クリーニングローラ及びクリーニングローラの製造方法
【課題】 その表面が均一で耐磨耗性に優れていると共に、数少ない手順で安価に製造が可能となるクリーニングローラ及びクリーニングローラの製造方法を提供すること。
【解決手段】 本発明のクリーニングローラ１０は、円柱状の芯金本体２２を備える芯金２０と、芯金本体２２の外周面を覆うように螺旋状（スパイラル状）に巻き付けられた帯状多孔質弾性体３２からなるクリーニング層３０とを備えている。
【解決手段】 本発明のクリーニングローラ１０は、円柱状の芯金本体２２を備える芯金２０と、芯金本体２２の外周面を覆うように螺旋状（スパイラル状）に巻き付けられた帯状多孔質弾性体３２からなるクリーニング層３０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の電画像形成装置等の感光体や定着ローラ等のようなクリーニングを必要とする被清掃部材を清掃し回復させるために用いられるクリーニングローラ及びクリーニングローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真技術の進歩に伴い、複写機、プリンタ等の画像形成装置におけるクリーニングローラにおいては、高速化に伴い、高いクリーニング特性が要求されるようになっている。
【０００３】
クリーニング材料としては、一般的にウレタン樹脂が多く用いられているが、ウレタン樹脂から形成されるローラは、十分なクリーニング特性が得られないといった問題がある。
【０００４】
そこで、ウレタン樹脂に代わるクリーニング特性の高い材料として、メラミン樹脂が注目されている。しかしながら、メラミン樹脂は、耐熱性に優れ、熱的には安定であるといった優れた特性を有している反面、形成される発泡体のセル（気泡）が不均一でしかもその中に大きな径のセルが含まれるため、均一な圧接力が得られず、しかも強度が小さく、耐磨耗性に欠け、脆いといった欠点を有している。
【０００５】
そのため、画像形成装置における感光体ドラムや定着ローラ等の被清掃部材の表面を清掃するとき、清掃ムラが生じたり、また、被清掃部材の表面と摺擦されるとき、表面からセル部分が粒子の状態で表面からはがれたりするといった問題が生じ、これによって十分なクリーニング特性が得られないといった成形状の問題を有していた。
【０００６】
このようなメラミン樹脂を利用したクリーニングローラの欠点を解決するために、特許文献１乃至特許文献３にメラミン樹脂の脆さを改善しようとしたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】 特開平７−２６０５４号公報
【特許文献２】 特開平７−１５７５９０号公報
【特許文献３】 特開２００５−１９５７０９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および２に開示されたメラミン樹脂を利用したクリーニングローラは、画像形成装置に使用する上ではいまだ十分に欠点を解決してはいなかった。
【０００９】
また、特許文献３に開示されたメラミン樹脂を利用したクリーニングローラにおいては、メラミン樹脂をシャフト（芯金）に接着してからモールドを使用して径方向に圧縮するため、製造工程が煩雑で製造装置が複雑かつ高価となるばかりでなく、充分な圧縮率が得られないという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の目的は、上述した事情に鑑みなされたもので、この発明の主たる目的は、クリーニングローラの表面が均一でしかも耐磨耗性に優れ、剥がれにくいクリーニングローラであるとともに、数少ない手順で安価に製造が可能となるクリーニングローラ及びクリーニングローラの製造方法を提供するものである。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項１の記載によれば、芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成された多孔質弾性体からなるクリーニング層とを備え、前記多孔質弾性体は、前記芯金の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されて前記芯金に固定されていることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項２の記載によれば、前記多孔質弾性体が、多孔質メラミン樹脂からなることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項３の記載によれば、前記多孔質弾性体は、帯状に形成されており、前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されていることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項４の記載によれば、前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されている前記多孔質弾性体は、前記多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるクリーニングローラの製造方法は、請求項５の記載によれば、芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成されたクリーニング層とを備えるクリーニングローラを製造するクリーニングローラの製造方法であって、所定の長さと幅と厚みを有する多孔質弾性体を前記厚みの方向に３０％以上の圧縮率で圧縮し、前記多孔質弾性体を前記長さの方向に平行に切断して帯状多孔質弾性体とし、前記帯状多孔質弾性体を前記厚みの方向が前記芯金の径方向となるように前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定し、前記帯状多孔質弾性体の表面を研磨して前記帯状多孔質弾性体を前記クリーニング層とすることを特徴とする。
【００１６】
また、この発明に係わるクリーニングローラの製造方法は、請求項６の記載によれば、前記多孔質弾性体は、多孔質メラミン樹脂からなることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明に係わるクリーニングローラの製造方法は、請求項７の記載によれば、前記帯状多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間を設けて前記帯状多孔質弾性体を前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明により得られるクリーニングローラは、表面状態が均質で耐磨耗性及び耐久性が向上し、画像形成装置等におけるクリーニング部材として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】 本発明のクリーニングローラ１０の概略斜視図である。
【図２】 本発明のクリーニングローラ１０に使用する帯状多孔質弾性体の製造工程の一例を示す概略図である。
【図３】 帯状多孔質弾性体を本発明のクリーニングローラ１０に巻き付ける製造工程の一例を示す概略図である。
【図４】 多孔質弾性体の圧縮率を変化させてクリーニング特性と耐久性等の良否の試験を行った結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２０】
以下に図１乃至図３を用いて、本発明のクリーニングローラを説明する。図１は、本発明のクリーニングローラ１０の概略斜視図である。図２は、本発明のクリーニングローラ１０に使用する帯状多孔質弾性体の製造工程の一例を示す概略図である。図３は、帯状多孔質弾性体を本発明のクリーニングローラ１０に巻き付ける製造工程の一例を示す概略図である。
【００２１】
図１に示すように、本発明のクリーニングローラ１０は、芯金２０と、芯金２０の外周面に設けられたクリーニング層３０とを備えている。
【００２２】
