JP2016062064A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回収ローラーとトナーとの電気的な付着力が強い場合でも、回収ローラーからトナーを確実に掻き取ることのできるクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーニング装置１０は、トナー像を転写紙に転写した後の像担持体７の表面に付着した残留物を捕集する回転ブラシ３３と、回転ブラシ３３と接触して、回転ブラシ３３に捕集された残留物を除去する回収ローラー３５と、回収ローラー３５に当接して、回収ローラー３５に回収された残留物を掻き落とすクリーニングブレード３７と、回収ローラー３５に接触して、トナーの逆流を防止するシール部材３９と、を備える。クリーニングブレード３７の回収ローラー３５への当接圧をＰ（ｇ／ｃｍ）、クリーニングブレード３７と回収ローラー３５との当接角をθ（°）としたとき、当接圧Ｐと当接角θとの積（Ｐ・θ）が所定値以上である。【選択図】図２

Description

本発明は、像担持体からトナーを除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンター、ファクシミリ、複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、トナー像が転写紙に転写された後に像担持体上に残留したトナーは、クリーニング装置によって除去されている。また、フルカラー対応の画像形成装置では、像担持体として、樹脂製の中間転写ベルトや弾性層を有する中間転写ベルトが使用される。

樹脂製の中間転写ベルトの場合は、ウレタンゴム製等のブレードのエッジを中間転写ベルトの表面に圧接してトナーを掻き落とすブレードクリーニング方式が、構成が簡易で安価なため、一般的に使用されている。一方、弾性層を有する中間転写ベルトの場合は、回転ブラシで中間転写ベルトの表面から機械的及び電気的にトナーを掃きとり、この回転ブラシから回収ローラーにトナーを静電気力で移動させ、回収ローラーに付着したトナーをブレードによって掻き落とす構成が主に採用されている。

回転ブラシと、回収ローラーと、ブレードとを有する構成では、クリーニングブレードよりも回収ローラーの回転方向の上流側にシール部材を設けて、クリーニングブラシで掻き落とされたトナーの逆流を防止している。このシール部材は回収ローラーに当接するように設けられているため、トナーや紙粉が当接部で堰き止められ、堰き止められたトナーなどが落下するという不具合が発生する。

そこで、回収ローラーの表面に高抵抗層を形成して、回収ローラーとトナーとの電気的な付着力が、回収ローラーとシール部材との当接力よりも高くなるようにすることで、シール部材によってトナー等が堰き止められることを防止する対策がとられている。しかし、回収ローラーとトナーとの付着力を強くすると、ブレードによる回収ローラーからのトナーの掻き取りが困難となってしまう。回収ローラーからのトナーの掻き取りが不十分な場合、回転ブラシから回収ローラーへトナーが移動し難くなり、結果的に回転ブラシによる中間転写ベルトからのトナー捕集効率が低下し、クリーニング性能が悪くなる虞がある。

特許文献１には、ＳＵＳ等の金属で形成されて、所定の表面粗さを有する回収ローラーを用いたクリーニング装置を備えた画像形成装置が提案されている。

特開２０１１−１０２９５８号公報

上記特許文献１の画像形成装置では、クリーニングブレードによるトナーの掻き取りを考慮して、回収ローラーの表面粗さを所定の範囲内に設定している。しかし、特許文献１の画像形成装置では、回転ブラシ側の空間からのトナーの逆流を防止するシール部材が設けられていないので、このようなシール部材を設けた場合に、回収ローラーの表面粗さを調整するのみで、トナーの堰き止め等を生じないように回収ローラーからトナーを確実に掻き取ることができるかは不明である。また、特許文献１の画像形成装置では、クリーニングブレードが金属製であるので、回収ローラーの幅方向の当接圧を一定に維持することが困難で、回収ローラーからのトナーの掻き取りが幅方向で安定化しない虞がある。

