JP2009134106A - 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】経時によるクリーニング部材のクリーニング性能の低下を防止し、かつ、近接方式特有のギャップ形成部材への付着物の付着を防止することによって、長期に亘って画像不良の発生しない帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】帯電装置１８は、帯電部材２３と、該帯電部材２３と当接する第１及び第２のクリーニング部材２５、２６とを備えている。帯電部材２３は、導電性支持体４９と、該導電性支持体４９上に形成された電気抵抗調整層５０と、該電気抵抗調整層５０の両端に設けられたギャップ形成部材５２とを有している。第２のクリーニング部材２６は、第１のクリーニング部材２５よりも帯電部材２３の回転方向の下流側に配されている。第２のクリーニング部材２６は、電気抵抗調整層５０の外周面とギャップ形成部材５２の外周面とに当接する。
【選択図】図８

Description

本発明は、像担持体を帯電させる帯電部材と該帯電部材と当接するクリーニング部材とを備えた帯電装置と、該帯電装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

従来、複写機、レーザービームプリンタやファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像担持体に対して帯電処理を行う帯電部材、静電画像担持体に対してトナーを付着させるトナー担持体、静電潜像担持体上のトナーに対して転写処理を行う転写部材や、転写処理を行う前に静電潜像担持体から一旦トナー像を担持するトナー像担持体、といった導電性部材が用いられている。

図１０は、従来の電子写真方式の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジ１００の概略図である。図１０中の１０１は静電潜像が形成される像担持体、１０２は像担持体１０１と近接（間隔をあけて）配置されて帯電処理を行う近接（非接触）方式の帯電部材、１０３は帯電部材１０２の外周面をクリーニングするクリーニング部材、１０４は像担持体１０１上の静電潜像にトナー１０５を付着させるトナー担持体、１０６は像担持体１０１上のトナー像を記録媒体１０７に転写処理する転写部材、１０８は転写処理後の像担持体１０１をクリーニングするクリーニング部材である。また、１０９は像担持体１０１上に残留したトナー１０５がクリーニング部材１０８により除去された廃トナー、１１０はクリーニング装置、１１１は現像装置を示している。さらに、像担持体１０１の放電による摩耗の低減及びトナークリーニング性向上のため、潤滑剤１１２が潤滑剤塗布部材１１３により像担持体１０１上に塗布される。なお、１１４は像担持体１０１に静電潜像を形成する露光を示している。また、図１０においては、他の電子写真方式のプロセスにおいて通常必要な機能ユニットは省略している。

前述した画像形成装置では、次のような手順で画像の形成を行う。１）帯電部材１０２が像担持体１０１の外周面を所望の電位に帯電させる。２）露光装置が像担持体１０１に露光１１４を投射して、所望の画像に対応する静電潜像を像担持体１０１上に形成する。３）トナー担持体１０４が、静電潜像をトナー１０５によって現像し、像担持体１０１上にトナー像（顕像）を形成する。４）転写部材１０６が、像担持体１０１上のトナー像を記録紙等の記録媒体１０７に転写する。５）クリーニング装置１１０が、転写されず像担持体１０１上に残留したトナー１０５を除去する。６）トナー像を転写された記録媒体１０７は図示しない定着装置へと搬送され、定着装置はトナー１０５を加熱及び加圧して記録媒体１０７上に定着する。上記の１から６の手順を繰り返すことによって、記録媒体１０７上に所望の画像が形成されていく。

帯電装置は、帯電部材１０２と、クリーニング部材１０３とを少なくとも備えている（例えば、特許文献１ないし４参照）。帯電部材１０２は、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられたギャップ形成部材とを有している。クリーニング部材１０３は、帯電部材１０１と当接するように設けられ、該帯電部材１０１に付着した、像担持体１０１上に残留したトナー１０５や帯電部材１０２の放電により劣化した潤滑剤１１２等の付着物を除去する。クリーニング部材１０３が該付着物を除去することによって、帯電部材１０２の放電ムラがなくなって像担持体１０１上を一様に帯電させることができ、画像不良等を防止することができる。

特許文献１に記載された帯電装置は、このようなクリーニング部材を偶数個備え、対になるクリーニング部材を帯電部材の中心に対して対称な位置に配して、帯電部材を安定して回転させる構成となっている。また、特許文献２に記載された帯電装置は、クリーニング部材と電極ローラとが交互に配されて構成されたローラを備え、電極ローラが帯電部材の表面抵抗を測定して帯電部材の汚染を検出する構成となっている。また、特許文献３に記載された帯電装置は、クリーニング部材を複数備えるとともに少なくとも一つが帯電部材と接触しておらず、該接触していないクリーニング部材自体をクリーニングする構成となっている。また、特許文献４に記載された帯電装置は、クリーニング部材がブラシ状に形成され、例えばクリーニング部材を自重によって帯電部材に当接させることによって該帯電部材に従動して回転させる構成となっている。
特開平７−１７５２９８号公報 特開平１１−８４８２９号公報 特開２００３−３１６１３０号公報 特開２００４−４７４９号公報

しかしながら、特許文献１ないし４に記載された帯電装置においては、帯電部材が像担持体と近接配置されて該像担持体との間に一定の間隙をあけて配されると、ギャップ形成部材の外周面に前述した付着物が付着して、回転ピッチで該間隙が変動して画像不良が発生するといった近接方式特有の問題があった。また、帯電部材から除去された付着物によって次第にクリーニング部材自体が汚染されてクリーニング能力が低下していくので、帯電部材から前記付着物を十分除去できずに帯電部材の放電ムラが起こって画像不良が発生するといった問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、近接方式特有のギャップ形成部材への付着物の付着を防止し、かつ、経時によるクリーニング部材のクリーニング性能の低下を防止することによって、長期に亘って画像不良の発生しない帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、（ａ）導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられたギャップ形成部材と、を有する、像担持体を帯電させる帯電部材と、（ｂ）前記帯電部材と当接する第１のクリーニング部材と、（ｃ）前記第１のクリーニング部材よりも前記帯電部材の回転方向の下流側に配された、前記帯電部材と当接する第２のクリーニング部材と、を備えた帯電装置において、前記第２のクリーニング部材が、前記電気抵抗調整層の外周面と前記ギャップ形成部材の外周面とに当接するように設けられていることを特徴とした帯電装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された帯電装置において、前記第１のクリーニング部材が、前記帯電部材の外周面に付着した付着物を剥ぎ取る機能を有していることを特徴とした帯電装置である。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された帯電装置において、前記第２のクリーニング部材が、前記付着物を吸着する機能を有していることを特徴とした帯電装置である。

請求項４に記載された発明は、請求項２または請求項３に記載された帯電装置において、前記第１のクリーニング部材が、ブラシ状とされていることを特徴とした帯電装置である。

