JP2015148755A - 清掃部材、帯電装置、組立体及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、第1実施形態に係る清掃部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の一例を、図面を参照しつつ説明する。まず、画像形成装置の全体構成について説明する。次に、画像形成装置の動作について説明する。次に、要部について説明する。なお、以下の説明では、図面に矢印Xで示す方向の装置幅方向、矢印Yで示す方向を装置高さ方向とする。また、装置幅方向及び装置高さ方向のそれぞれに直交する方向(適宜矢印Zで示す)を装置奥行き方向とする。
<画像形成装置の全体構成>
〔全体〕
画像形成装置10は、媒体収容部12と、画像形成部14と、原稿読取部16と、を含んで構成されている。また、画像形成部14には、画像形成装置10の各部の動作を制御する制御部20を含んで構成されている。なお、媒体収容部12、画像形成部14及び原稿読取部16は、装置高さ方向に対し下側から上側に、媒体収容部12、画像形成部14、原稿読取部16の順で配置されている。また、媒体収容部12及び画像形成部14は、搬送部37を含んで構成されている。
媒体収容部12は、媒体Pを収容する機能を有する。媒体収容部12は、サイズの異なる媒体Pを収容可能な第1収容部22、第2収容部24、第3収容部26及び第4収容部28(以下、各収容部という。)を含んで構成されている。各収容部には、収容された媒体Pを一枚ずつ送り出す送り出しロール32と、送り出された媒体Pを画像形成装置10内に設けられた搬送路30に搬送する搬送ロール34と、が設けられている。ここで、媒体Pは、被転写体の一例である。
搬送部37は、媒体Pが、各収容部に設けられたそれぞれの送り出しロール32から後述する2次転写位置T2及び定着装置72内を搬送されて排出される排出部13までの搬送機構をいう。搬送部37を構成する搬送路は、搬送路30、31、33及び35を含んで構成されている。
画像形成部14は、媒体Pに画像を形成する機能を有する。画像形成部14は、トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kと、転写装置68と、定着装置72と、を含んで構成されている。ここで、符号におけるY、M、C及びKは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを意味し、本実施形態で用いられるトナー色を示している。以下において、特にY、M、C及びKについて区別する必要がない場合は、省略して説明する。
トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のトナー画像を、それぞれ、後述する感光体ドラム62Y、62M、62C、62Kに形成する機能を有する。また、各トナー画像形成部64Y、62M、62C、62Kは、基本的に同じ構成になっている。
感光体ドラム62は、その表面にトナー像を保持する機能を有する。感光体ドラム62は、円筒状に形成され、上記駆動手段によって自軸周りに(矢印R1方向に)回転駆動されるようになっている。感光体ドラム62は、アルミ製の円筒と、この円筒上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の順で形成された感光層と、を備えている。
帯電装置100は、感光体ドラム62の表面を帯電させる機能を有する。本実施形態では、帯電装置100は、帯電ロール102と、清掃部材120と、を含んで構成されている(図2参照)。ここで、帯電ロール102は、被清掃部材及び帯電部材の一例である。帯電ロール102は、感光体ドラム62の表面に接触しながら、感光体ドラム62を帯電させる接触帯電方式とされている。そして、帯電ロール102は、感光体ドラム62の矢印R1方向への回転に伴い、感光体ドラム62に従動回転するようになっている。また、帯電ロール102は、電源(図示省略)から電圧が印加されると、感光体ドラム62とで形成するニップ部の上流側及び下流側でコロナ放電を起こして、感光体ドラム62の表面を帯電させるようになっている。なお、帯電装置100及び帯電装置100を構成する清掃部材120は、本実施形態の要部のため、後述する。
露光装置66は、帯電装置100により帯電された感光体ドラム62の表面に、露光光Lを露光して潜像を形成する機能を有する。具体的には、露光装置66は、制御部20を構成する画像信号処理部(図示省略)から受け取った画像データに応じて、変調した露光光Lを帯電装置100により帯電された感光体ドラム62の表面に照射するようになっている。これにより、感光体ドラム62の表面には潜像が形成されるようになっている。
