JP2001194973A

JP2001194973A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001194973A
Application number: JP2000004509A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Tsuchiya; 孝宏土屋; Nobuhiko Okano; 信彦岡野; Hiroshi Akita; 宏秋田; Junichi Koiso; 順一小磯
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーナ冷却手段を有し、前記クリーナ冷却
手段を安定に、且つ、効率的に制御出来る画像形成装置
を提供する。【解決手段】クリーナを冷却するクリーナ冷却手段を
有し、前記クリーナ冷却手段は、前記画像形成装置の外
装から前記クリーナ近傍までのダクトを有し、前記ダク
トの一部が前記書き込み部の外装の一部となっているこ
とを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の電子写真式の画像形成装置に係
り、更に詳しくは、クリーナ冷却手段を有するまたは該
クリーナ冷却手段の制御に特徴を有する画像形成装置に
係る。

【０００２】

【従来の技術】感光体ドラム等の像担持体に、レーザー
ビーム等により潜像を書き込み、該潜像を現像手段によ
りトナー像として可視化し、該トナー像を転写シートに
転写して、加熱ローラで定着する画像形成装置が知られ
ている。これら一連の画像形成プロセスを行うにあたっ
て、画像形成装置内では相当の発熱を伴う。特に、加熱
ローラを配する定着部は、百数十℃以上の発熱があるた
め、近傍の部材へ温度的に与える影響は大きい。

【０００３】トナー像転写後、像担持体から残留トナー
を回収するクリーナは、画像形成プロセスの都合上、定
着部の近傍に配置されることが多いが、クリーナの温度
が上昇すると種々の問題が発生する。例えば、クリーナ
内に回収された残留トナーが熱により変質してしまうと
いう問題がある。トナー温度が上昇すると、トナーの流
動性が悪化したり、トナーが溶融してブロッキング（凝
集）が発生してしまう。このような流動性の悪化や、ブ
ロッキングが起きたトナーは、現像手段に戻して再利用
する場合、画像のムラとなったり、現像手段内のトナー
撹拌パドル等に負荷を与えて駆動異常が発生したりす
る。また、クリーナに配設したブレード（像担持体に当
接して残留トナーを掻き取る部材）も温度が上昇しすぎ
ると、像担持体との摩擦抵抗が変化するため、安定した
クリーニング性能を確保することが出来なくなる。

【０００４】こうした問題を解決するために、定着部を
冷却するための冷却手段を設けた画像形成装置が提案さ
れている。画像形成装置の本体外装から定着部までダク
トを配設し外気を取り込むもの、定着部近傍の外装に排
気ファンを設けて定着部から放出される熱気を排出する
もの等である。しかし、これらは定着部の冷却には効果
があっても、定着部から熱を受けているクリーナの温度
上昇に対しては対策が不十分である。しかし、定着部の
冷却用ダクトに加えて、クリーナ専用の配管を設けるこ
とは、画像形成装置内に余計にスペースを要し、部材配
置の設計を変更したり、装置が大型化してしまう不具合
がある。また、配管の部材費用も余計にかかってしま
う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、クリ
ーナを効率的に冷却するクリーナ冷却手段を有する画像
形成装置を提供しようとするものである。また、前記ク
リーナ冷却手段を正確に、且つ、安定に制御出来る画像
形成装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の構成により達成することが出来た。

【０００７】１．像担持体と、前記像担持体に潜像を書
き込む書き込み部と、前記潜像を現像してトナー像を形
成する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転
写手段と、前記トナー像を転写された記録材を加熱して
定着する定着部と、前記転写手段による転写後、前記像
担持体に残留している残留トナーを回収するクリーナ
と、を有する画像形成装置において、前記クリーナを冷
却するクリーナ冷却手段を有し、前記クリーナ冷却手段
は、前記画像形成装置の外装から前記クリーナ近傍まで
のダクトを有し、前記ダクトの一部が前記書き込み部の
外装の一部となっていることを特徴とする画像形成装
置。

【０００８】２．前記ダクトが、ファンを有することを
特徴とする上記１に記載の画像形成装置。

【０００９】３．前記ダクトの一部が、前記画像形成装
置の外装の一部となっていることを特徴とする上記１ま
たは２に記載の画像形成装置。

【００１０】４．前記画像形成装置は、前記現像手段に
トナーを補給するトナーボトルを装着可能なトナーボト
ル装着壁を有し、前記ダクトの一部が、前記トナーボト
ル装着壁の一部となっていることを特徴とする上記１〜
３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【００１１】５．像担持体と、前記像担持体に潜像を書
き込む書き込み部と、前記潜像を現像してトナー像を形
成する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転
写手段と、前記トナー像を転写された記録材を加熱して
定着する定着部と、前記転写手段による転写後、前記像
担持体に残留している残留トナーを回収するクリーナ
と、を有する画像形成装置において、前記クリーナを冷
却するクリーナ冷却手段と、前記クリーナ近傍の温度を
検知する温度センサと、前記温度センサの検知温度に応
じて前記クリーナ冷却手段を制御する制御手段と、を有
することを特徴とする画像形成装置。

【００１２】６．前記クリーナ冷却手段は、ファンを有
し、前記制御手段は、前記ファンの動作を制御すること
により前記クリーナ冷却手段の制御を行うことを特徴と
する上記５に記載の画像形成装置。

