JP2007304303A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体等のような像保持体の表面に付着する放電生成物を簡易な構成でもって効率よく除去し、その放電生成物の付着に起因した画像欠陥が発生することのない良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー回収手段（１７）よりも像保持体（１２）の回転方向上流側となる像保持面の部位に当接してトナー（Ｔ，Ｔａ）を当該像保持面との間に保持する平滑性のあるトナー保持面（３１ｃ）を有するとともに、そのトナー保持面の表面が像保持面の摩擦係数よりも大きい摩擦係数を有するトナー保持部材（３、３１）を備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、トナーからなる画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式等を適用した画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体をコロナ放電方式、接触帯電方式等の帯電装置により所定の電位に帯電させるが、この際、その放電により窒素酸化物等の放電生成物が生成され、その放電生成物が硝酸アンモニウム等の物質になって像担持体の像担持面に付着することがある。放電生成物の生成は、帯電装置に限らず、コロナ放電や微小空間で放電が発生するような部位でも発生する。

このような像担持体への放電生成物の付着が起こると、その放電生成物が空気中の水分を吸着して電気抵抗の低い状態になるため、その像担持面が所定の電位を維持できなくなり、主に静電潜像の電位の横流れ等に起因した像流れが発生して画質の低下を招くという不具合がある。

この対策としては、トナークリーニング後の感光体の表面に、極細繊維の不織布を主体とする摩擦係数調整部材を摺擦させるように構成した画像形成装置が知られている（特許文献１）。この画像形成装置によれば、摩擦係数調整部材を感光体表面に摺擦させていること等により、感光体に付着するコロナ生成物をその感光層の磨耗を抑制しつつ容易に排除することができ、これにより画像流れが起こらず長期的にわたって画像品質を維持することができるとされている。
特開２００２−２５８６６６号公報

しかしながら、この従来の画像形成装置においても次のような問題がある。

すなわち、感光体の表面に摺擦させる摩擦係数調整部材は、極細繊維の不織布であるため、トナーがクリーニングされた後の感光体の表面と実際に接触するのがその不織布を構成する極細繊維ごとになって当たりむらが生じやすくなり、その結果、トナークリーニング後の感光体の表面に付着する放電生成物を十分に除去することが難しいという問題がある。また、たとえ不織布であってもトナークリーニング後の感光体表面との長期にわたる摺擦により、その表面が少しずつ磨耗してしまうおそれがあるという問題もある。

なお、摩擦係数調整部材の不織布の感光体表面への当たりをむらのないものとするため、摩擦係数調整部材を所定時間ごとに感光体の軸方向などに往復させてずらすという対策も考えられるが、その場合には、装置が大掛かりなものになってコストアップを招くことになる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、感光体等のような像担持体の表面に付着する放電生成物を簡易な構成でもって効率よく除去し、その放電生成物の付着に起因した画像欠陥が発生することのない良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供するものである。

本発明の画像形成装置は、トナーからなる像が担持される像担持面を有して回転する像担持体と、この像担持体の像担持面に残留するトナーを除去して回収するトナー回収手段と、このトナー回収手段よりも前記像担持体の回転方向上流側となる像担持面の部位に当接してトナーを当該像担持面との間に保持する平滑性のあるトナー保持面を有するとともに、そのトナー保持面の表面が像担持面の摩擦係数よりも大きい摩擦係数を有するトナー保持部材とを備えているものである。

ここで、上記像担持体は、その像担持面に放電生成物が付着するおそれがあるとともにその付着による不具合が発生するものであればよく、通常は静電潜像とそれをトナーで現像したトナー像を担持する感光体であるが、これ以外にも例えば、未定着のトナー像を一時的に担持して所定の部位まで搬送する中間転写体等であってよい。また、像担持体の形態は、トナー像を保持し得る像担持面を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばドラム形態、ベルト形態等である。

上記トナー回収手段は、通常、像担持体に設置されるトナーの除去が可能なクリーニング装置であるが、そのクリーニング装置を設置しない場合は例えばトナーを回収するように構成した現像装置である。

上記トナー保持部材における平滑性のあるトナー保持面は、例えば不織布の表面のような不規則な凹凸を有する面状の部分とか、又は不規則もしくは規則的な凹凸を有する粗面ではなく、像担持面に接触させることが可能な程度の平滑性のある面（平滑面）を有した構成部分（例えば平滑面部）であればよい。また、このトナー保持面の像担持面に実際に当接させる長さ（像担持体の回転方向に沿う寸法）は、トナーを像担持面との間に保持してその像担持面に摺擦させることを可能にする観点からすると、例えば２〜６ｍｍの範囲であることが好ましい。さらに、トナー保持面（トナー保持部材）は、トナーを像担持面との間で保持する機能を発揮することが必要であるため、ある程度の剛性（厚さや材質などの選択による剛性や、バックアップするような支持部材の配置による剛性など）を有するものとなる。このため、薄く又は腰の弱いフィルム又はシートのような部材は、平滑面を有するが、トナーを保持することができないか困難であるため、トナー保持部材としては適切ではない。

