JP5915491B2 - 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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Description
面の接線と、前記パターンシートの一方の面とのなす最大傾斜角度と比べて大きい、レンズシートの製造方法が開示されている。
〔全体〕
図1は、本発明に係る清掃部材、帯電装置及びプロセスカートリッジを含む画像形成装置の一例としての画像形成装置10を示している。
画像形成部110は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーに対応した光ビームを像保持体の一例としての感光体ドラム12Y、12M、12C、12Kに出射させる潜像形成装置(露光装置)17と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー画像を形成するプロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18Kと、プロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18Kで形成された各色のトナー画像をシート部材Pに転写させる転写装置36と、シート部材Pに転写されたカラートナー画像をシート部材Pに定着させる定着装置64と、を備えている。
潜像形成装置17は、制御部50から送信される露光信号に基づき静電潜像に対応する光ビームを感光体ドラム12の表面に向けて出射するようになっている。
プロセスカートリッジ18は、画像形成装置10に着脱可能になっている。各色のプロセスカートリッジ18は、鉛直方向に並んで配置されるようになっている。各プロセスカートリッジ18は、矢印Rの方向へ回転する感光体ドラム12を有している。
感光体ドラム12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。感光体ドラム12は、帯電装置16により帯電される場合は絶縁体としての性質を、潜像形成装置17から出射された光ビームが入射される場合は半導体としての性質を示すようになっている。感光体ドラム12の表面には、帯電装置16によって帯電され、潜像形成装置17によって潜像が形成されるようになっている。
帯電装置16は、帯電部材(被清掃体)の一例としての帯電ロール14と、清掃部材の一例としてのクリーニングロール100と、を備えている。感光体ドラム12の表面への帯電は、電圧が印加された帯電ロール14を感光体ドラム12の表面に接触させることにより行われる。また、クリーニングロール100は、帯電ロール14の表面に付着したトナー、外添剤、紙粉等の異物を除去するためのものである。帯電装置16及びクリーニングロール100については、後述により詳しく説明する。
現像装置26は、感光体ドラム12へトナーを供給する現像剤供給体19と、現像剤供給体19へ付与されるトナーを攪拌しながら搬送する搬送部材24と、を備えている。
除去装置80は、感光体ドラム12の表面に転写されずに残ったトナーを除去するためのものである。ゴム製のブレードで構成されている。
転写装置36は、記録媒体搬送ベルト20と、記録媒体搬送ベルト20の内周面側で記録媒体搬送ベルト20に張力を付与させて回転させるための支持ロール40及び駆動ロール42と、各感光体ドラム12上に形成されたトナー画像を搬送されるシート部材Pに転写させる各転写ロール22と、が備えられている。記録媒体搬送ベルト20の表側は、鉛直方向に並んだ各感光体ドラム12の外周面と接するようになっており、この外周面が接する記録媒体搬送ベルト20の裏側は、各転写ロール22により押圧されるようになっている。
定着装置64は、転写装置36に対してシート部材Pの搬送方向Vの下流側に配置されている。定着装置64は、定着ロール64Aと加圧ロール64Bとを備えている。転写装置36でシート部材Pに転写されたトナー画像は、定着ロール64Aと加圧ロール64Bとから受ける熱と圧力によりシート部材Pに定着させるようになっている。
定着装置64に対してシート部材Pの搬送方向Vの下流側には、画像形成装置10の上部に設けられた排出部68にトナー画像が定着したシート部材Pを排出する排出ロール66が設けられている。
画像形成装置10は、シート部材Pの一面側にトナー画像を転写、定着させた後、他面側にもトナー画像を転写、定着させることが可能となっている。画像形成装置10では、排出ロール66は、搬送方向Vと逆の方向へシート部材Pを搬送させることができるようになっている。搬送方向Vと逆の方向へ搬送されるシート部材Pは、記録媒体反転経路70を搬送した後に記録媒体搬送ベルト20に引き渡され、反転されるようになっている。
