JP2009098209A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラから離脱して周辺空間に浮遊しているトナーを吸引により捕集するフィルタを備え、フィルタの長寿命化と共に捕集をより効果的に行うことが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】現像剤が劣化しておらず、浮遊トナーの量が少ないときには、流路８１ｂの開閉弁７３ｂだけを開状態にしてエアを吸引する（第１吸引モード）。この場合、吸引された浮遊トナーは、フィルタ７２の部分領域７２ｂで捕集される。現像剤が劣化し、浮遊トナーの量が多くなったときには、流路８１ａと８１ｃの開閉弁７３ａ、７３ｃを開状態にしてエアを吸引する（第２吸引モード）。この場合、吸引された浮遊トナーは、フィルタ７２の部分領域７２ａ、７２ｃで捕集される。
【選択図】図６

Description

本発明は、像担持体上に形成された潜像を現像ローラなどの現像剤担持体上に担持された現像剤により現像する画像形成装置に関する。

このような回転体である現像ローラなどの現像剤担持体上にトナーなどの現像剤を担持して現像を行う構成の画像形成装置では、現像ローラの回転中にトナーの一部が現像ローラから離脱し、離脱したトナーが機内の空間に浮遊するといったことが起こり易い。浮遊トナーは、現像に供されることなく不要となったものであり、そのままにしておくと、機内を汚したり、搬送される記録シートを汚したりしてしまう。そのため、従来から浮遊トナーを回収することが行われている。

例えば、現像器の直上に現像ローラの回転軸方向に略同じ長さの細長状の吸引口を有するダクトを配置し、吸引口から感光体ドラムと現像器の隙間のエアを吸引し、吸引したエアに含まれる浮遊トナーをダクト内に配されたフィルタで捕集した後、排出口から機外に排出する方法がある。
特開平１０−２０７３０９号公報

浮遊トナーを捕集するフィルタは、その面積をより広くとった方が寿命を伸ばすことができる。フィルタの面積をより広くとる方法として、例えばフィルタをダクトの吸引口の付近に配置し、フィルタの長さを吸引口の長さと同程度に長くすることが考えられる。
しかしながら、この方法ではフィルタの長手方向の各位置において浮遊トナーの捕集量が不均一になり易い。これは、現像器内におけるトナーのシール性が現像ローラの回転軸方向中央よりも両端部の方が低いことが多く、現像ローラから離脱して機内の空間に飛び出すトナーの量も両端部からのものの方が多いことが一般的なので、フィルタの長手方向両端部の捕集量が多く、逆に中央が少ないことになるからである。

浮遊トナーが現像ローラの両端部からのものの方が多くなることは、例えば現像器内の現像剤の劣化が進むに連れて現れ易い。現像剤の劣化と共に現像ローラ両端部から離脱して浮遊するトナーの量が増え、それに合わせてフィルタ両端部のトナー捕集量が中央に比べて多くなる。やがてフィルタの両端部が中央よりも早くトナーで目詰まりしたようになると、吸引口の両端部ではエアによる吸引力が弱まり、浮遊トナーの一部が吸引口から吸引されずに機内に残り、機内汚れに至ることになってしまう。このようになるとフィルタを交換せざるを得なくなる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、現像ローラから離脱して周辺空間に浮遊しているトナーなどの現像剤を捕集するためのフィルタの長寿命化と共に捕集をより効果的に行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成された潜像を現像剤により現像する画像形成装置であって、現像剤を担持する現像剤担持体を、像担持体に対向する位置に設けられた開口部に回転自在に配置してなる現像器と、像担持体と現像器の隙間のエアを吸引する吸引手段と、吸引手段により吸引されるエアを通過させつつエアと共に吸引された前記隙間に浮遊している、現像に供されなくなった不要な現像剤を捕集するフィルタ手段と、前記フィルタ手段における現像剤の捕集領域を、現像剤担持体の回転軸方向に複数の部分領域に分けた領域毎に、当該領域を通過するエアの流量を所定条件に応じて調整する流量調整手段と、を備えることを特徴とする。

このようにすれば、例えば現像剤が劣化していないときには、複数の部分領域のうち、現像剤担持体の回転軸方向に現像剤担持体中央の位置に対応する第１部分領域を通過するエアの流量を多くすると共に、現像剤担持体両端の位置に対応する第２部分領域を通過するエアの流量をゼロにして、第２部分領域をできるだけ汚さないようにし、現像剤が劣化したときには、第２部分領域を通過するエアの流量を最大にすることができる。これにより、現像剤の劣化時にほとんど汚れていない第２部分領域において機内に多く発生する浮遊トナーなどをできるだけ機内に残さないように捕集でき、またフィルタ手段の捕集領域を無駄なく使用（汚すことが）できるので、フィルタ手段の交換時期を延ばして長寿命化を図れる。

