JP6051119B2 - トナー回収装置、およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンター等の画像形成装置に用いられ、トナーを回収するトナー回収装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して該静電潜像を現像することにより、像担持体（例えば、感光体ドラムや転写ベルト）上にトナー像を形成する。トナーは、現像装置に貯留され、現像装置に配置された現像ローラーから像担持体にトナーが供給される。

現像装置に貯留されたトナーのうち、帯電の低いトナーは現像装置の周囲に飛散しやすい。前記飛散トナーは画像形成装置の装置本体の内外を汚染することがある。特許文献１には、飛散トナーを回収するための集塵装置が装着された画像形成装置が開示されている。また、該技術では、飛散トナーによるフィルターの目詰まりを防止するために、フィルターを振動させる振動手段が設けられている。フィルターは、空気の進入面と排気面とを含み、前記進入面と排気面との間でトナーが捕集される。

特開２００７−２９８７８２号公報

特許文献１に記載の技術では、振動手段の振動によってフィルターの排気面側からトナーが脱離され、トナーがフィルターを通過してしまうことがあった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、フィルターの目詰まりを防止するとともに、トナーがフィルターを通過することを抑止したトナー回収装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るトナー回収装置は、内部に空気流の流れの経路が形成されたハウジングと、前記ハウジングに開口され、前記空気流とともにトナーが流入する流入口と、前記ハウジングの内部に配置され、前記トナーを捕集しかつ前記空気流が通過するフィルターと、前記空気流の流れの経路において、前記フィルターに対して前記流入口とは反対側に配置され、前記流入口から前記フィルターに向かう空気流を発生させる吸気動作と、前記フィルターから前記流入口に向かう空気流を発生させる送風動作と、を実行する空気流発生部と、前記フィルターを振動させる振動動作を実行する振動部と、前記空気流発生部の前記吸気動作、前記送風動作および前記振動部の前記振動動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記振動部に前記振動動作を実行させる際に、前記空気流発生部に前記送風動作を実行させることを特徴とする。

本構成によれば、制御部によって空気流発生部の吸気動作が実行されると、流入口から空気流とともに流入したトナーがフィルターによって捕集される。一方、制御部によって、振動部の振動動作が実行されると、フィルターの振動によって前記捕集されたトナーがフィルターから脱離される。このため、フィルターの目詰まりが防止される。更に、制御部は、前記振動動作に際して、空気流発生部に送風動作を実行させる。このため、フィルターのうち空気流発生部側からトナーが脱離されることが抑止される。この結果、トナーがフィルターを通過することが防止される。

上記の構成において、前記制御部は、前記振動部の前記振動動作および前記空気流発生部の前記送風動作を同時に開始させ、かつ、前記振動動作よりも前記送風動作を先に終了させることが望ましい。

本構成によれば、振動部の起動時の衝撃によって、フィルターの空気流発生部側からトナーが特に脱離されやすい場合であっても、空気流発生部の送風動作によって前記トナーの脱離が好適に防止される。また、送風動作が振動動作よりも先に終了するため、フィルターから脱離されたトナーが再び流入口に向かうことが抑制される。

上記の構成において、前記空気流発生部は、正逆回転可能なファンであり、前記制御部は、前記吸気動作と前記送風動作との間で、前記ファンを逆方向に回転させることが望ましい。

本構成によれば、ファンの正逆回転によって、吸気動作および送風動作が好適に実現される。

上記の構成において、前記制御部は、前記吸気動作における前記空気流の風量よりも前記送風動作における前記空気流の風量を小さく設定することが望ましい。

本構成によれば、送風動作に伴って、フィルターから脱離されたトナーが再び流入口に向かうことが一層抑制される。

上記の構成において、前記フィルターは、前記空気流の流れの経路に沿って複数配置され、前記振動部は、前記複数のフィルターのうち、前記経路において前記流入口に最も近いフィルターを振動させることが望ましい。

本構成によれば、複数のフィルターのうち、最もトナーが捕集されるフィルターが振動されることによって、前記フィルターの目詰まりが好適に防止される。

上記の構成において、前記空気流の流れの経路において前記流入口と前記ファンとの間に配置され、前記吸気動作において前記空気流を下方から上方に向かって誘導する誘導ダクト部を備え、前記フィルターは、前記吸気動作において前記空気流が進入する進入面が下方に面するように、前記誘導ダクト部の上方に配置されることが望ましい。

本構成によれば、振動部の振動動作に伴って、フィルターに捕集されたトナーが進入面から下方に落下する。このため、前記落下したトナーがフィルターに再付着することが抑止される。この結果、フィルターの目詰まりが更に防止されるとともに、トナー回収装置にトナーが安定して回収される。

上記の構成において、前記流入口から流入した前記空気流を、前記誘導ダクト部の側方部分から前記誘導ダクト部に流入させる導入部と、前記誘導ダクト部の底部であって、前記振動手段の振動によって前記フィルターから落下したトナーが貯留される貯留部と、を更に有することが望ましい。

本構成によれば、導入部は、流入口から流入した空気流を、誘導ダクト部の側方部分から誘導ダクト部に流入させる。そして、フィルターから落下したトナーが貯留される貯留部は、誘導ダクト部の底部によって構成される。このため、貯留部に貯留されたトナーが誘導ダクト部への空気流の流れを妨げることが可及的に抑止される。

