JP5522286B2 - 帯電装置、画像形成装置用のユニット、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2では、帯電ロールとクリーニングロールに周速差を付ける方法が提案されている。
また、特許文献3、4では、スパイラル形状をしたクリーニングロール等により該汚染物に帯電ロールの長手方向に力を付加させる方法が提案されている。
請求項1に係る発明は、
被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触し、前記帯電部材と従動回転するように配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、芯体と、前記芯体の外周面に、螺旋状に配置された弾性層と、を有し、前記弾性層の螺旋幅方向中央部における厚みをTa(mm)とし、前記弾性層の螺旋幅方向両端部における厚みをTb(mm)としたとき、下記条件式(A1)〜(A2)を満たす清掃部材と、
を備える帯電装置。
・条件式(A1):1<Tb/Ta<1.75
・条件式(A2):0.5<Ta<4.0
下記条件式(B1)〜(B2)を満たす請求項1に記載の帯電装置。
・条件式(B1): 1.02<Tb/Ta<1.5
・条件式(B2):1.0<Ta<3.0
前記弾性層の螺旋角度が10°以上65°以下、前記弾性層の螺旋幅が3mm以上25mm以下である請求項1又は2に記載の帯電装置。
前記弾性層における前記芯体の軸方向中央部の螺旋ピッチが、前記芯体の軸方向両端部の螺旋ピッチよりも小さい請求項1〜3のいずれか1項に記載の帯電装置。
前記弾性層が、直線状の中央部と、前記中央部の長手方向の一端から幅方向の一方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第1端部と、前記中央部の長手方向の他端から幅方向の他方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第2端部と、で構成された短冊状の部材を前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて巻き付けて設けられている請求項4に記載の帯電装置。
前記弾性層が、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いたエーテル系発泡ポリウレタンを含んで構成される請求項1〜5のいずれか1項に記載の帯電装置。
請求項1〜6のいずれか1項に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項1〜6のいずれか1項に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによって現像しトナー像とする現像手段と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触し、前記帯電部材と従動回転するように配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、芯体と、前記芯体の外周面に、螺旋状に配置された弾性層と、を有し、前記弾性層の螺旋幅方向中央部における厚みをTa(mm)とし、前記弾性層の螺旋幅方向両端部における厚みをTb(mm)としたとき、下記条件式(A1)〜(A2)を満たす清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
・条件式(A1):1<Tb/Ta<1.75
・条件式(A2):0.5<Ta<4.0
下記条件式(B1)〜(B2)を満たす請求項9に記載の画像形成装置用のユニット。
・条件式(B1): 1.02<Tb/Ta<1.5
・条件式(B2):1.0<Ta<3.0
前記弾性層の螺旋角度が10°以上65°以下、前記弾性層の螺旋幅が3mm以上25mm以下である請求項9又は10に記載の画像形成装置用のユニット。
前記弾性層における前記芯体の軸方向中央部の螺旋ピッチが、前記芯体の軸方向両端部の螺旋ピッチよりも小さい請求項9〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニット。
前記弾性層が、直線状の中央部と、前記中央部の長手方向の一端から幅方向の一方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第1端部と、前記中央部の長手方向の他端から幅方向の他方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第2端部と、で構成された短冊状の部材を前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて巻き付けて設けられている請求項12に記載の画像形成装置用のユニット。
前記弾性層が、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いたエーテル系発泡ポリウレタンを含んで構成される請求項9〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニット。
