JP5219478B2 - Concentration detector - Google Patents
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Description
本発明は、像担持体に担持されたトナー像を、シャッター付きの透明部材を介して光学的に検知する濃度検知装置に関し、詳しくは、透明部材をクリーニングする清掃部材の配置に関する。 The present invention relates to a density detection device that optically detects a toner image carried on an image carrier through a transparent member with a shutter, and more particularly to an arrangement of a cleaning member that cleans the transparent member.
像担持体(感光体又は中間転写体)に担持された制御用トナー像を、透明部材を介して光学的に検知する検知手段を備えた画像形成装置が実用化されている。 An image forming apparatus including a detecting unit that optically detects a control toner image carried on an image carrier (photosensitive member or intermediate transfer member) through a transparent member has been put into practical use.
光学的な検知手段は、像担持体等から飛散するトナーが透明部材に付着すると、透明部材を通じた検知光の入射や出射が妨げられて、トナー像の検知性能が低下する。このため、透明部材のトナー汚染を避けるための種々の方法が提案されている。 In the optical detection means, when toner scattered from the image carrier or the like adheres to the transparent member, the detection and detection performance of the toner image deteriorates because the detection light enters and exits through the transparent member. For this reason, various methods for avoiding toner contamination of the transparent member have been proposed.
特許文献1には、記録材搬送ベルトに沿って現像色が異なる複数の感光ドラムを配置したタンデム型直接転写方式の画像形成装置が示される。ここでは、感光ドラムに担持させた制御用トナー像(カラーパッチ)を検知する正反射型の光学センサが示される。そして、光学センサの検知光を入射/出射させる透明窓に付着したトナーは、間欠的に透明窓を摺擦する不織布の清掃部材によって除去される。
特許文献2には、記録材搬送ベルトに沿って現像色がブラックの感光ドラムを配置した直接転写方式の画像形成装置が示される。ここでは、感光ドラムに対向配置した光学センサの透明窓に遮蔽部材(シャッター)を付設し、光学センサが制御用トナー像(パッチ画像)を検知しない期間は、遮蔽部材によって透明窓を遮蔽している。そして、遮蔽部材の透明窓に対向する面に除電ブラシを設けており、制御用トナー像を検知する際の遮蔽部材の往復移動に伴って除電ブラシが透明窓を摺擦して、透明窓に付着したトナーが掻き落とされる。
特許文献3には、感光ドラムに形成された制御用トナー像の濃度を検知して、トナー補給量を調整することにより、二成分現像剤のトナー濃度を一定に維持する画像形成装置が示される。
特許文献2に示される遮蔽部材では、遮蔽部材を透明窓の遮蔽位置で待機させている間、空中を浮遊して透明窓と遮蔽部材の隙間へ侵入したトナー粒子が透明窓に付着する場合がある。
In the shielding member disclosed in
また、像担持体から見た遮蔽部材の背面側に除電ブラシが配置されているが、空中を浮遊して遮蔽部材の背面側に回りこんだトナー粒子が除電ブラシの先端に付着する場合がある。 In addition, the neutralizing brush is disposed on the back side of the shielding member as viewed from the image carrier. However, toner particles that float in the air and wrap around the back side of the shielding member may adhere to the tip of the neutralizing brush. .
そして、待機中に透明窓や除電ブラシに付着するトナー粒子は、除電ブラシによる透明窓の清掃効果を低下させて除電ブラシの交換寿命を短くする。 The toner particles adhering to the transparent window and the neutralizing brush during standby decrease the cleaning effect of the transparent window by the neutralizing brush and shorten the replacement life of the neutralizing brush.
そこで、透明窓の周囲にシール部材を配置して透明窓と遮蔽部材の隙間を塞ぐことが検討されたが、シール部材と遮蔽部材の摩擦が遮蔽部材の円滑な移動を妨げて開閉の応答速度を低下させてしまう。 Therefore, it has been studied to place a sealing member around the transparent window to close the gap between the transparent window and the shielding member. However, the friction between the sealing member and the shielding member hinders the smooth movement of the shielding member, and the response speed of opening and closing. Will be reduced.
また、除電ブラシの待機位置の周囲にカバーを設けたり、除電ブラシのクリーニング装置を設けたりすることも検討されたが、部品点数の増加や機構の複雑化を招いてしまう。 Further, it has been considered to provide a cover around the standby position of the static elimination brush or to provide a cleaning device for the static elimination brush. However, this increases the number of components and complicates the mechanism.
