリーニング部材は、駆動装置を備える必要がなく、構成が簡単であるという利点がある。（例えば、特許文献２参照）。
特開平２−２７２５９４号公報 特開２００３−２２８２６４号公報

しかし、特許文献２に記載の構成では、ガイドスロットといわれる長穴形状の軸受け部材に、クリーニングロールのシャフトが挿入されているだけの構成であるために、帯電ロールの外周触れに応じて、クリーニングロールは押圧力が弱まる方向に逃げてしまい、クリーニング性能が低下してしまう。また、帯電ロールの回転立ち上がり時には、クリーニングロールが跳ね上がりを起こしてしまい、同様にクリーニング性能の低下につながる。これら、クリーニング性能が低下すると、トナーの一部やトナーの外添剤などの摺り抜けが発生し、上記のように、帯電性能の低下につながってしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールのクリーニング性能の低下を抑制することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明に係るクリーニング装置は、
１）画像を担持する像担持体を帯電させる帯電ロールに、芯材の周囲に設けられた清掃部材を接触させつつ回転し前記帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールと、
前記クリーニングロールが前記清掃部材を前記帯電ロールに接触させた状態で前記芯材を回転可能に支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記芯材を、前記帯電ロールの回転中心と前記クリーニングロールの回転中心とを通る直線方向とは異なる方向へ移動可能に案内する案内部と、
を有することを特徴とする。

２）前記案内部は、前記芯材の周面に接触する第１の接触部と第２の接触部を有し、
前記第１の接触部は、前記第２の接触部に比べて前記芯材の周面において前記帯電ロールから遠い側に接触し、
前記第１の接触部は、前記第２の接触部よりも十点平均粗さが大きいことを特徴とする１）に記載のクリーニング装置である。

３）前記帯電ロールから離間する案内方向への前記芯材の移動を規制する移動規制部を有することを特徴とする１）又は２）に記載のクリーニング装置である。

４）前記支持部に、前記案内部による案内方向に沿って前記芯材を案内部に挿入するための挿入部が設けられていることを特徴とする１）乃至３）の何れか１に記載のクリーニング装置
である。

５）上記１)乃至４)の何れか１に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールのクリーニング性能の低下を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。

（画像形成装置の構成）
図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、４連タンデム方式のカラー複写機であり、図示のように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）が中間転写ベルト３０の移動方向に沿って並設されている。

画像形成ユニット１１には、像担持体としての感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）が設けられており、この感光体ドラム１２は、例えば、表面に有機光導電体等からなる感光体層が被覆された導電性円筒体が用いられ、図示しないモータにより、図中の矢印方向（右回転方向）へ所定のプロセススピードで回転駆動される。

感光体ドラム１２のほぼ真上には、感光体ドラム１２の表面を帯電する帯電ロール（接触帯電器）１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）を備えた帯電装置が配置され、さらに感光体ドラム１２の上方には、帯電装置により帯電された感光体ドラム１２の表面にレーザ光Ｌを照射し静電潜像を形成する露光装置１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）が配設されている。

感光体ドラム１２の右側方には、現像装置１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）が隣接配置されており、現像装置１５には、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像に現像する現像ロール１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）が設けられている。

感光体ドラム１２の下方には、現像装置１５によって可視化されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト３０が配設されており、さらに中間転写ベルト３０を挟んで一次転写ロール１８（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）が対向配置されている。この感光体ドラム１２と中間転写ベルト３０の各接触部が一次転写部Ｔ１とされ、一次転写ロール１８には正極性の一次転写バイアスが印加される。

感光体ドラム１２の左側方には、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーを除去する感光体クリーナが隣接配置されており、感光体クリーナには、感光体ドラム１２の外周面に圧接して感光体ドラム１２の回転方向と反対方向に回転駆動し感光体ドラム１２から転写残トナーを擦り取るブラシロール２０（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が設けられている。

中間転写ベルト３０は、駆動ロール３２、張架ロール３３、及び二次転写バックアップロール３４に巻き掛けられており、感光体ドラム１２の回転に同期して矢印方向に回転移動する。また、上記の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、中間転写ベルト３０の移動方向に対し、その順番で直列に配列されている。これにより、中間転写ベルト３０は、各一次転写部Ｔ１で一次転写ロール１８により感光体ドラム１２上のトナー像がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を下記の二次転写部Ｔ２（二次転写ロール３６）に向けて搬送する。

