(57)【要約】【課題】グリースが塗布された複数の歯車を有する駆動伝達ユニットを介して駆動源からの動力を各回転部材に伝達する画像形成装置において、装置の大型化・重量化を招くことなく、駆動伝達ユニットを加熱して駆動伝達ユニット内のグリースの動粘度を低くする。【解決手段】定着ローラ４１の温度を検知する温度センサ７１と、定着ローラ４１の近傍に形成された吸気口５１及び装置外に空気を排出する排気口５２を有するダクト５と、吸気口５１から排気口５２へと空気を送る送風機７とを設ける。そして、ダクト５内の、吸気口５１と排気口５２との間に、空気が駆動伝達ユニット６に直接又は間接的に接触して熱交換を行う加熱領域５３を設け、温度センサ７１による検知温度が所定範囲となるように送風機７を入切り制御し、定着ローラ４１で加熱された空気によって駆動伝達ユニット６を加熱する。【選択図】図３
2010210837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリースが塗布された複数の歯車を有する駆動伝達ユニットと、加熱手段を有する定着装置と、前記定着装置の温度を検知する第１温度検知手段と、前記定着装置の近傍に形成された吸気口及び装置外に空気を排出する排気口を有するダクトと、前記吸気口から前記排気口へと空気を送る送風機とを備え、
前記ダクト内の、前記吸気口と前記排気口との間に、空気が前記駆動伝達ユニットに直接又は間接的に接触して熱交換を行う加熱領域を設け、第１温度検知手段による検知温度が所定範囲となるように前記送風機を入切り制御し、前記定着装置で加熱された空気によって前記駆動伝達ユニットを加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動伝達ユニットの温度を検知する第２温度検知手段をさらに設けると共に、前記加熱領域への空気の進入を遮断する遮断部材を開閉自在に設け、
第２温度検知手段による検知温度が所定温度未満の場合は、前記遮断部材を開状態として前記加熱領域への空気の進入を可能とし、検知温度が所定温度以上の場合は前記遮断部材を閉状態として前記加熱領域への空気の進入を阻止する請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、グリースが塗布された複数の歯車を有する駆動伝達ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ファクシミリやプリンタ、複写機及びこれらの機能を複合的に有する画像形成装置では、感光体ドラムや現像部、定着部、給紙部、用紙搬送部などの各機能部分において回転部材が用いられている。そして、これらの回転部材へは、複数の歯車が係合してなる駆動伝達ユニットを介して駆動源から駆動力が伝達される。
【０００３】
駆動伝達ユニットを構成する各歯車には摺動性等をよくするために、潤滑剤としてのグリースが塗布されている。ところが、グリースは温度変化による動粘度の変化が非常に大きく、例えば、気温の低くなる冬場では、夜間、主電源を切った状態で放置されている装置内の、駆動伝達ユニットにおけるグリースの動粘度は、歯車の回転を不能とする程度にまで高くなることがある。このような場合、装置の主電源を翌朝に入れたときに、駆動伝達ユニット内の歯車が回転しない、あるいは歯車の回転トルクが高くなるといった不具合が生じることがあった。
【０００４】
そこで、その対策として、駆動伝達ユニット内のグリースの動粘度が高くなりすぎないように、駆動伝達ユニットを加熱するヒータを設けることが考えられる。例えば、特許文献１では、感光体ドラムを加熱するためにヒータを設け、送風ファンによって、ヒータで暖められた空気をコロナ放電器を介して感光体ドラムに送り加熱する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平6-19246
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、提案技術と同様にして、駆動伝達ユニットを加熱するための専用のヒータを新たに設けると、部材の増加を招き、装置の小型・軽量化という市場の要求に逆行することになる。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の大型化・重量化を招くことなく、駆動伝達ユニットを加熱して駆動伝達ユニット内のグリースの動粘度を低くできるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、グリースが塗布された複数の歯車を有する駆動伝達ユニットと、加熱手段を有する定着装置と、前記定着装置の温度を検知する第１温度検知手段と、前記定着装置の近傍に形成された吸気口及び装置外に空気を排出する排気口を有するダクトと、前記吸気口から前記排気口へと空気を送る送風機とを備え、前記ダクト内の、前記吸気口と前記排気口との間に、空気が前記駆動伝達ユニットに直接又は間接的に接触して熱交換を行う加熱領域を設け、第１温度検知手段による検知温度が所定範囲となるように前記送風機を入切り制御し、前記定着装置で加熱された空気によって前記駆動伝達ユニットを加熱することを特徴とする。
【０００９】
