(57)【要約】【課題】レーザプリンタ等で使用される光走査装置では、近年の高速印字化に伴い、回転多面鏡の回転数が速く、駆動モータの発熱量が大きくなっており、このため、制御不能、プラスチック部材で構成されている高精度を要求される光走査系の精度へも悪影響を与え、さらには、光走査装置の付近にトナーカートリッジなど画像形成装置が配置された場合、トナーの固着、印字品質の不安定などを引き起こす。【解決手段】光走査装置近傍に温度センサーを配置し、取得した検出値によりスキャナモータの運転停止、運転再開を行うことを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発生する光源と、前記光ビームを走査する回転多面鏡と、回転多面鏡を駆動する駆動モータと、前記光ビームに作用する第１の収束光学系と、収束された光ビームを偏向走査する偏向手段と、偏向走査される光ビームを被走査面上にスポットとして結像する結像光学系と、結像光学系を保持する筐体を備えた光走査装置を有し、光ビームを走査することで電子潜像が形成される感光体と、前記電子潜像にトナー像を現像する現像器を有する電子写真装置において、
前記光走査装置周辺で、かつ前記感光体付近に位置して設けた温度検出手段と、前記温度検出手段が取得した温度検出値により、前記回転多面鏡を駆動する駆動モータの動作を制御する演算手段及び光ビームの強さおよびトナーを現像するためのバイアス電圧を変化させる演算手段とを有することを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
光ビームを発生する光源と、前記光ビームを走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動する駆動モータと、前記光ビームに作用する第１の収束光学系と、収束された光ビームを偏向走査する偏向手段と、偏向走査される光ビームを被走査面上にスポットとして結像する結像光学系と、結像光学系を保持する筐体を備えた光走査装置を有し、光ビームが走査することで電子潜像が形成される感光体と、前記電子潜像にトナー像を現像する現像器を有する電子写真装置において、
外気温を検出する外気温度検知手段および印字枚数の積算管理手段を有し、前記外気温度検知手段と前記積算管理手段により取得した値により、前記回転多面鏡を駆動する駆動モータの動作を制御する演算手段を有することを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビーム等の光ビームを用いて画像を記録する光プリンタ等の電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号で変調されるレーザビーム等の光ビームで画像形成面となる被走査面を走査露光して画像記録を行う光走査装置は、いわゆる光プリンタ等の電子写真装置に広く応用されている。この光走査装置は、光ビーム走査のためにこの光ビームを反射して偏向する回転多面鏡やガルバノミラー等の偏向手段を使用する。走査された光ビームはｆ・θレンズ等により感光体などの被走査面に結像する。
【０００３】
このような電子写真装置で使用される光走査装置では、近年の高速印字化に伴い、回転多面鏡の回転数、つまり回転多面体を駆動するモータの回転速度が１万回転／分以上の回転速度となってきている。この駆動モータは、一般的にブラシレスモータが用いられており、駆動ドライバＩＣを載せた基板とロータが一体となっている場合が多い。高速化により駆動モータの回転速度が速くなってくると、ロータおよび駆動ドライバの発熱量も大きくなってくる。
【０００４】
この発熱が大きくなると、駆動ドライバが制御不能となる。また、近年の光走査装置では、筐体および光走査系がプラスチック部材で構成されており、画像品質確保のため、高精度を要求される光走査系の精度へも影響する。さらに、光走査装置の付近にトナーカートリッジなど画像形成装置が配置された場合、この熱が影響し、トナーの固着、印字品質の不安定などを引き起こす。
【０００５】
この冷却手段として、駆動モータにヒートパイプを接続し、光走査装置の外部に取り付けられた冷却フィンに接続させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、駆動モータに筐体内部より外部の突出した冷却フィンを、他の要素で使用しているファンによってできた気流によって、冷却している（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２８４２０２号公報
【０００８】
【特許文献２】特開２０００−１１２１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、駆動モータにヒートパイプを接続し、光走査装置の外部に取り付けられた冷却フィンに接続させている。この方式でも、冷却フィンが常に新しい外気に接触し、熱を放出可能ならば効果がある。ただし、一般的に光学走査装置の周囲は光走査装置の防塵性のため、空気の気流をおさえ、飛散トナーの流入、光走査装置からの光ビーム射出窓への飛散トナー付着を押さえている。
