JP2006113483A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作像要素を駆動する第1の駆動モータと、他の作像要素を駆動する第2の駆動モータを有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a first drive motor that drives an image forming element and a second drive motor that drives another image forming element.
電子複写機、各種プリンタ、ファクシミリ、印刷機又はこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置においては、駆動モータ自身から発生する自発熱などによって、駆動モータの温度が上昇し、その熱によって駆動モータが暴走するおそれがある。そこで、従来は、画像形成装置本体にファンを設け、そのファンによって発生した気流を駆動モータに吹き当てるなどして、駆動モータの温度上昇を抑えていたが、この方法によると、駆動モータの数が増えれば、ファンの数も増大するので、画像形成装置のコストが上昇する欠点を免れない。 In an image forming apparatus of the above type configured as an electronic copying machine, various printers, a facsimile machine, a printing machine, or a combination machine thereof, the temperature of the drive motor rises due to self-heating generated from the drive motor itself. The drive motor may run away due to heat. Therefore, conventionally, a fan is provided in the main body of the image forming apparatus, and an air flow generated by the fan is blown to the drive motor to suppress the temperature increase of the drive motor. However, according to this method, the number of drive motors As the number of fans increases, the number of fans also increases, so the disadvantage of increasing the cost of the image forming apparatus is inevitable.
また、モータと同軸上にあるフライホイールにフィンを設け、そのフィンの回転によりモータより発せられた熱を排熱する画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)が、モータの近傍にフライホイールが配置されていないと、この構成を採用することはできない。 In addition, an image forming apparatus has been proposed in which fins are provided on a flywheel that is coaxial with the motor, and heat generated by the motor due to rotation of the fins is exhausted (see Patent Document 1). This configuration cannot be adopted unless a flywheel is arranged.
本発明の目的は、コストの上昇を抑えつつ、駆動モータを効率よく冷却することのできる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of efficiently cooling a drive motor while suppressing an increase in cost.
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記第1の駆動モータと第2の駆動モータの少なくとも一方に、当該駆動モータの作動により回転駆動され、他方の駆動モータを冷却する気流を発生させるファンを設けたことを特徴とする画像形成装置を提案する(請求項1)。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in the image forming apparatus of the type described at the beginning, at least one of the first drive motor and the second drive motor is rotationally driven by the operation of the drive motor, The present invention proposes an image forming apparatus provided with a fan for generating an air flow for cooling the drive motor.
また、上記請求項1に記載の画像形成装置において、前記第2の駆動モータの回転数が、第1の駆動モータの回転数よりも高く設定され、少なくとも第2の駆動モータに前記ファンが設けられていると有利である(請求項2)。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation speed of the second drive motor is set higher than the rotation speed of the first drive motor, and the fan is provided at least in the second drive motor. It is advantageous if it is provided (Claim 2).
さらに、上記請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記第1の駆動モータと第2の駆動モータの回転方向が逆方向であると有利である(請求項3)。 Furthermore, in the image forming apparatus according to claim 1 or 2, it is advantageous that the rotation directions of the first drive motor and the second drive motor are opposite to each other (claim 3).
また、上記請求項2又は3に記載の画像形成装置において、前記第1の駆動モータのまわりに気流が流通するように、空気を案内する整流手段が設けられていると有利である(請求項4)。 Further, in the image forming apparatus according to claim 2 or 3, it is advantageous that a rectifying means for guiding air is provided so that an airflow flows around the first drive motor. 4).
さらに、上記請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第1の駆動モータにより駆動される作像要素が、トナー像の形成される像担持体であり、前記第2の駆動モータにより駆動される作像要素が、像担持体上にトナー像を形成する現像装置の現像ローラであるか、又はトナー像転写後の像担持体に付着する転写残トナーを除去するクリーニング部材であると有利である(請求項5)。 Furthermore, in the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, the image forming element driven by the first drive motor is an image carrier on which a toner image is formed, and the second The image forming element driven by the drive motor is a developing roller of a developing device that forms a toner image on the image carrier, or a cleaning member that removes transfer residual toner adhering to the image carrier after the toner image is transferred It is advantageous if it is (Claim 5).
また、上記請求項5に記載の画像形成装置において、前記第1の駆動モータの回転が、伝動部材を介することなく、直に像担持体に伝達されるように構成されていると有利である(請求項6)。 Further, in the image forming apparatus according to claim 5, it is advantageous that the rotation of the first drive motor is directly transmitted to the image carrier without passing through the transmission member. (Claim 6).
