JP2023174404A - 画像形成装置、清掃方法および清掃プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 排気性能を維持しつつ余剰トナーが蓄積したダクトを清掃すること。【解決手段】 画像形成装置1は、トナーを保持する現像ローラ25Yを有する現像器21Yと、現像ローラ25Yの現像器21Yから露出する部分に接する第1空間SP1に繋がる吸入口62Yと外部に繋がる排出口64Yとを有する集塵ダクト60と、排出口64Yに接続され、集塵ダクト60Yの内部の第2空間SP2の空気を外部に排出するファン79と、吸入口62Yと排出口64Yとの間に形成され、集塵ダクト60Yの第2空間SP2を外部に開放する開口65と、吸入口62Yを開閉可能に構成された第1遮蔽部材67Yと、集塵ダクト60Yの内外の気圧差に応じて、開口65を開閉するように構成された第2遮蔽部材69Yと、を備える。【選択図】 図2
Description
この発明は、画像形成装置、清掃方法および清掃プログラムに関し、特に、トナーを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置、その画像形成装置で実行される清掃方法およびその清掃方法をコンピューターに実行させる清掃プログラムに関する。
トナーで構成されるトナー像を用紙に形成する画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、感光体ドラムに形成された静電潜像が現像器によりトナーで現像される。画像形成装置は、現像処理の最中に現像器から飛散するトナーが感光体ドラム等の他の部品に付着しないように、空気の気流を発生させることにより、現像器から飛散したトナーを回収する機能が備えられる。
例えば、特開2013-125148号公報には、ダクトの空気吸入口が閉鎖され、現像容器の空気流入路が開放された状態で排気ファンを作動させてダクト、集合ダクト内に第1の流速の空気流を発生させることにより、現像容器内に浮遊するトナーがダクト内に吸引される。非画像形成時には、空気吸入口が開放され、空気流入路が閉鎖された状態で排気ファンを作動させて、第1の流速よりも速い第2の流速の空気流をダクト、集合ダクト内に発生させることにより、ダクト、集合ダクト内に堆積したトナーを強制的に排出する強制排出モードを実行可能とする画像形成装置が記載されている。同文献に記載の画像形成装置では、第1の流速よりも速い第2の流速の空気流をダクト、集合ダクト内に発生させることができるが、その流速は排気ファンの能力に制限される。このため、ダクト、集合ダクト内に堆積したより大きなトナーを排出するためには、より性能の高い排気ファンを用いなければならず、製品コストが高くなるといった問題がある。
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、排気性能を維持しつつ余剰トナーが蓄積したダクトを清掃することが可能な画像形成装置を提供することである。
この発明の他の目的は、排気性能を維持しつつ余剰トナーが蓄積したダクトを清掃することが可能な清掃方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、排気性能を維持しつつ余剰トナーが蓄積したダクトを清掃することが可能な清掃プログラムを提供することである。
上述した目的を達成するために、この発明のある局面によれば、画像形成装置は、トナーを保持する現像ローラを有する現像器と、現像ローラの現像器から露出する部分に接する空間に繋がる吸入口と外部に繋がる排出口とを有するダクトと、排出口に接続され、ダクトの内部の気体を外部に排出する送風手段と、吸入口と排出口との間に形成され、ダクトの内部空間を外部に開放する開口と、吸入口を開閉可能に構成された第1遮蔽部材と、ダクトの内外の気圧差に応じて、開口を開閉するように構成された第2遮蔽部材と、を備える。
この局面に従えば、送風手段によりダクトの内部の気体が外部に排出されるので、現像ローラの現像器から露出する部分に接する空間に浮遊する余剰トナーがダクトから外部に排出される。さらに、ダクトの吸入口と排出口との間に形成された開口が第2遮蔽部材により閉じた状態でかつ吸入口が第1遮蔽部材により閉じた状態で、送風手段が排出口からダクトの内部の気体を外部に排出すると、ダクトの内部空間の気圧が低下する。ダクトの内部空間の気圧が外部の気圧より小さい状態で、第2遮蔽部材が開口を開くと、外部の空気が開口からダクトの内部空間に送り込まれ、ダクトの内部空間に送風手段により発生される気流よりも風速の速い気流が発生する。このため、気流によりダクトの内部空間の内壁に蓄積された余剰トナーの塊等の異物が吹き飛ばされる。その結果、排気性能を維持しつつ余剰トナーが蓄積したダクトを清掃することが可能な画像形成装置を提供することができる。
好ましくは、ダクトは、それぞれが吸入口から排出口に延び、少なくとも一部が対向する上面および下面を有し、開口は、上面の下面に対向する部分に形成される。
この局面に従えば、ダクトの下面に蓄積された余剰トナーを排出することができる。
好ましくは、開口は、第1遮蔽部材よりも排出口側に形成される。
この局面に従えば、外部よりも気圧の低くなるダクトの内部空間に外部の空気を送りこむことができる。
好ましくは、開口は、現像ローラの軸方向に複数が並んで形成される。
この局面に従えば、ダクトの現像ローラの軸方向に分散して蓄積される余剰トナーを排出することができる。
好ましくは、現像ローラの軸方向において、両端部でそれぞれ隣接する2つの開口の間隔は中心で隣接する2つの開口の間隔よりも狭い。
この局面に従えば、複数の開口の間隔は現像ローラの軸方向において複数の開口の間隔は両端部が中心より間隔が狭いので、ダクトの両端部に中心部よりも多くの量の空気が流れる。このため、ダクトの両端部に中心部よりも余剰トナーが蓄積されやすい場合にダクトに蓄積された余剰トナーを排出することができる。
好ましくは、現像ローラの軸方向において、両端部の開口の内径は中心の開口の内径より大きい。
この局面に従えば、複数の開口の内径は両端が中心より大きいので、ダクトの両端部に中心部よりも多くの量の空気が流れる。このため、ダクトの両端部に中心部よりも余剰トナーが蓄積されやすい場合にダクトに蓄積された余剰トナーを排出することができる。
好ましくは、第2遮蔽部材は、開口を開いた状態の閉塞位置と開口を閉じた状態の開放位置とに移動可能な遮蔽板と、開放位置から閉塞位置に向かう方向に遮蔽板を付勢する弾性部材と、を含む。
この局面に従えば、遮蔽板が弾性部材により開放位置から閉塞位置に向かう方向に付勢されるので、ダクトの内外気圧の差により遮蔽板が開口から受ける力が弾性部材の弾性力よりも大きくなると、遮蔽板が開放位置に移動する。このため、第1遮蔽部材が吸入口を閉じた状態が維持されると、遮蔽板が開口の開閉を繰り返すので、第2遮蔽部材を自動的に開閉させることができる。
好ましくは、弾性部材の弾性力は、弾性部材が遮蔽板を付勢する力と、遮蔽板がダクトの内外の気圧差により開口から受ける力と、に基づき定められる。
この局面に従えば、弾性部材の弾性力を調整することにより、ダクトの内部空間に発生する気流の速度を調整することができる。
好ましくは、現像器が現像ローラを停止させている間に第1遮蔽部材が吸入口を閉じた状態に切り換える切換制御手段を、さらに備える。
この局面に従えば、現像器が現像ローラを停止させている間に第1遮蔽部材が吸入口を閉じた状態に切り換えられるので、現像ローラの現像器から露出する部分に接する空間に浮遊する余剰トナーが存在しない間に、ダクトの内部空間が清掃される。このため、現像器による現像動作に悪影響を与えないようにできる。
好ましくは、切換制御手段は、現像器による駆動履歴に基づいて、第1遮蔽部材を閉じた状態に切り換える。
この局面に従えば、現像器による駆動履歴に基づいて、第1遮蔽部材が閉じた状態に切り換えられるので、ダクトの内部空間に蓄積されたトナーが適切な量となるタイミングでダクトの内部空間を清掃することができる。
好ましくは、切換制御手段は、第1遮蔽部材が吸入口を閉じた状態に切り換えてから、第2遮蔽部材が開口を所定回数連続して開閉するまで第1遮蔽部材が吸入口を閉じた状態を維持する。
この局面に従えば、第2遮蔽部材が開口を所定回数連続して開閉するので、ダクトの内部空間を効率よく清掃することができる。
