JP2017083707A - 清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置 - Google Patents

清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】被清掃体の回転不良を抑制する。【解決手段】清掃装置は、回転する被清掃体における回転軸方向に沿って配置された軸部と、前記軸部の外周面に軸方向一端側から軸方向他端側へかけて螺旋状に配置され前記被清掃体の外周面及び回転軸方向端面に接触する弾性層と、を有する清掃部材、を備え、前記被清掃体の軸直角断面積Saと、前記被清掃体が1回転している間に前記弾性層が前記回転軸方向端面に接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30となる。【選択図】図8

Description

本発明は、清掃装置、帯電装置、組立体及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、帯電ロール等の被清掃体を清掃する清掃部材を備える画像形成装置が開示されている。清掃部材は、芯体と、芯体の外周面に螺旋状に巻き付けられている弾性層と、を有している。回転する被清掃体の外周面に清掃部材の弾性層の外周面が接触することで、清掃部材が従動回転し、清掃部材の弾性層が被清掃体の外周面を払拭する。
特開2012−014011号公報
ここで、清掃部材の軸方向端部の軸方向外側へ被清掃体の軸方向端部が延び出ている構成では、清掃部材は、被清掃体の軸方向端面に接触しない。このため、被清掃体の外周面から被清掃体の軸方向端面へ移動した異物や、装置内で浮遊して被清掃体の軸方向端面に付着した異物などが、当該軸方向端面に蓄積されやすい。このように、異物が蓄積されると、異物が被清掃体の軸部(シャフト)に付着し、軸部と当該軸部を支持する軸受との間に異物が入ることで、被清掃体に回転不良が生じる場合がある。
本発明は、被清掃体の軸直角断面積Saと、被清掃体が1回転している間に清掃部材の弾性層が回転軸方向端面に接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30を満たさない場合に比べ、被清掃体の回転不良を抑制することを目的とする。
請求項1の発明は、回転する被清掃体における回転軸方向に沿って配置された軸部と、前記軸部の外周面に軸方向一端側から軸方向他端側へかけて螺旋状に配置され前記被清掃体の外周面及び回転軸方向端面に接触する弾性層と、を有する清掃部材、を備え、前記被清掃体の軸直角断面積Saと、前記被清掃体が1回転している間に前記弾性層が前記回転軸方向端面に接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30となる。
請求項2の発明では、前記弾性層は、前記軸部の軸方向端部での周方向被覆幅が前記軸部の軸方向中央部での周方向被覆幅よりも広い。
請求項3の発明は、被帯電体を帯電させる前記被清掃体としての帯電体と、前記帯電体の表面に接触して、当該帯電体の表面を清掃する前記清掃部材と、を備える請求項1又は2に記載の清掃装置としての帯電装置である。
請求項4の発明は、像を保持可能な前記被帯電体としての像保持体と、前記像保持体を帯電する前記帯電体を有する請求項3に記載の帯電装置と、が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられた組立体である。
請求項5の発明は、像を保持可能な前記被帯電体としての像保持体と、前記像保持体を帯電する前記帯電体を有する請求項3に記載の帯電装置と、を備える。
本発明の請求項1の構成によれば、被清掃体の軸直角断面積Saと、被清掃体が1回転している間に清掃部材の弾性層が回転軸方向端面に接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30を満たさない場合に比べ、被清掃体の回転不良を抑制できる。
本発明の請求項2の構成によれば、軸部の軸方向端部での周方向被覆幅が軸部の軸方向中央部での周方向被覆幅と同じである場合に比べ、被清掃体の回転不良を抑制しつつ、累積接触面積Sbを確保できる。
本発明の請求項3の構成によれば、帯電体の軸直角断面積Saと、帯電体が1回転している間に清掃部材の弾性層が回転軸方向端面に接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30を満たさない場合に比べ、帯電体の回転不良に起因する帯電体の帯電不良を抑制できる。
本発明の請求項4及び請求項5の構成によれば、帯電体の軸直角断面積Saと、帯電体が1回転している間に清掃部材の弾性層が回転軸方向端面に接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30を満たさない場合に比べ、帯電装置の帯電不良に起因する画像の不良を抑制できる。
本実施形態に係る電子写真式の画像形成装置を示す概略構成図である。 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1及び図2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。 本実施形態に係る清掃部材を示す概略斜視図である。 本実施形態に係る清掃部材を示す概略平面図である。 本実施形態に係る清掃部材を示す軸方向視における概略断面図である。 本実施形態に係る清掃部材及び帯電部材を示す軸方向視における概略側面図である。 本実施形態に係る清掃部材及び帯電部材を示す概略平面図である。 本実施形態に係る清掃部材の製造方法の一例における一工程を示す工程図である。 本実施形態に係る清掃部材の製造方法の一例における一工程を示す工程図である。 本実施形態に係る清掃部材の製造方法の一例における一工程を示す工程図である。 他の実施形態に係る清掃部材における発泡弾性層を示す拡大断面図である。 他の実施形態に係る清掃部材における発泡弾性層を示す拡大断面図である。 他の実施形態に係る清掃部材における短冊の長手方向端部を示す概略斜視図である。 実施例及び比較例の評価結果を示す表である。