芯金２０は、円柱状の芯金本体２２と、この芯金本体２２の両端に設けられ、画像形成装置に設けられたクリーニングローラ１０を取り付ける軸受けに嵌め込まれる円柱状の２個の軸部２４とから構成されている。なお、芯金２０は鉄等の金属で作製することができる。
【００２３】
また、図１におけるＬ１は、画像形成装置内の感光体や定着ローラ等をクリーニングするために必要なクリーニングローラ１０のローラ面の幅を示している。
【００２４】
また、クリーニング層３０は、芯金本体２２を構成する円柱の外周面を覆うように形成された連続気泡型の多孔質弾性体から構成されている。また、この多孔質弾性体は、帯状に形成された帯状多孔質弾性体３２であり、芯金本体２２へ螺旋状（スパイラル状）に巻き付けられて固定されている。なお、この多孔質弾性体は、ＪＩＳハンドブック１９ゴム１９９７の第２９頁に定義されているゴム状弾性を有する弾性体である。
【００２５】
また、図１におけるＷ１は、芯金本体２２へ螺旋状に巻き付けられて固定されている帯状多孔質弾性体３２の幅を示している。
【００２６】
なお、クリーニング層３０を構成する多孔質弾性体としては、多孔質メラミン樹脂が特に好ましい。多孔質メラミン樹脂は、例えば、ＢＡＳＦ社からＢＡＳＯＴＥＣＴ（登録商標）という商品名で製造され、市販されており、またジュラロン（株）からジュラミンという商品名で市販されている。
【００２７】
この多孔質メラミン樹脂は、一般に、表面に形成される複数のセルの大きさが不均一で、かつ、その複数のセルの中には、特に大きなセルが散在して形成されるため、このままクリーニングローラとして使用した場合は、圧接力にムラが生じる。また、多孔質メラミン樹脂は、耐磨耗性及び耐久性に欠けるという特性を有しているため、クリーニングローラとしてそのまま利用することは困難である。
【００２８】
このような多孔質メラミン樹脂の特性を鑑み、本発明においてクリーニング層３０を構成する多孔質弾性体は、芯金本体２２の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されている。ここで、圧縮率（ＣＲ）は、式：
ＣＲ＝｛（ｔ２−ｔ１）／ｔ２｝×１００ （１）
（式（１）において、ｔ２は圧縮前多孔質弾性体の厚み；ｔ１は圧縮後多孔質弾性体の厚み）により算出される値である。
【００２９】
このような多孔質弾性体を芯金２０に圧縮状態で取り付ける手順について、図２及び図３を用いて以下に説明する。
【００３０】
図２は、本発明のクリーニングローラ１０に使用する帯状多孔質弾性体の製造工程の一例を示す概略図であり、図２（ａ）は、所定の長さ（Ｌ２）と幅（Ｗ２）と厚み（ｔ２）を有する圧縮前多孔質弾性体３１、図２（ｂ）は厚みがｔ１となるように圧縮した後の多孔質弾性体を長さＬ２の方向に平行に幅Ｗ１で切断した複数の帯状多孔質弾性体３２を示している。なお、圧縮前多孔質弾性体３１の厚みｔ２と圧縮後の帯状多孔質弾性体３２の厚みｔ１の関係は、ｔ２＞ｔ１となっている。
【００３１】
また、図２におけるＬ２は、帯状多孔質弾性体３２の製造直後の長さを示している。また、Ｌ２の長さはＬ２＞Ｌ１となっているとともに、帯状多孔質弾性体３２を芯金２０の外周面に螺旋状に巻き付けた際に１本で該外周面を全て覆うことが可能となるようにその長さが設定されている。
【００３２】
本発明のクリーニングローラ１０のクリーニング層３０を構成する帯状多孔質弾性体３２は、市販されている多孔質メラミン樹脂からなる圧縮前多孔質弾性体３１を、厚みがｔ２からｔ１になるように予め圧縮した後に幅Ｗ１で切断して製造するため、多数の帯状多孔質弾性体３２を同時に製造することが可能である。また、この圧縮には、例えば汎用的な熱プレス機を使用することが可能であり、特許文献３に示すクリーニングローラのような径方向に圧縮するために特別に準備されたモールドを使用する必要が無い。
【００３３】
図３は、上記のようにして製造された幅Ｗ１、厚みｔ１、長さＬ２の帯状多孔質弾性体３２を芯金２０の外周面に螺旋状に巻き付ける製造工程の一例を示す概略図である。
【００３４】
図３（ａ）は、芯金本体２２を構成する円柱の外周面に両面テープを貼り付け、該両面テープの該外周面とは反対の面に帯状多孔質弾性体３２を螺旋状に巻き付けて固定した状態を示す図である。また、図３（ｂ）は、芯金本体２２を構成する円柱の外周面に螺旋状に巻き付けた帯状多孔質弾性体３２を、画像形成装置内の感光体や定着ローラ等をクリーニングするために必要なクリーニングローラ１０のローラ面の幅Ｌ１となるように、芯金本体２２の軸方向における両端を切断した状態を示す図である。
【００３５】
なお、帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に螺旋状に巻き付ける際に、帯状多孔質弾性体３２の長手方向（長さＬ２の方向）で隣り合う位置には、所定の間隔を有する隙間３３が設けられている。この隙間３３は、帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面で隙間無く巻き付けると隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２同士で押圧力が発生する箇所ができることがあり、当該押圧力に対する応力（押圧力の作用する箇所に生じる抵抗力）で帯状多孔質弾性体３２の長手方向の角が盛り上がることを防止するためである。
【００３６】
また、図３（ａ）において、芯金本体２２を構成する円柱の外周面に貼り付ける両面テープの芯金本体２２の軸方向における長さは、帯状多孔質弾性体３２の両端を切断した際に両面テープが芯金本体２２から露出しないようにＬ１としてある。
【００３７】
なお、上記の説明において、帯状多孔質弾性体３２を芯金２０の外周面に貼り付けるために両面テープを使用するとしたが、例えば、該外周面に予めホットメルトなどの接着剤を塗布したり、ホットメルトからなる接着シートを貼り付けたりした後に、例えば電熱炉等で加熱して芯金本体２２に固定するようにしても良い。
【００３８】
また、図３（ｂ）において、帯状多孔質弾性体３２を幅Ｌ１となるように両端を切断した後に、帯状多孔質弾性体３２の表面を図示しない研磨機等で研磨して、所定の形状、外径、及び表面の均質さを有するクリーニング層３０を完成する。
【００３９】
なお、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面である円柱へ隙間３３を設けながら螺旋状に巻き付けると、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２同士による押圧力は発生しないが、略直方体を円柱に巻き付けたことによる帯状多孔質弾性体３２の変形は発生する。この変形は、帯状多孔質弾性体３２の長手方向の角で発生し、結果として、隙間３３を構成する隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角に凸部が発生する。しかしながら、帯状多孔質弾性体３２が円柱の外周面に螺旋状、即ち斜めに設けられているので、該凸部はさほど大きくならないこと、また、上述した研磨により取り除かれることにより、本発明のクリーニングローラ１０の圧接力が不均一となることはない。
【００４０】
このようにして製造したクリーニングローラ１０は、クリーニング層３０を構成する帯状多孔質弾性体３２が芯金２０の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されているので、帯状多孔質弾性体３２としての多孔質メラミン樹脂のセルが全体に均一且つ凝縮した緻密な状態となって圧接力が均一化されることによりクリーニング特性が向上する。また、この圧縮により、多孔質メラミン樹脂の耐磨耗性及び耐久性も向上し、本発明のクリーニングローラ１０は、画像形成装置等におけるクリーニング部材として適したものとなる。
【００４１】
また、本発明のクリーニングローラ１０における帯状多孔質弾性体３２は、帯状に切断する前の圧縮前多孔質弾性体３１をそのまま圧縮するため、特許文献３の径方向の圧縮での円筒状モールドのような、その圧縮のために特別に準備した治具等を必要とすることもなく、圧縮の作業が非常に簡便である。
【００４２】
