JP2005091548A - クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写したあとに感光体上に残留する球形トナーを除去するクリーニング装置であって、球形トナーの除去効率を高めると共に、クリーニング部材によって感光体に傷が付けられることを阻止したクリーニング装置を提案する。
【解決手段】 感光体１に接触して、感光体１上に残留する球形トナーを静電的に回収するブラシローラ１２より成るクリーニング部材と、ブラシローラ１２に付着した球形トナーを静電的に回収するトナー回収回転体１３と、そのトナー回収回転体上の球形トナーを除去するトナー掻き落し部材１５とを有し、トナー掻き落し部材１５のエッジ部に磁力によって不定形粒子ＰＡを保持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被清掃体上に残留する球形トナーを除去して該被清掃体表面を清掃するクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有するプロセスカートリッジと、同じく当該クリーニング装置を有する画像形成装置に関するものである。

電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される画像形成装置においては、各種の被清掃体を清掃するクリーニング装置が設けられている。例えば、トナー像転写後の感光体、又は中間転写体を清掃するクリーニング装置や、記録媒体搬送ベルトを清掃するクリーニング装置などがその代表例である。かかるクリーニング装置のクリーニング部材として、被清掃体表面に圧接するクリーニングブレードを用いることも従来より周知である。

ところで、上述の如き画像形成装置において、球形トナーによって感光体上にトナー像を形成すると、その画質を著しく向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。ところが、このような球形トナーが被清掃体上に残留したとき、その残留トナーをクリーニングブレードによって効率よく除去することは困難であり、クリーニング不良が発生する。かかる欠点を除去するため、被清掃体上にクリーニングブレードのエッジを当接させ、そのエッジに、球形トナーをせき止める粉体を保持させたクリーニング装置が提案されている（特許文献２参照）。ところが、この形式のクリーニング装置によると、クリーニングブレードと、そのエッジの部分に保持された粉体とにより、被清掃体表面が削られたり、その表面に傷が付けられて、被清掃体の寿命が短くなるおそれがある。

特開平８−２５４８７３号公報 特開２００２−６７１０号公報

本発明の目的は、被清掃体上に残留する球形トナーを効率よく除去できると共に、被清掃体の表面が削られたり、傷がつけられる不具合を効果的に抑え、被清掃体の寿命を伸ばすことのできるクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有するプロセスカートリッジと、同じく当該クリーニング装置を有する画像形成装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、被清掃体上に残留する非磁性の球形トナーを静電的に移行させて該被清掃体の表面を清掃するクリーニング部材と、回転しながら、前記クリーニング部材に付着した球形トナーを静電的に回収するトナー回収回転体と、該トナー回収回転体上の球形トナーを掻き落し除去するトナー掻き落し部材と、前記トナー回収回転体の表面とトナー掻き落し部材の先端部とによって区画された空間に、少なくとも一部が磁性体より成る不定形粒子を磁力によって保持する保持手段とを具備するクリーニング装置を提案する（請求項１）。

また、上記請求項１に記載のクリーニング装置において、前記球形トナーの円形度が０．９６以上であると有利である（請求項２）。

さらに、上記請求項１又は２に記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、磁性体を含有した磁性トナーより成ると有利である（請求項３）。

また、上記請求項1乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記保持手段は、前記トナー回収回転体の内部に配置された磁石を具備していると有利である（請求項４）。

さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記保持手段は、不定形粒子を前記空間に磁力によって保持できるように着磁されたトナー掻き落し部材によって構成されていると有利である（請求項５）。

また、上記請求項５に記載のクリーニング装置において、前記トナー掻き落し部材は、着磁された金属より成ると有利である（請求項６）。

さらに、上記請求項５に記載のクリーニング装置において、前記トナー掻き落し部材は、着磁されたゴムより成ると有利である（請求項７）。

また、上記請求項５に記載のクリーニング装置において、前記トナー掻き落し部材は、着磁されたゴム層と、ウレタンゴム層とを有していると有利である（請求項８）。

さらに、上記請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記クリーニング部材は、被清掃体表面に接触するブラシローラより成ると有利である（請求項９）。

また、上記請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記クリーニング部材は、被清掃体表面に接触する弾性体ローラより成ると有利である（請求項１０）。

