(57)【要約】【課題】  フォトインタラプタ表面へのトナー粉塵の堆積を防いでセンサー誤検知をなくすことを、バイアス電流に頼らずに遮光フラグとの摩擦を利用した簡単な構成で実現する。【解決手段】  位置検出手段であるフォトインタラプタと遮光フラグ及びフォトインタラプタ近傍に配置された毛ブラシにおいて、遮光フラグの稼動によって毛ブラシとの摺擦で帯電後のトナーと同極の電荷極性の電荷を毛ブラシに発生させ、同極電荷による反発力を利用して浮遊するトナー粉塵をフォトインタラプタから遠ざける。【選択図】  図１
2009271113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置検出手段である光センサー素子及び遮光フラグと遮光フラグとの摺擦により電荷を発生する毛ブラシによって構成され、帯電後のトナーと反発する電荷極性の電荷を与える電荷付与手段を持つセンサー装置を備えることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
【請求項２】
位置検出手段である光センサー及び遮光フラグと静電気除去機能を持つ毛ブラシによって構成され、毛ブラシと遮光フラグとの摺擦によって発生する静電気を除去する手段を持つセンサー装置を備えることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
【請求項３】
フォトインタラプタ検知部に遮光フラグが出入りする事により発生する信号の変化を検知信号として出力する機構を持つことを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載の電子写真方式の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図４は、本実施例の画像形成装置の概略断面構成を示す。画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）に接続された原稿読み取り装置或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報に従って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材（記録用紙、プラスチックシート、布等）に形成することができる。
【０００３】
画像形成装置１００は、４連タンデム式の画像形成装置であり、複数の像形成手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢＫを有する。そして、転写装置５が備える中間転写体５１が図示矢印方向に移動して各画像形成部を通過する間に、中間転写体５１上に各画像形成部において各色の画像が重ねられる。そして、この中間転写体５１上で重ね合わされた多重トナー像を記録材Ｓに転写することで記録画像が得られる。
【０００４】
各画像形成ステーションの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションに属する要素であることを示すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括的に説明する。また、画像ステーション1つを抜き出して簡略化した図５を併用して説明する。
【０００５】
画像形成ステーションＰは、像担持体としてのドラム状の感光体（感光ドラム）１を有する。感光体１の外周には、帯電手段としての帯電器２、露光手段としての露光装置（本実施例ではレーザー露光光学系）３、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写装置５、クリーニング手段としてのクリーニング装置７、除電手段としての除電装置８が設けられている。転写装置５は、中間転写体としての中間転写ベルト５１を有する。中間ベルト５１は複数のローラに掛け回されて、図示矢印方向に回転（周回移動）する。又、中間転写ベルト５１を介して各感光体１に対向する位置には一次転写部材５２が配置されている。又、中間転写ベルト５１が掛け回されたローラのうち一つに対向する位置に二次転写部材５３が設けられている。
【０００６】
電子写真方式を用いた画像形成装置の画像形成部について、詳しく説明する。画像形成時には、先ず、画像担持体として一般的にドラム状とされている回転する感光体１の表面を帯電器２により一様に帯電させ、次いで、帯電した感光体１の表面を露光装置３によって画像情報信号に応じて走査露光し、感光体１上に静電潜像を形成する。感光体１に形成された静電潜像は、現像装置４を用いて現像剤中のトナーによりトナー像として顕像化する。そして、感光体１上に形成された顕像化されたトナー画像は、中間転写ベルト５１と感光体１とが当接する１次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１において、一次転写部材５２に印加される一次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト５１上に転写（一次転写）される。例えば、４色フルカラー画像の形成時には、第１の画像形成部ＰＹから順次に、各感光体１から中間転写ベルト５１上にトナー像が転写され、中間転写ベルト５１上に４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。そして、上記の一次転写プロセス後に感光体１上に残留したトナー等の付着物はクリーニング装置７によって回収され、さらに感光体１に残留した静電像は除電器８によって消去される。これにより、感光体1は次の画像形成プロセスに備える。
