JP2009080392A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に研摩目がある帯電ローラを使用した場合においても、長期に渡って安定した帯電ローラへのクリーニング能力を維持すると共に、帯電ローラにおいては、長期に安定した帯電能力も可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】静電潜像を形成するための回転可能な像担持体を帯電する帯電部材として、像担持体に接触して回転し、表面に研摩目がある帯電ローラ２を使用する画像形成装置において、帯電ローラ２に接触して帯電ローラを清掃する回転ブラシ４１を有し、この回転ブラシの毛４４が回転ブラシ４１の回転円の接線４５に対する垂線方向４６に対して斜めに倒れている。
【選択図】図４

Description

本発明は、静電潜像を形成するための回転可能な像担持体を帯電する帯電部材として、像担持体に接触して回転し、表面に研摩目がある帯電ローラを使用する画像形成装置に関する。

上記において、回転可能な像担持体とは、例えば、電子写真画像形成装置における、ドラム型或いはエンドレスベルト型の電子写真感光体、静電記録装置における、ドラム型或いはエンドレスベルト型の静電記録誘電体などである。

電子写真画像形成装置における感光体の一次帯電の方法として、接触帯電方法が実用化されている。これは、帯電部材として、導電性支持体（芯金）の外周に導電性弾性体層を設け、該導電性弾性体層の外周に抵抗層を被覆して設けた帯電ローラを用いる。そして、この帯電ローラを感光体に接触させて回転可能に配設し、芯金に電圧を印加し、帯電ローラと感光体の当接ニップの近傍で微小な放電をさせて感光体の表面を帯電させる方法である。

芯金に印加する電圧を、直流電圧のみにしたＤＣ帯電方式と、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧にしたＡＣ＋ＤＣ帯電方式がある。ＡＣ＋ＤＣ帯電方式の場合、帯電の均一性を得るために重畳する交流電圧には、直流電圧印加時の帯電開始電圧値の２倍以上のピーク間電圧Ｖｐｐを持つ電圧が使用されている。

近年、電子写真画像形成装置の長寿命化、高生産化に伴い、この帯電ローラの長寿命化も同時に望まれてきている。帯電ローラの寿命に係わるものとしては、トナーなどに付着している外添剤及びトナー自身などの異物の付着による帯電ローラ汚れが挙げられる。帯電ローラは感光体に接触して回転する部材であるので、感光体の表面に残留している上記のような異物が転移して汚れやすい。この帯電ローラ汚れによる帯電能力の低下及びムラが問題となり長寿命が難しい状態である。

そこで、帯電ローラにクリーニングブレード等の清掃手段を接触又は近接させ、この清掃手段によって帯電ローラに付着した異物を欠き落し、帯電ローラの表面を清掃する発明が各種提案されている（特許文献１、２参照）。

また、帯電ローラの表面及び感光体の表面に清掃部材を接触させ、かつこの清掃部材を長手方向（軸方向）に摺動させることにより、帯電ローラの表面に付着した異物をこの清掃部材で除去する発明が開示されている（特許文献３）。

さらに、感光体（像担持体）のクリーニングブラシ（本体クリーニング装置のクリーニングブラシ）を帯電ローラにも接触させ、このクリーニングブラシによって帯電ローラの表面に付着した異物をも除去しようとする発明が開示されている（特許文献４）。

一方、帯電ローラにおいては、電子写真の多様化及び、コストや歩留まりを意識して、様々な加工を後で調整できる研摩工程（研摩処理）を表面に施して製造されるものが増えてきている。特に研摩工程を表面に施したローラ、いわゆる研摩目を表面に有する帯電ローラにおいては、トナー及び外添剤、特により微小である外添剤が研摩目に入りやすく取れ難くクリーニングし難いのが現状である。
特開昭５８−１９４０６１号公報 特開平３−２２８０８１号公報 特開平５−２６５３０７号公報 特開平６−１０２８００号公報

表面に研摩目がある帯電ローラの場合は、特許文献１、２のようなクリーニング手段、例えば、ブレードクリーニングでは、研摩目に入りこんだ微細な外添剤まではとれない。

また、特許文献３、４のように感光体のクリーニングと同時に帯電ローラにブラシをあてる方法では、ブラシ自体の耐久性がもたず、長寿命な画像形成装置には不適である。

また、回転ブラシを清掃部材として当てる方法も考えられるが、単純に従動、あるいは非従動にしたところで、研摩目の隙間に入り込んだ微細な外添剤までは十分に取れないことが分かった。

そこで本発明は、表面に研摩目がある帯電ローラを使用した場合においても、安定した帯電能力を長期に渡って維持することを可能にした画像形成装置を提供することを目的としている。

更に本発明は、帯電ローラに接触させる清掃部材においても、長期に安定した清掃能力の維持が可能と同時に帯電ローラの帯電能力も長期にわたり維持できることを可能にする画像形成装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、静電潜像を形成するための回転可能な像担持体を帯電する帯電部材として、前記像担持体に接触して回転し、表面に研摩目がある帯電ローラを使用する画像形成装置において、前記帯電ローラに接触して前記帯電ローラを清掃する回転ブラシを有し、この回転ブラシの毛が回転ブラシの回転円の接線に対する垂線方向に対して斜めに倒れていることを特徴とする。

本発明によれば、表面に研摩目がある帯電ローラを使用した場合においても、安定した帯電能力を長期に渡って維持することが可能となる。また、帯電ローラに接触させる清掃部材においても、長期に安定した清掃能力の維持が可能と同時に帯電ローラの帯電能力も長期にわたり維持できる。

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ここで、以下の実施の形態に記載されている装置構成、構成部品、構成部品の寸法、材質、及び形状、その他相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、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。

［画像形成装置例］
図７は画像形成装置例の概略の構成を示す模式図である。この画像形成装置は、静電潜像を形成するための回転可能な像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１を用いた接触帯電方式・転写方式の電子写真画像形成装置である。

感光ドラム１は、ドラム軸線を中心に回転自在に支持されて配設されており、駆動機構（不図示）により矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。

回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段により所定の極性・電位に一様に帯電される。本例においてこの帯電手段は、帯電部材として帯電ローラ２を用いた接触帯電装置（ローラ帯電装置）である。帯電ローラ２は、ローラ軸体（導電性支持体、芯金）を有する導電性弾性ローラである。そして、ローラ軸体の両端部をそれぞれ軸受け部材を介して回転自在に支持させ、ローラ軸線を感光ドラム１のドラム軸線に対してほぼ並行に配列して感光ドラム１に対して所定の押圧力で接触させて配設されている。本例において、この帯電ローラ２は感光ドラム１の回転に従動して回転する。また、帯電ローラ２は、表面に研摩目があるローラである。この帯電ローラ２については後述する。４１は帯電ローラ２を清掃する清掃部材としての回転ブラシ（クリーニングブラシ）であり、帯電ローラ表面に付着した異物を掻き取って、帯電ローラ表面が局部的或いは全面的に異物汚れするのを防止する。この回転ブラシ４１についても後述する。

そして、帯電ローラ２のローラ軸体に対して、帯電バイアス印加電源部Ｓ１から所定の直流電圧（ＤＣ帯電方式）、或いは所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）が帯電バイアスとして印加される。これにより、回転する感光ドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に接触帯電される。本例では、感光ドラム１の表面がマイナスの所定電位に帯電される。

そして、その感光ドラム１の帯電面に対して像露光手段３により像露光がなされる。これにより、感光ドラム表面の露光明部が電位減衰して、感光ドラム表面に像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。像露光手段３は、原稿画像を結像投影露光するアナログ露光装置でもよいし、レーザスキャナやＬＥＤアレイ等のデジタル露光装置であってもよい。本例では、波長λ＝７８０ｎｍのレーザ走査露光Ｌを行うレーザスキャナを像露光手段３として用いている。

