JP3825759B2 - 粉体回収装置、現像装置、画像形成装置、および粉体回収方法 - Google Patents

粉体回収装置、現像装置、画像形成装置、および粉体回収方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式で感光体に形成した潜像を現像剤で可視化したときに生じる廃現像剤等の粉体を回収する粉体回収装置とそれを使用した現像装置及び画像形成装置に関し、特に、廃現像剤量の検出精度の向上及び回収容器の交換の容易化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、特許文献1に示されたように、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体に形成した潜像を現像剤で現像して記録紙に転写した後、感光体に残留している現像剤等の不要になった廃現像剤をクリーニング装置などで回収し、回収した廃現像剤を回収容器に集める。この回収容器内に回収されている廃現像剤が一定量以上になると、操作表示部にサービスマンコール表示やその他の警報表示で回収容器が満杯であることを示し、回収容器内の廃現像剤を廃棄することを促すようにしている。
【0003】
また、この回収容器に一定量の廃現像剤が回収されたことを検知する方法として、例えば、特許文献2に示すように重量検知する方法、あるいは、時間管理にらる方法などが採用されている。重量検知による方法は、回収容器の下にばねを配置し、回収容器に回収された廃現像剤の量によるばねの撓みが一定量になったことをセンサで検知して回収容器内に一定量の廃現像剤が回収されたことを検知している。時間管理による方法は、廃現像剤搬送関連の駆動装置の動作時間を制御部によりカウントし、あらかじめ定めた一定時間駆動したときに回収容器内に一定量の廃現像剤が回収されたと予測する。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−282322号公報
【特許文献2】
特開平9−114225号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記重量検知による方法は、ばねの撓み量のバラツキが大きく、廃現像剤量を正確に検知することが困難であった。また、時間管理による方法は、画像を形成する記録紙の種類やサイズと画像内容等のユーザーの使用状況と環境条件により廃現像剤量が異なり、廃現像剤量を正確に予測することが困難であった。
【0006】
また、回収容器の下にばねを配置したりしていると、廃現像剤で満杯になった回収容器を交換するための着脱が容易でないという問題があった。
【0007】
この発明はかかる短所を改善し、廃現像剤等の粉体量を正確に検知するとともに回収容器の交換の容易化を図ることができる粉体回収装置および粉体回収方法、その粉体回収装置を使用して高画質の画像を現像して形成することができる現像装置、並びにその粉体回収装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1にかかる発明は、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置において、前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
上記発明によれば、圧力検出手段は、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出し、粉体堆積量算出手段は、圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する。
【0010】
また、請求項2にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記粉体は電子写真方式の画像形成に使用する現像剤であることを特徴とする。上記発明によれば、粉体として現像剤を回収する。
【0011】
また、請求項3にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記フィルタはその上端部が、前記回収容器のニヤエンドラインに一致させて設けられ、前記粉体堆積量算出手段は、前記フィルタの全面が堆積した粉体で塞がれたときの前記圧力検出手段の出力により前記回収容器のニヤエンドを検知し、ニヤエンドを検知した後、所定時間、前記回収容器に粉体を回収したときに回収容器の満杯を検知することを特徴とする。
【0012】
上記発明によれば、記圧力検出手段の出力により前記回収容器のニヤエンドを検知し、ニヤエンドを検知した後、所定時間、前記回収容器に粉体を回収したときに回収容器の満杯を検知する。
【0013】
また、請求項4にかかる発明は、請求項3にかかる発明において、前記粉体堆積量算出手段で前記回収容器のニヤエンドが検知された場合には、ニヤエンドである旨を表示し、また、前記粉体堆積量算出手段で前記回収容器の満杯が検知された場合には、満杯である旨を表示する表示手段を備えたことを特徴とする。
【0014】
上記発明によれば、表示手段は、粉体堆積量算出手段で前記回収容器のニヤエンドが検知された場合には、ニヤエンドである旨をを表示し、また、前記粉体堆積量算出手段で前記回収容器の満杯が検知された場合には、満杯である旨を表示する。
【0015】
また、請求項5にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記粉体堆積量算出手段は、前記圧力検出手段の出力が所定レベル以下の場合に、前記回収容器の吸引ポンプとの接続不良または圧力検出手段の異常と判定することを特徴とする。
【0016】
上記発明によれば、粉体堆積量算出手段は、前記圧力検出手段の出力が所定レベル以下の場合に、前記回収容器の吸引ポンプとの接続不良または圧力検出手段の異常と判定する。
【0017】
また、請求項6にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記吸引ポンプに接続され、T字状を呈する排気管がその先端部に設けられた排気ホースを備え、前記排気管の一方の先端部は、前記回収容器の開口部と嵌合し、他方の先端部には、前記圧力検出手段が取り付けられており、前記回収容器は、背面に前記排気管の一方の先端部と隙間なく嵌合する前記開口部を有することを特徴とする。
【0018】
上記発明によれば、T字状を呈する排気管がその先端部に設けられた排気ホースを設け、排気管の一方の先端部は、回収容器の開口部と嵌合し、他方の先端部には、前記圧力検出手段が取り付けられており、回収容器は、背面に前記排気管の一方の先端部と隙間なく嵌合する前記開口部を有する。
【0019】
また、請求項7にかかる発明は、請求項6にかかる発明において、前記回収容器は、前面に取っ手を有することを特徴とする。上記発明によれば、回収容器の前面に取っ手を設け、回収容器の着脱を容易にする。
【0020】
また、請求項8にかかる発明は、請求項6にかかる発明において、前記回収容器の開口部を、前記フィルタの上端部より上部に配置したことを特徴とする。
【0021】
上記発明によれば、回収容器の開口部を前記フィルタの上端部より上部に配置する。