現像装置74は、露光装置66から出射された露光光Lにより感光体ドラム62の表面に形成された潜像を、トナー画像として現像する機能を有する。詳細は省略するが、現像装置74は、トナーを収容する容器73と、容器73に収容されたトナーを回転しながら感光体ドラム62に供給する現像ロール75と、を含んで構成されている(図2参照)。容器73には、トナーを補給するためのトナーカートリッジ79が補給経路(図示省略)を介してつながっている。各色のトナーが収容されたトナーカートリッジ79は、各色の感光体ドラム62及び各色の露光装置66に対する上側に、正面側から見て装置幅方向に並べて配置されており、個別に交換可能とされている。
除去装置76は、転写装置68(後述する中間転写ベルト82)へのトナー画像の転写後に感光体ドラム62の表面に残留したトナーを該感光体ドラム62の表面から除去する機能を有する。除去装置76は、ブレード77を備えている(図2参照)。
転写装置68は、各色の感光体ドラム62に形成された各色のトナー画像を媒体Pに転写する機能を有する。より具体的には、転写装置68は、各色の感光体ドラム62のトナー画像を1次転写位置T1(図2参照)で中間転写ベルト82に重畳して1次転写させ、2次転写位置T2で重畳されたトナー画像を媒体Pに2次転写するようになっている。
定着装置72は、転写装置68において各色のトナー画像が重畳されたトナー画像が2次転写された媒体Pに、該トナー画像を定着させる機能を有する。本実施形態では、定着装置72は、定着ニップT3においてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、該トナー画像を媒体Pに定着するようになっている。
原稿読取部16は、原稿(図示省略)に記載された情報(文字、図形、記号若しくはこれらの結合又はこれらと色彩との結合等)を電気信号に変換して、制御部20に送信する機能を有する。原稿読取部16は、原稿を置くことが可能な原稿置台41と、一枚の原稿が載せられるプラテンガラス42と、プラテンガラス42に載せられた原稿を読み取る原稿読取装置44と、読み取られた原稿が排出される原稿排出部43と、を含んで構成されている。
次に、画像形成装置10による媒体Pへの画像形成動作について、図1を参照しつつ説明する。
定着装置72から排出された媒体Pは、搬送路30に沿って、装置外の排出部13に向けて搬送され、媒体Pへの画像形成動作が終了する。
次に、本実施形態の要部である帯電装置100及び帯電装置100を構成する清掃部材120について、図面を参照しつつ詳しく説明する。
帯電装置100は、図3に示されるように、帯電ロール102と、清掃部材120と、保持部材110と、を含んで構成されている。
帯電ロール102は、感光体ドラム62の表面を帯電させる機能を有する。帯電ロール102は、軸104と、導電性ゴム部106と、を備えている。軸104は、長尺状の円柱体とされている。導電性ゴム部106は、長尺状の円筒体とされている。そして、導電性ゴム部106は、その内周面が、軸104の側面(外周面)に接着されて固定されている。なお、導電性ゴム部106は、その長手方向両端部から軸104がはみ出して軸104の外周面に固定されている。
保持部材110は、図3に示されるように、帯電ロール102と清掃部材120とを保持しつつ、帯電ロール102を感光体ドラム62に押圧させる機能を有する。保持部材110は、軸受112と、押圧装置(例えば圧縮ばね)108と、を備えている。なお、図3は、装置奥行き方向手前側(正面側)から見た図(正面図)であるが、保持部材110は装置奥行き方向奥側にも配置されている。
軸受112には、第1支持部114と、第2支持部116と、押圧部118と、が形成されている。第1支持部114は、帯電ロール102の両端側の軸104を支持するようになっている。第2支持部116は、正面側から見て、第1支持部114の右上側に形成されており、清掃部材120を、その両端側の軸122で支持するようになっている。押圧部118は、正面側から見て、第1支持部114の上側に形成されている。そして、押圧部118は、圧縮ばね108の一端側の位置決めをしつつ、圧縮ばね108に押圧されている。なお、圧縮ばね108の他端側は、プロセスカートリッジ70の筐体70Aに支持されている。
清掃部材120は、帯電ロール102に従動回転しながら、帯電ロール102を清掃する機能を有する。ここで、帯電ロール102を清掃するとは、帯電ロール102に付着したトナー、外添剤、紙粉等の不純物を除去することを意味する。
軸122は、長尺状の円柱体とされている。そして、軸122は、軸受112に形成された第2支持部116に支持されている。
螺旋部124は、図4(A)に示されるように、軸122の側面に、発泡体を軸122の軸方向に隙間を空けて螺旋状に巻き付けて接着剤で接着して、軸122の側面に、固定されている。なお、軸122に巻き付けられて螺旋部124を構成する発泡体は、短冊状に形成されている(図示省略)。螺旋部124は、図4(B)に示されるように、第1螺旋部126と、第2螺旋部128と、を備えている。ここで、第1螺旋部126は、螺旋体の一例である。また、第1螺旋部126は第1突起部の一例であり、第2螺旋部128は第2突起部の一例である。
