JP4836443B2 - Cleaning device and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents

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Description

本発明は、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナーを除去してクリーニングするクリーニング装置に関する。また、このクリーニング装置を搭載した画像形成装置に関する。   The present invention relates to a cleaning device that removes toner remaining on the surface of an image carrier and cleans it after transferring a toner image onto a sheet. The present invention also relates to an image forming apparatus equipped with this cleaning device.

電子写真方式の画像形成装置において、像担持体である感光体ドラム表面に形成されるトナー像を用紙に転写する方法としては、感光体ドラムに直接用紙を接触させてトナー像を転写したり、また別のドラムやベルトで構成される中間転写体に一旦トナー像を一次転写した後、用紙に二次転写したりする方法が利用されている。これらのうち、複数の異なる色を用いるカラー印刷を行う場合には、後者の中間転写体を用いた転写方法が広く利用されている。この場合、中間転写体に複数の色のトナーを順次一次転写して中間転写体表面にカラートナー像を形成し、出来上がったこのカラートナー像を最後に用紙に二次転写する。   In an electrophotographic image forming apparatus, as a method of transferring a toner image formed on the surface of a photosensitive drum as an image carrier to a sheet, the toner image is transferred by directly contacting the sheet with the photosensitive drum, Further, a method is used in which a toner image is temporarily transferred to an intermediate transfer member composed of another drum or belt and then secondarily transferred to a sheet. Among these, when performing color printing using a plurality of different colors, the latter transfer method using an intermediate transfer member is widely used. In this case, a plurality of color toners are sequentially transferred to the intermediate transfer member in order to form a color toner image on the surface of the intermediate transfer member, and the completed color toner image is finally transferred onto the sheet.

これらのような転写方法では、トナー像を用紙や中間転写体に転写させた後に、微量のトナーが転写されずに感光体ドラム表面に残留してしまうことがある。この感光体ドラム表面の残留トナーは、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。このような目的で用いられるクリーニング方法としては、感光体ドラム表面にローラや回転ブラシ等の回転部材を押し付けることにより回転部材に残留トナーを移動させて回収する方法や、感光体ドラム表面にブレードを接触させて残留トナーを掻き取る方法、或いはこれらの方法を組み合わせたクリーニング方法が広く知られている。   In such transfer methods, after a toner image is transferred to a sheet or an intermediate transfer member, a small amount of toner may not be transferred and may remain on the surface of the photosensitive drum. Since the residual toner on the surface of the photosensitive drum becomes an obstacle to the next new image formation, it needs to be cleaned. As a cleaning method used for such a purpose, there is a method in which a rotating member such as a roller or a rotating brush is pressed against the surface of the photosensitive drum to move and collect the residual toner on the rotating member, or a blade is used on the photosensitive drum surface. A method of scraping residual toner by contact, or a cleaning method combining these methods is widely known.

一方、トナーを用いた画像形成装置では、近年、鮮明で高画質な画像形成を目指してトナーの小径化が進んでいる。従来、トナーの製造方法としては、加熱したプラスチック材料を強い気流で吹き飛ばし、壁にぶつけて砕くことによりトナー粒子を生成する粉砕法が用いられている。しかしながら、粉砕法でトナーを小径化すると歩留まりが悪く、トナーの製造が高コスト化することが懸念されている。   On the other hand, in an image forming apparatus using toner, in recent years, the diameter of the toner has been reduced with the aim of forming a clear and high-quality image. Conventionally, as a method for producing toner, a pulverization method has been used in which heated plastic material is blown off with a strong air current and hit against a wall to be crushed to produce toner particles. However, if the diameter of the toner is reduced by the pulverization method, the yield is poor, and there is a concern that the production of the toner may increase in cost.

そこで、最近では、粉砕法に代わって重合法が小径トナーの製造方法として拡大しつつある。重合法は、トナーのもとになる物質を化学反応によって結合させてトナー粒子を生成する方法である。重合法は、従来の粉砕法と比較して消費エネルギーも小さいので、環境に配慮したトナー製造方法としても注目されている。この重合法により、小径で、形や大きさの揃ったトナーを生成できるので、より一層鮮明で高画質な画像を形成することが可能になる。   Therefore, recently, a polymerization method is expanding as a method for producing a small-diameter toner in place of the pulverization method. The polymerization method is a method in which toner particles are produced by combining substances that form the toner by a chemical reaction. Since the polymerization method consumes less energy than the conventional pulverization method, it is attracting attention as an environmentally friendly toner production method. By this polymerization method, a toner having a small diameter and a uniform shape and size can be generated, so that it is possible to form a clearer and higher quality image.

しかしながら、重合法で製造したトナーは、小径で、より球形に近いことが災いして、非常にクリーニングし難いことが問題となっている。つまり、重合法で製造したトナーは、全体として表面が引っ掛かり難い形状となっているので、回転部材やブレードに付着させてクリーニングすることが困難となる。そこで、重合法等で製造された球形トナーのクリーニングに対して、球形トナーに加えて不定形トナーを用いることにより良好なクリーニング性能を得ることができるクリーニング装置が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。
特開平８−２５４８７３号公報（第６−１０頁、図２−５） However, the toner produced by the polymerization method has a problem that it has a small diameter and is more spherical, and it is very difficult to clean. That is, since the toner manufactured by the polymerization method has a shape that the surface is difficult to be caught, it is difficult to clean the toner by attaching it to a rotating member or a blade. Therefore, a cleaning device has been proposed that can obtain good cleaning performance by using an irregular toner in addition to the spherical toner for cleaning the spherical toner manufactured by a polymerization method or the like. Can be seen.
JP-A-8-254873 (page 6-10, FIG. 2-5)

特許文献１に記載された画像形成装置のクリーニング方法は、球形トナーによる画像部の現像に先立って、感光体ドラムの表面移動方向先端側の非画像部に不定形トナーによる現像領域を形成することにより、クリーニング時にブレードと球形トナーとの間に不定形トナーを介在させ、球形トナーをクリーニングし易くしている。しかしながら、この方法では、非画像部に不定形トナーを現像するので、用紙に転写されることのない無駄なトナーが浪費されることになる。したがって、ランニングコストが高コスト化してしまうのとともに、省資源化という点に関して環境に悪影響を及ぼす恐れがある。   In the cleaning method for an image forming apparatus described in Patent Document 1, a development region with an irregular shaped toner is formed in a non-image portion at the front end side in the surface movement direction of the photosensitive drum prior to development of an image portion with spherical toner. Accordingly, the irregular toner is interposed between the blade and the spherical toner at the time of cleaning so that the spherical toner can be easily cleaned. However, in this method, since the irregular toner is developed in the non-image portion, useless toner that is not transferred onto the paper is wasted. Therefore, the running cost is increased, and there is a risk that the environment may be adversely affected in terms of resource saving.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、球形トナーを用いることによって得られる鮮明で高画質な画像を損なうことなく、像担持体表面に残留するトナーに対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を提供することを目的とする。また、このようなクリーニング装置を搭載し、低ランニングコストで資源・環境に配慮した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and maintains suitable cleaning performance for toner remaining on the surface of an image carrier without impairing a clear and high-quality image obtained by using a spherical toner. It is an object of the present invention to provide a cleaning device that can do this. It is another object of the present invention to provide a high-performance image forming apparatus equipped with such a cleaning apparatus and considering resources and the environment at a low running cost.

上記の課題を解決するため、本発明は、不定形、及び球形の複数の異なる色のトナーを用い、各色毎に現像、転写、クリーニングのプロセスを繰り返す像担持体に対して、その表面に残留する各色のトナーをプロセス毎に順次クリーニングする単一のクリーニング装置において、前記像担持体に接触してその表面に付着するトナーを掻き取るブレードと、このブレードの像担持体回転方向上流側に設けられ、像担持体に接触する回転部材と、この回転部材を回転させる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記不定形、及び球形の複数のトナーのうち不定形トナーを最初にクリーニングするものであるとともに、前記制御手段が、クリーニング動作時の前記回転部材の回転方法を選択することとした。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a plurality of toners of different colors, irregular and spherical, and remains on the surface of an image carrier that repeats development, transfer, and cleaning processes for each color. In a single cleaning device that sequentially cleans each color toner for each process, a blade that contacts the image carrier and scrapes the toner adhering to the surface thereof is provided upstream of the blade in the image carrier rotation direction. A rotating member that contacts the image carrier, a driving unit that rotates the rotating member, and a control unit that controls the driving unit. The first cleaning is performed, and the control means selects the rotation method of the rotating member during the cleaning operation.

また、前記制御手段は、前記回転部材を、前記像担持体に対する全ての色の画像形成動作が終了するまでは、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と異なる方向に移動する向きに回転させ、全ての色の画像形成動作終了時に、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と同じ方向に移動する向きに回転させることとした。   Further, the controller moves the surface of the rotating member in a direction different from the surface of the image carrier until the image forming operation for all the colors on the image carrier is completed. When the image forming operation for all colors is completed, the surface in contact with the image carrier is rotated in the same direction as the surface of the image carrier.

また、前記制御手段は、前記回転部材を、前記不定形トナーのクリーニング時は、前記像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と異なる方向に移動する向きに回転させ、前記球形トナーのクリーニング時は、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と同じ方向に移動する向きに回転させることとした。   Further, the control means rotates the rotating member in such a direction that the surface at the contact point with the image carrier moves in a direction different from the surface of the image carrier when cleaning the irregular toner, At the time of cleaning, the surface at the contact point with the image carrier is rotated in a direction to move in the same direction as the surface of the image carrier.

また、前記回転部材は、前記像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と同じ方向に移動する向きに回転する時に、像担持体の回転に従って回転することとした。   The rotating member rotates according to the rotation of the image carrier when rotating in a direction in which the surface at the contact point with the image carrier moves in the same direction as the surface of the image carrier.

また、前記回転部材にバイアス電圧を印加する電源部を備え、前記制御手段が、前記電源部を制御して、クリーニング動作中に回転部材へ印加するバイアス電圧を切り替えることとした。   In addition, a power supply unit that applies a bias voltage to the rotating member is provided, and the control unit controls the power supply unit to switch the bias voltage applied to the rotating member during a cleaning operation.

また、前記制御手段は、前記回転部材に、前記像担持体に対する全ての色の画像形成動作が終了するまではトナーと逆極性の電圧を印加し、全ての色の画像形成動作終了時から回転部材が停止するまでの間はトナーと同極性の電圧を印加することとした。   The control means applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner to the rotating member until the image forming operation for all colors on the image carrier is completed, and rotates from the end of the image forming operation for all colors. The voltage having the same polarity as that of the toner was applied until the member stopped.

また、前記制御手段は、前記回転部材に、前記不定形トナーのクリーニング時はトナーと逆極性の電圧を印加し、前記球形トナーのクリーニング時はトナーと同極性の電圧を印加することとした。   Further, the control means applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner when the irregular toner is cleaned to the rotating member, and applies a voltage having the same polarity as that of the toner when cleaning the spherical toner.

また、前記不定形トナーがブラックトナーであり、前記球形トナーがブラック以外のトナーであることとした。   The irregular toner is a black toner, and the spherical toner is a toner other than black.

また、全ての色に対する画像形成動作で、前記像担持体表面の近傍で前記ブレードと前記回転部材との間に残留する、前記球形トナー重量Ｗｓと前記不定形トナー重量Ｗｕとが、（Ｗｓ／Ｗｕ）＜１．５なる関係を有するよう前記ブレード及び前記回転部材を配置することとした。   Further, in the image forming operation for all colors, the spherical toner weight Ws and the irregular toner weight Wu remaining between the blade and the rotating member in the vicinity of the surface of the image carrier are (Ws / Wu) The blade and the rotating member are arranged to have a relationship of <1.5.

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとした。   In the present invention, the cleaning device is mounted on the image forming apparatus.