また、前記流量調整手段は、前記隙間のエアを吸引するためのダクトと、ダクト内に設けられ、前記部分領域それぞれに当該部分領域を通過するエアの流路を形成するための仕切り部材と、形成された各流路を流れるエアの流量を可変させる可変手段と、可変手段を制御して、流路毎にその流路を流れるエアの流量を前記所定条件に応じて調整する制御手段と、を備えることを特徴とする。

このようにすれば、ダクトを用いてエアを吸引する構成をとることができる。
また、前記所定条件は、現像器の累積動作時間長さのことであり、前記複数の部分領域は、３以上であり、前記流量調整手段は、累積動作時間が所定時間以内の場合には、複数の部分領域のうち、前記回転軸方向に現像剤担持体の中央の位置に対応する第１部分領域のエアの流量が、第１部分領域よりも端側に位置する第２部分領域のエアの流量に比べて多くなり、累積動作時間が所定時間を超えた場合には、第２部分領域のエアの流量が第１部分領域のエアの流量に比べて多くなるようにエアの流量を調整することを特徴とする。

このようにすれば、現像器の累積動作時間長さをエアの流量を調整する際の判断に用いることができる。
さらに、前記所定条件は、現像器周辺の環境変化のことであり、前記複数の部分領域は、３以上であり、前記流量調整手段は、環境変化が所定量以内の場合には、複数の部分領域のうち、前記回転軸方向に現像剤担持体の中央の位置に対応する第１部分領域のエアの流量が、第１部分領域よりも端側に位置する第２部分領域のエアの流量に比べて多くなり、環境変化が所定量を超えた場合には、第２部分領域のエアの流量が第１部分領域のエアの流量に比べて多くなるようにエアの流量を調整することを特徴とする。

このようにすれば、現像器周辺の環境変化として、例えば温度や湿度の変化量をエアの流量を調整する際の判断に用いることができる。
また、前記フィルタ手段は、前記吸引手段のエア吸引口近傍の位置に配されていることを特徴とする。
このようにすれば、エア吸引口に近い位置でエアと一緒に吸引された現像剤を捕集することができる。

さらに、前記吸引手段は、現像剤担持体の回転軸方向両端それぞれに対応する位置にエア吸引口が設けられていることを特徴とする。
このようにすれば、現像剤担持体の回転軸方向において現像剤担持体の両端の位置に浮遊している現像剤を各エア吸引口からより効果的に吸引して捕集することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして説明する。
（１）プリンタの全体の構成
図１は、プリンタ１００の全体の構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタ１００は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、画像プロセス部１と、給送部２と、定着部４と、制御部６を備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

画像プロセス部１は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写ベルト１ａなどを備えている。
作像部１０Ｋは、感光体ドラム１１、その周囲に配設された帯電器１２、露光部１３、現像器１４、一次転写ローラ１５、感光体ドラムを清掃するためのクリーナ１６などを備えており、感光体ドラム１１にＫ色のトナー像を作像する。露光部１３には、図示していないが、内部にレーザダイオードと、レーザダイオードから出射されるレーザビームを偏向して感光体ドラム１１Ｋの表面を主走査方向に露光走査させるためのポリゴンミラーや走査レンズ等が配置されている。現像器１４には、感光体ドラム１１と現像器１４間の空間のエアを吸引して機外に排出する吸引部７０が備えられている。吸引部７０の詳細については、後述する。

他の作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、基本的に作像部１０Ｋと同様の構成であるが、感光体ドラムなどの部材の大きさ、および吸引部７０が備えられていない点が異なっている。なお、同図では、符号を省略している。
中間転写ベルト１ａは、無端状のベルトであり、駆動ローラ１ｄと従動ローラ１ｃに張架されて、同図矢印Ａ方向に周回駆動される。

給送部２は、記録用のシートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット２１と、給紙カセット２１内の用紙Ｓを１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ２２と、繰り出された用紙Ｓを搬送する搬送ローラ対３１と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置３ａに送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対３２と、二次転写位置３ａにおいて中間転写ベルト１ａを挟んで駆動ローラ１ｄに圧接される二次転写ローラ３３などを備えている。

定着部４は、定着ローラ４１と加圧ローラなどを備え、所定の定着温度で用紙Ｓを加熱加圧してトナー像を定着させる。
制御部６は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、作像部１０Ｙ〜１０Ｋ毎に、露光部１３のレーザダイオードを駆動させるための駆動信号を生成する。生成された駆動信号により各色用の露光部１３のレーザダイオードが駆動されて、レーザビームが出射され、感光体ドラム１１が露光走査される。

この露光走査を受ける前に、作像部１０Ｙ〜１０Ｋ毎に、感光体ドラム１１は、帯電器１２により一様に帯電されており、レーザビームの露光により、感光体ドラム１１に静電潜像が形成される。
各静電潜像は、現像器１４によりトナーで現像される。各色のトナー像は、一次転写ローラ１５と感光体ドラム１１間に作用する静電力により中間転写ベルト１ａ上に一次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１ａ上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１ａ上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト１ａの周回運動により二次転写位置３ａに移動する。

