JP5125023B2

JP5125023B2 - クリーニング装置および画像形成装置

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Publication number: JP5125023B2
Application number: JP2006217184A
Authority: JP
Inventors: 智也市川; 秀明大池; 裕介北河; 敏之松井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2026-08-09
Also published as: CN100541343C; US20080038010A1; US7711284B2; JP2008040336A; KR100866550B1; KR20080013694A; CN101122765A

Description

本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、回転駆動される像担持体の表面を帯電させる帯電ロールをクリーニングするクリーニング装置と、これを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、導電性の帯電ロールを像担持体に直接接触させて像担持体の帯電を行う接触帯電方式はオゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。

このような接触帯電式の帯電装置では、帯電ロールと像担持体が常時接触しているため、画像形成装置の出荷段階における長時間の保管時に、帯電ロールと感光体との摩擦によって帯電ロール表面に帯電履歴が生じてしまう。また、帯電ロールの表面層にコーティングされた導電性材料が染み出しを起こし、像担持体の表面に付着する問題も生じる。これらは輸送段階での振動などによって更に加速することがある。そして、この帯電履歴や染み出しによって、帯電ロールや像担持体の回転周期に応じた帯電ムラが発生し、印刷時に軸方向の筋状の濃度ムラとして現れてしまう（特許文献１）。

これらの帯電ロールと像担持体との接触による画像欠陥を回避するには、帯電ロールと像担持体を常時接触ではなく、接離手段を有する構成が考えられるが、装置構成の複雑化やコストアップが問題となる。
特開２００５−２４６７５

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、長期の保管や輸送段階において、接触帯電方式の帯電ロールの摩擦接触による帯電履歴や像担持体への導電性材料の染み出しを防止することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像を担持する像担持体を帯電させる帯電ロールの表面を清掃するシート状のクリーニング部材を有し、前記クリーニング部材の一端を固定し、自由端側の面を前記帯電ロール表面に接触させると共に、自由端部を前記像担持体と前記帯電ロールの間に挿入し、前記像担持体を通常の画像形成時よりも遅い回転速度で回転させて、前記像担持体と前記帯電ロールとの間から前記クリーニング部材の自由端部を引き出すことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、前記クリーニング部材は、少なくともその一部が複数層からなることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、前記クリーニング部材の複数層からなる部分は、フィルム層とスポンジ層とを有することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、前記クリーニング部材の複数層からなる部分は、フィルム層とブラシ層とを有することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、前記像担持体と前記帯電ロールに挿入された前記クリーニング部材の自由端部は先端に向うにつれて薄くなることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置である。

本発明によれば、接触帯電方式の帯電ロールの帯電履歴や像担持体への導電性材料の染み出しを防止できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。

（画像形成装置の構成）
図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、４連タンデム方式のカラー複写機であり、図示のように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）が中間転写ベルト３０の移動方向に沿って並設されている。

画像形成ユニット１１には、像担持体としての感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）が設けられており、この感光体ドラム１２は、例えば、表面に有機光導電体等からなる感光体層が被覆された導電性円筒体が用いられ、図示しないモータにより、図中の矢印Ａ方向（右回転方向）へ所定のプロセススピードで回転駆動される。

感光体ドラム１２のほぼ真上には、感光体ドラム１２の表面を帯電する帯電ロール（接触帯電器）１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）を備えた帯電装置が配置され、さらに感光体ドラム１２の上方には、帯電装置により帯電された感光体ドラム１２の表面にレーザ光Ｌを照射し静電潜像を形成する露光装置１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）が配設されている。

感光体ドラム１２の右側方には、現像装置１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）が隣接配置されており、現像装置１５には、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像に現像する現像ロール１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）が設けられている。

感光体ドラム１２の下方には、現像装置１５によって可視化されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト３０が配設されており、さらに中間転写ベルト３０を挟んで一次転写ロール１８（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）が対向配置されている。この感光体ドラム１２と中間転写ベルト３０の各接触部が一次転写部Ｔ１とされ、一次転写ロール１８には正極性の一次転写バイアスが印加される。

