JP2004102018A - クリーニング装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体、中間転写体、紙搬送ベルトなどの被クリーニング体の残留トナーをクリーニングブラシ２８でクリーニングし、該クリーニングブラシから回収ローラ２９上にトナーを転移させ、回収ローラ２９上のトナーをブレード２２で除去するクリーニング装置において、球形トナーによる画質を向上する環境下において被クリーニング体の膜削れ量を低減しつつ、クリーニング性能を保持することのできる装置を提供すること。
【解決手段】球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラ２９へ供給する供給手段３０を有することとした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシクリーニング方式を用いたクリーニング装置並びに該クリーニング装置を備えたプロセスカ−トリッジ、画像形成装置などに関し、複写機、プリンタ、ファクシミリ等電子写真方式を採用する画像形成装置に広く適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体（以下、感光体という。）を一様に帯電させたのち、レーザー光で露光走査して潜像を形成し、この潜像をトナーにより現像してから転写手段を用いて中間転写体に転写したのち、さらに別の転写手段を用いてシート状媒体（以下、記録紙という。）に転写、さらに定着して最終画像を得る画像形成装置、或いは、感光体上のトナー像を転写手段により直接記録紙に転写、さらに定着して最終画像を得る画像形成装置が知られている。
【０００３】
上記中間転写体に転写するケースでは、複数の感光体にそれぞれ異なる色のトナー像を形成し、これらを中間転写体に重ね転写してカラーのトナー像をつくり、記録紙に一括転写する多色カラー画像形成装置に適用される。
【０００４】
感光体上から中間転写体或いは転写紙に転写後の感光体には、残トナー像が付着しているので、これを除くためにクリーニング装置が設けられる。また、上記の多色画像形成装置のように中間転写体を使用するケースでもエンドレスベルト状に形成される中間転写体に転写後のトナー像が付着して残留するので、これを除くためにクリーニング装置が設けられる。
【０００５】
これらのクリーニング装置については、ブレードで掻き落とす態様と、ブラシで掻き落とす態様とがある。さらに、ブラシで掻き落とす態様ではブラシを回転体で構成して、ブラシローラとし、このブラシローラを用いてクリーニングするタイプもある。
【０００６】
▲１▼ブレード方式のクリーニング手段
画像形成装置の要部とともに、クリーニングブレードを対象物に摺接させるブレード方式のクリーニング装置６６９の動作などについて、図１３により、従来の問題を述べる。
画像形成の一連のプロセスはここではＮ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）の接触帯電ローラ方式の例で行うものとする。
【０００７】
クリーニング装置６６９はケース１８、２０内にブレードホルダ６４に支持されてクリーニングブレード６３を設け、入り口シール１７でシールされている。
【０００８】
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図中の除電ランプ２、帯電手段としての接触帯電ローラ２５、現像手段としての現像ローラ８、転写手段としての転写ローラ１５にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時にドラム状をした感光体１、接触帯電ローラ２５、転写ローラ１５、現像ローラ８、現像手段６６の一部を構成する左スクリュー９、右スクリュー１０、クリーニング装置６７０の一部を構成するトナー排出スクリュー１９及び回収ローラ２９は矢印で示す所定の方向に回転し始める。
【０００９】
感光体１は除電ランプ２で除電されてから、感光体１に接触配置された接触帯電ローラ２５で一様に負に帯電（−９００Ｖ）され、さらにレーザー光４で露光走査されて潜像形成（黒ベタ電位は−１５０Ｖ）が行われる。
【００１０】
その潜像が現像ローラ８で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−６００Ｖ）されトナー像が形成される。そしてこのトナー像が感光体１と転写ローラ１５との間に至るとき同時に会合するようにタイミングを合せて図示していない給紙機構から記録紙が給送されて一旦、上レジストローラ１２と下レジストローラ１１で止まり、感光体１上の画像先端と同期を取って上ガイド板１３、下ガイド板１４で案内されて送り出された記録紙上に、転写ローラ１５の転写バイアスによってトナー像が転写（＋１０μＡ印加）される。記録紙は分離爪１６で感光体１より分離され、搬送ガイド板２３でガイドされつつ図示していない定着装置を経てコピー画像として排出される。
【００１１】
一方、転写ローラ１５で転写されたのち、感光体１上に残ったトナーは、感光体１の回転でクリーニング装置６６９まで移送され、クリーニングブレード６３で感光体１上から除去される。現像ローラ８、左スクリュー９、右スクリュー１０はケース６、７に覆われて現像手段６６を構成している。
【００１２】
しかしながら、かかる従来のクリーニングブレード６３のみを用いたクリーニング方式では、感光体を磨耗させるという問題がある。
【００１３】
感光体１は摩耗すると帯電電位が低くなり画像上に地肌汚れが発生する。感光体１の廻りに配置されたユニット及びプロセス等で若干は異なるが、おおよそ感光体１の膜厚の約３０％が削れると画像に地肌汚れが発生する。感光体１の膜厚が「３０μｍ」の時には削れ量の限界は「１０μｍ」となる。感光体の膜削れは主にクリーニングブレードとの摺擦により発生している。
【００１４】
図１４は図１３に示すクリーニングブレード方式の場合で、「φ３０感光体径、接触帯電ローラ、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り」で１００ｋ連続枚通紙後のブレード線圧と感光体磨耗量を示す。
【００１５】
図に示す様にブレードクリーニング方式を使用した時、ブレード線圧を弱くすれば感光体磨耗量は少なくなる。しかしながらクリーニングブレード６３には転写残トナーを除去する別の機能が有りその機能が損なわれる。
【００１６】
図１４図に一点鎖線で示す様に線圧が約１０ｇ／ｃｍ以下になると転写残トナーがクリーニングブレード６３を通過するいわゆるクリーニング不良が発生する為、線圧＝１０ｇ／ｃｍ以上で使用しなければならない。ブレードクリーニング方式を用いた場合は線圧をクリーニング可能な領域まで少なくしても感光体１の磨耗は避けられず寿命は長くできない。
【００１７】
クリーニングブレード６３による感光体の摩耗の主な原因の１つとして、帯電で発生する放電生成物の感光体表面への付着により感光体表面摩擦係数が上昇しクリーニングブレード６３の線圧が上昇することがあげられる。
【００１８】
図１５に示すように感光体表面の摩擦係数は、通紙枚数が増えるにつれて、放電時に発生する放電生成物の付着により、コロナＣＨ（チャージャ）方式、接触する帯電ローラ（ＤＣ）、非接触の帯電ローラ（ＡＣ＋ＤＣ）の順に高くなる。
【００１９】
これらの摩擦係数の時の感光体１の磨耗量は図１６（φ３０感光体径、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、ブレード線圧：１０ｇ／ｃｍ、Ａ４横送りで１００ｋ連続枚通紙後）に示すように感光体表面摩擦係数と同じ傾向を示して、コロナＣＨ（チャージャ）、接触帯電ローラ（ＤＣ）、非接触帯電ローラ（ＡＣ＋ＤＣ）の順に通紙枚数が増えるにつれて感光体の磨耗量は多くなる。
【００２０】
この理由は、図１７に示すように、摩擦係数が高くなればなる程、クリーニングブレード６３は感光体１の進行方向に引きずられ変形量が多くなる。（図中の符号Ａ、Ｂ、Ｃは、この順で摩擦係数が高い時の変形量も大きくなることを示している。）クリーニングブレード６３の変形量が大きくなると感光体１への線圧は高くなる。線圧が高くなると図１４に示すように感光体１の磨耗量は大きくなる。
【００２１】
クリーニングブレード６３の場合は図１８に示すように感光体１の周方向でクリーニングブレード６３が振動するいわゆるスティックスリップが起きており、クリーニングブレード６３が逃げた状態（Ｄ）の時には感光体１は削れ量は少なく、食い込んだ状態（Ｅ）の時は削れ量は多くなると言う繰り返しを行っている。
【００２２】
感光体１はクリーニングブレード６３により１回転で少しづつ削れていくわけであるが摩耗量が少なく検出できないので、１００ｋ枚時点で見た感光体１の削れ量である。
【００２３】
一方、近年、画像形成装置においては、より高精度および高精細な画像が形成できるよう、高解像度を有することが要求されている。その達成手段の１つとしてより粒径を小さくしたトナーを用いることがあげられる。また、従来より転写率の向上のためにトナーの形状を不定形状からより球に近い形状のもの、所謂球形トナーが使われるようになってきている。
【００２４】
球形トナーは画質の点で有利であるが、クリーニング性でいうと問題があり、ブレードタイプのクリーニング手段では所謂すり抜け現象が生じ、クリーニング性がよくない。このすり抜け現象を回避する手段として不定形トナー（形状が球状以外の不定形なトナー）を使用するのが効果的であることが知られている。
