(57)【要約】【課題】集塵フィルタに集塵された飛散トナー量を集塵フィルタから適切に除去させて、集塵フィルタの長寿命化と共にトナー飛散の防止を可能にする画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明は、区間に現像手段に累積して供給されたトナーの区間供給量の変化に基づき集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第１捕集量Ｍ１を取得し、防塵フィルタ７２Ａに適量の飛散トナーが捕集されたタイミングにフィルタ清掃手段を作動させることを可能にし、課題の解決を可能にする。【選択図】図７
2011095300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して前記像担持体上に画像を形成する現像手段と、前記現像手段の周辺に飛散する飛散トナーを空気流として搬送するダクトと、前記ダクトで搬送された空気中の飛散トナーを捕集する集塵フィルタと、前記集塵フィルタに捕集された飛散トナーを清掃するフィルタ清掃手段と、前記集塵フィルタに累積して捕集される飛散トナーの累積捕集量が所定値を超えたか、否かを判定し、前記累積捕集量が所定値を超えたと判定されるときに前記フィルタ清掃手段を作動させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記現像手段の作動量における区間に前記現像手段に累積して供給されるトナーの供給量を区間供給量として算出し前記区間供給量の変化量に基づき前記集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第１捕集量を取得し、前記第１捕集量を前記累積捕集量に加算することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記区間供給量が、前記区間に前記像担持体上に累積して形成された画像の累積印字面積に基づき算出されてい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】
前記制御部は、前記区間より短い期間に前記現像手段に供給されるトナーの供給量に基づき前記集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第２捕集量を取得し、前記第２捕集量を前記累積捕集量に加算することを特徴とする請求項１、又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記供給量が、前記像担持体上に形成された画像の印字面積に基づき算出されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フィルタ清掃手段は、前記集塵フィルタの上下方向に交差する幅方向に線状に配設し前記集塵フィルタの面に接触するブラシと、前記ブラシを前記集塵フィルタの面に沿って上下方向に移動する移動手段とを有することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ブラシは、前記集塵フィルタの上下方向に一定の間隔を隔て配設される複数のブラシで構成され、前記移動手段により前記間隔以上の範囲に移動可能であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置内でのトナー飛散防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体トナーを用いて静電潜像を現像する電子写真方式の画像形成装置では飛散トナーによる装置内の汚染や画像汚れを防止する対策が講じられている。現像手段など、トナー飛散が発生しやすい場所から空気を吸引し、飛散トナーの含まれた空気をダクト等で搬送し、フィルタを通してトナーを除去し、その後にトナーを含まない空気を排気する手段が用いられている。
【０００３】
最近の画像形成装置はカラー化や高速化によりトナー消費量が格段に増加しトナー飛散量が多くなる傾向にある。その結果、フィルタに捕集されるトナーの量が増加し早期にフィルタが目詰まりの状態になるという問題が発生している。この対策としてフィルタの捕捉面からトナーを除去するフィルタ清掃機構が下記特許文献に提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載のカラー画像形成装置は、各色画像形成部で生じる飛散トナーを空気流として吸引ダクトにより搬送し、集塵装置内のフィルタに飛散トナーを捕捉させる。更にフィルタを振動する振動手段を所定プリント枚数毎に作動させ、捕捉トナーをフィルタから剥離させて集塵装置内の回収部に回収させ、フィルタの目詰まりを防止している。
【０００５】
特許文献２に記載の画像形成装置は現像手段から飛散した飛散トナーを吸引するための吸引ダクトと吸引ダクト内に設けた飛散トナーを集塵するフィルタと、フィルタを振動させてフィルタからトナーを除去するトナー振動手段とを有し、現像手段からの飛散トナー量を算出し算出量に基づき振動手段の作動を制御して、集塵フィルタの長寿命化と共にトナー飛散を防止可能にするものである。
【０００６】
