JP2021032932A - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents

画像形成装置および画像形成装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】装置の筐体内に気体を供給する給気ファンが駆動した場合に、筐体内に熱を滞留させることなく排気して筐体内の温度上昇を防止することが可能な画像形成装置を提供する【解決手段】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である。【選択図】図3

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、記録媒体としてのシートに対し、トナー像を加熱および加圧によって定着させるための定着装置を備えている。このような画像形成装置に関する技術として下記特許文献1には、作像ユニットと熱定着器(定着装置)の間に、熱定着器が発する熱を放熱するためのダクトを設けた構成が開示されている。このダクトは、一端に排気ファンを配置し、ダクトの内部及び装置内部の熱せられた空気を排気することで、ダクトの内部及び装置内部の熱を排出するとしている。
特開2011−221279号公報
ところで電子写真方式の画像形成装置には、定着装置からシートを分離させるための送風を行うための分離ファン、さらにベルトクリーニング装置の冷却ファン等、装置内に空気を供給するための給気ファンが設けられている。
しかしながら、これらの給気ファンが一斉に駆動状態となった場合、前記ダクトからの一定量の空気の排気だけでは装置の内部の排気量が不足し、装置内に熱が滞留して温度上昇を引き起こす。この温度上昇は、装置内部の部品の破損や、作像ユニット内のトナー溶融を招く要因となる。
そこで本発明は、装置の筐体内に気体を供給する給気ファンが駆動した場合に、筐体内に熱を滞留させることなく排気して筐体内の温度上昇を防止することが可能な画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するための本発明は、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である。また本発明は、この画像形成装置の制御方法でもある。
装置の筐体内に気体を供給する給気ファンが駆動した場合に、筐体内に熱を滞留させることなく排気して筐体内の温度上昇を防止することが可能な画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することができる。
第1実施形態に係る画像形成装置を正面側から見た概略構成図である。 第1実施形態の画像形成装置の要部をシート排出側から見た構成図である。 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。 第2実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 第3実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 第4実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 第4実施形態の画像形成装置の要部をシート排出側から見た構成図である。
以下、本発明を適用した各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施形態において共通する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
≪第1実施形態≫
−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。
なお、図1においては、図面上の右手側を、シート供給側[L1]、図面上の左手側をシート排出側[L2]としている。ここで、シート排出側[L2]とは、筐体100からシートStが排出される側である。そして、シート排出側[L2]の逆側を、シート供給側[L1]としている。以下、画像形成装置1を構成する各部材の詳細を、筐体100および天井筐体200の構成から順に説明する。
<筐体100>
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。
筐体100の天井面を構成する天板101は、天井筐体200の底板を兼ねている。このような天板101は、筐体100と天井筐体200との間を仕切るものである。また天板101には、開口101aが設けられ、開口101aを介して筐体100の内部と天井筐体200の内部とが連通している。天板101における開口101aの形成位置は、以降に説明する定着装置40の上方であって、例えば筐体100の正面側[W1]に近い位置であることが好ましい。開口101aの形成位置は、筐体100における正面側[W1]とその逆の奥行側との中間位置よりも正面側[W1]であることとする。
<天井筐体200>
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。
