JP2006171090A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置の小型化、低コスト化を図るとともに、電装部のノイズシールド処理と昇温対策およびメンテナンス作業を効率的に行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置の電装部が、電源部２２、高圧部２３および制御部２４に区分されて前カバー３１に区分して配置され、電源部２２、高圧部２３および制御部２４が個々にノイズシールド部材で覆われ、電源部２２、高圧部２３および制御部２４と前カバー３１とで、電装部の電気素子を冷却するためのエアフローが形成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置、特に効率的に配置された電装部を備えた画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置では、トナー補給、廃トナーの取出、感光体ドラム等の像担持体清掃交換、ジャム紙の除去などの画像形成のための各プロセス手段のメンテナンス作業の容易性を重視して、主として装置の前面側から行えるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

また、画像形成装置の駆動部、電装部の配置において、例えば画像形成のため各プロセス手段のメンテナンス作業が装置前面で行えるように画像形成装置の各プロセス手段を動作させるための駆動部、駆動部を動作制御する電装部などを後面側に配置した装置が提案されている。

さらにまた、電装部の修理交換保守作業を容易にするために電装部を電源部と制御部に分け、外装パネルの一部を構成するユニットとユニットに近接する部分とにそれぞれ配置した装置や、電装部の制御部を他の電気回路と分離し、制御部を電気回路基板と対向した位置の開閉可能な支持部材上に配置した装置が提案されている。
特開平１０−３０１４６４号公報

しかしながら、上記従来例における、画像形成のための感光体や現像器等の各プロセスユニットのメンテナンス作業を装置前面から行えるように、画像形成装置の各プロセスユニットを動作させるための駆動部、駆動部を動作制御する電装部などを後面側に配置した画像形成装置では、装置内部から後面方向に向けて、画像形成のための各プロセスユニット、各プロセスユニットを動作させるためのモータ、ギアー列、クラッチ、ソレノイド等の駆動部、続いて駆動部を動作制御する電装部の基板、そして一番外側に外装カバーという構成となっている。

そのため、この構成の装置においては、モータ等の駆動部を交換する場合、その外側に位置する電装部の基板を外さなければならず、しかも、基板には基板間、各電気素子間をつないでいる多くの束線が接続されているため、取外しに多くの時間が必要であった。さらに、基板上のトランス、パワートランジスタなどの発熱素子と駆動部のモータ、ソレノイドなどの昇温する部品とが、隣り合って存在しているため、冷却ＦＡＮ、廃熱あるいは冷却のダクト等を特別に配置して、各部の温度上昇を押さえる必要があり、その分スペース、コスト増になっている。

次に、上記従来例における、電装部の修理交換保守作業を容易にするために、電装部を電源部と制御部に分け、外装パネルの一部を構成するユニットとユニットに近接する部分にそれぞれ配置した装置や、電装部の制御部を他の電気回路と分離し、制御部を電気回路基板と対向した位置の開閉可能な支持部材上に配置した装置では、電装部が電源部と制御部に、あるいは制御部と他の電気回路のように分けられているため、相互のユニット基板間のハーネスが長くなり、キズ、ノイズに対する保護部材が必要で、さらに、基板が複数個所に存在しているので、電磁波ノイズのシールド部材、昇温対策のダクトやＦＡＮ部品が集約できずに、個々に存在してしまい、その分スペース、コスト増になっている。

本発明はこのような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、装置の小型化、低コスト化を図るとともに、電装部のノイズシールド処理と昇温対策およびメンテナンス作業を効率的に行うことができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その画像形成装置は以下の構成を備える。

画像形成装置の動作を制御するための回路が設けられた電装部と、前記画像形成装置本体から着脱もしくは開閉可能なカバー部材とを有し、前記電装部が、機能別に複数のユニットに区分され、前記カバー部材内に少なくとも２以上に分けて配置され、前記複数のユニットが、個々にノイズシールド部材で覆われ、前記複数のユニットと前記カバー部材とで、前記電装部の電気素子を冷却するためのエアフローが形成されることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、装置の小型化、低コスト化を図るとともに、電装部のノイズシールド処理と昇温対策およびメンテナンス作業を効率的に行うことができる画像形成装置を提供することができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図であり、図２は同画像形成装置の前面ユニットの構成を示した斜視図である。

図１に示す画像形成装置本体１内には、原稿読み取り部１３、レーザースキャナ９、プロセスキット７、給紙カセット２、定着器１１が備えられている。

プロセスキット７内には、感光ドラム７１、一次帯電ローラ７５、現像スリーブ７２、トナー容器７３等が一体的に結合され、装置本体に対し着脱可能になっている。

次に、本画像形成装置の動作を説明する。

給紙カセット２内には多数枚の所定サイズのシート材３が積載収納されている。

原稿読み取り部１３内には、原稿を載置する原稿台１３ａと原稿に光を照射し反射光をデジタル信号に変換するイメージセンサー１３ｂ等を有する。読み取られた原稿がデジタル信号に変換される一方で、給紙カセット２内のシート材３は給紙ローラ４によって繰り出され、搬送ローラ５ａに接触して従動回転する小径の搬送コロ５ｂによってレジストローラ対６ａ、６ｂへ送られる。この時、レジストローラ対６ａ、６ｂのニップを通過したシート材３の先端部が、レジストローラ対６ａ、６ｂの搬送方向下流側に配置された用紙先端センサ手段によって検知される。

