JP2008096822A - クリーニング装置、帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物を簡単に除去することができるクリーニング装置、異物が簡単に除去されて帯電性能が安定した帯電装置、このような帯電装置を有し良好な画像形成を行うためのカートリッジ、および画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転する被クリーニング体上の付着物を排除するクリーニング装置であって、ロール形状を有し、該ロール形状の周面で上記被クリーニング体に当接して従動回転する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、被クリーニング体上の付着物を取り除くクリーニング装置、被帯電体に電荷を付与する帯電装置、画像を形成するためのカートリッジ、および画像形成装置に関する。

近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体ドラムをはじめとする感光体
を帯電装置を用いて帯電させ、帯電した感光体上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーを含む現像剤で現像された後、最終的に記録媒体上に転写される。最近では、画像形成装置の構成要素のうち感光体や帯電装置などがセットになったカートリッジが市場に出回るようになってきており、使用者は、このカートリッジを画像形成装置に組み込むことで、感光体や帯電装置を含む、複数の構成要素をまとめて画像形成装置に備えることができるので、メンテナンス等が容易である。

帯電装置は、感光体を帯電させるという重要な働きをする装置であり、感光体に直接接触して感光体を帯電させる接触帯電方式の帯電装置と、感光体とは接触せずに感光体近傍でコロナ放電などにより感光体を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置との２種類の帯電装置に大別される。非接触帯電方式の帯電装置では、放電によって副次的に、オゾンや窒素酸化物といった、環境に好ましくない影響を与える物質が生成されることがあるため、最近では、接触帯電方式を採用する帯電装置が増えている。

接触帯電方式の帯電装置には、感光体表面と直接接触し、感光体表面の動きに合わせて従動回転して感光体を帯電させる帯電部材が備えられている。感光体の帯電が行われる際には、感光体上のトナーやトナーの外添剤がこの帯電部材に付着することが多く、こうした付着物により帯電部材の表面の抵抗（表面抵抗）にばらつきが生じて帯電性能が不安定化することがある。このため、接触帯電方式の帯電装置においては、帯電部材表面をクリーニングする機構を備えることが必要となる。ゴム製のブレードやパッドを帯電部材表面に圧接して付着物を擦り落とすクリーニング方式では帯電部材が磨耗するおそれがあるため、回転する帯電部材に対して当接しながら従動回転するクリーニング部材によって、帯電部材表面をクリーニングする方式を採用する帯電装置が多い（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２９７６９０号公報

特許文献１記載の帯電装置のようにクリーニング部材を備えた帯電装置では、クリーニング部材の材料として、帯電部材表面をクリーニングするのに適した硬度や弾性を有した材料であって、しかも帯電部材表面の付着物を掻き落としやすい多孔質の材料である発泡性の高分子材料が好んで用いられている。こうした発泡性の高分子材料としては、例えば、発泡ウレタン、発泡ポリスチレン、メラミン樹脂発泡体等を挙げることができる。しかし、こうした発泡性の高分子材料は多孔質の材料であるため、クリーニング部材の製造過程で生じた、研磨粉などといった異物が取り込まれていることが多い。このため、発泡性の高分子材料で形成されたクリーニング部材では、こうした異物がクリーニング部材から帯電部材表面に移行して帯電部材表面に付着し、帯電部材の帯電性能を不安定化させることがある。

発泡性の高分子材料は、硬度、弾性、および表面形状の点ではクリーニング部材の材料として好ましい性質を多く備えているものの、こうした長所を生かしつつ、帯電部材の帯電性能を維持するにあたっては、さらなる工夫が望まれる。

本発明は、上記事情に鑑み、異物を簡単に除去することができるクリーニング装置、異物が簡単に除去されて帯電性能が安定した帯電装置、このような帯電装置を有し良好な画像形成を行うためのカートリッジ、および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のクリーニング装置は、
回転する被クリーニング体上の付着物を排除するクリーニング装置であって、
ロール形状を有し、該ロール形状の周面で上記被クリーニング体に当接して従動回転する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材を備えたことを特徴とする。

