(57)【要約】【課題】記録紙にトナー像を転写した後の像担持体上に付着した付着物を効率良く除去することができるクリーニング装置、および、クリーニング装置を用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】ブラシローラに弾性層を設け、その表面にトナー離型性を有する層を設け、さらに毛長が０．５から３ｍｍのブラシを植設しているので、毛の根元にトナーが詰まることが抑制され、さらに回収ローラによる除去性能が向上する。【選択図】図２
2009288404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像テータに応じて像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に転写した後、前記像担持体上に残留した付着物を、ブラシを有するブラシローラで除去するクリーニング装置であって、
前記ブラシローラは、当該ローラの基体に第１の層と、該第１の層の表面に第２の層と、該第２の層の表面に毛長が０．５〜３ｍｍのブラシと、
を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記第１の層は、硬度がアスカーＣスケールで１０度〜４５度の弾性層であり、前記第２の層は、トナー離型性を有する層であることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記ブラシローラに対向して配置され、前記ブラシローラに当接して前記ブラシローラに付着する前記付着物を回収する回収ローラを有し、
前記ブラシローラは、前記像担持体に対向する側の弾性変形量が、前記回収ローラに対向する側の弾性変形量よりも大きくなるように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のクリーニング装置を有す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】
複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関し、特に像担持体に付着したトナーなどを除去するクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、転写紙等へトナー像を転写した後の像担持体表面に残留した未転写トナーを、画像形成動作ごとにクリーニング手段で除去している。また、クリーニング手段で除去されなかった微量のトナーが像担持体表面に固着して経時的に形成されるトナーフィルミング層や紙成分（微粒子や添加物）、コロナ生成物等の像担持体付着物が画質を劣化させないように、適宜これらの像担持体付着物を除去する必要がある。
【０００３】
そこで、像担持体表面に先端部を当接するクリーニングブレードをクリーニング手段に用い、上記未転写トナーの除去機能と、像担持体表面の研磨による像担持体付着物の除去機能とを、このクリーニング手段に持たせるクリーニングブレード方式が一般的である。
【０００４】
ところが、近年、高画質を図るために、トナーの小粒径化（従来１０μｍ程度であったものが７乃至８μｍ程度になってきた）や、これに伴うシリカ等の微粒子の添加が行われている。このため、クリーニングブレードによるトナーの堰き止めでは、クリーニングブレードの劣化が加速され、クリーニングブレードの耐用寿命が短くなってきた。また、小粒径のトナーを安価に製造するために、トナーの製造法として従来の粉砕法に代え重合法が採用されてきた。この重合法によって製造された重合トナーは、上記粉砕法によって製造されたトナーが不定形であるのと異なり、比較的完全球形に近い。このため、クリーニングブレードによるトナーの堰き止めがしにくくなった。さらに、トナーの小粒径化、球形化によって、トナー同士の付着力や摩擦係数が増加し、このため、クリーニングブレードの先端部でトナーを堰き止めて像担持体表面との間にトナーを詰め込んだ状態で、移動する像担持体表面からトナーをずらして除去するクリーニングブレード方式では対応が難しくなってきた。
【０００５】
そこで、重合トナー、小径のトナーを用いた画像形成装置のクリーニング手段では、クリーニングブレードに代わる方式として、ブラシローラによってトナーを回収する方式が注目されている。一般的にブラシローラ方式は、像担持体上に残った転写残トナーなどをブラシローラでクリーニングし、ブラシに残ったトナーなどを金属製の回収ローラで回収する構成となっている。
【０００６】