上記の構成において、前記流入口は、前記ハウジングの上端側に配置され、前記ハウジングの内部に前記流入口に連通して配置され、前記空気流を下方に向かって前記導入部に誘導する下降ダクト部を有することが望ましい。

本構成によれば、流入口から流入した空気流は、下降ダクト部において一旦下降された後、誘導ダクト部において上昇される。したがって、前記空気流を確実に上昇気流とすることができる。この結果、フィルターの目詰まりが防止されるとともに、トナーを安定して回収することが可能となる。

上記の構成において、前記振動部は、前記ハウジングに支持され、前記フィルターを包持する枠体と、前記枠体に固定され、前記枠体を介して前記フィルターを振動させる振動モーターと、を有することが望ましい。

本構成によれば、枠体の振動によって、フィルターに確実に振動を伝達することが可能となる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、シートにトナー画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成部と、上記の何れか１に記載のトナー回収装置と、前記画像形成部の内部または周辺から空気流とともに不要トナーを回収し、前記流入口に流入させる回収ダクトと、を有することを特徴とする。

本構成によれば、画像形成部の内部または周辺から不要トナーを好適に回収することができる。また、フィルターの目詰まりが防止されるとともに、画像形成装置の周辺に回収された不要トナーが飛散することが防止される。

上記の構成において、前記制御部は、前記画像形成部が前記画像形成動作を実行する画像形成時に、前記空気流発生部に前記吸気動作を実行させ、前記画像形成動作が実行されていない非画像形成時に、前記振動部に前記振動動作を実行させるとともに前記空気流発生部に前記送風動作を実行させることが望ましい。

本構成によれば、画像形成部の画像形成時に、不要トナーが安定して回収される。この結果、前記トナーによってシートに画像欠陥が生じることが防止される。一方、フィルターの目詰まりを防止するための振動動作および送風動作は、非画像形成時に実行される。このため、微量のトナーが流入口から逆流した場合であっても、前記トナーが画像形成動作に影響することが防止される。

本発明によれば、フィルターの目詰まりを防止するとともに、トナーがフィルターを通過することを抑止したトナー回収装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置、回収ダクトおよびトナー回収装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る回収ダクトおよびトナー回収装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収装置の内部の斜視図である。 本発明の実施形態に係る第１フィルターの斜視図である。 本発明の実施形態に係る振動モーターの振動およびファンの回転制御を示すタイミングチャートである。 トナー回収装置において回収されるトナー量の推移を示すグラフである。 回収ダクトにおいて発生するトナー詰まりの様子を示した断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１として、プリンター機能と複写機能とを備えた複合機を例示するが、画像形成装置は、プリンター、複写機、ファクシミリ装置であってもよい。

＜画像形成装置の説明＞
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する装置本体１０と、装置本体１０上に配置される自動原稿給送装置２０とを備える。画像形成装置１の内部には、複写する原稿画像を光学的に読み取る読取ユニット２５と、シートにトナー像を形成する画像形成部３０と、前記トナー像をシートに定着させる定着部６０と、画像形成部３０へ搬送されるシートを貯留する給紙部４０（シート収容部）と、シートを給紙部４０又は給紙トレイ４６から画像形成部３０及び定着部６０を経由してシート排出口１０Ｅまで搬送する搬送経路５０と、この搬送経路５０の一部を構成するシート搬送路を内部に有する搬送ユニット５５とが収容されている。

画像形成部３０は、フルカラーのトナー画像を生成しこれをシート上に転写する（形成する）処理を行うもので、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各トナー像を形成する４つのユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋを含む画像形成ユニット３２と、該画像形成ユニット３２の上に隣接して配置された中間転写ユニット３３と、中間転写ユニット３３上に配置されたトナー補給部３４とを含む。

各画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋは、感光体ドラム３２１（像担持体）と、この感光体ドラム３２１の周囲に配置された、帯電器３２２、露光器３２３、現像装置３２４、一次転写ローラー３２５及びクリーニング装置３２６とを含む。

感光体ドラム３２１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像を担持する。感光体ドラム３２１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電器３２２は、感光体ドラム３２１の表面を均一に帯電する。露光器３２３は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３２１の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。感光体ドラム３２１は、像担持体として機能する。

現像装置３２４は、感光体ドラム３２１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム３２１の周面にトナーを供給する。現像装置３２４は、２成分現像剤用のものであり、スクリューフィーダー、磁気ローラー、及び現像ローラーを含む。図１に示されるように、各色の現像装置３２４は水平方向（左右方向）に隣接して配置される。

一次転写ローラー３２５は、中間転写ユニット３３に備えられている中間転写ベルト３３１を挟んで感光体ドラム３２１とニップ部を形成し、感光体ドラム３２１上のトナー像を中間転写ベルト３３１上に一次転写する。クリーニング装置３２６は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３２１の周面を清掃する。

