JP2012226241A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体に装着されたトナーボトルを冷却ファンで空冷する画像形成装置において、トナーボトルを着脱する際に、冷却ファンによる空気流でトナーが外に飛散しないようにする。
【解決手段】トナーボトル２０を収納する収納部２０４に開閉自在の扉２０１を設けると共に、扉２０１の開閉を検知する第１センサ４１をさらに設け、第１センサ４１によって扉２０１の開状態が検知されると冷却ファン２０６を停止又は減速させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ファクシミリやプリンタ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳細には、装置本体に対してトナー収納容器（以下「トナーボトル」と記すことがある）を着脱可能な画像形成装置に関するものである。

近年、電子写真方式の画像形成装置では装置の高機能化及び高速化が進んできた。このため装置内部に、定着装置以外にもモータやソレノイドなどの駆動部品や制御動作のための電源装置などの発熱部品が多く使用されるようになってきた。また、装置の小型化によって、複雑な多数の部品が高密度に実装されるようになってきた。このため、装置内部に熱が滞留しやすくなり、装置内温度が上昇しやすくなってきた。

また、図９に示すようないわゆる胴内排出型の画像形成装置では、装置本体２００に装着されたトナーボトル２０の直上に排紙トレイ２０３が形成され、ここに定着装置１で加熱された用紙Ｐが排出される。このため、トナーボトル２０周辺の温度が、排紙トレイ２０３に積層載置された用紙Ｐの余熱によって上昇する。そしてまた、図１０に示すような、後処理装置６００を並設した画像形成装置では、後処理装置６００に用紙を搬送するための中継搬送部６１０が排紙トレイ２０３上に挿入され、定着装置１で加熱された用紙Ｐが中継搬送路６１０を通って後処理装置６００に搬送され、ステイプルやパンチング、折り畳みなどを処理が行われる。このような画像形成装置においても、定着装置１で加熱された用紙Ｐが中継搬送路６１０を通ることによってトナーボトル２０周辺の温度が上昇する。

トナーボトル２０周辺の温度が高くなると、トナーボトル２０内に収納されているトナーが溶融固化するおそれがある。最近、省エネルギーを目的として低温定着可能なトナーが用いられつつあり、このようなトナーの場合には、トナーボトル内での溶融固化が一層進みやすい。

そこで、例えば特許文献１では、電気回路基板の下部にトナーボトルを配置した画像形成装置において、電気回路基板の設置部とトナーボトルの設置部との間に通風路を設けると共に、トナーボトルが通風路の一部を構成するようにし、排気ファンによってトナーボトルを空冷する技術が提案されている。また特許文献２では、トップカバーの側面から空気を取り込み、トナーボトルの周囲を通過させた後ベルトカバーで分散させて、トナーボトル及び中間転写ベルト部を冷却する技術が提案されている。

また、冷却ファンに起因するトナー飛散等を抑制するために、例えば特許文献３では、中間転写ベルト表面に残留した未転写トナーを除去するベルトクリーナが、動作する位置と動作しない位置に切り替わるとき、冷却ファンを減速または停止する制御方法が提案されている。

特開2008-33052号公報 特開2009-237016号公報 特開2003-140512号公報

ところで、最近、装置の稼働率や利便性の向上を図るため、画像形成動作を停止させることなくトナーボトルを交換可能な画像形成装置が開発されている。このような画像形成装置において、冷却ファンによってトナーボトルが空冷されている場合、トナーボトルを交換する際に冷却ファンからの空気流でトナーボトルの収納部やトナーボトルなどに付着していたトナーが外に飛散するおそれがある。また、トナーボトルの交換作業者に装置内の加熱された空気流が当たり不快感を与えるおそれもある。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置本体に装着されたトナー収納容器を冷却ファンで空冷する画像形成装置において、トナー収納容器を着脱する際に、冷却ファンによる空気流でトナーが外に飛散しないようにすることにある。

前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、装置本体に対して着脱自在のトナー収納容器と、装置本体に装着されたトナー収納容器を空冷する冷却ファンとを備え、トナー収納容器を着脱する際に、冷却ファンを停止又は減速させることを特徴とする。

