画像形成装置、カートリッジ、および清掃器
【課題】
塞き止め体による付着物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】
画像形成装置１において像を保持する像保持体１０と、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１４と、像保持体の、転写器によって像が被転写体へと転写された後の表面に接して、表面上の付着物を表面から取り除く清掃部材２１と、清掃部材によって取り除かれた付着物が収容される収容槽２２と、清掃部材と収容槽との間を遮って、清掃部材から収容槽へと向かう付着物を、清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体２３と、塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管２４２と、吸引管を、塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構２４５を備えたことを特徴とする。
塞き止め体による付着物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】
画像形成装置１において像を保持する像保持体１０と、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１４と、像保持体の、転写器によって像が被転写体へと転写された後の表面に接して、表面上の付着物を表面から取り除く清掃部材２１と、清掃部材によって取り除かれた付着物が収容される収容槽２２と、清掃部材と収容槽との間を遮って、清掃部材から収容槽へと向かう付着物を、清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体２３と、塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管２４２と、吸引管を、塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構２４５を備えたことを特徴とする。
【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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、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】
【０００５】
請求項１に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されてこの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、この表面に接してこの表面上の付着物をこ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こ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、この清掃部材と上記収容槽との間を遮って、この清掃部材からこの収容槽へと向かう付着物をこの清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
上記吸引管を、上記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る画像形成装置は、
上記吸引管移動機構が、上記吸引管を、上記清掃部材の央部および端部のそれぞれに対応した央部対応位置および端部対応位置を含んだ移動範囲に移動させるものであり、
上記吸引管が上記端部対応位置にあるときの吸引の強さを、この吸引管が上記央部対応位置にあるときの吸引の強さよりも強い強さに制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る画像形成装置は、
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、上記塞き止め体が延びた方向に沿った方向における各位置について直接あるいは間接に検知する増減検知部と、
上記増減検知部によって付着物の増加が検知された位置に応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る画像形成装置は、
上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に付けられた、こ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から出力された信号に基づいて、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、この塞き止め体の上記各位置について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応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る画像形成装置は、
上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に光を照射し、この塞き止め体で反射された反射光の、こ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、この塞き止め体の上記各位置について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応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る画像形成装置は、
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、この塞き止め体が延びた方向における各位置について、この画像データが表わした像の濃度を求めることで検知する濃度型増減検知部と、
付着物が増加したと上記濃度型増減検知部によって判定された位置に応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係るカートリッジは、
表面に像が形成されてこ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、この表面に接して、この表面上の付着物をこ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こ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、この清掃部材と上記収容槽との間を遮って、この清掃部材からこの収容槽へと向かう付着物をこの清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
上記吸引管を、上記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係るカートリッジは、
上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に付けられた、こ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。
【００１３】
請求項９に係る清掃器は、
被清掃体の表面に沿って延びた、この表面に接してこの表面上の付着物をこ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こ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、この清掃部材と上記収容槽との間を遮って、この清掃部材からこの収容槽へと向かう付着物をこの清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
上記吸引管を、上記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に係る清掃器は、上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に付けられた、こ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。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る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。
【００１６】
請求項２に係る画像形成装置によれば、付着物が塞き止め体の央部よりも塞き止め過剰となり易い端部でも塞き止め過剰を回避することができる。
【００１７】
請求項３に係る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を排出することができる。
【００１８】
請求項４に係る画像形成装置によれば、塞き止め体の歪を簡易な構成で検知することができる。
【００１９】
請求項５に係る画像形成装置によれば、塞き止め体の各位置における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。
【００２０】
請求項６に係る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各位置における付着物の増減を、簡易な構成の割には正確に検知することができる。
【００２１】
請求項７に係るカートリッジによれば、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。
【００２２】
請求項８に係る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。
【００２３】
請求項９に係る清掃器によれば、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。
【００２４】
請求項１０に係る清掃器によれば、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】
【００２５】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示す清掃器の塞き止め体と吸引器の配置を説明する図である。
【図３】図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す清掃器の一部拡大図である。