【0022】
また、請求項9にかかる発明は、請求項6にかかる発明において、前記回収容器の開口部に嵌合する前記排気管の先端部は、下部を受け口状に加工されていることを特徴とする。
【0023】
上記発明によれば、回収容器の開口部に嵌合する前記排気管の先端部を、下部を受け口状に加工する。
【0024】
また、請求項10にかかる発明は、請求項6にかかる発明において、前記回収容器の装着部に、前記回収容器の背面を検出する装着検知センサを有し、該装着検知センサで回収容器を装着したことを検出しているときに前記吸引ポンプを駆動することを特徴とする。
【0025】
また、請求項11にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記圧力検出手段は、拡散型の半導体圧力センサであることを特徴とする。上記発明によれば、圧力検出手段として、拡散型の半導体圧力センサを使用する。
【0026】
また、請求項12にかかる発明は、請求項1にかかる発明において、前記圧力検出手段は、前記回収容器の上面に設けられた、前記回収容器の内部の圧力に応じて伸縮可能な可動部と、前記可動部の伸張を検出する検出手段とを含み、前記可動部は、前記フィルタが粉体によってすべて塞がれた状態の時からの圧力によって伸張動作するように構成されていることを特徴とする。
【0027】
上記圧力検出手段は、回収容器の上面に設けられた、前記回収容器の内部の圧力に応じて伸縮可能な可動部と、前記可動部の伸張を検出する検出手段とを含み、前記可動部を、前記フィルタが粉体によってすべて塞がれた状態の時からの圧力によって伸張動作するように構成する。
【0028】
また、請求項13にかかる発明は、請求項12にかかる発明において、前記可動部は、前記回収容器に対して脱着可能に設けられていることを特徴とする。上記発明によれば、可動部を回収容器に対して脱着可能に設ける。
【0029】
また、請求項14にかかる発明は、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置の前記吸引ポンプを接続した現像ユニットにおいて、前記粉体回収装置は、前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【0030】
上記発明によれば、圧力検出手段は、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出し、粉体堆積量算出手段は、圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する。
【0031】
また、請求項15にかかる発明は、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置を備えた画像形成装置において、前記粉体回収装置は、前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【0032】
上記発明によれば、圧力検出手段は、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出し、粉体堆積量算出手段は、圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する。
【0033】
また、請求項16にかかる発明は、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して、その側面の一定範囲に空気を通すが粉体を通さないフィルタが設けられた回収容器に回収する粉体回収方法において、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する前記回収容器の内圧を検出する工程と、前記検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する工程と、を含むことを特徴とする。
【0034】
上記発明によれば、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する前記回収容器の内圧を検出し、検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明にかかる粉体回収装置、現像装置、画像形成装置、および粉体回収方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の説明では、本発明の粉体回収装置、現像装置、および粉体回収方法を適用した画像形成装置について説明する。
【0036】
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1にかかる画像形成装置の概略構成図である。図1に示すように、画像形成装置1の装置本体2の下部には、記録紙を収納した2段の給紙カセット3a,3bが設けられ、その装置本体2の上部には読取ユニット4を有している。
【0037】
給紙カセット3a,3bは、給紙ローラ5a,5bを有し、給紙ローラ5a,5bにより給紙カセット3a,3b内に積載された記録紙を1枚ずつ給紙する。そして、給紙ローラ5a,5bの下流側近傍には、合流して縦搬送経路6が形成されている。縦搬送経路6には、搬送ローラ7,8と画像形成部9と定着部10とが配置されている。この画像形成部9には、感光体11、感光体11の周囲に配置された帯電チャージャ12、現像装置13、転写部14、クリーニングユニット15、及びレーザ光源あるいはポリゴンミラー等が設けられ、感光体11にレーザービームを照射して画像を書き込む書込ユニット16をさらに有している。
【0038】
縦搬送経路6の下流端には、排紙ローラ17が設けられ、画像を形成した記録紙を排紙部18に搬送する。また、縦搬送経路6の外側には、支軸19を支点として回転方向に開閉可能な手差しトレイ20が設けられている。この装置本体2の側面で支軸19の上部近傍には手差し給紙を行うための給紙口が設けられ、両面ユニット21と共通に用いられる搬送経路である共通搬送経路22が搬送ローラ8の上流側で縦搬送経路6と合流している。そして手差しトレイ20を水平に開放したときに手差し給紙が可能となり、手差しトレイ20にセットした記録紙は共通搬送経路22 から縦搬送経路6に搬送される。
【0039】
給紙ユニット3a,3bあるいは手差しトレイ20から給紙された記録紙は、画像形成部9に搬送される。画像形成部9は、書込ユニット16により感光体11に書き込まれて形成された静電潜像を現像装置13で現像し、現像した画像を転写部14で記録紙に転写する。定着部10は、画像が転写された記録紙に熱及び圧力を加えて定着する。画像が定着された記録紙は、排紙ローラ17により排紙部18に排出される。両面ユニット21は、装置本体2の外側部に設置され、記録紙の両面に画像を形成するときは、片面に画像を形成した記録紙を装置本体2の上部に設けた搬送ローラ23によりスイッチバック経路24に送り、スイッチバック経路24から両面ユニット21を介して再び縦搬送経路6に記録紙を搬送する。
【0040】
