JP5974670B2 - 帯電装置、像保持体装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯電装置、像保持体装置、及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、感光体ドラムに圧接し従動回転して帯電させる帯電ロールと帯電ロールに圧接し従動回転してクリーニングするスポンジ部材とを、回転可能に支持する軸受け部が設けられる構成が記載されている。この軸受け部は、スポンジ部材のシャフトの軸径よりも大径の軸受け孔を備え、スポンジ部材を帯電ロール（帯電部材）への圧接方向に対して移動可能に支持している。

特開２００７−１２７８０６号公報

本発明の課題は、帯電部材の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラを抑制することである。

本発明の請求項１に係る帯電装置は、軸方向中央側が軸方向両端側に比して大径化される帯電体を備え、回転する像保持部材と前記帯電体で接触して従動回転することで前記像保持部材を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材の回転軸方向に沿って延びて回転可能とされる回転軸と、前記回転軸に支持されて少なくとも一部で前記帯電体と接触すると共に円柱状とされて前記回転軸の軸線に対して傾斜して延びる清掃体と、を備え、回転する前記帯電体と前記清掃体で接触して前記帯電体との前記回転軸方向における接触位置を変えながら従動回転して前記帯電体を清掃する清掃部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る帯電装置は、請求項１に記載おいて、前記清掃体は円柱状とされ、前記回転軸方向において、前記清掃体の中心線と前記回転軸の軸線とが、前記帯電体が最も大径化された位置で交差していることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る像保持体装置は、回転可能とされる像保持部材と、回転する前記像保持部材と接触して従動回転することで前記像保持部材の表面を帯電する帯電部材を備える請求項１又は２に記載の帯電装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項３に記載の像保持体装置と、前記像保持体装置に備えられる表面が帯電した像保持部材の表面を露光して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部材の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の帯電装置によれば、回転軸の軸線と清掃体の中心線とが重なっている場合と比して、帯電部材の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラを抑制することができる。

本発明の請求項２の帯電装置によれば、回転軸方向において、清掃体の中心線と回転軸の軸線との交差する位置が、帯電体が最も大径化された位置とずれている場合と比して、帯電部材の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラを抑制することができる。

本発明の請求項３の像保持体装置によれば、請求項１又は２に記載の帯電装置を備えていない場合と比して、像保持体の表面において、回転軸方向に沿って生じる帯電ムラを抑制することができる。

本発明の請求項４の画像形成装置によれば、請求項３に記載の像保持体装置を備えていない場合と比して、像保持部材の表面に形成されるトナー画像において、回転軸方向に沿って生じる濃度ムラを抑制することができる。

（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る帯電装置等を示した一方から見た側面図、正面図、他方向からの側面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る帯電装置等を示した一方から見た側面図、正面図、他方向からの側面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る帯電装置等を示した一方から見た側面図、正面図、他方向からの側面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る帯電装置等を示した一方から見た側面図、正面図、他方向からの側面図である。 本発明の実施形態に係る帯電装置に備えられた帯電ロール及び清掃部材を示した平面図である。 本発明の実施形態に係る帯電装置に備えられた帯電ロール及び清掃部材を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る帯電装置に備えられた帯電ロールを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る帯電装置の評価方法を示した概念図である。 本発明の実施形態に係る帯電装置の評価結果をグラフで示した図面である。 本発明の実施形態に係る帯電装置に対して、比較形態に係る帯電装置の評価結果をグラフで示した図面である。 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジを示した拡大側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

本発明の実施形態に係る帯電装置、像保持体装置及び画像形成装置の一例について図１〜図１２に従って説明する。

（全体構成）
図１２に示されるように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０は、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置１０である。なお、各図において矢印ＵＰは、鉛直方向の上方を示す。

画像形成装置１０の内部には、円柱状の像保持体１２と、像保持体１２の表面を帯電する帯電装置３４と、像保持体１２の表面に形成された後述する静電潜像をトナー画像として現像する現像装置２４と、を含んで構成される、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の像保持体装置の一例としてのプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、上方向から下方向へ順に並んで配置されている。なお、以下の説明では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）を区別して説明する場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを記載し、特に区別しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して記載する。

