(57)【要約】【課題】一つの清掃体で第１の突部を有する第１清掃部及び第１の突部よりも小さい第２の突部を有する第２清掃部を形成することができる清掃部材、当該清掃部材を用いた帯電装置、及び当該清掃部材を用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】軸部と、軸部に接着され、表面に凹凸を有する被清掃体に接触する清掃体と、を有し、清掃体が、セル構造を有する発泡弾性体の隣り合うセルの境界部に存在するセル膜の切断面である第１の突部を有する第１清掃部と、第１の突部よりも小さい第２の突部を有する第２清掃部と、からなる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、
前記軸部に接着され、表面に凹凸を有する被清掃体に接触する清掃体と、を有し、
前記清掃体が、セル構造を有する発泡弾性体の隣り合う前記セルの境界部に存在するセル膜の切断面である第１の突部を有する第１清掃部と、前記第１の突部よりも小さい第２の突部を有する第２清掃部と、からなる、
ことを特徴とする清掃部材。
【請求項２】
前記第１清掃部と前記第２清掃部とは、前記清掃体において隣接して形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の清掃部材。
【請求項３】
前記第２清掃部には研磨処理がなされている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の清掃部材。  
【請求項４】
前記清掃体は、表面部と、前記表面部と交差する側面部からなり、前記第１清掃部は前記側面部に形成され、前記第２清掃部は前記表面部に形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の清掃部材。
【請求項５】
前記清掃体は、前記軸部の軸線方向に対して螺旋状に形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の清掃部材。
【請求項６】
前記清掃体は、前記軸部の軸線方向に連続し前記軸部の周方向に交互に形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の清掃部材。
【請求項７】
前記第１清掃部は、前記第２清掃部に切り込みを入れることにより形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の清掃部材。
【請求項８】
前記切り込みは、前記軸部の軸線方向に沿って複数個所設けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載の清掃部材。
【請求項９】
前記切り込みは、前記軸部の軸線方向に対して交差して複数個所設けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載の清掃部材。
【請求項１０】
静電潜像が形成される像保持体の表面に接触し回転しながら前記像保持体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、
前記帯電ロールの表面に接触しながら前記帯電ロールの表面を清掃する請求項１ないし９のいずれか１項に記載の清掃部材と、からなる、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項１１】
像保持体と、
前記像保持体の表面に接触して前記像保持体の表面を帯電する請求項１０に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電された像保持体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像し
て現像像を形成する像形成手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃部材、帯電装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体を帯電させる帯電ロールと、多孔質弾性層と多孔質弾性層を支持する支持部材とを含んで構成され、帯電ロールに当接して帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材と、を備え、多孔質弾性層と帯電ロールとのニップ領域内で帯電ロールの周方向に沿った多孔質弾性層のセル数が６個以上となるように多孔質弾性層が帯電ロールに当接している帯電装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
帯電ロールをクリーニングするクリーニングロールにおいて、帯電ロールに接触させるスポンジ層を、フォーム硬度の異なる第１スポンジ材及び第２スポンジ材で形成するとともに、各スポンジ材をクリーニングロールの周方向で交互に配置したクリーニングロールも知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７１２８８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４１１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、一つの清掃体で第１の突部を有する第１清掃部及び第１の突部よりも小さい第２の突部を有する第２清掃部を形成することができる清掃部材、当該清掃部材を用いた帯電装置、及び当該清掃部材を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１記載の清掃部材は、