好ましくは、現像器の複数を備え、複数の現像器それぞれに対応して、ダクトと、開口と、第1遮蔽部材と、第2遮蔽部材と、が備えられ、複数のダクトにそれぞれ対応し、排出口と送風手段との間を遮断する遮断手段と、複数の現像器のうち対象現像器以外の非対象現像器に対応する遮断手段を制御して、非対象現像器に対応する排出口と送風手段との間を遮断し、対象現像器に対応する遮断手段を制御して、対象現像器に対応する排出口と送風手段との間を遮断させない遮断制御手段と、をさらに備える。
この局面に従えば、複数の現像器のうち対象現像器以外の非対象現像器に対応するダクトの排出口と送風手段との間が遮断され、対象現像器に対応するダクトの排出口と送風手段との間が遮断される。このため、送風手段により発生する気流が複数のダクトに流れないようにでき、送付手段により発生する気流のすべてが対象現像器に対応するダクトに流れる。したがって、複数の現像器にそれぞれ対応する複数のダクトを清掃することができる。
この発明の他の局面に従えば、清掃方法は、画像形成装置を制御する清掃方法であって、画像形成装置は、トナーを保持する現像ローラを有する現像器と、現像ローラの現像器から露出する部分に接する空間に繋がる吸入口と外部に繋がる排出口とを有するダクトと、排出口に接続され、ダクトの内部の気体を外部に排出する送風手段と、吸入口と排出口との間に形成され、ダクトの内部空間を外部に開放する開口と、吸入口を開閉可能に構成された第1遮蔽部材と、ダクトの内外の気圧差に応じて、開口を開閉するように構成された第2遮蔽部材と、を備え、現像器が現像ローラを停止させている間に第1遮蔽部材が吸入口を閉じた状態に切り換える切換制御ステップを含む。
この局面に従えば、排気性能を維持しつつ余剰トナーが蓄積したダクトを清掃することが可能な清掃方法を提供することができる。
この発明のさらに他の局面に従えば、清掃プログラムは、画像形成装置を制御するコンピューターで実行される清掃プログラムであって、画像形成装置は、トナーを保持する現像ローラを有する現像器と、現像ローラの現像器から露出する部分に接する空間に繋がる吸入口と排出口とを有するダクトと、排出口に接続され、ダクトの内部の気体を外部に排出する送風手段と、吸入口と排出口との間に形成され、ダクトの内部空間を外部に開放する開口と、吸入口を開閉可能に構成された第1遮蔽部材と、ダクトの内外の気圧差に応じて、開口を開閉するように構成された第2遮蔽部材と、を備え、現像器が現像ローラを停止させている間に第1遮蔽部材が吸入口を閉じた状態に切り換える切換制御ステップをコンピューターに実行させる。
この局面に従えば、排気性能を維持しつつ余剰トナーが蓄積したダクトを清掃することが可能な清掃プログラムを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について、図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
図1は、本発明の実施の形態の1つにおける画像形成装置の内部の構成の概略の一例を示す図である。ここで、互いに垂直に交わるX方向、Y方向およびZ方向を定義する。X方向およびY方向は水平面に平行であり、Z方向は水平面に垂直である。図1においては、本発明の説明に必要とされる部材を記載しており、本発明の画像形成装置は図1に示す例に限定されない。図1を参照して、画像形成装置1は、本体部11と、給紙装置13と、巻取装置15と、を備える。給紙装置13は、本体部11の前段に配置され、巻取装置15は、本体部11の後段に配置される。給紙装置13は、ロール紙Rを本体部11に図1中に矢印で示す搬送方向に送り出す。搬送方向は、X方向と平行な方向である。巻取装置15は、本体部11により画像が形成されたロール紙Rを巻き取る。巻取装置15によって巻き取られたロール紙Rは、後処理機(図示略)によって、処理される。後処理機は、例えば、ロール紙Rに形成されたラベル画像やパッケージ画像などを型抜きする。
本体部11は、画像形成部IMおよび制御部100を備える。制御部100は、画像形成部IMを制御する。制御部100は、中央演算装置(CPU)およびメモリを備え、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより、画像形成部IMを制御する。画像形成部IMは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックおよびホワイトにそれぞれ対応する画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kを含む。ここで、“Y”、“M”、“C”、および“K”は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを表す。画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kは、この順でZ方向に上から下に並んで配置される。画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kには、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの印字用データがそれぞれ入力される。画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kの少なくとも1つが駆動されることにより、画像が形成される。画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kのすべてが駆動されると、フルカラーの画像が形成される。画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kは、取扱うトナーの色彩が異なるのみなので、ここでは、イエローの画像を形成するための画像形成ユニット20Yについて説明する。
画像形成ユニット20Yは、現像器21Yと、像担持体である感光体ドラム22Yと、トナーボトル30Yが着脱可能なボトル収納部40Yと、トナーホッパー45Yと、を含む。現像器21Yは、主走査方向に延びる円筒形状の現像ローラ25Yを含む。主走査方向は、Y方向と平行な方向である。現像ローラ25Yは、マグネットローラが内蔵されており、現像器21Yに収納された帯電したトナーを磁力の作用で保持する。感光体ドラム22Yは、主走査方向に延びる円筒形状を有する。現像ローラ25Yの回転軸と、感光体ドラム22Yの回転軸とは平行になるようにフレームに固定される。感光体ドラム22Yの周辺に、帯電ローラ23Y、露光装置24Y、現像ローラ25Y、1次転写ローラ26Yが、感光体ドラム22Yの回転方向に沿って順に配置される。
感光体ドラム22Yは、その表面が帯電ローラ23Yによって帯電された後、露光装置24Yが発光するレーザー光が照射される。露光装置24Yは、感光体ドラム22Yの表面の画像対応部を露光して静電潜像を形成する。これにより、感光体ドラム22Yに静電潜像が形成される。続いて、現像器21Yが、感光体ドラム22Yに形成された静電潜像をトナーで現像する。具体的には、感光体ドラム22Yに形成された静電潜像上に現像ローラ25Yが保持するトナーが電界力の作用で載せられることにより、トナー像が感光体ドラム22Yに形成される。感光体ドラム22Y上に形成されたトナー像は、像担持体である中間転写ベルト29上に1次転写ローラ26Yにより電界力の作用で転写される。
中間転写ベルト29は、駆動ローラR1と従動ローラR2とにより弛まないように懸架されている。駆動ローラR1が図1中で時計回りに回転すると、中間転写ベルト29が所定の速度で図中時計回りに回転する。中間転写ベルト29の回転に伴って、従動ローラR2が、時計回りに回転する。
これにより、画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kが、この順に中間転写ベルト29上にトナー像を転写する。画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kそれぞれが、中間転写ベルト29上にトナー像を転写するタイミングは、中間転写ベルト29に付された基準マークを検出することにより、調整される。これにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックおよびホワイトのトナー像が中間転写ベルト29上に重畳される。
