(57)【要約】【課題】専用のセンサを備えることなしに排気を制御する画像形成装置を提供する。【解決手段】駆動電力に応じた回転速度で回転して現像器から洩れ出たトナーを吸引するファンと、吸引されたトナーを吸着するフィルタとを備えた吸引器、光透過性材料からなる窓と、駆動電力に応じた光量の光を窓を介して投光する投光部と、投光部から窓を介して投光され窓を介して戻ってきた反射光を受光する受光部とを備え、トナー像の濃度を測定する測定器、受光部で受光された、トナー像の形成のない地肌部からの反射光の受光光量に応じて投光部の駆動電力を制御する第１の制御部、および第１の制御部により制御された投光部の駆動電力に応じてファンの駆動電力を制御する第２の制御部を備えた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転しながら静電潜像の形成を受ける像保持体、
前記像保持体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像器、
駆動電力の供給を受け該駆動電力に応じた回転速度で回転して前記現像器から洩れ出たトナーを吸引するファンと、吸引されたトナーを吸着するフィルタとを備えた吸引器、
光透過性材料からなる窓と、駆動電力の供給を受け該駆動電力に応じた光量の光を前記窓を介して投光する投光部と、前記投光部から前記窓を介して投光され該窓を介して戻ってきた反射光を受光する受光部とを備え、トナー像の形成のない地肌部および濃度測定用のトナー像の濃度を測定する測定器、
前記受光部で受光された、地肌部からの反射光の受光光量に応じて前記投光部の駆動電力を制御する第１の制御部、および
前記第１の制御部により制御された前記投光部の駆動電力に応じて前記ファンの駆動電力を制御する第２の制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸引器が、前記像保持体の回転方向に関し前記現像器の下流側に隣接した位置に、トナーを吸引する吸引口を備え、
前記測定器が、前記像保持体の回転方向に関し前記吸引口の下流側に隣接した位置に配備されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フィルタの交換時期を算出して警告を発する算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、粉塵を検知するセンサを用いて粉塵量を検知し、その粉塵量に応じて排気装置を制御する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２５２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、専用のセンサを備えることなしに排気を制御する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１は、
回転しながら静電潜像の形成を受ける像保持体、
前記像保持体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像器、
駆動電力の供給を受け該駆動電力に応じた回転速度で回転して前記現像器から洩れ出たトナーを吸引するファンと、吸引されたトナーを吸着するフィルタとを備えた吸引器、
光透過性材料からなる窓と、駆動電力の供給を受け該駆動電力に応じた光量の光を前記窓を介して投光する投光部と、前記投光部から前記窓を介して投光され該窓を介して戻ってきた反射光を受光する受光部とを備え、トナー像の形成のない地肌部および濃度測定用のトナー像の濃度を測定する測定器、
前記受光部で受光された、前記地肌部からの反射光の受光光量に応じて前記投光部の駆動電力を制御する第１の制御部、および
前記第１の制御部により制御された前記投光部の駆動電力に応じて前記ファンの駆動電力を制御する第２の制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２は、前記吸引器が、前記像保持体の回転方向に関し前記現像器の下流側に隣接した位置に、トナーを吸引する吸引口を備え、前記測定器が、前記像保持体の回転方向に関し前記吸引口の下流側に隣接した位置に配備されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項３は、前記フィルタの交換時期を算出して警告を発する算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の画像形成装置によれば、専用のセンサを備えることなく排気を制御することができる。
【０００９】
請求項２のの画像形成装置によれば、効果的な吸引と高精度の排気制御が行われる。
【００１０】
