JP3318100B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アナログ複写機など
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カールソンプロセスを用いた複写
機では、原稿を照射し、その反射光を該原稿を走査しな
がら結像レンズを介して帯電させた感光体に露光して、
該感光体上に潜像を形成し、該潜像を現像工程によりト
ナーが付着したトナー像とし、このトナー像を転写工程
により用紙に転写し、この転写画像を定着工程により該
用紙上に定着させてコピー画像を形成している。

【０００３】この種の画像形成装置では、通常、原稿を
照射する光源として、一般的にハロゲンランプが使用さ
れている。ハロゲンランプは、小型で高光量を得られる
が、反面その光電効率が良くないため発熱量も多い。こ
のため、この種の複写機の光学系では、一般的に光学系
冷却用の冷却ファンが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の画像形成装置の冷却ファンは、光学系に外気を取り込
んで光学系を冷却するため、機外の埃や汚れ等を光学系
内に取り込んでしまい、ミラーやレンズ等の光学部品を
汚す原因になってしまうことが知られている。また、冷
却ファンの冷却能力を実使用状況に合致した性能にする
ことが望ましいが、現実には、ユーザにより使用状況が
異なるため、その実使用状況を把握することはなかなか
難しい。そのため、この種の画像形成装置における冷却
ファンの冷却能力は、最悪状態を考慮して設計されてい
るのが一般的である。

【０００５】このような冷却ファンの不具合を低減させ
るために、従来、光学系の温度を検知して冷却ファンの
動作を制御したり、冷却ファンを廃止して冷却モードを
実施したりすることが考えられている。例えば、特開昭
６１−２１９９６７号公報記載の「原稿載置台温度上昇
制御装置」のように、原稿載置台の温度を検出する温度
検出手段により、所定温度以上では連続複写サイクル中
に露光ランプを休止させるサイクルを設ける。また、特
開昭６３−２３１３６３号公報記載の「画像形成装置」
のように、外気導入手段を備えた画像形成装置で、外気
温度と装置内の温度を検出する手段を備え、それらの検
出結果を演算することにより、外気導入手段を制御す
る。また、特開平２−２１４８７１号公報記載の「複写
機における冷却装置」のように、冷却装置をコピー枚数
により制御する。などの方法が提案されている。

【０００６】しかしながら、低速の複写機では、機械性
能的に冷却ファンの冷却能力が過大すぎる傾向になりが
ちで、コスト的にもエネルギー的にも無駄である。更
に、近年のように、複写機の低価格化、エコロジーが叫
ばれている状況ではなおさらである。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑み、複写機の光学
系の冷却ファンを廃止、または、小型ファンへの置き換
えを行いながら、使用上の操作性も充分に確保しようと
するものであって、その目的は、冷却ファンを廃止して
冷却モードを実施するに当り、実使用に充分に対応でき
るように冷却時間を短くする方法を実施した画像形成装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、原稿を照射して走査する光源を有する
光学系と、該原稿を原稿読み取り位置まで搬送する原稿
供給装置と、該光学系を所定条件下で冷却する冷却モー
ドとを有する画像形成装置において、上記の冷却モード
時に上記原稿供給装置を動作させる構成とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明が実施されるカールソンプロセ
スによる複写機の概略構成図である。この複写機１は、
光源走査方式の光学系２を備えた画像形成装置である。

【００１５】図１において、光学系２の上面には、コン
タクトガラス３が設けられており、このコンタクトガラ
ス３上に原稿４が載置されている。露光ランプ６は、コ
ンタクトガラス３の下面に沿って移動可能に支持されて
おり、コンタクトガラス３上の原稿４を照射しながら走
査する。露光ランプ６により照射された光は、原稿４に
より反射される。

【００１６】この原稿４からの反射光は、ミラー７，
８，９，１０、レンズ１１を介して、感光体１２に露光
され、感光体１２上に静電潜像を形成する。感光体１２
の周囲には、帯電器１３、現像器１４、クリーニング器
１７、が設けられており、これらの機器は、光学系２を
含め予め設定された順序で制御されて、所定の画像形成
工程を実行する。これにより、感光体１２上の静電潜像
は、現像工程において現像器１４から供給されるトナー
により可視像化される。

【００１７】一方、給紙カセット１８から供給された用
紙は、感光体１２まで搬送され、転写工程において転写
器１５により感光体１２上のトナー像を転写され、分離
器１６により感光体１２から分離された後、定着工程に
おいて定着器１９により転写されたトナー像を定着され
て、排紙トレイ２０上に排出される。

