JP2005202026A - Cleaning apparatus, cleaning method, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

Cleaning apparatus, cleaning method, process cartridge and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To always demonstrate a good cleaning function by solving defects such as occurrence of cleaning failure, blade squeaking or chattering, blade curling up or filming in a cleaning apparatus. <P>SOLUTION: A friction force detection means 42, detecting the friction force of a cleaning blade 35 against a photoreceptor (image carrier) 10 is provided. The friction force detection means can be constituted from a pressure-sensitive element 40 attached to the cleaning blade and a detection circuit 41 detecting variation in its electrical property. Or the means can be constituted from conductive particles provided dispersed in the cleaning blade and a detection circuit detecting the variation in the electrical property of the cleaning blade. Or the means can be constituted by forming a detection circuit by resistive thin film on the cleaning blade. Or the means can be constituted from a distortion sensor attached to the cleaning blade and a detection circuit detecting the variation in the electrical property. Then, on receiving an output signal from the detection circuit, an appropriate control is carried out by a control circuit 43 based on the variation pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、像担持体上に形成したトナー画像を直接または間接的に転写して、シート・OHPフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式、静電記録式、静電印刷式などの画像形成装置に関する。加えて、そのような画像形成装置において、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置、クリーニング方法、およびプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof. Among them, in particular, an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, etc., in which a toner image formed on an image carrier is directly or indirectly transferred and recorded on a recording medium such as a sheet / OHP film. The present invention relates to an image forming apparatus. In addition, in such an image forming apparatus, the present invention relates to a cleaning apparatus, a cleaning method, and a process cartridge for removing toner remaining on an image carrier after image transfer using a cleaning blade.

従来、電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の像担持体を回転しながら、帯電装置を用いてその表面を正または負に一様に帯電し、露光装置で光書込みを行って静電潜像を形成して後、現像装置でその静電潜像とは逆極性のトナーを付着して顕像化し、転写装置を用いてその顕像を直接または中間転写体を介して間接的に、シート・OHPフィルム等の記録媒体に転写していた。   Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, the surface of a drum-like or belt-like image carrier is uniformly charged positively or negatively using a charging device, and optical writing is performed by an exposure device. After the electrostatic latent image is formed, the developing device attaches toner having a polarity opposite to that of the electrostatic latent image to make the image visible, and the transferred image is directly or via an intermediate transfer member using the transfer device. It was indirectly transferred to a recording medium such as a sheet / OHP film.

そして、画像転写後の記録媒体は、定着装置に入れ、例えば熱と圧力とを加えて転写画像を定着していた。他方、画像転写後の像担持体や中間転写体は、それら像担持体や中間転写体の回転とともにクリーニング装置を用いて、表面に残留するトナーを除去して再度の画像形成に備えていた。   Then, the recording medium after image transfer is placed in a fixing device, and for example, heat and pressure are applied to fix the transferred image. On the other hand, the image carrier and the intermediate transfer member after the image transfer are prepared for re-image formation by removing the toner remaining on the surface by using a cleaning device along with the rotation of the image carrier and the intermediate transfer member.

クリーニング装置には、クリーニングホルダでクリーニングブレードを保持して先端を像担持体に押し当てるクリーニングブレード方式、導電性または絶縁性のファーブラシローラの周面を像担持体の表面に接触して回転するファーブラシローラ方式、磁性ローラの表面上に磁性粉末を着磁した磁気ブラシクリーニング方式などがある。   The cleaning device is a cleaning blade type in which the cleaning blade is held by a cleaning holder and the tip is pressed against the image carrier, and the peripheral surface of a conductive or insulating fur brush roller contacts the surface of the image carrier and rotates. There are a fur brush roller method, a magnetic brush cleaning method in which magnetic powder is magnetized on the surface of the magnetic roller, and the like.

ここで、ファーブラシローラ方式や磁気ブラシクリーニング方式などでは、構成等が複雑となり、装置が大型化したり、コストアップとなったりする問題がある。そこで、安価なクリーニングブレード方式がよく用いられていた。   Here, the fur brush roller method, the magnetic brush cleaning method, and the like have a problem in that the configuration and the like are complicated, and the apparatus becomes large and the cost increases. Therefore, an inexpensive cleaning blade method has been often used.

特開2000-112187号公報JP 2000-112187 A 特開平6-9555号公報JP-A-6-9555 特開平9-258627号公報JP-A-9-258627

ところが、近年では、2400dpi等の高画質化を可能とすべく、トナーの小粒径化が進む。また、省エネルギの観点から、トナーを重合法で製造することが主流となってきている。重合法においては、トナー形状を異形化工程が不要な球形状態で使用することが、もっとも安価となる。球形化することで、転写効率を向上し、転写残トナーとして廃棄されるトナーを少なくし、より一層省エネ効果を上げることができる。   However, in recent years, the toner particle size has been reduced in order to achieve high image quality such as 2400 dpi. From the viewpoint of energy saving, it is becoming mainstream to produce toner by a polymerization method. In the polymerization method, it is the cheapest to use the toner shape in a spherical state that does not require a deforming step. By making it spherical, the transfer efficiency can be improved, the amount of toner discarded as a transfer residual toner can be reduced, and the energy saving effect can be further improved.

しかし、トナーの小粒径化が進むと、トナーが小さくなった分だけトナー除去が難しくなり、クリーニング能力が低下する。また、トナーを球形化すると、クリーニングブレードをすり抜けやすくなり、クリーニング不良が生じやすくなる。このため、クリーニングブレードの硬度、材質、厚さ、自由端長(クリーニングホルダからの突き出し量)、当接圧、当接角度などを、像担持体の線速に合わせて最適化していた。   However, when the toner particle size is reduced, it becomes difficult to remove the toner by the amount of toner, and the cleaning ability is lowered. Further, when the toner is spheroidized, it becomes easy to pass through the cleaning blade, and defective cleaning tends to occur. For this reason, the hardness, material, thickness, free end length (projection amount from the cleaning holder), contact pressure, contact angle, and the like of the cleaning blade have been optimized in accordance with the linear velocity of the image carrier.

しかしながら、なおトナーのすり抜けによるクリーニング不良、像担持体とクリーニングブレード間で発生するブレード鳴きやビビリ、クリーニングブレードがめくれ上がるブレードめくれ、像担持体表面にトナー添加物や紙粉等が付着することによるフィルミングの発生などの不具合を生ずる問題があった。   However, due to poor cleaning due to toner slipping, blade squeaking and chatter occurring between the image carrier and the cleaning blade, blade turning up of the cleaning blade, toner additives, paper dust, etc. adhering to the surface of the image carrier There was a problem that caused problems such as filming.

そこで、この発明の目的は、クリーニング装置におけるそのような不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to eliminate such problems in the cleaning device and always exhibit good cleaning performance.

かかる目的を達成すべく、この発明の第1の態様は、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置において、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を検出する摩擦力検出手段を備える、ことを特徴とする。   In order to achieve such an object, the first aspect of the present invention is to detect the frictional force of the cleaning blade against the image carrier in a cleaning device that removes toner remaining on the image carrier after image transfer using the cleaning blade. And a frictional force detecting means.

