(57)【要約】【課題】  トナー回収用ブロアの回転駆動に要する消費電力を抑える画像形成装置を得る。【解決手段】  回収ブロア５４が感光体ドラム３０から排トナーを吸引する。ここで、回収ブロア５４への供給電力は、ブロア制御部７０が印字デューティに基づいて変える。このように、回収ブロア５４への供給電力を一定とせず、印字デューティに基づいて変えることで、回収ブロア５４の回転駆動に要する消費電力を抑えることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像が形成される像担持体と、
前記像担持体から排トナーを吸引するブロアと、
前記ブロアへの供給電力を印字デューティに基づいて変えるブロア制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
カラー画像形成用の各色毎に前記像担持体及び前記ブロアを有し、各色毎の前記像担持体が前記トナー画像を形成しない場合は前記ブロアが停止されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体から排トナーを回収可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、排トナーを廃棄するために、トナー回収の機構を備えるものがある。このようなトナー回収処理では、感光体表面に付着するトナーをブラシにより掻き取り、ブロアにより回収している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の画像形成装置では、装置電源のオン・オフに合わせてブロアの回転駆動を制御するため、回収の必要なトナー量が少なくてもブロアを一定速度で回転させることになり、ブロアの回転駆動に要する消費電力が大きくなる。
【特許文献１】特開昭５７−６６４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、トナー回収用ブロアの回転駆動に要する消費電力を抑える画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明の画像形成装置は、トナー画像が形成される像担持体と、前記像担持体から排トナーを吸引するブロアと、前記ブロアへの供給電力を印字デューティに基づいて変えるブロア制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の画像形成装置によれば、ブロアが像担持体から排トナーを吸引する。ここで、ブロアへの供給電力（単位時間当りに供給される電気エネルギー）は、ブロア制御手段が印字デューティに基づいて変える。このように、ブロアへの供給電力を一定とせず、印字デューティに基づいて変えることで、ブロアの回転駆動に要する消費電力を抑えることができる。
【０００７】
なお、排トナーとは、転写残留したトナー等のように、画像形成処理で不要となったトナーをいい、クリーニング手段により像担持体から除去されて飛散等したトナーの他、像担持体に残留したままのトナーも含む。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の画像形成装置は、請求項１記載の構成において、カラー画像形成用の各色毎に前記像担持体及び前記ブロアを有し、各色毎の前記像担持体が前記トナー画像を形成しない場合は前記ブロアが停止されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載する本発明の画像形成装置によれば、各色毎の像担持体がトナー画像を形成しない場合はブロアが停止されるので、ブロアの回転駆動に要する消費電力を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、トナー回収用ブロアの回転駆動に要する消費電力を抑えられるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明における画像形成装置の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１２】
図１に示される画像形成装置としてのカラー画像形成装置１０には、ロール状に巻かれた連続紙Ｐが供給される。カラー画像形成装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像をそれぞれ連続紙Ｐに転写し、重ね合わせる第１〜第４のプリントユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ（以下、「プリントユニット１２Ｙ〜１２Ｋ」という）が搬送方向（矢印Ｔ方向）上流側から順に配置されている。