本発明は、部品点数の増加や機構の複雑化を伴うことなく、待機中の透明窓と清掃部材との両方に対するトナー粒子の付着を抑制して、清掃部材の交換寿命を改善できる濃度検知装置を提供することを目的としている。 The present invention provides a concentration detection device that can improve the replacement life of a cleaning member by suppressing the adhesion of toner particles to both the transparent window and the cleaning member that are waiting, without increasing the number of parts or complicating the mechanism. The purpose is to provide.
本発明の濃度検知装置は、像担持体に担持されたトナー像を、透明部材を介して光学的に検知する検知手段と、前記像担持体に対して前記透明部材を開放する開放位置と前記像担持体に対して前記透明部材を遮蔽する遮蔽位置との間を一定の移動経路に沿って移動して前記像担持体に対して前記透明部材を遮蔽可能な遮蔽部材と、前記遮蔽部材を駆動して、前記遮蔽部材を前記一定の移動経路に沿って移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して、前記検知手段がトナー像を検知するときに前記遮蔽部材を前記開放位置に待機させ、前記検知手段がトナー像を検知しないときに前記遮蔽部材を前記遮蔽位置に待機させる制御手段とを備えたものである。そして、前記遮蔽部材に配置されて、前記透明部材を含んで周囲よりも前記像担持体側に位置させた被清掃面を前記遮蔽部材の移動に伴って摺擦する清掃部材を備え、前記清掃部材は、前記遮蔽部材が前記遮蔽位置で待機しているとき、前記遮蔽部材の移動方向における前記被清掃面の全長に渡って前記被清掃面と前記遮蔽部材との隙間を塞いでいる。 Concentration detecting apparatus of the present invention, a toner image borne on an image bearing member, a detection means for detecting optically through a transparent member, and an open position for opening said transparent member to the front Kizo carrier A shielding member capable of shielding the transparent member with respect to the image carrier by moving along a fixed movement path between a shielding position where the transparent member is shielded with respect to the image carrier; and the shielding member by driving a driving means for moving along said shielding member to said predetermined path of movement, and controls the pre-Symbol driving means, the open position of the shielding member when said detecting means detects the toner images to wait on, said sensing means is that a control means for waiting for the shielding member when not detect the toner image on the shielding position. And a cleaning member that is disposed on the shielding member and rubs the surface to be cleaned, which includes the transparent member and is located closer to the image carrier than the surroundings, as the shielding member moves. When the shielding member is waiting at the shielding position, the gap between the surface to be cleaned and the shielding member is blocked over the entire length of the surface to be cleaned in the moving direction of the shielding member .
本発明の濃度検知装置では、清掃部材と透明部材とを重ね合わせた当接面積に相当するだけ、待機中の清掃部材と透明部材とに付着するトナー量が減る。待機中に清掃部材に付着するトナー量が減っただけ、透明部材に対する清掃効果は高まり、清掃部材の交換寿命も伸びる。 In the density detection device of the present invention, the amount of toner adhering to the standby cleaning member and the transparent member is reduced by an amount corresponding to the contact area where the cleaning member and the transparent member are overlapped. As the amount of toner adhering to the cleaning member during standby decreases, the cleaning effect on the transparent member increases, and the replacement life of the cleaning member also increases.
従って、部品点数の増加や機構の複雑化を伴うことなく、待機中の透明窓と清掃部材との両方に対するトナー粒子の付着を抑制して、清掃部材の交換寿命を改善できる。 Therefore, the replacement life of the cleaning member can be improved by suppressing the adhesion of toner particles to both the waiting transparent window and the cleaning member without increasing the number of parts or complicating the mechanism.
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、遮蔽部材が透明部材を遮蔽した待機状態で清掃部材が透明部材に当接している限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, as long as the cleaning member is in contact with the transparent member in the standby state where the shielding member shields the transparent member, a part or all of the configuration of each embodiment is replaced with the alternative configuration. It can also be implemented in the embodiment.
従って、感光ドラムに担持させたトナー像を検知する光学センサのみならず、中間転写体に担持させたトナー像や記録材搬送体に担持させた記録材に担持させたトナー像を検知する光学センサでも実施できる。 Accordingly, not only an optical sensor for detecting a toner image carried on a photosensitive drum, but also an optical sensor for detecting a toner image carried on an intermediate transfer member or a toner image carried on a recording material carried on a recording material conveyance body. But it can be done.