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。なお、同じ機能及び作用を有する構成部分には、全図面を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。
(画像形成装置10)
本実施形態に係る画像形成装置10について説明する。図1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。
本実施形態に係る画像形成装置10は、例えば、図1に示されるように、タンデム方式のカラーの画像形成装置である。画像形成装置10は、装置本体10Aを有している。装置本体10Aの内部には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及び黒(K)に対応したプロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18K(以下、まとめて18と称する)を備えている。
各プロセスカートリッジ18は、図2に示されるように、像を保持可能な感光体12(像保持体の一例、被帯電体の一例)と、帯電部材14(被清掃体の一例、帯電体の一例)を有する帯電装置11(清掃装置の一例)と、現像装置19と、を備えている。このプロセスカートリッジ18は、装置本体10Aに着脱可能となっており、装置本体10Aに一体に着脱可能に組み立てられた組立体の一例として機能する。なお、この実施形態の組立体としては、少なくとも、感光体12及び帯電装置11を備えていればよい。
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に対する感光体12の回転方向下流側で、露光装置16から出射されるレーザービーム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。
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19によって現像され、各色のトナー像となる。
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。
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の外周に搬送ベルト20上を搬送される記録媒体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媒体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媒体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媒体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上に排出される。
なお、記録媒体24は、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により搬送ベルト20まで搬送される。
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媒体24を、排出ロール66によって排出部68上に排出せずに、排出ロール66によって記録媒体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。これにより、記録媒体24が両面用の搬送路70に導入され、この両面用の搬送路70に配設された搬送ロール72によって、記録媒体24の表裏を反転した状態で、再度、搬送ベルト20上へ搬送される。そして、記録媒体24の第二面(裏面)に感光体12上からトナー像が転写される。その後、記録媒体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。
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。
なお、本実施形態に係る画像形成装置10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。
(帯電装置11)
帯電装置11は、図3に示されるように、感光体12を帯電する前述の帯電部材14と、帯電部材14を清掃する清掃部材100と、を有している。
(帯電部材14)
帯電部材14は、例えば、導電性の芯体14Aの周囲に弾性層14Bが形成されたロールであり、芯体14Aは軸受(図示省略)に回転自在に支持されている。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、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。
なお、後述のように、清掃部材100がその両端へ荷重F’をかけて帯電部材14へ押し付けられることで、帯電部材14の撓みが抑えられて、帯電部材14と感光体12との間にニップ部を形成している。
また、帯電部材14は、感光体12が図示しないモータによって矢印X方向に回転駆動されることで、感光体12の回転に従動して矢印Y方向に回転する。なお、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。
(帯電部材14の構成材料)
