JP2004102018A - Cleaning device and image forming device - Google Patents

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JP2004102018A
JP2004102018A JP2002265393A JP2002265393A JP2004102018A JP 2004102018 A JP2004102018 A JP 2004102018A JP 2002265393 A JP2002265393 A JP 2002265393A JP 2002265393 A JP2002265393 A JP 2002265393A JP 2004102018 A JP2004102018 A JP 2004102018A
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toner
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Hidetoshi Yano
矢野　英俊
Naomi Sugimoto
杉本　奈緒美
Masahiko Akafuji
赤藤　昌彦
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a cleaning performance while reducing the shaving amount of bodies to be cleaned such as a photoreceptor, an intermediate transfer body, and a paper carrying belt, in an environment for improving the image quality of images formed by toner of spherical particles, in a cleaning device wherein remaining toner on the bodies to be cleaned is lised off with a cleaning brush 28 and is transferred from the cleaning brush onto a recovery roll 29 and is removed from on the recovery roll 29 by a blade 22. <P>SOLUTION: A supply means 30 is provided which supplies amorphous particles of a material having the same hardness as the spherical toners to the recovery roll 29. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシクリーニング方式を用いたクリーニング装置並びに該クリーニング装置を備えたプロセスカ−トリッジ、画像形成装置などに関し、複写機、プリンタ、ファクシミリ等電子写真方式を採用する画像形成装置に広く適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体（以下、感光体という。）を一様に帯電させたのち、レーザー光で露光走査して潜像を形成し、この潜像をトナーにより現像してから転写手段を用いて中間転写体に転写したのち、さらに別の転写手段を用いてシート状媒体（以下、記録紙という。）に転写、さらに定着して最終画像を得る画像形成装置、或いは、感光体上のトナー像を転写手段により直接記録紙に転写、さらに定着して最終画像を得る画像形成装置が知られている。
【０００３】
上記中間転写体に転写するケースでは、複数の感光体にそれぞれ異なる色のトナー像を形成し、これらを中間転写体に重ね転写してカラーのトナー像をつくり、記録紙に一括転写する多色カラー画像形成装置に適用される。
【０００４】
感光体上から中間転写体或いは転写紙に転写後の感光体には、残トナー像が付着しているので、これを除くためにクリーニング装置が設けられる。また、上記の多色画像形成装置のように中間転写体を使用するケースでもエンドレスベルト状に形成される中間転写体に転写後のトナー像が付着して残留するので、これを除くためにクリーニング装置が設けられる。
【０００５】
これらのクリーニング装置については、ブレードで掻き落とす態様と、ブラシで掻き落とす態様とがある。さらに、ブラシで掻き落とす態様ではブラシを回転体で構成して、ブラシローラとし、このブラシローラを用いてクリーニングするタイプもある。
【０００６】
▲１▼ブレード方式のクリーニング手段
画像形成装置の要部とともに、クリーニングブレードを対象物に摺接させるブレード方式のクリーニング装置６６９の動作などについて、図１３により、従来の問題を述べる。
画像形成の一連のプロセスはここではＮ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）の接触帯電ローラ方式の例で行うものとする。
【０００７】
クリーニング装置６６９はケース１８、２０内にブレードホルダ６４に支持されてクリーニングブレード６３を設け、入り口シール１７でシールされている。
【０００８】
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図中の除電ランプ２、帯電手段としての接触帯電ローラ２５、現像手段としての現像ローラ８、転写手段としての転写ローラ１５にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時にドラム状をした感光体１、接触帯電ローラ２５、転写ローラ１５、現像ローラ８、現像手段６６の一部を構成する左スクリュー９、右スクリュー１０、クリーニング装置６７０の一部を構成するトナー排出スクリュー１９及び回収ローラ２９は矢印で示す所定の方向に回転し始める。
【０００９】
感光体１は除電ランプ２で除電されてから、感光体１に接触配置された接触帯電ローラ２５で一様に負に帯電（−９００Ｖ）され、さらにレーザー光４で露光走査されて潜像形成（黒ベタ電位は−１５０Ｖ）が行われる。
【００１０】
その潜像が現像ローラ８で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−６００Ｖ）されトナー像が形成される。そしてこのトナー像が感光体１と転写ローラ１５との間に至るとき同時に会合するようにタイミングを合せて図示していない給紙機構から記録紙が給送されて一旦、上レジストローラ１２と下レジストローラ１１で止まり、感光体１上の画像先端と同期を取って上ガイド板１３、下ガイド板１４で案内されて送り出された記録紙上に、転写ローラ１５の転写バイアスによってトナー像が転写（＋１０μＡ印加）される。記録紙は分離爪１６で感光体１より分離され、搬送ガイド板２３でガイドされつつ図示していない定着装置を経てコピー画像として排出される。
【００１１】
一方、転写ローラ１５で転写されたのち、感光体１上に残ったトナーは、感光体１の回転でクリーニング装置６６９まで移送され、クリーニングブレード６３で感光体１上から除去される。現像ローラ８、左スクリュー９、右スクリュー１０はケース６、７に覆われて現像手段６６を構成している。
【００１２】
しかしながら、かかる従来のクリーニングブレード６３のみを用いたクリーニング方式では、感光体を磨耗させるという問題がある。
【００１３】
感光体１は摩耗すると帯電電位が低くなり画像上に地肌汚れが発生する。感光体１の廻りに配置されたユニット及びプロセス等で若干は異なるが、おおよそ感光体１の膜厚の約３０％が削れると画像に地肌汚れが発生する。感光体１の膜厚が「３０μｍ」の時には削れ量の限界は「１０μｍ」となる。感光体の膜削れは主にクリーニングブレードとの摺擦により発生している。
【００１４】
図１４は図１３に示すクリーニングブレード方式の場合で、「φ３０感光体径、接触帯電ローラ、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り」で１００ｋ連続枚通紙後のブレード線圧と感光体磨耗量を示す。
【００１５】
図に示す様にブレードクリーニング方式を使用した時、ブレード線圧を弱くすれば感光体磨耗量は少なくなる。しかしながらクリーニングブレード６３には転写残トナーを除去する別の機能が有りその機能が損なわれる。
【００１６】
図１４図に一点鎖線で示す様に線圧が約１０ｇ／ｃｍ以下になると転写残トナーがクリーニングブレード６３を通過するいわゆるクリーニング不良が発生する為、線圧＝１０ｇ／ｃｍ以上で使用しなければならない。ブレードクリーニング方式を用いた場合は線圧をクリーニング可能な領域まで少なくしても感光体１の磨耗は避けられず寿命は長くできない。
【００１７】
クリーニングブレード６３による感光体の摩耗の主な原因の１つとして、帯電で発生する放電生成物の感光体表面への付着により感光体表面摩擦係数が上昇しクリーニングブレード６３の線圧が上昇することがあげられる。
【００１８】
図１５に示すように感光体表面の摩擦係数は、通紙枚数が増えるにつれて、放電時に発生する放電生成物の付着により、コロナＣＨ（チャージャ）方式、接触する帯電ローラ（ＤＣ）、非接触の帯電ローラ（ＡＣ＋ＤＣ）の順に高くなる。
【００１９】
これらの摩擦係数の時の感光体１の磨耗量は図１６（φ３０感光体径、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、ブレード線圧：１０ｇ／ｃｍ、Ａ４横送りで１００ｋ連続枚通紙後）に示すように感光体表面摩擦係数と同じ傾向を示して、コロナＣＨ（チャージャ）、接触帯電ローラ（ＤＣ）、非接触帯電ローラ（ＡＣ＋ＤＣ）の順に通紙枚数が増えるにつれて感光体の磨耗量は多くなる。
【００２０】
この理由は、図１７に示すように、摩擦係数が高くなればなる程、クリーニングブレード６３は感光体１の進行方向に引きずられ変形量が多くなる。（図中の符号Ａ、Ｂ、Ｃは、この順で摩擦係数が高い時の変形量も大きくなることを示している。）クリーニングブレード６３の変形量が大きくなると感光体１への線圧は高くなる。線圧が高くなると図１４に示すように感光体１の磨耗量は大きくなる。
【００２１】
クリーニングブレード６３の場合は図１８に示すように感光体１の周方向でクリーニングブレード６３が振動するいわゆるスティックスリップが起きており、クリーニングブレード６３が逃げた状態（Ｄ）の時には感光体１は削れ量は少なく、食い込んだ状態（Ｅ）の時は削れ量は多くなると言う繰り返しを行っている。
【００２２】
感光体１はクリーニングブレード６３により１回転で少しづつ削れていくわけであるが摩耗量が少なく検出できないので、１００ｋ枚時点で見た感光体１の削れ量である。
【００２３】
一方、近年、画像形成装置においては、より高精度および高精細な画像が形成できるよう、高解像度を有することが要求されている。その達成手段の１つとしてより粒径を小さくしたトナーを用いることがあげられる。また、従来より転写率の向上のためにトナーの形状を不定形状からより球に近い形状のもの、所謂球形トナーが使われるようになってきている。
【００２４】
球形トナーは画質の点で有利であるが、クリーニング性でいうと問題があり、ブレードタイプのクリーニング手段では所謂すり抜け現象が生じ、クリーニング性がよくない。このすり抜け現象を回避する手段として不定形トナー（形状が球状以外の不定形なトナー）を使用するのが効果的であることが知られている。
【００２５】
▲２▼ブレードタイプのクリーニング手段使用時に不定形トナーを使用
ブレード方式のクリーニングにおけるトナーのすり抜けを解消するために、不定形トナーを使用する技術として、従来、次の提案がなされている。
ａ．クリーニング対象物上の残留トナーを清掃するクリーニング装置において形状係数が１００〜１２５のトナーが塞き止められるトナー以外の塞き止め用紛体である不定形のシリカをブレード上流側で供給し、ブレードエッジ部に堆積保持させている（たとえば、特許文献１参照）。しかし、この技術では、シリカでクリーニングブレード及びクリーニング対象物（例えば、感光体）が削れたり傷ついてしまうおそれがある。
【００２６】
ｂ．ブレードを用いたクリーニング装置を備えた画像形成装置において、球形トナーを収容した現像器と不定形トナーを収容した現像器とにより構成し、非画像領域の先端部を不定形トナー（黒トナー）で現像し、画像領域を球形トナーで現像している（たとえば、特許文献２参照）。しかし、画質向上の為、球形トナー使用しているにもかかわらず１つの現像器に不定形トナーを使用すれば画質の劣化を招くおそれがある。
【００２７】
ｃ．感光体クリーニングにブレードを使用し、中間転写体を有する画像形成装置で中間転写体を介して感光体のブレードへ不定形粒子を供給する不定形粒子供給手段を設け、不定形粒子供給手段が磁性導電性ロールであり静電気力で供給している（たとえば、特許文献３参照）。しかし、感光体のクリーニングにブレードを使用しているので感光体の膜削れが発生するおそれがある。
【００２８】
ｄ．複数の現像器と中間転写体と一次転写手段と二次転写手段と感光体上をクリーニングするブレードとを有する画像形成装置で中間転写体上に不定形紛体を供給する紛体供給手段を設け、感光体上へ転移させるようにし、不定形粒子は樹脂で粉砕法により製作され透明であり、球形トナーとは逆の帯電極性を有しいる（たとえば、特許文献４参照）。しかし、感光体のクリーニングにブレードを使用しているので感光体の膜削れが発生するおそれがある。
【００２９】
▲３▼ブラシタイプのクリーニング手段を使用
ブレードタイプのクリーニング手段では、感光体を損なうおそれがあるので、ブラシローラを使用するクリーニング手段が採用された。その一例を説明する。
【００３０】
図１９を参照しつつ、画像形成装置の要部とともに、クリーニングブラシ方式のクリーニング装置６７０の動作などについて、従来の問題を述べる。
画像形成の一連のプロセスはここではＮ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）の接触帯電ローラ方式の例で行うものとする。
【００３１】
クリーニング装置６７０はケース１８、２０内にブラシローラとしてのクリーニングブラシ２８、回収ローラ２９、回収ローラ２９に接してこれをクリーニングする回収ブレード２２、トナー排出スクリュー１９などを収め、入り口シール１７、出口シール３４でシールされている。回収ブレード２２は回収ブレードホルダ２１を介してケース１８に支持されている。
【００３２】
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図中の除電ランプ２、帯電手段としての接触帯電ローラ２５、現像手段としての現像ローラ８、転写手段としての転写ローラ１５、クリーニング装置６７０の一部を構成し感光体１に接触しつつ回転するクリーニングブラシ２８、クリーニングブラシ２８に隣接する回収ローラ２９にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時にドラム状をした感光体１、接触帯電ローラ２５、転写ローラ１５、現像ローラ８、現像手段の一部を構成する左スクリュー９、右スクリュー１０、クリーニング装置６７０の一部を構成するトナー排出スクリュー１９及び回収ローラ２９は矢印で示す所定の方向に回転し始める。
【００３３】
感光体１は除電ランプ２で除電されてから、感光体１に接触配置された接触帯電ローラ２５で一様に負に帯電（−９００Ｖ）され、さらにレーザー光４で露光走査されて潜像形成（黒ベタ電位は−１５０Ｖ）が行われる。
【００３４】
その潜像が現像ローラ８で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−６００Ｖ）されトナー像が形成される。そしてこのトナー像が感光体１と転写ローラ１５との間に至るとき同時に会合するようにタイミングを合せて図示していない給紙機構から記録紙が給送されて一旦、上レジストローラ１２と下レジストローラ１１で止まり、感光体１上の画像先端と同期を取って上ガイド板１３、下ガイド板１４で案内されて送り出された記録紙上に、転写ローラ１５の転写バイアスによってトナー像が転写（＋１０μＡ印加）される。記録紙は分離爪１６で感光体１より分離され、搬送ガイド板２３でガイドされつつ図示していない定着装置を経てコピー画像として排出される。
【００３５】
一方、転写ローラ１５で転写されたのち、感光体１上に残ったトナーは、感光体１の回転でクリーニング装置まで移送され、クリーニングブラシ２８で感光体１上から除去される。こうして感光体１の残トナーはクリーニングブラシ２８に移り、クリーニングブラシ２８のトナーは回収ローラ２９に回収され、回収ローラ２９のトナーは回収ブレード２２により掻き落とされる。掻き落とされたトナーはトナー排出スクリュー１９により排出される。なお、現像ローラ８、左スクリュー９、右スクリュー１０はケース６、７に覆われて現像手段６６を構成している。
【００３６】
次にクリーニング装置６７０における各部材の動作構成の説明を行う。
前述した作像工程により、クリーニング装置６７０へ送られて来た感光体１上の転写残トナーは、入口シール１７を越えて回動するクリーニングブラシ２８の部位に達する。
【００３７】
クリーニングブラシ２８は、導電性繊維部材により形成してあり、このクリーニングブラシ２８に接するように回収ローラ２９が設けてある。クリーニングブラシ２８、回収ローラ２９には夫々転写残トナーと逆極性の直流電圧が印加されている。
【００３８】
詳細には転写残トナーは現像後のトナーと同極性（−極性）である。従ってクリーニングブラシ２８には「＋極性」の電圧が印加されている。回収ローラ２９にはクリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へトナーを転移させる為、クリーニングブラシ２８より高い「＋極性」の電圧が印加されている。その値は例えば回収ローラ２９が「＋３００Ｖ」でクリーニングブラシ２８が「＋１００Ｖ」で感光体１上のトナーをクリーニングブラシ２８で除去し、回収ローラ２８へトナーを転移できる。
【００３９】
以上の構成により、クリーニングブラシ２８の部位へ送られて来た感光体１上の転写残トナーは、まずクリーニングブラシ２８の回転摺擦によりクリーニングブラシ２８に捕獲され、次にクリーニングブラシ２８の回転とともに回収ローラ２９へ導かれ、回収ローラ２９に印加されている電圧により、回収ローラ２９上に静電力により回収される。
【００４０】
回収ローラ２９上に回収されたトナーは、回収ローラ２９に接触配置した回収ブレード２２へ回収ローラ２９の回転とともに送られ、回収ブレード２２と回収ローラ２９の表面との摺擦効果により掻き落とされ、回収ローラ２９の下方に設置されたトナー排出スクリュー１９へと落下し、トナー排出スクリュー１９の回転により生ずる搬送作用により、クリーニング装置外へ適宜排出される。
【００４１】
なお、クリーニングブラシを構成する導電性繊維はポリエステル、ナイロン、アクリルなどの繊維にカーボンなどの導電材料を添加したものを用いたが、導電性繊維であればこれらの繊維に限らない。繊維への導電性付与の方法は、たとえば繊維表面へコーティング、あるいは繊維中に分散、挿入する方法などがあるが、この限りではない。
【００４２】
回収ローラ２９にはクリーニングブラシ２８からトナーを吸引するための電圧を印加するので導電性であることが必要である。その材質としては、たとえばＳＵＳなどの金属や、その表面の静止摩擦係数を下げるようにフッ素系樹脂を塗布、または分散、あるいは金属との共析メッキ処理を施したものが望ましい。
【００４３】
このように、ブラシクリーニングの一種であるクリーニングブラシ２８を用いたクリーニング方式においては、ブレードとブラシとについて感光体磨耗量を比較した図２０によりわかるように、ブラシの方が感光体磨耗量が少ないことが明らかである。なお、図２０において、ブレードは線圧が１０ｇ／ｃｍとし、連続通紙は「φ３０感光体径、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り、で行った。
【００４４】
このように、クリーニングブラシを用いれば、高画質を得る球形トナーを使用した環境下においても、ブレード式のようにトナーのすり抜け現象を生ずることなくクリーニングすることができ、感光体の磨耗量も小さい。
【００４５】
つまり、感光体が削れにくく、感光体上から静電気力で転写残トナーを除去する為、クリーニング性がトナー形状によらないブラシクリーニング方式が球形トナーを使用し、感光体を長寿命にするクリーニング方式として最適であるといえる。
【００４６】
しかし、かかるブラシクリーニング方式においても、回収ローラ上の球形トナーをブレードで除去する方法を採用しているため、この部分で球形トナーのすり抜け現象が発生してしまう。
【００４７】
【特許文献１】
特開２００２−６７１０号公報
【特許文献２】
特開平８−２５４８７３号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６６６５９号公報
【特許文献４】
特開２００２−７２８０２号公報
【００４８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、球形トナーによる画質を向上する環境下において被クリーニング体の膜削れ量を低減しつつ、クリーニング性能を保持することのできるクリーニング装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、多色画像形成装置などを提供することにある。
【００４９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。
（１）．被クリーニング面の残留トナーをブラシローラでクリーニングし、ブラシローラから回収ローラ上にトナーを転移させ、回収ローラ上のトナーをブレードで除去するクリーニング装置において、
球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する供給手段を有することとした（請求項１）。
（２）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラからブラシローラを介して前記回収ローラへ供給することとした（請求項２）。