本発明のクリーニング装置は、ロール形状を有するクリーニング部材の周面に、ロール周面の回転方向に対して斜めに延びて周回する溝を備えているため、クリーニング部材が被クリーニング体に従動回転する際には、このように斜めに延びた溝の縁で被クリーニング体表面の付着物が効果的に掻き落とされることとなり、高いクリーニング性が発揮される。

また、本発明のクリーニング装置は、「上記被クリーニング体が、被帯電体に当接して該被帯電体に電荷を付与する帯電部材である」という形態を採用してもよい。

このような形態によれば、帯電部材表面上の付着物によって帯電部材の帯電性能が低下することを回避することができる。

また、本発明のクリーニング装置において、「上記被クリーニング体が、回転しながら表面にトナーの像を保持する像保持体に当接し、該像保持体に電荷を付与する帯電部材であり、上記被クリーニング体は、上記溝として、深さが５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にあり、幅も５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にある溝が設けられたものである」という形態も好ましい形態である。

この形態では、帯電部材に、トナーやトナーの外添剤、クリーニング部材から放出された異物が付着するのでこれらの付着物を充分に掻き落とすことが望まれる。

付着物のうちクリーニング部材から放出された異物が充分に掻き落とされるためには、溝の深さや幅は、５００μｍ以上であることが望ましい。一方、溝の幅や深さが１０００μｍを越えると、付着物のうちトナーやトナーの外添剤の除去が不充分となり、クリーニング部材の除去能力が低下する。

そこで、クリーニング部材表面の溝として、深さが５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にあり、幅も５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にある溝を備えた上記の形態によれば、どの付着物も充分に除去されることとなる。

また、本発明のクリーニング装置において、「上記クリーニング部材を、該クリーニング部材の回転方向に沿う方向に往復運動させる揺動部を備えたものである」という形態も好ましい形態である。

このような形態によれば、クリーニング部材の往復運動により溝の縁が被クリーニング体表面を摺擦して、異物を掻き落とす効果が増大する。

上記目的を達成するための本発明の帯電装置は、
被帯電体に当接して回転し該被帯電体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
ロール形状を有し、該ロール形状の周面で上記帯電部材に当接して従動回転することで上記帯電部材上の付着物を排除する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材；
を備えたことを特徴とする。

本発明の帯電装置は、上述したクリーニング部材を備えているため帯電部材上の付着物が効果的に掻き落とされ、帯電部材の帯電性能が低下することが回避される。

上記目的を達成するための本発明のカートリッジは、
表面に像を保持する像保持体；
上記像保持体に当接して回転し該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
ロール形状を有し、該ロール形状の周面で上記帯電部材に当接して従動回転することで上記帯電部材上の付着物を排除する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材；
を備えたことを特徴とする。

本発明のカートリッジは、上述したクリーニング部材を備えているため帯電部材上の付着物が効果的に掻き落とされ、帯電部材の帯電性能が低下することが回避される。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体；
上記像保持体に当接して回転し該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；
上記帯電部材によって電荷が付与された像保持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像することで現像像を形成する像形成部；および
ロール形状を有し、該ロール形状の周面で上記帯電部材に当接して従動回転することで上記帯電部材上の付着物を排除する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材；
を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、上述したクリーニング部材を備えているため帯電部材上の付着物が効果的に掻き落とされ、帯電部材の帯電性能が低下することが回避される。この結果、良好な画像形成が可能となる。

本発明によれば、異物が簡単に除去され、良好な画像形成が可能となる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。

