ロール状回転体及び帯電ロールユニット
【課題】使用済ロール部材の軸７２と弾性部材７１とを容易に分離させる。
【解決手段】クリーニングロール７０は、円柱形状の弾性部材７１の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて貫通させた孔へ軸７２を嵌め込んでなり、その孔の内周面に設けられた雌ねじ形状の係止部７３と、軸７２の外周面に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４との噛合により、軸７２と弾性部材７１とを分離可能に結合させる。寿命になった弾性部材７１を新しいものと交換する際は、雄ねじ形状のねじ山の巻き方向と反対方向に軸７２を回転させることにより、弾性部材７１から軸７２を簡単に取り出すことができる。
【解決手段】クリーニングロール７０は、円柱形状の弾性部材７１の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて貫通させた孔へ軸７２を嵌め込んでなり、その孔の内周面に設けられた雌ねじ形状の係止部７３と、軸７２の外周面に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４との噛合により、軸７２と弾性部材７１とを分離可能に結合させる。寿命になった弾性部材７１を新しいものと交換する際は、雄ねじ形状のねじ山の巻き方向と反対方向に軸７２を回転させることにより、弾性部材７１から軸７２を簡単に取り出すことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状回転体及び帯電ロールユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光体の周りには、帯電ロール、現像ロール、転写ロールなどといった各種ロール部材が用いられており、それらのロール部材の機能性を向上させるための種々の技術がこれまでに提案されている。例えば、特許文献１に開示されたウレタンスポンジロールは、棒状の軸の周りに連続気泡型のウレタンスポンジ層を形成させることで、形状安定性に優れるだけでなく圧縮永久歪みを低く抑えた製品を実現させている。また、特許文献２に開示された導電ロールは、熱可逆性樹脂、水溶性気泡形成材、水溶性高分子化合物、及び導電性物質の加熱混合体から両水溶性物質を抽出除去する製造方法により製造されることで、導電ロール体として好適な柔軟性と導通性と兼ね備えた製品を実現させている。更に、特許文献３に開示されたスポンジロールは、シリコーン含有多元共重合体からなる整泡剤を用いた発泡ゴム層を有することで、高温高湿度の環境下で長期間使用された場合にも化合物のブリードやフィルミングなどによる感光体の汚染を引き起こさないような製品を実現させている。
【特許文献１】特開２００５−１８６３２３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１４６７号公報
【特許文献３】特開平０６−０７４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種のロールを搭載した画像形成装置は、トナーの流動性の向上、帯電特性の安定化、及びクリーニング性向上などを目的として、トナー表面に複数の外添剤が添加されたトナーを用いることが多い。そして、この外添剤は、転写ロールの押圧などによりトナーから遊離してしまうことがあり、遊離した外添剤は転写ロールにより転写されず、同じく転写されずに残ったトナーと共に感光体周面に残ってしまう。
【０００４】
転写されずに感光体周面に残ったトナーは、感光体の回転方向から見て転写ロールの下流側に設けられたクリーニングブレードによりかき落とされるようになっている。しかし、外添剤は、トナーに比べて非常に小さいため、このクリーニングブレードと感光体との間をすり抜けてしまう。そして、遊離した外添剤が残ったままの感光体が帯電ロールの設置位置まで到達すると、感光体周面と接触している帯電ロールの周面に遊離した外添剤が付着し、帯電ロールを汚染してしまう。これにより、帯電ロール周面の電気抵抗や表面状態が変化し、帯電ロールが感光体周面をスリップしたり、感光体を均一に帯電できなくなったりするなどの不具合を引き起こす原因となる。このような不具合の発生を防ぐため、この種の画像形成装置の帯電ロールの近傍には、その周面に付着した外添剤を清掃するための固有のクリーニングロールが設置される。
【０００５】
上記特許文献に開示された各種ロール部材は、この帯電ロールを清掃するクリーニングロールとしても使用可能である。そして、このロール部材は、軸部材の周りに弾性部材を形成させて製造されるのが一般的である。例えば、特許文献３に開示されたスポンジロールは、１５０℃に温調した金型内に軸を入れて予め温めた後、その周りに発泡剤を注入して発泡層を形成させている。しかしながら、この製造工程を経て製造されたスポンジロールは、軸と発泡層とが結着して発泡層のばね定数が一定にならない。そのため、このスポンジロールをクリーニングロールとして用いた場合、そのクリーニング性にばらつきが生じていた。
【０００６】
さらに、軸と発泡層とが結着しているため、使用済ロール部材の軸を再利用する際に、その発泡層を軸から手作業で削ぎ取る、もしくは薬剤を用いて発泡層を溶解しなければならなかった。そのため、軸のリサイクルに時間と手間がかかるだけはなく、かえって環境に悪影響を及ぼすことが懸念され、使用済ロール部材の軸が再利用されずに廃棄されることも少なくなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用済ロール部材の軸部材と弾性部材とを容易に分離させることができるロール部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好適な態様であるロール状回転体は、長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて孔を貫通させ、その孔の内周面に第１の形状の係止部を設けた円柱形状の弾性部材の当該孔へ、外周面に前記第１の形状と噛合する第２の形状の被係止部を設けた軸部材を嵌め込んでなる。
この態様において、前記第１の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち一方であり、前記第２の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち他方であってもよい。
また、前記第１の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち一方であり、前記第２の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち他方であってもよい。
さらに、前記第１の形状は、前記孔の一方の端の側から他方の端の側に向かって凹み量を徐々に大きくした凹形状であり、前記第２の形状は、前記軸部材の一方の端の側から他方の端の側に向かって凸み量を徐々に大きくした凸形状であってもよい。
【０００８】
上記各態様において、前記軸部材の軸径と前記弾性部材の孔の孔径の径差が所定値未満であってもよい。
また、前記孔の内周面に複数の前記係止部を設けてもよい。
さらに、前記複数の係止部の各々は、前記孔の両端とそれら両端から所定量だけ内側の位置との間にそれぞれ設けられていてもよい。
【０００９】
上記各態様において、前記軸部材の長手方向の幅が前記孔の長手方向の幅よりも大きくてもよい。
この態様のロール状回転体は、前記長手方向の両方の端面の外側へ前記軸部材の一部がそれぞれ突出するように当該軸部材を嵌め込んでなるものであってもよい。
【００１０】
本発明の別の好適な態様である帯電ロールユニットは、感光体を帯電させる帯電ロールと、上記記載のロール状回転体の弾性部材の周面と前記帯電ロールの周面とが接触する位置にて当該ロール状回転体の軸部材の両端を回転自在に支持する軸支持部とを備えてもよい。
この態様において、前記係止部は、前記感光体の画像形成領域よりも外側に相当する、前記両端から所定量だけ内側の位置に設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用済ロール部材の軸部材と弾性部材とを容易に分離させることができる。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本願発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１のハードウェア概略構成を示す図である。この画像形成装置１に搭載された感光体ドラム１０の周囲には、帯電ロール２０、露光器３０、現像器４０、転写ロール５０、クリーニングブレード６０、及び帯電ロール２０を清掃するクリーニングロール７０等が配設される。
