JP2020012955A

JP2020012955A - トナーの除去

Info

Publication number: JP2020012955A
Application number: JP2018134672A
Authority: JP
Inventors: 古谷　理; Osamu Furuya; 理古谷; 俊池浦; Shun Ikeura; 悟堀; Satoru Hori
Original assignee: HP Printing Korea Co Ltd
Current assignee: HP Printing Korea Co Ltd
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2020-01-23
Also published as: WO2020018176A1; US11086264B2; US20210141331A1

Abstract

【課題】転写濃度のばらつきを生じさせることなく転写ローラをクリーニングすること。【解決手段】画像形成装置において転写ローラに付着したトナーを除去する装置を提供する。装置は、転写ローラの外周面に接触するように配置され、転写ローラの長手方向の長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシと、転写ローラの外周面に接触するように配置され、転写ローラの長手方向の長さの全体に沿って延在し、転写ローラの外周面にわたって表面電気抵抗を均一に分散する、細長いクリーニング部材とを含む。【選択図】図２

Description

画像形成装置は、中間転写ベルトから記録媒体のシートにトナー像を転写するために、記録媒体のシートを中間転写ベルトに押し当てながら中間転写ベルトの動きに従動して回転する転写ローラを含むことがある。

画像形成装置によっては、転写ローラの長手方向における転写ローラ上の幾つかの特定範囲を集中的にクリーニングするために、転写ローラ上のそれらの特定範囲の各々についてブラシを有するものがある。

本開示の種々の例による転写ローラに付着したトナーを除去する装置を実施することが可能な画像形成装置の一例を示す図である。本開示の第１の例による転写ローラに付着したトナーを除去する装置を示す図である。本開示の第１の例による装置におけるバーブラシの配置を示す図である。本開示の第２の例による転写ローラに付着したトナーを除去する装置を示す図である。本開示の第２の例による装置におけるバーブラシの配置を示す図である。本開示の第１の例による転写ローラに付着したトナーを除去する方法を示すフロー図である。本開示の第２の例による転写ローラに付着したトナーを除去する方法を示すフロー図である。

画像形成装置は、中間転写ベルトから記録媒体のシートにトナー像を転写するために、記録媒体のシートを中間転写ベルトに押し当てながら中間転写ベルトの動きに従動して回転する転写ローラを含むことがある。転写ローラを中間転写ベルトから引き離す機構を持たない画像形成装置では、用紙を供給することなく中間転写ベルトを動かすと、トナー像を担持する中間転写ベルトに直接押し当てられた転写ローラにトナーが不要に付着することがある。転写ローラに付着したトナーは、印刷時に用紙の裏面に汚れを生じさせることがある。

ところで、転写ローラの長手方向における転写ローラ上の幾つかの特定範囲を集中的にクリーニングすることが望ましい場合がある。例えば、画像形成装置は、画像調整時に、センサに対応する中間転写ベルト上の幾つかの範囲にのみトナー像（画像調整パターン）を形成することがあり、その結果、転写ローラの長手方向における転写ローラ上の幾つかの特定範囲に集中的にトナーが付着することがある。このような場合、転写ローラ上のそれらの特定範囲の各々に、ブラシが配置されることがある。クリーニング時に、転写バイアスとは反対の極性のバイアス電圧を転写ローラに印加することによって、ブラシのクリーニング能力を補強することができる。しかしながら、この場合、長期間の使用により、ブラシに接触している転写ローラの部分の表面電気抵抗が、ブラシに接触していない部分の表面電気抵抗に比べて上昇し、印刷時に転写ローラの長手方向における転写濃度のばらつきを生じさせることがある。転写濃度のばらつきを生じさせることなく転写ローラからトナーを除去することができれば有益である。

本開示は、一態様として、画像形成装置において転写ローラに付着したトナーを除去する装置であって、前記転写ローラの外周面に接触するように配置され、前記転写ローラの長手方向の長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシと、前記転写ローラの外周面に接触するように配置され、前記転写ローラの長手方向の長さの全体に沿って延在し、前記転写ローラの外周面にわたって表面電気抵抗を均一に分散する、細長いクリーニング部材とを含む、装置を提供する。前記装置は、前記転写ローラの長手方向に沿って互いに間隔を空けて一列に配置された複数の前記第１のバーブラシを含む場合がある。

前記細長いクリーニング部材は、前記転写ローラの回転方向において前記第１のバーブラシの下流側に、前記第１のバーブラシから離間して配置される場合がある。

前記装置は、前記転写ローラに付着した前記トナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧（「除去バイアス」）を前記転写ローラに印加するバイアス印加部をさらに含む場合がある。前記バイアス印加部は、画像調整時に、前記除去バイアスを前記転写ローラに印加する場合がある。前記バイアス印加部は、印刷時に、前記転写ローラに付着した前記トナーの帯電極性とは反対の極性のバイアス電圧（「転写バイアス」）を前記転写ローラに印加する場合がある。