【０００７】
現像装置４から供給されたトナーによって感光体１で顕在化されたトナー像はその際、消費されたトナー量に応じてホッパー２０から補給剤が現像装置４へと供給される。現像装置４としては、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備えた2成分現像剤を使用するものがある。特に、カラー画像形成装置においては、トナーに磁性体を含ませなくてもよいため、色味が良好であるなどの理由から広く用いられている。
【０００８】
中間転写ベルト５１に一次転写されたトナー画像は、中間転写ベルト５１自身の回転によって記録媒体Sと当接する２次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２まで移動しする。一方、記録材収容部としてのカセット９に収容されている記録材Ｓは、ピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ等の記録材搬送部材によって、中間転写ベルト５１と二次転写部材５３とが当接する二次転写部（ニップ部）Ｎ２に、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期がとられて搬送されてくる。そして、中間転写ベルト５１上の多重トナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写部材５３に印加される二次転写バイアスの作用によって記録材Ｓ上に転写（二次転写）される。
【０００９】
その後、中間転写ベルト５１から分離された記録媒体Sは転写されたトナー像を乗せたまま定着装置６へと搬送される。記録媒体Ｓ上に転写されたトナー像は、定着装置６によって加熱、加圧されることによって溶融混合されると共に、記録媒体Ｓ上に定着される。その後、記録媒体Ｓは機外へ排出される。
【００１０】
二次転写工程後に中間転写ベルト７上に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ５４によって除去される。
【００１１】
次に、図６及び図７を用いて、現像パッチ検シャッターの開閉機構について説明する。本実施例のプロセス装置に於ける、図６は現像装置、図７は現像パッチ検シャッターの駆動装置の拡大図であり、図７の駆動装置は現像装置４の奥側に位置している。画像の色味を安定させる手段として、感光ドラム1上の画像間の余白部分にパッチを形成し、そのパッチ濃度を光センサーによって測定することで実画の濃度を把握して画像濃度を制御している。しかしながら、現像装置4及び感光ドラム1周辺は浮遊トナーが多く、その浮遊トナーが濃度センサー４１表面に付着した場合には濃度を正しく判読できない現象が起こるため、一般的に濃度センサー表層部にはパッチ検シャッター４２が設けられ、必要時にしかシャッターが開かないように制御することで濃度センサー４１表面への浮遊トナーの付着防止し、またパッチ検シャッターの開閉動作により濃度センサー４１表面の拭き取りをしている。現像パッチ検シャッター４２は、パッチ検シャッターモータ６４を駆動源にシャッター駆動ラック６５によって所定のタイミングで瞬間的に開き、画像間に書き込まれた濃度パッチを読み取ったのち元の待機位置まで戻る。現像スリーブ周辺には常に浮遊トナーが存在しており、パッチ検センサー４１の読み取り精度を維持するためにシャッターは必要時にしか開かない制御がなされている。パッチ検シャッター４２の開閉制御は、シャッター駆動ラック６５の位置を検出するフォトインタラプタ６１と、シャッター駆動ラック６５と連動して動く遮光フラグ６２を用いた位置検出手段によって行われている。
【００１２】
しかしながら、飛散トナーが浮遊する環境下ではフォトインタラプタ６１表面にもトナー粉塵が付着・堆積し、センサー出力が徐々に低下して誤検知に至る場合がある。電荷を帯びたトナーの飛散を抑制する技術として、バイアス電圧を用いる事は一般に広く知られている。
【００１３】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平05-241439号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
飛散トナーが浮遊する環境下ではフォトインタラプタ６１表面にもトナー粉塵が付着・堆積し、センサー出力が徐々に低下して誤検知に至る場合がある。誤検知に至った場合はフォトインタラプタ６１を交換しなければならず、ランニングコストアップとなることは勿論のことサービスコールによるダウンタイムの発生によって稼働率が低下するため、ユーザーへの被害も甚大となる。
【００１５】
電荷を帯びたトナーの飛散を抑制する技術として、既に知られているバイアス電圧を用いる方法ではフォトインタラプタ６１その物への放電によりフォトインタラプタ６１が破壊される可能性があり、またバイアス電圧を印加する装置も必要になる事から装置全体の大型化・複雑化を招いてしまう問題がある。
【００１６】
