特許 6331745 クリーニング装置および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6331745

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】クリーニング装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20180521BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/00 370

   G03G21/00

   G03G21/00 318

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-125260(P2014-125260)

(22)【出願日】2014年6月18日

(65)【公開番号】特開2016-4193(P2016-4193A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2017年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094330

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 正紀

(74)【代理人】

【識別番号】100109689

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 結

(72)【発明者】

【氏名】古木 学

(72)【発明者】

【氏名】池田 雅史

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 達博

(72)【発明者】

【氏名】八和田 鉄兵

【審査官】 田代 憲司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１７０６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２８１８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７８４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０４０４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８４８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８６６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４１３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１０５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６２２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０６３０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０３１８０２３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／１６

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転しながら、帯電、露光および現像を経て、トナー粒子と外添剤とを含むトナーによるトナー像が形成され、該トナー像が被転写体に転写される感光体の、該トナー像転写後の領域に接触し、該感光体上のトナーを塞ぎ止めて該感光体上から掻き取るクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに塞ぎ止められて前記感光体上に残存しているトナーに空気を吹き付けることにより、該トナーのうちのトナー粒子を該感光体上から除去する空気吹付装置と該空気吹付装置による空気吹き付け後に前記感光体上に残存する外添剤の量を測定するセンサとを備えた測定手段と、
前記測定手段による測定結果に応じて、前記感光体上に残存している外添剤の量が減少した場合に前記感光体上に供給されるトナーの量を増加させる制御手段とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。

【請求項2】

前記測定手段が、
前記クリーニングブレードに塞ぎ止められて前記感光体上に残存しているトナーと該クリーニングブレードとを離間させる離間手段と、
前記感光体上に残存する、前記クリーニングブレードから離間した状態のトナーのうちの、感光体回転方向前方側の先端部分の外添剤の量を測定するセンサとを備えたことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。

【請求項3】

前記離間手段が、前記感光体を逆回転させるものであることを特徴とする請求項２記載のクリーニング装置。

【請求項4】

前記離間手段が、前記クリーニングブレードを前記感光体から離間させるものであることを特徴とする請求項２記載のクリーニング装置。

【請求項5】

前記センサが、前記感光体の回転軸方向に移動しながら、該感光体上の、該回転軸方向各位置の外添剤の量を測定するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載のクリーニング装置。

【請求項6】

前記制御手段が、前記感光体上にトナーバンドを形成するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載のクリーニング装置。

【請求項7】

前記制御手段が、前記感光体上に、トナー量を増加させたトナー像を形成するものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載のクリーニング装置。

【請求項8】

前記現像に用いられるトナーのうちのトナー粒子の体積平均粒径が、４．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項記載のクリーニング装置。

【請求項9】

回転しながら帯電、露光、および現像を経て、トナー粒子と外添剤とからなるトナー像が形成される感光体と、
前記トナー像を用紙上に転写する転写装置と、
用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着装置と、
前記感光体の、前記トナー像転写後の領域に残存するトナーを該感光体上から除去するクリーニング装置とを備え、
前記クリーニング装置が、
前記感光体の、前記トナー像転写後の領域に接触し、該感光体上のトナーを塞ぎ止めて該感光体上から掻き取るクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに塞ぎ止められて前記感光体上に残存しているトナーに空気を吹き付けることにより、該トナーのうちのトナー粒子を該感光体上から除去する空気吹付装置と該空気吹付装置による空気吹き付け後に前記感光体上に残存する外添剤の量を測定するセンサとを備えた測定手段と、
前記測定手段による測定結果に応じて、前記感光体上に残存している外添剤の量が減少した場合に前記感光体上に供給されるトナーの量を増加させる制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、使用履歴やトルクに応じたサイクルでトナーバンドを形成することが提案されている。

【0003】

特許文献２には、クリーニングブレードに塞ぎ止められて堆積しているトナーの量を検知して、トナーが堆積してからトナー像を形成することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２５０２１５号公報