ここで、装置本体の、トナー収納容器を収納する収納部に開閉自在の扉を設けると共に、前記扉の開閉を検知する第１検知手段をさらに設け、前記第１検知手段によって前記扉の開状態が検知されると、前記冷却ファンを停止又は減速させるようにしてもよい。

また、装置本体に対して前記トナー収納容器が装着状態か脱着状態かを検知する第２検知手段をさらに設け、前記第１検知手段によって前記扉の開状態が検知され、且つ前記第２検知手段によって前記トナー収納容器が脱着状態であることが検知されると、前記冷却ファンを停止又は減速させるようにしてもよい。

前記扉の開状態が継続して所定時間以上となったときは、画像形成動作を停止させるようにしてもよい。

あるいは、前記扉の開状態が継続して所定時間以上となり、且つ前記トナー収納容器が脱着状態であるときは、画像形成動作を停止させるようにしてもよい。

前記収納部の温度を検知する温度検知手段をさらに設け、前記扉が開状態で、且つ前記温度検知手段による検知温度が所定温度以上となったときは、画像形成動作を停止させるようにしてもよい。

あるいは、前記収納部の温度を検知する温度検知手段をさらに設け、前記扉が開状態で且つ前記トナー収納容器が脱着状態で、前記温度検知手段による検知温度が所定温度以上となったときは、画像形成動作を停止させるようにしてもよい。

画像形成枚数を積算する枚数積算手段をさらに設け、前記扉が開状態で、且つ前記トナー収納容器が脱着状態となった後の、前記枚数積算手段による積算画像形成枚数が所定枚数以上となったときは、画像形成動作を停止させるようにしてもよい。

また、前記扉の開状態で且つ前記トナー収納容器が脱着状態である時間が継続して所定時間以上となったときは、画像形成動作を停止させるのが好ましい。

前記装置本体に、複数のトナー収納容器のそれぞれを収納する複数の個別収納部を設け、これらの個別収納部のそれぞれにトナー収納容器の着脱動作に応じて開閉するシャッター部材を設けてもよい。この場合、複数の冷却ファンによって前記複数の個別収納部を個別又は群に分けて空冷してもよい。

本発明の画像形成装置では、装置本体に対してトナー収納容器を着脱する場合には、トナー収納容器を空冷する冷却ファンを停止又は減速させるので、トナー収納容器を着脱する際に画像形成動作が行われていた場合であっても、トナー収納容器の収納部やトナー収納容器などに付着していたトナーが冷却ファンからの空気流で外に飛散することが防止される。また、トナー収納容器の交換作業者に装置内の加熱された空気流が当たって不快感を与えるおそれもない。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す外観斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 図２に示す画像形成装置における、トナーボトルの収納部の水平断面図である。 図３のトナーボトルの収納部の部分斜視図である。 トナーボトルを個別収納部に装着するときの状態を示す斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例を示す、トナーボトルの収納部の部分斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の制御フローチャート例である。 本発明に係る画像形成装置の他の制御フローチャート例である。 胴内排出型の画像形成装置におけるトナーボトルへの熱的影響を説明する図である。 後処理装置を並設した画像形成装置におけるトナーボトルへの熱的影響を説明する図である。

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す外観斜視図を示す。図１の画像形成装置１００はフルカラー画像形成装置で、主に原稿画像を読み取るイメージリーダー部３００と、読み取った画像を用紙などに画像形成する装置本体２００と、使用者が画像形成条件を入力したり、装置の稼働状況や使用者の入力結果などを表示する操作表示部４００とを備える。イメージリーダー部３００は、不図示の原稿ガラス板に載置された原稿をスキャナして読み取る公知のものであり、原稿画像は赤、緑、青の三色に色分解されて、図示していないＣＣＤイメージセンサにより電気信号に変換される。装置本体２００は、開閉自在の扉２０１と扉２０２とを備え、後述するように画像形成機能の主要素は扉２０２の内部に位置し、トナーボトルは扉２０１を開閉して着脱される。なお、本発明はフルカラー画像形成装置に限定されるものではなく、モノクロの画像形成装置にももちろん適用可能である。