本発明の構成によれば、複数の色毎に画像形成プロセスを繰り返す像担持体表面に残留するトナーのクリーニング装置において、像担持体に接触してその表面に付着するトナーを掻き取るブレードと、このブレードの像担持体回転方向上流側に設けられ、像担持体に接触する回転部材と、この回転部材を回転させる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記不定形、及び球形の複数のトナーのうち不定形トナーを最初にクリーニングするものであるとともに、制御手段が、クリーニング動作時の前記回転部材の回転方法を選択することとしたので、不定形トナーを回転部材やブレードの周辺に滞留させておく期間を任意に選択することができる。これにより、球形トナーのクリーニング時に、好適な量の不定形トナーを混合させてクリーニングすることが可能となる。したがって、小径で、形や大きさの揃った球形トナーを用いることによって得られる鮮明で高画質な画像を損なうことなく、像担持体表面に残留するトナーに対して好適なクリーニング性能を得ることができる。   According to the configuration of the present invention, in the cleaning device for the toner remaining on the surface of the image carrier that repeats the image forming process for each of a plurality of colors, the blade that contacts the image carrier and scrapes the toner adhering to the surface; The blade is provided on the upstream side of the image carrier rotating direction of the blade, and includes a rotating member that contacts the image carrier, a driving unit that rotates the rotating member, and a control unit that controls the driving unit. In addition, the irregular toner is first cleaned among the plurality of spherical toners, and the control unit selects the rotation method of the rotating member during the cleaning operation. The period of staying around the blade can be arbitrarily selected. This makes it possible to mix and clean a suitable amount of irregular toner when cleaning the spherical toner. Therefore, it is possible to obtain a suitable cleaning performance for the toner remaining on the surface of the image bearing member without impairing a clear and high-quality image obtained by using a spherical toner having a small diameter and a uniform shape and size. it can.

また、制御手段は、回転部材を、像担持体に対する全ての色の画像形成動作が終了するまでは、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と異なる方向に移動する向きに回転させ、全ての色の画像形成動作終了時に、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と同じ方向に移動する向きに回転させることとしたので、画像形成動作中に像担持体表面に残留するトナーを、全ての色の画像形成動作が終了するまで回転部材やブレードの周辺に滞留させておくことができる。これにより、不定形、及び球形の複数の異なる色のトナーについて、像担持体表面に残留する不定形、及び球形の全てのトナーを同時にクリーニングすることが可能となる。したがって、不定形トナーを用いた球形トナーのクリーニング性能が高められる。   Further, the control means rotates the rotating member in such a direction that the surface at the contact point with the image carrier moves in a direction different from the surface of the image carrier until the image forming operation for all colors on the image carrier is completed. At the end of the image forming operation for all colors, the surface at the contact point with the image carrier is rotated so that the surface moves in the same direction as the surface of the image carrier. The toner remaining in the toner can stay around the rotating member and the blade until the image forming operation for all colors is completed. As a result, it is possible to simultaneously clean all of the irregular and spherical toners remaining on the surface of the image carrier for a plurality of irregular and spherical toners of different colors. Therefore, the cleaning performance of the spherical toner using the irregular toner is improved.

また、制御手段は、回転部材を、不定形トナーのクリーニング時は、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と異なる方向に移動する向きに回転させ、球形トナーのクリーニング時は、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と同じ方向に移動する向きに回転させることとしたので、球形トナーのクリーニングが始まるまで、不定形トナーを回転部材やブレードの周辺に滞留させておくことができ、複数の異なる色の球形トナーをクリーニングする時、各色毎に順次球形トナーを不定形トナーとともに排出することができる。これにより、回転部材やブレードの周辺に存在する、先に現像した色の球形トナーを、後に現像した色の球形トナーをクリーニングする時にできるだけ少なくなるようにすることが可能となる。したがって、球形トナーのクリーニング性能がさらに向上する。   Further, the control means rotates the rotating member in such a direction that the surface in contact with the image carrier moves in a direction different from the surface of the image carrier when cleaning the irregular toner, and when cleaning the spherical toner, Since the surface at the contact point with the image carrier is rotated so that the surface moves in the same direction as the surface of the image carrier, the irregular toner is retained around the rotating member and blade until the spherical toner cleaning starts. When cleaning a plurality of different color spherical toners, the spherical toners can be sequentially discharged together with the irregular toner for each color. This makes it possible to reduce the spherical toner of the previously developed color existing around the rotating member and the blade as much as possible when cleaning the spherical toner of the developed color later. Therefore, the cleaning performance of the spherical toner is further improved.

また、回転部材は、像担持体との接触箇所における表面が像担持体表面と同じ方向に移動する向きに回転する時に、像担持体の回転に従って回転することとしたので、駆動手段によって回転部材を回転させる時間を短くすることができる。これにより、駆動手段で消費されるエネルギーを低減させることが可能であるので、省エネルギー化が図られたクリーニング装置を得ることができる。また、駆動手段に回転部材の回転方向を切り替える機能を設ける必要がないので、クリーニング装置の低コスト化を図ることが可能となる。   The rotating member is rotated according to the rotation of the image carrier when the surface at the contact point with the image carrier rotates in the same direction as the surface of the image carrier. Rotating time can be shortened. As a result, the energy consumed by the driving means can be reduced, so that a cleaning device that saves energy can be obtained. In addition, since it is not necessary to provide the drive means with a function of switching the rotation direction of the rotating member, the cost of the cleaning device can be reduced.

また、回転部材にバイアス電圧を印加する電源部を備え、制御手段が、電源部を制御して、クリーニング動作中に回転部材へ印加するバイアス電圧を切り替えることとしたので、回転部材とトナーとが、逆極性の場合は互いに吸引し合い、同極性の場合は互いに反発し合う性質を、トナーのクリーニングに利用することができる。これにより、球形トナーのクリーニングが始まるまで、不定形トナーを回転部材やブレードの周辺に滞留させておく作用を強めることができ、他の箇所に不定形トナーが飛散するのを抑制することが可能となる。したがって、球形トナーのクリーニング時に、不定形トナーをより多く混合させてクリーニングすることが可能となる。その結果、像担持体表面に残留するトナーに対するクリーニング性能をさらに向上させることができる。   In addition, since the power supply unit that applies a bias voltage to the rotating member is provided and the control unit controls the power supply unit to switch the bias voltage applied to the rotating member during the cleaning operation, the rotating member and the toner are In the case of reverse polarity, the properties of attracting each other and repelling each other in the same polarity can be used for toner cleaning. As a result, it is possible to increase the action of retaining the irregular shaped toner around the rotating member and the blade until the spherical toner starts cleaning, and it is possible to suppress the irregular shaped toner from being scattered to other places. It becomes. Therefore, when cleaning the spherical toner, it becomes possible to mix more irregular toner and clean it. As a result, the cleaning performance for the toner remaining on the surface of the image carrier can be further improved.

また、制御手段は、回転部材に、像担持体に対する全ての色の画像形成動作が終了するまではトナーと逆極性の電圧を印加し、全ての色の画像形成動作終了時から回転部材が停止するまでの間はトナーと同極性の電圧を印加することとしたので、画像形成動作中に像担持体表面に残留するトナーを、全ての色の画像形成動作が終了するまで回転部材やブレードの周辺に滞留し易くすることができる。これにより、像担持体表面に残留する不定形、及び球形の全てのトナーを同時にクリーニングする効果が高められ、不定形トナーを用いた球形トナーのクリーニング性能が一層向上する。   The control means applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner to the rotating member until the image forming operation for all colors on the image carrier is completed, and the rotating member stops from the end of the image forming operation for all colors In the meantime, the voltage having the same polarity as that of the toner is applied. It can make it easy to stay around. As a result, the effect of simultaneously cleaning all the amorphous and spherical toners remaining on the surface of the image carrier is enhanced, and the cleaning performance of the spherical toner using the irregular toner is further improved.

また、制御手段は、回転部材に、不定形トナーのクリーニング時はトナーと逆極性の電圧を印加し、球形トナーのクリーニング時はトナーと同極性の電圧を印加することとしたので、球形トナーのクリーニングが始まるまで不定形トナーを回転部材やブレードの周辺に滞留させておく作用と、各色毎に順次球形トナーを不定形トナーとともに排出する作用とを高めることができる。これにより、先に現像した色の球形トナーを、後の色の球形トナーのクリーニングを開始する前に回転部材やブレードの周辺から排除する効果が高くなり、球形トナーのクリーニング性能がさらに向上する。   Further, the control means applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner when cleaning the irregular toner to the rotating member, and applies a voltage having the same polarity as that of the toner when cleaning the spherical toner. It is possible to enhance the action of retaining the irregular shaped toner around the rotating member and the blade until the cleaning is started and the action of sequentially discharging the spherical toner together with the irregular shaped toner for each color. As a result, the effect of removing the spherical toner of the previously developed color from the periphery of the rotating member and the blade before starting the cleaning of the spherical toner of the subsequent color is enhanced, and the cleaning performance of the spherical toner is further improved.

また、不定形トナーがブラックトナーであり、球形トナーがブラック以外のトナーであることとしたので、カラートナーに小径で、形や大きさの揃った球形トナーを用いることができる。これにより、より鮮明で高画質なカラー画像が得られるとともに、不定形のブラックトナーによりクリーニング性能を向上させることが可能となる。   In addition, since the irregular toner is a black toner and the spherical toner is a toner other than black, a spherical toner having a small diameter and a uniform shape and size can be used as the color toner. As a result, a clearer and higher quality color image can be obtained, and the cleaning performance can be improved by the irregular black toner.

また、全ての色に対する画像形成動作で、像担持体表面の近傍でブレードと回転部材との間に残留する、球形トナー重量Ｗｓと不定形トナー重量Ｗｕとが、（Ｗｓ／Ｗｕ）＜１．５なる関係を有するようブレード及び回転部材を配置することとしたので、鮮明で高画質な画像を形成するために球形トナーを多く使用した場合であっても、像担持体表面に残留するトナーのクリーニングに対し、好適な不定形トナーの量を保持することが可能となる。したがって、鮮明で高画質な画像が得られるのとともに、無駄に浪費される不定形トナーを抑制して、低ランニングコストで資源・環境に配慮したクリーニング装置を得ることができる。   Further, in the image forming operation for all colors, the spherical toner weight Ws and the irregular toner weight Wu remaining between the blade and the rotating member in the vicinity of the surface of the image carrier are (Ws / Wu) <1. Since the blade and the rotating member are arranged so as to have a relationship of 5, even when a large amount of spherical toner is used to form a clear and high-quality image, the toner remaining on the surface of the image carrier It is possible to maintain a suitable amount of irregular shaped toner for cleaning. Therefore, it is possible to obtain a clear and high-quality image, suppress wasteful waste of irregularly shaped toner, and obtain a cleaning device considering resources and the environment at a low running cost.

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとしたので、球形トナーを用いることによって得られる鮮明で高画質な画像を損なうことなく、像担持体表面に残留するトナーに対して好適なクリーニング性能を保持することが可能であって、低ランニングコストで資源・環境に配慮した高性能な画像形成装置を得ることができる。   In the present invention, since the cleaning device is mounted on the image forming apparatus, the toner remaining on the surface of the image carrier can be obtained without impairing the clear and high-quality image obtained by using the spherical toner. It is possible to obtain a high-performance image forming apparatus that can maintain a suitable cleaning performance and is low in running cost and is resource and environmentally friendly.

以下、本発明の実施形態を図１〜図１３に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

最初に、本発明の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。このカラープリンタは、中間転写ベルトを用いたタイプである。図１において右方がプリンタの前面側、左方が背面側である。   First, an outline of the structure of an image forming apparatus equipped with a cleaning device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a left side view of a schematic vertical section showing a schematic structure of a color printer which is an example of an image forming apparatus. This color printer is a type using an intermediate transfer belt. In FIG. 1, the right side is the front side of the printer, and the left side is the back side.

図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の右上方に向けて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側、すなわち図１において右方から水平に引き出すことが可能である。   As shown in FIG. 1, a paper cassette 3 is disposed below the inside of the main body 2 of the printer 1. Inside the paper cassette 3, paper P is stacked and stored. Then, the paper P is sent out toward the upper right of the paper cassette 3 in FIG. The paper cassette 3 can be pulled out horizontally from the front side of the main body 2, that is, from the right side in FIG.

用紙カセット３の用紙搬送方向下流には、給紙用用紙搬送路４、給紙用搬送ローラ５、レジストローラ６、及び画像形成部２０が配置されている。画像形成部２０には、その中心に、回転体の像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。感光体ドラム２１は、図１において反時計方向に回転する。感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電装置２２、現像装置２３、及びドラム用のクリーニング装置３０が配置されている。   A paper feed paper transport path 4, a paper feed transport roller 5, a registration roller 6, and an image forming unit 20 are disposed downstream of the paper cassette 3 in the paper transport direction. The image forming unit 20 includes a photosensitive drum 21 which is a rotating image carrier at the center thereof. The photosensitive drum 21 rotates counterclockwise in FIG. Around the photosensitive drum 21, a charging device 22, a developing device 23, and a drum cleaning device 30 are sequentially arranged along the rotation direction.