本実施形態の画像形成装置は、片面出力用のカラープリンタである。

この画像形成装置１０００には、図の矢印Ｂｋ方向，矢印Ｂｃ方向，矢印Ｂｍ方向，矢印Ｂｙ方向にそれぞれ回転する、電子写真方式用の積層型の感光体６１Ｋ，６１Ｃ、６１Ｍ，６１Ｙが備えられている。また、各感光体の周囲には、各感光体を帯電する帯電装置６５Ｋ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ、帯電された各感光体上にレーザ光の照射によりブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色についての静電潜像を形成する露光部７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ、各感光体上の静電潜像を各色のトナーを含む現像剤で現像して各色の現像像を形成する現像器６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙが備えられている。この画像形成装置１０００では、上記の、帯電装置６５Ｋ、感光体６１Ｋ、露光部７Ｋ、および現像器６４Ｋは、一体化されてカートリッジ１００Ｋの構成要素となっており、同様に、帯電装置６５Ｃ、感光体６１Ｃ、露光部７Ｃ、現像器６４Ｃの組、帯電装置６５Ｍ、感光体６１Ｍ、露光部７Ｍ、現像器６４Ｍの組、および、帯電装置６５Ｙ、感光体６１Ｙ、露光部７Ｙ、現像器６４Ｙの組が、それぞれ一体化されてカートリッジ１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｙの構成要素となっている。画像形成装置１０００にこれら４つのカートリッジが組み込まれることにより、これらのカートリッジの構成要素である各部が画像形成装置１０００に備えられることとなる。これらのカートリッジ１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｙが、本発明のカートリッジの一実施形態に相当する。

また、この画像形成装置１０００には、各感光体上で形成された各色の現像像の転写（１次転写）を受けて１次転写像を運搬する中間転写ベルト５、中間転写ベルト５への各色の現像像の１次転写が行われる１次転写ロール５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ、用紙への２次転写が行われる２次転写ロール対９、用紙上の２次転写像の定着を行う定着器１０、４つの現像器にそれぞれの色成分のトナーをそれぞれ補給する、４つのトナーカートリッジ４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ、用紙を蓄えるトレイ１も備えられている。ここで、中間転写ベルト５は、駆動ロール５ａから駆動力を受けながら２次転写ロール９ｂと駆動ロール５ａとに張架された状態で図の矢印Ａ方向に循環移動する。

次に、この画像形成装置１０００における画像形成の動作について説明する。

４つの感光体６１Ｋ，６１Ｃ、６１Ｍ，６１Ｙは、帯電装置６５Ｋ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙによりそれぞれ帯電され、さらに露光部７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙから照射されるレーザ光を受けて各感光体上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙによってそれぞれの色のトナーを含む現像剤で現像されて現像像が形成される。このようにして形成された各色の現像像は、各色に対応した１次転写ロール５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙにおいて、中間転写ベルト５上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に順次転写（１次転写）されて重ね合わされていき、多色の１次転写像が形成される。そして、この多色の１次転写像は、中間転写ベルト５により２次転写ロール対９まで運搬されていく。一方、このような多色の１次転写像の形成と呼応して、用紙がトレイ１から取り出されて搬送ロール３によって搬送され、さらにレジロール対８によって位置を整えられる。そして、２次転写ロール対９によって、上述の多色の１次転写像が、搬送されてきた用紙に転写（２次転写）され、さらに定着器１０によって用紙上の２次転写像に定着処理が施される。定着処理後、定着像を有する用紙は、送出ロール対１３を通過して、排紙トレイ２に排出される。

以上が、この画像形成装置１０００における画像形成の動作についての説明である。

次に、この画像形成装置１０００で採用されている帯電装置６５Ｋ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙについて説明する。これら４つの帯電装置は、いずれも同様の構成を備えており、ここでは、これら４つの帯電装置のうち、ブラックの現像像形成用の帯電装置６５Ｋを例にとって、その構成について説明する。

図２は、図１に示す、ブラックの現像像形成用の帯電装置の構成を示す模式図である。

図１に示す、ブラックの現像像形成用の帯電装置６５Ｋは、感光体に直接接触して感光体を帯電させる接触帯電方式を採用した帯電装置である。この帯電装置６５Ｋには、図の矢印Ｂｋ方向に回転する感光体６１Ｋに対して、その表面と接触しながら従動回転して感光体６１Ｋを帯電させる帯電部材６５０Ｋが備えられている。この帯電部材６５０Ｋは、導電性シャフト６５０１をコアに持っているロール状の部材であり、この導電性シャフト６５０１は、不図示のベアリングにより回転自在に支持されている。

