(57)【要約】【課題】作業者の手間を要することなく、ダクト内に堆積したトナーを容易に且つ確実にトナー収容部に搬送することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置１は、現像部１３と、トナー収容部５６と、通気ダクト５２と、吸引ファン５７と、搬送部材６０と、駆動部６３と、を備える。現像部は、トナーを用いて感光体ドラム１１の静電潜像を現像する。通気ダクトは、現像部からトナー収容部に延設され、現像部の内部とトナー収容部の内部とを連通する。吸引ファンは、現像部の内部から通気ダクトを経てトナー収容部の内部へ向かう気流を生じさせる。搬送部材は、通気ダクトの内部に設けられ、通気ダクト内の底面に堆積した堆積トナーをトナー収容部へ向けて搬送する。駆動部は、搬送部材を回転駆動させる。【選択図】図５
2017040850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを用いて像担持体の静電潜像を現像する現像装置と、
トナーが収容されるトナー収容部と、
前記現像装置から前記トナー収容部に延設され、前記現像装置の内部と前記トナー収容部の内部とを連通する通気ダクトと、
前記現像装置の内部から前記通気ダクトを経て前記トナー収容部の内部へ向かう気流を生じさせる気流発生部と、
前記通気ダクトの内部に設けられ、前記通気ダクト内の底面に堆積した堆積トナーを前記トナー収容部へ向けて搬送する搬送部材と、
前記搬送部材を回転駆動させる駆動部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記通気ダクトに設けられ、前記通気ダクトの内部を上側空間と下側空間とに仕切る隔壁と、
前記隔壁に形成され、前記通気ダクトにおける前記気流の方向の上流側で前記上側空間と前記下側空間とを連通する連通口と、を更に備え、
前記搬送部材は、前記下側空間に設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記通気ダクトは、前記現像装置から略水平に延出してから下方へ向けて湾曲する形状の第１ダクトと、前記第１ダクトから略水平方向へ湾曲して前記トナー収容部に至る第２ダクトとを有し、
前記隔壁は、前記第１ダクトと前記第２ダクトとの接合部から前記トナー収容部に至る領域に設けられており、
前記連通口は、前記隔壁において前記接合部の近傍に形成されている請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記気流発生部は、前記トナー収容部に設けられた吸引ファンである請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送部材は、シャフトの外周面にスパイラル状の羽根を有するスパイラル部材であり、
前記駆動部は、前記搬送部材を６ｍｉｎ−１の回転速度で回転駆動する請求項１から４のいずれか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、現像装置の内部に浮遊するトナーを回収することが可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式で画像を形成可能な画像形成装置の一例として、現像装置の内部に浮遊するトナーを吸引ファンで吸引することにより回収ボックスに回収する回収機構を備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この種の画像形成装置において画像形成動作が繰り返されると、吸引ファンによる気流を導くダクトの内部でトナーが堆積し、吸引ファンの吸引力が低下する場合がある。そこで、画像形成装置のメンテナンス時において、掃除機などの外部の吸引装置を用いてダクト内部を吸引することで、ダクト内に堆積したトナーの清掃が行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、現像装置から回収ボックスに至るダクトがストレートではなく屈曲又は湾曲している場合、ダクト内部の屈曲部又は湾曲部にトナーが堆積し易くなる。屈曲部などに堆積したトナーは吸引されにくく、メンテナンス時において外部の吸引装置を用いてダクト内部を吸引した場合であっても十分な清掃ができなかった。この場合、ダクトを分解して清掃する必要があり、手間を要していた。