また、遮蔽部材の動作は待機位置と開放位置との間の往復移動には限定されず、一方の待機位置から開放位置を経て他方の待機位置へ移動する片道移動でもよい。 Further, the operation of the shielding member is not limited to the reciprocating movement between the standby position and the open position, and may be a one-way movement that moves from one standby position to the other standby position via the open position.
また、感光体に形成したトナー像を記録材へ転写する直接転写型の画像形成装置のみならず、中間転写体に沿って1個以上の感光ドラムを配置した中間転写型の画像形成装でも実施できる。 Further, not only a direct transfer type image forming apparatus that transfers a toner image formed on a photosensitive member to a recording material but also an intermediate transfer type image forming device in which one or more photosensitive drums are arranged along the intermediate transfer member. it can.
本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。 In the present embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, a composite machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. It can be implemented in various applications such as a machine.
なお、特許文献1〜3に示される画像形成装置及び制御用トナー像を用いた制御の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
In addition, about the general matter of the control using the image forming apparatus and the control toner image disclosed in
説明中、特許請求の範囲で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。 In the description, the reference symbols in parentheses attached to the configuration names used in the claims are examples for assisting understanding of the invention, and the configuration is limited to the corresponding members in the embodiments. Is not.
<第1実施形態>
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、第1実施形態の画像形成装置100は、記録材搬送ベルト6に担持させた記録材Pに、感光ドラム1からトナー像を直接転写する直接転写型の画像形成装置である。
As shown in FIG. 1, an
感光ドラム1を囲んで帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写部材5、クリーニング装置9、濃度検知センサユニット10が配置される。
Surrounding the
感光ドラム1は、アルミニウム製シリンダの外周面にOPC(有機光半導体)感光層を形成されて回転自在に支持され、矢印R1方向に回転する。
The
帯電装置2は、電源D3から負極性の直流電圧を印加されてコロナ放電を発生し、放電粒子を照射して感光ドラム1の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
The
露光装置3は、画像データを展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム1の表面に静電像を書き込む。
The
現像装置4は、トナーに磁性キャリアを混合した二成分現像剤を、スクリュー43、44によって攪拌してトナーを負極性に帯電させる。帯電した現像剤は、固定磁極42の周囲で感光ドラム1とカウンタ方向に回転する現像スリーブ41に穂立ち状態で担持されて、感光ドラム1を摺擦する。
The developing
電源D4は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を現像スリーブ41に印加して、現像スリーブ41よりも相対的に正極性となった感光ドラム1の静電像へトナーを付着させて、静電像を反転現像する。
The power source D4 applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage to a negative DC voltage to the developing
転写部材5は、感光ドラム1との間に記録材搬送ベルト6を挟持して、感光ドラム1と記録材搬送ベルト6に担持された記録材Pとの間に転写部T1を形成する。
The
電源D1は、正極性の直流電圧を転写部材5に印加して、負極性に帯電して感光ドラム1に担持された画像のトナー像を、記録材搬送ベルト6に担持されて転写部T1を通過する記録材Pへ転写させる。
The power supply D1 applies a positive DC voltage to the
記録材搬送ベルト6は、不図示の複数の回転体に掛け渡して支持されて矢印R2方向に回転する。
The recording
クリーニング装置9は、クリーニングブレードを感光ドラム1に摺擦して、転写部T1を通過して感光ドラム1の表面に残留した転写残トナーを除去する。
The cleaning device 9 slidably rubs the cleaning blade against the
定着装置8は、トナー像を転写されて記録材搬送ベルト6から受け渡された記録材Pを加熱加圧して、記録材Pの表面にトナー像を定着させる。
The
濃度検知センサユニット10は、感光ドラム1に担持された制御用トナー像(パッチ画像)に赤外光を照射して正反射光を検知する。
The density
濃度検知センサユニット10は、現像装置4と転写部T1との間に配置されることが望ましいが、現像装置4の周囲は飛散トナーが多いため、転写部T1とクリーニング装置9との間に配置した。転写部T1とクリーニング装置9との間に配置した別の理由は、現像装置4が大きいために、現像装置4と転写部T1との間では、濃度検知センサユニット10を感光ドラム1に対向配置できないからである。クリーニング装置9は、現像装置4に比べて小型であるため、クリーニング装置9と転写部T1との間なら、濃度検知センサユニット10を感光ドラム1に対向配置できるからである。
The density
現像スリーブ41の対向面で感光ドラム1に形成された制御用トナー像は、転写部材5に負極性の電圧を印加することにより、記録材搬送ベルト6に転写されることなく転写部T1を通過して濃度検知センサユニット10の対向面へ到達する。
The control toner image formed on the
<光学センサ>
図2は感光ドラムを上方から見た濃度検知センサユニットの説明図である。
<Optical sensor>
FIG. 2 is an explanatory diagram of the density detection sensor unit when the photosensitive drum is viewed from above.
