(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体に担持した現像剤により顕像化する複数の現像手段と、
飛散した現像剤を吸引する複数の吸引ダクトと、
を有するカラー画像形成装置であって、
前記吸引ダクトの開口部の長さは前記現像剤担持体の長手方向の長さと略同一であり、
前記吸引ダクトの空気流路における前記開口部よりも下流側の最も小さい断面積（以下、「最小断面積」という。）に関し、少なくとも１つの前記吸引ダクトの前記最小断面積が、他の前記吸引ダクトの前記最小断面積と異なることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
各々の前記吸引ダクトは各々の前記現像手段に対応して設置されており、
前記複数の現像手段のうち端部に位置する前記現像手段に対応した前記吸引ダクトの前記最小断面積が、他の前記吸引ダクトの前記最小断面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
各々の前記吸引ダクトは各々の前記現像手段に対応して設置されており、
前記複数の現像手段のうち最も飛散する現像剤量が多い前記現像手段に対応した前記吸引ダクトの前記最小断面積が、他の前記吸引ダクトの前記最小断面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の吸引ダクトが合流する排気ダクトを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記排気ダクトの一部に排気ファンが設置されていることを特徴とする請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記排気ダクトの一部に現像剤回収用フィルタが設置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のカラー画像形成装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式による画像形成装置は、感光体や中間転写体等の像担持体表面からトナー像を記録材に転写し、加熱部材と加圧部材により形成されたニップ領域に記録材を通過させトナー像を記録材に定着させている。また、カラー画像を形成するカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像手段が設置され、各色で形成したトナー像を中間転写体等の上で重ね合わせ、カラー画像を形成している。
【０００３】
このような電子写真方式による画像形成装置は、数μｍという小粒径のトナーを用いて画像を形成するため、トナーが画像形成装置内に飛散しやすく、飛散トナーが帯電装置、露光装置に付着すると良好な画像を形成することができない。特に、カラー画像形成装置では、前述したように複数の現像手段が設置されているため、全体的に飛散トナーが多い。また、各々の現像手段を比較するとトナーが多く飛散してしまう現像手段やトナーがあまり飛散しない現像手段があり、トナーが多く飛散してしまう現像手段に対して効率的に飛散トナーを除去するダクト構造が望まれていた。
【０００４】
そこで、飛散したトナー等を回収するため複数の排気通路を有する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１における画像形成装置では、複数の感光ドラムの各々の間に排気通路が配設され、排気通路が合流して排気ファンの吸入側に接続されている。また、少なくとも１つの排気通路の排気口の総開口面積を他の排気通路の排気口の総開口面積に対して異ならし、排気能力差を緩和してトナー等の飛散による装置内の汚染を防止している。
【特許文献１】特開平９−２６７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の発明では、少なくとも１つの排気通路の排気口の総開口面積を他の排気通路の排気口の総開口面積に対して異ならすために、排気口の数を異ならせている。また、その排気口を現像装置に設置された現像スリーブ（現像剤担持体）の長手方向に沿って所々に複数設けている。しかし、排気口をこのように設けると、排気口に近接した部分では十分に飛散トナー等を排気することができるが、排気口から離間した部分では十分に飛散トナー等を排気することができない。つまり、特許文献１に記載の発明では、現像スリーブの長手方向に渡って飛散トナーを均一に排気することができない。
【０００６】
この点を考慮し、現像スリーブの長手方向に渡って現像スリーブと同等の長さの排気口を設け、現像スリーブの長手方向に渡って飛散トナーを均一に排気し、且つ排気能力差を緩和するため、排気通路毎に排気口の大きさを異ならせることが考えられる。しかし、現像装置周辺にはスペース的な制約があり、排気通路毎に排気口の大きさを自由に設定することは困難である。
