JP2015184606A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの現像器への逆流を抑制し、トナーの回収効率をさらに向上し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体と感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器１１と、一端が現像器の近傍に設けられる吸引ダクト３１と吸引ダクト３１の他端に接続されると共に吸引ファンと吸引ファンの上流側に設けられるフィルターとが収納され吸引ダクト３１を介して現像器１１で飛散した現像剤を吸引ファンによって吸引してフィルターに吸着させるトナーの回収ボックス４０と、フィルターを振動させる振動モーターと、吸引ダクト３１の途中のダクト内部に空気を吹き出すエアーアシストファン５５と、エアーアシストファン５５を非画像形成時に駆動させエアーアシストファン５５を駆動するときは現像器１１を駆動させた状態とする制御部とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、現像剤回収装置を備えた画像形成装置に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、画像形成装置における現像器で飛散したトナー（現像剤）を吸引して回収する現像剤回収装置が知られている。この現像剤回収装置は、吸引口が現像器の近傍に設けられるトナー吸引ダクトと、トナー吸引ダクトに接続され、現像器の飛散トナーをトナー吸引ダクトを介して吸引し回収するトナー回収部とを備えている。

しかしながら、上述した現像剤回収装置では、トナー吸引ダクト内にトナー（現像剤）が堆積してしまうという問題があった。つまり、現像器で飛散したトナー（現像剤）を完全にトナー回収部に回収するのは困難であり、トナー吸引ダクト内にトナー（現像剤）が残ってしまうという問題があった。トナー吸引ダクト内にトナー（現像剤）が堆積すると、トナー吸引ダクト内の吸引抵抗が増大して、飛散トナー（現像剤）の回収率が低下してしまう。

そこで、本出願人は、現像剤の回収率低下を抑制するため、吸引ダクトの途中のダクト内部に空気を吹き出す補助ファン（エアーアシスト手段）を備えた画像形成装置を提案している（特願２０１３−２２６７０６号等）。

特開２００７−２９８７８２号公報

ところが、上記補助ファン（エアーアシスト手段）を備えた画像形成装置は、補助ファンの動作により、ブローされたトナー（現像剤）が現像器に逆流するおそれがあり、この点についてさらに改良の余地がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、トナー（現像剤）の現像器への逆流を抑制し、トナー（現像剤）の回収効率をさらに向上し得る画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、感光体と、該感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器とを有し、上記感光体上に現像された画像を用紙に印字する画像形成部と、
一端が現像器の近傍に設けられる吸引ダクトと、
上記吸引ダクトの他端に接続されると共に、吸引ファンと該吸引ファンの上流側に設けられるフィルターとが収納され、上記吸引ダクトを介して上記現像器で飛散した現像剤を上記吸引ファンによって吸引して上記フィルターに吸着させる現像剤の回収ボックスと、
上記フィルターを振動させる振動機構と、
上記吸引ダクトの途中のダクト内部に空気を吹き出す補助ファンと、
上記補助ファンを非画像形成時に駆動させ、上記補助ファンを駆動するときは上記現像器を駆動させた状態とする制御部とを備えている、画像形成装置を要旨とする。

本発明によれば、補助ファン（エアーアシスト手段）と現像器の駆動を同時に制御することにより、トナー（現像剤）の現像器への逆流を抑制することができるため、トナー（現像剤）の回収効率がさらに向上する。

画像形成装置の構成を示すブロック図である。 トナー回収装置の構成を示す斜視図である。 回収ボックスの構成を示す斜視図である。 トナー回収装置の駆動系統を示すブロック図である。 トナー回収装置及び現像器の構成を示す斜視図である。 トナー回収装置の構成を示す斜視図である。 トナー回収装置の構成を示す正面図である。 トナー回収装置の要部を示す正面図である。 トナー回収装置の要部を示す斜視図である。 現像器、エアーアシストファン、吸引ファン及び振動モーターの一駆動態様を示すタイムチャートである。 現像器、エアーアシストファン、吸引ファン及び振動モーターの一駆動態様を示すタイムチャートである。 現像器、エアーアシストファン、吸引ファン及び振動モーターの一駆動態様を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

本実施形態の画像形成装置１は、例えばレーザプリンターや複合機であり、用紙を搬送しながら、端末等（図示省略）から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。図１に示すように、画像形成装置１は、給紙部２と、画像形成部３と、定着部４と、排紙部５とを備えている。

