JP2009288405A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシの根元側に入り込んだトナーの回収効率を向上させ、クリーニング性能の良好なクリーニング装置及び、画像形成装置を得ること。
【解決手段】無端状のベルト上に形成され、トナー像を担持する像担持体上に残留したトナーを補集するブラシと、該ブラシで捕集したトナーを回収する回収部と、を有するクリーニング装置において、ベルトが、伸縮可能な基材で形成されているクリーニング装置とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、像担持体上に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置、及び該クリーニング装置を有した画像形成装置に関するものである。

従来より、電子写真分野において、像担持体上に残留したトナーのクリーニング装置として、ゴムブレードで除去するものや、重合トナー等の小粒径トナーの使用に対応して、ブラシを用いてクリーニングするものが知られている。

この、ブラシを用いてクリーニングするものとして、ベルト状導電性ブラシでトナーを捕獲し、捕獲したトナーをベルト状導電性ブラシとの電位差によって回収する導電性回収部材とを備え、ベルト状導電性ブラシの像担持体との接触部分の曲率を、導電性回収部材との接触部分の曲率より小さくしたクリーニング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１５５９６０号公報

ブラシを用いたクリーニング装置の場合、クリーニング動作を継続してゆくと、ブラシで捕集したトナーや紙粉等が徐々にブラシの根元側に蓄積されてゆき、この蓄積されたトナーや紙粉等はなかなか回収されず、クリーニング性能が低下する問題がある。

上記特許文献１に記載のクリーニング装置は、回収部材との接触部分の曲率を大きくすることでブラシ先端の広がりを大きくし、ブラシ先端の密度を低くし、ブラシの根元側に入り込んだトナーを抜け出し易くしようとするものである。しかしながら、ブラシの根元側の密度は、さして変わらないため、クリーニング性能の大きな向上は期待できない問題がある。

本発明は上記問題に鑑み、ブラシの根元側に入り込んだトナーの回収効率を向上させ、クリーニング性能の良好なクリーニング装置及び、画像形成装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

（１）無端状のベルト上に形成され、トナー像を担持する像担持体上に残留したトナーを補集するブラシと、該ブラシで捕集したトナーを回収する回収部と、を有するクリーニング装置において、前記ベルトが、伸縮可能な基材で形成されていることを特徴とするクリーニング装置。

（２）前記ベルトは少なくとも２つのローラにより張架され、前記ローラのうち、前記回収部の側に配置されたローラを駆動し、他方のローラは従動させることを特徴とする前記（１）に記載のクリーニング装置。

（３）前記ベルトは少なくとも２つのローラにより張架され、前記ローラのうち、前記回収部の側に配置されたローラの周速を、他方のローラより高速で駆動することを特徴とする前記（１）に記載のクリーニング装置。

（４）前記ベルトは少なくとも２つのローラにより張架され、前記クリーニング装置が稼働している際の前記回収部が対向する位置における部位のベルト長は、前記クリーニング装置が停止している際の前記ローラ間における部位のベルト長に対し、１．２倍以上に伸ばされることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかに記載のクリーニング装置。

（５）トナー像を担持する像担持体と、前記（１）乃至（４）のいずれかに記載のクリーニング装置と、前記像担持体からシート材に転写されたトナー像を定着させる定着装置とを有することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、ブラシの根元側に入り込んだトナーの回収効率が向上し、クリーニング性能の良好なクリーニング装置及び、画像形成装置を得ることが可能となる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の一例であるデジタルカラー複写機の構成を示す概略図である。

同図に示す画像形成装置は、装置本体上部に自動原稿送り装置１を有するとともに、内部に画像読み取り装置２、画像形成部３、ベルトユニット部４、給紙部５、定着装置Ｔ、反転排紙・再給紙部６、反転搬送手段であるＡＤＵ７を有している。

自動原稿送り装置１は、原稿を１枚ずつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排出する。自動原稿送り装置１は、原稿載置台１０１、原稿分離手段１０３、原稿搬送部１０５、原稿排紙手段１０７、原稿排紙台１０９及び、両面画像形成モードにおける原稿の表裏面を反転させるためのローラ対からなる原稿反転手段１１１を有している。

