JP2023065849A - 磁気部材を用いたキャリア除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ベルト上のキャリア粒子を効率的に除去することができる磁気部材を用いたキャリア除去装置。【解決手段】一態様の画像形成装置は、回転可能な表面を有する搬送体と、搬送体に隣接して配置され、磁気部材及び、磁気部材の周囲を回転するローラスリーブを備えたキャリア除去装置と、を備え、磁気部材は、ローラスリーブの搬送体に対向する領域に配置され、回転可能な表面からローラスリーブ上にキャリア粒子を引寄せるピックアップ極１１１と、ピックアップ極よりもローラスリーブの回転方向下流側に配置され、ローラスリーブからキャリア粒子をリリースするリリース極１１３と、を含む。【選択図】図３

Description

トナー及びキャリア粒子を含む二成分現像剤を用いた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、感光体ドラムに形成された静電潜像がトナーによって現像され、現像されたトナー像が転写ベルトに転写される。感光体ドラムの表面及び転写ベルトの表面には、トナーだけでなく、キャリア粒子が付着することが考えられる。

図１は、一例のキャリア除去装置を概念的に示す図である。 図２は、一例の画像形成装置の概略構成を示す図である。 図３は、画像形成装置に設けられた一例の潤滑剤塗布ローラ（キャリア除去装置）の周辺を模式的に示す図である。 図４は、比較例の画像形成装置における、サイクル数と感光体ドラムの摩耗量との関係を示すグラフである。 図５は、一例の画像形成装置における、サイクル数と感光体ドラムの摩耗量との関係を示すグラフである。 図６は、キャリア除去装置の他の例を示す図である。 図７は、画像形成装置に設けられた一例のベルトクリーニング装置の周辺を模式的に示す図である。

以下では、図面を参照しながら本開示に係るキャリア除去装置を備えた画像形成装置の種々の例について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

図１は、一つの例示的実施形態に係るキャリア除去装置を概念的又は模式的に示す図である。図１に示すように、一例のキャリア除去装置２は、ピックアップ極及びリリース極を形成する磁気部材３と、磁気部材３の周囲を矢印５ａの向きに回転するローラスリーブ５と、を備える。磁気部材３は固定されており、回転しない。ローラスリーブ５は、矢印４ｂの向きに回転する表面４ａを有する搬送体４に対面している。図１においては、ローラスリーブ５が搬送体４の表面４ａから離間して描画されているが、ローラスリーブ５は搬送体４の表面４ａに接触していてよい。磁気部材３のピックアップ極は、搬送体４の表面４ａに付着したキャリア粒子９に磁場が作用するように、搬送体４の表面４ａを含む領域６に磁場を形成する。磁気部材３のリリース極は、ローラスリーブ５の回転方向においてピックアップ極の下流側の領域７に磁場を形成する。ローラスリーブ５は、ピックアップ極の磁力の作用によって搬送体４の表面４ａからキャリア粒子９を引寄せ、引寄せられたキャリア粒子９をリリース極の磁力の作用によってリリースする。すなわち、キャリア除去装置２は、搬送体４の表面４ａからキャリア粒子９を除去し、且つ、ローラスリーブ５の表面からキャリア粒子９を除去する。以下では、キャリア除去装置を有する画像形成装置の具体例について説明する。

図２は、例示的な画像形成装置を概略的に示す図である。図３は、画像形成装置に設けられた一例のキャリア除去装置の周辺を模式的に示す図である。図２に示される画像形成装置１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。画像形成装置１は、印刷媒体である用紙１５を搬送する搬送装置１０と、静電潜像を現像する現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ（以下、個別の構成要素を区別する必要がない場合には「現像装置２０」と称する）と、各色のトナー像を用紙１５に二次転写する転写装置３０とを備える。更に、画像形成装置１は、像担持体の一例である感光体ドラム４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋ（以下、個別の構成要素を区別する必要がない場合には「感光体ドラム４０」と称する）と、積層トナー像を用紙１５に定着させる定着装置５０と、用紙１５を排出する排出装置６０と、を備える。感光体ドラム４０の周囲には、現像装置２０と、潤滑剤塗布ローラ１００と、クリーニングブレード４３と、帯電ローラ４１と、露光ユニット４２とが設けられている。

搬送装置１０は、画像が形成される印刷媒体である用紙１５を搬送経路１２上で搬送する。用紙１５は、カセット１７に積層されて収容され、給紙ローラ１１によりピックアップされて搬送される。搬送装置１０は、用紙１５に転写されるトナー像が転写領域１３に到達するタイミングで、搬送経路１２を介して転写領域１３に用紙１５を到達させる。