【０００５】
本発明の目的は、作業者の手間を要することなく、ダクト内に堆積したトナーを容易に且つ確実にトナー収容部に搬送することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、現像装置と、トナー収容部と、通気ダクトと、気流発生部と、搬送部材と、駆動部と、を備える。前記現像装置は、トナーを用いて像担持体の静電潜像を現像する。前記トナー収容部は、トナーが収容可能に構成されている。前記通気ダクトは、前記現像装置から前記トナー収容部に延設され、前記現像装置の内部と前記トナー収容部の内部とを連通する。前記気流発生部は、前記現像装置の内部から前記通気ダクトを経て前記トナー収容部の内部へ向かう気流を生じさせる。前記搬送部材は、前記通気ダクトの内部に設けられ、前記通気ダクト内の底面に堆積した堆積トナーを前記トナー収容部へ向けて搬送する。前記駆動部は、前記搬送部材を回転駆動させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作業者の手間を要することなく、ダクト内に堆積したトナーを容易に且つ確実にトナー収容部に搬送することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】図２は、画像形成装置が備える画像形成部の要部を示す模式図である。
【図３】図３は、画像形成部が備えるトナー回収機構を上方からみた構成を示す模式図である。
【図４】図４は、画像形成部の現像装置からトナー収容部に至るダクトを示す図である。
【図５】図５は、ダクトの内部構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す外観図である。以下の説明においては、図１で定義された上下方向Ｄ１、前後方向Ｄ２、及び左右方向Ｄ３を用いて説明する。
【００１１】
画像形成装置１は、プリンターである。画像形成装置１は、入力された画像をトナーなどの印刷材料を用いて印刷用紙に印刷する。画像形成装置１は、不図示のネットワーク通信部を介して外部から入力された画像データに基づき印刷用紙に画像を印刷する。なお、画像形成装置１はプリンターに限られず、ファクシミリ、複写機、或いはこれらの機能を有する複合機なども本発明に係る画像形成装置の一例である。
【００１２】
図１に示されるように、画像形成装置１は、給紙部２と画像形成部３とを有する。給紙部２は、複数の給紙トレイ４を有し、いずれかの給紙トレイ４から印刷用紙を繰り出して画像形成部３に供給する。画像形成部３は、感光体ドラム１１（本発明の像担持体の一例）、帯電部１２、現像部１３（本発明の現像装置の一例）、転写部１４、クリーニング部１５、露光部１６、及び定着装置６などを備えている。感光体ドラム１１の表面には、帯電部１２及び露光部１６によって静電潜像が形成される。感光体ドラム１１の表面に形成された前記静電潜像が現像部１３によりトナーを用いて顕像化されトナー像が形成される。つまり、前記静電潜像が現像部１３によってトナーにより現像される。そして、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像は、転写部１４によって、何れかの給紙トレイ４から搬送されてきた印刷用紙に転写される。クリーニング部１５は、感光体ドラム１１の表面に形成された前記トナー像が印刷用紙に転写された後の感光体ドラム１１の表面に残留するトナーを前記表面から除去する。定着装置６は、トナー像が転写された印刷用紙にそのトナー像を加熱及び加圧することにより定着させる。
【００１３】
図２は、画像形成部３における感光体ドラム１１、現像部１３及びクリーニング部１５を模式的に示す断面図である。
【００１４】
感光体ドラム１１は、画像形成装置１の前後方向Ｄ２に長い円筒形状を有する。現像部１３は、感光体ドラム１１の右側方に設けられており、クリーニング部１５は、感光体ドラム１１の左側方に設けられている。
【００１５】
