JPH11161123A - 濃度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃度センサの汚れをとり、正確な画像濃度制
御行えるようにする。 【解決手段】 センサユニット２は感光体１上の反射光
を検知して濃度信号を出力するセンサ５を有する。セン
サ５の検知面には清掃部材８が摺動自在に設けられる。
前記清掃部材８にはシリコーンオイルを含浸させてあ
り、検知面のトナー汚れ等はこのシリコーンオイルに付
着して除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は濃度検知装置に関す
るものであり、特に、検知面の汚れによる検知能力の低
下を防止するのに好適な濃度検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザプリンタ等、電子写真方
式の画像形成装置において、キャリアとトナーとからな
る現像剤を使用する２成分反転現像方式のものが知られ
ている。この方式を使用した画像形成装置では、帯電装
置で感光体の表面を一様にマイナス帯電し、その上に露
光装置で画像信号に従ってレーザ光を露光し、静電潜像
を形成する。さらに、この静電潜像は現像装置でトナー
により可視化（現像）し、記録紙等の記録媒体に転写す
る。

【０００３】この種の画像形成装置では、感光体表面の
濃度や感光体表面に形成されたサンプル面（パッチ）の
画像濃度検知結果に基づき、トナー濃度を調整したり、
帯電装置、露光装置等の電圧を調整したりして画像濃度
を目標値に制御している。この制御の基準となる濃度検
知のために濃度検知装置（濃度センサ）が用いられる。

【０００４】前記濃度センサの検知対象となる感光体の
周囲にはクリーナ装置によって掻き取られた廃トナーか
ら発生する、いわゆるトナークラウド等が浮遊してい
る。濃度センサとしては一般的に光学的センサが用いら
れるが、前記トナークラウド等が該光学的センサの検知
面を汚すことがあり、その結果、センサの受光光量が低
下して正確な濃度検出を行えないおそれがある。そこ
で、前記濃度センサの検知面を清掃するようにした画像
形成装置が提案されている（特開平１−１２８０８０号
公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記画像形成装置の清
掃手段では次のような問題点が残っていた。該清掃手段
は、濃度センサが定期的に測定位置に移動し、また復帰
する動作を利用して毛ブラシ等で該濃度センサの表面を
清掃するように構成されている。

【０００６】しかし、このように、単に毛ブラシ等で濃
度センサ表面を拭くだけでは、トナー等の微細な粒子を
十分に除去することはできない。そこで、清掃手段によ
る清掃能力の向上を図るため、毛ブラシ以外に清掃部材
等の材質等を変える試みもなされている。例えば、毛ブ
ラシよりも密度が大きいフェルトつまり不織繊維を清掃
部材として採用することが考えられる。

【０００７】しかし、フェルトは濃度センサの検知面の
カバーを構成する樹脂材料との摺動性が悪いため清掃装
置の動きの円滑性を欠き、汚れを拭きとるのに十分な押
圧力で清掃部材つまりフェルトを濃度センサの検知面に
押し当てられないという問題点がある。

【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解消し、
濃度センサ検知面の汚れを十分に落とすことができる清
掃部材を設けた濃度検知装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、感光体上のトナー像濃度
を検出するための濃度検知装置において、前記感光体上
の反射光を検知して濃度信号を出力するセンサと、前記
センサの検知面上を摺動する清掃部材とを具備し、前記
清掃部材が、シリコーンオイルを含浸させた不織繊維で
ある点に特徴がある。

【００１０】上記特徴によれば、検知面に付着している
汚れは検知面上を摺動する清掃部材によって清掃され
る。特に、汚れはシリコーンオイルに付着するので、常
にセンサが基準値を超過する信号を出力することができ
る程度に十分に清掃をすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る濃度検
知装置の要部側面図を示す図である。同図において、像
担持体としての感光体ドラム１の表面に対向してセンサ
ユニット２つまり濃度検知装置が配置されている。この
濃度センサユニット２は感光体ドラム１の回転軸に平行
に延び、支持軸３に支えられたフレーム４と、該フレー
ム４に対して、後述する押さえ板で保持された濃度セン
サ５とを有する。濃度センサ５は、例えば発光ダイオー
ドとフォトトランジスタとからなる光反射型センサであ
り、感光体ドラム１の表面で反射した光強度に応じた信
号を感光体ドラム表面の濃度情報として制御部（図示せ
ず）に出力する。濃度センサ５は透明プラスチチックや
ガラス等の透明体によって前記発光ダイオードとフォト
トランジスタとがカバーされている。以下、このカバー
の表面を「検知面」という。透明体カバーが汚れると検
知信号がしきい値よりも低下して精度の高い濃度測定が
行えないので、後述する清掃手段が設けられている。

