(57)【要約】【課題】塞き止め体によるトナーの塞き止め過剰を回避することができる画像形成装置、カートリッジ、および清掃器を提供する。【解決手段】塞き止め体２３を５つの塞き止め部分２３１〜２３５に分割して各々に超音波振動子Ｖｉｂを付ける。両端の塞き止め部分２３１、２３５については、他の塞き止め部分よりも多い数の超音波振動子を付けて、大きく振動させることができるようにする。制御部１Ａが、画像濃度からトナー溜りのトナーの量の増減を知得して超音波振動子Ｖｉｂを塞き止め部分ごとに個別に振動させてトナー溜り内のトナーの凝集をほぐして排出を促し、トナー溜りにおけるトナー量を適量に保つ。【選択図】        図３
2010224040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に像を形成する像形成部と、
前記像保持体の表面に形成された像を被転写体へと転写する転写器と、
前記像保持体の、前記転写器によって前記像が前記被転写体へと転写された後の表面に沿って延びた、該表面に接して該表面上の付着物を該表面から取り除く清掃部材と、
前記清掃部材によって取り除かれた付着物が該清掃部材から移動してきて収容される収容槽と、
前記清掃部材が延びた方向に沿う方向に延びた、該清掃部材と前記収容槽との間を遮って、該清掃部材から該収容槽へと向かう付着物を該清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
前記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に付けられた、各々が振動する複数の振動器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の振動器が、前記塞き止め体が延びた方向における端部では央部よりも振動器どうしの間隔が狭いものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の振動器が、前記塞き止め体が延びた方向における端部では央部よりも振動器の振動が強いものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を、前記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について直接あるいは間接に知得する増減知得部と、
前記増減知得部によって付着物の増加が知得された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に付けられた、該塞き止め体の歪みに応じた信号を出力する複数の歪センサと、
前記複数の歪みセンサそれぞれから出力された信号に基づいて、前記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について、前記塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を判定する増減判定部と、
付着物が増加したと前記増減判定部によって判定された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に光を照射し、該各位置で反射された各反射光の、該塞き止め体の歪みの増減に応じた変化を検出する歪み計と、
前記歪み計による検出結果に基づいて、前記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について、該塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を判定する増減判定部と、
付着物が増加したと前記増減判定部によって判定された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像形成部によって形成される像を表わした画像データを入手し、前記塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を、前記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について、該画像データが表わした像の濃度を求めることで知得する増減知得部と、
付着物が増加したと前記増減判定部によって判定された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に沿って延びた、該表面に接して該表面上の付着物を該表面から取り除く清掃部材と、
前記清掃部材によって取り除かれた付着物が該清掃部材から移動してきて収容される収容槽と、
前記清掃部材が延びた方向に沿う方向に延びた、該清掃部材と前記収容槽との間を遮って、該清掃部材から該収容槽へと向かう付着物を該清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
前記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に付けられた、各々が振動する複数の振動器とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項９】
前記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に付けられた、該塞き止め体の歪みに応じた信号を出力する歪センサを備えたことを特徴とする請求項８記載のカートリッジ。
【請求項１０】
被清掃体の表面に沿って延びた、該表面に接して該表面上の付着物を該表面から取り除く清掃部材と、
前記清掃部材によって取り除かれた付着物が該清掃部材から移動してきて収容される収容槽と、
前記清掃部材が延びた方向に沿う方向に延びた、該清掃部材と前記収容槽との間を遮って、該清掃部材から該収容槽へと向かう付着物を該清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