（３）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラから前記回収ローラへ供給することとした（請求項３）。
（４）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子を前記ブラシローラから前記回収ローラへ供給することとした（請求項４）。
（５）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子塊を前記回収ローラで削りながら供給する手段を有することとした（請求項５）。
（６）．（１）乃至（３）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で製造された不定形トナーであることとした（請求項６）。
（７）．（１）、（４）、（５）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記ブラシローラで削った粒子であることとした（請求項７）。
（８）．（１）、（４）、（５）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記回収ローラで削った粒子であることとした（請求項８）。
（９）．（１）乃至（８）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと同一の帯電極性を有することとした（請求項９）。
（１０）．（１）乃至（９）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナー粒径と略同一か大きいこととした（請求項１０）。
（１１）．（１）乃至（１０）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記回収ローラへ供給する不定形粒子が、球形トナーと同一色であることとした（請求項１１）。
（１２）．（１）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する第１の手段と供給しない第２の手段を有することとした（請求項１２）。
（１３）．（１）、（２）、（３）、（６）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が不定径粒子と同極性の電圧を供給ローラへ印加し、供給しない第２の手段が前記電圧を印加しないこととした（請求項１３）。
（１４）．（１）、（２）、（３）、（６）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が供給ローラを回転し、供給しない第２の手段が回転を停止することとした（請求項１４）。
（１５）．（１）、（４）、（５）、（７）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシに接触させ、供給しない第２の手段が材料を離間させることとした（請求項１５）。
（１６）．（１）乃至（１５）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段の動作時期が非画像形成時で、供給しない第２の手段の動作時期が画像形成時であることとした（請求項１５）。
（１７）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時が紙間であることとした（請求項１７）。
（１８）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時がウォームアップ時であることとした（請求項１８）。
（１９）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時が１ジョブ後であることとした（請求項１９）。
（２０）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時が一定枚数経過後であることとした（請求項２０）。
（２１）．１つの像担持体と複数の現像手段からなる多色画像形成装置において、前記像担持体用クリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２１）。
（２２）．複数の画像形成部からなる多色画像形成装置において、前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２２）。
（２３）．像担持体からトナー像を転写する中間転写体を具備した多色画像形成装置において、前記中間転写体を被クリーニング体とするクリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２３）。
（２４）．シート状媒体を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置において、前記転写ベルトを被クリーニング体とするクリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２４）。
（２５）．像担持体を有する画像形成装置において、前記像担持体用クリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２５）。
（２６）．（２５）記載の画像形成装置において、前記像担持体がフィラーを分散させたものであることとした（請求項２６）。
（２７）．（２５）記載の画像形成装置において、前記像担持体がアモルファスシリコン像担持体であることとした（請求項２７）。
（２８）．像担持体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニング装置は、（１）乃至（２７）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２８）。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［１］第１の例
図１は、その周面が被クリーニング面である被クリーニング体としての感光体１（像担持体）に一様に帯電する接触帯電ローラ２５（帯電手段）と、潜像を非磁性の球形トナーで顕像化する現像手段６６と、トナー像を転写する転写ローラ１５（転写手段）と、感光体１表面の残留トナーをブラシローラ２８でクリーニングし、ブラシローラ２８から回収ローラ２９上にトナーを転移させ、回収ローラ２９上のトナーをブレード２２で除去するクリーニング装置６７１を備えた画像形成装置の要部を示している。
【００５１】
以下、既に説明した部材、手段などについて、既に説明したものと同じ符号のものは、同じ符号を付してある。
本例では、クリーニングブラシ２８へは電源７５により（＋極性）の電圧を印加しておき、供給ローラ３０から回収ローラ２９へ不定形粒子たる不定形トナー３３を供給する為に、回収ローラ２９へは電源７３により（＋極性）の電圧を印加した状態の下で、電源７２から切換スイッチ７１を介して供給ローラ３０へ回収ローラ２９と逆極性（−極性）の電圧を印加し、供給を停止する時は電源７０から切換スイッチ７１を介して同極性（＋極性）の電圧を印加する実施例を示す。
【００５２】
クリーニングブラシ２８には電源７５により、転写残トナー極性（−極性）とは逆極性（＋極性）の電圧が印加され回収ローラ２９へは同極性の更に大きな値の電圧が印加されている。詳しくはクリーニングローラ２８へは「＋１００Ｖ」、回収ローラ２９へは「＋３００Ｖ」が印加されている。
【００５３】
画像形成時は感光体上の「−極性」の転写残トナーがクリーニングブラシ２８と感光体１との当接部へ移動しクリーニングブラシ２８の摺擦力と感光体１とクリーニングブラシ２８間で形成される電界で転写残トナーはクリーニングブラシ２８へ移動される。
【００５４】
さらに、回収ローラ２９へはクリーニングブラシ２８より大きな値の「＋極性」の電圧が印加されているのでトナーはさらに回収ローラ２９へ移動する。そして回収ローラ２９上に移動したトナーは弾性のウレタンゴムの回収ブレード２２で掻き落される。
【００５５】
しかしながら球形トナーは前述した様に弾性のウレタンゴムでは掻き落す事ができなくすり抜けてしまう。そのような状態が続くと回収ローラ２９表面にはトナー層ができクリーニングブラシ２８と回収ローラ２９間に高抵抗の層となり、クリーニングブラシ２８と回収ローラ２９間でトナーの移動ができなくなる。
【００５６】
クリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へのトナー移動ができなくなるとクリーニングブラシ２８にトナーが溜まり、逆付着や感光体１上のトナーが除去できなくなる。
【００５７】
そこで、本例では、上記不具合を解消するため、非画像形成時に回収ローラ２９と逆の「−極性」の電圧を印加し、回収ローラ２９と接触回転可能な供給ローラ３０を設けて供給ローラ３０上部に貯められた不定形粒子である不定形トナー３３を左シール３２と供給ローラ３０との間で摩擦帯電し供給ローラ３０と回収ローラ２９間の電位差でトナーを回収ローラ２９へ移動させる（請求項１、３）。ここで、供給ローラ３０は不定形粒子を回収ローラへ供給する供給手段の一例を構成している。
【００５８】
回収ローラ２９へ移動した不定形トナー３３は回収ブレード２２と回収ローラ２９との接触部へ移動し図４に示す様に回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。
【００５９】
ニップ部では貯め込まれた不定形トナー３３の堰ができこの堰で画像形成時に進入してくる球形トナー４２が堰き止められる。ここで、不定形トナー３３はこの画像形成装置、クリーニング装置で使用される球形トナーと略同一の硬さを有する材料から製造されている（請求項６）。
【００６０】
画像形成時には供給ローラ３０への印加電圧は回収ローラ２９の印加電圧と同じ「＋極性」で同じ値かそれ以上の値の電圧に切り替えられ、供給ローラ３０から回収ローラ２９への不定形トナー３３の供給が停止される。
【００６１】
供給ローラ３０は剛体でも弾性体でも良い。又供給ローラ３０から回収ローラ２９への供給の停止は図示していないが、回転を停止しても、離間しても良い。
【００６２】
画像形成時に不定形トナー３３の供給を停止する理由は、画像形成時はクリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へ転写残トナーが移動し続けている。この時不定形トナー３３を同時に供給すれば回収ローラ２９と回収ブレード２２部で形成されるニップ部へ球形と不定形が混在したトナーが供給され回収ブレード２２では球形トナーのすり抜けが一部で発生してしまう。一度球形トナーのすり抜け部を作ってしまうと次から次へとトナーはニップ部へ供給されるから球形トナーのすり抜けは続いてしまう。
【００６３】
そこで、不定形トナーの供給を画像形成装置における非画像形成時に対応する、紙間（たとえば、１枚の画像形成を終り次の画像形成が始まるまでの間）、ウォームアップ時（たとえば、画像形成装置のメインスイッチをオンしてから諸部材の画像形成準備が整うまでの間）、１ジョブ後（たとえば、１まとまりの連続した画像形成処理後）、画像形成処理数が予め設定された一定枚数に達した後（一定枚数経過後）の何れかにし、そして、画像形成時には供給しないようにした（請求項１６〜２０）。
【００６４】
つまり、不定形粒子を回収ローラ２９へ供給する第１の手段の動作時期を非画像形成時、供給しない第２の手段の動作時期を画像形成時とする（請求項１２、１６）。
【００６５】
このようにすれば、球形トナーと不定形トナーとが混ざらない。ここでの第１の手段、第２の手段はたとえば、本画像形成装置のプロセスなどを制御する制御手段たるＣＰＵが相当し、該制御手段の制御により上記の時期に動作を行なう。
【００６６】
不定形トナーは球形トナーと略同一か大きいので小粒形になった時のクリーニング不良の発生はない。不定形トナーの色は球形トナーの色と同一なものを使用するのでトナーリサイクルを行う場合、特にカラー画像形成装置では出力画像に色の変動はない（請求項１１）。
【００６７】
［２］第２の例
図３は図１のクリーニング装置６７１の変形例で、クリーニング装置６７１Ａのみ示す。他の構成は図１に準ずる。本例のクリーニング装置は６７１Ａは、クリーニングブラシ２８へは電源７５より（＋極性）の電圧を印加しておき、供給ローラ３０からクリーニングブラシ２８を介して回収ローラ２９へ不定形粒子たる不定形トナーを供給する（請求項２）。その為に、回収ローラ２９へは電源７３により（＋極性）の電圧を印加した状態の下で、電源７２から切換スイッチ７１を介して供給ローラ３０へクリーニングブラシ２８と逆極性（−極性）の電圧（不定形粒子と同極性）を印加し、また、電源７０から切換スイッチ７１を介して同極性（＋極性）の電圧を印加して供給を停止する例を示す。
【００６８】
ここで、切換スイッチ７１により制御される電源７２は不定形粒子を供給ローラ３０へ供給する第１の手段の一例であり、切換スイッチ７１により制御される電源７０は不定形粒子を供給ローラ３０へ供給しない第２の手段の一例である（請求項１３）。
【００６９】
また、不定形粒子の回収ローラ２９への供給は、供給ローラ３０の回転中だけ行なわれるので、供給ローラ３０を駆動するモータを回転、停止させるスイッチは、不定形粒子を回収ローラ２９へ供給する第１の手段、供給しない第２の手段を構成する（請求項１４）。
【００７０】
供給ローラ３２には、非画像形成時にクリーニングブラシ２８と逆の「−極性」の電圧を印加し、クリーニングブラシ２８と接触回転可能な供給ローラ３０を設けて供給ローラ３０下部に貯められた不定形トナー３３を右シール３１と供給ローラ３０との間で摩擦帯電し供給ローラ３０とクリーニングブラシ２８間の電位差で不定形トナー３３をクリーニングブラシ２８へ移動させる。
【００７１】
クリーニングブラシ２８へ移動した不定形トナー３３はクリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との接触部まで移動し、クリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との電位差で回収ローラ２９へ移動する。回収ローラ２９上に移動した不定形トナー３３は回収ブレード２２と回収ローラ２８との接触部へ移動し、図２に示す様に回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。ニップ部では図２に示す様に貯め込まれた不定形トナー３３の堰ができこの堰で画像形成時に進入してくる球形トナー４２が堰きとめられる。
【００７２】
画像形成時には供給ローラ３０への印加電圧は電源７０から切換スイッチ７１を経てクリーニングブラシ２８の印加電圧と同じ「＋極性」で同じ値かそれ以上の値の電圧に切り替えられ、供給ローラ３０からクリーニングブラシ２８への供給が停止される。
【００７３】
供給ローラ３０は剛体でも弾性体でも良い。又供給ローラ３０から回収ローラ２９への供給の停止は図示していないが、回転を停止しても、離間しても良い。又、不定形トナーが球形トナーと同一の帯電極性で有るので回収ローラへ転移しなかった不定形トナーがクリーニングブラシの回転で感光体１に出会っても感光体への転移つまり逆付着はない（請求項９）。
【００７４】
［３］第３の例
図４は図１のクリーニング装置６７１の変形例で、クリーニング装置６７１Ｂのみ示す。他の構成は図１に準ずる。図４において、クリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へ不定形粒子を供給する為に、球形トナーと略同一の硬さを有する材料、ここでは球形トナーと同一の材料（従って、球形トナーと同一の帯電特性を有する）で固形化された材料である不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８へ接触させ削り、削ることで生成される不定形粒子（不定形トナー）を、削りながら供給する（請求項４、５）。そして、この供給を停止する為に不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８から離間させる。
【００７５】
非画像形成時に、固形化された材料（不定形粒子塊３５）はクリーニングブラシ２８に接触し削られてクリーニングブラシ２８へ移動する（請求項７、８）。削られた材料は当然球形にはならなく不定形の粒子になる。又、削る時の摺擦力で球形トナーと同一の帯電特性を有する不定形粒子は摩擦帯電し正極性となる。当然正極性が「−極性」になる為に材料や添加剤等は調合してある。このような不定形粒子は球形トナー粒径と略同一か大きいものとする（請求項１０）。
【００７６】
クリーニングブラシ２８には、電源７５より（＋極性）の電圧が印加されている。また、回収ローラ２９には、電源７３により、より大きい（＋極性）が電圧が印加されていて、クリーニングブラシ２８へ移動した不定形粒子はクリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との接触部まで移動し、クリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との電位差で回収ローラ２９へ移動する。
【００７７】
回収ローラ２９上に移動した不定形粒子は回収ブレード２２と回収ローラ２９との接触部へ移動し、図２に示したように回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。ニップ部では図２に示す様に貯め込まれた不定形粒子の堰ができ、この堰で画像形成時に進入してくる球形トナーが堰き止められる。
【００７８】
画像形成時には偏心カム４０が図示していない駆動手段で、図示の状態から１８０度回転し停止する。偏心カム４０が１８０度回転すると、伸張性のばね３８で押圧されていた不定形粒子ホルダ３６への昇降ガイド軸３７は下側に加圧力を付与され、不定形粒子ホルダ３６に固定された不定形粒子塊３５と一体的になった該昇降ガイド軸３７が下に下がり不定形粒子塊３５はクリーニングブラシ２８から離間する。
【００７９】
ここで、偏心カム４０が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８に接触させる第１の手段に相当し、ばね３８が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８から離間させる第２の手段に相当する（請求項１５）。
【００８０】
［４］第４の例
図５は図１のクリーニング装置６７１の変形例で、クリーニング装置６７１Ｃのみ示す。他の構成は図１に準ずる。図５において、回収ローラ２９へ不定形粒子を供給する為に、球形トナーと略同一の材料で固形化された材料（不定形粒子塊３５）を回収ローラ２９へ接触させ削り、供給を停止する為に固形化された材料（不定形粒子塊３５）を離間させる例を示す（請求項８）。
【００８１】
原理は前記図４の例に準ずる。非画像形成時に不定形粒子塊３５は回収ローラ２９に接触して削られて回収ローラ２９へ移動する。削られた材料は当然球形にはならなく不定形の粒子になる。又削る時の摺擦力で不定形粒子は摩擦帯電し正極性となる。当然正極性が「−極性」になる為に材料や添加剤等は調合してある。
【００８２】
回収ローラ２９上に移動した不定形粒子は回収ブレード２２と回収ローラ２９との接触部へ移動し図２に示したように回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。ニップ部では図２に示したように貯め込まれた不定形粒子の堰ができこの堰で画像形成時に進入してくる球形トナーが堰き止められる。
【００８３】
画像形成時には図示していないが図４で説明した構成動作と同様に、偏心カム４０が駆動手段で図示の状態から１８０度回転し停止する。偏心カム４０が図示の状態から１８０度回転すると、伸張性の加圧ばね６２で不定形粒子塊３５は上側に加圧力を付与され、不定形粒子ホルダ３６に固定された不定形粒子塊３５と一体的になった昇降ガイド軸３７が上に上がり不定形粒子塊３５は回収ローラから離間する。
【００８４】
ここで、偏心カム４０が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８に接触させる第１の手段に相当し、加圧ばね６２が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８から離間させる第２の手段に相当する（請求項１５）。
【００８５】
［５］第５の例
図６は、図１の画像形成装置の変形例で、感光体１に対する帯電方式のみ異なる。図１の例では、帯電方式が接触帯電ローラであった。本例では、接触帯電ローラに代えてコロナＣＨ（チャージャ）３を用いたコロナＣＨ（チャージャ）方式としている。前記図１７で説明したように、非接触タイプであることから感光体磨耗量が最も少ないタイプである。クリーニング装置としては、図１におけると同じタイプのクリーニング装置６７１を使用しているが、他のタイプ、（図３におけるクリーニング装置６７１Ａ、図４におけるクリーニング装置６７１Ｂ、図５におけるクリーニング装置６７１Ｃ）などを適宜選択して適用することもできる。
【００８６】
図７は、図１の画像形成装置の変形例で、感光体１に対する帯電方式のみ異なる。図１の例では、帯電方式が接触帯電ローラであった。本例では、接触帯電ローラに代えてマグネットローラである磁気ブラシ形成用のマグローラ２６を用いた磁気ブラシ帯電方式としている。クリーニング装置としては、図１におけると同じタイプのクリーニング装置６７１を使用しているが、他のタイプ、（図３におけるクリーニング装置６７１Ａ、図４におけるクリーニング装置６７１Ｂ、図５におけるクリーニング装置６７１Ｃ）などを適宜選択して適用することもできる。
【００８７】
［６］第６の例
本例は、１つの感光体１のまわりに、複数の現像装置を配置した多色画像形成装置への、これまでのクリーニング装置の適用例であり、また、中間転写体としての中間転写ベルトのクリーニング手段として、これまでのクリーニング装置の適用例である（請求項２１、２３）。
【００８８】
図８において、感光体１のまわりには、回転方向順に帯電手段としての接触帯電ローラ２５、レーザー光４の照射位置、ブラック現像装置５１Ｂ、シアン現像装置５１Ｃ、マゼンタ現像装置５１Ｍ、イエロー現像装置５１Ｙ、一次転写位置４７が順に位置し、さらに、中間転写ベルト４７、多色用ブラシクリーニング装置４６、除電ランプ２、遮光板２４が順に配置されている。
【００８９】