感光体ドラム１２の左側方には、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーを除去する感光体クリーナとしてのクリーニング装置が隣接配置されており、クリーニング装置には、感光体ドラム１２の外周面に圧接して感光体ドラム１２の回転方向と反対方向に回転駆動し感光体ドラム１２から転写残トナーを擦り取るブラシロール２０（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が設けられている。

中間転写ベルト３０は、駆動ロール３２、張架ロール３３、及び二次転写バックアップロール３４に巻き掛けられており、感光体ドラム１２の回転に同期して同方向に回転移動する。また、上記の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、中間転写ベルト３０の移動方向に対し、その順番で直列に配列されている。これにより、中間転写ベルト３０は、各一次転写部Ｔ１で一次転写ロール１８により感光体ドラム１２上のトナー像がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を下記の二次転写部Ｔ２（二次転写ロール３６）に向けて搬送する。

中間転写ベルト３０の右側方には、用紙搬送路４０を挟んで二次転写ロール３６が対向配置されている。この二次転写ロール３６と中間転写ベルト３０の接触部が二次転写部Ｔ２とされ、二次転写ロール３６には負極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写ロール３６は、二次転写バックアップロール３４に補助され、中間転写ベルト３０に一次転写されたトナー像を二次転写部Ｔ２で用紙Ｐに二次転写する。また、中間転写ベルト３０を回転支持する二次転写バックアップロール３４の右上方には、二次転写後に中間転写ベルト３０上に残留する転写残トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ３８が設けられている。

中間転写ベルト３０の下方には、用紙Ｐが収納される給紙トレイ４２が配置され、給紙トレイ４２の右側近傍には、給紙トレイ４２から用紙Ｐを用紙搬送路４０に送り出すフィードロール４４、及び、送り出される用紙Ｐを１枚ずつ捌くリタードロール４６が設けられている。

また、用紙搬送路４０における二次転写部Ｔ２よりも下流側には、対向する加熱ロール５２及び加圧ロール５４を備えた定着装置５０が配置され、定着装置５０の下流側には一対の排出ロール５６が設けられている。そして用紙搬送路４０は、フィードロール４４及びリタードロール４６から二次転写部Ｔ２、及び定着装置５０を経由して、排出ロール５６まで延設されている。
（画像形成装置の画像形成動作）
次に、本実施形態の画像形成装置１０によるカラー画像形成動作について説明する。

画像形成装置１０に画像形成信号が入力され、感光体ドラム１２が回転駆動すると、感光体ドラム１２の回転に伴って帯電ロール１４が従動回転し、感光体ドラム１２の表面（外周面）が帯電ロール１４により一様に帯電される。続いて感光体ドラム１２の表面には、画像形成信号に基づいて露光装置１３からレーザ光Ｌが照射される。このレーザ光Ｌにより、感光体ドラム１２の表面が露光され、静電潜像が形成される。

感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、現像装置１５の現像ロール１６によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を現像され、一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト３０に重ねて一次転写される。また、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置のブラシロール２０によって擦り取られ除去される。

一方、給紙トレイ４２に収納された用紙Ｐは、フィードロール４４により送り出され、リタードロール４６により捌かれて最上部の用紙Ｐのみが用紙搬送路４０に導かれ、所定のタイミングで二次転写ロール３６と二次転写バックアップロール３４との間、すなわち二次転写部Ｔ２に送り込まれる。この二次転写部Ｔ２で、中間転写ベルト３０に一次転写されているトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、用紙搬送路４０を下流側に搬送されて定着装置５０に導かれ、加熱ロール５２と加圧ロール５４とによる熱圧力によってトナー像が定着される。そしてこのトナー像の定着により画像形成された用紙Ｐは、排出ロール５６により図示しない排紙トレイへ排出される。また、二次転写後に中間転写ベルト３０の画像領域に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ３８によって擦り取られ除去される。
以上の動作により、画像形成装置１０によって用紙Ｐにカラー画像が形成される。