現像装置２３は、その主たるところが図１において時計方向に回転する回転体であるロータリーラック２３ａで構成され、このロータリーラック２３ａに計４台の現像器が周方向に等間隔に配置されている。４台の現像器とは、ブラック用の現像器２３Ｂ、シアン用の現像器２３Ｃ、マゼンタ用の現像器２３Ｍ、及びイエロー用の現像器２３Ｙである。ロータリーラック２３ａは、図示しない駆動手段により回転せしめられ、４台の現像器を順次感光体ドラム２１と対向する位置に移動させて、感光体ドラム２１表面に各色のトナー像を形成させるものである。   The developing device 23 is mainly composed of a rotary rack 23a which is a rotating body that rotates clockwise in FIG. 1, and a total of four developing devices are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the rotary rack 23a. The four developing devices are a black developing device 23B, a cyan developing device 23C, a magenta developing device 23M, and a yellow developing device 23Y. The rotary rack 23a is rotated by driving means (not shown), and the four developing devices are sequentially moved to positions facing the photosensitive drum 21 to form toner images of respective colors on the surface of the photosensitive drum 21. .

感光体ドラム２１のすぐ下方には、中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト２４が配置されている。中間転写ベルト２４は、感光体ドラム２１に下方から圧接している。中間転写ベルト２４は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図１において時計方向に回転する。   An intermediate transfer belt 24 using an intermediate transfer member in the form of an endless belt is disposed immediately below the photosensitive drum 21. The intermediate transfer belt 24 is in pressure contact with the photosensitive drum 21 from below. The intermediate transfer belt 24 is wound around and supported by a plurality of rollers, and rotates in the clockwise direction in FIG.

中間転写ベルト２４が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部４０が配置されている。二次転写部４０は、二次転写ローラ４１を備えている。これら中間転写ベルト２４と二次転写ローラ４１とが圧接して形成されるニップに用紙Ｐが挿通される。なお、二次転写ローラ４１は、図１において上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト２４に対して圧接したり、離間したりする。二次転写部４０の用紙搬送方向下流には、ベルト用のクリーニング装置２５が備えられている。このベルト用クリーニング装置２５も、必要に応じて中間転写ベルト２４に対して圧接したり、離間したりする。   A secondary transfer unit 40 is disposed at a position where the intermediate transfer belt 24 is suspended on the sheet conveyance path. The secondary transfer unit 40 includes a secondary transfer roller 41. The sheet P is inserted through a nip formed by the press-contact between the intermediate transfer belt 24 and the secondary transfer roller 41. Note that the secondary transfer roller 41 is movable in the vertical direction in FIG. 1, and is pressed against or separated from the intermediate transfer belt 24 as necessary. A belt cleaning device 25 is provided downstream of the secondary transfer unit 40 in the sheet conveyance direction. The belt cleaning device 25 is also pressed against or separated from the intermediate transfer belt 24 as necessary.

画像形成部２０の上方には光学部７が備えられ、ここからレーザ光Ｌが感光体ドラム２１に向かって照射される。図中の一点鎖線がレーザ光Ｌを示す。   An optical unit 7 is provided above the image forming unit 20, and a laser beam L is emitted from the optical unit 7 toward the photosensitive drum 21. A one-dot chain line in the figure indicates the laser beam L.

画像形成部２０、及び二次転写部４０の用紙搬送方向下流には、定着部８、排出用用紙搬送路９、及び用紙排出部１０が配置されている。用紙排出部１０は、本体２の上面に、印刷済みの用紙Ｐを外部から取り出し可能な位置に設けられている。   A fixing unit 8, a discharge paper transport path 9, and a paper discharge unit 10 are disposed downstream of the image forming unit 20 and the secondary transfer unit 40 in the paper transport direction. The paper discharge unit 10 is provided on the upper surface of the main body 2 at a position where the printed paper P can be taken out from the outside.

定着部８、及び二次転写部４０の下方であって、用紙カセット３との間には、両面印刷用用紙搬送路１１が配置されている。両面印刷用用紙搬送路１１は、排出用用紙搬送路９の途中から分岐し、レジストローラ６のすぐ上流で給紙用用紙搬送路４に合流している。   A paper conveyance path 11 for double-sided printing is disposed below the fixing unit 8 and the secondary transfer unit 40 and between the paper cassette 3. The double-sided printing paper conveyance path 11 branches from the middle of the discharge paper conveyance path 9 and joins the paper feeding paper conveyance path 4 immediately upstream of the registration rollers 6.

上記構成のプリンタ１は、次のように印刷動作を行う。   The printer 1 having the above configuration performs a printing operation as follows.

印刷前の用紙Ｐは、用紙カセット３に積み重ね状態で収容され、ここから１枚ずつ分離して送り出される。送り出された用紙Ｐは、給紙用用紙搬送路４に進入し、給紙用搬送ローラ５により搬送されて、レジストローラ６に到達する。レジストローラ６は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部２０で中間転写ベルト２４表面に形成されるカラートナー画像とのタイミングを計り、用紙Ｐを二次転写部４０へと送り出す。   The paper P before printing is stored in the paper cassette 3 in a stacked state, and is sent out separately from here. The fed paper P enters the paper feed paper transport path 4, is transported by the paper feed transport roller 5, and reaches the registration roller 6. The registration roller 6 feeds the paper P to the secondary transfer unit 40 by correcting the oblique feeding of the paper P and timing the color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 24 by the image forming unit 20.

外部コンピュータ（図示せず）からの文字や図形、模様等の画像データ信号がプリンタ１に送信され、この画像データに基づき、光学部７にて制御されるレーザ光Ｌが照射される。これにより、画像形成部２０において、感光体ドラム２１表面に原稿画像の静電潜像が形成される。   Image data signals such as characters, graphics, and patterns from an external computer (not shown) are transmitted to the printer 1, and laser light L controlled by the optical unit 7 is irradiated based on the image data. As a result, an electrostatic latent image of the original image is formed on the surface of the photosensitive drum 21 in the image forming unit 20.

次に、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のうち、まず第１色目であるブラックのトナー像を感光体ドラム表面２１に形成するため、ブラック用現像器２３Ｂが感光体ドラム２１と対向するように、ロータリーラック２３ａが回転する。ブラック用現像器２３Ｂは、感光体ドラム２１表面の静電潜像を現像してブラックのトナー像を形成する。その後、トナー像は中間転写ベルト２４表面に転写される。転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーは、ドラム用クリーニング装置３０よって除去される。続いて、第１色目と同様の工程が、第２色目から第４色目まで繰り返され、中間転写ベルト２４表面には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。   Next, among the colors of black, cyan, magenta, and yellow, first, a black toner image, which is the first color, is formed on the surface of the photosensitive drum 21 so that the black developing unit 23B faces the photosensitive drum 21. In addition, the rotary rack 23a rotates. The black developing device 23B develops the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 21 to form a black toner image. Thereafter, the toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 24. The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 after the transfer is removed by the drum cleaning device 30. Subsequently, the same process as that for the first color is repeated from the second color to the fourth color, and a color toner in which toner images of four colors of black, cyan, magenta, and yellow are superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 24. An image is formed.

上記のように、各色のトナー像が順次中間転写ベルト２４に一次転写される間、二次転写部４０の二次転写ローラ４１及びベルト用クリーニング装置２５は中間転写ベルト２４から離間している。そして、４色のカラートナー像が中間転写ベルト２４表面に形成されると、二次転写ローラ４１は中間転写ベルト２４に圧接する。カラートナー像は、レジストローラ６によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト２４と二次転写ローラ４１とが圧接して形成されるニップ部にて転写される。この時、二次転写ローラ４１には、トナーを用紙Ｐに移動させるための転写バイアスが印加される。   As described above, the secondary transfer roller 41 and the belt cleaning device 25 of the secondary transfer unit 40 are separated from the intermediate transfer belt 24 while the toner images of the respective colors are sequentially primary transferred to the intermediate transfer belt 24. When the four color toner images are formed on the surface of the intermediate transfer belt 24, the secondary transfer roller 41 comes into pressure contact with the intermediate transfer belt 24. The color toner image is transferred to the paper P sent in synchronization by the registration roller 6 at a nip portion formed by the intermediate transfer belt 24 and the secondary transfer roller 41 being pressed against each other. At this time, a transfer bias for moving the toner to the paper P is applied to the secondary transfer roller 41.

その後、未定着カラートナー像を担持した用紙Ｐは、定着部８へと送られ、熱ローラ及び加圧ローラによりトナー像が定着される。定着部８から排出された用紙Ｐは、排出用用紙搬送路９を通って上方へ送られ、本体２の上面に設けられた用紙排出部１０に排出される。   Thereafter, the paper P carrying the unfixed color toner image is sent to the fixing unit 8, and the toner image is fixed by the heat roller and the pressure roller. The paper P discharged from the fixing unit 8 is sent upward through the discharge paper transport path 9 and is discharged to the paper discharge unit 10 provided on the upper surface of the main body 2.

両面印刷を行う場合、定着部８から排出された用紙Ｐは、排出用用紙搬送路９を通って用紙排出部１０に排出される直前に、その搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、両面印刷用用紙搬送路１１に送られ、レジストローラ６のすぐ上流で給紙用用紙搬送路４に合流せしめられて、再度二次転写部４０へと送られる。   When duplex printing is performed, the transport direction of the paper P discharged from the fixing unit 8 is switched immediately before being discharged to the paper discharge unit 10 through the discharge paper transport path 9. Then, the paper P is sent to the double-sided printing paper transport path 11, merged with the paper feed paper transport path 4 immediately upstream of the registration roller 6, and sent again to the secondary transfer unit 40.

次に、本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置について、その詳細な構成を、図１に加えて、図２を用いて説明する。図２は、クリーニング装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図及び制御回路の概略図である。   Next, the detailed configuration of the cleaning apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 in addition to FIG. FIG. 2 is a schematic vertical sectional partial enlarged view showing the periphery of the cleaning device and a schematic diagram of the control circuit.

図１、及び図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、そのクリーニング装置３０が配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the image forming unit 20 includes a photosensitive drum 21 as an image carrier at the center thereof. The cleaning device 30 is disposed in the vicinity of the photosensitive drum 21.

感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンを設けた無機感光体で、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（１５０ｍｍ／ｓ）と同じになるように回転せしめられている。   The photoconductor drum 21 is an inorganic photoconductor having an amorphous photoconductive material provided with amorphous silicon on the outside of a conductive roller base made of aluminum or the like by vacuum deposition or the like, and has a diameter of 30 mm. The photosensitive drum 21 is rotated by a driving device (not shown) so that the peripheral speed thereof is the same as the paper conveyance speed (150 mm / s).

感光体ドラム２１のクリーニング装置３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写ニップ部のさらに下流側に配置されている（図１参照）。クリーニング装置３０は、図２に示すように、クリーニングブレード３１、回転部材であるクリーニングローラ３２、スクリュー３３、及びハウジング３４を備えている。   The cleaning device 30 for the photosensitive drum 21 is disposed further downstream of the primary transfer nip portion along the rotation direction of the photosensitive drum 21 (see FIG. 1). As shown in FIG. 2, the cleaning device 30 includes a cleaning blade 31, a cleaning roller 32 that is a rotating member, a screw 33, and a housing 34.

クリーニングブレード３１は、硬度７７°（ＪＩＳ規格Ａ準拠）のウレタンゴムで構成され、感光体ドラム２１とほぼ同じ軸線方向長さ、厚さ２．２ｍｍであり、感光体ドラム２１に接触している。クリーニングブレード３１は、感光体ドラム２１に対して、接触箇所の接線との角度が２６°であり、接触箇所の線圧が３０Ｎ／ｍになるように設けられている。このクリーニングブレード３１の配置方法については、後に詳述する。クリーニングブレード３１は、感光体ドラム２１表面に残留したトナー等の付着物を掻き取るようにクリーニングする。   The cleaning blade 31 is made of urethane rubber having a hardness of 77 ° (conforming to JIS standard A), has substantially the same axial length and thickness of 2.2 mm as the photosensitive drum 21, and is in contact with the photosensitive drum 21. . The cleaning blade 31 is provided with respect to the photosensitive drum 21 such that the angle with the tangent at the contact location is 26 ° and the linear pressure at the contact location is 30 N / m. The arrangement method of the cleaning blade 31 will be described in detail later. The cleaning blade 31 performs cleaning so as to scrape off deposits such as toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21.