特許文献３に記載の画像形成装置は、機内の空気を吸引して機外に排出する排気ファンと、排気ファンの吸引口に配設されているメッシュ部と、メッシュ部の目詰まりの原因たる紙粉や埃等を除去するブラシ状の目詰まり除去プレートと備え、メンテナンス時やプリント枚数等で規定された時期毎に自動的に除去プレートを上下に滑動させて、メッシュ部の目詰まりを長期に渡り防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２９８７８２号公報
【特許文献２】特開２００８−１４５８２６号公報
【特許文献３】特開平５−２６１２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１及び特許文献２に記載の振動手段による目詰まり防止機構は、集塵トナーがフィルタから容易には除去できず、フィルタに強力な振動を与えるために集塵装置から大きな騒音が発生する、あるいはフィルタの長寿命化が十分に達成できないという問題を有している。
【０００９】
特許文献３に記載の目詰まり防止機構はメッシュ部の目詰まりの原因たる紙粉や埃等を除去するものである。飛散トナーを捕捉可能なフィルタに対し繰り返し適用させると、フィルタから繊維が剥がれフィルタ自体が損傷を受け、フィルタから飛散トナーが漏れ出し結果的にフィルタの長寿命化が十分に達成できないという問題を有している。
【００１０】
本発明の目的は、騒音の発生もなくコンパクトな機構により飛散トナーを集塵可能なフィルタに捕捉された飛散トナーをフィルタの捕捉面から効率的に清掃できるフィルタ清掃機構を備え、フィルタの長寿命化と共にトナー飛散の防止を可能にする画像形成装置を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１２】
１．像担持体と、前記像担持体上に形成された潜像をトナーにより現像して前記像担持体上に画像を形成する現像手段と、前記現像手段の周辺に飛散する飛散トナーを空気流として搬送するダクトと、前記ダクトで搬送された空気中の飛散トナーを捕集する集塵フィルタと、前記集塵フィルタに捕集された飛散トナーを清掃するフィルタ清掃手段と、前記集塵フィルタに累積して捕集される飛散トナーの累積捕集量が所定値を超えたか、否かを判定し、前記累積捕集量が所定値を超えたと判定されるときに前記フィルタ清掃手段を作動させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記現像手段の作動量における区間に前記現像手段に累積して供給されるトナーの供給量を区間供給量として算出し前記区間供給量の変化量に基づき前記集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第１捕集量を取得し、前記第１捕集量を前記累積捕集量に加算することを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
２．前記区間供給量が、前記区間に前記像担持体上に累積して形成された画像の累積印字面積に基づき算出されていることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１４】
３．前記制御部は、前記区間より短い期間に前記現像手段に供給されるトナーの供給量に基づき前記集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第２捕集量を取得し、前記第２捕集量を前記累積捕集量に加算することを特徴とする前記１、又は２に記載の画像形成装置。
【００１５】
４．前記供給量が、前記像担持体上に形成された画像の印字面積に基づき算出されていることを特徴とする前記３に記載の画像形成装置。
【００１６】
５．前記フィルタ清掃手段は、前記集塵フィルタの上下方向に交差する幅方向に線状に配設し前記集塵フィルタの面に接触するブラシと、前記ブラシを前記集塵フィルタの面に沿って上下方向に移動する移動手段とを有することを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【００１７】
６．前記ブラシは、前記集塵フィルタの上下方向に一定の間隔を隔て配設される複数のブラシで構成され、前記移動手段により前記間隔以上の範囲に移動可能であることを特徴とする前記５に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
現像手段の作動量を区分する区間に前記現像手段に累積して供給されたトナーの区間供給量を算出し、区間供給量の変化量に基づき前記集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第１捕集量を取得することによって、集塵フィルタに適量の飛散トナーが捕集されたタイミングにフィルタ清掃手段を作動させることを可能にし、集塵フィルタの長寿命化とトナー飛散の防止とを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る画像形成装置Ａの正面断面図である。
【図２】図１のＹ方向から見た空気吸引装置７の上面図である。
【図３】図１のＸ方向から見た空気吸引装置７の側面図である。
【図４】吸引ダクト７１内を示す、画像形成装置Ａの後方から見た、断面概略図である。