トナーは、像担持体からブラシ、ブラシから回収ローラに、ともに電界の作用で移動するが、ブラシローラや回収ローラはある程度の曲率を持っており、曲率が小さいとローラ同士が接触するニップ領域が限定されてしまう。よって５０枚／分以上を出力する高速な画像形成装置ではトナーの移動効率が充分に得られないという問題がある。
【０００７】
また、移動効率を上げるためにニップ部の押圧力を大きくすると、像担持体への負荷が大きく、ブラシ毛のクリープも生じやすくなってしまうとともに、ローラの基体と像担持体との距離が短くなるため、ブラシ毛の根元まで電界が作用してしまいトナー詰まりの原因となってしまう。回収ローラ側でも押圧力を大きくするとブラシ密度が高くなり、ブラシ毛の根元に詰まったトナーが回収できなくなってしまうという問題が生じる。
【０００８】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１では、金属製芯金ローラの上に軟質製発砲ポリウレタン層を設けている。さらに、ポリウレタン層上に絶縁性の微細繊維からなる完全なシート状の織物を被覆した清掃ローラを用いることにより、軸方向の当たりが均一になり、像担持体上の付着物が除去できるという技術が公開されている。
【特許文献１】特開平５−６１３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ブラシローラを用いたクリーニング方式では、毛長によりそのクリーニング性能が大きく影響される。特にブラシ根元に詰まったトナーの回収効率を向上するために毛長の短いブラシを用いる方法が考えられるが、毛長の短いブラシはブラシの剛度が大きくなり像担持体への負荷が大きくなってしまうため、なかなか採用することができない。
【００１０】
特許文献１に開示された技術では、毛長に付いて特に記載がなく、また除去物がブラシに付着しないように弾性層の変形量を規定する内容や、ブラシに付着した付着物を回収する手段に関しても記載がない。
【００１１】
本発明の目的は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、記録紙にトナー像を転写した後の像担持体上に付着した付着物を効率良く除去することができるクリーニング装置、および、クリーニング装置を用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、下記構成により達成できる。すなわち、
１．画像テータに応じて像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に転写した後、前記像担持体上に残留した付着物を、ブラシを有するブラシローラで除去するクリーニング装置であって、
前記ブラシローラは、当該ローラの基体に第１の層と、該第１の層の表面に第２の層と、該第２の層の表面に毛長が０．５〜３ｍｍのブラシと、
を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
２．前記第１の層は、硬度がアスカーＣスケールで１０度〜４５度の弾性層であり、前記第２の層は、トナー離型性を有する層であることを特徴とする１に記載のクリーニング装置。
３．前記ブラシローラに対向して配置され、前記ブラシローラに当接して前記ブラシローラに付着する前記付着物を回収する回収ローラを有し、
前記ブラシローラは、前記像担持体に対向する側の弾性変形量が、前記回収ローラに対向する側の弾性変形量よりも大きくなるように配置されていることを特徴とする１または２に記載のクリーニング装置。
４．１乃至３の何れかに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブラシローラに弾性層を設け、その表面にトナー離型性を有する層を設け、さらに毛長が０．５から３ｍｍのブラシを植設しているので、毛の根元にトナーが詰まることが抑制され、さらに回収ローラによる除去性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１５】
図１は、デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００１６】
図１に示す画像形成装置は、装置本体上部に自動原稿送り装置１を有するとともに、内部に画像読み取り部２、画像形成部３、ベルトユニット４のためのベルト設置部、給紙部５、定着装置Ｔ、反転排紙・再給紙部６、および、反転搬送手段であるＡＤＵ７を有している。
【００１７】