上記のようにして感光ドラム表面に形成された静電潜像は現像手段によりトナー像として現像される。本例において、この現像手段は、現像剤として一成分磁性ネガ極性トナーを用いたジャンピング反転現像装置４を用いている。現像装置４は、回転駆動される現像スリーブ５と、現像スリーブ５に現像剤を供給するためのホッパー部６を有し、現像スリーブ５と感光ドラム１との間に装置長手に渡り０．３ｍｍの一定間隔を保つように配置されている。現像スリーブ５には現像バイアス印加電源部Ｓ２から所定のＡＣ成分とＤＣ成分を重畳した電圧が印加される。これにより、感光ドラム表面の静電潜像が現像装置４によりジャンピング反転される。

感光ドラム表面に形成されたトナー像は引き続く感光ドラム１の回転により、感光ドラム１と転写ローラ７との当接ニップ部である転写部Ｔに至り、この転写部Ｔに給送された記録材Ｐに転写される。転写ローラ７は、ローラ軸体（導電性支持体、芯金）を有する導電性弾性ローラである。そして、ローラ軸体の両端部をそれぞれ軸受け部材を介して回転自在に支持させ、ローラ軸線を感光ドラム１のドラム軸線に対してほぼ並行に配列して感光ドラム１に対して所定の押圧力で接触させて配設されている。本例において、この転写ローラ７は感光ドラム１の回転に従動して回転する。記録材Ｐは給紙機構部（不図示）から所定の制御タイニングで給送され、レジストレーションローラ８により感光ドラム１に対する画像形成と同期取りされて適正なタイミングをもって転写部Ｔに導入され、感光ドラム１と転写ローラ７により挟持搬送される。転写ローラ７には、記録材Ｐが転写部Ｔを通過している間、転写バイアス印加電源部Ｓ３からトナーの帯電極性とは逆極性の所定電位の直流電圧が印加される。本例ではプラス極性の所定電位の直流電圧が印加される。これにより、転写部Ｔにおいて記録材Ｐの裏面側（感光ドラム対向面側とは反対面側）にプラスの電荷が付与されて感光ドラム表面のトナー像が順次に記録材Ｐの表面に静電的に転写される。

トナー像の転写を受けた記録材Ｐは転写部Ｔを出ると感光ドラムの表面から分離され、搬送ベルト１０により定着装置１１に導入される。本例の定着装置１１はヒートローラ１２と加圧ローラ１３との圧接回転ローラ対を有する熱定着装置であり、定着装置１１に導入された記録材Ｐはローラ対１２・１３の圧接ニップ部である定着部Ｎに進入して挟持搬送される。これにより、記録材Ｐ上の未定着のトナー像が記録材面に固着画像として熱と圧力により定着され、その後、記録材は画像形成物として装置本体外部に排出される。

一方、記録材分離後の感光ドラム１の表面はクリーニング装置１４により転写残トナー・紙粉等の残留物の除去を受けて清掃され、繰り返して画像形成に供される。本例において、このクリーニング装置１４はクリーニング部材としてチップタイプのクリーニングブレード１５を用いたブレードクリーニング装置である。このクリーニングブレード１５により感光ドラム表面が摺擦されることで感光ドラム表面から残留物が掻き取られる。掻き取られた残留物は廃トナー収容部１６に収容される。

［感光体１］
この項では、像担持体としての感光体１の一般的なことについて説明する。ただ、この感光体については、長寿命を意識したもので、これに限るものではなく、また、今回説明する表面保護層は無くても良い。

まずは、感光体１の長寿命を意識した、表面保護層の特徴（一例）について図８で簡単に説明する。感光体１の表面保護層５６のＨＵ（ユニバーサル硬さ値）、及び弾性変形率は、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読し連続的硬さを求められる微小硬さ測定装置フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて測定した。圧子は対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を使用した。荷重の条件は最終荷重６ｍＮまで段階的に（各点０．１ｓの保持時間で２７３点）測定した。

出力チャートの概略を図９に示す。縦軸は荷重（ｍＮ）で横軸は押し込み深さｈ（μｍ）であり、段階的に荷重を増加させ６ｍＮまで荷重をかけ、その後同様に段階的に荷重を減少させた結果である。

ＨＵは、６ｍＮで押し込んだ時の同荷重下での押し込み深さから下記式（１）によって規定される。

弾性変形率は圧子が膜に対して行った仕事量（エネルギー）、すなわち圧子の膜に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めたものであり、下記式（２）からその値は求まる。全仕事量Ｗｔ（ｎＷ）は図９中のＡ−Ｂ−Ｄ−Ａで囲まれる面積で表され、弾性変形の仕事量Ｗｅ（ｎＷ）はＣ−Ｂ−Ｄ−Ｃで囲まれる面積で表される。

弾性変形率＝Ｗｅ／Ｗｔ×１００（％） ・・・（２）
有機電子写真感光体に求められる性能として機械的劣化に対する耐久性の向上が挙げられる。一般的に膜の硬度は外部応力に対する変形量が小さいほど高く、電子写真感光体も当然の如く鉛筆硬度やビッカース硬度が高いものが機械的劣化に対する耐久性が向上すると考えられている。しかしながら、これらの測定により得られる硬度が高いものが必ずしも耐久性の向上を望めたわけではなかった。

我々は鋭意検討の末、ＨＵと弾性変形率の値が、ある範囲の場合に表面保護層５６の機械的劣化が起り難くなることを見出した。すなわち、ビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いて硬度試験を行う。そして、最大荷重６ｍＮで押し込んだ時のＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ^２以上２２０Ｎ／ｍｍ^２以下であり、かつ、弾性変形率が４０％以上６５％以下である電子写真感光体を用いることによって飛躍的に向上した。また、更なる特性の向上にはＨＵ値が１６０Ｎ／ｍｍ^２以上２００Ｎ／ｍｍ^２以下であることがより好ましい。

ＨＵと弾性変形率を切り離してとらえることはできないが、例えば、ＨＵが２２０Ｎ／ｍｍ^２を超えるものであるとき、弾性変形率が４０％未満であると、クリーニングブレードや帯電ローラに挟まれた紙粉やトナーが感光体の弾性力が不足している。そのために、結果として局部的に大きな圧力がかかり深い傷が発生してしまう。また、弾性変形率が６５％より大きいと、弾性変形率は高くても弾性変形量は小さくなってしまうが故に、結果として局部的に大きな圧力がかかり深い傷が発生してしまう。よって、ＨＵが高いものが必ずしも感光体として最適ではないと考えられる。

また、ＨＵが１５０Ｎ／ｍｍ^２未満で、弾性変形率が６５％を超えるものの場合、たとえ弾性変形率が高くても塑性変形量も大きくなってしまう。そのために、クリーニングブレードや帯電ローラに挟まれた紙粉やトナーが擦られることで削れたり細かい傷が発生したりしてしまう。

本例において用いられる感光ドラム１で、長寿命を考えると、少なくとも表面保護層５６が重合または架橋して硬化された化合物を含有した電子写真感光体からなる。なお、この硬化手段としては、熱、可視光や紫外線などの光、更に放射線を用いることができる。

したがって、本例において、感光体の表面保護層５６を形成する方法としては、表面保護層用として用いられる、重合または架橋により硬化可能な化合物を、融解または含有している塗布溶液を用いる。そして、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティングなどにより塗布した後、この塗布された化合物を硬化手段により硬化する方法が採用される。

これらのうち、感光体を効率よく大量生産する方法としては、浸漬コーティング法がもっとも好ましく、この本例においても浸漬塗布法を採用することが可能である。この表面保護層５６については、長寿命を意識したものであってこの限りではない。

ここで、感光ドラム１の概略構成を図８を用いて説明する。（ａ）は単層型の感光ドラム１の概略構成、（ｂ）は積層型の感光ドラム１の概略構成である。

（ａ）の単層型は、外径がたとえば３０ｍｍの導電性基体（支持体、ドラム基体）５１に、電荷発生物質と電荷輸送物質の双方を同一の層（感光層）５３に含有する層構成である。（ｂ）の積層型は、電荷発生物質を含有する電荷発生層５４と電荷輸送物質を含有合する電荷輸送層５５を、順次または逆順に積層した構成である。層５４＋５５が感光層である。さらに、感光層５３又は５４＋５５上に表面保護層５６を形成することも可能である。