図2に示すように、制御部110は、露光装置3を制御して感光ドラム1に所定濃度階調(基準濃度)の制御用トナー像の静電像を書き込む。制御用トナー像の静電像は、現像装置4が帯電したトナーを付着させて制御用トナー像に現像される。
As shown in FIG. 2, the
制御部110は、シャッター17を開いて、透明窓11aを感光ドラム1に担持された制御用トナー像1pに直接対向させて、制御用トナー像1pの濃度を検知する。
The
制御部110は、発光素子12から赤外光を射出させて制御用トナー像1pを照射し、制御用トナー像1pからの正反射光を受光素子18に取り込ませ、受光素子18の出力に応じて制御用トナー像1pの濃度を判定する。濃度検知センサユニット10は、感光ドラム1に担持された制御用トナー像1pからの正反射光に応じたアナログ電圧出力を制御部110に入力する。
The
制御部110は、測定した制御用トナー像の実濃度と露光した階調濃度との濃度差を相殺するように、供給スクリュー45を制御して現像装置4にトナーを補給する。
The
図1に示すように、制御用トナー像の実濃度と露光した階調濃度との濃度差に応じて現像装置4の供給スクリュー45を回転させて、トナーカートリッジ46から現像装置4へのトナー補給量が調整される。これにより、現像装置4内を攪拌されて循環する二成分現像剤における非磁性トナーと磁性キャリアとの比率が一定に保たれて、現像剤のトナー濃度が一定に維持される。
As shown in FIG. 1, toner supply from the
カーボンブラックトナーなど光吸収が強いブラックトナーの場合には、トナー像自体からの反射光が得られない。このため、背景となる感光ドラム1の表面の正反射光が基準濃度の制御用トナー像によって減衰される割合を検知して、制御用トナー像の実濃度を評価している。ブラックトナーに対して濃度測定のS/Nを良くするために、濃度検知センサユニット10は正反射型のものを採用している。
In the case of a black toner having strong light absorption, such as carbon black toner, the reflected light from the toner image itself cannot be obtained. For this reason, the actual density of the control toner image is evaluated by detecting the rate at which the specularly reflected light on the surface of the
図2に示すように、制御部110は、濃度検知センサユニット10を制御して、感光ドラム1に形成した複数段階の濃度階調の制御用トナー像(パッチ画像)の濃度を検知する。そして、濃度検知結果に基いて、電源D3を制御して感光ドラム1の帯電電位を調整し、露光装置3を制御して露光強度を調整し、電源D4を制御して現像に用いる直流電圧を調整する。これにより、機械側の経時的な変化や温度湿度の変化による影響を相殺して画像濃度の再現性を確保している。
As shown in FIG. 2, the
<シャッター>
図3はシャッターの動作の説明図、図4はシャッターによる透明窓の開放状態の説明図、図5はシャッターによる透明窓の遮蔽状態の説明図、図6は比較例におけるシャッターによる透明窓の遮蔽状態の説明図である。
<Shutter>
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the shutter, FIG. 4 is an explanatory diagram of the open state of the transparent window by the shutter, FIG. 5 is an explanatory diagram of the shielding state of the transparent window by the shutter, and FIG. It is explanatory drawing of a state.