請求項５に記載された発明は、請求項２ないし請求項４のうちいずれか一項に記載された帯電装置において、前記第１のクリーニング部材が、前記帯電部材の回転速度と同速度以上で回転する構成とされていることを特徴とした帯電装置である。

請求項６に記載された発明は、請求項３ないし請求項５のうちいずれか一項に記載された帯電装置において、前記第２のクリーニング部材が、連続気泡発泡体から構成されていることを特徴とした帯電装置である。

請求項７に記載された発明は、請求項３ないし請求項６のうちいずれか一項に記載された帯電装置において、前記第２のクリーニング部材が、前記帯電部材の回転速度と同速度で回転する構成とされていることを特徴とした帯電装置である。

請求項８に記載された発明は、前記像担持体と、請求項１ないし請求項７のうちいずれか一項に記載された帯電装置と、を備えていることを特徴としたプロセスカートリッジである。

請求項９に記載された発明は、請求項８に記載されたプロセスカートリッジを備えていることを特徴とした画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、第２のクリーニング部材が電気抵抗調整層の外周面とギャップ形成部材の外周面とに当接するように設けられているので、近接方式に特有のギャップ形成部材への付着物の付着を防止することによって、像担持体と帯電部材との間の間隙の変動が抑えられ、像担持体を均一に帯電して画像不良を防止することができる。

請求項２に記載された発明によれば、第１のクリーニング部材が帯電部材の外周面に付着した付着物を剥ぎ取る機能を有しているので、帯電部材の外周面に付着した付着物を剥ぎ取り浮かせることができる。

請求項３に記載された発明によれば、第２のクリーニング部材が付着物を吸着する機能を有しているので、第１のクリーニング部材が剥ぎ取った付着物を吸着除去することができ、次の作像工程に付着物を残すことがない。

請求項４に記載された発明によれば、第１のクリーニング部材がブラシ状とされているので、高い剥ぎ取り力が生じ、帯電部材の外周面に付着した付着物を確実に剥ぎ取ることができる。

請求項５に記載された発明によれば、第１のクリーニング部材が帯電部材の回転速度と同速度以上で回転する構成とされているので、帯電部材への接触効率を高めることができ、帯電部材の外周面に付着した付着物をさらに確実に剥ぎ取ることができる。

請求項６に記載された発明によれば、第２のクリーニング部材が連続気泡発泡体から構成されているので、連続気泡内に付着物を吸着かつ蓄積することができ、経時に亘って吸着能が低下することがない。

請求項７に記載された発明によれば、第２のクリーニング部材が帯電部材の回転速度と同速度で回転する構成とされているので、付着物を確実に吸着できるとともに、剥ぎ取られた付着物の再付着を防止することができる。

請求項８に記載された発明によれば、像担持体と、請求項１ないし請求項７のうちいずれか一項に記載の帯電装置とを備えているので、交換作業が容易であるとともに安定した画像を容易に得ることができる。

請求項９に記載された発明によれば、請求項８に記載されたプロセスカートリッジを備えているので、高画質を得ることができるとともに長期に亘って安定した画像を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態にかかる帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を図１ないし図９を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１は、フルカラー画像を形成するカラーレーザービームプリンタである。

画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色の画像則ちカラー画像を、一枚の転写紙等の記録媒体Ｐに形成する。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応する部材等を、以下、符号の末尾に各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫを付けて示す。

図１は、画像形成装置１を示す垂直断面図である。画像形成装置１は、装置本体２と、給紙装置３と、レジストローラ対４と、転写ユニット５と、定着装置６と、光走査装置７と、第１〜第４のプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫと、排紙部９とを少なくとも備えている。

装置本体２は、例えば箱状に形成され、フロア上等に設置される。装置本体２は、給紙装置３と、レジストローラ対４と、転写ユニット５と、定着装置６と、光走査装置７と、第１〜第４のプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫとを内部に収容する。

給紙装置３は、装置本体２の下部に配され、給紙カセット１０と、給紙ローラ１１とを備えている。給紙カセット１０は、記録媒体Ｐを重ねて収容する。給紙カセット１０は、装置本体２に出し入れ自在に、装置本体２の水平方向に配されている。給紙ローラ１１は給紙カセット１０内の最上位の記録媒体Ｐに押し当てられ、給紙ローラ１１の回転によって該最上位の記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に送り出される。

レジストローラ対４は、給紙装置３から転写ユニット５に搬送される記録媒体Ｐの搬送経路に設けられており、互いの間に記録媒体Ｐを挟み込む。レジストローラ対４は、該記録媒体Ｐを、所定のタイミングで転写ユニット５に給送する。

転写ユニット５は、給紙装置３の上方に設けられている。転写ユニット５は、複数の支持ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、中間転写ベルト１３とを備えている。複数の支持ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、装置本体２に回転自在に支持され、少なくとも一つが図示しない駆動手段によって回転駆動されている。中間転写ベルト１３は、無端環状に形成され、支持ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃに巻き掛けられてプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫの上方かつ近傍に配されている。中間転写ベルト１３は、支持ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（のいずれか）が回転駆動されることで、図１中の矢印Ａ方向に循環（無端走行）する。

転写ユニット５は、さらに、一次転写ローラ１４と、二次転写ローラ１５とを備えている。一次転写ローラ１４と二次転写ローラ１５とは、中間転写ベルト１３の近傍に配され、図示しない電源装置によって所定の転写電圧が印加される。なお、一次転写ローラ１４については後述する。

二次転写ローラ１５は、支持ローラ１２ａと対向配置されている。レジストローラ対４から給送された記録媒体Ｐは、支持ローラ１２ａに支持された中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１５との間に給送されて、後述するように中間転写ベルト１３上に一次転写された合成トナー像を二次転写される。

定着装置６は、互いの間に記録媒体Ｐを挟む加熱ローラと加圧ローラとを備えている。合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐは、さらに上方に搬送されて定着装置６を通り、加熱ローラと加圧ローラとの間で押圧加熱されて、記録媒体Ｐ上に二次転写された合成トナー像が該記録媒体Ｐ上に定着される。

光走査装置７は、給紙装置３と中間転写ベルト１３との間に配されている。光走査装置７は、第１〜第４のプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫの後述する帯電部材２３により一様に帯電された像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫの外周面にレーザ光Ｌを照射して、静電潜像を形成する。光走査装置７は、例えば回転多面鏡の回転による走査により、像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫの外周面に画像記録を行う（静電潜像を形成する）。

第１〜第４のプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫは、それぞれ異なった色のトナー像が形成されるドラム状の感光体としての像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫを備えている。これら像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫ上に異なった色のトナー像がそれぞれ形成され、その各トナー像が中間転写ベルト１３上に重ねられて一次転写される。トナー像転写後の中間転写ベルト１３上に付着する転写残トナーはクリーニング装置２７によって除去される。中間転写ベルト１３は、像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫに形成されたトナー像が転写される転写材の一例を構成するものである。なお、プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫの詳細な構成は後述する。

