JP4070482B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置としては、潜像担持体上の潜像を現像装置により現像剤で現像し、これにより形成されたトナー像を記録材上に転写して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、従来から、現像剤中のトナーが機内にできるだけ飛散しないように様々な工夫がなされている。しかし、現像剤が劣化したり、環境が変動したり、あるいは、制御系にトラブルが生じたりすると、トナーが機内に飛散し、その飛散トナーが機内に浮遊することがある。また、このような飛散トナーだけでなく、現像剤中のトナーやキャリアの添加剤、潜像担持体としての感光体ドラムや像担持体としての中間転写ベルト等に塗布する潤滑剤なども、機内に浮遊することがある。
【０００３】
通常、機内に浮遊した飛散トナー、添加剤、潤滑剤などの粉塵は、機内の空気を機外に排出するための排気ファンに集塵フィルタを取り付けた集塵手段により集塵される。しかし、機内に浮遊する粉塵が増えると、集塵しきれず、粉塵により機内の光学系が汚れたり、記録材としての転写紙上に地汚れが生じたりするという不具合が生じることがある。また、集塵しきれなかった粉塵が原因で、画像形成装置の駆動系に用いられているギアの駆動障害が生じ、これにより画像にバンディングと呼ばれる駆動ムラ跡が現れて画質が低下するいう不具合が生じることもある。更に、機内に浮遊する粉塵が増えると、排気ファンに取り付けられた集塵フィルタに多量の粉塵が付着し、機内の空気循環が悪くなって、機内の粉塵を回収する回収能力が低下し、上述した粉塵による不具合が生じやすくなる。また、このように機内の空気循環が悪くなると、機内温度が異常に上昇し、現像剤が固まってしまう結果、現像装置が駆動不可状態になるいう不具合が生じることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような不具合を未然に防ぐには、機内に浮遊する粉塵の量を正確に検出し、その検出結果に基づいて、ユーザーや管理センター等のオペレータが適切な処理を施す必要がある。近年、粉塵量の検出結果をオペレータ等に知らせるシステムとして、画像形成装置の状態を示す各種パラメータを、その画像形成装置が設置された現場から離れた場所のオペレータ等に知らせる遠隔診断システムが提案されている。例えば、特許第３０１９３５８号公報には、複写機における感光体上のトナー付着量等のパラメータを、複写機から管理センタの集中管理装置に送信する複写機管理装置が開示されている。このような遠隔診断システムを採用すれば、機内で増加した粉塵量をオペレータ等が早期に把握することができるので、粉塵量の増加による様々な不具合を未然に防ぎ、長期的な画質の安定化を図ることが可能となる。
しかし、画像形成装置の機内に浮遊する粉塵は、機内の様々な箇所で発生する。特に、その粉塵の大部分を占める飛散トナーの発生原因であるトナー飛散は、現像装置だけでなくトナー像を転写する転写部でも発生し、また、像担持体上に担持されたトナー像の搬送中にも発生し得る。そのため、上記特許第３０１９３５８号公報に開示の複写機管理装置のように管理センタに送信されるパラメータが感光体上のトナー付着量等だけでは、オペレータは、機内に浮遊する全体の粉塵量を把握することができなかった。したがって、上記複写機管理装置では、粉塵の増加により生じる様々な不具合を未然に防ぐことができない場合があった。
【０００５】
また、機内に浮遊する粉塵の多くは、現像装置から飛散するトナーであるため、従来から、そのトナーの飛散量をできるだけ少なくし、粉塵による様々な不具合を未然に防ぐ工夫がなされた画像形成装置が種々提案されている。
【０００６】
例えば、感光体ドラム上の地汚れ量を光学的センサで検出し、地汚れが増えた場合には現像剤中のトナー濃度を下げてトナー飛散を抑制するものが知られている。しかし、この画像形成装置は、トナーの飛散量を直接検出しているわけではないため、正確なトナー飛散量に基づいてトナー濃度が制御されているわけではない。そのため、この画像形成装置でも、粉塵の増加により生じる様々な不具合を未然に防ぐことができない場合があった。
【０００７】
また、特許第３１４０３２９号公報には、現像装置の直下、具体的には現像装置筐体におけるトナー供給用開口部の下方位置に、トナー飛散検出手段を配置し、現像装置からのトナー飛散量を検出する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、光学センサからなるトナー飛散検出手段が検出したトナー飛散量に応じて現像装置の現像剤攪拌動作やトナー補給動作等を制御することにより、トナー飛散を抑制している。
しかし、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置では、トナー飛散が生じやすい現像装置の直下に光学センサを配置する構成をとっている。現像装置の直下の領域では、気流が弱く、飛散トナーが浮遊した状態となり、その飛散トナーが光学センサに付着しやすい。そのため、光学センサが汚れやすく、安定した検出を実現することは困難であるという問題もある。
また、現像装置の直下の領域では、飛散したトナーの挙動が不安定である。そのため、現像装置の直下に光学センサを配置してトナー飛散量を検出しようとしても、安定した検出を実現することは困難であるという問題もある。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、機内に浮遊する粉塵の量の安定した検出を実現し、粉塵の増加により生じる様々な不具合を的確に予防することが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置において、機内で発生した粉塵を集塵する集塵手段と、上記粉塵を上記集塵手段まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段と、内部が上記気流により粉塵を搬送するための粉塵経路の一部となる粉塵通路であって、下流側に少なくとも２つに分岐した粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段と、上記粉塵通路の分岐した通路部分の一部で粉塵の量を検出するための粉塵量検出手段と、上記粉塵量検出手段による検出結果に基づいて、上記粉塵経路中の粉塵の量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置において、機内で発生した粉塵を集塵する集塵手段と、上記粉塵を上記集塵手段まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段と、内部が上記気流により粉塵を搬送するための粉塵経路の一部となる粉塵通路であって、上記粉塵通路の入口が機内の互いに異なる位置でそれぞれ開口し、各入口から延びる通路が合流している粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段と、上記粉塵通路の合流した通路部分で粉塵の量を検出するための粉塵量検出手段と、上記粉塵量検出手段による検出結果に基づいて、上記粉塵経路中の粉塵の量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段とを有することを特徴とするものである。
本発明に係る画像形成装置においては、気流発生手段により、機内で発生した粉塵を集塵手段まで搬送するための気流を発生させる。これにより、粉塵は、その気流に乗って集塵手段まで搬送されることになる。そして、本画像形成装置では、粉塵量検出手段により、その気流により粉塵が搬送される粉塵経路中の粉塵の量を検出する。検出される粉塵は、所定方向に流れており、浮遊状態にある粉塵に比べて適当に分散した状態にある。よって、検出される粉塵は、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも粉塵密度が低く、しかも気流に乗った状態にあるので、粉塵が粉塵量検出手段に付着しにくい。
また、粉塵量検出手段は、上述のように、気流に乗って所定方向に流れる粉塵の量を検出するので、検出される粉塵の挙動は浮遊状態にある粉塵に比べて安定している。よって、本画像形成装置では、安定した挙動を示す粉塵に対して粉塵量の検出を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態について説明する。本実施形態の複写機は、各色ごとに潜像担持体としての感光体ドラムを備えたいわゆるタンデム型のカラー複写機であるが、これに限られるものではない。
【００１１】
まず、本実施形態に係る複写機全体の構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体１００と、この複写機本体を載置する給紙テーブル２００と、その複写機本体上に取り付けるスキャナ３００と、このスキャナの上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。
【００１２】
図３は、複写機本体１００部分の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、無端ベルト状の像担持体としての中間転写体である中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、図４に示すように、ベース層１１、弾性層１２及びコート層１３の３層構造となっている。ベース層１１は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成される。また、弾性層１２は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどで構成され、ベース層１１の上に形成される。また、コート層１３は、弾性層１２の表面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成される。そして、この中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図３中時計回り方向に回転駆動される。
【００１３】
支持ローラのうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの上方には、図２に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、各画像形成ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に静電潜像を形成するためのものである。また、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３ａ，２３ｂ間に無端ベルト状の２次転写ベルト２４が張架した構成を有する。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙上に２次転写する際には、２次転写ベルト２４を第３支持ローラ１６に巻回された中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４を用いた構成でなくても、例えば転写ローラや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。また、２次転写装置２２の２次転写ベルト２４による転写紙搬送方向下流側には、転写紙上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、加熱ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうちの第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、記録材としての転写紙に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するためのものである。
【００１４】
次に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８Ｋを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。
図５は、隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｍ，１８Ｋの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「Ｍ」及び「Ｋ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１及び感光体クリーニング装置６３が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、１次転写装置６２が設けられている。
【００１５】
上記帯電装置６０は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００１６】
また、上記現像装置６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、本実施形態では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。この現像装置６１は、攪拌部６６と現像部６７に大別できる。攪拌部６６では、二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ６５上に供給される。この攪拌部６６は、平行な２本のスクリュ６８が設けられており、２本のスクリュ６８の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケース７０には現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度センサ７１が取り付けられている。一方、現像部６７では、現像スリーブ６５に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム２０に転移される。この現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体ドラム２０と対向する現像スリーブ６５が設けられており、その現像スリーブ６５内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ６５に先端が接近するようにドクタブレード７３が設けられている。本実施形態では、このドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔が５００μｍとなるように設定されている。