図2に示すように、濃度検知センサユニット10は、透明窓11aを設けた遮光性のケーシング11の内部に発光素子12と受光素子18とが配置され、透明窓11aは、感光ドラム1の表面から約5mmの距離に位置している。発光素子12から射出された赤外光が感光ドラム1の表面で正反射して受光素子18へ入射するように、発光素子12と受光素子18とが配置されている。
As shown in FIG. 2, in the density
透明窓11aは、アクリル等の絶縁性の透明部材から成り、発光素子12からの射出光は、透明窓11aを通じて感光ドラム1上の制御用トナー像を照射し、感光ドラム1上の制御用トナー像の正反射光は、透明窓11aを通じて受光される。
The
従って、現像装置4やクリーニング装置9から飛散したトナーが透明窓11aに付着すると、制御用トナー像の正常な検出が不可能となる。
Therefore, if the toner scattered from the developing
そこで、第1実施形態では、透明窓11aと感光ドラム1の表面との間にシャッター17を設け、制御用トナー像を検出する以外の期間は、透明窓11aを感光ドラム1から遮蔽して、透明窓11aのトナー付着による汚れを阻止している。
Therefore, in the first embodiment, the
ケーシング11及びシャッターカバー16は、画像形成装置100の本体フレームに取り付けられた不図示の支持部に固定されている。シャッター17は、シャッターカバー16に沿って感光ドラム1の軸方向に移動して、透明窓11aを感光ドラム1に対して遮蔽/開放する。
The
シャッターカバー16は、透明窓11aと感光ドラム1との間隔に、ケーシング11に対して位置関係を固定して配置され、上下をシャッター17に折り曲げて、シャッター17の移動経路を形成している。シャッターカバー16は、透明窓11aに対応させた固定側の開口16aが形成され、開口16aは、常に透明窓11aに対向した位置に固定されている。
The
シャッター17は、透明窓11aとシャッターカバー16との間隔にシャッターカバー16に沿って設定された移動経路を、感光ドラム1の軸方向に移動可能である。シャッター17は、透明窓11aに対応させた移動側の開口17aが形成され、開口17aは、シャッター17の移動に伴って移動する。シャッター17は、バネ26によって感光ドラム1の軸方向の手前側に付勢されている。
The
シャッターモータ20は、シャッター17を開放する際には、シャッター17を固定したラックギア17gを駆動して、バネ26の付勢力に逆らってシャッター17を感光ドラム1の軸方向の奥側へ移動させる。
When opening the
回転する感光ドラム1、回転する現像スリーブ(41:図1)、クリーニング装置(9:図1)等から飛散した飛散トナーは、濃度検知センサユニット10の周囲でも浮遊している。飛散トナーの一部は、シャッター17と透明窓11aとの隙間へ侵入して、透明窓11aに蓄積して、制御用トナー像の濃度検出精度を低下させる。
The scattered toner scattered from the rotating
そこで、第1実施形態では、シャッター17に清掃部材25を設け、シャッター17の開閉動作に伴って透明窓11aの被清掃面を清掃させている。透明窓11aに対向するシャッター17の面に清掃部材25が固定され、清掃部材25は、シャッター17の移動に伴って透明窓11aの被清掃面を摺擦する。
Therefore, in the first embodiment, the cleaning
清掃部材25としては、以下に示す導電性のブラシ部材を用いた。
As the cleaning
トナー飛散量の多い画像形成条件下でシャッター17を10000回開閉動作させ、その間の透明窓11aの汚れ変化を濃度検知センサユニット10の出力変化で評価する耐久試験を種々の清掃部材25について実施した。そして、耐久試験後の透明窓11a表面のトナー融着レベルと清掃部材25へのトナー目詰まり状態とを、目視並びに顕微鏡により観察して、以下の最良なブラシ材を選択した。
Durability tests were performed on
毛ブラシの抵抗 :1×106〜1×108Ω
毛ブラシの長さ :透明窓11a表面に対して進入量2mm
毛ブラシの硬度 :6デニール
毛ブラシの密度 :150本/mm2
Bristle brush resistance: 1 × 10 6 to 1 × 10 8 Ω
The length of the bristle brush: 2 mm ingress with respect to the surface of the
Bristle brush hardness: 6 denier Bristle brush density: 150 / mm 2
このようにして選択された導電性のブラシを、シャッター17の開口17aの縁の裏面に両面テープにて取り付けた。
The conductive brush selected in this way was attached to the back surface of the edge of the
図3の(a)に示すように、制御部110は、制御用トナー像の検知時に、シャッターモータ20を制御して開口17aを開口16aに重ね合わせることにより、透明窓11aの開放状態を一時的に設定する。
As shown in FIG. 3A, when the control toner image is detected, the
図4に示すように、透明窓11aが感光ドラム1に直接対向した状態は、以下ではシャッター開状態と呼ばれ、感光ドラム1に担持された制御用トナー像の濃度検出が可能となる。
As shown in FIG. 4, the state in which the
図3の(b)に示すように、通常画像形成時には、制御部110は、シャッターモータ20を制御して開口16aから離れた位置に開口17aを待機させることにより、透明窓11aの遮蔽状態を設定する。
As shown in FIG. 3B, during normal image formation, the
図5に示すように、透明窓11aがシャッター17によって感光ドラム1から遮蔽された状態は、以下では、シャッター閉状態と呼ばれる。シャッター開状態での制御用トナー像の濃度検出後、シャッター17は、シャッターモータ20の駆動とバネ26の復元力とによって、シャッター閉状態に復帰する。
As shown in FIG. 5, the state in which the
第1実施形態の一番の特徴は、シャッター閉状態において、透明窓11aにおける検知光の透過領域のみならず、透明窓11aの全面を、清掃部材25が、接触したまま隙間無く覆って、飛散トナーの侵入を完全に遮蔽していることにある。
The most important feature of the first embodiment is that, in the shutter closed state, not only the transmission region of the detection light in the
遮蔽部材(17)が遮蔽位置で待機しているとき、少なくとも一部を重ね合わせるのみならず、清掃部材(25)が透明部材(11a)の全周に渡って透明部材(11a)と遮蔽部材(17)との隙間を塞いでいる。 When the shielding member (17) stands by at the shielding position, not only at least a part of it is overlapped, but also the cleaning member (25) extends over the entire circumference of the transparent member (11a) with the transparent member (11a) and the shielding member. The gap with (17) is closed.