第2螺旋部128の周方向の定められた部位に、軸122の軸方向に沿って軸方向の全域に亘って形成されているといえる。
(帯電装置全体を通じた補足について)
以上のとおり、帯電装置100を構成する、帯電ロール102、清掃部材120及び保持部材110について個別に説明したが、ここでは、全体を通じて補足すべき内容について説明する。
次に、上記構成の清掃部材120による、帯電ロール102の清掃のメカニズムについて説明する。
以下、本実施形態の作用について、図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態の作用を比較態様(比較態様1及び比較態様2)と比較して説明する。以下の説明において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。
まず、本実施形態の比較態様として以下に説明する比較態様1を想定したうえで、本実施形態と比較する。
次に、本実施形態の比較態様として以下に説明する比較態様2を想定したうえで、本実施形態と比較する。
本実施形態の帯電装置100では、清掃部材120が、図3に示されるように、保持部材110の第2支持部116に支持されている。また、第2支持部116の開口部116Bは、装置高さ方向下側を向く第1支持部114の開口部114Bの開口方向に対して、反対方向を向いている。そして、清掃部材120は、清掃部材120が1回転する毎に、帯電ロール102と近づく方向及び離れる方向に移動可能に保持部材110の第2支持部116に支持されている。
また、比較態様3の帯電装置として、帯電ロール102と清掃部材120との軸間距離が一定である場合を想定して比較する(図8参照)。比較態様3の帯電装置では、帯電ロール102に対して清掃部材の第2螺旋部128の外周面でニップ部の幅は、本実施形態の帯電装置100の場合と同じ幅となるように、帯電ロール102と清掃部材120との軸間距離が定められている。このため、比較態様3の帯電装置では、帯電ロール102に対して清掃部材120の第1螺旋部126の周方向の露出した部分(凹み部130)が接触してニップ部を形成することができない。そして、比較態様3の帯電装置の場合、清掃部材120の従動回転に伴う帯電ロール102に対する、凹み部130の接触面積が小さくなるため、摩擦が小さい。以上のとおり、比較態様3の帯電装置では、帯電ロール102と清掃部材120との軸間距離が一定であるため、清掃部材120が、帯電ロール102に対して近づくことができない。そのため、清掃部材120の従動回転不良が生じる。
また、これに伴い、本実施形態のプロセスカートリッジ70によれば、比較態様1、2又は3の帯電装置を備えたプロセスカートリッジに比べて、帯電ロール102の清掃不良に起因する感光体ドラム62の帯電不良が抑制される。
また、これに伴い、本実施形態の画像形成装置10によれば、比較態様1、2又は3の帯電装置を備えた画像形成装置に比べて、感光体ドラム62の帯電不良に起因する画像形成不良が抑制される。
次に、第2実施形態について、図5(A)及び(B)を参照しつつ説明する。以下の説明において、第1実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。
本実施形態の清掃部材120Aは、2つの第1螺旋部126A、126Bと、を含んで構成されている。2つの第1螺旋部126A、126Bは、それぞれの一方の側面部分が接触した状態で、軸122の側面に螺旋状に巻き付けられて、接着剤で接着されて、軸122の側面に固定されている。そして、2つの第1螺旋部126A、126Bには、第2螺旋部128A、128Bが設けられている。そのため、2つの螺旋部124A、124Bがそれぞれ接触する側面部分には、図5(A)に示されるように、スリット124Cが形成されている。ここで、第1螺旋部126A、126Bは、螺旋体の一例である。これらの点以外は、第1実施形態の構成と同様とされている。
本実施形態の清掃部材120Aの場合、2つの螺旋部が設けられているため、軸122の軸方向に同じ幅の1つの螺旋部が設けられている場合に比べて、第2螺旋部128A、128Bの外周面のエッジ部分が帯電ロール102に2倍接触する。このため、本実施形態の清掃部材120Aによれば、軸方向に同じ幅で一条の螺旋部備えている清掃部材に場合に比べて、帯電ロール102の清掃性が向上される。
その他の作用は、第1実施形態の場合と同様である。
なお、本実施形態では、2つの螺旋部124A、124B同士は、それぞれの一方の側面部分が接触しているとして説明した。しかし、本構成の作用を鑑みると、2つの螺旋部124A、124B同士が離れているような形態でも、第2螺旋部128A、128Bの外周面のエッジ部分が2倍接触することになるため、本実施形態の場合と同様に作用する。
次に、第3実施形態について、図6を参照しつつ説明する。以下の説明において、第1及び第2実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。