【００１３】
プリントユニット１２Ｙ〜１２Ｋの搬送方向（矢印Ｔ方向）上流側には、駆動ユニット１４が設けられている。駆動ユニット１４は、連続紙Ｐが巻き掛けられる駆動ローラ１６を備える。駆動ローラ１６は、連続紙Ｐをプリントユニット１２Ｙ〜１２Ｋに向けて搬送するようになっている。なお、駆動ローラ１６の搬送方向（矢印Ｔ方向）上流側には、複数のアイドルローラ１８が配設されている。
【００１４】
プリントユニット１２Ｙ〜１２Ｋの搬送方向（矢印Ｔ方向）下流側には、プリントユニット１２Ｙ〜１２Ｋで転写された未定着トナー画像を連続紙Ｐに定着させる定着ユニット２０が設けられている。定着ユニット２０には、アイドルローラ２１、フラッシュ定着装置２２、排紙ローラ２４が配設されている。ここで、フラッシュ定着装置２２は、プリントユニット１２Ｙ〜１２Ｋで転写された未定着トナー画像を連続紙Ｐに定着させるようになっている。（定着ユニット２０の下部には、図示しないＦＶ電源およびブロアが配置されている。）また、フラッシュ定着装置２２と排紙ローラ２４との間には、テンションローラ２６、サブ駆動ローラ２８、および複数のアイドルローラ２７が配設されている。なお、定着ユニット２０の搬送方向（矢印Ｔ方向）下流側には、図示しないバッファユニットが設けられる。
【００１５】
プリントユニット１２Ｙ〜１２Ｋには、カラー画像形成用の各色毎に像担持体としての感光体ドラム３０が配置されており、この感光体ドラム３０にトナー画像が形成される。各感光体ドラム３０は、駆動手段（図示省略）によって同じ方向（矢印Ｋ方向）に回転するようになっている。
【００１６】
各感光体ドラム３０の図中左下側には、感光体ドラム３０の表面を帯電させる帯電器としての帯電チャージャー３２が配置されている。感光体ドラム３０の回転方向（矢印Ｋ方向）に対して、帯電チャージャー３２より下流側（各感光体ドラム３０の下方）には、露光装置３４が配置されており、この露光装置３４は、帯電チャージャー３２により帯電された感光体ドラム３０に対し、レーザ光を出射して露光し、画像処理部９０（図２参照）からの画像情報に応じた潜像を書き込む。
【００１７】
感光体ドラム３０の回転方向（矢印Ｋ方向）に対して、露光装置３４より下流側（各感光体ドラム３０の図中右側）には、現像器３６が配置されており、４台の現像器３６によって、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）及びブラック（Ｂｌａｃｋ）の４色のトナー画像を形成するようになっている。各現像器３６は、現像ロール３８を備えており、これらの現像ロール３８には、所定の極性に帯電した各色トナーが保持されている。各感光体ドラム３０の表面に形成された潜像は、現像ロール３８に現像バイアス電圧を印加することで現像され、感光体ドラム３０に各色のトナー画像が形成される。
【００１８】
感光体ドラム３０の上方には、転写ロール４４が回転可能に支持されている。転写ロール４４は、感光体ドラム３０の上面に当接し、感光体ドラム３０と共に連続紙Ｐを挟持搬送し、この際に現像器３６によって感光体ドラム３０上に形成されたトナー画像を連続紙Ｐに転写させる。また、転写ロール４４の搬送方向上流側と下流側とには、ガイドロール４５が回転可能に支持されている。
【００１９】
感光体ドラム３０の回転方向（矢印Ｋ方向）に対して、転写ロール４４より下流側で帯電チャージャー３２より上流側には、クリーニング装置４６がそれぞれ配設されている。クリーニング装置４６は、ブラシロール４８を備える。ブラシロール４８は、図示しないモータにより回転させられ、感光体ドラム３０の表面を擦って転写残留トナー（排トナー）を除去する。
【００２０】
クリーニング装置４６の背後には、トナー回収装置５０の吸引ダクト５２が取り付けられている。トナー回収装置５０は、カラー画像形成用の各色毎に、感光体ドラム３０に対応して（本実施形態では４個）設けられている。図２には、トナー回収装置５０の構成が示されている。図２に示されるように、トナー回収装置５０は、回収ブロア５４を備えている。回収ブロア５４は、モータ５４Ａによって回転することで、負圧を発生させることができ、ブラシロール４８によって感光体ドラム３０から除去された排トナーを吸引するようになっている。
【００２１】