【００１３】
感光体ドラム１０は、導電性のドラム基体と、このドラム基体の表面にＯＰＣ（Organic Photo Conductor：有機電子写真用感光体）を形成した感光薄膜とを備えている。感光体ドラム１０は、中心軸線を中心にして矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動する。
帯電ロール２０は、その周面が感光体ドラム１０の周面に接触した帯電部材であり、感光体ドラム１０の回転に従動して回転する。そして、電源から電圧が印加されることにより、感光体ドラム１０の周面を所定の極性・電位に一様に帯電させる。
【００１４】
露光器３０は、感光体ドラム１０の帯電処理面に向けて画像変調されたレーザビームを照射（走査露光）する。感光体ドラム１０の感光薄膜には、露光部分の電位が減衰して静電潜像が形成される。
現像器４０は、感光体ドラム１０の回転に伴って静電潜像が自身に対向する位置に到達すると、トナーを静電潜像に供給し、反転現像によってトナー像を形成する。
【００１５】
転写ロール５０は、感光体ドラム１０の回転方向から見て現像器４０の下流側に、感光体ドラム１０に対して圧接した状態で配置される。この転写ロール５０は、感光体ドラム１０周面に形成されたトナー像がその圧接位置に到達すると、そのタイミングに合わせてその圧接位置に供給された用紙にトナー像を転写させる。トナー像が転写された用紙は図示しない定着器へ搬送され、トナー像の定着を受けて機外へ排出される。
【００１６】
クリーニングブレード６０は、感光体ドラム１０の回転方向から見て転写ロール５０の下流側に設けられ、所定の圧力を持って感光体ドラム１０周面に自身の先端を押し当てる。そして、上記転写ロール５０により転写されずに感光体ドラム１０の周面に残ったトナー（以下、「残留トナー」と記す）をその周面からかき落として清掃する。
【００１７】
クリーニングロール７０は、帯電ロール２０の周面に接触してその周面を清掃するロール状回転体である。図２及び図３を参照して、本実施形態にかかるクリーニングロール７０の構成を具体的に説明する。図２（ａ）は、このクリーニングロール７０の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるクリーニングロール７０を矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図３（ａ）は、このクリーニングロールの正面図であり、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は分解図である。図２及び図３に示すように、このクリーニングロール７０は、円柱形状の弾性部材７１の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて貫通させた孔へ軸７２を嵌め込んでなる。
【００１８】
この弾性部材７１は、発泡ウレタンにより形成される部材であり、孔の内周面には、その両端からの所定量だけ内側の位置にかけて雌ねじ形状の係止部７３が各々設けられている。
軸７２は、その長手方向の幅が弾性部材７１の孔の長手方向の幅よりも長くなるように形成された金属製の部材である。軸７２の外周面には、弾性部材７１の孔へ嵌め込まれたときに雌ねじ形状の係止部７３の各々と対向する位置に雄ねじ形状の被係止部７４が設けられており、この雄ねじ形状と雌ねじ形状とは噛合するようになっている。また、軸７２の軸径は、弾性部材７１の孔の口径との径差が所定値未満になるように形成されている。この所定値は、弾性部材７１の孔に軸７２がぴったりと嵌め込まれ、クリーニングロール７０が回転しても軸７２と弾性部材７１とが空回りしない値を実験などによって求め、その値を設定するとよい。軸７２の両端は、弾性部材７１の長手方向の両方の端面の外側へ一部がそれぞれ突出しており、クリーニングロール７０の周面と帯電ロール２０の周面とが接触する位置にて、図示せぬ軸支持部によって回転自在に支持されている。これにより、クリーニングロール７０は、帯電ロール２０の回転に従動して回転するようになっている。
【００１９】
次に、このクリーニングロール７０の組立工程について説明する。まず、軸７２の外周面に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４のねじ山の巻き方向に沿って、弾性部材７１の孔へ軸７２を回転させながら捩じ込む。そして、雌ねじ形状の係止部７３の各々と対向する位置まで雄ねじ形状の被係止部７４を移動させると、雌ねじ形状の係止部７３と雄ねじ形状の被係止部７４とが噛合し、軸７２と弾性部材７１とが固定される。以上の工程を経てクリーニングロール７０が製造される。
【００２０】
次に、このクリーニングロール７０による帯電ロール２０の清掃動作について説明する。図１において、現像器４０により供給されるトナーは、図４に示すように、粒子径が約１０μｍ程度の球体状の現像剤である。このトナー３１は、複数の着色剤や外添剤３２などを含有しており、着色剤はトナー３１を着色する。また、外添剤３２は、粒子径が１μｍ以下超微粒子であり、トナー３１の流動性の向上、帯電特性の安定化、及びクリーニング性の向上などの目的でトナー３１の表面に添加される。この外添剤３２には、例えばシリカやチタンなどが用いられる。
【００２１】
図１において、トナーは、感光体ドラム１０の周面に形成された静電潜像へ現像器４０により供給されてトナー像となる。このトナー像は転写ロール５０により用紙に転写されるが、転写ロール５０から受ける圧力などにより、各々のトナーの周面に添加されている一部の外添剤が遊離することがある。トナーから遊離したそれらの外添剤（以下、「遊離外添剤」と記す）は、用紙に転写されることなく感光体ドラム１０の周面に残留し、残留トナーと共にクリーニングブレード６０に到達する。ここで、残留トナーは、上述したように、クリーニングブレード６０によってかき落とされるが、遊離外添剤は、トナーに比べて非常に小さいため、クリーニングブレード６０と感光体ドラム１０との間をすり抜けてしまう。そして、クリーニングブレード６０を通過した遊離外添剤は、感光体ドラム１０の周面に付着したまま、感光体ドラム１０の周面と帯電ロール２０の周面とが接触する接触部Ａに到達する。
【００２２】
接触部Ａに到達した遊離外添剤は、感光体ドラム１０の周面と接触する帯電ロール２０の周面に付着していく。そして、帯電ロール２０の回転により、帯電ロール２０の周面とクリーニングロール７０の周面とが接触する接触部Ｂにそれら遊離外添剤が到達すると、クリーニングロール７０は、帯電ロール２０に接触して従動しながら、帯電ロール２０の周面に付着したそれら遊離外添剤を順次自身に付着させていく。このようにして、帯電ロール２０の周面に付着した遊離外添剤が除去され、その周面が清掃されるようになっている。
【００２３】
このクリーニングロール７０が設置されていないと、帯電ロール２０の周面に大量の遊離外添剤が付着し、帯電ロール２０周面の電気抵抗や表面状態が変化してしまう。そして、そのままの状態で使用し続けると、帯電ロール２０が感光体周面をスリップしたり、感光体を均一に帯電できなくなったりするなどの不具合を引き起こす恐れがある。そのため、画像形成装置１は、上述のように、帯電ロール２０に付着した遊離外添剤をクリーニングロール７０によって除去したのち、次の画像形成に備えるようになっている。
【００２４】
次に、このクリーニングロール７０の分解工程について説明する。この工程は、画像形成装置１の稼働を繰り返すことによってクリーニングロール７０の弾性部材７１が寿命となり、寿命になったその弾性部材７１を新しいものと交換する際に執り行われる。図２（ｂ）に示したように、クリーニングロール７０は、雌ねじ形状の係止部７３と雄ねじ形状の被係止部７４との噛合により、軸７２と弾性部材７１とを固定させている。よって、その雄ねじ形状の被係止部７４をねじ山の巻き方向と反対方向に回転させることにより、軸７２と弾性部材７１の両者を分離させることができる。
具体的に説明すると、作業者などにより、軸７２の外周面に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４のねじ山の巻き方向と反対方向に軸７２が回転されると、ねじ機構により、弾性部材７１から軸７２が送り出される。更に軸７２が同方向に回転され、軸７２に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４が弾性部材７１から全て送り出されると、弾性部材７１から軸７２の抜き取りが可能となる。
【００２５】
