JP2012103641A - クリーニングローラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリウレタンフォームからなる弾性体の片面に接着層を設けた帯状の弾性テープ21を、接着層がシャフト11側になるようにしてシャフト11の外周に螺旋状に巻き付け、シャフトの軸方向に沿うポリウレタンフォームの幅が5mm〜24mm、ポリウレタンフォームの厚みが1.9mm〜3.6mmとなるようにして、シャフト11の外周面に固定した。
【選択図】図1
Description
しかし、研磨加工により形成されたクリーニングローラは、研磨加工時に発生した研磨粉が弾性体表面の微細な凹凸に入り込み、使用時に悪影響を及ぼすことがあった。
しかし、紐状のクリーニング部材をシャフトの外周に螺旋状に巻き付けたクリーニングローラは、帯電ローラとクリーニング部材との接触が線接触となって接触面積が少ないために、クリーニング性能が劣る問題がある。
しかし、平行四辺形からなる幅広のフォームシートをシャフトの外周に螺旋状に巻き付けたクリーニングローラは、図8に示すように、シャフト95の軸方向(長さ方向)Lに沿って、フォームシート97の表面が両縁97aに対して中央97bで窪んだ溝状になる反りが発生し、シャフト95の軸方向Lに沿ってフォームシート97の表面に凹凸の波打ちを生じる。しかも、前記フォームシート97は、厚みが1.5mm程度であって薄いため、帯電ローラに押圧された際にフォームシート97の圧縮量が少なく、中央97bの窪んだ部分が帯電ローラの表面に充分に密着しない問題がある。そこで、前記フォームシート97を中央97bにおいても帯電ローラの表面に充分に密着させるため、フォームシート97の厚みを増大させて圧縮量を増やすようにすると、フォームシート97の弾性が増大することによって、フォームシート97をシャフト95の外周に巻き付けた後にフォームシート97が元の状態に戻り易くなり、時間の経過によってフォームシート97の端部、特にシャフト軸方向の両端部で剥がれる現象が発生するようになる。
幅w2が3.0mmより狭くなると、帯電ローラとクリーニング部材との接触が、線接触から点接触の範囲で接触面積が少なくなるために、クリーニング性能が劣る、一方、幅w2が13.0mmより広くなるとフォームシート97の弾性が増大することによって、フォームシート97をシャフト95の外周に巻き付けた後にフォームシート97が元の状態に戻り易くなり、時間の経過によってフォームシート97の端部が剥がれやすくなる。
また、厚みt2が2.0mmより薄くなると、帯電ローラに押圧された際にフォームシート97の圧縮量が少なく、フォームシートの中央部分の窪んだ部分が帯電ローラの表面に充分に密着しなくなる。一方、厚みt2が4.0mmより厚くなると、フォームシート97の弾性が増大することによって、フォームシート97をシャフト95の外周に巻き付けた後にフォームシート97が元の状態に戻り易くなり、時間の経過によってフォームシート97の端部、特にシャフト軸方向の両端部で剥がれる。
密度が24kg/m3未満の場合には帯電ローラー表面の付着物を掻き取りきれずにクリーニング性が低下する、一方、80kg/m3を超える場合には、帯電ローラと密着して従動するのに負荷が大きくなる。
硬さが100N未満の場合には帯電ローラーにかかる応力が低くなり、掻き取り性能、クリーニング性が低下する、一方、410Nを超える場合には、帯電ローラーにかかる応力が高くなりすぎ、クリーニングローラを従動回転させるのに駆動装置の負荷が大きくなる。
引張強度(JIS K6400−5)が69kPa未満の場合には、弾性体表面がちぎれたり、削れたりする。
伸びは、帯電ロールとクリーニングロールが面接触するように、所定の範囲に設定される。また、弾性体をシャフトに巻き付けた後の巻戻る力も伸びがあることで緩和される。
粘着剤の重量%=(粘着剤の重量)/(粘着剤の重量+支持体の重量)×100(%)
