JP2017040748A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー像定着後の用紙の冷却と、冷却後の排気に含まれる超微粒子の捕集を効果的に行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像定着後の用紙Ｐの搬送路の近傍の空気を排気するために筐体に設けられた排気口４１と、排気口４１に配置されたフィルター４３及び排気ファン４２と、搬送路を挟んで排気口４１と反対側の筐体の面に設けられた吸気口４０と、吸気口４０に配置された吸気ファン４４とを備え、吸気ファン４４によって外部から吸い込まれた空気が搬送路を通過する用紙Ｐの面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れ、排気ファン４２によってフィルターを通って外部に排出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、トナー像定着後の用紙の冷却と、冷却後の排気に含まれる超微粒子の捕集を効果的に行うための改善に関する。

近年、画像形成装置からの排気に含まれる超微粒子（ＵＦＰ）に対する規制が厳しくなってきている。このため、フィルター等を用いて排気中の超微粒子を捕集し清浄化した後の空気を大気中に排出することが画像形成装置に求められている。画像形成装置からの排気に含まれる超微粒子を低減し、且つトナー像定着後の用紙を冷却する方法として、用紙に空気を吹き付けてその空気と共に定着装置や用紙から発生した超微粒子又は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）ガスを吸引し、フィルターで捕集する技術がある。

例えば特許文献１の図１には、ファン１０によって吸引される空気とファン１３によって用紙に吹き付けられる空気によって用紙を冷却し、その空気を触媒エアフィルター１１、吸着エアフィルター１２を通すことによってＶＯＣガスを捕集する画像形成装置が開示されている。

特開２００６−３４９８２６号公報

特許文献１に記載された画像形成装置では、用紙搬送方向に沿って用紙表面に風を当てるので、特許文献１の図２から分かるように、用紙の搬送方向端部におけるＵＦＰの吸引を十分に行うことができない。また特許文献１の図４から分かるように、搬送路を通過中の用紙に対して垂直方向に風を当てると、用紙の裏面からフィルター側へ吸引される空気の量が減少し、ＵＦＰをフィルターで十分に捕集することが出来ず、その結果、画像形成装置からのＵＦＰ排出量が増えてしまう。更に、用紙の表面（トナー面）に風は当たっているが、定着ローラー通過後の用紙のトナーから発生するＵＦＰは吸引できない。

本発明は、上記のような従来の課題を解決し、トナー像定着後の用紙の冷却と、冷却後の排気に含まれる超微粒子の捕集を効果的に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、トナー像定着後の用紙の搬送路の近傍の空気を排気するために筐体に設けられた排気口と、前記排気口に配置されたフィルター及び排気ファンと、前記搬送路を挟んで前記排気口と反対側の筐体の面に設けられた吸気口と、前記吸気口に配置された吸気ファンとを備え、前記吸気ファンによって外部から吸い込まれた空気が前記搬送路を通過する用紙の面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れた後に前記排気ファンによって前記フィルターを通って外部に排出されることを特徴とする。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記吸気ファンによって外部から吸い込まれた空気が前記搬送路を通過する用紙の表裏両面に沿って流れるように前記排気口、前記排気ファン、前記吸気口、及び前記吸気ファンが配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置は、トナー像定着後の用紙の搬送路の近傍の空気を排気するために筐体に設けられた第１空気口と、前記第１空気口に配置されたフィルター及び電動ファンと、前記搬送路を挟んで前記第１空気口と反対側の筐体の面に設けられた第２空気口とを備え、前記第２空気口の外側に、排気ファンを内蔵する排気清浄化ユニットを装着可能であり、前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、前記センサーの検出信号に基づいて前記電動ファンによる送風方向を反転させる制御部とを更に備え、前記排気清浄化ユニットが装着されていないときは前記制御部が前記電動ファンを排気ファンとして機能させ、前記排気清浄化ユニットが装着されているときは前記電動ファンを吸気ファンとして機能させて、前記電動ファンによって外部から吸い込まれた空気が前記搬送路を通過する用紙の面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れた後に前記排気清浄化ユニットを通って外部に排出されることを特徴とする。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記フィルターが、前記第１空気口に対して着脱可能であると共に前記第２空気口に対しても着脱可能であり、前記排気清浄化ユニットが装着されていないときは前記フィルターが前記第１空気口に対して装着されており、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは前記フィルターを前記第２空気口に付け替えることが可能であることを特徴とする。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項３又は４に記載の画像形成装置において、前記制御部が、前記電動ファンのケースの向きを変更することにより、送風方向を反転させることを特徴とする。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項３又は４に記載の画像形成装置において、前記制御部が、前記電動ファンの羽根の回転方向を変更することにより、送風方向を反転させることを特徴とする。