現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋは、色ごとに設けられている。各現像装置２０は、トナーを感光体ドラム４０に担持させる現像ローラ２１を備える。現像装置２０では、現像剤として、非磁性体のトナーと磁性体のキャリア粒子とを含む二成分現像剤が用いられる。現像装置２０では、トナーとキャリア粒子が所望の混合比になるように調整される。トナーとキャリア粒子が混合撹拌されるとトナーが均一に分散し、最適な帯電量が付与された現像剤が調整される。この現像剤を現像ローラ２１に担持させる。そして、現像ローラ２１の回転により現像剤が感光体ドラム４０に対向する現像領域まで搬送されると、現像ローラ２１に担持された現像剤に含まれるトナーが感光体ドラム４０の表面に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。

転写装置３０は、現像装置２０によって形成されたトナー像を用紙１５に二次転写する転写領域１３に搬送する。転写装置３０は、回転する感光体ドラム４０からトナー像が一次転写される無端ベルトである転写ベルト３１（搬送ベルト）と、転写ベルト３１を張架する懸架ローラ３４と、アイドラローラ３５，３６と、転写ベルト３１を駆動する駆動ローラ３７と、感光体ドラム４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋと協働して転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋと、駆動ローラ３７と協働して転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３と、を備える。

感光体ドラム４０は、静電潜像担持体とも称される。感光体ドラム４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋは、色ごとに設けられている。各感光体ドラム４０は、転写ベルト３１の移動方向に沿って並んでいる。感光体ドラム４０の周面は、回転可能な表面４０ａを形成している。図３に示す感光体ドラム４０は、図の紙面に直交する軸線を中心に時計回りに回転する。上述のとおり、感光体ドラム４０の表面４０ａには現像ローラ２１からトナーが移動する。トナーの移動に際し、感光体ドラム４０の表面４０ａには、キャリア粒子が現像ローラ２１から移動することがある。表面４０ａに移動したキャリア粒子は、トナーが転写ベルト３１に一次転写される際に、トナーと離れて表面４０ａ上に残存し得る。この場合、感光体ドラム４０の表面４０ａは、回転方向にキャリア粒子を搬送する。なお、表面４０ａに移動したキャリア粒子の一部は、トナーが転写ベルト３１に一次転写される際に、トナーと共に転写ベルト３１に移動し得る。

潤滑剤塗布ローラ１００は、感光体ドラム４０の周上に設けられている。潤滑剤塗布ローラ１００は、感光体ドラム４０の周上における現像ローラ２１とクリーニングブレード４３との間に位置している。潤滑剤塗布ローラ１００は、感光体ドラム４０の回転方向において、クリーニングブレード４３よりも上流側に位置している。潤滑剤塗布ローラ１００は、感光体ドラム４０の回転に追従して回転してもよい。潤滑剤塗布ローラ１００は、潤滑剤供給源１５０から供給される潤滑剤を担持している。潤滑剤塗布ローラ１００は、担持した潤滑剤を、感光体ドラム４０の表面４０ａに塗布する。潤滑剤塗布ローラ１００の詳細な構成は、後述する。

潤滑剤供給源１５０は、潤滑剤塗布ローラ１００に接触するように設けられている。潤滑剤供給源１５０は、潤滑剤塗布ローラ１００に接触することにより潤滑剤を潤滑剤塗布ローラ１００に担持させる。潤滑剤供給源１５０は、潤滑剤塗布ローラ１００の軸線方向（図２の紙面に直交する方向）に沿って延びる棒状を呈する。潤滑剤供給源１５０は、潤滑剤塗布ローラ１００に接触するように設けられる。潤滑剤供給源１５０は、潤滑剤塗布ローラ１００に押し当てられるようにバネ等の付勢部材によって付勢されていてもよい。潤滑剤塗布ローラ１００は、潤滑剤供給源１５０との接触位置において潤滑剤供給源１５０を掻き取り、掻き取った潤滑剤を感光体ドラム４０との接触位置において表面４０ａに供給する。潤滑剤供給源１５０は、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、又は、ステアリン酸鉛によって構成されている。

クリーニングブレード４３は、感光体ドラム４０上に残存するトナーを回収する。クリーニングブレード４３は、トナー像が感光体ドラム４０から転写ベルト３１に一次転写された後においても感光体ドラム４０に残存しているトナー（残トナー）を回収する。クリーニングブレード４３は、ウレタンゴムなどの弾性体により形成されている。クリーニングブレード４３は、保持部材４３ａによって揺動可能に保持されていると共に、弾性部材４３ｂの弾性力により保持部材４３ａに荷重を付与することによって感光体ドラム４０の表面４０ａに押し付けられる。クリーニングブレード４３は、感光体ドラム４０の表面４０ａに接触することにより感光体ドラム４０の表面４０ａ上の残トナーをそぎ落とす。また、クリーニングブレード４３は、潤滑剤塗布ローラ１００によって感光体ドラム４０の表面４０ａに塗布された潤滑剤を引き伸ばし、潤滑剤を感光体ドラム４０の表面４０ａ上に均一な状態となるように塗り広げる。

帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の周上に設けられている。帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電手段である。帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の回転に追従して回転する。帯電ローラ４１の周上には、クリーニングローラ４１ａが設けられている。クリーニングローラ４１ａは、帯電ローラ４１の表面を清掃するための清掃手段である。

露光ユニット４２は、帯電ローラ４１によって帯電された感光体ドラム４０の表面を、用紙１５に形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４０の表面のうち露光ユニット４２によって露光された部分の電位が変化し、感光体ドラム４０の表面に静電潜像が形成される。

現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋには、トナータンク１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｙ，１８Ｋがそれぞれ対向している。トナータンク１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｙ，１８Ｋ（以下、個別の構成要素を区別する必要がない場合には「トナータンク１８」と称する）のそれぞれの内部には、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのそれぞれのトナーが収容されている。トナータンク１８内のトナーは現像装置２０に供給される。現像装置２０は、トナータンク１８から供給されたトナーによって感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。

定着装置５０は、加熱及び加圧する定着ニップ領域に用紙１５を通過させることによって転写ベルト３１から用紙１５に二次転写されたトナー像を用紙１５に定着させる。定着装置５０は、用紙１５を加熱する加熱ローラ５２と、加熱ローラ５２を押圧して回転駆動する加圧ローラ５４とを備える。加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間に定着ニップ領域が設けられる。排出装置６０は、定着装置５０によりトナー像が定着された用紙１５を画像形成装置１の外部に排出する排出ローラ６２，６４を備える。

画像形成装置１は、制御部８０を更に備える。制御部８０は、画像形成装置１の動作を制御する機能を有する。制御部８０は記憶部を有する。制御部８０の記憶部には、画像形成装置１において実行される処理をプロセッサによって制御するための制御プログラムが格納されている。

続いて、画像形成装置１による印刷工程について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部８０は、給紙ローラ１１を回転させて、カセット１７に積層された用紙１５をピックアップして搬送する。そして、帯電ローラ４１によって感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる（帯電工程）。その後、入力された画像信号に基づいて、露光ユニット４２が感光体ドラム４０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する（露光工程）。

現像装置２０は、感光体ドラム４０の表面に形成された静電潜像を現像して感光体ドラム４０の表面にトナー像を形成する（現像工程）。トナー像は、感光体ドラム４０と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体ドラム４０から転写ベルト３１に一次転写される（転写工程）。転写ベルト３１には、４個の感光体ドラム４０に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。積層トナー像は、駆動ローラ３７と二次転写ローラ３３とが対向する転写領域１３において、搬送装置１０から搬送された用紙１５に二次転写される。

積層トナー像が転写された用紙１５は、定着装置５０に搬送される。定着装置５０は、用紙１５が加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間である定着ニップ領域を通過するときに、用紙１５を定着ニップ領域で加熱及び加圧する。定着装置５０は、この加熱及び加圧によって用紙１５に積層トナー像を定着させる（定着工程）。その後、用紙１５は、排出ローラ６２，６４によって画像形成装置１の外部に排出される。

続いて、キャリア除去装置としての潤滑剤塗布ローラ１００についてさらに説明する。図３に示すように、潤滑剤塗布ローラ１００は、磁気部材１１０と、ローラスリーブ１２０とを含む。磁気部材１１０は、例えば円柱状に成型されたプラスチック磁石であり、潤滑剤塗布ローラ１００を収容するハウジング１０１に固定されている。すなわち、磁気部材１１０は回転しない。ローラスリーブ１２０は、円筒状を呈しており、内側空間内に磁気部材１１０を収容している。ローラスリーブ１２０は、磁気部材１１０を収容した状態で、磁気部材１１０の周りを回転可能となるように、ハウジング１０１又は磁気部材１１０に支持されている。ローラスリーブ１２０は、モータ等の駆動源によって回転駆動されてもよい。図示例のローラスリーブ１２０は、例えば図３の紙面に直交する軸線を中心に反時計回りに回転する。

一例のローラスリーブ１２０は、基体１２１（筒状基体）と塗布層１２５とを含む。基体１２１は、磁気を遮蔽しない材料によって、円筒状に形成されている。なお、磁気を遮蔽しない材料は、磁気の少なくとも一部を遮蔽しない材料、すなわち磁気の少なくとも一部を透過する材料を含む。例えば、基体１２１は非磁性の金属によって形成されてもよい。基体１２１の材料としては、例えばアルミニウム、ステンレス鋼等が挙げられる。塗布層１２５は、磁気を遮蔽しない材料によって形成されており、基体１２１の外周面を全面にわたって覆っている。塗布層１２５は、感光体ドラム４０の表面４０ａに密着可能な弾性体であってよく、例えば、発泡体（発泡体層）によって構成されている。塗布層１２５は、スポンジ状の弾性体であってもよい。スポンジ状の弾性体の一例として、発泡ウレタンが挙げられる。上述のとおり、ローラスリーブ１２０の塗布層１２５は、潤滑剤供給源１５０との接触位置１２５ａ（第１の接触位置）において潤滑剤供給源１５０を掻き取り、掻き取った潤滑剤を感光体ドラム４０との接触位置１２５ｂ（第２の接触位置）において表面４０ａに供給する。