上述した実施形態にかかるクリーニングロール７０は、雌ねじ形状の係止部７３と雄ねじ形状の被係止部７４との噛合により、軸７２と弾性部材７１とを分離可能に結合させているため、寿命になった弾性部材７１を新しいものと交換する際は、雄ねじ形状のねじ山の巻き方向と反対方向に軸７２を回転させることにより、弾性部材７１から軸７２を簡単に取り出すことができる。更に、その組立工程にて軸７２と弾性部材７１とが接着剤を用いずに結合されているため、弾性部材７１の発泡セル内への接着剤の浸透に起因した弾性部材７１の硬化現象を招くことなく、弾性部材７１の弾性が一定となる。この結果、そのクリーニング能力にばらつきを生じさせない。
【００２６】
＜第２実施形態＞
本願発明の第２実施形態について説明する。図５（ａ）は、本実施形態にかかるクリーニングロール７０ａの構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるクリーニングロール７０ａを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図６（ａ）は、このクリーニングロール７０ａの正面図であり、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は分解図である。図５及び図６に示すように、このクリーニングロール７０ａは、弾性部材７１ａの両端面の各々を孔を挟んで上下方向に略線状に一部凹ませることで、係止部７３ａとなるピン受け溝を形成している。一方、軸７２ａは、弾性部材７１ａの両係止部７３ａと同じ長手方向の間隔をおいて２つの孔が上下方向に貫かれており、この軸７２ａは、係止部７３ａの各々と２つの孔が対向する位置まで嵌め込まれた状態でそれら２つの孔の各々にピン７５が差し込まれ、孔の上下から食み出したピン７５の一部を係止部７３ａに噛合させることによって、弾性部材７１ａに固定されている。
【００２７】
このクリーニングロール７０ａの組立工程では、係止部７３ａの各々と２つの孔が対向する位置まで弾性部材７１ａの孔へ軸７２ａを嵌め込み、それら孔の上下から一部が食み出すようにピン７５を各々の孔に差し込む。すると、孔の上下から食み出したピン７５の一部が各々の係止部７３ａに噛合して、軸７２ａと弾性部材７１ａとが固定される。以上の工程を経てクリーニングロール７０ａが製造される。
なお、クリーニングロール７０ａの実装時における帯電ロール２０の清掃動作は第１実施形態と同様なので、ここでは、再度の説明を割愛する。
【００２８】
このクリーニングロール７０ａの分離工程では、軸７２ａの２つの孔に差し込まれているピン７５を抜き取ることにより軸７２ａと弾性部材７１ａとの固定状態を解消した後、弾性部材７１ａの孔から軸７２ａを引き出だすことで両者を分離すればよい。
以上説明した本実施形態にかかるクリーニングロール７０ａであっても、使用済のクリーニングロール７０ａから、軸７２ａのみを簡単に取り出すことができる。
【００２９】
＜第３実施形態＞
本願発明の第３実施形態について説明する。図７（ａ）は、本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｂの構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるクリーニングロール７０ｂを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図８（ａ）は、このクリーニングロール７０ｂの正面図であり、図８（ｂ）は側面図、図８（ｃ）は分解図である。図７及び図８に示すように、このクリーニングロール７０ｂは、弾性部材７１ｂの孔の内周面に、左端から右側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第１凹部７６ａと、右端から左側に向かって凹み量が徐々に小さくなる第２凹部７６ｂとを形成している。一方、軸７２ｂの外周面の左端から所定量だけ右側の位置には、右側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第１凸部７７ａが、また、その右端から所定量だけ左側の位置には、左側に向かって凸み量が徐々に小さくなる第２凸部７７ｂが、被係止部としてそれぞれ形成されている。
そして、この弾性部材７１ｂと軸７２ｂの両者は、弾性部材７１ｂの第１凹部７６ａと軸７２ｂの第１凸部７７ａ、及び弾性部材７１ｂの第２凹部７６ｂと軸７２ｂの第２凸部７７ｂをそれぞれ噛合させることによって固定される。
【００３０】
このクリーニングロール７０ｂの組立工程では、弾性部材７１ｂの第１凹部７６ａと軸７２ｂの第１凸部７７ａ、及び弾性部材７１ｂの第２凹部７６ｂと軸７２ｂの第２凸部７７ｂがそれぞれ噛合する位置まで弾性部材７１ｂの孔の右面側から軸７２ｂを左側に向かって嵌め込んでいけばよい。軸７２ｂの第１凸部７７ａと第２凸部７７ｂは、いずれも右側に向かって凸み量が徐々に大きくなる形状になっているので、孔の内周面の弾性部材７１ｂを押し開きながら凹部と凸部とが噛合する位置まで滑らかに移動可能である。
なお、クリーニングロール７０ｂの実装時における帯電ロール２０の清掃動作は第１実施形態と同様である。
【００３１】
このクリーニングロール７０ｂの分離工程では、弾性部材７１ｂの孔の左面側から軸７２ｂを左側に向かって引き出すことで、両者を分離すればよい。
以上説明した本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｂであっても、使用済のクリーニングロール７０ｂから、軸７２ｂのみを簡単に取り出すことができる。
【００３２】
＜第４実施形態＞
本願発明の第４実施形態について説明する。図９（ａ）は、本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｃの構成を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるクリーニングロール７０ｃを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図１０（ａ）は、このクリーニングロール７０ｃの正面図であり、図１０（ｂ）は側面図、図１０（ｃ）は分解図である。図９及び図１０に示すように、このクリーニングロール７０ｃは、弾性部材７１ｃの孔の内周面に、左端から右側に向かって凸み量が徐々に小さくなる第１凸部７８ａと、右端から左側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第２凸部７８ｂとを形成している。一方、軸７２ｃの外周面の左端から所定量だけ右側の位置には、右側に向かって凹み量が徐々に小さくなる第１凹部７９ａが、また、その右端から所定量だけ左側の位置には、左側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第２凹部７９ｂが、被係止部としてそれぞれ形成されている。
そして、この弾性部材７１ｃと軸７２ｃの両者は、弾性部材７１ｃの第１凸部７８ａと軸７２ｃの第１凹部７９ａ、及び弾性部材７１ｃの第２凸部７８ｂと軸７２ｃの第２凹部７９ｂをそれぞれ噛合させることによって固定される。
【００３３】
このクリーニングロール７０ｃの組立工程では、弾性部材７１ｃの第１凸部７８ａと軸７２ｃの第１凹部７９ａ、及び弾性部材７１ｃの第２凸部７８ｂと軸７２ｃの第２凹部７９ｂがそれぞれ噛合する位置まで弾性部材７１ｃの孔の右面側から軸７２ｃを左側に向かって嵌め込んでいけばよい。軸７２ｃの第１凹部７９ａと第２凹部７９ｂは、いずれも右側に向かって凹み量が徐々に小さくなる形状になっているので、孔の内周面の弾性部材７１ｃを押し開きながら凹部と凸部が噛合する位置まで滑らかに移動可能である。
なお、クリーニングロール７０ｃの実装時における帯電ロール２０の清掃動作は第１実施形態と同様である。
【００３４】
このクリーニングロール７０ｃの分離工程では、弾性部材７１ｃの孔の左面側から軸７２ｃを左側に向かって引き出すことで、両者を分離すればよい。
以上説明した本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｃであっても、使用済のクリーニングロール７０ｃから、軸７２ｃのみを簡単に取り出すことができる。
【００３５】
＜他の実施形態＞
本発明は、種々の変形実施が可能である。
上記実施形態において、クリーニングロール７０の弾性部材７１は、発泡ウレタンにより形成されていたが、発泡メラミンなどにより形成されてもよい。また、軸７２は金属製であったが、樹脂製であってもよい。
【００３６】
上記第１実施形態において、係止部７３の各々は、弾性部材７１の孔の両端の内周面に位置するように設けられていたが、弾性部材７１の孔の中心部の内周面に位置するように設けられてもよい。要するに、軸７２の一端とその端から所定量だけ内側の位置の間に設けられていればよい。
