JP2017090645A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
かかる画像形成装置においては、現像、転写、クリーニングの各プロセスでトナーの飛散や漏れが発生し、装置や用紙が汚れてしまうことがあるため、飛散したトナーを捕集するトナー捕集部を備えたものがある。
例えば、特許文献1には、現像部で発生する飛散トナーを吸引ダクトにより吸引してサイクロン部により遠心分離し、遠心分離出来ないトナーをフィルターで捕集するトナー捕集部を備えた画像形成装置が開示されている。
また、サイクロン部の入口面積を狭くすることで風速を上げることもできるが、この場合には、吸引ダクトの風速が低下し、飛散トナーの吸引性能が低下してしまう。
本発明の一の態様によれば、
用紙に画像形成を行う画像形成装置において、
トナーを含むトナー含有空気を吸引するダクト部と、
前記ダクト部の流入口の開口面積を変更させる遮蔽部材と、
前記ダクト部に連通し、前記トナー含有空気からトナーを遠心分離するサイクロン部と、
前記サイクロン部によって分離されたトナーを回収する回収部と、
前記サイクロン部によってトナーが分離された後の空気を通過させるフィルター部と、
前記ダクト部から前記フィルター部に亘る前記トナー含有空気の流れを発生させるファンと、
前記回収部により回収されるトナー量の増加に伴い、前記ファンの風量を上げると共に、前記遮蔽部材により前記ダクト部の開口面積を狭くする制御部と、
を備えることを特徴とする。
先ず、本実施の形態における画像形成装置の全体構成について説明する。
図1は、画像形成装置1の全体構成を示す概略図である。また、図2は、画像形成装置1の制御構成を示す機能ブロック図である。
画像形成部30は、Y、M、C、及びKの色成分に各々対応する4組の画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kと、中間転写ベルト33と、転写ローラー34と、を備えている。
Y、M、C、及びKに対応する4つの感光体31上に各々Y、M、C、及びKのトナーで形成された画像(単色画像)は、各感光体31から中間転写ベルト33上に順次重ねられて転写される。これにより、中間転写ベルト33上にY、M、C、及びKを色成分とするトナー像が形成される。中間転写ベルト33は、複数の搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各搬送ローラーの回転に従って回転する。そして、トナーと逆極性のバイアスを転写ローラー34に印加することにより、中間転写ベルト33上に形成されたトナー像は用紙上に転写される。
記憶部60には、制御部50で実行されるシステムプログラムや処理プログラムを始めとする各種プログラム、これらのプログラムの実行に必要なデータが記憶されている。
次に、トナー回収機構100の構成について説明する。
図3は、トナー回収機構100について説明するための模式図である。また、図4は、図3における矢印Aの方向から見た上面図である。
なお、図3では、空気の流れを説明するため、吸引ダクト111を実際より大きく示し、共通ダクト113の図示は省略している。
ダクト部110は、4つの画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kに対してそれぞれ配設された吸引ダクト111と、各吸引ダクト111を統合させる共通ダクト113と、を備えて構成される。
各吸引ダクト111の流入口111aは、感光体31及び現像ローラー32aの近傍に位置し、感光体31及び現像ローラー32aの周辺において飛散しているトナーを吸引する。
遮蔽部材112は、例えば、吸引ダクト111の内部上面に設けられている。
また、遮蔽部材112には、例えば、ギア、ソレノイド等の駆動部が備えられ、制御部50の制御により駆動部が駆動すると、遮蔽部材112は吸引ダクト111の内部上面において下方に突出し、吸引ダクト111の流入口111aの断面積を狭くする。
第2の遮蔽部材114は、例えば、接続口113Aの内部下面に設けられている。
また、2の遮蔽部材114には、例えば、ギア、ソレノイド等の駆動部が備えられ、制御部50の制御により駆動部が駆動すると、第2の遮蔽部材114は接続口113Aの内部下面において上方に突出し、接続口113Aの断面積を狭くする。
また、第2の遮蔽部材114は、サイクロン部122の上部に向かう方向にトナー含有空気を誘導する形状であることが好ましい。例えば、吸引ダクト111側からサイクロン部122に向かうにつれて上方に突出する形状であれば良い。このように構成した場合、飛散トナーを吸引する際に発生する風の向きが円筒状のサイクロン部122の上部に向かうことで(図3の矢印W1)、そうでない場合と比較して(図3の矢印W2)、分離距離が長くなり分離効率を上げることができる。
トナー捕集部120は、共通ダクト113に対して着脱可能に構成されている。
トナー捕集部120には、流入口121と、流入口121に連通するサイクロン部122と、回収部123と、反転部124と、空気流路部125と、フィルター部126と、フィルター部126の目詰まり具合を検出する汚れ検出センサー127と、流出口128と、流出口128近傍の風速を検出する風速検出センサー129と、空気の流れを発生させるファンFと、が設けられている。
トナー捕集部120を共通ダクト113に装着すると、流入口121は、共通ダクト113の接続口113Aに対向する。これにより、サイクロン部122は、流入口121を介して共通ダクト113に連通される。
