JP2016183873A - 空気流センサー - Google Patents

Abstract

【課題】低コストの簡単な構成で実現でき、画像形成装置からの排気のような弱い風（空気流）を検出する用途に適した空気流センサを提供する。【解決手段】空気流の入口２６ａ及び出口２６ｂとしての開口を軸方向両端部に有する筒状ケース２６と、筒状ケース内で入口２６ａから出口２６ｂへ流れる空気流を受けて浮遊移動する被検知体２７と、筒状ケース２６の外側に設けられ、被検知体２７の移動を検出して電気信号を出力する検知器２８とを備え、空気流が所定の風圧未満の場合は被検知体２７が初期位置にあり、空気流が所定の風圧以上の場合は被検知体２７が初期位置から移動する。空気流が所定の風圧未満になると被検知体２７は、その自重によって初期位置に戻る。【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置等の電気機器からの排気のような空気流の有無を検出するための空気流センサーに関する。

画像形成装置のような電気機器からの排気中には、シリコンが熱せられたときに発生するシロキサンや、トナーが高温で溶けたときに発生する炭化水素といった超微粒子（ＵＦＰ）が含まれているが、近年、このような超微粒子に対する規制が厳しくなってきている。そこで、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電気機器に求められる。新しく開発される電気機器について、そのような規制を満たすような設計が行われる一方、既存の電気機器についても、上記のような排気を清浄化する機能を備えたオプション装置を後付けすることによって、排気中の超微粒子に関する規制を満たすことが可能である。

画像形成装置のような電気機器にオプション装置を後付けする場合、オプション装置を作動させる電源を商用電源から直接供給するとしても、オプション装置の作動を制御するための電気信号を電気機器から得る場合は、電気機器とオプション装置との間で電気的な接続が必要になる。

例えば、画像形成装置が待機中は排気用ファンが作動していないか、作動していても低速回転なので排気は少なく、したがって排気中の超微粒子の量は問題とならないが、画像形成部が動作中は排気用ファンが全速回転して排気が多くなり、かつ、超微粒子が排気中に含まれる。したがって、画像形成装置が待機中か動作中かを識別するための電気信号をオプション装置に与え、オプション装置は、画像形成装置が動作中に空気清浄化機能を働かせる制御を行う必要がある。

電気機器とオプション装置との間で電気的な接続を行うためには、電気機器側にオプション装置との電気接続を可能にするインターフェイス（コネクター等）をあらかじめ設けておく必要があり、その分だけコストが増加することになる。そのようなインターフェイスを備えていない既存の電気機器の場合は、電気機器側を改造して必要な電気信号を取り出し、オプション装置との電気的な接続を行う必要がある。

そこで、発明者らは、空気清浄機能を有し、かつ、電気機器と電気的な接続を行うことなく後付けすることができるオプション装置の開発に着手した。このオプション装置は、電気機器からの排気を検出する空気流センサーと、空気流センサーの検出信号に基づいて空気清浄機能の作動（電動ファンの作動）を制御する制御装置を備える。つまり、電気機器からの電気信号をもらわなくても、電気機器からの排気を検出することにより電気機器の作動状態を判断し、必要な時に空気清浄機能を適切に作動させることができるようにする。

このような空気流センサーに類似するセンサーの従来例として、特許文献１に記載されている電気掃除機の差圧センサーがある。この差圧センサーは、筒状ケースの軸線方向に移動自在に嵌装された摺動子と、この摺動子に連動する可動接触子を有する可変抵抗とを備え、掃除機の吸引空気流路における気圧と大気圧との差によって摺動子が移動したときに、その移動を可変抵抗の抵抗値変化として検出するものである。

特開平０１−１４６５１９号公報

上記従来例の差圧センサーは、摺動子が筒状ケースの内面に接触（気密接触）した状態で摺動する必要があるので、摺動子及び筒状ケースに加工精度が要求され、精度が悪ければ適正な動作が保証されない。一方、画像形成装置からの排気を検出する空気流センサーは、さほど高い精度は必要ではなく、むしろ低コストの簡単な構成で実現できるものであることが望ましい。

また、従来例の差圧センサーでは、摺動子の移動（摺動）に際して摺動子と筒状ケース内面との接触摩擦が負荷になるので、電気掃除機や電動送風機のような比較的強い吸引力又は送風力のセンサーとして適しているが、画像形成装置からの排気のような弱い風を検出する空気流センサーとして使用することは難しい。

本発明は、上記のような問題を解決し、低コストの簡単な構成で実現でき、画像形成装置からの排気のような弱い風（空気流）を検出する用途に適した空気流センサーを提供することを目的とする。

請求項１に記載の空気流センサーは、空気流の入口及び出口としての開口を軸方向両端部に有する筒状のケースと、前記ケース内で前記入口から前記出口へ流れる空気流を受けて浮遊移動する被検知体と、前記ケースの外側に設けられ、前記被検知体の移動を検出して電気信号を出力する検知器とを備え、前記空気流が所定の風圧未満の場合は前記被検知体が初期位置にあり、前記空気流が所定の風圧以上の場合は前記被検知体が初期位置から移動することを特徴とする。