原稿載置台１０１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１０３によって１枚づつ分離され、前記原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。原稿読み取り位置は、原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り装置２を構成するスリット２０１を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。

なお、両面画像形成モードにおいては、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は前記原稿反転手段１１１により二点鎖線の矢印で示す方向に搬送される。そして、進行方向における後端を咬んでいる状態で当該原稿反転手段１１１の駆動が停止された後の逆方向回転により前記原稿搬送部１０５を介して、再び画像読み取り位置に導かれ、しかる後、前記原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。

上記の工程は、原稿載置台１０１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。

画像読み取り装置２は、スリット２０１、原稿照射用のランプ２１３と原稿の反射光を反射させる第１ミラー２１５とを一体化した第１ミラーユニット２０５、第２ミラー２１７と第３ミラー２１９とを一体化した第２ミラーユニット２０７を有する。また、第３ミラー２１９からの反射光を撮像素子上に結像させる結像レンズ２０９及び、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子２１１を有している。撮像素子２１１としては、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が用いられる。

画像読み取り装置２で得られた画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、制御手段Ｓ内のメモリに蓄積される。

自動原稿送り装置１によって送られる原稿を、画像読み取り装置２で読み取る態様においては、第１ミラーユニット２０５及び第２ミラーユニット２０７は、図示の如き位置に固定されている。画像読み取り装置２によって読み取られた各色毎の画像情報は、メモリより順次取り出され、静電荷潜像形成手段である各色毎の露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。

画像形成部３は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の４組の画像形成手段（以下、画像形成ユニットという）３０を有している。

画像形成ユニット３０の各々は、感光層をドラム状の金属基体上に設けた第１の像担持体としての感光体ドラム３１０、帯電器３２０、画像書き込み手段である露光光学系３３０、現像装置８、転写手段３４０、感光体ドラムクリーニング部３５０を主要構成要素としている。

現像装置８は、例えば、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む二成分現像剤を収納している。また、現像装置８は、周方向に沿って複数の磁石（磁極）を位置固定で内蔵した、可回転、かつ、非磁性の円筒形状からなる現像剤担持体（以下、現像スリーブあるいは単にスリーブと呼称する場合がある）と、トナー濃度検知手段（不図示）を有している。

露光光学系３３０はレーザ光学系で構成される露光ユニットである。

転写手段３４０は、中間転写ベルト４０１を介して感光体ドラム３１０の周面一部に対向しているローラからなるが、放電ワイヤからなる電極を含む通常の転写電極と呼称される態様の構成とすることもできる。

上述した４組の画像形成ユニット３０の機械的構成は基本的に同じであるので、参照符号は１組みのユニットについてのみ付し、他のユニットについては省略してある。

各々の画像形成ユニット３０は、縦方向に長く配設された、ベルトユニット４を構成するループ状の第２の像担持体である中間転写ベルト４０１の一平面（張設面）Ａに沿って、上から、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に配列されている。

中間転写ベルト４０１と、中間転写ベルト４０１を回転可能に懸架する支持ローラ４０５、４０６、４０７、バックアップローラ４１０等がベルトユニット４を構成する。バックアップローラ４１０は、中間転写ベルト４０１を挟んでバックアップローラ４１０と押圧しながら回転するように対向配置した転写ローラ５１０とで二次転写手段を構成している。

上記の画像形成ユニット３０とベルトユニット４の構成とによる画像形成は次のようになされる。

画像形成プロセスの開始に伴って、反時計方向に回転する感光体ドラム３１０の表面は帯電器３２０により所定の極性（ここではマイナス極性）に帯電される。

次いで、露光光学系３３０による第１の色信号、即ち、イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する露光が施され、（Ｙ）の画像に対応する潜像が感光体ドラム３１０上に形成される。この潜像は、現像装置８の現像剤による接触または非接触現像処理により、反転現像されて（Ｙ）のトナー像に変換された後、転写手段３４０の作用によって中間転写ベルト４０１上に転写される。

