JP6199785B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、画像形成装置における現像器で飛散したトナー（現像剤）を吸引して回収する現像剤回収装置が知られている。この現像剤回収装置は、吸引口が現像器の近傍に設けられるトナー吸引ダクトと、トナー吸引ダクトに接続され、現像器の飛散トナーをトナー吸引ダクトを介して吸引し回収するトナー回収部とを備えている。

特開２００７−２９８７８２号公報

ところで、上述した現像剤回収装置では、トナー吸引ダクト内にトナー（現像剤）が堆積してしまうという問題があった。つまり、現像器で飛散した現像剤を完全にトナー回収部に回収するのは困難であり、トナー吸引ダクト内に現像剤が残ってしまうという問題があった。トナー吸引ダクト内に現像剤が堆積すると、トナー吸引ダクト内の吸引抵抗が増大して、飛散した現像剤の回収率が低下してしまう。延いては、画像形成装置の外部に現像剤が漏出して室内環境が悪化する虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤の機外への漏出を抑制し得る画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、感光体と、該感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器とを有し、上記感光体上に現像された画像を用紙に印刷する画像形成部と、一端が上記現像器の近傍に設けられる吸引ダクトと、 上記吸引ダクトの他端に接続されると共に吸引ファンを有し、上記吸引ダクトを介して上記現像器周辺の現像剤を上記吸引ファンによって吸引して回収する回収ボックスと、 上記吸引ダクト内における所定箇所に所定量以上のトナーが堆積しているか否かの検出を行うトナー検出手段と、上記吸引ダクト内における上記所定箇所に空気を吹出し可能に構成された補助ファンと、上記トナー検出手段により上記所定量以上のトナーの堆積が検出された場合に、上記補助ファンを作動させる制御手段と、を備え、上記制御手段は、上記画像形成装置における印刷ジョブの実行中は、上記吸引ファンを作動させるように構成され、上記トナー検出手段は、上記画像形成部における印刷ジョブの実行中は、上記検出を実行しないように構成されている。

本発明によれば、現像剤の機外への漏出を抑制し得る画像形成装置が提供される。

図１は、実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、トナー回収装置の構成を示す斜視図である。 図３は、回収ボックスの構成を示す斜視図である。 図４は、トナー回収装置の制御構成を示すブロック図である。 図５は、トナー回収装置および現像器の構成を示す斜視図である。 図６は、画像形成装置にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が第１所定枚数未満の場合におけるトナー回収装置の作動制御の一例を示すタイムチャートである。 図７は、画像形成装置にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が第１所定枚数以上で且つ第２枚数未満の場合におけるトナー回収装置の作動制御の一例を示すタイムチャートである。 図８は、画像形成装置にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が第２所定枚数以上の場合におけるトナー回収装置の作動制御の一例を示すタイムチャートである。 図９は、比較形態を示す図７相当図である。

《実施形態１》
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

本実施形態の画像形成装置１は、例えばレーザプリンターや複合機であり、端末等から受信した印刷ジョブを基に、用紙に画像データを印刷する。画像形成装置１は、印刷ジョブに含まれる印刷枚数情報に応じた枚数の印刷を実行する。図１に示すように、画像形成装置１は、給紙部２と、画像形成部３と、定着部４と、排紙部５とを備えている。

給紙部２は、用紙を画像形成部３へ供給するカセット給紙部や手差しトレイである。画像形成部３は、現像器１１や感光ドラム１２（感光体）などを備えている。画像形成部３では、光走査装置（図示省略）によって感光ドラム１２に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像器１１によって現像されて現像剤の像であるトナー像になる。このトナー像は、給紙部２から供給された用紙に転写される。定着部４は、定着ローラーおよび加圧ローラー（何れも図示省略）を備え、画像形成部３で用紙に転写されたトナー像をその用紙に定着させる。こうして、用紙に画像が形成される。排紙部５は、定着部４から画像形成された用紙が供給される排紙トレイ（図示省略）を有している。