請求項２に記載の空気流センサーは、請求項１に記載の空気流センサーにおいて、前記空気流が所定の風圧以上になると前記被検知体が初期位置から移動し、前記空気流が所定の風圧未満になると前記被検知体は、その自重によって初期位置に戻ることを特徴とする。

請求項３に記載の空気流センサーは、請求項１又は２に記載の空気流センサーにおいて、前記被検知体は球状の軽量物体であり、その直径が前記ケースの内径より小さく、前記被検知体と前記ケースの内壁との隙間に空気流が生じることを特徴とする。

請求項４に記載の空気流センサーは、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気流センサーにおいて、前記ケースの入口及び出口である軸方向両端部の開口付近に、前記被検知体が前記ケースから出ることを防止する抜け止め部材が設けられ、前記抜け止め部材が空気流を整える整流部材としての機能を兼ね備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の空気流センサーは、請求項１から４のいずれか１項に記載の空気流センサーにおいて、前記被検知体が発泡材料の成形品であることを特徴とする。好ましくは球状の成形品である。

請求項６に記載の空気流センサーは、請求項１から５のいずれか１項に記載の空気流センサーにおいて、前記ケースの出口付近に、外部からケース内への空気の流れ込みを防ぐ風防が設けられていることを特徴とする。

請求項７に記載の空気流センサーは、請求項１から６のいずれか１項に記載の空気流センサーにおいて、前記検知器はフォトセンサーであり、前記フォトセンサーの発光側から受光側に至る光路に対応する前記ケースの箇所は光を透過するように構成されていることを特徴とする。例えば、ケースが透明樹脂で形成される場合に、光路に対応する箇所のみスリット状に残して他の箇所を黒く着色することがノイズ対策上好ましい。フォトセンサーは、透過型又は反射型のいずれでもよい。

請求項８に記載の空気流センサーは、請求項１から７のいずれか１項に記載の空気流センサーにおいて、前記検知器は、前記ケースの外側において前記被検知体の初期位置に設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の空気流センサーによれば、空気流の入口及び出口を軸方向両端部に有する筒状のケース内で、入口から出口へ流れる空気流を受けて被検知体が浮遊移動し、ケースの外側に設けられた検知器が被検知体の移動を検出して電気信号を出力する。空気流が所定の風圧未満の場合は被検知体が初期位置にあり、空気流が所定の風圧以上の場合は被検知体が初期位置から移動する。したがって、比較的低コストの簡単な構成で、画像形成装置からの排気のような弱い風（空気流）を検出することができる。

請求項２に記載の空気流センサーによれば、空気流が所定の風圧以上になると被検知体が初期位置から移動し、空気流が所定の風圧未満になると被検知体がその自重によって初期位置に戻る構成なので、被検知体を初期位置へ付勢するスプリングのような付勢手段が不要であり、一層簡単な構成で空気流センサーを実現することができる。

請求項３に記載の空気流センサーによれば、被検知体は球状の軽量物体であり、その直径がケースの内径より小さく、被検知体とケースの内壁との隙間に空気流が生じる構成なので、被検知体とケースの内壁との接触摩擦に起因する負荷が発生しにくい。したがって、画像形成装置からの排気のような弱い風（空気流）を検出することが容易である。

請求項４に記載の空気流センサーによれば、ケースの入口及び出口である軸方向両端部の開口付近に設けられた抜け止め部材が、被検知体のケースからの脱落を防止すると同時に、空気流を整える整流部材としての機能を兼ね備えているので、簡単な構成で画像形成装置からの排気のような弱い風（空気流）を検出することが容易である。

請求項５に記載の空気流センサーによれば、被検知体が発泡材料の成形品（好ましくは球状の成形品）であるので、被検知体を軽量に構成することができ、画像形成装置からの排気のような弱い風（空気流）で移動しやすく、したがって弱い風（空気流）を検出しやすい空気流センサーを実現することができる。

請求項６に記載の空気流センサーによれば、前記ケースの出口付近に設けられた風防が外部からケース内への空気の流れ込みを防ぐので、外部の空気流（ノイズ）に影響されにくく、弱い風（空気流）を検出しやすい空気流センサーを実現することができる。

請求項７に記載の空気流センサーによれば、検知器であるフォトセンサーの発光側から受光側に至る光路が確保され、ケース内で移動する被検知体が光路を遮ると、フォトセンサーの出力信号が変化するので、空気流による被検知体の移動を検出することができる。

請求項８に記載の空気流センサーによれば、検知器がケースの外側において被検知体の初期位置に設けられているので、弱い風（空気流）であっても、被検知体が最小限移動すれば検知器の出力が変化する。したがって、弱い風（空気流）を検出しやすい空気流センサーを実現することができる。