【０００７】
従って、本発明の目的は、複数の現像手段を有するカラー画像形成装置において、複数ある吸引ダクトの吸引能力を調整し、且つ、現像剤担持体の長手方向に渡って均一に飛散トナーを吸引でき、装置内のトナー汚染を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では吸引ダクトの構造を工夫した。
【０００９】
即ち、本発明に係るカラー画像形成装置は、
像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体に担持した現像剤により顕像化する複数の現像手段と、
飛散した現像剤を吸引する複数の吸引ダクトと、
を有するカラー画像形成装置であって、
前記吸引ダクトの開口部の長さは前記現像剤担持体の長手方向の長さと略同一であり、
前記吸引ダクトの空気流路における前記開口部よりも下流側の最も小さい断面積（以下、「最小断面積」という。）に関し、少なくとも１つの前記吸引ダクトの前記最小断面積が、他の前記吸引ダクトの前記最小断面積と異なることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るカラー画像形成装置によれば、複数の現像手段を有するカラー画像形成装置において、複数ある吸引ダクトの吸引能力を調整し、且つ、現像剤担持体の長手方向に渡って均一に飛散トナーを吸引でき、装置内のトナー汚染を防止することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１はデジタルカラー画像形成装置の内部構成を示す図である。
【００１３】
デジタルカラー画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という。）１は、下部に複数の記録材収納部２０を有する。記録材収納部２０の上方には画像形成部４０と中間転写ベルト５０が設置されており、装置本体の上部には原稿読取部３０が設置されている。
【００１４】
記録材収納部２０は、装置前面側（図１における紙面手前側）に引き出し可能となっている。
【００１５】
画像形成部４０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎のトナー像を形成するための４組の画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋを有している。画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、この順で上から下方向に直線状に配列されており、各々同じ構成となっている。画像形成手段４００Ｙを例にとって構成を説明すると、画像形成手段４００Ｙは反時計方向に回転する感光体４１０、スコロトロン帯電手段４２０、露光手段４３０および現像手段４４０を有する。
【００１６】
クリーニング手段４５０は、感光体４１０の最下部に対向した領域を含んで配置されている。
【００１７】
装置本体の中央部に位置する中間転写ベルト５０は、無端状であり、適宜の体積抵抗率を有する。また、中間転写ベルト５０は、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半導電性フィルム基体の外側に、フッ素コーティングを行った２層から構成されている。また、シリコンゴムあるいはウレタンゴム等に導電材料を分散したものもあり得る。
【００１８】
一次転写電極５１０は、中間転写ベルト５０を挟んで感光体４１０と対向する位置に設置されている。
【００１９】
４組の画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋに含まれる各々の現像手段において、その上方には主に現像手段から飛散した現像剤（トナー）を吸引する吸引ダクト９１０〜９４０が設置されている。このように現像手段に近接して吸引ダクト９１０〜９４０が設置されているため、飛散トナーが画像形成装置内を汚染する前に飛散トナーを取り除くことができる。飛散トナーを吸引する詳細な構造については後述する。
【００２０】
次にカラー画像を形成するプロセスを説明する。
【００２１】
