JPH08262591A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】照明ランプの冷却のための冷却モードを適正に
行う。 【構成】機外温度検出手段３０により画像形成装置１の
外部の温度を検出し、照明ランプ６の熱的状態を記憶手
段３２により記憶し、機外温度検出手段３０の検出結果
と記憶手段３２の記憶内容に応じ、制御手段３１により
冷却モードを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置における
光学系冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】照明ランプにより原稿を照明し、原稿画
像に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して
得られる可視像を画像形成に供する画像形成装置は、ア
ナログ式やデジタル式の複写機に関連して広く知られて
いる。

【０００３】このような画像形成装置において原稿を照
明する照明ランプは一般に「ハロゲンランプ」等、発光
に伴い高熱を発するものが用いられる。

【０００４】照明ランプによる発熱は画像形成装置内温
度を上昇させ、静電潜像担持体としての感光体の光導電
特性に影響したりするが、より直接的な影響として、照
明ランプに近接した原稿ガラスを加熱し、原稿ガラスに
「ひび割れ」が生じたりすることがある。

【０００５】照明ランプによる発熱の問題を解決する直
接的な方法の一つは、冷却ファンにより照明ランプを冷
却することである。この場合、冷却ファンの冷却能力
を、個々の画像形成装置の設置環境に応じて設定するの
が理想であるが、画像形成装置の置かれた環境は装置ご
とに千差万別であり、実使用状況把握の困難性から、最
悪の環境条件を想定して冷却ファンの能力を設定するこ
とが行われている。

【０００６】このため、冷却ファンの冷却能力が過大と
なる場合が多く、コスト的にもエネルギー的にも無駄で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、照明ランプの適正な
冷却を、必要に応じて行うことができる新規な画像形成
装置の提供を目的とする（請求項１〜６）

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の「画像形成装
置」は「発光により発熱する照明ランプにより原稿を照
明し、原稿画像に応じた静電潜像を形成し、この静電潜
像を現像して得られる可視像を画像形成に供する画像形
成装置」であって、機外温度検出手段と、記憶手段と、
制御手段とを有する（請求項１）。

【０００９】「機外温度検出手段」は、画像形成装置外
部の温度を検出する手段であり、例えば「サーミスタ」
を用いることができる。

【００１０】「記憶手段」は、照明ランプの熱的状態を
記憶する手段であり、各種のメモリを利用できるが、不
揮発性メモリは特に好適である。

【００１１】「制御手段」は、機外温度検出手段の検出
結果と記憶手段の記憶内容とに応じて冷却モードを制御
する手段であり、具体的にはマイクロコンピュータや専
用のＣＰＵを利用したものを用いることができる。

【００１２】「冷却モード」は、「照明ランプの冷却の
ために画像形成を禁止する」モードである。

【００１３】記憶手段が記憶すべき「照明ランプの熱的
状態」は、「冷却モードの実施を決める冷却モード実施
パラメータ」とすることができる。

【００１４】冷却モード実施パラメータは、照明ランプ
の「熱的状態」に応じ、照明ランプの温度に対応的に増
大する。

【００１５】この場合、制御手段は、照明ランプの使用
状況により、冷却モード実施パラメータに対する「補正
値」を設定して、記憶手段の冷却モード実施パラメータ
を書き替え、書き替えられた記憶手段の「冷却モード実
施パラメータが所定の値を超えた」とき冷却モードを実
行する（請求項２）。

【００１６】「照明ランプの使用状況」は、例えば画像
形成条件（Ａ列４番かＢ列４番かといった画像形成のサ
イズ、単数枚モードか多数枚モードかといった画像形成
モード、画像形成の倍率や、画像形成枚数等）により決
定しても良いが、「照明ランプの点燈時間および点燈の
ためのランプ電圧と、画像形成モード」により決定する
ことができる。

【００１７】即ち、制御手段が「照明ランプの点燈時間
をカウントし、照明ランプの点燈時間と点燈のためのラ
ンプ電圧および画像形成モードに応じて補正値を決定」
するようにできる（請求項３）。

【００１８】この発明では、機外温度検出手段によりが
画像形成装置外の温度、即ち、画像形成装置の設置され
た環境温度を検出するのであるから、例えば、上記「冷
却モード実施パラメータに対する補正値」を設定するパ
ラメータに、この検出温度を加えることもできる。即
ち、上記検出温度を「照明ランプの使用状況」決定の１
要因としてもよい。

