JP2010107797A - クリーニングローラ、その製造法、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被クリーニング部材に付着した微粒子を捕獲することができると共に、被覆層に研磨粉が付着するのを抑制することで、研磨粉が被クリーニング部材に付着するのを抑制することができるクリーニングローラ、その製造方法、及び、画像形成装置を提供すること。
【解決手段】被覆層１２は、板状に形成されているフォームシート１２ａを芯材１１に巻回して構成されているので、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができる。即ち、フォームシート１２ａは、例えば、所定の大きさに成型されたブロック体から切り出すことで用意できるので、このフォームシート１２ａを、芯材１１に巻回することで、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができる。従って、従来のように、被覆層１２の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができ、研磨粉が被クリーニング部材に付着するのを抑制することができる
【選択図】図２

Description

本発明は、クリーニングローラ、その製造方法、及び、画像形成装置に関し、特に、被クリーニング部材に付着した微粒子を捕獲することができると共に、被覆層に研磨粉が付着するのを抑制することで、研磨粉が被クリーニング部材に付着するのを抑制することができるクリーニングローラ、その製造方法、及び、画像形成装置に関する。

従来より、所謂レーザー方式によって記録用紙に画像を形成する装置として、コピー装置、プリンタ装置、ファクシミリ装置、多機能周辺装置等の画像形成装置が知られている。

このようなレーザー方式を採用している画像形成装置には、感光ドラムや、感光ドラムを押圧しながら回転して感光ドラムを帯電させる帯電ローラが搭載されており、この感光ドラムや帯電ローラには、残留トナーや、トナーの流動性及び帯電性を制御する外添剤や、紙粉等の微粒子（以下、単に「微粒子」と称す）が付着し、後続の画像形成において画像品質に悪影響を及ぼすことがあった。

特に、帯電ローラは、感光ドラムに押し付けられ、さらに、コロナ放電により発生する吸湿性の窒素酸化物の濃度が高い環境下に設置されているので、帯電ローラには、上述した微粒子が付着し易く、この付着した微粒子が放電を起こさない部分として成長し、その部分が点状、スジ状に記録用紙に印刷されてしまうことがあった。

そのため、かかる画像形成装置には、感光ドラムや帯電ローラに付着した微粒子を除去し、感光ドラムや帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材が搭載されている。このクリーニング部材としては、例えば、ブレードやローラによって微粒子を掻き取るタイプのものが知られている。

しかし、かかる微粒子のうち、紙粉はパルプ繊維なので、その殆どをブレードで掻き取ることができるものの、トナーはφ１０ミクロン前後のスチレンアクリル、ポリエステルなどの樹脂体であり、その表面には更に微細なシリカ、酸化チタン、アルミナなどの外添剤が添加されており、かかるブレードでは掻き取り切れないことがあった。

そこで、このブレードとは別のクリーニング部材として、帯電ローラを押圧しながら回転して帯電ローラに付着した微粒子を捕獲するクリーニングローラが知られている。例えば、次の特許文献１には、シャフト２０に紐状に形成された発泡ウレタンスポンジ製のクリーニング部材２２を螺旋状に巻き付けて構成されているクリーニングローラ１２が開示されている。その他にも、図９（ｄ）に示すように、芯材１０１を発泡ウレタン製の被覆層１０２で被覆したクリーニングローラ１００も知られている。

これらのクリーニングローラ１２，１００によれば、発泡ウレタンスポンジ製のクリーニング部材２２、発泡ウレタン製の被覆層１０２が有する柔軟性によって、帯電ローラに付着している微粒子を捕獲でき、上述したブレードタイプよりも確実に、帯電ローラに付着している微粒子を捕獲することができる。
特開２００８−０７０５３２号公報（段落第「００１８」、「００１９」、図２（Ａ）等）

しかしながら、上述した特許文献１に開示されているクリーニングローラ１２では、紐状のクリーニング部材２２をシャフト２０に螺旋状に巻き付けているため、クリーニング部材２２は帯電ローラと間欠的に線接触することになる。そのため、図９（ｄ）に示す従来のクリーニングローラ１００のように、被覆層１０２を帯電ローラと面接触させてクリーニングするよりも、クリーニング性能に対する信頼性に劣るという問題点があった。

一方、図９（ｄ）に示す従来のクリーニングローラ１００には、その製造方法との関係で次の問題点があった。この問題点について図９を参照しながら説明する。図９は、従来のクリーニングローラ１００の製造方法を説明するための図である。