また、このトナー保持面の像担持面に当接させる表面は、その像担持面の摩擦係数よりも大きい摩擦係数を有するように設定されるが、その像担持面の摩擦係数とは新品で未使用時の摩擦係数ではなく放電生成物が付着して大幅に上昇したときの静摩擦係数とする。具体的には、トナー保持面の表面の摩擦係数は、放電生成物が付着していない正常時における像担持面の摩擦係数よりも０．５程度以上大きな値の摩擦係数であることが好ましい。このトナー保持面の表面の摩擦係数が像担持面の摩擦係数と同じか又はそれ未満である場合には、トナーがトナー保持部材の平滑面部側に保持されず（放電生成物の付着等により）摩擦抵抗が高い状態にある像担持面側に保持されるようになってしまい、トナー保持部材によるトナーを保持させて像担持面を摺擦すること（ひいてはそのトナーの摺擦による放電生成物の除去）ができなくなる。

トナー保持部材の設置位置は、少なくともトナー回収手段よりも像担持体の回転方向上流側となる像担持面の部位であるが、より厳密には、像担持体に保持されるトナー像が被転写材に転写される転写部よりも像担持体の回転方向下流側となる像担持面の部位でもある。これにより、トナー保持部材で保持するトナーは、通常、転写後に像担持面に残留付着するトナーとなる。必要によっては、その保持させるためのトナーを現像装置などから像担持面に付着させてトナー保持部材の当接位置まで供給するようにしても構わない。

また、トナー保持部材は、そのトナー保持面の像担持面に当接させるときの圧力は、像担持面の磨耗やトナー（粒子）の変形などが発生しないようにする観点から適宜設定することが好ましく、例えば、クリーニングブレードの当接圧よりも低い値にするとよい。つまり、このトナー保持部材は、像担持面にあるトナーをクリーニングブレード等のように除去して回収するような強い圧で像担持面に押し当てる必要はなく、そのトナーをある程度保持して像担持面との間で摺擦させた後、トナー保持面の当接部から少しずつすり抜けさせる程度の圧で像担持面に押し当てられていればよいのである。

そして、上記各トナー保持部材は、その平滑性のあるトナー保持面が前記像担持体の回転方向上流側において像担持面と接する角度が９０°以内、好ましくは２０°以内となる状態で当接するように設置するとよい。このときのトナー保持面の接する角度等については後述する。

この場合には、そのトナー保持部材におけるトナー保持面が像担持体の像担持面に鋭角な角度で当接することになるため、その当接位置から像担持体の回転方向上流側においてトナーを多く保持しやすくなるともにトナーを像担持面に多く摺擦させることができるようになり、トナーによる放電生成物の除去性能（効率）を高めることが可能になる。

また、上記各トナー保持部材は、そのトナー保持面の前記像担持面と当接する部位に凹部を形成するとよい。その凹部は、トナー保持面の像担持面との当接する長さを増加させる役割を果たすためのものであり、この観点からすると、その凹部形状については当接相手の像担持面の形状（円筒曲面など）に相応させたものにすることが好ましい。

この場合は、そのトナー保持面の凹部が像担持面に当接することになるため、平面状のトナー保持面が当接する場合に比べて、平滑面部の像担持面との当接する長さ（面積も含まれる）が増加する。これにより、トナー保持面は、像担持面との間でトナーを十分にかつ効率よく保持させるとともに摺擦させることが可能になる。

さらに、上記各トナー保持部材は、板状の形状からなる部材で構成し、その板状の部材の片面を平滑性のあるトナー保持面として前記像担持面に当接させるように設置するとよい。その板状の部材としては、例えば、ゴム板、熱可塑性エラストマー板などを適用すればよい。

この場合は、トナー保持部材をきわめて簡易な構成のものとすることができ、しかも、その板状部材の片面（トナー保持面）を像担持面に均一な圧力で当接させてトナーを保持及び摺擦させることができるようになる。

また、上記各トナー保持部材は、そのトナー保持面が曲面を有する形状からなるように構成し、その曲面の一部を前記像担持面に当接させるように設置するとよい。トナー保持面が曲面を有する形状からなる構成とは、例えば、その保持面とする板状の部材を湾曲状に曲げて保持させた形態にしたり、あるいは、その板状の部材をロール状の形態にすることである。