第１の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は、上記と同様のプロセスにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の各画像形成ユニットによってなされる。

それぞれの画像形成ユニットで形成された感光体ドラム上の各トナー像は、前記（Ｙ）のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、前記中間転写ベルト４０１上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。一方、転写処理終了後の前記感光体ドラム３１０の表面は感光体ドラムクリーニング部３５０で清掃され、新たな画像形成のための準備が整えられる。

次に、中間転写ベルト４０１上に形成されたカラートナー画像が転写材であるシート材（一般的には普通紙等の、所定サイズに裁断された矩形の用紙である）上に転写され、装置外に排紙されるまでの工程に絡め、装置のその他の構成につき簡単に述べる。

中間転写ベルト４０１上における画像形成に対応した適宜のタイミングで、シート材Ｐが給紙部５の送り出し部５０１（５１１、５２１）に位置する給紙ローラ５０３（５１３、５２３）によって給紙される。

次いで、分離ローラ５０６、および給紙経路上に設けた複数の搬送ローラ対Ｒ１〜Ｒ７、搬送ローラ５５０を介して、転写部（転写領域）の手前位置に設けられているレジストローラ５５１に向けて搬送される。

シート材Ｐは、レジストローラ５５１にその先端が当接された後、当該レジストローラ５５１の回転再開により、前記中間転写ベルト４０１上のカラートナー像領域と重畳するタイミングで再給紙される。シート材Ｐは二次転写部においてバックアップローラ４１０と転写ローラ５１０とにより中間転写ベルト４０１とともに押圧挟持され、この間に、中間転写ベルト４０１上のカラートナー画像がシート材Ｐ上に転写される。

トナー像が転写されたシート材Ｐは中間転写ベルト４０１から分離され、搬送ベルト（不図示）により定着装置Ｔに向けて搬送される。

定着装置Ｔは定着ヒータを内蔵する定着ローラＴ１と、定着ローラと圧接しながら回転する圧着ローラＴ２とを有し、画像を形成しているカラートナーは、両ローラによる加熱・加圧により溶融され、シート材Ｐ上に定着される。

定着装置Ｔによる定着処理終了後のシート材Ｐは、その下流に設けてある排紙ローラ６０３により搬送され、装置本体外に設けてある排紙トレイ上に排出される。

一方、二次転写終了後の中間転写ベルト４０１の表面は、後述するクリーニング装置４０によってクリーニングされ、新たなトナー像を担持する準備がなされる。

定着処理後のシート材Ｐは、通路切替部材６０１の回動位置により上下面を反転させて排出又はそのまま排出される。例えば、シート材Ｐの反転排出においては、定着装置Ｔから送り出されたシート材Ｐは通路切替部材６０１の右辺に沿って下方に案内され、ローラ６０２によって後端が挟持された状態とされた後、逆回転し上昇される。次いで、切替部材６０１の左側の辺を通って排紙ローラ６０３に達し、排紙ローラにより排出される。

シート材Ｐの両面に画像形成する場合、片面に画像が形成された定着処理後のシート材Ｐを前記切替部材６０１の右側の辺に沿って下方に導き、シート材Ｐの後端をローラ対６０５で挟持した状態で停止する。次いで、ローラ対６０５を逆回転させ、ガイド板Ｇに沿って上昇させ、複数のローラ対７０１、７０３、７０５を有するＡＤＵ７に導いてシート材Ｐの反転を行う。シート材Ｐの第２面に対する画像形成プロセスは前述と基本的に同じであり、定着装置Ｔから送り出された後の排出路については前述した何れかが選択される。

尚、図中Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は所定量のシート材Ｐを収納することができる用紙収納装置であり、図の手前側に引き出し可能に構成されている。