これにより、清掃部材25自身の先端部も、透明窓11aと接触しているために、飛散トナーによる汚れを受けないようになっている。
As a result, the tip of the cleaning
第1実施形態では、シャッター閉状態で、透明窓11aが清掃部材25で覆われているので、透明窓11aの飛散トナーによる汚れと、清掃部材25の先端部の飛散トナーによる汚れとの両方を同時に防ぐことができる。
In the first embodiment, since the
図6に示すように、これに対して、特許文献2に示されるシャッター機構では、シャッター閉状態で、透明窓11aと清掃部材11aのブラシ先端部とが飛散トナーの浮遊する空間に露出している。このため、飛散トナーの回り込みによる、透明窓11aの汚れと、清掃部材の汚れとを防ぐことができない。
On the other hand, as shown in FIG. 6, in the shutter mechanism disclosed in
図4に示すように、透明部材(11a)を開放する位置へ遮蔽部材(17)が移動したとき、清掃部材(25)が何にも当接していない。これにより、清掃部材25に付着した飛散トナーの一部が清掃部材25から振り落とされて、透明窓11aに対する清掃効果が少し回復する。
As shown in FIG. 4, when the shielding member (17) is moved to a position where the transparent member (11a) is opened, the cleaning member (25) is not in contact with anything. Thereby, a part of the scattered toner adhering to the cleaning
<実験1>
図7はシャッター閉状態における透明窓遮蔽率の説明図、図8は透明窓遮蔽率の違いによる透明窓のトナー汚染進行状態の説明図である。
<
FIG. 7 is an explanatory diagram of the transparent window shielding rate in the shutter closed state, and FIG. 8 is an explanatory diagram of the toner contamination progressing state of the transparent window due to the difference in the transparent window shielding rate.
図7に示すように、シャッター閉状態において、透明窓11aが清掃部材25に当接して遮蔽されている割合を、透明窓遮蔽率と呼ぶことにすると、透明窓遮蔽率は以下の式で表される。
透明窓遮蔽率=(透明窓11aと清掃部材25とが重なっている面積)/(透明窓の面積)
As shown in FIG. 7, when the ratio of the
Transparent window shielding rate = (area where
実験1では、シャッター閉状態における透明窓遮蔽率を異ならせて、透明窓のトナー汚染進行状態を比較した。
In
清掃部材25は、幅7mm×長さ10mmの清掃面を有する上述のブラシ材とし、濃度検知センサユニット10の透明窓11aの大きさは幅5mm×長さ10mmである。
The cleaning
図4に示すように、濃度検知センサユニット10の発光素子12の光量を固定(1.4V)とし、シャッター開状態の時に、トナー像を担持しない感光ドラム1表面の反射光量を受光素子(18:図2)により測定した。このとき、透明窓11aが飛散トナーで汚れていると、受光素子(18:図2)が検知する反射光量は小さくなる。
As shown in FIG. 4, the light quantity of the
図1に示すように、現像装置4内のトナー濃度を一定に保つことで、現像スリーブ41からのトナー飛散量を一定にした。シャッター17の開閉制御は、開状態が1秒、閉状態4秒として、トナー像を担持していない感光ドラム1表面の反射光量の推移を調べた。
As shown in FIG. 1, the toner scattering amount from the developing
図8に示すように、透明窓遮蔽率=0であるシャッター機構(特許文献1)に対して、シャッター閉状態において透明窓11aを清掃部材25で遮蔽するシャッター機構は、飛躍的に透明窓の汚れが少なくなっている。
As shown in FIG. 8, the shutter mechanism that shields the
<実験2>
図9はシャッター閉状態における透明窓と清掃部材の大小関係の説明図、図10は、透明窓と清掃部材の大小関係の違いによる透明窓のトナー汚染進行状態の説明図である。
<
FIG. 9 is an explanatory diagram of the size relationship between the transparent window and the cleaning member in the shutter closed state, and FIG. 10 is an explanatory diagram of the toner contamination progressing state of the transparent window due to the difference in size between the transparent window and the cleaning member.