この場合には、像担持面と当接するトナー保持面の部位が自然に曲面になるため、トナーの保持を容易に行うことができるようになる。また、必要に応じて、曲面からなるトナー保持面の像担持面と当接する部位をずらすように構成することができるため、トナー保持面へのトナーの固着などを防止することや、トナー保持面の新たな部位を像担持面に当接させることが可能になる。

この他、上記各画像形成装置においては、トナー保持部材を前記像担持面から離間させる機構を備えていることが好ましい。

この場合は、トナー保持部材を必要に応じて像担持面から離間させることにより、そのトナー保持部材（のトナー保持面）と像担持面の間に過剰に保持されたトナーを開放してトナーの保持量を調整することができ、また、長期にわたって保持されることで劣化したトナーを開放してトナー保持面に固着することや放電生成物の除去効率が低下することを回避することができる。

本発明によれば、回転する像担持体の像担持面にトナー保持部材の平滑性のあるトナー保持面が当接するように設置されているため、その像担持面に転写残留等により存在するトナーがトナー保持部材のトナー保持面と当該像担持面との間で保持されるとともに摺擦されるようになる。これにより、像担持面に放電生成物が付着することがあっても、そのトナーの摺擦により当該放電生成物の除去が行われるようになる。そして、このようにトナーによって捕獲されて除去された放電生成物は、そのトナーがトナー保持部材と像担持面の間からすり抜けることにより、トナー保持部材よりも像担持体の回転方向下流側に存在するトナー回収手段により当該トナーと共に回収されることになる。

特に、このトナー保持部材は、像担持面の摩擦係数よりも大きい摩擦係数を有するトナー保持面が像担持面に当接するため、像担持面との当たりがむらなく均一となり、トナーがトナー保持面側に保持されて像担持面との間で良好に摺擦されるようになる。このため、そのトナーの保持摺擦によって放電生成物を効率よく除去することができる。また、トナー保持部材のトナー保持面がトナーを介在させた状態で像担持面に当接することになるため、そのトナー保持面の摩擦係数が大きい割には、その像担持面が磨耗されにくくなる。

従って、本発明の画像形成装置においては、像担持体の表面に付着する放電生成物を簡易な構成でもって効率よく除去できるため、かかる放電生成物の付着に起因した画像流れ等の画像欠陥が発生することのない良好な画像形成を行うことが可能になる。

［実施形態１］
図１及び図２は本発明の実施形態１に係るプリンタを示すものであり、図１はそのプリンタ全体の概要を示し、図２はそのプリンタの要部を拡大して示している。

このプリンタ１は、図示しない装置本体の内部に、画像情報に基づくトナー像を形成した後に用紙９に転写する作像装置１０と、そのトナー像が転写された用紙９を通過させて熱定着を行う定着装置２０と、作像装置１０に用紙９を供給する給紙装置２５とが主に装備されている。図１の矢付き一点鎖線は用紙９の主な搬送経路を示す。

作像装置１０は、例えば公知の電子写真方式を利用してトナー像を形成することができるものである。具体的には、矢印方向に回転駆動する円筒状の感光体ドラム１２を備えており、この感光体ドラム１２の周囲に、感光体ドラム１２の表面（像担持面）を一様に帯電させる帯電ロール等からなる帯電装置１３と、帯電後の感光体ドラム１２の表面に画像情報（信号）に基づく像光を照射して電位差のある潜像を形成するＬＥＤアレイ、レーザ走査装置等からなる露光装置１４と、その潜像にトナーを転移付着させてトナー像を形成する現像装置１５と、そのトナー像を給紙装置２５から供給される用紙９に転写する転写ロール等からなる転写装置１６と、転写後の感光ドラム１２の表面に残留するトナー等を除去して清掃するブレード方式のクリーニング装置１７が主に配置されている。

このうち、感光ドラム１２は、ドラム状の基材に有機感光材料からなる光導電性層（感光層）を形成したものである。また、露光装置１４には、プリンタ１に接続又は装備される原稿読取装置、パーソナルコンピュータ等の外部機器から入力される画像情報を図示しない画像処理装置で所要の処理をして得られる画像信号が入力されるようになっている。また、クリーニング装置１７は、図２に示すように、そのハウジング１７ａに、感光ドラム１２の像担持面にその回転軸方向にわたって所定の圧力で圧接してトナー等を除去するクリーニング弾性ブレード１７ｂと、このクリーニング弾性ブレード１７ｂで除去されて落下収集されるトナー等を図示しない廃トナー収容部に搬送する回転搬送部材（オーガなど）１７ｃとが設置されている。さらに、クリーニング装置１７は、ハウジング１７ａ内のトナー等がその外部に漏れ出ることを防止するためのフィルム製のシール部材１７ｄを、その自由端部が感光ドラム１２の表面に接触するような状態でハウジング１７ａの一端端部に取り付けている。

