(57)【要約】【課題】高いクリーニング性能を実現する。【解決手段】導電性を有するゴム系の発泡弾性層からなるローラ本体１２と、ローラ本体１２の外周面に形成するシリコーン系組成物のコート層１３とを設け、コート層１３は、ローラ本体１２のゴム硬度より硬度を高くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、該軸体の外周面に形成し、導電性を有するゴム系の発泡弾性層からなるローラ本体と、該ローラ本体の外周面に形成するシリコーン系組成物のコート層とを備えてなり、該コート層は、前記ローラ本体のゴム硬度より硬度が高いことを特徴とする画像形成装置用のクリーニングローラ。
【請求項２】
前記コート層は、膜厚６〜１０μｍとすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置用のクリーニングローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高いクリーニング性能を発揮することができる画像形成装置用のクリーニングローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、複写機、ビデオプリンタ、ファクシミリや、これらの複合機等には、電子写真方式を利用した各種の画像形成装置が採用されている。電子写真方式を利用した画像形成装置には、高品質の画像を形成することを目的として、クリーニング装置が設けられることがある。このようなクリーニング装置は、たとえば、像担持体すなわち感光体に残存した現像剤（トナー）、中間転写方式の画像形成装置における中間転写ベルト等に残存した現像剤又はタンデム型カラー画像形成装置における記録体を搬送する転写搬送ベルト（記録体搬送ベルトとも称する）に付着した現像剤等を除去するのに用いられる。ここで、中間転写方式の画像形成装置は、感光体の他に無端状の中間転写ベルトを備え、現像剤を感光体から中間転写ベルトに一旦転写し、次いで中間転写ベルトから記録体に転写する方式の画像形成装置であり、タンデム型カラー画像形成装置は、各色の現像ユニットを備えた複数の像担持体を転写ベルト上に直列に配置した画像形成装置である。
【０００３】
クリーニング装置には、感光体や転写ベルト等の表面に残存又は付着した現像剤を掻き落とすクリーニングブレードを備えたブレード方式、感光体や転写ベルト等の表面に接触又は圧接して現像剤を受領するクリーニングローラを備えたローラ方式、ブレード方式とローラ方式とを併用する併用方式等がある。
【０００４】
従来のクリーニングローラとして、たとえばポリウレタンエラストマーからなる基材の表面に、研磨剤粒子を含む導電性塗膜が形成されているものが知られている（特許文献１）。このクリーニングローラは、感光体と組み合わせる場合、研磨剤粒子が感光体の表面を常に研磨しつつ、残留現像剤を除去するものであり、研磨剤粒子としては、シリカ、アルミナ等や、その他の金属酸化物が好ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６―４３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる従来技術によるときは、クリーニングローラは、現像剤を表面に吸着して担持又は搬送する像担持体及び中間転写ベルト、現像剤が表面に付着し得る転写搬送ベルト等の現像剤付着体に残存又は付着した現像剤を自身が受領して現像剤付着体をクリーニングする。ところが、現像剤付着体の表面に残存又は付着した現像剤が取り切れず、印刷画像に影響を与える場合があり、現像剤の掻き取り性（クリーニング性）の向上が必要である。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の実情に鑑み、ゴム系の発泡弾性層のローラ本体の外周面にシリコーン系組成物のコート層を形成することによって、高いクリーニング性能を実現することができるクリーニングローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、軸体と、軸体の外周面に形成し、導電性を有するゴム系の発泡弾性層からなるローラ本体と、ローラ本体の外周面に形成するシリコーン系組成物のコート層とを備えてなり、コート層は、ローラ本体のゴム硬度より硬度が高いことをその要旨とする。
【０００９】
なお、コート層は、膜厚６〜１０μｍとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
