JP2020095087A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤を吸引する吸引ダクト内に残留した現像剤を人手を掛けずに排出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像を担持する感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の静電潜像を現像剤で現像する現像器３３と、現像器３３から飛散した現像剤を吸引するための吸引ダクト５００と、吸引ダクト５００の中を吸引するための吸引ファン５５０と、吸引ダクト５００を構成する壁面の一部に設けられた開口部５０６を開閉するための蓋部５０１と、蓋部５０１を開閉する開閉駆動部と、を有する、画像形成装置１００。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置の中には、現像装置からのトナー飛散を防止するために、飛散トナーを吸引除去するための吸引ダクトを設けたものがある。吸引ダクトを設けた画像形成装置は、吸引ダクト内に吸引したトナーが残留して堆積することがある。そうすると、吸引ダクトは、吸引力が弱まってしまう。

従来、このような吸引ダクト内におけるトナーの堆積を解決するための技術として、たとえば、特許文献１では、吸引ダクトの途中に開閉可能な吸引口を設け、外部からこの吸引口を通して吸引ダクト内に堆積したトナーを吸引している。

また、特許文献２では、吸引ダクトの壁面（特に開口部近傍の壁面）に飛散したトナーが堆積し、これが何らかの原因で振動が加わった際に剥がれ落ち、画像汚れとなる課題に対し、吸引ダクトの壁面に空気を吹き付ける吹き付け手段を備え、この空気の吹き付けによって壁面に付着したトナーを除去できるようにしている。

特開２０１５−６００１３号公報 特開２０１６−９０８７９号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、吸引ダクト内のトナーを吸い出すには、現像装置を取り外して、吸引ダクトの外部から掃除機により吸引する必要がある。このため、特許文献１の技術は、装置に精通したサービスマン等が実施することになり、手数が多くかかるものとなっている。また、吸引ダクトを清掃するタイミングによっては、吸引ダクト内に残留した現像剤がそのまま堆積して吸引力が低下したままとなってしまい、画像汚れなどが発生する原因となる。

また、特許文献２の技術は、吸引ダクトの開口部近傍の壁面で固まってしまった少量のトナーの塊がこぼれ落ちるのを防止するための技術であり、吸引ダクト内に残留しり堆積したりしたトナーは除去できない。

そこで、本発明の目的は、現像剤を吸引する吸引ダクト内に残留した現像剤を人手を掛けずに排出することができる画像形成装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）画像を担持する像担持体と、
前記像担持体の静電潜像を現像剤で現像する現像器と、
前記現像器から飛散した前記現像剤を吸引するための吸引ダクトと、
前記吸引ダクトの中を吸引するための吸引ファンと、
前記吸引ダクトを構成する壁面の一部に設けられた開口部を開閉するための蓋部と、
前記蓋部を開閉動作させる開閉駆動部と、
を有する、画像形成装置。

（２）前記開閉駆動部は、前記現像器の現像動作中は前記蓋部を閉め、前記現像器の現像動作中以外は前記蓋部を開くように、前記蓋部を開閉する、上記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記蓋部は、画像形成信号を受信可能な状態のときに開閉可能である、上記（１）または（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記吸引ファンは、前記蓋部が閉まった状態で動作開始される、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（５）前記蓋部が開かれることで、前記吸引ダクト内の前記現像剤が前記現像器内の前記現像剤を貯蔵した現像剤貯蔵部へ戻される、上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（６）前記現像器内の前記現像剤を貯蔵した現像剤貯蔵部とは隔てられ、前記蓋部が開くことで前記吸引ダクト内の前記現像剤が排出される収容部を、さらに有する、上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（７）前記現像器は、前記像担持体へ前記現像剤を供給する現像ローラーを有し、
前記蓋部は、前記現像ローラーの回転に同期して開閉される、上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（８）前記現像器は、前記像担持体へ前記現像剤を供給する現像ローラーを有し、
前記現像ローラーの回転開始後、前記蓋部が閉まってから前記吸引ファンの動作を開始させる、上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（９）前記現像ローラーは、定常状態より低い回転数で回転が開始され、前記蓋部が閉まってから前記定常状態の回転数となる、上記（７）または（８）に記載の画像形成装置。

（１０）前記蓋部は、前記現像器内の前記像担持体に近い端部をヒンジによって開閉自在に取り付けられていて、前記像担持体から遠い端部が移動して開閉する、上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１１）前記現像器は、前記現像剤を撹拌するために、少なくとも２本の撹拌スクリューを有し、
前記蓋部は、開閉により移動する移動端が、少なくとも２本の撹拌スクリューのうち、前記像担持体から遠い方の撹拌スクリューの上に位置する、上記（１）〜（１０）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１２）前記蓋部は、前記現像器による現像の開始にあわせて閉じられる、上記（１）〜（１１）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１３）前記蓋部は、前記現像器による現像動作中は閉じた状態が維持される、上記（１）〜（１２）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１４）前記蓋部は、前記現像器による現像の停止後に開かれる、上記（１）〜（１３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１５）前記開閉駆動部は、弾性材を有し、
前記弾性材の弾性力は、前記吸引ファンが停止して前記吸引ダクト内部の吸引力がなくなるまでの間、前記蓋部が自重により開かないように調整されている、上記（１）〜（１４）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１６）前記開閉駆動部は、前記蓋部が開くときに、閉まる方向へ力をかける部材を有する、上記（１）〜（１５）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１７）前記閉まる方向へ力をかける部材は、ばねである、上記（１６）に記載の画像形成装置。

（１８）前記閉まる方向へ力をかける部材は、錘である、上記（１６）に記載の画像形成装置。

（１９）前記蓋部は、前記蓋部が開いたときに前記吸引ダクト内の前記現像剤が滑り落ちる方向の端部以外の端部に、前記蓋部が閉じたときに前記吸引ダクトの開口部の周囲と接するシール材を有する、上記（１）〜（１８）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