図９（ｄ）に示す従来のクリーニングローラ１００を製造する場合には、まず、図９（ａ）に示すように、芯材１０１を挿通させる貫通孔１０２ｂを有する四角柱状に形成された発泡ウレタン製のブロック１０２ａを用意し、図９（ｂ）に示すように、そのブロック１０２ａの貫通孔１０２ｂに芯材１０１を挿通させる。そして、図９（ｃ）に示すように、ブロック１０２ａが所望する大きさの筒状になるように、研磨機Ｋ（例えば、グラインダー）によって、ブロック１０２ａの表面を研磨する。こうして、図９（ｄ）に示す従来のクリーニングローラ１００を製造していた。

このように、図９（ｄ）に示す従来のクリーニングローラ１００の被覆層１０２は、図９（ｃ）に示すブロック１０２ａの表面を、研磨機Ｋで研磨することで形成していたので、被覆層１０２の表面に形成されている微細な凹凸に、研磨加工時に発生する研磨粉が入り込んでいることがあった。

そのため、従来のクリーニングローラ１００を画像形成装置に搭載した場合には、被覆層１０２の表面に付着している研磨粉が、クリーニング対象としての帯電ローラに転移して、帯電ローラに付着することがあった。その結果、帯電ローラに付着した研磨粉によって、上述したような画像品質に悪影響を及ぼすことがあった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、被クリーニング部材に付着した微粒子を捕獲することができると共に、被覆層に研磨粉が付着するのを抑制することで、研磨粉が被クリーニング部材に付着するのを抑制することができるクリーニングローラ、その製造方法、及び、画像形成装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載のクリーニングローラは 棒状の芯材と、その芯材を被覆する筒状に形成され、連続気泡構造のセル骨格、柔軟性を有する樹脂製の被覆層とを備え、微粒子が付着している被クリーニング部材に前記被覆層を押圧させた状態で回転し、前記被クリーニング部材をクリーニングするものにおいて、前記被覆層は、板状に形成されているフォームシートを前記芯材に巻回して構成されている。尚、微粒子としては、例えば、残留トナーや、トナーの流動性及び帯電性を制御する外添剤や、紙粉等が例示される。

請求項２記載のクリーニングローラは、請求項１に記載のクリーニングローラにおいて、前記フォームシートの縁部同士を突き合わせて形成され、前記被覆層の一端から他端までの間において、前記被覆層の表面を螺旋状に、又は、蛇行しながら連続して延びる繋ぎ目を備えている。

請求項３記載のクリーニングローラは、請求項２に記載のクリーニングローラにおいて、前記芯材と前記被覆層との間に接着層を備え、前記フォームシートは一枚で形成されており、そのフォームシートの縁部のうち芯材軸方向の２つの縁部は、途中で屈曲せずに、または、途中で少なくとも１回以上屈曲しながら互いに略平行に延び、その２つの縁部同士の間隔は前記芯材の周方向長さと略同一の長さで形成されている。

請求項４記載のクリーニングローラは、請求項３に記載のクリーニングローラにおいて、前記フォームシートは、芯材軸方向において前記フォームシートを二等分する二等分線に対して線対称に形成されている。

請求項５記載のクリーニングローラは、請求項４に記載のクリーニングローラにおいて、前記繋ぎ目は、前記フォームシートの縁部のうち芯材軸方向の２つの縁部と前記二等分線との交点から前記被覆層の一方の端部に向かって、前記被覆層の表面を螺旋状に１周する以前に、又は、螺旋状に１周する以前に方向転換して前記被覆層の一方の端部に到達するように延びている。

請求項６記載のクリーニングローラは、請求項５に記載のクリーニングローラにおいて、前記フォームシートは、Ｖ字状またはＷ字状に形成されている。

請求項７記載のクリーニングローラの製造方法は、請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングローラの製造方法であって、前記フォームシートを準備する準備工程と、その準備工程によって準備されたフォームシートを前記芯材に巻回する巻回工程とを備えている。

請求項８記載の画像形成装置は、前記被クリーニング部材を備え、記録用紙に画像を形成するものであって、請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングローラを備えている。

請求項１記載のクリーニングローラによれば、被覆層は、連続気泡構造のセル骨格、柔軟性を有する樹脂製なので、被覆層を被クリーニング部材に押圧させた状態で回転することで、被クリーニング部材に付着しているトナー、紙粉を例とする微粒子は連続気泡構造のセル骨格により掻き取られ、捕獲され、被クリーニング部材をクリーニングすることができる。また、この被覆層は、板状に形成されているフォームシートを芯材に巻回して構成されているので、表面が研磨されていない被覆層を構成することができる。例えば、フォームシートは、樹脂素材から直接成型したり、所定の大きさに成型されているブロック体から切断することで用意でき、このフォームシートを、芯材に巻回することで、表面が研磨されていない被覆層を構成することができる。従って、従来のように、被覆層の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができる。その結果、被覆層を介して被クリーニング部材に研磨粉が付着するのが抑制され、被クリーニング部材に付着した研磨粉および微粒子によって、画像品質に悪影響が生ずるのを抑制することができるという効果がある。

