(57)【要約】【課題】  回転多面鏡及びそれを駆動するモータの耐久性・信頼性に劣化を生じさせることなく画像形成を行うことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。【解決手段】  レーザビームを像担持体１上に走査する回転多面鏡４２ｃと、該回転多面鏡４２ｃを駆動するモータ４２ｆと、該モータ４２ｆを冷却するための冷却ファン４２ｇと、を有する画像書込み装置４２と、前記冷却ファン４２ｇの駆動電流を検出するファン駆動電流検出手段８１と、前記冷却ファン４２ｇの正常時における駆動電流の値を記憶する正常値記憶手段８２と、前記ファン駆動電流検出手段８１が検知した駆動電流値と、前記正常値記憶手段８２に記憶された駆動電流値を比較してその比率を算出する比較／演算手段８３と、を有し、前記比較／演算手段８３は、算出した比率に応じて前記モータ４２ｆの回転数を設定し、その回転数に応じた画像形成速度で画像形成を行うことを特徴としている。【選択図】図１
2005178166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
レーザビームを前記像担持体上に走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を駆動するモータと、該モータを冷却するための冷却ファンと、を有する画像書込み装置と、
前記冷却ファンの駆動電流を検出するファン駆動電流検出手段と、
前記冷却ファンの正常時における駆動電流の値を記憶する正常値記憶手段と、
前記ファン駆動電流検出手段が検知した駆動電流値と、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値を比較してその比率を算出する比較／演算手段と、を有し、
前記比較／演算手段は、算出した比率に応じて前記モータの回転数を設定し、その回転数に応じた画像形成速度で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記比較／演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値との比率を算出し、算出した比率に応じて、前記モータの回転数と画像形成速度を設定することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は警告手段を有し、
前記比較／演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記警告手段により警告を行うことを特徴とする請求項１又は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、回転多面鏡を駆動するモータを冷却する冷却ファンを有する画像形成装置であって、該冷却ファンの駆動電流値に対応してモータの回転数を制御可能とした画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像形成装置における画像書込み装置としては、レーザ走査型のものが知られている。これは、レーザ光源・回転多面鏡（ポリゴンミラー）・回転多面鏡を駆動するモータ（ポリゴンモータ）及び走査レンズ等から構成されており、レーザ光源から発した光は、モータによって等角速度で回転する回転多面鏡によって偏向されて、像担持体の表面に静電潜像を形成する。
【０００３】
画像形成装置の高速化に伴い、回転多面鏡を駆動するモータの回転数も上昇し、画像形成装置の機種によっては５万回転／分になるものもある。モータの回転数が上がると、回転多面鏡の風損や軸受面と空気との摩擦による摩擦損失による発熱が多くなり、回転多面鏡及びモータの温度が上昇する。この温度上昇は回転多面鏡の膨張や、モータと回転多面鏡を繋ぐ回転軸の膨張等の原因となり画像形成に支障をきたす。これを防ぐためには、冷却ファンによって外気を取りこみ、それによって回転多面鏡及びモータの温度上昇を抑えるのが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
このような構成の画像書込み装置を有する画像形成装置の場合、冷却ファンの吸気口を塞いでしまうと、冷却能力が低下し、回転多面鏡周辺の温度が上昇してしまう。そこで、特許文献２の換気装置を回転多面鏡周辺を冷却する冷却ファンに適用し、冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に報知手段によって操作者に知らせるようにすることが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−９０９７６（図３）