さらに、画像形成装置１は、トナーコンテナー２０とトナー回収装置３０（現像剤回収装置）とを備えている。トナーコンテナー２０は、現像器１１に供給する現像剤としてのトナーが収容されている。トナー回収装置３０は、現像器１１で飛散したトナー（現像剤）を吸引して回収するものである。

トナー回収装置３０の構成について図２〜図５を参照しながら説明する。図２及び図５等に示すように、トナー回収装置３０は、トナーの回収ボックス４０と、該回収ボックス４０に接続される吸引ダクト３１および排気ダクト３５とを備えている。

図３に示すように、回収ボックス４０は、矩形の箱状に形成されたボックス本体４１を備えている。ボックス本体４１の内部には略Ｕ字状の通路４５が形成されている。ボックス本体４１には、通路４５の一端に対応する位置に入口４２が形成され、通路４５の他端に対応する位置に出口４３が形成されている。入口４２には吸引ダクト３１が接続され、出口４３には排気ダクト３５が接続されている。吸引ダクト３１の一端は、現像器１１の近傍に位置して、現像器１１で飛散したトナーを吸引可能になっている（図５参照）。

ボックス本体４１には、吸引ファン４６（吸引機構）と、トナーを捕捉する２つのフィルター４７，４８が収納されている。吸引ファン４６は、通路４５における出口４３に対応する位置に設けられている。２つのフィルターは、上流フィルター４７と下流フィルター４８であり、通路４５において吸引ファン４６の上流側（即ち、吸引側）に順に設けられている。

トナー回収装置３０では、吸引ファン４６を作動させることによって、現像器１１で飛散したトナーが空気と共に吸引ダクト３１を通って回収ボックス４０に吸い込まれる。回収ボックス４０では、吸い込まれたトナーが通路４５を流れて上流フィルター４７で捕捉される。万一、上流フィルター４７で捕捉されずに通過したトナーは、下流フィルター４８で捕捉される。一方、回収ボックス４０にトナーと共に吸い込まれた空気は、２つのフィルター４７，４８を順に通過して出口４３から排気ダクト３５に流れる。排気ダクト３５に流れた空気は、最終的には画像形成装置１の外部に排出される。このように、回収ボックス４０は、現像器１１で飛散したトナー（現像器１１周辺のトナー）を吸引ファン４６によって吸引し、フィルター４７，４８に捕捉させて回収する。

さらに、トナー回収装置３０は、図４に示すように、上流フィルター４７を振動させる振動モーター５１（振動機構）と、エアーアシストファン５５（補助ファン）と、制御部５２とを備えている。

振動モーター５１は、上流フィルター４７を振動させて、上流フィルター４７に捕捉されたトナーを篩い落とすように構成されている。これにより、上流フィルター４７のトナーによる目詰まりが抑制される。

エアーアシストファン５５は、図２に示すように、吸引ダクト３１の途中のダクト内部に空気を吹き出して、ダクト内部に堆積したトナーを吹出空気によって巻き上げる。そうして、エアーアシストファン５５は、回収ボックス４０内に設けられた吸引ファン４６によるトナーの吸引をアシストする。

上記吸引ダクト３１は、やや上方へ略直角に曲げられた屈曲部３２，３３を有している。この屈曲部３２，３３にはそれぞれ、トナー検出センサー５６が設けられている。各トナー検出センサー５６は、発光部と受光部とを有する光学式の検出センサーである。各トナー検出センサー５６は、発光部と受光部との間にトナーが存在するときに受光部での受光が遮断されることで、トナー検出信号を出力する。本実施形態では、各トナー検出センサー５６は、各屈曲部３２，３３の内部のトナーの堆積量が所定量以上になったときにトナー検出信号を出力する。トナー検出センサー５６から出力されたトナー検出信号は、後述の制御部６０に送信される。エアーアシストファン５５には、２つの吹出通路５６，５７が接続されている。第１吹出通路５６は、一端がエアーアシストファン５５に接続され、他端が吸引ダクト３１の第１屈曲部３２に接続されている。第２吹出通路５７は、一端が第１吹出通路５６の途中に接続され、他端が吸引ダクト３１の第２屈曲部３３に接続されている。つまり、エアーアシストファン５５は、吹出通路５６，５７を通じて吸引ダクト３１の屈曲部３２，３３に空気を吹き出すように構成されている。