この画像形成装置1の現像装置13は、図2の斜視図に示すように、現像ユニット25と回収容器26と例えばダイヤフラム式の吸引ポンプ27を有し、吸引ポンプ27の吸気側が現像ユニット25に吸引ホース28で連結され、吸引ポンプ27の排気側が回収容器26に吸引ホース28で連結されている。この現像ユニット25には、形成する画像の画質を向上するため、小粒径化した現像剤が収納されている。このように小粒径化した現像剤は、現像ユニット25の現像モータ29を駆動したときに飛散し易く、この飛散防止のため、現像モータ29を駆動しているときに、現像ユニット25内の空気を吸引ポンプ27で吸引して現像ユニット25の内圧を強制的に下げている。この吸引ポンプ27で現像ユニット25内の空気を吸引するとき、現像ユニット15内の小粒径化した現像剤も僅かであるが吸引させる。この吸引された現像剤を回収容器26に廃現像剤として回収する。
【0041】
回収容器26は、上部に回収容器26の内圧を検出する圧力検出手段としての圧力センサ30が設けられ、一方の側面には、図3の側面図に示すように、フィルタ31が設けられている。このフィルタ31は空気を通すが現像剤を通さないように形成され、上端部は、回収容器26のニヤエンドライン32と同じ位置になるように配置されている。
【0042】
上記圧力センサ30としては、例えばここでは拡散型の半導体圧力センサを使用している。この拡散型半導体圧力センサは、圧力を受けると抵抗値が変化するピエゾ抵抗効果の原理を利用したものであり、シリコンの薄いダイヤフラムの4ヶ所に拡散抵抗(センサーチップ)が形成された構造になっている。このため、センサーチップの上部から圧力が加わって撓んだ場合、ダイヤフラムの中央部上側には圧縮応力が働き、中央部下側には引っ張り応力が働いて、応力の大きさに応じてセンサーチップの抵抗値が変化するので、これを検出することで微妙な圧力の変化が検出できる。なお、この実施の形態1では、圧力センサ30に拡散型半導体圧力センサを好ましく用いたが、必ずしもこれに限定されない。また、この圧力センサ30の取り付け位置としては、図2に示すように、回収容器26の上面部に配置されている。これは、回収された廃現像剤が回収容器26に溜まり、図3に示すフィルタ31のニヤエンドライン32に近づいて回収容器26の内圧の上昇が検知できる位置であればどこであってもよく、上記した回収容器26の上面に限らず、例えば、回収容器26上方の側面部に設けても勿論良い。
【0043】
さらに、上記フィルタ31としては、ここでは4フッ化エチレン樹脂多孔質膜(例えば、日東電工社製のミクロテックス(商品名))を用いており、その多孔質膜が微細孔(0.1μm〜30μm)であるが故に、充分な通気性を保ちつつ、微細な廃現像剤の排出を防止することができる。勿論、フィルタの材質はこれに限定されない。また、このフィルタ31の取り付け位置としては、図2及び図3に示すように、回収容器26の上面あるいは底面を除く側面部分の所定位置(高さ)に配置することが望ましい。これは、フィルタ31の位置と廃現像剤の溜まり具合により、内圧が変化する位置、すなわちニヤエンドライン32が決まってくるからである。このため、使用する回収容器の容量と現像剤の使用量等に応じて、適切なニヤエンドライン32が設定されるように、少なくともフィルタの位置(上端位置)、あるいは、フィルタの長さ(上端部から下端部までの長さ)などを決める必要がある。
【0044】
この回収容器26の圧力センサ30は、図4のブロック図に示すように、中央制御部33のA/D入力ポートに接続され、吸引ポンプ27と現像モータ29はドライバー34を介して中央制御部33の出力ポートに接続されている。中央制御部33は、操作表示部34からの各種設定指示に基づき画像形成装置1全体の動作を管理するとともに、動作状態を操作表示部35に表示するものであり、CPU36と、圧力センサ30の出力電圧をデジタル信号に変換するA/D変換部37とNVRAM38と電圧比較部39とタイマ40と計時部41と時間比較部42及び駆動制御部43を有する。
【0045】
この画像形成装置1で感光体11に形成した潜像を現像装置13の現像ユニット25に収納した現像剤で可視化して記録紙に転写しているとき、中央制御部33のCPU36は現像モータ29と連動して吸引ポンプ27を駆動させる。吸引ポンプ27が駆動すると、現像ユニット25の内部の空気が吸引されて現像ユニット25内が負圧となり、小粒径化した現像剤が飛散するのを防止できる。このとき、現像ユニット25の内部で舞っている微量の現像剤を同時に吸引し、回収容器26に廃現像剤として回収する。この回収容器26に廃現像剤を回収していって、回収容器26内に堆積した廃現像剤の上端部がフィルタ31の下端部まで達するまでは、吸引ポンプ27で吸引された空気がフィルタ31の全面を通って外部に逃げるので、圧力センサ30で検出している回収容器26の内圧はフィルタ31の空気に対する抵抗で定まるほぼ一定となり、圧力センサ30の出力電圧は、図5に示すように、ほぼ一定値Bとなる。このように、回収容器26に堆積する廃現像剤の量が増加してゆき、図6(a)に示すように、堆積した廃現像剤44の上端部がフィルタ31の下端部に達するまでは、圧力センサ30からほぼ一定の出力電圧Bが中央制御部33に対して出力される。さらに、回収容器26内に廃現像剤が堆積されて、廃現像剤の上端部が図6(b)に示すように、フィルタ31の下端部を越えると、フィルタ31の空気を通す面積が次第に小さくなってゆき、圧力センサ30で検出される回収容器26の内圧が次第に高くなり、圧力センサ30の出力電圧は、図5に示すように出力電圧Qを越えて次第に大きくなる。さらに、回収容器26に回収される廃現像剤の堆積量が増加してゆき、図6(c)に示すように、堆積した廃現像剤の上端部がフィルタ31の上端部に達すると、フィルタ31の空気を通す面積が極端に減少して圧力センサ30の出力電圧が増加する。この堆積した廃現像剤の上端部がニヤエンドライン32に達してフィルタ31を廃現像剤で完全に塞ぐと、図5に示すように圧力センサ30から出力電圧Sが中央制御部33に出力される。このように、堆積した廃現像剤の上端部がフィルタ31の上端部に達してフィルタ31を完全に塞いでしまうと、回収容器26 内の空気が外部に流れなくなり、吸引ポンプ27から回収容器26に流れる空気の供給量が減ってきて、回収容器26の内圧の変化が少なくなる。
【0046】
そこで、中央制御部33のNVRAM38には、あらかじめ回収容器26のフィルタ31の全面で空気を通すときの最低基準電圧Bと、回収容器26のニヤエンドライン32の位置に対応する基準電圧Sと、回収容器26に堆積する廃現像剤の上端部がニヤエンドライン32に達してから図6(d)に示すように上限値に達するまでに必要な現像モータ29と吸引ポンプ27を駆動する基準時間Tをあらかじめ格納しておく。
【0047】
そして、画像形成装置1が画像を形成しているとき、中央制御部33の電圧比較部39は回収容器26の圧力センサ30から出力される電圧を一定時間ごと、例えば1秒ごとに監視して、NVRAN38に格納した基準電圧Sと比較し、圧力センサ30の出力電圧が基準電圧Sに達すると、NVRAM38にニヤエンドフラグを立てる。CPU36は、NVRAM38にニヤエンドフラグが立てられると、回収容器26がニヤエンドであることを示す信号を操作表示部35に出力し、操作表示部35に回収容器26がニヤエンドであることを表示させ、ユーザーに回収容器26の交換時期が近いことを知らせる。