ここで、駆動伝達ユニットを所定温度範囲に保持する観点からは、駆動伝達ユニットの温度を検知する第２温度検知手段をさらに設けると共に、前記加熱領域への空気の進入を遮断する遮断部材を開閉自在に設け、第２温度検知手段による検知温度が所定温度未満の場合は、前記遮断部材を開状態として前記加熱領域への空気の進入を可能とし、検知温度が所定温度以上の場合は前記遮断部材を閉状態として前記加熱領域への空気の進入を阻止するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置では、定着装置の加熱手段を駆動伝達ユニットの加熱源としても用いるので、駆動伝達ユニット加熱用のヒータを新たに設ける必要がなく、装置の大型化・重量化を招くことがない。また、駆動伝達ユニットを加熱することによって、駆動伝達ユニット内のグリースの動粘度を低下させることができ、例えば環境温度が低い場合であっても、駆動伝達ユニットが駆動源からの駆動を回転部材等へ円滑に伝達できるようになる。
【００１１】
駆動伝達ユニットの温度を検知する第２温度検知手段及び前記加熱領域への空気の進入を遮断する開閉自在の遮断部材をさらに設け、第２温度検知手段による検知温度が所定温度未満の場合は、前記遮断部材を開状態として前記加熱領域への空気の進入を可能とし、検知温度が所定温度以上の場合は前記遮断部材を閉状態として前記加熱領域への空気の進入を阻止するようにすると、駆動伝達ユニットを所定温度範囲に保持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置（プリンタ）の正面概説図である。
【図２】図１の画像形成装置の背面概説図である。
【図３】送風機を駆動させた場合のダクト内の空気流れを説明する、第１実施形態に係るダクト周辺の平面図である。
【図４】送風機を停止させた場合のダクト内の空気流れを説明する、第１実施形態に係るダクト周辺の平面図である。
【図５】送風機を駆動させ、シャッタを開状態とした場合のダクト内の空気流れを説明する、第２実施形態に係るダクト周辺の平面図である。
【図６】送風機を駆動させ、シャッタを閉状態とした場合のダクト内の空気流れを説明する、第２実施形態に係るダクト周辺の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。図１の画像形成装置は、タンデム型デジタルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」と記すことがある）である。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。なお、以下において、説明の対象である装置または部材がイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)またはブラック(Ｋ)のいずれのものであるかを明確にする必要がある場合は、「(Ｙ)」、「(Ｍ)」、「(Ｃ)」、「(Ｋ)」の文字を符号に付加して説明し、それ以外の場合はそれら文字を省略して説明する。
【００１５】
プリンタ１は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１は、ローラ１２、テンションローラ１３、ガイドローラ１４、１５の外周部に掛け渡されて反時計回りに回転駆動する。テンションローラ１３は、外側へスライド可能に取り付けられていると共に、押しバネＳによって中間転写ベルト１１の内側から外側に向かって付勢されている。これにより、中間転写ベルト１１は、常に張力がかかった状態となっている。
【００１６】
中間転写ベルト１１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂが、中間転写ベルト１１に沿ってこの順に並んで配置されている。各作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂは、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂをそれぞれ有している。各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂと、プリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂと、現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂと、クリーナ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｂとがそれぞれ配置されている。プリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂは、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。
【００１７】
そして、中間転写ベルト１１を挟んで、各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂと対向する位置には、一次転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂが設けられている。また、中間転写ベルト１１のローラ１２で支持された部分には、２次転写ローラ１６が圧接されている。２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１１とのニップ部が２次転写領域１７となる。この２次転写領域１７において中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００１８】
