JP5487148B2 - クリーニング装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニング装置、及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンター、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電装置と、帯電された感光体ドラムの表面を露光することによって、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成させる露光装置と、前記静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを供給することによって、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記感光体ドラム上のトナー像を、直接、又は中間転写ベルト等を介して、用紙等へ転写する転写装置と、転写されたトナー像を加熱及び加圧することによって用紙等に定着させる定着装置等を備える。

また、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体上のトナー像を用紙等に転写した後、前記像担持体上に残留したトナー、いわゆる残留トナーを除去するクリーニング装置を備えている。そうすることによって、転写されずに像担持体上に残留したトナーによって、形成される画像の画質低下を抑制することができる。

このようなクリーニング装置としては、例えば、特許文献１に記載のクリーニング装置が挙げられる。

特許文献１には、回転する像保持体の表面に先端が接触するブレードと、このブレードが取付けられた筐体と、この筐体の前記ブレードよりも現像剤の移動方向上流側かつ重力方向上方に設けられ、現像剤が前記筐体の外に飛散するのを防止する現像剤飛散防止部と、前記筐体の前記ブレードよりも現像剤の移動方向上流側かつ重力方向上方に設けられ、前記ブレードの前記筐体内側面と接触し前記ブレードの先端を含む領域に現像剤を溜める現像剤溜まり部とを有するクリーニング装置が記載されている。

特開２００８−１４５８１７号公報

特許文献１によれば、像保持体表面の現像剤除去を良好に行うことができるととともに、スムーズに現像剤を筐体内部へ移動させることができることが開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載のクリーニング装置では、ブレードを、像保持体（感光体ドラム）に押し当てる圧力が低い場合は、現像剤であるトナーの除去が不充分になるおそれがある。また、ブレードを、像保持体（感光体ドラム）に押し当てる圧力が高すぎる場合、感光体ドラムを損傷してしまうおそれがある。

また、特許文献１に記載のクリーニング装置では、現像剤が前記筐体の外に飛散するのを防止する現像剤飛散防止部が、像保持体に接触して配置されている。

しかしながら、現像剤であるトナーの飛散を充分に抑制できない場合があった。

このことは、以下のことによると考えられる。

まず、像保持体上には、残留トナーだけではなく、用紙に由来する紙粉等の、用紙由来の異物も存在する。よって、クリーニング装置で除去するのは、残留トナーだけではなく、用紙由来の異物も除去することになる。

そして、クリーニング装置で、用紙由来の異物を除去する際、現像剤飛散防止部と像保持体との間に、用紙由来の異物は入り込み、現像剤飛散防止部と像保持体とを離間させることがあると考えられる。よって、像保持体から離間された現像剤飛散防止部は、現像剤であるトナーの飛散を抑制する効果が充分に発揮できないと考えられる。

このことにより、現像剤であるトナーの飛散を充分に抑制できない場合があると考えられる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、トナーの飛散を充分に抑制したクリーニング装置を提供することが目的である。また、前記クリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することが目的である。

本発明者等は、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体に接触させて、前記像担持体上の残留トナーや用紙由来の異物を除去するものとして、ブレードではなく、ファーブラシ等の除去ローラーを用いることを検討した。

除去ローラーを用いたクリーニング装置としては、具体的には、前記除去ローラーの表面と接触して、前記除去ローラーで除去したトナー及び異物を回収する回収ローラーと、前記回収ローラーの表面と接触して、その回収ローラーからトナー及び異物を分離するブレードと、その分離されたトナー及び異物をクリーニング装置外に排出する排出部を備えたものを検討した。このようなクリーニング装置では、ブレードによって分離されたトナーや異物が、排出部だけではなく、除去ローラー側にも戻ってしまうことがあった。そこで、排出部と除去ローラーとの間に、一方の端部が前記回収ローラーに接触した状態のシートが、トナーの飛散を防止するためのシール材として用いることができた。

しかしながら、このようなシール材を設けただけでは、トナーの飛散を充分に抑制できない場合があった。このことは、以下のことによると推察した。

まず、前記像担持体は、上述したように、残留トナーだけではなく、用紙由来の異物である紙粉も搬送してくる。このような紙粉も、残留トナーと同様、除去ローラーにより像担持体から除去される。その際、残留トナーは、紙粉より帯電されていると考えられる。このことから、回収ローラーに付着する力が、残留トナーより紙粉のほうが弱いと考えられる。よって、前記シール材と前記回収ローラーとの間を、紙粉は、残留トナーより通過しにくいと考えられる。そして、このような紙粉が、前記シール材の、前記回収ローラーの回転方向下流側に徐々に蓄積することになると考えられる。このような蓄積が進むと、紙粉が、前記シール材と前記回収ローラーとの間に入り込むようになり、前記シール材と前記回収ローラーとを離間させてしまうと考えられる。このような回収ローラーから離間したシール材は、シール材としての効果を充分に発揮できず、トナーの飛散を充分に抑制できないことになると考えられる。このように、シール材を単に設けただけでは、トナーの飛散を充分に抑制できない場合があると推察した。