【００１８】図２は、上述した画像形成装置１の光学系
２の上面図である。図２において、原稿４を走査する露
光ランプ６は、コンタクトガラス３の下面側の符号Ａで
示す範囲を照射しながら移動する。光学系２の温度を検
出するための温度検出手段としてのサーミスタ５は、光
源としての露光ランプ６の照射部の移動範囲外、すなわ
ち、上述の符号Ａで示す範囲外に設けられている。

【００１９】露光ランプ６は、通常、図２のＢ部（左端
部）を待機位置としている。このＢ部は、原稿４の先端
部付近で原稿走査開始位置に近いため、原稿走査する際
に効率がよい。また、このＢ部には、プロセス条件の事
前設定のための基準黒板２２、基準白板２３などが設け
られている。

【００２０】露光ランプ６は、通常、原稿４を走査する
ときに点灯するが、他にも、プロセス条件の事前設定時
にも点灯する。このプロセス条件の事前設定には、トナ
ー濃度の適正値を得るために、基準黒板２２を感光体１
２上に露光して感光体１２上のトナー濃度をセンサーに
より検知し補正するもの、基準白板２３を感光体１２上
に露光してトナー濃度をセンサーにより検知し地肌濃度
を補正するもの、原稿４の一部分を露光して原稿４の地
肌濃度をセンサーにより検出し地肌濃度を補正するもの
等がある。これらの事前設定は、コピースタート時のみ
実行されたりするが、コピー１枚毎に実行される場合が
多い。

【００２１】ところで、画像形成プロセスでは、画像形
成装置の性質上、用紙の排紙トレイ２０への排出前に、
原稿４の走査、及び、露光が終了する。そのため、一つ
の原稿４から複数枚の複写をする場合には、露光ランプ
６は、その複写工程の間は略連続的に走査し続けるが、
最終枚での原稿走査終了後、用紙が排紙トレイ２０に排
出されるまでの間は、図２のＢ部で待機している。

【００２２】また、図１に示すように、コンタクトガラ
ス３上に、原稿４を自動給送するための搬送ベルト２５
を備えた原稿供給装置（ＡＤＦ）２４等が搭載されてい
る画像形成装置の場合には、原稿４は、露光ランプ６が
図２のＢ部で待機した後、次の原稿に入れ替えられて、
次の画像形成動作に移る。

【００２３】ところで、光学系２の温度上昇の熱源は露
光ランプ６である。しかしながら、光学系２の温度が上
昇する原因は、露光ランプ６からでる熱線（赤外線）
と、温度上昇した露光ランプ６が発する輻射熱であるた
め、露光ランプ６が消灯しているからといって、光学系
２の温度がすぐに下がるとは限らず、特に、露光ランプ
６が光を照射した部位、並びに、露光ランプ６が移動お
よび待機している部位の光学系２の温度上昇が激しい。

【００２４】また、この種の画像形成装置における光学
系２は、ユニット化されているため、その構成上、光路
を確保するための空間部分が多く、且つ、ユニット自体
の熱容量が大きい。このため、光学系２は、そのユニッ
ト全体が均一に温度上昇すれば、その熱容量から温度上
昇は低く抑えられるが、実際には、その温度が、上記の
ような理由から局部的に急激に上昇する。

【００２５】この光学系２の特に温度上昇が激しい箇所
は、上述した図２のＢ部である。これは、このＢ部で
は、プロセス条件の事前設定のために、露光ランプ６が
点灯し、この温度上昇した露光ランプ６が待機する時間
が長いことによる。

【００２６】ところで、上述したような光学系２の温度
を検出し、例えば、その検出温度に基づいて光学系冷却
ファン（図示せず）の動作制御（温度制御）を実施する
等の必要性から、温度検出手段としてのサーミスタを取
り付ける場合、従来の画像形成装置では、図２の符号Ｃ
で示す位置にサーミスタ５’が設けられていた。しかし
ながら、このＣ位置にサーミスタ５’を設けた場合に
は、このサーミスタ５’が、光学系２の温度上昇が特に
激しい箇所であるＢ部の温度を検出することになる。

【００２７】従って、従来の画像形成装置では、その光
学系の温度検出手段としてのサーミスタ５’が、上述し
たような理由から露光ランプ６が待機している時に、こ
の露光ランプ６の輻射熱を検知してしまうため、このサ
ーミスタ５’の取り付け位置Ｃは、光学系２の温度を正
確に検知するには不適切であった。