本発明の実施形態に係る複合機を右斜め前から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る複合機を右斜め後から見た斜視図である。 複合機にオプション装置を取り付けた状態を右斜め前から見た斜視図である。 複合機にオプション装置を取り付けた状態を右斜め後から見た斜視図である。 オプション装置を複合機に取り付ける方法を模式的に示す部分断面図である。 複合機の装置本体及びオプション装置の内部を示す平面模式図である。 オプション装置に備えられた空気流センサーの周辺の側面模式図である。 空気流センサーの構造及び検出原理を示す側面模式図である。 空気流センサーの構造及び検出原理を示す側面模式図である。 空気流センサーケースの入口及び出口の付近に備えられる抜け止め部材の平面図である。 空気流センサーのケース出口部に風防が設けられた様子を示す側面模式図である。 オプション装置の電気回路の構成を示すブロック図である。 オプション装置の制御装置が行う制御の一例を示すフローチャートである。 空気流センサーの排気断面における位置を示す側面図である 空気流センサーの別実施形態を示す側面模式図である。 一般的なレーザープリンターの例を示す斜視図である。 図１６に示すレーザープリンターに本発明の別実施形態に係るオプション装置を取り付けた状態を示す斜視図である。 別実施形態に係るオプション装置及びレーザープリンターの装置本体の内部を示す平面模式図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、本実施形態に係るオプション装置が後付けされる画像形成装置としての複合機の例を示す斜視図である。図１は複合機の右斜め前から見た斜視図であり、図２は複合機の右斜め後から見た斜視図である。以下の説明で必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「上下」等）を用いる場合は、画像形成装置の操作パネル１がある前面を正面視とし、この方向を基準にしている。

この複合機は、本体正面の右側に液晶表示器を含む操作パネル１を備え、本体の上部に原稿自動送り装置（ＡＤＦ）２を有する原稿読取部３が設けられている。また、原稿読取部３の下方で操作パネル１の左側には、印刷された用紙が排出されて積層される排紙トレイ４が設けられている。操作パネル１及び排紙トレイ４の下の装置本体５の内部には、感光ドラム、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置等を含む画像形成部が設けられている。装置本体５の下側には、画像形成部へ給紙される定型の記録用紙を収容した給紙トレイ６が装着されている。

また、装置本体５の右側には、手差し給紙トレイ７が備えられている。図１及び図２では、手差し給紙トレイ７は閉じられた定常状態で示されている。手差し給紙トレイ７は、下部に設けられた前後方向の枢支軸で装置本体５に支持されており、上部を右側に倒すと、枢支軸周りに手差し給紙トレイ７が略水平になるまで回動して開く。手差し給紙トレイ７に用紙がセットされたときは、その用紙が優先的に画像形成部へ給紙され、手差し給紙トレイ７に用紙がセットされていないときは給紙トレイ６に収容された用紙が画像形成部へ給紙される。

手差し給紙トレイ７又は給紙トレイ６から送り出された用紙は、装置本体５の内部で画像形成部へ給紙される。複合機は、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。例えばコピー機能が使用される場合、原稿読取部３で読み取られた画像データに従って、同じ画像を形成するように露光装置が制御されて感光ドラムに静電潜像が形成され、現像装置によって静電潜像が現像されてトナー像となる。このトナー像は転写装置によって用紙に転写され、定着装置によって加熱されて定着する。つまり、画像形成部へ給紙された用紙は、所定の搬送路に沿って搬送される間にトナー像が転写され、定着された後に排紙トレイ４へ排出される。

装置本体５の右側面の手差し給紙トレイ７の上方に、第１の排気口８が設けられている。第１の排気口８の内側には排気フィルター及び排気ファン（冷却ファン）が備えられ、定着装置等を冷却した空気（冷却風）がフィルターを通って第１の排気口８から排出される。排気フィルターは、現像装置や定着装置で発生する超微粒子（ＵＦＰ）が冷却風に混じってそのまま外部に排出されるのを防ぐためのものである。つまり、冷却風に含まれる超微粒子は排気フィルターによってある程度捕集される。

また、装置本体５の背面側の上部には、横並びの２箇所に第２の排気口９が設けられている。この内側には排気ファン（冷却ファン）が備えられているが、フィルターは備えられていない。第２の排気口９とその排気ファンの近くには、パワートランジスター等の発熱部品が実装されたプリント基板が配置されており、それらの発熱部品を冷却した空気（冷却風）が第２の排気口９から排出される。また、第２の排気口９の下方において、装置本体５の背面側に吸気口１０が設けられている。この吸気口１０以外に、装置本体５の左側面や底面にも吸気口が適宜設けられている。吸気口から取り入れられた空気が上記のように装置本体５の内部を冷却した後、第１の排気口８及び第２の排気口９から排出される。