さらに、上記請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記クリーニング部材は、被清掃体表面に接触するクリーニング剤を磁力によって担持した磁気ブラシローラより成ると有利である（請求項１１）。

また、上記請求項１乃至１１のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子を前記空間以外のトナー回収回転体上の位置に移動させる粒子移動手段を具備していると有利である（請求項１２）。

さらに、本発明は、上記目的を達成するため、感光体と、該感光体を帯電する帯電装置と、帯電後の感光体を露光して形成した静電潜像を非磁性の球形トナーによってトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写したあとに感光体上に残留する球形トナーを除去して該感光体表面を清掃するクリーニング装置のうち少なくともクリーニング装置を具備し、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、前記クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成るプロセスカートリッジを提案する（請求項１３）。

また、本発明は、上記目的を達成するため、非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成される感光体と、該トナー像を転写材に転写したあとに感光体上に残留する球形トナーを除去して該感光体表面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成る画像形成装置を提案する（請求項１４）。

さらに、本発明は、上記目的を達成するため、非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成される感光体と、該トナー像が転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写したあとに該中間転写体上に残留する球形トナーを除去して該中間転写体表面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成る画像形成装置を提案する（請求項１５）。

また、本発明は、上記目的を達成するため、非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトと、該記録媒体搬送ベルト上に残留する球形トナーを除去して該記録媒体搬送ベルト表面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成る画像形成装置を提案する（請求項１６）。

さらに、上記請求項１４乃至１６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記感光体は、フィラーを分散させた感光体であると有利である（請求項１７）。

また、上記請求項１４乃至１６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記感光体はアモルファスシリコン感光体であると有利である（請求項１８）。

本発明によれば、被清掃体上に残留する球形トナーを効率よく除去できると共に、被清掃体の表面が削られたり、傷がつけられる不具合を効果的に抑えることができる。

図１は画像形成装置の一例を示す部分断面図である。ここに示した画像形成装置は、その本体内に設けられたドラム状の感光体１を有し、この感光体１は図１における時計方向に回転駆動される。このとき、感光体１の表面には除電ランプ２からの光が照射され、感光体表面の電位が初期化される。次いで、初期化された感光体１の表面が帯電装置３によって所定の極性、例えば−９００Ｖに帯電される。図１に示した例では、帯電装置３として、感光体表面に当接しながら反時計方向に回転する帯電ローラが用いられているが、感光体表面から離間した帯電ローラや、同じく感光体表面から離間したコロナ放電器、或いは磁気ブラシ帯電装置などを用いることもできる。

上述の如く帯電された感光体１の表面には、露光装置４から出射する書き込み光（図の例ではレーザ光Ｌ）が照射され、感光体表面が露光される。これによって感光体１に静電潜像が形成される。レーザ光Ｌを照射された感光体１の表面部分の電位、すなわち静電潜像の表面電位は、例えば−１５０Ｖとなる。かかる静電潜像は、現像装置５の現像ローラ６に担持された現像剤Ｄによってトナー像として可視像化される。ここに示した現像剤Ｄは、トナーとキャリアを有する乾式の二成分現像剤より成り、そのトナーが所定の極性（図の例ではマイナス極性）に帯電され、かかるトナーが静電潜像に静電的に移動して該潜像が可視像化される。このとき現像ローラ６には、例えば−６００Ｖのバイアス電圧が印加される。キャリアを有さない一成分系現像剤を用いることもできる。

上述のトナー像は、レジストローラ対７によって、感光体１と転写装置８との間に送り込まれた記録媒体Ｐより成る転写材に、転写装置８の作用により転写される。図１に示した例では、転写ローラより成る転写装置８が用いられ、この転写ローラに、トナー像のトナーの帯電極性と逆極性（図の例ではプラス極性）の転写電圧が印加され、これによって感光体１上のトナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。

トナー像を転写された記録媒体Ｐは、分離爪９によって感光体表面から分離され、次いで図示していない定着装置を通り、このとき記録媒体Ｐ上のトナー像がその記録媒体に定着される。定着装置を通過した記録媒体は画像形成装置本体外に排出される。一方、トナー像を記録媒体Ｐに転写したあとの感光体１上に残留するトナーは、クリーニング装置１０により除去され、感光体表面が清掃される。このように、図１に示した例では、感光体１がクリーニング装置により清掃される被清掃体を構成している。