さらに、この帯電装置６５Ｋには、帯電部材６５０Ｋに従動回転して帯電部材６５０Ｋの表面に付着したトナーやトナーの外添剤を除去するクリーニング部材６５１Ｋも設けられている。このクリーニング部材６５１Ｋは、コアとなるシャフト６５１１の外面を、発泡性の高分子材料からなる発泡性高分子材料６５１２Ｋが覆ったロ−ル状の部材であり、シャフト６５１１と発泡性高分子材料６５１２Ｋとは一体となって帯電部材６５０Ｋに従動回転する。このシャフト６５１１も、不図示のベアリングにより回転自在に支持されている。

一般に、発泡性の高分子材料は、帯電部材表面をクリーニングするのに適した硬度や弾性を有する材料であり、また、帯電部材表面の付着物を掻き取りやすい多孔質の材料でもあるので、クリーニング部材の材料として優れた性質を備えている。こうした発泡性の高分子材料としては、例えば、発泡ウレタン、発泡ポリスチレン、メラミン樹脂発泡体等を挙げることができる。しかし、発泡性の高分子材料は多孔質であるため、クリーニング部材の製造過程で生じた、研磨粉などといった異物が取り込まれていることが多い。このため、発泡性の高分子材料で形成されたクリーニング部材では、こうした異物がクリーニング部材から帯電部材表面に移行して帯電部材表面に付着し、帯電部材の帯電性能を不安定化させることがある。

そこで、この帯電装置６５Ｋには、帯電部材６５０Ｋに付着した異物を、効率良く排除するための工夫が凝らされている。

図に示すように、クリーニング部材６５１Ｋのロール表面（シャフト６５１１を覆っている発泡性高分子材料６５１２Ｋの表面）には、クリーニング部材６５１Ｋの回転方向に対して斜めに溝が彫られており、その溝は、クリーニング部材６５１Ｋのロール表面を周回しながら、らせん状にクリーニング部材６５１Ｋの左端から右端まで延びている。クリーニング部材６５１Ｋが帯電部材６５０Ｋに従動回転する際には、このように斜めに延びた溝の縁により、帯電部材６５０Ｋ表面に付着した異物は効果的に掻き落とされることとなり、この帯電装置６５Ｋでは、帯電部材６５０Ｋの帯電性能の安定化が実現している。

この溝は、深さｄが５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にあり、幅ｗも５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にある溝である。

付着物のうちクリーニング部材から放出された異物が充分に掻き落とされるためには、溝の深さや幅は、５００μｍ以上であることが望ましい。一方、溝の幅や深さが１０００μｍを越えると、付着物のうちトナーやトナーの外添剤の除去が不充分となり、クリーニング部材の除去能力が低下する。

そこで、クリーニング部材表面の溝として、深さが５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にあり、幅も５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内にある溝を備えた上記の形態によれば、どの付着物も充分に除去されることとなる。

また、この帯電装置６５Ｋには、クリーニング部材６５１Ｋが帯電部材６５０Ｋに従動回転する際に、クリーニング部材６５１Ｋを揺動させてクリーニング部材６５１Ｋを図の両矢印Ｃ方向に往復運動させる機構を備えている。以下では、クリーニング部材６５１Ｋを揺動させる機構について説明する。

図に示すように、クリーニング部材６５１Ｋの回転軸となるシャフト６５１１の左端には揺動カム６５３Ｋが設けられており、この揺動カム６５３Ｋはカム軸６５４Ｋの一端と接続されている。カム軸６５４Ｋのもう一方の端は、モータ６５７Ｋの回転駆動力を受けて回転するギア６５６Ｋと噛み合う歯車６５５Ｋと接続されており、モータ６５７Ｋが回転すると、カム軸６５４Ｋは、図の矢印Ｄ方向に回転する。図に示すように、揺動カム６５３Ｋの、シャフト６５１１の左端と当接する当接面には、滑らかに盛り上がった部分があり、図では、この盛り上がった部分がシャフト６５１１の左端と当接している様子が示されている。カム軸６５４Ｋの回転によって揺動カム６５３Ｋが図の矢印Ｄ方向に回転する際には、この盛り上がった部分がシャフト６５１１の左端と当接するたびに、シャフト６５１１を右側に押す力が発生する。