本発明によれば、現像器から飛散した現像剤を吸引するための吸引ダクトの壁面の一部に開口部を設けると共にこの開口部を開閉する蓋部を取り付け、この蓋部を開閉駆動部によって開閉することとした。これにより、本発明は、開閉駆動部によって蓋部が開閉されるので人手を掛けずに吸引ダクト内に残留した現像剤を排出させることができる。

本発明を用いた一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 実施形態の現像器を説明するための概略図である。 実施形態の現像器を説明するための概略図である。 第１の開閉駆動部を示す側面図である。 第１の開閉駆動部を示す平面図である。 第１の開閉駆動部に設けられたゼンマイばね部分を示す拡大図である。 第２の開閉駆動部を示す側面図である。 第３の開閉駆動部を示す側面図である。 蓋部のシール部を説明するための吸引ダクトの下面の概略平面図である。 蓋部のシール部を説明するための吸引ダクトの概略断面図である。 蓋部を開閉するための処理手順を示すフローチャートである。 各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 変形例１の現像器を説明するための概略図である。 変形例２の現像器を説明するための概略図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（画像形成装置）
図１は、本発明を用いた一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。

画像形成装置１００は、制御部２０、画像形成部３０、定着部３６、給紙搬送部４０を有する。

制御部２０は、画像形成装置１００の各部の制御を行う。本実施形態では、後述する吸引ダクトにおける蓋部を開閉させるための制御も行っている。制御部２０は、一般的なコンピューターと同様であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、記憶部、ネットワークインターフェースなどを有する。ＣＰＵは、記憶部に記憶されているプログラムに従い、蓋部を開閉させるための制御を含めて画像形成装置各部を制御する。

画像形成部３０は、中間転写ベルト３１、感光体ドラム３２（像担持体）、現像器３３、書込部３４、および２次転写ローラー３５を備える。２次転写ローラー３５は、中間転写ベルト３１の内面側に配置した駆動ローラーに対向して配置される。２次転写ローラー３５を駆動ローラーに向けて、中間転写ベルト３１の表面側から圧接させることにより、中間転写ベルト３１と２次転写ローラー３５との間に２次転写ニップ部３５０が形成される。

感光体ドラム３２、現像器３３、および書込部３４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ―（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各基本色に対応した構成をそれぞれ備える。図１では、感光体ドラム３２、現像器３３については、符号３２（Ｙ）、３３（Ｙ）以外の符号の表記を省略している。

書込部３４は、画像データに基づいて、帯電された感光体ドラム３２の表面を露光し、静電潜像を形成する。現像器３３は、形成された静電潜像をトナーにより現像し、各感光体ドラム３２の表面に各色のトナー画像を形成する。これにより感光体ドラム３２は、トナー画像が担持される。各感光体ドラム３２上のトナー画像は１次転写して、中間転写ベルト３１上に順次重ねて行き、フルカラーのトナー画像を形成する。中間転写ベルト３１上のトナー画像は、２次転写ニップ部３５０において用紙上に２次転写される。

トナー画像が形成された用紙は、定着部３６へ搬送される。定着部３６は、搬送されてきた用紙を加熱・加圧することで、用紙上にフルカラーの画像を定着させる。

給紙搬送部４０は、複数の搬送ローラーを備えた搬送路４２と、これを駆動する駆動モーター（図示せず）を備える。搬送路４２は、搬送路４２ａおよび４２ｂから構成される。

給紙搬送部４０は、駆動モーターの駆動によって複数の搬送ローラーを所定のタイミングで回転させ、給紙トレイ４１から供給される用紙を搬送路４２ａにより画像形成部３０、定着部３６、および排紙トレイ４４へと順に搬送する。

また、印刷ジョブの印刷設定が、両面印刷の設定であれば、片面（第１面、通常は表面）に画像形成された用紙を画像形成部３０の下部にあるＡＤＵ（Ａｕｔｏ Ｄｕｐｌｅｘ Ｕｎｉｔ）搬送路４２ｂに搬送する。このＡＤＵ搬送路４２ｂに搬送された用紙は、スイッチバック経路で表裏を反転された後、搬送路４２ａに合流し、再び画像形成部３０で用紙のもう一方の面（第２面、通常は裏面）に画像形成される。

操作表示部５０はタッチパネル付きディスプレイ、テンキー、スタートボタン、ストップボタン等を備えており、印刷条件、表裏画像の形成位置調整の実行タイミング等の各種設定の入力や、装置の状態の表示および各種指示の入力に使用される。

給紙トレイ４１は、ここでは上トレイ４１ａと下トレイ４１ｂの２段の引き出し式トレイとなっていて、それぞれ個別に複数枚の用紙を収納し、画像形成部３０へ用紙を供給する。

（現像器）
図２および図３は、本実施形態の現像器を説明するための概略図であり、図２は蓋部が閉まった状態、図３は蓋部が開いた状態を示している。

現像器３３は、トナーおよびキャリアからなる現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵部（以下、貯蔵部３３１と称する）、感光体ドラム３２上の静電潜像を現像するために感光体ドラム３２へ現像剤を供給する現像ローラー３３２、現像ローラー３３２から現像後に残っている現像剤を除去して回収する回収ローラー３３３、貯蔵部３３１内の現像剤を撹拌する２本の撹拌スクリュー３３５および３３６を有する。なお、現像器３３によっては回収ローラー３３３の存在しない構成もある。

本実施形態の現像器３３は、感光体ドラム３２付近で浮遊する現像剤を吸引するための吸引ダクト５００を有する。この吸引ダクト５００は、吸引ダクト５００の下部壁面に開口部５０６を有し、この開口部５０６を開いたり閉じたりするための蓋部５０１を有する。