【００１７】
この現像装置６１では、現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ６５に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って搬送され、ドクタブレード７３により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部６６に戻される。このようにして感光体ドラム２０と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ６５に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム２０上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム２０上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム２０上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ６５から離れ、攪拌部６６に戻される。
【００１８】
このような動作の繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部６６にトナーが補給される。なお、現像時に飛散したトナーは、後述する現像ダクト３１０内に吸引される。
【００１９】
また、上記１次転写装置６２は、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。なお、１次転写時に飛散したトナーは、後述する１次転写ダクト３２０内に吸引される。
【００２０】
また、上記感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。このファーブラシ７６には、金属製の電界ローラ７７からバイアスが印加されており、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。その後、回収スクリュ７９により感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置８０を通じて現像装置６１へと戻され、再利用する。
【００２１】
また、除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
【００２２】
本実施形態の具体的な設定について、感光体ドラム２０の直径は５０ｍｍであり、感光体ドラム２０を２００ｍｍ／ｓの線速で駆動している。また、現像スリーブ６５の直径は１８ｍｍであり、現像スリーブ６５を２４０ｍｍ／ｓの線速で駆動している。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−（マイナス）１０〜−３０μＣ／ｇの範囲となるのが好適である。また、感光体ドラム２０と現像スリーブ６５との間隙である現像ギャップは、０．８〜０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。また、感光体ドラム２０の感光層の厚みは３０μｍであり、露光装置２１の光学系のビームスポット径は５０×６０μｍであり、その光量は０．４７ｍＷである。また、帯電装置６０により、感光体ドラム２０の表面は−７００Ｖに一様帯電され、露光装置２１によりレーザが照射された静電潜像部分の電位は、−１２０Ｖとなる。これに対して、本実施形態では、現像バイアスの電圧を−４７０Ｖとし、３５０Ｖの現像ポテンシャルを確保している。
【００２３】
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込光Ｌを照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００２４】
次に、感光体クリーニング装置６３により回収された転写残トナーを現像装置６１で再利用するためのトナーリサイクル装置８０の構成及び動作について説明する。
図６は、トナーリサイクル装置８０の概略構成を示す説明図である。
図７は、感光体クリーニング装置６３の回収スクリュ７９の一端部分の拡大図である。
図７に示すように、トナーリサイクル装置８０は、感光体クリーニング装置６３の回収スクリュ７９の一端に設けられるローラ部８２を備えている。このローラ部８２にはピン８１が設けられている。このローラ部８２は、回転軸８６のローラ部８７とともにベルト状の回収トナー搬送部材８３を張架している。このとき、ローラ部８２のピン８１は、回収トナー搬送部材８３に設けられる長孔８４に入り込んだ状態になる。回収トナー搬送部材８３の外周面には一定間隔おきに羽根８５が設けられている。
【００２５】
回収トナー搬送部材８３は、図６に示すように、回転軸８６とともに搬送路ケース８８内に収容されている。この搬送路ケース８８は、画像形成ユニット１８の構成部品の少なくとも一部を一体に収納するカートリッジケース８９と一体成型されている。この搬送路ケース８８の内部には、２本のスクリュ６８のうちの１本が現像装置６１内部から突出している。
【００２６】
このような構成において、外部から駆動力を伝達して回収スクリュ７９を回転するとともに、回収トナー搬送部材８３を回転駆動する。これにより、感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、搬送路ケース８８内を通して現像装置６１に向かって搬送され、スクリュ６８により現像装置６１の内部に収容される。その後、回収したトナーは、上述したように、２本のスクリュ６８で現像装置６１内の現像剤と一緒に攪拌されて循環し、再度現像に寄与することになる。
【００２７】
次に、本実施形態における複写機の動作について説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３２上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【００２８】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４，１５，１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋも回転駆動する。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づいて、露光装置２１から、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に書込光Ｌがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋにより可視像化される。そして、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。
【００２９】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７により複写機本体１００内の給紙路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ４９に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット４４にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ５１にセットされた転写紙を給紙ローラ５０により送り出し、分離ローラ５２で１枚に分離した後、手差し給紙路５３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ４９に突き当たったところで止められる。
【００３０】
レジストローラ４９は、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー画像が２次転写装置２２の２次転写ベルト２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ４９は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。レジストローラ４９により送り出された転写紙は、中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４との間に送り込まれ、２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙上に２次転写される。その後、転写紙は、２次転写ベルト２４に吸着した状態で定着装置２５まで搬送され、定着装置２５で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置２５を通過した転写紙は、排出ローラ５６により排紙トレイ５７に排出されスタックされる。なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置２５を通過した転写紙の搬送経路を切換爪５５により切り換える。そして、その転写紙は、２次転写装置２２の下方に位置するシート反転装置２８に送り込まれ、そこで反転し、再び２次転写部に案内される。
【００３１】
次に、本発明の特徴部分である、粉塵としての飛散トナーの量を検出する粉塵量検出システムの構成及び動作について説明する。
上述したように、複写機内部、具体的には複写機本体１００の内部では、現像領域におけるトナー飛散や１次転写部及び２次転写部におけるトナー飛散など、様々な箇所で粉塵が発生する。特に、現像領域でのトナー飛散が生じやすいが、より詳しくは現像領域よりも現像スリーブ表面移動方向下流側領域で生じやすい。また、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト１０に１次転写する１次転写部、より詳しくは１次転写部よりも中間転写ベルト１０の表面移動方向下流側領域でも、トナー飛散が生じやすい。また、中間転写ベルト１０が大きく湾曲する湾曲部、具体的には第１支持ローラ１４及び第２支持ローラ１５に巻回された部分でも、トナー飛散が生じやすい。
【００３２】
そこで、本実施形態の複写機本体１００の内部には、トナー飛散が生じやすい箇所にそれぞれ入口が開口するダクトが設けている。具体的には、図５に示したように、現像領域よりも現像スリーブ表面移動方向下流側領域で入口が開口する粉塵通路形成手段としての現像ダクト３１０が設けられている。また、図５に示したように、１次転写部よりも中間転写ベルト１０の表面移動方向下流側領域で入口が開口する粉塵通路形成手段としての１次転写ダクト３２０も設けられている。また、図３に示したように、第１支持ローラ１４に巻回された部分で入口が開口する粉塵通路形成手段としてのベルト曲部ダクト３３０も設けられている。図３に示したように、第２支持ローラ１５に巻回された部分に定着装置２５を挟んで入口が開口する粉塵通路形成手段としての定着ダクト３４０も設けられている。
【００３３】
図１は、機内で発生する飛散トナーの総量を検出する粉塵量検出システムの一例を示す概略構成図である。この粉塵量検出システムは、粉塵通路形成手段としての１つの吸引ダクト３５０を備えている。この吸引ダクト３５０の入口は、図示のように、現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０の全てに連通している。現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０の入口は、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋごとにそれぞれ形成されている。そして、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに対応する現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０は、それぞれ途中で合流した後、吸引ダクト３５０に連通する構成となっている。
【００３４】
各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０の入口は、それぞれ対応する箇所で発生する飛散トナーをすべて回収できるように、それぞれ適した形状を有している。具体的には、例えば現像ダクト３１０であれば、図８に示すように、現像スリーブ６５の軸方向全域にわたって入口３１１が開口する形状を有する。図示はしないが、１次転写ダクト３２０の入口３２１も、現像ダクト３１０の入り口と同様に、感光体ドラム２０の軸方向全域にわたってが開口している。また、同様に、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０の入口３３１，３４１は、中間転写ベルト１０の表面移動方向に直交する幅方向全域にわたってが開口している。
【００３５】
上記吸引ダクト３５０の出口は、排気ダクト３６０に連通しており、その排気ダクト３６０内には気流発生手段としての吸引ファン３５１が設けられている。この吸引ファン３５１が駆動すると、吸引ダクト３５０から排気ダクト３６０へ向かう方向（以下、「吸引方向」という。）に気流が発生する。これにより、現像領域や転写部等で発生した飛散トナー等の粉塵は、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０の入口３１１，３２１，３３１，３４１から吸い込まれ、回収される。また、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０が合流した後の吸引ダクト３５０内には、糸くずや粗紛等の比較的大きなゴミを回収するためのプレフィルタ３５４が設けられている。また、このプレフィルタ３５４の吸引方向下流側であって吸引ファン３５１の吸引方向上流側、具体的には吸引ダクト３５０と排気ダクト３６０の境には、集塵手段としての集塵フィルタ３５２と、オゾン分解フィルタ３５３が設けられている。集塵フィルタ３５２は、飛散トナー等の粉塵を回収するためのものであり、また、オゾン分解フィルタ３５３はオゾン分解処理を施すためのものである。
【００３６】
なお、本実施形態では、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０は、これらの入口３１１，３２１，３３１，３４１から吸い込んだ飛散トナーを本体後ろ側に引き込む形状となっているが、このような形状に限られるものではない。また、本実施形態では、吸引ファン３５１により吸引ダクト３５０の出口側から吸引する方式を採用しているが、吸引ダクト３５０の入口側からファン等で送風する方式を採用してもよい。また、これらの方式を併用すれば、より効率的な飛散トナーの回収が可能となる。
