JP2005181389A - 画像形成装置及びそのフィルター寿命予測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルターの寿命を正確に予測できる画像形成装置と、そのフィルター寿命予測方法の提供を課題とする。
【解決手段】 記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像形成部３０から発生する塵埃を吸引するとともに、その吸引力を調節可能とされた吸引手段５４と、画像形成部３０と吸引手段５４との間に設けられ、塵埃を集塵するフィルター６０と、フィルター６０を通過する前の風圧と通過した後の風圧の差圧を検出する差圧検出手段６２と、を備えた画像形成装置１０におけるフィルター寿命予測方法であって、吸引手段５４の吸引力を最大にしたときに差圧検出手段６２によって検出される差圧により、フィルター６０の寿命を予測する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、記録媒体に電子写真方式によって画像（文字を含む、以下同じ）を形成する画像形成部と、その画像形成部から発生する塵埃を吸引する吸引手段と、その塵埃を集塵するフィルターとを備えた画像形成装置と、そのフィルターの寿命を予測する方法に関する。

電子写真方式を用いて紙等の記録媒体に画像を形成する複写機、プリンター等の画像形成装置は従来から知られている。このような画像形成装置にあっては、記録媒体（紙）にトナー像を定着させる定着装置等を具備した画像形成部から発生する塵埃を積極的に集塵するフィルターと吸引手段を備えたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。すなわち、吸引手段と連通するダクトの開口端が画像形成部に臨むとともに、そのダクトの途中にフィルターが設けられ、画像形成部で発生した塵埃をそのフィルターで集塵するようになっている。

ここで使用されるフィルターは、その集塵性能を維持するために交換可能に構成されることが多く、定期的にメンテナンス（交換）されるようになっている。ところが、トナーの定着エネルギーや定着条件により、そのフィルターの寿命が予定していた時期よりも早まる場合があり、交換されないまま使用したことによって、装置外への塵埃漏れや画像形成（印刷）不良等が起きることがあった。

そのため、フィルターの交換時期は定期的ではなく、必要に応じて随時交換されるように、その寿命が来る時期を予測できるようにすることが望ましく、従来では、トナーの消費量を検出することによって、その交換時期を予測するようにしていた。これは、トナーの消費量が増大すれば、発生する塵埃量も増大すると考えられたからである。
特開平１０−２２８２１５号公報 特開平１０−２０７３０９号公報

しかしながら、トナーの消費量で交換時期を予測する構成であると、トナーの消費量は、上記したように、定着条件等により様々に変化するため、予測する際に考慮されたトナー消費量から導き出される交換時期と、真の交換時期との間には、誤差が生じることが多く、実際には、真の交換時期よりも、かなり前の時期を予測する結果になっていた。つまり、フィルターを交換するというメンテナンス作業が、必ずしも経済的には行われていないのが現状であった。

そこで、本発明は、フィルターの寿命を正確に予測できる画像形成装置と、そのフィルター寿命予測方法を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部から発生する塵埃を吸引するとともに、その吸引力を調節可能とされた吸引手段と、前記画像形成部と前記吸引手段との間に設けられ、前記塵埃を集塵するフィルターと、前記フィルターを通過する前の風圧と通過した後の風圧の差圧を検出する差圧検出手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項１の発明では、吸引力が調節可能に構成された吸引手段と、フィルターを通過する前の風圧と通過した後の風圧の差圧を検出する差圧検出手段とを備えている。ここで、差圧は、フィルターが目詰まりしていれば上昇し、目詰まりしていなければ上昇しない。したがって、吸引手段の吸引力を最大にし、そのときに検出された差圧が上昇していれば、フィルターの目詰まりが進行していることになるので、フィルターの真の寿命が近いことが判る。つまり、これによって、フィルターの真の寿命を正確に予測することができる。

また、本発明に係る請求項２に記載の画像形成装置のフィルター寿命予測方法は、記録媒体にトナー像を定着させて画像を形成する定着装置を備えた画像形成部と、前記画像形成部から発生する塵埃を吸引するとともに、その吸引力を調節可能とされた吸引手段と、前記画像形成部と前記吸引手段との間に設けられ、前記塵埃を集塵するフィルターと、前記フィルターを通過する前の風圧と通過した後の風圧の差圧を検出する差圧検出手段と、を有する画像形成装置におけるフィルター寿命予測方法であって、前記吸引手段の吸引力を最大にしたときに前記差圧検出手段によって検出される差圧により、前記フィルターの寿命を予測することを特徴としている。

請求項２の発明では、調節可能に構成されている吸引手段の吸引力を最大にし、そのときのフィルターを通過する前の風圧と通過した後の風圧の差圧を差圧検出手段により検出する。ここで、差圧は、フィルターが目詰まりしていれば上昇し、目詰まりしていなければ上昇しない。したがって、検出された差圧が上昇していれば、フィルターの目詰まりが進行していることになるので、フィルターの真の寿命が近いことが判る。つまり、これによって、フィルターの真の寿命を正確に予測することができる。