プリンタ１の下部には、給紙カセット９１が着脱可能に配置されている。給紙カセット９１内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ９２の回転によって最上部のものから１枚ずつ引き出されて搬送路９３に送り出される。搬送路９３は、給紙カセット９１から、タイミングローラ対９４のニップ部、２次転写領域１７、および定着装置４を通って排紙トレイ９８まで延びている。給紙カセット９１から送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域１７に送り出される。
【００１９】
定着装置４は、定着ローラ４１と、定着ローラ４１に圧接する加圧ローラ４２とを備え、定着ローラ４１の中心軸部には、棒状のハロゲンヒータ（加熱手段）Ｈが軸方向に配置されている。そして、定着ローラ４１の近接上方に設けられた温度センサ（第１温度検知手段）７１の検知温度に基づいてハロゲンヒータＨは入り切り制御され、定着ローラ４１は所定温度に維持される。定着ローラ４１と加圧ローラ４２とのニップ部を用紙Ｐが通過することによって、用紙Ｐ上に２次転写されたトナー像が加熱溶融されて用紙Ｐに定着する。また、後述するように、定着ローラ４１の近傍に吸気口５１が位置するようにダクト５が配置され、温度センサ７１の検知温度が所定温度以上になると、送風機７（図２に図示）が起動して、定着ローラ４１近傍の加熱された空気を吸気口５１から吸引し、定着ローラ４１を空冷する。
【００２０】
このような構成のプリンタ１の概略動作について説明する。まず、カラー画像を出力するフルカラーモードの場合、外部装置（例えばパソコン）からプリンタ１の画像信号処理部（不図示）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂのプリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂを発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００２１】
各感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ上に形成された静電潜像は、各現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂによってそれぞれ現像されて各色のトナー像となる。そして、各色のトナー像は、各一次転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂの作用により、図中反時計回りに回転する中間転写ベルト１１上に順次一次転写されて重ね合わせられる。
【００２２】
このようにして中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１の移動にしたがって２次転写領域１７に達する。一方、給紙カセット９１から搬送路９３に送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４によって、トナー像が２次転写領域１７に達するタイミング合わせて２次転写領域１７へ搬送される。そして、２次転写ローラ１６にはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、２次転写領域１７において、重ね合わされた各色トナー像は中間転写ベルト１１から用紙Ｐに一括して２次転写される。なお、２次転写後に中間転写ベルト１１上に残留するトナーは、不図示のベルトクリーナにより回収される。
【００２３】
トナー像が２次転写された用紙Ｐは、搬送路９３を通って定着装置４に送られ、そこでニップ部を通過することによりトナー像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは排紙トレイ９８に排出される。
【００２４】
図２に、プリンタ１の背面図を示す。プリンタ１の後壁１８の内側面に沿ってダクト５が配置されている。ダクト５は、定着ローラ４１の近傍に位置する吸気口５１と、後壁１８から形成された排気口５２とを有する。そして、吸気口５１と排気口５２との間には、ダクト内を通過する、加熱された空気が駆動伝達ユニット６と接触して熱交換する加熱領域５３（図３に図示）が形成されている。また、排気口５２の直前には送風機７が設けられている。なお、送風機７の取付位置は、吸気口５１から排気口５２へと空気を送ることができる位置であれば特に限定はない。
【００２５】
図３は、ダクト５の周りの配置を示す拡大平面図である。フレーム１９の外側面に駆動伝達ユニット６が取り付けられている。この駆動伝達ユニット６内には、歯合した複数の歯車（不図示）が回転自在に設けられ、不図示の駆動源からの駆動力を感光体ドラム２１（図１に図示）や現像ローラなどに伝える。前記歯車のそれぞれには摺動性をよくするためグリースが塗布されている。なお、ここで使用されているグリースは従来公知のものである。
【００２６】