【図５】清掃部材７３の形態例を示す、概要図である。
【図６】実施形態に係る画像形成装置の制御関係を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係る集塵フィルタ７２Ａの清掃処理に関する制御を示すフローチャートである。
【図８】トナーの累積供給量の所得行程を示すフローチャートである。
【図９】飛散トナーの第１捕集量を取得する第１取得行程を示すフローチャートである。
【図１０】飛散トナーの第２捕集量を取得する第２取得行程を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態に係るトナーの供給量Ｒを取得するための制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００２１】
図１は、実施形態に係る画像形成装置Ａの正面断面図である。１は画像形成手段、２は中間転写手段、４は定着装置、７は空気吸引装置である。
【００２２】
画像形成手段１は像担持体としての感光体１０、帯電手段１１、現像手段１３、およびクリーニング装置１４等からなっている。各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、同図ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。
【００２３】
中間転写手段２は、中間転写ベルト２０、中間転写ベルトを張架する駆動ローラ２１０、アースローラ２２０、テンションローラ２３０、従動ローラ２４０、転写器２５、クリーニング装置２８等から構成される。中間転写ベルト２０は不図示の作動モータによる駆動ローラ２１０の回転によって、図示の時計方向に回転する。
【００２４】
各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各色の感光体１０は中間転写ベルト２０に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。
【００２５】
感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図示の反時計方向に回転する。
【００２６】
読み取り装置８０あるいは、外部端末ＰＣからの入力された印刷ジョブの画像データに対応する電気信号は書き込み装置１２によって画像形成レーザで光信号に変換され、感光体１０上に潜像が形成される。
【００２７】
現像手段１３は、負に帯電した導電性のトナーと磁性キャリアから成る２成分の現像剤を収容していて、磁石体を内蔵し外周面を円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された、現像ローラ１６を有している。現像ローラ１６は感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、現像駆動モータ（図示せず）によりその表面を感光体１０の回転方向と最接近位置において逆方向の図示反時計方向に回転する。
【００２８】
現像剤はフェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなる。キャリアは粒径１０〜５０μｍ、飽和磁化が１０〜８０ｅｍｕ／ｇ、トナーは粒径が４〜１０μｍ、電荷量が２０〜６０μＣ／ｇである。現像剤はキャリアとトナーとを、トナー濃度が４〜１０質量％になるよう混合したもので、現像ローラ１６の表面上に０．１〜０．６ｍｍの層厚に規制されて現像域へと搬送し、感光体１０の潜像に対してトナー画像を現像する。
【００２９】
中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０６〜１０１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。
【００３０】
２５は転写器で、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写（一次転写）させる機能を有する。転写器２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。
【００３１】
２６０はアースローラ２２０から当接および当接解除可能な転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像を用紙である転写材Ｐに転写（二次転写）する。
【００３２】
２８はクリーニング装置で、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４０に対向して設けられている。トナー像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード２９０によって周面上に残ったトナーが清掃される。
【００３３】
４は定着装置で、加熱ローラ４１、加圧ローラ４２等からなり、転写ローラ２６０とアースローラ２２０とのニップ部Ｓでトナー像が転写された転写材Ｐを定着装置４のニップ部Ｔで加熱加圧定着する。
【００３４】
７は空気吸引装置で、ダクト、排気ファンを介して装置内の空気を機外に排出する機能を有する。なお、空気吸引装置７の詳細については後述する。
【００３５】