また、係止部７３の各々は、感光体ドラム１０の画像形成領域よりも外側に相当する位置に設けられてもよい。図１１を参照して具体的に説明すると、感光体ドラム１０には、現像器によりトナーが供給され得る画像形成領域Ｐが定められている。そして、クリーニングロール７０を形成する弾性部材７１の両端からその画像形成領域Ｐよりも外側に相当する領域を領域Ｑとすると、この領域Ｑに相当するクリーニングロール７０の端部からやや内側の位置に、各々の係止部が設けられてもよい。これにより、係止部を設置した箇所の弾性部材７１の硬化現象、及びその硬化現象により引き起こされるクリーニング性のばらつきを防ぐことができる。
【００３７】
上記実施形態において、係止部は、雌ねじ形状、ピン形状、凸部形状、又は凹部形状により形成され、被係止部は、雄ねじ形状、ピン受け形状、凹部形状、又は凸部形状により形成されていたが、両部の形状はこれに限らない。要するに、係止部をある第１の形状により形成し、被係止部をその第１の形状と噛合する第２の形状により形成してさえいればよい。
【００３８】
例えば、図１２（ａ）は、本発明の他の態様のクリーニングロール７０ｄの構成を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、そのクリーニングロール７０ｄを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図１３（ａ）は、このクリーニングロール７０ｄの正面図であり、図１３（ｂ）は側面図、図１３（ｃ）は分解図である。図１２及び図１３に示すように、この態様にかかるクリーニングロール７０ｄは、弾性部材７１ｄの孔の内周面に、左端から右側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第１凸型テーパ８０ａと、右端から左側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第２凸型テーパ部８０ｂとを形成している。また、軸７２ｄの外周面は、軸７２ｄの外周面の左端から所定量だけ右側の位置には、右側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第１凹型テーパ８１ａが、また、その右端から所定量だけ左側の位置には、左側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第２凹型テーパ８１ｂが、被係止部としてそれぞれ形成されている。
そして、この態様の場合、この弾性部材７１ｄと軸７２ｄの両者は、弾性部材７１ｄの第１凸型テーパ８０ａと軸７２ｄの第１凹型テーパ８１ａ、及び弾性部材７１ｄの第２凸型テーパ８０ｂと軸７２ｄの第２凹型テーパ８１ｂをそれぞれ噛合させることによって固定される。このような態様のクリーニングロール７０ｄであっても、上述した実施形態にて説明したクリーニングロールと同様の効果が得られる。
【００３９】
上記第２実施形態において、弾性部材７１ａの両端面の各々を孔を挟んで上下方向に係止部７３ａとなるピン受け溝が形成されていたが、この係止部７３ａは予め形成されていなくてもよい。その場合、係止部７３ａの各々と２つの孔が対向する位置まで弾性部材７１ａの孔へ軸７２ａが嵌め込まれ、軸７２ａの各々の孔の上下から一部が食み出すように２つの孔にピン７５が差し込まれると、各々の孔の上下から食み出したピン７５の一部が弾性部材７１ａの各端面に接触し、それら接触部分を圧縮する。このピン７５による圧縮により、弾性部材７１ａの両端面に係止部７３ａとなるピン受け溝が形成されてもよい。
【００４０】
上記実施形態では、帯電ロール２０とクリーニングロール７０とを個別に設けたが、帯電ロール２０とクリーニングロール７０とを帯電ロールユニットとして一体化させ、着脱可能としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】画像形成装置１の概略構成である。
【図２】クリーニングロール７０の構成を示す図である（第１実施形態）。
【図３】クリーニングロール７０の構成を示す図である（第１実施形態）。
【図４】トナー３１を示す図である。
【図５】クリーニングロール７０ａの構成を示す図である（第２実施形態）。
【図６】クリーニングロール７０ａの構成を示す図である（第２実施形態）。
【図７】クリーニングロール７０ｂの構成を示す図である（第３実施形態）。
【図８】クリーニングロール７０ｂの構成を示す図である（第３実施形態）。
【図９】クリーニングロール７０ｃの構成を示す図である（第４実施形態）。
【図１０】クリーニングロール７０ｃの構成を示す図である（第４実施形態）。
【図１１】画像形成領域Ｐを示す図である（他の実施形態）。
【図１２】クリーニングロール７０ｄの構成を示す図である（他の実施形態）。
【図１３】クリーニングロール７０ｄの構成を示す図である（他の実施形態）。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、１０…感光体ドラム、２０…帯電ロール、３０…露光器、３１…トナー、３２…外添剤、４０…現像器、５０…転写ロール、６０…クリーニングブレード、７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ…クリーニングロール、７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ…弾性部材、７２，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ…軸、７３，７３ａ…係止部、７４…被係止部、７５…ピン、７６ａ，７８ａ…第１凹部、７６ｂ，７８ｂ…第２凹部、７７ａ，７９ａ…第１凸部、７７ｂ，７９ｂ…第２凸部、８０ａ…第１凸型テーパ、８０ｂ…第２凸型テーパ、８１ａ…第１凹型テーパ、８１ｂ…第２凹型テーパ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状回転体及び帯電ロールユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光体の周りには、帯電ロール、現像ロール、転写ロールなどといった各種ロール部材が用いられており、それらのロール部材の機能性を向上させるための種々の技術がこれまでに提案されている。例えば、特許文献１に開示されたウレタンスポンジロールは、棒状の軸の周りに連続気泡型のウレタンスポンジ層を形成させることで、形状安定性に優れるだけでなく圧縮永久歪みを低く抑えた製品を実現させている。また、特許文献２に開示された導電ロールは、熱可逆性樹脂、水溶性気泡形成材、水溶性高分子化合物、及び導電性物質の加熱混合体から両水溶性物質を抽出除去する製造方法により製造されることで、導電ロール体として好適な柔軟性と導通性と兼ね備えた製品を実現させている。更に、特許文献３に開示されたスポンジロールは、シリコーン含有多元共重合体からなる整泡剤を用いた発泡ゴム層を有することで、高温高湿度の環境下で長期間使用された場合にも化合物のブリードやフィルミングなどによる感光体の汚染を引き起こさないような製品を実現させている。
【特許文献１】特開２００５−１８６３２３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１４６７号公報
【特許文献３】特開平０６−０７４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種のロールを搭載した画像形成装置は、トナーの流動性の向上、帯電特性の安定化、及びクリーニング性向上などを目的として、トナー表面に複数の外添剤が添加されたトナーを用いることが多い。そして、この外添剤は、転写ロールの押圧などによりトナーから遊離してしまうことがあり、遊離した外添剤は転写ロールにより転写されず、同じく転写されずに残ったトナーと共に感光体周面に残ってしまう。
【０００４】
転写されずに感光体周面に残ったトナーは、感光体の回転方向から見て転写ロールの下流側に設けられたクリーニングブレードによりかき落とされるようになっている。しかし、外添剤は、トナーに比べて非常に小さいため、このクリーニングブレードと感光体との間をすり抜けてしまう。そして、遊離した外添剤が残ったままの感光体が帯電ロールの設置位置まで到達すると、感光体周面と接触している帯電ロールの周面に遊離した外添剤が付着し、帯電ロールを汚染してしまう。これにより、帯電ロール周面の電気抵抗や表面状態が変化し、帯電ロールが感光体周面をスリップしたり、感光体を均一に帯電できなくなったりするなどの不具合を引き起こす原因となる。このような不具合の発生を防ぐため、この種の画像形成装置の帯電ロールの近傍には、その周面に付着した外添剤を清掃するための固有のクリーニングロールが設置される。