回収ブロア５４と吸引ダクト５２との間には、排トナーを落下させてエアのみを下流側へ流すサイクロン５６が配置されており、回収ブロア５４の吸引によって排トナーがサイクロン５６へ導かれるようになっている。サイクロン５６の下方には、交換可能なトナーコレクタ５８が配置される。排トナーがサイクロン５６で渦流落下することで、トナーコレクタ５８に排トナーが回収される。
【００２２】
サイクロン５６と回収ブロア５４との間には、フィルタ部６０とされ、バッグフィルタ６２とラインフィルタ６４とが配置される。バッグフィルタ６２及びラインフィルタ６４は、消耗品であり、交換部品とされる。回収ブロア５４側に配置されるラインフィルタ６４は、バッグフィルタ６２に比べて通気性が低いフィルタとされる。フィルタ部６０の側方には、ラインフィルタ６４の目詰まり検知のために圧力スイッチ６６が設けられ、ラインフィルタ６４の上方及び下方に接続されている。ここで、ラインフィルタ６４の上方及び下方の圧力差が一定以上の場合に、ラインフィルタ６４に目詰まりがあるものと判定し、ラインフィルタ６４の交換が促される。
【００２３】
回収ブロア５４の直前には、回収ブロア５４の回転確認用とされる圧力スイッチ６８が接続されている。この圧力スイッチ６８によって回収ブロア５４が実際に回転しているか否かを確認できるようになっている。
【００２４】
なお、トナー回収装置５０は、吸引ダクト５２の他に、現像器前ダクト５１Ａと現像器後ダクト５１Ｂを備えている。現像器前ダクト５１Ａ及び現像器後ダクト５１Ｂは、感光体ドラム３０の至近距離にあって、感光体ドラム３０の回転方向に対して、それぞれ現像器３６の上流側と下流側とに配置されている。現像器前ダクト５１Ａ及び現像器後ダクト５１Ｂは、現像器３６の上流側及び下流側において、感光体ドラム３０に残留している排トナー又は感光体ドラム３０から剥離した排トナーを吸引する。
【００２５】
回収ブロア５４のモータ５４Ａは、ブロア制御部７０に接続されている。ブロア制御部７０は、ドットカウンタ７２を備える。ドットカウンタ７２は、画像処理部９０と接続されており、露光装置３４が書き込む画像情報の画素数をカウントし、１ページ当りの印字デューティを算出できるようになっている。
【００２６】
なお、印字デューティは、出力に使用する１ページ分の面積をＳａとし、そのページに出力する印字データＯＮ信号のドット数（画素数）より換算される印字部面積をＳｂとすると、（印字デューティ）＝（Ｓｂ／Ｓａ）×１００（％）で算出される。
【００２７】
ドットカウンタ７２は、ＣＰＵ７４に接続されている。ＣＰＵ７４は、印字デューティに対するブロア回転速度が予め設定された変換テーブルに基づいて、回収ブロア５４（モータ５４Ａ）の回転速度を設定する。図３は、変換テーブルに基づいて印字デューティとブロア回転速度との関係を示したグラフである。ここで、横軸は、印字デューティを％で示しており、縦軸は、ブロア回転速度をＨｚによって示している。なお、縦軸に示されるＡは、最大回転速度である。
【００２８】
図３に示されるように、印字デューティの増加に対してブロア回転速度の増加率は徐々に小さくなる関係にあり、印字デューティが小さい範囲においては、印字デューティの増加に対するブロア回転速度の増加率は大きく、印字デューティが大きい範囲においては、印字デューティの増加に対するブロア回転速度の増加率は小さい。なお、印字デューティと残留トナーとの関係は、図３に示される印字デューティとブロア回転速度との関係に対応している。
【００２９】
図２に示されるように、ＣＰＵ７４には、信号生成部７６が接続されている。信号生成部７６は、ＣＰＵ７４にて設定された回転速度で回収ブロア５４（モータ５４Ａ）を回転させるためのスイッチング信号を生成して出力する。
【００３０】
信号生成部７６には、インバータ７８が接続されている。回収ブロア５４のモータ５４Ａは、このインバータ７８を介して電源８０（例えば、ＬＶ／ＨＶ電源）に接続される。インバータ７８は、信号生成部７６からのスイッチング信号に基づいて回収ブロア５４のモータ５４Ａへ出力する周波数を変える。これにより、印字デューティに基づいてブロア制御部７０が回収ブロア５４への供給電力を変えてモータ５４Ａの回転数を変えるようになっている。
【００３１】
その結果として、画像処理部９０で処理される各印字ページにおいて、図１に示される各色毎の感光体ドラム３０がトナー画像を形成しないページ（印字デューティが０％のページ）に対しては、その印字ページの印字に際しては、回収ブロアが停止されることになる。
【００３２】
次に、上記実施形態の作用について、説明する。
【００３３】