これにより、筐体100の内部は、天板101の開口101a、天井筐体200の内部、および排気孔200aを介して外部に連通した状態となっている。なお、排気孔200aは、例えば天井筐体200における正面側[W1]とは逆の奥行側、すなわち筐体100における正面側[W1]とその逆の奥行側との中間位置よりも奥行側に設けられていることとする。
<画像形成部20>
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。
このうち感光体21は、駆動モーターによって回転するドラム状であり、ドラム状の側周表面をトナー像が形成される像担持面としている。ドラム状の感光体21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。このような感光体21の周囲には、感光体21の回転方向の上流側から順に帯電部23、露光部25、および現像部27が配置されている。
感光体21の像担持面は、帯電部23によって一様に帯電され、帯電した像担持面に露光部25による露光走査によって静電潜像が形成される。なお、露光部25による露光走査は、例えば外部装置から受信した画像データに基づいて行われる。
現像部27は、静電潜像が形成された感光体21の像担持面に帯電させたトナーを供給することにより、感光体21の像担持面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させるものである。これにより、画像形成ユニット20yにおける感光体21の像担持面21aにはイエローのトナー像、画像形成ユニット20mにおける感光体21の表面にはマゼンタのトナー像、画像形成ユニット20cの感光体21にはシアンのトナー像、画像形成ユニット20kの感光体21にはブラックのトナー像が形成される。
以上のように構成された画像形成ユニット20y,20m,20c,20kは、感光体21の軸を平行にして配置される。配置された状態においては、各感光体21における現像部27と帯電部23との間で、感光体21の像担持面が、同一方向に向けられた状態となっている。
<転写部30>
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。
このうち中間転写ベルト31は、複数のローラー32に掛け渡された状態で鉛直方向に回転するように配置され、その外周面が像担持面31aとなっている。このような中間転写ベルト31は、画像形成ユニット20y,20m,20c,20kの各感光体21の回転とは逆方向に回転し、像担持面31aが感光体21の全てに順次接触する状態で配置されている。
また複数のローラー32は、中間転写ベルト31の像担持面31aを、全ての感光体21に接触させるように中間転写ベルト31の内周側に配設されている。これらのローラー32のうちの1つは、中間転写ベルト31を回転させるための駆動ローラーとして構成されている。
一次転写部33は、中間転写ベルト31の内周側で、各画像形成ユニット20y,20m,20c,20kの感光体21と対向するそれぞれの位置に、各感光体21との間に中間転写ベルト31を挟持する状態で配置されている。これらの一次転写部33は、トナーと反対の極性の電圧が印加され、これにより感光体21の像担持面上に付着したトナーを中間転写ベルト31の像担持面31aに転写させる。
また二次転写ローラー33aは、中間転写ベルト31の下方において、複数のローラー32のうちの1つに対向する位置に、ローラー32との間に中間転写ベルト31を挟持する状態で配置されている。そして、二次転写ローラー33aとローラー32とが接触するニップ部は、中間転写ベルト31の像担持面31aに形成されたトナー画像を、以降に説明するシート供給部50から搬送されたシートStに転写する転写位置となる。
さらに除電ローラー34は、中間転写ベルト31の回転方向おける二次転写ローラー33aの下流側で、かつ一次転写部33の上流側において、中間転写ベルト31を挟持する状態で設けられ、中間転写ベルト31の電荷を除去する。
またクリーニングユニット35は、除電ローラー34と一次転写部33との間における中間転写ベルト31の外周側であって、定着装置40の上方となる位置において、中間転写ベルト31の像担持面31aに対向して配置されている。このクリーニングユニット35は、中間転写ベルト31の像担持面31aに残留したトナーを除去して回収するためのものである。
<定着装置40>
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。
加熱ローラー41は、例えば加熱制御手段を内蔵したものである。また駆動ローラー43は、加熱ローラー41との間に定着ベルト43aを掛け渡された構成のものであって、定着ベルト43aを介して加熱ローラー41を回転させる。圧着ローラー45は、定着ベルト43aを介して加熱ローラー41との間にシートStをニップするニップ部を構成する。
このような構成の定着装置40は、二次転写ローラー33aから搬送されたシートStを、加圧および加熱することにより、シートStに転写されたトナー像をシートStに定着させる。
<シート供給部50>
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。