（帯電ロールとクリーニング装置の構成）
次に、上記構成の画像形成装置１０に搭載された帯電ロール１４と、帯電ロール１４をクリーニングするクリーニング装置１００について詳細に説明する。

図２に示すように、感光体ドラム１２の上方部には、感光体ドラム１２と接触するように帯電ロール１４が配置されている。この帯電ロール１４は、導電性のシャフト１４Ａの周囲に帯電層１４Ｂが形成されたものであり、シャフト１４Ａが回転可能に支持されている。帯電ロール１４の上部には、帯電ロール１４の表面に接触するシート状のクリーニング部材１０６が設けられている。このクリーニング部材１０６の一端は、基材部１０１に固定され、他端が自由端となっている。そして自由端側の下面が帯電ロール１４の表面に当接している。

クリーニング部材１０６は帯電ロール１４に所定量食い込むように押圧され、帯電ロール１４の表面に付着したトナー、外添剤などの異物を除去しやすくする。感光体ドラム１２は、図示しないモータによって図２の矢印Ａ方向（時計回転方向）に回転駆動され、感光体ドラム１２の回転により帯電ロール１４が矢印Ｂ方向（反時計回転方向）に従動回転する。

ここで、本実施形態の帯電ロール１４とクリーニング部材１０６について説明する。

帯電ロール１４は、上述したように、感光体ドラム１２の表面に接触して配設され、直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したものが印加され、感光体ドラム１２表面を帯電させるものである。また、その形状としては、シャフト１４Ａを構成する芯材の周囲に、帯電層１４Ｂを構成する抵抗弾性層を設けたロール形状である。抵抗弾性層は、外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層の順に分割された構成で、さらに帯電ロール１４の耐久性や耐汚染性の付与のために、必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。

以下、芯材に弾性層、抵抗層、保護層を設けた場合について、より詳細に説明を行う。

芯材の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。また、金属以外の材料でも、導電性と適度の剛性を有する材料であれば用いることができ、例えば導電性粒子等を分散した樹脂成形品や、セラミックス等を用いることもできる。また、ロール形状のほか、中空のパイプ形状とすることも可能である。

弾性層の材質としては導電性あるいは半導電性を有するもので、一般には樹脂材あるいはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。樹脂材料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂などが用いられ、ゴム材料としてはエチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴムなど、または、それらを発泡させた発泡材が用いられる。

導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ZnO-Al2O3、SnO2-Sb2O3、In2O3-SnO2、ZnO-TiO2、MgO-Al2O3、FeO-TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等の金属酸化物や、第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等を用いることができ、これらの材料を単独あるいは２種以上混合して用いても良い。更に必要に応じてタルク、アルミナ、シリカ等の無機充填材、フッ素樹脂やシリコンゴムの微粉等の有機充填材の１種または２種以上を混合しても良い。

抵抗層および保護層の材質としては結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては１０^３〜１０^１４Ωｃｍ、好ましくは１０^５〜１０^１２Ωｃｍ、さらに好ましくは１０^７〜１０^１２Ωｃｍがよい。また膜厚としては０．０１〜１０００μｍ、好ましくは０．１〜５００μｍ、さらに好ましくは０．５〜１００μｍがよい。結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が用いられる。

導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物や、イオン導電性を発現する第４級アンモニウム塩等のイオン性化合物等の１種または２種以上が混合される。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン、タルク、シリカ、アルミナ等の無機充填剤や、フッ素樹脂やシリコン樹脂の微粉等の有機充填材や、シリコーンオイル等の潤滑剤などを、１種または２種以上を添加することができる。また更に界面活性剤や帯電制御剤等が必要に応じて添加される。

また、これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等を用いることができる。

本実施の形態に係る帯電ロールのクリーニング部材１０６は、図２に示すとおり、帯電ロール１４の長手方向（軸方向）に配置された可撓性を持つシート状の部材であり該基材部１０１に一端を接着剤等で固定され、自由端側の下面が帯電ロール１４と接触ニップを形成するよう配置されている。

