(57)【要約】【課題】使用済ロール部材の軸７２と弾性部材７１とを容易に分離させる。【解決手段】クリーニングロール７０は、円柱形状の弾性部材７１の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて貫通させた孔へ軸７２を嵌め込んでなり、その軸７２の周面には、軸７２の長手方向に沿って直線状に糸７３が這わせられている。使用済のクリーニングロール７０の軸７２の再利用をする際は、接着されている軸７２と反対方向に糸７３が引っ張られることにより、弾性部材７１から軸７２を簡単に取り出すことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、前記軸が挿入される円筒状の弾性部材とを備え、当該弾性部材の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて、前記軸と前記弾性部材との間に配設され、前記軸と前記弾性部材とを分離するための分離部材を更に備えた
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項２】
請求項１に記載のロール状回転体において、
前記分離部材は、前記軸の周囲に螺旋状に配設された
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロール状回転体において、
前記軸の外径と前記円筒状の弾性部材の内径の径差が所定値未満である
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載のロール状回転体において、
前記分離部材は、所定の応力を加えることで剥離する程度の接着力をもって前記軸に接着されている
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載のロール状回転体において、
前記軸の長手方向の幅が前記弾性部材の長手方向の幅よりも大きい
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項６】
請求項５に記載のロール状回転体において、
前記弾性部材の長手方向の両方の端面の外側へ前記軸の一部がそれぞれ突出する
ことを特徴とするロール状回転体。
【請求項７】
像保持体を帯電させる帯電ロールと、
請求項６に記載のロール状回転体の弾性部材の周面と前記帯電ロールの周面とが接触する位置にて当該ロール状回転体の軸部材の両端を回転自在に支持する軸支持部と
を備えた帯電ロールユニット。
【請求項８】
像保持体と、像保持体を帯電させる帯電ロールと、請求項６に記載のロール状回転体とを備え、当該ロール状回転体が前記帯電ロールの周面を清掃する
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、ロール状回転体、帯電ロールユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光体の周りには、帯電ロール、現像ロール、転写ロールなどといった各種ロール部材が用いられており、それらのロール部材の機能性を向上させるための種々の技術がこれまでに提案されている。例えば、特許文献１に開示されたウレタンスポンジロールは、棒状の軸の周りに連続気泡型のウレタンスポンジ層を形成させることで、形状安定性に優れるだけでなく圧縮永久歪みを低く抑えた製品を実現させている。また、特許文献２に開示された導電ロールは、熱可逆性樹脂、水溶性気泡形成材、水溶性高分子化合物、及び導電性物質の加熱混合体から両水溶性物質を抽出除去する製造方法により製造されることで、導電ロール体として好適な柔軟性と導通性とを兼ね備えた製品を実現させている。更に、特許文献３に開示されたスポンジロールは、シリコーン含有多元共重合体からなる整泡剤を用いた発泡ゴム層を有することで、高温高湿度の環境下で長期間使用された場合にも化合物のブリードやフィルミングなどによる感光体の汚染を引き起こさないような製品を実現させている。
【特許文献１】特開２００５−１８６３２３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１４６７号公報
