(57)【要約】【課題】構成が簡素で、長期にわたって高いクリーニング性能が得られる長寿命のクリーナ及び画像形成装置提供すること。【解決手段】トナー像担持体（Ｂ）に接触して配置され、トナー像担持体（Ｂ）表面の付着トナーを吸着するトナー回収用バイアス（Ｖ１，Ｖ２）が印加され、トナーが付着する金属製の円筒面を有するクリーニングロール（６）と、クリーニングロール（６）表面に当接して前記クリーニングロール（６）表面に付着したトナーを掻き落とすプレート状の金属製のクリーニングブレード（８）とを有するクリーナ（ＣＬｂ）と、ヤング率が１００ＧＰａ（ギガパスカル）以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つブレード自由長が７．５〜１５ｍｍ以下に設定された前記クリーニングブレード（８）とを備えた画像形成装置。【選択図】　図２
2004077762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０３）を備えたことを特徴とする画像形成装置、
（Ａ０１）トナー像を担持して回転するトナー像担持体の表面に隣接して配置され前記トナー像担持体の表面に付着したトナーを回収するトナー回収容器と、前記トナー回収容器に回転可能に支持され且つ回収したトナーが付着する金属製の円筒面を有するクリーニングロールと、前記トナー回収容器に対して固定支持される一端側の固定側部分および他端側の固定されない自由端側部分を有し前記自由端側部分の先端の自由端が前記回転するクリーニングロール表面に当接して前記クリーニングロール表面に付着したトナーを前記回収容器内に掻き落とすプレート状の金属製のクリーニングブレードとを有するクリーナ、
（Ａ０２）トナー像担持体に接触して配置され、前記トナー像担持体表面の付着トナーを吸着するトナー回収用バイアスが印加される前記クリーニングロール、
（Ａ０３）ヤング率が１００ＧＰａ以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つ、前記自由端側部分の前記固定側部分との境界から前記自由端までの長さであるブレード自由長が７．５〜１５ｍｍ以下に設定された前記クリーニングブレード。
【請求項２】
下記の構成要件（Ａ０４）を備えた請求項１記載の画像形成装置、
（Ａ０４）ステンレス鋼で形成された前記クリーニングブレード
【請求項３】
下記の構成要件（Ａ０５），（Ａ０６）を備えた請求項１又は２記載の画像形成装置、
（Ａ０５）球形トナーを含む前記トナー、
（Ａ０６）前記クリーニングロールと前記クリーニングブレードとの当接部における線圧が２ｇｆ／ｍｍ〜５ｇｆ／ｍｍに設定された前記クリーナ。
【請求項４】
下記の構成要件（Ａ０７）を備えた請求項１ないし３のいずれか記載の画像形成装置、
（Ａ０７）前記クリーニングロールを接地するロール側トナー回収用バイアス印加手段と、前記クリーニングロールに対向して配置され且つ前記トナー像担持体の裏面側に前記トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する対向側トナー回収用バイアス印加手段とを有するトナー回収用バイアス印加手段。
【請求項５】
下記の構成要件（Ａ０８）を備えた請求項１ないし３のいずれか記載の画像形成装置、
（Ａ０８）前記クリーニングロールに前記トナーの帯電極性と逆極性の前記トナー回収用バイアスを印加するトナー回収用バイアス印加手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー像を担持して回転するトナー像担持体の表面に隣接して配置され前記トナー像担持体の表面に付着したトナーを回収するクリーナを備えた画像形成装置に関し、特に、トナー回収容器と、前記トナー回収容器に回転可能に支持され且つ回収したトナーが付着する金属製の円筒面を有するクリーニングロールと、前記トナー回収容器に対して固定支持される一端側の固定側部分および他端側の固定されない自由端側部分を有し前記自由端側部分の先端の自由端が前記回転するクリーニングロール表面に当接して前記クリーニングロール表面に付着したトナーを前記回収容器内に掻き落とすプレート状の金属製のクリーニングブレードとを有するクリーナを備えた画像形成装置に関する。
本発明は、球形トナー（重合トナー）を用いた電子写真複写機、レーザービームプリンタ、静電記録装置等の画像形成装置に特に好適に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、重合トナー（球形トナー）を使用するものが知られている。重合トナーは、懸濁重合、分散重合、乳化重合凝集法等の既知の重合法により製造され、トナー粒子の最大周囲長をＭ、粒子の投影面積をＡとした場合に、ＳＦ＝［Ｍ２／（Ａ×４π）］×１００で表せる形状係数ＳＦが１４０未満の球形トナーである。前記重合トナーを使用すると、高転写率、高画質を実現できるが、一方で転写残トナー（残留トナー）のクリーニング性が悪化することが知られている。
前記クリーニング性の悪化を補うため、重合トナー（球形トナー）と粉砕トナー（不定形トナー）とを混合し従来のウレタンブレードでクリーニングを可能にする従来技術が、特開平７−４９５８４号公報、特開２００１−１４２３１０号公報等に記載されている。
しかし、これらの公報記載の技術では、残留トナーのクリーニングが可能であるものの、混合する粉砕トナーの分だけ画質および転写性が悪化するという問題がある。
【０００３】
前記問題点を解決するため、クリーニングロールと金属ブレードとを使用する従来技術が、特開平４−２０４７８５号公報、特開２００１−１４２３１０号公報に記載されている。
【０００４】
（Ｊ０１）特開平４−２０４７８５号公報記載の技術
前記公報には、感光体に接触して回転する導電性のクリーニングブラシによって感光体上のトナーを電気的に除去し、前記クリーニングブラシに付着したトナーをクリーニングブラシと接触する金属製のクリーニングロールによって電気的に除去し、前記クリーニングロール表面のトナーをクリーニングロールに圧接するクリーニングブレードによって除去する技術が記載されている。