ここで、感光体１に形成され、次いで記録媒体Ｐに転写されるトナー像の画質を向上させるため、当該トナー像を構成するトナーとして、球形トナーが用いられている。球形トナーは粒径が小さく、かかる球形トナーによってトナー像を形成すると、高精細で高解像度の画像を得ることができ、また球形トナーより成るトナー像は、その転写率を高めることもできる。トナー像の画質を確実に高めるには、円形度が０．９６以上の球形トナーを用いることが望ましい。

上述のように、トナーとして球形トナーを用いているので、感光体１上のトナー像を記録媒体Ｐに転写したあとに感光体１上に残留するトナーも球形であり、かかる残留トナーがクリーニング装置１０によって除去される。その際、クリーニング装置が、クリーニングブレードだけで球形トナーより成る残留トナーを除去するように構成されていると、球状の小粒径なトナーがクリーニングブレードをすり抜けてしまうため、クリーニング不良が発生する。

そこで、本例の画像形成装置においては、感光体１上に残留する球形トナーを除去するクリーニング部材として、その球形トナーを静電的に吸引するクリーニング部材が用いられている。以下に、その具体的構成例を説明する。

図１に示すように、クリーニング装置１０は、クリーニングケース１１と、このクリーニングケース１１に回転自在に支持されたブラシローラ１２より成るクリーニング部材と、同じくクリーニングケース１１に回転自在に支持されたトナー回収回転体１３と、同様にクリーニングケース１１に回転自在に支持されたトナー排出スクリュー１４と、基端部がクリーニングケース１１に固定され、かつ先端エッジ部がトナー回収回転体１３に圧接したブレード状のトナー掻き落し部材１５とを有している。ブラシローラ１２と、トナー回収回転体１３と、トナー排出スクリュー１５は、それぞれ図１における時計方向に回転駆動される。ブラシローラ１２は、導電性の芯軸１６と、この芯軸１６に基端部が固定された多数の導電性繊維１７とから構成され、その導電性繊維１７が感光体１の表面とトナー回収回転体１３の表面とにそれぞれ接触している。また、図１に示したトナー回収回転体１３は導電性のローラにより構成されているが、複数の支持ローラに巻き掛けられて回転する導電性の無端ベルトから成るトナー回収回転体などを用いることもできる。

ブラシローラ１２とトナー回収回転体１３には、記録媒体Ｐに転写されずに感光体１の表面に残留する球形トナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が、図示していない電源によって印加され、その際、トナー回収回転体１３には、ブラシローラ１２よりも絶対値の高い電圧が印加される。ここでは、感光体１上の残留トナーの帯電極性は、現像時のトナーの帯電極性と同極性のマイナス極性であるとする。従って、ブラシローラ１２とトナー回収回転体１３には、プラス極性の電圧が印加される。より具体的に示すと、トナー回収回転体１３には例えば＋３００Ｖの直流電圧が、ブラシローラ１２には例えば＋１００Ｖの直流電圧がそれぞれ印加される。導電性のトナー回収回転体１３と同じく導電性のブラシローラ１２は互いに接触しているので、トナー回収回転体１３にのみ例えば＋３００Ｖの電圧を印加しても、この電圧印加によってブラシローラ１２に電圧を印加することができる。

記録媒体Ｐに転写されずに感光体１上に残留した球形トナーが、感光体１の回転によって、回転するブラシローラ１２の部位に達すると、そのブラシローラ１２には上述のように電圧が印加され、ブラシローラ１２と感光体１との間に電界が形成されているので、当該球形トナーは、ブラシローラ１２による摺擦作用を受けながら、静電的にブラシローラ１２の導電性繊維１７に移行する。また、トナー回収回転体１３には、ブラシローラ１２に対するよりも大きな電圧が印加されているので、ブラシローラ１２に捕獲されてその導電性繊維１７に付着した球形トナーは、回転するトナー回収回転体１３に静電的に移行して回収される。次いでそのトナー回収回転体１３上の球形トナーは、この回転体１３の表面に圧接したトナー掻き落し部材１５によって掻き落される。下方に落下した球形トナーは、回転するトナー排出スクリュー１４によってクリーニングケース１１外に搬送される。