クリーニング部材１０６には、フィルム厚５０μｍのＰＥＴを主成分とする樹脂フィルムを用いており、帯電ロール１４に対して食い込み量１．０ｍｍ（帯電ロール１４表面とクリーニング部材１０６との食い込み量の最大値δにて定義）、基材部１０１の固定端１０１ＡからＬ＝約１０ｍｍの位置で接触ニップ幅ｎ＝約０．６ｍｍで当接する。

さらに、クリーニング部材１０６を撓ませた反発力によって帯電ロール１４への当接力を得ているので、接触ニップ幅ｎを０．６ｍｍ程度に抑えることが出来、且つ侵入量の振れに対して当接圧の変化が少なく帯電ロール全域において均一に軽圧で当接させることが出来るため、帯電ロールから掻き取られた汚染物は接触ニップ内に滞留しない。このため、帯電ロールとクリーニング部材１０６の接触ニップ幅内に固着する汚染物の摺擦による帯電ロール表面のキズを画像上影響のない程度にとどめることができる。

なお、帯電ロール１４のクリーニング部材１０６は、上述の様にＰＥＴをそのまま使用したものの他に、樹脂フィルムをグラインダー法やサンドブラスト法、ケミカルエッチング法、微粒子分散法などにより適度に粗くしたものでも良い。

シート材料としては、ＰＥＴのほか、ポリイミド、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦなどのフッ素樹脂などから選ぶことが出来る。またポリウレタンなどのスポンジ材を貼り付けることで、クリーニング性を向上することができる。更にブラシ長2ｍｍ程度のブラシパッドを貼り付けることで、帯電ロール１４の表面に強固に付着した外添剤などを効率的にクリーニングすることも可能である。

また、シート膜厚、シート食い込み量等は、上述の設定に制限されるものではなく、帯電ロール１４の寿命や使用するトナーの特性、感光ドラム１２をクリーニングするブラシロール２０の性能などにより、適宜最適値を選択すればよいが、フィルム厚、シート食い込み量は、それぞれ１０〜５００μｍ、０．１〜２ｍｍの範囲が好ましい。

（クリーニング部材１０６について）
次に、第１の実施形態に係るクリーニング部材について説明する。

図３に示すように、基材部１０１に一端を固定されたクリーニング部材１０６の自由端側の下面は、帯電ロール１４の表面に接触してその表面を清掃する。ここでクリーニング部材１０６は、先に示した食い込み量をもって帯電ロール１４の表面に接触しているが、その接触性を安定して維持するために、押圧部材１０２と帯電ロール１４とによってクリーニング部材１０６を挟む構成としてもよい。

クリーニング部材１０６の自由端側は、帯電ロール１４と間を置いて略平行に配置された折返し部材１０３に略半周巻きつく形で、折り返された後、帯電ロール１４と像担持体１２との間に介在する長さとされている。これらの構成を像担持体１２の円筒面側から見た概要図を図４に示す。なお、クリーニング部材１０６が帯電ロール１４の軸方向に延設される幅は、帯電ロール１４の帯電領域の幅と同じか、又はそれ以下の幅であり、現像ロール１６（図２参照）の現像可能領域幅よりも広く設定されることが好ましい。
ここで、クリーニング部材１０６の自由端部は画像形成装置の出荷段階において、帯電ロール１４と像担持体１２との間に挟みこまれた状態で出荷され、装置の設置作業時に作業者によって引き出される。これによって、輸送時の振動によって、帯電ロール１４と像担持体１２の表面に傷や履歴が残ることを防止し、設置後の画像形成を良好に維持することが可能となる。

更に、帯電ロール１４と像担持体１２の間から引き出されたクリーニング部材１０６は、図５に示すように折返し部材１０３から垂れ下がり、帯電ロール１４と現像ロール１６との間の空間で、現像ロール１６からのトナークラウドが帯電ロール１４に進入することを防止するカバー部材の役目を果たすこともできる。あるいは、装置の小型化から、帯電ロール１４と現像ロール１６との間の空間に余裕がない構成であれば、図４におけるクリーニング部材１０６のミシン面Ｍで切り取ることで、垂れ下がった部分を取り外すことも可能である。