給紙部２は、用紙を画像形成部３へ供給するカセット給紙部や手差しトレイである。画像形成部３は、現像器１１や感光ドラム１２（感光体）などを備えている。画像形成部３では、光走査装置（図示省略）によって感光ドラム１２に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像器１１によって現像されて現像剤の像であるトナー像になる。このトナー像は、給紙部２から供給された用紙に転写される。定着部４は、定着ローラー及び加圧ローラー（何れも図示省略）を備え、画像形成部３で用紙に転写されたトナー像をその用紙に定着させる。こうして、用紙に画像が形成される。排紙部５は、定着部４から画像形成された用紙が供給される排紙トレイ（図示省略）を有している。

さらに、画像形成装置１は、トナーコンテナー２０とトナー回収装置３０（現像剤回収装置）を備えている。トナーコンテナー２０は、現像器１１に供給する現像剤としてのトナーが収容されている。トナー回収装置３０は、現像器１１で飛散したトナー（現像剤）を吸引して回収するものである。

トナー回収装置３０の構成について図２〜図９を参照しながら説明する。

図２、図５〜図７等に示すように、トナー回収装置３０は、トナーの回収ボックス４０と、該回収ボックス４０に接続される吸引ダクト３１及び排気ダクト３５とを備えている。

図３に示すように、回収ボックス４０は、矩形の箱状に形成されたボックス本体４１を備えている。ボックス本体４１の内部は、通路形成部材（図示せず）によって略Ｕ字状の通路４５が形成されている。ボックス本体４１には、通路４５の一端に対応する位置に入口４２が形成され、通路４５の他端に対応する位置に出口４３が形成されている。入口４２には吸引ダクト３１が接続され、出口４３には排気ダクト３５が接続されている。吸引ダクト３１の一端は、現像器１１の近傍に位置して、現像器１１で飛散したトナーを吸引可能になっている（図５参照）。

ボックス本体４１には、吸引ファン４６（吸引機構）と、トナーを吸着する２つのフィルター４７，４８が収納されている。吸引ファン４６は、通路４５における出口４３に対応する位置に設けられている。２つのフィルターは、上流フィルター４７と下流フィルター４８であり、通路４５において吸引ファン４６の上流側（即ち、吸引側）に順に設けられている。なお、２つのフィルターのうち上流フィルター４７が本発明に係るフィルターを構成する。

トナー回収装置３０では、吸引ファン４６を駆動することによって、現像器１１で飛散したトナーが空気と共に吸引ダクト３１を通って回収ボックス４０に吸い込まれる。回収ボックス４０では、吸い込まれたトナーが通路４５を流れて上流フィルター４７で吸着される。万一、上流フィルター４７で吸着されずに通過したトナーは、下流フィルター４８で吸着される。一方、回収ボックス４０にトナーと共に吸い込まれた空気は、２つのフィルター４７，４８を順に通過して出口４３から排気ダクト３５に流れる。排気ダクト３５に流れた空気は、最終的には画像形成装置１の外部に排出される。このように、回収ボックス４０は、現像器１１で飛散したトナー（現像器１１周辺のトナー）を吸引ファン４６によって吸引し、フィルター４７，４８に吸着させて回収する。

さらに、トナー回収装置３０は、図４に示すように、上流フィルター４７を振動させる振動モーター５１（振動機構）と、エアーアシストファン５５（補助ファン）と、制御部６０とを備えている。

振動モーター５１は、上流フィルター４７を振動させて、上流フィルター４７に吸着されたトナーを篩い落とすように構成されている。これにより、上流フィルター４７のトナーによる目詰まりが抑制される。

エアーアシストファン５５は、図２や図８、図９等に示すように、吸引ダクト３１の途中のダクト内部に空気を吹き出して、吸引ダクト３１内部に堆積したトナーを吹出空気によって巻き上げるものである。

具体的に、吸引ダクト３１は、その途中に略直角に曲げられた屈曲部３２，３３を有している。エアーアシストファン５５は、２つの吹出通路５６，５７が設けられている。第１吹出通路５６は、一端がエアーアシストファン５５に接続され、他端が吸引ダクト３１の第１屈曲部３２に接続されている。第２吹出通路５７は、一端が第１吹出通路５６の途中に接続され、他端が吸引ダクト３１の第２屈曲部３３に接続されている。つまり、エアーアシストファン５５は、吹出通路５６，５７を通じて吸引ダクト３１の屈曲部３２，３３に空気を吹き出すように構成されている。

