JP5423321B2 - クリーニングローラ、クリーニングローラの製造方法、該クリーニングローラを有するクリーニング装置及び該クリーニング装置を有する画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体としての感光体を帯電する帯電ローラや定着ローラ等の被クリーニング部材に接触して該被クリーニング部材上のトナー等の異物を除去するクリーニングローラ、該クリーニングローラの製造方法、該クリーニングローラを有するクリーニング装置、該クリーニング装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。

例えば、感光体の表面を帯電する帯電装置における帯電ローラの表面に、放電生成物やトナー等の異物が付着すると帯電性能が低下し、これが画像品質に影響を及ぼすことが知られている。特に接触帯電方式の帯電装置における帯電ローラの場合には、画像転写後に感光体上に残ったトナーが付着しやすい。転写後の感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段が設けられているが、このクリーニング手段を通過して帯電ローラに達する場合がある。
このような帯電ローラの汚れを除去するために、特許文献１に記載されているように、帯電ローラに接触してクリーニングローラが設けられている。
定着装置や転写装置においてもトナーや紙粉等の異物付着による問題があり、これを除去する手段としてクリーニングローラが設けられている。

この種のクリーニングローラは、一般的に、芯金の外周面にクリーニング層としての樹脂発泡層（スポンジ層）を被覆した構成となっている。
その製造方法の一例（以下、「従来製法１」という）を説明すると、図１７に示すような大きなスポンジブロック（樹脂発泡体ブロック）１００からローラ加工用の小ブロック１００−１を切り出す。図１８に示すように、小ブロック１００−１に穴を開けて予め外周面に両面テープやホットメルト層１０２を設けた芯金１０４を挿通し、その後、図１８に示すように、ブロックの外面をグラインダで削り込んで所定の外径寸法Ｄを得ている。
この方法により作成したクリーニングローラを図１９に示す。図１９において、符号１０６は樹脂発泡層を示している。
他の方法としては、図２０に示すように、スポンジブロック１００から所定の厚みのシート１０８を切り出し、シート１０８を両面テープ等が設けられた芯金１０２の外周面に巻き付けて所定の外径寸法Ｄを得る方法（以下、「従来製法２」という）が知られている。
この方法により作成したクリーニングローラを図２１に示す。図２１において、符号１１０は継ぎ目を示す。

メラミン樹脂等の樹脂発泡体は周知の通り気泡構造を有しているため、スポンジブロックの内部にはブロック表面からは見えないピンホールが多数存在している。
ローラ表面から芯金に向って深さを有するピンホールがあると、その部分では被クリーニング部材に対する異物除去機能が発揮されないため、ローラ表面に直径が２ｍｍ程度以上のピンホールが見つかった場合には、不良品として使用しないようにしている。
従来製法１においては、図１８に示すように、スポンジブロック内部にピンホールｐｈがあってもブロックを削り始める時点では分からず、削ってみて初めてピンホールの存在に気付き、その時点で使用できないことが分かる。
したがって、従来製法１では、クリーニングローラの完成品を選別により選り分けるしか手がないが、不良品についてはその完成までの工程が全くの無駄となるとともに、廃棄による不経済性を避けられない。
従来製法２においては、図２０に示すように、単層シート１０８を芯金に巻く前にピンホールｐｈを見つけることができるが、スポンジブロックから単層シートとして切り出す工程が無駄となる。
ピンホールのある単層シートを巻き付けた場合、図２２に示すように、使用できない不良品となり、廃棄による不経済性を避けられない。

このため、従来においては、ピンホールの見掛けの影響を減らすための処理が必要であった。その工程の一例を図２３に示す。
大きなサイズの材料から（ａ）、中ブロックを切り出し（ｂ）、この中ブロックを圧縮してスポンジを潰す（ｃ）。
圧縮には高い熱（２００℃以上）が必要であり、スポンジの分解も進む。分解による副生成物は、例えば帯電装置に対するクリーニングローラの場合、クリーニングローラから帯電ローラを介して感光体に転移し、感光体を汚染する。
この汚染と圧縮のスプリングバックを解消するため、スポンジを水で洗浄し乾燥する工程が入る。これらは全てエネルギーの無駄となっている。
洗浄、乾燥後、中ブロックから図１７で示した小ブロックを切り出して裁断し（ｄ）、その後は上記したように、該小ブロックに穴をあけ（ｅ）、該穴に芯金を挿入して接着し（ｆ）、円筒状に外径加工し（ｇ）、軸方向の所定寸法にしたがって両端部を切断する（ｈ）。

