JP2005178166A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転多面鏡を駆動するモータを冷却する冷却ファンを有する画像形成装置であって、該冷却ファンの駆動電流値に対応してモータの回転数を制御可能とした画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a cooling fan that cools a motor that drives a rotary polygon mirror, and the number of rotations of the motor can be controlled in accordance with the drive current value of the cooling fan.
レーザプリンタ等の画像形成装置における画像書込み装置としては、レーザ走査型のものが知られている。これは、レーザ光源・回転多面鏡(ポリゴンミラー)・回転多面鏡を駆動するモータ(ポリゴンモータ)及び走査レンズ等から構成されており、レーザ光源から発した光は、モータによって等角速度で回転する回転多面鏡によって偏向されて、像担持体の表面に静電潜像を形成する。 As an image writing apparatus in an image forming apparatus such as a laser printer, a laser scanning type is known. This is composed of a laser light source, a rotating polygon mirror (polygon mirror), a motor (polygon motor) for driving the rotating polygon mirror, a scanning lens, and the like, and the light emitted from the laser light source is rotated at a constant angular velocity by the motor. It is deflected by the rotating polygon mirror to form an electrostatic latent image on the surface of the image carrier.
画像形成装置の高速化に伴い、回転多面鏡を駆動するモータの回転数も上昇し、画像形成装置の機種によっては5万回転/分になるものもある。モータの回転数が上がると、回転多面鏡の風損や軸受面と空気との摩擦による摩擦損失による発熱が多くなり、回転多面鏡及びモータの温度が上昇する。この温度上昇は回転多面鏡の膨張や、モータと回転多面鏡を繋ぐ回転軸の膨張等の原因となり画像形成に支障をきたす。これを防ぐためには、冷却ファンによって外気を取りこみ、それによって回転多面鏡及びモータの温度上昇を抑えるのが一般的である(例えば特許文献1参照)。 As the speed of the image forming apparatus increases, the rotational speed of the motor that drives the rotary polygon mirror also increases, and depending on the model of the image forming apparatus, there may be a speed of 50,000 rpm. When the rotational speed of the motor increases, heat generation due to windage loss of the rotary polygon mirror and friction loss due to friction between the bearing surface and air increases, and the temperature of the rotary polygon mirror and the motor increases. This rise in temperature causes expansion of the rotating polygon mirror, expansion of the rotating shaft connecting the motor and the rotating polygon mirror, and the like, and hinders image formation. In order to prevent this, the outside air is generally taken in by a cooling fan, thereby suppressing the temperature increase of the rotary polygon mirror and the motor (see, for example, Patent Document 1).
このような構成の画像書込み装置を有する画像形成装置の場合、冷却ファンの吸気口を塞いでしまうと、冷却能力が低下し、回転多面鏡周辺の温度が上昇してしまう。そこで、特許文献2の換気装置を回転多面鏡周辺を冷却する冷却ファンに適用し、冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に報知手段によって操作者に知らせるようにすることが考えられる。
しかし、特許文献2では、報知手段により操作者に知らせた後に、画像形成処理を停止するというような記載が無いので、操作者に知らせた後も通常の速度で画像形成が行われると考えられる。それでは冷却能力が低下した状態のまま回転多面鏡を通常の回転数で駆動することとなり、回転多面鏡及びモータの温度が上昇してしまい、回転多面鏡の耐久性や信頼性の面で著しい劣化を生じ、画像形成に支障をきたしてしまう。
However, in
そこで、本発明は、回転多面鏡及びそれを駆動するモータの耐久性・信頼性に劣化を生じさせることなく画像形成を行うことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming an image without causing deterioration in durability and reliability of a rotary polygon mirror and a motor for driving the rotary polygon mirror.