導電性の繊維１７としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の繊維にカーボンなどの導電材料を添加したものなどを用いることができる。繊維への導電性の付与の方法としては、例えば導電材料を繊維表面にコーティングし、或いは繊維中に分散、挿入する方法などが挙げられる。

トナー回収回転体１３の材質としては、例えばステンレス鋼などの金属や、その表面の静止摩擦係数を下げるようにフッ素樹脂を塗布、又は分散、或いは金属との共析メッキ処理を施したものなどを挙げることができる。

トナー掻き落し部材１５は、例えば、金属、ゴム、又は樹脂、或いはこれらの積層体等の弾性体により構成されていることが好ましい。

上述のようにして、感光体１上に残留する球形トナーをクリーニング装置１０によって除去し、感光体１の表面を清掃することができる。その際、ブラシローラ１２より成るクリーニング部材が、感光体１上の球形トナーを静電的に吸引するので、当該トナーを効率よく回収することができ、感光体表面のクリーニング不良の発生を阻止することができる。しかも、感光体表面にクリーニングブレードを圧接させるのではないため、感光体表面の摩耗を抑え、感光体１の寿命を伸ばすことができる。

但し、トナー回収回転体１３の表面に圧接したトナー掻き落し部材１５だけで、トナー回収回転体１３の表面に付着した球形トナーを除去しようとすると、この球形トナーは、例えばウレタンゴムなどから成るトナー掻き落し部材１５をすり抜けてしまい、球形トナーをトナー回収回転体１３から効率よく除去することができない。この状態が続くと、ブラシローラ１２からトナー回収回転体１３へ球形トナーが移行せず、又は移行し難くなり、ブラシローラ１２に球形トナーが溜まり、感光体１上の球形トナーを除去できなくなり、或いはブラシローラ１２から感光体１へとトナーが逆に移行するおそれがある。

そこで、本例のクリーニング装置１０においては、図２に示すようにローラより成るトナー回収回転体１３の内部に、支持部材２６に固定された磁石１８，１９が設けられている。磁石の数は１つであってもよいが、図示した例では２つの磁石１８，１９が設けられ、その各磁石１８，１９のトナー回収回転体１３の内周面を向いた側の各磁極は、それぞれＮ，Ｓで示すように互いに異なった極性となっていて、これらの磁極間に磁界が形成される。この磁界の領域内又はその近傍の位置において、トナー掻き落し部材１５のエッジ部がトナー回収回転体１３の外周面に圧接している。そして、トナー回収回転体１３の表面と、トナー掻き落し部材１５の先端部２０とにより区画された楔状の空間ＳＰには、少なくとも一部が磁性体より成る不定形粒子ＰＡが、磁石１８，１９により生じる磁力によって予め保持され、かかる不定形粒子によって堰が形成されている。トナー回収回転体１３内に磁石が配置され、しかもトナー回収回転体１３が図２における時計方向に回転するので、磁性を有する不定形粒子ＰＡは空間ＳＰに確実に保持されるのである。トナー回収回転体１３の周面に不定形粒子を供給する装置を設ける必要もない。磁石１８，１９は、不定形粒子を磁力によって空間ＳＰに保持する保持手段の一例を構成している。

一方、本例の画像形成装置において用いられる球形トナーは、非磁性トナーより成る。かかる非磁性の球形トナーが感光体１の表面に残留し、そのトナーがブラシローラ１２に静電的に移行し、次いで当該トナーがトナー回収回転体１３の表面に静電的に移行するが、このときのトナー回収回転体１３上の球形トナーに対し、図２においては符号Ｔを付してある。球形トナーＴがトナー回収回転体１３の回転によって空間ＳＰに達すると、不定形粒子ＰＡによって形成された堰に堰き止められる。このため、球形トナーＴがトナー掻き落し部材１５のエッジ部をすり抜けることなく、確実に下方に落下する。