【００２８】また、図２のＢ部では、例えば、９９枚の
複写を実行する場合でも、その複写モードにより、露光
ランプ６が発する輻射熱の影響で、光学系２の温度上昇
の程度が異なる傾向がある。すなわち、１ｔｏ１モード
で９９枚の複写を実行する場合には、１枚の複写が終了
する毎に、露光ランプ６は、用紙が排紙トレイ２０上に
排出されるまでＢ部で待機し、９９枚の複写動作を順次
実行するが、１ｔｏ９９モードで９９枚の複写を実行し
た場合には、露光ランプ６の用紙排出までのＢ部での待
機が、最後の９９枚目の複写時にしかない。

【００２９】そこで、本実施例の画像形成装置では、光
学系２の温度検出手段としてのサーミスタ５を、光源と
しての露光ランプ６の照射部の移動範囲外、すなわち、
図２において符号Ａで示す範囲外に設けた。この露光ラ
ンプ６の照射部の移動範囲（図２において符号Ａで示す
範囲）外の領域は、露光ランプ６の照射が無いので、露
光ランプ６の輻射熱の影響を受けることが無い。従っ
て、この露光ランプ６の照射部の移動範囲外に、光学系
２の温度検出手段としてのサーミスタ５を設けることに
よって、光学系２の温度を正確に検知することができ
る。

【００３０】次に、このサーミスタ５による光学系２の
温度制御動作の一例について説明する。ここでは、図３
に示す画像形成装置をモデルとして、その光学系２の温
度制御動作を説明する。また、この画像形成装置は、図
４に示すような光学系２の温度制御手段を備えている。

【００３１】この温度制御手段は、図４に示すように、
光学系２のスキャナ（原稿走査体）のホームポジション
を検出するためのスキャナＰ／Ｈセンサ３０、このスキ
ャナＰ／Ｈセンサ３０の検知したアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３１、前述した光学系２
の温度を検出するためのサーミスタ５、このサーミスタ
５の検出したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器３２、これらのＡ／Ｄ変換器３１，３２から
のデジタル信号が入力されるＣＰＵ３３、上記のスキャ
ナを駆動するためのスキャナモータ３４、このスキャナ
モータ３４を駆動するためのスキャナモータ駆動回路３
５、光学系２の露光ランプ６、この露光ランプ６を駆動
するための露光ランプ駆動回路３６、後述するＤ位置
（図３参照）に待機された露光ランプ６を冷却するため
のランプ冷却ファン２１、このランプ冷却ファン２１を
駆動するためのランプ冷却ファン駆動回路３７、などで
構成されている。

【００３２】ここで、スキャナＰ／Ｈセンサ３０、サー
ミスタ５は、それぞれのＡ／Ｄ変換器を介して、ＣＰＵ
３３の入力ポートにそれぞれ接続されている。また、ス
キャナモータ３４、露光ランプ６、ランプ冷却ファン２
１は、それぞれの駆動回路を介して、ＣＰＵ３３の出力
ポートにそれぞれ接続されている。更に、ＣＰＵ３３
は、例えば、図５に示すような動作プログラム（光学系
温度制御ルーチン）に従って、それに接続された各機器
を制御するように構成されている。

【００３３】図５において、光学系温度制御ルーチンが
スタートすると、サーミスタ５の検知温度Ｔが、光学系
２を冷却する必要がある所定値Ｔ₀に達しているか否か
が判断される。ここで、サーミスタ５の検知温度Ｔが、
光学系２を冷却する必要がある所定値Ｔ₀に達している
と判定された場合には、画像形成装置１は、光学系２を
冷却するための冷却モードに入り、先ず、その画像形成
動作が禁止される。次いで、この冷却モード時には、露
光ランプ６が図３のＤ位置に移動され、この冷却モード
の実施中は、露光ランプ６がこのＤ位置で待機される。

【００３４】このＤ位置は、Ａ３サイズの原稿に対する
露光ランプ６の露光完了位置となっている。すなわち、
この種の画像形成装置のコンタクトガラス３は、通常、
Ａ３サイズの原稿を載置できる大きさを持っているが、
通常複写される原稿４のサイズはＡ４サイズが殆どの割
合を占めているので、このＤ位置に露光ランプ６が移動
してくる頻度は極めて少なく、このＤ位置の露光ランプ
６による温度上昇は少ない。従って、上述のように、露
光ランプ６を画像形成装置のＤ位置に移動させて冷却す
ることによって、この露光ランプ６の冷却に要する時間
を大幅に短縮することができる。

【００３５】また、本実施例の画像形成装置は、このＤ
位置のカバー部分に、外気を取り入れるための外気取り
込み部（スリットなどの開口）２６が設けられており、
この外気取り込み部２６から取り入れた外気によって露
光ランプ６を冷却できるように構成されている。