転写装置36に対してシート部材Pの搬送方向Vの上流側には、複数のシート部材Pが収容される記録媒体収納容部28が設けられている。更に、記録媒体収納容部28に収容された最上位のシート部材Pと接するように、最上位のシート部材Pを記録媒体収納容部28から取り出す取出しロール30が設けられている。また、取出しロール30に対してシート部材Pの搬送方向Vの下流側には、取出しロール30によって取り出されたシート部材Pを記録媒体搬送ベルト20に搬送する搬送ロール32、34が設けられている。
現像剤は、主にトナー粒子と外添剤とを含む粉体である。以下、トナー粒子と外添剤とについて説明する。
画像形成装置10に用いられる現像剤としてのトナーには、重合法により作製される重合トナーを用いることが好ましい。
画像形成装置10に用いられる現像剤の外添剤には、球形のシリカを含むことが好ましい。理由として、シリカは屈折率が1.5前後であり、粒径を大きくしても光散乱による透明度の低下、特にOHP表面への画像作成時のヘイズ値(光透過性の指標)等に影響を及ぼさないことが挙げられる。
次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10による、画像形成プロセスについて説明する。
〔帯電装置〕
(全体)
図2は、本発明の実施の形態に係る帯電装置の一例としての帯電装置16を示す。前述の通り、帯電装置16は、帯電ロール14と、クリーニングロール100と、を備えている。更に、帯電ロール14は、回転軸14Aと、帯電層14Bと、を備えている。また、クリーニングロール100は、回転軸100Aと、回転軸100Aの外周面に形成された螺旋部100Bと、を備えている。
次に、帯電ロール14について、詳しく説明する。
帯電ロール14の直径はφ8mmからφ15mm、より好ましくはφ9mmからφ14mmである。また、帯電層の厚みは、1.5mmから4mmであることが好ましい。
回転軸14Aの材質は、快削鋼、ステンレス鋼等が用いられる。摺動性等の用途に応じ材質および表面処理方法が選択される。導電性を有さない材質の場合は、メッキ処理等一般的な処理により加工され導電化処理が行われて用いられる。
帯電ロール14の帯電層14Bを構成する導電性弾性層は、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性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により構成されている。これら以外にも、通常ゴムに添加される材料を加えてもよい。
前述した導電性弾性層の外周面に形成される表面層は、トナー等の異物による汚染の防止等のためのものである。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。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
次に、清掃部材の一例としてのクリーニングロール100について、詳しく説明する。
クリーニングロール100の回転軸100Aは、主にアルミ、ステンレス、真鍮等の金属が使用されており、摺動性などの用途に応じ材質又は表面処理方法が選択される。導電性を有さない材質についてはメッキ処理等一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよい。また、回転軸100Aの製造の際、従来のような研削加工が行われることが無く、加工に必要なシャフトの剛性も低いことから樹脂シャフトを用いてもよい。
螺旋部100Bの材料は、例えば、多孔質の3次元構造を有する発泡体から構成され、必要な厚み、幅に加工された後、回転軸100Aに巻きつけられる。この発泡体は、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド若しくはポリプロピレン等の発泡性の樹脂又はNBR、EPDM、SBR、シリコーンゴム等を材質としたものより選択される。螺旋部100Bは、帯電ロール14に押圧した状態で回転することによりトナー、外添剤、紙粉等の異物を効率的に除去する機能を有する。
次に、クリーニングロール100の側面側から見た断面形状について、図3(B)を用いて詳しく説明する。
次に、クリーニングロール100の接触部100Jに形成される切れ目部100Eについて、図4に基づいて説明する。図4は、クリーニングロール100と帯電ロール14との接触状態を示す側面図である。切れ目部100Eは、クリーニングロール100の回転軸100Aの軸方向に沿って複数個形成されるとともに、この回転軸100Aの回転方向に沿って、定められた間隔で形成されている。また、切れ目部100Eは、螺旋部100Bの上面における幅方向全体に形成されている。また、切れ目部100Eにおけるクリーニングロール100の回転下流側の一辺は、帯電ロール14との接触部に対して、クリーニングロール100の回転軸100Aの回転方向に向いており、段差の一例を示す。