【００１３】７．前記ファンの回転数を変更することに
より前記クリーナ冷却手段の制御を行うことを特徴とす
る上記６に記載の画像形成装置。

【００１４】８．前記制御手段は、アイドリング時と、
コピー動作時とで、クリーナ冷却手段の制御が異なるこ
とを特徴とする上記５〜７のいずれか１項に記載の画像
形成装置。

【００１５】９．前記制御手段は、前記書き込み部の動
作中は、前記クリーナ冷却手段の動作開始または動作停
止を行わないよう制御することを特徴とする上記５〜８
のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【００１６】１０．前記制御手段は、前記温度センサの
検知温度に対し、画像形成モードに応じた補正値を加
え、前記補正した温度に応じて、前記クリーナ冷却手段
の制御を行うことを特徴とする上記５〜９のいずれか１
項に記載の画像形成装置。

【００１７】１１．前記検知温度に対する補正は、微分
値制御であることを特徴とする上記１０に記載の画像形
成装置。

【００１８】１２．前記画像形成装置は、表示手段を有
し、前記制御手段が、前記クリーナ冷却手段の動作異常
を検知した場合には、前記表示手段に動作異常を表示す
ることを特徴とする上記５〜１１のいずれか１項に記載
の画像形成装置。

【００１９】１３．像担持体と、前記像担持体に潜像を
書き込む書き込み部と、前記潜像を現像してトナー像を
形成する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する
転写手段と、前記トナー像を転写された記録材を加熱し
て定着する定着部と、前記転写手段による転写後、前記
像担持体に残留している残留トナーを回収するクリーナ
と、を有する画像形成装置において、前記クリーナを冷
却するクリーナ冷却手段と、前記定着部を冷却する定着
部冷却手段と、前記クリーナ冷却手段と前記定着部冷却
手段の動作を同期させるよう制御する制御手段と、を有
することを特徴とする画像形成装置。

【００２０】１４．予め測定した前記温度センサの検知
温度の生産ばらつきを調整データとし、前記制御手段
は、前記クリーナ冷却手段を制御するときに、前記調整
データを加味して制御を行うことを特徴とする上記５〜
１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【００２１】１５．前記温度センサが、前記像担持体を
保持し前記画像形成装置から脱着して交換可能なカート
リッジに配設されており、前記カートリッジを交換する
ときに、前記調整データを変更することを特徴とする上
記１４に記載の画像形成装置。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。

【００２３】図１は、デジタル式画像形成装置（以下、
単に画像形成装置という）１の構成を示す模式図であ
る。

【００２４】図において、前記画像形成装置１は、自動
原稿搬送装置（通称ＡＤＦ）Ａと、前記自動原稿搬送装
置により搬送される原稿の画像を読みとるための原稿画
像読取部Ｂと、読み取った原稿画像を処理する画像処理
手段としての画像制御基板Ｃと、画像処理後のデータに
従って感光体ドラムからなる像担持体１０上に書き込み
を行う書き込みユニット１２を含む書き込み部Ｄと、前
記像担持体１０及びその周囲に帯電電極１４、磁気ブラ
シ型現像装置からなる現像手段１６、転写手段としての
転写電極１８、分離電極２０、クリーナ２１等の画像形
成手段を含む画像形成部Ｅと、記録材としての画像形成
用用紙（以下、シートという）Ｐを収納するトレイ等の
複数の用紙収納手段（以下、給紙トレイまたは単に、ト
レイという）２２、２４のための収納部Ｆを有してい
る。

【００２５】前記自動原稿搬送装置Ａは、原稿載置台２
６と、ローラＲ１を含むローラ群および原稿の移動通路
を適宜切り替えるための切換手段等（参照記号なし）を
含む原稿搬送処理部２８とを主要素とする。

【００２６】前記原稿画像読み取り部Ｂは、天板ガラス
Ｇの下にあり、光路長を保って往復移動できる２つのミ
ラーユニット３０、３１、固定の結像レンズ（以下、単
にレンズという）３３、ライン状の撮像素子（以下、Ｃ
ＣＤという）３５等からなり、前記書き込み部Ｄは、レ
ーザ光源４０、ポリゴンミラー（偏光器）４２等からな
る。

【００２７】前記自動原稿搬送装置Ａは、従来の自動原
稿搬送装置と構成上の相違はあるものの原理そのものは
公知であり、また、前記原稿読取部Ｂ、書き込み部Ｄ、
画像処理手段および画像形成手段（像担持体１０上にト
ナー像を形成し、かつ、シート上に当該トナー像を転写
させる手段）を備えた画像形成装置および画像形成プロ
セスはよく知られているので、その辺の説明は簡略に行
うこととする。

【００２８】なお、シートＰの移動方向にみて、前記転
写電極１８の手前側に示すＲ１０はレジストローラであ
り、前記分離電極２０の下流側にＨで示してあるのは定
着部である。

【００２９】前記定着部Ｈは、実施の形態においては、
加熱源を内蔵するローラと、当該ローラに圧接しながら
回転する圧接ローラとで構成してあり、画像形成手段か
ら搬送されてきたトナー像が転写されたシートＰを加熱
・加圧して定着させる。

【００３０】また、Ｚは前記定着部Ｈのためのクリーニ
ング手段で、巻き取り可能に設けたクリーニングウェブ
を主要素とする。

【００３１】上記構成において、前記像担持体１０上に
トナー像を形成し、シート上に転写させた後、排紙トレ
イＴに排紙するプロセスは、概略、下記の通りである。

【００３２】原稿載置台２６上に載置される原稿（図示
せず）の１枚が原稿搬送処理部２８中で搬送され、前記
ローラＲ１の下を通過中に、露光手段Ｌによるスリット
露光が行われる。