本発明の目的は、フォトインタラプタ６１表面へのトナー粉塵の堆積を防ぎ、それによってセンサー誤検知をなくすことを、バイアス電流に頼らずに遮光フラグとの摩擦を利用した簡単な構成で実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題は本発明に係るフォトインタラプタ構成の画像形成装置にて達成される。要約すれば、請求項１に記載の発明は、位置検出手段である遮光フラグ６２が稼動することによりフォトインタラプタ６１近傍に配置された毛ブラシ６３との摺擦によって帯電後のトナーと同極の電荷極性の電荷を発生させ、同極電荷による反発力を利用して浮遊するトナー粉塵をフォトインタラプタ６１から遠ざける事を特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項1と同様の構成ながら毛ブラシ６３をGDN接続させることによって静電除去機能を持たせることで、毛ブラシ６３と遮光フラグ６２との摺擦によって発生する電荷を静電気除去機能によって除去し、電荷を持つ浮遊トナーに対してフォトインタラプタ６１を常に中立に保つ事でトナーの付着・堆積を最小限に抑える事を特徴とする。この場合は、毛ブラシ６３はフォトインタラプタ６１に対しては物理的な保護幕となる。
【００１９】
以上によって上記課題を解決することが出来る。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、バイアス電圧を印加するという複雑な構成によって得られるフォトインタラプタへのトナー粉塵の堆積防止効果を遮光フラグとの摩擦を利用した簡単な構成により得る事ができ、センサーの誤検知をなくすことが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００２２】
本実施例の特徴である、フォトインタラプタ６１近傍に配置される毛ブラシ６３について説明する。図1は本実施例におけるフォトインタラプタ６１と遮光フラグ６２の斜視図であり、遮光フラグ６２通過部に左右ブラシの先端が接触するように２つの毛ブラシ６３が配置されている。
【００２３】
遮光フラグ６２はシャッター駆動ラック６５と連動して回転運動するので、現像パッチ検シャッター４２稼動時には、遮光フラグ６２はフォトインタラプタ６１の検知部を前後に横切って動き（図２）、その際には必ず毛ブラシ６３と摺擦して電荷が発生する（図３）。
【００２４】
本実施例におけるトナー帯電はマイナス電荷であるため、マイナス電荷を帯びた浮遊トナー６６と反発させるために毛ブラシ６３もマイナス帯電させることが必要であり、そのために毛ブラシ６３に銅コーティングアクリル繊維、遮光フラグ６２にナイロンを用いて毛ブラシ６３が遮光フラグ６２との摺擦によってマイナス帯電するようにしている。
【００２５】
現像パッチ検シャッター４２の開閉に伴って、シャッター駆動ラック６５と連動して動く遮光フラグ６２は自身が動くたびに毛ブラシ６３と摺擦してマイナス電荷を発生させ続け、浮遊トナーを遮断し続けることとなる。
【実施例２】
【００２６】
本実施例を説明する画像形成装置の基本構成及び現像パッチ検シャッター開閉機構の構成は第１の実施例とほぼ同じであり、毛ブラシ６３がGNDに落ちている点のみが異なるため、画像形成装置全体及び現像パッチ検シャッター開閉機構の説明は割愛する。本実施例においては、毛ブラシ６３に静電除去機能を持たせることで遮光フラグ６２と摺擦する毛ブラシ６３の帯電を防ぎ、毛ブラシ６３の浮遊トナーに対する物理的な遮蔽物としての機能アップを図るとともに、帯電した浮遊トナーが付着した場合でもその電荷を除去して中立に戻すことによりブラシから剥がれ落ちやすくして毛ブラシ６３内部への浮遊トナー粉塵の侵入を防ぐもので、結果的にフォトインタラプタ６１へのトナー付着を最小限に抑えるものである。
【００２７】
以上の２つの実施例によって本発明の画像形成装置を説明した。本発明により、現像パッチ検シャッター４２の位置検出センサー６１への浮遊トナーの付着・堆積を抑えることができ、その結果としてセンサー誤検知をなくすことが出来た。
【００２８】
なお、本実施例の説明で用いた画像形成装置の構成等はこれらに限ったものではなく、本発明が様々な現像剤および画像形成装置に適用可能であることは明らかである。また、実施例に挙げた構成及び材料の組合せについても、実施例に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１・第2実施例のフォトインタラプタを説明する図。
【図２】本発明の第１・第2実施例の遮光フラグの動きを説明する図。
【図３】本発明の第１・第2実施例の遮光フラグの動きを説明する別の図。
【図４】従来の画像形成装置を説明する図。
【図５】従来の画像形成装置を説明する別の図。
【図６】従来の現像装置を説明する図。
【図７】従来のフォトインタラプタと遮光フラグを説明する図。
【符号の説明】
【００３０】
１００  画層形成装置
１  感光体（感光ドラム）
２  帯電装置
２０  ホッパ
３  露光装置
４  現像装置
４１  パッチ検センサー
４２  現像パッチ検シャッター
６１  フォトインタラプタ
６２  遮光フラグ
６３  毛ブラシ
６４  パッチ検シャッターモーター
６５  パッチ検シャッタ駆動ラック
【図１】
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【図２】
2009271113.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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