前記細長いクリーニング部材は、第２のバーブラシである場合がある。前記細長いクリーニング部材は、細長いローラまたは可撓性シートである場合がある。前記第２のバーブラシは、前記第１のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。前記第２のバーブラシは、前記第１のバーブラシの繊維径よりも小さい繊維径、及び、前記第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。

前記装置は、前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に、前記転写ローラの外周面に接触するように配置され、前記転写ローラの長手方向の長さの前記一部に沿って延在する第３のバーブラシをさらに含む場合がある。前記装置は、前記転写ローラの長手方向に沿って互いに間隔を空けて一列に配置された複数の前記第３のバーブラシを含む場合がある。前記第３のバーブラシは、前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記第２のバーブラシに隣接して配置される場合がある。前記第２のバーブラシは、前記第３のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。前記第２のバーブラシは、前記第３のバーブラシの繊維径よりも小さい繊維径、及び、前記第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。

前記装置は、前記転写ローラの外周面に平行な湾曲面を有するベース部材をさらに含み、前記第１、第２及び第３のバーブラシの各々は、前記ベース部材の前記湾曲面から前記転写ローラの外周面に対して実質的に垂直に延びるブラシ毛を含む場合がある。前記第１、第２及び第３のバーブラシの各々の先端面は、前記転写ローラの外周面に沿って湾曲した形状を有する場合がある。

本開示は、他の態様として、画像形成装置において転写ローラに付着したトナーを除去する方法であって、前記転写ローラの長手方向の長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシを前記転写ローラの外周面に接触するように配置し、前記転写ローラの長手方向の長さの全体に沿って延在する細長いクリーニング部材を、前記転写ローラの外周面に接触するように配置し、前記転写ローラを回転させることを含む、方法を提供する。

前記方法において、前記転写ローラを回転させることは、前記転写ローラに付着した前記トナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧を前記転写ローラに印加しながら前記転写ローラを回転させることを含む場合がある。

前記方法において、前記細長いクリーニング部材を前記転写ローラの外周面に接触するように配置することは、前記細長いクリーニング部材を前記転写ローラの回転方向において前記第１のバーブラシの下流側に、前記第１のバーブラシから離間して配置することを含む場合がある。

前記方法において、前記細長いクリーニング部材は、第２のバーブラシである場合がある。前記方法において、前記第２のバーブラシは、前記第１のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。前記方法において、前記第２のバーブラシは、前記第１のバーブラシの繊維径よりも小さい繊維径、及び、前記第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。

前記方法は、前記転写ローラを回転させる前に、前記転写ローラの長手方向の長さの前記一部に沿って延在する第３のバーブラシを前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記転写ローラの外周面に接触するように配置することをさらに含む場合がある。前記方法において、前記第２のバーブラシは、前記第３のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。前記方法において、前記第２のバーブラシは、前記第３のバーブラシの繊維径よりも小さい繊維径、及び、前記第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。

前記方法において、前記第３のバーブラシを前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記転写ローラの外周面に接触するように配置することは、前記第３のバーブラシを前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記第２のバーブラシに隣接して配置することを含む場合がある。

前記方法において、前記第１、第２及び第３のバーブラシの各々の先端面は、前記転写ローラの外周面に沿って湾曲した形状を有する場合がある。

次に、図面を参照しながら、本開示の種々の例について詳しく説明する。

図１は、本開示の種々の例による転写ローラに付着したトナーを除去する装置を実施することが可能な画像形成装置の一例として、画像形成装置１を示している。画像形成装置１は、４つのトナー色（マゼンタ、イエロー、シアン及びブラック）の各々について、トナーボトルＮ、現像装置２０、感光体ドラム４０、帯電ローラ４０、及びクリーニングユニット４３を含む。画像形成装置１は、記録媒体搬送ユニット１０と、転写装置３０と、露光ユニット４２と、定着装置５０と、排出装置６０とをさらに含む。転写装置３０は、中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を循環運動可能に懸架する懸架ローラ３４，３５、３６、３７と、４つの感光体ドラム４０にそれぞれ対応する４つの一次転写ベルトローラ３２と、用紙Ｐを中間転写ベルト３１に対して押圧しながら中間転写ベルト３１の動きに従動して回転する二次転写ローラ３３とを含む。懸架ローラ３７は、中間転写ベルト３１を矢印で示された方向に循環運動させる駆動ローラとして構成されている。本開示の種々の例による装置は、二次転写ローラ３３に付着したトナーの除去に使用される場合がある。当然ながら、本開示の種々の例による装置は、他の画像形成装置においても使用可能である。