次に、本発明の実施の形態に係る清掃部材、帯電装置、組立体及び画像形成装置の作用について説明する。
〔螺旋部における接触部の端部の変形例〕
(変形例1:図5)
次に、本発明の実施の形態に係る変形例1について、本発明の実施の形態に係る清掃部材100、帯電装置、組立体及び画像形成装置と異なる部分を中心に説明する。
次に、本発明の実施の形態に係る変形例2について、本発明の実施の形態及び変形例1に係る清掃部材、帯電装置、組立体及び画像形成装置と異なる部分を中心に説明する。
次に、本発明の実施の形態に係る変形例3について、本発明の実施の形態並びに変形例1及び2に係る清掃部材、帯電装置、組立体及び画像形成装置と異なる部分を中心に説明する。
(変形例4:図8(A))
次に、本発明の実施の形態に係る変形例4について、本発明の実施の形態及び変形例1〜3に係る清掃部材、帯電装置、組立体及び画像形成装置と異なる部分を中心に説明する。
次に、本発明の実施の形態に係る変形例5について、本発明の実施の形態及び変形例1〜4に係る清掃部材、帯電装置、組立体及び画像形成装置と異なる部分を中心に説明する。
次に、本発明の実施の形態に係る変形例6について、本発明の実施の形態及び変形例1〜5に係る清掃部材、帯電装置、組立体及び画像形成装置と異なる部分を中心に説明する。
〔本発明に係る清掃部材の製造方法1:図9〕
次に、本発明に係る清掃部材(クリーニングロール)の製造方法1について説明する。
次に、本発明に係る清掃部材(クリーニングロール)の製造方法2について説明する。
次に、本発明に係る清掃部材(クリーニングロール)の製造方法3について説明する。
次に、本発明に係る清掃部材(クリーニングロール)の製造方法4について説明する。
以下、実施例としてのクリーニングロール及び帯電ロールを、各実施例及び各比較例の通り作製した。更に、各実施例及び各比較例の帯電装置を作製し、クリーニングロールの清掃能力の評価を行った。
(クリーニングロール)
実施例1のクリーニングロールは、本発明の清掃部材の製造方法4のクリーニングロール120の製造工程にしたがって作製された。
エピクロルヒドリンゴム100質量部にイオン導電剤PEL−100(日本カーリット株式会社製)3質量部を添加して十分混練し、これを押し出し成形した後、外径6mm、長さ240mmのSUM−Ni回転軸(硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの)を挿入し、プレス成形機にて成形・加硫をおこなった後、研磨加工を行い、端部の外径8.95mm、中央部の外径9.00mmとなるように加工した。次に、端部を切断加工し、ゴム長を215mmとした。その後、このロールの表面に浸漬塗布方法によってフッ素系樹脂を膜厚5μmで塗布を行い、帯電ロールを作製した。
上記のようにして作製したクリーニングロール及び帯電ロールを、クリーニングロールと帯電ロールとの食い込み量を決める専用の軸受け(導電性POM製)とともにDELL製C3110cnのプロセスカートリッジに組み込み、DELL製C3110cnに取り付けて連続印字テストを実施した。
実施例2のクリーニングロールは、本発明の清掃部材の製造方法3のクリーニングロール118の製造工程にしたがって作製された。
実施例3のクリーニングロールは、本発明の清掃部材の製造方法2のクリーニングロール116の製造工程にしたがって作製された。
実施例4のクリーニングロールは、本発明の清掃部材の製造方法4のクリーニングロール114の製造工程にしたがって作製された。
実施例1に記載の発泡体の短冊シートを実施例1のように回転軸へ巻き付け、クリーニングロールとした。完成したクリーニングロールの外周面には切れ目部や段差はなく、弾性層厚みは2.1mmであった。螺旋部の外周面の幅方向の両端部には角部があった。
実施例1に記載の発泡体の短冊シートを実施例1のように回転軸へ巻き付け、クリーニングロールの螺旋部とした。その後、次の通り螺旋部を追加工した。短冊シートの長手方向の稜線の面取り加工(片刃ナイフでの研削)し、螺旋部の幅方向の両端の角部を丸めるよう加工した。このようしてクリーニングロールを得た。なお、完成したクリーニングロールの外周面には切れ目部や段差はなく、螺旋部の厚みは2.1mmであった。
実施例1に記載の発泡体の短冊シートを実施例1のように回転軸へ巻き付け、クリーニングロールの螺旋部とした。その後、次の通り螺旋部を追加工した。クリーニングロールの螺旋部に回転軸に沿った切れ目部を形成した。複数の切れ目部は、実施例1の回転軸の回転方向における段差同士の間隔と同等の間隔となるようにした。このようしてクリーニングロールを作製した。完成したクリーニングロールの回転軸に沿った切れ目部の深さは1.8mmであり、螺旋部の厚みは2.1mmであった。螺旋部の幅方向の両端部には角部があった。
