画像形成装置の排気機構

【課題】装置本体の胴内部に形成され且つ上方と少なくとも２側面が実質的に閉じられた胴内排紙部にビンユニットを設けた画像形成装置において、胴内排紙部での排気を効率よく行うべく、状況に応じた排気機構の使い分けを行う。
【解決手段】排紙トレイ用排気手段のほかに、ビントレイ用の排気手段を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリンタ、複写機、ファックス、スキャナー等、画像形成装置の排気機構、とりわけ装置本体の胴内部に形成され、上方と少なくとも２側面が実質的に閉じられた排紙部空間（胴内排紙部）での排気機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オリジナル画像を独自に読み取る必要のないプリンタ装置にあっては、装置筐体上面領域に、画像情報を形成させた記録媒体を排出することが可能であるが、複写機のようにオリジナル画像を読み取る必要のある装置では、オリジナル画像たる原稿を読み取るためにスキャナ部を装置本体上部に配設するため、従来の複写機などでは、排紙個所を装置本体側方に取り付けた排紙トレイ（外付け排紙トレイ）上に画像情報定着記録媒体を排出せざるをえなかった。
【０００３】
このような所謂ウイング型複写機は、設置場所によっては、その外付け排紙トレイに人がぶつかり、当該トレイを壊してしまうなどの不具合があり、また設置スペースが装置本体の投影面積よりかなり広めであるため、小型化のためにはネックになっていた。そのため、最近では、外付け排紙トレイの疎ましさを解消し、装置の設置スペースの制約を減らすことができるように提案された画像形成装置、即ち、記録媒体上に画像を形成する作像エンジンを収容する作像エンジン筐体とスキャナ手段との間に或る程度の空間間隔をとって、作像エンジン筐体の上面に画像形成済み記録媒体を排出するシート積載部とした所謂ウイングレスタイプの画像形成装置（胴内排紙型画像形成装置）が、広く知られ、急速に普及してきている。
【０００４】
このような胴内排紙型画像形成装置は、図１に示すように、操作部９を前方に取り付けたスキャナユニット１が作像エンジン（図示せず）を収容する画像形成装置筐体との間に空間を形成するように持ち上げられて支持されるように構成されている。装置筐体上面は、排紙口２から排出される画像形成済み記録媒体のための排紙トレイ１０として用いられる。上方と装置奥側並びに図で見て左側面を閉じられた排紙部空間（胴内排紙部）において、記録媒体の仕分けを行うために、第２排紙口３から排出される画像形成済み記録媒体のためのビントレイ４を設けることもある。
【０００５】
このような構成にあっては、胴内排紙部に熱がこもり易く、その熱気が機械近傍のユーザに不快感を与えることがある。特に広幅機のような大型サイズになると、スキャナユニット1のような上部ユニットの変形を防止するため、支持領域を広く設けなければならない。特に胴内排紙部を、上方（スキャナユニット側）と装置奥側と左側面（排紙口側）のみならず、図２のように、右側面まで囲い、排紙部開口を機械前面のみとする構成では、排紙部内、即ち、排紙トレイ上に一層熱気がこもり易く、機械前面にいるユーザに不快感を与え易い。
【０００６】
そのため排紙部側面に排気ファンを用いる構成が多数提案されてきた。例えば特許文献１では、定着手段の熱を排出すべく、胴内排紙部の排出口と反対側に位置する筐体側面に廃熱ファンを設けることが開示されている。しかしながら、このような構成では、廃熱ファンを設けた側面、例えば装置背面を壁にぴったりつけることができず、占有スペースを減らすためのウイングレスタイプの画像形成装置としては機能が損なわれる。
【０００７】
そこで、特許文献２では、画像形成装置の駆動源などから発生する装置内の熱い空気を排気するために、胴内排紙部へ向くように排気口を設け、排気ファンによる空気流通指向性を調整した構成が開示されている。
そのほか、特許文献３では、ファンを用いて、胴内排紙部の排紙トレイの上部からスキャナー部を支える枠体側壁へ向かう気流を発生させる構成が開示されており、特許文献４では、定着器を通って排紙用スペースの側面に取り付けられたファンを介して空気が流れる構成が開示されている。
【０００８】
これら従来提案の構成は、胴内排紙部側面に通気口やファンを設けた構成ではあるが、仕分けのために胴内排紙部にビンユニットを設けた場合にビンユニット上の排気効率を向上させる構成にはなっていない。また、動作や温度条件によってファンの運転を制御するものでもない。
【特許文献１】特開２００３−３０７９９６号公報
【特許文献２】特開２００５−０７０４５９号公報
【特許文献３】特開２００２−１１４４３２号公報