帯電部材14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14A、弾性層14B、若しくは弾性層14Bの代わりに樹脂層を有する構成が挙げられる。弾性層14B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、弾性層14Bの上に表面処理を行ってもよい。
芯体14A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。
弾性層14B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。
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。
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。
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。
帯電部材14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。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。
(清掃部材100)
図4は、本実施形態に係る清掃部材を示す概略斜視図である。図5は、本実施形態に係る清掃部材の概略平面図である。
本実施形態に係る清掃部材100は、図4及び図5に示されるように、ロール状の部材であり、芯体100A(軸部の一例)と、発泡弾性層100B(弾性層の一例)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、を備えている。
清掃部材100は、図3に示されるように、帯電部材14に対する感光体12とは反対側で、発泡弾性層100Bが帯電部材14に接触している。具体的には、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へ押し付けられ、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している。これにより、発泡弾性層100Bの外周面が、予め定められた食込み量にて、帯電部材14の弾性層14Bの外周面に接触している。
また、清掃部材100は、帯電部材14の回転により矢印Z方向に従動回転する。なお、清掃部材100を帯電部材14へ常時接触する場合に限られず、帯電部材14のクリーニング時のみ接触させ従動回転させる構成でもよい。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回転させても構わない。
(芯体100A)
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には、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。
芯体100Aは、図8に示されるように、帯電部材14の回転軸方向(以下、単に、「軸方向」という場合がある)に沿って配置されている。芯体100Aの軸方向長さは、帯電部材14の弾性層14Bの軸方向長さよりも長く、芯体100Aの軸方向一端部及び軸方向他端部は、それぞれ、帯電部材14の弾性層14Bの軸方向一端部及び軸方向他端部の軸方向外側に延び出ている。
(接着層100D)
接着層100D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。
(発泡弾性層100B)
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の具体的な材料については、後述する。なお、弾性層としては、発泡性でない(気泡を有さない)弾性層であってもよい。
発泡弾性層100Bは、図4及び図5に示されるように、芯体100Aの外周面に芯体100Aの軸方向一端側から軸方向他端側にかけて、螺旋状に配置されている。具体的には、図10〜12に示されるように、発泡弾性層100Bは、例えば、芯体100Aの軸方向一端から軸方向他端にかけて、芯体100Aを螺旋軸とし、短冊状の発泡弾性部材100C(以下、短冊100Cと称する場合がある)が間隔を持って螺旋状に巻き回されて形成されている。
発泡弾性層100Bは、図6に示されるように、芯体100Aの軸方向視の断面において、4辺(曲線を含む)で囲まれた四辺形状とされており、発泡弾性層100Bの幅方向(K方向)における両端部で中央部120よりも芯体100Aの径方向外側へ突出する突出部122を有している。この突出部122は、発泡弾性層100Bの長さ方向に沿って形成されている。
そして、突出部122は、例えば、発泡弾性層100Bに対してその長手方向に張力を付与することにより、発泡弾性層100Bの外周面の幅方向中央部120と、幅方向両端部とで外径差が生じて形成される。
なお、短冊100Cは、芯体100Aに接着した後の剥れを抑制するため、軸方向先端部分で厚み方向に圧縮処理が施されていてもよい。具体的には、芯体100Aに接着する前の短冊100Cの軸方向先端部分に対して、例えば、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及び圧力を付与して、圧縮処理(熱圧縮処理)を施す。短冊100Cは圧縮処理されることで、圧縮された部分が、圧縮された状態(潰れた状態)に塑性変形される。また、圧縮処理された部分には、内部の気泡が潰れた状態で存在する。
図8に示されるように、発泡弾性層100Bが螺旋状に巻き回された状態において、発泡弾性層100Bにおける芯体100A(清掃部材100)の軸方向に沿った軸方向長さは、帯電部材14の弾性層14Bの軸方向長さよりも長く、発泡弾性層100Bの軸方向一端部及び軸方向他端部は、それぞれ、弾性層14Bの軸方向一端部及び軸方向他端部の軸方向外側に延び出ている。これにより、発泡弾性層100Bの延び出た部分が、帯電部材14の芯体14A(図8の上側)へ向かって突出し、弾性層14Bの軸方向両端側の縁部(角部)及び軸方向端面14Cに接触している。なお、当該突出量は、前述の食込み量に相当する。
