(57)【要約】      （修正有）【課題】像担持体を回転駆動する第１の駆動モータと、現像ローラを回転駆動する第２の駆動モータを有する画像形成装置において、自発熱によって、第１の駆動モータが加熱することによって、暴走を起こす不具合を阻止する。【解決手段】第２の駆動モータ１９Ｙの回転軸２３に、羽根３５を有するファン３３を固定し、第２の駆動モータ１９Ｙの作動により、ファン３３を回転させ、これにより生じる気流によって第１の駆動モータ１８Ｙを冷却する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作像要素を駆動する第１の駆動モータと、他の作像要素を駆動する第２の駆動モータを有する画像形成装置において、前記第１の駆動モータと第２の駆動モータの少なくとも一方に、当該駆動モータの作動により回転駆動され、他方の駆動モータを冷却する気流を発生させるファンを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の駆動モータの回転数が、第１の駆動モータの回転数よりも高く設定され、少なくとも第２の駆動モータに前記ファンが設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の駆動モータと第２の駆動モータの回転方向が逆方向である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の駆動モータのまわりに気流が流通するように、空気を案内する整流手段が設けられている請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の駆動モータにより駆動される作像要素が、トナー像の形成される像担持体であり、前記第２の駆動モータにより駆動される作像要素が、像担持体上にトナー像を形成する現像装置の現像ローラであるか、又はトナー像転写後の像担持体に付着する転写残トナーを除去するクリーニング部材である請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の駆動モータの回転が、伝動部材を介することなく、直に像担持体に伝達される請求項５に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、作像要素を駆動する第１の駆動モータと、他の作像要素を駆動する第２の駆動モータを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、各種プリンタ、ファクシミリ、印刷機又はこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置においては、駆動モータ自身から発生する自発熱などによって、駆動モータの温度が上昇し、その熱によって駆動モータが暴走するおそれがある。そこで、従来は、画像形成装置本体にファンを設け、そのファンによって発生した気流を駆動モータに吹き当てるなどして、駆動モータの温度上昇を抑えていたが、この方法によると、駆動モータの数が増えれば、ファンの数も増大するので、画像形成装置のコストが上昇する欠点を免れない。
【０００３】
また、モータと同軸上にあるフライホイールにフィンを設け、そのフィンの回転によりモータより発せられた熱を排熱する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）が、モータの近傍にフライホイールが配置されていないと、この構成を採用することはできない。
【０００４】
【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】
【０００５】
本発明の目的は、コストの上昇を抑えつつ、駆動モータを効率よく冷却することのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記第１の駆動モータと第２の駆動モータの少なくとも一方に、当該駆動モータの作動により回転駆動され、他方の駆動モータを冷却する気流を発生させるファンを設けたことを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００７】
また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記第２の駆動モータの回転数が、第１の駆動モータの回転数よりも高く設定され、少なくとも第２の駆動モータに前記ファンが設けられていると有利である（請求項２）。
【０００８】
さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記第１の駆動モータと第２の駆動モータの回転方向が逆方向であると有利である（請求項３）。
【０００９】
また、上記請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記第１の駆動モータのまわりに気流が流通するように、空気を案内する整流手段が設けられていると有利である（請求項４）。
【００１０】
さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１の駆動モータにより駆動される作像要素が、トナー像の形成される像担持体であり、前記第２の駆動モータにより駆動される作像要素が、像担持体上にトナー像を形成する現像装置の現像ローラであるか、又はトナー像転写後の像担持体に付着する転写残トナーを除去するクリーニング部材であると有利である（請求項５）。
【００１１】
また、上記請求項５に記載の画像形成装置において、前記第１の駆動モータの回転が、伝動部材を介することなく、直に像担持体に伝達されるように構成されていると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、コストの上昇を抑えつつ、駆動モータを効率よく冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１４】