磁気部材１１０によって形成される磁極は、ピックアップ極１１１とリリース極１１３とを含む。ピックアップ極１１１は、感光体ドラム４０の表面４０ａからローラスリーブ１２０上にキャリア粒子を引寄せる磁場１１１ａを形成する。一例において、ピックアップ極１１１は、ローラスリーブ１２０の感光体ドラム４０に対向する領域、すなわち感光体ドラム４０に対するローラスリーブ１２０の接触位置１２５ｂに対応するように設定されている。ピックアップ極１１１によって形成される磁場１１１ａは、感光体ドラム４０に対するローラスリーブ１２０の接触位置１２５ｂをカバーしている。一例において、ピックアップ極１１１は、Ｎ極であってよい。

リリース極１１３は、潤滑剤塗布ローラ１００を構成するローラスリーブ１２０からキャリア粒子をリリースするための磁場１１３ａ，１１３ｂを形成する。一例において、リリース極１１３は、ピックアップ極１１１よりもローラスリーブ１２０の回転方向下流側に配置されている。すなわち、リリース極１１３は、潤滑剤塗布ローラ１００の回転方向において、感光体ドラム４０に対するローラスリーブ１２０の接触位置１２５ｂよりも下流の位置に設定されている。リリース極１１３によって形成される磁場１１３ａ，１１３ｂは、感光体ドラム４０の表面４０ａをカバーしていない。また、リリース極１１３は、潤滑剤塗布ローラ１００の回転方向において、ローラスリーブ１２０と潤滑剤供給源１５０との接触位置１２５ａよりも上流に設定されている。図示例では、リリース極１１３は、磁場１１３ａ，１１３ｂが形成されるように、周方向に隣接する２つの同極の磁極によって形成されている。これらの磁極の極性は、例えばＳ極であってよい。ピックアップ極１１１の作用によってローラスリーブ１２０に引寄せられたキャリア粒子は、磁場１１３ａと磁場１１３ｂとが切り替わる位置でローラスリーブ１２０からリリースされる。図示例のリリース位置は、上下方向においてローラスリーブ１２０の下半分に含まれている。

上述のとおり、一例の磁気部材１１０はプラスチック磁石である。例えば、磁気部材１１０は、磁性体の粉末が混合された樹脂を円柱状に成型し、この成形品に強力な磁場を印加することにより磁性体の粉末を着磁することで形成されている。このような製造方法に起因し、図示例の磁気部材１１０では、ピックアップ極１１１に対向する位置にピックアップ極１１１と同極の磁極１１７が形成され、リリース極１１３に対向する位置にリリース極１１３と同極の磁極１１９が形成されている。

以上説明のとおり、一例の画像形成装置１は、回転可能な表面４０ａを有する感光体ドラム４０と、感光体ドラム４０に隣接して配置され、磁気部材１１０及び、磁気部材１１０の周囲を回転するローラスリーブ１２０を備えた潤滑剤塗布ローラ１００（キャリア除去装置）と、を備える。磁気部材１１０は、ローラスリーブ１２０のうちの感光体ドラム４０に対向する領域に配置され、表面４０ａからローラスリーブ１２０上にキャリア粒子を引寄せるピックアップ極１１１と、ピックアップ極１１１よりもローラスリーブ１２０の回転方向下流側に配置され、ローラスリーブ１２０からキャリア粒子をリリースするリリース極１１３と、を含む。

上述のような画像形成装置１では、感光体ドラム４０に残存したトナーを除去するためのクリーニングブレード４３によって、感光体ドラム４０の表面４０ａが摩耗され得る。この場合、感光体ドラム４０の表面４０ａに対するクリーニングブレード４３の押圧力の偏差によって、感光体ドラム４０の軸方向において感光体ドラム４０の摩耗量に偏差が生じ得る。また、感光体ドラム４０の表面４０ａに残存するキャリア粒子が潤滑剤塗布ローラ１００に保持されることにより、当該キャリア粒子が感光体ドラム４０の表面４０ａに摺擦され、感光体ドラム４０の表面４０ａが摩耗され得る。