クリーニングローラ３２は、直径８ｍｍの芯金の周りに、硬度５５°（ＪＩＳ規格Ａ準拠）のエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を設けた形で構成され、ローラ部の直径が１２ｍｍである。クリーニングローラ３２は、その軸部の両端に備えられた図示しない付勢手段により、感光体ドラム２１に対して１，０００ｇｆ（片側５００ｇｆ）の力で押し付けられて設けられている。クリーニングローラ３２は、感光体ドラム２１表面やクリーニングブレード３１周辺のトナーを回収したり、そのトナーをスクリュー３３の方に送り出したりする役目を果たす。   The cleaning roller 32 is configured by providing ethylene propylene rubber (EPDM) having a hardness of 55 ° (conforming to JIS standard A) around a core metal having a diameter of 8 mm, and the diameter of the roller portion is 12 mm. The cleaning roller 32 is provided by being pressed against the photosensitive drum 21 with a force of 1,000 gf (one side 500 gf) by urging means (not shown) provided at both ends of the shaft portion. The cleaning roller 32 serves to collect toner around the surface of the photosensitive drum 21 and the cleaning blade 31 and to send the toner toward the screw 33.

トナー像を中間転写ベルト２４（図１参照）に転写した後、感光体ドラム２１に残留したトナーは、クリーニングブレード３１によって掻き取られてクリーニングローラ３２に付着したり、クリーニングローラ３２に直接移動したりする。クリーニングローラ３２に付着したトナーは、スクリュー３３によりハウジング３４の外部へと搬送される。   After the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 24 (see FIG. 1), the toner remaining on the photosensitive drum 21 is scraped off by the cleaning blade 31 and adheres to the cleaning roller 32 or directly moves to the cleaning roller 32. Or The toner adhering to the cleaning roller 32 is conveyed to the outside of the housing 34 by the screw 33.

クリーニングローラ３２は、モータ等で構成される駆動手段５０により回転せしめられる。駆動手段５０は、クリーニングローラ３２の回転方向を切り替えたり、クリーニングローラ３２を感光体ドラム２１の回転に従って回転させたりすることができる。効率良くクリーニングを実施するためには、クリーニングローラ３２を所定の表面速度で回転させる必要がある。クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向に移動する向きに回転させる場合、クリーニングローラ３２の表面速度は感光体ドラム２１のそれの１．２倍である。クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転させる場合、クリーニングローラ３２の表面速度は感光体ドラム２１のそれの０．８倍である。そして、駆動手段５０は制御手段６０によって制御され、制御手段６０が、クリーニング動作時のクリーニングローラ３２の回転方法を選択する。   The cleaning roller 32 is rotated by driving means 50 constituted by a motor or the like. The driving unit 50 can switch the rotation direction of the cleaning roller 32 or rotate the cleaning roller 32 according to the rotation of the photosensitive drum 21. In order to perform cleaning efficiently, it is necessary to rotate the cleaning roller 32 at a predetermined surface speed. When the cleaning roller 32 is rotated in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in a direction different from the surface of the photosensitive drum 21, the surface speed of the cleaning roller 32 is 1.2 of that of the photosensitive drum 21. Is double. When the cleaning roller 32 is rotated in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in the same direction as the surface of the photosensitive drum 21, the surface speed of the cleaning roller 32 is 0.8 of that of the photosensitive drum 21. Is double. The driving unit 50 is controlled by the control unit 60, and the control unit 60 selects a rotation method of the cleaning roller 32 during the cleaning operation.

ここで、画像形成に使用した現像剤であるトナーについて説明する。図１で示したロータリーラック２３ａのブラック用現像器２３Ｂに収容されたブラックトナーとしては不定形トナーを、カラー用現像器２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙに収容されたシアントナー、マゼンタトナー、及びイエロートナーとしては球形トナーを用いた。   Here, the toner that is a developer used for image formation will be described. As the black toner accommodated in the black developing device 23B of the rotary rack 23a shown in FIG. 1, the irregular toner is used as cyan toner, magenta toner, and yellow toner accommodated in the color developing devices 23C, 23M, and 23Y. Used a spherical toner.

ブラックの不定形トナーは次のような方法で製造した。まず、ポリエステル系樹脂にカーボンブラックを５重量部（ポリエステル系樹脂の重量を１００とした時の重量）、及び帯電制御剤（ＣＣＡ）としてニグロシンＮ２１（オリエント化学（株）製）を混合し、２本ロール混練機にて１００°Ｃで３０分混練した。これを粗粉砕した後、衝突板方式のジェット気流粉砕機で微粉砕した。そして、空気式分級機により分級し、体積平均粒径７．８μｍの粉体を得た。この粉体に疎水性シリカ粉末を１．５重量部加え、粉体混合機にて混合することにより不定形トナーを得ることができる。吸引法による帯電量は、プラス１２μＣ／ｇであった。この不定形トナーの球形度を、シスメックス（株）製フロー式粒子像分析装置によって計測した結果、０．９１〜０．９３であった。   The black amorphous toner was produced by the following method. First, 5 parts by weight of carbon black (weight based on 100% of the weight of the polyester resin) and nigrosine N21 (produced by Orient Chemical Co., Ltd.) as a charge control agent (CCA) are mixed with the polyester resin. It knead | mixed for 30 minutes at 100 degreeC with this roll kneader. This was coarsely pulverized and then finely pulverized by a collision air jet jet air pulverizer. And it classify | categorized with the air classifier and obtained the powder with a volume average particle diameter of 7.8 micrometers. An amorphous toner can be obtained by adding 1.5 parts by weight of hydrophobic silica powder to this powder and mixing with a powder mixer. The charge amount by the suction method was plus 12 μC / g. As a result of measuring the sphericity of the irregular toner by a flow type particle image analyzer manufactured by Sysmex Corporation, it was 0.91 to 0.93.

カラー３色の球形トナーは次のような方法で製造した。まず、スチレン８０重量部、２−エチルヘキシルメタクリレート２０重量部、着色剤５重量部、低分子量ポリプロピレン３重量部、電荷制御剤（４級アンモニウム塩）２重量部、及びジビニルベンゼン（架橋剤）１重量部の混合溶液に、重合開始剤２重量部、及び２−アゾビス（２、４−ジメチルバレロニトリル）２重量部を加えた。これを精製水４００重量部に加え、さらに懸濁安定剤として第三リン酸カルシウム５重量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１重量部を加えた。そして、これを特殊機化工業（株）製乳化・分散機を用いて回転数７０００ｒｐｍで２０分間攪拌し、窒素雰囲気下において、７０°Ｃ、１００ｒｐｍで１０時間重合反応させ、体積平均粒径６．４μｍの球形トナーを得た。カラー３色の吸引法による帯電量は、シアンがプラス３３μＣ／ｇ、マゼンタプラス２９μＣ／ｇ、イエローがプラス３２μＣ／ｇであった。これらの球形トナーの球形度を、シスメックス（株）製フロー式粒子像分析装置によって計測した結果、０．９６〜０．９９であった。   A three-color spherical toner was produced by the following method. First, 80 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of 2-ethylhexyl methacrylate, 5 parts by weight of a colorant, 3 parts by weight of low molecular weight polypropylene, 2 parts by weight of a charge control agent (quaternary ammonium salt), and 1 part by weight of divinylbenzene (crosslinking agent) 2 parts by weight of a polymerization initiator and 2 parts by weight of 2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added to a mixed solution of parts. This was added to 400 parts by weight of purified water, and 5 parts by weight of tribasic calcium phosphate and 0.1 part by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate were added as a suspension stabilizer. Then, this was stirred for 20 minutes at a rotation speed of 7000 rpm using an emulsifier / disperser manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., and subjected to a polymerization reaction at 70 ° C. and 100 rpm for 10 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a volume average particle size of 6 A spherical toner of 4 μm was obtained. The charge amount by the suction method for the three colors was plus 33 μC / g for cyan, 29 μC / g for magenta plus, and 32 μC / g for yellow. The sphericity of these spherical toners was measured by a flow type particle image analyzer manufactured by Sysmex Corporation and found to be 0.96 to 0.99.

上記のような構成のクリーニング装置３０において、クリーニングブレード３１及びクリーニングローラ３２の配置方法について、図３を用いて説明する。図３は、球形トナー量がクリーニング可能最小線圧に及ぼす影響を示すグラフである。   In the cleaning device 30 configured as described above, a method for arranging the cleaning blade 31 and the cleaning roller 32 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing the influence of the spherical toner amount on the minimum linear pressure that can be cleaned.

まず、不定形トナーであるブラックトナーのみの場合について、クリーニングブレード３１によるクリーニング可能最小線圧を判定した。これは、感光体ドラム２１全周分の隙間のない画像を現像し、その後、紙表面の、クリーニングブレード３１による拭き残しを目視で判断した。紙表面に僅かでもトナーの付着を確認できたものは、クリーニング不足と判断した。その結果、クリーニングブレード３１のクリーニング可能最小線圧は２０Ｎ／ｍであった。この時、クリーニングローラ３２の配置方法としては、前述のように、感光体ドラム２１に対して１，０００ｇｆの力で押し付けている。   First, the minimum linear pressure that can be cleaned by the cleaning blade 31 was determined only for the black toner that is an irregular toner. This was performed by developing an image having no gap around the entire circumference of the photosensitive drum 21, and then visually observing the remaining wiping of the paper surface by the cleaning blade 31. If even a small amount of toner could be confirmed on the paper surface, it was judged that the cleaning was insufficient. As a result, the minimum linear pressure that can be cleaned by the cleaning blade 31 was 20 N / m. At this time, as a method of arranging the cleaning roller 32, as described above, the cleaning roller 32 is pressed against the photosensitive drum 21 with a force of 1,000 gf.

そして、図３に示すように、不定形トナーのみの場合から、徐々にカラー用の球形トナー量を増加した場合のクリーニング可能最小線圧を判定した。図３の横軸は、不定形トナー重量Ｗｕに対する球形トナー重量Ｗｓを示し、１．０の箇所が各々のトナー重量が同じであって、右に行くほど球形トナーの方が多くなる。縦軸は、クリーニングブレード３１によるクリーニング可能最小線圧を示している。上に行くほど高い線圧が必要、すなわち上に行くほどクリーニングブレード３１を強い力で感光体ドラム２１に押し付ける必要があるのでクリーニング性能が悪く、下に行くほどクリーニング性能が良いことになる。   Then, as shown in FIG. 3, the minimum linear pressure that can be cleaned when the amount of spherical toner for color is gradually increased from the case of using only irregular shaped toner is determined. The horizontal axis of FIG. 3 shows the spherical toner weight Ws with respect to the irregular toner weight Wu. The toner weight is the same at 1.0, and the spherical toner increases toward the right. The vertical axis represents the minimum linear pressure that can be cleaned by the cleaning blade 31. The higher the pressure is, the higher the linear pressure is required, that is, the higher the pressure is, the stronger the pressing force is required to press the cleaning blade 31 against the photosensitive drum 21.

図３によると、全ての色に対する画像形成動作で、感光体ドラム２１表面の近傍でクリーニングブレード３１とクリーニングローラ３２との間に残留する、球形トナー重量Ｗｓと不定形トナー重量Ｗｕとが、（Ｗｓ／Ｗｕ）＜１．５なる関係を有する場合を超えると、クリーニング可能最小線圧が徐々に上昇していくのが分かる。すなわち、（Ｗｓ／Ｗｕ）＜１．５の場合を超えて球形トナーが多くなると、クリーニング性能が悪くなる。   According to FIG. 3, the spherical toner weight Ws and the irregular toner weight Wu remaining between the cleaning blade 31 and the cleaning roller 32 in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 21 in the image forming operation for all colors are ( It can be seen that the minimum cleanable linear pressure gradually increases beyond the case where the relationship of Ws / Wu) <1.5 is exceeded. That is, when the spherical toner increases beyond the case of (Ws / Wu) <1.5, the cleaning performance is deteriorated.

ここで、一般的には、球形トナーは転写効率が高く、感光体ドラム２１表面に残留するトナー量は供給トナー量（現像トナー量）の５％以下（本実験では約４％）である。一方、不定形トナーは１０〜２０％（本実験では約１８％）が残留する。これにより、ブラックの不定形トナーが最も少なく、カラー３色の球形トナーが最も多く残留した場合、球形トナー重量Ｗｓと不定形トナー重量Ｗｕとの関係は、おおよそ（Ｗｓ／Ｗｕ）＝１．５となる。   Here, generally, the spherical toner has a high transfer efficiency, and the amount of toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 is 5% or less (about 4% in this experiment) of the supplied toner amount (development toner amount). On the other hand, 10 to 20% (about 18% in this experiment) of the irregular shaped toner remains. As a result, when the black amorphous toner is the least and the three color color spherical toners remain the most, the relationship between the spherical toner weight Ws and the irregular toner weight Wu is approximately (Ws / Wu) = 1.5. It becomes.