〔プロセスカートリッジ・露光装置〕
各色のプロセスカートリッジ１８は、画像形成装置１０に対して着脱可能な構成とされている。また、像保持体１２としては、例えば、有機系の感光材料等よりなる感光体層が外周面（表面）に被覆された導電性円筒体が用いられ、像保持体１２は、図示しないモータによって回転駆動するようになっている。

図１１に示されるように、帯電装置３４に設けられた帯電部材の一例としての帯電ロール１４が像保持体１２の外周面に接触するように配置され、この帯電ロール１４が像保持体１２の回転に伴って従動回転して像保持体１２の表面を帯電するようになっている。

また、図１２に示されるように、この帯電ロール１４が接触する位置に対して像保持体１２の回転方向（図中矢印Ｄ）の下流側に位置する像保持体１２の外周面に向けてレーザービームＬＢを出射してこの外周面を露光する各色共通の露光装置１６が、プロセスカートリッジ１８の隣りに配置されている。帯電した像保持体１２の外周面がこの露光装置１６から出射されるレーザービームＬＢによって露光され、像保持体１２の外周面には、静電潜像が形成されるようになっている。

また、図１１に示されるように、像保持体１２の外周面においてレーザービームＬＢが当る部位に対して像保持体１２の回転方向の下流側には、像保持体１２の外周面に形成された静電潜像を各色のトナー画像として現像する現像装置２４が配置されている。

さらに、帯電ロール１４に対して像保持体１２の回転方向（図中矢印Ｄ）の上流側には、像保持体１２の表面に接触して像保持体１２の表面から異物を掻き落とす清掃ブレード２６が設けられている。

例えば、フルカラーの画像を形成する場合には、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、各色の像保持体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画像が形成される。なお、帯電装置３４については、詳細を後述する。

〔転写装置〕
図１２に示されるように、画像形成装置１０の内部には、上下方向に並んだ各色の像保持体１２の外周面と接するように、支持ロール４０と支持ロール４２とに巻きかえられた無端状の用紙搬送ベルト２０が備えられている。また、用紙搬送ベルト２０を挟んで各色の像保持体１２の反対側には、用紙搬送ベルト２０によって搬送される記録媒体としてのシート部材Ｐに各色の像保持体１２の外周面に形成された各色のトナー画像を転写する転写ロール２２が夫々設けられている。以上より、シート部材Ｐを搬送してトナー画像をシート部材Ｐに転写する転写装置３６は、支持ロール４０、支持ロール４２、用紙搬送ベルト２０及び転写ロール２２を含んで構成されている。

〔定着装置・排出ロール〕
転写装置３６に対してシート部材Ｐの搬送方向（以下、「シート部材搬送方向」と記載する）の下流側には、シート部材Ｐに転写されたトナー画像を加熱・加圧することでシート部材Ｐに定着する定着装置４８が備えられている。

また、定着装置４８に対してシート部材搬送方向の下流側には、画像形成装置１０の上部に形成された排出部４６にトナー画像が定着したシート部材Ｐを排出する排出ロール４４が備えられている。

〔用紙収納容器・搬送ロール〕
転写装置３６に対してシート部材搬送方向の上流側には、複数のシート部材Ｐが収容される用紙収納容器２８が設けられている。さらに、用紙収納容器２８に積載された最上位のシート部材Ｐと接するように、最上位のシート部材Ｐを用紙収納容器２８から取り出す取出ロール３０が備えられている。また、取出ロール３０に対してシート部材搬送方向の下流側には、取出ロール３０によって取り出されたシート部材Ｐを用紙搬送ベルト２０に引き渡す搬送ロール３２、３４が備えられている。

