JP5998099B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置に近傍で飛散する現像剤を吸引して回収する機構を備えた画像形成装置に関する。

プリンターや複写機等の画像形成装置は、周面にトナー（現像剤）像を担持する感光体ドラムと、この感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラーを有する現像装置とを備える。画像形成時においては、現像ローラーの周面から感光体ドラムの周面へトナーが受け渡される。この受け渡しの際、トナーが周辺に飛散することがある。このような飛散トナーを回収するために、吸引ファンを備えた回収ダクトを装置本体内に具備させることが知られている（特許文献１）。前記回収ダクトは、一端側にトナー吸引口を、他端側にトナー回収ボトルをそれぞれ備える。トナー吸引口は、現像ローラーと感光体ドラムとの対向部の近傍に配置される。

特開平１０−２７４８８３号公報

前記回収ダクトは、装置本体内の限られたスペースを利用して配設されるため、直線的な経路のみで構成されることは先ず無く、左右又は上下への変曲部を含むのが通常である。また、回収ダクトの断面積も十分に確保できない場合もある。このような変曲部や断面積が小さくなる部分において、トナーが堆積してダクトの開口断面積が小さくなってしまい、トナーの吸引性能が低下する問題がある。前記吸引ファンによる吸引力を大きくすれば、トナーの堆積は回避できる。しかし、現像ローラーから感光体ドラムへ本来受け渡しされるべきトナーまで前記トナー吸引口から吸引してしまい、画質の低下を招来するという新たな問題が生じる。

本発明の目的は、画質の低下を招来することなく、飛散する現像剤を良好に回収することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体と対向する開口を備えたハウジングと、該ハウジングで軸回りに回転可能に支持され前記開口の付近に配置された現像剤担持体とを有する現像装置と、現像剤の回収容器と、第１端部と、第２端部と、これら端部間のダクト本体部とを備え、前記第１端部は現像剤の吸引口を有し前記開口の付近に配置され、前記第２端部は前記回収容器に接続されるダクトと、前記ダクト本体内に前記開口から前記回収容器に向かう空気流を発生させる吸引機構と、を備え、前記ダクト本体は、前記ダクト本体の進路が上流から下流に向けて互いに交差する方向に変曲する部分を含む第１区間と、前記第１区間よりも前記空気流の上流地点から前記吸引口に至る第２区間と、前記第１区間と前記第２区間との間に第３区間とを含み、前記吸引機構は、前記吸引口から前記第２区間を、前記開口付近で飛散する現像剤の吸引に適した所定の第１速度で通過する空気流を発生させ、前記ダクト本体には、前記第３区間において前記ダクト本体の壁面に設けられ、前記ダクト内の空間と外部とを連通し、前記第１区間において前記空気流を前記第１速度より早い第２速度で通過させる機能を有するエアインテークが備えられている、画像形成装置において、現像剤の貯留空間を形成する壁部をさらに備え、前記変曲する部分は、上流側が第１方向に横向きに延びる進路であり、下流側が前記第１方向と直交する第２方向であって横向き又は前記第１方向よりも上向きに延びる進路であり、前記変曲する部分において底面となる箇所には現像剤の落下口が設けられ、前記貯留空間は前記落下口の下に配置されている。

この構成によれば、ダクト本体の前記第２区間においては、空気流が現像剤に吸引に適した第１速度で通過する。一方、現像剤の滞留が見込まれる前記第１区間においては、前記加速構造部の配置によって空気流が前記第１速度より早い第２速度で通過する。このため、前記吸引口から過剰に現像剤を吸引することなく、第２速度で通過する空気流の作用によって前記第１区間における現像剤の滞留を回避することができる。

また、前記ダクト本体は、前記第１区間と前記第２区間との間に第３区間を含み、前記前記ダクト本体には、前記第３区間において前記ダクト本体の壁面に設けられ、前記ダクト内の空間と外部とを連通し、前記第１区間において前記空気流を前記第１速度より早い第２速度で通過させる機能を有するエアインテークが備えられている。

この構成によれば、第３区間のエアインテークから空気がダクト内に取り入れられるので、前記エアインテークよりも下流側のダクト内の空気流、つまり前記第１区間の空気流を高速化することができる。一方、前記第３区間よりも上流の前記第２区間については、空気流は高速化することはない。従って、エアインテークの設置という簡易な構成によって、過剰な現像剤の吸引を回避しつつ、ダクト内におけるトナーの滞留を防止することができる。

また、前記第１区間は、前記ダクト本体の進路が上流から下流に向けて互いに交差する方向に変曲する部分を含む。このように変曲する部分においては、空気流に含まれる現像剤がダクトの内壁と衝突して該内壁に付着したり、その近傍に落下して堆積したりして、現像剤の滞留が生じ易いからである。上記構成によれば、前記第１区間における空気流の高速化により、前記現像剤の滞留は抑止される。

また、現像剤の貯留空間を形成する壁部をさらに備え、前記変曲する部分は、上流側が第１方向に横向きに延びる進路であり、下流側が前記第１方向と直交する第２方向であって横向き又は前記第１方向よりも上向きに延びる進路であり、前記変曲する部分において底面となる箇所には現像剤の落下口が設けられ、前記貯留空間は前記落下口の下に配置されている。

この構成によれば、前記変曲する部分において現像剤がダクトの内壁と衝突し、前記底面となる箇所に落下する。その箇所には、現像剤の落下口が設けられ、前記落下口の下には現像剤の貯留空間が設けられている。従って、より一層、ダクト内に現像剤が滞留しにくくなる。

