JPS61144669A

JPS61144669A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPS61144669A
Application number: JP59267176A
Authority: JP
Inventors: Junji Watanabe; 渡辺　順児
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-12-18
Filing date: 1984-12-18
Publication date: 1986-07-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は例えば電子複写機に適用される画像形成装置
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

周知のように、電子複写機の内部ＦＣ＃：ｌ：ｎ光ラン
プや定着器等の発熱部品が設けられているため、複写機
内部の温度上昇全防止する目的で冷却ファンが設けられ
ている。

しかしながら、この冷却ファンは専用のモータによつて
駆動されるため、複写機の重量増加および価格の低廉化
に問題を有していた。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に基づいてなされたものであ）、そ
の目的とするところは、冷却ファン専用のモータが不要
で、装置重量の軽量化、価格の低廉化全図シ得る画像形
成装置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

この発明はモータの軸部に冷却ファンを直結するととも
に、この軸部にクラッチを設け、このクラッチを画像形
成時に連結してモータの動力を取出し、この動力によっ
て感光体ドラムや現像ローラ、定着ローラ対を駆動する
よう忙したものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第６図および第７図はこの発明の画像形成装置たとえば
複写機を概略的に示すものである。

すなわち、１は複写機本体で、この本体１の上面には原
稿を支承する原稿台（透明プラス）２が固定されている
。この原稿台２には原稿のセット基準となる固定スケー
ル２１が設けられ、さらＫ、原稿台２の近傍には開閉自
在の原稿カバー１１およびワークテーブル１３が設けら
れている。そして、上記原稿台２上にセットされた原稿
は、露光ランデ４およびミラー５，６゜２からなる光学
系が原稿台２の下面に沿りて矢印ａ方向に往復動するこ
とにより、その往復時に露光走査されるよう罠なってい
る。この場合、ミラー６．２は光路長音一定に保持する
ようにミラー５の腫の速度にて移動する。上記光学系の
走査による原稿からの反射光、つまｂｇ光ラうｆ４の光
照射による原稿からの反射光は上記ミラー５．６．１に
よって反射されたのち変倍用レンズプａツク８ｔ−通シ
、さらにミラー９／Ｃよって反射されて感光体ドラ五１
０に導かれ、原稿の像が感光体ド゛ラム１００表面に結
像されるようになっている。

上記感光体ドラム１０は矢印Ｃ方向に回転し、まず帯電
用帯電器１１によって表面が帯電され、しかるのち原稿
の像がスリット露光されるととＫより靜電潜像が形成さ
れ、この靜ｔ　ａ　ｅ　Ｋ　＃１現像器１２の現像ロー
ラ１２１ＶＣよりてトナーが付着されるととにより可視
像化されるよう忙なっている。一方、用紙（被画像形成
体）Ｐは、選択された上段給紙カセット１３あるいは下
段給紙カセット１４から送出ローラ１５あるいは１６で
１枚づつ取出され、用紙案内路１７あるいは１８を通っ
てレジストローラ対１９へ案内され、このローラ対１９
によって転写部へ送られるようになっている。ここで、
上記各給紙カセット１３．１４は、本体１の右側下端部
に着脱自在に設けられていて、後述する操作・−ネルに
おいていずれか一方が選択できるようになっている。な
お、上記各給紙カセット１３．１４はそれぞれカセット
サイズ検知スイッチ６０！。

６０ｘＶｃよってカセットサイズが検知されるものであ
る。この検知スイッチ”ｘｅ６０ｚｕサイズの異なるカ
セットの挿入に応じてオン−オフされる複数のマイクロ
スイッチにより構成されている。

