(57)【要約】【課題】  高画質の画像が安定して出力可能となるとともに、最適な飛散トナーの集塵による消費電力の低減が実現できるようにする。【解決手段】  飛散トナー検知センサ６０を用いて装置内を浮遊する飛散トナーを検出し、その飛散トナー量に応じて集塵ファンの制御を行う。【選択図】  図３
2006208444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上の潜像を現像材で現像することで形成されたトナー像を記録材に記録して画像を形成する画像形成装置において、
装置内で発生した粉塵を集塵させるためのファンを備えた排気手段と、前記粉塵を検出するための検出手段を有し、前記検出手段の検出結果に応じて前記排気手段を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は粉塵量を検出し、前記検出した粉塵量に応じて前記制御手段は前記ファンの回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出した粉塵量に応じて前記ファンを複数の回転速度で制御可能なことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出した粉塵量に応じて前記ファンに供給する供給電圧を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検出手段は粉塵に光を照射する発光手段と、粉塵に照射した光を受光素子により検知して、粉塵量を検出する受光手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記排気手段は、装置内に発生した粉塵を吸着するための部材を備えたことを特徴とする請求項１に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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスによる画像形成では、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置内の現像剤（トナー）により現像して可視化し、得られたトナー像を転写紙に転写することにより、所望の画像を得るようになっている。
【０００３】
しかし、上記のプロセスにより非常に多くの枚数の画像を複写した場合には、現像剤の劣化や環境の変動などにより、現像装置内のトナーが機内に飛散することがある。この場合には、機内中のミラー及びレンズ等の光学系、各種帯電器および現像装置等の画像形成プロセス要素、並びに給紙及び搬送系に至る広範囲の手段に渡って汚れが生じ、これが原因となって現像特性の低下、画質の低下やセンサへの付着による誤検知や誤動作を招来することとなっている。このようなことを未然に防ぐために飛散トナーを検出してトナー飛散が防止できるように現像装置などの動作を制御することが提案されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特登録３１４０３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来からの現像剤の劣化、環境の変動、および制御系のトラブルによるトナー飛散に加えて、近年の高画質化に伴うトナーの小粒化や高生産性により現像剤の劣化具合が急速に進み、機内へのトナー飛散要因が増えてきており、上記従来の画像形成装置におけるトナー飛散の防止方法では十分な対応ができなくなってきている。
【０００５】
また、従来の排気ファンを用いて飛散トナーを集塵する画像形成装置においては、機内の浮遊トナーに応じた風量で排気が行われていないため、飛散量が多い場合には集塵しきれず機内汚れが発生し、またトナーの飛散量が少ない場合や排気が必要で無い場合でも、一律にファンが駆動されるため無駄な電力が消費されるといった問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明による請求項１記載の画像形成装置は、潜像担持体上の潜像を現像材で現像することで形成されたトナー像を記録材に記録して画像を形成する画像形成装置において、装置内で発生した粉塵を集塵させるためのファンを備えた排気手段と、前記粉塵を検出するための検出手段を有し、前記検出手段の検出結果に応じて前記排気手段を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
この様に、機内の空気を機外に排出する排気ファンを設けて、センサにより装置内を浮遊する飛散トナーを検出して排気ファンの風量を変えることで、飛散トナーによる画質の低下や、センサ面のトナー付着による誤検知や誤動作が防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、機内に浮遊しているトナーに応じた風量で排気を行うことにより、飛散トナーによる機内汚れを防止することで高画質の画像が安定して出力可能となり、最適なファン制御による省電力化を図ることを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は、この発明が適用された画像形成装置の断面図である。この画像形成装置は、記録紙に原稿画像を載せ出力する装置である本体画像出力部１０と、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１と、本体画像入力部１１の上部に装着された自動原稿送り装置１２と、本体画像出力部１０から排出されるコピー記録媒体を複数のビンに仕分けして排出するためのソータ１３とを備えている。