そこで、本発明者等は、シール材として用いたシートの、回収ローラーと接触する領域の表面状態に着目し、以下のような本発明に想到するに至った。

本発明の一態様に係るクリーニング装置は、像担持体の表面と接触して、前記像担持体上のトナー像が用紙に転写された後に前記像担持体上に残留したトナー及び前記用紙由来の異物を除去する除去ローラーと、前記除去ローラーの表面と接触して、前記除去ローラーで除去したトナー及び異物を回収する回収ローラーと、前記回収ローラーの表面と接触して、前記回収ローラーで回収したトナー及び異物を前記回収ローラーから分離するブレードと、前記回収ローラーから分離されたトナー及び異物を排出する排出部と、前記除去ローラーと前記排出部との間に配設し、一方の端部を前記回収ローラーの表面と接触させるシートとを備え、前記シートの、少なくとも前記回収ローラーと接触する領域が、前記回収ローラーの回転によって、前記回収ローラーと前記シートとの間を前記トナー及び前記異物が通過できるような、多数の微細な凹部と凸部とを有する粗面化領域であることを特徴とするクリーニング装置である。

このような構成によれば、トナーの飛散を充分に抑制したクリーニング装置を提供することができる。

このことは、以下のことによると考えられる。

本発明の一態様に係るクリーニング装置は、上述したようなシール材を単に設けただけのクリーニング装置とは異なり、トナーの飛散を防止するためのシール材として、上記のようなシートを用いる。具体的には、少なくとも前記回収ローラーと接触する領域が、前記回収ローラーの回転によって、前記回収ローラーと前記シートとの間を前記トナー及び前記異物が通過できるような、多数の微細な凹部と凸部とを有する粗面化領域であるシートを用いる。

そうすることによって、前記シール材であるシートと前記回収ローラーとの間を、残留トナーが通過しやすいだけではなく、紙粉等の用紙由来の異物も通過しやすいものである。このことから、前記シートの、前記回収ローラーの回転方向下流側に、紙粉等の異物の蓄積が抑制されると考えられる。よって、前記シートと前記回収ローラーとの間に異物が入り込んで、前記シートと前記回収ローラーとを離間させることを抑制でき、前記シートが、トナーの飛散を抑制するシール材として好適に働くことができると考えられる。

このことから、トナーの飛散を充分に抑制することができると考えられる。

また、前記クリーニング装置において、前記粗面化領域が、化学エッチング又はブラスト処理によりマット加工を施すことにより形成した微細な凹部と凸部とを備えることが好ましい。

このような構成によれば、トナーの飛散をより抑制することができる。

このことは、前記シール材であるシートと前記回収ローラーとの間を、紙粉等の用紙由来の異物がより通過しやすくなることによると考えられる。

また、前記クリーニング装置において、前記粗面化領域の表面粗さが、最大高さＲｙで２〜１３μｍであることが好ましい。

このような構成によれば、トナーの飛散をより抑制することができる。

このことは、前記シール材であるシートと前記回収ローラーとの間を、紙粉等の用紙由来の異物がより通過しやすくなることによると考えられる。

また、前記クリーニング装置において、前記粗面化領域の静摩擦係数が、前記シートの、前記粗面化領域以外の領域の静摩擦係数より小さいことが好ましい。

このような構成によれば、トナーの飛散をより抑制することができる。

このことは、前記シール材であるシートと前記回収ローラーとの間を、紙粉等の用紙由来の異物がより通過しやすくなることによると考えられる。

また、前記クリーニング装置において、前記除去ローラーが、ファーブラシであることが好ましい。

このような構成によれば、前記像担持体の損傷を抑制しつつ、前記像担持体上の残留トナーや、紙粉等の用紙由来の異物を、前記像担持体上から除去することができる。

また、前記クリーニング装置において、前記像担持体が、現像装置によって現像されたトナー像が転写され、転写されたトナー像を用紙に転写する中間転写体であることが好ましい。

このような構成によれば、中間転写体上の、前記像担持体上の残留トナーや、紙粉等の用紙由来の異物を好適に除去することができる。

また、前記クリーニング装置において、前記像担持体が、その表面上に、現像装置によって現像されたトナー像を形成する感光体であることが好ましい。

このような構成によれば、感光体上の、前記像担持体上の残留トナーや、紙粉等の用紙由来の異物を好適に除去することができる。

また、本発明の他の一態様に係る画像形成装置が、前記クリーニング装置を備えた画像形成装置である。

このような構成によれば、高画質な画像を形成することができる。このことは、まず、残留トナーや、用紙由来の異物が存在することによる、形成される画像の画質低下を抑制することができることによると考えられる。また、クリーニング装置におけるトナー飛散が抑制されるので、そのトナー飛散による、形成される画像の画質低下を抑制することができることによると考えられる。

