(57)【要約】【課題】装置の防塵性能と冷却性能を両立すること。【解決手段】画像信号に応じて変調された光を像担持体に照射して静電潜像を形成する光学走査装置と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化するプロセスユニットと、前記像担持体から記録媒体に転写されたトナー像を定着するための定着装置と、画像形成装置の外部の大気を吸入し画像形成装置の内部を冷却するための冷却ファンと、前記冷却ファンの吸入口となる開口部と、を有する画像形成装置において、前記開口部の近傍に、画像形成装置外部の風速を検知する風速検知手段が設けられており、前記風速検知手段の出力に応じ、前記開口部を開閉する開閉手段を有することを特徴とする。【選択図】図１
2009128460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じて変調された光を像担持体に照射して静電潜像を形成する光学走査装置と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化するプロセスユニットと、前記像担持体から記録媒体に転写されたトナー像を定着するための定着装置と、画像形成装置の外部の大気を吸入し画像形成装置の内部を冷却するための冷却ファンと、前記冷却ファンの吸入口となる開口部と、を有する画像形成装置において、
前記開口部の近傍に、画像形成装置の外部の風速を検知する風速検知手段が設けられており、
前記風速検知手段の出力に応じ、前記開口部を開閉する開閉手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記開閉手段は、回動可能に設けられたルーバを開閉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】
前記開閉手段は、移動可能に設けられた遮蔽板を開閉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４】
画像形成装置の内部に、温度検知手段を有することを特徴とする請求項１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、レーザビームプリンタやレーザファクシミリなどの、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、スキャナモータにより高速回転する回転多面鏡によってレーザビーム等の光ビームを反射させてこれを偏向走査し、得られた走査光を回転ドラム上の感光体に結像させて静電潜像を形成する。次いで、感光体の静電潜像を現像装置によってトナー像に顕像化し、これを記録材などの記録媒体に転写して定着装置に送り、記録媒体上のトナーを加熱定着させることで印刷が行われる。
【０００３】
従来、スキャナモータの軸受の劣化による寿命の低下を防ぐため、光学走査装置を冷却するための冷却ファンを画像形成装置に搭載するということが行われている。また、電源などを含む電装部にも冷却が必要な電気部品などが搭載されており、電装部を冷却するためにも、このような冷却ファンが用いられる。このとき、画像形成装置の外装カバーの冷却ファンに対応する位置には、開口部が設けられていることが一般的である。
【０００４】
この種の画像形成装置において、例えば、冷却ファンの風量に応じて開閉する風路開閉部材を設けておき、画像形成装置内の風路を変更可能とする、というものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３７２７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例の画像形成装置においては、清浄度が低く、かつ、強い対流が存在する設置環境に画像形成装置が設置された場合に問題が生じるおそれがある。即ち、開口部から画像形成装置内、特に光学走査装置内部へ塵埃が侵入し、ミラーやレンズなどの光学部品に塵埃が付着して反射率や透過率の低下を招き、画像薄などの印字不良が発生するというおそれがある。
【０００７】
上記問題点を解決するために、例えば、開口部に防塵フィルタを設ける、という手段がある。しかしながらこの場合、画像形成装置の使用期間中にフィルタの目詰まりが発生し冷却性能が低下してしまう。このため、フィルタ交換の作業が必要となりメンテナンス性が悪化する、という別の問題が発生する。
【０００８】
