JP2010026187A - 電子写真式印刷装置の廃棄トナー回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サイクロン集塵機を用いた清掃装置を持つ電子写真式印刷装置において、廃棄トナーの正確な重量を計測することが可能な廃棄トナー回収装置を提供する。
【解決手段】サイクロン集塵機下部に密閉ケースを設け、密閉ケース内部で廃棄トナー回収容器の重量を計測する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子写真式印刷装置の廃棄トナー回収装置に関するものである。

プリンタや複写機に代表される電子写真式印刷装置ではその印写プロセスにおいて、印刷媒体に転写後の感光体表面に残留する未転写トナーや紙粉等の細かい塵を各種清掃装置により感光体表面から清掃している。

大型、高速な電子写真式印刷装置では時間当たりに消費されるトナー量が多いため、感光体表面に残留する未転写トナーの量も多くなり、清掃装置で除去された廃棄トナーを回収するために、サイクロン集塵機、ファインフィルタ、吸引ブロアからなる廃棄トナー回収装置を用いるのが一般的である。

廃棄トナー回収装置により回収した廃棄トナーは廃棄トナー回収容器内に蓄積するが、廃棄トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になった状態で、更に廃棄トナーを回収しようとすると、溢れた廃棄トナーが廃棄トナー回収装置や感光体を汚してしまうため、一般に廃棄トナー回収容器の交換時期を検出する手段を設け、廃棄トナー回収容器が満杯で廃棄トナーが溢れる前に、オペレータに空の廃棄トナー回収容器と交換するよう指示を出す。図１を用いて従来技術である印刷時の動作とトナーが用紙に転写、又は廃棄トナーとして回収されるまでのプロセスを説明する。

粉体インクであるトナー１を充填したトナーボトル２をトナー補給口３へ装填し、トナー補給口３からトナーホッパ４へトナー１を供給する。トナーホッパ４はトナー１を溜める容器であって、トナーフィード駆動部５により現像機６内へトナー１を搬送する。キャリア７とトナー１を一定の割合で混合してある現像剤８は、光導電性を有する感光体９表面へ現像ロール１０にて搬送され、現像剤８からトナー１が感光体９表面に付着する。印刷中、現像による現像剤８中のトナー濃度の低下をトナー濃度検出センサ１１により検出し、不足しているトナー１をトナーホッパ４からトナーフィード駆動部５により現像機６内へ搬送し、現像剤８のトナー濃度を一定に保つ。

感光体９表面に付着されたトナー１によって形成されたトナー像は、転写器１２にて印刷媒体１３に転写される。転写後、感光体９表面に残った未転写トナー１４は、清掃装置１５で感光体９表面の紙粉等の細かい塵と一緒に清掃され、吸引ブロア１６によりサイクロン集塵機１７で集められ、廃棄トナー回収容器１８内に廃棄トナー１９として自然落下する。サイクロン集塵機１７で集めきれなかった微細な未転写トナー１４は、ファインフィルタ２０により捕集され、空気のみを吸引ブロア１６から排出する。

廃棄トナー回収容器の交換時期を検出する手段として、予め廃棄トナー回収容器が満杯になるまでのトナーホッパから現像機へのトナー供給回数を設定し、トナーホッパから現像機にトナーを供給した回数を廃棄トナー回収容器の交換直後からカウントして、設定した回数と比較する事で、廃棄トナー回収容器が満杯になる前に、廃棄トナー回収容器の交換時期として検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、廃棄トナーの回収量から廃棄トナー回収容器の交換時期を検出する手段として、透明な廃棄トナー回収容器と、前記容器の近傍に配置され、透明容器を透過し、かつ前記トナーで遮断される光を発する発光素子と、発光素子と容器を介して対向側に配置された透過受光素子と、前記容器に対し発光素子と同一側に配置された反射受光素子とを設け、反射受光素子により廃棄トナー回収容器の有無を検出すると共に、透過受光素子に透過していた光が遮断された時、廃棄トナー回収容器が回収された廃棄トナーで満杯になったことを検出する廃棄トナー回収容器と回収された廃棄トナーの検出装置がある（例えば、特許文献２参照）。

更に、廃棄トナー回収容器の内部に堆積した未転写トナーの粉圧を受けて外方へ向かって変形する可変形部材を廃棄トナー回収容器に設け、前記回収容器の外側に可変部材の変形を検知する検出手段を備えるとともに、前記可変形部材が所定量変形したとき、可変形部材を検出器方向に付勢し、変形前の状態に戻らないようにする押圧付勢手段を備える廃棄トナー回収装置で、前記可変部材の変形を検出する事で廃棄トナー回収容器の交換時期とする手段が知られている（例えば、特許文献３参照）。