【特許文献2】特開２００６−１７８４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のトナーバンドの作成や堆積されているトナーの量を制御しても、クリーニングブレードに過負荷がかかる場合があった。本発明は、特に小粒径トナーを用いた場合に問題となる、クリーニングブレードへの過負荷を防止したクリーニング装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１は、
回転しながら、帯電、露光および現像を経て、トナー粒子と外添剤とを含むトナーによるトナー像が形成され、該トナー像が被転写体に転写される感光体の、該トナー像転写後の領域に接触し、該感光体上のトナーを塞ぎ止めて該感光体上から掻き取るクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに塞ぎ止められて前記感光体上に残存しているトナーに空気を吹き付けることにより、該トナーのうちのトナー粒子を該感光体上から除去する空気吹付装置と該空気吹付装置による空気吹き付け後に前記感光体上に残存する外添剤の量を測定するセンサとを備えた測定手段と、
前記測定手段による測定結果に応じて、前記感光体上に残存している外添剤の量が減少した場合に前記感光体上に供給されるトナーの量を増加させる制御手段とを備えたことを特徴とするクリーニング装置である。

【0008】

請求項２は、前記測定手段が、
前記クリーニングブレードに塞ぎ止められて前記感光体上に残存しているトナーと該クリーニングブレードとを離間させる離間手段と、
前記感光体上に残存する、前記クリーニングブレードから離間した状態のトナーのうちの、感光体回転方向前方側の先端部分の外添剤の量を測定するセンサとを備えたことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置である。

【0009】

請求項３は、前記離間手段が、前記感光体を逆回転させるものであることを特徴とする請求項２記載のクリーニング装置である。

【0010】

請求項４は、前記離間手段が、前記クリーニングブレードを前記感光体から離間させるものであることを特徴とする請求項２記載のクリーニング装置である。

【0011】

請求項５は、前記センサが、前記感光体の回転軸方向に移動しながら、該感光体上の、該回転軸方向各位置の外添剤の量を測定するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載のクリーニング装置である。

【0012】

請求項６は、前記制御手段が、前記感光体上にトナーバンドを形成するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載のクリーニング装置である。

【0013】

請求項７は、前記制御手段が、前記感光体上に、トナー量を増加させたトナー像を形成するものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載のクリーニング装置である。

【0014】

請求項８は、前記現像に用いられるトナーのうちのトナー粒子の体積平均粒径が、４．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項記載のクリーニング装置である。

【0015】

請求項９は、回転しながら帯電、露光、および現像を経て、トナー粒子と外添剤とからなるトナー像が形成される感光体と、
前記トナー像を用紙上に転写する転写装置と、
用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着装置と、
前記感光体の、前記トナー像転写後の領域に残存するトナーを該感光体上から除去するクリーニング装置とを備え、
前記クリーニング装置が、
前記感光体の、前記トナー像転写後の領域に接触し、該感光体上のトナーを塞ぎ止めて該感光体上から掻き取るクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードに塞ぎ止められて前記感光体上に残存しているトナーに空気を吹き付けることにより、該トナーのうちのトナー粒子を該感光体上から除去する空気吹付装置と該空気吹付装置による空気吹き付け後に前記感光体上に残存する外添剤の量を測定するセンサとを備えた測定手段と、
前記測定手段による測定結果に応じて、前記感光体上に残存している外添剤の量が減少した場合に前記感光体上に供給されるトナーの量を増加させる制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

【発明の効果】

【0016】

請求項１のクリーニング装置および請求項９の画像形成装置によれば、クリーニングブレードへの過負荷が有効に防止され、トナーの擦り抜けによる画像欠陥の発生が抑えられる。

【0017】

請求項２，３，４のクリーニング装置によれば、クリーニングブレードに邪魔されることなく外添剤の量を正確に測定することができる。

【0018】

請求項５のクリーニング装置によれば、外添剤の不足が回転軸方向の一部分であっても、それを検出することができる。

【0019】

請求項６のクリーニング装置によれば、クリーニングブレードの部分の外添剤の不足を有効に補うことができる。

【0020】

請求項７のクリーニング装置によれば、画像形成の生産性を下げることなく、クリーニングブレードの部分の外添剤の不足を補うことができる。

【0021】

本発明のクリーニング装置によれば、請求項８に記載したような小径トナーを用いた場合にも、クリーニングブレードへの過負荷が有効に防止される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態としての画像形成装置の外観斜視図である。

