JP2010160448A - Cleaning device, and image forming apparatus and image carrier unit provided with the same - Google Patents

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JP2010160448A JP2009004063A JP2009004063A JP2010160448A JP 2010160448 A JP2010160448 A JP 2010160448A JP 2009004063 A JP2009004063 A JP 2009004063A JP 2009004063 A JP2009004063 A JP 2009004063A JP 2010160448 A JP2010160448 A JP 2010160448A
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Hidetoshi Yano
英俊 矢野
Naomi Sugimoto
奈緒美 杉本
Osamu Naruse
修 成瀬
Kenji Sugiura
健治 杉浦
Hiroki Nakamatsu
弘樹 中松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress degradation in cleaning performance by a cleaning brush, when a cleaning device concurrently uses a blade cleaning system and an electrostatic cleaning system is provided with a lubricant feeding mechanism, using a lubricant applying brush. <P>SOLUTION: By making a voltage applied to a cleaning blade 101 cleaning the surface of an intermediate transfer belt 70, the toner on the surface of the intermediate transfer belt is charged to negative polarity, thus the amount of the toner electrostatically adhered to a cleaning brush 102 performing electrostatic cleaning on the downstream side thereof is made large so as to improve the cleaning properties. Then, a lubricant application brush 104 is provided on the downstream side of the cleaning brush. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられるクリーニング装置、並びに、これを備えた画像形成装置及び像担持体ユニットに関するものである。   The present invention relates to a cleaning device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like, and an image forming apparatus and an image carrier unit having the same.

従来、トナー像転写後の像担持体(被清掃体)上に残留したトナーを除去するクリーニング手段としては、ゴム製のクリーニングブレードを像担持体表面に当接させてトナーを除去するブレードクリーニング方式のものが知られている。ブレードクリーニング方式では、クリーニングブレードと像担持体表面との密着度が低いと、トナーがすり抜けてしまってクリーニング性が低下しやすい。そのため、これを防止するために、通常、クリーニングブレードは、十分に強い当接圧で像担持体表面に押し付けられる。しかしながら、クリーニングブレードを極端に強い当接圧で像担持体表面に押し付けると、クリーニングブレードのめくれが発生し、スジ状あるいは帯状のクリーニング不良が生じ、安定したクリーニング性能を保ちつづけることが困難である。また、長期的には、像担持体表面の膜削れが増進して像担持体の寿命が短くなり、また、クリーニングブレードの摩耗が増進してクリーニングブレードの寿命も短くなってしまう。   Conventionally, as a cleaning means for removing toner remaining on an image carrier (a body to be cleaned) after transferring a toner image, a blade cleaning system in which a rubber cleaning blade is brought into contact with the surface of the image carrier to remove the toner. Things are known. In the blade cleaning method, if the degree of adhesion between the cleaning blade and the surface of the image carrier is low, the toner slips and the cleaning performance is likely to deteriorate. Therefore, in order to prevent this, the cleaning blade is usually pressed against the surface of the image carrier with a sufficiently strong contact pressure. However, when the cleaning blade is pressed against the surface of the image carrier with an extremely strong contact pressure, the cleaning blade is turned over, resulting in streaky or strip-like cleaning failure, and it is difficult to keep stable cleaning performance. . Further, in the long term, the film scraping on the surface of the image carrier is promoted to shorten the life of the image carrier, and the wear of the cleaning blade is promoted to shorten the life of the cleaning blade.

また、近年、高画質化の要望が高まり、トナーを小粒径化する傾向にある。さらに、トナー製造コスト低減及び転写率向上の要望から、粉砕(不定形)トナーから重合法による球形トナーを採用する画像形成装置が製品化されている。このような小粒径トナーや球形トナーを用いると、粉砕トナーをクリーニングする場合に比べて、ブレードクリーニング方式では十分なクリーニング性を得ることができない。   In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality, and there is a tendency to reduce the particle size of toner. Further, in order to reduce the toner manufacturing cost and improve the transfer rate, an image forming apparatus that employs a spherical toner obtained by polymerization from a pulverized (indeterminate) toner has been commercialized. When such a small particle size toner or spherical toner is used, sufficient cleaning performance cannot be obtained by the blade cleaning method as compared with the case where the pulverized toner is cleaned.

小粒径トナーや球形トナーでも、当接圧を極端に高くすれば(例えば線圧で100gf/cm以上程度)、ブレードクリーニング方式でもある程度のクリーニング性を得ることが可能である。しかし、上述したとおり、クリーニングブレードのめくれが発生したり、像担持体やクリーニングブレードの寿命が短くなったりするなどの不具合が発生する。特に、感光体(像担持体)の寿命(感光層が当初の1/3程度削れるまでのプリント枚数)については、粉砕トナーに対するクリーニングで一般的に使用される20gf/cm程度の線圧であれば直径30mmの感光体で約100000枚であるところ、100gf/cmの線圧だと約20000枚となる。また、クリーニングブレードの寿命(摩耗によりクリーニング不良が発生するまでのプリント枚数)については、20gf/cm程度の線圧であれば約120000枚であるところ、100gf/cmの線圧だと約20000枚となる。   Even with a small particle size toner or a spherical toner, if the contact pressure is extremely increased (for example, about 100 gf / cm or more in linear pressure), it is possible to obtain a certain level of cleaning performance even with a blade cleaning method. However, as described above, problems such as turning over of the cleaning blade and shortening of the life of the image carrier and the cleaning blade occur. In particular, regarding the life of the photosensitive member (image carrier) (the number of printed sheets until the photosensitive layer is scraped by about 1/3 of the original), the linear pressure of about 20 gf / cm generally used for cleaning of pulverized toner may be used. For example, a photoconductor with a diameter of 30 mm has about 100,000 sheets, and a linear pressure of 100 gf / cm gives about 20,000 sheets. The life of the cleaning blade (the number of prints until a cleaning failure occurs due to wear) is about 120,000 with a linear pressure of about 20 gf / cm, but about 20000 with a linear pressure of 100 gf / cm. It becomes.

小粒径トナーや球形トナーに対しても良好なクリーニング性が得られ、かつ、像担持体の短寿命化を軽減できるクリーニング方式としては、特許文献1に記載されているような静電クリーニング方式がある。特許文献1の静電クリーニング方式は、感光体表面に接触摺擦するように導電性のクリーニングローラを設け、このクリーニングローラに電圧を印加し、摺擦力と静電気力とで、感光体からトナーを除去するものである。このため、小粒径トナーや球形トナーに対しても良好なクリーニング性が得られる。また、特許文献1に記載のクリーニング装置では、クリーニングローラが感光体と接触する位置に対して感光体表面移動方向上流側に、感光体と接触し、且つ、クリーニングローラとは逆極性の電圧が印加された導電性のクリーニングブレードを備えている。   An electrostatic cleaning system as described in Patent Document 1 is a cleaning system that can provide good cleaning properties even for small-diameter toners and spherical toners and that can reduce the life of the image carrier. There is. In the electrostatic cleaning method of Patent Document 1, a conductive cleaning roller is provided so as to rub against the surface of the photosensitive member, and a voltage is applied to the cleaning roller. Is to be removed. For this reason, good cleaning properties can be obtained even for small-diameter toner and spherical toner. Further, in the cleaning device described in Patent Document 1, a voltage having a polarity opposite to that of the cleaning roller is in contact with the photoconductor on the upstream side in the movement direction of the photoconductor surface with respect to a position where the cleaning roller is in contact with the photoconductor. An applied conductive cleaning blade is provided.

一般に、感光体上の転写残トナーは帯電極性分布がブロードで、その帯電極性は正負両極性が混在した状態にある。トナー帯電極性が正負両極性の混在状態であると、クリーニングローラで一方の極性(通常はトナーの正規帯電極性)に帯電したトナーは除去できても、他方の極性に帯電したトナー(通常は正規帯電極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナー)は除去できない。特許文献1に記載のクリーニング装置であれば、転写残トナーはクリーニングブレードが感光体に当接する位置(ブレード当接位置)を通過するときに、クリーニングブレードから電荷の注入を受ける等により、転写残トナーの帯電極性がクリーニングブレードと同極性(通常はトナーの正規帯電極性)に揃えられる。これにより、ブレード当接位置を通過してクリーニングローラが感光体と接触する位置(ローラ接触位置)に到達した転写残トナーは、その帯電極性が一方の極性(クリーニングブレードと同極性)に揃っているので、転写直後は当該極性とは逆極性に帯電していた転写残トナーであっても、クリーニングローラによって静電的に回収することができるようになる。   Generally, the transfer residual toner on the photoconductor has a broad charge polarity distribution, and the charge polarity is in a state where both positive and negative polarities are mixed. If the toner charging polarity is a mixture of positive and negative polarities, the toner charged to one polarity (usually the normal charging polarity of the toner) can be removed by the cleaning roller, but the toner charged to the other polarity (usually normal) The reversely charged toner charged to the opposite polarity to the charged polarity) cannot be removed. In the cleaning device described in Patent Document 1, the transfer residual toner is transferred after the cleaning blade passes through a position where the cleaning blade contacts the photoconductor (blade contact position). The charging polarity of the toner is set to the same polarity as the cleaning blade (usually the normal charging polarity of the toner). As a result, the transfer residual toner that has passed through the blade contact position and reached the position where the cleaning roller comes into contact with the photosensitive member (roller contact position) has the same charge polarity as that of the cleaning blade. Therefore, even after the transfer, even the transfer residual toner charged to a polarity opposite to the polarity can be electrostatically collected by the cleaning roller.

また、静電クリーニング方式では、一般に、多くのトナーを一度に除去することが困難であるため、一度に大量のトナーがローラ接触位置に入力されるとこれをクリーニングしきれず、クリーニング不良となるおそれがある。特許文献1に記載のクリーニング装置によれば、クリーニングローラに対して感光体表面移動方向上流側で、クリーニングブレードによりトナーを堰き止めてトナーを機械的に除去するブレードクリーニング方式を併用している。そのため、一度に大量のトナーがローラ接触位置に入力されても、その大部分をブレード当接位置で堰き止めることができる。これにより、多くのトナーを除去しなければならない状況であっても、一度に大量のトナーがローラ接触位置に入力されることが抑制され、クリーニング不良の発生を抑制できる。   In addition, with the electrostatic cleaning method, it is generally difficult to remove a large amount of toner at once, and if a large amount of toner is input to the roller contact position at a time, the toner cannot be completely cleaned, resulting in poor cleaning. There is. According to the cleaning device described in Patent Document 1, a blade cleaning method is used in combination with a cleaning roller that dams the toner by a cleaning blade and mechanically removes the toner upstream of the cleaning roller in the moving direction of the photoreceptor surface. Therefore, even if a large amount of toner is input to the roller contact position at once, most of the toner can be dammed up at the blade contact position. Thereby, even in a situation where a lot of toner has to be removed, it is possible to suppress a large amount of toner from being input to the roller contact position at a time, and to prevent the occurrence of defective cleaning.

また、特許文献2には、感光体表面に接触するようにブラシ部を移動させ、ステアリン酸亜鉛からなる固形潤滑剤から潤滑剤を削り取りながら、これによりブラシ部に付着した潤滑剤を感光体表面へ塗布する潤滑剤塗布ブラシを、クリーニングブレードが配置されたクリーニングケース内に設けたクリーニング装置が開示されている。一般に、潤滑剤は、感光体表面とこれに接触する部材との間の摩擦係数を下げる目的で、感光体表面に対して塗布される。例えば、感光体表面とこれに接触するクリーニングブレードとの間の摩擦係数を下げ、クリーニングブレードのめくれを防止する目的に対しても、潤滑剤を感光体表面に塗布することは有効である。
また、クリーニング装置のクリーニングケース内に潤滑剤塗布ブラシを設けることで、潤滑剤の飛散や潤滑剤塗布ブラシに付着した転写残トナーの飛散などを、クリーニングケースを利用して防止することができる。よって、特許文献2に記載のクリーニング装置によれば、クリーニングケースとは別個にこれらの飛散を防止するためのケースが不要となる結果、感光体周囲の限られたスペースの有効活用が可能となる。
In Patent Document 2, the brush part is moved so as to come into contact with the surface of the photoreceptor, and the lubricant adhered to the brush part is removed by removing the lubricant from the solid lubricant made of zinc stearate. There has been disclosed a cleaning device in which a lubricant application brush to be applied to is provided in a cleaning case in which a cleaning blade is disposed. In general, the lubricant is applied to the surface of the photoconductor for the purpose of reducing the coefficient of friction between the surface of the photoconductor and a member in contact therewith. For example, it is effective to apply a lubricant to the surface of the photosensitive member for the purpose of reducing the coefficient of friction between the surface of the photosensitive member and the cleaning blade in contact with the surface and preventing the cleaning blade from turning over.
Further, by providing the lubricant application brush in the cleaning case of the cleaning device, it is possible to prevent the scattering of the lubricant and the transfer residual toner adhering to the lubricant application brush by using the cleaning case. Therefore, according to the cleaning device described in Patent Document 2, a case for preventing the scattering of these separately from the cleaning case becomes unnecessary, and as a result, the limited space around the photosensitive member can be effectively used. .

一般に、トナーは、クリーニングブレードと感光体表面との間に存在することで、これらの間の潤滑機能を発揮する。そのため、上記特許文献1に記載のクリーニング装置では、ブレード当接位置へのトナー入力が少な過ぎると、クリーニングブレードと感光体表面との間の摩擦係数が高まり、クリーニングブレードのめくれが発生したり、感光体やクリーニングブレードの寿命が短くなったりするなどの不具合が発生する。例えば、文字画像などの画像面積率が低い画像を大量に連続プリントする場合などは、ブレード当接位置へのトナー入力が少なく、このような不具合が発生しやすい。そのため、上記特許文献1に記載のクリーニング装置のようにブレードクリーニング方式と静電クリーニング方式とを併用したクリーニング装置において、特許文献2に記載のクリーニング装置のように像担持体表面へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構を設けることは有効である。   Generally, the toner is present between the cleaning blade and the surface of the photosensitive member, thereby exerting a lubricating function between them. Therefore, in the cleaning device described in Patent Document 1, if the toner input to the blade contact position is too small, the coefficient of friction between the cleaning blade and the surface of the photoreceptor increases, and the cleaning blade is turned up. Problems such as shortening the life of the photoconductor and the cleaning blade occur. For example, when a large amount of images having a low image area ratio such as character images are continuously printed, the toner input to the blade contact position is small, and such a problem is likely to occur. Therefore, in the cleaning device using both the blade cleaning method and the electrostatic cleaning method as in the cleaning device described in Patent Document 1, the lubricant is supplied to the surface of the image carrier as in the cleaning device described in Patent Document 2. It is effective to provide a lubricant supply mechanism.