本実施形態の清掃部材120Bは、第2螺旋部128の周方向の幅は、第1螺旋部126の周方向の長さよりも短く構成されている。また、第2螺旋部128の外周面は、図6(B)に示されるように、軸122の軸方向から見ると、円弧状に形成されている。これらの点以外は、第1実施形態の構成と同様とされている。
本実施形態の作用は、第1実施形態の場合と同様である。
<概要>
実施例及び比較例では、1種類の帯電ロールと、3種類の保持部材と、10種類の清掃部材(クリーニングロール)と、を適宜組み合わせて構成される帯電装置を準備した。そして、準備した帯電装置を、画像形成装置(700 Digital Cоlоr Press(富士ゼロックス株式会社製))のマゼンタ色用のプロセスカートリッジに改造して取り付けて、(1)清掃性(帯電ロールの清掃不良に起因する清掃斑)の評価、(2)清掃部材の形状に起因する筋の評価、及び、(3)フィルミング(帯電ロールのトナーフィルミング)の評価、を行った。
実施例及び比較例で用いた帯電ロールの製造方法は、以下のとおりである。まず、発泡弾性層を導電性支持体に被覆して研磨し、その後、発泡弾性層に表面層を形成した。
〈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で構成される直径φ6mmの導電性支持体の表面に、厚さ3mmとなるように円筒状に被覆し、内径φ18.0mm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
〈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
以下の実施例及び比較例で用いた3種類の保持部材は、図9の表に示される、保持部材110、110A、110Bとした。なお、保持部材110は、図3に示された本実施形態の保持部材である。
保持部材110Aには、図7に示されるように、清掃部材120の自軸中心OAから装置高さ方向上側に向く仮想直線を基準として、時計回りに45°傾いた方向に向く開口部116B1が形成されている。このため、保持部材110Aに保持された清掃部材120は、上記時計回りに45°傾いた方向に沿って移動可能に保持されている。この点以外は、本実施形態の保持部材110と同様の構成とされている。
保持部材110Bには、図8に示されるように、清掃部材120の軸122を保持する丸穴116Cが形成されている。このため、保持部材110Aに保持された清掃部材120は、清掃部材120と帯電ロール102との軸間距離を一定とした状態で自軸中心に回転可能に保持されている。この点以外は、本実施形態の保持部材110と同様の構成とされている。
以下の実施例及び比較例で用いた10種類の清掃部材は、図9の表に示される、クリーニングロール1〜8、比較クリーニングロール1、2とした。以下、各クリーニングロールの製造方法について、説明する。
厚さ2.5mm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製)シートに、厚さ0.15mmの両面テープ(4801−015;住友3M社製)を貼付け、シートを幅10mm、長さ370mm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8% となるようにした。
次に、圧縮後の短冊を、軸(金属芯体)(外径6mm、全長343mm、両端から4mmの範囲のみに外径4mmに段付加工)へ、巻き付け角度25°で、短冊全長が0% 以上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。さらに、発泡弾性層を螺旋状に巻き付けた清掃部材を、軸方向から見た場合の削り量が均等になるように、軸方向に沿って発泡弾性層の幅2mmの切削加工を行った。
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。
クリーニングロール1の最大半径a、最小半径bを前述に記載の方法で求めたところ、最大半径aは2.5mm、最小半径bは2.38mmであった。
クリーニングロール2は、最小半径bを2.05mmとした以外は、クリーニングロール1の場合と同様である。
クリーニングロール3は、最小半径bを1.83mmとした以外は、クリーニングロール1の場合と同様である。
クリーニングロール4は、最小半径bを1.5mmとした以外は、クリーニングロール1の場合と同様である。
クリーニングロール5は、発泡ウレタンシートの幅を5mmとして作製した両面テープ付き短冊を2本用い、2本の両面テープ付き短冊を接触するようにして軸(金属芯体)へ巻き付けた以外は、クリーニングロール2の場合と同様である。このため、クリーニングロール5は、図5に示されるように、構成されていた。
クリーニングロール6は、発泡ウレタンシートの幅を5mmとして作製した両面テープ付き短冊を2本用い、2本の短冊を接触しないよう10mm離して軸(金属芯体)へ巻き付けた以外は、クリーニングロール2と同様である。