【００３７】
吸引ファン３５１により発生した気流により、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０に吸い込まれた飛散トナーは、各ダクトから吸引ダクト３５０に入り込み、プレフィルタ３５４に達する。これにより、糸くずや粗粉などはプレフィルタ３５４に回収されるが、粒径の小さい飛散トナー等の粉塵は、プレフィルタ３５４に回収されずにそのまま通過する。吸引ダクト３５０内を通過した飛散トナーは、集塵フィルタ３５２により回収される。そして、集塵フィルタ３５２を通過した気体は、オゾン分解フィルタ３５３によりオゾン分解処理がなされた後、排気ダクト３６０内を通って機外に排出される。
なお、プレフィルタ３５４は必ずしも必要ではないが、この位置で粒径の大きなゴミを取り除いておけば、集塵フィルタ３５２の目詰まりや後述する粉塵量検出センサの誤検知などを効果的に抑制することができる。
【００３８】
図９は、吸引ダクト３５０の部分拡大図である。本実施形態では、プレフィルタ３５４と集塵フィルタ３５２の間の吸引ダクト３５０部分は、本流ダクト３５５と分岐ダクト３５６の２つに分岐している。本流ダクト３５５は、プレフィルタ３５４から集塵フィルタ３５２に向かってほぼ真っ直ぐ延びている。一方、分岐ダクト３５６は、その本流ダクト３５５から外れて、別の粉塵通路を形成している。この分岐ダクト３５６の途中には、粉塵量検出手段としての粉塵量検出センサ３７０が配置されている。この粉塵量検出センサ３７０は、分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーの量を検出するためのものである。
【００３９】
図１０は、粉塵量検出センサ３７０を示す概略構成図である。この粉塵量検出センサ３７０には、一般にほこりセンサとして普及している光学センサを使用しているが、これに限られるものではない。本実施形態における粉塵量検出センサ３７０の基本構成は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる発光素子３７１と、ＰＴｒ（フォトトランジスタ）からなる受光素子３７２とから構成されている。発光素子３７１からの光は、レンズ３７３により集光された後、分岐ダクト３５６の内部に照射される。そして、照射された光が分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーに反射すると、その反射光がレンズ３７４を通って集光された後、受光素子３７２に受光される。
【００４０】
なお、発光素子３７１と受光素子３７２の配置は、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーからの反射光を受光素子３７２で受光できればどこでもよい。しかし、発光素子３７１や受光素子３７２を分岐ダクト３５６よりも鉛直方向下方に配置すると、吸引ファン３５１の駆動が停止した後に分岐ダクト３５６内の飛散トナーが自然落下して発光素子３７１や受光素子３７２が汚れてしまう。発光素子３７１や受光素子３７２が汚れると、本粉塵量検出センサ３７０による検出結果に誤差が生じてしまう。そのため、発光素子３７１と受光素子３７２は、本実施形態のように分岐ダクト３５６よりも鉛直方向上方に配置するか、分岐ダクト３５６に対して水平位置に配置するのが望ましい。
【００４１】
図１１は、粉塵量検出センサ３７０の回路構成を示すブロック図である。図示しない複写機の制御部は、画像形成動作を開始すると吸引ファン３５１を駆動させるとともに、粉塵量検出センサ３７０に対して駆動命令を出力する。これにより、粉塵量検出センサ３７０のＬＥＤ駆動回路３７５が駆動を開始し、発光素子３７１が発光する。その光が分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーに反射して、その反射光が受光素子３７２に受光されると、受光素子３７２から受光した光量に応じた電圧が出力される。その電圧は、増幅回路３７６により増幅された後、後処理回路３７７で後処理がなされ、複写機の制御部に出力される。この検出動作は、定着装置２５から転写紙が通過するまで行われる。なお、本実施形態において、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーの濃度（粉塵濃度）に対する粉塵量検出センサ３７０の出力特性は、図１２に示すとおりである。
【００４２】
本実施形態では、吸引ダクト３５０を分岐させて、その分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーの量を検出しているが、分岐させずに検出を行うこともできる。しかし、本実施形態では、コストを抑えてトナー飛散量検出を実現するために、粉塵量検出センサ３７０として市販の安価なセンサを用いている。この市販のセンサは、発光素子３７１として、発光量の少ないＬＥＤが利用されているため、その検出範囲は狭いものである。一方で、現像ダクト３１０や１次転写ダクト３２０等で十分な回収能力を得るためには、ある程度大きなダクト径が必要となる。しかも、ダクト内を通過する粉塵は、ダクトの曲がり等により流れが乱されることがある。この乱れはダクト内壁付近で大きいが、ダクト断面の中央付近では小さいため、その中央付近を通過する粉塵の挙動は比較的安定している。よって、ダクト断面の中央付近を通過する粉塵の量を検出するのが、適切な検出を実現する上で望ましい。以上の理由から、吸引ダクト３５０を分岐させずに適切な検出を行おうとすれば、粉塵量検出センサ３７０全体をダクト内部に配置する必要が生じる。この場合、発光素子３７１や受光素子３７２が汚れやすくなり、安定した検出の実現が困難となる。逆に、発光素子３７１や受光素子３７２を吸引ダクト３５０の外部に配置しようとすると、ダクト断面の中央付近を通過する粉塵の量を検出するためにはダクト径を小さくしなければならない。この場合、現像ダクト３１０等で十分な回収能力を得ることができない。
そのため、本実施形態では、吸引ダクト３５０を分岐させて、粉塵量検出センサ３７０に適したダクト径（本実施形態では１０ｍｍ）をもつ分岐ダクト３５６を形成している。これにより、本実施形態では、本流ダクト３５５からの気流により現像ダクト３１０等で十分な回収能力を得ることができるとともに、発光素子３７１や受光素子３７２をダクト外部に配置しても、ダクト中央付近を通過する粉塵の量を検出することができる。
【００４３】
次に、上記粉塵量検出センサ３７０による検出結果に基づいて行う粉塵対応処理について説明する。
図１３は、粉塵対応処理を行うための粉塵対応処理システムの概略構成を示すブロック図である。粉塵量検出センサ３７０の出力は、通信インターフェース（以下、「通信Ｉ／Ｆ」という。）６０４を介して、複写機の制御部６００に設けられる判断手段としての中央処理装置６０１に送られる。中央処理装置６０１では、１枚の転写紙への画像形成動作ごとに、粉塵量検出センサ３７０の出力履歴が記録される。そして、中央処理装置６０１は、その履歴情報に基づいて、下記の表１に示すように動作する。
【表１】
【００４４】
中央処理装置６０１は、所定枚数ごとに、記録されている履歴情報の中から直前の１００枚分の履歴に基づいて、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーの濃度の平均値を算出する。この平均値が１．０ｍｇ／ｍ3以上であった場合、中央処理装置６０１は、本複写機の状態がＳＣレベル１であると判断する。ＳＣレベル１の場合、中央処理装置６０１は、報知手段としての外部インターフェース（以下、「外部Ｉ／Ｆ」という。）６０３からサービスセンタの管理装置７００に対して複写機の状態がＳＣレベル１である旨のＳＣレベル情報を送信する。なお、このときには、複写機の操作部等に設けられる報知手段としての表示装置６０２には何も表示されない。複写機の外部Ｉ／Ｆ６０３から出力されたＳＣレベル情報は、公衆電話回線や専用線等の有線通信手段又は無線通信手段を介して、サービスセンタに送信される。サービスセンタでは、ＳＣレベル情報を、外部インターフェース（以下、「外部Ｉ／Ｆ」という。）７０３を介して管理装置７００の中央処理装置７０１で受信する。
【００４５】
また、上記平均値が２．０ｍｇ／ｍ3以上であった場合、中央処理装置６０１は、本複写機の状態がＳＣレベル２であると判断する。ＳＣレベル２の場合、中央処理装置６０１は、ＳＣレベル１の場合と同様に、複写機の状態がＳＣレベル２である旨のＳＣレベル情報をサービスセンタの管理装置７００に送信する。また、中央処理装置６０１は、本複写機がユーザー自身でメンテナンスを行うものである場合には、表示装置６０２に、ユーザーに対してメンテナンスを指示するための通知を表示させる。一方、本複写機がサービスセンタのオペレータによりメンテナンスされるものである場合には、表示装置６０２に、本複写機の状態がＳＣレベル２である旨及びユーザーにサービスセンタへ連絡させるための通知を表示させる。
【００４６】
上述のようにして複写機から送信されたＳＣレベル情報がサービスセンタの管理装置７００に受信されると、そのＳＣレベル情報が表示装置７０２からオペレータに報知される。これにより、オペレータは、ＳＣレベル情報の送信元である複写機の機内で発生した粉塵量を正確に把握することができる。したがって、オペレータは、その複写機の設置場所に出向いたり、管理装置７００から複写機に指示したりして、必要なメンテナンス処理を迅速に行うことが可能となる。
【００４７】
また、中央処理装置６０１は、本複写機が納品されて最初に稼働した後又は集塵フィルタ３５２を交換した後の粉塵量検出センサ３７０による出力履歴に基づいて、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーの量の累積値を算出する。この累積値が２ｇに達した場合、中央処理装置６０１は、本複写機の状態がＳＣレベル３であると判断する。ＳＣレベル３の場合、中央処理装置６０１は、ＳＣレベル１の場合と同様に、複写機の状態がＳＣレベル３である旨のＳＣレベル情報をサービスセンタの管理装置７００に送信する。また、中央処理装置６０１は、本複写機がユーザー自身でメンテナンスを行うものである場合には、表示装置６０２に、ユーザーに対して集塵フィルタ３５２の交換を指示するための通知を表示させる。一方、本複写機がサービスセンタのオペレータによりメンテナンスされるものである場合には、表示装置６０２に、本複写機の状態がＳＣレベル３である旨及びユーザーにサービスセンタへ連絡させるための通知を表示させる。
【００４８】
従来では、集塵フィルタ３５２の交換時期は、複写機のコピー枚数に応じて決定していた。これでは、機内で発生する飛散トナー等の粉塵の量が予定している量よりも多い場合、予定の交換時期が来る前に集塵フィルタ３５２で目詰まりが生じることがある。このような目詰まりが生じると、上述したように、飛散トナー等の粉塵が機内を浮遊して様々な不具合が生じるとともに、機内温度が異常上昇して現像剤が固化し、現像装置６１が駆動不可状態になることもある。これに対して、本実施形態では、集塵フィルタ３５２で回収される飛散トナー等の粉塵の量を直接的に検出し、その検出結果に基づいて集塵フィルタ３５２の交換時期を決定する。よって、集塵フィルタ３５２に関して、従来よりも適切な交換処理を行うことができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、粉塵量検出センサ３７０の検出結果を、ユーザーに知らせるための表示装置６０２と、複写機の制御部６００からサービスセンタの管理装置７００に送信するための外部Ｉ／Ｆ６０３とが設けられている。しかし、どちらか一方だけを備えた構成であってもよい。
【００５０】
〔変形例〕
次に、本実施形態における粉塵量検出システム及び粉塵対応処理システムの一変形例について説明する。
図１４は、本変形例における粉塵量検出システムを示す概略構成図である。この粉塵量検出システムは、上記実施形態の場合と同様に、現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０で、飛散トナーの回収を行い、吸引ダクト３５０を通じて排気する構成を有する。しかし、本変形例と上記実施形態は、粉塵量検出センサ３７０の配置箇所が異なっている。
【００５１】
具体的に説明すると、本変形例の粉塵量検出システムでは、上記実施形態と同様に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに対応する現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０がそれぞれ合流している。そして、その合流した直後の各連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋに、それぞれ粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋが配置されている。この連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋは、上記実施形態の吸引ダクト３５０と同様に、本流ダクト３８１Ｙ，３８１Ｃ，３８１Ｍ，３８１Ｋと分岐ダクト３８２Ｙ，３８２Ｃ，３８２Ｍ，３８２Ｋに分岐している。そして、その分岐ダクト３８２Ｙ，３８２Ｃ，３８２Ｍ，３８２Ｋに各粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋがそれぞれ配置されている。
【００５２】
本変形例の構成を用いて、上記実施形態と同様の粉塵対応処理を行う場合には、中央処理装置６０１を、例えば、下記の表２に示すように動作させる。
【表２】
【００５３】
また、本変形例の構成によれば、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋごとに発生する飛散トナーの量を検出することができる。このように画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋごとの飛散トナーの量を検出することで、飛散トナーが多く発生している箇所を具体的に特定することができる。したがって、サービスセンタのユーザーやオペレータによる適切なメンテナンス処理をより迅速で適切に行うことが可能となる。具体的には、例えば、各粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋの検出結果は、上記実施形態と同様にサービスセンタの管理装置７００に送られる。よって、オペレータは、その複写機の設置場所に出向くときに必要となる交換部品や工具などを適切に携帯することができる。したがって、複写機の設置場所でメンテナンスするときに必要な交換部品や工具がなく、再訪問しなければならないような事態を未然に防ぐことが可能となる。