自動原稿送り装置１は、原稿を１枚ずつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排出する装置である。自動原稿送り装置１は、原稿載置台１０１、原稿分離手段１０３、原稿搬送部１０５、原稿排紙手段１０７、原稿排紙台１０９、および、両面コピーモードにおいて、原稿の表裏面を反転させるためのローラ対からなる原稿反転手段１１１を有している。
【００１８】
原稿載置台１０１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１０３によって１枚づつ分離され、原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。原稿読み取り位置は、原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り装置２を構成するスリット２０１を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。
【００１９】
なお、両面コピーモードにおいては、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は原稿反転手段１１１により二点鎖線の矢印で示す方向に搬送される。
【００２０】
そして、進行方向における後端を咬んでいる状態で原稿反転手段１１１の駆動が停止された後の逆方向回転により原稿搬送部１０５を介して、再び画像読み取り位置に導かれ、しかる後、原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。上記の工程は、原稿載置台１０１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。
【００２１】
画像読み取り装置２は、スリット２０１、原稿照射用のランプ２１３と原稿の反射光を反射させる第１ミラー２１５とを一体化した第１ミラーユニット２０５、第２ミラー２１７と第３ミラー２１９とを一体化した第２ミラーユニット２０７を有する。また、第３ミラー２１９からの反射光を撮像素子上に結像させる結像レンズ２０９、および、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）２１１を有している。
【００２２】
画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、後記する制御手段Ｓ内のメモリに蓄積されるようになっている。
【００２３】
自動原稿送り装置１によって送られている原稿を、画像読み取り装置２で読み取る態様においては、第１ミラーユニット２０５、および第２ミラーユニット２０７は、図示の如き位置に固定されている。
【００２４】
画像読み取り装置２によって読み取られた各色毎の画像情報は、前記メモリより順次取り出され、静電荷潜像形成手段である各色毎の露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。
【００２５】
画像形成部３は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の４組の画像形成手段（以下、画像形成ユニットという）３０を含む。
【００２６】
各々の画像形成ユニット３０は、感光層をドラム状の金属基体上に設けた第１の像担持体としての感光体ドラム３１０、帯電器３２０、画像書き込み手段である露光光学系３３０、現像装置８、転写手段３４０、ドラムクリーニング手段３５０を主要構成要素とする。
【００２７】
現像装置８は、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む二成分現像剤を収納する。また、現像装置８は、周方向に沿って複数の磁石（磁極）を位置固定で内蔵した、可回転、かつ、非磁性の円筒形状からなる現像剤担持体（以下、現像スリーブあるいは単にスリーブと呼称する場合がある）と、トナー濃度検知手段（不図示）を有している。複数の磁石は、前記現像剤を前記スリーブ上に磁気的に吸着して担持せしめ、当該スリーブの回転によって現像領域に搬送させ、次いで、現像処理後の前記現像剤を前記スリーブ上から反発磁界を利用して自動的に除去しうるように配列されている。
【００２８】
また、現像装置８における前記現像スリーブには、画像形成動作に所定極性（ここではマイナス極性の直流電圧と交流電圧の重畳）のバイアス電圧が印加されるようになっているが、これらの構成自体はよく知られているので、詳細な説明は割愛する。
【００２９】