【図2】図１に外観を示す画像形成装置の内部構成を示した模式図である。

【図3】外添剤の量の測定方法の第１例を示した模式図である。

【図4】外添剤の量の測定方法の第２例を示した模式図である。

【図5】外添剤の量の測定方法の第３例を示した模式図である。

【図6】外添剤の量の測定方法の第４例を示した模式図である。

【図7】色判別センサの移動方法の一例を示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態を説明する。

【0024】

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の外観斜視図である。

【0025】

この画像形成装置１は、スキャナ１０とプリンタ２０を備えている。

【0026】

スキャナ１０は、原稿に描かれている画像を読み取って画像信号を生成する装置である。また、プリンタ２０は、画像信号に基づく画像を用紙上にプリント出力する装置である。

【0027】

スキャナ１０は、原稿トレイ１１と原稿排紙トレイ１２を有する。原稿トレイ１１上に、原稿を積み重ねた状態に載せてスタートボタン３２を押すと、その原稿が１枚ずつ順次に送り込まれて読み取られ、原稿排紙トレイ１２上に排出される。また、このスキャナ１０は、奥側に、左右に延びるヒンジ（不図示）が設けられており、矢印Ｍよりも上の部分を持ち上げて開くことができる。矢印Ｍの直ぐ下には、透明ガラス板１３（図２参照）が広がっている。その透明ガラス板１３に上に原稿を１枚、下向きに載せ、矢印Ｍから上の部分を閉じてスタートボタン３２を押すことにより、その透明ガラス板１３上の原稿を読み取ることもできる。

【0028】

また、プリンタ２０は、用紙トレイ２１内に積み重ねられている用紙を１枚ずつ順次に取り出し、その取り出した用紙上に、画像信号に基づく画像をプリントする装置である。画像がプリントされた用紙は、排紙トレイ２２上に排出される。本実施形態は、このプリンタ２０は、画像を、用紙上に、いわゆる電子写真方式によりプリント出力するプリンタである。

【0029】

また、この画像形成装置１には、ユーザインタフェース（ＵＩ）３０が備えられている。このＵＩ３０は、電源ボタン３１やスタートボタン３２、その他の複数の押しボタン３３と、タッチパネル式の表示画面３４が備えられている。このＵＩ３０を操作することにより、プリント枚数の指示や動作スタートの指示などの各種の指示が行われる。また、表示画面３４には、この装置の状態や各種の押ボタンが表示される。この表示画面３４上に表示される押しボタン３４も操作の対象となる。

【0030】

図２は、図１に外観を示す画像形成装置の内部構成を示した模式図である。

【0031】

スキャナ１０の原稿トレイ１１上に置かれた原稿Ｓは、スタートボタン３２（図１参照）が押されると１枚ずつ送り込まれて搬送ロール１４により搬送路１０１上を搬送され、その搬送の途中で透明ガラス板１３に接する読取位置Ｒを通過して原稿排紙トレイ１２上に排出される。そして、その原稿Ｓは、読取位置Ｒを通過する際に、その読取位置Ｒに対面して静止している読取装置１５によって、その原稿Ｓに記録されている画像が読み取られて画像信号に変換される。

【0032】

また、矢印Ｍよりも上の部分を開き、１枚の原稿を透明ガラス板１３上に下向きに載せて上を閉じ、スタートボタン３２を押す。すると今度は、読取装置１５が矢印Ｘ方向に移動しながら、その透明ガラス板１３上の原稿を読み取って画像信号に変換する。

【0033】

また、プリンタ２０には、ほぼ横に１列に配列された４つの像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋを有する。これらの像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋでは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色トナーによるトナー像が形成される。ここでは、これらの像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに共通の説明については、トナーの色の区別を表わす、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略し、像形成部５０と表記する。像形成部以外の他の構成要素についても同様である。