現像部１３は、現像ケース３７を有する。現像ケース３７内には、現像用のマグネットローラー３８が設けられている。現像ケース３７には、感光体ドラム１１に対向する位置に開口部３７１が形成されている。開口部３７１からマグネットローラー３８が外部に露出されている。マグネットローラー３８には、感光体ドラム１１の帯電極性と同極性のバイアスが印加されている。マグネットローラー３８によってトナーが帯電される。現像ケース３７の開口部３７１において、感光体ドラム１１に対向して配置されたマグネットローラー３８から帯電したトナーが感光体ドラム１１に供給される。具体的には、帯電したトナーが感光体ドラム１１の表面の静電潜像に飛翔して付着する。これにより、静電潜像がトナーで現像される。トナーは、トナー供給口４０を介してトナーコンテナ（不図示）から補給される。
【００１６】
クリーニング部１５は、クリーニング部材であるクリーニングブレード４１、クリーニングローラー４２、第１スパイラル部材４３及びトナーボックス４４を備えている。クリーニングブレード４１及びクリーニングローラー４２は、感光体ドラム１１とほぼ同じ長さを有し、感光体ドラム１１に接触して感光体ドラム１１の表面に残留した廃トナーを取り除く。この取り除かれた廃トナー４５は、重力の作用により落下し又はクリーニングローラー４２の回転に従ってトナーボックス４４に取り入れられる。トナーボックス４４に取り入れられた廃トナー４５は、第１スパイラル部材４３により搬送される。第１スパイラル部材４３は、軸体の周囲に螺旋状の羽根を有している。第１スパイラル部材４３により搬送される廃トナーは軸方向へ排出されて、図示しない廃トナーボックスに収容される。
【００１７】
本実施形態では、感光体ドラム１１及びクリーニング部１５は、ドラムユニット１７としてユニット化されている。ドラムユニット１７の筐体１７１の内部に、感光体ドラム１１及びクリーニング部１５などが設けられている。
【００１８】
ところで、現像部１３によって感光体ドラム１１上の静電潜像がトナー像として現像される際に、一部のトナーが現像に用いられずに、開口部３７１の周辺や筐体１７１の内部に飛翔して、周囲を汚してしまうことがある。また、開口部３７１の周辺や筐体１７１の内部に浮遊するトナーによって、現像時に浮遊トナーが静電潜像に付着して、画像品質が低下する場合がある。このため、本実施形態の画像形成装置１は、トナー回収機構５０を備えている。画像形成装置１では、トナー回収機構５０によって現像部１３の内部が負圧にされ、また、現像部１３の内部に漂う浮遊トナーを外部へ空気とともに吸引して回収している。
【００１９】
以下、図３〜図５を参照しつつ、トナー回収機構５０について説明する。トナー回収機構５０は、現像部１３の後方側に設けられている。トナー回収機構５０は、通気ダクト５２、トナー収容部５６、吸引ファン５７（図５参照、本発明の気流発生部の一例）、搬送部材６０（図５参照）、駆動部６３（図５参照）と、を備えている。なお、図４では、トナー収容部５６及び駆動部６３の図示が省略されている。
【００２０】
トナー収容部５６は、内部にトナーが収容される収容空間を有する。トナー収容部５６は、概ね直方体形状に形成されている。トナー収容部５６は、現像部１３の後端部から更に後方へ隔てられた位置に設けられている。トナー回収機構５０によって現像部１３から吸引された空気に含まれるトナーがトナー収容部５６に収容される。図５に示されるように、トナー収容部５６は、前方側の前壁５６Ａに形成された開口６５を有する。開口６５は、前壁５６Ａの上部に形成されている。開口６５に通気ダクト５２の排出口５２Ａが挿通されており、これにより、開口６５と排出口５２Ａとが通気可能に接続されている。
【００２１】
トナー収容部５６の内部は、内部空間を前後方向Ｄ２に仕切る隔壁６７が設けられている。隔壁６７は、トナー収容部５６の上壁５６Ｂの中央から下方へ延びている。トナー収容部５６の底壁５６Ｃと隔壁６７の延出端６７Ａとの間には、通路６９が形成されている。
【００２２】