【特許文献２】特開２００２−１０２６３３（段落００２５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２では、報知手段により操作者に知らせた後に、画像形成処理を停止するというような記載が無いので、操作者に知らせた後も通常の速度で画像形成が行われると考えられる。それでは冷却能力が低下した状態のまま回転多面鏡を通常の回転数で駆動することとなり、回転多面鏡及びモータの温度が上昇してしまい、回転多面鏡の耐久性や信頼性の面で著しい劣化を生じ、画像形成に支障をきたしてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、回転多面鏡及びそれを駆動するモータの耐久性・信頼性に劣化を生じさせることなく画像形成を行うことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、レーザビームを像担持体上に走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を駆動するモータと、該モータを冷却するための冷却ファンと、を有する画像書込み装置と、前記冷却ファンの駆動電流を検出するファン駆動電流検出手段と、前記冷却ファンの正常時における駆動電流の値を記憶する正常値記憶手段と、前記ファン駆動電流検出手段が検知した駆動電流値と、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値を比較してその比率を算出する比較／演算手段と、を有し、前記比較／演算手段は、算出した比率に応じて前記モータの回転数を設定し、その回転数に応じた画像形成速度で画像形成を行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の画像形成装置は、前記比較／演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値との比率を算出し、算出した比率に応じて、前記モータの回転数と画像形成速度を設定することを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の画像形成装置は、前記画像形成装置は警告手段を有し、前記比較／演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記警告手段により警告を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の画像形成装置は、回転多面鏡・モータ・冷却ファンを有する画像書込み装置、ファン駆動電流検出手段、正常値記憶手段、比較／演算手段を有している。モータによって回転多面鏡が回転を開始すると、冷却ファンも駆動を開始し、ファン駆動電流検出手段が冷却ファンの駆動電流値を検出する。比較／演算手段は、ファン駆動電流検出手段が検出した冷却ファンの駆動電流値と、正常値記憶手段に記憶されている正常駆動時の駆動電流値とを比較して比率を算出し、その比率に応じたモータの回転速度を設定する。そして画像形成速度をモータの回転数に応じた速度に設定する。これによって回転多面鏡及びモータの温度上昇が抑えられ、画像形成を正常に行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の画像形成装置は、前記比較／演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記正常値記憶手段に記憶された駆動電流値との比率を算出し、算出した比率に応じて、前記モータの回転数と画像形成速度を設定する。これにより、回転多面鏡及びモータの温度上昇を効率よく抑えることができる。
【００１２】
請求項３記載の画像形成装置は、前記画像形成装置は警告手段を有しており、前記比較／演算手段は、前記冷却ファンの駆動電流が一定値以下になった場合に、前記警告手段により警告を行い操作者に前記モータの回転数が落とされたことを警告する。これによって操作者は冷却効率が落ちていることを知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の画像形成装置を、図面を基に説明する。図１は、本発明の画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置１０は、自動両面コピーのための再搬送手段を有するディジタル複写機である。装置本体には画像処理部２、画像書込み装置４２、画像形成部４、カセット給紙部５、定着装置６、排紙部７が備えられ、装置本体上部には自動原稿送り装置２０と画像読取部３０が搭載されている。
【００１４】
自動原稿送り装置２０の原稿台２１には複写面を上向きにして図示しない原稿が載置され、自動原稿反転搬送装置２２の搬送部ピックアップローラ２５により搬送路に送りこまれる。搬送路の最終端には原稿搬送部レジストローラ２６が配置されており、画像読取部３０の走査タイミングと同期して回転し、スリットグラス２７上を通過させる。
