JP2008233709A - 光学式センサ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー等が付着することを効果的に防止すると共に、コストの低減を実現した濃度センサ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１では、濃度センサ８３が１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡのトナー画像の濃度を検出する際に、濃度センサ８３の１次転写ベルト４０と対向する対向面上にトナーと同極性の電界が発生しているため、１次転写ベルト４０の表面上から飛散したトナー画像のトナーにクーロン力が生じて反発し薄膜部材８３ｃから離れる方向に移動する。濃度センサ８３にトナーが付着することが防止されて正確に濃度が検出される。
【選択図】図５

Description

本発明は、発光部と受光部を有する光学式センサ及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、パーソナルコンピュータやワークステーション等から送信された画像データに基づいて印刷を行うための出力端末機器として、プリンタや複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機などの画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では様々な印刷方法が用いられているが、特に、電子写真プロセスとレーザ技術を用いたレーザビームプリンタは記録速度や印字品質の点で優位性が高く、製品の主流となっている。

また、製品市場ではレーザビームプリンタのフルカラー化に対する要求が高まっており、このフルカラー印刷では、例えば画像データが８ビットであれば各色単位に２５６階調の表現が可能であり、シアン、マゼンタ、イエローの組み合わせで約１６７０万色の印刷出力が行われているため、各色単位の階調再現性は特に重要な要素である。

一般に、この様な画像形成装置では、装置本体内において感光体ドラム等の像担持体に画像データ等に基づいた静電潜像によってトナー画像を現像し、転写ベルトの表面上に像担持体からのトナー画像を転写してこれを印刷用紙等に転写して印刷しているが、このときの画像品質を一定に保持するため、画像形成装置ではキャリブレーション等と称する調整動作が行われている。キャリブレーションでは、例えば定期的に感光体ドラムや転写ベルトの表面上にテストパターンを形成し、これを反射型センサ等を応用した濃度センサでトナー画像の濃度を検出し、画像形成ユニット等の各構成要素の調整を行っている。あるいは、濃度検出の結果に基づいて画像の非線形性を補正したり（γ補正）、濃度が予め設定された数値となるように電子写真プロセスの制御パラメータを変更して調整することにより、印刷画像の濃度や鮮明度を安定化させている。

上記の濃度センサは光学式であることから、感光体ドラムや転写ベルト表面から飛散したトナーが検知面に付着して汚れると、反射光の受光光量が低下して正確な濃度検出ができなくなる。濃度を正確に検出できなければ濃度を正確に調整できず、安定した濃度や鮮明度でフルカラー印刷を行うことができなくなるためトナーの付着を防止することが重要である。

このため例えば、濃度センサの検知面に清掃部材を摺動自在に設けたり、検知面にシャッター部材を設けたりする先行技術が知られている。前者では、清掃部材にシリコーンオイルが含侵されており、検知面のトナー汚れ等はシリコーンオイルに付着して除去されるものとなっている（例えば、特許文献１参照。）。また後者では、シャッター部材が検知面を遮蔽して、トナーの付着を防止するものとなっている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１１−１６１１２３号公報（図１） 特開平９−６２０３号公報（図５）

しかしながら、先行技術のように、濃度センサに清掃部材やシャッター部材等を設ける場合、その分のスペースを確保する必要があるため、装置全体が大型化してしまう。また、濃度センサの検知面を清掃部材で摺動したり、シャッター部材で遮蔽したりするための駆動機構が必要であることから、装置内部の構成が煩雑となり、さらにコストが増加することにもなる。

そこで本発明は、トナー等が付着することを効果的に防止すると共に、装置の大型化やコスト増加を抑えることができる技術の提供を課題とする。

本発明に係る光学式センサは、像担持体上に形成した静電潜像を、帯電させたトナーにより現像してトナー画像を形成する画像形成装置に用いることができ、装置本体内に光学式センサの発光部及び受光部が設置される。このうち発光部は検出光を発するものであり、受光部は、発光部が発した検出光に基づく光を受けるものである。受光部は、発光部から発せられた検出光を透過型センサとして受ける態様であってもよいし、あるいは、トナー画像等の対象物で反射された光を反射型センサとして受ける態様であってもよい。いずれにしても、本発明の光学式センサは、発光部から検出光が発せられる発光面か、もしくは受光部にて光を受ける受光面の少なくとも一方の近傍に反発部材が配置されており、この反発部材により、装置本体内に飛散したトナーを反発させることで上記の課題を解決する。