上記目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、レーザビームを像担持体上に走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を駆動するモータと、該モータを冷却するための冷却ファンと、を有する画像書込み装置と、前記冷却ファンの駆動電流を検出するファン駆動電流検出手段と、前記冷却ファンの正常時における駆動電流の値を記憶する正常値記憶手段と、前記ファン駆動電流検出手段が検知した駆動電流値と、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値を比較してその比率を算出する比較/演算手段と、を有し、前記比較/演算手段は、算出した比率に応じて前記モータの回転数を設定し、その回転数に応じた画像形成速度で画像形成を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 is a rotary polygon mirror that scans a laser beam on an image carrier, a motor that drives the rotary polygon mirror, and a motor that cools the motor. An image writing device having a cooling fan, fan driving current detecting means for detecting a driving current of the cooling fan, normal value storing means for storing a value of a driving current when the cooling fan is normal, and the fan driving A comparison / calculation unit that compares the drive current value detected by the current detection unit with the drive current value stored in the normal value storage unit and calculates a ratio thereof; and the comparison / calculation unit calculates The number of rotations of the motor is set according to the ratio, and image formation is performed at an image formation speed corresponding to the number of rotations.
請求項2記載の画像形成装置は、前記比較/演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値との比率を算出し、算出した比率に応じて、前記モータの回転数と画像形成速度を設定することを特徴としている。
3. The image forming apparatus according to
請求項3記載の画像形成装置は、前記画像形成装置は警告手段を有し、前記比較/演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記警告手段により警告を行うことを特徴としている。 The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus includes a warning unit, and the comparison / calculation unit issues a warning by the warning unit when the driving current of the cooling fan becomes a predetermined value or less. It is characterized by doing.
請求項1記載の画像形成装置は、回転多面鏡・モータ・冷却ファンを有する画像書込み装置、ファン駆動電流検出手段、正常値記憶手段、比較/演算手段を有している。モータによって回転多面鏡が回転を開始すると、冷却ファンも駆動を開始し、ファン駆動電流検出手段が冷却ファンの駆動電流値を検出する。比較/演算手段は、ファン駆動電流検出手段が検出した冷却ファンの駆動電流値と、正常値記憶手段に記憶されている正常駆動時の駆動電流値とを比較して比率を算出し、その比率に応じたモータの回転速度を設定する。そして画像形成速度をモータの回転数に応じた速度に設定する。これによって回転多面鏡及びモータの温度上昇が抑えられ、画像形成を正常に行うことができる。 According to a first aspect of the present invention, the image forming apparatus includes an image writing apparatus having a rotating polygon mirror, a motor, and a cooling fan, a fan drive current detection unit, a normal value storage unit, and a comparison / calculation unit. When the rotating polygon mirror starts to rotate by the motor, the cooling fan also starts to be driven, and the fan driving current detection means detects the driving current value of the cooling fan. The comparison / calculation means calculates the ratio by comparing the driving current value of the cooling fan detected by the fan driving current detection means with the driving current value at the time of normal driving stored in the normal value storage means, and the ratio Set the rotation speed of the motor according to. Then, the image forming speed is set to a speed corresponding to the number of rotations of the motor. As a result, the temperature rise of the rotary polygon mirror and the motor is suppressed, and image formation can be performed normally.
請求項2記載の画像形成装置は、前記比較/演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値との比率を算出し、算出した比率に応じて、前記モータの回転数と画像形成速度を設定する。これにより、回転多面鏡及びモータの温度上昇を効率よく抑えることができる。
3. The image forming apparatus according to
請求項3記載の画像形成装置は、前記画像形成装置は警告手段を有しており、前記比較/演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記警告手段により警告を行い操作者に前記モータの回転数が落とされたことを警告する。これによって操作者は冷却効率が落ちていることを知ることができる。 The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus includes a warning unit, and the comparison / calculation unit is configured to output a warning when the driving current of the cooling fan becomes a predetermined value or less. A warning is given to warn the operator that the motor speed has been reduced. This allows the operator to know that the cooling efficiency has fallen.