本発明によれば、コストの上昇を抑えつつ、駆動モータを効率よく冷却することができる。 According to the present invention, the drive motor can be efficiently cooled while suppressing an increase in cost.
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は画像形成装置の一例を示す概略断面図であり、図2は図1に示した画像形成装置の一部の要素を省略して示し、主として、図1には示していない駆動系の構成を明らかにした斜視図である。ここに示した画像形成装置は、ドラム状の感光体より成る複数の像担持体2Y,2C,2M,2BKと、これらの像担持体の周面に当接した無端ベルトより成る中間転写ベルト3を有している。中間転写ベルト3は支持ローラ4,5,6に巻きかけられていると共に、ガイドローラ8によって案内され、図2に示したベルトモータ12によって矢印A方向に回転駆動される。一方、各像担持体2Y乃至2BKも後述する駆動モータによって図1における反時計方向に回転駆動される。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus, and FIG. 2 is a diagram showing a part of the image forming apparatus shown in FIG. 1 with some elements omitted, mainly of a drive system not shown in FIG. It is the perspective view which clarified the structure. The image forming apparatus shown here includes a plurality of
各像担持体2Y乃至2BKには、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図示した例では、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像が各像担持体2Y乃至2BKに形成される。各像担持体の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト3の表面に転写される。
In each of the
各像担持体2Y,2C,2M,2BK上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト3に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、そのうちの1つの像担持体2Yにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト3に転写する構成だけを説明する。図1に示すように、像担持体2Yが図1における反時計方向に回転駆動されるとき、帯電電圧を印加された帯電ローラ7Yより成る帯電装置によって像担持体2Yが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体2Yには、図示していない光書き込み装置から出射する光変調されたレーザビームLが照射され、これによって像担持体2Yに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置9Yによってイエロートナー像として可視像化される。
The configuration for forming a toner image on each of the
ここに示した現像装置9Yは、乾式現像剤DYを収容した現像ケース13Yと、現像剤DYを担持しながら、後述する駆動モータによって図1における時計方向に回転駆動される現像ローラ14Yとを有し、この現像ローラ14Yに担持されて搬送される現像剤によって、像担持体2Yに形成された静電潜像がトナー像として可視像化される。
The developing device 9Y shown here has a developing case 13Y containing a dry developer DY, and a developing
中間転写ベルト3を挟んで、像担持体2Yと反対側に転写ローラ10Yより成る一次転写装置が配置され、この転写ローラ10Yに転写電圧が印加されることにより、像担持体2Yに形成されたトナー像が、矢印A方向に回転する中間転写ベルト3上に転写される。トナー像転写後の像担持体2Y上に付着する転写残トナーはクリーニング装置11Yによって除去される。ここに示したクリーニング装置11Yは、クリーニング部材の一例であるクリーニングブラシ20Yを有し、このクリーニングブラシ20Yは、像担持体2Yの表面に当接しながら回転駆動され、像担持体2Y上の転写残トナーを除去する。
A primary transfer device composed of a transfer roller 10Y is disposed on the opposite side of the intermediate transfer belt 3 from the
上述したところと全く同様にして、図1に示した像担持体2C,2M,2BK上にシアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト3上に順次重ねて転写され、中間転写ベルト3上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体2C,2M,2BK上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第1の像担持体2Yの場合と変わりはない。図1には、各像担持体2M,2C,2BKのまわりに設けられた各作像要素に対し、像担持体2Yのまわりに設けられた各作像要素の各符号に添えたYの代りに、C,M,BKを添えた符号を付してある。
