(57)【要約】【課題】  紙粉などの異物を効率的に回収できる異物回収装置、カートリッジおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の異物回収装置は、現像剤像を担持するための表面を有する像担持体の表面と対向しつつ像担持体の表面から離れて配置される対向部材を備え、対向部材に所定の電位が印加された際に、像担持体の表面上に存在する異物が静電引力によって像担持体から対向部材へ移動可能な異物回収装置において、対向部材は、導電性を有する基部と、基部における、像担持体の表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える。【選択図】  図３
2020101776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像を担持するための表面を有する像担持体の前記表面と対向しつつ、前記像担持体の前記表面から離れて配置される対向部材を備え、前記対向部材に所定の電位が印加された際に、前記像担持体の前記表面上に存在する異物が静電引力によって前記像担持体から前記対向部材へ移動可能な異物回収装置において、
前記対向部材は、
導電性を有する基部と、
前記基部における、前記像担持体の前記表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える、ことを特徴とする異物回収装置。
【請求項２】
前記対向部材は、回転する回転体であり、
前記像担持体の前記表面の移動方向と同方向に、前記表層部の前記対向表面が移動するように前記対向部材が回転駆動される、ことを特徴とする請求項１に記載の異物回収装置。
【請求項３】
前記対向部材の前記表層部は、樹脂材料からなり、前記基部の表面を被覆する被覆層を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の異物回収装置。
【請求項４】
前記対向部材の基部は、金属材料からなり、
前記表層部は、前記基部の表面に金属の酸化被膜を形成してなる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の異物回収装置。
【請求項５】
前記対向部材の前記基部に電位を印加する電位印加部が備えられ、
前記電位印加部は、前記基部対して、前記像担持体の前記表面上の現像剤の帯電極性とは異なる極性の電位を印加するように、制御されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の異物回収装置。
【請求項６】
前記電位印加部によって、前記基部には、前記像担持体の前記表面上の現像剤の帯電極性とは逆極性の電位が印加される、ことを特徴とする請求項５に記載の異物回収装置。
【請求項７】
前記電位印加部は、前記基部に対して印加する電位の極性が可変であることを特徴とする請求項５または６に記載の異物回収装置。
【請求項８】
前記対向部材の前記対向表面に付着した異物を除去する異物除去部と、除去された異物を収容する収容部と、が設けられている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の異物回収装置。
【請求項９】
前記像担持体は、前記現像剤像を担持する感光体ドラムから構成される、ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の異物回収装置。
【請求項１０】
前記像担持体は、感光体ドラムから転写された前記現像剤像を担持する転写ベルトから構成される、ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の異物回収装置。
【請求項１１】
前記対向部材は、前記像担持体の回転方向において、前記像担持体の前記表面と接触して該像担持体の前記表面を帯電させる帯電部材との接触位置よりは上流側、且つ、前記像担持体から前記現像剤像が転写される位置よりは下流側に設けられている、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の異物回収装置。
【請求項１２】
前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体上に残留した現像剤を、前記像担持体に接触して前記像担持体へ現像剤を供給する現像剤担持体へ移動して回収する、ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の異物回収装置。
【請求項１３】
現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、
前記像担持体と対向しつつ、前記像担持体の表面から離れて配置される対向部材を備え、前記対向部材に所定の電位が印加された際に前記像担持体の前記表面上に存在する異物が静電引力によって前記像担持体から前記対向部材へ移動可能な異物回収装置と、を備えるカートリッジであって、
前記対向部材は、
導電性を有する基部と、
前記基部における、前記像担持体の前記表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える、ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項１４】
前記像担持体の前記表面と接触して該像担持体の前記表面を帯電させる帯電部材を有し、
前記対向部材は、前記像担持体の回転方向において、前記帯電部材との接触位置よりは上流側、且つ、前記像担持体から前記現像剤像が転写される位置よりは下流側に設けられている、ことを特徴とする請求項１３に記載のカートリッジ。
【請求項１５】
前記像担持体に接触して前記像担持体へ現像剤を供給する現像剤担持体を有し、
前記像担持体から前記現像剤像が転写された後に前記像担持体上に残留した現像剤を、前記現像剤担持体へ移動して回収する、ことを特徴とする請求項１３または１４に記載のカートリッジ。
【請求項１６】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の異物回収装置、または、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のカートリッジと、