摩擦力検出手段は、前記クリーニングブレードに取り付ける感圧素子と、その電気特性変化を検出する検出回路とで構成したり、クリーニングブレード中に分散して設ける導電性粒子と、クリーニングブレードの電気特性変化を検出する検出回路とで構成したり、抵抗薄膜で検出回路を形成することによりクリーニングブレード上に構成したり、クリーニングブレードに取り付ける歪みセンサと、その電気特性変化を検出する検出回路とで構成したりする。   The frictional force detecting means is composed of a pressure-sensitive element attached to the cleaning blade and a detection circuit for detecting a change in electrical characteristics thereof, or conductive particles provided dispersed in the cleaning blade, and a change in electrical characteristics of the cleaning blade. It is composed of a detection circuit that detects a change in the electrical characteristics of the cleaning blade, a strain sensor attached to the cleaning blade, and a detection circuit that detects a change in its electrical characteristics. Or

そして、検出回路の出力信号に基づきクリーニングブレードを駆動して、像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧力を変化するクリーニングブレード駆動手段を備えたり、検出回路の出力信号に基づき像担持体の交換時期を報知する報知手段を備えたり、検出回路の出力信号に基づき像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離する除去ブレード駆動手段を備えたりする。   Then, the cleaning blade is driven based on the output signal of the detection circuit to change the contact pressure of the cleaning blade to the image carrier, or the replacement time of the image carrier is determined based on the output signal of the detection circuit. Informing means for informing, or removing blade driving means for contacting and separating the filming removing blade from the image carrier based on the output signal of the detection circuit is provided.

また、上述した目的を達成すべく、この発明の第2の態様は、クリーニング方法にあって、像担持体上に一定の画像パターンを形成し、その一定の画像パターン形成位置における、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を摩擦力検出手段により検出し、その摩擦力検出手段の出力信号に基づき制御を行うとともに、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去する、ことを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, a second aspect of the present invention is a cleaning method, wherein a constant image pattern is formed on an image carrier, and the image carrier at the constant image pattern forming position is formed. The frictional force of the cleaning blade is detected by the frictional force detection means, and control is performed based on the output signal of the frictional force detection means, and the toner remaining on the image carrier after image transfer is removed using the cleaning blade. It is characterized by that.

さらに、上述した目的を達成すべく、この発明の第3の態様は、プロセスカートリッジにあって、請求項1ないし8のいずれか1に記載のクリーニング装置を備える、ことを特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above-mentioned object, a third aspect of the present invention is a process cartridge, comprising the cleaning device according to any one of claims 1 to 8.

またさらに、上述した目的を達成すべく、この発明の第4の態様は、画像形成装置にあって、請求項1ないし8のいずれか1に記載のクリーニング装置を備える、ことを特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above-mentioned object, a fourth aspect of the present invention is an image forming apparatus, comprising the cleaning device according to any one of claims 1 to 8.

さらにまた、上述した目的を達成すべく、この発明の第5の態様は、画像形成装置にあって、請求項10に記載のプロセスカートリッジを複数備える、ことを特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above object, a fifth aspect of the present invention is an image forming apparatus, comprising a plurality of process cartridges according to claim 10.

請求項1に記載の発明によれば、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を摩擦力検出手段により検出し、その摩擦力検出手段の出力信号に基づき像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を最適化する制御を行うので、トナーのすり抜けによるクリーニング不良、像担持体とクリーニングブレード間で発生するブレード鳴きやビビリ、クリーニングブレードがめくれ上がるブレードめくれ、像担持体表面にトナー添加物や紙粉等が付着することによるフィルミングの発生などの不具合を解消し、常に良好なクリーニング性能を発揮し、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去することができる。   According to the first aspect of the present invention, the frictional force of the cleaning blade against the image carrier is detected by the frictional force detection means, and the frictional force of the cleaning blade against the image carrier is optimized based on the output signal of the frictional force detection means. Therefore, there are poor cleaning due to toner slipping, blade noise and chatter generated between the image carrier and the cleaning blade, blade turning up of the cleaning blade, toner additives and paper dust on the surface of the image carrier. Problems such as the occurrence of filming due to adhesion can be solved, and a good cleaning performance can always be exhibited. Toner remaining on the image carrier after image transfer can be removed using a cleaning blade.

請求項2に記載の発明によれば、摩擦力検出手段を、クリーニングブレードに取り付ける感圧素子と、その電気特性変化を検出する検出回路とで構成するので、感圧素子の電気特性変化を検出回路で検出してその出力信号に基づき制御を行い、クリーニングブレードの材質の選定幅を狭めない手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the frictional force detecting means is composed of the pressure sensitive element attached to the cleaning blade and the detection circuit for detecting the change in the electric characteristic, the change in the electric characteristic of the pressure sensitive element is detected. By means of detection by a circuit and control based on the output signal, it is possible to eliminate the above-mentioned problems and always exhibit good cleaning performance by means that does not narrow the selection range of the material of the cleaning blade.

請求項3に記載の発明によれば、摩擦力検出手段を、クリーニングブレード中に分散して設ける導電性粒子と、クリーニングブレードの電気特性変化を検出する検出回路とで構成するので、クリーニングブレードの電気特性変化を検出回路で検出してその出力信号に基づき制御を行い、クリーニングブレードの小型化が図れる手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。   According to the third aspect of the present invention, the frictional force detecting means is composed of conductive particles provided dispersed in the cleaning blade and a detection circuit for detecting a change in electrical characteristics of the cleaning blade. By means of detecting a change in electrical characteristics by a detection circuit and performing control based on the output signal to reduce the size of the cleaning blade, it is possible to solve the above-described problems and always exhibit good cleaning performance.

請求項4に記載の発明によれば、摩擦力検出手段を、抵抗薄膜で検出回路を形成することによりクリーニングブレード上に構成するするので、検出回路である抵抗薄膜で電気特性変化を検出してその出力信号に基づき制御を行い、バッチ加工が可能であり、量産性がよく低価格な手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the frictional force detecting means is formed on the cleaning blade by forming a detection circuit with a resistive thin film. Control is performed based on the output signal, batch processing is possible, and mass production is good and inexpensive means can solve the above-described problems and always exhibit good cleaning performance.

請求項5に記載の発明によれば、摩擦力検出手段を、クリーニングブレードに取り付ける歪みセンサと、その電気特性変化を検出する検出回路とで構成するので、歪みセンサの電気特性変化を検出回路で検出してその出力信号に基づき制御を行い、安価な手段で、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the frictional force detecting means is composed of the strain sensor attached to the cleaning blade and the detection circuit for detecting the change in the electrical characteristics. Detection is performed and control is performed based on the output signal, and the above-described problems can be solved and inexpensive cleaning performance can always be exhibited by inexpensive means.

