JP2004354663A - 画像形成装置および排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において各画像形成ユニットからの排気を効率良くし、高品質の画像を形成することを目的とする。
【解決手段】トナー像を形成する複数の画像形成ユニット１０が配置された画像形成装置であり、複数の画像形成ユニット１０のそれぞれには、各々の画像形成ユニット１０近傍の空気を排気する排気ダクト１８が配設され、これら複数の排気ダクト１８を連通ダクト７０に連結し、連通ダクト７０内の空気圧が所定値以下となるように制御部４０によって排気ダクト１８からの空気排出量を制御する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成装置等に係り、より詳しくは、電子写真方式を用いた画像形成装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、例えばフルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものでは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に一旦、多重に転写（一次転写）した後、この中間転写ベルトから転写紙上に一括して転写（二次転写）し、この転写紙上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒（モノクロ）の画像を形成している。
【０００３】
このような画像形成装置の各画像形成ユニットでは、例えばドラム状に構成された感光体を帯電器によって一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器によってトナー像を形成している。そして、ここで用いられる帯電器としては、高速で回転する感光体に対し十分な電荷を付与することができるコロナ放電方式のコロトロンやスコロトロンが用いられる場合が多い。ところが、コロトロンやスコロトロンは帯電能力が大きい反面、コロナ放電流を感光体に放射するものであるためオゾンが発生し易い。そこで、このオゾンが感光体周囲に滞留すると感光体にダメージを与えることから、コロトロンやスコロトロンの近傍には排気ダクトが配置され、この排気ダクトからコロトロンやスコロトロンの近傍の空気を吸引することで滞留したオゾンを機内から排出するように構成されている。
【０００４】
また、現像器においても、高速で回転する感光体上の静電潜像を現像するために現像剤担持体である現像ロールを高速で回転させるのでトナーが機内に飛散し易い。そこで、この飛散したトナーが帯電器に付着すると帯電不良の原因になったり、用紙搬送系や用紙自体に付着して画像汚れを引き起こしたりする場合があることから、現像器の近傍にも排気ダクトが配置され、現像器から飛散したトナークラウドを機内から排出するように構成されている。
【０００５】
ここで従来技術として、例えば、像担持体と、帯電、露光、現像、転写などの画像形成手段とからなる画像形成ステーションを複数組備え、各々の画像形成ステーションに対応して、それぞれが独立に制御可能な換気手段を備えた画像形成装置において、それぞれの換気手段が形成する空気流路を１個所に合流させ、機外に向けて１個所の換気口を形成すると共に、換気口近傍には各換気手段に共通の空気清浄手段を設けた技術が存在する （例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１４９０６７号公報（第３−４頁、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したタンデム機のように複数の画像形成ユニットを備えた画像形成装置では、各画像形成ユニットに配設した排気ダクトからの空気流を、１つの排気ダクトに合流させて機外に排気するように構成することは、排気ダクト内に設けられるオゾンフィルタ等のフィルタを１箇所に配置すればよく、また排出口も１箇所に集約できるので装置構成の簡素化が図れるという利点がある。
しかしながら、特許文献１に記載された技術のように、各画像形成ユニットに配設された排気ダクトを１つの排気ダクトに合流させた構成を採用した場合には、各画像形成ユニットに設けられた排気ダクトからの空気流が集中することにより、合流した排気ダクト内において空気圧が高くなる。そのため、各画像形成ユニットの排気ダクトから排出されてくる空気流が合流した排気ダクト内に流入し難くなり、各画像形成ユニットからの排気効率が低下するという現象が生じる。その結果、各画像形成ユニット内のオゾン濃度が上昇したり、定着器からの熱がこもって機内昇温が発生して、感光体や現像剤にダメージを与えるという問題があった。また、トナークラウドが帯電器を汚し、帯電不良を引き起こすという問題もあった。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、各画像形成ユニットからの排気を効率良くし、高品質の画像を形成することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成する複数のトナー像形成手段が配置された画像形成装置であり、複数のトナー像形成手段のそれぞれには、各々のトナー像形成手段近傍の空気を排気する排気手段が配設され、これら複数の排気手段を集合排気手段に連結し、集合排気手段内の空気圧が所定値以下となるように排気量制御手段によって排気手段の空気排出量を制御することを特徴としている。ここで、集合排気手段内の空気圧を計測する空気圧計測手段をさらに備え、この空気圧計測手段による計測値に基づき排気量制御手段によって排気手段を制御することができる。その際に、排気手段は排気ダクトと排気ファンとを有し、排気量制御手段は排気ファンの回転数を制御することを特徴とすることができる。
