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清掃部材、帯電装置、画像形成装置用のユニット、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
説明

清掃部材、帯電装置、画像形成装置用のユニット、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置

【課題】芯体からの弾性層の剥れを抑制した画像形成装置用の清掃部材を提供すること
【解決手段】芯体100Aと、芯体100Aの外周面に、芯体100Aの軸方向の一端から他端にかけて、螺旋状に配置された発泡弾性層100Bと、芯体100Aと発泡弾性層100Bとを接着するための接着層100Dと、を備え、発泡弾性層100Bの少なくとも長手方向の一端又は両端における接着層100Dを介して芯体100Aの外周面に接触する面の面積が、単位面積当たりの接触面積率で40%以上である画像形成装置用の清掃部材とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置用の清掃部材、帯電装置、画像形成装置用のユニット、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、先ず、感光体等からなる像保持体の表面を帯電装置によって帯電して電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等で静電潜像を形成する。その後、帯電したトナーにより静電潜像を現像して可視化したトナー像が形成される。そして、トナー像を中間転写体を介して、あるいは直接記録紙等の被転写体に静電的に転写し、被転写体に定着することにより画像が得られる。
【0003】
ところで、特許文献1では、帯電ロールのクリーニング部材としてスポンジ材からなるローラを取り付ける方法が提案されている。
また、特許文献2では、帯電ロールとクリーニングロールに周速差を付ける方法が提案されている。
また、特許文献3、4では、スパイラル形状をしたクリーニングロール等により汚染物に帯電ロールの長手方向に力を付加させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平2−272594号公報
【特許文献2】特開平7−129055号公報
【特許文献3】特開平7−219313号公報
【特許文献4】特開平2001−209238号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、芯体からの発泡弾性層の剥れが抑制された画像形成装置用の清掃部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
芯体と、
前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、短冊状の発泡弾性部材を螺旋状に巻き回されて配置された発泡弾性層と、
前記芯体と前記発泡弾性層とを接着するための接着層と、
を備え、
前記発泡弾性層の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における前記芯体の外周面と対向する側の面のうち、前記接着層を介して前記芯体の外周面と接触する領域の面積が単位面積当たりの面積率で40%以上である画像形成装置用の清掃部材。
【0007】
請求項2に係る発明は、
前記発泡弾性層となる前記短冊状の発泡弾性部材の少なくとも長手方向端部の一方又は両方に、前記発泡弾性層の厚み方向に圧縮処理を施している請求項1に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【0008】
請求項3に係る発明は、
前記発泡弾性層となる前記短冊状の発泡弾性部材の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における前記接着層を介して前記芯体の外周面に接触する面が、非発泡層で構成されている請求項1又は2に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【0009】
請求項4に係る発明は、
前記発泡弾性層が、少なくとも2本以上の短冊状の発泡弾性部材からなり、該2本以上の短冊状の発泡弾性部材の接着面の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き回されて配置されたものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【0010】
請求項5に係る発明は、
前記発泡弾性層が、少なくとも2本以上の短冊状の発泡弾性部材からなり、該2本以上の短冊状の発泡弾性部材の長手方向の辺を接触させない状態で螺旋状に巻き回されて配置されたものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【0011】
請求項6に係る発明は、
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【0012】
請求項7に係る発明は、
請求項6に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【0013】
請求項8に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項6に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによって現像しトナー像とする現像手段と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【0014】
請求項9に係る発明は、
被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
【0015】
請求項10に係る発明は、
請求項9に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【0016】
請求項11に係る発明は、
請求項9に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
【発明の効果】
【0017】
請求項1、2、3に係る発明によれば、発泡弾性層の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における芯体の外周面と対向する側の面のうち、接着層を介して芯体の外周面と接触する領域の面積が単位面積当たりの面積率で40%未満である場合に比べ、芯体からの発泡弾性層の剥れが抑制された画像形成装置用の清掃部材を提供できる。
【0018】
請求項4、5に係る発明によれば、発泡弾性層が1本の短冊状の発泡弾性部材である場合に比べ、よりクリーニング性に優れた画像形成装置用の清掃部材を提供できる。
【0019】
請求項6に係る発明によれば、発泡弾性層の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における芯体の外周面と対向する側の面のうち、接着層を介して芯体の外周面と接触する領域の面積が単位面積当たりの面積率で40%未満である画像形成装置用の清掃部材を備えた場合に比べ、清掃部材における芯体からの発泡弾性層の剥れに起因する帯電部材の清掃不良による帯電性能の低下を抑制した画像形成装置用のユニットを提供できる。
請求項7、8に係る発明によれば、発泡弾性層の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における芯体の外周面と対向する側の面のうち、接着層を介して芯体の外周面と接触する領域の面積が単位面積当たりの面積率で40%未満である画像形成装置用の清掃部材を備えた場合に比べ、帯電部材の清掃不良による帯電性能の低下に起因する画像欠陥が抑制されたプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供できる。
【0020】