軸方向において感光体ドラム４０の摩耗量に偏差が生じた場合、感光体ドラム４０の表面電位にも偏差が生じる。すなわち、感光体ドラム４０の表面４０ａのうち、膜厚が小さい部分の表面電位が高くなり、膜厚の大きい部分の表面電位が低くなる。この場合、表面電位が高い部分に対して現像装置２０からキャリア粒子が排出されることにより、表面電位が高い部分において、潤滑剤塗布ローラ１００によって保持されるキャリア粒子の量が増加する。そのため、感光体ドラム４０の表面４０ａのうちの表面電位が高く膜厚の小さい領域において、潤滑剤塗布ローラ１００が保持するキャリア粒子による摩耗が促進され得る。

上述のとおり、一例の画像形成装置では、潤滑剤塗布ローラ１００がピックアップ極１１１及びリリース極１１３を含む磁気部材１１０を有している。そのため、感光体ドラム４０の表面４０ａに排出されたキャリア粒子は、潤滑剤塗布ローラ１００によって回収され、さらに、潤滑剤塗布ローラ１００からリリースされる。このように、感光体ドラム４０の表面４０ａに残存したキャリア粒子が潤滑剤塗布ローラ１００に保持されないため、キャリア粒子による感光体ドラム４０の表面４０ａの摩耗が抑制される。

図４は、磁気部材１１０を含まない画像形成装置（比較例）における、サイクル数と感光体の摩耗量との関係を示すグラフの一例である。図５は、磁気部材１１０を含む画像形成装置（本開示の一例）における、サイクル数と感光体の摩耗量との関係を示すグラフの一例である。サイクル数は、印刷枚数の指標になる値である。すなわち、図４及び図５は、感光体の表面の膜厚の経時的変化を示す。グラフにおける「フロント」及び「リア」は、感光体の軸方向の一方側及び他方側をそれぞれ意味している。図４及び図５では、リア側よりもフロント側においてクリーニングブレードによる摩耗量が大きくなっている。潤滑剤塗布ローラが磁気部材を有さない場合、図４に示すように、フロント側の摩耗が促進されている。一方、潤滑剤塗布ローラ１００が磁気部材１１０を有する場合、図５に示すように、フロント側の摩耗が進行し難い。図４と図５とを比較すると、図４ではサイクル数が４０００のときに、フロントとリアとの摩耗量の差が２０％程度であるのに対し、図５では１０％程度に抑えられている。

一例において、ピックアップ極１１１は、ローラスリーブ１２０が感光体ドラム４０の回転可能な表面４０ａに接触する接触位置１２５ｂに配置され、リリース極１１３は、接触位置１２５ｂからローラスリーブ１２０の回転方向にオフセットしている。この構成では、ローラスリーブ１２０は、表面４０ａに接触する接触位置１２５ｂにおいてピックアップ極１１１の作用によりキャリア粒子を回収する。回収されたキャリア粒子は、ローラスリーブ１２０の回転に伴い、回転方向にオフセットした位置に搬送されてリリースされる。図示例のリリース位置は、上下方向においてローラスリーブ１２０の下半分に含まれている。そのため、リリースされたキャリア粒子はローラスリーブ１２０の下方に落下し得る。例えば、キャリア粒子は、ローラスリーブ１２０の下方に設けられた回収容器に回収されてもよい。

一例において、搬送体としての感光体ドラム４０は、回転可能な表面４０ａを形成する周面を含む円筒形状を有する。この場合、ローラスリーブ１２０は、感光体ドラム４０の周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ローラ１００を形成し、磁気部材１１０のピックアップ極１１１は、感光体ドラム４０から潤滑剤塗布ローラ１００にキャリア粒子を引寄せるように設定され、リリース極１１３は、潤滑剤塗布ローラ１００からキャリア粒子をリリースするように設定されている。この構成では、潤滑剤塗布ローラ１００がキャリア除去装置としての機能を兼ねることができる。そのため、部品点数の増加が抑制されるともに、装置の大型化が抑制される。

潤滑剤塗布ローラ１００は、接触位置１２５ａで潤滑剤供給源１５０に接触して潤滑剤を受け取り、さらに接触位置１２５ｂで感光体ドラム４０に接触して潤滑剤を塗布する。ピックアップ極１１１は、潤滑剤塗布ローラ１００の接触位置１２５ｂに配置され、リリース極１１３は、潤滑剤塗布ローラ１００の回転方向における接触位置１２５ｂよりも下流であって、接触位置１２５ａよりも上流に配置されている。この構成では、潤滑剤塗布ローラ１００に引寄せられたキャリア粒子が潤滑剤供給源１５０との接触位置１２５ａに到達する前にリリースされるので、キャリア粒子が潤滑剤供給源１５０に接触することが抑制される。

本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれかひとつの特定の例及び実施形態により達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を記載し示したが、他の例もその配置及び詳細について修正することができることは明らかであるべきだ。ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。