In the same manner as described above, a cyan toner image, a magenta toner image, and a black toner image are respectively formed on the
一方、中間転写ベルト3が巻き掛けられた支持ローラのうちの最も下方に位置する支持ローラ6には、中間転写ベルト3を挟んで、二次転写装置の一例である転写ローラ16が配置され、この転写ローラ16と、支持ローラ6に巻き掛けられた中間転写ベルト部分との間に、例えば紙又は樹脂シートなどから成る記録媒体Pが矢印Bで示すように給送される。このとき、転写ローラ16に所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト3上の合成トナー像が記録媒体P上に転写される。記録媒体Pにトナー像を転写した後の中間転写ベルト3上に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置15によって除去される。また、トナー像を転写された記録媒体Pは、さらに図1における左方へ搬送され、定着装置17を通るとき、トナー像が記録媒体P上に定着される。定着装置17を通過した記録媒体は、図示していない排紙トレイ上に排出される。
On the other hand, a support roller 6 positioned at the lowermost of the support rollers around which the intermediate transfer belt 3 is wound is provided with a
上述した画像形成装置は、複数の像担持体2Y,2C,2M,2BKが並置されていることから、タンデム型カラー画像形成装置とも称せられている。
The image forming apparatus described above is also referred to as a tandem color image forming apparatus because a plurality of
図2に示すように、作像要素の一つである各像担持体2Y乃至2BKは、それぞれ別個の駆動モータ18Y,18C,18M,18BKによって回転駆動され、他の駆動要素である各現像装置の各現像ローラ14Y,14C,4M,14BKも、それぞれ別個の駆動モータ19Y,19C,19M,19BKによって回転駆動される。各像担持体2Y乃至2BKを駆動する各駆動モータ18Y乃至18BKと、各現像ローラ14Y乃至14BKを駆動する各駆動モータ19Y乃至19BK、及びこれらに関連する構成は、全て実質的に同一であるため、ここでも像担持体2Yを駆動する駆動モータ18Yと、現像ローラ14Yを駆動する駆動モータ19Yに関してだけ説明する。
As shown in FIG. 2, each of the
図3は、上下に配置された駆動モータ18Y,19Yの側面図であり、図4は、図3の右方から各駆動モータ18Y,19Yを見た図である。ここで、作像要素の一例である像担持体2Yを駆動する駆動モータを第1の駆動モータ18Yと称し、他の作像要素の一例である現像ローラ14Yを駆動する駆動モータを第2の駆動モータと称することにする。図3及び図4に示すように、第1の駆動モータ18Yと、第2の駆動モータ19Yは、回転軸22,23と、その各回転軸22,23に固定されたロータ24,25と、ベース26,27とを有し、各ベース26,27は、共通のブラケット21を介して、画像形成装置本体のフレーム(図示せず)に固定支持されている。
FIG. 3 is a side view of the
図2に示すように、第1の駆動モータ18Yの回転軸22に、像担持体2Yが着脱可能に固定連結され、第1の駆動モータ18Yが作動して、そのロータ24と回転軸22が、図4における時計方向に回転することにより、像担持体2Yが図1及び図2における反時計方向に回転駆動される。また、図3に示すように、第2の駆動モータ19Yの回転軸23には歯28が形成され、その回転軸23がギアとして構成されていて、該ギアは、図2に示すように、第1の中間ギア29に噛み合っている。この第1の中間ギア29は、連結軸30を介して、第1の中間ギア29と同心状の第2の中間ギア31に固定され、その第2の中間ギア31が、現像ローラ14Yの軸に固定されたローラギア32に噛み合っている。第2の駆動モータ19Yが作動し、そのロータ25と回転軸23が、図4における反時計方向に回転すると、その回転が第1の中間ギア29、連結軸30、第2の中間ギア31及びローラギア32を介して現像ローラ14Yに伝えられ、その現像ローラ14Yが図1及び図2における時計方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 2, the
前述のように、他の第1の駆動モータ18C,18M,18BKと、他の第2の駆動モータ19C,19M,19BKは、上述した第1の駆動モータ18Yと、第2の駆動モータ19Yと同じく構成され、これらの駆動モータによって、像担持体2Y乃至2BKと、現像ローラ14Y乃至14BKがそれぞれ回転駆動される。このように、各像担持体2Y乃至2BKは、それぞれ専用の第1の駆動モータ18Y乃至18BKにより回転駆動されるので、各像担持体は、他の要素からの回転むらの影響を受けずに回転することができ、これによって各像担持体上にバンディングのない高品質なトナー像を形成することができる。また、本例の画像形成装置においては、各第1の駆動モータ18Y乃至18BKの回転が、ギアなどの伝動部材を介することなく、直に各像担持体2Y乃至2BKに伝達されるので、各像担持体に振動が発生することを阻止でき、これによっても各像担持体上にバンディングのない高品質な画像を形成することができる。
As described above, the other
上述のように、第1の駆動モータ18Y乃至18BKは、ギアなどの伝動部材を介さずに各像担持体2Y乃至2BKに連結されているので、各第1の駆動モータの回転が減速されることなく、各像担持体に伝えられる。これに対し、各第2の駆動モータ19Y乃至19BKは、ギアを介して各現像ローラ14Y乃至14BK上に連結され、その各第2の駆動モータの回転が減速されて、各現像ローラ14Y乃至14BKに伝達される。従って、第2の駆動モータ19Y乃至19BKの回転数は、第1の駆動モータ18Y乃至18BKの回転数よりも高く設定される。第1の駆動モータの方が、第2の駆動モータよりも低速で回転するのである。