【特許文献４】特許第３４８３８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の点に鑑み、本発明は、装置本体の胴内部に形成され且つ上方と少なくとも２側面が実質的に閉じられた胴内排紙部にビンユニットを設けた画像形成装置において、胴内排紙部での排気を効率よく行うべく、状況に応じた排気機構の使い分けを行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、本発明にしたがって、排紙トレイ用排気手段のほかに、ビントレイ用の排気手段を設けることで、解決される。上記ビントレイ用排気手段は、ビントレイ使用時にのみ動作するように制御されるのが、好ましい。
上記課題はまた、排紙部空間に対する排気手段を通る通気経路を、ビントレイに対する通気口を開閉可能とするように、構成することによっても解決される。上記ビントレイに対する通気口の開閉を仕切り弁によって行うことが想定される。
【００１１】
上記排紙部空間から記録媒体が取り出されたことを検知した後、排気手段の駆動を低減するのが、好適である。通紙ジョブ終了後一定時間が経過した後に排気手段の駆動を停止するのも、効果的である。上記排紙部空間の温度を検知する手段を設け、当該検知手段で検知される温度が基準値より高い場合に排気手段を駆動し、基準値以下の場合に排気手段の駆動を停止してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、胴内排紙部空間に少なくとも１つのビントレイを有する画像形成装置における排紙部空間排気機構において、排紙トレイ用排気手段のほかに、ビントレイ用の排気手段を設けたので、胴内排紙部空間における熱排気を効果的に行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、ビントレイ用排気手段が、ビントレイ使用時にのみ動作するように制御されるので、効率的な熱排気を行いつつ、無駄な運転を省いて省エネを実現し、また騒音低減にも寄与することが可能となる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、胴内排紙部空間に少なくとも１つのビントレイを有する画像形成装置における排紙部空間排気機構において、排紙部空間に対する排気手段を通る通気経路を、ビントレイに対する通気口を開閉可能とするように、構成するので、排気手段の個数を制限しながら、胴内排紙部空間における熱排気を効果的に行うことができる。請求項４に係る発明によれば、簡単な構成で排気切り替えを実現できる。
【００１４】
胴内排紙部空間での温度上昇の一要因である記録媒体熱が取り除かれれば、排紙部空間の温度も低くなる。そこで排紙部空間から記録媒体が取り出されたことを検知した後、排気手段の駆動を低減することで、無駄な運転を省き、省エネを実現し、低騒音な運転を可能とする。また通紙ジョブ終了直後は胴内排紙部空間の温度は高く、更に熱排気を続ける必要があるが、時間経過にしたがい温度は低下するので、通紙ジョブ終了後一定時間が経過した後に排気手段の駆動を停止することとして、効率的な熱排気を実現できる。更に、胴内排紙部空間の温度を検知する手段を設け、当該検知手段で検知される温度が基準値より高い場合に排気手段を駆動し、基準値以下の場合に排気手段の駆動を停止することで、いっそう効率的な熱排気を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２に、本発明に係る排気機構を有し胴内排紙部を備えた画像形成装置を示す。本発明に関わる画像形成装置としては、図１に示すような２側面開放型、あるいは３側面開放型の画像形成装置も含まれるものである。画像形成装置の略中央内部に画像形成部（描写せず；作像エンジン）が配置され、装置下部には給紙ユニットが設けられている。必要に応じて給紙ユニットは積み重ねて増設することができ、本例では２つの給紙ユニットが設けられている。画像形成部の上方には、胴内排紙空間を隔ててスキャナユニット１が配設されている。胴内排紙空間（排紙収納部）の底面が排紙トレイ１０として形成され、画像形成された記録媒体（以下、用紙という）が排紙収納される。
【００１６】
画像形成部の基本構成は従来公知のものであり、感光体の周囲に、感光体の表面に帯電処理を行う帯電装置、画像情報を感光体表面にレーザ光で照射する露光装置、感光体の表面に露光され形成された静電潜像を可視化する現像装置、感光体上で現像されたトナー像を用紙に転写する転写装置、転写後感光体表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置等がそれぞれ配置されており、その具体的構成は良く知られているので、ここでは説明を省略する。定着装置を通過し表面上のトナー像を定着処理された用紙は、不図示の排紙ローラにより排紙口２から排紙トレイ１０に排紙されることとなる。給紙ユニットの基本構成も従来公知のものであり、給紙カセットに未使用の用紙が収容され、回動可能に支持された底板が最上位の用紙を給紙ローラに押し付け、給紙ローラの回転により、最上紙が給紙カセットから画像形成部へ送り出される。