本発明によれば、トナーの飛散を充分に抑制したクリーニング装置を提供することができる。また、前記クリーニング装置を備えた画像形成装置が提供される。

本発明の実施形態に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置の画像形成部周辺を示す模式図である。

以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置として、図１に示す画像形成装置１０を例に挙げて説明する。なお、図１は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置の全体構成を示す概略図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置１０としては、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像形成処理を行うものであって、いわゆるタンデム方式の画像形成装置（カラープリンタ）１０を例に挙げて説明する。

ここで、画像形成装置として、タンデム方式の画像形成装置を例に挙げて説明するが、電子写真方式を利用した画像形成装置であればよく、タンデム方式の画像形成装置に限定されない。また、画像形成装置の種類としては、カラープリンターを例に挙げて説明するが、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及び複合機等であってもよく、カラープリンターに限定されない。

この画像形成装置１０は、図１に示すように、箱形を呈した装置本体１１内に内装された、用紙Ｐを給紙する給紙部１２と、この給紙部１２から給紙された用紙Ｐを搬送しながら、この用紙Ｐ上に画像情報に基づくトナー像を形成する画像形成部１３と、この画像形成部１３で用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を用紙Ｐに定着する定着処理を施す定着部１４とが設けられている。さらに、前記装置本体１１の上部には、前記定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が形成されている。

装置本体１１の上面の適所には、用紙Ｐに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するための各種のキー等が設けられている。

また、装置本体１１内には、図１に示す画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びた用紙搬送路１１１が形成されている。用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラー対１１２が設けられている。そして、用紙搬送路１１１は、搬送ローラー対１１２によって、用紙Ｐを給紙部１２から排紙部１５まで搬送し、その搬送中の用紙Ｐが、画像形成部１３の転写部や定着部１４を通過するように形成されている。

前記給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２、及び給紙ローラー対１２３を備えている。給紙トレイ１２１は、装置本体１１内における画像形成部１３より下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚の用紙Ｐが積層された用紙束Ｐ１を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１の、用紙Ｐの搬送方向上流側で上方位置、具体的には、図１に示す右上方位置に設けられ、給紙トレイ１２１に貯留された用紙束Ｐ１の最上面の用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。給紙ローラー対１２３は、ピックアップローラー１２２によって取り出された用紙Ｐを用紙搬送路１１１に送り出す。そうすることによって、前記給紙部１２は、画像形成部１３へ向けて用紙Ｐを給紙する。

また、前記給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す左側側面に取り付けられる手差しトレイ１２４、ピックアップローラー１２５、及び給紙ローラー対１２６をさらに備えている。手差しトレイ１２４は、用紙Ｐを手差し操作で画像形成部１３へ向けて供給するためのものである。手差しトレイ１２４は、装置本体１１の側面に収納可能であり、手差しで用紙Ｐを給紙する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から引き出されて手差し給紙に供される。ピックアップローラー１２５は、手差しトレイ１２４に載置された用紙Ｐを取り出す。ピックアップローラー１２５によって取り出された用紙Ｐは、給紙ローラー対１２３，１２６によって用紙搬送路１１１に送り出す。そうすることによって、前記給紙部１２は、画像形成部１３へ向けて用紙Ｐを給紙する。

前記画像形成部１３は、所定の画像処理によって給紙部１２から給紙された用紙Ｐにカラー画像等の画像を形成させるものである。画像形成部１３は、複数の画像形成ユニット１３１と、中間転写ベルト（中間転写体）１３２と、１次転写ローラー１３３と、２次転写ローラー１３３とを備えている。

前記画像形成ユニット１３１としては、本実施形態では、中間転写ベルト１３２の回転方向上流側から下流側へ（図１に示す左側から右側へ）向けて順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３１Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３１Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３１Ｙ、及びブラック（Ｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３１Ｋが備えられている。各ユニット１３１は、それぞれ像担持体である感光体ドラム１３５を備え、感光体ドラム１３５上に画像情報に基づいて各色に対応するトナー像を形成させ、中間転写ベルト１３２に１次転写する。

前記画像形成ユニット１３１は、中央位置に像担持体としての感光体ドラム１３５が矢符（図１では時計回り）方向に回転可能に配置されている。そして、感光体ドラム１３５の周囲には、前記１次転写ローラー１３３による転写（１次転写）される位置を、感光体ドラム１３５の回転方向の最も上流側とした場合に、そこから下流側に向かって順に、除電される位置、帯電される位置、露光される位置、現像される位置となるように、除電装置２４、帯電装置２１、露光装置２２、現像装置２３等が各々配置されている。

前記感光体ドラム１３５は、その周面上に、画像情報に基づいて各色に対応するトナー像を形成させるためのものである。前記帯電装置２１は、矢符方向に回転されている感光体ドラム１３５の周面を帯電させるためのものである。前記露光装置２２は、帯電装置２１によって周面が帯電された感光体ドラム１３５の周面に、画像情報に基づくレーザ光を照射し、感光体ドラム１３５の周面上に画像情報に基づく静電潜像を形成させるためのものである。露光装置２２としては、例えば、ＬＥＤヘッドユニットやレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）等が挙げられる。前記現像装置２３は、感光体ドラム１３５の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。