旋回流れにあるトナーは、物体が円運動することで作用する遠心力により半径方向に移動するため、大部分のトナーが空気から分離(遠心分離)される。分離されたトナーは、自重によって下方に落下し、回収部123内に貯留される。一方、空気は、サイクロン部122の上方に設けられた反転部124に入る。
このフィルター部126は、空気が通過する方向に複数枚重ねて配置すると、空気の清浄効果が増すため好ましい。例えば、フィルター部126としては、サイクロン部122側からトナー防塵フィルター部126a、オゾン触媒フィルター部126b、トナー防塵フィルター部126cが並べられている。
汚れ検出センサー127としては、例えば、発光素子と受光素子を有するフォトセンサーを用いることができる。なお、汚れ検出センサー127としては、フォトセンサーに限定されるものではなく、例えば、撮像素子を用いてフィルターの状態を画像で認識し、目詰まり具合を検出するものであってもよい。また、汚れ検出センサー127を用いずに、透明窓を形成し、透明窓からトナー防塵フィルター部126cを目視して、トナー防塵フィルター部126cの目詰まり(汚れ)具合を確認してもよい。
この流出口128は、ファンFに対向しており、フィルター部126を通過した空気は、流出口128からファンFに向かって流出する。
次に、本実施形態における画像形成装置1の動作について説明する。
画像形成装置1においては、ジョブに基づいて用紙上に画像を形成する画像形成処理が実行される。
また、画像形成装置1においては、画像形成処理が実行されると、画像形成部30(画像形成ユニット30Y,30M,30C,30K)で飛散したトナーを回収するトナー回収処理が実行される。
一方、検出した風速(Vn)が、記憶された風速(Vn−1)より低い場合(ステップS4:YES)、制御部50は、駆動部を駆動して、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114を所定量稼働させる(ステップS5)。
一方、ジョブが終了した場合(ステップS10:YES)、制御部50は、ファンFの回転動作を停止し(ステップS11)、本処理を終了する。
なお、図6(a)(b)では、初期状態は実線、フィルター部126の汚れによる風速低下時は破線で示す。また、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114を稼働した状態を一点鎖線で示し、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114の稼働と共に、ファンFの風量を上げた状態を二点鎖線で示す。
また、図6(b)に示すように、矢印(1)に従い、風速は、初期状態(実線)からフィルター部126の汚れに伴う風量低下のため低下する(破線)。この状態で、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114を稼働させると、開口面積の低減による風量低下のため、矢印(2)に従い、風速は、フィルター部126で大きく低下する。なお、吸引ダクト111及びサイクロン部122での風速の低下は、フィルター部126ほど大きなものではない。その後、ファンFの風量を上げることで、矢印(3)に従い、風速を、フィルター部126において遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114の稼働前とほぼ同程度まで、吸引ダクト111において遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114の稼働前より大きく上昇させる(二点鎖線)。
このため、ダクト部110の流入口111aの開口面積を狭くすることで低下した風量を、ファンFの風量を上げることで補うようになっている。
結果として、ダクト部110において、流入口111aの開口面積が狭くなるが、風量は変化しないため、吸引風速を上げることができる。
即ち、ダクト部110の流入口111aの開口面積と、ファンFの風量とを同時に調整することで、ファンFの風量を過度に増加させなくても吸引効率を上げることができる。
よって、装置外へのトナー排出を発生させることなく、風速低下の抑制とフィルター部126の寿命を延ばすことができる。
このため、現像ローラー32a上のトナーを吸引することなく、効率良く吸引風速を上げることができる。
このため、接続口113Aの開口面積を狭くすることで低下した風量を、ファンFの風量を上げることで補うようになっている。
結果として、接続口113Aの開口面積が狭くなるが、風量は変化しないため、分離効率を上げることができる。
即ち、接続口113Aの開口面積と、ファンFの風量とを同時に調整することで、ファンFの風量を過度に増加させなくても分離効率を上げることができる。
このため、円周上に風を流すことでサイクロン部122での遠心力が増し、さらに分離効率を良くすることができる。
このため、サイクロン部122の上部から吸引することで遠心分離される距離が長くなり、さらに分離効率を良くすることができる。
このため、風速検出センサー129の検出結果に応じて、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114を稼働させ、ファンFの風量を上げることができる。