【００１７】
スキャナユニット１の構成も従来公知で、原稿照明用光源とミラーよりなる読み取り走行体が往復移動して、コンタクトガラス上に載置される原稿の読み取り走査を行い、走査された画像情報が、レンズ群の後方に設置されたＣＣＤに画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号がデジタル化され画像処理されるようになっている。画像処理された信号に基づいて、画像形成部の露光装置の発光により感光体の表面に静電潜像が形成されるのである。
【００１８】
本実施形態の画像形成装置は、上述した如く、原稿を走査して読み取り、デジタル化して用紙に複写する、所謂デジタル複写機としての機能の他に、図示せぬ制御装置により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファクシミリの機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷する所謂プリンタの機能を有する多機能画像形成装置である。多機能画像形成装置にあっては、複写印刷物の排紙収納部が一箇所であることで不都合が生じることがある。たとえば緊急を要するファクシミリによる画像が他の複写印刷物に紛れ込んだり、画像形成装置が多人数で使用されるケースでは、他人が複写・印刷物を持ち去ったりすることが生じ得る。そのため、仕分けのための第２排紙装置として、第２排紙口３から排出される画像形成済み用紙のためのビントレイ４が設けられている。この実施形態では１つのビントレイのみが設けられているが、複数のビントレイを設けることも可能である。
【００１９】
図３は図１に係る画像形成装置を正面から見た図であり、図４は装置を左側からみた左側面図である。通常排紙動作時には、矢印Ａにしたがって用紙が排出され、排紙トレイ１０上に積載される。ビントレイ利用時には、矢印Ｂにしたがって用紙が排出され、ビントレイ４に積載される。胴内排紙部の奥側面には、排紙トレイ用の排気口５とビントレイ用の排気口６が別々に設けられており、図４から明らかなように、それぞれに付設された排気ファン７及び８により排気が行われる。排気ファン７，８は装置背面に飛び出るように配置されているが、排気ファンの位置する装置背面に窪み部分を設定し、更に、その上方若しくは側方に空気流通のための凹部を形成してもよい。このような構成において、排紙先は、スキャナユニットの前方に在る操作部９からユーザの任意選択によって設定を行うこともできる。下排紙（排紙トレイ１０側）が排紙先に設定された場合、ビントレイ用の排気ファン８は運転をoffする。ファン制御については後述する。
【００２０】
図５、図６に、排気機構の別の構成を示す。図５は図３に対応し、図６は図４に対応する。胴内排紙部の奥側面に、ビントレイ４の上下にまたがる排気口１１が設けられている。排気口１１はダクト１２を介して排気ファン１３に接続されている。排気口部分を拡大した構成を図７に示す。排気口部分には回転可能な仕切り弁１４が設けられている。仕切り弁１４を矢印Ｃの方向に回転させることで排気口開口の位置を排紙トレイ側からビントレイ側へ切り換えることが可能である。
【００２１】
胴内排紙部における排気は胴内排紙部にこもる熱を移動させるためのものであり、画像形成処理・用紙排出が終われば、画像形成装置からの放熱も下がるので、画像形成処理中よりも排気動作を抑制してよく、そのため、排紙部から用紙が取り出されたか否かを知る必要がある。そこで、図３〜６に示すように、排紙トレイ１０及びビントレイ４に、それぞれ反射型センサ１５，１６を配置して、用紙有無の検知を行う。通紙後に用紙が取り出され、用紙無になったらファンの回転数をダウンさせるよう制御する。また、通紙ジョブ終了直後は排気ファンの運転をそのまま続け、一定時間経過後に回転を停止させる制御を行ってもよい。
【００２２】
胴内排紙部にこもる熱を排気することでユーザの不快感を取り除くという観点に立てば、胴内排紙部における温度がさほど高くない場合には不要なエネルギー消費を生じないようにするのがよく、そのために、図３〜６に示すように、排気口５，６あるいは１１に、サーミスタのような温度検知センサ１７，１８，１９を配置して、検知温度が一定値以下ならばファンの運転を実施しない制御とする。
【００２３】
次にファン制御について説明する。排気ファンの回転数は、排紙手段（排紙トレイ１０かビントレイ４）の選択（ユーザにより設定される場合もある）、トレイ上の用紙有無検知、通紙ジョブ後の経過時間、排紙部温度によって制御される。図８は、排気ファンを制御するＰＣＢ基板の概略を示すものである。ファンは、ＣＰＵからのＰＷＭ信号により制御されており（以下、ＰＷＭ制御という）、このＰＷＭ信号のＬレベルの期間によって回転数が制御される。ＰＷＭ信号がＬレベルの時にファンは回転し、Ｈレベルの時にファンの回転は止まる。このことより、ファンの回転数を上げるにはＬレベルの期間を長く、回転数を下げるにはＬレベルの期間を短くすればよく、この動作によって排気ファンの回転数は制御されることになる。実際の回路としては、図８に示す通り、ＣＰＵからのＰＷＭ信号はドライバに入力され、その入力に応じて排気ファンはドライバによって駆動されることになる。