前記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に付けられた、各々が振動する複数の振動器とを備えたことを特徴とする清掃器。
【請求項１１】
前記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に付けられた、該塞き止め体の歪みに応じた信号を出力する複数の歪センサを備えたことを特徴とする請求項１０記載の清掃器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、カートリッジおよび清掃器に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を保持する像保持体上に付着する、トナーや外添剤等といった付着物を清掃部材（例えばゴムのブレード）で除去するタイプの画像形成装置が知られている。また、このような清掃部材が備えられた画像形成装置の中には、清掃部材で除去した付着物を塞き止め体で清掃部材付近に一時的に塞き止めて清掃効果を高めているものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような画像形成装置の中には、塞き止め体に振動を与えてその塞き止め体で塞き止められているトナーの量が増えて凝集した場合にその凝集をほぐして、凝集していたトナーに流動性を与えて排出を促すものがある。（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６１１２５号公報
【特許文献２】特開平０３―２８８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、塞き止め体の付着物の塞き止め過剰を塞き止め体の各位置で回避することができる画像形成装置、カートリッジおよび清掃器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の画像形成装置は、
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面に像を形成する像形成部と、
上記像保持体の表面に形成された像を被転写体へと転写する転写器と、
上記像保持体の、上記転写器によって上記像が上記被転写体へと転写された後の表面に沿って延びた、その表面に接してその表面上の付着物をその表面から取り除く清掃部材と、
上記清掃部材によって取り除かれた付着物がその清掃部材から移動してきて収容される収容槽と、
上記清掃部材が延びた方向に沿う方向に延びた、その清掃部材と上記収容槽との間を遮って、その清掃部材からその収容槽へと向かう付着物をその清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体が延びた方向におけるその塞き止め体の各位置に付けられた、各々が振動する複数の振動器とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の画像形成装置は、
上記複数の振動器が、上記塞き止め体が延びた方向における端部では央部よりも振動器どうしの間隔が狭いものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の画像形成装置は、
上記複数の振動器が、上記塞き止め体が延びた方向における端部では央部よりも振動器の振動が強いものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の画像形成装置は、
上記塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を、上記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について直接あるいは間接に知得する増減知得部と、
上記増減知得部によって付着物の増加が知得された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の画像形成装置は、
上記塞き止め体が延びた方向におけるその塞き止め体の各位置に付けられた、その塞き止め体の歪みに応じた信号を出力する複数の歪センサと、
上記複数の歪みセンサそれぞれから出力された信号に基づいて、上記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について、上記塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を判定する増減判定部と、
付着物が増加したと上記増減判定部によって判定された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の画像形成装置は、
上記塞き止め体が延びた方向におけるその塞き止め体の各位置に光を照射し、その各位置で反射された各反射光の、その塞き止め体の歪みの増減に応じた変化を検出する歪み計と、
上記歪み計による検出結果に基づいて、上記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について、その塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を判定する増減判定部と、
付着物が増加したと上記増減判定部によって判定された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の画像形成装置は、
上記像形成部によって形成される像を表わした画像データを入手し、上記塞き止め体によって塞き止められている付着物の増減を、上記複数の振動器それぞれが付けられた各位置について、その画像データが表わした像の濃度を求めることで知得する増減知得部と、
