JP5741047B2 - 清掃体、清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、清掃体、清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置に関する。

帯電ロールの軸線方向に延在し、その帯電ロールの外周面に接触して従動回転することにより、その帯電ロールの外周面をクリーニングするクリーニング部材は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３０４７２９号公報

本発明は、被清掃体に対する接触圧不足による清掃不良を抑制できる清掃体、清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の清掃体は、外形が円形状の軸部と、前記軸部の一端部側から他端部側にかけて螺旋状に巻き付けられて固定され、回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ該被清掃体を清掃する弾性層と、を有し、前記弾性層が、前記軸部に巻き付けられない無負荷状態で、前記被清掃体に向けられる外面側が、長手方向に直交する断面視で凸状に隆起した形状とされており、前記軸部に巻き付けられた前記弾性層の幅方向両端部の肉厚をＴａ、幅方向中央部の肉厚をＴｂとしたとき、下記条件式を満たしていることを特徴としている。

０．８≦Ｔａ／Ｔｂ≦１．１
０．５ｍｍ≦Ｔａ≦４ｍｍ
０．５ｍｍ≦Ｔｂ≦４ｍｍ

また、本発明に係る請求項２に記載の清掃装置は、回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ前記被清掃体を清掃する請求項１に記載の清掃体と、前記軸部を回転可能に支持する支持部材と、を有することを特徴としている。

また、本発明に係る請求項３に記載の帯電装置は、請求項２に記載の清掃装置と、回転する前記被清掃体としての帯電体と、を有することを特徴としている。

また、本発明に係る請求項４に記載の組立体は、請求項２に記載の清掃装置と、被帯電体と、前記被帯電体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられていることを特徴としている。

また、本発明に係る請求項５に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の清掃装置と、画像を保持可能な像保持体と、前記像保持体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、前記帯電体によって帯電した前記像保持体を露光し、静電潜像を形成する露光装置と、前記露光装置によって前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、弾性層が、軸部に巻き付けられない無負荷状態で、被清掃体に向けられる外面側が、長手方向に直交する断面視で凸状に隆起した形状とされていない構成に比べて、被清掃体に対する接触圧不足による清掃不良を抑制することができる。

そして、上記条件式を満たさない構成に比べて、被清掃体に対する接触圧不足による清掃不良を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の清掃体を備えていない構成に比べて、被清掃体に対する清掃性能を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、帯電体に対する清掃性能を向上させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、帯電体に対する清掃性能を向上させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項２に記載の清掃装置を備えていない構成に比べて、清掃不良に起因する画像欠陥を抑制することができる。

画像形成装置の構成を示す概略図 清掃装置の構成を軸方向から見て示す概略図 清掃装置の構成を軸方向と直交する方向から見て示す平面図 螺旋状クリーニング部材を示す平面図 シャフトに巻き付けられていない無負荷状態の弾性層の形状を示す平面図 シャフトに巻き付けられていない無負荷状態の弾性層の形状を示す幅方向断面図 シャフトに巻き付けられた有負荷状態の弾性層の形状を示す幅方向断面図 キャップ部材の構成を示す斜視図 螺旋状クリーニング部材の一端部の構成を示す断面図 帯電ロールに対する螺旋状クリーニング部材の清掃動作を示す説明図 シャフトに巻き付けられていない無負荷状態の別の弾性層の形状を示す幅方向断面図

以下、本発明に係る実施の形態について図面を基に詳細に説明する。本実施形態に係る画像形成装置１０は、例えば図１で示すように、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置である。なお、図１において、矢印ＵＰを画像形成装置１０の上方向とする。まず、画像形成装置１０の概略構成について説明する。

画像形成装置１０の内部には、像保持体（被帯電体）の一例としての感光体１２や、帯電体の一例としての帯電ロール１４、現像装置２４等が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色別の組立体の一例としてのプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとして上から下へ順に備えられている。

なお、各プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、画像形成装置１０に対して着脱可能な構成になっている。また、感光体１２としては、例えば外周面（表面）に有機系の感光材料等よりなる感光体層が被覆された導電性円筒体が用いられ、図示しないモーターによって回転駆動されるようになっている。

感光体１２の外周面は、その外周面に接触するように配置された帯電ロール１４によって帯電された後、その帯電ロール１４よりも感光体１２の回転方向下流側に配置された露光装置１６から出射されるレーザービームＬＢによって露光され、その外周面に画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。

そして、感光体１２の外周面に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋによって現像され、各色のトナー像とされるようになっている。

例えば、フルカラーの画像を形成する場合、各色の感光体１２の外周面には、帯電・露光・現像の各工程が、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応して行われ、各色の感光体１２の外周面には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応したトナー像が形成される構成である。

各感光体１２の外周面にそれぞれ形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー像は、支持ロール４０、４２で張力が付与されつつ内周面側から支持された用紙搬送ベルト２０を介して、後述する転写装置２２と感光体１２とが接触する箇所にて、各感光体１２の外周面から、用紙搬送ベルト２０上を搬送されて来る記録用紙Ｐへ順次転写されるようになっている。

そして、各感光体１２の外周面からトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置６４へと搬送され、この定着装置６４によって加熱・加圧されることで、その記録用紙Ｐ上にトナー像が定着されるようになっている。なお、記録用紙Ｐは、用紙収納容器２８から取出ロール３０により取り出され、搬送ロール３２、３４により用紙搬送ベルト２０まで搬送されるようになっている。

ここで、片面プリントの場合、トナー像が定着された記録用紙Ｐは、排出ロール６６によって画像形成装置１０の上部に設けられた排出部６８上にそのまま排出される。一方、両面プリントの場合は、定着装置６４によって表面にトナー像が定着された記録用紙Ｐの後端部が排出ロール６６によって狭持された状態で、その排出ロール６６が逆回転するとともに、記録用紙Ｐの搬送経路が両面用の用紙搬送路７０に切り替えられる。