【００３３】前記原稿からの反射光は、固定位置にある
前記ミラーユニット３０、３１およびレンズ３３を経て
前記ＣＣＤ上に結像され、読みとられる。

【００３４】前記原稿画像読取部Ｂで読みとられた画像
データは、画像処理され、符号化されて前記画像制御基
板Ｃ上に設けてあるメモリーに格納される。

【００３５】また、前記画像データは画像形成に応じて
呼び出され、当該画像データに従って、前記書き込み部
Ｄにおけるレーザ光源４０が駆動され、前記像担持体１
０上に露光が行われる。

【００３６】当該露光に先立ち、矢印方向（反時計方
向）に回転する前記像担持体１０は、前記帯電電極１４
のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されてい
るが、前記露光により、露光部位の電位が露光量に応じ
て減じ、結果として、前記画像データに応じた静電潜像
が像担持体１０上に形成される。

【００３７】前記静電潜像は、前記現像手段１６により
現像され、可視像（トナー像）とされる。

【００３８】一方、給紙手段のうち、例えば給紙トレイ
２２よりシートＰを送り出し、像担持体１０まで搬送を
する。給紙トレイ２２は、給紙トレイ２４と同様のもの
であり、給紙トレイ２４は機構をわかりやすくするため
にシートＰは図示していない。給紙トレイ２４における
参照記号Ｗは、図示しないコイルバネ等の付勢手段によ
り、常時、自由端が上方向に付勢される可動板であり、
この結果、最上位紙が、送り出しローラ５３に接触する
様になっている。この送り出しローラ５３によって堆積
されているうち最上端のシートＰのみ取り出す機構とな
っている。

【００３９】給紙トレイ２２から送り出されたシートＰ
は、前記担持体１０上のトナー像の先端部が転写領域に
到達する前に、レジストローラＲ１０に到達し、先端規
制される。

【００４０】前記シートＰは、前記トナー像、即ち像担
持体１０上の画像領域と重畳するように、同期を取って
回転を開始する前記レジストローラＲ１０により転写領
域に向けて搬送される。

【００４１】転写領域において、前記像担持体１０上の
トナー像は前記転写電極１８の付勢によりシートＰ上に
転写され、次いで、当該シートＰは前記分離電極２０の
付勢により前記像担持体１０から分離される。

【００４２】その後、前記定着部Ｈの加圧、加熱によ
り、前記トナー像を形成するトナー粉末は前記シートＰ
上に溶融定着され、当該シートＰは、排紙通路７８およ
び排紙ローラ７９を介して排紙トレイＴ上に排紙され
る。この画像形成の態様は、シートＰの片面のみに画像
形成を行って排紙しているので「片面コピーモード」と
呼ぶ。このときは、第１搬送路７０のみを用いる。

【００４３】一方、シートＰの片面に画像形成を行った
後、排紙トレイＴに排紙せず、さらに裏面にも画像形成
を行う態様を「両面コピーモード」と呼ぶ。両面コピー
モードは、上述のように片面に画像形成したシートＰが
定着部Ｈを通過した後、分岐ガイド９０の切り替えによ
って、第２搬送路８０に送られ、スイッチバックローラ
Ｒ２０まで到達する。そして、空間部２５を使って表裏
反転されたシートＰが、再度第１搬送路７０を通過し
て、画像形成部Ｅまで搬送され、裏面に画像形成される
こととなる。

【００４４】６０は手差し給紙部に付設した手差し給紙
トレイで、前記画像形成装置１の本体側壁に対して下端
を支点として開閉できるように構成してあるものであ
る。

【００４５】次に、本発明の冷却手段について、図２、
図３および図４を用いて説明する。これらの図面に示し
た現像手段１６にトナーを補給するためのトナーボトル
ＴＢおよび冷却手段は、図１には現れていなかったもの
である。トナーボトルＴＢは、プラスチック容器内にト
ナーを内包し、画像形成装置から脱着して交換可能なカ
ートリッジであり、現像手段１６内のトナーが不足する
と自動的に、または操作者が任意に、現像手段１６へト
ナー補給を行う（補給するための現像手段１６との接続
部は不図示）。トナーボトルＴＢを装着するための画像
形成装置側の受け入れ部がトナーボトル装着壁ｈ３であ
り、後述するように、クリーナ冷却手段のダクトｄ１の
一部を構成している。

【００４６】図２は、図１で説明した画像形成装置の外
装と、書き込み部Ｄと、画像形成部Ｅと、冷却手段との
関係を示す部分断面図である。図３は、冷却手段の一つ
であるクリーナ冷却手段を、図４は、もう一つの冷却手
段である定着部冷却手段を示す上面図である。

【００４７】クリーナ冷却手段は、吸気ファンＦ１と、
ダクトｄ１とから構成される。吸気ファンＦ１から外気
を取り入れ、ダクトｄ１を通って、クリーナ２１近傍ま
で送り込んで冷却を行う。本実施の形態では、クリーナ
冷却手段のファンは吸気ファンとしたが、排気ファンで
あっても構わない。但し、効率的にクリーナを冷却する
には吸気ファンであることが好ましい。ダクトｄ１は、
書き込み部外装ｈ１（上壁）、画像形成装置の本体外装
ｈ２、トナーボトル装着壁ｈ３（下壁）、側壁ｈ４、吸
気ファンＦ１と書き込み部外装ｈ１をつなぐ接続壁ｈ５
および書き込み部外装ｈ１からクリーナ２１まで誘導す
る誘導壁ｈ６から構成される（ｈ１〜ｈ６を壁面とす
る）。