付着物が増加したと上記増減判定部によって判定された位置に付けられた振動器を振動させる振動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載のカートリッジは
表面に像が形成されてその像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面に沿って延びた、その表面に接してその表面上の付着物をその表面から取り除く清掃部材と、
上記清掃部材によって取り除かれた付着物がその清掃部材から移動してきて収容される収容槽と、
上記清掃部材が延びた方向に沿う方向に延びた、その清掃部材と上記収容槽との間を遮って、その清掃部材からその収容槽へと向かう付着物をその清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体が延びた方向におけるその塞き止め体の各位置に付けられた、各々が振動する複数の振動器とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載のカートリッジは、
上記塞き止め体が延びた方向における該塞き止め体の各位置に付けられた、その塞き止め体の歪みに応じた信号を出力する歪センサを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項１０記載の清掃器は、
被清掃体の表面に沿って延びた、その表面に接してその表面上の付着物をその表面から取り除く清掃部材と、
上記清掃部材によって取り除かれた付着物がその清掃部材から移動してきて収容される収容槽と、
上記清掃部材が延びた方向に沿う方向に延びた、その清掃部材と上記収容槽との間を遮って、その清掃部材からその収容槽へと向かう付着物をその清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体が延びた方向におけるその塞き止め体の各位置に付けられた、各々が振動する複数の振動器とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１１記載の清掃器は、
上記塞き止め体が延びた方向におけるその塞き止め体の各位置に付けられた、その塞き止め体の歪みに応じた信号を出力する複数の歪センサを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の画像形成装置によれば、塞き止め体による付着物の塞き止め過剰を塞き止め体の各位置で回避することができる。
【００１８】
請求項２の画像形成装置によれば、央部よりも過剰となり易い端部の付着物の塞き止め過剰を回避することができる。
【００１９】
請求項３の画像形成装置によっても、央部よりも過剰となり易い端部の付着物の塞き止め過剰を回避することができる。
【００２０】
請求項４の画像形成装置によれば、塞き止め体で塞き止められている付着物の増減に応じて付着物の排出を行なうことができる。
【００２１】
請求項５の画像形成装置によれば、塞き止め体の各位置における付着物の増減を正確に検知することができる。
【００２２】
請求項５の画像形成装置によれば、塞き止め体の歪を塞き止め体の動きに対して非干渉で検知することができる。
【００２３】
請求項７の画像形成装置によれば、塞き止め体で塞き止められている付着物の増減を、簡易な構成の割には正確に知得することができる。
【００２４】
請求項８のカートリッジによれば、塞き止め体で塞き止められている付着物の塞き止め過剰を塞き止め体の各位置で回避することができる。
【００２５】
請求項９のカートリッジによれば、塞き止め体の歪を簡易な構成で検知することができる。
【００２６】
請求項１０の清掃器によれば、塞き止め体で塞き止められている付着物の塞き止め過剰を塞き止め体の各位置で回避することができる。
【００２７】
請求項１１の清掃器によれば、塞き止め体の歪を簡易な構成で検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】清掃器２０の構成を示す図である。
【図３】図２の塞き止め体の構成を説明する図である。
【図４】画像の一例を示す図である。
【図５】画像の別の例を示す図である。
【図６】第２実施形態の清掃器の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態の塞き止め体の構成を説明する図である。
【図８】第３実施形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００３１】
図１に示すプリンタ１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態である。このプリンタ１は、感光体１０と、この感光体１０の表面に電荷を付与する帯電ロール１１と、外部から送信されてきた画像データに基づいた露光光（レーザ光）を生成する露光器１２と、トナーを含む現像剤を収容する現像器１３と、記録用紙を収容する用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置１７と、感光体１０の表面に保持されたトナー像を、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写器１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にトナー像を定着させる定着器１５と、感光体１０の表面を清掃する清掃装置２０とを有している。感光体１０、帯電ロール１１、および、清掃器２０は、プロセスカートリッジ１Ｂ内に設けられており、プロセスカートリッジ１Ｂはプリンタ１に対し交換可能に装着されている。現像器１３は、感光体１０に対向して回転しながら、現像剤を感光体１０との間の領域に搬送する現像ロール１３３を有している。
【００３２】
ここで、このプリンタ１における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。