そして、この両面プリント用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、表裏が反転された記録用紙Ｐが再度用紙搬送ベルト２０上へ搬送され、記録用紙Ｐの裏面に、各感光体１２の外周面からトナー像が転写される。記録用紙Ｐの裏面にトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置６４によってトナー像が定着され、裏面にトナー像が定着された記録用紙Ｐは、排出部６８上に排出される。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体１２の外周面に残留する残留トナーや紙粉等は、感光体１２が１回転する毎に、転写装置２２が接触する箇所よりも感光体１２の回転方向下流側に配置された清掃ブレード２６によって除去され、各感光体１２の外周面は、次の画像形成工程に備えるようになっている。

さて、図２、図３で示すように、帯電ロール１４は、例えば導電性シャフト１４Ａの周囲に弾性層１４Ｂが形成されたロール状とされており、その導電性シャフト１４Ａは回転自在に支持されている。

そして、帯電ロール１４は、シャフト１４Ａの両端部へ荷重が掛けられることで感光体１２へ押し付けられ、弾性層１４Ｂの周面に沿って弾性変形することでニップ部が形成されるとともに、感光体１２に対して従動回転するようになっている。なお、帯電ロール１４の構成については後で詳述する。

また、帯電ロール１４の感光体１２とは反対側の外周面（表面）には、その外周面に接触しつつ従動回転することにより、その外周面上のトナーや外添剤などの汚れを移行させて除去する（外周面を清掃する）清掃装置１００が配設されている。この帯電ロール１４と清掃装置１００とで、帯電装置５０が構成されており、帯電ロール１４は被清掃体の一例でもある。

また、図３、図４で示すように、この清掃装置１００は、清掃体の一例としての螺旋状クリーニング部材１０２と、螺旋状クリーニング部材１０２の後述するキャップ部材１０８を回転自在に支持する支持部材の一例としての軸受け部材１１０と、を有している。

螺旋状クリーニング部材１０２は、帯電ロール１４の軸方向に沿って配置された軸部（芯体）の一例としてのシャフト１０４と、そのシャフト１０４の周囲（外周面）に、螺旋状に巻き付けられて、接着により固定される帯状（短冊状）の弾性体シート１０６と、シャフト１０４の両端部に、弾性体シート１０６の両端部を押さえるように嵌められる押さえ部材の一例としてのキャップ部材１０８と、を有している。

螺旋状クリーニング部材１０２のシャフト１０４は、その両端部を除いて円柱状（軸方向から見て外形が円形状）に形成されており、帯電ロール１４の軸方向に沿って延在するように配設されている。そして、図２で示すように、このシャフト１０４の両端部へ荷重が掛けられることで、螺旋状クリーニング部材１０２が帯電ロール１４へ押し付けられ、弾性体シート１０６が帯電ロール１４の周面に沿って弾性変形することで、ニップ部が形成されるようになっている。

これにより、帯電ロール１４の撓みが抑えられ、帯電ロール１４と感光体１２との軸方向におけるニップ部の均一性が維持される構成である。なお、以下において、弾性体シート１０６の長手方向に直交する方向（図５、図６、図７において矢印Ｗで示す）を弾性体シート１０６（後述する弾性層１０７）の幅方向とする。

また、シャフト１０４には、アルミ、ステンレス、真鍮等の金属材料が主に使用され、摺動性などの用途に応じて、材質及び表面処理方法が適宜選択される。シャフト１０４に導電性を有さない材質を用いる場合は、メッキ処理などの一般的な処理により加工して、導電化処理を行ってもよいが、そのまま使用してもよい。

また、製造時に研削加工が行われることが無く、加工に必要なシャフトの剛性も低いことから、樹脂シャフトを用いてもよい。なお、シャフト１０４の外径は、コピー機やプリンターの小型化とシャフト１０４の撓みと製造コストの関係より、φ３ｍｍ〜φ６ｍｍ程度にすることが望ましい。

螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６は、図５で示すように、帯状（細長い略平行四辺形状）に形成されるとともに弾性変形可能な弾性層１０７と、表面全体に弾性層１０７が接着されるとともに裏面がシャフト１０４に接着される接着層１０５（図９参照）と、を有している。

図９で示す接着層１０５は、例えば接着剤、両面テープなどの接着材によって構成されており、弾性体シート１０６は、その接着層１０５によって、シャフト１０４の外周面に、その軸方向一端部から他端部に亘って貼付（固定）されるようになっている。

なお、接着層１０５は単層の接着層であっても、複数層の接着層であってもよい。また、接着層１０５を複数層の接着層で構成する場合には、その接着層同士の間に導電層、非導電層、半導電層、断熱層、伝熱層などの非接着層を介在させてもよい。

図５で示す弾性層１０７には発泡体が用いられる。すなわち、この弾性層１０７は、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、所望の厚みにスライス加工され、抜き型等により、所望の幅、長さに裁断された後、一定の速度で回転されたシャフト１０４に、所望の巻き付け角度θ（図４参照）で螺旋状に巻き付けられつつ接着されるようになっている。

ここで、図６で示すように、シャフト１０４に巻き付けられていない無負荷状態の弾性層１０７の幅方向における断面形状は、その幅方向に長い長方形状の上面側（帯電ロール１４に向けられる外面側であり、図６で示す点線より上側）が、上方へ向かって略半楕円形状となるように隆起した左右対称の凸形状になっており、全体として、所謂蒲鉾形状（長方形状＋略半楕円形状）になっている。

なお、無負荷状態の弾性層１０７の幅方向における断面形状は、図６で示す長方形状＋略半楕円形状に限定されるものではなく、図１１（Ａ）で示すような長方形状＋略半円形状（点線より上側が略半円形状）や、図１１（Ｂ）で示すような長方形状＋二等辺三角形状（点線より上側が、幅方向両端部と幅方向中央部とを直線で結んだ形状）、或いは図１１（Ｃ）で示すような長方形状＋等脚台形状（点線より上側が、幅方向中央部を幅方向両端部よりも厚くした形状）などであってもよい。

そして、シャフト１０４に一定の張力で引っ張られつつ螺旋状に巻き付けられた有負荷状態の弾性層１０７は、図７で示すように、少なくとも幅方向における断面（巻き方向と直交する方向であり、図３で示す矢印Ｚ方向に沿った断面）において、凸状に隆起した上面が略平坦面に弾性変形するようになっている。