【図５】プリンタ１における処理の概略を示すフローチャートである。
【図６】記憶部に記憶された積算濃度テーブルの例である。
【図７】第２実施形態における清掃器の一部拡大図である。
【図８】第２実施形態における塞き止め体および吸引器を示すである。
【図９】第２実施形態のプリンタにおける処理の概略を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００２８】
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器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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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の向きの回転における転写器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。
【００３３】
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。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。塞き止め体２３はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂で構成されている。塞き止められたトナーは、清掃部材２１と塞き止め体２３との間でトナー溜まりを形成する。そしてトナー溜ま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。収容槽２２には、螺旋状のフィンが備えられた搬送部材２５が設けられており、搬送部材２５が回転することによって、収容槽２２に出てきたトナーが図示しない廃トナー容器に搬送される。
【００３４】
塞き止め体２３に塞き止められたトナー溜まりのトナーが過剰になると、トナーの圧力が高まってトナーが凝集することがあり、トナーが凝集すると収容槽２２への移動が滞り、トナーがさらに過剰となる。トナー溜まりのトナーがあまり過剰になると、清掃部材２１が感光体１０に押し当たる力が強まって感光体１０に傷がついたり、感光体の動きに支障が生じたりすることがある。また、トナーが収容槽２２に凝集した塊の状態で出てくると、搬送部材２５の搬送負荷が高まり、動作に支障が生じることもある。清掃器２０には、塞き止め体２３によって塞き止められたトナーを吸引する吸引器２４が設けられている。
【００３５】
吸引器２４は、空気を吸い出すポンプ２４１と、空気とともにトナーを吸引する吸引ノズル２４２と、吸引ノズル２４２で吸引された内容物からトナーを濾し取って回収する回収器２４３と、吸引ノズル２４２を移動させるノズル移動機構２４５とを備えている。吸引ノズル２４２は、先端が塞き止め体２３と感光体１０との間を向いており、先端から、塞き止め体２３によって塞き止められたトナーを吸引する。ノズル移動機構２４５は、吸引ノズル２４２を塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる。これによって、トナーが塞き止め体２３の各位置から吸引される。吸引ノズル２４２が移動することによって、塞き止め体２３の各位置でトナーが吸引され、各位置での塞き止め過剰が回避される。吸引ノズル２４２は管状であり、吸引ノズル２４２による吸引によって、凝集したトナーであっても効率よく吸引される。
【００３６】
ここで、吸引ノズル２４２が本発明にいう吸引管の一例に相当し、ノズル移動機構２４５が本発明にいう吸引管移動機構の一例に相当する。
【００３７】
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。
【００３８】
図２は、図１に示す清掃器の塞き止め体と吸引器の配置を説明する図である。
【００３９】
図２には、清掃器２０の側から感光体１０を臨む方向に見た場合の清掃部材２１、塞き止め体２３、吸引ノズル２４２、およびノズル移動機構２４５が示されている。
【００４０】
図２に示すように、清掃部材２１は、感光体１０の表面に沿って、感光体１０の表面が移動する方向と交わる幅方向Ｙに延びており、塞き止め体２３は、清掃部材２１が延びた方向に沿う方向、すなわち幅方向Ｙに延びて配置されている。吸引ノズル２４２は、ノズル移動機構２４５によって、塞き止め体２３が延びた方向に沿う方向、すなわち幅方向Ｙに移動する。ノズル移動機構２４５は、吸引ノズル２４２が固定された送り台２４５Ａと、送り台２４５Ａを支持するともに幅方向Ｙに移動させる支持棒２４５Ｂと、支持棒２４５Ｂを回転させるステッピングモータ２４５Ｃと、ステッピングモータ２４５Ｃに駆動電流を供給する駆動回路２４５Ｄとを有している。支持棒２４５Ｂは円柱状であり周面にはねじが形成されている。親ねじとしての支持棒２４５Ｂがステッピングモータ２４５Ｃに駆動されて回転すると、すべりねじ伝動によって、送り台２４５Ａに取り付けられた吸引ノズル２４２が幅方向Ｙに移動する。吸引ノズル２４２の位置は、駆動回路２４５Ｄがステッピングモータ２４５Ｃに供給する駆動パルスによって制御される。また、駆動回路２４５Ｄは、空気を送り出すポンプ２４１に駆動電流を供給しており、駆動電流の大きさによってポンプ２４１が吸引する吸引力を制御し、吸引ノズル２４２の吸引の強さを制御する。制御部１Ａ（図１参照）は、駆動回路２４５Ｄに移動の位置と吸引強さを指定する信号を供給することによって、吸引ノズル２４２を、符号Ｐ１〜Ｐ５で示す各位置のうち指定された位置に移動させ、指定された吸引の強さで空気を吸引させる。
【００４１】
プリンタ１では、清掃器２０だけでなく、プリンタ１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。
【００４２】
図３は、図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。
【００４３】
図３に示す制御部１Ａは、プログラムに基づいて制御処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラム、処理に用いられる各種テーブルおよび演算結果が記憶される記憶部１０２と、画像データを受信する画像インターフェース（画像ＩＦ）１０３と、プリンタ１内部の各回路と制御信号の受送信を行う機構制御インターフェース（機構制御ＩＦ）１０４とを有する。ＣＰＵ１０１はプログラムに基づき、画像ＩＦ１０３から受信した画像データに基づいて演算処理を行い、処理結果を記憶部１０２に記憶するとともに、プリンタ１内部の駆動回路に機構制御ＩＦ１０４を介して制御のための信号を送信する。このようにして、制御部１Ａはプリンタ１内部の各機構を制御している。
【００４４】
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例として、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、塞き止め体が延びた方向における複数の位置のそれぞれごとに算出する。制御部１Ａは各位置の濃度に応じてノズル移動機構２４５に吸引ノズル２４２を移動させ、塞き止め体２３によって塞き止められたトナーを吸引させる。トナーが吸引された位置ではトナー溜まりの過剰なトナーが除去される。また、トナー溜まりで凝集し、収容槽２２への排出の妨げとなるトナーも、吸引ノズル２４２の吸引によって除去される。
【００４５】
例えば、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。このトナー溜まりのトナーの量が増えて過剰になると、トナー溜まり内のトナーは、清掃部材２１付近に凝集されて感光体１０の回転の大きな負荷となって感光体１０の回転を妨げるようになる。また、トナー溜まり内の過剰なトナーの増加によって、清掃部材２１の感光体１０に押し当たる力が増加すると、感光体１０表面に傷が生じ、形成される画像に傷に起因した濃淡が生じる原因ともなる。
【００４６】
ここで、トナーは塞き止め体２３の全幅に亘って同様に過剰になるとは限らず、トナーが過剰になる位置は感光体１０の表面に形成される画像によって異なる。例えば、高濃度部分が偏在した画像が連続して形成されると、幅方向Ｙについて、この高濃度部分に対応した位置でトナーが過剰となる。また、トナー溜まりは塞き止め体２３に沿って幅方向Ｙに延びているが、トナー溜まりのトナーは、塞き止め体２３の央部の位置から端部の位置に向かって移動する傾向を有している。このため、幅方向Ｙにおける端部では央部よりもトナーが凝集しやすい。
【００４７】
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まりのトナーの増減を、塞き止め体２３が延びた幅方向Ｙにおける複数の位置で間接に検知している。即ち、画像データが表した像の濃度が高いと、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。したがって、像のうち高い濃度の部分に対応した位置ではトナー溜まりのトナーの量は増加する。逆に、像の濃度が低いと、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。したがって、像のうち低い濃度の部分に対応した位置ではトナー溜まりのトナーの量は少なくなる。
【００４８】
制御部１Ａは、塞き止め体２３上の幅方向Ｙの各位置Ｐ１〜Ｐ５について像の濃度を求めて各位置Ｐ１〜Ｐ５のトナー量の増減を検知する。そして、吸引器２４に、トナー量の増加した位置に、増加のタイミングに応じて空気を適宜吸引させる。
【００４９】
図４は、図１に示す清掃器の一部拡大図である。図４には、吸引ノズル２４２によってトナーが吸引される様子が示されている。
【００５０】
吸引ノズル２４２からトナーが吸引された位置では、凝集したトナーを含むトナーが除去される。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吸引器２４にどのようにトナーを吸引させるかを説明する。
【００５２】
図５は、プリンタ１における処理の概略を示すフローチャートである。
【００５３】
以降の説明においては、トナー溜まりが形成されていない初期状態では、吸引器２４によるトナーの吸引は行われていない状態であるとして説明する。
【００５４】