【０００５】
（Ｊ０２）特開２００１−１４２３１０号公報記載の技術
前記公報には、中間転写ベルト表面に当接する金属製のクリーニングローラによってベルト上のトナーを電気的に除去し、前記クリーニングローラ上のトナーをクリーニングローラに当接する金属製のクリーニングブレードによって除去する技術が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
（前記従来技術（Ｊ０１）の問題点）
前記従来技術（Ｊ０１）では、感光体からトナーを電気的に除去するために、導電性のクリーニングブラシにバイアスを印加する必要があり、構成が複雑となりコスト高となる問題がある。また、金属製のクリーニングロールに加えクリーニングブラシを備えているので、小型化及び低コスト化し難いという問題点がある。
【０００７】
（前記従来技術（Ｊ０２）の問題点）
前記従来技術（Ｊ０２）では、クリーニングブレードがポリウレタン等の樹脂ではなくプレート状の金属材料で構成されているので、以下の問題点（１），（２）がある。
（１）金属ブレードの厚さが薄い場合
（１ａ）クリーニングロールとの圧接によって金属の薄板が弾性変形の限界（バネ限界値）を越えてしまい、ブレードが塑性変形し易い。
（１ｂ）金属ブレードが薄いとクリーニングロールへの線圧が弱くなり易いため、トナー（特に重合トナー）がすり抜け易く、クリーニング不良が発生し易い。（１ｃ）クリーニング装置のフレームへの取り付けの際に、薄い金属ブレードは取り扱いが難しく量産時の得率（生産効率）が悪く高コストになってしまう。
【０００８】
（２）金属ブレードの厚さが分厚い場合
（２ａ）金属ブレードが分厚いとブレードの線圧が強くなり易いため、金属ロール表面が傷つき易く、ブレードの摩耗も顕著になり、寿命が短くなる。
（２ｂ）ブレードが分厚い場合、ブレードのクリーニングロールへの食い込み量の機械的公差（±０．２ｍｍ程度）の上下限で線圧の差が大きくなりすぎて安定したクリーニング性能が得られず、実用化が難しい。
（２ｃ）線圧を抑えるためにブレードの自由長を長くすると小型化が難しい。
また、クリーニングロールの表面性によってクリーニングに必要な線圧が異なるなどロールとブレードのパラメータ（厚さ、自由長、食い込み量及び線圧等）の設定が非常に難しいという問題があった。
【０００９】
本発明は前述の事情（および検討結果）に鑑み、下記（Ｏ０１），（Ｏ０２）の記載内容を課題とする。
（Ｏ０１）構成が簡素で、長期にわたって高いクリーニング性能が得られる長寿命のクリーナ及び画像形成装置提供すること。
（Ｏ０２）クリーニングロールへのブレード先端部の線圧が、ブレードのクリーニングロールへの食い込み量の機械的公差の上下限で適切なクリーナ及び画像形成装置を提供すること。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
（本発明）
前記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、下記の構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０３）を備えることを特徴とする。
（Ａ０１）トナー像を担持して回転するトナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の表面に隣接して配置され前記トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の表面に付着したトナーを回収するトナー回収容器（１）と、前記トナー回収容器（１）に回転可能に支持され且つ回収したトナーが付着する金属製の円筒面を有するクリーニングロール（６）と、前記トナー回収容器（１）に対して固定支持される一端側の固定側部分および他端側の固定されない自由端側部分を有し前記自由端側部分の先端の自由端が前記回転するクリーニングロール（６）表面に当接して前記クリーニングロール（６）表面に付着したトナーを前記トナー回収容器（１）内に掻き落とすプレート状の金属製のクリーニングブレード（８）とを有するクリーナ（ＣＬｂ、ＣＬ１〜ＣＬ３）、
（Ａ０２）トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）に接触して配置され、前記トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）表面の付着トナーを吸着するトナー回収用バイアス（Ｖ１，Ｖ２）が印加される前記クリーニングロール（６）、
（Ａ０３）ヤング率が１００ＧＰａ（ギガパスカル）以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つ、前記自由端側部分の前記固定側部分との境界から前記自由端までの長さであるブレード自由長が７．５〜１５ｍｍ以下に設定された前記クリーニングブレード（８）。
【００１１】
前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０３）を備えた本発明の画像形成装置では、トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）は、トナー像を担持して回転する。前記クリーニングロール（６）は、トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）に接触して配置され、前記トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）表面の付着トナーを吸着するトナー回収用バイアス（Ｖ１，Ｖ２）が印加される。金属製の円筒面を有するトナー回収容器（１）は、前記トナー回収用バイアス（Ｖ１，Ｖ２）の印加により、トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の表面に付着したトナーを回収する。前記プレート状の金属製クリーニングブレード（８）は、前記自由端側部分の先端の自由端が前記回転するクリーニングロール（６）表面に当接して前記クリーニングロール（６）表面に付着したトナーを前記回収容器内に掻き落とす。したがって、前記トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）表面の残留トナーがクリーニングロール（６）及びクリーニングブレード（８）によって回収される。