画像形成装置１は、各感光体ドラム４０を対応する帯電ローラ４１によって帯電させ、その上に、対応する色の画像データに従って露光ユニット４２により静電潜像を形成した後、その静電潜像を、対応する現像装置２０によって対応するトナーボトルＮからのトナーで現像し、トナー像を形成する。４つの感光体ドラム４０上にそれぞれ形成された４色のトナー画像は、次に、一次転写ローラ３２によって中間転写ベルト３１上に順番に積層され、一つのトナー画像に合成される。中間転写ベルト３１上に合成されたトナー画像は、その後、二次転写ローラ３３によって用紙Ｐ上に転写され、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２からなる定着装置５０によって用紙Ｐ上に定着される。用紙Ｐは、記録媒体搬送ユニット１０によって、カセットＫから一枚ずつ搬送経路Ｒ１に沿って搬送され、二次転写ローラ３３による前記トナー画像の転写を受けた後、排出ローラ６２、６４からなる排出装置６０によって排出される。

図２は、本開示の第１の例による転写ローラに付着したトナーを除去する装置１００を画像形成装置１の一部とともに示し、図３は、図２において転写ローラ３３側から見たベース部材１０５（図示省略）上の装置１００のバーブラシの配置を示している。図２及び図３に示されるように、装置１００は、転写ローラ３３の外周面に接触するように配置され、転写ローラ３３の長手方向ＬＤの長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシ１０１（１０１−１、１０１−２、１０１−３）と、転写ローラ３３の外周面に接触するように配置され、転写ローラ３３の長手方向ＬＤの長さの全体に沿って延在し、転写ローラ３３の外周面にわたって表面電気抵抗を均一に分散する細長いクリーニング部材１０２とを含む。細長いクリーニング部材１０２は、第２のバーブラシ１０２である場合がある。第１のバーブラシ１０１−１、１０１−２、１０１−３は、転写ローラ３３の長手方向ＬＤに沿って互いに間隔を空けて一列に配置されている。代替として、細長いクリーニング部材１０２は、細長いローラまたは可撓性シートであってもよい。

図３には、３つの第１のバーブラシ１０１−１、１０１−２、１０１−３が示されているが、装置１００は、１つ、２つ、４つまたは５つの第１のバーブラシ１０１を含む場合がある。あるいは、装置１００は、６以上の第１のバーブラシ１０１を含んでいてもよい。第１のバーブラシ１０１の長さは、例えば、中間転写ベルト３１の画像調整パターンを読み取るセンサの長さに応じて決定される場合がある。ただし、第１のバーブラシ１０１の長さは、クリーニングの目的に応じて様々に変更されてよい。

第１のバーブラシ１０１の有効なクリーニング能力を得るために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第１のバーブラシ１０１の先端面の幅は、好ましくは、５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ以上である場合がある。第１のバーブラシ１０１が転写ローラ３３の回転を阻害しないようにするために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第１のバーブラシ１０１の先端面の幅は、好ましくは、５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である場合がある。

第２のバーブラシ１０２の有効な表面電気抵抗均一化能力を得るために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第２のバーブラシ１０２の先端面の幅は、好ましくは、３ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上である場合がある。第２のバーブラシ１０２が転写ローラ３３の回転を阻害しないようにするために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第２のバーブラシ１０２の先端面の幅は、好ましくは、３０ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下である場合がある。

装置１００は、第１のバーブラシ１０１によって発生した転写ローラ３３の外周面上の表面電気抵抗のばらつきを第２のバーブラシ１０２によって均一化することができ、また、転写ローラ３３の外周面上で第１のバーブラシ１０１により掻き散らされたトナーを第２のバーブラシ１０２によって掻き落とすことができる。

第２のバーブラシ１０２は、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおいて第１のバーブラシ１０１の下流側に、第１のバーブラシ１０１から一定距離だけ離間して配置される場合がある。第２のバーブラシ１０２の上流側に隙間を設けることにより、第２のバーブラシ１０２の表面電気抵抗均一化能力を得ることができる。第２のバーブラシ１０２の有効な表面電気抵抗均一化能力を得るために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第１のバーブラシ１０１と第２のバーブラシ１０２の間の離間距離は、好ましくは、３ｍｍ以上、より好ましくは、５ｍｍ以上である場合がある。

第２のバーブラシ１０２の繊維密度（本／ｃｍ^２）を大きくすれば、転写ローラ３３と第２のバーブラシ１０２の間の接触性が向上されるため、第２のバーブラシ１０２の表面電気抵抗均一化能力は向上する。しかしながら、第２のバーブラシ１０２の繊維密度を単純に大きくすると、第２のバーブラシ１０２と転写ローラ３３との間の接触抵抗（摩擦抵抗）が増大し、転写ローラ３３の回転を阻害する恐れがある。そこで、第２のバーブラシ１０２の繊維密度を第１のバーブラシ１０１の繊維密度（本／ｃｍ^２）よりも大きくする場合、同時に、第２のバーブラシ１０２の繊維径（デニール）を第１のバーブラシ１０１の繊維径（デニール）よりも小さくすることにより、転写ローラ３３の回転を妨げないようにする場合がある。したがって、第２のバーブラシ１０２は、第１のバーブラシ１０１の繊維径よりも小さい繊維径、及び、第１のバーブラシ１０１の繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。