【００１２】フレーム４にはダボつまり突起部６が形成
されていて、該ダボ６が、図示しないハウジングの位置
決め穴に嵌められることによってフレーム４つまり濃度
センサ５の回転止めがされている。フレーム４には支持
部材７に装着された清掃部材８が揺動自在に支持されて
いる。この支持部材７は揺動中心９を軸として、後述の
駆動手段によって揺動されることにより、点線１０の位
置まで移動し、また元の位置に復帰する。この動作によ
って清掃部材８が濃度センサ５の検知面つまり感光体ド
ラム１との対向面を摺動し、該検知面の汚れを除去す
る。

【００１３】前記清掃部材８は例えば羊毛の基材にフッ
素樹脂のフェルト表面層を形成したものを使用し、これ
にシリコーンオイルを含浸させたものが好ましい。シリ
コーンオイルは離型性に富み、化学的に不活性であるた
め、清掃部材８のフェルト表面層とセンサ５の検知面と
の摺動性がよく、濃度センサ５の検知面を傷めるおそれ
がない。なお、シリコーンオイルのうち、特にアミノ変
性オイル（アミンオイル）が好適である。

【００１４】図２は前記センサユニット２の要部平面
図、つまり感光体ドラム１側からみた図であり、図３は
同正面図である。両図において、支持部材７は軸１１に
よってフレーム４に揺動自在に支持されている。清掃部
材８はこの支持部材７に接着されている。濃度センサ５
はネジ１２によってフレーム４に固定された金具１３で
フレーム４に押圧固定されている。支持軸３は断面矩形
の角材からなり、この支持軸３にネジ１４，１５でフレ
ーム４が固定されている。

【００１５】支持部材７は、前記清掃部材８を接着した
支持面から垂直に折れ曲がり、さらに該支持面に平行に
延びた延長部７１を有している。この延長部７１の先端
は、その延長線上に配されたソレノイド１６のプランジ
ャ１７にピン１８を介して連結されている。すなわち、
ソレノイド１６をオンさせることによってプランジャが
引き込まれ、支持部材７が軸１１を中心として揺動す
る。その結果、支持部材７は位置１０（図２）に移動
し、これに伴って清掃部材８は濃度センサ５の検知面を
摺動しつつ位置１０に移動する。前記延長部７１に設け
られた突起７２とフレーム４に設けられた突起４１との
間には引張りばね１９が架けられていて、支持部材７を
元の位置に復帰させる方向に力を作用させている。した
がって、ソレノイド１６をオフにすると、この引張りば
ね１９の作用によって支持部材７は元の位置に復帰す
る。この一連の動作によって濃度センサ５の検知面の汚
れが清掃される。

【００１６】続いて、前記支持部材７および清掃部材８
からなる濃度センサ清掃部の清掃能力テストの結果を説
明する。図４は清掃部材８にシリコーンオイルを含浸さ
せたものとそうでないものとについての清掃能力を示す
図である。清掃能力は、濃度センサ５の検知面に、その
出力電圧Ｖｃがほぼ「０」になるまでトナーを付着させ
た状態から清掃部を動作させ、その動作回数毎の出力電
圧Ｖｃを測定することで判定した。清掃部材８は、シリ
コーンオイルを含浸させないもの、シリコーンオイルを
それぞれ１０ｍｇ、２０ｍｇ、３０ｍｇ含浸させたもの
を試験に使用した。濃度センサ５の検知面と対向する清
掃部材８の面の面積は２４ｃｍ² である。

【００１７】同図に示すように、シリコーンオイルを含
浸させないものは、清掃部を４回動作させた場合にも濃
度センサ５の出力電圧Ｖｃは検出限界出力（しきい値）
である２．２ボルトを超えることがなかった。これに対
して、シリコーンオイルを含浸させると、その含浸量が
３０ｍｇのものでは１回の清掃動作で濃度センサ５の出
力電圧Ｖｃはしきい値を超過した。しかし、シリコーン
オイル含浸量が２０ｍｇのものと１０ｍｇのものとは１
回の清掃動作で検知面を十分に清掃できなかった。しか
し、２回の清掃動作ではシリコーンオイル含浸量にかか
わらずしきい値以上の出力電圧が得られ、十分な清掃効
果が得られた。