【０００５】
上記特許文献に開示された各種ロール部材は、この帯電ロールを清掃するクリーニングロールとしても使用可能である。そして、このロール部材は、軸部材の周りに弾性部材を形成させて製造されるのが一般的である。例えば、特許文献３に開示されたスポンジロールは、１５０℃に温調した金型内に軸を入れて予め温めた後、その周りに発泡剤を注入して発泡層を形成させている。しかしながら、この製造工程を経て製造されたスポンジロールは、軸と発泡層とが結着して発泡層のばね定数が一定にならない。そのため、このスポンジロールをクリーニングロールとして用いた場合、そのクリーニング性にばらつきが生じていた。
【０００６】
さらに、軸と発泡層とが結着しているため、使用済ロール部材の軸を再利用する際に、その発泡層を軸から手作業で削ぎ取る、もしくは薬剤を用いて発泡層を溶解しなければならなかった。そのため、軸のリサイクルに時間と手間がかかるだけはなく、かえって環境に悪影響を及ぼすことが懸念され、使用済ロール部材の軸が再利用されずに廃棄されることも少なくなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用済ロール部材の軸部材と弾性部材とを容易に分離させることができるロール部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好適な態様であるロール状回転体は、長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて孔を貫通させ、その孔の内周面に第１の形状の係止部を設けた円柱形状の弾性部材の当該孔へ、外周面に前記第１の形状と噛合する第２の形状の被係止部を設けた軸部材を嵌め込んでなる。
この態様において、前記第１の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち一方であり、前記第２の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち他方であってもよい。
また、前記第１の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち一方であり、前記第２の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち他方であってもよい。
さらに、前記第１の形状は、前記孔の一方の端の側から他方の端の側に向かって凹み量を徐々に大きくした凹形状であり、前記第２の形状は、前記軸部材の一方の端の側から他方の端の側に向かって凸み量を徐々に大きくした凸形状であってもよい。
【０００８】
上記各態様において、前記軸部材の軸径と前記弾性部材の孔の孔径の径差が所定値未満であってもよい。
また、前記孔の内周面に複数の前記係止部を設けてもよい。
さらに、前記複数の係止部の各々は、前記孔の両端とそれら両端から所定量だけ内側の位置との間にそれぞれ設けられていてもよい。
【０００９】
上記各態様において、前記軸部材の長手方向の幅が前記孔の長手方向の幅よりも大きくてもよい。
この態様のロール状回転体は、前記長手方向の両方の端面の外側へ前記軸部材の一部がそれぞれ突出するように当該軸部材を嵌め込んでなるものであってもよい。
【００１０】
本発明の別の好適な態様である帯電ロールユニットは、感光体を帯電させる帯電ロールと、上記記載のロール状回転体の弾性部材の周面と前記帯電ロールの周面とが接触する位置にて当該ロール状回転体の軸部材の両端を回転自在に支持する軸支持部とを備えてもよい。
この態様において、前記係止部は、前記感光体の画像形成領域よりも外側に相当する、前記両端から所定量だけ内側の位置に設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用済ロール部材の軸部材と弾性部材とを容易に分離させることができる。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本願発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１のハードウェア概略構成を示す図である。この画像形成装置１に搭載された感光体ドラム１０の周囲には、帯電ロール２０、露光器３０、現像器４０、転写ロール５０、クリーニングブレード６０、及び帯電ロール２０を清掃するクリーニングロール７０等が配設される。
【００１３】
感光体ドラム１０は、導電性のドラム基体と、このドラム基体の表面にＯＰＣ（Organic Photo Conductor：有機電子写真用感光体）を形成した感光薄膜とを備えている。感光体ドラム１０は、中心軸線を中心にして矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動する。
帯電ロール２０は、その周面が感光体ドラム１０の周面に接触した帯電部材であり、感光体ドラム１０の回転に従動して回転する。そして、電源から電圧が印加されることにより、感光体ドラム１０の周面を所定の極性・電位に一様に帯電させる。
【００１４】
露光器３０は、感光体ドラム１０の帯電処理面に向けて画像変調されたレーザビームを照射（走査露光）する。感光体ドラム１０の感光薄膜には、露光部分の電位が減衰して静電潜像が形成される。
現像器４０は、感光体ドラム１０の回転に伴って静電潜像が自身に対向する位置に到達すると、トナーを静電潜像に供給し、反転現像によってトナー像を形成する。
【００１５】
転写ロール５０は、感光体ドラム１０の回転方向から見て現像器４０の下流側に、感光体ドラム１０に対して圧接した状態で配置される。この転写ロール５０は、感光体ドラム１０周面に形成されたトナー像がその圧接位置に到達すると、そのタイミングに合わせてその圧接位置に供給された用紙にトナー像を転写させる。トナー像が転写された用紙は図示しない定着器へ搬送され、トナー像の定着を受けて機外へ排出される。
【００１６】
クリーニングブレード６０は、感光体ドラム１０の回転方向から見て転写ロール５０の下流側に設けられ、所定の圧力を持って感光体ドラム１０周面に自身の先端を押し当てる。そして、上記転写ロール５０により転写されずに感光体ドラム１０の周面に残ったトナー（以下、「残留トナー」と記す）をその周面からかき落として清掃する。
【００１７】
クリーニングロール７０は、帯電ロール２０の周面に接触してその周面を清掃するロール状回転体である。図２及び図３を参照して、本実施形態にかかるクリーニングロール７０の構成を具体的に説明する。図２（ａ）は、このクリーニングロール７０の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるクリーニングロール７０を矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図３（ａ）は、このクリーニングロールの正面図であり、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は分解図である。図２及び図３に示すように、このクリーニングロール７０は、円柱形状の弾性部材７１の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて貫通させた孔へ軸７２を嵌め込んでなる。
【００１８】
この弾性部材７１は、発泡ウレタンにより形成される部材であり、孔の内周面には、その両端からの所定量だけ内側の位置にかけて雌ねじ形状の係止部７３が各々設けられている。
軸７２は、その長手方向の幅が弾性部材７１の孔の長手方向の幅よりも長くなるように形成された金属製の部材である。軸７２の外周面には、弾性部材７１の孔へ嵌め込まれたときに雌ねじ形状の係止部７３の各々と対向する位置に雄ねじ形状の被係止部７４が設けられており、この雄ねじ形状と雌ねじ形状とは噛合するようになっている。また、軸７２の軸径は、弾性部材７１の孔の口径との径差が所定値未満になるように形成されている。この所定値は、弾性部材７１の孔に軸７２がぴったりと嵌め込まれ、クリーニングロール７０が回転しても軸７２と弾性部材７１とが空回りしない値を実験などによって求め、その値を設定するとよい。軸７２の両端は、弾性部材７１の長手方向の両方の端面の外側へ一部がそれぞれ突出しており、クリーニングロール７０の周面と帯電ロール２０の周面とが接触する位置にて、図示せぬ軸支持部によって回転自在に支持されている。これにより、クリーニングロール７０は、帯電ロール２０の回転に従動して回転するようになっている。
【００１９】