例えば、磁気部材１１０に形成される磁極のパターンは、図３に例示される形態に限定されない。例えば、図６は、キャリア除去装置としての潤滑剤塗布ローラ１００の他の例を示す図である。図６に示す磁気部材１１０は、ピックアップ極１１１とリリース極１１３のみを磁極として有しており、磁極１１７，１１９を有していない。ピックアップ極１１１は、感光体ドラム４０に対するローラスリーブ１２０の接触位置１２５ｂに対応するように設定されている。ピックアップ極１１１によって形成される磁場１１１ａは、感光体ドラム４０に対するローラスリーブ１２０の接触位置１２５ｂをカバーしている。リリース極１１３は、ローラスリーブ１２０の回転方向において、ピックアップ極１１１の下流端からピックアップ極１１１の上流端にかけて形成されている。リリース極１１３によって形成される磁場１１３ａと磁場１１３ｂとは、潤滑剤塗布ローラ１００の回転方向において、ローラスリーブ１２０と潤滑剤供給源１５０との接触位置１２５ａよりも上流の位置で切り替わっている。ローラスリーブ１２０によって回収されたキャリア粒子は、磁場１１３ａと磁場１１３ｂとの切り替わり位置、すなわち、接触位置１２５ａよりも上流においてリリースされる。

また、図３等に示す例では、キャリア除去装置が潤滑剤塗布ローラを兼ねている形態を説明したが、キャリア除去装置は、他の形態として画像形成装置に含まれてもよい。図７は、画像形成装置に設けられた一例のベルトクリーニング装置の周辺を模式的に示す図である。図７に示すように、一例の画像形成装置は、転写ベルト３１上に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニング装置を含んでいる。

ベルトクリーニング装置は、転写ベルト３１の移動方向の上流側から順に、第１の導電性ローラ２００、拡散ローラ２３０及び第２の導電性ローラ２４０を含む。転写ベルト３１は、紙面に垂直な方向から見て反時計回りに移動（回転）する。第１の導電性ローラ２００は、対向する補助ローラ２０１と協働して転写ベルト３１を挟持している。第１の導電性ローラ２００には、転写ベルト３１上のトナーの電荷を所定の極性（例えばマイナス）に揃えるために、所定の電圧が印加されている。第１の導電性ローラ２００の近傍には、第１の導電性ローラ２００に接触して、第１の導電性ローラ２００の表面のトナーを掻き落とすクリーニングブレード２２５が配置されている。拡散ローラ２３０は、転写ベルト３１上のトナーを拡散し、転写ベルト３１に対するトナーの付着力を低下させる。例えば、拡散ローラ２３０は、ブラシローラであってもよい。拡散ローラ２３０の近傍には、拡散ローラ２３０に接触して、拡散ローラ２３０に付着したトナーを掻き落とすクリーニングブレード２３０ａが配置されている。

第２の導電性ローラ２４０は、対向する補助ローラ２４１と協働して転写ベルト３１を挟持している。第２の導電性ローラ２４０には、転写ベルト３１上の極性が揃ったトナーを回収するために、第１の導電性ローラ２００に印加される電圧とは反対の極性（例えばプラス）の電圧が印加されている。第２の導電性ローラ２４０の近傍には、第２の導電性ローラ２４０に接触して、表面のトナーを掻き落とすクリーニングブレード２４０ａが配置されている。このような構成により、転写ベルト３１上に残存したトナーは、第１の導電性ローラ２００によってマイナスに帯電し、拡散ローラ２３０によって拡散され、第２の導電性ローラ２４０によって回収される。なお、最終的に第２の導電性ローラ２４０によって転写ベルト３１上のトナーが除去されるため、第２の導電性ローラ２４０は、狭義の意味におけるクリーニング装置といえる。

このような構成のクリーニング装置において、第１の導電性ローラ２００はキャリア除去装置を兼ねていてもよい。一例の第１の導電性ローラ２００は、磁気部材２１０と、ローラスリーブ２２０とを含む。磁気部材２１０は、例えば円柱状に成型されたプラスチック磁石であり、軸方向を中心にして回転しないように固定されている。ローラスリーブ２２０は、円筒状を呈しており、内側空間内に磁気部材２１０を収容している。ローラスリーブ２２０は、磁気部材２１０を収容した状態で、磁気部材２１０と独立して回転可能となっている。ローラスリーブ２２０は、モータ等の駆動源によって回転駆動されてもよい。図示例のローラスリーブ２２０は、例えば図７の紙面に直交する軸線を中心に反時計回りに回転する。

ローラスリーブ２２０は、磁気を遮蔽しない導電性の材料によって、円筒状に形成されている。例えば、ローラスリーブ２２０は非磁性の金属によって形成されてもよい。ローラスリーブ２２０の材料としては、例えばアルミニウム、ステンレス鋼等が挙げられる。