また、特許文献３の径方向の圧縮において、圧縮率を変更するためには、その都度円筒状モールドを準備する必要がある。これに対して、本発明のクリーニングローラ１０では、芯金２０の外周面を覆うように貼り付けられることでその表面が曲面となっている状態で圧縮するのではなく、表面が平面の状態である圧縮前多孔質弾性体３１を圧縮するので、圧縮率の変更が簡便で、仕様変更にも容易に対応できる。
【００４３】
さらに、多孔質メラミン樹脂の耐磨耗性が低くて脆いという欠点は、圧縮率を高くするほど補うことができるが、特許文献３では多孔質メラミン樹脂の長手方向を円筒状モールドに圧入することで径方向の圧縮を行うため、高い圧縮率とすることが難しい。
【００４４】
これに対して、本発明のクリーニングローラ１０では、芯金２０の外周面を覆うように貼り付けられることでその表面が曲面となっている状態で圧縮するのではなく、表面が平面の状態である圧縮前多孔質弾性体３１を圧縮するので、高い圧縮率を選択することが可能である。即ち、本発明のクリーニングローラ１０は、クリーニング層３０を緻密な状態とすることが可能であり、この結果、均一な圧接力によりクリーニング特性が高くすることと耐磨耗性及び耐久性を向上させることが可能である。
【００４５】
また、帯状多孔質弾性体３２としての多孔質メラミン樹脂に形成されている発泡体のセルは、不均一でしかもその中に大きな径のセルが含まれている。このようなセルは、クリーニングローラ１０の表面にも存在するため、圧縮の方向によっては影響することがあった。
【００４６】
即ち、クリーニング層を芯金の軸方向へ圧縮した場合に、特にその圧縮率が小さい場合に、クリーニングローラ１０の表面に存在するセルが深い窪み状となる。この深い窪み状となったセルは、クリーニング層３０の表面に不規則かつ不均一に存在するため均一な圧接力が得られなくなり、その結果、クリーニング特性が劣化することがある。
【００４７】
これに対して、本発明のクリーニングローラ１０では、クリーニング層３０は厚みの方向に圧縮された帯状多孔質弾性体３２をその厚みの方向（即ち圧縮の方向）が芯金２０の径方向となるように芯金本体２２の円柱の外周面に巻き付けて製造するため、圧縮された帯状多孔質弾性体３２のセルは、深さ方向（帯状多孔質弾性体３２の厚み方向）に圧縮されてその深さが浅くなる。即ち、本発明のクリーニングローラ１０は、その表面に存在するセルが深い窪み状とならずに表面の凹凸が非常に少なくすることが可能であり、この結果、均一な圧接力により従来のクリーニングローラと比べてクリーニング特性が高い。
【００４８】
なお、本発明の特徴として、圧縮前多孔質弾性体３１を予め圧縮してからクリーニング層３０として用いることにより、圧縮率の変更を簡便とする、また、高い圧縮率を実現することがあげられる。このために、本発明では、予め圧縮するのに都合が良い、表面が平面の状態である圧縮前多孔質弾性体３１を圧縮し、これを帯状に切断して帯状多孔質弾性体３２として利用している。
【００４９】
さらに、本発明では、この略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する（即ち、平面体を曲面体に取り付ける）方法として、帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の円柱の外周面に所定の間隔を有する隙間３３を設けて螺旋状に巻き付ける方法を採用している。なお、隙間３３は、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の向かい合った面（帯状多孔質弾性体３２の厚みｔ１の方向に平行な面であり、芯金２０の径方向に平行な面）と隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角とで構成されており、その深さはｔ１となる。また、この隙間３３を構成する隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角が被清掃部材の表面を摺擦することにより、クリーニング特性が向上する。なお、隙間３３の間隔は、このクリーニング特性の向上を最適とするために、例えば１ｍｍ未満等と任意に設定することが可能となっている。
【００５０】
これに対して、例えば、芯金本体２２の円柱の外周面に芯金２０の軸方向と平行になるように複数の帯状多孔質弾性体３２を取り付けることにより、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する方法がある。しかしながら、該方法では、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の隙間はＶ字形状（谷間状）であるため、クリーニング層３０を所定の形状及び外径にするための研磨により隙間の間隔が変化してしまい、クリーニング特性の向上を最適にする隙間の間隔を設定することが難しいという欠点があった。
【００５１】
この欠点に対して、本発明では、隙間３３は、円柱の外周面に螺旋状、即ち斜めに設けられているので、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の向かい合った面が略平行となっている。このため、隙間３３の所定の間隔は、クリーニング層３０を所定の形状及び外径にするための研磨が行われても変わらないので、予定された間隔に設定することが容易である。
【００５２】
また、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する別の方法として、例えば、芯金本体２２の円柱の外周面に芯金２０の軸方向と直角になるように複数の帯状多孔質弾性体３２を巻き付ける方法がある。しかしながら、該方法では、多数の帯状多孔質弾性体３２を取り付けなければならずその作業が煩雑となる。また、芯金の径は通常６ｍｍ〜１０ｍｍと小さいため、略直方体の形状となっている帯状多孔質弾性体３２を芯金に巻き付けると変形が大きくなり、結果として帯状多孔質弾性体３２の長手方向の角で発生する凸部が大きくなる。さらには、被清掃部材の表面を清掃する際に、帯状多孔質弾性体３２の角が被清掃部材の表面に対していつも同じ位置となる、等の欠点がある。
【００５３】
この欠点に対して、本発明では１本の帯状多孔質弾性体３２で巻き付けられるため作業が煩雑となることがない。また、帯状多孔質弾性体３２が螺旋状に巻き付けられるため変形も小さく、表面に発生する凸部は研磨により容易に取り除くことができる程度となる。さらには、隙間３３を構成する隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角は、クリーニング層３０の表面に螺旋状、即ち斜めに配置されているので、被清掃部材の表面に対していつも同じ位置となることがなく、被清掃部材の表面全体に対して十分なクリーニング特性を得ることができる。
【００５４】
また、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する、さらに別の方法として、例えば、帯状多孔質弾性体３２の長手方向（長さＬ２の方向）に貫通穴を設けて芯金本体２２を挿通する方法がある。しかしながら、該方法では、帯状多孔質弾性体３２が圧縮されている方向が、芯金２０の径方向の圧縮となっている箇所と、芯金２０の径方向と角度（例えば径方向と直角の角度）を持って圧縮されている箇所とが混在することになる。この結果、芯金２０の径方向の圧縮となっている箇所と、芯金２０の径方向と角度を持って圧縮されている箇所での圧接力が均一とはならず、被清掃部材の表面を清掃するとき、清掃ムラが生じる、また、被清掃部材の表面と摺擦されるとき、表面からセル部分が粒子の状態で表面からはがれたりする、等の欠点がある。
【００５５】
この欠点に対して、本発明では、厚みの方向に圧縮された帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の円柱の外周面へ螺旋状に巻き付けているので、その表面の全てにおいて芯金２０の径方向の圧縮となるため、その表面全体において圧接力が均一化されており、クリーニング特性が非常に高い。
【００５６】