一方、シャフト６５１１の右端は、支持部材６５８によって回転自在に支持されており、シャフト６５１１は、この支持部材６５８を介してバネ６５２Ｋから図の水平方向に向かう弾性力を受けている。揺動カム６５３Ｋによって右方向に押されたシャフト６５１１は、バネ６５２Ｋの弾性力で左側に押し返されることとなり、このような揺動カム６５３Ｋから受ける力と、バネ６５２Ｋの弾性力との２つの力により、クリーニング部材６５１Ｋ全体が図の両矢印Ｃ方向に揺動運動を行う。このクリーニング部材６５１Ｋの揺動運動により溝の縁が帯電部材６５０Ｋ表面を摺擦して、異物を掻き落とす効果が増大する。ここで、クリーニング部材６５１Ｋ、バネ６５２Ｋ、揺動カム６５３Ｋ、カム軸６５４Ｋ、歯車６５５Ｋ、ギア６５６Ｋ、モータ６５７Ｋ、支持部材６５８Ｋを合わせたものが、本発明のクリーニング装置の一実施形態に相当する。また、バネ６５２Ｋ、揺動カム６５３Ｋ、カム軸６５４Ｋ、歯車６５５Ｋ、ギア６５６Ｋ、モータ６５７Ｋ、支持部材６５８Ｋを合わせたものが、本発明にいう揺動部の一例に相当する。

以上がクリーニング部材６５１Ｋを揺動させる機構についての説明である。

次に、図２に示すクリーニング部材６５１Ｋの製造方法について説明する。

ここでは、直径３ｍｍ、長さ３００ｍｍの円柱状のシャフトを、ウレタンを主成分とする発泡性の高分子材料が覆った構成を備え、深さ７５０μｍ、幅が７５０μｍの溝が形成されたクリーニング部材を例として製造方法を説明する。
〈クリーニング部材の製造方法〉
・ポリエステルポリオール（商品名：サンエスター２２、三洋化成工業社製）１００質量部
・４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（商品名：ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン社製） ３０質量部
・シリコン含有多元共重合体（Ｍｗ＝２０００、シリコン含有率７０％） ２質量部
・１，４−ブタンジオール １質量部
・トリメチロールプロパン（商品名：ＴＭＰ、徳山曹達社製） ８質量部
４０℃にあらかじめ温調した上記の、ポリエステルポリオール、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、およびシリコン含有多元共重合体をステンレス製ビーカー内で混合し、空気を十分抱き込むようにして１５分間強く攪拌する。一方で、直径３ｍｍ、長さ３００ｍｍの円柱状のシャフトを用意しておいて、そのシャフトを直径３０ｍｍの円筒形の金型の中央に配置する。攪拌した上述の混合物内に、硬化反応を開始させるために、１，４−ブタンジオールとＴＭＰを投入して１分間攪拌し、上記の金型の温度を１５０℃に温調しながらこの金型とシャフトとの間に、硬化反応を開始した上記の混合物を注入する。そして、この温度を３０分間維持して加熱硬化を進展させる。硬化後、金型を取り外し表面を研磨して、シャフトを発泡性の高分子材料が覆った構成のクリーニング部材を製造した。さらに、このクリーニング部材の表面に、研削機により幅７５０μｍ、深さ７５０μｍの溝を形成した。

以上がクリーニング部材の製造方法の説明である。以上では、ブラックの現像像形成用の帯電装置６５Ｋに備えられたクリーニング部材６５１Ｋを例にとって説明を行ったが、残りの３色の現像像形成用の帯電装置に備えられたクリーニング部材６５１Ｃ，６５１Ｍ，６５１Ｙも、図２に示すクリーニング部材６５１Ｋと同様の構成を備えており、上述の製造方法によって製造される。

以下では、クリーニング部材が、その表面に図２に示す溝構造を備えることにより、帯電部材の帯電性能が安定することを具体的な実験データで検証する。

この実験では、発泡ウレタンを有するクリーニング部材を有する帯電装置を画像形成装置に備え付け、ＹＭＣＫの各色を同程度含むハーフトーン画像を用紙１万枚出力する。そして、そのハーフトーン画像に、各色について周期的な画質欠陥がどの程度発生しているかをチェックする。ここで、上記のハーフトーン画像とは、１インチ平方当り１５０個の網点で形成された画像を意味する。