【００５４】
なお、本変形例では、現像ダクト３１０と１次転写ダクト３２０が合流した後の各連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋにそれぞれ粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋを配置している。一方で、この配置箇所に代えて又はこの構成に追加して、粉塵量検出センサ３７０を設けるようにしてもよい。例えば、上記実施形態のように吸引ダクト３５０中に粉塵量検出センサ３７０を追加してもよい。また、上記粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋの代えて又は追加して、ベルト曲部ダクト３３０や定着ダクト３４０に粉塵量検出センサ３７０を設けてもよい。また、本変形例の構成よりもトナー飛散の発生箇所をもっと具体的に特定したい場合には、現像ダクト３１０と１次転写ダクト３２０が合流する前の各ダクト３１０，３２０にそれぞれ粉塵量検出センサ３７０を配置してもよい。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、潜像担持体としての感光体ドラム２０上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材としての転写紙上に記録して画像を形成する画像形成装置としての複写機が、機内で発生した粉塵である飛散トナーを集塵する集塵手段としての集塵フィルタ３５２と、飛散トナーを集塵フィルタ３５２まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段としての吸引ファン３５１と、その気流により粉塵が搬送される粉塵経路である現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０並びに吸引ダクト３５０の内部中の飛散トナーの量を検出するための粉塵量検出手段としての粉塵量検出センサ３７０とを有するので、浮遊状態にある飛散トナーに比べて適当に分散し、かつ、所定方向に流れている状態にある飛散トナーに対して粉塵量検出センサ３７０による検出を行うことができる。よって、粉塵量検出センサ３７０の検出範囲に存在する粉塵密度は上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも低く、しかも飛散トナーは気流に乗っているので、その飛散トナーが粉塵量検出センサ３７０に付着しにくい。しかも、その検出範囲に存在する粉塵の挙動は浮遊状態にある粉塵に比べて安定するので、このような安定した挙動を示す粉塵に対して粉塵量検出センサ３７０による検出を行うことができる。以上より、本実施形態における複写機によれば、機内に浮遊する粉塵の量の安定した検出を実現でき、粉塵の増加により生じる様々な不具合を的確に予防することが可能となる。
また、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置では、トナー飛散が生じやすい現像装置６１の直下に粉塵量検出手段である光学センサを配置する構成をとっている。しかし、現像装置の直下に飛散するトナーの量は、必ずしも感光体ドラムの軸方向に均一ではない。したがって、その軸方向の一部分にだけトナー飛散検出手段である光学センサを配置しても、その検出結果から現像装置で発生する全体のトナー飛散量を適切に検出することができない。また、現像装置から発生する飛散トナーは、現像装置の直下にだけ発生するとは限らないため、現像装置の直下にだけ光学センサを配置しても、現像装置の直下以外に飛散したトナーは検出されない。したがって、現像装置で発生する全てのトナー飛散量を検出しようとすれば、多数の光学センサを配置しなければならず、コストが高騰することになる。これに対し、本実施形態における複写機においては、気流により現像装置周辺の粉塵を集めることが可能であり、集めた後の粉塵の量を検出することが可能であるので、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも少ない数の粉塵量検出センサ３７０により、現像装置周辺に存在する粉塵の全体量を検出することが可能となる。よって、低コストで適切な検出を実現することが可能となる。なお、現像装置に限らず、粉塵が発生し得る他の箇所の周辺に存在する粉塵の全体量も、同様にして、少ない数のの粉塵量検出センサ３７０により検出することが可能となる。また、同様にして、複数箇所で発生する粉塵を気流により集めて検出することも可能であり、機内の広い範囲で発生する粉塵の量を、低コストで適切な検出を実現することが可能となる。
また、本実施形態における複写機においては、粉塵量検出センサ３７０による検出場所が吸引ダクト３５０であるため、その粉塵量検出センサ３７０を設置するスペースは、現像装置６１の直下よりも広くとれる。したがって、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも、粉塵量検出センサ３７０の設置スペースの自由度が高く、採用できる粉塵量検出手段にほとんど制約を受けることはなく、コストを抑えることが可能となる。
また、本実施形態では、内部が粉塵経路の一部となる粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段としての現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０並びに吸引ダクト３５０を有し、粉塵量検出センサ３７０は、粉塵通路で粉塵量を検出するので、検出範囲に存在する粉塵はより安定した挙動を示し、機内に浮遊する粉塵の量の更なる安定した検出を実現できる。また、本実施形態の複写機では、飛散トナー等の粉塵が発生し得る箇所で粉塵量を直接検知するのではなく、その箇所から粉塵通路を通じて搬送された粉塵の量を検知する。このような構成により、機内の複数箇所で粉塵が発生する場合であっても、各箇所に粉塵通路の入口を配置するだけで、その粉塵を気流発生手段により集めることができる。よって、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも少ない数の粉塵量検出センサ３７０により、複数箇所で発生する粉塵の全体量を検出することが可能となる。よって、複数箇所で発生する粉塵の全体量の適切な検出を、低コストで実現することが可能となる。
また、本実施形態では、吸引ダクト３５０が下流側に少なくとも２つに分岐した粉塵通路を形成し、粉塵量検出センサ３７０は、その粉塵通路の分岐した通路部分の一部である分岐ダクト３５６で飛散トナーの量を検出するので、上述のように、現像ダクト３１０等での回収能力は本流ダクト３５５からの気流により確保しつつ、発光素子３７１や受光素子３７２の検出範囲に応じた分岐ダクト３５６を得ることができる。よって、検出範囲の狭い安価な粉塵量検出センサ３７０を用いたとしても、そのセンサをダクト外部に配置した状態で、分岐ダクト３５６の断面中央付近を通過する挙動が安定した粉塵の量を検出することができる。また、上記変形例では、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０は、各ダクトの入口３１１，３２１，３３１，３４１が機内の互いに異なる位置で開口している複数の粉塵通路を形成し、粉塵量検出センサ３７０は、これら複数の粉塵通路の少なくとも１つで飛散トナーの量を検出するので、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに対応する現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０が合流した各連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋに個別に粉塵量検出センサ３７０を設ければ、トナー飛散が発生している機内の箇所を具体的に特定することが可能となる。よって、トナー飛散に対するより適切な処置を施すことが可能となる。
また、上記変形例では、各ダクト３１０，３２０は、その入口３１１，３２１，３３１，３４１が機内の互いに異なる位置でそれぞれ開口し、各入口３１１，３２１から延びる通路が合流している粉塵通路である連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋを形成し、粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋは、連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋで飛散トナーの量を検出するので、各入口３１１，３２１から吸い込んだ飛散トナーの総量を検出できる。よって、粉塵量検出センサの数を少なく抑えることができ、低コスト化を図ることができる。
特に、上記変形例では、複数の潜像をそれぞれ異なる色の現像剤で現像する複数の現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋを備えており、各ダクト３１０，３２０は、各現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋについてそれぞれ粉塵通路を形成し、粉塵通路の各入口３１１，３２１は、その粉塵通路が対応する現像装置近傍の互いに異なる位置でそれぞれ開口しているので、機内で発生しているトナーを色ごとに検出できる。よって、トナー飛散が発生している機内の箇所を色ごとに具体的に特定することが可能となり、トナー飛散に対するより適切な処置を施すことが可能となる。特に、本変形例は、タンデム型のカラー複写機であるため、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが存在する。よって、トナー飛散が発生する箇所は、モノクロの複写機や単一の感光体ドラムを用いたカラー複写機に比べておよそ４倍となる。この場合、トナー飛散が発生する箇所に個別に粉塵量検出センサを設ける従来装置より粉塵量検出センサの数が少なくても、トナー飛散が発生している機内の箇所を色ごとに具体的に特定することが可能となる。
また、本実施形態では、粉塵量検出センサ３７０による検出結果に基づいて、粉塵通路内を通る飛散トナーの量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段としての中央処理装置６０１と、この中央処理装置６０１により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段としての表示装置６０２及び外部Ｉ／Ｆ６０３を有するので、飛散トナーの量に関する複写機の状態をユーザーやサービスセンタのオペレータ等に報知できる。これにより、複写機の状態が悪化するのを予防する処置を迅速に行うことができる。よって、ユーザやサービス会社双方にとっての利便性が向上する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、粉塵が粉塵量検出手段に付着しにくく、かつ、粉塵量検出手段による検出対象である粉塵の挙動が安定しているので、機内に浮遊する粉塵の量の安定した検出を実現でき、粉塵の増加により生じる様々な不具合を的確に予防することが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の機内で発生する飛散トナーの総量を検出する粉塵量検出システムの一例を示す概略構成図。
【図２】複写機全体の概略構成図。
【図３】同複写機の本体部分の構成を示す拡大図。
【図４】同複写機に設けられる中間転写ベルトの構造を示す断面図。
【図５】同複写機に設けられる２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図。
【図６】同複写機に設けられるトナーリサイクル装置の概略構成を示す説明図。
【図７】同複写機に設けられる感光体クリーニング装置の回収スクリュの一端部分の拡大図。
【図８】同複写機に設けられる現像ダクトの入口形状を示す説明図。
【図９】同複写機に設けられる吸引ダクトの部分拡大図。
【図１０】同複写機に設けられる粉塵量検出センサを示す概略構成図。
【図１１】同粉塵量検出センサの回路構成を示すブロック図。
【図１２】同粉塵量検出センサの出力特性を示すグラフ。
【図１３】同複写機における粉塵対応処理システムの概略構成を示すブロック図。
【図１４】変形例における粉塵量検出システムを示す概略構成図。
【符号の説明】
１０ 中間転写ベルト
１８ 画像形成ユニット
２０ 感光体ドラム
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
６１ 現像装置
６５ 現像スリーブ
１００ 複写機本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
３１０ 現像ダクト
３２０ １次転写ダクト
３３０ ベルト曲部ダクト
３４０ 定着ダクト
３５０ 吸引ダクト
３５１ 吸引ファン
３５２ 集塵フィルタ
３５５，３８１ 本流ダクト
３５６，３８２ 分岐ダクト
３７０ 粉塵量検出センサ
３７１ 発光素子
３７２ 受光素子
３８０ 各連絡ダクト
４００ 原稿自動搬送装置
６００ 制御部
６０１，７０１ 中央処理装置
６０２，７０２ 表示装置
６０３，７０３ 外部Ｉ／Ｆ
７００ 管理装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置としては、潜像担持体上の潜像を現像装置により現像剤で現像し、これにより形成されたトナー像を記録材上に転写して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、従来から、現像剤中のトナーが機内にできるだけ飛散しないように様々な工夫がなされている。しかし、現像剤が劣化したり、環境が変動したり、あるいは、制御系にトラブルが生じたりすると、トナーが機内に飛散し、その飛散トナーが機内に浮遊することがある。また、このような飛散トナーだけでなく、現像剤中のトナーやキャリアの添加剤、潜像担持体としての感光体ドラムや像担持体としての中間転写ベルト等に塗布する潤滑剤なども、機内に浮遊することがある。