８１は排紙ローラで、８２は排紙トレイ、８５は操作パネルである。９は搬送路で、９０は紙送り出しローラ、９１はタイミングローラ、９２は紙カセット、９３は搬送ローラである。紙カセット９２に収納された転写材Ｐは、搬送路９を経由されニップ部Ｓへ搬送され、トナー画像が中間転写ベルト２０より転写される。
【００３６】
［空気吸引装置］
空気吸引装置７について説明する。図２、図３は空気吸引装置７の周辺図である。図２は、図１のＹ方向から見た上面図、図３は、Ｘ方向から見た側面図である。
【００３７】
空気吸引装置７は、各色の現像手段１３の周囲を上下方向、且つＸ方向の矢視側から覆う４つの色別ダクト７０と、４つの色別ダクト７０内の空気を吸引して集めて機外に排出する吸引ダクト７１と、吸引ダクト７１内の空気を機外に排出する吸引ファン７６と、吸引ダクト７１内から機外に排出される空気中に含有する飛散トナー、オゾン等を除去するフィルタ７２と有する。
【００３８】
色別ダクト７０はふたつの吸引口７０Ａ、７０Ｂを有し、吸引口７０Ａは現像手段１３の上方周辺の飛散トナーを吸引し、吸引口７０Ｂは現像手段の下方周辺の飛散トナー、あるいは帯電手段１１としてのスコロトロン帯電器で発生したオゾンを吸引している。色別ダクト７０は図２に示すように画像形成装置の後方に排出口７０Ｃを有し、排出口７０Ｃは吸引ダクト７１の吸入口７１Ｃに嵌合している。
【００３９】
吸引ファン７６は吸引ダクト７１の後方の壁面に配設され、画像形成装置の後方から機外に空気を排出している。
【００４０】
フィルタ７２は、Ｘ方向に直交して吸引ダクト７１内に固設されており、排気される空気に含まれる飛散トナー、オゾン等を除去する。
【００４１】
吸引口７０Ａ、７０Ｂから各色別ダクト７０内に流入した空気流は、図２、図３の破線で示すように色別ダクト内を軸方向の後方に向かい、画像形成装置Ａ内の後方の吸引ダクト７１内に吸入口７１Ｃを介して吸入する。そして、図１、図３に示すように吸引ダクト７１内をＸ方向に搬送されフィルタ７２を通過し、吸引ファン７６を介して画像形成装置Ａ内の後方から機外に排出される。
【００４２】
吸引ファン７６は、吸引ダクト７１の後方壁面に直接設置されている。ここで、複数の吸引口７０Ａ、７０Ｂの吸引口総面積及び集塵フィルタ７２Ａ又はオゾンフィルタ７２Ｂ、の面積等の条件を適宜設定して、集塵飛散トナーの集塵、もしくはオゾンの回収を高効率で行わせている。
【００４３】
上記のようにして、複数の現像手段１３の周辺に設置している吸引口７０Ａ、７０Ｂで吸引された機内の飛散したトナー等を含んだ空気は吸引ダクト７１内での集塵フィルタ７２Ａで飛散トナー等が除去され、次のオゾンフィルタ７２Ｂでオゾンが分解され、清浄な空気として排気ファン７６から装置外に排気される。
【００４４】
本実施形態に示すように、空気吸引装置７は現像手段１３に対し分離する別体構造をなしおり、画像形成部周辺に浮遊する飛散トナーを効率的に集塵、回収可能であり、飛散トナーが速やかに除去され、文字チリなどの画質の影響を最小限にすることを可能にしている。
【００４５】
《吸引ダクト》
次に吸引ダクト内の構成について詳しく説明する。
【００４６】
図４は、吸引ダクト７１内を示す、画像形成装置Ａの後方から見た、断面概念図である。吸引ダクト７１は縦長の長方形断面からなる密閉構造を形成している。
【００４７】
吸引ダクト７１は箱型構造の樹脂で形成されており、筐体７１Ａ、筐体７１Ａを２つの室に分ける隔壁７１Ｂ、下溝用突起７１Ｅ、上溝用突起７１Ｆ、フック掛け７１Ｄの形状を有し、４つの吸入口７１Ｃと非図示の排気口が空けられている。
【００４８】
フィルタ７２は多数の開口を有するフィルタ支持部材７２Ｃと、フィルタ支持部材７２Ｃの面で支持されたオゾンフィルタ７２Ｂと、オゾンフィルタ７２Ｂの表面で支持された集塵フィルタ７２Ａとを有し、空気の流れに直交して空気流の上流方向から集塵フィルタ７２Ａ、オゾンフィルタ７２Ｂ、フィルタ支持部材７２Ｃの順に配設し筐体７１Ａに固設している。吸引ダクト７１内はフィルタ７２によって２つの部屋Ｒ１、Ｒ２に分けられている。
【００４９】
集塵フィルタ７２Ａは飛散トナーが通過できないよう、樹脂等で決着された繊維糸でなる不織布の層で形成されている。
【００５０】
吸引ファン７６は吸引ダクト７１の排気口に取り付けられ、部屋Ｒ１の空気を排気して部屋Ｒ１内を負圧している。
【００５１】
《フィルタ清掃手段７５》
フィルタ清掃手段７５は、集塵フィルタ７２Ａの面に捕集された飛散トナー等を掻き落とすための線状のブラシを有する清掃部材７３と、清掃部材７３を集塵フィルタ７２Ａの面に沿って上下方向に移動させる移動手段７４とを有する。
【００５２】
清掃部材７３は集塵フィルタ７２Ａに沿って上下に移動可能に筐体７１Ａに支持され、吸引ダクト７１の部屋Ｒ２に設置されている。
【００５３】
図５は清掃部材７３の形態例を示す、概要図である。
【００５４】
清掃部材７３は開口部７３Ｃと非開口部７３Ｄを有し、線状のブラシ７３Ａは非開口部７３Ｄに植毛され、集塵フィルタ７２Ａの上下方向に一定の間隔を隔て配設する。
【００５５】
移動手段７４は、清掃部材７３の下方にカシメ止めされたピン７３Ｅに掛けられた付勢バネ７４Ｄによって清掃部材７３を常時下方に付勢している。図４の矢印Ｃに示すように、清掃部材７３が下方に移動する際にブラシ７３Ａは集塵フィルタ７２Ａを摺擦して集塵フィルタ７２Ａに捕集された飛散トナー等を除去する。
