JP6746931B2 - クリーニングローラ - Google Patents
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Description
(2)第1弾性体は、シャフトの周面に接触する接触面と、接触面の一端部に連続する第1面と、先端を挟んで第1面の反対側に位置する第2面であって、接触面の他端部に連続し、先端において第1面と連続する第2面とを備えてもよい。
(3)第1弾性体は、シャフトの軸線方向において、間隔を隔てて巻かれていてもよい。
(4)先端と基端とに連続する第1弾性体の表面は、第1弾性体の内部へ向かって凹むように湾曲していてもよい。
(5)第1弾性体は、先端を含む第1部分と、第1部分と異なる材料からなる第2部分とを有してもよい。第1部分は、第2部分よりも低い体積摩耗率を有する材料からなってもよい。
(6)第2部分は、第1部分よりも高い反発係数を有する材料からなってもよい。
(7)先端は、所定の方向において途切れていてもよい。
(8)シャフトの軸線方向において、中央部における第1弾性体のピッチは、端部における第1弾性体のピッチよりも大きくてもよい。
(9)第1弾性体は、第1突起部と、第1突起部と形状が異なる第2突起部とを備えてもよい。
(10)第2突起部の幅は、第1突起部の幅よりも大きくてもよい。
(11)第2突起部の高さは、第1突起部の高さよりも高くてもよい。
(12)第2突起部は、第1突起部を挟んで両側に位置してもよい。
(13)本発明のクリーニングローラは、さらに、シャフトの周面に螺旋状に巻かれた第2弾性体であって、第1弾性体とともに二重螺旋を構成する第2弾性体を備えてもよい。第2弾性体は、シャフトの周面に接触する基端と、シャフトの径方向においてシャフトの周面から最も離れて位置する先端とを有してもよい。
(14)第2弾性体は、シャフトの周面に接触する接触面と、接触面の一端部に連続する第1面と、先端を挟んで第1面の反対側に位置する第2面であって、接触面の他端部に連続し、先端において第1面と連続する第2面とを備えてもよい。
(15)第1弾性体の第1面と第2面とがなす角度と、第2弾性体の第1面と第2面とがなす角度とは、互いに異なってもよい。
(16)第1弾性体の体積摩耗率と、第2弾性体の体積摩耗率とは、互いに異なってもよい。
(17)第1弾性体の反発係数と、第2弾性体の反発係数とは、互いに異なってもよい。
(18)第1弾性体の高さと、第2弾性体の高さとは、互いに異なってもよい。
(19)第1弾性体の幅と、第2弾性体の幅とは、互いに異なってもよい。
(20)第2弾性体の先端は、第2弾性体が延びる方向において途切れていてもよい。第1弾性体が途切れている部分と、第2弾性体が途切れている部分とは、シャフトの軸線方向において、位置が異なってもよい。
図1および図2を参照して、第1実施形態のクリーニングローラ1の概略について説明する。
2.第1弾性体3の詳細
図3、図4Aおよび図4Bを参照して、第1弾性体3について説明する。なお、以下の説明において、後述する接触面S3と直交する方向を、第1弾性体3の高さ方向と定義する。また、第1弾性体3が延びる方向、および、第1弾性体3の高さ方向の両方と直交する方向を、第1弾性体3の幅方向と定義する。
(1)第1弾性体3の形状
図3に示すように、第1弾性体3は、シャフト2に巻かれる前において、所定の方向に延びている。
(2)第1弾性体3の寸法
図4Aに示すように、第1弾性体3の高さL1は、高さ方向において、基端3Aと先端3Bとの間の距離として定義される。第1弾性体3の高さL1は、例えば、0.7mm以上、好ましくは、2.0mm以上であり、例えば、5.0mm以下である。
(3)シャフト2に対する第1弾性体3の巻きつけ状態
図1および図2に示すように、第1弾性体3は、シャフト2の軸線方向に延びる螺旋状となるように、シャフト2の周面に巻かれる。第1弾性体3は、シャフト2に巻かれたときに、シャフト2の中心軸線Aに対して傾斜するとともに、シャフト2の周方向に延びる。また、凹部3Cは、シャフト2の軸線方向に延びる。第1弾性体3の基端3Aは、シャフト2の周面に接触する。第1弾性体3の基端3Aは、シャフト2の周面に対して、例えば、接着剤などにより接着される。第1弾性体3の先端3Bは、シャフト2の径方向においてシャフト2の周面から最も離れて位置する。第1弾性体3は、軸線方向において、所定のピッチで、シャフト2に巻かれている。すなわち、第1弾性体3は、軸線方向において、間隔を隔てて巻かれている。シャフト2は、第1弾性体3の間から露出している。