そこで本発明は上記事情を考慮し、回収ローラーとトナーとの電気的な付着力が強い場合でも、回収ローラーからトナーを確実に掻き取ることのできる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。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持体と、トナー像を転写紙に転写した後の前記像担持体の表面に接触して、該表面に付着した残留物を捕集する回転ブラシと、前記像担持体と前記回転ブラシとの接触部位よりも前記回転ブラシの回転方向下流側で該回転ブラシと接触して、該回転ブラシに捕集された残留物を除去する回収ローラーと、前記回転ブラシと前記回収ローラーとの接触部位よりも前記回収ローラーの回転方向下流側で当接して、前記回収ローラーに回収された残留物を掻き落とすクリーニングブレードと、前記回転ブラシと前記回収ローラーとの接触部位と前記クリーニングブレードとの間において前記回収ローラーに接触して、トナーの逆流を防止するシール部材と、を備えた画像形成装置であって、前記回収ローラーは、表面の抵抗率が１０^３Ω・ｃｍ以上であり、前記クリーニングブレードの前記回収ローラーへの当接圧をＰ（ｇ／ｃｍ）、前記クリーニングブレードと前記回収ローラーとの当接角をθ（°）としたとき、前記当接圧Ｐと前記当接角θとの積（Ｐ・θ）が所定値以上であることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、回収ローラーの表面の抵抗率を高くして回収ローラーとトナーとの付着力を高くすることによって、トナーなどの堰き止めを起こさないようにシール部材によってトナーの逆流を防止することができる。さらに、回収ローラーとトナーとの付着力を高くしても、クリーニングブレードによって回収ローラーからトナーを確実に掻き取ることができる。したがって、回収ローラーによる回転ブラシからのトナーの回収効率が低下しないので、回転ブラシによるトナーの捕集性能が安定し、像担持体のクリーニング性能を高めることができる。

本発明の画像形成装置においては、前記所定値は、３６０〜３８０の範囲内であることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、当接圧と当接角とを、回収ローラーからトナーを確実に掻き取ることができる適宜な範囲内に設定できる。

本発明の画像形成装置においては、前記クリーニングブレードの前記回収ローラーへの当接圧は、１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの範囲内であり、前記クリーニングブレードと前記回収ローラーとの当接角は、５°〜３５°の範囲内であることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、トナーを確実に掻き取ることができると共に、クリーニングブレードの巻き上がりが発生しないので、トナーを安定に掻き取ることができる。また、当接圧及び当接角を、当接圧と当接角度との積がある値以上となるようにこの範囲内で設定すればよいので、クリーニングブレードと回収ローラーとの位置決めの自由度を高めることができる。

本発明の画像形成装置においては、前記回収ローラーは、表面の抵抗率が１０^３Ω・ｃｍ以上であることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、回収ローラーとトナーとの電気的な付着力が高くなり、シール部材によってトナー等が堰き止められることを防止することができる。

本発明の画像形成装置においては、前記回収ローラーは、表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以上であることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、クリーニングブレードの巻き上がりを防止することができ、クリーニングブレードを回収ローラーに安定に当接させることができる。

本発明の画像形成装置においては、前記回収ローラーは、表面粗さ（Ｒｚ）が２μｍ〜４μｍであることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、クリーニングブレードの巻き上がりを防止することができ、クリーニングブレードを回収ローラーに安定に当接させることができる。

本発明の画像形成装置においては、前記回収ローラーは、アルマイト加工によって形成された表層を有し、該表層は厚さが１０μｍ以下であることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、表層を抵抗率が１０^３Ω・ｃｍ以上の高抵抗層としてトナーとの付着力を高めることができると共に、表面粗さ（Ｒａ）を０．１５μｍ以上としてクリーニングブレードの巻き上がりを防止することができる。つまり、アルマイト加工によって、回収ローラーに所定の表面特性及び電気特性を有する表層を形成することができるので、回収ローラーを簡易に形成することができる。