【００５６】
移動手段７４は、付勢バネ７４Ｄの付勢力に抗して清掃部材７３の下部を支えるカム７４Ｃと、カム７４Ｃを回転中心で支持する支持軸７４Ｂと、隔壁７１Ｂに配設され支持軸７４Ｂに直結する駆動モータ７４Ａと有し、各ブラシ７３Ａを下方向にブラシの間隔以上に移動させて、集塵フィルタ捕集面を清掃する。
【００５７】
後述の制御部は、駆動モータ７４Ａを制御して適切なタイミングに清掃部材７３を最上方、あるいは最下方の高さ位置に切替えるようカム７４Ｃを回転させている。このような制御により、集塵フィルタ７２Ａ面に適量の飛散トナーが捕集された時に、清掃部材７３のブラシ７３Ａが集塵フィルタ７２Ａの表面を摺擦し、捕集トナーをフェルト面から掻き落とし吸引ダクトの部屋Ｒ２の底部に溜め回収している。その結果、集塵フィルタ７２Ａが過度に目詰することなく飛散トナー等を吸引ダクト７１の部屋Ｒ２の底部に効率よく集めることができる。
【００５８】
また、吸引ダクト７１は画像形成装置Ａから右側面側（図１のＸ方向に）に取り外し可能であり、飛散トナー等が含まれた状態で所定サイクルに交換可能としている。
【００５９】
上記のように駆動モータ７４Ａの作動制御により捕集トナー等が集塵フィルタから適宜除去され、集塵フィルタの目詰まりによる機内汚れの発生が防止される。
【００６０】
図４に示す破線の矢印ａは、色別ダクト７０の排気口と接続する吸引ダクト７１の各吸入口７１Ｃから吸引ダクト７１内の部屋Ｒ２に飛散トナー等を含む空気の流れを示す。破線の矢印ｂは、清掃部材７３の開口７３Ｂを経由しフィルタ７２を通過して吸引ファン７６に流れる空気の流れを示している。
【００６１】
［制御関係］
図６は、本発明に係る画像形成装置の制御関係を示す、ブロック図である。なお、同図では本実施形態の動作説明に必要な部分の周囲を中心に記載してあり、その他の画像形成装置として既知の部分については省略してある。
【００６２】
画像形成装置Ａは、各種の制御を行う制御手段Ａ１、画像形成手段１、空気吸引装置７、環境検知手段Ａ３、ネットワークを介して外部端末ＰＣ等と通信を行う通信手段としてのインターフェイスＡ２、書き込み装置１２等から構成される。
【００６３】
制御手段Ａ１は、図６に示すように、各部を制御するＣＰＵからなる制御部Ａ１１と、各種制御データを記憶している制御メモリＡ１２と、不揮発メモリＡ１３、書き込み制御部Ａ１４を有している。画像形成手段１は、現像手段１３、現像手段１３の現像ローラ１６等を回転させる現像駆動モータ１６Ａを有している。
【００６４】
環境検知手段Ａ３は、現像手段１３周辺の「温度」及び「相対湿度」を検知する。書き込み制御部Ａ１４は画像データの処理に基づいて各色の書き込み装置１２を制御する。書き込み制御部Ａ１４で処理されたドット数に基づいて各色毎に画像面積率を算出することが可能である。上記の「画像面積率」は、画像カバレッジあるいは印字率とも称され用紙の有効画像領域内での全面出力１００％に対する出力比率のことで、画像面毎に色毎に算出され、不揮発メモリＡ１３に記憶される。
【００６５】
《現像手段の作動量Ｌ》
現像駆動モータ１６Ａの動作は、制御部Ａ１１により制御され、その制御により現像手段１３の作動量を算出する。ここでいう「現像手段の作動量Ｌ」とは、駆動時間と駆動速度を掛け合わせて算出するものであり、摺動距離、駆動距離あるいは、回転量を意味する概念である。具体的には、現像手段１３の現像ローラ１６の円周長さ、動作回転速度、動作時間を掛け合わせたものである。例えば現像ローラ１６が直径２５ｍｍ（円周長さ０．０７８５ｍ）、動作回転速度が２１２ｒｐｍ、作動時間が１時間であれば、その作動量（摺動距離）の算出値は、１０００ｍ（＝０．０７８５×２１２×６０）となる。なお、現像ローラ１６の直径、駆動ギア比等は不揮発メモリＡ１３にあらかじめ記憶されている。作動量Ｌｓは、不揮発メモリＡ１３に逐次累積加算して記憶される。またこの作動量は、現像剤の交換サイクルを管理する指標として、現像手段１３の耐久作動量としても記憶される。
【００６６】
図７は、第１の実施形態に係る集塵フィルタ７２Ａの清掃処理に関する制御を示すフローチャートである。
【００６７】
《飛散トナーの捕集量の取得》
飛散トナーの捕集量の取得行程はＡ、Ｂで示され、第１飛散要因により現像手段１３から周辺の空気中に飛散して集塵フィルタ７２Ａに捕集されると推定される飛散トナー量の第１捕集量を取得する第１取得行程と、第２飛散要因により現像手段１３から周辺の空気中に飛散して集塵フィルタ７２Ａに捕集されると推定される飛散トナーの第２捕集量を取得する第２取得行程と、を有する。
【００６８】
図７のフォローチャートに従って以下説明する。
【００６９】
ステップＳ１は印刷ジョブに基づいて用紙に画像形成を行う行程を示す。印刷ジョブは画像データと印刷情報により構成されており、印刷情報には、用紙サイズ、給紙トレイの選択情報、出力枚数、フルカラーあるいはモノクロのモード、等の情報が含まれている。
【００７０】