ここで、ブレードクリーニング方式と静電クリーニング方式とを併用したクリーニング装置において、潤滑剤塗布ブラシを用いた潤滑剤供給機構を設ける場合に本発明者らが見出した問題点について説明する。
感光体に限らず中間転写ベルト等を含めた像担持体全般において、像担持体周囲のスペースは非常に限られており、像担持体周囲の省スペース化を図ることは重要な課題となっている。この課題に対しては、潤滑剤塗布ブラシをクリーニング装置のケース内に設け、潤滑剤塗布ブラシをクリーニング装置のケースとは別個のケース内に設ける場合に比べて、像担持体周囲の省スペース化を図ることが有効である。そして、像担持体表面に潤滑剤を塗布するために用いる潤滑剤塗布ブラシの構造は、静電クリーニング方式で利用するクリーニングブラシの構造と同様である。この点に着目すれば、図16に示すように、クリーニングブラシ202に固形潤滑剤205を当接させる構成とすることでクリーニングブラシ202を潤滑剤塗布ブラシとして利用し、クリーニングブラシ202で像担持体(図示の例では中間転写ベルト70)の表面上の転写残トナーを静電的に回収しつつ潤滑剤を像担持体表面に塗布するという構成を採用するのが、像担持体周囲の限られたスペースを有効活用する上では更に有効である。
ところが、このような構成を採用すると、クリーニングブラシ202のブラシ部の表面を大量の潤滑剤が覆うことになり、ブラシ部表面にトナーが静電気的に吸着し得る部分がほとんどなくなってしまい、ブラシ部表面にトナーを静電的に吸着させる力が弱まる。これにより、クリーニングブラシ202によるクリーニング性能が落ちてしまうという問題が生じる。
Here, a problem found by the present inventors when a lubricant supply mechanism using a lubricant application brush is provided in a cleaning device using both a blade cleaning method and an electrostatic cleaning method will be described.
In general, not only the photoconductor but also the image carrier including the intermediate transfer belt and the like, the space around the image carrier is very limited, and it is important to save space around the image carrier. Yes. Compared to the case where the lubricant application brush is provided in the case of the cleaning device and the lubricant application brush is provided in a case separate from the case of the cleaning device, the space around the image carrier is reduced. Is effective. The structure of the lubricant application brush used for applying the lubricant to the surface of the image carrier is the same as the structure of the cleaning brush used in the electrostatic cleaning method. If attention is paid to this point, as shown in FIG. 16, the cleaning brush 202 is used as a lubricant application brush by a configuration in which the solid lubricant 205 is brought into contact with the cleaning brush 202. The configuration in which the lubricant is applied to the surface of the image carrier while electrostatically recovering the transfer residual toner on the surface of the intermediate transfer belt 70 in the illustrated example is limited to the periphery of the image carrier. This is even more effective in effectively using the space.
However, when such a configuration is adopted, the surface of the brush portion of the cleaning brush 202 is covered with a large amount of lubricant, and the portion where the toner can be electrostatically adsorbed on the surface of the brush portion is almost eliminated. The force that electrostatically attracts toner to the surface is weakened. This causes a problem that the cleaning performance of the cleaning brush 202 is deteriorated.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ブレードクリーニング方式と静電クリーニング方式とを併用したクリーニング装置に潤滑剤塗布ブラシを用いた潤滑剤供給機構を設ける場合であっても、クリーニングブラシによるクリーニング性能の低下を抑制することができるクリーニング装置、並びにこれを備えた画像形成装置及び像担持体ユニットを提供することである。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a lubricant supply mechanism using a lubricant application brush in a cleaning device using both a blade cleaning method and an electrostatic cleaning method. Even if it is a case, it is providing the cleaning apparatus which can suppress the fall of the cleaning performance by a cleaning brush, an image forming apparatus provided with the same, and an image carrier unit.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面移動する被清掃体表面に当接して該被清掃体表面上のトナーを堰き止めることにより該被清掃体表面をクリーニングするとともに、印加された電圧によって該被清掃体表面上のトナーを所定極性に帯電させる導電性のクリーニングブレードと、該クリーニングブレードの被清掃体表面移動方向下流側で、該被清掃体表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、印加された電圧によって該被清掃体表面上の該所定極性に帯電したトナーを静電的に該ブラシ部に付着させることにより、該被清掃体表面をクリーニングするクリーニングブラシと、該クリーニングブレードと該クリーニングブラシとを収容するクリーニングケースとを有するクリーニング装置において、上記クリーニングブラシの被清掃体表面移動方向下流側で、上記被清掃体表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、該ブラシ部に付着している潤滑剤を該被清掃体表面へ塗布する潤滑剤塗布ブラシを、上記クリーニングケース内に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のクリーニング装置において、上記クリーニングブラシのブラシ部に対向するように自己の表面を移動させながら、印加された電圧によって該ブラシ部に付着した上記所定極性に帯電したトナーを静電的に自己の表面に付着させることにより、該クリーニングブラシからトナーを回収する回収用回転体と、該回収用回転体の表面に当接して該回収用回転体の表面上のトナーを堰き止めることにより該回収用回転体の表面からトナーを除去する除去ブレードとを有し、上記潤滑剤塗布ブラシのブラシ部が該回収用回転体の表面に接触するように、該潤滑剤塗布ブラシを配置したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、転写後に上記像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置として、請求項1又は2のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、それぞれ色の異なるトナーを収容した複数の現像装置を備え、上記像担持体1つに対して該複数の現像装置を対向配置させ、該像担持体上の潜像に対して該複数の現像装置によりそれぞれ異なる色のトナーを付着させることにより、該像担持体上にトナー像を形成することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3の画像形成装置において、それぞれ色の異なるトナーを収容した複数の現像装置を備え、上記像担持体は該複数の現像装置と同数備わっており、各像担持体に対して1つずつ現像装置が対向配置され、各像担持体上の潜像に対して各現像装置によりそれぞれ異なる色のトナーを付着させることにより、各像担持体上に各色トナー像を形成し、これらのトナー像を重ね合わせてトナー像を最終的に記録材上に形成することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4又は5の画像形成装置において、上記像担持体として、フィラーを分散させた材料からなる感光体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記像担持体として、充填材で補強された表面層を有する有機感光体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項4乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記像担持体として、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記像担持体として、感光層がアモルファスシリコンからなる感光体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項3の画像形成装置において、潜像担持体上に形成したトナー像を上記像担持体に転写してから最終的に記録材上に形成することを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記記録材を表面に吸着させて搬送する記録材搬送部材を有し、該記録材搬送部材上に付着したトナーをクリーニングするためのクリーニング装置として、請求項1又は2のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項3乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記トナーとして、形状係数SF1が100以上150以下のものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、像担持体と、転写後に該像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置とを一体的に支持し、該像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在な像担持体ユニットにおいて、上記クリーニング装置として、請求項1又は2のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 cleans and applies the surface of the object to be cleaned by damming the toner on the surface of the object to be cleaned by contacting the surface of the object to be cleaned moving. A conductive cleaning blade for charging the toner on the surface of the object to be cleaned to a predetermined polarity by the applied voltage, and a brush so as to contact the surface of the object to be cleaned on the downstream side of the surface of the object to be cleaned A cleaning brush for cleaning the surface of the object to be cleaned by electrostatically adhering the toner charged to the predetermined polarity on the surface of the object to be cleaned to the brush part by the applied voltage while moving the part; In the cleaning apparatus having the cleaning blade and the cleaning case for storing the cleaning brush, Lubricant for applying the lubricant adhering to the brush part to the surface of the object to be cleaned while moving the brush part in contact with the surface of the object to be cleaned on the downstream side of the surface of the object to be cleaned An application brush is provided in the cleaning case.
Further, the invention of claim 2 is the cleaning device according to claim 1, wherein the predetermined polarity attached to the brush portion by an applied voltage while moving its surface so as to face the brush portion of the cleaning brush. The electrostatic charge toner is electrostatically attached to the surface of the self-recovery, the recovery rotary body for recovering the toner from the cleaning brush, and the surface of the recovery rotary body in contact with the surface of the recovery rotary body A removal blade that removes the toner from the surface of the recovery rotator by damming the toner above, and the brush portion of the lubricant application brush is in contact with the surface of the recovery rotator. A lubricant application brush is arranged.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image on a recording material by transferring a toner image formed on the image bearing member from the image bearing member to a recording material. The cleaning device of claim 1 or 2 is used as a cleaning device for cleaning residual toner remaining on the image carrier after transfer.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the image forming apparatus further comprises a plurality of developing devices each containing toner of different colors, and the plurality of developing devices are arranged opposite to the one image carrier. The toner images are formed on the image carrier by attaching toners of different colors to the latent image on the image carrier by the plurality of developing devices.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the image forming apparatus includes a plurality of developing devices each containing toner of different colors, and the same number of the image bearing members as the plurality of developing devices are provided. One developing device is arranged opposite to the image carrier, and each color toner is attached to each image carrier by attaching a different color toner to each latent image on each image carrier. An image is formed, and these toner images are superposed to form a toner image on a recording material finally.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth or fifth aspect, a photosensitive member made of a material in which a filler is dispersed is used as the image carrier.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fourth to sixth aspects, an organic photoreceptor having a surface layer reinforced with a filler is used as the image carrier. It is a feature.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fourth to seventh aspects, an organic photoreceptor using a cross-linked charge transport material is used as the image carrier. To do.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fourth to sixth aspects, a photosensitive member having a photosensitive layer made of amorphous silicon is used as the image carrier. It is.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the toner image formed on the latent image carrier is transferred to the image carrier and finally formed on the recording material. It is what.
The invention according to claim 11 is an image forming apparatus for forming an image on the recording material by finally transferring the toner image formed on the image bearing member from the image bearing member onto the recording material. The cleaning device according to claim 1, further comprising a recording material conveying member that adsorbs and conveys the recording material to a surface thereof, and the cleaning device according to claim 1 or 2 as a cleaning device for cleaning toner adhering to the recording material conveying member. It is characterized by this.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the third to eleventh aspects, the toner has a shape factor SF1 of 100 or more and 150 or less. is there.
According to a thirteenth aspect of the present invention, an image carrier and a cleaning device for cleaning residual toner remaining on the image carrier after transfer are integrally supported and formed on the image carrier. In the image carrier unit that is detachable from the image forming apparatus that forms an image on the recording material by finally transferring the toner image from the image carrier onto the recording material, the cleaning device includes: The cleaning device according to claim 1 or 2 is used.

本発明は、ブレードクリーニング方式と静電クリーニング方式とを併用したクリーニング装置において、潤滑剤塗布ブラシをクリーニングブラシとは別個にクリーニングケース内に配置する。したがって、クリーニングブラシを潤滑剤塗布ブラシとして利用する場合に比べて、クリーニングブラシに付着する潤滑剤の量が少なくなる。その結果、クリーニングブラシに潤滑剤が付着することによるクリーニングブラシのクリーニング性能の低下は抑制される。   According to the present invention, in a cleaning device using both a blade cleaning method and an electrostatic cleaning method, a lubricant application brush is disposed in a cleaning case separately from a cleaning brush. Therefore, the amount of lubricant adhering to the cleaning brush is reduced as compared with the case where the cleaning brush is used as a lubricant application brush. As a result, the deterioration of the cleaning performance of the cleaning brush due to the adhesion of the lubricant to the cleaning brush is suppressed.

実施形態に係るプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment. 同プリンタに用いられるベルトクリーニング装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the belt cleaning apparatus used for the printer. 同ベルトクリーニング装置のクリーニングブレードの通過前後における転写残トナーの帯電分布を示すグラフである。4 is a graph showing a charge distribution of a transfer residual toner before and after passing through a cleaning blade of the belt cleaning device. 図16に示したベルトクリーニング装置において、固形潤滑剤のクリーニングブラシへの加圧力とクリーニング性との関係を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the relationship between the pressure applied to the cleaning brush of the solid lubricant and the cleaning property in the belt cleaning device shown in FIG. 16. 実施形態に係るベルトクリーニング装置において、潤滑剤塗布ブラシの回収ローラへの食い込み量とクリーニング性との関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the amount of biting into the recovery roller of the lubricant application brush and the cleaning property in the belt cleaning device according to the embodiment. 同ベルトクリーニング装置において、回収ローラの回転数に対する潤滑剤塗布ブラシの回転数の比率(回転数比)とクリーニング性との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the ratio of the rotation speed of the lubricant application brush to the rotation speed of the collecting roller (rotation speed ratio) and the cleaning performance in the belt cleaning device. 変形例に係るベルトクリーニング装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the belt cleaning apparatus which concerns on a modification. 実施形態に係るベルトクリーニング装置のクリーニングブレード通過後における転写残トナーの帯電分布が、クリーニングブレードへの印加電圧の増加に応じて変化することを説明するためのグラフである。6 is a graph for explaining that a charge distribution of a transfer residual toner after passing through a cleaning blade of the belt cleaning device according to the embodiment changes according to an increase in an applied voltage to the cleaning blade. クリーニングブレードの当接部の動き(スティックスリップ現象)を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the motion (stick-slip phenomenon) of the contact part of a cleaning blade. アモルファスシリコン感光体の層構成の説明図である。It is explanatory drawing of the layer structure of an amorphous silicon photoreceptor. 形状係数SF−1を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner for explaining a shape factor SF-1. 形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner for explaining a shape factor SF-2. 像担持体ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of an image carrier unit. 1ドラム型のフルカラー画像形成装置の要部構成図である。1 is a configuration diagram of a main part of a one-drum type full-color image forming apparatus. 紙搬送ベルトにクリーニング装置を備えた構成の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the structure provided with the cleaning apparatus in the paper conveyance belt. クリーニングブラシを潤滑剤塗布ブラシとして利用したベルトクリーニング装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the belt cleaning apparatus using the cleaning brush as a lubricant application brush.

以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態におけるプリンタの概略構成図である。
このプリンタは、いわゆる中間転写方式のタンデム型画像形成装置である。このプリンタは、複数の支持ローラ64,65,67,68,69に張架された像担持体としての中間転写体である中間転写ベルト70を備えている。この中間転写ベルト70は、図中時計回り方向に表面移動する。2つの支持ローラ64,65に張架されている中間転写ベルト70における平坦面部分には、4つの潜像担持体としての感光体1Y,1M,1C,1Kが並んで対向配置されている。各感光体1Y,1M,1C,1Kの周囲には、それぞれ、帯電手段としての帯電ローラ3Y,3M,3C,3K、現像手段としての現像装置6Y,6M,6C,6K、除電ランプ2Y,2M,2C,2K、感光体クリーニング装置20Y,20M,20C,20K等が設けられている。また、プリンタは、複数枚の記録材としての記録紙を収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙は、図示しない給紙ローラにより1枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写ローラ66と中間転写ベルト70との間の二次転写領域に送り出される。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a printer which is an electrophotographic image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to the present embodiment.
This printer is a so-called intermediate transfer tandem image forming apparatus. This printer includes an intermediate transfer belt 70 that is an intermediate transfer member as an image carrier that is stretched around a plurality of support rollers 64, 65, 67, 68, and 69. The intermediate transfer belt 70 moves in the clockwise direction in the drawing. On the flat surface portion of the intermediate transfer belt 70 stretched between the two support rollers 64 and 65, the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K as the latent image carriers are arranged to face each other. Around each of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K, charging rollers 3Y, 3M, 3C, and 3K as charging means, developing devices 6Y, 6M, 6C, and 6K as developing means, and discharge lamps 2Y and 2M, respectively. , 2C, 2K, and photoconductor cleaning devices 20Y, 20M, 20C, 20K, and the like. The printer also includes a paper feed cassette (not shown) that stores recording paper as a plurality of recording materials. The recording paper in the paper feeding cassette is adjusted by a pair of registration rollers (not shown) one by one by a paper feeding roller (not shown), and then sent to a secondary transfer region between the secondary transfer roller 66 and the intermediate transfer belt 70. It is.