さらに、図８及び図９に示すように、エアーアシストファン５５は、吸引ファン４６によるトナーの吸引方向に向かって空気を吹き出すように構成されている。つまり、吹出通路５６，５７は、空気の吹き出し方向がトナーの吸引方向と同じまたは略同じになるように、屈曲部３２，３３に接続されている。

以上のように、エアーアシストファン５５を設けることにより、吸引ダクト３１内に堆積したトナーを巻き上げることができる。そのため、吸引ダクト３１内に堆積したトナーを吸引ファン４６によって容易に吸引することが可能になる。これによって、トナーの回収率が向上する。しかも、吸引ダクト３１においてトナーが堆積しやすい屈曲部３２，３３に空気を吹き出すようにしているため、吸引ダクト３１におけるトナーの堆積を効果的に抑制することが可能である。

さらに、吸引ダクト３１において吸引ファン４６によるトナーの吸引方向に向かって空気を吹き出すようにしているため、堆積したトナーを吹出空気によって巻き上げるだけでなく回収ボックス４０へ向かって流すことができる。つまり、吸引ファン４６による吸引作用を補助することができる。これによって、吸引ダクト３１内に堆積したトナーを吸引ファン４６によってより一層容易に吸引することが可能になる。

〈制御部の制御動作〉
制御部６０の制御動作について図１０〜図１２を参照しながら説明する。制御部６０は、現像器１１、吸引ファン４６、振動モーター５１及びエアーアシストファン５５を駆動制御する。制御部６０は、基本制御として、振動モーター５１を駆動するときは吸引ファン４６及びエアーアシストファン５５を停止する一方、エアーアシストファン５５を駆動するときは吸引ファン４６を駆動するように構成されている。つまり、制御部６０は、エアーアシストファン５５と振動モーター５１とを同時に駆動させないように構成されている。

また、制御部６０は、画像形成部３による印字動作中（またはＪＯＢ中ともいう。）に現像枚数（印字枚数）が第１所定値を超えると、画像形成部３による印字動作（またはＪＯＢともいう。）の終了後に上記回収動作を実行し、印字動作中（ＪＯＢ中）に現像枚数が上記第１所定値よりも高い第２所定値を超えると、印字動作（ＪＯＢ）を中断して上記回収動作を実行するように構成されている。

本実施形態においては、制御部６０は、エアーアシストファン５５を非画像形成時（即ち、印字動作（ＪＯＢ）終了時）に駆動させ、エアーアシストファン５５を駆動するときは、現像器１１を駆動させた状態とするように構成されている。ここで、現像器１１を駆動させた状態とは、現像バイアス電圧を印加していない状態をいう。

また、制御部６０は、エアーアシストファン５５を駆動するときは吸引ファン４６の回転数を上げる（ＵＰ）ように構成されている。

具体的には図１０に示すように、制御部６０は、印字動作（ＪＯＢ）と同期して吸引ファン４６を駆動する。そのため、印字動作中（ＪＯＢ中）は現像器１１で飛散したトナーが回収ボックス４０に吸引回収される。そして、印字動作中（ＪＯＢ中）に現像枚数（印字枚数）が第１所定値（例えば、１０００枚）を超えると、印字動作（ＪＯＢ）の終了後に、制御部６０は吸引ファン４６を駆動し続けたままエアーアシストファン５５を駆動する。エアーアシストファン５５は所定時間ｔ１（例えば５sec）後に停止され、吸引ファン４６は所定時間ｔ２（例えば１０sec）後に停止される。この吸引ファン４６及びエアーアシストファン５５の駆動中は、現像器１１で飛散したトナーが回収ボックス４０に吸引回収される。また、エアーアシストファン５５を駆動しているため、吸引ダクト３１に堆積したトナーも確実に吸引回収される。つまり、制御部６０は上記回収動作を実行する。

