JP2008051937A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動モータにおける発生熱の放熱性を向上させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】金属部を有する内部構造体と、内部構造体の金属部に取付けられ、駆動伝達ギアを内蔵するハウジング３２と、ハウジング３２の上記金属部とは反対側の外側に取付けられ、駆動伝達ギアを回転駆動する駆動モータ３３とを備え、ハウジング３２が熱伝導性樹脂により形成されているとともに、そのハウジング３２の内部に、内部構造体の内側とハウジング３２の外側とを連通させる通風ダクト３５、３６が設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置に関するものである。

近年、上述した画像形成装置において、駆動モータが発生する熱を放熱することが要求されている。その駆動モータの発生熱を放熱する技術の一つとして、駆動モータの外筒に沿って円筒形に湾曲させた金属製の放熱カバーを駆動モータの外筒に取付けることが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１による場合には、駆動モータの外筒に取付けた放熱カバーにより駆動モータが発生する熱を放熱することが可能である。
特開２００５−６５３６５号公報

ところで、上記駆動モータの取付け形態として、画像形成装置の内部に設けられた金属板からなる内部構造体に、駆動伝達ギアを内蔵するハウジングを間に介して駆動モータが取付けられた構成のものがある。

しかしながら、この構成による場合には、駆動モータ自体の放熱性を改善できても、駆動モータの発生熱がハウジングに伝達されて再度駆動モータへ戻る虞があるため、駆動モータの放熱性に悪影響が及び、改善の余地が残されていた。

本発明は、このような課題を解消するためになされたもので、駆動モータにおける発生熱の放熱性を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１の画像形成装置は、金属部を有する内部構造体と、該内部構造体の上記金属部に取付けられ、駆動伝達ギアを内蔵するハウジングと、該ハウジングの上記金属部とは反対側の外側に取付けられ、上記駆動伝達ギアを回転駆動する駆動モータとを備え、上記ハウジングが熱伝導性樹脂により形成されているとともに、そのハウジングの内部に、内部構造体の内側と該ハウジングの外側とを連通させる通風ダクトが設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項２の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記通風ダクトには、前記内部構造体の内側に設けられた送風ダクトが連通連結されていることを特徴とする。

本発明の請求項３の画像形成装置は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記駆動伝達ギアが前記ハウジングの内面に突出形成した支持軸により回転可能に支持されており、上記支持軸が軸心に沿って通風用の貫通孔を有する円筒状に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４の画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記駆動モータは、前記駆動伝達ギアに回転駆動力を伝達する回転軸とこれを回転させる駆動モータ本体とを有し、その駆動モータ本体が、前記ハウジングの外側に設けられた第２通風ダクトの内部に配置されていることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、駆動モータにおいて発生した熱は熱伝導性樹脂からなるハウジングに伝達され、ハウジングから放熱されるか、或いは内部構造体の金属部に伝達されてその金属部から放熱される。このとき、ハウジングには、内部構造体の内側とハウジングの外側とを連通する通風ダクトが設けられているので、その通風ダクトを通る空気流によりハウジングが冷却される。これにより駆動モータの発生熱はハウジングに伝達されても、ハウジングが冷却されているために駆動モータに戻ることが抑制され、駆動モータにおける発生熱の放熱性を向上させることができる。また、ハウジングが成形性のよい樹脂からなり、かつ、通風ダクトを用いてハウジングの内部を密閉した状態にすることができるので、これにより駆動伝達ギアの遮音性を悪化させることなく放熱性の向上を図れる。

請求項２の画像形成装置によれば、内部構造体の内側に設けられた送風ダクトを送られる空気流が、通風ダクトにも送られるため、ハウジングの強制的な冷却が可能になる。

請求項３の画像形成装置によれば、駆動伝達ギアを回転可能に支持するようにハウジングの内面に形成した支持軸は、貫通孔を有する円筒状に形成されているので、その貫通孔に空気流を通すことでハウジングの冷却が可能になる。よって、駆動モータにおける発生熱の放熱性を更に向上させることができる。

請求項４の画像形成装置によれば、内部に空気流が通るように第２通風ダクトを設けておくことで、第２通風ダクトを通る空気流により第２通風ダクトの内部に配置された駆動モータ本体が冷却される。よって、駆動モータにおける発生熱の放熱性を極めて向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンター１の概略構成図である。なお、本発明は、プリンターに限らず、他の画像形成装置である複写機やファクシミリ装置、複合機等にも適用可能である。

プリンター１は、搬送路Ｌに沿って用紙を搬送する途中で、端末等から送られた画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであり、箱状の装置本体２の内部に、感光体ドラム３の表面にトナー像を形成した後に、そのトナー像を用紙に転写する画像形成部４と、画像形成部４に用紙を供給する給紙部５と、トナー像を用紙に定着する定着部６とを備えている。