上述のように、本例のクリーニング装置１０は、感光体１より成る被清掃体上に残留する非磁性の球形トナーを静電的に移行させて、その被清掃体の表面を清掃するブラシローラ１２より成るクリーニング部材と、回転しながら、このクリーニング部材に付着した球形トナーを静電的に回収するトナー回収回転体１３と、該トナー回収回転体１３上の球形トナーＴを掻き落し除去するトナー掻き落し部材１５と、トナー回収回転体１３の表面とトナー掻き落し部材１５の先端部２０とによって区画された空間ＳＰに、少なくとも一部が磁性体より成る不定形粒子ＰＡを磁力によって保持する保持手段とを有している。かかる構成により、被清掃体上に残留する球形トナーを効率よく除去できると共に、被清掃体表面が削られたり、その表面に傷が付けられる不具合を効果的に抑制でき、被清掃体の寿命を伸ばすことができる。

回転するトナー回収回転体１３の表面には、トナー掻き落し部材１５のエッジ部の近傍の空間ＳＰにおいて、不定形粒子ＰＡが保持されているので、不定形粒子の材質によっては、トナー回収回転体１３の表面に大きな外力が加えられる。ところが、被清掃体１３を表面硬度の高い材料により構成することによって、トナー回収回転体１３の表面が早期に削られたり、その表面に傷が付けられる不具合を防止できる。また、トナー回収回転体１３の表面に傷が付いて、そのトナー回収回転体１３を交換する場合も、感光体１を交換するよりも経済的負担を軽減できる。

また、不定形粒子ＰＡとして、磁性体を含有した磁性トナーを用いると、トナー回収回転体１３の表面に加えられる外力を小さく留めることができ、その表面に傷が付けられたり、当該表面が早期に削られる不具合を阻止できる。

図２に示した例では、保持手段が、トナー回収回転体１３の内部に配置された磁石１８，１９を具備しているが、この保持手段を他の適宜な形態に構成することもできる。例えば、磁性を有する不定形粒子ＰＡを、前述の空間ＳＰに磁力によって保持できるように着磁されたトナー掻き落し部材１５によって保持部材を構成することもでき、図３にその具体例を示す。図３におけるＮ，Ｓは、着磁されたトナー掻き落し部材１５の磁極を示している。この場合、トナー掻き落し部材１５を、着磁された金属で構成するほか、着磁されたゴムによって構成することもできる。或いは、図４に示すように、着磁されたゴム層２１と、このゴム層に一体に積層されたウレタンゴム層２２とを有するトナー掻き落し部材１５を用い、かかる二層構造のトナー掻き落し部材１５のウレタンゴム層２２をトナー回収回転体１３の表面に圧接させることもできる。

図３及び図４に示したトナー回収回転体１３の内部には磁石は設けられていないが、これらの例の場合もトナー回収回転体１３に磁石を内設することもできる。

また、図１に示したクリーニング装置においては、クリーニング部材が、感光体１より成る被清掃体の表面に接触するブラシローラ１２によって構成されているが、図５に示すように、感光体１より成る被清掃体の表面に接触する弾性体ローラ２４より成るクリーニング部材を用いることもできる。この弾性体ローラ２４も、矢印方向に回転し、このとき感光体１上に残留する球形トナーを静電的に弾性体ローラ２４に吸引できる電圧が弾性体ローラ２４に印加される。また、図６に示したクリーニング装置１０のクリーニング部材は、感光体１より成る被清掃体の表面に接触するクリーニング剤Ｃを磁力によって担持した磁気ブラシローラ２５により構成されている。このクリーニング剤Ｃは、球形トナーと磁性キャリアより成り、かかるクリーニング剤Ｃが、矢印方向に回転する磁気ブラシローラ２５に内設された磁石（図示せず）によって磁気ブラシローラ２５の周面に担持されてその周面を搬送される。この磁気ブラシローラ２５にも電圧が印加され、これにより感光体１上に残留する球形トナーが静電的にクリーニング剤Ｃ中に取り込まれ、そのクリーニング剤Ｃ中の一部の球形トナーがトナー回収回転体１３に静電的に移行する。図５及び図６に示したクリーニング装置ないしは画像形成装置の他の構成は、図１乃至図４に示した例と変りはなく、これらの図に対応する部分には、これらの図に付した符号と同じ符号を付してある。