図２に、図１の画像形成装置の概略構成図を示す。ＣＣＤイメージセンサで電気信号に変換された色ごとの画像データは制御部６０において各種データ処理され、マゼンダ、シアン、ブラックの再現色の画像データとして制御部６０のメモリに格納される。装置本体２００は電子写真方式によって画像形成するもので、その略中央部に中間転写ユニット２が設置されている。この中間転写ユニット２は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ２３と従動ローラ２２とを主要構成要素として備える。従動ローラ２２はテンションローラとしての役割を果たし、中間転写ベルト２１に張力を与える。駆動ローラ２３は駆動モータ（不図示）によって図において反時計回りに回転駆動し、これにより、中間転写ベルト２１が回転し、従動ローラ２２が従動回転する。従動ローラ２２には、中間転写ベルト２１を挟んでクリーニングブレード２７が圧接している。クリーニングブレード２７は、用紙（被転写材）Ｐに転写しなかった残留トナーを中間転写ベルト２１表面から除去する。

中間転写ベルト２１の下面水平部の下方には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応する４つの画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが並んで配置されている。各画像形成部では、感光体表面を均一に帯電させた後、電気信号に変換された画像データに応じて露光して静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーで現像し可視像化する。そして、各色ごとに形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に１次転写して重ね合わせてフルカラーのトナー画像を形成する。なお、画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋには、それぞれの色別のトナーボトル２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋからトナーが補給される。そして、後述するように、トナーボトル２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの背面側に冷却ファン２０６が設けられている。

用紙Ｐは給紙カセット４１に積層されており、最上の用紙Ｐから順に一枚ずつ搬送路に引き出され、中間転写ベルト２１の回転とタイミングを合わせて駆動ローラ２３と転写ローラ４２とのニップ部（２次転写領域）に送られる。そして、中間転写ベルト２１の表面に形成されたトナー画像が用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐが定着装置１を通過する間に、トナー画像は加熱・加圧されて用紙Ｐに溶融定着し排紙トレイ２０３に排出される。

制御部６０は、画像データのメモリ機能以外に、前述の作像や用紙搬送などを行うためのあらゆる動作を設計仕様に基づいて実行する。もちろん、制御部６０の制御動作は、操作表示部４００から使用者が入力した設定条件に従って実行される。この他、装置本体の故障を防ぎ安全性を確保する制御動作が行われる。

図３に装置本体２００の、トナーボトル２０の収納部２０４の平面図を、図４に斜視図をそれぞれ示す。収納部２０４の正面側には扉２０１が一方の端部を中心として開閉自在に設けられている。トナーボトル２０を着脱する場合には扉２０１が開けられる。扉２０１の開閉は第１センサ４１によって検知される。収納部２０４には、トナーボトル２０を収納する個別収納部２０８Ｙ、２０８Ｍ、２０８Ｃ、２０８Ｋ（以下、「個別収納部２０８」と総称する）が水平方向に並設され、これらの個別収納部２０８に各色のトナーボトル２０が装着される（図５を参照）。個別収納部２０８には、トナーボトル２０の着脱を検知する第２センサ（第２検知手段）４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋ（以下「第２センサ４２」と総称する）がそれぞれ設けられている。そして、収納部２０４の側壁には温度センサ（温度検知手段）４３が設けられている。なお、温度センサ４３の取付位置は、収納部２０４の温度を検知できる位置であれば特に限定はない。収納部２０４の背面側には冷却ファン２０６が設けられている。冷却ファン２０６からダクト２０７を介して収納部２０４に空気が送られ収納部２０４の冷却が行われる。

図４及び図５に示すように、個別収納部２０８の挿入口にはシャッター部材２０９Ｙ、２０９Ｍ、２０９Ｃ、２０９Ｋ（以下、「シャッター部材２０９」と総称する）が開閉自在に設けられている。シャッター部材２０９は、通常は、不図示の付勢部材の付勢力によって閉じた状態とされている。トナーボトル２０を個別収納部２０８に挿入する際は、トナーボトル２０によって、不図示の付勢部材の付勢力に抗してシャッター部材２０９が内側に押し開かれる。一方、トナーボトル２０を個別収納部２０８から引き出すと、不図示の付勢部材の付勢力によってシャッター部材２０９は挿入口を封鎖した状態となる。シャッター部材２０９は、トナーボトル２０が取り外されているときに、収納部２０４の背面側から正面側へと冷却ファン２０６によって供給される空気の流れを遮断して、個別収納部２０８内のトナーが外に飛散するのを抑えると同時に、トナーボトル２０の交換作業者に当たる空気流を抑える効果を奏する。