【００４８】尚、ダクトｄ１を構成する側壁ｈ４は、書
き込み部外装ｈ１と、本体外装ｈ２との間隙を埋めるよ
うにテーパ状に貼付された部材である。側壁ｈ４の素材
は特に限定されず、スポンジ等の弾性部材等を用いるこ
とが出来る。

【００４９】ダクトｄ１は専用の配管ではなく、画像形
成装置内の既存の部材の外壁を利用するものであるた
め、専用の配管を別途用意する必要がなく、画像形成装
置内のスペース的にも無駄がない。しかも、ダクトｄ１
を構成する書き込み部Ｄ、トナーボトル装着壁ｈ３も同
時に冷却する効果が得られるため、効率的である。書き
込み部Ｄの冷却は光学系の精度を維持し、トナーボトル
装着壁ｈ３の冷却はトナーボトルＴＢに内包されるトナ
ーの品質保持に役立つこととなる。また、当然ながらク
リーナ２１の冷却については、専用の冷却手段としたこ
とで効率的になり、残留トナーの劣化を防止するために
優れた効果を奏することがわかった。

【００５０】従来、定着部とクリーナの間隙に外気を取
り込む、又は、定着部の近傍に排気ファンを設けて熱気
を排出する冷却機構は存在したが、これでは定着部の熱
がクリーナに移動する場合もあり非効率であったが、こ
れが解消できた。さらに、定着部冷却手段（後述）の空
気の流入方向と、クリーナ冷却手段の空気の流入方向と
を同じにし、定着部上部に設けた排気ファンＦ３によっ
て熱気を排出するようにしたので、定着部Ｈ近傍の熱い
空気がクリーナ２１付近に流入することがない。

【００５１】定着部冷却手段は、吸気ファンＦ２と、排
紙トレイＴの下壁とトナーボトル装着壁（上壁）の間隙
に配設されたダクトｄ２（専用配管）と、から構成され
る。図４に示すように、ダクトｄ２は、吸気ファンＦ２
から定着部Ｈの幅方向の両端に分岐している。この分岐
構造によって定着部Ｈの両端部を集中的に冷却すること
が可能となっている。定着部Ｈは、画像形成可能な最大
幅（実際は余裕をみてそれ以上）の長さを有した加熱ロ
ーラであり、ローラ全長にわたって発熱しているが、常
に最大幅を有するシートＰが通過して、定着を行うわけ
ではない。つまり、幅の小さいシートＰが通過する場
合、定着部Ｈの両端は使用されないため、シートＰへの
熱移動のない両端のみ温度上昇が激しくなる傾向があ
る。よってダクトｄ２のような分岐構造として、ローラ
全長の温度均一化のため、特に集中して定着部Ｈの両端
を冷却することが有効である。

【００５２】Ｆ３は、排気ファンであって、画像形成装
置内の熱を排出するためのものである。吸気ファンＦ
１、Ｆ２により取り込む外気の通気も兼ねる。熱い空気
は画像形成装置の上部に滞留しやすいので、排気ファン
Ｆ３のこの配置は、効率よく熱気を排出することが出来
て好ましい。また、本実施の形態においては、画像形成
装置内で最も発熱する定着部Ｈの近くに排気ファンＦ３
を設けたので放熱するのにより効率的である。

【００５３】尚、クリーナ２１が、定着部Ｈの下側に位
置しているので、上部に溜まりやすい（上昇しやすい）
定着部Ｈの熱気は、下側のクリーナ２１に影響を与えに
くい構成であり好ましい。

【００５４】ＢＬは、クリーナ２１に配設されたブレー
ドであって、その先端を像担持体１０の表面に当接さ
せ、像担持体１０が矢印方向に回転することによって、
像担持体１０上の残留トナーを掻き取る。掻き取られた
残留トナーは、クリーナ２１内に回収され、図示しない
スクリュー等の残留トナー搬送手段により、現像手段１
６まで搬送され、現像のために再利用される。このと
き、クリーナ２１内で滞留している残留トナーが、画像
形成装置内の熱によって溶解し、ブロッキングを起こ
し、結果として再利用されるトナーの品質を劣化させな
いようクリーナ２１を冷却する効果を有するのが上述の
クリーナ冷却手段である。

【００５５】Ｓは、クリーナ２１外部で、且つ、クリー
ナ２１の近傍に配設された温度センサである。温度セン
サＳは、あくまでもクリーナ２１近傍の温度を検知する
ものであるが、後述するように、その検知温度からクリ
ーナ２１内の温度〜すなわちクリーナ２１内で滞留して
いる残留トナーの置かれている環境温度〜を推測し、ク
リーナ冷却手段の制御（この場合ファンＦ１の動作制
御）を行う。

【００５６】その他図２に示す部材で、図１と同じ部材
番号のものは、図１と同様の部材である。

【００５７】上述のクリーナ冷却手段または定着部冷却
手段は、吸気ファンを用いてクリーナまたは定着部に外
気を吹き付ける方式をとっているが、外気に含まれる塵
埃を装置内に吹き付けることになるので、また、電力の
負荷がかかるため、画像形成装置に電源を投入している
間中、常に、作動させておくのは好ましくはない。