以上のように、本発明のクリーニングローラ１０は、電子写真式ファクシミリ装置、電子写真式プリンタ等の電子写真式画像形成装置におけるクリーニングローラとして好適に使用し得るものである。
【００５７】
以下、本発明を具体的な例により説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。図４は、多孔質弾性体の圧縮率を変化させてクリーニング特性と耐久性等の良否の試験を行った結果である。
【００５８】
試料作製のために、長さＬ２が５００ｍｍ、幅Ｗ２が３００ｍｍの圧縮前多孔質弾性体としての多孔質メラミン樹脂（ＢＡＳＦ社製ＢＡＳＯＴＥＣＴ（登録商標））を厚みｔ２が３．７ｍｍ、４．０ｍｍ、４．３ｍｍ、４．６ｍｍ、５．０ｍｍ、６．０ｍｍ、７．０ｍｍ、８．０ｍｍ、９．０ｍｍ、１０．０ｍｍ、１１．０ｍｍ、１２．０ｍｍの１２種類準備し、圧縮後の厚みｔ１が３．０ｍｍとなるように各々圧縮した後に幅Ｗ１が３０ｍｍとなるように長さＬ２の方向に平行に切断して帯状多孔質弾性体とした。
【００５９】
次に、芯金本体２２の軸方向の長さが３６０ｍｍの芯金を準備し、この芯金本体２２の外周面に両面テープを３５０ｍｍの長さで貼り付けて上記の１２種類の帯状多孔質弾性体を螺旋状に巻き付けて固定し、芯金本体２２の軸方向における両端を切断し、その表面を研磨することで試料Ａ〜Ｌを得た。
【００６０】
具体的には、圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が３．７ｍｍを用いた試料が試料Ａである。なお、その圧縮率は、上述した式（１）によると１９％となる。
【００６１】
同様に、試料Ｂは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が４．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は２５％、試料Ｃは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が４．３ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は３０％、試料Ｄは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が４．６ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は３５％、試料Ｅは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が５．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は４０％である。
【００６２】
また、試料Ｆは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が６．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は５０％、試料Ｇは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が７．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は５７％、試料Ｈは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が８．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は６３％、試料Ｉは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が９．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は６７％、試料Ｊは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が１０．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は７０％、試料Ｋは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が１１．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は７３％、試料Ｌは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が１２．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は７５％となっている。
【００６３】
このようにして得られた試料Ａ〜Ｌのクリーニングローラ１０を電子写真複写機の感光体ドラム表面をクリーニングするクリーニングローラとして取り付け、画像形成を行ったところ、試料Ｃ〜Ｌのクリーニングローラでは、感光体ドラム表面に均一に圧接してクリーニングムラもなく、また、クリーニングローラの表面の剥がれもなかった。
【００６４】
しかしながら、試料Ａはクリーニングムラとクリーニングローラの表面の剥がれが発生し、試料Ｂはクリーニングムラは発生しなかったがクリーニングローラの表面の剥がれが発生した。
【００６５】
この図４に示す試験結果からわかるように、多孔質メラミン樹脂の圧縮率が３０％以上であると、多孔質メラミン樹脂の強度が有意に向上し、多孔質メラミン樹脂をクリーニングローラに使用した際の表面の剥がれの問題を解決し、多孔質メラミン樹脂をクリーニングローラとして使用した際の高いクリーニング特性を損なうことがなくなった。
【符号の説明】
【００６６】
１０・・クリーニングローラ、 ２０・・芯金、 ２２・・芯金本体、 ２４・・軸部、 ３０・・クリーニング層、 ３１・・圧縮前多孔質弾性体、 ３２・・帯状多孔質弾性体、 ３３・・・隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の電画像形成装置等の感光体や定着ローラ等のようなクリーニングを必要とする被清掃部材を清掃し回復させるために用いられるクリーニングローラ及びクリーニングローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真技術の進歩に伴い、複写機、プリンタ等の画像形成装置におけるクリーニングローラにおいては、高速化に伴い、高いクリーニング特性が要求されるようになっている。
【０００３】
クリーニング材料としては、一般的にウレタン樹脂が多く用いられているが、ウレタン樹脂から形成されるローラは、十分なクリーニング特性が得られないといった問題がある。
【０００４】
そこで、ウレタン樹脂に代わるクリーニング特性の高い材料として、メラミン樹脂が注目されている。しかしながら、メラミン樹脂は、耐熱性に優れ、熱的には安定であるといった優れた特性を有している反面、形成される発泡体のセル（気泡）が不均一でしかもその中に大きな径のセルが含まれるため、均一な圧接力が得られず、しかも強度が小さく、耐磨耗性に欠け、脆いといった欠点を有している。
【０００５】
そのため、画像形成装置における感光体ドラムや定着ローラ等の被清掃部材の表面を清掃するとき、清掃ムラが生じたり、また、被清掃部材の表面と摺擦されるとき、表面からセル部分が粒子の状態で表面からはがれたりするといった問題が生じ、これによって十分なクリーニング特性が得られないといった成形状の問題を有していた。
【０００６】
このようなメラミン樹脂を利用したクリーニングローラの欠点を解決するために、特許文献１乃至特許文献３にメラミン樹脂の脆さを改善しようとしたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】 特開平７−２６０５４号公報
【特許文献２】 特開平７−１５７５９０号公報
【特許文献３】 特開２００５−１９５７０９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および２に開示されたメラミン樹脂を利用したクリーニングローラは、画像形成装置に使用する上ではいまだ十分に欠点を解決してはいなかった。
【０００９】