一方、転写部に送られた用紙Ｐは、転写用帯電器２００
部分で感光体ドラム１ｏの表面と密着することにより、
上記帯電器２０の作用で感光体ドラムＩＱ上のトナー像
が転写される。この転写された用紙Ｐは、剥離用帯電器
２１の作用で感光体ドラム１ｏから剥離されて搬送ベル
ト２２を搬送され、その終端部に設けられた定着器とし
ての定着ローラ対２３へ送られ、ここを通過することｋ
より転写像が定着される。そし【、定着後の用紙Ｐは、
排紙ローラ対２４によって本体１外のトレイ２５に排出
されるようになってｈる。ｔた、転写後の感光体ドラム
１０ｕ、除電用帯電器２６によって除電された後、クリ
ーナ２１で表面の残留トナーが除去され、さらに除電ラ
ンｆｘｔｔで残像が消去されて初期状態忙戻るようｋな
っている。なお、２９は本体１内の温度上昇を防止する
ための冷却ファンであシ、詳細は後述する。

第８図は本体１に設けられた操作・ぐネル３゜を示すも
のである。３０１は複写開始を指令する複写キー、３０
意は複写枚数の設定などを行なうテンキー、３０３は各
部の動作状態や用砥のジャム等を表示する表示部、３０
４は上段、下段給紙カセット１３．１４’ｆｆ選択する
カセット選択キー、３０．は選択されたカセット表示部縮小倍率を所定の関係で設定する倍率設定キー、３０７
は拡大、縮小倍率を無段階に設定するズームキー、３０
８は設定された倍率を表示する表示部、３０書は複写濃
度を設定する濃度設定部である。

第９図は上記のように構成された複写機の各駆動部の駆
動源構成例金示すもので、以下のようなモータで構成さ
れる。すなわち、３１はレンズ用七−夕で、変倍を行な
わせるための前記レンズブロック８０位ｔｔ移動させる
ためのモータである。３２はミラー用モータで、変倍を
行なわせるための前記ミラー５とミラー６．７との間の
距離（光路長）を変更させるためのモータである。３３
は走査用モータで、前記露光ランプ４およびミラー５、
前記ミラー６．７を原稿走査のために移動させるための
モータである。３４はシャッタ用モータで、変倍時の感
光体ドラム１０への帯電器１１１／Ｃよる帯電幅を調整
するためのシャッタ（図示しない）１−移動させるため
のモータである。３５はブラシレスモータであシ、前記
現像器１２の現像ローラ１２１、前記感光体ドラム１０
、定着ローラ対２３、冷却ファン２９を駆動するための
モータである。

３７は前記用紙搬送路２２．排紙ローラ対２４を駆動す
るためのモータである。３８は給紙用モータで、前記送
出ローラ１５．１６’ｆｒ駆動するためのモータである
。３９は紙送シ用モータで、前記レジストローラ対１９
を駆動するためのモータである。

第１０図は前記光学系を往復移動させるための駆動機構
を示すものである。すなわち、ミラー５および露光ラン
ｆ４は第１キヤリツジ４１！に、ミラー６．７は第２キ
ヤリツジ４１２にそれぞれ支持されており、これらキャ
リッジ４１１゜４１１は案内レール４２ｇ、４２．に案
内されて矢印ａ方向に平行移動自在となっている。即ち
、４相・ダルスモータ３３けプーリ４３を駆動する。こ
のプーリ４３とアイドルプーリ４４との間には無端ベル
ト４５が掛渡されており、このベルト４５の中途部にミ
ラー５ｔ−支持する第１キヤリツジ４１１の一端が固定
されている。

一方、ミラー６．２を支持する第２キヤリツジ４１鵞の
レール４２鵞の案内部４６ＶＣは、レール４２意の軸方
向に離間して２つのプーリ４７゜４１が回転自在に設け
られておシ、これらプーリ４７，４７間にワイヤ４８が
掛渡されている。

このワイヤ４８の一端は固定部４９に、他端はコイルス
プリング５０を介して上記固定部４９にそれぞれ固定さ
れている。また、上記ワイヤ４８の中途部には第１キヤ
リヴジ４１１の一端が固定されている二したがって、・
母ルスモータ３３が回転することＫより、ベルト４５が
回転して第１キヤリツジ４１鳳が移動し、それに伴って
第２キヤリツー）４１２も移動する。このとき、プーリ
４７．４７が動滑車の役目をするため、第１キヤリツジ
４１１に対して第２キヤリツジ４１２がＷの速度にて同
一方向へ移動する。