上記構成において、前記貯留空間に配置される搬送部材をさらに備え、前記搬送部材は、前記貯留空間から現像剤を搬出することが望ましい。

この構成によれば、前記貯留空間が回収された現像剤で満たされてしまうことはない。また、前記搬送部材によって例えば回収ボトルまで現像剤を搬送することで、回収された現像剤のハンドリングを良好にすることができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体と対向する開口を備えたハウジングと、該ハウジングで軸回りに回転可能に支持され前記開口の付近に配置された現像剤担持体とを有する現像装置と、現像剤の回収容器と、第１端部と、第２端部と、これら端部間のダクト本体部とを備え、前記第１端部は現像剤の吸引口を有し前記開口の付近に配置され、前記第２端部は前記回収容器に接続されるダクトと、前記ダクト本体内に前記開口から前記回収容器に向かう空気流を発生させる吸引機構と、を備え、前記ダクト本体は、前記ダクト本体の進路が上流から下流に向けて互いに交差する方向に変曲する部分を含む第１区間と、前記第１区間よりも前記空気流の上流地点から前記吸引口に至る第２区間と、前記第１区間と前記第２区間との間に第３区間とを含み、前記吸引機構は、前記吸引口から前記第２区間を、前記開口付近で飛散する現像剤の吸引に適した所定の第１速度で通過する空気流を発生させ、前記ダクト本体には、前記第３区間において前記ダクト本体の壁面に設けられ、前記ダクト内の空間と外部とを連通し、前記第１区間において前記空気流を前記第１速度より早い第２速度で通過させる機能を有するエアインテークが備えられている、画像形成装置において、前記第１区間における現像剤の滞留度合いを検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて、前記エアインテークの開口面積を変化させる開度調整機構と、をさらに備える。

この構成によれば、前記開度調整機構が前記エアインテークの開口面積を変化させることで、前記第１区間を通過する空気流の前記第２速度を調整することができる。従って、前記検知部による現像剤の滞留度合い応じて開口面積を調整することで、現像剤のダクト内の滞留を確実に抑止できる。

本発明によれば、吸引口から過度に現像剤が吸引されることはないので画質の低下を招来することない。また、ダクト内における現像剤の滞留が抑止されるので、吸引された現像剤を良好に回収することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造示す断面図である。 上記画像形成装置が備える現像装置の斜視図である。 図２のIII−III線断面図である。 前記現像装置の断面斜視図である。 前記現像装置、ダクト及び回収容器の斜視図である。 前記ダクト及び前記回収容器の斜視図である。 前記ダクト及び前記回収容器の左側面図である。 比較例に係るダクトの一部を示す左側面図である。 比較例に係るダクトにおけるトナーの滞留状況を示す断面図である。 比較例に係るダクトにおけるトナーの滞留状況を示す断面図である。 実施形態に係るダクトの一部を示す左側面図である。 実施形態に係るダクトにおける空気流を説明するための断面図である。 本発明の変形実施形態を示す図である。 本発明の変形実施形態を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の要部を示す断面図である。画像形成装置１は、いわゆるモノクロプリンター機であるが、他の実施形態において、画像形成装置は、カラープリンター、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機やトナー像をシートに形成するための他の装置であってもよい。

画像形成装置１は、略直方体形状の筐体１０を含む。筐体１０の上面には、画像形成されて筐体１０内から排出されたシートを受ける排紙トレイ１０１が備えられている。筐体１０内の下部には、シートＰを貯留する給紙カセット１１０を含む自動給紙用の給紙部１０２が配置されている。筐体１０の前側面には、シートの手差給紙用の手差トレイ１０３が配設されている。また、筐体１０の内部には、画像形成部１２０及び定着部１３０が収容され、これらのユニットを経由するシート搬送路ＰＰが上下方向に延びている。

画像形成部１２０は、シートにトナー画像を転写する処理を行う。画像形成部１２０は、感光体ドラム１２１（像担持体）、帯電器１２２、露光装置１２３、現像装置１２４、トナーコンテナ１２５、転写ローラー１２６、搬送ベルト１８０及びクリーニング装置１２７を備える。

感光体ドラム１２１は、略円筒体の形状を有し、静電潜像及び該静電潜像に応じたトナー像（現像剤像）を担持する周面を備える。帯電器１２２は、感光体ドラム１２１の周面を略一様に帯電させる。露光装置１２３は、帯電器１２２によって帯電された感光体ドラム１２１の周面に、レーザー光を照射する。該レーザー光は、画像形成装置１に通信可能に接続されたパーソナルコンピューター等の外部装置（図示せず）から出力された画像データに従って変調された光である。この照射によって、感光体ドラム１２１の周面には静電潜像が形成される。

現像装置１２４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１２１の周面にトナー（現像剤）を供給する。現像装置１２４がトナーを感光体ドラム１２１に供給すると、感光体ドラム１２１の周面に形成された静電潜像が現像（可視化）される。トナーコンテナ１２５は新品のトナーを貯留し、現像装置１２４へトナーを供給する。なお、図１では図示を省略しているが、飛散トナーを回収するためのトナー回収ダクトＤ（ダクト）と、回収された飛散トナーを収容するトナー回収容器６０とが、現像装置１２４に付設されている（図５参照）。現像装置１２４及びその付設機器の詳細については後述する。

