JP2012032665A - 飛散粉塵吸引装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 各現像ユニットの夫々に対応して設けられ、各現像ユニットから飛散する現像剤を吸引する複数の吸引口と、各吸引口の夫々に連通され、各吸引口から共通の排気口まで延設される複数の吸引ダクトと、排気口に接続され、各吸引ダクトを吸引する吸引手段を備え、複数の吸引ダクトは、第1吸引ダクト、及び第1吸引ダクト以外の少なくとも1つの他の吸引ダクトで構成され、第1吸引ダクトは、吸引口及び排出口間の長さ寸法を他の吸引ダクトより短く形成されてなり、他の吸引ダクトは、第1吸引ダクトに合流する前に、他の吸引ダクト相互で合流する飛散粉塵吸引装置に関する。
【選択図】 図10
Description
このタンデム式の画像形成装置は、複数の画像形成ユニット、及び複数の現像ユニットを含んで構成され、これらのユニットによってフルカラーのトナー像を形成する。
各現像ユニットは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(B)の現像ユニットとして構成され、各画像形成ユニットの感光体ドラムに対向して配置されている。各現像ユニットは、現像ケース、現像ローラ等を備えている。
各現像ケースは、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーの現像剤(トナー)を収容している。各現像ローラは、各現像ケースに回転自在に配置され、各画像形成ユニットの感光体ドラムに当接されている。
各感光体ドラムの静電潜像は、各現像ユニットの回転する現像ローラに担持されている各色の現像剤(イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー)により現像され、これにより、各感光体ドラムには、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が形成される。
そして、各感光体ドラムのトナー像は、中間転写ベルト上に、多重的に一次転写され、この中間転写ベルトから記録用紙に二次転写される。
二次転写された記録用紙は、定着装置によって各トナー像が定着された後、装置本体の排出トレイに排紙される。
現像剤の飛散は、画像形成装置を汚染し、画像形成装置の光経路、搬送経路(記録用紙の搬送)上に現像剤(粉塵)が蓄積すると、画像形成(静電潜像、トナー像)に悪影響を与える。
現像剤の粉塵の飛散、蓄積を防止するため、吹き込み送風により現像剤を吹き払うと、画像形成装置内に設置される帯電器、中間転写ベルト等を却って汚染することになってしまう。
従って、各現像ユニットから飛散する現像剤の粉塵を、画像形成装置内の集塵できる場所に意図的に集める必要がある。
特許文献1に開示する技術では、強制気流発生装置によって排気口から各気流路を吸引することで、現像装置から飛散する現像剤(粉塵)を各気流路から装置本体外に吸引、排気する。
共通ダクトの排気口側には、空気圧計測器が配置され、制御部は空気圧計測器の検出に基づいて、排気ファンの駆動(出力、吸引力)を制御することで、各排気ダクト内の圧力を所定値以下に制御している。
特許文献2に開示する技術では、各排気ダクトの排気ファンを駆動することで、現像器から飛散する現像剤(粉塵)を各排気ダクト、共通ダクトから装置本体外に吸引、排気する。
このとき、強制気流発生装置による吸引力を上げると、排気口に近い気流路では、必要以上の吸引力となり、不必要な吸引を行うことになる。
各排気ファンは、各排気ダクトの共通ダクト側に配置されているため、各排気ダクト内の圧力を所定値内にすることは困難である。従って、各排気ダクト、各排気ファンによる吸引は不均一となり、現像器から飛散する現像剤(粉塵)を確実に吸引、排気できない。
吸引口及び排気口間の長さ寸法が最短の第1吸引ダクトに空気の流れが集中しないので、他の吸引ダクト及び第1吸引ダクトの空気の流れ(吸引力)を均一にでき、各現像ユニットから飛散する現像剤(粉塵)を確実に装置本体外に吸引、排気できる。
また、各吸引ダクトを吸引する吸引手段の吸引力を上げる必要がなく、各吸引ダクトの吸引力を均一にでき、エネルギ消費を低減でき、各吸引ダクトに排気ファンを設ける必要もない。
各吸引ダクトを流れる空気の流量は、速度と断面積の積で算出され、吸引口が吸引手段から最も近くにある第1吸引ダクトの断面積を他の吸引ダクトより小さくすることで、各吸引ダクトの空気の流量を均一にできる。
図1乃至図3において、飛散粉塵吸引装置(X)は、画像形成装置(Y)内に配置されている。
以下、便宜上、画像形成装置(Y)の構成、飛散粉塵吸引装置(X)の構成の順に説明する。
先ず、画像形成装置(Y)の構成について、図1乃至図3を参照して説明する。
画像形成装置(Y)は、図1乃至図3に示すように、フルカラー・タンデム式であって、複数の画像形成ユニット(2M)、(2C)、(2Y)、(2B)、及び複数の現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)を含んで構成されている。