また、電子輸送層の膜厚を最適化させるために、膜厚の幅を持たせる意味で、表面保護層５６を用いることが良い。少なくとも感光体の表面層が、熱や可視光、紫外線などの光、さらに放射線により重合または架橋し硬化させることができる化合物を含有していればよい。

そして、感光体としての特性、特に残留電位などの電気的特性及び耐久性の観点から、（ｂ）の積層型の感光ドラムが好ましい。すなわち、電荷発生層５４及び電荷輸送層５５を順次積層した機能分離型の感光体構成、または、この機能分離型の感光体構成で積層された感光層上に、さらに表面保護層５６を形成した構成とするのが好ましい。

表面保護層５６における、重合または架橋における化合物の硬化方法としては、感光体特性の劣化が少なく、残留電位の上昇が発生せず、十分な硬度を示すことができることから、好適には、放射線が用いられる。

この重合または架橋を発生させる際に使用する放射線としては、電子線またはガンマ線が望ましい。これらのうちの電子線を使用する場合、加速器として、スキャニング型、エレクトロンカーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びラミナー型などのあらゆる形式を使用することが可能である。

また、電子線を照射する場合においては、感光体における電気特性及び耐久性能を発現するために、照射条件としては、加速電圧を２５０ｋＶ以下とするのが好ましく、１５０ｋＶ以下がより好ましい。また、照射線量を、１０ｋＪ／ｋｇ以上１０００ｋＪ／ｋｇ以下の範囲内にするのが好ましく、１５ｋＪ／ｋｇ以上５００ｋＪ／ｋｇ以下の範囲内とするのがより好ましい。

加速電圧が上述の範囲の上限より大きいと、感光体特性に対する電子線照射による損傷、いわゆるダメージが増加する傾向にある。また、照射線量が上述の範囲の下限より少ないと、硬化が不十分となりやすい。また、線量が多い場合には感光体特性の劣化が生じやすいため、この観点から、線量は、上述の範囲内から選択するのが望ましい。

また、重合または架橋が生じて硬化可能な表面層用の化合物としては、反応性の高さ、反応速度の速さ、及び硬化後に達成される硬度の高さの観点から、分子内に不飽和重合性官能基を含むものが好ましい。

さらに、不飽和重合性官能基を分子内に有する分子の中でも、特に、アクリル基、メタクリル基及びスチレン基を有する化合物が好ましい。

また、不飽和重合性官能基を有する化合物とは、その構成単位の繰り返しの状態により、モノマーとオリゴマーとに大別される。モノマーとは、不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返しがなく、比較的分子量の小さいものを示す。他方、オリゴマーとは、不飽和重合性官能基を有する構造単位の繰り返し数が２〜２０程度の重合体である。また、ポリマーまたはオリゴマーの末端のみに不飽和重合性官能基が結合した、いわゆるマクロノマーを、表層用の硬化性化合物として使用することも可能である。

また、不飽和重合性官能基を有する化合物は、表面層として必要とされる電荷輸送機能を満足させるために、化合物が電荷輸送化合物を採用することが、より好ましい。この電化輸送化合物の中でも、正孔輸送機能を持った不飽和重合性化合物であることがさらに好ましい。

電子写真感光体の支持体５１としては、導電性を有するものであれば良い。具体的には、たとえばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属や、これらの合金を、ドラムまたはシート状に形成したものを挙げることができる。また、アルミニウム及び銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化錫などをプラスチックフィルムに蒸着したものを挙げることができる。また、導電性物質を単独または結着樹脂とともに塗布することにより導電層を設けた金属、または、プラスチックフィルムや紙などを挙げることができる。

また、導電性支持体５１の表面上には、バリアー機能と接着機能とを有する下引き層５２を設けることができる。

下引き層５２は、感光層５３又は５４＋５５の接着性改良、塗工性改良、支持体５１の保護、支持体５１上の欠陥の被覆、支持体５１からの電荷注入性改良、または感光層５３又は５４＋５５の電気的破壊に対する保護などのために形成される層である。

この下引き層５２の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミドを使用することができる。また、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、ニカワ及びゼラチンなどを使用することができる。これらの材料は、それぞれに適合した溶剤に溶解されて支持体５１の表面に塗布される。そして、この下引き層５２の膜厚は、好適には、０．１〜２μｍである。

感光体が機能分離型の感光体である場合は、電荷発生層５４及び電荷輸送層５５を積層する。

電荷発生層５４に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル（Ｓｅ−Ｔｅ）、ピリピウム、チアピリリウム系染料を挙げることができる。また、各種の中心金属及び結晶系、具体的には、たとえばα、β、γ、ε、及びＸ型などの結晶型を有するフタロシアニン系化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料を挙げることができる。また、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、クナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及びアモルファスシリコンなどを挙げることができる。

また、機能分離型の感光体の場合、電荷発生層５４は、電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤とともに、ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミルなどの手段によって良好に分散する。そして、その分散液を塗布し、乾燥させて形成されるか、または電荷発生物質の蒸着膜など、単独組成の膜として形成される。ここで、この電荷発生層５４の膜厚は、典型的には、５μｍ以下であり、好適には、０．１〜２μｍである。

また、結着樹脂を用いる場合の例は、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、などのビニル化合物の重合体及び共重合体を挙げることができる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。

不飽和重合性官能基を有する正孔輸送性化合物は、上述した電荷発生層５４上に電荷輸送層５５として用いることができる。または、電荷発生層５４上に、電荷輸送層５５と結着樹脂とからなる電荷輸送層５５を形成した後に、表面保護層５６として用いることもできる。

そして、正孔輸送性化合物を表面保護層５６として用いた場合、その下層にあたる電荷輸送層５５は、適当な電荷輸送物質を、上述の電荷発生層用樹脂から選択可能で適当な結着樹脂とともに溶剤に分散または溶解する。そして、その溶液を、上述の公知の方法によって塗布し、乾燥させて形成することができる。

電荷輸送物質としては、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物を挙げることができる。また、ピラゾリン、イミダゾール、オキサドール、トリアゾール、またはカルバゾールなどの複素環化合物を挙げることができる。また、トリフェニルアミンなどのトリアリールアミン誘導体、フェニレジンアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物などを挙げることができる。

電荷輸送層５５における電化輸送物質の重量が、これらの範囲より小さいと、電荷輸送能が低下し、感度低下や残留電位の上昇などの問題点が発生する。この場合に、本例における電荷輸送層５５の厚みは、１０〜３０μｍの範囲である。

いずれの場合も、表面保護層５６の形成方法は、正孔輸送性化合物を含有する溶液を塗布後、重合または硬化反応させるのが一般的である。なお、あらかじめ正孔輸送性化合物を含む溶液を反応させることにより硬化物を得た後、再度溶剤中に分散または溶解させたものなどを用いて、表面層を形成することも可能である。

また、上述の溶液を塗布する方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、及びスピンコーティングなどが知られている。そして、効率性／生産性の観点から、溶液を塗布する方法としては、浸漬コーティング法が望ましい。なお、蒸着やプラズマ処理などの、その他公知の製膜方法を適宜選択することが可能である。

また、表面保護層中５６においては、導電性粒子を混入させることも可能である。この導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラックなどを挙げることができる。

これらの導電性粒子としての金属は、具体的には、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、ステンレス及び銀を挙げることができ、さらに、導電性粒子としては、これらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したものなどを挙げることができる。

また、導電性粒子としての金属酸化物は、具体的には、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマスを挙げることができる。また、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウムなどを挙げることができる。

また、これらの金属酸化物は、それぞれ単独で用いたり、２種類以上を組み合わせて用いたりすることが可能である。なお、２種以上を組み合わせる場合には、単に混合することも可能であり、固溶体や融着を施すことも可能である。