本発明の光学式センサによれば、その反発部材の作用によって、発光部又は受光部において検出用の光が出入りする面に対するトナーの付着が防止される。なお「発光面」は、それ自体が検出光を発するものでもよいし、発光素子から照射された検出光を透過させる面であってもよい。同様に「受光面」は、それ自体が光を受けるものでもよいし、受光素子で受ける光を透過させる面であってもよい。いずれにしても、反発部材によって発光面又は受光面へのトナーの付着を防止できるため、発光部から照射される検出光や、受光部で受ける光の劣化（光強度の低下）を抑えることができ、受光部にて受けた光に基づく検出動作を正確に行うことができる。

また本発明の光学式センサは、トナー画像の濃度を検出する目的で構成することもできる。すなわち光学式センサは、像担持体上に形成した静電潜像を帯電させたトナーにより現像して形成されたトナー画像を保持する画像保持体の近傍に設置され、この画像保持体に保持されたトナー画像に対して光を照射する発光部と、トナー画像にて反射された反射光を受ける受光部と、発光部から光が照射される発光面及び受光部にて反射光を受ける受光面の少なくとも一方の近傍に配置され、転写体の表面から飛散したトナーを反発させる反発部材とを備えてもよい。なお、画像保持体には別の像担持体（感光体）からトナー画像が転写されて保持されている態様であってもよいし、あるいは、像担持体と画像保持体とが同一の部材であり、像担持体上でトナー画像を形成した後、これを引き続き画像保持体として保持している態様であってもよい。

このような構成により、発光面又は受光面にトナーが付着して検出光の強度が劣化したり、受光量が低下したりすることを確実に防止することができる。また、受光面の近傍に反発部材を配置するだけであるため、光学式センサや転写体の付近に余分なスペースを確保する必要がないし、駆動部品を取り付ける必要がないことから、装置全体の大型化やコストの上昇を抑えることができる。

上述の光学式センサにおいて、反発部材は、トナーが帯電している極性と同極性の電圧が印加された導電性薄膜であってもよい。あるいは反発部材は、発光面又は受光面を覆う位置に設けられ、トナー画像の現像に用いられたトナーが帯電している極性と同極性の電圧が印加された透明導電性薄膜であってもよい。このような構成により、導電性薄膜に印加された電圧によって表面にトナーと同極性の電界が発生し、トナーがこの電界によって生じた反発力で導電性薄膜の表面から離れていくことになる。これにより、発光面や受光面のトナーによる汚れを確実に防止することができる。

また本発明は、上述の光学式センサを備えた画像形成装置として構成される。本発明の画像形成装置は、光学式センサを用いてトナー画像の濃度を正確に検出し、その結果に基づいて上記のキャリブレーションを適切に実行することができる。また、光学式センサを例えば用紙の搬送経路上に配置することで、用紙の先端又は後端が通過したことを検出することにも利用できる。あるいは、用紙収容部内での用紙の残量を検出したり、光学読取部において原稿サイズを検出したりする用途にも活用することができ、その利用可能性は極めて大きい。

いずれの場合にも、装置内部に飛散したトナーによる光学式センサの汚れを防止することができるため、正確な検出動作を保証することができる。また、光学式センサの付近に余計なスペースを確保したり、駆動部品を設けたりする必要がないため、画像形成装置の大型化や製造コストの上昇を抑えることができる。

以上のように本発明によれば、光学式センサを用いた検出動作の信頼性を大きく向上することができる。また、装置全体の小型化やコストの低減を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る光学式センサを備えた画像形成装置１の構成例を示した説明図である。画像形成装置１は、例えば外部から入力された画像情報に基づいて印刷用紙等の印刷媒体の表面にトナー画像を転写して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機などの装置により実現されている。