転写ローラー１２６は、トナー像をシートに転写する転写位置において、感光体ドラム１２１の周面に対向して配設される。転写ローラー１２６は、搬送ベルト１８０の内周面に当接して、感光体ドラム１２１に対向するように配設されている。搬送ベルト１８０は、無端状ベルトからなり、駆動ローラー１８１と張架ローラー１８２とに架け渡されている。駆動ローラー１８１が駆動されることによって搬送ベルト１８０は周回駆動され、表面にシートＰを担持して前記転写位置にシートＰを搬送する。クリーニング装置１２７は、シートＰへトナー像が転写された後に、感光体ドラム１２１の周面に残るトナーを除去する。

定着部１３０は、画像形成部１２０のシート搬送方向下流側に配置され、トナー像をシートＰに定着させる処理を行う。定着部１３０は、シートＰ上のトナーを溶融させる加熱ローラー１３１と、加熱ローラー１３１に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧ローラー１３２とを含む。シートＰが前記定着ニップ部を通過するとき、シートは加熱及び加圧され、トナー像はシートＰに定着される。

給紙部１０２は、給紙カセット１１０、ピックアップローラー１１２及び第１給紙ローラー１１３を含む。給紙カセット１１０は、その内部に画像形成部１２０に向けて自動給紙されるシートＰの束を収容する。給紙カセット１１０には、シートＰの下流端を上方に持ち上げるリフト板１１１が備えられている。ピックアップローラー１１２は、リフト板１１１によって上方に押し上げられるシートＰの下流端上に配置され、シートＰを給紙カセット１１０から引き出す。第１給紙ローラー１１３は、ピックアップローラー１１２のシート搬送方向下流側に配設され、シートＰを更に下流側に送り出す。また、手差しトレイ１０３に対応して、第２給紙ローラー１１４が設けられている。

シート搬送路ＰＰは、筐体１０内の前方において、給紙部１０２から画像形成部１２０及び定着部１３０を経由して上方に延びる搬送路である。シート搬送路ＰＰには、中間ローラー対１１５、レジストローラー対１１６、搬送ローラー対１３３及び排出ローラー対１３４が順次配置されている。中間ローラー対１１５は、第１、第２給紙ローラー１１３、１１４から送り出されたシートＰを、さらに下流へ搬送する。レジストローラー対１１６は、シートＰの斜行を補正すると共に、画像形成部１２０においてシートＰにトナー像が転写されるタイミングに合わせて、シートＰを画像形成部１２０に搬送する。搬送ローラー対１３３および排出ローラー対１３４は、定着処理後のシートＰを排紙トレイ１０１へ排出する。

続いて、現像装置１２４の詳細について説明する。図２は、現像装置１２４の斜視図、図３は、図２のIII−III線断面図、図４は断面斜視図である。現像装置１２４は、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤用のものであり、ハウジング２０と、このハウジング２０内に収容された攪拌ローラー３１、３２、磁気ローラー３３及び現像ローラー３４（現像剤担持体）を含む。

ハウジング２０は、現像ローラー３４の軸方向に所定間隔を置いて配置された右側板２１及び左側板２２と、右側板２１と左側板２２とを下方及び上方において連結する底板２３及び天板２４と、右側板２１と左側板２２とを前後の側方において連結する前側板２５及び後側板２６とを含む。天板２４には、感光体ドラム１２１と対向する位置に配置され、左右方向に長い矩形の開口Ｈが設けられている。この開口Ｈから、現像ローラー３４の一部が表出している。また、左側板２２よりも左方のハウジング延設部分には、補給トナーをトナーコンテナ１２５から受け取る受入口２０１が設けられている。攪拌ローラー３１、３２、磁気ローラー３３及び現像ローラー３４は、右側板２１及び左側板２２によって、軸回りに回転可能に支持されている。

攪拌ローラー３１、３２は、ハウジング２０の底板２３上に配置され、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラー３３は、攪拌ローラー３２の前方上方に配置され、固定磁石と、その外周に被嵌された回転スリーブとを含む。磁気ローラー３３の周面には、磁気ブラシ層の態様で２成分現像剤が担持される。現像ローラー３４は、磁気ローラー３３の前方上方に配置され、固定磁石と、その外周に被嵌された回転スリーブとを含む。現像ローラー３４の周面には、磁気ローラー３３と現像ローラー３４との間の電位差によって前記磁気ブラシ層中のトナーが受け渡されることにより、トナー層が担持される。現像ローラー３４上のトナーは、感光体ドラム１２１の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。

ハウジング２０は、ベース板２７によって支持されている。ベース板２７は、板金材で形成された断面が略Ｕ字型のキャビティを備えた、上面開口フレームである。ハウジング２０は、底板２３と右側板２１及び左側板２２の一部とが前記キャビティに収容される態様で、ベース板２７に取り付けされている。ベース板２７の前後側縁には、ガイドフレーム２７１が備えられている。現像装置１２４のユニットが筐体１０に着脱される際、ガイドフレーム２７１は筐体１０の図略のガイド部材と係合し、前記着脱をガイドする。