各画像形成ユニット(2M)、(2C)、(2Y)、(2B)は、感光体ドラム(5:画像担持体)、帯電ユニット(6)及びクリーニングユニット(7)を含んで構成されている。
帯電ユニット(6)は、帯電ローラ(6A)を含んで構成されている。帯電ローラ(6A)は、感光体ドラム(5)の下方側に配置され、この感光体ドラム(5)に当接されている。この帯電ローラ(6A)は、図3に示すように、装置本体(1)の前後方向(FR)にわたって配置され、両端を装置本体(1)に回転自在に軸支されている。
クリーニングユニット(7)は、クリーニングローラ(8)等で構成され、感光体ドラム(5)の回転方向に対して、帯電ローラ(6A)よりも上流側に配置されている。クリーニングローラ(8)は、感光体ドラム(5)に当接されている。なお、クリーニングローラ(8)は、図1及び図3に示す前後方向(FR)にわたって配置され、両端を回転自在に軸支持されている。
各現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)は、図2に示すように、各画像形成ユニット(2M)、(2C)、(2Y)、(2B)の夫々に対向して配置されている。これら各現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)は、各画像形成ユニット(2M)、(2C)、(2Y)、(2B)の感光体ドラム(5)の回転方向に対して、各帯電ローラ(6A)よりも下流側に配置されている。
また、各現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)は、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの現像剤補給コンテナ(図示しない)に接続され、これら各現像剤補給トナーから現像剤(マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー及びブラックトナー)の補給を受ける。
複数の現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)は、図2に示すように、現像ケース(9)、現像ローラ(10)及び複数のスクリュー部材(11)を含んで構成されている。
各スクリュー部材(11)は、現像ケース(9)内に回転自在に軸支され、現像ケース(9)に収容する現像剤(トナー)を撹拌、搬送する。
帯電された各感光体ドラム(5)は、図1に示すように、露光装置(4)の露光によって静電潜像が形成される。
各感光体ドラム(5)のトナー像は、図2に示すように、中間転写ベルト(12)に多重的に転写(一次転写)される。
二次転写された記録用紙は、定着装置(図示しない)に搬送され、この定着装置の加熱、加圧によってトナー像が定着される。
そして、記録用紙は、装置本体(1)外の排出トレイ(OT)に排紙される。
次に、飛散粉塵吸引装置(X)について、図1乃至図9を参照して説明する。
図1乃至図3において、飛散粉塵吸引装置(X)は、装置本体(1)内に配置され、前後方向(FR)であって、各画像形成ユニット(2M)、(2C)、(2Y)、(2B)よりも後端側に設置されている。
各吸引口(15M)、(15C)、(15Y)、(15B)は、各現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)の感光体ドラム(5)側の空隙領域(R)の夫々に開口している。この空隙領域(R)は、図2に示すように、各感光体ドラム(5)、各現像ローラ(10)及び各帯電ローラ(6)で区画される領域である。
各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)は、装置本体(1)の上下方向(UD)に重ねて配置され、装置本体(1)の左右方向(LR)に延設されている。吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)の吸引口(15C)、(15Y)、(15B)側は、上下方向(UD)の下方側に延びて各吸引口(15C)、(15Y)、(15B)に連通されている。
これにより、複数の吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)は、各吸引口(15M)、(15C)、(15Y)、(15B)から共通の排気口(17)まで延設されている。
長さ寸法は、吸引ダクト(16M)<吸引ダクト(16C)<吸引ダクト(16Y)<吸引ダクト(16B)の関係であり、吸引ダクト(16M)は最も短いダクトである。
これにより、吸引ダクト部(15)は、複数の吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)を、最も短い吸引ダクト(16M:第1吸引ダクト)、及び他の吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)で構成している。