なお、繊維の長さや繊維の材質等の他の条件を一定とした場合、第２のバーブラシ１０２は、第２のバーブラシ１０２の繊維径（デニール）が第１のバーブラシ１０１の繊維径（デニール）よりも小さいときに、第１のバーブラシ１０１の繊維応力（Ｎ）よりも小さい繊維応力（Ｎ）を有する。

一例において、第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々における繊維径（デニール）と繊維密度（本／ｃｍ^２）の積は、有効なクリーニング能力を得るために、好ましくは、２０万以上、より好ましくは４０万以上とされる場合がある。また、第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々における繊維径（デニール）と繊維密度（本／ｃｍ^２）の積は、転写ローラ３３の回転を阻害しないようにするために、好ましくは、１００万以下、より好ましくは、６０万以下とされる場合がある。

装置１００は、転写ローラ３３に付着したトナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧（「除去バイアス」）を転写ローラ３３に印加するバイアス印加部１１０をさらに含む場合がある。除去バイアスを転写ローラ３３に印加することにより、転写ローラ３３へのトナーの付着を低減することができ、また、転写ローラ３３に付着したトナーを落としやすくし、装置１１０のクリーニング能力を向上させることができる。除去バイアスの印加は、特に、第１のバーブラシ１０１及び第２のバーブラシ１０２のような静止型ブラシを使用する場合にバーブラシのクリーニング能力を補強する意味で、特に有用である。転写ローラ３３へのトナーの付着を防止するために、除去バイアスの絶対値は、好ましくは、１０Ｖ以上、より好ましくは、１００Ｖ以上である場合がある。転写ローラ３３へのトナーの付着を防止するために、除去バイアスの絶対値は、好ましくは、５００Ｖ以下、より好ましくは、４００Ｖ以下である場合がある。

画像調整時に、転写ローラ３３は、駆動ローラ３７と転写ローラ３３の間に用紙Ｐを挟持することなく、トナー像が形成された中間転写ベルト３１の外周面に押圧された状態で駆動ローラ３７の回転に従動して回転されることがあり、それによって、中間転写ベルト３１から転写ローラ３３へのトナーの不要な付着を生じさせることがある。そのため、バイアス印加部１１０は、画像調整時に、除去バイアスを転写ローラ３３に印加する場合がある。この場合、転写ローラ３３に付着することがあるトナーの帯電極性は、中間転写ベルト３１上のトナー像を構成するトナーの帯電極性と同じである。一方、印刷時に、転写ローラ３３は、トナー像が形成された中間転写ベルト３１の外周面に対して用紙Ｐを押し当てる形で駆動ローラ３７と転写ローラ３３の間に用紙Ｐを挟持しながら、駆動ローラ３７の回転に従動して回転される。このとき、バイアス印加部１１０は、中間転写ベルト３１上から用紙Ｐへのトナー像の転写を促進するために、中間転写ベルト３１上のトナー像を構成するトナーの帯電極性とは反対の極性のバイアス電圧(「転写バイアス」）を転写ローラ３３に印加する場合がある。したがって、除去バイアスは、転写バイアスとは反対の極性を有する。

図２に示されているように、第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々の先端面は、転写ローラ３３の外周面に沿って湾曲した形状を有する場合がある。これによって、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおいて各バーブラシのブラシ毛を転写ローラ３３の外周面に略均一な圧力で接触させることができ、各バーブラシの先端面が平坦な形状を有する場合に比べて、第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々のクリーニング能力を向上させることができる。

装置１００は、転写ローラ３３の外周面に平行な湾曲面１０７を有するベース部材１０５をさらに含む場合がある。第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々は、ベース部材１０５の湾曲面１０７から転写ローラ３３の外周面に対して実質的に垂直に延びるブラシ毛を含む場合がある。第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々が、転写ローラ３３の外周面に対して実質的に垂直に延びるブラシ毛を有することにより、第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々について、高いクリーニング能力を得ることができる。

第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々は、基布のような可撓性シートと、当該可撓性シート上に植毛されたブラシ毛とを含み、可撓性シートは、ブラシ毛の先端部を転写ローラ３３の外周面に接触させる形で、両面テープ粘着または接着剤によってベース部材１０５の湾曲面１０７上に固定される。ブラシ毛は、絶縁性であっても、導電性であってもよい。ブラシ毛が絶縁性である場合、ブラシ毛は、例えば、ＰＥＴ、ナイロン、またはアクリル、あるいはこれらの組み合わせからなる場合がある。ブラシ毛が導電性である場合、バーブラシ１０１、１０２は、転写ローラ３３に対して電気的にフロートにされる。第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々のブラシ毛の長さは、略一定である場合がある。第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々におけるブラシ毛の転写ローラ３３に対する最大食い込み量と最小食い込み量の差が、１．０ｍｍ以内であれば、第１及び第２のバーブラシ１０１、１０２の各々における製造誤差や取付誤差等を許容しつつ、バーブラシを略均一な圧力で転写ローラ３３に接触させることができる。ここで、転写ローラに対するブラシ毛の食い込み量とは、転写ローラが存在しないと仮定したときに、ブラシ毛が本来あるはずの転写ローラの外周面から転写ローラの内部に延びる長さ（ｍｍ）である。