また、特許文献３に開示されたメラミン樹脂を利用したクリーニングローラにおいては、メラミン樹脂をシャフト（芯金）に接着してからモールドを使用して径方向に圧縮するため、製造工程が煩雑で製造装置が複雑かつ高価となるばかりでなく、充分な圧縮率が得られないという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の目的は、上述した事情に鑑みなされたもので、この発明の主たる目的は、クリーニングローラの表面が均一でしかも耐磨耗性に優れ、剥がれにくいクリーニングローラであるとともに、数少ない手順で安価に製造が可能となるクリーニングローラ及びクリーニングローラの製造方法を提供するものである。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項１の記載によれば、芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成された多孔質弾性体からなるクリーニング層とを備え、前記多孔質弾性体は、前記芯金の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されて前記芯金に固定されていることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項２の記載によれば、前記多孔質弾性体が、多孔質メラミン樹脂からなることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項３の記載によれば、前記多孔質弾性体は、帯状に形成されており、前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されていることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係わるクリーニングローラは、請求項４の記載によれば、前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されている前記多孔質弾性体は、前記多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わるクリーニングローラの製造方法は、請求項５の記載によれば、芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成されたクリーニング層とを備えるクリーニングローラを製造するクリーニングローラの製造方法であって、所定の長さと幅と厚みを有する多孔質弾性体を前記厚みの方向に３０％以上の圧縮率で圧縮し、前記多孔質弾性体を前記長さの方向に平行に切断して帯状多孔質弾性体とし、前記帯状多孔質弾性体を前記厚みの方向が前記芯金の径方向となるように前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定し、前記帯状多孔質弾性体の表面を研磨して前記帯状多孔質弾性体を前記クリーニング層とすることを特徴とする。
【００１６】
また、この発明に係わるクリーニングローラの製造方法は、請求項６の記載によれば、前記多孔質弾性体は、多孔質メラミン樹脂からなることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明に係わるクリーニングローラの製造方法は、請求項７の記載によれば、前記帯状多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間を設けて前記帯状多孔質弾性体を前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明により得られるクリーニングローラは、表面状態が均質で耐磨耗性及び耐久性が向上し、画像形成装置等におけるクリーニング部材として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】 本発明のクリーニングローラ１０の概略斜視図である。
【図２】 本発明のクリーニングローラ１０に使用する帯状多孔質弾性体の製造工程の一例を示す概略図である。
【図３】 帯状多孔質弾性体を本発明のクリーニングローラ１０に巻き付ける製造工程の一例を示す概略図である。
【図４】 多孔質弾性体の圧縮率を変化させてクリーニング特性と耐久性等の良否の試験を行った結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２０】
以下に図１乃至図３を用いて、本発明のクリーニングローラを説明する。図１は、本発明のクリーニングローラ１０の概略斜視図である。図２は、本発明のクリーニングローラ１０に使用する帯状多孔質弾性体の製造工程の一例を示す概略図である。図３は、帯状多孔質弾性体を本発明のクリーニングローラ１０に巻き付ける製造工程の一例を示す概略図である。
【００２１】
図１に示すように、本発明のクリーニングローラ１０は、芯金２０と、芯金２０の外周面に設けられたクリーニング層３０とを備えている。
【００２２】
芯金２０は、円柱状の芯金本体２２と、この芯金本体２２の両端に設けられ、画像形成装置に設けられたクリーニングローラ１０を取り付ける軸受けに嵌め込まれる円柱状の２個の軸部２４とから構成されている。なお、芯金２０は鉄等の金属で作製することができる。
【００２３】
また、図１におけるＬ１は、画像形成装置内の感光体や定着ローラ等をクリーニングするために必要なクリーニングローラ１０のローラ面の幅を示している。
【００２４】
また、クリーニング層３０は、芯金本体２２を構成する円柱の外周面を覆うように形成された連続気泡型の多孔質弾性体から構成されている。また、この多孔質弾性体は、帯状に形成された帯状多孔質弾性体３２であり、芯金本体２２へ螺旋状（スパイラル状）に巻き付けられて固定されている。なお、この多孔質弾性体は、ＪＩＳハンドブック１９ゴム１９９７の第２９頁に定義されているゴム状弾性を有する弾性体である。
【００２５】
また、図１におけるＷ１は、芯金本体２２へ螺旋状に巻き付けられて固定されている帯状多孔質弾性体３２の幅を示している。
【００２６】
なお、クリーニング層３０を構成する多孔質弾性体としては、多孔質メラミン樹脂が特に好ましい。多孔質メラミン樹脂は、例えば、ＢＡＳＦ社からＢＡＳＯＴＥＣＴ（登録商標）という商品名で製造され、市販されており、またジュラロン（株）からジュラミンという商品名で市販されている。
【００２７】
この多孔質メラミン樹脂は、一般に、表面に形成される複数のセルの大きさが不均一で、かつ、その複数のセルの中には、特に大きなセルが散在して形成されるため、このままクリーニングローラとして使用した場合は、圧接力にムラが生じる。また、多孔質メラミン樹脂は、耐磨耗性及び耐久性に欠けるという特性を有しているため、クリーニングローラとしてそのまま利用することは困難である。
【００２８】
このような多孔質メラミン樹脂の特性を鑑み、本発明においてクリーニング層３０を構成する多孔質弾性体は、芯金本体２２の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されている。ここで、圧縮率（ＣＲ）は、式：
ＣＲ＝｛（ｔ２−ｔ１）／ｔ２｝×１００ （１）
（式（１）において、ｔ２は圧縮前多孔質弾性体の厚み；ｔ１は圧縮後多孔質弾性体の厚み）により算出される値である。
【００２９】
このような多孔質弾性体を芯金２０に圧縮状態で取り付ける手順について、図２及び図３を用いて以下に説明する。
【００３０】
図２は、本発明のクリーニングローラ１０に使用する帯状多孔質弾性体の製造工程の一例を示す概略図であり、図２（ａ）は、所定の長さ（Ｌ２）と幅（Ｗ２）と厚み（ｔ２）を有する圧縮前多孔質弾性体３１、図２（ｂ）は厚みがｔ１となるように圧縮した後の多孔質弾性体を長さＬ２の方向に平行に幅Ｗ１で切断した複数の帯状多孔質弾性体３２を示している。なお、圧縮前多孔質弾性体３１の厚みｔ２と圧縮後の帯状多孔質弾性体３２の厚みｔ１の関係は、ｔ２＞ｔ１となっている。
【００３１】
また、図２におけるＬ２は、帯状多孔質弾性体３２の製造直後の長さを示している。また、Ｌ２の長さはＬ２＞Ｌ１となっているとともに、帯状多孔質弾性体３２を芯金２０の外周面に螺旋状に巻き付けた際に１本で該外周面を全て覆うことが可能となるようにその長さが設定されている。