ここで、本実施形態では、帯電部材14の軸直角断面積Saと、帯電部材14が1回転している間に発泡弾性層100Bが軸方向端面14Cのそれぞれに接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30の関係を満たしている。さらに、当該軸直角断面積Saと当該累積接触面積Sbとの関係は、0.15≦Sb/Sa≦0.25を満たしていることが望ましい。
「帯電部材14の軸直角断面積Sa」は、図7に示されるように帯電部材14を軸方向に見たときにおける帯電部材14の芯体14A及び弾性層14Bを含む全体の断面積をいう。
「累積接触面積Sb」は、図7に示されるように、帯電部材14を軸方向に見たときにおいて、帯電部材14が1回転している間に発泡弾性層100Bが軸方向端面14Cに接触した部分の総面積をいう。
「累積接触面積Sb」は、以下の方法により測定、算出している。まず、帯電部材14を軸方向に見たとき(図7参照)において発泡弾性層100Bの弾性層14Bに食い込んだ部分が、軸方向端面14Cに接触する接触面積を測定する。具体的には、発泡弾性層100Bの端面接触部分に着色剤(例えばカラーレーザープリンターDocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製のY色トナーなど)を付けた清掃部材100と帯電部材14を狙いの食込み量となるよう接触させ(例えば実施例に記載のモノクロレーザープリンターDocuPrint P355d:富士ゼロックス社製のドラムカートリッジに装着し)、100rpmの回転駆動を与え、発泡弾性層100Bが周方向に存在する幅以上を回転させ、軸方向端面14Cを着色させる。軸方向端面14Cの着色部位を画像解析装置(例えばキーエンス社製デジタルマイクロスコープVHX−900)を用いて撮像、画像解析を行い着色部位の面積を測定し、これを接触面積とする。累積接触面積Sbは、帯電部材14と清掃部材100の外径差を想定し、(1)帯電部材14が1回転している間に発泡弾性層100Bの接触が1回のみの場合、前記接触面積の値をそのまま用い、(2)発泡弾性層100Bの接触が2回以上の場合、発泡弾性層100Bの2回目接触の接触幅に相当する接触面積の値を算出し、接触面積を累積した値を用いる。なお、計算前提条件として、帯電部材14に対する清掃部材100の回転率は100%とする。すなわち、清掃部材100が帯電部材14に対してスリップせずに従動回転することを計算前提条件とする。
(発泡弾性層100Bの材料等)
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。
発泡弾性層100Bは、特に、擦れによる被清掃体(帯電部材14)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。
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体(帯電部材14)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。
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以下とされ、望ましくは1.4mm以上2.6mm以下とされ、より望ましくは1.6mm以上2.4mm以下とされる。
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。
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(図5参照)。
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/(R1+R2)])は、15%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。
この被覆率が上記範囲よりも大きいと、発泡弾性層100Bが被清掃体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体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。
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)と芯体100A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(図5参照)。
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、発泡弾性層100Bの隣り合った部分の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。
(清掃部材100の製造方法)
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10〜図12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。
まず、図10に示すように、目的の厚みとなるよう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、打ち抜き型により当該部材を打ち抜いて、目的とする幅、長さのシートを得る。なお、短冊100Cは、前述のとおり、張出部分110を有すると共に、張出部分110の張出方向先端側で厚み方向に圧縮処理が施されている。
このシート状の発泡弾性部材の片面に、両面テープ100Dを貼り付け、目的とする幅、長さの短冊100C(両面テープ100D付き短冊状の発泡弾性部材)を得る。