なお、第１．第２キャリッジ４１ｇ　　、４１．の移動
方向は、・母ルスモータ３３０回転方向を切換えること
により制御する。

また、前記原稿台２には指定された用紙に対応する複写
可能範囲が表示される。即ち、用紙選択キー５ｏ４Ｖｒ
−よって指定された用紙サイズｔ−（Ｐｘ、　Ｐ、　）
とし、倍率設定キー３０６　。

３０、によって指定された複写倍率ｔ−にとすると複写
可能範囲（ｘ、ｙ）は、ｘ＝Ｐｘ／Ｋｙ　＝＝＝　Ｐｙ　／　Ｋとなる。この複写可能範囲（ｘ、ｙ）のうち、Ｘ方向は
原稿台２の裏面に配設された指針５１゜５２によって表
示され、ｙ方向は前記第１キヤリツジ４１１の上面部に
設けられたスケール５３によって表示されるようになっ
ている。

上記指針５１．５２は第１１図に示す如く、プーリ５４
，５５との間にスプリング５６を介して掛渡されたワイ
ヤ５７に設けられている。

前記プーリ５５はモータ５８によって回転されるように
なされておシ、このモータ５８が用紙サイズおよび倍率
に応じて駆動されることにより、指針５１．５２の相互
間距離が変えられるようになっている。

また、第１キヤリツジ４１１は用紙サイズおよび倍率に
応じてモータ３３が駆動されることにより、所定の位置
（倍率忙応じたホームポジション）へ移動するようにな
っている。そして、複写キー３０１が押されると、第１
キヤリツゾ４１１は、先ず、第２キヤリツジ４１！方向
へ移動され、その後ランプ４が点灯されて第２キヤリツ
ジ４１３から離れる方向に移動される。

原稿の走査が完了されると、ランデ４が消灯され、第１
のキャリッジ４１１は前記ホームポジションに復帰され
る。

第１２図は全体的な制御回路を示すもので、メインプロ
セッサ群７１と第１．第２サブプロセツサ群１２．７３
とを主体に構成される。上記メインプロセッサ群１１は
、操作・臂ネル３０および各種スイッチやセンサたとえ
ば前記カセットサイズ検知スイッチ６０ｇ、６０ｇなど
の入力機器７５からの入力を検知し、前記各種帯電器ｔ
−駆動する高圧トランス７６、前記除電ランプ２８、前
記クリーナ２７のプレードソレノイド２７ａ、前記定着
ローラ対２３のヒータ２３ａ、前記露光ランｆ４、およ
び前記各モータ３１〜３９．５８などを制御して、前述
の複写動作を行なうとともに、ソレノイド１４０を制御
して感光体ドラム１０等の動作制御を行っている。

上記モータ３１〜３９．５８のうち、モータ３５および
現像器１２Ｖｃトナーを供給するトナー用モータ７７は
、モータドライバ７８を介してメインプロセッサ群７１
で制御され、モータ３１〜３４は、Ａ！ルスモータドラ
イバ７９’Ｊｉ介して第１サブプロセッサ群２２で制御
され、モータ３９．３８．５８は、ｌ臂ルスモータドラ
イバ８０を介しズ第２サブプロセッサ群７３で制御され
る。また、露光ランデ４はランデレギュレータ８ノを介
してメインプロセッサ群７１で制御され、ヒータ２３ｍ
はヒータ制御部８２を介してメインプロセッサ群７１で
制御される。

そして、メインプロセッサ群２１から第１．第２サブプ
ロセッサ群７　Ｚ　＃　７　Ｊへは各モータの駆動、停
止命令が送られ、第１．第２サブプロセッサｉｐ’１２
．：１３からメインプロセッサ群７１へは各モータの駆
動、停止状態を示すステータスが送られる。また、第１
サブプロセッサ群７２には、モータ３１〜３４の各初期
位置を検出する位置センサ８３からの位置情報が入力さ
れている。