【0034】

各像形成部５０には、感光体５１が備えられている。この感光体５１は、駆動力を受けて矢印Ａ方向に回転しながら、その表面に静電潜像が形成され、さらに現像によりトナー像が形成される。

【0035】

各像形成部５０に備えられている各感光体５１の周りには、帯電器５２、露光器５３、現像器５４、１次転写器６２、および感光体クリーナ５５が備えられている。ここで、１次転写器６２は、感光体５１との間に、後述する中間転写ベルト６１を挟んだ位置に置かれている。この１次転写器６２は、像形成部５０ではなく、後述する中間転写部６０に備えられている要素である。

【0036】

帯電器５２は、感光体５１の表面を一様に帯電する。

【0037】

露光器５３は、一様に帯電された感光体５１に、画像信号に基づいて変調された露光光を照射して、感光体５１上に静電潜像を形成する。

【0038】

現像器５４は、感光体５１上に形成された静電潜像を、各像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに応じた色のトナーで現像して、感光体５１上にトナー像を形成する。

【0039】

１次転写器６２は、感光体５１上に形成されたトナー像を、後述する中間転写ベルト６１上に転写する。

【0040】

感光体クリーナ５５は、感光体５１に押し当てられ、転写後の感光体５１に付着している残存トナー等を塞ぎ止めて感光体５１から掻き取るクリーニングブレード５５１を備えている。

【0041】

４つの像形成部５０の上部には、中間転写部６０が配置されている。そして、この中間転写部６０には、中間転写ベルト６１が備えられている。この中間転写ベルト６１は、駆動ロール６３ａ、従動ロール６３ｂ、張架ロール６３ｃ等の複数のロールに支持されている。そして、この中間転写ベルト６１は、駆動ロール６３ａに駆動されて、４つの像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに備えられている４つの感光体５１に沿う経路を含む循環経路上を、矢印Ｂ方向に循環移動する。

【0042】

各感光体５１上のトナー像は１次転写器６２の作用により、中間転写ベルト６１上に順次重なるように転写される。そして、中間転写ベルト６１上に転写されたトナー像は、その中間転写ベルト６１により、２次転写位置Ｔ２に搬送される。この２次転写位置Ｔ２には２次転写器７１が備えられており、中間転写ベルト６１上のトナー像は、その２次転写器７１の作用により、その２次転写位置Ｔ２に搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐの搬送については後述する。用紙Ｐへのトナー像の転写後の中間転写ベルト６１上に残存するトナー等は、中間転写ベルトクリーナ６４により、その中間転写ベルト６１から取り除かれる。

【0043】

ここで、このプリンタ２０では、黒色（Ｋ）のトナーでトナー像を形成する、配列の一方の端（図２の１番左側の端）に位置する像形成部５０Ｋのみで用紙Ｐ上にモノクロ画像をプリントするモノクロモードと、４つの像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋを用いて用紙Ｐ上にカラー画像をプリントするカラーモードとを有する。中間転写ベルト６１は、図示しないカム機構により、カラーモードのときは、４つの像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋを構成する４つの感光体５１に接しながら移動し、モノクロモードのときは、配列の一方の端（図２の１番左側の端）に位置する像形成部５０Ｋの感光体５１Ｋのみに接して他の全ての像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃの感光体５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃからは離間するように、その循環移動経路が変更される。モノクロモードでは、像形成部５０Ｋを除く他の全ての像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃの作動を停止させて、省電力化や部品の長寿命化を図っている。

【0044】

中間転写部６０の上部には、各色のトナーが収容されたトナーカートリッジ２３が備えられている。現像器５４内のトナーが現像により消費されると、対応する色のトナーを収容したトナーカートリッジ２３から現像器５４にトナーが補充される。トナーカートリッジ２３は着脱自在に構成されており、空になると取り出されて、新たなトナーカートリッジ２３が装着される。