【０００３】
通常、機内に浮遊した飛散トナー、添加剤、潤滑剤などの粉塵は、機内の空気を機外に排出するための排気ファンに集塵フィルタを取り付けた集塵手段により集塵される。しかし、機内に浮遊する粉塵が増えると、集塵しきれず、粉塵により機内の光学系が汚れたり、記録材としての転写紙上に地汚れが生じたりするという不具合が生じることがある。また、集塵しきれなかった粉塵が原因で、画像形成装置の駆動系に用いられているギアの駆動障害が生じ、これにより画像にバンディングと呼ばれる駆動ムラ跡が現れて画質が低下するいう不具合が生じることもある。更に、機内に浮遊する粉塵が増えると、排気ファンに取り付けられた集塵フィルタに多量の粉塵が付着し、機内の空気循環が悪くなって、機内の粉塵を回収する回収能力が低下し、上述した粉塵による不具合が生じやすくなる。また、このように機内の空気循環が悪くなると、機内温度が異常に上昇し、現像剤が固まってしまう結果、現像装置が駆動不可状態になるいう不具合が生じることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような不具合を未然に防ぐには、機内に浮遊する粉塵の量を正確に検出し、その検出結果に基づいて、ユーザーや管理センター等のオペレータが適切な処理を施す必要がある。近年、粉塵量の検出結果をオペレータ等に知らせるシステムとして、画像形成装置の状態を示す各種パラメータを、その画像形成装置が設置された現場から離れた場所のオペレータ等に知らせる遠隔診断システムが提案されている。例えば、特許第３０１９３５８号公報には、複写機における感光体上のトナー付着量等のパラメータを、複写機から管理センタの集中管理装置に送信する複写機管理装置が開示されている。このような遠隔診断システムを採用すれば、機内で増加した粉塵量をオペレータ等が早期に把握することができるので、粉塵量の増加による様々な不具合を未然に防ぎ、長期的な画質の安定化を図ることが可能となる。
しかし、画像形成装置の機内に浮遊する粉塵は、機内の様々な箇所で発生する。特に、その粉塵の大部分を占める飛散トナーの発生原因であるトナー飛散は、現像装置だけでなくトナー像を転写する転写部でも発生し、また、像担持体上に担持されたトナー像の搬送中にも発生し得る。そのため、上記特許第３０１９３５８号公報に開示の複写機管理装置のように管理センタに送信されるパラメータが感光体上のトナー付着量等だけでは、オペレータは、機内に浮遊する全体の粉塵量を把握することができなかった。したがって、上記複写機管理装置では、粉塵の増加により生じる様々な不具合を未然に防ぐことができない場合があった。
【０００５】
また、機内に浮遊する粉塵の多くは、現像装置から飛散するトナーであるため、従来から、そのトナーの飛散量をできるだけ少なくし、粉塵による様々な不具合を未然に防ぐ工夫がなされた画像形成装置が種々提案されている。
【０００６】
例えば、感光体ドラム上の地汚れ量を光学的センサで検出し、地汚れが増えた場合には現像剤中のトナー濃度を下げてトナー飛散を抑制するものが知られている。しかし、この画像形成装置は、トナーの飛散量を直接検出しているわけではないため、正確なトナー飛散量に基づいてトナー濃度が制御されているわけではない。そのため、この画像形成装置でも、粉塵の増加により生じる様々な不具合を未然に防ぐことができない場合があった。
【０００７】
また、特許第３１４０３２９号公報には、現像装置の直下、具体的には現像装置筐体におけるトナー供給用開口部の下方位置に、トナー飛散検出手段を配置し、現像装置からのトナー飛散量を検出する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、光学センサからなるトナー飛散検出手段が検出したトナー飛散量に応じて現像装置の現像剤攪拌動作やトナー補給動作等を制御することにより、トナー飛散を抑制している。
しかし、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置では、トナー飛散が生じやすい現像装置の直下に光学センサを配置する構成をとっている。現像装置の直下の領域では、気流が弱く、飛散トナーが浮遊した状態となり、その飛散トナーが光学センサに付着しやすい。そのため、光学センサが汚れやすく、安定した検出を実現することは困難であるという問題もある。
また、現像装置の直下の領域では、飛散したトナーの挙動が不安定である。そのため、現像装置の直下に光学センサを配置してトナー飛散量を検出しようとしても、安定した検出を実現することは困難であるという問題もある。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、機内に浮遊する粉塵の量の安定した検出を実現し、粉塵の増加により生じる様々な不具合を的確に予防することが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置において、機内で発生した粉塵を集塵する集塵手段と、上記粉塵を上記集塵手段まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段と、内部が上記気流により粉塵を搬送するための粉塵経路の一部となる粉塵通路であって、下流側に少なくとも２つに分岐した粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段と、上記粉塵通路の分岐した通路部分の一部で粉塵の量を検出するための粉塵量検出手段と、上記粉塵量検出手段による検出結果に基づいて、上記粉塵経路中の粉塵の量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置において、機内で発生した粉塵を集塵する集塵手段と、上記粉塵を上記集塵手段まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段と、内部が上記気流により粉塵を搬送するための粉塵経路の一部となる粉塵通路であって、上記粉塵通路の入口が機内の互いに異なる位置でそれぞれ開口し、各入口から延びる通路が合流している粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段と、上記粉塵通路の合流した通路部分で粉塵の量を検出するための粉塵量検出手段と、上記粉塵量検出手段による検出結果に基づいて、上記粉塵経路中の粉塵の量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段とを有することを特徴とするものである。
本発明に係る画像形成装置においては、気流発生手段により、機内で発生した粉塵を集塵手段まで搬送するための気流を発生させる。これにより、粉塵は、その気流に乗って集塵手段まで搬送されることになる。そして、本画像形成装置では、粉塵量検出手段により、その気流により粉塵が搬送される粉塵経路中の粉塵の量を検出する。検出される粉塵は、所定方向に流れており、浮遊状態にある粉塵に比べて適当に分散した状態にある。よって、検出される粉塵は、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも粉塵密度が低く、しかも気流に乗った状態にあるので、粉塵が粉塵量検出手段に付着しにくい。
また、粉塵量検出手段は、上述のように、気流に乗って所定方向に流れる粉塵の量を検出するので、検出される粉塵の挙動は浮遊状態にある粉塵に比べて安定している。よって、本画像形成装置では、安定した挙動を示す粉塵に対して粉塵量の検出を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態について説明する。本実施形態の複写機は、各色ごとに潜像担持体としての感光体ドラムを備えたいわゆるタンデム型のカラー複写機であるが、これに限られるものではない。
【００１１】
まず、本実施形態に係る複写機全体の構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、複写機本体１００と、この複写機本体を載置する給紙テーブル２００と、その複写機本体上に取り付けるスキャナ３００と、このスキャナの上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。
【００１２】
図３は、複写機本体１００部分の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、無端ベルト状の像担持体としての中間転写体である中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、図４に示すように、ベース層１１、弾性層１２及びコート層１３の３層構造となっている。ベース層１１は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成される。また、弾性層１２は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどで構成され、ベース層１１の上に形成される。また、コート層１３は、弾性層１２の表面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成される。そして、この中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図３中時計回り方向に回転駆動される。
【００１３】
支持ローラのうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが並んで配置されている。これらの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの上方には、図２に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、各画像形成ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に静電潜像を形成するためのものである。また、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３ａ，２３ｂ間に無端ベルト状の２次転写ベルト２４が張架した構成を有する。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙上に２次転写する際には、２次転写ベルト２４を第３支持ローラ１６に巻回された中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４を用いた構成でなくても、例えば転写ローラや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。また、２次転写装置２２の２次転写ベルト２４による転写紙搬送方向下流側には、転写紙上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、加熱ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうちの第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、記録材としての転写紙に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するためのものである。
【００１４】
次に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８Ｋを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。
図５は、隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｍ，１８Ｋの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「Ｍ」及び「Ｋ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１及び感光体クリーニング装置６３が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、１次転写装置６２が設けられている。
【００１５】
上記帯電装置６０は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００１６】
また、上記現像装置６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、本実施形態では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。この現像装置６１は、攪拌部６６と現像部６７に大別できる。攪拌部６６では、二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ６５上に供給される。この攪拌部６６は、平行な２本のスクリュ６８が設けられており、２本のスクリュ６８の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケース７０には現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度センサ７１が取り付けられている。一方、現像部６７では、現像スリーブ６５に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム２０に転移される。この現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体ドラム２０と対向する現像スリーブ６５が設けられており、その現像スリーブ６５内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ６５に先端が接近するようにドクタブレード７３が設けられている。本実施形態では、このドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔が５００μｍとなるように設定されている。
【００１７】