中間転写ベルト３０の右側方には、用紙搬送路４０を挟んで二次転写ロール３６が対向配置されている。この二次転写ロール３６と中間転写ベルト３０の接触部が二次転写部Ｔ２とされ、二次転写ロール３６には負極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写ロール３６は、二次転写バックアップロール３４に補助され、中間転写ベルト３０に一次転写されたトナー像を二次転写部Ｔ２で用紙Ｐに二次転写する。また、中間転写ベルト３０を回転支持する二次転写バックアップロール３４の右上方には、二次転写後に中間転写ベルト３０上に残留する転写残トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ３８が設けられている。

中間転写ベルト３０の下方には、用紙Ｐが収納される給紙トレイ４２が配置され、給紙トレイ４２の右側近傍には、給紙トレイ４２から用紙Ｐを用紙搬送路４０に送り出すフィードロール４４、及び、送り出される用紙Ｐを１枚ずつ捌くリタードロール４６が設けられている。

また、用紙搬送路４０における二次転写部Ｔ２よりも下流側には、対向する加熱ロール５２及び加圧ロール５４を備えた定着装置５０が配置され、定着装置５０の下流側には一対の排出ロール５６が設けられている。そして用紙搬送路４０は、フィードロール４４及びリタードロール４６から二次転写部Ｔ２、及び定着装置５０を経由して、排出ロール５６まで延設されている。

（画像形成装置の画像形成動作）
次に、本実施形態の画像形成装置１０によるカラー画像形成動作について説明する。

画像形成装置１０に画像形成信号が入力され、感光体ドラム１２が回転駆動すると、感光体ドラム１２の回転に伴って帯電ロール１４が従動回転し、感光体ドラム１２の表面（外周面）が帯電ロール１４により一様に帯電される。続いて感光体ドラム１２の表面には、画像形成信号に基づいて露光装置１３からレーザ光Ｌが照射される。このレーザ光Ｌにより、感光体ドラム１２の表面が露光され、静電潜像が形成される。

感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、現像装置１５の現像ロール１６によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を現像され、一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト３０に重ねて一次転写される。また、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置のブラシロール２０によって擦り取られ除去される。

一方、給紙トレイ４２に収納された用紙Ｐは、フィードロール４４により送り出され、リタードロール４６により捌かれて最上部の用紙Ｐのみが用紙搬送路４０に導かれ、所定のタイミングで二次転写ロール３６と二次転写バックアップロール３４との間、すなわち二次転写部Ｔ２に送り込まれる。この二次転写部Ｔ２で、中間転写ベルト３０に一次転写されているトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、用紙搬送路４０を下流側に搬送されて定着装置５０に導かれ、加熱ロール５２と加圧ロール５４とによる熱圧力によってトナー像が定着される。そしてこのトナー像の定着により画像形成された用紙Ｐは、排出ロール５６により図示しない排紙トレイへ排出される。

また、二次転写後に中間転写ベルト３０の画像領域に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ３８によって擦り取られ除去される。さらに、上記の帯電ロール１４の回転に伴ってクリーニングロール１００が従動回転し、帯電ロール１４の表面に付着したトナーや外添剤などの汚れ（異物）がクリーニングロール１００によってクリーニングされる。そしてこの異物がクリーニングロール１００の発泡体のセル内に取り込まれ、セル内に回収された異物が凝集して適度な大きさになると、クリーニングロール１００から帯電ロール１４を介して感光体ドラム１２に戻され、感光体ドラム１２をクリーニングするブラシロール２０によって感光体クリーナに回収され、クリーニング性能の維持継続がなされている。以上の動作により、画像形成装置１０によって用紙Ｐにカラー画像が形成される。

（帯電ロールとクリーニングロールの構成）
次に、上記構成の画像形成装置１０に搭載された帯電ロール１４と、帯電ロール１４をクリーニングするクリーニングロール１００について詳細に説明する。

図２に示すように、感光体ドラム１２の上方部には、感光体ドラム１２と接触するように帯電ロール１４が配置されている。この帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａの周囲に帯電層１４Ｂが形成されたものであり、シャフト１４Ａが回転可能に支持されている。帯電ロール１４の右上部には、帯電ロール１４の表面に接触するロール状のクリーニング手段であるクリーニングロール１００が設けられている。このクリーニングロール１００は、シャフト１００Ａの周囲にスポンジ層１００Ｂが形成されたものであり、シャフト１００Ａが回転可能に支持されている。