隔壁６７よりも後方側の空間７１には、２つのフィルター７５，７６と、吸引ファン５７とが設けられている。つまり、トナー収容部５６に吸引ファン５７が設けられている。空間７１において、下側にフィルター７５が設けられており、その上側にフィルター７６が設けられている。吸引ファン５７は、フィルター７６の更に上側に設けられている。吸引ファン５７は、現像部１３の内部から通気ダクト５２を経てトナー収容部５６の内部へ向かう気流を生じさせるものであり、例えば軸流ファンである。もちろん、吸引ファン５７は、種々のタイプのファンを適用することができる。吸引ファン５７は、必要な場合のみ回転されるものであり、例えば、画像形成後（現像後）に感光体ドラム１１がクリーニングされる間に回転されるのが好ましい。もちろん、吸引ファン５７は、常時回転されていてもよく、或いは一定時間毎に回転されてもよい。また、現像時のみ吸引ファン５７が回転されてもよい。
【００２３】
トナー収容部５６の後方側の後壁５６Ｄには、排気口７７が形成されている。吸引ファン５７が駆動されると、開口６５に接続された排出口５２Ａから前方側の空間７２、通路６９、フィルター７５、フィルター７６を経て空気が吸引されて、排気口７７から外部に排出される。このとき、フィルター７５，７６によって、空気に含まれるトナーなどの粉塵が捕集されため、排出される空気はトナーを含まない清浄化された空気である。捕集されたトナーは、フィルター７５，７６に留まるか、或いは下方に落ちて底壁５６Ｃに堆積する。
【００２４】
通気ダクト５２は、現像部１３からトナー収容部５６に延設され、現像部１３の内部（現像ケース３７の内部）とトナー収容部５６の内部の空間７２とを連通する。現像部１３の内部の空気が、通気ダクト５２を通じてトナー収容部５６まで吸引される。通気ダクト５２は、第１ダクト５３と、第２ダクト５４とを有する。第１ダクト５３は、現像部１３の現像ケース３７から略水平に延出してから下方へ向けて湾曲する形状に形成されている。第２ダクト５４は、第１ダクト５３に接続されており、第１ダクト５３から略水平方向へ向けて湾曲してトナー収容部５６の開口６５へ向けて延出している。本実施形態では、第１ダクト５３及び第２ダクト５４それぞれは、別部材として構成されている。もちろん、通気ダクト５２は、第１ダクト５３と第２ダクト５４とが一体に形成されたものであってもよい。
【００２５】
通気ダクト５２の内部に搬送部材６０が設けられている。搬送部材６０は、通気ダクト５２の内部の底面に堆積した堆積トナーをトナー収容部５６へ向けて搬送するものである。搬送部材６０は、所謂スパイラル部材であり、シャフト６０Ａの外周面に螺旋状（スパイラル状）の羽根６０Ｂを有する。搬送部材６０が駆動部６３によって回転駆動されることにより、前記堆積トナーをトナー収容部５６へ向けて搬送可能となる。
【００２６】
本実施形態では、第２ダクト５４に隔壁７９が設けられている。隔壁７９は、第２ダクト５４の内部空間を上下方向Ｄ１へ隔てる。つまり、隔壁７９は、第２ダクト５４の内部空間を上側空間８１と下側空間８２とに仕切り分ける。本実施形態では、下側空間８２に搬送部材６０が回転可能に設けられている。
【００２７】
図５に示されるように、第２ダクト５４において上側空間８１を区画する外周壁５４Ａは、概ね水平方向へ延出している。一方、第２ダクト５４において下側空間８２を区画する外周壁５４Ｂは、トナー収容部５６へ向けて斜め下方に傾斜している。傾斜角度は、概ね５度〜１０度である。
【００２８】
隔壁７９は、上側空間８１と下側空間８２とを連通する連通口８４を有する。連通口８４は、隔壁７９において、通気ダクト５２内を空気が流れる方向の上流側に形成されている。具体的には、隔壁７９は、第１ダクト５３と第２ダクト５４との接合部８６からトナー収容部５６側の排出口５２Ａに至る領域に設けられている。そして、連通口８４は、隔壁７９において接合部８６の近傍に形成されている。本実施形態では、接合部８６の真下に連通口８４が形成されている。このため、第１ダクト５３から第２ダクト５４に流れ込んだ気流に含まれるトナーが連通口８４から下側空間８２に入り込み易くなる。
【００２９】