【００１２】
前記クリーニングブレード（８）は、ヤング率が１００ＧＰａ（ギガパスカル）以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つ、前記自由端側部分の前記固定側部分との境界から前記自由端までの長さであるブレード自由長が７．５〜１５ｍｍ以下に設定されている。前記クリーニングブレード（８）は、ヤング率が１００ＧＰ以上の比較的硬い金属製なので、ブレード（８）の先端が変形しにくく、長期間にわたってクリーニング性能を保持することができる。また、前記クリーニングブレード（８）は、厚さが０．０６ｍｍ以上、自由長が７．５ｍｍ以上に設定されているので、弾性変形の限界値が十分大きい。したがって、クリーニングブレード（８）は塑性変形しにくく、長期にわたって高いクリーニング性能を得ることができる。また、厚さが０．０６ｍｍ以上且つ自由長が７．５ｍｍ以上なので、ブレード（８）の取り扱いが難しくなく、生産効率を高くすることができる。
【００１３】
さらに、前記クリーニングブレード（８）は、厚さが０．１５ｍｍ以下なので、クリーニングロール（６）とクリーニングブレード（８）との間の線圧が強くなりすぎることを防止できる。したがって、クリーニングロール（６）表面の損傷やクリーニングブレード（８）の摩耗が低減され、クリーナ（ＣＬｂ，ＣＬ１〜ＣＬ３）を長寿命化することができる。また、クリーニングブレード（８）の厚さが０．１５ｍｍ以下なので、ブレード（８）のロール（６）への食い込み量の機械的公差の上下限での線圧の差を小さくすることができる。したがって、本発明の画像形成装置では、安定したクリーニング性能が得られる。また、線圧が適切なので、さらに、自由長が１５ｍｍ以下なので、クリーナ（ＣＬｂ，ＣＬ１〜ＣＬ３）を小型化でき、小型の画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
また、前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０３）を備えた本発明の画像形成装置は下記の構成要件（Ａ０４）を備えることができる。
（Ａ０４）ステンレス鋼で形成された前記クリーニングブレード（８）
前記構成要件（Ａ０４）を備えた本発明の画像形成装置では、前記クリーニングブレード（８）はステンレス鋼で形成されているので、長期間にわたって塑性変形しにくく、クリーニングブレード（８）を長寿命化できる。また、容易に調達できるステンレス鋼で形成することによって、クリーニングブレード（８）を低コストで生産できる。
【００１５】
また、前記構成要件を備えた本発明の画像形成装置は、下記の構成要件（Ａ０５），（Ａ０６）を備えることもできる。
（Ａ０５）球形トナーを含む前記トナー、
（Ａ０６）前記クリーニングロール（６）と前記クリーニングブレード（８）との当接部における線圧が２ｇｆ／ｍｍ〜５ｇｆ／ｍｍに設定された前記クリーナ（ＣＬｂ，ＣＬ１〜ＣＬ３）。
前記構成要件（Ａ０５），（Ａ０６）を備えた本発明の画像形成装置では、前記トナーは球形トナーを含んでいるので、画像形成装置を高画質化及び高転写率化できる。また、前記クリーニングローラ（６）とクリーニングブレード（８）との当接部における線圧が２ｇｆ／ｍｍ〜５ｇｆ／ｍｍに設定されている。したがって線圧が２ｇｆ／ｍｍ以上なので、クリーニングローラ（６）表面に付着した球形トナーをクリーニングブレード（８）によって掻き落としてクリーニングすることができる。また、線圧が５ｇｆ／ｍｍ以下なのでクリーニングローラ（６）とクリーニングブレード（８）との当接によるクリーニングローラ（８）表面の損傷やクリーニングブレード（８）の摩耗を低減することができる。
【００１６】
また、前記構成要件を備えた本発明の画像形成装置では、下記の構成要件（Ａ０７）を備えることもできる。
（Ａ０７）前記クリーニングロール（６）を接地するロール側トナー回収用バイアス印加手段と、前記クリーニングロール（６）に対向して配置され且つ前記トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の裏面側に前記トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する対向側トナー回収用バイアス印加手段とを有するトナー回収用バイアス印加手段。
【００１７】
前記構成要件（Ａ０７）を備えた本発明の画像形成装置では、トナー回収用バイアス印加手段のロール側トナー回収用バイアス印加手段は、前記クリーニングロール（６）を接地する。そして、前記トナー回収用バイアス印加手段の対向側トナー回収用バイアス印加手段は、クリーニングロール（６）に対向して配置され且つ前記トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の裏面側に前記トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する。したがって、トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）とクリーニングロール（６）との間に電界が発生する。前記トナーは、電界によって力を受けて、帯電極性が同極性のトナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）表面から帯電極性の異なるクリーニングロール（６）に移動する。この結果、前記トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）表面に付着したトナーがクリーニングロール（６）に回収される。