請求項9に係る発明によれば、発泡弾性層の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における芯体の外周面と対向する側の面のうち、接着層を介して芯体の外周面と接触する領域の面積が単位面積当たりの面積率で40%未満である画像形成装置用の清掃部材を備えた場合に比べ、清掃部材における芯体からの発泡弾性層の剥れに起因する被清掃部材の清掃不良による性能の低下を抑制した画像形成装置用のユニットを提供できる。
請求項10、11に係る発明によれば、発泡弾性層の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における芯体の外周面と対向する側の面のうち、接着層を介して芯体の外周面と接触する領域の面積が単位面積当たりの面積率で40%未満である画像形成装置用の清掃部材を備えた場合に比べ、被清掃部材の清掃不良による性能の低下に起因する画像欠陥が抑制されたプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略斜視図である。
【図2】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略側面図である。
【図3】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材における発泡弾性層を示す拡大断面図である。
【図4】他の実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材における発泡弾性層を示す拡大断面図である。
【図5】本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の製造方法の一例を示す工程図である。
【図6】本実施形態に係る電子写真画像形成装置を示す概略構成図である。
【図7】本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【図8】図6及び図7における帯電部材(帯電装置)周辺部分を拡大した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。なお、同じ機能・作用を有する部材には、全図面と通して同じ符号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【0023】
(清掃部材)
図1は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材を示す概略斜視図である。図2は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材の概略平面図である。図3は、本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材における発泡弾性層を示す拡大断面図である。
なお、図3は、図1のA−A断面図、つまり、発泡弾性層の螺旋方向に対して直交方向に沿った断面図である。
【0024】
本実施形態に係る画像形成装置用の清掃部材100(以下、単に清掃部材と称する)は、図1〜図3に示すように、ロール状の部材であり、芯体100Aと、発泡弾性層100Bと、芯体100Aと100Bとを接着するための接着層100Dと、を備えたロール状の部材である。
発泡弾性層100Bは、芯体の外周面に、芯体の一端から他端にかけて、短冊状の発泡弾性部材100C(以下、短冊100Cと称する)を螺旋状に巻き回されて形成されている。具体的には、発泡弾性層100Bは、例えば、芯体100Aの一端から他端にかけて、芯体100Aを螺旋軸とし、短冊100Cを間隔を持って螺旋状に巻き回された状態で配置されている。
【0025】
そして、発泡弾性層100Bの少なくとも長手方向端部の一方又は両方における芯体100Aの外周面と対向する側の面(以下、発泡弾性層100Bの芯体100Aの外周面に対向する側の面を「下面」と称する)のうち、接着層100Dを介して芯体100Aの外周面と接触する領域の面積は、単位面積当たりの面積率で40%以上となっている。
【0026】
ここで、短冊100Cを芯体100Aに巻き付けて、芯体100Aの外周面に発泡弾性層100Bを螺旋状に配置する場合、芯体100Aの外周面に短冊100Cを巻き付ける際に、その長手方向(巻き付け方向)に予め定められた張力を付与することが必要である。芯体100Aに巻き付けた状態の発泡弾性層100Bは、弾性変形をした状態(例えば、巻き付ける前の短冊100Cの幅方向中央部の厚みに対して小さくなった状態)で配置されると考えられる。
【0027】
一方で、芯体100Aに巻き付けた状態の発泡弾性層100Bは、弾性変形をした状態で芯体100A外周面に沿って固定されることから、発泡弾性層100Bの弾性変形量に伴った反発弾性力が発生すると考えられる。この反発弾性力は、発泡弾性層100Bが収縮する方向に働く、つまり発泡弾性層100Bの長手方向(短冊100Cの巻き付け方向)に沿った方向に働くため、芯体100Aの外周面上で発泡弾性層100Bの長手方向端部の一方又は両方が剥れる方向にかかると考えられる。なお、この反発弾性力は、発泡弾性層100Bの厚みと弾性係数、また芯体の曲率半径が大きいほど、強く働くため、発泡弾性層100Bが剥れやすくなると考えられる。
【0028】
加えて、発泡弾性層100Bは、気泡を有することから、接着層100Dを介して芯体100Aの外周面に接触する発泡弾性層100Bの下面に気泡(発泡骨格構造)に起因する凹部が多数存在し、この凹部により、非発泡の弾性層に比べ、発泡弾性層100Bの下面と芯体100Aの外周面との接着層100Dによる接着において、発泡弾性層100Bの下面のうち、実際に接着層100Dを介して芯体100Aの外周面に接触する領域が低くなる傾向があり、接着力が不足し易いためと考えられる。
【0029】
そこで、本実施形態に係る清掃部材101では、少なくとも長手方向端部の一方又は両方における発泡弾性層100Bの下面のうち、接着層100Dを介して芯体100Aの外周面と接触する領域の面積を、単位面積当たりの面積率で40%以上と増加させている。
これにより、発泡弾性層100Bの少なくとも長手方向端部の一方又は両方において、発泡弾性層100Bの下面のうち接着層100Dを介して芯体100Aに対して直接接触している領域(部分)の総面積が増大され、より多くの接着力が得られると考えられ、芯体100Aからの発泡弾性層100Bの剥れ(特に発泡弾性層100Bの長手方向端部からの剥れ)が抑制される。
【0030】
また、高温環境下(例えば温度50℃条件下)で、清掃部材101を一定期間(例えば、24時間以上)保管した場合、発泡弾性層100Bと芯体100Aとを接着する接着層100Dの粘性が弱くなり、芯体100Aからの発泡弾性層100Bの剥れ(特に発泡弾性層100Bの長手方向端部からの剥れ)が生じ易いが、本実施形態に係る清掃部材101では、このような高温環境下で一定期間保管した場合であっても、芯体100Aからの発泡弾性層100Bの剥れ(特に発泡弾性層100Bの長手方向端部からの剥れ)が抑制される。
【0031】
そして、本実施形態に係る清掃部材100を備えた、帯電装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置では、芯体100Aからの発泡弾性層100Bの剥れ(特に発泡弾性層100Bの長手方向端部からの剥れ)が抑制されることから、帯電部材の清掃不良による帯電性能低下、及びそれに起因する画像欠陥(例えば、濃度ムラ)が抑制される。
【0032】
以下、各部材について説明する。
【0033】
まず、芯体について説明する。
芯体100Aに用いる材質としては、金属(例えば、快削鋼又はステンレス鋼等)、又は樹脂(例えば、ポリアセタール樹脂(POM)等)が挙げられる。なお、材質及び表面処理方法等は必要に応じて選択するのが望ましい。
特に、芯体100Aが金属で構成される場合メッキ処理を施すのが望ましい。また、樹脂等で導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等の一般的な処理により加工して導電化処理を行ってもよいし、そのまま使用してもよい。
【0034】
次に、接着層について説明する。
接着層としては、芯体100Aと発泡弾性層100Bとを接着し得るものであれば、特に制限はないが、例えば、両面テープ、その他接着剤により構成される。
【0035】
次に、発泡弾性層について説明する。
発泡弾性層100Bは、気泡を有する材料(いわゆる発泡体)で構成されている。