制御部１Ａは、外部から画像データを受信すると、画像データに応じた像形成を行う（ステップＳ１）。より詳細には、感光体駆動回路１８に指示して感光体１０の回転を制御したり、露光器１２、現像器１３、転写器１４、および定着器１５の動作を制御する。
【００５５】
制御部１Ａは、その初期状態にあるときには、トナー溜まりにはトナーがまだ溜まっていないので画像データごとに画像データに基づいて求めた像の濃度を、幅方向における５つの領域それぞれについて積算していく処理を実行する（ステップＳ２）。積算した濃度は記憶部１０２（図３）に積算濃度テーブルとして記憶される。
【００５６】
図６は、記憶部に記憶された積算濃度テーブルの例である。
【００５７】
図６に示す積算濃度テーブルでは、塞き止め体２３の全幅に対し右端部から左端部まで５つの位置Ｐ１〜Ｐ５（図２参照）に、積算された濃度Ｄ１〜Ｄ５がそれぞれ対応付けられている。制御部１Ａは、濃度を計算するたびに記憶部１０２に記憶された積算濃度テーブルを更新する。
【００５８】
図５に戻って説明を続けると、制御部１Ａは、各位置における積算された濃度の確認を行う（ステップＳ３）。
【００５９】
制御部１Ａは、積算処理（ステップＳ２）で積算された各領域の濃度が、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検知しているうちは（ステップＳ４でＮｏ）、トナー溜まり内のトナーがまだ適量になっていないとして吸引器２４による吸引を実行しない。つまり、制御部１Ａはトナー溜まりのトナーの量が適量になるまでトナー溜まりに入る量を増加させる。トナー溜ま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。
【００６０】
そして、制御部１Ａは、連続して画像が形成されて、５つの位置Ｐ１〜Ｐ５のうち、濃度の積算値がトナー溜まりの適量を超える積算値になった位置があるときには（ステップＳ４でＹｅｓ）、ノズル移動機構２４５に吸引ノズル２４２をこの位置に対応する位置へ移動させ、吸引ノズル２４２にトナーを吸引させる（ステップＳ８）。なお、本実施形態では、塞き止め体２３上の５つの位置Ｐ１〜Ｐ５と、これらの位置に対応して吸引ノズル２４２が移動する位置とは、幅方向Ｙにおいて同じ位置であるので、特に区別せず吸引ノズル２４２の位置も位置Ｐ１〜Ｐ５と称する。
【００６１】
制御部１Ａは、ノズル移動機構２４５に吸引ノズル２４２を右端部Ｐ１（図２参照）および左端部Ｐ５（図２参照）のいずれかに移動させる場合には（ステップＳ５でＹｅｓ）、駆動回路２４５Ｄに対し、吸引の強さを、右端部および左端部以外の央部に対応した位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（図２参照）にあるとき（ステップＳ５でＮｏ）の吸引の強さよりも強い強さに指定する。これによって、塞き止め体２３の幅方向Ｙにおける央部Ｐ２，Ｐ２，Ｐ３のトナーより凝集しやすい端部Ｐ１，Ｐ５におけるトナーも吸引される。なお、制御部１Ａは、トナーを吸引させた位置についてはトナーが適正量まで減少したと判断し、積算濃度テーブルのうちの対応する濃度の値を予め定められた初期値に更新する。ここで、吸引ノズル２４２の各位置Ｐ１〜Ｐ５のうちの両端の位置Ｐ１，Ｐ５が本発明にいう端部対応位置の一例に対応し、両端を除いた残りの位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が本発明にいう央部対応位置の一例に対応する。
【００６２】
このように制御部１Ａは、幅方向Ｙの５つの位置のいずれかについて、形成される像の濃度が標準の濃度を超えてトナー溜まりのトナーの量が増加する傾向にあることを検知した場合には、その位置で吸引器２４によるトナーの吸引を実行してトナー溜ま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まりのトナーの量が減る傾向にあることを検知した場合には、吸引器２４による空気の吸引を実行せずにトナー溜まりのトナーの量を適量に保つ。
【００６３】
こうして、制御部１Ａが吸引器２４によるトナーの吸引を実行させると、塞き止め体によるトナーの塞き止め過剰が回避される。また、複数の位置におけるトナー溜まりのトナーの量の増加減少に相当する、各位置の像濃度の増加に応じて、各位置での吸引器２４によるトナーの吸引を適宜実行させると、トナー量の増加が無い位置におけるトナーの過剰な除去が回避されつつ、いずれの位置でもトナーの塞き止め過剰が回避される。このため、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幅方向Ｙにむら無く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、トナー溜まりにおけるトナーの凝集が回避される。トナー凝集の回避は、感光体１０の回転負荷の増大や、清掃部材２１の感光体１０表面への押し当たり力の増大を抑制することとなる。また、収容槽２２に凝集した状態のトナーが出てくることが避けられる結果、搬送部材２５の負荷増大が回避される。
【００６４】
ここで、上記ステップＳ２の画像濃度の積算処理およびステップＳ３の各位置の濃度確認処理を実行する制御部１Ａが、本発明にいう増減検知部の一例に相当する。またステップＳ８の移動処理を実行する制御部１Ａが、移動制御部の一例に相当する。また、ステップＳ５〜Ｓ７の吸引強さを設定する処理を実行する制御部１Ａが、本発明にいう、吸引の強さを制御する制御部の一例に相当する。
【００６５】
図７および図８は、第２実施形態を示す図である。
【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７には、第２実施形態の清掃器２０Ａが備える塞き止め体２３の断面図が示されている。また、図８には、清掃器２０Ａの側から感光体１０を臨む方向に見た場合の清掃器２０Ａの塞き止め体２３および吸引ノズル２４２が示されている。
【００６８】
塞き止め体２３の、清掃部材２１とは反対側の側面には、５つの歪みセンサＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ，Ｓ１ｅが貼り付けられている。これらの歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅ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。５つの歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅは、幅方向Ｙにおける右端の位置Ｐ１から左端の位置Ｐ５まで５箇所に分散して配置されており、それぞれが配置された位置Ｐ１〜Ｐ５における塞き止め体２３の歪みを検知する。第２実施形態における制御部１Ａは、機構制御ＩＦ１０４（図３参照）を介して歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの信号を受信する。
【００６９】
ここで、制御部１Ａが、吸引器２４にトナーをどのように吸引させるかを説明する。
【００７０】
例えば、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。このトナー溜まりのトナーの量が増えて過剰になると、トナーが凝集し、清掃部材２１が感光体１０に押し当たる力が強まって感光体１０表面に傷が生じる。
【００７１】
そこで図１に示す制御部１Ａは、塞き止め体２３に貼り付けられている歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号に基づいて、塞き止め体２３によって塞き止められているトナーの増減を直接に検知している。上述したように、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅのそれぞれは、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、各歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの歪みは、各歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅのそれぞれが取り付けられた位置における塞き止め体２３の撓みによって生じるものである。この塞き止め体２３の撓みは、塞き止め体２３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Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号の大きさは、各位置での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トナー量の増減を表していることとなる。そして制御部１Ａでは、上記歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号の大小に応じて吸引ノズル２４２の移動およびトナーの吸引を実行する。
【００７２】
ここで、制御部１Ａが歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号に基づいて吸引器２４によるトナーの吸引をどのようにさせるかを具体的に説明する。
【００７３】
図９は、第２実施形態のプリンタにおける処理の概略を示すフローチャートである。
【００７４】
第２実施形態に係る制御部１Ａは、図５に示す第１実施形態についてのフローチャートの動作に対し、画像濃度の積算ステップは実行せず、また、濃度確認に代えて歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号の確認を行う点のみが異なる。
【００７５】
以降においては、トナー溜まりが形成されていない初期状態では、吸引器２４による空気の吸引は行われていないとして説明する。
【００７６】
制御部１Ａは、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号が、予め決められた閾値を超えたかどうかを判定する（ステップＳ３，Ｓ４）。例えば、初期状態では、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号の大きさは最低レベルであり、制御部１Ａは何もしない（ステップＳ４でＮｏ）。
【００７７】
歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからのいずれの出力信号もこの閾値を超えないうちは（ステップＳ４でＮｏ）、制御部１Ａは、吸引器２４によるトナーの吸引が行われていない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、トナー溜まりのトナー量は適量に保たれている。歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅのいずれかからの出力信号の大きさが閾値を超えると（ステップＳ４）、制御部１Ａは、その歪みセンサに対応する位置でのトナー溜まりのトナーが過剰になり始めたとして、ノズル移動機構２４５に、吸引ノズル２４２をこの位置へ移動させ、吸引ノズル２４２にトナーを吸引させる（ステップＳ８）。その結果、トナー溜まりのトナー量は減少する。トナー溜まりのトナー量が減少すると、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号の大きさが低下するので（ステップＳ４でＮｏ）、制御部１Ａはトナーの吸引を止める。
【００７８】
このように制御部１Ａが歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号に基づいて吸引器２４によるトナーの吸引を制御することでトナーの量が適量に保たれる。トナー溜ま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、トナー溜まりにおけるトナーの凝集が回避される。トナー凝集の回避は、感光体１０の回転負荷の増大や、清掃部材２１の感光体１０表面への押し当たり力の増大を抑制することとなる。
【００７９】
この第２実施形態においては、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号確認処理を実行する制御部１Ａが、本発明にいう増減検知部の一例に相当する。またステップＳ８の移動処理を実行する制御部１Ａが、移動制御部の一例に相当する。
【００８０】
図１０は、第３実施形態を示す図である。
【００８１】
この第３実施形態は、図７，８に示す５つの歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの代わりに５つのレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅ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。
【００８２】
レーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅは、塞き止め体２３の幅方向に分散した各位置にレーザ光を照射し、その塞き止め体２３の各位置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各レーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅの出力信号の大きさも減少する。このレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅ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。
【００８３】
第３実施形態では、このようなレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅを図７，８の歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの代わりに用いて、そのレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅ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まりのトナーの増減を直接に検知する。
【００８４】
尚、上述した第１実施形態から第３実施形態のプリンタは、制御部１Ａがトナーの増加を検知した場合に、増加を検知した位置に吸引ノズルを移動させてトナーを吸引させたが、本発明は、制御部１Ａが、一定の時間毎あるいは一定のプリント枚数毎に、吸引ノズルを右端Ｐ１から左端Ｐ５まで順に移動させながらトナーを吸引させるものであってもよい。
【００８５】
最後に各実施形態に対応する実施例を掲げておく。
【００８６】
上述した実施形態を適用した図１のプリンタと同じハードウェア構成を有する実機走行試験である実施例１および実施例２を説明する前に、これらの実施例で効果があることを示すために吸引器２４を有しないプリンタによる実機走行試験の試験結果を比較例１として説明する。比較例１のプリンタは、吸引器２４を有しない点を除き、図１を参照して説明したプリンタと同じ構成を有している。
【００８７】
＜比較例１＞
吸引器２４を有しないプリンタで、画像を繰返し形成させる実機走行試験を実施した。形成する画像には、画像のうち用紙の搬送方向に交わる幅方向を５分割し、中央部の１つの領域を除いた、両端側の４つの領域を濃度３０％の全面ハーフトーンとした画像を用いた。この結果、感光体１０の傷つきに起因し、５０万枚付近で、ハーフトーン画像における濃淡筋が視認できるようになった。
【００８８】
＜実施例１＞
吸引器２４を有する図１と同じハードウェア構成のプリンタで実機走行試験を実施した。ただし、吸引器２４によるトナーの吸引は、画像データやセンサの検知に基づくものでなく２万枚毎、定期的に行った。
【００８９】
この結果、１００万枚でもハーフトーン画像における濃淡筋が視認されなかった。
【００９０】
＜実施例２＞
実施例１のプリンタにおいて、吸引器２４によるトナーの吸引を定期的に行う代わりに、図４に示す歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号に応じて吸引器２４に空気を吸引させた結果、１００万枚でもハーフトーン画像における濃淡筋が視認されなかった。
【００９１】
また、上述した説明では、画像形成装置の実施形態としてプリンタの例を示したが、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。
【００９２】
また、上述した３つの実施形態では、塞き止められたトナーの量を直接または間接に検知する位置および吸引ノズルを移動させる位置として、５箇所の場合の例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、２箇所以上のいずれであっても良い。また、トナーの量を検知する位置の数と吸引管を移動させる位置の数は一致している必要は無く、例えば、検知する位置が吸引管を移動させる位置の数よりも多くてもよい。
【００９３】
また、プロセスカートリッジ１Ｂは、感光体１０、帯電ロール１１、および清掃器２０を有するものとして説明したが、本発明にいうカートリッジは、帯電手段を有してしていなくともよい。
【符号の説明】
【００９４】
１ プリンタ
１Ａ 制御部
１Ｂ プロセスカートリッジ
１０ 感光体
１２ 露光器
１３ 現像器
１４ 転写器
１５ 定着器
１８ 感光体駆動回路
２０，２０Ａ 清掃器
２１ 清掃部材
２２ 収容槽
２３ 塞き止め体
２４ 吸引器
２４１ ポンプ
２４２ 吸引ノズル
２４５ ノズル移動機構
ＬＭａ〜ＬＭｅ レーザ変位計
Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅ 歪センサ
【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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、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】
【０００５】
請求項１に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されてこの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、この表面に接してこの表面上の付着物をこ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こ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、この清掃部材と上記収容槽との間を遮って、この清掃部材からこの収容槽へと向かう付着物をこの清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
上記吸引管を、上記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る画像形成装置は、
上記吸引管移動機構が、上記吸引管を、上記清掃部材の央部および端部のそれぞれに対応した央部対応位置および端部対応位置を含んだ移動範囲に移動させるものであり、
上記吸引管が上記端部対応位置にあるときの吸引の強さを、この吸引管が上記央部対応位置にあるときの吸引の強さよりも強い強さに制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る画像形成装置は、
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、上記塞き止め体が延びた方向に沿った方向における各位置について直接あるいは間接に検知する増減検知部と、
上記増減検知部によって付着物の増加が検知された位置に応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る画像形成装置は、
上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に付けられた、こ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から出力された信号に基づいて、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、この塞き止め体の上記各位置について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応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る画像形成装置は、