搬送路53は、各供給トレイ51から供給されたシートStを、1枚ずつ二次転写ローラー33aに搬送する個別搬送路53aを備えている。さらに搬送路53は、定着装置40を通過したシートStを、再び二次転写ローラー33aに反転させて供給する反転搬送路53bを備えている。
これらの個別搬送路53a、および反転搬送路53bは、二次転写ローラー33aの上流側において合流し、1つに合流した合流搬送路53gによって、二次転写ローラー33aにシートStを供給する。なお、搬送路53は、定着装置40を通過したシートStを筐体100から排出するための排出路53cも備えている。
以上のようなシート供給部50は、筐体100の正面側[W1]に沿ってシートStを供給して搬送する。
<給気ファンAf>
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]
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。
ここで、分離ファンAf1は、シートStの剛性によっては、画像形成のジョブの実施において駆動する必要のない場合もある。すなわち、厚みが小さいことや剛性のない材質であることにより剛性が低いシートStは、定着装置40の定着ベルト43aに吸着し易いため、分離ファンAf1からの送風によって定着ベルト43aから分離させる必要がある。これに対し、厚みが大きいことや剛性の強い材質であることにより剛性が高いシートStは、定着装置40の定着ベルト43aに吸着し難く、分離ファンAf1からの送風によらずに定着ベルト43aから分離する。したがって、分離ファンAf1は、画像形成の対象となるシートStが剛性を有する場合には、画像形成のジョブの実施において、駆動させない場合もあり得る。
[シート冷却ファンAf2]
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]
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。
<排気ファンEf>
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。
排気ファンEfは、画像形成装置1の筐体100内における定着装置40の近傍の空気を、筐体100の外部に排気するためのファンである。このような排気ファンEfは、筐体100内および天井筐体200内に設けられている。このような排気ファンEfは、例えば筐体100内に配置された内設排気ファンEf1と、天井筐体200内に配置された天面排気ファンEf2であり、それぞれが複数設けられてもよい。
[内設排気ファンEf1]
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。
特にこの内設排気ファンEf1が設けられたダクト103は、空気の取込端部103aが、筐体100内における定着装置40の奥行側[W2]の付近に配置される。すなわちダクト103の取込端部103aは、筐体100における正面側[W1]と奥行側[W2]との中間位置よりも奥行側[W2]に設けられていることとする。またダクト103は、空気の排出端部103bが、筐体100の奥行側[W2]の面において、筐体100の外部に連通して配置される。これにより、内設排気ファンEf1を駆動させた場合には、定着装置40付近の空気が、筐体100の奥行側[W2]から吸引されて、筐体100の奥行側[W2]の面から外部に排出される。
このように配置された内設排気ファンEf1は、送風能力が段階的に調整可能なものであることが好ましいが、これに限定されることはない。また複数の内設排気ファンEf1を備える場合、各内設排気ファンEf1は、並列に設けられても直列に設けられてもよい。
[天面排気ファンEf2]
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。
これにより、天面排気ファンEf2を駆動させた場合には、定着装置40付近の空気が、筐体100の正面側[W1]から吸引されて、天井筐体200を介して排気孔200aから奥行側[W2]の外部に排出されることになる。
そして、定着装置40付近の空気を筐体100の奥行側[W2]から吸引する内設排気ファンEf1と同時に、この天面排気ファンEf2を駆動させることにより、定着装置40付近の空気を搬送幅方向yに対して、より均等に吸引することができる。このため、定着装置40付近の排熱とこれによる定着装置40の温度調整が、搬送幅方向yに対してより均等になり、シートStに対する定着装置40によるトナー画像の定着を、搬送幅方向yで均一化することができる。この結果、シートStに搬送幅方向yにムラなくトナー画像を定着させることが可能になる。
以上のような天面排気ファンEf2は、その送風能力が、例えば給気ファンAfの合計の送風能力と同程度かそれ以上であることが好ましい。また送風能力が段階的に調整可能なものであることが好ましいが、これに限定されることはない。
なお、天面排気ファンEf2は、天板101の開口101aに面して配置されたものに限定されることはない。すなわち天面排気ファンEf2は、天井筐体200をダクトとして開口101aから取り込んだ空気を排気孔200aから排出することが可能な構成であればよい。また複数の天面排気ファンEf2を備える場合、各天面排気ファンEf2は、並列に設けられても直列に設けられてもよい。