粘着剤の重量%が80重量%未満の場合、前記弾性テープ21を前記シャフト11の外周面に巻き付けた後に、前記弾性テープ21が前記シャフト11から剥がれ易くなる。また、前記支持体25aとしては、特に限定されず、例えば不織布、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステル、セルロースなどを挙げることができる。特に不織布は、前記シャフト11の外周に巻き付けた前記弾性テープ21の戻りを一層生じにくくできるため、好ましいものである。また、粘着剤層25b、25cを構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を挙げることができる。前記接着層25の厚みは、30〜200μmが好ましい。30μm未満の場合には、弾性体への接着力が低下し剥がれ易くなり、一方200μmを超える場合、シャフト表面への弾性テープの追従性が劣り巻き付け後に剥がれ易くなる。
前記傾斜角θ1が25°未満の場合には、図9(9−A)にあるa1とb1の差が大きくなりc1部分が帯電ローラと接触しにくくなる。一方、傾斜角θ1が65°を超える場合、図9に示す弾性体の幅方向の端部e1、e2、e3、e4によって軸方向両端へ掻き取られたトナーを搬送する機構を用いている場合、距離が長くなりクリーニング効率が悪くなる。
すなわち、前記傾斜角が所定の範囲にあることで、トナー粒子を移動させるクリーニングが帯電ローラの円周方向のみならず、軸線方向にも効率的に作用する。
回転円筒状の像担持体と、これに当接する帯電ローラからなる画像形成装置で、像担持体の回転駆動によって帯電ローラが従動回転するクリーニング装置に、実施例および比較例のクリーニングローラを取り付けた。上記クリーニングローラは画像形成装置内不動部に固定し、自由回転可能にしてあり、帯電ローラが回転する時、その表面を摺擦クリーニングする。上記クリーニング装置を公知のプリンタに組付けて、テストパターンを印刷し、その汚れのレベルを評価した。所定枚数を超えても、縦スジ・点状の汚れがなかった場合には○、縦スジ・点状の汚れが認められた場合には×とした。クリーニング性の結果を表1の下部に示す。
それに対して、巻き付けた状態における弾性体(ポリウレタンフォーム)のシャフトの軸方向の幅w1が28mmと大きい比較例1は、反り率が22%と大きく、中央部のクリーニング性が×であった。同様に、幅w1が37mmと大きい比較例8も、反り率が22%と大きく、中央部のクリーニング性が×であった。また、幅w1の値が3.5mmと小さい比較例2は、反り率が28%と大きく、中央部のクリーニング性が×であった。一方、巻き付けた状態におけるポリウレタンフォーム(弾性体)の厚みt1が1.35mmと薄い比較例3は、反り率が23%と大きく、中央部のクリーニング性が×であった。同様に、厚みt1が1.35mmと薄い比較例9も反り率が21%と大きく、中央部のクリーニング性が×であった。また、本発明における範囲よりも幅w1が大きく、かつ厚みt1が小さい比較例4〜比較例7は、反り率が29%(比較例6)〜40%(比較例5)の範囲にある、大きな値を示し、中央部のクリーニング性が×であった。
こうすることで、クリーニングローラを、駆動する帯電ローラに対して良好に従動させることができる。また、クリーニングロールは、帯電ロールと面接触することになり、トナーの掻き取り性に優れ、トナーを弾性体の間に掃出し、シャフト端部へ搬送除去することができる。
11 シャフト
21 弾性テープ
23 弾性体
25 接着層
25a 支持体
25b、25c 粘着剤層
L1 シャフトの軸方向
Claims (2)
- 弾性体の片面に接着層を設けた帯状の弾性テープを、シャフトの外周に前記接着層が前記シャフト側になるようにして螺旋状に巻き付けたクリーニングローラであって、
前記弾性体は、前記シャフトの外周に前記弾性テープが巻き付けられた状態で、前記シャフトの軸方向に沿う幅が5mm〜24mm、厚みが1.9mm〜3.6mmであることを特徴とするクリーニングローラ。 - 前記接着層は少なくとも粘着剤層を有し、前記接着層における粘着剤の重量%が80重量%以上であ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。
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