吸引ダクト５００は、現像ローラー３３２が回転している現像中、吸引ファン５５０（吸引装置）により吸引されている。吸引ダクト５００の内部においては、吸引された現像剤が完全に吸引され切らず、内部に残って堆積してしまうことがある。吸引ダクト５００の内部に、このような残留現像剤６００があると、吸引力が落ちて行き、さらに現像剤が残るという悪循環が起きてしまう。本実施形態では、開口部５０６と蓋部５０１を設けて、蓋部５０１を開けることで開口部５０６を開放して、吸引ダクト５００内部の残留現像剤６００を貯蔵部３３１へ落下させるようにした。

この蓋部５０１の基本動作としては、現像動作中、すなわち現像ローラー３３２が回転している間は、蓋部５０１が閉まり、かつ、吸引動作が行われる。一方、現像が終了した後などの非現像動作中、すなわち現像ローラー３３２が停止している間は、吸引動作が停止され、蓋部５０１が開く。このような蓋部５０１の開閉動作は、後述する開閉駆動部の働きにより行われる。

吸引ダクト５００と蓋部５０１は、ヒンジ５０２（蝶番）により蓋部５０１が開閉自在となるように取り付けられている。ヒンジ５０２の一方のプレートは、吸引ダクト５００に固定されている。ヒンジ５０２の他方のプレートは、蓋部５０１に固定されて、蓋部５０１と共に回動する。

蓋部５０１は、ヒンジ５０２に固定された端部（固定端５０１ａ）よりも、蓋部５０１の開閉により移動する端部（移動端５０１ｂ）が現像ローラー３３２から遠くなるように取り付けられることが好ましい。本実施形態では、蓋部５０１は、蓋部５０１が開いたとき、２本ある撹拌スクリュー３３５および３３６のうち、現像ローラー３３２から遠い方の撹拌スクリュー３３６の上に移動端５０１ｂが位置するように取り付けられている。これにより、吸引ダクト５００内の残留現像剤６００は、撹拌スクリュー３３６の上に落ちるようになる。このように取り付けられた蓋部５０１によれば、移動端５０１ｂが現像ローラー３３２から遠ざけられているため、蓋部５０１が開いて落下した残留現像剤６００が、そのまま浮遊して現像ローラー３３２に到達することなく貯蔵部３３１内の現像剤内に落下させることができる。

また、このような構成とすることで、本実施形態では、現像剤を現像器３３内に戻す構成とすることで、現像剤中のキャリア成分を多く吸引した場合にも、現像器３３中のキャリアの減少を抑えることができる。また、本実施形態では、現像剤を現像器３３内に戻す際には、現像ローラー３３２からできるだけ遠く、すなわち、現像剤を供給する機能を有する複数の撹拌スクリューのうち、より上流側にある撹拌スクリュー３３６付近に戻すこととしているので、帯電量が低下した現像剤を現像ローラー３３２に送る前に撹拌して帯電させることができる。

さらに、残留現像剤６００が仮に塊となっていたとしても、貯蔵部３３１内の撹拌スクリュー３３５および３３６で撹拌されて、塊が粉砕され、元の現像剤として再利用可能な状態にできる。特に、現像ローラー３３２から遠く離れて設けられた撹拌スクリュー３３６の上に落とすことによって、より長く撹拌されるようになるので、塊を確実に粉砕できる。

ヒンジ５０２の軸部分は、吸引ダクト５００の内側に突出しないように配置することが好ましい。このようにヒンジ５０２を配置することによって、吸引中の現像剤がヒンジ５０２の軸部分に付着することを防止できる。

（開閉駆動部）
蓋部５０１は、貯蔵部３３１内の現像剤を巻き上げないようにするために、徐々に開閉させるようにすることが好ましい。このために本実施形態では、蓋部５０１を開閉動作させるための開閉駆動部を、蓋部５０１の開閉動作速度が遅くなるように工夫した。以下、蓋部５０１を開閉動作させる開閉駆動部の例を説明する。

（第１の開閉駆動部）
図４は、第１の開閉駆動部を示す側面図である。図５は、第１の開閉駆動部を示す平面図である。図６は、第１の開閉駆動部に設けられたゼンマイばね部分を示す拡大図である。

第１の開閉駆動部は、ギアとばねにより蓋部５０１を開閉する。この第１の開閉駆動部は、現像ローラー３３２の回転を伝達する第１ギア５１１、第１ギア５１１の回転を伝達する第２ギア５１２、第２ギア５１２の回転軸と第３ギアの回転軸に掛けられて第２ギア５１２の駆動力を伝達するベルト５１５、ベルト５１５により伝達された駆動力を回転に転換する第３ギア５１３、第３ギア５１３の回転が伝達される第４ギア５１４を有する。

第１ギア５１１は、現像ローラー３３２の回転を伝達する。具体的には、第１ギア５１１の回転軸が現像ローラー３３２の回転軸と同じ回転軸であってもよい。または、別のギアやベルトアンドプーリーなどにより回転が伝達されるようにしてもよい。これらにより、第１ギア５１１の回転は、現像ローラー３３２の回転と同期する。したがって、蓋部５０１の開閉も現像ローラー３３２の回転と同期（連動）することになる。

第２ギア５１２は、第３ギア５１３へ駆動力を伝達するためのギアである。なお、求められるギア比が得られ、かつ、空間的にも第１ギア５１１から第３ギア５１３へ駆動力を伝達できるのであれば、第２ギア５１２はなくてもよい。

第３ギア５１３は、回転軸５１３１と外周のギア歯部分５１３２とは固着されておらず、回転軸５１３１と外周のギア歯部分５１３２とをゼンマイばね５１８によって接続している。ゼンマイばね５１８は、トルクリミッターとなっており、ギア外周が回転することで巻き締められて行き、一定量まで巻き締められると、空回りするようになっている。