【００１２】
この画像形成装置はディジタル複写機であり、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１のＣＣＤにより画素化され画像データとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行われた後、画像メモリに蓄えられる。その画像データを本体画像出力部１０に転送し、画像再生して記録紙にコピーされる。
【００１３】
本体画像入力部１１は、入力部の上面の原稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源２１を備える。光源２１は図外の光学系モータから駆動力を得て、図１の左右方向に往復駆動する。光源２１から発生した光は、積載された原稿により反射され、光学像が得られる。その光学像をミラー２２、２３、２４及びレンズ２５を介してＣＣＤ２６に伝送される。またミラー２２、２３、２４は光源２１と一体的に駆動される。ＣＣＤ２６は光を電気信号に変換する素子により構成されており、この素子の働きにより伝送されてきた、光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号（画像データ）に変換される。読み込まれた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、画像メモリ（図外）に蓄積される。
【００１４】
本体画像出力部１０は画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに露光制御部（不図示）により適正な出力値に増幅され、光学照射部２７により光信号に変換される。
【００１５】
図２は感光ドラム３１周辺の拡大図である。感光ドラム３１の周囲に回転方向にしたがって順に配置された一次帯電器４４、現像器４５、転写帯電器４６、分離帯電器器４７、クリーニング装置４８を備えている。感光ドラム３１の表面には一次帯電器４４によって一様に帯電されたあと、前記光信号をスキャナー２８、レンズ２９及びミラー３０を伝播して、感光ドラム３１上に照射させ、静電による潜像が形成される。そして、現像器４５によって現像され、現像された像は、本体内を搬送されてくる記録紙上に、転写帯電器４６よって転写され、原稿画像を形成する。現像された像が転写された感光体ドラム３１の表面に残ったトナーは、クリーニング装置４８によって取り除かれる。分離帯電器４７では、感光体ドラム３１より像が転写された記録紙を分離する。分離された記録紙は、さらに定着ローラ３２まで搬送され、定着ローラにより記録媒体上にトナーが定着され、ソータ１３に送られる。
【００１６】
ソータ１３は本体画像出力部１０の左側に設置されている装置であり、本体画像出力部１０から出力された記録紙を排紙トレイ３３に仕分けして排紙する処理を行う。排紙トレイは上記本体制御部（不図示）により制御され、出力された記録紙は制御部の指示した任意の排紙トレイに排出される。
【００１７】
給紙トレイ３４、３５は本体下部にあり、記録紙をある程度蓄積しておくことが可能である。本体制御部による制御により給紙トレイ３４、３５から蓄積された記録紙を搬送し画像出力を行う。給紙デッキ３６は本体画像出力部１０の左側に設置されている装置で、記録紙を大量に蓄積しておくことが可能である。給紙トレイ３４、３５と同様に本体制御部による制御により蓄積された記録紙を搬送し画像出力を行う。
【００１８】
本体画像出力部１０の左側に、操作者が少数の任意種類のコピー記録媒体を比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ３７が設置されている。またこの手差しトレイは、ＯＨＰシートや厚紙、はがきサイズ紙など特殊な記録記録媒体を使用する場合にも使用される。
【００１９】
ローラ３８、３９、４０、４１、４２は紙搬送ローラであり、各ローラはコピー出力処理の給紙を行う際、記録紙を実際に搬送する役割を担っている。各給紙ローラは駆動源としてステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されている。
【００２０】
集塵ファン４９は、装置内を浮遊しているトナーを集塵するためのもので、集塵ファン４９には図示しない集塵フィルタが取り付けられており集塵ファン４９を駆動することで飛散トナーを集塵する。また、飛散トナー検知センサ６０は、装置内部を浮遊しているトナー量を検出するもので、検出した飛散トナー量に応じて前記集塵ファン４９を駆動制御して飛散トナーを集塵フィルタに吸着する。
【００２１】
本実施例では、集塵ファン４９、および飛散トナー検知センサ６０を、現像器４５の上部に配置することにより、現像器４５から飛散したトナーで近傍の光学ミラー３０や感光ドラム３１回りの図示しないセンサ等が汚れないようにしている。
【００２２】
しかし、集塵ファン４９、および飛散トナー検知センサ６０の配置は、これに限定されるものではなく、例えば現像器４５の下部や、転写帯電器４６および分離帯電器４７の近傍に配置して、飛散トナーが記録紙を搬送する搬送経路上に付着することによって生じる記録紙の汚れを防止するようにしても良い。
【００２３】