周期的な画質欠陥は、帯電部材表面の帯電性能が部分的に低下して感光体表面に帯電ムラが生じたときによくみられる現象であり、ロール状の帯電部材の円周を周期として帯電ムラが発生するために、画質欠陥が周期的に現れることになる。

一般に、研磨紛など、クリーニング部材から放出された粒状の異物が帯電部材表面に付着すると点状の周期的な画質欠陥が現れることが多く、一方、感光体上のトナーやトナーの外添剤が帯電部材表面に付着すると筋状の周期的な画質欠陥が現れることが多い。そこで、どのような形状の周期的な画質欠陥がどの程度発生しているかをチェックすることより、帯電部材表面の帯電性能低下の原因とその程度とを判定することができる。

周期的な画質欠陥についてのチェック結果は、以下のカテゴリーに分けて評価する。
◎ ： １００００枚全てについて周期的な画質欠陥は発生していない
○＋ ： ６０００枚出力後に周期的な画質欠陥が発生
○ ： ４５００枚以上６０００枚未満の出力において周期的な画質欠陥が発生
○− ： ３０００枚以上４５００枚未満の出力において周期的な画質欠陥が発生
△ ： １５００枚以上３０００枚未満の出力において周期的な画質欠陥が発生
× ： １５００枚未満の出力において周期的な画質欠陥が発生
上記の実験を、下記の画像形成装置によって行う。
（実施例１）
クリーニング部材表面に、幅７５０μｍ、深さ７５０μｍの溝が形成されている図２の帯電装置を採用した、図１の画像形成装置１０００。

この実施例１の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法によって製造される。
（実施例２）
クリーニング部材表面に、幅５５０μｍ、深さ５５０μｍの溝が形成されている図２の帯電装置を採用した、図１の画像形成装置１０００。

この実施例２の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法において、クリーニング部材の表面に、研削機により幅５５０μｍ、深さ５５０μｍの溝を形成する点を除き、同様の製造方法によって製造される。
（実施例３）
クリーニング部材表面に、幅９５０μｍ、深さ９５０μｍの溝が形成されている図２の帯電装置を採用した、図１の画像形成装置１０００。

この実施例３の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法の「クリーニング部材の製造」において、クリーニング部材の表面に、研削機により幅９５０μｍ、深さ９５０μｍの溝を形成する点を除き、同様の製造方法によって製造される。
（実施例４）
クリーニング部材表面に、幅２５０μｍ、深さ７５０μｍの溝が形成されている図２の帯電装置を採用した、図１の画像形成装置１０００。

この実施例２の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法において、クリーニング部材の表面に、研削機により幅２５０μｍ、深さ７５０μｍの溝を形成する点を除き、同様の製造方法によって製造される。
（実施例５）
クリーニング部材表面に、幅７５０μｍ、深さ２５０μｍの溝が形成されている図２の帯電装置を採用した、図１の画像形成装置１０００。

この実施例５の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法の「クリーニング部材の製造」において、クリーニング部材の表面に、研削機により幅７５０μｍ、深さ２５０μｍの溝を形成する点を除き、同様の製造方法によって製造される。
（実施例６）
クリーニング部材表面に、幅１１００μｍ、深さ７５０μｍの溝が形成されている図２の帯電装置を採用した、図１の画像形成装置１０００。

この実施例６の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法において、クリーニング部材の表面に、研削機により幅１１００μｍ、深さ７５０μｍの溝を形成する点を除き、同様の製造方法によって製造される。
（実施例７）
クリーニング部材表面に、幅７５０μｍ、深さ１１００μｍの溝が形成されている図２の帯電装置を採用した、図１の画像形成装置１０００。

この実施例７の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法の「クリーニング部材の製造」において、クリーニング部材の表面に、研削機により幅７５０μｍ、深さ１１００μｍの溝を形成する点を除き、同様の製造方法によって製造される。
（実施例８）
帯電装置において、図２に示す、クリーニング部材の揺動機構が備えられていない点を除き、実施例１の画像形成装置と同様の構成を備えた画像形成装置。