第４ギア５１４の回転軸５１６は、ヒンジ５０２の蓋部５０１が取り付けられているプレートに接続されていて、第４ギア５１４が回転することで蓋部５０１が開閉する。第１ギア５１１から第４ギア５１４までの複数のギアを用いているのは、これら複数のギアのギア比によって、現像ローラー３３２の回転速度が遅くなるように伝達させて蓋部５０１をゆっくりと開閉させるためである。

この第１の開閉駆動部による蓋部５０１の開閉動作について説明する。まず、現像停止中から現像開始後の動作を説明する。蓋部５０１は、現像停止中は開いている。

現像が開始されることで現像ローラー３３２が回転する。現像ローラー３３２の回転力が第１ギア５１１、第２ギア５１２、ベルト５１５、第３ギア５１３、そして第４ギア５１４へと伝達される。このとき、第３ギア５１３に設けられているゼンマイばね５１８が巻き締められる。ここで、ゼンマイばね５１８のばね力（弾性力）は、蓋部５０１の開くときの力よりわずかに小さくなるように調整している。これにより第３ギア５１３は、回転軸５１３１が回転することでゼンマイばね５１８が巻き締められつつ、第４ギア５１４に力を伝達する。第４ギア５１４は第３ギア５１３からの回転力が伝達されることで回転し、第４ギア５１４の回転軸５１３１に取り付けられているヒンジ５０２が回動して蓋部５０１が閉まるように移動する。その後、第４ギア５１４は、蓋部５０１が完全に閉まることで回転しなくなる。この状態で、第３ギア５１３の回転軸５１３１は、回転を続ける。このため、ゼンマイばね５１８は、現像ローラー３３２が回転している間は、巻き締められて行き、所定量巻き締められるとそれ以上締まらなくなる。ゼンマイばね５１８は所定量巻き締められると空回りするように回転軸５１３１に取り付けられている。したがって、ゼンマイばね５１８は所定量巻き締められと空回りし始める。空回りが始まって以降、ゼンマイばね５１８は、巻き締められる方向に力がかかっていて、巻き戻ることはないので、第４ギア５１４は停止した状態が維持されて蓋部５０１も閉まった状態が維持される。

次に、現像終了後の動作を説明する。現像が終了すると、現像ローラー３３２の回転力が失われる。これにより第１ギア５１１から第４ギア５１４まで全て回転自在な解放状態となる。そうすると、第４ギア５１４の回転軸５１３１に取り付けられている蓋部５０１が、蓋部５０１の自重により（重力により）、開く方向へ移動する。このとき、第４ギア５１４の回転軸５１３１には、第３ギア５１３に設けられているゼンマイばね５１８の復元力（巻締められた状態から巻き戻る方向への力）が働いている。一方、第３ギア５１３の回転軸５１３１は、第２ギア５１２、第１ギア５１１、および第１ギア５１１が接続されている現像ローラー３３２の慣性力が加わっている（いずれも回転自在な状態であるが、停止しているため慣性力が働く）。このため、第３ギア５１３の回転軸５１３１は、巻き締められているゼンマイばね５１８の復元力と蓋部５０１が開こうとする力のバランスによって回転すると共に、蓋部５０１が徐々に開いて行く。実際には、吸引ダクト５００内の吸引力がなくなるまでの間、蓋部５０１は締まっている。このため、ゼンマイばね５１８のばね力も、このような吸引力がある間は蓋部５０１が開かないように調整されている。具体的には、ゼンマイばね５１８のばね力は、吸引ダクト５００内の吸引力がなくなって蓋部５０１が自重により開こうとする力の方がわずかに強くなり、蓋部５０１が徐々に開くように調整されている。したがって、このゼンマイばね５１８は、現像ローラー停止後、蓋部５０１が開くときに、閉まる方向へ力をかける部材となる。

なお、ゼンマイばね５１８は、必ずしもゼンマイ式のばねに限定されず、他の弾性材であってもよい。たとえば、コイルスプリングが、第３ギア５１３の回転に応じて伸縮して、蓋部５０１が閉まって一定以上の力がかかることで、第３ギア５１３および第４ギア５１４（またはいずれか一方）が空回りして、それ以上第４ギアが回転しないようにしてもよい。

（第２の開閉駆動部）
図７は、第２の開閉駆動部を示す側面図である。

第２の開閉駆動部は、第１の開閉駆動部の第４ギア５１４の回転軸５１６に、錘５２１を有する。その他の構成は、第１の開閉駆動部と同じであるので説明は省略する。この錘５２１は、回転軸５１６を挟んで蓋部５０１と対向する方向に延びて設けられている。この錘５２１は、錘５２１が重力によって下がろうとする力が、蓋部５０１が重力によって下がろうとする力、すなわち蓋部５０１が開くときの力よりわずかに小さくなるように調整する。

第２の開閉駆動部の動作は、本質的には前述した第１の開閉駆動部と同様であるが、蓋部５０１が開くときは、錘５２１によって蓋部５０１の開く速度が遅くなるように調整している。これにより、第２の開閉駆動部では、ゼンマイばね５１８はトルクリミッターとしての働きがあればよく、蓋部５０１がゆっくりと開くようにするための調整は、錘５２１の重さおよび／または回転軸５１６から錘５２１の重心までの長さを調整することによって実現される。なお、この錘５２１によって蓋部５０１は、開くときだけでなく、閉じるときにもゆっくりと移動するようになる。

