JP2010145519A - 中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents

中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010145519A
JP2010145519A JP2008319913A JP2008319913A JP2010145519A JP 2010145519 A JP2010145519 A JP 2010145519A JP 2008319913 A JP2008319913 A JP 2008319913A JP 2008319913 A JP2008319913 A JP 2008319913A JP 2010145519 A JP2010145519 A JP 2010145519A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
cleaning
intermediate transfer
bias
cleaning roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008319913A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Sano
哲夫 佐野
Junpei Shono
純平 荘野
Hirofumi Nakagawa
裕文 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2008319913A priority Critical patent/JP2010145519A/ja
Priority to US12/639,256 priority patent/US8045881B2/en
Publication of JP2010145519A publication Critical patent/JP2010145519A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/161Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support with means for handling the intermediate support, e.g. heating, cleaning, coating with a transfer agent
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/16Transferring device, details
    • G03G2215/1647Cleaning of transfer member
    • G03G2215/1661Cleaning of transfer member of transfer belt

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

【課題】長期にわたって、中間転写体に対する良好なクリーニング性能を維持するクリーニング装置を提供。
【解決手段】中間転写体4表面に対して接触しながら回転可能に配置された第1クリーニングローラ51A;該第1クリーニングローラにバイアスを印加する第1バイアス印加手段56A;第1クリーニングローラよりも中間転写体の表面移動方向について下流側で、中間転写体表面に対して接触しながら回転可能に配置された第2クリーニングローラ51B;および該第2クリーニングローラに、第1バイアス印加手段によるバイアスとは異なる極性のバイアスを印加する第2バイアス印加手段56Bを有し、第1クリーニングローラ51Aが、発泡層のセルの壁面の開口率が3%以上50%以下である発泡ローラであり、第2クリーニングローラ51Bがブラシローラであることを特徴とする中間転写体用クリーニング装置50を備えた画像形成装置。
【選択図】図2

Description

本発明は、モノクロ画像或いはカラー画像を形成する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等のような画像形成装置において、中間転写体をクリーニングするためのクリーニング装置、および該クリーニング装置を備えた画像形成装置に関するものである。
中間転写体とは、画像形成装置において、感光体表面のトナー像を一次転写により自己の表面に保持し、搬送した後、紙等の記録媒体に二次転写させるものである。そのような中間転写体の表面には、残留トナー、トナー外添剤、記録媒体粉および記録媒体填料などの被清掃物が存在するため、画像形成装置には中間転写体表面の被清掃物を清掃・除去するためのクリーニング装置が備わっている。
そのようなクリーニング装置として、例えば特許文献1には、図6に示すような中間転写ベルトクリーニング装置が提案されている。詳しくは、第1クリーニングブラシ151Aと第2クリーニングブラシ151Bを設け、第1クリーニングブラシ151Aにプラスのバイアスを印加し、第2クリーニングブラシ151Bにマイナスのバイアスを印加する。これによって、中間転写ベルト104に残留したトナーの内、マイナスのトナーは第1クリーニングブラシで回収され、一部はプラス荷電化される。プラストナーは第2クリーニングブラシでクリーニングされ得る。
特開平2002−229344号公報
しかしながら、中間転写ベルトに残留するマイナストナー量が多くなると、第1クリーニングブラシで回収されずに且つプラスにも荷電されないトナーが増加し、第2クリーニングブラシでも回収できないトナーが発生した。そのため、ブラシの植毛の密度を高め、トナーとの接触を増やすと、クリーニング性能は高まるが、十分ではなかった。さらに、第1クリーニングブラシは、第2クリーニングブラシより、トナーとの接触機会が多いため、第1クリーニングブラシの内部にトナーが滞留し、経時でのクリーニング性能の低下は解消されないでいた。
このように、中間転写ベルト上のクリーニングが不十分であると、中間転写ベルト上に残留して周回を重ね、しかもベルトへ固定化(フィルミング)されるトナーが生じた。フィルミングが生じると、ベルト表面の平滑性や導電性が損なわれ、良好な転写性能が得られなくなり、画像品質の低下を招いた。
本発明は、長期にわたって、中間転写体に対する良好なクリーニング性能を維持するクリーニング装置、および該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を目的とする。
本発明は、
中間転写体表面に対して接触しながら回転可能に配置された第1クリーニングローラ;
該第1クリーニングローラにバイアスを印加する第1バイアス印加手段;
第1クリーニングローラよりも中間転写体の表面移動方向について下流側で、中間転写体表面に対して接触しながら回転可能に配置された第2クリーニングローラ;および
該第2クリーニングローラに、第1バイアス印加手段によるバイアスとは異なる極性のバイアスを印加する第2バイアス印加手段を有し、
第1クリーニングローラが、表面に発泡層を有し、該発泡層のセルの壁面の開口率が3%以上50%以下である発泡ローラであり、
第2クリーニングローラがブラシローラであることを特徴とする中間転写体用クリーニング装置、および該クリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
本発明に係るクリーニング装置によれば、長期にわたって、中間転写体に対する良好なクリーニング性能を維持できる。
本発明に係るクリーニング装置は、中間転写体の表面に存在する残留トナー、トナー外添剤、記録媒体粉(紙粉)、記録媒体填料およびキャリア(現像剤が二成分系の場合)などの被清掃物を清掃するためのものである。以下、本発明の中間転写体用クリーニング装置を備えた画像形成装置を示す図1を用いて、当該クリーニング装置について詳しく説明するが、本発明に係る画像形成装置はこれに制限されるものではない。
(クリーニング装置)
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成を示しており、図2は、図1の画像形成装置における中間転写体用クリーニング装置50の近傍の拡大構成図を示す。
クリーニング装置50は、中間転写体4の表面移動方向において、2次転写部材6から最も上流側の画像形成部(本例ではY)の1次転写部材2に至るまでの間に設けられる。図1および図2において、クリーニング装置50は、中間転写体4を巻き掛けたローラ32上に位置する中間転写体部分に対して設けられているが、これに限定されるものではなく、ローラ上の中間転写ベルトに対して設けられればよい。中間転写体4は、図1および図2中、ベルト形状を有しているが、ベルト形状を有さなければならないというわけではなく、例えば、ドラム形状を有してもよい。以下、ベルト形状の中間転写体、すなわち中間転写ベルト4を使用する場合について説明する。
