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公開番号2025001604
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-08
出願番号2023101284
出願日2023-06-20
発明の名称画像形成装置及びプロセスカートリッジ
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 15/02 20060101AFI20241225BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】帯電ローラに付着したトナーや外添剤を、クリーニングローラによって、より効果的に除去することを可能とする。
【解決手段】画像形成装置100は、像担持体4と、像担持体4の表面に接触する表面5sを備え、回転する像担持体4に接触して回転し、像担持体4の表面4sを帯電させる帯電ローラ5と、帯電ローラ5の表面5sに接触する発泡弾性層15bを備え、回転する帯電ローラ5に接触して回転する、帯電ローラ5の表面5sを清掃するためのクリーニングローラ15と、現像手段2と、を有し、測定環境23℃、50%RH、測定周波数10Hzにおいて測定される、帯電ローラ5の表面5sの貯蔵弾性率をE’C、クリーニングローラ15の発泡弾性層15bの貯蔵弾性率をE’CCと定義すると、帯電ローラ5の表面5sの貯蔵弾性率E’C、クリーニングローラ15の発泡弾性層15bの貯蔵弾性率E’CCが、E’C>E’CCの関係を満たす構成とされる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面に接触する表面を備え、回転する前記像担持体に接触して回転し、前記像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、
前記帯電ローラの前記表面に接触する発泡弾性層を備え、回転する前記帯電ローラに接触して回転する、前記帯電ローラの前記表面を清掃するためのクリーニングローラと、
前記像担持体の表面に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、を有し、
測定環境２３℃、５０％ＲＨ、測定周波数１０Ｈｚにおいて測定される、前記帯電ローラの前記表面の貯蔵弾性率をＥ’Ｃ、前記クリーニングローラの前記発泡弾性層の貯蔵弾性率をＥ’ＣＣと定義すると、前記帯電ローラの前記表面の貯蔵弾性率Ｅ’Ｃ、前記クリーニングローラの前記発泡弾性層の貯蔵弾性率Ｅ’ＣＣが、
Ｅ’Ｃ＞Ｅ’ＣＣ
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記帯電ローラは、該帯電ローラの前記表面を形成する弾性層を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電ローラは、弾性層と、該帯電ローラの前記表面を形成する表面層と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電ローラの前記表面のマルテンス硬度が、１５Ｎ／ｍｍ
２
以上、４０Ｎ／ｍｍ
２
以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニングローラは、前記帯電ローラの回転に伴って従動回転することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電ローラの前記弾性層は、第１のゴムを含むマトリックスと、該マトリックス中に分散された複数個のドメインと、を有し、該ドメインは、第２のゴム及び電子導電剤を含んでいることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記マトリックスの体積抵抗率が、１．０×１０
８
Ω・ｃｍより大きく、１．０×１０
１７
Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ドメインの体積抵抗率が、１．０×１０
１
Ω・ｃｍ以上、１．０×１０
４
Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
回転可能な像担持体の表面に現像手段により現像剤を供給して現像剤像を形成し、該現像剤像を記録材に転写して記録材に画像を形成する画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体と、
前記像担持体の表面に接触する表面を備え、回転する前記像担持体に接触して回転し、前記像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、
前記帯電ローラの前記表面に接触する発泡弾性層を備え、回転する前記帯電ローラに接触して回転する、前記帯電ローラの前記表面を清掃するためのクリーニングローラと、を有し、
測定環境２３℃、５０％ＲＨ、測定周波数１０Ｈｚにおいて測定される、前記帯電ローラの前記表面の貯蔵弾性率をＥ’Ｃ、前記クリーニングローラの前記発泡弾性層の貯蔵弾性率をＥ’ＣＣと定義すると、前記帯電ローラの前記表面の貯蔵弾性率Ｅ’Ｃ、前記クリーニングローラの前記発泡弾性層の貯蔵弾性率Ｅ’ＣＣが、
Ｅ’Ｃ＞Ｅ’ＣＣ