前記中間転写ベルト１３２は、複数の画像形成ユニット１３１によって、その周面（接触面）に画像情報に基づくトナー像が転写（１次転写）されるためのものである。すなわち、中間転写ベルト１３２は、本実施形態においては、感光体ドラム１３５と１次転写ローラー１３３とで狭持され、感光体ドラム１３５からトナー像が転写される周面を有する像担持体である。

また、中間転写ベルト１３２は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム１３５の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１３６、及び従動ローラー１３７に架け渡されている。また、中間転写ベルト１３２は、中間転写ベルト１３２を介して各感光体ドラム１３５と対向する位置に配される各１次転写ローラー１３３によって各感光体ドラム１３５に押圧された状態で、駆動ローラー１３６の回転駆動によって、無端回転するように構成されている。駆動ローラー１３６は、ステッピングモータ等の駆動源によって回転駆動し、中間転写ベルト１３２を無端回転させるための駆動力を与える。従動ローラー１３７は、回転自在に設けられ、駆動ローラー１３６による中間転写ベルト１３２の無端回転に伴って従動回転する。

また、中間転写ベルト１３２は、特には限定されないが、具体的には、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン等の樹脂製のシームレスベルトの表面に、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムのコーティング層を設けたものからなるベルト等が挙げられる。好ましい中間転写ベルト１３２の一例としては、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）の下地層の上にＣＲ（クロロプレン）ゴム層を設け、その上にＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン）のコーティング層を形成してなるベルトである。なお、コーティング層には、導電性を付与するためにカーボンブラック等の導電性フィラーが添加される場合もある。

１次転写ローラー１３３は、感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１３２に１次転写するためのものである。すなわち、１次転写ローラー１３３は、本実施形態においては、中間転写ベルト１３２を狭持して感光体ドラム１３５周面上のトナー像を中間転写ベルト１３２に１次転写させる転写部である。

また、１次転写ローラー１３３は、中間転写ベルト１３２を介して各感光体ドラム１３５と対向する位置に配置される。１次転写ローラー１３３は、各画像形成ユニット１３１の感光体ドラム１３５に対して、それぞれ設けられる。また、１次転写ローラー１３３は、上述したように、中間転写ベルト１３２が感光体ドラム１３５に押圧された状態になるように、中間転写ベルト１３２に接触している。また、１次転写ローラー１３３は、中間転写ベルト１３２に接触したまま、中間転写ベルト１３２の無端回転に従属して回転する。その際、各１次転写ローラー１３３に、トナーの帯電極性とは逆極性である１次転写バイアス電圧を印加することによって、各感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１３５とそれに対応する各１次転写ローラー１３３との間で、中間転写ベルト１３２に１次転写される。これにより、各感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像が、矢符（図１では、反時計回り）方向に周回する中間転写ベルト１３２に重ね塗り状態で順次１次転写される。

また、２次転写ローラー１３４は、中間転写ベルト１３２上のトナー像を給紙部１２から給紙された用紙Ｐに転写（２次転写）させるためのものである。すなわち、２次転写ローラー１３４は、本実施形態においては、中間転写ベルト１３２の周面に接触してニップ部を形成し、そのニップ部を通過する記録媒体である用紙Ｐに、中間転写ベルト１３２の周面上のトナー像を２次転写させる２次転写部である。

また、２次転写ローラー１３４は、中間転写ベルト１３２を介して、駆動ローラー１３６と対向する位置に配置される。また、２次転写ローラー１３４は、中間転写ベルト１３２に接触したまま、中間転写ベルト１３２の無端回転に従属して回転する。その際、２次転写ローラー１３４に、トナーの帯電極性とは逆極性である２次転写バイアス電圧を印加することによって、中間転写ベルト１３２上に１次転写されたトナー像が、２次転写ローラー１３４と駆動ローラー１３６との間で、給紙部１２から給紙された用紙Ｐに２次転写される。これにより、用紙Ｐ上に、画像情報に基づくトナー像が未定着の状態で転写される。

また、前記画像形成部１３には、中間転写ベルト１３２の、２次転写位置より回転方向下流側で、１次転写位置より回転方向上流側の位置に、クリーニング装置２００をさらに備えている。クリーニング装置２００は、２次転写後、中間転写ベルト１３２の周面上に残存したトナーを除去して清浄化するためのものである。クリーニング装置２００によって清浄化処理された中間転写ベルト１３２の周面は、新たな１次転写処理のために１次転写位置へ向かう。クリーニング装置２００によって除去された廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。なお、クリーニング装置２００の構成については、後述する。

前記定着部１４は、画像形成部１３で転写された用紙Ｐ上のトナー像に対し定着処理を施すものである。定着部１４は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラー１４１と、加熱ローラー１４１と配向配置された定着ローラー１４２と、定着ローラー１４２と加熱ローラー１４１との間に張架された定着ベルト１４３と、定着ベルト１４３を介して定着ローラー１４２と対向配置された加圧ローラー１４４とを備えている。