図４に示すように、制御部６０は、トナー検出センサー５６等からの信号を基に、吸引ファン４６、振動モーター５１およびエアーアシストファン５５の作動を制御する。

制御部６０は、画像形成装置１における印刷ジョブの実行中、吸引ファン４６を作動させる。制御部６０は、基本制御として、振動モーター５１の作動時は吸引ファン４６およびエアーアシストファン５５を停止する。また、制御部６０は、エアーアシストファン５５の作動時は吸引ファン４６を作動させる。

本実施形態では、制御部６０は、画像形成装置１にて実行される印刷ジョブの印刷枚（印刷ジョブの印刷枚数情報に予め含まれている印刷枚数）数に応じて異なる制御を実行する。

具体的には、制御部６０は、画像形成装置１にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が第１所定枚数（本実施形態では例えば１０００枚）未満である場合には、振動モーター５１を作動させることなく、印刷ジョブの終了後に、トナー検出センサー５６からのトナー検出信号を受信したか否かの判定処理（以下、トナー検出処理という）を実行する。そして、制御部６０は、トナー検出信号を受信したと判定した場合には、エアーアシストファン５５を作動させる（図６参照）。このとき、制御部６０は、エアーアシストファン５５と共に吸引ファン４６を作動させる。尚、制御部６０においてトナー検出センサー５６からのトナー検出信号を受信しなかった場合には、図中の動作Ａを実行せずに次の印刷ジョブを開始すればよい。

一方、制御部６０は、画像形成装置にて実行中される印刷ジョブの印刷枚数が第１所定枚数以上である場合には、当該印刷ジョブの終了後に振動モーター５１を所定時間（例えば１０秒）作動させる。そして、制御部６０は、振動モーター５１を作動させた後に、トナー検出処理を実行して、トナー検出センサー５６からのトナー検出信号を受信したと判定した場合には、エアーアシストファン５５を作動させる（図７参照）。このとき、制御部６０は、エアーアシストファン５５と共に吸引ファン４６を作動させる。尚、制御部６０においてトナー検出センサー５６からのトナー検出信号を受信しなかった場合には、図中の動作Ａを実行せずに次の印刷ジョブを開始すればよい。

但し、制御部６０は、一つの印刷ジョブの印刷枚数が第２所定枚数（本実施形態では例えば５０００枚。第２所定枚数＞第１所定枚数）以上である場合には、印刷ジョブの終了前であっても、印刷枚数が第２所定枚数に達したときに、当該印刷ジョブを中断して振動モーター５１を所定時間(例えば１０秒)、作動させる（図８参照）。制御部６０は、その後も第２所定枚数分の印刷が完了する度に、印刷ジョブを中断して振動モーター５１を作動させる。このとき、制御部６０は、振動モーター５１の作動が終了する度に、トナー検出処理を実行して、トナー検出センサー５６からのトナー検出信号を受信したと判定した場合には、エアーアシストファン５５を作動させる。尚、制御部６０においてトナー検出センサー５６からのトナー検出信号を受信しなかった場合には、図中の動作Ａを実行せずに、中断中の印刷ジョブを再開すればよい。

以上説明したように、上記実施形態では、吸引ダクト３１の途中のダクト内部に空気を吹き出すエアーアシストファン５５を設けるようにしたため、吸引ダクト３１内に堆積したトナーを巻き上げることができる。そのため、吸引ダクト３１内に堆積したトナーを吸引ファン４６によって容易に吸引することが可能になる。これによって、吸引ダクト３１内のトナーの堆積を抑制できるので、吸引ダクト３１内の流通抵抗の増大を抑制することができる。その結果、トナーの回収率の低下を抑制し、延いては、飛散トナーが画像形成装置１の外部に漏出するのを抑制することが可能となる。