発泡弾性層100Bの材料としては、例えば、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、或いは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、EPDM、NBR、CR、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム材料を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。
なお、これらには必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、又は加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
【0036】
発泡弾性層100Bは、特に、擦れによる被清掃部材の表面に傷を付けない、長期に渡り千切れや破損が生じないようにする観点から、引っ張りに強い発泡ポリウレタンであることが望ましい。
ポリウレタンとしては、例えば、ポリオール(例えば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オール等)と、イソシアネート(例えば、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等)と、の反応物が挙げられ、鎖延長剤(1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン)が含まれたものであってもよい。
そして、ポリウレタンの発泡は、例えば、水やアゾ化合物(例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等)等の発泡剤を用いて行われるのが一般的である。
発泡ポリウレタンには、必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えてもよい。
【0037】
そして、これらの発泡ポリウレタンの中も、エーテル系発泡ポリウレタンがよい。これは、エステル系発泡ポリウレタンは、湿熱劣化し易い傾向があるためである。エーテル系ポリウレタンは主としてシリコーンオイルの整泡剤が使用されるが、保管(特に高温高湿下での長期保管)にてシリコーンオイルが被清掃部材(例えば帯電ロール等)へ移行することによる画質欠陥が発生することがある。その為、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いることで、発泡弾性層100Bの画質欠陥が抑制される。
ここで、シリコーンオイル以外の整泡剤として具体的には、例えば、Siを含まない有機系の界面活性剤(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤)が挙げられる。また、特開2005−301000に記載のシリコーン系整泡剤を用いない製法も適用できる。
なお、エステル系発泡ポリウレタンが、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いたか否かは、成分分析により、「Si」を含むか否かで判断される。
【0038】
発泡弾性層100Bの厚み(幅方向中央部での厚み)は、例えば、1.0mm以上3.0mm以下がよく、望ましくは1.4mm以上2.6mm以下であり、より望ましくは1.6mm以上2.4mm以下である。
【0039】
なお、発泡弾性層100Bの厚みは、例えば、次のようにして測定する。
レーザー測定機(ミツトヨ社製レーザースキャンマイクロメータ、型式:LSM6200)を用いて、清掃部材の周方向は固定した状態で、1mm/sのトラバース速度にて清掃部材の長手方向(軸方向)へスキャンさせて発泡弾性層厚み(発泡弾性層肉厚)のプロファイルの測定を行う。その後、周方向位置をずらし同様の測定を行う(周方向位置は120°間隔、3箇所)。このプロファイルを基に発泡弾性層100Bの厚みの算出を行う。
【0040】
発泡弾性層100Bは、螺旋状に配置されているが、具体的には、例えば、螺旋角度θが10°以上65°以下(望ましくは20°以上50°以下)、螺旋幅R1が3mm以上25mm以下(望ましくは3mm以上10mm以下)であることがよい。また、螺旋ピッチR2は、例えば、3mm以上25mm以下(望ましくは15mm以上22mm以下)であることがよい。
【0041】
発泡弾性層100Bは、被覆率(発泡弾性層100Bの螺旋幅R1/[発泡弾性層100Bの螺旋幅R1+発泡弾性層100Bの螺旋ピッチR2:(R1+R2)])は、20%以上70%以下であることがよく、望ましくは25%以上55%以下である。
この被覆率を上記範囲よりも大きいと、発泡弾性層100Bが被清掃部材に接触する時間が長くなるため、清掃部材の表面に付着する付着物が被清掃部材へ再汚染する傾向が高くなる一方で、被覆率が上記範囲より小さいと、発泡弾性層100Bの厚み(肉厚)が安定し難くなり、清掃能力が低下する傾向となる。
【0042】
なお、螺旋角度θとは、発泡弾性層100Bの長手方向P(螺旋方向)と清掃部材の軸方向Q(芯体軸方向)とが交差する角度(鋭角)を意味する。
螺旋幅R1とは、発泡弾性層100Bの清掃部材100の軸方向Q(芯体軸方向)に沿った長さを意味する。
螺旋ピッチR2とは、発泡弾性層100Bの清掃部材100の軸方向Q(芯体軸方向)に沿った、隣合う発泡弾性層100B間の長さを意味する。
また、発泡弾性層100Bとは100Paの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
【0043】
発泡弾性層100Bは、その少なくとも長手方向端部の一方又は両方における下面のうち、接着層100Dを介して芯体100Aの外周面と接触する領域の面積は、単位面積当たりの面積率(以下、接触面積率と称する)で40%以上であるが、望ましくは60%以上である。
なお、この面積率は、高ければ高い程、発泡弾性層100Bの長手方向端部の一方又は両方で生じる反発弾性力以上の接着力が得られ易く、芯体100Aからの発泡弾性層100Bの剥れ(特に発泡弾性層100Bの長手方向端部からの剥れ)が抑制される。
【0044】
発泡弾性層100Bは、その全体の下面が上記接触面積率の範囲としてもよいが、クリーング性の観点から、長手方向端部の一方又は両方における下面のみ上記接触面積率の範囲とすることがよい。
なお、発泡弾性層100Bにおいて、接触面積率の範囲とする長手方向端部の一方又は両方とは、発泡弾性層100Bの長手方向両端から中央部に向かって10mm以内(望ましくは5mm以内)の部分である。
【0045】
ここで、「接触面積率」とは、発泡弾性層100Bの下面の全面積(層厚み方向に投影したときの投影面積)に対して、発泡弾性層100Bの下面のうち接着層100Dを介して芯体100Aの外周面と接触(つまり接着層100Dと直接接触)している領域の面積の割合を意味する。言い換えれば、発泡弾性層100Bの下面は、凹凸形状を有し、この凸部の頂部(頂面)が接着層100Dを介して芯体100Aの外周面と接触(つまり接着層100Dと直接接触)する部位となるため、「接触面積率」とは、発泡弾性層100Bの下面の全面積に対して、接着層100Dを介して芯体100Aの外周面と接触している凸部の頂部(頂面)の面積の割合を意味する。
【0046】
「接触面積率」は、次のようにして求めた値とする。
清掃部材101からカッターにより、測定対象となる発泡弾性層100Bを一部剥ぎ取り、弾性層試料を得る。
液状のインク膜(厚み100μm)が形成された水平なインク台上に、測定対象となる面(発泡弾性層100Bの下面である層)がインクに接触するようにして、弾性層試料を置いた後、40g/cm荷重の力で弾性層試料の上から押し付け、弾性層試料の測定対象面の一部(発泡体の構造骨格部分)をインクで着色する。
そして、弾性層試料の測定対象面を、マイクロスコープ(キーエンス社製、型式:VHX−200)を用いて撮影し、撮影した画像1mmx1mm四方の範囲を画像解析ソフトウェア(三谷コーポレーション社製、WinROOF)を用いて、着色部と非着色部とで2値化を行い、測定対象面に占める接触部の割合を測定し、これを接触面積率とする。
なお、画像解析ソフトウェアでの2値化の条件は、255階調に白黒化処理した撮影画像に対し「判別分析法」により得られたしきい値を元に画像解析処理を行っており、しきい値以上を着色部、しきい値未満を非着色部として定義している。