請求項6に記載の発明によれば、検出回路の出力信号に基づきクリーニングブレードを駆動して、像担持体に対するクリーニングブレードの接触圧力を変化するクリーニングブレード駆動手段を備えるので、検出回路の出力信号に基づきクリーニングブレード駆動手段を制御して、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を調整し、上述した不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。例えば、摩擦力不足によりクリーニング不良を生ずるときには、クリーニングブレード駆動手段によりクリーニングブレードを駆動して接触圧力を増加し、他方摩擦力の過多によりブレード鳴きやブレードめくれを生ずるときには、クリーニングブレード駆動手段によりクリーニングブレードを駆動して接触圧力を低減する。   According to the sixth aspect of the invention, since the cleaning blade is driven based on the output signal of the detection circuit to change the contact pressure of the cleaning blade against the image carrier, the output signal of the detection circuit is provided. Based on the above, the cleaning blade driving means is controlled to adjust the frictional force of the cleaning blade with respect to the image bearing member, so that the above-mentioned problems can be solved and always good cleaning performance can be exhibited. For example, when a cleaning failure occurs due to insufficient frictional force, the cleaning blade is driven by the cleaning blade driving means to increase the contact pressure. On the other hand, when excessive blade friction or blade turning occurs due to excessive frictional force, cleaning is performed by the cleaning blade driving means. Drive the blade to reduce the contact pressure.

請求項7に記載の発明によれば、検出回路の出力信号に基づき像担持体の交換時期を報知する報知手段を備えるので、検出回路の出力信号に基づき報知手段により報知して像担持体の交換を促し、例えばフィルミングの発生などによるクリーニング性能の低下を早めに解消することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the notification means for notifying the replacement timing of the image carrier based on the output signal of the detection circuit is provided, the notification means notifies the image carrier based on the output signal of the detection circuit. It is possible to prompt replacement, and for example, it is possible to quickly eliminate a deterioration in cleaning performance due to filming.

請求項8に記載の発明によれば、検出回路の出力信号に基づき像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離する除去ブレード駆動手段を備えるので、検出回路の出力信号に基づき除去ブレード駆動手段で像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離し、フィルミングの発生を効果的に解消して常に良好なクリーニング性能を発揮することができる。   According to the eighth aspect of the invention, since the removal blade driving means for contacting and separating the filming removal blade with respect to the image carrier based on the output signal of the detection circuit is provided, the removal blade drive is performed based on the output signal of the detection circuit. By means of this, the filming removal blade can be brought into contact with and separated from the image carrier to effectively eliminate the occurrence of filming and always exhibit good cleaning performance.

請求項9に記載の発明によれば、像担持体上に一定の画像パターンを形成し、その一定の画像パターン形成位置における、像担持体に対するクリーニングブレードの摩擦力を摩擦力検出手段により検出し、その摩擦力検出手段の出力信号に基づき制御を行うので、画像パターンによるばらつきをなくして検出精度を向上し、一層良好なクリーニング性能を発揮することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, a fixed image pattern is formed on the image carrier, and the frictional force of the cleaning blade against the image carrier at the fixed image pattern forming position is detected by the frictional force detecting means. Since the control is performed based on the output signal of the frictional force detecting means, it is possible to improve the detection accuracy by eliminating the variation due to the image pattern, and to exhibit better cleaning performance.

請求項10に記載の発明によれば、プロセスカートリッジにあって、請求項1ないし8のいずれか1に記載のクリーニング装置を備えるので、小型化とメンテナンス性を向上し、常に良好なクリーニング性能を発揮するクリーニング装置を備えたプロセスカートリッジを提供することができる。   According to a tenth aspect of the present invention, the process cartridge includes the cleaning device according to any one of the first to eighth aspects, so that miniaturization and maintainability are improved, and a good cleaning performance is always obtained. It is possible to provide a process cartridge provided with a cleaning device to be exhibited.

請求項11に記載の発明によれば、画像形成装置にあって、請求項1ないし8のいずれか1に記載のクリーニング装置を備えるので、常に良好なクリーニング性能を発揮するクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することができる。   According to the eleventh aspect of the present invention, since the image forming apparatus includes the cleaning apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the image includes the cleaning apparatus that always exhibits good cleaning performance. A forming apparatus can be provided.

請求項12に記載の発明によれば、画像形成装置にあって、請求項10に記載のプロセスカートリッジを複数備えるので、小型化とメンテナンス性を向上し、常に良好なクリーニング性能を発揮するプロセスカートリッジを複数設けた、例えばカラー画像形成装置を提供することができる。   According to the invention described in claim 12, since the image forming apparatus includes a plurality of process cartridges according to claim 10, the process cartridge is improved in size and maintenance, and always exhibits good cleaning performance. For example, a color image forming apparatus can be provided.

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図1には、この発明に係る電子写真方式の画像形成装置であって、その内部機構の全体概略構成を示す。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of an internal mechanism of an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention.

図中符号100は、画像形成装置本体である。画像形成装置本体100は、シートバンク200上に載置してなる。   Reference numeral 100 in the figure denotes an image forming apparatus main body. The image forming apparatus main body 100 is placed on a sheet bank 200.

画像形成装置本体100には、内部に、像担持体としてドラム状の感光体10を設ける。この感光体10のまわりには、図中上側に配置するローラ状の帯電装置11から、感光体10の回転方向(時計方向)に順に、右側に現像装置12、下側に転写装置13、左側にクリーニング装置14、左斜め上側に除電装置15を配置してなる。   The image forming apparatus main body 100 is provided with a drum-shaped photoconductor 10 as an image carrier. Around the photoconductor 10, in order from the roller-shaped charging device 11 arranged on the upper side in the figure, in the rotation direction (clockwise) of the photoconductor 10, the developing device 12 on the right side, the transfer device 13 on the lower side, and the left side In addition, a cleaning device 14 is disposed, and a neutralization device 15 is disposed on the upper left side.

そのうち、現像装置12では、トナーとして、重合法により製造した重合トナーを用い、その重合トナーを、現像ローラ16を用いて付着して感光体10上の静電潜像を可視像化する。符号17は、現像装置12に新しいトナーを補給するトナー補給装置である。   Among them, in the developing device 12, a polymerized toner manufactured by a polymerization method is used as the toner, and the polymerized toner is attached using a developing roller 16 to visualize the electrostatic latent image on the photoconductor 10. Reference numeral 17 denotes a toner supply device for supplying new toner to the developing device 12.

また、転写装置13は、左右2つのローラ18・19間に転写ベルト20を掛け回して構成し、その転写ベルト20を転写位置で感光体10の周面に押し当ててなる。符号21は、転写ベルト20に付着したトナーや紙粉を除去するベルトクリーニング装置である。なお、ここで転写装置13は、もちろん図示するようなベルト状に限らず、ローラ状でもよく、また非接触の転写チャージャなどとしてもよい。   Further, the transfer device 13 is configured by winding a transfer belt 20 between two left and right rollers 18 and 19 and pressing the transfer belt 20 against the peripheral surface of the photoconductor 10 at a transfer position. Reference numeral 21 denotes a belt cleaning device that removes toner and paper dust adhering to the transfer belt 20. Of course, the transfer device 13 is not limited to a belt shape as illustrated, but may be a roller shape or a non-contact transfer charger.

また、画像形成装置本体100の内部には、シートバンク200から送り出したシート(記録媒体)Sを搬送し、上述の転写位置を経て画像形成装置本体100の排出口から画像形成装置本体100の外部に排出するシート搬送路Rを備える。   In addition, the sheet (recording medium) S sent from the sheet bank 200 is transported inside the image forming apparatus main body 100, passes through the transfer position described above, and is discharged from the image forming apparatus main body 100 to the outside of the image forming apparatus main body 100. The sheet conveying path R for discharging is provided.