3.クリーニングローラ1の使用態様
図5、図6を参照して、クリーニングローラ1の使用態様について説明する。なお、以下の説明において、クリーニングローラ1のクリーニング対象は、帯電ローラ11の表面であり、クリーニング対象に付着した付着物は、転写残トナーである。
(1)帯電ユニット10の構成
帯電ユニット10は、画像形成装置に搭載される装置であって、感光ドラムDの表面を帯電するための装置である。帯電ユニット10は、帯電ローラ11と、クリーニングローラ1とを備える。
(2)クリーニング動作
図5に示すように、画像形成動作が実施されると、帯電ローラ11は、感光ドラムDの表面を一様に帯電する。次いで、図示しない露光装置は、光Lによって、感光ドラムDの表面を露光する。これにより、静電潜像が、感光ドラムDの表面に形成される。その後、現像ローラRは、静電潜像にトナーを供給する。これにより、トナー像が、感光ドラムDの表面に形成される。トナー像は、用紙Pに転写される。
4.作用効果
(1)このクリーニングローラ1によれば、図2に示すように、シャフト2と、ベルト状の第1弾性体3とを備える。第1弾性体3は、基端3Aから先端3Bへ向けて徐々に幅が狭くなり、先端3Bが尖っている。そして、第1弾性体3は、基端3Aがシャフト2の周面に接触し、先端3Bがシャフト2の径方向においてシャフト2の周面から最も離れて位置するように、シャフト2に巻かれている。
(2)また、このクリーニングローラ1によれば、図2に示すように、第1弾性体3は、シャフト2の軸線方向において、間隔を隔てて巻かれている。
(3)また、このクリーニングローラ1によれば、第1弾性体3を巻くことによって生じる張力により、第1弾性体3が延びる方向に先端3Bが伸長されるとともに、先端3Bと基端3Aとに連続する第1面S1および第2面S2が、幅方向において、第1弾性体3の内部へ向かって凹むように湾曲する。
(4)また、このクリーニングローラ1によれば、図2に示すように、第1弾性体3は、シャフト2の軸線方向に延びる凹部3Cを有してもよい。
5.第1実施形態の変形例
(1)第1の変形例
上記した第1実施形態において、第1弾性体3のピッチL5は、任意に変更可能である。例えば、図7に示すように、軸線方向において、シャフト2の中央部における第1弾性体3のピッチL51は、シャフト2の両端部における第1弾性体3のピッチL5よりも大きくてもよい。
(2)第2の変形例
上記した第1実施形態において、第1弾性体3の幅を変更することもできる。例えば、第1弾性体3は、第1突起部81Aと、第1突起部81Aよりも幅が大きい第2突起部81Bとを備える。すなわち、第2の変形例では、第2突起部81Bは、第1突起部81Aと形状が異なる。
(3)第3の変形例
上記した第2の変形例では、第1弾性体3の幅を変更したが、第1弾性体3の高さを変更することもできる。例えば、第1弾性体3は、図9に示すように、第1突起部91Aと、第1突起部91Aよりも高さが高い第2突起部91Bとを備えてもよい。すなわち、第3の変形例でも、第2突起部91Bは、第1突起部91Aと形状が異なる。
(4)その他の変形例
(4−1)上記した第1実施形態において、第1弾性体3は、凹部3Cを有さなくてもよい。この場合、第1弾性体3の先端は、第1弾性体3が延びる方向において、途切れることなく連続する。
(4−2)上記した第1実施形態において、第1弾性体3がシャフト2に巻かれる前において、第1弾性体3は、凹部3Cの代わりに、幅方向に延びる切り込みを有していてもよい。この場合、第1弾性体3がシャフト2に巻かれたときに、第1弾性体3に加わる張力によって、切り込みが開き、凹部となる。
(4−3)上記した第1実施形態において、第1弾性体3は、軸線方向において、隙間なく、すなわち、所定のピッチL5を隔てずに、シャフト2に巻かれてもよい。
(4−4)また、上記した第1実施形態では、クリーニングローラ1は、帯電ローラのクリーニングに用いられているが、クリーニングローラ1は、例えば、感光ドラムや中間転写ベルトのクリーニングに用いられてもよい。