【００２５】
▲２▼ブレードタイプのクリーニング手段使用時に不定形トナーを使用
ブレード方式のクリーニングにおけるトナーのすり抜けを解消するために、不定形トナーを使用する技術として、従来、次の提案がなされている。
ａ．クリーニング対象物上の残留トナーを清掃するクリーニング装置において形状係数が１００〜１２５のトナーが塞き止められるトナー以外の塞き止め用紛体である不定形のシリカをブレード上流側で供給し、ブレードエッジ部に堆積保持させている（たとえば、特許文献１参照）。しかし、この技術では、シリカでクリーニングブレード及びクリーニング対象物（例えば、感光体）が削れたり傷ついてしまうおそれがある。
【００２６】
ｂ．ブレードを用いたクリーニング装置を備えた画像形成装置において、球形トナーを収容した現像器と不定形トナーを収容した現像器とにより構成し、非画像領域の先端部を不定形トナー（黒トナー）で現像し、画像領域を球形トナーで現像している（たとえば、特許文献２参照）。しかし、画質向上の為、球形トナー使用しているにもかかわらず１つの現像器に不定形トナーを使用すれば画質の劣化を招くおそれがある。
【００２７】
ｃ．感光体クリーニングにブレードを使用し、中間転写体を有する画像形成装置で中間転写体を介して感光体のブレードへ不定形粒子を供給する不定形粒子供給手段を設け、不定形粒子供給手段が磁性導電性ロールであり静電気力で供給している（たとえば、特許文献３参照）。しかし、感光体のクリーニングにブレードを使用しているので感光体の膜削れが発生するおそれがある。
【００２８】
ｄ．複数の現像器と中間転写体と一次転写手段と二次転写手段と感光体上をクリーニングするブレードとを有する画像形成装置で中間転写体上に不定形紛体を供給する紛体供給手段を設け、感光体上へ転移させるようにし、不定形粒子は樹脂で粉砕法により製作され透明であり、球形トナーとは逆の帯電極性を有しいる（たとえば、特許文献４参照）。しかし、感光体のクリーニングにブレードを使用しているので感光体の膜削れが発生するおそれがある。
【００２９】
▲３▼ブラシタイプのクリーニング手段を使用
ブレードタイプのクリーニング手段では、感光体を損なうおそれがあるので、ブラシローラを使用するクリーニング手段が採用された。その一例を説明する。
【００３０】
図１９を参照しつつ、画像形成装置の要部とともに、クリーニングブラシ方式のクリーニング装置６７０の動作などについて、従来の問題を述べる。
画像形成の一連のプロセスはここではＮ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）の接触帯電ローラ方式の例で行うものとする。
【００３１】
クリーニング装置６７０はケース１８、２０内にブラシローラとしてのクリーニングブラシ２８、回収ローラ２９、回収ローラ２９に接してこれをクリーニングする回収ブレード２２、トナー排出スクリュー１９などを収め、入り口シール１７、出口シール３４でシールされている。回収ブレード２２は回収ブレードホルダ２１を介してケース１８に支持されている。
【００３２】
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図中の除電ランプ２、帯電手段としての接触帯電ローラ２５、現像手段としての現像ローラ８、転写手段としての転写ローラ１５、クリーニング装置６７０の一部を構成し感光体１に接触しつつ回転するクリーニングブラシ２８、クリーニングブラシ２８に隣接する回収ローラ２９にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時にドラム状をした感光体１、接触帯電ローラ２５、転写ローラ１５、現像ローラ８、現像手段の一部を構成する左スクリュー９、右スクリュー１０、クリーニング装置６７０の一部を構成するトナー排出スクリュー１９及び回収ローラ２９は矢印で示す所定の方向に回転し始める。
【００３３】
感光体１は除電ランプ２で除電されてから、感光体１に接触配置された接触帯電ローラ２５で一様に負に帯電（−９００Ｖ）され、さらにレーザー光４で露光走査されて潜像形成（黒ベタ電位は−１５０Ｖ）が行われる。
【００３４】
その潜像が現像ローラ８で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−６００Ｖ）されトナー像が形成される。そしてこのトナー像が感光体１と転写ローラ１５との間に至るとき同時に会合するようにタイミングを合せて図示していない給紙機構から記録紙が給送されて一旦、上レジストローラ１２と下レジストローラ１１で止まり、感光体１上の画像先端と同期を取って上ガイド板１３、下ガイド板１４で案内されて送り出された記録紙上に、転写ローラ１５の転写バイアスによってトナー像が転写（＋１０μＡ印加）される。記録紙は分離爪１６で感光体１より分離され、搬送ガイド板２３でガイドされつつ図示していない定着装置を経てコピー画像として排出される。
【００３５】
一方、転写ローラ１５で転写されたのち、感光体１上に残ったトナーは、感光体１の回転でクリーニング装置まで移送され、クリーニングブラシ２８で感光体１上から除去される。こうして感光体１の残トナーはクリーニングブラシ２８に移り、クリーニングブラシ２８のトナーは回収ローラ２９に回収され、回収ローラ２９のトナーは回収ブレード２２により掻き落とされる。掻き落とされたトナーはトナー排出スクリュー１９により排出される。なお、現像ローラ８、左スクリュー９、右スクリュー１０はケース６、７に覆われて現像手段６６を構成している。
【００３６】
次にクリーニング装置６７０における各部材の動作構成の説明を行う。
前述した作像工程により、クリーニング装置６７０へ送られて来た感光体１上の転写残トナーは、入口シール１７を越えて回動するクリーニングブラシ２８の部位に達する。
【００３７】
クリーニングブラシ２８は、導電性繊維部材により形成してあり、このクリーニングブラシ２８に接するように回収ローラ２９が設けてある。クリーニングブラシ２８、回収ローラ２９には夫々転写残トナーと逆極性の直流電圧が印加されている。
【００３８】
詳細には転写残トナーは現像後のトナーと同極性（−極性）である。従ってクリーニングブラシ２８には「＋極性」の電圧が印加されている。回収ローラ２９にはクリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へトナーを転移させる為、クリーニングブラシ２８より高い「＋極性」の電圧が印加されている。その値は例えば回収ローラ２９が「＋３００Ｖ」でクリーニングブラシ２８が「＋１００Ｖ」で感光体１上のトナーをクリーニングブラシ２８で除去し、回収ローラ２８へトナーを転移できる。
【００３９】
以上の構成により、クリーニングブラシ２８の部位へ送られて来た感光体１上の転写残トナーは、まずクリーニングブラシ２８の回転摺擦によりクリーニングブラシ２８に捕獲され、次にクリーニングブラシ２８の回転とともに回収ローラ２９へ導かれ、回収ローラ２９に印加されている電圧により、回収ローラ２９上に静電力により回収される。
【００４０】
回収ローラ２９上に回収されたトナーは、回収ローラ２９に接触配置した回収ブレード２２へ回収ローラ２９の回転とともに送られ、回収ブレード２２と回収ローラ２９の表面との摺擦効果により掻き落とされ、回収ローラ２９の下方に設置されたトナー排出スクリュー１９へと落下し、トナー排出スクリュー１９の回転により生ずる搬送作用により、クリーニング装置外へ適宜排出される。
【００４１】
なお、クリーニングブラシを構成する導電性繊維はポリエステル、ナイロン、アクリルなどの繊維にカーボンなどの導電材料を添加したものを用いたが、導電性繊維であればこれらの繊維に限らない。繊維への導電性付与の方法は、たとえば繊維表面へコーティング、あるいは繊維中に分散、挿入する方法などがあるが、この限りではない。
【００４２】
回収ローラ２９にはクリーニングブラシ２８からトナーを吸引するための電圧を印加するので導電性であることが必要である。その材質としては、たとえばＳＵＳなどの金属や、その表面の静止摩擦係数を下げるようにフッ素系樹脂を塗布、または分散、あるいは金属との共析メッキ処理を施したものが望ましい。
【００４３】
このように、ブラシクリーニングの一種であるクリーニングブラシ２８を用いたクリーニング方式においては、ブレードとブラシとについて感光体磨耗量を比較した図２０によりわかるように、ブラシの方が感光体磨耗量が少ないことが明らかである。なお、図２０において、ブレードは線圧が１０ｇ／ｃｍとし、連続通紙は「φ３０感光体径、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り、で行った。
【００４４】
このように、クリーニングブラシを用いれば、高画質を得る球形トナーを使用した環境下においても、ブレード式のようにトナーのすり抜け現象を生ずることなくクリーニングすることができ、感光体の磨耗量も小さい。
【００４５】
つまり、感光体が削れにくく、感光体上から静電気力で転写残トナーを除去する為、クリーニング性がトナー形状によらないブラシクリーニング方式が球形トナーを使用し、感光体を長寿命にするクリーニング方式として最適であるといえる。
【００４６】
しかし、かかるブラシクリーニング方式においても、回収ローラ上の球形トナーをブレードで除去する方法を採用しているため、この部分で球形トナーのすり抜け現象が発生してしまう。
【００４７】
【特許文献１】
特開２００２−６７１０号公報