なお、冷却ファン２０６による空冷効果を高めるために個別収納部２０８に通気孔を設けても構わない。また、図６に示すように、個別収納部２０８の間をそれぞれ仕切板２１０を設けると共に、冷却ファン２０６Ａ及び冷却ファン２０６Ｂを設けて、個別収納部２０８Ｙと個別収納部２０８Ｍとを冷却ファン２０６Ａで、個別収納部２０８Ｃと個別収納部２０８Ｄとを冷却ファン２０６Ｂで冷却するようにしてもよい。もちろん、個別収納部２０８ごとにそれぞれ冷却ファンを設けても構わない。また、個別収納部２０８を設けることなく、収納部２０４にトナーボトル２０を着脱自在に設けるようにしても構わない。

このような構成の画像形成装置１００において、トナーボトル２０を着脱する場合、冷却ファン２０６を停止又は減速させる。これにより、画像形成動作中にトナーボトル２０を着脱する場合であっても、収納部２０４からトナーが外に飛散するのが抑えられる。また同時に、トナーボトル２０を着脱する作業者に当たる空気流が抑えられ不快感を与えるおそれがない。

図７に、トナーボトル２０を着脱する場合の制御フローチャート例を示す。まず、第１センサ４１によって収納部２０４の扉２０１が開状態がどうかが検知される（ステップＳ１１）。収納部２０４の扉２０１が開状態であると、冷却ファン２０６が停止又は減速される（ステップＳ１２）。そして、下記表１に示す項目ＡについてＢに示す数値がＣ以上であるかどうかが判断される（ステップＳ１３）。

表１において、例１は、扉２０１が開状態となって１５分以上経過した場合であり、例２は、温度センサ４３による検知温度が４５℃以上となった場合である。このような条件を満たさない場合は、ステップＳ１１に戻って同じ制御が繰り返される。そして、この間に扉２０１が閉められると通常の制御に戻り（ステップＳ１７）、冷却ファン２０６の停止または減速は解除される。一方、ステップＳ１３の条件を満たす場合は、画像形成動作中かどうかが判定され（ステップＳ１４）、画像形成動作中であれば、画像形成動作が停止され（ステップＳ１５）、扉２０１を閉じるように促すメッセージが操作表示部４００に表示される（ステップＳ１６）。ステップＳ１４において画像形成動作中でなければ、直ちに扉２０１を閉じるように促すメッセージが操作表示部４００に表示される（ステップＳ１６）。

図８に、トナーボトル２０を着脱する場合の他の制御フローチャート例を示す。まず、第１センサ４１によって収納部２０４の扉２０１が開状態がどうかが検知される（ステップＳ２１）。扉２０１が開状態であると、次いで、第２センサ４２によってトナーボトル２０が装着状態かどうかが検知される（ステップＳ２２）。そして、トナーボトル２０が装着されていなければ、冷却ファン２０６が停止又は減速される（ステップＳ２３）。そして、下記表２に示す項目ＡについてＢに示す数値がＣ以上であるかどうかが判断される（ステップＳ２４）。

表２において、例１と例２とは表１に示した例と同じである。例３は、トナーボトル２０が脱着状態となった後の、制御部６０の枚数積算手段６４（図２に図示）で積算された画像形成枚数が５００枚を超えた場合であり、例４は、トナーボトル２０が脱着状態となって１５分以上経過した場合である。このような条件を満たさない場合は、ステップＳ２１に戻って同じ制御が繰り返される。そして、この間に扉２０１が閉められるか（ステップＳ２１）、トナーボトル２０が装着状態になると通常の制御に戻り（ステップＳ２２）、冷却ファン２０６の停止または減速は解除される。一方、ステップＳ２４の条件を満たす場合は、画像形成動作中かどうかが判定され（ステップＳ２５）、画像形成動作中であれば、画像形成動作が停止され（ステップＳ２６）、扉２０１を閉じるように促すメッセージが操作表示部４００に表示される（ステップＳ２７）。ステップＳ２５において画像形成動作中でなければ、直ちに扉２０１を閉じるように促すメッセージが操作表示部４００に表示される（ステップＳ２７）。