また、導電性粒子の平均粒径は、表面保護層５６の透明性の観点から、０．３μｍ以下にすることが好ましく、より好適には、０．１μｍ以下にすることが望ましい。さらに、上述した導電性粒子の材料において、透明性などの観点から金属酸化物を用いることが特に好ましい。

表面保護層５６中における導電性金属酸化物粒子の割合は、直接的に表面保護層の抵抗を決定する要因の１つである。したがって、保護層の比抵抗は、１０^８〜１０^１３Ωｍ（１０^１０〜１０^１５Ωｃｍ）の範囲にすることが望ましい。

また、表面保護層５６中にはフッ素原子含有樹脂粒子を含有することも可能である。このフッ素原子含有樹脂粒子としては、４フッ化チレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂及び、これらの共重合体などが挙げられる。そしてこれらの中から少なくとも１種類以上を適宜選択するのが好ましい。

そして、上述のフッ素原子含有樹脂粒子としては、特に、４フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。なお、樹脂粒子の分子量や粒径は、適宜選択することが可能であり、必ずしも上述の分子量や粒径に限定されるものではない。

表面保護層５６中におけるフッ素原子含有樹脂の割合は、表面層の全質量に対して、典型的には、５〜４０重量％であり、好適には、１０〜３０重量％である。これは、フッ素原子含有樹脂粒子の割合が、４０重量％より多いと表面層の機械的強度が低下し易くなり、５重量％より少ないと表面層の表面の離型性、表面層の耐磨耗性や耐傷性が不十分になる可能性があるためである。

分散性、結着性及び対候性をより向上させるために、表面保護層５６中に、ラジカル補足剤や酸化防止剤などの添加物を加えることも可能である。表面保護層５６の膜厚は、好適には、０．２〜１０μｍの範囲であり、より好適には、０．５〜６μｍの範囲である。

［帯電ローラ２］
図１に本例における帯電ローラ２の横断面模型図（模式図）を示す。ただ、これは、あくまでの一般的な帯電ローラの一例であって、本発明に関しては、表面に研摩形状が残っているものを対象とする。

この帯電ローラ２は、ローラ軸体（導電性支持体、芯金）２１と、その外周にローラ状に同心一体に形成された導電性弾性体層２２と、表面処理層（後加工処理層）２３と、から構成されている。表面処理層２３は導電性弾性体層２２の表面の研磨処理層である。研摩処理された帯電ローラ表面はローラ周方向に関して方向性（研削の目の方向：順目方向と逆目方向）のある表面粗さ（研摩目）を有している。２４はその研磨処理により生じている研摩目（研磨跡）を模式的に示している。図１において、帯電ローラ２は感光ドラム１に対して順目で接触させている。表面処理層２３には、上記の研磨処理層に加えて、さらに、所望の表面処理液や電磁波照射などを用いた処理層も含まれる。

この帯電ローラ２は、高価な多層構成のものとは異なり、単純構成が特徴であり、表面の微調（後加工処理、ここでは研摩処理）で、使用要求を満たすように設計できる。

軸体２１としては、特に限定するものではなく、例えば金属製の円柱体からなる芯金や内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体が用いられる。

導電性弾性体層２２は、上記軸体２１の外周に、直接に、あるいは、他の導電性下地層２５（説明省略）を介して形成される。

導電性弾性体層２２は、特に限定するものではなく、従来から帯電部材の弾性体層として使用されるゴムや熱可塑性エストラマー等のソリッド体で形成することができる。具体的には、ポリウレタン、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴムが挙げられる。また、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム及びエピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）などが挙げられる。これ等を基材ゴムとするゴム組成物或いは熱可塑性エラストマーで、その種類としては特に制限はなく、汎用のスチレン系エラストマー及びオレフィン系エラストマー等から選ばれる１種あるいは複数種の熱可塑性エラストマーを好適に用いることができる。

導電性弾性体層２２としては、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）系ゴム基材が好ましい。このエピクロルヒドリン系ゴム基材を更に詳細に述べると、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体を挙げることができる。また、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などを挙げることができる。そして、これから選択される一種又は二種以上のブレンドを挙げることができる。

このように、上記ＣＨＲと導電剤を含めた状態で帯電ローラの電気抵抗は１０^４〜１０^８Ωの範囲に調製する。この場合の帯電ローラの抵抗値は、次のように測定する。

画像形成装置の感光ドラム１をアルミニウム製のドラムと入れ替える。その後、アルミニウム製ドラムと帯電ローラ１の芯金１１との間に１００Ｖの電圧を加える。そして、このときに流れる電流値を測定することにより、帯電ローラの抵抗値を求める。

上記導電剤としては、特に制限されず、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウムヘキサデシルトリメチルアンモニウムを挙げることができる。また、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、エトサルフェート塩、臭化ベンジル塩及び塩化ベンジル塩等のハロゲン化ベンジル塩等の第四級アンモニウム塩等の陽イオン界面活性剤を挙げることができる。また、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩及び高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩等の陰イオン界面活性剤を挙げることができる。また、各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル及び多価アルコール脂肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤等の帯電防止剤を挙げることができる。また、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＮａＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ及びＮａＣｌ等のＬｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋等の周期律表第１族の金属塩あるいは第四級アンモニウム塩等の電解質を挙げることができる。また、Ｃａ（ＣｌＯ_４）_２等のＣａ２＋及びＢａ２＋等の周期律表第２族の金属塩を挙げることができる。及びこれらの帯電防止剤が、少なくとも１個以上の水酸基、カルボキシル基及び一級ないし二級アミン基等のイソシアネートと反応する活性水素を有する基を持ったものが挙げられる。

更には、それらと、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール及びポリエチレングリコール等の多価アルコールとその誘導体等の錯体も可能である。あるいはエチレングリコールモノメチルエーテル及びエチレングリコールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体等のイオン導電剤も可能である。あるいはケッチェンブラックＥＣ及びアセチレンブラック等の導電性カーボンも可能である。あるいはＳｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＡＦ：超耐磨耗性）、Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＩＳＡＦ：準超耐磨耗性）のゴム用カーボンも可能である。Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ：高耐磨耗性）のゴム用カーボンも可能である。Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｄｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ：良押出性）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＧＰＦ：汎用性）、Ｓｅｍｉ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ：中補強性）のゴム用カーボンも可能である。Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ：微粒熱分解）及びＭｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ：中粒熱分解）等のゴム用カーボンも可能である。また、酸化処理を施したカラー（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀及びゲルマニウム等の金属及び金属酸化物も可能である。あるいはポリアニリン、ポリピロール及びポリアセチレン等の導電性ポリマー等も可能である。

尚、特に、第四級アンモニウム塩等のイオン導電剤が好ましく、更に環境変動が少ない導電性カーボン系のもの併せて用いられるほうが良い。なお、ここで、第四級アンモニウム塩とは、純粋な塩のみではなく第四級アンモニウム塩に過塩素酸塩がイオン結合しているものをも含む趣旨である。

上記導電剤の配合量は、ＣＨＲ及びＡＣＭからなるゴム成分１００重量部（以下「部」と略す）に対して０．５〜５部に設定することが好ましい。

また、導電性弾性体層２２は、液状ゴムを含有する。ここで、液状ゴムは、数平均分子量が１０００以上であると共に粘度が３０℃で１０００Ｐａ・ｓ以下である。且つ液状ポリオレフィン、液状ポリクロロプレン、液状ポリブタジエン−アクリロニトリル、液状ポリエステル、及び液状ポリエーテルからなる群から選択される少なくとも一種以上を用いることができる。

このような液状ゴムは、分子量がある程度大きくブリードし難いものであるが、混練ゴムのムーニー粘度を適度に低下させ得るものであり、これにより成形性が向上する。

このような液状ゴムは、エピクロルヒドリン系ゴム基材に対して、１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％程度用いるのが望ましい。