定着部１４へ供給された用紙Ｐは、定着ベルト１４３と加圧ローラー１４４との間に形成される定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記画像形成部１３で用紙Ｐに転写されたトナー像は、用紙Ｐに定着される。定着処理の完了した用紙Ｐは、定着部１４の上部から延設された用紙搬送路１１１を経由して、装置本体１１の頂部に設けられた排紙部１５の排紙トレイ１５１へ向けて排紙される。

前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって、形成され、この凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。

以下、前記クリーニング装置２００について説明する。図２は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置２００の構成を示す概略断面図であり、図１に示した画像形成装置１０に備えたクリーニング装置２００の周辺部を拡大して示したものである。

前記クリーニング装置２００は、除去ローラー２０１、回収ローラー２０２、ブレード２０４、排出部２０５、シート２０３等を備えている。

前記除去ローラー２０１は、像担持体である中間転写ベルト１３２の表面と接触しながら回転することによって、中間転写ベルト１３２上の残留トナーを除去する。その際、２次転写時に、２次転写ローラー１３４によって中間転写ベルト１３２に用紙が圧接されること等によって、用紙から発生する紙粉等の、用紙由来の異物も、中間転写ベルト１３２から除去される。

また、前記除去ローラー１３２は、残留トナーや用紙由来の異物を中間転写ベルト１３２から除去することができれば、特に限定されない。例えば、ファーブラシ等が挙げられる。除去ローラーとして、ファーブラシを用いることによって、像担持体である中間転写ベルト１３２の損傷を抑制しつつ、中間転写ベルト１３２上の残留トナーや用紙由来の異物を除去することができる。また、ファーブラシとしては、例えば、複数のフィラメント糸を束ねた束を織ってパイル状にしたものをロール状に巻いたファーブラシ状にしたブラシ等が挙げられる。

前記回収ローラー２０２は、前記除去ローラー２０１の表面と接触しながら回転することによって、前記除去ローラー２０１で除去したトナー及び異物を回収する。回収ローラー２０２は、残留トナーや用紙由来の異物を前記除去ローラー２０１から回収することができれば、特に限定されない。具体的には、金属ローラーであって、その金属ローラーに電圧を印加する電圧印加部を備えたものが挙げられる。金属ローラーに電圧を印加することで、残留トナーや用紙由来の異物を前記除去ローラー２０１から回収することができる。このことは、まず、残留トナーは、帯電、例えば、正に帯電していると考えられる。そして、金属ローラーが、トナーとは逆極性に帯電されるように電圧を印加することによって、トナーを吸着されると考えられる。その際、紙粉は、トナーより回収ローラーに吸着される力が弱いと考えられるが、紙粉も回収ローラーによって回収されると考えられる。

前記ブレード２０４は、前記回収ローラー２０２の表面と接触して、前記回収ローラー２０２で回収したトナー及び異物を前記回収ローラー２０２から分離する。分離されたトナーや紙粉は、前記ブレード２０４の下方方向に位置される排出部２０５に移動する。

また、前記ブレード２０４は、トナー及び異物を前記回収ローラー２０２から分離することができれば、特に限定されない。例えば、樹脂製の板状部材等が挙げられる。この板状部材の一方の端部が、前記回収ローラー２０２の表面と接触している。そして、この板状部材は、他方の端部から、前記回収ローラー２０２の表面と接触している端部へ向かう方向が、前記回収ローラー２００の回転方向とは反対の方向となるように接触している。そうすることによって、前記回収ローラー２０２で回収したトナー及び異物を、前記ブレード２０４で掻き取るように、前記回収ローラー２０２から分離する。

前記排出部２０５は、前記回収ローラー２０２から分離されたトナー及び異物を、クリーニング装置２００から排出する。前記排出部２０５は、例えば、前記回収ローラー２０２等に平行に、排出ローラー等を備え、その排出ローラーの回転によって、トナーや異物を、排出ローラーの延びる方向（図２において、紙面に対して垂直方向）に移動させ、クリーニング装置２００から排出するもの等が挙げられる。このクリーニング装置２００によって除去された廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。

前記シート２０３は、前記除去ローラー２０１と前記排出部２０５との間に配設し、一方の端部を前記回収ローラー２０２の表面と接触させる。そして、シート２０３は、他方の端部から、回収ローラー２０２の表面と接触している端部へ向かう方向が、前記回収ローラー２００の回転方向とは同じ方向となるように接触している。すなわち、前記ブレード２０４と向かいあうように設置され、前記シート２０３及び前記ブレード２０４によって、前記除去ローラー２０１側と前記排出部２０５側とを区画する。

このようなシート２０３がないと、前記ブレード２０３によって、前記回収ローラー２０２から分離されたトナーや異物は、自由落下に任せているので、ブレード２０４の下方に位置する排出部２０５だけではなく、除去ローラー２０１側にも移行して、トナー飛散を発生させると考えられる。前記シート２０３は、このトナー飛散を抑制するためのものである。