扉２０１の開閉がトナーボトル２０の着脱のときに限定される場合には、図７に示す制御が好ましい。一方、トナーボトル２０の着脱以外に、用紙の補給や紙詰りなどの保守・点検などのときにも扉２０１が開閉される場合には、図８に示す制御が好ましい。

図６に示したような、複数の冷却ファンを用いてトナーボトル２０をグループに分けて空冷する場合は、前述の制御をそれぞれのグループにおいて実施すればよい。例えば、図６に示す画像形成装置では、トナーボトル２０Ｙを交換するときは、一方の冷却ファン２０６Ａのみを停止又は減速させ、もう一方の冷却ファン２０６Ｂは通常制御を継続させる。

本発明の画像形成装置は、トナーボトルを着脱する際に画像形成動作が行われていた場合であっても、トナーボトルの収納部やトナーボトルなどに付着していたトナーが冷却ファンからの空気流で外に飛散することが抑制される。また、トナー収納容器の交換作業者に装置内の加熱された空気流が当たって不快感を与えるおそれもなく有用である。

２０ トナーボトル（トナー収納容器）
４１ 第１センサ（第１検知手段）
４２ 第２センサ（第２検知手段）
４３ 温度センサ（温度検知手段）
６４ 枚数積算手段
１００ 画像形成装置
２００ 装置本体
２０１ 扉
２０４ 収納部
２０６ 冷却ファン
２０８ 個別収納部
２０９ シャッター部材

Claims (11)

1. 装置本体に対して着脱自在のトナー収納容器と、装置本体に装着されたトナー収納容器を空冷する冷却ファンとを設け、
   トナー収納容器を着脱する際に、冷却ファンを停止又は減速させることを特徴とする画像形成装置。
2. 装置本体のトナー収納容器を収納する収納部に開閉自在の扉を設けると共に、前記扉の開閉を検知する第１検知手段を設け、前記第１検知手段によって前記扉の開状態が検知されると、前記冷却ファンを停止又は減速させる請求項１記載の画像形成装置。
3. 装置本体に対して前記トナー収納容器が装着状態か脱着状態かを検知する第２検知手段をさらに設け、
   前記第１検知手段によって前記扉の開状態が検知され、且つ前記第２検知手段によって前記トナー収納容器が脱着状態であることが検知されると、前記冷却ファンを停止又は減速させる請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記扉の開状態が継続して所定時間以上となったときは、画像形成動作を停止させる請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記扉の開状態が継続して所定時間以上となり、且つ前記トナー収納容器が脱着状態であるときは、画像形成動作を停止させる請求項３記載の画像形成装置。
6. 前記収納部の温度を検知する温度検知手段をさらに設け、
   前記扉が開状態で、且つ前記温度検知手段による検知温度が所定温度以上となったときは、画像形成動作を停止させる請求項２又は３記載の画像形成装置。
7. 前記収納部の温度を検知する温度検知手段をさらに設け、
   前記扉が開状態で且つ前記トナー収納容器が脱着状態で、前記温度検知手段による検知温度が所定温度以上となったときは、画像形成動作を停止させる請求項３記載の画像形成装置。
8. 画像形成枚数を積算する枚数積算手段をさらに設け、
   前記扉が開状態で、且つ前記トナー収納容器が脱着状態となった後の、前記枚数積算手段による積算画像形成枚数が所定枚数以上となったときは、画像形成動作を停止させる請求項３記載の画像形成装置。
9. 前記扉の開状態で且つ前記トナー収納容器が脱着状態である時間が継続して所定時間以上となったときは、画像形成動作を停止させる請求項３記載の画像形成装置。
10. 前記装置本体に、複数のトナー収納容器のそれぞれを収納する複数の個別収納部を設け、これらの個別収納部のそれぞれにトナー収納容器の着脱動作に応じて開閉するシャッター部材を設けた請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 複数の冷却ファンによって前記複数の個別収納部を個別又は群に分けて空冷する請求項１０記載の画像形成装置。