JP4432554B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真プロセスに基づいて形成されたトナー像を担持する像担持体から記録媒体又は中間転写体へトナー像が転写完了した後に、この像担持体の表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置及び、電子写真プロセスに基づいて像担持体にトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体又は中間転写体へ転写した後、像担持体に残留したトナーをクリーニング装置により除去回収する画像形成装置に関する。   The present invention removes and collects the toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer of the toner image from the image carrier carrying the toner image formed based on the electrophotographic process to the recording medium or the intermediate transfer member. A toner image is formed on the image carrier based on the cleaning device and the electrophotographic process, and the toner image is transferred to a recording medium or an intermediate transfer member, and then the toner remaining on the image carrier is removed and collected by the cleaning device. The present invention relates to an image forming apparatus.

電子写真複写機、レーザープリンター、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置においては、回転駆動する感光体を帯電器により帯電させた後、書き込み手段により露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段により現像してトナー像を作成している。そして、このトナー像を直接に、または中間転写体を介して記録紙などの転写媒体に転写し、転写されたトナー像を定着装置によって定着することによって画像を形成する。一方、転写されずに感光体上に残った所謂残留トナーはクリーニング装置によって除去、回収され、新たな画像形成プロセスに移行する。   In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser printer, a facsimile machine, or a multi-function machine, a rotating photoreceptor is charged by a charger and then exposed by a writing means to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is developed by developing means to create a toner image. Then, the toner image is transferred directly or via an intermediate transfer member to a transfer medium such as recording paper, and the transferred toner image is fixed by a fixing device to form an image. On the other hand, so-called residual toner remaining on the photoreceptor without being transferred is removed and collected by a cleaning device, and the process proceeds to a new image forming process.

この残留トナーを除去するクリーニング装置としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1のクリーニング装置には、それぞれロール状に形成され、ブラシ毛を感光体へ接触させた一対のクリーニングブラシ及び、これら一対のクリーニングブラシにそれぞれロール面を接触させた一対のトナー回収用ロール(デトーニングロール)が設けられており、このクリーニング装置では、一対のクリーニングブラシを回転させつつ、このクリーニングブラシにそれぞれ極性が異なる電圧を印加してクリーニングブラシのブラシ毛により感光体上の転写残トナーを機械的に掻き取りつつ静電的に吸着する。このとき、デトーニングロールには、クリーニングブラシよりも高い電圧が印加されており、これにより、クリーニングブラシに付着したトナーはデトーニングロールのロール面に吸着される。このようにしてデトーニングロールに吸着されたトナーはスクレーパによりトナー回収室内へ掻き落され、廃トナーとして回収される。また、このクリーニング装置では、例えば、感光体の回転方向に沿って上流側に配置されたクリーニングブラシに正(+)極性の電圧が印加されており、感光体上から負(−)極性に帯電したトナーを吸着し、下流側に配置されたクリーニングブラシに負極性の電圧が印加されており、感光体上から正極性に帯電したトナーを吸着する。   As a cleaning device for removing the residual toner, for example, there is a device described in Patent Document 1. In the cleaning device of Patent Document 1, a pair of cleaning brushes each formed in a roll shape and having the bristles in contact with the photoreceptor, and a pair of toner collecting rolls each having a roll surface in contact with the pair of cleaning brushes (Detoning roll) is provided, and in this cleaning device, a pair of cleaning brushes are rotated, voltages having different polarities are applied to the cleaning brushes, and the residual transfer on the photosensitive member is caused by the brush bristles of the cleaning brushes. The toner is electrostatically adsorbed while mechanically scraping off the toner. At this time, a voltage higher than that of the cleaning brush is applied to the detoning roll, so that the toner adhering to the cleaning brush is attracted to the roll surface of the detoning roll. The toner adsorbed on the detoning roll in this way is scraped off into the toner collection chamber by the scraper and collected as waste toner. In this cleaning device, for example, a positive (+) polarity voltage is applied to a cleaning brush arranged upstream in the rotation direction of the photosensitive member, and the negative (−) polarity is charged from above the photosensitive member. The negatively charged voltage is applied to the cleaning brush disposed on the downstream side, and the positively charged toner is adsorbed from the photosensitive member.

また上記したような所謂、一対のクリーニングブレードを用いたW−ESB(Double−Eelectro Static Brush)タイプのクリーニング装置以外のクリーニング装置としては、感光体へ圧接するように支持されたクリーニングブレードと、感光体の移動方向に沿ってクリーニングブレードの上流側に配置され、ブラシ毛を感光体へ接触させたディスターブブラシとを備えたブレードタイプのクリーニング装置がある。このブレードタイプのクリーニング装置では、回転するディスターブブラシのブラシ毛により感光体上に付着した残留トナーを攪拌しつつ、クリーニングブレードにより感光体上から残留トナーを機械的に掻き取る。このようにして掻き落された残留トナーはトナー回収室内へ掻き落され、廃トナーとして回収される。   As a cleaning device other than the so-called W-ESB (Double-Estatic Static Brush) type cleaning device using a pair of cleaning blades as described above, a cleaning blade supported so as to be in pressure contact with a photosensitive member, There is a blade-type cleaning device provided with a disturb brush that is disposed upstream of the cleaning blade along the body moving direction and has the bristles in contact with the photoreceptor. In this blade type cleaning device, the residual toner adhering to the photosensitive member is stirred by the bristles of the rotating disturb brush, and the residual toner is mechanically scraped off from the photosensitive member by the cleaning blade. The residual toner thus scraped off is scraped into the toner recovery chamber and recovered as waste toner.

上記したようなW−ESBタイプのクリーニング装置は、クリーニング時にクリーニングブラシのブラシ毛先端部を比較的小さな接触圧で感光体に接触させつつ、感光体上の残留トナーを主として静電的な吸着力によりブラシ毛に吸着することから、ブレードタイプのものと比較し、感光体に対する経時的な磨耗量を極めて小さいものにできる。このことから、感光体にクリーニング装置としてW−ESBタイプのクリーニング装置を用いた場合には、ブレードタイプのクリーニング装置を用いた場合と比較し、感光体ドラム、感光体ベルト等の感光体に対する使用時間(作像回数)の増加に伴う磨耗を小さくし、感光体の寿命を延長できるという利点がある。   The above-described W-ESB type cleaning device mainly uses an electrostatic attraction force for residual toner on the photosensitive member while bringing the tip of the cleaning brush into contact with the photosensitive member with a relatively small contact pressure during cleaning. Therefore, the amount of wear over time with respect to the photoreceptor can be made extremely small as compared with the blade type. Therefore, when a W-ESB type cleaning device is used as a cleaning device for a photoconductor, it is used for a photoconductor such as a photoconductor drum or a photoconductor belt, compared with a case where a blade type cleaning device is used. There is an advantage that the wear accompanying the increase in time (number of times of image formation) can be reduced and the life of the photoreceptor can be extended.

一方、ブレードタイプのクリーニング装置では、常にクリーニングブレードの先端部を比較的大きな接触圧で感光体に圧接させ、このクリーニングブレードにより感光体上の残留トナーを掻き落すことから、感光体上における残留トナーの濃度にあまり影響されることなく、感光体上に付着した残留トナーに対する除去能力を高いものに維持できる。このことから、ブレードタイプのクリーニング装置は、高濃度又は高画像密度で高画質の画像を多く形成する画像形成装置のクリーニング装置として適している。
特公平1−38314号公報
On the other hand, in a blade type cleaning device, the tip of the cleaning blade is always brought into pressure contact with the photosensitive member with a relatively large contact pressure, and the residual toner on the photosensitive member is scraped off by this cleaning blade. It is possible to maintain a high removal capability for residual toner adhering to the photoreceptor without being greatly affected by the density of the toner. Therefore, the blade-type cleaning device is suitable as a cleaning device for an image forming apparatus that forms many high-quality images at a high density or high image density.
Japanese Patent Publication No. 1-38314

しかし、W−ESBタイプのクリーニング装置は、クリーニング時に一対のクリーニングブレードのブラシ毛を感光体に摺接させることから、このW−ESBタイプのクリーニング装置を画像形成装置に用いた場合、長期的には、クリーニングブレードのブラシ毛により感光体の表面に微小な掻き傷(スクラッチマーク)が増加して行き、感光体への作像回数の増加に従って、中間調で高画質の画像を形成した際には、この画像にスクラッチマークの影響による微小な画像欠陥が生じ、画質が低下するおそれがある。   However, since the W-ESB type cleaning apparatus slides the brush bristles of the pair of cleaning blades to the photosensitive member during cleaning, when this W-ESB type cleaning apparatus is used for an image forming apparatus, it is long-term. When the brush blade of the cleaning blade causes minute scratches (scratch marks) on the surface of the photoconductor to increase, and when a high-quality image is formed in halftone as the number of image formation on the photoconductor increases. In such an image, there is a possibility that a minute image defect occurs due to the effect of the scratch mark in the image, and the image quality is deteriorated.

一方、ブレードタイプのクリーニング装置を画像形成装置に用いた場合には、転写完了後に感光体上に残留するトナーが微量、つまり低画像密度で連続的に使用すると、クリーニングブレードの感光体との摩擦抵抗が大きくなり、クリーニングブレードの先端部にめくれや、欠けが生じて感光体に対するクリーニングが不完全になる現象、所謂プアークリーニングが生じ易くなり、またW−ESBタイプのクリーニング装置と比較して、作像回数の増加に伴う感光体の磨耗量が多くなることから、感光体の寿命が短いものになる。   On the other hand, when a blade-type cleaning device is used in an image forming apparatus, a small amount of toner remaining on the photoconductor after completion of transfer, that is, if it is continuously used at a low image density, friction between the cleaning blade and the photoconductor The resistance increases, the phenomenon that the cleaning of the photosensitive member becomes incomplete due to turning or chipping at the tip of the cleaning blade, so-called poor cleaning is likely to occur, and compared with a W-ESB type cleaning device, Since the amount of wear of the photoconductor increases as the number of image formation increases, the life of the photoconductor is shortened.

本発明の目的は、上記事実を考慮して、トナー像の転写完了後に像担持体上に残留したトナーを除去するために一対のクリーニングブラシ及びクリーニングブレードの何れでも用いることができる画像形成装置を提供することある。   In view of the above fact, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be used with either a pair of cleaning brushes or cleaning blades to remove toner remaining on an image carrier after completion of transfer of a toner image. May be offered.

また本発明の請求項3に係る画像形成装置は、トナー像を担持するための中間転写体が設けられると共に、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する作像手段と、前記作像手段により担持されたトナー像を前記像担持体から前記中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有した作像ユニットが複数設けられ、複数の前記作像ユニットにより前記像担持体にそれぞれ異なる色のトナー像を形成すると共に、これらのトナー像を前記中間転写体上に転写及び重畳して該中間転写体にカラートナー像が形成可能とされた画像形成装置であって、前記クリーニング手段として、複数の前記作像ユニット毎にそれぞれブラシ・クリーニング装置及びブレード・クリーニング装置の一方が選択的に使用可能とされ、前記ブラシ・クリーニング装置は、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第1のクリーニングブラシと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第1のクリーニングブラシの下流側に配置され、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第2のクリーニングブラシと、前記第1のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第2のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ極性が異なる電圧を印加するクリーニング電源部と、前記第1及び第2のクリーニングブラシのブラシ毛により前記像担持体から吸着されたトナーを、該ブラシ毛から回収するトナー回収部材とを備え、前記ブレード・クリーニング装置は、前記像担持体の表面に圧接して前記像担持体からトナーを掻き落とすクリーニングブレードを備えたことを特徴とする。   An image forming apparatus according to claim 3 of the present invention is provided with an intermediate transfer member for carrying a toner image, an image carrier, an image forming means for forming a toner image on the image carrier, Transfer means for transferring the toner image carried by the image forming means from the image carrier to the intermediate transfer member; and after the transfer of the toner image from the image carrier to a recording medium or intermediate transfer member, the image carrier. A plurality of image forming units each having a cleaning unit that removes and collects toner remaining on the surface of the image forming unit, and forms toner images of different colors on the image carrier by the plurality of image forming units. An image forming apparatus capable of forming a color toner image on the intermediate transfer member by transferring and superimposing the toner image on the intermediate transfer member, wherein a plurality of the image forming units are used as the cleaning unit. One of the brush cleaning device and the blade cleaning device can be selectively used, and the brush cleaning device includes a first cleaning brush that rotates while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier. A second cleaning brush which is disposed downstream of the first cleaning brush along the moving direction of the image carrier and rotates while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier; A cleaning power supply unit that applies voltages having different polarities to the brush core metal of the cleaning brush and the brush core metal of the second cleaning brush, and the brush hairs of the first and second cleaning brushes. A toner recovery member for recovering the toner from the brush bristles, the blade cleaning Location is characterized by comprising a cleaning blade to scrape off the toner from the image bearing member in pressure contact with the surface of the image bearing member.

本発明の請求項1に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、前記クリーニング手段は、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第1のクリーニングブラシと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第1のクリーニングブラシの下流側に配置され、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第2のクリーニングブラシと、前記第1のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第2のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ極性が異なる電圧を印加するクリーニング電源部と、前記第1及び第2のクリーニングブラシのブラシ毛により前記像担持体から吸着されたトナーを、該ブラシ毛から回収するトナー回収部材と、前記像担持体の移動方向に沿って前記第2のクリーニングブラシの下流側に配置され、前記像担持体の表面に圧接するクリーニング位置と前記像担持体から離間する待機位置との間で移動可能とされたクリーニングブレードと、外部からの制御に従って前記クリーニングブレードを前記クリーニング位置及び前記待機位置の何れかに移動させるブレード駆動機構と、前記現像手段により前記像担持体に形成されたトナー像の画像濃度を判定し、該画像濃度の判定値に応じて前記クリーニングブレードを前記ブレード駆動機構により前記クリーニング位置及び前記待機位置の一方へ移動又は保持させるクリーニング選択手段と、を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 1 of the present invention includes an image bearing member, a developing means for forming a toner image on said image bearing member, a recording medium the toner image carried by the developing unit from the image carrier or Transfer means for transferring to an intermediate transfer member, and cleaning means for removing and collecting toner remaining on the surface of the image carrier after completion of transfer of the toner image from the image carrier to a recording medium or intermediate transfer member. In the image forming apparatus, the cleaning unit includes a first cleaning brush that rotates while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier, and the first cleaning brush along a moving direction of the image carrier. A second cleaning brush that is disposed on the downstream side of the image carrier and rotates while bringing the bristle into contact with the surface of the image carrier, the brush core metal of the first cleaning brush, and the second A cleaning power supply unit that applies voltages having different polarities to the brush core of the leaning brush, and the toner adsorbed from the image carrier by the bristles of the first and second cleaning brushes are collected from the bristles. A toner collecting member; a cleaning position disposed downstream of the second cleaning brush along the moving direction of the image carrier; and a standby position that is in pressure contact with the surface of the image carrier; and a standby position that is separated from the image carrier. Formed on the image carrier by the developing means, a blade driving mechanism that moves the cleaning blade to either the cleaning position or the standby position according to external control, and the developing means. And determining the image density of the toner image, and adjusting the cleaning blade according to the image density determination value. A cleaning selection means for moving or retaining the one of the cleaning position and the standby position by the serial blade drive mechanism, characterized by comprising a.

上記請求項4に係る画像形成装置では、クリーニング手段が像担持体をクリーニングするために第1及び第2のクリーニングブラシを備えると共に、像担持体の表面に圧接するクリーニング位置と像担持体から離間する待機位置との間で移動可能とされたクリーニングブレード及び、外部からの制御に従ってクリーニングブレードをクリーニング位置及び待機位置の何れかに移動させるブレード駆動機構を備えていることにより、ブレード駆動機構によりクリーニングブレードを待機位置に保持すれば、クリーニング手段をブラシ・クリーニング装置として機能させ、第1及び第2のクリーニングブラシにより像担持体をクリーニングして像担持体から残留トナーを除去でき、またブレード駆動機構によりクリーニングブレードを待機位置からクリーニング位置へ移動させれば、クリーニング手段の交換を行うことなく、クリーニング手段をブレード・クリーニング装置として機能させ、クリーニングブレードにより像担持体をクリーニングして像担持体から残留トナーを除去できるので、例えば、クリーニングブレードを待機位置及びクリーニング位置のうち、ユーザの要求、像担持体に形成される画像の画質や画像濃度による要求、像担持体に対して必要となる寿命等の要求に対応する位置へ移動させれば、これらの要求に応じてクリーニング手段をブラシ・クリーニング装置及びブレード・クリーニング装置の何れとしても機能させることができる。   In the image forming apparatus according to the fourth aspect, the cleaning unit includes the first and second cleaning brushes for cleaning the image carrier, and the cleaning position that presses the surface of the image carrier and the image carrier are separated from each other. A cleaning blade that can be moved to and from the standby position, and a blade drive mechanism that moves the cleaning blade to either the cleaning position or the standby position in accordance with external control. If the blade is held in the standby position, the cleaning means can function as a brush cleaning device, and the first and second cleaning brushes can clean the image carrier to remove residual toner from the image carrier. To move the cleaning blade to the standby position. If moved to the cleaning position, the cleaning means can function as a blade cleaning device without replacing the cleaning means, and the residual toner can be removed from the image carrier by cleaning the image carrier with the cleaning blade. The cleaning blade is moved to a position corresponding to a user's request, a request based on the image quality or image density of the image formed on the image carrier, a request for the life required for the image carrier, among the standby position and the cleaning position. If moved, the cleaning means can function as either a brush cleaning device or a blade cleaning device in accordance with these requirements.

ここで、クリーニング手段をブラシ・クリーニング装置として機能させた場合には、クリーニング手段では、クリーニング時に一対のクリーニングブラシのブラシ毛先端部をそれぞれ比較的小さな接触圧で像担持体に摺接させつつ、像担持体上の残留トナーを主として静電的な吸着力によりブラシ毛に吸着することから、ブレード・クリーニング装置として機能させた場合と比較し、像担持体に対する経時的な磨耗量を減少できるので、像担持体の寿命を延長することが容易になる。   Here, when the cleaning unit functions as a brush cleaning device, the cleaning unit slides the tip ends of the pair of cleaning brushes against the image carrier at a relatively small contact pressure during cleaning, Since the residual toner on the image carrier is adsorbed to the brush hair mainly by electrostatic attraction, the amount of wear over time on the image carrier can be reduced compared to the case where it functions as a blade cleaning device. It becomes easy to extend the life of the image carrier.

またクリーニング手段をブレード・クリーニング装置として機能させた場合には、クリーニング手段では、クリーニングブレードの先端部を比較的大きな接触圧で像担持体に圧接させ、このクリーニングブレードにより像担持体上の残留トナーを掻き落として除去することから、転写完了後の像担持体上における残留トナーの濃度にあまり影響されることなく、像担持体上に付着した残留トナーに対する除去能力を高いものに維持できるので、クリーニング完了後に像担持体に残留したトナーの影響により像担持体に形成されるトナー像の画質が低下することを効果的に防止できる。   When the cleaning means functions as a blade cleaning device, the cleaning means presses the tip of the cleaning blade against the image carrier with a relatively large contact pressure, and the residual toner on the image carrier by the cleaning blade. Since the toner is scraped off and removed, it is possible to maintain a high removal capability for the residual toner adhering to the image carrier without being greatly affected by the density of the residual toner on the image carrier after the transfer is completed. It is possible to effectively prevent the image quality of the toner image formed on the image carrier from being deteriorated due to the influence of the toner remaining on the image carrier after the cleaning is completed.