したがって、本発明のクリーニング装置３０のクリーニングブレード３１及びクリーニングローラ３２は、全ての色に対する画像形成動作で、感光体ドラム２１表面の近傍でクリーニングブレード３１とクリーニングローラ３２との間に残留する、球形トナー重量Ｗｓと不定形トナー重量Ｗｕとが、（Ｗｓ／Ｗｕ）＜１．５なる関係を有するように、感光体ドラム２１に対して配置されている。   Therefore, the cleaning blade 31 and the cleaning roller 32 of the cleaning device 30 of the present invention are spherical and remain between the cleaning blade 31 and the cleaning roller 32 in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 21 in the image forming operation for all colors. The toner weight Ws and the irregular toner weight Wu are arranged with respect to the photosensitive drum 21 so as to have a relationship of (Ws / Wu) <1.5.

なお、上記実験において、感光体ドラム２１に供給される現像トナー量は、不定形トナーが０．６０ｍｇ／ｃｍ2、球形トナーが０．５２ｍｇ／ｃｍ2であった。また、転写効率や現像条件などを変更することより、球形トナー重量Ｗｓと不定形トナー重量Ｗｕとの（Ｗｓ／Ｗｕ）＜１．５なる関係を保持できるようにすることも可能である。 In the above experiments, developing amount of toner to be supplied to the photosensitive drum 21 is irregular toner is 0.60 mg / cm 2, the spherical toner was 0.52 mg / cm 2. It is also possible to maintain the relationship of (Ws / Wu) <1.5 between the spherical toner weight Ws and the irregular toner weight Wu by changing transfer efficiency, development conditions, and the like.

続いて、クリーニングローラ３２の回転方法の変更が、感光体ドラム２１表面に残留するトナーの挙動に与える影響について、図４、及び図５を用いて説明する。図４はクリーニング装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図にして、クリーニングローラをその表面が感光体ドラム表面と異なる方向に移動する向きに回転させた状態を示すもの、図５は同じく、クリーニングローラをその表面が感光体ドラム表面と同じ方向に移動する向きに回転させた状態を示すものである。   Next, the influence of the change in the rotation method of the cleaning roller 32 on the behavior of the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic vertical sectional partial enlarged view showing the periphery of the cleaning device, and shows a state in which the cleaning roller is rotated in a direction in which the surface moves in a direction different from the surface of the photosensitive drum, and FIG. The roller is rotated in such a direction that the surface moves in the same direction as the surface of the photosensitive drum.

図４に示すように、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向に移動する向きに回転させた場合、クリーニングブレード３１によって感光体ドラム２１表面から掻き取られたトナーは、クリーニングローラ３２上に落下して、再び感光体ドラム２１表面に付着することになる。また、感光体ドラム２１表面から直接クリーニングローラ３２に付着したトナーも、クリーニングブレード３１の付近で再び感光体ドラム２１表面に付着する。このようにして、感光体ドラム２１表面からクリーニングされたトナーは、スクリュー３３の方へ送り出されることはなく、クリーニングローラ３２とクリーニングブレード３１との間に滞留する。   As shown in FIG. 4, when the cleaning roller 32 is rotated in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in a direction different from the surface of the photosensitive drum 21, the surface of the photosensitive drum 21 is cleaned by the cleaning blade 31. The toner scraped off from the toner drops onto the cleaning roller 32 and adheres to the surface of the photosensitive drum 21 again. Further, the toner directly attached to the cleaning roller 32 from the surface of the photosensitive drum 21 also adheres to the surface of the photosensitive drum 21 again in the vicinity of the cleaning blade 31. Thus, the toner cleaned from the surface of the photosensitive drum 21 is not sent out toward the screw 33 and stays between the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31.

図５に示すように、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転させた場合、クリーニングブレード３１によって感光体ドラム２１表面から掻き取られたり、感光体ドラム２１表面から直接クリーニングローラ３２に付着したりしたトナーは、重力の作用や、クリーニングローラ３２の回転に従ってスクリュー３３の方に送り出される。そして、残留トナーは、スクリュー３３によりハウジング３４の外部へと搬送される。   As shown in FIG. 5, when the cleaning roller 32 is rotated so that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in the same direction as the surface of the photosensitive drum 21, the surface of the photosensitive drum 21 is cleaned by the cleaning blade 31. The toner that has been scraped off or adhered directly to the cleaning roller 32 from the surface of the photosensitive drum 21 is sent out toward the screw 33 in accordance with the action of gravity and the rotation of the cleaning roller 32. The residual toner is conveyed to the outside of the housing 34 by the screw 33.

次に、クリーニング装置３０によるクリーニング動作について、図２、図４、及び図５に加えて、図６を用いて説明する。図６は、クリーニング時におけるクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。   Next, the cleaning operation by the cleaning device 30 will be described with reference to FIG. 6 in addition to FIG. 2, FIG. 4, and FIG. FIG. 6 is a graph showing a control chart of the cleaning device during cleaning and a change in the amount of residual spherical toner corresponding thereto.

なお、図６において、感光体ドラム２１は「ドラム」、クリーニングローラ３２は「ローラ」と記述した。クリーニングローラ３２の駆動方法については、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向に移動する向きに回転させる場合を「逆方向ＯＮ」、表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転させる場合を「同方向ＯＮ」、感光体ドラム２１の回転に従って回転させる場合を「ＯＦＦ」と記述した。また、残留球形トナー量の変化は、図３に対応して「球形トナー重量Ｗｓ／不定形トナー重量Ｗｕ」で示した。感光体ドラム２１表面に残留するトナー量は、各現像器やクリーニングローラ３２等の駆動時における所定のタイミングで、クリーニングブレード３１周辺のトナーを採取し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて計測した。   In FIG. 6, the photosensitive drum 21 is described as “drum”, and the cleaning roller 32 is described as “roller”. As for the driving method of the cleaning roller 32, “reverse direction ON” is used when the surface in contact with the photosensitive drum 21 is rotated in a direction that moves in a different direction from the surface of the photosensitive drum 21, and the surface is the surface of the photosensitive drum 21. The case of rotating in the same movement direction as “the same direction ON” is described, and the case of rotating in accordance with the rotation of the photosensitive drum 21 is described as “OFF”. Further, the change in the amount of residual spherical toner is indicated by “spherical toner weight Ws / indeterminate toner weight Wu” corresponding to FIG. The amount of toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 was measured using a scanning electron microscope (SEM) by collecting toner around the cleaning blade 31 at a predetermined timing when each developing device and the cleaning roller 32 are driven. .

図６に示すように、感光体ドラム２１に対する画像形成動作において、まず感光体ドラム２１が回転し始め、続いて４台の現像器である、ブラック用現像器２３Ｂ、シアン用現像器２３Ｃ、マゼンタ用現像器２３Ｍ、及びイエロー用現像器２３Ｙが順次駆動して、中間転写ベルト２４（図１参照）の表面にカラートナー像が形成される。   As shown in FIG. 6, in the image forming operation on the photosensitive drum 21, first, the photosensitive drum 21 starts to rotate, and subsequently, four developing units, namely, a black developing unit 23B, a cyan developing unit 23C, and a magenta unit. The developing device 23M and the yellow developing device 23Y are sequentially driven to form a color toner image on the surface of the intermediate transfer belt 24 (see FIG. 1).

画像形成動作中、制御手段６０は、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向（逆方向）に移動する向きに回転させる（図４参照）。これにより、４色全てのトナーは、画像形成動作が終了するまでクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留する。不定形トナー量に対する球形トナー量は、シアン、マゼンタ、及びイエローの各カラートナーが現像されるのに従って増加し、画像形成動作終了時には最大０．６９に達するが、１．５以下を保持している。   During the image forming operation, the control unit 60 rotates the cleaning roller 32 in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in a direction (reverse direction) different from the surface of the photosensitive drum 21 (see FIG. 4). . As a result, all four color toners stay around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 until the image forming operation is completed. The spherical toner amount with respect to the irregular toner amount increases as the cyan, magenta, and yellow color toners are developed and reaches a maximum of 0.69 at the end of the image forming operation, but keeps 1.5 or less. Yes.

４色全ての画像形成動作が終了すると、制御手段６０は、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向（同方向）に移動する向きに回転させる（図５参照）。４色全てのトナーは、重力の作用や、クリーニングローラ３２によりスクリュー３３の方へと送り出され、スクリュー３３によりハウジング３４の外部へと搬送される。このようなクリーニング動作により、球形トナーは不定形トナーとともに感光体ドラム２１表面から除去される。   When the image forming operations for all four colors are completed, the control unit 60 rotates the cleaning roller 32 in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in the same direction (same direction) as the surface of the photosensitive drum 21. (See FIG. 5). The toners of all four colors are fed toward the screw 33 by the action of gravity and the cleaning roller 32, and are conveyed to the outside of the housing 34 by the screw 33. By such a cleaning operation, the spherical toner is removed from the surface of the photosensitive drum 21 together with the irregular toner.

次に、クリーニング装置３０によるクリーニング動作を、第１の実施形態とは変化させた場合について、本発明の第２の実施形態として図２、図４、及び図５に加えて、図７を用いて説明する。図７は、クリーニング時におけるクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。なお、この実施形態のクリーニング装置の構成は、前記第１の実施形態と同じであるので、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。また、図７の描画方法についても図６と同様である。   Next, in the case where the cleaning operation by the cleaning device 30 is changed from that of the first embodiment, FIG. 7 is used in addition to FIGS. 2, 4 and 5 as the second embodiment of the present invention. I will explain. FIG. 7 is a graph showing a control chart of the cleaning device during cleaning and a change in the amount of residual spherical toner corresponding thereto. Note that the configuration of the cleaning device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, so the description of the drawings and the description thereof will be omitted. The drawing method in FIG. 7 is the same as that in FIG.

図７に示すように、感光体ドラム２１に対する画像形成動作において、まず感光体ドラム２１が回転し始め、続いて第１色目であるブラックの現像が開始される。ブラックトナー、すなわち不定形トナーをクリーニングする時、制御手段６０は、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向（逆方向）に移動する向きに回転させる（図４参照）。これにより、３色のカラートナー、すなわち球形トナーのクリーニングが始まるまで、不定形トナーはクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留する。   As shown in FIG. 7, in the image forming operation on the photosensitive drum 21, the photosensitive drum 21 starts to rotate, and then development of the first color black is started. When cleaning the black toner, that is, the irregular toner, the control means 60 moves the cleaning roller 32 in a direction in which the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in a direction (reverse direction) different from the surface of the photosensitive drum 21. Rotate (see FIG. 4). Thereby, the irregular toner stays around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 until the cleaning of the three color toners, that is, the spherical toners, is started.

ブラックトナーの現像が終了し、３色のカラートナーのうち第１色目であるシアンの現像が開始されると、そのクリーニングのために、制御手段６０は、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向（同方向）に移動する向きに回転させる（図５参照）。そして、順次マゼンタ、イエローと、球形トナーのクリーニングが続けられる。球形の各カラートナーは、不定形のブラックトナーとともに、順次重力の作用や、クリーニングローラ３２によりスクリュー３３の方へと送り出され、スクリュー３３によりハウジング３４の外部へと搬送される。不定形トナー量に対する球形トナー量は、シアン、マゼンタ、及びイエローの各カラートナーが現像されるのに従って増加し、画像形成動作終了時には最大０．５４に達するが、１．５以下を保持している。   When the development of the black toner is completed and the development of cyan, which is the first color of the three color toners, is started, the control means 60 moves the cleaning roller 32 and the photosensitive drum 21 for cleaning. Are rotated in a direction in which the surface at the contact point moves in the same direction (same direction) as the surface of the photosensitive drum 21 (see FIG. 5). Then, magenta, yellow, and spherical toner are sequentially cleaned. The spherical color toners are fed together with the irregular black toner in order of the action of gravity or the screw 33 by the cleaning roller 32, and conveyed to the outside of the housing 34 by the screw 33. The spherical toner amount relative to the irregular toner amount increases as the cyan, magenta, and yellow color toners are developed and reaches a maximum of 0.54 at the end of the image forming operation, but keeps 1.5 or less. Yes.

画像形成動作が終了すると、４色全てのトナーのクリーニングも済み、球形トナーは不定形トナーとともに感光体ドラム２１表面から除去される。   When the image forming operation is completed, all the four color toners are cleaned, and the spherical toner is removed from the surface of the photosensitive drum 21 together with the irregular toner.