中間転写ベルト29に形成されたトナー像は、2次転写ローラR3によって電界力の作用でロール紙Rに転写される。トナー像が転写されたロール紙Rは、定着ローラ対R4に搬送され、加熱および加圧される。これにより、トナーが溶かされてロール紙Rに定着する。
画像形成装置1は、フルカラーの画像を形成する場合、画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kのすべてを駆動するが、モノクロの画像を形成する場合、画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kのいずれか1つを駆動する。また、画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kの2以上を組み合わせて画像を形成することもできる。
制御部100は、不図示のネットワークを介して、ユーザーによって操作されるパーソナルコンピューター等の端末装置が接続される。制御部100は、端末装置から投入されるジョブを実行し、画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kを制御して、ロール紙Rに画像を形成する。ジョブは、画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kに形成させる画像を示す画像データを含み、その画像データの画像を形成する画像形成条件を含む。画像形成条件は、ロール紙R中で画像データの画像を配置する位置、ロール紙Rに形成される画像データの画像の数等を含む。制御部100がジョブを実行する場合、制御部100は、ジョブで定められる画像形成条件で画像データの画像が形成されるように、画像形成ユニット20Y,20M,20C,20Kを制御する。
図2は、現像器周辺の断面図の一例を示す図である。図2を参照して、現像器21Yは、キャリアとトナーとからなる現像剤を使用して感光体ドラム22Yにトナー像を形成する。現像器21Yは、ハウジング50Y、第1スクリュー51Y、第2スクリュー53Y、現像ローラ25Y、規制ブレード57Yを備える。
ハウジング50Yは、現像剤、第1スクリュー51Y、第2スクリュー53Y、現像ローラ25Yおよび規制ブレード57Yを収容する筐体である。ハウジング50Yに、ハウジング50Y内の現像剤の量を検出するセンサーが取り付けられている。センサーが検出した現像剤の量が所定値よりも少ない場合には、トナーホッパー45Yからハウジング50Yに現像剤が供給される。
ハウジング50Y内に、現像ローラ25Y、第1スクリュー51Yおよび第2スクリュー53Yがそれぞれ並んで配置され、それらが回転可能にハウジング50Yに軸支される。現像ローラ25Y、第1スクリュー51Yおよび第2スクリュー53Yが延在する方向はY方向である。
ハウジング50Yは、Y方向に延在する容器であり、Y方向に延在する隔壁55Yにより区切られた、第1循環槽Tk1および第2循環槽Tk2の2つの空間を有する。第1循環槽Tk1には第1スクリュー51Yが設けられ、第2循環槽Tk2には第2スクリュー53Yが設けられている。第1スクリュー51Yおよび第2スクリュー53Yそれぞれは、Y方向に延在する円柱状の回転軸の外周面に螺旋状の羽が設けられた形状を成し、回転することにより現像剤を搬送する。第1循環槽Tk1および第2循環槽Tk2は、現像剤を収容する収容空間である。
隔壁55YのY方向の両端部に開口が設けられ、第1循環槽Tk1および第2循環槽Tk2が連結されている。第1スクリュー51Yが回転することにより第1循環槽Tk1内の現像剤がY方向負側から正側に向かう方向に搬送され、隔壁55Yの端部まで搬送された現像剤が開口から第2循環槽Tk2に進入する。第2スクリュー53Yが回転することにより第2循環槽Tk2内の現像剤がY方向正側から負側に向かう方向に搬送され、隔壁55Yの端部まで搬送された現像剤が開口から第1循環槽Tk1に進入する。このように、現像剤は、第1スクリュー51Yおよび第2スクリュー53Yによって第1循環槽Tk1および第2循環槽Tk2を循環する。
現像ローラ25Yは、第2循環槽Tk2内に、第2スクリュー53Yと対向して設けられる。さらに、現像ローラ25Yは、ハウジング50Yから露出している。現像ローラ25Yは、それがハウジング50Yから露出した部分で感光体ドラム22Yと対向する。具体的には、現像ローラ25Yは、感光体ドラム22Yと僅かな間隔が保持されるように、現像ローラ25Yの回転軸がハウジング50Yに回転可能に軸支される。現像剤は、磁性体のキャリアと非磁性体のトナーとを含む。現像ローラ25Yと感光体ドラム22Yとの間の距離が最短となる位置で、現像ローラ25Yと感光体ドラム22Yとが対向する。
現像ローラ25Yは、その内部に配置された磁石の磁力により磁性体のキャリアを非磁性体のトナーとともに吸着して、第1スクリュー51Yにより搬送されてきた現像剤を担持する。以下、現像ローラ25Yにより担持される現像剤の集合を現像ブラシという。
現像ローラ25Yは、矢印a1で示される方向に回転し、感光体ドラム22Yは、矢印a2で示される方向に回転する。現像ローラ25Yの上方に、現像ローラ25Yから所定の間隔を隔てて規制ブレード57Yが配置されている。規制ブレード57Yは、主走査方向(Y方向)に長手方向が延びる平板形状で、その両端でハウジング50Yにより支持されている。規制ブレード57Yの現像ローラ25Yに対向する端部は、現像ローラ25Yの表面の感光体ドラム22Yに最も近くなる部分よりも周方向で上流に位置している。
このため、現像ローラ25Yにより担持される現像剤の量が規制ブレード57Yにより制限される。具体的には、現像ローラ25Yの回転に伴って、現像ローラ25Yにより担持される現像剤は、規制ブレード57Yに接触する現像剤が現像ローラ25Yにより担持されなくなる。規制ブレード57Yと現像ローラ25Yとの間の隙間を通過する現像剤が、現像ローラ25Yと感光体ドラム22Yとの間の距離が最短になる現像領域に到達する。
現像ローラ25Yは、トナーを感光体ドラム22Yに付与して静電潜像を現像する。具体的には、現像ローラ25Yには、現像バイアスが印加されている。これにより、現像ローラ25Yの周面の電位は、感光体ドラム22Yの周面の静電潜像が形成された部分の電位(略0V)よりも低く、かつ、感光体ドラム22Yの静電潜像が形成されていない部分の電位よりも高くなる。現像ローラ25Yが担持している現像剤の内のトナーは、負に帯電しているので、感光体ドラム22Yの周面の静電潜像が形成された部分に付着する。これにより、感光体ドラム22Yの周面の静電潜像が形成された部分に負に帯電したトナーによりトナー像が形成される。
感光体ドラム22Yの表面のうち、感光体ドラム22Yの現像ローラ25Yに対向する位置からダクト上部63YのX方向正側の端部に対向する位置までの領域が第1空間SP1の一部を区画する。また、現像ローラ25Yがハウジング50Yから露出する部分のうちダクト下部61YのX方向正側の端部に対向する位置から感光体ドラム22Yに対向する部分までの領域が第1空間SP1の一部を区画する。
ハウジング50Yの上方(Z方向正側)に集塵ダクト60Yが配置される。集塵ダクト60Yは、ダクト上部63Yとダクト下部61Yとを含む。ダクト下部61Yは、第2循環槽Tk2、現像ローラ25Yおよび規制ブレード57Yを上方から覆うようにハウジング50Yに固定される。ダクト下部61Yは、Y方向に延びる2つの平板を結合した形状である。ダクト下部61YのX方向正側の一方の端部は現像ローラ25Yの回転方向で現像ローラ25Yが規制ブレード57Yに対向する位置と現像ローラ25Yが感光体ドラム22Yに対向する位置との間に位置する。ダクト下部61Yは、X方向正側の端部からX方向負側に向かって上方に傾斜する傾斜面を有する第1下側傾斜部と、第1下側傾斜部と接触する部分からX方向負側に向かって下方に傾斜する傾斜面を有する第2下側傾斜部とを有する。
ダクト上部63Yは、ダクト下部61Yの全体を上方から覆うようにダクト下部61Yの上方に配置される。ダクト上部63Yは、Y方向に延びる2つの平板を結合した形状である。ダクト上部63Yは、X方向正側の端部からX方向負側に向かって上方に傾斜する傾斜面を有する第1上側傾斜部と、第1上側傾斜部と接触する部分からX方向負側に向かって第1上側傾斜部より小さな角度で上方に傾斜する傾斜面を有する第2上側傾斜部とを有する。