ハウジング２０の開口Ｈの付近、本実施形態では前側板２５の上方内側（後側）には、吸引板２８（ダクトの第１端部）が取り付けられている。吸引板２８は左右方向に延びる板状部材であり、現像ローラー３４と前側板２５の内面との間の隙間Ｇに配置され、前側板２５に固定されている。吸引板２８には、左右方向に並ぶ複数の吸引口２８Ｈが設けられている。前側板２５と吸引板２８との間には空間２８Ａが存在し、吸引口２８Ｈによって、隙間Ｇと空間２８Ａとが連通されている。吸引口２８Ｈは、画像形成装置１において、開口Ｈ付近及び隙間Ｇにおいて飛散するトナー粒子を吸引する飛散トナー回収機能、並びに、開口Ｈ周辺の熱気を吸引する冷却機能を具備させるために設けられている。

前側板２５の外側（前側）には、ダクト板２９が取り付けられている。ダクト板２９は、左右方向に延びる断面略Ｌ字型の部材であり、吸引板２８と前側板２５を挟む態様で、前側板２５に固定されている。前側板２５は、上方から下方に向けて後方寄りに傾斜した側面を持つ一方で、ダクト板２９は、下方に垂下する側面を持つ。このため、前側板２５の外面とダクト板２９の内面との間には空間（第１ダクト部Ｄ１）が形成されている。前側板２５には連通孔２５Ｈが穿孔されている。この連通孔２５Ｈによって、空間２８Ａと第１ダクト部Ｄ１の空間とが連通されている。

図５は、現像装置１２４と、飛散トナー回収機能の実現のための付設機器とを示す斜視図である。画像形成装置１は、前記付設機器として、トナー回収ダクトＤと、回収された飛散トナーを収容するトナー回収容器６０とを含む。図６は、トナー回収ダクトＤ及びトナー回収容器６０の斜視図、図７は、これらの左側面図である。

トナー回収ダクトＤは、現像装置１２４の前面に配置され上述のダクト板２９と前側板２５とで形成された上流ダクト５０と、この上流ダクト５０のトナー回収経路で見て下流側に順次配置された連絡ダクト４０、エルボダクト５１及び下流ダクト５２とを含む。上流ダクト５０は、現像装置１２４の前面において左右方向に水平に延びており、その下流端には接続ハウジング２９１が設けられている。

連絡ダクト４０は前後方向に延び、且つ、後上がりに配設されたダクトである。連絡ダクト４０は、左方に向けて開口した上流端４１と、右方に向けて開口した下流端４２とを含む。上流端４１は、上流ダクト５０の接続ハウジング２９１に嵌入され、上流ダクト５０と連絡ダクト４０とは連通されている。連絡ダクト４０の前方寄りの周壁（ダクト本体の壁面）には、連絡ダクト４０内の空間とその外部とを連通し、周囲の空気を連絡ダクト４０内に取り入れるためのエアインテーク４３（開口／加速構造部）が設けられている。現像装置１２４の右側面には、上述の現像ローラー３４等を回転駆動する駆動ユニット４４が付設されている。連絡ダクト４０は、この駆動ユニット４４を収容するハウジングの左上面で支持されている。

エルボダクト５１は、連絡ダクト４０の右方であって駆動ユニット４４の上方に配置されている。エルボダクト５１の内部には、左右方向（上流側）から前後方向（下流側）に延伸方向が９０度変わるダクト空間が備えられている。エルボダクト５１は、右方に向けて開口した上流端５１１と、後方に向けて開口した下流端５１２とを含む。この上流端５１１は、連絡ダクト４０の下流端４２と接続されている。

下流ダクト５２は、前後方向に水平に延びており、前方に向けて開口した上流端５２１を備えている。この上流端５２１は、エルボダクト５１の下流端５１２と接続されている。下流ダクト５２は、その前後方向中央部において箱形形状を有するトナー回収容器６０の左面上方に添設され、上流端５２１と下流端５２２とがトナー回収容器６０から前後に突出する態様で配置されている。下流端５２２にはフィルターユニット５３が取り付けられている。

下流ダクト５２は、左右方向の断面がＣ字型であるダクト板５２Ａと、該ダクト板５２Ａの開口を塞ぐ平板状のベース板５２Ｂとの組み合わせによって構成されている（図６）。図７において点線で示しているように、前後方向に並ぶ３つの矩形開口である、第１開口５２３（ダクトの第２端部）、第２開口５２４及び第３開口５２５が穿孔されている。第１開口５２３と第２開口５２４との間には仕切り板５２６が配置されている。下流ダクト５２内における空気流の前後方向の流通は、この仕切り板５２６によって遮断される。

トナー回収容器６０は、直方体状の内部空間を備えた箱形の容器であり、ハウジング２０の開口Ｈ付近で吸引されたトナーを貯留するための容器である。トナー回収容器６０の前記内部空間には、左面視でＵ字型に延びるダクト空間６０Ｔを区画する区画板（図略）が備えられている。ダクト空間６０Ｔの経路中には、空気流中に含まれるトナーを捕集するフィルター６３が配置されている。また、ダクト空間６０Ｔの経路中であってフィルター６３よりも下流側には、ファン６４（吸引機構）が組み付けられている。ファン６４は、トナー回収ダクトＤ内に、ハウジング２０の開口Ｈからトナー回収容器６０に向かう空気流を発生させる。

トナー回収容器６０の左面には、前後方向に並ぶ２つの矩形開口である、吸入開口６１及び排出開口６２が備えられている。吸入開口６１は、下流ダクト５２の第１開口５２３と接続され、排出開口６２は第２開口５２４と接続されている。これにより、下流ダクト５２から吸入開口６１を経て一旦トナー回収容器６０内に入り、ダクト空間６０Ｔを経て、排出開口６２から再び下流ダクト５２に戻る空気流の経路が形成されている。