このプリンタにおいて画像形成を行う場合、まず、各感光体1Y,1M,1C,1Kを図中反時計方向に回転駆動するとともに、中間転写ベルト70を図中時計回り方向に回転駆動する。そして、各感光体1Y,1M,1C,1Kの表面をそれぞれの帯電ローラ3Y,3M,3C,3Kで一様に帯電した後、各感光体1Y,1M,1C,1Kの表面に対して画像データで変調されたレーザー光4Y,4M,4C,4Kを照射して、各感光体1Y,1M,1C,1Kの表面に各色の静電潜像をそれぞれ形成する。各感光体1Y,1M,1C,1Kの表面上の各色静電潜像に対しては、それぞれ、現像装置6Y,6M,6C,6Kにより各色トナーがそれぞれ付着し、これにより各色トナー像が形成される。各色トナー像は、中間転写ベルト70上に互いに重なり合うように一次転写される。中間転写ベルト70上の各色トナー像は、互いに重なり合った状態で、二次転写ローラ66により二次転写領域に搬送されてきた記録紙上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙は、図示しない定着部に搬送され、記録紙を加熱、加圧して、記録紙上のトナー像を記録紙に定着させる。定着後の記録紙は、図示しない排紙トレー上に排出する。転写後の各感光体1の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置20Y,20M,20C,20Kで除去される。また、被清掃体である中間転写ベルト70の表面に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置100で除去される。   When image formation is performed in this printer, first, the photosensitive members 1Y, 1M, 1C, and 1K are rotated in the counterclockwise direction in the drawing, and the intermediate transfer belt 70 is rotated in the clockwise direction in the drawing. Then, the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K are uniformly charged by the respective charging rollers 3Y, 3M, 3C, and 3K, and then images are formed on the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. Laser light 4Y, 4M, 4C, and 4K modulated with data are irradiated to form electrostatic latent images of the respective colors on the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K, respectively. Each color electrostatic latent image on the surface of each photoconductor 1Y, 1M, 1C, 1K is adhered to each color toner by developing devices 6Y, 6M, 6C, 6K, respectively, thereby forming each color toner image. Is done. Each color toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 70 so as to overlap each other. The respective color toner images on the intermediate transfer belt 70 are transferred onto the recording paper conveyed to the secondary transfer area by the secondary transfer roller 66 in a state where they overlap each other. The recording paper to which the toner image is transferred in this manner is conveyed to a fixing unit (not shown), and the recording paper is heated and pressurized to fix the toner image on the recording paper to the recording paper. The recording sheet after fixing is discharged onto a discharge tray (not shown). The transfer residual toner remaining on the surface of each photoreceptor 1 after the transfer is removed by the photoreceptor cleaning devices 20Y, 20M, 20C, and 20K. Further, the transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 70 that is the object to be cleaned is removed by the belt cleaning device 100.

次に、本発明の特徴部分である、中間転写ベルト70の表面をクリーニングするためのベルトクリーニング装置100の構成について説明する。
図2は、本ベルトクリーニング装置100の概略構成を示す説明図である。
このベルトクリーニング装置100は、中間転写ベルト70の表面に当接して中間転写ベルト表面上のトナーを堰き止めることにより中間転写ベルト表面をクリーニングする導電性のクリーニングブレード101を有する。このクリーニングブレード101の中間転写ベルト表面移動方向下流側には、中間転写ベルト表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、ブラシ用電源102aにより印加されたプラス極性の電圧(例えば+300V)によって中間転写ベルト表面上のマイナス極性(正規帯電極性)に帯電したトナーを静電的にブラシ部に付着させることにより中間転写ベルト表面をクリーニングするクリーニングブラシ102が設けられている。本実施形態のクリーニングブラシ102は、中間転写ベルト70の表面移動方向に対してカウンター方向に回転駆動する。
Next, the configuration of the belt cleaning apparatus 100 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 70, which is a characteristic part of the present invention, will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the belt cleaning device 100.
The belt cleaning apparatus 100 includes a conductive cleaning blade 101 that cleans the surface of the intermediate transfer belt by contacting the surface of the intermediate transfer belt 70 and blocking toner on the surface of the intermediate transfer belt. On the downstream side of the cleaning blade 101 in the intermediate transfer belt surface movement direction, the brush portion is moved so as to be in contact with the intermediate transfer belt surface, and the positive polarity voltage (for example, +300 V) applied by the brush power source 102a is used as an intermediate. A cleaning brush 102 is provided for cleaning the surface of the intermediate transfer belt by electrostatically adhering a negatively charged toner (regular charging polarity) on the surface of the transfer belt to the brush portion. The cleaning brush 102 of this embodiment is rotationally driven in the counter direction with respect to the surface movement direction of the intermediate transfer belt 70.

クリーニングブレード101とクリーニングブラシ102は、クリーニングケース103に収容されている。クリーニングケース103の中間転写ベルト表面移動方向上流端と下流端には、入口シール103a及び出口シール103bが設けられている。入口シール103aは、中間転写ベルト70上のトナーを掻き取らないように構成されている。具体的には、入口シール103aは、厚さ0.2mmのポリウレタンゴムで形成され、中間転写ベルト70の表面に対する当接角度が11°で、かつ、食い込み量が1mmとなるように、中間転写ベルト70の表面に接触している。   The cleaning blade 101 and the cleaning brush 102 are accommodated in a cleaning case 103. An inlet seal 103a and an outlet seal 103b are provided at the upstream end and the downstream end of the cleaning case 103 in the intermediate transfer belt surface moving direction. The inlet seal 103a is configured not to scrape off the toner on the intermediate transfer belt 70. Specifically, the inlet seal 103a is formed of polyurethane rubber having a thickness of 0.2 mm, the intermediate transfer belt 70 has a contact angle of 11 ° with respect to the surface of the intermediate transfer belt 70, and the bite amount is 1 mm. It is in contact with the surface of the belt 70.

ここで、中間転写ベルト70上のトナー帯電分布(q/d分布)は、二次転写領域を通過する前までは、その大部分がマイナス極性(正規帯電極性)に帯電している。しかし、二次転写領域を通過する際にプラス極性の二次転写バイアスを受けることで、図3のクリーニングブレード通過前のトナー帯電分布のように、その一部が正規帯電極性とは逆極性であるプラス極性に帯電してしまう。このままでは、当該一部のトナーについてはクリーニングブラシ102によって静電的に回収できず、クリーニングブラシ102によるクリーニング性が悪化してしまう。なお、本明細書におけるトナー帯電分布は、細川ミクロン製E−スパートアナライザで計測したものであり、縦軸に収集した個数に対する比率をとり、横軸にトナー1個の帯電量をとったものである。今回の収集個数は、転写残トナーが少ないため、500個としている。   Here, most of the toner charge distribution (q / d distribution) on the intermediate transfer belt 70 is negatively charged (normally charged polarity) before passing through the secondary transfer region. However, by passing a secondary transfer bias of positive polarity when passing through the secondary transfer region, a part of the toner charge distribution before passing through the cleaning blade in FIG. It will be charged with a certain positive polarity. In this state, some of the toner cannot be electrostatically collected by the cleaning brush 102, and the cleaning performance by the cleaning brush 102 deteriorates. The toner charge distribution in this specification is measured with an E-spurt analyzer manufactured by Hosokawa Micron. The vertical axis represents the ratio to the collected number, and the horizontal axis represents the charge amount of one toner. is there. The number of collections this time is 500 because there is little transfer residual toner.

そこで、本実施形態において、クリーニングブレード101には、中間転写ベルト表面上の逆帯電トナーをマイナス極性に戻すために、ブレード用電源101aによってマイナス極性の電圧(例えば−1200V)が印加されている。これにより、図3のクリーニングブレード通過後のトナー帯電分布のように、逆帯電トナーの大部分を正規帯電極性であるマイナス極性に戻すことができる。その結果、クリーニングブレード101をすり抜けてクリーニングブラシ102のブラシ当接位置に到達する前に逆帯電トナーを正規帯電極性(マイナス極性)に戻すことができ、クリーニングブラシ102によるクリーニング性を向上させることができる。   Therefore, in this embodiment, a negative polarity voltage (for example, -1200 V) is applied to the cleaning blade 101 by the blade power source 101a in order to return the reversely charged toner on the surface of the intermediate transfer belt to the negative polarity. As a result, most of the reversely charged toner can be returned to the negative polarity, which is the normal charge polarity, like the toner charge distribution after passing through the cleaning blade in FIG. As a result, the reversely charged toner can be returned to the normal charged polarity (minus polarity) before passing through the cleaning blade 101 and reaching the brush contact position of the cleaning brush 102, and the cleaning performance by the cleaning brush 102 can be improved. it can.

本実施形態において、クリーニングブレード101には、中間転写ベルト表面上のトナーをマイナス極性に帯電させるために、ブレード用電源101aによってマイナス極性の電圧が印加されている。これにより、正規帯電極性(マイナス極性)とは逆極性に帯電したトナーであっても、クリーニングブレード101をすり抜けてクリーニングブラシ102のブラシ当接位置に到達する前にマイナス極性に戻すことができる。よって、クリーニングブラシ102によるクリーニング性を向上させることができる。   In this embodiment, a negative polarity voltage is applied to the cleaning blade 101 by the blade power source 101a in order to charge the toner on the surface of the intermediate transfer belt to a negative polarity. Thus, even toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity (minus polarity) can be returned to the minus polarity before passing through the cleaning blade 101 and reaching the brush contact position of the cleaning brush 102. Therefore, the cleaning property by the cleaning brush 102 can be improved.

また、本実施形態において、クリーニングブラシ102の中間転写ベルト表面移動方向下流側には、中間転写ベルト70の表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、そのブラシ部に付着している粉体状の潤滑剤を中間転写ベルト表面へ塗布する潤滑剤塗布ブラシ104も、クリーニングブレード101やクリーニングブラシ102と同じクリーニングケース103内に設けられている。この潤滑剤塗布ブラシ104には、バネ105aにより潤滑剤塗布ブラシ104へ押し付けられる向きに例えば4Nで付勢された固形潤滑剤105が当接している。潤滑剤塗布ブラシ104が回転駆動すると、そのブラシ部で固形潤滑剤105を削り取り、これによりブラシ部に粉体状の潤滑剤が付着する。そして、この粉体状の潤滑剤がブラシ部に付着したまま、潤滑剤塗布ブラシ104の回転駆動に伴って潤滑剤塗布ブラシ104と中間転写ベルト70の表面との当接箇所まで搬送されることにより、粉体状の潤滑剤が中間転写ベルト表面に塗布される。   Further, in this embodiment, the powder adhering to the brush portion while moving the brush portion so as to contact the surface of the intermediate transfer belt 70 on the downstream side of the cleaning brush 102 in the moving direction of the intermediate transfer belt surface. A lubricant application brush 104 for applying a lubricant to the surface of the intermediate transfer belt is also provided in the same cleaning case 103 as the cleaning blade 101 and the cleaning brush 102. The solid lubricant 105 urged by, for example, 4N is in contact with the lubricant application brush 104 in a direction in which the lubricant application brush 104 is pressed against the lubricant application brush 104 by a spring 105a. When the lubricant application brush 104 is driven to rotate, the solid lubricant 105 is scraped off by the brush portion, and thereby the powdery lubricant adheres to the brush portion. Then, the powdery lubricant is transported to the contact portion between the lubricant application brush 104 and the surface of the intermediate transfer belt 70 as the lubricant application brush 104 is rotationally driven while being adhered to the brush portion. Thus, a powdery lubricant is applied to the surface of the intermediate transfer belt.

また、本実施形態のベルトクリーニング装置100には、クリーニングブラシ102のブラシ部に対向するように自己の表面を移動させながら、回収用電源107aにより印加されたプラス極性の電圧によって、そのブラシ部に付着したマイナス極性に帯電したトナーを静電的に自己の表面に付着させることにより、クリーニングブラシ102からトナーを回収する回収用回転体としての回収ローラ107が設けられている。回収ローラ107に印加する電圧は、クリーニングブラシ102への印加電圧より高い電圧、例えば+700Vとする。この回収ローラ107の表面には、回収ローラ表面上のトナーを堰き止めることにより回収ローラ表面からトナーを除去する除去ブレード108が当接している。この除去ブレード108にも、電源108aによりプラス極性の電圧が印加されており、回収ローラ107の表面に付着したマイナス極性に帯電したトナーを機械的かつ静電的に回収するように構成されている。   Further, in the belt cleaning device 100 of the present embodiment, the brush portion is applied to the brush portion by a positive polarity voltage applied by the recovery power source 107a while moving its surface so as to face the brush portion of the cleaning brush 102. A collection roller 107 is provided as a collection rotating body for collecting the toner from the cleaning brush 102 by electrostatically adhering the negatively charged toner adhering to the surface thereof. The voltage applied to the collection roller 107 is higher than the voltage applied to the cleaning brush 102, for example, + 700V. A removal blade 108 that removes toner from the surface of the collecting roller by abutting the toner on the surface of the collecting roller is in contact with the surface of the collecting roller 107. A positive polarity voltage is also applied to the removal blade 108 by the power source 108a, and the negatively charged toner adhering to the surface of the collection roller 107 is mechanically and electrostatically collected. .

本実施形態において、回収ローラ107の表面には、潤滑剤塗布ブラシ104のブラシ部も接触している。これにより、クリーニングブラシ102のブラシ部に付着したトナーと、潤滑剤塗布ブラシ104のブラシ部に付着したトナーの両方を、1つの回収ローラ107で回収することができる。   In the present embodiment, the brush portion of the lubricant application brush 104 is also in contact with the surface of the collection roller 107. As a result, both the toner attached to the brush portion of the cleaning brush 102 and the toner attached to the brush portion of the lubricant application brush 104 can be collected by the single collection roller 107.

次に、ベルトクリーニング装置100について、更に詳細に説明する。
二次転写で記録紙に転写されず中間転写ベルト70上に残った転写残トナーは、中間転写ベルト70の表面移動に伴って搬送され、クリーニングケース103の入口シール103aのシール部を通過し、クリーニングケース内に入り込む。中間転写ベルト70上の転写残トナーの多くは、クリーニングブレード101により機械的に除去されるが、一部はクリーニングブレード101をすり抜けてしまう。特に、小粒径トナーや球形トナーを用いる場合には、クリーニングブレード101をすり抜ける量が多い。なお、クリーニングブレード101で除去されたトナーは、クリーニングケース103内の回収コイル106によってベルトクリーニング装置100の外部へ排出される。
Next, the belt cleaning device 100 will be described in more detail.
Transfer residual toner that is not transferred to the recording paper in the secondary transfer and remains on the intermediate transfer belt 70 is conveyed along with the surface movement of the intermediate transfer belt 70, passes through the seal portion of the inlet seal 103a of the cleaning case 103, and Get inside the cleaning case. Most of the transfer residual toner on the intermediate transfer belt 70 is mechanically removed by the cleaning blade 101, but part of the toner passes through the cleaning blade 101. In particular, when a small particle size toner or a spherical toner is used, the amount that passes through the cleaning blade 101 is large. The toner removed by the cleaning blade 101 is discharged to the outside of the belt cleaning device 100 by the recovery coil 106 in the cleaning case 103.

