JP2011013427A - 帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 付着物の付着による帯電部材の汚染が抑制された帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置を提供する。
【解決手段】 被帯電体に接触して回転する、電圧が印加され停止される、該電圧の印加中に該電圧によって該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、少なくとも表層がスポンジ状であって前記帯電部材と接触して回転することで該帯電部材の表面を清掃する、該帯電部材に対する電圧停止中の少なくとも一時には、該帯電部材との接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向に、自身の表面の移動速度が該帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度となる回転速度で回転する清掃部材とを備えた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、帯電装置、カートリッジ、および画像形成装置に関する。

従来より、帯電ロールの表面に付着した付着物（例えばトナー、外添剤、放電生成物など）を清掃するために帯電ロールに接触して回転する清掃ロールが提案されている。

特開平８−６２９４８号公報 特開平８−２２７２０８号公報 特開平９−１２７７６８号公報

本発明は、付着物の付着による帯電部材の汚染が抑制された帯電装置、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。

請求項１に係る帯電装置は、
被帯電体に接触して回転する、電圧が印加され停止される、この電圧の印加中にこの電圧によってこの被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
少なくとも表層がスポンジ状であって上記帯電部材と接触して回転することでこの帯電部材の表面を清掃する、この帯電部材に対する電圧印加の停止中の少なくとも一時には、この帯電部材との接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向に、自身の表面の移動速度がこの帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度となる回転速度で回転する清掃部材とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る帯電装置は、
上記清掃部材は、上記帯電部材に対する電圧停止中の、この帯電部材が少なくとも１回転する期間中に、この帯電部材の表面の移動方向と同じ方向に、この帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度で移動するように回転するものであることを特徴とする。

請求項３に係る帯電装置は、
上記清掃部材は、自身の表面の移動速度が上記帯電部材の表面の移動速度よりも遅くて速度比が０．６以上０．９以下となる回転速度で回転するものであることを特徴とする。

請求項４に係る帯電装置は、
上記帯電部材が、ポリアミド樹脂層を少なくとも表面に有することを特徴とする。

請求項５に係る帯電装置は、
上記帯電部材が、ポリアミド樹脂粒子を含有したポリアミド樹脂層を少なくとも表面に有するものであることを特徴とする。

請求項６に係る帯電装置は、
上記帯電部材が、５μｍ以上１５μｍ以下の表面粗さ（Ｒｚ）を有するものであることを特徴とする。

請求項７に係る帯電装置は、
上記帯電部材および上記清掃部材が、各々独立の駆動源によって回転駆動されるものであることを特徴とする。

請求項８に係るカートリッジは、
被帯電体に接触して回転する、電圧が印加され停止される、この電圧の印加時にこの被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
上記帯電部材と接触して回転することでこの帯電部材の表面を清掃する、この帯電部材に対する電圧停止中の少なくとも一時には、この帯電部材と接触した表面がこの帯電部材の表面の移動方向と同じ方向に、この帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度で移動するように回転する清掃部材とを備えたことを特徴とする。

請求項９に係るカートリッジは、
表面に像を保持する像保持体を備え、
上記帯電部材が、上記被帯電体として上記像保持体の表面に電荷を付与するものであることを特徴とする。

請求項１０に係る画像形成装置は、
被帯電体に接触して回転する、電圧が印加され停止される、この電圧の印加時にこの被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
上記帯電部材と接触して回転することでこの帯電部材の表面を清掃する、この帯電部材に対する電圧停止中の少なくとも一時には、この帯電部材と接触した表面がこの帯電部材の表面の移動方向と同じ方向に、この帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度で移動するように回転する清掃部材とを備えたことを特徴とする。

請求項１１に係る画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体を備え、
上記帯電部材が、上記被帯電体として上記像保持体の表面に電荷を付与するものであることを特徴とする。

請求項１２に係る画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体を備え、
上記帯電部材が、上記被帯電体として上記像保持体の表面に電荷を付与するものであり、
上記帯電部材によって電荷が付与された像保持体の表面に像形成を行う像形成部を備えたことを特徴とする。

請求項１３に係る画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体を備え、
上記帯電部材が、上記被帯電体として上記像保持体の表面に電荷を付与するものであり、
上記帯電部材によって電荷が付与された像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成部と、
上記像保持体の表面に形成された静電潜像を、トナーを含んだ現像剤で現像することによりトナー像形成を行う現像器とを備えたことを特徴とする。