カラー画像形成に際しては、感光体１が１回転する毎にレーザー光４がイエローの潜像を形成し、この潜像をイエロー現像装置５１Ｙが球形のカラートナーで可視像化する。このトナー像は中間転写ベルト４７に転写される。同様に、感光体が回転する毎に、順にマゼンタ、シアン、ブラックの各カラートナー像が一次転写位置４７Ａにて順位に中間転写ベルト４７に重ね転写されて、フルカラートナー像が形成され、図示しない給紙手段から送られる記録紙が、中間転写ベルト４７を支持するローラと二次転写ローラ４８とのニップ部を矢印の向きに通過する間にこのフルカラートナー画像が一括転写される。フルトナー画像を転写された記録紙は紙搬送ベルト５０により搬送され、図示しない定着装置により定着されて排紙トレイに排出される。
【００９０】
ここで、中間転写ベルト４７には、カラートナー像が形成されるので、これを次の画像形成に備えてクリーニングする必要があり、このため中間転写ベルト４７のまわり、二次転写ローラ４８と一次転写位置４７Ａとの間に中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置４９が設けられている。
【００９１】
この中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置４９としては、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。なお、多色用ブラシクリーニング装置４６についても、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。
【００９２】
感光体１からトナー像を転写する中間転写ベルト４７のクリーニング手段としての中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置４９として、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、混色がなくなる。
【００９３】
１つの感光体１と複数の現像手段（装置）からなる多色画像形成装置に用いる感光体クリーニング装置にこれまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、球形トナーの使用により、また、クリーニング性の向上により高画質を図ることができる。
【００９４】
［７］第７の例
本例は、複数の画像形成部からなる多色画像形成装置への、これまでのクリーニング装置の適用例であり、また、中間転写体としての中間転写ベルトのクリーニング手段として、これまでのクリーニング装置の適用例である（請求項２２、２３）。
【００９５】
図９に示したこの多色画像形成装置において、画像形成部８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｂは、順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する色の画像を形成する手段として設けられた４つであり、これらが、中間転写体としての中間転写ベルト５９上に直線的に配置されたタンデムタイプの多色画像形成装置である。
【００９６】
イエローの画像形成部８０Ｙを例にとれば、イエロー感光体５２Ｙのまわりには、回転方向順に帯電手段としてのイエロー用帯電ローラ５４Ｙ、イエロー用レーザー光５３Ｙの照射位置、イエロー用現像装置５４Ｙ、中間転写ベルト５９を間にしてイエロー用転写電極５８Ｙ、イエロー用ブラシクリーニング装置５７Ｙ、イエロー用除電ランプ５５Ｙなどが位置している。
【００９７】
なお、他のマゼンタ、シアン、ブラックの各色用の画像形成部８０Ｍ、８０Ｃ、Ｂにおいても、感光体まわりの部材の配置はイエローの画像形成部８０Ｙの例に準じており、ここでは繁雑であるので、イエローの画像形成部８０Ｙについて付した符号（数字）に、マゼンタの画像形成装置８０ＭについてはＭ、シアンの画像形成部８０ＣについてはＣ、ブラックの画像形成部８０ＢについてはＢをそれぞれ付し、説明を省略する。
【００９８】
この多色画像形成装置において、カラー画像形成に際しては、これまで説明した作像例に準じて、各画像形成装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｂに順にカラーのトナー像が形成されてこれらのトナー像が中間転写ベルト５９の回転中に一次転写位置（たとえば、イエロー用転写電極５８Ｙ）の位置を通過する間に順次重ね転写されフルカラートナー像が形成される。
【００９９】
このフルカラートナー像は、図示しない給紙手段から送られる記録紙が、中間転写ベルト５９を支持するローラと二次転写ローラ６０とのニップ部を矢印の向きに通過する間にこのフルカラートナー像が一括転写される。フルトナー像を転写された記録紙は図示しない定着装置により定着されて排紙トレイに排出される。
【０１００】
ここで、中間転写ベルト５９には、カラートナー像が形成されるので、これを次の画像形成に備えてクリーニングする必要があり、このため中間転写ベルト５９のまわり、二次転写ローラ６０とイエローの画像形成部８０Ｙとの間に中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置６１が設けられている。
【０１０１】
この中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置６１としては、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。なお、各画像形成部における、たとえば、イエロー用ブラシクリーニング装置５７Ｙについても、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。
【０１０２】
中間転写ベルト５９のクリーニング手段としての中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置６１として、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、混色がなくなる。
【０１０３】
感光体に用いる感光体クリーニング装置にこれまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、球形トナーの使用により、また、クリーニング性の向上により高画質を図ることができる。
【０１０４】
［８］第８の例（請求項２４）
本例は、記録紙を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置において、この転写ベルト用クリーニング装置として、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用する。
【０１０５】
本例の画像形成装置のうち、感光体まわりについては、たとえば図１に説明した構成と共通部分を多く含むのでその部分を省略して図１０に示す。
【０１０６】
本例において、図１に示した構成のうち、転写ローラ１５に代えて、記録紙を搬送する転写ベルトとして搬送ベルト４４を設けている。搬送ベルト４４を支持するローラのうち、感光体１の接しているローラ８５は転写バイアスを印加されたローラであり、搬送ベルト４４を支持する機能も兼用している。
【０１０７】
感光体１に形成されたトナー像は、図示しない給紙手段から送られる記録紙が、レジストローラ１１、１２及び、ガイド板１３，１４を経て搬送ベルト４４を支持するローラ８５とのニップ部を矢印の向きに通過する間にトナー像が転写される。トナー像を転写された記録紙は図示しない定着装置により定着されて排紙トレイに排出される。
【０１０８】
ここで、搬送ベルト４４は、感光体１からのトナーがオフセットされることがあり、記録紙の裏汚れを生じさせる。これを防止するため搬送ベルト４４をクリーニングする必要があり、このため搬送ベルト４４のまわり、にベルトクリーニング装置４５が設けられている。
【０１０９】
このベルトクリーニング装置４５としては、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。本発明により記録紙の裏汚れが防止される。
【０１１０】
［９］第９の例（請求項２８）
本例は、図１１に示すように、感光体１、帯電手段としての接触帯電ローラ２５、現像手段６６、クリ−ニング装置６７１Ｃより選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、図１１には図示していない画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジ６５において、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用するもので、本例では前記図５において説明したクリーニング装置６７１Ｃを使用している。このプロセスカートリッジ６５のクリーニング装置では球形トナーと略同一材料の不定形粒子を回収ローラ２９へ供給するクリーニングブラシ２９を用いていることはもちろんである。
【０１１１】
本例においてプロセスカートリッジ６５は、感光体１、帯電手段（接触帯電ローラ２５）、現像手段６６、クリ−ニング装置６７１Ｃの全部を一体に支持した構成であるが、これらの構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成してもよい。かかるプロセスカ−トリッジ６５を複写機やプリンタ−等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。
【０１１２】
かかるプロセスカートリッジ６５と組み合わされる画像形成装置について説明する。本発明のブラシクリーニング装置を用いたプロセスカ−トリッジを有する画像形成装置では、感光体１が所定の周速度で回転駆動される。感光体１は回転過程において、接触帯電ローラ２５によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレ−ザ−ビ−ム走査露光等の像露光手段からの画像露光光（レーザー光４）を受け、こうして感光体１の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段６６によりトナ−現像され、現像されたトナ−像は、給紙部から感光体１と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された記録紙に、転写手段（たとえば、図１３で示したような転写ローラ１３）により順次転写されていく。像転写を受けた記録紙は感光体面から分離されて定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピ−）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体１の表面は、クリーニング装置６７１によって転写残りトナ−の除去を受けて清浄面化され、更に除電ランプ２により除電された後、繰り返し画像形成に使用される。クリーニング装置６７１Ｃに代えて、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。本例では、メンテナンス、交換が容易なプロセスカートリッジの利点を活かしつつ、球形トナーによる画質を向上する環境下において感光体の膜削れ量を低減し、且つ感光体のクリーニング性能を保持することができる。
【０１１３】
［１０］第１０の例（請求項２６、２７）
これまでの説明において、感光体１はブレードよりは磨耗の影響が小さいクリーニングブラシ２８を使用するものの、長期的な感光体機能維持を考慮すると磨耗を少なくすることが必要である。本例では、感光体１の磨耗量を極力少なくするように、感光体１にフィラーを分散させ、或いは、アモルファスシリコンとするものである。
【０１１４】
［１０．１］　アモルファスシリコン感光体（請求項２７）
感光体１として、導電性支持体を５０°Ｃ〜４００°Ｃに加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）を用いる。
【０１１５】
中でもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適である。
【０１１６】
《層構成について》
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。層構成を説明するための模式的構成図を図１２に示す。図１２（ａ）に示す感光体１は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。
【０１１７】
図１２（ｂ）に示す感光体１は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。
【０１１８】
図１２（ｃ）に示す感光体１は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。
【０１１９】
図１２（ｄ）に示す感光体１は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【０１２０】
《支持体について》
感光体１の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
【０１２１】
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【０１２２】
《注入防止層について》
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのが一層、効果的である（図１２（ｃ））。
すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【０１２３】
《光導電層について》
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【０１２４】
《電荷輸送層について》
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性，電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【０１２５】
《電荷発生層について》
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性，電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【０１２６】
《表面層について》
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることが出来、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
【０１２７】
アモルファスシリコン系感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）などの電子写真用感光体として用いられている。
【０１２８】
本発明のクリーニング装置と組み合わせて使用される感光体の表面層の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【０１２９】
［１０．２］　フィラーを分散させた感光体（請求項２６）
本発明のクリーニング装置と組み合わせて使用される感光体に用いることができるフィラーを分散させた感光体１は、図１２（ａ）に示す層構成に準じ、支持体５０１の上に光導電性を有する光導電層５０２を設け、さらにその表面にアモルファス系表面層５０３に代えて、光導電層５０２と同じ材料中にアルミナを分散させた表面層を形成した感光体であり、磨耗が少なく、耐久性がある。
【０１３０】
【発明の効果】
請求項１の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を回収ローラへ供給する手段を有するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３１】
請求項２の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子をブラシローラから回収ローラへ供給するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３２】
請求項３の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を供給ローラから回収ローラへ供給するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３３】
請求項４の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子をブラシローラから回収ローラへ供給するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３４】
請求項５の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子が回収ローラで削られながら供給されるので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３５】
請求項６の発明では、不定形粒子が球形トナーと略同一の硬さを有する材料で製造された不定形トナーであるのでクリーニングブレードの摩耗、傷が低減できる（シリカでは像担持体にめり込んだり傷を付ける）。
【０１３６】
請求項７の発明では、不定形粒子が球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシローラで削った粒子であるので装置が簡単に構成できる。
【０１３７】
請求項８の発明では、不定形粒子が球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を回収ローラで削った粒子であるので装置が簡単に構成できる。
【０１３８】
請求項９の発明では、不定形粒子が球形トナーと同一の帯電極性であるので像担持体への逆付着がない。
【０１３９】
請求項１０の発明では、不定形粒子が球形トナー粒径と同じか大きいのでクリーニング性能が維持できる。
【０１４０】
請求項１１の発明では、回収ローラへ供給する不定形粒子が球形トナーと同一色であるのでトナーリサイクルが可能になる。
【０１４１】
請求項１２の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段と供給しない第２の手段を有するので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
【０１４２】
請求項１３の発明では、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が不定径粒子と同極性の電圧を供給ローラへ印加し、供給しない第２の手段が前記電圧を印加しない（切る）ので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
請求項１４の発明では、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が供給ローラを回転し、供給しない第２の手段が回転を停止する（止める）ので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
【０１４３】
請求項１５の発明では、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシへ接触させ、供給しない第２の手段が材料をブラシから離間させるので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
【０１４４】
請求項１６の発明では、不定形粒子を回収ローラへ付着させる第１の手段が非画像形成時で、付着させない第２の手段が画像形成時であるので球形トナーと不定径トナーが混ざらない。
請求項１７の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時が紙間であるので球形トナーと不定形トナーが混ざらない。
【０１４５】
請求項１８の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時がウォームアップ時であるので球形トナーと不定径トナーが混ざらない。
請求項１９の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時が１ジョブ後であるので球形トナーと不定形トナーが混ざらない。
請求項２０の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時が一定枚数経過後であるので球形トナーと不定形トナーが混ざらない。
【０１４６】
請求項２１の発明では、１つの像担持体と複数の現像手段からなる多色画像形成装置に用いる像担持体用クリーニング装置に適用されるので高画質になる。
【０１４７】
請求項２２の発明では、複数の画像形成部からなる多色画像形成装置に用いる像担持体用クリーニング装置に適用されるので高画質になる。
請求項２３の発明では、像担持体からトナー像を転写する中間転写体に用いる中間転写体用クリーニング装置に適用されるので混色がなくなる。
【０１４８】
請求項２４の発明では、シート状媒体を搬送する転写ベルト用クリーニング装置に適用されるので、像担持体の裏汚れがなくなる。
【０１４９】
請求項２５の発明では、球形トナーと略同一材料の不定形粒子を回収ローラへ供給するブラシクリーニング装置を用いた画像形成装置で有るので球形トナーによる画質向上ができる。
【０１５０】
請求項２６の発明では、像担持体がフィラーを分散させることにより強化した像担持体であるので像担持体の膜が削れにくく、磨耗が少なく、耐久性がある。
【０１５１】
請求項２７の発明では、感光体がアモルファスシリコンなので、磨耗が少なく、耐久性がある。
【０１５２】
請求項２８の発明では、像担持体と、帯電手段、現像手段、ブラシクリ−ニング装置より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジを構成したので、メンテナンス、交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリーニング装置を含む、感光体まわりのプロセス部材の構成を説明した画像形成装置要部の構成図である。
【図２】回収ローラと回収ブレードで形成されるニップ部のトナーの状態を説明した図である。