【特許文献２】
特開平８−２５４８７３号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６６６５９号公報
【特許文献４】
特開２００２−７２８０２号公報
【００４８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、球形トナーによる画質を向上する環境下において被クリーニング体の膜削れ量を低減しつつ、クリーニング性能を保持することのできるクリーニング装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、多色画像形成装置などを提供することにある。
【００４９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。
（１）．被クリーニング面の残留トナーをブラシローラでクリーニングし、ブラシローラから回収ローラ上にトナーを転移させ、回収ローラ上のトナーをブレードで除去するクリーニング装置において、
球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する供給手段を有することとした（請求項１）。
（２）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラからブラシローラを介して前記回収ローラへ供給することとした（請求項２）。
（３）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラから前記回収ローラへ供給することとした（請求項３）。
（４）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子を前記ブラシローラから前記回収ローラへ供給することとした（請求項４）。
（５）．（１）記載のクリーニング装置において、前記被クリーニング面が像担持体の表面であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子塊を前記回収ローラで削りながら供給する手段を有することとした（請求項５）。
（６）．（１）乃至（３）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で製造された不定形トナーであることとした（請求項６）。
（７）．（１）、（４）、（５）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記ブラシローラで削った粒子であることとした（請求項７）。
（８）．（１）、（４）、（５）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記回収ローラで削った粒子であることとした（請求項８）。
（９）．（１）乃至（８）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナーと同一の帯電極性を有することとした（請求項９）。
（１０）．（１）乃至（９）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記不定形粒子が、球形トナー粒径と略同一か大きいこととした（請求項１０）。
（１１）．（１）乃至（１０）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、前記回収ローラへ供給する不定形粒子が、球形トナーと同一色であることとした（請求項１１）。
（１２）．（１）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する第１の手段と供給しない第２の手段を有することとした（請求項１２）。
（１３）．（１）、（２）、（３）、（６）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が不定径粒子と同極性の電圧を供給ローラへ印加し、供給しない第２の手段が前記電圧を印加しないこととした（請求項１３）。
（１４）．（１）、（２）、（３）、（６）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が供給ローラを回転し、供給しない第２の手段が回転を停止することとした（請求項１４）。
（１５）．（１）、（４）、（５）、（７）乃至（１１）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシに接触させ、供給しない第２の手段が材料を離間させることとした（請求項１５）。
（１６）．（１）乃至（１５）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段の動作時期が非画像形成時で、供給しない第２の手段の動作時期が画像形成時であることとした（請求項１５）。
（１７）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時が紙間であることとした（請求項１７）。
（１８）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時がウォームアップ時であることとした（請求項１８）。
（１９）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時が１ジョブ後であることとした（請求項１９）。
（２０）．（１）乃至（１６）の何れか一つに記載のクリーニング装置において、不定形粒子を供給する非画像形成時が一定枚数経過後であることとした（請求項２０）。
（２１）．１つの像担持体と複数の現像手段からなる多色画像形成装置において、前記像担持体用クリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２１）。
（２２）．複数の画像形成部からなる多色画像形成装置において、前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２２）。
（２３）．像担持体からトナー像を転写する中間転写体を具備した多色画像形成装置において、前記中間転写体を被クリーニング体とするクリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２３）。
（２４）．シート状媒体を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置において、前記転写ベルトを被クリーニング体とするクリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２４）。
（２５）．像担持体を有する画像形成装置において、前記像担持体用クリーニング装置が（１）乃至（２０）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２５）。
（２６）．（２５）記載の画像形成装置において、前記像担持体がフィラーを分散させたものであることとした（請求項２６）。
（２７）．（２５）記載の画像形成装置において、前記像担持体がアモルファスシリコン像担持体であることとした（請求項２７）。
（２８）．像担持体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニング装置は、（１）乃至（２７）の何れか一つに記載のクリーニング装置であることとした（請求項２８）。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［１］第１の例
図１は、その周面が被クリーニング面である被クリーニング体としての感光体１（像担持体）に一様に帯電する接触帯電ローラ２５（帯電手段）と、潜像を非磁性の球形トナーで顕像化する現像手段６６と、トナー像を転写する転写ローラ１５（転写手段）と、感光体１表面の残留トナーをブラシローラ２８でクリーニングし、ブラシローラ２８から回収ローラ２９上にトナーを転移させ、回収ローラ２９上のトナーをブレード２２で除去するクリーニング装置６７１を備えた画像形成装置の要部を示している。
【００５１】
以下、既に説明した部材、手段などについて、既に説明したものと同じ符号のものは、同じ符号を付してある。
本例では、クリーニングブラシ２８へは電源７５により（＋極性）の電圧を印加しておき、供給ローラ３０から回収ローラ２９へ不定形粒子たる不定形トナー３３を供給する為に、回収ローラ２９へは電源７３により（＋極性）の電圧を印加した状態の下で、電源７２から切換スイッチ７１を介して供給ローラ３０へ回収ローラ２９と逆極性（−極性）の電圧を印加し、供給を停止する時は電源７０から切換スイッチ７１を介して同極性（＋極性）の電圧を印加する実施例を示す。
【００５２】
クリーニングブラシ２８には電源７５により、転写残トナー極性（−極性）とは逆極性（＋極性）の電圧が印加され回収ローラ２９へは同極性の更に大きな値の電圧が印加されている。詳しくはクリーニングローラ２８へは「＋１００Ｖ」、回収ローラ２９へは「＋３００Ｖ」が印加されている。
【００５３】
画像形成時は感光体上の「−極性」の転写残トナーがクリーニングブラシ２８と感光体１との当接部へ移動しクリーニングブラシ２８の摺擦力と感光体１とクリーニングブラシ２８間で形成される電界で転写残トナーはクリーニングブラシ２８へ移動される。
【００５４】
さらに、回収ローラ２９へはクリーニングブラシ２８より大きな値の「＋極性」の電圧が印加されているのでトナーはさらに回収ローラ２９へ移動する。そして回収ローラ２９上に移動したトナーは弾性のウレタンゴムの回収ブレード２２で掻き落される。
