JPH11143137A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録紙の両面記録（印字）可能の例えば電子
写真画像形成装置において、“トナーブロッキング”を
生じたり、さらにクリーナブレードの昇温によるクリー
ニング不良やモータや電子回路の昇温による信頼性の低
下等の諸問題を解決し、余分な電流を消費することな
く、両面記録時におけるスキャナユニットやプロセスカ
ートリッジの冷却を行うことのできる冷却ファン制御手
段を提供する。 【解決手段】 このため、画像形成装置本体内に現像器
１６を備えたプロセスカートリッジ２１を冷却するため
の冷却用ファン１７を設置し、このファンを、両面画像
形成時に、所定条件を満たした場合には所定回転条件で
駆動し、片面画像記録時は、減速回転条件で駆動すると
共に、待機時にファンを停止する制御構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体上の両面
に、画像を形成することができる画像形成装置の冷却に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現像剤すなわちトナーをプリント用紙等
の記録媒体（記録材）に定着させることで、メモリ上に
記憶されているイメージを可視化する電子写真方式の画
像形成装置は、レーザビームプリンタや複写機等に代表
され、その静粛性から広く利用されている。

【０００３】この種の画像形成装置におけるプリント動
作は、公知の電子写真技術、すなわち、露光、現像、転
写のプロセスを経て、プリント用紙等の記録剤上にトナ
ーで可視化した像を担持させ、最後にこのトナー像をそ
の記録材に定着させることで終了するものであり、例え
ば、電子写真プリンタは、図６のその一例を示すような
構成となっている。

【０００４】図６は、従来の画像形成装置の一例の概要
構成断面図を示し、１は、記録材の記録材カセット、そ
して、記録材供給ローラ２の下流には、記録材を同期搬
送するレジストローラ対３が設けられている。また、レ
ジストローラ対３の下流には、レーザスキャナユニット
１８からのレーザ光に基づいて、感光（体）ドラム４上
にトナー像を形成するプロセスカートリッジ２１が設け
られている。

【０００５】感光ドラム４上のトナー像は、転写ローラ
５によって記録材に転写させる。さらに、プロセカート
リッジ２１の下流には、記録材上に形成されたトナー像
を熱加熱定着する定着器６が設けられており、定着器６
の下流には、記録材の通過を検知する定着排紙センサ１
５が設けられている。記録が完了した記録材は、マシン
上部にある不図示の積載トレイに積載される。

【０００６】また、１１は両面ユニット装置、１２は、
正逆回転可能な反転ローラ、１３は反転スイッチバック
部、１４は、記録材を挟持搬送する搬送ローラ群であ
る。

【０００７】また、前記レーザスキャナユニット１８
は、レーザ光を発光するレーザユニット２６、このレー
ザユニット２６からのレーザ光を感光ドラム４上に走査
するためのポリゴンモータ２５、結像レンズ群１９、折
り返しミラー２０等により構成されている。

【０００８】定着器６は、定着ローラ７、定着ローラ７
を加熱するヒータ８、定着ローラ７に圧接する加圧ロー
ラ９、サーミスタ等の感温素子１０等により構成されて
いる。

【０００９】そして、前記プロセスカートリッジ２１
は、公知の電子写真プロセスの必要な感光ドラム４、前
露光ランプ２２、一次帯電器２３、現像器１６、クリー
ナブレード２４等から構成されている。

【００１０】次に、図６を用いて、記録材の１面目と２
面目とに自動的にプリントをするときの動作の説明をす
る。まず記録材は、記録材カセット１から記録材供給ロ
ーラ２により給紙され、矢印Ａ，Ｂの経路を通り、レジ
ストローラ３により感光ドラム４へ搬送され、転写ロー
ラ５により記録材の１面目（表）に画像が転写される。
そして矢印Ｃの経路で、定着装置６に送られる。