請求項２記載のクリーニングローラによれば、請求項１に記載のクリーニングローラの奏する効果に加え、被覆層の表面には、フォームシートの縁部同士を突き合わせた繋ぎ目が形成されている。そのため、この繋ぎ目に被クリーニング部材から捕獲した微粒子が入り込んでしまう可能性がある。しかし、この繋ぎ目は、被覆層の一端から他端までの間において、被覆層の表面を螺旋状に、又は、蛇行しながら連続して延びている。よって、この繋ぎ目が芯材の軸線方向と平行に形成されている場合よりも、被覆層が回転することで生じる遠心力によって、繋ぎ目に入り込んだ微粒子を、繋ぎ目に沿って被覆層の端部に向けて移動させ易くすることができるという作用がある。その結果、繋ぎ目が芯材の軸線方向と平行に形成されている場合よりも、画像品質を更に向上させることができるという効果がある。また、長時間使用した際に、被クリーニング部材に対して繋ぎ目が斜めに横切る方向に位置するので、被覆層が被クリーニング部材に押圧された状態で回転する際に繋ぎ目に摩擦応力が集中し難くなるため、フォームシートが芯材から剥がれ難くなるという効果がある。

請求項３記載のクリーニングローラによれば、請求項２に記載のクリーニングローラの奏する効果に加え、フォームシートは一枚で形成されており、そのフォームシートの縁部のうち芯材軸方向の２つの縁部は、途中で屈曲せずに、または、途中で少なくとも１回以上屈曲しながら互いに略平行に延び、その２つの縁部同士の間隔は前記芯材の周方向長さと略同一の長さで形成されているので、２枚以上のフォームシートを繋ぎ合わせて被覆層を形成するよりも、簡単に被覆層を形成することができる上、被覆層の表面を螺旋状に、又は、蛇行しながら連続して延びている繋ぎ目を簡単に形成することができるという効果がある。

請求項４記載のクリーニングローラによれば、請求項３に記載のクリーニングローラの奏する効果に加え、フォームシートは、芯材軸方向においてフォームシートを二等分する二等分線に対して線対称に形成されている。例えば、フォームシートを線対称でない平行四辺形に形成し、そのフォームシートの周縁部に接着剤を塗布し、フォームシートを螺旋状に芯材に巻回することで、フォームシートを芯材に固定することもできる。しかし、この場合には、螺旋状に巻回する際の圧力変化によって、螺旋状に巻回した方向に接着性が不均一と為り易く、フォームシートが芯材から剥がれ易くなる。一方、本発明のように、フォームシートを形成することで、フォームシートを芯材に巻回する場合には、例えば、フォームシートの一方の縁部側を芯材に固定し、その後、他方の縁部側に向けて、フォームシートを芯材に同一方向に巻回することで、二等分線を中心に左右対称に接着性を均一に設定し易く、フォームシートを芯材から剥がれ難くすることができるという効果がある。また、この場合、フォームシートを芯材に対して同一方向にだけに巻回すれば良いので、フォームシートを芯材に巻回し易いという効果がある。更に、繋ぎ目に入り込んだ微粒子を被覆層の両端部に左右均等に移動させることができるという効果がある。

請求項５記載のクリーニングローラは、請求項４に記載のクリーニングローラにおいて、繋ぎ目は、フォームシートの縁部のうち芯材軸方向の２つの縁部と二等分線との交点から被覆層の一方の端部に向かって、被覆層の表面を螺旋状に１周する以前に、又は、螺旋状に１周する以前に方向転換して被覆層の一方の端部に到達するように延びている。よって、フォームシートを芯材に巻回する場合、例えば、フォームシートを芯材に螺旋状に何周も巻回する必要はなく、フォームシートを芯材に同一方向に１周だけ巻回すれば良く、フォームシートを芯材に巻回し易いという効果がある。また、繋ぎ目が、縁部と二等分線との交点から螺旋状に１周する以前に被覆層の一方の端部に到達するように延びている場合には、特に、途中で方向転換しない分、繋ぎ目に入り込んだ微粒子を、より円滑に被覆層の端部に向けて移動させることができるという効果がある。

請求項６記載のクリーニングローラによれば、請求項５に記載のクリーニングローラの奏する効果に加え、フォームシートをＶ字状に形成することで、簡単な形状で、繋ぎ目が、縁部と二等分線との交点から被覆層の一方の端部に向かって、被覆層の表面を同一方向に螺旋状に１周する以前に到達するように構成することができるという効果がある。一方、フォームシートをＷ字状に形成することで、簡単な形状で、繋ぎ目が、縁部と二等分線との交点から被覆層の一方の端部に向かって、被覆層の表面を螺旋状に１周する以前に方向転換しながら被覆層の一方の端部に到達するように構成することができるという効果がある。