つまり、シャフト１０４に螺旋状に巻き付けられた弾性層１０７は、矢印Ｗで示す幅方向における断面において、４辺（シャフト１０４に沿う曲線を含む）で囲まれた略四角形状になる構成であり、かつ、図示は省略するが、シャフト１０４の軸方向と直交する断面においても、同様に、４辺（シャフト１０４に沿う曲線を含む）で囲まれた略四角形状になる構成である。

そして特に、図７で示すように、弾性体シート１０６（接着層１０５は無視できる程度に薄いため、以下においては弾性層１０７とする場合がある）の幅方向両端部の肉厚をＴａ、幅方向中央部の肉厚をＴｂとしたとき、次の（１）で示す条件式を満たすようになっており、より望ましくは、次の（２）で示す条件式を満たすようになっている。なお、このときのシャフト１０４の外径はφ４ｍｍである。

（１）０．８≦Ｔａ／Ｔｂ≦１．１
０．５ｍｍ≦Ｔａ≦４ｍｍ かつ ０．５ｍｍ≦Ｔｂ≦４ｍｍ
（２）０．９５≦Ｔａ／Ｔｂ≦１．０５
１ｍｍ≦Ｔａ≦３ｍｍ かつ １ｍｍ≦Ｔｂ≦３ｍｍ

したがって、図１０で示すように、この螺旋状クリーニング部材１０２では、弾性体シート１０６の弾性層１０７の幅方向両端部（後述する稜線部１０７Ｄ）及び幅方向中央部を含む外周面が、帯電ロール１４の外周面（表面）に充分な圧力で接触され、螺旋状クリーニング部材１０２が帯電ロール１４に対して安定して従動回転される構成である。

そして、その従動回転に伴って、弾性層１０７の幅方向両端部（稜線部１０７Ｄ）及び幅方向中央部を含む外周面が、帯電ロール１４の外周面を払拭し、その外周面に付着している異物を掻き取る構成である。つまり、これにより、その異物が帯電ロール１４の外周面から除去される構成である。

なお、弾性体シート１０６をシャフト１０４に巻き付けるときの張力は、シャフト１０４と接着層１０５との間に隙間ができない程度であり、なるべく張力を掛けない方が望ましい。張力を掛け過ぎると、引っ張り永久伸びが大きくなり、クリーニングに必要な弾性力が落ちる。具体的には元の弾性体シート１０６の長さに対して、０％〜５％の伸びになるようにすることが望ましい。

また、シャフト１０４に巻き付けたときの弾性体シート１０６（弾性層１０７）の伸びは、厚み方向で異なっている。すなわち、弾性層１０７の伸びは、外面側が内面側よりも大きい。そのため、巻き付け後の外面側の伸びが５％程度になるようにすることが望ましい。

更に、この弾性層１０７の伸びは、弾性体シート１０６をシャフト１０４に巻き付けるときの張力と、シャフト１０４に巻き付けられた弾性体シート１０６の曲率半径（又は曲率）と、弾性体シート１０６の厚み（肉厚）により制御され、弾性体シート１０６の曲率半径は、シャフト１０４の外径及び弾性体シート１０６の巻き付け角度θにより制御される。

なお、弾性体シート１０６の曲率半径は、（シャフト１０４の外径）／２＋０．２ｍｍ〜（シャフト１０４の外径）／２＋８．５ｍｍにすることが望ましく、より望ましくは、（シャフト１０４の外径）／２＋０．５ｍｍ〜（シャフト１０４の外径）／２＋７．０ｍｍである。そして、このときの弾性体シート１０６の巻き付け角度θは、θ＝１０°〜６５°にすることが望ましく、より望ましくは、θ＝２０°〜５０°である。

また、弾性体シート１０６の長さは、シャフト１０４の長さ及び外径と巻き付け角度θと巻き付け時の張力によって一義的に決まる。そして、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅は、弾性体シート１０６をシャフト１０４に巻き付けたときに、弾性層１０７の被覆率（＝弾性層１０７の幅／螺旋ピッチ）が２０％〜７０％になるようにすることが望ましく、更には２５％〜５５％になるようにすることがより望ましい。

被覆率が７０％より大きい場合には、帯電ロール１４に接触する時間が長くなるため、弾性体シート１０６（弾性層１０７）に付着するトナーやトナーの添加剤が帯電ロール１４側へ再付着し、帯電ロール１４を汚染させることになる。被覆率が２０％より小さい場合には、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅が厚みよりも小さくなり、弾性層１０７の螺旋幅内の肉厚が安定しなくなる。

また、シャフト１０４に巻き付けたときの弾性体シート１０６（弾性層１０７）の肉厚は、幅方向両端部と幅方向両端部以外（幅方向中央部）とでは異なるが、１．５ｍｍ〜４ｍｍの範囲内であることが望ましく、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内であることがより望ましい。ここで、シャフト１０４に巻き付けられた弾性体シート１０６の肉厚は、例えば次の方法によって測定される。

シャフト１０４に巻き付けられた弾性体シート１０６の周方向の位置を固定した状態で、レーザー測定機（ミツトヨ社製レーザースキャンマイクロメータ、型式：ＬＳＭ６２００）を１ｍｍ／ｓの速度にて螺旋状クリーニング部材１０２の長手方向へスキャンさせ、弾性体シート１０６の肉厚のプロファイルを測定する。その後、シャフト１０４に巻き付けられた弾性体シート１０６の周方向の位置をずらして（１２０°間隔で３箇所ずらして）、同様の測定を行う。

こうして測定した各プロファイルを基に、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向両端部の肉厚Ｔａと、幅方向両端部以外の最薄部（幅方向中央部）の肉厚Ｔｂを算出する。なお、シャフト１０４に巻き付けられた弾性体シート１０６の、螺旋状クリーニング部材１０２の長手方向における位置は、螺旋状の巻き付け角度θ、シャフト１０４の外径により異なるが、螺旋ピッチ毎に全て測定される。