次に、用紙先端センサ手段がシート材３の先端を検知したことに基づく所定のタイミングにより、レーザースキャナ９ｂからレーザーが発射される。レーザースキャナ９ｂから発射されたレーザー光が折り返しミラー９ａで反射して、プロセスキット７内にある感光ドラム７１の外周面に照射される。一方、プロセスキット７内の一次帯電ローラ７５によって一様に帯電され時計方向に回転している感光ドラム７１の外周面では、レーザー光が照射されると、順次、静電潜像が形成される。トナー容器７３内に充填されているトナーはトナー搬送手段により現像室７６内に送り込まれる。現像室７６内のトナーは現像スリーブ７２を介して感光ドラム７１の外周面に運ばれ、レーザー光が照射されていない部分に電気的に吸着されて可視トナー像が感光ドラム７１の外周面に形成される。

シート材３が、回転するレジストローラ対６ａ、６ｂによって感光ドラム７１と転写ローラ８との間へ送られ、シート材３とタイミングをとって感光ドラム７１の外周面上に形成された可視トナー画像が順次シート面上に転写される。また、シート材３に転写されずに感光ドラム７１外周面上に残されたトナーは掻き落とされてプロセスキット７内に設けられた廃トナー収容部７７に収容される。

可視トナー画像を転写されたシート材３は、感光ドラム７１と転写ローラ８とで形成されるニップ線とほぼ平行に配置された搬送ガイドに沿って定着器１１へ送られ、装置胴内の排出シート積載トレイ部１４に積載される。

図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置の前面ユニットの構成を示した斜視図である。

同図において、前面ユニット２１の前カバー（カバー部材）の内側に、画像形成装置の電装部が配置されている。ここで、電装部は、装置各電気素子に供給する電源を作る電源部２２と、画像形成記録の各プロセスユニットで使用する高圧電源を作る高圧部２３と、画像形成のための各プロセスユニットの動作を制御する制御部２４とに機能別に区分けされている。

図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置の前面ユニットの構成を示した分解斜視図である。

３１は前カバー（カバー部材）で、その内部にユニット仕切り壁３６、３７と、開口スリット穴３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂと、開口スリット穴を結んだ壁３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂと、電装部の各基板固定用ビス穴が形成された複数の座面３８とが形成され、材質は電磁波遮蔽効果を有するものであり、例えば金属板、金属紛を混ぜた合成樹脂等で作られている。

２２ａは画像形成装置の各電気素子に供給する電源を作る電源部素子を載せたプリント基板、２３ａは画像形成記録の各プロセス手段で使用する高圧電源を作る高圧電源素子を載せたプリント基板、２４ａは画像形成、記録、読取等の各プロセスの動作を制御する制御素子を載せたプリント基板である。

２２ｂ、２３ｂ、２４ｂはシールド板（ノイズシールド部材）で、電磁波遮蔽効果を有する例えば金属等で作られている。

ここで、前カバー３１上の開口スリット３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂと開口スリットを結んだ壁３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂとは、プリント基板に配置された発熱する素子、例えばコイル、ＩＣ類を囲うように、また壁面板高さはプリント基板と密着する高さに形成されていて、前カバー３１にプリント基板を取付けることでダクトが形成され、発熱素子を冷却するエアフローがつくられても良い。

プリント基板に取付けられた素子は、図３中では画像形成装置の前カバー内の空間に向けて取り付けられているが、部品交換性に配慮して、前カバーの外側に向けて取付けられていても良い。

エアフローダクトの壁は、図３では、前カバーの部材から形成されているが、前カバーの部材に別部材を取付けたり、プリント基板上に壁部材を取付けたり、発熱素子につけられる放熱板などを利用しても良く、エアフローダクトの気密性をあげるために壁の上面部に弾性体たとえばスポンジ、シート材などを付加しても良い。

電磁波遮蔽シールドは、前カバー３１と各プリント基板の背面のシールド板２２ｂ、２３ｂ、２４ｂとで形成されているが、前カバー３１の代わりにプリント基板に直接電磁波遮蔽シールド部材を付けたり、プリント基板背面のシールド板の代わりに装置本体側のフレーム板金を使用しても、同様の効果を得ることができる。