【００１９】上記請求項３記載の発明の場合において、
制御手段が「画像形成装置の電源スイッチのオン・オフ
に拘らず照明ランプの消灯時間をカウントし、照明ラン
プの消灯時間に応じて、記憶手段における冷却モード実
施パラメータを書き替える」ようにすることができる
（請求項４）。

【００２０】記憶手段はまた「冷却モードの実施後の所
定時間、冷却モードを実施したことを記憶する」ように
することができる（請求項５）。

【００２１】また、冷却モードは「常に一定の時間」行
っても良いが、機外温度検出手段により検出された機外
温度に応じて冷却モードの継続時間を変化させてもよ
い。即ち、制御手段が「冷却モードの実施時間を、機外
温度検出手段による検出結果に応じて設定する」ように
できる（請求項６）。

【００２２】

【作用】この発明では上記のように、照明ランプの点燈
を禁止する「冷却モード」が、照明ランプの、その時ど
きにおける熱的状態と、画像形成装置の環境温度とに応
じて制御される。

【００２３】

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。

【００２４】図１は、この発明を適用した画像形成装置
の１例であるアナログ電子複写装置（以下、単に複写機
という）を、説明に必要な部分のみ略示している。

【００２５】図１（ａ）において複写機１は光源走査方
式の光学系２を備えたものであり、原稿ガラス３上には
複写すべき原稿４が載置される。照明ランプ６はミラー
７と一体となって図の右方へ移動しつつ原稿４を照明走
査する。

【００２６】原稿からの反射光束はミラー７により反射
されたのち、ミラー７の移動速度の１／２の速度で図の
右方へ一体に変位するミラー８，９により折り返され、
結像レンズ１１を透過すると固定ミラー１０により折り
返され、光導電性の感光体１２上に原稿画像を結像す
る。

【００２７】感光体１２はドラム状で、光学系２による
露光が行われるとき、時計回りに定速回転し、帯電器１
３により所定の電位に均一帯電される。

【００２８】均一帯電された感光体１２に上記の如く原
稿像が照射されると「原稿画像に対応した静電潜像」が
形成される。この静電潜像は現像装置１４により現像さ
れて可視像となる。

【００２９】転写紙Ｓはカセット１８から配紙され、感
光体１２の回転による可視像の移動に同期を取って転写
部へ送りこまれ、転写器１５により可視像を静電転写さ
れ、分離器１６により感光体１２から分離する。

【００３０】可視像を転写された転写紙Ｓは定着装置１
９により可視像を定着され、装置外のトレイ２０上に排
出される。可視像転写後の感光体１２はクリーニング装
置１７により残留トナーを除去される。以上が画像形成
プロセスとしての複写プロセスのあらましである。

【００３１】図１（ａ）において、符号２４で示すＡＤ
Ｆ（自動原稿供給装置）は、そのベルト２５の回転によ
り、原稿載置部２７から原稿を自動的に原稿ガラス３上
に供給し、複写後は原稿トレイ２８上に排出する。

【００３２】また符号２６は外部に開放した通気部、符
号３０は「機外温度検出手段」であるサーミスタ、符号
３１は制御手段、符号３２は記憶手段をそれぞれ示す。

【００３３】図５は、図１（ａ）において、ＡＤＦ２４
を取り除いた状態を上方から見た図である。原稿ガラス
３上には原稿４が載置され、照明ランプ６は、符号Ａで
示す領域（鎖線で囲った領域；原稿ガラス３よりも一回
り大きい）を、最大でその左端から右端までを照明走査
するが、図に示す原稿４のように、原稿ガラス３の左右
方向の長さに比して原稿長さが短い場合には、原稿の長
さに応じた必要領域のみを走査する。

【００３４】領域Ａの左側端部、図に「Ｂ部」として示
した部分には基準黒板２２と基準白板２３とが配備され
ている。Ｂ部は照明ランプ６の待機位置である。

【００３５】画像形成プロセスにおける、地肌濃度や現
像装置内のトナー濃度等のプロセス条件を事前設定する
場合には、画像形成プロセスに先立って、照明ランプ６
を点灯し、基準黒板２２と基準白板２３とを照明して、
これらに対応する静電線像を感光体に形成する。