ところで、図１に示したブラシローラ１２が感光体１上に残留する球形トナーを除去するとき、感光体１上にはトナー以外に紙粉などの異物があり、ブラシローラ１２は機械的にその異物も感光体１から取り去る。このようにしてブラシローラ１２に移行した異物のうちの一部は、トナー回収回転体１３上に移行し、次いでその異物は図２に示した楔形の空間ＳＰに移行して、この空間ＳＰに保持されている不定形粒子ＰＡの中に埋もれる。このように埋もれる異物の量が漸次増大し、遂にはその異物がトナー回収回転体１３の表面とトナー掻き落し部材１５の間に挟み込まれ、これによってトナー回収回転体１３とトナー掻き落し部材１５との間に微小な隙間ができる。このようになると、その隙間を通して球形トナーがすり抜けるようになり、場合によっては不定形粒子ＰＡがすり抜けることも考えられる。これにより、トナー回収回転体１３の表面には筋状のクリーニング不良が発生し、これに伴ってブラシローラ１２からトナー回収回転体１３へ球形トナーが段々と移行できなくなり、ブラシローラ１２に球形トナーが溜まっていく。このようになると、ブラシローラ１２の側から感光体１の表面に球形トナーが再付着し、クリーニング装置１０を通過した感光体１上の球形トナーの量が増え、クリーニング不良により異常画像が発生する。このようなことは、図３乃至図６に示した帯電装置の場合も同様である。

そこで、空間ＳＰに噛み込まれた異物を除去するため、この空間ＳＰに保持された不定形粒子ＰＡより成る堰を一旦崩し、次いで再びその堰を形成すると、その間に異物を除去することができる。例えば、図２に示したトナー回収回転体１３を停止させたまま、支持部材２６とこれに固定された磁石１８，１９を、図示していない駆動装置によって、図７に示したようにわずかな角度を回転させる。これにより、トナー回収回転体１３上の不定形粒子ＰＡも、空間ＳＰから離れたトナー回収回転体１３上の位置に移動する。再び、支持部材２６と磁石１８，１９を図２に示した位置に回転させる。かかる一連の動作により、不定形粒子ＰＡより成る堰が一旦崩れ、次いで再び堰が形成される。このとき異物に大きな衝撃が加えられるので、その異物は不定形粒子ＰＡから離れて下方に落下する。

また、図８及び図９に示すように、着脱されたトナー掻き落し部材１５を用いると共に、そのトナー掻き落し部材１５を枢軸２７のまわりに回転可能に支持されたホルダ２８に固定し、通常は図８に示すようにトナー掻き落し部材１５のＳ極を磁石１８のＮ極に対向させ、そのトナー掻き落し部材１５の先端エッジ部をトナー回収回転体１３の周面に圧接させ、磁性を有する不定形粒子ＰＡを空間ＳＰに保持する。

空間ＳＰに噛み込まれた異物を除去するときは、トナー回収回転体１３を停止させた上で、支持部材２６と、これに固定された磁石１８，１９を、図示していない駆動装置によって、図８に示した位置から図９に示した位置に回転させる。これにより、トナー掻き落し部材１５のＳ極が磁石１９のＳ極に対向するので、これが反発してトナー掻き落し部材１５はトナー回収回転体１３の周面から離間し、空間ＳＰに溜まっていた不定形粒子ＰＡは、磁石１８により形成される磁界の作用によって、図９に示したトナー回収回転体１３上の空間ＳＰ以外の位置に移動する。このようにして異物に衝撃を与え、その異物を下方に落下させることができる。再び、支持部材２６と磁石１８，１９を図８に示した位置に戻すことにより、空間ＳＰに不定形粒子ＰＡより成る堰を形成することができる。

上述した各例においては、トナー回収回転体１３の内部に設けられた磁石１８，１９と、これらを固定支持して回転駆動される支持部材２６が、トナー回収回転体１３上の不定形粒子ＰＡを空間ＳＰ以外のトナー回収回転体１３上の位置に移動させる粒子移動手段の一例を構成している。かかる粒子移動手段によって、異物を除去することができる。

上述のように、不定形粒子ＰＡを移動させて異物を除去する異物除去動作は、感光体上にトナー像を形成する邪魔とならぬ時期であれば、例えば、次の如き適宜な時期に実行することができる。
（１）非画像形成時。
（２）予め決められた回数だけ画像形成動作を行った後。
（３）画像形成装置のウォームアップ時。
（４）感光体を記録媒体が連続して送られるとき、その各記録媒体の間の時期。
（５）画像形成の１ジョブ終了後。

