JP2021032932A - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−画像形成装置の構成−
図1は、第1実施形態に係る画像形成装置1を正面側[W1]から見た概略構成図である。正面側[W1]とは、画像形成装置1を操作するオペレターに向かう側である。この図に示す画像形成装置1は、記録媒体としてのシートStにトナー画像を形成する電子写真方式のものであって、筐体100、天井筐体200、画像形成部20、転写部30、定着装置40、およびシート供給部50を備えている。また画像形成装置1は、複数の給気ファンAf、および複数の排気ファンEfを備えている。さらに画像形成装置1は、温度センサー60、これらの各構成部材に接続された制御部70、および制御部70に接続された操作部80を備えている。
筐体100は、箱状のものである。箱状の筐体100は、正面側[W1]に、ここでは図示されないに扉が設けられており、扉を開けて筐体100の内部へのシートStの補充やメンテナンスが実施される。
天井筐体200は、筐体100の上部に配置された箱状のものである。天井筐体200は、少なくとも天板101の開口101aを覆った位置に配置されている。このような天井筐体200は、天板101との間に内部空間を構成する状態で設けられた外装天板201と、外装天板201を覆う外装202とで構成されている。これらの外装天板201および外装202には、外部に連通する排気孔200aが設けられている。
画像形成部20は、例えばイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を形成するための4つの画像形成ユニット20y,20m,20c,20kを有する。これらの画像形成ユニット20y,20m,20c,20kは、筐体100内において鉛直方向に積層して配列され、それぞれが感光体21、感光体21の周囲に配置された帯電部23、露光部25、および現像部27を備えている。
転写部30は、筐体100内において画像形成部20と並列して配置されている。この転写部30は、回転する無端ベルトとして構成された中間転写ベルト31と、中間転写ベルト31に内接された複数のローラー32および一次転写部33とを備えている。また転写部30は、二次転写ローラー33a、除電ローラー34、およびクリーニングユニット35を備えている。これらは、筐体100の正面側[W1]から奥行き方向に向かって略水平に配置されている。
定着装置40は、筐体100内におけるクリーニングユニット35の下方で、次に説明するシート供給部50から搬送されたシートStの搬送方向xに対して、転写部30における二次転写ローラー33aの下流側に配置されている。定着装置40は、加熱ローラー41と駆動ローラー43と圧着ローラー45と備えている。これらは、筐体100の正面側[W1]から奥行き方向に向かって略水平に配置されている。
シート供給部50は、筐体100内に配置されたもので、複数の供給トレイ51と、シートStを搬送する搬送路53を備えている。このうち供給トレイ51は、シートStのサイズや種類に応じて複数のものが設けられている。各供給トレイ51は、シートStを収納し、収納したシートStを1枚ずつ搬送路53に供給する。
給気ファンAfは、画像形成装置1の筐体100内に空気を供給するためのファンであり、主として画像形成のジョブの実施において駆動する。このような給気ファンAfは、筐体100内の複数箇所に設けられており、特に定着装置40の周囲に複数配置されている。定着装置40の周囲に配置されている複数の給気ファンAfは、ここでは例えば分離ファンAf1、シート冷却ファンAf2、およびクリーニングユニット冷却ファンAf3である。なお、これらの各給気ファンSfは、それぞれがここでの図示を省略したダクトに接続されるか、またはダクトの中間に配置され、筐体100の外の空気を筐体100内の各位置に供給する。次に、これらの各給気ファンAfを説明する。
分離ファンAf1は、送風によって、定着装置40の定着ベルト43aからシートStを分離するためのものである。このような分離ファンAf1は、例えば定着装置40の下流側に配置され、ここでの図示を省略したダクトの空気供給端側が、定着装置40におけるシートStの排出部分に近接して配置されている。またシート冷却ファンAf2は、定着装置40に対して複数設けられていてもよい。