軸部と、
前記軸部に接着され、表面に凹凸を有する被清掃体に接触する清掃体と、を有し、
前記清掃体が、セル構造を有する発泡弾性体の隣り合う前記セルの境界部に存在するセル膜の切断面である第１の突部を有する第１清掃部と、前記第１の突部よりも小さい第２の突部を有する第２清掃部と、からなる、
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の清掃部材において、
前記第１清掃部と前記第２清掃部とは、前記清掃体において隣接して形成されている、
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の清掃部材において、
前記第２清掃部には研磨処理がなされている、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の清掃部材において、
前記清掃体は、表面部と、前記表面部と交差する側面部からなり、前記第１清掃部は前記側面部に形成され、前記第２清掃部は前記表面部に形成されている、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の清掃部材において、
前記清掃体は、前記軸部の軸線方向に対して螺旋状に形成されている、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項４に記載の清掃部材において、
前記清掃体は、前記軸部の軸線方向に連続し前記軸部の周方向に交互に形成されている、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の清掃部材において、
前記第１清掃部は、前記第２清掃部に切り込みを入れることにより形成されている、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の清掃部材において、
前記切り込みは、前記軸部の軸線方向に沿って複数個所設けられている、
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項７に記載の清掃部材において、
前記切り込みは、前記軸部の軸線方向に対して交差して複数個所設けられている、
ことを特徴とする。
【００１５】
前記課題を解決するために、請求項１０記載の帯電装置は、
静電潜像が形成される像保持体の表面に接触し回転しながら前記像保持体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、
前記帯電ロールの表面に接触しながら前記帯電ロールの表面を清掃する請求項１ないし９のいずれか１項に記載の清掃部材と、からなる、
ことを特徴とする。
【００１６】
前記課題を解決するために、請求項１１記載の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体の表面に接触して前記像保持体の表面を帯電する請求項１０に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電された像保持体に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像し
て現像像を形成する像形成手段と、を備えた、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１、１０、１１に記載の発明によれば、１つの清掃体で第１の突部及び第１の突部よりも小さい第２の突部を有することができることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、第１清掃部と第２清掃部の間で隙間のない清掃部を形成することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、第２清掃部に研磨処理がされない場合に比べて、第２清掃部に第１の突部よりも小さい第２の突部を容易に形成することができる。
【００２０】
請求項４、５、６に記載の発明によれば、第１清掃部及び第２清掃部のそれぞれが被清掃体表面に接触して第１の突部及び第２の突部で被清掃体表面の凹部及び凸部の両方の清掃物を清掃することができることができる。
【００２１】
請求項７、８、９に記載の発明によれば、第１清掃部と第２清掃部に切り込みを入れることなく形成した場合に比べて、第１清掃部と第２清掃部の間で隙間のない清掃部を容易に且つ均一に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】画像形成装置の内部構成を示す断面模式図である。
【図２】感光体ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図３】感光体ユニットにおける帯電ロールとクリーニングロールの接触を示す要部斜視図である。
【図４】感光体ユニットにおける帯電装置を示す斜視図である。
【図５】帯電ロールの表面の拡大模式図である。
【図６】クリーニングロールの表面のＳＥＭ画像である。
【図７】クリーニングロールの表面の拡大模式図である。
【図８】清掃体の第１の突部と第２の突部を示すクリーニングロールの表面のＳＥＭ画像である。
【図９】クリーニングロールの清掃体と帯電ロールの表面層の凹凸との接触を示す拡大断面模式図である。
