(57)【要約】【課題】簡易な構成でフィルタの目詰まりを検知することができ、適切なフィルタの交換時期の通知を可能とし、更には検知精度向上、交換の容易さ向上を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】排熱用排出口を塞ぐように設けられた透明発泡樹脂製のフィルタと、フィルタに光を照射する発光素子と、発光素子から照射されてフィルタを透過した光を電気信号に変換する受光素子と、受光素子からの電気信号の出力レベルを測定する事で、フィルタの目詰まり状態を判定する判定手段と、を備えた。【選択図】図１
2011240527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排熱用排出口を塞ぐように設けられた透明発泡樹脂製のフィルタと、
前記フィルタに光を照射する発光素子と、
前記発光素子から照射されてフィルタを透過した光を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子からの電気信号の出力レベルを測定する事で、前記フィルタの目詰まり状態を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判定手段による判定結果に基づいて警告を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判定手段による判定結果に基づいて前記フィルタの交換時期を推測する推測手段と、
前記推測手段で推測された前記交換時期を通知する通知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記発光素子及び前記受光素子を前記フィルタと同一平面上に配置し、前記発光素子及び前記受光素子に汚染防止カバーを設けたことを特徴とする請求項１から３の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フィルタ、前記発光素子、及び前記受光素子が同一平面となるように筐体内に一体化し、交換可能としたことを特徴とする請求項１から３の何れか一項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に排熱用排出口にフィルタを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の画像形成装置には、内部電子部品が発生する熱を外部に排熱する為のファンが排熱用排出口に搭載されている。このファンと外界との境には、外部からの異物が画像形成装置内部に入り込まないようにする為の多孔質フィルタが設置されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の発明は、「画像記録装置」に関するものであり、目詰まり検知目的で、フィルタ下流に空気の流量センサを設けた構成が開示されている。具体的には「光を照射することによって硬化する光硬化型インクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記インクに光を照射する光照射装置とを備え、前記記録ヘッドを前記記録媒体の搬送方向に直交する主走査方向に往復移動させながら画像記録を行う画像記録装置において、前記光照射装置の近傍に、記録媒体の画像記録面に対して開口する開口部を有し前記開口部から空気を吸引する吸引装置を備える吸引機構を少なくとも１つ設けるとともに、前記吸引機構を制御する制御部を備えた」ものである。
【０００４】
特許文献２に記載の発明は、「画像形成装置」に関するものであり、目詰まり検知目的で、フィルタ下流に空気の流量センサとして回転部材を設け、この回転数を検出することで実現する構成が開示されている。具体的には「印字ヘッドからインクが吐出される空間の空気を吸引して排出する吸引手段を備え、前記印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成装置において、前記吸引手段が吸引して排気した空気によって回転する回転部材を備えた」ものである。
【０００５】
特許文献３に記載の発明は、「液体吐出装置」に関するものであり、目詰まり検知目的で、記録装置にあるインク吐出量に相関した目詰まり状況データを参照する事で、フィルタの目詰まり状況を推定する構成が開示されている。具体的には「処理基準面上の被処理物に対して処理液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴のうち前記被処理物に付着せず浮遊したミストを吸引してフィルタに付着させるミスト吸引機構とを備えた液体吐出装置であって、前記フィルタは着脱可能に取り付けられている」ものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、目詰まり検知を達成させる流量センサの具体的手法が明確に記載されておらず、十分には、目詰まり検知を実現するという問題は解消できていない。
特許文献２に記載の発明は、目詰まり検知を達成させる手法として回転部材を用いた場合、簡易な構成ではなくなり、検知手段の規模増大、それによる部品費の増加という問題は解消できていない。