請求項9〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。
請求項9〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
請求項2に係る発明によれば、上記条件式(B1)〜(B2)を満たさない清掃部材を適用した場合に比べ、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能の劣化が抑制された帯電装置が提供される。
請求項3に係る発明によれば、上記弾性層の螺旋角度及び螺旋幅が上記範囲外である清掃部材を適用した場合に比べ、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能の劣化が抑制された帯電装置が提供される。
請求項4に係る発明によれば、弾性層の螺旋ピッチが一定の清掃部材を適用した場合に比べ、帯電部材に対する軸方向中央部の接触圧を軸方向両端部よりも大きくした清掃部材を備える帯電装置が提供される。
請求項5に係る発明によれば、弾性層を形成するための短冊状の部材が、上記中央部、上記第1端部及び上記第2端部で構成されていない清掃部材を適用した場合に比べ、低コストで、帯電部材に対する軸方向中央部の接触圧を軸方向両端部よりも大きくした清掃部材を備えた帯電装置が提供される。
請求項6に係る発明によれば、整泡剤としてシリコーンオイルを用いたエーテル系発泡ポリウレタンを、弾性層の構成材料とした清掃部材を適用した場合に比べ、保管による画質欠陥が抑制された清掃部材を備える帯電装置が提供される。
請求項7、8に係る発明によれば、上記条件式(A1)〜(A2)を満たさない清掃部材を適用した帯電装置を備えた場合に比べ、帯電部材の表面汚染に起因する帯電能の劣化が抑制されたプロセスカートリッジ、画像形成装置が提供される。
請求項10に係る発明によれば、上記条件式(B1)〜(B2)を満たさない清掃部材を適用した場合に比べ、被清掃部材の表面汚染に起因する性能劣化を抑制された画像形成装置用のユニットが提供される。
請求項11に係る発明によれば、上記弾性層の螺旋角度及び螺旋幅が上記範囲外である清掃部材を適用した場合に比べ、被清掃部材の表面汚染に起因する性能劣化を抑制された画像形成装置用のユニットが提供される。
請求項12に係る発明によれば、弾性層の螺旋ピッチが一定の清掃部材を適用した場合に比べ、被清掃部材に対する軸方向中央部の接触圧を軸方向両端部よりも大きくした清掃部材を備える画像形成装置用のユニットが提供される。
請求項13に係る発明によれば、弾性層を形成するための短冊状の部材が、上記中央部、上記第1端部及び上記第2端部で構成されていない清掃部材を適用した場合に比べ、低コストで、被清掃部材に対する軸方向中央部の接触圧を軸方向両端部よりも大きくした清掃部材を備えた画像形成装置用のユニットが提供される。
請求項14に係る発明によれば、整泡剤としてシリコーンオイルを用いたエーテル系発泡ポリウレタンを、弾性層の構成材料とした清掃部材を適用した場合に比べ、保管による画質欠陥が抑制された清掃部材を備える画像形成装置用のユニットが提供される。
請求項15、16に係る発明によれば、上記条件式(A1)〜(A2)を満たさない清掃部材を適用した画像形成装置用のユニットを備えた場合に比べ、被清掃部材の表面汚染に起因する性能劣化を抑制されたプロセスカートリッジ、画像形成装置が提供される。
図1は、本実施形態に用いる清掃部材を示す概略斜視図である。図2は、本実施形態に用いる清掃部材の概略側面図である。図3は、本実施形態に用いる清掃部材における弾性層の肉厚を示す拡大断面図である。図4は、本実施形態に用いる清掃部材における弾性層の肉厚の他の例を示す拡大断面図である。
なお、図3及び図4は、図1のA−A断面図、つまり、弾性層の螺旋方向に対して直交方向に沿った断面図である。
そして、弾性層100Bは、弾性層100Bの螺旋幅方向中央部における厚みをTa(mm)とし、弾性層100Bの螺旋幅方向両端部における厚みをTb(mm)としたとき、下記条件式(A1)〜(A2)を満たしている(図3参照)。
・条件式(A1):1<Tb/Ta<1.75
・条件式(A2):0.5<Ta<4.0
清掃部材100は、回転に伴い、螺旋状に配置された弾性層100Bが被清掃部材の表面(被清掃面)に対して接触・離間を繰り返して清掃を行い、被清掃部材の表面(被清掃面)を基準にして見ると、弾性層100Bの螺旋幅方向両端部の角部(エッジ部)が清掃部材100の軸方向(螺旋軸方向)に力が付加されて清掃を行う。
そして、弾性層100Bの螺旋幅方向両端部における突出部が適度な反発力を有すると、弾性層100Bが被清掃部材の表面(被清掃面)に対して離間する際、当該突出部の反発力により、被清掃部材の表面(被清掃面)に対して摺擦する力が働くものと考えられる。
このため、本実施形態に用いる清掃部材100では、上記構成により、清掃能力に優れるものと考えられる。
−望ましい条件式−
・条件式(B1):1.02<Tb/Ta<1.5
・条件式(B2):1.0<Ta<3.0
−より望ましい条件式−
・条件式(C1):1.03<Tb/Ta<1.35
・条件式(C2): 1.5<Ta<2.5