クリーニングロール7は、厚さ2.0mmの発泡ウレタンシートを用い、最大半径aを2.0mm、最小半径bを1.72mmとした以外は、クリーニングロール1と同様である。
クリーニングロール8は、厚さ2.7mmの発泡ウレタンシートを用い、最大半径aを2.7mm、最小半径bを2.16mmとした以外は、クリーニングロール1と同様である。
比較クリーニングロール1は、最小半径bを2.46mmとしたとした以外は、クリーニングロール1と同様である。
比較クリーニングロール2は、最小半径bを1.38mmとしたとした以外は、クリーニングロール1と同様である。
実施例1〜12の構成は、図9に示されるとおりである。
実施例1の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール1と、保持部材110Aと、を備えていた。この場合、b/aは0.95であった。また、第2支持部の開口方向の角度は45°であった。
実施例2の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール2と、保持部材110Aと、を備えていた。この場合、b/aは0.82であった。また、第2支持部の開口方向の角度は45°であった。
実施例3の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール3と、保持部材110Aと、を備えていた。この場合、b/aは0.73であった。また、第2支持部の開口方向の角度は45°であった。
実施例4の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール4と、保持部材110Aと、を備えていた。この場合、b/aは0.6であった。また、第2支持部の開口方向の角度は45°であった。
実施例5の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール1と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.95であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°(装置高さ方向上側)であった。
実施例6の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール2と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.82であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°であった。
実施例7の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール3と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.73であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°であった。
実施例8の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール4と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.6であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°であった。
実施例9の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール5と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.82であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°であった。なお、クリーニングロール5は、図5に示されるように構成されていた。
実施例10の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール6と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.82であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°であった。
実施例11の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール7と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.86であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°であった。