中間転写ベルト4は特に制限されず、例えば、テフロン(登録商標)、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、トリアセテート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂からなっていてよい。好ましくは、中間転写ベルト4は導電材が分散されて導電性を付与されている。中間転写ベルト4は、トナーの転写性向上や、ベルト表面の磨耗やキズ、異物の付着を防止する目的で、ベルト表面にコート層を設けてもよい。コート層の構成材料には、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂、ガラスなどを用いることができる。コート層は、導電性の付与の為に、導電材が分散されていてよい。導電材は、例えば、公知のカーボンブラックや金属微粒子、ならびにイオン導電材等が使用できる。
中間転写ベルト4の表面抵抗値は10〜1012Ω/□程度が好ましい。
中間転写ベルト4の表面抵抗値は、抵抗計(ハイレスタ;三菱油化電子社製)を用いてJIS−K6199に準拠した方法により測定することができる。
クリーニング装置50は、中間転写ベルト4表面に対して接触しながら回転可能に配置された第1クリーニングローラ51A、該第1クリーニングローラにバイアスを印加する第1バイアス印加手段56A、第1クリーニングローラよりも中間転写ベルトの表面移動方向について下流側で、中間転写ベルト表面に対して接触しながら回転可能に配置された第2クリーニングローラ51B、および該第2クリーニングローラに、第1バイアス印加手段によるバイアスとは異なる極性のバイアスを印加する第2バイアス印加手段56Bを有するものである。クリーニング装置50は、クリーニング性能をさらに長期に渡って維持する観点から、第1クリーニングローラ51A表面に対して接触しながら回転可能に配置された第1回収ローラ52A、該第1回収ローラ52A表面に対して接触しながら固定・配置された第1ブレード53A、第2クリーニングローラ51B表面に対して接触しながら回転可能に配置された第2回収ローラ52B、該第2回収ローラ52B表面に対して接触しながら固定・配置された第2ブレード53Bを有することが好ましい。クリーニング装置50は通常、さらに、第1および第2ブレード53A、53Bで掻き落とされた被清掃物を搬出する搬送スクリュー54および第1および第2ブレード53A、53Bによる被清掃物の掻き取り時に粉煙状に舞い上がった被粉砕物が中間転写ベルト4に再付着することを防止するシール部材(図示しない)を含んでいてもよい。クリーニング装置50に含まれるこれらの部品はケース55に内蔵された状態でケース55に設けられている。但し、第1クリーニングローラ51Aおよび第2クリーニングローラ51Bは、その一部が該ケースから露出してベルト4に接触していてもよい。クリーニング装置50における第1クリーニングローラ51A、第1回収ローラ52A、第2クリーニングローラ51Bおよび第2回収ローラ52Bはそれぞれ独立して、図示しない制御部Contの指示のともに回転駆動される。
本発明において、第1クリーニングローラ51Aは発泡ローラであって、第2クリーニングローラ51Bはブラシローラであり、第1クリーニングローラ51Aとしての発泡ローラにおける発泡層のセルの壁面の開口率が3%以上50%以下、好ましくは5%以上50%以下である。これによって、長期にわたって、中間転写ベルトに対する良好なクリーニング性能を維持できるようになる。
ここで、クリーニングローラとして発泡ローラを用いると(1)トナーを回収する作用の他に、(2)ベルト上のトナーを撹乱させ付着力を低減する作用、(3)トナーを帯電(電荷注入)する作用、さらに(4)フィルミング除去作用が比較的高く、中間転写ベルト上の、トナーや外添材、紙に含まれる添加材等の微粒子が付着・固定化されたものに対する強い掻き取り作用がある。発泡ローラはブラシローラに比べてベルトとの密着性が高く、トナーとの接触確率が高いため、(2)(3)(4)の作用に関して特に有利となる。この発泡ローラを下流側よりも多くの残留トナーと接触する上流側で用いることにより、上記作用による良好なクリーニング性能が顕著になる。また、発泡ローラはブラシローラよりもローラ内部へのトナーの入り込みが無いため、より多くの残留トナーと接する上流側で用いても、長期に渡る回収性能が維持される。
例えば、第1バイアス印加手段により、現像時のトナー帯電極性とは逆極性のバイアスが第1クリーニングローラに印加される場合、上記作用により、中間転写ベルト上の残留トナーを有効に回収できる。たとえ、回収できなかった残留トナーが存在しても、当該未回収トナーは第1クリーニングローラによって現像時の帯電極性とは逆極性に有効に帯電され、且つ中間転写ベルト上の残留トナーが摺擦され、元の付着位置からずらされることにより、中間転写ベルトとトナーの付着力が低減され、第2クリーニングローラによって回収され易くなる。また例えば、第1バイアス印加手段により、現像時のトナー帯電極性と同極性のバイアスが第1クリーニングローラに印加される場合、上記(2)(3)の作用により、中間転写ベルト上の残留トナーが摺擦され、元の付着位置からずらされることで、中間転写ベルトとトナーの付着力が低減され、更には帯電極性を有効に揃えることができる。そのため、その後、第2クリーニングローラによって静電的に良好に回収され得る。
第1クリーニングローラ51Aとしての発泡ローラにおいて発泡層のセルの壁面の開口率を上記範囲内とすることにより、発泡層は独立気泡構造に近い連続気泡構造となる。発泡層がそのような気泡構造を有するため、中間転写ベルトから回収したトナーが表面の発泡セルからローラ内部の発泡セルには簡単に移動しなくなる。これにより、トナーが発泡ローラの表面近傍に存在し続ける為、回収ローラへの吐出が容易になり、トナーの蓄積が起こりにくい。これに伴って、発泡層の圧縮硬度や電気抵抗の変化が小さくなり、発泡ローラ特性の劣化が抑制され、長期に渡って安定したクリーニング性能が維持される。第1クリーニングローラおよび第2クリーニングローラがともにブラシローラであると、第1クリーニングローラとしてのブラシローラの内部にトナーが滞留・蓄積し、耐久時においてクリーニング性能の低下が起こる。発泡層のセルの壁面の開口率が小さすぎると、発泡層は独立気泡構造に近い構造を有し、発泡ローラのトナーの回収許容量が十分でないので、多量なトナーのクリーニング不良やクリーニング性能低下が比較的早期に起こる。発泡層のセルの壁面の開口率が大きすぎると、発泡層は連続気泡構造に近い構造を有するので、耐久時においてトナーが表面の発泡セルからローラ内部の発泡セルに簡単に移動するようになる。これにより、トナーが回収ローラへ吐出され難くなり、トナーの蓄積が起こり、発泡層の圧縮硬度や電気抵抗の変化が比較的大きくなる。そのため、長期に渡って安定したクリーニング性能を発揮できない。
セルの壁面の開口率は、セル(気泡)の壁面全体の面積をS、セルの壁面における開口部の面積をS1としたとき、以下の式によって算出できる。
セルの壁面の開口率=S1/S×100
面積SおよびS1は、発泡層の切断面を走査電子顕微鏡(SEM)で撮影した平面写真より算出できる。
第1クリーニングローラ51Aとしての発泡ローラは軸体となる芯金511Aの外周に発泡層512Aが形成されたものである。第1クリーニングローラ51Aは、図示しないモータに連結され、中間転写ベルト4表面に対して軸方向にわたって連続して接触しながら回転可能に配置される。第1クリーニングローラ51Aは回転によって中間転写ベルト4表面の被清掃物を自己の発泡層に捕捉・回収する。
芯金511Aは導電性を有する金属から形成され、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる棒材またはパイプ等であってよい。
発泡層512Aは任意の一つのセルが隣り合う別のセルと適度な大きさの開口部を介して連なっている。そのため前記開口率が達成される。その結果、発泡層512Aは、一般的な独立気泡構造の発泡層より変形しやすくなり、中間転写ベルトに密着することで被清掃物の掻き取り性が向上する。また、中間転写ベルトの表面を損傷(キズ、磨耗)したりすることを防止できる。一方、発泡層512Aは、一般的な連続気泡構造を持つ発泡層より、開口部の面積が小さい為、回収した被清掃物が発泡層内部まで浸透しにくい。そのため、発泡層への詰りが発生せず、長期に渡ってクリーニング性能が維持できる。
発泡層512Aを形成する発泡材料は、発泡層が上記したセル開口率を有する限り、特に制限されず、例えば、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ならびにゴム材を発泡したものが使用できる。製造方法については後で詳述する。
発泡層512Aは通常、導電性を有するものである。導電性は、導電材を分散させた樹脂溶液を発泡層にコーティングすることにより、付与できる。導電材は、前記した同様の導電材が使用できる。発泡層の体積抵抗値は1×10〜1×10Ω・cm程度が好ましい。体積抵抗値が低すぎると、中間転写ベルトとの接触ギャップが小さくなった箇所で電界が強くなりリークし、発泡層や中間転写ベルトが損傷する。体積抵抗値が高すぎると、第1バイアス印加手段(電源)の電圧を高く設定する必要があり、電源装置のコストアップや大型化といった不具合を生じる。