【0047】
「接触面積率」を上記範囲とするためには、例えば、発泡弾性層100Bとなる短冊100C(短冊状の発泡弾性部材)の少なくとも長手方向端部の一方又は両方に、発泡弾性層100Bの厚み方向に圧縮処理(例えば熱圧縮処理)を施す方法が挙げられる。
具体的には、例えば、芯体100Aに巻き回す前の短冊100C(例えば、発泡率50個/25mm以上70個/25mm以下の短冊状の発泡弾性部材)を準備し、この少なくとも長手方向端部の一方又は両方に対して、厚み方向に圧縮率(圧縮後の厚み/圧縮前の厚み×100)が10%以上70%以下となるように熱・圧力を付与して、圧縮処理を施す。
この圧縮処理は、短冊状に切り出す前の発泡弾性部材に対して行ってもよい。
これにより、短冊100C(発泡弾性層100B)の下面を構成する発泡構造骨格が消失し易くなり(完全に消失するわけではない)、接触面積率が増加し易くなる。
【0048】
また、「接触面積率」を上記範囲とするためには、例えば、発泡弾性層100Bとなる短冊100C(短冊状の発泡弾性部材)の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における前記接着層を介して前記芯体の外周面に接触する面が、非発泡層で構成させることも挙げられる。
具体的には、例えば、短冊100C(発泡弾性層100B)は、少なくとも長手方向端部の一方又は両方において、非発泡層と発泡層との積層体で構成する。
この構成は、例えば、作製した発泡弾性体(成形後、切り出し前の発泡体の塊:例えば発泡ウレタンフォーム等)から、その表面のスキン層(金型と接触した面を構成する非発泡層)が短冊100C(発泡弾性層100B)の下面を構成するようにして、当該短冊100C(発泡弾性層100B)を切り出すことで実現される。
これにより、短冊100C(発泡弾性層100B)の下面が非発泡層で構成され、接触面積率が増加し易くなる。
【0049】
ここで、発泡弾性層100Bは、1本の短冊100Cからなる態様に限られず、図4に示すように、少なくとも2本以上の短冊100C(短冊状の発泡弾性部材)からなり、2本以上の短冊100Cを芯体100Aに螺旋状に巻き回されて配置されたもので構成されていてもよい。
発泡弾性層100Bが2本以上の短冊100Cを芯体100Aに螺旋状に巻き付けた構成を用いることで、清掃部材100のクリーニング性能が向上し易くなる。
短冊100Cの巻き付ける本数は数が多いほどクリーニング性能向上の効果が得られるが、巻き付けた際の発泡弾性層100Bの螺旋幅R1は、例えば3mm以上25mm以下、好ましくは3mm以上10mm以下であることがよい。
螺旋幅R1が3mm以下の場合、発泡弾性層100Bを構成する短冊100Cを2本以上用いても十分なクリーニング性能向上の効果が得られない場合がある。
【0050】
また、2本以上の短冊100C(短冊状の発泡弾性部材)を芯体100Aに螺旋状に巻き付けて構成される発泡弾性層100Bは、短冊100Cの接着面(短冊100Cにおける芯体100Aの外周面と対向する側の面)の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き回されて配置されてもよいし、接触させない状態で螺旋状に巻き回されて配置された構成であってもよい。
特に、発泡弾性層100Bが、例えば、2本の短冊100Cの接着面の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き回されて配置された場合(図4参照)、同一の螺旋幅R1で1本の発泡弾性部材を用いた場合(図3)と比較して、被清掃体への高い接触圧がもたらされることからより優れたクリーニング性能が得られ易くなると考えられる。
【0051】
なお、図4には、発泡弾性層100Bが、2本の短冊100C(短冊状の発泡弾性部材)からなり、2本の短冊100Cの接着面(短冊100Cにおける芯体100Aの外周面と対向する側の面)の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き回されて配置された形態を示している。
【0052】
次に、本実施形態に係る清掃部材100の製造方法について説明する。
図5は、本実施形態に係る清掃部材100の製造方法の一例を示す工程図である。
【0053】
まず、図5(A)に示すように、目的の厚みとなるようにスライス加工を施したシート状の発泡弾性部材(発泡ポリウレタンシート等)を準備し、このシート状の発泡弾性部材の片面に、両面テープ(不図示)を貼り付けた後、打ち抜き型により当該部材を打ち抜いて、目的とする幅・長さの短冊100C(両面テープ付き短冊状の発泡弾性部材)を得る。一方で、芯体100Aも準備する。
【0054】
ここで、「接触面積率」を上記範囲とするために、シート状の発泡弾性部材に対して圧縮処理を施してもよいし、得られた短冊100Cに圧縮処理を施してもよい。なお、圧縮処理は、接着層100Cとしての両面テープを貼り付け前におこなってもよいし、貼り付け後に行ってもよい。
また、「接触面積率」を上記範囲とするために、スライス加工を施してシート状の発泡弾性部材を得る際、スライス加工前の発泡弾性体の表面のスキン層(金型と接触した面を構成する非発泡層)が短冊100C(発泡弾性層100B)の下面を構成するようにして、スライス加工を施してシート状の発泡弾性部材を得てもよい。
【0055】
次に、図5(B)に示すように、両面テープが付いた面を上方にして短冊を配置し、この状態で両面テープの剥離紙の一端を剥がし、当該剥離紙を剥離した両面テープ上に芯体100Aの一端部を載せる。
【0056】
次に、図5(C)に示すように、両面テープの剥離紙を剥がしながら、目的とする速度で芯体100Aを回転させて、芯体100Aの外周面に短冊100Cを螺旋状に巻き付けていき、芯体100Aの外周面に螺旋状に配置された弾性層100Bを有する清掃部材100を得る。
【0057】
ここで、弾性層100Bとなる短冊100Cを芯体100Aに巻き付ける際、芯体100Aの軸方向に対して、短冊100Cの長手方向が目的の角度(螺旋角度)となるように、短冊100Cに位置を合わせればよい。また、芯体100Aの外径は、例えば、φ3mm以上φ6mm以下程度にすることがよい。
【0058】
短冊100Cを芯体100Aに巻き付ける際に付与する張力は、芯体100Aと短冊100Cの両面テープとの間に隙間ができない程度であることがよく、過度に張力を付与しないことがよい。張力を付与し過ぎると、引っ張り永久伸びが大きくなり、清掃に必要な発泡弾性層100Bの弾性力が落ちる傾向があるためである。具体的には、例えば、元の短冊100Cの長さに対して0%超え5%以下程度の伸びになる張力とすることがよい。
【0059】
一方で、短冊100Cを芯体100Aに巻き付けると、短冊100Cが伸びる傾向がある。この伸びは、短冊100Cの厚み方向で異なり最外郭が最も伸びる傾向があり、弾性力が落ちることがある。そのため、短冊100Cを芯体100Aに巻き付けた後における最外郭の伸びが、元の短冊100Cの最外郭に対して5%%程度になることがよい。
この伸びは、短冊100Cが芯体100Aに巻き付く曲率半径と短冊100Cの厚みにより制御され、短冊100Cが芯体100Aに巻き付く曲率半径は芯体100Aの外径及び短冊100Cの巻き付け角度により制御される。
【0060】
短冊100Cが芯体100Aに巻き付く曲率半径は、例えば、((芯体外径/2)+0.2mm)以上[(芯体外径/2)+8.5mm)以下にすることがよく、望ましくは((芯体外径/2)+0.5mm)以上((芯体外径/2)+7.0mm)以下である。
短冊100Cの厚みとしては、例えば、1.5mm以上4mm以下程度がよく、望ましくは1.5mm以上3.0mm以下である。また、短冊100Cの幅としては、発泡弾性層100Bの被覆率が上記範囲となるように調整することがよい。また、短冊100Cの長さは、例えば、芯体100Aに巻き付ける領域の軸方向長さと巻き角度と巻き付ける際の張力により決定される。
【0061】
(画像形成装置等)
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面に基づいて説明する。
図6は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【0062】