ステップＳ２は、ステップＳ１で出力した印刷ジョブにおける現像手段１３（現像ローラ１６）の作動量Ｌに関する情報を取得する行程を示す。作動量Ｌは、狭義な意味に限定されるものでは、単位印刷ジョブ（単位ページ）に要する動作時間等のような、実質的に同一なものであれば構わない。例えば、プリント数、画像形成装置の作動時間等が相当する。
【００７１】
ステップＳ３は画像形成処理の進行に伴う現像手段１３に供給されたトナーの累積供給量Ｒｔを取得する行程である。累積供給量Ｒｔは、Ｌｓ＝０にリセットされた時点から現在に至る間に各印刷ジョブの画像形成毎に現像手段１３に供給されるトナーの供給量Ｒを累積して加算した、現時点におけるトナー供給量の累積値である。
【００７２】
図８に示すトナーの累積供給量Ｒｔの取得行程を詳しく説明する。
【００７３】
ステップＳ３０１は、各印刷ジョブの画像形成毎に現像手段１３に供給されるトナーの供給量Ｒを算出する行程である。トナーの供給量Ｒは、ここでは各印刷ジョブの実行中に現像手段にトナーを供給する補給機構（供給ローラ）の補給時間Ｔｒから次式に基づき算出される。なお、γは単位の補給時間あたり現像手段に供給されるトナーの質量（ｇ）である。
Ｒ＝γｘＴｒ
ステップＳ３０２は印刷ジョブ毎にトナーの累積供給量Ｒｔを更新する行程であり、Ｒｔ＝Ｒｔ＋Ｒの演算処理を行っている。この行程において積算作動量Ｌｓをリセットした時点より現在に至る間に現像手段１３に供給されたトナーの累積供給量を算出している。
【００７４】
ステップＳ３０３は、ステップＳ３０１で取得されたトナーの供給量ＲとステップＳ３０２で取得されたトナーの累積供給量Ｒｔを不揮発メモリＡ１３のそれぞれの所定アドレスに記憶する行程である。
【００７５】
次のステップＳ４は、積算作動量Ｌｓを加算（算出）する行程を示し、Ｌｓ＝Ｌｓ＋Ｌの処理を実行する。
【００７６】
ステップＳ５は、積算作動量Ｌｓが所定値Ｌａを超えているか、否かを判定する行程である。判定結果が所定値Ｌａを超えている場合にＡの第１取得行程（ステップＳ７）に移行し、判定結果が所定値Ｌａ未満の場合にＢの第２取得行程（ステップＳ８）に移行する。
【００７７】
（飛散トナーの第１捕集量を取得する第１取得行程）
第１取得行程は、印刷ジョブ毎には実行されず、積算作動量Ｌｓが所定値Ｌａを超える毎に実行されるものである。第１飛散要因は、所定値Ｌａの区間、例えば多数の印刷ジョブに対応する長い期間におけるトナーの累積供給量の変化に起因するものである。
【００７８】
図９は、第１取得行程を詳しく示す、フローチャートである。
【００７９】
ステップＳ６０１は、Ｌｓが０からＬａ超えに至る区間に現像手段１３に供給されたトナー量としての区間供給量Ｒｄを取得する行程である。具体的にはＬｓ＞Ｌａに至った時点の累積供給量Ｒｔを区間供給量Ｒｄに設定して区間供給量Ｒｄを取得する。
【００８０】
更にステップＳ６０２において、取得された区間供給量Ｒｄを不揮発メモリＡ１３の第１所定アドレスに現区間データＭＤｎｅｗとして記憶させる。その際に今まで第１所定アドレスに記憶されていたデータは第２所定アドレスにシフトされ前区間データＭＤｏｌｄとして記憶させる。
【００８１】
ステップＳ６０３は、現区間の区間供給量から前区間の区間供給量を減算した差分としての“区間供給量Ｒｄの変化量ＤＲ”を演算する行程である。ここでは、不揮発メモリＡ１３から現区間データＭＤｎｅｗと前区間データＭＤｏｌｄを読み出して、以下の演算（減算）処理を実行して区間供給量の変化量ＤＲを得ている。
【００８２】
ＤＲ＝ＭＤｎｅｗ−ＭＤｏｌｄ
ステップＳ６０４は、区間供給量Ｒｄの変化量ＤＲに起因して集塵フィルタ７２Ａに捕集されると推定される飛散トナーの第１捕集量Ｍ１を演算する行程である。不揮発メモリＡ１３に記憶された第１テーブルＴＢ１を参照して変化量ＤＲに対応する第１捕集量Ｍ１を取得している。
【００８３】
第１テーブルＴＢ１では、変化量ＤＲの範囲と第１捕集量Ｍ１とが対応付けられており、一例として表１に示す。
【００８４】
【表１】
2011095300.tif 000003
【００８５】
変化量ＤＲがマイナスになる場合には第１捕集量Ｍ１は零である。変化量ＤＲがプラスに多くなると、第１捕集量Ｍ１は大きくなる。つまり、以下のような関係がある。
Ｍ１１＜Ｍ１２＜Ｍ１３＜Ｍ１４＜Ｍ１５＜Ｍ１６
ここでは各色現像手段に対し同一のテーブルを適用しているが、厳密には色毎に異なるものを用いる方が優れる。但し、制御負荷の増大、実用上の影響度等を考慮して用いるテーブル数を定めている。例えば、Ｋ色とカラー（Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色は同一）の二つのテーブルを用いるようにしてもよい。
【００８６】
図７に戻り以下説明する。
【００８７】
ステップＳ６は積算作動量Ｌｓ及び区間供給量Ｒｄをリセットする行程、つまり第１取得行程の後処理行程と言えるものである。Ｌｓ＝０、Ｒｔ＝０の処理を実行している。
【００８８】
（飛散トナーの第２捕集量を取得する第２取得行程）
第２取得行程は、所定値Ｌａで規定される区間より短い期間に、例えば、印刷ジョブの期間に現像手段に供給されるトナーの供給量に起因して発生すると推定され集塵フィルタ７２Ａに捕集される飛散トナーの第２捕集量Ｍ２を取得する行程であり、印刷ジョブ毎に実行される。
【００８９】
図１０は、上記第２取得行程を示す、フローチャートである。
【００９０】