シート冷却ファンAf2は、定着装置40で加熱された状態で排出されたシートStを、空気供給によって冷却するためのものである。このようなシート冷却ファンAf2は、例えばシート供給部50の排出路53cに近接して配置され、ここでの図示を省略したダクトの空気供給端側が、排出路53cに向かって空気を吹き出すように配置されている。またシート冷却ファンAf2は、排出路53cに対して複数設けられていてもよい。
クリーニングユニット冷却ファンAf3は、転写部30に設けられたクリーニングユニット35を冷却するためのものである。このようなクリーニングユニット冷却ファンAf3は、転写部30においてクリーニングユニット35に近接して配置され、ここでの図示を省略したダクトの空気供給端側が、クリーニングユニット35に向かって空気を吹き出すように設けられている。またクリーニングユニット冷却ファンAf3は、クリーニングユニット35に対して複数設けられていてもよい。
図2は、第1実施形態の画像形成装置1の要部をシート排出側[L2]から見た構成図であって、排気ファンEfの配置状態を説明するための図である。図2においては、筐体100の右手側が、筐体100の正面側[W1]であって、扉102が設けられた側となっている。また図2においては、筐体100の左手側が、正面側[W1]とは逆側であって、筐体100の奥行側[W2]である。正面側[W1]から奥行側[W2]にかけての方向が、シートStの搬送方向xに対して垂直なシートStの搬送幅方向yとなる。図2には、図1での図示を省略した一部のダクト103を図示し、さら空気の流れを矢印で示している。以下、図1および図2に基づいて、排気ファンEfの構成を説明する。
内設排気ファンEf1は、筐体100内において、シートStの搬送方向xに対して垂直な搬送幅方向yの一端側であって、筐体100の奥行側[W2]に配置されている。これにより、扉102を開けてのメンテナンスにおいて、内設排気ファンEf1の設置が障害になることがない。この内設排気ファンEf1は、例えば図示したようにダクト103の中間に配置されるか、またはダクト103の端部に配置され、定着装置40の周囲の空気を筐体100の外に排気する。
天面排気ファンEf2は、天井筐体200内において、天板101の開口101aに面して配置されている。これにより、扉102を開けてのメンテナンスにおいて、内設排気ファンEf1の設置が障害になることがない。このような天面排気ファンEf2は、天井筐体200をダクトとし、天板101の開口101aから筐体100内の空気を取り込み、天井筐体200に設けた排気孔200aから、筐体100内の空気を筐体100の外に排気する。天板101の開口101aは、天板101において、定着装置40の上方であって、筐体100の正面側[W1]に近い位置に設けられている。
温度センサー60は、例えば筐体100内における正面側[W1]と奥行側[W2]とに設けられている。これらの温度センサー60は、例えば定着装置40に近接して設けられているか、または定着装置40の上方においてクリーニングユニット35に近接して設けられてもよい。温度センサー60は、定着装置40に近接した位置、または定着装置40の上方においてクリーニングユニット35に近接した位置の1かのみに設けられてもよい。
図1に示す制御部70は、操作部80での操作に基づいて、画像形成部20、転写部30、定着装置40、シート供給部50、給気ファンAf、および排気ファンEfの駆動を制御し、これによりシートStへのトナー画像の形成を実施する。また、制御部70は、温度センサー60からの温度情報を参照して給気ファンAf、および排気ファンEfの駆動を制御してもよい。このような制御部70は、マイクロコンピューターなどの計算機によって構成されている。計算機は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備える。
操作部80は、画像形成装置1の起動や停止、画像形成装置1による画像形成のジョブの設定などを入力するためのものである。このような操作部80は、例えば筐体100の上面部分に設けられた電源スイッチを含む操作キーや、表示部の表示面に設けられたタッチパネルであってもよい。また操作部80は、この画像形成装置1に接続されたパーソナルコンピューターなどの外部装置のものであってもよい。
次に、以上のような画像形成装置1の制御方法を説明する。図3は、第1実施形態の画像形成装置の制御方法を説明する図である。この図は、図1および図2を用いて説明した画像形成装置1に設けた給気ファンAfおよび排気ファンEfの送風能力[pw]を経時的に示したグラフである。図3のグラフにおいては、給気ファンAfの合計の送風能力を、破線で示した。また図3のグラフにおいては、排気ファンEfの合計の送風能力を、実線で示した。