本発明の画像形成装置においては、前記回収ローラーには、前記トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加されることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、回転ブラシから回収ローラーへ電気的にトナーを移動させることができるので、回転ブラシからのトナーの除去効率を高めることができる。

本発明の画像形成装置においては、前記クリーニングブレードは、ウレタンゴムで形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、クリーニングブレードの幅方向において回収ローラーとの当接圧を一定にすることができ、回収ローラーからの掻き取り性を高めることができる。

本発明の画像形成装置においては、前記像担持体は、弾性層を有する無端状の中間転写ベルトであることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、中間転写ベルト上に形成されたトナー像を転写録紙に転写する際に、転写紙の幅方向において中間転写ベルトから転写紙に均一な圧接力を与えることができるので、中抜け画像等の発生を防ぎ、良好な画像が得られる。

本発明によれば、回収ローラーとトナーとの電気的な付着力が強い場合でも、回収ローラーからトナーを確実に掻き取ることができるので、クリーニング装置内でのトナーの逆流を防止しつつ、十分なクリーニング性能を発揮することができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、中間転写ベルト用クリーニング装置を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置において、クリーニングブレードと回収ローラーとの当接圧及び当接角度について説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置において、クリーニングブレードと回収ローラーとの当接圧及び当接角度と、回収ローラー状のダッシュマークの有無との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１を用いてカラープリンター１（画像形成装置）の全体の主な構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面手前側を、カラープリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きは、プリンター１の正面から見た方向を基準として説明する。

カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には、給紙カセット３から転写紙を給紙する給紙部４が設けられている。プリンター本体２の上部には排紙トレイ５が設けられている。プリンター本体２の内部には、上方に、それぞれ異なる色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）のトナーを収容したトナーコンテナ６が配置されている。トナーコンテナ６の下方には、中間転写ベルト７（像担持体）が左右に配置されたテンションローラー８Ｌ、８Ｒ間に架設されている。中間転写ベルト７の一端（図の右端）には、二次転写部９が形成されており、他端には、クリーニング装置１０が設けられている。中間転写ベルト７の下方には、４個の画像形成部１２がトナーの色ごとに設けられている。

画像形成部１２には、感光体ドラム１３が回転可能に設けられている。感光体ドラム１３の周囲には、帯電装置１４と、現像装置１５と、転写ローラー１６と、クリーニング装置１７、除電装置１８とが、感光体ドラム１３の回転方向に沿って順に配置されている。さらに、各画像形成部１２の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置２１が配置されている。また、二次転写部９の上方には定着装置２２が設けられており、定着装置２２の上方には、排紙トレイ５に面した排紙部２３が設けられている。

また、プリンター本体２の内部には、給紙部４から、二次転写部９と定着装置２２を通って排紙部２３へ向かって縦方向に延びる転写紙の搬送経路２４が設けられている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作を説明する。プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力されると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電装置１４によって感光体ドラム１３の表面が帯電された後、露光装置２１からのレーザー光（図１の鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１３に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１３の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１５により対応する色のトナー像に現像される。トナー像は、転写ローラー１６によって中間転写ベルト７の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部１２が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト７上にフルカラーのトナー像が形成される。感光体ドラム１３上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１７及び除電装置１８によって除去される。

一方、給紙部４によって給紙カセット３又は手差しトレイ（図示省略）から取り出された転写紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部９へと搬送され、二次転写部９において、中間転写ベルト７上のフルカラーのトナー像が転写紙に二次転写される。中間転写ベルト７上に残留したトナーは、クリーニング装置１０によって除去される。トナー像を二次転写された転写紙は、搬送経路２４を下流側へと搬送されて定着装置２２に進入し、この定着装置２２において転写紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙は、排紙部２３から排紙トレイ５上に排出される。