【図３】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置の構成を説明した図である。
【図４】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置の構成を説明した図である。
【図５】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置の構成を説明した図である。
【図６】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置、帯電手段などの構成を説明した図である。
【図７】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置、帯電手段などの構成を説明した図である。
【図８】１つの感光体まわりに複数の現像手段を配した多色画像形成装置の一例を説明した要部の構成図である。
【図９】中間転写ベルトに沿って複数の画像形成部を配した多色画像形成装置の一例を説明した要部の構成図である。
【図１０】記録紙を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置についてその要部を部分的に示した構成図である。
【図１１】プロセスカートリッジを例示した図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、感光体の層構成を模式敵に説明した図である。
【図１３】ブレード方式のクリーニング装置を用いた従来の画像形成装置についてその要部を説明した構成図である。
【図１４】クリーニングブレード方式での連続通紙後のブレード線圧と感光体磨耗量との関係を説明した図である。
【図１５】クリーニングブレード方式での、感光体表面の摩擦係数と通紙枚数との関係を説明した図である。
【図１６】クリーニングブレード方式での、感光体磨耗量と通紙枚数との関係を説明した図である。
【図１７】クリーニングブレードの変形の様子を説明した図である。
【図１８】クリーニングブレードが感光体の周方向で振動する様子を説明した図である。
【図１９】従来のクリーニングブラシ方式のクリーニング装置を画像形成装置の要部とともに説明した図である。
【図２０】ブレードとブラシとについて通紙枚数と感光体磨耗量とを比較して示した図である。
【符号の説明】
２８　（ブラシローラとしての）クリーニングブラシ
２９　回収ローラ
３０　（供給手段としての）供給ローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning device using a brush cleaning system, and a process cartridge and an image forming device provided with the cleaning device, and can be widely applied to an image forming device employing an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, and the like. It is.
[0002]
[Prior art]
After uniformly charging an image carrier (hereinafter, referred to as a photoconductor), a latent image is formed by exposing and scanning with a laser beam, the latent image is developed with toner, and then intermediately transferred using a transfer unit. After the image is transferred to the body, the image is transferred to a sheet-like medium (hereinafter, referred to as recording paper) using another transfer unit, and further fixed to obtain a final image, or the toner image on the photoconductor is transferred. There is known an image forming apparatus in which a final image is obtained by transferring the image directly to a recording paper by means and further fixing the image.
[0003]
In the case of transferring to the above-mentioned intermediate transfer member, a multi-color toner image is formed by forming toner images of different colors on a plurality of photoreceptors, respectively, and overlaying and transferring these onto the intermediate transfer member to form a color toner image, and collectively transferring the recording paper. Applied to a color image forming apparatus.
[0004]
A residual toner image adheres to the intermediate transfer member or the photosensitive member after the transfer to the transfer paper from above the photosensitive member. A cleaning device is provided to remove the residual toner image. Further, even in the case where the intermediate transfer member is used as in the above-described multi-color image forming apparatus, the transferred toner image adheres to and remains on the intermediate transfer member formed in an endless belt shape. An apparatus is provided.
[0005]
These cleaning devices include a mode of scraping off with a blade and a mode of scraping off with a brush. Further, in a mode in which the brush is scraped off, there is a type in which the brush is constituted by a rotating body, is used as a brush roller, and cleaning is performed using the brush roller.
[0006]
(1) Blade type cleaning means
The operation of the blade-type cleaning device 669 for bringing the cleaning blade into sliding contact with the object together with the main part of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
Here, a series of processes of image formation is performed by using an example of a contact charging roller system of N / P (negative / positive: toner adheres to a place with a low potential).
[0007]
The cleaning device 669 is provided with the cleaning blade 63 supported by the blade holder 64 in the cases 18 and 20, and is sealed by the entrance seal 17.
[0008]
When a print button of an operation unit (not shown) is pressed, a predetermined voltage is applied to the discharge lamp 2, the contact charging roller 25 as a charging unit, the developing roller 8 as a developing unit, and the transfer roller 15 as a transfer unit in the figure. Alternatively, a current is sequentially applied at a predetermined timing, and almost simultaneously therewith, a drum-shaped photosensitive member 1, a contact charging roller 25, a transfer roller 15, a developing roller 8, and a left screw 9 and a right screw constituting a part of the developing means 66 are formed. 10. The toner discharge screw 19 and the recovery roller 29, which form part of the cleaning device 670, start to rotate in a predetermined direction indicated by an arrow.
[0009]
The photoreceptor 1 is neutralized by a charge removing lamp 2 and then uniformly negatively charged (−900 V) by a contact charging roller 25 arranged in contact with the photoreceptor 1, and further exposed and scanned by a laser beam 4 to form a latent image. (The black solid potential is -150 V).
[0010]
The latent image is developed by a magnetic brush formed by the developing roller 8 (developing bias is -600 V) to form a toner image. Then, the recording paper is fed from a paper feed mechanism (not shown) at the same time so that the toner images meet at the same time when the toner image reaches between the photoreceptor 1 and the transfer roller 15. The toner image is transferred by the transfer bias of the transfer roller 15 onto the recording paper stopped by the registration roller 11 and synchronized with the front end of the image on the photoconductor 1 and guided and sent out by the upper guide plate 13 and the lower guide plate 14 ( +10 μA applied). The recording paper is separated from the photoreceptor 1 by the separation claw 16 and is discharged as a copy image via a fixing device (not shown) while being guided by the conveyance guide plate 23.
[0011]
On the other hand, the toner remaining on the photoconductor 1 after being transferred by the transfer roller 15 is transferred to the cleaning device 669 by the rotation of the photoconductor 1, and is removed from the photoconductor 1 by the cleaning blade 63. The developing roller 8, the left screw 9, and the right screw 10 are covered by cases 6 and 7 to form a developing unit 66.
[0012]
However, the conventional cleaning method using only the cleaning blade 63 has a problem that the photoconductor is worn.
[0013]
When the photoreceptor 1 is worn, the charged potential is lowered, and the background is stained on the image. Although slightly different depending on the units and processes arranged around the photoreceptor 1, when the film thickness of the photoreceptor 1 is reduced by about 30%, background smearing occurs on the image. When the film thickness of the photoreceptor 1 is “30 μm”, the limit of the shaving amount is “10 μm”. The shaving of the photoreceptor is mainly caused by the rubbing with the cleaning blade.
[0014]
FIG. 14 shows the case of the cleaning blade system shown in FIG. 13, in which the blade linear pressure and the amount of photoreceptor abrasion after 100k continuous sheet feeding at "φ30 photoreceptor diameter, contact charging roller, linear speed of 114 mm / sec, A4 horizontal feed". Is shown.
[0015]
As shown in the figure, when the blade cleaning method is used, if the blade linear pressure is reduced, the abrasion amount of the photoconductor is reduced. However, the cleaning blade 63 has another function of removing transfer residual toner, and that function is impaired.
[0016]
When the linear pressure is about 10 g / cm or less as shown by the dashed line in FIG. 14, the so-called cleaning failure where the transfer residual toner passes through the cleaning blade 63 occurs. No. In the case of using the blade cleaning method, even if the linear pressure is reduced to an area where cleaning is possible, abrasion of the photoreceptor 1 cannot be avoided and the life cannot be extended.
[0017]
One of the main causes of abrasion of the photoconductor by the cleaning blade 63 is that the frictional coefficient of the photoconductor surface increases due to the adhesion of a discharge product generated by charging to the photoconductor surface, and the linear pressure of the cleaning blade 63 increases. Is raised.
[0018]
As shown in FIG. 15, the friction coefficient of the photoreceptor surface increases as the number of sheets passed increases, due to the adhesion of discharge products generated at the time of discharge, the corona CH (charger) method, the contacting charging roller (DC), and the non-contacting. It becomes higher in the order of the charging roller (AC + DC).
[0019]
The amount of wear of the photoreceptor 1 at these friction coefficients is shown in FIG. 16 (φ30 photoreceptor diameter, linear velocity 114 mm / sec, blade linear pressure: 10 g / cm, A4 horizontal feed after 100k continuous sheet feeding). Shows the same tendency as the photoreceptor surface friction coefficient, and the wear amount of the photoreceptor increases as the number of passed sheets increases in the order of corona CH (charger), contact charging roller (DC), and non-contact charging roller (AC + DC).
[0020]
The reason for this is that, as shown in FIG. 17, the higher the coefficient of friction, the more the cleaning blade 63 is dragged in the traveling direction of the photosensitive member 1 and the greater the amount of deformation. (The symbols A, B, and C in the figure indicate that the deformation amount when the friction coefficient is high increases in this order.) When the deformation amount of the cleaning blade 63 increases, the linear pressure on the photoconductor 1 decreases. Get higher. As the linear pressure increases, the amount of wear of the photoconductor 1 increases as shown in FIG.