また、図５で示すように、弾性層１０７の長手方向両端部１０７Ａには、それぞれシャフト１０４に巻き付けられたときに、その軸方向外側へ向かって突出する被押さえ部の一例としての突起部１０７Ｂが一体に連設されている。なお、以下の説明において、端部１０７Ａに突起部１０７Ｂは含まれないものとする。

この突起部１０７Ｂは、キャップ部材１０８によって押さえられる（キャップ部材１０８の内周面とシャフト１０４の外周面との間に挟まれる）部分であり、そのキャップ部材１０８によって押さえられる領域が必要最小限となるように、弾性層１０７の幅方向の一部から、例えば細長い三角形状に突出されている。

詳細には、この突起部１０７Ｂは、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の一端部側（図５の左側）では、シャフト１０４の回転方向（矢印Ｆで示す）下流側に連設され、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の他端部側（図５の右側）では、シャフト１０４の回転方向上流側に連設されている。つまり、図５で示す弾性体シート１０６（弾性層１０７）は、点対称形状に形成されている。

このように、弾性層１０７の端部１０７Ａで、かつ、その幅方向の一部に突起部１０７Ｂを連設し、その突起部１０７Ｂのみをキャップ部材１０８によって押さえる構成になっていると、その突起部１０７Ｂが連設されている端部１０７Ａのシャフト１０４からの剥がれが防止されるとともに、その端部１０７Ａは、キャップ部材１０８によって押さえられることがなく（覆われることがなく）、外部に露出される。

よって、図９で示すように、シャフト１０４の周方向に沿う稜線部１０７Ｃと、シャフト１０４の周方向に交差する方向に沿う稜線部１０７Ｄとが、キャップ部材１０８の縁部に達する端部１０７Ａに形成される。これにより、弾性層１０７の厚さが、シャフト１０４の一端から他端まで同じ高さに形成され、帯電ロール１４に対する清掃性能（特に軸方向両端部に対する清掃性能）が向上される構成である。

なお、弾性層１０７を構成する発泡体としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂、又はＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＣＲ、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム材料を１種類或いは２種類以上をブレンドしてなる材質のものから選択され、必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等の助剤が加えられる。

しかしながら、帯電ロール１４との従動摺擦によって、外添剤などの異物を効率的に除去すると同時に、帯電ロール１４の外周面に、擦れによる傷を付けないために、また、長期に亘って千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張りなどに強いポリウレタンを選択するのが、特に望ましい。

ポリウレタンとして特に制限するものではないが、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステルやアクリルポリールなどのポリオールと、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネートの反応を伴っていればよく、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど鎖延長剤が混合されていることが望ましい。また、水やアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を用いて発泡させるのが一般的である。

また、螺旋状クリーニング部材１０２における弾性体シート１０６の動摩擦係数は、０．１〜１．０が望ましい。弾性体シート１０６の動摩擦係数が０．１を下回ると、充分なクリーニング性が得られなくなり、結果として画質上に縦筋を発生させてしまうことがある。そして、弾性体シート１０６の動摩擦係数が１．０を上回ると、帯電ロール１４を傷付けてしまい、その傷部分で帯電不良を引き起こし、画質上に色点や微小な色線を発生させてしまうことがある。

このような画像欠陥は、帯電ロール１４や螺旋状クリーニング部材１０２（弾性体シート１０６）の表面汚染（主にはトナー外添剤）、異物の混入（主には紙粉）、放電生成物の付着等が、トリガーとなって発生するため、長期間使用するほど発生するリスクが高まる。

次に、キャップ部材１０８について説明する。図８、図９で示すように、キャップ部材１０８は、シャフト１０４に螺旋状に巻き付けた弾性体シート１０６の両端部の剥がれを防止するように、シャフト１０４の両端部に、その両端部の外周面とキャップ部材１０８の内周面との間に弾性体シート１０６（弾性層１０７）の端部１０７Ａに連設された突起部１０７Ｂを挟み込むようにして組み付けられている。

そして、シャフト１０４と共に一体に回転するように、そのシャフト１０４の両端部に固定されている。つまり、シャフト１０４の両端部は、例えばＤカット等の回転止めがなされる断面形状とされており、キャップ部材１０８のシャフト１０４の端部が挿入される挿入孔１０８Ｄ（後述）も、その回転止めがなされるＤカット等の断面形状とされている。

これにより、キャップ部材１０８が、シャフト１０４と一体に回転する構成である。なお、キャップ部材１０８のシャフト１０４に対する固定方法としては、これ以外に、例えばキャップ部材１０８をシャフト１０４に接着剤や両面テープ等で固定するなどが挙げられる。

また、キャップ部材１０８の内周面には、その軸方向内側から外側に向かって順に、シャフト１０４の外周面との間に隙間を形成する円筒部１０８Ａと、シャフト１０４が挿入されることによって保持される保持部１０８Ｂとが一体に形成されている。すなわち、保持部１０８Ｂには、シャフト１０４が挿入される挿入孔１０８Ｄが形成されている。

なお、図９で示す保持部１０８Ｂは、その端面１０８Ｃが、シャフト１０４の端面１０４Ａと同一面上をなす位置で、そのシャフト１０４に保持されるようになっているが、例えばシャフト１０４の端面１０４Ａが、保持部１０８Ｂの端面１０８Ｃよりも軸方向内側（図９における右側）に位置するようになっていてもよい。

円筒部１０８Ａは、シャフト１０４の周方向に沿って形成されており、その軸方向内側から外側に向かって順に、第１内径部１０９Ａと、第１内径部１０９Ａよりも内径が小さい第２内径部１０９Ｂと、を有している。このように、第１内径部１０９Ａと第２内径部１０９Ｂとの内径が異なることにより、第１内径部１０９Ａと第２内径部１０９Ｂとの間で段差が形成されるようになっている。

したがって、図９で示すように、この第２内径部１０９Ｂは、弾性層１０７の突起部１０７Ｂ及びそれを若干巻き込んだ接着層１０５をシャフト１０４の外周面との間に挟み込み、そのシャフト１０４の外周面との間で接着層１０５及び突起部１０７Ｂを圧縮して押さえるようになっている。