続いて、吸引ファン４６が停止してから所定時間ｔ３（例えば３sec）後に、振動モーター５１が所定時間ｔ４（例えば１０sec）駆動される。これによって、上流フィルター４７に付着したトナーが篩い落とされて、上流フィルター４７の目詰まりが抑制される。そして、振動モーター５１が停止してから所定時間ｔ５（例えば１０sec）後に、新たな印字動作（即ち、次のＪＯＢ）が開始される。このように、現像器１１の現像動作中に現像枚数が第１所定値を超えた場合、その現像動作の終了後に、吸引ファン４６だけでなくエアーアシストファン５５も駆動するので、吸引ダクト３１内のトナーを確実に吸引することができる。

本実施形態においては、印字動作（ＪＯＢ）の終了時（即ち、非画像形成時）に、エアーアシストファン５５を駆動するときは現像器１１を駆動する。具体的には図１０に示すように、エアーアシストファン５５を所定時間ｔ１（例えば５sec）駆動するときは、現像器１１を所定時間ｔ１′（例えば５sec）駆動する。つまり、現像器１１の内圧を上昇させ、回収したトナーの現像器１１への逆流を抑制することができるため、トナーの回収効率がさらに向上する。

また、制御部６０は、エアーアシストファン５５を駆動するときは吸引ファン４６の回転数を上げる（ＵＰ）ように構成されている。具体的には図１０に示すように、エアーアシストファン５５を所定時間ｔ１（例えば５sec）駆動するときは、所定時間ｔ２（例えば１０sec）の最初の５secだけ、吸引ファン４６の回転数を上げる（ＵＰ）。つまり、回収ボックス４０へのトナーの吸引力を通常よりもＵＰさせ、吸引ダクト３１内に拡散したトナーの現像器１１への逆流をさらに抑制することができるため、トナーの回収効率がより一層向上する。また、所定時間ｔ２（例えば１０sec）の最初の５secだけ、吸引ファン４６の回転数を上げる（ＵＰ）ため、必要最低限の吸引ファン４６の回転数ＵＰによって、電力消費量を抑制でき、省エネ効果にもつながる。

また、印字動作中（ＪＯＢ中）に現像枚数（印字枚数）が第１所定値（例えば、１０００枚）を超えなかった場合は、図１１に示すように、印字動作（ＪＯＢ）の終了後に、制御部６０は図１０の場合と同様に、吸引ファン４６、エアーアシストファン５５及び現像器１１をそれぞれ所定時間ｔ１，ｔ２，ｔ1′駆動するが、吸引ファン４６、エアーアシストファン５５及び現像器１１の停止後に振動モーター５１は駆動させない。これは、現像器１１で飛散したトナーの量が少なく、そのため、上流フィルター４７に付着したトナー量も少ないとして、上流フィルター４７が目詰まりを起こす可能性は低いからである。

また、印字動作中（ＪＯＢ中）に現像枚数（印字枚数）が第１所定値（例えば１０００枚）よりも高い第２所定値（例えば５０００枚）を超えた場合、制御部６０は図１２に示すように回収動作を実行する。具体的に、制御部６０は、現像枚数が第２所定値を超えると、印字動作中（ＪＯＢ中）を中断して、吸引ファン４６は駆動し続けたままエアーアシストファン５５を駆動する。そして、エアーアシストファン５５は所定時間ｔ１（例えば５sec）後に停止され、吸引ファン４６は所定時間ｔ２（例えば１０sec）後に停止される。

続いて、吸引ファン４６が停止してから所定時間ｔ３（例えば３sec）後に、振動モーター５１が所定時間ｔ４（例えば１０sec）駆動される。そして、振動モーター５１が停止してから所定時間ｔ５（例えば１０sec）後に、印字動作（ＪＯＢ）が再開される。このように、現像枚数がかなり多くなり現像器１１における飛散トナーの量がかなり多くなると、非常時として、印字動作（ＪＯＢ）が中断されて回収動作が行われる。これにより、飛散トナーによって現像動作が乱れるのを未然に防止することができる。

また、上記実施形態のトナー回収装置３０によれば、振動モーター５１を駆動するときは吸引ファン４６及びエアーアシストファン５５を停止するため、振動モーター５１によって上流フィルター４７から篩い落とされたトナーが吸引ファン４６に吸引されて外部に排出されることを防止することができる。また、エアーアシストファン５５を駆動するときは吸引ファン４６を駆動するため、吸引ダクト３１においてエアーアシストファン５５の吹出空気により巻き上げられたトナーを確実に回収ボックス４０に吸引することができる。したがって、トナー回収を適切に行うことができる。