クリーニングブレード101をすり抜けた転写残トナーは、次に、クリーニングブラシ102により機械的かつ静電的に中間転写ベルト70の表面から除去される。なお、クリーニングブレード101をすり抜けた転写残トナーの大部分は、クリーニングブレード101に印加されたマイナス極性の電圧により、マイナス極性に統一されている。よって、プラス極性の電圧が印加されたクリーニングブラシ102のブラシ部に対し、効率的にトナーを静電的に付着させることができ、高いクリーニング性を発揮できる。クリーニングブラシ102のブラシ部に付着したトナーは、クリーニングブラシ102の回転駆動に伴って回収ローラ107との接触部に搬送される。そして、この接触部において、クリーニングブラシ102のブラシ部に付着したトナーは、回収ローラ107側へ静電的に移動し、回収ローラ107の表面に付着する。回収ローラ107の表面に付着したトナーは、回収ローラ107の回転駆動に伴って除去ブレード108との接触位置まで搬送される。このとき、回収ローラ107へ接触している回収ローラ用入口シール107bを通過する。この回収ローラ用入口シール107bは、上述した入口シール103aと同様な条件で構成されており、回収ローラ107上のトナーは、回収ローラ用入口シール107bで掻き取られずに、除去ブレード108との接触位置まで搬送される。そして、回収ローラ107の表面に付着したトナーは、この接触位置で、機械的かつ静電的に回収ローラ表面から除去される。除去ブレード108で除去されたトナーは、クリーニングケース103内の回収コイル106によってベルトクリーニング装置100の外部へ排出される。   The transfer residual toner that has passed through the cleaning blade 101 is then mechanically and electrostatically removed from the surface of the intermediate transfer belt 70 by the cleaning brush 102. Note that most of the untransferred toner that has passed through the cleaning blade 101 is unified to a negative polarity by a negative polarity voltage applied to the cleaning blade 101. Therefore, the toner can be efficiently electrostatically attached to the brush portion of the cleaning brush 102 to which the positive polarity voltage is applied, and high cleaning performance can be exhibited. The toner attached to the brush portion of the cleaning brush 102 is conveyed to a contact portion with the collection roller 107 as the cleaning brush 102 is driven to rotate. In this contact portion, the toner adhering to the brush portion of the cleaning brush 102 electrostatically moves to the collection roller 107 side and adheres to the surface of the collection roller 107. The toner adhering to the surface of the collection roller 107 is conveyed to a contact position with the removal blade 108 as the collection roller 107 is driven to rotate. At this time, it passes through the collection roller inlet seal 107 b in contact with the collection roller 107. The recovery roller inlet seal 107b is configured under the same conditions as the above-described inlet seal 103a, and the toner on the recovery roller 107 is not scraped off by the recovery roller inlet seal 107b and contacts the removal blade 108. It is transported to the position. The toner adhering to the surface of the collecting roller 107 is mechanically and electrostatically removed from the surface of the collecting roller at this contact position. The toner removed by the removal blade 108 is discharged to the outside of the belt cleaning device 100 by the recovery coil 106 in the cleaning case 103.

このようにしてクリーニングブレード101及びクリーニングブラシ102によってクリーニングされた中間転写ベルト70の表面に対し、潤滑剤塗布ブラシ104によって潤滑剤が塗布される。中間転写ベルト70に塗布されずに潤滑剤塗布ブラシ104上に残った潤滑剤は、回収ローラ107との接触時に回収ローラ107側へ移動する。回収ローラ107へ移動した潤滑剤は、回収ローラ107と除去ブレード108との接触位置へ搬送され、除去ブレード108で均されて回収ローラ107の表面に均一に付着する。これにより、回収ローラ107の表面と除去ブレード108との間の摩擦係数が下がり、除去ブレード108が捲れてしまうような事態が生じない。   The lubricant is applied by the lubricant application brush 104 to the surface of the intermediate transfer belt 70 cleaned by the cleaning blade 101 and the cleaning brush 102 in this way. The lubricant remaining on the lubricant application brush 104 without being applied to the intermediate transfer belt 70 moves toward the recovery roller 107 when contacting the recovery roller 107. The lubricant that has moved to the collection roller 107 is conveyed to a contact position between the collection roller 107 and the removal blade 108, leveled by the removal blade 108, and uniformly attached to the surface of the collection roller 107. As a result, the friction coefficient between the surface of the collection roller 107 and the removal blade 108 decreases, and a situation in which the removal blade 108 is swollen does not occur.

本実施形態において、クリーニングブラシ102と中間転写ベルト70との食い込み量は1.5mmとし、クリーニングブラシ102と回収ローラ107との食い込み量は1.5mmとし、潤滑剤塗布ブラシ104と中間転写ベルト70との食い込み量は1.5mmとし、潤滑剤塗布ブラシ104と回収ローラ107との食い込み量は0.5mmとしている。クリーニングブラシ102及び潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量の違いは、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107へ移動した潤滑剤が回収ローラ107からクリーニングブラシ102へ移動する量を少なくするために、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量を少なくするためである。   In the present embodiment, the amount of biting between the cleaning brush 102 and the intermediate transfer belt 70 is 1.5 mm, the amount of biting between the cleaning brush 102 and the collection roller 107 is 1.5 mm, and the lubricant applying brush 104 and the intermediate transfer belt 70. The amount of biting between the lubricant application brush 104 and the collection roller 107 is 0.5 mm. The difference in the amount of biting of the cleaning brush 102 and the lubricant application brush 104 into the recovery roller 107 is that the amount of lubricant that has moved from the lubricant application brush 104 to the recovery roller 107 moves from the recovery roller 107 to the cleaning brush 102 is reduced. Therefore, the amount of lubricant movement from the lubricant application brush 104 to the collection roller 107 is reduced.

次に、クリーニングブラシ102によるトナーのクリーニングについて、更に詳細に説明する。
中間転写ベルト70上のトナーは、クリーニングブラシ102に印加された電圧と中間転写ベルト70の表面電位との電位差に応じて移動する。クリーニングブラシ102へ移動したトナーは、クリーニングブラシ102の各ブラシ表面に静電気的に付着し、回収ローラ107との接触部へ運ばれる。クリーニングブラシ102のブラシ表面に静電気的に付着したトナーは、回収ローラ107と接触又は近接することにより、クリーニングブラシ102と回収ローラ107との電位差で回収ローラ107側へ移動する。通常、クリーニングブラシ102への入力トナー量が多くなり、ある限界量(実験的には単位面積当り0.5mg)を超えると、クリーニングブラシ102を通過するトナーが多くなり、クリーニング不良が生じる。この理由は、クリーニングブラシ102の各ブラシ表面をトナーが覆ってしまい、トナーが付着していないブラシ表面部分が少なくなるため、中間転写ベルト70からクリーニングブラシ102へトナーが移動しきれずに、クリーニングブラシ102を通過してしまうことに起因する。したがって、クリーニングブラシ102によるクリーニング性を保つためには、中間転写ベルト70の表面に接触するクリーニングブラシ102の各ブラシ表面に、なるべくトナー等の付着物を残さないことが重要となる。
Next, toner cleaning with the cleaning brush 102 will be described in more detail.
The toner on the intermediate transfer belt 70 moves according to the potential difference between the voltage applied to the cleaning brush 102 and the surface potential of the intermediate transfer belt 70. The toner that has moved to the cleaning brush 102 electrostatically adheres to each brush surface of the cleaning brush 102 and is carried to the contact portion with the collection roller 107. The toner that electrostatically adheres to the brush surface of the cleaning brush 102 moves to the collection roller 107 side due to a potential difference between the cleaning brush 102 and the collection roller 107 by contacting or approaching the collection roller 107. Usually, when the amount of toner input to the cleaning brush 102 increases and exceeds a certain limit amount (experimentally 0.5 mg per unit area), the amount of toner passing through the cleaning brush 102 increases, resulting in poor cleaning. This is because the surface of each brush of the cleaning brush 102 is covered with toner, and the portion of the brush surface to which the toner is not attached decreases, so that the toner cannot move from the intermediate transfer belt 70 to the cleaning brush 102, and the cleaning brush 102 This is due to passing through 102. Therefore, in order to maintain the cleaning performance by the cleaning brush 102, it is important that as much as possible no deposits such as toner remain on the surface of each cleaning brush 102 in contact with the surface of the intermediate transfer belt 70.

中間転写ベルト70からクリーニングブラシ102へのトナーの移動を妨げ得るブラシ表面の付着物は、トナーに限らず、潤滑剤も含まれる。したがって、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107へ移動し、回収ローラ107からクリーニングブラシ102へ移動する潤滑剤の量を少なくすることが望まれる。そのため、本実施形態では、上述したように、潤滑剤塗布ブラシ104と回収ローラ107との食い込み量を少なくし、クリーニングブラシ102への潤滑剤付着量が少なくなるようにしている。   The deposits on the brush surface that can hinder the movement of the toner from the intermediate transfer belt 70 to the cleaning brush 102 are not limited to toner but also include a lubricant. Therefore, it is desirable to reduce the amount of lubricant that moves from the lubricant application brush 104 to the collection roller 107 and moves from the collection roller 107 to the cleaning brush 102. Therefore, in the present embodiment, as described above, the amount of biting between the lubricant application brush 104 and the collection roller 107 is reduced, and the amount of lubricant adhering to the cleaning brush 102 is reduced.

図4は、図16に示したベルトクリーニング装置200において、固形潤滑剤205のクリーニングブラシ202への加圧力とクリーニング性との関係を示すグラフである。
このベルトクリーニング装置200は、クリーニングブラシ202に固形潤滑剤205を当接させる構成とすることでクリーニングブラシ202を潤滑剤塗布ブラシとして利用したものである。図4に示すグラフは、クリーニングブラシ202に入力されるトナーの量が約0.06mg/cm2である場合に、固形潤滑剤のクリーニングブラシ202への加圧力を変化させ、クリーニングブラシ202を通過した後の中間転写ベルト70の表面に付着するトナー量に応じた画像濃度(クリーニング残ID)を測定したものである。このグラフから分かるように、クリーニングブラシ202を利用して潤滑剤を中間転写ベルト70へ塗布する場合、クリーニング残IDは、固形潤滑剤205のクリーニングブラシ202への加圧力が2N以上になると、クリーニング残IDが0.01以上となり、クリーニング不良が発生する。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the pressure applied to the cleaning brush 202 of the solid lubricant 205 and the cleaning property in the belt cleaning device 200 shown in FIG.
This belt cleaning device 200 uses the cleaning brush 202 as a lubricant application brush by adopting a configuration in which the solid lubricant 205 is brought into contact with the cleaning brush 202. The graph shown in FIG. 4 shows that when the amount of toner input to the cleaning brush 202 is about 0.06 mg / cm 2 , the pressure applied to the cleaning brush 202 by the solid lubricant is changed and passes through the cleaning brush 202. Then, the image density (cleaning residual ID) corresponding to the amount of toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt 70 is measured. As can be seen from this graph, when the lubricant is applied to the intermediate transfer belt 70 using the cleaning brush 202, the cleaning residual ID is the cleaning force when the applied pressure of the solid lubricant 205 to the cleaning brush 202 becomes 2N or more. The remaining ID becomes 0.01 or more, and a cleaning failure occurs.

本実施形態のベルトクリーニング装置100において、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量を少なくする方法としては、例えば、潤滑剤塗布ブラシ104の回転数を回収ローラ107の回転数よりも遅くしたり、潤滑剤塗布ブラシ104の植毛密度を少なくしたりする方法が考えられる。具体的には、例えば、潤滑剤塗布ブラシ104の回転数を回収ローラ107の回転数の約1/2とし、潤滑剤塗布ブラシ104の植毛密度をクリーニングブラシ102の約1/2とする。   In the belt cleaning apparatus 100 of this embodiment, as a method of reducing the amount of lubricant movement from the lubricant application brush 104 to the recovery roller 107, for example, the rotation speed of the lubricant application brush 104 is set to be higher than the rotation speed of the recovery roller 107. Also, a method of slowing down or reducing the flocking density of the lubricant application brush 104 can be considered. Specifically, for example, the rotational speed of the lubricant application brush 104 is set to about ½ of the rotational speed of the collection roller 107, and the flocking density of the lubricant application brush 104 is set to about ½ of the cleaning brush 102.

図5は、クリーニングブラシ102に入力されるトナー量が0.06mg/cm2のときの、潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量とクリーニング性との関係を示すグラフである。
このグラフは、縦軸にクリーニング残IDをとり、横軸に潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量をとったものである。グラフ中の○印は、回収ローラ107の回転数に対する潤滑剤塗布ブラシ104の回転数の比率(回転数比)が1/1である場合を示したものである。一方、グラフ中の×印は、上記回転数比が1/2である場合を示したものである。このグラフから分かるように、上記回転数比が1/1である場合には、潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量を0.4mm以下とし、上記回転数比が1/2である場合には、潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量を0.8mm以下とすればよい。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of biting into the collection roller 107 of the lubricant application brush 104 and the cleaning performance when the amount of toner input to the cleaning brush 102 is 0.06 mg / cm 2 .
In this graph, the residual cleaning ID is plotted on the vertical axis, and the amount of biting into the collection roller 107 of the lubricant application brush 104 is plotted on the horizontal axis. The circles in the graph indicate the case where the ratio of the rotational speed of the lubricant application brush 104 to the rotational speed of the collection roller 107 (rotational speed ratio) is 1/1. On the other hand, the x mark in the graph indicates the case where the rotation speed ratio is 1/2. As can be seen from this graph, when the rotational speed ratio is 1/1, the amount of biting into the collection roller 107 of the lubricant application brush 104 is 0.4 mm or less, and the rotational speed ratio is 1/2. In some cases, the amount of biting of the lubricant application brush 104 into the collection roller 107 may be 0.8 mm or less.

また、図6は、クリーニングブラシ102に入力されるトナー量が0.06mg/cm2のときの上記回転数比とクリーニング性との関係を示すグラフである。
このグラフは、縦軸にクリーニング残IDをとり、横軸に上記回転数比をとったものである。グラフ中の○印は、潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量が1.5mmである場合を示したものである。一方、グラフ中の×印は、上記食い込み量が0.5mmである場合を示したものである。このグラフから分かるように、上記食い込み量が1.5mmである場合には、上記回転数比を1/2以下とし、上記食い込み量が0.5mmである場合には、上記回転数比を1/1以下とすればよい。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotational speed ratio and the cleaning performance when the amount of toner input to the cleaning brush 102 is 0.06 mg / cm 2 .
In this graph, the cleaning residual ID is taken on the vertical axis, and the rotation speed ratio is taken on the horizontal axis. The circles in the graph indicate the case where the amount of biting into the collection roller 107 of the lubricant application brush 104 is 1.5 mm. On the other hand, the x mark in the graph indicates the case where the amount of biting is 0.5 mm. As can be seen from this graph, when the amount of biting is 1.5 mm, the rotational speed ratio is ½ or less, and when the amount of biting is 0.5 mm, the rotational speed ratio is 1 / 1 or less.

ここで、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量に応じた不具合について説明する。
回収ローラ107に当接している除去ブレード108には電圧が印加されているため、回収ローラ表面には放電生成物が付着しやすく、この放電生成物により、回収ローラ107と除去ブレード108との間の摩擦係数が上昇しやすい。そのため、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量が少なすぎると、除去ブレード108の捲れが生じやすくなる。
これについて実験を行った結果を下記の表1に示す。

Figure 2010160448
Here, a problem according to the amount of lubricant transferred from the lubricant application brush 104 to the collection roller 107 will be described.
Since a voltage is applied to the removal blade 108 that is in contact with the collection roller 107, the discharge product is likely to adhere to the surface of the collection roller, and this discharge product causes a gap between the collection roller 107 and the removal blade 108. The coefficient of friction tends to increase. Therefore, if the amount of lubricant transferred from the lubricant application brush 104 to the collection roller 107 is too small, the removal blade 108 is liable to bend.
The results of experiments on this are shown in Table 1 below.
Figure 2010160448

この表1は、潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量と、回収ローラ107に当接している除去ブレード108の捲れ状況との関係を示したものである。なお、このときの回収ローラ107に対する潤滑剤塗布ブラシ104の回転数比は1/2である。この表1から分かるように、潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量が小さすぎると、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量が少なすぎて、除去ブレード108の捲れが発生する。   This Table 1 shows the relationship between the amount of biting of the lubricant application brush 104 into the collection roller 107 and the stagnation state of the removal blade 108 that is in contact with the collection roller 107. At this time, the rotation speed ratio of the lubricant application brush 104 to the recovery roller 107 is ½. As can be seen from Table 1, if the amount of biting of the lubricant application brush 104 into the collection roller 107 is too small, the amount of lubricant transferred from the lubricant application brush 104 to the recovery roller 107 is too small, and the removal blade 108 Drowning occurs.