【００１８】
また、前記構成要件を備えた本発明の画像形成装置では、下記の構成要件（Ａ０８）を備えることができる。
（Ａ０８）前記クリーニングロール（６）に前記トナーの帯電極性と逆極性の前記トナー回収用バイアス（Ｖ１，Ｖ２）を印加するトナー回収用バイアス印加手段（１０）。
前記構成要件（Ａ０８）を備えた本発明の画像形成装置では、トナー回収用バイアス印加手段（１０）は、前記クリーニングロール（６）に前記トナーの帯電極性と逆極性の前記トナー回収用バイアス（Ｖ１，Ｖ２）を印加する。したがって、トナー像担持体（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）表面のトナーは、帯電極性が異なるクリーニングロール（６）に移動し、回収される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の画像形成装置の実施の形態１の全体説明図である。
図１において、カラープリンタ（画像形成装置）Ｕは、トナーを補給するためのトナーディスペンサ装置Ｕａを有している。カラープリンタＵのＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色のトナー像形成装置ＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫの潜像形成装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋは、各色のレーザ駆動回路ＤＬのレーザ駆動信号に応じて画像書込用のレーザビームを出射する。
コントローラＣは前記レーザ駆動回路ＤＬおよび電源回路Ｅの制御信号を出力している。
【００２１】
図１において、Ｋ（黒）のトナー像形成装置ＵＫのドラム状の感光体（１次トナー像担持体）Ｐｋの周囲には、帯電器としての帯電ロールＣＲｋ、現像器Ｇｋ、感光体クリーナＣＬｋ等が配置されている。
そして、他のトナー像形成装置ＵＹ，ＵＭ，ＵＣの前記感光体（１次トナー像担持体）Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃの周囲にもそれぞれ前記感光体Ｐｋの周囲と同様の帯電器ＣＲｙ，ＣＲｍ，ＣＲｃ、現像器Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ、感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ等が配置されている。
【００２２】
図１において、感光体（トナー像担持体）Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、それぞれ帯電ロールＣＲｙ，ＣＲｍ，ＣＲｃ，ＣＲｋにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋの出力するレーザビームによりその表面に静電潜像が形成される。前記感光体Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面の静電潜像は、現像器Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，ＧｋによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の色のトナー像に現像される。各現像器Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋには前記トナーディスペンサ装置Ｕａに装着された各色のトナーカートリッジ（図示せず）からトナーが補給されるように構成されている。なお、実施の形態１のカラープリンタＵでは、画像形成時には負（−）極性に帯電する球形状のトナーを使用している。
【００２３】
感光体Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ（図１２参照）表面上のトナー像は、１次転写器としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより中間転写ベルト（トナー像担持体）Ｂ上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトＢ上にカラー画像が形成される。
なお、黒画像データのみの場合はＫ（黒）の感光体Ｐｋおよび現像器Ｇｋのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
１次転写後、感光体Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面の残留トナーは感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋによりクリーニングされる。
【００２４】
前記各色の感光体Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの下方には中間転写ベルトＢと、ベルト駆動ロールＲｄ、テンションロールＲｔ、バックアップロールＴ２ａを含む複数のベルト支持ロール（Ｒｄ，Ｒｔ，Ｔ２ａ，Ｒｆ，Ｒｗ）とが配置されている。前記中間転写ベルトＢは前記複数のベルト支持ロールにより矢印Ｙａ方向に回転移動可能に支持されている。
【００２５】
前記バックアップロールＴ２ａの下方にはシート転写ユニットＵｔが配置されている。シート転写ユニットＵｔの２次転写ロールＴ２ｂは、前記中間転写ベルトＢを挟んでバックアップロールＴ２ａに離隔および圧接可能（離接可能）に配置されており、前記２次転写ロールＴ２ｂが中間転写ベルトＢと圧接する領域（ニップ）により２次転写領域Ｑ４が形成されている。２次転写ロールＴ２ｂにはブラシ状のロールクリーナＣＬｔが接触している。