【００３２】
本発明のクリーニングローラ１０のクリーニング層３０を構成する帯状多孔質弾性体３２は、市販されている多孔質メラミン樹脂からなる圧縮前多孔質弾性体３１を、厚みがｔ２からｔ１になるように予め圧縮した後に幅Ｗ１で切断して製造するため、多数の帯状多孔質弾性体３２を同時に製造することが可能である。また、この圧縮には、例えば汎用的な熱プレス機を使用することが可能であり、特許文献３に示すクリーニングローラのような径方向に圧縮するために特別に準備されたモールドを使用する必要が無い。
【００３３】
図３は、上記のようにして製造された幅Ｗ１、厚みｔ１、長さＬ２の帯状多孔質弾性体３２を芯金２０の外周面に螺旋状に巻き付ける製造工程の一例を示す概略図である。
【００３４】
図３（ａ）は、芯金本体２２を構成する円柱の外周面に両面テープを貼り付け、該両面テープの該外周面とは反対の面に帯状多孔質弾性体３２を螺旋状に巻き付けて固定した状態を示す図である。また、図３（ｂ）は、芯金本体２２を構成する円柱の外周面に螺旋状に巻き付けた帯状多孔質弾性体３２を、画像形成装置内の感光体や定着ローラ等をクリーニングするために必要なクリーニングローラ１０のローラ面の幅Ｌ１となるように、芯金本体２２の軸方向における両端を切断した状態を示す図である。
【００３５】
なお、帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に螺旋状に巻き付ける際に、帯状多孔質弾性体３２の長手方向（長さＬ２の方向）で隣り合う位置には、所定の間隔を有する隙間３３が設けられている。この隙間３３は、帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面で隙間無く巻き付けると隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２同士で押圧力が発生する箇所ができることがあり、当該押圧力に対する応力（押圧力の作用する箇所に生じる抵抗力）で帯状多孔質弾性体３２の長手方向の角が盛り上がることを防止するためである。
【００３６】
また、図３（ａ）において、芯金本体２２を構成する円柱の外周面に貼り付ける両面テープの芯金本体２２の軸方向における長さは、帯状多孔質弾性体３２の両端を切断した際に両面テープが芯金本体２２から露出しないようにＬ１としてある。
【００３７】
なお、上記の説明において、帯状多孔質弾性体３２を芯金２０の外周面に貼り付けるために両面テープを使用するとしたが、例えば、該外周面に予めホットメルトなどの接着剤を塗布したり、ホットメルトからなる接着シートを貼り付けたりした後に、例えば電熱炉等で加熱して芯金本体２２に固定するようにしても良い。
【００３８】
また、図３（ｂ）において、帯状多孔質弾性体３２を幅Ｌ１となるように両端を切断した後に、帯状多孔質弾性体３２の表面を図示しない研磨機等で研磨して、所定の形状、外径、及び表面の均質さを有するクリーニング層３０を完成する。
【００３９】
なお、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面である円柱へ隙間３３を設けながら螺旋状に巻き付けると、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２同士による押圧力は発生しないが、略直方体を円柱に巻き付けたことによる帯状多孔質弾性体３２の変形は発生する。この変形は、帯状多孔質弾性体３２の長手方向の角で発生し、結果として、隙間３３を構成する隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角に凸部が発生する。しかしながら、帯状多孔質弾性体３２が円柱の外周面に螺旋状、即ち斜めに設けられているので、該凸部はさほど大きくならないこと、また、上述した研磨により取り除かれることにより、本発明のクリーニングローラ１０の圧接力が不均一となることはない。
【００４０】
このようにして製造したクリーニングローラ１０は、クリーニング層３０を構成する帯状多孔質弾性体３２が芯金２０の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されているので、帯状多孔質弾性体３２としての多孔質メラミン樹脂のセルが全体に均一且つ凝縮した緻密な状態となって圧接力が均一化されることによりクリーニング特性が向上する。また、この圧縮により、多孔質メラミン樹脂の耐磨耗性及び耐久性も向上し、本発明のクリーニングローラ１０は、画像形成装置等におけるクリーニング部材として適したものとなる。
【００４１】
また、本発明のクリーニングローラ１０における帯状多孔質弾性体３２は、帯状に切断する前の圧縮前多孔質弾性体３１をそのまま圧縮するため、特許文献３の径方向の圧縮での円筒状モールドのような、その圧縮のために特別に準備した治具等を必要とすることもなく、圧縮の作業が非常に簡便である。
【００４２】
また、特許文献３の径方向の圧縮において、圧縮率を変更するためには、その都度円筒状モールドを準備する必要がある。これに対して、本発明のクリーニングローラ１０では、芯金２０の外周面を覆うように貼り付けられることでその表面が曲面となっている状態で圧縮するのではなく、表面が平面の状態である圧縮前多孔質弾性体３１を圧縮するので、圧縮率の変更が簡便で、仕様変更にも容易に対応できる。
【００４３】
さらに、多孔質メラミン樹脂の耐磨耗性が低くて脆いという欠点は、圧縮率を高くするほど補うことができるが、特許文献３では多孔質メラミン樹脂の長手方向を円筒状モールドに圧入することで径方向の圧縮を行うため、高い圧縮率とすることが難しい。
【００４４】
これに対して、本発明のクリーニングローラ１０では、芯金２０の外周面を覆うように貼り付けられることでその表面が曲面となっている状態で圧縮するのではなく、表面が平面の状態である圧縮前多孔質弾性体３１を圧縮するので、高い圧縮率を選択することが可能である。即ち、本発明のクリーニングローラ１０は、クリーニング層３０を緻密な状態とすることが可能であり、この結果、均一な圧接力によりクリーニング特性が高くすることと耐磨耗性及び耐久性を向上させることが可能である。
【００４５】
また、帯状多孔質弾性体３２としての多孔質メラミン樹脂に形成されている発泡体のセルは、不均一でしかもその中に大きな径のセルが含まれている。このようなセルは、クリーニングローラ１０の表面にも存在するため、圧縮の方向によっては影響することがあった。
【００４６】
即ち、クリーニング層を芯金の軸方向へ圧縮した場合に、特にその圧縮率が小さい場合に、クリーニングローラ１０の表面に存在するセルが深い窪み状となる。この深い窪み状となったセルは、クリーニング層３０の表面に不規則かつ不均一に存在するため均一な圧接力が得られなくなり、その結果、クリーニング特性が劣化することがある。
【００４７】
これに対して、本発明のクリーニングローラ１０では、クリーニング層３０は厚みの方向に圧縮された帯状多孔質弾性体３２をその厚みの方向（即ち圧縮の方向）が芯金２０の径方向となるように芯金本体２２の円柱の外周面に巻き付けて製造するため、圧縮された帯状多孔質弾性体３２のセルは、深さ方向（帯状多孔質弾性体３２の厚み方向）に圧縮されてその深さが浅くなる。即ち、本発明のクリーニングローラ１０は、その表面に存在するセルが深い窪み状とならずに表面の凹凸が非常に少なくすることが可能であり、この結果、均一な圧接力により従来のクリーニングローラと比べてクリーニング特性が高い。
【００４８】
なお、本発明の特徴として、圧縮前多孔質弾性体３１を予め圧縮してからクリーニング層３０として用いることにより、圧縮率の変更を簡便とする、また、高い圧縮率を実現することがあげられる。このために、本発明では、予め圧縮するのに都合が良い、表面が平面の状態である圧縮前多孔質弾性体３１を圧縮し、これを帯状に切断して帯状多孔質弾性体３２として利用している。
【００４９】