近年、画像形成装置からの排気中に含まれる超微粒子（ＵＦＰ）に対する規制が特に欧州で厳しくなってきている。上述のように、第１の排気口８の内側には排気フィルターが備えられているが、簡易的な比較的目の粗いフィルターであるために、排気（冷却風）に含まれる超微粒子を十分に捕集することができない。また、第２の排気口９はプリント基板に実装された発熱部品の冷却風を排出するための排気口でありフィルターを備えていないが、ここからの排気にも定着装置等の冷却風が混じり、超微粒子を含む可能性がある。

そこで、第１の排気口８及び第２の排気口９をカバーするダクトと、目の細かいフィルター及び電動ファンを備えた空気清浄化機能を有するオプション装置を後付けし、第１の排気口８及び第２の排気口９からの排気に含まれる超微粒子をオプション装置の目の細かいフィルターで十分に捕集し、清浄化された空気をオプション装置から排出する。

図３及び図４は、図１及び図２に示した複合機にオプション装置１２を取り付けた状態の外観を示している。図３は、複合機の右斜め前から見た斜視図であり、図４は複合機の右斜め後から見た斜視図である。オプション装置１２は、第１の排気口８及び第２の排気口９（図１及び図２参照）からの排気を集める第１のダクト１３及び第２のダクト１４と、フィルター及び電動ファンを内蔵している空気清浄部（以下、クリーンユニットという）１５を備えている。第１のダクト１３及び第２のダクト１４で集められた排気は、クリーンユニット（空気清浄部）１５で合流され、排気中の超微粒子が内蔵のフィルターで捕集され、清浄化された排気が電動ファンによって背面の排気口１６から排出される。

オプション装置１２のクリーンユニット１５と第１のダクト１３及び第２のダクト１４は一体に組み立てられている。複合機の背面上部の段部３ａにブラケット１７を両面テープで固定し、クリーンユニット１５をブラケット１７に引っ掛けるようにしてオプション装置１２を複合機に装着する。その様子を図５に部分断面図として示す。断面Ｌ字状のブラケット１７が複合機の背面上部の段部３ａに両面テープ１８で固定されている。ブラケット１７の長手方向複数個所に切り起こし加工でフック部１７ａが形成され、クリーンユニット１５の上面から下方に折れ曲がった係合部１５ａをフック部１７ａに引っ掛けるようにして、オプション装置１２が複合機に取り付けられる。オプション装置１２の第１のダクト１３及び第２のダクト１４の開口部（排気の入口）には、開口部を囲むように発泡ウレタン樹脂（スポンジ）のパッキンが設けられ、複合機の第１の排気口８及び第２の排気口９からの排気が直接外へ漏れにくいようにしている。また、クリーンユニット１５の上面のコーナー部に、クリーンユニット１５の動作状態を発光ダイオードで表示するインジケーター（報知部）１９が設けられている（図４参照）。

図６は、複合機の装置本体５及びオプション装置１２の内部を示す平面模式図である。図６及び以下の説明で参照する図において、排気の流れ、すなわち空気流を実線の矢印線で描いている。装置本体５の右側面（図６では左側）に設けられた第１の排気口８は、その内側に排気フィルター２０と排気ファン（冷却ファン）２１を備え、定着装置等を冷却した空気（冷却風）が排気フィルター２０を通って第１の排気口８から排出され、オプション装置１２の第１のダクト１３を通ってクリーンユニット１５に導かれる。また、装置本体５の背面側（図６では下側）に設けられた第２の排気口９は、その内側に排気ファン（冷却ファン）２２を備え、プリント基板に実装された発熱部品を冷却した空気（冷却風）が第２の排気口９から排出され、オプション装置１２の第２のダクト１４を通ってクリーンユニット１５に導かれる。

クリーンユニット１５には、装置本体５の第１の排気口８の内側の排気フィルター２０よりも目の細かい高効率微粒子エアフィルター（以下、ＨＥＰＡフィルターという）２３と、電動ファン（排気ファン）２４が内蔵されている。第１のダクト１３及び第２のダクト１４で集められた排気は、クリーンユニット１５で合流され、排気中の超微粒子がＨＥＰＡフィルター２３で捕集され、清浄化された排気が電動ファン２４によって背面の排気口１６から排出される。

また、オプション装置１２は、複合機の装置本体５からの排気の有無を検出することによって複合機の状態（待機中又は印刷中）を検出するための空気流センサー２５と、その出力信号に基づいて電動ファン２４の作動（つまり、クリーンユニット１５の作動）を制御する制御装置とを備えている。これにより、オプション装置１２は、複合機と電気的な接続を必要としないで、複合機の動作状態に応じて、必要な時に電動ファン２４を作動（クリーンユニット１５による空気清浄化機能を作動）させることができる。なお、制御装置や電動ファン２４を作動させるための電源は複合機からではなく、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）からオプション装置１２の電源回路へ供給される。