導電性弾性体層２２は、上述した配合のゴム組成物を加硫し、成形したものである。加硫方法は特に限定されず、過酸化物加硫でも硫黄加硫でもよいが、低抵抗を維持するためには、硫黄加硫の方が好ましい。

また、特に、塩素を引き抜く架橋剤と、硫黄及び硫黄を含有する加硫促進剤からなる群から選択される少なくとも一種と、酸化亜鉛とで共架橋するのが好ましい。ここで、塩素を引き抜く架橋剤としては、チオウレア化合物、トリアジン化合物、キノキサリン化合物を挙げることができ、具体的には、エチレンチオウレアや２，３，６−トリメチルカプト−Ｓ−トリアジンを挙げることができる。

これにより、脱型性を向上させることができ、また、加工成形性を向上させることができる。また、二次加硫を少なくすることができ、初期から圧縮永久ひずみが小さな弾性体となる。さらに、研磨加工等の加工成形性が良好となるので、液状ゴムの添化による加工性の低下を補うことができるという利点がある。すなわち、成形後の研磨加工性が向上し、研磨後の表面平滑性が良好に保持され、さらに、金型汚染、芯金に対する防錆性、成形性が向上するという効果を奏する。

また、酸化亜鉛を用いて共架橋することにより、低抵抗を維持することができるという利点がある。

このような架橋剤及び硫黄及び／又は硫黄を含む加硫促進剤の添加量は、前記エピクロルヒドリン系ゴム基材に対し、架橋剤が０．３〜５重量％、硫黄及び／又は硫黄を含む加硫促進剤が０．１〜５重量％の範囲で配合されているのが好ましい。また、酸化亜鉛は、０．１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％の範囲で配合するのが好ましい。

そして、これらの導電性弾性体層２２の厚みは、通常、１〜１０ｍｍ、好適には２〜４ｍｍ程度に設定される。

上記導電性弾性体層２２の外周に最表層として形成される表面処理層１３は、帯電ローラ表面で用いられる公知のものでよい。具体的には、先に述べたＮ−メトキシメチル化ナイロンを主体とするものや、イソシアネート化合物を主成分として含有するものであればよい。有機感光体に接触しても汚染することはなく、電気特性の環境依存性が小さく、トナー成分の耐フィルミング性に優れた帯電部材を考慮し、イソシアネート化合物を主成分とするものが良い。このイソシアネート化合物を主成分として含有するものだけでもよいが、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択される少なくとも１種のポリマーと、導電性付与剤との少なくとも一方を添加するようにしてもよい。

ここで、イソシアネート化合物としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を挙げることができる。また、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）及び前記記載の多量体及び変性体などを挙げることができる。

また、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものである。アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。

表面処理において、このようなポリマーを表面処理液中に一種又は二種以上混合して用いる場合には、表面処理液中のポリマーは、イソシアネート成分に対して２〜３０重量％とするのが好ましい。少ないとカーボンブラックを表面処理層中に保持する効果が小さくなり、多すぎると相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できないからである。

また、表面処理液には上述した導電剤としてカーボンブラックが用いられる。カーボンブラックの種類は特に限定されず、例えば、ケッチェンブラック（ライオン社製）、トーカブラック＃５５００（東海カーボン社製）などが挙げられる。表面処理液中のカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して１０〜４０重量％であるのが好ましい。これより少ないと有効な導電特性が発揮できず、多すぎると脱落等の問題が生じ好ましくないからである。

さらに、表面処理液は、これらアクリルフッ素系ポリマー又はアクリルシリコーン系ポリマー及びイソシアネート化合物を溶解する溶剤を含有する。溶剤としては特に限定されないが、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の有機溶剤を用いればよい。このような表面処理層の厚みについては、通常、５〜３０μｍの厚みに設定されるのが好ましく、特に好適な範囲は７〜２３μｍである。

帯電ロール２の製造方法に関しては、上述の導電性弾性体層２２の基となる材料を混練する。その混練物をゴム押出機で、例えば、外径１６ｍｍ、内径７．５ｍｍの円筒形に押出し（これは求める直径によってことなる）加硫し、導電性弾性体層２２の１次加硫チューブを得る。

次に、上記、導電性弾性体層２２の１次チューブに導電性支持体１１の軸上に接着剤を塗布したものを挿入し、オーブンなどで２次加硫を行い、未研摩品の状態での帯電ローラを得る。

この帯電ローラ表面（導電性弾性体層表面）を回転砥石で研摩して所望の表面処理状態、即ち研摩目２４がある表面処理状態にする。

このときの表面粗さはＲｚで１〜２０μｍ（ＪＩＳ Ｂ６１０１）がよい。１μｍより小さくするのは、一般的な、砥石の精度では困難であるので、砥石自体の要求精度が高くなり、コストメリットを出すことができなくなる。また、２０μｍより粗れてしまうと、帯電ローラにこびり付いた外添剤が本発明でも取れなくなってしまう。

ここで、研摩目２４の定義について具体的に述べる。図２は、実際に研摩した帯電ローラの表面状態を超深度形状測定顕微鏡（（株）キーエンス社製：ＶＫ８５１０）で写した写真とプロファイルしたものである。

写真上の矢印が実際にプロファイルした形状である。この場合、矢印２６の向きを正と呼び、逆向きを負と呼ぶことで、研摩目２４の方向を示す。帯電ローラ２の回転方向については、正の方向（研摩目２４が逆目で感光ドラム１の表面に接触する方向）に回るように感光ドラム１に接触させる。

更に、このプロファイルをモデル化したものを図３に示す。研摩目２４の頂点３２から帯電ローラ中心方向に直線３１を引く。そこから左右の谷部３３、３４までの距離が異なると同時に左右の角度θ１、θ２が異なることなり、さらに同じ様な形状が連続的につながることが研摩目として考えらる。

この研摩目の短辺側（３２を頂点とし谷部３４まで）については、像担持体の回転方向に対して当たり難くなっている方が良い。この方が谷部３４に外添剤などのよごれが付き難くなるためである。逆に、短辺部が像担持体の回転方向で当たり易くなっていると谷部に外添剤などの汚れが溜まり易くなってしまうためである。

本発明においては、谷間での長いほうの角度θ１が３０〜８０°であり、谷間での短いほうの角度θ２が−１０〜３０°である。また、段差３６は１〜２０μｍ、好ましくは８〜１２ｍｍであり、また、研摩目の間隔３５については、１００〜２００μｍが目安になる。ただ、この定義については、あくまでも目安であり、研摩跡が見受けられると研摩処理したものと判断する。

［清掃部材４１］
図４に帯電ローラ２を清掃する帯電ローラ用清掃部材としての回転ブラシ（以下、ブラシローラと記す）４１の横断面模型図（模式図）を示す。

このブラシローラ４１は、図４と図５に示すように、軸体（回転軸）４３に対して、基布４２に所定の太さと密度の繊維（ブラシの毛）４４を植毛してなるブラシパイル地４９を螺旋状に巻き付けて固定し、全体として外径を整えてブラシローラの形態にする。そして、放射線方向に向いている直毛ブラシ繊維４４を、ブラシローラ回転方向側に倒すように斜毛処理して所望の外径に整えたものである。斜毛処理したブラシローラ４１はローラ周方向に関して方向性（順目方向と逆目方向）を有している。本例ではブラシローラ回転方向において順目であり、逆目方向において逆目である。

このブラシローラ４１は、軸体４３の両端部をそれぞれ軸受け部材（不図示）を介して回転自在に支持させ、軸線を帯電ローラ２の軸線に対してほぼ並行に配列してブラシ部を帯電ローラ２の表面に接触させて配設されている。このブラシローラ４１は駆動機構（不図示）により所定の速度で回転駆動される。その回転方向は、帯電ローラ２に対して非従動の方向である。即ち、ブラシローラ４１の回転方向は、帯電ローラ２とブラシローラ４１との接触部において、帯電ローラ２の回転方向とは逆方向である。ブラシローラ４１は、感光ドラム１の回転に従動して回転する帯電ローラ２の表面に対してカウンター回転することで、帯電ローラ２の表面とブラシローラ４１の表面が互いに逆目同士で接触して移動する。これにより、帯電ローラ２の研摩目２４を有する表面が逆目方向にブラシローラ４１の逆目のブラシ４４で摺擦される。