【図１０】実施例１に係るクリーニングロールを示す図である。
【図１１】実施例１の変形例に係るクリーニングロールを示す図である。
【図１２】実施例２に係るクリーニングロールを示す図である。
【図１３】清掃体の製造過程を示す図である。
【図１４】実施例２に係るクリーニングロールの製造方法を示す図である。
【図１５】実施例２の変形例１に係るクリーニングロールを示す図である。
【図１６】変形例１の清掃体の製造過程を示す図である。
【図１７】変形例１に係るクリーニングロールの製造方法を示す図である。
【図１８】実施例２の変形例２に係るクリーニングロールを示す図である。
【図１９】実施例２に係るクリーニングロール及びその変形例に係るクリーニングロールの清掃作用を説明する模式図である。
【図２０】実施例３に係るクリーニングロールを製造方法とともに示す図である。
【図２１】実施例３の変形例に係るクリーニングロールを製造方法とともに示す図である。
【図２２】実施例３に係るクリーニングロール及びその変形例に係るクリーニングロールの清掃作用を説明する模式図である。
【図２３】実施例に係るクリーニングロールの印刷実験結果を示す図である。
【図２４】比較例１に係るクリーニングロールを示す図である。
【図２５】比較例１に係るクリーニングロールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【００２４】
（１）画像形成装置の構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。
【００２５】
画像形成装置１は、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、露光装置５０、転写装置６０、定着装置７０、を備えて構成されている。画像形成装置１の上面（Ｚ方向）には、画像が記録された用紙Ｐが排出・収容される排出トレイＴｒが形成されている。
【００２６】
制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１と、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、露光装置５０の光源の点灯を制御する露光制御部１３、電源装置１４等を有する。電源装置１４は、後述する帯電ロール３３、現像ロール４２、転写ロール６１等に電圧を印加するとともに、露光装置５０に電力を供給する。
【００２７】
画像形成装置１の底部には、給紙装置２０が設けられている。給紙装置２０は、用紙積載板２１を備え、用紙積載板２１の上面には記録媒体である用紙Ｐが積載される。用紙積載板２１に積載され、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（Ｘ方向）に引き出された後、レジストロール対２３のニップ部まで搬送される。
【００２８】
感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方に設けられ、ユニットハウジング３２内に像保持体の一例としての感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電ロール３３、現像装置４０、転写ロール６１、クリーニングブレード３５が配置されている。帯電ロール３３には、帯電ロール３３の表面をクリーニングする清掃部材の一例としてのクリーニングロール３４が接触して配置されている。
【００２９】
現像装置４０は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ロール４２と、この現像ロール４２の背面側斜め下方には現像剤を現像ロール４２側へ撹拌搬送するパドルホイール４３が配置されている。更に、このパドルホイール４３の背面側には撹拌搬送用の一対のオーガ４４、４５が配設されている。現像ロール４２には、現像剤の層厚を規制する層規制ロール４６が近接配置されている。
【００３０】
露光装置５０は、光源として用いられるレーザビーム出射手段（不図示）と、レーザビーム出射手段からのレーザビームＬＢを偏向反射させる回転多面鏡（ポリゴンミラー）５５と、を備え、形成される画像データに応じて変調されたレーザビームＬＢで感光体ドラム３１の表面を光走査する。
【００３１】
回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３３により帯電され、露光装置５０から出射するレーザビームＬＢにより静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ロール４２によりトナー像として現像される。
【００３２】
転写装置６０は、感光体ドラム３１とニップを形成する転写ロール６１と、用紙搬送ガイド６２と、から構成されている。転写ロール６１には、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４から転写電圧が印加され、感光体ドラム３１と転写ロール６１間を通過する用紙Ｐに感光体ドラム３１上のトナー像を転写する。
【００３３】
感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３５により除去され、感光体ドラム３１を支持するユニットハウジング３２内部に一時的に回収される。その後、感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３３により再帯電される。尚、クリーニングブレード３５で除去しきれず帯電ロール３３に付着した残留物は、帯電ロール３３に接触して回転するクリーニングロール３４の表面に捕捉され、蓄積される。