前記中間転写ベルトＢ下方には、給紙トレイＴＲ１、前記給紙トレイＴＲ１から取り出したシートＳを搬送するシート搬送路ＳＨ１、シート循環路ＳＨ２およびシート反転路ＳＨ３が配置されている。
【００２６】
給紙トレイＴＲ１に収容されたシートＳは、所定のタイミングでピックアップロールＲｐにより取り出され、さばきロールＲｓで１枚づつ分離されて、シート搬送路ＳＨ１の搬送ローラＲａによりレジロールＲｒに搬送される。前記レジロールＲｒに搬送された記録シートＳは、前記１次転写された多重トナー像または単色トナー像が２次転写領域Ｑ４に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドＳＧ１から２次転写領域Ｑ４に搬送される。
【００２７】
また、前記バックアップロールＴ２ａにはコンタクトロールＴ２ｃが当接しており、コントクトロールＴ２ｃには２次転写領域を記録シートＳが通過する時にタイミングを合わせてトナーの帯電極性と同極性の２次転写電圧が印加される。このとき、中間転写ベルトＢから記録シートＳにトナー像が転写される。
前記ロールＴ２ａ〜Ｔ２ｃにより２次転写器Ｔ２が構成されている。
２次転写後の前記中間転写ベルトＢは、ベルトクリーナＣＬｂによりクリーニングされる。
【００２８】
前記トナー像が２次転写された記録シートＳは、転写後シートガイドＳＧ２、搬送ベルトＢＨを通って定着装置Ｆに搬送される。前記記録シートＳは、定着装置の加熱ロールＦｈおよびＦｐが圧接する定着領域Ｑ５を通過する際にトナー像が加熱定着され、加熱定着された記録シートＳは、切替ゲートＧ１により、シート排出ローラＲｈまたはシート循環路ＳＨ２に搬送される。シート排出ローラＲｈに搬送された記録シートＳはシート排出トレイＴＲ２に排出される。
シート循環路ＳＨ２に搬送された記録シートＳは切替ゲートＧ２によりシート反転路ＳＨ３に搬送されて反転されてからスイッチバックしてシート循環路ＳＨ２から前記レジロールＲｒを通って２次転写領域Ｑ４に再送される。
【００２９】
（ベルトクリーナ）
図２は前記図１に示すベルトクリーナの説明図で、図２Ａはベルトクリーナが中間転写ベルトに接触して中間転写ベルト上のトナーをクリーニングするクリーニング位置に移動した状態を示す図、図２Ｂはベルトクリーナが中間転写ベルトから離隔した待機位置に移動した状態を示す図である。
図３は前記ベルトクリーナのクリーニングロール及びクリーニングブレードの拡大説明図である。
図２において、ベルトクリーナＣＬｂは中間転写ベルトＢのベルト駆動ロールＲｄに巻き付けられた部分に対向して配置されている。前記ベルトクリーナＣＬｂは、ヒンジ軸１ａ回りに回動可能なクリーニングケース（トナー回収容器）１と、前記クリーニングケース１を常時反時計方向に回動させるように作動する引張バネ２と、クリーニングケース１を中間転写ベルトＢに離隔および接触させるカム３とを有している。
【００３０】
また前記ベルトクリーナＣＬｂは、前記クリーニングケース１内部に回転可能に支持された金属製のクリーニングロール６と、クリーニングケース１の内壁に支持されたブレード支持部材７と、前記ブレード支持部材７に基端部（固定端部）を支持され且つ先端部（自由端部）が前記クリーニングロール６表面に当接してクリーニングロール６から機械的にトナーを掻き取る金属製のクリーニングブレード８と、掻き取られたトナーをトナー回収装置（図示せず）に搬送するトナー搬送オーガー９とを有している。そして、前記クリーニングブレード８は、ヤング率が１００ＧＰａ（ギガパスカル）以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つ、前記自由端から前記ブレード支持部材７に支持された基端部との境界までの長さであるブレード自由長が７．５〜１５ｍｍに設定されている。
【００３１】
前記２次転写領域Ｑ４を通過した中間転写ベルトＢ上に残留したトナーは、中間転写ベルトＢにある程度の圧力（圧接力）で接触し且つ中間転写ベルトＢとは逆方向に回転するクリーニングロール６との圧接領域（ＮＩＰ領域）に運ばれる。そして、前記残留トナーは、前記ＮＩＰ領域での圧接力による機械的な力と、クリーニングロール６に印加されたトナーの帯電電位と逆極性のトナー回収用バイアスによる電気的な力とによってクリーニングロール６に移動して回収される。
【００３２】
なお、実施の形態１では、クリーニングロール６には、−（マイナス）帯電トナーを回収するときにはＶ１＝＋７００Ｖの負帯電トナー回収用バイアスが印加され、＋（プラス）帯電トナーを回収するときにはＶ２＝−９００Ｖの正帯電トナー回収用バイアスが印加される。前記負帯電トナー回収用バイアスＶ１と正帯電トナー回収用バイアスＶ２とは、トナー回収用バイアス印加手段１０によって、所定のタイミングで切り替えられる。
【００３３】
図３において、クリーニングロール６に付着したトナーは、前記接触部の下流位置においてドクタ一方向（クリーニングロール６の回転に対向する方向）に設けられたクリーニングブレード８によってクリーニングロール６から機械的に掻き取られる。掻き取られたトナーは、クリーニングロール６の下方に設けられたトナー搬送オーガー９によって、トナー回収装置（図示せず）に運ばれる。
【００３４】
（実施の形態１の作用）
前記構成を備えた実施の形態１のカラープリンタＵでは、トナーとして球形トナー（重合トナー）が使用されているので、高画質の画像を形成できる。また、球形トナーは転写率が高いので、中間転写ベルトＢ表面に残留するトナーの量を減らすことができる。そして、中間転写ベルトＢ表面に残留した球形トナーは、クリーニングロール６によって機械的及び電気的に回収される。また、実施の形態１のベルトクリーナＣＬｂは、金属ブレードが直接中間転写ベルトＢに接触しないので、中間転写ベルトＢの摩耗を低減することができる。
【００３５】