上記作像動作のタイミングに合わせて、給送部２からは、タイミングローラ対３２を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは、中間転写ベルト１ａと二次転写ローラ３３の間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ３３と駆動ローラ１ｄ間に作用する静電力により、中間転写ベルト１ａ上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
二次転写位置３ａを通過した用紙Ｓは、定着部４に搬送され、ここでトナー像が加熱、加圧されて用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対５を介して排出され、収容トレイ７に収容される。なお、用紙Ｓに二次転写されずに中間転写ベルト１ａ上に残ったトナーは、クリーナ１ｂにより清掃される。

画像プロセス部１の前面の操作しやすい位置には、操作パネル８が設けられており、ユーザによる画像濃度などの各種調整や設定入力を受け付ける。また、画像プロセス部１には、機内の温湿度を検出する環境センサ９が配置されている。環境センサ９による検出信号は、制御部６に送られる。
（２）現像器１４の構成
図２は、作像部１０Ｋの現像器１４の構成を示す横断面図である。

同図に示すように、現像器１４は、ハウジング１４０、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２、攪拌ローラ１４３および規制ブレード１４４などを備える。ハウジング１４０に設けられた現像室１４５内には、現像剤Ｄとして、例えばキャリアとトナーからなる公知の二成分現像剤が充填されている。現像ローラ１４１は、現像ハウジング１４０の、感光体ドラム１１に対向する位置に設けられた開口部１４６に回転自在に配置され、供給ローラ１４２、攪拌ローラ１４３と共に、同図の矢印方向に回転駆動される。

現像ローラ１４１は、その表面に現像剤Ｄを担持して感光体ドラム１１と対向する現像位置に搬送する。供給ローラ１４２は、現像ローラ１４１に現像剤Ｄを供給する。攪拌ローラ１４３は、現像室１４５内の現像剤Ｄを攪拌して固化を防ぐと共に流動性を保持しつつ、攪拌した現像剤Ｄを供給ローラ１４２に搬送する。
規制ブレード１４４は、その先端が現像ローラ１４１表面との間に所定の間隙を有するように配置され、その間隙を通る現像剤量を規制して、現像ローラ１４１上に現像剤Ｄによる均一な薄層を形成させる。

現像室１４５の上部には、吸引部７０が設けられている。
吸引部７０は、現像器１４と感光体ドラム１１の隙間１９に浮遊している現像剤をエアと共に吸引して捕集するものである。この浮遊している現像剤とは、具体的には現像ローラ１４１の回転による遠心力や現像ローラ１４１と感光体ドラム１１の回転によって隙間１９に生じる空気流などの影響を受けて、現像ローラ１４１から離脱して隙間１９に飛び出した、現像に供されなくなった不要なトナー粒子のことである。なお、現像ローラ１４１に担持されている現像剤Ｄのうち、キャリアは現像ローラ１４１との間に作用する磁力と静電力により現像ローラ１４１に担持されるので、遠心力等の影響で隙間１９に飛び出して浮遊するといったことがほとんどない。以下、浮遊している現像剤を浮遊トナーということにする。

図３は、図２の吸引部７０をＡ−Ａ線で切断したときの矢視縦断面図である。
図２および図３に示すように、吸引部７０は、吸引ハウジング７１、フィルタ７２、開閉弁７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、ファン７４、位置検出センサ７５ａおよび開閉モータ７７ａなどを備える。
フィルタ７２は、板状、かつ装置前後方向（図３の左右方向：現像ローラ１４１の回転軸方向に相当）に現像ローラ１４１の長さと略同じ長尺状であり、吸引口７９から吸引された浮遊トナーを捕集するものである。ここでは、フィルタ７２の略全面が現像剤の捕集領域として用いられる。なお、浮遊トナーを捕集できるものであればその材質等は限定されない。また、フィルタ面積をより広くとるため、図２に示すように水平に対してある程度の角度を付けて斜めになるように吸引ハウジング７１内の吸引口７９近傍の位置に配置される。なお、フィルタ７２は、浮遊トナーの捕集ができなくなる程度までトナーで汚れるとサービスマン等により新たなものに交換される。フィルタ７２が新たなものに交換された場合には、その旨が操作パネル８から入力され、制御部６に通知される。

吸引ハウジング７１は、断面が略長方形の筒状体であり、エアを吸引するダクトとして用いられる。吸引ハウジング７１の下部には、２つの吸引口７９が、ここでは装置前後方向の両端部に設けられている。吸引ハウジング７１の内部は、仕切り部材８８、８９により３つの空間に仕切られ、３つの流路８１ａ、８１ｂ、８１ｃが形成されるようになっている。