次に、本実施の形態に係るクリーニング装置の構成について説明する。

図２は、本実施の形態に係るクリーニング装置４０と中間転写ベルト４０１の一部を拡大して示す要部拡大図である。

同図に示すクリーニング装置４０は、中間転写ベルト４０１を懸架する支持ローラ４０５に対向配置された第１ローラ４１と、回収ローラ４４に対向配置された第２ローラ４２、ブラシ４３ｂが形成された無端状のベルト４３を有している。ベルト４３は、導電性のある伸縮可能な基材で形成されており、ブラシ４３ｂは、導電性ポリエステルで形成されている。尚、以降ブラシ４３ｂが形成された無端状のベルト４３をブラシベルトＢＢと称す。

図示の如く、ブラシベルトＢＢは、第１ローラ４１と、第２ローラ４２により張架されており、第１ローラ４１は支持ローラ４０５の回転と逆方向に回転する。また、回収ローラ４４は、第２ローラ４２の回転と逆方向に回転する。４５はスクレーパであり、４６はスクリューである。

回収ローラ４４は、ステンレス製で、表面粗さＲｚが０．１μｍに形成されている。また、スクレーパ４５は、例えば厚さｔが０．０５ｍｍのステンレス製で、回収ローラ４４にカウンタ当接されており、回収ローラ４４で回収したトナーを機械的に掻き落とすようになっている。また、回収ローラ４４はトナーとは逆極性の電圧が印加されている。

一方、中間転写ベルト４０１を懸架する支持ローラ４０５は接地されており、中間転写ベルト４０１上に残留したトナーは、ブラシ４３ｂに静電的に引きつけられる構成となっている。中間転写ベルト４０１は、例えばポリイミド製の、体積抵抗が１０^９Ω、表面抵抗が１０^１１Ωのものである。４７、４８はゴムブレードであり、第１ローラ４１及び第２ローラ４２をクリーニングする部材である。

第２ローラ４２を駆動ローラとし第１ローラ４１を従動させる、又は、第２ローラ４２、第１ローラ４１を共に駆動しつつ第２ローラ４２の周速を第１ローラ４１の周速より高く駆動することで、第２ローラ４２上の回収ローラ４４に対向する領域のブラシベルトＢＢを、その伸縮性を用いて、より伸ばすことができる。これにより、回収ローラ４４に対向する領域のブラシベルトＢＢのブラシの根元側の密度を低下させ、根元側に入り込んだトナーの回収効率を向上させることができる。また、第１ローラ４１上の中間転写ベルト４０１に対向する領域のブラシベルトＢＢは伸びが抑制されるため中間転写ベルト４０１に対向する領域のブラシ毛先の密度を高くすることができ、補集効率を向上させることができる。

なお、本願で言う伸縮可能な基材とは、ヤング率が０．１ＧＰａ以下のものをいう。このような伸縮可能な基材としては、例えば天然ゴム、合成ゴム、ポリウレタンを基材としたり、レーヨン、ポリエステル繊維を編んで形成することで、得ることができる。

ブラシベルトＢＢの作成については種々の方法が有るが、以下に３つの例を挙げる。

（ａ）上記のような伸縮可能な基材に、直接的にブラシを編みこんで形成する。この場合、ブラシを編み込む方向はベルト回転方向（伸縮させようとする方向）に対して垂直に編み込むのが望ましい。これは、ベルト回転方向にブラシを編み込むと、基材の伸縮を妨げる可能性があるためである。

（ｂ）上記のような伸縮可能な基材に、ブラシが植設された基布を貼り付けて形成する。この場合、ブラシが植設された基布を短冊状にカットして、短辺方向が回転方向となるように貼り付けることが望ましい。

（ｃ）ベルトにブラシを静電植毛して形成する。この場合、ブラシと基材を接着する接着剤も伸縮可能な弾性を有する接着剤を用いることが望ましい。

以下、実施例について説明する。

上記の図２に示すようなクリーニング装置で、上記（ａ）の方法で作成したブラシベルトＢＢを用い、第１ローラ４１を駆動ローラとし第２ローラを従動ローラとしたもの、第１ローラ４１と第２ローラ４２を共に駆動し周速比を変えたもの、回収ローラ印加電圧の異なるもの、ローラの摩擦係数を変えたものを作成し、補集及び回収効率及びクリーニングの綜合的な性能の確認実験を行った。