定着装置２０は、矢印方向に回転駆動する加熱ロール２１と、この加熱ロール２１の軸線方向にほぼ沿うように圧接されて従動回転する加圧ロール２２とを備えたものであり、その両ロール２１，２２どうしの圧接部にトナー像が転写された用紙９を導入して通過させることで定着を行うようになっている。

給紙装置２５は、作像装置１０に供給すべき複数枚の用紙９が積載されて収容される給紙カセット２６と、この給紙カセット２６に収容される用紙９を１枚ずつ送り出す送出機構２７とを主に備えたものである。給紙カセット２６は、必要により複数用意される。また、給紙装置２５は、用紙９を給紙カセット２６から作像装置１０の転写部（感光ドラム１２と転写装置１６の間）まで搬送するための用紙搬送ロール対２８ａ，２８ｂ，…やガイド部材等で構成される用紙搬送路を装備している。用紙搬送路は、作像装置１０と定着装置２０の間や、定着装置２０と排紙部（トレイなど）２９の間にも設置されている。例えば定着装置２０の用紙排出側には定着後の用紙９を排紙部２９に排出搬送する排出ロール対２８ｃが設置されている。

また、このプリンタ１においては、作像装置１０における帯電装置１３の帯電（コロナ放電、隙間放電など）時等に発生する放電生成物が感光ドラム１２の表面に付着することがあるため、その付着した放電生成物を除去する対策として、以下に説明するようなトナー保持部材３Ａを感光ドラム１２の周囲に設置している。

すなわち、トナー保持部材３Ａは、図２や図３に示すように、弾性板３１を主体にして構成されるものであり、その弾性板３１を、クリーニング装置１７のクリーニングブレード１７ｂよりも感光ドラムの回転方向上流側となる感光ドラム１２の表面部分に当接させるようにハウジング１７ａ内に設置している。

詳しくは、弾性板３１は、感光ドラム１２の軸方向の有効領域を少なくとも満たす長さを有する板状部材であり、その長辺側の一端部を剛性の取付け板３２に固定する一方で、その自由端部３１ａ側の片面３１ｃを感光ドラム１２の表面にその回転方向に沿わせる姿勢で当接させている。また、弾性板３１は、熱可塑性ポリウレタン（ゴム硬度：７０）を用いて厚さが１ｍｍの平板状に成形されたものであり、その感光ドラム１２の表面に当接する面３１ｃの静摩擦係数がポリエステルとの間のものとして１程度の値を示す平滑性のある面（トナー保持面。以下では「平滑面部」ともいう）ものである。この摩擦係数は、放電生成物が付着した感光ドラム１２表面の摩擦係数（上記同じポリエステルとの摩擦係数で０．８程度の値）よりも大きな値になっている。摩擦係数は、所定の荷重に対して接触面の内側方向への引きずらし力を計測可能な装置により測定される。また、感光ドラム１２の摩擦係数は、感光ドラム１２を帯電装置１３によってそのドラムが５００回転する程度のプリント動作が行われる時と同じ条件で繰り返して帯電させることにより、そのドラム表面に放電生成物を意図的に付着させた後に測定したものである。

また、このトナー保持部材３Ａでは、その取付け板３２の一端を支軸３２ａに回動自在に支持するとともにその取付け板３２をスプリング３３で感光ドラム１２にむけて所定の圧力Ｆで付勢し、これにより弾性板３１の感光ドラム１２に対する当接圧を適宜調整できるようにしている。このときの弾性板３１の当接圧は、クリーニングブレード１７ｂの当接圧の１／５程度の値になるように設定される。

従って、このトナー保持部材３Ａは、その弾性板３１が、感光ドラム１２の表面と所定の当接長さＬで当接するとともに感光ドラム１２の表面に対して所定の接触角度θで当接するようになっている。ここで、当接長さＬは、弾性板３１が感光ドラム表面と最初に接触する位置Ｐ１からその接触する最終の位置Ｐ２までの距離である。また、接触角度θは、感光ドラム表面の接触開始位置Ｐ１における接線Ｓに対する弾性板の片面３２ｃ（平滑面部）のなす角度である。ちなみに、感光ドラム１２が外径３０ｍｍのものである場合、その当接長さＬは３ｍｍ程度、接触角度θは２０°程度にそれぞれ設定される。