図１に示される画像形成装置１は例えばタンデム型のカラープリンタである。画像形成装置１は、内部で用紙にカラー画像を形成（プリント）する四角箱状の装置本体２を備え、この装置本体２の上面部には、カラー画像が印刷された用紙を排出するための用紙排出部（排出トレイ）３が設けられている。

装置本体２内において、その下部には、用紙を収納する給紙カセット５が配設されている。また装置本体２内の中央部には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ６が配設されている。そして装置本体２の上部には、装置外部から送信されてくる文字や絵柄などの画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成部７が設けられている。また、図１中でみて装置本体２の左部には、給紙カセット５から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第１の搬送路９が配設されており、右部から左部にかけては、スタックトレイ６から繰り出された用紙を画像形成部７に搬送する第２の搬送路１０が配設されている。また装置本体２内の左上部には、画像形成部７で画像が形成された用紙に対して定着処理を行う定着ユニット１４と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３に搬送する第３の搬送路１１とが配設されている。

給紙カセット５は、装置本体２の外部（例えば図１中の手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたものである。この給紙カセット５は、給紙方向のサイズが異なる少なくとも２種類の用紙を選択的に収納可能な収納部１６を備えており、この収納部１６に収納されている用紙が給紙ローラ１７及び捌きローラ１８により１枚ずつ第１の搬送路９側に繰り出される。

スタックトレイ６は、装置本体２外の右部に手差し用の用紙が積載されるトレイ１９を備えており、このトレイ１９に積載されている用紙がピックアップローラ２０及び捌きローラ２１により１枚ずつ第２の搬送路１０側に繰り出される。

第１の搬送路９と第２の搬送路１０とはレジストローラ２２の手前で合流しており、転写ローラ２３で、後述する１次転写ベルト４０上のフルカラーのトナー画像が用紙に２次転写される。この後、定着ユニット１４でトナー画像が定着された用紙は、必要に応じて第４の搬送路１２で反転され、最初とは反対側の面にも転写ローラ２３でフルカラーのトナー画像が２次転写される。そして、反対面のトナー画像が定着ユニット１４で定着された後、第３の搬送路１１を通って排出ローラ２４により用紙排出部３に排出される。

画像形成部７は、ブラック（Ｂ）のトナー画像を形成する第１の画像形成ユニット２６と、イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成する第２の画像形成ユニット２７と、シアン（Ｃ）のトナー画像を形成する第３の画像形成ユニット２８と、マゼンタ（Ｍ）のトナー画像を形成する第４の画像形成ユニット２９と、各画像形成ユニット２６〜２９で形成されるフルカラーのトナー画像を用紙に転写する画像転写部３０とを備えている。

各画像形成ユニット２６〜２９は、感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の周面に対向して配設された帯電部３３と、帯電部３３の下流側であって感光体ドラム３２の周面上の特定位置にレーザビームを照射するレーザ走査ユニット３４と、レーザ走査ユニット３４からのレーザビーム照射位置の下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設された現像部３５と、現像部３５の下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設されたクリーニング部３６とを備えている。

なお、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２は、図示しない駆動モータにより図中の反時計回り方向に回転する。また、各画像形成ユニット２６〜２９の現像部３５には、各トナーボックス５１にブラックトナー、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーがそれぞれ収納されている。

画像転写部３０は、第１の画像形成ユニット２６の近傍位置に配設された後ローラ（駆動ローラ）３８と、第４の画像形成ユニット２９の近傍位置に配設された前ローラ（従動ローラ）３９と、後ローラ３８と前ローラ３９とに跨って配設された１次転写ベルト４０と、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２における現像部３５の下流側の位置に１次転写ベルト４０を介して圧接可能に配設された４つの転写ローラ４１とを備えている。