また、クリーニングブレード８は、ヤング率が１００ＧＰａ（ギガパスカル）以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つ、自由長が７．５〜１５ｍｍに設定されている。したがって、前記クリーニングブレード８は、ヤング率が１００ＧＰ以上の比較的硬い金属製なので、ブレード先端の変形が発生し難い。したがって、ポリウレタン等の樹脂製のクリーニングブレードで発生するブレード先端部の変形によるトナーのすり抜けによる画質低下を防止できる。また、前記クリーニングブレードは、厚さが０．０６ｍｍ以上、自由長が７．５ｍｍ以上に設定されているので、バネ限界値（弾性変形の限界値）が十分大きく塑性変形しにくい。したがって、長期にわたって高いクリーニング性能を得ることができる。また、クリーニングブレード８の厚さが０．０６ｍｍ以上、自由長が７．５ｍｍ以上なので、ブレード支持部材７にクリーニングブレード８を取り付ける際のハンドリング（取り扱い）が難しくなく、得率（生産効率）を高くすることができる。
【００３６】
さらに、前記クリーニングブレード８は、厚さが０．１５ｍｍ以下なので、クリーニングロール６とクリーニングブレード８との間の線圧が強くなりすぎることを防止できる。したがって、クリーニングロール６の損傷やクリーニングブレード８の摩耗が低減され、ベルトクリーナＣＬｂ及び画像形成装置Ｕを長寿命化することができる。また、クリーニングブレード８の厚さが０．１５ｍｍ以下なので、ブレード８のロール６への食い込み量の機械的公差の上下限での線圧の差を小さくすることができる。したがって、カラープリンタＵ毎に安定したクリーニング性能が得られる。また、線圧が適切なので、さらに、自由長が１５ｍｍ以下なので、クリーナＣＬｂを小型化でき、小型の画像形成装置Ｕを提供できる。
【００３７】
（実施例）
以下、前記実施の形態１のクリーニングブレード８の実施例及び比較例について説明する。
実施の形態１のように金属製のクリーニングロール６及び金属製のクリーニングブレード８を使用した場合、以下の（１）〜（４）の問題点がある。
（１）クリーニングロール６とクリーニングブレード８との間の線圧（Ｎｏｒｍａｌ　Ｆｏｒｃｅ）不足によるクリーニングロール６のクリーニング不良。
（２）線圧過多によるクリーニングロール６の損傷及びクリーニングブレード８の摩耗。
（３）クリーニングブレード８の塑性変形。
（４）クリーニングブレード８の小型化。
【００３８】
前記問題点（１）に関して、線圧は、最低限２．０ｇｆ／ｍｍ必要であることが実験から分かった。問題点（２）に関して、線圧が５．０ｇｆ／ｍｍを超えるとロールに傷が付き、プアクリーニング（クリーニング不良）が発生することが、実験から分かった。問題点（３）に関して、食い込み量の公差上限でクリーニングブレード８が、弾性変形の限界値（降伏値、バネ限界値）を超えないようにする必要がある。問題点（４）に関して、自由長（Ｆｒｅｅ　Ｌｅｎｇｔｈ）が１５ｍｍを超えると小型化するのに不利になり、作業者がクリーニングブレード８をブレード支持部材７に取り付ける際に、ブレードの先端位置を正確に設定し難い。
【００３９】
図４は実施の形態１のクリーニングブレードのブレード厚と自由長との関係を表したグラフの図である。
前記検討結果から、図４において、前記問題点（１）を解決するには、図４の直線（１）（線圧２．０ｇｆ／ｍｍを示す直線）よりも上側の範囲でブレード厚及び自由長を設定する必要がある。そして、問題点（２）を解決するには、図４の直線（２）（線圧５．０ｇｆ／ｍｍを示す直線）より下側の範囲、問題点（３）を解決するためには、図４の曲線（３）（バネ限界値を示す曲線）より上側の範囲でブレード厚及び自由長を設定する必要がある。さらに、問題点（４）を解決するためには、直線（４）（自由長１５ｍｍを示す直線）より下側の範囲でブレード厚及び自由長を設定する必要がある。
【００４０】
したがって、前述の実験結果及び検討結果をまとめると、クリーニングブレード８のブレード厚及び自由長は図４の斜線で示された部分の範囲に設定すればよいことが分かる。したがって、ブレード厚は０．０６ｍｍ〜０．１５ｍｍ、自由長が７．５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲に設定することによって、前記問題点（１）〜（４）を解決できる。なお、図４は、ヤング率１９７ＧＰａのステンレス鋼（ＳＵＳ）での実験結果であるが、ヤング率が１００ＧＰａ以上の金属材料の場合、直線（１）及び直線（２）の傾きが変化するだけで、ブレード厚及び自由長の範囲はほぼ同様の結果となる。
【００４１】
図５は実施例及び比較例のブレード食い込み量と線圧との関係を示すグラフの図であり、図５Ａは比較例１のグラフ、図５Ｂは比較例２のグラフ、図５Ｃは実施例１のグラフである。
ステンレス製クリーニングロール６とステンレス製クリーニングブレード８を使用し、前記クリーニングブレード８のブレード厚、自由長、食い込み量及び線圧との関係についてオフラインベンチで実験を行った。
（比較例１）
クリーニングブレード８のブレード厚が０．０５ｍｍ、自由長が６．３ｍｍの場合は、食い込み量０．８ｍｍ以上でクリーニング可能であることが分かった。
この場合、クリーニングロール６とクリーニングブレードとの線圧は以下の式（１）で計算できる。
【数１】
2004077762.tif 000003
……（１）
前記式（１）による計算の結果、線圧（Ｎｏｒｍａｌ　Ｆｏｒｃｅ）は、２．０ｇｆ／ｍｍとなる。
【００４２】
前述のように、Ｎｏｒｍａｌ　Ｆｏｒｃｅの下限が約２．０ｇｆ／ｍｍ以上の時、クリーニングが可能である。しかし、食い込み量に関し、機械的公差（設計時に許容される誤差）は最低でも±０．２ｍｍ程度は必要であるので、前記食い込み量０．８ｍｍは食い込み量の機械的公差の中心値とする必要がある。したがって、機械的公差の下限値、中心値、上限値における線圧を前記式（１）から計算すると、１．５ｇｆ／ｍｍ（下限値）、２．０ｇｆ／ｍｍ（中心値）、２．５ｇｆ／ｍｍ（上限値）となる。