請求項１４に係る画像形成装置は、
上記清掃部材は、上記帯電部材に対する電圧印加が停止された時点で、この帯電部材との接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向にこの帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度となる回転速度で回転するものであることを特徴とする。

請求項１に係る帯電装置によれば、本構成を有さない場合に比べ付着物の付着による帯電部材の汚染が抑制できる。

請求項２、３に係る帯電装置によれば、本構成を有さない場合に比べ帯電部材の汚染を確実に抑制できる。

請求項４に係る帯電装置によれば、本構成を有さない場合に比べ帯電部材に対する付着物の付着性を低下させることができる。

請求項５、６に係る帯電装置によれば、本構成を有さない場合に比べ帯電部材に対する付着物の付着性を一層低下させることができる。

請求項７に係る帯電装置によれば、本構成を有さない場合に比べ帯電部材の汚染の抑制を簡易な構造で実現することができる。

請求項８に係るカートリッジによれば、本構成を有さない場合に比べ付着物の付着による帯電部材の汚染を抑制できる。

請求項９に係るカートリッジによれば、本構成を有さない場合に比べ付着物の像保持体への移行を抑制できる。

請求項１０に係る画像形成装置によれば、本構成を有さない場合に比べ付着物の付着による帯電部材の汚染を抑制できる。

請求項１１に係る画像形成装置によれば、本構成を有さない場合に比べ付着物の像保持体への移行を抑制できる。

請求項１２に係る画像形成装置によれば、本構成を有さない場合に比べ帯電部材上の付着物に起因する像形成不良を抑制できる。

請求項１３に係る画像形成装置によれば、本構成を有さない場合に比べ帯電部材上の付着物に起因する、潜像およびトナー像の形成不良を抑制できる。

請求項１４に係る画像形成装置によれば、本構成を有さない場合に比べ像形成に係る生産性を維持しつつ、付着物の付着による帯電部材の汚染を抑制できる。

本発明の実施形態におけるプリンタの概略構成図である。 図１に示される像形成部の一部の拡大図である。 図２に示される帯電ロールおよび清掃ロールの上面図である。 本発明の実施形態におけるＫ色用の各部の回転および放電のタイミングチャートである。 第１実施形態の図４に対応するタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、プリンタの概略構成図である。

図１に示されるプリンタ１は、像形成部１０、電源部３０、給紙カセット４０、定着部６０、搬送ロール５０、排出ロール７０、および、これらを制御する制御部２０を備えている。

像形成部１０は、上下４段に配置された現像部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、帯電部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、第１中間転写ロール１０１、第２中間転写ロール１０２、第３中間転写ロール１０３、２次転写ロール１０４、およびレーザー露光部１０５で構成されている。このプリンタ１が、本発明の画像形成装置の第１実施形態である。プリンタ１の像形成部１０以外の各部の説明については、このプリンタ１における画像形成動作の説明と併せて後述する。

図２は、図１に示される像形成部の一部の拡大図である。

図２には、Ｋ色用の現像部１１Ｋ、感光体１２Ｋ、および帯電部１３Ｋが示されている。Ｋ以外の各色用の現像部、感光体、および帯電部もそれぞれ同じ構造であることから、ここでは、Ｋ色用を代表的に取り上げて示されている。

図２に示される帯電部１３Ｋは、感光体１２Ｋに接触しながら矢印Ｆ方向に回転する帯電ロール１３１Ｋと、この帯電ロール１３１Ｋに接触して矢印Ｇ方向に回転する清掃ロール１３２Ｋを有している。帯電ロール１３１Ｋは、矢印Ｂ方向に回転する感光体１２Ｋに所定の電荷を与え、清掃ロール１３２Ｋは、帯電ロール１３１Ｋに付着した付着物を除去する。このプリンタ１に備えられている感光体１２Ｋの径は３０ｍｍ、帯電ロール１３１Ｋの径および清掃ロール１３２Ｋの径は共に１０ｍｍである。

図２に示される現像部１１Ｋは、現像剤を収容する収容槽１１０Ｋと、表面に現像剤を保持しながら矢印Ａ方向に回転する現像ロール１１１Ｋとを有している。

また、図２には、帯電部１３Ｋと感光体１２Ｋとがカートリッジ化されたカートリッジ２００が示されており、帯電部１３Ｋまたは感光体１２Ｋの固有の画質不良が発生した場合には、このカートリッジ２００は、ユーザの手でカートリッジ２００ごと交換できるようになっている。このカートリッジ２００が本発明のカートリッジの一実施形態であり、この帯電部１３Ｋが本発明の帯電装置の一実施形態である。また、帯電ロール１３１Ｋが本発明にいう帯電部材の一例に相当し、清掃ロール１３２Ｋが本発明にいう清掃部材の一例に相当する。