この画像転写部３０では、各画像形成ユニット２６〜２９の転写ローラ４１の位置で、１次転写ベルト４０上に各色別のトナー画像がそれぞれ重ね合わせて転写されて、最後にはフルカラーのトナー画像となる。

第１の搬送路９は、給紙カセット５から繰り出されてきた用紙を画像転写部３０側に搬送するものであり、装置本体２内で所定の位置に配設された複数の搬送ローラ４３と、画像転写部３０の手前に配設され、画像形成部７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ２２とを備えている。

定着ユニット１４は、画像形成部７でトナー画像が転写された用紙を加熱することにより定着させる処理を行うものであり、内蔵されたヒータにより加熱される定着ローラ（加熱ローラ）４４と、この定着ローラ４４に圧接して配設された加圧ローラ４５と、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５の上流側に配設され、画像転写部３０により搬送されてきた用紙を定着ローラ４４及び加圧ローラ４５間に案内する前搬送路４６と、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５の下流側に配設され、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５間を通過した用紙を第３の搬送路１１に案内する後搬送路４７とを備えている。

第３の搬送路１１は、定着ユニット１４で定着処理の行われた用紙を用紙排出部３に搬送するものであり、所定位置に搬送ローラ４８が配設されると共に、出口側に前記排出ローラ２４が配設されている。

１次転写ベルト４０の上側の転写ローラよりも下流側の領域には、図示しないブラシ、ブレード等のベルトクリーニングユニットが設けられている。これにより、１次転写ベルト４０の搬送面を清浄に保持することができる。また後述するように、１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡ（図４参照）のクリーニングもこのベルトクリーニングユニットにより行われる。

また、本実施の形態においては、１次転写ベルト４０の走行方向でみて各画像形成ユニット２６〜２９よりも下流側に濃度センサ（光学式センサ）８３が配置されている。この濃度センサ８３は、１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡ（図４参照）のトナー画像の濃度を検出して、予め設定された数値に制御（キャリブレーション）するために用いられる。濃度センサ８３から１次転写ベルト４０に検出光が照射される位置には、１次転写ベルト４０を挟んで対向する位置に内周ローラ３７（図３，４に符号を示す）が設けられている。これにより濃度センサ８３は、１次転写ベルト４０が内周ローラ３７に案内される位置でトナー画像の濃度を検出できるため、１次転写ベルト４０のばたつきによる検出距離Ｄ（図３参照）の変動の影響を受けにくい。なお、ここでは感光体ドラム３２が像担持体に相当し、各画像形成ユニット２６〜２９で形成したトナー画像を転写された１次転写ベルト４０は、感光体ドラム３２から転写されたトナー画像を保持する画像保持体に相当している。そして濃度センサ８３は、１次転写ベルト４０の表面上に保持されたトナー画像に対して検出光を照射する形態である。

更に、図２に示すように、画像形成装置１は、ＣＰＵ８４を中核部材として、画像形成装置１の様々な処理及び動作を行うための機能部がハードウエア若しくはソフトウエア又はそれらの両方により実装されている。このうち本実施形態で特に関係する機能部としては、上述した以外には、メモリ８５、平均値演算部８６、条件調整部８７、及び画像処理テーブル８８がある。メモリ８５は、画像形成装置１の各種の処理及び動作に関連する情報を格納するものであり、ここでは、特に、パッチ画像記憶領域８９と検出濃度記憶領域９０を備えている。パッチ画像記憶領域８９には、濃度センサ８３によって濃度を検出して制御を行う際に用いるためのテストパターンとして、基準パッチＡの画像データが予め記憶されている。ここで、基準パッチＡのパターンとしては、所定の長さで連続的に、又は所定の長さのピッチで断続的に形成された画像等が用いられる。

また、検出濃度記憶領域９０には、濃度センサ８３により検出された基準パッチＡの濃度情報が一時的に記憶される。画像処理テーブル８８は、画像形成を行う際に、画像データに基づいて各画像形成ユニット２６〜２９を制御するための画像処理の条件が格納されたテーブルである。