本実施形態に係る画像形成装置10は、例えば、図5に示すように、タンデム方式のカラーの画像形成装置である。本実施形態に係る画像形成装置10の内部には、感光体(像保持体)12や帯電部材14や現像装置等が、イエロー(18Y)、マゼンタ(18M)、シアン(18C)、及び黒(18K)が各色毎にプロセスカートリッジ(図7参照)として備えられている。このプロセスカートリッジは、画像形成装置10に脱着される構成となっている。
【0063】
感光体12としては、例えば、表面に有機感材等よりなる感光体層が被覆された直径が25mmの導電性円筒体が用いられ、図示しないモータにより、150mm/secのプロセススピードで回転駆動される。
【0064】
感光体12の表面は、感光体12表面に配置された帯電部材14によって帯電された後、帯電部材14より感光体12の回転方向下流側に、露光装置16から出射されるレーザービームLBによって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【0065】
感光体12上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像装置19Y、19M、19C、19Kによって現像され、各色のトナー像となる。
【0066】
例えば、カラーの画像を形成する場合、各色の感光体12の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して行なわれ、各色の感光体12の表面には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が形成される。
【0067】
感光体12上に順次形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、支持ロール40,42で張力が付与されつつ内周面から支持された用紙搬送ベルト20を介して感光体12と転写装置22が接する箇所にて、感光体12の外周に用紙搬送ベルト20上を搬送される記録用紙24へ転写される。さらに、感光体12上からトナー像が転写された記録用紙24は、定着装置64へと搬送され、この定着装置64によって加熱・加圧されてトナー像が記録用紙24上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙24は、排出ロール66によって画像形成装置10の上部に設けられた排出部68上にそのまま排出される。
なお、記録用紙24は、用紙収納容器28から取出ローラ30により取り出され、搬送ロール32,34により用紙搬送ベルト20まで搬送される。
【0068】
一方、両面プリントの場合には、定着装置64により第一面(表面)にトナー像が定着された記録用紙24を、排出ロール66によって排出部68上にそのまま排出せずに、排出ロール66によって記録用紙24の後端部を狭持した状態で、排出ロール66を逆転させるとともに、記録用紙24の搬送径路を両面用の用紙搬送路70に切り替え、この両面用の用紙搬送路70に配設された搬送ロール72によって、記録用紙24の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト20上へ搬送して、記録用紙24の第二面(裏面)に感光体12上からトナー像を転写する。そして、記録用紙24の第二面(裏面)のトナー像を定着装置64によって定着させ、記録媒体24(被転写体)を排出部68上に排出する。
【0069】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体12の表面は、感光体12が1回転する毎に、感光体12の表面であって、転写装置22が接する箇所よりも感光体12の回転方向下流側に配置された清掃ブレード80によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【0070】
ここで、図8に示すごとく、帯電部材14は、例えば、導電性芯体14Aの周囲に発泡弾性層14Bが形成されたロールであり、芯体14Aは回転自在に支持されている。帯電部材14の感光体12と反対側には、帯電部材14の清掃部材100が接触して、帯電装置(ユニット)を構成している。この清掃部材100として、本実施形態に係る清掃部材100が用いられる。
ここでは、清掃部材100を帯電部材14へ常時当接させ、帯電部材14と従動させて使用する方法に関して説明を行うが、清掃部材100は常時接触させて従動による使用でもよいし、帯電部材14のクリーニング時のみ接触させ従動する使用でもよい。また、清掃部材100は、帯電部材14のクリーニング時のみ接触させ、別駆動により帯電部材14に対して周速差を付けても構わない。但し、清掃部材100を常時帯電部材14へ接触させて周速差を付ける方法は帯電部材14上の汚れを清掃部材100へ溜め込み、帯電ロールへ再付着させ易くなることから、望ましくない。
【0071】
帯電部材14は芯体14Aの両端へ荷重Fをかけて感光体12へ押付け、発泡弾性層14Bの周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。更に、清掃部材100は芯体100Aの両端へ荷重F’をかけて帯電部材14へ押付け、発泡弾性層100Bが帯電部材14の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成することで、帯電部材14の撓みを抑えて、帯電部材14と感光体12の軸方向のニップ部を形成している。
【0072】
感光体12は、図示しないモータによって矢印X方向に回転駆動され、感光体12の回転により帯電部材14が矢印Y方向に従動回転する。また、帯電部材14の回転により清掃部材100が矢印Z方向に従動回転する。
【0073】
−帯電部材の構成−
以下、帯電部材の説明をするが、以下の構成に限定されるものではない。
【0074】
帯電部材の構成としては、特に限定されるものではないが、例えば、芯体、発泡弾性層、若しくは発泡弾性層の代わりに樹脂層を有する構成が挙げられる。発泡弾性層は単層構成からなるものであってよく、幾つもの機能を持った複数の異なる層からなる積層構成であってもよい。更には、発泡弾性層の上に表面処理を行ってもよい。
【0075】
芯体の材質としては快削鋼、ステンレス鋼等を使用し、摺動性等の用途に応じて材質及び表面処理方法は適時選択するのが望ましい。また、メッキ処理するのが望ましい。導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等一般的な処理により加工して導電化処理を行ってもよいし、そのまま使用してもよい。
【0076】
発泡弾性層は導電性発泡弾性層とするが、導電性発泡弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性発泡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、シリカ又は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を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性の芯体の周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤等の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等が用いられる。また、弾性材は発泡体であってもかまわない。
【0077】
導電性発泡弾性層を構成する弾性材としては、例えば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、例えば、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及びこれらのブレンドゴムが好適に挙げられる。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。
【0078】