請求項７記載のクリーニングローラの製造方法によれば、請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングローラは、準備工程でフォームシートが準備され、その準備されたフォームシートが巻回工程で芯材に巻回されることで製造される。よって、従来のような研磨工程が不要となり、その分、請求項１から５のいずれかに記載のクリーニングローラの製造効率を向上させることでき、その結果、製造コストを低減することができるという効果がある。

請求項８記載の画像形成装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングローラを備えているので、請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングローラが奏する効果と同様な効果を奏することができる上、被クリーニング部材が良好な状態になるようにクリーニングすることができるので、記録用紙に高品質な画像を形成することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明のクリーニングローラ１を搭載した画像形成装置２の内部構造を模式的に示す図である。

クリーニングローラ１は、画像形成装置２に搭載されている帯電ローラ３を押圧しながら回転し、帯電ローラ３をクリーニングするものであって、特に、その表面に研磨粉が付着するのを抑制することで、その研磨粉が帯電ローラ３に付着するのを抑制することができるものである。

画像形成装置２は、所謂レーザー方式によって記録用紙Ｐに画像を形成するものであり、特に、クリーニングローラ１を搭載していることで、帯電ローラ３に研磨粉が付着するのが抑制され、記録用紙Ｐに高品質な画像を形成することができるものである。尚、この画像形成装置２としては、例えば、コピー装置、プリンタ装置、ファクシミリ装置、多機能周辺装置等が該当する。

画像形成装置２には、クリーニングローラ１の他、主に、帯電ローラ３、感光ドラム４、レーザー照射装置５、トナー供給装置６、転写ローラ７、一対の定着ローラ８、ブレード９が搭載されている。

画像形成装置２によって記録用紙Ｐに画像を形成する場合には、感光ドラム４と接触しながら回転する帯電ローラ３を介して、コロナ放電によって感光ドラム４の表面を一定電位に帯電させた上で、その感光ドラム４の表面に向けて、記録用紙Ｐに形成される画像に対応するパターンを、レーザー照射装置５から光照射し、感光ドラム４の表面に静電潜像を形成する。

そして、その静電潜像に対してトナー供給装置６に含まれている現像ローラ６１からトナー（現像剤）を供給し、静電潜像を現像化した後、その現像化された画像を、感光ドラム４と転写ローラ７との間に搬送される記録用紙Ｐに転写し、更に、その記録用紙Ｐを一対の定着ローラ８で押圧して画像を記録用紙Ｐに定着させ、記録用紙Ｐに画像を形成する。尚、転写ローラ７を通過した感光ドラム４の表面は、ブレード９によって、その表面に付着している残留トナーや、紙粉等が掻き取られることになる。

一方、クリーニングローラ１は、帯電ローラ３を押圧しながら帯電ローラ３に対して従動回転するように設置されており、棒状に形成されている金属製の芯材１１と、その芯材１１を被覆する筒状に形成され、連続気泡構造のセル骨格、柔軟性を有するウレタン製の被覆層１２とによって構成されている。

被覆層１２は、ポリイソシアネートとポリオール（ポリエーテル型またはポリエステル型のポリオール）とを反応させ、重合体生成反応と発泡反応とを同時に開始させたものであり、ポリエーテル系とポリエステル系とのいずれをも使用することができる。

尚、ポリイソシアネート、ポリオールとしては、その種類には特に制限されず、例えば、ポリイソシアネートとしては、ＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）、ＭＤＩ（ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート）、ＴＤＩとＭＤＩとの混合物等を使用でき、ポリオールとしては、アルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオール、カルボン酸とグリコール等を重縮合して得られたポリエステルポリオール、開環重合により得られる付加重合型ポリエステルポリオール等を使用できる。

このように、被覆層１２は、連続気泡構造のセル骨格による掻き取り性、柔軟性を有するポリウレタン製によって構成されているので、この被覆層１２を帯電ローラ３に押圧させた状態で回転させることで、帯電ローラ３に付着している残留トナー、外添剤、紙粉を例とする微粒子を被覆層１２によって連続気泡構造のセルに捕獲し、帯電ローラ３をクリーニングすることができる。

次に、図２を参照して、上述したクリーニングローラ１について、より具体的に説明する。図２（ａ）はクリーニングローラ１の拡大平面図であり、図２（ｂ）はクリーニングローラ１の分解図である。

図２（ａ）に示すように、クリーニングローラ１は、芯材１１と、芯材１１を被覆する被覆層１２とによって構成されており、特に、被覆層１２は、図２（ｂ）に示すように、板状に形成されているフォームシート１２ａの縁部同士１２１ａ，１２２ａを突き合わせるように、芯材１１に巻回、固定することで構成されている。そのため、被覆層１２の表面には、フォームシート１２ａの縁部１２１ａ，１２２ａを突き合わせて成る繋ぎ目Ｔが螺旋状に形成されている。

