(57)【要約】【課題】ダイレクトモータを冷却する装置の動作を極力少なくし、冷却装置の動作による消費電力の上昇や騒音の発生を抑える。【解決手段】ダイレクトモータ１９０Ｙ，１９０Ｃ，１９０Ｍ，１９０Ｋによって回転駆動される感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋに光ビームにより画像情報を書き込み、その画像を現像して転写紙４００に転写する画像形成装置において、ダイレクトモータ１９０Ｙ，１９０Ｃ，１９０Ｍ，１９０Ｋの温度を検知する温度検知装置を設け、この温度検知装置の検知温度が予め設定された温度となったときに本体冷却ファン９５０を駆動する。【選択図】図１
2006201489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイレクトモータが使用された画像形成装置において、
前記ダイレクトモータの温度を検知する温度検知手段を設け、この温度検知手段の検知温度が予め設定された温度となったときに前記本体冷却装置を駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
ダイレクトモータが使用された画像形成装置において、
前記ダイレクトモータの温度を検知する温度検知手段と、
前記ダイレクトモータの近傍に設置されたモータ冷却手段と、
を備え、この温度検知手段の検知温度が予め設定された温度となったときに前記モータ冷却手段を駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記温度検知手段は、前記ダイレクトモータに内蔵されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記温度検知手段は、前記ダイレクトモータの外部近傍に設置されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ダイレクトモータが複数設けられていることを特徴とする請求項１または２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、光ビームにより像担持体に画像情報を書き込み、その画像を記録媒体に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光のような光ビームを用いて像担持体である感光体に画像情報を潜像の形で書き込み、現像装置によって顕像化し、転写紙などの記録媒体に転写する電子写真式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどに広く使用されている。図６は従来の画像形成装置の基本的な構成を概略的に示す図で、画像形成装置は、レーザ光のような光ビームにより潜像が書き込まれる感光体ドラム１００、この感光体ドラム１００上に書き込まれた潜像を現像剤であるトナーによって現像して顕像化するための現像ローラ５００、レジストローラ対７００によって送り出されて記録媒体である転写紙に感光体ドラム１００の画像を転写する転写ローラ３００、及び転写紙に転写されたトナー像を定着するための定着装置８００を備えている。なお、点線は転写紙の搬送経路を示す。感光体ドラム１００および現像ローラ５００はそれぞれ図示しないモータによって回転駆動されている。
【０００３】
このような画像形成装置において、市場からの要求にともない、カラーの画像の形成が可能な画像形成装置も多くなってきている。カラー画像形成装置としては、複数の並置された感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して転写紙に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものが普及している。タンデム型の画像形成装置には、複数の感光体上の画像を転写装置により、搬送ベルトで搬送される転写シートに順次転写する直接転写方式のものと、各感光体上の画像を１次転写装置によりいったん中間転写体に順次転写した後、その中間転写体上の画像を２次転写装置により転写シートに一括転写する間接転写方式のものとがある。ここで、従来のタンデム型の画像形成装置の例を図７および８により説明する。
【０００４】
図７は従来の直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図、図８は従来の間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図である。なお、上述した図６も含め、以下の説明において実質的に同一の構成要素には同一参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【０００５】