（要部構成）
次に、帯電装置について説明する。

図１（Ｂ）、図６に示されるように、帯電装置３４は、前述した帯電ロール１４と、帯電ロール１４と接触し、帯電ロール１４の回転に伴って従動回転して帯電ロール１４を清掃する清掃部材５２と、を備えている。さらに、帯電装置３４は、帯電ロール１４及び清掃部材５２の一方側を支持する支持装置５４と、帯電ロール１４及び清掃部材５２の他方側を支持する支持装置５６と、を備えている。

〔帯電ロール〕
図６、図７に示されるように、像保持体１２の回転に伴って従動回転する帯電ロール１４は、像保持体１２の回転軸方向に沿って延びる導電性の第一回転軸１４Ａと、導電性弾性層及び表面層が順に第一回転軸１４Ａの周囲に形成された帯電体の一例としての帯電層１４Ｂと、を備えている。

第一回転軸１４Ａは、一例としてφ５〔ｍｍ〕とされている。このように第一回転軸１４Ａが従来の部材より細くされているため、帯電ロール１４が像保持体１２の表面に接触した状態で、第一回転軸１４Ａの中央側が撓み、像保持体１２との間で一様な圧接力（ニップ力）が確保されないことが考えられる。

しかし、本実施形態の帯電ロール１４の帯電層１４Ｂは、回転軸方向の中央側が両端側に比して大径化され、所謂クラウン形状とされている。これにより、帯電ロール１４と像保持体１２との間には、一様な圧接力（ニップ力）が確保される。なお、各図に示す帯電層１４Ｂのクラウン形状については、容易に形状が把握されるように誇張して記載する。

第一回転軸１４Ａの材質としては、一例として、快削鋼、ステンレス鋼等が用いられ、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われる。

また、帯電ロール１４の帯電層１４Ｂを構成する導電性弾性層（図示省略）は、一例として、弾性を有するゴム等の弾性材を基材として、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、通常ゴムに添加され得る材料が必要に応じて加えられる。

通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性の第一回転軸１４Ａの周面に被覆することにより帯電層１４Ｂを形成される。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、基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、電子及びイオンの少なくとも一方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を用いることができる。また、帯電層１４Ｂの基材となる弾性材は、発泡体であってもよい。

帯電層１４Ｂの基材となる弾性材としては、一例として、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等が用いられる。

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およびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。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。

また、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。電子導電剤の一例としては、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または合金；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；などの微粉末を用いることができる。また、イオン導電剤の一例としては、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；を用いることができる。

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、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好ましく、一方、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好ましい。

帯電層１４Ｂを構成する表面層（図示省略）は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層のマトリックス剤となる材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。一例として、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を用いることができる。

このうち外添剤による汚れの観点から、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、共重合ナイロンが好ましく用いられる。共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか１種また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％以上であることが好ましい。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付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる。

また、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。当該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好ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲であることがより好ましい。

さらに、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できる。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、マトリックス剤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、ある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を用いることができる。

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」等が用いられる。

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、帯電均一性をよくすることができ、さらに抵抗値の変動を小さくすることができる。

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でき、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上を併用することもできる。また、本実施形態を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整及び強度の点より、好ましくは酸化錫、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、さらに、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が好ましい。

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。

さらに、表面層には、フッ素系又はシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、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好ましい。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の表面に凹凸を付与し、像保持体１２との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール１４と像保持体１２と相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。

〔清掃部材〕
図１、図６に示されるように、清掃部材５２は、帯電ロール１４の回転軸方向（以下単に「回転軸方向」と記載することがある）に沿って延びる回転軸の一例としての第二回転軸５２Ａと、第二回転軸５２Ａの外周面に取り付けられる（支持される）円柱状（断面円形の部材）の清掃体５２Ｂと、を備えている。

具体的には、図５に示されるように、回転軸方向において、清掃体５２Ｂの中心線（図中に示す一点鎖線Ｊ）と、第二回転軸５２Ａの軸線（図中に示す一点鎖線Ｋ）とが、帯電層１４Ｂが最も大径化された頂部Ｆの位置で交差するように、清掃体５２Ｂが第二回転軸５２Ａに対して傾斜して取り付けられている。換言すれば、回転軸方向において頂部Ｆの位置で第二回転軸５２Ａに対して直交する方向に清掃部材５２を切断した切断面では、第二回転軸５２Ａの中心と清掃体５２Ｂの中心とが重なっている。