このように構成されている被覆層１２を有するクリーニングローラ１は、フォームシート１２ａの縁部１２２ａ側から縁部１２１ａ側に被覆層１２が回転するように画像形成装置２に設置する。このようにクリーニングローラ１を画像形成装置２に設置することで、繋ぎ目Ｔに入り込んだ微粒子を、被覆層１２の両端部に移動させることができる。

また、被覆層１２は、クリーニングする帯電ローラ３の長さに応じて、所定の長さＷで構成されており、図１に示すように、その半径Ｒ１は、帯電ローラ３の半径Ｒ２よりも小さくなるように形成されている。よって、被覆層１２の表面に形成されている繋ぎ目Ｔが、常に帯電ローラ３の同じ位置と接触し、その場所だけが、常にクリーニングされないという事態が発生するのを防止することができる。即ち、クリーニングローラの半径Ｒ１は、帯電ローラ３の半径Ｒ２と同一でなければ、帯電ローラ３の半径Ｒ２よりも大きくなるように構成しても良い。

このように、被覆層１２は、板状に形成されているフォームシート１２ａを芯材１１に巻回して構成されているので、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができる。即ち、後述するように、フォームシート１２ａは、所定の大きさに成型されたブロック体Ｂ１（図３（ａ）参照）から切り出すことで用意できるので、このフォームシート１２ａを、芯材１１に巻回することで、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができる。従って、従来のように、被覆層１２の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができ、被覆層１２と接触する帯電ローラ３に研磨粉が付着するのを抑制することができる。

次に、図２（ｂ）を参照して被覆層１２を構成するフォームシート１２ａについて具体的に説明する。図２（ｂ）に示すように、フォームシート１２ａは、帯電ローラ３の長さに応じて設定される所定の幅Ｗ（被覆層１２の長さＷと同じ：以下「幅Ｗ」と称す）を有する一枚で形成されており、芯材軸方向の２つの縁部１２１ａ，１２２ａと、その２つの縁部１２１ａ，１２２ａの各端部を繋いで互いに略平行に延びる２つの縁部１２３ａ，１２４ａとを備えている。

２つの縁部１２１ａ，１２２ａは、互いに略平行に延び、その２つの縁部１２１ａ，１２２ａの間隔Ｌ１（以下「間隔Ｌ１」と称す）は、芯材１１の周方向長さと略同一の長さで形成されている。

また、縁部１２１ａ，１２２ａの途中には屈曲する屈曲点Ｘを有し、その屈曲点Ｘは、縁部１２３ａ，１２４ａと平行な平行線Ｎ（図中二点鎖線参照）上に位置している。尚、本実施形態では、平行線Ｎは、フォームシート１２ａを芯材軸方向に二等分する二等分線であり、屈曲点Ｘは、この二等分線との交点となる。

また、屈曲点Ｘにおいて平行線Ｎによって２分割される一方の角度θ１は、縁部１２１ａと縁部１２３ａとのなす角部の角度θ１と同じ角度で、他方の角度θ２は、縁部１２１ａと縁部１２４ａとのなす角部の角度θ２と同じ角度であって、更に、角度θ１と角度θ２とが同じ角度で構成されている。即ち、フォームシート１２ａは、平行線Ｎ（二等分線）を中心に所定の角度θ１，θ２で開脚するＶ字状であって、平行線Ｎに対し、線対称に形成されている。

尚、角度θ１と角度θ２とは必ずしも同じ角度に設定する必要はなく、角度θ１と角度θ２とを異なる角度に設定しても良い。また、平行線Ｎは、必ずしも二等分線にする必要はなく、縁部１２３ａ側、または、縁部１２４ａ側にずれていても良い。

このように角度θ１，θ２は、任意に設定することができるが、屈曲点Ｘから、各縁部１２１ａ，１２２ａの一端までの長さＬ２（以下「長さＬ２」と称す）が、幅Ｗの半分の長さＷ／２よりも長く、且つ、間隔Ｌ１と、幅Ｗの半分の長さＷ／２とによって形成される仮想長方形の対角線の長さ以下になるように設定することが好ましい。

このように角度θ１，θ２を設定することで、図２（ａ）に示すように、繋ぎ目Ｔが。屈曲点Ｘから、被覆層１２の軸方向に螺旋状に１周する以前に被覆層１２の一方の端部に到達するように形成することができる。

即ち、フォームシート１２ａを芯材１１に巻回する場合に、フォームシート１２ａを芯材１１に螺旋状に何周も巻回する必要はなく、フォームシート１２ａを芯材１１に同一方向に１周だけ巻回すれば良く、フォームシート１２ａを芯材１１に巻回し易い。また、繋ぎ目Ｔは、平行線Ｎを境に、被覆層１２の両端部に向けて螺旋状に延びているので、繋ぎ目Ｔに入り込んだ微粒子を、被覆層１２の両端部に均等に移動させることができる。