発泡層の体積抵抗値は、抵抗計(ハイレスタ;三菱油化電子社製)を用いてJIS−K6199に準拠した方法により測定することができる。
発泡層512Aのセル径は、特に限定するものではなく、被清掃物の回収性の観点から平均で50μm以上1000μm以下が好ましい。発泡層512Aの厚みは通常、5〜30mmである。
発泡層512Aとしてのポリウレタンフォーム層は、公知のメカニカルフロス法と公知の化学的発泡法とを組み合わせた方法で製造される。メカニカルフロス法と化学的発泡法は、ポリオールとイソシアネートとを混合して発泡を行う点では共通している。ところが、メカニカルフロス法では、原料として発泡剤を使用せず、不活性ガス等の気泡形成用の気体を混入することにより物理的な発泡を行うのに対して、化学的発泡法では、原料として発泡剤を使用し、イソシアネートと発泡剤との化学反応により化学的な発泡を行う点で相違する。メカニカルフロス法を採用する場合、均質な独立気泡構造のポリウレタンフォームを製造できるが、低密度である連続気泡構造のポリウレタンフォームを製造することが困難である。一方、化学的発泡法を採用する場合、低密度である連続気泡構造のポリウレタンフォームを容易に製造できるが、均質な独立気泡構造のポリウレタンフォームを製造することが困難である。公知のメカニカルフロス法等で製造される一般的な独立気泡構造のポリウレタンフォームの開口率は1%程度であり、公知の化学的発泡法等で製造される一般的な連続気泡構造のポリウレタンフォームの開口率は60%程度である。
これらの従来の製造方法に対して、本発明に使用するポリウレタンフォームの製造方法では、メカニカルフロス法で使用されるポリオール、イソシアネート及び気泡形成用の気体に加えて、化学的発泡法で使用される発泡剤が原料として使用され、これにより、気泡形成用の気体の混入による物理的発泡と、イソシアネートと発泡剤の化学反応に伴う化学的発泡とが組み合わされることとなる。そのため、物理的発泡により形成された均質なセル同士が、化学的発泡により繋ぎ合わされ、均質で且つ低密度のポリウレタンフォーム、すなわち、独立気泡構造に近い連続気泡構造のポリウレタンフォームを製造できる。以下、具体的な製造方法について説明する。
本発明に使用されるポリウレタンフォームは、最初から順に原料調整工程、混合工程、加熱工程を経て製造される。
原料調整工程では、ポリウレタンフォームの製造に使用される各原料が調整される。原料としては、ポリオール、イソシアネート、不活性ガス等の気泡形成用の気体、発泡剤、および触媒等の副原料が使用される。
ポリオールとしては、例えば、活性水素基を有する公知のポリオールが単独で又は2種類以上が併せて使用される。具体的に、使用されるポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール又はポリジエン系ポリオール等が挙げられる。
イソシアネートとしては、例えば、トルエンジフェニルジイソシアネート(TDI)、TDIプレポリマー、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、クルードMDI、ポリメリックMDI、ウレトジオン変性MDI又はカルボジイミド変性MDI等の公知の芳香族系、脂肪族系または脂環族系等の各種ポリイソシアネートが使用される。
気泡形成用の気体としては、例えば窒素が使用される。
発泡剤としては、イソシアネートとの化学反応により気体を発生させる原料が用いられ、具体的には水等が使用される。発泡剤は、混合工程の前に予めポリオールに混合される。
触媒としては、例えば、アミン系触媒と有機酸塩系触媒が使用される。アミン系触媒は、主として迅速な化学的発泡を促すために使用され、有機酸塩系触媒は、主としてポリウレタンフォームの骨格を硬化させるために使用される。有機酸塩系触媒としては、所要の加熱によって触媒効果を発揮する感熱性触媒を使用することが好ましい。これにより、ポリウレタンフォームの骨格の硬化を、アミン系触媒が担う化学的発泡よりも遅らせることができ、化学的発泡を確実に起こすことができる。
ポリウレタンフォームの硬度を決定する要因として、例えば、ポリオールの種類とイソシアネートインデックスが挙げられる。なお、本明細書において、イソシアネートインデックスとは、発泡剤の水酸基とポリオールの水酸基の合計モル数Mに対する、イソシアネートのイソシアネート基のモル数Nの比率N/Mの百分率を指す。硬度が1gf/mm以上5gf/mm以下の好ましい範囲となるようにポリウレタンフォームを形成するためには、ポリオールとして、例えば、分子量が1000〜6000で且つ官能基数が2〜5であるポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールが好適に使用され、イソシアネートインデックスは90〜110に調整することが好ましい。ポリウレタンフォームの硬さは、ポリウレタンフォーム層が、その厚さの表面側30%分の深さまで(ポリウレタンフォーム層の厚みが元の70%になるまで)所定の押し当て面に押し込まれたときに該押し当て面が受ける単位長さ当たりの荷重の大きさで表す。一般的な独立気泡構造のポリウレタンフォームの硬さは8.5gf/mm程度であり、一般的な連続気泡構造のポリウレタンフォーム層の硬さは0.8gf/mm程度である。
発泡剤として水を使用する場合、各原料を混合したときに、水とイソシアネートとの化学反応により二酸化炭素が発生し、これにより気泡(セル)が形成される。微細なセルを有し且つ低密度のポリウレタンフォームを形成するためには、水とイソシアネートとの化学反応により発生する二酸化炭素を、気泡形成用の気体により物理的に生じる気泡(セル)の内部に入り込ませる必要がある。かかる目的を達成するためには、水の混合量を、ポリオール100質量部に対して0.3〜1.5質量部に調整することが好ましい。
混合工程では、水等の発泡剤が混合されたポリオール、イソシアネート、気泡形成用の気体、および触媒等が混合される。これにより先ず、物理的な発泡が生じ、気泡形成用の気体を核とする均質な気泡(セル)が形成される。その後、ポリオールに含まれる発泡剤とイソシアネートとが化学反応を起こすことで、二酸化炭素等の気体が発生し、この気体が、物理的発泡により形成されたセルに入り込んで、全体的にセルの径が大きくなり、セル同士が繋げられる。これにより、均質でありながら、大きな径を有するセルが形成される。
加熱工程では、混合原料に所要の加熱を行うことで、樹脂化反応を促進させ、ポリウレタンフォームの骨格を硬化させる。加熱工程における加熱温度および加熱時間は、公知のメカニカルフロス法に準じ、ポリウレタンフォームの原料に応じて適宜決定される。
以上に説明した製造方法によれば、メカニカルフロス法で製造されるポリウレタンフォームに比べて、セル壁面の開口率が高いポリウレタンフォームが形成される。そのため、導電性物質等を含有する溶液にポリウレタンフォームを含浸させるとき、ポリウレタンフォームに溶液が浸透しやすいことから、導電性等の機能を容易に付与できる。
このようにして製造されたポリウレタンフォームを、芯金に固定し、所望の形状に加工することで、発泡ローラが製造される。なお、必要に応じて、ポリウレタンフォームに芯金を固定する前に、導電性物質等を含有する溶液へポリウレタンフォームを含浸させる工程と、溶液へ含浸させた後のポリウレタンフォームを乾燥させる工程を設けてもよい。
第1クリーニングローラ51Aの回転方向は特に制限されるものではないが被清掃物の回収性の観点から、図2に示すように、中間転写ベルトとの接触部において中間転写ベルトの移動方向と逆方向であることが好ましい。
第1クリーニングローラ51Aの周速度は、中間転写ベルトの周速度に応じて決定される。具体的には、被清掃物の回収性と発泡層の耐久性の観点から、中間転写ベルトの周速度Vaに対する第1のクリーニングローラの周速度Vb1の比率θb1(Vb1/Va)が0.5以上2以下になるように設定されることが好ましい。
第1クリーニングローラ51Aの中間転写ベルトへの食込み量は、特に制限されるものではなく、被清掃物の回収性と回転トルクと発泡層の耐久性の観点から、発泡層の厚みに対して5〜40%が好ましい。当該食込み量は通常0.5〜3mmが好ましい。
第2クリーニングローラ51Bとしてのブラシローラは軸体となる芯金511Bの外周に導電性のブラシ繊維512Bを有するものである。詳しくは、導電性のブラシ繊維(原糸)512Bを、それ自身導電性を有する基布又は/及び裏面に導電材をコーティング等されて導電性を付与された基布に織り込み、該導電性ブラシ繊維を織り込んだ基布を芯金511Bに巻き付け、両者間で導通可能に接着したものである。接着方法としては、例えば、導電性接着剤を用いて接着する方法が挙げられる。導電材は、前記した同様の導電材が使用できる。
第2クリーニングローラ51Bは、図示しないモータに連結され、中間転写ベルト4表面に対して軸方向にわたって接触しながら回転可能に配置される。第2クリーニングローラ51Bは回転によって中間転写ベルト4表面の被清掃物を自己のブラシ繊維に捕捉・回収する。