仕切り部材８８、８９のエア吸引側端部に形成される吸入口のうち、流路８１ａに対応する吸入口８３ａは、装置前側の吸引口７９に対応する位置に、流路８１ｃに対応する吸入口８３ｃは、装置後側の吸引口７９に対応する位置に、流路８１ｂに対応する吸入口８３ｂは、２つの吸引口７９の間の部分（吸い込み口が存在しない部分）に対応する位置にそれぞれ設けられている。フィルタ７２を装置前後方向に３つに分けた部分領域７２ａ〜７２ｃのうち、部分領域７２ａが吸入口８３ａに、部分領域７２ｂが吸入口８３ｂに、部分領域７２ｃが吸入口８３ｃにそれぞれ対応するように配置される。

開閉弁７３ａは、流路８１ａ途中に配されている。開閉弁７３ａは、拡大斜視図に示すように回転軸７３１ａ回りに矢印方向に回転自在に保持されており、流路８１ａを開閉、すなわち実線位置（水平位置）で開状態に、破線位置（垂直位置）で閉状態に切り換えて、流路８１ａを流れるエアの流量を可変させる。
回転軸７３１ａの一方端には、ステッピングモータなどからなる開閉モータ７７ａが接続されており、その他方端には、円板７６ａが取着されている。円板７６ａの外周には切り欠きが１つ設けられている。この切り欠きは、開閉弁７３ａが垂直位置（閉状態）になったときをホームポジションとして位置検出センサ７５ａにより検出されるものである。

位置検出センサ７５ａは、発光部と受光部を有する公知の透過型の光学センサであり、発光部と受光部が、回転する円板７６ａを挟んで対向配置され、発光部からの光が円板７６ａの切り欠きを透過して受光部で受光されたときに切り欠きを検出したとして、検出信号を制御部６に送る。
制御部６は、位置検出センサ７５ａからの検出信号により開閉弁７３ａが閉状態にあるか否かを検出することができる。制御部６は、開閉弁７３ａを閉状態から開状態まで移行させるのに必要な回転軸７３１ａの回転角に対応する開閉モータ７７ａへの駆動パルス数を示す情報を予め記憶しており、閉状態から開状態に切り換えるときには、ホームポジションを検出している状態から当該駆動パルス数だけ開閉モータ７７ａを回転させる。

また、開状態から閉状態に切り換えるときには、切り欠きが検出されるまで開閉モータ７７ａを回転させる。なお、開閉弁７３ａの回転軸７３１ａには、ここでは図示していないが電磁ブレーキなどの制止手段が接続されており、切換時のときは制止が解除され、切換時以外のときには位置（角度）が変位しないように制止されるようになっている。
開閉弁７３ｂは流路８１ｂ途中に配され、開閉弁７３ｃは流路８１ｃ途中に配されている。また、開閉弁７３ｂに対し開閉モータ７７ｂと位置検出センサ７５ｂ（図４）が、開閉弁７３ｃに対し開閉モータ７７ｃと位置検出センサ７５ｃ（図４）がそれぞれ配置される。これら開閉弁７３ｂ、７３ｃの開閉機構と制御内容は、開閉弁７３ａと同様であるので、ここでは説明を省略する。

開閉弁７３ａ〜７３ｃの開閉動作は、後述するように開閉弁７３ａと７３ｃが閉のときに７３ｂが開状態になり、開閉弁７３ａと７３ｃが開のときに７３ｂが閉状態になるように制御される。
ファン７４（送風手段）は、吸引ハウジング７１内のエア排出口７１０近傍に配され、制御部６からの指示により回転して、吸引ハウジング７１内にエアを吸い込んで、排出口７１０から機外に排出する。例えば、開閉弁７３ａが開状態にあるときには、同図の矢印に示すように流路８１ａに沿ってエアが流れる。すなわち、吸引口７９からフィルタ７２の部分領域７２ａを介してエアが吸引され、吸引されたエアがファン７４を通過して排出口７１０から排出される。なお、開閉弁７３ａが閉状態にあるときには、流路８１ａへのエアの流入が中止される。他の流路８１ｂ、８１ｃについても同様である。

ここでは、吸引口７９の大きさが２０〔ｍｍ〕×８〔ｍｍ〕＝１６０〔ｍｍ²〕、フィルタ７２の面積が１８〔ｍｍ〕×３２０〔ｍｍ〕＝５７６０〔ｍｍ²〕、部分領域７２ａと７２ｃの面積が１８〔ｍｍ〕×９６〔ｍｍ〕＝１７２８〔ｍｍ²〕、部分領域７２ｂの面積が１８〔ｍｍ〕×１２８〔ｍｍ〕＝２３０４〔ｍｍ²〕、ファン７４による吸引口７９における吸引量（フィルタが新品かつ開閉弁を全開放にした場合）が１７００００〔ｍｍ³／ｓ〕以上になるように構成される。