(4−5)上記した変形例は、互いに組み合わせることができる。例えば、凹部3Cを有さない第1弾性体3が、軸線方向において、隙間なく、シャフト2に巻かれてもよい。また、凹部3Cを有さない第1弾性体3が、図7に示す第1の変形例のように、シャフト2の中央部における第1弾性体3のピッチL51がシャフト2の両端部における第1弾性体3のピッチL5よりも大きくなるように、シャフト2に巻かれてもよい。
5.第2実施形態のクリーニングローラ20
図10Aを参照して、第2実施形態のクリーニングローラ20について説明する。なお、第2実施形態のクリーニングローラ20において、第1実施形態のクリーニングローラ1と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する。
(1)第1弾性体21の形状
第1弾性体21は、図10Aに示すように、第1弾性体21が延びる方向に見て、直角三角形状を有する。
(2)第2実施形態の作用効果
(2−1)第2実施形態においても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(2−2)また、第1弾性体21は、幅方向において、仮想面Iに対して、非対称の形状を有する。この場合、第1弾性体21は、クリーニング対象に接触したときに、図10Aに仮想線で示すように、先端3Bが仮想面Iよりも第1面S11側に位置するように、湾曲する。湾曲した第1弾性体21は、幅方向において、第1面S11から第2面S12へ向かう方向へ、反発力を有する。
(3)第2実施形態の変形例
上記した第2実施形態において、第1弾性体21の形状は、先端21Bが尖っていれば、特に限定されない。
(3−1)第1の変形例
例えば、図10Bに示すように、クリーニングローラ200は、上記した第2実施形態の第1弾性体21とは異なる形状の第1弾性体201を備えてもよい。
(3−2)第2の変形例
また、例えば、図10Cに示すように、クリーニングローラ210は、2つの先端211Bを有する第1弾性体211を備えてもよい。2つの先端211Bは、幅方向に互いに間隔を隔てて位置する。
(3−3)これらの変形例においても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
6.第3実施形態のクリーニングローラ30
図11Aを参照して、第3実施形態のクリーニングローラ30について説明する。なお、第3実施形態のクリーニングローラ30において、第1実施形態のクリーニングローラ1と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する。
(1)第1弾性体31
第1弾性体31の第1部分32は、高さ方向において、第2部分33よりも第1弾性体31の先端31Bの近くに位置している。第1部分32は、先端31Bを含んでいる。第2部分33は、高さ方向において、第1部分32よりも第1弾性体31の先端31Bから遠くに位置している。第1部分32と第2部分33との境界面34は、幅方向に延びている。境界面34は、接触面S3と平行である。
第2部分33は、幅方向において、仮想面Iに対して、対称の形状を有する。第2部分33は、第1部分32よりも柔軟であり、高い反発力を有する材料からなる。第2部分33の材質としては、例えば、ウレタン樹脂の発泡体などからなる。
(2)第3実施形態の作用効果
第3実施形態のクリーニングローラ30によれば、第1弾性体31は、先端31Bを含む第1部分32と、第1部分32と異なる材料からなる第2部分33とを有している。第1部分32は、第2部分33よりも摩耗しにくい材料からなり、第2部分33は、第1部分32よりも高い反発力を有する材料からなる。
(3)第3実施形態の変形例
(3−1)第1の変形例
上記した第3実施形態において、図11Bに示すように、第1弾性体41において、第1部分42を、幅方向に偏らせて設けることもできる。
(3−2)第2の変形例
上記した第3実施形態において、図11Cに示すように、第1弾性体51において、第1部分52で、第2部分53をコーティングすることもできる。
(3−3)第3の変形例
上記した第3実施形態において、図11Dに示すように、第1部分62を、第1弾性体61の幅方向中央に設け、第2部分63を、幅方向において、第1部分62の両側に設けることもできる。
7.第4実施形態のクリーニングローラ