そして、前記シート２０３の、少なくとも前記回収ローラー２０２と接触する領域が、前記回収ローラー２０２の回転によって、前記回収ローラー２０２と前記シート２０３との間をトナー及び異物が通過できるような、多数の微細な凹部と凸部とを有する粗面化領域である。このような粗面化領域を有するシート２０３を、その粗面化領域が回収ローラー２０２と接触するように用いることによって、後述するような、トナー飛散を抑制することができる。

このシート２０３は、回収ローラー２０２上のトナーや異物は通過させるものであることが好ましい。そして、このシート２０３は、回収ローラー２０２の回転方向と同方向に設置されていることから、前記回収ローラー２０２に強く付着しているトナーは通過すると考えられる。これに対して、前記シート２０３の、前記回収ローラー２０２の回転方向下流側に紙粉が蓄積されやすいものであった。このことは、上述したように、回収ローラー２０２に付着する力が、トナーより紙粉のほうが弱いためと考えられる。このような紙粉の蓄積が進行すると、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２との間に、紙粉が入り込み、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２とを離間させることになってしまうと考えられる。よって、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２との間から、トナーが飛散してしまい、トナー飛散を充分に抑制できない場合があった。

よって、上記のようなシートを、粗面化領域が回収ローラー２０２と接触するように用いることによって、トナーの飛散を充分に抑制したクリーニング装置となる。

また、前記粗面化領域は、上述したような、前記回収ローラー２０２と前記シート２０３との間をトナー及び異物が通過できるような、多数の微細な凹部と凸部とを有するものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、前記粗面化領域は、マット加工が施された領域であることが好ましい。すなわち、いわゆる、シボ加工と呼ばれる加工が施された領域であることが好ましい。また、前記粗面化領域は、化学エッチング又はブラスト処理によりマット加工を施すことにより形成した微細な凸部と凹部とを備えることが好ましい。そうすることによって、トナーの飛散をより抑制できる。このことは、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２との間を、紙粉等の用紙由来の異物を通過しやすくなるためと考えられる。

また、前記粗面化領域は、その表面粗さが、最大高さＲｙで２〜１３μｍであることが好ましく、５〜１０μｍであることがより好ましく、８〜１０μｍであることがさらに好ましい。前記粗面化領域の凹凸が小さく円滑すぎると、前記シート２０３の、前記回収ローラー２０２の回転方向下流側に紙粉が蓄積しやすくなる傾向があった。このことは、前記シート２０３の、前記回収ローラー２０２に対する密着性が高く、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２との間を、紙粉が通過しにくいことによると考えられる。また、前記粗面化領域の凹凸が大きく粗すぎても、前記シート２０３の、前記回収ローラー２０２の回転方向下流側に紙粉が蓄積しやすくなる傾向があった。このことは、前記シート２０３全体の、前記回収ローラー２０２に対する密着性は高くはないが、前記粗面化領域の凸部が、前記回収ローラー２０２に強く当たることになり、その部分で、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２との間を、紙粉が通過しにくくなる現象が発生することによると考えられる。よって、表面粗さが、最大高さＲｙで２〜１３μｍである粗面化領域が回収ローラー２０２と接触するようにすることによって、トナーの飛散をより抑制できる。このことは、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２との間を、紙粉等の用紙由来の異物を通過しやすくなるためと考えられる。

なお、最大高さＲｙは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠の方法により測定された値である。例えば、表面粗さ測定機、具体的には、株式会社東京精密製のサーフコム５７０Ａを用いて測定することができる。

また、前記粗面化領域は、その静摩擦係数が、前記シート２０３の、前記粗面化領域以外の領域の静摩擦係数より小さいことが好ましい。なお、前記シート２０３の全面に、粗面化処理を施している場合、前記粗面化領域は、その静摩擦係数が、前記シート２０３の、粗面化処理前の静摩擦係数より小さいことが好ましい。

前記粗面化領域の静摩擦係数が、他の領域と比較して大きすぎると、前記シート２０３の、前記回収ローラー２０２の回転方向下流側に紙粉が蓄積しやすくなる傾向があった。このことは、前記シート２０３と前記回収ローラー２０２との間を、紙粉が通過しにくいことによると考えられる。よって、前記粗面化領域の静摩擦係数を、上記のように小さくすることによって、トナーの飛散をより抑制することができる。