本発明の請求項2に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、前記クリーニング手段は、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第1のクリーニングブラシと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第1のクリーニングブラシの下流側に配置され、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第2のクリーニングブラシと、前記第1のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第2のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ極性が異なる電圧を印加するクリーニング電源部と、前記第1及び第2のクリーニングブラシのブラシ毛により前記像担持体から吸着されたトナーを、該ブラシ毛から回収するトナー回収部材と、前記像担持体の移動方向に沿って前記第2のクリーニングブラシの下流側に配置され、前記像担持体の表面に圧接するクリーニング位置と前記像担持体から離間する待機位置との間で移動可能とされたクリーニングブレードと、外部からの制御に従って前記クリーニングブレードを前記クリーニング位置及び前記待機位置の何れかに移動させるブレード駆動機構と、前記現像手段による前記像担持体に対するトナー像の形成回数をカウントし、該カウント値が所定のしきい値に達すると、前記カウント値をリセットすると共に、前記ブレード駆動機構により前記クリーニングブレードを前記待機位置から前記クリーニング位置へ移動させ、前記クリーニングブレードが前記クリーニング位置に保持された状態で、前記現像手段により前記像担持体に形成されたトナー像が所定回数に亘って形成されると、前記クリーニングブレードを前記クリーニング位置から前記待機位置へ復帰させるクリーニング選択手段と、を備えたことを特徴とする。An image forming apparatus according to a second aspect of the present invention includes an image carrier, a developing unit that forms a toner image on the image carrier, and a toner image carried by the developing unit from the image carrier to a recording medium or Transfer means for transferring to an intermediate transfer member, and cleaning means for removing and collecting toner remaining on the surface of the image carrier after completion of transfer of the toner image from the image carrier to a recording medium or intermediate transfer member. In the image forming apparatus, the cleaning unit includes a first cleaning brush that rotates while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier, and the first cleaning brush along a moving direction of the image carrier. A second cleaning brush that is disposed on the downstream side of the image carrier and rotates while bringing the bristle into contact with the surface of the image carrier, the brush core metal of the first cleaning brush, and the second A cleaning power supply unit that applies voltages having different polarities to the brush core of the leaning brush, and the toner adsorbed from the image carrier by the bristles of the first and second cleaning brushes are collected from the bristles. A toner collecting member; a cleaning position disposed downstream of the second cleaning brush along the moving direction of the image carrier; and a standby position that is in pressure contact with the surface of the image carrier; and a standby position that is separated from the image carrier. A cleaning blade that is movable between the blade, a blade drive mechanism that moves the cleaning blade to either the cleaning position or the standby position in accordance with external control, and a toner image on the image carrier by the developing means When the count value reaches a predetermined threshold value, The cleaning blade is moved from the standby position to the cleaning position by the blade driving mechanism, and is formed on the image carrier by the developing means in a state where the cleaning blade is held at the cleaning position. And cleaning selection means for returning the cleaning blade from the cleaning position to the standby position when the toner image is formed a predetermined number of times.

以上説明したように本発明に係る画像形成装置によれば、トナー像の転写完了後に像担持体上に残留したトナーを除去するために一対のクリーニングブラシ及びクリーニングブレードの何れでも用いることができる。   As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, any of the pair of cleaning brushes and cleaning blades can be used to remove the toner remaining on the image carrier after completion of the transfer of the toner image.

以下、本発明の実施形態に係るレーザープリンタについて図面を参照して説明する。   Hereinafter, a laser printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1には、本発明の第1の実施形態に係るレーザープリンタの概略構成が示され、図2には、図1に示されるレーザープリンタにおける作像ユニットの構成が示されている。このレーザープリンタ100は、所謂電子写真プロセスに基づいて記録紙等の記録媒体にカラー画像及び単色画像を形成可能とされたものである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a laser printer according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of an image forming unit in the laser printer shown in FIG. The laser printer 100 is capable of forming a color image and a single color image on a recording medium such as recording paper based on a so-called electrophotographic process.

図1に示されるように、レーザープリンタ100には、複数本のロール103により張設された無端状の中間転写ベルト102が設けられると共に、この中間転写ベルト102の上部側の水平部分に4個の作像ユニット104Y,104M,104C,104Kが中間転写ベルト102の移動方向(矢印M方向)に沿って順に配置されている。作像ユニット104Y,104M,104C,104Kは、レーザープリンタ100により形成されるカラー画像における黄色(Y)成分、マゼンタ色(M)成分、シアン色(C)成分及び黒色(K)成分にそれぞれ対応して設けられており、それぞれが異なる色(Y、M、C及びK)のトナーを用いてトナー像を形成する点を除いて、同一の構成及び機能を有している。このことから、以下の説明にて4個の作像ユニット104Y,104M,104C,104Kを特に区別する必要が無い場合には、これらを単に「作像ユニット104」と呼称する。   As shown in FIG. 1, the laser printer 100 is provided with an endless intermediate transfer belt 102 stretched by a plurality of rolls 103, and four in the horizontal portion on the upper side of the intermediate transfer belt 102. The image forming units 104 </ b> Y, 104 </ b> M, 104 </ b> C, and 104 </ b> K are sequentially arranged along the moving direction (arrow M direction) of the intermediate transfer belt 102. The image forming units 104Y, 104M, 104C, and 104K respectively correspond to a yellow (Y) component, a magenta (M) component, a cyan (C) component, and a black (K) component in a color image formed by the laser printer 100. And having the same configuration and function except that toner images are formed using toners of different colors (Y, M, C, and K). For this reason, in the following description, when it is not necessary to distinguish the four image forming units 104Y, 104M, 104C, and 104K, they are simply referred to as “image forming unit 104”.

図2及び図5に示されるように、作像ユニット104には、トナー像の担持体として感光体ドラム12が設けられると共に、この感光体ドラム12の外周側にブラシ・クリーニング装置10(図2参照)及びブレード・クリーニング装置210(図5参照)の一方が配置されている。   As shown in FIGS. 2 and 5, the image forming unit 104 is provided with a photosensitive drum 12 as a toner image carrier, and a brush cleaning device 10 (see FIG. 2) on the outer peripheral side of the photosensitive drum 12. 1) and a blade cleaning device 210 (see FIG. 5).

ここで、ブラシ・クリーニング装置10は、感光体ドラム12から残留トナーを除去するために一対のクリーニングブラシ16,18を備えた所謂W−ESB(Double−Eelectro Static Brush)タイプのものとして構成され、ブレード・クリーニング装置210は、感光体ドラム12から残留トナーを除去するためにクリーニングブレード212を備えた所謂ブレードタイプのものとして構成されている。また本実施形態に係るレーザープリンタ100では、メンテナンス作業者、オペレータ、ユーザ等の装置管理者の判断に応じて、作像ユニット104にブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210の何れでも組付け可能とされ、すなわちブラシ・クリーニング装置10とブレード・クリーニング装置210とが互換性を有している。   Here, the brush cleaning device 10 is configured as a so-called W-ESB (Double-Eelectro Static Brush) type including a pair of cleaning brushes 16 and 18 for removing residual toner from the photosensitive drum 12. The blade cleaning device 210 is configured as a so-called blade type having a cleaning blade 212 for removing residual toner from the photosensitive drum 12. Further, in the laser printer 100 according to the present embodiment, either the brush cleaning device 10 or the blade cleaning device 210 is assembled to the image forming unit 104 according to the judgment of a device administrator such as a maintenance operator, an operator, or a user. In other words, the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 are compatible.

感光体ドラム12は、その外周面が電子写真プロセスに基づいて画像(トナー像)が形成される像担持面14とされており、この感光体ドラム12の外周側には、図2及び図5に示されるように、その回転方向(矢印RD方向)に沿ってクリーニング装置10,210の下流側にイレーズランプ29、帯電器20、表面電位計22、現像器24(図1参照)、キャリアキャッチロール26及び一次転写ロール28が順に配置されている。ここで、イレーズランプ29は、ブラシ・クリーニング装置10によりクリーニングが完了した感光体ドラム12の像担持面14に除電光を照射して像担持面14の除電し、この除電された領域を帯電器20は所定の作像開始電位(例えば、400V〜800V)に帯電する。   The photosensitive drum 12 has an outer peripheral surface serving as an image bearing surface 14 on which an image (toner image) is formed based on an electrophotographic process. On the outer peripheral side of the photosensitive drum 12, FIGS. As shown in FIG. 1, an erase lamp 29, a charger 20, a surface potential meter 22, a developer 24 (see FIG. 1), a carrier catch on the downstream side of the cleaning devices 10 and 210 along the rotation direction (arrow RD direction). A roll 26 and a primary transfer roll 28 are arranged in order. Here, the erase lamp 29 irradiates the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 that has been cleaned by the brush cleaning device 10 with the charge-removing light to remove the charge from the image bearing surface 14, and the charged region is discharged to the charger. 20 is charged to a predetermined image forming start potential (for example, 400 V to 800 V).

またレーザープリンタ100には、各作像ユニット104Y,104M,104C,104Kの上方にそれぞれレーザースキャナ142が配置されており、これらのレーザースキャナは、Y成分、M成分、C成分又はK成分に対応する画像情報に基づいて変調されたレーザビームLY、LM、LC及びLK(図1参照)により作像開始電位に帯電された各作像ユニット104Y,104M,104C,104Kにおける感光体ドラム12の像担持面14を走査して像担持面14に静電潜像を形成する。   In the laser printer 100, laser scanners 142 are arranged above the image forming units 104Y, 104M, 104C, and 104K, respectively, and these laser scanners correspond to Y component, M component, C component, or K component. The image of the photosensitive drum 12 in each of the image forming units 104Y, 104M, 104C, and 104K charged to the image forming start potential by the laser beams LY, LM, LC, and LK (see FIG. 1) modulated based on the image information to be performed. The carrying surface 14 is scanned to form an electrostatic latent image on the image carrying surface 14.

作像ユニット104では、現像器24が正規極性(本実施形態では、負(−)極性)に帯電させてトナーを現像ロール25のロール面に薄層化して付着させると共に、このトナーを現像ロール25から感光体ドラム12に形成された静電潜像の露光領域又は非露光領域に選択的にトナーを付着させることより静電潜像をトナー像に現像し、このトナー像を一次転写ロール28が感光体ドラム12から中間転写ベルト102に転写する。このとき、一次転写ロール28は、中間転写ベルト102を介して静電的な吸着力を像担持面14上のトナー像に作用させてトナー像(トナー)を中間転写ベルト102上へ転写させる。   In the image forming unit 104, the developing device 24 is charged with normal polarity (in this embodiment, negative (−) polarity) to deposit the toner on the roll surface of the developing roll 25, and this toner is applied to the developing roll. The electrostatic latent image is developed into a toner image by selectively attaching toner from 25 to the exposed area or non-exposed area of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12, and this toner image is developed into the primary transfer roll 28. Is transferred from the photosensitive drum 12 to the intermediate transfer belt 102. At this time, the primary transfer roll 28 causes an electrostatic attraction force to act on the toner image on the image carrying surface 14 via the intermediate transfer belt 102 to transfer the toner image (toner) onto the intermediate transfer belt 102.

レーザープリンタ100では、カラー画像を形成する場合には、上述したようなプロセス(電子写真プロセス)を経て各作像ユニット104Y,104M,104C,104Kの感光体ドラム12にそれぞれ形成されたY成分、M成分、C成分及びK成分のトナー像を中間転写ベルト102に順次転写し、これらのトナー像を中間転写ベルト102上で重畳することにより、中間転写ベルト102上にフルカラーのトナー像を形成する。   In the laser printer 100, when forming a color image, the Y component formed on the photosensitive drum 12 of each of the image forming units 104Y, 104M, 104C, and 104K through the process (electrophotographic process) described above, The toner images of the M component, C component, and K component are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 102, and these toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 102, thereby forming a full-color toner image on the intermediate transfer belt 102. .

図1に示されるように、レーザープリンタ100には、中間転写ベルト102の移動方向に沿って作像ユニット104の下流側に二次転写ロール106が設けられると共に、この二次転写ロール106と作像ユニット104との間にベルトクリーニング装置108が設けられている。またレーザープリンタ100には、中間転写ベルト102の下方に給紙搬送機構110、排紙搬送機構112及び定着器114が設けられている。   As shown in FIG. 1, the laser printer 100 is provided with a secondary transfer roll 106 on the downstream side of the image forming unit 104 along the moving direction of the intermediate transfer belt 102. A belt cleaning device 108 is provided between the image unit 104 and the image unit 104. Further, the laser printer 100 is provided with a paper feed transport mechanism 110, a paper discharge transport mechanism 112, and a fixing device 114 below the intermediate transfer belt 102.

ここで、給紙搬送機構110は、中間転写ベルト102への画像形成に連動し、スタッカ116内に収納された記録紙Pの束から1枚の記録紙Pを分離し、この記録紙Pをガイド板118に沿って二次転写ロール106と中間転写ベルト102との間の二次転写位置まで搬送する。また排紙搬送機構112は、二次転写位置から排紙される記録紙Pをガイド板120により受けて、この記録紙Pを搬送ベルト122により定着器114へ搬送する。定着器114は、排紙搬送機構112により搬送されてきた記録紙Pを加圧ロール124及び所定の温度に加熱された加熱ロール126により加圧状態で挟持しつつ、これらのロール124,126のニップ部から排出する。これにより、記録紙P上のトナー像がロール124,126により印加される熱及び圧力により定着される。このトナー像が定着された記録紙Pは、排紙トレー等の記録紙Pの集積部(図示省略)へ排紙され、集積される。   Here, in conjunction with image formation on the intermediate transfer belt 102, the paper feeding / conveying mechanism 110 separates one recording paper P from a bundle of recording paper P stored in the stacker 116, and this recording paper P is removed. The sheet is conveyed along the guide plate 118 to a secondary transfer position between the secondary transfer roll 106 and the intermediate transfer belt 102. The paper discharge transport mechanism 112 receives the recording paper P discharged from the secondary transfer position by the guide plate 120 and transports the recording paper P to the fixing device 114 by the transport belt 122. The fixing device 114 holds the recording paper P conveyed by the paper discharge conveyance mechanism 112 in a pressurized state between the pressure roll 124 and the heating roll 126 heated to a predetermined temperature, Discharge from the nip. As a result, the toner image on the recording paper P is fixed by heat and pressure applied by the rolls 124 and 126. The recording paper P on which the toner image is fixed is discharged and stacked on a recording paper P stacking unit (not shown) such as a paper discharge tray.

図1に示されるように、ベルトクリーニング装置108には、ハウジング128及びウレタンゴム等の弾性材料からなるクリーニングブレード130が設けられており、このクリーニングブレード130は、その先端部がハウジング128により中間転写ベルト102へ圧接するように支持されている。ベルトクリーニング装置108は、中間転写ベルト102におけるトナー像が転写完了した領域に残留したトナー(残留トナー)をクリーニングブレード130によりハウジング128内へ掻き落す。この残留トナーは、オーガ等のトナー搬送機構(図示省略)によりハウジング128内から排出され、廃トナーとしてトナータンク等のカートリッジ構造の容器内へ蓄えられる。   As shown in FIG. 1, the belt cleaning device 108 is provided with a housing 128 and a cleaning blade 130 made of an elastic material such as urethane rubber. It is supported so as to be pressed against the belt 102. The belt cleaning device 108 scrapes off the toner (residual toner) remaining in the area where the toner image on the intermediate transfer belt 102 has been transferred, into the housing 128 by the cleaning blade 130. The residual toner is discharged from the housing 128 by a toner conveying mechanism (not shown) such as an auger and stored as waste toner in a cartridge-structured container such as a toner tank.

一方、作像ユニット104では、転写ロール28によるトナー像の転写完了後に感光体ドラム12の像担持面14に残留したトナー(残留トナー)をクリーニング装置10,210の一方により除去回収する。このとき、像担持面14上の残留トナーは、転写ロール28からのコロナ放電等の影響により帯電電位が転写前よりもブロードな分布となり、正(+)極性に帯電したもの、負(−)極性に帯電したもの及び電荷が略中和されたものが混在した状態となる。   On the other hand, in the image forming unit 104, the toner (residual toner) remaining on the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 after the transfer of the toner image by the transfer roll 28 is removed and collected by one of the cleaning devices 10 and 210. At this time, the residual toner on the image bearing surface 14 has a distribution in which the charging potential is broader than that before transfer due to the influence of corona discharge from the transfer roll 28, and the toner charged to positive (+) polarity, negative (-). A state in which a polar charge and a charge substantially neutralized are mixed.

先ず、ブラシ・クリーニング装置10の構成について説明する。図2に示されるように、ブラシ・クリーニング装置10には、感光体ドラム12へ対向するように支持されたハウジング30が設けられており、このハウジング30には、感光体ドラム12の像担持面14へ面して開口する開口部32が形成されている。ハウジング30内には、開口部32付近に一対のクリーニングブラシ16,18が配置されている。ここで、感光体ドラム12の回転方向に沿って、一方のクリーニングブラシ16はハウジング30内の上流側に配置され、他方のクリーニングブラシ18はハウジング30内の下流側に配置されている。これらのクリーニングブラシ16,18の外形形状は略ロール状に形成されている。   First, the configuration of the brush cleaning device 10 will be described. As shown in FIG. 2, the brush cleaning device 10 is provided with a housing 30 that is supported so as to face the photosensitive drum 12. The housing 30 has an image bearing surface of the photosensitive drum 12. An opening 32 that opens to face 14 is formed. In the housing 30, a pair of cleaning brushes 16 and 18 are disposed near the opening 32. Here, along the rotation direction of the photosensitive drum 12, one cleaning brush 16 is disposed on the upstream side in the housing 30, and the other cleaning brush 18 is disposed on the downstream side in the housing 30. The outer shapes of the cleaning brushes 16 and 18 are formed in a substantially roll shape.

図3及び図4に示されるように、クリーニングブラシ16,18には、それぞれ内周側にブラシ芯金34が設けられると共に、これらのブラシ芯金34の外周側から径方向外側へ延出する多数本のブラシ毛36が設けられている。ブラシ芯金34は、SUS等の導電性の金属材料を素材として円柱状に形成されており、その軸方向両端部にそれぞれ中央側よりも細径とされた軸部38が同軸的に設けられている。ブラシ芯金34における一対の軸部38は、それぞれハウジング30に取り付けられた軸受(図示省略)により回転可能に支持されている。これにより、クリーニングブラシ16,18は、それぞれハウジング30により回転可能に支持されると共に、ブラシ毛36の先端部を撓ませつつ感光体ドラム12の像担持面14へ圧接させている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the cleaning brushes 16 and 18 are each provided with a brush cored bar 34 on the inner peripheral side, and extend radially outward from the outer peripheral side of the brushed cored bar 34. A large number of brush bristles 36 are provided. The brush mandrel 34 is formed in a cylindrical shape using a conductive metal material such as SUS as a raw material, and shaft portions 38 each having a diameter smaller than the center side are provided coaxially at both axial end portions thereof. ing. The pair of shaft portions 38 of the brush metal core 34 are rotatably supported by bearings (not shown) attached to the housing 30. As a result, the cleaning brushes 16 and 18 are rotatably supported by the housing 30, respectively, and are brought into pressure contact with the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 while bending the tip of the brush bristles 36.