前記現像剤像を定着する定着部材と、
を備える、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
無端ベルトからなり、感光体ドラムから転写された現像剤像を表面に担持する像担持体と、
前記像担持体における前記表面と対向しつつ前記像担持体の前記表面から離れて配置される対向部材を備え、前記対向部材に所定の電位が印加された際に前記像担持体の前記表面上に存在する異物が静電引力によって前記像担持体から前記対向部材へ移動可能な異物回収装置と、を備える画像形成装置であって、
前記対向部材は、
導電性を有する基部と、
前記基部における、前記像担持体の表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える、ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物回収装置、カートリッジおよび画像形成装置に関する。特に、画像形成装置に使用され、紙粉などの異物を除去する機能を有する異物回収装置、カートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真画像形成装置では、現像剤像が記録媒体に転写された後、感光ドラム（または転写ベルト）に残留する転写残トナーを、感光ドラム（または転写ベルト）と接触して配置される「クリーナ」によって回収する構成がある。
【０００３】
なお、回収されたトナーには、紙粉などの異物が混入されている場合があり、回収されたトナーを画像形成動作に再利用するには、紙粉とトナーを分離する構成が必要である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、感光ドラムの表面に塗布されたトナー層に含まれた紙粉を、感光ドラムの表面と非接触の「異物回収機構」にて選択的に回収（分離）する構成が開示されている。なお、特許文献１の異物回収機構は、所定の電位が印加された導電体を用いて、トナーの帯電極性と逆極性に帯電した紙粉を静電引力の力で回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２１０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような構成では、異物回収機構は、導電性を有する導電体を用いるため、導電体と紙粉との間において電荷の受け渡し（除電、あるいは注入）が生じやすく、電荷の移動によって紙粉の回収効率が低下する場合がある。従って、紙粉の回収が不足する場合には、紙粉の影響による画像不良が発生する恐れがある。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、紙粉などの異物を効率的に回収できる異物回収装置、カートリッジおよび画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の異物回収装置は、
現像剤像を担持するための表面を有する像担持体の前記表面と対向しつつ、前記像担持体の前記表面から離れて配置される対向部材を備え、前記対向部材に所定の電位が印加された際に、前記像担持体の前記表面上に存在する異物が静電引力によって前記像担持体から前記対向部材へ移動可能な異物回収装置において、
前記対向部材は、
導電性を有する基部と、
前記基部における、前記像担持体の前記表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のカートリッジは、
現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、
前記像担持体と対向しつつ、前記像担持体の表面から離れて配置される対向部材を備え、前記対向部材に所定の電位が印加された際に前記像担持体の前記表面上に存在する異物が静電引力によって前記像担持体から前記対向部材へ移動可能な異物回収装置と、を備えるカートリッジであって、
前記対向部材は、
導電性を有する基部と、
前記基部における、前記像担持体の前記表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、前記異物回収装置、または、前記カートリッジと、前記現像剤像を定着する定着部材と、を備える、ことを特徴とする。
【００１１】
また、他の本発明の画像形成装置は、
無端ベルトからなり、感光体ドラムから転写された現像剤像を表面に担持する像担持体と、
前記像担持体における前記表面と対向しつつ前記像担持体の前記表面から離れて配置される対向部材を備え、前記対向部材に所定の電位が印加された際に前記像担持体の前記表面上に存在する異物が静電引力によって前記像担持体から前記対向部材へ移動可能な異物回収装置と、を備える画像形成装置であって、
前記対向部材は、
導電性を有する基部と、
前記基部における、前記像担持体の表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、紙粉などの異物を効率的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例に係る異物回収装置が使用される画像形成装置の断面概念図
【図２】本発明の第１実施例に係る異物回収装置の断面概念図
【図３】本発明の第１実施例に係る異物回収装置の紙粉回収部材の断面概念図
【図４】本発明の第１実施例に係る異物回収装置の紙粉回収原理（構成）を示す概念図
【図５】（ａ）本発明の第１実施例に係る異物回収装置の紙粉回収試験における平衡状態を示す概念図；（ｂ）紙粉（パルプ）の帯電状態を示す概念図
【図６】本発明の第１実施例と比較するための比較例における紙粉回収部材の断面図
【図７】比較例における紙粉回収構成を示す断面図
【図８】（ａ）比較例における紙粉回収試験における平衡状態を示す概念図；（ｂ）紙粉（パルプ）の帯電状態を示す概念図
【図９】本発明の第２実施例に係る異物回収装置が使用される画像形成装置の断面概念図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、異物回収装置、カートリッジまたは画像形成装置のいずれかの形態としても実施可能である。
【００１５】