【００１５】
画像読取部３０はスリットグラス２７を通して原稿を照射する光源とミラーからなる走査ユニット３１、反射光をガイドする２枚のミラー３２、レンズ３３及びＣＣＤ等の撮像素子３４から構成されている。
【００１６】
原稿は画像読取部３０の上部に配置されたスリットガラス２７上を通過する際に、走査ユニット３１によって読み取られ、２枚のミラー３２及びレンズ３３を経て撮像素子３４上に結像される。読み取られた原稿の画像情報は画像処理部２より処理され、ディジタル化された画像情報のデータは図示しない記憶手段に一時的に格納される。
【００１７】
画像形成部４は、表面に静電潜像が形成される像担持体１を有しており、像担持体１の外周面にそって動作順に、この像担持体１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置４１と、静電潜像の書き込みを行う画像書込み装置４２と、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置４３と、像担持体１の表面上のトナー像を転写紙Ｐに転写する転写装置４４、及び転写後の像担持体１の表面を清掃するクリーニング装置４５が配置されている。
【００１８】
一方、転写紙Ｐを収容する給紙カセット５１には、板バネ等の付勢手段により常時その自由端が上方向に付勢される可動板５２が配置され、その上に配置される転写紙Ｐの最上位のものがピックアップローラ５３に接触するように構成されている。ピックアップローラ５３に接触した転写紙Ｐは給紙カセット５１から排出され、さばきローラ５３Ａによって１枚ずつ分離された後、複数の中間ローラ５４にガイドされてレジストローラ５５まで搬送される。
【００１９】
転写紙Ｐはレジストローラ５５により給紙タイミングがとられて転写装置４４に搬送され、像担持体１上に形成されたトナー像が転写装置４４において転写紙Ｐ上に一括転写される。トナー像の転写された転写紙Ｐは、定着装置６に搬送され定着処理される。その後転写紙Ｐは、排紙ローラ７１に挟持されて機外に排出され、排紙台７２上に載置される。
【００２０】
画像形成装置１０には給紙カセット５１の他に、手差しトレイ５６がある。使用頻度の高い転写紙Ｐは、給紙カセット５１に収納し、使用頻度の低い転写紙Ｐは、使用するたびに手差しトレイ５６に載置するのが一般的な使用方法となっている。
【００２１】
図２は、画像書込み装置の構成を示す斜視図である。半導体レーザ４２ａが射出したレーザビームＬはコリメータレンズ４２ｂを経て回転多面鏡４２ｃによってＬ１からＬ２までの方向の範囲内で振動する走査ビームに偏向される。回転多面鏡４２ｃによって偏向されたレーザビームＬはｆθレンズ４２ｄ及びシリンドリカルレンズ４２ｅを通過して像担持体１の表面に入射する。回転多面鏡４２ｃは、該回転多面鏡４２ｃを回転させるモータ４２ｆ（ポリゴンモータ）の回転軸に取り付けられている。さらに、モータ４２ｆの後方にはモータ４２ｆの冷却をするための冷却ファン４２ｇがある。
【００２２】
図３は、本発明の画像形成装置のブロック図である。冷却ファン４２ｇは画像形成装置１０の外部から吸気し、吸気した冷気によってモータ４２ｆを冷却する。ファン駆動電流検出手段８１は、冷却ファン４２ｇを駆動する冷却ファン駆動電流の電流値を検出するものである。冷却ファン４２ｇは、吸気口を塞ぐ等の理由で外部からの吸気ができなくなると、駆動電流が低下する構成となっており、駆動電流の低下はファン駆動電流検出手段８１によって検出することが可能である。正常値記憶手段８２は、画像形成装置１０の製造時又は設置時における冷却ファン４２ｇの駆動電流を記憶したものである。
【００２３】
正常値記憶手段８２に記憶された電流値と、ファン駆動電流検出手段８１が検出した電流値とを比較することで、冷却ファン４２ｇが正常に動作しているかどうかの判断が可能となる。比較／演算手段８３は、ファン駆動電流検出手段８１が検出した冷却ファン４２ｇの駆動電流値と、正常値記憶手段８２に予め記憶されている冷却ファン４２ｇの正常時の駆動電流と比較するものである。比較の結果ファン駆動電流検出手段８１が検出した駆動電流値が正常値記憶手段８２に記憶されている駆動電流値未満になっていれば、冷却ファン４２ｇの吸気口が塞がれる等の原因により吸気量が少なくなっていると判断する。
【００２４】
装置制御部８４は、回転多面鏡４２ｃを駆動するモータ４２ｆの回転数の制御及び画像形成装置１０に搭載されている各装置を協働的に動作するように制御するものである。
【００２５】