請求項３のの画像形成装置によれば、フィルタの交換時期を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。
【図２】画像形成エンジンとその周囲の構成を示した構成図である。
【図３】濃度センサの構成図である。
【図４】発光素子駆動電力とファン駆動電力との対応関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。
【００１４】
この画像形成装置１００の下部には、上下２段の用紙トレイ１１０が備えられている。これらの用紙トレイ１１０のそれぞれには、画像形成前の用紙が積み重ねられた状態に収容されている。
【００１５】
また、この画像形成装置１００の上部には、画像形成エンジン１２０が備えられている。画像形成エンジン１２０についての詳細説明は図２に譲り、この図１では、画像形成エンジン１２０を１つの円形のみで示している。画像形成エンジン１２０では、トナー像が形成される。
【００１６】
画像形成エンジン１２０の下部には、用紙搬送ベルト１３０が備えられている。
【００１７】
画像形成にあたっては、２段の用紙トレイ１１０のうちの指定された用紙トレイ１１０から用紙取出しロール１４１により用紙が１枚取り出され、用紙搬送路１４０上を矢印Ａの向きに搬送される、さらに用紙搬送ロール１４２により、画像形成エンジン１２０と用紙搬送ベルト１３０とに挟まれた転写領域に送り込まれる。そして、用紙がこの転写領域を通過する際に、画像形成エンジン１２０で形成されたトナー像がその用紙上に転写される。トナー像の転写を受けた用紙は用紙搬送ベルト１３０によりさらに搬送され、定着器１５０により加熱および加圧を受けてトナー像が定着され、用紙上に定着トナー像からなる画像が形成される。定着器１５０によりトナー像の定着を受けた用紙は、用紙排出ロール１４３により用紙排出トレイ１６１上に排出される。
【００１８】
また、この画像形成装置１００には、手差しトレイ１６２が備えられている。この手差しトレイ１６２上に用紙を置くと、用紙トレイ１１０から用紙が取り出されることに代わり、その手差しトレイ１６２上の用紙が用紙取込ロール１４４により取り込まれ、さらに用紙搬送ロール１４２により転写領域に送り込まれる。その後のシーケンスは、用紙トレイ１１０から用紙が取り出されたときと同じである。
【００１９】
また、この画像形成装置１００は、用紙の両面に画像を形成するモードを備えている。用紙の両面に画像を形成するにあたっては、先ず上記と同様にして、第１面にトナー像の転写を受け定着器１５０における定着を受けた用紙が、用紙搬送路切換え部材１４５により矢印Ｂの向きに送り込まれ、さらに、用紙搬送ロール１４６，１４７により矢印Ｃ方向に送り込まれる。
【００２０】
その後、用紙搬送ロール１４７が逆転し用紙搬送路切換え部材１４８の作用で矢印Ｄの向きに用紙が搬送されて、さらに用紙搬送ロール１４２により転写領域に再び送り込まれる。画像形成エンジン１２０では、これとタイミングを合わせて用紙の第２面に転写するトナー像が形成され、用紙が再び転写領域を通過する際にその用紙の第２面にトナー像が転写される。第２面にトナー像の転写を受けた用紙は、用紙搬送ベルト１３０により搬送され、定着器１５０により第２面のトナー像が定着され、今度は用紙搬送路切換え部材１４５により用紙排出ロール１４３側に送られ、用紙搬出ロール１４３により用紙排出トレイ１６１上に排出される。このとき排出された用紙には、その両面に、定着トナー像からなる画像が形成されている。
【００２１】
また、この画像形成装置１００には、ＵＩ（ユーザインタフェース）１７０と制御部１８０が備えられている。ＵＩ１７０は、不図示の表示部と操作部とを備えたものであって、表示部には、この画像形成装置１００の状態や操作メニュー等が表示される。また、操作部では、この画像形成装置１００のユーザによる各種指示が入力される。
【００２２】
また、制御部１８０は、この画像形成装置１００の全体の制御を担っており、この画像形成装置１００に、ＵＩ１７０におけるユーザ操作に応じた動作を行わさせる。
【００２３】
図２は、図１に略記した画像形成エンジンとその周囲の構成を示した構成図である。
【００２４】
画像形成エンジン１２０は、矢印Ｒ１の向きに回転する感光体１２１を備えている。この感光体１２１は、本発明にいう像保持体の一例である。
【００２５】
また、画像形成エンジン１２０は、その感光体１２１の周りに、帯電器１２２、露光器１２３、現像器１２４、濃度センサ１２５、転写ロール１２６、および、クリーナ１２７を備えている。
【００２６】
帯電器１２２は、感光体１２１の表面を一様に帯電する。
【００２７】
露光器１２３は、画像信号に応じて変調された露光光１２３ａを感光体１２１に照射して、感光体１２１上に静電潜像を形成する。
【００２８】