以下、本実施例に関わる異物回収装置が使用される電子写真画像形成装置１００（以下、単に「画像形成装置１００」と称する場合がある）を図面に則して説明する。
【００１６】
なお、本実施例の異物回収装置をカートリッジの一部として構成し、画像形成装置に使用することもできる。また、異物回収装置を画像形成装置の一部として構成することもできる。
【００１７】
以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置関係などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。
【００１８】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体（記録材）に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンター（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンター等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【００１９】
また、カートリッジは、感光体ドラムを含むドラムカートリッジ、または、プロセスカートリッジであってもよい。
【００２０】
なお、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段などのプロセス手段の少なくとも一つと、感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、電子写真画像形成装置の装置本体（１００Ａ）に対して着脱可能とするものである。
【００２１】
（第１実施例）
本発明に係る第１実施例について、図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施例に係る異物回収装置が使用される画像形成装置の断面概念図である。なお、図１には、画像形成装置１００の全体構成が示されている。ここでは、第１実施例の画像形成装置として、像の色が１つの画像形成部（画像形成ステーション）を備えたモノクロプリンタを例示している。
【００２３】
（１）画像形成装置
本実施例の画像形成装置は、主に、感光体と、露光装置と、現像装置、転写装置、および、加熱定着装置からなる。
【００２４】
具体的には、感光体は、静電潜像を担持する像担持体である。露光装置は、感光体を露光することにより、この像担持体に静電潜像を形成する。
【００２５】
また、現像装置は、トナーを担持して像担持体に搬送するためのトナー担持体を少なくとも有し、トナー担持体を感光体に当接させて現像領域を形成している。また、この現像領域において上記トナーを感光体上の静電潜像に電気的に付着させることにより、静電潜像を可視化してトナー画像を形成する。
【００２６】
また、転写装置は、トナー画像を記録材に転写する。加熱定着装置は、記録材上のトナーを加熱加圧して定着させる。
【００２７】
また、本実施例の画像形成装置は、クリーニング装置を備えていないトナーリサイクル方式であり、転写が行われた後に感光体上に残留する転写残トナーは現像装置に回収し、利用している。
【００２８】
図１に示すように、本実施例では、画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体としての感光ドラム１と、この感光ドラム１を帯電させるための帯電手段としての帯電ローラ２と、を備える。
【００２９】
また、画像形成装置は、感光ドラム１に静電潜像を形成する露光装置としてのレーザスキャナ３と、このレーザスキャナ３によって形成された静電潜像を現像してトナー画像とする現像装置４と、を備える。
【００３０】
さらに、画像形成装置は、現像によって得られたトナー画像を転写材に転写する転写手段としての転写ローラ５と、感光ドラム１上に付着した紙粉（紙粉を含む異物ＦＭ）を回収する紙粉回収装置６と、を備える。
【００３１】
なお、現像装置４は、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像するために使用される。
【００３２】
本実施例では、図１に示すように、感光ドラム１と現像装置４は、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであるが、固定設置タイプとすることもできる。
【００３３】
また、露光装置としてのレーザスキャナ３は、画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザ光を感光ドラム１に照射し、感光ドラム１上に静電潜像（デジタル潜像）を形成するものである。なお、画像信号は、画像形成装置に入力されるもの、もしくは、テストパターンのような装置本体内部で作成されるものを含んでもよい。
【００３４】
なお、本実施例で用いられる露光装置は、レーザスキャナに限るものではなく、ＬＥＤプリントヘッド方式や液晶シャッターアレイ方式などの露光装置も適用可能である。露光装置に入力する前記画像信号を変調して濃度階調性を得る方法としては、レーザ光強度変調や誤差拡散法、ディザ法等の面積階調法を用いることが好ましい。さらに、それらを組み合わせても良い。
【００３５】
また、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式を用いて、１画素の面積階調による多値記録を行うことも好ましく、画像信号は００ｈ（白）〜ＦＦ（黒）までの２５６階調レベルで変化させることも可能である。なお、本実施例においてはＰＷＭ方式を用いた。
【００３６】
本実施例では、感光ドラム１の表面電位としては、負極性トナーを用いる場合は、非画像部電位（Ｖｄ）としては−５００〜−１０００Ｖの範囲が好適である。また、最大トナー画像濃度が得られる画像部電位（Ｖｌ）としては−５０〜−２００Ｖの範囲が好適である。
【００３７】
また、感光ドラム１は、不図示の感光ドラム１駆動源による図１の矢印ａ方向に回転駆動される。感光ドラム１に形成された静電潜像をトナーにて現像する際、現像ローラ４３には現像バイアス電圧である現像高圧電圧が印加される。
【００３８】