図9に示すように、第1実施形態の濃度検知センサユニット(10:図2)において、清掃部材25の面積を変えて、最適な清掃部材25の面積を調べた。
As shown in FIG. 9, in the concentration detection sensor unit (10: FIG. 2) of the first embodiment, the area of the cleaning
清掃部材25は、幅7mmに固定した上述のブラシ材とし、長さを5mm〜15mmまで3段階に変えて検討を行なった。ただし、シャッター閉状態における清掃部材25の停止位置は、透明窓11aの中心と清掃部材25の平面の中心が一致するような位置である。
The cleaning
図1に示すように、実験1の検討と同様に、現像装置4内のトナー濃度を一定に保つことで、現像スリーブ41からのトナー飛散量を一定にした。シャッター17の開閉制御は、開状態が1秒、閉状態4秒として、トナー像を担持していない感光ドラム1表面の反射光量の推移を調べた。
As shown in FIG. 1, similarly to the examination in
図10に示すように、透明窓遮蔽率=1.0であっても、清掃部材25の大きさが透明窓11aより大き過ぎると、透明窓11aの汚れが多くなることが分かった。
As shown in FIG. 10, it was found that even when the transparent window shielding rate = 1.0, if the size of the cleaning
これは、シャッター閉状態において透明窓11aの外側へはみ出した清掃部材25が、飛散トナーによって汚れ、清掃部材25による透明窓11aの清掃能力が低下したためである。
This is because the cleaning
実験2においては、清掃部材25の移動方向の長さが透明窓11aの長さとほぼ等しい10mm〜12mmのとき、透明窓11aの汚れが最小になり、受光素子(18:図2)が検知する反射光量は多くなった。
In
なお、トナーの飛散量、ブラシの材質、濃度検知センサユニット10の種類によって清掃部材25の移動方向の最適な長さは異なる。
Note that the optimum length in the moving direction of the cleaning
第1実施形態では、現像装置4に対するトナー補給を制御するための濃度検知制御を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、他の画像形成条件を制御するために使用することも可能である。
In the first embodiment, the density detection control for controlling the toner replenishment to the developing
第1実施形態によれば、シャッターに清掃部材を付設した濃度検知装置において、トナー飛散による透明窓の汚れをより効果的に防ぐことで、長期に渡って安定的に正しい濃度を検知できる。 According to the first embodiment, in the density detection device in which the cleaning member is attached to the shutter, the correct density can be stably detected over a long period of time by effectively preventing contamination of the transparent window due to toner scattering.
<第2実施形態>
図11は第2実施形態における濃度検知センサユニットの説明図である。
Second Embodiment
FIG. 11 is an explanatory diagram of a density detection sensor unit in the second embodiment.