【００３３】
図１に示すプリンタ１では、矢印Ａ方向に回転する感光体１０の表面に、帯電ロール１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいた露光光（レーザ光）が露光器１２により照射されることでこの表面には静電潜像が形成される。その後、現像器１３に収容されている現像剤が、現像ロール１３３の表面に供給されて現像ロール１３３と感光体１０との間の現像領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーにより、感光体１０の表面の静電潜像は現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写器１４により転写される。その後、トナー像を加熱および加圧する定着器１５により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。
【００３４】
感光体１０が、表面に像が形成されてその像を保持する、本発明にいう像保持体の一例に相当する。さらに、帯電ロール１１と露光器１２と現像器１３とが、本発明にいう像形成部の一例を構成している。また、プロセスカートリッジ１Ｂが本発明にいうカートリッジの一例に相当する。
【００３５】
感光体１０の、トナー像の転写を終えた部分に付着しているトナーは、矢印Ａの向きの回転おける転写器１４よりも下流側で帯電ロール１１よりも上流側、かつ感光体１０の回転中心に沿った全幅にわたって先端が接触した清掃部材２１を備える清掃器２０により、感光体１０表面から掻き落とすように除去され、除去されたトナーは清掃器２０内の収容槽２２に回収される。この清掃器２０の清掃部材２１は、ゴム製の板状の部材で構成され清掃器２０の壁２２Ａに固定されている。
【００３６】
なお、清掃器２０では、感光体１０に付着している付着物としてトナー以外に外添剤等も清掃部材２１で除去されて回収されるが、付着物の多くはトナーが占めるので、以下では付着物の代表としてのトナーの除去回収について説明する。詳細は後述するが、本実施形態の清掃器２０には、清掃部材２１による感光体１０の表面に残留するトナーの清掃能力を高めるために、清掃部材２１と収容槽２２との間を遮って、その清掃部材２１から収容槽２２へと向かうトナーを清掃部材２１側に一時的に塞き止める塞き止め体２３が配備されている。このように塞き止められたトナーは、清掃部材２１と塞き止め体２３との間でトナー溜りを形成する。そしてトナー溜りのトナーが増えてくると、塞き止め体２３の撓みによってトナーが収容槽２２へとあふれ出る。このトナー溜りのトナーがあまり過剰になると、トナー溜り内のトナーが凝集してクリーニング性の低下が生じることがあるので塞き止め体にはその凝集をほぐしてトナーに流動性を与えるための超音波振動子が複数付けられている。クリーニング性の低下が生じると、清掃部材２１からトナーや外添剤がすり抜けて帯電ロール１１に付着し帯電の不均一による画質劣化を生じる恐れがある。また、トナー溜りでのトナーの凝集は、感光体の動きを妨げる場合もある。
【００３７】
ここまで説明してきたこのプリンタでは、内部の各種の動作が制御部１Ａによって統括的に制御されている。この図１には制御部１Ａがこのプリンタの動作を統括的に制御していることを示すために、感光体駆動回路１８に指示して感光体１０の回転を制御することが示されている。この感光体駆動回路１８は制御部１Ａの指示に従って不図示のモータを駆動して感光体１０を回転させている。この感光体の回転を制御する制御部１Ａにも露光器１２に供給される画像データが供給されており、この制御部１Ａはその画像データが表わす像の濃度を算出し、その像の濃度に応じて、塞き止め体に付けられている超音波振動子Ｖｉｂを振動させてトナーの凝集をほぐし、これによりトナー溜り内のトナーに流動性を与えて排出を促してトナー溜りのトナーの量を適量にする制御を実施する。
【００３８】
尚、このプリンタ１は、モノクロ画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。またこの実施形態では感光体が本発明にいう像保持体の一例に相当するが、本発明にいう像保持体は中間転写ベルト等であっても良い。
【００３９】
図２、図３は、清掃器２０の構成および動作を説明する図である。
【００４０】
図２には、清掃器２０の側面図が示されており、図３には、清掃器２０が備える塞き止め体２３を正面から見た正面図が示されている。
【００４１】
なお図３では、図１のプリンタなどに代表される画像形成装置には感光体や清掃部材や塞き止め体を保持する機構がそれらの両端側に設けられることが多く、トナー溜りに塞き止められているトナーの量は、感光体１０の中央部よりも端部の方が多くなって過剰となりやすいとして、塞き止め体２３の端の方では超音波振動子Ｖｉｂのどうしの間隔が狭められている例が示されている。また詳細は後述するが、本実施形態では塞き止め体を複数（ここでは一例として５つ）の塞き止め部分２３１〜２３５に分割して各塞き止め部分に付けた超音波振動子Ｖｉｂの振動を画像の各箇所のトナー濃度に応じて制御する構成を採用している。
【００４２】
図２、図３を参照して図１の清掃器２０の構成を説明する。  
【００４３】