上記工程により、不良品の発生を低減できても、圧縮、洗浄、乾燥という工程を増やすことは設備の大型化、さらなるエネルギーコストの上昇を招くことになる。
従来製法２においてもシートにするまでの工程にはピンホールの見掛けの影響を減らすための圧縮工程等が同じく必要となるため、エネルギーの無駄を避けられなかった。
すなわち、図２４に示すように、図２３における（ａ）〜（ｃ）までの工程は同じであり、洗浄、乾燥後の中ブロックから単層シートを切り出し（ｄ）、この単層シートを芯金に巻き付ける点（ｅ）が異なるだけである。（ｆ）、（ｇ）は図２３の（ｇ）、（ｈ）に対応している。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ピンホールによる不良品の発生率を大幅に低減でき、且つ、ピンホールの見掛けの影響を減らすための処理が不要であり、不良品廃棄による無駄と処理エネルギーの無駄を大幅に低減できるクリーニングローラの提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、被クリーニング部材に接触して該被クリーニング部材上の異物を除去するクリーニングローラであって、芯材と、該芯材の外周面を覆う樹脂発泡層とを有するクリーニングローラにおいて、
前記樹脂発泡層が、シート状の樹脂発泡体を前記芯材の径方向に積層するように複数回巻いて積層形成されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の平均厚みが、０．２〜０．６ｍｍであることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部が、前記芯材に両面テープによって固定されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３に記載のクリーニングローラにおいて、前記両面テープは、前記芯材の軸方向における所定の領域全体に亘って連続して設けられていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載のクリーニングローラにおいて、前記両面テープは、前記芯材の周方向において終端位置が始端位置を越えないように、且つ、周方向略全体に亘って設けられていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部と巻き終わり端部とが前記芯材の径方向において重ならないことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６に記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部と巻き終わり端部のうち、巻き終わり端部のみが前記両面テープの始端と終端間の領域を覆うことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１又は２に記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部が、前記芯材の表面に形成された粗面化処理領域に密着して固定されていることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８に記載のクリーニングローラにおいて、前記粗面化処理領域は、前記芯材の軸方向における所定の領域全体に亘って連続して形成されていることを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項９に記載のクリーニングローラにおいて、前記粗面化処理領域は、前記芯材の周方向略全体に亘って形成されていることを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き終わり端部が、下層との間における材質上の係合性又は粘着性によって固定されていることを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き終わり端が前記芯材の軸方向に対して非平行であることを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き終わり端における前記被クリーニング部材の軸方向端部に対応する部分は、前記被クリーニング部材との接触面積が大きくなるように、前記芯材の軸方向に対して角度を有していることを特徴とする。
請求項１４記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、前記シート状の樹脂発泡体の巻き付け方向は、該クリーニングローラの回転方向と逆であることを特徴とする。
請求項１５記載の発明は、被クリーニング部材に接触して該被クリーニング部材上の異物を除去するクリーニングローラであって、芯材と、該芯材の外周面を覆う樹脂発泡層とを有するクリーニングローラの製造方法において、シート状の樹脂発泡体を前記芯材の径方向に積層するように複数回巻いて、前記樹脂発泡層を形成したことを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、請求項１５に記載のクリーニングローラの製造方法において、前記シート状の樹脂発泡体として、ブロック状の樹脂発泡体をスライスしたものを用いることを特徴とする。
請求項１７記載の発明は、クリーニング装置において、請求項１〜１４の何れかに記載のクリーニングローラを有することを特徴とする。
請求項１８記載の発明は、プロセスカートリッジにおいて、像担持体と、請求項１７に記載のクリーニング装置とを有することを特徴とする。
請求項１９記載の発明は、画像形成装置において、請求項１７に記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。

本発明によれば、薄肉シート状の樹脂発泡体を芯材の表面に複数回巻いて樹脂発泡層を積層形成することとしたので、樹脂発泡体特有のピンホールの影響が殆ど無い状態を画一的に得ることができ、削ってみて初めてピンホールの存在が判明するような従来の方法に比べて、製造工程でのロスが極端に少なく、ピンホールによる廃棄等の無駄を大幅に改善することができる。
また、従来のように圧縮処理等を要しないので、これに起因する材料劣化がなく、設備費やエネルギーコストの上昇を抑制できる。
また、材料の歩留りが高く廃棄物の量が少ないので、無理なく大幅なコストダウンを図れるとともに、環境保護にも寄与できる。