【0045】

また、このプリンタ２０の下部には、用紙トレイ２１が備えられている。この用紙トレイ２１には、プリント前の用紙Ｐが積み重ねられた状態に収容される。この用紙トレイ２１は、用紙の補充や交換のために引出し自在に構成されている。

【0046】

用紙トレイ２１からは、ピックアップロール２２により用紙Ｐが１枚取り出され、搬送ロール２３により、搬送路２０１上を矢印Ｃ方向に、タイミング調整ロール２４まで搬送される。このタイミング調整ロール２４まで搬送されてきた用紙Ｐは、そのタイミング調整ロール２４により、中間転写ベルト６１上のトナー像が２次転写位置Ｔ２に到達するタイミングに合わせて２次転写位置Ｔ２に到達するように、その２次転写位置に向かって送り出される。タイミング調整ロール２４により送り出された用紙Ｐは、２次転写位置Ｔ２において、２次転写器７１の作用により、中間転写ベルト６１からトナー像の転写を受ける。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、さらに矢印Ｄ方向に搬送されて定着器７２を通過する。用紙Ｐ上のトナー像は、この定着器７２により加熱および加圧を受けて用紙Ｐ上に定着される。これにより、用紙Ｐ上には、定着されたトナー像からなる画像がプリントされる。定着器７２によりトナー像の定着を受けた用紙は、搬送ロール２５によりさらに搬送され、排紙ロール２６により、排紙口２７から排紙トレイ２２上に送り出される。

【0047】

また、このプリンタ２０は、用紙Ｐの両面に画像をプリントする両面プリントモードを有する。この両面プリントモードにおいては、上記と同様にして用紙Ｐの第１面に画像がプリントされた後、その第１面に画像がプリントされた用紙Ｐが、排紙ロール２６により、排紙トレイ２２に向けて途中まで送り出される。そしてその排紙ロール２６は、回転方向を反転させて、排紙トレイ２２上に途中まで送り出した用紙Ｐを引き戻す。

【0048】

排紙ロール２６の反転により引き戻された用紙Ｐは、今度は、搬送ロール２７により搬送路２０２上を矢印Ｇで示す向きに搬送されて、再びタイミング調整ロール２４に到達する。このとき用紙Ｐは、第１面に画像がプリントされたときとは表裏が反転した状態にある。タイミング調整ロール２４に再び到達した後は、上記と同様にして、但し今度はその用紙Ｐの第２面に画像がプリントされる。こうして画像が両面にプリントされた用紙Ｐは、排紙ロール２６により、今度は、排紙トレイ２２上に送り出される。

【0049】

また、このプリンタ２０には手差しトレイ２８が備えられている。この手差しトレイ２８に用紙を置いてスタートボタン３２を押すと、この手差しトレイ２８上の用紙が搬送ロール２９により搬送路２０３上を矢印Ｈ方向に搬送されてタイミング調整ロール２４に到達する。その後のプリント動作は、用紙トレイ２１から引き出された用紙Ｐへのプリント動作と同様である。

【0050】

また、画像形成装置１には、各部を制御する制御回路４０が備えられていて、この制御回路４０により上記の動作が制御される。制御回路４０は、本発明における制御手段の一例である。

【0051】

ここで、本実施形態では、以下のようにして、クリーニングブレード５５１に塞ぎ止められて感光体５１上に残存しているトナーのうちの外添剤の量が測定される。

【0052】

図３は、外添剤の量の測定方法の第１例を示した模式図である。

【0053】

尚、この図３および後述する各図は、図２に示す４つの像形成部５０について共通であるため、この図３以降においては、色を表わす符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは省略する。