ここで、プリンタ１における画像形成の流れについて図１および図２を参照して説明する。

まず、帯電ロール１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｋの回転に伴って所定の電荷が表面に与えられた各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋには、図１に示すレーザー露光部１０５からの、形成画像に応じたレーザー光照射により各色毎の静電潜像が各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにそれぞれ形成される。その後、各色用の静電潜像は、回転する各色用の現像ロール１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋにそれぞれ保持されて各色用の感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋとの間に形成された現像領域に運ばれた現像剤中のトナーにより現像される。その後、矢印Ｄ方向に回転する第１中間転写ロール１０１にはＹ(イエロー)色およびＭ(マゼンタ)色のトナー像がそれぞれ一次転写されて重ねられ、矢印Ｃ(シアン)方向に回転する第２中間転写ロール１０２にはＣ色およびＫ(黒)色のトナー像がそれぞれ一次転写されて重ねられる。その後、第１中間転写ロール１０１に重ねられているトナー像と第２中間転写ロール１０２に重ねられているトナー像とが第３中間転写ロール１０３に二次転写されて重ねられることでフルカラーの積層トナー像が第３中間転写ロール１０３上に形成される。このフルカラーの積層トナー像は、用紙カセッ４０に収容され、搬送ロール５０によってこの用紙カセット４０から引き出された用紙上に２次転写ロール１０４により二次転写される。その後、フルカラーの積層トナー像が転写された用紙は搬送経路を移動して定着部６０において加圧処理および加熱処理が施され、積層トナー像は用紙上に定着される。その後、積層トナー像が定着された用紙は、排出ローラ７０によってプリンタ１の筐体１００の上面に排出される。以上が、このプリンタ１における画像形成動作の簡単な説明である。

ところで、このプリンタ１のように、感光体に接触しながら回転して感光体に電荷を付与する、いわゆる接触帯電タイプの帯電ロールを採用している画像形成装置では、現像剤中にトナーと一緒に含まれている、帯電制御剤などの外添剤や感光体に付着しているトナーが帯電ロールに移行してくる他、感光体に電荷を付与する際の放電作用によって生成されるいわゆる放電生成物が帯電ロールに付着する。これら付着物が帯電ロールに付着したままになると帯電不良が発生し画質が低下する。このため、このようなタイプの画像形成装置では、このような帯電不良に起因する画質低下を防止するために、帯電ロールの表面に清掃ロールを帯電ロールに常時接触させて従動回転させ、これにより帯電ロールの表面から付着物を除去する技術が知られており、さらには、清掃ロールの回転速度を帯電ロールの回転速度とは異なる回転速度にすることでこれら付着物を除去するという技術も知られている。

本願発明者は、帯電ロールの表面に付着する、種類の異なるこれら付着物も除去できる条件を模索する中で、以下に示す条件が付着物の付着による帯電部材の汚染が最も抑制されることを知見するに至ったものである。

図３は、図２に示される帯電ロールおよび清掃ロールの上面図である。

図３には、帯電部１３Ｋを構成する帯電ロール１３１Ｋと清掃ロール１３２Ｋを図２に示される矢印Ｘ方向に見た状態が示されている。この清掃ロール１３２Ｋは、表層部分がスポンジ状の発泡体ウレタンからなるものである。また、帯電ロール１３１Ｋは、表面層がポリアミド樹脂粒子を含有したポリアミド樹脂からなり、その表面粗さがＲｚ８（μｍ）のものである。Ｒｚは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に従って測定した。

また、図３には、清掃ロール１３２Ｋ、帯電ロール１３１Ｋ、および感光体１２Ｋの駆動系統が示されている。

このプリンタ１では、トナーの除去性をさほど低下させることなく外添剤の除去性を向上させるために帯電ロール１３１Ｋの清掃時には帯電ロール１３１Ｋの回転速度に対し清掃ロール１３２Ｋの回転速度を落としており、また、このような回転速度の制御を簡易な構造で実現するために清掃ロール１３２Ｋの駆動系統と帯電ロール１３１Ｋの駆動系統は互いに独立している。