本発明の第１の実施形態に係るクリーニングローラを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 クリーニングローラの製造方法を示す斜視図である。 材料からの製造工程を示す図である。 シート状の樹脂発泡体の巻き状態を示す側面図である。 巻き数と不良率との関係を示す実験特性図である。 樹脂発泡体の巻き付けによるピンホールの位置を示す図で、（ａ）は本発明でのピンホールが重ならない状態を示す模式図、（ｂ）はピンホールが重なった状態を示す模式図である。 最表層に位置する樹脂発泡体に存在するピンホールのクリーニング性に対する影響がないことを示す図で、（ａ）は被クリーニング部材として帯電ローラに押圧されない状態を示す図、（ｂ）は押圧されて最表層が略平坦になった状態を示す図である。 両面テープの巻き状態を示す図で、（ａ）はオーバーラップした図、（ｂ）は始端と終端が離れた状態を示す図である。 両面テープの始終端間領域と樹脂発泡体の始終端間領域とが重ならない状態を示す側面図である。 第２の実施形態に係るクリーニングローラの正面図である。 クリーニングローラの転がり特性を調べた実験構成を示す図である。 第３の実施形態に係るクリーニングローラの正面図である。 両面テープの貼り付けの変形例を示す斜視図である。 樹脂発泡体の先端部を芯材に固定する他の方法を示す斜視図である。 プロセスカートリッジの概要構成図である。 画像形成装置の概要構成図である。 従来における樹脂発泡層を形成するための樹脂発泡材のブロックを示す斜視図である。 樹脂発泡材ブロックからローラ形状を得ることを示す図である。 従来のクリーニングローラを示す図である。 従来の他の方法に係るクリーニングローラを形成するためのシート状の樹脂発泡体を示す平面図である。 単層のシート状の樹脂発泡体によるクリーニングローラを示す図である。 大きなピンホールを有する単層のシート状の樹脂発泡体によるクリーニングローラを示す側面図である。 ピンホールの影響を無くすための圧縮処理を伴う従来の工程図である。 ピンホールの影響を無くすための圧縮処理を伴う従来の他例の工程図である。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１乃至図９に基づいて第１の実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るクリーニングローラ１０は、芯材としての円柱状の芯金１２と、この芯金１２の外周面に貼り付けられた固定手段ないし接着手段としての両面テープ１４(ハッチングで表示)と、両面テープ１４を挟んで芯金１２の外周面に形成されたメラミン樹脂からなる樹脂発泡層１６とを有している。
図２に示すように、樹脂発泡層１６は、両面テープ１４に巻き始め端部１８ｃを固定して芯金１２の周方向に薄肉シート状の樹脂発泡体１８を複数回巻き付けて構成されている。芯金１２は両端部に小径の回転支持部１２ａを有している。芯金１２は回転支持部１２ａにより図示しない軸受に回転自在に支持され、被クリーニング部材に連れ回りする。
両面テープ１４は、回転支持部１２ａを除く芯金１２の本体部の軸方向全体に亘って、且つ、周方向全体に亘って貼り付けられている。図２では分かり易いように貼り付け完了前の状態を示している。

薄肉シート状の樹脂発泡体１８の幅Ｗは芯金１２の本体部の幅（ローラ幅）Ｌよりも大きく、後述するように、巻き終わった後に端部を切断して幅Ｌを得るようになっている。
樹脂発泡体１８は、ブロック状の樹脂発泡材を薄肉シート状にスライスしたもので、その表面には、大きさや形状の異なるピンホールｐｈが全体に亘って無数にランダムに存在する。図２では一部のみ表示している。
図１において、符号１８ａは樹脂発泡体１８の巻き始め端（始端）を、１８ｂは巻き終わり端（終端）を示している。
材料からの製造工程を図３に示す。
大きなサイズの材料から（ａ）、中ブロックを切り出す（ｂ）。ここまでは従来と同じである。その後圧縮処理をすることなく中ブロックをスライス加工して薄肉シート状の樹脂発泡体１８を作成する（ｃ）。スライス加工によって得られた薄肉シート状の樹脂発泡体１８を芯金１２に巻き付けてローラ状に形成し（ｄ）、最後に両端を切断する（ｅ）。