第１３図はメインプロセッサ群７１の構成例を示すもの
である。すなわち、９１はワンチップマイクロコンピュ
ータ（以後単にマイコンと略称する）であシ、入出力ポ
ート９２を介して図示しない操作・やネルのキー人力検
知および各種表示制御などを行う。また、マイコン９１
は入出力ポート９３〜９６によって拡張されている。そ
して、入出力ポート９３には高圧トランス７６、モータ
ドライバ７８、ランプレギュレータ８１およびその他出
力などが接続され、入出力ポート９４Ｆｃは用紙サイズ
を検知するサイズスイッチおよびその抽入力が接続され
、入出力ポート９５には複写条件設定スイッチおよびそ
の抽入力などが接続される。なお、入出力ポート９６は
オプション用である。

第１４図は第１サブプロセッサ群７２の構成例を示すも
のである。すなわち、１０１はマイコンであシ、メイン
プロセッサ群７１と接続されている。１０２はｐ４ルス
モータの相切換間隔時間制御用のプログラマグル・イン
ターバル・タイマであシ、マイコン１０１から設定値が
セットされることにより、それに基づいてカウントし、
カウントアウトすると終了パルスをマイコン１０１の割
込ラインに出力する。上記タイマ１０２には基準クロッ
ク／４’ルスが入力されている。また、マイコン１０１
には、前記位置センサ８３からの位置情報が入力される
とともに、入出力ポート１０３．１０４が接続されてい
る。

そして、上記入出力−−ト１０４には、前記・ぐルスモ
ータドライバ７９を介してモータ３ノ〜３４が接続され
ている。なお、上記入出力ポート１０３は、各ノールス
モータのステータス信号をメインプロセッサ群７１へ出
力する場合などに使用される。

第１５図は第２サブプロセッサ群７３の構成例を示すも
のである。すなわち、１１１はマイコンであり、メイン
プロセッサ群２１と接続されている。１１２は・中ルス
モータの相切換間隔時間制御用のプログラマブル・イン
ターバル・タイマであり、マイコン１１１から設定値が
セットされるととｋより、それに基づいてカウントし、
カウントアウトすると終了・ｆルスを出力する。この終
了・ダルスはラッチ回路Ｊ　１３ＶＣラツチされ、その
出力はマイコン１１１の割込ラインと入出力ポート入力
ラインに供給される。

また、マイコン１１１には入出力ポート１１４が接続さ
れておシ、この入出力ポート１１４ｋＣは前記”ルスモ
ータドライバ８０を介してモータ３８．３９，５１１が
接続されている。

第１６図は・ぐルスモータの制御回路を示すもので、入
出力ポート１２ノ（第１４図、第１５図の入出力ポート
１０４．１１４１ｃ相当）にはノ９ルスモータドライバ
１２２（第１２図の７４’ルスモータドライバ７９．１
１Ｏに相当）が接続さり、とのノ＃ルスモータドライ／
ｆ　１２　Ｊ　ｉ／（／＃ルスモータ１２３（前記パル
スモータ３１〜３４゜３８．３９に相当）の各巻線Ａ、
Ａ、Ｂ、Ｂが接続される。

第１７図はノ９ルスモータの速度制御方法を示すもので
、（ａ）図はパルスモータの速度曲線であシ、（ｂ）図
は相切換間隔を示している。この図から明らかなように
、始めは相切換間隔が長く、徐々に短くし、やがて等間
隔になシ、再び徐々に長くなシ、停、止する。すなわち
、これはノ々ルスモータのスルーアップおよびスルーダ
ウン全示し、始めは自起動領域から立上シ、高速、領域
で使用し、やがて立下ることである。なお、ｔｅａｔ！
・・・ｔｘは相切換間隔の時間を示す。