現像高圧電圧は直流電圧であり、上記条件で形成された静電潜像の現像高圧電圧の条件としては、コントラスト電位｜Ｖｌ−Ｖｄｃ｜（Ｖｃｏｎｔ）が、５０〜４００Ｖとなる範囲で好適となる。なお、コントラスト電位は、現像高圧電圧値（Ｖｄｃ）と最大トナー画像濃度が得られる画像部電位（Ｖｌ）との電位差分である。また、第１実施例の潜像現像の電位設定としては、Ｖｄ＝−９００Ｖ、Ｖｌ＝−１２０Ｖ、Ｖｄｃ＝−３５０Ｖとし、｜Ｖｃｏｎｔ｜＝２３０Ｖ、｜Ｖｂａｃｋ｜＝５５０Ｖとした。
【００３９】
現像装置４には、図１に示すように、１成分現像剤の非磁性トナー（１成分トナー）４１を収容した現像容器４２、現像ローラ４３、現像ブレード４４、トナー供給ローラ４５、および攪拌羽根４６等を備えた構成を有している。
【００４０】
現像ローラ４３は、アルミニウムやその合金、ステンレス等の金属の円筒体の周囲に、基層とその上の表層とからなる弾性層を設けた多層構成とされる。
【００４１】
弾性層の基層は、例えば、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴムからなる。一方、表層は、例えば、エーテルウレタンやナイロン等からなっている。
【００４２】
上記に限らず、基層には、スポンジ等の発泡体を用い、表層には、ゴム弾性層を形成した構造も使用してもよい。
【００４３】
また、現像ローラは、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等のゴム弾性層のみから構成される単層構成とした構造としてもよい。
【００４４】
本実施例では、現像ローラ４３は、不図示の現像ローラ駆動源により図１の矢印ｂ方向に回転駆動されながら、感光ドラム１に当接している（接触現像方式）。
【００４５】
現像ローラ４３の上方には、トナー規制部材である現像ブレード４４が自由端側の先端近傍を現像ローラ４３の外周面に面接触状態で当接するように設けられている。現像ブレード４４の当接方向は、当接部に対して先端側が現像ローラ４３の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンタ方向である。
【００４６】
本実施例では、現像ブレード４４は現像ローラ４３の表面に対して所定の線圧で当接している。現像ローラ４３に対する現像ブレード４４の圧接力を維持し、トナー４１に対する帯電性が付与される。現像ブレード４４は、トナー４１の帯電性を考慮して自由に選択可能である。
【００４７】
トナー供給ローラ４５は、スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロンなどの繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ４３に対するトナーの供給および現像残りのトナーの剥ぎ取りの点から好ましい。また、本実施例では、芯金上にウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いている。弾性ローラからなるトナー供給ローラ４５は、現像ローラ４３に当接して、現像ローラ４３とはカウンタ方向、すなわち矢印ｃ方向に回転される。
【００４８】
本実施例では、現像動作を行う際、感光ドラム１と現像ローラ４３は、接触するように配置される。
【００４９】
感光ドラム１に形成された静電潜像をトナーにて現像する際、現像ローラ４３には現像バイアス電圧である現像高圧電圧が印加される。
【００５０】
更に、現像ブレード４４により規制され現像ローラ４３上に担持されたトナーは、非磁性１成分トナーである。このため、現像ローラ４３上でトナーを拘束する力は、トナーが有する電荷による鏡映力と僅かなファンデルワールス力しか働かない。
【００５１】
従って、現像ローラ４３上のトナー層が厚くなるとトナー層の上層部にあるトナーに対する鏡映力が弱くなるに連れ、現像ローラ４３上に担持できなくなりトナーが飛散しやすくなる。
【００５２】
この結果、現像ローラ４３上のトナー層を薄く規制する必要があり、十分な画像濃度が得にくくなる場合がある。このような場合、現像ローラ４３の周速度を感光ドラム１の周速度よりも速く設定することで画像濃度を得ることが可能である。例えば、周速比としては感光ドラム１の周速度に対して、現像ローラ４３の周速度を１．１〜３倍となる範囲が好適となる。本実施例においては１．３倍とした。
【００５３】
感光ドラム１上に可視化（現像）されたトナー像は、感光ドラム１と転写ローラ５とで挟持搬送された記録材Ｐ上に転写される。
【００５４】
接触転写部材としての転写ローラ５は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触している。また、不図示の転写高圧電源から印加される転写電圧により、感光ドラム１と転写ローラ５間の転写ニップ部（転写される位置５０１）で感光ドラム１表面のトナー像が記録材Ｐに転写される。なお、転写ローラ５は感光ドラム１を介して駆動されるように構成されている。
【００５５】
本実施例では、感光ドラムと現像ローラ４３は接触して配置されている（接触現像）。
【００５６】
転写が行われた後に感光ドラム１上に残留する転写残トナーは、帯電ローラ２を通過するときに帯電され、その後感光ドラム１に当接（接触）している現像装置４の現像領域にて回収されることでトナーリサイクルを達成している。
【００５７】
即ち、図１に示すように、本実施例では、感光ドラム上の残留トナーを回収するための専用の回収部材を設けることなく、現像ローラへの残留トナーを移動させて回収することができる（所謂、クリナーレス構成である）。例えば、クリーニングブレードを含むクリーニング装置を設ける必要がない。
【００５８】
記録材はその後定着装置７に搬送され定着装置７において記録材Ｐ上のトナー像を加熱定着して搬送トレー８上に搬送され一連の画像形成プロセスが終了する。
【００５９】
（２）紙粉回収装置６の構成
図２は、本発明の第１実施例に係る異物回収装置の断面概念図である。
【００６０】
図２には、本実施例における紙粉回収装置６の模式図が示されている。図２に示すように、紙粉回収装置６は、紙粉回収部材６１（対向部材）、紙粉除去部材６２、紙粉収容部６３からなる。
【００６１】
本実施例では、紙粉回収部材６１は、感光ドラム１（像担持体ＤＢ）の表面（１０１）との距離Ｌが１ｍｍとなるよう非接触に支持されている。
