JPH10136634A - ファンモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないパーツで、諸条件に応じた多段階の駆
動力制御が可能なファンモータを提供することを目的と
している。 【解決手段】 アウターロータ型ステッピングモータを
駆動源とし、ロータ３６に羽根１８が連設されたシロッ
コファンを吸引ファンとして設置した複写機の画像形成
装置において、転写紙サイズ及びコピーモードに対応し
てモータに印加する周波数を多段階に設定して、ファン
の吸引力を適切に制御する。しかもファンモータは少な
い部品構成で、このようなきめ細かい多段階制御を実現
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸引，冷却，排気
といった空気流を発生させるためのファンモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば複写機においては機内に吸引ファ
ン，排気ファン，冷却ファンのそれぞれを備えている。
このうち吸引ファンは転写部と定着部との間の転写紙搬
送部に設けられている。詳しくは、搬送部がベルト面に
吸引孔が多数穿設された搬送ベルトで構成されていて、
吸引ファンは搬送ベルトの下方に設けられ、搬送中の転
写紙をベルト面に吸着させるのである。このような転写
紙のベルト面への吸着は、転写紙が定着部へ突入する際
にジャム，紙シワ，耳オレ等を引き起こさないようにす
るためである。

【０００３】ところで、この吸引ファンの吸引力は、当
初吸着条件の悪い転写紙に合わせ強めに固定されていた
ので、吸着条件がよい場合でも、吸引ファンは強力に駆
動されることになり騒音の一因となり、また、ファンの
駆動用モータに無駄な負荷を掛けることになっていた。
そこで、転写紙がハガキのような小サイズ厚紙である場
合に限って平時の吸引力よりも、大きな吸引力に切り換
える技術（特開昭６１−６９６５７号公報）とか、両面
コピーの際に第２面コピー時に吸引力を第１面コピーの
場合より大きな吸引力に切り換える技術（特開平３−２
６８７２号公報）などが提案され、騒音の防止とファン
モータの負荷の軽減とを図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記吸
引ファンの駆動源としては、安価であること，制御が容
易であること等の理由からＤＣモータが用いられ、吸引
力の制御は、せいぜい２段階切り換えまでが実用上の限
界であるため、現状におけるような吸引力のきめ細かな
制御の要請を満たすことはできないものである。即ち、
現在の複写機では、転写紙は、Ａ５，Ｂ５，Ａ４，Ｂ
４，Ａ３…というように３種類以上多種類セットされて
おり、それを選択使用すると共に、コピーモードも片面
コピーのみでなく、両面コピー、合成コピーというよう
に複数選択可能であるため、転写後における転写紙への
吸引力も転写紙のサイズ毎に多段階に切換えることが必
要であるし、また両面コピーモード時においては、どの
サイズの転写紙においても第１面コピー時と第２面コピ
ー時とでは吸引力を変化させる必要があるが、上述した
従来技術においては２段階切換が限界なので、到底この
ような吸引力の制御には対応できないものであった。

【０００５】以上の課題は吸引ファン特有のものである
が、空気流の流速をきめ細かく制御する必要性は複写機
内の排気ファンにても同じであるし、また冷却ファンに
おいても同じである。更に、複写機に限らず、他の装置
内で搬送物の吸引を行ったり、装置内を排気したり、冷
却したりする場合においても、細かに空気流の流速を制
御することは要請されるものである。

【０００６】本発明は以上の点に鑑み、空気流の細かな
制御が行える新規有用なファンモータを提供することを
主目的とする。本発明の他の目的は、小型コンパクトな
構成でありながら上記主目的を達成できるファンモータ
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るファンモー
タは、上記目的を達成するために、アウターロータ型の
ステッピングモータのアウターロータ部に羽根を連設さ
れてなることを特徴とするファンモータを提供してい
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るファンモー
タの適用例を示す複写機１（以降、単に複写機１と言
う。）の全体の構成を示す図である。当該複写機１の上
面には、透明な原稿載置板２が設けられ、この原稿載置
板２の下方には光源３が配置されている。この光源３か
らの光は、原稿載置板２を介して原稿に照射され、この
反射光は、反射鏡４，集光レンズ５，反射鏡６を経て感
光体ドラム７の表面に露光される。

【０００９】感光体ドラム７の周りには、帯電チャージ
ャ８，現像装置９，転写チャージャ１０，分離チャージ
ャ１１が、この順序で配設されている。露光に先立っ
て、感光体ドラム７の表面は帯電チャージャ８によって
帯電され、感光体ドラム７が矢印方向に回転駆動されて
画像形成位置で露光されて静電潜像が形成される。さら
に感光体ドラム７が回転駆動され静電潜像が現像装置９
に臨む位置に達したときには、現像装置９内のトナーが
静電力により感光体ドラムの表面に付着する。これによ
って、静電潜像に対応したトナー像が感光体ドラム７の
表面に形成される。