次に、図２を参照して、クリーニング装置１０について説明する。図２はクリーニング装置の正面図である。

クリーニング装置１０は、中間転写ベルト７が架設されている左側のテンションローラー８Ｌに対向配置されている。中間転写ベルト７は、樹脂製の基材層７ａの表層側に、弾性層７ｂとコーティング層（図示省略）とをこの順に設けたものである。弾性層７ｂは、例えばウレタンゴムで形成される。表層は、例えば、ＰＴＥＦ（ポリテトラフルオロエチレン）で形成される。中間転写ベルト７や、左右のテンションローラー８Ｌ、８Ｒ及び他のテンションローラー等は、ユニットとして一体化されている。

クリーニング装置１０は、支持部材３１と、この支持部材３１に支持される、中間転写ベルト７の表面に接触して中間転写ベルト７の表面からトナーを捕集する回転ブラシ３３と、回転ブラシ３３に接触して回転ブラシ３３からトナーを回収する回収ローラー３５と、回収ローラー３５に当接してトナーを掻き取るクリーニングブレード３７と、回収ローラー３７に当接してトナー漏れを防止するシール部材３９と、掻き取られたトナーを回収するスクリュー部材４１と、を有する。クリーニング装置１０は、中間転写ベルトユニットに一体に設けられている。

支持部材３１は、一面が開口した箱状の部材であり、開口が左側のテンションローラー８Ｌに面するようにプリンター本体２に設けられている。

回転ブラシ３３は、中間転写ベルト７の表面に、中間転写ベルト７の回転移動方向に対してカウンター方向から接触するように、図２の反時計回り方向に回転可能に支持されている。回転ブラシ３３は、例えば、導電性ポリエステルや導電性ナイロン等の導電性樹脂からなるブラシ繊維を使用したファーブラシで形成される。

回収ローラー３５は、回転ブラシ３３と中間転写ベルト７との接触部Ｃ１よりも、回転ブラシ３３の回転移動方向の下流側において回転ブラシ３３に接触するように、図２の時計回り方向に回転可能に支持されている。回収ローラー３５は、例えば、アルミニウム等の金属製基材３５ａと、基材３５ａの表面をアルマイト加工することによって形成された表層３５ｂと、を有する。

表層３５ｂの厚さは、１０μｍ以下、好ましくは７μｍ程度である。厚さが１０μｍを超えると、トナーとの付着性能が低下する。また、表層３５ｂの表面粗さは、クリーニングブレード３７の巻き上がりを防止できる点で、最大高さ（Ｒｙ）が６．３μｍ、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以上、十点平均粗さ（Ｒｚ）が２μｍ〜４μｍであることが好ましい。また、表層３５ｂの表面の電気抵抗率は、１０^３Ω・ｃｍ以上の場合、トナーの付着力を高めることができる。

回収ローラー３５には、トナーと逆極性のバイアス電流が印加される。なお、印加される電流は変更可能であり、例えば、紙詰まり時等で中間転写ベルト７上に形成されたトナー像をクリーニングする必要がある場合など、除去されるトナーの量が多い場合には、高い電流が印加される。

クリーニングブレード３７は、回転ブラシ３３と回収ローラー３５との接触部Ｃ２よりも、回収ローラー３５の回転方向の下流側において、回収ローラー３５の回転方向に対してカウンター方向から回収ローラー３５に当接するように、支持プレート３７ａに支持されている。クリーニングブレード３７は、例えば、ポリウレタンやＰＥＴ等の樹脂で形成されている。

シール部材３９は、回転ブラシ３３と回収ローラー３５との接触部Ｃ２とクリーニングブレード３７との間において、回収ローラー３５に下方から接触するように支持されている。このシール部材３９によって、支持部材３１の内部は、回転ブラシ３３が配置された側の空間３１ａと、クリーニングブレード３７で掻き落とされたトナーが収容される側の空間３１ｂに区画されており、クリーニングブレード３７側の空間３１ｂから回転ブラシ３３側の空間３１ａへのトナーの逆流を防いでいる。シール部材３９は、例えば、ウレタンシートで形成されている。