したがって、図５Ａに示すように、機械的公差の下限では、線圧が不足してクリーニング不良が発生してしまう。また、クリーニングブレード８のブレード厚が０．０５ｍｍであるため塑性変形の可能性が高い。その上、厚みが薄いためブレード支持部材７に取り付ける際の作業者のハンドリング（取り扱い）が難しく、取り付け時に自由長等の寸法精度が出せず、量産できなかった。
【００４３】
（比較例２）
比較例１の問題を解決するため、クリーニングブレード８のブレード厚を０．０５ｍｍから０．０８ｍｍに変更すると、前記塑性変形の問題や、ハンドリングが難しく、得率（作業効率）が低いといった問題は回避される。
しかし、自由長（６．３ｍｍ）を変更せず、ブレードの厚みを０．０８ｍｍに変更し、２．０ｇｆ／ｍｍの線圧を得る場合、前記式（１）から、食い込み量は０．２ｍｍ程度となる。前記０．２ｍｍを食い込み量の公差の下限値とした場合に、中心値は０．４ｍｍ、上限値は０．６ｍｍとなる。その場合の中心値、上限値での線圧は、４．１ｇｆ／ｍｍ（中心値）、６．２ｇｆ／ｍｍ（上限値）となり、公差の上限値では線圧が強すぎて（図５Ｂ参照）クリーニングロールを傷つけてしまうという問題がある。
【００４４】
食い込み量の機械的公差の上限値と下限値での線圧の差をブレード厚０．０５ｍｍと同程度にするためには、自由長を長くする必要がある。
（実施例１）
ブレード厚０．０８ｍｍ、自由長１０ｍｍ、食い込み量の中心値を１．０ｍｍにした場合、式（１）から線圧は、図５Ｃに示すように、２．１ｇｆ／ｍｍ（下限値）、２．６ｇｆ／ｍｍ（中心値）、３．１ｇｆ／ｍｍ（上限値）となる。この場合、食い込み量の公差の上限値及び下限値において、線圧が所定の範囲内（２ｇｆ／ｍｍ〜５ｇｆ／ｍｍ）なので、クリーニング不良の発生が防止され且つ、クリーニングロール６の損傷及びクリーニングブレード８の摩耗も防止された。
【００４５】
（実施例２）
ブレード厚０．１ｍｍ、自由長１２．５ｍｍ、食い込み量の中心値を１．０ｍｍにした場合、線圧は、２．１ｇｆ／ｍｍ（下限値）、２．６ｇｆ／ｍｍ（中心値）、３．１ｇｆ／ｍｍ（上限値）となる。この場合も、線圧が所定の範囲内（２ｇｆ／ｍｍ〜５ｇｆ／ｍｍ）なので、クリーニング不良の発生が防止され、クリーニングロール６の損傷及びクリーニングブレード８の損傷も防止された。
【００４６】
（比較例３）
ブレード厚０．１５ｍｍ、自由長１８ｍｍ、食い込み量の中心値を１．０ｍｍにした場合、線圧は、２．３ｇｆ／ｍｍ（下限値）、２．９ｇｆ／ｍｍ（中心値）、３．４ｇｆ／ｍｍ（上限値）となる。この場合、線圧が所定の範囲内（２ｇｆ／ｍｍ〜５ｇｆ／ｍｍ）なので、クリーニング不良の発生が防止され、クリーニングロール６の損傷も防止される。しかし、自由長が１８ｍｍであるため、クリーナを小型化することが困難となった。
【００４７】
前記実施例１，２及び比較例１〜３の結果から、実施の形態１に記載されたようにクリーニングブレード８を、ヤング率が１００ＧＰａ以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つ、自由長が７．５〜１５ｍｍに設定することによって前記作用効果が得られることが分かった。
【００４８】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２の画像形成装置の全体説明図で前記実施の形態１の図１に対応する図である。
なお、この実施の形態２の説明において、前記実施の形態１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施の形態２は、下記の点で前記実施の形態１と相違しているが、他の点では前記実施の形態１と同様に構成されている。
前記実施の形態１の画像形成装置Ｕでは中間トナー像担持体は中間転写ベルトＢにより構成されていたが、この実施の形態２の画像形成装置では２個のドラム状の１次中間トナー像担持体Ｂ１，Ｂ２と１個のドラム状の２次中間トナー像担持体Ｂ３とを有している。前記１次中間トナー像担持体Ｂ１，Ｂ２および２次中間トナー像担持体Ｂ３は円筒状のアルミスリーブ表面に誘電体層が形成された部材であり、バイアスはアルミスリーブに印加される。
また、実施例２では帯電器は帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋにより構成されていたのに対して、本実施例３では帯電器は帯電用コロトロン（放電器）ＣＣｙ〜ＣＣｋにより構成されている。
【００４９】
１次中間トナー像担持体Ｂ１は感光体（１次トナー像担持体）Ｐｙ，Ｐｍおよび２次中間トナー像担持体Ｂ３に１次転写領域Ｑｙ，Ｑｍで接触している。そして、前記感光体（１次トナー像担持体）Ｐｙ，Ｐｍ上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）のトナー像は１次転写領域Ｑｙ，Ｑｍにおいて前記１次中間トナー像担持体Ｂ１に重ねて１次転写されてから、中間転写領域Ｑ３１において２次中間トナー像担持体Ｂ３に転写される。
１次中間トナー像担持体Ｂ２は感光体（１次トナー像担持体）Ｐｃ，Ｐｋおよび２次中間トナー像担持体Ｂ３に１次転写領域Ｑｃ，Ｑｋで接触している。そして、前記感光体（１次トナー像担持体）Ｐｃ，Ｐｋ上に形成されたＣ（シアン）、Ｋ（黒）のトナー像は１次転写領域Ｑｃ，Ｑｋで前記１次中間トナー像担持体Ｂ２に重ねて１次転写されてから中間転写領域Ｑ３２において２次中間トナー像担持体Ｂ３のＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）のトナー上に重ねて転写される。
前記２次中間トナー像担持体Ｂ３上に重ねて転写されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のトナー像は、２次中間トナー像担持体Ｂ３と２次転写ロールＴ２との圧接領域であるシート転写領域Ｑ４を通過する記録シートＳに転写される。
【００５０】
前記１次中間トナー像担持体Ｂ１およびＢ２の回転方向で前記中間転写領域Ｑ３１およびＱ３２の下流側には１次中間トナー像担持体用クリーナＣＬ１およびＣＬ２が配置されている。