中間転写ユニット３３は、中間転写ベルト３３１、駆動ローラー３３２及び従動ローラー３３３を備える。中間転写ベルト３３１は、駆動ローラー３３２及び従動ローラー３３３に架け渡された無端ベルトであって、該中間転写ベルト３３１の外周面には、複数の感光体ドラム３２１からトナー像が、同一箇所に重ねて転写される。中間転写ベルト３３１は図１では反時計回りに回転される。中間転写ベルト３３１は、像担持体として機能する。

駆動ローラー３３２の周面に対向して、二次転写ローラー３５（転写手段）が配置されている。二次転写ローラー３５は、中間転写ベルト３３１からトナー像をシートに転写させる。駆動ローラー３３２と二次転写ローラー３５とのニップ部は、中間転写ベルト３３１に重ね塗りされたフルカラーのトナー像をシートに転写する二次転写部となる。駆動ローラー３３２又は二次転写ローラー３５のいずれか一方のローラーに、トナー像と逆極性の二次転写バイアス電位が印加され、他方のローラーは接地される。また、駆動ローラー３３２よりも、中間転写ベルト３３１の回転方向上流側の位置には、中間転写ベルト３３１の周面に対向する位置に、濃度センサー３５Ａが対向配置されている。濃度センサー３５Ａは、中間転写ベルト３３１上に形成された画像の濃度に応じた電気信号を出力する。

トナー補給部３４は、イエロー用トナーコンテナ３４Ｙ、マゼンタ用トナーコンテナ３４Ｍ、シアン用トナーコンテナ３４Ｃ、及びブラック用トナーコンテナ３４Ｂｋを含む。これらトナーコンテナ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｂｋは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、ＹＭＣＢｋ各色に対応する画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋの現像装置３２４に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。

給紙部４０は、画像形成処理が施されるシートを収容する２段の給紙カセット４０Ａ、４０Ｂを備える。これら給紙カセット４０Ａ、４０Ｂは、装置本体１０の前方から手前方向に引出可能である。給紙部４０は、二次転写ローラー３５に向かって搬送されるシートを収容する。給紙部４０は、前述の現像装置３２４よりも下方に配置される。

定着部６０は、シートにトナー像を定着させる定着処理を施す誘導加熱方式の定着装置であって、加熱ローラー６１、定着ローラー６２、加圧ローラー６３、定着ベルト６４及び誘導加熱ユニット６５を含む。定着ローラー６２に対して加圧ローラー６３が圧接され、定着ニップ部が形成されている。加熱ローラー６１及び定着ベルト６４は誘導加熱ユニット６５によって誘導加熱され、その熱を前記定着ニップ部に与える。シートが定着ニップ部を通過することで、シートに転写されたトナー像が当該シートに定着される。

画像形成装置１は、更に、回収ダクト７およびトナー回収ユニット８（トナー回収装置）を備える。図２は、本実施形態に係る現像装置３２４、回収ダクト７およびトナー回収ユニット８の斜視図である。また、図３は、回収ダクト７の一部及びトナー回収ユニット８の斜視図である。図３では、図２のうち、ブラック色の現像装置３２４Ｋからトナーがトナー回収ユニット８に回収される経路を示している。

図２および図３を参照して、回収ダクト７は、隣接して配置される各色の現像装置３２４（３２４Ｙ、３２４Ｍ、３２４Ｃ、３２４Ｂｋ）の後方に配置される。回収ダクト７は、画像形成部３０の現像装置３２４の内部から空気流とともに飛散トナー（不要トナー）を回収し、後記のトナー回収ユニット８の流入口８００に流入させる。図２を参照して、回収ダクト７は、現像装置３２４から前記トナーを略水平方向に搬送する。なお、他の実施形態において、回収ダクト７は、現像装置３２４の周辺に飛散したトナーを回収するダクトであってもよい。回収ダクト７は、メインダクト７０と、イエローダクト７１と、マゼンタダクト７２と、シアンダクト７３と、ブラックダクト７４と、を備える。メインダクト７０は、現像装置３２４の後方において、左右方向に延設されるダクトである。メインダクト７０の内部には、各色の現像装置３２４から回収されたトナーが搬送される排気風路が配設される。イエローダクト７１、マゼンタダクト７２、シアンダクト７３およびブラックダクト７４は、各色の現像装置３２４の内部から回収したトナーを、メインダクト７０の前記排気風路に流入させる。

図３を参照して、ブラックダクト７４は、ハウジングダクト７４Ａと、屈曲ダクト部７４Ｂと、湾曲部７４Ｐとを備える。

ハウジングダクト７４Ａは、ブラック色の現像装置３２４Ｂｋの上方部分に連設されるダクト部分である。ハウジングダクト７４Ａは、前後方向に延設され、現像装置３２４Ｂｋの内部と連通されている。後記のトナー回収ユニット８のファン８３の回転に伴って、現像装置３２４Ｂｋの内部の飛散トナーが、空気流とともにハウジングダクト７４Ａに流入される。屈曲ダクト部７４Ｂは、ハウジングダクト７４Ａの後端部に連設されるダクト部である。図３に示すように、屈曲ダクト部７４Ｂは、ハウジングダクト７４Ａの後端部から上方かつ左方に向かって延設された後、後方に向かって屈曲される。湾曲部７４Ｐは、ハウジングダクト７４Ａと屈曲ダクト部７４Ｂとが連通される湾曲したダクト部分である。