スクリュー部材４１は、シール部材３９よりも回収ローラー３５の回転方向の下流側において、クリーニングブレード３７の下方に、回転可能に支持されている。

このクリーニング装置１０においては、回収ローラー３５にアルマイト加工によって電気抵抗の高い表層３５ｂが形成されているので、回収ローラー３５とトナーとの付着力が高くなっており、クリーニングブレード３７による回収ローラー３５からのトナー掻き取りが困難になることが予想される。

そこで、クリーニングブレード３７と回収ローラー３５との当接角及びクリーニングブレード３７の回収ローラー３５に対する当接圧と、クリーニングブレード３７の掻き取り状態との関係を実験によって確認した。クリーニングブレード３７の掻き取り状態は、回収ローラー３５の表面にトナーが付着しているかどうか（ダッシュマークの有無）を目視にて判定した。

当接角は、図３に示されるように、クリーニングブレード３７が回収ローラー３５に当接した際の、クリーニングブレード３７と回収ローラー３５の接線Ｔとの間の角度θ（°）を示す。当接圧は、クリーニングブレード３７が回収ローラー３５に当接した状態での、クリーニングブレード３７のエッジＥから回収ローラー３５にかかる圧力Ｐ（ｇ／ｃｍ）を示す。

なお、当接圧に関しては、当接角に限らず、有効範囲を１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの間とする。つまり、当接圧が１０ｇ／ｃｍよりも小さい場合は、トナーの掻き取り性能が低下し、４０ｇ／ｃｍを超える場合は、低温低湿環境下でクリーニングブレード３７の巻き上がりや、トルクが上昇し過ぎるという問題が発生する。また、当接角に関しても、当接圧力に限らず、有効範囲を５°〜３５°の間とする。当接角が５°よりも小さい場合は、トナーの掻き取り性能が劣化し、３５°を超える場合は、クリーニングブレード３７の巻き上がりが発生する。

以下に実験条件を示す。
実験機：カラープリンター（京セラドキュメントソリューションズ株式会社製Ecosys P6035の改造機）。
中間転写ベルト７：ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）製の基材７ａにウレタンからなる弾性層７ｂとＰＴＥＦ（ポリテトラフルオロエチレン）表層とをこの順で積層したもの（大倉工業株式会社製）。
回転ブラシ３３：導電性アクリル繊維製ファーブラシ（東英産業株式会社製）。
回収ローラー３５：アルミニウム製基材３５ａの表面にアルマイト加工を施して表層３５ｂを形成したもの。表層３５ｂの厚さは７μｍ、表面粗さ（Ｒｙ）は６．３μｍ、表面粗さ（Ｒａ）は０．１５μｍ以上、表面粗さ（Ｒｚ）は２μｍ〜４μｍ、表面の電気抵抗率は１０^３Ω・ｃｍ以上。
クリーニングブレード３７：ポリウレタンゴム製ブレード（ＮＯＫ株式会社製）。
ブレード加重方式：定変位方式。
シール部材３９：ウレタンシート、厚さ０．１ｍｍ（日本マタイ株式会社製）。
回収ローラー３５への印加バイアス：−３μＡ。
接側部Ｃ１における回転ブラシ３３と中間転写ベルト７との食い込み量：１．０ｍｍ。
接触部Ｃ２における回転ブラシ３３と回収ローラー３５との食い込み量：１．５ｍｍ。

上記実験条件において、各色５％の印字率の文字原稿を、５，０００枚の普通紙（京セラドキュメントソリューションズ株式会社製ＶＭ紙）に画像形成した後に、回収ローラー３５を目視で観察し、ダッシュマークの有無を判定した。判定結果を図４のグラフに示す。グラフの縦軸は当接角（°）、横軸は当接圧（ｇ／ｃｍ）を示す。ダッシュマークが確認されなかった当接角と当接圧との組み合わせを○で示し、ダッシュマークが確認された組み合わせを×で示す。なお、横軸の下方に記した矢印は当接圧の有効範囲（１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍ）を示し、縦軸の左方に記した矢印は当接角の有効範囲（５°〜３５°）を示す。