【0048】
CPU36は、操作表示部35にニヤエンド信号を出力した後、画像形成装置1で画像を形成するたびに計時部41を駆動して、計時部41で現像モータ29の駆動時間を積算させ、NVRAM38にニヤエンドフラグが立てられてからの現像モータ29の駆動時間の累積時間をNVRAM38に格納する。このように現像モータ29の駆動時間の累積時間をNVRAM38に格納するから、画像形成装置1の電源をオフにしても累積時間を保存することができる。時間比較部42は、画像形成装置1で画像を形成しているときに、NVRAM38に逐次格納される現像モータ29の駆動時間の累積時間とNVRAM38にあらかじめ格納してある基準時間Tとを比較し、ニヤエンドになってからの現像モータ29の駆動時間の累積時間が基準時間Tに達するとNVRAM38に回収容器交換フラグを立てる。CPU36はNVRAM38に回収容器交換フラグが立てられると、画像形成装置1の画像形成動作を停止させ、操作表示部35に回収容器26が満杯であるから交換することを示す指示を表示させる。
【0049】
この操作表示部35の指示を確認したユーザーまたはサービスマンは、画像形成装置1の電源をオフにして廃現像剤が満杯になった回収容器26を取り外し、新たな回収容器26と交換する。この新たな回収容器26と交換して画像形成装置1の電源をオンにすると、中央制御部33のCPU36は、駆動制御部43により吸引ポンプ27を一時的に駆動させる。このとき、電圧比較部39は、圧力センサ30の出力電圧とNVRAM38に格納されている最低基準電圧Bとを比較して、圧力センサ30の出力電圧が最低基準電圧Bに対して一定範囲内に含まれている場合は、新たな回収容器26が正常に装着されたと判断し、NVRAM38に立てたニヤエンドフラグをクリアする。ニヤエンドフラグがクリアされると回収容器交換フラグもクリアされ、画像形成装置1の画像形成動作禁止を解除する。また、圧力センサ30の出力電圧が最低基準電圧Bより一定範囲以下のときは、回収容器26が正常に装着されていないか圧力センサ30の異常と判断する。このような判断が行われると、CPU36は操作表示部35に対して回収容器26の状態の確認を促すメッセージを表示させる。ユーザーまたはサービスマンがこの表示を確認して、回収容器26を装着し直したり、新たな回収容器26を装着すると、上述したように装着状態を確認し、正常に装着されている場合は、画像形成装置1の画像形成動作禁止を解除する。
【0050】
このように、実施の形態1によれば、廃現像剤などの粉体の回収量を正確に検知して、回収容器の適切な交換時期を知らせると共に、回収容器26が正常に装着されない状態で画像形成動作が開始されるのを防ぐことにより、現像剤が画像形成装置1内に飛散して汚染するのを防止することができる。
【0051】
なお、上記実施の形態1では、現像ユニット25からの廃現像剤を回収容器26に回収する場合について説明したが、クリーニングユニット15で感光体11の表面をクリーニングしたときに生じる廃現像剤を回収する回収容器にも同様に適用することができる。
【0052】
(実施の形態2)
実施の形態2にかかる画像形成装置の構成は、上記実施の形態1の図1と同様であるので省略する。この実施の形態2の特徴的な構成は、画像形成装置1の現像装置13である。なお、上記実施の形態1における構成と同一部または相当部については、同一符号を付し、構成説明を省略する場合がある。
【0053】
実施の形態2にかかる画像形成装置の現像装置13は、図7の斜視図に示すように、現像ユニット25と、回収容器26と、例えばダイヤフラム式の吸引ポンプ27とを有しており、この吸引ポンプ27の吸気側が現像ユニット25に連結され、吸引ポンプ27の排気側が回収容器26に連結されている。この現像ユニット25には、形成する画像の画質を向上させるため、小粒径化した現像剤が収納されている。このように小粒径化した現像剤は、現像ユニット25の現像モータ29を駆動したときに飛散し易く、この飛散防止のため、現像モータ29を駆動しているときに、現像ユニット25内の空気を吸引ポンプ27で吸引して現像ユニット25の内圧を強制的に下げている。この吸引ポンプ27で現像ユニット25内の空気を吸引するとき、現像ユニット25内の小粒径化した現像剤も僅かであるが吸引させる。この吸引された現像剤を回収容器26に廃現像剤として回収する。
【0054】
回収容器26は、一方の側面にフィルタ31と、フィルタ31より上部に吸引ポンプ27と連結する開口部45を有し、他方の側面に取っ手46を有する。フィルタ31は空気を通すが現像剤を通さないように形成され、その上端部は、回収容器26のニヤエンドライン32と同じ位置になるように配置されている。開口部45は、図8の部分断面図に示すように、テーパー状に加工され、吸引ポンプ27の排気側と連結する吸引ホース28の排気口に接続したT継手を有する排気管47の一方の端部が、弾性体例えばゴムのキャップ50を介して隙間なく嵌合するようになっている。排気管47の他方の端部にはフィルタ49を介して圧力検出手段としての圧力センサ30が連結されている。排気管47の回収容器26に挿入する先端部47aは、図9の部分詳細図に示すように、その下部が受け口状に加工され、回収容器26を交換するため、排気管47を回収容器26に対して着脱するときに廃現像剤がこぼれることを防止している。また、回収容器26の装着部には、回収容器26を確実に装着したことを検出するためのセンサ、例えば回収容器26の取っ手46を設けた面と反対側の面に当たってオンになるリミットスイッチ48が設けられている。
【0055】
この実施の形態2における圧力センサ30としては、上記実施の形態1で説明したのと同じ拡散型半導体圧力センサを好ましく用いているが、必ずしもこれに限定されず、また、その取り付け位置についても、種々のバリエーションを考えることができる。
【0056】
さらに、実施の形態2におけるフィルタ31,49としては、上記実施の形態1で説明したのと同じ4フッ化エチレン樹脂多孔質膜(日東電工社製のミクロテックス(商品名))を好ましく用いているが、必ずしもこれに限定されず、また、その取り付け位置についても、種々のバリエーションが考えられる。
【0057】
排気管47に設けた圧力センサ30は、図10のブロック図に示すように、中央制御部33のA/D入力ポートに接続され、吸引ポンプ27と現像モータ29はドライバー34を介して中央制御部33の出力ポートに接続されている。中央制御部33は、操作表示部35からの各種設定指示に基づき画像形成装置1(図1参照)全体の動作を管理するとともに、動作状態を操作表示部35に表示するものであり、CPU36と、圧力センサ30の出力電圧をデジタル信号に変換するA/D変換部37とNVRAM38と電圧比較部39とタイマ40と計時部41と時間比較部42及び駆動制御部43を有する。
【0058】