【００３４】
定着装置７０は一対の定着ロール７１、７２を有し、一対の定着ロール７１、７２の圧接領域によって定着領域が形成される。
転写装置６０においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送ガイド６２を経由して定着装置７０に搬送される。定着装置７０に搬送された用紙Ｐは、一対の定着ロール７１、７２により圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ガイド７３ａ、７３ｂによってガイドされ、排出ローラ対７４から画像形成装置１上面の排出トレイＴｒに排出される。
【００３５】
（２）感光体ユニットの構成と機能
図２は感光体ユニット３０の内部構成を示す断面模式図、図３は感光体ユニット３０における帯電ロール３３とクリーニングロール３４の接触を示す要部斜視図、図４は感光体ユニット３０における帯電装置を示す斜視図である。
以下、図面を参照しながら感光体ユニット３０の構成について説明する。
【００３６】
（２．１）感光体ユニットの全体構成
感光体ユニット３０は、像保持体としての感光体ドラム３１、支持体としてのユニットハウジング３２、帯電手段の一例としての帯電ロール３３、清掃部材の一例としてのクリーニングロール３４、クリーニングブレード３５、トナー回収オーガー３６、第１軸受部材３７、第２軸受部材３８、スプリングＳＲで主要部が構成されている。
尚、感光体ユニット３０は、画像形成装置１に着脱可能とされている。
【００３７】
ユニットハウジング３２は、感光体ドラム３１を回転支持するとともに、感光体ドラム３１の表面を清掃するクリーニングブレード３５を固定支持する。また、クリーニングブレード３５が感光体ドラム３１の表面から除去したトナーや紙紛等を一時的に収容する。
【００３８】
クリーニングブレード３５は、耐磨耗性、耐欠け性、耐クリープ性などの機械的性質に優れる材料、例えば、熱硬化型ポリウレタンゴム等のウレタンゴムが断面形状Ｌ字形の板金からなるホルダ３５Ａに接着固定されてなり、ユニットハウジング３２にネジ固定されている。そして、クリーニングブレード３５の先端３５ａは予め定められた接触圧で感光体ドラム３１の表面に接触し、感光体ドラム３１の表面からトナーや紙紛等を除去する。
【００３９】
トナー回収オーガー３６は、スクリューからなっており、感光体ドラム３１の表面から除去されてユニットハウジング３２に収容された廃トナー等を撹拌しながら廃トナーボックス（不図示）に搬送する。
【００４０】
ユニットハウジング３２は、帯電ロール３３を回転支持するとともに、帯電ロール３３に対向、接触して配置されるクリーニングロール３４を回転自在に支持する。帯電ロール３３及びクリーニングロール３４は、それぞれ第２軸受部材３８、第１軸受部材３７を介してユニットハウジング３２内に回転可能かつ移動可能に支持されている。
そして、帯電ロール３３がスプリングＳＲを介して感光体ドラム３１に所定の荷重で押圧され、帯電ロール３３の周面に沿って弾性変形して帯電ニップ部を形成する。
【００４１】
（２．２）帯電ロール
図５は帯電ロール３３の表面の拡大模式図である。
帯電ロール３３は、導電性のシャフト３３ａ上に帯電層３３ｂとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。
帯電層３３ｂを構成する導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材に、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を適宜添加して、導電性のシャフト３３ａの周面に被覆することにより形成される。
【００４２】
帯電層３３ｂを構成する表面層は、トナー成分や紙粉等による汚染の防止のために設けられものであり、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が、フッ素系あるいはシリコン系の樹脂、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好ましい。
【００４３】
また、表面層は、抵抗調整のための導電性粒子の他に表面に凹凸を形成するためにシリカやナイロン粒子等の絶縁性のフィラー３３ｃが分散された構成を有する。したがって、表面層の表面は、図５に模式的に示すように、絶縁性のフィラー３３ｃが間隔をあけて配置された状態となっており、凹凸が形成されている。表面層の十点平均表面粗さＲｚを３〜１２μｍの範囲に設定することによって、凹凸の高低差による局所的な異常放電を抑制し白点等の画像欠損を軽減することも行われている。十点平均表面粗さＲｚが３μｍ未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着する虞があり、十点平均表面粗さＲｚが１２μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー外添剤等が溜まり易くなり、また、凹凸の高低差が大きいことによって局所的に異常放電が発生し、均一帯電が妨げられ、白点等の画像欠損が生じてしまう。
【００４４】
（２．３）クリーニングロール