さらに、上記実施形態のトナー回収装置３０によれば、現像器１１の現像動作中に現像枚数が第１所定値を超えると、現像器１１の現像動作の終了後に回収動作を実行し、現像器１１の現像動作中に現像枚数が第１所定値よりも高い第２所定値を超えると、該現像器１１の現像動作を中断して回収動作を実行するようにした。つまり、現像枚数に応じて回収動作を行うタイミングを変更するようにした。これにより、現像器１１の飛散トナーが多くなっても、飛散トナーを確実に吸引回収することができる。そのため、現像器１１の現像動作や画像形成部３の印字動作が飛散トナーによって乱れるのを未然に防止することが可能である。

本実施形態においては、図１０、図１１と同様、印字動作（ＪＯＢ）の終了時（即ち、非画像形成時）に、エアーアシストファン５５を駆動するときは現像器１１を駆動する。具体的には図１２に示すように、エアーアシストファン５５を所定時間ｔ１（例えば５sec）駆動するときは、現像器１１を所定時間ｔ１′（例えば５sec）駆動する。つまり、現像枚数がかなり多くなり現像器１１における飛散トナーの量がかなり多くなった場合でも、現像器１１の内圧を上昇させ、回収したトナーの現像器１１への逆流を抑制することができるため、トナーの回収効率がさらに向上する。

また、制御部６０は、エアーアシストファン５５を駆動するときは吸引ファン４６の回転数を上げる（ＵＰ）ように構成されている。具体的には図１２に示すように、エアーアシストファン５５を所定時間ｔ１（例えば５sec）駆動するときは、所定時間ｔ２（例えば１０sec）の最初の５secだけ、吸引ファン４６の回転数を上げる（ＵＰ）。つまり、回収ボックス４０へのトナーの吸引力を通常よりもＵＰさせ、吸引ダクト３１内に拡散したトナーの現像器１１への逆流をさらに抑制することができるため、トナーの回収効率がより一層向上する。また、所定時間ｔ２（例えば１０sec）の最初の５secだけ、吸引ファン４６の回転数を上げる（ＵＰ）ため、必要最低限の吸引ファン４６の回転数ＵＰによって、電力消費量を抑制でき、省エネ効果にもつながる。

本発明は、現像器で飛散した現像剤を吸引して回収する現像剤回収装置を備えた画像形成装置について有用である。

１ 画像形成装置
１１ 現像器
３０ トナー回収装置（現像剤回収装置）
３１ 吸引ダクト
４０ 回収ボックス
４６ 吸引ファン
４７ 上流フィルター（フィルター）
５１ 振動モーター（振動機構）
５５ エアーアシストファン（補助ファン）
６０ 制御部

Claims (5)

1. 感光体と、該感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器とを有し、上記感光体上に現像された画像を用紙に印字する画像形成部と、
   一端が現像器の近傍に設けられる吸引ダクトと、
   上記吸引ダクトの他端に接続されると共に、吸引ファンと該吸引ファンの上流側に設けられるフィルターとが収納され、上記吸引ダクトを介して上記現像器で飛散した現像剤を上記吸引ファンによって吸引して上記フィルターに吸着させる現像剤の回収ボックスと、
   上記フィルターを振動させる振動機構と、
   上記吸引ダクトの途中のダクト内部に空気を吹き出す補助ファンと、
   上記補助ファンを非画像形成時に駆動させ、上記補助ファンを駆動するときは上記現像器を駆動させた状態とする制御部とを備えている、画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   上記制御部は、上記補助ファンを駆動するときは上記吸引ファンの回転数を上げるように構成されている、画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   上記現像器を駆動するときは、現像バイアス電圧を印加していない、画像形成装置。
4. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   上記制御部は、上記補助ファンと振動機構とを同時に駆動させないように構成されている、画像形成装置。
5. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   上記吸引ダクトは、その途中に略直角に曲げられた第１屈曲部および第２屈曲部を有し、
   上記補助ファンは、第１吹出通路および第２吹出通路を有し、
   上記補助ファンは、第１吹出通路および第２吹出通路を通じて、上記吸引ダクトの第１屈曲部および第２屈曲部に空気を吹き出すように構成されている、画像形成装置。

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