なお、静摩擦係数は、新東科学株式会社製のポータブル摩擦計（トライボギア ミューズ９４ｉ−ＩＩ）を用いて測定することができる。

このようなクリーニング装置は、トナーの飛散を充分に抑制することができる。

このことは、以下のことによると考えられる。

このようなクリーニング装置は、シール材として、シートを除去ローラーと排出部との間に単に設けただけのクリーニング装置とは異なり、トナーの飛散を防止するためのシール材として、上記のようなシートを用いる。具体的には、少なくとも前記回収ローラーと接触する領域が、前記回収ローラーの回転によって、前記回収ローラーと前記シートとの間を前記トナー及び前記異物が通過できるような、多数の微細な凹部と凸部とを有する粗面化領域であるシートを用いる。そうすることによって、前記シール材であるシートと前記回収ローラーとの間を、残留トナーが通過しやすいだけではなく、紙粉等の用紙由来の異物も通過しやすいものである。このことから、前記シートの、前記回収ローラーの回転方向下流側に、紙粉等の異物の蓄積が抑制されると考えられる。よって、前記シートと前記回収ローラーとの間に異物が入り込んで、前記シートと前記回収ローラーとを離間させることを抑制でき、前記シートが、トナーの飛散を抑制するシール材として好適に働くことができると考えられる。

よって、上記のようなクリーニング装置を備えた画像形成装置は、高画質な画像を形成することができる。このことは、まず、残留トナーや、用紙由来の異物が存在することによる、形成される画像の画質低下を抑制することができることによると考えられる。また、クリーニング装置におけるトナー飛散が抑制されるので、そのトナー飛散による、形成される画像の画質低下を抑制することができることによると考えられる。

上述した画像形成装置は、本実施形態に係るクリーニング装置が、現像装置によって現像されたトナー像が転写され、転写されたトナー像を用紙に転写するための中間転写体、具体的には、中間転写ベルト上の残留トナーや異物を除去するためのもの、すなわちベルトクリーニング装置として備えられたものである。本実施形態に係るクリーニング装置は、このようなベルトクリーニング装置として用いる場合に限定されず、トナーを除去するためであれば、使用することができる。例えば、図３に示すように、表面上に、現像装置によって現像されたトナー像を形成する感光体、具体的には、感光体ドラム上の残留トナーや異物を除去するためのものとしても使用できる。すなわち、ドラムクリーニング装置等の、感光体をクリーニングするためのクリーニング装置として使用できる。よって、本実施形態に係るクリーニング装置は、ベルトクリーニング装置としても、ドラムクリーニング装置等の、感光体をクリーニングするためのクリーニング装置としても用いることができる。

以下、本実施形態に係るクリーニング装置をドラムクリーニング装置として用いた場合について説明する。

図３は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置が適用された画像形成装置３００の画像形成部周辺を示す模式図である。画像形成装置３００は、電子写真方式によって記録媒体である用紙３３０に所定の画像を形成する装置である。また、画像形成装置３００は、図３に示すように、像担持体である感光体ドラム３３１の周囲に、感光体ドラム３３１の回転方向Ａに沿って順に、帯電装置３３２、露光装置３３３、現像装置３３４、転写ローラー３３６、クリーニング装置２００、及び除電装置３３８等を備えている。なお、クリーニング装置２００と除電装置３３８とが逆の配置であっても良い。

前記感光体ドラム３３１は、本実施形態では、ドラム状の感光体である感光体ドラムを例に挙げて説明するが、これに限定するものではなく、ベルト状の感光体、及びシート状の感光体等に対しても適用できる。前記帯電装置３３２は、感光体ドラム３３１の表面を帯電させるものである。前記露光装置３３３は、画像データに基づく光を照射することにより感光体ドラム３３１の表面電位を選択的に減衰させて静電潜像を形成するものである。現像装置３３４は、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像して、トナー像を形成するものである。前記転写ローラー３３６は、感光体ドラム３３１上に形成されたトナー像を用紙３３０上に転写するものである。前記クリーニング装置２００は、感光体ドラム３３１の表面に残留したトナー等を除去するための装置である。また、このクリーニング装置２００は、備えられている除去ローラー２０１が、中間転写ベルトから感光体ドラムに変わったこと以外、上記クリーニング装置と同様である。前記除電装置３３８は、感光体ドラム３３１の表面電荷をランプ光によって除電するものである。

さらに、画像形成装置３００は、用紙３３０の搬送方向下流側に、定着装置３４１（加熱ローラー３４２及び加圧ローラー３４３）を備えている。定着装置３４１は、トナー像が転写された用紙３３０に熱と圧力とを加えてトナー像を定着させて、用紙３３０上に所定の画像を形成させる。このような画像形成装置によれば、高画質な画像を形成することができる。このことは、クリーニング装置でのトナー飛散が抑制され、好適に感光体ドラム上がクリーニングされるためと考えられる。

図１に示すような画像形成装置を用いて、前記シートについて検討した。

（実施例１）
まず、前記画像形成装置に備えられているクリーニング装置（図２に示すクリーニング装置）のシートとして、少なくとも回収ローラーと接触する領域が、回収ローラーの回転によって、回収ローラーとシートとの間をトナー及び異物が通過できるような、多数の微細な凹部と凸部とを有する粗面化領域であるシートを用いた。