排紙部９は、装置本体２の上面に設けられた排紙トレーと、一対の排紙ローラとを備えている。排紙ローラには、定着装置６によって合成トナー像が定着された記録媒体Ｐが供給される。排紙ローラは、該記録媒体Ｐを排紙トレー上に排出する。

以下、第１〜第４のプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫについて説明する。第１〜第４のプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫは、それぞれ、対応する像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫ上にトナー像を形成して該トナー像を中間転写ベルト１３に転写するが、トナー像の色が異なるだけで互いに略同等の構造であるので、第１のプロセスカートリッジ８Ｙについて代表して説明する。

図２は、第１のプロセスカートリッジ８Ｙ（以下、単にプロセスカートリッジ８Ｙということがある）を示す拡大断面図である。プロセスカートリッジ８Ｙは、前述した像担持体１６Ｙと、ユニットケース１７と、帯電装置１８と、現像装置１９と、クリーニング装置２０と、潤滑剤塗布装置２１とを少なくとも備えている。

像担持体１６Ｙは、円筒状または円柱状に形成され、軸芯を中心として回転自在にユニットケース１７に支持されている。像担持体１６Ｙは、図示しない駆動手段によって図２における時計方向に回転駆動される。像担持体１６Ｙは、光走査装置７からのレーザ光Ｌによって、その外周面上に静電潜像が形成される。像担持体１６Ｙの外周面上に担持された静電潜像は、トナーを吸着して現像される。

ユニットケース１７は、帯電装置１８を構成する帯電ケース２２と、現像装置１９を構成する現像ケース３０と、クリーニング装置２０を構成するクリーニングケース３５と、潤滑剤塗布装置２１を構成する潤滑剤塗布ケース３９とを一体に備えている。

帯電装置１８は、帯電ケース２２と、帯電部材２３とを少なくとも備えている。帯電部材２３は、帯電ケース２２に回転自在に支持されている。帯電部材２３には、図示しない電源装置によって帯電電圧が印加され、これによって像担持体１６Ｙの外周面が所定の極性に帯電される。なお、帯電装置１８については、後で詳細に説明する。

現像装置１９は、現像ケース３０と、スクリュ３１、３２と、現像ローラ３３と、ドクターブレード３４とを備えている。現像ケース３０は、これらスクリュ３１、３２と、現像ローラ３３と、ドクターブレード３４と、トナーとキャリアとからなる二成分系の乾式現像剤（以下、単に現像剤という）Ｄとを内部に収容している。スクリュ３１、３２は、現像ケース３０に回転自在に支持され、現像剤Ｄを撹拌する。現像ローラ３３は、円柱状または円筒状に形成され、図示しない駆動手段によって図２における反時計方向に回転駆動される。ドクターブレード３４は、現像ローラ３３の外周面と対向配置されている。

前述した構成の現像装置１９は、現像ローラ３３が回転することによってその外周面に現像剤Ｄが汲み上げられ、該現像剤Ｄは現像ローラ３３の外周面に担持されて現像ローラ３３の回転方向に沿って搬送される。そして、ドクターブレード３４を通過した現像剤Ｄは、現像ローラ３３と像担持体１６Ｙとの間の現像領域に運ばれる。このとき、現像剤Ｄ中のトナーが像担持体１６Ｙに形成された静電潜像に静電的に移行して、該静電潜像がトナー像として可視像化される。なお、現像領域を通過した現像剤Ｄは、現像ローラ３３から分離されてスクリュ３１、３２によって撹拌される。以上のように、現像装置１９は、像担持体１６Ｙの外周面上にトナー像を形成する。なお、現像装置１９は、トナーのみの一成分系の現像剤を用いる現像装置としてもよい。

クリーニング装置２０は、クリーニングケース３５と、クリーニングブレード３６と、ブレードホルダ３７と、トナー搬送スクリュ３８とを備えている。クリーニングケース３５は、これらクリーニングブレード３６と、ブレードホルダ３７と、トナー搬送スクリュ３８とを内部に収容している。クリーニングブレード３６は、ゴム等の弾性材料から構成され、基端部が例えば接着剤等によってブレードホルダ３７に固定され、先端エッジ部が像担持体１６Ｙの外周面に圧接しかつ像担持体１６Ｙの外周面移動方向に対してカウンタ向きに配されている。トナー搬送スクリュ３８は、回転自在にクリーニングケース３５に支持され、図示しない駆動手段によって回転駆動される。

前述した構成のクリーニング装置２０は、クリーニングブレード３６の先端エッジ部が、一次転写後の像担持体１６Ｙの外周面上に残留したトナーを掻き取って除去する。なお、除去されたトナーは、回転駆動されるトナー搬送スクリュ３８によってクリーニングケース３５外に搬送される。以上のように、クリーニング装置２０は、トナー像が転写材（図２の例では中間転写ベルト１３）に転写された後の像担持体１６Ｙをクリーニングする。

潤滑剤塗布装置２１は、潤滑剤塗布ケース３９と、ブラシローラ４０と、ガイド４１と、潤滑剤ホルダ４２と、加圧手段としての圧縮コイルばね４３と、均しブレード４４とを備えている。潤滑剤塗布ケース３９は、これらブラシローラ４０と、潤滑剤ホルダ４２と、ガイド４１と、圧縮コイルばね４３と、均しブレード４４と、固形潤滑剤４５とを内部に収容している。

ブラシローラ４０は、軸心部４６と、ブラシ部４７とを備え、像担持体１６Ｙに対して平行に配されている。ブラシ部４７は多数のブラシ繊維からなる。それぞれのブラシ繊維は、基端部が軸心部４６に固定されるとともに、先端部が像担持体１６Ｙの外周面に当接するように設けられている。ブラシローラ４０は、潤滑剤塗布ケース３９に回転自在に支持され、図２における反時計方向に回転駆動される。

ガイド４１は、コ字状に形成され、潤滑剤ホルダ４２を介して固形潤滑剤４５をブラシローラ４０近傍にガイドする。潤滑剤ホルダ４２は、ガイド４１内に摺動自在に配され、固形潤滑剤４５を固定支持する。

圧縮コイルばね４３は、ガイド４１と潤滑剤ホルダ４２との間に配され、潤滑剤ホルダ４２を押圧して固形潤滑剤４５をブラシローラ４０に対して矢印Ｃ方向に押圧する。均しブレード４４は、ゴム等の弾性材料から構成され、基端部が潤滑剤塗布ケース３９に取り付けられたホルダ４８に固定され、先端エッジ部が像担持体１６Ｙの外周面に当接しかつ像担持体１６Ｙの外周面移動方向に対してトレーリング向きに配されている。

固形潤滑剤４５は、直方体状に形成され、ブラシローラ４０と対向配置されている。固形潤滑剤４５は、そのブラシローラ４０と対向する先端面がブラシローラ４０のブラシ部４７に当接し、これとは反対の基端面が潤滑剤ホルダ４２に固定されている。固形潤滑剤４５としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩等も使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。