なお、露光光学系３３０はレーザ光学系で構成される露光ユニットである。また、転写手段３４０は、後述する中間転写ベルト４０１を介して感光体ドラム３１０の周面一部に対向しているローラからなるが、放電ワイヤからなる電極を含む通常の転写電極と呼称される態様の構成とすることもできる。
【００３０】
上述した４組の画像形成ユニットの機械的構成は基本的に同じであるので、参照符号は１組みのユニットについてのみ付し、他のユニットについては省略してある。
【００３１】
各々の画像形成ユニット３０は、縦方向に長く配設された、ベルトユニット４を構成するループ状の第２の像担持体である中間転写ベルト４０１の一平面（張設面）Ａに沿って、上から、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に配列されている。
【００３２】
中間転写ベルト４０１と、当該中間転写ベルトを回転可能に懸架する支持ローラ４０５、４０６、４０７、および、バックアップローラ４１０等がベルトユニット４を構成する。また、バックアップローラ４１０は、中間転写ベルト４０１を挟んで当該バックアップローラと押圧しながら回転するように対向配置した転写ローラ５１０とで二次転写手段を構成している。
【００３３】
上記の画像形成ユニット３０とベルトユニット４の構成とによる画像形成は次のようになされる。
【００３４】
画像形成プロセスの開始に伴って、反時計方向に回転する感光体ドラム３１０の表面は帯電器３２０により所定の極性（ここではマイナス極性）に帯電される。
【００３５】
次いで、露光光学系３３０による第１の色信号、即ち、イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する露光が施され、当該（Ｙ）の画像に対応する潜像が感光体ドラム３１０上に形成される。
【００３６】
前記潜像は、現像装置８の現像剤による接触または非接触現像処理により、反転現像されて（Ｙ）のトナー像に変換された後、転写手段３４０の作用によって中間転写ベルト４０１上に転写される。
【００３７】
この現像処理時、前記スリーブには、トナーの帯電極性と同じマイナス極性の直流電圧と交流とを重畳させたバイアス電圧が印加されている。
【００３８】
第１の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は、上記と同様のプロセスにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の各画像形成ユニットによってなされる。
【００３９】
それぞれの画像形成ユニットで形成された感光体ドラム上の各トナー像は、前記（Ｙ）のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、中間転写ベルト４０１上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。
【００４０】
一方、転写処理終了後の感光体ドラム３１０の表面はドラムクリーニング手段３５０で清掃され、新たな画像形成のための準備が整えられる。
【００４１】
なお、感光体ドラム３１０、あるいは、中間転写ベルト４０１に対する個々の画像形成プロセスの開始タイミングは次のように行う。
【００４２】
即ち、中間転写ベルト４０１の外側であって、中間転写ベルト４０１の回転方向に見て、転写ローラ５１０のある位置から１組目（イエロー）の画像形成ユニットが設けてある位置までの区間にレジストセンサ４１３を付設しておく。
【００４３】
そして、中間転写ベルト４０１に設けた基準マークをレジストセンサ４１３が検知した時を起点として計時を行い、所定時間経過ごとに、順次、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（ＢＫ）プロセスを開始させるように構成してある。
【００４４】
なお、参照符号Ｓはコンピュータを含む制御手段（以下、制御部ともいう）で、機械作動のプログラムを内蔵し、一連の画像形成プロセスに係わる制御、シート材の給紙・搬送制御、自動原稿送り装置の駆動制御、現像剤の濃度検知に伴うトナー補給制御等、全ての制御を行う。
【００４５】
次に、中間転写ベルト４０１上に形成されたカラートナー画像が転写材である記録紙（一般的には普通紙等の、所定サイズに裁断された矩形の用紙である）上に転写され、装置外に排紙されるまでの工程に絡めて、装置のその他の構成につき簡単に述べる。
【００４６】