したがって、この錘５２１は、現像ローラー停止後、蓋部５０１が開くときに、閉まる方向へ力をかける部材となる。

（第３の開閉駆動部）
図８は、第３の開閉駆動部を示す側面図である。第３の開閉駆動部は、第１の開閉駆動部における第４ギア５１４の代わりに、図示するような扇型ギア５３４を有する。第１の開閉駆動部における第４ギア５１４は、蓋部５０１の開閉動作によって回転する。このため第４ギア５１４の外周部の歯がある部分は、蓋部５０１の開閉動作によって第３ギア５１３と接触する部分だけ存在すればよい。そこで、この第３の開閉駆動部は、蓋部５０１の開閉動作によって第３ギア５１３と接触する部分だけ歯を有するように扇型ギア５３４としたものである。

第３の開閉駆動部の動作は、本質的には前述した第１の開閉駆動部と同様である。さらに、第３の開閉駆動部では、扇型ギア５３４が回転軸５２６を挟んで蓋部５０１と反対側に位置するため、扇型ギア５３４そのものが第２の開閉駆動部の錘５２１と同様の作用をする。このため、ゼンマイばね５１８がなくても、蓋部５０１の開閉動作速度は、この扇型ギア５３４の重さで調整でき、ゆっくりとした速度で開閉できるようになる。したがって、この扇型ギア５３４は、現像ローラー停止後、蓋部５０１が開く方向に対して、閉まる方向の力をかける部材となる。

なお、ここで説明した開閉駆動部の構成はあくまでも実施形態としての例であり、このような構成に限定されない。開閉駆動部としては、ギアの数や、ギア比、ベルト５１５などは例示した以外の構成であってもよい。

（シール部）
次に、蓋部５０１のシール部について説明する。図９は蓋部５０１のシール部を説明するための吸引ダクト５００の下面の概略平面図である。図１０は蓋部５０１のシール部を説明するための吸引ダクト５００の概略断面図であり、（ａ）は蓋部５０１が閉まっている状態、（ｂ）は蓋部５０１が開いている状態を示している。

蓋部５０１は、吸引ダクト５００の下面であって、吸引ダクト５００と貯蔵部３３１とを隔てている壁５０５の開口部５０６を塞ぐように設けられている。このため、吸引ダクト５００内を吸引中は、蓋部５０１や開口部５０６の周囲の加工精度にもよるが、蓋部５０１と開口部５０６の周囲が当たる部分から現像剤が吸引ダクト５００内に吸い込まれてしまう可能性がある。

そこで、本実施形態では、蓋部５０１に、蓋部５０１が閉じたときに吸引ダクト５００の開口部５０６の周囲と接するシール材５０８を設けた。ただし、シール材５０８は、吸引ダクト５００の気流が流れる方向に沿う端部にのみ設けられる。このためシール材５０８は、蓋部５０１が開いたときに、現像剤が滑り落ちる側の端部には設けられていない。

本実施形態では、蓋部５０１に、このようなシール材５０８が設けられることで、その部分が開口部５０６の周囲と密着して、現像剤が吸引ダクト５００内に吸い込まれてしまうことを防止する。一方で、本実施形態では、現在剤が流れ落ちる方向の端部には、シール材５０８が設けられていない。これにより、蓋部５０１が開いたときには、残留現像剤６００がスムーズに落下する。

シール材５０８は、蓋部５０１を閉めたときに開口部５０６の周囲に当たって変形して密着する弾性材が好ましく、たとえば、ゴム、合成ゴム、シリコーンゴムなどが好ましい。

（蓋部開閉制御）
蓋部５０１を開閉するための制御について説明する。図１１は、蓋部５０１を開閉するための処理手順を示すフローチャートである。図１２は、各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。

蓋部５０１を開閉するための制御は、制御部２０が図１１に示したフローチャートに基づき作成されたプログラムを実行することにより行われる。なお、既に説明したように、本実施形態では、蓋部５０１は現像ローラー３３２の動作に同期（連動）して開閉される。このため蓋部５０１は、制御部２０による印刷のための現像ローラー３３２の制御により開閉される。このため、制御部２０による蓋部５０１を開閉させるための制御は、制御部２０による間接的な制御となっている。また、制御部２０は、吸引ファン５５０の制御も行っている。

まず、制御部２０は、印刷（画像形成）ジョブの画像形成装置１００への投入による印刷の制御に伴い、印刷開始信号が発生された後、現像駆動信号がオンになるので、そのタイミングで、現像ローラー３３２を駆動する現像モーター（図１１中は現像Ｍと記す）をオンにして、定常状態より低い回転数となるように現像回転数５０％で現像モーターの回転を開始させる（Ｓ１１）。したがって、現像ローラー３３２の駆動開始時には、回転数を少なくして、蓋部５０１の動きも遅くなるようにしている。なお、定常状態とは、画像形成部３０による印刷実行時における現像ローラー３３２の回転数の状態である。

なお、ここで印刷の制御については、印刷ジョブが画像形成装置１００に投入され、印刷開始信号を基準にして用紙の搬送が開始され、画像形成部３０よる画像形成の開始によって現像駆動信号がオンになり、その後、定着部３６による定着などが実行される。このような印刷の制御は周知の制御方法であるので、詳細な説明は省略する。

続いて、制御部２０は、現像モーターの回転数を定常状態である現像回転数１００％まで上げる（Ｓ１２）。蓋部５０１は、Ｓ１１の現像モーターを現像回転数５０％で回転させる処理の開始にあわせて閉じ始める。そして、蓋部が完全に閉じたタイミングで、Ｓ１２で現像モーターが現像回転数１００％となるようにしている。

続いて、制御部２０は、現像モーターが現像回転数１００％で回転した後に、吸引ファン５５０をオンにする（Ｓ１３）。

吸引ファン５５０の駆動は、図１２に示すように、蓋部５０１が完全に閉まった後、わずかに遅れてオンにすることが好ましい。これにより、吸引ファン５５０による吸引が開始された時点では、蓋部５０１が完全に閉まっているため、貯蔵部３３１内の現像剤を吸引してしまうことがない。このようなタイミングは、蓋部５０１を開閉動作させる開閉駆動部の機械的な動作時間、すなわち、現像駆動信号オンから蓋部５０１が完全に閉まるまでの時間に合わせて、あらかじめ設定され、記憶部などに記憶される。そして制御部２０は、設定されたタイミングに合わせて吸引ファン５５０をオンにする。