更に、請求項３に記載の画像形成装置のフィルター寿命予測方法は、請求項２に記載の画像形成装置のフィルター寿命予測方法において、前記差圧検出手段によって検出された差圧の値を、予め設定された差圧の基準値と比較することによって、前記フィルターの寿命を予測することを特徴としている。

請求項３の発明では、差圧の基準値が予め設定され、その基準値と、検出された差圧の値とが比較される。すなわち、検出された差圧の値が、基準値を越えていない場合は、まだ交換時期ではなく（まだ交換不要であり）、基準値を越えた場合は、交換時期が近いとされることにより、フィルターの真の寿命を正確かつ簡単に予測することができる。

以上、何れにしても本発明によれば、フィルターの寿命を正確に予測できる画像形成装置と、そのフィルター寿命予測方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１には画像形成装置の正面図、図２には画像形成装置の背面図が示されている。図１、図２で示すように、画像形成装置１０は、そのハウジング１２の内部に、画像形成（印刷処理）前の長尺な記録紙Ｐを収容するホッパー１４と、その記録紙Ｐを連続して搬送する搬送機構１６と、その記録紙Ｐに電子写真方式により画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された（印刷処理された）記録紙Ｐをストックするスタッカー１８と、各部を制御するコントローラー２０と、各種電源２２、２４等が配設されて構成されている。

画像形成部３０は、図示しない駆動機構によって回転可能とされた感光体（感光ドラム）３２と、現像剤としてのトナーを収容しておくトナーホッパー２８と、記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる定着装置５０等を有している。そして、感光体３２の周囲には、第１帯電装置３４、第２帯電装置３６、ＬＥＤ露光装置３８、現像装置４０、転写装置４２、クリーニング装置４４、ＬＥＤ除電装置４６が順に配設されており、定着装置５０の記録紙Ｐの搬送方向下流側には、記録紙Ｐをスタッカー１８に排出する排紙ローラー対２６が配設されている。

ここで、その画像形成部３０における画像形成プロセスを説明すると、感光体３２は図示しない駆動機構によって図示の矢印方向へ回転し、まず、その表面が第１帯電装置３４及び第２帯電装置３６によって略均一に帯電される。そして、ＬＥＤ露光装置３８によって露光され、感光体３２の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、この静電潜像が現像装置４０によって現像され、感光体３２の表面にトナー像が形成される。

一方、ホッパー１４から搬送機構１６によって記録紙Ｐが転写装置４２へ供給され、感光体３２の表面に形成されたトナー像が、その転写装置４２によって記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、搬送機構１６によって定着装置５０へ搬送され、そのトナー像が定着装置５０によって定着される。そして、トナー像が定着された記録紙Ｐは排紙ローラー対２６によってスタッカー１８に排出される。なお、このスタッカー１８は昇降可能に構成されている。また、定着装置５０には、キセノンランプ４８を発光させ、その熱でトナーを溶かして記録紙Ｐに定着させるフラッシュ定着方式が採用されている。

他方、転写装置４２によって記録紙Ｐに転写されずに感光体３２の表面に残存したトナーは、クリーニング装置４４によって除去される。そして、その感光体３２の表面は、ＬＥＤ除電装置４６によって除電され、再び第１帯電装置３４及び第２帯電装置３６によって略均一に帯電される。こうして、画像形成部３０は、このような工程を繰り返し行うことにより、記録紙Ｐに順次画像を形成する。

また、この画像形成装置１０には、画像形成部３０に発生する塵埃、特に定着装置５０の周辺に浮遊する未定着トナーやトナーの定着時に発生するガス等の塵埃を吸引して除去する吸引装置５２が配設されている。この吸引装置５２は、図３でも示すように、吸引手段としてのブロワー５４と、ブロワー５４に一方の開口端が接続され、後述する（脱煙）フィルター６０に他方の開口端が接続された下流側ダクト用ホース（脱煙ホース）５８と、一方の開口端が定着装置５０の周辺に臨み、他方の開口端がフィルター６０に接続された上流側ダクト用ホース（脱煙ホース）５６とで構成されている。そして、このブロワー５４は、その吸引力が少なくとも２段階（例えば「弱」、「強」など）以上調節可能に構成されている。

また、上流側ダクト用ホース５６と下流側ダクト用ホース５８との間に接続されたフィルター６０は、定着装置５０の周辺に存在している塵埃を集塵するもので、上流側ダクト用ホース５６によって送られた排風が通過した際に、その排風に含まれている塵埃を捕捉して除去するように構成されている。なお、塵埃が除去された排風は、下流側ダクト用ホース５８へ送られ、ブロワー５４を介して機外へ排気されるようになっている。このため、フィルター６０は交換可能に構成され、集塵能力が低下した場合には容易に対応可能とされている。