そして、図１（Ａ）に示されるように、回転軸方向において一方側（以下単に「軸一方側」と記載する）で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４に近づくように清掃体５２Ｂが偏心する場合がある。この際に、回転軸方向において他方側（以下単に「軸他方側」と記載する）では、図１（Ｃ）に示されるように、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４から離れる方向に清掃体５２Ｂが偏心する。この場合には、図１（Ｂ）に示されるように、帯電層１４Ｂの頂部Ｆに対して軸一方側の帯電層１４Ｂの傾斜面と、清掃体５２Ｂの外周面とが接触し、軸一方側の傾斜面が清掃されるようになっている。

一方、図３（Ａ）に示されるように、軸一方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４から離れるように清掃体５２Ｂが偏心し、かつ、図３（Ｃ）に示されるように、軸他方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４に近づくように清掃体５２Ｂが偏心する場合がある。この場合には、図３（Ｂ）に示されるように、帯電層１４Ｂの頂部Ｆに対して軸他方側の帯電層１４Ｂの傾斜面と、清掃体５２Ｂの外周面とが接触し、軸他方側の傾斜面が清掃されるようになっている。

第二回転軸５２Ａは、アルミニウム、ステンレス、快削鋼等の金属が主に使用されており、摺動性、防錆性などの用途に応じ材質及び表面処理方法は適時選択される。導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよく、もちろん非導電のまま使用してもよい。

また、清掃体５２Ｂの材質としては、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，シリコンゴム等より選択される。清掃体５２Ｂは、帯電ロール１４との従動摺擦により外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電ロール１４の表面に清掃体５２Ｂの擦れによるキズをつけないため、また、長期にわたり千切れや破損が生じないようにするため、引き裂き、引っ張りなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。

ポリウレタンとして特に限定するものではなく、ポリエステルポリオール、ポリーエ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良く、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好ましい。

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。さらに必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えればよい。

〔支持装置〕
図１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、清掃部材５２の軸一方側を支持する支持装置５４は、第二回転軸５２Ａの一端部を支持する直方体状とされた支持部材６６を備えている。

支持部材６６の図中上下方向の中央側には、第二回転軸５２Ａの一端部を回転可能に支持する貫通孔６６Ｂが形成され、支持部材６６の上端部（図中上端部）には、第一回転軸１４Ａの一端部を支持するＵ溝６６Ａが形成されている。

また、支持部材６６の下端部（図中下端部）には、帯電ロール１４を像保持体１２に向けて付勢するバネ６４の端部が固定されている。

一方、図１（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、清掃部材５２の軸他方側を支持する支持装置５６は、支持装置５４と同様に構成され、第二回転軸５２Ａの他端部を支持する直方体状とされた支持部材７０を備えている。

支持部材７０の図中上下方向の中央側には、第二回転軸５２Ａの他端部を回転可能に支持する貫通孔７０Ｂが形成され、支持部材７０の上端部（図中上端部）には、第一回転軸１４Ａの他端部を支持するＵ溝７０Ａが形成されている。

また、支持部材７０の下端部（図中下端部）には、帯電ロール１４を像保持体１２に向けて付勢するバネ７２の端部が固定されている。

この構成において、清掃部材５２及び帯電ロール１４を、支持装置５４及び支持装置５６に取り付けることで、第一回転軸１４Ａと第二回転軸５２Ａとの軸間距離が固定され、清掃部材５２の回転位置に関わらず、清掃体５２Ｂが、帯電層１４Ｂの頂部Ｆと接触して一定量圧縮されるようになっている。