<温度センサー60>
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。
<制御部70>
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。
特にこの制御部70は、シートStにトナー画像を形成する際の排気ファンEfの駆動制御が特徴的である。この制御については、以降の画像形成装置1の制御方法において説明する。
<操作部80>
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。
−画像形成装置1の制御方法−
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。
また図3においては、画像形成装置1の電源が投入されていて画像形成装置1は起動状態にあるが、画像形成のジョブが実行されていない各期間を待機期間[Tw]とする。また、画像形成装置1が画像形成のジョブを実行している各期間をジョブ期間[T1]〜[T3]とする。
以上のような図3のグラフを用いて説明する制御方法は、画像形成装置1の制御部70によって実施される給気ファンAfおよび排気ファンEfの動作の手順であって、制御部70を構成するCPUが、ROMやRAMに記録されたプログラムを実行することによって実施される。以下、先の図1および図2を参照しつつ、図3のグラフに沿って画像形成装置1の制御方法を説明する。
<待機期間[Tw]の制御>
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。
この場合、制御部70は、画像形成装置1の待機期間[Tw]に対して設定された第1送風能力[P1]となるように、各排気ファンEfの出力を調整して駆動させる。第1送風能力[P1]は、定着装置40の加熱ローラー41を所定の温度範囲に保つために必要な温度調整用の排気としての送風能力である。このような第1送風能力[P1]は、各排気ファンEfの送風能力の最大値を合計した値よりも低い値であることとする。
このような第1送風能力[P1]を得るために、制御部70は、例えば内設排気ファンEf1と天面排気ファンEf2のうちの何れか一方のみを、第1送風能力[P1]となるように駆動させ、他方は停止状態に保つ。また制御部70は、内設排気ファンEf1と天面排気ファンEf2の両方を駆動させた場合の合計の送風能力が、第1送風能力[P1]となるように、内設排気ファンEf1と天面排気ファンEf2の両方を駆動させてもよい。
<ジョブ期間[T1]〜[T3]の制御>
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。
またこの際、制御部70は、ジョブの設定に基づいて、給気ファンAfおよび排気ファンEfの駆動を制御する。ここでのジョブの設定とは、例えばシートStの処理枚数と処理するシートStの剛性とである。以下、ジョブの設定が異なる各ジョブ期間[T1]〜[T3]においての制御部70による給気ファンAfおよび排気ファンEfの制御を説明する。
[第1ジョブ期間[T1]]
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。
ここで、剛性が低いシートStとは、予め設定された程度に厚みが小さいことや剛性のない材質であることにより、剛性が所定値以下であるシートStであることとする。このように剛性が低いシートStは、定着装置40の定着ベルト43aに吸着し易い。このため、分離ファンAf1からの送風によって、定着ベルト43aからシートStを分離する必要がある。
また、所定枚数とは、給気ファンAfの駆動によって、筐体100内の温度の上昇が引き起こされる最低の処理枚数である。すなわち、給気ファンAfの駆動により、筐体100内に空気が供給された場合、筐体100内に排気量が不足すると、筐体100内に熱が滞留し、筐体100内の温度が上昇する。しかしながら、給気ファンAfの駆動を開始してから、筐体100内の温度が上昇し始めるまでには、相当程度の時間を要する。このため、温度の上昇が引き起こされる最低の処理枚数に達するまでは、筐体100内の温度は上昇しない。このような最低の処理枚数を所定枚数とする。
この第1ジョブ期間[T1]において、制御部70は、待機期間[Tw]中に停止させていた全ての給気ファンAf、すなわち分離ファン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の駆動を開始する。これらの給気ファンAfの駆動は、予め設定されたプログラムに基づくタイミングで実施される。
さらに制御部70は、待機期間[Tw]中に第1送風能力[P1]で駆動させていた排気ファンEfの送風能力を上昇させ、排気ファンEfの送風能力を第2送風能力[P2]とする。この第2送風能力[P2]は、第1ジョブ期間[T1]にける給気ファンAfの駆動によって生じた合計の送風能力[pd]を、第1送風能力[P1]に加えた値であることとする。これにより、筐体100の内部であって特に定着装置40の周囲の圧力を、待機期間[Tw]と同程度に保ち、かつ定着装置40の加熱ローラー41を所定の温度範囲に保つ。