感光体４１０がメインモータ（図示せず）により駆動され、感光体４１０の表面が電源（図示せず）により電圧供給され、スコロトロン帯電手段４２０の放電により正極性に帯電される（本実施例では＋８００Ｖ）。次に、露光手段４３０により画像情報に応じた光書込がなされ、感光体４１０上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像手段４４０を通過すると、現像手段内で正極性に帯電されたトナーが正極性現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体４１０上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は感光体４１０と圧着する中間転写ベルト５０に転写される。転写後に残留した感光体４１０上のトナーはクリーニング手段４５０により清掃される。画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋ各々で形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に重複して転写されることにより、中間転写ベルト５０上にカラー画像が形成される。記録材Ｐは記録材収納部２０により１枚ずつ排出され、レジストローラ６０の位置まで搬送される。レジストローラ６０により記録材Ｐの先端が整列された後、中間転写ベルト５０上のトナー像と画像位置が一致するタイミングで記録材Ｐがレジストローラ６０より給送される。レジストローラ６０により給送された記録材Ｐは、ガイド板より案内され、中間転写ベルト５０と転写部７０により形成された転写ニップ部へ送り込まれる。ローラにより構成される転写部７０は記録材Ｐを中間転写ベルト５０側へ押圧している。トナーと逆極性のバイアス（−５００Ｖ）が転写部７０に印可されることにより、静電気力の作用で、中間転写ベルト５０上のトナー像が記録材Ｐへ転写させる。記録材Ｐは、除電針からなる分離手段（図示せず）により除電されて中間転写ベルト５０から分離され、加熱ローラ、加圧ローラのローラ対からなる定着部８０へ送られる。その結果、トナー像が記録材Ｐへ定着され、画像形成された記録材Ｐが装置外へ排出される。
【００２２】
吸引ダクト９１０〜９４０の構造はほぼ同様であるため、画像形成手段４００Ｙの現像手段４４０の周辺部を拡大して吸引ダクトの構造を詳細に説明する。図２は現像手段４４０の周辺部の拡大図である。
【００２３】
前述した通り、現像手段４４０の上方に吸引ダクト９１０が設置されており、主に現像手段４４０から飛散するトナーを吸引する構造になっている。吸引ダクト９１０の開口部９１１が感光体４１０に対向するように配置されており、飛散トナーは開口部９１１から吸引ダクト９１０に進入し、図における破線のような流れで後述する排気ダクト９５０へ向かう構造となっている。
【００２４】
図３は画像形成装置１内におけるダクト構造を説明する図である。
【００２５】
９５０は複数の吸引ダクトが合流する排気ダクトであり、９６０は飛散トナーを回収する現像剤回収フィルタであり、９７０は飛散トナーを吸引する空気流を発生させる排気ファンである。図３で示すように排気ファン９７０は画像形成装置の外壁１１に設置されている。各々の現像手段に対応した吸引ダクト９１０〜９４０は下流側において排気ダクト９５０に合流し、吸引ダクト９１０〜９４０及び排気ダクト９５０を通過するトナーは現像剤回収フィルタ９６０によって回収される。排気ファン９７０が回転することにより空気流が発生し飛散トナーが吸引されるわけであるが、排気ファン９７０の上流側に現像剤回収フィルタ９６０が設置されているため、排気ファン９７０が汚染されないような構造になっている。現像剤回収フィルタ９６０は一定の時間が経過すると回収したトナー量が多くなり目詰まりすることからユーザーが交換できる。複数の吸引ダクト９１０〜９４０が排気ダクト９５０に合流することにより、複数の吸引ダクト９１０〜９４０に対して複数の排気ファンを設ける必要がなく、装置内の簡素化、コスト低減に有効である。
【００２６】
図４は画像形成手段Ｙにおける吸引ダクト９１０の上面図であり、図５は画像形成手段Ｙにおける吸引ダクト９１０の斜視図である。
【００２７】
吸引ダクト９１０の開口部９１１と現像手段４４０における現像スリーブ（現像剤担持体）４４１の長さを比較するため、図４において現像スリーブ４４１を破線で示す（位置関係は正確ではない）。図４で示す通り、吸引ダクト９１０の開口部９１１の長さは現像スリーブ（現像剤担持体）４４１の長手方向の長さと略同一となっている。本願でいう「略同一」とは、現像スリーブ４４１と開口部９１１との長さの差が１０ｍｍ（片側５ｍｍ）の範囲内にあることをいう。また、図５で示す通り、開口部９１１は長手方向に渡って均一に開口している。開口部９１１をこのような構成にすることによって現像スリーブ４４１から飛散するトナーを現像スリーブの長手方向に渡って均一に吸引することができる。
【００２８】
ところで、画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋに含まれる各々の現像手段を比較するとトナーが多く飛散してしまう現像手段やトナーがあまり飛散しない現像手段がある。そこで、トナーが多く飛散してしまう現像手段に対して効率的に飛散トナーを除去すべく、吸引ダクトの構造を工夫し吸引能力を調整した。その内容を以下に説明する。
【００２９】