次に、この発明の要部についてさらに説明する。

前述したように、冷却ファン２９、感光体ドラム１０、
現像器１２の現像ローラ１２１．定着ローラ対２４はブ
ラシレスモータ３５によって駆動される。即ち、第１図
、第２図に示す如く、ブラシレスモータ３５０回転軸３
５１はその両端がブラシレスモータ３５かう突出されて
おシ、この回転軸３５１の一端部には冷却ファン２９が
取着されている。また、回転軸Ｊ５１の他端部忙は所謂
噛合いクラッチ１３１が設けられている。このクラッチ
１３１は前記回転軸３５１に対して回転自在な回動部１
３２、および回転軸３５監の軸部回シに固定され、軸心
に沿う方向に移動可能なスライド部１３３から構成され
ている。このうち、スライド部１３３にハヒン１３４が
嵌合されておシ、このビン１３４の先端部が回転軸３５
１の軸心方向に設けられた図示せぬ長溝に挿入されてｂ
る。また、回動部１３２、スライド部１３３の対向面に
はそれぞれ噛合可能な鋸歯が形成されている。さらに、
これら回動部１３２とスライド部１３３の相互間にはコ
イルばね１３５が介在されておシ、このコイルばね１　
、？　５　ＩＩｃよってスライド部１３３は常時回動部
１３２から離れる方向に付勢されている。

一方、前記スライド部１３３の端面部には駆動部１３６
ｔ−構成するアーマチュア１３２の先端部が当接されて
いる。このアーマチュア１３７の基端部は継鉄１３ＢＶ
ｃ回動自在に係合され、コイルばね１３９によって先端
部が常時スライド部１３３から離れる方向に付勢されて
いる。

このアーマチュア１３７はソレノイド１４０が励磁され
ると、前記コイルばね１３９の付勢力に抗してソレノイ
ド１４０Ｖｃ吸引され、第３図に示す如く、前記スライ
ド部１３３を回動部１３２に噛合するよう作用している
。したがって、この状態において、回動部１３２が軸部
３５１とともに回転可能とされる。また、回動部１３２
の外周面忙は係合歯１４ノが形成されており、この係合
歯１４１と従動プーリ１４２の相互間にはタイミングベ
ルト１４３が掛は渡されている。この従動プーリ１４２
は第４図に示す如く、感光体ドラム１０、現像器１２の
現像ローラ１２１、定着ローラ対２４に動力を伝達する
ものであシ、この伝達された動力は図示せぬ機構によっ
て回転方向、回転数が変換されて感光体ドラム１０等に
供給される。

上記構成において動作について説明する。第５図（ｄ）
に示す如く、時間１．において複写機本体１の電源が投
入されると、メインプロセッサ群７１により、モータ３
５が第５図（ａ）に示す如く待機状態の回転数Ｎ１で回
転される。このとき、ソレノイド１４０は非励磁状態と
されているため、クラッチ１３１は非噛合状態となって
おシ、感光体ドラム１０、現像ローラ１２皿、定着ロー
ラ対２４は停止状態とされ、冷却ファン２９のみが回転
数Ｎ１で回転されている。したがりて、加熱状態にある
定着ローラ対２４から発生される熱が複写機本体１の外
部へ排出される。この状態において、第５図（ｄ）に示
す時間ｔ８において複写キーＪ０１が操作されると、先
ず、モータ３５が停止され、時間ｔ３において、メイン
プロセッサ群７１によ）ソレノイド１４０が励磁され、
クラッチ１３１が連結される。この後、時間ｔ４１ｃお
いて、モータ３５が回転されると、第５図（ｅ）に示す
如く、感光体ドラム１０等がモータ３５の回転に従って
駆動され複写動作が行われる。この複写時におけるモー
タ３５の回転数Ｎ、は前記待機状態における回転数Ｎ！
に比べて大きくされている。即ち、冷却ファン２９は主
に、露光ランデ４から発生される熱、および定着ローラ
対２４から発生される熱を排出するものであシ、複写時
にはこの両者より熱が発生されるため、冷却ファン２９
０回転数を上げて冷却効率を高めるようにしているもの
である。