各待機期間[Tw]において、制御部70は、定着装置40における加熱ローラー41の加熱制御手段を制御し、加熱ローラー41を加熱する。また制御部70は、排気ファンEfを駆動させることで、定着装置40の周囲の排気を実施し、定着装置40の周囲の熱を筐体100の外に排気して加熱ローラー41を所定の加熱温度に保つ。一方、制御部70は、加熱ローラー41の加熱制御手段および排気ファンEfの他の部材、すなわち画像形成部20、転写部30、シート供給部50、定着装置40の駆動ローラー43、および給気ファンAfは駆動させずに停止させた状態に保つ。
ジョブ期間[T1]〜[T3]おいて、制御部70は、定着装置40における加熱ローラー41の加熱制御手段を制御し、加熱ローラー41の加熱を継続する。また制御部70は、操作部80から入力された画像形成のジョブの設定に基づいて、画像形成部20、転写部30、シート供給部50、および定着装置40の駆動ローラー43の駆動を制御し、設定された枚数のシートStにトナー画像を形成する。
第1ジョブ期間[T1]において、制御部70は、操作部80での操作に基づいて、例えば剛性が低いシートStを、所定枚数以上処理する画像形成のジョブを実施する。
第2ジョブ期間[T2]において、制御部70は、操作部80での操作に基づいて、例えば剛性が低いシートStを、所定枚数未満だけ処理する画像形成のジョブを実施する。
第3ジョブ期間[T3]において、制御部70は、操作部80での操作に基づいて、所定以上の剛性を有するシートStを、所定枚数以上処理する画像形成のジョブを実施する。
以上説明した第1実施形態によれば、ジョブの設定に基づいて給気ファンAfを駆動させた場合、排気ファンEfの送風能力を上昇させることにより、筐体100内に熱を滞留させることなく筐体100内の熱を排気して筐体100内の温度上昇を防止することが可能となる。この結果、筐体100内の温度上昇による電子部品の破損、中間転写ベルト31の像担持面31aやクリーニングユニット35におけるトナー溶融などの不具合の発生を防止することが可能である。
−画像形成装置の構成−
図4は、第2実施形態に係る画像形成装置2を正面側[W1]から見た概略構成図である。正面側[W1]とは、画像形成装置2を操作するオペレターに向かう側である。この図に示す第2実施形態の画像形成装置2が、第1実施形態の画像形成装置1と異なるところは、天板101の開口101aに、シャッター104を設けた構成にあり、他の構成は第1実施形態の画像形成装置1と同様である。
このような画像形成装置2の制御方法は、第1実施形態の画像形成装置の制御方法と同様であってよいが、天面排気ファンEf2は常に駆動させておき、天面排気ファンEf2の送風能力の制御は、シャッター104の開閉状態の制御によって実施する。
このような第2実施形態であっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また本第2実施形態によれば、天面排気ファンEf2の送風能力の制御は、シャッター104の開閉状態の制御によって実施する。このため、天面排気ファンEf2による筐体100内の排気は、制御部70による制御に対して良好な応答性をもって実施することができる。
−画像形成装置の構成−
図5は、第3実施形態に係る画像形成装置3を正面側[W1]から見た概略構成図である。正面側[W1]とは、画像形成装置3を操作するオペレターに向かう側である。この図に示す第3実施形態の画像形成装置3が、第1実施形態の画像形成装置と異なるところは、定着装置40の周囲に配置されている排気ファンEfが、筐体100の天板101の開口101aに設けた天面排気ファンEf2のみであり、筐体100内には設けられていないところにある。他の構成は第1実施形態の画像形成装置1と同様である。
このような画像形成装置3の制御方法は、第1実施形態の画像形成装置の制御方法と同様であってよい。ただし、制御部70は、1つの天面排気ファンEf2の送風能力を段階的に制御するか、または複数の天面排気ファンEf2の駆動のオンオフを制御するか、もしくは複数の天面排気ファンEf2の送風能力をそれぞれ段階的に制御することにより、図3を用いて説明した排気を実現する。
このような第3実施形態であっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本第3実施形態は、第2実施形態と組み合わせて実施することも可能であり、天板101の開口101aに、シャッターを設けた構成としてもよく、組み合わせることにより、第2実施形態の効果を得ることもできる。
−画像形成装置の構成−