【００６２】
また、紙粉回収部材６１は、不図示の駆動手段によって図２の矢印ｄ方向に回転可能な構成（回転体６１０）となっている。
【００６３】
なお、紙粉除去部材６２は、紙粉回収部材６１の表面（対向表面６１ｃ）に付着した紙粉（紙粉を含む異物ＦＭ）を除去可能なように紙粉回収部材６１と互いに接触している。一方、紙粉収容部６３は、紙粉回収部材６２によって除去された紙粉を収容するためのものである。
【００６４】
本実施例では、紙粉回収装置は、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに取り付けられている。なお、紙粉回収装置を、感光ドラムを有するカートリッジ、またはプロセスカートリッジに取り付けてもよい。
【００６５】
図３は、本発明の第１実施例に係る異物回収装置の紙粉回収部材の断面概念図である。
【００６６】
図３には、本実施例における紙粉回収部材６１の模式図が示されている。図３に示すように、紙粉回収部材６１（対向部材）は、基材（基部）である導電性円筒パイプ６１ａと、表層（表層部）である非導電性表層６１ｂからなる。
【００６７】
なお、本実施例では、基部は回転可能な円筒状であるため、感光ドラム１の表面１０１と対向する対向表面６１ｃは、円筒状の周面全体となっている。従って、本実施例では、表層部（６１ｂ）は、基部６１ａの周面全体を覆うように形成されている。
【００６８】
本実施例では、基部には、画像形成装置本体の電源（図示なし）から、所定の電位が印加される。なお、紙粉回収部材６１に対して電位を印加する電位印加部（６１０１）を、紙粉回収装置６に備えてもよい。
【００６９】
（２−１）紙粉回収部材６１の仕様
本実施例の紙粉回収部材６１の基部（６１ａ）は、導電性を有し、円筒状のパイプ６１ａから構成されている。なお、本実施例では、円筒のパイプ６１ａは、アルミニウム材質の部材から構成されており、外径１２ｍｍ、肉厚１ｍｍ、長さ２５０ｍｍを有する。
【００７０】
本実施例の基部には、一例として、導電性を有する部材としてアルミニウムを採用しているが、通常の使用（温度）環境において導電性を有する金属材料や樹脂などの非金属材料の部材を採用してもよい。
【００７１】
一方、本実施例の紙粉回収部剤６１の表層部（６１ｂ）は、非導電性（絶縁性）の表層６１ｂから構成されている。なお、本実施例では、表層６１ｂは、ＰＦＡ樹脂（樹脂被覆層６１ｂ１）から構成されており、厚み２００μｍ、長さ２５０ｍｍを有する。
【００７２】
本実施例の表層部には、一例として、非導電性（絶縁性）の部材としてＰＦＡ樹脂を採用しているが、通常の使用（温度）環境において、所定以上の電気抵抗値を有すれば、他の絶縁性の部材を採用してもよい。例えば、体積抵抗率が１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上である部材で表層部を構成することができる。
【００７３】
後述するが、所定の電気抵抗値を有することで、表層部にて電荷の移動（受け渡し）が制限される。これにより、飛翔してきて表層部に接触した紙粉などの異物が持つ電荷を変化させることが少なくなり、安定的に表層部の表面に異物を留めることができる。従って、対向表面６１ｃから、ドラムの表面（１０１）へ異物が再度に飛翔することが有効に軽減される。
【００７４】
一方、本実施例では、導電性円筒パイプ６１ａには、感光ドラム１上の転写残トナーが紙粉回収部材６１にむかって飛翔しにくくなるように、不図示の電源によって−１０００Ｖの電位（電圧）が印加（維持）されている。これにより、紙粉回収部材と同じ極性を持つ転写残トナーは、紙粉回収部材に転移することが抑制される。
【００７５】
（２−２）評価条件
環境          ：温度２０℃  湿度５０％
画像形成装置  ：ＨＰ  Ｌａｓｅｒｊｅｔ１０２０に以下の改造を施した。
異物回収装置６を設置／ＬＴＲ２５ｐｐｍへ変更／トナー容量拡大
記録材        ：填料としてタルクを１０ｗｔ％程度含有したタルク紙
画像パターン  ：２ドット２３４スペース格子画像
通紙枚数      ：３０００枚
上記評価条件において、カブリによる画像不良の発生有無について確認をおこなった。なお、筆者らが予めおこなった実験によれば、カブリが画像不良となってあらわれるのは、感光ドラム１上のトナー帯電量（トリボ）が−１８μＣ以下（絶対値）の場合であり、好適な画像を得るためには−２５μＣ以上であることが好ましい。
【００７６】
（２−３）評価結果
第１実施例は、３０００枚通紙についてカブリが発生することなく終了した。また、感光ドラム１上のトナーのトリボを測定したところ、−３２μＣと適正なものであった。
【００７７】
（２−３−１）第１実施例の作用効果
本実施例の構成において、感光ドラム１の表面に付着したタルクが、安定的に紙粉回収部材６１の表面に吸着され、最終的に、紙粉除去部材６２を介して紙粉収容部６３に回収される。このため、タルクが現像容器４２内部に進入することが抑制できたと考えられる。
【００７８】
（２−３−２）第１実施例の作用効果に関する検証実験
図４は、本発明の第１実施例に係る異物回収装置の紙粉回収原理（構成）を示す概念図である。
【００７９】
図４には、上記結果を考察するためにおこなった実験装置（以下、紙粉試験）の概略構成図が示されている。また、図４に示す構成は、感光ドラム１と紙粉回収部材６１との間における紙粉の挙動を再現するため実験装置である。
【００８０】
感光ドラム１を模した金属製の平板Ａ（感光ドラム１の表面１０１を含む構成に相当する）と、紙粉回収部材６１を模した金属製の平板Ｂ（基部６１ａと表層部６１ｂを含む構成に相当する）と、からなる。
【００８１】
平板Ａ（感光ドラム１側）は、金属板（ドラム基体）１０３の表面に厚さ２０μｍのポリカーボネート樹脂層１０２が被覆される構成である。
【００８２】
一方、平板Ｂ（紙粉回収部材側）は、金属板（基部６１ａ）の表面に厚さ２００μｍのＰＦＡ樹脂（表層部６１ｂ）が被覆されている。
【００８３】
平板Ａと平板Ｂとは、互いの樹脂面（１０２、６１ｂ）が向かい合うように、そして互いの距離を１ｍｍに保つよう平行に支持している。なお、平板Ａは接地され、平板Ｂは電位状態を−１０００Ｖと接地状態とを任意に切り替えられる不図示の外部電源が接続されている。
【００８４】