図６はクリーニングロール３４の表面のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像、図７はクリーニングロール３４の表面の拡大模式図、図８は清掃体３４０の第１の突部３４２Ａと第２の突部３４２Ｂを示すクリーニングロール３４の表面のＳＥＭ画像である。
クリーニングロール３４は、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。清掃体３４０は、帯電ロール３３との従動摺擦によりトナー外添剤や紙粉などを効率的にクリーニングする。
そして発泡体である清掃体３４０のセル内に取り込まれたトナー外添剤や紙粉が、セル内で凝集して適度な大きさになると、クリーニングロール３４から帯電ロール３３を介して感光体ドラム３１に戻され、感光体ドラム３１をクリーニングするクリーニングブレード３５で清掃され回収される。
【００４５】
清掃体３４０の表面は、多数の突部３４２を有している。突部３４２は、図６に示すように、隣り合うセル３４１のセル膜３４１ａ（図７  参照）の切断面として形成され、突部３４２の頂面３４２ａの形状は、図７に模式的に示すように、三角形状が多いが、菱形に近い四角形状等の多角形状のものもある。
【００４６】
突部３４２には、図８に示すように、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａ（図８（ａ）参照）と、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂ（図８（ｂ）参照）と、がある。第１の突部３４２Ａは、主として、セル３４１を有する発泡弾性体にすき加工・たち加工を施した際に形成され、第２の突部３４２Ｂは、セル３４１を有する発泡弾性体に研磨加工を施した際に形成される。
本実施形態に係るクリーニングロール３４は、清掃体３４０が、セル構造を有する発泡弾性体の隣り合うセル３４１の境界部に存在するセル膜３４１ａの切断面である第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、第１の突部３４２Ａよりも小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂと、からなる。
【００４７】
（２．４）クリーニングロールの作用
図９はクリーニングロール３４の清掃体３４０と帯電ロール３３の表面層の凹凸との接触を示す拡大断面模式図である。
クリーニングロール３４の清掃体３４０は、第２清掃部３４０Ｂの第２の突部３４２Ｂが、帯電ロール３３の表面の凹部の底に到達する大きさに形成されている。具体的には、フィラー３３ｃの間隔の平均値Ｓｍに対して第２の突部３４２Ｂ（頂面３４２Ｂａ）が小さく設定されている。
一方、第１清掃部３４０Ａは、フィラー３３ｃの間隔の平均値Ｓｍに対して第１の突部３４２Ａ（頂面３４２Ａａ）が大きく設定されている。
帯電ロール３３の凹部の底に経時的に溜まっていくトナー外添剤等は、第２の突部３４２Ｂが、凹部の底に到達して清掃することで、帯電ロール３３の凹部には汚れが蓄積せず、帯電不良等による画質低下の発生が抑制される。
【００４８】
また、帯電ロール３３は感光体ドラム３１に接触する際に、凸部（フィラー３３ｃ）に圧力がかかりやすく、凸部にトナー外添剤等が付着していると、凹部の底に比べて、凸部の表面に強固に固着しやすい。したがって、第２の突部３４２Ｂのように、凹部の底まで入るような細い突部だけでは、強固に付着した凸部（フィラー３３ｃ）の汚れを除去できない虞がある。
これに対して、本実施形態に係るクリーニングロール３４は、清掃体３４０が、第２の突部３４２Ｂよりも大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａを有し、第１の突部３４２Ａは、第２の突部３４２Ｂに比べて、掻き取り力が高く、凸部に強固に付着した汚れも除去することができる。
【実施例】
【００４９】
「実施例１」
図１０は実施例１のクリーニングロール３４Ａを示す図である。
クリーニングロール３４Ａは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａ（図８（ａ）参照）を有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂ（図８（ｂ）参照）を有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａと第２清掃部３４０Ｂは、清掃体３４０の表面に隣接して螺旋状に形成されている。
【００５０】
清掃体３４０は、全体がすき加工で形成され、第２清掃部３４０Ｂは清掃体３４０の表面に螺旋状に研磨加工を施すことで形成されている。
これにより、１つの清掃体３４０が、表面に多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂで構成されることになる。
【００５１】
クリーニングロール３４Ａによれば、第１清掃部３４０Ａは第２清掃部３４０Ｂに比べて掻き取り力が高く、帯電ロール３３の凸部に強固に付着した汚れも除去することができ、第２清掃部３４０Ｂが、帯電ロール３３の凹部の底に到達して清掃することで、帯電ロール３３の凹部には汚れが蓄積せず、帯電不良等による画質低下の発生が抑制される。特に第１清掃部３４０Ａ及び第２清掃部３４０Ｂが清掃体３４０の回転に伴って軸方向の全幅に亘って帯電ロール３３の表面と接触して清掃することができる。
【００５２】
「変形例」
図１１は変形例のクリーニングロール３４Ｂを示す図である。