換言すれば、図２（ｂ）に示すように、長さＬ２が、幅Ｗの半分の長さＷ／２と等しい場合、フォームシート１２ａは矩形状（長方形）に形成され、このフォームシート１２ａを芯材１１に巻回した場合には、繋ぎ目Ｔは、芯材１１の軸線方向と平行に形成されるので、繋ぎ目に入り込んだ微粒子を被覆層１２の端部に移動させ難くなるのである。

また、図２（ｂ）に示すように、長さＬ２が、間隔Ｌ１と、幅Ｗの半分の長さＷ／２とによって形成される仮想長方形の対角線の長さよりも長い場合には、フォームシート１２ａを芯材１１に螺旋状に１周以上巻回する必要があり、フォームシート１２ａを芯材１１に巻回し難いのである。

次に、図３を参照して、上述したクリーニングローラ１の製造方法について説明する。図３は、クリーニングローラ１の製造方法を説明するための図である。

クリーニングローラ１を製造する場合には、まず、図３（ａ）に示すように、ウレタン原料から所定の大きさのブロックＢ１を発泡成型する。この場合、整泡剤として、ジメチルポリシロキサンとポリエーテルのブロック共重合体、ポリシロキサンに有機官能基を付加した整泡剤を使用する。

次に、発泡成型されたブロック体Ｂ１から、図３（ｂ）に示すような所定の厚みを有する板状のブロックＢ２を切り出し、更に、そのブロックＢ２を、図３（ｃ）に示すフォームシート１２ａの形状となるように成形加工する。

この切り出し加工、成形加工は、例えば、金属刃物で水平方向に切断するスキ加工、鉛直方向に切断するタチ加工、その他、加熱金属線、レーザー等を用いた各種の加工法を採用することができる。この場合、ブロックＢ２の表面、フォームシート１２ａの表面には、多少の切り出し粉等が付着するものの、その量は、従来の被覆層に付着していた研磨粉に比べて遙かに微量である。

フォームシート１２ａを成形すると、図３（ｄ）に示すように、フォームシート１２ａの周縁部に、接着層１３を形成する。接着層１３を形成する接着剤としては、例えば、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ＥＶＡ系のホットメルトを塗布、又は、両面テープタイプのホットメルトを付着することで形成することができる。

フォームシート１２ａに接着層１３を形成すると、予め、所定の温度に加熱しておいた芯材１１に対し、まずは、フォームシート１２ａの縁部１２２ａにおける最突出部を接着固定し、その後、所定方向にフォームシート１２ａを芯材１１に巻回しながら、その他の部分を芯材１１に接着固定する。こうして、図３（ｅ）に示すクリーニングローラ１を製造することができる。

このような方法で、クリーニングローラ１を製造することができるので、研磨工程を経ていないフォームシート１２ａを用意できる上、従来のような研磨工程が不要となり、その分、クリーニングローラ１の製造効率を向上させることでき、その結果、クリーニングローラ１の製造コストを低減することができる。

次に、図４乃至図８の各図において、第２乃至６実施形態のクリーニングローラ２０，３０，４０，５０，６０について説明する。尚、図４乃至図８の各図は、図２に対応する図であり、第２乃至６実施形態のクリーニングローラ２０，３０，４０，５０，６０については、第１実施形態のクリーニングローラ１と共通する構成については、同一符合を付し、その説明は省略する。

図４（ａ）は第２実施形態のクリーニングローラ２０の拡大平面図であり、図４（ｂ）は第２実施形態のクリーニングローラ２０の分解図である。図４（ａ）に示す第２実施形態のクリーニングローラ２０は、被覆層１２を構成する図４（ｂ）に示すフォームシート１２ｂをＷ字状に形成し、屈曲点Ｘが位置する平行線Ｎが１本だけでなく３本である点において、第１実施形態のクリーニングローラ１と異なるものである。

このように、フォームシート１２ｂを形成したとしても、第１実施形態の場合と同様に、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができるので、被覆層１２の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができ、研磨粉が帯電ローラ３に付着するのを抑制することができる。

また、このフォームシート１２ｂを芯材１１に巻回する場合には、縁部１２１ｂ側から芯材１１に巻回するよりも、縁部１２２ｂ側から芯材１１に巻回することで、最初に芯材１１に固定する頂点が２点となり、きれいに、皺なくフォームシート１２ｂを芯材１１に巻回して固定することができる。

但し、フォームシート１２ｂをＷ字状に形成した場合には、図４（ａ）に示すように、被覆層１２の繋ぎ目Ｔは、中央の平行線Ｎから被覆層１２の各一端までの間において、被覆層１２の周面上で鈍角に屈曲する屈曲点Ｘを有することになる。よって、この鈍角に屈曲する部分で、繋ぎ目Ｔに入り込んだ微粒子を、被覆層１２の一端側に移動させ難くなる可能性があるので、被覆層１２を構成するフォームシートは、第１実施形態のように構成することが最も好ましい。