また、排気手段の空気排出量を計測する排気量計測手段をさらに備え、この排気量計測手段による計測値に基づき排気量制御手段によって排気手段を制御することもできる。その際に、排気手段は排気ダクトと排気ファンとを有し、排気量計測手段は排気ファンの回転数を検知して空気排出量を計測し、排気量制御手段は排気ファンの回転数を制御することを特徴とすることもできる。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成する複数のトナー像形成手段が配置された画像形成装置であり、複数のトナー像形成手段のそれぞれには、各々のトナー像形成手段近傍の空気を排気する排気手段が配設され、これら複数の排気手段を集合排気手段に連結している。そして、集合排気手段内の空気圧を空気圧計測手段によって計測して、この空気圧計測手段による計測値に基づいて排気量制御手段によって排気手段の空気排出量を制御することを特徴としている。ここで、排気量制御手段は、集合排気手段内の空気圧が所定値以下となるように排気手段の空気排出量を制御することができる。また、排気量制御手段は、各排気手段を独立に制御することもできる。
【００１１】
さらに、集合排気手段内にオゾン除去手段をさらに備え、空気圧計測手段は、集合排気手段内のオゾン除去手段の上流部の空気圧を計測することを特徴とすることができる。特に、空気圧計測手段は、集合排気手段内の最上流部とオゾン除去手段の上流部近傍とに配設されたことを特徴とすることができる。また、空気圧計測手段は、集合排気手段と排気手段との連結部近傍に配設されたことを特徴とすることもできる。
また、排気手段と集合排気手段の連結部の間に、集合排気手段内の空気流を遮断する隔壁を着脱自在に配設することもできる。
【００１２】
一方、本発明を排気装置として捉え、複数の排気ダクトと、複数の排気ダクトが連結された連通ダクトと、連通ダクト内の空気圧を計測する空気圧センサと、排気ダクト内に配置され、空気圧センサによる計測値に基づいて駆動が制御される排気ファンとを備えたことを特徴としている。ここで、排気ダクト内に粉塵フィルタをさらに備えることができる。また、連通ダクト内にオゾンフィルタをさらに備えることもできる。さらに、排気ダクトと連通ダクトの連結部の間に、連通ダクト内の空気流を遮断する隔壁を着脱自在に配設したことを特徴とすることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式を用いた画像形成装置であって、各色成分のトナー像が形成されるトナー像形成手段の一例としての複数の画像形成ユニット１０（１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器６０を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００１４】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１０（１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）では、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電するコロトロンやスコロトロン等で形成された帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成するレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配設されている。そして、帯電器１２と現像器１４との間には、帯電器１２からのオゾンと現像器１４からのトナークラウドを排気するための排気ダクト１８が配設されている。
なお、これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、特色（Ｓ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。ここで、特色（Ｓ）の画像形成ユニット１０Ｓは、コーポレートカラーや白色のように、個々のユーザに良く使用される色やカラー紙に使用する白色等の特定の用途で使用される色のトナー像を形成するユニットである。
【００１５】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等からなるフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すＢ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４を有している。
【００１６】
各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００１７】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写搬送ベルト２１と、バックアップロール２５等とによって構成される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト２１の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が当接配置されている。
【００１８】
一方、二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２とアイドルロール２３とによって張架された、例えば体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ωｃｍの半導電性の無端ベルトである。この二次転写搬送ベルト２１は、駆動ロール２２によって、所定の速度で搬送され、アイドルロール２３によって所定のテンションが与えられている。駆動ロール２２は、接地されている。そして二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、二次転写搬送ベルト２１上に搬送される用紙Ｐに二次転写を行う二次転写ロールとして機能している。