クリーニングロール１００は帯電ロール１４に自重で押圧され、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形してニップ部１０１を形成している。感光体ドラム１２は、図示しないモータによって図２の矢印Ａ方向（時計回転方向）に回転駆動され、感光体ドラム１２の回転により帯電ロール１４が矢印Ｂ方向（反時計回転方向）に従動回転する。また、帯電ロール１４の回転によりクリーニングロール１００が矢印Ｃ方向（時計回転方向）に従動回転する。

ここで、本実施形態の帯電ロール（ＢＣＲ）１４とクリーニングロール１００について説明する。

帯電ロール１４は、上述したように、感光体ドラム１２の表面に接触して配設され、直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を印加されて、感光体ドラム１２表面を帯電させるものである。また、その形状としては、シャフト１４Ａを構成する芯材の周囲に、帯電層１４Ｂを構成する抵抗弾性層を設けたロール形状であり、抵抗弾性層を、外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層の順に分割した構成とすることも可能である。さらに帯電ロール１４の耐久性や耐汚染性の付与のために、必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。

以下、芯材に弾性層、抵抗層、保護層を設けた場合について、より詳細に説明を行う。

芯材の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。また、金属以外の材料でも、導電性と適度の剛性を有する材料であれば用いることができ、例えば導電性粒子等を分散した樹脂成形品や、セラミックス等を用いることもできる。また、ロール形状のほか、中空のパイプ形状とすることも可能である。

弾性層の材質としては導電性あるいは半導電性を有するもので、一般には樹脂材あるいはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。樹脂材料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂などが用いられ、ゴム材料としてはエチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴムなど、または、それらを発泡させた発泡材が用いられる。

導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等の金属酸化物や、第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等を用いることができ、これらの材料を単独あるいは２種以上混合して用いても良い。更に必要に応じてタルク、アルミナ、シリカ等の無機充填材、フッ素樹脂やシリコンゴムの微粉等の有機充填材の１種または２種以上を混合しても良い。

抵抗層および保護層の材質としては結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては１０＾3〜１０＾14Ωｃｍ、好ましくは１０＾5〜１０＾12Ωｃｍ、さらに好ましくは１０＾7〜１０＾12Ωｃｍがよい。また膜厚としては０．０１〜１０００μｍ、好ましくは０．１〜５００μｍ、さらに好ましくは０．５〜１００μｍがよい。結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が用いられる。

導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物や、イオン導電性を発現する第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等の１種または２種以上が混合される。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン、タルク、シリカ、アルミナ等の無機充填剤や、フッ素樹脂やシリコン樹脂の微粉等の有機充填材や、シリコーンオイル等の潤滑剤などの、１種または２種以上を添加することができる。また更に界面活性剤や帯電制御剤等が必要に応じて添加される。

また、これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等を用いることができる。

クリーニングロール１００は、シャフト１００Ａを構成する芯材（保持部材）と、この芯材の周面に形成されるスポンジ層１００Ｂを構成する多孔質弾性層を備え、上述したように、帯電ロール１４の表面に接触して配設されている。

芯材の材質としては、多孔質弾性層を保持し、帯電ロール１４へ適度の圧接力で以って接触状態を維持できる程度の剛性を有するものが用いられ、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等などの金属の他、樹脂成形品、セラミックス等や、これらに導電性粒子等を分散させたものや、無機フィラーを分散させたものを用いることができる。また、ロール形状のほか、中空のパイプ形状とすることも可能である。

多孔質弾性層は、所定のセル密度で形成されたロール状のスポンジであり、例えばエーテル系ウレタンフォーム、エステル系ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリオレフィンフォーム、メラミンフォーム、マイクロポリマー等を用いることができる。

ポリウレタンフォームを例にとり、製造方法について簡単に説明すると、ポリオール、イソシアネート、水、触媒（アミン触媒、金属触媒など）および整泡剤（界面活性剤）を用いて製造され、また、用途によっては顔料などの添加剤が用いられる。そして、これら原料を混合・攪拌すると化学反応が起き、ウレタン樹脂の発泡体を得ることができる。