続いて、制御部２０は、印刷動作を実施する（Ｓ１４）。

続いて、制御部２０は、印刷動作が終了したなら、現像モーターをオフにし（Ｓ１５）、吸引ファン５５０もオフにする（Ｓ１６）。図１２に示すように、吸引ファン５５０をオフにするタイミングは、現像モーターをオフにした時点よりわずかに遅くなるように設定されている。これは、現像ローラー３３２周辺および吸引ダクト５００内に浮遊している現像剤をできるだけ完全に排出するためである。この間のタイミングチャートとしては、蓋部５０１を閉めておくための力が現像モーターの停止により失われるので、現像モーターのオフにより蓋部５０１が開く動作が開始される。しかし、実際は、吸引ダクト５００内が吸引されている間は負圧になっているため、蓋部５０１が開いてしまうことはない。蓋部５０１は、その後、吸引ファン５５０がオフになって停止した後、ダクト内の負圧が少なくとも蓋部５０１の重みで開く程度にまで常圧に戻った時点から開くことになる。したがって、貯蔵部３３１内の現像剤は、現像モーターのオフから吸引ファン５５０をオフにするまでの間に、吸引ダクト５００内に吸い込まれることはない。

以上により、この処理手順は終了する。

このように本実施形態の処理手順では、画像形成装置１００が印刷ジョブなどの印刷信号（画像形成信号）を受信可能な状態のときに開閉可能となるようにしている。このようなタイミングとすることで、たとえば、通常の印刷動作を禁止している状態では、蓋部５０１の開閉が行われない。通常の印刷動作を禁止している状態とは、たとえば、用紙の補給や、ジャム用紙の排出、現像剤補給、そのほか修理やメンテナンスなどサービスなどのために、画像形成装置１００の筐体パネルを開いた場合などである。蓋部５０１は、このような処理手順およびタイミングにより開閉動作が行われるので、筐体パネル解放時などに蓋部５０１が開いて現像剤が飛散してしまうようなことを防止できる。

また、蓋部５０１は、上述の処理手順およびタイミングにより、現像ローラー３３２の回転開始と同時に閉じ始めて、現像中は閉じた状態が維持されている。蓋部５０１は、このような処理手順およびタイミングにより開閉動作が行われるので、現像中に現像剤が吸引ダクト５００へ吸い込まれてしまうことがない。

（変形例１）
次に、本実施形態による現像器３３の変形例１を説明する。図１３は、変形例１の現像器３３を説明するための概略図である。

図１３に示すように、変形例１の現像器５４１は、蓋部５０１の下に、残留現像剤６００を回収して収容する収容部５４０を有する。収容部５４０は、現像剤を貯蔵した現像剤貯蔵部とは隔てられていて、蓋部５０１が開いたときに吸引ダクト５００内の残留現像剤６００が排出される。なお、収容部５４０には、別途、任意に開閉できる扉や引き出しなどを設けておいて、収容部５４０に溜まった残留現像剤６００を外部へ取り出せるようにしておくことが好ましい。

変形例１は、収容部５４０を設けたことで、吸引ダクト５００と貯蔵部３３１が完全に隔てられているため、蓋部５０１と開口部５０６の周囲との間に多少隙間があっても、現像に使用する現像剤が吸引ダクト５００に吸い込まれることがない。このため、吸引ファン５５０の制御タイミングが多少ずれてもよい。また、シール材５０８の密着精度が低くてもよいし、またはシール材そのものを設けなくてもよい。

また、変形例１では、収容部５４０を設けて現像剤を回収するので、帯電量が低下した現像剤を現像器３３に戻さずに回収することができる。

また、変形例１では、収容部５４０を設けたことで、蓋部５０１を開閉したときに貯蔵部３３１内の現像剤を巻き上げることがない。このため、蓋部５０１の開閉動作速度を遅くする必要がないので、蓋部５０１を開閉動作させるための開閉駆動部を単純化することができる。具体的な変形例１の構成例としては、たとえば、現像ローラー３３２の回転力を駆動力として、現像ローラー３３２の回転で蓋部５０１が閉まり、この状態で一定の力が加わることで空回りする一方、現像ローラー３３２の停止で駆動力がなくなれば解放されて回転自在となるギアを設ける。これにより、現像ローラー３３２の回転が停止して、駆動力がなくなれば、ギアは解放されて蓋部５０１の自重で蓋部５０１が開く。この構成においては、前述した第１〜３の開閉駆動部のような、ゼンマイばね５１８や錘５２１（扇型ギア５３４を含む）は不要である。

なお、本変形例１のように、吸引ダクト５００と隔てられた収容部５４０を設ける場合は、吸引ダクト５００そのものを現像器３３の下部に設け、さらに吸引ダクト５００の下面の壁の一部を開口して蓋部５０１を取り付けてもよい。蓋部５０１の下には、収容部５４０を設ける。このように、変形例１では、吸引ダクト５００の取り付け位置の自由度が向上する。

（変形例２）
次に、本実施形態による現像器３３の変形例を説明する。図１４は、変形例２の現像器を説明するための概略図である。

図１４に示すように、変形例２の現像器５４２は、吸引ダクト５００内に風速計５４３を有する。変形例２は、風速計５４３を設けたことで、蓋部５０１を開ける際に、吸引ファン５５０内の吸引がなくなったことを確認することができる。このため変形例２では、確実に吸引ファン５５０内の吸引がなくなった状態で蓋部５０１を開けることができる。