実験に用いた実施例は以下の１０種である。各実施例の仕様を以下に記す。

（実施例１）
ベルトの基材 ：導電性ポリウレタン
ベルト基材のヤング率：０．０６ＧＰａ
ベルトの厚み ：５００μｍ
ブラシ材料 ：導電性ポリエステル（原糸抵抗１０^９Ω）
ブラシ線径 ：約２デニール
ブラシ毛長 ：５ｍｍ
回収ローラ食い込み量：１ｍｍ
回収ローラ印加電圧 ：１．５ｋＶ
第１ローラ半径 ：１０ｍｍ
第１ローラ摩擦係数 ：０．３５
第２ローラ半径 ：１０ｍｍ
第２ローラ摩擦係数 ：０．３５
ベルトテンション ：５４Ｎ
周速比 ：第１ローラ：駆動ローラ、第２ローラ：従動ローラ
とし、図２に示す配置とした。

（実施例２）
周速比（第１、第２ローラ共に駆動）： ３：１（第２ローラ：第１ローラ）
その他は、実施例１と同様である。

（実施例３）
周速比（第１、第２ローラ共に駆動）： ２：１（第２ローラ：第１ローラ）
その他は、実施例１と同様である。

（実施例４）
周速比（第１、第２ローラ共に駆動）： １．５：１（第２ローラ：第１ローラ）
その他は、実施例１と同様である。

（実施例５）
回収ローラ印加電圧 ：２ｋＶ
その他は、実施例２と同様である。

（実施例６）
回収ローラ印加電圧 ：２ｋＶ
その他は、実施例３と同様である。

（実施例７）
回収ローラ印加電圧 ：１ｋＶ
その他は、実施例２と同様である。

（実施例８）
回収ローラ印加電圧 ：１ｋＶ
その他は、実施例３と同様である。

（実施例９）
ベルト基材のヤング率：０．０５ＧＰａ
第１ローラ摩擦係数 ：０．４５
第２ローラ摩擦係数 ：０．４５
その他は、実施例３と同様である。

（実施例１０）
ベルト基材のヤング率：０．０７ＧＰａ
第１ローラ摩擦係数 ：０．２５
第２ローラ摩擦係数 ：０．２５
その他は、実施例３と同様である。

以下、比較例について説明する。

図３は、比較例１及び比較例３〜５に使用したクリーニング装置４０と中間転写ベルト４０１の一部を拡大して示す要部拡大図である。

図３に示すように、全体の概略構成は図２に示すものと同様であり、ベルト４３にはヤング率の高い導電性ポリエステルが用いられている。

図４は、比較例２に使用したクリーニング装置と中間転写ベルトの一部を拡大して示す要部拡大図である。

図４に示すように、比較例２で用いたクリーニング装置４０は、中間転写ベルト４０１を懸架する支持ローラ４０５に対向配置された第１ローラ４１と、回収ローラ４４に対向配置された第２ローラ４２、ブラシ４３ｂが形成された無端状のベルト４３で構成されたブラシベルトＢＢを有している。また、第１ローラの径は、第２ローラの径より大きいものが用いられ、ベルト４３にはヤング率の高い導電性ポリエステルが用いられている。

図３、図４共に、第１ローラ４１、第２ローラ４２、回収ローラ４４、支持ローラ４０５は図示矢印の如く回転する。４５はスクレーパであり、４６はスクリューである。

回収ローラ４４は、ステンレス製で、表面粗さＲｚが０．１μｍに形成されている。また、スクレーパ４５は、例えば厚さｔが０．０５ｍｍのステンレス製で、回収ローラ４４にカウンタ当接されており、回収ローラ４４で回収したトナーを機械的に掻き落とすようになっている。また、回収ローラ４４はトナーとは逆極性の電圧が印加されている。

一方、中間転写ベルト４０１を懸架する支持ローラ４０５は接地されており、中間転写ベルト４０１上に残留したトナーは、ブラシ４３ｂに静電的に引きつけられる構成となっている。