具体的には、前記回収ローラーと接触する領域を、化学エッチングによりマット加工（シボ加工）を施し、その領域を回収ローラーに接触するように、シートを備えた。そして、この粗面化領域の表面粗さは、最大高さＲｙで１３μｍであった。なお、この最大高さＲｙは、表面粗さ測定機（株式会社東京精密製のサーフコム５７０Ａ）を用いて測定した。また、粗面化領域は、その静摩擦係数が、シートの、粗面化領域以外の領域の静摩擦係数より小さい。なお、この静摩擦係数の関係は、新東科学株式会社製のポータブル摩擦計（トライボギア ミューズ９４ｉ−ＩＩ）を用いて、シートの、粗面化領域の静摩擦係数と、粗面化領域以外の領域の静摩擦係数とを測定することにより求めた。

（実施例２）
粗面化領域の表面粗さが、最大高さＲｙで、３μｍのシートを用いたこと以外、実施例１と同様である。

（実施例３）
粗面化領域の表面粗さが、最大高さＲｙで、７μｍのシートを用いたこと以外、実施例１と同様である。

（実施例４）
粗面化領域の表面粗さが、最大高さＲｙで、９μｍのシートを用いたこと以外、実施例１と同様である。

（比較例１）
前記画像形成装置に備えられているクリーニング装置（図２に示すクリーニング装置）のシートとして、マット加工等の粗面化処理を施していないシートを用いたこと以外、実施例１と同様である。

そして、このシートの、回収ローラーと接触する領域の表面粗さは、最大高さＲｙで１μｍであった。なお、このシートにおいて、回収ローラーと接触する領域と、それ以外の領域とは、粗面化処理が施されていないので、それらの静摩擦係数は同程度である。

（比較例２）
前記画像形成装置に備えられているクリーニング装置（図２に示すクリーニング装置）のシートとして、少なくとも回収ローラーと接触する領域が、回収ローラーの回転によって、回収ローラーとシートとの間を異物が通過できないような、多数の微細な凹部と凸部とを有する粗面化領域であるシートを用いたこと以外、実施例１と同様である。

この異物が通過できないようなシートとは、具体的には、粗面化領域の表面粗さが、最大高さＲｙで１００μｍであるようなシートであった。

上記実施例１〜４及び比較例１，２に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置を用いて、画像形成を行った。その結果、実施例１〜４は、比較例１，２と比較して、クリーニング装置において、シートより除去ローラー側の内部に溜まった紙粉の量が少なかった。このことは、シートの、回収ローラーの下流側に紙粉が蓄積されることが抑制されていることを示すと考えられる。実施例１〜４は、比較例１，２と比較して、紙粉の蓄積が抑制されることから、クリーニング装置でのトナー飛散が抑制される。よって、実施例１〜４に係る画像形成装置は、比較例１，２と比較して、高画質な画像を形成できることがわかった。

また、Ｒｙが９μｍの実施例４が、実施例１〜３と比較して、クリーニング装置において、シートより除去ローラー側の内部に溜まった紙粉の量が少なかった。また、Ｒｙが７μｍの実施例３が、実施例１及び実施例２と比較して、クリーニング装置において、シートより除去ローラー側の内部に溜まった紙粉の量が少なかった。これらのことから、Ｒｙが、２〜１３μｍであることが好ましく、５〜１０μｍであることがより好ましく、８〜１０μｍであることがさらに好ましいことがわかる。

１０ 画像形成装置
１３２ 中間転写ベルト（像担持体）
２００ クリーニング装置
２０１ 除去ローラー
２０２ 回収ローラー
２０３ シート
２０４ ブレード
２０５ 排出部

Claims (8)

1. 像担持体の表面と接触して、前記像担持体上のトナー像が用紙に転写された後に前記像担持体上に残留したトナー及び前記用紙由来の異物を除去する除去ローラーと、
   前記除去ローラーの表面と接触して、前記除去ローラーで除去したトナー及び異物を回収する回収ローラーと、
   前記回収ローラーの表面と接触して、前記回収ローラーで回収したトナー及び異物を前記回収ローラーから分離するブレードと、
   前記回収ローラーから分離されたトナー及び異物を排出する排出部と、
   前記除去ローラーと前記排出部との間に配設し、一方の端部を前記回収ローラーの表面と接触させるシートとを備え、
   前記シートの、少なくとも前記回収ローラーと接触する領域が、前記回収ローラーの回転によって、前記回収ローラーと前記シートとの間を前記トナー及び前記異物が通過できるような、多数の微細な凹部と凸部とを有する粗面化領域であることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記粗面化領域が、化学エッチング又はブラスト処理によりマット加工を施すことにより形成した微細な凹部と凸部とを備える請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記粗面化領域の表面粗さが、最大高さＲｙで２〜１３μｍである請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記粗面化領域の静摩擦係数が、前記シートの、前記粗面化領域以外の領域の静摩擦係数より小さい請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
5. 前記除去ローラーが、ファーブラシである請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
6. 前記像担持体が、現像装置によって現像されたトナー像が転写され、転写されたトナー像を用紙に転写する中間転写体である請求項１〜５のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
7. 前記像担持体が、その表面上に、現像装置によって現像されたトナー像を形成する感光体である請求項１〜６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。

Images