かかる発明の構成によるときは、ローラ本体の芯材としての軸体は、たとえば鋼、ステンレス鋼、アルミニウムなどの金属製が好ましく使用されるが、導電性が良好であれば、他の材質製であってもよい。ローラ本体のゴム基材としては、従来使用されているゴムならいずれも使用できる。具体例として、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、ウレタンゴム（ＡＵ、ＥＵ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が挙げられる。
【００１１】
ローラ本体のゴム基材は、各ゴムに適した通常の加硫剤、たとえばイオウ系加硫剤、過酸化物などを加えて加硫する。加硫剤の量は、ゴムの種類に応じて適宜選択すればよい。また、ローラ本体のゴム基材には、従来使用されている各種添加剤、たとえば発泡剤、補強剤、充填剤、老化防止剤などを配合することができる。さらに、ローラ本体のゴム基材には、導電性材料を配合してもよい。導電性材料としては、導電性カーボンブラックなどの導電性フィラー、第４級アンモニウム塩や過塩素酸塩などのイオン導電剤が好ましく用いられる。
【００１２】
コート層は、シリコーン樹脂組成物もしくはシリコーンゴム組成物のシリコーン系組成物を主成分とし、縮合反応によってローラ本体のゴム硬度より高い硬度に硬化する液状コーティング剤を使用する。コート層は、たとえば信越化学製シリコーンゴム表面改質用コーティング材料Ｘ−９３−１７１０が好適である。ただし、ここでいうローラ本体のゴム硬度とは、ローラ本体のゴム基材に発泡剤を配合しない場合の未発泡の硬化硬度をいう。
【００１３】
コート層の厚みは６〜１０μｍが好ましい。コート層の厚みがこの範囲内にあると、現像剤の十分な掻き取り性が確保でき、また十分な塗膜耐久性を確保することができる。６μｍ未満の場合は、塗膜の磨耗による耐久性が劣り、逆に４０μｍ以上の場合は、塗膜の破壊が起き易くなる。
【００１４】
この発明のクリーニングローラは、発泡弾性層のローラ本体の外周面に硬度の高いシリコーン系組成物のコート層が設けられており、コート層がない場合と比較して現像剤の機械的掻き取り性（クリーニング性）の向上を確認できた。したがって、この発明によれば、感光体や中間転写ベルト、転写搬送ベルト等の表面に残存又は付着した現像剤に起因する画像不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】全体構成模式説明図
【図２】測定方法説明図（１）
【図３】測定方法説明図（２）
【図４】測定方法説明図（３）
【図５】測定方法説明図（４）
【図６】試験方法説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
画像形成装置用のクリーニングローラ１０は、軸体１１と、軸体１１の外周面に形成するローラ本体１２と、ローラ本体１２の外周面に形成するコート層１３とを備えてなる（図１）。ただし、図１（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれクリーニングローラ１０の模式縦断面図、模式横断面図である。
【００１８】
軸体１１は、たとえば外径ｄのステンレス鋼の丸棒材である。なお、軸体１１の一端は、駆動用に先端部を断面Ｄ字状に切り欠いてもよい。ローラ本体１２は、導電性を有するゴム系の発泡弾性層からなる円筒体であり、軸体１１の外周面に一体に形成されている。ローラ本体１２の外周面は、所定の外径Ｄに研磨されている。コート層１３は、ローラ本体１２のゴム硬度より硬度が高いシリコーン系組成物からなり、ローラ本体１２の外周面にシリコーン樹脂系またはシリコーンゴム系のコーティング剤をスプレー塗布またはディッピング塗布し、加熱硬化させて形成されている。コート層１３は、所定の膜厚ｔに形成されている。
【００１９】
以下、実施例を示して説明するが、この発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
外径ｄ＝６mmのステンレス鋼製の軸体１１の外周にＥＰＤＭ発泡弾性層の円筒体を圧入し、１５０℃×４時間加熱処理して表面を研磨し、外径Ｄ＝１４mm、長さＬ＝２２０mmのローラ本体１２を形成した。その後、シリコーン樹脂系コーティング剤（信越化学製シリコーンゴム表面改質用コーティング材料Ｘ−９３−１７１０）をローラ本体１２の外周面にスプレー塗布し、１２０℃×３０分間加熱硬化させることにより、膜厚ｔ＝６μｍのコート層１３を形成してクリーニングローラ１０として完成させた。なお、コーティング剤は、軸体１１を介し、ローラ本体１２を水平に保持して回転させながらスプレー塗布した。
【００２１】
（実施例２）