14 帯電ロール(被清掃体の一例)
16 帯電装置
17 潜像形成装置
18 プロセスカートリッジ(組立体の一例)
26 現像装置
36 転写装置
100 クリーニングロール(清掃部材の一例)
100A 回転軸(回転する軸体の一例)
100B 螺旋部
100D 端部
100E 切れ目部(段差の一例)
100J 接触部
102 クリーニングロール(清掃部材の一例)
102A 回転軸
102B 螺旋部
102D 端部
102E 切れ目部(段差の一例)
102J 接触部
104 クリーニングロール(清掃部材の一例)
104A 回転軸
104B 螺旋部
104D 端部
104E 切れ目部(段差の一例)
104J 接触部
106 クリーニングロール(清掃部材の一例)
106A 回転軸(回転する軸体の一例)
106B 螺旋部
106D 端部
106E 切れ目部(段差の一例)
106J 接触部
108 クリーニングロール(清掃部材の一例)
108A 回転軸
108B 螺旋部
108D 端部
108E 段差
108J 接触部
110 クリーニングロール(清掃部材の一例)
110A 回転軸
110B 螺旋部
110D 端部
110E 切れ目部(段差の一例)
110J 接触部
114 クリーニングロール(清掃部材の一例)
114A 回転軸
114B 螺旋部
114D 端部
114E 切れ目部(段差の一例)
114J 接触部
116 クリーニングロール(清掃部材の一例)
116A 回転軸(回転する軸体の一例)
116B 螺旋部
116D 端部
116E 切れ目部(段差の一例)
116J 接触部
118 クリーニングロール(清掃部材の一例)
118A 回転軸
118B 螺旋部
118D 端部
118E 切れ目部(段差の一例)
118J 接触部
120 クリーニングロール(清掃部材の一例)
120A 回転軸
120B 螺旋部
120D 端部
120E 段差
120J 接触部
Claims (10)
- 軸体と、
前記軸体の外周面に形成され螺旋状に突出して設けられ前記軸体の回転に伴い被清掃体と接触する接触部と、前記軸体の回転に伴い前記接触部の幅方向における前記接触部が前記被清掃体に先に接触する側に位置し前記軸体からの高さが前記接触部の高さから徐々に低くなり前記被清掃体に対して非接触とされる端部と、前記接触部をなす上面の幅方向全域に形成され、前記軸体の回転方向に向く一辺を有する切れ目部と、を有する螺旋部と、
を備えた清掃部材。 - 前記軸体の軸方向と前記切れ目部との角度は、前記軸方向と前記螺旋部との角度よりも小さい、請求項1記載の清掃部材。
- 前記一辺は、前記螺旋部に形成された切れ目部に対する回転方向上流側に形成されている、請求項1又は2の清掃部材。
- 前記切れ目部は、前記螺旋部の前記軸体側から前記接触部側に向かうに従い、より開いた状態に開口されて形成されている、請求項3記載の清掃部材。
- 前記切れ目部は複数設けられるとともに、前記軸体の軸方向においてオーバーラップされている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の清掃部材。
- 前記螺旋部は、短冊体の短辺と鋭角をなす方向に前記短辺に隣接する2つの長辺が互いに重なり合うように繰り返し巻かれて円柱状に変形された状態の変形体を、前記軸体の軸方向に螺旋状に巻き付けて形成され、
前記切れ目部は、前記変形体を前記軸体の軸方向に螺旋状に巻き付けることで、前記変形体における2つの長辺が互いに重なり合う部分が開いて形成されている、
請求項1、2、4又は5のいずれか一項に記載の清掃部材。 - 像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材を被清掃体とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の清掃部材と、
を備えた帯電装置。 - 請求項7に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電される像保持体と、
を含み、
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。 - 像保持体と、
請求項7に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記潜像をトナーによってトナー像に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。 - 請求項8に記載の組立体を含んで構成され、前記組立体に備えられた像保持体に潜像を形成し、前記潜像をトナーによってトナー像に現像し、前記トナー像を被転写媒体に転写させる、画像形成部
を備えた画像形成装置。
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