実験に用いた比較例は、以下の５種である。各比較例の仕様を以下に記す。

（比較例１）
ベルトの基材 ：導電性ポリエステル
ベルト基材のヤング率：１．８ＧＰａ
ベルトの厚み ：５００μｍ
ブラシ材料 ：導電性ポリエステル（原糸抵抗１０^９Ω）
ブラシ線径 ：約２デニール
ブラシ毛長 ：５ｍｍ
回収ローラ食い込み量：１ｍｍ
回収ローラ印加電圧 ：１．５ｋＶ
第１ローラ半径 ：１０ｍｍ
第１ローラ摩擦係数 ：０．３５
第２ローラ半径 ：１０ｍｍ
第２ローラ摩擦係数 ：０．３５
ベルトテンション ：５４Ｎ
周速比 ：第１ローラ：駆動ローラ、第２ローラ：従動ローラ
とし、図３に示す配置とした。

（比較例２）
第２ローラ半径 ：５ｍｍ
とし、図４に示す配置とした。その他は、比較例１と同様である。

（比較例３）
周速比（第１、第２ローラ共に駆動）： ２：１（第２ローラ：第１ローラ）
とし、図３に示す配置とした。その他は、比較例１と同様である。

（比較例４）
回収ローラ印加電圧 ：２ｋＶ
とし、図３に示す配置とした。その他は、比較例３と同様である。

（比較例５）
回収ローラ印加電圧 ：１ｋＶ
とし、図３に示す配置とした。その他は、比較例３と同様である。

以上のような仕様の実施例１０種、比較例５種のブラシベルトＢＢについて、中間転写ベルト４０１からのトナー補集効率、回収ローラの回収効率、及びベルト４３の表面の、ローラ間の平坦部における状態に対する伸び率を測定した。

具体的には、コニカミノルタ社製のｂｉｚｈｕｂ ＰＲＯ Ｃ５００を用いた。

まず、クリーニング装置の回収ローラを外した状態を作る。次に、シアントナーを用いてテストチャート画像を中間転写ベルト上に作製し、トナー画像をシート材に転写をすることなく中間転写ベルトを搬送し、ブラシベルトで補集し、このときのブラシベルトの質量を測定する。このときの質量増加量から補集したトナー質量が得られ、トナー補集効率を算出する。

次いで、回収ローラを取り付けてブラシベルトに付着させたトナーを回収ローラで回収し、回収ローラによるトナー回収後のブラシベルトの質量を測定する。これにより、回収されたトナー質量が得られ、中間転写ベルトからブラシベルトで補集したトナー質量と、回収されたトナー質量とから回収ローラ側での回収効率が得られる。

また、伸び率は、等間隔の目盛りをベルトに付けておき、それぞれの条件下における目盛り間隔を測定して求めた。摩擦係数は、新東科学株式会社製、ポータブル摩擦計、ミューズＴＹＰＥ：９４ｉ−IIを用いて測定した。

更に、クリーニング性能の綜合判定として、印字率２０％の画像パターンを連続１００００プリント実施し、中間転写ベルト上の残留トナーのすり抜けの有無、紙面上にすり抜けの発生の有無を確認した。この、紙面上にすり抜けの発生とは、中間転写ベルトから補集できなかったトナーが次のプリント時に転写されることを指すものである。

この綜合判定における判定基準は、
（◎）：中間転写ベルト上も紙面上も、共に、すり抜け発生無し（問題なし）
（○）：中間転写ベルト上には僅かにすり抜け発生有るが、
紙面上はすり抜け発生無し（実用上問題なし）
（×）：中間転写ベルト上及び紙面上にすり抜け発生有り（問題あり）
とした。