[0021]
In the case of the cleaning blade 63, as shown in FIG. 18, a so-called stick-slip occurs in which the cleaning blade 63 vibrates in the circumferential direction of the photoconductor 1. When the cleaning blade 63 is in the escaped state (D), the photoconductor 1 is scraped. It is repeated that the amount is small and the amount of shaving increases in the biting state (E).
[0022]
The photoreceptor 1 is abraded little by one by the cleaning blade 63, but the amount of wear is small and cannot be detected.
[0023]
On the other hand, in recent years, image forming apparatuses have been required to have high resolution so that images with higher accuracy and higher definition can be formed. One of the means for achieving this is to use a toner having a smaller particle size. Further, conventionally, in order to improve the transfer rate, a toner having an irregular shape and a shape closer to a sphere, that is, a so-called spherical toner has been used.
[0024]
Spherical toner is advantageous in terms of image quality, but has a problem in terms of cleaning properties, and a blade-type cleaning unit causes a so-called slip-through phenomenon, and is not good in cleaning properties. It is known that it is effective to use an irregular toner (an irregular toner having a shape other than a spherical shape) as a means for avoiding the slip-through phenomenon.
[0025]
(2) Use irregular toner when using blade-type cleaning means
Conventionally, the following proposal has been made as a technique for using an irregular toner in order to eliminate toner slippage in blade-type cleaning.
a. In a cleaning device for cleaning residual toner on an object to be cleaned, irregular-shaped silica, which is a blocking powder other than toner having a shape factor of 100 to 125, is supplied upstream of the blade. (See, for example, Patent Document 1). However, in this technique, there is a possibility that the cleaning blade and the object to be cleaned (for example, a photoreceptor) may be scraped or damaged by silica.
[0026]
b. In an image forming apparatus provided with a cleaning device using a blade, the image forming apparatus includes a developing device containing a spherical toner and a developing device containing an irregular toner, and the front end of the non-image area is made of irregular toner (black toner). The image area is developed with spherical toner (see, for example, Patent Document 2). However, in order to improve image quality, if irregular toner is used in one developing device even though spherical toner is used, image quality may be deteriorated.
[0027]
c. A blade is used for cleaning the photosensitive member, and in an image forming apparatus having an intermediate transfer member, irregular particle supply means for supplying irregular particles to the blade of the photosensitive member via the intermediate transfer member is provided. It is a conductive roll and is supplied by electrostatic force (for example, see Patent Document 3). However, since the blade is used for cleaning the photoconductor, there is a possibility that the film of the photoconductor may be scraped.
[0028]
d. In an image forming apparatus having a plurality of developing units, an intermediate transfer member, a primary transfer unit, a secondary transfer unit, and a blade for cleaning the photosensitive member, a powder supply unit for supplying an irregular-shaped powder on the intermediate transfer member is provided. The amorphous particles are formed by a pulverizing method using a resin, are transparent, and have a charge polarity opposite to that of the spherical toner (see, for example, Patent Document 4). However, since the blade is used for cleaning the photoconductor, there is a possibility that the film of the photoconductor may be scraped.
[0029]
(3) Use brush type cleaning means
Since the blade type cleaning means may damage the photoconductor, a cleaning means using a brush roller is employed. An example will be described.
[0030]
With reference to FIG. 19, a description will be given of a conventional problem about the operation of the cleaning device 670 of the cleaning brush type together with the main part of the image forming apparatus.
Here, a series of processes of image formation is performed by using an example of a contact charging roller system of N / P (negative / positive: toner adheres to a place with a low potential).
[0031]
The cleaning device 670 houses a cleaning brush 28 as a brush roller, a collecting roller 29, a collecting blade 22 for contacting and cleaning the collecting roller 29, a toner discharging screw 19, and the like in the cases 18 and 20, and an inlet seal 17, an outlet seal, and the like. Sealed at 34. The collection blade 22 is supported by the case 18 via the collection blade holder 21.
[0032]
When a print button of an operation unit (not shown) is pressed, the discharge lamp 2, the contact charging roller 25 as a charging unit, the developing roller 8 as a developing unit, the transfer roller 15 as a transfer unit, and the cleaning device 670 shown in FIG. A predetermined voltage or current is sequentially applied at a predetermined timing to a cleaning brush 28, which forms a part and rotates while contacting the photoconductor 1, and a collection roller 29 adjacent to the cleaning brush 28, and at the same time, a drum shape is formed. The photoreceptor 1, the contact charging roller 25, the transfer roller 15, the developing roller 8, the left screw 9 and the right screw 10 forming a part of the developing means, the toner discharging screw 19 and the collecting roller 29 forming a part of the cleaning device 670. Starts to rotate in a predetermined direction indicated by an arrow.
[0033]
The photoreceptor 1 is neutralized by a charge removing lamp 2 and then uniformly negatively charged (−900 V) by a contact charging roller 25 arranged in contact with the photoreceptor 1, and further exposed and scanned by a laser beam 4 to form a latent image. (The black solid potential is -150 V).
[0034]
The latent image is developed by a magnetic brush formed by the developing roller 8 (developing bias is -600 V) to form a toner image. Then, the recording paper is fed from a paper feed mechanism (not shown) at the same time so that the toner images meet at the same time when the toner image reaches between the photoreceptor 1 and the transfer roller 15. The toner image is transferred by the transfer bias of the transfer roller 15 onto the recording paper stopped by the registration roller 11 and synchronized with the front end of the image on the photoconductor 1 and guided and sent out by the upper guide plate 13 and the lower guide plate 14 ( +10 μA applied). The recording paper is separated from the photoreceptor 1 by the separation claw 16 and is discharged as a copy image via a fixing device (not shown) while being guided by the conveyance guide plate 23.
[0035]
On the other hand, the toner remaining on the photoconductor 1 after being transferred by the transfer roller 15 is transferred to the cleaning device by the rotation of the photoconductor 1, and is removed from the photoconductor 1 by the cleaning brush 28. Thus, the remaining toner on the photosensitive member 1 is transferred to the cleaning brush 28, the toner on the cleaning brush 28 is collected by the collecting roller 29, and the toner on the collecting roller 29 is scraped off by the collecting blade 22. The scraped toner is discharged by a toner discharge screw 19. The developing roller 8, the left screw 9, and the right screw 10 are covered by cases 6 and 7 to form a developing unit 66.
[0036]
Next, the operation configuration of each member in the cleaning device 670 will be described.
By the above-described image forming process, the transfer residual toner on the photoconductor 1 sent to the cleaning device 670 reaches the portion of the cleaning brush 28 rotating beyond the entrance seal 17.
[0037]
The cleaning brush 28 is formed of a conductive fiber member, and a collection roller 29 is provided in contact with the cleaning brush 28. A DC voltage having a polarity opposite to that of the transfer residual toner is applied to the cleaning brush 28 and the collection roller 29, respectively.
[0038]
Specifically, the transfer residual toner has the same polarity (−polarity) as the toner after development. Accordingly, a “+ polarity” voltage is applied to the cleaning brush 28. In order to transfer the toner from the cleaning brush 28 to the collection roller 29, a voltage of “+ polarity” higher than that of the cleaning brush 28 is applied to the collection roller 29. For example, when the collecting roller 29 is at “+300 V” and the cleaning brush 28 is at “+100 V”, the toner on the photoconductor 1 is removed by the cleaning brush 28, and the toner can be transferred to the collecting roller 28.
[0039]
With the above-described configuration, the transfer residual toner on the photoconductor 1 sent to the cleaning brush 28 is first captured by the cleaning brush 28 by rotating and rubbing of the cleaning brush 28, and then, as the cleaning brush 28 rotates, It is guided to the collection roller 29 and is collected on the collection roller 29 by electrostatic force by the voltage applied to the collection roller 29.
[0040]
The toner collected on the collection roller 29 is sent to the collection blade 22 in contact with the collection roller 29 along with the rotation of the collection roller 29, and is scraped off by the rubbing effect between the collection blade 22 and the surface of the collection roller 29. The toner drops onto the toner discharge screw 19 provided below the collection roller 29, and is appropriately discharged to the outside of the cleaning device by a transport action caused by the rotation of the toner discharge screw 19.
[0041]
In addition, as the conductive fiber constituting the cleaning brush, a fiber obtained by adding a conductive material such as carbon to a fiber such as polyester, nylon, or acrylic is used. However, the conductive fiber is not limited to these fibers. Examples of a method for imparting conductivity to the fiber include a method of coating the surface of the fiber or dispersing and inserting the fiber into the fiber, but the method is not limited thereto.
[0042]
The collection roller 29 is required to be conductive because a voltage for sucking toner from the cleaning brush 28 is applied to the collection roller 29. As the material, for example, a metal such as SUS, or a material obtained by applying or dispersing a fluorine-based resin so as to lower the static friction coefficient of the surface, or performing eutectoid plating with the metal is preferable.
[0043]
As described above, in the cleaning method using the cleaning brush 28, which is a kind of brush cleaning, as shown in FIG. 20, in which the photoreceptor wear amount is compared between the blade and the brush, the brush has a smaller photoreceptor wear amount. It is clear that. In FIG. 20, the blade had a linear pressure of 10 g / cm, and continuous paper feeding was performed at "φ30 photosensitive member diameter, linear speed of 114 mm / sec, A4 transverse feed".
[0044]
As described above, even if the cleaning brush is used, even in an environment using spherical toner for obtaining high image quality, the cleaning can be performed without causing the toner to pass through unlike the blade type, and the abrasion amount of the photoconductor is small. .
[0045]
In other words, in order to remove the transfer residual toner from the photoreceptor by electrostatic force, the brush cleaning method that does not depend on the toner shape uses a spherical toner, and the cleaning method that uses a spherical toner to extend the life of the photoreceptor It can be said that this is the best.
[0046]
However, even in such a brush cleaning method, since a method of removing the spherical toner on the collection roller with a blade is adopted, a spherical toner slip-through phenomenon occurs in this portion.
[0047]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-6710
[Patent Document 2]
JP-A-8-254873
[Patent Document 3]
JP 2001-16659 A
[Patent Document 4]
JP-A-2002-72802
[0048]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a cleaning apparatus, a process cartridge, an image forming apparatus, a multicolor image forming apparatus, and the like, which can maintain the cleaning performance while reducing the amount of film shaving of an object to be cleaned in an environment in which image quality is improved by spherical toner. Is to provide.
[0049]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve the above object.
(1). A cleaning device that cleans residual toner on a cleaning target surface with a brush roller, transfers toner from the brush roller to a collection roller, and removes the toner on the collection roller with a blade.
A supply unit is provided for supplying irregular particles of a material having substantially the same hardness as the spherical toner to the collection roller.
(2). (1) The cleaning device according to (1), wherein the surface to be cleaned is a surface of the image carrier, and irregular particles of a material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied from a supply roller serving as the supply unit via a brush roller. In this case, the toner is supplied to the collecting roller (claim 2).
(3). (1) The cleaning device according to (1), wherein the surface to be cleaned is a surface of the image carrier, and irregular particles of a material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied from the supply roller as the supply unit to the collection roller. It was supplied (claim 3).
(4). (1) The cleaning device according to (1), wherein the surface to be cleaned is a surface of the image carrier, and the brush roller removes irregular particles generated from a material solidified with a material having substantially the same hardness as spherical toner. From the supply roller to the collection roller (claim 4).
(5). (1) The cleaning device according to (1), wherein the surface to be cleaned is a surface of the image carrier, and the irregular particle mass generated from a material solidified by a material having substantially the same hardness as the spherical toner is collected. There is provided a means for supplying while shaving with a roller (claim 5).
(6). (1) The cleaning device according to any one of (1) to (3), wherein the irregular particles are irregular toners made of a material having substantially the same hardness as a spherical toner. Item 6).
(7). (1) The cleaning device according to any one of (4) and (5), wherein the irregular particles are formed by solidifying a material having substantially the same hardness as a spherical toner with the brush roller. (Claim 7).
(8). (1) The cleaning device according to any one of (4) and (5), wherein the irregular-shaped particles are solidified with a material having substantially the same hardness as spherical toner. (Claim 8).
(9). In the cleaning device according to any one of (1) to (8), the irregular shaped particles have the same charging polarity as a spherical toner.
(10). In the cleaning device according to any one of (1) to (9), the irregular-shaped particles are substantially equal to or larger than a spherical toner particle diameter.
(11). In the cleaning device according to any one of (1) to (10), the irregular particles supplied to the collection roller have the same color as the spherical toner.
(12). (1) The cleaning device according to any one of (1) to (11), wherein the first means for supplying irregular particles of a material having substantially the same hardness as the spherical toner to the collection roller, and the second means for not supplying the irregular particles. (Claim 12).
(13). (1) In the cleaning device according to any one of (2), (3), (6) to (11), the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller is the same as the irregular-sized particles. A second means for applying a polarity voltage to the supply roller and not supplying the voltage does not apply the voltage.
(14). In the cleaning apparatus according to any one of (1), (2), (3), (6) to (11), the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller rotates the supply roller. The second means that does not supply stops rotation (claim 14).
(15). In the cleaning device according to any one of (1), (4), (5), (7) to (11), the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller is substantially equivalent to a spherical toner. A material solidified with a material having the same hardness is brought into contact with the brush, and the second means that does not supply the material separates the material.
(16). In the cleaning device according to any one of (1) to (15),
The operation time of the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller is during non-image formation, and the operation time of the second means for not supplying the irregular particles is during image formation.
(17). In the cleaning device according to any one of (1) to (16), the non-image forming time when the irregular-shaped particles are supplied is between papers.
(18). In the cleaning device according to any one of (1) to (16), the non-image forming time of supplying the irregular-shaped particles is a warm-up time.
(19). In the cleaning device according to any one of (1) to (16), the non-image forming time for supplying the irregular particles is one job later.
(20). In the cleaning device according to any one of (1) to (16), the non-image forming operation for supplying the irregular-shaped particles is performed after a predetermined number of sheets have passed.
(21). In a multicolor image forming apparatus including one image carrier and a plurality of developing units, the cleaning device for the image carrier is the cleaning device according to any one of (1) to (20) ( Claim 21).
(22). In a multicolor image forming apparatus including a plurality of image forming units, the image carrier cleaning device is the cleaning device according to any one of claims 1 to 20 (claim 22).
(23). In a multicolor image forming apparatus provided with an intermediate transfer member for transferring a toner image from an image carrier, a cleaning device using the intermediate transfer member as a member to be cleaned is described in any one of (1) to (20). It is a cleaning device (claim 23).
(24). In an image forming apparatus using a transfer belt that conveys a sheet medium, a cleaning device using the transfer belt as a cleaning target is the cleaning device according to any one of (1) to (20). (Claim 24).
(25). In an image forming apparatus having an image carrier, the image carrier cleaning device is the cleaning device according to any one of (1) to (20).
(26). (25) In the image forming apparatus described in (25), the image carrier has a filler dispersed therein.