転写ローラ３３は、円筒状の芯金３３ａと、芯金３３ａの外周に設けられた円筒状の発泡体層３３ｂとを含む。転写ローラ３３を画像形成装置１内に回転可能に取り付けるために、転写ローラ３３の芯金３３ａの両端部は、発泡体層３３ｂの両端から多少の長さだけ突出している場合がある。ただし、本開示において、クリーニングの対象となるのは、転写ローラ３３のうち突出部を除いた円筒状部分の外周面である。したがって、本明細書において、「転写ローラ」と言及した場合、これは、転写ローラから突出部を除いた残りの円筒状部分を意味する。例えば、本明細書において、「転写ローラの長手方向の長さ」とは、転写ローラのうち突出部を除いた円筒状部分の長手方向の長さを意味し、「転写ローラの外周面」とは、転写ローラのうち突出部を除いた円筒状部分の外周面（発泡体層の外周面に等しい）を意味する。

転写ローラ３３の発泡体層３３ｂは、気泡と気泡壁とを含む。用紙Ｐの裏面の汚れを低減するために、発泡体層３３ｂは、６６％以上の気泡の比率を有する場合がある。また、転写ローラ３３の転写性能を確保するために、発泡体層３３ｂ中の気泡は、発泡体層３３ｂの断面において５００μｍ以下の直径を有する場合がある。さらに、転写ローラ３３の外周面からの離型性を確保するために、転写ローラ３３は、気温３３℃及び湿度８５％の環境下において、中間転写ベルト３１に対して１．０６以下の摩擦係数を有する場合がある。

図４は、本開示の第２の例による転写ローラに付着したトナーを除去する装置１００’を画像形成装置１の一部とともに示し、図５は、図４において転写ローラ３３側から見たベース部材１０５（図示省略）上の装置１００’のバーブラシの配置を示している。装置１００の構成要素に対応する装置１００’の構成要素には、装置１００の対応する構成要素と同じ符号を付し、重複する説明を省略する。図４及び図５に示されるように、装置１００’は、転写ローラ３３の外周面に接触するように配置され、転写ローラ３３の長手方向ＬＤの長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシ１０１（１０１−１、１０１−２、１０１−３）と、転写ローラ３３の外周面に接触するように配置され、転写ローラ３３の長手方向ＬＤの長さの全体に沿って延在し、転写ローラ３３の外周面にわたって表面電気抵抗を均一に分散する細長いクリーニング部材１０２と、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおいて細長いクリーニング部材１０２の下流側に、転写ローラ３３の外周面に接触するように配置され、転写ローラ３３の長手方向ＬＤの長さの前記一部に沿って延在する第３のバーブラシ１０３（１０３−１、１０３−２、１０１−３）とを含む。細長いクリーニング部材１０２は、第２のバーブラシ１０２である場合がある。第１のバーブラシ１０１−１、１０１−２、１０１−３は、転写ローラ３３の長手方向ＬＤに沿って互いに間隔を空けて一列に配置されている。第３のバーブラシ１０３−１、１０３−２、１０３−３は、転写ローラ３３の長手方向ＬＤに沿って互いに間隔を空けて一列に配置されている。第３のバーブラシ１０３−１、１０３−２、１０３−３は、転写ローラ３３の長手方向ＬＤにおいて、第１のバーブラシ１０１−１、１０１−２、１０１−３にそれぞれ対応する位置及び範囲に延在している。代替として、細長いクリーニング部材１０２は、細長いローラまたは可撓性シートであってもよい。

図５には、３つの第１のバーブラシ１０１−１、１０１−２、１０１−３が示されているが、装置１００’は、１つ、２つ、４つまたは５つの第１のバーブラシ１０１を含む場合がある。あるいは、装置１００’は、６以上の第１のバーブラシ１０１を含んでいてもよい。図５には、３つの第３のバーブラシ１０３−１、１０３−２、１０３−３が示されているが、装置１００’は、１つ、２つ、または４つまた５つの第３のバーブラシ１０３を含む場合がある。あるいは、装置１００’は、６以上の第３のバーブラシ１０３を含んでいてもよい。第１のバーブラシ１０１及び第３のバーブラシ１０３の長さは、例えば、中間転写ベルト３１の画像調整パターンを読み取るセンサの長さに応じて決定される場合がある。ただし、第１のバーブラシ１０１及び第３のバーブラシ１０３の長さは、クリーニングの目的に応じて様々に変更されてよい。