フィルター６３としては、例えばガラス繊維からなる濾紙を用いることができる。好ましい濾紙は、直径１〜１０μｍのガラス繊維を用い、前記ガラス繊維の充填率が約１０％程度、繊維間の空隙が１０〜５０μｍ程度の濾紙である。フィルター６３には、振動機構が付設される。振動機構の一例として、フィルター６３の周囲を枠フレームで取り囲み、該枠フレームを振動モーターで振動させる機構を例示できる。

フィルター６３は、Ｕ字型のダクト空間６０Ｔの、上方に昇る経路部分に配置されており、フィルター６３はトナー回収容器６０の底壁６０Ｂと所定間隔をおいて対向している。このため、前記振動機構によりフィルター６３に振動が与えられると、フィルター６３に捕集されたトナーは底壁６０Ｂに落下する。つまり、ハウジング２０の開口Ｈ付近で吸引されたトナーは、その大部分がトナー回収容器６０の底壁６０Ｂ上に回収されることになる。

ファン６４は、本実施形態ではシロッコファンであり、ダクト空間６０Ｔの終端付近（トナー回収容器６０の上後方付近）に配置されている。ファン６４の吸気面はダクト空間６０Ｔの進行方向と直交するように配置され、排気口は排出開口６２に配向されている。ファン６４は駆動モーターを備え、該駆動モーターに通電されることで回転駆動され、空気流を発生する。

フィルターユニット５３は、トナー回収容器６０が備えるフィルター６３で捕集しきれなかったトナーを捕集する最終フィルター（図略）を備えたユニットである。フィルターユニット５３は、内部にダクト空間を備え、左方に向けて開口した上流端５３１と、後方に向けて開口した下流端５３２とを備えている。上流端５３１は、下流ダクト５２の第３開口５２５と接続されている。下流端５３２は、トナー回収ダクトＤを通過した空気流の排気口となる開口であり、筐体１０の適所に配置されているルーバー部に対向する位置に配置される。

本実施形態においては、ハウジング２０の開口Ｈの付近に配置された吸引板２８が「ダクトの第１端部」であり、トナー回収容器６０の吸入開口６１に接続される下流ダクト５２の第１開口５２３が「ダクトの第２端部」であり、これらの間においてダクトを形成する上流ダクト５０、連絡ダクト４０、エルボダクト５１及び下流ダクト５２の一部が「ダクト本体部」である。

ファン６４が駆動されると、トナー回収ダクトＤには吸引板２８の吸引口２８Ｈからフィルターユニット５３の下流端５３２に向かう空気流が発生する。この空気流の流通経路を詳しく説明する。先ず、吸引口２８Ｈ、空間２８Ａ及び前側板２５の連通孔２５Ｈは、現像装置１２４のハウジング２０の隙間Ｇから上流ダクト５０内に至る空気流の進路を形成する流入ダクト部Ｄ０として機能する（図５）。

現像ローラー３４の周面と感光体ドラム１２１の周面とは、微小ギャップを置いて対向している。現像ローラー３４と感光体ドラム１２１との間には交流バイアスが印加され、帯電したトナーが両者間を往復動する。このため、ハウジング２０の開口Ｈの付近においてトナーが飛散する。開口Ｈの飛散トナーは、隙間Ｇを介して流入ダクト部Ｄ０（吸引口２８Ｈ）から上流ダクト５０のダクト空間内に吸引される。なお、吸引口２８Ｈは、吸引板２８の左右方向に複数個並んで配置されているので、左右方向に並ぶ複数の流入ダクト部Ｄ０から、トナーを含む空気量が上流ダクト５０内に流れ込むことになる。

上流ダクト５０内には、左方から右方に向けて直線状の進路を持つ第１ダクト部Ｄ１（ダクト本体の第２区間）が形成されている。なお、第１ダクト部Ｄ１を通過する空気流の速度（風速）が、ハウジング２０の開口Ｈ付近で飛散する飛散トナーだけを吸引するのに適した所定の速度（第１速度）となるよう、ファン６４の吸引力が調整される。これは、現像ローラー３４から感光体ドラム１２１へ本来受け渡しされるべきトナーまでをも、吸引口２８Ｈから吸引してしまわないようにするためである。

連絡ダクト４０内には、第１ダクト部Ｄ１の下流端から後方へ９０度変曲し、前方から後方に緩い角度で後上がりに延びる進路を持つ第２ダクト部Ｄ２（第３区間）が備えられている。第１ダクト部Ｄ１の空気流は、連絡ダクト４０の上流端４１（第１区間よりも上流地点）から連絡ダクト４０内に流入し、第２ダクト部Ｄ２を通過する。

連絡ダクト４０の下流端４２付近からエルボダクト５１の下流端５１２付近の内部には、後方向きから右方向きに９０度変曲する進路を持つ第３ダクト部Ｄ３（第１区間）が備えられている。詳しくは、第３ダクト部Ｄ３は、第２ダクト部Ｄ２に続いて後方（第１方向）に横向き（やや後上がり）に延びる上流側進路と、該上流側進路と交差する方向の進路であって、右方（第２方向）に横向き延びる下流側進路と、両進路間の変曲部とを有する、変曲した進路である。この第３ダクト部Ｄ３は、後記で説明するが、上記のように変曲した進路区間であるゆえ、トナーの滞留が予め見込まれる区間である。

