清洁装置及图像形成装置的制作方法

本发明涉及一种清洁装置和具有该清洁装置的图像形成装置，该清洁装置用于回收残存于中间转印带等图像承载体表面的调色剂等残留物。

背景技术：

现有技术中，复印机、打印机、传真机或多功能一体机等图像形成装置的结构是：将保持在中间转印带或感光鼓等图像承载体的调色剂图像转印于纸张。在这种图像形成装置中，有具有清洁装置的，该清洁装置在调色剂图像转印后收集附着在图像承载体表面的残存调色剂或纸粉等残留物。

清洁装置例如具有旋转刷(毛刷)、回收辊、清洁板和回收螺杆。另外，与图像承载体表面接触的旋转刷用于收集附着在图像承载体表面的残留物，与旋转刷接触的回收辊回收由旋转刷收集到的残留物。清洁板从与旋转方向相反的方向与回收辊抵接，使由回收辊回收到的残留物向回收螺杆落下。

例如，在清洁装置中，弹性体板(清洁板)从图像承载体刮掉残留调色剂，使该残留调色剂向残留调色剂回收部件(回收螺杆)落下。该清洁装置中，密封部件比清洁板和图像承载体之间的抵接部更靠近图像承载体的旋转方向的上游侧配置，与图像承载体的表面抵接，据此防止残留调色剂的堆积或向图像承载体侧泄漏。

在上述的具有回收辊的清洁装置中适用密封部件时，密封部件设置为：与抵接清洁板的回收辊抵接。然而，这种情况下，为了使密封部件良好地发挥作用，构成该清洁装置时，不仅要考虑密封部件的静摩擦系数外，还需要考虑回收辊的材质及表面粗糙度等参数。

例如，在回收辊的表面粗糙度极低时，在回收辊和密封部件之间容易堵塞调色剂或纸粉等残留物，而且，会导致回收辊难以回收由旋转刷收集到的附着物。另外，在回收辊的表面粗糙度极高时，会导致清洁板对调色剂的刮掉性变差。

另外，调色剂的球形度越接近球形，清洁板的刮掉性越差。通过使回收辊的表面粗糙度较低，能够不受调色剂的球形度的影响，而使清洁板具有良好的刮掉性，但此时，如上述那样，会在回收辊和密封部件之间堵塞残留物。

另外，通过使回收辊由附着力较高的材料形成，即使在降低了回收辊的表面粗糙度的情况下，也能够消除在回收辊和密封部件之间堵塞残留物的问题。然而，在将回收辊的表面粗糙度降低到极端以与调色剂的球形度相适配时，会提高回收辊和清洁叶片之间的紧贴性，存在可能会导致清洁板的板卷翘等弊病。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于，不受调色剂的球形度等使用状态的影响，而确保清洁装置的稳定的清洁性。

本发明的清洁装置具有清洁部件、回收辊和清洁板。清洁部件配置为：与图像承载体的表面接触且能够转动，该图像承载体在其表面承载调色剂图像。回收辊在所述清洁部件的旋转方向上配置在比所述图像承载体更靠近下游侧处，与所述清洁部件接触且能够转动。清洁板在所述回收辊的旋转方向上配置在比所述清洁部件更靠近下游侧处，从与所述回收辊的旋转方向相反的方向与所述回收辊接触。另外，所述回收辊形成为：在轴向上，与中央部相比，端部具有较大的表面粗糙度。

本发明的图像形成装置具有上述的清洁装置和上述的图像承载体。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的彩色打印机的大致结构的示意图。

图2是表示本发明的第1实施方式的彩色打印机的清洁装置及其周边的剖视图。

图3是表示本发明的第1实施方式的彩色打印机的清洁装置及其周边的俯视图。

图4是表示回收辊的表面粗糙度、清洁板的板卷翘和调色剂球形度较低时清洁板的刮掉性之间的关系的表。

图5是表示回收辊的表面粗糙度、清洁板的板卷翘和调色剂球形度较高时清洁板的刮掉性之间的关系的表。

图6是表示本发明的第1实施方式的彩色打印机的清洁装置的回收辊表面粗糙度的图表。

具体实施方式

首先，参照图1对本发明的一个实施方式的彩色打印机1(图像形成装置)的整体结构进行说明。以下，为了便于说明，设定图1的纸面近身侧为彩色打印机1的前侧。

彩色打印机1具有呈箱型形状的打印机主体2，在打印机主体2的下部设置有用于收装纸张(记录介质)的供纸盒3，在打印机主体2的上部设置有排纸托盘4。

在打印机主体2的中央部，中间转印带5(图像承载体)架设在多个辊之间，在中间转印带5的下方配置有由激光扫描单元(LSU)构成的曝光装置6。在中间转印带5的下侧，按照调色剂的颜色(例如品红色、青色、黄色、黑色4种颜色)设置有4个图像形成部7。在中间转印带5的右端设置有二次转印部8，在中间转印带5的左端设置有清洁装置10。二次转印部8由中间转印带5的右端侧的一部分和二次转印辊8a构成。