図７に、空気流センサー２５の周辺の側面模式図を示し、図８及び図９に空気流センサー２５の構造及び検出原理を側面模式図で示す。空気流センサー２５は、排気ファン（冷却ファン）２２によって排気口９から排出される排気の一部を取り込んで、ダクト１４を流れる空気流とは別の空気流路を形成する筒状ケース２６と、筒状ケース２６の内部で浮遊移動する被検知体２７と、被検知体２７の移動を検出して電気信号を出力する検知器としてのフォトセンサー２８とを備えている。

円筒状又は角筒状の筒状ケース２６は空気流（排気）の入口２６ａと、ダクト１４の外で大気に連通する出口２６ｂとを備え、入口２６ａ近くの外周面にフォトセンサー２８が配置されている。フォトセンサー２８は、発光部２８ａと受光部２８ｂが筒状ケース２６を挟んで径方向に向き合うように配置された透過型のフォトセンサーである。被検知体２７は、発泡スチロールのような軽量の発泡材料を球形に成形したものであり、その直径は筒状ケース２６の最小内径より小さく、被検知体２７と筒状ケース２６の内壁との隙間に空気流が生じる。

被検知体２７は、筒状ケース２６内を流れる排気（空気流）が所定の風圧未満のときは、その自重によって図８に示すように、筒状ケース２６の入口２６ａ近くの初期位置にある。このとき、フォトセンサー２８の発光部２８ａから出た光は被検知体２７によって遮られて受光部２８ｂに達しないので、受光部２８ｂから光検出信号は出力されない。他方、筒状ケース２６内を流れる排気（空気流）が所定の風圧以上になると、図９に示すように、被検知体２７は空気流に押されて初期位置から移動する（浮き上がる）。このとき、フォトセンサー２８の発光部２８ａから出た光は被検知体２７によって遮られることなく受光部２８ｂに達し、受光部２８ｂから光検出信号は出力される。したがって、受光部２８ｂから光検出信号の有無に基づいて、排気（空気流）が所定の風圧以上か否かを判断することができる。

なお、複合機が印刷処理を実行中は、排気ファン（冷却ファン）２２が全速で回転しており、この状態が、排気（空気流）が所定の風圧以上である状態に対応する。複合機が印刷処理を実行していないとき（待機中）は、排気ファン（冷却ファン）２２が停止しているか、あるいは回転していても遅い速度で回転しており、この状態が、排気（空気流）が所定の風圧未満である状態に対応する。本明細書において、「排気（空気流）の有無」という場合は、特に断らない限り、排気（空気流）が所定の風圧以上の状態と、排気（空気流）が所定の風圧未満の状態との対比を意味する。

フォトセンサー２８は、透過型のフォトセンサーに限らず、反射型のフォトセンサーを用いてもよい。反射型のフォトセンサーの場合は、その発光部と受光部が筒状ケース２６の外側において、径方向の同じ側に位置する。図８及び図９と同様に筒状ケース２６の入口２６ａ近くに反射型のフォトセンサーが配置されている場合は、図８のように被検知体２７が初期位置にあるときに、発光部から出た光が被検知体２７で反射して受光部に入るので、受光部から光検出信号が出力される。他方、図９のように被検知体２７が初期位置から移動したときは、発光部から出た光は被検知体２７で反射しないので、受光部から光検出信号は出力されない。したがって、透過型のフォトセンサーとは逆の論理レベルの出力が得られる。

なお、筒状ケース２６は、少なくともフォトセンサー２８の発光部２８ａから受光部２８ｂに至る光路に対応する箇所は光を透過するような材質（例えば透明樹脂）で構成されていることが必要である。外光がフォトセンサー２８の受光部の与える影響（ノイズ）を防止するために、筒状ケース２６の周壁全体が黒く塗装され（または光不透過性の塗料が塗られ）、フォトセンサー２８の発光部２８ａから受光部２８ｂに至る光路に対応する箇所のみが光を透過するようにスリット状に塗料が除かれていることが好ましい。

また、筒状ケース２６の入口２６ａ及び出口２６ｂの付近に、被検知体２７が筒状ケース２６から出ることを防止する抜け止め部材３０が設けられ、この抜け止め部材３０が空気流を整える整流部材としての機能を兼ね備えている。抜け止め部材３０は、図１０（ａ）に示すように、平面視で円形枠の内側に十字状の抜け止めが一体に形成された樹脂成型品であり、ある程度の厚みを有することにより、整流部材としても機能する。図１０（ａ）に示す平面形状に限らず、例えば図１０（ｂ）に示すような井桁状の抜け止めが円形枠の内側に一体に形成されたものでもよい。あるいは、マス目の数がさらに多い格子状の抜け止めが円形枠の内側に一体に形成されたものでもよい。また、図１１に示すように、筒状ケース２６の出口２６ｂの付近に、外部からケース内への空気の流れ込みを防ぐ風防３１が設けられていることが好ましい。