このような第2送風能力[P2]を得るために、制御部70は、内設排気ファンEf1と天面排気ファンEf2の両方を駆動させる。また制御部70は、第1ジョブ期間[T1]の開始と同時、すなわち給気ファンAfの駆動の開始と同時か、またはそれ以降に、排気ファンEfの送風能力を上昇させる。この場合、給気ファンAfの駆動を開始してから、筐体100内の温度が上昇し始めるまでの間に、排気ファンEfの送風能力を上昇させればよい。
[第2ジョブ期間[T2]]
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。
この場合、制御部70は、第2ジョブ期間[T2]の直前の待機期間[Tw]中に停止させていた全ての給気ファンAf、すなわち分離ファン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の駆動を開始する。これは、第1ジョブ期間[T1]の場合と同様である。
一方、制御部70は、排気ファンEfの出力を、待機期間[Tw]中と同じ第1送風能力[P1]に保つ。ここでは、給気ファンAfの駆動により、筐体100内に空気が供給されるが、シートStの処理枚数は所定枚数未満である。このため、排気量が一時的に不足しても、筐体100内の温度の上昇が引き起こされるまでには至らない。したがって、排気ファンEfの送風能力は、待機期間[Tw]中と同様の第1送風能力[P1]に保てばよい。
[第3ジョブ期間[T3]]
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。
この場合、制御部70は、待機期間[Tw]中に停止させていた給気ファンAfのうち、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の駆動を開始し、分離ファンAf1の駆動は停止させておく。これらのシート冷却ファンAf2およびクリーニングユニット冷却ファンAf3の駆動は、予め設定されたプログラムに基づくタイミングで実施される。また、シートStが剛性を有するため、定着装置40の定着ベルト43aからシートStが分離し易く、分離ファンAf1を駆動させる必要はない。
一方、制御部70は、排気ファンEfの出力を、待機期間[Tw]中と同じ第1送風能力[P1]に保つ。ここでは、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の駆動により、筐体100内に空気が供給されるが、排気量の不足によって筐体100内に熱が滞留して温度上昇が引き起こされるには至らない。
なお、第3ジョブ期間[T3]においては、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を駆動させた場合の合計の送風能力の分だけ、排気ファンEfの送風能力を、待機期間[Tw]の第1送風能力[P1]から上昇させてもよい。
以上のような各ジョブ期間[T1]〜[T3]での制御の他、制御部70は、給気ファンAfの合計の送風能力が、所定の送風能力に達した場合に、排気ファンEfの送風能力を、待機期間[Tw]の第1送風能力[P1]から上昇させてもよい。この場合、第1送風能力[P1]からの排気ファンの送風能力の上昇幅は、給気ファンAfの合計の送風能力の分だけとする。
さらに制御部70は、給気ファンAfの駆動状態と合わせて、温度センサー60からの温度情報に基づいて、排気ファンEfを駆動させるようにしてもよい。この場合、温度センサー60で測定した筐体100内の温度が所定値に達した場合に、排気ファンEfの送風能力を、待機期間[Tw]の第1送風能力[P1]から上昇させる。
また、2か所に設けられた温度センサー60で測定した筐体100内の温度差が、所定の温度差(例えば10℃)を超えた場合に、筐体100内の温度差が均等になるように、内設排気ファンEf1と天面排気ファンEf2のうちの何れか一方の送風能力を上げてもよい。これにより、排気ファンEfの送風能力が、待機期間[Tw]の第1送風能力[P1]から上昇する。
<第1実施形態の効果>
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。
≪第2実施形態≫
−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。
シャッター104は、開閉駆動部104aを備え、開口101aの開閉を自在としている。シャッター104の開閉駆動部104aは、配置箇所を省スペース化できる観点から、ソレノイドであることが好ましいが、電動機を用いたものであってもよい。
このような構成の画像形成装置2において、制御部70は、シャッター104の開閉状態によって天面排気ファンEf2の送風能力を制御する。
−画像形成装置2の制御方法−
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。
<第2実施形態の効果>
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。
≪第3実施形態≫
−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。