シート搬送路Rには、転写位置の上流に一対のレジストローラ22、一対の搬送ローラ23などを設ける。また、感光体10の下流には、定着装置24を備える。定着装置24には、定着温度に加熱する加熱ローラ25とそれに押し当てる加圧ローラ26を設ける。   In the sheet conveyance path R, a pair of registration rollers 22 and a pair of conveyance rollers 23 are provided upstream of the transfer position. Further, a fixing device 24 is provided downstream of the photoreceptor 10. The fixing device 24 includes a heating roller 25 that heats to a fixing temperature and a pressure roller 26 that presses the heating roller 25.

他方、シートバンク200には、内部に、記録媒体であるシートSを積載して収納する。そして、呼出ローラ27・供給ローラ28・分離ローラ29を設け、画像形成装置本体100のシート搬送路Rへと通じる供給路R1を形成する。   On the other hand, in the sheet bank 200, sheets S as recording media are stacked and stored. A calling roller 27, a supply roller 28, and a separation roller 29 are provided to form a supply path R 1 that leads to the sheet conveyance path R of the image forming apparatus main body 100.

さて、いまこの画像形成装置を用いて画像を形成するときは、不図示のメインスイッチをオンして後、不図示のスタートスイッチを押す。そして、所定のタイミングで不図示の感光体駆動モータにより感光体10を時計まわりに回転し、帯電装置11で表面を一様に帯電し、次いで不図示の露光装置でレーザ光Lを照射して光書込みを行い、感光体10の表面に静電潜像を形成し、そののち現像装置12で現像ローラ16によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。   Now, when forming an image using this image forming apparatus, a main switch (not shown) is turned on and then a start switch (not shown) is pressed. Then, the photosensitive member 10 is rotated clockwise by a photosensitive member driving motor (not shown) at a predetermined timing, the surface is uniformly charged by the charging device 11, and then the laser beam L is irradiated by an exposure device (not shown). Optical writing is performed to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 10, and then the developing device 12 attaches toner by the developing roller 16 to visualize the electrostatic latent image.

また、スタートスイッチを押したとき、所定のタイミングでシートバンク200中の呼出ローラ27によりシートSを送り出し、続く供給ローラ28・分離ローラ29で1枚ずつ分離して搬送しながら供給路R1から画像形成装置本体100のシート搬送路Rに入れ、一対の搬送ローラ23で搬送して一対のレジストローラ22間に突き当てて止める。そして、上述した感光体10上のトナー画像にタイミングを合わせてレジストローラ22を回転し、感光体10の下側の転写位置へと送り込む。   Further, when the start switch is pressed, the sheet S is sent out by the calling roller 27 in the sheet bank 200 at a predetermined timing, and the image is supplied from the supply path R1 while being separated and conveyed one by one by the subsequent supply roller 28 and separation roller 29. The sheet is placed in the sheet conveyance path R of the forming apparatus main body 100, conveyed by the pair of conveyance rollers 23, and abutted between the pair of registration rollers 22 and stopped. Then, the registration roller 22 is rotated in synchronization with the above-described toner image on the photoconductor 10 and sent to the lower transfer position of the photoconductor 10.

それから、転写位置へと送り込んだシートSに、転写装置13により感光体10上のトナー画像を転写して画像を形成する。画像転写後のシートSは、転写ベルト20で搬送して定着装置24へと導き、回転する加熱ローラ25と加圧ローラ26間に通して、それら両ローラで搬送しながら、熱と圧力を加えてトナー画像を定着して後、画像形成装置本体100外に排出する。   Then, the toner image on the photoreceptor 10 is transferred to the sheet S fed to the transfer position by the transfer device 13 to form an image. The sheet S after the image transfer is conveyed by the transfer belt 20 and guided to the fixing device 24. The sheet S passes between the rotating heating roller 25 and the pressure roller 26 and is conveyed by both the rollers while applying heat and pressure. After fixing the toner image, the toner image is discharged out of the image forming apparatus main body 100.

一方、画像転写後の感光体10上の残留トナーをクリーニング装置14で除去して感光体10の表面を清掃し、除電装置15で感光体10上の残留電位を除去して帯電からはじまる次の画像形成に備える。   On the other hand, the residual toner on the photoconductor 10 after image transfer is removed by the cleaning device 14 to clean the surface of the photoconductor 10, and the residual potential on the photoconductor 10 is removed by the static eliminator 15 to start from charging. Prepare for image formation.

図2には、図1に示す画像形成装置本体100内に備えるプロセスカートリッジPを示す。   FIG. 2 shows a process cartridge P provided in the image forming apparatus main body 100 shown in FIG.

この図2に示すとおり、図示例では、上述した感光体10、帯電装置11、現像装置12、クリーニング装置14、除電装置15を1つのカートリッジケース30内に収納して一体化し、小型化を図るとともにメンテナンス性を向上すべく、プロセスカートリッジPを形成してなる。そして、画像形成装置本体100に対して一括して着脱自在とする。   As shown in FIG. 2, in the illustrated example, the above-described photoreceptor 10, charging device 11, developing device 12, cleaning device 14, and static eliminator 15 are housed and integrated in one cartridge case 30 to reduce the size. At the same time, the process cartridge P is formed in order to improve maintainability. Then, the image forming apparatus main body 100 is detachable in a lump.

ところで、図2から判るように、クリーニング装置14は、クリーニングケース32の感光体10側に開口33を設け、その開口上縁にブレードホルダ34を介してクリーニングブレード35の基端縁を取り付け、先端縁を感光体10の周面に押し当てる。   By the way, as can be seen from FIG. 2, the cleaning device 14 is provided with an opening 33 on the photosensitive member 10 side of the cleaning case 32, and a base edge of the cleaning blade 35 is attached to the upper edge of the opening via a blade holder 34. The edge is pressed against the peripheral surface of the photoconductor 10.

図3には、そのプロセスカートリッジPに備える感光体10とクリーニング装置14のクリーニングブレード35との位置関係を示す。   FIG. 3 shows the positional relationship between the photoconductor 10 provided in the process cartridge P and the cleaning blade 35 of the cleaning device 14.

この図3に示すごとく、クリーニングブレード35の先端縁を感光体10の周面に押し当てる。そして、像担持体である感光体10の回転とともに、クリーニングブレード35を用いて画像転写後に感光体10上に残留するトナーを除去する。一般的なクリーニングブレード35の寸法は、幅aが320mm、長さbが10mm、厚さcが2mmである。   As shown in FIG. 3, the leading edge of the cleaning blade 35 is pressed against the peripheral surface of the photoconductor 10. Then, along with the rotation of the photoconductor 10 as the image carrier, the toner remaining on the photoconductor 10 after the image transfer is removed using the cleaning blade 35. The general dimensions of the cleaning blade 35 are a width a of 320 mm, a length b of 10 mm, and a thickness c of 2 mm.

さて、この発明では、クリーニング装置14に、像担持体である感光体10に対するクリーニングブレード35の摩擦力を検出する摩擦力検出手段を備える。   In the present invention, the cleaning device 14 is provided with a frictional force detecting means for detecting the frictional force of the cleaning blade 35 against the photosensitive member 10 as an image carrier.