（要部構成の作用）
次に、要部構成の作用について説明する。

帯電ロール１４と清掃部材５２との位置関係が最もよく分かるように、回転軸方向に対して直交する直交方向（以下単に「軸直交方向」と記載する）から見ると、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）に示されるように、清掃部材５２の回転位置に関わらず、清掃体５２Ｂが、帯電層１４Ｂの頂部Ｆと接触して一定量圧縮されている。

例えば、図１（Ａ）（Ｃ）に示されるように、軸一方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４に近づくように清掃体５２Ｂが偏心し、軸他方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４から離れるように清掃体５２Ｂが偏心する場合がある。この場合には、図１（Ｂ）に示されるように、帯電層１４Ｂの頂部Ｆに対して軸一方側の帯電層１４Ｂの傾斜面と、清掃体５２Ｂの外周面とが接触している。

この状態で、像保持体１２を回転させると、像保持体１２の回転に伴って帯電ロール１４が従動回転する。さらに、帯電ロール１４の回転に伴って清掃部材５２が９０〔°〕従動回転する。

清掃部材５２が９０〔°〕回転すると、図２（Ａ）（Ｃ）に示されるように、軸一方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が図２（Ｂ）における手前側に位置するように清掃体５２Ｂが偏心し、軸他方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が図２（Ｂ）における奥側に位置するように清掃体５２Ｂが偏心する。この状態で、軸直交方向から見ると、図２（Ｂ）に示されるように、清掃体５２Ｂと第一回転軸１４Ａとが平行になり、軸一方側及び軸他方側の清掃体５２が帯電層１４Ｂから離れ、帯電層１４Ｂの頂部Ｆと清掃体５２Ｂの外周面とが接触する。

さらに、清掃部材５２が９０〔°〕回転すると、図３（Ａ）（Ｃ）に示されるように、軸一方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４から離れるように清掃体５２Ｂが偏心し、軸他方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が帯電ロール１４に近づくように清掃体５２Ｂが偏心する。この状態で、図３（Ｂ）に示されるように、帯電層１４Ｂの頂部Ｆに対して軸他方側の帯電層１４Ｂの傾斜面と、清掃体５２Ｂの外周面とが接触する。

さらに、清掃部材５２が９０〔°〕回転すると、図４（Ａ）（Ｃ）に示されるように、軸一方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が図４（Ｂ）における奥側に位置するように清掃体５２Ｂが偏心し、軸他方側で、第二回転軸５２Ａに対して清掃体５２Ｂの中心が図２（Ｂ）における手前側に位置するように清掃体５２Ｂが偏心する。この状態で、軸直交方向から見ると、図４（Ｂ）に示されるように、清掃体５２Ｂと第一回転軸１４Ａとが平行になり、帯電層１４Ｂの頂部Ｆと清掃体５２Ｂの外周面とが接触する。

このように、清掃部材５２を回転させることで、以上説明した動作が順に生じる。つまり、回転する清掃部材５２の清掃体５２Ｂは、軸直交方向から見ると、クラウン形状とされた帯電層１４Ｂの頂部Ｆを中心に揺動して、帯電層１４Ｂの軸他方側の傾斜面と、帯電層１４Ｂの軸一方側の傾斜面とに交互に接触する（図１（Ｂ）、図３（Ｂ）参照）。

これにより、帯電層１４Ｂの両側の傾斜面に付着したトナーや外添剤などの汚れが、清掃体５２Ｂ側へ移行され、又は掻き出されるため、清掃体の中心線と第二回転軸の軸線とが重なっている場合と比して、帯電ロール１４の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制される。

（評価）
ここで、実施例としての清掃部材５２と、比較例としての清掃部材とを用いて、帯電ロールに対する清掃性能の評価を行なった。

〔実施例〕
［帯電ロール］
エピクロルヒドリンゴム１００質量部にイオン導電剤ＰＥＬ−１００（日本カーリット社製）３質量部を添加して十分混練した後、これを押し出して成形したものを、第一回転軸１４Ａとしての、φ５〔ｍｍ〕（Ｌ＝２４５ｍｍ）のＳＵＭ−Ｎｉシャフト（快削鋼（新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺ）にＮｉメッキを施したもの）に挿入した。