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又は合金;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;などの微粉末が挙げられる。また、イオン導電剤の例としては、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オニウム類の過塩素酸塩、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;が挙げられる。
【0079】
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質量部以上60質量部以下の範囲であることが望ましく、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質量部以上5.0質量部以下の範囲であることが望ましい。
【0080】
帯電部材の表面は、表面層を形成させてもよい。表面層の材料としては、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。例えば、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適に挙げられる。
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種又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%以上であるのが望ましい。
【0081】
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。また、当該高分子材料の数平均分子量は、1,000以上100,000以下の範囲であることが望ましく、10,000以上50,000以下の範囲であることがより望ましい。
【0082】
また表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整してもよい。該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。
【0083】
また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材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等の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等を用いてもよい。
【0084】
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」等が挙げられる。
カーボンブラックはpH4.0以下が望ましい。
【0085】
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2種類以上を併用してもよい。また、何れの粒径であってもよいが、望ましくは酸化錫、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、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が望ましい。
【0086】
さらに、表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が好適に用いられる。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが望ましい。また、表面層の中に粒子を添加してもよい。また、アルミナやシリカ等の絶縁性粒子を添加して、帯電部材の表面に凹部を付与し、感光体との摺擦時の負担を小さくして帯電部材と感光体相互の耐磨耗性を向上させてもよい。
【0087】
記載の帯電部材の外径としては8mm以上16mm以下が望ましい。また、外径の測定方法としては市販のノギスやレーザー方式外径測定装置を用いて測定される。
【0088】
記載の帯電部材のマイクロ硬度は45°以上60°以下が望ましい。低硬度化にする為には可塑剤添加量を増量する方法、シリコーンゴム等の低硬度の材料を使用することが考えられる。
【0089】
また、帯電部材のマイクロ硬度は高分子計器株式会社製MD−1型硬度計にて測定することができる。
【0090】
なお、本実施形態に係る画像形成装置では、感光体(像保持体)、帯電装置(帯電部材と清掃部材とのユニット)、現像装置、清掃ブレード(クリーニング装置)を備えたプロセスカートリッジを説明したが、これに限られず、帯電装置(帯電部材と清掃部材とのユニット)を備え、その他必要に応じて、感光体(像保持体)、露光装置、転写装置、及び現像装置、清掃ブレード(クリーニング装置)から選択されるものを備えたプロセスカートリッジとしてもよい。なお、これら装置や部材をカートリッジ化せず、画像形成装置に直接配置した形態であってもよい。
【0091】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、帯電装置として、帯電部材と清掃部材とのユニットで構成した形態を説明したが、つまり、被清掃部材として帯電部材を採用した形態を説明したが、これに限られず、被清掃部材としては、感光体(像保持体)、転写装置(転写部材;転写ロール)、中間転写体(中間転写ベルト)が挙げられる。そして、これら被清掃部材とこれに接触して配置される清掃部材とのユニットを、画像形成装置に直接配置してもよいし、上記同様にプロセスカートリッジのようにカートリッジ化して画像形成装置に配置してもよい。
【0092】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成に限られず、中間転写方式の画像形成装置等、周知の画像形成装置を採用してもよい。
【実施例】
【0093】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0094】
[実施例1]
(クリーニングロール1の作製)
厚さ3mmの発泡ウレタン(EP−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.15mmの両面テープを貼付け、厚み(幅方向中央部での厚み)3mm、幅10mm、長さ356mmの短冊になるように切り出した。
得られた短冊を、両面テープに貼り付けた離型紙が下に向くよう水平な台上に置き、上部から加熱したステンレス鋼を用いて、短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)全体の厚みが62%となるように圧縮した。
次に、圧縮後の短冊を、金属芯体(外径φ6、全長331mm)へ、巻き付け角度40°で、短冊全長が0%を超え5%以下程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した発泡弾性層を形成した。
このようにして、清掃部材としてのクリーニングロール1を得た。
【0095】
(帯電ロールの作製)
−発泡弾性層の形成−
下記混合物をオープンロールで混練りし、SUS416からなる直径6mmの導電性支持体表面に、厚さ3mmとなるように円筒状に被覆し、内径18.0mmの円筒型の金型に入れ、170℃で30分間加硫させ、金型から取り出した後、研磨し円筒状の導電性発泡弾性層Aを得た。
・ゴム材 ・・・・100質量部
(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)Gechron3106:日本ゼオン社製)
・導電剤(カーボンブラック アサヒサーマル:旭カーボン社製)・・・・・25質量部
・導電剤(ケッチェンブラックEC:ライオン社製) ・・・・・・8質量部
・イオン導電剤(過塩素酸リチウム) ・・・・・・1質量部
・加硫剤(硫黄)200メッシュ:鶴見化学工業社製 ・・・・・・1質量部
・加硫促進剤(ノクセラーDM:大内新興化学工業社製) ・・・・2.0質量部
・加硫促進剤(ノクセラーTT:大内新興化学工業社製) ・・・・0.5質量部
【0096】
−表面層の形成−
下記混合物をビーズミルにて分散し得られた分散液Aを、メタノールで希釈し、導電性発泡弾性層Aの表面に浸漬塗布した後、140℃で15分間加熱乾燥し、厚さ4μmの表面層を形成し、導電性ロールを得た。これを帯電ロールとした。
・高分子材料 ・・・・100質量部
(共重合ナイロン)アラミンCM8000:東レ社製
・導電剤 ・・・・・30質量部