なお、上記本実施形態では、風速検出センサー129の検出結果により、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114を稼働させ、且つファンFの風量を上げる構成を例示して説明したが、画像形成された用紙の枚数の増加に伴い、回収部123により回収したトナー量が増加したことを判断する構成としても良い。
即ち、画像形成部30により画像形成された用紙の枚数と、トナー回収量は比例関係にあるため、制御部50は、画像形成部30により画像形成された用紙の枚数の増加に伴い、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114を稼働させ、ダクト部110の開口面積と接続口113Aの開口面積を狭くし、且つファンFの風量を上げる。
このような構成であっても、回収部123により回収したトナー量の増加に伴い、適切なタイミングで、吸引効率及び分離効率上げることができる。
また、風速検出センサー129の検出結果ではなく、汚れ検出センサー127の検出結果により、回収部123により回収したトナー量が増加したことを判断する構成としても良い。
この場合、風速検出センサー129が汚れを検出すると、制御部50は、遮蔽部材112及び第2の遮蔽部材114を所定位置まで稼働させ、ファンFの風量を所定量まで増加させる。
このような構成であっても、回収部123により回収したトナー量の増加に伴い、適切なタイミングで、吸引効率及び分離効率上げることができる。
10 用紙収納部
11 トレイ
12 搬送部
20 画像読取部
21 原稿台
30 画像形成部
30Y,30M,30C,30K 画像形成ユニット
31 感光体
32 現像部
32a 現像ローラー
33 中間転写ベルト
34 転写ローラー
40 定着部
50 制御部
60 記憶部
70 操作表示部
100 トナー回収機構
110 ダクト部
111 吸引ダクト
111a 流入口
112 遮蔽部材
113 共通ダクト
113A 接続口
114 遮蔽部材
120 トナー捕集部
121 流入口
122 サイクロン部
123 回収部
124 反転部
125 空気流路部
126 フィルター部
126a トナー防塵フィルター部
126b オゾン触媒フィルター部
126c トナー防塵フィルター部
127 汚れ検出センサー
128 流出口
129 風速検出センサー
120a ハンドル
F ファン
Claims (8)
- 用紙に画像形成を行う画像形成装置において、
トナーを含むトナー含有空気を吸引するダクト部と、
前記ダクト部の流入口の開口面積を変更させる遮蔽部材と、
前記ダクト部に連通し、前記トナー含有空気からトナーを遠心分離するサイクロン部と、
前記サイクロン部によって分離されたトナーを回収する回収部と、
前記サイクロン部によってトナーが分離された後の空気を通過させるフィルター部と、
前記ダクト部から前記フィルター部に亘る前記トナー含有空気の流れを発生させるファンと、
前記回収部により回収されるトナー量の増加に伴い、前記ファンの風量を上げると共に、前記遮蔽部材により前記ダクト部の開口面積を狭くする制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 感光体と、前記感光体にトナーを供給する現像部と、を備え、
前記ダクト部の前記流入口は、前記現像部の近傍に配置され、
前記遮蔽部材は、前記現像部の現像ローラーに向かう方向とは異なる方向に前記トナー含有空気を誘導する形状であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記ダクト部と前記サイクロン部とを接続した接続口の開口面積を変更させる第2の遮蔽部材を備え、
前記制御部は、前記回収部により回収されるトナー量の増加に伴い、前記第2の遮蔽部材により前記接続口の開口面積を狭くすることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記第2の遮蔽部材は、前記サイクロン部の円筒の接線に沿う方向に前記トナー含有空気を誘導する形状であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記第2の遮蔽部材は、前記サイクロン部の上部に向かう方向に前記トナー含有空気を誘導する形状であることを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成装置。
- 前記サイクロン部によってトナーが分離された後の空気の風速を検出する風速検出センサーを備え、
前記制御部は、前記風速検出センサーの検出結果により、前記回収部により回収されるトナー量が増加したことを判断することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、画像形成された用紙の枚数により、前記回収部により回収されるトナー量が増加したことを判断することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記フィルター部の汚れを検出する汚れ検出センサーと、を備え、
前記制御部は、前記汚れ検出センサーの検出結果により、前記回収部により回収されるトナー量が増加したことを判断することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。
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