【００３６】この静電線像は現像され、基準黒板２２に
対応して得られる可視像の濃度を検出することにより現
像装置内のトナー濃度の調整が行われ、基準白板２３に
対応して得られる可視像の濃度によりバイアス電圧等が
調整される。

【００３７】このようなプロセス条件の「事前設定」
は、通常、原稿毎に行われる。

【００３８】画像形成プロセスでは、１枚の原稿に対す
る照明走査は、この原稿に対応する複写画像を形成され
た転写紙がトレイ上に排出される以前に終了し、照明走
査を終了した照明ランプ６は待機位置たる図５のＢ部に
復帰し、次の照明走査に備えて待機する。

【００３９】この複写機では画像形成モードである「複
写モード」として、単数枚モードと多数枚モードとが可
能である。「単数枚モード」は１枚の原稿から１枚の複
写画像を得るモードであり、「多数枚モード」は１枚の
原稿から複数枚の複写画像を得るモードである。この２
モードを、照明ランプ６の点灯状況に関連して見てみる
と、次のようになる。

【００４０】例えば、複数枚の原稿を「単数枚モード」
で複写する場合を考えてみると、照明ランプ６は、１枚
の原稿を照明走査する毎に待機位置であるＢ部に戻って
待機し、複写画像を転写された転写紙がトレイ上に排出
されると、次の原稿の照明走査を行う。そして各原稿に
対して前述のプロセス条件の事前設定が行われる。この
ため、このモードでは照明ランプ６がＢ部に待機する時
間が長く、しかも事前設定のための点灯回数も大きいの
で、Ｂ部の近傍における温度が上昇しやすい。

【００４１】これに対し、１枚の原稿から「多数枚モー
ド」で複数枚の複写画像を得る場合を考えてみると、照
明ランプ６は同一の原稿に対する照明走査を、殆ど連続
的に繰り返すため、照明走査と照明走査との間に、照明
ランプがＢ部に待機する時間は殆どない。またプロセス
条件の事前設定は１回のみである。

【００４２】この場合にも、照明ランプの発熱により最
も温度が上昇し易いのは、Ｂ部の近傍であるが、前記
「単数枚モード」ほどの温度上昇はない。

【００４３】即ち、照明ランプ６の発熱による温度上昇
は画像形成モードにより異なる。

【００４４】図１に戻ると、（ｂ）は発明の実施にかか
る部分のブロック図である。

【００４５】ＣＰＵ３１０は操作部制御回路４０７を介
して操作部４０８と接続しており、操作部からの情報
（モードの指定、倍率、複写枚数、転写紙サイズ等）を
取り込めるようになっている。

【００４６】ＣＰＵ３１０はまた、スキャナモータ駆動
回路４０１を介してスキャナモータ４０２の動作を、露
光ランプ駆動回路４０４を介して照明ランプ６の点滅
を、作像ユニット制御回路４０５を介して作像ユニット
４０６の動作を、それぞれ制御できるようになってい
る。前述した画像形成プロセスは作像ユニット４０６の
動作に従って行われる。ＣＰＵ３１０はまたタイマー３
１２と連結されている。

【００４７】ランプセンサ６０は照明ランプ６に関する
点灯・消灯の状態、点灯のためのランプ電圧を信号とし
て発生する。この信号はＡ／Ｄ変換回路３０２を介して
ＣＰＵ３１０に入力される。またサーミスタ３０の出力
はＡ／Ｄ変換回路３０１を介してＣＰＵに入力する。

【００４８】ランプセンサ６０とＡ／Ｄ変換回路３０２
とＣＰＵ３１０とタイマー３１２とは、（ａ）における
制御手段３２を構成する。

【００４９】図２〜図４に示すフロー図を参照して、
「冷却モード」がどのように実施されるかを説明する。

【００５０】図２に示すフロー図は「冷却モード実施パ
ラメータに対する補正値を設定して記憶手段の冷却モー
ド実施パラメータを書き替える手順」を表わしている。

【００５１】図中において「Ｎ」は冷却モード実施パラ
メータを表わし、「Ｎ」が一定の値「ａ」を越えると冷
却モードが実施される。冷却モード実施パラメータ：Ｎ
は図１（ｂ）の「不揮発性」のメモリ３２に「ランプの
熱的状態」として記憶されている。