なお、上記の数値は、一例であって、これに限られないことはいうまでもない。装置構成に応じて適切な値が決められる。例えば、現像ローラ１４１と感光体ドラム１１の回転により生じる、現像器１４と感光体ドラム１１の隙間１９における空気流の方向および大きさによって、浮遊トナーの動き方が変わるので、その空気流の大きさなども考慮して適切な吸引量を決めることが望ましい。

（３）制御部６の構成
図４は、制御部６の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部６は、主な構成要素として、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０１、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４、画像処理部１０５、累積駆動時間記憶部１０６、環境情報記憶部１０７およびモータ駆動部１０８を備えており、各部はバス１１１を介して通信を行えるようになっている。

通信Ｉ／Ｆ部１０１は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。
画像処理部１０５は、外部端末からのプリントジョブのデータを通信Ｉ／Ｆ部１０１を介して受信し、Ｙ〜Ｋの再現色の画像データに変換し、変換した画像データにγ補正などの公知の補正を施す処理などを実行する。

累積駆動時間記憶部１０６は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなり、現像ローラ１４１の回転時間の積算値（累積駆動時間）を示すデータが格納される。
環境情報記憶部１０７は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなり、機内温湿度の履歴を示すデータが格納される。
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から必要なプログラムを読み出して、画像プロセス部１等の動作をタイミングを取りながら統一的に制御して、画像処理部１０５において処理されたデータに基づくプリントジョブを円滑に実行させる。

また、ＣＰＵ１０２は、現像ローラ１４１の回転動作が行われる毎に、その間の回転時間を内部タイマー（不図示）により計測し、その計測した時間を、その時点で現に累積駆動時間記憶部１０６に格納されている値に加算して、新たな積算（累積）値として書き換える（更新する）。また、環境センサ９からの検出信号に基づき機内温湿度の値を一定間隔で検出し、その検出結果を温湿度の履歴として環境情報記憶部１０７に書き込む。さらに、操作パネル８においてフィルタ７２が新たなものに交換された旨が入力されると、累積駆動時間記憶部１０６に記憶されている累積駆動時間をゼロにリセットする。

また、ＣＰＵ１０２は、ファン７４と開閉弁７３ａ〜７３ｃの開閉動作を制御して、機内の浮遊トナーを吸引する吸引処理を実行する。
ＲＯＭ１０３には、プリントジョブを実行するための制御プログラム、吸引処理を実行するためのプログラム等が格納されている。ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０２のプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。

モータ駆動部１０８は、ＣＰＵ１０２からの指示により吸引処理において開閉モータ７７ａ〜７７ｃの動作を制御する。
（４）制御部６による吸引処理の内容
図５は、吸引処理の内容を示すフローチャートである。ここで、同図のフローチャートは、図外のメインルーチンに対するサブルーチンであり、処理を終了すると、メインルーチンへリターンする。当該処理は、プリントジョブの実行中に所定時間間隔でメインルーチンにおいてコールされて実行される。

図５に示すように、まず環境センサ９からの検出信号を受信して機内温湿度を検出する（ステップＳ１）。そして、環境情報記憶部１０７に記憶されている機内温湿度の履歴を参照し、機内温湿度の変化量Ｒを算出する（ステップＳ２）。具体的には、所定時間、例えば数時間前と現在との機内温湿度の差分を算出する。
変化量Ｒが所定値Ｒ０以下であるか否かを判断する（ステップＳ３）。所定値Ｒ０は、次に説明する吸引モードを第１と第２のいずれにするかを決めるための閾値である。所定値Ｒ０の詳細については後述する。

機内温湿度の変化量Ｒが所定値Ｒ０以下であることを判断すると（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、累積駆動時間記憶部１０６に記憶されている現像ローラ１４１の累積駆動時間Ｔを読み出す（ステップＳ４）。
そして、読み出した累積駆動時間Ｔが所定値Ｔ０以下であることを判断すると（ステップＳ５で「ＹＥＳ」）、第１吸引モードによる吸引動作を実行し（ステップＳ６）、メインルーチンにリターンする。一方、累積駆動時間Ｔが所定値Ｔ０を超えていることを判断すると（ステップＳ５で「ＮＯ」）、第２吸引モードによる吸引動作を実行し（ステップＳ７）、メインルーチンにリターンする。

図６（ａ）は、第１吸引モードによる吸引動作においてエアが流れている様子を示す模式図であり、図６（ｂ）は、第２吸引モードによる吸引動作においてエアが流れている様子を示す模式図である。
第１吸引モードは、図６（ａ）に示すようにファン７４が回転すると共に開閉弁７３ｂが開状態、開閉弁７３ａと７３ｃが閉状態であるモードである。このモードでは、流路８１ｂだけにエアが流れる。２つの吸引口７９から吸引されたエアは、フィルタ７２の部分領域７２ｂを通過し、流路８１ｂに沿って流れて機外に排出される。