また、２次中間トナー像担持体Ｂ３の表面に隣接して、シート転写領域Ｑ４の下流側に２次中間トナー像担持体用クリーナＣＬ３が配置されている。
前記各クリーナＣＬ１〜ＣＬ３は、実施の形態１のベルトクリーナＣＬｂと同様に構成されている。そして、前記各クリーナＣＬ１〜ＣＬ３のクリーニングロール６は、前記中間トナー像担持体Ｂ１〜Ｂ３表面の誘電体層に所定の圧接力で押し当てられている。
【００５１】
（実施の形態２の作用）
前記構成を備えた実施の形態２の画像形成装置Ｕでは、各クリーナＣＬ１〜ＣＬ３のクリーニングブレード８は、ヤング率が１００ＧＰａ（ギガパスカル）以上、厚さが０．０６〜０．１５ｍｍ且つ、自由長が７．５〜１５ｍｍに設定されている。したがって、前記クリーニングブレード８は、ヤング率が１００ＧＰ以上の比較的硬い金属製なので、ウレタン製のクリーニングブレードのようにブレード先端が変形することがなく、長期間にわたって良好なクリーニング性能を保持し続けることができる。また、前記クリーニングブレードは、厚さが０．０６ｍｍ以上、自由長が７．５ｍｍ以上に設定されているので、弾性変形の限界値が十分大きく塑性変形しにくい。したがって、長期にわたって高いクリーニング性能を得ることができる。また、クリーニングブレード８の厚さが０．０６ｍｍ以上、自由長が７．５ｍｍ以上なので、ブレード支持部材７にクリーニングブレード８を取り付ける際の取り扱いが難しくなく、得率（生産効率）を高くすることができる。
【００５２】
さらに、前記クリーニングブレード８は、厚さが０．１５ｍｍ以下なので、クリーニングロール６とクリーニングブレード８との間の線圧が強くなりすぎることを防止できる。したがって、クリーニングロール６の損傷やクリーニングブレード８の摩耗が低減され、クリーナＣＬ１〜ＣＬ３及び画像形成装置Ｕを長寿命化することができる。また、クリーニングブレード８の厚さが０．１５ｍｍ以下なので、ブレード８のロール６への食い込み量の機械的公差の上下限での線圧の差を小さくすることができる。したがって、安定したクリーニング性能が得られる。また、線圧が適切なので、さらに、自由長が１５ｍｍ以下なので、クリーナＣＬ１〜ＣＬ３を小型化でき、画像形成装置Ｕを小型化できる。
【００５３】
（変更例）
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ０１）、（Ｈ０２）を下記に例示する。
（Ｈ０１）前記実施の形態１において、ベルト駆動ロールＲｄをアースし（接地し）、クリーニングロール８にトナーの帯電極性と逆極性のトナー回収用バイアスＶ１，Ｖ２を印加してトナーを回収したが、クリーニングロール８をアースしてベルト駆動ロールＲｄにトナーの帯電極性と同極性のトナー回収用バイアスを印加することにより中間転写ベルトＢ表面の残留トナーを回収することができる。（Ｈ０２）前記実施の形態１，２において、クリーナＣＬｂ，ＣＬ１〜ＣＬ３は、中間転写体Ｂ，Ｂ１〜Ｂ３をクリーニングするクリーナだけでなく、２次転写器Ｔや搬送ベルトＢＨ、感光体Ｐｙ〜Ｐｋをクリーニングするクリーナとして使用することもできる。
【００５４】
【発明の効果】
前述の本発明の画像形成装置は、下記の効果（Ｅ０１）〜（Ｅ０７）を奏することができる。
（Ｅ０１）構成が簡素で、長期にわたって高いクリーニング性能が得られる長寿命のクリーナ及び画像形成装置提供することができる。
（Ｅ０２）ブレードのクリーニングロールへの食い込み量の機械的公差の上下限で、クリーニングロールへのブレード先端部の線圧が適切なクリーナ及び画像形成装置を提供することができる。
（Ｅ０３）クリーニングが難しい重合トナーを安定してクリーニングすることができる。
（Ｅ０４）クリーニングロールに金属ロールを使用し、ブラシやブラシに印加するバイアスが必要ないので低コスト化できる。
（Ｅ０５）トナー像担持体に直接クリーニングブレードが接することがないため長寿命かできる。
（Ｅ０６）クリーニングブレードの線圧の上限が抑えられるので、クリーニングロールに損傷を与えることがない。
（Ｅ０７）食い込み量の機械的公差の上下限での線圧が、適切な範囲内にあるので良好なクリーニング性能を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の画像形成装置の実施の形態１の全体説明図である。
【図２】図２は前記図１に示すベルトクリーナの説明図で、図２Ａはベルトクリーナが中間転写ベルトに接触して中間転写ベルト上のトナーをクリーニングするクリーニング位置に移動した状態を示す図、図２Ｂはベルトクリーナが中間転写ベルトから離隔した待機位置に移動した状態を示す図である。
【図３】図３は前記ベルトクリーナのクリーニングロール及びクリーニングブレードの拡大説明図である。
【図４】図４は実施の形態１のクリーニングブレードのブレード厚と自由長との関係を表したグラフの図である。
【図５】図５は実施例及び比較例のブレード食い込み量と線圧との関係を示すグラフの図であり、図５Ａは比較例１のグラフ、図５Ｂは比較例２のグラフ、図５Ｃは実施例１のグラフである。
【図６】図６は本発明の実施の形態２の画像形成装置の全体説明図で前記実施の形態１の図１に対応する図である。
【符号の説明】
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…トナー像担持体、
ＣＬｂ、ＣＬ１〜ＣＬ３…クリーナ、
Ｖ１，Ｖ２…トナー回収用バイアス、
１…トナー回収容器、
６…クリーニングロール、
８…クリーニングブレード、
１０…トナー回収用バイアス印加手段。
【図１】
2004077762.tif 000004
【図２】
2004077762.tif 000005
【図３】
2004077762.tif 000006
【図４】
2004077762.tif 000007
【図５】
2004077762.tif 000008
【図６】
2004077762.tif 000009