【００１１】定着ローラ７の内側にはヒータ８が配設さ
れており、定着ローラ７の内周面を加熱する。そしてこ
の熱は、定着ローラ７自身の熱伝導により表面側に伝達
されるようになっている。定着ローラ７の表面には、サ
ーミスタ等の感温素子１０が接触している。感温素子１
０が検知した定着ローラ７の表面温度に応じて、温調回
路（不図示）によりヒータ８への通電を制御し、定着ロ
ーラ７の表面温度が所定の定着温度になるように自動調
整している。送られてきた記録材は、定着ローラ７と加
圧ローラ９とにより加熱加圧され、記録材の１面上に画
像が定着される。

【００１２】そして次に、記録材は両面ユニット装置１
１に送られ、反転ローラ１２により矢印Ｄ，Ｅの経路で
それぞれ反転スイッチバック部１３に搬送される。そし
て反転ローラ１２が逆回転することにより、それぞれ矢
印Ｆ，Ｇ，Ｈの方向へ送られ、再び矢印Ｂ，Ｃの経路で
記録材の２面目（裏）に画像が転写され、前記１面目と
同じ定着温度で定着される。こうして記録が完了した記
録材は、矢印Ｉの方向へ送られ、画像形成装置本体上部
の不図示の積載トレイに積載される。

【００１３】また、従来、この種の両面ユニット装置を
有する画像形成装置に設置される冷気ファンは、例えば
特開平７−２３９６４７号公報の従来例に記載されてい
るように、両面ユニットの昇温対策を目的として両面ユ
ニット装置に取り付けられていたり、前記一次帯電器に
より発生するオゾンを濾過するオゾンフィルタとして取
り付けられていたり、さらに電子回路や前記定着器で発
生した予熱を冷却する目的等で取り付けられていた。

【００１４】これらのファンの制御は、いずれも常時所
定速度で回転させるか、画像形成中は所定速度で回転さ
せ、待機中は、減速させるという制御を行っていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例によれば、１面印字（記録）終了後の定着
器で暖められた記録材が、現像器の温度を上昇させるこ
とによって、トナーが溶け、溶けた同士が互いに結合し
塊状となる“トナーブロッキング”という現象が発生す
る。このトナーブロッキングによって最終画像上に白い
筋が表われることがある。

【００１６】さらに、クリーナブレードを昇温させ、変
形に至らしめてしまうことを原因とするクリーニング不
良が発生する。さらに、前記記録材によって、スキャナ
ユニット１８内のモータや電子回路を昇温させ、信頼性
を低下させる。

【００１７】また、上記問題点の対策案の一つとして、
前記特開平７−２３９６４７号公報の従来例に記載の両
面ユニット装置に、冷却ファンを取り付けることが公知
であるが、両面ユニットと画像形成装置本体とを接続す
るコネクタのピン数が増え、信頼例が低いということ
と、スキャナユニットとプロセスカートリッジとの冷却
面では不十分であった。

【００１８】さらに、両面画像形成中に特に冷却能力を
上げたい場合に、従来例に前記したような、常時所定速
度で回転させるか、あるいは、画像形成中は所定速度で
回転させ、待機中は減速させるという制御では、片面画
像形成中や待機中には静粛性、省電力性を満足できない
という問題点があった。

【００１９】本出願に係る第１の発明は、上記問題点を
解決し、余分な電流を消耗することなく、両面記録時に
おける前記スキャナユニット及びプロセスカートリッジ
の冷却を行うことのできる画像形成装置を提供すること
を目的としている。

【００２０】また、本出願にに係る第２の発明は、片面
画像形成中と待機中とに前記ファン停止させるので、前
記第１の発明より、さらに余分な電流を消耗することな
く、両面記録時における前記スキャナユニット及びプロ
セスカートリッジの冷却を行うことのできる画像形成装
置を提供することを目的としている。

【００２１】さらに、本出願に係る第３の発明は、前記
冷却ファンの所定回転の駆動開始を必要な時のみに行う
ことにより、上記目的を達成できる画像形成装置を提供
することを目的としている。