また、メインダクト７０は、メインダクト流入部７０Ａと、メインダクト排気部７０Ｂとを備える。

メインダクト流入部７０Ａは、メインダクト７０の右端部に配置される。メインダクト流入部７０Ａは、屈曲ダクト部７４Ｂの後端部に連設される。ハウジングダクト７４Ａから屈曲ダクト部７４Ｂに流入した前記空気流は、メインダクト流入部７０Ａからメインダクト７０の内部に流入する。メインダクト排気部７０Ｂは、メインダクト７０の左端部に配置される。メインダクト７０に流入した前記空気流は、メインダクト排気部７０Ｂから後記のハウジング８０の流入口８００を通じて、ハウジング８０の内部に流入する。なお、図２において他の色のトナーに対応した各ダクトも、上記と同様の形状を備える。

トナー回収ユニット８は、メインダクト７０の左端部分に連結される。トナー回収ユニット８は、ハウジング８０と、排気部８５とを備える。排気部８５は、排気流入部８５０と、排気フィルター８５１とを備える。ハウジング８０は、各色の現像装置３２４から回収した飛散トナーを捕集する機能を備える。このため、ハウジング８０の内部には空気流の流れの経路が形成されている。排気部８５は、空気流の流れの経路において、ハウジング８０の下流側に配置される。排気部８５は、前記空気流を画像形成装置１の機外に排気する機能を備える。排気部８５は、排気流入部８５０と排気フィルター８５１とを備える。ハウジング８０の内部を循環した前記空気流は、排気流入部８５０から排気部８５に流入する。排気フィルター８５１は、排気部８５の中の空気流の流れの経路上に配置されるフィルターである。排気フィルター８５１は、排気部８５から画像形成装置１の機外に排気される空気流から、塵や埃、あるいは微量に残存したトナーを捕集する。

＜トナー回収ユニット８の構造について＞
次に、図４および図５を参照して、本実施形態に係るトナー回収ユニット８のハウジング８０の構造について詳述する。図４は、本実施形態に係るトナー回収ユニット８のハウジング８０の内部の斜視図である。図５は、本実施形態に係る第１フィルター８１部の斜視図である。

図４を参照して、トナー回収ユニット８は、前述のハウジング８０と、第１フィルター部８１と、第２フィルター部８２と、ファン８３と、ハウジング排気口８４と、を有する。

ハウジング８０は、略直方体形状からなる。ハウジング８０は、メインダクト７０よりも下方に配置される。ハウジング８０は、排気部８５とともにトナー回収ユニット８の外観を画定するとともに、内部に第１フィルター部８１、第２フィルター部８２、ファン８３を収容する。また、ハウジング８０の内部には、空気流が案内される複数のダクト部が配置される。ハウジング８０は、流入口８００と、上部ダクト８０１と、ダクト下降部８０２（下降ダクト部）と、ダクト上昇部８０Ｕ（上昇ダクト部）と、底部８０Ｔ（貯留部）とを有する。底部８０Ｔは、ハウジング８０の底部であり、後記の下部ダクト８０３の底面を画定する。

流入口８００は、ハウジング８０に開口され、空気流とともにトナーが流入する。流入口８００は、ハウジング８０の前面部のうち右端部かつ上端部において、前方に向かって開口される開口部である。飛散トナーを含んだ空気流が、前述のメインダクト７０のメインダクト排気部７０Ｂから流入口８００を介してハウジング８０に流入する。

上部ダクト８０１は、ハウジング８０の右端部かつ上端部に形成された空間部である。上部ダクト８０１は、流入口８００に対向して配置される。また、上部ダクト８０１は、ダクト下降部８０２に連通される。

ダクト下降部８０２は、上部ダクト８０１の下端部に連通される。すなわち、ダクト下降部８０２は、ハウジング８０の内部において、上部ダクト８０１を介して流入口８００に連通して配置される。ダクト下降部８０２は、前記空気流を下方に向かってハウジング８０の底部８０Ｔ側に誘導する。ダクト下降部８０２は、ハウジング８０の右端部において、上下方向に延設されるダクト部である。

ダクト上昇部８０Ｕは、ハウジング８０の内部において、ダクト下降部８０２に水平方向において隣接して配置される。ダクト上昇部８０Ｕは、底部８０Ｔ側においてダクト下降部８０２に連通され、前記空気流を上方に誘導する。ダクト上昇部８０Ｕは、底部８０Ｔからファン８３が配置される領域まで、上下方向に延設される。ダクト上昇部８０Ｕは、下部ダクト８０３（誘導ダクト部）を備える。下部ダクト８０３は、前記空気流の流れの経路上において流入口８００とファン８３との間に配置され、前記空気流を下方から上方に向かって誘導する。下部ダクト８０３は、ダクト上昇部８０Ｕの下方部分に配置される。また、前述のように、底部８０Ｔは、下部ダクト８０３の底面を画定する。

ダクト下降部８０２と、ダクト上昇部８０Ｕの下部ダクト８０３とは、導入部８０２Ｔによって連通される。換言すれば、導入部８０２Ｔは、流入口８００から流入した前記空気流を、下部ダクト８０３の側方部分（右側部分）から下部ダクト８０３に流入させる。