次に本発明の画像形成装置を、図面を基に説明する。図1は、本発明の画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置10は、自動両面コピーのための再搬送手段を有するディジタル複写機である。装置本体には画像処理部2、画像書込み装置42、画像形成部4、カセット給紙部5、定着装置6、排紙部7が備えられ、装置本体上部には自動原稿送り装置20と画像読取部30が搭載されている。
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image forming apparatus of the present invention. The
自動原稿送り装置20の原稿台21には複写面を上向きにして図示しない原稿が載置され、自動原稿反転搬送装置22の搬送部ピックアップローラ25により搬送路に送りこまれる。搬送路の最終端には原稿搬送部レジストローラ26が配置されており、画像読取部30の走査タイミングと同期して回転し、スリットグラス27上を通過させる。
A document (not shown) is placed on the document table 21 of the
画像読取部30はスリットグラス27を通して原稿を照射する光源とミラーからなる走査ユニット31、反射光をガイドする2枚のミラー32、レンズ33及びCCD等の撮像素子34から構成されている。
The
原稿は画像読取部30の上部に配置されたスリットガラス27上を通過する際に、走査ユニット31によって読み取られ、2枚のミラー32及びレンズ33を経て撮像素子34上に結像される。読み取られた原稿の画像情報は画像処理部2より処理され、ディジタル化された画像情報のデータは図示しない記憶手段に一時的に格納される。
The original is read by the
画像形成部4は、表面に静電潜像が形成される像担持体1を有しており、像担持体1の外周面にそって動作順に、この像担持体1の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置41と、静電潜像の書き込みを行う画像書込み装置42と、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置43と、像担持体1の表面上のトナー像を転写紙Pに転写する転写装置44、及び転写後の像担持体1の表面を清掃するクリーニング装置45が配置されている。
The image forming unit 4 includes an image carrier 1 on which an electrostatic latent image is formed. The surface of the image carrier 1 is substantially uniform in the order of operation along the outer peripheral surface of the image carrier 1. A
一方、転写紙Pを収容する給紙カセット51には、板バネ等の付勢手段により常時その自由端が上方向に付勢される可動板52が配置され、その上に配置される転写紙Pの最上位のものがピックアップローラ53に接触するように構成されている。ピックアップローラ53に接触した転写紙Pは給紙カセット51から排出され、さばきローラ53Aによって1枚ずつ分離された後、複数の中間ローラ54にガイドされてレジストローラ55まで搬送される。
On the other hand, the
転写紙Pはレジストローラ55により給紙タイミングがとられて転写装置44に搬送され、像担持体1上に形成されたトナー像が転写装置44において転写紙P上に一括転写される。トナー像の転写された転写紙Pは、定着装置6に搬送され定着処理される。その後転写紙Pは、排紙ローラ71に挟持されて機外に排出され、排紙台72上に載置される。
The transfer paper P is fed to the
画像形成装置10には給紙カセット51の他に、手差しトレイ56がある。使用頻度の高い転写紙Pは、給紙カセット51に収納し、使用頻度の低い転写紙Pは、使用するたびに手差しトレイ56に載置するのが一般的な使用方法となっている。
The
図2は、画像書込み装置の構成を示す斜視図である。半導体レーザ42aが射出したレーザビームLはコリメータレンズ42bを経て回転多面鏡42cによってL1からL2までの方向の範囲内で振動する走査ビームに偏向される。回転多面鏡42cによって偏向されたレーザビームLはfθレンズ42d及びシリンドリカルレンズ42eを通過して像担持体1の表面に入射する。回転多面鏡42cは、該回転多面鏡42cを回転させるモータ42f(ポリゴンモータ)の回転軸に取り付けられている。さらに、モータ42fの後方にはモータ42fの冷却をするための冷却ファン42gがある。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the image writing apparatus. The laser beam L emitted from the
図3は、本発明の画像形成装置のブロック図である。冷却ファン42gは画像形成装置10の外部から吸気し、吸気した冷気によってモータ42fを冷却する。ファン駆動電流検出手段81は、冷却ファン42gを駆動する冷却ファン駆動電流の電流値を検出するものである。冷却ファン42gは、吸気口を塞ぐ等の理由で外部からの吸気ができなくなると、駆動電流が低下する構成となっており、駆動電流の低下はファン駆動電流検出手段81によって検出することが可能である。正常値記憶手段82は、画像形成装置10の製造時又は設置時における冷却ファン42gの駆動電流を記憶したものである。
FIG. 3 is a block diagram of the image forming apparatus of the present invention. The