この状態で、プレス成形機にて加硫をおこなった後、研磨によって加工を行い、端部外径φ６．９０〔ｍｍ〕、中央部外径φ７．０５〔ｍｍ〕（クラウン量１５０μｍ）とした。その後、この表面に浸漬コーティング方法によってフッ素系樹脂を、膜厚５μｍでコーティングして帯電層１４Ｂを得た。

このような工程で得られた帯電ロール１４を評価に用いた。

［清掃部材］
ポリエーテルとイソシアネートとを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、３次元網目構造からなるウレタン材料（ＩＮＯＡＣ社製ＳＭ５５）を□１２〔ｍｍ〕×Ｌ２２０〔ｍｍ〕の角材に加工した。φ４〔ｍｍ〕の快削鋼（新日鉄ＳＵＭ２４ＥＺ）にＮｉメッキを施した第二回転軸５２Ａにホットメルト型の接着剤を塗布したものを前述した角材に挿入して加熱接着の後、研削加工によりウレタン部分（清掃体５２Ｂ）の外径がφ６〔ｍｍ〕のロール形状となるように加工した。

ここで、清掃体５２Ｂの中心線と第二回転軸５２Ａの軸線とを、第二回転軸５２Ａの長手方向の中央部で交差させ、清掃体５２Ｂの中心線と第二回転軸５２Ａの軸線とが０．０４〔°〕の角度で交わるようにした。これにより、清掃体５２Ｂの両端部で、清掃体５２Ｂの中心と第二回転軸５２Ａの中心との位置ずれが夫々０．７５〔ｍｍ〕となった。

さらに、清掃体５２Ｂの回転位置に係わらず、帯電層１４Ｂの頂部Ｆにおける清掃体５２Ｂの食い込み量が０．３〔ｍｍ〕となるように、第一回転軸１４Ａと第二回転軸５２Ａとの軸間距離を決めた。この状態で、回転軸方向において、清掃体５２Ｂの中心線と第二回転軸５２Ａの軸線とが、帯電層１４Ｂが最も大径化された頂部Ｆの位置で交差するようにした。

〔比較例（従来例）〕
［帯電ロール］
帯電ロール１４には、実施例と同じものを用いた。

［清掃部材］
実施例で用いた清掃部材に対して、清掃体の中心線と第二回転軸の軸線とが重なるように、ウレタン部分（清掃体）をロール形状となるように加工した。

さらに、帯電層１４Ｂの頂部Ｆにおける清掃体の食い込み量が０．３〔ｍｍ〕となるように、第一回転軸部材１４Ａと第二回転軸部材との軸間距離を決めた。

他の仕様については、実施例と同様である。

〔評価方法〕
実施例及び比較例に係る帯電ロール及び清掃部材を、ＤＥＬＬ製Ｃ３１１０ｃｎのプロセスカートリッジに組み込んだ。このプロセスカートリッジをＤＥＬＬ製Ｃ３１１０Ｃｃｎに取り付けて連続印字テストを実施した。

また、実施例及び比較例の帯電ロールにおける第一回転軸部材の両端をバネを用いて４．５〔Ｎ〕の力で像保持体に押し付けた。

さらに、室温１０℃で湿度１５％ＲＨ、室温２２℃で湿度５５％ＲＨ、室温２８℃で湿度８５％ＲＨの３環境の下、ＹＭＣＫ各色５％、計２０%の画像密度（画像１枚当たりの画像存在率）のチャートを、Ａ４サイズの用紙に合計８０００枚出力し、８０００枚出力後の帯電ロールの表面の汚染状態を評価した。

評価方法としては、目視や拡大観察を実施したが、帯電ロールの表面の汚染状態を定量化するために、汚染状態を観察した後に図８に示す装置を用いて評価を行なった。具体的には、室温２２℃で湿度５５％ＲＨ環境下にて、図８に示されるように、幅（紙面奥行方向の長さ）５〔ｍｍ〕のベアリング電極９０に１００〔Ｖｄｃ〕の電圧を印加しながら、ベアリング電極９０を１０〔ｍｍ／ｓ〕の速度で帯電ロールの表面の一端部から他端部まで移動させた。この移動の際に流れる電流値を採取して抵抗値に換算した。抵抗値が大きいほど、帯電ロールの表面が汚染されていることになる。