この実施例８の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法によって製造される。
（比較例）
帯電装置において、図２に示す、クリーニング部材の揺動機構が備えられていない点と、
クリーニング部材表面に溝が形成されていない点とを除き、図１の画像形成装置１０００と同様の構成を備えた画像形成装置。

この比較例の画像形成装置のクリーニング部材は、上述したクリーニング部材の製造方法の「クリーニング部材の製造」において、クリーニング部材の表面に、研削機により溝を形成する過程を踏まない点を除き、同様の製造方法によって製造される。

下記表１に、実施例１〜実施例８、および比較例の結果を示す。なお、この表１には、上述したカテゴリーでの画質の評価に加え、周期的な画質欠陥が発生するまでの出力枚数と、その画質欠陥の形状（点状、あるいは筋状）についても記載されている。

表１において、クリーニング部材の表面に溝が形成されている実施例１〜実施例８と、溝が形成されていない比較例とを比較すると、比較例では、１０００枚出力した時点で周期的な画質欠陥が発生しているという結果（評価は×）が得られているのに対し、実施例１〜実施例８では、評価の最も低い実施例８でも周期的な画質欠陥が発生するまでに２０００枚出力することができたという結果（評価は△）であって、実施例８以外は周期的な画質欠陥が発生するまでに３０００枚以上の出力が行われている。このことから、クリーニング部材の表面に溝が形成されることにより、帯電部材表面の付着物が除去されやすくなるということがわかる。

また、クリーニング部材の揺動機構が設けられていない実施例８と、クリーニング部材の揺動機構が設けられている実施例１とを比較すると、実施例８では、２０００枚出力した時点で周期的な画質欠陥が発生しているという結果（評価は△）が得られているのに対し、実施例１では、１万枚全てについて周期的な画質欠陥は発生していない（評価は◎）という結果が得られている。このことから、クリーニング部材が揺動されることにより、クリーニング部材が帯電部材表面の付着物を除去する能力が飛躍的に向上するということがわかる。

次に、溝の幅は同じであるが、溝の深さが互いに異なる実施例１、実施例５、および実施例７の間で比較を行ってみると、溝の深さが２５０μｍの実施例５では、６５００枚出力した時点で周期的な点状の画質欠陥が発生しているという結果（評価は○＋）が得られ、溝の深さが１１００μｍの実施例７では、５５００枚出力した時点で周期的な筋状の画質欠陥が発生しているという結果（評価は○）が得られているのに対し、実施例１では、１万枚全てについて周期的な画質欠陥は発生していない（評価は◎）という結果が得られている。
実施例５では点状の画質欠陥が発生していることから、溝の深さが２５０μｍでは深さが足りず、帯電部材表面に付着した、クリーニング部材に由来する異物が除去しきれていないことが推察される。一方、実施例７では筋状の画質欠陥が発生していることから、溝の深さが１１００μｍでは深すぎて、帯電部材表面に付着したトナーやトナーの外添剤が除去しきれていないことが推察される。そこで、溝の深さとしては、２５０μｍよりは深く、１１００μｍよりは浅い方が好ましいということがわかる。

同様に、溝の深さは同じであるが、溝の幅が互いに異なる実施例１、実施例４、および実施例６の間で比較を行ってみると、溝の幅が２５０μｍの実施例４では、５０００枚出力した時点で周期的な点状の画質欠陥が発生しているという結果（評価は○）が得られ、溝の幅が１１００μｍの実施例６では、３０００枚出力した時点で周期的な筋状の画質欠陥が発生しているという結果（評価は○−）が得られているのに対し、実施例１では、１万枚全てについて周期的な画質欠陥は発生していない（評価は◎）という結果が得られている。実施例４では点状の画質欠陥が発生していることから、溝の幅が２５０μｍでは深さが足りず、帯電部材表面に付着した、クリーニング部材に由来する異物が除去しきれていないことが推察される。一方、実施例６では筋状の画質欠陥が発生していることから、溝の深さが１１００μｍでは深すぎて、帯電部材表面に付着したトナーやトナーの外添剤が除去しきれていないことが推察される。そこで、溝の幅としては、２５０μｍよりは広く、１１００μｍよりは狭い方が好ましいということがわかる。