この画像形成装置1で感光体11に形成した潜像を現像装置13の現像ユニット25に収納した現像剤で可視化して記録紙に転写しているとき、中央制御部33のCPU36は現像モータ29と連動して吸引ポンプ27を駆動する。この吸引ポンプ27を駆動するとき、現像装置13の回収容器26を確実に装着部に装着してリミットスイッチ48がオンになっているとき、吸引ポンプ27にドライバ34から駆動電圧が送られて吸引ポンプ27を駆動する。吸引ポンプ27が駆動すると、現像ユニット25の内部の空気が吸引されて現像ユニット25内が負圧になり、小粒径化した現像剤が飛散することを防止することができる。このとき、現像ユニット25の内部で舞っている微量の現像剤を同時に吸引して回収容器26に廃現像剤として回収する。この回収容器26に廃現像剤を回収しているとき、回収して回収容器26に堆積した廃現像剤の上端部がフィルタ31の下端部まで達するまでは、吸引ポンプ27で吸引された空気はフィルタ31の全面を通って外部に逃げるので、圧力センサ30で検出している回収容器26の内圧はフィルタ31の空気に対する抵抗で定まるほぼ一定となり、圧力センサ30の出力電圧は、図5の場合と同様に、ほぼ一定値のBになる。そして回収容器26に堆積している廃現像剤の量が増加し、図11(a)に示すように、堆積した廃現像剤51の上端部がフィルタ29の下端部に達するまで圧力センサ37からほぼ一定の出力電圧Bが中央制御部40に出力される。さらに回収容器26に廃現像剤51を堆積して、堆積した廃現像剤51の上端部が、図11(b)に示すように、フィルタ31の下端部を越えると、フィルタ31の空気を通す面積が次第に小さくなり、圧力センサ30で検出している回収容器26の内圧が次第に高くなって圧力センサ30の出力電圧は図5に示すように次第に大きくなる。さらに、回収容器26に回収している廃現像剤51の堆積量が増加し、図11(c)に示すように、堆積した廃現像剤51の上端部がフィルタ31の上端部に達するまで、フィルタ31の空気を通す面積の減少に応じて圧力センサ30の出力電圧が増加する。この堆積した廃現像剤51の上端部がニヤエンドライン32に達してフィルタ31を廃現像剤で完全に塞ぐと、圧力センサ30から出力電圧Sが中央制御部33に出力される。このように堆積した廃現像剤51の上端部がフィルタ31の上端部に達してフィルタ31を完全に塞ぐと、回収容器26内の空気が外部に流れなくなり、吸引ポンプ27から回収容器26に流れる空気の供給量が減ってきて回収容器26の内圧の変化が少なくなる。
【0059】
そこで、中央制御部33のNVRAM38には、あらかじめ回収容器26のフィルタ31の全面で空気を通すときの最低基準電圧Bと、回収容器26のニヤエンドライン32の位置に対応する基準電圧Sと、回収容器26に堆積する廃現像剤51の上端部がニヤエンドライン32に達してから図11(d)に示すように上限値52に達するまでに必要な現像モータ29と吸引ポンプ27を駆動する基準時間Tをあらかじめ格納しておく。
【0060】
そして画像形成装置1(図1参照)で画像を形成しているとき、中央制御部33の電圧比較部39は回収容器26の圧力センサ30から出力される電圧を一定時間、例えば、1秒ごとに監視し、NVRAN38に格納した基準電圧Sと比較して、圧力センサ30の出力電圧が基準電圧Sに達すると、NVRAM38にニヤエンドフラグを立てる。CPU36はNVRAM38にニヤエンドフラグが立てられると、回収容器26がニヤエンドであることを示す信号を操作表示部35に出力して、操作表示部35に回収容器26のニヤエンドを表示させ、ユーザーに回収容器26の交換が近いことを知らせる。
【0061】
CPU36は、操作表示部35にニヤエンド信号を出力した後、画像形成装置1で画像を形成するたびに計時部41を駆動して、計時部41で現像モータ29の駆動時間を積算させ、NVRAM38にニヤエンドフラグが立てられてからの現像モータ29の駆動時間の累積時間をNVRAM38に格納する。このように現像モータ29の駆動時間の累積時間をNVRAM38に格納するから、画像形成装置1の電源をオフにしても累積時間を保存することができる。時間比較部42は、画像形成装置1で画像を形成しているときに、NVRAM38に逐次格納される現像モータ29の駆動時間の累積時間とNVRAM38にあらかじめ格納してある基準時間Tとを比較し、ニヤエンドになってからの現像モータ29の駆動時間の累積時間が基準時間Tに達するとNVRAM38に回収容器交換フラグを立てる。CPU36はNVRAM38に回収容器交換フラグが立てられると、画像形成装置1の画像形成動作を停止させ、操作表示部35に回収容器26が満杯であるので交換することを示す指示を表示させる。
【0062】
この操作表示部42の指示を確認したユーザーまたはサービスマンが画像形成装置1の電源をオフにして廃現像剤が満杯になった回収容器26を取り外して新たな回収容器26と交換する。この回収容器26を交換するとき、廃現像剤が満杯になった回収容器26の取っ手46を把持して装着部から取り出し、回収容器26から排気管47を取り外す。その後、新しい回収容器26に排気管47を取り付けて取っ手46を把持して装着部に装着する。このように回収容器26を取り出して排気管47を取り外すだけで、廃現像剤が満杯になった回収容器26を回収することができる。また、新しい回収容器26に排気管47を取り付けるだけで装着部に装着できるとともに、回収容器26の取っ手46を把持して脱着できるから、回収容器26の交換を容易に行うことができる。さらに回収容器26には圧力センサ30が直接連結されていないから、回収容器26を交換するときに、圧力センサ30を破損などから防ぐことができる。
【0063】
この新たな回収容器26と交換して画像形成装置1の電源をオンにしたとき、中央制御部33のCPU36は駆動制御部43により吸引ポンプ27を一時的に駆動させる。このとき、電圧比較部39は圧力センサ30の出力電圧とNVRAM38に格納されている最低基準電圧Bとを比較し、圧力センサ30の出力電圧が最低基準電圧Bに対して一定範囲内に含まれているときは回収容器26が正常に装着されたと判断し、NVRAM45に立てたニヤエンドフラグをクリアする。このニヤエンドフラグがクリアされると回収容器交換フラグもクリアされ、画像形成装置1の画像形成動作禁止を解除する。また、圧力センサ30の出力電圧が最低基準電圧Bより一定範囲以下のときは、回収容器26が正常に装着されていないか圧力センサ30の異常と判断する。この判断がされるとCPU43は操作表示部42に現像装置13の状態の確認を促すメッセージを表示する。ユーザーまたはサービスマンがこの表示を確認して、現像装置13の状態を確認し、現像装置13の状態が正常になると、画像形成装置1の画像形成動作禁止を解除する。
【0064】
このように、実施の形態2によれば、廃現像剤などの粉体の回収量を正確に検知して、回収容器の適切な交換時期を知らせると共に、回収容器の交換を容易かつ低コストに行うことができ、回収容器の装着異常による現像剤汚染を防止することができる。
【0065】
なお、上記実施の形態2では、現像ユニット25からの廃現像剤を回収容器26に回収する場合について説明したが、クリーニングユニット15で感光体11の表面をクリーニングしたときに生じる廃現像剤を回収する回収容器にも同様に適用することができる。
【0066】
(実施の形態3)
実施の形態3では、上記実施の形態1及び2と同様の画像形成装置1(図1参照)を用いており、その特徴的な構成は、回収容器26に回収される廃現像剤の回収量を検出する圧力検出手段にある。