図４のグラフから、ある境界線Ｌよりも当接圧Ｐ及び当接角θが高い組み合わせの領域（図４のハッチングで示す）において、ダッシュマークが現れないことがわかる。境界線Ｌは、当接角θと当接圧Ｐとがほぼ反比例の関係（θ＝ａ／Ｐ）にあることを示すラインである。つまり、当接圧Ｐと当接角度θとの積Ｐ・θが所定の値（ａ）以上の領域（θ＞ａ／Ｐ、すなわちＰ・θ＞ａ）で、ダッシュマークが現れないことになる。

表１に、当接角度θ及び当接圧Ｐの実測値と、当接圧Ｐと当接角度θと積Ｐ・θと、ダッシュマークの判定結果と、を示す。

表１から、ダッシュマークが現れない値（ａ）は、３６０〜３８０が好ましく、より好ましくは３６０である。つまり、当接圧Ｐと当接角度θと積Ｐ・θが３６０以上であれば、ダッシュマークが現れない、すなわち、クリーニングブレード３７によって回収ローラー３５からトナーが確実に掻き取ることができると言える。なお、図４のグラフにおける境界線Ｌは、所定値（ａ）が３６０の場合（θ＝３６０／Ｐ）を示している。

なお、回収ローラー３５として、ＳＵＳやＳＵＭを使用した場合、クリーニングブレード３７との当接圧が１０〜１５ｇ／ｃｍ、かつ、当接角が５〜２０°の範囲内において、ダッシュマークが現れない。ただし、回収ローラー３５の表面粗さが低いため、当接圧が２０ｇ／ｃｍを超えるとクリーニングブレード３７の巻き上がりが発生する。

上記構成を有するクリーニング装置１０においては、中間転写ベルト７の表面に残存した残トナーや紙粉等の残留物は、中間転写ベルト７と回転ブラシ３３との接触部において、ブラシ繊維間に捕集される。捕集された残留物は、回転ブラシ３３と回収ローラー３５との接触部において、回転ブラシ３３と回収ローラー３５との間の電位差により、ブラシ繊維間から回収ローラー３５に移行する。回収ローラー３５に移行した残留物は、クリーニングブレード３７によって機械的に掻き取られて落下する。掻き取られた残留物は、スクリュー部材４１によって装置外へ排出される。ここで、クリーニングブレード３７はウレタンゴムで形成されているので、クリーニングブレード３７の幅方向において回収ローラー３５との当接圧はほぼ一定となる。

また、シール部材３９が回収ローラー３５に当接しており、クリーニングブレード３７側の空間３１ｂから回転ブラシ３３側の空間３１ａへの、トナーの逆流を防止している。

上記説明したように本発明のカラープリンター１におけるクリーニング装置１０においては、回収ローラー３５の表面に高抵抗の表層３５ｂを形成して回収ローラー３５とトナーとの付着力を高くしても、クリーニングブレード３７によって回収ローラー３５からトナーを確実に掻き取ることができる。したがって、シール部材３９によって残留物の落下等を起こさずにトナーの逆流を防止しつつ、回収ローラー３５から確実にトナーを掻き取ることができる。したがって、回収ローラー３５で回転ブラシ３３からトナーを効率よく回収でき、回転ブラシ３３によるトナーの捕集性能が安定するので、中間転写ベルト７のクリーニング性能を高めることができる。

さらに、回収ローラー３５の表層３５ｂは、表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以上であり、表面粗さ（Ｒｚ）が２μｍ〜４μｍであるので、クリーニングブレード３７の巻き上がりを防止することができ、クリーニングブレード３７を回収ローラー３５に安定に当接させることができる。