【００５５】
しかしながら球形トナーは前述した様に弾性のウレタンゴムでは掻き落す事ができなくすり抜けてしまう。そのような状態が続くと回収ローラ２９表面にはトナー層ができクリーニングブラシ２８と回収ローラ２９間に高抵抗の層となり、クリーニングブラシ２８と回収ローラ２９間でトナーの移動ができなくなる。
【００５６】
クリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へのトナー移動ができなくなるとクリーニングブラシ２８にトナーが溜まり、逆付着や感光体１上のトナーが除去できなくなる。
【００５７】
そこで、本例では、上記不具合を解消するため、非画像形成時に回収ローラ２９と逆の「−極性」の電圧を印加し、回収ローラ２９と接触回転可能な供給ローラ３０を設けて供給ローラ３０上部に貯められた不定形粒子である不定形トナー３３を左シール３２と供給ローラ３０との間で摩擦帯電し供給ローラ３０と回収ローラ２９間の電位差でトナーを回収ローラ２９へ移動させる（請求項１、３）。ここで、供給ローラ３０は不定形粒子を回収ローラへ供給する供給手段の一例を構成している。
【００５８】
回収ローラ２９へ移動した不定形トナー３３は回収ブレード２２と回収ローラ２９との接触部へ移動し図４に示す様に回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。
【００５９】
ニップ部では貯め込まれた不定形トナー３３の堰ができこの堰で画像形成時に進入してくる球形トナー４２が堰き止められる。ここで、不定形トナー３３はこの画像形成装置、クリーニング装置で使用される球形トナーと略同一の硬さを有する材料から製造されている（請求項６）。
【００６０】
画像形成時には供給ローラ３０への印加電圧は回収ローラ２９の印加電圧と同じ「＋極性」で同じ値かそれ以上の値の電圧に切り替えられ、供給ローラ３０から回収ローラ２９への不定形トナー３３の供給が停止される。
【００６１】
供給ローラ３０は剛体でも弾性体でも良い。又供給ローラ３０から回収ローラ２９への供給の停止は図示していないが、回転を停止しても、離間しても良い。
【００６２】
画像形成時に不定形トナー３３の供給を停止する理由は、画像形成時はクリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へ転写残トナーが移動し続けている。この時不定形トナー３３を同時に供給すれば回収ローラ２９と回収ブレード２２部で形成されるニップ部へ球形と不定形が混在したトナーが供給され回収ブレード２２では球形トナーのすり抜けが一部で発生してしまう。一度球形トナーのすり抜け部を作ってしまうと次から次へとトナーはニップ部へ供給されるから球形トナーのすり抜けは続いてしまう。
【００６３】
そこで、不定形トナーの供給を画像形成装置における非画像形成時に対応する、紙間（たとえば、１枚の画像形成を終り次の画像形成が始まるまでの間）、ウォームアップ時（たとえば、画像形成装置のメインスイッチをオンしてから諸部材の画像形成準備が整うまでの間）、１ジョブ後（たとえば、１まとまりの連続した画像形成処理後）、画像形成処理数が予め設定された一定枚数に達した後（一定枚数経過後）の何れかにし、そして、画像形成時には供給しないようにした（請求項１６〜２０）。
【００６４】
つまり、不定形粒子を回収ローラ２９へ供給する第１の手段の動作時期を非画像形成時、供給しない第２の手段の動作時期を画像形成時とする（請求項１２、１６）。
【００６５】
このようにすれば、球形トナーと不定形トナーとが混ざらない。ここでの第１の手段、第２の手段はたとえば、本画像形成装置のプロセスなどを制御する制御手段たるＣＰＵが相当し、該制御手段の制御により上記の時期に動作を行なう。
【００６６】
不定形トナーは球形トナーと略同一か大きいので小粒形になった時のクリーニング不良の発生はない。不定形トナーの色は球形トナーの色と同一なものを使用するのでトナーリサイクルを行う場合、特にカラー画像形成装置では出力画像に色の変動はない（請求項１１）。
【００６７】
［２］第２の例
図３は図１のクリーニング装置６７１の変形例で、クリーニング装置６７１Ａのみ示す。他の構成は図１に準ずる。本例のクリーニング装置は６７１Ａは、クリーニングブラシ２８へは電源７５より（＋極性）の電圧を印加しておき、供給ローラ３０からクリーニングブラシ２８を介して回収ローラ２９へ不定形粒子たる不定形トナーを供給する（請求項２）。その為に、回収ローラ２９へは電源７３により（＋極性）の電圧を印加した状態の下で、電源７２から切換スイッチ７１を介して供給ローラ３０へクリーニングブラシ２８と逆極性（−極性）の電圧（不定形粒子と同極性）を印加し、また、電源７０から切換スイッチ７１を介して同極性（＋極性）の電圧を印加して供給を停止する例を示す。
【００６８】
ここで、切換スイッチ７１により制御される電源７２は不定形粒子を供給ローラ３０へ供給する第１の手段の一例であり、切換スイッチ７１により制御される電源７０は不定形粒子を供給ローラ３０へ供給しない第２の手段の一例である（請求項１３）。
【００６９】
また、不定形粒子の回収ローラ２９への供給は、供給ローラ３０の回転中だけ行なわれるので、供給ローラ３０を駆動するモータを回転、停止させるスイッチは、不定形粒子を回収ローラ２９へ供給する第１の手段、供給しない第２の手段を構成する（請求項１４）。
【００７０】
供給ローラ３２には、非画像形成時にクリーニングブラシ２８と逆の「−極性」の電圧を印加し、クリーニングブラシ２８と接触回転可能な供給ローラ３０を設けて供給ローラ３０下部に貯められた不定形トナー３３を右シール３１と供給ローラ３０との間で摩擦帯電し供給ローラ３０とクリーニングブラシ２８間の電位差で不定形トナー３３をクリーニングブラシ２８へ移動させる。
【００７１】
クリーニングブラシ２８へ移動した不定形トナー３３はクリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との接触部まで移動し、クリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との電位差で回収ローラ２９へ移動する。回収ローラ２９上に移動した不定形トナー３３は回収ブレード２２と回収ローラ２８との接触部へ移動し、図２に示す様に回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。ニップ部では図２に示す様に貯め込まれた不定形トナー３３の堰ができこの堰で画像形成時に進入してくる球形トナー４２が堰きとめられる。
【００７２】
画像形成時には供給ローラ３０への印加電圧は電源７０から切換スイッチ７１を経てクリーニングブラシ２８の印加電圧と同じ「＋極性」で同じ値かそれ以上の値の電圧に切り替えられ、供給ローラ３０からクリーニングブラシ２８への供給が停止される。
【００７３】
供給ローラ３０は剛体でも弾性体でも良い。又供給ローラ３０から回収ローラ２９への供給の停止は図示していないが、回転を停止しても、離間しても良い。又、不定形トナーが球形トナーと同一の帯電極性で有るので回収ローラへ転移しなかった不定形トナーがクリーニングブラシの回転で感光体１に出会っても感光体への転移つまり逆付着はない（請求項９）。
【００７４】
［３］第３の例
図４は図１のクリーニング装置６７１の変形例で、クリーニング装置６７１Ｂのみ示す。他の構成は図１に準ずる。図４において、クリーニングブラシ２８から回収ローラ２９へ不定形粒子を供給する為に、球形トナーと略同一の硬さを有する材料、ここでは球形トナーと同一の材料（従って、球形トナーと同一の帯電特性を有する）で固形化された材料である不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８へ接触させ削り、削ることで生成される不定形粒子（不定形トナー）を、削りながら供給する（請求項４、５）。そして、この供給を停止する為に不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８から離間させる。
【００７５】
非画像形成時に、固形化された材料（不定形粒子塊３５）はクリーニングブラシ２８に接触し削られてクリーニングブラシ２８へ移動する（請求項７、８）。削られた材料は当然球形にはならなく不定形の粒子になる。又、削る時の摺擦力で球形トナーと同一の帯電特性を有する不定形粒子は摩擦帯電し正極性となる。当然正極性が「−極性」になる為に材料や添加剤等は調合してある。このような不定形粒子は球形トナー粒径と略同一か大きいものとする（請求項１０）。
【００７６】
クリーニングブラシ２８には、電源７５より（＋極性）の電圧が印加されている。また、回収ローラ２９には、電源７３により、より大きい（＋極性）が電圧が印加されていて、クリーニングブラシ２８へ移動した不定形粒子はクリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との接触部まで移動し、クリーニングブラシ２８と回収ローラ２９との電位差で回収ローラ２９へ移動する。
【００７７】
回収ローラ２９上に移動した不定形粒子は回収ブレード２２と回収ローラ２９との接触部へ移動し、図２に示したように回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。ニップ部では図２に示す様に貯め込まれた不定形粒子の堰ができ、この堰で画像形成時に進入してくる球形トナーが堰き止められる。