逆に、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量が多すぎる場合、回収ローラ107からクリーニングブラシ102への潤滑剤移動量が多くなる。その結果、上述しようにクリーニングブラシ102のクリーニング性が低下することになる。   Conversely, when the amount of lubricant movement from the lubricant application brush 104 to the collection roller 107 is too large, the amount of lubricant movement from the collection roller 107 to the cleaning brush 102 increases. As a result, as described above, the cleaning performance of the cleaning brush 102 is degraded.

このように、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量は、少なすぎても多すぎても不具合を生じさせるので、潤滑剤塗布ブラシ104から回収ローラ107への潤滑剤移動量を適正な量に調整することが望まれる。
本実施形態では、潤滑剤塗布ブラシ104の中間転写ベルト70への食い込み量を1.5mmとし、潤滑剤塗布ブラシ104の回収ローラ107への食い込み量を0.5mmとし、回収ローラ107に対する潤滑剤塗布ブラシ104の回転数比を1/2とし、潤滑剤塗布ブラシ104の植毛密度を5万本/inch2とした。この条件によれば、本実施形態におけるプリンタにおいて、経時的に除去ブレード108の捲れが生じることはなく、クリーニングブラシ102による中間転写ベルト70上のクリーニング性の低下も生じない。
Thus, since the amount of lubricant transferred from the lubricant application brush 104 to the recovery roller 107 is too small or too large, a problem occurs. Therefore, the amount of lubricant transfer from the lubricant application brush 104 to the recovery roller 107 is increased. It is desirable to adjust to an appropriate amount.
In this embodiment, the amount of biting of the lubricant application brush 104 into the intermediate transfer belt 70 is 1.5 mm, the amount of biting of the lubricant application brush 104 into the collection roller 107 is 0.5 mm, and the lubricant with respect to the collection roller 107 is used. The rotation speed ratio of the application brush 104 was set to 1/2, and the flocking density of the lubricant application brush 104 was set to 50,000 / inch 2 . According to this condition, in the printer according to the present embodiment, the removal blade 108 does not sag over time, and the cleaning performance on the intermediate transfer belt 70 by the cleaning brush 102 does not deteriorate.

図7は、潤滑剤塗布ブラシ104へクリーニングブラシ102と同じ極性の電圧を印加したベルトクリーニング装置の変形例を示す概略構成図である。
なお、ここでは、潤滑剤塗布ブラシ104へ印加する電圧はクリーニングブラシ102への印加電圧と同じものとしている。
通常時は、ベルトクリーニング装置100でクリーニングすべき中間転写ベルト70上のトナーは転写残トナーであるため、その量は比較的少量である。しかし、例えば、ジャム後や、吐き出しモード(画像占有面積の少ない画像を連続でプリントする場合に現像器内トナーの帯電量を一定にする等の目的で、中間転写ベルト70上に横帯ベタ等のトナーを付着させるモード)の際には、大量のトナーがベルトクリーニング装置100に入力される。この場合でも、クリーニングブレード101が新品である初期時であれば、そのほとんどをクリーニングブレード101で除去できるが、経時的にはクリーニングブレード101の摩耗によって、クリーニングブレード101を通過するトナー量が多くなる。クリーニングブレード101を通過するトナー量がおよそ0.5mg/cm2以下であれば、クリーニングブラシ102によって十分にクリーニングできる。しかし、経時において大量のトナーがベルトクリーニング装置100に入力されると、クリーニングブラシ102では十分にクリーニングできない量のトナーがクリーニングブレード101を通過してくる場合がある。この場合、クリーニングブラシ102によって十分にクリーニングできないおそれがあるが、本変形例のように潤滑剤塗布ブラシ104へ電圧を印加して潤滑剤塗布ブラシ104でも静電的なトナーの回収を可能としておくことで、クリーニング不良の発生を抑制できる。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a modified example of the belt cleaning device in which a voltage having the same polarity as that of the cleaning brush 102 is applied to the lubricant application brush 104.
Here, the voltage applied to the lubricant application brush 104 is the same as the voltage applied to the cleaning brush 102.
Normally, the toner on the intermediate transfer belt 70 to be cleaned by the belt cleaning device 100 is a transfer residual toner, and therefore the amount thereof is relatively small. However, for example, after the jam or in the discharge mode (for example, to keep the charge amount of the toner in the developing unit constant when printing an image with a small image occupying area) A large amount of toner is input to the belt cleaning device 100. Even in this case, most of the cleaning blade 101 can be removed by the cleaning blade 101 at the initial stage when it is new, but the amount of toner passing through the cleaning blade 101 increases with time due to wear of the cleaning blade 101. . If the amount of toner passing through the cleaning blade 101 is about 0.5 mg / cm 2 or less, the cleaning brush 102 can sufficiently clean the toner. However, when a large amount of toner is input to the belt cleaning device 100 over time, an amount of toner that cannot be sufficiently cleaned by the cleaning brush 102 may pass through the cleaning blade 101. In this case, there is a possibility that the cleaning brush 102 cannot perform sufficient cleaning. However, as in the present modification, a voltage is applied to the lubricant application brush 104 to enable the lubricant application brush 104 to collect electrostatic toner. As a result, the occurrence of poor cleaning can be suppressed.

なお、潤滑剤塗布ブラシ104の各ブラシ表面は、粉体状の潤滑剤で覆われているが、完全に覆われているわけではないので、少ないトナー量であれば潤滑剤塗布ブラシ104でもクリーニングは可能である。   Each brush surface of the lubricant application brush 104 is covered with a powdery lubricant, but it is not completely covered. Therefore, if the amount of toner is small, the lubricant application brush 104 can be cleaned. Is possible.

次に、トナーの正規帯電極性と同じ極性の電圧(例えば−1200V)が印加されたクリーニングブレード101をすり抜けるときのトナー帯電極性の変化について説明する。
本実施形態において、クリーニングブレード101の電気抵抗は106〜108Ωcm程度であり、中間転写ベルト70との当接圧が20〜40g/cmとなるように、クリーニングブレード101を中間転写ベルト70に対してカウンター方向から当接するようにしている。クリーニングブレード101をすり抜けるトナーは、中間転写ベルト70とクリーニングブレード101とにより、摩擦帯電、電荷注入、放電等によって、図8に示すように、クリーニングブレード101への印加電圧の増加に応じて、トナーの正規帯電極性(マイナス極性)側にシフトする。
Next, a change in toner charging polarity when passing through the cleaning blade 101 to which a voltage (for example, −1200 V) having the same polarity as the normal charging polarity of toner is applied will be described.
In this embodiment, the electrical resistance of the cleaning blade 101 is about 10 6 to 10 8 Ωcm, and the cleaning blade 101 is attached to the intermediate transfer belt 70 so that the contact pressure with the intermediate transfer belt 70 is 20 to 40 g / cm. Against the counter from the counter direction. The toner that passes through the cleaning blade 101 is generated by the intermediate transfer belt 70 and the cleaning blade 101 in accordance with an increase in voltage applied to the cleaning blade 101 by frictional charging, charge injection, discharge, etc., as shown in FIG. Shift to the normal charging polarity (minus polarity) side.

一般に、クリーニングブレード101は、図9に示すように、中間転写ベルト70の回転方向に当接状態が変化する、いわゆるスティックスリップ現象が発生する。クリーニングブレード101が図中点線で示す符号Lの状態になったときにトナーすり抜けが発生する。トナーがクリーニングブレード101と中間転写ベルト70との間にはさまれているとき、クリーニングブレード101に印加された電圧でトナーに電流が流れ込み、トナーは印加電圧側の極性に帯電してクリーニングブレード101を通過する。このような状態でトナーの帯電極性が変化するのは、主に放電によるものであると考えられるが、その他にトナーへの電荷注入によるものとも考えられている。   In general, as shown in FIG. 9, the cleaning blade 101 generates a so-called stick-slip phenomenon in which the contact state changes in the rotation direction of the intermediate transfer belt 70. When the cleaning blade 101 is in the state of the symbol L indicated by the dotted line in the figure, toner slip occurs. When the toner is sandwiched between the cleaning blade 101 and the intermediate transfer belt 70, a current flows into the toner with the voltage applied to the cleaning blade 101, and the toner is charged to the polarity on the applied voltage side and charged with the cleaning blade 101. Pass through. The change in the charging polarity of the toner in such a state is considered to be mainly due to discharge, but it is also considered to be due to charge injection into the toner.

転写後の中間転写ベルト70の表面電位は、転写条件によって多少は異なるが、おおよそ−100V〜+100Vの範囲であることが確認されている。したがって、図9に示したクリーニングブレード101への印加電圧が例えば−1200Vであれば、中間転写ベルト70の表面電位が+100Vの場合、その電位差は1300Vとなるため、放電開始電圧以上となり、放電が始まる。そして、中間転写ベルト70とクリーニングブレード101との間で形成される楔部分の入口と出口の微小ギャップ部において放電が生じることにより、トナーは印加電圧と同じ極性に帯電する。その結果、クリーニングブレード101を通過した後のトナー帯電分布(q/d分布)がマイナス極性側にシフトする。   It has been confirmed that the surface potential of the intermediate transfer belt 70 after the transfer is approximately in the range of −100 V to +100 V, although it varies somewhat depending on the transfer conditions. Therefore, if the applied voltage to the cleaning blade 101 shown in FIG. 9 is, for example, -1200V, the surface potential of the intermediate transfer belt 70 is + 100V, the potential difference is 1300V, so that the discharge start voltage is exceeded and discharge occurs. Begins. The toner is charged to the same polarity as the applied voltage by the occurrence of discharge at the minute gap between the entrance and the exit of the wedge formed between the intermediate transfer belt 70 and the cleaning blade 101. As a result, the toner charge distribution (q / d distribution) after passing through the cleaning blade 101 is shifted to the negative polarity side.

このように、クリーニングブレード101を通過するトナーの帯電極性が一方の極性(本実施形態ではトナーの正規帯電極性と同じ極性)に統一されることで、クリーニングブレード101を通過したトナーは、その極性とは逆の極性の電圧が印加されたクリーニングブラシ102により、効率よく、静電的に除去される。なお、経時的には、クリーニングブレード101の入口側の楔部分は、トナーを堰き止める関係でトナーが充填されてしまうので、トナーを帯電させるための放電は主に出口側の楔部分で生じる放電であるものと考えられる。   As described above, since the charging polarity of the toner passing through the cleaning blade 101 is unified to one polarity (the same polarity as the normal charging polarity of the toner in this embodiment), the toner passing through the cleaning blade 101 has its polarity. It is efficiently and electrostatically removed by the cleaning brush 102 to which a voltage of the opposite polarity is applied. Note that, over time, the wedge portion on the inlet side of the cleaning blade 101 is filled with the toner so as to block the toner, so that the discharge for charging the toner is mainly the discharge generated in the wedge portion on the outlet side. It is thought that it is.

なお、クリーニングブレード101、クリーニングブラシ102、回収ローラ107、除去ブレード108等への印加電圧は、上述した極性とは逆極性であってもよい。   The applied voltage to the cleaning blade 101, the cleaning brush 102, the collection roller 107, the removal blade 108, etc. may have a polarity opposite to that described above.

次に、回収ローラ107上のトナーのクリーニングについて説明する。
トナーが球形トナーのようにブレードクリーニングが困難なものである場合、回収ローラ107上のトナーを除去することは、感光体や中間転写ベルト70上のトナーを除去する場合と同様に、困難である。ただし、回収ローラ107の表面条件は、クリーニングブラシ102に付着したトナーをクリーニングブラシ102と回収ローラ107との間の電位差によって回収ローラ107側へ静電的に移動させることができさえすれば、感光体や中間転写ベルト70の表面条件よりも制約が少ない。そこで、本実施形態では、回収ローラ107として、その表面をトナーとの摩擦係数が低い材料(フッ素等)でコーティングしたり、金属ローラにトナーとの摩擦係数の低いチューブ(PVDF、PFA等のチューブ)を巻いたりした構成を採用している。このような構成であれば、感光体や中間転写ベルト70上ではブレードクリーニングにより除去することが困難である球形トナー等であっても、十分にブレードクリーニングによる除去が可能となる。
Next, toner cleaning on the collection roller 107 will be described.
When the toner is difficult to clean with a blade, such as a spherical toner, it is difficult to remove the toner on the collection roller 107 as in the case of removing the toner on the photosensitive member and the intermediate transfer belt 70. . However, the surface condition of the collection roller 107 is not limited as long as the toner attached to the cleaning brush 102 can be electrostatically moved to the collection roller 107 side by the potential difference between the cleaning brush 102 and the collection roller 107. There are fewer restrictions than the surface conditions of the body and the intermediate transfer belt 70. Therefore, in the present embodiment, the surface of the collection roller 107 is coated with a material having a low coefficient of friction with toner (fluorine or the like), or a metal roller having a low coefficient of friction with the toner (tube such as PVDF or PFA). ) Is used. With such a configuration, even spherical toner or the like that is difficult to remove by blade cleaning on the photoreceptor or the intermediate transfer belt 70 can be sufficiently removed by blade cleaning.

本実施形態におけるベルトクリーニング装置100の各種条件の一例を以下に示す。   An example of various conditions of the belt cleaning apparatus 100 in this embodiment is shown below.