芯金511Bは導電性を有する金属から形成され、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる棒材またはパイプ等であってよい。
導電性ブラシ繊維512Bを構成する材料は、特に制限されず、例えば、ナイロン系、ポリエステル系、アクリル系、レーヨン系等様々なものが使用できる。ブラシ繊維512Bには通常、導電材が分散されて導電性が付与される。導電材は、前記した同様の導電材が使用できる。導電性ブラシ繊維512Bの体積抵抗値(ブラシの原糸抵抗)は1×10〜1×1012Ω程度が好ましい。体積抵抗値が低すぎると、中間転写ベルトとの接触ギャップが小さくなった箇所で電界が強くなりリークし、ブラシや中間転写ベルトが損傷する。体積抵抗値が高すぎると、第2バイアス印加手段(電源)の電圧を高く設定する必要があり、電源装置のコストアップや大型化といった不具合を生じる。
導電性ブラシ繊維512Bの体積抵抗値は、以下の方法によって測定できる。測定対象の繊維を10cm離れた電極間に一定張力を掛けながら張り、電極間に20μA流した際の電圧(V)を求め、10cm長さ分の抵抗値(Ω)を算出する。
導電性ブラシ繊維512Bは、被清掃物の回収性および吐出性および中間転写ベルトの耐久性の観点から、1.1デシテックス以上11デシテックス以下の太さ、および50kf/inch以上300kf/inch以下の植毛密度を有することが好ましい。
導電性ブラシ繊維512Bの長さは通常、2〜15mmである。導電性ブラシ繊維512Bの長さとは、導電性ブラシ繊維512Bにおいて芯金側付け根から先端までの長さである。
第2クリーニングローラ51Bの回転方向は特に制限されるものではないが、被清掃物の回収性の観点から、図2に示すように、中間転写ベルトとの接触部において中間転写ベルトの移動方向と逆方向であることが好ましい。
第2クリーニングローラ51Bの周速度は、中間転写ベルトの周速度に応じて決定される。具体的には、被清掃物の回収性とブラシの耐久性の観点から、中間転写ベルトの周速度Vaに対する第2クリーニングローラの周速度Vb2の比率θb2(Vb2/Va)が0.5以上2以下になるように設定されることが好ましい。
第2クリーニングローラ51Bの中間転写ベルトへの食込み量は、特に制限されるものではなく、被清掃物の回収性と回転トルクとブラシの耐久性の観点から、導電性ブラシ繊維512Bの長さに対して10〜40%が好ましい。当該食込み量は通常0.5〜3mmが好ましい。
第1回収ローラ52Aは、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属製ローラまたは当該金属製ローラに導電性の樹脂層が形成されたものが使用され、第1クリーニングローラ51Aに捕捉・回収された被清掃物を自己の表面にさらに捕捉・回収する。金属製ローラは表面の平滑性やさびなどの腐食防止目的でメッキ処理をされていても良い。導電性の樹脂層は非発泡層であり、樹脂中に導電材が分散されたものである。樹脂材料は特に限定されないが、耐磨耗性に優れた材料が好ましい。そのような好ましい樹脂材料として、例えばテフロン(登録商標)、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド等が挙げられる。導電材は、前記した同様の導電材が使用できる。
第1回収ローラ52Aの回転方向は特に制限されるものではないが、発泡ローラからの吐出し性の観点から、図2に示すように、第1クリーニングローラ51Aとの接触部において第1クリーニングローラ51Aの回転方向と同方向であることが好ましい。
第1回収ローラ52Aの周速度は、第1クリーニングローラの周速度に応じて決定される。具体的には、第1クリーニングローラからの吐き出し性と発泡層の耐久性の観点から、第1クリーニングローラの周速度Vb1に対する第1回収ローラ52Aの周速度Vc1の比率θc1(Vc1/Vb1)が0.5以上1.5以下になるように設定されることが好ましい。
第1回収ローラ52Aへの第1クリーニングローラ51Aの食込み量は、特に制限されるものではなく、第1クリーニングローラからの吐き出し性と発泡層の耐久性の観点から、発泡層の厚みに対して5〜40%が好ましい。当該食込み量は通常0.5〜3mmが好ましい。
第1ブレード53Aは、第1回収ローラ52A上の被清掃物を掻き取る部材であり、弾性を有するものが第1回収ローラ52A表面に当接させて使用される。第1ブレード53Aの構成材料は、例えばステンレス、銅、アルミ等の金属、シリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴムが使用可能である。
第1ブレード53Aは、第1回収ローラ52Aとの接触部において回収ローラの回転方向に対抗する形で、固定・設置される。
第1バイアス印加手段56Aは、第1クリーニングローラ51Aにバイアスを印加する直流電源であり、第1クリーニングローラ51Aに直接的にバイアスを印加してよいが、第1回収ローラ52Aを有する場合は、図2に示すように、当該第1回収ローラ52Aを介して第1クリーニングローラ51Aにバイアスを印加すればよい。
第1バイアス印加手段56Aにより印加されるバイアスは、現像時のトナー帯電極性と同極性であっても、または逆極性であってもよいが、被清掃物の回収性の観点から、現像時のトナー帯電極性と同極性であることが好ましい
第1バイアス印加手段56Aは定電圧電源または定電流電源のいずれでもよく、定電圧電源の場合は例えば10kV以下、定電流電源の場合は例えば100μA以下に設定すればよい。
第2回収ローラ52Bは、第1回収ローラ52Aと同様のものが使用可能であり、第2クリーニングローラ51Bに捕捉・回収された被清掃物を自己の表面にさらに捕捉・回収する。第2回収ローラ52Bは第1回収ローラ52Aから独立して選択されてよい。
第2回収ローラ52Bの回転方向は特に制限されるものではないが、トナーの吐き出し性の観点から、図2に示すように、第2クリーニングローラ51Bとの接触部において第2クリーニングローラ51Bの回転方向と同方向であることが好ましい。
第2回収ローラ52Bの周速度は、第2クリーニングローラの周速度に応じて決定される。具体的には、トナーの吐き出し性とブラシの耐久性の観点から、第2クリーニングローラの周速度Vb2に対する第2回収ローラ52Bの周速度Vc2の比率θc2(Vc2/Vb2)が0.5以上1.5以下になるように設定されることが好ましい。
第2回収ローラ52Bへの第2クリーニングローラ51Bの食込み量は、特に制限されるものではなく、トナーの吐き出し性とブラシの耐久性の観点から、導電性ブラシ繊維512Bの長さに対して10〜40%が好ましい。当該食込み量は通常0.5〜3mmが好ましい。
第2ブレード53Bは、第2回収ローラ52B上の被清掃物を掻き取る部材であり、弾性を有するものが第2回収ローラ52B表面に当接させて使用される。第2ブレード53Bの構成材料は、第1ブレード53Aと同様の材料が使用可能であり、第1ブレード53Aから独立して選択されてよい。
第2ブレード53Bは、第2回収ローラ52Bとの接触部において回収ローラの回転方向に対抗する形で、固定・設置される。
第2バイアス印加手段56Bは、第2クリーニングローラ51Bにバイアスを印加する直流電源であり、第2クリーニングローラ51Bに直接的にバイアスを印加してよいが、第2回収ローラ52Bを有する場合は、図2に示すように、当該第2回収ローラ52Bを介して第2クリーニングローラ51Bにバイアスを印加すればよい。
第2バイアス印加手段56Bにより印加されるバイアスは、第1バイアス印加手段56Aによるバイアスとは異なる極性のバイアスである。
第2バイアス印加手段56Bは定電圧電源または定電流電源のいずれでもよく、定電圧電源の場合は例えば10kV以下、定電流電源の場合は例えば100μA以下に設定すればよい。
クリーニング装置50において、第1クリーニングローラ51A、第2クリーニングローラ51B、第1回収ローラ52A、第2回収ローラ52Bおよび中間転写ベルトは、それぞれ独立して駆動装置で回転駆動できるようになっている。それぞれの駆動装置では制御装置により回転速度または移動速度を制御できるようになっている。
本発明のクリーニング装置50において、被清掃物に主成分として含まれる残留トナーを回収・除去する動作について説明する。被清掃物に含まれる他の成分についても残留トナーと同様に回収・除去される。
例えば、第1バイアス印加手段により、現像時のトナー帯電極性と同極性のバイアスが第1クリーニングローラに印加される場合中間転写ベルト4表面の残留トナーはまず、第1クリーニングローラ51Aによって、現像時のトナー帯電極性とは逆極性に帯電された逆極性トナーが静電的に回収される。このとき、第1クリーニングローラ51Aは発泡ローラであって、トナーとの接触頻度がブラシローラと比較して高いので、逆極性トナーは、たとえ全部が回収されなかったとしても、第1クリーニングローラ51Aによって、所定のトナー帯電極性と同極性に帯電され、結果として未回収トナーはトナー帯電極性と同極性で比較的均一な帯電量に揃えられる。更には、発泡ローラで摺擦されることによりベルトとの付着力が低減され、未回収の残留トナーが、第2クリーニングローラ51Bによって、静電的に効率よく回収される。