塞き止め体２３は、清掃部材２１が延びた方向に沿う方向（即ち図３の左右方向）に延びている。また、塞き止め体２３は自らが延びた方向に並んだ５つの塞き止め部分２３１〜２３５を有する。この塞き止め体２３の各塞き止め部分２３１〜２３５は、前述した様にＰＥＴ樹脂で構成されており、図２に示す様に清掃器２０の壁２２Ａを貫通しその壁２２Ａに両側を挟まれた格好で固定されている。図３に示す様に各塞き止め部分２３１〜２３５には、１つあるいは複数の超音波振動子Ｖｉｂが間隔を空けて並べて付けられている。超音波振動子Ｖｉｂは、超音波パルス信号の入力を受けて電歪効果によって伸縮振動を生じるものである。塞き止め体２３が５つの塞き止め部分２３１〜２３５に分割された構造により、各超音波振動子Ｖｉｂの振動は、その超音波振動子Ｖｉｂが付けられた塞き止め部分には確実に伝わるが他の塞き止め部分には伝わりにくくなっている。また、５つの塞き止め部分２３１〜２３５のうち両端の塞き止め部分２３１，２３５には、他の塞き止め部分２３２〜２３４に付けられている超音波振動子Ｖｉｂの数（この例では１つ）よりも多く（この例では３つ）の超音波振動子Ｖｉｂが付けられている。これにより、両端の塞き止め部分２３１，２３５では、他の塞き止め部分２３２〜２３４で生じる振動よりも強い振動が生じることとなる。  
【００４４】
図２には、制御部１Ａが指示して超音波振動子Ｖｉｂを駆動させる駆動回路２４が示されている。この駆動回路２４は、５つの塞き止め部分２３１〜２３５についてそれぞれ個別に超音波振動子Ｖｉｂを駆動させるものであり、具体的には駆動回路２４は制御部１Ａが指示した超音波振動子Ｖｉｂに超音波パルス信号を入力する。
【００４５】
図２に示す制御部１Ａが駆動回路２４に指示して超音波振動子Ｖｉｂを振動させると、その振動する超音波振動子Ｖｉｂが付けられている塞き止め部分２３１〜２３５によって塞き止められているトナーの凝集が振動でほぐされトナーに流動性が与えられて塞き止め体２４の下方から適切に排出される。ここで、例えば、超音波振動子Ｖｉｂが振動していない状態である程度濃度の高い画像が連続して形成された場合は、清掃部材２１から移動してくるトナーの量が増えてＰＥＴ製の塞き止め体２３の撓みによる塞き止め体の下方からのトナー排出ではトナーの排出量が不足して、トナー溜まりのトナーの量が増加する。こうしてトナー溜りのトナー量が増加してある程度の量に達すると塞き止め体２３によってトナー溜り内のトナーに圧力が加えられてトナー溜り内のトナーが凝集し始める。
【００４６】
図４は画像の一例を示す図であり、図５は画像の別の例を示す図である。
【００４７】
図４、図５には、感光体１０上に形成される画像の例が示されている。但し、これらの図に示されている例は実際的な例ではなく、トナーの凝集などを説明するための便宜的な画像である。これら図４、図５の横方向は、清掃部材２１が延びている方向に相当し、縦方向は、回転で感光体１０の周面が移動する方向に相当する。また、図４、図５に示す画像Ｉ，Ｉ１中でハッチングが施された箇所は画像濃度が高い。つまり、図４に示す画像Ｉでは、清掃部材２１が延びている方向の各位置で濃度が均一となっており、図５に示す画像Ｉ１では、清掃部材２１が延びている方向の途中で部分的に濃度が高くなっている。
【００４８】
例えば、図４に示す画像Ｉが形成されると、図２、図３に示す塞き止め体２３全体にわたってトナー溜りのトナーの量が増加する。また、例えば、図５に示す画像Ｉ１が形成されると、図３に示す５つの塞き止め部分のうち左から２番目の塞き止め部分２３２に対応する領域の濃度が高くて、その塞き止め部分２３２が塞き止めているトナーの量が増加する。図４、図５のいずれの場合であっても、トナー溜りのトナーの量が増えて過剰になると、その過剰となった部分ではトナー溜り内のトナーが清掃部材２１付近に凝集してクリーニング性が低下する。その結果トナーや外添剤が清掃部材２１からすり抜けて帯電ロールに付着して帯電の不均一による画質劣化の原因となりうる。また、トナーの凝集は、感光体１０の回転の負荷となって感光体１０の回転を妨げる場合もある。
【００４９】
そこで、図１に示す制御部１Ａは露光器１２に供給されているのと同じ画像データを入手し、その画像データが表わした像の濃度を求めてその濃度に基づいて、塞き止め体２３によって塞き止められるトナー溜りの各塞き止め部分２３１〜２３５に対応する箇所のトナーの増減を間接に知得している。即ち、画像データが表した像の濃度が高い部分があると、その部分の現像に要するトナーの消費が多く、像の転写後に残る残留トナー（および外添剤等）も多くなって、清掃器２０で除去されて回収されるトナー量も多くなるので、トナー溜りのトナーの量は増加する。逆に、像の濃度が低い部分があると、トナーの消費が少なく、残留トナー（および外添剤等）も少なくなって、清掃器２０で除去されて回収されるトナー量も少なくなるのでトナー溜りのトナーの量は少なくなる。
【００５０】
制御部１Ａでは、このように画像の各塞き止め部分２３１〜２３５に対応する領域の濃度を求めて各塞き止め部分２３１〜２３５に対応する箇所ごとのトナー量の増減を知得し、駆動回路２４に指示してその駆動回路２４に５つの塞き止め部分２３１〜２３５それぞれに付けられている超音波振動子Ｖｉｂを適宜に振動させてトナー溜り内のトナーの凝集をほぐす。これによりトナーに流動性が与えられてトナーが自ずと適宜に排出されてトナー溜り内のトナーの量が常時適量に保たれる。その結果、清掃部材２１と感光体１０との間に適量のトナーが補填され補填されたトナーと清掃部材２１とにより感光体１０上のトナー（および外添剤等）の除去が適切に行なわれる。
【００５１】
ここで、制御部１Ａが像の濃度に基づいて駆動回路２４に超音波振動子Ｖｉｂを振動させてどのようにトナー溜りの量を適量に調節するかを詳細に説明する。
【００５２】
以降においては、トナー溜りが形成されていない初期状態ではいずれの超音波振動子Ｖｉｂも止まっているものとして説明する。
【００５３】
図２に示す制御部１Ａは、その初期状態にあるときには、トナー溜りにはトナーがまだ溜まっていないので画像ごとの画像データに基づいて求めた像の濃度を各塞き止め部分２３１〜２３５に対応する領域ごとに積算していく処理を実行する。制御部１Ａは、各塞き止め部分２３１〜２３５ごとの積算量が、予め決められた積算量を表わす濃度よりも低濃度であることを知得しているうちは、トナー溜り内のトナーがまだ適量になっていないとして５つの超音波振動子Ｖｉｂすべてを振動させずにそのままの状態を維持させる。つまり、制御部１Ａはトナー溜りのトナーの量が適量になるまでは超音波振動子Ｖｉｂを振動させずにそのままの状態を維持させてトナー溜りに入る量を増加させる。トナー溜りのトナー量が適量になるまでは、塞き止め体２３の下方からのトナー排出はほとんど生じない。