請求項７に記載の画像形成装置は、トナー像定着後の用紙の搬送路の近傍の空気を排気するために筐体に設けられた排気口と、前記排気口に配置されたフィルター及び電動ファンと、前記搬送路を挟んで前記排気口と反対側の筐体の面に設けられた吸気口とを備え、前記排気口の外側に、排気ファンを内蔵する排気清浄化ユニットを装着可能であり、前記電動ファンは、前記排気口に対して着脱可能であると共に前記吸気口に対しても着脱可能であり、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは前記電動ファンを前記吸気口に付け替えて吸気ファンとして機能させることが可能であることを特徴とする。

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項３又は７記載の画像形成装置において、前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、前記センサーの検出信号に基づいて前記電動ファンの風量を調整する制御部とを更に備えていることを特徴とする。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項８記載の画像形成装置において、前記制御部が、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記電動ファンの風量を大きくすることを特徴とする。

請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項８記載の画像形成装置において、前記制御部が、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記電動ファンの風量を小さくすることを特徴とする。

請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項３又は７記載の画像形成装置において、前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、定着装置の定着温度が目標温度になるように制御する制御部とを更に備え、前記制御部が、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記目標温度を高く設定することを特徴とする。

請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項３又は７記載の画像形成装置において、前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、用紙搬送速度を可変制御する制御部とを更に備え、前記制御部が、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記用紙搬送速度を高く設定することを特徴とする。

請求項１３に記載の画像形成装置は、請求項３又は７記載の画像形成装置において、前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、前記センサーの検出信号に基づいて使用可能な用紙の属性の制限を解除する制御部とを更に備えていることを特徴とする。

請求項１に記載の画像形成装置によれば、トナー像定着後の用紙の搬送路を挟んだ筐体の対向面（例えば背面と前面）に設けられた排気口と吸気口に排気ファンと吸気ファンとが配置され、吸気ファンによって外部から吸い込まれた空気が搬送路を通過する用紙の面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れた後に排気ファンによってフィルターを通って外部に排出されるので、トナー像定着後の用紙の冷却と、冷却後の排気に含まれる超微粒子の捕集を効果的に行うことができる。特に、冷却風の流れにとって用紙が壁になることなく、用紙の搬送方向の端部を含めて全体に冷却風を流すことができるので、超微粒子を散乱させることなく、排気口に配置されたフィルターで捕集することができる。したがって、効率良い超微粒子の捕集と用紙の冷却をバランスよく両立させることができる。

請求項２に記載の画像形成装置によれば、吸気ファンによって外部から吸い込まれた空気が搬送路を通過する用紙の表裏両面に沿って流れるように、排気口、排気ファン、吸気口、及び吸気ファンが（搬送路を通過する用紙と略一直線状に）配置されているので、一層効率良い超微粒子の捕集と用紙の冷却をバランスよく両立させることができる。

請求項３に記載の画像形成装置によれば、トナー像定着後の用紙の搬送路を挟んだ筐体の対向面（例えば背面と前面）に設けられた第１空気口（排気口）と第２空気口（吸気口）のうち、第１空気口に電動ファン（排気ファン）が配置され、第２空気口には電動ファンが配置されていない画像形成装置の場合であっても、第２空気口の外側に、排気ファンを内蔵する排気清浄化ユニットを装着すれば、第１空気口の電動ファンの送風方向が反転し、吸気ファンとして機能するようになるので、請求項１と同じ構成を実現し、その効果を奏することができるようになる。

請求項４に記載の画像形成装置によれば、上記のように第２空気口の外側に排気清浄化ユニットを装着したときに、第１空気口に装着されていたフィルターを第２空気口に付け替えることによって、画像形成装置からの排気は、そのフィルターを通過した後に排気清浄化ユニットに内蔵されているフィルターを更に通過して排出されることになるので、排気中の超微粒子の捕集率を向上することができる。

請求項５に記載の画像形成装置では電動ファンのケースの向きを変更することによって、請求項６に記載の画像形成装置では電動ファンの羽根の回転方向を変更することによって、それぞれ第１空気口の電動ファンの送風方向を変更し、上述のような効果を奏することができる。

請求項７に記載の画像形成装置によれば、トナー像定着後の用紙の搬送路を挟んだ筐体の対向面（例えば背面と前面）に設けられた排気口と吸気口のうち、排気口に電動ファン（排気ファン）が配置され、吸気口には電動ファン（吸気ファン）が配置されていない画像形成装置の場合であっても、排気口の外側に、排気ファンを内蔵する排気清浄化ユニットを装着し、排気口の電動ファンを吸気口に付け替えて吸気ファンとして機能させることにより、請求項１と同じ構成を実現し、その効果を奏することができるようになる。

請求項８に記載の画像形成装置によれば、排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、センサーの検出信号に基づいて電動ファンの風量を調整する制御部とを更に備えているので、用紙の冷却効率又は超微粒子の捕集効率を上げることが可能となる。具体的には、下記の通りである。

請求項９に記載の画像形成装置では、排気清浄化ユニットが装着されたときに、排気清浄化ユニットの装着前に比べて、電動ファンの風量を大きくするので、用紙の冷却効率を上げることが可能となる。請求項１０に記載の画像形成装置では、排気清浄化ユニットが装着されたときに、排気清浄化ユニットの装着前に比べて、電動ファンの風量を小さくするので、超微粒子の捕集効率を上げることが可能となる。