次に、このプリンタ１における各動作について説明する。

まず、基本的なプリント動作について説明する。プリンタ１がプリント開始指令を受けると、作像装置１０において感光ドラム１２が回転し始めるとともにその表面が帯電装置１３により所定の電位に帯電された後、その帯電した感光ドラム１２に画像信号に基づいて露光装置１４から像光が走査露光されて静電潜像が形成される。続いて、その潜像が現像装置１５を通過する際にトナーにより現像されてトナー像とされた後、そのトナー像が転写装置１６と対向する転写部において給紙装置２５から給紙路を通して所定のタイミングで搬送される用紙９に対して静電的に転写される。この転写後の感光ドラム１２は、その表面に残留付着するトナー、紙粉等がクリーニング装置１７によって除去されて清掃される。

トナー像が転写された用紙９は、定着装置２０に導入されるように搬送され、その定着装置２０における加熱ロール２１と加圧ロール２２の圧接部を通過する際に加熱及び加圧されることでトナー像の定着がなされる。その後、この定着後の用紙９は、排出ロール対２８ｃにより排紙部２９に排出されて積載収容される。これにより、用紙１枚に対する基本的なプリント動作が終了する。また、複数枚のプリント指示がある場合には、上記した一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる。

続いて、トナー保持部材３Ａの動作について説明する。

上記したようなプリント動作時においては、図４に示すように、転写装置１６による転写工程で転写されずに残留したトナーＴ等が感光ドラム１２の表面に付着したままクリーニング装置１７にむけて搬送される。この転写残留トナーＴの少なくとも一部（Ｔａ）は、そのクリーニング装置１７のハウジング１７ａ内に設置されたトナー保持部材３Ａに達すると、弾性板３１（の片面３１ｃ）と感光ドラム１２表面との間に滞留するように保持される。なお、転写残留トナーＴは、クリーニング装置１７のシール部材１７ｄでは保持されず単に通過するだけである。

このとき保持されるトナーＴａは、弾性板３１の当接長さＬに該当する部分と感光ドラム１２表面との間の領域と、その領域から感光ドラムの回転方向上流側となる弾性板３１の部分と感光ドラム１２表面との間の微小な空間領域とに、滞留するように保持されて感光ドラム１２の表面を摺擦するようになる。つまり、保持トナーＴａは、図３に符号Ｅとして示すような範囲（トナーの保持及び摺擦領域の長さ）に保持されるとともに感光ドラム表面を摺擦する。しかも、弾性板３１は、その平滑な片面（トナー保持面）３１ｃが感光ドラム表面に当接するため、感光ドラム１２の表面にほぼ均等に押し当てられた状態となり、この結果、保持トナーＴａもほぼ同等の条件で保持されるとともにほぼ同等の圧力で感光ドラム表面に摺擦されるようになる。また、保持トナーＴａは、弾性板３１の当接圧が小さめに設定されているため、徐々に弾性板３１と感光ドラム１２表面の間からすり抜けていくことになる。

そして、感光ドラム１２の表面に放電生成物が付着している場合には、この保持トナーＴａの摺擦により、その放電生成物がトナーＴａに捕獲されてドラム表面から除去される。また、この放電生成物を捕獲した保持トナーＴａは、徐々に弾性板３１による保持から開放されてトナー保持領域Ｅからすり抜けてクリーニングブレード１７ｂ側に搬送され、そのブレード１７ｂによって除去（回収）される。

従って、このプリンタ１では、トナー保持部材３Ａの設置により、高湿の環境下であっても、感光ドラム１２の表面に付着した放電生成物に起因して発生する像流れ現象のないプリント（画像形成）を行うことができた。

［実施形態２］
図５は、本発明の実施形態２に係るカラープリンタの要部（トナー保持部材の他例）を示すものである。

この実施形態２に係るプリンタは、トナー保持部材として他の構成例のもの（トナー保持部材３Ｂ）に変更した以外は実施形態１に係るプリンタ１と同じ構成からなるものである。このため、図５等では実施形態１における構成部分と同じ構成要素には同じ符号を付しており、また、これ以降においてはその説明も必要なとき以外は省略している（これ以降の実施形態の場合も同様である）。

すなわち、この実施形態２におけるトナー保持部材３Ｂは、弾性板３１として、その感光ドラム１２の表面に当接させる片面１５ｃの部位に凹部３４を形成した弾性板３１Ｂを適用したものである。凹部３４は、感光ドラム１２の表面の形状（円筒面）にほぼ相応する窪んだ形状からなるもの（トナー保持面部）である。