実施例12の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール8と、保持部材110と、を備えていた。この場合、b/aは0.80であった。また、第2支持部の開口方向の角度は0°であった。
比較例1〜6の構成は、図9に示されるとおりである。
比較例1の帯電装置は、図9に示されるように、比較クリーニングロール1と、保持部材110Aと、を備えていた。この場合、b/aは0.98であった。また、第2支持部の開口方向の角度は45°であった。
比較例2の帯電装置は、図9に示されるように、比較クリーニングロール2と、保持部材110Aと、を備えていた。この場合、b/aは0.55であった。また、第2支持部の開口方向の角度は45°であった。
比較例3の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール1と、保持部材110Bと、を備えていた。この場合、b/aは0.95であった。また、比較例3の帯電装置では、保持部材110Bを備えているため、第2支持部に開口部がなく、帯電ロールとクリーニングロール1との軸間距離は一定に保持されていた。
比較例4の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール2と、保持部材110Bと、を備えていた。この場合、b/aは0.82であった。また、比較例4の帯電装置では、保持部材110Bを備えているため、第2支持部に開口部がなく、帯電ロールとクリーニングロール2との軸間距離は一定に保持されていた。
比較例5の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール3と、保持部材110Bと、を備えていた。この場合、b/aは0.73であった。また、比較例4の帯電装置では、保持部材110Bを備えているため、第2支持部に開口部がなく、帯電ロールとクリーニングロール3との軸間距離は一定に保持されていた。
比較例6の帯電装置は、図9に示されるように、クリーニングロール4と、保持部材110Bと、を備えていた。この場合、b/aは0.6であった。また、比較例4の帯電装置では、保持部材110Bを備えているため、第2支持部に開口部がなく、帯電ロールとクリーニングロール4との軸間距離は一定に保持されていた。
前述のとおり、清掃部材の評価は、(1)清掃性(帯電ロールの清掃不良に起因する清掃斑)の評価、(2)清掃部材の形状に起因する筋の評価、及び、(3)フィルミング(帯電ロールのトナーフィルミング)の評価に基いて行った。以下、各評価について説明する。
この評価は、温度30℃、湿度75RH%の環境下で、A4用紙上に画像平均密度5% の画質パターンを10,000枚及び50,000枚印字した後に、濃度30% のハーフトーン画像を出力し、帯電ロールの清掃斑による濃度斑(清掃性)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清掃性を評価した。なお、この評価は、上記最大値と最小値との差が小さいほど評価が高いため、G0、G1、G2、G3の順で、評価が低くなる。なお、この評価については、A4用紙上に画像平均密度5% の画質パターンを10,000枚印字した後、G0であり、A4用紙上に画像平均密度5% の画質パターンを50,000枚印字した後、G2以上(G0、G1又はG2)であれば、合格とした。
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
この評価は、温度22℃、湿度55RH%の環境下で、A3用紙上に濃度30% のハーフトーン画像を50,000枚印字した後、清掃部材周長の周期(最小半径bの位置)で発生する出力方向と直交方向に発生する白筋について、以下の基準に基づいて清掃部材形状起因を評価した。なお、この評価は、G0、G1、G2、G3の順で、評価が低くなる。
清掃部材形状起因筋評価:判断基準
G0:発生なし
G1:0.5mm以下の幅の白筋が発生
G2:0.5mmより大きく1.0mm以下の幅の白筋が発生
G3:1.0mm以上の幅の白筋が発生
この評価は、温度30℃、湿度75RH%の環境下で、A4用紙上に画像濃度100% の出力方向長さ200mmx幅30mmの帯状の画質パターンを50,000枚印字した後、帯電ロールの前記画質パターン印字位置の表面状態の観察によりトナーのフィルミング評価を行った。
帯電ロールの観察は、共焦点レーザー顕微鏡(OLS1100(オリンパス株式会社製))を用いて直接表面を観察し、以下の基準に基づいてフィルミングを評価した。
フィルミング評価:判断基準
G0:帯電ロール表面にトナーの固着(フィルミング)が全く見られない
G1:帯電ロール表面にトナーの固着(フィルミング)が1μm2あたり15% 以下の範囲で見られる。
G2:帯電ロール表面にトナーの固着(フィルミング)が1μm2あたり15% より大きく30% 程度以下の範囲で見られる。
G3:帯電ロール表面にトナーの固着(フィルミング)が1μm2あたり30% より大きい範囲で見られる。