【0054】

図３（Ａ）に示すように感光体５１は、矢印Ａ方向に回転する（図２を合わせて参照）。そして、この図３（Ａ）に示す部分よりも回転方向（矢印Ａ方向）上流側においてトナー像が形成され、そのトナー像が１次転写器６２により中間転写ベルト６１上に転写される。そして、その転写後に感光体５１上に残存するトナーがクリーニングブレード５５１により塞ぎ止められてトナーダム８０が形成される。トナーには、トナー粒子と外添剤とが含まれており、したがってこのトナーダム８０もトナー粒子８１と外添剤８２とで形成されている。ここで、外添剤８２は、トナー粒子８１と比べ平均粒径が小さい。一方、感光体５１とクリーニングブレード５５１との間の隙間は、感光体５１の回転方向（矢印Ａ方向）前方側ほど狭くなっている。このため、外添剤８２は、この図３（Ａ）に模式的に表わしているように、回転方向（矢印Ａ方向）前方側に集まり易い。一方、トナー粒子８１は、外添剤８２よりも平均粒径が大きいため、外添剤８２よりも回転方向（矢印Ａ方向）後方側で塞ぎ止められることになる。トナー粒子８１が十分な量の外添剤８２で塞ぎ止められていると、この感光体５１上に留まることができなくなったトナー粒子８１はこの感光体５１上から掻き取られ感光体クリーナ５５（図２参照）を構成する不図示の排トナー搬送部材によって搬送されて排トナーボックスに回収される。

【0055】

ここで、本実施形態では、体積平均粒径が４．５μｍ以下のトナーが採用されている。このため、感光体５１とクリーニングブレード５５１との間の隙間が十分な量の外添剤８２によって埋められていないとトナー粒子８１が擦り抜けて画像欠陥を発生させるおそれがある。小粒径のトナー粒子を用いたトナーの場合、同一の濃度の画像を形成するにあたり比較的少量のトナーで済む。しかしながらトナーが少量で済むため外添剤も少量となり、特に画像密度の低いトナー像の形成が続くとトナー粒子８１を塞ぎ止めるための外添剤の量が不足しがちとなる。そこで、この図３に示す第１例では、以下のようにしてクリーニングブレード５５１のところに溜まっている外添剤８２の量が測定される。

【0056】

図３（Ｂ）には、ノズル９１によりトナーダム８０に空気を吹き付けている様子が示されている。この第１例では、あらかじめ定められたタイミングごとにトナーダム８０に対し空気が吹き付けられる。この吹き付ける際の空気圧は３０ｋＰａ以下となるように調整されている。このレベルの空気圧３０ｋＰａの空気をトナーダム８０に吹き付けると、そのトナーダム８０中のトナー粒子８１が選択的に吹き飛ばされ、その後には外添剤８２が残る。吹き飛ばされたトナー粒子８１は、クリーニングブレード５５１によって感光体５１上から掻き取られたトナー粒子とともに運ばれて排トナーボックスに収容される。また、トナーの体積平均粒径は２μm以上のものが製造性の点で望ましく用いられる。

【0057】

図３（Ｃ）には、色判別センサ９２により、後に残った外添剤８２の色を測定している様子が示されている。本実施形態の場合、感光体５１の表面は緑色がかった色であり、トナー粒子８１は、図２に示すように、像形成部５０に応じてイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の各色を有する。これに対し外添剤８２は、本実施形態では白色である。このため、色判別センサ９２によって外添剤８２の色を測定することによって、その部分に溜まっている外添剤８２の量を知ることができる。

【0058】

色判別センサ９２による測定結果は、図２に示す制御回路４０に入力される。この制御回路４０では、その測定結果の入力を受けて、色判別センサ９２により測定された外添剤８２の量が閾値以上であるか閾値未満であるかが判定される。そしてこの制御回路４０では、閾値未満であると判定すると、感光体５１上に一様なベタ画像からなるトナーバンドが形成されるように像形成部５０を制御する。この感光体５１上にトナーバンドを形成した際は、制御回路４０は、そのトナーバンドが中間転写ベルト６１上に転写されないように１次転写器６２を制御する。このため、感光体５１上に形成されたトナーバンドは、中間転写ベルト６１に転写されることなく、クリーニングブレード５５１まで到達し、トナーダム８０の形成に使用される。

【0059】

このようにして、クリーニングベルト５５１に常に十分な量の外添剤８２を供給しておくことにより、クリーニングベルト５５１が過負荷となってクリーニングベルト５５１に欠け等が生じることが防止され、クリーニングベルト５５１によってトナーが確実に塞ぎ止められて回収される。