(アンチモンドープ酸化スズ)SN−100P:石原産業社製
・溶剤(メタノール) ・・・・500質量部
・溶剤(ブタノール) ・・・・240質量部
【0097】
[実施例2]
(クリーニングロール2の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)全体の厚みが43%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール2を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0098】
[実施例3]
(クリーニングロール3の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)全体の厚みが25%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール3を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0099】
[実施例4]
(クリーニングロール4の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)全体の厚みが18%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール4を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0100】
[実施例5]
(クリーニングロール5の作製)
厚さ3mmの発泡ウレタン(EP−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートとして、シートの一方の面(厚み方向に対向する面の一方の面)が発泡ウレタンフォームのスキン層(金型と接触した面を構成する非発泡層)となるようにスライス加工されたものを準備した。
このスキン層で構成された面を持つ発泡ウレタンシートの当該スキン層で構成された面側に厚み0.15mmの両面テープを貼付け、厚み(幅方向中央部での厚み)3mm、幅10mm、長さ356mmの短冊になるように切り出した。
そして、得られた短冊を用いた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール5を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0101】
[実施例6]
(クリーニングロール6の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)の長手方向両端部(両端端から中央部に向かって10mmまでの部分)のみの厚みが62%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール6を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0102】
[実施例7]
(クリーニングロール7の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)の長手方向両端部(両端端から中央部に向かって10mmまでの部分)のみの厚みが43%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール7を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0103】
[実施例8]
(クリーニングロール8の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)の長手方向両端部(両端端から中央部に向かって10mmまでの部分)のみの厚みが25%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール8を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0104】
[実施例9]
(クリーニングロール9の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)の長手方向両端部(両端端から中央部に向かって10mmまでの部分)のみの厚みが18%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール9を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0105】
[実施例10]
(クリーニングロール10の作製)
幅5mmとしたこと以外はクリーニングロール1の作製と同様にして切り出した短冊2本を、短冊全体の厚みが62%となるように圧縮し、圧縮した短冊を接着面の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き付けた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール10を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0106】
[実施例11]
(クリーニングロール11の作製)
クリーニングロール5の作製と同様にしてスキン層で構成された面を持つ幅5mmの短冊を2本用意し、接着面の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き付けた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール11を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0107】
[実施例12]
(クリーニングロール12の作製)
幅5mmとしたこと以外はクリーニングロール1の作製と同様にして切り出した短冊2本を、短冊の長手方向両端部(両端端から中央部に向かって10mmまでの部分)のみの厚みが62%となるように圧縮し、圧縮した短冊を接着面の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き付けた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール12を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0108】
[実施例13]
(クリーニングロール13の作製)
幅5mmとしたこと以外はクリーニングロール1の作製と同様にして切り出した短冊2本を、短冊全体の厚みが62%となるように圧縮し、圧縮した短冊を接着面の長手方向の辺を芯体外周上で2mm離して螺旋状に巻き付けた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール13を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0109】
[実施例14]
(クリーニングロール14の作製)
クリーニングロール5の作製と同様にしてスキン層で構成された面を持つ幅5mmの短冊を2本用意し、圧縮した短冊を接着面の長手方向の辺を芯体外周上で2mm離して螺旋状に巻き付けた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール14を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0110】
[実施例15]
(クリーニングロール15の作製)
幅5mmとしたこと以外はクリーニングロール1の作製と同様にして切り出した短冊2本を、短冊の長手方向両端部(両端端から中央部に向かって10mmまでの部分)のみの厚みが62%となるように圧縮し、圧縮した短冊を接着面の長手方向の辺を芯体外周上で2mm離して螺旋状に巻き付けた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール15を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0111】
[実施例16]
(クリーニングロール16の作製)