第１フィルター部８１は、ハウジング８０の内部で、前記空気流の流れの経路上においてファン８３よりも上流側に配置される。また、第１フィルター部８１は、下部ダクト８０３の上方において、空気流が進入する進入面が下方に面するように配置される。第１フィルター部８１は、空気流とともに流入口８００から流入したトナーを捕集し、かつ、前記空気流を通過させる。第１フィルター部８１は、ダクト上昇部８０Ｕの下方部分に配置される。第１フィルター部８１は、上下方向に所定の厚さを備えた直方体形状からなる。

第２フィルター部８２は、前記空気流の流れの経路上においてファン８３と第１フィルター部８１との間に配置される。第２フィルター部８２は、第１フィルター部８１によって捕集しきれなかったトナーを捕集し、かつ、前記空気流を通過させる。第２フィルター部８２は、上下方向に所定の厚さを備えた直方体形状からなる。

ファン８３（空気流発生部）は、ハウジング８０の内部に配置され、流入口８００から流入した空気流を吸気するとともに、ハウジング８０の外部に排気する。ファン８３は、下方から流入した空気流を前方に向かって排気する。ファン８３は、ダクト上昇部８０Ｕの上方部分に配置される。換言すれば、ファン８３は、前記空気流の流れの経路において、第１フィルター部８１に対して流入口８００とは反対側に配置される。本実施形態では、ファン８３は、後記の制御部９０によって制御され、正逆回転可能とされる。この結果、ファン８３は、流入口８００から第１フィルター部８１に向かう空気流を発生させる吸気動作と、前記吸気動作とは反対の方向に向かって、第１フィルター部８１から流入口８００に向かう空気流を発生させる送風動作と、を実行する。

ハウジング排気口８４は、ファン８３に対向して、ハウジング８０の前面部に開口される開口部である。ファン８３から排気された空気流は、ハウジング排気口８４を介して、排気部８５に流入する。

図５を参照して、前述の第１フィルター部８１は、振動部８１Ａと、第１フィルター８１１と、を備える。振動部８１Ａは、フレーム８１０（枠体）と、振動モーター８１２とを備える。振動部８１Ａは、第１フィルター８１１を振動させる振動動作を実行する。フレーム８１０は、ハウジング８０に支持され、第１フィルター８１１を包持する。フレーム８１０は、第１フィルター８１１のうち水平方向に面する四面を囲むように配置される。第１フィルター８１１には、公知の粉塵用フィルターが採用可能である。本実施形態では、第１フィルター８１１は、所定の密度を備えた不図示の濾紙を含む。該濾紙は、直径１〜１０μｍのガラス繊維からなる。前記ガラス繊維の充填率は約１０％程度であり、繊維間の空隙は１０〜５０μｍに設定される。振動モーター８１２は、フレーム８１０の前側の側壁の上端面に固定され、フレーム８１０を介して第１フィルター８１１を振動させる。振動モーター８１２は、不図示の回転シャフトの先端に偏心して配置された不図示の錘を含む。前記錘の回転によって、振動モーター８１２から回転振動が発生する。

第２フィルター部８２も同様に、不図示のフレームが、第２フィルター（不図示）を包持することで形成される。また、前記第２フィルターおよび排気フィルター８５１（図３）も、第１フィルター８１１と同様の粉塵用フィルターからなる。

振動部８１Ａが第１フィルター８１１を振動させることによって、トナーによる第１フィルター８１１の目詰まりが防止される。本実施形態では、前述のように、ハウジング８０および排気部８５には、空気流の経路に沿って複数のフィルターが配置されている。そして、振動部８１Ａは、複数のフィルターのうち、ハウジング８０内の空気流の経路において流入口８００に最も近い第１フィルター８１１を振動させる。このため、複数のフィルターのうち、最もトナーが捕集される第１フィルター８１１が振動されることによって、前記フィルターの目詰まりが好適に防止される。

制御部９０は、振動モーター８１２およびファン８３に電気的に接続される。制御部９０は、振動モーター８１２の振動動作およびファン８３の回転動作（吸気動作、送風動作）を制御する。なお、制御部９０は、前記吸気動作と前記送風動作との間で、ファン８３を逆方向に回転させる。このため、ファン８３の正逆回転によって、吸気動作および送風動作が好適に実現される。また、制御部９０は、画像形成装置１の印字動作に際して、画像形成装置１の内部の各装置を制御する。

次に、トナー回収ユニット８の周辺における空気流およびトナーの流れについて説明する。図６は、画像形成装置１における現像装置３２４、振動モーター８１２およびファン８３の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。