【００１９】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が設けられている。一方、特色の画像形成ユニット１０Ｓの上流側には、各画像形成ユニット１０（１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配置され、また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０（１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は画像形成を開始するように構成されている。
【００２０】
さらに、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する複数の用紙トレイ５０ａ、５０ｂ、この用紙トレイ５０ａ、５０ｂに集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３、二次転写搬送ベルト２１によって二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着器６０へと搬送する搬送ベルト５５を備えている。
【００２１】
また、定着器６０は、定着ロールと加圧ロールとで構成され、定着ロールと加圧ロールとは互いに圧接されてニップ部を形成しながら一定速度で回転する。そして用紙Ｐがニップ部を通過する際に、用紙Ｐに転写されたトナー像に対して加熱および加圧を行うことによって、トナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図１に示す画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット１０等によって作像作業が実行される。画像処理装置（ＩＰＳ）では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｓ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの５色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００２３】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。画像形成ユニット１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて、現像器１４によってＳ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００２４】
画像形成ユニット１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール１６から中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧を付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト１５の回転に伴って二次転写部２０に搬送される。
【００２５】
一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０ａ、５０ｂの中の選択された方から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、上述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００２６】
二次転写部２０では、半導電性の二次転写搬送ベルト２１および中間転写ベルト１５を介して、駆動ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写搬送ベルト２１との間に挟み込まれる。そして、給電ロール２６にトナーの帯電極性と同極性の電圧（正規の転写バイアス）が印加されると、二次転写搬送ベルト２１を対向電極として転写電界が形成され、中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、駆動ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写位置において、用紙Ｐに静電転写される。
【００２７】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写搬送ベルト２１によって中間転写ベルト１５から剥離されて搬送され、二次転写搬送ベルト２１の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５まで送られる。搬送ベルト５５では、定着器６０における最適な搬送速度に合わせて、用紙Ｐを定着器６０まで搬送する。定着器６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器６０のニップ部を通過する際に熱および圧力を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、排出ロール（図示せず）によって装置の外部に排出される。
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４およびベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００２８】
次に、本実施の形態の画像形成装置内の排気について説明する。
図２は、画像形成装置の排気系の構成を示す図である。図２に示したように、各画像形成ユニット１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋには、帯電器１２と現像器１４との間に、帯電器１２および現像器１４の周辺のオゾンやトナークラウドを含んだ空気を排気するための排気手段の一部を構成する排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが配設されている（図１も併せて参照）。そして、各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋはそれぞれ集合排気手段の一例としての連通ダクト７０に連結されている。