ダクト下部61Yの第1下側傾斜部とダクト上部63Yの第1上側傾斜部とは対向し、第1下側傾斜部の上面と第1上側傾斜部の下面とが平行となるように配置される。ダクト下部61Yの第2下側傾斜部とダクト上部63Yの第2上側傾斜部とは対向し、第1下側傾斜部の上面と第1上側傾斜部の下面との間の距離はX方向負側に向かって徐々に大きくなるように配置される。
ダクト上部63Yは、X方向正側の端部が感光体ドラム22Yから所定の距離だけ離間した位置となるようにハウジング50Yに固定される。ダクト上部63YのX方向正側の端部は、感光体ドラム22Yが現像ローラ25Yに対向する位置から回転方向下流側で感光体ドラム22Yに対向する。
図3は、ダクト下部の斜視図である。図2および図3を参照して、ダクト下部61Yおよびダクト上部63Yは、それぞれと垂直に交わる複数の仕切板83Yにより接続される。ダクト下部61Yの上面とダクト上部63Yの下面と複数の仕切板83Yとで、集塵ダクト60Yの内部空間である第2空間SP2が複数に仕切られる。集塵ダクト60Yは、X方向正側の端部に第2空間SP2を第1空間SP1に開放する吸入口62Yを有する。吸入口62Yは、第2空間SP2を第1空間SP1と連通する。
集塵ダクト60Yは、X方向負側の端部でY方向正側の端部に第2空間SP2を排気ダクト71Yに開放する排出口81Yを有する。排出口81Yは、第2空間SP2を排気ダクト71Yの内部空間と連通する。吸入口62YのY方向の長さは、現像ローラ25YのY方向の長さと同じか長い。排出口81YのY方向の長さは、吸入口62YのY方向の長さよりも短い。複数の仕切板83Yは、排出口81YのY方向の長さと吸入口62YのY方向の長さとの違いを調整する。
排気ダクト71Yは、筒状の形状であり、排出口64Yに繋がる端部と反対側の端部が、集塵フィルタ77およびファン79を介して外部に開放される。
ファン79が回転することにより、第1空間SP1から第2空間SP2に向かう方向の気流が発生する。現像ローラ25Yにより担持される現像剤のうちの一部のトナーが、現像ローラ25Yから離脱して第1空間SP1に飛散する場合がある。第1空間SP1で飛散するトナーは、余剰トナーである。この余剰トナーは、第1空間SP1から第2空間SP2に向かう方向の気流により、集塵ダクト60Yの吸入口62Yから第2空間SP2を通って、排出口81Yから排気ダクト71Yに運ばれる。さらに、排気ダクト71Yに排出口81Yから進入したトナーは、排気ダクト71Yが有する集塵フィルタ77により集塵される。これにより、現像ローラ25Yから第1空間SP1に飛散したトナーが感光体ドラム22Yに付着しないようにできる。一方で、集塵ダクト60Yの第2空間SP2をトナーが通るために、気流の流路によっては、集塵ダクト60Yの内壁にトナーの塊TDが付着することがある。本実施の形態における現像器21Yは、集塵ダクト60Yの内部に付着したトナーの塊TDを取り除く構成を有する。
図4は、ダクト上部の側面図である。図4は、X方向正側から負側に向かう方向から見た図である。図2および図4を参照して、集塵ダクト60Yのダクト上部63Yに、第2空間SP2を外部に開放する複数の開口65が形成される。複数の開口65は、吸入口62Yと排出口81Yとの間でダクト上部63Yに形成される。また、複数の開口65がダクト上部63Yに形成される位置は、ダクト上部63Yのダクト下部61Yに対向する部分である。複数の開口65の内径は、ダクト上部63YのY方向において複数の開口65が配置される位置が中心から離れるほど大きい。
図2を参照して、集塵ダクト60Yは、第1遮蔽部材67Yおよび第2遮蔽部材69Yを有する。第1遮蔽部材67Yは、吸入口62Yを開閉可能に構成される。具体的には、ダクト下部61Yの吸入口62Y側の端部にY方向に延びる回転軸が固定され、その回転軸の軸回りに回転可能に第1遮蔽部材67Yが取り付けられる。図示しないモータが、第1遮蔽部材67Yを回転軸回りに回転させる。第1遮蔽部材67Yは、回転することにより、吸入口62Yを閉じた状態と、吸入口62Yを開いた状態とに状態が切り換わる。
第2遮蔽部材69Yは、集塵ダクト60Yの内外の気圧差に応じて、開口65を閉じた閉塞状態と、開口65を開いた開放状態とに変形可能なように構成される。第2遮蔽部材69Yは、Y方向に延びる平板である。
図5は、第2遮蔽部材の一例を示す平面図である。図5を参照して、第2遮蔽部材69Yは、封止部91Y、変形部92Yおよび固定部93Yを有する。封止部91Y、変形部92Yおよび固定部93Yそれぞれは、Y方向に延びる平板形状であり、この順で配置される。変形部92Yは、封止部91Yと固定部93Yとの間に配置され、弾性を有する素材で形成される。
固定部93Yは、ダクト上部63Yの接合面に接着剤などで固定される。接合面は、ダクト上部63Yの下面であって、開口65のX方向正側に所定距離離れた領域であり、Y方向に延びる。封止部91Yは、変形部92Yよりも弾性が大きくなるように構成される。また、封止部91Yは、ねじれの変形が抑えられるようにねじれ方向に所定の剛性を有するように構成される。例えば、封止部91Yは、変形部92Yよりも厚さが大きくてもよい。
図6および図7は、第1遮蔽部材および第2遮蔽部材の状態を説明するための図である。図6に示すように、第2遮蔽部材69Yが閉塞状態でかつ第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じた状態において、ファン79が第2空間SP2の空気を外部に排出するので、第2空間SP2の気圧は外部の気圧よりも低くなる。ファン79が継続して駆動すると、第2空間SP2と外部との気圧差が徐々に大きくなる。
第2空間SP2と外部との気圧差は、第2遮蔽部材69Yが開口65から外部の空気により押される力と比例する。したがって、図7に示すように、第2空間SP2と外部との気圧差が第2遮蔽部材69Yの変形部92Yの弾性力に打ち勝つ時点で、第2遮蔽部材69Yの変形部92Yが弾性変形することにより封止部91Yが下方に移動し、開放状態となる。第2遮蔽部材69Yが閉塞状態から開放状態に移動すると、開口65が開放される。これにより、外部の空気が開口65から第2空間SP2に進入し、図7に太い矢印で示すように、流速が大きな気流が発生する。この気流により、集塵ダクト60Yの内部に付着したトナーの塊TDが排出口81Yに向かって吹き飛ばされる。
図8は、排気ダクトの一例を示す斜視図である。図8を参照して、現像器21Y,21M21C,21Kは、この順で上から下に並んで配置される。現像器21Y,21M21C,21KのY方向正側の端部近傍に共通ダクト75が配置される。共通ダクト75は、長手方向が上下方向に延びる四角柱筒の形状であり、天井面および底面が板で封止されている。現像器21Y,21M21C,21Kから排気ダクト71Y,71M,71C,71Kがそれぞれ延びる。排気ダクト71Yは、一端が現像器21Yに接続され、他端が共通ダクト75に接続される。排気ダクト71Yは、現像器21Yの集塵ダクト60Yに接続される。排気ダクト71Mは、一端が現像器21Mに接続され、他端が共通ダクト75に接続される。排気ダクト71Cは、一端が現像器21Cに接続され、他端が共通ダクト75に接続される。排気ダクト71Kは、一端が現像器21Kに接続され、他端が共通ダクト75に接続される。共通ダクト75は、排気ダクト71Y、71M,71C,71Kそれぞれと連通する連通口が形成されている。
排気ダクト71Y、71M,71C,71Kは、共通ダクト75と連通する連通口を開閉可能なシャッター73Y、73M,73C,73Kをそれぞれ有する。共通ダクト75は、下端にファン79に繋がる開口76が形成されている。開口76とファン79との間に集塵フィルタ77が配置される。
シャッター73Y、73M,73C,73Kすべてが連通口を開いた状態においては、ファン79が発生する気流は、排気ダクト71Y、71M,71C,71Kを介して、現像器21Y,21M,21C,21Kを流れる。
シャッター73Y、73M,73C,73Kは、独立して開閉可能である。例えば、シャッター73Yを開いた状態にし、他のシャッター73M,73C,73Kをすべて閉じた状態にできる。この場合、ファン79が発生する気流は、排気ダクト71Yを介して、現像器21Yを流れ、現像器21M,21C,21Kを流れない。シャッター73Yを開いた状態にし、他のシャッター73M,73C,73Kをすべて閉じた状態においては、ファン79の回転数が同じであっても、シャッター73Y、73M,73C,73Kすべてが連通口を開いた状態に比較して、現像器21Yを流れる気流の速さが大きくなる。