以下の表１に、各仕様と実験結果を示す。

表１に示すように、ベルトが伸縮可能な基材で形成されている実施例１〜１０のクリーニング装置の綜合判定は、問題なしか実用上問題なしと判定される結果が得られた。

実施例２、３及び５乃至９においては、回収部側に配置された第２ローラの周速を、中間転写ベルト側の第１ローラより高速で駆動することで、ヤング率の低い基材で形成されたブラシベルトは、第２ローラ側の回収ローラに対向する位置で１．２倍以上に伸ばされ、ブラシ根元の密度が低くなり、ブラシ先端だけでなく根元に詰まったトナーや紙粉を高効率で回収できるためと推察される。

また、実施例１、４、１０については、第２ローラ側の回収ローラに対向する位置での伸びが１．０５〜１．１倍と、やや少ないために回収効率が、やや低下し、中間転写ベルト上に僅かなすり抜けが発生したが、紙面上はすり抜け発生する程度までは至らず、実用上問題ないレベルとなったものと推察される。

このことより、回収ローラ４４が対向する位置におけるブラシベルトＢＢは、停止している際の第１ローラ４１と第２ローラ４２間における直線部に対し、１．２倍以上に伸ばされることが望ましいことがわかる。

一方、ヤング率の高い伸縮の極小なベルトを用いた比較例１〜５は、ブラシ根元の密度に大きな変化がなく、このため捕集効率及び回収効率が低くなり、中間転写ベルト上及び紙面上にすり抜けが発生すると推察される。

以上説明したように、ベルトを伸縮可能な基材で形成し、ローラ間の張力、ローラの摩擦係数、ローラの周速比を適宜選択し、設定することにより、ブラシの根元側に入り込んだトナーの回収効率を向上させ、クリーニング性能の良好なクリーニング装置を得ることができる。

なお、上記の実施の形態では、中間転写ベルトをクリーニングするクリーニング装置を用いて説明したが、これに限るものでなく、感光体ドラムが像担持体である場合も適用可能であるのは言うまでもない。

また、回収部を回収ローラを用いるもので説明したが、これに限るものでなく、ブラシベルトからの回収をエア吸引等を用いるものであってもよい。この場合も、回収部でのブラシ根元の密度を低下させることで、同様の効果が得られ、高い回収効率のクリーニング装置とすることができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の一例であるデジタルカラー複写機の構成を示す概略図である。 本実施の形態に係るクリーニング装置と中間転写ベルトの一部を拡大して示す要部拡大図である。 比較例１及び比較例３〜５に使用したクリーニング装置と中間転写ベルトの一部を拡大して示す要部拡大図である。 比較例２に使用したクリーニング装置と中間転写ベルトの一部を拡大して示す要部拡大図である。

符号の説明

１ 自動原稿送り装置
２ 画像読み取り部
３ 画像形成部
４ ベルトユニット部
５ 給紙部
６ 反転排紙・再給紙部
４０ クリーニング装置
４１ 第１ローラ
４２ 第２ローラ
４３ ベルト
４３ｂ ブラシ
４４ 回収ローラ
４５ スクレーパ
４６ スクリュー
４０５ 支持ローラ
４０１ 中間転写ベルト
ＢＢ ブラシベルト
Ｔ 定着装置

Claims (5)

1. 無端状のベルト上に形成され、トナー像を担持する像担持体上に残留したトナーを補集するブラシと、該ブラシで捕集したトナーを回収する回収部と、を有するクリーニング装置において、
   前記ベルトが、伸縮可能な基材で形成されていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記ベルトは少なくとも２つのローラにより張架され、
   前記ローラのうち、前記回収部の側に配置されたローラを駆動し、他方のローラは従動させることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記ベルトは少なくとも２つのローラにより張架され、
   前記ローラのうち、前記回収部の側に配置されたローラの周速を、他方のローラより高速で駆動することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
4. 前記ベルトは少なくとも２つのローラにより張架され、
   前記クリーニング装置が稼働している際の前記回収部が対向する位置における部位のベルト長は、前記クリーニング装置が停止している際の前記ローラ間における部位のベルト長に対し、１．２倍以上に伸ばされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
5. トナー像を担持する像担持体と、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、前記像担持体からシート材に転写されたトナー像を定着させる定着装置とを有することを特徴とする画像形成装置。

Images