請求項１１に記載の画像形成装置によれば、排気清浄化ユニットが装着されたときは、排気清浄化ユニットの装着前に比べて、定着温度の目標温度が高く設定され、請求項１２に記載の画像形成装置によれば用紙搬送速度が高く設定されるので、電動ファンの風量を大きくすることによる冷却効率の向上と合わせてプリント速度（生産性）を向上することが可能となる。

請求項１３に記載の画像形成装置によれば、排気清浄化ユニットが装着されたときは、使用可能な用紙の属性（厚み等）の制限が解除されるので、冷却効率の向上と合わせて、より厚い（熱容量の大きい）用紙を使用することが可能になる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置のプリンター部の内部構成を示す概略構成図である。 画像形成装置の外観を示す斜視図である。 プリンター部の内部における冷却風の流れを示す平面模式図である。 プリンター部の内部における冷却風の流れを示す側面模式図である。 本実施形態の第１変形例における冷却風の流れを示すプリンター部の平面模式図である。 本実施形態の第１変形例における冷却風の流れを示すプリンター部の側面模式図である。 制御部とその周辺の電子回路のうち、本発明による制御に関係する部分を示すブロック図である。 制御部が電動ファンの送風方向を反転する制御の例を示すフローチャートである。 本実施形態の第２変形例における冷却風の流れを示すプリンター部の平面模式図である。 本実施形態の第２変形例における冷却風の流れを示すプリンター部の側面模式図である。 第１変形例及び第２変形例において制御部が電動ファンの風量を調整する制御の例を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置を図面に基づいて説明する。まず、実施形態に係る画像形成装置のプリンター部の内部構成を図１に示す。この画像形成装置のプリンター部１は、タンデム方式のカラーデジタルプリンターであり、画像形成装置を正面から見たときのプリンター部１の内部構成の概略が図１に示されている。

プリンター部１は、その筐体２内に、画像プロセス装置３、給紙装置４、定着装置５等を備えている。詳細は図示していないが、プリンター部１は、例えばネットワーク接続を介して外部端末等からの印刷指令を受け付けると、当該印刷指令に基づいて印刷ジョブを実行するように構成されている。

筐体２内の下部に位置する給紙装置４は、記録材Ｐを収容する給紙カセット２１、給紙カセット２１内の記録材Ｐを最上層から繰り出すピックアップローラー２２、繰り出された記録材Ｐを１枚ずつに分離する一対の分離ローラー２３、及び、１枚に分離された記録材Ｐを所定のタイミングにて画像プロセス装置３に搬送する一対のタイミングローラー２４等を備えている。各給紙カセット２１内の記録材Ｐは、ピックアップローラー２２及び分離ローラー２３の回転にて、最上層のものから１枚ずつ用紙搬送路３０に送り出される。用紙搬送路３０は、給紙装置４の給紙カセット２１から、タイミングローラー対２４のニップ部、画像プロセス装置３の二次転写ニップ部、及び定着装置５の定着ニップ部３３を経て、筐体２上部にある排出ローラー対２６に至る。

給紙装置４の上方に位置する画像プロセス装置３は、像担持体の一例である感光体ドラム１３上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する役割を担うものであり、中間転写体としての中間転写ベルト６、並びに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する計４つの作像部７等を備えている。

中間転写ベルト６は導電性を有する素材からなる無端状のベルトであり、筐体２内の中央部右側に位置する駆動ローラー８と、同じく中央部左側に位置する従動ローラー９とに巻き掛けられている。中間転写ベルト６のうち駆動ローラー８に巻き掛けられた部分の外側に二次転写ローラー１０が配置されている。主モーターの動力伝達にて駆動ローラー８を図１の反時計方向に回転させることにより、中間転写ベルト６は図１の反時計方向に周回する。

二次転写ローラー１０は中間転写ベルト６に当接していて、中間転写ベルト６と二次転写ローラー１０との間（当接部分）が二次転写領域としての二次転写ニップ部になっている。二次転写ローラー１０は、中間転写ベルト６の回転に伴って、又は二次転写ニップ部に挟持搬送される記録材Ｐの移動に伴って、図１の時計方向に回転する。中間転写ベルト６のうち従動ローラー９に巻き掛けられた部分の外周側には、中間転写ベルト６上の未転写トナーを除去する転写ベルトクリーナー１２が配置されている。転写ベルトクリーナー１２は中間転写ベルト６に当接している。

４つの作像部７は、中間転写ベルト６の下方において、図１の左からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に、中間転写ベルト６に沿って並べて配置されている。図１では説明の便宜上、各作像部７に、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。各作像部７は図１の時計方向に回転する像担持体の一例としての感光体ドラム１３を備えている。感光体ドラム１３の周囲には、図１における時計回りの回転方向に沿って順に、帯電装置１４、露光装置１９、現像装置１５、一次転写ローラー１６及び感光体クリーナー１７が配置されている。