図４は、巻き終わり直前の状態を示している。上記のようにスライス加工によって薄肉化ないし薄膜化した樹脂発泡体１８には径の大きさや形状の異なる様々なピンホールｐｈがランダムに存在するが、複数回巻くと積層方向（ローラの径方向）でこれらが直線上に重なって単一の深いピンホールが形成される不良率は大幅に低減する。
巻き数とピンホールＮＧ発生率（不良率）との関係を調べた実験結果を表１及び図５に示す。サイズはＡ３サイズで、ローラ径はシート厚みと巻き数によって変わるので問わない。なお、各表における数値の単位は「ｍｍ」である。

表１及び図５から明らかなように、樹脂発泡層１６の厚みが大きい程、すなわち巻き回数が多い程ピンホールＮＧの発生率は低いが、どの厚みでも２回以上巻くことにより劇的にピンホールＮＧが減少することが分かる。
これは、図６（ａ）に示すように、直径が２ｍｍ程度以上のピンホールｐｈがあっても上層の樹脂発泡体１８で塞がれ、図６（ｂ）に示すように各ピンホールｐｈが積層方向で直列化する確率は極めて低いからである。これは各層におけるピンホールの位置のランダム性による。
最表面層のピンホールは塞がれずに残るが、薄肉であるため、例えピンホールＮＧを招く直径２ｍｍ以上のピンホールであってもクリーニング機能が阻害されるという問題はない。
すなわち、図７（ｂ）に示すように、被クリーニング部材としての帯電ローラ２０との連れ回り接触を考えた場合、最表面層（例えば３層目）のピンホールｐｈは接触圧によって簡単に潰されて帯電ローラ２０の表面には下層が接触する。これにより、ピンホールｐｈの存在によって帯電ローラ２０の表面にクリーニングされない部分が生じることはない。図７では樹脂発泡体１８の１層目や両面テープ１４及び芯金１２は省略している。

薄肉シート状の樹脂発泡体１８の厚みは薄すぎても厚すぎてもよくないことが本発明者らの実験で確認されている。薄すぎる場合には破れや縮れ等に対する耐性が低いため取扱い性が低下し、厚すぎる場合にはシートの腰力による巻き終わり端部の浮きによる不具合や最表面層のピンホールのＮＧ（クリーニング不良）化などがある。
表２、表３は、各シート厚みにおける取扱い易さの実験データで、表２はＡ３サイズで、表３はＡ４サイズで実施したものである。
表２、３において、母数は試作枚数、ＮＧ数は使用不可数、縮れはスライス後の縮み状態（単位：枚数）、破れ（機械）は機械によるスライス加工時点の破れ枚数、破れ（作業者）は手作業による巻き作業中に破れた枚数を、それぞれ示している。

表２、３から明らかなように、シート厚みが０．１ｍｍの場合には、薄すぎて取扱い性が非常に悪い。このことから、実際的に使用可能なシート厚みの下限は０．２ｍｍと判断できる。
本実施形態におけるクリーニングローラ１０は、薄肉シート状の樹脂発泡体１８の巻き終わり端部は接着剤や両面テープ等を用いることなくそのまま留めることができる。
これは、樹脂発泡体１８の材料であるメラミン樹脂のスポンジ構造による。スポンジ構造が面ファスナーのような鉤構造を持っているため、アンカー効果によって上層と下層が互いに結合される。
このアンカー効果による互いの結合は、巻き終わり端部だけでなく巻き付けで重なる部分の全体に亘って生じる。
樹脂の種類によっては、粘着性（タック性）を利用して接着剤なしで巻き終わり端部を留めることができる。