また、各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの経路中には、帯電器１２および現像器１４の周辺の空気を排気する排気手段の一部を構成する排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋがそれぞれ配置されている。さらに、排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの上流側には、粉塵を除去する粉塵フィルタの一例としてのサクションフィルタ８２Ｓ，８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋがそれぞれ設置されている。
【００２９】
ここで、排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋは、軸流ファンが用いられ、制御部４０からの信号に基づき駆動電圧を調整することで排気ファン回転数を制御することができるように構成されている。ここでは、制御部４０は排気量制御手段の一つとして機能する。また、排気ファン回転数を検出する排気量計測手段の一例としてのファン回転数検出器を配置し、ファン回転数検出器によって検出された排気ファン回転数を制御部４０に送信できるように構成することもできる。
また、サクションフィルタ８２Ｓ，８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋは、例えばポリオレフィン系、ポリエステル系の合成繊維またはガラス繊維等の不織布から成り、ジグザグに折り畳んだ蛇腹状に形成されている。
【００３０】
一方、連通ダクト７０の内部には、排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの中で最も下流側に連結された排気ダクト１８Ｋよりもさらに下流側に、各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋから排気されてくる空気中のオゾンを除去するためのオゾン除去手段の一例としてのオゾンフィルタ７２が配設されている。そして、連通ダクト７０に流入した空気流はこのオゾンフィルタ７２を通過してオゾンが除去された後、排出口７３から機外に排出される。
また、このオゾンフィルタ７２の上流側近傍には、連通ダクト７０内のオゾンフィルタ７２上流部における空気圧を計測するための空気圧計測手段の一例としての空気圧計測器７１が配置されている。
【００３１】
空気圧計測器７１は、感圧素子として、圧電効果を利用したセラミック圧力センサ、振動式圧力センサ、抵抗変化を利用した半導体圧力センサ、ストレインゲージ式圧力センサ、光弾性効果を利用した光ファイバ圧力センサ、静電効果を利用した静電容量式圧力センサ等を用いて構成されている。そして、計測した連通ダクト７０の内の空気圧データを制御部４０に送信する。
【００３２】
オゾンフィルタ７２では、活性炭オゾンフィルタや触媒型オゾンフィルタ等が用いられる。ここで、活性炭オゾンフィルタとしては、活性炭をハニカム状に成型したものを用いることができる。そして、活性炭オゾンフィルタは、活性炭にオゾンを吸着させることで空気中からオゾンを除去する。
また、触媒型オゾンフィルタは、ＭｎＯ_２を触媒成分とするハニカム状に形成されたセラミック触媒で形成されている。空気中に含まれるオゾンは、この触媒型オゾンフィルタと接する際に、Ｏ_２に分解されることで空気中からオゾンを除去する。ここで触媒成分としては、ポーラス状で表面積比が大きく、比較的オゾン分解性能の高いＭｎＯ_２の他に、ＮｉＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｎＯなどの金属酸化物を用いることもできる。なお、触媒型オゾンフィルタでは、少なくとも触媒型オゾンフィルタの表面に金属酸化物が塗布されていればよいが、全体をＭｎＯ_２等の金属酸化物で構成してもよい。
【００３３】
ところで、オゾンフィルタ７２がオゾンを分解する性能は、オゾンフィルタ７２と空気との接触の機会が多く、かつ時間が長いほど高くなるため、オゾンフィルタ７２のセルは小さく、かつセル数が多いほどオゾン除去効率は増加する。その反面、セル数を多くすることは、オゾンフィルタ７２を通過する空気流量を低下させることになる。そこで、オゾンフィルタ７２のセルの大きさ、およびセル数に関しては、オゾン除去効率と通過する空気流量との調和を図る観点から設定されている。しかしながら、オゾンフィルタ７２を設置することで、オゾンフィルタ７２を通過する空気流量の低下は免れず、連通ダクト７０におけるオゾンフィルタ７２の上流側では、オゾンフィルタ７２の下流側（１気圧）に比べ空気圧は高い状態となる。
【００３４】
そのため、各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋから連通ダクト７０に流入する空気量が多くなって連通ダクト７０内の空気圧が高くなり過ぎた状態に至ると、排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの排気力を超えて連通ダクト７０内の空気圧が上がり過ぎて、排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋから連通ダクト７０へ排出される空気流量が低下することとなる。その結果、帯電器１２および現像器１４の周辺の空気の排気効率が低下して、オゾンやトナークラウドを充分に排気できなくなったり、定着器６０からの熱がこもり機内の温度が上昇するという現象が発生する。
また、連通ダクト７０内の空気圧が高くなり過ぎると、オゾンフィルタ７２を通過する空気流の通過速度が高くなり、オゾン除去効率が低下するという現象も生じる。
【００３５】