【００５８】一方、電源投入直後のアイドリング時や、
片面コピーモード／両面コピーモードといった画像形成
モードの違い、トナー像を転写するシートの大きさ、連
続して画像形成を行うかどうか等の使用条件によって、
画像形成装置内の温度は変化する。すなわち、片面コピ
ーモードに比べ、両面コピーモードは、定着部を通って
熱をもったシートが画像形成装置内を移動するため、温
度上昇しやすい。また、シートのサイズが大きいと、定
着部の加熱ローラ全体から熱を奪った後に排出されるた
め、熱の外部への放出が促進されるが、シートのサイズ
（幅）が小さいと、前述のように加熱ローラの両端の温
度上昇を防止するための定着部冷却手段による吸引風に
より、加熱ローラの余剰な熱が画像形成装置内にこもり
やすい。当然ながら小サイズのシートが連続して行われ
れば、画像形成装置内の温度上昇は加速されることにな
る。このように画像形成装置内の温度は一定ではなく、
常に変動するので、これに対応して効率的にクリーナ冷
却手段を稼働させ、クリーナの温度を一定に維持するた
めには、クリーナの温度を検知しつつ、該検知温度に応
じてクリーナ冷却手段を制御することが最も好ましい。

【００５９】しかしながら、クリーナ内部には回収した
残留トナーが滞留しており、温度センサを設置すること
が出来ない。必然的に、外部のクリーナ近傍に設置する
こととなるが、検知する温度はクリーナ内の残留トナー
の置かれている環境温度ではないため、実際に温度セン
サの検知温度とクリーナの内部温度との間に誤差が生じ
る。この誤差を補正して正確なクリーナ内部温度を推定
し、且つ、なるべく少ないファンの作動によって効率的
に、クリーナ冷却手段を稼働させることが望まれる。

【００６０】以下、このようなクリーナ内部温度の正確
な推定と、効率的なクリーナ冷却手段の制御について、
図１〜図４で説明した画像形成装置に対応して説明す
る。

【００６１】図５は、クリーナ冷却手段等の冷却手段の
制御を説明するためのブロック図である。画像形成部
Ｅ、温度センサＳ、吸気ファンＦ１、吸気ファンＦ２、
排気ファンＦ３は上述のものと同様である。制御手段Ｃ
ＰＵは、冷却手段を含む画像形成装置全体の動作の制御
を行う。表示手段としての表示パネル（兼操作パネル）
ＯＰからの設定情報、クリーナ近傍に設けられた温度セ
ンサＳからの検知温度情報等に基づいて、画像形成部Ｅ
またはクリーナ冷却手段である吸気ファンＦ１等の制御
を行う。制御手段ＣＰＵは、基板の形で、画像形成装置
内に配設されているものである（図１〜４には不図
示）。表示手段としての表示パネルＯＰは、液晶タッチ
パネル等の操作者による画像形成条件の入力・操作手段
を兼ねたディスプレイであり、制御手段ＣＰＵが検知し
た動作異常等を操作者に警告を促す意味で表示すること
が出来る。また、本実施の形態では、表示パネル（兼操
作パネル）ＯＰは、操作者が、画像形成の両面コピー／
片面コピー等の画像形成モードや、シートサイズ、画像
濃度、コピー枚数等を設定することが出来るようになっ
ている。

【００６２】次に、温度センサＳの実際の検知温度か
ら、クリーナ２１内部の温度を正確に推定するための補
正方法について述べる。

【００６３】まず、温度センサＳは、その検知性能にお
いて「生産ばらつき」を有するため、温度センサ自体の
精度について補正する必要がある。生産ばらつきは、正
確な温度から２〜３℃の幅を持って誤差を生じると推定
される。

【００６４】よって、画像形成装置に温度センサを組み
付ける前に、温度センサ自体の性能を検査し、誤差がど
れくらい出るものか、その不正確さを「調整データ」と
してチェックしておく。調整データは、基準温度環境下
において、各温度センサの検知温度を測定し、当該基準
温度から何度ズレているかという値である。そして、画
像形成装置に当該温度センサを組み付ける際に、この調
整データをクリーナ冷却手段の制御において反映させ
る。例えば、生産後の性能検査で、検知温度が正確な温
度よりも２℃高く出力される温度センサＳの調整データ
は＋２℃となる。この温度センサＳを、クリーナ２１近
傍に組み付ける際、制御手段ＣＰＵが、温度センサＳか
ら出力される検知温度に、常に２℃をプラスして、制御
を判断するよう調整するのである。例えば、正確な温度
で４３℃を越えたら吸気ファンＦ１を回転させる制御を
行いたい場合には、温度センサＳが実際に出力する検知
温度が４１℃を越えたら制御手段ＣＰＵは吸気ファンＦ
１を作動させるように調整するということである。温度
センサＳは、クリーナ２１近傍に設置する必要から、像
担持体１０を保持し、画像形成装置の本体から脱着して
交換可能な枠体（以後、ドラムカートリッジと称する）
に配設されていることが好ましいが、この場合、ドラム
カートリッジの交換毎に温度センサＳも交換されること
になる。よって、当該ドラムカートリッジにシール等を
用いて温度センサの調整データをマーキングしておき、
ドラムカートリッジの交換時に画像形成装置の制御手段
ＣＰＵの設定を操作者が変更するようにすればよい。こ
の場合のドラムカートリッジは、少なくとも像担持体１
０と温度センサＳを配設していればよいが、クリーナ２
１または現像手段１６等を一緒に保持するように設計し
てももちろん構わない。