図３は本体画像出力部１０の主な制御系のブロック図である。ＣＰＵ部３０１は定着制御部３０２、高圧制御部３０３、紙搬送制御部３０４、レーザ駆動部３０５をセンサ入力部３０６からの情報をもとに管理する。定着制御部３０２は定着装置３２の制御を行う。高圧制御部３０３は一次帯電器４４、転写帯電器４６、分離帯電器４７の各制御を行う。レーザ駆動部３０５はコントローラから送信された画像データをもとに画像形成のための光量制御を行う。センサ入力部３０６は紙搬送パス上や、レバー、カバー、カセットなどに設けられたセンサの入力をＣＰＵ部３０１に取り込み、動作中状態や紙なし状態等の画像形成状況の判断を行う。紙搬送制御部３０４はセンサ入力部３０６の情報を基に搬送される紙の位置を管理し、紙搬送制御を行う。モータ制御部３０７では紙搬送制御にしたがって各種紙搬送ローラの駆動制御を行う。また、カセット（図１の３４、３５及び３６）には補給される用紙サイズを検知するセンサが設けられており、これらのセンサ入力もＣＰＵ部３０１に取り込まれ、セットされた用紙サイズを測定する。インタフェース部３１０は外部コントローラ（不図示）のプリンタインタフェースに接続され、コントローラとの通信を行い、コントローラからの画像データの入力部である。
【００２４】
また、飛散検知センサ制御部３０６は、センサ入力部の一部である飛散トナー検知センサ６０を制御して装置内を浮遊している飛散トナーを検出するものである。集塵ファン制御部３１１は、集塵ファン４９を制御して、装置内の飛散トナーを集塵フィルタに吸着するものである。
【００２５】
飛散検知センサ制御部５０６による飛散トナー検知方法と、検知した飛散トナー量に応じて集塵ファン制御部３１１による飛散トナーの集塵方法について、図４、図５、および図６を用いて説明する。
【００２６】
図４は飛散検知センサ制御部３０６、および集塵ファン制御部３１１のブロック図である。
【００２７】
飛散検知センサ制御部３０６内のタイミング信号発生回路４０２は、発信回路４０１から入力されたクロックによりＣＰＵ３０１の設定値に基づいて光学センサを用いた飛散トナー検知センサ６０の発光素子４０３を点灯するＬＥＤ発光パルス信号４１１を生成する。信号処理回路４０５は、受光素子４０４で検出された飛散トナー量に相当する出力信号を、発光素子４０３のＬＥＤ発光パルス信号４１１に同期して検出し、所定の閾値と比較することにより飛散トナー量に相当するセンサ出力信号４１３の処理を行い、ＣＰＵ３０１に出力する。ドライバ４０７は、ＣＰＵ３０１からの集塵ファン４９の駆動信号であるＰＷＭ信号４１６から、集塵ファン４９の回転駆動を制御するための駆動電圧４１４を生成する。
【００２８】
図５と図６は、飛散検知センサ制御部３０６、および集塵ファン制御部３１１で生成される各種信号のタイミングチャートである。
【００２９】
図５は、装置内のトナーの飛散が多い場合に相当し、図６は図４の飛散状態と比較して少ない場合を示している。
【００３０】
上記で述べたように、ＣＰＵ３０１は、飛散検知センサ制御部３０６で検出されたセンサ出力信号４１３を所定の時間間隔で測定してトナー飛散量を検出し、その値に応じてファンＰＷＭ信号４１６を出力して、集塵ファン制御部３１１で駆動電圧４１４が生成され集塵ファンの制御を行う。
【００３１】
図７は、本発明の飛散検知センサを用いたトナー飛散量検知による集塵ファン制御のフローチャートである。
【００３２】
まず始めに、トナー飛散量検知による集塵ファン制御が開始すると（Ｓ７０１）、飛散検知センサを制御して、トナーの飛散データに相当するセンサ出力信号６１３を所定のサンプリング周期で、所定時間経過するまで測定する（Ｓ７０２、Ｓ７０３）。次に、所定時間経過後、測定した飛散データを平均化処理して、飛散トナー量を算出する（Ｓ７０５）。飛散トナー量が、想定した飛散量の８０％〜１００％の範囲の場合は、集塵ファンの供給電圧を２４Ｖにして、ファンを駆動する（Ｓ７０９）。この場合、想定飛散量１００％の飛散トナーが発生した場合でも２４Ｖ電圧で十分排気が可能な風量をもつファンを予め選定しておく。また、飛散量が４１％〜７９％の範囲の場合は、集塵ファンの供給電圧を１９Ｖにして、ファンを駆動する（Ｓ７１０）し、同様に飛散量が１％〜４０％の範囲の場合は、集塵ファンの供給電圧を１０Ｖにして、ファンを駆動する（Ｓ７１１）。そして、飛散量が０％で飛散の無い場合は、集塵ファンの供給電圧を０Ｖにして、ファンを停止する（Ｓ７１２）。
【００３３】
以上のトナー飛散量検知による集塵ファン制御を繰り返し実行することにより、機内の飛散トナーを常に最適な風量で排気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の画像形成装置が適用された実施形態の構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置が適用された実施形態の感光ドラム周辺の拡大構成図である。
【図３】本発明の画像形成装置の主な制御系のブロック図である。
【図４】本発明の画像形成装置の飛散検知センサ制御部３０６、および集塵ファン制御部３１１のブロック図である。
【図５】本発明の飛散検知センサ制御部３０６、および集塵ファン制御部３１１の生成信号の飛散トナー量が多い場合のタイミングチャートである。
【図６】本発明の飛散検知センサ制御部３０６、および集塵ファン制御部３１１の生成信号の飛散トナー量が少ない場合のタイミングチャートである。
【図７】本発明の画像形成装置のトナー飛散量検知による集塵ファン制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１０  本体画像出力部
４９  集塵ファン
６０  飛散トナー検知センサ
３０６  センサ入力部
３１１  集塵ファン制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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