画像形成装置１の電源がオンされた後、シートへの印字動作（画像形成動作）が開始されると、制御部９０の指示によって、現像装置３２４の現像ローラーおよびスクリュー（不図示）が回転される（図６の時刻Ｔ１）。この際、制御部９０は、ファン８３を正回転させる。この結果、現像装置３２４から回収ダクト７を介してトナー回収ユニット８に、トナーを含む空気流がもたらされる。流入口８００からハウジング８０に流入した空気流（図４の矢印Ｄ４０、Ｄ４１）は、上部ダクト８０１からダクト下降部８０２に流入する。前記空気流は、ダクト下降部８０２において一旦下降された後（矢印Ｄ４２）、導入部８０２Ｔを介して、下部ダクト８０３の側方部分から下部ダクト８０３に流入する（矢印Ｄ４３）。下部ダクト８０３は、前記空気流を下方から上方に向かって誘導する（矢印Ｄ４４）。そして、下部ダクト８０３の上方に配置された第１フィルター部８１の第１フィルター８１１を前記空気流が通過する際に、トナーが第１フィルター８１１に捕集される。また、第１フィルター８１１を通過した空気流は、第２フィルター部８２を通過する。この際、第１フィルター８１１によって捕集しきれなかったトナーが、第２フィルター部８２によって捕集される。

第２フィルター部８２を通過した空気流は、ファン８３に流入する（矢印Ｄ４５）。そして、前記空気流は、ファン８３によって前方に向かって排出される。その後、前記空気流は、排気部８５（図３）に流入し、排気フィルター８５１を通過して、トナー回収ユニット８（画像形成装置１）の外部に排気される（図３の矢印参照）。飛散トナーの回収および空気流の排気動作は、画像形成装置１の印字動作中にわたって行われる（図６の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２）。

このように、本実施形態では、空気流とともにハウジング８０の内部に流入したトナーが、ファン８３の上流側に配置された第１フィルター部８１によって捕集される。更に、空気流の流れの経路上において、ファン８３の上流側および下流側には、第２フィルター部８２および排気フィルター８５１が配置される。このため、前記トナーが確実に回収され、トナー回収ユニット８の外部にトナーが排出されることが、一層抑止される。したがって、画像形成装置１の内部または外部において、飛散トナーによる汚染が好適に抑止される。

トナー回収ユニット８の使用に伴って、空気流の流れの経路上の中で最も上流に配置される第１フィルター部８１の第１フィルター８１１には、多くのトナーが捕集される。第１フィルター８１１が目詰まりを起こすと、トナーの回収性能が低下してしまう。このため、本実施形態では、制御部９０は、ファン８３が回転していないタイミングで、振動モーター８１２を駆動させる。詳しくは、図６を参照して、制御部９０は、画像形成装置１の印字動作後に、振動モーター８１２を駆動させる（時刻Ｔ３から時刻Ｔ５）。本実施形態では、印字動作が終了した時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、３秒間に設定されている。また、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までは５秒間に設定されている。なお、振動モーター８１２の駆動中に、ファン８３が正回転されると、振動モーター８１２の振動によって第１フィルター８１１の上面部に浮き上がったトナーがファン８３によって吸気されてしまう。このため、ファン８３の正回転動作と振動モーター８１２の駆動動作とが別のタイミングで実行されることによって、上記の不具合が抑止される。

振動モーター８１２の駆動によって、フレーム８１０（図５）を介して、第１フィルター８１１が振動する。この結果、第１フィルター８１１の特に下面に付着したトナーが、振動によって下方に落下する。このように、本実施形態によれば、フレーム８１０の振動によって、第１フィルター８１１に確実に振動を伝達することが可能となる。

また、第１フィルター８１１は空気流が進入する進入面が下方に面するように配置されているため、前記落下したトナーが第１フィルター８１１に再付着することが抑止される。この結果、第１フィルター８１１の目詰まりが可及的に防止されるとともに、トナーを安定して回収することが可能となる。更に、前述のように、導入部８０２Ｔは、流入口８００から流入した空気流を、下部ダクト８０３の側方部分から下部ダクト８０３に流入させる。そして、振動モーター８１２の振動によって第１フィルター８１１から落下したトナーは、底部８０Ｔに貯留される。このため、底部８０Ｔに貯留されたトナーが下部ダクト８０３への空気流の流れを妨げることが可及的に抑止される。

一方、上記のように、振動モーター８１２の振動が第１フィルター８１１に伝達されると、第１フィルター８１１の上面部付近に捕集されていたトナーが、第１フィルター８１１の上方に浮き上がることがある。この場合、画像形成装置１において次に印字動作が行われる際に、ファン８３が正回転されると、前記トナーがファン８３によって吸気されてしまう。

このような課題を解決するために、本実施形態では、制御部９０は、振動部８１Ａに前記振動動作を実行させる際に、ファン８３に送風動作を実行させる。すなわち、振動モーター８１２の駆動中に、制御部９０がファン８３を逆回転させる。詳しくは、図６を参照して、制御部９０は、振動モーター８１２の駆動開始と同時に、ファン８３を逆回転させる（時刻Ｔ３）。その後、振動モーター８１２の駆動動作中に、制御部９０はファン８３の逆回転を終了する（時刻Ｔ４）。本実施形態では、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの時間は、２秒間に設定されている。ファン８３から送風される空気流は、第２フィルター部８２を介して、第１フィルター８１１に吹き付けられる（図４の矢印Ｄ４６）。このため、第１フィルター８１１のうちファン８３側の排気面（上面部）からトナーが上方に脱離されることが抑止される。この結果、トナーがファン８３に向かって第１フィルター８１１を通過することが防止される。更に、第１フィルター８１１から下方へのトナーの脱離が促進される（図４の矢印Ｄ４７）。