感光体ドラム１３は負帯電性のものであり、主モーターからの動力伝達によって図１の時計方向に回転するように構成されている。帯電装置１４は、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。現像装置１５は、負の極性を呈するトナーを利用して、感光体ドラム１３上に形成された静電潜像を反転現像にて顕在化させる。

一次転写ローラー１６は中間転写ベルト６の内周側に位置していて、中間転写ベルト６を挟んで、対応する作像部７の感光体ドラム１３に対峙している。一次転写ローラー１６も、中間転写ベルト６の回転に伴って図１の反時計方向に回転する。中間転写ベルト６と一次転写ローラー１６との間（当接部分）は一次転写領域としての一次転写ニップ部になっている。感光体クリーナー１７は、感光体ドラム１３上に残留する未転写トナーを除去するためのものであり、感光体ドラム１３に当接している。各作像部７の下部には露光装置１９が配置されている。露光装置１９は、外部端末等からの画像情報に基づき、レーザー光によって各感光体ドラム１３に静電潜像を形成する。

各作像部７は、感光体ドラム１３、帯電装置１４、露光装置１９、現像装置１５及び感光体クリーナー１７をひとまとまりにハウジング２０内に収容してカートリッジ化（一体構造化）されていて、いわゆるプロセスカートリッジとして筐体２に交換可能（着脱可能）に装着されている。なお、中間転写ベルト６の上方には、各現像装置１５に供給されるトナーを収容するホッパー（図示省略）が配置されている。

各作像部７において、帯電装置１４にて帯電される感光体ドラム１３に、露光装置１９から画像信号に対応したレーザー光が投射されると、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１５から供給されるトナーにて反転現像されて各色のトナー像となる。各感光体ドラム１３上のトナー像は、それぞれ対応した一次転写ニップ部において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム１３から中間転写ベルト６の外周面に一次転写されて重ねられる。感光体ドラム１３に残った未転写トナーは感光体クリーナー１７にて掻き取られ、感光体ドラム１３上から取り除かれる。そして、記録材Ｐが二次転写ニップ部を通過する際に、重ね合わせられた４色のトナー像が記録材Ｐに一括して二次転写される。中間転写ベルト６に残った未転写トナーは転写ベルトクリーナー１２にて掻き取られ、中間転写ベルト６上から取り除かれる。

二次転写ローラー１０の上方に位置する定着装置５は、ハロゲンランプ等の定着ヒーターを内蔵した定着ローラー３１と、これに圧接する加圧ローラー３２とを備えている。定着ローラー３１と加圧ローラー３２との当接部分が定着領域である定着ニップ部になっている。二次転写ニップ部を通過して未定着トナー像が転写された記録材Ｐは、定着ローラー３１と加圧ローラー３２との間の定着ニップ部を通過する際に加熱・加圧され、未定着トナー像が記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは、排出ローラー対２６の回転にて排紙トレイ２７上に排出される。

筐体２の内部で画像プロセス装置３と給紙装置４との間には、画像形成装置全般の制御を司る制御部２８が配置されている。制御部２８には、各種演算処理、記憶及び制御を実行するマイクロプロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、各種駆動回路等が実装されている。

図２は、上記のようなプリンター部１を備えた本実施形態の画像形成装置の外観を示す斜視図である。この画像形成装置は、いわゆる複合機であり、コピー機能、スキャナー機能、プリンター機能、ファックス機能等の複数の機能を備えている。プリンター部１（の筐体２）の上に原稿自動送り装置（ＡＤＦ）１０１を有する原稿読取部１０２が設けられている。その前方の右側には液晶表示器を含む操作パネル１０３が設けられている。

原稿読取部１０２とプリンター部１は右側で接続され、その左側（原稿読取部１０２の下方の空間）に排紙トレイ２７が設けられている。したがって、図１における排出ローラー対２６を有する用紙排出口は、原稿読取部１０２の下方の空間の右端部に備えられている。また、プリンター部１の前面上部（操作パネル１０３の下方）には、吸気口４０が形成されている。プリンター部１の背面の吸気口４０に対応する位置には排気口４１（図３、図４参照）が形成されている。

図３はプリンター部１の内部における冷却風の流れを示す平面模式図であり、図４はプリンター部１の内部における冷却風の流れを示す側面模式図である。それぞれ、吸気口４０から吸い込まれた空気が、トナー像定着後の用紙（記録材）Ｐを冷却し、排気口４１から排出される様子を矢印線で模式的に示している。図３において用紙Ｐの搬送方向が白抜きの矢印で示され、図４では、用紙Ｐの断面（前端部）が厚みを強調して描かれている。図１に示したプリンター部１の内部構造において、トナー像定着後の用紙Ｐ、つまり定着装置５を下から上へ通過した用紙Ｐは、搬送路に沿って水平方向に進路を曲げられ、排出ローラー対２６に向かって搬送される。