次に、オプション装置１２の電気回路の構成を図１２に示す。オプション装置１２は、空気流センサー２５を構成するフォトセンサー２８の受光部２８ｂの出力信号（検出信号）に基づいて電動ファン２４（空気清浄部）及びインジケーター１９を制御する制御装置３２を備えている。制御装置３２は、プログラムに従って動作するマイクロコンピューター等を用いて構成できるが、ディスクリート部品を用いた電子回路として構成してもよい。また、制御装置３２は、電動ファン２４、インジケーター（ＬＥＤ）１９、及びフォトセンサー２８の発光部（ＬＥＤ）２８ａの駆動回路も含み、インジケーター１９やフォトセンサー発光部２８ａをパルス駆動している。また、電動ファン２４、インジケーター１９、及びフォトセンサー発光部２８ａの動作用電圧を含む制御装置３２の動作用電圧を生成する電源回路３３が設けられ、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）に接続されている。

次に、制御装置３２が行う制御の一例をフローチャートとして図１３に示す。制御装置３２は、ステップ＃１０１でフォトセンサー発光部２８ａをオンにし、ステップ＃１０２でフォトセンサー受光部２８ｂの検出信号が有る（例えばハイレベル）か否かをチェックする。つまり、複合機の排気の有無から動作状態をチェックして、電動ファン２４（クリーンユニット１５）を作動させるか否かを判断する。

前述のように、複合機が印刷処理を実行中は、排気ファン（冷却ファン）２２が全速で回転しており、このとき、空気流センサー２５の被検知体２７が排気（空気流）の圧力で浮かび上がり、フォトセンサー発光部２８ａから出た光が被検知体２７に遮られることなくフォトセンサー受光部２８ｂに入力されるので、フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号有りの状態になる。他方、複合機が印刷処理を実行中でない場合（待機中）は、排気ファン（冷却ファン）２２が停止しているか、あるいは回転していても遅い速度で回転しており、このとき、空気流センサー２５の被検知体２７は自重で下がった位置（初期位置）にあり、フォトセンサー発光部２８ａから出た光は被検知体２７に遮られてフォトセンサー受光部２８ｂに達しないので、フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号無し（例えばローレベル）になる。したがって、制御装置３２は、フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号の有無をチェックすることにより、複合機の排気の有無（動作状態）を判断し、それに基づいて電動ファン２４（クリーンユニット１５）の作動を制御する。

フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号無しの場合は、ステップ＃１０２の判断に戻る。つまり、電動ファン２４及びインジケーター１９はオフのままである。フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号有りの場合はステップ＃１０３に進み、一定時間（例えば１０秒間）継続してフォトセンサー受光部２８ｂの検出信号有りであるか否かをチェックする。一定時間継続してフォトセンサー受光部２８ｂの検出信号有りでない場合、つまり、その間に一度でもフォトセンサー受光部２８ｂの検出信号無しになった場合は、ステップ＃１０３の判断に戻る（電動ファン２４及びインジケーター１９はオフのままである）。なお、制御装置３２は、内部クロックをカウントする内蔵タイマー３２ａを備え（図１２参照）、この内蔵タイマー３２ａを用いて一定時間等の計時を行う。

一定時間継続してフォトセンサー受光部２８ｂの検出信号有りである場合に初めて、ステップ＃１０４に進み、電動ファン２４をオンにすると共にインジケーター１９をオンにする。これによって、空気流のゆらぎ、機器の振動、外部ノイズ等に起因する誤動作を防止すると共に、電動ファン２４及びインジケーター１９が短い周期でオン・オフを繰り返すチャタリング現象を防止することができる。

この後、ステップ＃１０５で、フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号無しになったか否かをチェックする。複合機が印刷処理を終了すれば、排気ファン（冷却ファン）２２の回転速度が遅くなる（その後、しばらくして停止する）ので、フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号無しになる。したがって、制御装置３２はこれに伴ってクリーンユニット１５の作動を停止すべく、ステップ＃１０６で電動ファン２４をオフにすると共にインジケーター１９をオフにする。この後、ステップ＃１０２に戻って、上記の処理を繰り返すことになる。

ステップ＃１０５で、フォトセンサー受光部２８ｂの検出信号無しでない場合（検出信号有りが継続している場合）は、ステップ＃１０７に進み、電動ファン２４の作動開始から規定時間（例えば３０分間）が経過したか否かをチェックする。電動ファン２４の作動（クリーンユニット１５の作動）が規定時間継続している状態は異常状態であり、この場合は、ステップ＃１０８でインジケーター１９を点滅させて異常状態をユーザーに知らせる。そして、ユーザーによるリセット等の処理を待つメンテナンス待ち状態になる。

なお、報知部としてのインジケーター（ＬＥＤ）１９は、オン（点灯）、オフ（消灯）、点滅の３通りの状態によって、クリーンユニット（空気清浄部）１５の正常作動状態、停止状態、及び異常状態を区別可能に報知している。これら３つの状態を区別可能に報知する方法として、例えば、正常作動状態は緑色発光とし、異常状態は赤色発光とするごとく、発光色を変える等、他の方法を用いてもよい。また、報知部として、特に異常状態の報知用として、ブザーを用いてもよい。インジケーター（ＬＥＤ）とブザーを併用して３つの状態を区別可能に報知してもよい。