また、画像形成装置の設置時に、クリーニング部材１０６の自由端部を作業者が引き出す形態に加え、初期的に像担持体１２および帯電ロール１４を回転させ、両者の回転力によって、クリーニング部材１０６を自動的に引き出す方法をとっても良い。この場合、作業者は、装置内の像担持体１２および帯電ロール１４に触れることなく、クリーニング部材１０６の引き出し作業を実施することができるので、設置作業の時間短縮につなげることが可能である。

次に、第２実施形態に係るクリーニング部材１０８について説明する。

本実施形態におけるクリーニング部材１０８は、図６に示すように、折返し部材１０３から、帯電ロール１４と像担持体１２に挟まれるまでの間には切欠き部１１０が形成されている。この切欠き部１１０から帯電ロール１４の表面が露出している。

この切欠き部１１０を除いて、クリーニング部材１０８は帯電ロール１４と像担持体１２に挟まれ、図示いない固定部材で帯電ロール１４と像担持体１２との間に介在するようにしているので、帯電ロール１４と像担持体１２との間に、１０〜５００μｍ程度の間隔を維持しながら、極近接配置をとり、放電現象を起こすことで、帯電ロール１４が像担持体１２を帯電する機能を果たす。従って、この場合、帯電ロールの両端部に配設されたクリーニング部材１０８は出荷段階における接触履歴の防止を果たすのみならず、設置後の帯電ロール１４と像担持体１２との間隔を保持する間隔保持部材としての機能を有するものである。

また実施形態１と同様に、帯電ロール１４が像担持体１２を帯電するための必要最小限の表面領域を露出させ、その他の部分は、トナークラウドなどの付着を防止するカバー部材としての機能を果たすことも可能である。

以上の第１および第２の実施形態において、クリーニング部材１０６、１０８の機能を有効に実現するために、以下の構成を有するものでもよい。すなわち、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、基材部１０１に対して固定される面にポリウレタン材１２０やブラシ材１２１２などの材料を設ける。この面は、帯電ロール１４の表面に接触し、清掃する面につながるため、これらの材料を使用することにより、トナーや外添剤などの異物を効率よく除去することが可能である。

また、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、基材部１０１に固定する部分と帯電ロール１４を清掃する面には、前述のとおり、清掃機能に適したポリウレタン材１２０やブラシ材１２２を使用して、自由端側はＰＥＴなどのフィルム材料のみで構成することも可能である。更に、図９に示すように、帯電ロール１４と像担持体１２に挟まれる部分は先端に行くにつれて薄くなるよう構成してもよい。これによって、設置時の作業者あるいは像担持体１２を回転させて、クリーニング部材１０６，１０８の引き出し作業を行う際に、帯電ロール１４や像担持体１２の表面にキズをつけることなく、引き出し作業を容易に実施することが可能となる。

更に、設置時に像担持体１２および帯電ロール１４を回転させ、両者の回転力によって、クリーニング部材１０６，１０８を自動的に引き出す方法を採用する場合、帯電ロール１４と像担持体１２の間で、クリーニング部材がスリップを起こすという引き出し時の問題を未然に防止するために、引き出し時の像担持体１２および帯電ロール１４の回転速度は、通常の画像形成時の回転速度よりも遅い設定で行うことが好ましい。

下記に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが，勿論、本発明の範囲はそれらにより限定されるものでない。

本実施例では、図１および図２示す構成の画像形成装置１０を用いて実施した。詳しくは、図７のクリーニング部材１０６を例にとって、ＰＥＴ製のシート部材にシート状のポリウレタン材１２０を張り合わせ、基材部１０１に固定したものを用いた。ここで、ＰＥＴ製のシート部材は厚さが５０μｍ、ポリウレタン材は、層厚が２５０μｍものを採用した。基材部１０１での接着部長さは、１０ｍｍ、基材部１０１からのクリーニング部材の全長は２５０ｍｍ、幅３２０ｍｍである。またポリウレタン材の表面におけるセル数は５５個／２５ｍｍとした。