本実験では、平板Ａの上にタルクなどの添加剤を含む紙粉を乗せた状態において、前述の外部電源出力の切り替えをおこなった際の紙粉の挙動を観察した。
【００８５】
図５（ａ）は、本発明の第１実施例に係る異物回収装置の紙粉回収試験における平衡状態を示す概念図である。図５（ｂ）は、紙粉（パルプ）の帯電状態を示す概念図である。
【００８６】
図５（ａ）、（ｂ）には、紙粉に関する試験において、外部電源を接地状態から−１０００Ｖに切り替えた後の紙粉の様子が示めされている。
【００８７】
紙粉は平板Ａから平板Ｂに向かって飛翔したのち、平板Ｂ表面のＰＦＡ樹脂に引き寄せられた状態で平衡状態となった（図５ａを参照する）。これは、パルプや填料などの集合体である紙粉の表面電荷状態に偏りが見られるため、平板ＢのＰＦＡ樹脂表面に励起された電界によって紙粉が引力（静電引力ＥＦ）を受けたものと考えらえる（図５ｂを参照する）。
【００８８】
また、平板Ｂの表面に被覆したＰＦＡ樹脂は非導電性を示すため、紙粉と接触した際にも互いに電荷の授受をおこなわず、引力がはたらいた平衡状態を維持したものと考えられる。
【００８９】
以上説明したように、第１実施例のように、非導電性の被覆層を具備した紙粉回収部材６１を用いて、感光ドラム１に付着した紙粉を除去することで、画像不良を抑制することができる。
【００９０】
第１実施例では、導電性円筒パイプ６１ａとしてアルミニウムを用いたが、導電性が付与されたものであれば樹脂などからなる部材であってもよく、これに限定されるものではない。
【００９１】
また、本実施例の非導電性表層６１ｂの材料について、常温環境（５〜３５°）において、非導電性を示すものであればいずれのものであってもよい。なお、本実施例では、「非導電性」を示す指標として、例えば、体積抵抗率が１．０Ｅ＋６Ωｃｍ以上であることが挙げられる。具体的には、体積抵抗率が１．０Ｅ＋６〜１．０Ｅ＋２０Ωｃｍの範囲である材料を使用することができる。なお、体積抵抗率が１．０＋Ｅ６Ωｃｍ未満の場合は、接触部における電荷の受け渡しが行いやすくなり、異物の回収効率に影響を及ぼす可能性が高くなる。一方、体積抵抗率が１．０Ｅ＋２０Ωｃｍを超えた場合は、接触部における電荷の受け渡しが十分におこなわれないため、好ましくない。
【００９２】
一例として、樹脂材料からなる被覆層（６１ｂ１）を非導電性表層６１ｂとして利用することもできる。また、例えば、導電性円筒パイプ６１ａにアルミニウムを用いた場合、その表面に形成される酸化被膜（６１ｂ２）を非導電性表層６１ｂとして利用することもできる。
【００９３】
また、第１実施例とは異なる非導電性表層６１ｂの形態として、紙粉除去部材６２との摺擦によってトナーとは逆極性に帯電する帯電特性を有する非導電性材料であってもよい。この場合、第１実施例のように非導電性表層６１ｂに電源を接続する必要がなくなり、より簡素な構成とすることができる。
【００９４】
また、非導電性表層６１ｂは、層厚は１０μｍ以上であることが好ましい。例えば、１０〜１００μｍの範囲内が好ましい。１０μｍ以下の場合では、放電により非導電層が破壊される可能性があり、より安定的に非導電性を維持するには、層厚を１０μｍ以上とすることが好ましい。一方、１００μｍを超えると、非導電性の形成が困難になるため、非導電層の層厚を１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００９５】
特に、金属酸化被膜によって非導電性層を構成する場合は、層厚は、２０〜７０μｍの範囲内であれば好ましい。金属酸化被膜が２０μｍ未満の場合では、耐摩耗性や電気絶縁性の観点において望ましい。一方、７０μｍを超えた場合では、均一な被膜が得られない可能性がある。
【００９６】
また、非導電層を紙粉回収部材に表面に設けたことにより、紙粉回収部材（非導電層）と、感光ドラムとの対向面の間の間隙を５００μｍ〜５０００μｍとすることができる。これにより、より有効に紙粉などの異物を感光ドラムの表面から紙粉回収部材の表面へ移動させる一方、感光ドラムの回転（気流）の影響により、紙粉回収部材の表面から紙粉が離脱することを軽減できる。間隙の距離は、５００μｍ未満の場合では、間隙の距離よりも紙粉のサイズが大きくなる可能性があり、紙粉回収に相応しくなる恐れがある。一方、間隙の距離は、５０００μｍを超えた場合では、距離によって電界の影響を受けにくくなるため、望ましくない。
【００９７】
（３）比較例
図６は、本発明の第１実施例と比較するための比較例における紙粉回収部材の断面図である。
【００９８】
図６には、第１実施例の比較例における紙粉回収部材１０６１の模式図が示めされている。図６に示すように、比較例で用いた紙粉回収部材１０６１は、表層に位置する「非導電性表層」がなく、基材である導電性円筒パイプ１０６１ａのみで構成されている点において第１実施例と異なる。その他の構成や評価条件については第１実施例と同じであるため説明は省略する。
【００９９】
比較例では、２５００枚通紙時点において、軽微なカブリが発生しはじめた。感光ドラム１上のトナーのトリボを測定したところ−１７μＣと適正な範囲からやや低下していることがわかった。これは、タルクを含む紙粉が、２５００枚時点においてカブリとして視認可能な状態にまで現像容器４に進入したものと推測される。
【０１００】
（３−１）比較例１に関する検証実験
図７は、比較例における紙粉回収構成を示す断面図である。
【０１０１】
図７には、比較例１の上記結果を考察するためにおこなった紙粉試験の概略構成図が示めされている。図７に示すように、本試験では平板ＢにＰＦＡ樹脂が被覆されていない点において、第１実施例の検証実験とは異なるが、その他の構成については同じである。
【０１０２】
図８（ａ）は、比較例における紙粉回収試験における平衡状態を示す概念図である。図８（ｂ）は、紙粉（パルプ）の帯電状態を示す概念図である。
【０１０３】
図８には、比較例の紙粉試験における電圧印加後の紙粉の様子が示めされている。図８に示すように、紙粉は平板Ａから平板Ｂに向かって飛翔して平板Ｂ表面に接触したのち、ふたたび平板Ａに飛翔し平衡状態となることが観察された（図８ａを参照する）。これは、紙粉が平板Ｂの表面に接触した際に平板Ｂとの間で電荷の授受がおこり（図８ｂを参照する）、平板Ｂと紙粉との接触している部分において斥力がはたらいたためと考えられる（図８ｃを参照する）。