図9は、制御部の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図9を参照して、制御部100は、制御部100の全体を制御するための中央演算装置(CPU)101と、CPU101が実行するためのプログラムを記憶するROM(Read Only Memory)102と、CPU101の作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)103と、データを不揮発的に記憶するハードディスクドライブ(HDD)104と、CPU101をネットワークに接続する通信部105と、情報を表示する表示部106と、ユーザーの操作の入力を受け付ける操作部107と、CD-ROM108Aが装着される外部記憶装置108と、を含む。
外部記憶装置108は、清掃プログラムを記憶したCD-ROM108Aが装着可能である。CPU101は、外部記憶装置108を介してCD-ROM108Aにアクセス可能である。CPU101は、外部記憶装置108に装着されたCD-ROM108Aに記録された清掃プログラムを、RAM103にロードして実行することが可能である。
なお、CPU101が実行するプログラムを記憶する媒体としては、CD-ROM108Aに限られず、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、ICカード、光カード、マスクROM、EPROM(Erasable Programmable ROM)などの半導体メモリであってもよい。
また、CPU101が実行するプログラムは、CD-ROM108Aに記録されたプログラムに限られず、HDD104に記憶されたプログラムをRAM103にロードして実行するようにしてもよい。この場合、ネットワークに接続された他のコンピューターが、制御部100のHDD104に記憶されたプログラムを書換える、または、新たなプログラムを追加して書き込むようにしてもよい。さらに、制御部100が、ネットワークに接続された他のコンピューターからプログラムをダウンロードして、そのプログラムをHDD104に記憶するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、CPU101が直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
図10は、制御部が備える機能の一例を示すブロック図である。制御部100が有する機能は、制御部100が備えるCPU101がROM102、HDD104またはCD-ROM108Aに記憶された清掃プログラムを実行することにより、制御部100により実現される。図10を参照して、制御部100は、切換制御部151と、画像形成制御部153と、ファン制御部155と、遮蔽部材制御部157と、を有する。
画像形成制御部153は、画像形成部IMを制御する。切換制御部151は、画像形成制御部153から画像形成状態を取得する。画像形成状態は、現像器21Y,21M,21C,21Kが駆動しているか否かを示す情報を少なくとも含む。
切換制御部151は、清掃モードと非清掃モードとのいずれかに画像形成装置1の動作モードを切り換える。切換制御部151は、画像形成状態が現像器21Y,21M,21C,21Kが駆動していないことを示す場合に、動作モードを清掃モードに切り換える。現像器21Y,21M,21C,21Kが駆動していない場合、それぞれが備える現像ローラそれぞれは停止している。また、切換制御部151は、画像形成状態が現像器21Y,21M,21C,21Kが駆動していないことを示す場合であって、現像器21Y,21M,21C,21Kの駆動履歴に基づいて、動作モードを清掃モードに切り換える。例えば、切換制御部151は、現像器21Y,21M,21C,21Kの駆動履歴が所定の条件を満たす場合に動作モードを清掃モードに切り換える。所定の条件は、例えば、現像器21Y,21M,21C,21Kの駆動時間が予め定められた期間以上となる場合を含む。また、所定の条件は、現像器21Y,21M,21C,21Kの駆動回数が予め定められた回数以上となる場合を含む。
また、切換制御部151は、所定の時間間隔で動作モードを非清掃モードから清掃モードに切り換えてもよい。例えば、切換制御部151は、非清掃モードに切り換えてからの経過時間が所定期間以上となった場合に、動作モードを清掃モードに切り換える。
また、切換制御部151は、予め定められたタイミングで、動作モードを清掃モードに切り換える。予め定められたタイミングは、例えば、画像形成装置1に電源が投入または遮断された時を含む。また、予め定められたタイミングは、現像器21Y,21M,21C,21Kが駆動を停止したタイミング、画像形成装置1にユーザーにより登録された時刻を含む。
切換制御部151は、動作モードを清掃モードに切り換える場合、ファン制御部155に駆動指示を出力するとともに、遮蔽部材制御部157に遮蔽指示を出力する。
切換制御部151は、動作モードを清掃モードに切り換えた後に、所定の終了条件が成立すると、動作モードを非清掃モードに切り換える。所定の終了条件は、遮蔽部材制御部157により第2遮蔽部材開信号が所定回数以上入力される場合、または、清掃モードが所定の時間を継続した場合を含む。
切換制御部151は、動作モードを清掃モードに切り換えることに応じて、シャッター73Y,73M,73C,73Kの開閉を制御する。切換制御部151は、シャッター73Y,73M,73C,73Kのいずれか1つを開いた状態にし、他のすべてを閉じた状態にする。具体的には、切換制御部151は、現像器21Y,21M,21C,21Kを順に清掃対象に選択する。ここでは、現像器21Yが清掃対象に選択される場合を例に説明する。切換制御部151は、清掃対象に選択された現像器21Yに対応するシャッター73Yを開いた状態にし、他のシャッター73M,73C,73Kのすべてを閉じた状態にする。そして、切換制御部151は、遮蔽部材制御部157から清掃対象に選択された現像器21Yに対する第2遮蔽部材開信号が所定回数以上入力されると、現像器21Y,21M,21C,21Kのうちから清掃対象を切り換える。切換制御部151は、現像器21Y,21M,21C,21Kのすべてを清掃対象に選択し、最後に清掃対象に選択された現像器21Kに対する第2遮蔽部材開信号が所定回数以上入力されると、動作モードを非清掃モードに切り換える。切換制御部151は、動作モードを清掃モードから非制御モードに切り換える場合、ファン制御部155に停止指示を出力する。
ファン制御部155は、ファン79が有する駆動モータを制御する。ファン制御部155は、切換制御部151から駆動指示が入力されることに応じて、駆動モータを駆動して、ファン79を回転させる。これにより、共通ダクト75に気流が発生する。
遮蔽部材制御部157は、現像器21Y,21M,21C,21Kそれぞれが備える第1遮蔽部材67Yの開閉を制御する。遮蔽部材制御部157は、切換制御部151から遮断指示が入力されることに応じて、現像器21Y,21M,21C,21Kがそれぞれ有する第1遮蔽部材67Yを閉じる状態にする。これにより、現像器21Y,21M,21C,21Kのうち清掃対象に選択されているものにおいて、第2空間SP2の気圧が低下し、外部の気圧より低くなる。例えば、現像器21Yが清掃対象に選択されている場合、第2空間SP2の気圧と外部の気圧との差が所定の値以上になると、第2遮蔽部材69Yが開口65を閉じた状態から開いた状態になる。この際に、第2空間SP2と外部との気圧差により、外部から空気が流れ込み、その空気の気流により、集塵ダクト60Yの内壁に付着したトナーの塊TDが吹き飛ばされる。
第2空間SP2の気圧と外部の気圧との差が所定の値より小さくなると、第2遮蔽部材69Yが開口65を開いた状態から閉じた状態になる。その後、時間の経過とともに、集塵ダクト60Yの第2空間SP2の気圧が低下し、外部の気圧との差が所定の値以上になる。これにより、第2遮蔽部材69Yの開閉が繰り返される。したがって、第2遮蔽部材69Yの開閉動作は、第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じている間は、繰り返される。遮蔽部材制御部157は、第2遮蔽部材69Yが開くことに応じて、切換制御部151に第2遮蔽部材開信号を出力する。他の現像器21M,21C,21Kそれぞれにおいても、現像器21Yと同様に動作する。