磁気部材２１０によって形成される磁極は、ピックアップ極２１１とリリース極２１３とを含む。ピックアップ極２１１は、転写ベルト３１の表面からローラスリーブ２２０上にキャリア粒子を引寄せる磁場２１１ａを形成する。一例において、ピックアップ極２１１は、ローラスリーブ２２０の転写ベルト３１に対向する領域、すなわち転写ベルト３１に対するローラスリーブ２２０の接触位置に対応するように設定されている。ピックアップ極２１１によって形成される磁場２１１ａは、転写ベルト３１に対するローラスリーブ２２０の接触位置をカバーしている。一例において、ピックアップ極２１１は、Ｎ極であってよい。

リリース極２１３は、第１の導電性ローラ２００を構成するローラスリーブ２２０からキャリア粒子をリリースするための磁場２１３ａ，２１３ｂを形成する。一例において、リリース極２１３は、ピックアップ極２１１よりもローラスリーブ２２０の回転方向下流側に配置されている。リリース極２１３によって形成される磁場２１３ａ，２１３ｂは、転写ベルト３１の表面４０ａをカバーしていない。図示例では、リリース極２１３は、磁場２１３ａ，２１３ｂが形成されるように、周方向に隣接する２つの同極の磁極によって形成されている。これらの磁極の極性は、例えばＮ極であってよい。ピックアップ極２１１の作用によってローラスリーブ２２０に引寄せられたキャリア粒子は、磁場２１３ａと磁場２１３ｂとが切り替わる位置でローラスリーブ２２０からリリースされる。磁場２１３ａと磁場２１３ｂとが切り替わる位置は、第１の導電性ローラ２００の回転方向において、クリーニングブレード２２５の位置よりも上流に設定されている。ピックアップ極２１１は、ローラスリーブ２２０が転写ベルト３１の搬送面に接触する接触位置に形成され、リリース極２１３は、転写ベルト３１に対するローラスリーブ２２０の接触位置と実質的に対向する位置に配置されている。すなわち、リリース極２１３は、転写ベルト３１に対するローラスリーブ２２０の接触位置をローラスリーブ２２０の軸心を中心として１８０°回転させた位置に対応している。磁気部材２１０では、ピックアップ極２１１に対向する位置にピックアップ極２１１と同極のリリース極１１３が形成され、回転方向を基準としてピックアップ極２１１とリリース極２１３との間に磁極２１７が形成されている。また、回転方向を基準としてリリース極２１３とピックアップ極２１１との間に磁極２１９が形成されている。磁極２１７，２１９の極性は、ピックアップ極２１１及びリリース極２１３の極性とは反対のＳ極となっている。

以上説明のように、転写ベルト３１に隣接してキャリア除去装置としての第１の導電性ローラ２００を設けることにより、転写ベルト３１上のキャリア粒子を効率的に除去することができる。これにより、転写ベルト３１は、キャリア粒子を原因とする損傷から保護される。また、第１の導電性ローラ２００がキャリア除去装置を兼ねているので、部品点数の増加が抑制されるともに、装置の大型化が抑制される。

磁気部材２１０のピックアップ極２１１は、転写ベルト３１からローラスリーブ２２０にキャリア粒子を引寄せるように設定されている。リリース極２１３は、ピックアップ極２１１に対向する位置でローラスリーブ２２０からキャリア粒子をリリースするように設定されている。そのため、キャリア粒子が転写ベルト３１から最も離れた位置でリリースされるので、ローラスリーブ２２０からリリースされたキャリア粒子が転写ベルト３１に戻ることが抑制される。

第１の導電性ローラ２００は、転写ベルト３１の回転方向において、感光体ドラム４０の上流側に設けられた第２の導電性ローラ２４０よりも上流側に配置されている。そのため、第２の導電性ローラ２４０と転写ベルト３１との接触位置においてキャリア粒子が転写ベルト３１を損傷することが抑制される。

また、図３等の例では、磁気部材１１０が円柱状である例を示した。しかし、磁気部材の形状は、磁気部材がピックアップ極及びリリース極を形成できれば、特に限定されない。例えば、磁気部材は、円柱状の芯金を中心として、芯金の外周に配置される円筒状のプラスチック磁石であってもよい。また、磁気部材は、互いに分離した複数の磁石によって構成されてもよい。

また、潤滑剤塗布ローラ１００を構成するローラスリーブ１２０のサイズについては特に限定されない。例えば、ローラスリーブ１２０の直径は、現像ローラ２１の直径と同じであってもよく、現像ローラ２１がスリーブを有する場合、現像ローラ２１のスリーブとローラスリーブ１２０とは同じ部品であってもよい。

Claims (15)