【００７８】
画像形成時には偏心カム４０が図示していない駆動手段で、図示の状態から１８０度回転し停止する。偏心カム４０が１８０度回転すると、伸張性のばね３８で押圧されていた不定形粒子ホルダ３６への昇降ガイド軸３７は下側に加圧力を付与され、不定形粒子ホルダ３６に固定された不定形粒子塊３５と一体的になった該昇降ガイド軸３７が下に下がり不定形粒子塊３５はクリーニングブラシ２８から離間する。
【００７９】
ここで、偏心カム４０が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８に接触させる第１の手段に相当し、ばね３８が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８から離間させる第２の手段に相当する（請求項１５）。
【００８０】
［４］第４の例
図５は図１のクリーニング装置６７１の変形例で、クリーニング装置６７１Ｃのみ示す。他の構成は図１に準ずる。図５において、回収ローラ２９へ不定形粒子を供給する為に、球形トナーと略同一の材料で固形化された材料（不定形粒子塊３５）を回収ローラ２９へ接触させ削り、供給を停止する為に固形化された材料（不定形粒子塊３５）を離間させる例を示す（請求項８）。
【００８１】
原理は前記図４の例に準ずる。非画像形成時に不定形粒子塊３５は回収ローラ２９に接触して削られて回収ローラ２９へ移動する。削られた材料は当然球形にはならなく不定形の粒子になる。又削る時の摺擦力で不定形粒子は摩擦帯電し正極性となる。当然正極性が「−極性」になる為に材料や添加剤等は調合してある。
【００８２】
回収ローラ２９上に移動した不定形粒子は回収ブレード２２と回収ローラ２９との接触部へ移動し図２に示したように回収ローラ２９と回収ブレード２２で形成されるニップ部に溜め込まれる。ニップ部では図２に示したように貯め込まれた不定形粒子の堰ができこの堰で画像形成時に進入してくる球形トナーが堰き止められる。
【００８３】
画像形成時には図示していないが図４で説明した構成動作と同様に、偏心カム４０が駆動手段で図示の状態から１８０度回転し停止する。偏心カム４０が図示の状態から１８０度回転すると、伸張性の加圧ばね６２で不定形粒子塊３５は上側に加圧力を付与され、不定形粒子ホルダ３６に固定された不定形粒子塊３５と一体的になった昇降ガイド軸３７が上に上がり不定形粒子塊３５は回収ローラから離間する。
【００８４】
ここで、偏心カム４０が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８に接触させる第１の手段に相当し、加圧ばね６２が、不定形粒子塊３５をクリーニングブラシ２８から離間させる第２の手段に相当する（請求項１５）。
【００８５】
［５］第５の例
図６は、図１の画像形成装置の変形例で、感光体１に対する帯電方式のみ異なる。図１の例では、帯電方式が接触帯電ローラであった。本例では、接触帯電ローラに代えてコロナＣＨ（チャージャ）３を用いたコロナＣＨ（チャージャ）方式としている。前記図１７で説明したように、非接触タイプであることから感光体磨耗量が最も少ないタイプである。クリーニング装置としては、図１におけると同じタイプのクリーニング装置６７１を使用しているが、他のタイプ、（図３におけるクリーニング装置６７１Ａ、図４におけるクリーニング装置６７１Ｂ、図５におけるクリーニング装置６７１Ｃ）などを適宜選択して適用することもできる。
【００８６】
図７は、図１の画像形成装置の変形例で、感光体１に対する帯電方式のみ異なる。図１の例では、帯電方式が接触帯電ローラであった。本例では、接触帯電ローラに代えてマグネットローラである磁気ブラシ形成用のマグローラ２６を用いた磁気ブラシ帯電方式としている。クリーニング装置としては、図１におけると同じタイプのクリーニング装置６７１を使用しているが、他のタイプ、（図３におけるクリーニング装置６７１Ａ、図４におけるクリーニング装置６７１Ｂ、図５におけるクリーニング装置６７１Ｃ）などを適宜選択して適用することもできる。
【００８７】
［６］第６の例
本例は、１つの感光体１のまわりに、複数の現像装置を配置した多色画像形成装置への、これまでのクリーニング装置の適用例であり、また、中間転写体としての中間転写ベルトのクリーニング手段として、これまでのクリーニング装置の適用例である（請求項２１、２３）。
【００８８】
図８において、感光体１のまわりには、回転方向順に帯電手段としての接触帯電ローラ２５、レーザー光４の照射位置、ブラック現像装置５１Ｂ、シアン現像装置５１Ｃ、マゼンタ現像装置５１Ｍ、イエロー現像装置５１Ｙ、一次転写位置４７が順に位置し、さらに、中間転写ベルト４７、多色用ブラシクリーニング装置４６、除電ランプ２、遮光板２４が順に配置されている。
【００８９】
カラー画像形成に際しては、感光体１が１回転する毎にレーザー光４がイエローの潜像を形成し、この潜像をイエロー現像装置５１Ｙが球形のカラートナーで可視像化する。このトナー像は中間転写ベルト４７に転写される。同様に、感光体が回転する毎に、順にマゼンタ、シアン、ブラックの各カラートナー像が一次転写位置４７Ａにて順位に中間転写ベルト４７に重ね転写されて、フルカラートナー像が形成され、図示しない給紙手段から送られる記録紙が、中間転写ベルト４７を支持するローラと二次転写ローラ４８とのニップ部を矢印の向きに通過する間にこのフルカラートナー画像が一括転写される。フルトナー画像を転写された記録紙は紙搬送ベルト５０により搬送され、図示しない定着装置により定着されて排紙トレイに排出される。
【００９０】
ここで、中間転写ベルト４７には、カラートナー像が形成されるので、これを次の画像形成に備えてクリーニングする必要があり、このため中間転写ベルト４７のまわり、二次転写ローラ４８と一次転写位置４７Ａとの間に中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置４９が設けられている。
【００９１】
この中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置４９としては、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。なお、多色用ブラシクリーニング装置４６についても、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。
【００９２】
感光体１からトナー像を転写する中間転写ベルト４７のクリーニング手段としての中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置４９として、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、混色がなくなる。
【００９３】
１つの感光体１と複数の現像手段（装置）からなる多色画像形成装置に用いる感光体クリーニング装置にこれまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、球形トナーの使用により、また、クリーニング性の向上により高画質を図ることができる。
【００９４】
［７］第７の例
本例は、複数の画像形成部からなる多色画像形成装置への、これまでのクリーニング装置の適用例であり、また、中間転写体としての中間転写ベルトのクリーニング手段として、これまでのクリーニング装置の適用例である（請求項２２、２３）。
【００９５】
図９に示したこの多色画像形成装置において、画像形成部８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｂは、順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する色の画像を形成する手段として設けられた４つであり、これらが、中間転写体としての中間転写ベルト５９上に直線的に配置されたタンデムタイプの多色画像形成装置である。
【００９６】
イエローの画像形成部８０Ｙを例にとれば、イエロー感光体５２Ｙのまわりには、回転方向順に帯電手段としてのイエロー用帯電ローラ５４Ｙ、イエロー用レーザー光５３Ｙの照射位置、イエロー用現像装置５４Ｙ、中間転写ベルト５９を間にしてイエロー用転写電極５８Ｙ、イエロー用ブラシクリーニング装置５７Ｙ、イエロー用除電ランプ５５Ｙなどが位置している。
【００９７】
なお、他のマゼンタ、シアン、ブラックの各色用の画像形成部８０Ｍ、８０Ｃ、Ｂにおいても、感光体まわりの部材の配置はイエローの画像形成部８０Ｙの例に準じており、ここでは繁雑であるので、イエローの画像形成部８０Ｙについて付した符号（数字）に、マゼンタの画像形成装置８０ＭについてはＭ、シアンの画像形成部８０ＣについてはＣ、ブラックの画像形成部８０ＢについてはＢをそれぞれ付し、説明を省略する。
【００９８】
この多色画像形成装置において、カラー画像形成に際しては、これまで説明した作像例に準じて、各画像形成装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｂに順にカラーのトナー像が形成されてこれらのトナー像が中間転写ベルト５９の回転中に一次転写位置（たとえば、イエロー用転写電極５８Ｙ）の位置を通過する間に順次重ね転写されフルカラートナー像が形成される。
【００９９】