【００５４】
そして、制御部１Ａは、連続して画像が形成されて各回の像の濃度の、各塞き止め部分２３１〜２３５の積算値がトナー溜りの適量に対応する積算値になったことを知得したときには、トナー溜りのトナーの量が適量になったとして次の画像形成からは画像データに基づいて求めた濃度に基づいて駆動回路２４に指示して各超音波振動子Ｖｉｂを個別に振動させてトナー溜りのトナーの量を適量にする制御を実行する。
【００５５】
制御部１Ａは、画像データに基づいて求めた像の濃度が予め決められた標準の濃度よりも低いことを知得した場合には、各超音波振動子Ｖｉｂが止まっている状態をさらに維持する。上記の標準の濃度とは、清掃部材２１で掻き取られたトナーがトナー溜りに入る量と、超音波振動子Ｖｉｂによる促進無しで塞き止め体２３の下方を移動して出て行くトナーの量とがほぼ同じ量になる濃度をいう。つまり、この標準濃度までは、塞き止め体２３の撓みによって適切なトナー排出が行なわれる。
【００５６】
ここで、制御部１Ａが、例えば図４に示す走行パターンを持つ画像Ｉの画像形成が行なわれて画像の濃度が塞き止め体の全体にわたって標準の濃度よりも高くなることを知得した場合には、トナー溜りのトナーが過剰になるとして駆動回路２４に指示してすべての超音波振動子Ｖｉｂを予め決められた時間だけ振動させてトナー溜り内に凝集したトナーをほぐしてトナーに流動性を与えトナーを排出させる。超音波振動子Ｖｉｂが一旦振動させられた後は、しばらくはトナーの流動性は保たれトナー量も適量に保たれているものとして、制御部１Ａは超音波振動子Ｖｉｂの休止期間を設ける。その休止期間を経た後で標準の濃度よりも高い濃度の画像を制御部１Ａが再び知得した場合には超音波振動子Ｖｉｂが再度振動させられる。
【００５７】
このとき本実施形態では、端部の塞き止め部分２３１，２３５に付けられている超音波振動子Ｖｉｂの振動時間は央部の塞き止め部分２３２〜２３４に付けられている超音波振動子Ｖｉｂの振動時間よりも長い時間に決められている。このように異なる振動時間の設定と、図３に示した様に端部の塞き止め体２３１，２３５について超音波振動子Ｖｉｂが３つ付けられている構成とにより、塞き止め体２３の端部では央部よりも強くかつ長く振動することとなり、凝集しやすい端部のトナーが央部よりも効果的にほぐされる。
【００５８】
このように制御部１Ａは、図４に示すように、形成される像の濃度が清掃部材２１が延びる方向全体にわたって標準の濃度を超えてトナー溜りのトナーの量が増加する傾向にあることを知得した場合には、すべての超音波振動子Ｖｉｂを振動させてトナー溜り内の凝集をほぐしてトナーに流動性を与え排出を促しトナー溜りから収容槽２２へと移動するトナーの量を増やしてトナー溜りのトナーの量を適量に保つ。逆に像の濃度が低くてトナー溜りのトナーの量が減る傾向にあることを知得した場合には、超音波振動子Ｖｉｂすべてを振動させずにトナー溜りに入る量を増やしてトナーの量を適量に保つ。
【００５９】
また、制御部１Ａが、例えば図５に示す走行パターンを持つ画像Ｉ１の画像形成が行なわれて局部的に標準の濃度よりも高くなるところがあることを知得した場合は、その局部的に濃度が高い箇所に対応する塞き止め部分２３２周辺のトナー溜りのトナーが過剰になるとして駆動回路２４に指示して、その塞き止め部分２３２に付けられている超音波振動子Ｖｉｂを予め決められた時間だけ振動させてトナー溜り内に凝集したトナーをほぐしてトナーに流動性を与え排出させる。
【００６０】
このように制御部１Ａは、形成される像の濃度が標準の濃度を超えてトナー溜りのトナーの量が増加する傾向にあることを知得した場合には、標準の濃度を超えている箇所について超音波振動子Ｖｉｂを振動させてトナー溜り内の凝集をほぐしてトナー溜りから収容槽２２へと移動するトナーの量を増やしてトナー溜りのトナーの量を適量に保つ。逆に像の濃度が低くてトナー溜りのトナーの量が減る傾向にあることを知得した場合には、超音波振動子をいずれも振動させずにトナー溜りに入る量を増やしてトナーの量を適量に保つ。
【００６１】
こうして、各塞き止め部分に対応する領域ごとに、トナー溜りのトナーの量の増加減少に相当する像濃度の増加減少に応じて、制御部１Ａが駆動回路２４に指示して超音波振動子Ｖｉｂを振動させたりその振動を停止させたりするとトナー溜りのトナーの量が適量に保たれ、感光体１０に接するゴム製の板状の清掃部材２１の先端と感光体１０との間には適量のトナーが補填されることとなる。その結果、感光体１０上のトナー（および外添剤等）は清掃部材２１の先端からすり抜けられずに確実に除去されるし、感光体１０の回転負荷の増大は回避される。
【００６２】
この実施形態においては、制御部１Ａが、本発明にいう増減知得部の一例に相当し、また振動制御部の一例にも相当する。また、超音波振動子Ｖｉｂが、本発明にいう振動器の一例に相当する。また、上記実施形態では塞き止め体が５つの塞き止め部分を有する例を示したが、本発明にいう塞き止め体は分割されていない一体のものであっても良いし、塞き止め部分に分割されている場合でも、塞き止め部分は５つより多くても少なくても良い。
【００６３】
以下、第２実施形態を説明する。
【００６４】
図６、図７は、第２実施形態を示す図である。
【００６５】
図６が第１実施形態の図２に対応し図７が第１実施形態の図３に対応する。
【００６６】
第２実施形態では、トナー溜まりのトナー量を制御する方式が第１実施形態とは異なっている。以下では、第１実施形態との共通部分については説明を省略し、第１実施形態と相違している清掃器２０Ａおよびトナー量制御に着目した説明を行う。
【００６７】
