JP2023166689A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濃度検知手段の受光面を清掃する清掃治具を、画像形成装置本体内に挿抜可能とすることで、清掃治具を容易に清掃又は交換できる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を形成する画像形成部と、トナー像を担持する像担持体と、トナー像を光学的に読み取る受光面が、像担持体に常時対向している少なくとも１つの濃度検知手段と、を備え、像担持体上のトナー像を記録材に転写して印刷する画像形成装置において、濃度検知手段を清掃する清掃治具と、清掃治具を装置本体に挿抜するための挿抜口と、を有し、清掃治具は、受光面に接触する清掃部を具備し、挿抜口から装置本体内に挿入され、往復移動されることで、受光面を清掃でき、受光面の清掃後、清掃治具は、装置本体内から取り出される。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置として、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ装置、又は、ファクシミリ装置などがよく知られている。この種の画像形成装置は、使用する環境、現像カートリッジや感光ドラムの特性変動などによって、印字画像の濃度特性に変動が生じやすい。そのため、カラー画像形成装置には画像濃度制御手段があるものが多い。

画像濃度制御手段は、一般に、中間転写ベルト上に各色のパッチを形成し、これらパッチの濃度を濃度センサで測定することにより、所望の濃度のトナー像を得るための画像形成条件を決定する（補正制御）。

しかし、濃度センサが、画像形成装置内のトナーなどにより汚れ、光感度が劣化すると、検知誤差を生じるおそれがある。そのため、濃度センサの開口部を開閉させるシャッター（遮蔽部材）を設け、トナーなどの汚れから濃度センサを保護する技術が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。

最近の画像形成装置は高速化が進み、特にリアルタイムでのデータの書き込みを行っているため、作像中に濃度センサでの読み取りをする必要がある。そのため、シャッターを閉じるタイミングが少なく、シャッターを設けてもあまり効果がないという問題が生じている。

また、生産性向上の観点から、ローラやベルトなどの線速が一層速くなっており、それに伴いトナーの装置内飛散も一層悪化している。そのため、濃度センサも汚れ易く、センサを清掃する清掃部材を頻繁に清掃又は交換する必要も生じている。

そこで本発明は、濃度検知手段の受光面を清掃する清掃治具を、画像形成装置本体内に挿抜可能とすることで、清掃治具を容易に清掃又は交換できる画像形成装置の提供を目的とする。

上記課題は、トナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を光学的に読み取る受光面が、前記像担持体に常時対向している少なくとも１つの濃度検知手段と、を備え、前記像担持体上の前記トナー像を記録材に転写して印刷する画像形成装置において、前記濃度検知手段を清掃する清掃治具と、前記清掃治具を装置本体に挿抜するための挿抜口と、を有し、前記清掃治具は、前記受光面に接触する清掃部を具備し、前記挿抜口から前記装置本体内に挿入され、往復移動されることで、前記受光面を清掃でき、前記受光面の清掃後、前記清掃治具は、前記装置本体内から取り出されることを特徴とする画像形成装置によって、解決される。

本発明の画像形成装置は、清掃治具を装置本体に挿抜可能とすることで、清掃治具（及び清掃部材）を容易に清掃又は交換できる。したがって、清掃部材の清掃能力を一定以上に保つことができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 図１の矢印Ａ方向から見た、中間転写ベルト、及び濃度センサの概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る、濃度センサを清掃する構成を示す概略構成図である。 本発明の変形例に係る、濃度センサを清掃する構成を示す概略構成図である。 図４の矢印Ｂ方向から見た、濃度センサ、及びガイド部材の概略平面図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
この画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、そのプリンタ本体の中央には、中間転写ベルト３０の展張方向に沿って、画像形成部となる４つの作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが並置して設けられている。各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容する以外は、同じ構成である。

具体的に、画像ステーションを構成する各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備えている。なお、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに色用符号を付し、その他の作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍにおいては符号を省略している。

作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ－θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光Ｌｂを照射するようになっている。

作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６とを備える。さらに、転写装置３は二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３、テンションローラ３４、及びベルトクリーニング装置３５を備えている。

中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２が回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。

また中間転写ベルト３０上を測定可能な位置に、光学式の濃度検知手段である濃度センサ５０が配置されている。この濃度センサ５０は、中間転写ベルト３０の表面に形成されたトナー像濃度を検出する。濃度センサ５０の詳細については後述する。

４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、プリンタ本体の電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。

二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にもプリンタ本体の電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。

ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。プリンタ本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には補給用のトナーを収容した４つのトナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと各現像装置７との間には、周知のように補給路が設けられ、この補給路を介して各トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋから各現像装置７へトナーが補給されるようになっている。