クリーニングロール３４Ｂは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
１つの清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａと第２清掃部３４０Ｂは、清掃体３４０の表面にシャフト３４ａの軸線方向に連続しシャフト３４ａの周方向に交互に隣接して形成されている。
【００５３】
クリーニングロール３４Ｂによれば、第１清掃部３４０Ａは第２清掃部３４０Ｂに比べて掻き取り力が高く、帯電ロール３３の凸部に強固に付着した汚れも除去することができ、第２清掃部３４０Ｂが、帯電ロール３３の凹部の底に到達して清掃することで、帯電ロール３３の凹部には汚れが蓄積せず、帯電不良等による画質低下の発生が抑制される。特に第１清掃部３４０Ａ及び第２清掃部３４０Ｂが清掃体３４０の軸方向の全幅に亘って帯電ロール３３の表面と接触して清掃することができる。
【００５４】
「実施例２」
図１２は実施例２のクリーニングロール３４Ｃを示す図、図１３は清掃体３４０の製造過程を示す図、図１４はクリーニングロール３４Ｃの製造方法を示す図である。
クリーニングロール３４Ｃは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が螺旋状に巻き回されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部に比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａは被清掃体である帯電ロール３３に接触する表面部と交差する側面部に形成され、第２清掃部３４０Ｂは、表面部に形成されている。
【００５５】
クリーニングロール３４Ｃは、シャフト３４ａ上に、発泡ウレタンブロックＢ１０から切り出された清掃体３４０を螺旋状に巻き回して製造される。以下、製造方法の一例を、図１３、図１４を参照しながら具体的に説明する。
【００５６】
図１３に示すように、まず、発泡ウレタンブロックＢ１０を発泡成形する（図１３（ａ）参照）。この場合、発泡ウレタンブロックの製造方法については、特に制限はなく、常法によればよいが、一例として、ポリオール、イソシアネート、必要に応じてその他の添加剤等とを混合した後、加熱反応させることにより、発泡ウレタンブロックＢ１０を得ることができる。
原料としてのポリオール、イソシアネート、その他の添加剤等を混合する際の温度や時間については特に制限はないが、混合温度は、通常１０℃〜９０℃の範囲である。混合時間は、通常、１０秒〜２０分間程度である。発泡方法についても特に制限はなく、発泡剤を用いる方法、機械的攪拌による気泡の混入等、いずれの方法をも用いることができる。
【００５７】
次に、発泡成形された発泡ウレタンブロックＢ１０から、所定の厚みを有するシートブロックＢ２０を切り出す（図１３（ｂ）参照）。切り出し加工は、一例として、金属製刃物で水平方向或いは鉛直方向に切断する方法（すき加工）を採用することができる。
【００５８】
次に、シートブロックＢ２０の一方の表面に、接着層１２ｃを設ける。接着層１２ｃを形成する粘着剤としては、例えば、不織布を基材とし、これにアクリル系粘着剤を塗布した両面テープを使用することができる（図１３（ｃ）参照）。
【００５９】
次に、一方の表面に接着層１２ｃを有する、所定の厚みを有するシートブロックＢ２１を、清掃体３４０の長手方向の所定の長さＬ、及び、清掃体３４０の両端部の三角形状の所定の角度θで、複数の清掃体３４０を切り出すことができる幅に金属製刃物で水平方向或いは鉛直方向に切断（すき加工）し、シートブロックＢ２２とする（図１３（ｄ）参照）。これにより、シートブロックＢ２２の切断面には、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成される。
【００６０】
シートブロックＢ２２を準備した後、予め洗浄して所定の温度に加熱しておいたシャフト３４ａに対し、図１４（ａ）に示すように、まずは、シートブロックＢ２２の端部を加圧接着し、その後、シートブロックＢ２２をシャフト３４ａに螺旋状に巻き回しながら、シャフト３４ａの軸心方向に接着固定する。そして、シートブロックＢ２２の終端をシャフト３４ａに加圧接着する。そして、図１４（ｂ）に示すように、清掃体３４０の表面部を研磨砥石で研磨加工することで、表面部には、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成される。こうして、図１２に示すクリーニングロール３４Ｃを製造することができる。
【００６１】
「変形例１」
図１５は変形例１のクリーニングロール３４Ｄを示す図、図１６は清掃体３４０の製造過程を示す図、図１７はクリーニングロール３４Ｄの製造方法を示す図である。
クリーニングロール３４Ｄは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａは被清掃体である帯電ロール３３に接触する表面部と交差する側面部に形成され、第２清掃部３４０Ｂは、表面部に形成されている。
【００６２】
清掃体３４０は、表面部に研磨加工が施されることによって、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成され、清掃体３４０の表面部の一部に螺旋状にすき加工を施すことで、側面部に多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａ形成される。以下、変形例１に係るクリーニングロール３４Ｄの製造方法の一例を、図１６、図１７を参照しながら具体的に説明する。