この例では、凹部３４は、感光ドラム１２表面の曲率半径と同じ曲率半径となる円筒曲面の形状に形成されている。また、凹部３４の表面部分の摩擦係数は、前記した片面３１ａのそれと同じ値である。そして、このトナー保持部材３Ｂにおける当接長さＬは、その凹部３４の長さにほぼ相当するようになっている。つまり、凹部３４の感光ドラム回転方向上流側となる端部が感光ドラム１２表面との当接開始位置Ｐ１にほぼ相当し、また、その凹部３４の感光ドラム回転方向下流側となる端部が感光ドラム１２表面との当接終了位置Ｐ２にほぼ相当するようになっている。

このトナー保持部材３Ｂを適用した実施形態２に係るプリントでは、図６に示すように、感光ドラム１２の表面に付着して搬送される転写残留トナーＴの少なくとも一部（Ｔａ）が、そのトナー保持部材３Ｂに達すると、弾性板３１Ｂ（の片面３１ｃ）と感光ドラム１２表面との間に滞留するように保持される。これにより、基本的に実施形態１におけるトナー保持部材３Ａと同じ作用効果が得られる。

そして特にこのトナー保持部材３Ｂの場合には、弾性板３１Ｂにおけるトナーの保持及び摺擦領域Ｅのうちでも凹部３４の領域（当接長さＬの部分）にトナーＴａが効率よく多めに保持されるようになり、しかも、その保持トナーＴａを感光ドラム１２の表面に対して多く摺擦させることができるようになる。この結果、実施形態１におけるトナー保持部材３Ａに比べて、保持トナーＴａによる放電生成物の除去性能（効率）を高めることができる。

［実施形態３］
図７は、本発明の実施形態３に係るカラープリンタの要部（トナー保持部材の他例）を示すものである。この実施形態３に係るプリンタは、トナー保持部材として他の構成例のもの（トナー保持部材３Ｃ）に変更した以外は実施形態１に係るプリンタ１と同じ構成からなるものである。

すなわち、この実施形態３におけるトナー保持部材３Ｃは、弾性板３１として、その感光ドラム１２の表面に当接させる自由端部３１ａ側が先細り形状となるようその片面３１ｃの一部を傾斜面３１ｄに形成した弾性板３１Ｃを適用し、しかも、この弾性板３１Ｃをその自由端部３１ａ側の片面３１ｃ（厳密には傾斜面３１ｄの開始エッジ部３１ｅ）が感光ドラム１２の表面にその回転方向と対向するような姿勢で当接するように設置しているものである。ちなみに、弾性板３１Ｃの片面３１ｃと傾斜面３１ｄのなす（開始エッジ部３１ｅの）角度は９０°〜１８０°の間の角度となり、この例では１６０°程度に設定されている。

また、このトナー保持部材３Ｃでは、その弾性板３１Ｃの片面３１ｃ（開始エッジ部３１ｅ）を感光ドラム１２の表面に所定の接触角度θで当接させているが、この場合、その弾性板３１Ｃの傾斜面３１ｄにおける先端部３１ｇが感光ドラム１２の表面から離間し、その傾斜面３１ｄが感光ドラム表面に接触角度αでもって対向するような状態に保たれるように設定している。これにより、弾性板３１Ｃの斜面部３１ｄと感光ドラム表面の間には小さな隙間が形成される。また、弾性板３１Ｃは、その当接長さＬが、傾斜面３１ｄの傾斜が始まる傾斜開始エッジ部３１ｅの感光ドラム１２表面に実際に当接する部分の長さにほぼ相応するようになる。さらに、そのトナー保持及び摺擦範囲Ｅが、当接長さＬの領域と、傾斜面３１ｄの傾斜開始エッジ部３１ｅからその先端部３１ｇに至るまでの領域とを合せた範囲となる。

このトナー保持部材３Ｃを適用した実施形態３に係るプリントでは、図８に示すように、感光ドラム１２の表面に付着して搬送される転写残留トナーＴの少なくとも一部（Ｔａ）が、そのトナー保持部材３Ｃに達すると、弾性板３１Ｃ（の片面３１ｃの傾斜面３１ｄ及び開始エッジ部３１ｅ）と感光ドラム１２表面との間に滞留するように保持される。これにより、基本的に実施形態１におけるトナー保持部材３Ａとほぼ同様の作用効果が得られる。

そして特にこのトナー保持部材３Ｃの場合には、弾性板３１Ｃにおける傾斜面３１ｄと感光ドラム１２の表面との間に形成される小さな隙間においてトナーＴａが効率よく保持されるようになる。