図11は、清掃処理の流れの一例を示すフローチャートである。清掃処理は、制御部100が備えるCPU101がROM102、HDD104またはCD-ROM108Aに記憶された清掃プログラムを実行することにより、CPU101により実行される処理である。図11を参照して、CPU101は、開始タイミングか否かを判断する(ステップS01)。CPU101は、開始タイミングになるまで待機状態となり(ステップS01でNO)、開始タイミングと判断する場合(ステップS01でYES)、動作モードを清掃モードに切り換え、処理をステップS02に進める。CPU101は、現像器21Y,21M,21C,21Kの駆動履歴が所定の条件を満たす場合に開始タイミングと判断する。所定の条件は、例えば、現像器21Y,21M,21C,21Kの駆動時間が予め定められた期間以上となる場合、現像器21Y,21M,21C,21Kの駆動回数が予め定められた回数以上となる場合を含む。また、開始タイミングは、動作モードを非清掃モードに切り換えてからの経過時間が所定期間以上となった時を含む。また、開始タイミングは、予め定められてもよい。予め定められた開始タイミングは、例えば、画像形成装置1に電源が投入または遮断された時、現像器21Y,21M,21C,21Kが駆動を停止した時、画像形成装置1にユーザーにより登録された日時を含む。
ステップS02においては、画像形成部IMが停止しているか否かが判断される。画像形成部IMが停止するまで待機状態となり(ステップS02でNO)、画像形成部IMが停止していれば処理はステップS03に進む。画像形成部IMが停止している間は、現像ローラ25Y,22M,22C,22Kは停止している。
ステップS03においては、ファン79を回転させる駆動モータが駆動され、処理はステップS04に進む。これにより、ファン79が回転することにより発生する気流が共通ダクト75を流れる。
ステップS04においては、現像器21Y,21M,21C,21Kのうちからいずれか1つが清掃の対象に選択され、処理はステップS04に進める。ここでは、現像器21Yが選択された場合を例に説明する。ステップS05においては、シャッター73Y,73M,73C,73Kのうち清掃対象の現像器21Yに対応するシャッター73Y以外のシャッター73M,73C,73Kが閉鎖され、処理はステップS08に進む。清掃対象に選択された現像器21Yに対応するシャッター73Yのみが開いた状態にされる。これにより、ファン79が回転することにより発生する気流が共通ダクト75および排気ダクト71Yを介して現像器21Yの集塵ダクト60Yに流れる。
ステップS06においては、第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じた状態にされ、処理はステップS07に進む。これにより、第2空間SP2の気圧が徐々に低下する。ステップS07においては、第2遮蔽部材69Yが開いたか否かが判断される。第2遮蔽部材69Yが開くまで待機状態となり(ステップS07でNO)、第2遮蔽部材69Yが開いたならば(ステップS07でYES)、処理はステップS08に進む。
ステップS08においては、第2遮蔽部材69Yが開いた回数が所定回数か否かが判断される。第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じてから第2遮蔽部材69Yが連続して開いた回数が所定回数と比較される。第2遮蔽部材69Yが開いた回数が所定回数ならば処理はステップS09に進むが、そうでなければ処理はステップS06に戻る。
ステップS09においては、現像器21Y,21M,21C,21Kのうちで、ステップS04において清掃対象に選択されていない現像器が存在するか否かが判断される。未選択の現像器が存在するならば処理はステップS04に戻るが、そうでなければ処理はステップS10に進む。
ステップS10においては、シャッター73Y,73M,73C,73Kのすべてが開かれ、処理はステップS11に進む。ステップS11においては、ファン79を回転させる駆動モータが停止され、処理は終了する。これにより、現像器21Y,21M,21C,21Kが順に選択され、現像器21Y,21M,21C,21Kそれぞれにおいて、ステップS05~ステップS08の処理が実行される。
<第1の変形例>
図12は、第1の変形例におけるダクト上部の側面図である。図12を参照して、複数の開口65は、内径が同じで、隣り合う2つの開口65の間隔は、ダクト上部63YのY方向において複数の開口65が配置される位置が中心から離れるほど小さい。
図12は、第1の変形例におけるダクト上部の側面図である。図12を参照して、複数の開口65は、内径が同じで、隣り合う2つの開口65の間隔は、ダクト上部63YのY方向において複数の開口65が配置される位置が中心から離れるほど小さい。
<第2の変形例>
図13は、第2の変形例における第2遮蔽部材の一例を示す底面図である。図13を参照して、第2の変形例における第2遮蔽部材69Yは、封止部91Yの下面から垂直に延びかつ下面に沿って延びる複数の補強部材99Yを有する。複数の補強部材99Yは、交差するように下面に沿って配置される。なお、封止部91Yを、変形部92Yよりも厚さを大きくする場合には、複数の補強部材99Yは必ずしも設ける必要はない。
図13は、第2の変形例における第2遮蔽部材の一例を示す底面図である。図13を参照して、第2の変形例における第2遮蔽部材69Yは、封止部91Yの下面から垂直に延びかつ下面に沿って延びる複数の補強部材99Yを有する。複数の補強部材99Yは、交差するように下面に沿って配置される。なお、封止部91Yを、変形部92Yよりも厚さを大きくする場合には、複数の補強部材99Yは必ずしも設ける必要はない。
<第3の変形例>
図14は、第3の変形例における第2遮蔽部材をその周辺の部材とともに示す底面図である。図15は、第3の変形例における第2遮蔽部材をその周辺の部材とともに示す断面図である。図14および図15を参照して、ダクト上部63Yの下面に第2遮蔽部材69Yの周辺に沿ってダクト上部63Yから下方に延びる封止壁94Yが設けられる。封止壁94Yは、ダクト上部63Yの下面から垂直に延びる。封止壁94Yと第2遮蔽部材69Yとの間を隙間なく埋めるゴムなどの弾性部材が設けられる。これにより、封止壁94Yと第2遮蔽部材69Yとの間を空気が入り込まないようにできる。これにより、第2遮蔽部材69Yが開口65を閉鎖する精度を高くすることができる。
図14は、第3の変形例における第2遮蔽部材をその周辺の部材とともに示す底面図である。図15は、第3の変形例における第2遮蔽部材をその周辺の部材とともに示す断面図である。図14および図15を参照して、ダクト上部63Yの下面に第2遮蔽部材69Yの周辺に沿ってダクト上部63Yから下方に延びる封止壁94Yが設けられる。封止壁94Yは、ダクト上部63Yの下面から垂直に延びる。封止壁94Yと第2遮蔽部材69Yとの間を隙間なく埋めるゴムなどの弾性部材が設けられる。これにより、封止壁94Yと第2遮蔽部材69Yとの間を空気が入り込まないようにできる。これにより、第2遮蔽部材69Yが開口65を閉鎖する精度を高くすることができる。
また、第2遮蔽部材69Yの変形部92Yが弾性変形して、封止部91Yの厚さ方向の弾性変形量が、封止壁94Yの高さh未満の間、第2遮蔽部材69Yが開口65を閉塞した状態を維持することができる。
<第4の変形例>
図16は、第4の変形例における第2遮蔽部材をその周辺の部材とともに示す断面図である。図16を参照して、第4の変形例における第2遮蔽部材69Yは、現像ローラ25Yの軸方向(Y方向に平行な方向)の軸回りに回転可能にダクト上部63Yの下面に取付けられ、軸回りに回転することにより開放位置と閉塞位置との間を移動する。具体的には、第4の変形例における第2遮蔽部材69Yは、Y方向に延びる弾性を有しない平板である。第4の変形例における第2遮蔽部材69Yにおいては、第3の変形例と同様に第2遮蔽部材69Yの周辺に沿って封止壁94Yが設けられ、封止壁94Yと第2遮蔽部材69Yとの間に弾性部材が設けられる。
図16は、第4の変形例における第2遮蔽部材をその周辺の部材とともに示す断面図である。図16を参照して、第4の変形例における第2遮蔽部材69Yは、現像ローラ25Yの軸方向(Y方向に平行な方向)の軸回りに回転可能にダクト上部63Yの下面に取付けられ、軸回りに回転することにより開放位置と閉塞位置との間を移動する。具体的には、第4の変形例における第2遮蔽部材69Yは、Y方向に延びる弾性を有しない平板である。第4の変形例における第2遮蔽部材69Yにおいては、第3の変形例と同様に第2遮蔽部材69Yの周辺に沿って封止壁94Yが設けられ、封止壁94Yと第2遮蔽部材69Yとの間に弾性部材が設けられる。