上記のように、制御装置３２は、空気流センサー２５を構成するフォトセンサー２８の受光部２８ｂの検出信号の有無（論理レベル）をチェックすることにより、複合機の排気の有無（動作状態）を判断し、それに基づいて電動ファン２４（クリーンユニット１５）の作動を制御している。複合機が印刷処理を実行しているときに、排気ファン（冷却ファン）２２が全速で回転し、その排気中には超微粒子が含まれている。このとき、制御装置３２は、空気流センサー２５の検出信号に基づいて、電動ファン２４（クリーンユニット１５）を作動させ、排気中の超微粒子はＨＥＰＡフィルター２３で捕集され、清浄化された排気が電動ファン２４によって背面の排気口１６から排出される。なお、クリーンユニット１５の電動ファン２４は、複合機の装置本体５に設けられた排気ファン２１及び排気ファン（冷却ファン）２２の回転速度（全速回転時の回転速度）と略同等の回転速度（略同等の風速）で回転する。

図６に示す例では、空気流センサー２５が複合機の第２の排気口９（排気ファン２２の近く）に配置されているが、複合機からの排気を検出する目的からは、この位置に限らず、例えば第１の排気口８（排気ファン２１）の近くに設けてもよいし、ダクト１３，１４の内部の任意の箇所に設置することも可能である。しかし、本実施形態の空気流センサー２５は前述のように簡易的な構造のセンサーであるので、できるだけ排気（空気流）が強い箇所に設置し、排気の有無（所定風圧以上か未満か）を的確に検出することが望ましい。

そこで、本実施形態では、図６に示すように、第２の排気口９（排気ファン２２）の近くに空気流センサー２５を配置している。第１の排気口８の内側には複合機の内蔵フィルターが設けられているので、第１の排気口８からの排気（空気流）は第２の排気口９からの排気（空気流）より弱くなるからである。オプション装置１２の内部の空気流の経路に沿う方向における空気流センサー２５の位置については上記の通りであるが、排気断面における位置についても、排気風速が最も速い箇所に空気流センサー２５（正確には空気流センサー２５の排気取込口）を配置することが望ましい。

図１４は、空気流センサー２５の排気断面における位置を示す側面図である。オプション装置１２の内部から見た図、つまり複合機の背面外側から見た図を示している。図示のように、第２の排気口９の左上隅の近くに空気流センサー２５の排気の排気取込口３４が配置されている。第２の排気口９の後側（複合機の装置本体５の内部）には、軸流ファンである第２の排気ファン２２が配置されているが、一般に軸流ファンから出る空気流（風）の強さは、空気流断面の中心部で弱く、周辺部で強くなる。さらに、周辺部の中でも、排気ファン２２の近くの部品配置等に起因して空気流の強さ（排気風速）にばらつきがある。本実施形態の例では、排気ファン２２（第２の排気口９）の左上隅の近くで空気流の強さ（排気風速）が最も大きくなるので、この位置に空気流センサー２５の排気の排気取込口３４が配置されている。

また、本実施形態の空気流センサー２５は、１個のフォトセンサー２８を用いて、被検知体２７が初期位置にあるか否か、つまり空気流が所定の風圧未満であるか以上であるか、二値的な検出を行うものであるが、変形例として、複数のフォトセンサーを用いて空気流を多値的に検出することも可能である。図１５に空気流センサーの変形例を側面模式図として示す。

図１５に示す空気流センサー２５では、第１のフォトセンサー２８（発光部２８ａ及び受光部２８ｂ）の上側に所定の間隔をおいて第２のフォトセンサー２９（発光部２９ａ及び受光部２９ｂ）が配置されている。そして、第１のフォトセンサー２８の受光部２８ｂの検出信号と第２のフォトセンサー２９の受光部２９ｂの検出信号との組み合わせによって、例えば「排気無し」、「弱い排気」、「強い排気」の三段階に区別して検出することができる。つまり、第１のフォトセンサー受光部２８ｂの検出信号が無ければ「排気無し」、第２のフォトセンサー受光部２９ｂの検出信号が無ければ「弱い排気」、第１のフォトセンサー受光部２８ｂの検出信号と第２のフォトセンサー受光部２９ｂの検出信号の両方が有れば「強い排気」と判断することができる。制御装置３２がこのような判断を行い、その判断結果にしたがって、例えば、オプション装置１２のクリーンユニット１５の電動ファン２４の回転速度を「回転無し」、「遅い回転」、「速い回転」の三段階に制御することが可能となる。