複数の吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)は、図2、及び図4乃至図6に示すように、排気口(17)側で合流している。
吸引ファン(18)は、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内を吸引して、空気を各吸引口(15M)、(15C)、(15Y)、(15B)から排気口(17)に向けて流動させる。
各検出センサ(22M)、(22C)、(22Y)、(22B)は、各吸引口(15M)、(15C)、(15Y)、(15B)側で現像剤(粉塵)量を検出する。
仕切部材駆動ユニット(20)は、ユニット本体(30)、複数の仕切部材(31)、複数のカム円板(32)及び複数の偏心駆動モータ(33)及び複数のバネ部材(34:付勢部材)を含んで構成されている。
各仕切部材(31)は、図3、図4、及び図7乃至図9に示すように、上下方向(UD)に間隔を隔てて配置され、左右方向(LF)にわたって直線的に配置されている。
各偏心駆動モータ(33)の偏心駆動軸(33A)は、カム円板(32)の軸心から間隔を隔てる偏心位置で、各カム円板(32)に連結されている。
これら各バネ部材(34)は、各仕切部材(31)を各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内から退避する方向に付勢している。
各仕切部材は(31)は、各カム円板(32)の偏心側が当接すると、各バネ部材(33)のバネ力(付勢力)によって各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内から退避移動され、ユニット本体(30)の収納空間(K)内に位置する。
偏心駆動モータ(33)を駆動して、カム円板(32)を回転すると、各仕切部材(31)は、偏心する各カム円板(32)によって各バネ部材(33)のバネ力(付勢力)に抗して、ユニット本体(33)の収納空間(K)から各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内に進入移動される。
これにより、仕切部材駆動ユニット(20)は、吸引ダクト部(15)内外に進入、退避する仕切部材(31)の数によって、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)が相互に合流する合流位置を変更できる。
駆動制御部(21)は、吸引ファン(18)に駆動信号を出力して、吸引ファン(18)の駆動を制御する。
この駆動制御部(21)は、各偏心駆動モータ(33)に駆動信号を出力して、各偏心駆動モータ(33)の駆動を制御する。
また、駆動制御部(21)は、各検出センサ(22M)、(22C)、(22Y)、(22B)の検出に基づいて、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内の現像剤(粉塵)量を判別して、各偏心駆動モータ(33)の駆動を制御する。
画像形成装置(Y)は、電源「ON」にされると、飛散粉塵吸引装置(X)を作動させる。飛散粉塵吸引装置(X)において、駆動制御部(21)は、特定の偏心駆動モータ(33)に駆動信号を出力する。
特定の偏心駆動モータ(33)は、駆動信号が入力されると、偏心駆動軸(33A)を駆動(回転)して、特定のカム円板(32)を回転する。
特定の仕切部材(33)は、各バネ部材(34)のバネ力(付勢力)によって吸引ダクト部(15)内から退避移動させることで、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)相互の合流位置を変更する。
これにより第1吸引ダクト(16M)以外の他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)の合流位置(P)は、図10に示すように、排気口(17)側において、第1吸引ダクト(16M)に合流する前に、相互に合流する位置となる。
そして、他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)は、合流位置(P)から排気口(17)側において、第1吸引ダクト(16M)に合流される。
これにより、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内は、各吸引口(15M)、(15C)、(15Y)、(15B)から共通の排気口(17)に向かって空気が流動するので、図2に示すように、各現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)から空隙領域(R)に飛散する現像剤(粉塵)は、各吸引口(15M)、(15C)、(15Y)、(15B)から各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内に吸引される。
各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内に吸引された現像剤(粉塵)は、共通の排気口(17)を通して、装置本体(1)外に排気、吸引される。