(27). (25) In the image forming apparatus described in (25), the image carrier is an amorphous silicon image carrier.
(28). In a process cartridge that integrally supports an image carrier and at least one unit selected from a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit and is detachable from an image forming apparatus main body, the cleaning device may include (1) (28) The cleaning device according to any one of (27) to (27).
[0050]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] First example
FIG. 1 shows a contact charging roller 25 (charging means) for uniformly charging a photosensitive member 1 (image carrier) as a member to be cleaned whose peripheral surface is a surface to be cleaned, and a nonmagnetic spherical toner for a latent image. Developing means 66 for visualizing the toner image, a transfer roller 15 for transferring the toner image (transfer means), and a residual toner on the surface of the photoreceptor 1 is cleaned by a brush roller 28, and the toner is transferred from the brush roller 28 onto a collecting roller 29. The main part of the image forming apparatus provided with a cleaning device 671 that transfers the toner and removes the toner on the collection roller 29 with the blade 22 is shown.
[0051]
Hereinafter, the same reference numerals as those described above denote the same members and means described above.
In this example, a voltage of (+ polarity) is applied to the cleaning brush 28 by the power supply 75, and the supply roller 30 supplies the irregular toner 33 as irregular particles to the collection roller 29. Applies a voltage of the opposite polarity (-polarity) to the supply roller 30 from the power supply 72 to the supply roller 30 via the changeover switch 71 under a state where the voltage of the (+ polarity) is applied by the power supply 73, and stops the supply. In this embodiment, a voltage of the same polarity (+ polarity) is applied from the power supply 70 via the changeover switch 71 when the power supply 70 is turned on.
[0052]
A voltage having a polarity (+ polarity) opposite to the polarity (−polarity) of the toner remaining after transfer is applied to the cleaning brush 28 by a power supply 75, and a larger voltage having the same polarity is applied to the collection roller 29. Specifically, “+100 V” is applied to the cleaning roller 28 and “+300 V” is applied to the collection roller 29.
[0053]
At the time of image formation, the "-polarity" transfer residual toner on the photoconductor moves to the contact portion between the cleaning brush 28 and the photoconductor 1, and the rubbing force of the cleaning brush 28 and the formation between the photoconductor 1 and the cleaning brush 28 are formed. The transfer residual toner is moved to the cleaning brush 28 by the applied electric field.
[0054]
Further, since a voltage of “+ polarity” having a larger value than that of the cleaning brush 28 is applied to the collection roller 29, the toner further moves to the collection roller 29. The toner that has moved onto the collecting roller 29 is scraped off by the elastic urethane rubber collecting blade 22.
[0055]
However, as described above, the spherical toner cannot be scraped off with elastic urethane rubber and slips through. If such a state continues, a toner layer is formed on the surface of the collecting roller 29 and becomes a high-resistance layer between the cleaning brush 28 and the collecting roller 29, so that the toner cannot move between the cleaning brush 28 and the collecting roller 29.
[0056]
If the toner cannot be moved from the cleaning brush 28 to the collection roller 29, the toner accumulates on the cleaning brush 28 and reverse adhesion or toner on the photoconductor 1 cannot be removed.
[0057]
Therefore, in this example, in order to solve the above-mentioned problem, a voltage of “−polarity” opposite to that of the collection roller 29 is applied during non-image formation, and the supply roller 30 that can rotate in contact with the collection roller 29 is provided. The irregular toner 33, which is irregular particles stored in the upper part, is frictionally charged between the left seal 32 and the supply roller 30, and the toner is moved to the collection roller 29 by a potential difference between the supply roller 30 and the collection roller 29 (claim) Items 1, 3). Here, the supply roller 30 is an example of a supply unit that supplies the irregular-shaped particles to the collection roller.
[0058]
The irregular-shaped toner 33 that has moved to the collection roller 29 moves to a contact portion between the collection blade 22 and the collection roller 29 and is accumulated in a nip formed by the collection roller 29 and the collection blade 22 as shown in FIG.
[0059]
In the nip portion, a weir of the stored irregular toner 33 is formed, and the weir stops the spherical toner 42 entering during image formation. Here, the irregular toner 33 is manufactured from a material having substantially the same hardness as the spherical toner used in the image forming apparatus and the cleaning apparatus (claim 6).
[0060]
At the time of image formation, the voltage applied to the supply roller 30 is switched to a voltage having the same “+ polarity” as the voltage applied to the collection roller 29 and a voltage of the same value or more, and the irregular toner 33 from the supply roller 30 to the collection roller 29 is changed. Supply is stopped.
[0061]
The supply roller 30 may be a rigid body or an elastic body. Although the stop of the supply from the supply roller 30 to the collection roller 29 is not shown, the rotation may be stopped or separated.
[0062]
The reason for stopping the supply of the irregular toner 33 during image formation is that the transfer residual toner continues to move from the cleaning brush 28 to the collection roller 29 during image formation. At this time, if the irregular toner 33 is supplied at the same time, the mixed toner of the spherical shape and the irregular shape is supplied to the nip portion formed by the collecting roller 29 and the collecting blade 22, and the spherical toner slips through the collecting blade 22 partially. Resulting in. Once the spherical toner slips through, the toner is supplied to the nip one after another, so that the spherical toner slips through.
[0063]
Therefore, the supply of the irregular toner is performed between sheets (for example, from the end of one image formation to the start of the next image formation) and the warm-up (for example, image formation) corresponding to the non-image formation in the image forming apparatus. From the time when the main switch of the apparatus is turned on to the time when various members are ready for image formation), after one job (for example, after one continuous image formation process), a predetermined number of image formation processes is performed. (After the elapse of a certain number of sheets), and is not supplied during image formation (claims 16 to 20).
[0064]
That is, the operation time of the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller 29 is defined as non-image formation, and the operation time of the second means for not supplying the irregular particles is defined as image formation.
[0065]
In this case, the spherical toner and the irregular toner do not mix. Here, the first means and the second means correspond to, for example, a CPU which is a control means for controlling a process and the like of the image forming apparatus, and operate at the above time under the control of the control means.
[0066]
Since the irregular toner is substantially the same as or larger than the spherical toner, no cleaning failure occurs when the toner becomes small. Since the color of the irregular toner is the same as the color of the spherical toner, when the toner is recycled, there is no color change in the output image, especially in a color image forming apparatus.
[0067]
[2] Second example
FIG. 3 shows a modification of the cleaning device 671 of FIG. 1 and shows only the cleaning device 671A. Other configurations are the same as in FIG. The cleaning device 671A according to the present embodiment is configured such that a voltage of (+ polarity) is applied to the cleaning brush 28 from the power supply 75, and the irregular toner as irregular particles is supplied from the supply roller 30 to the collection roller 29 via the cleaning brush 28. (Claim 2). For this purpose, under the condition that a voltage of (+ polarity) is applied to the collection roller 29 by the power supply 73, the power supply 72 supplies the supply roller 30 via the changeover switch 71 to the supply roller 30 with the opposite polarity (− polarity) to the cleaning brush 28. An example in which a voltage (same polarity as the amorphous particles) is applied, and a voltage of the same polarity (+ polarity) is applied from the power supply 70 via the changeover switch 71 to stop the supply.
[0068]
Here, the power supply 72 controlled by the changeover switch 71 is an example of a first means for supplying the irregular-shaped particles to the supply roller 30, and the power supply 70 controlled by the changeover switch 71 supplies the irregular-shaped particles to the supply roller 30. This is an example of a second unit that does not supply (claim 13).
[0069]
Since the supply of the irregular particles to the collection roller 29 is performed only while the supply roller 30 is rotating, the switch for rotating and stopping the motor for driving the supply roller 30 supplies the irregular particles to the collection roller 29. The first means and the second means not supplied are constituted (claim 14).
[0070]
The supply roller 32 is supplied with a voltage of “−polarity” opposite to that of the cleaning brush 28 during non-image formation, and is provided with a supply roller 30 that can rotate in contact with the cleaning brush 28. The toner 33 is frictionally charged between the right seal 31 and the supply roller 30, and the irregular toner 33 is moved to the cleaning brush 28 by a potential difference between the supply roller 30 and the cleaning brush 28.
[0071]
The irregular toner 33 moved to the cleaning brush 28 moves to a contact portion between the cleaning brush 28 and the collecting roller 29 and moves to the collecting roller 29 due to a potential difference between the cleaning brush 28 and the collecting roller 29. The irregular-shaped toner 33 that has moved onto the collecting roller 29 moves to a contact portion between the collecting blade 22 and the collecting roller 28 and is accumulated in a nip formed by the collecting roller 29 and the collecting blade 22 as shown in FIG. In the nip portion, as shown in FIG. 2, a weir of the irregular toner 33 stored therein is formed, and the weir stops the spherical toner 42 entering during image formation.
[0072]
At the time of image formation, the voltage applied to the supply roller 30 is switched from the power supply 70 to a voltage having the same “+ polarity” and the same value or more as the voltage applied to the cleaning brush 28 via the changeover switch 71. The supply to the brush 28 is stopped.
[0073]
The supply roller 30 may be a rigid body or an elastic body. Although the stop of the supply from the supply roller 30 to the collection roller 29 is not shown, the rotation may be stopped or separated. Further, since the irregular toner has the same charge polarity as the spherical toner, even if the irregular toner which has not transferred to the collection roller meets the photosensitive member 1 by rotation of the cleaning brush, there is no transfer to the photosensitive member, that is, reverse adhesion. Claim 9).
[0074]
[3] Third example
FIG. 4 shows a modification of the cleaning device 671 of FIG. 1, and shows only the cleaning device 671B. Other configurations are the same as in FIG. In FIG. 4, in order to supply irregular particles from the cleaning brush 28 to the collection roller 29, a material having substantially the same hardness as the spherical toner, here, the same material as the spherical toner (therefore, the same charging as the spherical toner) The irregular-shaped particle mass 35, which is a material solidified in (having characteristics), is brought into contact with the cleaning brush 28 and is scraped, and the irregular-shaped particles (amorphous toner) generated by the scraping are supplied while being scraped. 5). Then, in order to stop the supply, the irregular-shaped particle mass 35 is separated from the cleaning brush 28.
[0075]
During non-image formation, the solidified material (amorphous particle mass 35) comes into contact with the cleaning brush 28 and is shaved and moves to the cleaning brush 28 (claims 7 and 8). The shaved material does not naturally become spherical, but becomes amorphous particles. Further, the irregular particles having the same charging characteristics as the spherical toner are frictionally charged by the rubbing force at the time of shaving and become positive polarity. Naturally, materials and additives are prepared so that the positive polarity becomes “−polarity”. Such irregular particles are substantially equal to or larger than the spherical toner particle diameter.
[0076]
A voltage of (+ polarity) is applied to the cleaning brush 28 from a power supply 75. A larger voltage (+ polarity) is applied to the collection roller 29 by the power supply 73, and the irregular particles that have moved to the cleaning brush 28 move to the contact portion between the cleaning brush 28 and the collection roller 29. Then, it moves to the collecting roller 29 due to the potential difference between the cleaning brush 28 and the collecting roller 29.
[0077]
The irregular-shaped particles that have moved onto the collecting roller 29 move to a contact portion between the collecting blade 22 and the collecting roller 29, and are accumulated in a nip formed by the collecting roller 29 and the collecting blade 22, as shown in FIG. In the nip portion, as shown in FIG. 2, a weir of the irregularly shaped particles stored therein is formed, and the weir stops the spherical toner entering during image formation.
[0078]
At the time of image formation, the eccentric cam 40 is rotated by 180 degrees from the state shown in FIG. When the eccentric cam 40 rotates by 180 degrees, the lifting guide shaft 37 to the irregular-shaped particle holder 36 pressed by the extensible spring 38 is given a pressing force to the lower side, and the unfixed irregular-shaped particle holder 36 is fixed to the irregular-shaped particle holder 36. The elevating guide shaft 37 integrated with the fixed particle mass 35 is lowered, and the irregular particle mass 35 is separated from the cleaning brush 28.
[0079]
Here, the eccentric cam 40 corresponds to first means for bringing the irregular-shaped particle mass 35 into contact with the cleaning brush 28, and the spring 38 corresponds to second means for separating the irregular-shaped particle mass 35 from the cleaning brush 28. (Claim 15).
[0080]
[4] Fourth example
FIG. 5 is a modified example of the cleaning device 671 of FIG. 1, and shows only the cleaning device 671C. Other configurations are the same as in FIG. In FIG. 5, in order to supply the irregular-shaped particles to the collecting roller 29, a material (an irregular-shaped particle mass 35) solidified with substantially the same material as the spherical toner is brought into contact with the collecting roller 29 and cut off, and the supply is stopped. An example is shown in which the solidified material (the irregular-shaped particle mass 35) is separated (claim 8).
[0081]
The principle is based on the example of FIG. During non-image formation, the irregular shaped particle mass 35 comes into contact with the collection roller 29 and is shaved and moves to the collection roller 29. The shaved material does not naturally become spherical, but becomes amorphous particles. In addition, the irregular shaped particles are triboelectrically charged by the sliding force at the time of shaving and become positive polarity. Naturally, materials and additives are prepared so that the positive polarity becomes “−polarity”.
[0082]
The irregular-shaped particles that have moved onto the collecting roller 29 move to a contact portion between the collecting blade 22 and the collecting roller 29 and are accumulated in a nip formed by the collecting roller 29 and the collecting blade 22 as shown in FIG. In the nip portion, as shown in FIG. 2, a weir of the stored irregular-shaped particles is formed, and the weir stops spherical toner that enters during image formation.
[0083]
At the time of image formation, the eccentric cam 40 is rotated by 180 degrees from the illustrated state and stopped by the driving means, similarly to the configuration operation described with reference to FIG. When the eccentric cam 40 is rotated by 180 degrees from the state shown in the figure, a pressing force is applied to the irregular particle mass 35 by the extensible pressure spring 62, and the irregular particle mass 35 fixed to the irregular particle holder 36 and The integrated elevating guide shaft 37 moves up and the irregular-shaped particle mass 35 is separated from the collecting roller.
[0084]
Here, the eccentric cam 40 corresponds to a first means for bringing the irregular-shaped particle mass 35 into contact with the cleaning brush 28, and a pressure spring 62 for moving the irregular-shaped particle mass 35 away from the cleaning brush 28. (Claim 15).
[0085]
[5] Fifth example
FIG. 6 shows a modification of the image forming apparatus of FIG. In the example of FIG. 1, the charging system is a contact charging roller. In this example, a corona CH (charger) system using a corona CH (charger) 3 instead of the contact charging roller is used. As described with reference to FIG. 17, the non-contact type is the type with the least amount of wear on the photoreceptor. As the cleaning device, a cleaning device 671 of the same type as that in FIG. 1 is used, but other types (the cleaning device 671A in FIG. 3, the cleaning device 671B in FIG. 4, and the cleaning device 671C in FIG. 5) and the like are used. It can be appropriately selected and applied.