また、本実施形態では、複数の排気口８，９を備えた複合機に、本発明の空気流センサー２５を有するオプション装置１２を取り付けた例を説明したが、本発明はこれに限るわけではない。例えば、別実施形態として、図１６に示すような一般的なレーザープリンターに本発明の空気流センサーを有するオプション装置を取り付けることも可能である。このレーザープリンターは、液晶表示器及び操作ボタンを含む操作パネル１を前面上部に備え、その後方の上面に排紙トレイ４が設けられている。装置本体５の内部には感光ドラム、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置等を含む画像形成部が設けられている。装置本体５の下側には、画像形成部へ給紙される定型の記録用紙を収容した給紙トレイ６が装着されている。なお、図１及び図２に示した複合機と同じ機能を有する部分は、図１６において同じ参照番号が付されている。

図１６に示すレーザープリンターに本発明の別実施形態に係るオプション装置を取り付けた状態を斜視図として図１７に示す。また、オプション装置とレーザープリンター装置本体の内部を平面模式図として図１８に示す。これらの図において、既述の実施形態と同じ機能を有する部分は同じ参照番号を付し、重複する説明を省略する。

図１６に示すレーザープリンターでは、装置本体５の右側面に排気口９が設けられ、左側面に吸気口（図示せず）が設けられている。排気口９の内側には、排気ファン（冷却ファン）２２が配置されている。図１７及び図１８に示すオプション装置１２は、レーザープリンター装置本体５の排気口９のすぐ外側に、排気口９を覆うように箱形のクリーンユニット１５が取り付けられるので、既述の実施形態のような排気口からクリーンユニット１５まで排気を導くダクトは無い。但し、クリーンユニット１５の箱形外装が、レーザープリンター装置本体５の排気口９からの排気をＨＥＰＡフィルター２３へ導くダクトとして機能する。

図１８からわかるように、レーザープリンター装置本体５の排気口９の内側の排気ファン２２と、クリーンユニット１５の電動ファン２４とが略同一の軸線上に配置され、その間にオプション装置１２（クリーンユニット１５）の空気流センサー２５とＨＥＰＡフィルター２３が配置される。空気流センサー２５とＨＥＰＡフィルター２３は、既述の実施形態と同じものを同様に配置して使用することができる。このような別実施形態に係るオプション装置１２においても、既述の実施形態のオプション装置１２と同様の作用と効果が奏される。

以上に説明した本発明の実施形態はあくまで一例であって、説明の中で適宜述べた変形例に限らず、種々の変形が可能である。

５ 電気機器の装置本体
８，９ 電気機器の排気口
１２ オプション装置
１３，１４ ダクト
１５ 空気清浄部（クリーンユニット）
１９ 報知部（インジケーター）
２０ 排気フィルター
２３ ＨＥＰＡフィルター
２４ 電動ファン
２５ 空気流センサー
２６ 筒状ケース
２７ 被検知体
２８ 検知器（フォトセンサー）
３０ 抜け止め部材
３１ 風防
３２ 制御装置

Claims (8)

1. 空気流の入口及び出口としての開口を軸方向両端部に有する筒状のケースと、前記ケース内で前記入口から前記出口へ流れる空気流を受けて浮遊移動する被検知体と、前記ケースの外側に設けられ、前記被検知体の移動を検出して電気信号を出力する検知器とを備え、前記空気流が所定の風圧未満の場合は前記被検知体が初期位置にあり、前記空気流が所定の風圧以上の場合は前記被検知体が初期位置から移動することを特徴とする空気流センサー。
2. 前記空気流が所定の風圧以上になると前記被検知体が初期位置から移動し、前記空気流が所定の風圧未満になると前記被検知体は、その自重によって初期位置に戻ることを特徴とする
   請求項１に記載の空気流センサー。
3. 前記被検知体は球状の軽量物体であり、その直径が前記ケースの内径より小さく、前記被検知体と前記ケースの内壁との隙間に空気流が生じることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の空気流センサー。
4. 前記ケースの入口及び出口である軸方向両端部の開口付近に、前記被検知体が前記ケースから出ることを防止する抜け止め部材が設けられ、前記抜け止め部材が空気流を整える整流部材としての機能を兼ね備えていることを特徴とする
   請求項１から３のいずれか１項に記載の空気流センサー。
5. 前記被検知体が発泡材料の成形品であることを特徴とする
   請求項１から４のいずれか１項に記載の空気流センサー。
6. 前記ケースの出口付近に、外部からケース内への空気の流れ込みを防ぐ風防が設けられていることを特徴とする
   請求項１から５のいずれか１項に記載の空気流センサー。
7. 前記検知器はフォトセンサーであり、前記フォトセンサーの発光側から受光側に至る光路に対応する前記ケースの箇所は光を透過するように構成されていることを特徴とする
   請求項１から６のいずれか１項に記載の空気流センサー。
8. 前記検知器は、前記ケースの外側において前記被検知体の初期位置に設けられていることを特徴とする
   請求項１から７のいずれか１項に記載の空気流センサー。

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