ダクト５の、吸気口５１と排気口５２との間には、駆動伝達ユニット６が取り付けられた部分の、フレーム１９を挟んで反対部分に、ダクト５内の暖かい空気が接触するように、ダクト５の通風路を駆動伝達ユニット側に拡大した加熱領域５３が形成されている。定着ローラ４１の近接上方に配置された温度センサ７１による検知温度が所定温度以上になると、送風機７が起動して、定着ローラ４１の近傍の加熱された空気は吸気口５１から吸い込まれ排気口５２から装置外へ排出される。これによって定着ローラ４１は空冷される。このとき、図３に示すように、吸気口５１から吸い込まれた、定着ローラ４１によって加熱された空気の一部は、加熱領域５３に流れ込んでフレーム１９を介して駆動伝達ユニット６を加熱する。これによって、駆動伝達ユニット６内のグリースの動粘度が低くなり、歯車は円滑に回転するようになる。
【００２７】
一方、温度センサ７１による定着ローラ４１の検知温度が所定温度以下の場合には、ハロゲンヒータＨが点灯すると共に送風機７の駆動は停止される。これによって定着ローラ４１は加熱される。また、図４に示すように、定着ローラ４１近傍の加熱された空気は吸気口５１からダクト５内に流れ込み、送風機７が停止しているので装置外へは排出されず、ダクト５内に滞留する。このダクト５内に滞留した加熱空気のうち、加熱領域５３に滞留した加熱空気によってフレーム１９を介して駆動伝達ユニット６が加熱される。
【００２８】
図３及び図４から理解されるように、送風機７が駆動している状態であっても、送風機７が停止している状態であっても、駆動伝達ユニット６は、ダクト５内に進入する、定着ローラ４１で加熱された空気によって暖められるので、駆動伝達ユニット６内のグリースの動粘度は低く維持され、歯車は円滑に回転するようになる。また例えば、冬場などの低温環境下で、装置の主電源が切られた状態で長時間放置された後、主電源が入れられた場合、すなわち、駆動伝達ユニット内のグリースの動粘度が低温によって高くなっているときでも、前記のようの定着ローラ４１によって加熱された空気によって駆動伝達ユニット６を暖め、グリースの動粘度を低くした後、装置の各駆動を開始するようにすれば、回転トルクが過度に大きくなることなく歯車は円滑に回転駆動するようになる。
【００２９】
以上、グリースの低温化による不具合を解消すべく、駆動伝達ユニット６を加熱する機構について説明したが、グリースの種類によっては必要以上に温度が高くなると、動粘度が小さくなりすぎ、所望の潤滑性を得ることができない場合がある。
【００３０】
そこで、このような場合には、図５及び図６に示すように、駆動伝達ユニット６の温度を検知する温度センサ７２（第２温度検知手段）をさらに設けると共に、加熱領域５３への空気の進入を遮断するシャッタ（遮断部材）８を開閉自在に設けるようにしてもよい。図５及び図６は、いずれも送風機７が駆動して、定着ローラ４１近傍の加熱空気を吸気口５１から吸引して排気口５２から排出しているときの図である。図５は、駆動伝達ユニット６の温度センサ７２による検知温度が所定温度未満である場合であって、シャッタ８を開状態として、加熱領域５３への加熱空気の進入を可能として、前記実施形態を同様にして、加熱空気によって駆動伝達ユニット６を暖める。
【００３１】
一方、図６は、駆動伝達ユニット６の温度センサ７２による検知温度が所定温度以上である場合であって、この場合、シャッタ８を閉状態として、加熱領域５３への加熱空気の進入を阻止して、加熱空気による駆動伝達ユニット６の加熱を行わないようにする。これによって、駆動伝達ユニット６内のグリースが必要以上に加熱されて動粘度が過度に低下するのを防止できる。
【００３２】
ここでシャッタ８の開閉方式は、スライド方式の他、回動方式や伸縮方式であってもよい。また、シャッタ８の開閉動作にはソレノイドやモータなど従来公知の駆動源を用いることができる。
【００３３】
なお、図５及び図６では、送風機７が駆動している場合について説明したが、送風機７が停止している場合についても同様に、温度センサ７２の検知温度が所定温度未満である場合は、シャッタ８を開状態として、加熱領域５３への加熱空気の進入を可能として、加熱空気による駆動伝達ユニット６の加熱を行うようにする。一方、駆動伝達ユニット６の温度センサ７２による検知温度が所定温度以上である場合は、シャッタ８を閉状態として、加熱領域５３への加熱空気の進入を阻止して、加熱空気による駆動伝達ユニット６の加熱を行わないようにする。
【００３４】
なお、以上説明した実施形態では、フレーム１９を介して加熱空気によって駆動伝達ユニット６を暖めていたが、駆動伝達ユニット６に加熱空気を直接接触させて駆動伝達ユニット６を暖めるようにしてももちろん構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の画像形成装置では、定着ローラ４１によって加熱された空気を駆動伝達ユニット６の暖機に用いるので、装置の大型化・重量化を招くことなく、駆動伝達ユニット６内のグリースの動粘度を効果的に下げることができ有用である。
【符号の説明】
【００３６】
４    定着装置
５    ダクト
６    駆動伝達ユニット
７    送風機
８    シャッタ（遮断部材）
Ｈ    ハロゲンヒータ（加熱手段）
４１    定着ローラ
４２    加圧ローラ
５１    吸気口
５２    排気口
５３    加熱領域
７１    温度センサ（第１温度検知手段）
７２    温度センサ（第２温度検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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