図６には、第２実施形態の清掃器２０Ａの側面図が示されており、図７には、清掃器２０Ａが備える塞き止め体２３を正面から見た正面図が示されている。
【００６８】
塞き止め体２３が有する各塞き止め部分２３１〜２３５の、清掃部材２１とは反対側の側面には、歪みセンサＳ１が貼り付けられている。この歪みセンサＳ１は、塞き止め体２３の撓み（即ち歪みの一種）によって自らも歪み、その歪みの大きさに応じた大きさの信号を出力する。また、この第２実施形態では５つの塞き止め部分２３１〜２３５に対し５つの超音波振動子Ｖｉｂ１が１つずつ付けられている。
【００６９】
本実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、制御部１Ａによって超音波振動子Ｖｉｂ１の振動の強さが歪みセンサからの出力信号の大きさに応じた強さに制御される。
【００７０】
図１に示す制御部１Ａは、塞き止め体２３の各塞き止め部分２３１Ｂ〜２３５Ｂに貼り付けられている各歪みセンサＳ１からの出力信号に基づいて、各塞き止め部分周辺のトナー溜りのトナーの増減を直接に知得している。上述したように、歪みセンサＳ１は、自らの歪みの大きさに応じた大きさの信号を出力する。また、歪みセンサＳ１の歪みは塞き止め体３３の歪みによって生じるものである。この塞き止め体２３の歪みは、塞き止め体３３によって塞き止められたトナーの圧力によって生じている。従って歪みセンサＳ１からの出力信号の大きさはトナーの圧力の大きさを表しており、出力信号の大きさの増減は各塞き止め部分周辺のトナー量の増減を表していることとなる。
【００７１】
そして制御部１Ａでは、５つの歪みセンサＳ１の出力信号の大小に応じた指示を駆動回路２４に出してその駆動回路２４に５つの超音波振動子Ｖｉｂ１を個別に駆動させる。但し、この第２実施形態における振動の強さは、第１実施形態における振動の強さとは異なり、後述するように連続的な調整となっている。
【００７２】
ここで、制御部１Ａが塞き止め体の各塞き止め部分２３１〜２３５に付けられている５つの歪みセンサＳ１の出力信号に基づいて各塞き止め部分２３１〜２３５に付けられている超音波振動子Ｖｉｂ１それぞれをどのように振動させるかを、図４、図５を参照して具体的に説明する。
【００７３】
ここでも、トナー溜りが形成されていない初期状態ではいずれの超音波振動子Ｖｉｂ１も止まっているものとして説明する。
【００７４】
制御部１Ａは、トナー溜りにトナーが溜まっていない初期状態のときには、５つの歪みセンサＳ１各々からの出力信号の大きさが最低レベルなので何もしない。つまり、制御部１Ａは、トナー溜りのトナーの量が適量になるまで超音波振動子Ｖｉｂ１を振動させずにそのままの状態を維持させてトナー溜りのトナー量を増加させる。
【００７５】
そして、制御部１Ａは、連続して画像が形成されてトナー溜りのトナーの量が適量になった後で塞き止め体２３に撓みが発生し始めて５つの歪みセンサＳ１のうちの少なくとも１つからの出力信号の大きさが増加し始めると、５つの歪みセンサＳ１からの出力信号それぞれに基づいてトナー溜りのトナーの増減を知得して、駆動回路２４に指示して５つの超音波振動子Ｖｉｂ１を個別に駆動させてトナー溜りのトナーの量を適量にする制御を実行する。
【００７６】
まず、制御部１Ａは、５つの歪みセンサＳ１からの出力信号それぞれが、予め決められた閾値を超えたかどうかを判定する。この閾値を超えないうちは、制御部１Ａは、駆動回路２４に指示せずにそのままの状態を更に維持させる。この閾値は、塞き止め体２３の撓みによる塞き止め体２３の下方からのトナー排出が円滑に行われているときの撓み量に相当する値である。塞き止め体２３に撓みが生じていても、このように塞き止め体２３の下方からのトナー排出が円滑に行われている間は、トナー溜りのトナー量は適量に保たれている。
【００７７】
この状態にあるときに図４に示す画像Ｉが連続的に形成されたとして以降説明する。
【００７８】
図４に示す画像画像Ｉが連続的に形成され始めると、５つの歪みセンサＳ１からの出力信号各々の大きさが時間の経過にしたがって予め決められた閾値を超える。制御部１Ａは、各歪みセンサの出力信号の大きさ各々がその閾値を超えたときに駆動回路２４に指示して、各塞き止め部分に付けられている超音波振動子Ｖｉｂ１各々を５つの歪みセンサの出力信号それぞれの大きさに応じた強さで振動させて、トナー溜り内に凝集したトナーをほぐしてトナーに流動性を与えて塞き止め体の下方から排出させる。具体的には、制御部１Ａは、駆動回路２４から超音波振動子Ｖｉｂ１に入力される超音波パルス信号のパルス高を指定し、歪みセンサの出力信号が大きいほど高いパルス高を指定する。また、制御部１Ａは、５つの塞き止め部分のうち端部の塞き止め部分２３１，２３５に付けられている超音波振動子Ｖｉｂ１に入力される超音波パルス信号のパルス高については、央部の塞き止め部分２３２〜２３４に付けられている超音波振動子Ｖｉｂ１に入力される超音波パルス信号のパルス高よりも高めに指定する。これにより、端部の塞き止め部分２３１，２３５に付けられている超音波振動子Ｖｉｂ１は、央部の塞き止め部分２３２〜２３４に付けられている超音波振動子Ｖｉｂ１よりも強く振動し、凝集が生じやすい端部のトナーが央部よりも効果的にほぐされる。
【００７９】
このように超音波振動子Ｖｉｂ１の振動でトナーがほぐされて流動性が与えられることで、トナー溜りから収容槽２２へと移動するトナーの量が増加する。その結果、トナー溜りのトナー量は減少し始める。
【００８０】
そして制御部１Ａが、５つの超音波振動子Ｖｉｂ１を振動させた後において歪みセンサの出力信号の大きさが低下して上記歪みセンサＳ１から出力される出力信号の大きさが上記の閾値よりも小さくなったこと、即ちトナー溜りのトナーが十分に減少したことを知得した場合には、超音波振動子Ｖｉｂ１の振動を停止させてトナー溜りのトナー量を増加させる。
【００８１】