【０１０４】
このように、比較例では、感光ドラム１から飛翔した紙粉に対して、紙粉回収部材１０６１の表面で電荷注入が生じ、ふたたび感光ドラム１に向かって飛翔したため、紙粉の回収量が低下したものと考えられる。
【０１０５】
（その他）
本実施例では、異物回収装置６は、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに設けられる構成について説明したが、異物回収装置６を、装置本体１００Ａに対して着脱可能なドラムカートリッジやプロセスカートリッジなどの一部として構成してもよい。
【０１０６】
（第２実施例）
本発明の第２実施例は、第１実施例と基本的に同様な構成であり、以下に異なる点について図９を用いて説明する。
【０１０７】
図９は、本発明の第２実施例に係る異物回収装置が使用される画像形成装置の断面概念図である。図９には、本実施例の画像形成装置の全体構成が示めされている。
【０１０８】
本実施例では、実施例２の画像形成装置として、像の色が異なる４つの画像形成部（画像形成ステーション）を備えたカラープリンタを例示している。
【０１０９】
〈画像形成装置〉
図９は、実施例２の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【０１１０】
本実施例の画像形成装置は、着脱自在なプロセスカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを備えている。この各プロセスカートリッジ９Ｙ〜９Ｋは、像担持体としての感光ドラム９Ｙａ〜９Ｋａ、帯電ローラ９Ｙｂ〜９Ｋｂ、現像容器９Ｙｃ〜９Ｋｃ、クリーニングブレード９Ｙｄ〜９Ｋｄ等を備えている。さらに、本実施例の画像形成装置は、主な構成要素として、レーザユニット９１Ｙ〜９１Ｋ、中間転写ベルトユニット９２、一次転写ユニット９３Ｙ〜９３Ｋ、二次転写ローラ９４、定着装置１０を備えている。
【０１１１】
図９中の矢印Ｒ方向に回転可能に設けられる感光ドラム９Ｙａ〜９Ｋａは、帯電ローラ９Ｙｂ〜９Ｋｂによってそれぞれ帯電された後、レーザ光９１Ｙａ〜９１Ｋａを出射するレーザユニット９１Ｙ〜９１Ｋによって露光され、それぞれ静電潜像が形成される。静電潜像は現像容器９Ｙｃ〜９Ｋｃの枠体に設けられる現像ローラ９Ｙｆ〜９Ｋｆによって、現像容器９Ｙｃ〜９Ｋｃ内に蓄えられたトナー９Ｙｇ〜９Ｋｇによって現像され、各色の現像剤像としてのトナー像が形成される。
【０１１２】
中間転写ベルトユニット９２は、循環移動する無端状の中間転写ベルト９２ａ、３つの張架ローラ（駆動ローラ９２ｂ、二次転写対向ローラ９２ｃ、ベルト張架ローラ９２ｄ）を有している。一次転写ユニット（転写手段）９３Ｙ、９３Ｍ、９３Ｃ、９３Ｋに対し、トナーと逆極性のバイアスが１次転写電源９５Ｙ〜９５Ｋから印加されることで、感光ドラム９Ｙ上（像担持体上）に担持されるトナー像が中間転写ベルト９２ａ上に転写される。なお、感光ドラム９Ｙａ〜９Ｋａ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード９Ｙｄ〜９Ｋｄによって除去され、廃トナー回収容器９Ｙｅ〜９Ｋｅへと回収される。
【０１１３】
一方、転写材Ｐは、給送ローラ１００によって給送され、レジストローラ対９６によって、二次転写ローラ９４と中間転写ベルト９２ａのニップ部へ搬送される。二次転写ローラ電源９７が二次転写ローラ９４に電圧を印加することで、転写材Ｐにトナー像が転写される。
【０１１４】
なお、ここでは、中間転写ベルト９２ａとして、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０１０ΩｃｍのＰＶＤＦを用いている。また、駆動ローラ９２ｂは、Ａｌ芯金にカーボンを導電剤として分散した体積抵抗率抗１．０Ｅ＋４Ω、肉厚１．０ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した外径φ２５ｍｍのものを用いている。
【０１１５】
また、ベルト張架ローラ９２ｄは、外径φ２５ｍｍのＡｌの金属棒を用いており、張架荷重は総荷重３９．２Ｎとしている。また、二次転写対向ローラ９２ｃは、Ａｌ芯金にカーボンを導電剤として分散した体積抵抗率抗１．０Ｅ＋４Ω、肉厚１．５ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した外径φ２５ｍｍのものを用いている。
【０１１６】
トナー像を転写された転写材Ｐは、定着装置１０に搬送される。そして、定着ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂによって、トナー像が加熱、加圧されることにより転写材Ｐ上に定着される。
【０１１７】
定着された転写材Ｐは、排出ローラ対１１によって不図示の排出トレイに排出される。転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト９２ａの外周表面９２ａ１（表面）上に残ったトナーは、クリーニングブレード９８よって除去され、廃トナー回収容器９９へと回収される。なお、クリーニングブレード９８は弾性を有するウレタンゴムで形成されている。
【０１１８】
〈紙粉回収装置の構成〉
本実施例の紙粉回収装置６Ａは、第１実施例の構成とほぼ同様のため、図２、図３を参照して、第２実施例における紙粉回収装置６Ａについて説明する。
【０１１９】
本実施例の紙粉回収装置６Ａは、紙粉回収部材６１、紙粉除去部材６２、紙粉収容部６３からなる。紙粉回収部材６１は、感光ドラム１の表面との距離Ｌが９ｍｍとなるよう非接触に支持されている（図２を参照する）。
【０１２０】
また、紙粉回収部材６１は、不図示の駆動手段によって矢印ｄ方向（図２を参照する）に回転可能な構成となっている。さらに、紙粉除去部材６２は、紙粉回収部材６１の表面に付着した紙粉を除去可能なように紙粉回収部材６１と互いに接触している。なお、紙粉収容部６３は、紙粉回収部材６２によって除去された紙粉を収容するためのものである。
【０１２１】
また、第２実施例でも、紙粉回収部材６１は、基材である導電性円筒パイプ６１ａと、表層である非導電性表層６１ｂからなる（図３を参照する）。
【０１２２】
〈紙粉回収部材６１の仕様〉