中間転写ベルト４０１上における画像形成に対応した適宜のタイミングで、記録紙Ｐが給紙部５の送り出し部５０１（５１１、５２１）に位置する給紙ローラ５０３（５１３、５２３）によって給紙される。
【００４７】
次いで、分離ローラ５０６、および給紙経路上に設けた複数の搬送ローラ対Ｒ１〜Ｒ７、搬送ローラ５５０を介して、転写部（転写領域）の手前位置に設けられているレジストローラ５５１に向けて搬送される。
【００４８】
給紙された記録紙Ｐは、記録枚数、記録開始釦、あるいは、記録倍率や画像濃度等を設定することができる操作盤１５０上で指定され、選択されたサイズのシート材である。
【００４９】
記録紙Ｐは、レジストローラ５５１にその先端が当接された後、当該レジストローラ５５１の回転再開により、中間転写ベルト４０１上のカラートナー像領域と重畳するタイミングで再給紙される。レジストローラ５５１の下流位置近傍には検知手段が備えられており、記録紙Ｐの搬送路上における横位置（記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向における位置）が、基準の搬送路上の位置に対してずれているか否かを監視するようになっている。
【００５０】
ずれが検知された場合、レジストローラ５５１がシート材搬送路と直交する所定方向に摺動され、搬送中のシート材は移動位置が補正される。
【００５１】
記録紙Ｐは二次転写部においてバックアップローラ４１０と転写ローラ５１０とにより中間転写ベルト４０１とともに押圧挟持され、この間に、中間転写ベルト４０１上のカラートナー画像が記録紙Ｐ上に転写される。転写の際、転写ローラ５１０に適宜の転写バイアス電圧を印加するように構成することが望ましい。
【００５２】
トナー像が転写された記録紙Ｐは中間転写ベルト４０１から分離され、搬送ベルト（不図示）により定着装置Ｔに向けて搬送される。
【００５３】
定着装置Ｔは定着ヒータを内蔵する定着ローラＴ１と、当該定着ローラと圧接しながら回転する圧着ローラＴ２とを有し、画像を形成しているカラートナーは、両ローラによる加熱・加圧により溶融され、記録紙Ｐ上に定着される。
【００５４】
定着装置Ｔによる定着処理終了後の記録紙Ｐは、その下流に設けてある排紙ローラ６０３により搬送され、装置本体外に設けてある排紙トレイ上に排出される。
【００５５】
一方、二次転写終了後の中間転写ベルト４０１の表面は、ブラシローラを含むクリーニング装置４０（詳細は後記）によってクリーニングされ、新たなトナー像を担持する準備がなされる。
【００５６】
また、図において、通路切り替え部材６０１の実線位置は定着処理後に記録紙Ｐの上下面を反転させて排出する場合に保持される位置であり、破線位置は、上述の如く、定着装置から送り出されたシート材をそのまま排出する際に保持される位置である。
【００５７】
例えば、記録紙Ｐの反転排出においては、定着装置Ｔから送り出された記録紙Ｐは通路切り替え部材６０１の右辺に沿って下方に案内され、ローラ６０２によって後端が挟持された状態とされた後の当該ローラ対６０２の逆回転により上昇される。
【００５８】
次いで、切り替え部材６０１の左側の辺を通って排紙ローラ６０３に達し、かつ、当該排紙ローラで排出されるように規制される。
【００５９】
さらに、ＡＤＵ７を用いる両面コピーモードの場合、片面に画像が形成された定着処理後の記録紙Ｐを切り替え部材６０１の右側の辺に沿って下方に導き、記録紙Ｐの後端をローラ対６０５により挟持した状態で搬送停止せしめる。
【００６０】
次いで、当該ローラ対６０５を逆回転せしめ、ガイド板Ｇに沿って上昇させ、複数のローラ対７０１、７０３、７０５を有するＡＤＵ７に導いて記録紙Ｐの反転を達成する。
【００６１】
記録紙Ｐの第２面に対する画像形成プロセスは前述と基本的に同じであり、定着装置Ｔから送り出された後の排出路については前述した何れかが選択される。
【００６２】
なお、図中Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は所定量の記録紙Ｐを収納することができる用紙収納装置であり、図の手前側に引き出し可能に構成してある。
【００６３】
また、参照符号９は開閉扉であり、反転排紙・再給紙部６の近傍において生じたジャム紙の排除（ジャム処理）をするときに操作される。
【００６４】
次に、本願発明に係るクリーニング装置４０の構成について説明する。
【００６５】
図２は、図１におけるクリーニング装置４０と中間転写ベルト４０１の一部を拡大して示す要部拡大図である。
【００６６】
クリーニング装置４０は、ボックス４５０、ブラシローラ４５１、回収ローラ４５２、スクレーパ４５３、および、ボックス４５０の下側空間部に設けたスクリュー４５５を備えている。