一対のブラシ芯金34における軸部38には、それぞれレーザープリンタ100の本体側に設けられたモータ(図示省略)からのトルクが伝達可能とされている。このモータは、ブラシ・クリーニング装置10の作動時に、ブラシ芯金34にトルクを伝達してクリーニングブラシ16,18を所定の方向(矢印RB方向)へ回転させる。このとき、クリーニングブラシ16,18は、そのブラシ毛36の先端部が矢印RD方向へ回転する感光体ドラム12との接触部位において像担持面14とは反対の方向(アゲンスト方向)へ移動する。   Torque from a motor (not shown) provided on the main body side of the laser printer 100 can be transmitted to the shaft portions 38 of the pair of brush cores 34. This motor transmits torque to the brush mandrel 34 during operation of the brush cleaning device 10 to rotate the cleaning brushes 16 and 18 in a predetermined direction (arrow RB direction). At this time, the cleaning brushes 16 and 18 move in a direction opposite to the image bearing surface 14 (against direction) at a contact portion with the photosensitive drum 12 where the tip of the brush bristles 36 rotates in the direction of the arrow RD.

図3及び図4に示されるように、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36は、ブラシ芯金34の軸心を中心とする径方向に対し、クリーニングブラシ16,18の回転方向(矢印RB方向)後方へ向って所定の倒れ角θBだけ傾斜するようにブラシ芯金34に取り付けられている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 are rotated in the rotational direction of the cleaning brushes 16 and 18 (in the direction of the arrow RB) with respect to the radial direction centered on the axis of the brush metal core 34. ) It is attached to the brush metal core 34 so as to incline backward by a predetermined tilt angle θB.

ここで、各クリーニングブラシ16,18におけるブラシ毛36の倒れ角θBは5°〜45°の範囲で設定され、好ましくは30に設定されるが、前記範囲内であれば特に限定されない。このようなブラシ毛36は、例えば、一定密度でブラシ毛36が片側の面に植設されたパイル織物を帯状に切断加工し、これをブラシ芯金34の外周面に螺旋状に巻き付けることにより設けられる。このとき、パイル織物のブラシ芯金34の軸方向に対する傾斜角を調整することにより、ブラシ毛36の倒れ角θBが調整可能になる。またブラシ毛36は、カーボンブラックが分散されたナイロンにより形成されており、その体積抵抗が150Vの電圧印加時に104〜108Ω・cmとなるようにカーボンブラックの添加量等が調整されている。 Here, the inclination angle θB of the brush bristles 36 in each of the cleaning brushes 16 and 18 is set in a range of 5 ° to 45 °, and preferably 30, but is not particularly limited as long as it is within the above range. Such brush bristles 36 are obtained by, for example, cutting a pile fabric in which the bristles 36 are planted on one side at a constant density into a strip shape and winding the fabric spirally around the outer peripheral surface of the brush core metal 34. Provided. At this time, the tilt angle θB of the brush bristles 36 can be adjusted by adjusting the inclination angle of the pile fabric brush core bar 34 with respect to the axial direction. The brush bristles 36 are made of nylon in which carbon black is dispersed. The amount of carbon black added is adjusted so that the volume resistance is 10 4 to 10 8 Ω · cm when a voltage of 150 V is applied. Yes.

図2に示されるように、ブラシ・クリーニング装置10には、ハウジング30内に一対のデトーニングロール40,42が配置されている。ここで、一方のデトーニングロール40は、そのロール面44を上流側のクリーニングブラシ16のブラシ毛36に接触させており、他方のデトーニングロール42は、そのロール面44を下流側のクリーニングブラシ18のブラシ毛36に接触させている。   As shown in FIG. 2, in the brush cleaning device 10, a pair of detoning rolls 40 and 42 are disposed in the housing 30. Here, one detoning roll 40 has its roll surface 44 in contact with the brush bristles 36 of the upstream cleaning brush 16, and the other detoning roll 42 has its roll surface 44 on the downstream cleaning brush. 18 brush bristles 36 are in contact.

図3及び図4に示されるように、デトーニングロール40,42には、それぞれ内周側にロール芯金48が設けられると共に、これらのロール芯金48の外周側に径方向に沿って一定の厚さを有するフェノール樹脂製の抵抗層62が設けられている。ロール芯金48はSUS等の導電性の金属材料を素材として円柱状に形成されており、その軸方向両端部にそれぞれ中央側よりも細径とされた軸部52が同軸的に設けられている。ロール芯金48における一対の軸部52は、それぞれハウジング30に取り付けられた軸受(図示省略)により回転可能に支持されている。これにより、デトーニングロール40,42は、それぞれハウジング30により回転可能に支持される。またロール芯金48には、外周面に軸方向に延在する溝部54がロール芯金48の全長に亘って形成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the detoning rolls 40, 42 are each provided with a roll core 48 on the inner peripheral side, and constant on the outer peripheral side of these roll cores 48 along the radial direction. A resistance layer 62 made of phenol resin having a thickness of 5 mm is provided. The roll metal core 48 is formed in a cylindrical shape using a conductive metal material such as SUS as a raw material, and axial portions 52 each having a diameter smaller than that of the center side are provided coaxially at both axial ends thereof. Yes. The pair of shaft portions 52 in the roll metal core 48 are rotatably supported by bearings (not shown) attached to the housing 30. Thereby, the detoning rolls 40 and 42 are rotatably supported by the housing 30, respectively. Further, a groove 54 extending in the axial direction on the outer peripheral surface is formed in the roll metal core 48 over the entire length of the roll metal core 48.

一対のロール芯金48における軸部52には、それぞれレーザープリンタ100の本体側シャーシ等に設けられたモータ(図示省略)からのトルクが伝達可能とされている。このモータは、ブラシ・クリーニング装置10の作動時に、クリーニングブラシ16,18の回転に同期してデトーニングロール40,42を所定の方向(矢印RR方向)へ回転させる。このとき、デトーニングロール40,42は、そのロール面44が矢印RB方向へ回転するデトーニングロール40,42との接触部位においてブラシ毛36の先端部とは反対の方向(アゲンスト方向)へ移動する。   Torque from a motor (not shown) provided on the main body side chassis of the laser printer 100 can be transmitted to the shaft portions 52 of the pair of roll cores 48. This motor rotates the detoning rolls 40 and 42 in a predetermined direction (arrow RR direction) in synchronization with the rotation of the cleaning brushes 16 and 18 when the brush cleaning device 10 is operated. At this time, the detoning rolls 40 and 42 move in a direction opposite to the tip of the bristle 36 (agenst direction) at a contact portion with the detoning rolls 40 and 42 whose roll surface 44 rotates in the arrow RB direction. To do.

デトーニングロール40,42には、ロール芯金48の外周側にフェノール樹脂製を素材として円筒状に形成されたパイプ材60が嵌挿されており、このパイプ材60により抵抗層62が構成されている。また、図3及び図4に示されるように、デトーニングロール40,42には、ロール芯金48の外周面と抵抗層62の内周面との間に介在する中間導電層64が設けられている。ここで、中間導電層64は、熱硬化性樹脂中にカーボンブラックが分散された導電性接着剤からなり、この導電性接着材がロール芯金48の溝部54内に充填された後、この導電性接着材が硬化することにより形成される。この中間導電層64は、抵抗層62(パイプ材60)をロール芯金48に固着すると共に、ロール芯金48を抵抗層62に導通させている。またデトーニングロール40,42における抵抗層62は、その体積抵抗が500Vの電圧印加時に105〜108Ω・cmとなるように成分が調整されている。 The detoning rolls 40 and 42 are fitted with a pipe material 60 formed in a cylindrical shape made of phenol resin on the outer peripheral side of the roll core metal 48, and a resistance layer 62 is constituted by the pipe material 60. ing. As shown in FIGS. 3 and 4, the detoning rolls 40 and 42 are provided with an intermediate conductive layer 64 interposed between the outer peripheral surface of the roll core metal 48 and the inner peripheral surface of the resistance layer 62. ing. Here, the intermediate conductive layer 64 is made of a conductive adhesive in which carbon black is dispersed in a thermosetting resin. After the conductive adhesive is filled in the groove portion 54 of the roll core 48, the conductive layer 64 is electrically conductive. It is formed by curing the adhesive material. The intermediate conductive layer 64 fixes the resistance layer 62 (pipe material 60) to the roll core metal 48 and electrically connects the roll core metal 48 to the resistance layer 62. The components of the resistance layer 62 in the detoning rolls 40 and 42 are adjusted so that the volume resistance is 10 5 to 10 8 Ω · cm when a voltage of 500 V is applied.

図2に示されるように、ブラシ・クリーニング装置10には、ハウジング30内に一対のスクレーパ66が設けられており、これらのスクレーパ66は可撓性及び導電性を有する板ばねにより構成されており、それぞれ基端側がハウジング30に連結固定されており、先端部をデトーニングロール40,42のロール面44へ圧接させている。またスクレーパ66は、回転するデトーニングロール40,42のロール面44の移動方向に対してカウンター方向へ傾斜するように支持されている。これらのスクレーパ66は、それぞれデトーニングロール40,42のロール面44に付着したトナーをハウジング30内へ掻き落す。   As shown in FIG. 2, the brush cleaning device 10 is provided with a pair of scrapers 66 in a housing 30, and these scrapers 66 are constituted by leaf springs having flexibility and conductivity. The base end side is connected and fixed to the housing 30, and the distal end portions are pressed against the roll surfaces 44 of the detoning rolls 40 and 42. The scraper 66 is supported so as to be inclined in the counter direction with respect to the moving direction of the roll surface 44 of the rotating detoning rolls 40 and 42. These scrapers 66 scrape off the toner adhering to the roll surfaces 44 of the detoning rolls 40 and 42 into the housing 30.

ハウジング30には、その下端部に樋状のトナー溜り70が形成されており、このトナー溜り70内には、スクレーパ66によりデトーニングロール40,42から掻き落されたトナーが落下する。トナー溜り70内には、スクリュー軸状のオーガ72が配置されており、このオーガ72はデトーニングロール40,42の回転に同期して回転する。これにより、トナー溜り70内に落下したトナーは、オーガ72により攪拌されつつハウジング30内から排出され、廃トナータンク(図示省略)内へ移送される。またハウジング30には、開口部32の周縁部に弾性を有するプレート状のシール材74が取り付けられており、このシール材74は、その先端部を感光体ドラム12の像担持面14へ密着させている。これにより、クリーニングブラシ16,18により像担持面14から掻き落されたトナーがハウジング30内から外部へ流出しないようにシールされる。   The housing 30 has a bowl-shaped toner reservoir 70 formed at the lower end thereof, and the toner scraped off from the detoning rolls 40 and 42 by the scraper 66 falls into the toner reservoir 70. A screw shaft auger 72 is disposed in the toner reservoir 70, and this auger 72 rotates in synchronization with the rotation of the detoning rolls 40 and 42. As a result, the toner dropped into the toner reservoir 70 is discharged from the housing 30 while being stirred by the auger 72 and transferred to a waste toner tank (not shown). The housing 30 is provided with a plate-like sealing material 74 having elasticity at the peripheral edge of the opening 32, and this sealing material 74 has its tip end in close contact with the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12. ing. Thus, the toner scraped off from the image bearing surface 14 by the cleaning brushes 16 and 18 is sealed so as not to flow out of the housing 30 to the outside.

図2に示されるように、ブラシ・クリーニング装置10には、ハウジング30の上流側に除電ランプ78が配設されると共に、この除電ランプ78の上流側に放電式の帯電器であるプレクリーニングコロトロン80が配設されている。プレクリーニングコロトロン80には、軸方向に沿って張設された放電ワイヤー82を覆うようにケーシング84が設けられており、このケーシング84は、その断面形状が感光体ドラム12の像担持面14へ向って開口する略コ字状に形成されている。これにより、ケーシング84は、コロナ放電が放電ワイヤー82と像担持面14との間のみで生じるように放電ワイヤー82の周囲をシールドする。またケーシング84には、下流側の端部に像担持面14側へ向って延出する遮蔽部86が一体的に形成されており、この遮蔽部86は、ケーシング84の上流側の先端部から像担持面14までの間隔と比較し、ケーシング84の下流側の先端部から像担持面14までの間隔を十分に狭いものにしている。これにより、除電ランプ78から照射される除電光Fが遮蔽部86により遮蔽され、除電光Fが像担持面14におけるプレクリーニングコロトロン80による帯電領域へ照射されることが防止される。   As shown in FIG. 2, the brush cleaning device 10 is provided with a static elimination lamp 78 on the upstream side of the housing 30, and a pre-cleaning roller which is a discharge type charger on the upstream side of the static elimination lamp 78. A tron 80 is provided. The pre-cleaning corotron 80 is provided with a casing 84 so as to cover the discharge wire 82 stretched along the axial direction. The casing 84 has a cross-sectional shape of the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12. It is formed in a substantially U-shape opening toward the top. As a result, the casing 84 shields the periphery of the discharge wire 82 so that corona discharge occurs only between the discharge wire 82 and the image bearing surface 14. Further, the casing 84 is integrally formed with a shielding portion 86 extending toward the image carrying surface 14 at the downstream end, and the shielding portion 86 is formed from the upstream end portion of the casing 84. Compared to the distance to the image bearing surface 14, the distance from the downstream end portion of the casing 84 to the image bearing surface 14 is made sufficiently narrow. As a result, the static elimination light F emitted from the static elimination lamp 78 is shielded by the shielding portion 86, and the static elimination light F is prevented from being applied to the charged region by the pre-cleaning corotron 80 on the image bearing surface 14.

ここで、プレクリーニングコロトロン80は、ブラシ・クリーニング装置10の作動時に、転写完了後に像担持面14上に残留したトナー(以下、「残留トナー」という。)を負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせる。また除電ランプ78は、除電光を像担持面14へ照射することにより、像担持面14の電荷を中和し、像担持面14からの残留トナーの除去を容易にする。   Here, the pre-cleaning corotron 80 charges the toner (hereinafter referred to as “residual toner”) remaining on the image bearing surface 14 after completion of the transfer to the negative polarity side when the brush cleaning device 10 is operated, and the residual. The distribution of the charging polarity of the toner is shifted to the negative polarity side as a whole. The neutralization lamp 78 irradiates the image carrying surface 14 with static elimination light, thereby neutralizing the charge on the image carrying surface 14 and facilitating removal of residual toner from the image carrying surface 14.

図2に示されるように、ブラシ・クリーニング装置10には、ハウジング30の上方に電源ボックス88が設けられている。この電源ボックス88内には、高圧電源ユニット90が収納されると共に、クリーニングブラシ16,18と高圧電源ユニット90との間に介在するようにシールド基板92が配置されている。高圧電源ユニット90には、画像形成装置の装置本体側に設けられた高圧電源部(図示省略)により高圧電源が供給される電圧調整回路が設けられており、この電圧調整回路は、クリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34、デトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66にそれぞれ所定の電圧値の電圧を印加する。またシールド基板92は、高電圧が印加されたクリーニングブラシ16,18等から発生する電磁ノイズを遮蔽及び吸収し、この電磁ノイズの影響によりレーザープリンタ100における制御部であるコントローラ136及び制御ユニット138(図2参照)等にエラーが発生することを防止している。   As shown in FIG. 2, the brush cleaning device 10 is provided with a power supply box 88 above the housing 30. In the power supply box 88, a high voltage power supply unit 90 is accommodated, and a shield substrate 92 is disposed so as to be interposed between the cleaning brushes 16 and 18 and the high voltage power supply unit 90. The high voltage power supply unit 90 is provided with a voltage adjustment circuit to which high voltage power is supplied by a high voltage power supply unit (not shown) provided on the apparatus main body side of the image forming apparatus. , 18, the roll core metal 48 of the detoning rolls 40, 42, and the scraper 66 are each applied with a voltage having a predetermined voltage value. The shield substrate 92 shields and absorbs electromagnetic noise generated from the cleaning brushes 16 and 18 to which a high voltage is applied. The controller 136 and the control unit 138 (control unit) in the laser printer 100 are affected by the influence of the electromagnetic noise. (See FIG. 2).

ここで、高圧電源ユニット90がクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34に印加する電圧をVB1及びVB2、デトーニングロール40,42のロール芯金48に印加する電圧をVR1及びVR2、スクレーパ66に印加する電圧をVS1及びVS2とすると、これらの電圧には、次の(1)及び(2)式のような関係が成立する。   Here, the voltage applied to the brush cores 34 of the cleaning brushes 16 and 18 by the high voltage power supply unit 90 is applied to VB1 and VB2, and the voltage applied to the roll cores 48 of the detoning rolls 40 and 42 is applied to VR1 and VR2 and the scraper 66. Assuming that the voltages to be applied are VS1 and VS2, the following relationships (1) and (2) are established for these voltages.

|VB1|<|VR1|=|VS1| … (1)
|VB2|<|VR2|=|VS2| … (2)
具体的には、本実施形態では、上記各部材に対する印加電圧が、VB1=+250V〜+400V、VR1=VS1=+650V〜+800V、VB2=−350V〜−500V、VR2=VS2=−750V〜−900Vの範囲内で適宜設定される。
| VB1 | <| VR1 | = | VS1 | (1)
| VB2 | <| VR2 | = | VS2 | (2)
Specifically, in the present embodiment, applied voltages to the respective members are VB1 = + 250V to + 400V, VR1 = VS1 = + 650V to + 800V, VB2 = −350V to −500V, VR2 = VS2 = −750V to −900V. It is set as appropriate within the range.

除電ランプ78は、感光体ドラム12における像担持面14の表面電位が高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16のブラシ芯金34に印加される電圧VB2とクリーニングブラシ18のブラシ芯金34に印加される電圧VB2との中間の電位であって、しかも像担持面14とクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36との表面電位差が放電開始電圧DV以下となるように、感光体ドラム12へ照射する除電光Fの光強度及び光量が設定されている。   The neutralizing lamp 78 is applied to the brush core metal 34 of the cleaning brush 18 and the voltage VB <b> 2 applied to the brush core metal 34 of the cleaning brush 16 by the high-voltage power supply unit 90. The neutralizing light applied to the photosensitive drum 12 so that the surface potential difference between the image bearing surface 14 and the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 is equal to or lower than the discharge start voltage DV. The light intensity and light quantity of F are set.

具体的には、除電ランプ78は、像担持面14の表面電位が−100V〜0Vとなるように除電する。ここで、放電開始電圧DVは約500V程度であり、またクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36の表面電位は印加電圧VB1,VB2よりも0Vに近くづくことから、像担持面14とクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36との表面電位差は確実に500Vよりも小さい値になる。   Specifically, the static elimination lamp 78 eliminates the electric charge so that the surface potential of the image bearing surface 14 becomes −100V to 0V. Here, the discharge start voltage DV is about 500V, and the surface potential of the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 is closer to 0V than the applied voltages VB1 and VB2. The surface potential difference with the 18 bristle 36 is surely smaller than 500V.