現像器１２４は、感光体１２１上に形成された静電潜像をトナーで現像して、その感光体１２１上にトナー像を形成する。ここで、この現像器１２４内にはトナーを含んだ現像剤が収容されていて、その現像剤は、２本の現像剤搬送部材１２４ａにより、図２の紙面に垂直な向きに攪拌されながら循環搬送されている。また、この現像器１２４には、現像ロール１２４ｂが備えられている。この現像ロール１２４ｂには、現像バイアス電圧が印加されている。この現像ロール１２４ｂは、現像剤をその表面に保持しながら矢印Ｒ２の向きに回転して、現像剤を感光体１２１と対面した現像領域に運び、感光体１２１上の静電潜像を現像剤中のトナーで現像する。
【００２９】
現像に使われなかった現像剤は、現像ロール１２４ｂによりさらに運ばれて現像器１２４内に戻される。この現像器１２４にはさらに、フィルム状のシール部材１２４ｃが備えられている。このシール部材１２４ｃは感光体１２１に接していて、現像器１２４と感光体１２１との間の隙間からトナーが上側に漏れ出るのを防いでいる。現像器１２４の下側に漏れ出たトナーは、画像形成装置１００内に拡散しないよう、吸引器１９０により吸引される。吸引器１９０についての詳細説明は後に譲る。
【００３０】
濃度センサ１２５は、感光体１２１上の、トナー像が形成されていない状態の地肌部の濃度と、感光体１２１上に形成された濃度測定用のトナー像の濃度とを測定するセンサであって、感光体１２１の回転方向（矢印Ｒ方向）に関し、吸引器１９０の吸引口１９３の直ぐ下流側に配置されている。
【００３１】
この濃度測定結果に基づいて、良好な画像が形成されるように、帯電器１２２による帯電量、露光器１２３による露光量、現像器１２４の現像ロール１２４ｂに印加される現像バイアス電圧等が調整される。この濃度センサ１２５は、本発明にいう測定器の一例に相当する。
【００３２】
転写ロール１２６は、用紙搬送ベルト１３０の内側であって、用紙搬送ベルト１３０を挟んで感光体１２１と対面した位置に配置されている。
【００３３】
この転写ロール１２６は、転写バイアス電圧の印加を受けて、用紙搬送路１４０を通って矢印Ａ方向に搬送され、用紙搬送ロール１４２により転写領域Ｗに送り込まれてきた用紙上に、感光体１２１上のトナー像を転写する役割を担っている。
【００３４】
上述の通り、トナー像の転写を受けた用紙は用紙搬送ベルト１３０によりさらに搬送されて定着器１５０を通過する。そして、この定着器１５０を通過することによって用紙上のトナー像が定着され、その用紙上に定着トナー像からなる画像が形成される。
【００３５】
吸引器１９０は、ファン１９１とフィルタ１９２を備えており、現像器１２１の回転方向（矢印Ｒ方向）に関し、現像器１２４の下流側に隣接した位置に、トナーを吸引する吸引口１９３が設けられている。
【００３６】
ファン１９１は、駆動電力の供給を受け、その駆動電力に応じた回転速度で回転して、現像器１２４から漏れ出たトナーを含む空気を吸引口１９３から矢印Ｘの向きに吸引する。フィルタ１９２は、吸引された空気中のトナーを吸着する。
【００３７】
吸引口１９３から吸い込まれ、フィルタ１９２によりトナーが除去された残りの空気は、矢印Ｙの向きに、この画像形成装置１００の外部に排気される。
【００３８】
また、濃度センサ１２５は、感光体１２１の回転方向に関し、吸引器１９０の吸引口１９１の下流側に隣接した位置に配置されている。
【００３９】
図３は、濃度センサの構成図である。
【００４０】
この濃度センサ１２５は、光透過性の窓１２５ａと、発光素子１２５ｂと、受光素子１２５ｃを備えている。発光素子１２５ｂおよび受光素子１２５ｃは、本発明にいう、それぞれ投光部および受光部の各一例である。
【００４１】
発光素子１２５ｂは、駆動電力の供給を受け、その駆動電力に応じた光量の光を窓１２５ａを介して出射して感光体１２１の表面に投光する。
【００４２】
また、受光素子１２５ｃは、発光素子１２５から窓１２５ａを介して感光体１２１上に投光された光のうちの、窓１２５ａを介して戻ってきた反射光を受光する。この濃度センサ１２５は、発光素子１２５ｂと受光素子１２５ｃとによる投光、受光により、感光体１２１上の濃度測定用トナー像の濃度を測定する。
【００４３】
この濃度センサ１２５は、図２に示す通り、現像器１２４との間に吸引器１９０の吸引口１９３を挟んだ位置に配置されていて、現像器１２４から漏れ出たトナーは吸引器１９０に吸引されるとはいうものの、長期間使っている間には、窓１２５ａに徐々にトナーが付着し、窓１２５ａを透過する光を減衰させる。そこで、図１に示す制御部１８０では、この濃度センサ１２５に、感光体１２１上に形成される濃度測定用トナー像からの反射光を受光させるだけでなく、感光体１２１上の、トナー像の形成のない地肌部からの反射光も受光し、それらの受光光量どうしの比をとることにより、濃度測定用トナー像の濃度測定の精度を維持している。しかしながら、窓１２５ａを透過する光の減衰が大きいと誤差が増えるため、図１に示す制御部１８０では、受光素子１２５ｃによる、地肌部からの反射光の受光光量に応じて、その受光光量が予め定められた受光光量範囲内となるように、発光素子１２５ｂに供給する駆動電力を制御している。制御部１８０による、この発光素子１２５ｂの駆動電力の制御は、本発明にいう第１の制御部の一例に相当する。