次に、図11に示すように、両面テープ100Dが付いた面を上方にして短冊100Cを配置し、この状態で両面テープ100D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。
次に、図12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発泡弾性層100Bを有する清掃部材100を得る。
ここで、発泡弾性層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、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以下にすることがよい。
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100Dとの間に隙間が生じ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%を超え5%以下の伸びになる張力とすることがよい。
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(螺旋角度θ)により制御される。
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の厚みは、例えば、1.5mm以上4mm以下とされ、望ましくは1.5mm以上3.0mm以下とされる。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付け角度(螺旋角度θ)と巻き付ける際の張力により決定される。
(本実施形態の作用)
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、記録媒体24に転写されずに感光体12に残留した現像剤等の異物(汚染物)は、清掃ブレード80によって感光体12から除去される。清掃ブレード80で除去されずに清掃ブレード80をすり抜けた現像剤などの異物の一部は、帯電部材14の表面に付着する(図1参照)。また、画像形成装置10の装置本体10Aの内部で浮遊する現像剤などの異物の一部が帯電部材14の表面に付着する。
帯電部材14の表面に付着した異物は、発泡弾性層100Bの突出部122及び外周面(図6における上面)が帯電部材14に接触し、その発泡弾性層100Bの外周面が、帯電部材14の外周面を払拭すると共に、発泡弾性層100Bの突出部122が異物を掻き取ることにより除去される。
そして、帯電部材14の外周面に残った異物は、例えば、帯電部材14の回転と清掃部材100の従動回転とによって、帯電部材14の軸方向端部から軸方向端面14Cへ移動し、軸方向端面14Cに付着する場合がある。また、画像形成装置10の装置本体10Aの内部で浮遊する現像剤などの異物の一部が帯電部材14の軸方向端面14Cに付着する場合がある。
ここで、本実施形態では、発泡弾性層100Bが帯電部材14の軸方向端面14Cに接触している。さらに、帯電部材14の軸直角断面積Saと、帯電部材14が1回転している間に発泡弾性層100Bが軸方向端面14Cに接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30の関係を満たしている。
明確なメカニズムは定かではないが、当該関係が0.11≦Sb/Sa<0.30の関係を満たすことで、感光体12に対する帯電部材14の回転不良(従動回転不良)が抑制され、帯電部材14の外周面を清掃する清掃性能の低下が抑制される(後述の[評価]における評価結果参照)。
当該関係が0.11>Sb/Saとなる場合では(発泡弾性層100Bが軸方向端面14Cに接触しない場合も含む)、発泡弾性層100Bの軸方向端面14Cへの十分な接触が得られず、発泡弾性層100Bの軸方向端面14Cの払拭が不十分となると推定される。これにより、軸方向端面14Cに付着した異物が蓄積される。このように、異物が軸方向端面14Cに蓄積されると、異物が帯電部材14の芯体14Aに付着し、芯体14Aと芯体14Aを支持する軸受(図示省略)との間に異物が入ることで、帯電部材14に回転不良(従動回転不良)が生じるものと推定される。帯電部材14に回転不良が生じると、帯電部材14に従動回転する清掃部材100にも回転不良が生じ、帯電部材14の外周面を清掃する清掃性能の低下するものと推定される。
また、軸方向端面14Cに付着した異物が蓄積されると、帯電部材14の外周面上の異物が、軸方向端面14Cへ移動することが阻害され、帯電部材14の外周面における軸方向端部に残ってしまうものと推定される。また、軸方向端面14Cに蓄積された異物が再び浮遊して、帯電部材14の外周面における軸方向端部に再付着するものと推定される。これにより、清掃部材100における帯電部材14の外周面の軸方向端部を清掃する清掃性能が低下するものと推定される。
軸直角断面積Saと累積接触面積Sbとの関係が、Sb/Sa≧0.30となる場合では、発泡弾性層100Bの軸方向端面14Cへの接触が強くなる。また、累積接触面積Sbの値を高くするのに伴って、帯電部材14の外周面に対する発泡弾性層100Bの食込み量を大きくすると、発泡弾性層100Bの帯電部材14の外周面への接触が強くなる。これにより、帯電部材14へ回転抵抗を付与し、感光体12に対する帯電部材14の回転不良(従動回転不良)が生じると推定される。帯電部材14に回転不良が生じると、帯電部材14に従動回転する清掃部材100にも回転不良が生じ、帯電部材14の外周面を清掃する清掃性能の低下するものと推定される。
さらに、当該軸直角断面積Saと当該累積接触面積Sbとの関係が、0.15≦Sb/Sa≦0.25を満たすと、感光体12に対する帯電部材14の回転不良(従動回転不良)が効果的に抑制され、帯電部材14の外周面を清掃する清掃性能の低下が効果的に抑制される(後述の[評価]における評価結果参照)。