図4には、この発明によるクリーニング装置14の構成を示す。
図4に示す例では、クリーニングブレード35に取り付ける感圧素子40と、その電気特性変化を検出する検出回路41とで摩擦力検出手段42を構成している。摩擦力検出手段42の検出回路41には、制御回路43を接続し、制御回路43を介してクリーニングブレード駆動手段44を接続する。
FIG. 4 shows the configuration of the cleaning device 14 according to the present invention.
In the example shown in FIG. 4, the frictional force detecting means 42 is configured by the pressure-sensitive element 40 attached to the cleaning blade 35 and the detection circuit 41 that detects a change in electrical characteristics thereof. A control circuit 43 is connected to the detection circuit 41 of the frictional force detection means 42, and a cleaning blade drive means 44 is connected via the control circuit 43.

そして、感光体10に対するクリーニングブレード35の摩擦力を摩擦力検出手段42で直接検出し、その検出回路41の出力信号に基づき摩擦力の変動パターンから制御回路43でクリーニングブレード駆動手段44をフィードバック制御し、クリーニングブレード駆動手段44によりクリーニングブレード35をY方向に駆動して、感光体10に対するクリーニングブレード35の接触圧力を変化する。   Then, the frictional force of the cleaning blade 35 against the photosensitive member 10 is directly detected by the frictional force detecting means 42, and the cleaning blade driving means 44 is feedback-controlled by the control circuit 43 based on the fluctuation pattern of the frictional force based on the output signal of the detection circuit 41. Then, the cleaning blade 35 is driven in the Y direction by the cleaning blade driving means 44 to change the contact pressure of the cleaning blade 35 with respect to the photoreceptor 10.

図5には、クリーニングブレード35に対する感圧素子40の取り付け状態例を示す。
図示例の感圧素子40は、ゴム製で、矩形状をなし、クリーニングブレード35の裏面両側に、ブレードの変形を妨げないように弾性接着剤を用いて貼り付ける。当然、2つに限らず、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
FIG. 5 shows an example of how the pressure sensitive element 40 is attached to the cleaning blade 35.
The pressure-sensitive element 40 in the illustrated example is made of rubber, has a rectangular shape, and is attached to both sides of the back surface of the cleaning blade 35 using an elastic adhesive so as not to prevent the blade from being deformed. Of course, the number is not limited to two and may be one or three or more.

図6には、感圧素子40の取り付け状態の他例を示す。
図6(A)で示すようにクリーニングブレード35に感圧素子40を貼り付け、その感圧素子40の背面に図6(B)で示すようにバックアップ材45を貼り付け、図6(C)で示すように感圧素子40をクリーニングブレード35とバックアップ材45とで挟むようにし、検出出力を上げるようにしてもよい。
In FIG. 6, the other example of the attachment state of the pressure sensitive element 40 is shown.
As shown in FIG. 6 (A), the pressure sensitive element 40 is attached to the cleaning blade 35, and the back-up material 45 is attached to the back surface of the pressure sensitive element 40 as shown in FIG. 6 (B). As shown, the pressure sensitive element 40 may be sandwiched between the cleaning blade 35 and the backup material 45 to increase the detection output.

バックアップ材45としては、変形しないように剛性の高いものを用いる。これにより、クリーニングブレード35が変形するときに生ずる変形圧縮力で抵抗変化するのではなく、厚さ方向の体積を下げる圧縮変形で抵抗変化量を増すようにして感度を上げる。   As the backup material 45, a material having high rigidity is used so as not to be deformed. Accordingly, the resistance is not changed by the deformation compressive force generated when the cleaning blade 35 is deformed, but the sensitivity is increased by increasing the resistance change amount by compressive deformation that reduces the volume in the thickness direction.

図7には、正常なクリーニングとクリーニング不良現像が生じたときの摩擦力検出手段42の出力パターンを示す。   FIG. 7 shows an output pattern of the frictional force detection means 42 when normal cleaning and poor cleaning development occur.

正常なクリーニング状態のときは、圧力がほぼ一定で小さな圧力変動を示す。しかし、クリーニング不良を生じたときは、トナーがすり抜けることで、圧力が一瞬低下し、規則性のない圧力変動を示す。このような変動パターンのときには、クリーニングブレード駆動手段44を駆動して感光体10に対するクリーニングブレード35の接触圧力を増加し、良好なクリーニング性能が得られるようにする。   In the normal cleaning state, the pressure is almost constant and shows a small pressure fluctuation. However, when a cleaning failure occurs, the toner slips through, causing the pressure to drop for a moment, indicating a pressure fluctuation with no regularity. In such a variation pattern, the cleaning blade driving means 44 is driven to increase the contact pressure of the cleaning blade 35 with respect to the photoreceptor 10 so that good cleaning performance can be obtained.

図8には、摩擦力検出手段42の別な出力パターンを示す。
図8に示すように、正常なクリーニング状態の出力パターンより高い圧力が規則的に生じているときは、ビビリ現象で、特にひどいときはブレード鳴きを生ずる。このときは、クリーニング不良は発生しないが、騒音として問題となる。そこで、このような変動パターンのときには、クリーニングブレード駆動手段44を駆動して感光体10に対する接触圧力を弱める方向にクリーニングブレード35を移動する。
FIG. 8 shows another output pattern of the frictional force detection means 42.
As shown in FIG. 8, when a pressure higher than the output pattern in the normal cleaning state is regularly generated, chattering occurs, and particularly when the pressure is severe, blade squeal occurs. At this time, no defective cleaning occurs, but it becomes a problem as noise. Therefore, in the case of such a variation pattern, the cleaning blade driving unit 44 is driven to move the cleaning blade 35 in a direction in which the contact pressure with respect to the photoreceptor 10 is weakened.

また、正常なクリーニング状態の出力パターンより小さな圧力で微小に変動しながら安定した値を示す場合がある。このような変動パターンのときには、フィルミングを生じ、クリーニングはされるが、現像時にトナーが感光体10に付着しにくくなって現像不良を生ずる。この原因は、トナーの樹脂が現像圧力で押し付けられることにより感光体10に固着することにある。   In addition, there may be a case where a stable value is shown while slightly fluctuating with a pressure smaller than the output pattern in the normal cleaning state. In such a variation pattern, filming occurs and cleaning is performed, but the toner hardly adheres to the photosensitive member 10 during development, resulting in development failure. This is because the toner resin is fixed to the photosensitive member 10 by being pressed by the development pressure.

図9には、フィルミングを検出したときの制御ブロック図を示す。
フィルミングを生じたときには、例えば図9(A)に示すように、摩擦力検出手段42の検出回路41の出力信号に基づき、制御回路43で制御して、例えば操作パネル上に設けるアラーム等の報知手段47を駆動し、感光体10の交換時期がきたことを報知する。
FIG. 9 shows a control block diagram when filming is detected.
When filming occurs, for example, as shown in FIG. 9A, control is performed by the control circuit 43 based on the output signal of the detection circuit 41 of the frictional force detection means 42, for example, an alarm provided on the operation panel. The notification means 47 is driven to notify that it is time to replace the photosensitive member 10.