【００６５】次に、クリーナ２１近傍に配置した温度セ
ンサＳの検知温度Ｔ_sと、実際のクリーナ２１内部の温
度との誤差を補正する方法について述べる。上述したよ
うに、画像形成装置内の温度は常に変動する。よって、
発熱源からクリーナ２１への温度の伝わりの時間差、発
熱源の放出する熱量の変動等を考慮して検知温度Ｔ_sを
補正し、クリーナ２１内部の温度をより正確に推定する
必要がある。例えば、電源投入直後のアイドリング時
は、各部材が静止状態のため、画像形成装置内の空気の
対流が比較的少なく、定着部Ｈ近くに配置されるクリー
ナ２１の温度は、それより遠方に配置される温度センサ
Ｓの検知温度より高くなる傾向がある。また、画像形成
モードによってクリーナ２１の温度と温度センサＳの温
度差が変化すると予想されるため、補正値を適宜変更す
ることが好ましい。

【００６６】画像形成モードによる変更としては、例え
ば、片面コピーモードよりも、両面コピーモードの方
が、クリーナ２１の温度は、温度センサＳの検知温度よ
り高くなっていることが予想される。また、コピーサイ
ズが大きいもの（Ａ３、Ａ４サイズ等）よりも、幅の小
さいもの（Ｂ５Ｒ、Ｂ６サイズ等）の方が、定着部冷却
手段の作動により、クリーナ２１の温度は、温度センサ
Ｓの検知温度より高くなっていることが予想される。よ
って、高くなっていると予想される温度分を補正値（Ｔ
_ad）として加える補正を行う。下記表に、補正値
（Ｔ_ad）の一例を示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】また、上記補正による制御は、微分値制御
であることが好ましい。具体的には、過去３０分の温度
センサＳからの検知温度を５分毎に保持しておき、その
検知温度に対して平均化処理した計算値を用いて補正値
を算出する方法がある。これについては図９にて後述す
る。

【００６９】次に、制御手段ＣＰＵによる、クリーナ冷
却手段の動作について説明する。上述の画像形成装置の
場合、クリーナ冷却手段の動作は、吸気ファンＦ１の動
作開始および動作停止（ＯＮ／ＯＦＦ）および吸気ファ
ンＦ１の回転数（Ｌｏｗ／Ｈｉｇｈ）の変更によって行
う。例えば、吸気ファンＦ１の回転数をＬｏｗのとき２
１００ｒｐｍ、Ｈｉｇｈのとき４２００ｒｐｍと設定
し、ＬｏｗまたはＨｉｇｈに切り替えることによって行
う。

【００７０】吸気ファンＦ１は、頻繁にＯＮ／ＯＦＦを
行うことは好ましくない。また、吸気ファンをＯＮ／Ｏ
ＦＦすると振動を発生するが、書き込み部Ｄの動作中は
画像書き込み精度が下がるため、これを回避することが
望ましい。さらに、定着部冷却手段（吸気ファンＦ２）
や排気ファンＦ３の動作も、騒音や効率の点から、同期
させてクリーナ冷却手段と一緒に動作させることが好ま
しい。下表に、温度センサＳの出力温度（実際の検知温
度に上述の補正をしたもの）と、吸気ファンＦ１の動作
制御について、一例を示す。

【００７１】

【表２】

【００７２】また、アイドリング中は、騒音の問題から
なるべく吸気ファンを動作しない方が良い。その為にア
イドリング中ではクリーナ冷却手段を作動させる温度
（制御温度）を変更して吸気ファン動作を抑制する方法
もある。下表に、アイドリング中の吸気ファンＦ１の動
作制御について、一例を示す。なお、制御温度とは、制
御手段ＣＰＵが、クリーナ冷却手段の動作を変更するか
どうか決める判断温度のことである。実際は温度センサ
Ｓから出力される検知温度Ｔ_sに補正値Ｔ_adを加えた温
度である。

【００７３】

【表３】

【００７４】また、クリーナ冷却手段において、吸気フ
ァンＦ１が回転しない、停止出来ない等の動作異常が発
生した場合には、その動作異常を表示手段である表示パ
ネル（兼操作パネル）ＯＰに表示し、操作者に警告を促
すようにすることが好ましい。例えば、吸気ファンＦ１
の回転異常については吸気ファンＦ１自体に異常検知手
段を設けて、当該異常検知手段が異常を検知したときに
表示パネルにＦコード（フェイラーコード）を表示させ
たり、温度検知異常については温度センサＳの検知温度
が測定外に高温になった場合に同様にＦコードを表示さ
せる。

【００７５】また、定着部冷却手段の吸気ファンＦ２の
制御についても、説明したクリーナ冷却手段の吸気ファ
ンＦ１と同様に制御することが好ましい。そして、効率
的に画像形成装置内を冷却するために、吸気ファンＦ
１、吸気ファンＦ２および排気ファンＦ３は、同期して
動作するように制御することが好ましい。