【００２２】さらにまた、本出願に係る第４の発明は、
前記冷却ファンの所定回転での駆動を所定期間後に終了
させることにより、前記スキャナユニット及びプロセス
カートリッジの冷却を十分に行う画像形成装置を提供す
ることを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】このため、 （１）本出願に係る第１の発明によれば、前記目的は、
未定着現像剤像を記録材上に転写させる転写装置と、こ
の転写装置から搬送された前記記録材を挟持搬送しなが
ら加熱して、前記未定着現像剤像を前記記録材に定着さ
せる定着装置と、この定着装置から排出された前記記録
材を、両面画像形成時に前記転写装置側へ再度搬送させ
る両面ユニット装置を備えた画像形成装置において、こ
の画像形成装置本体内に現像器を備えたプロセスカート
リッジを冷却するための冷却用ファンを設置し、このフ
ァンを、両面画像形成時にて所定の条件を満たした場合
には所定回転速度となる条件で駆動し、片面画像形成時
は減速回転となる条件で駆動すると共に、待機時は、前
記ファンを停止させる制御手段を画像形成装置に備える
ことにより達成される。

【００２４】（２）本出願に係る第２の発明によれば、
前記目的は、前記画像形成装置本体内に現像器を備えた
プロセスカートリッジを冷却するための冷却用ファンを
設置し、このファンを両面画像形成時にて所定の条件を
満たした場合には所定回転速度となる条件で駆動し、片
面画像形成時と待機時とには前記ファンを停止させる制
御手段を前記（１）項に記載の画像形成装置に備えるこ
とにより達成される。

【００２５】（３）本出願に係る第３の発明によれば、
前記目的は、前記両面画像形成時の前記記録材の一部
が、前記両面ユニット装置から転写装置付近に到達する
までの間に、所定回転速度となる条件で駆動を開始させ
る制御手段を前記（１）項に記載の画像形成装置に備え
ることにより達成される。

【００２６】（４）本出願に係る第４の発明によれば、
前記目的は、前記両面画像形成終了後、計時手段により
計時して所定期間経過後に所定回転となる条件での駆動
を終了させる制御手段を、前記（１）項記載の画像形成
装置に備えることにより達成される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を好適
な複数の実施例に基づきそれぞれ図面を用いて詳細に説
明する。

【００２８】

【実施例】（第１の実施例）まず、本発明を適用可能な
第１の実施例を図１，図２及び図３に基づいて説明す
る。なお、前記従来例の図６におけると重複する箇所の
重複説明は省略する。

【００２９】〈装置構成〉図１は、本実施例画像形成装
置の概要構成断面図であり、従来例図６との違いは、カ
ートリッジ及びスキャナユニットを冷却するファン１７
を設けたことにある。

【００３０】図１において、冷却ファン１７は、吸気フ
ァンとして使用しており、スキャナユニット１８とプロ
セスカートリッジ２１とに通風孔を開けている。ファン
１７によって吸気された空気は、スキャナユニット１８
とプロセスカートリッジ２１との内部及び通風孔を通過
してマシン上部に排気される。

【００３１】〈回路構成〉図２は、冷却用ファンモータ
１７ａの駆動制御を行う回路構成図である。

【００３２】図２において、５１は、画像形成装置本体
の制御を司るＣＰＵであり、５６は、高速回転時のドラ
イブトランジスタ、５５は、トランジスタ５６のスイッ
チング速度を高めるための抵抗であり、５４は、トラン
ジスタ５６のベース抵抗である。５３は、トランジスタ
５６を駆動するトランジスタ、５２は、トランジスタ５
３のベース抵抗である。

【００３３】６１は、低速回転時のドライブトランジス
タ、５９は、トランジスタ６１のスイッチング速度を高
めるための抵抗であり、６０は、トランジスタ６１のベ
ース抵抗である。５８は、トランジスタ６１を駆動する
トランジスタ、５７は、トランジスタ５８のベース抵抗
である。６２は、ファン１７に印加する電圧を落とすた
めのツェナーダイオードである。

【００３４】次に本回路の動作を説明する。高速回転さ
せるときは、ＣＰＵ５１の出力ＯＰ１を“ハイ”とし、
トランジスタ５３とトランジスタ５６がオンしてファン
モータ１７ａへは、＋２４Ｖからトランジスタ５６のエ
ミッタ・コレクタ間飽和電圧を差し引いた＋２４Ｖに近
い電圧を印加させる。