【特許文献３】特開平０６−０７４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種のロールを搭載した画像形成装置は、トナーの流動性の向上、帯電特性の安定化、及びクリーニング性向上などを目的として、トナー表面に複数の外添剤が添加されたトナーを用いることが多い。そして、これら外添剤は、転写ロールの押圧などによりトナーから遊離してしまうことがあり、遊離した外添剤は転写ロールにより転写されず、同じく転写されずに残ったトナーと共に感光体周面に残ってしまう。
【０００４】
転写されずに感光体周面に残ったトナーは、感光体の回転方向から見て転写ロールの下流側に設けられたクリーニングブレードによりかき落とされるようになっている。しかし、外添剤は、トナーに比べて非常に小さいため、このクリーニングブレードと感光体との間をすり抜けてしまう。そして、遊離した外添剤が残ったままの感光体が帯電ロールの設置位置まで到達すると、感光体周面と接触している帯電ロールの周面に遊離した外添剤が付着し、帯電ロールを汚染してしまう。これにより、帯電ロール周面の電気抵抗や表面状態が変化し、帯電ロールが感光体周面をスリップしたり、感光体を均一に帯電できなくなったりするなどの不具合を引き起こす原因となる。このような不具合の発生を防ぐため、この種の画像形成装置の帯電ロールの近傍には、その周面に付着した外添剤を清掃するための固有のクリーニングロールが設置される。
【０００５】
上記特許文献に開示された各種ロール部材は、この帯電ロールを清掃するクリーニングロールとしても使用可能である。そして、このロール部材は、軸部材の周りに弾性部材を形成させて製造されるのが一般的である。例えば、特許文献３に開示されたスポンジロールは、１５０℃に温調した金型内に軸を入れて予め温めた後、その周りに発泡剤を注入して発泡層を形成させている。しかしながら、この製造工程を経て製造されたスポンジロールは、軸と発泡層とが結着して発泡層のばね定数が一定にならない。そのため、このスポンジロールをクリーニングロールとして用いた場合、そのクリーニング性にばらつきが生じていた。
【０００６】
さらに、軸と発泡層とが結着しているため、使用済ロール部材の軸を再利用する際に、その発泡層を軸から手作業で削ぎ取る、もしくは薬剤を用いて発泡層を溶解しなければならなかった。そのため、軸のリサイクルに時間と手間がかかるだけではなく、かえって環境に悪影響を及ぼすことが懸念され、使用済ロール部材の軸が再利用されずに廃棄されることも少なくなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用済ロール部材の軸材と弾性部材とを容易に分離させることができるロール部材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】
【０００７】
本発明の好適な態様であるロール状回転体は、軸と、前記軸が挿入される円筒状の弾性部材とを備え、当該弾性部材の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて、前記軸と前記弾性部材との間に配設され、前記軸と前記弾性部材とを分離するための分離部材を更に備える。
上記態様において、前記分離部材は、前記軸の周囲に螺旋状に配設されてもよい。
また、上記各態様において、前記軸の外径と前記円筒状の弾性部材の内径の径差が所定値未満であってもよい。
【０００８】
上記各態様において、前記分離部材は、所定の応力を加えることで剥離する程度の接着力をもって前記軸に接着されていてもよい。
また、上記各態様において、前記軸の長手方向の幅が前記弾性部材の長手方向の幅よりも大きくともよい。
さらに、この態様において、前記弾性部材の長手方向の両方の端面の外側へ前記軸の一部がそれぞれ突出してもよい。
【０００９】
本発明の別の好適な態様である帯電ロールユニットは、像保持体を帯電させる帯電ロールと、上記記載のロール状回転体の弾性部材の周面と前記帯電ロールの周面とが接触する位置にて当該ロール状回転体の軸部材の両端を回転自在に支持する軸支持部とを備える。
また、本発明の別の好適な態様である画像形成装置は、像保持体と、像保持体を帯電させる帯電ロールと、上記記載のロール状回転体とを備え、当該ロール状回転体が前記帯電ロールの周面を清掃する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、使用済ロール部材の軸部材と弾性部材とを容易に分離させることができる。
【００１１】
＜第１実施形態＞