特許文献３に記載の発明は、記録装置内のデータより目詰まり状況をあくまでも推定する域であり、実際のフィルタの目詰まり状況を精度良く得る事ができないという問題は解消できていない。
【０００７】
ところでインクジェット方式の画像形成装置はインクを吐出し画像を形成する。その際画像形成せず浮遊するインクミストが排熱の気流に乗り、多孔質フィルタに定着し、多孔質フィルタを詰まらせてしまう事が既に知られている。
【０００８】
しかし、今までの構成ではフィルタの目詰まり検知の手段が無かった為、インクミストによるフィルタの目詰まりが検知できず、画像形成装置の使用回数が増えると共にフィルタの目詰まりが進み、システムとして十分な排熱性能が得られなくなっていくという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の主な目的は、簡易な構成でフィルタの目詰まりを検知することができ、副次的な目的は、適切なフィルタの交換時期の通知を可能とし、更には検知精度向上、交換の容易さ向上を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る請求項１記載の発明は、排熱用排出口を塞ぐように設けられた透明発泡樹脂製のフィルタと、前記発光素子から照射されてフィルタに光を照射する発光素子と、前記フィルタを透過した光を電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子からの電気信号の出力レベルを測定する事で、前記フィルタの目詰まり状態を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記判定手段による判定結果に基づいて警告を報知する報知手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記判定手段による判定結果に基づいて前記フィルタの交換時期を推測する推測手段と、前記推測手段で推測された交換時期を通知する通知手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れか一項記載の発明において、前記発光素子及び前記受光素子を前記フィルタと同一平面上に配置し、前記発光素子及び前記受光素子に汚染防止カバーを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から３の何れか一項記載の発明において、前記フィルタ、前記発光素子、及び前記受光素子が同一平面となるように筐体内に一体化し、交換可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易な構成でフィルタの目詰まりを検知することができ、適切なフィルタの交換時期の通知を可能とし、更には検知精度向上、交換の容易さ向上を図ることができる画像形成装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の特徴を示した概略図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の背面図の一例である。
【図３】図２に示した画像形成装置内におけるファン、フィルタの配置及びミストについて説明するための説明図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置に用いられる排熱部の一実施例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図の一例である。
【図６】本発明に係る画像形成装置における動作フローについて説明するための説明図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置における他の動作フローについて説明するための説明図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置における実施例３について説明するための説明図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る画像形成装置における実施例４について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施の形態を説明する。
本発明は、フィルタの目詰まり検知に際して、以下の特徴を有する。
要するに、排熱ファンの下流に設置された透明な発泡樹脂性のフィルタを挟み、空気の流れに対し垂直となるように対向した位置に光センサを設置し、フィルタを透過する光量をもとにフィルタの目詰まりレベルを検知することが特徴になっている。
【００１８】
本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の特徴を示した概略図である。
排熱ファン１により排出された空気の流れ７に乗っているインクミスト（図示せず）は有色であり、透明な発泡樹脂製のフィルタ２に付着するとフィルタ２を着色する。インクミストの付着量が継続的に増加すると、フィルタ２の近傍に設置された光センサ５の発光素子４から受光素子３に向かって照射されフィルタ２を透過した光６が遮断される。
その結果、受光素子３上で受光される光の光量が減少し、受光素子３側で光電変換される信号レベルが下がる。この信号レベルを検知することで、フィルタ２の目詰まり検知が可能となる。