本発明の目的は、装置の防塵性能と冷却性能を両立することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、画像信号に応じて変調された光を像担持体に照射して静電潜像を形成する光学走査装置と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化するプロセスユニットと、
前記像担持体から記録媒体に転写されたトナー像を定着するための定着装置と、画像形成装置の外部の大気を吸入し画像形成装置の内部を冷却するための冷却ファンと、前記冷却ファンの吸入口となる開口部と、を有する画像形成装置において、
前記開口部の近傍に、画像形成装置外部の風速を検知する風速検知手段が設けられており、
前記風速検知手段の出力に応じ、前記開口部を開閉する開閉手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上述の如き構成を有するので、装置の防塵性能と冷却性能を両立することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は本実施形態の画像形成装置Ｃの構成を示す図である。図２はルーバ開閉機構の構造を示す図である。図３は画像形成装置Ｃの冷却ファンの近傍の構成を示す図である。
【００１２】
〔画像形成装置〕
画像形成装置Ｃは、像担持体である感光体２１と、感光体２１に画像信号によって変調された光ビームを照射して記録画像を形成する光走査装置１０を有する。また、感光体２１上に形成された記録画像をトナー像として可視化し、記録媒体である記録材Ｐに転写するためのプロセスカートリッジ（プロセスユニット）２０と、記録材Ｐに転写された記録画像を定着するための定着装置２５とを有する。また、エンジン制御部３１や電源３２などを備えた電装部３０と、記録材Ｐをセットするシートカセット４０を有する。本実施形態の画像形成装置は電子写真方式により画像を形成し、その画像を記録材Ｐに印刷する。
【００１３】
また、画像形成装置Ｃは、前述の光学走査装置１０、定着装置２５、電装部３０などを冷却するための冷却ファン５０を有する。
【００１４】
外装カバー６０の冷却ファン５０に対応した位置には、冷却ファン５０の吸入口となる開口部６１があり、その近傍には、ルーバ６５が設けられる。ルーバ６５は開閉手段としてのルーバ開閉機構６６により開閉可能に設けられており、また、アルミニウムなどの放熱性の良い材料で製作されている。
【００１５】
図２に示すように、ルーバ開閉機構６６は、モータ６６ａ、ベルト６６ｂから構成されている。図２において、エンジン制御部３１からの信号を受けてモータ６６ａが回転し、モータ６６ａの回転軸に架け渡されているベルト６６ｂを介して、ルーバ６５がその各軸部６５ａを中心に回動可能になっている。
【００１６】
図３に示すように、ルーバ６５又は開口部６１の近傍には画像形成装置が設置される場所の対流の風速を検知するための風速検知手段７０が設けられる。風速検知手段７０があることにより、開口部６１から画像形成装置内に気流が進入する方向（図３中、矢印Ａの方向）の風速Ｗを検知することができる。ここで、風速検知手段７０として、例えば、熱線式風速計が用いられる。
【００１７】
以上の構成により、記録画像の情報が画像形成装置Ｃに入力されると、まずエンジン制御部３１により定着装置２５が定着に必要な設定温度になるように制御するなど、印刷準備が行われる。
【００１８】
印刷準備が完了すると、入力された画像情報に応じて明滅されたレーザ光が、図１に示すポリゴンミラー１１により偏向走査される。そしてレーザー光は、走査レンズ１２、折り返しミラー１３を経て感光体２１上に集光され、感光体２１上に静電潜像が形成される。
【００１９】
一方記録材Ｐは、給送ローラ８０によりプロセスカートリッジ２０に導入され、静電潜像を可視化することによって得られたトナー像が記録材Ｐ上に転写される。転写後、記録材Ｐは定着装置２５に導入されて加熱・加圧され、記録画像が記録材Ｐに定着され、排出部８１に排出され、印刷動作が完了する。
【００２０】
〔ルーバ開閉動作〕
次に、ルーバ５０の開閉動作について詳細に説明する。図４は開口部６１から画像形成装置内に気流が進入する方向の風速ＷがＷ１＜０．５ｍ／ｓの環境で印刷が行われる状態を示す図である。図５は同じく風速ＷがＷ２≧０．５ｍ／ｓの環境で印刷が行われる状態を示す図である。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置Ｃにおいては、ルーバ６５の状態の初期設定は図５に示されるように閉じた状態である。
【００２２】
画像形成装置Ｃに電源スイッチがオンの状態にされると、風速検知手段７０が作動する。そして、風速検知手段７０が画像形成装置Ｃが設置された環境の対流の風速Ｗが測定する。風速検知手段７０での測定結果は、エンジン制御部３１（図１参照）に伝達される。