第4の変形例における第2遮蔽部材69Yは、回転軸95Y回りに回転可能に取り付けられる。回転軸95Yは、ダクト上部63Yの開口65のX方向正側で開口65と重ならない位置で、Y方向に延びるようにダクト上部63Yに固定される。第4の変形例における第2遮蔽部材69Yは、ねじりコイルバネ96Yにより矢印a3で示す時計回りに付勢される。
ねじりコイルバネ96Yが弾性変形して、第4の変形例における第2遮蔽部材69Yが回転する際の第2遮蔽部材69Y端部の移動量が、封止壁94Yの高さh未満の間、第2遮蔽部材69Yが開口65を閉塞した状態を維持することができる。
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置1は、トナーを保持する現像ローラ25Yを有する現像器21Yと、現像ローラ25Yの現像器21Yから露出する部分に接する第1空間SP1に繋がる吸入口62Yと外部に繋がる排出口64Yとを有する集塵ダクト60と、排出口64Yに接続され、集塵ダクト60Yの内部の第2空間SP2の空気を外部に排出するファン79と、吸入口62Yと排出口64Yとの間に形成され、集塵ダクト60Yの第2空間SP2を外部に開放する開口65と、吸入口62Yを開閉可能に構成された第1遮蔽部材67Yと、集塵ダクト60Yの内外の気圧差に応じて、開口65を開閉するように構成された第2遮蔽部材69Yと、を備える。
ファン79により集塵ダクト60Yの内部の気体が外部に排出されるので、第1空間SP1に浮遊する余剰トナーが集塵ダクト60Yから外部に排出される。さらに、集塵ダクト60Yの吸入口62Yと排出口64Yとの間に形成された開口65が第2遮蔽部材69Yにより閉じた状態でかつ吸入口62Yが第1遮蔽部材67Yにより閉じた状態で、ファン79が排出口64Yから集塵ダクト60Yの内部の気体を外部に排出すると、集塵ダクト60Yの第2空間SP2の気圧が低下する。第2空間SP2の気圧が外部の気圧より小さい状態で、第2遮蔽部材69Yが開口65を開くと、外部の空気が開口65から第2空間SP2に送り込まれ、第2空間SP2にファン79により発生される気流よりも風速の速い気流が発生する。このため、気流により第2空間SP2のダクトの内壁に蓄積された余剰トナーの塊TD等の異物が吹き飛ばされる。したがって、余剰トナーの塊TDが蓄積した集塵ダクト60Yの第2空間SP2を清掃することができる。
また、画像形成装置1において、集塵ダクト60Yは、それぞれが吸入口62Yから排出口64Yに延びるダクト上部63Yおよびダクト下部61Yを有し、ダクト上部63Yとダクト下部61Yとは、少なくとも一部が対向し、開口65は、ダクト上部63Yのダクト下部61Yに対向する部分に形成される。このため、ダクト下部61Yに蓄積された余剰トナーの塊TDを排出することができる。
また、開口65は、第1遮蔽部材67Yよりも排出口64Y側に形成される。このため、外部よりも気圧の低くなる第2空間SP2に外部の空気を送りこむことができる。
また、開口65は、現像ローラ25Yの軸方向に複数が並んで形成される。このため、集塵ダクト60Yの現像ローラ25Yの軸方向に分散して蓄積される余剰トナーを排出することができる。
また、現像ローラ25Yの軸方向において、ダクト上部63Yに形成される複数の開口65の内径は中心から離れるほど大きい。ダクト上部63Yに形成される複数の開口65の内径は、両端部の開口65の内径が中央の開口65の内径より大きい。このため、集塵ダクト60Yの両端部に中心部よりも多くの量の空気が流れる。したがって、集塵ダクト60Yの両端部に中心部よりも余剰トナーが蓄積されやすい場合に集塵ダクト60Yに蓄積された余剰トナーの塊TDを排出することができる。
また、第2遮蔽部材69Yは、開口65を開いた状態の閉塞位置と開口65を閉じた状態の開放位置とに移動可能な封止部91Yと、開放位置から閉塞位置に向かう方向に封止部91Yを付勢する変形部92Yと、を含む。封止部91Yが変形部92Yにより開放位置から閉塞位置に向かう方向に付勢されるので、集塵ダクト60Yの内外気圧の差により封止部91Yが開口65から受ける力が変形部92Yの弾性力よりも大きくなると、封止部91Yが開放位置に移動する。このため、第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じた状態が維持されると、封止部91Yが開口65の開閉を繰り返すので、第2遮蔽部材69Yを自動的に開閉させることができる。
また、変形部92Yの弾性力は、変形部92Yが封止部91Yを付勢する力と、封止部91Yが集塵ダクト60Yの内外の気圧差により開口65から受ける力と、に基づき定められる。このため、変形部92Yの弾性力を調整することにより、集塵ダクト60Yの第2空間SP2に発生する気流の速度を調整することができる。
また、画像形成装置1が備える制御部100は、現像器21Yが現像ローラ25Yを停止させている間に第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じた状態に切り換える。このため、第1空間SP1に浮遊する余剰トナーが存在しない間に、集塵ダクト60の第2空間SP2が清掃される。したがって、現像器21Yによる現像動作に悪影響を与えないようにできる。
また、画像形成装置1が備える制御部100は、現像器21Yによる駆動履歴に基づいて、第1遮蔽部材67Yを閉じた状態に切り換える。このため、集塵ダクト60Yの第2空間SP2に蓄積された余剰トナーが適切な量となるタイミングで集塵ダクト60Yを清掃することができる。
また、画像形成装置1が備える制御部100は、第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じた状態に切り換えてから、第2遮蔽部材69Yが開口65を所定回数連続して開閉するまで第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じた状態を維持する。このため、1回の清掃において、第2遮蔽部材69Yが開口65を所定回数連続して開閉するので、集塵ダクト60Yの第2空間SP2を効率よく清掃することができる。
また、画像形成装置1は、複数の現像器21Y,21M,21C,21Kを備え、複数の現像器21Y,21M,21C,21Kそれぞれに対応して、集塵ダクト60Yと、開口65と、第1遮蔽部材67Yと、第2遮蔽部材69Yと、が備えられ、複数の集塵ダクト60Yにそれぞれ対応し、排出口64Yとファン79との間を遮断するシャッター72C,72M,73Y,73Kと、を備え、画像形成装置1が備える制御部100は、複数の現像器21Y,21M,21C,21Kのうち1つ、例えば対象現像器21Y以外の非対象現像器21M,21C,21Kに対応するシャッター72M,73C,73Kを制御してファン79との間を遮断し、対象現像器21Yに対応するシャッター72Yを制御して、対象現像器21Yに対応する排出口64Yとファン79との間を遮断させない。このため、ファン79により発生する気流が複数の集塵ダクト60Yに流れないようにでき、ファン79により発生する気流のすべてが対象現像器21Yに対応する集塵ダクト60Yに流れる。したがって、複数の現像器21Y,21M,21C,21Kにそれぞれ対応する複数の集塵ダクト60Yを清掃することができる。
特に、シャッター72C,72M,73Y,73Kそれぞれとファン79との間の距離が異なるので、現像器21Y,21M,21C,21Kに加わる圧力に差がある。ファン79から遠いほど圧力が減少する。このため、シャッター72C,72M,73Y,73Kの2以上を遮断しない場合、ファンから近い側の現像器において清掃動作が実行されるが、ファンから遠い側の現像器においては、第2空間SP2の圧力が所定の圧力まで低下しない場合がある。このため、シャッター72C,72M,73Y,73Kは、1つだけ遮断しないようにし、他のすべてを遮断するのが好ましい。