レーザー測定機(ミツトヨ社製レーザースキャンマイクロメータ、型式:LSM6200)を用いて、清掃部材の周方向は固定した状態で、1mm/sのトラバース速度にて清掃部材の長手方向(軸方向)へスキャンさせて弾性層厚み(弾性層肉厚)のプロファイルの測定を行う。その後、周方向位置をずらし同様の測定を行う(周方向位置は120°間隔、3箇所)。このプロファイルを基に弾性層100Bにおける中央部厚みTa及び両端部厚みTbの算出を行う。
つまり、弾性層100Bは、図3に示すように、一部材で構成された形態であってもよいし、図4に示すように、例えば、下地弾性層100B1と、下地弾性層100B1の螺旋幅両端部上に突出して設けられた突出弾性層100B2と、の2部材で構成された形態であってもよい。
特に、短冊をシャフトに巻き付けて弾性層100Bを形成する場合、上記螺旋角度及び螺旋幅の範囲となるように制御することで、上記条件式を満たし易くなる、つまり、清掃能力が向上するため好適である。
この被覆率を上記範囲よりも大きいと、弾性層100Bが被清掃部材に接触する時間が長くなるため、清掃部材の表面に付着する付着物が被清掃部材へ再汚染する傾向が高くなる一方で、被覆率が上記範囲より小さいと、弾性層100Bの厚み(肉厚)が安定し難くなり、清掃能力が低下する傾向となる。
螺旋幅R1とは、弾性層100Bの清掃部材100の軸方向Q(シャフト軸方向)に沿った長さを意味する。
螺旋ピッチR2とは、弾性層100Bの清掃部材100の軸方向Q(シャフト軸方向)に沿った、隣合う弾性層100B間の長さを意味する。
また、弾性層100Bとは100Paの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
シャフト100Aに用いる材質としては、金属(例えば、快削鋼又はステンレス鋼等)、又は樹脂(例えば、ポリアセタール樹脂(POM)等)が挙げられる。なお、材質及び表面処理方法等は必要に応じて選択するのが望ましい。
特に、シャフト100Aが金属で構成される場合メッキ処理を施すのが望ましい。また、樹脂等で導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等の一般的な処理により加工して導電化処理を行ってもよいし、そのまま使用してもよい。
弾性層100Bの材料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂、或いは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、EPDM、NBR、CR、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム材料を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。なお、これらには必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、又は加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
ポリウレタンとしては、例えば、ポリオール(例えばポリエステルポリオール、ポリーエテルポリエステルやアクリルポリール等)と、イソシアネート(例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネートや4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等)と、の反応物が挙げられ、鎖延長剤(1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン)が含まれたものであってもよい。そして、ポリウレタンの発泡は、例えば、水やアゾ化合物(例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等)等の発泡剤を用いて行われるのが一般的である。また、発泡ポリウレタンには、必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えてもよい。
ここで、シリコーンオイル以外の整泡剤として具体的には、例えば、Siを含まない有機系の界面活性剤(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤)が挙げられる。また、特開2005−301000に記載のシリコーン系整泡剤を用いない製法も適用できる。
図5は、本実施形態に用いる清掃部材100の製造方法の一例を示す工程図である。
1)角柱状に成型された弾性層用部材(発泡ポリウレタン等)を準備し、弾性層用部材にドリル等によってシャフト100Aを挿入する穴を形成し、次いで、外周表面に接着剤を塗布したシャフト100Aを弾性層用部材の穴に挿入した後、弾性層用部材に対して切削加工を施して弾性層を形成して、清掃部材を得る方法。
2)金型により成形された円柱状の弾性層用部材(発泡ポリウレタン等)を準備し、弾性層用部材にドリル等によってシャフト100Aを挿入する穴を形成し、次いで、外周表面に接着剤を塗布したシャフト100Aを弾性層用部材の穴に挿入して、清掃部材を得る方法。