上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に光を照射し、この塞き止め体で反射された反射光の、こ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、この塞き止め体の上記各位置について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応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る画像形成装置は、
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、この塞き止め体が延びた方向における各位置について、この画像データが表わした像の濃度を求めることで検知する濃度型増減検知部と、
付着物が増加したと上記濃度型増減検知部によって判定された位置に応じた位置まで上記吸引管を上記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係るカートリッジは、
表面に像が形成されてこ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、この表面に接して、この表面上の付着物をこ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こ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、この清掃部材と上記収容槽との間を遮って、この清掃部材からこの収容槽へと向かう付着物をこの清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
上記吸引管を、上記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係るカートリッジは、
上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に付けられた、こ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。
【００１３】
請求項９に係る清掃器は、
被清掃体の表面に沿って延びた、この表面に接してこの表面上の付着物をこ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こ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、この清掃部材と上記収容槽との間を遮って、この清掃部材からこの収容槽へと向かう付着物をこの清掃部材側に一時的に塞き止める塞き止め体と、
上記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
上記吸引管を、上記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に係る清掃器は、上記塞き止め体が延びた方向におけるこの塞き止め体の各位置に付けられた、こ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。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る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。
【００１６】
請求項２に係る画像形成装置によれば、付着物が塞き止め体の央部よりも塞き止め過剰となり易い端部でも塞き止め過剰を回避することができる。
【００１７】
請求項３に係る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を排出することができる。
【００１８】
請求項４に係る画像形成装置によれば、塞き止め体の歪を簡易な構成で検知することができる。
【００１９】
請求項５に係る画像形成装置によれば、塞き止め体の各位置における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。
【００２０】
請求項６に係る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各位置における付着物の増減を、簡易な構成の割には正確に検知することができる。
【００２１】
請求項７に係るカートリッジによれば、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。
【００２２】
請求項８に係る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。
【００２３】
請求項９に係る清掃器によれば、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。
【００２４】
請求項１０に係る清掃器によれば、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】
【００２５】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示す清掃器の塞き止め体と吸引器の配置を説明する図である。
【図３】図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す清掃器の一部拡大図である。
【図５】プリンタ１における処理の概略を示すフローチャートである。
【図６】記憶部に記憶された積算濃度テーブルの例である。
【図７】第２実施形態における清掃器の一部拡大図である。
【図８】第２実施形態における塞き止め体および吸引器を示すである。
【図９】第２実施形態のプリンタにおける処理の概略を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００２８】
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器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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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の向きの回転における転写器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。
【００３３】
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。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。塞き止め体２３はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂で構成されている。塞き止められたトナーは、清掃部材２１と塞き止め体２３との間でトナー溜まりを形成する。そしてトナー溜ま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。収容槽２２には、螺旋状のフィンが備えられた搬送部材２５が設けられており、搬送部材２５が回転することによって、収容槽２２に出てきたトナーが図示しない廃トナー容器に搬送される。
【００３４】
塞き止め体２３に塞き止められたトナー溜まりのトナーが過剰になると、トナーの圧力が高まってトナーが凝集することがあり、トナーが凝集すると収容槽２２への移動が滞り、トナーがさらに過剰となる。トナー溜まりのトナーがあまり過剰になると、清掃部材２１が感光体１０に押し当たる力が強まって感光体１０に傷がついたり、感光体の動きに支障が生じたりすることがある。また、トナーが収容槽２２に凝集した塊の状態で出てくると、搬送部材２５の搬送負荷が高まり、動作に支障が生じることもある。清掃器２０には、塞き止め体２３によって塞き止められたトナーを吸引する吸引器２４が設けられている。
【００３５】
吸引器２４は、空気を吸い出すポンプ２４１と、空気とともにトナーを吸引する吸引ノズル２４２と、吸引ノズル２４２で吸引された内容物からトナーを濾し取って回収する回収器２４３と、吸引ノズル２４２を移動させるノズル移動機構２４５とを備えている。吸引ノズル２４２は、先端が塞き止め体２３と感光体１０との間を向いており、先端から、塞き止め体２３によって塞き止められたトナーを吸引する。ノズル移動機構２４５は、吸引ノズル２４２を塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる。これによって、トナーが塞き止め体２３の各位置から吸引される。吸引ノズル２４２が移動することによって、塞き止め体２３の各位置でトナーが吸引され、各位置での塞き止め過剰が回避される。吸引ノズル２４２は管状であり、吸引ノズル２４２による吸引によって、凝集したトナーであっても効率よく吸引される。
【００３６】
ここで、吸引ノズル２４２が本発明にいう吸引管の一例に相当し、ノズル移動機構２４５が本発明にいう吸引管移動機構の一例に相当する。
【００３７】
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。
【００３８】
図２は、図１に示す清掃器の塞き止め体と吸引器の配置を説明する図である。
【００３９】
図２には、清掃器２０の側から感光体１０を臨む方向に見た場合の清掃部材２１、塞き止め体２３、吸引ノズル２４２、およびノズル移動機構２４５が示されている。
【００４０】
図２に示すように、清掃部材２１は、感光体１０の表面に沿って、感光体１０の表面が移動する方向と交わる幅方向Ｙに延びており、塞き止め体２３は、清掃部材２１が延びた方向に沿う方向、すなわち幅方向Ｙに延びて配置されている。吸引ノズル２４２は、ノズル移動機構２４５によって、塞き止め体２３が延びた方向に沿う方向、すなわち幅方向Ｙに移動する。ノズル移動機構２４５は、吸引ノズル２４２が固定された送り台２４５Ａと、送り台２４５Ａを支持するともに幅方向Ｙに移動させる支持棒２４５Ｂと、支持棒２４５Ｂを回転させるステッピングモータ２４５Ｃと、ステッピングモータ２４５Ｃに駆動電流を供給する駆動回路２４５Ｄとを有している。支持棒２４５Ｂは円柱状であり周面にはねじが形成されている。親ねじとしての支持棒２４５Ｂがステッピングモータ２４５Ｃに駆動されて回転すると、すべりねじ伝動によって、送り台２４５Ａに取り付けられた吸引ノズル２４２が幅方向Ｙに移動する。吸引ノズル２４２の位置は、駆動回路２４５Ｄがステッピングモータ２４５Ｃに供給する駆動パルスによって制御される。また、駆動回路２４５Ｄは、空気を送り出すポンプ２４１に駆動電流を供給しており、駆動電流の大きさによってポンプ２４１が吸引する吸引力を制御し、吸引ノズル２４２の吸引の強さを制御する。制御部１Ａ（図１参照）は、駆動回路２４５Ｄに移動の位置と吸引強さを指定する信号を供給することによって、吸引ノズル２４２を、符号Ｐ１〜Ｐ５で示す各位置のうち指定された位置に移動させ、指定された吸引の強さで空気を吸引させる。