【００１９】
ここで、発泡樹脂としては、例えば、EVA(Ethylene Vinyl Acetate)樹脂、ポリスチレン樹脂、AS(Acrylonitrile Stylene)樹脂、ポリエチレンテレフタレート、メタクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００２０】
図２は、本発明に係る画像形成装置の背面図の一例である。
排熱用のファン（図示せず）と透明な発泡樹脂製のフィルタ２は画像形成装置の背面に設置され、排熱用のファンは画像形成装置内の温度上昇を抑止する為、回転し排熱する。フィルタ２は、有色透明（無色透明でもよい）の発泡樹脂製で、ファンに対して画像形成装置の外側に配置され（ファンの起こす気流の下流側）、画像形成装置の外部から内部への異物混入を防止する。
【００２１】
図３は、図２に示した画像形成装置内におけるファン、フィルタの配置及びミストについて説明するための説明図である。
インクジェットの画像形成装置の内部には、用紙搬送ベルト９で搬送方向（図では矢印Ａ方向）に搬送された用紙（図示せず）上を搬送方向と直交する方向（図では左右）に移動しながらインクを吐出し、用紙上に画像を形成するキャリッジ１０と、画像形成装置内の熱を外部に排熱する排熱ファン１、及び外部から排熱ファン１を通して装置内部に異物が混入する事を防ぐフィルタ２が配置されている。排熱ファン１及びフィルタ２の近傍を排熱部１１とする。
【００２２】
インクジェットではインクの吐出時、付随して意図しない極小のインク滴も吐出してしまい、これが画像形成装置内を浮遊する。この浮遊するインク滴をミスト８と呼ぶ。ミスト８は排熱ファン１が発生する空気の流れ７に乗り、フィルタ２に付着し、固化する（固着）。この固着が進むとフィルタ２の目詰まりとなり、排熱性能の低下を引き起こす。
【実施例１】
【００２３】
図４は、本発明に係る画像形成装置に用いられる排熱（廃熱でも良い）部の一実施例を示す平面図である。
本実施例の特徴は外部からの異物混入防止用のフィルタ２を透明な発泡樹脂製とし、且つフィルタ２を挟み光線が廃熱ファン１によって発生する気流と直交するように対向した位置に、受光素子３と発光素子４とを設けた点にある。
【００２４】
ミストがフィルタ２に付着していない初期段階において、発光素子４から出射される光は、透明なフィルタ２を透過し、受光素子３に到達する。
画像形成装置で印刷を行うにしたがって、発生したミストがフィルタ２に付着していく。フィルタ２へのミストの付着量の増加に伴い、フィルタ２の目詰まりが発生し、また、受光素子３に到達する発光素子４からの光の量が減少していく。
受光素子３で受光される光の量は、フィルタ２の目詰まりの度合いに比例しており、受光される光を測定する事で、フィルタ２の目詰まり状況を計測する事が可能となる。
【００２５】
図５は、本発明に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図の一例である。
同図に示す画像形成装置は、CPU(Central Processing Unit：中央演算処理装置)２０、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)２４、メモリ２１、インク吐出回路２５、主走査エンコーダ回路２６、副走査エンコーダ回路２７、主走査制御モータ２８、主走査制御モータ２９、表示部・操作部２２、通信部２３、廃熱ファン１、発光素子４、及び受光素子３で構成されている。発光素子４、及び受光素子３で光センサ５が構成されている。
【００２６】
CPU２０は、画像形成装置を統括制御する回路であり、例えばマイクロプロセッサが用いられる。
ASIC２４は、画像形成装置固有の制御を行う為のLSI(Large Scale Integrated circuit)である。
メモリ２１は、画像形成装置固有の制御を行う為のプログラム及び変数の格納を行う回路であり、例えばプログラムの格納にはROM(Read Only Memory)が用いられ、変数の格納にはRAM(Random Access Memory)が用いられる。
CPU２０及びメモリ２１で制御手段が構成される。制御手段は、受光素子の出力レベルが閾値を超えるか否かを判定する判定手段、及びフィルタの交換時期を推測する推測手段等を有する。
インク吐出回路２５は、インクを吐出する為の回路である。
主走査エンコーダ回路２６は、主走査方向のエンコーダスケールを検出する為の回路である。
副走査エンコーダ回路２７は、副走査方向のエンコーダスケールを検出する為の回路である。
【００２７】
主走査制御モータ２８は、キャリッジの主走査方向への動作制御に使用する制御モータである。
主走査制御モータ２９は、用紙搬送ベルトの動作制御に使用する制御モータである。
【００２８】
表示部・操作部２２は、機能制御に必要な表示及び画像形成装置の機能制御をユーザ操作するための入力装置である。
通信部２３は、LAN(Local Area Network)やUSB(Universal Serial Bus)等外部との通信を司るインターフェースである。
廃熱ファン１は、前述したように画像形成装置内の熱を排熱するファンである。
発光素子４は、LED(Light Emitted Diode)、レーザ等の発光素子である。