以下、図10の表に示される、実施例(実施例1〜12)及び比較例(比較例1〜6)の評価結果に基づいて、考察する。
10、000枚印字後の清掃性(帯電ロールの清掃不良に起因する清掃斑)の評価を見ると、比較例2のみがG3であり、その他はすべてG0となっていた。比較例2はb/aが0.55であり、その他はすべて0.6≦b/aとなっていた。このため、比較例2では、10,000枚印字までに比較クリーニングロール2の帯電ロールに対する従動回転不良が生じていたと推認される。
50,000枚印字後の清掃性の評価を見ると、比較例1及び2のみがG3であり、その他はG0〜G2となっていた。このため、クリーニングロールによる帯電ロールの清掃不良に起因する清掃斑の評価の観点から、実施例1〜12、比較例3〜6は合格とした。なお、これらの例で用いられたクリーニングロールは、すべてクリーニングロール1〜8であり、0.6≦b/a≦0.95の関係を有していた。別の見方をすると、不合格となった比較例1及び2のクリーニングロール(比較クリーニングロール1及び2)は、いずれも0.6≦b/a≦0.95の関係を有していなかった。
清掃部材(クリーニングロール)の形状に起因する筋の評価を見ると、実施例1〜12及び比較例1、2がG0であるのに対して、比較例3〜6はG1〜G3であった。比較例3〜6の場合、帯電ロールとクリーニングロール1、2、3、4との軸間距離が一定であるため、クリーニングロール1、2、3、4は、最小半径bの位置で帯電ロールの接触不良及び従動回転不良が生じるとともに、帯電ロールに対する接触圧の変動を引き起こすため、クリーニングロール1、2、3、4の形状に起因する筋が発生したと推考される。
フィルミング(帯電ロールのトナーフィルミング)の評価を見ると、実施例1〜12がG0であるのに対して、比較例1〜6はG1、G2又はG3であった。比較例1の場合は、半径aと半径bとの関係から生じる清掃部材の速度差が、他の例の場合よりも小さいため、トナーフィルミングが発生したと推考される。また、比較例2の場合は、比較クリーニングロール2の帯電ロールに対する従動回転不良が生じた結果、トナーフィルミングが発生したと推考される。比較例3〜6の場合、帯電ロールとクリーニングロール1、2、3、4との軸間距離が一定であるため、クリーニングロール1、2、3、4の最小半径bの位置で帯電ロールの接触不良及び従動回転不良が生じると、帯電ロール表面の清掃が不均一となり、トナーがフィルミングしたと推考される。
10A 画像形成装置本体
62 感光体ドラム(被帯電体の一例)
66 露光装置
68 転写装置
70 プロセスカートリッジ(組立体の一例)
74 現像装置
82 中間転写ベルト
100 帯電装置
102 帯電ロール(被清掃部材の一例)
110、110A 保持部材
120、120A、120B 清掃部材
122 軸
124、124A、124B 螺旋部(螺旋体の一例)
126 第1螺旋部(第1突出部の一例)
126 第2螺旋部(第2突出部の一例)
a 最大半径(最大距離の一例)
b 半径
OA 軸心
P 媒体(被転写体の一例)
Claims (5)
- 軸と、
前記軸を軸方向から見ると前記軸の側面全域から突出する外半径bの部分であり、前記軸の径方向から見ると前記軸に対し傾斜して前記軸方向に複数離れて並ぶ部位を有する第1突出部と、
前記第1突出部の周方向の一部であって、定められた部位に、前記軸方向に沿って前記軸方向の全域に亘って設けられ、前記軸の軸心からの最大距離aの第2突出部と、
を備え、
前記第1突出部における前記第2突出部が設けられていない部分が露出しており、
前記最大距離aと前記半径bとは、0.6≦b/a≦0.95の関係を有する、
清掃部材。 - 前記第1突出部は、前記軸に螺旋状に巻き付けられた複数条の螺旋体として構成されている、
請求項1記載の清掃部材。 - 回転しながら被帯電体を帯電する、被清掃部材としての帯電部材と、
前記帯電部材を押圧して前記帯電部材の回転に伴い従動回転ながら、前記帯電部材を清掃する請求項1又は2記載の清掃部材と、
前記帯電部材を前記被帯電体に押圧させて保持するとともに、前記清掃部材が前記帯電部材に従動回転することに伴い、前記清掃部材を前記帯電部材から離れる方向及び近づく方向に移動可能に支持する保持部材と、
を備えた帯電装置。 - 請求項3記載の帯電装置と、
前記帯電装置により帯電される被帯電体と、
を備え、
画像形成装置本体に対して一体として交換可能となるように組立てられた組立体。 - 請求項3記載の帯電装置と、
前記帯電装置により帯電される被帯電体と、
帯電された前記被帯電体に露光して潜像を形成する露光装置と、
前記被帯電体に形成された前記潜像をトナー像として現像する現像装置と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
を備えた画像形成装置。
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