【００１０】このときまでに給紙カセット１２〜１４の
いずれかに収容された所定サイズの転写紙１５が給紙ロ
ーラ１６によって繰り出され、搬送ローラ１７間を通過
しタイミングローラ１８の位置にて待機している。そし
てこの転写紙１５は、感光体ドラム７の回転とタイミン
グを合わせて転写チャージャ１０の位置に搬送され、当
該位置にて転写紙１５に対し感光体ドラム７上のトナー
像が転写される。

【００１１】このとき転写紙１５は、感光体ドラム７と
の間の静電力によってドラム表面に付着するので、分離
チャージャ１１で転写チャージャ１０とは反対極性の電
荷を与えて以前の電荷を除去し、分離爪１９によって感
光体ドラム７からの分離を行う。分離された転写紙１５
は、搬送ベルト２０によって搬送され、熱定着ローラ２
１によって定着され、片面コピーであれば排紙トレー２
２に排出ローラ２３によって矢印Ａのように排出される
が、両面コピーの場合には、切換爪２４によって、矢印
Ｂの方向に切り換えられて反転ローラ２５の方向に搬送
され、当該反転ローラ２５により反転されて再び転写位
置にまで搬送される。

【００１２】反転ローラ２５は、転写紙の後端が反転ロ
ーラ２５を抜け出る直前に、転写紙を挟んだ状態で停止
し、そして回転方向が逆転する。それにより、転写紙は
矢印ＣからＤの方向に反転して搬送されることとなる。
そして、上述したように、転写紙１５の第２面に対して
トナー像が形成され、搬送ベルト２０面に吸引させて搬
送され、定着ローラ２１で定着された後、排出ローラ２
３により排出トレー２２に排出される。

【００１３】搬送ベルト２０で覆われた部分には後述す
るような転写紙を搬送ベルト面に対して吸着させるため
の後述するシロッコファン３０が吸引ファンとして設置
されている。図２は、シロッコファン３０を含む搬送ベ
ルト付近の断面図である。搬送ベルト２０の上下ベルト
面の間には、支持枠２６が配され、支持枠２６上に吸引
口を上部に向けた状態でシロッコファン３０が載置固定
されている。シロッコファン３０と上側ベルト面との間
には図中の２７と２８で示すような案内板が配され、シ
ロッコファン３０の吸引力が上側ベルト面上の転写紙に
対して効率よく作用するようにしてある。

【００１４】シロッコファン３０は図３に示すように、
吸引孔３１と排出孔３２とが形成された略円筒形のファ
ンケース３３内にファン本体３４を収納して構成され
る。ファン本体３４は、図４に示すようにアウターロー
ター型ステッピングモータ３５のロータ３６外周にキャ
ップ状のボス３７が冠着され、当該ボス３７の一端に羽
根３８…が多数立設された円板体３９を固着した構成で
ある。

【００１５】羽根３８…は、図５，図６に示すように円
板体３９の回転方向に対して適当角度傾けて円板体３９
に立設されている。羽根３８…の上記角度，羽根３８…
の総数、並びに羽根３８…の縦横寸法は吸引ファンとし
て所望する吸引力が得られるよう適切に定めることがで
きる。ステッピングモータ３５は、ステータ４０にシャ
フト４１が回転自在に軸承され、当該シャフト４１にロ
ータ３６が取付固定されている。

【００１６】ロータ３６はステータ４０を外装するよう
に設けられ、内周面に適当極数の永久磁石４２が配され
ている。ステータ４０には、適当極数の電磁コイル４３
が配されている。なお、アウターローター型ステッピン
グモータ３５の構成自体は、既に知られているので、こ
れ以上の説明は省略する。

【００１７】前記吸引ファンの駆動制御回路を図７に示
す。図に示すように制御部７００には反射型フォトセン
サ７１０からの検出信号と操作パネル７２０からの入力
信号が与えられ、これに応じて吸引ファンの回転数が、
駆動回路７３０を介して制御されている。前記制御部７
００は，パルス発生回路７０２，各種プログラムが保存
されたＲＯＭ７０３，反射型フォトセンサ７１０からの
検出信号と操作パネルからの入力信号等を一時的に保存
するＲＡＭ７０４とＣＰＵ７０１とから構成されてお
り、ＣＰＵ７０１は、必要なプログラムをＲＯＭ７０３
から呼び出し、ＲＡＭ７０４に保存された各種情報に基
づいてパルス発生回路７０２を制御する。