図１は画像形成装置の一例を示す概略断面図であり、図２は図１に示した画像形成装置の一部の要素を省略して示し、主として、図１には示していない駆動系の構成を明らかにした斜視図である。ここに示した画像形成装置は、ドラム状の感光体より成る複数の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、これらの像担持体の周面に当接した無端ベルトより成る中間転写ベルト３を有している。中間転写ベルト３は支持ローラ４，５，６に巻きかけられていると共に、ガイドローラ８によって案内され、図２に示したベルトモータ１２によって矢印Ａ方向に回転駆動される。一方、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫも後述する駆動モータによって図１における反時計方向に回転駆動される。
【００１５】
各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫには、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図示した例では、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像が各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに形成される。各像担持体の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３の表面に転写される。
【００１６】
各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、そのうちの１つの像担持体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成だけを説明する。図１に示すように、像担持体２Ｙが図１における反時計方向に回転駆動されるとき、帯電電圧を印加された帯電ローラ７Ｙより成る帯電装置によって像担持体２Ｙが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体２Ｙには、図示していない光書き込み装置から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。
【００１７】
ここに示した現像装置９Ｙは、乾式現像剤ＤＹを収容した現像ケース１３Ｙと、現像剤ＤＹを担持しながら、後述する駆動モータによって図１における時計方向に回転駆動される現像ローラ１４Ｙとを有し、この現像ローラ１４Ｙに担持されて搬送される現像剤によって、像担持体２Ｙに形成された静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００１８】
中間転写ベルト３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に転写ローラ１０Ｙより成る一次転写装置が配置され、この転写ローラ１０Ｙに転写電圧が印加されることにより、像担持体２Ｙに形成されたトナー像が、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３上に転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１１Ｙによって除去される。ここに示したクリーニング装置１１Ｙは、クリーニング部材の一例であるクリーニングブラシ２０Ｙを有し、このクリーニングブラシ２０Ｙは、像担持体２Ｙの表面に当接しながら回転駆動され、像担持体２Ｙ上の転写残トナーを除去する。
【００１９】
上述したところと全く同様にして、図１に示した像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて転写され、中間転写ベルト３上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第１の像担持体２Ｙの場合と変わりはない。図１には、各像担持体２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫのまわりに設けられた各作像要素に対し、像担持体２Ｙのまわりに設けられた各作像要素の各符号に添えたＹの代りに、Ｃ，Ｍ，ＢＫを添えた符号を付してある。
【００２０】
一方、中間転写ベルト３が巻き掛けられた支持ローラのうちの最も下方に位置する支持ローラ６には、中間転写ベルト３を挟んで、二次転写装置の一例である転写ローラ１６が配置され、この転写ローラ１６と、支持ローラ６に巻き掛けられた中間転写ベルト部分との間に、例えば紙又は樹脂シートなどから成る記録媒体Ｐが矢印Ｂで示すように給送される。このとき、転写ローラ１６に所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１５によって除去される。また、トナー像を転写された記録媒体Ｐは、さらに図１における左方へ搬送され、定着装置１７を通るとき、トナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置１７を通過した記録媒体は、図示していない排紙トレイ上に排出される。
【００２１】
上述した画像形成装置は、複数の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫが並置されていることから、タンデム型カラー画像形成装置とも称せられている。
【００２２】
図２に示すように、作像要素の一つである各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫは、それぞれ別個の駆動モータ１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫによって回転駆動され、他の駆動要素である各現像装置の各現像ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，４Ｍ，１４ＢＫも、それぞれ別個の駆動モータ１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９ＢＫによって回転駆動される。各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫを駆動する各駆動モータ１８Ｙ乃至１８ＢＫと、各現像ローラ１４Ｙ乃至１４ＢＫを駆動する各駆動モータ１９Ｙ乃至１９ＢＫ、及びこれらに関連する構成は、全て実質的に同一であるため、ここでも像担持体２Ｙを駆動する駆動モータ１８Ｙと、現像ローラ１４Ｙを駆動する駆動モータ１９Ｙに関してだけ説明する。