第１のバーブラシ１０１の有効なクリーニング能力を得るために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第１のバーブラシ１０１の先端面の幅は、好ましくは、５ｍｍ以上、より好ましくは、１０ｍｍ以上である場合がある。第１のバーブラシ１０１のが転写ローラ３３の回転を阻害しないようにするために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第１のバーブラシ１０１の先端面の幅は、好ましくは、５０ｍｍ以下、より好ましくは、３０ｍｍ以下である場合がある。

第２のバーブラシ１０２の有効な電気抵抗均一化能力を得るために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第２のバーブラシ１０２の先端面の幅は、好ましくは、３ｍｍ以上、より好ましくは、５ｍｍ以上である場合がある。第２のバーブラシ１０２が転写ローラ３３の回転を阻害しないようにするために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第２のバーブラシ１０２の先端面の幅は、好ましくは、３０ｍｍ以下、より好ましくは、２０ｍｍ以下である場合がある。

第３のバーブラシ１０３の有効なクリーニング能力を得るために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第３のバーブラシ１０３の先端面の幅は、好ましくは、５ｍｍ以上、より好ましくは、１０ｍｍ以上である場合がある。第３のバーブラシ１０３が転写ローラ３３の回転を阻害しないようにするために、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおける第３のバーブラシ１０３の先端面の幅は、好ましくは、５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下である場合がある。

装置１００’は、第１及び第３のバーブラシ１０１、１０３によって発生した転写ローラ３３の外周面上の表面電気抵抗のばらつきを第２のバーブラシ１０２によって均一化することができ、また、転写ローラ３３の外周面上で第１及び第３のバーブラシ１０１、１０３により掻き散らされたトナーを第２のバーブラシ１０２によって掻き落とすことができる。

第３のバーブラシ１０３は、転写ローラ３３の回転方向ＲＤにおいて第２のバーブラシ１０２の下流側に、第２のバーブラシ１０２に隣接して配置される場合がある。第３のバーブラシ１０３を第２のバーブラシの下流側に第２のバーブラシ１０２に隣接して配置することにより、転写ローラ３３が回転したときに第２のバーブラシ１０２のブラシ毛が倒れることを防止することができ、第２のバーブラシ１０２のクリーニング能力を向上させることができる。

第２のバーブラシ１０２の繊維密度（本／ｃｍ^２）を大きくすれば、転写ローラ３３と第２のバーブラシ１０２の間の接触性が向上されるため、第２のバーブラシ１０２の表面電気抵抗均一化能力は向上する。しかしながら、第２のバーブラシ１０２の繊維密度を単純に大きくすると、第２のバーブラシ１０２と転写ローラ３３との間の接触抵抗（摩擦抵抗）が増大し、転写ローラ３３の回転を阻害する恐れがある。そこで、第２のバーブラシ１０２の繊維密度を第１のバーブラシ１０１の繊維密度（本／ｃｍ^２）よりも大きくする場合、同時に、第２のバーブラシ１０２の繊維径（デニール）を第１のバーブラシ１０１の繊維径（デニール）よりも小さくすることにより、転写ローラ３３の回転を妨げないようにする場合がある。したがって、第２のバーブラシ１０２は、第１のバーブラシ１０１の繊維径よりも小さい繊維径、及び、第１のバーブラシ１０１の繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。同様の理由から、第２のバーブラシ１０２は、第３のバーブラシ１０３の繊維径（デニール）よりも小さい繊維径、及び、第３のバーブラシ１０３の繊維密度（本／ｃｍ^２）よりも大きい繊維密度を有する場合がある。第３のバーブラシ１０３の繊維径は、第１のバーブラシ１０１の繊維径と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第３のバーブラシ１０３の繊維密度は、第１のバーブラシ１０１の繊維密度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

なお、繊維の長さや繊維の材質等の他の条件を一定とした場合、第２のバーブラシ１０２は、第２のバーブラシ１０２の繊維径（デニール）が第１のバーブラシ１０１の繊維径（デニール）よりも小さいときに、第１のバーブラシ１０１の繊維応力（Ｎ）よりも小さい繊維応力（Ｎ）を有し、第２のバーブラシ１０２の繊維径が第３のバーブラシ１０３の繊維径（デニール）よりも小さいときに、第３のバーブラシ１０３の繊維応力（Ｎ）よりも小さい繊維応力（Ｎ）を有する。

一例において、第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々における繊維径（デニール）と繊維密度（本／ｃｍ^２）の積は、有効なクリーニング能力を得るために、好ましくは、２０万以上、より好ましくは４０万以上とされる場合がある。また、第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々における繊維径（デニール）と繊維密度（本／ｃｍ^２）の積は、転写ローラ３３の回転を阻害しないようにするために、好ましくは、１００万以下、より好ましくは、６０万以下とされる場合がある。

装置１００’は、転写ローラ３３に付着したトナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧（「除去バイアス」）を転写ローラ３３に印加するバイアス印加部１１０をさらに含む場合がある。装置１００’のバイアス印加部１１０は、装置１００のバイアス印加部１１０と同様である。