次に、ブレード・クリーニング装置210の構成について説明する。なお、ブレード・クリーニング装置210において、ブラシ・クリーニング装置10と構成及び作用が共通の部分については同一符号を付して説明を省略する。   Next, the configuration of the blade cleaning device 210 will be described. In the blade cleaning device 210, parts having the same configuration and operation as those of the brush cleaning device 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5に示されるように、ブレード・クリーニング装置210には、ハウジング30の開口部32から感光体ドラム12側へ突出するようにプレート状のクリーニングブレード212が設けられており、このクリーニングブレード212は、感光体ドラム12の回転方向に沿って開口部32の下流側の端部付近に配置され、その先端部が感光体ドラム12の像担持面14の圧接するようにハウジング30により支持されている。ここで、クリーニングブレード212は、十分な弾性を有する素材、例えば、ウレタンゴムにより成形されており、感光体ドラム12の回転時に像担持面14に付着した残留トナーを像担持面14から掻き落す。   As shown in FIG. 5, the blade cleaning device 210 is provided with a plate-like cleaning blade 212 that protrudes from the opening 32 of the housing 30 toward the photosensitive drum 12, and the cleaning blade 212 is The photosensitive drum 12 is disposed in the vicinity of the downstream end of the opening 32 along the rotation direction of the photosensitive drum 12, and the front end thereof is supported by the housing 30 so as to be in pressure contact with the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12. . Here, the cleaning blade 212 is formed of a material having sufficient elasticity, for example, urethane rubber, and scrapes off residual toner adhering to the image carrying surface 14 when the photosensitive drum 12 rotates from the image carrying surface 14.

ブレード・クリーニング装置210には、クリーニングブレード212の上流側にディスターブブラシ214が配置されている。ディスターブブラシ214は、その外形形状が略ロール状に形成されており、クリーニングブラシ16,18と同様に、内周側にブラシ芯金216が設けられると共に、これらのブラシ芯金216の外周側から径方向外側へ延出する多数本のブラシ毛218が設けられている。このブラシ毛218は、弾性を有する絶縁性材料により形成されている。ブラシ芯金216は、その軸方向両端部にそれぞれ設けられた軸部を介してハウジング30に取り付けられた軸受(図示省略)により回転可能に支持されている。これにより、ディスターブブラシ214は、ハウジング30により回転可能に支持されると共に、ブラシ毛36の先端部を撓ませつつ感光体ドラム12の像担持面14へ圧接させている。   In the blade cleaning device 210, a disturb brush 214 is disposed on the upstream side of the cleaning blade 212. The disturb brush 214 has an outer shape formed in a substantially roll shape. Like the cleaning brushes 16 and 18, a brush core bar 216 is provided on the inner peripheral side, and from the outer peripheral side of these brush core bars 216. A large number of brush bristles 218 extending outward in the radial direction are provided. The brush bristles 218 are made of an insulating material having elasticity. The brush metal core 216 is rotatably supported by bearings (not shown) attached to the housing 30 via shaft portions provided at both ends in the axial direction. As a result, the disturb brush 214 is rotatably supported by the housing 30 and is brought into pressure contact with the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 while the tip of the brush bristles 36 is bent.

ディスターブブラシ214のブラシ芯金216には、レーザープリンタ100の本体側に設けられたモータ(図示省略)からのトルクが伝達可能とされている。このモータは、感光体ドラム12の回転時に、ブラシ芯金216にトルクを伝達してディスターブブラシ214を所定の方向(矢印RF方向)へ回転させる。このとき、ディスターブブラシ214は、そのブラシ毛218の先端部を矢印RD方向へ回転する感光体ドラム12との接触部位において像担持面14と同一の方向へ移動させる。これにより、ディスターブブラシ214は、感光体ドラム12の回転時に、クリーニングブレード212の上流側で、ブラシ毛218を像担持面14に摺接して残留トナーを像担持面14上で攪拌し、この残留トナーを像担持面14から剥離し易い状態にする。   Torque from a motor (not shown) provided on the main body side of the laser printer 100 can be transmitted to the brush cored bar 216 of the disturb brush 214. When the photosensitive drum 12 rotates, this motor transmits torque to the brush core 216 to rotate the disturb brush 214 in a predetermined direction (arrow RF direction). At this time, the disturb brush 214 moves the tip of the bristle 218 in the same direction as the image carrying surface 14 at the contact portion with the photosensitive drum 12 rotating in the arrow RD direction. As a result, the disturb brush 214 agitates the residual toner on the image carrying surface 14 by sliding the brush bristles 218 against the image carrying surface 14 on the upstream side of the cleaning blade 212 when the photosensitive drum 12 rotates. The toner is in a state where it can be easily peeled off from the image carrying surface 14.

図5に示されるように、ブレード・クリーニング装置210では、ブラシ・クリーニング装置10に設けられている除電ランプ78が省略されており、ハウジング30の上流側にはプレクリーニングコロトロン80のみが配設されている。ここで、プレクリーニングコロトロン80は、ブラシ・クリーニング装置10の場合と同様に、ブレード・クリーニング装置210の作動時に、転写完了後に像担持面14上に残留したトナー(以下、「残留トナー」という。)を負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせる。またブレード・クリーニング装置210では、その電源ボックス88内に高圧電源ユニット90が収納されておらず、シールド基板92のみが配置されている。なお、高圧電源ユニット90の代わりにノイズフィルター基板を入れても良い。   As shown in FIG. 5, in the blade cleaning device 210, the static elimination lamp 78 provided in the brush cleaning device 10 is omitted, and only the pre-cleaning corotron 80 is disposed on the upstream side of the housing 30. Has been. Here, as in the case of the brush cleaning device 10, the pre-cleaning corotron 80 is a toner (hereinafter referred to as “residual toner”) that remains on the image carrying surface 14 after the transfer is completed when the blade cleaning device 210 is operated. .) To the negative polarity side, and the charge polarity distribution of the residual toner is shifted to the negative polarity side as a whole. In the blade cleaning device 210, the high-voltage power supply unit 90 is not housed in the power supply box 88, and only the shield substrate 92 is disposed. In place of the high voltage power supply unit 90, a noise filter substrate may be inserted.

上記のように構成されたレーザープリンタ100では、各作像ユニット104の一部が交換可能なカートリッジ部品として構成されており、このカートリッジ部品として、それぞれ構成が異なる2種類のプロセスカートリッジ132及びプロセスカートリッジ220の何れでも選択的に使用できる。ここで、プロセスカートリッジ132(図2参照)は、少なくとも感光体ドラム12とブラシ・クリーニング装置10とを構成部品として含んでおり、これらの構成部品が一体化されている。またプロセスカートリッジ220は、少なくとも感光体ドラム12とブレード・クリーニング装置210とを構成部品として含んでおり、これらの構成部品が一体化されている。   In the laser printer 100 configured as described above, a part of each image forming unit 104 is configured as a replaceable cartridge part. As the cartridge part, two types of process cartridges 132 and process cartridges having different configurations are used. Any of 220 can be used selectively. Here, the process cartridge 132 (see FIG. 2) includes at least the photosensitive drum 12 and the brush cleaning device 10 as components, and these components are integrated. The process cartridge 220 includes at least the photosensitive drum 12 and the blade cleaning device 210 as components, and these components are integrated.

すなわち、レーザープリンタ100では、少なくとも感光体ドラム12及びクリーニング装置10,210が各作像ユニット104により形成される画像(トナー像)を高画質に維持するために一定周期毎に新しいものに交換する必要があり、レーザープリンタ100では、これらの一定の寿命を有する作像ユニット104における複数の部品を短時間で簡単に交換するため、少なくとも感光体ドラム12及びクリーニング装置10,210を含む複数部品をプロセスカートリッジ132,220として一体化し、これらを同時に交換できるようにしている。   That is, in the laser printer 100, at least the photosensitive drum 12 and the cleaning devices 10 and 210 are replaced with new ones at regular intervals in order to maintain an image (toner image) formed by each image forming unit 104 with high image quality. In the laser printer 100, in order to easily replace a plurality of components in the image forming unit 104 having a certain lifetime in a short time, a plurality of components including at least the photosensitive drum 12 and the cleaning devices 10 and 210 are provided. The process cartridges 132 and 220 are integrated so that they can be replaced at the same time.

図2及び図5に示されるように、レーザープリンタ100には、装置全体を制御するためのコントローラ136が設けられると共に、このコントローラ136からの制御に従って作像ユニット104を制御するための制御ユニット138が設けられている。この制御ユニット138は、Y、M、C、Kの各作像ユニット104Y,104M,104C,104K(図1参照)にそれぞれ対応して合計で4個設けられているが、図2及び図5では1個の制御ユニット138のみを示している。またレーザープリンタ100には、その内部における各作像ユニット104付近にそれぞれ環境センサー140が設けられており、この環境センサー140は、作像ユニット104付近における温度及び湿度を一定周期で検出し、その検出値に対応する検出信号を制御ユニット138へ出力する。   As shown in FIGS. 2 and 5, the laser printer 100 is provided with a controller 136 for controlling the entire apparatus, and a control unit 138 for controlling the image forming unit 104 according to the control from the controller 136. Is provided. There are a total of four control units 138 corresponding to the Y, M, C, and K image forming units 104Y, 104M, 104C, and 104K (see FIG. 1). Only one control unit 138 is shown. The laser printer 100 is provided with an environmental sensor 140 in the vicinity of each image forming unit 104 inside the laser printer 100, and the environmental sensor 140 detects the temperature and humidity in the vicinity of the image forming unit 104 at a constant cycle. A detection signal corresponding to the detection value is output to the control unit 138.

図2及び図5に示されるように、プロセスカートリッジ132,220には、それぞれROM等の記憶素子を内臓したデータメモリ部144が配置されている。このデータメモリ部144は、制御ユニット138とのインターフェイスとしてコネクタ146を備えており、このコネクタ146は、プロセスカートリッジ132,220の作像ユニット104のユニット本体側への装着動作に連動し、制御ユニット138に設けられたソケット148に接続され、またプロセスカートリッジ132,220の作像ユニット104のユニット本体側からの取外動作に連動し、制御ユニット138のソケット148から離脱する。   As shown in FIGS. 2 and 5, the process cartridges 132 and 220 are each provided with a data memory unit 144 containing a storage element such as a ROM. The data memory unit 144 includes a connector 146 as an interface with the control unit 138. The connector 146 is linked to the mounting operation of the image forming unit 104 of the process cartridges 132 and 220 on the unit main body side. It is connected to a socket 148 provided at 138 and is detached from the socket 148 of the control unit 138 in conjunction with the removal operation from the unit main body side of the image forming unit 104 of the process cartridges 132 and 220.

ここで、メモリ部144の記憶素子には、少なくともプロセスカートリッジ132,220に配置されたクリーニング装置の種類に対応するクリーニング設定データが記憶されており、制御ユニット138は、ソケット148及びコネクタ146を介してメモリ部144に接続されると、メモリ部144の記憶素子からクリーニング設定データを読み取り、このクリーニング設定データに基づいてプロセスカートリッジ132,220に配置されているクリーニング装置の種類を判断すると共に、このクリーニング装置の種類に応じて感光体ドラム12に対するクリーニング制御条件を設定する。これにより、制御ユニット138は、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合のクリーニング時の制御条件と、ブレード・クリーニング装置210を用いた場合のクリーニング時の制御条件とをそれぞれ異なるものに自動的に変更可能になる。   Here, the storage element of the memory unit 144 stores at least cleaning setting data corresponding to the type of the cleaning device disposed in the process cartridges 132 and 220, and the control unit 138 is connected via the socket 148 and the connector 146. Then, the cleaning setting data is read from the storage element of the memory unit 144 and the type of the cleaning device arranged in the process cartridges 132 and 220 is determined based on the cleaning setting data. The cleaning control condition for the photosensitive drum 12 is set according to the type of the cleaning device. As a result, the control unit 138 automatically sets different control conditions for cleaning when the brush cleaning device 10 is used as the cleaning device and different control conditions for cleaning when the blade cleaning device 210 is used. Can be changed.

具体的には、本実施形態に係るレーザープリンタ100では、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合には、制御ユニット138によりブレード・クリーニング装置210を用いた場合には行われない後述する経時補正制御及び環境補正制御が行われ、ブレード・クリーニング装置210を用いた場合には、制御ユニット138により、ブラシ・クリーニング装置10を用いた場合には行われない後述するトナーバンド制御が行われる。   Specifically, in the laser printer 100 according to the present embodiment, when the brush cleaning device 10 is used as a cleaning device, this is not performed when the blade cleaning device 210 is used by the control unit 138, which will be described later. The temporal correction control and the environmental correction control are performed, and when the blade cleaning device 210 is used, the control unit 138 performs toner band control, which will be described later, which is not performed when the brush cleaning device 10 is used. .

次に、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合の本実施形態に係るレーザープリンタ100の動作について詳細に説明する。   Next, the operation of the laser printer 100 according to the present embodiment when the brush cleaning device 10 is used as a cleaning device will be described in detail.

レーザープリンタ100では、前述したように、感光体ドラム12を回転させつつ、公知の電子写真プロセスに基づいて感光体ドラム12の像担持面14上にトナー像を形成し、このトナー像を転写ロール28により中間転写ベルト102へ転写する。ブラシ・クリーニング装置10は、レーザープリンタ100による画像形成開始に同期して作動開始し、プレクリーニングコロトロン80及び除電ランプ78を駆動開始すると共に、クリーニングブラシ16,18及びデトーニングロール40,42をそれぞれ所定の方向へ回転させつつ、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18、デトーニングロール40,42及びスクレーパ66に規定の電圧をそれぞれ印加する。このとき、高圧電源ユニット90により、上流側のクリーニングブラシ16のブラシ毛36には、ブラシ芯金34を介して電圧VB1が印加され、下流側のクリーニングブラシ18のブラシ毛36には、ブラシ芯金34を介して電圧VB2が印加される。   In the laser printer 100, as described above, a toner image is formed on the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 based on a known electrophotographic process while rotating the photosensitive drum 12, and this toner image is transferred to a transfer roll. The image is transferred to the intermediate transfer belt 102 by 28. The brush cleaning device 10 starts to operate in synchronization with the start of image formation by the laser printer 100, starts to drive the pre-cleaning corotron 80 and the static elimination lamp 78, and moves the cleaning brushes 16 and 18 and the detoning rolls 40 and 42. A specified voltage is applied to the cleaning brushes 16 and 18, the detoning rolls 40 and 42, and the scraper 66 by the high-voltage power supply unit 90 while rotating in predetermined directions. At this time, the high-voltage power supply unit 90 applies the voltage VB1 to the brush bristles 36 of the upstream cleaning brush 16 via the brush core 34, and the brush bristles 36 of the downstream cleaning brush 18 are applied to the brush bristles 36. The voltage VB2 is applied through the gold 34.

またデトーニングロール40の抵抗層62には、ロール芯金48を介して電圧VR1が印加されると共に、スクレーパ66を介して電圧VS1が印加され、デトーニングロール42の抵抗層62には、ロール芯金48を介して電圧VR2が印加されると共に、スクレーパ66を介して電圧VS1が印加される。これにより、デトーニングロール40,42の抵抗層62は、その内周面及び外周面側からそれぞれ同一電位の電圧が印加されるので、ロール芯金48のみを通して抵抗層62に電圧を印加した場合と比較し、その表面電位として高い電位を安定して得られるようになる。   In addition, the voltage VR1 is applied to the resistance layer 62 of the detoning roll 40 through the roll core metal 48, and the voltage VS1 is applied to the resistance layer 62 of the detoning roll 42 through the scraper 66. The voltage VR2 is applied through the core metal 48, and the voltage VS1 is applied through the scraper 66. Thereby, since the voltage of the same electric potential is applied to the resistance layer 62 of the detoning rolls 40 and 42 from the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, respectively, the voltage is applied to the resistance layer 62 only through the roll core metal 48. As compared with the above, a high potential can be stably obtained as the surface potential.

ブラシ・クリーニング装置10は、先ず、プレクリーニングコロトロン80からのコロナ放電により転写完了後に像担持面14上に残留した残留トナーを負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせた後、除電ランプ78からの除電光を像担持面14へ照射することにより、感光体ドラム12における像担持面14の表面電位が高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16のブラシ芯金34に印加される電圧VB2とクリーニングブラシ18のブラシ芯金34に印加される電圧VB2との中間の電位であって、しかも像担持面14とクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36との表面電位差が放電開始電圧DV以下となるように、除電光Fを感光体ドラム12へ照射する。   The brush cleaning device 10 first charges the residual toner remaining on the image bearing surface 14 to the negative polarity side after the transfer is completed by the corona discharge from the pre-cleaning corotron 80, and the distribution of the charging polarity of the residual toner as a whole. After shifting to the negative polarity side, the surface potential of the image bearing surface 14 on the photosensitive drum 12 is changed to the brush of the cleaning brush 16 by the high voltage power supply unit 90 by irradiating the image bearing surface 14 with the neutralizing light from the neutralizing lamp 78. It is an intermediate potential between the voltage VB2 applied to the core metal 34 and the voltage VB2 applied to the brush core metal 34 of the cleaning brush 18, and the image carrier surface 14 and the bristles 36 of the cleaning brushes 16, 18 The static elimination light F is irradiated to the photosensitive drum 12 so that the surface potential difference becomes equal to or less than the discharge start voltage DV.

具体的には、除電ランプ78は、像担持面14の表面電位が−100V〜0Vとなるように除電する。ここで、放電開始電圧DVは約500V程度であり、またクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36の表面電位は印加電圧VB1,VB2よりも0Vに近くづくことから、像担持面14とクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36との表面電位差は確実に500Vよりも十分に小さい値になる。これにより、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36から像担持面14への放電現象の発生が防止され、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36の表面がそれぞれ印加電圧VB1,VB2に対応する電位に確実に維持される。これにより、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36と像担持面14との間に常に十分な強度の電界を発生させ、像担持面14に付着した残留トナーをクリーニングブラシ16,18により確実に吸着できる。またクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36から像担持面14への放電現象の発生が防止され、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36の表面がそれぞれ印加電圧VB1,VB2に対応する電位に確実に維持される。   Specifically, the static elimination lamp 78 eliminates the electric charge so that the surface potential of the image bearing surface 14 becomes −100V to 0V. Here, the discharge start voltage DV is about 500V, and the surface potential of the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 is closer to 0V than the applied voltages VB1 and VB2. The surface potential difference with the 18 bristles 36 is surely a value sufficiently smaller than 500V. As a result, the occurrence of a discharge phenomenon from the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 to the image carrying surface 14 is prevented, and the surfaces of the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 become potentials corresponding to the applied voltages VB1 and VB2, respectively. It is reliably maintained. As a result, an electric field having a sufficient strength is always generated between the bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 and the image carrying surface 14, and the residual toner adhering to the image carrying surface 14 is reliably adsorbed by the cleaning brushes 16 and 18. it can. Further, the occurrence of a discharge phenomenon from the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 to the image carrying surface 14 is prevented, and the surfaces of the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 are surely set to potentials corresponding to the applied voltages VB1 and VB2, respectively. Maintained.