また、第１内径部１０９Ａは、弾性層１０７の突起部１０７Ｂ及び接着層１０５をシャフト１０４の外周面との間に挟み込み、そのシャフト１０４の外周面との間で突起部１０７Ｂ及び接着層１０５を圧縮して押さえるようになっている。このように、第１内径部１０９Ａ及び第２内径部１０９Ｂは、シャフト１０４との間で突起部１０７Ｂ及び接着層１０５を押さえる押さえ部として機能する。

なお、ここでは、第２内径部１０９Ｂが、突起部１０７Ｂを若干巻き込んだ接着層１０５をシャフト１０４の外周面との間に挟み込むと説明したが、これに限らず、例えば、キャップ部材１０８のシャフト１０４への装着時に、接着層１０５が押し剥がされて蛇腹状になった突起部１０７Ｂなどを、第２内径部１０９Ｂとシャフト１０４の外周面との間に挟み込むようにしてもよい。

何れにしても、弾性体シート１０６を接着層１０５によってシャフト１０４に一旦接着し、次いで、シャフト１０４の端部を保持部１０８Ｂの挿入孔１０８Ｄに挿入して、キャップ部材１０８をシャフト１０４に装着することにより、保持部１０８Ｂの挿入孔１０８Ｄ周りの縁部によって、接着層１０５が押し剥がされ、その接着層１０５が第２内径部１０９Ｂの内周面に接着される。

これにより、弾性体シート１０６の両端部が、更にシャフト１０４から剥がれ難くなる構成である。なお、キャップ部材１０８の材質は、特に限定するものではないが、ＡＢＳ、ＰＯＭ等の所謂プラスチック製とされることが、形状加工、コストの観点から望ましい。

また、この清掃装置１００には、図３で示すように、各キャップ部材１０８を回転可能に支持する一対の軸受け部材１１０が備えられている。詳細には、この軸受け部材１１０は、それぞれシャフト１０４の軸方向内側が開放され、その軸方向外側が側壁１１０Ａにて閉塞された形状とされている。そして、各キャップ部材１０８は、軸受け部材１１０の内壁を滑りながら、その内壁の周方向に沿って、シャフト１０４と一体に回転するようになっている。

また、一対の軸受け部材１１０は、それぞれ両側の側板１１２に形成された固定部１１４に固定されている。なお、本実施形態に係る帯電ロール１４は、その軸方向両端部が図示しない支持部材によって回転可能に支持され、感光体１２は、その軸方向両端部が側板１１２によって回転可能に支持されている。

次に、その帯電ロール１４の構成について詳細に説明する。この帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａ上に、帯電層としての導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。帯電ロール１４の直径はφ８ｍｍ〜φ１５ｍｍ、より望ましくはφ９ｍｍ〜φ１４ｍｍであり、帯電層の肉厚は１．５ｍｍ〜４ｍｍであることが望ましい。

帯電ロール１４の直径が１５ｍｍを上回ると、外周面１箇所当たりの感光体１２に接触する回数が減り、また、放電回数が減るので、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。

帯電ロール１４の直径が８ｍｍを下回ると、画像形成装置１０を小型化できるため、優位であるが、外周面１箇所当たりの感光体１２に接触する回数が増え、また、放電回数が増えるので、長期安定性に対して不利となる。なお、この帯電ロール１４は、所望の帯電性能を有するものであれば、以下の構成に限定されるものでない。

シャフト１４Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じて、材質及び表面処理方法が適宜選択される。導電性を有さない材質の場合は、メッキ処理など一般的な処理により加工されて、導電化処理が行われてもよい。

帯電ロール１４の帯電層を構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカ及び炭酸カルシウム等の充填剤等、通常のゴムに添加され得る材料を加えてもよい。

通常のゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト１４Ａの外周面に被覆することにより、上記導電性弾性層が形成される。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤としては、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したものなどを用いることが可能である。また、上記弾性材は発泡体であっても構わない。

上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。

中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、及びこれらのブレンドゴムが望ましく用いられる。なお、これらのゴム材は発泡したものであっても、無発泡のものであってもよい。

導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末が挙げられる。

また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；が挙げられる。

これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、１〜６０質量部の範囲であることが望ましく、一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部の範囲であることが望ましい。

帯電層を構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成されているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく、特に限定されるものではない。

例えば、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。

このうち、外添剤汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが望ましく用いられる。共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンの内の何れか１種又は複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。

ここで、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、重量比で合わせて１０％以上であるのが望ましい。上記重合単位が１０％以上の場合は、調液性及び表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物の付着が少なく、帯電ロール１４の耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる。

なお、上記高分子材料は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、その高分子材料の数平均分子量は、１，０００〜１００，０００の範囲であることが望ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲であることがより望ましい。また、上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することが可能である。その導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが望ましい。

また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、或いはイオン導電剤のような電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したものなどを用いることが可能である。

導電剤のカーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。

上記カーボンブラックは、ｐＨ４．０以下であり、一般的なカーボンブラックに比べ、表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよく、ｐＨ４．０以下のカーボンブラックを配合することにより、配合しないものに比べて、帯電均一性を良くすることが可能となり、更に抵抗値の変動を小さくすることが可能となる。

上記抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、ＩＴＯ等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば、何れも用いることが可能であり、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても、２種類以上を併用することも可能である。

また、本発明を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整及び強度の点から、望ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が望ましい。このような導電性材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。

更に、上記表面層には、フッ素系或いはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、上記表面層は、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが望ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって、帯電ロール１４への異物の付着が防止されるように作用する。

また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール１４の外周面（表面）に凹凸を付与し、感光体１２との摺擦時の負担を小さくして、帯電ロール１４と感光体１２との相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。