このフルカラートナー像は、図示しない給紙手段から送られる記録紙が、中間転写ベルト５９を支持するローラと二次転写ローラ６０とのニップ部を矢印の向きに通過する間にこのフルカラートナー像が一括転写される。フルトナー像を転写された記録紙は図示しない定着装置により定着されて排紙トレイに排出される。
【０１００】
ここで、中間転写ベルト５９には、カラートナー像が形成されるので、これを次の画像形成に備えてクリーニングする必要があり、このため中間転写ベルト５９のまわり、二次転写ローラ６０とイエローの画像形成部８０Ｙとの間に中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置６１が設けられている。
【０１０１】
この中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置６１としては、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。なお、各画像形成部における、たとえば、イエロー用ブラシクリーニング装置５７Ｙについても、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。
【０１０２】
中間転写ベルト５９のクリーニング手段としての中間転写ベルト用ブラシクリーニング装置６１として、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、混色がなくなる。
【０１０３】
感光体に用いる感光体クリーニング装置にこれまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することにより、球形トナーの使用により、また、クリーニング性の向上により高画質を図ることができる。
【０１０４】
［８］第８の例（請求項２４）
本例は、記録紙を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置において、この転写ベルト用クリーニング装置として、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用する。
【０１０５】
本例の画像形成装置のうち、感光体まわりについては、たとえば図１に説明した構成と共通部分を多く含むのでその部分を省略して図１０に示す。
【０１０６】
本例において、図１に示した構成のうち、転写ローラ１５に代えて、記録紙を搬送する転写ベルトとして搬送ベルト４４を設けている。搬送ベルト４４を支持するローラのうち、感光体１の接しているローラ８５は転写バイアスを印加されたローラであり、搬送ベルト４４を支持する機能も兼用している。
【０１０７】
感光体１に形成されたトナー像は、図示しない給紙手段から送られる記録紙が、レジストローラ１１、１２及び、ガイド板１３，１４を経て搬送ベルト４４を支持するローラ８５とのニップ部を矢印の向きに通過する間にトナー像が転写される。トナー像を転写された記録紙は図示しない定着装置により定着されて排紙トレイに排出される。
【０１０８】
ここで、搬送ベルト４４は、感光体１からのトナーがオフセットされることがあり、記録紙の裏汚れを生じさせる。これを防止するため搬送ベルト４４をクリーニングする必要があり、このため搬送ベルト４４のまわり、にベルトクリーニング装置４５が設けられている。
【０１０９】
このベルトクリーニング装置４５としては、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。本発明により記録紙の裏汚れが防止される。
【０１１０】
［９］第９の例（請求項２８）
本例は、図１１に示すように、感光体１、帯電手段としての接触帯電ローラ２５、現像手段６６、クリ−ニング装置６７１Ｃより選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、図１１には図示していない画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジ６５において、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用するもので、本例では前記図５において説明したクリーニング装置６７１Ｃを使用している。このプロセスカートリッジ６５のクリーニング装置では球形トナーと略同一材料の不定形粒子を回収ローラ２９へ供給するクリーニングブラシ２９を用いていることはもちろんである。
【０１１１】
本例においてプロセスカートリッジ６５は、感光体１、帯電手段（接触帯電ローラ２５）、現像手段６６、クリ−ニング装置６７１Ｃの全部を一体に支持した構成であるが、これらの構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成してもよい。かかるプロセスカ−トリッジ６５を複写機やプリンタ−等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。
【０１１２】
かかるプロセスカートリッジ６５と組み合わされる画像形成装置について説明する。本発明のブラシクリーニング装置を用いたプロセスカ−トリッジを有する画像形成装置では、感光体１が所定の周速度で回転駆動される。感光体１は回転過程において、接触帯電ローラ２５によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレ−ザ−ビ−ム走査露光等の像露光手段からの画像露光光（レーザー光４）を受け、こうして感光体１の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段６６によりトナ−現像され、現像されたトナ−像は、給紙部から感光体１と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された記録紙に、転写手段（たとえば、図１３で示したような転写ローラ１３）により順次転写されていく。像転写を受けた記録紙は感光体面から分離されて定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピ−）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体１の表面は、クリーニング装置６７１によって転写残りトナ−の除去を受けて清浄面化され、更に除電ランプ２により除電された後、繰り返し画像形成に使用される。クリーニング装置６７１Ｃに代えて、これまで説明したクリーニング装置６７１、６７１Ａ、６７１Ｂ、６７１Ｃの何れかを選択して使用することができる。本例では、メンテナンス、交換が容易なプロセスカートリッジの利点を活かしつつ、球形トナーによる画質を向上する環境下において感光体の膜削れ量を低減し、且つ感光体のクリーニング性能を保持することができる。
【０１１３】
［１０］第１０の例（請求項２６、２７）
これまでの説明において、感光体１はブレードよりは磨耗の影響が小さいクリーニングブラシ２８を使用するものの、長期的な感光体機能維持を考慮すると磨耗を少なくすることが必要である。本例では、感光体１の磨耗量を極力少なくするように、感光体１にフィラーを分散させ、或いは、アモルファスシリコンとするものである。
【０１１４】
［１０．１］　アモルファスシリコン感光体（請求項２７）
感光体１として、導電性支持体を５０°Ｃ〜４００°Ｃに加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）を用いる。
【０１１５】
中でもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適である。
【０１１６】
《層構成について》
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。層構成を説明するための模式的構成図を図１２に示す。図１２（ａ）に示す感光体１は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。
【０１１７】
図１２（ｂ）に示す感光体１は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。
【０１１８】
図１２（ｃ）に示す感光体１は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。
【０１１９】
図１２（ｄ）に示す感光体１は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【０１２０】
《支持体について》
感光体１の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
【０１２１】
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【０１２２】
《注入防止層について》
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのが一層、効果的である（図１２（ｃ））。
すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【０１２３】
《光導電層について》
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【０１２４】
《電荷輸送層について》
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性，電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【０１２５】