一方、プリンタ本体の下部には、記録材としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１などが設けられている。ここで、記録材には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙など）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシートなどが含まれる。また、周知のように、手差し給紙機構が設けられていてもよい。

プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ１２が配設されている。

また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着トナー像を定着するための定着装置２０が配設されている。さらに、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙Ｐをストックするための排紙トレイ１４が設けられている。

本実施形態に係るプリンタの基本的動作は次のようである。作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋにおける各感光体５が図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光Ｌｂがそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー像が一次転写ニップに達したときに、一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。各感光体５の表面は、その後、除電され、表面電位が初期化される。

以下の説明において、「像担持体」の用語は、感光体５と中間転写ベルト３０を含む概念で使用する。「像担持体」とは、光走査系によって作成された潜像を現像したトナー像を担持する機能を有する構成を指す。例えば感光体から紙などの印刷対象物へトナー像を転写する構成の画像形成装置であれば、感光体自体が「像担持体」に相当する。また感光体から転写ベルトを介して印刷対象物へトナー像を転写する構成の画像形成装置であれば、感光体や転写ベルトが「像担持体」に相当する。

画像形成装置１の下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によってタイミングを計られ、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。

その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ニップに達したときに、そのニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、除去されたトナーはプリンタ本体内に置かれた廃トナー収容器へと搬送され、回収される。

その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。

以上の説明は、用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

なお、本実施形態では図１の構成を例に説明するが、本発明はこの構成の画像形成装置に限定されるものではない。画像形成装置として、感光体５から印刷物へ画像を直接転写するもの、単色の現像装置のみを有するもの、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりするもの、５つ以上の現像装置を有するものなどを用いることができる。

図２は、図１の矢印Ａ方向から見た、中間転写ベルト、及び濃度センサの概略断面図である。濃度センサ５０は、中間転写ベルト３０の表面に照射する検出光の発光部と、この検出光による中間転写ベルト３０の表面のトナー像からの反射光を検出する（光学的に読み取る）受光面５０ａとを有する。

一方、中間転写ベルト３０の表面には、濃度検出用のパッチ部４０が形成される。各々の濃度センサ５０は、それらパッチ部４０の各色の濃度を検出し、それら検出結果は、画像形成条件に反映される（補正制御）。

なお、これらパッチ部４０が形成される領域は、中間転写ベルト３０上の通常のトナー像を形成する領域から外れた領域であってもよい。また、パッチ部４０形成する回数は、所定の画像形成回数毎であってもよいし、画像形成開始から所定時間毎であってもよい。このような画像濃度制御には、周知の構成を採用できる。

ところで、図２及び先の図１からも分かるように、濃度センサ５０は、中間転写ベルト３０の表面に近接して配置されている。そのため、センサ表面（特に、受光面５０ａ）が飛散トナーや塵埃や紙粉などの異物の付着によって汚れると、センサ表面を透過する光量が変化し、精度の高い濃度検知ができないおそれがある。

これに対し、例えば、特許文献３には、清掃部材（シリコーンオイルを含有させた不織繊維）でセンサの検知面を摺擦する構成が開示されている。しかし、清掃部材自体の汚れを除去することについては考慮されていないため、経時の使用で、センサ汚れを除去できなくなるという問題があった。

そこで、本実施形態では、濃度センサの受光面を清掃する清掃治具を、画像形成装置本体に挿抜可能とすることで、容易に清掃又は交換可能とし、清潔な清掃治具で濃度センサを清掃できるようにする。

図３は、本発明の一実施形態に係る、濃度センサを清掃する構成を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置１は、濃度センサ５０（の受光面５０ａ）を清掃する清掃治具６０と、清掃治具６０を装置本体に挿抜するための挿抜口７０とを有する。また、本実施形態の濃度センサ５０は、その受光面５０ａを遮蔽するシャッター（遮蔽部材）を有しておらず、受光面５０ａが、中間転写ベルト３０の表面に常時対向している。

清掃治具６０は、例えば、板状の部材で、その一方の面に清掃部材６０ａが取り付けられている。清掃部材６０ａは、濃度センサ５０の受光面５０ａに接触して、清掃する。その材料として、例えば不織布を用いることができる。

挿抜口７０は、画像形成装置１の側面に設けられた開口部であり、その挿抜口７０を介して、ユーザは、清掃治具６０を装置本体に挿入できる。また、装置本体に挿入した清掃治具６０を往復移動することで、清掃部材６０ａを濃度センサ５０の受光面５０ａに摺擦し、清掃できる。