【００１０】
このような観点から、光走査装置周辺は空気の交換がなく、冷却フィンよりの熱を放出が効果的に働かない。
【００１１】
一方、特許文献２では、駆動モータに筐体内部より外部の突出した冷却フィンを、光走査装置外の他の要素で使用しているファンによってできた気流によって、冷却する構成となっている。この方法では、空気の交換がなされ、冷却効果は見込める。ただし、他の要素を使用しているため、構成に制約を受けると共に、他の要素の使用状態で効果が変わるおそれもある。また、飛散トナーの影響もでてくる可能性がある。
【００１２】
さらに、電子写真装置の筐体をコスト、生産性のため、樹脂化している場合、光走査装置は樹脂筐体内側に設置されるため、上記の光走査装置からの熱伝達手段を用いた場合でも、樹脂筐体による保熱が大きく、結果として、温度上昇の抑制効果が小さくなる。温度上昇効果を高めるため、ファン風量を上げたり、ダクト等部材を追加すれば、温度上昇を抑制することができるが、コストが上昇する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、光走査装置近傍に温度センサーを配置し、取得した検出値によりスキャナモータの運転停止、運転再開を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成で光走査装置のスキャナモータの冷却を確保することができ、コスト面、精度確保も確保した電子写真装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図７を用いて実施例を説明する。
【００１７】
図１は、本発明になる光走査装置を用いたレーザプリンタを示している。レーザプリンタ本体１は、現像器３〜６、光学ユニット７、帯電器１７、感光ベルト１１、転写ドラム２１、レジストローラ１５、転写ローラ１６、除電器１８、定着器１９、及び給紙カセット８を主たる構成部品としている。ここで、現像器３〜６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなど４色のトナーを現像することができる。
【００１８】
図２、図４、図５は、夫々本発明の要部の拡大断面図であり、温度センサー３０は光学ユニット７の上面に存在するカバー３１のスキャナモータ３２上部に配置している。温度センサー３０はサーミスタ又は熱電対など約４０℃から８０℃までの範囲を測定可能なセンサーであればよい。
【００１９】
図２の様に、現像器６が光学ユニット７の近傍に配置された場合、発熱体であるスキャナモータ３２により、現像器６の内部のトナーは熱せられ、５０℃〜６０℃にてガラス転位点を超え、融解してくる。
【００２０】
また、光学ユニット７内部も温度上昇により、レンズおよびミラー固定部の熱膨張により、走査線まがり，焦点位置ずれが発生し、画像が悪化する。
【００２１】
温度センサー３０およびその信号を処理する制御回路により、必要な温度の設定値となったことを検知し、スキャナモータ３２の運転を停止する。設定値は温度センサー３０の配置位置により異なるが、図２に示すように温度センサー３０が現像器６との距離が約１０ｍｍとなるように配置した場合は、トナーの融解温度にほぼ近い５５℃〜６５℃に設定するのがよい。これは前述のような温度センサー３０の配置位置と現像器のトナー位置では温度差が約１０℃あり、温度センサー３０の位置では、トナーよりも早く５５℃〜６５℃に達するため、この温度にてスキャナモータ３２を停止すれば、トナーは融解温度より５℃以上の温度差を保てていることになる。トナーの温度が低下する一定時間をおき、運転を再開する。これにより、トナーの融解および光学ユニット７の精度悪化による画像悪化が防がれる。
【００２２】
図４では、温度センサー３０をスキャナモータ３２の上部、光学ユニット７のカバー３１の上部に配置している。トナーの温度上昇を検知するために、よりトナー近傍の温度を検知でき、温度検知精度をより向上することができる。
【００２３】
図５では、温度センサー３０を感光ベルト１１近傍に配置している。スキャナモータ３２の発熱またはプリンタの他部分の発熱により、感光ベルト１１の感度も変化する。この位置に配置することにより、光学ユニット７の精度確保はもとより、感光ベルト１１の感度変動に対して、レーザ光量および現像器のバイアス電圧の制御により画像濃度を安定化できる。
【００２４】
図３に、光学ユニット７の拡大平面図を示す。温度センサー３０を書き出しセンサー基板上４０もしくはレーザ基板上４１に一体に配置すると、センサー基板を新たに製作することなく、コスト的に有利である。
【００２５】
図６、図７に、スキャナモータ３２の停止および再開の異なるシーケンスを示す。
【００２６】