ところで、図１に示した画像形成装置の各種プロセス機器のうち、少なくともクリーニング装置１０を有する一体的なプロセスカートリッジを構成することもできる。すなわち、感光体１と、該感光体１を帯電する帯電装置３と、帯電後の感光体１を露光して形成した静電潜像を非磁性の球形トナーによってトナー像として可視像化する現像装置５と、該トナー像を転写材に転写したあとに感光体１上に残留する球形トナーを除去して該感光体１の表面を清掃するクリーニング装置１０のうち少なくともクリーニング装置１０を具備し、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジを構成し、そのクリーニング装置１０を前述の各具体例に示したように構成するのである。より具体的に示すと、図１に示した帯電装置３、現像装置５、分離爪９、クリーニング装置１０及び除電ランプ２を、一点鎖線で示したユニットケース２９に組み付け、これらを一体的なプロセスカートリッジ３０として構成するのである。

以上、非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成される感光体１と、そのトナー像を転写材に転写したあとに感光体１上に残留する球形トナーを除去して、該感光体１の表面を清掃するクリーニング装置１０とを具備する画像形成装置を例に挙げ、そのクリーニング装置１０を本発明により構成した例を示したが、本発明に係るクリーニング装置の構成は、被清掃体が感光体以外のものであるときにも適用できるものである。

例えば、図１０に示すように、複数の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫにそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナー像を形成し、これらのトナー像を無端ベルト状の中間転写体３１より成る転写材上に順次重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体Ｐに転写する画像形成装置においては、トナー像転写後に各感光体上に残留する球形トナーを除去するクリーニング装置のほかに、重ねトナー像を記録媒体Ｐに転写した後に、中間転写体３１上に残留する球形トナーを除去するクリーニング装置３２にも、前述の各構成をそれぞれ適用できる。

１つの感光体上に色の異なる複数のトナー像を順次形成し、これらのトナー像を中間転写体に重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体に転写する形式の画像形成装置においても、その感光体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置のほかに、中間転写体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置も、前述の各構成を採用できる。

上述のように、非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成される感光体と、該トナー像が転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写したあとに該中間転写体上に残留する球形トナーを除去して該中間転写体表面を清掃するクリーニング装置とを具備した画像形成装置において、そのクリーニング装置を前述のように構成するのである。

また図１１に示した画像形成装置は、感光体１に形成された球形トナーより成るトナー像を、記録媒体Ｐに転写し、その記録媒体Ｐを、無端ベルトより成る記録媒体搬送ベルト３３に担持した搬送するように構成されているが、その記録媒体搬送ベルト３３を清掃するクリーニング装置３４にも、前述の各構成を採用できる。非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルト３３と、該記録媒体搬送ベルト３３上に残留する球形トナーを除去して該記録媒体搬送ベルト３３の表面を清掃するクリーニング装置３４とを具備する画像形成装置において、そのクリーニング装置３４を前述の各クリーニング装置１０と同じく構成するのである。

また、以上説明した画像形成装置、ないしはプロセスカートリッジで用いられる感光体が、フィラーを分散させた感光体であるか、又はアモルファスシリコン感光体であると、感光体表面の摩耗をより一層効果的に低減でき、ないしはその摩耗を阻止することができ、感光体の寿命を一層伸ばすことができる。感光体の保護層に耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加する場合、有機フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられ、無機フィラーとしては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。これらのフィラーは単独もしくは２種類以上混合して用いられる。これらフィラーは、保護層用塗工液に適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フィラーの平均粒径は、０．５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下にあることが保護層の透過率の点から好ましい。また、保護層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。