【００２３】
前述した印刷準備が開始されるまでは、ルーバ６５は図５に示されるように、閉じた状態が保持される。また、画像形成装置Ｃの電源スイッチがオフの状態にされても、ルーバ６５は図５に示されるように閉じた状態が保持される。
【００２４】
まず、画像形成装置Ｃが気密性の高いオフィス環境で使用される場合など、風速ＷがＷ１＜０．５ｍ／ｓの場合のルーバ５０の開閉動作を説明する。上述のように、ルーバ６５の状態の初期設定は図５に示すように閉じた状態であるため、非動作時に画像形成装置Ｃの内部に設置環境の大気中の塵埃が侵入し、光学走査装置１０内部の走査レンズ１２や折り返しミラー１３に塵埃が付着することを防止する。
【００２５】
印刷処理を行うために、画像形成装置Ｃの電源スイッチがオンの状態にされると、風速検知手段７０が作動する。そして風速検知手段７０により、画像形成装置Ｃが設置された環境の対流の風速Ｗが測定され、その測定結果はエンジン制御部３１に伝達される。このとき、Ｗ１＜０．５ｍ／ｓであれば、冷却ファン５０によって開口部６１の外側の空気を吸入して光学走査装置１０、定着装置２５、電装部３０を冷却させても光学走査装置１０内部にまで大気中の塵埃が侵入する危険性は低い。
【００２６】
このため、エンジン制御部３１の制御信号によりルーバ開閉機構６２が動作する。具体的には、ルーバ６５は軸部６５ａを中心に約９０度回動し、図４に示されるようにルーバ６５が開いた状態になる。
【００２７】
そして、エンジン制御部３１の制御信号により冷却ファン５０が作動し、ルーバ６５を通じて外気が画像形成装置Ｃの内部に導入される。すると図４に示すように、中細線の矢印で示される画像装置Ｃ内の対流Ｆ１が生成される。対流Ｆ１により、光学走査装置１０や定着装置２５、電装部３０が冷却される。冷却ファン５０による対流Ｆ１は、外装カバー６０の隙間６７などから、画像形成装置Ｃの外部に自然と抜けていく。
【００２８】
ここで、冷却ファン５０の作動時間については様々な制御が可能である。例えば、一定の時間（例えば、印刷動作終了後１分間は作動させる等）としても良い。あるいは、画像形成装置Ｃの内部に温度検知手段７１を設けておき、温度検知手段７１の測定値が所定の値以下になるまで作動させる、という制御を行うことも可能である。
【００２９】
次に、画像形成装置Ｃが外気に開放されたオフィス環境で使用される場合など、風速ＷがＷ２≧０．５ｍ／ｓの場合のルーバ５０の開閉動作を説明する。上述のように、ルーバ６５の状態の初期設定は図５に示すように閉じた状態である。このため、非動作時に画像形成装置Ｃの内部に設置環境の大気中の塵埃が侵入しにくくなり、光学走査装置１０内部の走査レンズ１２や折り返しミラー１３に塵埃が付着するのを防ぐことができる。
【００３０】
印刷処理を行うために、画像形成装置Ｃの電源スイッチがオンの状態にされると、風速検知手段７０が作動する。そして風速検知手段７０により画像形成装置Ｃが設置された環境の対流の風速Ｗが測定され、その測定結果はエンジン制御部３１（図１参照）に伝達される。
【００３１】
このとき、Ｗ２≧０．５ｍ／ｓであれば、ルーバ６５が開いた状態で冷却ファン５０を作動させると大気中の塵埃が画像形成装置Ｃに侵入し、光学走査装置１０内部の走査レンズ１２や折り返しミラー１３に塵埃が付着してしまう危険性がある。これを防止するため、Ｗ２≧０．５ｍ／ｓの場合には、ルーバ６５が閉じた状態のまま、印刷準備を開始し、その後、印刷動作を行う。
【００３２】
冷却ファン５０については、前述したＷ１＜０．５ｍ／ｓの場合と同様に、エンジン制御部３１の制御信号により冷却ファン５０が作動し、対流Ｆ２が生成される。ここで、上述したように、ルーバ６５はアルミニウムなど熱伝導率の高い材質で製作されている。このため、冷却ファン５０近傍（図中一点鎖線で示されるＢ部）に存在する空気の温度Ｔ１は、印刷中においても比較的外気温度Ｔ０に近い温度が保たれる。
【００３３】
すると、ルーバ６５が閉じられているために十分に外気を吸引することができなくても、外気温度Ｔ０に近い温度の対流Ｆ２を発生させることができる。このため、光学走査装置１０、定着装置２５、電装部３０の冷却効果については、前述したＷ１＜０．５ｍ／ｓの状態のようにルーバ６５が開いた状態とほぼ同等の冷却効果を期待することができる。
【００３４】