そこで、本実施の形態の画像形成装置では、上述したように空気圧計測器７１を連通ダクト７０内のオゾンフィルタ７２上流側近傍に配設して、連通ダクト７０内のオゾンフィルタ７２上流部での空気圧を計測し、その計測結果に基づいて排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動を制御し、連通ダクト７０内での空気圧が所定値以下となるように調整している。
これによって、排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋから連通ダクト７０に流入する空気量が調整されるので、連通ダクト７０内のオゾンフィルタ７２上流部での空気圧を所定値以下に維持することができ、帯電器１２および現像器１４周辺の空気の排気効率が低下することを抑制することが可能となる。
【００３６】
ここで、本実施の形態の画像形成装置における各排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動制御について説明する。
図３は、各排気ファン８１（８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ）の駆動制御に用いられる構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置では、空気圧計測器７１と、排気ファン８１（８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ）とが制御部４０に接続されている。そして、この制御部４０は、装置全体を制御するＣＰＵ４０ａと、ＣＰＵ４０ａの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ４０ｂと、ＣＰＵ４０ａにより実行される制御プログラム等が格納されるＲＯＭ４０ｃと、画像形成装置に関する種々の情報等を記憶する不揮発性メモリ４０ｄと、制御部４０に接続される入出力装置等の各種デバイスを制御するインターフェース４０ｅとを備えている。そして空気圧計測器７１、排気ファン８１は、インターフェース４０ｅを介して制御部４０に接続され、バスラインによって接続されたＣＰＵ４０ａによって制御される。
【００３７】
本実施の形態の画像形成装置では、制御部４０は、画像形成動作を開始させると同時に、排気ファン８１（８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ）を予め設定されている初期駆動電圧で回転させる。そして空気圧計測器７１が連通ダクト７０内の空気圧を計測し、その計測値を制御部４０に送信する。制御部４０は、受信した空気圧値に基づき、排気ファン８１の駆動電圧を制御する。すなわち、計測された空気圧値が所定値を超えている場合には、排気ファン８１の駆動電圧を所定量だけ低下させる。そしてこの空気圧の計測と排気ファン８１の駆動電圧の低下とを繰り返して、連通ダクト７０内の空気圧を所定値まで調整する。
なお、計測された空気圧値が所定値よりも低い場合には、排気ファン８１の駆動電圧を所定量だけ上昇させて、連通ダクト７０内の空気圧を所定値まで高めることも可能である。
【００３８】
ここで、排気ファン８１（８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ）の駆動電圧を低下させる際に、排気ファン８１（８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ）の駆動電圧を一律に低下させる他に、連通ダクト７０内では空気圧がオゾンフィルタ７２側に近づく程大きくなるという空気圧分布を考慮して、連通ダクト７０のオゾンフィルタ７２側から最も遠くに配置された排気ダクト１８Ｓの排気ファン８１Ｓにおける駆動電圧の低下量を小さく設定し、オゾンフィルタ７２側により近く配置される排気ファン８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋほど駆動電圧の低下量を大きく設定するというように、各排気ファン８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動を独立に制御することも可能である。
【００３９】
また、連通ダクト７０のオゾンフィルタ７２側から最も上流側に配置された排気ダクト１８Ｓの近傍に空気圧計測器７１をさらに配設し、オゾンフィルタ７２上流側近傍に配設された空気圧計測器７１と排気ダクト１８Ｓ近傍の空気圧計測器７１との計測結果に基づいて排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動を制御することも可能である。さらにまた、各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと連通ダクト７０との連結部近傍にそれぞれ空気圧計測器７１を配設し、それらの空気圧計測器７１からの計測結果に基づいて排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動を制御することも可能である。
【００４０】
図４は、制御部４０が行う排気ファン８１の駆動制御に関する処理の流れを示すフローチャートの一例である。図４に示すように、画像形成装置の画像形成動作が開始されるのと同時に処理が開始され（Ｓ１０１）、排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋが予め設定されている初期駆動電圧で駆動を開始する（Ｓ１０２）。そして、空気圧計測器７１において、連通ダクト７０内の空気圧が計測される（Ｓ１０３）。その計測された連通ダクト７０内の空気圧が所定値を超えているか否かを判断する（Ｓ１０４）。連通ダクト７０内の空気圧が所定値以下であれば、排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動電圧はそのままの電圧に維持する（Ｓ１０５）。その後、ステップＳ１０３に戻り、連通ダクト７０内の空気圧を監視する。