・導電性円筒パイプ６１ａ…アルミニウム、外径１９１ｍｍ、肉厚９ｍｍ、長さ２５０ｍｍ
・非導電性表層６１ｂ…ＰＦＡ樹脂（樹脂被覆層６１ｂ１）、厚み２００μｍ、長さ２５０ｍｍ
また、導電性円筒パイプ６１ａは、転写ベルト９２ａ上の転写残トナーが紙粉回収部材６１にむかって飛翔することのないよう、不図示の電源によって−１０００Ｖの電位に維持されるように接続されている。
【０１２３】
このように、第２実施例の紙粉回収装置６Ａは、基本的に第１実施例の紙粉回収装置６と同様な構成を有してもよい。
【０１２４】
本発明の第１、第２実施例の構成を以下のように纏めることができる。
【０１２５】
本発明の異物回収装置（６、６Ａ）は、現像剤像を担持するための表面（１０１）を有する像担持体（ＤＢ）の表面と対向しつつ、像担持体の表面から離れて配置される対向部材（６１）を備える。対向部材に所定の電位が印加された際に、像担持体の表面上に存在する異物（ＦＭ）が静電引力（ＥＦ）によって像担持体から対向部材へ移動する。対向部材は、導電性を有する基部（６１ａ）と、基部における、像担持体の表面と対向する側の対向表面（６１ｃ）に形成され絶縁性を有する表層部（６１ｂ）と、を備える。
【０１２６】
また、本発明の異物回収装置では、対向部材は、回転する回転体（６１０）であり、像担持体の表面の移動方向（ａ）と同方向に、表層部の対向表面が移動するように対向部材が回転駆動されることができる。
【０１２７】
また、本発明の異物回収装置では、対向部材の表層部は、樹脂材料からなり、基部の表面を被覆する被覆層（６１ｂ１）を有することができる。
【０１２８】
また、本発明の異物回収装置では、対向部材の基部は、金属材料からなり、表層部は、基部の表面に金属の酸化被膜（６１ｂ２）を形成してなることができる。
【０１２９】
また、本発明の異物回収装置では、対向部材の基部に電位を印加する電位印加部（６１０１）が備えられ、電位印加部は、基部対して、像担持体の表面上の現像剤（Ｔ）の帯電極性とは異なる極性の電位を印加するように、制御されることができる。
【０１３０】
また、本発明の異物回収装置では、電位印加部によって、基部には、像担持体の表面上の現像剤の帯電極性とは逆極性の電位が印加されることができる。
【０１３１】
また、本発明の異物回収装置では、電位印加部は、基部に対して印加する電位の極性が可変であることが好ましい。
【０１３２】
また、本発明の異物回収装置では、対向部材の対向表面に付着した異物を除去する異物除去部（６２）と、除去された異物を収容する収容部（６３）と、が設けられることができる。
【０１３３】
また、本発明の異物回収装置では、像担持体は、現像剤像を担持する感光体ドラム（１）から構成されることができる。
【０１３４】
また、本発明の異物回収装置では、像担持体は、感光体ドラムから転写された現像剤像を担持する転写ベルト（９２ａ）から構成されることができる。
【０１３５】
また、本発明の異物回収装置では、対向部材は、像担持体の回転方向（ａ）において、帯電部材（２）との接触位置（２０１）よりは上流側、且つ、像担持体から現像剤像が転写される位置（５０１）よりは下流側に設けられることができる。なお、帯電部剤は、像担持体の表面と接触して該像担持体の表面を帯電させる部材である。
【０１３６】
また、本発明の異物回収装置では、像担持体から現像剤像が転写された後に像担持体上に残留した現像剤を、像担持体に接触して像担持体へ現像剤を供給する現像剤担持体へ移動して回収することができる。
【０１３７】
また、本発明のカートリッジは、現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、像担持体と対向しつつ、像担持体の表面から離れて配置される対向部材を備える。また、カートリッジは、対向部材に所定の電位が印加された際に像担持体の表面上に存在する異物が静電引力によって像担持体から対向部材へ移動可能な異物回収装置を備える。
【０１３８】
対向部材は、導電性を有する基部と、基部における、像担持体の表面と対向する側の対向表面に形成され絶縁性を有する表層部と、を備える。
【０１３９】
また、本発明のカートリッジでは、帯電部材を有し、対向部材は、像担持体の回転方向において、帯電部材との接触位置よりは上流側、且つ、像担持体から現像剤像が転写される位置よりは下流側に設けられることができる。なお、帯電部材は、像担持体の表面と接触して該像担持体の表面を帯電させる部材である。
【０１４０】
また、本発明のカートリッジでは、像担持体に接触して像担持体へ現像剤を供給する現像剤担持体を有し、像担持体から現像剤像が転写された後に像担持体上に残留した現像剤を、現像剤担持体へ移動して回収することが好ましい。
【０１４１】
また、本発明の画像形成装置は、異物回収装置、または、カートリッジと、現像剤像を定着する定着部材と、を備える。
【０１４２】
また、本発明の画像形成装置（１００）は、無端ベルト（９２ａ）からなり、感光体ドラム（１）から転写された現像剤像を表面（９２ａ１）に担持する像担持体（ＤＢ）と、異物回収装置（６Ａ）と、を備える。なお、異物回収装置は、像担持体における表面と対向しつつ像担持体の表面から離れて配置される対向部材を備え、対向部材に所定の電位が印加された際に像担持体の表面上に存在する異物が静電引力によって像担持体から対向部材へ移動可能である。また、対向部材は、導電性を有する基部（６１ａ）と、基部における、像担持体の表面と対向する側の対向表面（６１ｃ）に形成され絶縁性を有する表層部（６１ｂ）と、を備える。
【符号の説明】
【０１４３】
１  感光ドラム
１０１  感光ドラムの表面
４  現像装置
４１  トナー（現像剤、現像剤像）
６  紙粉回収装置（異物回収装置）
６１  紙粉回収部材（対向部材）
６１ａ  導電性円筒パイプ（基部）
６１ｂ  非導電性表層（表層部）
６１ｃ  対向部材の対向表面
ＤＢ  像担持体
ＥＦ  静電引力
ＦＭ  紙粉（異物）
【図１】
2020101776.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020101776.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020101776.tif 000011