さらに、溝の幅および溝の深さが、いずれも５５０μｍ以上９５０μｍの範囲にある実施例１〜実施例３では、いずれも１万枚全てについて周期的な画質欠陥は発生していない（評価は◎）という結果が得られている。この事実と、上述した、実施例１、実施例５、実施例７の間での比較と、実施例１、実施例５、実施例７の間での比較とから、溝の幅が５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲にあり、溝の深さが５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲にあると、クリーニング部材に由来する異物も、トナーやトナーの外添剤も、帯電部材表面から充分に除去されるということがわかる。

以上の表１の結果の考察をまとめると、クリーニング部材の表面に溝が形成されることにより、帯電部材表面の付着物が除去されやすくなるということがわかり、さらに、クリーニング部材の揺動機構を備え、クリーニング部材の表面に、幅が５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲にあり、深さが５００μｍ以上１０００μｍ以下の範囲にある溝を設けることで、クリーニング部材に由来する異物も、トナーやトナーの外添剤も、帯電部材表面からクリーニング性良く除去されるということが結論できる。

なお、以上の説明においては、カラーの片面出力プリンタを例として説明したが、本発明の画像形成装置は、カラーの両面出力プリンタに応用されてもよい。また、モノクロの片面出力プリンタあるいはモノクロの両面出力プリンタに応用されてもよい。また、プリンタ以外にも、コピー機やファックス機に応用されてもよい。

また、以上の説明においては、クリーニング部材は、帯電装置の帯電部材をクリーニングするものであったが、本発明のクリーニング部材は、帯電部材以外の物に適用されてもよい。例えば、中間転写ベルトなどに応用されてもよい。

本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。 図１に示す、ブラックの現像像形成用の帯電装置の構成を示す模式図である。

符号の説明

１０００…画像形成装置、
１…トレイ、
２…排紙トレイ、
３…搬送ロール、
４…ＣＰＵ、
４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ…トナーカートリッジ、
５…中間転写ベルト、
５０…ベルト本体、
５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙ…１次転写ロール、
５ａ…駆動ロール、
６１Ｋ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｙ…感光体、
６４Ｋ，６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ…現像器、
６５Ｋ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５Ｙ…帯電装置、
６５０Ｋ，６５０Ｃ，６５０Ｍ，６５０Ｙ…帯電部材、
６５０１Ｋ…導電性シャフト、
６５１Ｋ，６５１Ｃ，６５１Ｍ，６５１Ｙ…クリーニング部材、
６５１１Ｋ…シャフト、
６５１２Ｋ…発泡性高分子材料、
６５２Ｋ…バネ、
６５３Ｋ…揺動カム、
６５４Ｋ…カム軸、
６５５Ｋ…歯車、
６５６Ｋ…ギア、
６５７Ｋ…モータ、
６５８Ｋ…支持部材、
７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ…露光部、
８…レジロール対、
９…２次転写ロール対、
９ｂ…２次転写ロール、
１０…定着器、
１３…送出ロール対、
１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｙ…カートリッジ

Claims (4)

1. 回転する被クリーニング体上の付着物を排除するクリーニング装置であって、
   ロール形状を有し、該ロール形状の周面で前記被クリーニング体に当接して従動回転する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
2. 被帯電体に当接して回転し該被帯電体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
   ロール形状を有し、該ロール形状の周面で前記帯電部材に当接して従動回転することで前記帯電部材上の付着物を排除する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材；
   を備えたことを特徴とする帯電装置。
3. 表面に像を保持する像保持体；
   前記像保持体に当接して回転し該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
   ロール形状を有し、該ロール形状の周面で前記帯電部材に当接して従動回転することで前記帯電部材上の付着物を排除する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材；
   を備えたことを特徴とするカートリッジ。
4. 表面に像を保持する像保持体；
   前記像保持体に当接して回転し該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；
   前記帯電部材によって電荷が付与された像保持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像することで現像像を形成する像形成部；および
   ロール形状を有し、該ロール形状の周面で前記帯電部材に当接して従動回転することで前記帯電部材上の付着物を排除する、該周面の回転方向に対して斜めに延びて該周面を周回する溝が設けられた、少なくとも該周面部分が発泡性の高分子材料からなるクリーニング部材；
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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