次に、クリーニング装置３０によるクリーニング動作を、第１、及び第２の実施形態とは変化させた場合について、本発明の第３の実施形態として図２、図４、及び図５に加えて、図８を用いて説明する。図８は、クリーニング時におけるクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。なお、この実施形態のクリーニング装置の構成は、前記第１の実施形態と同じであるので、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。また、図８の描画方法についても図６と同様である。   Next, in the case where the cleaning operation by the cleaning device 30 is changed from that of the first and second embodiments, in addition to FIGS. 2, 4, and 5 as the third embodiment of the present invention, This will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a graph showing a control chart of the cleaning device during cleaning and a change in the amount of residual spherical toner corresponding thereto. Note that the configuration of the cleaning device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, so the description of the drawings and the description thereof will be omitted. The drawing method in FIG. 8 is the same as that in FIG.

図８に示すように、感光体ドラム２１に対する画像形成動作において、まず感光体ドラム２１が回転し始め、続いて第１色目であるブラックの現像が開始される。ブラックトナー、すなわち不定形トナーをクリーニングする時、制御手段６０は、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向（逆方向）に移動する向きに回転させる（図４参照）。   As shown in FIG. 8, in the image forming operation on the photosensitive drum 21, the photosensitive drum 21 starts to rotate, and then development of the first color black is started. When cleaning the black toner, that is, the irregular toner, the control means 60 moves the cleaning roller 32 in a direction in which the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in a direction (reverse direction) different from the surface of the photosensitive drum 21. Rotate (see FIG. 4).

ブラックのトナーの現像が終了し、３色のカラートナーのうち第１色目であるシアンの現像が開始されると、制御手段６０は、クリーニングローラ３２が感光体ドラム２１の回転に従って回転（図５参照）するように駆動手段５０を制御する。不定形トナー量に対する球形トナー量は、シアン、マゼンタ、及びイエローの各カラートナーが現像されるのに従って増加し、画像形成動作終了時には最大１．２８に達するが、１．５以下を保持している。   When the development of the black toner is completed and the development of cyan, which is the first color of the three color toners, is started, the controller 60 rotates the cleaning roller 32 according to the rotation of the photosensitive drum 21 (FIG. 5). The driving means 50 is controlled so as to be referred to. The spherical toner amount relative to the irregular toner amount increases as the cyan, magenta, and yellow color toners are developed and reaches a maximum of 1.28 at the end of the image forming operation, but keeps 1.5 or less. Yes.

画像形成動作が終了すると、４色全てのトナーのクリーニングも済み、球形トナーは不定形トナーとともに感光体ドラム２１表面から除去される。   When the image forming operation is completed, all the four color toners are cleaned, and the spherical toner is removed from the surface of the photosensitive drum 21 together with the irregular toner.

次に、本発明の第４の実施形態に係るクリーニング装置について、その詳細な構成を、図１に加えて、図９を用いて説明する。図９は、感光体ドラムのクリーニング装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図及び制御回路の概略図である。   Next, a detailed configuration of a cleaning device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 in addition to FIG. FIG. 9 is a schematic vertical sectional partial enlarged view showing the periphery of the photosensitive drum cleaning device and a schematic diagram of a control circuit.

図９に示すように、第４の実施形態は、前記第１〜３の実施形態と異なる点として、電源部７０を用いて、回転部材であるクリーニングローラ３２にバイアス電圧を印加できるようになっている。バイアス電圧は、トナーの帯電電位と逆極性の場合に３５０Ｖ、同極性の場合に９００Ｖである。ＤＣ電圧だけでなくＡＣ電圧を重畳させると、クリーニングローラ３２周辺にトナーを滞留させたり、スクリュー３３の方へ送り出したりする効率を高めることができる。したがって、特にトナーの帯電電位と同極性の場合に、画像形成動作終了時からクリーニングローラ３２を停止させるまでの時間を短くすることができる。電源部７０は制御装置６０によって制御され、制御手段６０が、クリーニング動作時のクリーニングローラ３２表面の電位やその極性を切り替える。   As shown in FIG. 9, the fourth embodiment is different from the first to third embodiments in that a bias voltage can be applied to the cleaning roller 32 that is a rotating member by using a power supply unit 70. ing. The bias voltage is 350 V when the polarity is opposite to the charging potential of the toner, and 900 V when the polarity is the same. By superimposing not only the DC voltage but also the AC voltage, it is possible to increase the efficiency of staying the toner around the cleaning roller 32 and sending it to the screw 33. Therefore, especially when the polarity is the same as the charging potential of the toner, the time from the end of the image forming operation until the cleaning roller 32 is stopped can be shortened. The power supply unit 70 is controlled by the control device 60, and the control unit 60 switches the potential on the surface of the cleaning roller 32 and the polarity thereof during the cleaning operation.

続いて、クリーニングローラ３２に印加するバイアス電圧の変更が、感光体ドラム２１表面に残留するトナーの挙動に与える影響について、図１０、及び図１１を用いて説明する。図１０はクリーニング装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図にして、トナーの帯電電位と逆極性のバイアス電圧をクリーニングローラに印加した状態を示すもの、図１１は同じく、トナーの帯電電位と同極性のバイアス電圧をクリーニングローラに印加した状態を示すものである。   Subsequently, the influence of the change in the bias voltage applied to the cleaning roller 32 on the behavior of the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a partially enlarged schematic vertical sectional view showing the periphery of the cleaning device, and shows a state in which a bias voltage having a polarity opposite to the charging potential of the toner is applied to the cleaning roller. FIG. 11 is also the same as the charging potential of the toner. 2 shows a state in which a polar bias voltage is applied to the cleaning roller.

図１０に示すように、クリーニングローラ３２に、トナーの帯電電位と逆極性のバイアス電圧を印加した場合、クリーニングローラ３２とトナーとは互いに吸引し合うので、クリーニングブレード３１によって感光体ドラム２１表面から掻き取られたトナーは、クリーニングローラ３２上に落下して、再び感光体ドラム２１表面に付着し易くなる。また、感光体ドラム２１表面から直接クリーニングローラ３２に付着したトナーも、クリーニングローラ３２表面から離れることはない。このようにして、クリーニングローラ３２が、常時感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転している場合であっても、感光体ドラム２１表面からクリーニングされたトナーは、スクリュー３３の方へ送り出されることはなく、クリーニングローラ３２の周辺に滞留せしめられる作用を強く受ける。   As shown in FIG. 10, when a bias voltage having a polarity opposite to the charging potential of the toner is applied to the cleaning roller 32, the cleaning roller 32 and the toner attract each other. The toner scraped off falls on the cleaning roller 32 and easily adheres to the surface of the photosensitive drum 21 again. Further, the toner directly attached to the cleaning roller 32 from the surface of the photosensitive drum 21 does not leave the surface of the cleaning roller 32. In this way, even when the cleaning roller 32 is always rotated in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in the same direction as the surface of the photosensitive drum 21, the surface of the photosensitive drum 21. The toner cleaned from is not sent out toward the screw 33 and is strongly subjected to the action of staying around the cleaning roller 32.

図１１に示すように、クリーニングローラ３２に、トナーの帯電電位と同極性のバイアス電圧を印加した場合、クリーニングローラ３２とトナーとは互いに反発し合うので、クリーニングブレード３１によって感光体ドラム２１表面から掻き取られたり、感光体ドラム２１表面から直接クリーニングローラ３２に付着したりしたトナーは、重力の作用や、クリーニングローラ３２の回転に従ってスクリュー３３の方に送り出され易くなる。そして、残留トナーは、スクリュー３３によりハウジング３４の外部へと搬送される。   As shown in FIG. 11, when a bias voltage having the same polarity as the charging potential of the toner is applied to the cleaning roller 32, the cleaning roller 32 and the toner repel each other. The toner scraped off or directly attached to the cleaning roller 32 from the surface of the photosensitive drum 21 is easily sent out toward the screw 33 in accordance with the action of gravity or the rotation of the cleaning roller 32. The residual toner is conveyed to the outside of the housing 34 by the screw 33.

次に、クリーニング装置３０によるクリーニング動作について、図９〜図１１に加えて、図１２を用いて説明する。図１２は、クリーニング時におけるクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。なお、図１２の描画方法については、前記第１の実施形態の説明の際に用いた図６の描画方法と基本的に同じであるが、クリーニングローラ３２の回転制御に換えて、クリーニングローラ３２へ印加するバイアス電圧の制御チャートを描画している。クリーニングローラ３２は、常時感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転している。   Next, the cleaning operation by the cleaning device 30 will be described with reference to FIG. 12 in addition to FIGS. FIG. 12 is a graph showing a control chart of the cleaning device during cleaning and a change in the amount of residual spherical toner corresponding thereto. The drawing method of FIG. 12 is basically the same as the drawing method of FIG. 6 used in the description of the first embodiment, but the cleaning roller 32 is replaced with the rotation control of the cleaning roller 32. The control chart of the bias voltage applied to is drawn. The cleaning roller 32 always rotates in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in the same direction as the surface of the photosensitive drum 21.

図１２に示すように、感光体ドラム２１に対する画像形成動作において、まず感光体ドラム２１が回転し始め、続いて４台の現像器である、ブラック用現像器２３Ｂ、シアン用現像器２３Ｃ、マゼンタ用現像器２３Ｍ、及びイエロー用現像器２３Ｙが順次駆動して、中間転写ベルト２４（図１参照）の表面にカラートナー像が形成される。   As shown in FIG. 12, in the image forming operation on the photosensitive drum 21, first, the photosensitive drum 21 starts to rotate, and subsequently, four developing devices, ie, a black developing device 23B, a cyan developing device 23C, and magenta. The developing device 23M and the yellow developing device 23Y are sequentially driven to form a color toner image on the surface of the intermediate transfer belt 24 (see FIG. 1).

画像形成動作中、制御手段６０は、クリーニングローラ３２に、トナーの帯電電位と逆極性のバイアス電圧を印加する（図１０参照）。これにより、４色全てのトナーは、クリーニングローラ３２に引き寄せられ、画像形成動作が終了するまでクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留する。不定形トナー量に対する球形トナー量は、シアン、マゼンタ、及びイエローの各カラートナーが現像されるのに従って増加し、画像形成動作終了時には最大０．６９に達するが、１．５以下を保持している。   During the image forming operation, the control unit 60 applies a bias voltage having a polarity opposite to the charging potential of the toner to the cleaning roller 32 (see FIG. 10). As a result, all four colors of toner are attracted to the cleaning roller 32 and stay around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 until the image forming operation is completed. The spherical toner amount with respect to the irregular toner amount increases as the cyan, magenta, and yellow color toners are developed and reaches a maximum of 0.69 at the end of the image forming operation, but keeps 1.5 or less. Yes.

４色全ての画像形成動作が終了すると、制御手段６０は、クリーニングローラ３２に、トナーの帯電電位と同極性のバイアス電圧を印加する（図１１参照）。４色全てのトナーは、クリーニングローラ３２と反発し、重力の作用や、クリーニングローラ３２の回転に伴ってスクリュー３３の方へと送り出され、スクリュー３３によりハウジング３４の外部へと搬送される。このようなクリーニング動作により、球形トナーは不定形トナーとともに感光体ドラム２１表面から除去される。クリーニングローラ３２の回転が停止されると、クリーニングローラ３２へのバイアス電圧印加も停止される。   When the image forming operations for all four colors are completed, the control unit 60 applies a bias voltage having the same polarity as the charging potential of the toner to the cleaning roller 32 (see FIG. 11). The toners of all four colors repel the cleaning roller 32, are sent out toward the screw 33 in accordance with the action of gravity and the rotation of the cleaning roller 32, and are conveyed outside the housing 34 by the screw 33. By such a cleaning operation, the spherical toner is removed from the surface of the photosensitive drum 21 together with the irregular toner. When the rotation of the cleaning roller 32 is stopped, the bias voltage application to the cleaning roller 32 is also stopped.

次に、クリーニング装置３０によるクリーニング動作を、第４の実施形態とは変化させた場合について、本発明の第５の実施形態として図９〜図１１に加えて、図１３を用いて説明する。図１３は、クリーニング時におけるクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。なお、この実施形態のクリーニング装置の構成は、前記第４の実施形態と同じであるので、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。また、図１３の描画方法についても図１２と同様である。   Next, a case where the cleaning operation by the cleaning device 30 is changed from that of the fourth embodiment will be described as a fifth embodiment of the present invention with reference to FIG. 13 in addition to FIGS. 9 to 11. FIG. 13 is a graph showing a control chart of the cleaning device during cleaning and a change in the amount of residual spherical toner corresponding thereto. Note that the configuration of the cleaning device of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment, so the description of the drawings and the description thereof will be omitted. The drawing method of FIG. 13 is also the same as that of FIG.