平均値演算部８６は、濃度センサ８３により検出され、メモリ８５の検出濃度記憶領域９０に記憶された基準パッチＡの濃度情報に基づいて、１次転写ベルト４０の表面に形成された基準パッチＡの濃度の平均値を演算する。そして、条件調整部８７は、平均値演算部８６により演算された基準パッチＡの濃度の平均値に基づいて、画像形成条件の調整を行う。ここで調整される画像形成条件としては、例えば、現像部３５における現像バイアス、レーザ走査ユニット３４におけるレーザの照射量、帯電部３３における帯電量、画像処理テーブル８８における画像処理の条件等がある。

図４は、画像形成装置１の１次転写ベルト４０の表面に形成された基準パッチＡの濃度を濃度センサ８３により検出する際の状態を示す図である。なお、この図においては基準パッチＡは１次転写ベルト４０の中央部にのみ形成されているが、これに限定されるものではなく、１次転写ベルト４０の幅方向に異なる位置で複数箇所に形成することも可能である。ただしその場合には、濃度センサ８３も基準パッチＡの形成される位置に応じて複数箇所に配置する必要がある。

図５は、濃度センサ８３の構成を示す説明図である。濃度センサ８３は、基準パッチＡのトナー画像に対して光を発光した反射光に基づいて濃度を検出する光反射型センサであり、１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡのトナー画像に対して光を照射する発光部８３ａを備えている。

発光部８３ａは、例えば発光ダイオード等を用いて実現され、１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡのトナー画像に対して光を発光し、この基準パッチＡのトナー画像を反射した反射光を生じさせる機能を有する。

また、濃度センサ８３は、発光部８３ａによって発光され基準パッチＡのトナー画像を反射した反射光を受光する受光部８３ｂを備えている。受光部８３ｂは、例えばフォトダイオード等を用いて実現され、発光部８３ａによって発光され基準パッチＡのトナー画像を反射した反射光を受光する。また、この受光した反射光に基づいて、基準パッチＡのトナー画像の濃度を検出する機能を有する。

〔第１例〕
更に、濃度センサ８３は、この濃度センサ８３の外面のうち１次転写ベルト４０と対向する対向面に設けられた薄膜部材８３ｃを備えている。薄膜部材８３ｃは、図６に示すように、濃度センサ８３の外面のうち１次転写ベルト４０と対向する対向面において、発光部８３ａに設けられた光を照射するための発光面や受光部８３ｂに設けられた反射光を受光するための受光面の近傍に設けられた導電性を有する薄膜状の部材である。この薄膜部材８３ｃには、図示しない画像形成装置１の電源部分等に接続されて電圧が印加される。このとき、薄膜部材８３ｃには感光体ドラム３２によって現像され１次転写ベルト４０の表面上に形成されたトナー画像のトナーが帯電している極性と同極性の電圧が印加される。

薄膜部材８３ｃにトナー画像のトナーが帯電している極性と同極性の電圧が印加されることにより、薄膜部材８３ｃの表面にはトナーが帯電している極性と同極性の電界が発生する。トナー画像のトナーが１次転写ベルト４０の回転等により表面上から飛散して濃度センサ８３に近付くと、薄膜部材８３ｃで発生している電界によりトナーに対して濃度センサ８３から反発するクーロン力が生じる。そして、トナーはこのクーロン力により反発されて薄膜部材８３ｃから離れる方向に移動し、発光部８３ａの発光面や受光部８３ｂの受光面に付着することが防止されるようになっている。

なお薄膜部材８３ｃには、発光部８３ａから発光した光や基準パッチＡのトナー画像を反射した反射光が通過するための光通過穴８３ｄが開けられている。

〔第２例〕
また薄膜部材８３ｃは、図７に示すように、濃度センサ８３の外面のうち１次転写ベルト４０と対向する対向面において、発光部８３ａに設けられた光を照射するための発光面や受光部８３ｂに設けられた反射光を受光するための受光面を覆う透明導電性部材であっても良い。この透明導電性部材としては、例えばＩＴＯフィルム等の透明導電性フィルムが用いられる。