図５（ａ）は第３実施形態のクリーニングローラ３０の拡大平面図であり、図５（ｂ）は第３実施形態のクリーニングローラ３０の分解図である。図５（ａ）に示す第３実施形態のクリーニングローラ３０は、その被覆層１２を構成する図５（ｂ）に示すフォームシート１２ｃを平行四辺形に形成し、屈曲点Ｘ、平行線Ｎがない点において、第１実施形態のクリーニングローラ１と異なるものである。

このように、フォームシート１２ｃを形成したとしても、第１実施形態の場合と同様に、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができるので、被覆層１２の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができ、研磨粉が帯電ローラ３に付着するのを抑制することができる。

但し、フォームシート１２ｃを平行四辺形に形成した場合には、フォームシート１２ｃの芯材軸方向の一端側から螺旋状にフォームシート１２ｃを芯材１１に巻回するのが巻回し易い。しかし、フォームシート１２ｃを芯材１１に螺旋状に巻回する場合には、螺旋状に巻回する場合の圧力の変化によって、接着性が軸方向に不均一に為り易く、第１実施形態の場合よりもフォームシート１２ｃが芯材１１から剥がれ易くなる可能性があるので、被覆層１２を構成するフォームシートは、第１実施形態のように構成することが最も好ましい。

図６（ａ）は第４実施形態のクリーニングローラ４０の拡大平面図であり、図６（ｂ）は第４実施形態のクリーニングローラ４０の分解図である。図６（ａ）に示す第４実施形態のクリーニングローラ４０は、その被覆層１２を構成する図６（ｂ）に示すフォームシート１２ｄを平行四辺形に形成し、屈曲点Ｘ、平行線Ｎがない点において、第１実施形態のクリーニングローラ１と異なるものである。

また、フォームシート１２ｄの縁部１２１ｄ，１２２ｄの長さが、図５に示す第３実施形態のフォームシート１２ｃの縁部１２１ｃ，１２２ｃの長さよりも長い点において、第３実施形態のクリーニングローラ３０と異なるものである。

このように、フォームシート１２ｄを形成したとしても、第１実施形態の場合と同様に、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができるので、被覆層１２の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができ、研磨粉が帯電ローラ３に付着するのを抑制することができる。

但し、図６（ｂ）に示すように、フォームシート１２ｄを形成した場合には、第３実施形態の場合よりも接着性は向上するものの、フォームシート１２ｄを芯材１１に何周も螺旋状に巻回する必要があるので、フォームシート１２ｄを芯材１１に巻回するのが、第１実施形態の場合よりも手間である。よって、被覆層１２を構成するフォームシートは、第１実施形態のように構成することが最も好ましい。

図７（ａ）は第５実施形態のクリーニングローラ５０の拡大平面図であり、図７（ｂ）は第５実施形態のクリーニングローラ５０の分解図である。図７（ａ）に示す第５実施形態のクリーニングローラ５０は、その被覆層１２を構成する図７（ｂ）に示すフォームシート１２ｅを長方形に形成し、屈曲点Ｘ、平行線Ｎがない点において、第１実施形態のクリーニングローラ１と異なるものである。

このように、フォームシート１２ｅを形成したとしても、第１実施形態の場合と同様に、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができるので、被覆層１２の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができ、研磨粉が帯電ローラ３に付着するのを抑制することができる。

但し、フォームシート１２ｄを長方形に形成した場合には、繋ぎ目Ｔが芯材１１の軸線方向と平行に形成されるため、繋ぎ目Ｔに入り込んだ微粒子を第１実施形態の場合よりも被覆層１２の一端側に移動させ難くなるので、被覆層１２を構成するフォームシートは、第１実施形態のように構成することが最も好ましい。

図８（ａ）は第６実施形態のクリーニングローラ６０の拡大平面図であり、図８（ｂ）は第６実施形態のクリーニングローラ６０の分解図である。図８（ａ）に示す第６実施形態のクリーニングローラ６０は、その被覆層１２を構成する図８（ｂ）に示すフォームシート１２ｆを傾斜したＮ字型に形成し、屈曲点Ｘが位置する平行線Ｎが１本だけでなく２本である点において、第１実施形態のクリーニングローラ１と異なるものである。

このように、フォームシート１２ｆを形成したとしても、第１実施形態の場合と同様に、表面が研磨されていない被覆層１２を構成することができるので、被覆層１２の表面に研磨粉が付着するのを抑制することができ、研磨粉が帯電ローラ３に付着するのを抑制することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