このようなクリーニングロール１００において、本実施形態では、シャフト１００Ａ（芯材）がステンレスで形成され、スポンジ層１００Ｂ（多孔質弾性層）が発泡ウレタン樹脂で形成されている。なお、上記シャフト１００Ａは、絶縁樹脂（アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂など）からなるものでもよく、この場合、局所的な放電電荷による汚れなどを予防するために、絶縁樹脂材料の体積抵抗値は１０＾１４Ω・ｃｍ以上とすることが好ましい。

（支持構造の構成）
次に、本発明の第１の実施形態に係る帯電ロール１４及びクリーニングロール１００の支持構造について説明する。

図３及び図４に示すように、本実施形態では、帯電ロール１４とクリーニングロール１００がそれぞれ軸方向の両端部において、一対の支持部材１５０に組み付けられており、この支持部材１５０を含んだ形でユニット化され、感光体ドラム１２に対して所定の位置に配置されている。感光体ドラム１２と帯電ロール１４は軸方向にわたって接触しており、また帯電ロール１４とクリーニングロール１００が軸方向にわたって接触している。ここで、本実施形態の構成においては、クリーニングロール１００は、帯電ロール１４を挟んで、感光体ドラム１２の反対側に配置されているが、正反対（１８０度）の位置には配置されず、少なくとも帯電ロール１４とクリーニングロール１００の接触する位置は、帯電ロール１４の円周上において、感光体ドラム１２に近づく位置に配置されるものである。

支持部材１５０には、所定の間隔で配置された２つの軸受け孔１５０Ａ、１５０Ｂが形成されている。一方の軸受け孔１５０Ａには、帯電ロール１４のシャフト１４Ａの端部が回転自在に挿入され、他方の軸受け孔１５０Ｂには、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの端部が回転自在に挿入されている。ここで軸受孔１５０Ｂは、例えば長穴形状を有しており、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａは所定の自由度を持って支持されている。また、支持部材１５０がばね部材１５１によって押されることで、帯電ロール１４が所定の圧力をもって感光体ドラム１２の表面に当接している。

なお、本実施形態の支持部材１５０は、高剛性、高摺動性で耐摩耗性に優れたポリアセタールやポリカーボネート等の合成樹脂材料で形成されている。また、耐摩耗性を更に高めるために、上記の合成樹脂材料にガラス繊維やカーボン繊維等を含有させるようにしてもよい。

この一対の支持部材１５０に、シャフト１４Ａの端部が軸支された帯電ロール１４と、シャフト１００Ａの端部が軸支されたクリーニングロール１００とは、前述したように、クリーニングロール１００が帯電ロール１４に自重で押圧され、スポンジ層１００Ｂが帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形しニップ部１０１を形成した状態となっている（図２参照）。

ここで、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａは、案内部として機能する軸受け孔１５０Ｂの案内方向１５２に移動が可能であり、さらに、上記案内方向１５２が、帯電ロール１４の回転中心（図４の１５９）とクリーニングロール１００の回転中心（図４の１６０）とを結ぶ直線の方向１５３と異なる方向となるように配設されているため、軸受け孔１５０Ｂの側面（図４の１５４）が、クリーニングロールのシャフト１００Ａを所定の角度で押さえつける構成をとっている。ここで、例えば、帯電ロール１４の外周振れの様に５０μｍ程度の微小な位置変動がニップ部１０１に生じた場合は、上記軸受け孔１５０Ｂの側面１５４がシャフト１００Ａを押さえつけるため、クリーニングロール１００を案内移動させることがない。したがって、ニップ部１０１においてスポンジ１００Ｂが圧縮することによって、上記位置変動を吸収することができる。

これに対し、画像形成装置１０内に混入した５０μｍを越える異物などがニップ部１０１に突入した場合は、ニップ部１０１におけるスポンジ層１００Ｂの圧縮に加え、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａを軸受け孔１５０Ｂの側面１５４が上方に案内移動させるため、ニップ部１０１において、帯電ロール１４及びクリーニングロール１００に大きな傷がつくことを防止することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図５に示すように、第２の実施形態は、軸受け孔１５０Ｂの側面における第１接触部１５５と第２接触部１５６では、その表面を研磨処理やブラスト処理等をすること、または成型上で、両者の十点平均粗さ（ＪＩＳ）が異なるように、施されている点が、第１の実施形態と異なっている。