更に、廃棄トナー回収容器下部に複数の圧電素子を配置し、それら圧電素子からの出力をＡ／Ｄ変換回路を介してデジタルデータとし、マイクロコンピュータにて廃棄トナーの量を重量として検出して、廃棄トナー回収容器の容量が満杯であるかを調べる方法で、廃棄トナー回収容器内に廃棄トナーが偏って溜まっている場合でも理想的な重量を検出できるようにする方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。

特開平９−２２２３７号公報 特開平４−９９９２号公報 特公平７−６６２２６号公報 実開平４−３１１６７号公報

温度、湿度等の環境の違いや印刷媒体の種類又はコントラスト設定により、トナー像の印刷媒体への転写効率は一様ではないため、特許文献１の方法では、廃棄トナー回収容器の交換時期を検出した時の、廃棄トナーの回収量には差が出てくる。トナー像の転写効率が低い状態が続いた場合、廃棄トナー回収容器の交換時期を検出する前に、廃棄トナー回収容器より溢れてしまう場合がある。

また、特許文献２の方法では、粉体である廃棄トナーが廃棄トナー回収容器内を舞い、廃棄トナー回収容器側面に付いてしまった場合、廃棄トナー回収容器が満杯になっているとセンサが誤検出する場合がある。

更に、特許文献３の方法では、廃棄トナーがサイクロン集塵機から自然落下して廃棄トナー回収容器内に堆積していく形は必ずしも一様ではないため、廃棄トナー回収容器の交換時期を検出した時の廃棄トナーの回収量にも差が出てしまうという問題点がある。

更に、特許文献４の方法では、廃棄トナーが廃棄トナー回収容器内に偏って堆積した場合でも正確に廃棄トナー回収容器の回収量を調べることができるが、従来技術で説明した構成のように、印刷中に吸引ブロアが動作している場合は、吸引ブロアの吸引により、廃棄トナー回収容器が吸着され、廃棄トナーの重量を正確に検出する事が出来ないという問題がある。

本発明の目的は、電子写真式印刷装置の印刷中、停止中に関わらず廃棄トナーの重量を正確に計測し、廃棄トナー回収容器の適切な交換時期を検出することができる廃棄トナー回収装置を提供するにある。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、印刷媒体にトナー像を転写後、感光体上に残存したトナーや異物を廃棄トナーとして前記感光体から除去する清掃装置と、前記清掃装置に接続されたサイクロン集塵機と、前記サイクロン集塵機の廃棄トナーの排出口に接続された廃棄トナー回収容器と、を備えた電子写真式印刷装置の廃棄トナー回収装置において、前記サイクロン集塵機の排出口と隙間無く接続された密閉ケースの内部に、前記排出口と隙間を開けて配置され、排出される廃棄トナーを回収する廃棄トナー回収容器と、その廃棄トナー回収容器の重量を計測する重量計測手段とを有することを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記重量計測手段により計測された重量と、予め設定した廃棄トナー回収容器の満杯時の重量とを比較することにより、前記廃棄トナー回収容器の交換時期を知らせる構成になっていることを特徴とするものである。

本発明によれば、廃棄トナーの重量を正確に計測することができ、計測結果から適切な時期に廃棄トナー回収容器の交換をオペレータに要求できる。

以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明する。図２は、本発明の実施例に係る廃棄トナー回収装置の概略構成図である。

サイクロン集塵機１７下部の密閉ケース２１は、サイクロン集塵機１７と隙間が出来ないように接続されている。このため、密閉ケース２１前面の扉を閉めた状態で吸引ブロア１６が動作すると密閉ケース２１内部とサイクロン集塵機１７内部は負圧となる。

図３は、密閉ケース２１の内部の概略構成図である。サイクロン集塵機１７の排出口は、密閉ケース２１内部の重量センサ２２上に設置された、廃棄トナー回収容器１８の口の奥に入っており、サイクロン集塵機１７で集められた廃棄トナー１９は、密閉ケース２１内部の廃棄トナー回収容器１８へ自然落下し堆積する。サイクロン集塵機１７の排出口と廃棄トナー回収容器１８の口には、ある程度の隙間を設け、廃棄トナー回収容器１８内部と密閉ケース２１内部の気圧が等しくなるようにしている。このため、廃棄トナー回収容器１８はサイクロン集塵機１７の排出口に吸着することなく重量センサ２２の上に設置されているので、回収された廃棄トナー１９の重量を正確に測定することが出来る。