在各图像形成部7中，设有能够旋转的感光鼓11，在感光鼓11的周围按照一次转印的工序的顺序配置有充电器12、显影器13、一次转印部14、清洁部15和除电器16。在显影器13的上方，按照调色剂的颜色(例如，品红色、青色、黄色、黑色4种颜色)设置有与各图像形成部7相对应的调色剂盒17。一次转印部14由中间转印带5的各图像形成部7侧的一部分和一次转印辊14a构成。

在打印机主体2的一侧(图面上右侧)沿上下方向设置有纸张的输送路径20。在输送路径20的上游端设置有供纸部21，在输送路径20的中游部设置有上述的二次转印部8，在输送路径20的下游部设置有定影装置22，在输送路径20的下游端设置有排纸口23。

接着，对具有上述结构的彩色打印机1的图像形成动作进行说明。在彩色打印机1接通电源后，对各种参数初始化，并执行定影装置22的温度设定等初始设定。另外，从与彩色打印机1连接的计算机等输入图像数据，做出印刷开始的指示时，执行如下的图像形成动作。

首先，由充电器12使感光鼓11的表面带电后，利用从曝光装置6发出的激光(参照箭头P)在感光鼓11的表面形成静电潜像。接着，显影器13利用从调色剂盒17供给的调色剂，将该静电潜像显影为相对应的颜色的调色剂图像。该调色剂图像在一次转印部14被一次转印在中间转印带5的表面。例如，在一次转印部14，通过对一次转印辊14a施加与调色剂的极性相反的电压，来使在感光鼓11形成的调色剂图像一次转印在中间转印带5上。各图像形成部7顺次重复进行以上的动作，而在中间转印带5上形成全彩色的调色剂图像。另外，在感光鼓11上残留的调色剂及电荷，由清洁部15及除电器16去除。

另一方面，由供纸部21从供纸盒3或手动送纸托盘(未图示)取出的纸张，与上述的图像形成动作同步地向二次转印部8输送，在二次转印部8，中间转印带5上的全彩色的调色剂图像二次转印在纸张上。二次转印有调色剂图像的纸张，在输送路径20中被向下游侧输送，进入定影装置22，在该定影装置22中，将调色剂图像定影在纸张上。定影有调色剂图像的纸张从排纸口23排出到排纸托盘4上。

接着，参照图2及图3对清洁装置10进行说明。如图2所示，清洁装置10具有：壳体30、毛刷31(清洁部件)、回收辊32、清洁板33、密封部件34和回收螺杆35。

壳体30形成为在右端具有开口部36的大致箱型形状。壳体30配置在如下位置：其开口部36接近中间转印带5的左端的位置，例如，中间转印带5的左端稍稍进入开口部36的位置。

毛刷31为清洁部件，具有：旋转轴31a，其沿前后方向较长；数量多的刷毛(未图示)，其从旋转轴31a沿径向以一定的长度延伸。毛刷31的轴向与中间转印带5的轴向平行。如图3所示，毛刷31的轴向长度L2比中间转印带5的轴向长度L1长，毛刷31的轴向两端(前后两端)，位于比中间转印带5更靠近前后方向外侧的位置。另外，毛刷31与中间转印带5的左端侧的表面接触且该毛刷31能够转动，在清洁装置10动作时，该毛刷31在正面视时沿逆时针方向旋转。毛刷31例如设置在壳体30内的右下部且设置在开口部36的附近，刷毛的顶端与中间转印带5接触。