排気口４１の内側には排気ファン４２及びフィルター４３が設置され、トナー像定着後の用紙Ｐの搬送路の近傍の空気をフィルター４３で清浄化して排気するように構成されている。トナー像定着後の用紙Ｐの搬送路の近傍は、図１において破線で示す領域ＲＧの付近に相当する。また、吸気口４０の内側には吸気ファン４４が設けられれ、外部から吸気ファン４４で吸い込まれた空気が用紙搬送路を通過中の用紙Ｐに吹き付けられる。

吸気ファン４４で吸い込まれた空気は、用紙搬送路を通過中の用紙Ｐの面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れ、排気ファン４２によってフィルター４３を通過して排気口４１から排出される。図３及び図４に示すように、吸気口４０、吸気ファン４４、フィルター４３、排気ファン４２、及び排気口４１が略一直線状に配置され、吸気ファン４４で吸い込まれた空気は、用紙搬送路を通過中の用紙Ｐの表裏両面に沿って流れる。

上記のような構成により、トナー像定着後の用紙Ｐが効果的に冷却されると共に、用紙Ｐから発生した超微粒子（ＵＦＰ）が効率的にフィルター４３で捕集され、清浄化後の空気が排出される。例えば、従来の小型の画像形成装置では排気口に排気ファンが配置されているが吸気口には吸気ファンが配置されていない。この場合は、排気ファンから離れた場所では空気の流れが遅くなり、高速プリントになると用紙Ｐの冷却効率が低くなる。排気ファンの回転数を上げて風量を多く（風速を速く）すれば、騒音が大きくなると共に、超微粒子（ＵＦＰ）がフィルター４３をすり抜ける問題も発生し得る。

電動ファン１個で済ませる構成として、逆に、吸気口に吸気ファンを配置する一方、排気口に排気ファンを配置しない構成も考えられるが、この場合は、用紙Ｐから発生した超微粒子（ＵＦＰ）が拡散し、排気口に配置されたフィルターで効率的に捕集されず、超微粒子を含んだ空気が画像形成装置から外部へ漏れやすくなる。用紙Ｐの冷却効率についても、吸気ファンの近くでは高い冷却効果が得られても、排気口の近くでは用紙Ｐが十分に冷却されない可能性が高い。

本実施形態の画像形成装置では、吸気口４０から吸気ファン４４で吸い込まれた空気が用紙Ｐの両面に沿って流れ、排気ファン４２によってフィルター４３に集められてフィルター４３を通過後に排気口４１から排出されるので、トナー像定着後の用紙Ｐの高い冷却効果とフィルターによる超微粒子の高い捕集効率とを両立させることができる。

なお、本実施形態では、前面に吸気口４０が設けられ、背面に排気口４１が設けられたプリンター部１（画像形成装置）が例示されているが、本発明はこれに限られるわけではない。例えば、背面に吸気口が設けられ、前面に排気口が設けられた画像形成装置にも本発明を適用可能である。その場合は、吸気ファン、フィルター、排気ファンの配置も変更されることは言うまでもない。また、左右側面の一方に吸気口が設けられ、他方の側面に排気口が設けられた画像形成装置にも本発明を適用可能である。但し、この場合は、プリンター部の内部の用紙搬送路や、給紙方向、及び排紙方向等も変更することになる。吸気口及び排気口が設けられる画像形成装置の対向面に関する上記のような多様性は以下の変形例においても同様である。

次に、本実施形態の画像形成装置の第１変形例を図５及び図６に示す。図５は、第１変形例において、排気清浄化ユニット５０が装着される前のプリンター部１の内部における冷却風の流れを示す側面模式図である。図６は、排気清浄化ユニット５０が装着された後のプリンター部１の内部における冷却風の流れを示す側面模式図である。第１変形例に係る画像形成装置では、プリンター部１に元々は排気ファンのみが配置され吸気ファンは設けられていないが、オプション装置である排気清浄化ユニット５０を取り付けて、プリンター部１の排気ファンの送風方向を反転させて吸気ファンとして機能させることにより、上述の実施形態と同様の構成及び効果を実現する。

図５に示すように、プリンター部１（筐体２）の前面に排気口（第１空気口）５１が形成され、その内側にフィルター５２と排気ファン（電動ファン）５３が配置されている。プリンター部１（筐体２）の背面の排気口５１に対向する位置には、吸気口（第２空気口）５４が形成されている。この状態でも、トナー像定着後の用紙Ｐの搬送路を挟んで吸気口５４と、排気ファン５３、フィルター５２及び排気口５１が略一直線状に配置されており、吸気口５４から流入した空気が用紙Ｐの表裏両面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れ排気ファン５３によってフィルター５２を通過した後に排気口５１から排出される。しかし、吸気口に吸気ファンが配置されていないので、前述のように、排気ファン５３から離れた場所では空気の流れが遅くなり、高速プリントになると用紙Ｐの冷却効率が低くなる等の問題がある。

