(57)【特許請求の範囲】
【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、基材にフッ素樹脂のフェルト表面層を形成したものであり、
前記フッ素樹脂のフェルト表面層にシリコーンオイルを含浸させたことを特徴とする濃度検知装置。
【請求項２】
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記載の濃度検知装置。
【請求項３】
前記清掃部材が、前記支持部材上に設けられた軸を中心に揺動自在に装着されていて、前記軸を中心に揺動して前記検知面を摺動するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の濃度検知装置。
【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オーバ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２または３に記載の濃度検知装置。
【請求項５】
前記シリコーンオイルが、アミノ変性され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。
【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、基材にフッ素樹脂のフェルト表面層を形成したものであり、前記フッ素樹脂のフェルト表面層にシリコーンオイルを含浸させた点に特徴がある。
【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
【図１】
0003664206.tif 000002
【図２】
0003664206.tif 000003
【図３】
0003664206.tif 000004
【図４】
0003664206.tif 000005
【図５】
0003664206.tif 000006
【図６】
0003664206.tif 000007
【図７】
0003664206.tif 000008