帯電ロール１３１Ｋを回転駆動させる駆動系統は、感光体１２Ｋもその系統に組み入れており、感光体１２Ｋの中心軸に中心が貫通されて固定された中継ギア１２１Ｋと、帯電ロール１３１Ｋの中心軸に中心が貫通されて固定された被駆動ギア１２２Ｋと、印加される電圧に比例した回転速度が得られる感光体用モータ１２４Ｋと、この感光体用モータ１２４Ｋの回転軸に中心が貫通されて固定された駆動ギア１２３Ｋと、制御部２０からの指示により感光体用モータ１２４Ｋへの印加電圧を切り替える第１切替部１２５Ｋとで構成されている。一方、清掃ロール１３２Ｋを回転駆動させる駆動系統は、清掃ロール１３２Ｋの中心軸に中心が貫通されて固定された被駆動ギア１３４Ｋと、印加される電圧に比例した回転速度が得られる清掃ロール用モータ１３６Ｋと、この清掃ロール用モータ１３６Ｋの回転軸に中心が貫通されて固定された駆動ギア１３５Ｋと、制御部２０からの指示により清掃ロール用モータ１２４Ｋへの印加電圧を切り替える第２切替部１３７Ｋとで構成されている。また、図３には、図１にも示される電源３０が、制御部２０から指示をうける第３切替部１３９Ｋと接続端子１３８Ｋとを介して帯電ロール１３１Ｋに繋げられている様子が示されている。

第１切替部１２５Ｋは、電源３０から感光体用モータ１２４Ｋへの印加電圧を、制御部２０からの指示により所定電圧とするか、０とするかのいずれかに切り替える。制御部２０からの指示により第１切替部１２５Ｋが感光体用モータ１２４Ｋへの印加電圧を０とすると感光体用モータ１１５Ｋは停止する。

第２切替部１３７Ｋは、電源３０から清掃ロール用モータ１３６Ｋへの印加電圧を、制御部２０からの指示により第１の所定電圧とするか、第１の所定電圧よりも少ない第２の所定電圧とするか、あるいは、０とするかのいずれかに切り替える。また、制御部２０からの指示により第２切替部１３７Ｋが清掃ロール用モータ１３６Ｋへの印加電圧を０とすると清掃ロール用モータ１３６Ｋは停止する。

第１切替部１２５Ｋが、電源３０から感光体用モータ１２４Ｋへの印加電圧を、制御部２０からの指示により所定電圧とし、第２切替部１３７Ｋが、電源３０からの清掃ロール用モータ１２４Ｋへの印加電圧を、制御部２０からの指示により第１の所定電圧にすると、清掃ロール１３２Ｋと帯電ロール１３１Ｋとの接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向について、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比は１となる。一方、第１切替部１２５Ｋが、電源３０から感光体用モータ１２４Ｋへの印加電圧を制御部２０からの指示により所定電圧とし、第２切替部１３７Ｋが、電源３０からの清掃ロール用モータ１２４Ｋへの印加電圧を制御部２０からの指示により第２の所定電圧にすると、清掃ロール１３２Ｋと帯電ロール１３１Ｋとの接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向について、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比は約０．７となる。

第３切替部１３９Ｋは、電源３０から帯電ロール１３１Ｋに対する電圧印加を、制御部２０からの指示により、帯電ロール１３１Ｋに対する第１の所定電圧とするか、０とするかのいずれかに切り替える。帯電ロール１３１Ｋの周囲で放電生成物が発生している状態で帯電ロール１３１Ｋの回転速度に対し清掃ロール１３２Ｋの回転速度を落とすと却って放電生成物を帯電ロールに付着させることとなることから、このプリンタ１では、電源３０から帯電ロール１３１Ｋに対する印加電圧が０とされている間に清掃ロール１３２Ｋの回転速度を帯電ロール１３１Ｋの回転速度よりも低速にしている。これにより、トナーの除去性をさほど低下させることなく外添剤の除去性を確保すると共に、帯電ロールへの放電生成物の付着の抑制が図られている。

図４は、Ｋ色用の各部の回転および放電のタイミングチャートである。

図４には、一連の画像形成を行う際の、上段から順に、感光体１２Ｋの回転、帯電ロール１３１Ｋの回転、帯電ロール１３１Ｋの放電、および清掃ロール１３２Ｋそれぞれのタイミングチャートが示されている。