ここで、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａの外径と軸受け孔１５０Ｂの短径（すなわち第１接触部１５５と第２接触部１５６との距離）との差が５０μｍ程度の公差で設定されていると、帯電ロール１４及びクリーニングロール１００が回転中の場合、クリーニングロール１００の回転トルクにより、シャフト１００Ａは第２接触部１５６に所定の圧力で付勢されており、第１接触部１５５には第２接触部１５６よりも弱い圧力で接触している。また、シャフト１００Ａの外径と軸受け孔１５０Ｂの短径との差が１００μｍよりも大きく設定されている場合は、第２接触部１５６とシャフト１００Ａは非接触状態となる。

ここで、第２接触部１５６に比べて第１接触部１５５の十点表面平均粗さ（ＪＩＳ B0651:1996）を大きく設定すると、帯電ロール１４の回転立ち上がり時に、クリーニングロール１００が軸受け孔１５０Ｂの案内方向１５２に跳ね上がろうとする際、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａが第１接触部１５５の表面と摺擦し、跳ね上がりを抑制することができる。

第２接触部１５６の表面粗さを高く設定すると、定常的にクリーニングロール１００の回転負荷が高くなり、回転不良を生じることとなる。したがって、第２接触部１５６は比較的粗さを抑えることで、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａは、停止時の接触圧力が小さい第１接触部１５５側に跳ね上がろうとするため、第１接触部１５５の表面粗さが機能することとなる。これによって、帯電ロール回転時の初期的なクリーニング不良を防止することができる。

以下に、第１、第２の実施形態における実施例を示す。本実施例では、前述のポリカーボネートを用いて、支持部材１５０を構成した。帯電ロール１４はφ８の金属シャフト上に厚さ４ｍｍのイソプレンゴムからなるゴム層を積層し形成した。ゴム層の抵抗は１０^6.8Ωに設定されている。クリーニングロール１００はφ５の金属シャフト上に厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン層を形成したものを使用した。上記、支持部材１５０に対し、第１接触部１５５及び第２接触部１５６に相当する各接触部の十点表面平均粗さ（ＪＩＳ B0651:1996）をそれぞれＲｚ３μｍとし、帯電ロール１４の回転中心（１５９）及びクリーニングロール１００の回転中心（１６０）を結ぶ直線の方向（１５３）と、案内部（１７１）の案内方向（１７２）とを一致させた支持部材（１７０）による比較例（図９参照）に対し、同じ表面粗さ（Ｒｚ）で案内部の案内方向を帯電ロール１４とクリーニングロール１００の回転中心を結ぶ直線の方向と交叉させた実施例（１）（図３及び４参照）、更に実施例（１）において第２接触部１５６の表面粗さ（Ｒｚ）を変化させた、実施例（２）及び実施例（３）にて、評価を行った。なお、実施例（２）は、第１接触部（１５５）がＲｚ３μｍ、第２接触部（１５６）がＲｚ８μｍ、また実施例（３）は、第１接触部（１５５）がＲｚ３μｍ、第２接触部（１５６）がＲｚ１２μｍとなるように表面を研磨して形成した。なお、シャフト１００Ａの十点表面平均粗さ（ＪＩＳ B0651:1996）は、Ｒｚ１．５μｍである。

上記、十点表面平均粗さ（ＪＩＳ B0651:1996）は以下の方法で測定した。東京精密社製 Surfcom-590Aを用い、ピックアップ針E-DT-S01Aにて、ＪＩＳ’８２設定の下、測定長さ３ｍｍ、測定速度０．３ｍｍ／ｓ、カットオフ波長０．６ｍｍ、カットオフ種別２ＣＲ（位相補償）の条件である。

上記、比較例、実施例（１）、実施例（２）及び実施例（３）の４種類の支持部材１５０、１７０を用い、帯電ロールを２１０ｍｍ/ｓｅｃの表面速度で回転させ、帯電ロール表面に付着しトナー粒子のクリーニング性能の結果を図８に示す。比較例では、帯電ロール１４の駆動開始時にクリーニングロール１００が跳ね上がりを生じるとともに、安定回転後も帯電ロール１４の外周振れの影響を受け、クリーニング性能は不安定なまま推移している。これに対し、実施例（１）、（２）及び（３）では、上記クリーニングロール１００の跳ね上がりが防止されると共に、外周振れの影響を受けることなく、安定的にクリーニングを継続することができた。特に、実施例（２）及び（３）では、評価中のクリーニング不良を未発生にすることができた。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