本願発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１のハードウェア概略構成を示す図である。この画像形成装置１に搭載された感光体ドラム１０の周囲には、帯電ロール２０、露光器３０、現像器４０、転写ロール５０、クリーニングブレード６０、及び帯電ロール２０を清掃するクリーニングロール７０等が配設される。
【００１２】
感光体ドラム１０は、導電性のドラム基体と、このドラム基体の表面にＯＰＣ（Organic Photo Conductor：有機電子写真用感光体）を形成した感光薄膜とを備えている。感光体ドラム１０は、中心軸線を中心にして矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動する。
帯電ロール２０は、その周面が感光体ドラム１０の周面に接触した帯電部材であり、感光体ドラム１０の回転に従動して回転する。そして、電源から電圧が印加されることにより、感光体ドラム１０の周面を所定の極性・電位に一様に帯電させる。
【００１３】
露光器３０は、感光体ドラム１０の帯電処理面に向けて画像変調されたレーザビームを照射（走査露光）する。感光体ドラム１０の感光薄膜には、露光部分の電位が減衰して静電潜像が形成される。
現像器４０は、感光体ドラム１０の回転に伴って静電潜像が自身に対向する位置に到達すると、トナー３１を静電潜像に供給し、反転現像によってトナー像を形成する。
【００１４】
転写ロール５０は、感光体ドラム１０の回転方向から見て現像器４０の下流側に、感光体ドラム１０に対して圧接した状態で配置される。この転写ロール５０は、感光体ドラム１０周面に形成されたトナー像がその圧接位置に到達すると、そのタイミングに合わせてその圧接位置に供給された用紙にトナー像を転写させる。トナー像が転写された用紙は図示しない定着器へ搬送され、トナー像の定着を受けて機外へ排出される。
【００１５】
クリーニングブレード６０は、感光体ドラム１０の回転方向から見て転写ロール５０の下流側に設けられ、所定の圧力をもって感光体周面に自身の先端を押し当てる。そして、上記転写ロール５０により転写されずに感光体ドラム１０の周面に残ったトナー（以下、「残留トナー」と記す）をその周面からかき落として清掃する。
【００１６】
クリーニングロール７０は、帯電ロール２０の周面に接触してその周面を清掃するロール状回転体である。図２を参照して具体的に説明すると、このクリーニングロール７０は、円柱形状の弾性部材７１の長手方向の一方の端面から他方の端面にかけて貫通させた孔へ軸７２を嵌め込んでなる。
【００１７】
この弾性部材７１は、発泡ウレタンにより形成される部材である。また、軸７２は、弾性部材７１の孔の長手方向の幅よりもその長手方向の幅が大きくなるように形成された金属製の部材である。さらに、この軸７２の軸径は、弾性部材７１の孔の口径との径差が所定値未満になるように形成されている。この所定値は、例えば弾性部材７１の孔に軸７２がぴったりと嵌め込まれ、クリーニングロール７０が回転しても軸７２と弾性部材７１とが空回りしない値を実験などによって求め、その値を設定するとよい。この軸７２の両端は、弾性部材７１の長手方向の両方の端面の外側へその軸７２の一部がそれぞれ突出しており、クリーニングロール７０の周面と帯電ロール２０の周面とが接触する位置にて、図示せぬ軸支持部によって回転自在に支持されている。これにより、クリーニングロール７０は、帯電ロール２０の回転に従動して回転するようになっている。
【００１８】
また、軸７２の周面には、長手方向に沿って直線状に糸７３が這わせられている。この糸７３は、テフロン（登録商標）製の０．５ｍｍ径の部材であり、その長手方向の長さは弾性部材７１の長手方向の長さよりも長くなるように設けられている。そして、弾性部材７１の孔へ軸７２が嵌め込まれたときに、その孔の内側と接触する部分の糸７３が軸７２に接着されている。更に、この軸７２の周面と糸７３とを接着する接着力は、人の手で引っ張ることにより剥離する程度の強ささえあればよい。
【００１９】
次に、このクリーニングロール７０の組立工程について説明する。まず、その周面に糸７３が設けられた軸７２を弾性部材７１の孔へ嵌め込む。そして、弾性部材７１の長手方向の両方の端面の外側へその軸７２の一部をそれぞれ突出させる。すると、弾性部材７１の孔の内側の糸７３と接触する部分に糸７３を食い込ませた状態で軸７２と弾性部材７１とが固定される。以上の工程を経てクリーニングロール７０が製造される。
【００２０】