以下に、本発明の樹脂発泡体として用いることができるスポンジ材料の種類を記す。樹脂名の後の（Ａ）はアンカー効果を、（Ｔ）はタック性を、（Ａ／Ｔ）又は（Ｔ／Ａ）は両機能を併せ持つことを示している（最初の表示が主機能）。
［樹脂系］
メラミン（Ａ）
ポリイミド（Ａ）
アクリル（Ａ）
ポリスチレン（Ａ）
ポリプロピレン（Ａ）
ポリエチレン（Ａ）
ポリ塩化ビニル（Ａ）
ポリアミド（Ａ）
ポリカーボネート（Ａ）
ポリエチレンテレフタレート（Ａ）
ポリアミドイミド（Ａ）
［エラストマー系］
オレフィン系（Ａ／Ｔ）
スチレン系（Ａ／Ｔ）
塩化ビニル系（Ａ／Ｔ）
エステル系（Ａ／Ｔ）
アミド系（Ａ／Ｔ）
塩化ビニル系重合体−アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ａ／Ｔ）
［合成ゴム系］
フッ素ゴム（Ｔ／Ａ）
ＥＰＤＭ（Ｔ）
クロロプレン（Ｔ）
シリコーン（Ｔ）
ポリウレタン（Ｔ）

樹脂発泡体１８のシート厚みが大きいと、腰力がアンカー効果又はタック性による結合力を上回って巻き終わり端部が下層から分離する端部の浮きが生じる。その実験結果を表４、５、６に示す。各表では、曲率（ローラの外径）をそれぞれ異ならせて実験している。

表４、５、６から明らかなように、シート厚みが０．７の条件から極端に巻き終わりの浮きが多く発生していることが分かる。このことから、実際的に使用可能なシート厚みの上限は０．６ｍｍと判断できる。

本実施形態では、両面テープ１４が芯金１２の周方向において重ならないようにしている。図８（ａ）に示すように、両面テープ１４の終端１４ｂが始端１４ａを越えて乗り上げ、重なると、オーバーラップ量からくる外径の膨らみを生じる。
オーバーラップ部分の盛り上がりはそのまま樹脂発泡体１８の巻きによる樹脂発泡層１６にも現れ、ローラ外径の真円度が大きく崩れて被クリーニング部材に対する接触圧の非均一性、ひいてはクリーニング機能の不均一性を招来する。
一方、図８（ｂ）に示すように、始端１４ａと終端１４ｂとが離れすぎると、両面テープ１４の厚み（ここでは０．５ｍｍ）の段差を吸収できずに外径のへこみとして確認できるようになる。へこみの場合もオーバーラップのときと同様に被クリーニング部材に対する接触圧の非均一性、ひいてはクリーニング機能の不均一性を招来する。
表７に、両面テープ１４のオーバーラップ量のローラ外径への影響を調べた実験結果を示す。

表７から明らかなように、０．１ｍｍでもオーバーラップすると最終外径で膨らみとして観察できてしまう。
また、へこみの場合には０．８ｍｍ以上離れるとへこみとして観察できるようになる。
この実験結果を踏まえ、本実施形態では、両面テープ１４は始端１４ａの位置が始端１４ｂの位置を周方向で越えないように、且つ、ほぼ隙間がない近接した状態に芯金１２の外周面に貼り付けられている。

両面テープ１４のオーバーラップと同様に、樹脂発泡体１８の巻き始め端部と巻き終わり端部とが径方向で重なってしまうと外径の膨らみとして観察できるようになる。
表８に、スポンジ（樹脂発泡体１８）のオーバーラップ量のローラ外径への影響を調べた実験結果を示す。

表８から明らかなように、スポンジオーバーラップ量が０．１ｍｍ程度ならスポンジの持つクッション性で吸収できて問題とならないが、０．２ｍｍ程度からは外径の膨らみとして観察できるようになる。
この実験結果を踏まえ、本実施形態では、図９（図１においても同様）に示すように、樹脂発泡体１８の巻き始め端部と巻き終わり端部とが径方向で重ならないように巻き付けている。
また、両面テープ１４と樹脂発泡体１８との巻き付け状態の組み合わせに係る段差によるローラ外径への影響を少なくするために、周方向における両面テープ１４の始終端間領域Ｒ１と樹脂発泡体１８の始終端間領域Ｒ２とが径方向で重ならないようにしている。
さらに、両面テープ１４の始終端間領域Ｒ１を樹脂発泡体１８の終端部が覆い、始端部は始終端間領域Ｒ１から外れるようにすることで、へこみによる影響を少なくすることができる。