3)シート状の弾性層用部材(発泡ポリウレタンシート等)を準備し、これに両面テープを貼り付けた後、打ち抜いて短冊を得て、これをシャフト100Aに巻き付けて弾性層100Bを形成して、清掃部材を得る方法。
本方法をより詳細に説明すると、まず、図5(A)に示すように、目的の厚みとなるようにスライス加工を施したシート状の弾性層用部材(発泡ポリウレタンシート等)を準備し、このシート状の弾性層用部材の片面に、両面テープ(不図示)を貼り付けた後、打ち抜き型により当該部材を打ち抜いて、目的とする幅・長さの短冊100C(両面テープ付き短冊)を得る。一方で、シャフト100Aも準備する。
次に、図5(B)に示すように、両面テープが付いた面を上方にして短冊を配置し、この状態で両面テープの剥離紙の一端を剥がし、当該剥離紙を剥離した両面テープ上にシャフト100Aの一端部を載せる。
次に、図5(C)に示すように、両面テープの剥離紙を剥がしながら、目的とする速度でシャフト100Aを回転させて、シャフト100Aの外周面に短冊100Cを螺旋状に巻き付けていき、シャフト100Aの外周面に螺旋状に配置された弾性層100Bを有する清掃部材100を得る。
この伸びは、短冊100Cがシャフト100Aに巻き付く曲率半径と短冊100Cの厚みにより制御され、短冊100Cがシャフト100Aに巻き付く曲率半径はシャフト100Aの外径及び短冊100Cの巻き付け角度により制御される。
短冊100Cがシャフト100Aに巻き付く曲率半径は、例えば、((シャフト外径/2)+0.2mm)以上[(シャフト外径/2)+8.5mm)以下にすることがよく、望ましくは((シャフト外径/2)+0.5mm)以上((シャフト外径/2)+7.0mm)以下である。
短冊100Cの厚みとしては、例えば、1.5mm以上4mm以下程度がよく、望ましくは1.5mm以上3.0mm以下である。また、短冊100Cの幅としては、弾性層100Bの被覆率が上記範囲となるように調整することがよい。また、短冊100Cの長さは、シャフト100Aに巻き付ける領域の軸方向長さと巻き角度と巻き付ける際の張力により決定される。
この構成により、弾性層100Bは、シャフト100Aの軸方向中央部において軸方向両端部よいも密に存在し、シャフト100Aの軸方向両端部において軸方向中央部よりも粗に存在することとなる。
このため、清掃部材100を被清掃部材に接触させたとき、清掃部材100の軸方向中央部では、軸方向両端部よりも弾性層100Bが密に存在する分、被清掃部材に対する接触圧が大きくなる。
その結果、例えば、被清掃部材自体を画像形成装置中の他の部材に圧力を付加した状態で接触して配置したとき、当該被清掃部材と当該他の部材との軸方向にわたる接触圧の不均一が抑制される。
このため、被清掃部材に対する清掃部材100の軸方向中央部の接触圧を軸方向両端部よりも大きくすることで、この接触圧を通じて、他の部材に対する被清掃部材自体の軸方向中央部の接触圧を軸方向両端部よりも大きくなり、当該被清掃部材と当該他の部材との軸方向にわたる接触圧の不均一が抑制される。
具体的には。例えば、被清掃部材が帯電部材(帯電ロール)の場合、帯電部材と像保持体との接触圧が軸方向にわって均一に保たれ易くなり、当該軸方向に沿った帯電ムラが抑制される。また、例えば、被清掃部材が転写部材(転写ロール)の場合、帯電部材と像保持体や中間転写体との接触圧が軸方向にわって均一に保たれ易くなり、当該軸方向に沿った転写ムラが抑制される。
なお、清掃部材100の軸方向中央部とは、清掃部材100の軸方向長さに対して少なくとも40%以上60%以下に当たる領域を意味する。
つまり、短冊100Cは、中央部100C−1が、巻き付けを開始する先端側となる第1端部100C−2及び巻き付けが終わる終端側となる第2端部100C−3よりも、シャフト100Aの軸方向に対して小さい大きい角度で巻き付けられるように構成されている(但し、第1端部100C−2と第2端部100C−3とでは同じである)。
言い換えれば、短冊100Cは、短冊100Cの中央部100C−1の長手方向とシャフト100Aの軸方向との成す角度(鋭角)をθc、短冊100Cの第1端部100C−2の長手方向とシャフト100Aの軸方向との成す角度(鋭角)をθe1、短冊100Cの第2端部100C−3の長手方向とシャフト100Aの軸方向との成す角度(鋭角)をθe2としたとき、式:θc>θe1、式:θc>θe2、式:θe1=θe2を満たすように構成することがよい。
これによっても、当該構成の短冊100Cをシャフト100Aに巻き付けると、シャフト100Aの軸方向中央部での弾性層100Bの螺旋幅R1がシャフト100Aの両端部での弾性層100Bの螺旋幅R1よりも大きくなって、弾性層100Bが形成され、その結果、得られる清掃部材100は、弾性層100Bにおけるシャフト100Aの軸方向中央部の螺旋ピッチR2が、シャフト100Aの軸方向両端部の螺旋ピッチR2よりも小さい構成となる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面に基づいて説明する。
図8は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