前述したように、帯電ロール１３１Ｋの径および清掃ロール１３２Ｋの径は共に１０ｍｍである。また、清掃ロール１３２Ｋの、図４に示される画像形成開始前の１回転目から一連の画像形成が終了した６回転目までの回転周期は帯電ロール１３１Ｋの回転周期と同じである。このため、清掃ロール１３２Ｋと帯電ロール１３１Ｋとの接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向について、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比は１となっている。これに対し、画像形成が終了、すなわち帯電ロール１３１Ｋへの電圧印加が０とされ放電が停止された次の７回転目から清掃ロール１３２Ｋが停止するまでの清掃ロール１３２Ｋの回転周期は帯電ロール１３１Ｋの回転周期よりも長くなっており、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比は約０．７となっている。

これにより、このプリンタ１では、トナーの除去性をさほど低下させること無く現像ロールからの外添剤の除去性が確保されると共に、帯電ロール１３１Ｋへの放電生成物の付着が抑制される。

また、このプリンタ１では、帯電ロール１３１Ｋの放電が停止され、清掃ロール１３２Ｋの回転速度が帯電ロール１３１Ｋの回転速度よりも遅くなった後に、帯電ロール１２Ｋが１回転以上（ここでは３回転）して停止する。このため、帯電ロール１３１Ｋの全周に渡る外添剤の除去が行われる。

また、このプリンタ１では、清掃ロール１３２Ｋと帯電ロール１３１Ｋとの接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向について、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比を約０．７としていることで、外添剤の除去性の向上が図られている。また、このプリンタ１では、清掃ロール１３２Ｋの表層をスポンジ状の発泡体ウレタンとすることにより外添剤の掻取性を向上させることで外添剤の除去性の向上が図られている。

また、帯電ロール１３１Ｋを、表面層がポリアミド樹脂層を有するものとすることで、帯電ロール１３１Ｋへの付着物の付着性を低下させることでも外添剤の除去性の向上が図られている。また、このポリアミド樹脂層がポリアミド樹脂粒子を含有した表面粗さがＲｚ８（μｍ）のものとすることで、表層がスポンジ状の発泡体ウレタンからなる清掃ロール１３２Ｋとの相乗効果により、外添剤の除去性の一層の向上が図られている。

次に、本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。

第２実施形態と第１実施形態の相違点は、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比を約０．７にするタイミングが、一連の画像形成の終了後ではなく、一連の画像形成の開始前の帯電ロール１３１Ｋの放電がまだ開始されていない段階で行われる点である。以下、この相違点について説明する。

図５は、第１実施形態の図４に対応するタイミングチャートである。

図５には、一連の画像形成が開始される前、すなわち帯電ロール１３１Ｋへの電圧印加が開始される前の清掃ロール１３２Ｋの１回転目と２回転目までは、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比は約０．７となっている。これに対し、画像形成が開始された、すなわち帯電ロール１３１Ｋへの電圧印加が開始された３回転目から一連の画像形成が終了した８回転目までは、帯電ロール１３２Ｋの表面の移動速度に対する清掃ロール１３２Ｋの表面の移動速度比は１となっている。

以上説明した実施形態では、帯電部１３Ｋと感光体１２Ｋとをカートリッジ化した例を挙げて説明したが、本発明のカートリッジは、帯電部１３Ｋのみがカートリッジ化されたものであってもよい。

また、以上に説明した実施形態では、本発明にいう帯電部材として、像形成のために感光体１２Ｋを帯電する帯電部１３Ｋの例に挙げて説明したが、本発明の帯電部材は、感光体１２Ｋの表面に形成されたトナー像を、例えば中間転写ベルトや用紙上に転写する転写ロールであってもよい。

また、以上に説明した実施形態では、電子写真方式により像形成を行うための帯電を帯電部１３Ｋが行う例を挙げて説明したが、本発明の帯電部材は、電子写真方式とは異なる方式の像形成のための帯電を行うものであってもよい。

以下、本発明についての実施例および比較例を説明する。

以下に説明する実施例および比較例では、富士ゼロックス社製のプリンタ（Ｄｏｃｕ Ｃｅｎｔｒｅ Ｃ４５０ａに備えられている４色の画像形成部のうちのＫ色用の画像形成部のみを作動させるようにしたものであって、帯電ロールの放電開始と停止のタイミング、および、帯電ロールと清掃ロールの周速比の変更制御が可能な改造機において、帯電ロールの放電開始と停止のタイミング、帯電ロールと清掃ロールの周速比、および、帯電ロールと清掃ロールの表面組成条件をそれぞれ異ならせて、所定画像濃度の所定画像を連続で３万枚プリントした後の帯電ロールの、外添剤による汚染状態と放電生成物による汚染状態をそれぞれ調査した。尚、以下では、表層部分が非スポンジ状の清掃ロールには、表層がウレタン樹脂で成形されたものを使用し、ポリアミド層を有しない帯電ロールには、フッ素樹脂層を有しているものを使用している。