正常値記憶手段82に記憶された電流値と、ファン駆動電流検出手段81が検出した電流値とを比較することで、冷却ファン42gが正常に動作しているかどうかの判断が可能となる。比較/演算手段83は、ファン駆動電流検出手段81が検出した冷却ファン42gの駆動電流値と、正常値記憶手段82に予め記憶されている冷却ファン42gの正常時の駆動電流と比較するものである。比較の結果ファン駆動電流検出手段81が検出した駆動電流値が正常値記憶手段82に記憶されている駆動電流値未満になっていれば、冷却ファン42gの吸気口が塞がれる等の原因により吸気量が少なくなっていると判断する。
By comparing the current value stored in the normal value storage means 82 with the current value detected by the fan drive current detection means 81, it is possible to determine whether or not the cooling
装置制御部84は、回転多面鏡42cを駆動するモータ42fの回転数の制御及び画像形成装置10に搭載されている各装置を協働的に動作するように制御するものである。
The
冷却ファン42gの駆動電流値が正常値記憶手段82に記憶されている駆動電流値以下となった場合、そのまま駆動させ続けると、温度上昇により回転多面鏡42cの耐久性及び信頼性が損なわれるおそれがある。そこでこのような場合に、比較/演算手段83は、装置制御部84に対してモータ42fの回転数を落とすように指示する。同時に、像担持体1の回転数や転写紙Pの搬送速度等、画像形成に関わる各装置の駆動速度もモータ42fの回転数に合わせて変更する必要がある。比較/演算手段83は、装置制御部84にモータ42fの回転数を指示すると共に、画像形成の速度もモータ42fの回転数に合わせたものに変更するよう指示する。
If the driving current value of the cooling
上記のようにモータ42fの回転数を落とすことで、モータ42fや回転多面鏡42cの発熱を抑えられるため、少ない吸気量でも充分な冷却が可能となる。
By reducing the rotational speed of the
モータ42fの回転数を決定するには、ファン駆動電流検出手段81が検出した駆動電流値の、正常値記憶手段82が記憶している駆動電流値に対する比率を求め、その比率を基にある一定の計算処理を行うことで回転数を算出する方法がある。また、比率とその比率に対応する回転数からなる一覧表を図示しない記憶装置に記憶しておき、その表を参照して回転数を決める方法等も考えられる。
In order to determine the rotation speed of the
警告手段85は、冷却ファン42gの冷却能力が低下していることを操作者に警告するものである。ファン駆動電流検出手段81が検出した駆動電流値が、正常時の駆動電流値未満であった場合、比較/演算手段83は、警告手段85を介して、画像形成装置10の手前側に配置されている図示しない操作部に、冷却ファン42gの冷却能力が低下している旨のメッセージを表示する。警告の方法としてはこの他に、画像形成装置10に警告用のLED等を設け、冷却ファン42gの冷却能力が低下している場合には、LEDを点灯又は点滅させることも考えられる。
The warning means 85 warns the operator that the cooling capacity of the cooling
図4は本発明の画像形成装置の制御手順を示すフローチャートである。画像形成装置10の電源投入時又は画像形成処理の実行を開始した時、装置制御部84は回転多面鏡42cを回転させるモータ42fの駆動を開始する(S01)。次に装置制御部84は、モータ42fを冷却する冷却ファン42gの回転を開始し(S02)、ファン駆動電流検出手段81は冷却ファン42gの駆動電流値を検出する。冷却ファン42gの駆動は、モータ42fに温度センサを設け、当該温度センサが検知した温度に応じた駆動制御を行うような構成であってもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the image forming apparatus of the present invention. When the
比較/演算手段83は、ファン駆動電流検出手段81が検出した駆動電流値と、予め正常値記憶手段82に記憶させてある正常動作時の駆動電流値とを比較する(S03)。両者が等しい場合には、モータ42fを通常の回転数に設定する(S04)。S03での比較の結果、ファン駆動電流検出手段81が検出した駆動電流値の方が小さい場合、比較/演算手段83は、ファン駆動電流検出手段81が検出した駆動電流値と、正常値記憶手段82に記憶された駆動電流値との比率を求める(S05)。さらに、求めた比率から、モータ42fの回転数を求め、装置制御部84は比較/演算手段83によって算出された回転数をモータ42fに設定する(S06)。次に、装置制御部84は、画像形成の速度をS06で設定したモータ42fの回転数で正常に画像形成できる速度に設定し(S07)、比較/演算手段83は冷却ファン42gの冷却能力が低下している旨の警告を操作部へ表示する(S08)。
The comparison / calculation means 83 compares the drive current value detected by the fan drive current detection means 81 with the drive current value during normal operation stored in the normal value storage means 82 in advance (S03). If both are equal, the