エルボダクト５１の内部には、右方向きから後方向きに水平面内で９０度変曲する進路を持つ第４ダクト部Ｄ４が備えられている。この第４ダクト部Ｄ４のダクト断面積は、第２及び第３ダクト部Ｄ２、Ｄ３のダクト断面積に比べて大きい断面積を有している。第３ダクト部Ｄ３の空気流は、エルボダクト５１の上流端５１１からエルボダクト５１内に流入し、第４ダクト部Ｄ４を通過する。

下流ダクト５２の概ね前半分の領域内には、上流端５２１から後方に延び、第１開口５２３付近で右方に水平面内で９０度変曲し、第１開口５２３（吸入開口６１）からトナー回収容器６０に至る進路を持つ第５ダクト部Ｄ５が備えられている。第４ダクト部Ｄ４の空気流は、第５ダクト部Ｄ５に沿って進行し吸入開口６１からトナー回収容器６０内に進入する。トナー回収容器６０内には、先述のダクト空間６０Ｔによって画定される進路を持つ第６ダクト部Ｄ６が備えられている。吸入開口６１から進入した空気流は、第６ダクト部Ｄ６に沿って進み、途中でフィルター６３を通過する。

トナー回収容器６０のフィルター６３よりも下流には、ファン６４の配置位置を通過し、排出開口６２（第２開口５２４）から左方に延び、さらに後方へ変曲する進路を持つ第７ダクト部Ｄ７が備えられている。第６ダクト部Ｄ６の通過の際に、前記空気流に含まれるトナーがフィルター６３で捕捉されるので、第７ダクト部Ｄ７を通過する空気流は比較的清浄な空気流である。

下流ダクト５２の概ね後半分の領域内には、後方に延び、第３開口５２５付近で右方に水平面内で９０度変曲し、フィルターユニット５３に上流端５３１から進入する進路を持つ第８ダクト部Ｄ８が備えられている。また、フィルターユニット５３内には、その内部を通過して排気口である下流端５３２に至る進路を持つ第９ダクト部Ｄ９が備えられている。空気流は、第９ダクト部Ｄ９を通過する際に最終フィルターを通過するので、さらに清浄化されて下流端５３２からダクト外部へ排出される。

以上の通り構成されたトナー回収ダクトＤにおいて、本実施形態では、トナーの滞留が予め見込まれる第３ダクト部Ｄ３の上流区間である第２ダクト部Ｄ２を形成する連絡ダクト４０の周壁に、周囲の空気をダクト内へ取り入れるためのエアインテーク４３が備えられている。このエアインテーク４３は、第３ダクト部Ｄ３を通過する空気流の速度（第２速度）を、第１ダクト部Ｄ１を通過する空気流の速度（第１速度）よりも早くする加速構造部として機能する。このため、吸引口２８Ｈから過剰にトナーを吸引することなく、比較的高速で第３ダクト部Ｄ３を通過する空気流の作用によって、第３ダクト部Ｄ３におけるトナーの滞留を回避することができる。

図８は、比較例に係る連絡ダクト４０Ａを示す左側面図である。この連絡ダクト４０Ａは、エアインテーク４３が設けられていない以外は、上述の連絡ダクト４０と同じ構成を備えたダクトである。図９は、連絡ダクト４０Ａにおけるトナーの滞留状況を説明するための、連絡ダクト４０Ａの下流端４２付近の断面図、つまり第３ダクト部Ｄ３の断面図である。この場合、第３ダクト部Ｄ３を通過する空気流の速度は、第１ダクト部Ｄ１を通過する空気流の速度と同じとなる。すなわち、過剰なトナー吸引を回避するための、抑制された速度で、第３ダクト部Ｄ３を空気流は通過する。

第３ダクト部Ｄ３では、ダクトの進路が、略水平面内において互いに交差する方向に変曲している。このため、空気流に含まれるトナー粒子Ｔは、下流端４２付近のダクト壁面に衝突する。これらのトナー粒子Ｔは、前記衝突の後、ダクトの変曲する部分の底面に落下することがある。落下したトナー粒子は、空気流の速度が遅いことも相俟って前記底面に堆積するようになり、やがてトナー溜まりＢ１となる。このトナー溜まりＢ１が成長すると、ダクトの見かけ断面積が小さくなり、吸引口２８Ｈからのトナー吸引性能が低下する。さらにトナー溜まりＢ１が成長すると、ダクト詰まりが生じ、飛散トナーを吸引できなくなり、筐体１０内がトナーで汚染される不具合が生じる。

図１０は、他の比較例に係る連絡ダクト４０Ｂを示す断面図である。この連絡ダクト４０Ｂは、概ね横向き（第１方向）に延びる上流側部分４０Ｌと、これに続く部分であって上向き（第２方向）に延びる下流側部分４０Ｖとを含むダクトである。このような連絡ダクト４０Ｂであると、下流側部分４０Ｖにおいてトナー粒子Ｔは重力に逆らって上方へ進まねばならない。このため、下流端４２Ａ付近のダクト壁面に衝突した後に底面へ落下し易く、より一層、トナー溜まりＢ２が成長し易い。従って、上述のダクトの見かけ断面積の減少、ダクト詰まりの問題が生じ易い。