図１３に示すように、感光体ドラム２１に対する画像形成動作において、まず感光体ドラム２１が回転し始め、続いて第１色目であるブラックの現像が開始される。ブラックのトナー、すなわち不定形トナーをクリーニングする時、制御手段６０は、クリーニングローラ３２に、トナーの帯電電位と逆極性のバイアス電圧を印加する（図１０参照）。これにより、３色のカラートナー、すなわち球形トナーのクリーニングが始まるまで、不定形トナーはクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留する。   As shown in FIG. 13, in the image forming operation on the photosensitive drum 21, the photosensitive drum 21 starts to rotate, and then development of the first color, black, is started. When cleaning the black toner, that is, the irregular toner, the control means 60 applies a bias voltage having a polarity opposite to the charging potential of the toner to the cleaning roller 32 (see FIG. 10). Thereby, the irregular toner stays around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 until the cleaning of the three color toners, that is, the spherical toners, is started.

ブラックのトナーの現像が終了し、３色のカラートナーのうち第１色目であるシアンの現像が開始されると、そのクリーニングのために、制御手段６０は、クリーニングローラ３２に、トナーの帯電電位と同極性のバイアス電圧を印加する（図１１参照）。そして、順次マゼンタ、イエローと、球形トナーのクリーニングが続けられる。球形の各カラートナーは、不定形のブラックトナーとともに、順次重力の作用や、クリーニングローラ３２と反発してスクリュー３３の方へと送り出され、スクリュー３３によりハウジング３４の外部へと搬送される。不定形トナー量に対する球形トナー量は、シアン、マゼンタ、及びイエローの各カラートナーが現像されるのに従って増加し、画像形成動作終了時には最大０．５４に達するが、１．５以下を保持している。   When the development of the black toner is completed and the development of the first color cyan among the three color toners is started, the control means 60 sends the toner charging potential to the cleaning roller 32 for cleaning. A bias voltage having the same polarity as that of the first electrode is applied (see FIG. 11). Then, magenta, yellow, and spherical toner are sequentially cleaned. The spherical color toners, together with the irregularly shaped black toner, are sequentially repelled by the action of gravity or the cleaning roller 32 and sent toward the screw 33, and are conveyed outside the housing 34 by the screw 33. The spherical toner amount relative to the irregular toner amount increases as the cyan, magenta, and yellow color toners are developed and reaches a maximum of 0.54 at the end of the image forming operation, but keeps 1.5 or less. Yes.

画像形成動作が終了すると、４色全てのトナーがクリーニングも済み、球形トナーは不定形トナーとともに感光体ドラム２１表面から除去される。   When the image forming operation is completed, all the four color toners are cleaned, and the spherical toner is removed from the surface of the photosensitive drum 21 together with the irregular toner.

このようにして、複数の色毎に画像形成プロセスを繰り返す像担持体である感光体ドラム２１表面に残留するトナーのクリーニング装置３０において、感光体ドラム２１に接触してその表面に付着するトナーを掻き取るクリーニングブレード３１と、このクリーニングブレード３１の感光体ドラム２１回転方向上流側に設けられ、感光体ドラム２１に接触する回転部材であるクリーニングローラ３２と、このクリーニングローラ３２を回転させる駆動手段５０と、この駆動手段５０を制御する制御手段６０とを備え、前記不定形、及び球形の複数のトナーのうち不定形トナーを最初にクリーニングするものであるとともに、制御手段６０が、クリーニング動作時のクリーニングローラ３２の回転方法を選択するので、不定形トナーをクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留させておく期間を任意に選択することができる。これにより、球形トナーのクリーニング時に、好適な量の不定形トナーを混合させてクリーニングすることが可能となる。したがって、小径で、形や大きさの揃った球形トナーを用いることによって得られる鮮明で高画質な画像を損なうことなく、感光体ドラム２１表面に残留するトナーに対して好適なクリーニング性能を得ることができる。   In this manner, in the toner cleaning device 30 that remains on the surface of the photosensitive drum 21 that is an image carrier that repeats the image forming process for each of a plurality of colors, the toner that contacts the photosensitive drum 21 and adheres to the surface is removed. A cleaning blade 31 that is scraped off, a cleaning roller 32 that is provided upstream of the cleaning blade 31 in the rotational direction of the photosensitive drum 21 and that contacts the photosensitive drum 21, and a driving unit 50 that rotates the cleaning roller 32. And a control means 60 for controlling the driving means 50. The control means 60 first cleans the amorphous toner out of the plurality of irregular and spherical toners. Since the rotation method of the cleaning roller 32 is selected, the irregular toner is The period allowed to stay in the neighborhood of Gurora 32 and the cleaning blade 31 can be selected arbitrarily. This makes it possible to mix and clean a suitable amount of irregular toner when cleaning the spherical toner. Therefore, it is possible to obtain a suitable cleaning performance for the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 without impairing a clear and high-quality image obtained by using a spherical toner having a small diameter and a uniform shape and size. Can do.

また、制御手段６０は、クリーニングローラ３２を、感光体ドラム２１に対する全ての色の画像形成動作が終了するまでは、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向に移動する向きに回転させ、全ての色の画像形成動作終了時に、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転させるので、画像形成動作中に感光体ドラム２１表面に残留するトナーを、全ての色の画像形成動作が終了するまでクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留させておくことができる。これにより、不定形、及び球形の複数の異なる色のトナーについて、感光体ドラム２１表面に残留する不定形、及び球形の全てのトナーを同時にクリーニングすることが可能となる。したがって、不定形トナーを用いた球形トナーのクリーニング性能が高められる。   Further, the control means 60 moves the cleaning roller 32 in a direction in which the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 is different from the surface of the photosensitive drum 21 until the image forming operation for all the colors on the photosensitive drum 21 is completed. When the image forming operation for all colors is completed, the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 is rotated in the same direction as the surface of the photosensitive drum 21, so that the image forming operation is performed during the image forming operation. The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 can be retained around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 until the image forming operation for all colors is completed. As a result, it is possible to simultaneously clean all of the irregular and spherical toners remaining on the surface of the photosensitive drum 21 for the irregular and spherical toners of different colors. Therefore, the cleaning performance of the spherical toner using the irregular toner is improved.

また、制御手段６０は、クリーニングローラ３２を、不定形トナーのクリーニング時は、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と異なる方向に移動する向きに回転させ、球形トナーのクリーニング時は、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転させるので、球形トナーのクリーニングが始まるまで、不定形トナーをクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留させておくことができ、複数の異なる色の球形トナーをクリーニングする時、各色毎に順次球形トナーを不定形トナーとともに排出することができる。これにより、クリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に存在する、先に現像した色の球形トナーを、後に現像した色の球形トナーをクリーニングする時にできるだけ少なくなるようにすることが可能となる。したがって、球形トナーのクリーニング性能がさらに向上する。   Further, the control means 60 rotates the cleaning roller 32 in such a direction that the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 moves in a direction different from the surface of the photosensitive drum 21 during cleaning of the irregular shaped toner. At the time of cleaning, the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 is rotated so that the surface moves in the same direction as the surface of the photosensitive drum 21. Therefore, the amorphous toner is removed from the cleaning roller 32 and the cleaning blade until the spherical toner starts cleaning. In the case of cleaning a plurality of different color spherical toners, the spherical toners can be sequentially discharged together with the irregular toners for each color. This makes it possible to reduce the spherical toner of the previously developed color existing around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 as much as possible when cleaning the spherical toner of the developed color later. Therefore, the cleaning performance of the spherical toner is further improved.

そして、クリーニングローラ３２は、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転する時に、感光体ドラム２１の回転に従って回転するので、駆動手段５０によってクリーニングローラ３２を回転させる時間を短くすることができる。これにより、駆動手段５０で消費されるエネルギーを低減させることが可能であるので、省エネルギー化が図られたクリーニング装置３０を得ることができる。また、駆動手段５０にクリーニングローラ３２の回転方向を切り替える機能を設ける必要がないので、クリーニング装置３０の低コスト化を図ることが可能となる。   The cleaning roller 32 rotates according to the rotation of the photosensitive drum 21 when the surface at the contact point with the photosensitive drum 21 rotates in the direction of moving in the same direction as the surface of the photosensitive drum 21. The time for rotating the cleaning roller 32 can be shortened. As a result, the energy consumed by the drive means 50 can be reduced, so that the cleaning device 30 with energy saving can be obtained. In addition, since it is not necessary to provide the drive means 50 with a function of switching the rotation direction of the cleaning roller 32, the cost of the cleaning device 30 can be reduced.

さらに、クリーニングローラ３２にバイアス電圧を印加する電源部７０を備え、制御手段６０が、電源部７０を制御して、クリーニング動作中にクリーニングローラ３２へ印加するバイアス電圧を切り替えるので、クリーニングローラ３２とトナーとが、逆極性の場合は互いに吸引し合い、同極性の場合は互いに反発し合う性質を、トナーのクリーニングに利用することができる。これにより、球形トナーのクリーニングが始まるまで、不定形トナーをクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留させておく作用を強めることができ、他の箇所に不定形トナーが飛散するのを抑制することが可能となる。したがって、球形トナーのクリーニング時に、不定形トナーをより多く混合させてクリーニングすることが可能となる。その結果、感光体ドラム２１表面に残留するトナーに対するクリーニング性能をさらに向上させることができる。   Further, a power supply unit 70 for applying a bias voltage to the cleaning roller 32 is provided, and the control unit 60 controls the power supply unit 70 to switch the bias voltage applied to the cleaning roller 32 during the cleaning operation. The property of attracting each other when the toners are of opposite polarity and repelling each other when they are of the same polarity can be used for toner cleaning. Accordingly, it is possible to increase the action of retaining the irregular shaped toner around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 until the spherical toner starts to be cleaned, and to suppress the irregular shaped toner from being scattered to other portions. It becomes possible. Therefore, when cleaning the spherical toner, it becomes possible to mix more irregular toner and clean it. As a result, the cleaning performance for the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 can be further improved.

また、制御手段６０は、クリーニングローラ３２に、感光体ドラム２１に対する全ての色の画像形成動作が終了するまではトナーと逆極性の電圧を印加し、全ての色の画像形成動作終了時からクリーニングローラ３２が停止するまでの間はトナーと同極性の電圧を印加するので、画像形成動作中に感光体ドラム２１表面に残留するトナーを、全ての色の画像形成動作が終了するまでクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留し易くすることができる。これにより、感光体ドラム２１表面に残留する不定形、及び球形の全てのトナーを同時にクリーニングする効果が高められ、不定形トナーを用いた球形トナーのクリーニング性能が一層向上する。   Further, the control means 60 applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner to the cleaning roller 32 until the image forming operation for all the colors on the photosensitive drum 21 is completed, and cleaning is performed from the end of the image forming operation for all the colors. Since the voltage having the same polarity as the toner is applied until the roller 32 is stopped, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 during the image forming operation is used for the cleaning roller 32 until the image forming operation for all the colors is completed. It is possible to make it easier to stay around the cleaning blade 31. As a result, the effect of simultaneously cleaning all the amorphous and spherical toners remaining on the surface of the photosensitive drum 21 is enhanced, and the cleaning performance of the spherical toner using the irregular toner is further improved.

また、制御手段６０は、クリーニングローラ３２に、不定形トナーのクリーニング時はトナーと逆極性の電圧を印加し、球形トナーのクリーニング時はトナーと同極性の電圧を印加するので、球形トナーのクリーニングが始まるまで不定形トナーをクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺に滞留させておく作用と、各色毎に順次球形トナーを不定形トナーとともに排出する作用とを高めることができる。これにより、先に感光体ドラム２１表面で現像した色の球形トナーを、後の色の球形トナーのクリーニングを開始する前にクリーニングローラ３２やクリーニングブレード３１の周辺から排除する効果が高くなり、球形トナーのクリーニング性能がさらに向上する。   Further, since the control means 60 applies a voltage having a polarity opposite to that of the toner when cleaning the irregular toner and a voltage having the same polarity as that of the toner when cleaning the spherical toner, the control means 60 cleans the spherical toner. It is possible to enhance the effect of retaining the irregular toner around the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 until the start of the toner and the effect of sequentially discharging the spherical toner together with the irregular toner for each color. As a result, the effect of removing the spherical toner of the color previously developed on the surface of the photosensitive drum 21 from the periphery of the cleaning roller 32 and the cleaning blade 31 before starting the cleaning of the spherical toner of the subsequent color is enhanced. The toner cleaning performance is further improved.

そして、不定形トナーがブラックトナーであり、球形トナーがブラック以外のトナーであるので、カラートナーに小径で、形や大きさの揃った球形トナーを用いることができる。これにより、より鮮明で高画質なカラー画像が得られるとともに、不定形のブラックトナーによりクリーニング性能を向上させることが可能となる。   Since the irregular toner is a black toner and the spherical toner is a toner other than black, a spherical toner having a small diameter and a uniform shape and size can be used as the color toner. As a result, a clearer and higher quality color image can be obtained, and the cleaning performance can be improved by the irregular black toner.