図12および図13を参照して、第4実施形態のクリーニングローラ70について説明する。なお、第4実施形態のクリーニングローラ70において、第1実施形態のクリーニングローラ1と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する。
(1)第2弾性体
第2弾性体71は、第1弾性体3と同じ形状を有している。第2弾性体71は、軸線方向において第1弾性体3の間に位置するように、シャフト2に巻き付けられている。これにより、第2弾性体71は、第1弾性体3とともに二重螺旋を構成する。第2弾性体71の凹部3Cは、軸線方向において、第1弾性体3の凹部3Cとほぼ同じ位置に位置している。
(2)第4実施形態の作用効果
第4実施形態のクリーニングローラ70によれば、図12に示すように、第1弾性体3とともに二重螺旋を構成する第2弾性体71を備えている。
(3)第4実施形態の変形例
(3−1)第1の変形例
上記した第4実施形態において、第2弾性体71の幅は、第1弾性体3の幅と異なってもよい。より具体的には、図14Aに示すように、第2弾性体171の幅は、第1弾性体3の幅よりも大きくてもよい。この場合、第2弾性体171の第1面S171と第2面S172とがなす角度θ171は、第1弾性体3の第1面S1と第2面S2とがなす角度θ1と異なり、角度θ1よりも大きい。
(3−2)第2の変形例
また、上記した第4実施形態において、第2弾性体71の高さは、第1弾性体3の高さと異なってもよい。より具体的には、図14Bに示すように、第2弾性体271の高さは、第1弾性体3の高さよりも高くてもよい。この場合、第2弾性体271の第1面S271と第2面S272とがなす角度θ271は、第1弾性体3の第1面S1と第2面S2とがなす角度θ1と異なり、角度θ1よりも小さい。
(3−3)第3の変形例
また、上記した第4実施形態において、第1弾性体3および第2弾性体71は、図14Cに示すように、上記した第3実施形態と同様に、第1部分32と、第1部分32とは異なる材料からなる第2部分33とを備えてもよい。この場合、第2弾性体71の第2部分33の高さは、第1弾性体3の第2部分33の高さよりも高く、第2弾性体71の第2部分33の幅は、第1弾性体3の第2部分33の幅よりも大きくてもよい。なお、第1弾性体3の第1部分32と、第2弾性体71の第1部分32とは、互いに同じ形状を有する。
(3−4)第4の変形例
上記した第4実施形態において、第2弾性体71の凹部3Cと、第1弾性体3の凹部3Cとは、軸線方向において、位置が異なってもよい。
(3−5)第5の変形例
上記した第4実施形態において、第1弾性体3が凹部3Cを有している場合、第2弾性体71は、凹部3Cを有さなくてもよい。
2 シャフト
3 第1弾性体
3A 基端
3B 先端
3C 凹部
20 クリーニングローラ
21 第1弾性体
21A 基端
21B 先端
30 クリーニングローラ
31 第1弾性体
31B 先端
32 第1部分
33 第2部分
41 第1弾性体
41A 基端
41B 先端
42 第1部分
43 第2部分
51 第1弾性体
51A 基端
51B 先端
52 第1部分
53 第2部分
61 第1弾性体
62 第1部分
63 第2部分
70 クリーニングローラ
71 第1弾性体
200 クリーニングローラ
201 第1弾性体
201A 基端
201B 先端
210 クリーニングローラ
211 第1弾性体
211A 基端
211B 先端
A 中心軸線
Claims (16)
- シャフトと、
所定の方向に延びる第1弾性体であって、前記シャフトに螺旋状に巻かれた第1弾性体と
を備え、
前記第1弾性体は、
前記シャフトの周面に接触する基端と、
前記シャフトの径方向において前記シャフトの周面から最も離れて位置する先端と、
前記先端から前記基端に向かって凹み、前記第1弾性体の幅方向において、前記第1弾性体の一端部から他端部まで延びる凹部と、
を有し、
前記第1弾性体は、前記シャフトの径方向において前記基端から前記先端へ向かうにつれて、徐々に幅が狭くなり、
前記先端は、尖っており、かつ、前記所定の方向において、前記凹部によって途切れていることを特徴とする、クリーニングローラ。 - 前記第1弾性体は、
シャフトの周面に接触する接触面と、
前記接触面の一端部に連続する第1面と、