しかしながら、本実施形態によれば、図１１に示すように、連絡ダクト４０へのエアインテーク４３の形成によって、上記の問題を解消できる。図１２は、本実施形態に係る連絡ダクト４０内における空気流を説明するための断面図である。連絡ダクト４０内の第２ダクト部Ｄ２には、上流の第１ダクト部Ｄ１（図５参照）から、吸引口２８Ｈにおいてトナーの吸引に適した速度の空気流Ｆ１が進入する。また、第２ダクト部Ｄ２には、連絡ダクト４０の周壁にエアインテーク４３が開口されていることから、エアインテーク４３を通して空気流Ｆ２が進入する。つまり、エアインテーク４３の配置箇所におけるダクト断面積（空気取り入れ面積）が、連絡ダクト４０の本来のダクト断面積に対して実質的に増加する。従って、エアインテーク４３よりも下流の空気流ＦＡの速度は、空気流Ｆ１の速度よりも早くなる。空気流Ｆ１と空気流ＦＡとの速度比は、エアインテーク４３の開口面積を調整することによって任意に調整することが可能である。

上記の通り高速化された空気流ＦＡが、第３ダクト部Ｄ３を通過することになる。このため、変曲する部分を含む第３ダクト部Ｄ３におけるトナーの滞留を回避することができる。一方、連絡ダクト４０よりも上流の上流ダクト５０（第１ダクト部Ｄ１）では、空気流は高速化することがないので、吸引口２８Ｈからのトナーの過剰な吸引も回避できる。このように、本実施形態によれば、エアインテーク４３の設置という簡易な構成によって、過剰なトナーの吸引を回避しつつ、トナー回収ダクトＤ内におけるトナーの滞留を防止することができる。

続いて、本発明のいくつかの変形実施形態について説明する。図１３は、第１変形実施形態を示す図である。第１変形実施形態では、連絡ダクト４０の下方にトナー回収ボトル７０が配置される例を示す。この例では、連絡ダクト４０の下流端４２付近の底面、つまり第３ダクト部Ｄ３における変曲する部分においてダクトの底面となる箇所に、トナーの落下口４２Ｂが設けられる。トナー回収ボトル７０は、トナーの貯留空間７０Ａを形成する容器（壁部）であり、トナー受入部７１を上部に有し、トナー排出管路７２を底部に有している。貯留空間７０Ａからトナー排出管路７２に跨って、トナーを搬送する搬送スクリュー７３（搬送部材）が配置されている。

先に図１２に基づいて説明した通り、エアインテーク４３を設ける上記実施形態によれば、連絡ダクト４０の下流端４２付近のダクト底面に、図９及び図１０に示したようなトナー溜まりＢ１、Ｂ２は生じにくくなる。しかし、完全にトナー溜まりの発生を抑止できるとは言えない。これは、第３ダクト部Ｄ３が、上流から下流に向けて互いに直交する方向に変曲する進路を持ち、該変曲する部分においてトナーがダクトの内壁と衝突し、前記底面に落下する事象はどうしても発生するからである。そこで、第１変形実施形態では、前記ダクト底面に落下口４２Ｂを設け、前記底面におけるトナーの堆積が生じ得ない構造としている。

落下口４２Ｂより落下したトナーは、トナー受入部７１を通してトナー回収ボトル７０の貯留空間７０Ａに収容される。搬送スクリュー７３は、貯留空間７０Ａから収容されたトナーを、トナー排出管路７２を介して搬出するよう、軸回りに回転駆動される。トナー排出管路７２の他端は、例えばクリーニング装置１２７が感光体ドラム１２１から回収したトナーを貯留する廃トナーボトル（図略）に接続することができる。この第１変形実施形態によれば、より一層、トナー回収ダクトＤ内にトナーが滞留しにくくなる。

図１４は、第２変形実施形態を示す図である。第２変形実施形態では、エアインテーク４３（開口）の開口面積を変化させるシャッター８１及びその駆動部８２（開度調整機構）が、連絡ダクト４０に組み付けられる例を示す。また、連絡ダクト４０の下流端４２付近のダクト底面外壁に、トナーセンサ８３（検知部）が付設される。

シャッター８１は、エアインテーク４３を閉塞可能なサイズを有する板材であり、図略のガイド片によって前後方向に摺動可能に、連絡ダクト４０の外周面に組み付けられている。駆動部８２は、シャッター８１を前後方向に摺動させるモーターであり、その出力軸が図略の減速機構を介してシャッター８１に連結されている。駆動部８２の動作は、制御部８４によって制御される。トナーセンサ８３は、第３ダクト部Ｄ３（第１区間）におけるトナーの滞留度合いを検知する。

制御部８４は、トナーセンサ８３によるトナーの滞留度合いの検知結果に基づいて、エアインテーク４３の開口面積を変化させるよう、駆動部８２を制御する。具体的には、トナーが第３ダクト部Ｄ３に多く滞留していることが検知されると、第３ダクト部Ｄ３における空気流の速度を上げるべく、シャッター８１がエアインテーク４３を覆い隠す面積を小さくする。つまり、エアインテーク４３の開口面積を大きくする。一方、比較的トナーの滞留量が少ないときは、第３ダクト部Ｄ３における空気流の速度を相対的に低下させるべく、シャッター８１を摺動させてエアインテーク４３の開口面積を小さくする。このような第２変形実施形態によれば、シャッター８１によりエアインテーク４３の開口面積がトナーの滞留状況によって調整されるので、トナーのトナー回収ダクトＤ内の滞留を確実に抑止できる。