【００６３】
図１６に示すように、まず、発泡ウレタンブロックＢ１０を発泡成形し（図１６（ａ）参照）、発泡成形された発泡ウレタンブロックＢ１０から、所定の厚みＤを有するシートブロックＢ２０Ａを切り出す（図１６（ｂ）参照）。切り出し加工は、一例として、金属製刃物で水平方向或いは鉛直方向に切断する方法（すき加工）を採用することができる。
【００６４】
次に、所定の厚みＤを有するシートブロックＢ２０Ａを、清掃体３４０の長手方向の所定の長さＬで、複数の清掃体ブロックＢ２２Ａを切り出すことができる幅に金属製刃物で水平方向或いは鉛直方向に切断（すき加工）した後、シャフト３４ａが挿入される貫通孔を形成して清掃体ブロックＢ２２Ａとする（図１６（ｃ）参照）。
【００６５】
清掃体ブロックＢ２２Ａを準備した後、予め洗浄して所定の温度に加熱しておいたシャフト３４ａに対し、図１７（ａ）に示すように、清掃体ブロックＢ２２Ａをシャフト３４ａの軸心方向に挿入して接着固定する。
そして、図１７（ｂ）に示すように、清掃体ブロックＢ２２Ａの表面部を研磨砥石で研磨加工することで、表面部には、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成される。
【００６６】
そして、第２清掃部３４０Ｂが形成された表面部の一部に螺旋状にすき加工を施すことで、側面部に多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａ形成される。こうして、図１５に示すクリーニングロール３４Ｄを製造することができる。
【００６７】
「変形例２」
図１８は変形例２に係るクリーニングロール３４Ｅを示す図である。
クリーニングロール３４Ｅは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａと第２清掃部３４０Ｂは、清掃体３４０の表面にシャフト３４ａの軸線方向に連続しシャフト３４ａの周方向に交互に形成されている。
第１清掃部３４０Ａは被清掃体である帯電ロール３３に接触する表面部と交差する側面部に形成され、第２清掃部３４０Ｂは、表面部に形成されている。
【００６８】
清掃体３４０は、変形例１に係るクリーニングロール３４Ｄと同様に、清掃体ブロックＢ２２Ａの表面部に研磨加工が施されることによって、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成される。
そして、清掃体３４０の表面部の一部にシャフト３４ａの軸線方向に連続してシャフト３４ａの周方向に交互に、所定の幅Ｗですき加工を施すことで、側面部に多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成される。
【００６９】
図１９は実施例２に係るクリーニングロール３４Ｃ及びその変形例に係るクリーニングロール３４Ｄ、３４Ｅの清掃作用を説明する模式図である。
クリーニングロール３４Ｃ及びクリーニングロール３４Ｄ、３４Ｅは、清掃体３４０が、表面部と、表面部に交差する側面部からなり、被清掃体である帯電ロール３３に押圧されて接触した状態で回転するために、図１９に模式的に示すように、清掃部３４０は、表面部のみならず側面部の一部も帯電ロール３３の表面と接触する。
【００７０】
表面部には、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成され、側面部には、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成されているために、１つの清掃体３４０で、帯電ロール３３の表面の凹部及び凸部のいずれも清掃することができる。
【００７１】
「実施例３」
図２０は実施例３のクリーニングロール３４Ｆを製造方法とともに示す図である。
クリーニングロール３４Ｆは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第２清掃部３４０Ｂは、帯電ロール３３に接触する表面部に形成され、第１清掃部３４０Ａは第２清掃部３４０Ｂに切り込みＳを入れることにより形成されている。
【００７２】
図２０に示すように、切り込みＳは、研磨加工が施された清掃体３４０の表面部に金属製刃物ですき加工を行うように、シャフト３４ａの軸線方向に対して交差して複数設けられている。これにより、清掃体３４０には、切り込みＳに沿って、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成される。
【００７３】
「変形例」
図２１は変形例に係るクリーニングロール３４Ｇを製造方法とともに示す図である。
クリーニングロール３４Ｇは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第２清掃部３４０Ｂは、帯電ロール３３に接触する表面部に形成され、第１清掃部３４０Ａは第２清掃部３４０Ｂに切り込みＳを入れることにより形成されている。
【００７４】
図２１に示すように、切り込みＳは、研磨加工が施された清掃体３４０の表面部に金属製刃物ですき加工を行うように、シャフト３４ａの軸線方向に沿って複数個所設けられている。これにより、清掃体３４０には、切り込みＳに沿って、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成される。
【００７５】