回收辊32为圆柱形状的回收部件，具有沿前后方向较长的旋转轴32a和围绕旋转轴32a设置的辊主体32b。回收辊32可以为旋转轴32a和辊主体32b形成为一体的结构。回收辊32的轴向也与中间转印带5的轴向平行。回收辊32的轴向长度L3比中间转印带5的轴向长度L1、毛刷31的轴向长度L2、清洁板33的前后方向长度L4及密封部件34的前后方向长度中的任意一个都长，并且回收辊32的轴向两端(前后两端)位于比密封部件34更靠近前后方向外侧的位置。另外，回收辊32配置为：在毛刷31的旋转方向上在比中间转印带5更靠近下游侧处，与毛刷31接触且能够旋转，在清洁装置10动作时，该回收辊32在主视中沿顺时针方向旋转。例如，回收辊32设置在壳体30内的大致中央部，其外周面与毛刷31的刷毛(未图示)的顶端接触。

回收辊32由铝等金属材料形成，具有电阻相对较高的辊表层，例如，具有电阻为10⁶～10¹⁴Ωcm的表面层。例如，回收辊32是由在铝管坯实施形成阳极氧化膜的铝阳极氧化(alumite)处理而形成的、表面电阻及硬度相对较高的材质形成。由于铝阳极氧化处理能够维持铝管坯的表面性且形成铝阳极氧化层，因此，回收辊32具有表面性较高的(表面粗糙度较小)铝阳极氧化层，而且具有较高的清洁性。

清洁板33为在前后方向较长的板状部件。清洁板33的前后方向长度L4比毛刷31的轴向长度L2长，清洁板33的前后两端位于比毛刷31更靠近前后方向外侧的位置。另外，清洁板33在回收辊32的旋转方向上配置在比毛刷31及密封部件34更靠近下游侧处，从与回收辊32的旋转方向相反的方向与回收辊32接触。例如，清洁板33安装在比回收辊32更靠近左侧处且安装在壳体30内的上部，从壳体30内的上部向下方延伸且其顶端从上方与回收辊32的表面抵接配置。

密封部件34为沿前后方向较长的片状部件。密封部件34的前后方向长度比清洁板33的前后方向长度L4长，密封部件34的前后两端位于比清洁板33更靠近前后方向外侧的位置。另外，密封部件34在回收辊32的旋转方向上配置在比毛刷31更靠近下游侧处，与回收辊32接触。例如，密封部件34安装在比毛刷31更靠近左侧处且安装在壳体30内的下部，从壳体30内的下部向上方延伸，其顶端从下方与回收辊32的表面抵接配置。

回收螺杆35为在前后方向较长的螺杆部件。例如，回收螺杆35安装在壳体30内的左下部，且能够转动。回收螺杆35配置在比回收辊32、清洁板33及密封部件34更靠近左侧处，通过密封部件34防止调色剂从回收螺杆35向回收辊32侧泄漏或逆流。

接着，参照图4～图6对回收辊32的表面粗糙度、清洁板33的板卷翘及刮掉性之间的关系进行说明。在图4及图5中，针对板卷翘按照如下方式表示，即，清洁板33没有发生卷翘时表示为○，发生卷翘时表示为×。另外，在图4及图5中，针对刮掉性按照如下方式表示，即，清洁板33对调色剂的刮掉性良好时表示为○，对调色剂的刮掉性变差时表示为×。

图4表示调色剂的球形度相对较低时，例如球形度为0.955时的上述关系。在调色剂的球形度较低的情况下，回收辊32的表面粗糙度为1.5～2Rz时，清洁板33不会发生卷翘，从而能够良好地保持清洁板33对调色剂的刮掉性。即，在调色剂的球形度较低时，存在兼顾清洁板33的刮掉性和板卷翘的、回收辊32的表面粗糙度。

图5表示调色剂的球形度相对较高时，例如球形度为0.985时的上述关系。在调色剂的球形度较高的情况下，为了良好地保持清洁板33对调色剂的刮掉性，与调色剂的球形度较低的情况相比，需要使回收辊32的表面粗糙度较低。然而，在回收辊32的表面粗糙度较低时，容易发生清洁板33的卷翘。即，在调色剂的球形度较高时，将回收辊32的表面粗糙度设定为规定值，则难以同时兼顾清洁板33的刮掉性和板卷翘。

另外，由于附着在中间转印带5表面的调色剂，在前后方向两端部比中央部少，因此，用毛刷31从中间转印带5刮掉并由回收辊32回收的调色剂，在轴向上的两端部32d比中央部32c少(参照图3)。因此，在轴向上相比两端部，更需要在中央部提高清洁板33的刮掉性。另外，清洁板33的轴向两端部，由于与调色剂量较少的回收辊32的两端部32d抵接而紧贴性较高，因此在轴向两端部与中央部相比更容易发生板卷翘。因此，在轴向上相对于中央部，更需要在两端部防止清洁板33的板卷翘。