このように、帯電ローラ２の研摩目２４に対して、ブラシ（ブラシ繊維）４４を斜毛にし、研摩目２４の隙間から外添剤汚れをとることを特徴としている。更には、ブラシローラ４１と帯電ローラ２の回転方向を逆（非従動）方向にするとともに、ブラシローラ４１と帯電ローラ２の周速差をつけて、研摩目（特に谷部）に入り込みやすい外添剤を取り除く。

軸体４３としては、帯電ローラ２の軸体２１と同様に特に限定するものではなく、例えば金属製の円柱体からなる芯金や内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体が用いられる。

ブラシ繊維（ブラシの毛）４４としては、一般に知られている繊維単独、及び導電材を分散したものを利用することができる。繊維材料としては、ポリアミド（ナイロン）、アクリル、ポリエステル、レーヨン、ビニロンを例示できる。導電材としては、アルミニウム、鉄、銅、ニッケルなどの金属や、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンなどの導電性酸化物、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブなどの炭素微粒子を例示できる。

斜毛を施しやすい観点や、様々な温湿度環境での影響を受け難い点で、ナイロン系のポリアミド（ナイロン６）にカーボンブラックを分散したものが好ましい。

ブラシ繊維４４の太さとしては、１デニール以上２０デニール以下がよい。１デニールより細くなると、十分な斜毛が形成できず、すぐに折れやすくなってしまう。また、２０デニールより太くなると、今度は、繊維としてのしなやかさがなくなり、これも清掃部材として使用が困難になる。

更に、ブラシ繊維４４の密度としては、８０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２以上３００ｋＦ／ｉｎｃｈ^２以下が良い。ｋＦのＦはフィラメントである。８０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２より少ない密度だと、帯電ローラ２にムラに接触しているため、清掃能力もムラムラになってしまう。また、３００ｋＦ／ｉｎｃｈ^２より多い密度だと、これもブラシとしての隙間がほとんどなく、清掃部材としての能力に欠ける。

ブラシ繊維４４の長さ４７としては、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が良い。０．５ｍｍより短くなると、帯電ローラ２とブラシローラ４１の軸の交差の振れで、帯電ローラ２に対する当たりムラができやすくなる。また、５ｍｍより長いと、先端がしなびてくるため、うまく、汚れを取れなくなる。

ブラシローラ４１の回転方向については、帯電ローラ２と非従動側に回転させるのがよい。従動側に回転させると、どうしてもブラシの毛先部分が帯電ローラ２の研摩目２４の谷部に入り込まないため、谷部に入り込みやすい外添剤をうまく清掃できない。

また、回転時に周速差をつけたほうが清掃部材としては、効果がある。周速差としては、帯電ローラ２に対して、ブラシローラ４１の回転速度を１０％以下（０〜１０％）、好ましくは１〜５％速い周速差があるほうがよい。ブラシローラ４１のほうが遅くなると、これもブラシ先端が谷部に入り込まない。また、１０％より速く回すと、これもブラシ先端が谷部に入り込まない。

この場合の周速差の定義であるが、帯電ローラ２の速度１．０に対して、ブラシローラ４１の速度１．０〜１．１にしたことを周速差とする。

ブラシの斜毛角度θ３は軸体４３に接線方向４５に対し垂線４６を引き、そこから回転方向側に倒れた角度θ３を斜毛角度とする。即ち、ブラシ繊維（ブラシの毛）４４は、ブラシローラ４１の回転円の接線に対する垂線方向に対して斜めに倒れている（斜めに生えている）。

この場合の斜毛角（ブラシの毛の前記垂線方向に対する倒れ角度θ３）は、５°以上６０°以下（接線方向から３０°−８５°）が良い。５°より小さくなるとほとんど直毛（放射線方向）と同じ状態なので、ブラ先端が帯電ローラ２の研摩目２４の谷部にうまく入り込んでいかず、外添剤等がうまくとれない。６０°より大きくなると、今度は、逆に倒れすぎて帯電ローラにうまく当たらず、清掃部材としての機能を成さなくなってしまう。

ブラシの斜毛処理は、例えば、回転軸に直線状のブラシの毛を放射状に植毛して形成した直毛形のブラシを、斜毛後の径の内径をもつパイプに回転させながら挿入して放置し、くせ付けする方法がある。また、同様に直毛形のブラシを、斜毛後の径の内径をもつパイプに回転させながら挿入したあと、熱を加えブラシにくせ付けする方法、あらかじめ角度を持たせて斜めに植毛したシートを回転軸に巻き付ける方法などがある。

ブラシローラ４１の帯電ローラ２に対する侵入量６１は、帯電ローラ外円に対して０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下が良い。０．５ｍｍより小さいと、軸の変心等で毛先が帯電ローラ２に対してうまく当たらない場合がでてくる。また２．０ｍｍより大きいと、毛先が寝た状態であたるため、谷部にこびりついた異物６２等がとれなくなる。

また、このブラシローラ４１の帯電ローラ２に対する押し付け力（先端力）としては、８８ｍＮ／ｃｍ以上２５０ｍＮ／ｃｍ以下が良い。８８ｍＮより小さい圧であたっても、研摩目２４の隙間に入った異物等は出て行かない。また、２５０ｍＮ／ｃｍより大きい圧で押し付けると、かなり強い力で押し付けることとなり、帯電ローラ２に別の傷（研摩目と異なる方向性の傷）をつける結果となって、そこに異物が入ってしまってとれなくなってしまう。

この先端力の測定方法を図６に示す。ここで、幅とは、図６において紙面と直交する方向の長さ、奥行とは、図６において左右方向長さ、厚さとは、図６において上下方向長さである。幅１００ｍｍ、奥行５５ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミ板８１を、ブラシローラ４１に対し反対側の端部を支点８２として回転自在に支持し、しかもブラシの接触点における接線に直交する状態を維持した状態でその下面側にロードセル８３を配置した。この場合、支点８２からの距離は５０ｍｍである。そして、侵入量６１＝１ｍｍでアルミ板８１にブラシローラ４１を干渉させ、このブラシローラ４１を２５６ｍｍ／ｓｅｃ．の周速で回転させたときにロードセル８３で荷重を検出した。そして、この荷重をアルミ板８１の幅１００ｍｍで除した値、すなわち幅方向の単位長さを１ｃｍあたりの値をもって先端力とした。

［現像装置４］
感光ドラム１に形成された静電潜像の現像方法としては、感光ドラム１に対して非接触状態で現像する方法（１成分非接触現像）、感光ドラム１に対して接触状態で現像する方法（１成分接触現像）がある。また、トナー粒子に対して磁性キャリアを混合したものを現像剤として用い、この現像剤を磁気力により搬送し、感光ドラムに対して接触状態で現像する方法（２成分接触現像）がある。また、上記２成分現像剤を感光ドラム１に対して非接触状態で現像する方法（２成分非接触現像法）がある。何れも好適に用いることが出来る。

本例において、静電潜像の現像のために使用されるトナーとしては、色成分剤、結着樹脂、脂肪族炭化水素−炭素数９以上の芳香族炭化水素共重合石油樹脂、ワックス、磁性剤等で形成された粒径７μｍのものが使用されている。

結着樹脂としては、従来公知の樹脂が使用できる。例えば、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、スチレン−（メタ）アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。かかるポリエステル樹脂はポリオール成分とポリカルボン酸成分から重縮合により合成される。使用されるポリオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ブタンジオールが挙げられる。また、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノール−Ａエチレンオキサイド付加物、ビスフェノール−Ａプロピレンオキサイド付加物などが挙げられる。ポリカルボン酸成分としては、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロヘキサントリカルボン酸が挙げられる。また、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸１，２，５ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパンテトラメチレンカルボン酸及びそれらの無水物が挙げられる。