図６に示すように、第１変形例の画像形成装置では、第２空気口５４の外側に、排気ファン５５を内蔵する排気清浄化ユニット５０を装着可能である。排気清浄化ユニット５０は、直方体状のケース（ダクト）の対抗する面に吸気口５６と排気口５７が形成され、吸気口５６と排気口５７との間にフィルター５８と排気ファン５５が直列に配置された構成を有する。画像形成装置（プリンター部１）からの排気を排気ファン５５によって吸気口５６から吸引し、フィルター５８を通して排気口５７から排出する。これにより、排気中に含まれる微粒子をフィルター５８で捕集して清浄化された空気を排出する働きを有する。

また、排気清浄化ユニット５０が装着されているか否かを検出する装着センサーＳ１がプリンター部１の筐体２に設けられ、その検出信号が制御部２８に入力されている。装着センサーＳ１は、リミットスイッチ又はフォトセンサーで構成することができる。また、プリンター部１の前面の第１空気口５１の内側に配置された電動ファン５３は、アクチュエーターＡ１によって垂直方向の中心軸Ｚ１周りに１８０度回転できるように構成されている。これにより、元々は排気ファンとして使用されていた電動ファン５３の送風方向を反転させて、吸気ファンとして使用することが可能である。

図７に、制御部２８とその周辺の電子回路のうち、本発明による制御に関係する部分をブロック図として示す。制御部２８は、マイクロプロセッサ、プログラム記憶用のＲＯＭ、データ記憶用のＲＡＭ、入出力回路（Ｉ／Ｏ）等からなる。上述の装着センサーＳ１の検出信号が制御部２８に入力され、その検出信号に基づいて制御部２８は、排気清浄化ユニット５０が装着されたときにアクチュエーターＡ１を介して電動ファン５３のケースの向き（送風方向）を反転させ、吸気ファンとして機能させる。

また、定着ローラー３１の表面温度を検出する温度センサーＴ１の検出信号が制御部２８に入力され、その検出温度に基づいて制御部２８は、定着ローラー３１の表面温度が目標温度になるように、定着ヒーターＨ１のフィードバック制御（温度調節制御）を行う。また、後述のように制御部２８は、用紙搬送メカニズムＭ１を介して用紙搬送速度の可変制御を行うことができる。更に制御部２８は、操作パネル１０３に対して、表示データの出力とキー入力信号の入力とを行っている。

図８は、制御部２８がアクチュエーターＡ１を介して電動ファン５３の送風方向を反転する制御の例を示すフローチャートである。ステップ＃１０１において、制御部２８は、装着センサーＳ１の検出信号に基づいて排気清浄化ユニット（ＣＵ）５０が装着されているか否かをチェックする。排気清浄化ユニット５０が装着されていない場合は、制御部２８はステップ＃１０２でアクチュエーターＡ１を介して電動ファン５３の向きを排気方向にセットし（図５）、排気清浄化ユニット５０が装着されている場合は、制御部２８はステップ＃１０３でアクチュエーターＡ１を介して電動ファン５３の向きを吸気方向にセットする（図６）。

上記のように、第１変形例では、排気口（第１空気口）５１に排気ファンである電動ファン５３が配置され、吸気口（第２空気口）５４には電動ファンが配置されていない画像形成装置であっても、排気ファン５５を内蔵する排気清浄化ユニット５０を第２空気口５４の外側に装着することによって、電動ファン５３の送風方向が反転して吸気ファンとして機能するので、図３及び図４に示した実施形態と同様の構成とその効果が得られる。

なお、第１変形例では、電動ファン５３の（ケースの）向きを反転させることによって送風方向を反転させているが、羽根が正逆双方向に回転可能な電動ファンを使用し、その回転方向を反転させることによって送風方向を反転させるように構成してもよい。この場合、図８のステップ＃１０２及びステップ＃１０３において、制御部２８は電動ファン５３の羽根の回転方向を変更することによって、送風方向を排気方向又は吸気方向に切り換えることになる。

また、図６に示した第１変形例の構成において、フィルター５２が第１空気口５１に対して着脱可能であると共に第２空気口５４に対しても着脱可能であり、排気清浄化ユニット５０が装着されたときはフィルター５２を第２空気口５４に付け替えることが可能であることが好ましい。フィルター５２を第２空気口（排気口）５４に付け替えることにより、フィルター５２と排気清浄化ユニット５０の内蔵フィルター５８が二重に（直列に）排気側に設けられることになり、超微粒子の捕集効率を高めることができる。

次に、本実施形態の画像形成装置の第２変形例を図９及び図１０に示す。図９は、第２変形例において、排気清浄化ユニット５０が装着される前のプリンター部１の内部における冷却風の流れを示す側面模式図である。図１０は、排気清浄化ユニット５０が装着された後のプリンター部１の内部における冷却風の流れを示す側面模式図である。第２変形例に係る画像形成装置では、図９に示すように、プリンター部１の排気口４１に排気ファン（電動ファン）４２が配置され、吸気口４０に吸気ファンは設けられていない。この場合、第１変形例でも説明したように、吸気口４０に吸気ファンが配置されていないので、排気ファン４２から離れた場所では空気の流れが遅くなり、高速プリントになると用紙Ｐの冷却効率が低くなる等の問題がある。