また、例えば図9(B)に示すように、摩擦力検出手段42の検出回路41の出力信号に基づき、制御回路43で制御してフィルミング除去ブレード駆動手段48を駆動し、不図示のフィルミング除去ブレードを感光体10に対して接離する。   For example, as shown in FIG. 9B, based on the output signal of the detection circuit 41 of the frictional force detection means 42, the filming blade driving means 48 is driven under the control of the control circuit 43. The ming removal blade is brought into contact with and separated from the photoreceptor 10.

ところで、上述した例では、摩擦力検出手段42を、クリーニングブレード35に取り付ける感圧素子40と、その電気特性変化を検出する検出回路41とで構成する場合について説明した。しかし、摩擦力検出手段42は、別の構成とすることもできる。   By the way, in the above-described example, the case where the frictional force detecting means 42 is configured by the pressure-sensitive element 40 attached to the cleaning blade 35 and the detection circuit 41 that detects a change in its electrical characteristics has been described. However, the frictional force detecting means 42 may have another configuration.

図10には、別の構成の摩擦力検出手段42で用いるクリーニングブレード35の一部を拡大して示す。   FIG. 10 is an enlarged view of a part of the cleaning blade 35 used in the frictional force detecting means 42 having another configuration.

この図10に示すクリーニングブレード35では、絶縁性のゴム材料50と導電性粒子51とで構成する。そして、摩擦力検出手段42を、クリーニングブレード35中に分散して設ける導電性粒子50と、クリーニングブレード35の電気特性変化を検出する検出回路とで構成する。自然状態では、図示するように導電性粒子51はゴム材料50中にほぼ均等に分散して互いに接触しておらず、導通経路が形成されていない状態であり、体積抵抗および表面抵抗はともに10Ω以上の非常に高い電気抵抗値を示している。 The cleaning blade 35 shown in FIG. 10 includes an insulating rubber material 50 and conductive particles 51. The frictional force detecting means 42 is composed of conductive particles 50 that are distributed in the cleaning blade 35 and a detection circuit that detects a change in electrical characteristics of the cleaning blade 35. In the natural state, as shown in the drawing, the conductive particles 51 are almost uniformly dispersed in the rubber material 50 and are not in contact with each other, and no conduction path is formed. It shows a very high electric resistance value of 7 Ω or more.

図11には、このクリーニングブレード35に圧力を加えた状態を示す。
図10に示すクリーニングブレード35に圧力を加えると、図11に示すように導通経路が形成されて3次元的に増える。
FIG. 11 shows a state where pressure is applied to the cleaning blade 35.
When pressure is applied to the cleaning blade 35 shown in FIG. 10, a conduction path is formed as shown in FIG.

図12には、図10に示すクリーニングブレードの負荷Fと抵抗Rの関係を示す。
この図12から判るとおり、減圧して無加圧状態とすると、クリーニングブレード35の復元力で再び図10に示す状態に戻り、電気抵抗値は10Ω以上となる。逆に、加圧状態とすると、電気抵抗値は急激に低くなる。
FIG. 12 shows the relationship between the load F and the resistance R of the cleaning blade shown in FIG.
As can be seen from FIG. 12, when the pressure is reduced and no pressure is applied, the restoring force of the cleaning blade 35 returns to the state shown in FIG. 10, and the electrical resistance value becomes 10 7 Ω or more. On the other hand, when the pressure is applied, the electrical resistance value decreases rapidly.

なお、一般のブレード材に使用されるポリウレタンでゴム材料50の外側を被覆して二重構造とし、耐摩耗性を向上することもできる。   In addition, the outer side of the rubber material 50 is covered with polyurethane used for a general blade material to form a double structure, so that the wear resistance can be improved.

図13には、さらに別の構成の摩擦力検出手段42で用いるクリーニングブレード35と検出回路を示す。
この図13に示す例では、摩擦力検出手段42は、抵抗薄膜53で検出回路を形成することによりクリーニングブレード35上に構成している。抵抗薄膜53は、Ta、Ta−N、Ta−Si、Ni−Cr、Ta−Alなどを蒸着して(B)に示すようなブリッジ回路等を形成し、クリーニングブレード35の歪みを検出する構成とする。
FIG. 13 shows a cleaning blade 35 and a detection circuit used in the frictional force detection means 42 of still another configuration.
In the example shown in FIG. 13, the frictional force detection means 42 is configured on the cleaning blade 35 by forming a detection circuit with the resistive thin film 53. The resistive thin film 53 has a configuration in which Ta, Ta—N, Ta—Si, Ni—Cr, Ta—Al, etc. are deposited to form a bridge circuit as shown in FIG. And

図14には、またさらに別の構成の摩擦力検出手段42で用いるクリーニングブレード35を示す。
摩擦力検出手段42は、クリーニングブレード35に取り付ける歪みセンサ54と、その電気特性変化を検出する検出回路41とで構成する。図示例の歪みセンサ54は、矩形状をなし、クリーニングブレード35の裏面両側に、ブレードの変形を妨げないように弾性接着剤を用いて貼り付ける。この歪みセンサ54も、2つに限らず、1つでもよいし、3つ以上としてもよい。
FIG. 14 shows a cleaning blade 35 used in the frictional force detecting means 42 of still another configuration.
The frictional force detection means 42 includes a strain sensor 54 attached to the cleaning blade 35 and a detection circuit 41 that detects a change in its electrical characteristics. The strain sensor 54 in the illustrated example has a rectangular shape, and is attached to both sides of the back surface of the cleaning blade 35 using an elastic adhesive so as not to prevent the blade from being deformed. The number of strain sensors 54 is not limited to two, and may be one or three or more.

さて、図15には、画像パターンの有無による摩擦力検出手段42の検出出力の違いを示す。   FIG. 15 shows the difference in detection output of the frictional force detection means 42 depending on the presence / absence of an image pattern.

感光体10上の画像を転写位置でシートSに転写するが、このときのトナーの転写率は95%前後であり、残りの5%の残トナーをクリーニング装置14により感光体10の表面から除去する。しかし、画像パターンのない領域では、残トナーは0%であるから、感光体10に対するクリーニングブレード35の摩擦力は、画像パターンがある領域とないところでは当然に異なる。これが、摩擦力検出手段42の出力誤差となり、制御ばらつきとなる。そこで、そのような摩擦力検出手段42への入力誤差を無くして出力誤差を解消し、制御ばらつきをなくす必要がある。   The image on the photoconductor 10 is transferred to the sheet S at the transfer position. At this time, the toner transfer rate is about 95%, and the remaining 5% of the remaining toner is removed from the surface of the photoconductor 10 by the cleaning device 14. To do. However, since the remaining toner is 0% in the area where there is no image pattern, the frictional force of the cleaning blade 35 against the photoconductor 10 is naturally different from the area where there is no image pattern. This becomes an output error of the frictional force detecting means 42, resulting in control variation. Therefore, it is necessary to eliminate such an input error to the frictional force detecting means 42 to eliminate the output error and to eliminate the control variation.