一方、連通ダクト７０内の空気圧が所定値を超えていれば、排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動電圧を所定量だけ減少させる（Ｓ１０６）。そして、ステップＳ１０３に戻ることを繰り返して、連通ダクト７０内の空気圧を所定値に調整する。
【００４１】
なお、空気圧計測器７１によって計測される連通ダクト７０内の空気圧の計測値によらず、各排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋに配設されたファン回転数検出器によって検出された各排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋのファン回転数に基づいて、各排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動をそれぞれ独立に制御し、連通ダクト７０内の空気圧を所定値に調整することも可能である。この場合、空気圧計測器７１によって計測される連通ダクト７０内の空気圧の計測値を同時に用いてもよい。
ここで、ファン回転数検出器は、各排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋのファン回転数を直接検出する場合の他、駆動電圧を検出することによってファン回転数を間接的に検出することもできる。
【００４２】
このように、本実施の形態の画像形成装置では、空気圧計測器７１により連通ダクト７０内のオゾンフィルタ７２上流部での空気圧または／および各排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋのファン回転数を計測し、その計測値に基づいて排気ファン８１（８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ）の駆動を制御することによって、排気ダクト１８（１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）から連通ダクト７０に流入する空気量を調整する。これによって、連通ダクト７０内の空気圧を所定値に維持することができ、排気ダクト１８からの排気効率が低下することを抑制することが可能となるので、帯電器１２および現像器１４の周辺の空気を充分に排気することができる。その結果、オゾンや機内昇温により感光体や現像剤にダメージが生じることなく、また、トナークラウドが帯電器１２を汚し、帯電不良を引き起こすこともないので、常に高品質の画像を形成することが可能となった。
【００４３】
また、排気ファン８１に過度な負荷がかかることもないので、排気ファン８１からの駆動音を低レベルに抑えることができ、騒音が生じることもない。
さらに、オゾンフィルタ７２を通過する空気の流速が適度に低下するので、オゾン除去効率の向上も図れる。
特に、タンデム型の画像形成装置では、一般に４つまたは５つの画像形成ユニットを配設しているので、連通ダクト７０に流入する空気流は多く、連通ダクト７０内の空気圧は高くなり易いので、連通ダクト７０内のオゾンフィルタ７２上流部での空気圧計測値に基づいて各排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの駆動を制御する効果は大きい。
【００４４】
次に、本実施の形態の画像形成装置の排気系において、各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ内に配設した排気ファン８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋや、サクションフィルタ８２Ｓ，８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋ、さらには連通ダクト７０、空気圧計測器７１、オゾンフィルタ７２を一体的に構成したコンポーネント（エコロジーボックス）であって、画像形成装置本体とは別体に着脱自在な構成とした場合について述べる。
【００４５】
図５および図６は、エコロジーボックス１００の構成を説明する図である。図５はエコロジーボックス１００を装置本体背面方向から見た斜視図であり、図６はエコロジーボックス１００を装置本体正面方向から見た斜視図である。
図５に示すように、エコロジーボックス１００は、吸入口１１１Ｓ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋを介して装置本体側の各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに連結される排気ユニット１１０Ｓ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋと、連通ダクト７０と、各排気ユニット１１０Ｓ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋを連通ダクト７０に連結する結合路１２０Ｓ，１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋと、連通ダクト７０の最下流部に配設された空気圧計測器７１と、連通ダクト７０の一部であって空気流を外部に排出する排出路１３０と、排出路１３０の経路中に配置されたオゾンフィルタ７２とで構成されている。
また、図６に示すように、吸入口１１１Ｓ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋは突出して形成され、装置本体側の各排気ダクト１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに連結されるように構成されている。
【００４６】