図6は、第4実施形態に係る画像形成装置4を正面側[W1]から見た概略構成図である。正面側[W1]とは、画像形成装置4を操作するオペレターに向かう側である。この図に示す第4実施形態の画像形成装置4が、第1実施形態の画像形成装置と異なるところは、定着装置40の周囲に配置されている排気ファンEfが、筐体100内に配置されたているのみであり、筐体100の天面には設けられていないところにある。他の構成は第1実施形態と同様である。なお、筐体100の天面に排気ファンEfが設けられていないため、筐体100の天板101は、開口を有している必要はなく、筐体100の上部に天井筐体が設けられていない点も、第1実施形態とは異なる。
このような画像形成装置4の制御方法は、第1実施形態の画像形成装置の制御方法と同様であってよく、追加の排気ファンEf4の送風能力の制御を、第1実施形態における天面排気ファンEf2の送風能力の制御と同様に実施すればよい。
このような第4実施形態であっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本第4実施形態の変形例として、排気ファンEfを、内設排気ファンEf1のみとする構成を例示することができる。この場合、内設排気ファンEf1は、第1実施形態で説明したいように段階的な送風能力の制御が実現可能であれば、1つであっても複数設けられてもよい。
20…画像形成部
30…転写部
40…定着装置
41…加熱ローラー
43…駆動ローラー
43a…定着ベルト
45…圧着ローラー
60…温度センサー
70…制御部
100…筐体
101…天板
101a…開口
102…扉
104…シャッター
Af…給気ファン
Af1…分離ファン
Af2…シート冷却ファン
Af3…クリーニングユニット冷却ファン
Ef…排気ファン
Ef1…内設排気ファン
Ef2…天面排気ファン
Ef4…追加の排気ファン
[W1]…正面側(扉側)
[W2]…奥行側
[pw]…送風能力
[Tw]…待機期間
[T1],[T2],[T3]…ジョブ期間
x…搬送方向
y…搬送幅方向
Claims (20)
- トナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像が転写されたシートに前記トナー画像を定着させるための定着装置と、
前記画像形成部および前記定着装置が収容された筐体と、
前記筐体内に給気を行う給気ファンと、
前記筐体内の排気を行う排気ファンと、
前記画像形成部、前記定着装置、前記給気ファン、および前記排気ファンの駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記給気ファンの駆動を変化させた場合に、前記給気ファンの駆動の変化に応じて前記排気ファンの送風能力を変更する
画像形成装置。 - 前記制御部は、前記給気ファンの駆動の変化によって増加した給気の送風能力に対応する分だけ、前記排気ファンの送風能力を上昇させる
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記給気ファンの駆動を開始させた時点以降に、前記排気ファンの送風能力を上昇させる
請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記定着装置は、加熱ローラーを備えたものであり、
前記制御部は、
前記画像形成部と前記定着装置との駆動によるジョブの実施を待機している待機期間において、前記加熱ローラーを加熱状態とし、かつ前記排気ファンを駆動させることで前記加熱ローラーの温度調整を実施し、
前記ジョブを実施するジョブ期間において、前記給気ファンを駆動させるとともに、前記排気ファンの送風能力を上昇させる
請求項1〜3のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記ジョブの設定に基づいて、前記ジョブ期間に前記排気ファンの送風能力を上昇させるか否かを判断する
請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記ジョブの設定に基づく前記ジョブ期間が所定時間よりも短い場合は、前記ジョブ期間に前記排気ファンの送風能力を上昇させないと判断する
請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記給気ファンとして、複数の給気ファンが設けられ、
前記制御部は、前記ジョブ期間においては、前記ジョブの設定に基づいて前記複数の給気ファンのうちの少なくとも何れか1つの給気ファンを駆動させるとともに、前記ジョブ期間に駆動させる給気ファンによって前記ジョブ期間に前記排気ファンの送風能力を上昇させるか否かを判断する