一方、第２吸引モードは、図６（ｂ）に示すようにファン７４が回転すると共に開閉弁７３ａと７３ｃが開状態、開閉弁７３ｂが閉状態であるモードである。このモードでは、流路８１ａと８１ｃだけにエアが流れる。装置前側の吸引口７９から吸引されたエアのほとんどは、フィルタ７２の部分領域７２ａを通って、流路８１ａに沿って流れ機外に排出される。装置後側の吸引口７９から吸引されたエアのほとんどは、フィルタ７２の部分領域７２ｃを通って流路８１ｃに沿って流れて機外に排出される。この意味で、制御部６は、上記ステップＳ４〜Ｓ７の処理を実行する場合に、各流路を流れるエアの流量を所定条件（累積駆動時間Ｔ）に応じて調整する制御手段として機能するものといえる。

このように２つの吸引モードを切り換えることにより、浮遊トナーを効率良く捕集することができる。すなわち、現像剤Ｄが新しいときには、現像剤Ｄに含まれるほとんどのキャリアとトナーの帯電量が適正であり、現像ローラ１４１から離脱する浮遊トナーの量が少ないが、時間経過に連れてキャリアとトナーの摩擦による磨耗などにより現像剤Ｄが劣化して来ると、現像剤Ｄ中において帯電量の不足したキャリアとトナーの割合が増えて、特に現像ローラ１４１の両端部分からの浮遊トナーの量が多くなる。

浮遊トナーの量が多くなったときに、部分領域７２ｂだけを用いようとすると、吸引口７９から吸引されるエアは、吸引口７９の装置前後方向一方端（内側端部）７９１（図３）の方が他方端（外側端部）７９２（図３）よりも部分領域７２ｂに近いことから、内側端部７９１の方が外側端部７９２よりも流速が速く、換言すると外側端部７９２の流速が遅くなって現像ローラ１４１の両端部から発生している多くの浮遊トナーを十分に吸引できないといったことが生じ易くなる。

これを防ぐには、フィルタ７２の部分領域７２ａと７２ｃを用いることが効果的であるが、浮遊トナーが多くなった時点で既に部分領域７２ａと７２ｃがトナーにより汚れて目詰まりしていると、吸引口７９のエア吸引力が弱まり、結果的に浮遊トナーを吸引できず、その一部が機内に残ってしまい、機内や用紙Ｓを汚すことに繋がる。
そこで、（ア）現像剤Ｄが新しい（累積駆動時間Ｔが短い）ときには、浮遊トナーの量が少ないと想定されることから部分領域７２ｂだけを用いて捕集を行う。換言すると、浮遊トナーの量が多くなるときを見越して部分領域７２ａ、７２ｃをできるだけ汚さないようにしておく。そして、（イ）現像剤Ｄがある程度まで劣化した（その劣化に相当する程度まで累積駆動時間Ｔが長くなった）ときには、その時点でまだ汚れておらず、かつ吸引口７９に最も近い位置にある部分領域７２ａ、７２ｃを用いる。これにより、吸引口７９におけるエアの吸引力を強い状態に維持でき、現像ローラ１４１両端部から多くの浮遊トナーが発生した場合でもその浮遊トナーを効果的に捕集することができる。

モード切り換えの閾値となる所定値Ｔ０は、当該値を超えてもなお第１吸引モードによる吸引を実行すると機内汚れの発生に至ると想定される累積駆動時間の限界の値が、切り換え時期に適した値として予め実験等からフィルタの汚れ具合などを考慮しながら決められて、ＲＯＭ１０３などに格納される。
図５に戻って、ステップＳ３において、機内温湿度の変化量Ｒが所定値Ｒ０を超えていることを判断すると（ステップＳ３で「ＮＯ」）、第２吸引モードによる吸引動作を実行して（ステップＳ７）、メインルーチンにリターンする。

このように機内温湿度の変化量Ｒ＞所定値Ｒ０の場合に一時的に第２吸引モードによる吸引動作を実行するのは、次の理由による。すなわち、例えば機内温湿度変化として低温低湿から高温高湿に急激に変わったような場合には、トナーの帯電量の低下が一時的に大きくなり易く、トナーの帯電量が低下すると、上記の現像剤Ｄの劣化時と同様に浮遊トナーとなるトナー量の増加が想定されるからである。

従って、現像剤Ｄが劣化していない状態でも、機内温湿度の変化量が大きくなった場合に第２吸引モードによる吸引動作を実行することで、浮遊トナーの捕集を効率良く行えることになる。なお、機内温湿度の変化量Ｒが小さく、累積駆動時間Ｔも短い場合には、浮遊トナーの量が少ないので、第１吸引モードによる吸引動作が実行される。
このことから所定値Ｒ０は、機内温湿度の変化量が当該Ｒ０以下ではそのときに発生すると予想される量の浮遊トナーを第１吸引モードで十分に捕集できるが、当該Ｒ０を超える場合には第１吸引モードでは捕集できず第２吸引モードへの切り換えの必要があると想定される適切な値が予め実験等から決められて、ＲＯＭ１０３などに格納される。