変形例２の構成例および制御例としては、たとえば、開閉駆動部において、現像ローラー３３２のモーターがオフとなり駆動力がなくなったときに、第４ギア５１４を停止させておくブレーキを設ける。そして、制御部２０は、上述した処理手順において、Ｓ１６の後、風速計５４３による風速が一定値以下となった時点でブレーキを開放する。

変形例２の風速計５４３は、実施形態だけでなく、上述の収容部５４０を設けた変形例１の現像器３３に設けられてもよい。

（評価）
次に、実施形態による吸引ダクト５００の評価結果を説明する。ここでは、評価のための実験として、実施形態を用いた吸引ダクト５００と、実施形態を用いていない吸引ダクト５００を用いて複数回の印刷動作を継続した後、それらの比較評価を行った。

実験には、コニカミノルタ社製の印刷機である、Accurio Press C6100を改造した印刷機を使用した（参考URL=https://www.konicaminolta.jp/business/products/graphic/ondemand_print/color/accurio_press_c6100_c6085/index.html）。

改造は、上記の印刷機の現像器３３に沿って吸引ダクト５００を設ける方式によって行われた。吸引ダクト５００には、現像器３３付近、特に感光体ドラム３２と現像ローラー３３２の間から飛散する現像剤を吸引させるようにした。

本実施形態の実験機１には、さらに吸引ダクト５００を構成する壁面のうち、水平な下面部分と、現像器３３の貯蔵部３３１の上面をほぼ（５０％以上）開放させるように開口部５０６を設け、この開口部５０６を開閉できる蓋部５０１を取り付けた。蓋部５０１の取り付け形態は実施形態同様である。この実験機１は、蓋部５０１が開いたときに現像剤が貯蔵部３３１へ戻る構成である。

また、実験機２には、さらに蓋部５０１が開いたときに、吸引ダクト５００からの現像剤を収容する収容部５４０を設けた。収容部５４０は変形例１と同様の構成である。

一方、比較のための比較実験機には、吸引ダクト５００だけを設け、開口部および蓋部は設けていない。

これらの実験機を用いた実験は、印字率１０％原稿、Ａ３サイズ、連続印刷１０００枚（１ｋ枚）単位の設定において、合計印刷枚数が、５０ｋ枚、１００ｋ枚、５００ｋ枚となるまで実施した。つまり、実験機１および２を用いた実験は、１０００枚印刷するごとに印刷を停止すると共に吸引ファン５５０を停止し、蓋部５０１を開いた。一方、比較実験機では蓋部はないので、１０００枚印刷するごとに印刷を停止すると共に吸引ファン５５０を停止し、その後、印刷および吸引を再開した。

評価は、感光体ドラム３２近傍の吸引ダクト５００の入口部分（吸引ダクト内側）で、風速を計測した。

また、実験機１および２においては、５００ｋ枚印刷後、蓋部５０１上に残留している現像剤の重量を計測した。比較実験機においては、同じく５００ｋ枚印刷後、吸引ダクト５００内部の蓋部５０１に相当する部分に残留している現像剤を掻き出して、その重量を測定した。

評価結果を表１に示す。

実験の結果、本実施形態を適用した実験機１および２においては、５００ｋ枚印刷時点で、吸引ダクト５００内に堆積した現像剤の量は、それぞれ２．１ｇ、２．２ｇであった。また、実験機１および２における吸引ダクト５００内の風速は、それぞれ５０ｋ枚から５００ｋ枚までの間で変化していない。

一方、本実施形態を適用していない比較実験機においては、５００ｋ枚印刷時点で、ダクト内に堆積した現像剤の量は６．２ｇであった。また、比較実験機における吸引ダクト５００内の風速は、５０ｋ枚から５００ｋ枚までの間で３０％程低下していた。

実験機１および２、ならびに比較実験機はいずれも、５００ｋ枚印刷時点では、現像剤こぼれや機内汚れは発生していなかった。しかし、比較実験機の場合は、吸引ダクト５００内に現像剤の堆積が発生していることと、明らかな風速の低下が認められることから、さらに印刷を続けた場合には画像不良などが発生すると考えられる。

本実施形態による実験機１および２は、現像剤の堆積は比較実験機と比べてわずかであり、しかも風速の低下がない。このため、本実施形態を適用することで、さらに印刷を続けたとしても、不要な現像剤による画像不良の発生を防止することが可能である。

以上説明した本実施形態および実施例（変形例を含む）によれば、以下のような効果を奏する。

本実施形態は、現像器３３から飛散した現像剤を吸引するための吸引ダクト５００の壁面の一部に開口部を設けると共に、この開口部を開閉するための蓋部５０１を取り付けた。そして、蓋部５０１は、開閉駆動部によって開閉されるので、人手を掛けずに自動的に蓋部５０１を開いて吸引ダクト５００内に残留した現像剤を排出することができる。したがって、本実施形態は、従来技術（特許文献１）のようにサービスマンなどによる手作業での清掃は不要であり、人手を掛けずに確実に吸引ダクト５００内に残留した現像剤を排出させることができる。このため本実施形態は印刷動作が繰り返されても吸引ダクト５００の吸引力が低下することなく、現像器３３付近で飛散した現像剤を確実に吸引し、現像剤による装置内汚れや、画像汚れなどを抑制または防止することができる。

また、本実施形態は、現像動作中は蓋部５０１を閉め、現像動作していないときには蓋部５０１を開けることとしたので、現像動作していないときには蓋部５０１が開くことになる。このため本実施形態は、清掃タイミングにかかわりなく、現像器３３の動作、停止が繰り返されることで、自動的に吸引ダクト５００内に残留した現像剤が排出される。

また、本実施形態は、蓋部５０１が開いて排出される現像剤は自重落下で除去されるため、この現像剤が排出される際に現像器内の汚染がなく、さらに現像器３３への負荷を与えることなく、簡単な構成で実現することが可能である。