実施例１において、コート層１３の膜厚ｔ＝１０μｍとした。
【００２２】
（比較例１）
実施例１において、コート層１３の膜厚ｔ＝４０μｍとした。
【００２３】
（比較例２）
実施例１において、コート層１３を省略した。
【００２４】
実施例１、２、比較例１、２の特性値と、クリーニング性試験による現像剤残存付着量の評価試験結果とをまとめると、表１のとおりである。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
（軸上硬度測定）
軸上硬度の測定方法は、図２による。アスカーＣ硬度計により、ローラ部分（実施例１、２、比較例１について、コート層１３を有する発泡弾性層のローラ本体１２の部分をいい、比較例２について、コート層１３を有しない発泡弾性層のローラ本体１２の部分をいう。以下同じ）の中央と両端部各３０mm付近の３点の硬度を測定し、その平均値を軸上硬度とする。
【００２７】
（体積抵抗測定）
体積抵抗の測定方法は、図３による。ドラム型電極をローラ部分の外周に平行に接触させて径方向に荷重４．９Ｎを加え、ローラ部分の外周の回転速度２００mm／sec となるようにクリーニングローラ１０を駆動しながら、ドラム型電極と軸体１１との間に５００ＶＤＣの電圧を印加し、１０秒後のＭΩ計（電気抵抗計）の値を読み取る。
【００２８】
（平均セル径測定）
平均セル径の測定方法は、図４による。ローラ部分の表面の拡大写真（×１８０）から単位面積（１mm2 ）当りのセルの個数をカウントし、平均セル径を算出する。
【００２９】
（動摩擦係数測定）
動摩擦係数の測定方法は、図５による。クリーニングローラ１０を水平回転させてローラ部分の中央に幅２０mmの紙スリーブを掛け、紙スリーブの上端を水平に引き留めて張力Ｆを計測するとともに、下端に荷重Ｗ＝０．３９Ｎを垂直に負荷させる。オイラーのベルト理論から導かれる図５の（式３）を使用して、張力Ｆの計測値に基づいて動摩擦係数μを算出する。
【００３０】
（クリーニング性試験）
クリーニング性の試験方法は、図６による。クリーニングローラ１０を感光体ドラムの一次クリーニングローラとして普通紙複写機の試験機に組み込み、２０００枚連続両面印刷した後、マイクロスコープにて感光体ドラムの表面を観察し、単位面積（１mm2 ）当りの現像剤の残存付着量（個／mm2 ）を算出する。
【００３１】
（評価）
比較例２は、ローラ本体１２の外周面にコート層１３を設けない例であって、クリーニング性試験による現像剤の残存付着量は、２４個／mm2 であった。これに対し、実施例１、２は、それぞれローラ本体１２の外周面に膜厚ｔ＝６μｍ、１０μｍのコート層１３を設けており、現像剤の残存付着量が半分以下に減少した。なお、ローラ本体１２のゴム硬度、コート層１３の硬度は、それぞれ６４°、７５°であることから、ローラ本体１２のゴム硬度より高い硬度のシリコーン系組成物のコート層１３を設けることが有効であることが分かる。
【００３２】
一方、実施例１、２から、コート層１３の膜厚ｔ＝６〜１０μｍが有効である。比較例１では、コート層１３の膜厚ｔ＝４０μｍが過大であるため、試験中にコート層１３の破壊が起こり、感光体ドラムの表面を汚してしまったため、現像剤の残存付着量が評価できなかった。また、実施例１、２は、それぞれ膜厚ｔ＝６μｍ、１０μｍのコート層１３が存在するために、コート層１３がない比較例２に比して動摩擦係数μが半減しており、この点も感光体ドラムへの現像剤の残存付着量の減少に貢献していると推察される。
【００３３】
以上により、発泡弾性層のローラ本体１２の外周面にシリコーン系組成物からなる膜厚ｔ＝６〜１０μｍのコート層１３を設けることにより、現像剤の掻き取り性（クリーニング性）が向上することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明は、レーザプリンタ、複写機、ビデオプリンタ、ファクシミリや、これらの複合機等の画像形成装置に対し、感光体、中間転写ベルト、転写搬送ベルト等のクリーニング装置用として、広く好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
ｔ…膜厚
１０…クリーニングローラ
１１…軸体
１２…ローラ本体
１３…コート層
特許出願人      東邦ゴム工業株式会社
【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】
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【図６】
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