図４に示されているように、装置１００’において、第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々の先端面は、転写ローラ３３の外周面に沿って湾曲した形状を有する場合がある。これによって、転写ローラ３３の回転方向において各バーブラシのブラシ毛を転写ローラ３３の外周面に略均一な圧力で接触させることができ、各バーブラシの先端面が平坦な形状を有する場合に比べて、第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々のクリーニング能力を向上させることができる。

装置１００’は、転写ローラ３３の外周面に平行な湾曲面１０７を有するベース部材１０５をさらに含む場合がある。装置１００’において、第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々は、ベース部材１０５の湾曲面１０７から転写ローラ３３の外周面に対して実質的に垂直に延びるブラシ毛を含む場合がある。第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々が、転写ローラ３３の外周面に対して実質的に垂直に延びるブラシ毛を有することにより、第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々について、高いクリーニング能力を得ることができる。

第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々は、基布のような可撓性シートと、当該可撓性シート上に植毛されたブラシ毛とを含み、可撓性シートは、ブラシ毛の先端部を転写ローラ３３の外周面に接触させる形で、両面粘着テープまたは接着剤によってベース部材１０５の湾曲面１０７上に固定される。ブラシ毛は、絶縁性であっても、導電性であってもよい。ブラシ毛が絶縁性である場合、ブラシ毛は、例えば、ＰＥＴ、ナイロン、またはアクリル、あるいはこれらの組み合わせからなる場合がある。ブラシ毛が導電性である場合、バーブラシ１０１、１０２、１０３は、転写ローラ３３に対して電気的にフロートにされる。第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々のブラシ毛の長さは、略一定である場合がある。第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々におけるブラシ毛の転写ローラ３３に対する最大食い込み量と最小食い込み量の差が、１．０ｍｍ以内であれば、第１、第２及び第３のバーブラシ１０１、１０２、１０３の各々における製造誤差や取付誤差等を許容しつつ、バーブラシを略均一な圧力で転写ローラ３３に接触させることができる。

図６は、本開示の第１の例による画像形成装置において転写ローラに付着したトナーを除去する方法６００を示すフロー図である。方法６００は、ブロック６０２から開始され、まず、ブロック６０４へ進み、そこで、転写ローラの長手方向の長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシを転写ローラの外周面に接触するように配置する。次に、ブロック６０６へ進み、そこで、転写ローラの長手方向の長さの全体に沿って延在する細長いクリーニング部材を転写ローラの外周面に接触するように配置する。次に、ブロック６０８へ進み、そこで、転写ローラを回転させる。最後に、ブロック６１０へ進み、そこで、方法６００は終了する。方法６００は、図２に示した装置１００を用いて実施される場合がある。

ブロック６０６において、細長いクリーニング部材を転写ローラの外周面に接触するように配置することは、細長いクリーニング部材を転写ローラの回転方向において第１のバーブラシの下流側に、第１のバーブラシから離間して配置することを含む場合がある。ブロック６０８において、転写ローラを回転させることは、転写ローラに付着したトナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧（「除去バイアス」）を転写ローラに印加しながら転写ローラを回転させることを含む場合がある。方法６００において、細長いクリーニング部材は、第２のバーブラシである場合がある。方法６００において、第２のバーブラシは、第１のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。方法６００において、第２のバーブラシは、第１のバーブラシの繊維径よりも小さい繊維径、及び、第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。方法６００において、第１及び第２のバーブラシの各々の先端面は、転写ローラの外周面に沿って湾曲した形状を有する場合がある。

図７は、本開示の第２の例による画像形成装置において転写ローラに付着したトナーを除去する方法７００を示すフロー図である。方法７００は、ブロック７０２から開始され、まず、ブロック７０４へ進み、そこで、転写ローラの長手方向の長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシを転写ローラの外周面に接触するように配置する。次に、ブロック７０６において、転写ローラの長手方向の長さの全体に沿って延在する細長いクリーニング部材を転写ローラの外周面に接触するように配置する。次に、ブロック７０８において、転写ローラの長手方向の長さの前記一部に沿って延在する第３のバーブラシを転写ローラの回転方向において細長いクリーニング部材の下流側に転写ローラの外周面に接触するように配置する。次に、ブロック７１０へ進み、そこで、転写ローラを回転させる。最後に、ブロック７１２へ進み、そこで、方法７００は終了する。方法７００は、図４に示した装置１００’を用いて実施される場合がある。方法７００は、図４に示した装置１００’を用いて実施される場合がある。