【００４１】
プリンタ１では、清掃器２０だけでなく、プリンタ１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。
【００４２】
図３は、図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。
【００４３】
図３に示す制御部１Ａは、プログラムに基づいて制御処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラム、処理に用いられる各種テーブルおよび演算結果が記憶される記憶部１０２と、画像データを受信する画像インターフェース（画像ＩＦ）１０３と、プリンタ１内部の各回路と制御信号の受送信を行う機構制御インターフェース（機構制御ＩＦ）１０４とを有する。ＣＰＵ１０１はプログラムに基づき、画像ＩＦ１０３から受信した画像データに基づいて演算処理を行い、処理結果を記憶部１０２に記憶するとともに、プリンタ１内部の駆動回路に機構制御ＩＦ１０４を介して制御のための信号を送信する。このようにして、制御部１Ａはプリンタ１内部の各機構を制御している。
【００４４】
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例として、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、塞き止め体が延びた方向における複数の位置のそれぞれごとに算出する。制御部１Ａは各位置の濃度に応じてノズル移動機構２４５に吸引ノズル２４２を移動させ、塞き止め体２３によって塞き止められたトナーを吸引させる。トナーが吸引された位置ではトナー溜まりの過剰なトナーが除去される。また、トナー溜まりで凝集し、収容槽２２への排出の妨げとなるトナーも、吸引ノズル２４２の吸引によって除去される。
【００４５】
例えば、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。このトナー溜まりのトナーの量が増えて過剰になると、トナー溜まり内のトナーは、清掃部材２１付近に凝集されて感光体１０の回転の大きな負荷となって感光体１０の回転を妨げるようになる。また、トナー溜まり内の過剰なトナーの増加によって、清掃部材２１の感光体１０に押し当たる力が増加すると、感光体１０表面に傷が生じ、形成される画像に傷に起因した濃淡が生じる原因ともなる。
【００４６】
ここで、トナーは塞き止め体２３の全幅に亘って同様に過剰になるとは限らず、トナーが過剰になる位置は感光体１０の表面に形成される画像によって異なる。例えば、高濃度部分が偏在した画像が連続して形成されると、幅方向Ｙについて、この高濃度部分に対応した位置でトナーが過剰となる。また、トナー溜まりは塞き止め体２３に沿って幅方向Ｙに延びているが、トナー溜まりのトナーは、塞き止め体２３の央部の位置から端部の位置に向かって移動する傾向を有している。このため、幅方向Ｙにおける端部では央部よりもトナーが凝集しやすい。
【００４７】
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まりのトナーの増減を、塞き止め体２３が延びた幅方向Ｙにおける複数の位置で間接に検知している。即ち、画像データが表した像の濃度が高いと、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。したがって、像のうち高い濃度の部分に対応した位置ではトナー溜まりのトナーの量は増加する。逆に、像の濃度が低いと、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。したがって、像のうち低い濃度の部分に対応した位置ではトナー溜まりのトナーの量は少なくなる。
【００４８】
制御部１Ａは、塞き止め体２３上の幅方向Ｙの各位置Ｐ１〜Ｐ５について像の濃度を求めて各位置Ｐ１〜Ｐ５のトナー量の増減を検知する。そして、吸引器２４に、トナー量の増加した位置に、増加のタイミングに応じて空気を適宜吸引させる。
【００４９】
図４は、図１に示す清掃器の一部拡大図である。図４には、吸引ノズル２４２によってトナーが吸引される様子が示されている。
【００５０】
吸引ノズル２４２からトナーが吸引された位置では、凝集したトナーを含むトナーが除去される。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吸引器２４にどのようにトナーを吸引させるかを説明する。
【００５２】
図５は、プリンタ１における処理の概略を示すフローチャートである。
【００５３】
以降の説明においては、トナー溜まりが形成されていない初期状態では、吸引器２４によるトナーの吸引は行われていない状態であるとして説明する。
【００５４】
制御部１Ａは、外部から画像データを受信すると、画像データに応じた像形成を行う（ステップＳ１）。より詳細には、感光体駆動回路１８に指示して感光体１０の回転を制御したり、露光器１２、現像器１３、転写器１４、および定着器１５の動作を制御する。
【００５５】
制御部１Ａは、その初期状態にあるときには、トナー溜まりにはトナーがまだ溜まっていないので画像データごとに画像データに基づいて求めた像の濃度を、幅方向における５つの領域それぞれについて積算していく処理を実行する（ステップＳ２）。積算した濃度は記憶部１０２（図３）に積算濃度テーブルとして記憶される。
【００５６】
図６は、記憶部に記憶された積算濃度テーブルの例である。
【００５７】
図６に示す積算濃度テーブルでは、塞き止め体２３の全幅に対し右端部から左端部まで５つの位置Ｐ１〜Ｐ５（図２参照）に、積算された濃度Ｄ１〜Ｄ５がそれぞれ対応付けられている。制御部１Ａは、濃度を計算するたびに記憶部１０２に記憶された積算濃度テーブルを更新する。
【００５８】
図５に戻って説明を続けると、制御部１Ａは、各位置における積算された濃度の確認を行う（ステップＳ３）。
【００５９】
制御部１Ａは、積算処理（ステップＳ２）で積算された各領域の濃度が、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検知しているうちは（ステップＳ４でＮｏ）、トナー溜まり内のトナーがまだ適量になっていないとして吸引器２４による吸引を実行しない。つまり、制御部１Ａはトナー溜まりのトナーの量が適量になるまでトナー溜まりに入る量を増加させる。トナー溜ま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。
【００６０】
そして、制御部１Ａは、連続して画像が形成されて、５つの位置Ｐ１〜Ｐ５のうち、濃度の積算値がトナー溜まりの適量を超える積算値になった位置があるときには（ステップＳ４でＹｅｓ）、ノズル移動機構２４５に吸引ノズル２４２をこの位置に対応する位置へ移動させ、吸引ノズル２４２にトナーを吸引させる（ステップＳ８）。なお、本実施形態では、塞き止め体２３上の５つの位置Ｐ１〜Ｐ５と、これらの位置に対応して吸引ノズル２４２が移動する位置とは、幅方向Ｙにおいて同じ位置であるので、特に区別せず吸引ノズル２４２の位置も位置Ｐ１〜Ｐ５と称する。
【００６１】
制御部１Ａは、ノズル移動機構２４５に吸引ノズル２４２を右端部Ｐ１（図２参照）および左端部Ｐ５（図２参照）のいずれかに移動させる場合には（ステップＳ５でＹｅｓ）、駆動回路２４５Ｄに対し、吸引の強さを、右端部および左端部以外の央部に対応した位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（図２参照）にあるとき（ステップＳ５でＮｏ）の吸引の強さよりも強い強さに指定する。これによって、塞き止め体２３の幅方向Ｙにおける央部Ｐ２，Ｐ２，Ｐ３のトナーより凝集しやすい端部Ｐ１，Ｐ５におけるトナーも吸引される。なお、制御部１Ａは、トナーを吸引させた位置についてはトナーが適正量まで減少したと判断し、積算濃度テーブルのうちの対応する濃度の値を予め定められた初期値に更新する。ここで、吸引ノズル２４２の各位置Ｐ１〜Ｐ５のうちの両端の位置Ｐ１，Ｐ５が本発明にいう端部対応位置の一例に対応し、両端を除いた残りの位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が本発明にいう央部対応位置の一例に対応する。
【００６２】
このように制御部１Ａは、幅方向Ｙの５つの位置のいずれかについて、形成される像の濃度が標準の濃度を超えてトナー溜まりのトナーの量が増加する傾向にあることを検知した場合には、その位置で吸引器２４によるトナーの吸引を実行してトナー溜ま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まりのトナーの量が減る傾向にあることを検知した場合には、吸引器２４による空気の吸引を実行せずにトナー溜まりのトナーの量を適量に保つ。
【００６３】
こうして、制御部１Ａが吸引器２４によるトナーの吸引を実行させると、塞き止め体によるトナーの塞き止め過剰が回避される。また、複数の位置におけるトナー溜まりのトナーの量の増加減少に相当する、各位置の像濃度の増加に応じて、各位置での吸引器２４によるトナーの吸引を適宜実行させると、トナー量の増加が無い位置におけるトナーの過剰な除去が回避されつつ、いずれの位置でもトナーの塞き止め過剰が回避される。このため、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幅方向Ｙにむら無く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、トナー溜まりにおけるトナーの凝集が回避される。トナー凝集の回避は、感光体１０の回転負荷の増大や、清掃部材２１の感光体１０表面への押し当たり力の増大を抑制することとなる。また、収容槽２２に凝集した状態のトナーが出てくることが避けられる結果、搬送部材２５の負荷増大が回避される。
【００６４】