なお、上記のように、制御部９０は、振動部８１Ａの振動動作およびファン８３の送風動作を同時に開始させ、かつ、前記振動動作よりも前記送風動作を先に終了させる。このため、振動部８１Ａの起動時の衝撃によって、第１フィルター８１１の前記排気面からトナーが上方に脱離されやすい場合であっても、ファン８３の送風動作によって前記トナーの脱離が好適に防止される。また、送風動作が振動動作よりも先に終了するため、第１フィルター８１１から下方に脱離されたトナーが再び流入口８００に向かうことが抑制される。

この際、制御部９０は、前記吸気動作における空気流の風量よりも前記送風動作における空気流の風量を小さく設定してもよい。すなわち、制御部９０によって、吸気動作におけるファン８３の回転数よりも、送風動作におけるファン８３の回転数が低く設定される。この結果、送風動作に伴って、第１フィルター８１１から下方に脱離されたトナーが再び流入口８００から逆流することが一層抑制される。

図７は、振動部８１Ａの振動動作に伴って実行されるファン８３の逆回転（送風動作）の効果を示したグラフである。図７は、画像形成装置１において印刷動作が繰り返し実行された場合の印刷枚数と、ハウジング８０によって回収されるトナー量との関係を示している。図７に示すように、本実施形態のように、振動部８１Ａの振動動作に伴って、ファン８３が逆回転されることによって、第１フィルター８１１の目詰まりが防止され、トナーの回収性が安定して維持される。一方、振動部８１Ａの振動動作においてファン８３の回転が停止された場合、印刷動作が繰り返されるにつれてトナーの回収性能が低下する。図８は、図３の湾曲部７４Ｐの断面において、トナーが積層される様子を示した模式図である。前述のように、湾曲部７４Ｐでは、ハウジングダクト７４Ａと屈曲ダクト部７４Ｂとが連結される部分であり、トナーが詰まりやすい。図８（Ａ）は、振動部８１Ａの振動動作に際してファン８３の回転が停止された条件で、印刷枚数Ｑ（図７）が経過した際の湾曲部７４Ｐの断面図である。また、図８（Ｂ）は、振動部８１Ａの振動動作に際してファン８３が逆回転された条件で、印刷枚数Ｑが経過した際の湾曲部７４Ｐの断面図である。図８（Ｂ）に示すように、ファン８３の逆回転によって、長期に亘って回収ダクト７内に風路を確保することができる。

以上のように、本実施形態によれば、画像形成部３０の内部または周辺から不要トナーを好適に回収することができる。また、第１フィルター８１１の目詰まりが防止されるとともに、画像形成装置１の周辺に回収された前記不要トナーが飛散することが防止される。また、制御部９０は、画像形成部３０が画像形成動作を実行する画像形成時に、ファン８３に吸気動作を実行させる。また、制御部９０は、画像形成動作が実行されていない非画像形成時に、振動部８１Ａに振動動作を実行させるとともに、ファン８３に送風動作を実行させる。このため、画像形成部３０の画像形成時に、不要トナーが安定して回収される。この結果、前記トナーによってシートにトナーかぶりなどの画像欠陥が生じることが防止される。一方、第１フィルター８１１の目詰まりを防止するための振動動作および送風動作は、非画像形成時に実行される。このため、微量のトナーが流入口８００から逆流した場合であっても、前記トナーが画像形成動作に影響することが防止される。

なお、画像形成装置１におけるトナー回収ユニット８の配置について付言すると、図１乃至図４を参照して、ハウジング８０のダクト下降部８０２とダクト上昇部８０Ｕとは、ハウジング８０の内部において水平方向において隣接して配置される。そして、流入口８００から流入した空気流は、ダクト下降部８０２において一旦下降された後、ダクト上昇部８０Ｕにおいて上昇される。したがって、前記空気流を確実に上昇気流とすることができる。また、ハウジング８０の内部に、ダクト下降部８０２とダクト上昇部８０Ｕが隣接して配置され、ハウジング８０の省スペース化が実現される。

更に、画像形成装置１の給紙部４０は、現像装置３２４よりも下方に配置される。また、トナー回収ユニット８の流入口８００は、鉛直方向において現像装置３２４と略同じ高さに配置される。また、トナー回収ユニット８のダクト下降部８０２およびダクト上昇部８０Ｕは、水平方向において給紙部４０に対向して配置される。このため、現像装置３２４の後方において、画像形成装置１の給紙部４０の高さを利用して、流入口８００から流入した空気流を確実に上昇気流とすることができる。

以上、本発明の実施形態に係る回収ダクト７、トナー回収ユニット８およびこれらを備える画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記の実施形態では、ハウジング８０の内部に空気流を発生する空気流発生部としてファン８３を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ファン８３とは異なる他の空気流発生部が、ハウジング８０の内部に配置されてもよい。また、振動部８１Ａおよびファン８３の送風動作は、複数回繰り返して実行されてもよい。更に、振動部８１Ａおよびファン８３の送風動作は、画像形成装置１における画質調整時（非画像形成時）などに実行されてもよい。

（２）また、上記の実施形態では、空気流は排気部８５から水平方向に排気される態様で説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。前記空気流は排気部８５から他の方向に向かって排気されてもよい。また、ファン８３に代表されるファンの数は、１つに限定されるものではなく、複数配置されてもよい。