前述した構成の潤滑剤塗布装置２１は、固形潤滑剤４５がブラシローラ４０のブラシ部４７に圧接するとともに、そのブラシ部４７が像担持体１６Ｙの外周面に圧接し、このときブラシローラ４０が回転するので、固形潤滑剤４５の潤滑剤がブラシ部４７のブラシ繊維によって削り取られ、その削り取られた粉体状の潤滑剤が像担持体１６Ｙの外周面に塗布される。以上のように、潤滑剤塗布装置２１は、像担持体１６Ｙの外周面に潤滑剤を塗布して、クリーニングブレード３６と像担持体１６Ｙとの間の摩耗を押さえるとともに、小粒径の球形トナーを用いた際にもクリーニングブレード３６による高いクリーニング性能を維持する。

前述した構成の第１のプロセスカートリッジ８Ｙは、帯電装置１８の帯電部材２３によって像担持体１６Ｙの外周面が帯電された後、この外周面に光走査装置７から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって像担持体１６Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１９によってイエロートナー像として可視像化される。

プロセスカートリッジ８Ｙと中間転写ベルト１３を挟んだ反対側には一次転写ローラ１４が配されている。この一次転写ローラ１４に転写電圧が印加されることによって、像担持体１６Ｙ上のイエロートナー像は、矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写ベルト１３上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体１６Ｙ上に付着した転写残トナーはクリーニング装置２０によって除去され、クリーニングされた像担持体１６Ｙの外周面には潤滑剤塗布装置２１によって潤滑剤が塗布される。以上のように、プロセスカートリッジ８Ｙは像担持体１６Ｙの外周面上にトナー像を形成し、該トナー像は中間転写ベルト１３に一次転写される。

第１のプロセスカートリッジ８Ｙと全く同様に、図１に示した第２〜第４のプロセスカートリッジ８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫの第２〜第４の像担持体１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫの外周面上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト１３上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト１３上に合成トナー像が形成される。

以下、帯電装置１８について説明する。帯電装置１８は、図２に示すように、前述した帯電ケース２２及び帯電部材２３と、第１のクリーニング部材２５と、第２のクリーニング部材２６と、図示しない電源装置とを備えている。

図３は、帯電部材２３と像担持体１６Ｙとの位置関係を示す概略図である。帯電部材２３は、円柱状（ローラ状）に形成され、その両端が帯電ケース２２に設けられた図示しない軸受け（またはギア）に嵌合されるとともに、該軸受けには従動しない摩擦係数の低い合成樹脂等からなる軸受け２４に嵌合されて、帯電ケース２２に回転自在に軸支されている。帯電部材２３は、図示しないモータ等の駆動手段によって図２における反時計回り方向に直接回転駆動される。なお、帯電部材２３の形状は、特に限定されず、ベルト状、ブレード（板）状、半円柱状であってもよい。

帯電部材２３は、像担持体１６Ｙと平行かつ像担持体１６Ｙとの間に微少な間隙Ｇをあけて対向して配され、像担持体１６Ｙの外周面を帯電させる。この帯電部材２３と像担持体１６Ｙの間隙Ｇは、図３に示すように、帯電部材２３の後述するギャップ形成部材５２を像担持体１６Ｙの感光層領域内の非画像形成領域に当接させることによって形成されている。感光層領域にギャップ形成部材５２を当接させることによって、感光層の塗布厚がばらついても、間隙Ｇのばらつきを防止することができる。

この間隙Ｇは、１００μｍ以下、より好ましくは、５〜７０μｍ程度の範囲とされている。間隙Ｇが１００μｍを超えると、像担持体１６Ｙまでの到達距離が長くなることでパッシェンの法則の放電開始電圧が大きくなり、さらに、像担持体１６Ｙまでの放電空間が大きくなることで像担持体１６Ｙを所定の帯電をさせるためには放電による放電生成物が多量に生成され、これが画像形成後も放電空間に多量に残留して、像担持体１６Ｙに付着して像担持体１６Ｙの経時劣化を促進する原因になる。

また、この間隙Ｇが５μｍ未満であると、像担持体１６Ｙまでの到達距離が短く、放電エネルギーが小さくても像担持体１６Ｙを帯電させることができる。しかし、帯電部材２３と像担持体１６Ｙにより形成される空間が狭くなって、空気の流が悪くなってしまう。そのために、放電空間で形成された放電生成物がこの空間内に滞留して、間隙Ｇが大きい場合と同様に画像形成後も放電空間に多量に残留して、像担持体１６Ｙに付着して像担持体１６Ｙの経時劣化を促進する原因になる。したがって、間隙Ｇを、１００μｍ以下であって、より好ましくは、５〜７０μｍの範囲とすることによって、放電エネルギーを小さくして放電生成物の生成を少なくし、かつ、空気が滞留しない程度の空間を形成する。これによって、ストリーマ放電の発生を防止し、放電生成物の生成を少なくして像担持体１６Ｙに堆積する量を少なくして、像担持体１６Ｙの経時劣化を防止することができるとともに、帯電装置１８の作動時における異常画像（斑点状の画像ムラ・像流れ）の形成を防止することができる。

また、帯電部材２３は、付勢手段としての圧縮コイルばね５３によって軸受け２４が像担持体１６Ｙに対して付勢されて、後述するギャップ形成部材５２が像担持体１６Ｙに押し付けられている。帯電部材２３は、軸受け２４で固定されていても、回転するときの振動、帯電部材２３の偏心やその外周面の凹凸により間隙Ｇの大きさが変動して間隙Ｇが適正な範囲からはずれる場合があり、このため、経時的には像担持体１６Ｙの劣化を促進することになる。圧縮コイルばね５３によって、機械的振動や導電性支持体４９の偏位があっても一定の間隙Ｇを形成することができる。なお、圧縮コイルばね５３が押圧する荷重は４〜２５Ｎにし、好ましくは６〜１５Ｎにする。

また、帯電部材２３は、その外周面（即ち、電気抵抗調整層５０もしくは後述する保護層５１の外周面）が像担持体１６Ｙへの最近接部から像担持体１６Ｙの回転方向の上下流に向かって漸次離間する曲面となっている。帯電部材２３の像担持体１６Ｙに対向する部分が先鋭に形成されていると、該先鋭部分の電位が高くなってそこから優先的に放電が開始されて像担持体１６Ｙの均一な帯電が困難になるが、帯電部材２３を前述した曲面を有した円柱状の形状とすることによって、像担持体１６Ｙの外周面を均一に帯電することが可能になる。

また、帯電部材２３の外周面は放電によって強いストレスを受ける。放電が常に同じ面で発生するので、該外周面の劣化が促進され、削り落ちてしまうことがある。このため、帯電部材２３を回転させて、外周面全体を放電する面として使用することによって、帯電部材２３の早期の劣化を防止して、帯電部材２３を長期に亘って使用することができる。なお、前述した帯電部材２３の形状や帯電部材２３の回転によって、本発明のような近接方式であっても、接触方式であっても、同様の効果を奏することができる。