実施例１は、帯電ロールの放電停止後に周速比を０．５とし、清掃ロールとして、表層がスポンジ状である発泡体ウレタンのものを採用し、帯電ロールとして、表面層がフッ素樹脂層で表面粗さが０．５のものを採用した場合である。

実施例２は、表面粗さが１６のものを採用した以外、実施例１と同じ条件である。

実施例３は、帯電ロールの放電停止後に周速比を０．６とした以外、実施例１と同じ条件である。

実施例４は、表面粗さが１６のものを採用した以外、実施例３と同じ条件である。

実施例５は、帯電ロールの放電停止後に周速比を０．７とした以外、実施例１と同じ条件である。

実施例６は、表面粗さが５のものを採用した以外、実施例５と同じ条件である。

実施例７は、表面粗さが８のものを採用した以外、実施例５と同じ条件である。

実施例８は、帯電ロールとして、表面層がポリアミド樹脂層のものを採用した以外、実施例７と同じ条件である。

実施例９は、帯電ロールとして、表面層がポリアミド樹脂層のものを採用し、かつその樹脂層にポリアミド微粒子を含有している以外、実施例８と同じ条件である。

実施例１０は、表面粗さが１５のものを採用した以外、実施例５と同じ条件である。

実施例１１は、表面粗さが１６のものを採用した以外、実施例５と同じ条件である。

実施例１２は、帯電ロールの放電停止後に周速比を０．８とした以外、実施例１と同じ条件である。

実施例１３は、表面粗さが１６のものを採用した以外、実施例１２と同じ条件である。

実施例１４は、帯電ロールの放電停止後に周速比を０．９とした以外、実施例１と同じ条件である。

実施例１５は、表面粗さが１６のものを採用した以外、実施例１４と同じ条件である。

比較例１は、帯電ロールの放電停止後に周速比を１とした以外、実施例９と同じ条件である。

比較例２は、帯電ロールの放電停止後に周速比を１．２とした以外、実施例９と同じ条件である。

比較例３は、帯電ロールの放電を行ったままとした以外、実施例９と同じ条件である。

比較例４は、清掃ロールを非スポンジ状のものとした以外、実施例９と同じ条件である。

以上のように条件を変化させることで、‘帯電ロールの外添剤による汚染状態’および‘帯電ロールの放電生成物による汚染状態’について、以下の表１に示されている実験結果が得られた。

表１には、上述の実施例１から実施例１５までと、比較例１から比較例４までとのそれぞれについての、‘周速比’、‘周速差形成中の放電の有無’、‘清掃ロールの表面層’、‘帯電ロールの表面粗さ’、‘ポリアミド樹脂の有無’、‘ポリアミド微粒子の有無’、‘外添剤による汚染状態’、‘放電生成物による汚染状態’、および‘総合判定’が示されている。

評価については、‘外添剤による汚染状態’については、○＋：付着無し、○：若干付着、○−：少し付着有り、△：付着がやや多いが許容範囲、×：付着が多く許容範囲外、××：強固に付着し画質不良を引き起こす、としている。‘放電生成物による汚染状態’についても、○＋：付着無し、○：若干付着、○−：少し付着有り、△：付着がやや多いが許容範囲、×：付着が多く許容範囲外、××：強固に付着し画質不良を引き起こす、としている。また、‘総合判定’については、○＋：非常に良い、○：良い、○−：問題ない、△：多少問題はあるが許容範囲内、×：問題が有り許容範囲外、としている。

実施例１、２では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．５とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に小さい０．５あるいは極端に大きい１６であっても‘外添剤による汚染状態’と‘放電生成物による汚染状態’は共に‘△’となって、‘総合判定’も許容範囲内の‘△’となっている。

実施例３では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．６とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に小さい０．５であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○’、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘○−’となって、‘総合判定’は‘○−’となっている。

実施例４では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．６とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に大きい１６であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○−’、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘○’となって、‘総合判定’は‘○−’となっている。

実施例５では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．７とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に小さい０．５であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○’、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘○−’となって、‘総合判定’は‘○−’となっている。