また、電流値については、帯電ロールを固定して採取（０度で採取）した後、帯電ロールを第一回転軸部材周りに１８０度回転させて再度採取（１８０度で採取）した。

〔評価結果〕
目視及び拡大観察の結果としては、実施例に係る帯電ロール１４の表面は、比較例に係る帯電ロールの表面より、汚染されていなかった。

また、図９には、装置（図８参照）を用いて実施例に係る帯電ロール１４を評価した結果がグラフで記載され、図１０には、装置を用いて比較例に係る帯電ロールを評価した結果がグラフで記載されている。

各図に示すグラフの縦軸は、抵抗値〔Ｌｏｇ−Ω〕を示し、横軸は、帯電ロールの軸方向の一端部を０〔ｍｍ〕とした測定位置を示す。さらにグラフ中の実線は、０度で採取した抵抗値を示し、破線は、１８０度で採取した抵抗値を示す。

図９に示されるように、実施例の帯電ロール１４では、帯電ロール１４の中央側と両端側との抵抗値の差が、図１０に示す比較例の帯電ロールに比して小さく、帯電ロール１４の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制されていることが分かる。

以上の評価結果からも分かるように、本実施形態では、帯電ロール１４の帯電層１４Ｂが、所謂クラウン形状とされる場合であっても、帯電ロール１４の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制される。

また、帯電ロール１４の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制されることで、像保持体１２の表面の回転軸方向に沿って生じる帯電ムラが抑制される。

また、像保持体１２の表面の回転軸方向に沿って生じる帯電ムラが抑制されることで、像保持体１２の表面に形成されるトナー画像の回転軸方向に沿って生じる帯電ムラに起因する濃度ムラが抑制される。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、プロセスカートリッジ１８は、像保持体１２と、帯電装置３４と、現像装置２４とを含んで構成されたが、像保持体１２と帯電装置３４とを含んでいればよく、他の装置については含まない構成であってもよい。

１０ 画像形成装置
１２ 像保持体（像保持部材の一例）
１４ 帯電ロール（帯電部材の一例）
１４Ｂ 帯電層（帯電体の一例）
１６ 露光装置
１８ プロセスカートリッジ（像保持体装置の一例）
２４ 現像装置
３４ 帯電装置
５２ 清掃部材
５２Ａ 第二回転軸（回転軸の一例）
５２Ｂ 清掃体

Claims (4)

1. 軸方向中央側が軸方向両端側に比して大径化される帯電体を備え、回転する像保持部材と前記帯電体で接触して従動回転することで前記像保持部材を帯電させる帯電部材と、
   前記帯電部材の回転軸方向に沿って延びて回転可能とされる回転軸と、前記回転軸に支持されて少なくとも一部で前記帯電体と接触すると共に円柱状とされて前記回転軸の軸線に対して傾斜して延びる清掃体と、を備え、回転する前記帯電体と前記清掃体で接触して前記帯電体との前記回転軸方向における接触位置を変えながら従動回転して前記帯電体を清掃する清掃部材と、
   を備える帯電装置。
2. 前記回転軸方向において、前記清掃体の中心線と前記回転軸の軸線とが、前記帯電体が最も大径化された位置で交差している請求項１に記載の帯電装置。
3. 回転可能とされる像保持部材と、
   回転する前記像保持部材と接触して従動回転することで前記像保持部材の表面を帯電する帯電部材を備える請求項１又は２に記載の帯電装置と、
   を備える像保持体装置。
4. 請求項３に記載の像保持体装置と、
   前記像保持体装置に備えられる表面が帯電した像保持部材の表面を露光して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部材の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置と、
   を備える画像形成装置。

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