[0086]
FIG. 7 is a modification of the image forming apparatus of FIG. In the example of FIG. 1, the charging system is a contact charging roller. In this embodiment, a magnetic brush charging system using a magnetic roller forming magnet roller 26 which is a magnet roller instead of the contact charging roller is used. As the cleaning device, a cleaning device 671 of the same type as that in FIG. 1 is used, but other types (the cleaning device 671A in FIG. 3, the cleaning device 671B in FIG. 4, and the cleaning device 671C in FIG. 5) and the like are used. It can be appropriately selected and applied.
[0087]
[6] Sixth example
This example is an application example of a conventional cleaning device to a multicolor image forming apparatus in which a plurality of developing devices are arranged around one photoconductor 1, and an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member. This is an application example of a conventional cleaning device as a cleaning means (claims 21 and 23).
[0088]
8, a contact charging roller 25 as a charging unit, an irradiation position of the laser beam 4, a black developing device 51B, a cyan developing device 51C, a magenta developing device 51M, and a yellow developing device 51Y are arranged around the photoreceptor 1 in the direction of rotation. , A primary transfer position 47, and an intermediate transfer belt 47, a multi-color brush cleaning device 46, a static elimination lamp 2, and a light shielding plate 24.
[0089]
When a color image is formed, the laser beam 4 forms a yellow latent image each time the photoreceptor 1 makes one rotation, and the yellow developing device 51Y visualizes the latent image with a spherical color toner. This toner image is transferred to the intermediate transfer belt 47. Similarly, each time the photoconductor rotates, the magenta, cyan, and black color toner images are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 47 in order at the primary transfer position 47A to form a full-color toner image (not shown). The full-color toner image is collectively transferred while the recording paper sent from the paper feeding means passes through the nip portion between the roller supporting the intermediate transfer belt 47 and the secondary transfer roller 48 in the direction of the arrow. The recording paper to which the full toner image has been transferred is conveyed by a paper conveyance belt 50, fixed by a fixing device (not shown), and discharged to a paper discharge tray.
[0090]
Here, since a color toner image is formed on the intermediate transfer belt 47, it is necessary to clean the color toner image in preparation for the next image formation. An intermediate transfer belt brush cleaning device 49 is provided between the transfer position 47A and the transfer position 47A.
[0091]
As the brush cleaning device 49 for the intermediate transfer belt, any one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above can be selected and used. As for the multicolor brush cleaning device 46, any of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above can be selected and used.
[0092]
Any one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above is selected and used as the intermediate transfer belt brush cleaning device 49 as a cleaning unit of the intermediate transfer belt 47 that transfers the toner image from the photoconductor 1. This eliminates color mixing.
[0093]
Any one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above is selected and used as a photoconductor cleaning device used in a multicolor image forming apparatus including one photoconductor 1 and a plurality of developing units (devices). Accordingly, high image quality can be achieved by using the spherical toner and by improving the cleaning property.
[0094]
[7] Seventh example
This example is an example of application of a conventional cleaning device to a multicolor image forming apparatus including a plurality of image forming units, and a conventional cleaning device as a cleaning unit for an intermediate transfer belt as an intermediate transfer body. (Claims 22 and 23).
[0095]
In the multicolor image forming apparatus shown in FIG. 9, the image forming units 80Y, 80M, 80C, and 80B are provided as means for forming images of colors corresponding to yellow, magenta, cyan, and black, respectively. These are tandem-type multicolor image forming apparatuses which are linearly arranged on an intermediate transfer belt 59 as an intermediate transfer body.
[0096]
Taking the yellow image forming section 80Y as an example, around the yellow photoconductor 52Y, a charging roller for yellow 54Y as a charging unit, an irradiation position of the laser beam 53Y for yellow, a developing device for yellow 54Y, A transfer electrode 58Y for yellow, a brush cleaning device 57Y for yellow, a neutralizing lamp 55Y for yellow, and the like are located with the transfer belt 59 therebetween.
[0097]
In the other image forming units 80M, 80C, and B for magenta, cyan, and black, the arrangement of members around the photoconductor is similar to that of the yellow image forming unit 80Y, and is complicated here. Therefore, the reference numeral (number) assigned to the yellow image forming unit 80Y is denoted by M for the magenta image forming apparatus 80M, C for the cyan image forming unit 80C, and B for the black image forming unit 80B. The description is omitted.
[0098]
In this multi-color image forming apparatus, when forming a color image, a color toner image is sequentially formed on each of the image forming apparatuses 80Y, 80M, 80C, and 80B according to the image forming examples described above, and these toner images are formed. Are sequentially superimposed and transferred while a rotation of the intermediate transfer belt 59 is passing a position of a primary transfer position (for example, a transfer electrode 58Y for yellow) to form a full-color toner image.
[0099]
The full-color toner image is formed while a recording sheet fed from a paper feeding unit (not shown) passes through a nip portion between a roller supporting the intermediate transfer belt 59 and the secondary transfer roller 60 in a direction indicated by an arrow. Transferred all at once. The recording paper to which the full toner image has been transferred is fixed by a fixing device (not shown) and is discharged to a discharge tray.
[0100]
Here, since a color toner image is formed on the intermediate transfer belt 59, it is necessary to clean the color toner image in preparation for the next image formation. Therefore, around the intermediate transfer belt 59, the secondary transfer roller 60 and the yellow The intermediate transfer belt brush cleaning device 61 is provided between the image forming unit 80Y and the image forming unit 80Y.
[0101]
As the brush cleaning device 61 for the intermediate transfer belt, any of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above can be selected and used. Note that, for example, as for the yellow brush cleaning device 57Y in each image forming section, any of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above can be selected and used.
[0102]
By using any one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above as the intermediate transfer belt brush cleaning device 61 as a cleaning unit for the intermediate transfer belt 59, color mixing is eliminated.
[0103]
By selecting and using one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above as the photoconductor cleaning device used for the photoconductor, high image quality can be obtained by using spherical toner and by improving the cleaning property. Can be planned.
[0104]
[8] Eighth Example (Claim 24)
In this example, in an image forming apparatus using a transfer belt for conveying a recording sheet, any one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above is selected and used as the transfer belt cleaning device. .
[0105]
In the image forming apparatus of the present example, the periphery of the photoreceptor includes, for example, many components common to the configuration described in FIG.
[0106]
In this example, a transport belt 44 is provided as a transfer belt for transporting a recording sheet, instead of the transfer roller 15 in the configuration shown in FIG. Among the rollers that support the transport belt 44, the roller 85 that is in contact with the photoconductor 1 is a roller to which a transfer bias is applied, and also has a function of supporting the transport belt 44.
[0107]
The toner image formed on the photoreceptor 1 forms a nip portion between a recording paper fed from a paper supply unit (not shown) and a roller 85 that supports the transport belt 44 via registration rollers 11 and 12 and guide plates 13 and 14. The toner image is transferred while passing in the direction of the arrow. The recording paper onto which the toner image has been transferred is fixed by a fixing device (not shown), and is discharged to a discharge tray.
[0108]
Here, the toner from the photoreceptor 1 may be offset from the conveyor belt 44, thereby causing the recording paper to be stained on the back. In order to prevent this, it is necessary to clean the transport belt 44. For this reason, a belt cleaning device 45 is provided around the transport belt 44.
[0109]
As the belt cleaning device 45, any of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above can be selected and used. According to the present invention, the back stain on the recording paper is prevented.
[0110]
[9] Ninth example (Claim 28)
In this example, as shown in FIG. 11, the photosensitive member 1, a contact charging roller 25 as a charging unit, a developing unit 66, and at least one unit selected from a cleaning device 671C are integrally supported. In the process cartridge 65 that is detachable from the image forming apparatus main body (not shown), any one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above is selected and used. 5 uses the cleaning device 671C described in FIG. Of course, the cleaning device of the process cartridge 65 uses the cleaning brush 29 that supplies irregular particles of substantially the same material as the spherical toner to the collection roller 29.
[0111]
In the present embodiment, the process cartridge 65 has a configuration in which the photosensitive member 1, the charging unit (contact charging roller 25), the developing unit 66, and the cleaning device 671C are all integrally supported. May be integrally connected as a process cartridge. The process cartridge 65 is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
[0112]
An image forming apparatus combined with the process cartridge 65 will be described. In an image forming apparatus having a process cartridge using the brush cleaning device of the present invention, the photosensitive member 1 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed. In the course of rotation, the photoreceptor 1 is uniformly charged at a predetermined positive or negative potential on the peripheral surface thereof by the contact charging roller 25, and then is supplied from an image exposure unit such as a slit exposure or a laser beam scanning exposure. Upon receiving the image exposure light (laser light 4), an electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the photoreceptor 1, and the formed electrostatic latent image is then toner-developed by the developing means 66 and developed. The toner image is transferred onto a recording sheet fed between the photoconductor 1 and the transfer unit from the paper supply unit in synchronization with the rotation of the photoconductor, by a transfer unit (for example, a transfer roller 13 shown in FIG. 13). ) Are sequentially transferred. The recording paper having undergone the image transfer is separated from the photoreceptor surface, introduced into a fixing unit, where the image is fixed, and printed out of the apparatus as a copy (copy). The surface of the photoreceptor 1 after the image transfer is cleaned and cleaned by removing a transfer residual toner by a cleaning device 671, and is further subjected to static elimination by a static elimination lamp 2, and is used repeatedly for image formation. Instead of the cleaning device 671C, any one of the cleaning devices 671, 671A, 671B, and 671C described above can be selected and used. In this example, while taking advantage of the process cartridge that is easy to maintain and replace, it is possible to reduce the amount of film shaving of the photoconductor and maintain the cleaning performance of the photoconductor in an environment in which image quality is improved by spherical toner. .
[0113]
[10] Tenth example (claims 26 and 27)
In the description so far, the photosensitive member 1 uses the cleaning brush 28 which is less affected by abrasion than the blade, but it is necessary to reduce the abrasion in consideration of long-term maintenance of the photosensitive member function. In this example, a filler is dispersed in the photoreceptor 1 or amorphous silicon is used so as to minimize the amount of wear of the photoreceptor 1.
[0114]
[10.1] Amorphous silicon photoreceptor (Claim 27)
As the photoconductor 1, a conductive support is heated to 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD method, a plasma CVD method, and the like are formed on the support. An amorphous silicon photoconductor having a photoconductive layer made of a-Si (hereinafter, referred to as an “a-Si photoconductor”) is used.
[0115]
Among them, a plasma CVD method, that is, a method in which a raw material gas is decomposed by direct current, high frequency, or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferable.
[0116]
《Layer composition》
The layer configuration of the amorphous silicon photoconductor is, for example, as follows. FIG. 12 shows a schematic configuration diagram for explaining the layer configuration. In the photoreceptor 1 shown in FIG. 12A, a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity is provided on a support 501.
[0117]
The photoreceptor 1 shown in FIG. 12B includes a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, and an amorphous silicon-based surface layer 503 on a support 501. I have.
[0118]
The photoconductor 1 shown in FIG. 12C has a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, an amorphous silicon-based surface layer 503, and an amorphous silicon-based photoconductor 1. And a charge injection blocking layer 504.
[0119]
The photoconductor 1 shown in FIG. 12D has a photoconductive layer 502 provided on a support 501. The photoconductive layer 502 includes a charge generation layer 505 and a charge transport layer 506 made of a-Si: H, X, on which an amorphous silicon-based surface layer 503 is provided.
[0120]
《About the support》
The support of the photoreceptor 1 may be conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include metals such as Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, and Fe, and alloys thereof, such as stainless steel. Further, at least the surface of the electrically insulating support such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide or the like on the side on which the photosensitive layer is formed of an electrically insulative support such as glass, ceramic, etc. A support subjected to a conductive treatment can also be used.
[0121]
The shape of the support may be a cylindrical or plate-like endless belt having a smooth surface or an uneven surface, and the thickness thereof is appropriately determined so as to form a desired photoreceptor for an image forming apparatus. When the photoreceptor for an image forming apparatus is required to have flexibility, the photoreceptor can be made as thin as possible within a range where the function as a support can be sufficiently exhibited. However, the support is usually 10 μm or more in terms of production, handling, mechanical strength and the like.
[0122]
<< About injection prevention layer >>
The amorphous silicon photoreceptor that can be used in the present invention has a charge injection blocking layer that functions to prevent charge injection from the conductive support side between the conductive support and the photoconductive layer as necessary. It is more effective to provide them (FIG. 12C).
That is, the charge injection blocking layer has a function of preventing charge from being injected from the support side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer is subjected to a charge treatment of a fixed polarity on its free surface. It has a so-called polarity dependency in which such a function is not exhibited when subjected to a charging treatment. In order to provide such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.
The thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 4 μm, and most preferably from 0.5 to 5 μm, from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. It is desirable that the thickness be 3 μm.
[0123]
<< About photoconductive layer >>
The photoconductive layer is formed on the undercoat layer as needed, and the layer thickness of the photoconductive layer 502 is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, and is preferably It is desirable that the thickness be 1 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm, and most preferably 23 to 45 μm.
[0124]
<< About charge transport layer >>
The charge transport layer is a layer mainly having a function of transporting charge when the photoconductive layer is functionally separated. This charge transport layer is composed of a-SiC (H, F, O) containing at least silicon atoms, carbon atoms, and fluorine atoms as its constituent elements, and if necessary, containing hydrogen atoms and oxygen atoms. It has conductive properties, especially charge retention properties, charge generation properties and charge transport properties. In the present invention, it is particularly preferable to contain an oxygen atom.
The layer thickness of the charge transport layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic properties and economic effects. The charge transport layer is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm, Most preferably, it is 20 to 30 μm.
[0125]
<< About charge generation layer >>
The charge generation layer is a layer mainly having a function of generating charge when the photoconductive layer is separated in function. The charge generation layer is composed of a-Si: H containing at least silicon atoms as constituent elements, substantially containing no carbon atoms and, if necessary, containing hydrogen atoms, and has desired photoconductive properties, particularly charge generation properties. , Having charge transport characteristics.
The thickness of the charge generation layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, and is preferably 0.5 to 15 μm, more preferably 1 to 10 μm, and most preferably 1 to 10 μm. ５5 μm.
[0126]
<< About surface layer >>
The amorphous silicon photoreceptor that can be used in the present invention can be provided with a surface layer, if necessary, on the photoconductive layer formed on the support as described above. It is preferable to form a surface layer. This surface layer has a free surface and is provided mainly to achieve the object of the present invention in terms of moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electric pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
[0127]
Amorphous silicon photoreceptors have high surface hardness, exhibit high sensitivity to long-wavelength light such as semiconductor lasers (770-800 nm), and show little deterioration due to repeated use. (LBP) and the like.
[0128]
The thickness of the surface layer of the photoreceptor used in combination with the cleaning device of the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm, and most preferably 0.1 to 1 μm. Is desirable. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to abrasion or the like during use of the photoreceptor, and if it exceeds 3 μm, deterioration of electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential is observed.