濃度センサ８３は、キャリブレーション機能等の操作時において所定の動作クロックに従って一定間隔で基準パッチＡの濃度検出を行い、検出した濃度情報をメモリ８５の検出濃度記憶領域９０に記憶させる。この際、基準パッチＡが形成されていない部分の濃度情報は検出濃度記憶領域９０に記憶させない処理を行う。したがって、平均値演算部８６は、検出濃度記憶領域９０に記憶された全ての濃度情報の平均値を演算する処理を行う。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１におけるキャリブレーション機能等により実現される現像濃度の補正のための動作処理について説明する。まず、現像濃度の調整の際には、パッチ画像記憶領域８９から所定パターンの基準パッチＡの画像データが読み出され、画像形成ユニット２６〜２９において感光体ドラム３２に基準パッチＡのトナー画像が現像され、転写ローラ４１により１次転写ベルト４０の表面上に基準パッチＡのトナー画像が転写される。

そして、濃度センサ８３は、発光部８３ａから１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡのトナー画像に対して光を発光し、このトナー画像を反射した反射光を受光部８３ｂによって受光する。濃度センサ８３は、受光部８３ｂにより反射光に基づいて、基準パッチＡのトナー画像の濃度を検出して濃度情報を生成する処理を行う。

このとき、濃度センサ８３の薄膜部材８３ｃにトナーが帯電している極性と同極性の電圧が印加されていることにより、濃度センサ８３の１次転写ベルト４０と対向する対向面上にはトナーと同極性の電界が発生している。１次転写ベルト４０の下側に配置された濃度センサ８３の位置関係と１次転写ベルト４０の回転動作の影響等により、濃度センサ８３に対して１次転写ベルト４０の表面上からトナー画像のトナーが飛散して近付いても、この電界によってクーロン力が生じて反発し薄膜部材８３ｃから離れる方向に移動する。発光部８３ａの発光面や受光部８３ｂの受光面にトナーが付着することが防止されて、正確に濃度が検出される。

濃度センサ８３によって生成された濃度情報は、メモリ８５の検出濃度記憶領域９０に記憶される。次に、平均値演算部８６において、メモリ８５の検出濃度記憶領域９０に記憶された基準パッチＡの濃度情報に基づいて、１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡの濃度の平均値が演算される。

そして、平均値演算部８６により演算された基準パッチＡの濃度の平均値に基づいて、条件調整部８７において印刷処理で印刷する画像の現像濃度が適正になるように画像形成条件の調整を行う。ここで調整される画像形成条件としては、例えば、現像部３５における現像バイアス、レーザ走査ユニット３４におけるレーザの照射量、帯電部３３における印加電圧、画像処理テーブル８８における画像処理の条件等がある。

なお、濃度センサ８３による濃度の検出位置を通過した基準パッチＡは、１次転写ベルト４０の上側の転写ローラよりも下流側に配置されたベルトクリーニングユニットにより清掃され除去される。

以上のように、本実施の形態における画像形成装置１では、濃度センサ８３が１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡのトナー画像に対して光を発光した反射光に基づいて、基準パッチＡのトナー画像の濃度を検出する際に、濃度センサ８３の１次転写ベルト４０と対向する対向面上にトナーと同極性の電界が発生しているため、１次転写ベルト４０の表面上からトナー画像のトナーが飛散してもクーロン力が生じて反発し薄膜部材８３ｃから離れる方向に移動する。濃度センサ８３にトナーが付着することが防止されて正確に濃度が検出される。

このため、濃度センサ８３や１次転写ベルト４０の付近に清掃部材等を設けるスペースを確保する必要がなく、装置全体を大型化させることなくコストの上昇を抑えることができる。

なお、薄膜部材８３ｃとして発光部８３ａの発光面や受光部８３ｂの受光面を覆う透明導電性部材を用いた場合には、濃度センサ８３にトナーが付着することがより効果的に防止されて薄膜部材８３ｃの表面上からトナーが離れる方向に移動し、発光部８３ａから発光される光が遮られたり、受光部８３ｂが受光する光量が低下することなく正確に濃度が検出される。