次に、このクリーニングロール７０の組立工程について説明する。まず、軸７２の外周面に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４のねじ山の巻き方向に沿って、弾性部材７１の孔へ軸７２を回転させながら捩じ込む。そして、雌ねじ形状の係止部７３の各々と対向する位置まで雄ねじ形状の被係止部７４を移動させると、雌ねじ形状の係止部７３と雄ねじ形状の被係止部７４とが噛合し、軸７２と弾性部材７１とが固定される。以上の工程を経てクリーニングロール７０が製造される。
【００２０】
次に、このクリーニングロール７０による帯電ロール２０の清掃動作について説明する。図１において、現像器４０により供給されるトナーは、図４に示すように、粒子径が約１０μｍ程度の球体状の現像剤である。このトナー３１は、複数の着色剤や外添剤３２などを含有しており、着色剤はトナー３１を着色する。また、外添剤３２は、粒子径が１μｍ以下超微粒子であり、トナー３１の流動性の向上、帯電特性の安定化、及びクリーニング性の向上などの目的でトナー３１の表面に添加される。この外添剤３２には、例えばシリカやチタンなどが用いられる。
【００２１】
図１において、トナーは、感光体ドラム１０の周面に形成された静電潜像へ現像器４０により供給されてトナー像となる。このトナー像は転写ロール５０により用紙に転写されるが、転写ロール５０から受ける圧力などにより、各々のトナーの周面に添加されている一部の外添剤が遊離することがある。トナーから遊離したそれらの外添剤（以下、「遊離外添剤」と記す）は、用紙に転写されることなく感光体ドラム１０の周面に残留し、残留トナーと共にクリーニングブレード６０に到達する。ここで、残留トナーは、上述したように、クリーニングブレード６０によってかき落とされるが、遊離外添剤は、トナーに比べて非常に小さいため、クリーニングブレード６０と感光体ドラム１０との間をすり抜けてしまう。そして、クリーニングブレード６０を通過した遊離外添剤は、感光体ドラム１０の周面に付着したまま、感光体ドラム１０の周面と帯電ロール２０の周面とが接触する接触部Ａに到達する。
【００２２】
接触部Ａに到達した遊離外添剤は、感光体ドラム１０の周面と接触する帯電ロール２０の周面に付着していく。そして、帯電ロール２０の回転により、帯電ロール２０の周面とクリーニングロール７０の周面とが接触する接触部Ｂにそれら遊離外添剤が到達すると、クリーニングロール７０は、帯電ロール２０に接触して従動しながら、帯電ロール２０の周面に付着したそれら遊離外添剤を順次自身に付着させていく。このようにして、帯電ロール２０の周面に付着した遊離外添剤が除去され、その周面が清掃されるようになっている。
【００２３】
このクリーニングロール７０が設置されていないと、帯電ロール２０の周面に大量の遊離外添剤が付着し、帯電ロール２０周面の電気抵抗や表面状態が変化してしまう。そして、そのままの状態で使用し続けると、帯電ロール２０が感光体周面をスリップしたり、感光体を均一に帯電できなくなったりするなどの不具合を引き起こす恐れがある。そのため、画像形成装置１は、上述のように、帯電ロール２０に付着した遊離外添剤をクリーニングロール７０によって除去したのち、次の画像形成に備えるようになっている。
【００２４】
次に、このクリーニングロール７０の分解工程について説明する。この工程は、画像形成装置１の稼働を繰り返すことによってクリーニングロール７０の弾性部材７１が寿命となり、寿命になったその弾性部材７１を新しいものと交換する際に執り行われる。図２（ｂ）に示したように、クリーニングロール７０は、雌ねじ形状の係止部７３と雄ねじ形状の被係止部７４との噛合により、軸７２と弾性部材７１とを固定させている。よって、その雄ねじ形状の被係止部７４をねじ山の巻き方向と反対方向に回転させることにより、軸７２と弾性部材７１の両者を分離させることができる。
具体的に説明すると、作業者などにより、軸７２の外周面に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４のねじ山の巻き方向と反対方向に軸７２が回転されると、ねじ機構により、弾性部材７１から軸７２が送り出される。更に軸７２が同方向に回転され、軸７２に設けられた雄ねじ形状の被係止部７４が弾性部材７１から全て送り出されると、弾性部材７１から軸７２の抜き取りが可能となる。
【００２５】
上述した実施形態にかかるクリーニングロール７０は、雌ねじ形状の係止部７３と雄ねじ形状の被係止部７４との噛合により、軸７２と弾性部材７１とを分離可能に結合させているため、寿命になった弾性部材７１を新しいものと交換する際は、雄ねじ形状のねじ山の巻き方向と反対方向に軸７２を回転させることにより、弾性部材７１から軸７２を簡単に取り出すことができる。更に、その組立工程にて軸７２と弾性部材７１とが接着剤を用いずに結合されているため、弾性部材７１の発泡セル内への接着剤の浸透に起因した弾性部材７１の硬化現象を招くことなく、弾性部材７１の弾性が一定となる。この結果、そのクリーニング能力にばらつきを生じさせない。
【００２６】
＜第２実施形態＞
本願発明の第２実施形態について説明する。図５（ａ）は、本実施形態にかかるクリーニングロール７０ａの構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるクリーニングロール７０ａを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図６（ａ）は、このクリーニングロール７０ａの正面図であり、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は分解図である。図５及び図６に示すように、このクリーニングロール７０ａは、弾性部材７１ａの両端面の各々を孔を挟んで上下方向に略線状に一部凹ませることで、係止部７３ａとなるピン受け溝を形成している。一方、軸７２ａは、弾性部材７１ａの両係止部７３ａと同じ長手方向の間隔をおいて２つの孔が上下方向に貫かれており、この軸７２ａは、係止部７３ａの各々と２つの孔が対向する位置まで嵌め込まれた状態でそれら２つの孔の各々にピン７５が差し込まれ、孔の上下から食み出したピン７５の一部を係止部７３ａに噛合させることによって、弾性部材７１ａに固定されている。
【００２７】
このクリーニングロール７０ａの組立工程では、係止部７３ａの各々と２つの孔が対向する位置まで弾性部材７１ａの孔へ軸７２ａを嵌め込み、それら孔の上下から一部が食み出すようにピン７５を各々の孔に差し込む。すると、孔の上下から食み出したピン７５の一部が各々の係止部７３ａに噛合して、軸７２ａと弾性部材７１ａとが固定される。以上の工程を経てクリーニングロール７０ａが製造される。
なお、クリーニングロール７０ａの実装時における帯電ロール２０の清掃動作は第１実施形態と同様なので、ここでは、再度の説明を割愛する。
【００２８】
このクリーニングロール７０ａの分離工程では、軸７２ａの２つの孔に差し込まれているピン７５を抜き取ることにより軸７２ａと弾性部材７１ａとの固定状態を解消した後、弾性部材７１ａの孔から軸７２ａを引き出だすことで両者を分離すればよい。
以上説明した本実施形態にかかるクリーニングロール７０ａであっても、使用済のクリーニングロール７０ａから、軸７２ａのみを簡単に取り出すことができる。
【００２９】
＜第３実施形態＞
本願発明の第３実施形態について説明する。図７（ａ）は、本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｂの構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるクリーニングロール７０ｂを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図８（ａ）は、このクリーニングロール７０ｂの正面図であり、図８（ｂ）は側面図、図８（ｃ）は分解図である。図７及び図８に示すように、このクリーニングロール７０ｂは、弾性部材７１ｂの孔の内周面に、左端から右側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第１凹部７６ａと、右端から左側に向かって凹み量が徐々に小さくなる第２凹部７６ｂとを形成している。一方、軸７２ｂの外周面の左端から所定量だけ右側の位置には、右側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第１凸部７７ａが、また、その右端から所定量だけ左側の位置には、左側に向かって凸み量が徐々に小さくなる第２凸部７７ｂが、被係止部としてそれぞれ形成されている。
そして、この弾性部材７１ｂと軸７２ｂの両者は、弾性部材７１ｂの第１凹部７６ａと軸７２ｂの第１凸部７７ａ、及び弾性部材７１ｂの第２凹部７６ｂと軸７２ｂの第２凸部７７ｂをそれぞれ噛合させることによって固定される。