以下、この廃棄トナー回収装置での廃棄トナーの重量計測方法を図４の概略構成図を用いて説明する。図において、従来技術と同等の部位については図１と同一符号を付し、その説明を省略する。

吸引ブロア１６の吸引によってサイクロン集塵機１７に集められた未転写トナー１４や紙粉等の細かい塵は、廃棄トナー１９として密閉ケース２１内部に設置された廃棄トナー回収容器１８へ自然落下し堆積する。堆積した廃棄トナー１９の重量を、廃棄トナー回収容器１８下部に設置された重量センサ２２によって計測する。

図５は、廃棄トナー回収量検出手段の概略を示す制御ブロック図である。重量センサ２２は、廃棄トナー１９の重量をアナログ信号として、センサ情報受信部２３に送る。センサ情報受信部２３は受信したアナログ信号をＡ／Ｄ変換することによりデジタルデータの重量情報とする。メイン制御部２４は、センサ情報受信部２３より受信した重量情報と、記憶装置２５に予め設定しておいた廃棄トナー回収容器１８の交換の目安となる重量の設定値を比較する。そして、メイン制御部２４は、比較した結果を表示部２６に表示し、オペレータに廃棄トナー１９の回収状態を知らせる。

図６は、重量センサ２２が計測した廃棄トナー１９の重量から廃棄トナー回収容器１８の交換時期を表示する処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１で、廃棄トナー１９の重量を重量センサ２２が重量データとして検出する。ステップＳ２で、検出した重量データをセンサ情報受信部２３が取り込み、記憶装置２５に設定した設定値と比較するデジタルデータにＡ／Ｄ変換する。ステップＳ３で、メイン制御部が計測値と設定値を比較する。「計測値＞設定値」の値が偽の時、廃棄トナー回収容器１８はまだ満杯でないとして、ステップＳ１に戻る。値が真の時、廃棄トナー回収容器１８は満杯であるとして、廃棄トナー回収容器１８が交換時期になったことを検出し、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４で、表示部２６にオペレータに廃棄トナー回収容器１８の交換を要求する表示を行う。

計測値と比較する設定値は、廃棄トナー回収容器１８に合わせて記憶装置２５に設定できるので、密閉ケース２１内にセットできる大きさならば廃棄トナー回収容器のサイズの指定は無い。

従来の現像機構部と廃棄トナー回収装置の概略構成図である。 本発明の実施例に係る廃棄トナー回収装置の概略構成図である。 その廃棄トナー回収装置の内部の概略構成図である。 本発明の実施例に係る現像機構部と廃棄トナー回収装置の概略構成図である。 本発明の実施例に係る廃棄トナー回収量検出手段の制御ブロック図である。 本発明の実施例に係る廃棄トナー回収容器の交換時期を表示する処理のフローチャートである。

符号の説明

１はトナー、２はトナーボトル、３はトナー補給口、４はトナーホッパ、５はトナーフィード駆動部、６は現像機、７は転写ロール、８は現像剤、９は感光体、１０は現像ロール、１１はトナー濃度センサ、１２は転写器、１３は印刷媒体、１４は未転写トナー、１５は清掃装置、１６は吸引ブロア、１７はサイクロン集塵機、１８は廃棄トナー回収容器、１９は廃棄トナー、２０はファインフィルタ、２１は密閉ケース、２２は重量センサ、２３はセンサ情報受信部、２４はメイン制御部、２５は記憶装置、２６は表示部である。

Claims (2)

1. 印刷媒体にトナー像を転写後、感光体上に残存したトナーや異物を廃棄トナーとして前記感光体から除去する清掃装置と、
   前記清掃装置に接続されたサイクロン集塵機と、
   前記サイクロン集塵機の廃棄トナーの排出口に接続された廃棄トナー回収容器と、を備えた電子写真式印刷装置の廃棄トナー回収装置において、
   前記サイクロン集塵機の排出口と隙間無く接続された密閉ケースの内部に、前記排出口と隙間を開けて配置され、排出される廃棄トナーを回収する廃棄トナー回収容器と、その廃棄トナー回収容器の重量を計測する重量計測手段とを有することを特徴とする電子写真式印刷装置の廃棄トナー回収装置。
2. 前記重量計測手段により計測された重量と、予め設定した廃棄トナー回収容器の満杯時の重量とを比較することにより、前記廃棄トナー回収容器の交換時期を知らせる構成になっていることを特徴とする請求項１記載の電子写真式印刷装置の廃棄トナー回収装置。

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