【００３６】ここで、この露光ランプ６の冷却に要する
時間を短縮する他の方法としては、図３に示すように、
上記のＤ位置にランプ冷却用のランプ冷却ファン２１を
配設し、図５の冷却モード時に、このランプ冷却ファン
２１を作動させて、露光ランプ６を強制的に冷却する方
法もある。

【００３７】また、露光ランプ６の冷却に要する時間を
短縮する更に他の方法としては、上述の冷却モード時
に、露光ランプ６を連続、または、間歇的に移動し続け
ることでも、同様に、露光ランプ６の冷却時間を短縮す
ることが可能である。これは、露光ランプ６の移動によ
り、露光ランプ６自体が受ける空気抵抗により、露光ラ
ンプ６の冷却が促進されることによる。

【００３８】また、上述した冷却モードでの光学系２の
冷却方法としては、上述したように熱源である露光ラン
プ６を冷却する方法とは別に、図示していない光学冷却
ファンを動作させて、光学系２の雰囲気温度を冷却する
ことも考えられる。

【００３９】ここで、光学系２の雰囲気温度を下げるに
は、コンタクトガラス３を冷却することも有効な方法の
一つである。このコンタクトガラス３を冷却する方法と
しては、図１に示すように原稿供給装置（ＡＤＦ）２４
が装備されている画像形成装置の場合には、この原稿供
給装置２４の搬送ベルト２５を、原稿４の供給をせず
に、連続もしくは間歇的に動作させてもよい。この搬送
ベルト２５は、コンタクトガラス３から熱を奪う作用が
あるので、結果的に、コンタクトガラス３の温度を下げ
る効果がある。

【００４０】このようにして、露光ランプ６が冷却さ
れ、サーミスタ５の検知温度Ｔが、所定値Ｔ₀以下の温
度になったと判定された場合、すなわち、これ以上光学
系２を冷却する必要がないと判定された場合には、冷却
モードが解除され、ランプ冷却用のランプ冷却ファン２
１が配設されている場合には、このランプ冷却ファン２
１の動作が停止された後、画像形成装置１の画像形成動
作が再び開始される。

【００４１】一方、この光学系温度制御ルーチンのスタ
ート直後の時点で、サーミスタ５の検知温度Ｔが、所定
値Ｔ₀に達していないと判定された場合、すなわち、光
学系２を冷却する必要がないと判定された場合には、画
像形成装置１の画像形成が完了したか否かが判断され、
所定の画像形成が完了したと判定された時点で、図示し
ないメインルーチンにリターンされる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却モード時に原稿供給装置の搬送ベルトを動作させる
ことによりコンタクトガラスを冷却することができるの
で、その冷却時間を大幅に短縮することができる。これ
により装置の操作性が大幅に向上する。冷却時間の短縮
により、冷却モードの発生頻度を増やしても実使用に耐
えることができるので、光学系の冷却ファンを廃止する
ことが可能となり、この光学系冷却ファンの副作用であ
る粉塵等の吸引による光学部品の汚れを防止でき、コス
ト的にも信頼性も向上する。

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が実施される画像形成装置の概略構成
図である。

【図２】この発明の画像形成装置の光学系の上面図であ
る。

【図３】この発明を実施した画像形成装置の概略構成図
である。

【図４】この発明を実施した画像形成装置における光学
系の温度制御手段のブロック図である。

【図５】上記光学系温度制御手段の制御動作の一例を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 画像形成装置（複写機） ２ 光学系 ３ コンタクトガラス ４ 原稿 ５ サーミスタ ６ 露光ランプ ７，８，９，１０ ミラー １１ レンズ １２ 感光体 １３ 帯電器 １４ 現像器 １５ 転写器 １６ 分離器 １７ クリーニング器 １８ 給紙カセット １９ 定着器 ２０ 排紙トレイ ２１ ランプ冷却ファン ２２ 基準黒板 ２３ 基準白板 ２４ 原稿供給装置 ２５ 搬送ベルト ２６ 外気取り込み部 ３３ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/20 G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/00 303 G03G 15/00 107 G03G 15/04 - 15/04 120 G03B 27/52 - 27/54 H04N 1/04 - 1/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を照射して走査する光源を有する光学
   系と、該原稿を原稿読み取り位置まで搬送する原稿供給
   装置と、該光学系を所定条件下で冷却する冷却モードと
   を有する画像形成装置において、上記の冷却モード時に
   上記原稿供給装置を動作させることを特徴とする画像形
   成装置。