前記搬送路Ｌは、図中、左右方向に延びる水平部Ｌ１と、水平部Ｌ１の左端部から略垂直に立上る垂直部Ｌ２とを有している。

前記給紙部５は、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に配設される給紙カセット１０を有しており、給紙カセット１０に収納された用紙をピックアップローラ１２ａによって取出すとともに、その用紙を給紙ローラ１２ｂ〜１２ｅによって１枚ずつ搬送路Ｌの水平部Ｌ１に送り出し、さらに搬送路Ｌに送り出された用紙を、レジストローラ１２ｆによって一旦待機させ、所定のタイミングで画像形成部４に供給するようになっている。

前記画像形成部４は、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の略中央に配設される感光体ドラム３と、感光体ドラム３の上方に配設される帯電部１３と、感光体ドラム３の右方に配設される現像部１４と、感光体ドラム３の下方に配設される転写部１５と、感光体ドラム３の左方に配設されるクリーニング部１６と、帯電部１３及びクリーニング部１６並びに定着部６の上方に配設されるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１７とを有している。

前記感光体ドラム３は、図１において時計回りに回転するようになっており、感光体ドラム３の表面が帯電部１３によって一様に帯電された後に、レーザースキャナユニット１７によって画像データに基づくレーザー光が帯電部１３と現像部１４との間から照射されることにより静電潜像が形成され、さらに静電潜像が形成された表面に、現像部１４からトナーが供給されることによってトナー像が形成されるようになっている。

そして、前記給紙部５から供給された用紙は、転写部１５の転写ローラ１５ａによって感光体ドラム３に押し付けられながら搬送されることにより、その表面（転写面）に、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像が転写され、その後に定着部６に送り込まれる。なお、転写後の感光体ドラム３の表面に残留したトナー及び残留電荷は、クリーニング部１６によって除去されるようになっている。

前記定着部６は、ヒートローラ６ａと、圧力ローラ６ｂとを有しており、これらのローラ６ａ，６ｂでトナー像が転写された用紙を挟み込むことにより、熱と圧力とでトナー像を用紙に定着するようになっている。

そして、トナー像が定着された用紙は、排出ローラ１８によって装置本体２の上面に形成された排出部１９に排出されるようになる。

本実施形態のプリンター１では、搬送路Ｌの水平部Ｌ１と給紙カセット１０との間に、スイッチバック部２０が設けられており、用紙の両面に画像を形成できるようになっている。また、２１は手差しユニットである。

本実施形態のプリンター１では、現像部１４とトナーコンテナ２３とが一体化された現像ユニット２５が設けられて、装置本体２の上面の出し入れ開口２ａに対して、斜め方向から出し入れ可能になっている。すなわち、現像ユニット２５は、斜め下方の矢印ＩＮ方向から装置本体２に装填することができるとともに、斜め上方の矢印ＯＵＴ方向に装置本体２から取り出すことができるようになっている。

図２は、このような構成された本実施形態のプリンター１におけるローラの回転駆動部の１例を示す斜視図である。この図２では、プリンター１における箱状の装置本体２の内部を表していて、装置本体２を省略している。

この回転駆動部３０は、装置本体２の内部に設けられた内部構造体３１に、ハウジング３２を間に介して駆動モータ３３が取付けられた構成となっており、この駆動モータ３３により、例えば給紙ローラ１２ｃが回転駆動される。

上記内部構造体３１は、その全体が金属板を加工して所定の形状に形成されたものであって、上述した給紙カセット１０、ピックアップローラ１２ａ、給紙ローラ１２ｂ〜１２ｅ、レジストローラ１２ｆなどを支持するように構成されている。

上記ハウジング３２は、図３に示すように、内部構造体３１側に開口３２ａを有する枠体であって、内部構造体３１とは反対側から見て概略矩形状に形成されていて、上側側面と下側側面とにピン止め部３２ｂが、例えば４つ突出形成されている。ピン止め部３２ｂは、ハウジング３２を内部構造体３１に取付けるために用いられ、ピン止め部３２ｂの中央部に設けた取付孔３２ｃに通したピンを、内部構造体３１に設けた螺着用の孔３１ａに螺着することで、ハウジング３２が内部構造体３１に取付けられる。

ハウジング３２の内部には、駆動伝達ギア３４が内蔵されている。駆動伝達ギア３４は、図示例では駆動モータ３３の回転軸３３ａに取付られた歯車３４ａと、その歯車３４ａと噛合する歯車３４ｂと、その歯車３４ｂに同心状かつ一体的に設けられ、歯車３４ｂよりも小径の歯車３４ｃと、この歯車３４ｃと噛合する歯車３４ｄと、この歯車３４ｄと噛合する歯車３４ｅとを有する。

このように構成された駆動伝達ギア３４の回転駆動力は、図４に示すように、歯車３４ｅと同心状かつ一体的に設けられたスプライン３４ｆを介して上記給紙ローラ１２ｃに伝達される。なお、図４中の３４ｇは、給紙ローラ１２ｃの端部に取付けられ、スプライン３４ｆに噛合する歯車である。