前面ユニットは、開閉可能な構造で説明したが、スライド式や取外し方式のタイプでも、本発明が適応できる。

このように、画像形成装置の電装部が、装置各電気素子に供給する電源を作る電源部と、画像形成記録の各プロセス手段で使用する高圧電源を作る高圧部と、画像形成、記録、読取等の各プロセスの動作を制御する制御部の各ユニットで構成され、装置の前面ユニット内に区分されて配置収納され、前面ユニット内に区分されて配置収納された電装各ユニットが、個々に、電磁波シールド効果を有する付加部材で覆われ、さらに、前面ユニットを覆うカバー部材には、風路となるダクト壁が形成され、ダクト壁と前記付加部材あるいは電装各ユニットの基板、基板の放熱板とで、電装各ユニット上の電気素子を冷却するためのエアフローが形成される為、電磁波ノイズのシールドや昇温対策が効率良く実現でき、電装部をユニット化して、前面ユニットに集約配置が可能で、各電気部品間のハーネスを省略あるいは短縮でき、装置スペースやコストを減らすことができる
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る画像形成装置の断面図で、後面側のエアフローを表した図である。

２１は前述の前面ユニット、４１、４２、４３は給紙レジ部、現像ドラム部、搬送定着部等の可動部をそれぞれ駆動するモータ（駆動手段）、４５はモータやその他ソレノイド等の発熱源を覆ったダクト、４４はダクト部に取付けられた排気ＦＡＮであり、吸入した外気で後面にある発熱部品を冷却し装置外に排気する構造である。

電装部を前面ユニット２１内に配置したため、後部では、ダクト配置がスペース的に容易で、排気効率を重視したダクトの設計が可能となり、後部の各発熱部品の冷却が容易となる。

このように、画像形成装置各部を駆動させる駆動部（駆動手段）および駆動切替手段、例えばモータおよびソレノイド、クラッチ等を、電装部が配置された前面部分以外の部分、例えば後面に配置するため、排気効率を重視した配置が可能となり、ＦＡＮの小型化やＦＡＮ個数の削減によって、消費電力、装置のサイズ、コストを減らすことができる。

さらに駆動部と電装部を区分化しているため、メンテナンスの際に、取外さなければならない部品が最小限になり、部品やユニットを傷つけたり、破損させたりする危険性を減少させることができる。
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態例３に係る画像形成装置の断面図である。

第３の実施形態に係る画像形成装置では、装置操作部（操作手段）５１と電装部５３とを前面ユニットの筐体５４（前カバー）に配置している。

操作部５１の制御用プリント基板５２と電装部５３の各プリント基板とをつなぐハーネスが同一ユニット上に置かれるため、ハーネス配置処理が容易で、またハーネス距離を短くでき、束線類をはさむ、あるいは束線類にキズをつけるなどの危険性が減るとともに、装置スペースとノイズを減らすことができる。

なお、従来の画像形成装置では、前面部は比較的薄い（肉厚２〜３ｍｍ）モールドのカバーで形成されていたため、装置内部の音、例えば機構切替音や用紙搬送時の音等が装置外部に漏れやすい構成となっていたが、本出願に係るいずれの発明の場合においても、前面ユニット内に電装の各部品、基板、シールド板が配置されているためにユニット厚みが厚く、また部品が密の状態であるため、遮音効果が大きく、装置稼動音を減らす効果がある。

さらに、画像形成もしくは画像記録あるいは画像読取装置にネットワーク対応等で電装部品、基板を付加、変更する場合でも、電装部が前面ユニット内に配置されているので、交換や追加等の作業が容易に行える効果もある。

第１の実施形態に係る画像形成装置の断面図 第１の実施形態に係る画像形成装置の前面ユニットの斜視図 第１の実施形態に係る画像形成装置の前面ユニットの分解斜視図 第２の実施形態に係る画像形成装置の断面図 第３の実施形態に係る画像形成装置の断面図

符号の説明

３１ 前カバー（カバー部材に対応）
２２ａ、２３ａ、２４ａ プリント基板
２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ シールド板（ノイズシールド部材に対応）
３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ 開口スリット穴
３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ 開口スリット穴を結んだ壁
３６、３７ ユニット仕切り壁

Claims (4)

1. 画像形成装置の動作を制御するための回路が設けられた電装部と、
   前記画像形成装置本体から着脱もしくは開閉可能なカバー部材とを有し、
   前記電装部が、機能別に複数のユニットに区分され、前記カバー部材内に少なくとも２以上に分けて配置され、
   前記複数のユニットが、個々にノイズシールド部材で覆われ、
   前記複数のユニットと前記カバー部材とで、前記電装部の電気素子を冷却するためのエアフローが形成されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数のユニットが、各電気素子に供給する電源を作る電源部と、画像形成の為の各プロセス手段で使用する高圧電源を作る高圧部と、各プロセス手段の動作を制御する制御部とから成ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置の可動部を駆動する駆動手段および駆動切替手段が、前記電装部が配置された部分以外の部分に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記カバー部材が、前記複数のユニットの上部に、画像形成装置に対して指示を入力するための操作手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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