また、本実施形態は、開閉駆動部の機構としてゼンマイ構成を用いることによって、新たに蓋部開閉のための動力源を設けることなく、現像ローラー３３２（現像ローラーを駆動するモーター）の動力を用いて蓋部５０１の開閉動作を行うことができる。また、この開閉駆動部は、ゼンマイばね５１８のばね力、ギア比、さらに錘５２１などを用いて蓋部５０１の開閉に対する抵抗力を加えることにより、開閉動作速度を低下させることができる。また、吸引ファン５５０を蓋部５０１が閉まっている状態で動作させるように制御することとあわせて、現像器３３内部での現像剤飛散を抑止し、吸引ダクト５００内に現像器３３内部の現像剤を吸い込んでしまう副作用を防止することができる。

なお、上述のように、本実施形態では、開閉駆動部として、現像ローラーの回転を駆動源として蓋部を開閉動作させる構成とした。しかし、これに限らず、開閉駆動部としては、現像ローラーとは独立した駆動源を有するようにしてもよい。その場合は、上述した第１〜第３の開閉駆動部のようなギア機構を用いてもよいし、独立した駆動源の駆動速度（モーターを用いる場合にはモーターの回転速度）を変えることで、蓋部の開閉動作速度を調整するようにしてもよい。

以上本発明を適用した実施形態を説明したが、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。本発明は特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。

２０ 制御部、
３０ 画像形成部、
３１ 中間転写ベルト、
３２ 感光体ドラム、
３３ 現像器、
３４ 書込部、
３５ ２次転写ローラー、
３６ 定着部、
４０ 給紙搬送部、
１００ 画像形成装置、
３３１ 貯蔵部、
３３２ 現像ローラー、
３３３ 回収ローラー、
３３５、３３６ 撹拌スクリュー、
５００ 吸引ダクト、
５０１ 蓋部、
５０１ａ 固定端、
５０１ｂ 移動端、
５０２ ヒンジ、
５０５ 壁、
５０６ 開口部、
５０８ シール材、
５１１ 第１ギア、
５１２ 第２ギア、
５１３ 第３ギア、
５１４ 第４ギア、
５１５ ベルト、
５１８ ゼンマイばね、
５２１ 錘、
５３４ 扇型ギア、
５４０ 収容部、
５４３ 風速計、
５５０ 吸引ファン、
６００ 残留現像剤、
５１３１ 回転軸、
５１３２ ギア歯部分。

Claims (19)

1. 画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の静電潜像を現像剤で現像する現像器と、
   前記現像器から飛散した前記現像剤を吸引するための吸引ダクトと、
   前記吸引ダクトの中を吸引するための吸引ファンと、
   前記吸引ダクトを構成する壁面の一部に設けられた開口部を開閉するための蓋部と、
   前記蓋部を開閉動作させる開閉駆動部と、
   を有する、画像形成装置。
2. 前記開閉駆動部は、前記現像器の現像動作中は前記蓋部を閉め、前記現像器の現像動作中以外は前記蓋部を開くように、前記蓋部を開閉する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記蓋部は、画像形成信号を受信可能な状態のときに開閉可能である、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記吸引ファンは、前記蓋部が閉まった状態で動作開始される、請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記蓋部が開かれることで、前記吸引ダクト内の前記現像剤が前記現像器内の前記現像剤を貯蔵した現像剤貯蔵部へ戻される、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記現像器内の前記現像剤を貯蔵した現像剤貯蔵部とは隔てられ、前記蓋部が開くことで前記吸引ダクト内の前記現像剤が排出される収容部を、さらに有する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記現像器は、前記像担持体へ前記現像剤を供給する現像ローラーを有し、
   前記蓋部は、前記現像ローラーの回転に同期して開閉される、請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 前記現像器は、前記像担持体へ前記現像剤を供給する現像ローラーを有し、
   前記現像ローラーの回転開始後、前記蓋部が閉まってから前記吸引ファンの動作を開始させる、請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
9. 前記現像ローラーは、定常状態より低い回転数で回転が開始され、前記蓋部が閉まってから前記定常状態の回転数となる、請求項７または８に記載の画像形成装置。
10. 前記蓋部は、前記現像器内の前記像担持体に近い端部をヒンジによって開閉自在に取り付けられていて、前記像担持体から遠い端部が移動して開閉する、請求項１〜９のいずれか１つに記載の画像形成装置。
11. 前記現像器は、前記現像剤を撹拌するために、少なくとも２本の撹拌スクリューを有し、
    前記蓋部は、開閉により移動する移動端が、少なくとも２本の撹拌スクリューのうち、前記像担持体から遠い方の撹拌スクリューの上に位置する、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
12. 前記蓋部は、前記現像器による現像の開始にあわせて閉じられる、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の画像形成装置。
13. 前記蓋部は、前記現像器による現像動作中は閉じた状態が維持される、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の画像形成装置。
14. 前記蓋部は、前記現像器による現像の停止後に開かれる、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
15. 前記開閉駆動部は、弾性材を有し、
    前記弾性材の弾性力は、前記吸引ファンが停止して前記吸引ダクト内部の吸引力がなくなるまでの間、前記蓋部が自重により開かないように調整されている、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
16. 前記開閉駆動部は、前記蓋部が開くときに、閉まる方向へ力をかける部材を有する、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
17. 前記閉まる方向へ力をかける部材は、ばねである、請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記閉まる方向へ力をかける部材は、錘である、請求項１６に記載の画像形成装置。
19. 前記蓋部は、前記蓋部が開いたときに前記吸引ダクト内の前記現像剤が滑り落ちる方向の端部以外の端部に、前記蓋部が閉じたときに前記吸引ダクトの開口部の周囲と接するシール材を有する、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の画像形成装置。