駆動部６３は、搬送部材６０を回転駆動させるものであり、モーター９１と、ウォームギヤ９２と、軸継手９３とを有する。ウォームギヤ９２は、ネジ歯車（ウォーム）９２Ａと、はすば歯車（ウォームホイール）９２Ｂとを組み合わせたギヤ機構である。ネジ歯車９２Ａは、モーター９１の出力軸に連結されている。はすば歯車９２Ｂは、図示しないフレームなどに回転可能に支持されており、その一方の回転軸に軸継手９３が連結されている。軸継手９３の他方側は搬送部材６０のシャフト６０Ａの端部に連結されている。軸継手９３は、連結する軸間の偏角を許容できる所謂フレキシブルカップリングである。モーター９１は、画像形成装置１が備える不図示のモータードライバー（制御部）によってその回転速度が制御される。本実施形態では、搬送部材６０の回転速度が６ｍｉｎ−１となるようにモーター９１が回転制御される。モーター９１が回転駆動されるタイミングは、画像形成後（現像後）に感光体ドラム１１がクリーニングされるときが好ましい。もちろん、搬送部材６０が常時回転されていてもよく、或いは一定時間毎に回転されてもよい。また、現像時のみ搬送部材６０が回転されてもよい。
【００３０】
上述した構成のトナー回収機構５０において、吸引ファン５７が駆動されると、現像部１３の内部の空気が吸引される。現像部１３の内部の空気には、浮遊トナーが含まれている。吸引された空気は、第１ダクト５３を通って第２ダクト５４に入り込む。第１ダクト５３と第２ダクト５４との接合部８６の下方は、垂直方向から略水平方向へ屈曲している。この屈曲部に気流が吹き付けられると、空気に含まれるトナーのうち、比較的重いトナーが壁面に当たって落下する。本実施形態では、隔壁７９に連通口８４が形成されているため、比較的重いトナーを含む空気流が連通口８４を通じて下側空間８２に入り込む（図５の実線矢印参照）。一方、比較的軽いトナーを含む空気流は、前記屈曲部で気流の方向が変えられて、上側空間８１に入り込む。
【００３１】
下側空間８２に入り込んだ空気流が周辺の壁面に吹き付けられたり、滞留したりすると、トナーが自重によって下方へ下降して、下側空間８２内に堆積する。しかしながら、堆積したトナーは、搬送部材６０が回転駆動されることによって、排出口５２Ａへ向けて搬送されて、排出口５２Ａからトナー収容部５６に排出される。一方、上側空間８１に入り込んだ空気流は、ストレス無く上側空間８１を排出口５２Ａ側へ進み、排出口５２Ａからトナー収容部５６に入り込む（図５の破線矢印参照）。なお、上側空間８１には、比較的軽いトナーを含む空気流が流れるため、上側空間８１にトナーが堆積することはなく、したがって、堆積トナーによる空気抵抗に起因して空気流の流速が低下することもない。
【００３２】
このようなトナー回収機構５０が画像形成装置１に設けられているため、通気ダクト５２を分解して清掃する必要無く、通気ダクト５２内に堆積したトナーを容易に且つ確実にトナー収容部５６に搬送することが可能になる。
以上より、
【００３３】
なお、上述の実施形態では、通気ダクト５２の内部空間が隔壁７９によって上側空間８１と下側空間８２とに分けられた例を説明したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、通気ダクト５２に隔壁７９が設けられていない構成において、通気ダクト５２の内部空間の底面に搬送部材６０が回転可能に設けられていても良い。この場合でも、通気ダクト５２の底面に堆積したトナーが搬送部材６０によってトナー収容部５６に搬送される。
【００３４】
また、上述の実施形態では、気流発生部としての吸引ファン５７がトナー収容部５６に設けられた例を説明したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、吸引ファン５７に代えて、通気ダクト５２の接合部８６に軸流ファンなどの気流発生部を設けてもよい。現像部１３から排気口７７に至る経路に気流発生部としてのファンや送風機が設けられていればよい。
【００３５】
１：画像形成装置
３：画像形成部
１１：感光体ドラム
１３：現像部
１５：クリーニング部
５０：トナー回収機構
５２：通気ダクト
５３：第１ダクト
５４：第２ダクト
５６：トナー収容部
５７：吸引ファン
６０：搬送部材
６３：駆動部
７９：隔壁
８４：連通口
８６：接合部
【図１】
2017040850.tif 000003
【図２】
2017040850.tif 000004
【図３】
2017040850.tif 000005
【図４】
2017040850.tif 000006
【図５】
2017040850.tif 000007