実施例６、７、１０では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．７とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さをそれぞれ５、８、１５としていることで‘外添剤による汚染状態’の評価あるいは‘放電生成物による汚染状態’の評価が上昇して‘○’となって、‘総合判定’も‘○’となっている。

実施例８では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．７とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとし、さらに、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用していることで、帯電ロールの表面粗さが実施例７と同じであっても‘放電生成物による汚染状態’の評価は‘○’と同じでも、‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○＋’に上昇し、‘総合判定’も‘○＋’に上昇している。

実施例９では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．７とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとし、さらに、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用していることに加え、このポリアミド樹脂にポリアミド樹脂微粒子を含有していることで‘外添剤による汚染状態’の評価が実施例８と同じ‘○＋’であるものの、‘放電生成物による汚染状態’の評価は実施例８と比べて‘○＋’に上昇し、‘総合判定’も‘◎’に上昇している。

実施例１１では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．７とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に大きい１６であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○−’、‘放電生成物による汚染状態’の評価も‘○’となって、‘総合判定’も‘○−’となっている。

実施例１２では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．８とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に小さい０．５であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○’、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘○−’となって、‘総合判定’は‘○−’となっている。

実施例１３では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．８とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に大きい１６であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○−’、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘○’となって、‘総合判定’は‘○−’となっている。

実施例１４では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．９とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に小さい０．５であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○’、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘○−’となって、‘総合判定’は‘○−’となっている。

実施例１５では、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を０．９とし、かつ、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用しておらず、また、帯電ロールの表面粗さが極端に大きい１６であっても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘○−’、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘○’となって、‘総合判定’は‘○−’となっている。

比較例１では、清掃ロールの表面層をスポンジ状出はあるものの、帯電ロールの放電を停止した状態での周速比を１としていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用し、さらに、このポリアミド樹脂にポリアミド樹脂微粒子を含有していても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘×’となっており、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘△’であるものの‘総合判定’は‘×’になっている。

比較例２では、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしているものの、帯電ロールの放電を停止した状態での周速比を１．２としていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用し、さらに、このポリアミド樹脂にポリアミド樹脂微粒子を含有していても‘外添剤による汚染状態’の評価が‘××’となっており、‘放電生成物による汚染状態’の評価が‘△’であるものの‘総合判定’は‘×’になっている。

比較例３では、清掃ロールの表面層をスポンジ状のものとしているものの、帯電ロールの放電を行った状態のまま周速比を０．７としていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用していることに加え、さらに、このポリアミド樹脂にポリアミド樹脂微粒子を含有しているにもかかわらず、放電生成物による汚染状態’の評価は‘××’となっており、‘外添剤による汚染状態’の評価は‘○’であるものの、‘総合判定’は‘×’になっている。

比較例４では、帯電ロールを停止した状態で周速比を０．７としているものの、清掃ロールの表面層が非スポンジ状のものとしていることで、帯電ロールにポリアミド樹脂を使用していることに加え、さらに、このポリアミド樹脂にポリアミド樹脂微粒子を含有しているにもかかわらず、放電生成物による汚染状態’の評価は‘×’となっており、‘外添剤による汚染状態’の評価は‘○’であるものの、‘総合判定’は‘×’になっている。

実施例１〜１５と比較例１〜４からは、帯電ロールの放電を停止した状態で周速比を１未満し、かつ、清掃ロールの表面層がスポンジのものという条件が揃っている場合に、外添剤の除去性確保と放電生成物の現像ロールへの付着抑制とが図られることが確認できた。さらに、周速比を０．６〜０．９の範囲内とすることで、外添剤の除去性確保と放電生成物の現像ロールへの付着抑制が向上することが確認できた。

また、実施例５、６、７、１０、１１からは、帯電ロールの表面粗さを５〜１５の範囲内とすることでも外添剤の除去性確保と放電生成物の現像ロールへの付着抑制が向上することが確認できた。

実施例７〜９からは、帯電ロールの表面層がポリアミド樹脂からなることで、外添剤の除去性確保と放電生成物の現像ロールへの付着抑制が向上することが確認でき、さらに、そのポリアミド樹脂にポリアミド微粒子を含有することで、外添剤の除去性確保と放電生成物の現像ロールへの付着抑制が一層向上することが確認できた。