【００３０】
このクリーニングロール７０ｂの組立工程では、弾性部材７１ｂの第１凹部７６ａと軸７２ｂの第１凸部７７ａ、及び弾性部材７１ｂの第２凹部７６ｂと軸７２ｂの第２凸部７７ｂがそれぞれ噛合する位置まで弾性部材７１ｂの孔の右面側から軸７２ｂを左側に向かって嵌め込んでいけばよい。軸７２ｂの第１凸部７７ａと第２凸部７７ｂは、いずれも右側に向かって凸み量が徐々に大きくなる形状になっているので、孔の内周面の弾性部材７１ｂを押し開きながら凹部と凸部とが噛合する位置まで滑らかに移動可能である。
なお、クリーニングロール７０ｂの実装時における帯電ロール２０の清掃動作は第１実施形態と同様である。
【００３１】
このクリーニングロール７０ｂの分離工程では、弾性部材７１ｂの孔の左面側から軸７２ｂを左側に向かって引き出すことで、両者を分離すればよい。
以上説明した本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｂであっても、使用済のクリーニングロール７０ｂから、軸７２ｂのみを簡単に取り出すことができる。
【００３２】
＜第４実施形態＞
本願発明の第４実施形態について説明する。図９（ａ）は、本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｃの構成を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるクリーニングロール７０ｃを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図１０（ａ）は、このクリーニングロール７０ｃの正面図であり、図１０（ｂ）は側面図、図１０（ｃ）は分解図である。図９及び図１０に示すように、このクリーニングロール７０ｃは、弾性部材７１ｃの孔の内周面に、左端から右側に向かって凸み量が徐々に小さくなる第１凸部７８ａと、右端から左側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第２凸部７８ｂとを形成している。一方、軸７２ｃの外周面の左端から所定量だけ右側の位置には、右側に向かって凹み量が徐々に小さくなる第１凹部７９ａが、また、その右端から所定量だけ左側の位置には、左側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第２凹部７９ｂが、被係止部としてそれぞれ形成されている。
そして、この弾性部材７１ｃと軸７２ｃの両者は、弾性部材７１ｃの第１凸部７８ａと軸７２ｃの第１凹部７９ａ、及び弾性部材７１ｃの第２凸部７８ｂと軸７２ｃの第２凹部７９ｂをそれぞれ噛合させることによって固定される。
【００３３】
このクリーニングロール７０ｃの組立工程では、弾性部材７１ｃの第１凸部７８ａと軸７２ｃの第１凹部７９ａ、及び弾性部材７１ｃの第２凸部７８ｂと軸７２ｃの第２凹部７９ｂがそれぞれ噛合する位置まで弾性部材７１ｃの孔の右面側から軸７２ｃを左側に向かって嵌め込んでいけばよい。軸７２ｃの第１凹部７９ａと第２凹部７９ｂは、いずれも右側に向かって凹み量が徐々に小さくなる形状になっているので、孔の内周面の弾性部材７１ｃを押し開きながら凹部と凸部が噛合する位置まで滑らかに移動可能である。
なお、クリーニングロール７０ｃの実装時における帯電ロール２０の清掃動作は第１実施形態と同様である。
【００３４】
このクリーニングロール７０ｃの分離工程では、弾性部材７１ｃの孔の左面側から軸７２ｃを左側に向かって引き出すことで、両者を分離すればよい。
以上説明した本実施形態にかかるクリーニングロール７０ｃであっても、使用済のクリーニングロール７０ｃから、軸７２ｃのみを簡単に取り出すことができる。
【００３５】
＜他の実施形態＞
本発明は、種々の変形実施が可能である。
上記実施形態において、クリーニングロール７０の弾性部材７１は、発泡ウレタンにより形成されていたが、発泡メラミンなどにより形成されてもよい。また、軸７２は金属製であったが、樹脂製であってもよい。
【００３６】
上記第１実施形態において、係止部７３の各々は、弾性部材７１の孔の両端の内周面に位置するように設けられていたが、弾性部材７１の孔の中心部の内周面に位置するように設けられてもよい。要するに、軸７２の一端とその端から所定量だけ内側の位置の間に設けられていればよい。
また、係止部７３の各々は、感光体ドラム１０の画像形成領域よりも外側に相当する位置に設けられてもよい。図１１を参照して具体的に説明すると、感光体ドラム１０には、現像器によりトナーが供給され得る画像形成領域Ｐが定められている。そして、クリーニングロール７０を形成する弾性部材７１の両端からその画像形成領域Ｐよりも外側に相当する領域を領域Ｑとすると、この領域Ｑに相当するクリーニングロール７０の端部からやや内側の位置に、各々の係止部が設けられてもよい。これにより、係止部を設置した箇所の弾性部材７１の硬化現象、及びその硬化現象により引き起こされるクリーニング性のばらつきを防ぐことができる。
【００３７】
上記実施形態において、係止部は、雌ねじ形状、ピン形状、凸部形状、又は凹部形状により形成され、被係止部は、雄ねじ形状、ピン受け形状、凹部形状、又は凸部形状により形成されていたが、両部の形状はこれに限らない。要するに、係止部をある第１の形状により形成し、被係止部をその第１の形状と噛合する第２の形状により形成してさえいればよい。
【００３８】
例えば、図１２（ａ）は、本発明の他の態様のクリーニングロール７０ｄの構成を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、そのクリーニングロール７０ｄを矢印Ｃ−Ｃ’方向から見た断面図である。また、図１３（ａ）は、このクリーニングロール７０ｄの正面図であり、図１３（ｂ）は側面図、図１３（ｃ）は分解図である。図１２及び図１３に示すように、この態様にかかるクリーニングロール７０ｄは、弾性部材７１ｄの孔の内周面に、左端から右側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第１凸型テーパ８０ａと、右端から左側に向かって凸み量が徐々に大きくなる第２凸型テーパ部８０ｂとを形成している。また、軸７２ｄの外周面は、軸７２ｄの外周面の左端から所定量だけ右側の位置には、右側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第１凹型テーパ８１ａが、また、その右端から所定量だけ左側の位置には、左側に向かって凹み量が徐々に大きくなる第２凹型テーパ８１ｂが、被係止部としてそれぞれ形成されている。
そして、この態様の場合、この弾性部材７１ｄと軸７２ｄの両者は、弾性部材７１ｄの第１凸型テーパ８０ａと軸７２ｄの第１凹型テーパ８１ａ、及び弾性部材７１ｄの第２凸型テーパ８０ｂと軸７２ｄの第２凹型テーパ８１ｂをそれぞれ噛合させることによって固定される。このような態様のクリーニングロール７０ｄであっても、上述した実施形態にて説明したクリーニングロールと同様の効果が得られる。
【００３９】
上記第２実施形態において、弾性部材７１ａの両端面の各々を孔を挟んで上下方向に係止部７３ａとなるピン受け溝が形成されていたが、この係止部７３ａは予め形成されていなくてもよい。その場合、係止部７３ａの各々と２つの孔が対向する位置まで弾性部材７１ａの孔へ軸７２ａが嵌め込まれ、軸７２ａの各々の孔の上下から一部が食み出すように２つの孔にピン７５が差し込まれると、各々の孔の上下から食み出したピン７５の一部が弾性部材７１ａの各端面に接触し、それら接触部分を圧縮する。このピン７５による圧縮により、弾性部材７１ａの両端面に係止部７３ａとなるピン受け溝が形成されてもよい。
【００４０】
上記実施形態では、帯電ロール２０とクリーニングロール７０とを個別に設けたが、帯電ロール２０とクリーニングロール７０とを帯電ロールユニットとして一体化させ、着脱可能としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】画像形成装置１の概略構成である。
【図２】クリーニングロール７０の構成を示す図である（第１実施形態）。
【図３】クリーニングロール７０の構成を示す図である（第１実施形態）。
【図４】トナー３１を示す図である。
【図５】クリーニングロール７０ａの構成を示す図である（第２実施形態）。
【図６】クリーニングロール７０ａの構成を示す図である（第２実施形態）。
【図７】クリーニングロール７０ｂの構成を示す図である（第３実施形態）。
【図８】クリーニングロール７０ｂの構成を示す図である（第３実施形態）。
【図９】クリーニングロール７０ｃの構成を示す図である（第４実施形態）。