以上説明したように、現像ローラ１４１の累積駆動時間Ｔなどの所定条件に応じて吸引モードを第１から第２吸引モードに切り換えるので、浮遊トナーの発生が少ないときには、フィルタ７２の装置前後方向中央に位置する部分領域７２ｂだけで捕集し（装置前後方向両端の部分領域７２ａ、７２ｃを意図的に汚さないようにし）、浮遊トナーの量が多くなったときには、汚れていない部分領域７２ａ、７２ｃで捕集できる。すなわち、時間経過に連れて増加する浮遊トナーをフィルタ７２の全面を効率的に用いて捕集でき、フィルタ７２の交換サイクルがより長くなり、もってフィルタの長寿命化を図ることができる。

本発明は、画像形成装置に限られず、フィルタの部分領域を通過するエアの流量を所定条件に応じて制御する方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。

（５）変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（５−１）上記実施の形態では、吸引モードを第１から第２吸引モードに切り換えるための所定条件として、現像ローラ１４１の累積駆動時間と現像器周辺の環境変化としての機内温湿度変化を用いた場合の例を説明したが、所定条件がこれらに限られることはない。例えば、ジョブの休止時間（前回のジョブ終了から今回のジョブ開始までの待ち時間）を用いることができる。休止時間が長くなると、短い場合よりもトナーの荷電の立ち上がりが悪くなって、現像剤の帯電量が低下した状態が一時的に生じ易くなる場合があり得るからである。また、使用される現像剤によっては温度または湿度の一方の変化だけでも帯電量が変わり易い特性のものもあるので、機内温度と湿度のいずれか一方の変化量（環境変化）を所定条件とすることもできる。さらに、上記のいずれか１つ、または複数を組み合わせたものを所定条件としても良い。また、現像ローラ１４１の累積駆動時間は、プリントの累積回数（ジョブ実行回数）に相当するので、これらを用いるとしても良い。

（５−２）上記では、エアの流量を可変させる可変手段としての開閉弁７３ａ〜７３ｃを開または閉の２段階に切り換えるとしたが、これに限られない。各流路におけるエアの流量を調整してフィルタ７２の各部分領域を選択的に汚したり汚さなかったりすることができれば良い。例えば、開閉弁を全開、１／２、１／４・・、閉状態などとして、エアの流量を複数段階に切り換えることもできる。なお、可変手段としては、エアの流量調整ができる機構であれば、弁機構に限られず、例えばシャッターなどを用いるとしても良い。

また、フィルタ７２を現像ローラ１４１の回転軸方向に３つの部分領域に分けた場合の例を説明したが、その数はこれに限られず、複数とすることができる。例えば、５つの部分領域に分け、１つの部分領域に１つの流路が対応するように５つの流路を設ける構成をとるとしても良い。この構成の場合、累積駆動時間が短い場合には、中央の部分領域にだけエアが流れ（第１吸引モード）、累積駆動時間が長くなるに連れて、両隣の部分領域（第２吸引モード）、両端の部分領域（第３吸引モード）といった具合に段階的に切り換えて用いるとすることができる。

なお、例えば現像剤の劣化により現像ローラ１４１の一方の端部からのみ浮遊トナーの発生が多くなると想定される現像器が存在する場合には、２つの部分領域に分けて、用いる部分領域を選択的に切り換える構成をとることも可能であろう。
（５−３）上記実施の形態では、現像ローラ１４１の両端部に対応する位置にだけ吸引口７９を設け、吸引口７９におけるエア吸引の流速をより速めて浮遊トナーを吸引し易くなるようにしたが、吸引口７９の数およびその大きさは、これに限られない。例えば、現像ローラ１４１の回転軸方向に一端から他端までの長さに略等しい長尺状の口を１つ設けるとしても良い。

（５−４）上記実施の形態では、吸引ハウジング（ダクト）７１内を仕切り部材８８、８９により仕切り、複数の流路を形成し、エアの流路を切り換えることでフィルタ７２の各部分領域を選択的に用いる（汚す）ようにしたが、フィルタ７２の捕集領域を現像ローラ１４１の回転軸方向に複数の部分領域に分けた領域毎に、当該領域を通過するエアの流量を調整できれば、ダクト内を仕切り部材により仕切る構成に限定されることはない。

例えば、仕切り部材をなくし、フィルタの部分領域毎に、その面に近接かつ対向する位置にシャッターや弁などの開閉部材を配し、各開閉部材の開閉を制御する構成をとることが考えられる。さらに、開閉部材に代えてファンを部分領域毎に配置し、各ファンの回転を個別に制御する構成をとることも可能である。
また、現像ローラ１４１の回転軸方向において、まずフィルタ７２の中央の部分領域７２ｂを用い、所定条件を満たすと、両側の部分領域７２ａ、７２ｃを用いるとしたが、選択の順は、これに限られない。仮に、現像剤劣化により装置前側について特に浮遊トナーの発生量が多いような装置の場合には、例えば、まず部分領域７２ｃ、７２ｂを用い、所定条件を満たすと部分領域７２ａを用いるとしても良い。浮遊トナー発生の状態に応じて装置毎に適切な選択順を決めることができる。