直接転写方式のタンデム型画像形成装置は、図７に示すように、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）そしてイエロー（Ｙ）の各色のトナー像を形成する感光体ドラム１００Ｋ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｙが転写紙を搬送する搬送ベルト２５０上に平行に配置されている。各感光体ドラム１００Ｋ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｙは図示しないモータにより回転駆動される。搬送ベルト２５０は、図示しないモータにより駆動される駆動ローラ２５１と従動ローラ２５２との間に掛け渡されている。転写紙は、給紙装置のレジストローラ対７００から搬送ベルト２５０に給紙され、この搬送ベルト２５０よって搬送される間に各感光体ドラム１００Ｋ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｙ上の各画像が順次転写される。
【０００６】
これに対し、間接転写方式のタンデム型画像形成装置は、図８に示すように、各感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋ上の画像を図示しない一次転写装置により、中間転写材である中間転写ベルト２００に順次転写した後、この中間転写ベルト２００上の画像をローラで構成された二次転写装置３００により点線上に送られてきた転写紙に一括転写する。中間転写ベルト２００は、駆動ローラ２０１と従動ローラ２０２間に掛け渡されており、中間転写ベルト２００は加圧ローラ２０３により二次転写装置３００の方向に加圧されている。なお、図示する例では二次転写装置３００はローラ形状であるが、無端転写ベルト形状のものも提供されている。
【０００７】
上述の各感光体ドラム１００の駆動は、ドラム軸に直結されたダイレクトモータによって行われる。感光体ドラム１００の駆動をギヤなどの減速機構を用いずダイレクトに駆動することにより、駆動装置を簡素化しギヤのかみ合い周波数などによる振動が発生するのを抑制しバンディングなどの画像劣化が発生するのを低減することができる。 
しかしながら減速機構をなくしモータをダイレクト駆動とすると、通常のモータよりも回転数が低下し、モータ自身の回転による自冷効果が低減してしまう。さらに、高いトルクが必要となるが、高トルク化による発熱量の上昇が起きてしまう。そこで、ダイレクトモータ使用時に雰囲気温度上昇による動作不良を低減するために、画像形成装置本体にある冷却装置を動作させる必要性が高くなっている。しかしながら、冷却装置の使用は消費電力の上昇や騒音の発生の原因となる。
【０００８】
そこで例えば特許文献１には、感光体ドラムの軸にフライホイールを設け、フライホイールのモータと相対する面にフィンを設け、フライホイールの回転に伴ってフィンも回転させてファンとして機能させて、モータを冷却することが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２６８４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ダイレクトモータは感光体ドラムの軸に直結されるため、通常フライホイールは不要であり、冷却のためにフライホイールを配置することは好ましくない。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ダイレクトモータを冷却する装置の動作を極力少なくし、冷却装置の動作による消費電力の上昇や騒音の発生を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、第１の手段は、ダイレクトモータが使用された画像形成装置において、前記ダイレクトモータの温度を検知する温度検知手段を設け、この温度検知手段の検知温度が予め設定された温度となったときに前記本体冷却装置を駆動することを特徴とする。
【００１２】
第２の手段は、ダイレクトモータが使用された画像形成装置において、前記ダイレクトモータの温度を検知する温度検知手段と、前記ダイレクトモータの近傍に設置されたモータ冷却手段とを備え、この温度検知手段の検知温度が予め設定された温度となったときに前記モータ冷却手段を駆動することを特徴とする。
【００１３】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記温度検知手段は、前記ダイレクトモータに内蔵されていることを特徴とする。
【００１４】
第４の手段は、第１または第２の手段において、前記温度検知手段は、前記ダイレクトモータの外部近傍に設置されていることを特徴とする。
【００１５】
第５の手段は、第１または第２の手段において、前記ダイレクトモータが複数設けられていることを特徴とする。
【００１６】