また、帯電ロール１４のマイクロ硬度は４５度〜６０度が望ましい。マイクロ硬度が６０度より硬くなると、清掃装置１００を取り付けた場合でも、感光体１２とのニップ部の安定性が確保されなくなり、画質濃度ムラが発生する。４５度より柔らかくなると、清掃装置１００が無くても感光体１２とのニップ部の安定性が確保されるが、低硬度化にするためには、可塑剤添加量を増量する、或いはシリコーンゴムのような低硬度の材料を使用する必要があり、前者の場合には、可塑剤がブリードし、画質劣化等の問題が引き起され、後者の場合には、大幅なコストアップになってしまう。

また、画像形成装置１０に用いられる現像剤には、外添剤として球形のシリカを含むことが望ましい。この理由として、シリカは屈折率が１．５前後であり、粒径を大きくしても光散乱による透明度の低下、特にＯＨＰ表面への画像作製時のＰＥ値（光透過性の指標）等に影響を及ぼさないことが挙げられる。

一方、一般的なフュームドシリカは比重２．２であり、粒径的にも最大５０ｎｍが製造上から限界となる場合がある。また、凝集体として粒径を上げることは可能であるが、均一分散が困難となる場合があり、安定してシール効果を発揮できない場合がある。

クリーニング性向上のために含有される外添剤の材料として好適なシリカ、特に比重１．３〜１．９で球形単分散のシリカは、湿式法であるゾルゲル法により得ることが可能である。ゾルゲル法は湿式法で、かつ焼成すること無しに製造する方法であるため、蒸気相酸化法等の他の方法に比べ、比重を低く制御することが可能となっている。

また、疎水化処理工程での疎水化処理剤種、或いは処理量を制御することにより、更に比重を調整することが可能となっている。シリカの粒径は、ゾルゲル法の加水分解、縮重合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の質量比、反応温度、撹拌速度、供給速度により自由に制御可能である。単分散で球形形状のシリカとすることもゾルゲル法にて可能となる。

具体的なシリカの製造方法は、次の通りである。まず、水及びアルコールの混合溶液に、アンモニア水を触媒とし、温度をかけながら、テトラメトキシシラン等のシラン化合物を滴下して撹拌を行う。次に、生成したシリカゾル懸濁液の遠心分離を行い、湿潤シリカゲルとアルコール、アンモニア水とに分離する。

そして、湿潤シリカゲルに溶剤を加え、再度シリカゾルの状態にし、疎水化処理剤を加え、シリカ表面の疎水化を行う。疎水化処理としては、一般的なシラン化合物を用いることが可能である。次に、この疎水化処理シリカゾルから溶媒を除去、乾燥、シーブすることにより、目的のシリカが得られる。また、このように得られたシリカに対し、再度ゾルゲル法による処理を行っても構わない。

また、画像形成装置１０に用いられる現像剤のトナーとしては、重合法により作製される重合トナーを用いることが望ましい。トナー形状が不定形であることにより、流動性助剤の添加によっても流動性が充分でないことがあり、使用中の機械的せん断力によるトナー表面の微粒子のトナー凹部への移動により、経時的に流動性が低下したり、流動性助剤のトナー内部への埋没が起こることで、現像性、転写性、クリーニング性が悪化する。

また、クリーニングにより回収されたトナーを再び現像装置２４に戻して使用すると、更に画質の低下を生じ易い。これらを防ぐために、更に流動性助剤を増加すると、感光体１２上への汚染、フィルミング、傷などを発生させてしまう。このため、意図的にトナー形状及び表面構造の制御を可能とする手段として、乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている。

これらは一般に、乳化重合等の重合法により樹脂微粒子の分散液を作製し、他方、溶媒に着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を作製し、これらを混合した後、加熱及び／又はｐＨ制御、凝集剤添加などにより、上記の樹脂微粒子と着色剤とを所望の粒子径になるまで凝集させ、その後、凝集粒子を所望の粒子径で安定させ、次いで、樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に過熱して融合させてトナーを作製するものである。

画像形成装置１０に用いられる現像剤には、外添剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含有されていることが望ましく、配合量は０．１重量％〜１．０重量％であることが特に望ましい。ＰＴＦＥは、感光体１２の磨耗を抑制することができ、画像形成装置１０の長寿命化を図る上で有用である。

乳化重合凝集法で得たトナー粒子は、その粒度分布特性において、従来の懸濁重合法等に代表される他の重合法で得たトナー粒子と比較して極めて優れた特性（特に粒度分布がシャープであり、分級操作を必要としない）を示し、これをトナーとして用いれば、高品質の画質を長期に亘って得ることが可能である。

また、乳化重合凝集法によるトナーの作製方法は、凝集粒子を樹脂微粒子のガラス転移点（Ｔｇ）以上に加熱して融合させることから、その加熱の仕方やｐＨの制御により、不定形の形状から球形の粒子状態のトナーまで、様々な形状のトナーを作製することが可能であるため、使用される電子写真システムにおいて、所謂ポテト形状から球形までの範囲で形状の選択が可能である。

以上のような構成の清掃装置１００において、次に、その作用について説明する。記録用紙Ｐに転写されずに感光体１２の外周面に残留した現像剤等の異物は、清掃ブレード２６によって感光体１２から除去される。しかしながら、現像剤の成分中で粒子径が比較的小さい外添剤等の異物は、清掃ブレード２６をすり抜ける。

ここで、帯電ロール１４は、シャフト１４Ａの両端部に荷重が掛けられて、感光体１２側へ押し付けられており、弾性層１４Ｂの周面に沿って弾性変形することで、感光体１２との間でニップ部が形成されている。しかも、螺旋状クリーニング部材１０２により、帯電ロール１４の軸方向の撓みが抑えられ、その軸方向におけるニップ部の均一性が確保されている。したがって、清掃ブレード２６をすり抜けた外添剤等の異物は、帯電ロール１４の外周面に付着する。

帯電ロール１４の外周面に付着した外添剤等の異物は、帯電ロール１４に接触して従動回転する螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）における外周面が、帯電ロール１４の外周面に接触し、その外周面を払拭することで除去される。

すなわち、弾性体シート１０６の弾性層１０７の幅方向における断面形状は、シャフト１０４に巻き付けられない無負荷状態のときに、上面側が上方へ向かって凸状に隆起する形状とされ、シャフト１０４に巻き付けられた有負荷状態のときに、凸状に隆起した上面が略平坦面に弾性変形するようになっている。