【図１０】クリーニングロール７０ｃの構成を示す図である（第４実施形態）。
【図１１】画像形成領域Ｐを示す図である（他の実施形態）。
【図１２】クリーニングロール７０ｄの構成を示す図である（他の実施形態）。
【図１３】クリーニングロール７０ｄの構成を示す図である（他の実施形態）。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、１０…感光体ドラム、２０…帯電ロール、３０…露光器、３１…トナー、３２…外添剤、４０…現像器、５０…転写ロール、６０…クリーニングブレード、７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ…クリーニングロール、７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ…弾性部材、７２，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ…軸、７３，７３ａ…係止部、７４…被係止部、７５…ピン、７６ａ，７８ａ…第１凹部、７６ｂ，７８ｂ…第２凹部、７７ａ，７９ａ…第１凸部、７７ｂ，７９ｂ…第２凸部、８０ａ…第１凸型テーパ、８０ｂ…第２凸型テーパ、８１ａ…第１凹型テーパ、８１ｂ…第２凹型テーパ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて孔を貫通させ、その孔の内周面に第１の形状の係止部を設けた円柱形状の弾性部材の当該孔へ、外周面に前記第１の形状と噛合する第２の形状の被係止部を設けた軸部材を嵌め込んでなるロール状回転体。
【請求項２】
請求項１に記載のロール状回転体において、
前記第１の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち一方であり、
前記第２の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち他方である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項３】
請求項１に記載のロール状回転体において、
前記第１の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち一方であり、
前記第２の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち他方である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項４】
請求項１に記載のロール状回転体において、
前記第１の形状は、前記孔の一方の端の側から他方の端の側に向かって凹み量を徐々に大きくした凹形状であり、
前記第２の形状は、前記軸部材の一方の端の側から他方の端の側に向かって凸み量を徐々に大きくした凸形状である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載のロール状回転体において、
前記軸部材の軸径と前記弾性部材の孔の孔径の径差が所定値未満である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載のロール状回転体において、
前記孔の内周面に複数の前記係止部を設けた
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載のロール状回転体において、
前記複数の係止部の各々は、
前記孔の両端とそれら両端から所定量だけ内側の位置との間にそれぞれ設けられている
ロール状回転体。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載のロール状回転体において、
前記軸部材の長手方向の幅が前記孔の長手方向の幅よりも大きい
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項９】
請求項８に記載のロール状回転体において、
前記長手方向の両方の端面の外側へ前記軸部材の一部がそれぞれ突出するように当該軸部材を嵌め込んでなる
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項１０】
感光体を帯電させる帯電ロールと、
請求項９に記載のロール状回転体の弾性部材の周面と前記帯電ロールの周面とが接触する位置にて当該ロール状回転体の軸部材の両端を回転自在に支持する軸支持部と
を備えた帯電ロールユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の帯電ロールユニットにおいて、
前記係止部は、
前記感光体の画像形成領域よりも外側に相当する、前記両端から所定量だけ内側の位置に設けられる
ことを特徴とする帯電ロールユニット。
【請求項１】
長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて孔を貫通させ、その孔の内周面に第１の形状の係止部を設けた円柱形状の弾性部材の当該孔へ、外周面に前記第１の形状と噛合する第２の形状の被係止部を設けた軸部材を嵌め込んでなるロール状回転体。
【請求項２】
請求項１に記載のロール状回転体において、
前記第１の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち一方であり、
前記第２の形状は、雄ねじ形状又は雌ねじ形状のうち他方である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項３】
請求項１に記載のロール状回転体において、
前記第１の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち一方であり、
前記第２の形状は、ピン形状又はピン受け形状のうち他方である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項４】
請求項１に記載のロール状回転体において、
前記第１の形状は、前記孔の一方の端の側から他方の端の側に向かって凹み量を徐々に大きくした凹形状であり、
前記第２の形状は、前記軸部材の一方の端の側から他方の端の側に向かって凸み量を徐々に大きくした凸形状である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載のロール状回転体において、
前記軸部材の軸径と前記弾性部材の孔の孔径の径差が所定値未満である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載のロール状回転体において、
前記孔の内周面に複数の前記係止部を設けた
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載のロール状回転体において、
前記複数の係止部の各々は、
前記孔の両端とそれら両端から所定量だけ内側の位置との間にそれぞれ設けられている
ロール状回転体。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載のロール状回転体において、
前記軸部材の長手方向の幅が前記孔の長手方向の幅よりも大きい
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項９】
請求項８に記載のロール状回転体において、
前記長手方向の両方の端面の外側へ前記軸部材の一部がそれぞれ突出するように当該軸部材を嵌め込んでなる
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項１０】
感光体を帯電させる帯電ロールと、
請求項９に記載のロール状回転体の弾性部材の周面と前記帯電ロールの周面とが接触する位置にて当該ロール状回転体の軸部材の両端を回転自在に支持する軸支持部と
を備えた帯電ロールユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の帯電ロールユニットにおいて、
前記係止部は、
前記感光体の画像形成領域よりも外側に相当する、前記両端から所定量だけ内側の位置に設けられる
ことを特徴とする帯電ロールユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−５８４２０（Ｐ２００８−５８４２０Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３２６０７（Ｐ２００６−２３２６０７）
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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