排気ユニット１１０は、図７に示したように、吸入口１１１、排気ファン８１、排気ファン８１の上流側に配置されたサクションフィルタ８２で構成されている。排気ファン８１により吸入口１１１から吸入された空気流は、サクションフィルタ８２によってトナークラウド等の粉塵が除去されて、結合路１２０に設けられた開口１２１から連通ダクト７０に排出される。
ここで、結合路１２０は連通ダクト７０の長手方向に対して開口１２１が４５°の方向を向くように突出して形成され、排気ユニット１１０から排出される空気流が連通ダクト７０の下流側に向かうように構成されている。
【００４７】
空気圧計測器７１は連通ダクト７０内の空気圧を計測して装置本体の制御部４０に送信し、上述したのと同様に、計測された空気圧計測値に基づいて制御部４０が排気ファン８１の駆動を制御する。
連通ダクト７０を通過した空気流は、連結口１４０から排出路１３０に送られる。排出路１３０の経路中にはオゾンフィルタ７２が配置され、通過する空気流からオゾンを除去する。ここで、オゾンフィルタ７２はエコロジーボックス１００の側面に設けられたオゾンフィルタ取出し口１３１から交換可能なように構成されている。
そして、オゾンフィルタ７２を通過した空気流は、排出口７３から機外に排出される。
【００４８】
このようにエコロジーボックス１００として排気ファン８１、サクションフィルタ８２、さらには連通ダクト７０、空気圧計測器７１、オゾンフィルタ７２を一体的に構成し、画像形成装置本体に着脱自在に構成することで、プリントボリュームの大きな画像形成装置のように、現像器１４やドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスの設計が大きく、装置本体内において各排気ダクト１８に排気ファン８１やサクションフィルタ８２を配置するスペース的な余裕がない場合でも対応可能となる。
また、このエコロジーボックス１００には、サクションフィルタ８２やオゾンフィルタ７２等の消耗品、排気ファン８１や空気圧計測器７１等の電気部品が配設されているが、これらを交換し、または再使用することで、エコロジーボックス１００自体の再生が可能である。
さらに、画像形成装置本体とは別体の着脱自在なモジュールとして構成されるので、物流時に搬送が容易となり、物流汎用性の向上を図ることができる。
【００４９】
ところで、図８に示したように、連通ダクト７０内の各結合路１２０Ｓ，１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋのそれぞれの間に、互いを仕切る隔壁１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄを任意に配置し、連通ダクト７０内の空気流を遮断することができるように構成することも可能である。ここで、隔壁１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄは、それぞれレール１５１Ａ，１５１Ｂ，１５１Ｃ，１５１Ｄにスライドさせて設置することができるように構成されている。これにより、画像形成ユニット１０の使用が任意に選択される場合においても、隔壁１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄを任意に配置して連通ダクト７０内の空気流を遮断することで、エコロジーボックス１００を共通して使用することが可能となる。
特に、画像形成装置において特色（Ｓ）のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｓをオプション設定とした場合に、画像形成ユニット１０Ｓが設置されない状態において、結合路１２０Ｓと結合路１２０Ｙとの間を隔壁１５０Ａで仕切り、結合路１２０Ｓからの空気流を遮断することができる。これによって、画像形成ユニット１０Ｓを含めた５つの画像形成ユニットによる構成の場合と、画像形成ユニット１０Ｓを除いた４つの画像形成ユニットによる構成の場合とにおいて、エコロジーボックス１００を共通して使用することができるので、製造コストを抑えることが可能となる。
【００５０】
この構成においても、空気圧計測器７１によって連通ダクト７０内の空気圧を計測して排気ファン８１の駆動を制御するので、５つの画像形成ユニットによる構成と、４つの画像形成ユニットによる構成とのいずれの場合においても、連通ダクト７０内の空気圧を所定値に維持できるので、排気ダクト１８からの排気効率が低下することを抑制することが可能となる。その結果、５つの画像形成ユニットによる構成と、４つの画像形成ユニットによる構成とのいずれを選択しても、帯電器１２および現像器１４の周辺の空気を充分に排気することができるので、オゾンや機内昇温により感光体や現像剤にダメージが生じることなく、また、トナークラウドが帯電器１２を汚して帯電不良を引き起こすこともなくなり、常に高品質の画像を形成することが可能となる。
【００５１】
なお、連通ダクト７０を装置本体に配置する構成においても、隔壁１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄを任意に配置できるように構成し、画像形成ユニット１０Ｓをオプション設定とした際の、５つの画像形成ユニットによる構成と４つの画像形成ユニットによる構成の双方に対応可能に設定することも可能である。
また、特色（Ｓ）の画像形成ユニット１０Ｓを複数設置する６画像形成ユニット構成、さらにはそれ以上の画像形成ユニット構成とした場合にも対応することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、各画像形成ユニットからの排気を効率良くし、高品質の画像を形成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【図２】本実施の形態の画像形成装置の排気系の構成を示す図である。
【図３】排気ファンの駆動制御に用いる構成を示すブロック図である。
【図４】排気ファンの駆動制御に関する処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図５】エコロジーボックスを装置本体背面方向から見た斜視図である。