この天面排気ファンEf2は、天板101の開口101aに面して配置されたものに限定されず、天井筐体200をダクトとして開口101aから取り込んだ空気を排気孔200aから排出することが可能な構成であればよいことは、第1実施形態の天面排気ファンEf2と同様である。また天面排気ファンEf2は、その送風能力が、段階的に調整可能なものであって、送風能力の最大値は、図3に示した最大の送風能力[P2]であることとする。
なお、天面排気ファンEf2が複数設けられてよいことは、第1実施形態と同様である。この場合、天面排気ファンEf2の送風能力の段階的な調整は、複数の天面排気ファンEf2の駆動の制御によって実現されてもよい。
−画像形成装置3の制御方法−
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。
<第3実施形態の効果>
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。
≪第4実施形態≫
−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。
図7は、第4実施形態の画像形成装置4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7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7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、シートの搬送方向xに対して垂直な搬送幅方向yとなる。また図7には、図6での図示を省略した一部のダクト103,105を図示し、さら空気の流れを矢印で示している。以下、図6および図7に基づいて、排気ファンEfの構成を説明する。
排気ファンEfは、画像形成装置1の筐体100内の空気を、筐体100の外部に排気するためのファンである。このような排気ファンEfは、筐体100内に設けられたものであって、定着装置40の周囲に配置された内設排気ファンEf1と、追加の排気ファンEf4である。これらの内設排気ファンEf1および追加の排気ファンEf4は、それぞれが複数設けられてよい。
複数の排気ファンEfのうちの1つである内設排気ファンEf1は、第1実施形態で説明した内設排気ファンEf1と同様のものであって、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。
特にこの内設排気ファンEf1が設けられたダクト103は、空気の取込端部103aが、筐体100内における定着装置40の奥行側[W2]の付近に配置される。またダクト103は、空気の排出端部103bが、筐体100の奥行側[W2]の面において、筐体100の外部に連通して配置される。これにより、内設排気ファンEf1を駆動させた場合には、定着装置40付近の空気が、筐体100の奥行側[W2]から吸引されて、筐体100の外部に排出される。
このように配置された内設排気ファンEf1は、送風能力が段階的に調整可能なものであることが好ましいが、これに限定されることはない。
また複数の排気ファンEfのうちの他の1つである追加の排気ファンEf4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の他の一端側であって、筐体100の正面側[W1]に配置されている。追加の排気ファンEf4は、例えば図示したようにダクト105の中間に配置されるか、またはダクト105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。
特にこの追加の排気ファンEf4が設けられたダクト105は、空気の取込端部105aが、筐体100内における定着装置40の正面側[W1]の付近に配置される。またダクト105は、空気の排出端部105bが、筐体100の奥行側[W2]の面において、筐体100の外部に連通して配置される。これにより、追加の排気ファンEf4を駆動させた場合には、定着装置40付近の空気が、筐体100の正面側[W1]から吸引されて、筐体100の外部に排出される。
このように配置された追加の排気ファンEf4は、送風能力が段階的に調整可能なものであることが好ましいが、これに限定されることはない。
なお、追加の排気ファンEf4の設置箇所は、空気の取込端部105aが、筐体100内における定着装置40の正面側[W1]の付近に配置されれば、筐体100内の何れの位置に設けられてもよい。追加の排気ファンEf4の配置箇所は、例えば筐体100の正面側[W1]であって、定着装置40に対する上方、下方、シート供給側[L1]、およびシート排出側[L2]の何れかであってよい。また、筐体100の正面側[W1]に限定されることもない。
−画像形成装置4の制御方法−
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。
<第4実施形態の効果>
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。
1,2,3,4…画像形成装置
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  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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