また例えば、第1バイアス印加手段により、現像時のトナー帯電極性と逆極性のバイアスが第1クリーニングローラに印加される場合、中間転写ベルト4表面の残留トナーはまず、第1クリーニングローラ51Aによって、現像時のトナー帯電極性と同極性に帯電された同極性トナーが静電的に回収される。このとき、第1クリーニングローラ51Aは発泡ローラであって、トナーとの接触頻度がブラシローラと比較して高いので、トナー帯電極性と同極性のトナーは、たとえ全部が回収されなかったとしても、第1クリーニングローラ51Aによって、所定のトナー帯電極性と逆極性に帯電され、結果として未回収トナーはトナー帯電極性と逆極性で比較的均一な帯電量に揃えられる。更には、発泡ローラで摺擦されることによりベルトとの付着力が低減され、未回収の残留トナーが、第2クリーニングローラ51Bによって、静電的に効率よく回収される。
その後、いずれの場合においても、第1クリーニングローラ51Aおよび第2クリーニングローラ51Bに回収されたトナーはそれぞれ、第1回収ローラ52Aおよび第2回収ローラ52Bによって静電的にさらに回収される。第1回収ローラ52Aおよび第2回収ローラ52Bに回収されたトナーはそれぞれ、第1ブレード53Aおよび第2ブレード53Bにて機械的に掻き取られ、搬送スクリュー54で、図示省略の容器等へ搬出される。
クリーニング装置の別の実施形態を図3に示す。図3に示すクリーニング装置60は、ブラシ57をさらに有すること以外、図2に示すクリーニング装置と同様であるため、以下、特記しない限り、それらの説明を省略する。図3において図2と同様の符号が付された部材は、図2における当該符号が付された部材と同様である。
ブラシ57は、第1クリーニングローラ51Aよりも中間転写ベルト4の表面移動方向について上流側で、中間転写ベルト表面に対して接触・配置される。中間転写ベルト上に存在する被清掃物のうち紙粉は、トナーの大きさに比べて非常に大きなものが含まれるので、これが第1クリーニングローラ51Aの劣化を促すが、ブラシ57によって、当該紙粉を予め回収・除去することにより、より一層長期にわたって安定したクリーニング性能を発揮できる。
ブラシ57は、形状が特に制限されないこと以外、第2クリーニングローラ51Bと同様である。
ブラシ57の形状としては、例えば、平板形状、ローラ形状等が挙げられる。
(画像形成装置)
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成を示している。図1の画像形成装置100は電子写真方式の画像形成装置であり、タンデム型のフルカラー画像形成装置であるが、これに限定されるものではなく、例えば、いわゆるサイクル型のフルカラー画像形成装置であってもよいし、またはモノカラー画像形成装置であってもよい。
画像形成装置100は、ローラ31、32、33に巻き掛けられて図中反時計方向(図中矢印方向)に回転駆動される中間転写ベルト4を備えている。中間転写ベルト4はここでは無端ベルト形態を有しているが、ドラム形態の中間転写ドラムであってもよい。
ローラ32には中間転写ベルト4上の残留トナー等の被清掃物を清掃するクリーニング装置50が臨んでいる。中間転写ベルト用クリーニング装置50については前記した通りである。ローラ31には2次転写部材6が臨んでいる。2次転写部材6はここではローラ形態の2次転写ローラ6である。2次転写ローラ6の上方には定着装置7が設置されている。
ローラ32、31の間には中間転写ベルト4に沿って、ローラ32から31に向けて、イエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kがこの順序で配置されている。各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体11を備えており、該感光体の周囲に帯電装置12、画像露光装置13、現像装置14、1次転写部材2及び感光体上の残留トナー等の被清掃物を除去するクリーニング装置15がこの順序で配置されている。1次転写部材2はここではローラ形態の1次転写ローラ2であり、中間転写ベルト4を間にして感光体1に対向して配置される。
各画像形成部における現像装置14は、いずれも負帯電性トナーを採用するもので、感光体11上に形成される静電潜像を反転現像する。トナーは負帯電性を有するものに限定されず、正帯電性を有するものであってもよい。現像方式は反転現像方式に限定されず、正規現像方式であってもよい。各画像形成部における感光体11、帯電装置12、画像露光装置13、現像装置14及びクリーニング装置15は一つのケース1に取付け保持されており、感光体11は該ケース1内から転写ベルト4に臨んで該ベルト4に接触している。
四つの画像形成部Y、M、C、Kの下方には記録媒体(本例では記録紙S)の供給カセット8が設けられており、ここに収容される記録紙Sが給紙ローラ81にて一枚ずつ引き出され、供給されるようになっている。
各画像形成部の帯電装置12には、図示省略の制御部Contの指示のもとに、図示省略の電源から感光体帯電用の所定の高電圧が所定のタイミングで印加される。各画像形成部の現像装置14の現像ローラ141には、制御部Contの指示のもとに、図示省略の現像バイアス電源から所定の現像バイアスが所定のタイミングで印加される。
1次転写ローラ2には、制御部Contの指示のもとに、その画像形成部用の図示省略の1次転写電源からから1次転写電圧が、感光体ドラム11上のトナー像を中間転写ベルト4へ1次転写するタイミングで印加される。
2次転写ローラ6には、制御部Contの指示のもとに、図示省略の電源からから中間転写ベルト4上のトナー像を記録紙Sへ2次転写するタイミングで2次転写電圧が印加される。
各画像形成部における、感光体11、1次転写ローラ2、現像装置14における現像ローラ141等の回転部材や画像露光装置13の動作、さらには、2次転写ローラ6、中間転写ベルト4を巻き掛けたローラのうち駆動ローラ31、定着装置7、給紙ローラ81、クリーニング装置50、15等の動作も、制御部CONTの指示のもとに所定のタイミングで動作するようになっている。
画像形成装置100によると、次のように画像形成がなされる。
先ず、最終的に形成されるべき画像に応じて、画像形成部Y、M、C及びKのうち少なくとも一つにおいて画像形成される。画像形成部Y、M、C及びKのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Yにおいてイエロートナー像が形成され、これが中間転写ベルト4に1次転写される。すなわち、イエロー画像形成部Yにおいて、感光体11が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置12にて感光体11表面が一様に所定電位に帯電せしめられ、該帯電域に画像露光装置13からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体11上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置14の現像バイアスが印加された現像ローラ141にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が、1次転写電圧を印加された1次転写ローラ2にて中間転写ベルト4上に転写される。同様にして、マゼンタ画像形成部Mにおいてマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト4に転写され、シアン画像形成部Cにおいてシアントナー像が形成されて中間転写ベルト4に転写され、ブラック画像形成部Kにおいてブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト4に転写される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト4上に重ねて転写されるタイミングで形成される。かくして中間転写ベルト4上に形成された多重トナー像は中間転写ベルト4の回動により2次転写ローラ6へ向け移動する。
一方、記録紙Sが記録紙供給カセット8から給紙ローラ81にて引き出され、引き続きタイミングローラ対91、92により、ベルト4上の多重トナー像と同期をとって中間転写ベルト4と2次転写ローラ6との間に供給され、2次転写電圧を印加された2次転写ローラ6にて該多重トナー像が記録紙S上に2次転写される。その後、記録紙Sは定着装置7に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録紙Sに定着されて所定のカラー画像が記録紙S上に形成される。さらにその後、記録紙Sは排紙ローラ対Rにて排紙トレイT上に排出される。