【００５２】図２において、複写機が動作されて冷却モ
ード制御が開始されると、先ずメモリ（図１（ａ）のメ
モリ３２）の記憶内容がチェックされ、「Ｎがａより大
きくないか否か」が調べられる。

【００５３】「Ｎ＜ａ」の時には冷却モードを実施する
必要がないので、通常の画像形成プロセスが始まる。即
ち、照明ランプ６を「ランプＯＮ」の状態とし、図１
（ｂ）におけるタイマー３１２内のタイマー１の計量を
開始させる。それとともに、図１（ｂ）のランプセンサ
６０から入力される情報に基づくランプ電圧：Ｘ１と、
操作部４０８から入力された複写モード：Ｘ２を「補正
パラメータ」としてチェックする。

【００５４】照明ランプ６が消灯したら上記タイマー１
を停止させ、照明ランプ６が点灯していた時間をカウン
ト数：ｎ１として検出する。

【００５５】続いて、補正値：Ｎonを、関係：Ｎon＝ｆ
（Ｘ１，Ｘ２，ｎ１）により決定する。即ち、照明ラン
プの点燈時間：ｎ１がカウントされ、点燈時間：ｎ１と
ランプ電圧：Ｘ１および複写モード：Ｘ２に応じて、冷
却モード実施パラメータ：Ｎに対する補正値：Ｎonが決
定される。

【００５６】関係：Ｎon＝ｆ（Ｘ１，Ｘ２，ｎ１）は、
照明ランプ６の発熱特性に応じて予め実験的に決定し、
テーブルもしくは演算式としてメモリ３２内に記憶させ
ておく。定性的に言えば、ランプ電圧：Ｘ１が高いほ
ど、点灯時間：ｎ１が長いほど補正値：Ｎonは大きく、
複写モード：Ｘ２では、単数枚モードの方が多数枚モー
ドよりも補正値を大きくする因子となる。

【００５７】補正値：Ｎonを決定するのに、他の因子の
組、例えばＸ１，Ｘ２，ｎ１とサーミスタが検出する機
外温度：Ｔとを用いても良い。この場合、機外温度：Ｔ
が高いほど補正値：Ｎonも大きくなるようにする。ある
いはまた前述のように、転写紙サイズや複写モード、倍
率、複写枚数等に基づき補正値を決定しても良い。

【００５８】このように補正値：Ｎonを決定したら、メ
モリ３２の内容を書替え、冷却モード実施パラメータ：
Ｎを「Ｎ＋Ｎon」にする。即ち、照明ランプが点灯する
度に冷却モード実施パラメータ：Ｎは増大する。

【００５９】図３のフロー図は、照明ランプ６の消灯に
よる冷却モード実施パラメータ：Ｎの書替えの手順を示
している。

【００６０】即ち、照明ランプ６が「ランプＯＮ」の状
態では停止しているタイマー２（図１（ｂ）のタイマー
３１２の一部である）を、照明ランプ６の消灯と共にカ
ウントスタートさせ、カウントされた消灯時間：ｎ２に
よりメモリ３２内の冷却モード実施パラメータ：ＮをＮ
−ｎ２に書き替える。この書替えは、Ｎの基準値（最小
値）：Ｎmin（この例では０）に達した後は停止され
る。

【００６１】タイマー２は複写機の電源スイッチがオフ
の状態でも動作しており、メモリ３２は不揮発性メモリ
であるので、複写機の電源がオフの状態でも確実に照明
ランプ６の消灯時間をカウントできる。

【００６２】冷却モード実施パラメータ：Ｎは照明ラン
プ６が消灯する度に減少する。

【００６３】図４に示すフロー図は、メモリ３２内に記
憶された冷却モード実施パラメータ：Ｎが所定数：ａを
越えたときの手順を示している。

【００６４】Ｎ＞ａとなると、制御手段３１におけるＣ
ＰＵ３１０が「冷却モードを実施する時間：ｈ」を算出
する。この算出には、サーミスタ３０により検知された
機外温度：Ｔが参釈され、機外温度：Ｔが高いほど実施
時間：ｈは長く設定される。Ｔとｈとの関係は予め実験
的に決定し、メモリ３２内に記憶させておく。