冷却ファン４２ｇの駆動電流値が正常値記憶手段８２に記憶されている駆動電流値以下となった場合、そのまま駆動させ続けると、温度上昇により回転多面鏡４２ｃの耐久性及び信頼性が損なわれるおそれがある。そこでこのような場合に、比較／演算手段８３は、装置制御部８４に対してモータ４２ｆの回転数を落とすように指示する。同時に、像担持体１の回転数や転写紙Ｐの搬送速度等、画像形成に関わる各装置の駆動速度もモータ４２ｆの回転数に合わせて変更する必要がある。比較／演算手段８３は、装置制御部８４にモータ４２ｆの回転数を指示すると共に、画像形成の速度もモータ４２ｆの回転数に合わせたものに変更するよう指示する。
【００２６】
上記のようにモータ４２ｆの回転数を落とすことで、モータ４２ｆや回転多面鏡４２ｃの発熱を抑えられるため、少ない吸気量でも充分な冷却が可能となる。
【００２７】
モータ４２ｆの回転数を決定するには、ファン駆動電流検出手段８１が検出した駆動電流値の、正常値記憶手段８２が記憶している駆動電流値に対する比率を求め、その比率を基にある一定の計算処理を行うことで回転数を算出する方法がある。また、比率とその比率に対応する回転数からなる一覧表を図示しない記憶装置に記憶しておき、その表を参照して回転数を決める方法等も考えられる。
【００２８】
警告手段８５は、冷却ファン４２ｇの冷却能力が低下していることを操作者に警告するものである。ファン駆動電流検出手段８１が検出した駆動電流値が、正常時の駆動電流値未満であった場合、比較／演算手段８３は、警告手段８５を介して、画像形成装置１０の手前側に配置されている図示しない操作部に、冷却ファン４２ｇの冷却能力が低下している旨のメッセージを表示する。警告の方法としてはこの他に、画像形成装置１０に警告用のＬＥＤ等を設け、冷却ファン４２ｇの冷却能力が低下している場合には、ＬＥＤを点灯又は点滅させることも考えられる。
【００２９】
図４は本発明の画像形成装置の制御手順を示すフローチャートである。画像形成装置１０の電源投入時又は画像形成処理の実行を開始した時、装置制御部８４は回転多面鏡４２ｃを回転させるモータ４２ｆの駆動を開始する（Ｓ０１）。次に装置制御部８４は、モータ４２ｆを冷却する冷却ファン４２ｇの回転を開始し（Ｓ０２）、ファン駆動電流検出手段８１は冷却ファン４２ｇの駆動電流値を検出する。冷却ファン４２ｇの駆動は、モータ４２ｆに温度センサを設け、当該温度センサが検知した温度に応じた駆動制御を行うような構成であってもよい。
【００３０】
比較／演算手段８３は、ファン駆動電流検出手段８１が検出した駆動電流値と、予め正常値記憶手段８２に記憶させてある正常動作時の駆動電流値とを比較する（Ｓ０３）。両者が等しい場合には、モータ４２ｆを通常の回転数に設定する（Ｓ０４）。Ｓ０３での比較の結果、ファン駆動電流検出手段８１が検出した駆動電流値の方が小さい場合、比較／演算手段８３は、ファン駆動電流検出手段８１が検出した駆動電流値と、正常値記憶手段８２に記憶された駆動電流値との比率を求める（Ｓ０５）。さらに、求めた比率から、モータ４２ｆの回転数を求め、装置制御部８４は比較／演算手段８３によって算出された回転数をモータ４２ｆに設定する（Ｓ０６）。次に、装置制御部８４は、画像形成の速度をＳ０６で設定したモータ４２ｆの回転数で正常に画像形成できる速度に設定し（Ｓ０７）、比較／演算手段８３は冷却ファン４２ｇの冷却能力が低下している旨の警告を操作部へ表示する（Ｓ０８）。
【００３１】
モータ４２ｆは、一度動作を開始したら画像形成装置１０の電源を切るまでは動作させつづけるのが一般的であるが、省電力化や静音化等の要請から画像形成処理を行っていない時には、装置制御部８４によってモータ４２ｆを停止させる必要がある場合もある。そこで、比較／演算手段８３は、Ｓ０４でモータ４２ｆを通常の回転数に設定した後又は、Ｓ０８による警告表示を行った後に、モータ４２ｆが動作中かどうかを調べ（Ｓ０９）、動作中であればＳ０３へ戻り、冷却ファン４２ｇの駆動電流値を検出する。モータ４２ｆの動作が停止している場合にはフローチャートを終了する。
【００３２】
なお、本発明はモノクロ画像形成装置への適用に限定するものではなく、カラー画像形成装置への適用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】画像書込み装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の画像形成装置のブロック図である。
【図４】本発明の画像形成装置の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１      像担持体
１０    画像形成装置
４２    画像書込み装置
４２ｆ  モータ
４２ｇ  冷却ファン
４２ｃ  回転多面鏡
８１    ファン駆動電流検出手段
８２    正常値記憶手段
８３    比較／演算手段
８５    警告手段
【図１】
2005178166.tif 000003
【図２】
2005178166.tif 000004
【図３】
2005178166.tif 000005
【図４】
2005178166.tif 000006