受光素子３は、フォトダイオードもしくはフォトトランジスタであり、フィルタ２を透過してきた発光素子４からの光を受光して電気信号に変換する素子である。発光素子４、及び受光素子３でフィルタ２の目詰まりを検知する光センサ５が構成されている。
【００２９】
図６は、本発明に係る画像形成装置における動作フローについて説明するための説明図である。
本実施例におけるフィルタ２の目詰まり検知動作は、インクミストの発生するインク吐出動作完了後から始まる。動作の主体はCPU２０である。
画像形成装置におけるインク吐出動作とは、印刷、ヘッドクリーニング/メンテナンス動作等を示す。
【００３０】
CPU２０は、インク吐出動作終了後（ステップＳ１）、フィルタ２の近傍に設置された発光素子４が発光すると（ステップＳ２）、発光した光はフィルタ２を透過し、受光素子３にて受光されて電気信号に変換されることで受光素子３の出力レベルを取得する（ステップＳ３）。
CPU２０は、受光素子３の出力信号レベルを、図５に示したASIC２４によりレベル測定し、予めメモリ２１(この場合ROM)に登録されている閾値と比較する（ステップＳ４）。
CPU２０は、比較結果が閾値を超えていると判断した場合（ステップＳ５／Ｙｅｓ）、ASIC２４はフィルタ２の目詰まり状況が、廃熱ファン１の廃熱性能を満たせないレベルの状況であると認識し、表示・操作部２２または、通信部２３を介してユーザに「警告」を音声もしくは文字で報知する。
【００３１】
警告内容の一例としては、
「フィルタの交換時期となりました。交換ください。」
となる（ステップＳ６）。
CPU２０は、比較結果が閾値を超えていないと判断した場合（ステップＳ５／Ｎｏ）には終了する。
以上が、本実施例の目詰まり検知動作となる。
【実施例２】
【００３２】
図７は、本発明に係る画像形成装置における他の動作フローについて説明するための説明図である。
本実施例のフィルタの目詰まり検知動作は、実施例１に、フィルタの交換時期を推測する機能を追加した点が特徴である。
受光素子４の出力レベルの取得まで（ステップＳ１１〜Ｓ１５）は、実施例１のステップＳ１〜Ｓ５と同様である。
【００３３】
すなわち、相違点についてのベルト、CPU２０は、比較結果が閾値を超えていないと判断した場合（ステップＳ１５／Ｎｏ）、蓄積結果より交換時期を推測し（ステップＳ１７）、推測交換時期をユーザに通知するのである（ステップＳ１８）。
【００３４】
つまり、取得した出力レベルのメモリにフィルタ２の目詰まり状態のデータが保存され蓄積される。日々蓄積されていくデータを、式（１）を用いてフィルタ２の交換時期を導く。
【００３５】
交換時期＝((閾値 − 現在の出力レベル)÷( 現在までの出力レベル変化量÷現在までの日数) ) − Ａ日                      ・・・（１）
但し、Ａ日は、マージンである。
式（１）による計算結果は、推定値である為、誤差がある。よって、この項を設ける事で、Ａ日分早めに、交換時期をユーザに通知でき、誤差を補うことが可能となる。
【００３６】
式（１）により導かれた推定交換時期を予め、表示・操作部２２、通信部２３からユーザに通知する事で、ユーザが前もって、交換用フィルタを準備する事が可能となり、利便性が向上する。
【実施例３】
【００３７】
図８は、本発明に係る画像形成装置における実施例３について説明するための説明図である。
図８に示す実施例と図４に示した実施例との相違点は、目詰まり検知の測定系である、“発光素子４”と“受光素子３”に隣接し、気流の上流側に各々汚染防止カバー３０を設置した点である。
【００３８】
汚染防止カバー３０は、受光素子３及び発光素子４の光路と平行かつ受光素子３及び発光素子４からフィルタ２の端部まで張り出すように設けられている。この汚染防止カバー３０により、受光素子３の受光面及び発光素子４の発光面に空気の流れ７に乗ったミスト８（図３参照）が付着するのが防止される。尚、汚染防止カバー３０は、図では光路に平行に設けられているが、受光素子３の受光面及び発光素子４の発光面を除いて側面を覆うように形成してもよい。
【００３９】
廃熱ファン１により発生した空気の流れ７に乗ったミストは、少なからず、フィルタ２に近接する“発光素子４”及び“受光素子３”に付着し、各々の発光面、受光面を汚染する事となる。その結果、フィルタ２の目詰まり状況が問題ないレベルにもかかわらず、「フィルタ２の目詰まりがひどく、問題あり」と誤認識してしまう。
【００４０】
しかし、汚染防止カバー３０を図８に示すように受光素子３及び発光素子４に設ける事で、これらの汚染低減が図れ、誤認識を防止する事が出来、目詰まり検知の精度や信頼性が向上する。また、ユーザへの「警告」や「通知」時期の精度向上にも寄与する。
【実施例４】
【００４１】
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る画像形成装置における実施例４について説明するための説明図である。
図９（ａ）は、画像形成装置にフィルタユニットを装着した状態を示し、図９（ｂ）は、画像形成装置からフィルタユニットを外した状態を示している。
図９に示した実施例と図４に示した実施例との相違点は、交換可能なフィルタユニット４０として、筐体４１内に目詰まり検知用の発光素子４、受光素子３、及び電極４２を具備した点である。