また、上流側ダクト用ホース５６内を通る排風の風圧と、下流側ダクト用ホース５８内を通る排風の風圧の差圧を検出する差圧検出センサー６２が設けられている。すなわち、この差圧検出センサー６２には、上流側検出用ホース６４と下流側検出用ホース６６の一方の開口端がそれぞれ接続されており、上流側検出用ホース６４の他方の開口端が、フィルター６０近傍の上流側ダクト用ホース５６の側面に、下流側検出用ホース６６の他方の開口端が、フィルター６０近傍の下流側ダクト用ホース５８の側面に、それぞれ接続されている。そして、図示しない操作パネルの表示部に、その差圧の値が表示されるように構成されており、オペレーターが随時その差圧値を把握できるようになっている。

以上のような構成の画像形成装置１０において、次にそのフィルター６０の寿命を予測する方法について説明する。まず、図４で示すように、フィルター６０の交換時期を判断する基準となる差圧の基準値Ａが予め設定される。この基準値Ａは、差圧が、フィルター６０の真の寿命の直前に急激に上昇するという特性を有している（差圧が急激に上昇するということはフィルター６０に真の寿命が来たことを意味する）ことから実験的に求めることができる。つまり、図４のグラフαで示すように、通常の吸引力でブロワー５４を使用し続けた場合に、差圧が急激に上昇する所を求めればよく、このときの差圧の値を基準値Ａとすることができる。

こうして、基準値Ａが設定された画像形成装置１０によって印刷処理をし、そのプリントアウト量（印刷処理枚数）が増大してきたら、適当な時期において、オペレーターがブロワー５４の吸引力を通常時（印刷処理時）よりも強くする。例えば、画像形成装置１０に設けられている操作パネル（図示省略）を操作し、通常時（印刷処理時）の吸引力が「弱」であった場合には「強」とする。つまり、ブロワー５４の吸引力を設定可能な範囲内で最大に設定する。そして、差圧検出センサー６２により、その差圧の値を検出する。

ここで、その差圧は、フィルター６０が目詰まりしていれば（目詰まりが進行していれば）上昇し、目詰まりしていなければ（目詰まりが進行していなければ）上昇しない。したがって、その差圧の値を検出し、基準値Ａと比較することによって、フィルター６０の実際（真）の寿命を正確かつ簡単に予測することができる。

すなわち、図４のグラフβで示すように、検出された差圧値が基準値Ａを越えていなければ、実際（グラフαで示す）にフィルター６０の寿命がまだ来ていない（交換不要である）ことが判り、検出された差圧値が基準値Ａを越えたときには、実際（グラフαで示す）のフィルター６０の寿命に近いことが判るので、この時点でフィルター６０の実際（真）の寿命を予測することができる。

このように、フィルター６０の実際（真）の寿命を、それが来る少し前に確実に予測することが可能となるので、実際（真）の交換時期よりも、かなり前に交換して非経済的となっていた問題を解決することができる。また、このように、ブロワー５４の吸引力を一時的に最大にし、そのときの差圧の値を検出するだけでよいため、画像形成装置１０自体の構成が複雑になることはなく、フィルター６０の交換時期を正確かつ簡単に予測可能とされる構成を容易に実現することができる。

なお、上記実施例では、ブロワー５４の吸引力を最大に設定して、フィルター６０の実際（真）の寿命を予測するようにしたが、フィルター６０の寿命を予測する際に使用される吸引力は、通常時（印刷処理時）よりも強く、かつ、予測時において常に一定にされるのであれば、最大に設定されるものに限定されるものではない。しかしながら、予測時にはブロワー５４の吸引力を最大に設定すると規定した方がオペレーターにわかりやすく、かつ、予測されるフィルター６０の交換時期に誤差が生じないので好ましい。

画像形成装置の構造を示す概略正面図 画像形成装置の構造を示す概略背面図 定着装置と吸引装置とを模式的に示した概略説明図 フィルターの寿命と差圧との関係を表したグラフ

符号の説明

１０ 画像形成装置
３０ 画像形成部
５０ 定着装置
５２ 吸引装置
５４ ブロワー（吸引手段）
５６ 上流側ダクト用ホース
５８ 下流側ダクト用ホース
６０ フィルター
６２ 差圧検出センサー（差圧検出手段）
６４ 上流側検出用ホース
６６ 下流側検出用ホース

Claims (3)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部から発生する塵埃を吸引するとともに、その吸引力を調節可能とされた吸引手段と、
   前記画像形成部と前記吸引手段との間に設けられ、前記塵埃を集塵するフィルターと、
   前記フィルターを通過する前の風圧と通過した後の風圧の差圧を検出する差圧検出手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部から発生する塵埃を吸引するとともに、その吸引力を調節可能とされた吸引手段と、
   前記画像形成部と前記吸引手段との間に設けられ、前記塵埃を集塵するフィルターと、
   前記フィルターを通過する前の風圧と通過した後の風圧の差圧を検出する差圧検出手段と、
   を備えた画像形成装置におけるフィルター寿命予測方法であって、
   前記吸引手段の吸引力を最大にしたときに前記差圧検出手段によって検出される差圧により、前記フィルターの寿命を予測することを特徴とする画像形成装置のフィルター寿命予測方法。
3. 前記差圧検出手段によって検出された差圧の値を、予め設定された差圧の基準値と比較することによって、前記フィルターの寿命を予測することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置のフィルター寿命予測方法。

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