各画像形成部において1次転写後、感光体11上に残留する1次転写残トナー等の被清掃物はクリーニング装置15により清掃、回収される。また、2次転写後、中間転写ベルト4上に残留する2次転写残トナー等の被清掃物はクリーニング装置50により清掃、回収される。1次転写後、感光体11上に残留する、あるいは付着しているものは、殆どが1次転写残トナーであるが、2次転写後のベルト4上に残留、あるいは付着しているのは、2次転写残トナーのほか、記録紙Sに由来する紙粉、記録紙の填料(タルク等)等もある。画像形成部において現像装置14が2成分現像剤を採用するものであれば、該2成分現像剤に含まれていたキャリアが付着していることもある。
(ブラシローラAの製造)
導電性ナイロン繊維(ユニチカ製:繊度220T/96F、原糸抵抗 1×1012Ωを生地材といっしょに織り込み、繊維密度240kf/inchのブラシ生地を作成し、ブラシ生地材の裏面に導電性塗料を塗布したものを、芯金(外径11mm)に捲き付け、外径φ18.5mmになるよう切削加工し、ブラシローラAを得た。
(ブラシローラBの製造)
導電性ポリエステル(KBセーレン製:繊度330T/48F、原糸抵抗 1×10Ωで繊維密度140kf/inchのブラシ生地を作成したこと以外、ブラシローラAと同様の方法により、ブラシローラBを得た。
(発泡ローラC〜Gの製造)
所定の発泡層を芯金(外径8.0mm)に固定し、外径18.5mmになるよう切削し、発泡ローラC〜Gを得た。
発泡層としては、表1に示す発泡層1〜5を使用した。発泡層1〜5は、原料としてポリオール、イソシアネート、アミン系触媒、有機酸塩系触媒、水(発泡剤)、気泡形成用の気体及び整泡材を使用し、実施形態で説明した方法により製造した。具体的には、ポリオールとしてはポリエーテルポリオール(商品名 アクトコールED−37B(数平均分子量3000;三井武田化学製)、イソシアネートとしてはメチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)(商品名 ミリオネートMLT−S;日本ポリウレタン製)を使用した。アミン系触媒としては花王製のカオライザー No.23NPを使用した。有機酸塩系触媒としては、PANTECHNOLOGY製のEP73660Aを使用した。気泡形成用の気体としては窒素ガスを使用した)。整泡剤としては直鎖ジメチルポリシロキサン(商品名 Niaxsilicone L5614;GESilicone製)を使用した。各原料の使用量は、表に示すとおりであった。原料100ml当たり100mlの窒素ガスを吹き込んだ。発泡層に導電性を付与する為、カーボンブラックと結着樹脂を分散した溶液中に発泡層を浸漬・含浸後、乾燥して、発泡ローラの体積抵抗値を約1×10〜1×10Ω・cmに調整した。
Figure 2010145519
発泡層1〜5の物性値の測定方法について説明する。
平均セル径に関しては、発泡体の切断面を走査電子顕微鏡(SEM)により観察し、測定した。撮影画像よりセルをランダムに100個選択し、それぞれのセル径の平均を算出した。
開口率に関しては、同様に発泡体の切断面を走査電子顕微鏡(SEM)により観察測定した。撮影画像領域全体の面積Sとセル壁面の開口部の面積の和S1とを算出し、開口率(S1/S×100)を求めた。
<実施例/比較例;評価>
評価には、BizhubC450(コニカミノルタ製)の改造機を用いた。以下に特記しない限り、上記複写機の標準条件を採用した。詳しくは、中間転写ベルトのクリーニング装置のプレ帯電ブラシ部を改造し、図2に示すように所定の第1クリーニングローラ51A、第1回収ローラ52A、および第1ブレード53Aを取り付けた。また、元々のクリーニングブラシの位置には、図2に示すように、所定の第2クリーニングローラ51B、第2回収ローラ52B、および第2ブレード53Bを取り付けた。
第1クリーニングローラ51Aおよび第2クリーニングローラ51Bとしてそれぞれ、表2に記載のローラを用いた。
第1回収ローラ52Aおよび第2回収ローラ52Bとして、ニッケルメッキした鉄製ローラを用いた。メッキ膜の厚みは10μmであり、表面粗さRzは1.6μm以下で、芯金径はφ12mmであった。
第1ブレード53Aおよび第2ブレード53Bとして、SUSの薄板(厚み80μm)を用いた。
トナーは、平均粒径が6.5ミクロンのマイナス荷電性のシアントナーを用いた。
中間転写ベルト4として導電性ポリイミド樹脂からなるベルト(表面抵抗5×1011Ω)を用い、ベルト速度は300mm/秒に設定した。
中間転写ベルト4に対する第1クリーニングローラ51Aの食込み量および中間転写ベルト4に対する第2クリーニングローラ51Bの食込み量は1.3mmとした。
第1回収ローラ52Aに対する第1クリーニングローラ51Aの食込み量および第2回収ローラ52Bに対する第2クリーニングローラ51Bの食込み量は1.3mmとした。
第1クリーニングローラ51A、第2クリーニングローラ51B、第1回収ローラ52Aおよび第2回収ローラ52Bの回転速度は300mm/秒とし、それらの回転方向はそれぞれ図2に示す通りとした。
第1回収ローラ52Aおよび第2回収ローラ52Bにはそれぞれ外部電源56A,56Bよりクリーニング電界を印加する加工を行い、駆動ローラ32の軸部には接地(アース)する加工を行った。
第1クリーニングローラ51Aには、第1回収ローラ52Aを介して、バイアスを印加した。バイアスを印加する電源56Aには、マイナス40μAの定電流電源を用いた。
第2クリーニングローラ51Bには、第2回収ローラ52Bを介して、バイアスを印加した。バイアスを印加する電源56Bには、プラス30μAの定電流電源を用いた。
(クリーニング性能)
クリーニング性能を評価するのに、初期の評価と、耐久時の評価を行った。耐久時での評価では、各部材の劣化促進の為、B/W比5%の画像を10万枚印字させた後の部材を用いた。
画像濃度設定は、階調255/255の最大設定とし、1次転写電流を30μA、2次転写バイアスをゼロ(μA)で設定した。A4ベタ画像を出力し、用紙が2次転写部を通過した頃を見計らい、強制的に停止し、中間転写ベルト上にトナー像を形成した。この中間転写ベルト上の転写残トナーを、上記したように条件を設定したクリーニング装置にて回収し、中間転写ベルト上のクリーニング後のクリーニング残トナーを計測した。
中間転写ベルト上のクリーニング残トナー量は、ブッカーテープ(3cm幅×長さ25cm)で写し取り、台紙に貼り付けた。ベルト幅の奥、手前、中央部より、クリーニング残トナーを採取した。新品のブッカーテープを同じ台紙に貼り付け、基準とした。CM−512mk3(コニカミノルタセンシング製の分光測色計)でブッカーテープの色を計測し、基準との色差を計測した。各ブッカーテープでベルト進行方向先端、中央、後端の3箇所を測定し、各条件にて9箇所の色差を計測した。
また、以上の測定を、2次転写バイアスを、電流値が60μAになるよう設定した場合についても行った。ここで、2次転写バイアスがゼロ(μA)のときは、転写残トナーの帯電量は図4のように負帯電側の分布を示した。一方、2次転写バイアスが60μAの場合には、図5のように正荷電トナーと負帯電トナーの両方が存在した。尚、図4および図5におけるトナーの帯電量分布はE−SPARTアナライザー(ホソカワミクロン社製)で測定したものである。
判定は、18箇所(2次転写電流2条件×ベルト上9箇所)全てにおいて、クリーニング後の色差△Eが0.7以下で有れば「優(○)」とし、1箇所でも△Eが0.7を超えれば「不可(×)」とした。
Figure 2010145519
第1クリーニングローラ−第2クリーニングローラの組み合わせとして発泡ローラ−ブラシローラの構成により、クリーニング性能が向上している。また、発泡ローラのセル壁面の開口率が5%以上50%以下であると、耐久後でも回収性が維持されることが判明した。
耐久後のクリーニング装置を観察すると、繊維状の紙粉が第1クリーニングローラに付着していた。そこで、第1クリーニングローラ51Aの上流側に、図3に示すように、平板ブラシ57を取り付け、上記した実施例と同様の方法により耐久評価を行った。
平板ブラシ57は、ナイロンブラシ(ユニチカ製 繊度330T/48F、繊維密度80kf/inch、ブラシ幅8mm)の生地を、クリーニング装置のハウジングに両面テープで貼り付けた。
その結果、実施例1〜6では、取り付けた平板ブラシに繊維状の紙粉が回収され、第1クリーニングローラへの紙粉の付着は無く、クリーニング性能がさらに良好に維持される結果が得られた。
本発明のクリーニング装置は、モノクロ画像或いはカラー画像を形成する電子写真方式の複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等のような画像形成装置において、長期にわたって中間転写体表面を有効に清掃できる。
本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図1における中間転写体用クリーニング装置の拡大図である。 本発明の別の実施形態にかかる中間転写体用クリーニング装置の拡大図である。 2次転写バイアスをゼロにした場合の転写残トナーの帯電量分布の例である。 2次転写バイアスを、電流値が16μAになるよう設定して印加した場合の転写残トナーの帯電量分布の例である。 従来の中間転写体用クリーニング装置の拡大図である。