因此，回收辊32构成为：在轴向(长度方向)上，在中央部32c和两端部32d具有不同的表面性(表面粗糙度)，并且相比于中央部32c，在两端部32d的表面性较低(表面粗糙度较大)。例如，在制作由铝管坯形成的回收辊32时，改变铝管坯沿轴向的中央部32c和两端部32d的研磨条件对铝管坯实施研磨处理后，对铝管坯进行铝阳极氧化处理，据此能够得到表面性在轴向上的中央部32c和两端部32d不同的回收辊32。

图6表示回收辊32的长度方向(轴向)的位置和表面粗糙度之间的关系。另外，在图6中，将回收辊32及清洁板33模块化表示。如图6所示，回收辊32的表面粗糙度在轴向上在对应于清洁板33的中央部的范围(轴向中央部32c)中较低，例如，设定为1左右，由此，使清洁板33对调色剂的刮掉性良好。另外，设定回收辊32的表面粗糙度在轴向两端部32d较高，例如，在轴向上，设定从清洁板33的两端部(例如，在轴向上从毛刷31的各边缘部和清洁板33的各边缘部之间的位置)向外侧逐步升高，由此，能够防止清洁板33的板卷翘。

根据本实施方式，如上上述，彩色打印机1的清洁装置10具有：毛刷31(清洁部件)，其配置为：与在表面承载调色剂图像的中间转印带5(图像承载体)的表面抵接且能够转动；回收辊32，其在毛刷31的旋转方向上配置在比中间转印带5更靠近下游侧处，与毛刷31接触且能够转动；以及清洁板33，其在回收辊32的旋转方向上配置在比毛刷31更靠近下游侧处，从与回收辊32的旋转方向相反的方向与回收辊32接触，回收辊32形成为：在轴向上其端部32d比中央部32c具有较大的表面粗糙度。

按照上述，在回收辊32中，在刮掉调色剂的频度较高的区域(轴向中央部32c)降低表面粗糙度，并且，在其他的区域(轴向两端部32d)提高表面粗糙度，由此，能够通过回收辊32良好地进行调色剂的回收，而且能够在轴向整体的范围内降低清洁板33和回收辊32之间的紧贴性。由此，能够不受清洁装置10回收的调色剂的球形度等使用状态影响，使与回收辊32抵接的清洁板33的刮掉性在中央部32c比在轴向上的两端部32d得到提高，并且，尤其是能够在轴向上的两端部32d防止清洁板33的板卷翘。因此，能够确保清洁装置10的稳定的清洁性，而不受调色剂的球形度等使用状态影响。

另外，根据本实施方式，回收辊32具有电阻为10⁶～10¹⁴Ωcm的表面层。由此，能够通过高电阻提高对纸粉或调色剂的吸附力而形成回收辊32，而不受回收辊32在轴向位置对应的表面粗糙度影响。

另外，根据本实施方式，回收辊32由在轴向上中央部32c和两端部32d被以不同的研磨条件进行研磨处理的金属材料形成。由此，使用易于对表面进行研磨处理的金属材料，能够形成具有较高表面电阻和较高硬度的回收辊32。

另外，根据本实施方式，回收辊32由被实施了铝阳极氧化处理的铝形成。由此，能够得到尤其在轴向中央部32c表面性较高(表面粗糙度较低)，并且在轴向整体上硬度较高的回收辊32。

在本实施方式中，是对将毛刷31作为清洁部件适用的结构进行的说明，但清洁部件不限定于毛刷31。例如，在其他的实施方式中，清洁部件也可以是清洁辊或其他的清洁部件。

另外，在本实施方式中，是对将中间转印带5作为图像承载体适用的结构进行的说明，但图像承载体不限定于中间转印带5。例如，在其他的实施方式中，图像承载体也可以是感光鼓或其他的图像承载体。

在本实施方式中，是对本发明的结构适用于彩色打印机1的情况进行的说明，在其他的不同的实施方式中，本发明的结构也适用于黑白打印机、复印机、传真机及多功能一体机等其他的图像形成装置中。

本发明是对特定的实施方式的记载，但本发明不局限于上述实施方式。在不脱离本发明的范围及主旨的情况下，本领域技术人员能够对上述实施方式进行改变。