幅3.3mmとしたこと以外はクリーニングロール1の作製と同様にして切り出した短冊3本を、短冊全体の厚みが62%となるように圧縮し、圧縮した短冊を接着面の長手方向の辺を3本並べて接触させた状態で螺旋状に巻き付けた以外は、クリーニングロール1と同様にして、クリーニングロール16を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0112】
[比較例1]
(比較クリーニングロール1の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)全体の厚みが77%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、比較クリーニングロール1を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0113】
[比較例2]
(比較クリーニングロール2の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)の長手方向両端部(両端端から中央部に向かって10mmまでの部分)のみの厚みが77%となるように圧縮した以外は、クリーニングロール1と同様にして、比較クリーニングロール2を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0114】
[比較例3]
(比較クリーニングロール3の作製)
短冊(両面テープを除く発泡ポリウレタンで構成された短冊)に対して圧縮処理を施さなかった以外は、クリーニングロール1と同様にして、比較クリーニングロール1を得た。
(帯電ロールの作製)
実施例1と同一の物を使用した。
【0115】
[評価]
各例で作製したクリーニングロールの発泡弾性層下面(発泡弾性層の長手方向両端部の下面)の「接触面積率」を既述の方法により測定した。
そして、各例で作製しクリーニングロール・帯電ロールを用いて、クリーングロールの発泡弾性層の剥れ、クリーニング性の評価を行った。
これら結果を表1に示す。
【0116】
(剥れ評価)
上記各例で作製したクリーニングロール・帯電ロールをカラー複写機DocuCentre−IV C2260:富士ゼロックス社製のドラムカートリッジ内に装着し、50℃/75%環境下に30日放置した後に、以下の基準に基づいて、クリーングロールの発泡弾性層の剥れ評価を行った。
なお、ここで判断した、クリーングロールの発泡弾性層の剥れ発生の状態は、発泡弾性層の長手方向一端部又は両端が金属芯体から1mm以上離れた状態を示す。
−剥れ評価:判断基準−
G0:剥れ発生なし
G1:剥れが発生したウレタン長さが10mm以下
G2:剥れが発生したウレタン長さが10mm以上
【0117】
(クリーニング性評価)
上記剥れ評価実施後のクリーニングロール・帯電ロールを同様にカラー複写機DocuCentre−IV C2260:富士ゼロックス社製のドラムカートリッジ内に装着し、クリーニング性評価試験を行った。
評価試験は、30℃、75RH%の環境下で、A4用紙状に画像平均密度5%の画質パターンを10,000枚および100,000枚印字した後に、濃度30%のハーフトーン画像を出力し、帯電ロールのクリーニングムラによる濃度ムラ(クリーニング性)をX−rite404を用いてランダムに10点の画像濃度を測定し、その最大値と最小値の差から以下の基準に基づいてクリーニング性を評価した。
−クリーニング性評価:判断基準−
G0:最大値と最小値の差が0.05以下
G1:最大値と最小値の差が0.05より大きく0.10以下
G2:最大値と最小値の差が0.10より大きく0.15以下
G3:最大値と最小値の差が0.15より大きい
【0118】
【表1】

【0119】
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、剥れ評価と共に、クリーニング性評価が共に良好であることがわかる。
【符号の説明】
【0120】
10 画像形成装置、12 感光体、14 帯電ロール、14A 芯体、14B 発泡弾性層、16 露光装置、19Y、19M、19C、19K 現像装置、20 用紙搬送ベルト、22 転写装置、24 記録媒体、64 定着装置、66 排出ロール、68 排出部、70 用紙搬送路、72 搬送ロール、80 清掃ブレード、100 清掃部材、100A 芯体、100B 発泡弾性層 100C 短冊状の発泡弾性部材、100D 接着層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
芯体と、
前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、短冊状の発泡弾性部材を螺旋状に巻き回されて配置された発泡弾性層と、
前記芯体と前記発泡弾性層とを接着するための接着層と、
を備え、
前記発泡弾性層の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における前記芯体の外周面と対向する側の面のうち、前記接着層を介して前記芯体の外周面と接触する領域の面積が単位面積当たりの面積率で40%以上である画像形成装置用の清掃部材。
【請求項2】
前記発泡弾性層となる前記短冊状の発泡弾性部材の少なくとも長手方向端部の一方又は両方に、前記発泡弾性層の厚み方向に圧縮処理を施している請求項1に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項3】
前記発泡弾性層となる前記短冊状の発泡弾性部材の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における前記接着層を介して前記芯体の外周面に接触する面が、非発泡層で構成されている請求項1又は2に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項4】
前記発泡弾性層が、少なくとも2本以上の短冊状の発泡弾性部材からなり、該2本以上の短冊状の発泡弾性部材の接着面の長手方向の辺を互いに接触させた状態で螺旋状に巻き回されて配置されたものである請求項1乃至3に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項5】
前記発泡弾性層が、少なくとも2本以上の短冊状の発泡弾性部材からなり、該2本以上の短冊状の発泡弾性部材の長手方向の辺を接触させない状態で螺旋状に巻き回されて配置されたものである請求項1乃至3に記載の画像形成装置用の清掃部材。
【請求項6】
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触して配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える帯電装置。
【請求項7】
請求項6に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【請求項8】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項6に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによって現像しトナー像とする現像手段と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項9】
被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触して配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置用の清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
【請求項10】
請求項9に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
【請求項11】
請求項9に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−83764(P2013−83764A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−222954(P2011−222954)
【出願日】平成23年10月7日(2011.10.7)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】