【００７６】図６〜９は、上に説明したクリーナ冷却手
段の制御の一例を具体的に説明するためのフローチャー
トである。

【００７７】図６は、温度センサＳが出力する検知温度
によって、クリーナ冷却手段の動作（吸気ファンＦ１の
回転／停止）を制御する場合のフローチャートである。

【００７８】まず、温度センサＳの出力する検知温度Ｔ
_sが、予め設定されている吸気ファンＦ１の回転開始の
制御温度４３℃を越えているかどうか確認する（Ｓ１
１）。越えていれば吸気ファンＦ１を回転させる（Ｓ１
２）。一定時間後、温度センサＳの出力する検知温度Ｔ
_sが、予め設定されている吸気ファンＦ１の回転停止の
制御温度３８℃を下回っているかどうか確認する（Ｓ１
３）。下回っていれば（Ｙｅｓ）吸気ファンＦ１の回転
を停止し（Ｓ１４）て終了する。下回っていなければ、
もう一度前のステップＳ１３に戻って同様なフローを繰
り返す。

【００７９】図７は、書き込み部Ｄの動作状況による、
クリーナ冷却手段（吸気ファンＦ１）の動作制御を示す
フローチャートである。

【００８０】吸気ファンＦ１の回転を開始する前に、書
き込み部Ｄが書き込み動作中か否か確認する（Ｓ２
１）。書き込み動作中でなければ（Ｎｏ）、吸気ファン
Ｆ１の回転を開始する（Ｓ２２）。書き込み動作中であ
れば（Ｙｅｓ）、書き込み部Ｄに不用な振動を与えるこ
とになるため、再度書き込み動作中であるかどうかの確
認ステップに戻る（Ｓ２１）。

【００８１】図８は、書き込み部Ｄの動作状況による、
クリーナ冷却手段（吸気ファンＦ１）の動作制御を示す
フローチャートである。

【００８２】まず、画像形成装置の状態から補正値Ｔ_ad
を算出する（Ｓ３１）。補正値Ｔ_adの算出方法について
は図９にて後述する。次に、温度センサＳから出力され
た実際のクリーナ２１近傍の検知温度Ｔ_sに、補正値Ｔ
_adを加えた値が、予め設定しておいた吸気ファンＦ１を
回転させるかどうかの制御温度４３℃より高いかどうか
を確認する（Ｓ３２）。このときの制御温度４３℃は、
上述の温度センサＳの調整データを反映させた値である
ことが好ましい。Ｔ_s＋Ｔ_adが４３℃を越えていたら
（Ｙｅｓ）、制御手段ＣＰＵは吸気ファンＦ１を回転さ
せる（Ｓ３３）。越えていなかったら（Ｎｏ）、再度補
正値Ｔ_ad算出処理のステップに戻る（Ｓ３１）。一方、
吸気ファンＦ１の回転（Ｓ３３）から一定時間後、また
補正値Ｔ_ad算出処理を行い（Ｓ３４）、Ｔ_s＋Ｔ_adが３
８℃を下回っているかどうか確認する（Ｓ３５）下回っ
ていなければ（Ｎｏ）、吸気ファンＦ１の回転はそのま
ま継続し（Ｓ３４）、下回っていれば（Ｙｅｓ）、吸気
ファンＦ１の回転を停止する（Ｓ３６）。

【００８３】図９は、補正値Ｔ_adの算出処理の一形態に
ついて示すフローチャートである。上述の表１で説明し
た補正値Ｔ_adは、ある時点における温度センサＳの検知
温度Ｔ_sと当該時点における画像形成装置の状態のみか
ら制御を決定する例であるが（サンプリングデータは１
点のみ）、ここで説明するものは、過去の複数のサンプ
リングデータからより正確な補正値Ｔ_adを算出するもの
である。画像形成装置内の温度の上昇傾向や、下降傾向
を加味することが出来て好ましい。

【００８４】まず、画像形成装置内に設置した内部タイ
マーにて、一定間隔で（例えば５分毎に）、アイドリン
グ中なのか、画像形成モードなのか、画像形成モードで
あれば、片面コピーモードなのか、両面コピーモードな
のかといった、その時点における画像形成装置の状態を
データとして蓄積していく（Ｓ４１，Ｓ４２）。ここで
は５分おきに６つのデータをサンプリングし、当該６つ
のサンプリングデータから補正値Ｔ_adを決定する。ある
時点をｋとして扱うと、ｋから５分前はｋ−１、ｋから
１０分前はｋ−２・・・ｋから２５分前はｋ−５という
ことになる。次に、ｋにおける画像形成装置の状態か
ら、ｋにおける補正要素値を参照する（Ｓ４３）。この
ときの補正要素値とは、上述の表１に示したような補正
値のことであり予め設定されているものである。ここで
ｋの時点における補正要素値をＴ_kと定義する。たとえ
ばｋの時点で、画像形成装置の状態がアイドリング状態
であればＴ_kは＋７℃ということである（表１より）。
また、ｋから５分前のｋ−１の時点における画像形成装
置の状態が、片面コピー／大サイズの画像形成モードに
移行していれば、補正要素値Ｔ_k-1は＋０℃である。こ
のようにして６つの補正要素値Ｔ_k〜Ｔ_k-5を決定する
（Ｓ４４）。そして、予め決めておいた演算式にＴ_k〜
Ｔ_k-5を代入し、補正値Ｔ_adを算出する（Ｓ４５）。こ
の補正値Ｔ_adを、実際の温度センサＳから出力されてき
た検知温度Ｔ_sに加えたもので制御を判断することにな
る。ステップＳ４５では、単純に６つの補正要素値を単
純平均したものを補正値Ｔ_adとしてあるが、現時点から
近い時間のサンプリングデータに重み付けをして計算し
たものを使用する微分値制御にしてもよい。