【0060】

図４は、外添剤の量の測定方法の第２例を示した模式図である。

【0061】

図１，図２に示す画像形成装置１では、図３を参照して説明した外添剤８２の測定方法に代えて、この図４を参照して説明する方法を採用してもよい。この図４よりもさらに後に説明する測定方法についても同様である。

【0062】

図４（Ａ）には、クリーニングブレード５５１により塞ぎ止められてトナーダム８０が形成されている様子が示されている。この図４（Ａ）は、図３（Ａ）と同一の図である。

【0063】

ここでは、外添剤８２の量を測定すべきタイミングになると、図４（Ｂ）に示すように感光体５１が一旦逆転（矢印Ａ’方向に回転）する。これにより、トナーダム８０がクリーニングブレード５５１から離れる。このようにクリーニングブレード５５１から離れたトナーダム８０の、外添剤８２が豊富に含まれる先端部分（矢印Ａ方向の先端部分）の色が色判別センサ９２により測定される。この場合、トナー粒子８１を取り除いていないため、外添剤８２の量を測定する際にトナー粒子８１も色判別センサ９２の測定領域に一部入り込むが、４つの像形成部５０（図２参照）のそれぞれについて、その像形成部５０で使われるトナーの色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に応じて閾値を調整しておくことで、そこに溜まっている外添剤８２が十分な量であるか否かが判定される。

【0064】

この図４に示す第２例の場合、クリーニングブレードに邪魔されずに外添剤を測定することができる。

【0065】

図５は、外添剤の量の測定方法の第３例を示した模式図である。

【0066】

この図５に示す第３例に関しては、図４に示した上述の第２例との相違点について説明する。

【0067】

図４に示した第２例の場合、図４（Ｂ）に示すように感光体５１を矢印Ａ’方向に逆回転させてトナーダム８０をクリーニングブレード５５１から引き離して、トナー粒子８１も堆積させたまま、外添剤８２の量が測定される。これに対し、この図５に示す第３例の場合、図５（Ｂ）に示すように、感光体５１を矢印Ａ’方向に逆回転させてトナーダム８０をクリーニングブレード５５１から引き離し、さらにそのトナーダム８０にノズル９１から空気を吹き付けてトナーダム８０のうちのトナー粒子８１を吹き飛ばす。ノズル９１から３０ｋＰａ以下の空気圧で空気を吹き付けると、トナー粒子８１と外添剤８２とのうちのトナー粒子８１のみが選択的に吹き飛ばされる。

【0068】

この図５に示す第３例の場合、図５（Ｃ）に示すように、トナー粒子８１が吹き飛ばされた後の外添剤８２の色が色判別センサ９２で判別される。この図５に示す第３例の場合、クリーニングブレード５５１に邪魔されず、かつトナー粒子８１による誤差が低減し、外添剤８２の量がさらに正確に測定される。

【0069】

図６は、外添剤の量の測定方法の第４例を示した模式図である。

【0070】

この図６に示す第４例に関しても、図４に示した第２例との相違点について説明する。

【0071】

図４に示した第２例の場合、図４（Ｂ）に示すように、感光体５１を矢印Ａ’方向に逆回転させることでトナーダム８０をクリーニングブレード５５１から引き離している。これに対し、図６に示す第４例の場合、図６（Ｂ）に示すように、クリーニングブレード５５１を矢印Ｎ方向に移動させることでクリーニングブレード５５１を感光体５１から離間させ、これによりトナーダム８０とクリーニングブレード５５１と分離している。その他の点については、図４に示す第２例の場合と同様であり、重複説明は省略する。

【0072】

尚、図示は省略するが、図６（Ｂ）に示すようにクリーニングブレード５５１を矢印Ｎ方向に移動させて感光体５１から離間させた後、図５（Ｂ）に示すようにトナーダム８０にノズル９１から空気を吹き付けてトナー粒子８１を選択的に吹き飛ばし、その後、感光体５１上に残った外添剤８２を測定してもよい。