ここで、上記ステップＳ２の画像濃度の積算処理およびステップＳ３の各位置の濃度確認処理を実行する制御部１Ａが、本発明にいう増減検知部の一例に相当する。またステップＳ８の移動処理を実行する制御部１Ａが、移動制御部の一例に相当する。また、ステップＳ５〜Ｓ７の吸引強さを設定する処理を実行する制御部１Ａが、本発明にいう、吸引の強さを制御する制御部の一例に相当する。
【００６５】
図７および図８は、第２実施形態を示す図である。
【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７には、第２実施形態の清掃器２０Ａが備える塞き止め体２３の断面図が示されている。また、図８には、清掃器２０Ａの側から感光体１０を臨む方向に見た場合の清掃器２０Ａの塞き止め体２３および吸引ノズル２４２が示されている。
【００６８】
塞き止め体２３の、清掃部材２１とは反対側の側面には、５つの歪みセンサＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ，Ｓ１ｅが貼り付けられている。これらの歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅ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。５つの歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅは、幅方向Ｙにおける右端の位置Ｐ１から左端の位置Ｐ５まで５箇所に分散して配置されており、それぞれが配置された位置Ｐ１〜Ｐ５における塞き止め体２３の歪みを検知する。第２実施形態における制御部１Ａは、機構制御ＩＦ１０４（図３参照）を介して歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの信号を受信する。
【００６９】
ここで、制御部１Ａが、吸引器２４にトナーをどのように吸引させるかを説明する。
【００７０】
例えば、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。このトナー溜まりのトナーの量が増えて過剰になると、トナーが凝集し、清掃部材２１が感光体１０に押し当たる力が強まって感光体１０表面に傷が生じる。
【００７１】
そこで図１に示す制御部１Ａは、塞き止め体２３に貼り付けられている歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号に基づいて、塞き止め体２３によって塞き止められているトナーの増減を直接に検知している。上述したように、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅのそれぞれは、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、各歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの歪みは、各歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅのそれぞれが取り付けられた位置における塞き止め体２３の撓みによって生じるものである。この塞き止め体２３の撓みは、塞き止め体２３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Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号の大きさは、各位置での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トナー量の増減を表していることとなる。そして制御部１Ａでは、上記歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号の大小に応じて吸引ノズル２４２の移動およびトナーの吸引を実行する。
【００７２】
ここで、制御部１Ａが歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号に基づいて吸引器２４によるトナーの吸引をどのようにさせるかを具体的に説明する。
【００７３】
図９は、第２実施形態のプリンタにおける処理の概略を示すフローチャートである。
【００７４】
第２実施形態に係る制御部１Ａは、図５に示す第１実施形態についてのフローチャートの動作に対し、画像濃度の積算ステップは実行せず、また、濃度確認に代えて歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号の確認を行う点のみが異なる。
【００７５】
以降においては、トナー溜まりが形成されていない初期状態では、吸引器２４による空気の吸引は行われていないとして説明する。
【００７６】
制御部１Ａは、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号が、予め決められた閾値を超えたかどうかを判定する（ステップＳ３，Ｓ４）。例えば、初期状態では、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号の大きさは最低レベルであり、制御部１Ａは何もしない（ステップＳ４でＮｏ）。
【００７７】
歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからのいずれの出力信号もこの閾値を超えないうちは（ステップＳ４でＮｏ）、制御部１Ａは、吸引器２４によるトナーの吸引が行われていない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、トナー溜まりのトナー量は適量に保たれている。歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅのいずれかからの出力信号の大きさが閾値を超えると（ステップＳ４）、制御部１Ａは、その歪みセンサに対応する位置でのトナー溜まりのトナーが過剰になり始めたとして、ノズル移動機構２４５に、吸引ノズル２４２をこの位置へ移動させ、吸引ノズル２４２にトナーを吸引させる（ステップＳ８）。その結果、トナー溜まりのトナー量は減少する。トナー溜まりのトナー量が減少すると、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号の大きさが低下するので（ステップＳ４でＮｏ）、制御部１Ａはトナーの吸引を止める。
【００７８】
このように制御部１Ａが歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号に基づいて吸引器２４によるトナーの吸引を制御することでトナーの量が適量に保たれる。トナー溜ま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、トナー溜まりにおけるトナーの凝集が回避される。トナー凝集の回避は、感光体１０の回転負荷の増大や、清掃部材２１の感光体１０表面への押し当たり力の増大を抑制することとなる。
【００７９】
この第２実施形態においては、歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅからの出力信号確認処理を実行する制御部１Ａが、本発明にいう増減検知部の一例に相当する。またステップＳ８の移動処理を実行する制御部１Ａが、移動制御部の一例に相当する。
【００８０】
図１０は、第３実施形態を示す図である。
【００８１】
この第３実施形態は、図７，８に示す５つの歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの代わりに５つのレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅ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。
【００８２】
レーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅは、塞き止め体２３の幅方向に分散した各位置にレーザ光を照射し、その塞き止め体２３の各位置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各レーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅの出力信号の大きさも減少する。このレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅ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。
【００８３】
第３実施形態では、このようなレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅを図７，８の歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの代わりに用いて、そのレーザ変位計ＬＭａ〜ＬＭｅ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まりのトナーの増減を直接に検知する。
【００８４】
尚、上述した第１実施形態から第３実施形態のプリンタは、制御部１Ａがトナーの増加を検知した場合に、増加を検知した位置に吸引ノズルを移動させてトナーを吸引させたが、本発明は、制御部１Ａが、一定の時間毎あるいは一定のプリント枚数毎に、吸引ノズルを右端Ｐ１から左端Ｐ５まで順に移動させながらトナーを吸引させるものであってもよい。
【００８５】
最後に各実施形態に対応する実施例を掲げておく。
【００８６】
上述した実施形態を適用した図１のプリンタと同じハードウェア構成を有する実機走行試験である実施例１および実施例２を説明する前に、これらの実施例で効果があることを示すために吸引器２４を有しないプリンタによる実機走行試験の試験結果を比較例１として説明する。比較例１のプリンタは、吸引器２４を有しない点を除き、図１を参照して説明したプリンタと同じ構成を有している。
【００８７】
＜比較例１＞
吸引器２４を有しないプリンタで、画像を繰返し形成させる実機走行試験を実施した。形成する画像には、画像のうち用紙の搬送方向に交わる幅方向を５分割し、中央部の１つの領域を除いた、両端側の４つの領域を濃度３０％の全面ハーフトーンとした画像を用いた。この結果、感光体１０の傷つきに起因し、５０万枚付近で、ハーフトーン画像における濃淡筋が視認できるようになった。