【００４４】
フィルタ１９２が汚れてくると、フィルタ１９２が徐々に目詰まりする。このため、ファン１９１の駆動電力を一定のままにしておくと空気の流れが悪くなり、空気の吸引能力が低下し、その結果、漏れ出たトナーの除去能力が低下してしまうことになる。このため、フィルタ１９２の汚れ（目詰まり）が進むのに応じてファン１９１の駆動電力を上げてファン１９１を高速回転させ、空気が十分に流れるようにする必要がある。ここで、濃度センサ１２５の窓の汚れと、吸引器１９０のフィルタ１９２の汚れとの間には強い相関関係があり、それらの汚れどうしの関係は実験等により予め把握されている。そこで、本実施形態では、図１に示す制御部１８０により、この発光素子１２５ｂに供給される駆動電力がモニタされ、この発光素子１２５ｂの駆動電力に応じて、吸引器１９０のファン１９１に供給する駆動電力が制御される。制御部１８０による、ファン１９１の駆動電力の制御は、本発明にいう第２の制御部の一例に相当する。
【００４５】
図４は、発光素子の駆動電力とファンの駆動電力との対応関係を示した図である。
【００４６】
ファン１９１に関しては、デューティを変えることで駆動電力を制御している。濃度センサ１２５の窓１２５ａにトナーが付着していない初期状態にあるときは、発光素子１２５ｂには、初期電力Ｐ1が供給される。このとき、ファン１９１は、デューティ５０％で駆動される。
【００４７】
濃度センサ１２５の窓１２５ｂにトナーが少しずつ付着してくると、それに応じて発光素子１２５ｂの駆動電力が上昇していく。そして、その駆動電力が駆動電力Ｐ2に達すると、それ以降はファン１９１の駆動デューティも徐々に上昇していき、発光素子１２５ｂの駆動電力が駆動電力Ｐ3に達した時点以降、ファン１９１は、デューティ１００％で駆動される。
【００４８】
本実施形態では、このように濃度センサ１２５の発光素子１２５ｂの駆動電力に応じて、吸引器１９０のファン１９１の駆動電力を制御している。こうすることによりフィルタの目詰まりを監視するためだけのセンサを備えることなく、ファン１９１の駆動電力（回転速度）の制御が可能となる。
【００４９】
ここで、本実施形態ではさらに、発光素子駆動電力がＰ3を越えてさらにＰ4に連したタイミングで、フィルタ１９２の交換時期が到来した旨、ＵＩ１７０（図１参照の）表示画面上に警告が表示される。
【００５０】
これを確認したユーザは、吸引器１９０のフィルタ１９２を新たなフィルタに交換するとともに、濃度センサ１２５の窓１２５ａの汚れの除去清掃を行なう。
【００５１】
こうすると、発光素子１２５ｂの駆動電力は初期駆動電力Ｐ1に戻るとともに、ファン１９１のデューティも５０％に低下する。
【００５２】
なお、ここでは発光素子の駆動電力がＰ4に達した時点で警告を表示する旨、説明したが、発光素子の駆動が電力がＰ4に達しても目詰まりの状態に余裕のあるフィルタを使用している場合は、発光素子の駆動電力がＰ4に達した時点から予め定められた稼働時間経過後に、警告を表示してもよい。あるいは、警告の表示は、必ずしも発光素子の駆動電力に基づくものである必要はなく、例えばファンのデューティが１００％に達した時点から予め定められた稼働時間経過後に警告を表示するなど、ファンの駆動電力に基づいて警告を表示してもよい。また、警告は画面に表示するだけでなく、音による警告等、その警告の手段を問うものではない。
【００５３】
ここでは、図１に示す用紙搬送ベルト方式の画像形成装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、用紙搬送ベルトを使わずに感光体と転写ロールとの間に用紙が直接に挟まれる方式や中間転写ベルトを使う方式など、他の方式の画像形成装置にもそのまま適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００    画像形成装置
１２０    画像形成エンジン
１２１    感光体
１２４    現像器
１２５    濃度センサ
１７０    ＵＩ
１８０    制御部
１９０    吸引器
１９１    ファン
１９２    フィルタ
【図１】
2016170236.tif 000003
【図２】
2016170236.tif 000004
【図３】
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【図４】
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