1. 回転可能な表面を有する搬送体と、
   前記搬送体に隣接して配置され、磁気部材及び、前記磁気部材の周囲を回転するローラスリーブを備えたキャリア除去装置と、を備え、
   前記磁気部材は、
   前記ローラスリーブの前記搬送体に対向する領域に配置され、前記回転可能な表面から前記ローラスリーブ上にキャリア粒子を引寄せるピックアップ極と、
   前記ピックアップ極よりも前記ローラスリーブの回転方向下流側に配置され、前記ローラスリーブから前記キャリア粒子をリリースするリリース極と、を含む、画像形成装置。
2. 前記ピックアップ極は、前記ローラスリーブが前記搬送体の前記回転可能な表面に接触する接触位置に配置され、
   前記リリース極は、前記接触位置から前記ローラスリーブの回転方向にオフセットしている、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記搬送体は、前記回転可能な表面を形成する周面を含む円筒形状を有する、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送体は、前記円筒形状を有する感光体ドラムを備え、
   前記ローラスリーブは、前記感光体ドラムの周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ローラを形成し、
   前記磁気部材の前記ピックアップ極は、前記感光体ドラムから前記潤滑剤塗布ローラに前記キャリア粒子を引寄せるように設定され、
   前記リリース極は、前記潤滑剤塗布ローラから前記キャリア粒子をリリースするように設定されている、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記潤滑剤塗布ローラは、第１の接触位置で潤滑剤供給源に接触して前記潤滑剤を受け取り、さらに第２の接触位置で前記感光体ドラムに接触して前記潤滑剤を塗布し、
   前記ピックアップ極は、前記潤滑剤塗布ローラの前記第２の接触位置に配置され、
   前記リリース極は、前記潤滑剤塗布ローラの回転方向における前記第２の接触位置よりも下流であって、前記第１の接触位置よりも上流に配置されている、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記搬送体は、前記回転可能な表面を形成する搬送面を有する搬送ベルトである、請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記ローラスリーブは、前記搬送ベルトの前記搬送面上においてトナーを帯電させる帯電ローラを形成し、
   前記磁気部材の前記ピックアップ極は、前記搬送ベルトから前記帯電ローラに前記キャリア粒子を引寄せるように設定され、
   前記リリース極は、前記帯電ローラから前記キャリア粒子をリリースするように設定されている、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記ピックアップ極は、前記帯電ローラが前記搬送ベルトの前記搬送面に接触する接触位置に形成され、
   前記リリース極は、前記帯電ローラの前記接触位置と実質的に対向する位置に配置されている、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記搬送ベルトの前記搬送面にトナー像を形成する像担持体と、
   前記搬送ベルトの回転方向における前記像担持体の上流側に設けられ、前記搬送面に残存するトナーを回収するクリーニング装置と、
   前記搬送ベルトの回転方向において、前記クリーニング装置よりも上流側に前記キャリア除去装置が配置されている、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 搬送体のキャリア除去装置であって、
    ピックアップ極及びリリース極を形成する磁気部材と、
    前記磁気部材の周囲を回転するローラスリーブであって、前記ピックアップ極の磁力を介して前記搬送体の回転可能な表面からキャリア粒子を引寄せ、前記ローラスリーブの回転方向において前記ピックアップ極の下流側に位置する前記リリース極で前記キャリア粒子をリリースするローラスリーブと、を備える、キャリア除去装置。
11. 前記ローラスリーブは、前記搬送体の前記回転可能な表面に接触するように、前記ピックアップ極が形成される接触位置を有する、請求項１０に記載のキャリア除去装置。
12. 前記ローラスリーブは、感光体ドラムに潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布ローラを形成し、
    前記磁気部材の前記ピックアップ極は、前記感光体ドラムから前記潤滑剤塗布ローラに前記キャリア粒子を引寄せるように設定され、
    前記リリース極は、前記潤滑剤塗布ローラから前記キャリア粒子をリリースするように設定されている、請求項１０に記載のキャリア除去装置。
13. 前記潤滑剤塗布ローラは、筒状基体と、前記筒状基体上に形成された塗布層とを有し、
    前記塗布層は、潤滑剤供給源から前記潤滑剤を受け取る第１の接触位置と、前記感光体ドラムに接触する第２の接触位置とを形成し、
    前記ピックアップ極は、前記第２の接触位置に配置され、
    前記リリース極は、前記第２の接触位置よりも回転方向下流側であって、前記第１の接触位置よりも回転方向上流側に配置されている、請求項１２に記載のキャリア除去装置。
14. 前記ローラスリーブは、前記搬送体に対応する搬送ベルト上においてトナーを帯電させる帯電ローラを形成し、
    前記磁気部材の前記ピックアップ極は、前記搬送ベルトの搬送面から前記帯電ローラに前記キャリア粒子を引寄せるように設定され、
    前記リリース極は、前記帯電ローラから前記キャリア粒子をリリースするように設定されている、請求項１０に記載のキャリア除去装置。
15. 前記帯電ローラは、前記搬送ベルトの前記搬送面に接触する接触位置を有し、
    前記ピックアップ極は、前記接触位置に配置され、
    前記リリース極は、前記帯電ローラの前記接触位置と実質的に対向する位置に配置されている、請求項１４に記載のキャリア除去装置。

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