なお、記録用紙24は、用紙収納容器28から取出ローラ30により取り出され、搬送ロール32,34により用紙搬送ベルト20まで一般まで、搬送される。
ここでは、清掃部材100を帯電部材14へ常時当接させ、帯電部材14と従動させて使用する方法に関して説明を行うが、清掃部材100は常時接触させて従動による使用でもよいし、帯電部材14のクリーニング時のみ接触させ従動する使用でもよい。また、清掃部材100は、帯電部材14のクリーニング時のみ接触させ、別駆動により帯電部材14に対して周速差を付けても構わない。但し、清掃部材100を常時帯電部材14へ接触させて周速差を付ける方法は帯電部材14上の汚れを清掃部材100へ溜め込み、帯電ロールへ再付着させる易くなることから、望ましくない。
以下、帯電部材の説明をするが、以下の構成に限定されるものではない。
共重合ナイロンは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロン、の内のいずれか1種又は複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、6ナイロン、66ナイロン等が挙げられる。ここで、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、重量比で合わせて10%以上であるのが望ましい。
カーボンブラックはpH4.0以下が望ましい。
[実施例1−1]
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅6mm、長さ757mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度63°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
−弾性層の形成−
下記混合物をオープンロールで混練りし、SUS416からなる直径6mmの導電性支持体表面に、厚さ3mmとなるように円筒状に被覆し、内径18.0mmの円筒型の金型に入れ、170℃で30分間加硫させ、金型から取り出した後、研磨し円筒状の導電性弾性層Aを得た。
・ゴム材 ・・・・100質量部
(エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム)Gechron3106:日本ゼオン社製)
・導電剤(カーボンブラック アサヒサーマル:旭カーボン社製)・・・・・25質量部
・導電剤(ケッチェンブラックEC:ライオン社製) ・・・・・・8質量部
・イオン導電剤(過塩素酸リチウム) ・・・・・・1質量部
・加硫剤(硫黄)200メッシュ:鶴見化学工業社製 ・・・・・・1質量部
・加硫促進剤(ノクセラーDM:大内新興化学工業社製) ・・・・2.0質量部
・加硫促進剤(ノクセラーTT:大内新興化学工業社製) ・・・・0.5質量部
下記混合物をビーズミルにて分散し得られた分散液Aを、メタノールで希釈し、導電性弾性層Aの表面に浸漬塗布した後、140℃で15分間加熱乾燥し、厚さ4μmの表面層を形成し、導電性ロールを得た。これを帯電ロールとした。
・高分子材料 ・・・・100質量部
(共重合ナイロン)アラミンCM8000:東レ社製
・導電剤 ・・・・・30質量部
(アンチモンドープ酸化スズ)SN−100P:石原産業社製
・溶剤(メタノール) ・・・・500質量部
・溶剤(ブタノール) ・・・・240質量部
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅6mm、長さ705mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度61°で、シート全長が0〜5%程度伸びるよう張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅10mm、長さ360mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長604mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度58°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
[実施例1−4]
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅6mm、長さ418mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度40°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅10mm、長さ353mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度25°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅4mm、長さ353mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度25°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