上述した第１乃至第６実施形態では、被覆層１２を構成するフォームシート１２ａ乃至１２ｆを各種形状に形成する場合について説明したが、フォームシートの形状としては、かかる形状に限定されるものではない。即ち、フォームシートは、芯材１１を巻回して円筒状の被覆層１２を構成できる形状であれば、その形状に限定されることはない。例えば、平行線Ｎが４本以上であっても良い。

また、上述した第１乃至第６実施形態では、板状のフォームシート１２ａ乃至１２ｆを芯材１１に巻回しているので、その被覆層１２の表面には、いずれも繋ぎ目Ｔが形成されているが、この繋ぎ目Ｔをコーティングして被覆層１２の表面が平坦になるように形成しても良い。この場合には、繋ぎ目Ｔに微粒子が入り込むのを防止することができる。

また、上述した実施形態では、繋ぎ目Ｔをフォームシートの両縁部を突き合わせて形成する場合について説明したが、フォームシートの両縁部間に若干の隙間を空けて、この隙間を繋ぎ目Ｔとして構成しても良い。

また、上述した実施形態では、クリーニングローラ１等によってクリーニングされる被クリーニング部材として帯電ローラ３について説明したが、被クリーニング部材としては帯電ローラ３に限定されるものではなく、例えば、感光ドラム４、搬送ベルト等であっても良い。

クリーニングローラを搭載した画像形成装置の内部構造を模式的に示す図である。 （ａ）はクリーニングローラの拡大平面図であり、（ｂ）はクリーニングローラの分解図である。 クリーニングローラの製造方法を説明するための図である （ａ）は第２実施形態のクリーニングローラの拡大平面図であり、（ｂ）は第２実施形態のクリーニングローラの分解図である。 （ａ）は第３実施形態のクリーニングローラの拡大平面図であり、（ｂ）は第３実施形態のクリーニングローラの分解図である。 （ａ）は第４実施形態のクリーニングローラの拡大平面図であり、（ｂ）は第４実施形態のクリーニングローラの分解図である。 （ａ）は第５実施形態のクリーニングローラの拡大平面図であり、（ｂ）は第５実施形態のクリーニングローラの分解図である。 （ａ）は第６実施形態のクリーニングローラの拡大平面図であり、（ｂ）は第６実施形態のクリーニングローラの分解図である。 従来のクリーニングローラの製造方法を説明するための図である

符号の説明

１ クリーニングローラ
２ 画像形成装置
３ 帯電ローラ（被クリーニング部材の一部）
１１ 芯材
１２ 被覆層
１２ａ フォームシート
１３ 接着層
１２１ａ，１２２ａ フォームシートの縁部
Ｎ 平行線
Ｔ 繋ぎ目
Ｐ 記録用紙
Ｘ 屈曲点

Claims (8)

1. 棒状の芯材と、その芯材を被覆する筒状に形成され、連続気泡構造のセル骨格、柔軟性を有する樹脂製の被覆層とを備え、微粒子が付着している被クリーニング部材に前記被覆層を押圧させた状態で回転し、前記被クリーニング部材をクリーニングするクリーニングローラにおいて、
   前記被覆層は、板状に形成されているフォームシートを前記芯材に巻回して構成されていることを特徴とするクリーニングローラ。
2. 前記フォームシートの縁部同士を突き合わせて形成され、前記被覆層の一端から他端までの間において、前記被覆層の表面を螺旋状に、又は、蛇行しながら連続して延びる繋ぎ目を備えてい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。
3. 前記芯材と前記被覆層との間に接着層を備え、
   前記フォームシートは一枚で形成されており、そのフォームシートの縁部のうち芯材軸方向の２つの縁部は、途中で屈曲せずに、または、途中で少なくとも１回以上屈曲しながら互いに略平行に延び、その２つの縁部同士の間隔は前記芯材の周方向長さと略同一の長さで形成されていることを特徴とする請求項２に記載のクリーニングローラ。
4. 前記フォームシートは、芯材軸方向において前記フォームシートを二等分する二等分線に対して線対称に形成さ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。
5. 前記繋ぎ目は、前記フォームシートの縁部のうち芯材軸方向の２つの縁部と前記二等分線との交点から前記被覆層の一方の端部に向かって、前記被覆層の表面を螺旋状に１周する以前に、又は、螺旋状に１周する以前に方向転換して前記被覆層の一方の端部に到達するように延びていることを特徴とする請求項４に記載のクリーニングローラ。
6. 前記フォームシートは、Ｖ字状またはＷ字状に形成されてい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。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングローラの製造方法であって、
   前記フォームシートを準備する準備工程と、
   その準備工程によって準備されたフォームシートを前記芯材に巻回する巻回工程とを備えていることを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
8. 前記被クリーニング部材を備え、記録用紙に画像を形成する画像形成装置において、
   請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングローラを備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images