図２２は実施例３に係るクリーニングロール３４Ｆ及びその変形例に係るクリーニングロール３４Ｇの清掃作用を説明する模式図である。
クリーニングロール３４Ｆ及びクリーニングロール３４Ｇは、清掃体３４０が、表面部と、表面部に交差するように切り込みＳが設けられ、被清掃体である帯電ロール３３に押圧されて接触した状態で回転するために、図２２に模式的に示すように、清掃部３４０は、表面部のみならず切り込みＳの一部も帯電ロール３３の表面と接触する。
【００７６】
表面部には、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成され、切り込みＳには、切り込みＳに沿って、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成されているために、１つの清掃体３４０で、帯電ロール３３の表面の凹部及び凸部のいずれも清掃することができる。
【００７７】
「実験例」
図２３は実施例に係るクリーニングロールの印刷実験結果を示す図である。
図１に示す画像形成装置１に実施例１に係るクリーニングロール３４Ａ、実施例２に係るクリーニングロール３４Ｃ、実施例３に係るクリーニングロール３４Ｆ、比較例１に係るクリーニングロール１００、比較例２に係るクリーニングロール２００を組み込んで、２０万枚印刷時のプリントサンプル上の筋の発生を目視で確認した。また、このときの被清掃体としての帯電ロール３３の表面の凹凸をＳＥＭ観察した。
【００７８】
ここに、比較例１に係るクリーニングロール１００は、図２４に示すように、清掃体として、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する発泡弾性体のスポンジ層からなる第１清掃体３００Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第発泡弾性体のスポンジ層からなる第２清掃体３００Ｂと、が互いに隙間を保持して螺旋状にシャフト３４ａに接着されて構成されている。
【００７９】
比較例２に係るクリーニングロール２００は、図２５に示すように、清掃体として、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する発泡弾性体のスポンジ層からなる第１清掃体３００Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第発泡弾性体のスポンジ層からなる第２清掃体３００Ｂと、が互いに隣接して螺旋状にシャフト３４ａに接着されて構成されている。
【００８０】
実験結果は、図２３に示す。図２３において、実施例１、２、３では、２０万枚印刷後であっても、プリントサンプル上に筋の発生は認められなかった。また、帯電ロール３３の表面の凹凸のＳＥＭ観察において、凹部及び凸部のいずれにもトナー外添剤等の堆積は少ない結果となった。
比較例１、２では、２０万枚印刷後には、プリントサンプル上に筋の発生が認められた。また、帯電ロール３３の表面の凹凸のＳＥＭ観察において、凹部にトナー外添剤等の堆積が多い結果となった。比較例１、２においては、帯電ロール３３の表面と接触して回転するときに歪が生じ、それぞれのスポンジ層間に隙間が生じてしまうことにより、第２清掃体３００Ｂの第２の突部３４２Ｂが凹部の底まで十分に到達しなったものと推察される。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
３１・・・感光体ドラム
３３・・・帯電ロール 
３４、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆ、３４Ｇ・・・クリーニングロール
３４０・・・清掃体
３４０Ａ・・・第１清掃部
３４２Ａ・・・第１の突部
３４０Ｂ・・・第２清掃部
３４２Ｂ・・・第２の突部
４０・・・現像装置
５０・・・露光装置
６０・・・転写装置
７０・・・定着装置
【図１】
2019135504.tif 000003
【図２】
2019135504.tif 000004
【図３】
2019135504.tif 000005
【図４】
2019135504.tif 000006
【図５】
2019135504.tif 000007
【図６】
2019135504.tif 000008
【図７】
2019135504.tif 000009
【図８】
2019135504.tif 000010
【図９】
2019135504.tif 000011
【図１０】
2019135504.tif 000012
【図１１】
2019135504.tif 000013
【図１２】
2019135504.tif 000014
【図１３】
2019135504.tif 000015
【図１４】
2019135504.tif 000016
【図１５】
2019135504.tif 000017
【図１６】
2019135504.tif 000018
【図１７】
2019135504.tif 000019
【図１８】
2019135504.tif 000020
【図１９】
2019135504.tif 000021
【図２０】
2019135504.tif 000022
【図２１】
2019135504.tif 000023
【図２２】
2019135504.tif 000024
【図２３】
2019135504.tif 000025
【図２４】
2019135504.tif 000026
【図２５】
2019135504.tif 000027