《電荷発生層について》
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性，電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【０１２６】
《表面層について》
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることが出来、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
【０１２７】
アモルファスシリコン系感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）などの電子写真用感光体として用いられている。
【０１２８】
本発明のクリーニング装置と組み合わせて使用される感光体の表面層の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【０１２９】
［１０．２］　フィラーを分散させた感光体（請求項２６）
本発明のクリーニング装置と組み合わせて使用される感光体に用いることができるフィラーを分散させた感光体１は、図１２（ａ）に示す層構成に準じ、支持体５０１の上に光導電性を有する光導電層５０２を設け、さらにその表面にアモルファス系表面層５０３に代えて、光導電層５０２と同じ材料中にアルミナを分散させた表面層を形成した感光体であり、磨耗が少なく、耐久性がある。
【０１３０】
【発明の効果】
請求項１の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を回収ローラへ供給する手段を有するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３１】
請求項２の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子をブラシローラから回収ローラへ供給するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３２】
請求項３の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を供給ローラから回収ローラへ供給するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３３】
請求項４の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子をブラシローラから回収ローラへ供給するので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３４】
請求項５の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子が回収ローラで削られながら供給されるので回収ローラ上の球形トナーがクリーニングできる。
【０１３５】
請求項６の発明では、不定形粒子が球形トナーと略同一の硬さを有する材料で製造された不定形トナーであるのでクリーニングブレードの摩耗、傷が低減できる（シリカでは像担持体にめり込んだり傷を付ける）。
【０１３６】
請求項７の発明では、不定形粒子が球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシローラで削った粒子であるので装置が簡単に構成できる。
【０１３７】
請求項８の発明では、不定形粒子が球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を回収ローラで削った粒子であるので装置が簡単に構成できる。
【０１３８】
請求項９の発明では、不定形粒子が球形トナーと同一の帯電極性であるので像担持体への逆付着がない。
【０１３９】
請求項１０の発明では、不定形粒子が球形トナー粒径と同じか大きいのでクリーニング性能が維持できる。
【０１４０】
請求項１１の発明では、回収ローラへ供給する不定形粒子が球形トナーと同一色であるのでトナーリサイクルが可能になる。
【０１４１】
請求項１２の発明では、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段と供給しない第２の手段を有するので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
【０１４２】
請求項１３の発明では、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が不定径粒子と同極性の電圧を供給ローラへ印加し、供給しない第２の手段が前記電圧を印加しない（切る）ので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
請求項１４の発明では、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が供給ローラを回転し、供給しない第２の手段が回転を停止する（止める）ので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
【０１４３】
請求項１５の発明では、不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシへ接触させ、供給しない第２の手段が材料をブラシから離間させるので回収ローラ上のクリーニング性能を維持できる。
【０１４４】
請求項１６の発明では、不定形粒子を回収ローラへ付着させる第１の手段が非画像形成時で、付着させない第２の手段が画像形成時であるので球形トナーと不定径トナーが混ざらない。
請求項１７の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時が紙間であるので球形トナーと不定形トナーが混ざらない。
【０１４５】
請求項１８の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時がウォームアップ時であるので球形トナーと不定径トナーが混ざらない。
請求項１９の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時が１ジョブ後であるので球形トナーと不定形トナーが混ざらない。
請求項２０の発明では、不定形粒子を付着させる非画像形成時が一定枚数経過後であるので球形トナーと不定形トナーが混ざらない。
【０１４６】
請求項２１の発明では、１つの像担持体と複数の現像手段からなる多色画像形成装置に用いる像担持体用クリーニング装置に適用されるので高画質になる。
【０１４７】
請求項２２の発明では、複数の画像形成部からなる多色画像形成装置に用いる像担持体用クリーニング装置に適用されるので高画質になる。
請求項２３の発明では、像担持体からトナー像を転写する中間転写体に用いる中間転写体用クリーニング装置に適用されるので混色がなくなる。
【０１４８】
請求項２４の発明では、シート状媒体を搬送する転写ベルト用クリーニング装置に適用されるので、像担持体の裏汚れがなくなる。
【０１４９】
請求項２５の発明では、球形トナーと略同一材料の不定形粒子を回収ローラへ供給するブラシクリーニング装置を用いた画像形成装置で有るので球形トナーによる画質向上ができる。
【０１５０】
請求項２６の発明では、像担持体がフィラーを分散させることにより強化した像担持体であるので像担持体の膜が削れにくく、磨耗が少なく、耐久性がある。
【０１５１】
請求項２７の発明では、感光体がアモルファスシリコンなので、磨耗が少なく、耐久性がある。
【０１５２】
請求項２８の発明では、像担持体と、帯電手段、現像手段、ブラシクリ−ニング装置より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジを構成したので、メンテナンス、交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリーニング装置を含む、感光体まわりのプロセス部材の構成を説明した画像形成装置要部の構成図である。
【図２】回収ローラと回収ブレードで形成されるニップ部のトナーの状態を説明した図である。
【図３】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置の構成を説明した図である。
【図４】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置の構成を説明した図である。
【図５】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置の構成を説明した図である。
【図６】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置、帯電手段などの構成を説明した図である。
【図７】感光体まわりのプロセス部材、主としてクリーニング装置、帯電手段などの構成を説明した図である。
【図８】１つの感光体まわりに複数の現像手段を配した多色画像形成装置の一例を説明した要部の構成図である。
【図９】中間転写ベルトに沿って複数の画像形成部を配した多色画像形成装置の一例を説明した要部の構成図である。
【図１０】記録紙を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置についてその要部を部分的に示した構成図である。