【００６５】続いて、メモリ３２の冷却モード実施パラ
メータ：Ｎをその最小値：０（Ｎmin）にリセットし、
前記タイマー２をリセットて「ｎ２＝０」とする。

【００６６】この状態から「冷却モード」を開始する。
冷却モード実施時間：ｈは、タイマー３１２の一部であ
るタイマー３によりカウントされ、設定された実施時
間：ｈがカウント数：ｎ３として係数されると冷却モー
ドは終了する。

【００６７】勿論「冷却モード」実施中は画像形成プロ
セスは禁止され、その旨が操作部に表示される。

【００６８】なお、冷却モードを実施したときは、実施
終了後一定時間「フラグ」を立てて「冷却モードを実施
したこと」を記憶しておくと、冷却モード直後であるか
否かをも補正値決定のパラメータとして利用でき、より
適正な冷却モード制御を実現できることになる。

【００６９】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規な画像形成装置を提供できる（請求項１〜
６）。

【００７０】請求項１〜６記載の発明は上記の如き構成
となっているから、画像形成装置の機外温度に応じ、適
正な冷却モードを実行することにより、照明ランプによ
る加熱の問題を有効且つ簡素に解決できる。

【００７１】なお、この発明の画像形成装置は冷却ファ
ンの使用を排除するものではなく、冷却ファンと併用す
ることもできる。その場合、冷却ファンに過大な冷却能
力を与える必要はなく、必要最低限の冷却能力を与える
ことにより省エネルギーを実現しつつ、冷却モードの実
施時間を冷却ファンの使用により短縮して、より使い勝
手の良い画像形成装置とすることが可能となる。

【００７２】また、この発明は比較的低速のアナログ方
式の複写装置に適用するのに適しているが、画像形成プ
ロセス毎に原稿の読み取りを行うデジタル式の複写装置
にも好適に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例を説明するための図であ
る。

【図２】上記実施例における、照明ランプの点灯に基づ
く冷却モード実施パラメータの書替えの手順を説明する
ためのフロー図である。

【図３】上記実施例における、照明ランプの消灯に基づ
く冷却モード実施パラメータの書替えの手順を説明する
ためのフロー図である。

【図４】上記実施例における冷却モード実施の手順を説
明するためのフロー図である。

【図５】図１における原稿ガラス３と原稿４、照明ラン
プ６の走査領域を説明するための図である。

【符号の説明】

６ 照明ランプ ３０ 機外温度検出手段 ３１ 制御手段 ３２ 記憶手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光により発熱する照明ランプにより原稿
   を照明し、原稿画像に応じた静電潜像を形成し、この静
   電潜像を現像して得られる可視像を画像形成に供する画
   像形成装置であって、 画像形成装置外部の温度を検出する機外温度検出手段
   と、 照明ランプの熱的状態を記憶する記憶手段と、 上記機外温度検出手段の検出結果と上記記憶手段の記憶
   内容に応じて、冷却モードを制御する制御手段とを有す
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、 記憶手段は、照明ランプの熱的状態を、冷却モードの実
   施を決める冷却モード実施パラメータとして記憶し、 制御手段は、照明ランプの使用状況により、冷却モード
   実施パラメータに対する補正値を設定して記憶手段の冷
   却モード実施パラメータを書き替え、書き替えられた記
   憶手段の冷却モード実施パラメータが所定の値を超えた
   とき冷却モードを実行することを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、 制御手段は、照明ランプの点燈時間をカウントし、照明
   ランプの点燈時間と点燈のためのランプ電圧および画像
   形成モードに応じて、冷却モード実施パラメータに対す
   る補正値を決定することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の画像形成装置において、 制御手段は、画像形成装置の電源スイッチのオン・オフ
   に拘らず、照明ランプの消灯時間をカウントし、照明ラ
   ンプの消灯時間に応じて、記憶手段における冷却モード
   実施パラメータを書き替えることを特徴とする画像形成
   装置。
5. 【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
   画像形成装置において、 記憶手段は、冷却モードの実施後の所定時間、冷却モー
   ドを実施したことを記憶することを特徴とする画像形成
   装置。
6. 【請求項６】請求項１または２または３または４または
   ５記載の画像形成装置において、 制御手段は、冷却モードの実施時間を、機外温度検出手
   段による検出結果に応じて設定することを特徴とする画
   像形成装置。