<中間転写ベルト70>
・中間転写ベルト線速:138mm/s
<Intermediate transfer belt 70>
・ Intermediate transfer belt linear velocity: 138 mm / s

<クリーニングブレード101>
・ブレード厚み:2mm
・自由長:7mm
・JIS−A硬度計の測定値:60〜80
・反撥弾性:30%
・電気抵抗:106〜108Ω・cm
・中間転写ベルト70への当接方向:カウンター方向
・当接角度:20°
・当接圧:20g/cm
・印加電圧:−1200V
<Cleaning blade 101>
・ Blade thickness: 2mm
・ Free length: 7mm
・ Measured value of JIS-A hardness meter: 60-80
・ Rebound resilience: 30%
・ Electric resistance: 10 6 to 10 8 Ω · cm
-Contact direction to the intermediate transfer belt 70: counter direction-Contact angle: 20 °
Contact pressure: 20g / cm
-Applied voltage: -1200V

<クリーニングブラシ102>
・クリーニングブラシ材質:導電性ポリエステル、毛足長さ:5mm
・中間転写ベルト70への食い込み量:1.5mm
・クリーニングブラシ線速:138mm/s(中間転写ベルト70と同じ線速)
・クリーニングブラシ軸印加電圧:+300V
・ブラシ原糸抵抗:107Ω・cm、ブラシ植毛密度:10万本/inch2
・ブラシ形態:ブラシ回転方向下流側へ傾斜(斜毛)、直径:15mm
・回転方向:中間転写ベルト70の表面移動方向に対してカウンター方向
・回収ローラ107への食い込み量:1.5mm
<Cleaning brush 102>
・ Cleaning brush material: Conductive polyester, Hair length: 5mm
-Biting amount into the intermediate transfer belt 70: 1.5 mm
Cleaning brush linear velocity: 138 mm / s (same linear velocity as the intermediate transfer belt 70)
-Cleaning brush shaft applied voltage: + 300V
· Resistance of brush original yarn: 10 7 Ω · cm, brush planting density: 100,000 / inch 2
・ Brush shape: Inclined to the downstream side of the brush rotation direction (slanted hair), Diameter: 15 mm
-Rotation direction: Counter direction with respect to the surface movement direction of the intermediate transfer belt 70-Biting amount into the collection roller 107: 1.5 mm

<潤滑剤塗布ブラシ104>
・潤滑剤塗布ブラシ材質:導電性ポリエステル、毛足長さ:5mm
・中間転写ベルト70への食い込み量:1.5mm
・潤滑剤塗布ブラシ線速:69mm/s(クリーニングブラシ線速の1/2)
・潤滑剤塗布ブラシ軸印加電圧:フロート(上述した変形例の場合は+300V)
・ブラシ原糸抵抗:107Ω・cm、ブラシ植毛密度:5万本/inch2
・ブラシ形態:ブラシ回転方向下流側へ傾斜(斜毛)、直径15mm
・回収ローラ107への食い込み量:0.5mm
<Lubricant application brush 104>
-Lubricant application brush material: conductive polyester, hair length: 5mm
-Biting amount into the intermediate transfer belt 70: 1.5 mm
-Lubricant application brush linear velocity: 69 mm / s (1/2 of the cleaning brush linear velocity)
-Lubricant application brush shaft applied voltage: Float (+ 300V in the case of the above-described modification)
・ Brush yarn resistance: 10 7 Ω · cm, brush flocking density: 50,000 / inch 2
・ Brush form: Inclined to the downstream side of the brush rotation direction (slanted hair), diameter 15mm
-Biting amount into the collection roller 107: 0.5 mm

<回収ローラ107>
・回収ローラ材質:SUS芯金にPVDFチューブ(厚さ100μm)、表層:UVコート層(厚さ5μm:絶縁)
・直径:14mm
・回収ローラ線速:138mm/s
・回収ローラ軸印加電圧:+700V
・回転方向:クリーニングブラシ102の回転方向及び潤滑剤塗布ブラシ104の回転方向に対してカウンター方向
<Recovery roller 107>
Collection roller material: SUS cored bar with PVDF tube (thickness 100 μm), surface layer: UV coating layer (thickness 5 μm: insulation)
・ Diameter: 14mm
・ Recovery roller linear speed: 138mm / s
・ Recovery roller shaft applied voltage: + 700V
Rotation direction: counter direction with respect to the rotation direction of the cleaning brush 102 and the rotation direction of the lubricant application brush 104

<除去ブレード108>
・ブレード厚み:2mm
・自由長:7mm
・JIS−A硬度計の測定値:60〜80
・反撥弾性:30%
・電気抵抗:106〜108Ω・cm
・回収ローラ107への当接方向:カウンター方向
・当接角度:20°
・当接圧:20g/cm
・印加電圧:+1300V
<Removal blade 108>
・ Blade thickness: 2mm
・ Free length: 7mm
・ Measured value of JIS-A hardness meter: 60-80
・ Rebound resilience: 30%
・ Electric resistance: 10 6 to 10 8 Ω · cm
-Contact direction to the collection roller 107: counter direction-Contact angle: 20 °
Contact pressure: 20g / cm
・ Applied voltage: + 1300V

<入口シール103a及び回収ローラ用入口シール107b>
・材質:ポリウレタンゴム
・厚さ:0.2mm
・自由長:7mm
・中間転写ベルト又は回収ローラへの当接角度:11°
・中間転写ベルト又は回収ローラへの食い込み量:1mm
<Inlet seal 103a and recovery roller inlet seal 107b>
・ Material: Polyurethane rubber ・ Thickness: 0.2mm
・ Free length: 7mm
-Contact angle to intermediate transfer belt or collection roller: 11 °
-Biting amount into the intermediate transfer belt or collection roller: 1 mm

<出口シール103b>
・材質:ポリウレタンゴム
・厚さ:0.2mm
・自由長:7mm
・中間転写ベルト又は回収ローラへの当接角度:11°
・潤滑剤塗布ブラシ104への食い込み量:1mm
<Outlet seal 103b>
・ Material: Polyurethane rubber ・ Thickness: 0.2mm
・ Free length: 7mm
-Contact angle to intermediate transfer belt or collection roller: 11 °
・ Amount of biting into the lubricant application brush 104: 1 mm

回収ローラ107の表面において、除去ブレード108でトナーが掻き落とされるとき、回収ローラ107の表面電位が低下する。その理由はまだ明らかになっていないが、回収ローラ107の表面に付着した電荷を持ったトナーが除去ブレード108で掻き落とされるときに剥離放電が起きて、回収ローラの表面を構成する高抵抗層あるいは絶縁層にマイナス極性の電荷を与えてしまうか、もしくは、トナー付着により回収ローラ107の表面にマイナス極性の電荷を与え、除去ブレード108でトナーを掻き落としても与えた電荷が残ってしまうことが考えている。そこで、本実施形態では、除去ブレード108に対し、回収ローラ107の印加電圧よりも高い電圧を印加してある。   When the toner is scraped off by the removal blade 108 on the surface of the collection roller 107, the surface potential of the collection roller 107 decreases. The reason for this is not yet clear, but when the charged toner adhering to the surface of the collecting roller 107 is scraped off by the removing blade 108, a peeling discharge occurs, and the high resistance layer constituting the surface of the collecting roller Alternatively, a negative polarity charge is applied to the insulating layer, or a negative polarity charge is applied to the surface of the recovery roller 107 due to toner adhesion, and the applied charge remains even if the removal blade 108 scrapes off the toner. Is thinking. Therefore, in this embodiment, a voltage higher than the voltage applied to the collection roller 107 is applied to the removal blade 108.

また、本実施形態において、中間転写ベルト70としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が106〜1014Ω・cmとなるものが使われている。 In this embodiment, as the intermediate transfer belt 70, a synthetic resin such as polyimide, polycarbonate, polyester, and polypropylene or various rubbers containing a suitable amount of a conductive agent such as carbon black is used. Those having a resistivity of 10 6 to 10 14 Ω · cm are used.

また、弾性を有する中間転写ベルト(以下、必要に応じて「弾性中間転写ベルト」という。)も使用可能である。この場合、導電性弾性層の主基材として、シリコーンゴム、NBR、H−NBR、CR、EPDM、ウレタンゴム等が用いられ、導電性保護層の材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定性、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性能の向上といった目的を達成できるものであれば、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体(PFA)、PVdFなどのフッ素樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマルジョンや有機溶媒に、溶解・分散した塗料を使用することができる。これら保護層は、上記の塗料をディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより設けることができる。さらに、保護層に表面処理または研磨を施すことにより離型性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性等を改善することができる。   Further, an intermediate transfer belt having elasticity (hereinafter, referred to as “elastic intermediate transfer belt” if necessary) can also be used. In this case, silicone rubber, NBR, H-NBR, CR, EPDM, urethane rubber, etc. are used as the main base material of the conductive elastic layer, and the material of the conductive protective layer is reduced frictional resistance, environment of electrical characteristics Is not particularly limited as long as it can achieve the purpose of improving the residual toner cleaning performance by reducing the surface roughness and the surface roughness, but is not limited to polytetrafluoroethylene (PTFE), a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether A coating material obtained by dissolving and dispersing a fluorine resin polymer such as (PFA) or PVdF in an alcohol-soluble nylon-based, silicone resin-based, silane coupler, urethane resin-based emulsion or an organic solvent can be used. These protective layers can be provided by dip coating, spray coating, electrostatic coating, roll coating, or the like. Furthermore, by subjecting the protective layer to surface treatment or polishing, it is possible to improve mold release properties, conductivity, wear resistance, surface cleaning properties, and the like.

次に、本実施形態のプリンタに用いられる感光体1Y,1M,1C,1Kについて詳しく説明する。
本実施形態で用いる感光体1としては、導電性支持体を50[℃]〜400[℃]に加熱し、この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アモルファスシリコン(a−Si)からなる光導電層を有するアモルファスシリコン系感光体(以下、「a−Si系感光体」と称する。)を用いることができる。なかでもプラズマ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なものとして用いられている。
Next, the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K used in the printer of this embodiment will be described in detail.
As the photoreceptor 1 used in the present embodiment, 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, Using an amorphous silicon photoconductor (hereinafter referred to as “a-Si photoconductor”) having a photoconductive layer made of amorphous silicon (a-Si) by a film forming method such as a photo CVD method or a plasma CVD method. Can do. Among them, a plasma CVD method, that is, a method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferably used.

先に述べたa−Si系感光体の層構成は例えば以下のようなものである。図10は、層構成を説明するための模式的構成図である。図10(a)に示すa−Si系感光体500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。図10(b)に示すa−Si系感光体500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。図10(c)に示すa−Si系感光体500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。図10(d)に示すa−Si系感光体500は、支持体501の上に、光導電層502が設けられている。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。   The layer structure of the a-Si photoconductor described above is, for example, as follows. FIG. 10 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration. In the a-Si-based photoconductor 500 shown in FIG. 10A, a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity is provided on a support 501. An a-Si photoconductor 500 shown in FIG. 10B has a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity on a support 501, an amorphous silicon surface layer 503, and the like. It is composed of An a-Si photoconductor 500 shown in FIG. 10C has a photoconductive layer 502 made of a-Si: H, X and having photoconductivity on a support 501, an amorphous silicon surface layer 503, and the like. And an amorphous silicon-based charge injection blocking layer 504. In the a-Si type photoreceptor 500 shown in FIG. 10D, a photoconductive layer 502 is provided on a support 501. The photoconductive layer 502 includes a charge generation layer 505 made of a-Si: H, X and a charge transport layer 506, and an amorphous silicon-based surface layer 503 is provided thereon.

上述したa−Si系感光体500の支持体501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。
支持体501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501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501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10[μm]以上とされる。
The support 501 of the a-Si photoconductor 500 described above 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. Also, a surface of the side on which at least the photosensitive layer is formed of an electrically insulating support such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, or a synthetic resin film or sheet, glass, ceramic, etc. It is also possible to use a support obtained by conducting a conductive treatment.
The shape of the support 501 can be a smooth surface, a cylindrical or plate-like surface having an uneven surface, or an endless belt, and the thickness thereof is appropriately determined so that a desired photoreceptor for an image forming apparatus can be formed. However, when flexibility as a photoreceptor for an image forming apparatus is required, it can be made as thin as possible within a range where the function as the support 501 can be sufficiently exhibited. However, the support 501 is usually set to 10 [μm] or more from the viewpoints of manufacturing and handling, mechanical strength, and the like.

本実施形態に用いることができるa−Si系感光体500には必要に応じて導電性の支持体501と光導電層502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アモルファスシリコン系電荷注入阻止層504を設けるのがいっそう効果的である(図10(c))。すなわち、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層504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501側より光導電層502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、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層504には伝導性を制御する原子を光導電層502に比べ比較的多く含有させる。
アモルファスシリコン系電荷注入阻止層504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0.1〜5[μm]、より好ましくは0.3〜4[μm]、最適には0.5〜3[μm]とされるのが望ましい。
The a-Si-based photoconductor 500 that can be used in this embodiment functions to prevent the injection of charges from the conductive support side between the conductive support 501 and the photoconductive layer 502 as necessary. It is more effective to provide an amorphous silicon-based charge injection blocking layer 504 (FIG. 10C). In other words, the amorphous silicon-based charge injection blocking layer 504 has a function of blocking charge injection from the support 501 side to the photoconductive layer 502 side when the photosensitive layer is subjected to a charging process with a certain polarity on its free surface. It has a so-called polarity dependency that does not exhibit such a function when it is subjected to a charging process with the opposite polarity. In order to provide such a function, the amorphous silicon type charge injection blocking layer 504 contains a relatively large amount of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer 502.
The layer thickness of the amorphous silicon based charge injection blocking layer 504 is preferably 0.1 to 5 [μm], more preferably 0.3 to 4 [μm] from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. [mu] m], optimally 0.5 to 3 [[mu] m].

光導電層502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1〜100[μm]、より好ましくは20〜50[μm]、最適には23〜45[μm]とされるのが望ましい。   The photoconductive layer 502 is formed on the undercoat layer as necessary, and the layer thickness of the photoconductive layer 502 is appropriately determined as desired from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. Is preferably 1 to 100 [μm], more preferably 20 to 50 [μm], and most preferably 23 to 45 [μm].

電荷輸送層506は、光導電層502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506は、その構成要素として少なくともシリコー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506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506については、好ましくは5〜50[μm]、より好ましくは10〜40[μm]、最適には20〜30[μm]とされるのが望ましい。
The charge transport layer 506 is a layer mainly having a function of transporting charges when the photoconductive layer 502 is functionally separated. The charge transport layer 506 includes at least a silicone atom, a carbon atom, and a fluorine atom as its constituent elements, and is formed of a-SiC (H, F, O) including a hydrogen atom and an oxygen atom as required. Photoconductive properties, particularly 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 506 is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. The charge transport layer 506 is preferably 5 to 50 [μm], more preferably Is preferably 10 to 40 [μm], and most preferably 20 to 30 [μm].

電荷発生層505は、光導電層502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505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505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0.5〜15[μm]、より好ましくは1〜10[μm]、最適には1〜5[μm]とされる。
The charge generation layer 505 is a layer mainly having a function of generating charges when the photoconductive layer 502 is functionally separated. This charge generation layer 505 is composed of a-Si: H containing at least silicon atoms as components and substantially not containing carbon atoms, and if necessary containing hydrogen atoms, and has desired photoconductive properties, particularly charge generation. Characteristics and charge transport characteristics.
The layer thickness of the charge generation layer 505 is appropriately determined as desired from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, and is preferably 0.5 to 15 [μm], more preferably 1 to 10 [μm]. μm] and optimally 1 to 5 [μm].

本実施形態に用いるa−Si系感光体500には必要に応じて、上述のようにして支持体501上に形成された光導電層502の上に、更に表面層を設けることができ、アモルファスシリコン系表面層503を形成することが好ましい。このアモルファスシリコン系表面層503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。
アモルファスシリコン系表面層503の層厚としては、通常0.01〜3[μm]、好適には0.05〜2[μm]、最適には0.1〜1[μm]とされるのが望ましいものである。層厚が0.01[μm]よりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由によりアモルファスシリコン系表面層503が失われてしまい、3[μm]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。
If necessary, the a-Si photosensitive member 500 used in the present embodiment can be further provided with a surface layer on the photoconductive layer 502 formed on the support 501 as described above. A silicon-based surface layer 503 is preferably formed. The amorphous silicon-based surface layer 503 has a free surface and is provided to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
The thickness of the amorphous silicon-based surface layer 503 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 amorphous silicon surface layer 503 is lost due to wear or the like during use of the photosensitive member, and if it exceeds 3 [μm], electrons such as an increase in residual potential are generated. Deterioration of photographic characteristics is observed.

a−Si系感光体500は、表面硬度が高く、半導体レーザー(770〜800[nm])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。このため、高速複写機やレーザービームプリンタ(LBP)などに用いるのに好適な電子写真用感光体である。   The a-Si photosensitive member 500 has a high surface hardness, shows high sensitivity to long wavelength light such as a semiconductor laser (770 to 800 [nm]), and hardly deteriorates due to repeated use. Therefore, it is an electrophotographic photoreceptor suitable for use in a high-speed copying machine, a laser beam printer (LBP), or the like.