図16には、摩擦力検出手段42の出力誤差を解消する一例を示す。
この図16に示すように、感光体10上に通常の画像パターン56・57などとは別に、ベタ画像等の、感光体10の周方向で一定の画像パターン58を形成し、その一定の画像パターン形成位置に対向してクリーニングブレード35に感圧素子40を貼り付け、一定の画像パターン形成位置における、感光体10に対するクリーニングブレード35の摩擦力を摩擦力検出手段42により検出し、その摩擦力検出手段42の出力信号に基づき制御を行う。
FIG. 16 shows an example for eliminating the output error of the frictional force detecting means 42.
As shown in FIG. 16, apart from the normal image patterns 56 and 57, etc., a constant image pattern 58 such as a solid image is formed on the photosensitive member 10 in the circumferential direction of the photosensitive member 10, and the fixed image is displayed. The pressure sensitive element 40 is affixed to the cleaning blade 35 so as to face the pattern forming position, and the frictional force of the cleaning blade 35 with respect to the photoconductor 10 at the fixed image pattern forming position is detected by the frictional force detecting means 42. Control is performed based on the output signal of the detection means 42.

このようにすることで、画像パターンによる影響をなくして検出精度を向上し、一層良好なクリーニング性能を発揮することができる。   By doing so, it is possible to eliminate the influence of the image pattern, improve the detection accuracy, and exhibit better cleaning performance.

図17には、この発明に係る画像形成装置の他例を示す。
上述した画像形成装置では、1つのプロセスカートリッジを備える画像形成装置に適用した場合について説明した。しかし、この発明は、複数のプロセスカートリッジを備える、例えば図17に示すようなカラー画像形成装置にも適用することができる。
FIG. 17 shows another example of the image forming apparatus according to the present invention.
In the image forming apparatus described above, the case where the present invention is applied to an image forming apparatus including one process cartridge has been described. However, the present invention can also be applied to a color image forming apparatus having a plurality of process cartridges as shown in FIG. 17, for example.

図17に示すカラー画像形成装置では、ローラ60・61にシート搬送ベルト62を掛け回して水平方向に走行可能に保持し、そのシート搬送ベルト62上にマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックのプロセスカートリッジPm、Ps、Py、Pbをタンデム式に配置する。各プロセスカートリッジには、それぞれ上述したと同様に感光体10を設け、そのまわりに帯電装置11、現像装置12、クリーニング装置14、不図示の除電装置などを備える。   In the color image forming apparatus shown in FIG. 17, a sheet conveyance belt 62 is wound around rollers 60 and 61 so as to be able to run in the horizontal direction, and magenta, cyan, yellow and black process cartridges Pm are placed on the sheet conveyance belt 62. , Ps, Py, and Pb are arranged in a tandem manner. Each process cartridge is provided with a photoconductor 10 in the same manner as described above, and is provided with a charging device 11, a developing device 12, a cleaning device 14, a static elimination device (not shown), and the like around the photoconductor 10.

各感光体10のまわりには、またシート搬送ベルト62を挟んで転写装置13を設け、マゼンタ、シアン、イエロ、ブラックの転写位置を形成する。シート搬送ベルト62のまわりには、ベルトクリーニング装置21を配置する。   A transfer device 13 is provided around each photosensitive member 10 with a sheet conveying belt 62 interposed therebetween, and transfer positions of magenta, cyan, yellow, and black are formed. A belt cleaning device 21 is disposed around the sheet conveying belt 62.

シート搬送ベルト62の下方には、シートSを積載して収納し、呼出ローラ27・供給ローラ28・分離ローラ29を設け、シートSをそこからシート搬送ベルト62上へと導き、各転写位置を通って排出口から外部へと排出するシート搬送路Rを形成する。シート搬送路Rの排出口手前には、定着装置24を備える。   Below the sheet conveyance belt 62, the sheets S are stacked and stored, and a calling roller 27, a supply roller 28, and a separation roller 29 are provided. The sheet S is guided from there to the sheet conveyance belt 62, and each transfer position is set. A sheet conveyance path R is formed through which the sheet is discharged from the discharge port to the outside. A fixing device 24 is provided in front of the discharge port of the sheet conveyance path R.

そして、呼出ローラ27によりシートSを送り出し、続く供給ローラ28・分離ローラ29で1枚ずつ分離してシート搬送路Rを通してシート搬送ベルト62上へと導き、シート搬送ベルト62で搬送しながら各転写位置でマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックのトナー画像を順次転写して合成カラー画像を形成し、転写画像を定着装置24で定着して、画像記録したシートSを排出口から外部へと排出する。   Then, the sheet S is sent out by the calling roller 27, separated one by one by the subsequent supply roller 28 and separation roller 29, guided to the sheet conveying belt 62 through the sheet conveying path R, and transferred while being conveyed by the sheet conveying belt 62. The toner images of magenta, cyan, yellow, and black are sequentially transferred at the position to form a composite color image, the transferred image is fixed by the fixing device 24, and the sheet S on which the image is recorded is discharged from the discharge port to the outside.

各プロセスカートリッジPm、Ps、Py、Pbでは、画像転写後の感光体10上の残留トナーをクリーニング装置14で除去して感光体10の表面を清掃し、除電装置で感光体10上の残留電位を除去して帯電からはじまる次の画像形成に備える。   In each of the process cartridges Pm, Ps, Py, Pb, the residual toner on the photoconductor 10 after image transfer is removed by the cleaning device 14 to clean the surface of the photoconductor 10, and the residual potential on the photoconductor 10 is removed by the static eliminator. To prepare for the next image formation starting from charging.

そして、この例においても、各プロセスカートリッジPm、Ps、Py、Pbのクリーニング装置14には、感光体10に対するクリーニングブレード35の摩擦力を検出する摩擦力検出手段を備える。   Also in this example, the cleaning device 14 for each process cartridge Pm, Ps, Py, Pb is provided with a frictional force detecting means for detecting the frictional force of the cleaning blade 35 against the photosensitive member 10.

これにより、トナーのすり抜けによるクリーニング不良、感光体10とクリーニングブレード35間で発生するブレード鳴きやビビリ、クリーニングブレード35がめくれ上がるブレードめくれ、感光体10表面にトナー添加物や紙粉等が付着することによるフィルミングの発生などの不具合を発見して適宜制御し、それらの不具合を解消して常に良好なクリーニング性能を発揮し、クリーニングブレード35を用いて画像転写後に感光体10上に残留するトナーを有効に除去する。   As a result, poor cleaning due to slipping of toner, blade noise and chatter occurring between the photoconductor 10 and the cleaning blade 35, blade turning up of the cleaning blade 35, and toner additives and paper dust adhere to the surface of the photoconductor 10. Toners that occur on the photoconductor 10 after image transfer using the cleaning blade 35 are discovered by controlling defects as needed, such as occurrence of filming, and appropriately controlling them. Is effectively removed.