モータ42fは、一度動作を開始したら画像形成装置10の電源を切るまでは動作させつづけるのが一般的であるが、省電力化や静音化等の要請から画像形成処理を行っていない時には、装置制御部84によってモータ42fを停止させる必要がある場合もある。そこで、比較/演算手段83は、S04でモータ42fを通常の回転数に設定した後又は、S08による警告表示を行った後に、モータ42fが動作中かどうかを調べ(S09)、動作中であればS03へ戻り、冷却ファン42gの駆動電流値を検出する。モータ42fの動作が停止している場合にはフローチャートを終了する。
The
なお、本発明はモノクロ画像形成装置への適用に限定するものではなく、カラー画像形成装置への適用も可能である。 The present invention is not limited to application to a monochrome image forming apparatus, but can also be applied to a color image forming apparatus.
1 像担持体
10 画像形成装置
42 画像書込み装置
42f モータ
42g 冷却ファン
42c 回転多面鏡
81 ファン駆動電流検出手段
82 正常値記憶手段
83 比較/演算手段
85 警告手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
レーザビームを前記像担持体上に走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を駆動するモータと、該モータを冷却するための冷却ファンと、を有する画像書込み装置と、
前記冷却ファンの駆動電流を検出するファン駆動電流検出手段と、
前記冷却ファンの正常時における駆動電流の値を記憶する正常値記憶手段と、
前記ファン駆動電流検出手段が検知した駆動電流値と、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値を比較してその比率を算出する比較/演算手段と、を有し、
前記比較/演算手段は、算出した比率に応じて前記モータの回転数を設定し、その回転数に応じた画像形成速度で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
An image writing apparatus comprising: a rotary polygon mirror that scans the image carrier with a laser beam; a motor that drives the rotary polygon mirror; and a cooling fan that cools the motor;
Fan driving current detecting means for detecting the driving current of the cooling fan;
Normal value storage means for storing the value of the drive current when the cooling fan is normal;
A comparison / calculation unit that compares the drive current value detected by the fan drive current detection unit with the drive current value stored in the normal value storage unit and calculates a ratio thereof;
The comparison / calculation unit sets the number of rotations of the motor according to the calculated ratio, and forms an image at an image forming speed according to the number of rotations.
前記比較/演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記警告手段により警告を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。 The image forming apparatus has warning means,
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the comparison / calculation unit issues a warning by the warning unit when the driving current of the cooling fan becomes a predetermined value or less.
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JP2021105632A (en) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
-
2003
- 2003-12-19 JP JP2003421987A patent/JP2005178166A/en active Pending
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JP7360601B2 (en) | 2019-12-26 | 2023-10-13 | 株式会社リコー | Image forming device |
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