これにより、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内において、空気の流れは均一となり、空隙領域(R)から現像剤(粉塵)を均一に吸引できる。
そして、駆動制御部(21)は、現像剤(粉塵)量の判別に基づいて、特定の偏心駆動モータ(33)を駆動することで、特定の仕切部材(31)を吸引ダクト手段(15)内外に進入移動、退避移動して、吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)の合流位置を変更する。
現像剤(粉塵)の多い吸引ダクトにおいて、空気の流量(吸引力)を上昇することができる。
これにより、仕切部材(31)を進入移動、又は退避移動することで、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)を流れる空気の流量(吸引力)を調整でき、現像剤(粉塵)の飛散が多い吸引ダクトの流量を高めることができる。
従って、各現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)から空隙領域(R)に飛散する現像剤(粉塵)量に対応して、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)の空気流量を調整できる。
本発明に係る飛散粉塵装置(X)では、第1吸引ダクト(16M)以外の吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)を他の吸引ダクトとする構成について説明したが、これに限定されない。
例えば、吸引ダクト(16Y)、(16B)を他の吸引ダクトとし、吸引ダクト(16M)、(16C)を第1吸引ダクトとする。他の各吸引ダクト(16Y)、(16B)は、排気口(17)側において、各第1吸引ダクト(16M)、(16C)に合流する前に、相互に合流させる構成も採用できる。
これにより、第1吸引ダクト(16M)、(16C)に空気の流量が集中することを低減でき、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)を流れる空気の流量(吸引力)を均一にできる。
断面積とは、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)内を流れる空気の流れ方向に直交する断面積である。
第1吸引ダクト(16M)の吸引口(15M)は、図4に示すように、他の吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)よりも、吸引ファン(18)の近くに配置されているため、空気の風速及び流量が多くなる。空気の流量は、風速と断面積の積で算出されるので、第1吸引ダクト(16M)の断面積又は吸引口(15M)の断面積を、他の吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)の断面積又は吸引口(15C)、(15Y)、(15B)の断面積より小さくする。
これにより、第1吸引ダクト(16M)に流れる空気の流量を集中させないようにできる。
従って、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)又は各吸引口(15M)、(15C)、(15Y)、(15M)の形状によって、空気の流量(吸引力)を調節可能となる。なお、図10に示す構成に、適用しても良い。
画像形成装置(Y)は、各感光体ドラム(5)に形成される静電潜像の書込み量(静電潜像を構成するドット数)を検出する書込み量検出部を備えている。この書込み量は、ドット記憶手段に記憶される。
駆動制御部(21)は、ドット記憶手段の書込み量に基づいて、現像剤の使用量を算出する。そして、駆動制御部(21)は、現像剤の使用量に基づいて、各現像ユニット(3M)、(3C)、(3Y)、(3B)から空隙領域(R)に飛散する現像剤量を間接的に判別できる。
これにより、駆動制御部(21)は、各仕切部材(31)を吸引ダクト部(15)内外に進入移動、退避移動させることで、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)の合流位置を変更して、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)を流れる空気の流量(吸引力)を調整できる。
本発明に係る飛散粉塵吸引装置(Y)において、第1吸引ダクト(16M)、及び他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)の合流位置を、各種態様(比較例、実施例1及び実施例2)として、共通の排気口(17)から吸引ファン(18)で吸引したものである(図11参照)。
そして、比較例、実施例1、実施例2において、第1吸引ダクト(16M)、及び他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)内を流れる空気の流量(吸引力)を測定したものである(図12参照)。