【００２３】
図３は、上下に配置された駆動モータ１８Ｙ，１９Ｙの側面図であり、図４は、図３の右方から各駆動モータ１８Ｙ，１９Ｙを見た図である。ここで、作像要素の一例である像担持体２Ｙを駆動する駆動モータを第１の駆動モータ１８Ｙと称し、他の作像要素の一例である現像ローラ１４Ｙを駆動する駆動モータを第２の駆動モータと称することにする。図３及び図４に示すように、第１の駆動モータ１８Ｙと、第２の駆動モータ１９Ｙは、回転軸２２，２３と、その各回転軸２２，２３に固定されたロータ２４，２５と、ベース２６，２７とを有し、各ベース２６，２７は、共通のブラケット２１を介して、画像形成装置本体のフレーム（図示せず）に固定支持されている。
【００２４】
図２に示すように、第１の駆動モータ１８Ｙの回転軸２２に、像担持体２Ｙが着脱可能に固定連結され、第１の駆動モータ１８Ｙが作動して、そのロータ２４と回転軸２２が、図４における時計方向に回転することにより、像担持体２Ｙが図１及び図２における反時計方向に回転駆動される。また、図３に示すように、第２の駆動モータ１９Ｙの回転軸２３には歯２８が形成され、その回転軸２３がギアとして構成されていて、該ギアは、図２に示すように、第１の中間ギア２９に噛み合っている。この第１の中間ギア２９は、連結軸３０を介して、第１の中間ギア２９と同心状の第２の中間ギア３１に固定され、その第２の中間ギア３１が、現像ローラ１４Ｙの軸に固定されたローラギア３２に噛み合っている。第２の駆動モータ１９Ｙが作動し、そのロータ２５と回転軸２３が、図４における反時計方向に回転すると、その回転が第１の中間ギア２９、連結軸３０、第２の中間ギア３１及びローラギア３２を介して現像ローラ１４Ｙに伝えられ、その現像ローラ１４Ｙが図１及び図２における時計方向に回転駆動される。
【００２５】
前述のように、他の第１の駆動モータ１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫと、他の第２の駆動モータ１９Ｃ，１９Ｍ，１９ＢＫは、上述した第１の駆動モータ１８Ｙと、第２の駆動モータ１９Ｙと同じく構成され、これらの駆動モータによって、像担持体２Ｙ乃至２ＢＫと、現像ローラ１４Ｙ乃至１４ＢＫがそれぞれ回転駆動される。このように、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫは、それぞれ専用の第１の駆動モータ１８Ｙ乃至１８ＢＫにより回転駆動されるので、各像担持体は、他の要素からの回転むらの影響を受けずに回転することができ、これによって各像担持体上にバンディングのない高品質なトナー像を形成することができる。また、本例の画像形成装置においては、各第１の駆動モータ１８Ｙ乃至１８ＢＫの回転が、ギアなどの伝動部材を介することなく、直に各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに伝達されるので、各像担持体に振動が発生することを阻止でき、これによっても各像担持体上にバンディングのない高品質な画像を形成することができる。
【００２６】
上述のように、第１の駆動モータ１８Ｙ乃至１８ＢＫは、ギアなどの伝動部材を介さずに各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに連結されているので、各第１の駆動モータの回転が減速されることなく、各像担持体に伝えられる。これに対し、各第２の駆動モータ１９Ｙ乃至１９ＢＫは、ギアを介して各現像ローラ１４Ｙ乃至１４ＢＫ上に連結され、その各第２の駆動モータの回転が減速されて、各現像ローラ１４Ｙ乃至１４ＢＫに伝達される。従って、第２の駆動モータ１９Ｙ乃至１９ＢＫの回転数は、第１の駆動モータ１８Ｙ乃至１８ＢＫの回転数よりも高く設定される。第１の駆動モータの方が、第２の駆動モータよりも低速で回転するのである。
【００２７】
上述のように、本例の画像形成装置は、作像要素の一例である像担持体を駆動する第１の駆動モータと、他の作像要素の一例である現像ローラを駆動する第２の駆動モータとを有しているが、その駆動モータ自身の発する自発熱や、他の装置から受ける熱によって駆動モータの温度がモータ定格温度を越えてしまうと、駆動モータが暴走し、異常動作をするおそれがある。特に、本例の画像形成装置は、４つの第１の駆動モータ１８Ｙ乃至１８ＢＫと、４つの第２の駆動モータ１９Ｙ乃至１９ＢＫが、それぞれ近接して配置されているので、空気が流通し難く、各駆動モータの温度が上昇しやすくなっている。
【００２８】
そこで、本例の画像形成装置においては、図３及び図４に示すように、第１の駆動モータ１８Ｙの上方に隣接して位置する第２の駆動モータ１９Ｙの回転軸２３に、その第２の駆動モータ１９Ｙの作動によって回転駆動されるファン３３が設けられている。図に一例として示したファン３３は、第２の駆動モータ１９Ｙの回転軸２３と同心状に配置されたリング３４と、そのリング３４と回転軸２３とに各端部が固定された複数の羽根３５とによって構成されている。第２の駆動モータ１９Ｙが作動して、そのロータ２５と回転軸２３が図４における反時計方向に回転すると、ファン３３も同じ方向に回転する。このとき、羽根３５の作用によって、図３に矢印Ｃで示し、かつ図４に矢印Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で示す気流が発生する。この気流は、ファン３３から回転軸２３の方に向き、かつ第２の駆動モータ１９Ｙの回転方向に沿って流れ、第１の駆動モータ１８Ｙのまわりをも流通する。このため、その気流によって第１の駆動モータ１８Ｙが効率よく冷却される。このように、駆動モータ用の独立したファンを設けずとも、駆動モータを冷却することができ、画像形成装置のコスト上昇を抑え、しかも画像形成装置本体の大型化を防止することができる。