【００３５】低速回転させるときは、ＣＰＵ５１の出力
ＯＰ１を“ロー”出力ＯＰ２を“ハイ”とし、トランジ
スタ５８とトランジスタ６１とがオンしてファンモータ
１７ａへは、＋２４Ｖからトランジスタ６１のエミッタ
・コレクタ間飽和電圧とツェナーダイオード６２の電圧
降下を差し引いた低い電圧を印加させる。停止させる時
は、ＣＰＵ５１の出力ＯＰ１を“ロー”、出力ＯＰ２も
“ロー”として、図２中全てのトランジスタをオフさせ
る。

【００３６】〈制御動作〉次に、本第１実施例の制御動
作シーケンスを図３のフローチャートを用いて説明す
る。

【００３７】まず、画像形成装置が画像形成処理中か否
かを判断し（ステップＳ２１）、画像形成処理中でない
場合は、冷却ファン１７を停止させる（ステップＳ２
９）。

【００３８】画像形成処理中の場合には、図１のレジス
トローラ対３を回転開始したか、すなわち記録材の先端
がレジスタ位置を通過するまで待機する（ステップＳ２
２）。次に、片面画像形成中か両面画像形成中か否かを
判断する（ステップＳ２３）。片面画像形成中の場合に
は、ファン１７を低速回転させる（ステップＳ２４）。
両面画像形成中の場合には、ファン１７を高速回転させ
る（ステップＳ２５）。

【００３９】次の画像形成処理中か否かを判断し（ステ
ップＳ２６）、処理中の時は、前記ステップＳ２２へ移
行する。処理中でない場合は、定着排紙センサ１５（図
１）を記録材の後端が通過後３０秒経過したか否かを判
断する（ステップＳ２７）。経過してない場合には、前
記ステップＳ２６の処理へ移行する。経過している場合
には、ファン１７を停止させ（ステップＳ２８）、処理
を終了する。

【００４０】このようにファン１７を制御することによ
り、余分な電流の消費を抑え、かつ、スキャナユニット
１８とプロセスカートリッジ２１との昇温を抑えること
ができる。なお、記録材の種類は、上述のようなプリン
ト用紙だけでなく、ＯＨＰ（オーバヘッドプロジェク
タ）シート等にも適用可能である。

【００４１】（第２の実施例）次に、本発明に係る第２
の実施例の制御動作シーケンスを図４のフローチャート
に基づいて説明する。まず、画像形成装置が画像形成処
理中か否かを判断し（ステップＳ３１）、画像形成処理
中でない場合は、ファン１７を停止させる（ステップＳ
３７）。

【００４２】画像形成処理中の場合には、レジストロー
ラ対３を（図１）を回転したか、すなわち記録材の先端
がレジスト位置を通過するまで待機する（ステップＳ３
２）。

【００４３】次に片面画像形成中か両面画像形成中化を
判断する（ステップＳ３３）。片面画像形成中の場合に
は、ファン１７を停止させる（ステップＳ３７）。両面
画像形成中の場合には、ファン１７を高速回転させる
（ステップＳ３４）。

【００４４】次の画像形成処理中か否か判断し（ステッ
プＳ３５）、処理中のときは、前記ステップＳ３２へ移
行する。処理中でない場合は、定着排紙センサ１５を記
録材の後端が通過後３０秒経過したか否かを判断する
（ステップＳ３６）。経過してない場合には、前記ステ
ップＳ３５の処理へ移行する。経過している場合には、
ファン１７を停止させ（ステップＳ３８）、処理を終了
する。

【００４５】以上のようにファン１７を制御することに
より、片面画像形成中と待機中には、余分な電流の消費
を抑え、かつ、両面印字におけるスキャナユニット１８
とプロセスカートリッジ２１との昇温を抑えることがで
きる。