このように、帯電部材14の外周面を清掃する清掃性能の低下が抑制されることで、帯電部材14の外周面の異物が良好に除去されるので、帯電部材14の帯電不良が抑制される。感光体12に対する帯電部材14の回転不良(従動回転不良)が抑制されることで、帯電部材14が感光体12に対して擦れることによる摩耗が抑制され、帯電部材14の帯電不良が抑制される。したがって、本実施形態によれば、感光体12に対する帯電部材14の回転不良(従動回転不良)に起因する帯電部材14の帯電不良が抑制される。よって、帯電部材14の帯電不良に起因する画像不良が抑制される。
(清掃部材100の変形例)
清掃部材100においては、芯体100Aの軸方向中央部における発泡弾性層100Bでの周方向被覆幅よりも、芯体100Aの軸方向端部における発泡弾性層100Bの周方向被覆幅が広くされていてもよい。なお、「周方向被覆幅」とは、芯体100Aの周方向において発泡弾性層100Bが芯体100Aの外周面を被覆する幅である。
本変形例に用いられる短冊100Cは、図12(A)〜(D)に示されるように、短冊100Cの長手方向(A方向)両端部(図12では一端部のみ図示)を長手方向中央側の部分よりも、長手方向に直交する幅方向(B方向)の幅が幅広に形成される。
具体的には、図12(A)に示す短冊100Cは、短冊100Cの長手方向端部で短手方向の片側に張り出した張出部分110(突出部)を有している。なお、張出部分110の幅W(張出方向Dに直交する方向の幅)が、張出方向Dへ一定幅とされている。
なお、短冊100Cとしては、図12(B)(C)(D)に示す短冊100Cであってもよい。図12(B)(C)に示す短冊100Cは、短冊100Cの長手方向端部で短手方向の片側に張り出した張出部分110(突出部)を有している。図12(B)に示す短冊100Cでは、張出部分110の幅Wが、張出方向先端側に向けて徐々に狭くなっている。また、図12(C)に示す短冊100Cでは、張出部分110の幅Wが、張出方向先端側に向けて徐々に狭くなっており、張出方向先端が鋭角に形成されている。図12(D)に示す短冊100Cは、短冊100Cの長手方向端部で短手方向の両側に張り出した張出部分110(突出部)を有している。
なお、芯体100Aの軸方向中央部での周方向被覆幅に対する軸方向端部(張出部分110)での周方向被覆幅の比率は1.1以上であることが望ましく、1.6以上であることが、さらに望ましい。
また、図12(A)〜(D)に示す短冊100Cにおいて、張出部分110の張出方向先端側で厚み方向に前述のように圧縮処理が施されていてもよい。なお、短冊100Cの圧縮処理が施された部分は、例えば、図12(A)〜(D)における斜線部分である。
以上説明した各変形例によれば、発泡弾性層100Bが、芯体100Aの軸方向中央部での周方向被覆幅よりも、芯体100Aの軸方向両端部での周方向被覆幅が広くされることで、芯体100Aの軸方向端部での帯電部材14に対する一回転あたりの接触面積が軸方向中央部よりも広くなる。これにより、清掃部材100における帯電部材14の外周面の軸方向端部を清掃する清掃性能の低下が抑制される。
本実施形態では、清掃部材100は、芯体100Aの軸方向両端部において、荷重F’にて帯電部材14へ押し付けられているため、芯体100Aの軸方向両端部において、発泡弾性層100Bと帯電部材14との摩擦力が確保される。
これにより、芯体100Aの軸方向両端部での周方向被覆幅が、芯体100Aの軸方向中央部での周方向被覆幅と同じ場合に比べ、帯電部材14の回転により従動回転する清掃部材100の従動回転性が向上し、帯電部材14を清掃する清掃性能が良好となる。
特に、芯体100Aの軸方向中央部での周方向被覆幅に対する軸方向端部での周方向被覆幅の比率は1.1以上とされる場合に、当該比率が1.0である場合に比べて、清掃部材100の従動回転性が向上し、当該比率が1.6以上であると、さらに清掃部材100の従動回転性が向上する。
ここで、芯体100Aの軸方向端部での発泡弾性層100Bの周方向被覆幅と、発泡弾性層100Bの弾性層14Bへの食込み量(軸方向端面14Cで芯体14Aへ突出する突出量)とが大きければ、前述の累積接触面積Sbも大きくなる。
一方で、発泡弾性層100Bの帯電部材14の外周面への食込み量が大きくなりすぎると、発泡弾性層100Bと帯電部材14の外周面との接触が強くなりすぎて、感光体12に対する帯電部材14の回転不良(従動回転不良)が生じやすくなる。また、帯電部材14の外周面への発泡弾性層100B全体の接触面積が大きすぎる場合も、同様に、感光体12に対する帯電部材14の回転不良(従動回転不良)が生じやすくなる。
したがって、本変形例によれば、発泡弾性層100Bが、芯体100Aの軸方向中央部での周方向被覆幅よりも、芯体100Aの軸方向両端部での周方向被覆幅が広くされることで、前述の食込み量及び発泡弾性層100B全体の接触面積を大きくせずに前述の累積接触面積Sbが確保される。すなわち、本変形例では、感光体12に対する帯電部材14の回転不良を抑制しつつ、前述の累積接触面積Sbが確保される。
(清掃部材100の他の変形例)
本実施形態では、発泡弾性層100Bは、帯電部材14の軸方向両端の軸方向端面14Cに接触していたが、帯電部材14の軸方向一端の軸方向端面14Cに少なくとも接触する構成であればよい。
発泡弾性層100Bは、1本の短冊100Cからなる態様に限られない。例えば、図13及び図14に示すように、発泡弾性層100Bは、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が芯体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。
また、2本以上の短冊100C(短冊状の発泡弾性部材)が芯体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た構成(図13参照)であってもよいし、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(図14参照)であってもよい。