【００２９】
また、第１の駆動モータ１８Ｙにも、その駆動モータ１８Ｙの作動によって回転するファンを設け、そのファンによって第２の駆動モータ１９Ｙを冷却するように構成することもでき、さらには第１の駆動モータ１８Ｙにだけ、その駆動モータの作動により回転駆動されるファンを設け、これによって第２の駆動モータ１９Ｙを冷却するように構成することもできる。このように、第１の駆動モータと第２の駆動モータの少なくとも一方に、その駆動モータの作動により回転駆動され、他方の駆動モータを冷却する気流を発生させるファンを設けるのである。
【００３０】
上述のように、第１及び第２の駆動モータのいずれにもファンを設けることができるのであるが、図示した例では第２の駆動モータ１９Ｙにだけファン３３が設けられている。その理由は以下のとおりである。
【００３１】
前述のように、第２の駆動モータ１９Ｙの回転数は、第１の駆動モータ１８Ｙの回転数よりも高く設定されている。ここで、一般に、モータが比較的高速で回転したときに、そのモータの効率はよくなり、低速で回転すると効率が落ち、自発熱量が増大する。従って、図３及び図４に示した第１の駆動モータ１８Ｙの自発熱量の方が、第２の駆動モータ１９Ｙの自発熱量よりも多い。このため、図示した例では、第２の駆動モータ１９Ｙにファン３３を設け、これにより発生する気流によって、第１の駆動モータ１８Ｙを冷却するように構成したのである。このように、第２の駆動モータ１９Ｙの回転数が、第１の駆動モータ１８Ｙの回転数よりも高く設定されている場合には、少なくとも第２の駆動モータ１９Ｙにファン３３を設けることが望ましい。
【００３２】
ここで、前述のように、第１の駆動モータ１８Ｙは図４における時計方向に回転し、第２の駆動モータ１９Ｙは図４における反時計方向に回転する。第１の駆動モータ１８Ｙと第２の駆動モータ１９Ｙの回転方向が逆方向となっているのであるが、これにより次の効果を奏することができる。
【００３３】
第１の駆動モータ１８Ｙが回転すると、わずかではあるが、その駆動モータ１８Ｙのまわりに、図４に矢印Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３で示した気流が発生する。このとき、仮に、第１の駆動モータ１８Ｙの回転方向が、第２の駆動モータ１９Ｙの回転方向と同じ方向、すなわち図４における反時計方向であったとすると、第１の駆動モータ１８Ｙの回転により生じる気流は、二点鎖線の矢印Ｆで示す方向に流れる。この矢印Ｆで示した気流は、ファン３３によって発生した矢印Ｃ２で示した気流の方向と逆方向である。このため、これらの気流が互いにぶつかり合い、矢印Ｃ２で示した気流が乱され、その気流が第１の駆動モータ１８Ｙのまわりを流れ難くなり、そのモータ１８Ｙに対する冷却効果が低下する。これに対し、本例の画像形成装置においては、第１の駆動モータ１８Ｙの回転によって、気流が矢印Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３で示した方向に流れるので、矢印Ｃ２で示した気流が乱されることはなく、第１の駆動モータ１８Ｙを効率よく冷却することができる。
【００３４】
また、図３に二点鎖線で示し、かつ図４に実線で示すように、ブラケット２１には、第１の駆動モータ１８Ｙと第２の駆動モータ１９Ｙを挟むように配置された一対の整流板３６より成る整流手段が設けられている。この整流手段は、第１及び第２の駆動モータ１８Ｙ，１９Ｙのうちの少なくとも第１の駆動モータ１８Ｙのまわりに気流が流通するように、空気を案内する用をなす。かかる整流手段を設けることによって、第１の駆動モータ１８Ｙのまわりに確実に空気の流れができ、第１の駆動モータ１８Ｙに対する冷却効果を一層高めることができる。
【００３５】
図２に示した他の第１及び第２の駆動モータ１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ；１９Ｃ，１９Ｍ，１９ＢＫと、これに関連するファンなども、上述したところと同じく構成されている。
【００３６】
以上、第１の駆動モータにより駆動される作像要素が、トナー像の形成される像担持体であり、第２の駆動モータにより駆動される作像要素が、像担持体上にトナー像を形成する現像装置の現像ローラである場合の例を説明したが、これらの駆動モータが他の作像要素を駆動する場合にも、前述の各構成を採用することができる。例えば、第２の駆動モータにより駆動される作像要素が、トナー像転写後の像担持体に付着する転写残トナーを除去するクリーニング部材であるときも、上述した構成を支障なく採用できる。
【００３７】
また、本発明は、複数の像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体に直に重ねて転写する形式の画像形成装置や、単一色のトナー像を形成する画像形成装置などの各種形式の画像形成装置に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の要素の一部を省略し、主として像担持体と現像ローラの駆動系を明らかにした斜視図である。
【図３】第１及び第２の駆動モータの側面図である。
【図４】第１及び第２の駆動モータを図３の右方から見た図である。
【符号の説明】
【００３９】
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ  像担持体
１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４ＢＫ  現像ローラ
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ  第１のモータ
１９Ｙ，１９Ｃ，１９Ｍ，１９ＢＫ  第２のモータ
３３  ファン
【図１】
2006113483.tif 000003
【図２】
2006113483.tif 000004
【図３】
2006113483.tif 000005
【図４】
2006113483.tif 000006