また、第1の変形例において、現像ローラ25Yの軸方向において、ダクト上部63Yに形成される複数の開口65の間隔は中心から離れるほど狭い。ダクト上部63Yに形成される複数の開口65は、両端の2つの開口65の間隔は、中央の2つの開口65の間隔よりも小さい。このため、集塵ダクト60Yの両端部に中心部よりも多くの量の空気が流れる。したがって、集塵ダクト60Yの両端部に中心部よりも余剰トナーが蓄積されやすい場合に集塵ダクト60Yに蓄積された余剰トナーの塊TDを排出することができる。
また、第4の変形例においては、閉塞位置と開口65を閉じた状態の開放位置とに移動可能に、回転軸95Y回りに回転可能に取り付けられた第2遮蔽部材69Yと、開放位置から閉塞位置に向かう方向に第2遮蔽部材69Yを付勢するねじりコイルバネ96Yと、を含む。第2遮蔽部材69Yがねじりコイルバネ96Yにより開放位置から閉塞位置に向かう方向に付勢されるので、集塵ダクト60Yの内外気圧の差により第2遮蔽部材69Yが開口65から受ける力がねじりコイルバネ96Yの弾性力よりも大きくなると、第2遮蔽部材69Yが開放位置に移動する。このため、第1遮蔽部材67Yが吸入口62Yを閉じた状態が維持されると、第2遮蔽部材69Yが開口65の開閉を繰り返すので、第2遮蔽部材69Yを自動的に開閉させることができる。
また、ねじりコイルバネ96Yの弾性力は、ねじりコイルバネ96Yが第2遮蔽部材69Yを付勢する力と、第2遮蔽部材69Yが集塵ダクト60Yの内外の気圧差により開口65から受ける力と、に基づき定められる。このため、ねじりコイルバネ96Yの弾性力を調整することにより、集塵ダクト60Yの第2空間SP2に発生する気流の速度を調整することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 画像形成装置、11 本体部、13 給紙装置、15 巻取装置、20Y,20M,20C,20K 画像形成ユニット、21Y,21M,21C,21K 現像器、22Y 感光体ドラム、23Y 帯電ローラ、24Y 露光装置、25Y 現像ローラ、26Y 1次転写ローラ、29 中間転写ベルト、30Y トナーボトル、40Y ボトル収納部、45Y トナーホッパー、50Y ハウジング、51Y 第1スクリュー、53Y 第2スクリュー、55Y 隔壁、57Y 規制ブレード、60Y 集塵ダクト、61Y ダクト下部、62 吸入口、62Y 吸入口、63Y ダクト上部、63Y ダクト上部、64Y 排出口、65 開口、67Y 第1遮蔽部材、69Y 第2遮蔽部材、71Y,71M,71C,71K 排気ダクト、73Y,73M,73C,73K シャッター、75 共通ダクト、76 開口、77 集塵フィルタ、79 ファン、81Y 排出口、83Y 仕切板、91Y 封止部、92Y 変形部、93Y 固定部、94Y 封止壁、95Y 回転軸、96Y ねじりコイルバネ、99Y 補強部材、100 制御部、101 CPU、102 ROM、103 RAM、151 切換制御部、153 画像形成制御部、155 ファン制御部、157 遮蔽部材制御部、IM 画像形成部、SP1 第1空間、SP2 第2空間、TD トナーの塊。
Claims (14)
- トナーを保持する現像ローラを有する現像器と、
前記現像ローラの前記現像器から露出する部分に接する空間に繋がる吸入口と外部に繋がる排出口とを有するダクトと、
前記排出口に接続され、前記ダクトの内部の気体を外部に排出する送風手段と、
前記吸入口と前記排出口との間に形成され、前記ダクトの内部空間を外部に開放する開口と、
前記吸入口を開閉可能に構成された第1遮蔽部材と、
前記ダクトの内外の気圧差に応じて、前記開口を開閉するように構成された第2遮蔽部材と、を備えた画像形成装置。 - 前記ダクトは、それぞれが前記吸入口から前記排出口に延び、少なくとも一部が対向する上面および下面を有し、
前記開口は、前記上面の前記下面に対向する部分に形成される、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記開口は、前記第1遮蔽部材よりも前記排出口側に形成される、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記開口は、前記現像ローラの軸方向に複数が並んで形成される、請求項2または3に記載の画像形成装置。
- 前記現像ローラの軸方向において、両端部でそれぞれ隣接する2つの前記開口の間隔は中心で隣接する2つの前記開口の間隔よりも狭い、請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記現像ローラの軸方向において、両端部の前記開口の内径は中心の前記開口の内径より大きい、請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記第2遮蔽部材は、前記開口を開いた状態の閉塞位置と前記開口を閉じた状態の開放位置とに移動可能な遮蔽板と、前記開放位置から前記閉塞位置に向かう方向に前記遮蔽板を付勢する弾性部材と、を含む請求項請求項1~3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記弾性部材の弾性力は、前記弾性部材が前記遮蔽板を付勢する力と、前記遮蔽板が前記ダクトの内外の気圧差により前記開口から受ける力と、に基づき定められる、請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記現像器が前記現像ローラを停止させている間に前記第1遮蔽部材が前記吸入口を閉じた状態に切り換える切換制御手段を、さらに備えた請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記切換制御手段は、前記現像器による駆動履歴に基づいて、前記第1遮蔽部材を閉じた状態に切り換える、請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記切換制御手段は、前記第1遮蔽部材が前記吸入口を閉じた状態に切り換えてから、前記第2遮蔽部材が前記開口を所定回数連続して開閉するまで前記第1遮蔽部材が前記吸入口を閉じた状態を維持する、請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記現像器の複数を備え、
複数の前記現像器それぞれに対応して、前記ダクトと、前記開口と、前記第1遮蔽部材と、前記第2遮蔽部材と、が備えられ、
複数の前記ダクトにそれぞれ対応し、前記排出口と前記送風手段との間を遮断する遮断手段と、
複数の前記現像器のうち対象現像器以外の非対象現像器に対応する前記遮断手段を制御して、前記非対象現像器に対応する前記排出口と前記送風手段との間を遮断し、前記対象現像器に対応する前記遮断手段を制御して、前記対象現像器に対応する前記排出口と前記送風手段との間を遮断させない遮断制御手段と、をさらに備えた請求項1、9~11のいずれかに記載の画像形成装置。 - 画像形成装置を制御する清掃方法であって、
前記画像形成装置は、トナーを保持する現像ローラを有する現像器と、
前記現像ローラの前記現像器から露出する部分に接する空間に繋がる吸入口と外部に繋がる排出口とを有するダクトと、
前記排出口に接続され、前記ダクトの内部の気体を外部に排出する送風手段と、
前記吸入口と前記排出口との間に形成され、前記ダクトの内部空間を外部に開放する開口と、
前記吸入口を開閉可能に構成された第1遮蔽部材と、
前記ダクトの内外の気圧差に応じて、前記開口を開閉するように構成された第2遮蔽部材と、を備え、
前記現像器が前記現像ローラを停止させている間に前記第1遮蔽部材が前記吸入口を閉じた状態に切り換える切換制御ステップを含む、清掃方法。 - 画像形成装置を制御するコンピューターで実行される清掃プログラムであって、
前記画像形成装置は、トナーを保持する現像ローラを有する現像器と、
前記現像ローラの前記現像器から露出する部分に接する空間に繋がる吸入口と外部に繋がる排出口とを有するダクトと、
前記排出口に接続され、前記ダクトの内部の気体を外部に排出する送風手段と、
前記吸入口と前記排出口との間に形成され、前記ダクトの内部空間を外部に開放する開口と、
前記吸入口を開閉可能に構成された第1遮蔽部材と、
前記ダクトの内外の気圧差に応じて、前記開口を開閉するように構成された第2遮蔽部材と、を備え、
前記現像器が前記現像ローラを停止させている間に前記第1遮蔽部材が前記吸入口を閉じた状態に切り換える切換制御ステップを前記コンピューターに実行させる清掃プログラム。
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