この現像装置６１では、現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ６５に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って搬送され、ドクタブレード７３により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部６６に戻される。このようにして感光体ドラム２０と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ６５に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム２０上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム２０上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム２０上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ６５から離れ、攪拌部６６に戻される。
【００１８】
このような動作の繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部６６にトナーが補給される。なお、現像時に飛散したトナーは、後述する現像ダクト３１０内に吸引される。
【００１９】
また、上記１次転写装置６２は、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。なお、１次転写時に飛散したトナーは、後述する１次転写ダクト３２０内に吸引される。
【００２０】
また、上記感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。このファーブラシ７６には、金属製の電界ローラ７７からバイアスが印加されており、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。その後、回収スクリュ７９により感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置８０を通じて現像装置６１へと戻され、再利用する。
【００２１】
また、除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
【００２２】
本実施形態の具体的な設定について、感光体ドラム２０の直径は５０ｍｍであり、感光体ドラム２０を２００ｍｍ／ｓの線速で駆動している。また、現像スリーブ６５の直径は１８ｍｍであり、現像スリーブ６５を２４０ｍｍ／ｓの線速で駆動している。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−（マイナス）１０〜−３０μＣ／ｇの範囲となるのが好適である。また、感光体ドラム２０と現像スリーブ６５との間隙である現像ギャップは、０．８〜０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。また、感光体ドラム２０の感光層の厚みは３０μｍであり、露光装置２１の光学系のビームスポット径は５０×６０μｍであり、その光量は０．４７ｍＷである。また、帯電装置６０により、感光体ドラム２０の表面は−７００Ｖに一様帯電され、露光装置２１によりレーザが照射された静電潜像部分の電位は、−１２０Ｖとなる。これに対して、本実施形態では、現像バイアスの電圧を−４７０Ｖとし、３５０Ｖの現像ポテンシャルを確保している。
【００２３】
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込光Ｌを照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００２４】
次に、感光体クリーニング装置６３により回収された転写残トナーを現像装置６１で再利用するためのトナーリサイクル装置８０の構成及び動作について説明する。
図６は、トナーリサイクル装置８０の概略構成を示す説明図である。
図７は、感光体クリーニング装置６３の回収スクリュ７９の一端部分の拡大図である。
図７に示すように、トナーリサイクル装置８０は、感光体クリーニング装置６３の回収スクリュ７９の一端に設けられるローラ部８２を備えている。このローラ部８２にはピン８１が設けられている。このローラ部８２は、回転軸８６のローラ部８７とともにベルト状の回収トナー搬送部材８３を張架している。このとき、ローラ部８２のピン８１は、回収トナー搬送部材８３に設けられる長孔８４に入り込んだ状態になる。回収トナー搬送部材８３の外周面には一定間隔おきに羽根８５が設けられている。
【００２５】
回収トナー搬送部材８３は、図６に示すように、回転軸８６とともに搬送路ケース８８内に収容されている。この搬送路ケース８８は、画像形成ユニット１８の構成部品の少なくとも一部を一体に収納するカートリッジケース８９と一体成型されている。この搬送路ケース８８の内部には、２本のスクリュ６８のうちの１本が現像装置６１内部から突出している。
【００２６】
このような構成において、外部から駆動力を伝達して回収スクリュ７９を回転するとともに、回収トナー搬送部材８３を回転駆動する。これにより、感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、搬送路ケース８８内を通して現像装置６１に向かって搬送され、スクリュ６８により現像装置６１の内部に収容される。その後、回収したトナーは、上述したように、２本のスクリュ６８で現像装置６１内の現像剤と一緒に攪拌されて循環し、再度現像に寄与することになる。
【００２７】
次に、本実施形態における複写機の動作について説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３２上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【００２８】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４，１５，１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋも回転駆動する。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づいて、露光装置２１から、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に書込光Ｌがそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋにより可視像化される。そして、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。
【００２９】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７により複写機本体１００内の給紙路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ４９に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット４４にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ５１にセットされた転写紙を給紙ローラ５０により送り出し、分離ローラ５２で１枚に分離した後、手差し給紙路５３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ４９に突き当たったところで止められる。
【００３０】
レジストローラ４９は、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー画像が２次転写装置２２の２次転写ベルト２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ４９は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。レジストローラ４９により送り出された転写紙は、中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４との間に送り込まれ、２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙上に２次転写される。その後、転写紙は、２次転写ベルト２４に吸着した状態で定着装置２５まで搬送され、定着装置２５で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置２５を通過した転写紙は、排出ローラ５６により排紙トレイ５７に排出されスタックされる。なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置２５を通過した転写紙の搬送経路を切換爪５５により切り換える。そして、その転写紙は、２次転写装置２２の下方に位置するシート反転装置２８に送り込まれ、そこで反転し、再び２次転写部に案内される。
【００３１】
次に、本発明の特徴部分である、粉塵としての飛散トナーの量を検出する粉塵量検出システムの構成及び動作について説明する。
上述したように、複写機内部、具体的には複写機本体１００の内部では、現像領域におけるトナー飛散や１次転写部及び２次転写部におけるトナー飛散など、様々な箇所で粉塵が発生する。特に、現像領域でのトナー飛散が生じやすいが、より詳しくは現像領域よりも現像スリーブ表面移動方向下流側領域で生じやすい。また、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト１０に１次転写する１次転写部、より詳しくは１次転写部よりも中間転写ベルト１０の表面移動方向下流側領域でも、トナー飛散が生じやすい。また、中間転写ベルト１０が大きく湾曲する湾曲部、具体的には第１支持ローラ１４及び第２支持ローラ１５に巻回された部分でも、トナー飛散が生じやすい。
【００３２】
そこで、本実施形態の複写機本体１００の内部には、トナー飛散が生じやすい箇所にそれぞれ入口が開口するダクトが設けている。具体的には、図５に示したように、現像領域よりも現像スリーブ表面移動方向下流側領域で入口が開口する粉塵通路形成手段としての現像ダクト３１０が設けられている。また、図５に示したように、１次転写部よりも中間転写ベルト１０の表面移動方向下流側領域で入口が開口する粉塵通路形成手段としての１次転写ダクト３２０も設けられている。また、図３に示したように、第１支持ローラ１４に巻回された部分で入口が開口する粉塵通路形成手段としてのベルト曲部ダクト３３０も設けられている。図３に示したように、第２支持ローラ１５に巻回された部分に定着装置２５を挟んで入口が開口する粉塵通路形成手段としての定着ダクト３４０も設けられている。
【００３３】
図１は、機内で発生する飛散トナーの総量を検出する粉塵量検出システムの一例を示す概略構成図である。この粉塵量検出システムは、粉塵通路形成手段としての１つの吸引ダクト３５０を備えている。この吸引ダクト３５０の入口は、図示のように、現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０の全てに連通している。現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０の入口は、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋごとにそれぞれ形成されている。そして、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに対応する現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０は、それぞれ途中で合流した後、吸引ダクト３５０に連通する構成となっている。
【００３４】
各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０の入口は、それぞれ対応する箇所で発生する飛散トナーをすべて回収できるように、それぞれ適した形状を有している。具体的には、例えば現像ダクト３１０であれば、図８に示すように、現像スリーブ６５の軸方向全域にわたって入口３１１が開口する形状を有する。図示はしないが、１次転写ダクト３２０の入口３２１も、現像ダクト３１０の入り口と同様に、感光体ドラム２０の軸方向全域にわたってが開口している。また、同様に、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０の入口３３１，３４１は、中間転写ベルト１０の表面移動方向に直交する幅方向全域にわたってが開口している。
【００３５】
上記吸引ダクト３５０の出口は、排気ダクト３６０に連通しており、その排気ダクト３６０内には気流発生手段としての吸引ファン３５１が設けられている。この吸引ファン３５１が駆動すると、吸引ダクト３５０から排気ダクト３６０へ向かう方向（以下、「吸引方向」という。）に気流が発生する。これにより、現像領域や転写部等で発生した飛散トナー等の粉塵は、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０の入口３１１，３２１，３３１，３４１から吸い込まれ、回収される。また、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０が合流した後の吸引ダクト３５０内には、糸くずや粗紛等の比較的大きなゴミを回収するためのプレフィルタ３５４が設けられている。また、このプレフィルタ３５４の吸引方向下流側であって吸引ファン３５１の吸引方向上流側、具体的には吸引ダクト３５０と排気ダクト３６０の境には、集塵手段としての集塵フィルタ３５２と、オゾン分解フィルタ３５３が設けられている。集塵フィルタ３５２は、飛散トナー等の粉塵を回収するためのものであり、また、オゾン分解フィルタ３５３はオゾン分解処理を施すためのものである。
【００３６】
なお、本実施形態では、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０は、これらの入口３１１，３２１，３３１，３４１から吸い込んだ飛散トナーを本体後ろ側に引き込む形状となっているが、このような形状に限られるものではない。また、本実施形態では、吸引ファン３５１により吸引ダクト３５０の出口側から吸引する方式を採用しているが、吸引ダクト３５０の入口側からファン等で送風する方式を採用してもよい。また、これらの方式を併用すれば、より効率的な飛散トナーの回収が可能となる。
【００３７】
吸引ファン３５１により発生した気流により、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０に吸い込まれた飛散トナーは、各ダクトから吸引ダクト３５０に入り込み、プレフィルタ３５４に達する。これにより、糸くずや粗粉などはプレフィルタ３５４に回収されるが、粒径の小さい飛散トナー等の粉塵は、プレフィルタ３５４に回収されずにそのまま通過する。吸引ダクト３５０内を通過した飛散トナーは、集塵フィルタ３５２により回収される。そして、集塵フィルタ３５２を通過した気体は、オゾン分解フィルタ３５３によりオゾン分解処理がなされた後、排気ダクト３６０内を通って機外に排出される。