また、全ての色に対する画像形成動作で、感光体ドラム２１表面の近傍でクリーニングブレード３１とクリーニングローラ３２との間に残留する、球形トナー重量Ｗｓと不定形トナー重量Ｗｕとが、（Ｗｓ／Ｗｕ）＜１．５なる関係を有するようクリーニングブレード３１及びクリーニングローラ３２を配置したので、鮮明で高画質な画像を形成するために球形トナーを多く使用した場合であっても、感光体ドラム２１表面に残留するトナーのクリーニングに対し、好適な不定形トナーの量を保持することが可能となる。したがって、鮮明で高画質な画像が得られるのとともに、無駄に浪費される不定形トナーを抑制して、低ランニングコストで資源・環境に配慮したクリーニング装置３０を得ることができる。   In the image forming operation for all colors, the spherical toner weight Ws and the irregular toner weight Wu remaining between the cleaning blade 31 and the cleaning roller 32 in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 21 are (Ws / Wu). ) Since the cleaning blade 31 and the cleaning roller 32 are arranged so as to have a relationship of <1.5, the surface of the photosensitive drum 21 is used even when a large amount of spherical toner is used to form a clear and high-quality image. Therefore, it is possible to maintain a suitable amount of irregularly shaped toner for cleaning the toner remaining on the toner. Accordingly, it is possible to obtain a clear and high-quality image, and to suppress the wasteful wasted toner, and to obtain the cleaning device 30 in consideration of resources and the environment at a low running cost.

また本発明では、上記クリーニング装置３０を画像形成装置１に搭載することとしたので、球形トナーを用いることによって得られる鮮明で高画質な画像を損なうことなく、感光体ドラム２１表面に残留するトナーに対して好適なクリーニング性能を保持することが可能であって、低ランニングコストで資源・環境に配慮した高性能な画像形成装置１を得ることができる。   In the present invention, since the cleaning device 30 is mounted on the image forming apparatus 1, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 without impairing the clear and high-quality image obtained by using the spherical toner. In contrast, it is possible to obtain a high-performance image forming apparatus 1 that can maintain a suitable cleaning performance and is low in running cost and in consideration of resources and the environment.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は、不定形、及び球形の複数の異なる色のトナーを用い、各色毎に現像、転写、クリーニングの画像形成プロセスを繰り返す像担持体に対して設けられるクリーニング装置において利用可能である。   The present invention can be used in a cleaning apparatus provided for an image carrier that repeats an image forming process of development, transfer, and cleaning for each color using a plurality of toners having different shapes of irregular and spherical shapes.

本発明の実施形態に係るクリーニング装置を搭載したプリンタを示す模型的垂直断面左側面図である。It is a model vertical section left side view showing a printer carrying a cleaning device according to an embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図及び制御回路の概略図である。It is the model vertical cross-section partial enlarged view which shows the cleaning device periphery which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the schematic of a control circuit. 球形トナー量がクリーニング可能最小線圧に及ぼす影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which the amount of spherical toner has on the minimum linear pressure which can be cleaned. 図２と同様の模型的垂直断面部分拡大図にして、クリーニングローラを所定の方向に回転させた状態を示すものである。FIG. 3 is a partially enlarged view of a schematic vertical cross section similar to FIG. 2, showing a state where the cleaning roller is rotated in a predetermined direction. 図２と同様の模型的垂直断面部分拡大図にして、クリーニングローラを図４とは異なる方向に回転させた状態を示すものである。FIG. 5 is a partially enlarged schematic vertical cross-sectional view similar to FIG. 2, showing a state where the cleaning roller is rotated in a direction different from that in FIG. 4. 本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。4 is a control chart of the cleaning device according to the first exemplary embodiment of the present invention and a graph showing a change in a residual spherical toner amount corresponding to the control chart. 本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。7 is a control chart of a cleaning device according to a second embodiment of the present invention and a graph showing changes in residual spherical toner amount corresponding to the control chart. 本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the control chart of the cleaning apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, and the change of the amount of residual spherical toner corresponding to this. 本発明の第４の実施形態に係るクリーニング装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図及び制御回路の概略図である。It is the model vertical cross-section partial enlarged view which shows the periphery of the cleaning apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention, and the schematic of a control circuit. 図９と同様の模型的垂直断面部分拡大図にして、トナーの帯電電位と逆極性のバイアス電圧をクリーニングローラに印加した状態を示すものである。FIG. 10 is a schematic enlarged vertical sectional view similar to FIG. 9 showing a state in which a bias voltage having a polarity opposite to the charging potential of the toner is applied to the cleaning roller. 図９と同様の模型的垂直断面部分拡大図にして、トナーの帯電電位と同極性のバイアス電圧をクリーニングローラに印加した状態を示すものである。FIG. 10 is a schematic enlarged vertical sectional view similar to FIG. 9 and shows a state where a bias voltage having the same polarity as the charging potential of the toner is applied to the cleaning roller. 本発明の第４の実施形態に係るクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the control chart of the cleaning apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention, and the change of the amount of residual spherical toner corresponding to this. 本発明の第５の実施形態に係るクリーニング装置の制御チャート及びこれに対応した残留球形トナー量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the control chart of the cleaning apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention, and the change of the amount of residual spherical toner corresponding to this.

符号の説明Explanation of symbols

１ プリンタ（画像形成装置）
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
２３ 現像装置
２３ａ ロータリーラック
２３Ｂ ブラック用現像器
２３Ｃ シアン用現像器
２３Ｍ マゼンタ用現像器
２３Ｙ イエロー用現像器
２４ 中間転写ベルト
３０ クリーニング装置
３１ クリーニングブレード
３２ クリーニングローラ（回転部材）
３３ スクリュー
３４ ハウジング
５０ 駆動手段
６０ 制御手段
７０ 電源部 1 Printer (image forming device)
20 Image forming unit 21 Photosensitive drum (image carrier)
23 Developing device 23a Rotary rack 23B Black developing device 23C Cyan developing device 23M Magenta developing device 23Y Yellow developing device 24 Intermediate transfer belt 30 Cleaning device 31 Cleaning blade 32 Cleaning roller (rotating member)
33 Screw 34 Housing 50 Drive means 60 Control means 70 Power supply

Claims (8)

画像形成装置であって、
水平軸を中心として所定の回転方向に回転する像担持体と、
前記像担持体の周囲に設けられ、複数の異なる色のトナーを収容し、各色のトナー像を前記像担持体に形成する現像装置と、
前記像担持体の周囲に設けられ、前記トナー像が転写された後に前記像担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置と、
を備え、
前記クリーニング装置は、
前記像担持体に接触してその表面に付着するトナーを掻き取るブレードと、
前記ブレードの下方であって、前記ブレードよりも前記回転方向の上流側であり、前記ブレードによって掻き取られて落下するトナーを受ける位置に設けられ、前記像担持体に接触し、前記水平軸と平行な軸を中心として回転する回転部材と、
を有し、
前記複数の異なる色のトナーのうち、第１の色のトナーは不定形トナーであり、第２の色のトナーは球形トナーであり、
各色毎にトナー像の形成、転写、クリーニングの画像形成プロセスを行ない、
前記第１の色から前記画像形成プロセスを開始し、
前記第１の色のトナーのクリーニング時から少なくとも前記第２の色の前記画像形成プロセスを開始するまでは、前記回転部材を前記回転方向と同じ方向に回転させ、
全ての色の前記画像形成プロセス終了時から前記像担持体の回転を停止するまでの間に、前記回転部材を前記回転方向と逆の方向に回転させることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
An image carrier that rotates in a predetermined rotation direction about a horizontal axis;
A developing device provided around the image carrier , containing a plurality of different color toners, and forming a toner image of each color on the image carrier;
A cleaning device provided around the image carrier and for cleaning toner remaining on the image carrier after the toner image is transferred ;
With
The cleaning device includes:
A blade that contacts the image carrier and scrapes off toner adhering to the surface;
A below the blade, said a upstream side of the rotational direction than the blade, provided at a position for receiving the toner to fall scraped off by the blade, in contact with said image bearing member, and the horizontal axis A rotating member that rotates about a parallel axis ;
Have
Of the plurality of different color toners, the first color toner is an irregular toner, and the second color toner is a spherical toner,
Perform toner image formation, transfer, and cleaning image formation process for each color,
Starting the image forming process from the first color;
Before SL from the cleaning of the first color toner to the start of the image forming process of at least the second color, rotating the rotary member in the same direction as the direction of rotation,
All from the image forming process at the end of the color until stopping the rotation of the image bearing member, an image forming apparatus characterized by rotating the rotating member in the direction of the rotational direction opposite. 前記第２の色のトナーのクリーニング時は、前記回転部材を前記回転方向と同じ方向に回転させることを特徴とする請求項１に画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the second color toner is cleaned, the rotation member is rotated in the same direction as the rotation direction . 前記第２の色のトナーのクリーニング時は、前記回転部材を前記回転方向と逆の方向に回転させることを特徴とする請求項１に画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the second color toner is cleaned, the rotating member is rotated in a direction opposite to the rotating direction . 前記回転部材は、前記回転方向と逆の方向に回転する時に、前記像担持体の回転に従って回転することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotating member rotates in accordance with the rotation of the image carrier when rotating in a direction opposite to the rotating direction . 5. 画像形成装置であって、
水平軸を中心として所定の回転方向に回転する像担持体と、
前記像担持体の周囲に設けられ、複数の異なる色のトナーを収容し、各色のトナー像を前記像担持体に形成する現像装置と、
前記像担持体の周囲に設けられ、前記トナー像が転写された後に前記像担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置と、
を備え、
前記クリーニング装置は、
前記像担持体に接触してその表面に付着するトナーを掻き取るブレードと、
前記ブレードの下方であって、前記ブレードよりも前記回転方向の上流側であり、前記ブレードによって掻き取られて落下するトナーを受ける位置に設けられ、前記像担持体に接触し、前記水平軸と平行な軸を中心として回転する回転部材と、
前記回転部材にバイアス電圧を印加する電源部と、
を有し、
前記複数の異なる色のトナーのうち、第１の色のトナーは不定形トナーであり、第２の色のトナーは球形トナーであり、
各色毎にトナー像の形成、転写、クリーニングの画像形成プロセスを行ない、
前記第１の色から画像形成プロセスを開始し、
前記回転部材を、前記回転部材を前記回転方向と逆の方向に回転させ、
前記第１の色のトナーのクリーニング時から少なくとも前記第２の色の前記画像形成プロセスを開始するまではトナーと逆極性の電圧を前記回転部材に印加し、
全ての色の画像形成プロセス終了時から像担持体の回転を停止するまでの間はトナーと同極性の電圧を前記回転部材に印加することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus,
An image carrier that rotates in a predetermined rotation direction about a horizontal axis;
A developing device provided around the image carrier , containing a plurality of different color toners, and forming a toner image of each color on the image carrier;
A cleaning device provided around the image carrier and for cleaning toner remaining on the image carrier after the toner image is transferred ;
With
The cleaning device includes:
A blade that contacts the image carrier and scrapes off toner adhering to the surface;
A below the blade, said a upstream side of the rotational direction than the blade, provided at a position for receiving the toner to fall scraped off by the blade, in contact with said image bearing member, and the horizontal axis A rotating member that rotates about a parallel axis ;
A power supply for applying a bias voltage to the rotating member ;
Have
Of the plurality of different color toners, the first color toner is an irregular toner, and the second color toner is a spherical toner,
Perform toner image formation, transfer, and cleaning image formation process for each color,
Starting the image forming process from the first color;
Rotating the rotating member in a direction opposite to the rotating direction ;
A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the rotating member from the time of cleaning the toner of the first color to at least the start of the image forming process of the second color ;
An image forming apparatus, wherein a voltage having the same polarity as that of toner is applied to the rotating member from the end of the image forming process for all colors to the stop of rotation of the image carrier. 前記第２の色のトナーのクリーニング時はトナーと逆極性の電圧を前記回転部材に印加することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein a voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the rotating member when cleaning the toner of the second color . 前記第２の色のトナーのクリーニング時はトナーと同極性の電圧を前記回転部材に印加することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein a voltage having the same polarity as the toner is applied to the rotating member when cleaning the second color toner. 前記第１の色のトナーがブラックトナーであり、前記第１の色のトナー以外のトナーが球形トナーであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。 8. The image formation according to claim 1 , wherein the toner of the first color is a black toner, and the toner other than the toner of the first color is a spherical toner. apparatus.
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