また、長時間の連続プリントを行った場合など、ルーバ６５が閉じた状態では冷却が不十分となってしまう場合には、前述した温度検知手段７１を用いる。具体的には、温度検知手段７１により検知する温度が、画像形成装置Ｃ内部の温度があらかじめ設定された閾値温度Ｔ２を超えた場合、塵埃の侵入に大きく影響しない範囲で一時的にルーバ６５を開放する。このようにすることで、温度の低い外気を吸入し冷却を促進するという制御を行っても良い。
【００３５】
〔設置環境の風速で分ける根拠〕
なお、以上の説明においては、ルーバの開閉の判定に際し、設置環境の風速が０．５ｍ／ｓ以下と０．５ｍ／ｓ以上の場合で判定を行う構成について説明した。ここで、その根拠について説明する。図６は設置環境の対流の風速Ｗと寿命想定時の光学走査装置からの光出力低下ΔＰの関係を示す図である。
【００３６】
実験的に風速Ｗによる寿命想定時の光学走査装置１０からの出力低下ΔＰの関係を検証した。また、前提条件として、この実験に用いた画像形成装置においては、光出力低下ΔＰが初期値に対して３０％を超えると出力画像上許容し難いレベルだとした。
【００３７】
図６に示されるように、Ｗ＝０．５ｍ／ｓ程度の環境で寿命想定時の光出力低下ΔＰは３０％を超えるレベルとなる。そして、さらに風速Ｗが高くなると、ΔＰは急激に悪化する、という結果が得られた。これにより、本実施形態における風速Ｗの判定値としてはＷ＝０．５ｍ／ｓとした。
【００３８】
ただし、本発明の趣旨はこの条件に限定されるものではなく、例えば画像形成装置本体の構成や、光学走査装置の構成によって同じ環境でも光出力低下の発生具合は異なる。かつ、潜像・転写・定着等の電子写真プロセスの条件等によって同等の光出力低下が発生した場合の出力画像への影響も一律ではない。このため、判定の基準となる風速は適宜、適切な値が選択されるべきである。
【００３９】
上記説明したように、本実施形態の画像形成装置においては、冷却ファンの近傍にルーバが開閉可能に設けられており、かつ、ルーバ近傍には画像形成装置が設置される環境の対流の風速を測定する風速検知手段が設けられている。そして、その測定結果に応じてルーバを開閉できる構成となっている。このため、設置環境の風速が弱い場合にはルーバが開いた状態で印刷処理を行うことができ、また、設置環境の風速が強い場合にはルーバが閉じた状態で印刷処理を行うことができる。したがって、設置環境の風速の強弱に関わらず、冷却性能を損なうことなく、画像装置内部への塵埃の侵入を低減することができ、光学走査装置の走査レンズや折り返しミラーへの塵埃の付着による画像薄などの印字不良の発生を防止することができる。
【００４０】
したがって、本実施形態の画像形成装置を適用することにより、様々なオフィス環境に最適な、印字不良の発生しにくい長寿命な画像形成装置を提供することができる。
【００４１】
また、本実施形態の説明においては、ルーバを閉塞する手段として、ルーバそのものが回動する構成について説明したが、本発明の趣旨はこれに限定されるものではない。図７は本実施形態の変形例における画像形成装置Ｃの冷却ファン近傍の構成を示す図である。
【００４２】
図７に示すように、外装カバー６０の開口部６１の近傍に、移動可能な遮蔽板６８が設けられており、図７中の矢印Ｃの方向に移動することにより開口部６１が開閉される構成をとっても、上記詳細に説明したような効果を得ることができる。尚、Ｃの方向とは、外装カバー６０の面と平行な方向である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態の画像形成装置Ｃの構成を示す図。
【図２】本実施形態のルーバ開閉機構の構造を示す図。
【図３】本実施形態の画像形成装置Ｃの冷却ファンの近傍の構成を示す図。
【図４】風速ＷがＷ２＜０．５ｍ／ｓの環境で印刷が行われる状態を示す図。
【図５】風速ＷがＷ２≧０．５ｍ／ｓの環境で印刷が行われる状態を示す図。
【図６】設置環境の対流の風速Ｗと寿命想定時の光学走査装置からの光出力低下ΔＰの関係を示す図。
【図７】本実施形態の変形例における画像形成装置Ｃの冷却ファン近傍の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
Ｃ…画像形成装置、Ｐ…記録材、１０…光学走査装置、２０…プロセスカートリッジ、２１…感光体、２５…定着装置、５０…冷却ファン、６０…外装カバー、６１…開口部、６６…ルーバ開閉機構、７０…風速検知手段
【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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【図７】
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