請求項4〜6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記ジョブ期間において前記複数の給気ファンの全てを駆動させる場合には、前記ジョブ期間に前記排気ファンの送風能力を上昇させる
請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置で形成したトナー画像をシートに転写するための転写部を備え、
前記複数の給気ファンは、
送風によって前記定着装置からシートを分離するための給気を行う分離ファンと、
送風によって前記定着装置を通過した前記シートを冷却するための給気を行うシート冷却ファンと、
送風によって前記転写部を冷却するための給気を行う冷却ファンとを含む
請求項7または8に記載の画像形成装置。 - 前記排気ファンとして複数の排気ファンが設けられ、
前記制御部は、前記複数の排気ファンのうちの一部の排気ファンを駆動させた状態において、前記給気ファンの駆動を開始した場合に、前記複数の排気ファンのうちの他方の一部の排気ファンを駆動させることで送風能力を上昇させる
請求項1〜9のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記給気ファンとして、複数の給気ファンが設けられ、
前記他の一部の排気ファンの最大送風能力の合計は、前記複数の給気ファンの最大送風能力の合計と同程度以上である
請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記排気ファンとして送風能力を段階的に調整可能な複数の排気ファンが設けられ、
前記制御部は、前記給気ファンを駆動させた場合に、前記複数の排気ファンの送風能力を制御して送風能力を上昇させる
請求項1〜9のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記筐体は、前記シートの搬送方向に対して垂直な搬送幅方向の一方側の面に扉を備え、
前記複数の排気ファンのうちの何れかの排気ファンは、前記扉と逆の奥行側に配置され、前記奥行側に空気の取込端部を配置して前記筐体内の排気を行う
請求項10〜12のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記複数の排気ファンのうちの何れかの排気ファンは、前記扉側に配置され、前記扉側に空気の取込端部を配置して前記筐体内の排気を行う
請求項13に記載の画像形成装置。 - 前記筐体内における前記扉側の温度と前記奥行側の温度を測定する温度センサーを備え、
前記制御部は、前記温度センサーによって検知された前記扉側の温度と前記奥行側の温度差に基づいて、前記複数の排気ファンの駆動を制御する
請求項14に記載の画像形成装置。 - 前記筐体は、天板に開口を有し、
前記複数の排気ファンのうちの何れかの排気ファンは、前記筐体内に配置され、
前記複数の排気ファンのうちの何れかの排気ファンは、前記天板の上部に配置され前記開口を介して前記筐体内を排気する
請求項10〜15のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記天板の開口には、開閉自在なシャッターが設けられ、
前記制御部は、前記シャッターの開閉によって、前記天板の上部に配置された前記排気ファンの送風能力を制御する
請求項16に記載の画像形成装置。 - 前記排気ファンは、送風能力を段階的に調整可能な1つの排気ファンである
請求項1〜9のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記筐体は、前記シートの搬送方向に対して垂直な搬送幅方向の一方側の面に扉を備え、
前記排気ファンは、前記扉と逆の奥行側に配置された
請求項18に記載の画像形成装置。 - トナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像が転写されたシートに前記トナー画像を定着させるための定着装置と、
前記画像形成部および前記定着装置が収容された筐体と、
前記筐体内に給気を行う給気ファンと、
前記筐体内の排気を行う排気ファンとを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記給気ファンを駆動させた場合に、前記排気ファンの送風能力を上昇させる
画像形成装置の制御方法。
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