なお、プレフィルタ３５４は必ずしも必要ではないが、この位置で粒径の大きなゴミを取り除いておけば、集塵フィルタ３５２の目詰まりや後述する粉塵量検出センサの誤検知などを効果的に抑制することができる。
【００３８】
図９は、吸引ダクト３５０の部分拡大図である。本実施形態では、プレフィルタ３５４と集塵フィルタ３５２の間の吸引ダクト３５０部分は、本流ダクト３５５と分岐ダクト３５６の２つに分岐している。本流ダクト３５５は、プレフィルタ３５４から集塵フィルタ３５２に向かってほぼ真っ直ぐ延びている。一方、分岐ダクト３５６は、その本流ダクト３５５から外れて、別の粉塵通路を形成している。この分岐ダクト３５６の途中には、粉塵量検出手段としての粉塵量検出センサ３７０が配置されている。この粉塵量検出センサ３７０は、分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーの量を検出するためのものである。
【００３９】
図１０は、粉塵量検出センサ３７０を示す概略構成図である。この粉塵量検出センサ３７０には、一般にほこりセンサとして普及している光学センサを使用しているが、これに限られるものではない。本実施形態における粉塵量検出センサ３７０の基本構成は、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる発光素子３７１と、ＰＴｒ（フォトトランジスタ）からなる受光素子３７２とから構成されている。発光素子３７１からの光は、レンズ３７３により集光された後、分岐ダクト３５６の内部に照射される。そして、照射された光が分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーに反射すると、その反射光がレンズ３７４を通って集光された後、受光素子３７２に受光される。
【００４０】
なお、発光素子３７１と受光素子３７２の配置は、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーからの反射光を受光素子３７２で受光できればどこでもよい。しかし、発光素子３７１や受光素子３７２を分岐ダクト３５６よりも鉛直方向下方に配置すると、吸引ファン３５１の駆動が停止した後に分岐ダクト３５６内の飛散トナーが自然落下して発光素子３７１や受光素子３７２が汚れてしまう。発光素子３７１や受光素子３７２が汚れると、本粉塵量検出センサ３７０による検出結果に誤差が生じてしまう。そのため、発光素子３７１と受光素子３７２は、本実施形態のように分岐ダクト３５６よりも鉛直方向上方に配置するか、分岐ダクト３５６に対して水平位置に配置するのが望ましい。
【００４１】
図１１は、粉塵量検出センサ３７０の回路構成を示すブロック図である。図示しない複写機の制御部は、画像形成動作を開始すると吸引ファン３５１を駆動させるとともに、粉塵量検出センサ３７０に対して駆動命令を出力する。これにより、粉塵量検出センサ３７０のＬＥＤ駆動回路３７５が駆動を開始し、発光素子３７１が発光する。その光が分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーに反射して、その反射光が受光素子３７２に受光されると、受光素子３７２から受光した光量に応じた電圧が出力される。その電圧は、増幅回路３７６により増幅された後、後処理回路３７７で後処理がなされ、複写機の制御部に出力される。この検出動作は、定着装置２５から転写紙が通過するまで行われる。なお、本実施形態において、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーの濃度（粉塵濃度）に対する粉塵量検出センサ３７０の出力特性は、図１２に示すとおりである。
【００４２】
本実施形態では、吸引ダクト３５０を分岐させて、その分岐ダクト３５６内を通る飛散トナーの量を検出しているが、分岐させずに検出を行うこともできる。しかし、本実施形態では、コストを抑えてトナー飛散量検出を実現するために、粉塵量検出センサ３７０として市販の安価なセンサを用いている。この市販のセンサは、発光素子３７１として、発光量の少ないＬＥＤが利用されているため、その検出範囲は狭いものである。一方で、現像ダクト３１０や１次転写ダクト３２０等で十分な回収能力を得るためには、ある程度大きなダクト径が必要となる。しかも、ダクト内を通過する粉塵は、ダクトの曲がり等により流れが乱されることがある。この乱れはダクト内壁付近で大きいが、ダクト断面の中央付近では小さいため、その中央付近を通過する粉塵の挙動は比較的安定している。よって、ダクト断面の中央付近を通過する粉塵の量を検出するのが、適切な検出を実現する上で望ましい。以上の理由から、吸引ダクト３５０を分岐させずに適切な検出を行おうとすれば、粉塵量検出センサ３７０全体をダクト内部に配置する必要が生じる。この場合、発光素子３７１や受光素子３７２が汚れやすくなり、安定した検出の実現が困難となる。逆に、発光素子３７１や受光素子３７２を吸引ダクト３５０の外部に配置しようとすると、ダクト断面の中央付近を通過する粉塵の量を検出するためにはダクト径を小さくしなければならない。この場合、現像ダクト３１０等で十分な回収能力を得ることができない。
そのため、本実施形態では、吸引ダクト３５０を分岐させて、粉塵量検出センサ３７０に適したダクト径（本実施形態では１０ｍｍ）をもつ分岐ダクト３５６を形成している。これにより、本実施形態では、本流ダクト３５５からの気流により現像ダクト３１０等で十分な回収能力を得ることができるとともに、発光素子３７１や受光素子３７２をダクト外部に配置しても、ダクト中央付近を通過する粉塵の量を検出することができる。
【００４３】
次に、上記粉塵量検出センサ３７０による検出結果に基づいて行う粉塵対応処理について説明する。
図１３は、粉塵対応処理を行うための粉塵対応処理システムの概略構成を示すブロック図である。粉塵量検出センサ３７０の出力は、通信インターフェース（以下、「通信Ｉ／Ｆ」という。）６０４を介して、複写機の制御部６００に設けられる判断手段としての中央処理装置６０１に送られる。中央処理装置６０１では、１枚の転写紙への画像形成動作ごとに、粉塵量検出センサ３７０の出力履歴が記録される。そして、中央処理装置６０１は、その履歴情報に基づいて、下記の表１に示すように動作する。
【表１】
中央処理装置６０１は、所定枚数ごとに、記録されている履歴情報の中から直前の１００枚分の履歴に基づいて、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーの濃度の平均値を算出する。この平均値が１．０ｍｇ／ｍ3以上であった場合、中央処理装置６０１は、本複写機の状態がＳＣレベル１であると判断する。ＳＣレベル１の場合、中央処理装置６０１は、報知手段としての外部インターフェース（以下、「外部Ｉ／Ｆ」という。）６０３からサービスセンタの管理装置７００に対して複写機の状態がＳＣレベル１である旨のＳＣレベル情報を送信する。なお、このときには、複写機の操作部等に設けられる報知手段としての表示装置６０２には何も表示されない。複写機の外部Ｉ／Ｆ６０３から出力されたＳＣレベル情報は、公衆電話回線や専用線等の有線通信手段又は無線通信手段を介して、サービスセンタに送信される。サービスセンタでは、ＳＣレベル情報を、外部インターフェース（以下、「外部Ｉ／Ｆ」という。）７０３を介して管理装置７００の中央処理装置７０１で受信する。
【００４５】
また、上記平均値が２．０ｍｇ／ｍ3以上であった場合、中央処理装置６０１は、本複写機の状態がＳＣレベル２であると判断する。ＳＣレベル２の場合、中央処理装置６０１は、ＳＣレベル１の場合と同様に、複写機の状態がＳＣレベル２である旨のＳＣレベル情報をサービスセンタの管理装置７００に送信する。また、中央処理装置６０１は、本複写機がユーザー自身でメンテナンスを行うものである場合には、表示装置６０２に、ユーザーに対してメンテナンスを指示するための通知を表示させる。一方、本複写機がサービスセンタのオペレータによりメンテナンスされるものである場合には、表示装置６０２に、本複写機の状態がＳＣレベル２である旨及びユーザーにサービスセンタへ連絡させるための通知を表示させる。
【００４６】
上述のようにして複写機から送信されたＳＣレベル情報がサービスセンタの管理装置７００に受信されると、そのＳＣレベル情報が表示装置７０２からオペレータに報知される。これにより、オペレータは、ＳＣレベル情報の送信元である複写機の機内で発生した粉塵量を正確に把握することができる。したがって、オペレータは、その複写機の設置場所に出向いたり、管理装置７００から複写機に指示したりして、必要なメンテナンス処理を迅速に行うことが可能となる。
【００４７】
また、中央処理装置６０１は、本複写機が納品されて最初に稼働した後又は集塵フィルタ３５２を交換した後の粉塵量検出センサ３７０による出力履歴に基づいて、分岐ダクト３５６を通る飛散トナーの量の累積値を算出する。この累積値が２ｇに達した場合、中央処理装置６０１は、本複写機の状態がＳＣレベル３であると判断する。ＳＣレベル３の場合、中央処理装置６０１は、ＳＣレベル１の場合と同様に、複写機の状態がＳＣレベル３である旨のＳＣレベル情報をサービスセンタの管理装置７００に送信する。また、中央処理装置６０１は、本複写機がユーザー自身でメンテナンスを行うものである場合には、表示装置６０２に、ユーザーに対して集塵フィルタ３５２の交換を指示するための通知を表示させる。一方、本複写機がサービスセンタのオペレータによりメンテナンスされるものである場合には、表示装置６０２に、本複写機の状態がＳＣレベル３である旨及びユーザーにサービスセンタへ連絡させるための通知を表示させる。
【００４８】
従来では、集塵フィルタ３５２の交換時期は、複写機のコピー枚数に応じて決定していた。これでは、機内で発生する飛散トナー等の粉塵の量が予定している量よりも多い場合、予定の交換時期が来る前に集塵フィルタ３５２で目詰まりが生じることがある。このような目詰まりが生じると、上述したように、飛散トナー等の粉塵が機内を浮遊して様々な不具合が生じるとともに、機内温度が異常上昇して現像剤が固化し、現像装置６１が駆動不可状態になることもある。これに対して、本実施形態では、集塵フィルタ３５２で回収される飛散トナー等の粉塵の量を直接的に検出し、その検出結果に基づいて集塵フィルタ３５２の交換時期を決定する。よって、集塵フィルタ３５２に関して、従来よりも適切な交換処理を行うことができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、粉塵量検出センサ３７０の検出結果を、ユーザーに知らせるための表示装置６０２と、複写機の制御部６００からサービスセンタの管理装置７００に送信するための外部Ｉ／Ｆ６０３とが設けられている。しかし、どちらか一方だけを備えた構成であってもよい。
【００５０】
〔変形例〕
次に、本実施形態における粉塵量検出システム及び粉塵対応処理システムの一変形例について説明する。
図１４は、本変形例における粉塵量検出システムを示す概略構成図である。この粉塵量検出システムは、上記実施形態の場合と同様に、現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０で、飛散トナーの回収を行い、吸引ダクト３５０を通じて排気する構成を有する。しかし、本変形例と上記実施形態は、粉塵量検出センサ３７０の配置箇所が異なっている。
【００５１】
具体的に説明すると、本変形例の粉塵量検出システムでは、上記実施形態と同様に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに対応する現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０がそれぞれ合流している。そして、その合流した直後の各連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋに、それぞれ粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋが配置されている。この連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋは、上記実施形態の吸引ダクト３５０と同様に、本流ダクト３８１Ｙ，３８１Ｃ，３８１Ｍ，３８１Ｋと分岐ダクト３８２Ｙ，３８２Ｃ，３８２Ｍ，３８２Ｋに分岐している。そして、その分岐ダクト３８２Ｙ，３８２Ｃ，３８２Ｍ，３８２Ｋに各粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋがそれぞれ配置されている。
【００５２】
本変形例の構成を用いて、上記実施形態と同様の粉塵対応処理を行う場合には、中央処理装置６０１を、例えば、下記の表２に示すように動作させる。
【表２】
また、本変形例の構成によれば、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋごとに発生する飛散トナーの量を検出することができる。このように画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋごとの飛散トナーの量を検出することで、飛散トナーが多く発生している箇所を具体的に特定することができる。したがって、サービスセンタのユーザーやオペレータによる適切なメンテナンス処理をより迅速で適切に行うことが可能となる。具体的には、例えば、各粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋの検出結果は、上記実施形態と同様にサービスセンタの管理装置７００に送られる。よって、オペレータは、その複写機の設置場所に出向くときに必要となる交換部品や工具などを適切に携帯することができる。したがって、複写機の設置場所でメンテナンスするときに必要な交換部品や工具がなく、再訪問しなければならないような事態を未然に防ぐことが可能となる。
【００５４】