【0067】
図12は、実施の形態3における圧力検出手段の一構成例を示す部分断面図である。図12に示すように、回収容器26の上面(あるいは、上方の側面位置であっても良い)の一部に開口部(廃現像剤の排出口と兼用しても良い)を設け、これに螺旋を形成し、その螺旋に沿って脱着可能な栓53aと、その栓53aの上部には、回収容器26の内部に一定以上の圧力が加わると、図中の白抜き矢印方向に伸張する蛇腹部53bを備えている。この栓53aと蛇腹部53bは、回収容器26内の圧力に応じて伸張する可動部を構成している。
【0068】
そして、この蛇腹部53bの伸張位置には、蛇腹の伸張具合に応じて軸芯54aを中心として、破線で示したように回動するアクチュエータ54と、そのアクチュエータ54が一定の位置まで傾くことで検出するセンサ55をさらに備えている。ここでは、非接触の光学センサ(光センサ)を用いて実施しているが、これに限定されず、アクチュエータ54の動きを検知するものであれば種々のセンサを利用することができる。このアクチュエータ54とセンサ55は、可動部の伸張を検出する検出手段を構成している。
【0069】
このアクチュエータ54とセンサ55は、上記栓53aや蛇腹部53bとは別個に構成されているため、栓53aを外して廃現像剤を排出したり、蛇腹部53bのある栓53aを交換する場合でも、センサ55やアクチュエータ54には全く影響を与えない。
【0070】
栓53aの上部に形成された蛇腹部53bは、回収容器26の内部に一定以上の圧力が加わると伸張するようにするため、蛇腹部の成型膜厚、蛇腹の大きさ、あるいは蛇腹の数を適宜選択することにより、任意の圧力に調節することが可能である。ここでいう一定以上の圧力とは、回収容器26内に回収された廃現像剤がフィルタ31の上端部を越えて堆積し、吸引ポンプ27による内部圧力が最大になったときに伸張を開始するような強さを指しているが、蛇腹部が伸張を開始する圧力については、用途や使用状況に応じて任意に設定することが可能である。
【0071】
また、画像形成装置1のサービスマンは、この蛇腹部53bが付いた栓53aを回して回収容器26から外し、廃現像剤を捨ててから再度栓をすることで、この回収容器26を容易に再利用することができる。また、蛇腹部53bは薄い成型品であるため、長期間使用する間に変形等が起こり易く、適正な動作が保証できなくなることが考えられるため、その場合は新しい栓と交換する。この蛇腹部53bの付いた栓53aの構成は、簡易で比較的安価に製造できることから、上記センサ55やアクチュエータ54を交換せずに栓53aのみの交換で済むので、ランニングコストも低コスト化できる利点がある。
【0072】
次に、動作について説明する。図12に示す回収容器26を図1の画像形成装置1内に装着すると、蛇腹部53bがアクチュエータ(実線位置)54の下側になるように構成されている。
【0073】
続いて、画像形成装置1を使用することにより、回収容器26内に廃現像剤が堆積してゆき、回収容器26の側面に配置されたフィルタ31の上端部のニヤエンドライン32(図6参照)を越えると、内部圧力が高まって一定の圧力以上になると蛇腹部53bが伸張し始め(図12の白抜き矢印方向)、アクチュエータ54を押し上げて、破線位置まで回動させる。
【0074】
図13は、センサ55の出力と回収容器26の内圧の変化を示す線図であり、(a)はセンサ出力の図、(b)は内圧力の図である。上記センサ55がアクチュエータ54を検知するということは、間接的に蛇腹部53bが一定の高さだけ伸張されていることを検知するものである。すなわち、回収容器26の内圧が一定以上になっていることを示し、具体的には、フィルタ31の上端部のニヤエンドライン32を廃現像剤が越えたことを示唆するものである。
【0075】
これを、図13(b)を用いて説明すると、廃現像剤の堆積面がフィルタの下端位置以下の場合は、フィルタ31の全面を空気が通り、フィルタ31の空気抵抗だけなので、低い一定の圧力となる。
【0076】
続いて、回収される廃現像剤の堆積位置がフィルタ31の下端位置を越えると、フィルタ31の空気を通す面積が次第に小さくなって、回収容器26内の圧力が少しずつ上昇してくる。
【0077】
そして、フィルタ上端位置を越えると、フィルタ31を廃現像剤が完全に塞ぐため、回収容器26内の空気が外部に流れなくなり、吸引ポンプ27から回収容器26に流れる空気の供給量が減ってきて、回収容器26の内圧は、高い状態で一定となる。
【0078】
蛇腹部53bの付いた栓53aに上記の高い内圧が加わると、蛇腹部が伸張してアクチュエータ54を駆動させ、センサ55出力がONとなる(図13(a)参照)。
【0079】
これは、廃現像剤のニヤエンドを検知したものである。このニヤエンドの検知から回収容器26の交換指示を操作表示部35に表示するまで、及び回収容器26の交換からリセットされるまでの動作については、上記実施の形態1及び2の場合と同様であるので、重複する動作説明を省略する。
【0080】
このように、実施の形態3によれば、廃現像剤などの粉体の回収量を正確に検知して、回収容器の適切な交換時期を知らせると共に、回収容器の交換を容易かつ低コストに行うことができ、回収容器の装着異常による現像剤汚染を防止することが可能となる。
【0081】
また、実施の形態3によれば、蛇腹を使って圧力センサと同様の仕組みを安価に回収容器側に設け、その回収容器外にセンサといった高価な検知機構を配置するようにしたので、センサ設置忘れや破損がないようにして、回収容器や交換コストを大幅に低減することができる。
【0082】
さらに、実施の形態3によれば、圧力センサと同様の仕組みを蛇腹付きの栓を用いて、廃現像剤を捨てる排出口の蓋を兼ねるようにしたので、コストダウンと交換性が向上する。
【0083】
また、実施の形態1〜3によれば、正確なニヤエンド検知後に時間管理を行うことにより、堆積状態が変化しても誤差が少なくて済み、ニヤエンドを表示してから一定時間だけ使用が継続できるので、ユーザーに与える影響を極力少なくすることで、操作性を向上させることができる。
【0084】
なお、上記実施の形態3では、現像ユニット25からの廃現像剤を回収容器26に回収する場合について説明したが、クリーニングユニット15で感光体11の表面をクリーニングしたときに生じる廃現像剤を回収する回収容器にも同様に適用することができる。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1にかかる粉体回収装置によれば、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置において、前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、を備えたこととしたので、回収された粉体の堆積量を高精度に検出することが可能となる。
【0086】
また、請求項2にかかる粉体回収装置によれば、請求項1にかかる粉体回収装置において、前記粉体は電子写真方式の画像形成に使用する現像剤であることとしたので、電子写真方式の画像形成に使用する現像剤を回収することができ、回収した現像剤を再利用することが可能となる。
【0087】