、更に巻き付けた短冊の両側(幅方向両端部)に、それぞれ両面テープが付いた厚さ2.65mm、幅2mmの同一発泡ウレタンシートの短冊をシート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅4mm、長さ353mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度25°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、更に巻き付けた短冊の両側(幅方向両端部)に、それぞれ両面テープが付いた厚さ2.75mm、幅2mmの同一発泡ウレタンシートの短冊をシート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅4mm、長さ353mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、巻き付け角度25°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、更に巻き付けた短冊の両側(幅方向両端部)に、それぞれ両面テープが付いた厚さ3.05mm、幅2mmの同一発泡ウレタンシートの短冊をシート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)の角材にドリルにてΦ5mmの穴を開け、接着剤を塗布した外径6mmのシャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)を挿入し、その後研磨することで、外径10mmの発泡ロールを作製した。このロールに切削加工を施し、螺旋幅10mm・螺旋角度25°で螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅6mm、長さ360mmの短冊になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ巻き付け角度25°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、更に巻き付けた短冊(弾性層)の両側(幅方向両端部)に、それぞれ厚さ3.3mm、幅2mmの同一発泡ウレタンシートの短冊をシート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
各例で作製したクリーングロールの弾性層特性を調べ、表1に一覧にして示す。
また、カラー複写機DocuCentre−III C3300:富士ゼロックス社製に、上記各例で作製したクリーニングロール・帯電ロールを装着した。
A4 300,000枚印字テストした。画質評価は、100,000、200,000、300,000枚印字後にハーフトーン画像中での帯電ロールのクリーニングムラによる濃度ムラ(クリーニング性)、クリーニングロール片による色点が無いかを以下の基準で判定した。結果を表1に示す。
○:画質上の濃度ムラ未発生
△:画質上の濃度ムラが軽微であるが発生
×:画質上濃度ムラが発生
○:画質上色点発生無し
×:画質上色点発生あり
[実施例2−1]
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(BF−150;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートを用いた以外は、実施例1−5と同様にしてクリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
実施例1−5と同様のものを使用した(発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートを用いたクリーニングロール)。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(RSM−55;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートを用いた以外は、実施例1−5と同様にしてクリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(SP80;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートを用いた以外は、実施例1−5と同様にしてクリーニングロールを作製した。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(BF−150;株式会社イノアックコーポレーション社製)の角材にドリルにてΦ5mmの穴を開け、接着剤を塗布した外径6mmのシャフトを挿入し、その後、切削加工を施すことで、外径10mmの発泡ロールを作製した。これをクリーニングロールとした。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)の角材にドリルにてΦ5mmの穴を開け、接着剤を塗布した外径6mmのシャフトを挿入し、その後、切削加工を施し、外径10mmの発泡ロールを作製した。これをクリーニングロールとした。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(RSM−55;株式会社イノアックコーポレーション社製)の角材にドリルにてΦ5mmの穴を開け、接着剤を塗布した外径6mmのシャフトを挿入し、その後、切削加工を施すことで、外径10mmの発泡ロールを作製した。これをクリーニングロールとした。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