【００６７】
またブラシローラ４５１と中間転写ベルト４０１とは、その対向領域において矢印Ｘで示すように同方向（順方向）に回転するように構成してある。
【００６８】
本発明であるブラシローラ４５１は、図３に示すように、金属からなる基体であるローラの周りに第１の層と、第１の層の表面に第２の層を有している。第１の層は、硬度がアスカーＣスケールで１０度〜４５度の弾性層であり、第２の層は、トナー離型性を有する層からなっており、本実施の形態では、基体のロールはφ６ｍｍのステンレス材であり、その周りに第１の層である導電性発泡ウレタン層が３．５ｍｍの厚さで被覆されている。さらに、第１の層の表面には、第２の層である平滑なソリッドウレタン層が０．５ｍｍの厚さで被覆されている。また、第２の層には、導電性ポリエステルの繊維が植設されている。繊維の線径は２ｄ（デニール）、原糸抵抗は１０９Ω、繊維密度は４．５×１０２〜１５．５×１０２ｆ／ｃｍ２（１平方センチあたりのフィラメント数）とした。毛長は後述する。
【００６９】
回収ローラ４５２は、本実施の形態では、外径がφ１８ｍｍで表面粗さＲｚが０．１μｍのステンレス材を使用している。また回収ローラ４５２にはトナーと逆極性の電圧を印加できる電源を外部から接続している。
【００７０】
回収ローラ４５２には、厚さが０．０５ｍｍのステンレス製のスクレーパ４５３が、回収ローラ４５２の回転方向に対してカウンタ方向に当接するように設置し、回収したトナーを機械的に掻き落とす構成としている。
【００７１】
ブラシローラ４５１は、接地された支持ローラ４０５の対向領域における中間転写ベルト４０１と、回収ローラ４５２に対して食い込むように配置されている。食い込み量は、ブラシローラ４５１と支持ローラ４０５との食い込み量をａｍｍ、ブラシローラ４５１と回収ローラ４５２との食い込み量をｂｍｍとしたとき（図２参照）、
ａ＞ｂ
の関係にある。
（確認実験）
本発明の目的である、ブラシローラを用いたクリーニング性について以下に示す構成で効果の確認を行った。
【００７２】
＜装置の基本条件＞
実験機      ：ＫＯＮＩＣＡ  ＭＩＮＯＬＴＡ  ｂｉｚｈｕｂ  ＰＲＯ  Ｃ５００
クリーニング装置  ：転写ベルトクリーニング部をブラシによるクリーニング装置に変更
回収ローラ        ：ステンレス製表面粗さＲｚ：０．１μｍ  φ１８
スクレーパ        ：ステンレス製  厚さ０．０５ｍｍ  回収ローラにカウンタ当接
中間転写ベルト    ：ＰＩ（ポリイミド）製、体積抵抗１０９Ω、表面抵抗１０１１Ω、
ベルトテンション３９．２Ｎ、ベルト線速２２０／秒
ブラシローラ      ：φ６ｍｍのＳＵＳ製芯金の周りに厚さ３．５ｍｍの導電性発砲ウレ                    タン層
その表面に厚さ０．５ｍｍの平滑なソリッドウレタン層＋フッ素コ                    ーティング
その表面に線径２ｄ、原糸抵抗１０９Ω、繊維密度４．５×１０２                      〜１５．５×１０２／ｃｍ２の導電性ポリエステルを植設。
ブラシローラ外径  ：φ１８ｍｍ
＜実験パラメータ＞
導電性発砲ウレタン  ：アスカーＣ硬度７度、１０度、２５度、４５度、５０度
ブラシの毛長        ：０．５、２、３、４（ｍｍ）
ベルト食い込み量    ：ａ＝１、２、
回収ローラ食い込み量：ｂ＝０．５、１、２（ｍｍ）
＜効果の確認＞
回収ローラを外した状態でブラシローラに未転写でＣｙａｎトナー像を送り込み付着さる。その後回収ローラを取り付けてトナーを除去し、各工程でのブラシの質量を測定しながら、ベルトからブラシへのトナー捕集効率、およびブラシから回収ローラへのトナー回収効率を算出し、弾性層を持ったブラシローラ（実施例）と金属ローラブラシ（比較例）における場合を比較した。さらに、各ブラシを用いて印字率２０％の画像パターンを連続１００００プリント（１０ｋｐ）し、クリーニング部すり抜け発生有無を目視確認し、トータルクリーニング性能評価を行った。
【００７３】
＜実験結果＞
上記条件で実験した結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2009288404.tif 000003
【００７５】
なお表１において、○印：ベルト上も紙上もすり抜け不良がない。
【００７６】
△印：ベルト上にわずかにスジ状のすり抜けがあるが紙上にはない。
【００７７】
×印：ベルト上も紙上もすり抜け発生