【００４６】（第３の実施例）本発明に係る第３の実施
例を説明する。図５は、本発明を適用可能な本実施例画
像形成装置の概要構成断面図であり、前記第１の実施例
の図１におけるとの違いは、スキャナユニット１８とプ
ロセスカートリッジ２１を冷却するファン１７とを、画
像形成装置本体から排気する方向に設けたことにある。
制御タイミング、回路構成は第１の実施例の図２におけ
ると同一にすることで実現できる。

【００４７】本第３実施例の構成にすることで、前記第
１の実施例と比較して、画像形成装置本体のスキャナユ
ニット１８とプロセスカートリッジ２１付近を広範囲に
冷却することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、 （１）本出願に係る第１の発明によれば、両面画像形成
時には、所定の条件を用いて冷却用ファンの駆動の必要
有りと判断した場合にのみ、冷却用ファンを必要な所定
期間に限り駆動させ、所定期間経過後は、停止させる減
速駆動させるので、効率の良い冷却用ファンの駆動制御
が可能となり、必要時以外冷却用ファンを消費する電流
を少なく抑え、かつ、スキャナユニットとプロセスカー
トリッジの昇温を確実に抑えることができる。

【００４９】（２）また、本出願に係る第２の発明によ
れば、片面画像形成中と待機中に前記ファンを停止させ
るので、第１の発明より、さらに余分な電流を消耗する
ことなく、両面印字時における前記スキャナユニット及
びプロセスカートリッジの冷却を行うことができる。

【００５０】（３）さらに、本出願に係る第３の発明に
よれば、前記冷却ファンの所定回路の駆動開始を必要な
ときのみに行うことにより、余分な電流を消耗すること
なく、両面画像形成中における、前記スキャナユニット
及びプロセスカートリッジの冷却を確実に行うことがで
きる。

【００５１】（４）また、本出願に係る第４の発明によ
れば、前記冷却ファンの所定回転での駆動を所定期間後
に終了させることにより、前記スキャナユニット及びプ
ロセスカートリッジの冷却を十分に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の画像形成装置の概要構成断面図

【図２】 第１実施例の冷却ファンモータ駆動制御回路
構成図

【図３】 第１実施例の制御動作シーケンスフローチャ
ート

【図４】 第２実施例の制御動作シーケンスフローチャ
ート

【図５】 第３実施例の画像形成装置の概要構成断面図

【図６】 従来の画像形成装置の一例の概要構成断面図

【符号の説明】

４ 感光ドラム ５ 転写ローラ ６ 定着装置 １１ 両面ユニット １５ 定着排紙センサ １６ 現像器 １７ 冷却ファン １７ａ 冷却ファンモータ １８ スキャナユニット ２１ プロセスカートリッジ ２４ クリーナブレード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未定着現像剤像を記録材上に転写させる
   転写装置と、この転写装置から搬送された前記記録材を
   挟持搬送しながら加熱して、前記未定着現像剤像を前記
   記録材に定着させる定着装置と、この定着装置から排出
   された前記記録材を、両面画像形成時に前記転写装置側
   へ再度搬送させる両面ユニット装置を備えた画像形成装
   置において、 この画像形成装置本体内に現像器を備えたプロセスカー
   トリッジを冷却するための冷却用ファンを設置し、この
   ファンを、両面画像形成時にて所定の条件を満たした場
   合には所定回転速度となる条件で駆動し、片面画像形成
   時は減速回転となる条件で駆動すると共に、待機時は、
   前記ファンを停止させる制御手段を備えたことを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像形成装置本体内に現像器を備え
   たプロセスカートリッジを冷却するための冷却用ファン
   を設置し、このファンを両面画像形成時にて所定の条件
   を満たした場合には所定回転速度となる条件で駆動し、
   片面画像形成時と待機時とには前記ファンを停止させる
   制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 前記両面画像形成時の前記記録材の一部
   が、前記両面ユニット装置から転写装置付近に到達する
   までの間に、所定回転速度となる条件で駆動を開始させ
   る制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記両面画像形成終了後、計時手段によ
   り計時して所定期間経過後に所定回転となる条件での駆
   動を終了させる制御手段を備えたことを特徴とする請求
   項１に記載の画像形成装置。