本実施形態では、帯電部材14は、感光体12の回転に従動して回転していたが、これに限られず、例えば、帯電部材14が駆動回転する構成であってもよい。
本実施形態では、発泡弾性層100Bの軸方向一端部及び軸方向他端部は、それぞれ、弾性層14Bの軸方向一端部及び軸方向他端部の軸方向外側に延び出ており、発泡弾性層100Bの軸方向一端部及び軸方向他端部において、軸直角断面積Saと累積接触面積Sbとの関係が、前述の条件を満たしていたが、これに限られない。発泡弾性層100Bの軸方向一端部のみが弾性層14Bの軸方向一端部の軸方向外側に延び出ており、発泡弾性層100Bの軸方向一端部において、軸直角断面積Saと累積接触面積Sbとの関係が、前述の条件を満たしている構成であってもよい。
また、本実施形態に係る画像形成装置10では、帯電装置11として、帯電部材14と清掃部材100とのユニットで構成した形態を説明したが、つまり、被清掃体として帯電部材14を採用した形態を説明したが、これに限られない。例えば、被清掃体としては、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、これら被清掃体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。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。
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。
[実施例1]
(クリーニングロール1の作製)
厚さ2.3mm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)シートを幅3mm、長さ230mmの短冊になるように切り出した。切り出した短冊に対して、厚み0.05mmの両面テープ(日東電工社製、No5605)を、短冊全面に貼り付け、両面テープ付き短冊を得た。
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、短冊の先端周方向幅1mmの範囲の厚みが15%となるように圧縮した。
得られた両面テープ付き短冊を、両面テープに貼り付けた離型紙が上に向くよう水平な台上に置き、金属製の芯体(材質=SUM24EZ、外径=φ4.0mm、全長=236mm)へ、螺旋角度θが15°となるよう巻き付け、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、クリーニングロール1(清掃部材100の一例)を得た。
なお、得られたクリーニングロール1の発泡弾性層が片側端部からもう一端端部まで存在する軸方向の距離(全長)は226mmであった。
(帯電ロールの作製)
−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1.5mmとなるように円筒状に被覆し、内径9.0mm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(帯電部材14の一例)とした。なお、帯電ロールの軸方向のゴム部(弾性層14Bの一例)の全長は224mmのものを使用した。
・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
[実施例2]
(クリーニングロール2の作製)
発泡ウレタンシートの厚さを2.6mmとした以外は、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。
[実施例3]
(クリーニングロール3の作製)
発泡ウレタンシートの厚さを3.2mmとした以外は、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。
[実施例4]
(クリーニングロール4の作製)
発泡ウレタンシートの幅を4mmとした以外は、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。
[実施例5]
(クリーニングロール5の作製)
発泡ウレタンシートの幅を5mmとした以外は、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5を得た。
[実施例6]
(クリーニングロール6の作製)
発泡ウレタンシートの幅を5mm、厚さを2.6mmとした以外は、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。
[実施例7]
(クリーニングロール7の作製)
発泡ウレタンシートの幅を6mmとした以外は、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。
[実施例8]
(クリーニングロール8の作製)
発泡ウレタンシートの幅を3mmとし、両端部に、図12(A)に示す四角形の張出部分110(幅W(芯体100Aの軸方向に沿った幅)根元2.2mm、先端2.2mm、周方向全幅5.2mm)を有する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8を得た。
[実施例9]
(クリーニングロール9の作製)
発泡ウレタンシートの幅を3mm、厚さを2.6mmとし、両端部に、図12(A)に示す四角形の張出部分110(幅W(芯体100Aの軸方向に沿った幅)根元2.2mm、先端2.2mm、周方向全幅5.2mm)を有する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9を得た。
[比較例1]
(比較クリーニングロール1の作製)