また、導電性支持体上に感光層を設けこの感光層の上に被覆された表面層にフィラーを含有させ、電荷輸送物質を架橋型電荷輸送材料とした有機感光体を用いても良い。有機感光体の表面層に粒子状物質を含有させ、電荷輸送物質として架橋型電荷輸送材料を用いることで、耐磨耗性を上げることができる。   Alternatively, an organic photoreceptor in which a photosensitive layer is provided on a conductive support, a filler is contained in the surface layer coated on the photosensitive layer, and the charge transport material is a cross-linked charge transport material may be used. Abrasion resistance can be improved by incorporating a particulate material in the surface layer of the organic photoreceptor and using a cross-linked charge transport material as the charge transport material.

感光体の表面層としては、ビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合が挙げられる。また、表面層に含有するフィラーとしては、有機フィラーと無機フィラーのどちらを用いても良いが、無機フィラーが特に好ましく用いられる。有機フィラー材料としては、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、無機フィラー材料としては、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、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、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素等が挙げられる。これらのフィラーは単独で用いても、或いは2種以上を混合して用いても良い。また、分散性を向上させるために、これらのフィラーは表面処理剤で表面処理を行っても良い。   Examples of the surface layer of the photoreceptor include a polymer or copolymer of a compound selected from vinyl fluoride, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoroalkyl vinyl ether. Moreover, as a filler contained in a surface layer, although an organic filler and an inorganic filler may be used, an inorganic filler is used especially preferable. Examples of the organic filler material include fluororesin powder such as polytetrafluoroethylene, silicone resin powder, and a-carbon powder. Inorganic filler materials include silica, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, alumina, and oxide. Metal oxides such as zirconium, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, calcium oxide, tin oxide doped with antimony, tin-doped indium oxide, metal fluorides such as tin fluoride, calcium fluoride, aluminum fluoride, Examples thereof include potassium titanate and boron nitride. These fillers may be used alone or in combination of two or more. In order to improve dispersibility, these fillers may be surface treated with a surface treatment agent.

導電性支持体としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダーまたはフィルムが用いられる。これらの支持体の上には、バリアー機能と下引機能をもつ下引層(接着層)を設けることができる。下引層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的被覆に対する保護などのために形成される。下引層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチン、等が知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その膜厚は0.2〜2[μm]程度である。   As the conductive support, a metal such as aluminum or stainless steel, a cylindrical cylinder such as paper or plastic, or a film is used. An undercoat layer (adhesive layer) having a barrier function and an undercoat function can be provided on these supports. The undercoat layer is used to improve the adhesion of the photosensitive layer, improve coating properties, protect the support, cover defects on the support, improve charge injection from the support, and protect the electrical coating of the photosensitive layer. It is formed. Known materials for the undercoat layer include polyvinyl alcohol, poly-N-vinylimidazole, polyethylene oxide, ethyl cellulose, methyl cellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, casein, polyamide, copolymer nylon, glue, gelatin, and the like. These are dissolved in a solvent suitable for each and coated on a support. The film thickness is about 0.2 to 2 [μm].

感光層の具体例としては、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との積層構造を有するもの、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単一の層から成るものなどがある。   Specific examples of the photosensitive layer include those having a laminated structure of a charge generation layer containing a charge generation material and a charge transport layer containing a charge transport material, and a single layer containing a charge generation material and a charge transport material. There are things that consist of.

電荷発生物質としては、ピリリウム、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニン、キノシアニンなどを用いることができる。   Examples of charge generation materials include pyrylium, thiopyrylium dyes, phthalocyanine pigments, anthanthrone pigments, dibenzpyrenequinone pigments, pyranthrone pigments, trisazo pigments, disazo pigments, azo pigments, indigo pigments, quinacridone pigments, asymmetric quinocyanine, quinocyanine, etc. Can be used.

電荷輸送物質としては、架橋型電荷輸送材料を使用することが好ましい。具体的には、ピレン、N−エチルカルバゾール、N−イソプロピルカルバゾール、N−メチル−N−フェニルヒドラジノ−3−メチリデン−9−エチルカルバゾール、N,N−ジフェニルヒドラジノ−3−メチリデン−9−エチルカルバゾール、N,N−ジフェニルヒドラジノ−3−メチリデン−10−エチルフェノチアジン、N,N−ジフェニルヒドラジノ−3−メチリデン−10−エチルフェノキサジン、p−ジエチルアミノベンズアルデヒド−N,N−ジフェニルヒドラゾン、p−ジエチルアミノベンズアルデヒノ−2−メチルフェニル)−フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、1,1−ビス(4−N,N−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)ヘプタン、1,1,2,2−テトラキス(4−N,N−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)エタン等のポリアリールアルカン類、およびトリアリールアミン類などを用いることができる。   As the charge transport material, a cross-linked charge transport material is preferably used. Specifically, pyrene, N-ethylcarbazole, N-isopropylcarbazole, N-methyl-N-phenylhydrazino-3-methylidene-9-ethylcarbazole, N, N-diphenylhydrazino-3-methylidene-9- Ethylcarbazole, N, N-diphenylhydrazino-3-methylidene-10-ethylphenothiazine, N, N-diphenylhydrazino-3-methylidene-10-ethylphenoxazine, p-diethylaminobenzaldehyde-N, N-diphenylhydrazone, triarylmethane compounds such as p-diethylaminobenzaldehyde-2-methylphenyl) -phenylmethane, 1,1-bis (4-N, N-diethylamino-2-methylphenyl) heptane, 1,1,2, 2-tetrakis (4-N, N-dimethylamino- - polyaryl alkanes such as methyl phenyl) ethane, and triaryl amines, or the like can be used.

また、最表面に保護層を設け耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加した感光体としてもよい。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、0.5[μm]以下、好ましくは0.2[μm]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、実施形態において保護層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。   Further, a photosensitive layer may be provided in which a protective layer is provided on the outermost surface and a filler is added for the purpose of improving wear resistance. Examples of organic fillers include fluororesin powders such as polytetrafluoroethylene, silicone resin powders, and a-carbon powders. Inorganic fillers include metal powders such as copper, tin, aluminum, and indium, tin oxide, and oxidation. Examples thereof include zinc, titanium oxide, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, tin oxide doped with antimony, metal oxides such as tin-doped indium oxide, and inorganic materials such as potassium titanate. These fillers may be used alone or in combination of two or more. These fillers can be dispersed by using a suitable disperser in the protective layer coating solution. The average particle size of the filler is preferably 0.5 [μm] or less, and preferably 0.2 [μm] or less from the viewpoint of the transmittance of the protective layer. Moreover, you may add a plasticizer and a leveling agent in a protective layer in embodiment.

次に、本実施形態のプリンタに好適に用いられるトナーについて説明する。
本実施形態においては、形状係数SF−1が100〜150である真円度の高い球形トナーを用いている。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数SF−1が150を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
Next, the toner suitably used for the printer of this embodiment will be described.
In this embodiment, spherical toner having a high roundness with a shape factor SF-1 of 100 to 150 is used. When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact state between the toner and the toner or the toner and the photoconductor becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity increases, and the toner and the photoconductor The attraction force becomes weaker and the transfer rate becomes higher. When the shape factor SF-1 exceeds 150, the transfer rate decreases, which is not preferable.

図11は、形状係数SF−1を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記(1)式で表される。球状物質(本実施形態ではトナー)を二次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
つまり次式、
SF−1={(MXLNG)/AREA}×(100π/4)・・・(1)
によって定義されるものである。
また、図12は、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−2は、図12に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を二次元平面上に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで割って、100/4πを乗じた値で表される。
つまり次式、
SF−2={(PELI)/AREA}×(100/4π)
によって定義されるものである。
なお、本実施形態でのSF−2は、日立製作所製FE−SEM(S−800)を用い、トナー像を100回無作為にサンプリングし、その画像情報は、インターフェースを介して、ニコレ社製画像解析装置(LUSEX3)に導入して解析を行い、上式より算出したものである。
FIG. 11 is a diagram schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). A value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of a shape formed by projecting a spherical substance (toner in the present embodiment) onto a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
In other words,
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) (1)
Is defined by
FIG. 12 is a diagram schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-2. As shown in FIG. 12, the shape factor SF-2 is a numerical value indicating the ratio of the unevenness of the shape of the substance, and the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the substance on the two-dimensional plane is represented by the figure area AREA. It is expressed as a value obtained by dividing by 100 / 4π.
In other words,
SF-2 = {(PELI) 2 / AREA} × (100 / 4π)
Is defined by
In addition, SF-2 in this embodiment uses Hitachi's FE-SEM (S-800), and randomly samples the toner image 100 times, and the image information is manufactured by Nicole via the interface. This was introduced into the image analysis device (LUSEX 3), analyzed, and calculated from the above equation.

また、図13に示すように、像担持体としての感光体1とクリーニング装置20とを枠体83内に一体に支持し、プリンタ本体に対して着脱自在な像担持体ユニットである像担持体ユニット300としてもよい。なお、図13では、感光体1及びクリーニング装置20のほか、帯電ローラ3及び現像装置6も一体に支持した像担持体ユニットであるが、少なくとも、感光体1及びクリーニング装置20を一体に支持したものであればよい。   As shown in FIG. 13, the image carrier, which is an image carrier unit that supports the photosensitive member 1 as an image carrier and the cleaning device 20 integrally in a frame 83 and is detachable from the printer body. The unit 300 may be used. In FIG. 13, in addition to the photosensitive member 1 and the cleaning device 20, the charging roller 3 and the developing device 6 are integrally supported, but at least the photosensitive member 1 and the cleaning device 20 are integrally supported. Anything is acceptable.

次に、本発明に係るクリーニング装置をカラー画像形成装置に適用した他の例について、図14を用いて説明する。   Next, another example in which the cleaning apparatus according to the present invention is applied to a color image forming apparatus will be described with reference to FIG.

図14は、本発明に係るベルトクリーニング装置100をいわゆる1ドラム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタに適用した例を示す図である。
このプリンタでは、図示しない本体筐体内に、感光体1が収納されている。この感光体1の周囲には、それぞれ、帯電手段としての帯電ローラ3、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(K)の各色に対応した現像装置6C,6M,6Y,6K、中間転写手段としての中間転写部70、クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置100等が設けられている。また、このプリンタは、複数枚の記録材としての記録紙を収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙は、図示しない給紙ローラにより1枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写部77と中間転写部70との間の二次転写領域に送り出される。
FIG. 14 is a diagram showing an example in which the belt cleaning apparatus 100 according to the present invention is applied to a printer which is a so-called one-drum type full-color image forming apparatus.
In this printer, the photoconductor 1 is housed in a main body housing (not shown). Around the photoreceptor 1, there are a charging roller 3 as a charging means, and developing devices 6C, 6M, and 6Y corresponding to cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K), respectively. , 6K, an intermediate transfer unit 70 as an intermediate transfer unit, a belt cleaning device 100 as a cleaning unit, and the like. The printer also includes a paper feed cassette (not shown) that stores recording paper as a plurality of recording materials. The recording paper in the paper feeding cassette is adjusted by a pair of registration rollers (not shown) one by one by a paper feeding roller (not shown), and then sent to a secondary transfer region between the secondary transfer unit 77 and the intermediate transfer unit 70. It is.

図14のプリンタにおいて画像形成を行う場合、まず、感光体1を図中反時計方向に回転駆動するとともに中間転写部70の中間転写ベルト70を図中時計方向に回転駆動する。そして、感光体1の表面を帯電ローラ3で一様に帯電した後、感光体1の表面に対してC用画像データで変調されたレーザー光4を照射して、感光体1の表面にC用静電潜像を形成する。そして、このC用静電潜像を現像装置6CによりCトナーで現像を行う。これにより得られたC用トナー像は、中間転写部70の中間転写ベルト上に一次転写される。その後、感光体1の表面に残留した転写残トナーをベルトクリーニング装置100で除去した後、再び感光体1の表面を帯電ローラ3で一様に帯電する。次に、感光体1の表面に対してM用画像データで変調されたレーザー光4を照射して、感光体1の表面にM用静電潜像を形成する。そして、このM用静電潜像を現像装置6MによりMトナーで現像を行う。これにより得られたM用トナー像は、中間転写部70の中間転写ベルト70上に既に一次転写されているC用トナー像と重なり合うようにして、中間転写ベルト70上に一次転写される。以後、Y及びKについても、同様に中間転写ベルト70上に一次転写する。このようにして互いに重なり合った状態の中間転写ベルト70上の各色トナー像は、二次転写部77により二次転写領域に搬送されてきた記録紙上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙は、紙搬送ベルト81によって、図示しない定着部に搬送される。この定着部で、記録紙を加熱、加圧して、記録紙上のトナー像を記録紙に定着させる。定着後の記録紙は、図示しない排紙トレー上に排出する。中間転写ベルト70の表面に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置100で除去される。   When image formation is performed in the printer of FIG. 14, first, the photosensitive member 1 is rotationally driven counterclockwise in the figure, and the intermediate transfer belt 70 of the intermediate transfer unit 70 is rotationally driven clockwise in the figure. Then, after uniformly charging the surface of the photoreceptor 1 with the charging roller 3, the surface of the photoreceptor 1 is irradiated with a laser beam 4 modulated with C image data, and the surface of the photoreceptor 1 is exposed to C. Forming an electrostatic latent image. The electrostatic latent image for C is developed with C toner by the developing device 6C. The C toner image thus obtained is primarily transferred onto the intermediate transfer belt of the intermediate transfer unit 70. Thereafter, the transfer residual toner remaining on the surface of the photoreceptor 1 is removed by the belt cleaning device 100, and then the surface of the photoreceptor 1 is again uniformly charged by the charging roller 3. Next, the surface of the photoconductor 1 is irradiated with laser light 4 modulated with M image data to form an M electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 1. The electrostatic latent image for M is developed with M toner by the developing device 6M. The M toner image thus obtained is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 70 so as to overlap the C toner image that has already been primarily transferred onto the intermediate transfer belt 70 of the intermediate transfer portion 70. Thereafter, Y and K are similarly primary-transferred onto the intermediate transfer belt 70. In this way, the color toner images on the intermediate transfer belt 70 that are overlapped with each other are transferred onto the recording paper conveyed to the secondary transfer area by the secondary transfer unit 77. The recording paper on which the toner image has been transferred in this manner is conveyed to a fixing unit (not shown) by a paper conveying belt 81. In this fixing section, the recording paper is heated and pressurized to fix the toner image on the recording paper to the recording paper. The recording sheet after fixing is discharged onto a discharge tray (not shown). The transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 70 is removed by the belt cleaning device 100.

この図14に示した1ドラム型のフルカラー画像形成装置において、中間転写ベルト70の表面に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段として、ベルトクリーニング装置100を用いることで、球形トナーであっても、中間転写ベルト表面から転写残トナーを良好に除去することができる。また、環境変動によって、転写残トナーのほとんどがプラス極性になったり、マイナス極性となったりしても、良好に転写残トナーを中間転写ベルト70から除去することができる。   In the one-drum type full-color image forming apparatus shown in FIG. 14, the belt cleaning device 100 is used as a cleaning unit for cleaning the transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 70. In addition, the transfer residual toner can be satisfactorily removed from the surface of the intermediate transfer belt. Even if most of the transfer residual toner becomes positive polarity or negative polarity due to environmental fluctuations, the transfer residual toner can be satisfactorily removed from the intermediate transfer belt 70.