そして、シャフト１０４に巻き付けられたときの弾性層１０７の幅方向両端部の肉厚をＴａ、幅方向中央部の肉厚をＴｂとしたとき、次の（１）で示す条件式を満たすようになっており、より望ましくは、次の（２）で示す条件式を満たすようになっている。なお、このときのシャフト１０４の外径はφ４ｍｍである。

（１）０．８≦Ｔａ／Ｔｂ≦１．１
０．５ｍｍ≦Ｔａ≦４ｍｍ かつ ０．５ｍｍ≦Ｔｂ≦４ｍｍ
（２）０．９５≦Ｔａ／Ｔｂ≦１．０５
１ｍｍ≦Ｔａ≦３ｍｍ かつ １ｍｍ≦Ｔｂ≦３ｍｍ

したがって、帯電ロール１４の外周面に対する弾性層１０７の接触圧不足が発生せず、接触圧不足によるクリーニング不良が抑制又は防止される。つまり、これにより、螺旋状クリーニング部材１０２が、図１０で示す矢印Ｊ方向に回転する帯電ロール１４に対して安定して従動回転し、その帯電ロール１４の外周面に付着した異物が、弾性層１０７の幅方向両端部（稜線部１０７Ｄ）及び幅方向中央部を含む外周面によって掻き取られる。

よって、上記構成とされていない弾性層を備えた螺旋状クリーニング部材（図示省略）に比べて、帯電ロール１４のクリーニング性が向上される。そして、これにより、長期に亘って、帯電ロール１４のクリーニング性を維持することが可能となり、画質欠陥の発生し難い画像形成装置１０を得ることが可能となる。

なお、図９で示したように、弾性体シート１０６における弾性層１０７の突起部１０７Ｂが、キャップ部材１０８によって押さえられている。したがって、弾性体シート１０６の弾性層１０７において、突起部１０７Ｂが連設されている端部１０７Ａの、シャフト１０４からの剥がれが防止される。

また、これにより、弾性層１０７の端部１０７Ａが、キャップ部材１０８で覆われることがなく、弾性変形されることがない。したがって、その端部１０７Ａには、周方向の稜線部１０７Ｃと、周方向に交差する方向の稜線部１０７Ｄとが確保される。つまり、これにより、シャフト１０４の軸方向一端部から他端部まで、弾性体シート１０６（弾性層１０７）の高さが一定に保たれ、帯電ロール１４の特に軸方向両端部に対する清掃性能が向上される。

以下に、螺旋状クリーニング部材１０２の具体的な実施例及び比較例と、帯電ロール１４の具体的な実施例を示す。なお、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２は、これら各実施例によって限定されるものではない。また、帯電ロール１４は、各実施例及び比較例において同じ物を使用した。よって、帯電ロール１４の具体例は実施例１においてのみ示す。

＜実施例１＞
［螺旋状クリーニング部材］
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋（シート幅：６ｍｍ／２）を長軸の半径、（無負荷状態でのシート幅方向両端部の肉厚をＴａ_０（ｍｍ）、無負荷状態でのシート幅方向中央部の肉厚をＴｂ_０（ｍｍ）としたとき、Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．２ｍｍ）を短軸の半径とする半楕円形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．０ｍｍ／２．３ｍｍであった。

［帯電ロール］
（弾性層の形成）
下記、混合物をオープンロールで混練し、ＳＵＳ４１６からなる直径６ｍｍの導電性シャフト１４Ａの表面に、厚さ３ｍｍとなるように円筒状に被覆し、内径１８．０ｍｍの円筒型の金型に入れ、１７０℃で３０分間加硫させ、金型から取り出した後、研磨して円筒状の導電性弾性層１４Ｂを得た。

・ゴム材（エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム；ＧＥＣＨＲＯＮ３１０６：日本ゼオン社製）・・・・・・・・・・・・１００質量部
・導電剤（カーボンブラック アサヒサーマル：旭カーボン社製）・・・・・２５質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製）・・・・・・・・・・・・８質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１質量部
・加硫剤（硫黄）２００メッシュ：鶴見化学工業社製）・・・・・・・・・・・１質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＤＭ：大内新興化学工業社製）・・・・・・・・２．０質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＴＴ：大内新興化学工業社製）・・・・・・・・０．５質量部

（表面層の形成）
下記、混合物をビーズミルにて分散し、得られた分散液を、メタノールで希釈し、上記導電性弾性層１４Ｂの表面に浸漬塗布した後、１４０℃で１５分間加熱乾燥し、厚さ４ｍｍの表面層を形成し、帯電ロール１４を得た。

・高分子材料（共重合ナイロン）（アラミンＣＭ８０００：東レ社製）・・１００質量部
・導電剤（アンチモンドープ酸化スズ）（ＳＮ−１００Ｐ：石原産業社製）・３０質量部
・溶剤（メタノール）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５００質量部
・溶剤（ブタノール）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２４０質量部

＜実施例２＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋（シート幅：６ｍｍ／２）を長軸の半径、（Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．６ｍｍ）を短軸の半径とする半楕円形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．２ｍｍ／２．０ｍｍであった。

＜実施例３＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋（シート幅：６ｍｍ／２）を長軸の半径、（Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．３ｍｍ）を短軸の半径とする半楕円形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．０ｍｍ／２．２ｍｍであった。

＜実施例４＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋（シート幅：６ｍｍ／２）を長軸の半径、（Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．５ｍｍ）を短軸の半径とする半楕円形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．１ｍｍ／２．０ｍｍであった。

＜実施例５＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋（シート幅：６ｍｍ／２）を長軸の半径、（Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．４ｍｍ）を短軸の半径とする半楕円形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．０ｍｍ／２．１ｍｍであった。

＜実施例６＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋（シート幅：６ｍｍ／２）を長軸の半径、（Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．４５ｍｍ）を短軸の半径とする半楕円形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．０ｍｍ／２．０ｍｍであった。