なお、ポリウレタン材を例にとり、製造方法について簡単に説明すると、ポリオール、イソシアネート、水、触媒（アミン触媒、金属触媒など）および整泡剤（界面活性剤）を用いて製造され、また、用途によっては顔料などの添加剤が用いられる。そして、これら原料を混合・攪拌すると化学反応が起き、ウレタン樹脂の発泡体を得ることができる。

このクリーニング部材１０６を、帯電ロール１４と像担持体１２の間に挿入する。ここで帯電ロール１４の外径は１８ｍｍ、像担持体の外径は６０ｍｍである。また、帯電ロール１４と像担持体１２に挟まれる部分は、シート部材の先端から１０ｍｍの部分に位置し、帯電ロール１４と像担持体１２との間には約１．５ｍｍの長さが接触した状態となる。

以上より、帯電ロール１４および像担持体１２の間に、クリーニング部材１０６を挿入させた状態で、装置の輸送振動テストを実施した。この結果、像担持体１２および帯電ロール１４の表面には、摩擦による履歴が残ることがなく、また帯電ロール１４の表面層から染み出した導電性材料が像担持体の表面に付着することもなかった。

更に、輸送振動テストを終えた後、像担持体１２の回転によって、クリーニング部材１０６が引き出せることを確認した。ここで、本画像形成装置の通常のプロセススピードは、像担持体１２の表面における回転速度が２６４ｍｍ/ｓｅｃであったが、この回転速度でもクリーニング部材１０６はスリップすることなく引き出すことができた。これに対し、試験的に像担持体１２の回転速度を３５０ｍｍ／ｓｅｃ、４２０ｍｍ／ｓｅｃで行ったところ、クリーニング部材１０６と像担持体１２の表面で摩擦スリップを生じ、結果的にクリーニング部材１０６の引き出しが遅くなることが確認された。更に、試験的に像担持体の回転速度を２２０、１６０、１１０、６０（ｍｍ／ｓｅｃ）と変化させた場合はいずれにおいても、スリップすることなく、クリーニング部材１０６は引き出された。
同様に作業者がクリーニング部材１０６を引き出す場合の評価を実施したが、キズの付着もなく、また操作も容易に実施できることも確認できた。
更に、クリーニング部材１０６は帯電ロール１４の表面に付着したトナーや外添剤などの異物を剥がし取る機能を有し、１００，０００枚のプリントを終えた時点でも帯電ロールに付着した異物などによる濃度むら、筋などは未発生であることを確認するに到った。また、評価の終了後、帯電ロール１４と現像ロール１５との間に配設された引き出し後のクリーニング部材１０６の現像ロール１５側には、クラウドトナーの付着が見られ、プリント作業の間、これらのトナークラウドが帯電ロール１４に付着することを防止するカバー部材の役目をクリーニング部材１０６が果たしていたことを確認することが出来た。

次に、第２の実施例について説明する。本実施例では先に示した実施例１の構成において、クリーニング部材の材料としてブラシタイプを採用した。すなわち、図７（Ｂ）のクリーニング部材１０６において、ＰＥＴ製のシート材１３０にブラシ長１ｍｍのブラシ材１２２を張り合わせ、基材部１０１に固定したものを用いた。その他の形状、材料などは実施例１と同様である。また上記ブラシ部分は、直径１００μｍ程度の導電性レーヨン樹脂繊維を平行に配列し厚さ１ｍｍ程度に形成したブラシシートを用いており、帯電ローラ１４に対してブラシ先端が、侵入量０．５ｍｍをもって当接する構成を有する。