また、クリーニングブレード３７と回収ローラー３５との当接角θと当接圧Ｐとを、積Ｐ・θがある値以上となるように上記の有効範囲内で設定すればよい。また、クリーニングブレード３７の巻き上がりに関して、本実施形態における回収ローラー３５とクリーニングブレード３７との当接圧の有効範囲（１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍ）及び当接角の有効範囲（５°〜３５°）は、回収ローラー３５をＳＵＳやＳＵＭで形成した場合の当接圧の有効範囲（１０ｇ／ｃｍ〜１５ｇ／ｃｍ）及び当接角の有効範囲（５°〜２０°）よりも広いので、クリーニングブレード３７と回収ローラー３５との位置決めの自由度を高めることができる。

また、回収ローラー３５においては、アルミニウム製の基材の表面をアルマイト加工することで表層３５ｂが形成されている。アルミニウム加工によって、表層３５ｂは表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以上、表面粗さ（Ｒｚ）が２μｍ〜４μｍ、電気抵抗率が１０^３Ω・ｃｍ以上とすることができる。つまり、一つの工程によって回収ローラー３５に所定の表面特性及び電気特性を有する表層３５ｂを形成することができるので、回収ローラー３５を簡易に形成することができる。

さらに、回収ローラー３５には、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加されて、回転ブラシ３３から回収ローラー３５へ電気的にトナーを移動させているので、回転ブラシ３３からのトナーの除去効率を高めることができる。したがって、回転ブラシ３３による中間転写ベルト７のクリーニング性能を高めることができる。

さらに、クリーニングブレード３７は、ウレタンゴムで形成されているので、クリーニングブレード３７の幅方向において回収ローラー３５との当接圧を一定にすることができ、回収ローラー３５からの掻き取り性を高めることができる。

さらに、中間転写ベルト７には弾性層７ｂが形成されているので、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像を転写紙に転写する際に、転写紙の幅方向において中間転写ベルトから転写紙に均一な圧接力を与えることができ、中抜け画像等の発生を防ぎ、良好な画像を得ることができる。

さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
７ 中間転写ベルト（像担持体）
１０ クリーニング装置
３３ 回転ブラシ
３５ 回収ローラー
３５ｂ 表層
３７ クリーニングブレード
３９ シール部材

Claims (10)

1. 表面にトナー像が形成される像担持体と、
   トナー像を転写紙に転写した後の前記像担持体の表面に接触して、該表面に付着した残留物を捕集する回転ブラシと、
   前記像担持体と前記回転ブラシとの接触部位よりも前記回転ブラシの回転方向下流側で該回転ブラシと接触して、該回転ブラシに捕集された残留物を除去する回収ローラーと、
   前記回転ブラシと前記回収ローラーとの接触部位よりも前記回収ローラーの回転方向下流側で当接して、前記回収ローラーに回収された残留物を掻き落とすクリーニングブレードと、
   前記回転ブラシと前記回収ローラーとの接触部位と前記クリーニングブレードとの間において前記回収ローラーに接触して、トナーの逆流を防止するシール部材と、
   を備えた画像形成装置であって、
   前記クリーニングブレードの前記回収ローラーへの当接圧をＰ（ｇ／ｃｍ）、前記クリーニングブレードと前記回収ローラーとの当接角をθ（°）としたとき、前記当接圧Ｐと前記当接角θとの積（Ｐ・θ）が所定値以上であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定値は、３６０〜３８０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クリーニングブレードの前記回収ローラーへの当接圧は、１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの範囲内であり、前記クリーニングブレードと前記回収ローラーとの当接角は、５°〜３５°の範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記回収ローラーは、表面の抵抗率が１０^３Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記回収ローラーは、表面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記回収ローラーは、表面粗さ（Ｒｚ）が２μｍ〜４μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記回収ローラーは、アルマイト加工によって形成された表層を有し、該表層は厚さが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記回収ローラーには、前記トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記クリーニングブレードは、ウレタンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体は、弾性層を有する無端状の中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images