【図６】エコロジーボックスを装置本体正面方向から見た斜視図である。
【図７】排気ユニットの構成を説明する図である。
【図８】連通ダクト内の構成を説明する図である。
【符号の説明】
１０（１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、１８（１８Ｓ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）…排気ダクト、２０…二次転写部、２１…二次転写搬送ベルト、４０…制御部、７０…連通ダクト、７１…空気圧計測器、７２…オゾンフィルタ、８１（８１Ｓ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ）…排気ファン、８２（８２Ｓ，８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋ）…サクションフィルタ、１００…エコロジーボックス、１１０（１１０Ｓ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ）…排気ユニット、１１１（１１１Ｓ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ）…吸入口、１２０（１２０Ｓ，１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ）…結合路、１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ，１５０Ｄ…隔壁

Claims (16)

1. トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
   複数の前記トナー像形成手段に設けられ、当該トナー像形成手段近傍の空気を排気する複数の排気手段と、
   複数の前記排気手段が連結された集合排気手段と、
   前記集合排気手段内の空気圧が所定値以下となるように前記排気手段の空気排出量を制御する排気量制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記集合排気手段内の空気圧を計測する空気圧計測手段をさらに備え、前記排気量制御手段は、当該空気圧計測手段による計測値に基づき前記排気手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記排気手段は排気ダクトと排気ファンとを有し、前記排気量制御手段は当該排気ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記排気手段の空気排出量を計測する排気量計測手段をさらに備え、前記排気量制御手段は、当該排気量計測手段による計測値に基づき前記排気手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記排気手段は排気ダクトと排気ファンとを有し、前記排気量計測手段は当該排気ファンの回転数を検知して空気排出量を計測し、前記排気量制御手段は当該排気ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
   複数の前記トナー像形成手段に設けられ、当該トナー像形成手段近傍の空気を排気する複数の排気手段と、
   複数の前記排気手段が連結された集合排気手段と、
   前記集合排気手段内の空気圧を計測する空気圧計測手段と、
   前記空気圧計測手段による計測値に基づいて前記排気手段の空気排出量を制御する排気量制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記排気量制御手段は、前記集合排気手段内の空気圧が所定値以下となるように前記排気手段の空気排出量を制御することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記排気量制御手段は、前記各排気手段を独立に制御することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記集合排気手段内にオゾン除去手段をさらに備え、前記空気圧計測手段は、当該集合排気手段内のオゾン除去手段の上流部の空気圧を計測することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
10. 前記空気圧計測手段は、前記集合排気手段内の最上流部と前記オゾン除去手段の上流部近傍とに配設されたことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記空気圧計測手段は、前記集合排気手段と前記排気手段との連結部近傍に配設されたことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
12. 前記排気手段と前記集合排気手段の連結部の間に、当該集合排気手段内の空気流を遮断する隔壁を着脱自在に配設したことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
13. 複数の排気ダクトと、
    複数の前記排気ダクトが連結された連通ダクトと、
    前記連通ダクト内の空気圧を計測する空気圧センサと、
    前記排気ダクト内に配置され、前記空気圧センサによる計測値に基づいて駆動が制御される排気ファンと
    を備えたことを特徴とする排気装置。
14. 前記排気ダクト内に粉塵フィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の排気装置。
15. 前記連通ダクト内にオゾンフィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の排気装置。
16. 前記排気ダクトと前記連通ダクトの連結部の間に、当該連通ダクト内の空気流を遮断する隔壁を着脱自在に配設したことを特徴とする請求項１３記載の排気装置。

Images