次に、このクリーニングロール７０による帯電ロール２０の清掃動作について説明する。図１において、現像器４０により供給されるトナーは、図３に示すように、粒子径が約１０μｍ程度の球体状の現像剤である。このトナー３１は、複数の着色剤や外添剤３２などを含有しており、着色剤はトナー３１に着色機能を付与する。また、外添剤３２は、粒子径が１μｍ以下超微粒子であり、トナー３１の流動性の向上、帯電特性の安定化、及びクリーニング性の向上などの目的でトナー３１の表面に添加される。この外添剤３２には、例えばシリカやチタンなどが用いられる。
【００２１】
図１において、このトナー３１は、感光体ドラム１０の周面に形成された静電潜像へ現像器４０により供給されてトナー像となる。このトナー像は転写ロール５０により用紙に転写されるが、転写ロール５０から受ける圧力などにより、各々のトナー３１の周面に添加されている一部の外添剤３２が遊離することがある。トナー３１から遊離したそれらの外添剤３２（以下、「遊離外添剤３２」と記す）は、用紙に転写されることなく感光体ドラム１０の周面に残留し、残留トナー３１と共にクリーニングブレード６０に到達する。ここで、残留トナー３１は、上述したように、クリーニングブレード６０によってかき落とされるが、遊離外添剤３２は、トナー３１に比べて非常に小さいため、クリーニングブレード６０と感光体との間をすり抜けてしまう。そして、クリーニングブレード６０を通過した遊離外添剤３２は、感光体ドラム１０の周面に付着したまま、感光体ドラム１０の周面と帯電ロール２０の周面とが接触する接触部Ａに到達する。
【００２２】
接触部Ａに到達した遊離外添剤３２は、感光体ドラム１０の周面と接触する帯電ロール２０の周面に付着していく。そして、帯電ロール２０の回転により、帯電ロール２０の周面とクリーニングロール７０の周面とが接触する接触部Ｂにそれら遊離外添剤３２が到達すると、クリーニングロール７０は、帯電ロール２０に接触して従動しながら、帯電ロール２０の周面に付着したそれらの遊離外添剤３２を自身に付着させていく。このようにして、帯電ロール２０の周面に付着した遊離外添剤３２が除去され、その周面が清掃されるようになっている。
【００２３】
このクリーニングロール７０が設置されていないと、帯電ロール２０の周面に大量の遊離外添剤３２が付着し、帯電ロール２０周面の電気抵抗や表面状態が変化してしまう。そして、そのままの状態で使用し続けると、帯電ロール２０が感光体ドラム１０周面をスリップしたり、感光体ドラム１０を均一に帯電できなくなったりするなどの不具合を引き起こす恐れがある。そのため、画像形成装置１は、上述のように、帯電ロール２０に付着した遊離外添剤３２をクリーニングロール７０によって除去したのち、次の画像形成に備えるようになっている。
【００２４】
次に、このクリーニングロール７０の分解工程について説明する。この工程は、画像形成装置１の稼働を繰り返すことによってクリーニングロール７０の弾性部材７１が寿命となり、寿命になったクリーニングロール７０を回収後、その弾性部材７１を新しいものと交換する際に執り行われる。図２に示したように、軸７２の長手方向に沿ってその周面に直線状に這わせられた糸７３は、弾性部材７１の孔の両端から外側へ一部食み出している。よって、その糸７３の端を抓んで軸７２から引き剥がす方向（図２に示す矢印方向）に引っ張ると、糸７３に加わった応力により、弾性部材７１が内側から切り裂かれ、切り裂かれた箇所から軸７２を掴んで抉り出すことにより、両者を容易に分離できる。
そして、弾性部材７１から分離された軸７２は、上述した組立工程に従って別の新しい弾性部材の孔に嵌め込まれ、リサイクル済みクリーニングロールとして画像形成装置１に再び搭載されることになる。
【００２５】
上述した実施形態にかかるクリーニングロール７０は、弾性部材７１の孔に嵌め込まれる軸７２の周面に軸７２の長手方向に沿って直線状に糸７３が這わせられているため、使用済のクリーニングロール７０の軸７２の再利用をする際は、接着されている軸７２と反対方向に糸７３が引っ張られることにより、弾性部材７１から軸７２を簡単に取り出すことができる。更に、その組立工程にて軸７２と弾性部材７１とが接着剤を用いずに結合されているため、弾性部材７１の発泡セル内への接着剤の浸透などに起因する弾性部材７１の硬化現象を招くことなく、その弾性が一定となる。その結果、そのクリーニング能力にばらつきを生じさせない。
【００２６】
＜第２実施形態＞
本願発明の第２実施形態について説明する。図４は、本実施形態にかかるクリーニングロール７５の構成を示す図である。図４に示すように、このクリーニングロール７５は、軸７２の周面に糸７３が螺旋状に捲き回されている点が第１実施形態の同ロールと異なる。