［実施形態４］
図９は、本発明の実施形態４に係るカラープリンタの要部（トナー保持部材の他例）を示すものである。この実施形態４に係るプリンタは、トナー保持部材として他の構成例のもの（トナー保持部材３Ｄ）に変更した以外は実施形態１に係るプリンタ１と同じ構成からなるものである。

すなわち、この実施形態４におけるトナー保持部材３Ｄは、実施形態１における平板状の弾性板３１と同様の弾性板３１Ｄを、湾曲形状に保持することができる支持フレーム３５に取り付けたものである。支持フレーム３５は、弾性板３１Ｄの長辺側の両端部をそれぞれ固定するように取り付ける２つの取付け面３５ａ，３５ｂを有する形態のものである。２つの取付け面３５ａ，３５ｂは、感光ドラム１２側においてほぼ９０°の角度で交差するような関係となるように形成される面である。この例では、支持フレーム３５は、一方の取付け面３５ａが形成される基体部３５ｃとこの基体部３５ｃから突出するように形成されるとともに他方の取付け面３５ｂが形成される支持アーム部３５ｄとで構成されている。

そして、この支持フレーム３５の２つの取付け面３５ａ，３５ｂに弾性板３１Ｄの長辺側の両端部のみをそれぞれ固定するように取り付けることにより、その平板状の弾性板３１Ｄが全体的に湾曲した形態となるように保持されるようにしている。この際、弾性板３１Ｄの長辺側の両端部以外の部位は支持フレーム３５に支持されていない。これにより、弾性板３１Ｄにおける感光ドラム１２の表面に当接させる面は、湾曲面３１ｈになっている。トナー保持部材３Ｄは、この弾性板３１Ｄの湾曲面３１ｈの一部（３１ｊ）を感光ドラム１２の表面に当接させるように設置している。

この例では、湾曲面３１ｈの当接させる一部３１ｊとして、弾性板３１Ｄのうちで支持フレーム３５に支持されていない部位を採用している。この場合、弾性板３１Ｄの当接部位３１ｊは、支持フレーム３５により感光ドラム表面にむけて押し付けられるように設置されることで、少し弾性変形した状態で当接し、所定の当接長さＬとなるようになっている。

このトナー保持部材３Ｄを適用した実施形態４に係るプリントでは、図１０に示すように、感光ドラム１２の表面に付着して搬送される転写残留トナーＴの少なくとも一部（Ｔａ）が、そのトナー保持部材３Ｄに達すると、弾性板３１Ｄ（の湾曲面３１ｈの一部３１ｊ）と感光ドラム１２表面との間に滞留するように保持される。これにより、基本的に実施形態１におけるトナー保持部材３Ａとほぼ同様の作用効果が得られる。

そして特にこのトナー保持部材３Ｄの場合には、弾性板３１Ｄにおける湾曲面３１ｈとその一部３１ｊと当接開始位置Ｐ１から感光ドラム１２の回転方向上流側となる表面部分との間に形成される小さな隙間においてトナーＴａが確実にかつ効率よく保持されるようになる。また、このトナー保持部材３Ｄは、その全体の設置角度などを調整することにより、必要に応じて感光ドラム１２の表面に当接させる湾曲面３１ｈの部位を変更することが可能である。

［実施形態５］
図１１は、本発明の実施形態５に係るカラープリンタの要部（トナー保持部材の他例）を示すものである。この実施形態５に係るプリンタは、トナー保持部材として他の構成例のもの（トナー保持部材３Ｅ）に変更した以外は実施形態１に係るプリンタ１と同じ構成からなるものである。

すなわち、この実施形態５におけるトナー保持部材３Ｅは、実施形態１における平板状の弾性板３１と同様の弾性板３１Ｅをロール状の形態に形成し、それを感光ドラム１２の表面に当接させたものである。

まず、弾性板３１Ｅは、ロール基材３６の周面に巻きつけた（或いは最初に円筒状に成形した弾性板を外装した）ものである。続いて、そのロール状の弾性板３１Ｅは、ロール基材３６の回転軸３６ａを介して図示しない支持フレームに回転可能に支持するとともに、その円筒曲面からなる外周面３１ｋの一部（３１ｍ）を感光ドラム１２の表面に所定の圧力で当接させるように設置している。また、弾性板３１Ｅが回転する感光ドラム１２の表面との当接により矢印方向に従動して回転しようとするため、その回転を抑制するため弾性板３１Ｅの外周面に当接して回転を制動する回転制動部材３７を配置している。回転制動部材３７は、例えば弾性板３１Ｅと同じゴム材料で構成されている。