次いで、ブラシ・クリーニング装置10は、上流側に配置されたクリーニングブラシ16のブラシ毛36を像担持面14へ摺接させることにより、感光体ドラム12の像担持面14に付着した残留トナーのうち、主として負極性に帯電した残留トナーを静電的に像担持面14上からブラシ毛36の表面に吸着する。クリーニングブラシ16のブラシ毛36に吸着された残留トナーは、デトーニングロール40のロール面44に静電的な力により転移し、ロール面44上に吸着される。この残留トナーは、スクレーパ66によりロール面44上からトナー溜り70へ掻き落され、オーガ72によりハウジング30内から排出される。   Next, the brush cleaning device 10 causes the bristle 36 of the cleaning brush 16 disposed on the upstream side to slidably contact the image carrying surface 14, so that the residual toner adhered to the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12. The residual toner charged mainly negatively is electrostatically adsorbed on the surface of the brush bristles 36 from the image bearing surface 14. The residual toner adsorbed on the brush bristles 36 of the cleaning brush 16 is transferred to the roll surface 44 of the detoning roll 40 by an electrostatic force and adsorbed on the roll surface 44. The residual toner is scraped off from the roll surface 44 to the toner reservoir 70 by the scraper 66 and discharged from the housing 30 by the auger 72.

像担持面14から負極性の残留トナーを除去した後、ブラシ・クリーニング装置10は、クリーニングブラシ16の下流側に配置されたクリーニングブラシ18のブラシ毛36を像担持面14へ摺接させることにより、感光体ドラム12の像担持面14に付着した残留トナーのうち、主として正極性に帯電した残留トナーを静電的に像担持面14上からブラシ毛36の表面に吸着する。クリーニングブラシ18のブラシ毛36に吸着された残留トナーは、デトーニングロール42のロール面44に静電的な力により転移し、ロール面44上に吸着される。この残留トナーは、スクレーパ66によりロール面44上からトナー溜り70へ掻き落され、オーガ72によりハウジング30内から排出される。なお、残留トナーに少量含まれる電荷が略中和された残留トナーについては、一対のクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36によりそれぞれ機械的に像担持面14上から掻き落され、重力の作用等によりトナー溜り70内へ落下する。   After removing the negative-polarity residual toner from the image carrying surface 14, the brush cleaning device 10 slides the brush bristles 36 of the cleaning brush 18 disposed on the downstream side of the cleaning brush 16 to the image carrying surface 14. Of the residual toner adhering to the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12, the residual toner mainly charged positively is electrostatically adsorbed onto the brush bristles 36 from the image bearing surface 14. The residual toner adsorbed on the brush bristles 36 of the cleaning brush 18 is transferred to the roll surface 44 of the detoning roll 42 by an electrostatic force and adsorbed on the roll surface 44. The residual toner is scraped off from the roll surface 44 to the toner reservoir 70 by the scraper 66 and discharged from the housing 30 by the auger 72. The residual toner, in which a small amount of charge contained in the residual toner is substantially neutralized, is mechanically scraped off from the image carrying surface 14 by the brush bristles 36 of the pair of cleaning brushes 16 and 18, respectively, and the action of gravity, etc. The toner drops into the toner reservoir 70.

本実施形態に係るレーザープリンタ100では、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合には、上述したような通常のクリーニング動作に加え、作像ユニット104における感光体ドラム12へのトナー像の形成回数が増加するに従って、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34にそれぞれ印加する電圧VB1、VB2の電位を徐々に昇圧するクリーニング電圧の経時補正制御を実行する。具体的には、制御ユニット138は、画像形成時における感光体ドラム12の像担持面14へのトナー像の形成回数(作像回数)をカウントし、この作像回数の累積値がドラムサイクルで1000回転増加する毎に、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34に印加する電圧VB1、VB2の絶対値を0.1V〜0.25Vの範囲内で設定された値ずつ昇圧すると共に、デトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66にに印加する電圧VR1、VR2及び電圧VS1、VS2の絶対値を電圧VB1、VB2と同じ値だけ昇圧する。   In the laser printer 100 according to the present embodiment, when the brush cleaning device 10 is used as a cleaning device, in addition to the normal cleaning operation as described above, the toner image on the photosensitive drum 12 in the image forming unit 104 is displayed. As the number of formations increases, cleaning voltage aging correction control for gradually increasing the potentials of the voltages VB1 and VB2 applied to the brush cores 34 of the cleaning brushes 16 and 18 by the high-voltage power supply unit 90 is executed. Specifically, the control unit 138 counts the number of times of toner image formation (number of times of image formation) on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 at the time of image formation, and the accumulated value of the number of image formation times is a drum cycle. Every time the rotation speed increases by 1000, the absolute value of the voltages VB1 and VB2 applied to the brush cores 34 of the cleaning brushes 16 and 18 by the high-voltage power supply unit 90 is increased by a value set within a range of 0.1V to 0.25V. At the same time, the absolute values of the voltages VR1 and VR2 and the voltages VS1 and VS2 applied to the roll core metal 48 and the scraper 66 of the detoning rolls 40 and 42 are increased by the same value as the voltages VB1 and VB2.

本実施形態に係るレーザープリンタ100では、制御ユニット138が作像ユニット104における感光体ドラム12へのトナー像の形成が増加するに従って、高圧電源ユニット90によクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34並びにデトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66にそれぞれ印加する電圧の電位を徐々に昇圧することより、クリーニング回数の増加に伴ってクリーニングブラシ16,18に劣化、磨耗等が生じてクリーニングブラシ16の像担持面14への接触圧及び接触面積が減少しても、これらにより生じるクリーニング能力の低下を補うことができるようになるので、ブラシ・クリーニング装置10のクリーニング能力が経時的に低下することを効果的に防止できる。   In the laser printer 100 according to the present embodiment, as the control unit 138 increases the formation of the toner image on the photosensitive drum 12 in the image forming unit 104, the high pressure power supply unit 90 causes the brush core metal 34 of the cleaning brushes 16 and 18. Further, by gradually increasing the potentials of the voltages applied to the roll core metal 48 and the scraper 66 of the detoning rolls 40 and 42, the cleaning brushes 16 and 18 are deteriorated and worn as the number of cleanings increases. Even if the contact pressure and the contact area of the cleaning brush 16 to the image bearing surface 14 are reduced, it is possible to compensate for the deterioration of the cleaning ability caused by these, so that the cleaning ability of the brush cleaning device 10 is improved over time. It can prevent effectively that it falls.

また本実施形態に係るレーザープリンタでは、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合には、通常のクリーニング動作に加え、制御ユニット138が、環境センサー140により検出された温度及び湿度に応じて、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34に印加する電圧VB1、VB2を調整すると共に、デトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66に印加する電圧VR1、VR2及び電圧VS1、VS2を調整するクリーニング電圧の環境補正動作が実行される。   In the laser printer according to the present embodiment, when the brush cleaning device 10 is used as a cleaning device, the control unit 138 responds to the temperature and humidity detected by the environment sensor 140 in addition to the normal cleaning operation. The voltages VB1 and VB2 applied to the brush cores 34 of the cleaning brushes 16 and 18 are adjusted by the high-voltage power supply unit 90, and the voltages VR1 and VR2 applied to the roll cores 48 and the scraper 66 of the detoning rolls 40 and 42 are adjusted. An environmental correction operation of the cleaning voltage for adjusting the voltages VS1 and VS2 is executed.

制御ユニット138は、例えば、環境センサー140により検出された温度が26℃以上であって、かつ相対湿度が55%以上である場合には、作像ユニット104が高温/高湿の環境条件下にあると判断し、この条件以外の環境条件(常温又は常湿の環境条件)下で印加される電圧に対して、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34に印加する電圧VB1、VB2を低下させると共に、デトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66に印加する電圧VR1、VR2及び電圧VS1、VS2を低下させる。具体的には、制御ユニット138は、高温/高湿の環境条件下では、常温又は常湿の環境条件)下よりも、電圧VB1、VB2、VR1、VR2、VS1、VS2をそれぞれ10V〜50V低下させる。   For example, when the temperature detected by the environmental sensor 140 is 26 ° C. or higher and the relative humidity is 55% or higher, the control unit 138 sets the imaging unit 104 under high temperature / high humidity environmental conditions. The voltage VB1 applied to the brush metal core 34 of the cleaning brushes 16 and 18 by the high-voltage power supply unit 90 with respect to a voltage applied under an environmental condition (normal temperature or normal humidity) other than this condition. VB2 is decreased, and the voltages VR1 and VR2 and the voltages VS1 and VS2 applied to the roll core metal 48 and the scraper 66 of the detoning rolls 40 and 42 are decreased. Specifically, the control unit 138 reduces the voltages VB1, VB2, VR1, VR2, VS1, and VS2 by 10 V to 50 V, respectively, under normal temperature or normal humidity conditions under high temperature / high humidity environmental conditions. Let

ここで、クリーニングブラシ16,18を用いたブラシ・クリーニング装置10が高温及び多湿の環境下で使用される場合には、樹脂材料を基材として成形されたクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36が空気中の水分を吸収する吸湿現象が生じやすくなり、このような吸湿現象によってブラシ毛36自体の電気抵抗が低下する。このため、上記のようなクリーニング電圧の環境補正動作を実行しない場合には、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36と感光体ドラム12の像担持面14との間に生じる電界の強度を十分に確保できなくなり、ブラシ・クリーニング装置10によるクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生し易くなる。   Here, when the brush cleaning device 10 using the cleaning brushes 16 and 18 is used in a high-temperature and high-humidity environment, the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 formed using a resin material as a base material are used. A moisture absorption phenomenon that absorbs moisture in the air tends to occur, and the electrical resistance of the brush bristles 36 itself decreases due to such a moisture absorption phenomenon. Therefore, when the environmental correction operation of the cleaning voltage as described above is not executed, the intensity of the electric field generated between the brush bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 and the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 is sufficiently increased. As a result, the cleaning performance of the brush / cleaning device 10 is deteriorated, and cleaning failure is likely to occur.

それに対し、本実施形態に係るレーザープリンタでは、制御ユニット138が、環境センサー140により検出された温度及び湿度に応じて、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34並びにデトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66にそれぞれ印加する電位を調整することにより、環境条件に影響されることなく、ブラシ・クリーニング装置10によるクリーニング能力を常に略一定に維持できる。   On the other hand, in the laser printer according to the present embodiment, the control unit 138 uses the high-voltage power supply unit 90 to remove the brush cores 34 and the detoning rolls according to the temperature and humidity detected by the environmental sensor 140. By adjusting the potential applied to each of the roll cores 48 and the scraper 66 of 40 and 42, the cleaning ability of the brush cleaning device 10 can be maintained substantially constant without being affected by environmental conditions.

なお、本実施形態に係るブラシ・クリーニング装置10では、クリーニングブラシ16,18におけるブラシ毛36をそれぞれ回転方向(図3及び図4の矢印RB方向)後方(順目方向)へ向って所定の倒れ角θBだけ傾斜させている。これにより、ブラシ毛が回転方向(矢印RB方向)前方(逆目方向)へ向って倒れ角を有する場合と比較し、ブラシ毛36と像担持面14との接触面積を十分に確保しつつ、ブラシ毛36の感光体ドラム12の像担持面14に対する接触圧を低く設定できると共に、ブラシ毛36が像担持面14から離れる時にフリッキング(跳ね上り)がブラシ毛36に発生することを抑制できる。   In the brush cleaning device 10 according to the present embodiment, the brush bristles 36 in the cleaning brushes 16 and 18 are respectively tilted in a predetermined direction toward the rotation direction (in the direction of the arrow RB in FIGS. 3 and 4) rearward (forward direction). It is inclined by an angle θB. Thereby, compared with the case where the bristles have a tilt angle toward the rotation direction (arrow RB direction) forward (reverse eye direction), the contact area between the bristles 36 and the image carrying surface 14 is sufficiently secured, The contact pressure of the brush bristles 36 on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 can be set low, and the occurrence of flicking (bounce-up) on the bristles 36 when the brush bristles 36 move away from the image carrying surface 14 can be suppressed.

この結果、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36に吸着され、ブラシ毛36により保持されているトナーが像担持面14へ押し付けられる際の加圧力を小さいものにできるでの、トナー中の外添剤が像担持面14へ押し付けられて生じるフィルミングをより効果的に抑制できるようになり、またブラシ毛36のフリッキングの発生を抑制することにより、像担持面14からのトナーの吸着後、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36に付着して電気的な抵抗層として作用するトナーの付着量を安定化できるので、クリーニングブラシ16,18の表面電位も安定化できるようになる。   As a result, the external pressure in the toner can be reduced because the pressure applied when the toner held by the brush bristles 36 and held by the brush bristles 36 is pressed against the image carrying surface 14 can be reduced. Filming caused by pressing the agent against the image bearing surface 14 can be more effectively suppressed, and the occurrence of flickering of the brush bristles 36 is suppressed, so that the toner is adsorbed from the image bearing surface 14 and then cleaned. Since the amount of toner adhered to the brush bristles 36 of the brushes 16 and 18 and acting as an electrical resistance layer can be stabilized, the surface potential of the cleaning brushes 16 and 18 can also be stabilized.

次に、クリーニング装置としてブレード・クリーニング装置210を用いた場合の本実施形態に係るレーザープリンタ100の動作について詳細に説明する。   Next, the operation of the laser printer 100 according to the present embodiment when the blade cleaning device 210 is used as the cleaning device will be described in detail.

レーザープリンタ100では、感光体ドラム12を回転させつつ、公知の電子写真プロセスに基づいて感光体ドラム12の像担持面14上にトナー像を形成し、このトナー像を転写ロール28により中間転写ベルト102へ転写する。ブレード・クリーニング装置210は、レーザープリンタ100による画像形成開始に同期して作動開始し、プレクリーニングコロトロン80を駆動開始すると共に、ディスターブブラシ214を所定の方向へ回転させる。   In the laser printer 100, a toner image is formed on the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 based on a known electrophotographic process while rotating the photosensitive drum 12, and this toner image is transferred to an intermediate transfer belt by a transfer roll 28. Transfer to 102. The blade cleaning device 210 starts operating in synchronization with the start of image formation by the laser printer 100, starts driving the pre-cleaning corotron 80, and rotates the disturb brush 214 in a predetermined direction.

ブレード・クリーニング装置210は、先ず、プレクリーニングコロトロン80からのコロナ放電により転写完了後に像担持面14上に残留した残留トナーを負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせる。このとき、制御ユニット138は、ブラシ・クリーニング装置10を用いる場合と比較し、プレクリーニングコロトロン80の放電ワイヤー82に印加する電圧値を2%程度上昇させ、残留トナーの負極性側へシフト量を若干増加させる。   The blade cleaning device 210 first charges the residual toner remaining on the image bearing surface 14 to the negative polarity side after the transfer is completed by corona discharge from the pre-cleaning corotron 80, and the distribution of the charging polarity of the residual toner as a whole. Shift to the negative polarity side. At this time, the control unit 138 increases the voltage value applied to the discharge wire 82 of the pre-cleaning corotron 80 by about 2% as compared with the case where the brush cleaning device 10 is used, and shifts the residual toner to the negative polarity side. Slightly increase.

次いで、ブレード・クリーニング装置210は、ディスターブブラシ214のブラシ毛36像担持面14へ摺接させることにより、感光体ドラム12の像担持面14に付着した残留トナーを機械的に攪拌し、残留トナーを像担持面14から容易に剥離する状態とした後、像担持面14に付着した残留トナーをクリーニングブレード212により機械的に掻き落す。このとき、クリーニングブレード212は、その先端部を比較的大きい圧接力で圧接させていることから、像担持面14に付着した残留トナーをムラなく確実に掻き落すことができる。ブレード・クリーニング装置210では、クリーニングブレード212により像担持面14から掻き落された残留トナートナー溜り70へ落下し、オーガ72によりハウジング30内から排出される。   Next, the blade cleaning device 210 mechanically agitates the residual toner adhering to the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 by sliding the brush bristles 36 on the image carrying surface 14 of the disturb brush 214 to make a residual toner. Then, the toner remaining on the image carrying surface 14 is mechanically scraped off by the cleaning blade 212. At this time, since the cleaning blade 212 is in pressure contact with a relatively large pressing force, the cleaning blade 212 can reliably scrape off the residual toner adhering to the image bearing surface 14. In the blade cleaning device 210, the toner falls to the residual toner toner reservoir 70 scraped off from the image bearing surface 14 by the cleaning blade 212, and is discharged from the housing 30 by the auger 72.

本実施形態に係るレーザープリンタ100では、クリーニング装置としてブレード・クリーニング装置210を用いた場合には、上述したような通常のクリーニング動作に加え、制御ユニット138が各作像ユニット104における感光体ドラム12の像担持面14上に形成される複数のトナー像の間に所定の画像密度を有するトナーバンド画像を所定のタイミングで形成するトナーバンド制御を実行する。   In the laser printer 100 according to the present embodiment, when the blade cleaning device 210 is used as a cleaning device, the control unit 138 controls the photosensitive drum 12 in each image forming unit 104 in addition to the normal cleaning operation as described above. The toner band control is executed to form a toner band image having a predetermined image density between the plurality of toner images formed on the image carrying surface 14 at a predetermined timing.

すなわち、ブレード・クリーニング装置210を用いた場合の問題点として、感光体ドラム12の像担持面14上における残留トナーの付着量が微小なものになった場合、クリーニングブレード212と像担持面14との摩擦抵抗が過大になり、この摩擦抵抗によりクリーニングブレード212の先端部に欠け、めくれが発生し易くなる。ここで、欠けとは、クリーニングブレード212の先端部の一部が像担持面14によりむしり取られ、欠損することを言い、まためくれとは、クリーニングブレード212の先端部の一部又は全体が像担持面14に固着した状態となり、像担持面14に従動してその移動方向へ一時的に屈曲し、この屈曲部分に塑性的な変形が生じることを言う。ここで、上記トナーバンド制御は、クリーニングブレード212の欠け及びめくれを防止するために行われる。   That is, as a problem when the blade cleaning device 210 is used, when the amount of residual toner attached on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 becomes very small, the cleaning blade 212 and the image bearing surface 14 The frictional resistance of the cleaning blade 212 becomes excessive and the tip of the cleaning blade 212 is chipped and turned up easily. Here, chipping means that a part of the front end portion of the cleaning blade 212 is peeled off by the image carrying surface 14 and is lost. It is said that it is in a state of being fixed to the surface 14 and is temporarily bent in the moving direction following the image bearing surface 14, and plastic deformation occurs in this bent portion. The toner band control is performed to prevent the cleaning blade 212 from being chipped and turned up.