発泡ウレタン(SP80;株式会社イノアックコーポレーション社製)の角材にドリルにてΦ5mmの穴を開け、接着剤を塗布した外径6mmのシャフトを挿入し、その後、切削加工を施すことで、外径10mmの発泡ロールを作製した。これをクリーニングロールとした。
(帯電ロールの作製)
実施例1−1と同一の物を使用した。
各例で作製したクリーングロールの弾性層組成について、表2に一覧にして示す。
そして、各例で作製しクリーニングロール・帯電ロールを用いて、以下の評価を行った。結果を表2に示す。
カラー複写機DocuCentre−III C3300:富士ゼロックス社製用プロセスカートリッジに、各例で作製したクリーニングロール・帯電ロールを装着した。本プロセスカートリッジを30℃/75%環境下に10日放置した後にハーフトーン画質にて濃度ムラの有無を下記の基準で確認した。
−画質欠陥:判断基準−
○:画質上の濃度ムラ未発生
△:画質上の濃度ムラが発生するが、許容できるレベル
×:画質上濃度ムラが発生し、許容できないレベル
カラー複写機DocuCentre−III C3300:富士ゼロックス社製に、各例で作製したクリーニングロール・帯電ロールを装着した。
A4 300,000枚印字テストした。画質評価は、300,000枚後にハーフトーン画像中での帯電ロールのクリーニングムラによる濃度ムラ(クリーニング性)、クリーニングロール片による色点が無いかを以下の基準で判定した。
○:画質上の濃度ムラ未発生
△:画質上の濃度ムラが軽微であるが発生
×:画質上濃度ムラが発生
○:画質上色点発生無し
×:画質上色点発生あり
各例で作製したクリーニングロールを70℃/95%環境下に1ヶ月間放置した後、クリーニングロールをプロセスカートリッジへ取り付て、ハーフトーン画質の画出しを行い、以下の基準で判定した。
−湿熱劣化:判断基準−
○:画質上の濃度ムラ未発生
△:画質上の濃度ムラが軽微であるが発生
×:画質上濃度ムラが発生
また、実施例2−1〜2−4で作製したクリーニングロールでは、研磨したクリーニングロールで発生する研磨片による色点の発生がなく、この点に関しても比較例2−1〜2−4で作製したクリーニングロールよりも優れていることがわかった。
また、実施例2−1で作製したクリーニングロールでは、実施例2−2〜2−4で作製したクリーニングロールよりも保管後の画質欠陥、湿熱劣化について優れていることがわかった。
[実施例3−1]
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(EPM−70;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅6mm、長さ757mmで図7に示す形状の短冊になるように切り出す。ここで、短冊は、θc=45°、θe1=θe2=26°、Rc=6mm、Re1=Re2=6mmとなる形状とした(図7参照)。なお、短冊の中央部の長さは、290mm、第1端部及び第2端部の長さは53mmとした。
この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
実施例1−1と同一の物を使用した。
(クリーニングロール作製)
厚さ2mmの発泡ウレタン(BF−150;株式会社イノアックコーポレーション社製)シートに厚み0.2mmの両面テープを貼付け、幅6mm、長さ757mmの短冊(直線状の短冊)になるように切り出す。この短冊を段付金属シャフト(外径φ6、全長337mm、軸受け部の外径φ4、長さ6mmのシャフトを使用。発泡ウレタンの有効長は320mm。)へ、シャフト軸方向の両端部における巻き付け角度26°、中央部における巻き付け角度45°で、シート全長が0〜5%程度伸びるように張力を付与しつつ巻き付けて、螺旋状に配置した弾性層を形成し、クリーニングロールを作製した。
実施例1−1と同一の物を使用した。
各例で作製したクリーングロールの弾性層特性を調べ、表3に一覧にして示す。
また、カラー複写機DocuCentre−III C3300:富士ゼロックス社製に、上記各例で作製したクリーニングロール・帯電ロールを装着した。
A4 300,000枚印字テストした。画質評価は、100,000、200,000、300,000枚印字後にハーフトーン画像中での帯電ロールのクリーニングムラによる濃度ムラ(クリーニング性)、クリーニングロール片による色点が無いかを以下の基準で判定した。結果を表4に示す。
○:画質上の濃度ムラ未発生
△:画質上の濃度ムラが軽微であるが発生
×:画質上濃度ムラが発生
○:画質上色点発生無し
×:画質上色点発生あり
Claims (16)