〔他の実施の形態〕
上述の実施の形態において、濃度センサ８３が１次転写ベルト４０の下側に配置され、１次転写ベルト４０の表面上に形成された基準パッチＡのトナー画像の濃度を検出しているが、図８に示すように、画像形成装置１がブラック（Ｋ）の色に対応する画像形成ユニット２６のみを備えたモノクロ画像を形成する装置である場合には、濃度センサ８３が感光体ドラム３２の近傍に配置され、感光体ドラム３２の表面上に形成された基準パッチＡのトナー画像の濃度を検出しても良い。なお図８の構成では、画像形成ユニット２６の感光体ドラム３２が静電潜像を形成する像担持体に相当するとともに、その現像後はトナー画像を保持する画像保持体にも相当する。濃度センサ８３は感光体ドラム３２の表面上に形成され、かつ保持されたトナー画像に対して光を照射する態様である。

また、上述の実施の形態において、１次転写ベルト４０の内側の後ローラ３８の近傍等の濃度センサ８３に対して対向する位置を接地し、グランドと接続しても良い。この場合には、薄膜部材８３ｃの表面上に発生した電界からのクーロン力が濃度センサ８３に対向する方向に生じてより効果的にトナーが離れる方向に移動させることができる。

上述の実施形態では、濃度センサ８３を例に挙げているが、本発明は反射型もしくは透過型の光学式センサとして広く実施できる。このような光学式センサは、例えばレジストローラ２２の近傍で用紙の先端又は後端を検出したり、用紙の収納部１６で用紙の残量を検出したりする用途に適用できる。

本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の機能を示すブロック図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の濃度センサの位置関係を示す説明図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の濃度センサの濃度検出時の動作を示す説明図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の濃度センサの構成を示す説明図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の濃度センサの構成を示す説明図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の濃度センサの構成を示す説明図である。 他の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１４ 定着ユニット
２６，２７，２８，２９ 画像形成ユニット
３２ 感光体ドラム
３８ 後ローラ
３９ 前ローラ
４０ １次転写ベルト
８３ 濃度センサ
８３ａ 発光部
８３ｂ 受光部
８３ｃ 薄膜部材
８３ｄ 光通過穴
８４ ＣＰＵ
８５ メモリ
８９ パッチ画像記憶領域
９０ 検出濃度記憶領域

Claims (5)

1. 像担持体上に形成した静電潜像を、帯電させたトナーにより現像してトナー画像を形成する画像形成装置に用いられる光学式センサにおいて、
   装置本体内に設置されて検出光を発する発光部と、
   前記発光部とは別に装置本体内に設置され、前記発光部が発した検出光に基づく光を受ける受光部と、
   前記発光部から検出光が発せられる発光面及び前記受光部にて光を受ける受光面の少なくとも一方の近傍に配置され、装置本体内に飛散したトナーを反発させる反発部材とを備えたことを特徴とする光学式センサ。
2. 帯電させたトナーにより静電潜像を現像して形成したトナー画像を保持する画像保持体の近傍に設置され、この画像保持体に保持されたトナー画像に対して光を照射する発光部と、
   前記トナー画像にて反射された反射光を受ける受光部と、
   前記発光部から光が照射される発光面及び前記受光部にて反射光を受ける受光面の少なくとも一方の近傍に配置され、前記転写体の表面から飛散したトナーを反発させる反発部材とを備えたことを特徴とする光学式センサ。
3. 請求項１又は２に記載の光学式センサにおいて、
   前記反発部材は、前記トナー画像の現像に用いられたトナーが帯電している極性と同極性の電圧が印加された導電性薄膜であることを特徴とする光学式センサ。
4. 請求項１又は２に記載の光学式センサにおいて、
   前記反発部材は、
   前記発光面又は前記受光面を覆う位置に設けられ、前記トナー画像の現像に用いられたトナーが帯電している極性と同極性の電圧が印加された透明導電性薄膜であることを特徴とする濃度センサ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の光学式センサを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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