図１０に示すように、樹脂発泡体１８の終端１８ｂが芯金１２の軸方向に対して角度を有するように（軸方向に非平行に）巻き付けてもよい（第２の実施形態）。このようにすれば巻き終わりの段差影響を低減できる。
巻き終わり角度θ１と転がり易さとの関係に係る実験結果を表９に示す。この実験は実機におけるローラの転がり易さ（被クリーニング部材に対する均一な回転接触性）とローラの寄り特性（転がり方向性による接触圧の不均一性）とを示すものとなる。
実験には、図１１に示すように、傾斜が３０／３００ｍｍで幅が４００ｍｍの傾斜板２２を使用した。
傾斜板２２の斜面をはみ出した場合には転がり難いローラ又は寄りを発生させるローラと判断している。

表９から明らかなように、角度θ１が０度、すなわち樹脂発泡体１８の終端１８ｂが軸方向に平行な巻き終わり状態の場合には、段差の影響が出て転がりきらない。
角度を付けた方が転がり易いことが分かるが、角度を付けすぎると曲がったり、転がりきる速さにローラの左右で差が発生してよくない。

図１２は、被クリーニング部材を帯電ローラ２０とした場合を示している（第３の実施形態）。帯電ローラ２０の両端部には、感光体ドラム２４と適切なギャップを得るために、非画像領域に、狙いのギャップ分だけ外径の大きいカラー２６が設けられている。
カラー２６と帯電ローラ２０との境界部分に段差が形成されるため、段差部に接触するクリーニングローラ１０の領域Ｉは、強い力がかかり樹脂発泡体１８が切れ易い。
これを防止すべく、本実施形態では、樹脂発泡体１８の巻き終わり端における帯電ローラ２０の軸方向端部に対応する部分は、帯電ローラ２０との接触面積が大きくなるように、芯金１２の軸方向に対して角度θ２を有している。
樹脂発泡体１８の巻き終わり端の軸方向と平行な部分の幅ｌ１と帯電ローラ２０の幅ｌ２との関係は、ｌ１＜ｌ２である。
角度θ２を変えた実験結果を表１０に示す。なお、図１２では、分かり易くするために樹脂発泡体１８の巻き終わり端部をハッチングで表示している。

表１０から明らかなように、樹脂発泡体１８の終端１８ｂが軸方向に平行な場合（θ２＝０度）には端部の切れが生じるが、角度を付けると帯電ローラ２０に対する接触面積が増加して切れは生じない。
但し、角度θ２を大きくしすぎると、表９で示したのと同様に、ローラの転がり性が低下する。
芯金１２に対する樹脂発泡体１８の巻き付け方向は、基本的にクリーニングローラ１０の回転方向と逆（被クリーニング部材としての帯電ローラ２０の回転方向と同一）としている。このようにすれば帯電ローラ２０は樹脂発泡体１８の巻き終わり端部をリーディング方向になぞるので、終端部がめくれたりする不具合を抑制できる（他の実施形態において同じ）。
帯電ローラ２０の回転方向と逆向きとしても、図１２に示すように、軸方向端部の接触面積を増加させれば不具合は生じない。

上記実施形態では、両面テープ１４を芯金１２の周方向全体に亘って貼り付ける構成としたが、図１３に示すように、芯金１２の外周面の一部を覆う細幅の両面テープ１４'を軸方向全体に亘って貼り付け、これに樹脂発泡体１８の先端部を固定して巻き付ける構成としてもよい。
両面テープ１４、１４'を固定手段とする方法では、これを剥がすことにより簡単に芯金１２を再利用することができる。
樹脂発泡体１８の先端部を芯金１２に固定する他の方法としては、図１４に示すように、芯金１２の外周面に軸方向全体に亘って粗面化領域２８を形成し、ここに樹脂発泡体１８の先端部をそのアンカー効果特性を利用して密着させるようにしてもよい。
勿論、粗面化領域２８は芯金１２の周方向全体に亘って形成してもよい。
芯金１２の表面の粗面化方法としては、研削、Ｖ溝加工、サンドブラスト処理、エッチング、転造等がある。

図１５は、上記したクリーニングローラ１０を有するプロセスカートリッジの構成例の概略を示す断面図である。
プロセスカートリッジ５０には、感光体ドラム２４、保護層形成装置５１、帯電ローラ２０、該帯電ローラ２０をクリーニングするクリーニングローラ１０を有するクリーニング装置（図示せず）、現像装置５２、感光体クリーニング装置５３等が一体に収容されている。現像装置５２は、現像ローラ５４、現像剤を攪拌・搬送しながら循環させる搬送スクリュー５５、５６、トナーを収容するプリセットケース５７等を有している。上記クリーニング装置は、クリーニングローラ１０と、このクリーニングローラ１０を回転可能に支持する支持機構とを有している。
感光体ドラム２４は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニングブレード５８により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。