後述の実施の形態において、ダイレクトモータは参照番号１９０，１９０Ｙ，１９０Ｃ，１９０Ｍ，１９０Ｋに、像担持体は感光体ドラム１００，１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋに、本体冷却装置は本体冷却ファン９５０に、外部に設けられる温度検知手段は温度センサ９６０に、モータ冷却手段はダイレクトモータ冷却ファン９５１に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダイレクトモータの温度を監視して、温度上昇に同期して本体内部の冷却装置の動作制御を行うので、自冷効果の低いダイレクトモータでも冷却の必要がないときは冷却装置を動作させず騒音を低減させ且つ消費電力を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、以下の各実施の形態において、上述した従来例と同等とみなせる各部には同一参照番号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態である直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図である。第１の実施の形態においても、図７に示した従来例と同様に、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）そしてイエロー（Ｙ）の各色のトナー像を形成する感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋが転写紙９００を搬送する搬送ベルト２５０上に平行に配置されている。これら感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋの各ドラム軸１９２Ｙ，１９２Ｃ，１９２Ｍ，１９２Ｋにはそれぞれダイレクトモータ１９０Ｙ，１９０Ｃ，１９０Ｍ，１９０Ｋが直接接続されている。
【００２０】
各感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋの周囲には、各色の現像剤であるトナーを送り出す現像ローラ５００Ｙ，５００Ｃ，５００Ｍ，５００Ｋが配置されている。これら現像ローラ５００Ｙ，５００Ｃ，５００Ｍ，５００Ｋは、それぞれモータ５９０Ｙ，５９０Ｃ，５９０Ｍ，５９０Ｋがギヤで構成された減速機構５３０Ｙ，５３０Ｃ，５３０Ｍ，５３０Ｋを介して接続されている。搬送ベルト２５０は、モータ２５０ａにより駆動される駆動ローラ２５１と従動ローラ２５２との間に掛け渡されている。
【００２１】
本実施形態では、図１から分かるようにダイレクトモータ１９０Ｙ，１９０Ｃ，１９０Ｍ，１９０Ｋを冷却する手段として本体冷却ファン９５０が設けられ、この冷却ファン９５０によって本体内部の温度を低下させるようにしている。
【００２２】
図２は本発明の第２の実施の形態である間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。この第２の実施の形態も、図８に示した従来例と同様に、各感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋ上の画像を図示しない一次転写装置により、中間転写材である中間転写ベルト２００に順次重ね合わされる。中間転写ベルト２００は、駆動ローラ２０１と従動ローラ２０２間に掛け渡されており、加圧ローラ２０３により二次転写装置３００の方向に加圧されている。駆動ローラ２５１はモータ５２０ａによって回転駆動されている。中間転写ベルト２００上の画像は、中間転写ベルト２００と最終の転写体である二次転写装置３００とニップ部で転写紙４００に一括転写され、その後定着装置８００にて画像の定着が行われる。二次転写装置３００もモータ３００ａによって回転駆動されている。
【００２３】
各感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００も図１の直接転写方式と同様に、ドラム軸１９２Ｙ，１９２Ｃ，１９２Ｍ，１９２Ｋにそれぞれ直結されたダイレクトモータ１９０Ｙ，１９０Ｃ，１９０Ｍ，１９０Ｋによって回転駆動されている。また各感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００の周囲には、それぞれモータ５９０Ｙ，５９０Ｃ，５９０Ｍ，５９０Ｋがギヤで構成された減速機構５３０Ｙ，５３０Ｃ，５３０Ｍ，５３０Ｋを介して接続された現像ローラ５００Ｙ，５００Ｃ，５００Ｍ，５００Ｋが配置されている。
【００２４】
図３は感光体ドラムとダイレクトモータとの接続関係を示す縦断側面図である。各感光体ドラム１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００は、同様な構成になっているので、１つの感光体ドラムを例にとって示している。すなわち、感光体ドラム１００のドラム軸１９２は、その両端部が装置本体の支持板９００と９１０に軸受９００ａと９１０ａを介して回転可能に支持されている。ドラム軸１９２の感光体ドラム１００の両端部近傍は内部支持板５５０に軸受５６０を介して支持されている。ドラム軸１９２の一端は、ダイレクトモータ１９０を支持する中空のモータ支持台９０１内において、カップリング１９１を介してダイレクトモータ１９０の駆動軸に接続されている。
【００２５】
ダイレクトモータ使用時に雰囲気温度上昇による動作不良を低減するために、画像形成装置本体にある冷却装置を動作させる