しかも、上記実施形態のトナー回収装置３０では、吸引ダクト３１においてトナーが堆積しやすい屈曲部３２，３３に空気を吹き出すようにしているため、吸引ダクト３１におけるトナーの堆積を効果的に抑制することが可能である。特に、本実施形態では、屈曲部３２，３３が上方へ曲げられているためトナーが一層堆積しやすいが、その堆積を効果的に抑制することができる。

また、上記実施形態では、制御部６０は、吸引ダクト３１の屈曲部３３，３４（所定箇所）に設けられたトナー検出センサー５６からの信号を基に、屈曲部３３，３４の内部に所定量以上のトナーが堆積していることを検出した場合にのみエアーアシストファン５５を作動させるように構成されている。したがって、屈曲部３３，３４内に所定量以上のトナーが堆積していない場合には、エアーアシストファン５５を作動させなくて済むので、トナー検出センサー５６を設けない場合に比べて省エネ化を図ることができる。

また、上記実施形態では、制御部６０は、エアーアシストファン５５の作動中は、吸引ファン４６を作動させるように構成されている。これにより、エアーアシストファン５５から吹き出された空気により巻き上がったトナーを吸引ファン４６により回収ボックス４０内へと確実に導くことができる。ここで、吸引ファン４６が作動しているときに、振動モーター５１を作動させた場合、折角、上流フィルター４７から篩い落とされたトナーが該フィルター４７まで舞い戻って付着する虞がある。これに対して、上記実施形態では、エアーアシストファンの作動中（吸引ファン４６の作動中）は振動モーター５１を作動させないようにしたので、振動モーター５１が不必要に作動するのを防止することができる。よって、省エネ化をより一層、促進することができる。

また、上記実施形態では、制御部６０は、画像形成装置１における印刷ジョブの実行中は、吸引ファン４６を作動させるように構成されている。これにより、印刷ジョブの実行時に現像器１１にて発生する飛散トナーを、吸引ファン４６の吸引力により回収ボックス４０へと導くことができる。そして、制御部６０は、画像形成装置１における印刷ジョブの実行中は、上記トナー検出処理を実行しないように構成されている。そうすることで、トナー検出センサー５６が、ダクト３１の屈曲部３２，３３内を通過する飛散トナーを堆積トナーとして誤検出するのを防止することができる。

上記実施形態では、制御部６０は、画像形成装置１にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が第１所定枚数以上である場合には、当該印刷ジョブの終了後に振動モーター５１を所定時間、作動させるようになっている。これにより、印刷ジョブの印刷枚数が多いために大量の飛散トナーが発生したとしても、上流フィルター４７から飛散トナーを篩い落としてフィルター４７を再生することができる。そして、上記実施形態では、この振動モーター５１の作動中は、吸引ファン４６及びエアーアシストファン５５が作動しないようになっているので、振動モーター５１の作動により上流フィルター４７から篩い落とされたトナーが該フィルター４７に再付着するのを防止することができる。

制御部６０は、画像形成装置１にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が第１所定枚数以上である場合において、振動モーター５１を所定時間作動させた後に、上記トナー検出処理を実行するように構成されている。これにより、トナー検出センサー５６による誤検出を防止しながら印刷ジョブの中断時間を短縮することができる。図９は、比較例として、トナー検出処理を実行した後に振動モーター５１を作動させた場合を示している。図９と図７とを比較すると、本実施形態の方が比較例に比べて、印刷ジョブの中断時間が短い（この例では５秒短い）ことがわかる。本実施形態の場合、振動モーター５１を作動させることで吸引ファン４６が停止するタイミングを利用して上記トナー検出処理を実行するようにしているので、このような印刷ジョブの中断時間の短縮が可能となる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、トナー検出センサー５６は光学式のセンサーにより構成されているが、これに限ったものではなく、例えば圧電式のセンサーにより構成するようにしてもよい。