図４は、帯電部材２３の断面図である。図３及び図４に示すように、帯電部材２３は、導電性支持体４９と、該導電性支持体４９上に形成された電気抵抗調整層５０と、該電気抵抗調整層５０の両端に設けられた一対のギャップ形成部材５２とを備えている。導電性支持体４９は、導電性材料からなり、円柱状に形成されている。導電性支持体４９は、像担持体１６Ｙよりも長く設けられている。

電気抵抗調整層５０は、円筒状に形成され、導電性支持体４９の長手方向中央に配されて、導電性支持体４９よりも短く形成されている。電気抵抗調整層５０は、熱可塑性樹脂中に高分子型イオン導電材料が分散された熱可塑性樹脂組成物から構成されている。電気抵抗調整層５０の体積固有抵抗値は、１０⁶〜１０⁹Ωｃｍであることが好ましい。１０⁶Ωｃｍ未満であると、像担持体１６Ｙ全体への電流集中によるリークが生じてしまい、１０⁹Ωｃｍを超えると、帯電能力や転写能力が不足してしまう。熱可塑性樹脂と高分子型イオン導電材料の配合量については、電気抵抗調整層５０の体積固有抵抗値を前述した範囲の値にする必要があるので、熱可塑性樹脂を２０〜７０重量％、高分子型イオン導電材料を８０〜２０重量％とする。

熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）及びその共重合体（ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の汎用樹脂が挙げられる。これら汎用樹脂は、成形加工が容易で好ましいが、熱可塑性樹脂はこれらに限定されるものではない。

高分子型イオン導電材料としては、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドはイオン導電性の高分子材料であり、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化されるので、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う抵抗値のばらつきが生じない。また、電子伝導系導電剤の場合、導電性部材として高い電圧が印加される際には、局所的に電気の流れやすい経路が形成されて像担持体１６Ｙへのリーク電流が発生し、帯電部材２３の場合、異常画像である白・黒ポチ画像が発生する。一方、ポリエーテルエステルアミドは高分子材料であるので、ブリードアウトが生じ難い。

さらに、電気抵抗調整層５０の体積固有抵抗値を調整するために、電解質（塩）を添加してもよい。電解質としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム等のアルカリ金属塩、リチウムビスイミド、リチウムトリスメチド等のリチウムイミド塩、エチルトリフェニルホスホニウム・テトラフルオロボレート、テトラフェニルホスホニウム・ブロマイド等の四級ホスホニウム塩等が挙げられる。電解質は、熱可塑性樹脂組成物の物性を損なわない範囲で、単独、もしくは複数をブレンドして用いることができる。

さらに、高分子型イオン導電材料を熱可塑性樹脂（マトリックスポリマー）中に分子レベルで均一に分散させるために、相溶化剤を添加してもよい。相溶化剤によって、高分子型イオン導電材料のミクロ分散が可能になる。相溶化剤としては、反応基であるグリシジルメタクリレート基を有するもの等が挙げられる。その他、熱可塑性樹脂組成物の物性を損なわない範囲で、酸化防止剤等の添加剤を添加してもよい。

また、本発明においては像担持体１６Ｙと帯電部材２３とが接触しない近接方式であるが、接触方式とする場合は、帯電部材２３を弾性体にする必要があるが、その場合、シリコーン、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリン、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム材料に種々の導電剤を添加することで弾性を有した電気抵抗調整層５０を形成することができる。ゴム材料の加工方法は、公知の方法を用いることができる。

前述した構成の熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関しては特に制限はなく、各材料を混合し二軸混練機、ニーダー等で溶融混練することによって、容易に製造することができる。また、電気抵抗調整層５０としての導電性支持体４９上への形成は、押出成形や射出成形等によって導電性支持体４９を導電性樹脂組成物で被覆することによって、容易に行うことができる。

なお、導電性支持体４９上に電気抵抗調整層５０のみを形成して帯電部材２３を構成すると、電気抵抗調整層５０にトナー及びトナーへの添加剤等が固着して性能が低下する場合がある。このような不具合は、図４に示すように、電気抵抗調整層５０の外表面に保護層５１を形成してもよい。

保護層５１を構成する材料としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が非粘着性に優れ、トナー固着防止の面で好ましい。また保護層５１の電気抵抗調整層５０上への形成は、上記保護層５１の材料を有機溶媒に溶解して塗料を作製し、スプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の種々のコーティング方法で行う。膜厚については、１０〜３０μｍ程度が好ましい。

なお、保護層５１をコーティングする際のマスキングを電気抵抗調整層５０とギャップ形成部材５２との境界で行うことは、ばらつきを考慮すると制御が難しく、電気抵抗調整層５０の高さと同一もしくは低く形成されたギャップ形成部材５２まで保護層５１を形成することによって、電気抵抗調整層５０上に確実に保護層５１を形成することができる。

保護層５１の材料は、１液性塗料、２液性塗料どちらも使用可能であるが、硬化剤を併用する２液性塗料にすることにより、耐環境性、非粘着性、離型性を高めることができる。１液性塗料の場合、塗膜を加熱することによって樹脂を架橋・硬化させる方法が一般的であるが、電気抵抗調整層５０は熱可塑性樹脂組成物であるので、高い温度で加熱することができない。２液性塗料としては、分子中に水酸基を有する主剤及び、水酸基と架橋反応を起こす、イソシアネート系樹脂等の硬化剤を用いることが有効である。

イソシアネート系樹脂としては、ポリイソシアネート樹脂が挙げられ、具体的には、２、４−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４、４’−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ｎ−ペンタン−１、４−ジイソシアネート、これらの三量体、これらのアダクト体やビュウレット体、これらの重合体で２個以上のイソシアネート基を有するもの、さらにブロック化されたイソシアネート類等があげられるが、これらに限定されるものではない。イソシアネート系樹脂を用いることにより、１００℃以下の比較的低温で架橋・硬化反応が起こる。イソシアネート系樹脂の配合量は、官能基（−ＯＨ基）１当量に対して０．１〜５当量、好ましくは０．５〜１．５当量である。その他、メラミン樹脂、グアナミン樹脂等のアミノ樹脂の硬化剤も電気抵抗調整層５０の耐熱性に応じて適宜用いることができる。

帯電部材２３等の導電性部材は、電気特性（抵抗値）が重要であるため、保護層５１も導電性にする必要がある。樹脂材料中に導電剤を分散させることによって、保護層５１を導電性にすることができる。