感光体クリーニング装置５３により、表面の残留トナーや劣化した像担持体保護剤が取り除かれた感光体ドラム２４の表面へは、保護剤供給部材（ブラシローラ）５９から、像担持体保護剤６０が供給され、保護層形成機構６１により皮膜状の保護層が形成される。
保護層形成装置５１により表面に保護層が形成された感光体ドラム２４は、帯電ローラ２０による帯電後、レーザーなどの露光光Ｌによって静電潜像を形成される。
帯電ローラ２０の表面は、該帯電ローラ２０と連れ回りするクリーニングローラ１０によって清掃される。
上記潜像は現像装置５２によりトナー像として可視像化され、プロセスカートリッジ５０外の転写装置としての転写ローラ６２などにより、転写媒体としての中間転写ベルト６３へ転写される。直接転写方式の場合には、転写媒体はシート状記録媒体である。

図１６は、プロセスカートリッジ５０を着脱自在に有する画像形成装置としてのタンデム型中間転写方式のカラー複写機２００の一例を示す断面図である。
カラー複写機２００は、装置本体２０１と、装置本体２０１の上面に設けられたスキャナ２０２と、該スキャナ２０２の上部に設けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）２０３を有している。
装置本体２０１の下部には、複数の給紙カセット２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄを備えた給紙部２０４が設けられている。
装置本体２０１の略中央部には、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト６３が配置されている。中間転写ベルト６３は、複数の支持ローラ２０６、２０７、２０８等に掛け回されて支持されており、図示しない駆動源により図中時計回りに方向に回転駆動される。
支持ローラ２０８の近傍には、２次転写後に中間転写ベルト６３上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置２０９が設けられている。
支持ローラ２０６と支持ローラ２０７間に張り渡された中間転写ベルト６３上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成手段としてのプロセスカートリッジ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが横に並べられて配置され、タンデム画像形成部６５が構成されている。但し、これら４つの色順は一例であり、これに限定される趣旨ではない。

タンデム画像形成部６５の上方には、露光装置６６が配置されている。中間転写ベルト６３を挟んで支持ローラ２０８と反対の側には、転写装置としての二次転写ローラ２１０が配置されている。二次転写ローラ２１０により中間転写ベルト６３上の画像が、給紙部２０４から給紙されるシート（用紙）に転写される。
二次転写ローラ２１０の左側には、シート上の転写画像を定着する定着装置２１１が設けられている。定着装置２１１は、無端ベルト状の定着ベルト２１１ａに加圧ローラ２１１ｂを押し当てる構成を有している。
定着装置２１１の下方には、上述したタンデム画像形成部６５と略平行に、シートの両面に画像を記録する場合にシートを反転するシート反転装置２１２が備えられている。

画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明する。
感光体ドラム２４は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電ローラ２０で均一にマイナスに帯電される。
帯電された感光体ドラム２４は、露光装置６６によって照射されるレーザー光で潜像形成が行われる。
潜像は、現像装置５２の現像ローラ５４により現像され、トナー可視像が形成される。
各色に対応した感光体ドラム２４上に形成されたトナー像は、転写ローラ６２にて中間転写ベルト６３上に重ねて転写され、給紙部２０４から給紙され、あるいは手差しトレイ２１３から給紙された紙などの転写媒体（シート）上に二次転写ローラ２１０により重ねトナー像（カラー画像）が一括転写される。

感光体ドラム２４上に残存するトナーは、クリーニングブレード５８によって清掃され、感光体クリーニング装置５３内のトナー回収室へ回収される。
画像転写後のシートは、定着装置２１１へと送り込まれ、ここで熱と圧力を加えられて転写画像を定着された後、排紙ローラ対２１５により排紙トレイ２１６上にスタックされる。
あるいは、図示しない切換爪で搬送路を切り換えられてシート反転装置２１２に入れられ、そこで反転されて再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像を記録された後、排紙ローラ対２１５により排紙トレイ２１６上に排出される。
画像転写後の中間転写ベルト６３は、中間転写体クリーニング装置２０９により残留トナーを除去され、タンデム画像形成部６５による再度の画像形成に備える。