このように制御部１Ａは、歪みセンサＳ１の出力信号に基づいてトナー溜りにおけるトナー量の増加を知得した場合には、超音波振動子Ｖｉｂ１を歪みセンサＳ１の出力信号の大きさに応じた強さで振動させてトナー溜り内の凝集をほぐしてトナーに流動性を与えてトナー溜りから収容槽２２へと移動するトナーの量を増やしてトナー溜りのトナーの量を適量に保つ。逆に歪みセンサＳ１の出力信号に基づいてトナー溜りにおけるトナー量の減少を知得した場合には、超音波振動子Ｖｉｂ１を振動させずにトナー溜りに溜まる量を増やしてトナーの量を適量に保つ。
【００８２】
また、制御部１Ａが、例えば図５に示す画像Ｉ１の画像形成が行なわれていて、図７の左から２つ目の塞き止め部分２３２に付けられている歪みセンサＳ１からの出力信号が上記閾値を超えたと判定した場合には、その塞き止め部分２３２に付けられている超音波振動子Ｖｉｂ１を歪みセンサＳ１からの出力信号の大きさに応じた強さで振動させてトナー溜り内に凝集したトナーをほぐしてトナーに流動性を与えて排出を促す。
【００８３】
このように制御部１Ａが５つの歪みセンサＳ１からの出力信号に応じて５つの超音波振動子それぞれを適宜に振動させるとトナー溜りのトナー量が適宜に増加減少して適量が保たれる。トナー溜りのトナー量が適量に保たれると、感光体１０に接するゴム製の板状の清掃部材２１の先端と感光体１０との間に適量のトナーが補填されることとなる。その結果、感光体１０上のトナー（および外添剤等）は清掃部材２１の先端からすり抜けられずに確実に除去されるし、感光体１０の回転負荷の増大は回避される。この第２実施形態では、５つの歪みセンサＳ１の出力信号の出力変化に応じた強さで各超音波振動子Ｖｉｂ１を振動させるので、どのような濃度分布の画像形成であってもトナー溜まりのトナー量は適量に保たれる。
【００８４】
この第２実施形態においては、制御部１Ａが、本発明にいう増減知得部の一例に相当する。また制御部１Ａは、増減判定部および駆動制御部を兼ねた一例にも相当する。
【００８５】
図８は、第３実施形態を示す図である。
【００８６】
この第３実施形態は、図３に示す歪みセンサＳ１の代わりにレーザ変位計ＬＭが用いられている以外は、第２実施形態の構成と同じである。
【００８７】
レーザ変位計ＬＭは、塞き止め体２３にレーザ光を照射し、その塞き止め体２３で反射された反射光を受光素子で受光し、受光量の大きさに応じた大きさの信号を出力するものである。図示は省略されているが、受光素子による受光箇所は、塞き止め体２３に撓みが生じていないときに反射光が到達する箇所となっている。反射光の到達位置は、塞き止め体２３の撓み（即ち変位や歪みの一種）が増えるほど受光素子の位置からずれていくことになり、受光素子による受光量は、塞き止め体２３の撓みが増えるほど減少してレーザ変位計ＬＭの出力信号の大きさも減少する。このレーザ変位計ＬＭを用いると、塞き止め体２３の動きに影響を与えることなく（即ち動きに非干渉で）塞き止め体２３の歪が正確に検出される。
【００８８】
第３実施形態では、このようなレーザ変位計ＬＭを図６、図７の歪センサＳ１の代わりに用いて、そのレーザ変位計ＬＭによる検出結果に基づいて制御部１Ａが、塞き止め体２３によって塞き止められているトナー溜りのトナーの増減を各塞き止め部分ごとに直接に知得する。
【００８９】
この第３実施形態では、制御部１Ａが本発明にいう増減知得部の一例に相当し、また本発明にいう増減判定部の一例にも相当する。またレーザ変位計が本発明にいう歪み計の一例に相当する。
【００９０】
尚、以上の実施形態では、本発明の画像形成装置の一例としてプリンタを例に挙げて説明したが、本発明の画像形成装置は複写機であってもよく、またファクシミリ等でもあっても良い。また、本実施形態では、本発明にいう振動器の一例として超音波振動子を備えているが、本発明にいう振動器は、偏心モータや電磁リレーなどであっても良い。
【００９１】
最後に実施例を掲げておく。
【００９２】
実機走行試験として、富士ゼロックス社製のプリンタ（駆動速度２２０ｍｍ／ｓｅｃ）をベースに用いて清掃器を改造した改造機で、温度２８℃、相対湿度８５％ＲＨの環境下で、図４、図５に示す画像Ｉ、Ｉ１（ハッチングの部分の画像密度３０％）を１００枚ごとに形成して感光体を１００万回転させる走行試験を実施した。その後で環境温度を１０℃、相対湿度を１５％ＲＨに変更して、全面ハーフトーン画質２０％および３０％の画像を形成させてそのハーフトーン画質の画像上に濃淡筋が発生するかどうかを目視で確認した。
【００９３】
＜実施例１＞
図１〜図３に示す構成のプリンタを上記改造機に適用した結果、帯電不良に起因する濃淡筋は全く発生しなかった。
【００９４】
＜実施例２＞
図３の構成において端部の超音波振動子Ｖｉｂが１つしかないプリンタを上記改造機に適用した結果、帯電不良に起因する濃淡筋が両端部で軽微に発生した。
【００９５】
＜比較例１＞
図１〜図３に示す構成のプリンタから超音波振動子Ｖｉｂを取り除いたプリンタで実機走行試験を実施した結果、帯電不良に起因する濃淡筋が全面に発生した。特に、図５に示す画像Ｉ１中の高濃度部分に対応する箇所で濃淡筋が目立った。
【符号の説明】
【００９６】
１    プリンタ
１Ａ  制御部
１Ｂ  プロセスカートリッジ
１０  感光体
１１  帯電ロール
１２  露光器
１３  現像器
１４  転写器
１５  定着器
１６  用紙カセット
１７  用紙搬送装置
２０  清掃器
２１  清掃部材
２２  収容槽
２３  塞き止め体
Ｖｉｂ  Ｖｉｂ１  超音波振動子
【図１】
2010224040.tif 000003
【図２】
2010224040.tif 000004
【図３】
2010224040.tif 000005
【図４】
2010224040.tif 000006
【図５】
2010224040.tif 000007
【図６】
2010224040.tif 000008
【図７】
2010224040.tif 000009
【図８】
2010224040.tif 000010