【0073】

図７は、色判別センサの移動方法の一例を示した模式図である。

【0074】

図７に示す矢印Ｑ−Ｑ’方向は感光体５１の回転軸方向（図２の紙面に垂直な方向）である。

【0075】

色判別センサ９２は、ラック９３に固定されており、そのラック９３には、ピニオンギア９４が噛み合っている。このピニオンギア９４は、図示しないモータから回転駆動力を受け、矢印Ｒ−Ｒ’方向に往復回転する。これに伴い、ラック９３とそのラック９３に固定されている色判別センサ９２は矢印Ｑ−Ｑ’方向に往復移動する。この色判別センサ９２は、約１ｍｍφの測定視野を有している。

【0076】

図３〜図６に示すようなトナーダム８０は、感光体５１の回転軸方向に線状に延びた形状を有する。そのトナーダム８０を形成している外添剤８２も同方向に線状に延びた形状となっている。そこで色判別センサ９２を往復移動させながら外添剤の量を判定することで、外添剤８２の部分的な量の低下も検出することができる。

【0077】

尚、例えば図７に示すようにして色判別センサ９２を回転軸方向（矢印Ｑ−Ｑ’方向）に移動させながら外添剤８２の量を測定することは精度を上げる点では好ましいが、色判別センサ９２の移動機構が必要となり、また１回の測定にも時間を要することとなる。そこで、色判別センサ９２を固定しておき、回転軸方向一点のみを測定するようにしてもよい。あるいは、色判別センサ９２は移動させず、回転軸方向について広い測定視野を持たせ、外添剤８２の、回転軸方向についてかなり広い領域の平均的な量を測定してもよい。

【0078】

ここで、色判別センサ９２で測定された外添剤８２の量が閾値を下回って少ないことが判定された場合、前述の例ではトナーバンドが形成される。しかしながら、トナーダム８０中の外添剤８２の量が回復すればよく、したがってトナーバンドを形成することに限られるものではない。例えば、外添剤８２の量が減ってきたときに、減ってきたことが検出された像形成部５０について、あるいは４つ全ての像形成部５０について、トナーカートリッジ２３（図２参照）から現像器５４へのトナー補給量を増やす。すると、同じ電位分布の静電潜像の現像にあたり、濃度の濃いトナー像が形成され、その分、クリーニングブレード５５１に到達する外添剤８２の量も増加する。ただし、この方法は、画像濃度や色味が許容される範囲内で行なう必要がある。また、この方法は、トナーバンドを形成することと比べるとトナーダム８０中の外添剤８２の量を回復させるという効果がゆっくりと表われる。したがって、色判別センサ９２による測定結果の判定にあたっては、トナーダム８０中の外添剤８２の量が減り始めた早い段階で外添剤８２の量を回復させるように制御を開始することが望ましい。あるいは、このトナー供給量を増やすことと、前述のトナーバンドを形成することとの双方を併用してもよい。

【0079】

本実施形態では、トナーダム８０のうちの外添剤８２の量が測定されるため、十分なトナーダムが形成されているか否かが正確に判定される。

【0080】

尚、ここでは、本発明のクリーニング装置を図１，図２に示すタイプの画像形成装置に適用した例について説明したが、感光体にブレード状のクリーニング部材を当ててトナーを掻き取るタイプであれば本発明を適用することができ、必ずしも図１，図２に示すタイプの画像形成装置に限られるものではない。

【符号の説明】

【0081】

１ 画像形成装置
１０ スキャナ
２０ プリンタ
４０ 制御回路
５０ 像形成部
５１ 感光体
５２ 帯電器
５３ 露光器
５４ 現像器
５５ 感光体クリーナ
６０ 中間転写部
６１ 中間転写ベルト
６２ １次転写器
７１ ２次転写器
７２ 定着器
８０ トナーダム
８１ トナー粒子
８２ 外添剤
９１ ノズル
９２ 色判別センサ
９３ ラック
９４ ピニオンギア
５５１ クリーニングブレード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】