ステップＳ８０１は、ステップＳ３０１で算出され不揮発メモリＡ１３に記憶されているトナーの供給量Ｒを読み出し所得する行程である。
【００９１】
ステップＳ８０２は、第２テーブルＴＢ２を参照してトナーの供給量Ｒに対応する第２捕集量Ｍ２を導出する行程である。
【００９２】
第１テーブルＴＢ２は、トナーの供給量Ｒの範囲と第２捕集量Ｍ２とが対応付けられており、一例として表２に示す。
【００９３】
【表２】
2011095300.tif 000004
【００９４】
ここでは各色現像手段に対し同一のテーブルを適用しているが、厳密には色毎に異なるものを用いる方が優れる。但し、制御負荷の増大、実用上の影響度等を考慮して用いるテーブル数を定めている。例えば、Ｋ色とカラー（Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色は同一）の二つのテーブルを用いるようにしてもよい。
【００９５】
なお、飛散トナーの第２捕集量をトナーの供給量Ｒに関係なく印刷ジョブ実行による現像手段の作動量Ｌに応じて算出するようにしてもよい。例えば、作動量Ｌに対し算出係数βを乗じて、飛散トナーの第２捕集量を算出する（Ｒ＝βｘＬ）。
【００９６】
《飛散トナーの累積捕集量の更新》
ステップＳ９は、第１取得行程で取得された第１捕集量Ｍ１と第２取得行程で取得された第２捕集量Ｍ２を加算して累積捕集量Ｍｔを更新する行程である。なお、累積捕集量Ｍｔは、フィルタ清掃手段７５の作動以降から現在の間に実行された印刷ジョブにより集塵フィルタ７２Ａに累積して捕集されたと推定される飛散トナーの累積値のことである。
【００９７】
上記のステップＳ２からステップＳ９までの行程はステップＳ１の印字ジョブ出力に対し関係する各色現像手段に適用され、各色現像手段１３から飛散して集塵フィルタ７２Ａに捕集される飛散トナーの第１捕集量Ｍ１、第２捕集量Ｍ２、累積捕集量Ｍｔを適時取得可能にする。なお、ステップＳ１の印字ジョブ出力に対し関係する各色現像手段とは、印刷ジョブがＫ色の単色モードの場合には、Ｋ色現像手段のみに対し適用することを意味し、印刷ジョブがフルカラーモードの場合にはＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の全色現像手段に対し適用することを意味する。
【００９８】
ステップＳ１０は、上記のステップＳ２からステップＳ９までの行程が全色現像手段に対し適用を完了したか、否かを判定する行程である。完了と判定されると、ステップＳ１１行程へ移行する。否と判定されると、ステップＳ２に戻り、次色の現像手段に対し適用する。
【００９９】
以上の制御フローに示すように、本発明に係る画像形成装置Ａは、フィルタ清掃手段７５の作動以降に各区間に現像手段に累積して供給されたトナーの区間補給量の変化量ＤＲと印刷ジョブ毎に現像手段に供給されるトナーの供給量Ｒに基づき集塵フィルタ７２Ａに捕集される飛散トナーの捕集量（第１捕集量、第２捕集量）を算出し、集塵フィルタ７２Ａに累積して捕集されている飛散トナーの捕集量（累積捕集量Ｍｔ）を常時高い精度で取得することを可能にしている。
【０１００】
《フィルタ清掃手段７５の作動制御》
ステップＳ１１は、飛散トナーの累積捕集量Ｍｔが所定値Ｍａを超えたか、否かを判定する行程であり、“所定値Ｍａ超え”と判定されると、ステップＳ１２に移行する。そして、フィルタ清掃手段７５を作動させて集塵フィルタ７２Ａに捕集された飛散トナー等を掻き落として吸引ダクト７１内に回収させる（ステップＳ１２）。
【０１０１】
ステップＳ１３は、飛散トナーの累積捕集量Ｍｔをリセットする行程であり、Ｍｔ＝０の処理を実行している。
【０１０２】
一方、ステップＳ１１で“飛散トナーの累積捕集量Ｍｔが所定値Ｍａ未満”と判定されると、フィルタ清掃手段７５を作動させず、終了する（ＥＮＤ）。
【０１０３】
本発明に係る第１実施の形態は、区間に現像手段に累積して供給されたトナーの区間供給量Ｒｄの変化量に基づき集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第１捕集量Ｍ１を取得し、防塵フィルタ７２Ａに適量の飛散トナーが捕集されたタイミングにフィルタ清掃手段７５を作動させることを可能にする。その結果、フィルタ清掃手段の作動頻度が大幅に低減され、長期に渡り集塵フィルタの破損及び目詰まりが防止され、集塵フィルタの長寿命化と装置内外のトナー汚染の長期防止が可能な画像形成装置の提供を可能にする。
【０１０４】
更に、印刷ジョブ毎に現像手段に供給されるトナーの供給量Ｒに基づき集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第２捕集量Ｍ２を取得し、より高い精度で得られた上記タイミングにフィルタ清掃手段７５を作動させることを可能にする。その結果、フィルタ清掃手段の作動頻度がより低減され、集塵フィルタの長寿命化と装置内外のトナー汚染の防止においてより優れた画像形成装置の提供を可能にする。
【０１０５】
［第２の実施形態］
本発明に係る第２の実施形態は、トナーの供給量Ｒ、及びトナーの区間供給量Ｒｄの算出に関係し、以下に説明する。
【０１０６】
図１１は、上記のトナーの供給量Ｒを取得するための制御フローチャートである。
【０１０７】