- 被帯電体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に接触し、前記帯電部材と従動回転するように配置され、当該帯電部材の表面を清掃する清掃部材であって、芯体と、前記芯体の外周面に、螺旋状に配置された弾性層と、を有し、前記弾性層の螺旋幅方向中央部における厚みをTa(mm)とし、前記弾性層の螺旋幅方向両端部における厚みをTb(mm)としたとき、下記条件式(A1)〜(A2)を満たす清掃部材と、
を備える帯電装置。
・条件式(A1):1<Tb/Ta<1.75
・条件式(A2):0.5<Ta<4.0 - 下記条件式(B1)〜(B2)を満たす請求項1に記載の帯電装置。
・条件式(B1): 1.02<Tb/Ta<1.5
・条件式(B2):1.0<Ta<3.0 - 前記弾性層の螺旋角度が10°以上65°以下、前記弾性層の螺旋幅が3mm以上25mm以下である請求項1又は2に記載の帯電装置。
- 前記弾性層における前記芯体の軸方向中央部の螺旋ピッチが、前記芯体の軸方向両端部の螺旋ピッチよりも小さい請求項1〜3のいずれか1項に記載の帯電装置。
- 前記弾性層が、直線状の中央部と、前記中央部の長手方向の一端から幅方向の一方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第1端部と、前記中央部の長手方向の他端から幅方向の他方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第2端部と、で構成された短冊状の部材を前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて巻き付けて設けられている請求項4に記載の帯電装置。
- 前記弾性層が、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いたエーテル系発泡ポリウレタンを含んで構成される請求項1〜5のいずれか1項に記載の帯電装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の帯電装置を少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段であって、請求項1〜6のいずれか1項に記載の帯電装置を有する帯電手段と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に形成された前記潜像をトナーによって現像しトナー像とする現像手段と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。 - 被清掃部材と、
前記被清掃部材の表面に接触し、前記帯電部材と従動回転するように配置され、前記被清掃部材の表面を清掃する清掃部材であって、芯体と、前記芯体の外周面に、螺旋状に配置された弾性層と、を有し、前記弾性層の螺旋幅方向中央部における厚みをTa(mm)とし、前記弾性層の螺旋幅方向両端部における厚みをTb(mm)としたとき、下記条件式(A1)〜(A2)を満たす清掃部材と、
を備える画像形成装置用のユニット。
・条件式(A1):1<Tb/Ta<1.75
・条件式(A2):0.5<Ta<4.0 - 下記条件式(B1)〜(B2)を満たす請求項9に記載の画像形成装置用のユニット。
・条件式(B1): 1.02<Tb/Ta<1.5
・条件式(B2):1.0<Ta<3.0 - 前記弾性層の螺旋角度が10°以上65°以下、前記弾性層の螺旋幅が3mm以上25mm以下である請求項9又は10に記載の画像形成装置用のユニット。
- 前記弾性層における前記芯体の軸方向中央部の螺旋ピッチが、前記芯体の軸方向両端部の螺旋ピッチよりも小さい請求項9〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニット。
- 前記弾性層が、直線状の中央部と、前記中央部の長手方向の一端から幅方向の一方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第1端部と、前記中央部の長手方向の他端から幅方向の他方側に向かって屈曲又は湾曲して連結された第2端部と、で構成された短冊状の部材を前記芯体の軸方向の一端から他端にかけて巻き付けて設けられている請求項12に記載の画像形成装置用のユニット。
- 前記弾性層が、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いたエーテル系発泡ポリウレタンを含んで構成される請求項9〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニット。
- 請求項9〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニットを少なくとも備え、
画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジ。 - 請求項9〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置用のユニットを備える画像形成装置。
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