符号の説明
50:60:中間転写体用クリーニング装置、51A:第1クリーニングローラ、51B;第2クリーニングローラ、52A:第1回収ローラ、52B:第2回収ローラ、53A:第1ブレード、53B:第2ブレード、54:搬送スクリュー、55:ケース、56A:第1バイアス印加手段、56B:第2バイアス印加手段、57:ブラシ。

Claims (5)

  1. 中間転写体表面に対して接触しながら回転可能に配置された第1クリーニングローラ;
    前記第1クリーニングローラにバイアスを印加する第1バイアス印加手段;
    前記第1クリーニングローラよりも前記中間転写体の表面移動方向について下流側で、前記中間転写体表面に対して接触しながら回転可能に配置された第2クリーニングローラ;および
    前記第2クリーニングローラに、前記第1バイアス印加手段によるバイアスとは異なる極性のバイアスを印加する第2バイアス印加手段を有し、
    前記第1クリーニングローラが、表面に発泡層を有し、該発泡層のセルの壁面の開口率が3%以上50%以下である発泡ローラであり、
    前記第2クリーニングローラがブラシローラであることを特徴とする中間転写体用クリーニング装置。
  2. 前記第1バイアス印加手段により、トナーの現像時の帯電極性と同極性のバイアスが印加される請求項1に記載の中間転写体用クリーニング装置。
  3. 前記第1クリーニングローラ表面に対して接触しながら回転可能に配置された第1回収ローラ;
    前記第1回収ローラ表面に対して接触しながら固定・配置された第1ブレード;
    前記第2クリーニングローラ表面に対して接触しながら回転可能に配置された第2回収ローラ;および
    前記第2回収ローラ表面に対して接触しながら固定・配置された第2ブレードをさらに有し、
    前記第1バイアス印加手段が前記第1回収ローラを介して前記第1クリーニングローラにバイアスを印加し、
    前記第2バイアス印加手段が前記第2回収ローラを介して前記第2クリーニングローラにバイアスを印加する請求項1または2に記載の中間転写体用クリーニング装置。
  4. 前記第1クリーニングローラよりも前記中間転写体の表面移動方向について上流側で、中間転写体表面に対して接触・配置されたブラシをさらに有する請求項1〜3のいずれかに記載の中間転写体用クリーニング装置。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の中間転写体用クリーニング装置を備えた画像形成装置。
JP2008319913A 2008-12-16 2008-12-16 中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置 Pending JP2010145519A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008319913A JP2010145519A (ja) 2008-12-16 2008-12-16 中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置
US12/639,256 US8045881B2 (en) 2008-12-16 2009-12-16 Cleaning device for intermediate transferring member and image-forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008319913A JP2010145519A (ja) 2008-12-16 2008-12-16 中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010145519A true JP2010145519A (ja) 2010-07-01

Family

ID=42240693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008319913A Pending JP2010145519A (ja) 2008-12-16 2008-12-16 中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8045881B2 (ja)
JP (1) JP2010145519A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013045085A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Ricoh Co Ltd クリーニング装置及び画像形成装置
JP2013061517A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP2013125133A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Konica Minolta Business Technologies Inc クリーニング装置および画像形成装置
JP2015206827A (ja) * 2014-04-17 2015-11-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP2017203813A (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 シャープ株式会社 クリーニング装置、転写装置および画像形成装置
JP2021117280A (ja) * 2020-01-23 2021-08-10 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7860429B2 (en) * 2005-09-09 2010-12-28 Fuji Xerox Co., Ltd. Cleaning device and image forming apparatus using the same
JP4561881B2 (ja) * 2008-06-13 2010-10-13 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 転写ベルト用クリーニングローラ及び画像形成装置
JP5464487B2 (ja) * 2010-03-18 2014-04-09 株式会社リコー クリーニング装置および画像形成装置
JP5605679B2 (ja) * 2010-03-18 2014-10-15 株式会社リコー クリーニング装置および画像形成装置
JP5589736B2 (ja) * 2010-10-06 2014-09-17 株式会社リコー クリーニング装置および画像形成装置
JP5879290B2 (ja) * 2013-03-26 2016-03-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 中間転写ユニット及び画像形成装置
JP2015049407A (ja) * 2013-09-03 2015-03-16 コニカミノルタ株式会社 クリーニング装置および画像形成装置
US9229416B2 (en) * 2013-10-31 2016-01-05 Kyocera Document Solutions Inc. Image forming apparatus having a cleaning device for an image carrier
CN111235622B (zh) * 2020-03-17 2020-12-15 山东精创磁电产业技术研究院有限公司 一种微型电机金属外壳电镀加工工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01198784A (ja) * 1987-10-29 1989-08-10 Hokushin Ind Inc 電子写真感光体用クリーニングローラ及びその製造方法
JPH07325461A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Canon Inc 帯電装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2000320536A (ja) * 1999-05-11 2000-11-24 Bridgestone Corp 導電性弾性ローラの製造方法及びその方法により得られた導電性弾性ローラ
JP2002229344A (ja) * 2001-02-01 2002-08-14 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び画像形成装置に用いられるクリーニング装置