【００２４】
次に動作フローについて説明する。図３、図４に係る排気機構を有する際、ビントレイ用排気ファン８をビントレイ使用時にのみ動作させる場合、図９に示すように、ビン排紙が選択されたならば、ビントレイ用ファンを１００%dutyで回転させ、ビン排紙をしないならば０%duty（ファン停止）とする。
トレイ（排紙トレイ及び／又はビントレイ）上の用紙有無検知に際して、図１０に示すように、コピー開始後に排紙ファンを１００%dutyにて回転して、コピー終了後はトレイ上に紙がある限り、そのまま１００%dutyで回転を継続し、用紙が取り除かれたら５０%dutyに回転数を落とすよう、制御する。
【００２５】
通紙ジョブ終了後一定時間、例えば３００sec経過してからファン停止する場合には、図１１に示すように、コピージョブ終了を確認したら、その時点からの経過時間ｔ＝３００secまでは回転を続け、３００sec経過した時点でファン回転を停止させる。
胴内排紙部の温度に応じてファン制御をする場合には、図１２のように、トレイに設けられた温度検知センサの検知温度Ｔが例えば１５℃を超えていればファンを回転し、１５℃以下であればファン回転を停止させるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】胴内排紙型画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】胴内排紙型画像形成装置の別例を示す概略構成図である。
【図３】ビントレイ専用の排気口（通気口）を備える画像形成装置の正面図である。
【図４】ビントレイ専用の排気ファンを備える図３に対応した画像形成装置の側面概略図である。
【図５】ビントレイの上下にわたる排気口を備える画像形成装置の正面図である。
【図６】図５に対応する画像形成装置の側面概略図である。
【図７】排気のための空気流通の切り替え構成を示す図である。
【図８】排気ファンを制御するPCB基板の概略図である。
【図９】ビントレイの選択に応じてビントレイ専用排気ファンの駆動を切り替える場合の動作フローを示す図である。
【図１０】胴内排紙部に記録媒体があるか否かにより排気ファンの駆動を切り替える場合の動作フローを示す図である。
【図１１】画像形成処理終了後一定時間経過した後に排気ファンの駆動を停止する場合の動作フローを示す図である。
【図１２】胴内排紙部の温度に応じて排気ファンの駆動を切り替える場合の動作フローを示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１スキャナユニット
４ビントレイ
５，６排気口
９操作部
１０排紙トレイ
１５，１６反射型センサ
１７，１８，１９温度検知センサ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の胴内部に形成され、上方と少なくとも２側面が実質的に閉じられた排紙部空間に、少なくとも１つのビントレイを有する画像形成装置における排紙部空間のための排気機構において、排紙トレイ用排気手段のほかに、ビントレイ用の排気手段を設けることを特徴とする排気機構。
【請求項２】
上記ビントレイ用排気手段は、ビントレイ使用時にのみ動作するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の排気機構。
【請求項３】
装置本体の胴内部に形成され、上方と少なくとも２側面が実質的に閉じられた排紙部空間に、少なくとも１つのビントレイを有する画像形成装置における排紙部空間のための排気機構において、排紙部空間に対する排気手段を通る通気経路を、ビントレイに対する通気口を開閉可能とするように、構成することを特徴とする排気機構。
【請求項４】
上記ビントレイに対する通気口の開閉を仕切り弁によって行うことを特徴とする請求項３に記載の排気機構。
【請求項５】
上記排紙部空間から記録媒体が取り出されたことを検知した後、排気手段の駆動を低減することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気機構。
【請求項６】
通紙ジョブ終了後一定時間が経過した後に排気手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気機構。
【請求項７】
上記排紙部空間の温度を検知する手段を設け、当該検知手段で検知される温度が基準値より高い場合に排気手段を駆動し、基準値以下の場合に排気手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気機構。

【図１】