【００２７】
なお、このクリーニングロール７５の製造工程、及びその実装時における帯電ロール２０の清掃動作は第１実施形態と同様なので、ここでは、再度の説明を割愛する。
次に、このクリーニングロール７５の分解工程について説明する。この工程は、画像形成装置１の稼働を繰り返すことによってクリーニングロール７５の弾性部材７１が寿命となり、寿命になったクリーニングロール７５を回収後、その弾性部材７１を新しいものと交換する際に執り行われる。図４に示したように、軸７２の周面を螺旋状に捲き回された糸７３は、弾性部材７１の孔の両端から外側へ一部食み出している。よって、その糸７３の端を抓んで軸７２から引き剥がす方向に引っ張ると、糸７３に加わった応力により、弾性部材７１が内側から切り裂かれ、切り裂かれた箇所から軸７２を掴んで抉り出すことにより、両者を容易に分離できる。
そして、弾性部材７１から分離された軸７２は、上述した組立工程に従って別の新しい弾性部材の孔に嵌め込まれ、リサイクル済みクリーニングロールとして画像形成装置１に再び搭載されることになる。
【００２８】
上述した実施形態にかかるクリーニングロール７５は、弾性部材７１の孔に嵌め込まれる軸７２の周面に糸７３が螺旋状に捲き回されているため、使用済のクリーニングロール７５の軸７２の再利用をする際は、接着されている軸７２と反対方向に糸７３が引っ張られることにより、弾性部材７１から軸７２を簡単に取り出すことができる。また、回転方向に負荷が加わっても軸７２と弾性部材７１とが空回りすることがない。更に、その組立工程にて軸７２と弾性部材７１とが接着剤を用いずに結合されているため、弾性部材７１の発泡セル内への接着剤の浸透などに起因する弾性部材７１の硬化現象を招くことなく、その弾性が一定となる。その結果、そのクリーニング能力にばらつきを生じさせない。
【００２９】
＜他の実施形態＞
本発明は、種々の変形実施が可能である。
上記実施形態において、弾性部材７１は、発泡ウレタンにより形成されていたが、発泡メラミンにより形成されてもよい。また、軸７２は金属製であったが、樹脂製であってもよい。
【００３０】
上記実施形態において、糸７３は、テフロン（登録商標）製の部材であったが、ナイロン製の部材であっても構わない。また、糸７３の径は０．５ｍｍに限定しない。更に、図５に示すように、幅広形状のテープ状部材７４が設けられたクリーニングロール７６であってもよい。要するに、自身が引っ張られることにより、弾性部材７１を切り裂くことができるだけの硬度がある分離部材が設けられていればよい。
【００３１】
上記実施形態において、弾性部材７１の孔の内側と接触しない部分の糸７３は、その両端ともが孔の両端から外側へ一部食み出されていたが、その一端のみが外側に食み出されていてもよい。また、ウレタンロールの孔の内側と接触する部分は軸７２に接着されていたが、軸７２の周面に配置されて弾性部材７１の孔へ嵌め込まれていれば、軸７２に接着されなくてもよい。
【００３２】
上記実施形態では、帯電ロール２０とクリーニングロール７０又は７５とを別体として説明したが、帯電ロール２０とクリーニングロール７０又は７５とを一体的にユニット化した上で画像形成装置１に着脱可能としてもよい。
また、クリーニングロール７０同様、帯電ロール２０が発泡体などであれば本発明と同じ構成が容易にできるし、同様にトナー像を転写材に転写する転写ロールやトナーを現像する現像ロールであっても構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】画像形成装置１の概略構成である。
【図２】クリーニングロール７０の構成を示す図である（第１実施形態）。
【図３】トナー３１を示す図である。
【図４】クリーニングロール７５の構成を示す図である（第２実施形態）。
【図５】クリーニングロール７６の構成を示す図である（他の実施形態）。
【符号の説明】
【００３４】
１…画像形成装置、１０…感光体ドラム、２０…帯電ロール、３０…露光器、３１…トナー、３２…外添剤、４０…現像器、５０…転写ロール、６０…クリーニングブレード、７０，７５，７６…クリーニングロール、７１…弾性部材、７２…軸、７３…糸、７４…テープ状部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008046272.tif 000007