【００８５】さらに時間経過とともにｋをインクリメン
トして（Ｓ４６）、次の時点における補正値Ｔ_adを算出
処理するかどうか判断する（Ｓ４７）。演算処理を継続
する場合は（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１に戻り、継続し
ない場合は（Ｎｏ）、終了する。

【００８６】

【発明の効果】クリーナ冷却手段を有し、前記クリーナ
冷却手段を安定に、且つ、効率的に制御出来る画像形成
装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデジタル式画像形成装置の構成を示す
模式図である。

【図２】図１の画像形成装置の書き込み部と、画像形成
部と、冷却手段との関係を示す部分断面図である。

【図３】クリーナ冷却手段を示す上面図である。

【図４】定着部冷却手段を示す上面図である。

【図５】クリーナ冷却手段等の冷却手段の制御を説明す
るためのブロック図である。

【図６】温度センサが出力する検知温度によって、クリ
ーナ冷却手段の動作制御をする場合のフローチャートで
ある。

【図７】書き込み部の動作状況による、クリーナ冷却手
段の動作制御を示すフローチャートである。

【図８】書き込み部の動作状況による、クリーナ冷却手
段の動作制御を示すフローチャートである。

【図９】補正値Ｔ_adの算出処理の一形態について示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１画像形成装置１０像担持体１４帯電電極１６現像手段１８転写電極２１クリーナ２２，２４給紙トレイＢＬブレードＤ書き込み部Ｆ１，Ｆ２吸気ファンＦ３排気ファンＳ温度センサＴ排紙トレイＴＢトナーボトルｄ１，ｄ２ダクト

フロントページの続き (72)発明者小磯順一東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA11 DE07 DE10 EA09 EA11 EC06 EF09 JB13 JB17 JB20 JB22 JB23 JB24 JC07 2H034 AA00 BF00 CB00 CB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、前記像担持体に潜像を書き
込む書き込み部と、前記潜像を現像してトナー像を形成
する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転写
手段と、前記トナー像を転写された記録材を加熱して定
着する定着部と、前記転写手段による転写後、前記像担
持体に残留している残留トナーを回収するクリーナと、
を有する画像形成装置において、前記クリーナを冷却するクリーナ冷却手段を有し、前記
クリーナ冷却手段は、前記画像形成装置の外装から前記
クリーナ近傍までのダクトを有し、前記ダクトの一部が
前記書き込み部の外装の一部となっていることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】前記ダクトが、ファンを有することを特
徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記ダクトの一部が、前記画像形成装置
の外装の一部となっていることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記画像形成装置は、前記現像手段にト
ナーを補給するトナーボトルを装着可能なトナーボトル
装着壁を有し、前記ダクトの一部が、前記トナーボトル
装着壁の一部となっていることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】像担持体と、前記像担持体に潜像を書き
込む書き込み部と、前記潜像を現像してトナー像を形成
する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転写
手段と、前記トナー像を転写された記録材を加熱して定
着する定着部と、前記転写手段による転写後、前記像担
持体に残留している残留トナーを回収するクリーナと、
を有する画像形成装置において、前記クリーナを冷却するクリーナ冷却手段と、前記クリ
ーナ近傍の温度を検知する温度センサと、前記温度セン
サの検知温度に応じて前記クリーナ冷却手段を制御する
制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記クリーナ冷却手段は、ファンを有
し、前記制御手段は、前記ファンの動作を制御すること
により前記クリーナ冷却手段の制御を行うことを特徴と
する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記ファンの回転数を変更することによ
り前記クリーナ冷却手段の制御を行うことを特徴とする
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記制御手段は、アイドリング時と、コ
ピー動作時とで、クリーナ冷却手段の制御が異なること
を特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の画像
形成装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記書き込み部の動作
中は、前記クリーナ冷却手段の動作開始または動作停止
を行わないよう制御することを特徴とする請求項５〜８
のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記温度センサの検
知温度に対し、画像形成モードに応じた補正値を加え、
前記補正した温度に応じて、前記クリーナ冷却手段の制
御を行うことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記検知温度に対する補正は、微分値
制御であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形
成装置。
【請求項１２】前記画像形成装置は、表示手段を有
し、前記制御手段が、前記クリーナ冷却手段の動作異常
を検知した場合には、前記表示手段に動作異常を表示す
ることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項１３】像担持体と、前記像担持体に潜像を書
き込む書き込み部と、前記潜像を現像してトナー像を形
成する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転
写手段と、前記トナー像を転写された記録材を加熱して
定着する定着部と、前記転写手段による転写後、前記像
担持体に残留している残留トナーを回収するクリーナ
と、を有する画像形成装置において、前記クリーナを冷却するクリーナ冷却手段と、前記定着
部を冷却する定着部冷却手段と、前記クリーナ冷却手段
と前記定着部冷却手段の動作を同期させるよう制御する
制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】予め測定した前記温度センサの検知温
度の生産ばらつきを調整データとし、前記制御手段は、
前記クリーナ冷却手段を制御するときに、前記調整デー
タを加味して制御を行うことを特徴とする請求項５〜１
２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記温度センサが、前記像担持体を保
持し前記画像形成装置から脱着して交換可能なカートリ
ッジに配設されており、前記カートリッジを交換すると
きに、前記調整データを変更することを特徴とする請求
項１４に記載の画像形成装置。