ユーザによって、印刷指示（印刷ジョブ）が入力されると、図２に示されるように、画像処理部９０が露光装置３４に画像情報を出力すると共に、ドットカウンタ７２は、画像処理部９０のデータより露光装置３４が書き込む画像情報の画素数をカウントする。次に、帯電チャージャー３２による帯電工程、露光装置３４による露光工程、現像器３６による現像工程、転写ロール４４による転写工程が行われ、転写工程の終了後、クリーニング装置４６によるクリーニング工程が行われる。
【００３４】
クリーニング工程では、クリーニング装置４６のブラシロール４８が、図示しないモータにより回転させられ、感光体ドラム３０の表面を擦って、感光体ドラム３０上に残留した転写残留トナー（排トナー）を除去する。これにより、クリーニング装置４６内に排トナーが飛散する。飛散した排トナーは、回収ブロア５４によって吸引ダクト５２から吸引される。（なお、吸引ダクト５２からの吸引時に、回収ブロア５４は、現像器３６付近においても、感光体ドラム３０から排トナーを吸引している。）回収ブロア５４のモータ５４Ａの回転駆動は、ブロア制御部７０によって制御される。
【００３５】
ここで、ブロア制御部７０においては、前述の帯電工程からクリーニング工程が行われるのと平行して、回収ブロア５４のモータ５４Ａの回転駆動を制御するための処理が行われる。
【００３６】
ブロア制御部７０におけるドットカウンタ７２は、露光装置３４が書き込む画像情報の画素数に基づいて１ページ当りの印字デューティを算出し、この印字デューティのデータをＣＰＵ７４へ出力する。ＣＰＵ７４は、印字デューティに対するブロア回転速度が予め設定された変換テーブルに基づいて、回収ブロア５４（モータ５４Ａ）の回転速度を設定し、信号生成部７６へ出力する。信号生成部７６は、ＣＰＵ７４にて設定された回転速度で回収ブロア５４（モータ５４Ａ）を回転させるためのスイッチング信号を生成してインバータ７８へ出力する。インバータ７８は、信号生成部７６からのスイッチング信号に基づいて回収ブロア５４のモータ５４Ａへ出力する周波数を変えてモータ５４Ａの回転数を変える。
【００３７】
以上により、回収ブロア５４への供給電力は、ブロア制御部７０が印字デューティに基づいて変える。このように、回収ブロア５４への供給電力を一定とせず、印字デューティに基づいて変えることで、回収ブロア５４の回転駆動に要する消費電力を抑えることができると共に、運転時の騒音低減も可能となる。
【００３８】
また、各色毎の感光体ドラム３０がトナー画像を形成しない場合（印字デューティが０％の場合）は、そのページの印字に際しては、回収ブロア５４が停止されるので、回収ブロア５４の回転駆動に要する消費電力を抑えることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、図３に示されるように、印字デューティと回転速度との関係がグラフ上ではなだらかな曲線として示されているが、変換テーブルにおける印字デューティと回転速度との関係は、これに限定されるものではない。例えば、印字デューティと回転速度との関係がグラフ上で階段状に示されるような設定がされた変換テーブルを用い、回収ブロア５４（図２参照）の回転速度設定を数段階にして段階的に変えてもよい。
【００４０】
また、画像形成装置は、上記実施形態のカラー画像形成装置に限定されず、トナー回収用ブロアを備えた他の画像形成装置としてもよく、連続紙を被転写材とした他の高速連続紙プリンタ装置の他、定型サイズに予めカットされた記録用紙を被転写材としたカラー画像形成装置等としてもよい。ここで、連続紙を被転写材とした場合も定型サイズに予めカットされた記録用紙を被転写材とした場合も１ページ毎の印字デューティに基づいて回収ブロアへの供給電力を変えることになる。また、白黒（モノクロ）の画像形成装置について、回収ブロアへの供給電力を印字デューティに基づいて変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の内部を模式的に示す概略構成図である。
【図２】トナー回収装置及びブロア制御部を示す概略構成図である。
【図３】印字デューティとブロア回転速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１０    カラー画像形成装置（画像形成装置）
３０    感光体ドラム（像担持体）
５４    回収ブロア（ブロア）
７０    ブロア制御部（ブロア制御手段）
【図１】
2006091585.tif 000003
【図２】
2006091585.tif 000004
【図３】
2006091585.tif 000005