本発明は、上記変形実施形態以外にも、種々の変形実施形態を取ることができる。例えば、第３ダクト部Ｄ３における空気流の高速化手段（加速構造部）としてエアインテーク４３の形成を例示したが、高速化手段はこれに限定されない。例えば、画像形成装置１が備えている他のエアーダクト、例えば冷却ダクトの下流端を、エアインテーク４３の形成位置と同位置において連絡ダクト４０に接続するようにしても良い。この変形実施形態によっても、前記冷却ダクトの接続箇所におけるダクト断面積が、連絡ダクト４０の本来のダクト断面積に対して実質的に増加するので、上記と同様の効果を得ることができる。

以上説明した本発明の各実施形態によれば、吸引口２８Ｈから過度にトナーが吸引されることはないので、画像形成部１２０において形成されるトナー画像の画質の低下を招来することない。また、トナー回収ダクトＤ内におけるトナーの滞留が抑止されるので、吸引されたトナーを良好に回収することができる。

１ 画像形成装置
１０ 筐体
１２１ 感光体ドラム（像担持体）
１２４ 現像装置
２０ ハウジング
２８ 吸引板（ダクトの第１端部）
２８Ｈ 吸引口
３４ 現像ローラー（現像剤担持体）
４０ 連絡ダクト（ダクト本体部）
４２Ｂ 落下口
４３ エアインテーク（開口／加速構造部）
５０ 上流ダクト（ダクト本体部）
５１ エルボダクト（ダクト本体部）
５２ 下流ダクト（ダクト本体部）
５２３ 第１開口（ダクトの第２端部）
６０ トナー回収容器（回収容器）
６４ ファン（吸引機構）
７０ トナー回収ボトル（壁部）
７０Ａ 貯留空間
７３ 搬送スクリュー（搬送部材）
８１ シャッター（開度調整機構）
８２ 駆動部（開度調整機構）
８３ トナーセンサ（検知部）
Ｈ ハウジングの開口
Ｄ トナー回収ダクト（ダクト）
Ｄ１ 第１ダクト部（ダクト本体の第２区間）
Ｄ２ 第２ダクト部（ダクト本体の第３区間）
Ｄ３ 第３ダクト部（ダクト本体の第１区間）

Claims (3)

1. 現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体と対向する開口を備えたハウジングと、該ハウジングで軸回りに回転可能に支持され前記開口の付近に配置された現像剤担持体とを有する現像装置と、
   現像剤の回収容器と、
   第１端部と、第２端部と、これら端部間のダクト本体部とを備え、前記第１端部は現像剤の吸引口を有し前記開口の付近に配置され、前記第２端部は前記回収容器に接続されるダクトと、
   前記ダクト本体内に前記開口から前記回収容器に向かう空気流を発生させる吸引機構と、を備え、
   前記ダクト本体は、前記ダクト本体の進路が上流から下流に向けて互いに交差する方向に変曲する部分を含む第１区間と、前記第１区間よりも前記空気流の上流地点から前記吸引口に至る第２区間と、前記第１区間と前記第２区間との間に第３区間とを含み、
   前記吸引機構は、前記吸引口から前記第２区間を、前記開口付近で飛散する現像剤の吸引に適した所定の第１速度で通過する空気流を発生させ、
   前記ダクト本体には、前記第３区間において前記ダクト本体の壁面に設けられ、前記ダクト内の空間と外部とを連通し、前記第１区間において前記空気流を前記第１速度より早い第２速度で通過させる機能を有するエアインテークが備えられている、画像形成装置において、
   現像剤の貯留空間を形成する壁部をさらに備え、
   前記変曲する部分は、上流側が第１方向に横向きに延びる進路であり、下流側が前記第１方向と直交する第２方向であって横向き又は前記第１方向よりも上向きに延びる進路であり、
   前記変曲する部分において底面となる箇所には現像剤の落下口が設けられ、前記貯留空間は前記落下口の下に配置されている、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、
   前記貯留空間に配置される搬送部材をさらに備え、
   前記搬送部材は、前記貯留空間から現像剤を搬出する、画像形成装置。
3. 現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体と対向する開口を備えたハウジングと、該ハウジングで軸回りに回転可能に支持され前記開口の付近に配置された現像剤担持体とを有する現像装置と、
   現像剤の回収容器と、
   第１端部と、第２端部と、これら端部間のダクト本体部とを備え、前記第１端部は現像剤の吸引口を有し前記開口の付近に配置され、前記第２端部は前記回収容器に接続されるダクトと、
   前記ダクト本体内に前記開口から前記回収容器に向かう空気流を発生させる吸引機構と、を備え、
   前記ダクト本体は、前記ダクト本体の進路が上流から下流に向けて互いに交差する方向に変曲する部分を含む第１区間と、前記第１区間よりも前記空気流の上流地点から前記吸引口に至る第２区間と、前記第１区間と前記第２区間との間に第３区間とを含み、
   前記吸引機構は、前記吸引口から前記第２区間を、前記開口付近で飛散する現像剤の吸引に適した所定の第１速度で通過する空気流を発生させ、
   前記ダクト本体には、前記第３区間において前記ダクト本体の壁面に設けられ、前記ダクト内の空間と外部とを連通し、前記第１区間において前記空気流を前記第１速度より早い第２速度で通過させる機能を有するエアインテークが備えられている、画像形成装置において、
   前記第１区間における現像剤の滞留度合いを検知する検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づいて、前記エアインテークの開口面積を変化させる開度調整機構と、をさらに備える画像形成装置。

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