第2実施形態は、透明窓11aの周囲に平坦部を設けて、平坦部の面積に清掃部材25の面積を最適化している。それ以外の部分については第1実施形態と同様に構成されているので、図11中、第1実施形態と共通する構成には、図3と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
In the second embodiment, a flat portion is provided around the
図11に示すように、第2実施形態では、透明窓11aの周囲に透明窓11aと同一高さの平坦部11hを形成してある。そして、清掃部材25の移動方向の長さは、平坦部11hの端から端までの長さに揃えてある。
As shown in FIG. 11, in the second embodiment, a
1 像担持体(感光ドラム)
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
5 転写部材
10 濃度検知装置(濃度検知センサユニット)
11 ケーシング
11a 透明部材(透明窓)
11h 平坦部
12 発光素子
16 移動経路(シャッターカバー)
17 遮蔽部材(シャッター)
17g ラックギア
18 受光素子
20 駆動手段(シャッターモータ)
25 清掃部材
100 画像形成装置
110 制御手段(制御部)
1 Image carrier (photosensitive drum)
2 Charging
11
11h
17 Shielding member (shutter)
25
Claims (5)
前記像担持体に対して前記透明部材を開放する開放位置と前記像担持体に対して前記透明部材を遮蔽する遮蔽位置との間を一定の移動経路に沿って移動して前記像担持体に対して前記透明部材を遮蔽可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を駆動して、前記遮蔽部材を前記一定の移動経路に沿って移動させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御して、前記検知手段がトナー像を検知するときに前記遮蔽部材を前記開放位置に待機させ、前記検知手段がトナー像を検知しないときに前記遮蔽部材を前記遮蔽位置に待機させる制御手段と、を備えた濃度検知装置において、
前記遮蔽部材に配置されて、前記透明部材を含んで周囲よりも前記像担持体側に位置させた被清掃面を前記遮蔽部材の移動に伴って摺擦する清掃部材を備え、
前記清掃部材は、前記遮蔽部材が前記遮蔽位置で待機しているとき、前記遮蔽部材の移動方向における前記被清掃面の全長に渡って前記被清掃面と前記遮蔽部材との隙間を塞いでいることを特徴とする濃度検知装置。 Detection means for optically detecting the toner image carried on the image carrier through a transparent member;
The image bearing member to move along a predetermined path of movement between the shielding position for shielding the transparent member relative to said image bearing member and an open position for opening said transparent member to the front Kizo carrier A shielding member capable of shielding the transparent member ,
Driving means for driving the shielding member to move the shielding member along the fixed movement path;
And controls the pre-Symbol driving means, said detecting means to wait the shielding member when detecting the toner image to the open position, said shielding member when said detecting means does not detect the toner image on the shielding position A concentration detection device comprising a control means for waiting;
A cleaning member that is disposed on the shielding member and rubs with the movement of the shielding member a cleaning surface that includes the transparent member and is positioned closer to the image carrier than the surroundings;
The cleaning member closes a gap between the surface to be cleaned and the shielding member over the entire length of the surface to be cleaned in the moving direction of the shielding member when the shielding member is waiting at the shielding position. A density detector characterized by the above.
前記清掃部材が前記被清掃面に当接しない状態で前記遮蔽部材が待機するように、前記開放位置が設定されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の濃度検知装置。4. The concentration detection device according to claim 1, wherein the open position is set so that the shielding member waits in a state where the cleaning member does not contact the surface to be cleaned. .
前記像担持体に対して前記透明部材を開放する開放位置と前記像担持体に対して前記透明部材を遮蔽する遮蔽位置との間を一定の移動経路に沿って移動して前記像担持体に対して前記透明部材を遮蔽可能な遮蔽部材と、The image carrier is moved along a fixed movement path between an open position where the transparent member is opened with respect to the image carrier and a shielding position where the transparent member is shielded with respect to the image carrier. A shielding member capable of shielding the transparent member;
前記遮蔽部材を駆動して、前記遮蔽部材を前記一定の移動経路に沿って移動させる駆動手段と、Driving means for driving the shielding member to move the shielding member along the fixed movement path;
前記駆動手段を制御して、前記検知手段がトナー像を検知するときに前記遮蔽部材を前記開放位置に待機させ、前記検知手段がトナー像を検知しないときに前記遮蔽部材を前記遮蔽位置に待機させる制御手段と、を備える濃度検知装置において、The driving unit is controlled so that the shielding member stands by at the open position when the detection unit detects a toner image, and the shielding member stands by at the shielding position when the detection unit does not detect a toner image. A concentration detecting device comprising:
前記遮蔽部材に下向きに配置されて、前記透明部材を含んで周囲よりも前記像担持体側に位置させた被清掃面を前記遮蔽部材の移動に伴って、その上向きの面を摺擦させる清掃部材を備え、A cleaning member which is disposed downward on the shielding member and rubs the surface to be cleaned, which includes the transparent member and is positioned closer to the image carrier than the surroundings, as the shielding member moves. With
前記清掃部材は、前記遮蔽部材が前記遮蔽位置で待機しているとき、前記上向きの面の少なくとも一部を前記被清掃面に重ね合わせて前記被清掃面に当接し、The cleaning member is in contact with the surface to be cleaned by overlapping at least a part of the upward surface with the surface to be cleaned when the shielding member is waiting at the shielding position,
前記清掃部材は、前記遮蔽部材が前記開放位置で待機しているとき、前記遮蔽部材の移動方向における前記被清掃面から離れた位置にあることを特徴とする濃度検知装置。The concentration detection apparatus according to claim 1, wherein the cleaning member is located at a position away from the surface to be cleaned in the moving direction of the shielding member when the shielding member is waiting at the open position.
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