感光体ドラム１９０の駆動を、減速機構を無くしモータをダイレクト駆動とすることで、通常のモータよりも回転数が低下し且つ高いトルクが必要となるために、モータ自身の回転による自冷効果が低減し、且つ高トルク化による発熱量の上昇が起こる。そのため、図１および２に示したように、ドラムダイレクトモータ１９０を冷却する手段として、本体冷却ファン９５０が設けられており、この本体冷却ファン９５０を用いて本体内部の温度を下げている。しかしながら、ドラムダイレクトモータ１９０の周囲を冷却するために本体冷却ファン９５０が常に回転してしまうと消費電力の上昇および、騒音の悪化が生じてしまう。これを防ぐ手段として、ダイレクトモータ１９０内に内蔵された温度検知装置（図示しない）によって温度を検知し、ドラムダイレクトモータ１９０の温度が使用定格領域を超えて高温になってしまった時のみ、本体冷却ファン９５０を回転させてドラムダイレクトモータ１９０を冷却し、本体冷却ファン１９０の動作デューティを低減させている。ダイレクトモータ内部に内蔵された温度検知装置で温度を検知することにより、ダイレクトモータの温度をより正確に把握し、的確なファン動作制御を行うことが可能となる。これらの制御は画像形成装置本体の制御回路のＣＰＵなどにより行うことができる。
【００２６】
上述の実施の形態では、本体冷却ファン９５０によってダイレクトモータ１９０を適宜冷却しているが、図４に示すように、ダイレクトモータ１９０を直接冷却する手段としてダイレクトモータ冷却ファン９５１を機内に設けてもよい。図４はダイレクトモータの冷却装置の別の例を示す側面図である。すなわち、モータ支持台９０１を上述した実施の形態より大きくし、ダイレクトモータ１９０とともに、現像ローラ２５０のモータ５９０も支持するようにしている。このモータ支持台９０１のダイレクトモータ１９０の近傍に、ダイレクトモータ１９０のためのモータ冷却ファン９５１を取り付けている。またダイレクトモータ１９０の近傍のモータ支持台９０１には、ダイレクトモータ１９０の温度を検知する温度センサ９６０が設置されている。このように温度センサ８６０を設置することにより、モータの内部構造を簡素化し、且つ安価な温度センサが使用でき、コストダウンを行うことができる。
【００２７】
なお、ダイレクトモータ１９０の温度が使用定格内にある場合に、本体冷却ファン９５０の動作を止めずに、回転数を落とすなどして消費電力を低減させる方法もある。 
図５はダイレクトモータの温度制御を説明するためのフローチャートである。最初にダイレクトモータ１９０の温度が定格以内であるかをダイレクトモータ１９０内に内蔵された温度検知装置あるいは温度センサ９６０によりチェックする（ステップＳ１０１）。定格以内であれば本体冷却ファン９５０あるいはモータ冷却ファン９５１などの冷却装置の動作デューティを、停止または駆動電圧の低下などにより低下させる（ステップＳ１０２）。定格以内にない場合は、上記冷却装置の動作デューティを、動作または駆動電圧の上昇などにより上昇させる（ステップＳ１０３）。次いで、ダイレクトモータ１９０の温度雰囲気を上記温度検知装置あるいは温度センサ９６０により検知し（ステップＳ１０３）、ステップ Ｓ１０１に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態である直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図３】感光体ドラムとダイレクトモータとの接続関係を示す縦断側面図である。
【図４】ダイレクトモータの冷却装置の別の例を示す側面図である。
【図５】ダイレクトモータの温度制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】従来の画像形成装置の基本的な構成を概略的に示す図である。
【図７】従来の直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図８】従来の間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００，１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋ  感光体ドラム
１９０，１９０Ｙ，１９０Ｃ，１９０Ｍ，１９０Ｋ  ダイレクトモータ
１９１  カップリング
１９２，１９２Ｙ，１９２Ｃ，１９２Ｍ，１９２Ｋ  ドラム軸
２００  中間転写ベルト
２５０  搬送ベルト
２５０ａ，３００ａ  モータ
８００  定着装置
９００  転写紙
９５０  本体冷却ファン
９５１  ダイレクトモータ冷却ファン
９６０  温度センサ
【図１】
2006201489.tif 000003
【図２】
2006201489.tif 000004
【図３】
2006201489.tif 000005
【図４】
2006201489.tif 000006
【図５】
2006201489.tif 000007
【図６】
2006201489.tif 000008
【図７】
2006201489.tif 000009
【図８】
2006201489.tif 000010