図６において、トナーが融解温度に達する前に、前述の箇所に取り付けられた温度センサー３０により温度検知する。温度が指定の値（スキャナモータ３２の停止指示温度）に達した場合、スキャナモータ３２を停止し、印字を停止する。設定値は温度センサーの配置位置により異なるが、図２のようにトナー近傍に温度センサー３０を配置した場合、トナーの融解温度にほぼ近い４５℃〜５５℃がよい。これは温度センサー３０の配置位置は、トナーよりも早く４５℃〜５５℃に達するため、この温度にてスキャナモータ３２を停止すれば、トナーは融解温度より５℃以上の温度差を保てていることになる。スキャナモータ３２が停止することにより、トナーの温度および温度センサー３０の検知位置の温度が低下する。
【００２７】
温度センサー３０で検出温度が指定の値（スキャナモータ３２の運転再開指示温度）より低下した場合、印字を再開させる。印字再開後、再度スキャナモータ３２の停止指示温度に達した場合はスキャナモータ３２が停止し、スキャナモータ３２の運転再開指示温度に下がると、再開を繰り返す。
【００２８】
スキャナモータ３２の停止指示温度およびスキャナモータ３２の運転再開指示温度は、他の条件（外気温、湿度、印字枚数）により設定値を変動させてもよい。
【００２９】
図７においては、スキャナモータ３２が停止温度に達すると運転を停止する。停止後、指定時間（スキャナモータ３２の停止時間）後に運転を再開する。また、他の条件（外気温、湿度、印字枚数）によりスキャナモータ３２の停止時間を変動させてもよい。
【実施例２】
【００３０】
図１、図２、図８を用いて、他の実施例を説明する。
【００３１】
図２において、プリンタ本体１には外気温度を測定する温度センサー３３を配置してある。外気温度センサー３３は用紙カセット付近に配置してあるが、外気温度に近似の温度が測れる場所であれば、どの場所に配置してもよい。また、プリンタ本体１は電源を投入してから、印字した枚数をカウントしている。本実施例では、外気温度を測定する温度センサー３３を用いて、スキャナモータの制御又は現像器のバイアス電圧制御を行うこととする。
【００３２】
図８は、スキャナモータ３２の停止、運転再開の制御シーケンスを示す。図８において、検出した外気温度より連続印字枚数を設定する。外気温度が低ければ、スキャナモータ３２やトナーの初期温度も低く、トナーの融解温度に届くまでの連続印字枚数は多くできる。逆に外気温度が高ければ、トナーの融解温度に届くまでの連続印字枚数は低温時に比べ、少なくなる。
【００３３】
設定した連続印字枚数を超えた場合、スキャナモータ３２の運転を停止し、スキャナモータ３２およびトナーの冷却を行う。また、外気温度により、必要な冷却時間が違うため、冷却時間についても外気温度により設定を行う。設定した冷却時間が過ぎた場合、再度運転を開始する。この際のトナーの温度は前述の冷却時間内で下がるものの、電源投入時の温度まで低下するまでの時間は実使用上設定しない。そのため、再開した場合の再開時連続印字枚数についても、外気温度により設定をおこなう。
【００３４】
また、卓上式のプリンタの場合では、実使用時は、前述のような完全に連続印字の頻度は少なく、数枚単位の印字を時間の間隔を空けて印字する場合が多い。
【００３５】
このような場合の連続印字枚数の積算方法としては、印字と印字の間隔（時間）を印刷枚数に換算し、連続印字枚数から換算枚数を減算してカウントする。このように実使用にあわせたシーケンスを用いることで、冷却時間を短縮できる。また、印字の間隔が長い場合には、事実上、冷却時間はなく、プリンタの使用者に印字の時間を待たせることもない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例を示すレーザプリンタの概略構成図。
【図２】図１の要部拡大断面図。
【図３】本発明の実施例における光走査装置の上部カバーを取り付けた状態での平面図。
【図４】図１の要部拡大断面図。
【図５】図１の要部拡大断面図。
【図６】本発明の実施例を示す制御シーケンス図。
【図７】本発明の実施例を示す制御シーケンス図。
【図８】本発明の実施例を示す制御シーケンス図。
【符号の説明】
【００３７】
１…プリンタ本体、３〜６…現像器、７…光学ユニット、８…用紙カセット、１１…感光ベルト、１５…レジストローラ、１６…転写ローラ、１７…帯電器、１８…除電器、１９…定着器２１…転写ドラム、２３…転写クリーナ、２７…用紙、２８…トレイ、２９…印字済用紙、３０…温度センサー、３１…カバー、３２…スキャナモータ、３３…外気温度センサー、４０…書き出しセンサー基板、４１…レーザ基板。
【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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【図７】
2007155980.tif 000009
【図８】
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