前述したように図４は画像形成手段４００Ｙにおける吸引ダクト９１０の上面図を示すが、その吸引ダクト９１０と比較するため、図６に画像形成手段Ｍにおける吸引ダクト９２０の上面図を示す。吸引ダクト９１０、９２０には、開口部９１１、９２１に対向する位置に、吸引ダクト９１０、９２０の空気流路における最も小さい断面積（以下、単に「最小断面積」という。）である最小断面積部９１２、９２２が設けられている。ここでいう断面積とは吸引されたトナーが流れる方向に対して垂直な方向における断面積をいう。吸引ダクトの空気流路は、開口部９１１、９２１から最小断面積部９１２、９２２に向かって段々狭まる構造となっており、最小断面積部９１２、９２２でその吸引ダクトの空気流路における最も小さい断面積となる。各現像手段間で飛散するトナー量が異なる場合があるため、最小断面積部９１２、９２２における断面積を異ならせる。本実施形態では、断面積に関し、最小断面積部９１２のほうを最小断面積部９２２より大きくしている。このようにすることによって、吸引ダクト９１０の吸引能力が吸引ダクト９２０の吸引能力より向上することとなり、吸引ダクトの吸引能力を調整することが出来る。 
【００３０】
また、複数の現像手段のうち端部に位置する現像手段に対応した吸引ダクトの最小断面積を、他の吸引ダクトの最小断面積より大きくすることが望ましい。本実施形態で説明すれば、画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋに含まれる複数の現像手段のうち端部に位置するイエローやブラックに対応した吸引ダクト９１０、９４０の最小断面積を他の吸引ダクト９２０、９３０の最小断面積より大きくする。カラー画像形成装置では、本実施形態で示すようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックが並列して配置されている場合が多く、複数の現像手段のうち端部に位置する現像手段周辺では、装置内に発生する気流によってとかく飛散するトナーが多い傾向にある。従って、複数の現像手段のうち端部に位置する現像手段の吸引能力を上げるために、最小断面積を大きくすることが望ましいのである。
【００３１】
また、複数の現像手段のうち最も飛散する現像剤量が多い現像手段に対応した吸引ダクトの最小断面積を、他の吸引ダクトの前記最小断面積より大きくすることも望ましい。場合によっては、複数の現像手段のうち端部に位置する現像手段以外の現像手段で飛散トナーが多い場合もあり得る。従って、画像形成装置の構造により最も飛散する現像剤量が多い現像手段に対応した吸引ダクトの最小断面積を大きくすることによって、装置内の飛散トナーを効率よく吸引することが可能となる。
【００３２】
図７は吸引ダクト９２０の変形例を説明する図である。
【００３３】
９２３は吸引ダクト９２０内に設置されたダクト壁であり、吸引ダクト９２０内を複数設置されている。吸引ダクトの空気経路に複数のダクト壁９２３を設けることによって開口部９２１の端から端に渡って効率良く吸引することができるのである。
【００３４】
以上、説明したように、吸引ダクトの開口部及び吸引ダクトの空気流路の断面積を調整することにより、複数ある吸引ダクトの吸引能力を調整し、且つ、現像剤担持体の長手方向に渡って均一に飛散トナーを吸引でき、装置内のトナー汚染を防止することが出来る。
【００３５】
なお、本発明は当該実施の形態に限定されることがないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す画像形成装置の断面構成図である。
【図２】現像手段４４０の周辺部の拡大図である。
【図３】画像形成装置１内におけるダクト構造を説明する図である。
【図４】画像形成手段Ｙにおける吸引ダクト９１０の上面図である。
【図５】画像形成手段Ｙにおける吸引ダクト９１０の斜視図である。
【図６】画像形成手段Ｍにおける吸引ダクト９２０の上面図である。
【図７】吸引ダクト９２０の変形例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  画像形成装置
２０  記録材収納部
３０  原稿読取部
４０  画像形成部
４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋ  画像形成手段
４４０  現像手段
４４１  現像スリーブ（現像剤担持体）
５０  中間転写ベルト
６０  レジストローラ
７０  転写部
８０  定着部
９１０、９２０、９３０、９４０  吸引ダクト
９１１、９２１  開口部
９１２、９２２  最小断面積部
９２３  ダクト壁
【図１】
0004760323.tif 000002
【図２】
0004760323.tif 000003
【図３】
0004760323.tif 000004
【図４】
0004760323.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004760323.tif 000008