【００１８】次に、清掃部の経時変化を調査した結果を
説明する。図５，図６，図７は１日１回の清掃を３５日
間継続した場合の、濃度センサの出力電圧の変化を示し
たものであり、１回ごとの清掃部の動作回数がそれぞれ
１，２，３回の場合である。試験は、毎回の清掃直前に
濃度センサ５の検知面にトナーを約０．０２ｇ落下させ
て該検知面を汚した状態で行った。この試験結果から明
らかなように、１回ごとの清掃部の動作回数がそれぞれ
１，２，３回と増加させていくに伴って時間経過による
清掃効果の低下は小さくなり、少なくとも２回の清掃動
作により、時間経過にかかわらず十分な清掃を行うこと
ができた。

【００１９】なお、清掃部の耐久試験では１０万回動作
した時点で清掃部材８が濃度センサ５のエッジに引掛か
って動きにくくなる現象がみられた。そこで、清掃部材
８が復帰位置に戻った場合にも清掃部材８が濃度センサ
５との重なり部分を残すように、つまり双方のエッジを
オーバラップさせるように取付け位置を調節しておくよ
うにした。その結果、５４万回の動作試験においても清
掃部の清掃部材８は円滑に濃度センサ５の検知面を摺動
し、十分に清掃機能を果たした。

【００２０】上述のように、フッ素樹脂のフェルト表面
層を有する清掃部材にシリコーンオイルを含浸させるこ
とによって、シリコーンオイルを含浸させない場合より
も清掃能力が改善されたのは次の理由によると考えられ
る。シリコーンオイルを含浸させない場合は、清掃部材
を強く押さえると密着性が高くなりすぎて動作の円滑性
が低下するので、弱めに押圧せざるをえない。そのため
に、トナー等の汚れを拭きとることができない。これに
対して、シリコーンオイルを含浸させた場合は、トナー
等の汚れが「拭きとられる」のではなく、シリコーンオ
イルに付着して除去される。したがって、摺動性を良好
にするため清掃部材８を強く検知面に押しつけることな
く、良好に汚れを除去できる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、検知面に付着している汚れは検知面上を摺動
する清掃部材によって基準値を超過する信号を出力する
ことができる程度に十分に清掃される。したがって、高
精度の濃度情報を得ることができ、基準濃度に合った良
好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る濃度検知装置の側面
図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る濃度検知装置の平面
図である。

【図３】 本発明の実施形態に係る濃度検知装置の正面
図である。

【図４】 清掃部材の清掃能力の試験結果を示す図であ
る。

【図５】 清掃部材の清掃能力の経時変化の試験結果を
示す図（その１）である。

【図６】 清掃部材の清掃能力の経時変化の試験結果を
示す図（その２）である。

【図７】 清掃部材の清掃能力の経時変化の試験結果を
示す図（その３）である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、 ２…センサユニット（濃度検知装
置）、 ５…濃度センサ、 ７…支持部材、 ８…清掃
部材、 １６…ソレノイド、 １９…引張りばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上のトナー像濃度を検出するため
   の濃度検知装置において、 前記感光体上の反射光を検知して濃度信号を出力するセ
   ンサと、 前記センサの検知面上を摺動する清掃部材とを具備し、 前記清掃部材が、シリコーンオイルを含浸させた不織繊
   維であることを特徴とする濃度検知装置。
2. 【請求項２】 前記清掃部材が、基材にフッ素樹脂のフ
   ェルト表面層を形成し、前記フェルト表面層にシリコー
   ンオイルを含浸させたものであることを特徴とする請求
   項１記載の濃度検知装置。
3. 【請求項３】 前記清掃部材を装着する支持部材と、 前記支持部材を一方に付勢するソレノイドと、 前記支持部材を他方に復帰させるばね手段とを具備し、 前記ソレノイドのオン・オフによって前記清掃部材が前
   記検知面上を摺動するように構成されたことを特徴とす
   る請求項１または２記載の濃度検知装置。
4. 【請求項４】 前記清掃部材が、前記ソレノイドのオフ
   時において、そのエッジと前記検知面のエッジとがラッ
   プするように位置決めされていることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の濃度検知装置。