また、請求項3にかかる粉体回収装置によれば、請求項1にかかる粉体回収装置において、前記フィルタはその上端部が、前記回収容器のニヤエンドラインに一致させて設けられ、前記粉体堆積量算出手段は、前記フィルタの全面が堆積した粉体で塞がれたときの前記圧力検出手段の出力により前記回収容器のニヤエンドを検知し、ニヤエンドを検知した後、所定時間、前記回収容器に粉体を回収したときに回収容器の満杯を検知することとしたので、正確なニヤエンド検知後に時間管理を行うことにより、堆積状態が変化しても誤差が少なくて済み、ニヤエンドを表示してから一定時間だけ使用が継続できるので、ユーザーに与える影響を極力少なくすることで、操作性を向上させることができる。
【0088】
また、請求項4にかかる粉体回収装置によれば、請求項3にかかる粉体回収装置において、前記粉体堆積量算出手段で前記回収容器のニヤエンドが検知された場合には、ニヤエンドである旨を表示し、また、前記粉体堆積量算出手段で前記回収容器の満杯が検知された場合には、満杯である旨を表示する表示手段を備えたこととしたので、ユーザに回収容器のニヤエンドおよび満杯を報知することが可能となる。
【0089】
また、請求項5にかかる粉体回収装置によれば、請求項1にかかる粉体回収装置において、前記粉体堆積量算出手段は、前記圧力検出手段の出力が所定レベル以下の場合に、前記回収容器の吸引ポンプとの接続不良または圧力検出手段の異常と判定することとしたので、回収する粉体が周囲に飛散することをを防ぐとともに、回収した粉体の堆積量を確実に検知することが可能となる。
【0090】
また、請求項6にかかる粉体回収装置によれば、請求項1にかかる粉体回収装置において、前記吸引ポンプに接続され、T字状を呈する排気管がその先端部に設けられた排気ホースを備え、前記排気管の一方の先端部は、前記回収容器の開口部と嵌合し、他方の先端部には、前記圧力検出手段が取り付けられており、前記回収容器は、背面に前記排気管の一方の先端部と隙間なく嵌合する前記開口部を有することとしたので、回収容器には排気管を連結するだけであるとともに、回収容器には圧力検出手段が直接連結されていないため、回収容器を交換するときに、圧力検出手段を破損したりすることを防止することが可能となる。
【0091】
また、請求項7にかかる粉体回収装置によれば、請求項6にかかる粉体回収装置において、前記回収容器は、前面に取っ手を有することとしたので、回収容器の脱着や交換を容易にすることが可能となる。
【0092】
また、請求項8にかかる粉体回収装置によれば、請求項6にかかる粉体回収装置において、前記回収容器の、前記排気管の先端部を嵌合する開口部を、前記フィルタの上端部より上部に配置したので、回収容器に回収した粉体の堆積状態にバラッキがあっても十分な粉体量を回収することが可能となる。
【0093】
また、請求項9にかかる粉体回収装置によれば、請求項6にかかる粉体回収装置において、前記回収容器の開口部に嵌合する前記排気管の先端部は、下部を受け口状に加工されていることとしたので、排気管を回収容器に着脱するときに、排気管の先端部から粉体がこぼれることを防止することが可能となる。
【0094】
また、請求項10にかかる粉体回収装置によれば、請求項6にかかる粉体回収装置において、前記回収容器の装着部に、前記回収容器の背面を検出する装着検知センサを有し、該装着検知センサで回収容器を装着したことを検出しているときに前記吸引ポンプを駆動することとしたので、回収容器を確実に装着したことを検出して吸引ポンプを駆動することができ、粉体が飛散することを防止することが可能となる。
【0095】
また、請求項11にかかる粉体回収装置によれば、請求項1にかかる粉体回収装置において、前記圧力検出手段は、拡散型の半導体圧力センサであることとしたので、安価で高精度に圧力を検出することが可能となる。
【0096】
また、請求項12にかかる粉体回収装置によれば、請求項1にかかる粉体回収装置において、前記圧力検出手段は、前記回収容器の上面に設けられた、前記回収容器の内部の圧力に応じて伸縮可能な可動部と、前記可動部の伸張を検出する検出手段とを含み、前記可動部は、前記フィルタが粉体によってすべて塞がれた状態の時からの圧力によって伸張動作するように構成されていることとしたので、安価な構成で確実に粉体の満杯検知を行うことができ、また、電装部品が回収容器側にないため、サービス性の向上とコストダウンを図ることが可能となる。
【0097】
また、請求項13にかかる粉体回収装置によれば、請求項12にかかる粉体回収装置いおいて、前記可動部は、前記回収容器に対して脱着可能に設けられていることとしたので、可動部を廃現像剤を捨てる排出口の蓋として使用することができ、コストダウンと交換性を向上させることが可能となる。
【0098】
また、請求項14にかかる現像ユニットによれば、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置の前記吸引ポンプを接続した現像ユニットにおいて、前記粉体回収装置は、前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、を備えたこととしたので、この粉体回収装置の吸引ポンプを、感光体に形成された潜像を可視化する現像ユニットに接続することにより、現像装置に飛散しやすい小粒径化した現像剤を使用することができる。
【0099】
また、請求項15にかかる画像形成装置によれば、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置を備えた画像形成装置において、前記粉体回収装置は、前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、を備えたこととしたので、回収された粉体の堆積量を高精度に検出することが可能となる。
【0100】
また、請求項16にかかる粉体回収方法によれば、飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して、その側面の一定範囲に空気を通すが粉体を通さないフィルタが設けられた回収容器に回収する粉体回収方法において、前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する前記回収容器の内圧を検出する工程と、前記検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する工程と、を含むこととしたので、回収された粉体の堆積量を高精度に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の画像形成装置の構成図である。
【図2】実施の形態1にかかる現像装置の構成を示す斜視図である。
【図3】図2の回収容器のフィルタを示す側面図である。
【図4】実施の形態1にかかる中央制御部とその周辺の構成を示すブロック図である。
【図5】廃現像剤の回収量に対する圧量センサの出力電圧の変化特性図である。
【図6】実施の形態1にかかる回収容器に回収して堆積する廃現像剤の堆積量の変化を示す模式図である。
【図7】実施の形態2にかかる現像装置の構成を示す斜視図である。
【図8】図7の回収容器の排気管との連結部の構成を示す部分詳細図である。