制御ユニット138は、感光体ドラム12の像担持面14へのトナー像の形成回数(作像回数)をカウントすると共に、過去100回に亘って形成されたトナー像における着色部分の画素数の累積値が、像担持面14におけるトナー像の作像領域に含まれる全画素数の累積値の3%以下の場合には、感光体ドラム12に形成された通常のトナー像の間の領域(インターイメージ領域)に所定の画像濃度を有するトナーバンド画像を形成すると共に、このトナーバンド画像が感光体ドラム12から中間転写ベルト102へ転写されないように、トナーバンド画像が転写ロール28による転写位置を通過中には、この転写ロール28への転写電圧の印加を中断する制御(トナーバンド制御)を実行し、また過去100回に亘って形成されたトナー像における着色部分の画素数の累積値が作像領域に含まれる全画素数の累積値の3%を超える場合には、トナーバンド制御を実行しない。   The control unit 138 counts the number of times that the toner image has been formed (number of times of image formation) on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 and accumulates the number of pixels in the colored portion in the toner image formed over the past 100 times. When the value is 3% or less of the cumulative value of the total number of pixels included in the image formation area of the toner image on the image bearing surface 14, the area between the normal toner images formed on the photosensitive drum 12 (inter A toner band image having a predetermined image density is formed in the image area), and the toner band image passes through a transfer position by the transfer roll 28 so that the toner band image is not transferred from the photosensitive drum 12 to the intermediate transfer belt 102. In some cases, the control (toner band control) for interrupting the application of the transfer voltage to the transfer roll 28 is executed, and the toner formed over the past 100 times. Cumulative value of the number of pixels colored portion when more than 3% of the cumulative value of the total number of pixels included in the imaging region does not perform the toner band control in.

制御ユニット138は、トナーバンド制御を実行する場合には、感光体ドラム12の像担持面14におけるインターイメージに対応するインターイメージ領域を帯電器20により帯電すると共に、トナーバンド画像に対応する画像情報をレーザースキャナ142へ出力し、レーザースキャナ142により像担持面14のインターイメージ領域にトナーバンド画像に対応する静電潜像を形成させる。制御ユニット138は、インターイメージ領域に形成された静電潜像の現像位置への移動に同期して現像器24を作動開始させ、現像器24により像担持面14の静電潜像をトナーバンド画像に現像する。このトナーバンド画像は、転写ロール28により中間転写ベルト102へ転写されることなく、像担持面14上に保持されたままブレード・クリーニング装置210へ移動する。   When executing the toner band control, the control unit 138 charges the inter-image area corresponding to the inter-image on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 by the charger 20 and image information corresponding to the toner band image. Is output to the laser scanner 142, and the laser scanner 142 forms an electrostatic latent image corresponding to the toner band image in the inter image area of the image bearing surface 14. The control unit 138 starts the operation of the developing device 24 in synchronization with the movement of the electrostatic latent image formed in the inter-image area to the development position, and the electrostatic latent image on the image bearing surface 14 is transferred to the toner band by the developing device 24. Develop to image. The toner band image is transferred to the blade cleaning device 210 while being held on the image carrying surface 14 without being transferred to the intermediate transfer belt 102 by the transfer roll 28.

ここで、トナーバンド画像としては、レーザープリンタ100により形成可能な画像サイズのうち最大幅であって、感光体ドラム12の移動方向に沿ったサイズが40mm程度の画像が選択される。またトナーバンド画像の画像濃度は、高画像濃度(50%〜60%)及び低画像濃度(30%〜40%)の何れかに環境センサー140により検出された環境条件に応じて設定される。具体的には、制御ユニット138は、環境センサー140により検出された温度が26℃以上であって相対湿度が55%以上の場合には、トナーバンド画像の画像濃度として高画像濃度を選択し、また環境センサー140により検出された温度が26℃以下又は相対湿度が55%以下の場合には、トナーバンド画像の画像濃度として低画像濃度を選択する。このような環境条件に応じた制御を行うことにより、高温及び高湿度の条件下でより発生しやすくなる、クリーニングブレード212の欠け及びめくれを効果的に防止できるようになる。   Here, as the toner band image, an image having a maximum width of image sizes that can be formed by the laser printer 100 and having a size along the moving direction of the photosensitive drum 12 of about 40 mm is selected. The image density of the toner band image is set according to the environmental condition detected by the environmental sensor 140, either high image density (50% to 60%) or low image density (30% to 40%). Specifically, the control unit 138 selects a high image density as the image density of the toner band image when the temperature detected by the environmental sensor 140 is 26 ° C. or higher and the relative humidity is 55% or higher. When the temperature detected by the environmental sensor 140 is 26 ° C. or lower or the relative humidity is 55% or lower, a low image density is selected as the image density of the toner band image. By performing control according to such environmental conditions, it is possible to effectively prevent the cleaning blade 212 from being chipped and turned up, which is more likely to occur under high temperature and high humidity conditions.

次に、上記のように構成された本実施形態のレーザープリンタ100による作用を説明する。   Next, the operation of the laser printer 100 of the present embodiment configured as described above will be described.

本発明の第1の実施形態に係るレーザープリンタ100では、感光体ドラム12に付着した残留トナーのクリーニング装置として、ブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210の一方が選択的に使用可能とされていることにより、ブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210から任意に選択した一方により感光体ドラム12の像担持面14から残留トナーを除去できるので、例えば、ユーザの要求、像担持面14に形成される画像の画質や画像濃度、感光体ドラム12に対して要求される寿命等に応じてブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210のうち適したものを選択し、この選択された一方のクリーニング装置10,210により感光体ドラム12をクリーニングできる。   In the laser printer 100 according to the first embodiment of the present invention, one of the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 can be selectively used as a cleaning device for residual toner adhering to the photosensitive drum 12. Therefore, the residual toner can be removed from the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 by one arbitrarily selected from the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210. A suitable one of the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 is selected in accordance with the image quality and image density of the image formed on the photosensitive drum 12, the life required for the photosensitive drum 12, and the like. One of the cleaning devices 10 and 210 removes the photosensitive drum 12. It can be training.

ここで、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合には、ブラシ・クリーニング装置10では、クリーニング時に一対のクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36の先端部をそれぞれ比較的小さな接触圧で像担持面14に摺接させつつ、像担持面14上の残留トナーを主として静電的な吸着力によりブラシ毛36に吸着して除去することから、ブレード・クリーニング装置210を用いた場合と比較し、像担持面14に対する経時的な磨耗量を減少できるので、感光体ドラム12の寿命を延長することが容易になる。   Here, when the brush cleaning device 10 is used as the cleaning device, the brush cleaning device 10 images the tips of the brush bristles 36 of the pair of cleaning brushes 16 and 18 with a relatively small contact pressure during cleaning. Since the residual toner on the image carrying surface 14 is mainly adsorbed and removed by the brush bristles 36 by electrostatic attraction force while being brought into sliding contact with the carrying surface 14, it is compared with the case where the blade cleaning device 210 is used. Since the amount of wear over time on the image bearing surface 14 can be reduced, the life of the photosensitive drum 12 can be easily extended.

またクリーニング装置としてブレード・クリーニング装置210を用いた場合には、ブレード・クリーニング装置210では、クリーニングブレード212の先端部を比較的大きな接触圧で像担持面14に圧接させ、このクリーニングブレード212により像担持面14上の残留トナーを掻き落として除去することから、転写完了後の像担持面14上における残留トナーの濃度(付着量)にあまり影響されることなく、像担持面14上に付着した残留トナーを高い除去能力で除去できるので、クリーニング完了後に像担持面14に残留するトナーを極めて微量なものにでき、この残留トナーの影響により像担持面14に形成されるトナー像の画質が低下することを効果的に防止できる。   When the blade cleaning device 210 is used as the cleaning device, the blade cleaning device 210 brings the tip of the cleaning blade 212 into pressure contact with the image carrying surface 14 with a relatively large contact pressure, and the cleaning blade 212 allows the image to be imaged. Since the residual toner on the carrying surface 14 is scraped off and removed, the toner adheres on the image carrying surface 14 without being significantly affected by the density (attachment amount) of the residual toner on the image carrying surface 14 after the transfer is completed. Since the residual toner can be removed with high removal capability, the amount of toner remaining on the image bearing surface 14 after the completion of cleaning can be made extremely small, and the image quality of the toner image formed on the image bearing surface 14 is lowered due to the influence of the residual toner. Can be effectively prevented.

また、本実施形態に係るレーザープリンタでは、プロセスカートリッジ132,220にクリーニング装置として配置されたブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210の一方による感光体ドラム12に対するクリーニング動作を設定するためのクリーニング設定データを保持したメモリ部144が設けられ、プロセスカートリッジ132,220を作像ユニット104のユニット本体側に装着すると、各作像ユニット104を制御する制御ユニット138がメモリ部144へアクセス可能となることにより、制御ユニット138がメモリ部144の記憶素子からクリーニング設定データを読み取り、このクリーニング設定データに基づいてプロセスカートリッジ132,220に配置されているクリーニング装置の種類を判断すると共に、このクリーニング装置の種類に応じて感光体ドラム12に対するクリーニング制御条件を設定できるので、制御ユニット138が、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合のクリーニング時の制御条件と、ブレード・クリーニング装置210を用いた場合のクリーニング時の制御条件とをそれぞれ異なるものに自動的に変更可能になる。   In the laser printer according to this embodiment, the cleaning for setting the cleaning operation for the photosensitive drum 12 by one of the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 arranged as the cleaning device in the process cartridges 132 and 220 is also set. A memory unit 144 that holds setting data is provided. When the process cartridges 132 and 220 are mounted on the unit body side of the image forming unit 104, the control unit 138 that controls each image forming unit 104 can access the memory unit 144. Accordingly, the control unit 138 reads the cleaning setting data from the storage element of the memory unit 144, and the cleaning device disposed in the process cartridges 132 and 220 based on the cleaning setting data. Since the type can be determined and the cleaning control condition for the photosensitive drum 12 can be set according to the type of the cleaning device, the control unit 138 uses the brush cleaning device 10 as the cleaning device. And the control conditions at the time of cleaning when the blade cleaning device 210 is used can be automatically changed to different ones.

なお、本実施形態に係るレーザープリンタ100では、メモリ部144としてROM等の電子的な記憶素子を内臓したものを用いたが、このようなメモリ部144に代えて、例えば、クリーニング装置の種類及びクリーニング設定データに対応する複数の凹凸が形成されたメモリ部をプロセスカートリッジ132,220に配置し、作像ユニット104の本体側にはプロセスカートリッジ132,220が装着されると、メモリ部における複数の凹凸パターンを機械的に読み取る検出スイッチを配置し、この検出スイッチからの信号により制御ユニット138がクリーニング装置の種類及びクリーニング設定データを判断するようにしても良い。   In the laser printer 100 according to this embodiment, the memory unit 144 includes an electronic storage element such as a ROM. However, instead of the memory unit 144, for example, the type of the cleaning device and When a plurality of concave and convex memory portions corresponding to the cleaning setting data are arranged in the process cartridges 132 and 220, and the process cartridges 132 and 220 are mounted on the main body side of the image forming unit 104, a plurality of memory portions in the memory portion are arranged. A detection switch that mechanically reads the concavo-convex pattern may be arranged, and the control unit 138 may determine the type of the cleaning device and the cleaning setting data based on a signal from the detection switch.

また本実施形態に係るレーザープリンタ100では、異なる色のトナー像を形成する複数の作像ユニット104C,104M,104Y,104K毎にそれぞれクリーニング手段としてブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210の一方が選択的に使用可能とされていることにより、複数の作像ユニット104C,104M,104Y,104毎に、ブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210から選択した一方により感光体ドラム12の像担持面14から残留トナーを除去できるので、例えば、印字色(トナー色)毎の各作像ユニット104C,104M,104Y,104により形成されるトナー像の平均的な画像濃度に応じてブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210から適したものを各作像ユニット104C,104M,104Y,104のクリーニング装置として選択し、この選択されたクリーニング装置により作像ユニット104C,104M,104Y,104における感光体ドラム12をクリーニングできる。   In the laser printer 100 according to this embodiment, one of the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 is used as a cleaning unit for each of the plurality of image forming units 104C, 104M, 104Y, and 104K that form toner images of different colors. Is selectively usable, the image of the photosensitive drum 12 is selected by one of the image forming units 104C, 104M, 104Y, 104 selected from the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210. Since the residual toner can be removed from the carrying surface 14, for example, brush cleaning is performed according to the average image density of the toner images formed by the image forming units 104C, 104M, 104Y, and 104 for each print color (toner color). Device 10 and blade cleaner A suitable device from the image forming device 210 is selected as a cleaning device for each of the image forming units 104C, 104M, 104Y, and 104, and the photosensitive drum 12 in the image forming units 104C, 104M, 104Y, and 104 is cleaned by the selected cleaning device. it can.

具体的には、平均的な画像濃度が低い作像ユニット104C,104M,104Y,104では、低画像濃度のトナー像形成時にはクリーニングブレード212の破損が生じやすいブレード・クリーニング装置210を用いず、ブラシ・クリーニング装置10をクリーニング装置として用いることにより、感光体ドラム12の寿命を延長しつつ、感光体ドラム12の像担持面14から長期間に亘って安定的に残留トナーを除去できる。   Specifically, the image forming units 104C, 104M, 104Y, and 104 having a low average image density do not use the brush cleaning device 210 that easily damages the cleaning blade 212 when forming a low-image-density toner image. By using the cleaning device 10 as a cleaning device, it is possible to stably remove residual toner from the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 over a long period of time while extending the life of the photosensitive drum 12.

また平均的な画像濃度が高い作像ユニット104C,104M,104Y,104では、高画像濃度のトナー像形成時にも高いクリーニング能力を発揮できるブレード・クリーニング装置210をクリーニング装置として用いることにより、クリーニング後に感光体ドラム12の像担持面14に残留するトナーの影響によりトナー像の画質が低下することを効果的に防止できる。   Further, in the image forming units 104C, 104M, 104Y, and 104 having a high average image density, the blade cleaning device 210 that can exhibit a high cleaning ability even when a toner image having a high image density is formed is used as a cleaning device. It is possible to effectively prevent the image quality of the toner image from being deteriorated due to the influence of the toner remaining on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12.

なお、本発明の第1の実施形態に係るレーザープリンタ100では、ブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210がそれぞれプロセスカートリッジ132,220の一部として構成され、このプロセスカートリッジ132,220が装置本体に対して交換可能とされていたが、ブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210を単体で作像ユニット104のユニット本体側に対して交換可能に構成しても良く、この場合にも、ブラシ・クリーニング装置10及びブレード・クリーニング装置210にそれぞれクリーニング設定データを保持したメモリ部を設けておけば、制御ユニット138が、クリーニング装置としてブラシ・クリーニング装置10を用いた場合のクリーニング時の制御条件と、ブレード・クリーニング装置210を用いた場合のクリーニング時の制御条件とをそれぞれ異なるものに自動的に変更可能になる。   In the laser printer 100 according to the first embodiment of the present invention, the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 are respectively configured as part of the process cartridges 132 and 220, and the process cartridges 132 and 220 are the devices. The brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 may be configured to be replaceable with respect to the unit main body side of the image forming unit 104 in this case. If the brush cleaning device 10 and the blade cleaning device 210 are each provided with a memory unit that holds cleaning setting data, the control unit 138 controls the cleaning when the brush cleaning device 10 is used as the cleaning device. conditions Automatically it becomes possible to change the control condition at the time of cleaning in the case of using a blade cleaning device 210 different from each other.

(第2の実施形態)
図6には、本発明の第2の実施形態に係るレーザープリンタにおける作像ユニット及び制御部の構成が示されている。なお、この第2の実施形態に係るレーザープリンタの構成及び作像動作は、図1に示される第1の実施形態に係るレーザープリンタ100と基本的には共通化されている。このことから、本実施形態に係るレーザープリンタでは、第1の実施形態に係るレーザープリンタ100と共通の部分に同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows the configuration of an image forming unit and a control unit in a laser printer according to the second embodiment of the present invention. Note that the configuration and image forming operation of the laser printer according to the second embodiment are basically the same as those of the laser printer 100 according to the first embodiment shown in FIG. For this reason, in the laser printer according to this embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those of the laser printer 100 according to the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図6に示されるように、レーザープリンタには、装置全体を制御するためのコントローラ230が設けられると共に、このコントローラ230からの制御に従って作像ユニット104を制御するための制御ユニット232が設けられている。この制御ユニット232は、Y、M、C、Kの各作像ユニット104Y,104M,104C,104K(図1参照)にそれぞれ対応して合計で4個設けられているが、図6では1個の制御ユニット232のみを示している。作像ユニット104には、その感光体ドラム12の外周側にクリーニング装置234が配置されている。   As shown in FIG. 6, the laser printer is provided with a controller 230 for controlling the entire apparatus, and a control unit 232 for controlling the image forming unit 104 according to the control from the controller 230. Yes. A total of four control units 232 are provided corresponding to the Y, M, C, and K image forming units 104Y, 104M, 104C, and 104K (see FIG. 1). Only the control unit 232 is shown. In the image forming unit 104, a cleaning device 234 is disposed on the outer peripheral side of the photosensitive drum 12.

ここで、クリーニング装置234は、感光体ドラム12から残留トナーを除去するために一対のクリーニングブラシ16,18及びクリーニングブレード236の双方を備えており、制御ユニット232による制御に応じて所謂W−ESB(Double−Eelectro Static Brush)タイプのクリーニング装置とブレードタイプのクリーニング装置との何れとしても機能する兼用タイプのものとして構成されている。   Here, the cleaning device 234 includes both of a pair of cleaning brushes 16 and 18 and a cleaning blade 236 for removing residual toner from the photosensitive drum 12. (Double-Eelectro Static Brush) type cleaning device and blade type cleaning device are configured to function as both types.

図7に示されるように、クリーニング装置234には、ハウジング30の開口部32から感光体ドラム12側へ突出するようにプレート状のクリーニングブレード236が設けられており、このクリーニングブレード236は、感光体ドラム12の回転方向に沿ってクリーニングブレード236の下流側に配置されている。クリーニング装置234には、クリーニングブレード236を感光体ドラム12の像担持面14から離間する待機位置(図7(A))及び像担持面14に圧接するクリーニング位置(図7(B)参照)の何れかに移動させるブレード駆動機構238が設けられている。   As shown in FIG. 7, the cleaning device 234 is provided with a plate-like cleaning blade 236 that protrudes from the opening 32 of the housing 30 toward the photosensitive drum 12, and the cleaning blade 236 is a photosensitive blade. It is arranged on the downstream side of the cleaning blade 236 along the rotation direction of the body drum 12. The cleaning device 234 includes a standby position (FIG. 7A) where the cleaning blade 236 is separated from the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12, and a cleaning position where the cleaning blade 236 is in pressure contact with the image carrying surface 14 (see FIG. 7B). A blade drive mechanism 238 for moving to either of them is provided.