図６に示すように、第２接触部１５６から突出するように芯材規制部１５７が設けられている点が、第２の実施形態と異なる。先に示したとおり、帯電ロール１４の回転立ち上がり時には、帯電ロール１４の回転トルクを受け、初期的にクリーニングロール１００が跳ねあがる現象を生じやすい。ここで、ニップ部１０１から見て、クリーニングロール１００の回転方向下流側である第２接触部１５６の上部に、芯材規制部１５７が突出することで、跳ね上がりやすいクリーニングロール１００のシャフト１００Ａが規制され、クリーニング不良などの問題を抑制することが可能となる。先の第２の実施形態と同様の評価を行った結果、同様の安定したクリーニング性能を維持することを確認できた。

なお、第２接触部１５６と芯材規制部１５７の距離は、帯電ロール１４の最大外周振れ（例えば５０μｍ）程度に設定することで、帯電ロール１４の外周振れによる位置変動は、案内方向１５２の移動が許容されつつ、ニップ部１０１への異物進入時、あるいは上記帯電ロール１４の立ち上がり時の跳ね上がりは防止することが可能となる。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

図７に示すように、第１接触部１５５と第２接触部１５６の間には、クリーニングロール１００のシャフト１００Ａが挿入される芯材挿入部１５８が設けられている点が第３の実施形態と異なる。この場合、クリーニングロール１００は上方から支持部材１５０に装着することができるので、組み立て性が向上する。また、前述の芯材規制部１５７が突出する部分は、シャフト１００Ａの直径よりも狭く設定することで、芯材規制部１５７の弾性変形をもってクリーニングロール１００を装着し、その後は、外れ防止機能を兼ねることが可能となる。

さらに、図示するように、帯電ロール１４の軸受け孔１５０Ａにおいても、下方を開放して軸受けを構成しているので、帯電ロール１４、支持部材１５０、クリーニングロール１００の順に容易に組み付けることが可能となる。

以上のように、本発明の実施形態にかかるクリーニング装置では、帯電ロールの外周振れに応じて、クリーニングロールの押圧力が弱まる方向に逃げてしまい、クリーニング性能が低下することを防止することが出来る。また、帯電ロールの回転立ち上がり時には、クリーニングロールが跳ね上がりを起こしてしまい、同様にクリーニング性能の低下につながることを防止することが可能である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図である。 図１の画像形成装置に搭載された感光体ドラム、帯電ロール、及びクリーニングロールの構成を示す拡大図である。 本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第１の実施形態を補足する概略構成図である。 本発明の第２の実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第３の実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第４の実施形態を示す概略構成図である。 本発明の第１及び第２の実施形態におけるクリーニング性能を表した図である。 従来の帯電ロールとクリーニングロールの支持部を示す概略構成図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム（像担持体）
１４ 帯電ロール
１４Ａ シャフト部材
１４Ｂ 帯電層
１００ クリーニングロール
１００Ａ シャフト部材（芯材）
１００Ｂ スポンジ層（清掃部材）
１５０ 支持部材
１５０Ａ 軸受け孔
１５０Ｂ 軸受け孔
１５２ 案内方向
１５３ 帯電ロールとクリーニングロールの回転中心とを結ぶ直線の方向（直線方向）
１５４ 側面（接触部）
１５５ 第１接触部
１５６ 第２接触部
１５７ 芯材規制部
１５８ 芯材挿入部

Claims (5)

1. 画像を担持する像担持体を帯電させる帯電ロールに、芯材の周囲に設けられた清掃部材を接触させつつ回転し前記帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールと、
   前記クリーニングロールが前記清掃部材を前記帯電ロールに接触させた状態で前記芯材を回転可能に支持する支持部と、
   前記支持部に支持された前記芯材を、前記帯電ロールの回転中心と前記クリーニングロールの回転中心とを通る直線方向とは異なる方向へ移動可能に案内する案内部と、
   を有することを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記案内部は、前記芯材の周面に接触する第１の接触部と第２の接触部を有し、
   前記第１の接触部は、前記第２の接触部に比べて前記芯材の周面において前記帯電ロールから遠い側に接触し、
   前記第１の接触部は、前記第２の接触部よりも十点平均粗さが大きいことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記帯電ロールから離間する案内方向への前記芯材の移動を規制する移動規制部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記支持部に、前記案内部による案内方向に沿って前記芯材を案内部に挿入するための挿入部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のクリーニング装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。

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