発泡ウレタンシートの厚さを1.7mmとした以外は、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。
[比較例2]
(比較クリーニングロール2の作製)
発泡ウレタンシートの厚さを3.3mmとした以外は、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。
[比較例3]
(比較クリーニングロール3の作製)
発泡ウレタンシートの幅を5mm、厚さを1.7mmとした以外は、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3を得た。
[比較例4]
(比較クリーニングロール4の作製)
螺旋状に配置した発泡弾性層の片側端部からもう一端端部まで存在する軸方向の距離(全長)を224mmとなるよう調整した以外は、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4を得た。
[比較例5]
(比較クリーニングロール5の作製)
発泡ウレタンシートの厚さを2.6mm、螺旋状に配置した発泡弾性層の片側端部からもう一端端部まで存在する軸方向の距離(全長)を224mmとなるよう調整した以外は、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5を得た。
[評価]
各例で作製したクリーニングロールと帯電ロールを用い、かつクリーニングロールの食込み量を調整して実施例1〜9、比較例1〜5について、従動回転性、クリーニング性の評価を行った。
(従動回転性評価)
上記各例で作製したクリーニングロールと共に、上記帯電ロールをモノクロレーザープリンターDocuPrint P355d:富士ゼロックス社製のドラムカートリッジに装着し、従動回転性評価試験を行った。
評価試験は、10℃、15RH%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50,000枚印字した後に、ドラムカートリッジを取出し、感光体ドラムに回転モーターを取り付けて回転速度1300rpmで駆動を与え、従動回転させた帯電ロールの回転周期をレーザー変位計(キーエンス社製;FS−31V)を用いて計測し、以下の基準に基づいて帯電ロールの汚染の影響による従動回転性を評価した。
−従動回転性評価:判断基準−
G0:感光体ドラムの回転周期に対する帯電ロールの回転周期の比率が95%より大きく100%以下
G0.5:感光体ドラムの回転周期に対する帯電ロールの回転周期の比率が90%より大きく95%以下
G1:感光体ドラムの回転周期に対する帯電ロールの回転周期の比率が80%より大きく90%以下
G2:感光体ドラムの回転周期に対する帯電ロールの回転周期の比率が80%以下
(帯電ロールの軸方向端部に対する清掃性能(クリーニング性評価))
上記各例で作製したクリーニングロールと共に、上記帯電ロールをモノクロレーザープリンターDocuPrint P355d:富士ゼロックス社製のドラムカートリッジに装着し、クリーニング性評価試験を行った。
評価試験は、10℃、15RH%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50,000枚印字した後に、濃度50%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ロールによる濃度ムラ(クリーニング性)について評価した。具体的には、X−rite404を用いて画像印字領域の両端から5mmの範囲をランダムに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
G0.5:最大値と最小値の差が0.05より大きく0.10以下
G1:最大値と最小値の差が0.10より大きく0.15以下
G2:最大値と最小値の差が0.15より大きい
図15に示す評価結果から、本実施例は、比較例に比べ、従動回転性およびクリーニング性評価が良好であることがわかる。なお、帯電ロールは、軸方向端部に異物が付着しやすく、軸方向端部でのクリーニング性能が良好であると、軸方向中央部でのクリーニング性能も良好であると考えられる。
10 画像形成装置、11 帯電装置(清掃装置の一例)、12 感光体(像保持体の一例、被帯電体の一例)、14 帯電部材(被清掃体の一例、帯電体の一例)、100 清掃部材、100A 芯体(軸部の一例)、100B 発泡弾性層(弾性層の一例)、

Claims (5)

  1. 回転する被清掃体における回転軸方向に沿って配置された軸部と、前記軸部の外周面に軸方向一端側から軸方向他端側へかけて螺旋状に配置され前記被清掃体の外周面及び回転軸方向端面に接触する弾性層と、を有する清掃部材、
    を備え、
    前記被清掃体の軸直角断面積Saと、前記被清掃体が1回転している間に前記弾性層が前記回転軸方向端面に接触する累積接触面積Sbとの関係が、0.11≦Sb/Sa<0.30となる
    清掃装置。
  2. 前記弾性層は、前記軸部の軸方向端部での周方向被覆幅が前記軸部の軸方向中央部での周方向被覆幅よりも広い
    請求項1に記載の清掃装置。
  3. 被帯電体を帯電させる前記被清掃体としての帯電体と、
    前記帯電体の表面に接触して、当該帯電体の表面を清掃する前記清掃部材と、
    を備える請求項1又は2に記載の清掃装置としての帯電装置。
  4. 像を保持可能な前記被帯電体としての像保持体と、
    前記像保持体を帯電する前記帯電体を有する請求項3に記載の帯電装置と、
    が装置本体に一体に着脱可能に組み立てられた組立体。
  5. 像を保持可能な前記被帯電体としての像保持体と、
    前記像保持体を帯電する前記帯電体を有する請求項3に記載の帯電装置と、
    を備える画像形成装置。
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