【００１８】パルスモータの駆動回路７３０は、パルス
発生回路７０２から送られてくるパルスによって所定相
数のパルス列を作成し、吸引ファン３０に与える。図８
は吸引ファンの制御動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１でメインスイッチが操作されるとコピー待
機状態となり操作パネルからの入力を受け付ける。

【００１９】ステップＳ２で原稿載置板上にセットされ
た原稿のサイズを反射型フォトセンサにより判別し、ス
テップＳ１で受け付けた操作パネルからの入力値と合わ
せ、給紙する転写紙を既に制御部に記憶された転写紙サ
イズの中から選定する。ステップＳ３で片面コピーか両
面コピーかを判断し、片面コピーであれば、ステップＳ
４〜Ｓ９のフローに従って制御される。両面コピーであ
れば、ステップＳ１０以降のフローに従って制御され
る。

【００２０】まず、片面コピーの場合について説明す
る。ステップＳ４で既に確定した転写紙サイズから吸引
ファンの駆動周波数Ｆを確定する。速度設定信号の周波
数は、転写紙のサイズ毎に予め決定されており、本実施
形態では、転写紙のサイズＡ３，Ａ４，ハガキ大のもの
を用い、それぞれに対応する周波数をｆ１，ｆ２，ｆ３
としたときにｆ１＜ｆ２＜ｆ３となるように小さな用紙
サイズほど、周波数は大きく設定されて、吸引ファンの
吸引力が用紙サイズに応じて多段階に設定できるように
されている。

【００２１】ステップＳ５でコピー開始ボタンが操作さ
れてコピー動作の開始が判断されるとステップＳ６でス
テップＳ４において確定された駆動周波数Ｆにより吸引
ファンが駆動を開始し、ステップＳ７で、転写紙を転写
位置に搬送し、第１面にトナー像を形成し、当該用紙を
搬送ベルト面に吸着させて定着ローラにまで搬送すると
いう第１面に対する一連のコピー動作が行われる。そし
て、ステップＳ８でコピーの終了を確認し、コピーが継
続される場合は再びステップＳ７に戻る。コピー終了で
あれば、ステップＳ９で吸引ファンの駆動を待機状態に
戻し、再びステップＳ１のコピー待機状態となる。

【００２２】例えば、コピー用紙サイズがＡ４の大きさ
であれば、周波数ｆ２のパルス信号が発せられ、吸引フ
ァンがこれにより決定される回転数でそのロータ部の回
転を開始し、搬送ベルト面に転写紙を吸引し、定着ロー
ラで定着し、排紙トレー上に排紙する。次ぎに、両面コ
ピーの場合には、処理はＳ３からＳ１０へと進み、ステ
ップＳ１０で、第１面コピー時の吸引ファンモータの駆
動周波数Ｆ’が、片面コピー時の場合と同様の各転写紙
サイズに対応した周波数Ｆに設定され駆動される。

【００２３】そして、第１面コピー動作が終了した後
（Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４）、ステップＳ１５で再度周
波数が設定されて第２面のコピー動作に入る。第２面コ
ピー時の周波数は、第１面コピー時の周波数に所定値α
を加えた値（Ｆ’＋α）で、第１面コピーの周波数より
も大きな値に設定される。例えば、ハガキに両面コピー
する場合、第１面のコピーはステップＳ１０で周波数
Ｆ’がｆ３に設定され、ステップＳ１１で第１面に対す
るコピー動作に入る。その終了後、反転ローラで反転さ
れて、転写位置に搬送され第２面にトナー像が形成さ
れ、搬送ベルト面に吸着されて定着ローラにまで搬送さ
れるという第２面に対する一連のコピー動作が行われ
る。この場合、再度ステップＳ１５でモータのパルス信
号の周波数が（ｆ３＋α）に設定し直される。第２面コ
ピー動作において、搬送ベルトに対する転写紙の吸着
は、第１面コピー動作の場合よりも強い吸引力で吸引さ
れる。

【００２４】こうして吸引ファンの回転数を転写紙のサ
イズに応じて又第２面コピー時に各転写紙に応じて多段
階に切り換えることにより、吸引力のあまり必要とされ
ない大きい用紙サイズでのコピー時や片面コピーの場合
の騒音を低減することができる。また、転写紙の吸着条
件が悪い場合にも、吸引ファンの吸引力は適宜大きくさ
れるので、定着ローラに転写紙が突入する際に、ジャ
ム，耳オレ，定着ズレ，紙シワ等が生じ難い。