また、トナー中に含まれる脂肪族炭化水素−炭素数９以上の芳香族炭化水素共重合石油樹脂はワックスの分散助剤として作用する。このため、樹脂中のワックス分散、低温定着性を維持したまま耐オフセット性、粉砕性、現像担持体へのワックスのフィルミングによる帯電劣化が原因の画像濃度低下、像担持体へのフィルミングによる被写体の画像欠陥の発生が著しく改善される。また、磁性現像剤に添加する場合も同様の効果が得られる。

この芳香族炭化水素共重合石油樹脂は、石油類のスチームクラッキングによりエチレン、プロピレンなどを製造するエチレンプラントから副生する分解油留分に含まれるジオレフィン及びモノオレフィンを原料として合成されたものである。下記のような脂肪族炭化水素モノマーと芳香族炭化水素モノマーを共重合させたものが望ましい。脂肪族炭化水素モノマーは、イソプレン、ピペリレン、２−メチル−ブテン−１、２−メチルブテン−２から選ばれる少なくも１種以上である。芳香族炭化水素モノマーは、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、インデン、イソプロペニルトルエンから選ばれる少なくも１種以上である。

芳香族炭化水素モノマーとしては、モノマー純度の高いピュアモノマーを使用すると、樹脂の着色や、加熱時の臭気を低く押さえることができるのでより好ましい。芳香族炭化水素モノマーの純度としては９５％以上、より好ましくは９８％以上である。芳香族炭化水素モノマーは、炭素数が９以上のモノマーからなる。このモノマーと脂肪族炭化水素モノマーから得られる共重合石油樹脂の場合には、炭素数が９未満の芳香族炭化水素モノマーと脂肪族炭化水素モノマーから得られる共重合石油樹脂に比べて結着樹脂、例えば、ポリエステル樹脂との相溶性がより高くなる。さらに、トナーの粉砕性や熱保存性を満足するために脂肪族炭化水素−炭素数９以上の芳香族炭化水素共重合体の構成としては芳香族炭化水素モノマー量が多いほうが好ましい。ただし、芳香族炭化水素モノマーの量が多すぎると、離型剤の分散性が悪くなる。一方、脂肪族炭化水素モノマーが多すぎると、熱保存性等が低下する。そのため、芳香族炭化水素モノマー量と脂肪族炭化水素モノマー量の重量は、９９：１〜５０：５０、より好ましくは９８：２〜６０：４０、さらに好ましくは９８：２〜９０：１０である。また、その使用量としてはトナー結着樹脂１００重量部に対して２〜５０重量部である。より好ましくは３〜３０重量部である。前記石油樹脂の量が２重量部未満の場合、ワックス分散に効果がなく、５０重量部を越えるとトナーが過粉砕性されやすくなり、現像機の中でトナーの粒子径が小さくなって、カブリが生じ、画像濃度が低濃度となり、現像性が低下するおそれがある。

更に、トナーの表面に表面処理剤（外添剤）として微粉体を付着させることにより、トナーの流動性を向上できる。これは、この様な微粉体として疎水性シリカ等を使用するが、疎水性シリカをトナーの表面に付着すると、流動性が向上するのみならず、トナーのクリーニング性及び帯電性も向上できる。

また、疎水性シリカ以外の微粉体も使用可能である。例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化セリウム、脂肪酸金属塩、ポリ弗化ビニリデン、ポリスチレンやマグネシウム、亜鉛、アルミニウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、マンガン、クロム、セリウム、ストロンチウム、錫等の酸化物の微粉体も使用可能である。また、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸バリウム、錫酸バリウム、錫酸カルシウム等の複合金属酸化物である、無機酸化物微粉体も使用可能である。炭酸塩化合物としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等がある。これらの中でもカラートナーでは、疎水性シリカ、モノクロトナーではチタン酸ストロンチウムがよく用いられる。

なお、表面処理剤の使用量は、トナー１００質量部に対して、普通、質量として０．１〜２０％とする。

上記研摩粒子を表面処理剤として使用することでより効果が増す。ただし、この場合、この研摩剤に限って言えば、質量は１％以下にしなければならない。１％より多くいれると現像性、及び、濃度の低下に影響を及ぼす。

［実施例］
以下、実施例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。

（１）実施例１
１）帯電ローラ２の調製
導電性弾性体層２２の形成材料として、下記に示す各成分を用いてゴム組成物を準備した。

エピクロルヒドリンゴム・・１００部
液状ポリクロロプレン・・・・・６部
チアウレア化合物・・・・・・・２部
硫黄・・・・・・・・・・・０．３部
つぎに、直径８ｍｍの金属製シャフトからなる芯金（回転軸）１１の外周に接着剤を塗布した後、ローラ成形用金型に上記芯金１１をセットし、７０℃に保持した。この金型に上記のゴム組成物を注入して、約１０分間反応硬化させて、帯電ローラ２のベースとなる導電性弾性体層２２を得た。これを脱型し、室温で約２４時間熟成した。このときの直径は１５ｍｍとなっている。このローラを研磨機で表面研摩して、研摩目２４を有する帯電ローラ２を得た。

このときの帯電ローラ２の研摩目２４として、表面粗さ（Ｒｚ）１０μｍ、段差（３４）１１μｍ、研摩目幅（３５）１５０μｍ、θ１…６０°、θ２…５°となった。

２）ブラシローラ４１の調製
帯電ローラ２に接触させる清掃部材、ここでは、ブラシローラ４１は、次のように調製した。

基布（厚み０．５ｍｍ）４２に、ブラシ繊維４４として、太さ６デニール、密度１６０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２、長さ１ｍｍ、材質ナイロン（カーボン混入品）を植毛したブラシパイル地（基材）４９を帯状体に裁断する。この帯状の基材４９を、８Φの芯金４３に、図５のように、螺旋状に重なることなく巻きつけて、外径として１１Φのブラシローラを作製する。このブラシローラを１０Φの金型にいれ、１０ｒｐｍの速度で回転しながら、７０℃の蒸気で３０分間加熱し、その後冷却後、脱型して、斜毛処理したブラシローラ４１を調製した。そのときのブラシローラ４１の径は１０Φとなる。また、ブラシ４４の倒れ角θ３は２０°であった。同時に先端力も測定したが、１４７ｍＮ／ｃｍだった。

３）感光ドラム１の調製
次に、長寿命を意識した感光ドラム１は、以下のようにして作成した。

支持体（ドラム基体）５１として、３０φのアルミニウムシリンダー（スラスト長３６０ｍｍ）を用いた。

導電層用の塗料を以下の手順で調整した。

１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン
粉体 ・・・・・・５０部（重量部、以下同様）
フェノール樹脂 ・・・・・・２５部
メチルセロソルブ ・・・・・・２０部
メタノール ・・・・・・・５部
シリコーンオイル（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分
子量３０００） ・・・０．００２部
をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して調整した。

この塗料を上記のシリンダー５１上に浸漬塗布方法で塗布し、１４０℃で３０分乾燥して、膜厚２０μｍの導電層を形成した。

次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、中間層用塗料を調整した。この塗料を上記の導電層上に浸漬コーティング法によって塗布し、１００℃で２０分間乾燥して、０．６μｍの中間層を形成した。上記の導電層と中間層は下引き層５２である。

電荷発生層用塗料を以下の手順で調製した。

ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラック角２θ±０．２度が９．０度、１４．２度、
２３．９度及び２７．１度に強いピ−クを有するオキシチタニウムフタロシアニン
・・・・・・・・・３部
ポリビニルブチラ−ル（商品名エスレックＢＭ２、積水化学（株）製）
・・・・・・・・・３部
シクロヘキサノン ・・・・・・・・３５部
をφ１ｍｍガラスビ−ズを用いたサンドミル装置で２時間分散して、その後に酢酸エチル６０部を加えて電荷発生層用塗料を調製した。