本実施例においても、クリーニング部材１０６を帯電ロール１４と像担持体１２との間に挟みこむことで、実施例１と同様の効果を確認することができた。加えて、シート材１３０にブラシ材１２２を張り合わせたことによって、ブラシの先端が帯電ロール１４の表面を摺擦し、表面に付着したトナーや外添剤などの異物を効果的に削除することができた。なお、本実施例においては、図１０に示すように、クリーニング部材１０６が当り続けると、帯電ロール１４に当接しているブラシの毛に癖がつきクリーニング性が若干低下することが見られるため、シート材１３０の裏面にあたる部分に、摩擦部材１２３を配設し、押圧部材１０２を回転させることで、ブラシを解せるようにした。これにより、ブラシを採用した本実施例においても、クリーニング性を高く維持することが可能となった。

次に本発明のクリーニング装置における第３の実施例について説明する。本実施例では先に示した実施例１の構成において、クリーニング部材の自由端部の形状として図９の形状を採用した。なお、その他の構成に関しては実施例１と同様のものを採用した。ここでは、図１１に示すように、ＰＥＴ製のシート材１３０で厚さがｄ＝５０μｍものに対し、先端側ｃ＝２２ｍｍに長さおいて、勾配を有する形状を施している。この場合、図１１において、上方に像担持体１２、下方に帯電ロール１４が接触する。先端部の厚さe＝１０μｍであり、先端から像担持体１２と接触するまでの距離ａは１０ｍｍ、シート１３０材が像担持体１２に接触する領域ｎは、およそ１．５ｍｍである。

本実施例の形態では、先の実施例１に比べて、装置設置時に作業者がクリーニング部材１０６を引き抜く作業に要する引き抜き力が、８００ｇから４５０ｇに低減するに至った。なおシート材の帯電ロール１４の軸方向における長さは、３００ｍｍであったため、単位長さあたりの引き抜き力は、２．６７（ｇ／ｍｍ）から１．５（ｇ／ｍｍ）に低減したこととなる。更に、実施例１と同様の輸送振動テストを実施したところ、本実施例の形状を有するクリーニング部材においても、像担持体１２と帯電ロール１４に傷などをつけることなく、初期的な接触を防止する効果を確認するに至った。
以上のように、本発明の実施形態にかかるクリーニング装置では、例えば、画像形成装置の出荷段階における像担持体と帯電ロールとの接触を防止することができ、それによって生じる画像欠陥を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す構成図である。本発明の第１の実施形態の出荷段階を示す第１概要図である。本発明の第１の実施形態のクリーニング部材と帯電ロールの接触関係を示す概略図である。本発明の第１の実施形態の出荷段階を示す第２概要図である。本発明の第１の実施形態の画像形成時を示す概要図である。本発明の第２の実施形態の出荷段階を示す概要図である。本発明のクリーニング部材を示す第１詳細図である。本発明のクリーニング部材を示す第２詳細図である。本発明のクリーニング部材を示す第３詳細図である。本発明のクリーニング部材を示す第４詳細図である。本発明のクリーニング部材を示す第５詳細図である。

符号の説明

１２感光体ドラム（像担持体）
１４帯電ロール
１００クリーニング装置」
１０１基材部
１０６クリーニング部材
１０８クリーニング部材
１２０ポリウレタン材（スポンジ層）
１２２ブラシ材（ブラシ層）
１３０シート材（フィルム層）

Claims

画像を担持する像担持体を帯電させる帯電ロールの表面を清掃するシート状のクリーニング部材を有し、
前記クリーニング部材の一端を固定し、自由端側の面を前記帯電ロール表面に接触させると共に、自由端部を前記像担持体と前記帯電ロールの間に挿入し、前記像担持体を通常の画像形成時よりも遅い回転速度で回転させて、前記像担持体と前記帯電ロールとの間から前記クリーニング部材の自由端部を引き出すことを特徴とするクリーニング装置。
前記クリーニング部材は、少なくともその一部が複数層からなることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
前記クリーニング部材の複数層からなる部分は、フィルム層とスポンジ層とを有することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
前記クリーニング部材の複数層からなる部分は、フィルム層とブラシ層とを有することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
前記像担持体と前記帯電ロールに挿入された前記クリーニング部材の自由端部は先端に向うにつれて薄くなることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のクリーニング装置。
請求項１乃至５の何れか１項に記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。