しかし、第２変形例の画像形成装置では、排気ファン５５を内蔵する排気清浄化ユニット５０を排気口４１の外側に装着可能であり、電動ファン４２は、排気口４１に対して着脱可能であると共に吸気口４０に対しても着脱可能である。そして、図１０に示すように、排気清浄化ユニット５０が装着されたときは電動ファン４２を吸気口４０に付け替えて吸気ファンとして機能させることが可能である。この結果、図３及び図４に示した実施形態と同様の構成及び効果を実現することができる。また、図１０に示す構成では、排気口４１の内側に装着されたフィルター４３と排気清浄化ユニット５０の内蔵フィルター５８が二重に（直列に）働くので、超微粒子の捕集効率を高めることができる。

なお、第２変形例でも、第１変形例で説明したように、排気清浄化ユニット５０が装着されているか否かを検出する装着センサーＳ１（図５及び図６参照）を設けてもよい。そして、第１変形例及び第２変形例において、装着センサーＳ１の検出信号に基づいて、制御部２８が電動ファン（吸気ファン）の風量を調整することが好ましい。この制御の一例のフローチャートを図１１に示す。

図１１のステップ＃２０１において、制御部２８は、装着センサーＳ１の検出信号に基づいて排気清浄化ユニット（ＣＵ）５０が装着されているか否かをチェックする。排気清浄化ユニット５０が装着されていない場合は、特に吸気ファンの風量を変更しないで終了する。排気清浄化ユニット５０が装着されている場合は、制御部２８はステップ＃２０２で用紙冷却を重視するか否かをチェックし、否の場合は更にステップ＃２０３で超微粒子（ＵＦＰ）の捕集を重視するか否かをチェックする。例えば、予め操作パネル１０３を用いて、排気清浄化ユニット５０が装着されたときに用紙冷却を重視するかＵＦＰ捕集を重視するかをユーザーが設定し、その設定内容を制御部２８がＲＡＭに記憶しておく。制御部２８はこの記憶値（フラグ）を参照して上記の判断を行う。

用紙冷却を重視する場合は、ステップ＃２０４で吸気ファンの風量（回転速度）が上げられる。その結果、トナー像定着後の用紙Ｐに当たる冷却風量（風速）が増加し、用紙Ｐの冷却が促進される。ＵＦＰ捕集を重視する場合は、ステップ＃２０５で吸気ファンの風量（回転速度）が下げられる。その結果、超微粒子のフィルターすり抜け量が減少し、ＵＦＰ捕集率が向上する。

また、装着センサーＳ１の検出信号に基づいて排気清浄化ユニット５０が装着されているか否かを判断した制御部２８が、定着温度（の目標温度）を変更するように構成してもよい。前述のように、制御部２８は、定着ローラー３１の表面温度を検出する温度センサーＴ１の検出信号に基づいて、定着ローラー３１の表面温度が目標温度になるように、定着ヒーターＨ１のフィードバック制御（温度調節制御）を行っている。例えば、排気清浄化ユニット５０が装着されていない場合は定着温度の目標温度を１６５℃に設定し、排気清浄化ユニット５０が装着されている場合は高めの１７０℃に設定する。

定着温度の目標温度を高めに設定することにより、上記のように排気清浄化ユニット５０を装着して吸気ファンの風量を上げたときに、用紙搬送速度を上げてプリント速度（生産性）を上げることができる。つまり、制御部２８は、排気清浄化ユニット５０が装着されているときに、吸気ファンの風量を上げる制御と、定着温度の目標温度を高めにする制御と、用紙搬送メカニズムＭ１を介して用紙搬送速度を上げる制御とをセットで行うことができる。これにより、例えば普通紙のプリント速度を３０ｐｐｍから３５ｐｐｍに上げることができる。あるいは、厚紙のプリント速度を排気清浄化ユニット５０が装着されていないときの普通紙のプリント速度と同等にすることができる。

また、装着センサーＳ１の検出信号に基づいて排気清浄化ユニット５０が装着されているか否かを判断した制御部２８が、使用可能な用紙Ｐの属性の制限を解除するように構成してもよい。例えば、予め操作パネル１０３等を用いて、使用する用紙Ｐの属性（厚み等）をユーザーが設定し、その設定内容を制御部２８がＲＡＭに記憶しておく。用紙Ｐの厚みが増加すると、用紙Ｐの熱量が大きくなるので、それに応じてプリント速度を下げる必要がある。逆に言えば、定常プリント速度を維持するには、用紙Ｐの厚み等の属性に制限を設ける必要がある。