さらに、本発明では、この略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する（即ち、平面体を曲面体に取り付ける）方法として、帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の円柱の外周面に所定の間隔を有する隙間３３を設けて螺旋状に巻き付ける方法を採用している。なお、隙間３３は、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の向かい合った面（帯状多孔質弾性体３２の厚みｔ１の方向に平行な面であり、芯金２０の径方向に平行な面）と隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角とで構成されており、その深さはｔ１となる。また、この隙間３３を構成する隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角が被清掃部材の表面を摺擦することにより、クリーニング特性が向上する。なお、隙間３３の間隔は、このクリーニング特性の向上を最適とするために、例えば１ｍｍ未満等と任意に設定することが可能となっている。
【００５０】
これに対して、例えば、芯金本体２２の円柱の外周面に芯金２０の軸方向と平行になるように複数の帯状多孔質弾性体３２を取り付けることにより、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する方法がある。しかしながら、該方法では、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の隙間はＶ字形状（谷間状）であるため、クリーニング層３０を所定の形状及び外径にするための研磨により隙間の間隔が変化してしまい、クリーニング特性の向上を最適にする隙間の間隔を設定することが難しいという欠点があった。
【００５１】
この欠点に対して、本発明では、隙間３３は、円柱の外周面に螺旋状、即ち斜めに設けられているので、隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の向かい合った面が略平行となっている。このため、隙間３３の所定の間隔は、クリーニング層３０を所定の形状及び外径にするための研磨が行われても変わらないので、予定された間隔に設定することが容易である。
【００５２】
また、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する別の方法として、例えば、芯金本体２２の円柱の外周面に芯金２０の軸方向と直角になるように複数の帯状多孔質弾性体３２を巻き付ける方法がある。しかしながら、該方法では、多数の帯状多孔質弾性体３２を取り付けなければならずその作業が煩雑となる。また、芯金の径は通常６ｍｍ〜１０ｍｍと小さいため、略直方体の形状となっている帯状多孔質弾性体３２を芯金に巻き付けると変形が大きくなり、結果として帯状多孔質弾性体３２の長手方向の角で発生する凸部が大きくなる。さらには、被清掃部材の表面を清掃する際に、帯状多孔質弾性体３２の角が被清掃部材の表面に対していつも同じ位置となる、等の欠点がある。
【００５３】
この欠点に対して、本発明では１本の帯状多孔質弾性体３２で巻き付けられるため作業が煩雑となることがない。また、帯状多孔質弾性体３２が螺旋状に巻き付けられるため変形も小さく、表面に発生する凸部は研磨により容易に取り除くことができる程度となる。さらには、隙間３３を構成する隣り合う２つの帯状多孔質弾性体３２の各々の角は、クリーニング層３０の表面に螺旋状、即ち斜めに配置されているので、被清掃部材の表面に対していつも同じ位置となることがなく、被清掃部材の表面全体に対して十分なクリーニング特性を得ることができる。
【００５４】
また、略直方体の形状を有する帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の外周面に配置する、さらに別の方法として、例えば、帯状多孔質弾性体３２の長手方向（長さＬ２の方向）に貫通穴を設けて芯金本体２２を挿通する方法がある。しかしながら、該方法では、帯状多孔質弾性体３２が圧縮されている方向が、芯金２０の径方向の圧縮となっている箇所と、芯金２０の径方向と角度（例えば径方向と直角の角度）を持って圧縮されている箇所とが混在することになる。この結果、芯金２０の径方向の圧縮となっている箇所と、芯金２０の径方向と角度を持って圧縮されている箇所での圧接力が均一とはならず、被清掃部材の表面を清掃するとき、清掃ムラが生じる、また、被清掃部材の表面と摺擦されるとき、表面からセル部分が粒子の状態で表面からはがれたりする、等の欠点がある。
【００５５】
この欠点に対して、本発明では、厚みの方向に圧縮された帯状多孔質弾性体３２を芯金本体２２の円柱の外周面へ螺旋状に巻き付けているので、その表面の全てにおいて芯金２０の径方向の圧縮となるため、その表面全体において圧接力が均一化されており、クリーニング特性が非常に高い。
【００５６】
以上のように、本発明のクリーニングローラ１０は、電子写真式ファクシミリ装置、電子写真式プリンタ等の電子写真式画像形成装置におけるクリーニングローラとして好適に使用し得るものである。
【００５７】
以下、本発明を具体的な例により説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。図４は、多孔質弾性体の圧縮率を変化させてクリーニング特性と耐久性等の良否の試験を行った結果である。
【００５８】
試料作製のために、長さＬ２が５００ｍｍ、幅Ｗ２が３００ｍｍの圧縮前多孔質弾性体としての多孔質メラミン樹脂（ＢＡＳＦ社製ＢＡＳＯＴＥＣＴ（登録商標））を厚みｔ２が３．７ｍｍ、４．０ｍｍ、４．３ｍｍ、４．６ｍｍ、５．０ｍｍ、６．０ｍｍ、７．０ｍｍ、８．０ｍｍ、９．０ｍｍ、１０．０ｍｍ、１１．０ｍｍ、１２．０ｍｍの１２種類準備し、圧縮後の厚みｔ１が３．０ｍｍとなるように各々圧縮した後に幅Ｗ１が３０ｍｍとなるように長さＬ２の方向に平行に切断して帯状多孔質弾性体とした。
【００５９】
次に、芯金本体２２の軸方向の長さが３６０ｍｍの芯金を準備し、この芯金本体２２の外周面に両面テープを３５０ｍｍの長さで貼り付けて上記の１２種類の帯状多孔質弾性体を螺旋状に巻き付けて固定し、芯金本体２２の軸方向における両端を切断し、その表面を研磨することで試料Ａ〜Ｌを得た。
【００６０】
具体的には、圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が３．７ｍｍを用いた試料が試料Ａである。なお、その圧縮率は、上述した式（１）によると１９％となる。
【００６１】
同様に、試料Ｂは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が４．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は２５％、試料Ｃは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が４．３ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は３０％、試料Ｄは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が４．６ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は３５％、試料Ｅは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が５．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は４０％である。
【００６２】