【図１１】プロセスカートリッジを例示した図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、感光体の層構成を模式敵に説明した図である。
【図１３】ブレード方式のクリーニング装置を用いた従来の画像形成装置についてその要部を説明した構成図である。
【図１４】クリーニングブレード方式での連続通紙後のブレード線圧と感光体磨耗量との関係を説明した図である。
【図１５】クリーニングブレード方式での、感光体表面の摩擦係数と通紙枚数との関係を説明した図である。
【図１６】クリーニングブレード方式での、感光体磨耗量と通紙枚数との関係を説明した図である。
【図１７】クリーニングブレードの変形の様子を説明した図である。
【図１８】クリーニングブレードが感光体の周方向で振動する様子を説明した図である。
【図１９】従来のクリーニングブラシ方式のクリーニング装置を画像形成装置の要部とともに説明した図である。
【図２０】ブレードとブラシとについて通紙枚数と感光体磨耗量とを比較して示した図である。
【符号の説明】
２８　（ブラシローラとしての）クリーニングブラシ
２９　回収ローラ
３０　（供給手段としての）供給ローラ

Claims (28)

1. 被クリーニング体の残留トナーをブラシローラでクリーニングし、ブラシローラから回収ローラ上にトナーを転移させ、回収ローラ上のトナーをブレードで除去するクリーニング装置において、
   球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する供給手段を有することを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１記載のクリーニング装置において、
   前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラからブラシローラを介して前記回収ローラへ供給することを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１記載のクリーニング装置において、
   前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記供給手段としての供給ローラから前記回収ローラへ供給することを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１記載のクリーニング装置において、
   前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子を前記ブラシローラから前記回収ローラへ供給することを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項１記載のクリーニング装置において、
   前記被クリーニング体が像担持体であり、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料から生成される不定形粒子塊を前記回収ローラで削りながら供給する手段を有すること特徴とするクリーニング装置。
6. 請求項１乃至３の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
   前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で製造された不定形トナーであることを特徴とするクリーニング装置。
7. 請求項１、４、５の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
   前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記ブラシローラで削った粒子であることを特徴とするクリーニング装置。
8. 請求項１、４、５の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
   前記不定形粒子が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料を前記回収ローラで削った粒子であることを特徴とするクリーニング装置。
9. 請求項１乃至８の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
   前記不定形粒子が、球形トナーと同一の帯電極性を有することを特徴とするクリーニング装置。
10. 請求項１乃至９の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    前記不定形粒子が、球形トナー粒径と略同一か大きいことを特徴とするリーニング装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    前記回収ローラへ供給する不定形粒子が、球形トナーと同一色であることを特徴とするクリーニング装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    球形トナーと略同一の硬さを有する材料の不定形粒子を前記回収ローラへ供給する第１の手段と供給しない第２の手段を有することを特徴とするクリーニング装置。
13. 請求項１、２、３、６乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が不定径粒子と同極性の電圧を供給ローラへ印加し、供給しない第２の手段が前記電圧を印加しないことを特徴とするクリーニング装置。
14. 請求項１、２、３、６乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が供給ローラを回転し、供給しない第２の手段が回転を停止することを特徴とするクリーニング装置。
15. 請求項１、４、５、７乃至１１の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段が、球形トナーと略同一の硬さを有する材料で固形化された材料をブラシに接触させ、供給しない第２の手段が材料を離間させることを特徴とするクリーニング装置。
16. 請求項１乃至１５の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を回収ローラへ供給する第１の手段の動作時期が非画像形成時で、供給しない第２の手段の動作時期が画像形成時であることを特徴とするクリーニング装置。
17. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を供給する非画像形成時が紙間であることを特徴とするクリーニング装置。
18. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を供給する非画像形成時がウォームアップ時であることを特徴とするクリーニング装置。
19. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を供給する非画像形成時が１ジョブ後であることを特徴とするクリーニング装置。
20. 請求項１乃至１６の何れか一つに記載のクリーニング装置において、
    不定形粒子を供給する非画像形成時が一定枚数経過後であることを特徴とするクリーニング装置。
21. １つの像担持体と複数の現像手段からなる多色画像形成装置において、
    前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
22. 複数の画像形成部からなる多色画像形成装置において、
    前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
23. 像担持体からトナー像を転写する中間転写体を具備した多色画像形成装置において、
    前記中間転写体を被クリーニング体とするクリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
24. シート状媒体を搬送する転写ベルトを用いている画像形成装置において、
    前記転写ベルトを被クリーニング体とするクリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
25. 像担持体を有する画像形成装置において、
    前記像担持体用クリーニング装置が請求項１乃至２０の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
26. 請求項２５記載の画像形成装置において、
    前記像担持体がフィラーを分散させたものであることを特徴とする画像形成装置。
27. 請求項２５記載の画像形成装置において、
    前記像担持体がアモルファスシリコン像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
28. 像担持体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング装置より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニング装置は、請求項１乃至２７の何れか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカ−トリッジ。

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