目詰まり検知手段の発光素子４と受光素子３とは、ミストの汚染は避けられず、フィルタ交換時期には少なからず検知性能が劣化している。検知性能を維持する為には、フィルタ交換時、併せて、これらも交換するのが好ましい。
【００４２】
フィルタ２と目詰まり検知手段としての光センサを一体化してユニットとする事で、いずれか一方の交換忘れを防ぐ事ができ、交換の手間も減少する。
本実施例の目詰まり検知手段の構成は、単純で、規模も小さく、部品費も安価であり、交換可能なフィルタユニットに搭載するのに最適である。
尚、電極４２、４３は、画像形成装置からの発光素子４及び受光素子３へ対する電力供給及び制御信号を伝える為のものである。
【００４３】
＜作用効果＞
本実施例によれば、多孔質フィルタを光が透過する透明な発砲樹脂で構成し、フィルタを挟んで対向する光学センサの光の透過状況を計測するので、フィルタを有色の発泡樹脂から透明な樹脂に変更し、光学センサ（発光素子と受光素子）を追加するだけの簡易な構成で実現できる。
【００４４】
すなわち、上述した実施例によれば、廃熱用ファン近傍に設置された、フィルタのミストによる目詰まり検知が簡易な構成で実現できる。
【００４５】
上述した実施例によれば、フィルタ交換時期まで、ユーザに知らせない為、ユーザはフィルタの交換部品の準備ができない。推定交換時期を通知する仕組みがある事で、前もってユーザは交換部品の準備ができる
【００４６】
上述した実施例によれば、目詰まり検知用発光素子と受光素子のミストによる汚染を低減する事ができ、目詰まり検知性能の維持に寄与する。
【００４７】
本実施例によれば、ミストにより汚染された発光素子と受光素子もフィルタ交換で併せて行えることで、検知精度の維持に寄与する。また、一体化されている事で、どちらか一方の交換忘れも防げ、且つ交換の手間も低減できる。
【００４８】
＜プログラム＞
以上で説明した本発明にかかる画像形成装置は、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。コンピュータとしては、例えばマイクロプロセッサなどの汎用的なものが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、一例として、プログラムにより本発明を実現する場合の説明を以下で行う。
【００４９】
例えば、
廃熱用排出口を塞ぐように設けられた透明発泡樹脂製のフィルタと、フィルタに光を照射する発光素子と、フィルタを透過した光を受光して電気信号に変換する受光素子と、受光素子からの電気信号の出力レベルに基づいてフィルタの目詰まり状態を判定する判定手段と、判定手段による判定結果に基づいて報知する報知手段と、を備えた画像形成装置のコンピュータに、
発光素子がフィルタを通して受光素子に照射する手順、
判定手段が、受光素子からの電気信号の出力レベルを測定する事で、フィルタの目詰まり状態を判定する手順、
報知手段が、判定結果に基づいて警告を報知する手順、
を実行させるプログラムが挙げられる。
尚、判定手段はCPU２０（図５参照）及びメモリ２１で構成される制御手段の中の一手段である。
【００５０】
これにより、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明にかかる画像形成装置を実現することができる。
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
【００５１】
＜記憶媒体＞
ここで、記憶媒体としては、例えば、CD−ROM（Compact Disc Read Only Memory）、フレキシブルディスク（FD）、CD−R（CD Recordable）などのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM強誘電体メモリ）等の半導体メモリやHDD（Hard Disc Drive）が挙げられる。
【００５２】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１    廃熱ファン
２    フィルタ
３    受光素子
４    発光素子
５    光センサ（目詰まり検知手段）
６    フィルタを透過した光
７    空気の流れ
８    ミスト
９    用紙搬送ベルト
１０    キャリッジ
１１    廃熱部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００５−１８６４２２号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８７８４号公報
【特許文献３】特開２００８−０８０４９５号公報
【図１】
2011240527.tif 000003
【図２】
2011240527.tif 000004
【図３】
2011240527.tif 000005
【図４】
2011240527.tif 000006
【図５】
2011240527.tif 000007
【図６】
2011240527.tif 000008
【図７】
2011240527.tif 000009
【図８】
2011240527.tif 000010
【図９】
2011240527.tif 000011