【００２５】〔その他の事項〕上記各実施例では複写機
における搬送装置の吸引ファンについて述べたが、これ
に限定されるのは言うまでもなく、以下のような内容も
本発明に含まれる。 （ａ） アウターローター型ステッピングモータを駆動
源とする図９に示すようなロータに前述のようにボス９
１を冠着し、当該ボス９１に羽根９２…が連設されたク
ロスフローファン９０を、原稿載置板の下方に設置し、
当該載置板の冷却用に用いることができる。このファン
もステッピングモータを駆動源とするので、上述のよう
に回転数を細かく制御して駆動することができる。した
がって、温度上昇の異なる転写紙毎に、回転数を切り換
えて、温度に応じた冷却効率を得ることができる。なお
この場合のロータ部の回転数の制御は、吸引ファンの場
合の制御に準ずるものである。

【００２６】このクロスフローファン９０は長手方向に
送風することができるので、原稿載置板のような幅広の
面を冷却するのに適していると言える。 （ｂ） 図１０に示すようなアウターロータ型ステッピ
ングモータを駆動源とする軸流ファン１００を電源部の
冷却用に用いることができる。当該ファンもロータに前
述同様にボス１０１を冠着し、当該ボス１０１に羽根１
０２…が突設し、ロータの回転に伴って、羽根１０２…
が回転する構造であるので、ファンの駆動力を細かく制
御することができる。従って、電源部の出力電流量の違
いに応じてモータの回転数を多段階に切り換えることが
可能である。

【００２７】軸流ファンは、ロータの回転で得られる送
風量が大きいので、電源部のように発熱量が大きい箇所
の冷却には適していると言える。 （ｃ） シロッコファン３０，クロスフローファン９
０，軸流ファン１００は、上記のような用途のみなら
ず、画像形成装置内の排気用ファンとして用いることも
できる。この場合、コピー作業時の機内の温度に応じ
て、回転数を多段階に切り換えて駆動することができ
る。

【００２８】（ｄ） 前記各ファンにおいて羽根を熱伝
導性の優れた素材で構成し、放熱性を高めることも可能
である。 （ｅ） また、上記各ファンモータは、上述の複写機の
ような画像形成装置のみならず、その他のＯＡ機器にお
いても搬送材の吸引，機器内の冷却や排気等の用途に使
用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
アウターロータ型のステッピングモータを駆動源とし、
アウターロータに羽根を連設したファンモータであるの
で、設置するＯＡ機器の諸条件に応じた細かな多段階制
御が実現され、しかも制御部品を増すことなくこれを達
成するものである。

【００３０】例えば、複写機等の画像装置内の冷却や排
気用のファンとして前記ファンを用いれば、環境温度等
の諸条件に対応して、また、転写紙の搬送装置の吸引フ
ァンとして用いれば、転写紙の吸着条件に応じてきめ細
かな制御ができる。従って、これらの場合、温度上昇の
大きさや転写紙サイズ等に対応してファンの駆動力を大
きくしたり小さくしたり、多段階にファンの駆動力を設
定できるので、無駄な負荷がファンモータに掛からな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る複写機の構成図である。

【図２】上記複写機の搬送ベルト付近の断面図である。

【図３】実施の形態に係る吸引ファンの外観図である。

【図４】実施の形態に係るファンモータの縦断図であ
る。

【図５】実施の形態に係るファンモータの横断図であ
る。

【図６】実施の形態に係るファンモータの外観図であ
る。

【図７】上記吸引ファンの駆動制御回路を表す図であ
る。

【図８】上記吸引ファンの制御動作を示すフローチャー
トである。

【図９】発明に係るファンモータの別例の構成を示す外
観図である。

【図１０】発明に係るファンモータの更に別例の構成を
示す外観図である。

【符号の説明】

１ 複写機 ２０ 搬送ベルト ２６ 支持枠 ２７，２８ 案内板 ３０ シロッコファン ３１ 吸引孔 ３２ 排出孔 ３３ ファンケース ３４ ファン本体 ３５ アウターロータ型ステッピングモータ ３６ ロータ ３７ ボス ３８ 羽根 ３９ 円板体 ４０ ステータ ４１ シャフト ４２ 永久磁石 ４３ 磁気コイル ７００ 制御部 ７０１ ＣＰＵ ７０２ パルス発生回路 ７０３ ＲＯＭ ７０４ ＲＡＭ ７１０ 反射型フォトセンサ ７２０ 操作パネル ７３０ 駆動回路 ９０ クロスフローファン ９１ ボス ９２ 羽根 １００ 軸流ファン １０１ ボス １０２ 羽根

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/04 Ｈ０２Ｋ 7/14 Ａ 21/20 37/12 ５１１ Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｂ４１Ｊ 29/00 Ｐ 37/12 ５１１ Ｇ０３Ｇ 21/00 ５３４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アウターロータ型のステッピングモータ
   のアウターロータ部に羽根が連設されていることを特徴
   とするファンモータ。