画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。 トナー回収回転体を断面で示した図である。 トナー掻き落し部材が着磁された例を示す図２と同様な図である。 トナー掻き落し部材が着磁された例を示す図２と同様な図である。 クリーニング部材が弾性体ローラより成るクリーニング装置を備えた画像形成装置を示す図１と同様の図である。 クリーニング部材が磁気ブラシローラより成るクリーニング装置を備えた画像形成装置を示す図１と同様の図である。 図２に示した磁石とその支持部材が回転した状態を示す図である。 トナー掻き落し部材が回転可能に支持されている例を示す図である。 図８に示したトナー掻き落し部材がトナー回収回転体から離間した状態を示す図である。 複数の感光体を備えた画像形成装置の概略図である。 記録媒体搬送ベルトを備えた画像形成装置の概略図である。

符号の説明

１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ 感光体
３ 帯電装置
５ 現像装置
１０，３２，３４ クリーニング装置
１３ トナー回収回転体
１５ トナー掻き落し部材
１８，１９ 磁石
２１ ゴム層
２２ ウレタンゴム層
２４ 弾性体ローラ
２５ 磁気ブラシローラ
３０ プロセスカートリッジ
３１ 中間転写体
３３ 記録媒体搬送ベルト
Ｃ クリーニング剤
Ｐ 記録媒体
ＰＡ 不定形粒子
ＳＰ 空間
Ｔ 球形トナー

Claims (18)

1. 被清掃体上に残留する非磁性の球形トナーを静電的に移行させて該被清掃体の表面を清掃するクリーニング部材と、回転しながら、前記クリーニング部材に付着した球形トナーを静電的に回収するトナー回収回転体と、該トナー回収回転体上の球形トナーを掻き落し除去するトナー掻き落し部材と、前記トナー回収回転体の表面とトナー掻き落し部材の先端部とによって区画された空間に、少なくとも一部が磁性体より成る不定形粒子を磁力によって保持する保持手段とを具備するクリーニング装置。
2. 前記球形トナーの円形度が０．９６以上である請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記不定形粒子が、磁性体を含有した磁性トナーより成る請求項1又は２に記載のクリーニング装置。
4. 前記保持手段は、前記トナー回収回転体の内部に配置された磁石を具備している請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置。
5. 前記保持手段は、不定形粒子を前記空間に磁力によって保持できるように着磁されたトナー掻き落し部材によって構成されている請求項１乃至４のいずれかに記載のクリーニング装置。
6. 前記トナー掻き落し部材は、着磁された金属より成る請求項５に記載のクリーニング装置。
7. 前記トナー掻き落し部材は、着磁されたゴムより成る請求項５に記載のクリーニング装置。
8. 前記トナー掻き落し部材は、着磁されたゴム層と、ウレタンゴム層とを有している請求項５に記載のクリーニング装置。
9. 前記クリーニング部材は、被清掃体表面に接触するブラシローラより成る請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置。
10. 前記クリーニング部材は、被清掃体表面に接触する弾性体ローラより成る請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置。
11. 前記クリーニング部材は、被清掃体表面に接触するクリーニング剤を磁力によって担持した磁気ブラシローラより成る請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置。
12. 前記不定形粒子を前記空間以外のトナー回収回転体上の位置に移動させる粒子移動手段を具備している請求項１乃至１１のいずれかに記載のクリーニング装置。
13. 感光体と、該感光体を帯電する帯電装置と、帯電後の感光体を露光して形成した静電潜像を非磁性の球形トナーによってトナー像として可視像化する現像装置と、該トナー像を転写材に転写したあとに感光体上に残留する球形トナーを除去して該感光体表面を清掃するクリーニング装置のうち少なくともクリーニング装置を具備し、画像形成装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであって、前記クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成るプロセスカートリッジ。
14. 非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成される感光体と、該トナー像を転写材に転写したあとに感光体上に残留する球形トナーを除去して該感光体表面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成る画像形成装置。
15. 非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成される感光体と、該トナー像が転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写したあとに該中間転写体上に残留する球形トナーを除去して該中間転写体表面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成る画像形成装置。
16. 非磁性の球形トナーより成るトナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトと、該記録媒体搬送ベルト上に残留する球形トナーを除去して該記録媒体搬送ベルト表面を清掃するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置が請求項１乃至１２のいずれかに記載のクリーニング装置より成る画像形成装置。
17. 前記感光体は、フィラーを分散させた感光体である請求項１４乃至１６のいずれかに記載の画像形成装置。
18. 前記感光体はアモルファスシリコン感光体である請求項１４乃至１６のいずれかに記載の画像形成装置。

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