導電剤としては、特に制約を受けるものではなく、ケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー用カーボン、熱分解カーボン、インジウムドープ酸化スズ(ＩＴＯ)、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられる。さらに、イオン導電性物質もあり、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質、さらに、エチルトリフェニルホスホニウム・テトラフルオロボレート、テトラフェニルホスホニウム・ブロマイド等の四級ホスホニウム塩、変性脂肪酸ジメチルアンモニウムエトサルファート、ステアリン酸アンモニウムアセテート、ラウリルアンモニウムアセテート等が挙げられる。導電剤は、熱可塑性樹脂組成物の物性を損なわない範囲で、単独、もしくは複数をブレンドして用いることができる。

前述した導電剤の塗料樹脂中への分散方法は、ボールミル、ペイントシェーカー、ビーズミル等にガラズビーズ、ジルコニアビーズ等の分散メディアを用いて、公知の方法を用いて行うことができる。

ギャップ形成部材５２は、リング状に形成され、内側に導電性支持体４９を通した状態で電気抵抗調整層５０の両端部に配されている。ギャップ形成部材５２の内径は導電性支持体４９の外径より若干小さく形成され、ギャップ形成部材５２は導電性支持体４９に無理嵌めされる。なお、ギャップ形成部材５２を接着剤等によって固定してもよい。

ギャップ形成部材５２は、その外周面の一部が電気抵抗調整層５０の外周面と段差（帯電部材２３の軸心からの距離差）を有している。この段差によって、帯電部材２３と像担持体１６Ｙとの間に前述した間隙Ｇが形成される。このような段差は、ギャップ形成部材５２と電気抵抗調整層５０とを切削、研削等の除去加工により同時加工することによって形成することができる。ギャップ形成部材５２と電気抵抗調整層５０を同時加工することによって、段差即ち間隙Ｇを高精度に形成することが可能となる。

また、ギャップ形成部材５２の電気抵抗調整層５０と接触する側の端部の高さ（帯電部材２３の軸心からの距離）を、電気抵抗調整層５０の高さと同一もしくは低く形成することで、ギャップ形成部材５２と像担持体１６Ｙとの接触幅が低減され、間隙Ｇを高精度にすることができる。このようにすることで、ギャップ形成部材５２の前記端部の外表面が像担持体１６Ｙに当接することを防止することができ、この端部を介して隣接する電気抵抗調整層５０が像担持体１６Ｙに接触してリーク電流が発生してしまうことを防止することが可能となる。また、ギャップ形成部材５２の前記端部を低く形成することによって、この部分を、除去加工を行う際の切削刃等の逃げ代（逃げ加工）とすることができる。なお、逃げ代（逃げ加工）の形状は、ギャップ形成部材５２の前記端部の外表面が像担持体１６Ｙに当接しないような形状であるならばどのような形状であってもよい。

ギャップ形成部材５２は、像担持体１６Ｙとの間隙Ｇを環境によらず経時（長期）に亘って安定して形成するものであるので、吸湿性、耐摩耗性が小さい材料から構成されることが好ましい。また、像担持体１６Ｙとのリーク電流の発生をなくすため、絶縁性材料から構成されることが好ましく、体積固有抵抗値が１０¹³Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。さらに、トナー及びトナーへの添加剤が付着しにくいことや、像担持体１６Ｙと当接して摺動しても像担持体１６Ｙを摩耗させないことも重要であり、種々の条件に応じて、適宜選択されるものである。具体的には、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）及びその共重合体（ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂）等の汎用樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ウレタン樹脂、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ等）等が挙げられる。ギャップ形成部材５２は、これらの材料を成型加工して成形されている。

図５は、帯電部材２３と第１及び第２のクリーニング部材２５、２６との位置関係を示す概略図である。第１のクリーニング部材２５は、第２のクリーニング部材２６よりも帯電部材２３の回転方向の上流側に配されている。第２のクリーニング部材２６は、第１のクリーニング部材２５よりも帯電部材２３の回転方向の下流側に配されている。第１のクリーニング部材２５と第２のクリーニング部材２６とは、帯電部材２３の外周面に付着したトナーや放電によって分解した固体潤滑剤の分解生成物等の付着物を除去する。

第１のクリーニング部材２５は、長尺のブラシ状に形成され、帯電部材２３と平行に配されている。第１のクリーニング部材２５は、帯電ケース２２に設けられた図示しない軸受けに嵌合され、帯電ケース２２に回転自在に軸支されている。第１のクリーニング部材２５は、図示しないモータ等の駆動手段によって、図２における時計回り（即ち帯電部材２３と反対方向）に直接回転駆動され、帯電部材２３の回転速度と同速度以上で回転する。帯電部材２３の回転速度と同速度以上で回転することによって、帯電部材２３との接触回数が増加してクリーニング性を向上させることができる。なお、第１のクリーニング部材２５は、帯電部材２３からギアを介して間接駆動させてもよい。

第１のクリーニング部材２５は、金属材料や合成樹脂等の硬質の部材からなる軸心部５４と、軸心部５４の外周面に形成されたブラシ部５５とを備え、帯電部材２３の外周面に付着した付着物を剥ぎ取る機能を有している。ブラシ部５５は、多数のブラシ繊維からなる。それぞれのブラシ繊維は、基端部が軸心部５４に固定されるとともに、先端部が帯電部材２３の外周面に当接するように設けられている。ブラシ繊維の材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ナイロン樹脂等を用いることができる。また、これらの樹脂をベースとした導電性樹脂を用いてもよい。第１のクリーニング部材２５は、ブラシ繊維の弾性により、帯電部材２３の外周面に付着した付着物を剥ぎ取ることが可能となる。

図６及び図７は、第１のクリーニング部材２５と帯電部材２３の位置関係を示す概略図である。図６に示すように、ブラシ部５５は、ギャップ形成部材５２間の長さと略同じ長さに設けられ、ギャップ形成部材５２及び電気抵抗調整層５０（保護層５１が設けられている場合には保護層５１）の外周面と当接して、これらギャップ形成部材５２及び電気抵抗調整層５０の外周面に付着した付着物を剥ぎ取る。なお、このブラシ部５５は、図７に示すように、電気抵抗調整層５０の外周面のみと当接するように設けられていてもよい。これは、ギャップ形成部材５２は放電の影響を受けないので電気抵抗調整層５０よりも付着物の付着性が弱く、第２のクリーニング部材２６のみでも付着物を除去することが可能だからである。したがって、第１のクリーニング部材２５は、少なくとも電気抵抗調整層５０に当接していればよい。

前述した構成の第１のクリーニング部材２５は、付勢手段としての圧縮コイルばね５６によって帯電部材２３に対して付勢されて帯電部材２３と当接し、ブラシ繊維の先端部の一定量が帯電部材２３の外周面に押し付けられている。なお、圧縮コイルばね５６は、ねじりコイルばねや板ばね等であってもよい。