しかし、排気清浄化ユニット５０が装着されたときは、前述のように吸気ファンの風量を上げることによって用紙冷却性能が向上するので、定着温度の目標温度を高めに設定して用紙搬送速度を上げることができる。したがって、制御部２８は、用紙搬送速度を上げる代わりに、用紙Ｐの厚み等の属性の制限を解除することができる。例えば、使用可能な用紙の坪量の上限９０ｇｓｍを解除して、坪量１０５ｇｓｍの用紙まで対応することが可能となる。あるいは、厚紙や熱容量が大きい特殊紙を使用することが可能になる。

以上に本発明の実施形態とその変形例について説明したが、各部の形状や構造等は図面を参照しながら説明した具体的なものに限定されるわけではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１ 画像形成装置のプリンター部
２ 筐体
５ 定着装置
２８ 制御部
３０ 用紙搬送路
４０ 吸気口
４１ 排気口
４２ 排気ファン（電動ファン）
４３、５２ フィルター
４４ 吸気ファン
５０ 排気清浄化ユニット
５１ 第１空気口
５３ 電動ファン
５４ 第２空気口
５５ 排気清浄化ユニット内蔵の排気ファン
Ｐ 記録材（用紙）
Ｓ１ 装着センサー

Claims (13)

1. トナー像定着後の用紙の搬送路の近傍の空気を排気するために筐体に設けられた排気口と、
   前記排気口に配置されたフィルター及び排気ファンと、
   前記搬送路を挟んで前記排気口と反対側の筐体の面に設けられた吸気口と、
   前記吸気口に配置された吸気ファンとを備え、
   前記吸気ファンによって外部から吸い込まれた空気が前記搬送路を通過する用紙の面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れた後に前記排気ファンによって前記フィルターを通って外部に排出されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吸気ファンによって外部から吸い込まれた空気が前記搬送路を通過する用紙の表裏両面に沿って流れるように前記排気口、前記排気ファン、前記吸気口、及び前記吸気ファンが配置されていることを特徴とする
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. トナー像定着後の用紙の搬送路の近傍の空気を排気するために筐体に設けられた第１空気口と、
   前記第１空気口に配置されたフィルター及び電動ファンと、
   前記搬送路を挟んで前記第１空気口と反対側の筐体の面に設けられた第２空気口とを備え、
   前記第２空気口の外側に、排気ファンを内蔵する排気清浄化ユニットを装着可能であり、
   前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、前記センサーの検出信号に基づいて前記電動ファンによる送風方向を反転させる制御部とを更に備え、
   前記排気清浄化ユニットが装着されていないときは前記制御部が前記電動ファンを排気ファンとして機能させ、前記排気清浄化ユニットが装着されているときは前記電動ファンを吸気ファンとして機能させて、前記電動ファンによって外部から吸い込まれた空気が前記搬送路を通過する用紙の面に平行且つ用紙搬送方向と直角な方向に流れた後に前記排気清浄化ユニットを通って外部に排出されることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記フィルターは、前記第１空気口に対して着脱可能であると共に前記第２空気口に対しても着脱可能であり、前記排気清浄化ユニットが装着されていないときは前記フィルターが前記第１空気口に対して装着されており、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは前記フィルターを前記第２空気口に付け替えることが可能であることを特徴とする
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記電動ファンのケースの向きを変更することにより、送風方向を反転させることを特徴とする
   請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記電動ファンの羽根の回転方向を変更することにより、送風方向を反転させることを特徴とする
   請求項３又は４に記載の画像形成装置。
7. トナー像定着後の用紙の搬送路の近傍の空気を排気するために筐体に設けられた排気口と、
   前記排気口に配置されたフィルター及び電動ファンと、
   前記搬送路を挟んで前記排気口と反対側の筐体の面に設けられた吸気口とを備え、
   前記排気口の外側に、排気ファンを内蔵する排気清浄化ユニットを装着可能であり、
   前記電動ファンは、前記排気口に対して着脱可能であると共に前記吸気口に対しても着脱可能であり、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは前記電動ファンを前記吸気口に付け替えて吸気ファンとして機能させることが可能であることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、前記センサーの検出信号に基づいて前記電動ファンの風量を調整する制御部とを更に備えていることを特徴とする
   請求項３又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記電動ファンの風量を大きくすることを特徴とする
   請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記電動ファンの風量を小さくすることを特徴とする
    請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、定着装置の定着温度が目標温度になるように制御する制御部とを更に備え、前記制御部は、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記目標温度を高く設定することを特徴とする
    請求項３又は７に記載の画像形成装置。
12. 前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、用紙搬送速度を可変制御する制御部とを更に備え、前記制御部は、前記排気清浄化ユニットが装着されたときは、前記排気清浄化ユニットの装着前に比べて、前記用紙搬送速度を高く設定することを特徴とする
    請求項３又は７に記載の画像形成装置。
13. 前記排気清浄化ユニットの装着を検知するセンサーと、前記センサーの検出信号に基づいて使用可能な用紙の属性の制限を解除する制御部とを更に備えていることを特徴とする
    請求項３又は７に記載の画像形成装置。

Images