前記先端を挟んで前記第1面の反対側に位置する第2面であって、前記接触面の他端部に連続し、前記先端において前記第1面と連続する第2面と
を備え、
前記第1面は、前記接触面の一端部から前記先端へ向かうにつれて、前記第2面へ向かって傾斜し、
前記第2面は、前記接触面の他端部から前記先端へ向かうにつれて、前記第1面へ向かって傾斜す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。 - 前記第1弾性体は、前記シャフトの軸線方向において、間隔を隔てて巻かれていることを特徴とする、請求項1または2に記載のクリーニングローラ。
- 前記先端と前記基端とに連続する前記第1弾性体の表面は、前記第1弾性体の内部へ向かって凹むように湾曲していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。
- 前記シャフトの軸線方向において、中央部における前記第1弾性体のピッチは、端部における前記第1弾性体のピッチよりも大きいことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。
- 前記第1弾性体は、第1突起部と、第2突起部とを備え、
前記第2突起部の幅は、前記第1突起部の幅よりも大きいことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。 - 前記第1弾性体は、第1突起部と、第2突起部とを備え、
前記第2突起部の高さは、前記第1突起部の高さよりも高いことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。 - 前記第2突起部は、前記第1突起部を挟んで両側に位置することを特徴とする、請求項6または7に記載のクリーニングローラ。
- さらに、前記シャフトの周面に螺旋状に巻かれた第2弾性体であって、前記第1弾性体とともに二重螺旋を構成する第2弾性体を備え、
前記第2弾性体は、
前記シャフトの周面に接触する基端と、
前記シャフトの径方向において前記シャフトの周面から最も離れて位置する先端とを有す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。 - 前記第2弾性体は、
シャフトの周面に接触する接触面と、
前記接触面の一端部に連続する第1面と、
前記先端を挟んで前記第1面の反対側に位置する第2面であって、前記接触面の他端部に連続し、前記先端において前記第1面と連続する第2面と
を備えることを特徴とする、請求項9に記載のクリーニングローラ。 - 前記第1弾性体の前記第1面と前記第2面とがなす角度と、前記第2弾性体の前記第1面と前記第2面とがなす角度とは、互いに異なることを特徴とする、請求項10に記載のクリーニングローラ。
- 前記第1弾性体の体積摩耗率と、前記第2弾性体の体積摩耗率とは、互いに異なることを特徴とする、請求項9〜11のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。
- 前記第1弾性体の反発係数と、前記第2弾性体の反発係数とは、互いに異なることを特徴とする、請求項9〜12のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。
- 前記第1弾性体の高さと、前記第2弾性体の高さとは、互いに異なることを特徴とする、請求項9〜13のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。
- 前記第1弾性体の幅と、前記第2弾性体の幅とは、互いに異なることを特徴とする、請求項9〜14のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。
- 前記第1弾性体の先端は、前記第1弾性体が延びる方向において途切れており、
前記第2弾性体の先端は、前記第2弾性体が延びる方向において途切れており、
前記第1弾性体が途切れている部分と、前記第2弾性体が途切れている部分とは、前記シャフトの軸線方向において、位置が異なることを特徴とする、請求項9〜15のいずれか一項に記載のクリーニングローラ。
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