[0129]
[10.2] A photoreceptor having a filler dispersed therein (Claim 26)
The photoreceptor 1 in which a filler that can be used for the photoreceptor used in combination with the cleaning device of the present invention is dispersed has a photoconductive property on a support 501 in accordance with the layer configuration shown in FIG. A photoreceptor having a photoconductive layer 502 having a surface layer in which alumina is dispersed in the same material as the photoconductive layer 502 in place of the amorphous surface layer 503 on the surface thereof. There is.
[0130]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since there is provided a means for supplying irregular particles of a material having substantially the same hardness as the spherical toner to the collecting roller, the spherical toner on the collecting roller can be cleaned.
[0131]
According to the second aspect of the present invention, since the irregular particles of the material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied from the brush roller to the collecting roller, the spherical toner on the collecting roller can be cleaned.
[0132]
According to the third aspect of the present invention, since the irregular particles of the material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied from the supply roller to the collection roller, the spherical toner on the collection roller can be cleaned.
[0133]
According to the fourth aspect of the present invention, since irregular particles generated from a material solidified with a material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied from the brush roller to the collection roller, the spherical toner on the collection roller can be cleaned. .
[0134]
According to the fifth aspect of the present invention, since the irregular particles generated from the material solidified by the material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied while being scraped by the collecting roller, the spherical toner on the collecting roller is cleaned. it can.
[0135]
According to the sixth aspect of the present invention, since the irregular particles are irregular toners made of a material having substantially the same hardness as the spherical toner, abrasion and scratches on the cleaning blade can be reduced. Scratch).
[0136]
According to the seventh aspect of the present invention, since the irregular particles are particles obtained by shaving a material solidified with a material having substantially the same hardness as the spherical toner with a brush roller, the apparatus can be easily configured.
[0137]
According to the eighth aspect of the present invention, since the irregular particles are particles obtained by shaving a solidified material with a material having substantially the same hardness as the spherical toner by the collection roller, the apparatus can be easily configured.
[0138]
According to the ninth aspect of the invention, since the irregular particles have the same charge polarity as the spherical toner, there is no reverse adhesion to the image carrier.
[0139]
According to the tenth aspect of the present invention, the cleaning performance can be maintained because the irregular-shaped particles are equal to or larger than the spherical toner particle diameter.
[0140]
According to the eleventh aspect of the present invention, since the irregular particles supplied to the collection roller have the same color as the spherical toner, the toner can be recycled.
[0141]
According to the twelfth aspect of the present invention, since the first means for supplying irregular-shaped particles of the material having substantially the same hardness as the spherical toner to the collecting roller and the second means for not supplying the irregular-shaped particles, the cleaning performance on the collecting roller is maintained. it can.
[0142]
In the invention of claim 13, the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller applies a voltage having the same polarity as that of the irregular-sized particles to the supply roller, and the second means for not supplying does not apply (turn off) the voltage. ), The cleaning performance on the collection roller can be maintained.
According to the invention of claim 14, the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller rotates the supply roller, and the second means for not supplying the supply roller stops (stops) the rotation, so that the cleaning performance on the collection roller is maintained. it can.
[0143]
In the invention according to claim 15, the first means for supplying the irregular-shaped particles to the collection roller contacts the brush with a material solidified by a material having substantially the same hardness as the spherical toner, and does not supply the material. Since the means separates the material from the brush, the cleaning performance on the collection roller can be maintained.
[0144]
According to the sixteenth aspect of the invention, the first means for adhering the irregular shaped particles to the collecting roller is at the time of non-image formation, and the second means for not adhering is at the time of image formation, so that the spherical toner and the irregular diameter toner do not mix.
According to the seventeenth aspect of the present invention, since the non-image forming time for attaching the irregular shaped particles is between the sheets, the spherical toner and the irregular shaped toner are not mixed.
[0145]
According to the eighteenth aspect of the invention, since the non-image forming time for attaching the irregular shaped particles is the warm-up time, the spherical toner and the irregular diameter toner do not mix.
According to the nineteenth aspect, since the non-image forming time for attaching the irregular shaped particles is after one job, the spherical toner and the irregular shaped toner are not mixed.
In the twentieth aspect of the present invention, the non-image forming step of attaching the irregular shaped particles is performed after a certain number of sheets have passed, so that the spherical toner and the irregular shaped toner do not mix.
[0146]
According to the twenty-first aspect, since the invention is applied to a cleaning device for an image carrier used in a multicolor image forming apparatus including one image carrier and a plurality of developing units, high image quality can be obtained.
[0147]
According to the invention of claim 22, since the invention is applied to a cleaning device for an image carrier used in a multicolor image forming apparatus including a plurality of image forming units, high image quality can be obtained.
According to the twenty-third aspect of the present invention, since the present invention is applied to an intermediate transfer body cleaning device used for an intermediate transfer body that transfers a toner image from an image carrier, color mixing does not occur.
[0148]
According to the invention of claim 24, since the present invention is applied to a transfer belt cleaning device that conveys a sheet-like medium, back contamination of the image carrier is eliminated.
[0149]
According to the twenty-fifth aspect of the present invention, since the image forming apparatus uses a brush cleaning device for supplying irregular particles of substantially the same material as the spherical toner to the collection roller, the image quality can be improved by the spherical toner.
[0150]
According to the twenty-sixth aspect of the present invention, since the image carrier is an image carrier reinforced by dispersing a filler, the film of the image carrier is less likely to be scraped, has less wear, and is durable.
[0151]
According to the twenty-seventh aspect of the present invention, since the photosensitive member is made of amorphous silicon, there is little wear and durability.
[0152]
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, a process cartridge which integrally supports an image carrier and at least one means selected from a charging means, a developing means, and a brush cleaning apparatus and is detachable from an image forming apparatus main body is constituted. Therefore, maintenance and replacement are easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an image forming apparatus illustrating a configuration of a process member around a photoconductor including a cleaning device.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state of toner in a nip formed by a collecting roller and a collecting blade.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a process member around a photoconductor, mainly a cleaning device.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a process member around a photoconductor, mainly a cleaning device.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a process member around a photoconductor, mainly a cleaning device.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a process member around a photoconductor, mainly a cleaning device, a charging unit, and the like.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a process member around a photoconductor, mainly a cleaning device, a charging unit, and the like.
FIG. 8 is a configuration diagram of a main part illustrating an example of a multicolor image forming apparatus in which a plurality of developing units are arranged around one photoconductor.
FIG. 9 is a configuration diagram of a main part illustrating an example of a multicolor image forming apparatus in which a plurality of image forming units are arranged along an intermediate transfer belt.
FIG. 10 is a configuration diagram partially showing a main part of an image forming apparatus using a transfer belt that conveys a recording sheet.
FIG. 11 is a diagram illustrating a process cartridge.
FIGS. 12A to 12C are diagrams each schematically illustrating the layer configuration of a photoreceptor.
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a main part of a conventional image forming apparatus using a blade-type cleaning device.
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between a blade linear pressure and a wear amount of a photoconductor after continuous paper passing by a cleaning blade method.
FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the coefficient of friction of the photoconductor surface and the number of sheets passed in the cleaning blade system.
FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the photoconductor wear amount and the number of sheets passed in the cleaning blade system.
FIG. 17 is a diagram illustrating a state of deformation of a cleaning blade.
FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which a cleaning blade vibrates in a circumferential direction of a photoconductor.
FIG. 19 is a view illustrating a conventional cleaning device of a cleaning brush type together with a main part of an image forming apparatus.
FIG. 20 is a diagram showing a comparison between the number of sheets passed and the wear amount of the photoreceptor for the blade and the brush.
[Explanation of symbols]
28 Cleaning brush (as brush roller)
29 Collection roller
30 Supply roller (as supply means)

Claims (28)

被クリーニング体の残留トナーをブラシローラでクリーニングし、ブラシローラから回収ローラ上にトナーを転移させ、回収ローラ上のトナーをブレードで除去するクリーニング装置において、
球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する供給手段を有することを特徴とするクリーニング装置。In a cleaning device that cleans residual toner on a cleaning target with a brush roller, transfers the toner from the brush roller to a collection roller, and removes the toner on the collection roller with a blade,
A cleaning device comprising: a supply unit that supplies irregular-shaped particles of a material having substantially the same hardness as a spherical toner to the collection roller. 請求項１記載のクリーニング装置において、
前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラからブラシローラを介して前記回収ローラへ供給することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to claim 1,
The object to be cleaned is an image carrier, and irregular particles of a material having substantially the same hardness as spherical toner are supplied from a supply roller as the supply unit to the collection roller via a brush roller. Cleaning equipment. 請求項１記載のクリーニング装置において、
前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラから前記回収ローラへ供給することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to claim 1,
A cleaning apparatus, wherein the object to be cleaned is an image carrier, and irregular particles of a material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied from a supply roller as the supply unit to the collection roller. 請求項１記載のクリーニング装置において、
前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子を前記ブラシローラから前記回収ローラへ供給することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to claim 1,
The object to be cleaned is an image carrier, and irregular particles generated from a material solidified with a material having substantially the same hardness as the spherical toner are supplied from the brush roller to the collection roller. Cleaning equipment. 請求項１記載のクリーニング装置において、
前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子塊を前記回収ローラで削りながら供給する手段を有すること特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to claim 1,
The object to be cleaned is an image carrier, and a means for supplying an irregular-shaped particle mass generated from a material solidified with a material having substantially the same hardness as the spherical toner while shaving it with the collection roller is provided. And a cleaning device. 請求項１乃至３の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で製造された不定形トナーであることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 3,
A cleaning device, wherein the irregular particles are irregular toners made of a material having substantially the same hardness as a spherical toner. 請求項１、４、５の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記ブラシローラで削った粒子であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1, 4, and 5,
A cleaning apparatus, wherein the irregular particles are particles obtained by shaving a material solidified with a material having substantially the same hardness as a spherical toner by the brush roller. 請求項１、４、５の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記回収ローラで削った粒子であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1, 4, and 5,
A cleaning apparatus, wherein the irregular particles are particles obtained by shaving a material solidified with a material having substantially the same hardness as a spherical toner by the collection roller. 請求項１乃至８の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
前記不定形粒子が、球形トナーと同一の帯電極性を有することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 8,
A cleaning device, wherein the irregular particles have the same charging polarity as a spherical toner. 請求項１乃至９の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
前記不定形粒子が、球形トナー粒径と略同一か大きいことを特徴とするリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 9,
A cleaning device, wherein the irregular shaped particles are substantially the same as or larger than a spherical toner particle size. 請求項１乃至１０の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
前記回収ローラへ供給する不定形粒子が、球形トナーと同一色であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 10,
A cleaning device, wherein the irregular-shaped particles supplied to the collection roller have the same color as the spherical toner. 請求項１乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する第１の手段と供給しない第２の手段を有することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 11,
A cleaning apparatus comprising: first means for supplying irregular particles of a material having substantially the same hardness as spherical toner to the collection roller; 請求項１、２、３、６乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が不定径粒子と同極性の電圧を供給ローラへ印加し、供給しない第２の手段が前記電圧を印加しないことを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1, 2, 3, and 6 to 11,
A cleaning device wherein first means for supplying irregular-shaped particles to a collection roller applies a voltage having the same polarity as that of irregular-sized particles to a supply roller, and second means for not supplying does not apply the voltage. 請求項１、２、３、６乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が供給ローラを回転し、供給しない第２の手段が回転を停止することを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1, 2, 3, and 6 to 11,
A cleaning device, wherein first means for supplying irregular-shaped particles to a collection roller rotates a supply roller and second means for not supplying supply stops rotation. 請求項１、４、５、７乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシに接触させ、供給しない第２の手段が材料を離間させることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1, 4, 5, 7 to 11,
The first means for supplying the irregularly shaped particles to the collection roller contacts the brush with a material solidified by a material having substantially the same hardness as the spherical toner, and the second means for not supplying separates the material. A cleaning device. 請求項１乃至１５の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段の動作時期が非画像形成時で、供給しない第２の手段の動作時期が画像形成時であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 15,
A cleaning device, wherein the operation time of the first means for supplying the irregular shaped particles to the collection roller is during non-image formation, and the operation time of the second means for not supplying the irregular particles is during image formation. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を供給する非画像形成時が紙間であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 16,
A cleaning device wherein non-image formation for supplying irregular shaped particles is between papers. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を供給する非画像形成時がウォームアップ時であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 16,
A cleaning device wherein non-image formation for supplying irregular-shaped particles is a warm-up period. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を供給する非画像形成時が１ジョブ後であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 16,
A non-image forming apparatus for supplying irregular-shaped particles after one job. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を供給する非画像形成時が一定枚数経過後であることを特徴とするクリーニング装置。The cleaning device according to any one of claims 1 to 16,
A non-image forming apparatus for supplying irregular shaped particles after a lapse of a predetermined number of sheets. １つの像担持体と複数の現像手段からなる多色画像形成装置において、
前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。In a multicolor image forming apparatus including one image carrier and a plurality of developing units,
21. A multicolor image forming apparatus, wherein the image carrier cleaning device is the cleaning device according to claim 1. 複数の画像形成部からなる多色画像形成装置において、
前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。In a multicolor image forming apparatus including a plurality of image forming units,
21. A multicolor image forming apparatus, wherein the image carrier cleaning device is the cleaning device according to claim 1. 像担持体からトナー像を転写する中間転写体を具備した多色画像形成装置において、
前記中間転写体を被クリーニング体とするクリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。In a multicolor image forming apparatus including an intermediate transfer member that transfers a toner image from an image carrier,
21. A multicolor image forming apparatus, wherein the cleaning device using the intermediate transfer member as a cleaning target is the cleaning device according to claim 1. シート状媒体を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置において、
前記転写ベルトを被クリーニング体とするクリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus using a transfer belt that conveys a sheet-like medium,
21. An image forming apparatus, wherein a cleaning device using the transfer belt as a cleaning target is the cleaning device according to claim 1. 像担持体を有する画像形成装置において、
前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus having an image carrier,
An image forming apparatus, wherein the image carrier cleaning device is the cleaning device according to any one of claims 1 to 20. 請求項２５記載の画像形成装置において、
前記像担持体がフィラーを分散させたものであることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 25,
An image forming apparatus, wherein the image carrier has a filler dispersed therein. 請求項２５記載の画像形成装置において、
前記像担持体がアモルファスシリコン像担持体であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 25,
An image forming apparatus, wherein the image carrier is an amorphous silicon image carrier. 像担持体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング装置より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニング装置は、請求項１乃至２７の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカ−トリッジ。In a process cartridge which integrally supports an image carrier and at least one means selected from a charging means, a developing means, and a cleaning device and is detachable from an image forming apparatus main body, the cleaning device is a cleaning device. 28. A process cartridge, which is the cleaning device according to any one of 1 to 27.
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