第２のクリーニング部材２６は、円柱状に形成され、帯電部材２３と平行に配されている。第２のクリーニング部材２６は、帯電ケース２２に設けられた図示しない軸受けに嵌合され、帯電ケース２２に回転自在に軸支されている。第２のクリーニング部材２６は、図示しないモータ等の駆動手段によって、図２における時計回り（即ち帯電部材２３と反対方向）に直接回転駆動され、帯電部材２３の回転速度と同速度で回転する。帯電部材２３の回転速度より速かったり遅かったりすると、第１のクリーニング部材２５が剥ぎ取った付着物を帯電部材２３の外周面に塗り付けるような力が作用し、付着物を除去できずに逆に付着物を再付着させてしまう。なお、第２のクリーニング部材２６は、帯電部材２３からギアを介して間接駆動させてもよく、第２のクリーニング部材２６を帯電部材２３に食い込ませるように付勢して連れ回りによって回転させてもよい。連れ回りによって回転させるのが、最も簡易である。

第２のクリーニング部材２６は、金属材料や合成樹脂等の硬質の部材からなる軸心部５７と、軸心部５７の外周面に形成された連続気泡発泡体からなる弾性層５８とを備え、帯電部材２３の外周面に付着した付着物を吸着する機能を有している。連続気泡発泡体としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の合成ゴム、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）等を、公知の方法によって発泡させたものを用いることができる。

発泡体（多孔性材料）には、連続気泡発泡体と独立気泡発泡体とがあるが、独立気泡発泡体はそれぞれの気泡が独立しているので、空孔部に付着物を吸着保持する能力が低く、経時に亘って連続的に付着物を吸着することができない。一方、連続気泡発泡体は、気泡がつながっているので、付着物を吸着する能力が高く、経時に亘って吸着能力が低下することなく、付着物を吸着しかつ蓄積することができる。特に、メラミン樹脂の発泡体はその吸着能力が高いため、弾性層５８をメラミン樹脂の連続気泡発泡体とすると好ましい。

また、この弾性層５８は、図８に示すように、ギャップ形成部材５２間の長さと略同じ長さ（以上）に設けられ、ギャップ形成部材５２及び電気抵抗調整層５０（保護層５１が設けられている場合には保護層５１）の外周面と当接して、第１のクリーニング部材２５によってギャップ形成部材５２及び電気抵抗調整層５０から剥ぎ取られてこれらの外周面上に存在する、もしくはこれらの外周面に付着したままの付着物を吸着除去する。このように、弾性層５８は、ギャップ形成部材５２及び電気抵抗調整層５０の外周面をクリーニングするため、ギャップ形成部材５２間の長さと略同じ長さ（以上）に設けられて、ギャップ形成部材５２及び電気抵抗調整層５０に当接する必要がある。

前述した構成の第２のクリーニング部材２６は、付勢手段としての圧縮コイルばね５９によって帯電部材２３に対して付勢されて帯電部材２３と当接し、弾性層５８が帯電部材２３の外周面に押し付けられている。なお、圧縮コイルばね５９は、ねじりコイルばねや板ばね等であってもよい。

電源装置は、帯電部材２３に所定の電圧を印加する。このような電圧としては、直流電圧だけでもよいが、直流電圧と交流電圧を重畳することが好ましい。特に、本発明のような近接方式の帯電装置１８の場合、直流電圧のみを印加すると、像担持体１６Ｙと帯電部材２３との間の間隙Ｇの変動により帯電ムラが生じやすく、像担持体１６Ｙの外周面の電位が不均一になることがある。一方、交流電圧を重畳すると、像担持体１６Ｙの外周面が等電位となり、放電が安定して像担持体１６Ｙを均一に帯電させることができる。

このように重畳される交流電圧は、ピ−ク間電圧を像担持体１６Ｙの帯電開始電圧の２倍以上にすることが好ましい。帯電開始電圧とは、帯電部材２３に直流電圧のみを印加した場合に像担持体１６Ｙが帯電され始めるときの電圧の絶対値である。これによって、像担持体１６Ｙから帯電部材２３への逆放電が生じ、そのならし効果で像担持体１６Ｙをより安定した状態で均一に帯電させることができる。また、交流電圧の周波数は像担持体１６Ｙの周速度（プロセススピード）の７倍以上であることが好ましい。７倍以上の周波数にすることによって、モアレ画像が（目視）認識できなくなる程度に軽減される。

前述した構成の帯電装置１８は、帯電部材２３が放電して像担持体１６Ｙを帯電したのちに図２における反時計回り方向に回転していくと、まず第１のクリーニング部材２５が少なくとも電気接触抵抗層（または保護層５１）の外周面に付着した付着物を剥ぎ取り、続いて第２のクリーニング部材２６が電気接触層（または保護層５１）及びギャップ形成部材５２の付着物を吸着除去して、帯電部材２３の外周面をクリーニングする。そして、帯電部材２３は、再び放電して像担持体１６Ｙを帯電する。なお、このような帯電装置１８は、勿論、プロセスカートリッジ８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫにも同様に設けられている。

本実施形態によれば、第２のクリーニング部材２６が電気抵抗調整層５０の外周面とギャップ形成部材５２の外周面とに当接するように設けられているので、近接方式に特有のギャップ形成部材５２への付着物の付着を防止することによって、像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫと帯電部材２３との間の間隙Ｇの変動が抑えられ、像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫを均一に帯電して画像不良を防止することができる。

第１のクリーニング部材２５が帯電部材２３の外周面に付着した付着物を剥ぎ取る機能を有しているので、帯電部材２３の外周面に付着した付着物を剥ぎ取り浮かせることができる。

第２のクリーニング部材２６が付着物を吸着する機能を有しているので、第１のクリーニング部材２５が剥ぎ取った付着物を吸着除去することができ、次の作像工程に付着物を残すことがない。

第１のクリーニング部材２５がブラシ状とされているので、高い剥ぎ取り力が生じ、帯電部材２３の外周面に付着した付着物を確実に剥ぎ取ることができる。

第１のクリーニング部材２５が帯電部材２３の回転速度と同速度以上で回転する構成とされているので、帯電部材２３への接触効率を高めることができ、帯電部材２３の外周面に付着した付着物をさらに確実に剥ぎ取ることができる。

第２のクリーニング部材２６が連続気泡発泡体から構成されているので、連続気泡内に付着物を吸着かつ蓄積することができ、経時に亘って吸着能力が低下することがない。

第２のクリーニング部材２６が帯電部材２３の回転速度と同速度で回転する構成とされているので、付着物を確実に吸着できるとともに、剥ぎ取られた付着物の再付着を防止することができる。

プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫが、対応する像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫと帯電装置１８とを備えているので、交換作業が容易であるとともに安定した画像を容易に得ることができる。

画像形成装置１がプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫを備えているので、高画質を得ることができるとともに長期に亘って安定した画像を得ることができる。

本実施形態においては、帯電装置１８が第１及び第２のクリーニング部材２５、２６をそれぞれ一つずつ備えていたが、第１及び第２のクリーニング部材２５、２６の数は、それぞれ、何ら限定されることはない。