この塗料を前記の中間層の上に浸漬塗布方法で塗布して５０℃で１０分間乾燥し、膜厚０．２μｍの電荷発生層５４を形成した。

電荷輸送層用塗料を以下の手順で調製した。

下記構造式（１）のスチリル化合物 ・・・・・１０部

下記構造式（２）の繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂
・・・・・１０部

を、モノクロロベンゼン５０部、ジクロロメタン３０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗布液を調整した。

この塗布液を前記の電荷発生層５４上に浸漬コーティングし、１２０℃で一時間乾燥することによって膜厚が２０μｍの電荷輸送層５５を形成した。

表面保護層用塗料を以下の手順で調製した。

下記構造式（３）のの正孔輸送性化合物・・・・・６０部

をモノクロロベンゼン５０部及びジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し表面保護層用塗料を調整した。

この表面保護層用塗料には、フッ素原子含有樹脂粒子として４フッ化エチレン樹脂を表面保護層の全重量に対して３０重量％を含有させた。

この塗料を前記の電荷輸送層５５上にコーティングしたあと、酸素濃度１０ｐｐｍの雰囲気下で加速電圧１５０ＫＶ、照射線量５０ＫＧｙの条件で電子線を照射した。引き続いて、同雰囲気下で感光体の温度が１００℃になる条件で１０分加熱処理をおこない、膜厚５μｍの表面保護層５６を形成して、機能分離型の電子写真感光ドラム１を得た。

４）耐久試験
上記の帯電ローラ２、感光ドラム１、ブラシローラ４１を、キヤノン製の複写機ｉＲ２２７０に組み込んだ。そして、帯電ローラ２の回転速度を１４０ｍｍ／ｓ、ブラシローラ４１の回転速度を１４３ｍｍ／ｓ（周速差約２％）として、高湿環境（２５℃、８０％）で１５０Ｋ枚の耐久試験を行った。

その結果、長期にわたる帯電特性が維持できると共に、帯電ローラ汚れによる画像不良は発生しなかった。

（２）実施例２
１）帯電ローラ２の調製
実施例１の帯電ローラ２について、研摩後にさらに、下記の表面処理液で表面処理をした。

下記の調製剤をボールミルで３時間分散混合して表面処理液を調整した。

酢酸エチル・・・・・・・・１００部
イソシアネート化合物・・・・２０部
アセチレンブラック・・・・・・５部
アクリルシリコーンポリマー・・１部
この表面処理液を２３℃に保ったまま、実施例１の帯電ローラ２を１０秒間浸漬後、１２０℃で保持されたオーブンで１時間加熱して、表面処理液で処理した帯電ローラ２を得た。

この帯電ローラ２は、研摩目２４として、表面粗さ（Ｒｚ）８μｍ、段差（３４）７μｍ、研摩目幅（３５）１７０μｍ、θ１…７０°、θ２…２°となった。

２）ブラシローラ４１の調製
実施例１のブラシローラ４１について、ブラシ繊維４４の太さを６デニールから４デニールに変更、密度を密度１６０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２から１８０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２に変更、長さを１ｍｍから２ｍｍに変更、材質をナイロンからポリエステルに変更した。これ以外の事項は実施例１と同様にして、斜毛処理したブラシローラ４１を調製した。

そのときのブラシローラ４１の径は１１Φとなる。また、ブラシの倒れ角θ３は２５°であった。また、同時に先端力も測定したが、１９６ｍＮ／ｃｍだった。

感光ドラム１は実施例１の感光ドラムと同じにした。

３）耐久試験
上記の帯電ローラ２、感光ドラム１、ブラシローラ４１を用いて、実施例１と同様の耐久試験を行った。

本実施例の場合も、長期にわたる帯電特性が維持できると共に、帯電ローラ汚れによる画像不良は発生しなかった。

（３）実施例３
１）帯電ローラ２の調製
実施例１の帯電ローラ２について、ゴム部（導電性弾性体層２２）の材料を下記の材料に変更した。

ポリウレタンポリマー ・・・・１００部
過塩素リチュウム ・・・・・・１部
ジブチルエンジラウレート ・・・０．０１部
導電剤：導電性カーボン ・・・・・２５部
架橋剤：ジクミルパーオキサイド・・０．５部
そして、イソシアネートとしての４、４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を１００℃で１２時間反応させて、導電剤、架橋剤を加えてプレポリマーを得る。

このプレポリマーを成形材料とし、実施例１と同様の金型を利用し、研摩加工において実施例１より研摩する回転速度を半分にする。

上記以外の事項は実施例１と同様にして、研摩目を有する帯電ローラ２を調整した。このときの帯電ローラ２の研摩目は、表面粗さ（Ｒｚ）１５μｍ、段差（３４）１６μｍ、研摩目幅（３５）１２０μｍ、θ１…５５°、θ２…１５°となった。

２）ブラシローラ４１の調製
実施例１のブラシローラ４１について、ブラシ繊維４４の太さを６デニールから８デニールに変更、密度を密度１６０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２から１００ｋＦ／ｉｎｃｈ^２に変更、長さを１ｍｍから１．５ｍｍに変更、材質をナイロンからポリエステルに変更した。これ以外の事項は実施例１と同様にして、斜毛処理したブラシローラ４１を調製した。

そのときのブラシローラ４１の径は１１Φとなる。また、ブラシの倒れ角θ３は１５°であった。また、同時に先端力も測定したが、２４５ｍＮ／ｃｍだった。

３）耐久試験
上記の帯電ローラ２、感光ドラム１、ブラシローラ４１を用いて、実施例１と同様の耐久試験を行った。

本実施例の場合も、長期にわたる帯電特性が維持できると共に、帯電ローラ汚れによる画像不良は発生しなかった。

帯電ローラの横断面模型図である。 帯電ローラの研摩目の一例を超深度形状測定顕微鏡でとった写真及びプロファイルである。 研摩目を定義するための説明図である。 ブラシローラの横断面模型図である。 ブラシローラの斜視図である。 ブラシローラの先端力の説明図である。 画像形成装置（電子写真装置）の一例の概略図である。 （ａ）と（ｂ）はそれぞれ感光体の層構成模型図である。 フィシャースコープＨ１００Ｖ（Ｈ．Ｆｉｓｈｅｒｅ社製）の出力チャートの概略図である。

符号の説明

１・・感光体、２・・帯電ローラ、２４・・研摩目、４１・・清掃部材（ブラシローラ）、
θ３・・斜毛角

Claims (12)

1. 静電潜像を形成するための回転可能な像担持体を帯電する帯電部材として、前記像担持体に接触して回転し、表面に研摩目がある帯電ローラを使用する画像形成装置において、
   前記帯電ローラに接触して前記帯電ローラを清掃する回転ブラシを有し、この回転ブラシの毛が回転ブラシの回転円の接線に対する垂線方向に対して斜めに倒れていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転ブラシの毛の密度が８０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２以上３００ｋＦ／ｉｎｃｈ^２以下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. 前記回転ブラシの毛の太さが１デニール以上２０デニール以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記回転ブラシの毛の前記垂線方向に対する倒れ角度が５°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記回転ブラシの回転方向が前記帯電ローラとの接触部において前記帯電ローラの回転方向とは逆方向であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記回転ブラシの毛の倒れ方向が回転方向側であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記回転ブラシと前記帯電ローラの周速差が１０％以下あることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 前記回転ブラシの先端力が８８ｍＮ／ｃｍ以上２５０ｍＮ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
9. 前記回転ブラシの前記帯電ローラに対する侵入量が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
10. 前記回転ブラシの毛の材質がナイロンであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の画像形成装置。
11. 前記帯電ローラの研摩目が前記像担持体の回転方向に対して短辺が当たり難くなっていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
12. 前記帯電ローラと前記回転ブラシとが互いに逆目で接触して回転することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。