また、図15に示すように、紙搬送ベルト81に付着したトナーを除去するクリーニング手段として、ベルトクリーニング装置100と同様の構成のクリーニング装置に用いても良い。図15に示すプリンタでは、用紙ジャムが起こると、感光体1上のトナー像が紙搬送ベルト81に転写されてしまい、紙搬送ベルト81が汚れてしまう。また、現像ローラ8内の帯電量の低いトナーやプラスに帯電したトナーが感光体1上の紙間に付着する場合がある。この紙間に付着しているトナーは、紙搬送ベルト81に転写され、紙搬送ベルト81を汚してしまう。紙ジャムなどによって、紙搬送ベルト81に付着したトナーの一部は、転写ローラ15によって電荷が注入されて、極性が反転する。その結果、紙搬送ベルト81に汚れとして転写されたトナーには、プラス極性とマイナス極性とが混在する。しかし、紙搬送ベルト81のクリーニング手段として、上述したベルトクリーニング装置100と同様の構成のクリーニング装置を用いることで、プラス極性とマイナス極性とが混在している紙搬送ベルト81上のトナーを良好に除去することができる。   Further, as shown in FIG. 15, a cleaning unit that removes toner adhering to the paper transport belt 81 may be used in a cleaning device having the same configuration as the belt cleaning device 100. In the printer shown in FIG. 15, when a paper jam occurs, the toner image on the photosensitive member 1 is transferred to the paper transport belt 81, and the paper transport belt 81 becomes dirty. In addition, a toner with a low charge amount in the developing roller 8 or a positively charged toner may adhere between sheets on the photoreceptor 1. The toner adhering between the papers is transferred to the paper transport belt 81 and soils the paper transport belt 81. A part of the toner adhering to the paper conveyance belt 81 due to a paper jam or the like is charged by the transfer roller 15 and the polarity is reversed. As a result, the toner transferred as dirt on the paper transport belt 81 has both positive and negative polarities. However, by using a cleaning device having the same configuration as the belt cleaning device 100 described above as the cleaning means for the paper transport belt 81, the toner on the paper transport belt 81 having a mixture of positive and negative polarities is improved. Can be removed.

以上、本実施形態に係るプリンタは、像担持体としての中間転写ベルト70上に形成されたトナー像を中間転写ベルト70上から最終的に記録材としての記録紙上へ転写することで、記録紙上に画像を形成する画像形成装置であり、転写後に中間転写ベルト70上に残留した転写残トナーをクリーニングするためのベルトクリーニング装置100として、次の構成を採用している。すなわち、表面移動する被清掃体としての中間転写ベルト70の表面に当接して中間転写ベルト表面上のトナーを堰き止めることにより中間転写ベルト表面をクリーニングするとともに、印加された電圧によって中間転写ベルト表面上のトナーを所定極性(トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性)に帯電させる導電性のクリーニングブレード101と、クリーニングブレード101の中間転写ベルト表面移動方向下流側で、中間転写ベルト表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、印加された電圧によって中間転写ベルト表面上のマイナス極性に帯電したトナーを静電的にブラシ部に付着させることにより、中間転写ベルト表面をクリーニングするクリーニングブラシ102と、クリーニングブレード101とクリーニングブラシ102とを収容するクリーニングケース103とを有するクリーニング装置において、クリーニングブラシ102の中間転写ベルト表面移動方向下流側で、中間転写ベルト表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、ブラシ部に付着している潤滑剤を中間転写ベルト表面へ塗布する潤滑剤塗布ブラシ104を、上記クリーニングケース103内に設けたものである。このように、潤滑剤塗布ブラシ104をクリーニングブラシ102とは別個に同一のクリーニングケース103内に配置することで、図16に示したクリーニング装置のようにクリーニングブラシ202を潤滑剤塗布ブラシとして利用する場合に比べて、クリーニングブラシに付着する潤滑剤の量が少なくなる。その結果、クリーニングブラシに潤滑剤が付着することによるクリーニングブラシのクリーニング性能の低下は抑制される。
特に、本実施形態のベルトクリーニング装置100は、クリーニングブラシ102のブラシ部に対向するように自己の表面を移動させながら、印加された電圧によってブラシ部に付着したマイナス極性に帯電したトナーを静電的に自己の表面に付着させることにより、クリーニングブラシ102からトナーを回収する回収用回転体としての回収ローラ107と、回収ローラ107の表面に当接して回収ローラ表面上のトナーを堰き止めることにより回収ローラ107の表面からトナーを除去する除去ブレード108とを有し、潤滑剤塗布ブラシ104のブラシ部が回収ローラ107の表面に接触するように、潤滑剤塗布ブラシ104を配置している。これにより、潤滑剤塗布ブラシ104の潤滑剤を、中間転写ベルト70だけでなく回収ローラ107の表面にも塗布することができる。これにより、回収ローラ107の表面に当接する除去ブレード108の捲れを、簡易な構成で効果的に抑制することができる。
As described above, the printer according to the present embodiment transfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 70 as the image carrier from the intermediate transfer belt 70 to the recording paper as the recording material. The following configuration is employed as a belt cleaning device 100 for cleaning the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 70 after transfer. That is, the intermediate transfer belt surface is cleaned by contacting the surface of the intermediate transfer belt 70 as a cleaning object that moves on the surface and blocking the toner on the surface of the intermediate transfer belt, and the surface of the intermediate transfer belt by the applied voltage. A conductive cleaning blade 101 that charges the upper toner to a predetermined polarity (a negative polarity that is the same as the normal charging polarity of the toner), and the intermediate transfer belt surface in contact with the intermediate transfer belt surface moving downstream of the cleaning blade 101. A cleaning brush 102 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt by electrostatically adhering the negatively charged toner on the surface of the intermediate transfer belt to the brush portion by the applied voltage while moving the brush portion to Cleaning blade 101 and cleaning bra In the cleaning device having a cleaning case 103 that accommodates 102, the brush portion is attached to the brush portion while moving the brush portion so as to contact the surface of the intermediate transfer belt on the downstream side of the cleaning brush 102 in the moving direction of the surface of the intermediate transfer belt. A lubricant application brush 104 for applying the applied lubricant to the surface of the intermediate transfer belt is provided in the cleaning case 103. As described above, the lubricant applying brush 104 is disposed in the same cleaning case 103 separately from the cleaning brush 102, whereby the cleaning brush 202 is used as the lubricant applying brush as in the cleaning device shown in FIG. Compared to the case, the amount of lubricant adhering to the cleaning brush is reduced. As a result, the deterioration of the cleaning performance of the cleaning brush due to the adhesion of the lubricant to the cleaning brush is suppressed.
In particular, the belt cleaning apparatus 100 of the present embodiment electrostatically discharges negatively charged toner attached to the brush portion by an applied voltage while moving its surface so as to face the brush portion of the cleaning brush 102. By adhering to the surface of the roller itself, the collecting roller 107 as a collecting rotating body for collecting the toner from the cleaning brush 102 and the toner on the surface of the collecting roller are dammed by contacting the surface of the collecting roller 107 The lubricant application brush 104 is disposed so that the brush portion of the lubricant application brush 104 is in contact with the surface of the recovery roller 107. Thereby, the lubricant of the lubricant application brush 104 can be applied not only to the intermediate transfer belt 70 but also to the surface of the collection roller 107. As a result, it is possible to effectively prevent the removal blade 108 from coming into contact with the surface of the collection roller 107 with a simple configuration.

なお、以上の説明では、本発明に係るクリーニング装置について、中間転写ベルト70をクリーニングするベルトクリーニング装置100を例に挙げて説明したが、感光体をクリーニングするクリーニング装置として用いても同様の効果が得られる。   In the above description, the cleaning device according to the present invention has been described by taking the belt cleaning device 100 that cleans the intermediate transfer belt 70 as an example, but the same effect can be obtained even when used as a cleaning device that cleans the photosensitive member. can get.

1Y,1M,1C,1K 感光体
70 中間転写ベルト
100,200 ベルトクリーニング装置
101 クリーニングブレード
101a ブレード用電源
102,202 クリーニングブラシ
102a ブラシ用電源
103 クリーニングケース
103a 入口シール
103b 出口シール
104 潤滑剤塗布ブラシ
105,205 固形潤滑剤
105a バネ
107 回収ローラ
107a 回収用電源
108 除去ブレード
108a 電源
300 像担持体ユニット
1Y, 1M, 1C, 1K photoreceptor 70 intermediate transfer belt 100, 200 belt cleaning device 101 cleaning blade 101a blade power source 102, 202 cleaning brush 102a brush power source 103 cleaning case 103a inlet seal 103b outlet seal 104 lubricant coating brush 105 , 205 Solid lubricant 105a Spring 107 Recovery roller 107a Recovery power supply 108 Removal blade 108a Power supply 300 Image carrier unit

特開2002−202702号公報JP 2002-202702 A 特開2005−321833号公報JP-A-2005-321833

Claims (13)

表面移動する被清掃体表面に当接して該被清掃体表面上のトナーを堰き止めることにより該被清掃体表面をクリーニングするとともに、印加された電圧によって該被清掃体表面上のトナーを所定極性に帯電させる導電性のクリーニングブレードと、
該クリーニングブレードの被清掃体表面移動方向下流側で、該被清掃体表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、印加された電圧によって該被清掃体表面上の該所定極性に帯電したトナーを静電的に該ブラシ部に付着させることにより、該被清掃体表面をクリーニングするクリーニングブラシと、
該クリーニングブレードと該クリーニングブラシとを収容するクリーニングケースとを有するクリーニング装置において、
上記クリーニングブラシの被清掃体表面移動方向下流側で、上記被清掃体表面に接触するようにブラシ部を移動させながら、該ブラシ部に付着している潤滑剤を該被清掃体表面へ塗布する潤滑剤塗布ブラシを、上記クリーニングケース内に設けたことを特徴とするクリーニング装置。
The surface of the object to be cleaned contacts the surface of the object to be cleaned moving and stops the toner on the surface of the object to be cleaned to clean the surface of the object to be cleaned, and the applied voltage causes the toner on the surface of the object to be cleaned to have a predetermined polarity. A conductive cleaning blade for charging
Toner charged to the predetermined polarity on the surface of the object to be cleaned by the applied voltage while moving the brush portion in contact with the surface of the object to be cleaned on the downstream side of the surface of the object to be cleaned of the cleaning blade A cleaning brush for cleaning the surface of the object to be cleaned by electrostatically adhering to the brush portion;
In a cleaning device having the cleaning blade and a cleaning case for storing the cleaning brush,
Apply the lubricant adhering to the brush part to the surface of the object to be cleaned while moving the brush part in contact with the surface of the object to be cleaned on the downstream side of the surface of the object to be cleaned of the cleaning brush. A cleaning device, wherein a lubricant application brush is provided in the cleaning case.
請求項1のクリーニング装置において、
上記クリーニングブラシのブラシ部に対向するように自己の表面を移動させながら、印加された電圧によって該ブラシ部に付着した上記所定極性に帯電したトナーを静電的に自己の表面に付着させることにより、該クリーニングブラシからトナーを回収する回収用回転体と、
該回収用回転体の表面に当接して該回収用回転体の表面上のトナーを堰き止めることにより該回収用回転体の表面からトナーを除去する除去ブレードとを有し、
上記潤滑剤塗布ブラシのブラシ部が該回収用回転体の表面に接触するように、該潤滑剤塗布ブラシを配置したことを特徴とするクリーニング装置。
The cleaning device according to claim 1.
By moving the surface of the self so as to face the brush part of the cleaning brush, the toner charged to the predetermined polarity attached to the brush part by the applied voltage is electrostatically attached to the surface of the self. A collection rotating body for collecting toner from the cleaning brush;
A removal blade that removes toner from the surface of the recovery rotator by contacting the surface of the recovery rotator and blocking the toner on the surface of the recovery rotator;
A cleaning device, wherein the lubricant application brush is arranged so that a brush portion of the lubricant application brush contacts a surface of the recovery rotating body.
像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
転写後に上記像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置として、請求項1又は2のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on a recording material by finally transferring the toner image formed on the image bearing member onto the recording material from the image bearing member,
An image forming apparatus using the cleaning device according to claim 1 or 2 as a cleaning device for cleaning a transfer residual toner remaining on the image carrier after transfer.
請求項3の画像形成装置において、
それぞれ色の異なるトナーを収容した複数の現像装置を備え、
上記像担持体1つに対して該複数の現像装置を対向配置させ、該像担持体上の潜像に対して該複数の現像装置によりそれぞれ異なる色のトナーを付着させることにより、該像担持体上にトナー像を形成することを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3.
A plurality of developing devices each containing toner of different colors,
The plurality of developing devices are arranged opposite to the one image carrier, and toners of different colors are attached to the latent image on the image carrier by the plurality of developing devices. An image forming apparatus characterized by forming a toner image on a body.
請求項3の画像形成装置において、
それぞれ色の異なるトナーを収容した複数の現像装置を備え、
上記像担持体は該複数の現像装置と同数備わっており、
各像担持体に対して1つずつ現像装置が対向配置され、各像担持体上の潜像に対して各現像装置によりそれぞれ異なる色のトナーを付着させることにより、各像担持体上に各色トナー像を形成し、これらのトナー像を重ね合わせてトナー像を最終的に記録材上に形成することを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3.
A plurality of developing devices each containing toner of different colors,
The number of the image carrier is the same as that of the plurality of developing devices,
One developing device is arranged opposite to each image carrier, and each color is adhered to each image carrier by attaching a different color toner to each latent image on each image carrier. An image forming apparatus comprising: forming a toner image; and superposing these toner images to finally form a toner image on a recording material.
請求項4又は5の画像形成装置において、
上記像担持体として、フィラーを分散させた材料からなる感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4 or 5,
An image forming apparatus using a photoconductor made of a material in which a filler is dispersed as the image carrier.
請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記像担持体として、充填材で補強された表面層を有する有機感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 4 to 6,
An image forming apparatus using an organic photoreceptor having a surface layer reinforced with a filler as the image carrier.
請求項4乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記像担持体として、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 4 to 7,
An image forming apparatus comprising an organic photoreceptor using a cross-linked charge transport material as the image carrier.
請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記像担持体として、感光層がアモルファスシリコンからなる感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 4 to 6,
An image forming apparatus comprising: a photosensitive member having a photosensitive layer made of amorphous silicon as the image carrier.
請求項3の画像形成装置において、
潜像担持体上に形成したトナー像を上記像担持体に転写してから最終的に記録材上に形成することを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3.
An image forming apparatus, wherein a toner image formed on a latent image carrier is transferred to the image carrier and finally formed on a recording material.
像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記記録材を表面に吸着させて搬送する記録材搬送部材を有し、
該記録材搬送部材上に付着したトナーをクリーニングするためのクリーニング装置として、請求項1又は2のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on a recording material by finally transferring the toner image formed on the image bearing member onto the recording material from the image bearing member,
Having a recording material conveying member that adsorbs and conveys the recording material to the surface;
An image forming apparatus using the cleaning device according to claim 1 or 2 as a cleaning device for cleaning toner adhering to the recording material conveying member.
請求項3乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記トナーとして、形状係数SF1が100以上150以下のものを用いることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 11,
An image forming apparatus using the toner having a shape factor SF1 of 100 or more and 150 or less.
像担持体と、転写後に該像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置とを一体的に支持し、該像担持体上に形成されたトナー像を該像担持体上から最終的に記録材上へ転写することで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在な像担持体ユニットにおいて、
上記クリーニング装置として、請求項1又は2のクリーニング装置を用いることを特徴とする像担持体ユニット。
An image carrier and a cleaning device for cleaning transfer residual toner remaining on the image carrier after transfer are integrally supported, and a toner image formed on the image carrier is transferred onto the image carrier. In an image carrier unit that is detachable from an image forming apparatus that forms an image on the recording material by finally transferring the recording material onto the recording material,
An image carrier unit using the cleaning device according to claim 1 or 2 as the cleaning device.
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