ブレード駆動機構238には、クリーニングブレード236の基端部に連結されクリーニングブレード236を片持ち状態で支持する支持プレート240が設けられると共に、この支持プレート240を略高さ方向と平行な駆動方向(矢印D方向)に沿って待機位置とクリーニング位置との間でスライド可能に支持した昇降ガイド242が設けられている。この昇降ガイド242には、その下端部に上方へ向って開口した略コ字状の断面を有するスプリング収納部244が一体的に形成されており、このスプリング収納部244と支持プレート240との間にはコイルスプリング246が配設されており、このコイルスプリング246は支持プレート240を常に上側(待機位置側)へ付勢している。   The blade drive mechanism 238 is provided with a support plate 240 that is connected to the base end of the cleaning blade 236 and supports the cleaning blade 236 in a cantilevered state, and the support plate 240 is driven in a driving direction that is substantially parallel to the height direction ( An elevating guide 242 that is slidably supported between the standby position and the cleaning position along the direction of arrow D) is provided. The lift guide 242 is integrally formed with a spring storage portion 244 having a substantially U-shaped cross section that opens upward at the lower end portion of the lift guide 242, and between the spring storage portion 244 and the support plate 240. Is provided with a coil spring 246, and this coil spring 246 always urges the support plate 240 to the upper side (standby position side).

またブレード駆動機構238には、支持プレート240の上面部に圧接するように円板状の偏心カム248と、この偏心カム248に連結されたモータユニット250が設けられている。ここで、モータユニット250は、制御ユニット232から駆動信号に従って偏心カム248を待機位置に対応する第1位相(図7(A)参照)及びクリーニング位置に対応する第2位相(図7(B)参照)の何れかに回転させる。このとき、偏心カム248が第1位相から第2位相へ回転すると、偏心カム248の外周面(カム面)からの加圧力により支持プレート240がコイルスプリング246の付勢力に抗して待機位置からクリーニング位置へ下降し、また偏心カム248が第2位相から第1位相へ回転すると、偏心カム248のカム面と支持プレート240との間隔が狭くなると共に、支持プレート240がコイルスプリング246の付勢力によりクリーニング位置から待機位置へ上昇する。   Further, the blade drive mechanism 238 is provided with a disc-shaped eccentric cam 248 and a motor unit 250 connected to the eccentric cam 248 so as to be in pressure contact with the upper surface portion of the support plate 240. Here, the motor unit 250 sets the eccentric cam 248 to the standby position according to the drive signal from the control unit 232 (see FIG. 7A) and the second phase corresponding to the cleaning position (FIG. 7B). ). At this time, when the eccentric cam 248 rotates from the first phase to the second phase, the support plate 240 moves from the standby position against the urging force of the coil spring 246 by the applied pressure from the outer peripheral surface (cam surface) of the eccentric cam 248. When the eccentric cam 248 is lowered to the cleaning position and the eccentric cam 248 rotates from the second phase to the first phase, the distance between the cam surface of the eccentric cam 248 and the support plate 240 is narrowed, and the support plate 240 is biased by the coil spring 246. As a result, the cleaning position is raised to the standby position.

上記のように構成された本実施形態に係るレーザープリンタでは、各作像ユニット104の一部が交換可能なプロセスカートリッジ252として構成されており、このプロセスカートリッジ252(図6参照)は、少なくとも感光体ドラム12とクリーニング装置234とを構成部品として含んでおり、これらの構成部品が一体化されている。すなわち、レーザープリンタでは、少なくとも感光体ドラム12が各作像ユニット104により形成される画像(トナー像)を高画質に維持するために一定周期毎に新しいものに交換する必要があり、本実施形態に係るレーザープリンタでは、これらの一定の寿命を有する作像ユニット104における複数の部品を短時間で簡単に交換するため、少なくとも感光体ドラム12及びクリーニング装置234を含む複数部品をプロセスカートリッジ252として一体化し、これらを同時に交換できるようにしている。   In the laser printer according to the present embodiment configured as described above, a part of each image forming unit 104 is configured as a replaceable process cartridge 252, and this process cartridge 252 (see FIG. 6) is at least photosensitive. The body drum 12 and the cleaning device 234 are included as components, and these components are integrated. That is, in the laser printer, it is necessary to replace at least the photosensitive drum 12 with a new one at regular intervals in order to maintain an image (toner image) formed by each image forming unit 104 with high image quality. In the laser printer according to the present invention, in order to easily replace a plurality of components in the image forming unit 104 having a certain lifetime in a short time, a plurality of components including at least the photosensitive drum 12 and the cleaning device 234 are integrated as a process cartridge 252. And these can be exchanged at the same time.

本実施形態に係るレーザープリンタでは、制御ユニット232によりクリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させるか、ブレード・クリーニング装置として機能させるかが判断され、それぞれのクリーニング装置に適合する制御が実行される。   In the laser printer according to this embodiment, the control unit 232 determines whether the cleaning device 234 functions as a brush cleaning device or a blade cleaning device, and executes control suitable for each cleaning device. .

具体的には、制御ユニット232は、感光体ドラム12の像担持面14へのトナー像の形成回数(作像回数)をカウントすると共に、過去100回に亘って形成されたトナー像における着色部分の画素数の累積値が、像担持面14におけるトナー像の作像領域に含まれる全画素数の累積値の3%以下の場合には、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させるための制御を実行し、また過去100回に亘って形成されたトナー像における着色部分の画素数の累積値がトナー像の作像領域に含まれる全画素数の累積値の3%を超える場合には、クリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として機能させるための制御を実行する。   Specifically, the control unit 232 counts the number of times of toner image formation (number of times of image formation) on the image bearing surface 14 of the photoconductive drum 12 and the colored portion in the toner image formed over the past 100 times. When the cumulative value of the number of pixels is 3% or less of the cumulative value of the total number of pixels included in the image forming area of the toner image on the image bearing surface 14, the cleaning device 234 functions as a brush cleaning device. In the case where the cumulative value of the number of pixels of the colored portion in the toner image formed over the past 100 times exceeds 3% of the cumulative value of the total number of pixels included in the image forming area of the toner image. Then, control for causing the cleaning device 234 to function as a blade cleaning device is executed.

なお、本実施形態では、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させるか、ブレード・クリーニング装置として機能させるかを、(着色部分の画素数の累積値/全画素数の累積値)=3%というしきい値に基づいて判断しているが、このしきい値を環境センサー140により検出された温度及び湿度に応じて補正するようにして良い。すなわち、高温及び高湿度の条件下では、クリーニングブレード236の欠け及びめくれが発生し易くなるので、しきい値を温度又は湿度の上昇に伴って増加させ、また温度又は湿度の下降に伴って低下させるように補正しても良い。   In this embodiment, whether the cleaning device 234 functions as a brush cleaning device or a blade cleaning device (accumulated value of the number of pixels in the colored portion / cumulative value of the total number of pixels) = 3% However, the threshold value may be corrected according to the temperature and humidity detected by the environmental sensor 140. That is, since the cleaning blade 236 is likely to be chipped and turned up under high temperature and high humidity conditions, the threshold value increases as the temperature or humidity increases, and decreases as the temperature or humidity decreases. You may correct | amend so that.

先ず、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させた場合の制御ユニット232による制御及びクリーニング装置234によるクリーニング動作について詳細に説明する。この場合、制御ユニット232は、ブレード駆動機構238によりクリーニングブレード236を待機位置に保持しつつ、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34にそれぞれ所定の電圧VB1,VB2を印加すると共に、デトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66にそれぞれ電圧VR1,VR2及び電圧VS1,VS2を印加する。ここで、電圧VB1,VB2、電圧VR1,VR2及び電圧VS1,VS2のそれぞれの設定値については、第1の実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。制御ユニット232は、クリーニング装置234によるクリーニング動作が開始されると、クリーニング装置234を次のように動作させる。   First, the control by the control unit 232 and the cleaning operation by the cleaning device 234 when the cleaning device 234 functions as a brush cleaning device will be described in detail. In this case, the control unit 232 applies predetermined voltages VB1 and VB2 to the brush metal cores 34 of the cleaning brushes 16 and 18 by the high-voltage power supply unit 90 while holding the cleaning blade 236 at the standby position by the blade drive mechanism 238, respectively. At the same time, voltages VR1 and VR2 and voltages VS1 and VS2 are applied to the roll core metal 48 and the scraper 66 of the detoning rolls 40 and 42, respectively. Here, the setting values of the voltages VB1 and VB2, the voltages VR1 and VR2, and the voltages VS1 and VS2 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. When the cleaning operation by the cleaning device 234 is started, the control unit 232 operates the cleaning device 234 as follows.

すなわち、クリーニング装置234は、先ず、プレクリーニングコロトロン80からのコロナ放電により転写完了後に像担持面14上に残留した残留トナーを負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせた後、除電ランプ78からの除電光を像担持面14へ照射することにより、感光体ドラム12における像担持面14の表面電位が高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16のブラシ芯金34に印加される電圧VB2とクリーニングブラシ18のブラシ芯金34に印加される電圧VB2との中間の電位であって、しかも像担持面14とクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36との表面電位差が放電開始電圧DV以下となるように、除電光Fを感光体ドラム12へ照射する。   That is, the cleaning device 234 first charges the residual toner remaining on the image bearing surface 14 to the negative polarity side after the transfer is completed by corona discharge from the pre-cleaning corotron 80, and the distribution of the charging polarity of the residual toner as a whole. After shifting to the negative polarity side, the surface potential of the image bearing surface 14 on the photosensitive drum 12 is changed to the brush of the cleaning brush 16 by the high voltage power supply unit 90 by irradiating the image bearing surface 14 with the neutralizing light from the neutralizing lamp 78. It is an intermediate potential between the voltage VB2 applied to the core metal 34 and the voltage VB2 applied to the brush core metal 34 of the cleaning brush 18, and the image carrier surface 14 and the bristles 36 of the cleaning brushes 16, 18 The static elimination light F is irradiated to the photosensitive drum 12 so that the surface potential difference becomes equal to or less than the discharge start voltage DV.

次いで、ブラシ・クリーニング装置10は、上流側に配置されたクリーニングブラシ16のブラシ毛36を像担持面14へ摺接させることにより、感光体ドラム12の像担持面14に付着した残留トナーのうち、主として負極性に帯電した残留トナーを静電的に像担持面14上からブラシ毛36の表面に吸着する。クリーニングブラシ16のブラシ毛36に吸着された残留トナーは、デトーニングロール40のロール面44に静電的な力により転移し、ロール面44上に吸着される。この残留トナーは、スクレーパ66によりロール面44上からトナー溜り70へ掻き落され、オーガ72によりハウジング30内から排出される。   Next, the brush cleaning device 10 causes the bristle 36 of the cleaning brush 16 disposed on the upstream side to slidably contact the image carrying surface 14, so that the residual toner adhered to the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12. The residual toner charged mainly negatively is electrostatically adsorbed on the surface of the brush bristles 36 from the image bearing surface 14. The residual toner adsorbed on the brush bristles 36 of the cleaning brush 16 is transferred to the roll surface 44 of the detoning roll 40 by an electrostatic force and adsorbed on the roll surface 44. The residual toner is scraped off from the roll surface 44 to the toner reservoir 70 by the scraper 66 and discharged from the housing 30 by the auger 72.

像担持面14から負極性の残留トナーを除去した後、ブラシ・クリーニング装置10は、クリーニングブラシ16の下流側に配置されたクリーニングブラシ18のブラシ毛36を像担持面14へ摺接させることにより、感光体ドラム12の像担持面14に付着した残留トナーのうち、主として正極性に帯電した残留トナーを静電的に像担持面14上からブラシ毛36の表面に吸着する。クリーニングブラシ18のブラシ毛36に吸着された残留トナーは、デトーニングロール42のロール面44に静電的な力により転移し、ロール面44上に吸着される。この残留トナーは、スクレーパ66によりロール面44上からトナー溜り70へ掻き落され、オーガ72によりハウジング30内から排出される。なお、残留トナーに少量含まれる電荷が略中和された残留トナーについては、一対のクリーニングブラシ16,18のブラシ毛36によりそれぞれ機械的に像担持面14上から掻き落され、重力の作用等によりトナー溜り70内へ落下する。   After removing the negative-polarity residual toner from the image carrying surface 14, the brush cleaning device 10 slides the brush bristles 36 of the cleaning brush 18 disposed on the downstream side of the cleaning brush 16 to the image carrying surface 14. Of the residual toner adhering to the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12, the residual toner mainly charged positively is electrostatically adsorbed onto the brush bristles 36 from the image bearing surface 14. The residual toner adsorbed on the brush bristles 36 of the cleaning brush 18 is transferred to the roll surface 44 of the detoning roll 42 by an electrostatic force and adsorbed on the roll surface 44. The residual toner is scraped off from the roll surface 44 to the toner reservoir 70 by the scraper 66 and discharged from the housing 30 by the auger 72. The residual toner, in which a small amount of charge contained in the residual toner is substantially neutralized, is mechanically scraped off from the image carrying surface 14 by the brush bristles 36 of the pair of cleaning brushes 16 and 18, respectively, and the action of gravity, etc. The toner drops into the toner reservoir 70.

また制御ユニット232は、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させた場合には、第1の実施形態に係るレーザープリンタ100の場合と同様に、上述したような通常のクリーニング動作に加え、作像ユニット104における感光体ドラム12へのトナー像の形成回数が増加するに従って、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34にそれぞれ印加する電圧VB1、VB2の電位を徐々に昇圧するクリーニング電圧の経時補正制御を実行すると共に、環境センサー140により検出された温度及び湿度に応じて、高圧電源ユニット90によりクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34に印加する電圧VB1、VB2を調整すると共に、デトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66に印加する電圧VR1、VR2及び電圧VS1、VS2を調整するクリーニング電圧の環境補正動作が実行される。   When the cleaning device 234 functions as a brush / cleaning device, the control unit 232 operates in addition to the normal cleaning operation as described above, as in the case of the laser printer 100 according to the first embodiment. As the number of toner image formations on the photosensitive drum 12 in the image unit 104 increases, the potentials of the voltages VB1 and VB2 applied to the brush cores 34 of the cleaning brushes 16 and 18 by the high-voltage power supply unit 90 are gradually increased. The cleaning voltage aging correction control is executed, and the voltages VB1 and VB2 applied to the brush cores 34 of the cleaning brushes 16 and 18 are adjusted by the high voltage power supply unit 90 according to the temperature and humidity detected by the environmental sensor 140. In addition, the detoning rolls 40 and 42 Environmental correction operation of the cleaning voltage to adjust the voltage VR1, VR2 and voltage VS1, VS2 applied to Le metal core 48 and the scraper 66 is performed.

次に、クリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として機能させた場合の制御ユニット232による制御及びクリーニング装置234によるクリーニング動作について詳細に説明する。この場合、制御ユニット232は、ブレード駆動機構238によりクリーニングブレード236を待機位置からクリーニング位置へ移動させた後、高圧電源ユニット90に内臓された1MΩ〜100MΩの抵抗値を有する抵抗素子(図示省略)を介してクリーニングブラシ16,18のブラシ芯金34、デトーニングロール40,42のロール芯金48及びスクレーパ66をそれぞれ接地させる。制御ユニット232は、クリーニング装置234によるクリーニング動作が開始されると、クリーニング装置234を次のように動作させる。   Next, the control by the control unit 232 and the cleaning operation by the cleaning device 234 when the cleaning device 234 functions as a blade cleaning device will be described in detail. In this case, the control unit 232 moves the cleaning blade 236 from the standby position to the cleaning position by the blade drive mechanism 238, and then has a resistance element (not shown) having a resistance value of 1 MΩ to 100 MΩ built in the high voltage power supply unit 90. The brush metal core 34 of the cleaning brushes 16 and 18, the roll metal core 48 of the detoning rolls 40 and 42, and the scraper 66 are respectively grounded. When the cleaning operation by the cleaning device 234 is started, the control unit 232 operates the cleaning device 234 as follows.

クリーニング装置234は、レーザープリンタ100による画像形成開始に同期して作動開始し、プレクリーニングコロトロン80を駆動開始すると共に、クリーニングブラシ16,18を所定の方向へ回転させる。ブレード・クリーニング装置210は、先ず、プレクリーニングコロトロン80からのコロナ放電により転写完了後に像担持面14上に残留した残留トナーを負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせる。このとき、制御ユニット138は、ブラシ・クリーニング装置10を用いる場合と比較し、プレクリーニングコロトロン80の放電ワイヤー82に印加する電圧値を2%程度上昇させ、残留トナーの負極性側へシフト量を若干増加させ、また除電ランプ78を消灯した状態に維持する。   The cleaning device 234 starts operating in synchronization with the start of image formation by the laser printer 100, starts driving the pre-cleaning corotron 80, and rotates the cleaning brushes 16 and 18 in a predetermined direction. The blade cleaning device 210 first charges the residual toner remaining on the image bearing surface 14 to the negative polarity side after the transfer is completed by corona discharge from the pre-cleaning corotron 80, and the distribution of the charging polarity of the residual toner as a whole. Shift to the negative polarity side. At this time, the control unit 138 increases the voltage value applied to the discharge wire 82 of the pre-cleaning corotron 80 by about 2% as compared with the case where the brush cleaning device 10 is used, and shifts the residual toner to the negative polarity side. Is slightly increased, and the static elimination lamp 78 is kept off.

次いで、クリーニング装置234は、クリーニングブラシ16,18のブラシ毛36を像担持面14へ摺接させることにより、感光体ドラム12の像担持面14に付着した残留トナーを機械的に攪拌し、残留トナーを像担持面14から容易に剥離する状態とした後、像担持面14に付着した残留トナーをクリーニングブレード236により機械的に掻き落す。このとき、クリーニングブレード236は、その先端部を比較的大きい圧接力で圧接させていることから、像担持面14に付着した残留トナーをムラなく確実に掻き落すことができる。クリーニング装置234では、クリーニングブレード236により像担持面14から掻き落された残留トナートナー溜り70へ落下し、オーガ72によりハウジング30内から排出される。   Next, the cleaning device 234 mechanically agitates the residual toner adhering to the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 by bringing the bristles 36 of the cleaning brushes 16 and 18 into sliding contact with the image carrying surface 14, thereby After the toner is easily peeled off from the image carrying surface 14, the residual toner adhering to the image carrying surface 14 is mechanically scraped off by the cleaning blade 236. At this time, the cleaning blade 236 has its tip end pressed with a relatively large pressing force, so that the residual toner adhering to the image bearing surface 14 can be surely scraped off evenly. In the cleaning device 234, the toner falls to the residual toner toner reservoir 70 scraped off from the image bearing surface 14 by the cleaning blade 236, and is discharged from the housing 30 by the auger 72.

次に、上記のように構成された本実施形態のレーザープリンタによる作用を説明する。   Next, the operation of the laser printer according to this embodiment configured as described above will be described.