＜実施例７＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋（シート幅：６ｍｍ）を底辺とし（Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．４５ｍｍ）を高さとする二等辺三角形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．０ｍｍ／２．０ｍｍであった。

＜実施例８＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出した。そして、作製した短冊シートの幅方向における断面形状が上に凸形状（長方形状＋上底を３ｍｍとし下底をシート幅６ｍｍとし（Ｔｂ_０−Ｔａ_０：０．４５ｍｍ）を高さとする等脚台形状）となるように、その短冊シートを切削し、弾性体シート１０６を作製した。

この弾性体シート１０６を段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて螺旋状クリーニング部材１０２を作製した。この螺旋状クリーニング部材１０２の弾性体シート１０６（弾性層１０７）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．０ｍｍ／２．０ｍｍであった。

＜比較例１＞
厚さ２．５ｍｍの発泡ウレタン（ＥＰ−７０；株式会社イノアックコーポレーション社製）シートに両面テープを貼り付け、幅６ｍｍ、長さ２４３ｍｍの短冊シートとなるように切り出し、弾性体シートを作製した。

この弾性体シートを段付金属シャフト（外径φ４ｍｍ、全長２３０ｍｍ）へ角度２６°で巻き付けて比較例に係る螺旋状クリーニング部材を作製した。この比較例に係る螺旋状クリーニング部材の弾性体シート（弾性層）の幅方向における両端部の肉厚Ｔａ、中央部の肉厚Ｔｂは、それぞれ２．３ｍｍ／２．０ｍｍであった。

＜評価＞
［クリーニング性］
カラー複写機ＤＯＣＵＣＥＮＴＲＥ−ＩＩＩ Ｃ３３００：富士ゼロックス社製に、実施例１〜８、比較例１で作製した螺旋状クリーニング部材及び帯電ロールを装着した。その後、Ａ４用紙で３００，０００枚の印字テストを行った。画質評価は、３００，０００枚印字後に、ハーフトーン画像中での帯電ロールのクリーニングムラによる濃度ムラ発生の有無を、以下の基準で判定した。

（クリーニング性：判断基準）
○：画質上の濃度ムラが未発生
△：画質上の濃度ムラが軽微であるが発生
×：画質上の濃度ムラが発生

＜評価結果＞
表１に実施例１〜８、比較例１の螺旋状クリーニング部材を用いた結果を示す。実施例１〜８で作製した螺旋状クリーニング部材１０２では、比較例１の螺旋状クリーニング部材よりもクリーニング性が優れていることが判明した。

以上、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２について、図面及び各実施例を基に説明したが、本実施形態に係る螺旋状クリーニング部材１０２は、図示のものや各実施例のものに限定されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。

例えば、本実施形態では、螺旋状クリーニング部材１０２を帯電ロール１４へ常時接触させ、帯電ロール１４に従動回転させる態様について説明したが、螺旋状クリーニング部材１０２は、帯電ロール１４のクリーニング時のみ、帯電ロール１４に接触させて従動回転させる態様にしてもよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、感光体１２、帯電装置５０（帯電ロール１４と清掃装置１００とのユニット）、現像装置２４、清掃ブレード２６を備えたプロセスカートリッジ１８として説明したが、これに限らず、帯電装置５０を備え、その他、必要に応じて、感光体１２、露光装置１６、転写装置２２、現像装置２４、清掃ブレード２６から選択されるものを備えたプロセスカートリッジ１８としてもよい。なお、これら装置や部材をカートリッジ化せず、画像形成装置１０に直接配置した形態であってもよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、被清掃体として帯電ロール１４を採用した態様を説明したが、これに限らず、被清掃体としては、感光体１２、転写装置２２等が挙げられる。そして、これら被清掃体と、これに接触して配置される清掃装置１００とのユニットを、画像形成装置１０に直接配置してもよいし、プロセスカートリッジ１８のようにカートリッジ化して画像形成装置１０に配置してもよい。また、本実施形態に係る画像形成装置１０は、上記構成に限られず、例えば中間転写方式の画像形成装置であってもよい。

１０ 画像形成装置
１２ 感光体（像保持体／被帯電体の一例）
１４ 帯電ロール（帯電体／被清掃体の一例）
１６ 露光装置
１８ プロセスカートリッジ（組立体の一例）
２４ 現像装置
５０ 帯電装置
１００ 清掃装置
１０２ 螺旋状クリーニング部材（清掃体の一例）
１０４ シャフト（軸部の一例）
１０５ 接着層
１０６ 弾性体シート
１０７ 弾性層

Claims (5)

1. 外形が円形状の軸部と、
   前記軸部の一端部側から他端部側にかけて螺旋状に巻き付けられて固定され、回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ該被清掃体を清掃する弾性層と、
   を有し、
   前記弾性層は、
   前記軸部に巻き付けられない無負荷状態で、前記被清掃体に向けられる外面側が、長手方向に直交する断面視で凸状に隆起した形状とされており、
   前記軸部に巻き付けられた前記弾性層の幅方向両端部の肉厚をＴａ、幅方向中央部の肉厚をＴｂとしたとき、下記条件式を満たしていることを特徴とする清掃体。
   ０．８≦Ｔａ／Ｔｂ≦１．１
   ０．５ｍｍ≦Ｔａ≦４ｍｍ
   ０．５ｍｍ≦Ｔｂ≦４ｍｍ
2. 回転する被清掃体に接触して従動回転しつつ前記被清掃体を清掃する請求項１に記載の清掃体と、
   前記軸部を回転可能に支持する支持部材と、
   を有することを特徴とする清掃装置。
3. 請求項２に記載の清掃装置と、
   回転する前記被清掃体としての帯電体と、
   を有することを特徴とする帯電装置。
4. 請求項２に記載の清掃装置と、
   被帯電体と、
   前記被帯電体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、
   が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられていることを特徴とする組立体。
5. 請求項２に記載の清掃装置と、
   画像を保持可能な像保持体と、
   前記像保持体を帯電させ、回転する前記被清掃体としての帯電体と、
   前記帯電体によって帯電した前記像保持体を露光し、静電潜像を形成する露光装置と、
   前記露光装置によって前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

Images