の関係を満たすことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記帯電ローラは、該帯電ローラの前記表面を形成する弾性層を有することを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッジ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置、及びその画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いたプリンタなどの画像形成装置は、像担持体としての感光体の表面を帯電手段によって一様に帯電処理し、帯電処理された感光体の表面を露光手段によって選択的に露光して感光体上に静電潜像を形成する。その後、現像手段によって感光体上の静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を記録材上に転写する。また、感光体から記録材にトナー像を転写した後に、感光体上に残留したトナーを、帯電手段により感光体の表面を再度帯電処理する前に、クリーニング手段によって感光体の表面から除去する。
【０００３】
このような画像形成装置において、感光体と、感光体に作用するプロセス手段と、を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置の装置本体に対して着脱可能とするプロセスカートリッジ方式がある。感光体に作用するプロセス手段としては、感光体を帯電処理する帯電部材、感光体上に残留したトナーを除去するクリーニング部材、感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像ユニット（現像装置）などがある。これらのプロセス手段を感光体とともに一体化して１つのプロセスカートリッジとし、ユーザーが一度に交換できるようにすることで、ユーザビリティの向上を図っている。
【０００４】
また、帯電部材である帯電ローラを感光体に接触させて感光体を帯電処理する接触帯電方式を採用したプロセスカートリッジがある。この場合、プロセスカートリッジの長寿命化に伴い、帯電ローラの表面に、トナーやトナーの表面に添加される微粒子（以下、「外添剤」ともいう。）が蓄積されてしまう可能性がある。これは、プロセスカートリッジを使用していくうちに、感光体に付着したトナーや外添剤が徐々にクリーニング部材をすり抜けてしまうことによる。このように帯電ローラの表面にトナーや外添剤が蓄積されて帯電ローラが汚れた場合、感光体の帯電不良を引き起こし、ハーフトーン画像で濃度ムラとして顕在化してしまうことがある。この帯電不良は、プロセスカートリッジの寿命の後半で発生する課題であり、プロセスカートリッジが長寿命であるほど顕著になる。
【０００５】
そこで、帯電ローラに可撓性を有する清掃シートを当接させて、帯電ローラの表面に付着したトナーや外添剤（以下、「付着物」あるいは「汚れ」ともいう。）を除去する構成が提案されている（特許文献１）。特許文献１では、クリーニング部材であるクリーニングブレードが感光体に当接する構成で、クリーニングブレードと感光体との間をすり抜けて帯電ローラに付着した付着物を、清掃シートを帯電ローラに当接させることで除去している。
【０００６】
また、帯電ローラにクリーニングローラを当接させた構成が提案されている（特許文献２）。特許文献２では、クリーニングローラを帯電ローラと適宜の周速差を有するように回転させている。これにより、クリーニングローラの表面の各部を万遍なく帯電ローラに当接させ、帯電ローラに付着したトナーや外添剤の汚れを除去している。また、クリーニングローラにスポンジ材を用いており、その多孔性の構造の空間部に、クリーニングローラと帯電ローラとの摺擦により帯電ローラからスポンジ材に転移したトナーなどの異物を多量に貯留するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１３－６１５４６号公報
特開平０２－２７２５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されるような清掃シートでは、帯電ローラの表面の凹部に付着した外添剤に接触できないため、大きな除去効果が得られない。これに対して、帯電ローラに当接させる清掃部材としてブラシを用いたとしても、ブラシの繊維径は数μｍのものが一般的である。そのため、粒径が数μｍのトナーに対しては除去効果が得られるものの、粒径が数ｎｍ～数百ｎｍの外添剤に対しては大きな除去効果が得られない。その結果、帯電ローラに付着したトナーや外添剤に対応した部分のハーフトーン画像上にスジ状の画像不良が発生する場合がある。
【０００９】
また、特許文献２では、スポンジ材で形成されたクリーニングローラを帯電ローラに当接させる構成により、スポンジ材の空間部にトナーを貯留することで、長期にわたって帯電ローラをクリーニングできるとされている。しかし、従来の構成では、スポンジ材のセル骨格により外添剤を帯電ローラの表面に強固に付着させてしまい、帯電ローラの表面に汚れを生じさせてしまう可能性があることがわかった。その場合、帯電ローラに付着した外添剤に対応した部分のハーフトーン画像上にスジ状の画像不良が発生する場合がある。また、従来の構成では、スポンジ材の多孔性の構造の空間部がトナーによって目詰まりを起こす可能性がある。その場合、例えば所定のタイミングでクリーニングローラを新しいものと交換する必要が生じるなどして、メンテナンスが煩雑になる可能性がある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、帯電ローラに付着したトナーや外添剤を、クリーニングローラによって、より効果的に除去することを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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