本発明の第1の実施形態に係るレーザープリンタでは、クリーニング装置234が感光体ドラム12の像担持面14をクリーニングするために一対のクリーニングブラシ16,18を備えると共に、像担持面14に圧接するクリーニング位置と像担持面14から離間する待機位置との間で移動可能とされたクリーニングブレード236及び、制御ユニット232からの制御に従ってクリーニングブレード236をクリーニング位置及び待機位置の何れかに移動させるブレード駆動機構238を備えていることにより、ブレード駆動機構238によりクリーニングブレードを待機位置に保持すると共に、クリーニングブラシ16,18及びデトーニングロール40,42に所定の電圧を印加すれば、クリーニング装置234をW−ESBタイプのブラシ・クリーニング装置として機能させ、一対のクリーニングブラシ16,18により像担持面14から残留トナーを除去でき、またブレード駆動機構238によりクリーニングブレード236を待機位置からクリーニング位置へ移動させると共に、クリーニングブラシ16,18及びデトーニングロール40,42をそれぞれ接地させれば、クリーニング装置234の交換を行うことなく、クリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として機能させ、クリーニングブレード236により像担持面14から残留トナーを除去できる。   In the laser printer according to the first embodiment of the present invention, the cleaning device 234 includes a pair of cleaning brushes 16 and 18 for cleaning the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 and presses against the image bearing surface 14. A cleaning blade 236 that is movable between the cleaning position and a standby position that is separated from the image bearing surface 14, and a blade drive that moves the cleaning blade 236 to either the cleaning position or the standby position in accordance with control from the control unit 232. By providing the mechanism 238, the cleaning device 234 can be moved to the W by holding the cleaning blade in the standby position by the blade driving mechanism 238 and applying a predetermined voltage to the cleaning brushes 16 and 18 and the detoning rolls 40 and 42. -ESB type The pair of cleaning brushes 16 and 18 can function as a brush / cleaning device to remove residual toner from the image bearing surface 14, and the blade driving mechanism 238 moves the cleaning blade 236 from the standby position to the cleaning position. , 18 and the detoning rolls 40 and 42 are grounded, so that the cleaning device 234 functions as a blade cleaning device without replacing the cleaning device 234, and residual toner is removed from the image bearing surface 14 by the cleaning blade 236. Can be removed.

ここで、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させた場合には、クリーニング時に一対のクリーニングブラシ16,18のブラシ毛34の先端部をそれぞれ比較的小さな接触圧で像担持面14に摺接させつつ、像担持面14上の残留トナーを主として静電的な吸着力によりブラシ毛34に吸着して除去することから、ブレード・クリーニング装置210を用いた場合と比較し、像担持面14に対する経時的な磨耗量を減少できるので、感光体ドラム12の寿命を延長することが容易になる。   Here, when the cleaning device 234 functions as a brush cleaning device, the tips of the bristle 34 of the pair of cleaning brushes 16 and 18 are slidably contacted with the image bearing surface 14 with a relatively small contact pressure during cleaning. Since the residual toner on the image carrying surface 14 is mainly adsorbed and removed by the brush bristles 34 by electrostatic attraction force, the image bearing surface 14 is compared with the case where the blade cleaning device 210 is used. Since the amount of wear over time can be reduced, the life of the photosensitive drum 12 can be easily extended.

またクリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として機能させた場合には、クリーニングブレード236の先端部を比較的大きな接触圧で像担持面14に圧接させ、このクリーニングブレード236により像担持面14上の残留トナーを掻き落として除去することから、転写完了後の像担持面14上における残留トナーの濃度(付着量)にあまり影響されることなく、像担持面14上に付着した残留トナーを高い除去能力で除去できるので、クリーニング完了後に像担持面14に残留するトナーを極めて微量なものにでき、この残留トナーの影響により像担持面14に形成されるトナー像の画質が低下することを効果的に防止できる。   When the cleaning device 234 functions as a blade cleaning device, the tip of the cleaning blade 236 is brought into pressure contact with the image carrying surface 14 with a relatively large contact pressure, and the residual on the image carrying surface 14 by the cleaning blade 236. Since the toner is scraped off and removed, the residual toner adhering to the image carrying surface 14 has a high removal ability without being greatly affected by the density (attachment amount) of the residual toner on the image carrying surface 14 after the transfer is completed. Therefore, the amount of toner remaining on the image bearing surface 14 after the cleaning is completed can be made extremely small, and the image quality of the toner image formed on the image bearing surface 14 is effectively lowered due to the influence of the residual toner. Can be prevented.

この結果、本実施形態のレーザープリンタによれば、感光体ドラム12の像担持面14へのトナー像の形成回数(作像回数)をカウントすると共に、過去100回に亘って形成されたトナー像における着色部分の画素数の累積値が、像担持面14におけるトナー像の作像領域に含まれる全画素数の累積値の3%以下の場合には、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させ、また過去100回に亘って形成されたトナー像における着色部分の画素数の累積値がトナー像の作像領域に含まれる全画素数の累積値の3%を超える場合には、クリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として機能させることにより、平均的な画像濃度が低い作像条件では、低画像濃度のトナー像形成時にはクリーニングブレード236を使用せず、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させることができるので、感光体ドラム12の寿命を延長しつつ、感光体ドラム12の像担持面14から長期間に亘って安定的に残留トナーを除去でき、また平均的な画像濃度が高い作像条件では、高画像濃度のトナー像形成時にも高いクリーニング能力を発揮できるクリーニングブレード236を使用し、クリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として機能させることができるので、クリーニング後に感光体ドラム12の像担持面14に残留するトナーの影響によりトナー像の画質が低下することを効果的に防止できる。   As a result, according to the laser printer of this embodiment, the number of toner image formations (number of image formations) on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 is counted, and the toner images formed over the past 100 times are counted. When the cumulative value of the number of pixels in the colored portion is 3% or less of the cumulative value of the total number of pixels included in the image forming area of the toner image on the image bearing surface 14, the cleaning device 234 functions as a brush cleaning device. In addition, when the cumulative value of the number of pixels of the colored portion in the toner image formed over the past 100 times exceeds 3% of the cumulative value of the total number of pixels included in the image forming area of the toner image, the cleaning device By making the H.234 function as a blade cleaning device, a cleaning blade is used when forming a toner image with a low image density under image forming conditions with a low average image density. 36, the cleaning device 234 can function as a brush cleaning device, so that the life of the photosensitive drum 12 can be extended and stable from the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 over a long period of time. In an image forming condition in which residual toner can be removed and an average image density is high, a cleaning blade 236 that can exhibit a high cleaning ability even when a high image density toner image is formed is used, and the cleaning device 234 is used as a blade cleaning device. Therefore, it is possible to effectively prevent the image quality of the toner image from being deteriorated due to the influence of the toner remaining on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 after cleaning.

(第2の実施形態の変形例)
次に、本発明の第2の実施形態に係るレーザープリンタにおける制御ユニットによるクリーニング動作の制御の変形例について説明する。
(Modification of the second embodiment)
Next, a modified example of the control of the cleaning operation by the control unit in the laser printer according to the second embodiment of the present invention will be described.

制御ユニット232は、クリーニングブレード236を待機位置に保持し、クリーニング装置234をブラシ・クリーニング装置として機能させた状態で、感光体ドラム12の像担持面14へのトナー像の形成回数(作像回数)をカウントし、このカウント値が50回〜100回の範囲内で適宜設定されたしきち値(N回)に達すると、カウント値を0にリセットすると共に、クリーニングブレード236を待機位置からクリーニング位置へ移動させる。   The control unit 232 holds the cleaning blade 236 at the standby position and causes the cleaning device 234 to function as a brush cleaning device. ) Is counted, and when the count value reaches a threshold value (N times) appropriately set within the range of 50 to 100 times, the count value is reset to 0 and the cleaning blade 236 is cleaned from the standby position. Move to position.

次いで、制御ユニット232は、クリーニングブレード236のクリーニング位置への移動後、感光体ドラム12の像担持面14にトナー像が1回〜10回の範囲内で設定された回数(M回)に亘って形成されるまで、クリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として機能させ、感光体ドラム12の像担持面14にM回のトナー像の形成が完了し、このトナー像が転写された領域のクリーニング完了後に、クリーニングブレード236を待機位置へ復帰させると共に、クリーニング装置234を再びブラシ・クリーニング装置として機能させる。   Next, the control unit 232 moves the cleaning blade 236 to the cleaning position, and then the number of times (M times) that the toner image is set on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 within a range of 1 to 10 times. Until the toner image is formed, the cleaning device 234 functions as a blade cleaning device, and M times of toner image formation is completed on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12, and the cleaning of the area where the toner image is transferred is completed. Later, the cleaning blade 236 is returned to the standby position, and the cleaning device 234 is made to function again as a brush cleaning device.

本発明の第2の実施形態に係るレーザープリンタでは、上記のようにクリーニング装置234を間欠的にブレード・クリーニング装置として機能させることにより、ブラシ・クリーニング装置のみを長期間に亘って使用した場合に、クリーニングブレード236との摺接により感光体ドラム12の像担持面14に生じるスクラッチマークの発生を長期間に亘って効果的に防止できるようになるので、像担持面14のスクラッチマークを原因として生じる高濃度の画像(トナー像)における画質低下を長期間に亘って効果的に防止できる。   In the laser printer according to the second embodiment of the present invention, when the cleaning device 234 is intermittently functioned as a blade cleaning device as described above, only the brush cleaning device is used for a long period of time. Since the generation of scratch marks on the image bearing surface 14 of the photosensitive drum 12 due to sliding contact with the cleaning blade 236 can be effectively prevented over a long period of time, the scratch marks on the image bearing surface 14 are caused. It is possible to effectively prevent deterioration of image quality in the resulting high density image (toner image) over a long period of time.

すなわち、クリーニング装置234を間欠的にブレード・クリーニング装置として機能させることにより、クリーニングブレード236との接触により感光体ドラム12の像担持面14を略均一に磨耗させることができるので、クリーニングブレード236により像担持面14にスクラッチマークの表面粗さ(Rz=1μm〜2μm)に対応する磨耗量を意図的に発生させれば、クリーニング装置234をブレード・クリーニング装置として使用した時に、感光体ドラム12に生じていたスクラッチマークを消失させることができる。   That is, by causing the cleaning device 234 to intermittently function as a blade cleaning device, the image carrying surface 14 of the photosensitive drum 12 can be worn substantially uniformly by contact with the cleaning blade 236, so that the cleaning blade 236 If a wear amount corresponding to the surface roughness (Rz = 1 μm to 2 μm) of the scratch mark is intentionally generated on the image bearing surface 14, when the cleaning device 234 is used as a blade cleaning device, The generated scratch mark can be eliminated.

またクリーニングブレード236が間欠的にしか使用されないので、クリーニングブレード236に欠けや、めくれ等の損傷が発生することも長期間に亘って防止でき、クリーニング装置234自体の寿命も十分に長いものにできる。   In addition, since the cleaning blade 236 is used only intermittently, it is possible to prevent the cleaning blade 236 from being damaged or turned over for a long period of time, and the life of the cleaning device 234 itself can be made sufficiently long. .

なお、本発明の第2の実施形態に係るレーザープリンタでは、クリーニング装置234がプロセスカートリッジ252の一部として構成され、このプロセスカートリッジ252が作像ユニット104のユニット本体側に対して交換可能とされていたが、クリーニング装置234を単体で作像ユニット104の本体側に対して交換可能とするようにして良い。   In the laser printer according to the second embodiment of the present invention, the cleaning device 234 is configured as a part of the process cartridge 252, and the process cartridge 252 can be replaced with the unit body side of the image forming unit 104. However, the cleaning device 234 may be replaced with the main body side of the image forming unit 104 as a single unit.

本発明の第1の実施形態に係るレーザープリンタの概略構成を示す側面図である。1 is a side view showing a schematic configuration of a laser printer according to a first embodiment of the present invention. 図1に示されるレーザープリンタにブラシ・クリーニング装置を適用した場合における作像ユニット及び制御部の構成を示す一部をブロック図とした側面断面図である。FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a part of the configuration of an image forming unit and a control unit when a brush cleaning device is applied to the laser printer shown in FIG. 図2に示されるブラシ・クリーニング装置における上流側に配置されたクリーニングブラシ及びデトーニングロールの構成を示す側面断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a configuration of a cleaning brush and a detoning roll disposed on the upstream side in the brush cleaning device shown in FIG. 2. 図2に示されるブラシ・クリーニング装置における下流側に配置されたクリーニングブラシ及びデトーニングロールの構成を示す側面断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of a cleaning brush and a detoning roll disposed on the downstream side in the brush cleaning device illustrated in FIG. 2. 図1に示されるレーザープリンタにブレード・クリーニング装置を適用した場合における作像ユニット及び制御部の構成を示す一部をブロック図とした側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view in which a part of the configuration of an image forming unit and a control unit in the case where a blade cleaning device is applied to the laser printer shown in FIG. 1 is a block diagram. 本発明の第2の実施形態に係るレーザープリンタにおける作像ユニット及び制御部の構成を示す一部をブロック図とした側面断面図である。It is side surface sectional drawing which made a part block diagram which shows the structure of the image formation unit and control part in the laser printer which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図6に示されるクリーニング装置の構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the cleaning apparatus shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ブラシ・クリーニング装置
12 感光体ドラム(像担持体)
14 像担持面
16、18 クリーニングブラシ
24 現像器
40 デトーニングロール
42 デトーニングロール
90 高圧電源ユニット
100 レーザープリンタ(画像形成装置)
102 中間転写ベルト
104 作像ユニット
132 プロセスカートリッジ
136 コントローラ
138 制御ユニット
142 レーザースキャナ
144 データメモリ部
210 ブレード・クリーニング装置
212 クリーニングブレード
220 プロセスカートリッジ
230 コントローラ
232 制御ユニット
234 クリーニング装置
236 クリーニングブレード
238 ブレード駆動機構
252 プロセスカートリッジ
10 Brush cleaning device 12 Photosensitive drum (image carrier)
14 Image bearing surface 16, 18 Cleaning brush 24 Developer 40 Detoning roll 42 Detoning roll 90 High voltage power supply unit 100 Laser printer (image forming apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Intermediate transfer belt 104 Image forming unit 132 Process cartridge 136 Controller 138 Control unit 142 Laser scanner 144 Data memory unit 210 Blade cleaning device 212 Cleaning blade 220 Process cartridge 230 Controller 232 Control unit 234 Cleaning device 236 Cleaning blade 238 Blade drive mechanism 252 Process cartridge

Claims (2)

像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、
前記クリーニング手段は、
ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第1のクリーニングブラシと、
前記像担持体の移動方向に沿って前記第1のクリーニングブラシの下流側に配置され、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第2のクリーニングブラシと、
前記第1のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第2のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ極性が異なる電圧を印加するクリーニング電源部と、
前記第1及び第2のクリーニングブラシのブラシ毛により前記像担持体から吸着されたトナーを、該ブラシ毛から回収するトナー回収部材と、
前記像担持体の移動方向に沿って前記第2のクリーニングブラシの下流側に配置され、前記像担持体の表面に圧接するクリーニング位置と前記像担持体から離間する待機位置との間で移動可能とされたクリーニングブレードと、
外部からの制御に従って前記クリーニングブレードを前記クリーニング位置及び前記待機位置の何れかに移動させるブレード駆動機構と、
前記現像手段により前記像担持体に形成されたトナー像の画像濃度を判定し、該画像濃度の判定値に応じて前記クリーニングブレードを前記ブレード駆動機構により前記クリーニング位置及び前記待機位置の一方へ移動又は保持させるクリーニング選択手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image bearing member, a developing means for forming a toner image on the image bearing member, a transfer unit that transfers the recording medium or an intermediate transfer member the toner image carried by the developing unit from the image bearing member, said image bearing An image forming apparatus comprising: cleaning means for removing and collecting toner remaining on the surface of the image carrier after completion of transfer of the toner image from the body to the recording medium or the intermediate transfer body,
The cleaning means includes
A first cleaning brush that rotates while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier;
A second cleaning brush disposed downstream of the first cleaning brush along the moving direction of the image carrier and rotating while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier;
A cleaning power supply unit that applies voltages having different polarities to the brush metal core of the first cleaning brush and the brush metal core of the second cleaning brush;
A toner collecting member for collecting the toner adsorbed from the image carrier by the bristles of the first and second cleaning brushes from the bristles;
It is arranged downstream of the second cleaning brush along the moving direction of the image carrier, and is movable between a cleaning position that is pressed against the surface of the image carrier and a standby position that is separated from the image carrier. A cleaning blade,
A blade drive mechanism for moving the cleaning blade to either the cleaning position or the standby position in accordance with external control;
The image density of the toner image formed on the image carrier is determined by the developing means, and the cleaning blade is moved to one of the cleaning position and the standby position by the blade driving mechanism according to the determination value of the image density. Or cleaning selection means for holding;
An image forming apparatus comprising:
像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、
前記クリーニング手段は、
ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第1のクリーニングブラシと、
前記像担持体の移動方向に沿って前記第1のクリーニングブラシの下流側に配置され、ブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第2のクリーニングブラシと、
前記第1のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第2のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ極性が異なる電圧を印加するクリーニング電源部と、
前記第1及び第2のクリーニングブラシのブラシ毛により前記像担持体から吸着されたトナーを、該ブラシ毛から回収するトナー回収部材と、
前記像担持体の移動方向に沿って前記第2のクリーニングブラシの下流側に配置され、前記像担持体の表面に圧接するクリーニング位置と前記像担持体から離間する待機位置との間で移動可能とされたクリーニングブレードと、
外部からの制御に従って前記クリーニングブレードを前記クリーニング位置及び前記待機位置の何れかに移動させるブレード駆動機構と、
前記現像手段による前記像担持体に対するトナー像の形成回数をカウントし、該カウント値が所定のしきい値に達すると、前記カウント値をリセットすると共に、前記ブレード駆動機構により前記クリーニングブレードを前記待機位置から前記クリーニング位置へ移動させ、前記クリーニングブレードが前記クリーニング位置に保持された状態で、前記現像手段により前記像担持体に形成されたトナー像が所定回数に亘って形成されると、前記クリーニングブレードを前記クリーニング位置から前記待機位置へ復帰させるクリーニング選択手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a developing unit that forms a toner image on the image carrier, a transfer unit that transfers the toner image carried by the developing unit from the image carrier to a recording medium or an intermediate transfer member, and the image carrier. An image forming apparatus comprising: cleaning means for removing and collecting toner remaining on the surface of the image carrier after completion of transfer of the toner image from the body to the recording medium or the intermediate transfer body,
The cleaning means includes
A first cleaning brush that rotates while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier;
A second cleaning brush disposed downstream of the first cleaning brush along the moving direction of the image carrier and rotating while bringing the bristles into contact with the surface of the image carrier;
A cleaning power supply unit that applies voltages having different polarities to the brush metal core of the first cleaning brush and the brush metal core of the second cleaning brush;
A toner collecting member for collecting the toner adsorbed from the image carrier by the bristles of the first and second cleaning brushes from the bristles;
It is arranged downstream of the second cleaning brush along the moving direction of the image carrier, and is movable between a cleaning position that is pressed against the surface of the image carrier and a standby position that is separated from the image carrier. A cleaning blade,
A blade drive mechanism for moving the cleaning blade to either the cleaning position or the standby position in accordance with external control;
The number of toner image formations on the image carrier by the developing unit is counted, and when the count value reaches a predetermined threshold value, the count value is reset and the cleaning blade is put on standby by the blade driving mechanism. When the toner image formed on the image carrier by the developing means is formed a predetermined number of times while the cleaning blade is held at the cleaning position and moved from the position to the cleaning position, the cleaning is performed. Cleaning selection means for returning the blade from the cleaning position to the standby position;
An image forming apparatus comprising:
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