ステップＳ３１１は、書き込み装置１２で画像形成レーザの光信号に変換される印刷ジョブの画像データに対応する電気信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を受けてＯＮ信号を計数して画像データの総印字数Ｎを取得する行程である。
【０１０８】
ステップＳ３１２は、単位画素の面積Ｓｅに総印字数Ｎを乗じて画像データの印字面積Ｓを算出する行程である。
【０１０９】
ステップＳ３１３は、累積印字面積Ｓｔを更新する行程で、累積印字面積ＳｔにステップＳ３１２で算出された印字面積Ｓを加算している。
【０１１０】
ステップＳ３１４は、ステップＳ３１２で取得した印字面積Ｓ及びステップＳ３１３で取得した累積印字面積Ｓｔに基づき現像手段に供給されたトナーの供給量Ｒと累積供給量Ｒｔを算出する行程である。
【０１１１】
トナーの供給量Ｒは、現像手段１３によって感光体１０上の画像に現像されるトナー量（単位面積あたり）をα（ｇ／ｍ２）とするとき、αを印字面積Ｓに乗じて算出する。この算出値は印刷ジョブの画像形成に用いられたトナー消費量Ｃに対応するが、現像手段は現像剤中のトナー濃度を一定範囲に制御する機構を備え、定常的には消費量Ｃと等しい供給量Ｒのトナーが現像手段に供給されるという根拠により、トナー供給量Ｒと等しい。
【０１１２】
同様の根拠により、トナーの累積供給量Ｒｔは、αを累積印字面積Ｓｔに乗じて算出する。
【０１１３】
ステップＳ３１５は、ステップＳ３１４で算出された供給量Ｒと累積供給量Ｒｔを不揮発メモリＡ１３の所定アドレスに格納する行程であり、図８のステップＳ３０３に該当している。
【０１１４】
上記のステップＳ３１１からステップＳ３１５までの行程は、図８のステップＳ３０１からＳ３０３までの行程に対し置換可能であり、図７に示すステップＳ３の行程を詳しく示す実施形態の一例である。
【０１１５】
以上のように本発明に係る第２実施の形態は、画像の印字面積Ｓに基づきトナーの供給量Ｒを算出し、区間中に累積して形成された画像の累積印字面積に基づきトナーの区間供給量Ｒｄ、あるいは区間供給量Ｒｄの変化量ＤＲを算出する。更に区間供給量Ｒｄの変化量ＤＲと供給量Ｒにより集塵フィルタに捕集される飛散トナーの第１捕集量Ｍ１、第２捕集量Ｍ、累積捕集量Ｍｔを取得して、集塵フィルタに捕集された飛散トナーの累積捕集量Ｍｔが所定値を超えた時点でフィルタ清掃手段７５を作動させることにより、フィルタ清掃手段の作動頻度を大幅に低減し集塵フィルタの破損と目詰まりの発生を長期に渡り防止可能にする。その結果、集塵フィルタの長寿命化とトナー汚染の防止に優れる画像形成装置の提供を可能にする。
【０１１６】
［作動量Ｌの期間を複数の区間に区分する所定値Ｌａ］
各区間を規定する所定値Ｌａは任意でなく、現像手段１３を構成する各種機構、機能の作動条件、現像剤の収容重量、現像剤の各種特性等によって異なる適正な範囲に在る。
【０１１７】
一例を示すが、所定値Ｌａを３００プリント〜２０００プリントの画像形成に要する現像手段１３の作動量に相当する範囲に設定する場合は、多種多様な画像の印刷ジョブが実行されても常に適正な累積捕集量を取得でき、集塵フィルタの目詰まり及びフィルタ清掃手段の過剰な作動もなく、良好な清掃制御が達成される。より好ましくは１０００〜１５００プリントの範囲である。
【０１１８】
一方、所定値Ｌａを約２００プリント以下の範囲、あるいは３０００プリント以上の範囲に設定する場合は、第１捕集量を過小に取得するような事態を生じ、フィルタ清掃手段の作動タイミングを遅らせ、好ましくない。その結果として、集塵フィルタに目詰まりが生じ、飛散トナーが機内を汚染するような事態を発生させる。
【０１１９】
以上に示すように作動量Ｌの期間を区分する各区間を規定する所定値Ｌａは適正な範囲が存在するものであり、画像形成装置に用いられる現像剤の特性、現像手段１３の各機構、その条件等により規定される。実際には実用上の諸点も鑑みて有効な範囲から適切な所定値Ｌａが選定されるものである。
【符号の説明】
【０１２０】
Ａ  画像形成装置
１  画像形成手段
７  空気吸引装置
１３  現像手段（現像器）
１６  現像ローラ
７０  ダクト
７１  吸引ダクト
７２  フィルタ
７２Ａ  集塵フィルタ
７２Ｂ  オゾンフィルタ
７３  清掃部材
７３Ａ  ブラシ
７４  移動手段
７５  フィルタ清掃手段
７６  吸引ファン
ＤＲ  変化量
Ｒ  供給量
Ｒｔ  累積供給量
Ｒｄ  区間供給量
Ｍ１  第１捕集量
Ｍ２  第２捕集量
Ｍｔ  累積捕集量
Ｓ  印字面積
Ｓｔ  累積印字面積
【図１】
2011095300.tif 000005
【図２】
2011095300.tif 000006
【図３】
2011095300.tif 000007
【図４】
2011095300.tif 000008
【図５】
2011095300.tif 000009
【図６】
2011095300.tif 000010
【図７】
2011095300.tif 000011
【図８】
2011095300.tif 000012
【図９】
2011095300.tif 000013
【図１０】
2011095300.tif 000014
【図１１】
2011095300.tif 000015