As described above, since the
上述のように、本例の画像形成装置は、作像要素の一例である像担持体を駆動する第1の駆動モータと、他の作像要素の一例である現像ローラを駆動する第2の駆動モータとを有しているが、その駆動モータ自身の発する自発熱や、他の装置から受ける熱によって駆動モータの温度がモータ定格温度を越えてしまうと、駆動モータが暴走し、異常動作をするおそれがある。特に、本例の画像形成装置は、4つの第1の駆動モータ18Y乃至18BKと、4つの第2の駆動モータ19Y乃至19BKが、それぞれ近接して配置されているので、空気が流通し難く、各駆動モータの温度が上昇しやすくなっている。
As described above, the image forming apparatus of this example includes the first drive motor that drives an image carrier that is an example of an image forming element and the second drive that drives a developing roller that is an example of another image forming element. However, if the temperature of the drive motor exceeds the rated motor temperature due to the self-heating generated by the drive motor or the heat received from other devices, the drive motor will run away and cause abnormal operation. There is a risk. In particular, in the image forming apparatus of this example, the four
そこで、本例の画像形成装置においては、図3及び図4に示すように、第1の駆動モータ18Yの上方に隣接して位置する第2の駆動モータ19Yの回転軸23に、その第2の駆動モータ19Yの作動によって回転駆動されるファン33が設けられている。図に一例として示したファン33は、第2の駆動モータ19Yの回転軸23と同心状に配置されたリング34と、そのリング34と回転軸23とに各端部が固定された複数の羽根35とによって構成されている。第2の駆動モータ19Yが作動して、そのロータ25と回転軸23が図4における反時計方向に回転すると、ファン33も同じ方向に回転する。このとき、羽根35の作用によって、図3に矢印Cで示し、かつ図4に矢印C1,C2,C3で示す気流が発生する。この気流は、ファン33から回転軸23の方に向き、かつ第2の駆動モータ19Yの回転方向に沿って流れ、第1の駆動モータ18Yのまわりをも流通する。このため、その気流によって第1の駆動モータ18Yが効率よく冷却される。このように、駆動モータ用の独立したファンを設けずとも、駆動モータを冷却することができ、画像形成装置のコスト上昇を抑え、しかも画像形成装置本体の大型化を防止することができる。
Therefore, in the image forming apparatus of this example, as shown in FIGS. 3 and 4, the second drive motor 19 </ b> Y positioned adjacent to and above the first drive motor 18 </ b> Y has a
また、第1の駆動モータ18Yにも、その駆動モータ18Yの作動によって回転するファンを設け、そのファンによって第2の駆動モータ19Yを冷却するように構成することもでき、さらには第1の駆動モータ18Yにだけ、その駆動モータの作動により回転駆動されるファンを設け、これによって第2の駆動モータ19Yを冷却するように構成することもできる。このように、第1の駆動モータと第2の駆動モータの少なくとも一方に、その駆動モータの作動により回転駆動され、他方の駆動モータを冷却する気流を発生させるファンを設けるのである。
Also, the
上述のように、第1及び第2の駆動モータのいずれにもファンを設けることができるのであるが、図示した例では第2の駆動モータ19Yにだけファン33が設けられている。その理由は以下のとおりである。
As described above, a fan can be provided in both the first and second drive motors. However, in the illustrated example, the
前述のように、第2の駆動モータ19Yの回転数は、第1の駆動モータ18Yの回転数よりも高く設定されている。ここで、一般に、モータが比較的高速で回転したときに、そのモータの効率はよくなり、低速で回転すると効率が落ち、自発熱量が増大する。従って、図3及び図4に示した第1の駆動モータ18Yの自発熱量の方が、第2の駆動モータ19Yの自発熱量よりも多い。このため、図示した例では、第2の駆動モータ19Yにファン33を設け、これにより発生する気流によって、第1の駆動モータ18Yを冷却するように構成したのである。このように、第2の駆動モータ19Yの回転数が、第1の駆動モータ18Yの回転数よりも高く設定されている場合には、少なくとも第2の駆動モータ19Yにファン33を設けることが望ましい。
As described above, the rotation speed of the
ここで、前述のように、第1の駆動モータ18Yは図4における時計方向に回転し、第2の駆動モータ19Yは図4における反時計方向に回転する。第1の駆動モータ18Yと第2の駆動モータ19Yの回転方向が逆方向となっているのであるが、これにより次の効果を奏することができる。