（実施例）
本発明の発明者らは、前述した実施形態に記載された帯電装置１８、該帯電装置１８を備えたプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫ、及び該プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８ＢＫを備えた画像形成装置１を製造して、本発明の効果を確認した。

まず、帯電部材２３を製造した。熱可塑性樹脂としてＡＢＳ樹脂（ＧＲ−３０００、電気化学工業製）４０重量％、高分子型イオン導電材料としてポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャルティケミカルズ社製）６０重量％、さらに相溶化剤としてのポリカーボネート−グリシジルメタクリレート−スチレン−アクリロニトリル共重合体（モディパーＣ Ｌ４４０−Ｇ、日本油脂製）を樹脂（ＡＢＳ樹脂とポリエーテルエステルアミド）全量の１００重量部に対して４重量部添加し、溶融混練した熱可塑性樹脂組成物を、ＳＵＭ（Ｎｉメッキ）からなる導電性支持体４９（外径１０ｍｍ）上に射出成形して電気抵抗調整層５０を形成した。

ゲートカット及び長さ調整を行った後に、電気抵抗調整層５０の両端部にリング状のギャップ形成部材５２（高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＨＤ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製））を圧入した。次に、切削加工によって、ギャップ形成部材５２の外径を１２．５ｍｍ、電気抵抗調整層５０の外径を１２．４ｍｍに同時加工により仕上げた。

このような電気抵抗調整層５０上に、アクリル変性シリコーン樹脂（ムキコート ３０００ＶＨ、川上塗料社製）とイソシアネート樹脂（Ｔ４硬化剤、川上塗料社製）、カーボンブラック（全固形分に対して２５重量％）の混合物からなる塗料を酢酸ブチル、トルエン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）からなる希釈溶剤で希釈後、スプレー塗装により膜厚約１０μｍの保護層５１を形成し、その後、熱風炉で８０℃、６０分間、加熱硬化させることで、ギャップ形成部材５２と保護層５１との間に約４０μｍの段差が形成されたローラ状の帯電部材２３を得た。

上記帯電部材２３を図２に示すような帯電装置１８にセットし、表１に示すように第１及び第２のクリーニング部材２５、２６を組み替えて、図１に示すような画像形成装置１にて以下の試験（実施例１〜４、比較例１及び２）を行った。

なお、表１中の帯電部材との速度差欄における「＋（数値）倍」とは、第１または第２のクリーニング部材２５、２６を、モータ等の駆動手段によって帯電部材２３の回転速度に対して（数値）倍の速度に回転駆動することを示している。また、表１中の当接幅（当接長さ）欄における「両端部間」とは、第２のクリーニング部材２６が、帯電部材２３の両端部間、即ち、保護層５１の外周面とギャップ形成部材５２の外周面とに当接することを示している。

図１に示した画像形成装置（ｉｍａｇｉｏＭＰ Ｃ３０００）１を用いて、Ａ４横、画像面積率５％チャートを２枚／１ジョブでプリント出力を行い、１０ｋプリント毎に、６００ｄｐｉの１×１ハーフトーン画像（Ａ３）を２枚プリント出力し、合計３０ｋ枚までの縦スジの発生状況を評価した。

帯電部材２３の外周面に付着物が付着、堆積すると、帯電部材２３の抵抗上昇に伴って放電ムラが発生し、通紙方向に濃い縦スジが発生する。縦スジの発生状況の評価は、目視によって５段階でのランク評価を行い、ランク４以上を良好とした（ランク５：縦スジなし、ランク１：全面縦スジ）。評価結果を図９に示す。

また、ギャップ形成部材５２の外周面に付着物が付着、堆積すると、帯電部材２３と像担持体１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６ＢＫとの間の間隙Ｇが変動するため、通紙方向に対して直交する方向に帯電部材２３ピッチで濃淡ムラによる横スジ、あるいは間隙Ｇが広くなりすぎることによる異常放電による白抜けが発生するため、併せて評価を行った。評価結果を表１に示す。

図９及び表１に示すように、実施例１〜４においては、３０ｋ枚でも縦スジの発生状況が良好であり、また横スジ及び異常放電による白抜けの発生は確認されず、良好な結果となった。一方、比較例１、２においては、１０〜２０ｋ枚以降で縦スジの発生状況がランク３以下となり、３０ｋ枚で横スジの発生が確認された。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置を示す垂直断面図である。 図１に示されたプロセスカートリッジの拡大断面図である。 図２に示された像担持体と帯電部材との位置関係を示す概略図である。 帯電部材の断面図である。 図２に示された帯電部材と第１及び第２のクリーニング部材との位置関係を示す概略図である。 図２に示された帯電部材と第１のクリーニング部材との位置関係を示す概略図である。 図６の変形例を示す概略図である。 図２に示された帯電部材と第２のクリーニング部材との位置関係を示す概略図である。 本発明の画像形成装置を用いてプリントを行った際の、プリント枚数と縦スジの発生状況との関係を示すグラフ及び表である。 従来の帯電装置を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
８Ｙ 第１のプロセスカートリッジ
８Ｃ 第２のプロセスカートリッジ
８Ｍ 第３のプロセスカートリッジ
８ＢＫ 第４のプロセスカートリッジ
１６Ｙ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６ＢＫ 像担持体
１８ 帯電装置
２３ 帯電部材
２５ 第１のクリーニング部材
２６ 第２のクリーニング部材
４９ 導電性支持体
５０ 電気抵抗調整層
５２ ギャップ形成部材

Claims (9)

1. （ａ）導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられたギャップ形成部材と、を有する、像担持体を帯電させる帯電部材と、（ｂ）前記帯電部材と当接する第１のクリーニング部材と、（ｃ）前記第１のクリーニング部材よりも前記帯電部材の回転方向の下流側に配された、前記帯電部材と当接する第２のクリーニング部材と、を備えた帯電装置において、
   前記第２のクリーニング部材が、前記電気抵抗調整層の外周面と前記ギャップ形成部材の外周面とに当接するように設けられていることを特徴とする帯電装置。
2. 前記第１のクリーニング部材が、前記帯電部材の外周面に付着した付着物を剥ぎ取る機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記第２のクリーニング部材が、前記付着物を吸着する機能を有していることを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
4. 前記第１のクリーニング部材が、ブラシ状とされていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の帯電装置。
5. 前記第１のクリーニング部材が、前記帯電部材の回転速度と同速度以上で回転する構成とされていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の帯電装置。
6. 前記第２のクリーニング部材が、連続気泡発泡体から構成されていることを特徴とする請求項３ないし請求項５のうちいずれか一項に記載の帯電装置。
7. 前記第２のクリーニング部材が、前記帯電部材の回転速度と同速度で回転する構成とされていることを特徴とする請求項３ないし請求項６のうちいずれか一項に記載の帯電装置。
8. 前記像担持体と、請求項１ないし請求項７のうちいずれか一項に記載の帯電装置と、を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項８に記載されたプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images