また、試料Ｆは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が６．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は５０％、試料Ｇは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が７．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は５７％、試料Ｈは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が８．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は６３％、試料Ｉは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が９．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は６７％、試料Ｊは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が１０．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は７０％、試料Ｋは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が１１．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は７３％、試料Ｌは圧縮前多孔質弾性体の厚みｔ２が１２．０ｍｍを用いた試料で、その圧縮率は７５％となっている。
【００６３】
このようにして得られた試料Ａ〜Ｌのクリーニングローラ１０を電子写真複写機の感光体ドラム表面をクリーニングするクリーニングローラとして取り付け、画像形成を行ったところ、試料Ｃ〜Ｌのクリーニングローラでは、感光体ドラム表面に均一に圧接してクリーニングムラもなく、また、クリーニングローラの表面の剥がれもなかった。
【００６４】
しかしながら、試料Ａはクリーニングムラとクリーニングローラの表面の剥がれが発生し、試料Ｂはクリーニングムラは発生しなかったがクリーニングローラの表面の剥がれが発生した。
【００６５】
この図４に示す試験結果からわかるように、多孔質メラミン樹脂の圧縮率が３０％以上であると、多孔質メラミン樹脂の強度が有意に向上し、多孔質メラミン樹脂をクリーニングローラに使用した際の表面の剥がれの問題を解決し、多孔質メラミン樹脂をクリーニングローラとして使用した際の高いクリーニング特性を損なうことがなくなった。
【符号の説明】
【００６６】
１０・・クリーニングローラ、 ２０・・芯金、 ２２・・芯金本体、 ２４・・軸部、 ３０・・クリーニング層、 ３１・・圧縮前多孔質弾性体、 ３２・・帯状多孔質弾性体、 ３３・・・隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成された多孔質弾性体からなるクリーニング層とを備え、前記多孔質弾性体は、前記芯金の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されて前記芯金に固定されていることを特徴とするクリーニングローラ。
【請求項２】
前記多孔質弾性体が、多孔質メラミン樹脂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ローラ。
【請求項３】
前記多孔質弾性体は、帯状に形成されており、前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニングローラ。
【請求項４】
前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されている前記多孔質弾性体は、前記多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のクリーニングローラ。
【請求項５】
芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成されたクリーニング層とを備えるクリーニングローラを製造するクリーニングローラの製造方法であって、
所定の長さと幅と厚みを有する多孔質弾性体を前記厚みの方向に３０％以上の圧縮率で圧縮し、
前記多孔質弾性体を前記長さの方向に平行に切断して帯状多孔質弾性体とし、
前記帯状多孔質弾性体を前記厚みの方向が前記芯金の径方向となるように前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定し、
前記帯状多孔質弾性体の表面を研磨して前記帯状多孔質弾性体を前記クリーニング層とすることを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
【請求項６】
前記多孔質弾性体は、多孔質メラミン樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項７】
前記帯状多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間を設けて前記帯状多孔質弾性体を前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項１】
芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成された多孔質弾性体からなるクリーニング層とを備え、前記多孔質弾性体は、前記芯金の径方向に３０％以上の圧縮率で圧縮されて前記芯金に固定されていることを特徴とするクリーニングローラ。
【請求項２】
前記多孔質弾性体が、多孔質メラミン樹脂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ローラ。
【請求項３】
前記多孔質弾性体は、帯状に形成されており、前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニングローラ。
【請求項４】
前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定されている前記多孔質弾性体は、前記多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のクリーニングローラ。
【請求項５】
芯金と、前記芯金の外周面を覆うように形成されたクリーニング層とを備えるクリーニングローラを製造するクリーニングローラの製造方法であって、
所定の長さと幅と厚みを有する多孔質弾性体を前記厚みの方向に３０％以上の圧縮率で圧縮し、
前記多孔質弾性体を前記長さの方向に平行に切断して帯状多孔質弾性体とし、
前記帯状多孔質弾性体を前記厚みの方向が前記芯金の径方向となるように前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定し、
前記帯状多孔質弾性体の表面を研磨して前記帯状多孔質弾性体を前記クリーニング層とすることを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
【請求項６】
前記多孔質弾性体は、多孔質メラミン樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載のクリーニングローラの製造方法。
【請求項７】
前記帯状多孔質弾性体の長手方向で隣り合う位置に所定の間隔を有する隙間を設けて前記帯状多孔質弾性体を前記芯金へ螺旋状に巻き付け固定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のクリーニングローラの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２３１１６５（Ｐ２０１０−２３１１６５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０２４１９（Ｐ２００９−１０２４１９）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（５９３１０８２５５）穂高工業株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（５９３１０８２５５）穂高工業株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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