なお、フィルタ７２は、吸引ハウジング７１内においてエア吸引口近傍の位置に配されることが好ましいが、浮遊トナー捕集のための面積をある程度確保できるのであれば、これに限られることもない。
（５−４）上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、感光体ドラムやベルトなどの像担持体上に形成された潜像を、現像剤担持体に担持された現像剤により現像する画像形成装置一般、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。また、上記実施の形態では、粉体の現像剤として２成分現像剤を用いる場合の例を説明したが、これに限られず、例えばトナーだけを用いる１成分現像剤を用いる場合にも適用できる。

さらに、上記ではブラック色の作像部１０Ｋにだけ吸引部７０を設ける構成例を説明したが、これに限られない。例えば、他の色、または全ての作像部に吸引部７０を設けるとしても良い。
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。

本発明、像担持体上に形成された潜像を現像剤担持体上に担持された現像剤により現像する画像形成装置に関し、像担持体と現像剤担持体の隙間に浮遊する、現像に供されずに不要となった現像剤を効果的に吸引する技術として有用である。

プリンタの全体の構成を示す図である。 プリンタの作像部に配される現像器の構成を示す横断面図である。 吸引部の矢視縦断面図である。 プリンタの制御部の構成を示すブロック図である。 吸引処理の内容を示すフローチャートである。 （ａ）は、第１吸引モードによる吸引動作においてエアが流れている様子を示す模式図であり、（ｂ）は、第２吸引モードによる吸引動作においてエアが流れている様子を示す模式図である。

符号の説明

６ 制御部
９ 環境センサ
１１ 感光体ドラム
１４ 現像器
１９ 隙間
７０ 吸引部
７１ 吸引ハウジング（ダクト）
７２ フィルタ
７２ａ〜７２ｃ フィルタの部分領域
７３ａ〜７３ｃ 開閉弁
８１ａ〜８１ｃ 流路
７４ ファン
８８、８９ 仕切り部材
１００ プリンタ
１０６ 累積駆動時間記憶部
１０７ 環境情報記憶部
１４１ 現像ローラ
１４６ 開口部
Ｄ 現像剤

Claims (6)

1. 像担持体上に形成された潜像を現像剤により現像する画像形成装置であって、
   現像剤を担持する現像剤担持体を、像担持体に対向する位置に設けられた開口部に回転自在に配置してなる現像器と、
   像担持体と現像器の隙間のエアを吸引する吸引手段と、
   吸引手段により吸引されるエアを通過させつつエアと共に吸引された前記隙間に浮遊している、現像に供されなくなった不要な現像剤を捕集するフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段における現像剤の捕集領域を、現像剤担持体の回転軸方向に複数の部分領域に分けた領域毎に、当該領域を通過するエアの流量を所定条件に応じて調整する流量調整手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記流量調整手段は、
   前記隙間のエアを吸引するためのダクトと、
   ダクト内に設けられ、前記部分領域それぞれに当該部分領域を通過するエアの流路を形成するための仕切り部材と、
   形成された各流路を流れるエアの流量を可変させる可変手段と、
   可変手段を制御して、流路毎にその流路を流れるエアの流量を前記所定条件に応じて調整する制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定条件は、現像器の累積動作時間長さのことであり、
   前記複数の部分領域は、３以上であり、
   前記流量調整手段は、
   累積動作時間が所定時間以内の場合には、複数の部分領域のうち、前記回転軸方向に現像剤担持体の中央の位置に対応する第１部分領域のエアの流量が、第１部分領域よりも端側に位置する第２部分領域のエアの流量に比べて多くなり、
   累積動作時間が所定時間を超えた場合には、第２部分領域のエアの流量が第１部分領域のエアの流量に比べて多くなるようにエアの流量を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記所定条件は、現像器周辺の環境変化のことであり、
   前記複数の部分領域は、３以上であり、
   前記流量調整手段は、
   環境変化が所定量以内の場合には、複数の部分領域のうち、前記回転軸方向に現像剤担持体の中央の位置に対応する第１部分領域のエアの流量が、第１部分領域よりも端側に位置する第２部分領域のエアの流量に比べて多くなり、
   環境変化が所定量を超えた場合には、第２部分領域のエアの流量が第１部分領域のエアの流量に比べて多くなるようにエアの流量を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記フィルタ手段は、
   前記吸引手段のエア吸引口近傍の位置に配されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記吸引手段は、
   現像剤担持体の回転軸方向両端それぞれに対応する位置にエア吸引口が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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