ブロック７０６において、細長いクリーニング部材を転写ローラの外周面に接触するように配置することは、細長いクリーニング部材を転写ローラの回転方向において第１のバーブラシの下流側に、第１のバーブラシから離間して配置することを含む場合がある。ブロック７０８において、第３のバーブラシを転写ローラの回転方向において細長いクリーニング部材の下流側に転写ローラの外周面に接触するように配置することは、第３のバーブラシを転写ローラの回転方向において細長いクリーニング部材の下流側に細長いクリーニング部材に隣接して配置することを含む場合がある。ブロック７１０において、転写ローラを回転させることは、転写ローラに付着したトナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧（「除去バイアス」）を転写ローラに印加しながら転写ローラを回転させることを含む場合がある。方法７００において、細長いクリーニング部材は、第２のバーブラシである場合がある。方法７００において、第２のバーブラシは、第１のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。方法７００において、第２のバーブラシは、第１のバーブラシの繊維径よりも小さい繊維径、及び、第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。方法７００において、第２のバーブラシは、第３のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。方法７００において、第２のバーブラシは、第３のバーブラシの繊維径よりも小さい繊維径、及び、第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する場合がある。方法７００において、第１、第２及び第３のバーブラシの各々の先端面は、転写ローラの外周面に沿って湾曲した形状を有する場合がある。

上記の例は、発明の例示を目的とするものであり、発明の範囲を制限するものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に規定される。

１画像形成装置
３１中間転写ベルト
３３転写ローラ
１０１第１のバーブラシ
１０２細長いクリーニング部材（第２のバーブラシ）
１０３第３のバーブラシ
１０５ベース部材
１０７湾曲面

Claims

画像形成装置において転写ローラに付着したトナーを除去する装置であって、
前記転写ローラの外周面に接触するように配置され、前記転写ローラの長手方向の長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシと、
前記転写ローラの外周面に接触するように配置され、前記転写ローラの長手方向の長さの全体に沿って延在し、前記転写ローラの外周面にわたって表面電気抵抗を均一に分散する、細長いクリーニング部材と
を含む、装置。
前記転写ローラに付着した前記トナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧を前記転写ローラに印加する、バイアス印加部をさらに含む、請求項１に記載の装置。
前記細長いクリーニング部材は、前記転写ローラの回転方向において前記第１のバーブラシの下流側に、前記第１のバーブラシから離間して配置される、請求項１または請求項２に記載の装置。
前記細長いクリーニング部材は、第２のバーブラシからなり、前記第２のバーブラシは、前記第１のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する、請求項３に記載の装置。
前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に、前記転写ローラの外周面に接触するように配置され、前記転写ローラの長手方向の長さの前記一部に沿って延在する第３のバーブラシをさらに含み、
前記第２のバーブラシは、前記第３のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する、請求項４に記載の装置。
前記第３のバーブラシは、前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記第２のバーブラシに隣接して配置される、請求項５に記載の装置。
前記第１、第２及び第３のバーブラシの各々の先端面は、前記転写ローラの外周面に沿って湾曲した形状を有する、請求項５または請求項６に記載の装置。
前記転写ローラの外周面に平行な湾曲面を有するベース部材をさらに含み、
前記第１、第２及び第３のバーブラシの各々は、前記ベース部材の前記湾曲面から前記転写ローラの外周面に対して実質的に垂直に延びるブラシ毛を含む、請求項５〜７の何れか一項に記載の装置。
画像形成装置において転写ローラに付着したトナーを除去する方法であって、
前記転写ローラの長手方向の長さの一部に沿って延在する第１のバーブラシを前記転写ローラの外周面に接触するように配置し、
前記転写ローラの長手方向の長さの全体に沿って延在する細長いクリーニング部材を前記転写ローラの外周面に接触するように配置し、
前記転写ローラを回転させること
を含む、方法。
前記転写ローラを回転させることは、前記転写ローラに付着した前記トナーの帯電極性と同じ極性のバイアス電圧を前記転写ローラに印加しながら前記転写ローラを回転させることを含む、請求項９に記載の方法。
前記細長いクリーニング部材を前記転写ローラの外周面に接触するように配置することは、前記細長いクリーニング部材を前記転写ローラの回転方向において前記第１のバーブラシの下流側に前記第１のバーブラシから離間して配置することを含む、請求項９または請求項１０に記載の方法。
前記細長いクリーニング部材は、第２のバーブラシからなり、前記第２のバーブラシは、前記第１のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第１のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する、請求項１１に記載の方法。
前記転写ローラを回転させる前に、前記転写ローラの長手方向の長さの前記一部に沿って延在する第３のバーブラシを前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記転写ローラの外周面に接触するように配置することをさらに含み、
前記第２のバーブラシは、前記第３のバーブラシの繊維応力よりも小さい繊維応力、及び、前記第３のバーブラシの繊維密度よりも大きい繊維密度を有する、請求項１２に記載の方法。
前記第３のバーブラシを前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記転写ローラの外周面に接触するように配置することは、前記第３のバーブラシを前記転写ローラの回転方向において前記第２のバーブラシの下流側に前記第２のバーブラシに隣接して配置することを含む、請求項１３に記載の方法。
前記第１、第２及び第３のバーブラシの各々の先端面は、前記転写ローラの外周面に沿って湾曲した形状を有する、請求項１３または請求項１４に記載の方法。