JP2002318484A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Canon Inc 帯電部材、帯電装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2005221537A (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法
JP2005308894A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Sharp Corp 転写装置
JP2005338492A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Sharp Corp 回転ブラシのクリーニング装置
JP2007248921A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Sharp Corp 供給ローラ、非磁性1成分現像装置および非磁性1成分現像方法
JP2007272091A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc 画像形成装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005326758A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Fuji Xerox Co Ltd 中間転写装置及び画像形成装置
US7346290B2 (en) 2004-05-27 2008-03-18 Sharp Kabushiki Kaisha Cleaning apparatus for a rotatable member
US7395004B2 (en) * 2004-10-20 2008-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus featuring first and second toner removing sequence selected on the basis of a toner amount per unit area

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01198784A (ja) * 1987-10-29 1989-08-10 Hokushin Ind Inc 電子写真感光体用クリーニングローラ及びその製造方法
JPH07325461A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Canon Inc 帯電装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2000320536A (ja) * 1999-05-11 2000-11-24 Bridgestone Corp 導電性弾性ローラの製造方法及びその方法により得られた導電性弾性ローラ
JP2002229344A (ja) * 2001-02-01 2002-08-14 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び画像形成装置に用いられるクリーニング装置
JP2002318484A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Canon Inc 帯電部材、帯電装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2005221537A (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法
JP2005308894A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Sharp Corp 転写装置
JP2005338492A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Sharp Corp 回転ブラシのクリーニング装置
JP2007248921A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Sharp Corp 供給ローラ、非磁性1成分現像装置および非磁性1成分現像方法
JP2007272091A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc 画像形成装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013045085A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Ricoh Co Ltd クリーニング装置及び画像形成装置
JP2013061517A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP2013125133A (ja) * 2011-12-14 2013-06-24 Konica Minolta Business Technologies Inc クリーニング装置および画像形成装置
JP2015206827A (ja) * 2014-04-17 2015-11-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP2017203813A (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 シャープ株式会社 クリーニング装置、転写装置および画像形成装置
JP2021117280A (ja) * 2020-01-23 2021-08-10 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
JP7427971B2 (ja) 2020-01-23 2024-02-06 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8045881B2 (en) 2011-10-25
US20100150601A1 (en) 2010-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010145519A (ja) 中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置
JP2010145520A (ja) 中間転写体用クリーニング装置および画像形成装置
JP2000330443A (ja) 画像形成装置のクリーニング装置
JP4561881B2 (ja) 転写ベルト用クリーニングローラ及び画像形成装置
JP4208513B2 (ja) 画像形成装置
JP4656228B2 (ja) 画像形成装置
JP5309913B2 (ja) トナー供給ローラ、現像装置及び画像形成装置
US9927741B2 (en) Image forming apparatus
JP2009058732A (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
JP2008276083A (ja) 画像形成方法、画像形成装置
KR100624498B1 (ko) 대전 장치 및 이를 사용한 화상 형성 장치
JP2003043889A (ja) 静電荷像現像用トナー、クリーニング装置、画像形成方法及び装置
JP4656181B2 (ja) トナー供給ローラ、現像装置及び画像形成装置
JP3789061B2 (ja) 画像形成装置
US8693928B2 (en) Development device and image formation apparatus
JP5245525B2 (ja) 転写部材用クリーニングローラ及び画像形成装置
JP4626723B2 (ja) 転写ベルト用クリーニングローラ及び画像形成装置
JP2009175700A (ja) 感光体用クリーニングローラ及び画像形成装置
JP2010211038A (ja) 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2009042566A (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US10983473B2 (en) Drum cartridge including a cleaning member, for use with an image forming apparatus
JP3574624B2 (ja) クリーニング装置、およびそれを備える画像形成装置
JP2011064948A (ja) クリーニング装置および画像形成装置
JP4834414B2 (ja) クリーニング装置および画像形成装置
JP3817384B2 (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110729

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120403