このトナー保持部材３Ｅを適用した実施形態５に係るプリントでは、図１２に示すように、感光ドラム１２の表面に付着して搬送される転写残留トナーＴの少なくとも一部（Ｔａ）が、そのトナー保持部材３Ｗに達すると、ロール状の弾性板３１Ｅ（の一部３１ｍ）と感光ドラム１２表面との間に滞留するように保持される。これにより、基本的に実施形態１におけるトナー保持部材３Ａとほぼ同様の作用効果が得られる。

そして特にこのトナー保持部材３Ｅの場合には、ロール状の弾性板３１Ｅにおける円筒曲面３１ｋとその一部３１ｍと当接開始位置Ｐ１から感光ドラム１２の回転方向上流側となる表面部分との間に形成される小さな隙間においてトナーＴａが確実にかつ効率よく保持されるようになる。また、このトナー保持部材３Ｅは、回転制動部材３７の制御力の設定により、ロール状の弾性板３１Ｅが点線矢印に示すように少しずつ回転するように設定した場合には、感光ドラム１２の表面に当接させる曲面３１ｋの部位を更新することが可能である。

［他の実施の形態］
実施形態１〜５では、トナー保持部材３Ａ〜３Ｅ（実際には各弾性板３１）を感光ドラム１２の表面に常時当接させている場合を示したが、そのトナー保持部材３Ａ〜３Ｅを単独で又はクリーニング装置１７と共に、感光ドラム１２の表面から離間させるように公知の接離機構等を適用して支持してもよい。

また、実施形態１〜５では、トナー保持部材３Ａ〜３Ｅをクリーニング装置１７の内部に一体的に設置した場合を示したが、クリーニング装置１７とは別に独立した状態で設置するように構成することもできる。ただし、この場合も、その独立した形態のトナー保持部材３は、クリーニング装置１７よりも感光ドラム回転方向上流側の位置に設置する。

さらに、実施形態１〜５では、画像形成装置として単色のトナー像を形成するタイプのプリンタを例示したが、カラーのトナー像（画像）を形成するタイプの画像形成装置を適用できることは言うまでもない。

実施形態１（２〜５）に係るプリンタの概要を示す説明図である。 図１のプリンタの要部（実施形態１におけるトナー保持部材）を示す概略説明図である。 図２のトナー保持部材の構成を拡大して示す説明図である。 実施形態１におけるトナー保持部材の動作状態を示す概要図である。 実施形態２におけるトナー保持部材を示す概略説明図である。 図５のトナー保持部材の動作状態を示す概要図である。 実施形態３におけるトナー保持部材を示す概略説明図である。 図７のトナー保持部材の動作状態を示す概要図である。 実施形態４におけるトナー保持部材を示す概略説明図である。 図９のトナー保持部材の動作状態を示す概要図である。 実施形態５におけるトナー保持部材を示す概略説明図である。 図１１のトナー保持部材の動作状態を示す概要図である。

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）、３Ａ〜３Ｅ…トナー保持部材、１２…感光ドラム（像担持体）、１７…クリーニング装置（トナー回収手段）、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…弾性板（板状の部材）、３１Ｄ…湾曲状の弾性板（トナー保持面が曲面を有する形状の部材）、３１Ｅ…ロール状の弾性体（トナー保持面が曲面を有する形状の部材）、３１ａ…片面（トナー保持面）、３１ｄ…傾斜面（トナー保持面）、３１ｈ…曲面（トナー保持面）、３４…凹部、Ｔ…トナー、Ｔａ…保持トナー、θ…接触角度（像担持面と接する角度）。

Claims (6)

1. トナーからなる像が担持される像担持面を有して回転する像担持体と、
   この像担持体の像担持面に残留するトナーを除去して回収するトナー回収手段と、
   このトナー回収手段よりも前記像担持体の回転方向上流側となる像担持面の部位に当接してトナーを当該像担持面との間に保持する平滑性のあるトナー保持面を有するとともに、そのトナー保持面の表面が像担持面の摩擦係数よりも大きい摩擦係数を有するトナー保持部材と
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー保持部材は、そのトナー保持面が前記像担持体の回転方向上流側において像担持面と接する角度が９０°以内となる状態で当接するように設置されている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー保持部材は、そのトナー保持面の前記像担持面と当接する部位に凹部が形成されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナー保持部材は、板状の形状からなる部材で構成され、その板状の部材の片面を平滑性のあるトナー保持面として前記像担持面に当接させるように設置されている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記トナー保持部材は、そのトナー保持面が曲面を有する形状からなるように構成され、その曲面の一部を前記像担持面に当接させるように設置されている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記トナー保持部材を前記像担持面から離間させる機構を備えている請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。

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