この発明に係る電子写真方式の画像形成装置であって、その内部機構の全体概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram of an internal mechanism of an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention. 図1に示す画像形成装置本体内に備えるプロセスカートリッジの拡大構成図である。FIG. 2 is an enlarged configuration diagram of a process cartridge provided in the image forming apparatus main body illustrated in FIG. 1. そのプロセスカートリッジに備える感光体とクリーニング装置のクリーニングブレードとの位置関係を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a positional relationship between a photoconductor provided in the process cartridge and a cleaning blade of a cleaning device. この発明によるクリーニング装置の構成図である。It is a block diagram of the cleaning apparatus by this invention. そのクリーニングブレードに対する感圧素子の取り付け状態例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the attachment state of the pressure sensitive element with respect to the cleaning blade. 感圧素子の取り付け状態の他例を示し、(A)はクリーニングブレードに感圧素子を取り付けた状態図、(B)はその後に感圧素子の背面にバックアップ材を取り付けた状態図、(C)はそのときの全体側面図である。FIG. 6 shows another example of the pressure sensor mounting state, (A) is a state diagram in which the pressure sensitive device is mounted on the cleaning blade, (B) is a state diagram in which a back-up material is subsequently mounted on the back surface of the pressure sensitive device, (C ) Is an overall side view at that time. 正常クリーニングとクリーニング不良現像が生じたときの摩擦力検出手段の出力パターンを示す図である。It is a figure which shows the output pattern of the frictional force detection means when normal cleaning and poor cleaning development occur. 摩擦力検出手段の別な出力パターンを示す図である。It is a figure which shows another output pattern of a frictional force detection means. フィルミングの発生を検出したときの制御ブロック図で、(A)は報知手段で報知する場合、(B)は除去ブレードでフィルミングを除去する場合を示す。FIG. 6 is a control block diagram when the occurrence of filming is detected. (A) shows a case where notification is given by the notification means, and (B) shows a case where filming is removed by a removal blade. 別の構成の摩擦力検出手段で用いるクリーニングブレードの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the cleaning blade used with the frictional force detection means of another structure. そのクリーニングブレードに圧力を加えた状態を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the state which applied the pressure to the cleaning blade. 図10に示すクリーニングブレードの負荷と抵抗の関係図である。FIG. 11 is a relationship diagram between the load and resistance of the cleaning blade shown in FIG. 10. (A)はさらに別の構成の摩擦力検出手段で用いるクリーニングブレードの斜視図、(B)はその検出回路図である。(A) is a perspective view of a cleaning blade used in a frictional force detecting means of still another configuration, and (B) is a detection circuit diagram thereof. またさらに別の構成の摩擦力検出手段で用いるクリーニングブレードの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a cleaning blade used in a frictional force detecting unit having still another configuration. 画像パターンの有無による摩擦力検出手段の検出出力の違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in the detection output of the frictional force detection means by the presence or absence of an image pattern. 摩擦力検出手段の出力誤差を解消する一例を示すもので、感光体とクリーニングブレードの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a photoconductor and a cleaning blade, illustrating an example of eliminating an output error of a frictional force detection unit. この発明に係る画像形成装置の他例における内部機構の全体概略構成図である。It is a whole schematic block diagram of the internal mechanism in the other example of the image forming apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 感光体(像担持体)
14 クリーニング装置
35 クリーニングブレード
40 感圧素子
41 検出回路
42 摩擦力検出手段
44 クリーニングブレード駆動手段
47 報知手段
48 除去ブレード駆動手段
51 導電性粒子
53 抵抗薄膜
54 歪みセンサ
58 一定の画像パターン
P プロセスカートリッジ

10 Photoconductor (image carrier)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Cleaning apparatus 35 Cleaning blade 40 Pressure sensitive element 41 Detection circuit 42 Frictional force detection means 44 Cleaning blade drive means 47 Notification means 48 Removal blade drive means 51 Conductive particle 53 Resistance thin film 54 Strain sensor 58 Constant image pattern P Process cartridge

Claims (12)

クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置において、
前記像担持体に対する前記クリーニングブレードの摩擦力を検出する摩擦力検出手段を備えることを特徴とする、クリーニング装置。
In a cleaning device for removing toner remaining on an image carrier after image transfer using a cleaning blade,
A cleaning device, comprising: a friction force detecting means for detecting a friction force of the cleaning blade with respect to the image carrier.
前記摩擦力検出手段を、前記クリーニングブレードに取り付ける感圧素子と、その電気特性変化を検出する検出回路とで構成することを特徴とする、請求項1に記載のクリーニング装置。   The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the frictional force detection unit includes a pressure-sensitive element attached to the cleaning blade and a detection circuit that detects a change in electrical characteristics thereof. 前記摩擦力検出手段を、前記クリーニングブレード中に分散して設ける導電性粒子と、前記クリーニングブレードの電気特性変化を検出する検出回路とで構成することを特徴とする、請求項1に記載のクリーニング装置。   2. The cleaning according to claim 1, wherein the frictional force detecting means includes conductive particles provided dispersed in the cleaning blade, and a detection circuit that detects a change in electrical characteristics of the cleaning blade. apparatus. 前記摩擦力検出手段を、抵抗薄膜で検出回路を形成することにより前記クリーニングブレード上に構成することを特徴とする、請求項1に記載のクリーニング装置。   2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the frictional force detection means is configured on the cleaning blade by forming a detection circuit with a resistive thin film. 前記摩擦力検出手段を、前記クリーニングブレードに取り付ける歪みセンサと、その電気特性変化を検出する検出回路とで構成することを特徴とする、請求項1に記載のクリーニング装置。   The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the frictional force detection unit includes a strain sensor attached to the cleaning blade and a detection circuit that detects a change in electrical characteristics thereof. 前記検出回路の出力信号に基づき前記クリーニングブレードを駆動して、前記像担持体に対する前記クリーニングブレードの接触圧力を変化するクリーニングブレード駆動手段を備えることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか1に記載のクリーニング装置。   6. The cleaning blade driving means for driving the cleaning blade based on an output signal of the detection circuit to change a contact pressure of the cleaning blade with respect to the image carrier. 2. The cleaning device according to 1. 前記検出回路の出力信号に基づき前記像担持体の交換時期を報知する報知手段を備えることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか1に記載のクリーニング装置。   The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a notification unit that notifies a replacement timing of the image carrier based on an output signal of the detection circuit. 前記検出回路の出力信号に基づき前記像担持体に対してフィルミング除去ブレードを接離する除去ブレード駆動手段を備えることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか1に記載のクリーニング装置。   6. The cleaning device according to claim 1, further comprising a removal blade driving unit that contacts and separates the filming removal blade from the image carrier based on an output signal of the detection circuit. 像担持体上に一定の画像パターンを形成し、その一定の画像パターン形成位置における、前記像担持体に対する前記クリーニングブレードの摩擦力を摩擦力検出手段により検出し、その摩擦力検出手段の出力信号に基づき制御を行うとともに、クリーニングブレードを用いて画像転写後に像担持体上に残留するトナーを除去することを特徴とする、クリーニング方法。   A constant image pattern is formed on the image carrier, and the frictional force of the cleaning blade against the image carrier at the constant image pattern forming position is detected by a frictional force detection means, and an output signal of the frictional force detection means And a cleaning blade for removing toner remaining on the image carrier after image transfer using a cleaning blade. 請求項1ないし8のいずれか1に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする、プロセスカートリッジ。   A process cartridge comprising the cleaning device according to claim 1. 請求項1ないし8のいずれか1に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the cleaning device according to claim 1. 請求項10に記載のプロセスカートリッジを複数備えることを特徴とする、画像形成装置。   An image forming apparatus comprising a plurality of process cartridges according to claim 10.
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