【００８８】
＜実施例１＞
吸引器２４を有する図１と同じハードウェア構成のプリンタで実機走行試験を実施した。ただし、吸引器２４によるトナーの吸引は、画像データやセンサの検知に基づくものでなく２万枚毎、定期的に行った。
【００８９】
この結果、１００万枚でもハーフトーン画像における濃淡筋が視認されなかった。
【００９０】
＜実施例２＞
実施例１のプリンタにおいて、吸引器２４によるトナーの吸引を定期的に行う代わりに、図４に示す歪みセンサＳ１ａ〜Ｓ１ｅの出力信号に応じて吸引器２４に空気を吸引させた結果、１００万枚でもハーフトーン画像における濃淡筋が視認されなかった。
【００９１】
また、上述した説明では、画像形成装置の実施形態としてプリンタの例を示したが、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。
【００９２】
また、上述した３つの実施形態では、塞き止められたトナーの量を直接または間接に検知する位置および吸引ノズルを移動させる位置として、５箇所の場合の例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、２箇所以上のいずれであっても良い。また、トナーの量を検知する位置の数と吸引管を移動させる位置の数は一致している必要は無く、例えば、検知する位置が吸引管を移動させる位置の数よりも多くてもよい。
【００９３】
また、プロセスカートリッジ１Ｂは、感光体１０、帯電ロール１１、および清掃器２０を有するものとして説明したが、本発明にいうカートリッジは、帯電手段を有してしていなくともよい。
【符号の説明】
【００９４】
１ プリンタ
１Ａ 制御部
１Ｂ プロセスカートリッジ
１０ 感光体
１２ 露光器
１３ 現像器
１４ 転写器
１５ 定着器
１８ 感光体駆動回路
２０，２０Ａ 清掃器
２１ 清掃部材
２２ 収容槽
２３ 塞き止め体
２４ 吸引器
２４１ ポンプ
２４２ 吸引ノズル
２４５ ノズル移動機構
ＬＭａ〜ＬＭｅ レーザ変位計
Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅ 歪センサ
【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、
前記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
前記吸引管を、前記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸引管移動機構が、前記吸引管を、前記清掃部材の央部および端部のそれぞれに対応した央部対応位置および端部対応位置を含んだ移動範囲に移動させるものであり、
前記吸引管が前記端部対応位置にあるときの吸引の強さを、該吸引管が前記央部対応位置にあるときの吸引の強さよりも強い強さに制御する制御部を備えた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、前記塞き止め体が延びた方向に沿った方向における各位置について直接あるいは間接に検知する増減検知部と、
前記増減検知部によって付着物の増加が検知された位置に応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えた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から出力された信号に基づいて、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、該塞き止め体の前記各位置について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応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に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光を照射し、該塞き止め体で反射された反射光の、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、該塞き止め体の前記各位置について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応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
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、該塞き止め体が延びた方向における各位置について、該画像データが表わした像の濃度を求めることで検知する濃度型増減検知部と、
付着物が増加したと前記濃度型増減検知部によって判定された位置に応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
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、
前記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
前記吸引管を、前記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項８】
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７記載のカートリッジ。
【請求項９】
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、
前記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
前記吸引管を、前記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構を備えたことを特徴とする清掃器。
【請求項１０】
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９記載の清掃器。
【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、
前記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
前記吸引管を、前記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸引管移動機構が、前記吸引管を、前記清掃部材の央部および端部のそれぞれに対応した央部対応位置および端部対応位置を含んだ移動範囲に移動させるものであり、
前記吸引管が前記端部対応位置にあるときの吸引の強さを、該吸引管が前記央部対応位置にあるときの吸引の強さよりも強い強さに制御する制御部を備えた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、前記塞き止め体が延びた方向に沿った方向における各位置について直接あるいは間接に検知する増減検知部と、
前記増減検知部によって付着物の増加が検知された位置に応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えた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から出力された信号に基づいて、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、該塞き止め体の前記各位置について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応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に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光を照射し、該塞き止め体で反射された反射光の、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、該塞き止め体の前記各位置について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応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
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、該塞き止め体が延びた方向における各位置について、該画像データが表わした像の濃度を求めることで検知する濃度型増減検知部と、
付着物が増加したと前記濃度型増減検知部によって判定された位置に応じた位置まで前記吸引管を前記吸引管移動機構で移動させる移動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
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、
前記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
前記吸引管を、前記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項８】
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７記載のカートリッジ。
【請求項９】
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、
前記塞き止め体によって塞き止められた付着物を吸引する吸引管と、
前記吸引管を、前記塞き止め体が延びた方向に沿う方向に移動させる吸引管移動機構を備えたことを特徴とする清掃器。
【請求項１０】
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９記載の清掃器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２２４０３７（Ｐ２０１０−２２４０３７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６８７００（Ｐ２００９−６８７００）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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