上記実施形態では、エアーアシストファン５５によりダクト３１の屈曲部３２，３３に空気を吹き付けるようにしているが、必ずしも屈曲部３２，３３に吹き付ける必要はなく、例えばストレート部に吹き付けるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、感光体と、該感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器とを有し、上記感光体上に現像された画像を用紙に印刷する画像形成部とを備えた画像形成装置に有用である。

１ 画像形成装置
１１ 現像器
１２ 感光ドラム（感光体）
３０ トナー回収装置（現像剤回収装置）
３２ 屈曲部
３３ 屈曲部
４０ 回収ボックス
４６ 吸引ファン
４７ 上流フィルター
５１ 振動モーター（振動機構）
５５ エアーアシストファン(補助ファン）
５６ トナー検出センサー（トナー検出手段）
６０ 制御部（制御手段、トナー検出手段）

Claims (4)

1. 感光体と、該感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器とを有し、上記感光体上に現像された画像を用紙に印刷する画像形成部と、
   一端が上記現像器の近傍に設けられる吸引ダクトと、
   上記吸引ダクトの他端に接続されると共に吸引ファンを有し、上記吸引ダクトを介して上記現像器周辺の現像剤を上記吸引ファンによって吸引して回収する回収ボックスと、
   上記吸引ダクト内における所定箇所に所定量以上のトナーが堆積しているか否かの検出を行うトナー検出手段と、
   上記吸引ダクト内における上記所定箇所に空気を吹出し可能に構成された補助ファンと、
   上記トナー検出手段により上記所定量以上のトナーの堆積が検出された場合に、上記補助ファンを作動させる制御手段と、を備え、
   
   上記制御手段は、上記画像形成装置における印刷ジョブの実行中は、上記吸引ファンを作動させるように構成され、
   上記トナー検出手段は、上記画像形成部における印刷ジョブの実行中は、上記検出を実行しないように構成されている、画像形成装置。
2. 感光体と、該感光体上の静電潜像を現像剤で現像する現像器とを有し、上記感光体上に現像された画像を用紙に印刷する画像形成部と、
   一端が上記現像器の近傍に設けられる吸引ダクトと、
   上記吸引ダクトの他端に接続されると共に吸引ファンを有し、上記吸引ダクトを介して上記現像器周辺の現像剤を上記吸引ファンによって吸引して回収する回収ボックスと、
   上記吸引ダクト内における所定箇所に所定量以上のトナーが堆積しているか否かの検出を行うトナー検出手段と、
   上記吸引ダクト内における上記所定箇所に空気を吹出し可能に構成された補助ファンと、
   上記トナー検出手段により上記所定量以上のトナーの堆積が検出された場合に、上記補助ファンを作動させる制御手段と、
   上記回収ボックス内における上記吸引ファンの上流側に配置され、空気中のトナーを捕捉するフィルターと、
   上記フィルターを振動させて当該フィルターからトナーを篩い落とす振動モーターと、を備え、
   上記制御手段は、上記補助ファンの作動中は、上記吸引ファンを作動させる一方、上記振動モーターを作動させないように構成され、
   上記制御手段は、上記画像形成装置にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が所定枚数以上である場合には、当該印刷ジョブの終了後に上記振動モーターを所定時間、作動させるようになっていて、当該振動モーターの作動中は、上記吸引ファン及び上記補助ファンを作動させないように構成されており、
   上記トナー検出手段は、上記画像形成装置にて実行される印刷ジョブの印刷枚数が上記所定枚数以上である場合において、当該印刷ジョブの終了後に上記振動モーターを所定時間作動させた後、上記検出を実行するように構成されている、画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記回収ボックス内における上記吸引ファンの上流側に配置され、空気中のトナーを捕
   捉するフィルターと、
   上記フィルターを振動させて当該フィルターからトナーを篩い落とす振動モーターと、をさらに備え、
   上記制御手段は、上記補助ファンの作動中は、上記吸引ファンを作動させる一方、上記
   振動モーターを作動させないように構成されている、画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   上記吸引ダクトは屈曲部を有し、
   上記所定箇所は、上記吸引ダクト内における上記屈曲部が位置する箇所である、画像形成装置。

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