１ プリンタ
１０ 像形成部
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 現像部
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 感光体
１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ 中継ギア
１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋ 被駆動ギア
１２３Ｙ、１２３Ｍ、１２３Ｃ、１２３Ｋ 駆動ギア
１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ、１２４Ｋ 感光体用モータ
１２５Ｙ、１２５Ｍ、１２５Ｃ、１２５Ｋ 第１切替部
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 帯電部
１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｋ 帯電ロール
１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｋ 清掃ロール
１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋ 被駆動ギア
１３５Ｙ、１３５Ｍ、１３５Ｃ、１３５Ｋ 駆動ギア
１３６Ｙ、１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｋ 清掃ロール用モータ
１３７Ｙ、１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｋ 第２切替部
１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃ、１３８Ｋ 接続端子
１３９Ｙ、１３９Ｍ、１３９Ｃ、１３９Ｋ 第３切替部
２０ 制御部
３０ 電源部
２００ カートリッジ

Claims (14)

1. 被帯電体に接触して回転する、電圧が印加され停止される、該電圧の印加中に該電圧によって該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
   少なくとも表層がスポンジ状であって前記帯電部材と接触して回転することで該帯電部材の表面を清掃する、該帯電部材に対する電圧印加の停止中の少なくとも一時には、該帯電部材との接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向に、自身の表面の移動速度が該帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度となる回転速度で回転する清掃部材とを備えたことを特徴とする帯電装置。
2. 前記清掃部材は、前記帯電部材に対する電圧停止中の、該帯電部材が少なくとも１回転する期間中に、該帯電部材の表面の移動方向と同じ方向に、該帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度で移動するように回転するものであることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
3. 前記清掃部材は、自身の表面の移動速度が前記帯電部材の表面の移動速度よりも遅くて速度比が０．６以上０．９以下となる回転速度で回転するものであることを特徴とする請求項１または２記載の帯電装置。
4. 前記帯電部材が、ポリアミド樹脂層を少なくとも表面に有するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の帯電装置。
5. 前記帯電部材が、ポリアミド樹脂粒子を含有したポリアミド樹脂層を少なくとも表面に有するものであることを特徴とする請求項４記載の帯電装置。
6. 前記帯電部材が、５μｍ以上１５μｍ以下の表面粗さ（Ｒｚ）を有するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の帯電装置。
7. 前記帯電部材および前記清掃部材が、各々独立の駆動源によって回転駆動されるものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の帯電装置。
8. 被帯電体に接触して回転する、電圧が印加され停止される、該電圧の印加時に該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
   前記帯電部材と接触して回転することで該帯電部材の表面を清掃する、該帯電部材に対する電圧停止中の少なくとも一時には、該帯電部材と接触した表面が該帯電部材の表面の移動方向と同じ方向に、該帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度で移動するように回転する清掃部材とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
9. 表面に像を保持する像保持体を備え、
   前記帯電部材が、前記被帯電体として前記像保持体の表面に電荷を付与するものであることを特徴とする請求項８記載のカートリッジ。
10. 被帯電体に接触して回転する、電圧が印加され停止される、該電圧の印加時に該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電部材と、
    前記帯電部材と接触して回転することで該帯電部材の表面を清掃する、該帯電部材に対する電圧停止中の少なくとも一時には、該帯電部材と接触した表面が該帯電部材の表面の移動方向と同じ方向に、該帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度で移動するように回転する清掃部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
11. 表面に像を保持する像保持体を備え、
    前記帯電部材が、前記被帯電体として前記像保持体の表面に電荷を付与するもの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. 表面に像を保持する像保持体を備え、
    前記帯電部材が、前記被帯電体として前記像保持体の表面に電荷を付与するものであり、
    前記帯電部材によって電荷が付与された像保持体の表面に像形成を行う像形成部を備えたことを特徴とする請求項１０または１１記載の画像形成装置。
13. 表面に像を保持する像保持体を備え、
    前記帯電部材が、前記被帯電体として前記像保持体の表面に電荷を付与するものであり、
    前記帯電部材によって電荷が付与された像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成部と、
    前記像保持体の表面に形成された静電潜像を、トナーを含んだ現像剤で現像することによりトナー像形成を行う現像器とを備えたことを特徴とする請求項１０から１２のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
14. 前記清掃部材は、前記帯電部材に対する電圧印加が停止された時点で、該帯電部材との接触箇所における互いの表面の移動方向が同一となる回転方向に該帯電部材の表面の移動速度よりも遅い速度となる回転速度で回転するものであることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像形成装置。

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