比較例の態様は、図11に示すように、第1吸引ダクト(16M)と吸引ダクト(16C)を合流させた後、排気口(17)近傍で、残りの吸引ダクト(16Y)、(16B)を合流させている。
実施例1の態様は、図11に示すように、第1吸引ダクト(16M)以外の他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)を合流させた後、排気口(17)近傍で、第1吸引ダクト(16M)を合流させている。
実施例2の態様は、図11に示すように、第1吸引ダクト(16M)以外の他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)を、実施例1よりも各吸引口(15C)、(15Y)、(15B)側で合流させた後、排気口(17)近傍で、第1吸引ダクト(16M)を合流させている。
即ち、実施例2の態様は、実施例1の態様に比して、他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)が合流する領域が多くなっている。
図12において、比較例では、第1吸引ダクト(16M)内を流れる空気の流量は、他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)に比して極めて高い値を示している。
これは、比較例では、第1吸引ダクト(16M)に空気の流量が集中することを意味している。
従って、比較例では、第1吸引ダクト(16M)に必要以上の吸引力が発生し、空隙領域(R)に飛散する現像剤(粉塵)のみならず、クリーニングユニットの現像剤まで吸引する虞がある。
実施例1では、第1吸引ダクト(16M)内を流れる空気の流量は、比較例よりも抑制されているものの、他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)に比して高い値を示している。
実施例2では、第1吸引ダクト(16M)内を流れる空気の流量は、他の各吸引ダクト(16C)、(16Y)、(16B)と同程度の値を示している。
従って、実施例2では、各吸引ダクト(16M)、(16C)、(16Y)、(16B)の吸引力(空気の流量)を均一でき、各空隙領域(R)に飛散する現像剤(粉塵)を均一に吸引、排気できる。
Y 画像形成装置
R 空隙領域
3M 現像ユニット
3C 現像ユニット
3Y 現像ユニット
3B 現像ユニット
5 感光体ドラム(画像担持体)
15 吸引ダクト部
15M 吸引口
15C 吸引口
15Y 吸引口
15B 吸引口
16M 吸引ダクト(第1吸引ダクト)
16C 吸引ダクト
16Y 吸引ダクト
16B 吸引ダクト
17 排気口
18 吸引装置
Claims (6)
- 複数の画像担持体の夫々に現像剤を供給する複数の現像ユニットに対向配置され、前記各現像ユニットから飛散する現像剤を吸引する飛散粉塵吸引装置において、
前記各現像ユニットの夫々に対応して設けられ、前記各現像ユニットから飛散する現像剤を吸引する複数の吸引口と、前記各吸引口の夫々に連通され、前記各吸引口から共通の排気口まで延設される複数の吸引ダクトと、前記排気口に接続され、前記各吸引ダクトを吸引する吸引手段を備え、
前記複数の吸引ダクトは、
第1吸引ダクト、及び前記第1吸引ダクト以外の少なくとも1つの他の吸引ダクトで構成され、
前記第1吸引ダクトは、
前記吸引口及び前記排気口間の長さ寸法を前記他の吸引ダクトより短く形成されてなり、
前記他の吸引ダクトは、
前記第1吸引ダクトに合流する前に、前記他の吸引ダクト相互で合流することを特徴とする飛散粉塵吸引装置。 - 前記複数の吸引ダクト内を流れる前記空気の流れ方向に直交する断面積であって、
前記第1吸引ダクトの断面積は、前記他の吸引ダクトの断面積より小さくされていることを特徴とする請求項1記載の飛散粉塵吸引装置。 - 前記複数の吸引ダクトを仕切る仕切部材と、
前記仕切部材を移動して、前記各吸引ダクトが合流する合流位置を変更自在にする駆動手段を備えてなることを特徴とする請求項1又は2記載の飛散粉塵吸引装置。 - 前記駆動手段は、
前記仕切部材に当接するカム部材と、
前記カム部材に偏心して回転自在に連結される駆動モータと、
前記仕切部材に連結され、前記仕切部材を前記各吸引ダクト内から退避する方向に付勢する付勢部材を含んで構成されることを特徴とする請求項3記載の飛散粉塵吸引装置。 - 前記各吸引口から前記各吸引ダクト内に吸引される前記現像剤量を検出する現像剤検出手段を備えてなり、
前記駆動手段は、
前記現像剤検出手段の検出結果に基づいて、前記仕切部材を移動させて、前記各吸引ガイド内を流れる空気の流量を調整することを特徴とする請求項3又4記載の飛散粉塵吸引装置。 - 前記各画像担持体の書込み量を検出する書込み量検出手段を備えてなり、
前記駆動手段は、
前記書込み量検出手段の検出結果に基づいて、前記仕切部材を移動させて、前記各吸引ダクト内を流れる空気の流量を調整することを特徴とする請求項3又は4記載の飛散粉塵吸引装置。
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