清掃が終わった後、ユーザは、清掃治具６０を装置本体内から引き抜き、保管する。このとき、汚れた清掃部材６０ａを清掃、及び／又は交換することもできる。

なお、挿抜口７０には、開閉可能なカバーを設け、必要なとき（清掃時など）に、カバーを開くといった構成とすることが望ましい。

このように、本実施形態の画像形成装置１は、清掃治具６０を装置本体に挿抜可能とすることで、清掃治具６０（及び清掃部材６０ａ）を容易に清掃又は交換できる。したがって、清掃部材６０ａの清掃能力を一定以上に保つことができる。

（変形例）
図４は、本発明の変形例に係る、濃度センサを清掃する構成を示す概略構成図である。本変形例の画像形成装置は、中間転写ベルト３０と濃度センサ５０との間に設けられたガイド部材８０を有する。

このガイド部材８０は、それぞれの濃度センサ５０の受光面５０ａに対して平行であり、また、図５に示すように、少なくともそれぞれの受光面５０ａに対向する部分が開口している（開口部８０ａ）。

本変形例では、清掃治具６０はガイド部材８０の上に置かれ、その往復移動が、ガイド部材８０によって案内される。したがって、安定かつ容易に、濃度センサ５０の受光面５０ａを清掃できる。

このようなガイド部材８０は、平板形状の部材であってもよいし、ワイヤ状部材であってもよい。ただし、いずれの場合も、少なくともそれぞれの受光面５０ａに対向する部分は、開口しておく。

また、濃度センサ５０の受光面５０ａが帯電すると、汚れが付着しやすくなる。そのため、清掃部材６０ａと受光面５０ａとの接触部分に、帯電を防止する性質を有する液体（例えば、蒸留水）を塗布することが望ましい。この場合、濃度センサ５０（及び受光面５０ａ）を帯電させることなく清掃でき、有利である。

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明した。この実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。例えば、実施形態と変形例を組み合わせて実施してもよい。

また、濃度センサ５０（の受光面５０ａ）を、感光体５に常時対向するように配置し、感光体５の表面に形成した濃度検出用のパッチ部の濃度を検知する構成としてもよい。この場合も、先の実施形態で説明した構成（装置本体に設けられた挿抜口、及び清掃治具など）により、濃度センサ５０（の受光面５０ａ）を清掃できる。

１ 画像形成装置
２ ボトル収容部
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ トナーボトル
３ 転写装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 作像部
５ 感光体
６ 帯電装置
７ 現像装置
８ クリーニング装置
９ 露光装置
１０ 給紙トレイ
１１ 給紙ローラ
１２ レジストローラ
１３ 排紙ローラ
１４ 排紙トレイ
２０ 定着装置
３０ 中間転写ベルト
３１ 一次転写ローラ
３２ 二次転写バックアップローラ
３３ クリーニングバックアップローラ
３４ テンションローラ
３５ ベルトクリーニング装置
３６ 二次転写ローラ
４０ パッチ部
５０ 濃度センサ
５０ａ 受光面
６０ 清掃治具
６０ａ 清掃部材
７０ 挿抜口
８０ ガイド部材
８０ａ 開口部
Ｐ 用紙（記録材）

特開２０１３－１７４７５５号公報 特開２００６－２０８６４５号公報 特開平１１－１６１１２３号公報

Claims (6)

1. トナー像を形成する画像形成部と、
   前記トナー像を担持する像担持体と、
   前記トナー像を光学的に読み取る受光面が、前記像担持体に常時対向している少なくとも１つの濃度検知手段と、を備え、
   前記像担持体上の前記トナー像を記録材に転写して印刷する画像形成装置において、
   前記濃度検知手段を清掃する清掃治具と、
   前記清掃治具を装置本体に挿抜するための挿抜口と、を有し、
   前記清掃治具は、前記受光面に接触する清掃部を具備し、前記挿抜口から前記装置本体内に挿入され、往復移動されることで、前記受光面を清掃でき、
   前記受光面の清掃後、前記清掃治具は、前記装置本体内から取り出されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体と前記濃度検知手段との間に設けられ、少なくとも前記濃度検知手段の前記受光面に対向する部分が開口しているガイド部材を有し、
   前記清掃治具の前記往復移動が、前記ガイド部材によって案内されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ガイド部材は、それぞれの前記濃度検知手段の前記受光面に対して平行であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド部材は、平板形状であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記ガイド部材は、ワイヤ状であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記受光面の清掃時、前記清掃部と前記受光面との接触部分に、帯電を防止する性質を有する液体が塗布されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

Images