Here, as described above, the
第1の駆動モータ18Yが回転すると、わずかではあるが、その駆動モータ18Yのまわりに、図4に矢印E1,E2,E3で示した気流が発生する。このとき、仮に、第1の駆動モータ18Yの回転方向が、第2の駆動モータ19Yの回転方向と同じ方向、すなわち図4における反時計方向であったとすると、第1の駆動モータ18Yの回転により生じる気流は、二点鎖線の矢印Fで示す方向に流れる。この矢印Fで示した気流は、ファン33によって発生した矢印C2で示した気流の方向と逆方向である。このため、これらの気流が互いにぶつかり合い、矢印C2で示した気流が乱され、その気流が第1の駆動モータ18Yのまわりを流れ難くなり、そのモータ18Yに対する冷却効果が低下する。これに対し、本例の画像形成装置においては、第1の駆動モータ18Yの回転によって、気流が矢印E1,E2,E3で示した方向に流れるので、矢印C2で示した気流が乱されることはなく、第1の駆動モータ18Yを効率よく冷却することができる。
When the
また、図3に二点鎖線で示し、かつ図4に実線で示すように、ブラケット21には、第1の駆動モータ18Yと第2の駆動モータ19Yを挟むように配置された一対の整流板36より成る整流手段が設けられている。この整流手段は、第1及び第2の駆動モータ18Y,19Yのうちの少なくとも第1の駆動モータ18Yのまわりに気流が流通するように、空気を案内する用をなす。かかる整流手段を設けることによって、第1の駆動モータ18Yのまわりに確実に空気の流れができ、第1の駆動モータ18Yに対する冷却効果を一層高めることができる。
Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 3 and by a solid line in FIG. 4, a pair of rectifying plates disposed on the
図2に示した他の第1及び第2の駆動モータ18C,18M,18BK;19C,19M,19BKと、これに関連するファンなども、上述したところと同じく構成されている。
The other first and
以上、第1の駆動モータにより駆動される作像要素が、トナー像の形成される像担持体であり、第2の駆動モータにより駆動される作像要素が、像担持体上にトナー像を形成する現像装置の現像ローラである場合の例を説明したが、これらの駆動モータが他の作像要素を駆動する場合にも、前述の各構成を採用することができる。例えば、第2の駆動モータにより駆動される作像要素が、トナー像転写後の像担持体に付着する転写残トナーを除去するクリーニング部材であるときも、上述した構成を支障なく採用できる。 As described above, the image forming element driven by the first drive motor is an image carrier on which a toner image is formed, and the image forming element driven by the second drive motor places a toner image on the image carrier. Although the example in the case of the developing roller of the developing device to be formed has been described, each of the above-described configurations can also be adopted when these drive motors drive other image forming elements. For example, even when the image forming element driven by the second drive motor is a cleaning member that removes transfer residual toner adhering to the image carrier after the toner image is transferred, the above-described configuration can be employed without any problem.
また、本発明は、複数の像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体に直に重ねて転写する形式の画像形成装置や、単一色のトナー像を形成する画像形成装置などの各種形式の画像形成装置に広く適用できるものである。 The present invention also provides an image forming apparatus of a type in which toner images of different colors are formed on a plurality of image carriers, and the toner images are directly superimposed on a recording medium, and a single color toner image is transferred. The present invention can be widely applied to various types of image forming apparatuses such as an image forming apparatus to be formed.
2Y,2C,2M,2BK 像担持体
14Y,14C,14M,14BK 現像ローラ
18Y,18C,18M,18BK 第1のモータ
19Y,19C,19M,19BK 第2のモータ
33 ファン
2Y, 2C, 2M,
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