を示す。
【００７８】
実施例１では、弾性層があることによりニップが大きくなり、捕集効率が上がるとともに、毛の根元やローラ表面にトナー付着が起こりにくく、回収効率が高いため、１０ｋｐ後のクリーニング性能も良好である。
【００７９】
実施例２では、実施例１と同様に弾性層の効果はあり、捕集効率・回収効率ともに比較的高いが、硬度が低すぎて理想的なニップとは言えず、１０ｋｐ後わずかながらスジ状のクリーニングすり抜けが発生した。但し性能上問題ないレベルである。
【００８０】
実施例３は、弾性層の硬度の下限が１０度であることを示す。
【００８１】
実施例４及び５から、弾性層の硬度の上限が４５度であることを示している。
【００８２】
実施例６は、実施例１に対して、ブラシローラとベルト側（支持ローラ側）との食い込み量ａｍｍ、ブラシローラと回収ローラとの食い込み量ｂｍｍの関係がａ＜ｂのときクリーニング性能が低下（△レベル）することを示している。
【００８３】
実施例７及び８は、毛長は０．５ｍｍ〜３ｍｍが適正であることを示している。
【００８４】
実施例９、１０は、硬度を５０度としたとき結果は△であり、実施例５の結果と同じであることを示している。また実施例１１、１２は毛長、硬度が適正であってもａ＜ｂのときは、実施例６と同様の結果となることを示している。
【００８５】
比較例１では、弾性層の効果により捕集効率は比較的高いが、ローラ表層の発泡ウレタンにトナーが付着・蓄積してしまい回収効率が低く、１０ｋｐ後のクリーニング性能もＮＧであった。
【００８６】
比較例２および３は、実施例１に対して毛長を０．３ｍｍと４ｍｍにしたときの例であるが、クリーニング性能はＮＧとなった。
【００８７】
比較例４および５は、比較例１及び２に対してさらに硬度を上げたときの例であるが、クリーニング性能はＮＧであった。
【００８８】
同様に比較例６および７は、比較例１及び３に対してさらにａ＜ｂとしたときの例であるが、クリーニング性能はＮＧであった。
【００８９】
比較例８および９は、弾性層がないためニップが不足し、除去効率・回収効率ともに低く、１０ｋｐ後のクリーニング性能もＮＧであった。
【００９０】
上記実験結果により、以下の条件を満たすときに１０ｋｐ後であってもクリーニング性能が良好である。すなわち、
１）ブラシローラの弾性層は、硬度がアスカーＣスケールで１０度〜４５度であること。
２）ブラシローラの弾性層の表面に、トナー離型性を有する層を設けること。
３）ブラシローラのブラシの毛長が０．５〜３ｍｍであること。
４）ブラシローラとベルト側との食い込み量が、ブラシローラと回収ローラ側との食い込み量より大きいこと。
である。
【００９１】
上記条件を満たした本発明のブラシローラは、弾性層があることによりニップが大きくなり、捕集効率が上がるとともに、毛の根元やローラ表面にトナー付着が起こりにくく、回収効率が高いことが証明された。また毛長に関しては、従来の金属ローラ表面にブラシを設置して電気的にトナーを清掃するクリーニング装置では、ニップ確保や像担持体への負荷低減の観点から４〜５ｍｍ程度の毛長のブラシを用いる場合が多い。しかし本発明のブラシローラは、弾性層を設けることで短い毛長のブラシを採用することが可能になり、毛の根元にトナーが詰まることが抑制され、耐久性が向上することが可能となる。
【００９２】
また、弾性層の表面にトナー離型性を有する層を設けることにより、トナーが付着しにくくなり、付着したとしても回収手段による除去性能が向上する。さらに、ブラシローラと像担持体に対向する側の弾性変形量と、回収ローラに対向する側の弾性変形量を規定することで、除去物がブラシの根元に付着しづらく、ブラシの根元に詰まったトナーを効率良く回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】クリーニング装置と中間転写ベルトの一部を拡大して示す要部拡大図である。
【図３】ブラシローラの部分断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  自動原稿送り装置
２  画像読み取り装置
３  画像形成部
４  ベルトユニット
５  給紙部
６  反転排紙・再給紙部
４０  クリーニング装置
４０１  中間転写ベルト
４０５  支持ローラ
４５０  ボックス
４５１  ブラシローラ
４５２  回収ローラ
４５３  スクレーパ
【図１】
2009288404.tif 000004
【図２】
2009288404.tif 000005
【図３】
2009288404.tif 000006