なお、本変形例では、現像ダクト３１０と１次転写ダクト３２０が合流した後の各連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋにそれぞれ粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋを配置している。一方で、この配置箇所に代えて又はこの構成に追加して、粉塵量検出センサ３７０を設けるようにしてもよい。例えば、上記実施形態のように吸引ダクト３５０中に粉塵量検出センサ３７０を追加してもよい。また、上記粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋの代えて又は追加して、ベルト曲部ダクト３３０や定着ダクト３４０に粉塵量検出センサ３７０を設けてもよい。また、本変形例の構成よりもトナー飛散の発生箇所をもっと具体的に特定したい場合には、現像ダクト３１０と１次転写ダクト３２０が合流する前の各ダクト３１０，３２０にそれぞれ粉塵量検出センサ３７０を配置してもよい。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、潜像担持体としての感光体ドラム２０上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材としての転写紙上に記録して画像を形成する画像形成装置としての複写機が、機内で発生した粉塵である飛散トナーを集塵する集塵手段としての集塵フィルタ３５２と、飛散トナーを集塵フィルタ３５２まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段としての吸引ファン３５１と、その気流により粉塵が搬送される粉塵経路である現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０並びに吸引ダクト３５０の内部中の飛散トナーの量を検出するための粉塵量検出手段としての粉塵量検出センサ３７０とを有するので、浮遊状態にある飛散トナーに比べて適当に分散し、かつ、所定方向に流れている状態にある飛散トナーに対して粉塵量検出センサ３７０による検出を行うことができる。よって、粉塵量検出センサ３７０の検出範囲に存在する粉塵密度は上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも低く、しかも飛散トナーは気流に乗っているので、その飛散トナーが粉塵量検出センサ３７０に付着しにくい。しかも、その検出範囲に存在する粉塵の挙動は浮遊状態にある粉塵に比べて安定するので、このような安定した挙動を示す粉塵に対して粉塵量検出センサ３７０による検出を行うことができる。以上より、本実施形態における複写機によれば、機内に浮遊する粉塵の量の安定した検出を実現でき、粉塵の増加により生じる様々な不具合を的確に予防することが可能となる。
また、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置では、トナー飛散が生じやすい現像装置６１の直下に粉塵量検出手段である光学センサを配置する構成をとっている。しかし、現像装置の直下に飛散するトナーの量は、必ずしも感光体ドラムの軸方向に均一ではない。したがって、その軸方向の一部分にだけトナー飛散検出手段である光学センサを配置しても、その検出結果から現像装置で発生する全体のトナー飛散量を適切に検出することができない。また、現像装置から発生する飛散トナーは、現像装置の直下にだけ発生するとは限らないため、現像装置の直下にだけ光学センサを配置しても、現像装置の直下以外に飛散したトナーは検出されない。したがって、現像装置で発生する全てのトナー飛散量を検出しようとすれば、多数の光学センサを配置しなければならず、コストが高騰することになる。これに対し、本実施形態における複写機においては、気流により現像装置周辺の粉塵を集めることが可能であり、集めた後の粉塵の量を検出することが可能であるので、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも少ない数の粉塵量検出センサ３７０により、現像装置周辺に存在する粉塵の全体量を検出することが可能となる。よって、低コストで適切な検出を実現することが可能となる。なお、現像装置に限らず、粉塵が発生し得る他の箇所の周辺に存在する粉塵の全体量も、同様にして、少ない数のの粉塵量検出センサ３７０により検出することが可能となる。また、同様にして、複数箇所で発生する粉塵を気流により集めて検出することも可能であり、機内の広い範囲で発生する粉塵の量を、低コストで適切な検出を実現することが可能となる。
また、本実施形態における複写機においては、粉塵量検出センサ３７０による検出場所が吸引ダクト３５０であるため、その粉塵量検出センサ３７０を設置するスペースは、現像装置６１の直下よりも広くとれる。したがって、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも、粉塵量検出センサ３７０の設置スペースの自由度が高く、採用できる粉塵量検出手段にほとんど制約を受けることはなく、コストを抑えることが可能となる。
また、本実施形態では、内部が粉塵経路の一部となる粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段としての現像ダクト３１０、１次転写ダクト３２０、ベルト曲部ダクト３３０及び定着ダクト３４０並びに吸引ダクト３５０を有し、粉塵量検出センサ３７０は、粉塵通路で粉塵量を検出するので、検出範囲に存在する粉塵はより安定した挙動を示し、機内に浮遊する粉塵の量の更なる安定した検出を実現できる。また、本実施形態の複写機では、飛散トナー等の粉塵が発生し得る箇所で粉塵量を直接検知するのではなく、その箇所から粉塵通路を通じて搬送された粉塵の量を検知する。このような構成により、機内の複数箇所で粉塵が発生する場合であっても、各箇所に粉塵通路の入口を配置するだけで、その粉塵を気流発生手段により集めることができる。よって、上記特許第３１４０３２９号公報の画像形成装置よりも少ない数の粉塵量検出センサ３７０により、複数箇所で発生する粉塵の全体量を検出することが可能となる。よって、複数箇所で発生する粉塵の全体量の適切な検出を、低コストで実現することが可能となる。
また、本実施形態では、吸引ダクト３５０が下流側に少なくとも２つに分岐した粉塵通路を形成し、粉塵量検出センサ３７０は、その粉塵通路の分岐した通路部分の一部である分岐ダクト３５６で飛散トナーの量を検出するので、上述のように、現像ダクト３１０等での回収能力は本流ダクト３５５からの気流により確保しつつ、発光素子３７１や受光素子３７２の検出範囲に応じた分岐ダクト３５６を得ることができる。よって、検出範囲の狭い安価な粉塵量検出センサ３７０を用いたとしても、そのセンサをダクト外部に配置した状態で、分岐ダクト３５６の断面中央付近を通過する挙動が安定した粉塵の量を検出することができる。また、上記変形例では、各ダクト３１０，３２０，３３０，３４０は、各ダクトの入口３１１，３２１，３３１，３４１が機内の互いに異なる位置で開口している複数の粉塵通路を形成し、粉塵量検出センサ３７０は、これら複数の粉塵通路の少なくとも１つで飛散トナーの量を検出するので、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに対応する現像ダクト３１０及び１次転写ダクト３２０が合流した各連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋに個別に粉塵量検出センサ３７０を設ければ、トナー飛散が発生している機内の箇所を具体的に特定することが可能となる。よって、トナー飛散に対するより適切な処置を施すことが可能となる。
また、上記変形例では、各ダクト３１０，３２０は、その入口３１１，３２１，３３１，３４１が機内の互いに異なる位置でそれぞれ開口し、各入口３１１，３２１から延びる通路が合流している粉塵通路である連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋを形成し、粉塵量検出センサ３７０Ｙ，３７０Ｃ，３７０Ｍ，３７０Ｋは、連絡ダクト３８０Ｙ，３８０Ｃ，３８０Ｍ，３８０Ｋで飛散トナーの量を検出するので、各入口３１１，３２１から吸い込んだ飛散トナーの総量を検出できる。よって、粉塵量検出センサの数を少なく抑えることができ、低コスト化を図ることができる。
特に、上記変形例では、複数の潜像をそれぞれ異なる色の現像剤で現像する複数の現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋを備えており、各ダクト３１０，３２０は、各現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋについてそれぞれ粉塵通路を形成し、粉塵通路の各入口３１１，３２１は、その粉塵通路が対応する現像装置近傍の互いに異なる位置でそれぞれ開口しているので、機内で発生しているトナーを色ごとに検出できる。よって、トナー飛散が発生している機内の箇所を色ごとに具体的に特定することが可能となり、トナー飛散に対するより適切な処置を施すことが可能となる。特に、本変形例は、タンデム型のカラー複写機であるため、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが存在する。よって、トナー飛散が発生する箇所は、モノクロの複写機や単一の感光体ドラムを用いたカラー複写機に比べておよそ４倍となる。この場合、トナー飛散が発生する箇所に個別に粉塵量検出センサを設ける従来装置より粉塵量検出センサの数が少なくても、トナー飛散が発生している機内の箇所を色ごとに具体的に特定することが可能となる。
また、本実施形態では、粉塵量検出センサ３７０による検出結果に基づいて、粉塵通路内を通る飛散トナーの量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段としての中央処理装置６０１と、この中央処理装置６０１により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段としての表示装置６０２及び外部Ｉ／Ｆ６０３を有するので、飛散トナーの量に関する複写機の状態をユーザーやサービスセンタのオペレータ等に報知できる。これにより、複写機の状態が悪化するのを予防する処置を迅速に行うことができる。よって、ユーザやサービス会社双方にとっての利便性が向上する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、粉塵が粉塵量検出手段に付着しにくく、かつ、粉塵量検出手段による検出対象である粉塵の挙動が安定しているので、機内に浮遊する粉塵の量の安定した検出を実現でき、粉塵の増加により生じる様々な不具合を的確に予防することが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の機内で発生する飛散トナーの総量を検出する粉塵量検出システムの一例を示す概略構成図。
【図２】複写機全体の概略構成図。
【図３】同複写機の本体部分の構成を示す拡大図。
【図４】同複写機に設けられる中間転写ベルトの構造を示す断面図。
【図５】同複写機に設けられる２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図。
【図６】同複写機に設けられるトナーリサイクル装置の概略構成を示す説明図。
【図７】同複写機に設けられる感光体クリーニング装置の回収スクリュの一端部分の拡大図。
【図８】同複写機に設けられる現像ダクトの入口形状を示す説明図。
【図９】同複写機に設けられる吸引ダクトの部分拡大図。
【図１０】同複写機に設けられる粉塵量検出センサを示す概略構成図。
【図１１】同粉塵量検出センサの回路構成を示すブロック図。
【図１２】同粉塵量検出センサの出力特性を示すグラフ。
【図１３】同複写機における粉塵対応処理システムの概略構成を示すブロック図。
【図１４】変形例における粉塵量検出システムを示す概略構成図。
【符号の説明】
１０ 中間転写ベルト
１８ 画像形成ユニット
２０ 感光体ドラム
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
６１ 現像装置
６５ 現像スリーブ
１００ 複写機本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
３１０ 現像ダクト
３２０ １次転写ダクト
３３０ ベルト曲部ダクト
３４０ 定着ダクト
３５０ 吸引ダクト
３５１ 吸引ファン
３５２ 集塵フィルタ
３５５，３８１ 本流ダクト
３５６，３８２ 分岐ダクト
３７０ 粉塵量検出センサ
３７１ 発光素子
３７２ 受光素子
３８０ 各連絡ダクト
４００ 原稿自動搬送装置
６００ 制御部
６０１，７０１ 中央処理装置
６０２，７０２ 表示装置
６０３，７０３ 外部Ｉ／Ｆ
７００ 管理装置
Claims (2)
- 潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置において、
機内で発生した粉塵を集塵する集塵手段と、
上記粉塵を上記集塵手段まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段と、
内部が上記気流により粉塵を搬送するための粉塵経路の一部となる粉塵通路であって、下流側に少なくとも２つに分岐した粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段と、
上記粉塵通路の分岐した通路部分の一部で粉塵の量を検出するための粉塵量検出手段と、
上記粉塵量検出手段による検出結果に基づいて、上記粉塵経路中の粉塵の量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 潜像担持体上の潜像を現像剤で現像し、形成されたトナー像を記録材上に記録して画像を形成する画像形成装置において、
機内で発生した粉塵を集塵する集塵手段と、
上記粉塵を上記集塵手段まで搬送するための気流を発生させる気流発生手段と、
内部が上記気流により粉塵を搬送するための粉塵経路の一部となる粉塵通路であって、上記粉塵通路の入口が機内の互いに異なる位置でそれぞれ開口し、各入口から延びる通路が合流している粉塵通路を形成する粉塵通路形成手段と、
上記粉塵通路の合流した通路部分で粉塵の量を検出するための粉塵量検出手段と、
上記粉塵量検出手段による検出結果に基づいて、上記粉塵経路中の粉塵の量が所定量を超えたか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段により所定量を超えたと判断されたときに報知を行う報知手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
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