（３）また、上記の実施形態では、第１フィルター８１１を振動させる振動部が振動モーター８１２を備える態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。振動部として、第１フィルター８１１またはフレーム８１０に当接するカム部材や、ソレノイドなどが配置される態様であってもよい。

１ 画像形成装置
１０ 装置本体
３０ 画像形成部
３２１ 感光体ドラム（像担持体）
３２４ 現像装置
３５ 二次転写ローラー（転写手段）
４０ 給紙部（シート収容部）
７ 回収ダクト
７０ メインダクト
７０Ａ メインダクト流入部
７０Ｂ メインダクト排気部
７１ イエローダクト
７２ マゼンタダクト
７３ シアンダクト
７４ ブラックダクト
７４Ａ ハウジングダクト
７４Ｂ 屈曲ダクト部
７４Ｐ 湾曲部
８ トナー回収ユニット（トナー回収装置）
８０ ハウジング
８００ 流入口
８０１ 上部ダクト
８０２ ダクト下降部（下降ダクト部）
８０２Ｔ 導入部
８０３ 下部ダクト（誘導ダクト部）
８０Ｔ 底部（貯留部）
８０Ｕ ダクト上昇部（上昇ダクト部）
８１ 第１フィルター部
８１Ａ 振動部
８１０ フレーム（枠体）
８１１ 第１フィルター
８１２ 振動モーター
８２ 第２フィルター部
８２０ 第２フィルター
８３ ファン（空気流発生部）
８４ ハウジング排気口
８５ 排気部
８５０ 排気流入部
８５１ 排気フィルター
９０ 制御部

Claims (7)

1. 内部に空気流の流れの経路が形成されたハウジングと、
   前記ハウジングに開口され、前記空気流とともにトナーが流入する流入口と、
   前記ハウジングの内部に配置され、前記トナーを捕集しかつ前記空気流が通過するフィルターと、
   前記空気流の流れの経路において、前記フィルターに対して前記流入口とは反対側に配置され、前記流入口から前記フィルターに向かう空気流を発生させる吸気動作と、前記フィルターから前記流入口に向かう空気流を発生させる送風動作と、を実行する空気流発生部と、
   前記フィルターを振動させる振動動作を実行する振動部と、
   前記空気流発生部の前記吸気動作、前記送風動作および前記振動部の前記振動動作を制御する制御部と、
   前記空気流の流れの経路において前記流入口と前記空気流発生部との間に配置され、前記吸気動作において前記空気流を下方から上方に向かって誘導する誘導ダクト部と、
   前記流入口から流入した前記空気流を、前記誘導ダクト部の側方部分から前記誘導ダクト部に流入させる導入部と、
   前記誘導ダクト部の底部であって、前記振動部の振動によって前記フィルターから落下したトナーが貯留される貯留部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記振動部に前記振動動作を実行させる際に、前記空気流発生部に前記送風動作を実行させ、
   前記フィルターは、前記吸気動作において前記空気流が進入する進入面が下方に面するように、前記誘導ダクト部の上方に配置され、
   前記流入口は、前記ハウジングの上端側に配置され、
   前記ハウジングの内部に前記流入口に連通して配置され、前記空気流を下方に向かって前記導入部に誘導する下降ダクト部を更に有することを特徴とするトナー回収装置。
2. 内部に空気流の流れの経路が形成されたハウジングと、
   前記ハウジングに開口され、前記空気流とともにトナーが流入する流入口と、
   前記ハウジングの内部に配置され、前記トナーを捕集しかつ前記空気流が通過するフィルターと、
   前記空気流の流れの経路において、前記フィルターに対して前記流入口とは反対側に配置され、前記流入口から前記フィルターに向かう空気流を発生させる吸気動作と、前記フィルターから前記流入口に向かう空気流を発生させる送風動作と、を実行する空気流発生部と、
   前記フィルターを振動させる振動動作を実行する振動部と、
   前記空気流発生部の前記吸気動作、前記送風動作および前記振動部の前記振動動作を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記振動部に前記振動動作を実行させる際に、前記空気流発生部に前記送風動作を実行させ、前記吸気動作における前記空気流の風量よりも前記送風動作における前記空気流の風量を小さく設定することを特徴とするトナー回収装置。
3. 前記制御部は、前記振動部の前記振動動作および前記空気流発生部の前記送風動作を同時に開始させ、かつ、前記振動動作よりも前記送風動作を先に終了させることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー回収装置。
4. 前記制御部が前記振動部に前記振動動作を実行させる時間は５秒であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のトナー回収装置。
5. 前記制御部が前記送風動作を実行する時間は２秒であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のトナー回収装置。
6. シートにトナー画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成部と、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載のトナー回収装置と、
   前記画像形成部の内部または周辺から空気流とともに不要トナーを回収し、前記流入口に流入させる回収ダクトと、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記画像形成動作が実行される画像形成時に、前記空気流発生部に前記吸気動作を実行させ、前記画像形成動作が実行されていない非画像形成時に、前記振動部に前記振動動作を実行させるとともに前記空気流発生部に前記送風動作を実行させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

Images