一方、複写動作が終了されると、第５図（ｄ）Ｋ示す時
間１．においてモータ３５が停止され、時間ｔ・におい
てソレノイド１４０が非励磁状態とされてクラッチ１３
１が切離される。この後、時間ｔ７において再びモータ
３５が待機状態の回転数Ｎｌで回転され、冷却ファン２
９によって主に定着ローラ対２４より発生される熱が複
写機本体１の外部へ排出される。

上記実施例によれば、モータ３５によって冷却ファン２
９および感光体ドラム１０、現像ローラ１２１、定着ロ
ーラ対２４を駆動可能としている。したがって、冷却フ
ァン２９ｆｔＫ動する専用のモータを必要としないため
、装置重量の増加を抑えることが可能であるとともに、
価格の低廉化を図ることが可能である。

また、モータ３５の軸部３５１に噛合いクラッチ１３１
ｔ−設け、このクラッチ１３１ｔ−介して感光体ドラム
１０等に必要な動力を伝達しているため、伝達損失が少
なく、効率の良い駆動を行うことができる。

さらに、クラッチ１３１を連結あるいは切離する場合モ
ータ３５の回転を停止している。したがって、確実にク
ラッチ１３１を動作するととが可能である。

また、モータ３５は複写時と待機時とで回転数が変えら
れるよう忙なっているため、状況に合った消費電力で効
率良く冷却を行うことが可能なものである。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものでなく、要
旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

以上、詳述したようにこの発明によれば、冷却ファン専
用のモータが不要で、装置重量の軽量化、価格の低廉化
を図り得る画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明に係わる画像形成装置の一実
施例を示すものであシ、第１図は要部を取出して示す斜
視図、第２図は要部を拡大して示す一部切除した側面図
、第３図は第２図の一部のみを取出して示す一部切除し
た側面図、第４図は全体的な構成を概略的に示す分解斜
視図、第５図は動作を説明するために示すタイミングチ
ャート、第６図、第７図は画像形成装置の構成を示すも
のであシ、第６図は概観斜視図、第７図は側断面図、第
８図は操作パネルの構成を示す平面図、第９図は駆動部
の構成を示す斜視図、第１Ｏ図は光学系の駆動機構を概
略的に示す斜視図、第１１図は指針の駆動機構全概略的
に示す斜視図、第１２図は全体的な制御回路を示す構成
図、第１３図はメインプロセッサ群の構成図、第１４図
は第１サブプロセツ゛す群の構成図、第１５図は第２サ
ブプロセッサ群の構成図、第１６図は・ぐルスモータの
制御回路を示す概略構成図、第１７図は・母ルスモータ
の速度制御方法を説明するための図である。１・・・複写機本体、１０・・・感光体ドラム、１２！
・・・現像ローラ、２４・・・定着ローラ対、２９・・
・冷却ファン、３５・・・モータ、１３１・・・クラッ
チ、１３６・・・駆動部。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１４図第１５図

Claims

【特許請求の範囲】１）原稿画像を光学的に走査し、原稿に対応する像を電
荷が付与された像担持体に形成し、これを現像手段によ
って被転紙に転写し、定着手段で定着する画像形成装置
において、軸部に冷却ファンが設けられたモータと、こ
のモータの軸部に設けられ、この軸部に選択的に連結さ
れてモータの動力を取出し、少なくとも前記像担持体へ
供給する連結手段と、画像形成時に前記連結手段を連結
状態とする駆動手段と、前記モータおよび駆動手段の動
作を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする画
像形成装置。２）前記連結手段はクラッチであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。３）前記モータは制御手段によって待機状態より画像形
成状態のほうが速く回転されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の画像形成装置。４）前記モータは連結手段の動作時に停止されることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。