【図9】図8の排気管の先端部の構造を示す部分詳細図である。
【図10】実施の形態2にかかる中央制御部とその周辺の構成を示すブロック図である。
【図11】実施の形態2にかかる回収容器に回収して堆積する廃現像剤の堆積量の変化を示す模式図である。
【図12】実施の形態3における圧力検出手段の一構成例を示す部分断面図である。
【図13】センサの出力と回収容器の内圧の変化を示す線図であり、(a)はセンサ出力の図、(b)は内圧力の図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 装置本体
3 給紙カセット
4 読取ユニット
9 画像形成部
10 定着部
11 感光体
13 現像装置
14 転写部
15 クリーニングユニット
16 書込ユニット
25 現像ユニット
26 回収容器
27 吸引ポンプ
28 吸引ホース
29 現像モータ
30 圧力センサ
31 フィルタ
32 ニヤエンドライン
33 中央制御部
34 ドライバ
35 操作表示部
36 CPU
37 A/D変換部
38 NVRAM
39 電圧比較部
40 タイマ
41 計時部
42 時間比較部
43 駆動制御部
45 開口部
46 取っ手
47 排気管
47a 先端部
48 リミットスイッチ
49 フィルタ
50 キャップ
51 廃現像剤
53a 栓
53b 蛇腹部
54 アクチュエータ
54a 軸芯
55 センサ

Claims (16)

  1. 飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置において、
    前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、
    前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、
    前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、
    を備えたことを特徴とする粉体回収装置。
  2. 前記粉体は電子写真方式の画像形成に使用する現像剤である請求項1に記載の粉体回収装置。
  3. 前記フィルタはその上端部が、前記回収容器のニヤエンドラインに一致させて設けられ、
    前記粉体堆積量算出手段は、前記フィルタの全面が堆積した粉体で塞がれたときの前記圧力検出手段の出力により前記回収容器のニヤエンドを検知し、ニヤエンドを検知した後、所定時間、前記回収容器に粉体を回収したときに回収容器の満杯を検知することを特徴とする請求項1に記載の粉体回収装置。
  4. 前記粉体堆積量算出手段で前記回収容器のニヤエンドが検知された場合には、ニヤエンドである旨を表示し、また、前記粉体堆積量算出手段で前記回収容器の満杯が検知された場合には、満杯である旨を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載の粉体回収装置。
  5. 前記粉体堆積量算出手段は、前記圧力検出手段の出力が所定レベル以下の場合に、前記回収容器の吸引ポンプとの接続不良または圧力検出手段の異常と判定することを特徴とする請求項1に記載の粉体回収装置。
  6. 前記吸引ポンプに接続され、T字状を呈する排気管がその先端部に設けられた排気ホースを備え、
    前記排気管の一方の先端部は、前記回収容器の開口部と嵌合し、他方の先端部には、前記圧力検出手段が取り付けられており、
    前記回収容器は、背面に前記排気管の一方の先端部と隙間なく嵌合する前記開口部を有することを特徴とする請求項1に記載の粉体回収装置。
  7. 前記回収容器は、前面に取っ手を有することを特徴とする請求項6に記載の粉体回収装置。
  8. 前記回収容器の前記開口部を、前記フィルタの上端部より上部に配置したことを特徴とする請求項6に記載の粉体回収装置。
  9. 前記回収容器の開口部に嵌合する前記排気管の先端部は、下部を受け口状に加工されていることを特徴とする請求項6に記載の粉体回収装置。
  10. 前記回収容器の装着部に、前記回収容器の背面を検出する装着検知センサを有し、該装着検知センサで回収容器を装着したことを検出しているときに前記吸引ポンプを駆動することを特徴とする請求項6に記載の粉体回収装置。
  11. 前記圧力検出手段は、拡散型の半導体圧力センサであることを特徴とする請求項1に記載の粉体回収装置。
  12. 前記圧力検出手段は、前記回収容器の上面に設けられ、前記回収容器の内部の圧力に応じて伸縮可能な可動部と、前記可動部の伸張を検出する検出手段とを含み、
    前記可動部は、前記フィルタが粉体によってすべて塞がれた状態の時からの圧力によって伸張動作するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の粉体回収装置。
  13. 前記可動部は、前記回収容器に対して脱着可能に設けられていることを特徴とする請求項12に記載の粉体回収装置。
  14. 飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置の前記吸引ポンプを接続した現像装置において、
    前記粉体回収装置は、
    前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、
    前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、
    前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、
    を備えたことを特徴とする現像装置。
  15. 飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して回収容器に回収する粉体回収装置を備えた画像形成装置において、
    前記粉体回収装置は、
    前記回収容器の側面の一定範囲に設けられ、かつ空気を通すが粉体を通さないフィルタと、
    前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する回収容器の内圧を検出する圧力検出手段と、
    前記圧力検出手段で検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する粉体堆積量算出手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  16. 飛散する粉体を吸引ポンプで吸引して、その側面の一定範囲に空気を通すが粉体を通さないフィルタが設けられた回収容器に回収する粉体回収方法において、
    前記回収容器内に回収されて堆積された粉体による前記フィルタの空気を通す有効面積の変化により変動する前記回収容器の内圧を検出する工程と、
    前記検出された回収容器の内圧が上昇し、上昇後に所定値に達して該所定値を所定時間継続する内圧の変化状態により、前記回収容器に回収された粉体の堆積量を判定する工程と、
    を含むことを特徴とする粉体回収方法。
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