１２ 芯材としての芯金
１４ 両面テープ
１６ 樹脂発泡層
１８ 樹脂発泡体
２０ 被クリーニング部材としての帯電ローラ
２８ 粗面化処理領域
５０ プロセスカートリッジ

特開２００４−３６１９２６号公報

Claims (19)

1. 被クリーニング部材に接触して該被クリーニング部材上の異物を除去するクリーニングローラであって、芯材と、該芯材の外周面を覆う樹脂発泡層とを有するクリーニングローラにおいて、
   前記樹脂発泡層が、シート状の樹脂発泡体を前記芯材の径方向に積層するように複数回巻いて積層形成されていることを特徴とするクリーニングローラ。
2. 請求項１に記載のクリーニングローラにおいて、
   前記シート状の樹脂発泡体の平均厚みが、０．２〜０．６ｍｍであることを特徴とするクリーニングローラ。
3. 請求項１又は２に記載のクリーニングローラにおいて、
   前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部が、前記芯材に両面テープによって固定されていることを特徴とするクリーニングローラ。
4. 請求項３に記載のクリーニングローラにおいて、
   前記両面テープは、前記芯材の軸方向における所定の領域全体に亘って連続して設けられていることを特徴とするクリーニングローラ。
5. 請求項４に記載のクリーニングローラにおいて、
   前記両面テープは、前記芯材の周方向において終端位置が始端位置を越えないように、且つ、周方向略全体に亘って設けられていることを特徴とするクリーニングローラ。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、
   前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部と巻き終わり端部とが前記芯材の径方向において重ならないことを特徴とするクリーニングローラ。
7. 請求項６に記載のクリーニングローラにおいて、
   前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部と巻き終わり端部のうち、巻き終わり端部のみが前記両面テープの始端と終端間の領域を覆うことを特徴とするクリーニングローラ。
8. 請求項１又は２に記載のクリーニングローラにおいて、
   前記シート状の樹脂発泡体の巻き始め端部が、前記芯材の表面に形成された粗面化処理領域に密着して固定されていることを特徴とするクリーニングローラ。
9. 請求項８に記載のクリーニングローラにおいて、
   前記粗面化処理領域は、前記芯材の軸方向における所定の領域全体に亘って連続して形成されていることを特徴とするクリーニングローラ。
10. 請求項９に記載のクリーニングローラにおいて、
    前記粗面化処理領域は、前記芯材の周方向略全体に亘って形成されていることを特徴とするクリーニングローラ。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、
    前記シート状の樹脂発泡体の巻き終わり端部が、下層との間における材質上の係合性又は粘着性によって固定されていることを特徴とするクリーニングローラ。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、
    前記シート状の樹脂発泡体の巻き終わり端が前記芯材の軸方向に対して非平行であることを特徴とするクリーニングローラ。
13. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、
    前記シート状の樹脂発泡体の巻き終わり端における前記被クリーニング部材の軸方向端部に対応する部分は、前記被クリーニング部材との接触面積が大きくなるように、前記芯材の軸方向に対して角度を有していることを特徴とするクリーニングローラ。
14. 請求項１〜１３のいずれか１つに記載のクリーニングローラにおいて、
    前記シート状の樹脂発泡体の巻き付け方向は、該クリーニングローラの回転方向と逆であることを特徴とするクリーニングローラ。
15. 被クリーニング部材に接触して該被クリーニング部材上の異物を除去するクリーニングローラであって、芯材と、該芯材の外周面を覆う樹脂発泡層とを有するクリーニングローラの製造方法において、
    シート状の樹脂発泡体を前記芯材の径方向に積層するように複数回巻いて、前記樹脂発泡層を形成したことを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
16. 請求項１５に記載のクリーニングローラの製造方法において、
    前記シート状の樹脂発泡体として、ブロック状の樹脂発泡体をスライスしたものを用いることを特徴とするクリーニングローラの製造方法。
17. 請求項１〜１４の何れかに記載のクリーニングローラを有するクリーニング装置。
18. 像担持体と、請求項１７に記載のクリーニング装置とを有するプロセスカートリッジ。
19. 請求項１７に記載のクリーニング装置を有する画像形成装置。

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