上記歯車３４ｄは、図４および図５に示すように、ハウジング３２の内側に円筒状に突出形成された支持軸４１により回転可能に支持されている。つまり、歯車３４ｄは支持軸４１とは別体であって概略円環状に形成されている。また、円筒状の支持軸４１の長さ寸法はハウジング３２の内側の深さ寸法にほぼ一致していて、ハウジング３２を内部構造体３１に取付けた状態において支持軸４１の先端４１ｂが内部構造体３１の外表面に当接する。この当接状態において、支持軸４１の内側に、軸心に沿って設けられた通風用の貫通孔４１ａは、内部構造体３１に設けた送風孔３１ｆに連通するようになっている。なお、送風孔３１ｆには、内部構造体３１の内側から外側へ向かう風が吹き付けられるようになっていて、その風が送風孔３１ｆおよび貫通孔４１ａを介してハウジング３２の外側に送られる。

上記ハウジング３２は、図６および図７に示すように内部構造体３１の外側に、ピン止め部３２ｂを介して取付けられる。このとき、内部構造体３１に設けた貫通孔３１ｂには、上記スプライン３４ｆが挿入され、かつ駆動モータ３３が内部構造体３１とは反対側に配される（図８参照）。

また、ハウジング３２には、図３および図６〜図８に示すように、例えば２箇所に通風ダクト３５、３６が設けられている。通風ダクト３５は、ハウジング３２に形成した開口３２ｄと、内部構造体３１に形成した開口３１ｄとを繋ぐものであって、開口３２ｄの周縁からハウジング３２の内側に突出した断面矩形状の筒状に形成されている。通風ダクト３５の長さ寸法は、ハウジング３２の内側の深さ寸法にほぼ一致していて、ハウジング３２を内部構造体３１に取付けた状態において通風ダクト３５の先端３５ａが内部構造体３１の外表面に当接し、内部構造体３１の内側とハウジング３２の外側とを連通する。

一方の通風ダクト３６は、ハウジング３２に形成した開口３２ｅと、内部構造体３１に形成した開口３１ｅとを繋ぐものであって、開口３２ｅの周縁からハウジング３２の内側に突出した断面矩形状の筒状に形成されている。通風ダクト３６の長さ寸法は、ハウジング３２の内側の深さ寸法にほぼ一致していて、ハウジング３２を内部構造体３１に取付けた状態において通風ダクト３６の先端３６ａが内部構造体３１の外表面に当接し、内部構造体３１の内側とハウジング３２の外側とを連通する。

これら通風ダクト３５、３６およびハウジング３２は、熱伝導性樹脂により形成されている。その熱伝導性樹脂としては、例えば熱可塑性または熱硬化性樹脂に、ガラス繊維等の無機質混合材を多量（５０ｗｔ％以上）に混合したものである。上記樹脂としては、熱伝導性に比較的優れたポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。

内部構造体３１は、開口３１ｄに繋がる送風ダクト３７と、開口３１ｅに繋がる送風ダクト３８とを有し、送風ダクト３７は通風ダクト３５に連通連結され、送風ダクト３８は通風ダクト３６に連通連結される。また、これら送風ダクト３７、３８には、装置本体２の内部に設けた送風ファン（図示せず）からの風が送り込まれるようになっている。

したがって、このように構成された本実施形態に係る画像形成装置による場合には、駆動モータ３３において発生した熱は熱伝導性樹脂からなるハウジング３２に伝達され、ハウジング３２から放熱されるか、或いは内部構造体３１に伝達されてその内部構造体３１から放熱される。このとき、ハウジング３２には、内部構造体３１の内側とハウジング３２の外側とを連通する通風ダクト３５、３６が設けられているので、その通風ダクト３５、３６を通る空気流によりハウジング３２が冷却される。これにより駆動モータ３３の発生熱はハウジング３２に伝達されても、ハウジング３２が冷却されているために駆動モータ３３に戻ることが抑制され、駆動モータ３３における発生熱の放熱性を向上させることができる。また、ハウジング３２が成形性のよい樹脂からなり、かつ、通風ダクト３５、３６を用いてハウジング３２の内部を密閉した状態にすることができるので、これにより駆動伝達ギア３４の遮音性を悪化させることなく放熱性の向上を図れる。

また、本実施形態においては、内部構造体３１の内側に設けられた送風ダクト３７、３８を送られる空気流が、通風ダクト３５、３６にも送られるため、ハウジング３２の強制的な冷却が可能になる。

更に、本実施形態においては、駆動伝達ギア３４の歯車３４ｄを回転可能に支持するようにハウジング３２の内面に形成した支持軸４１は、貫通孔４１ａを有する円筒状に形成されているので、その貫通孔４１ａに空気流を通すことでハウジング３２の冷却が可能になる。よって、駆動モータ３３における発生熱の放熱性を更に向上させることができる。

なお、上述した実施形態では駆動モータ３３による発生熱の放熱性を、ハウジングを冷却することで向上させるようにしているが、本発明はこれに限らず、駆動モータ３３を直接的に冷却することを付加するようにしてもよい。図９は、その一例を示す。この図９では、ハウジング３２Ａの外側に第２通風ダクト４２を設け、その第２通風ダクト４２の内部に駆動モータ３３の駆動モータ本体３３ｂが配置された構成となっている。

この図９の構成による場合には、内部に空気流が通るように第２通風ダクト４２を設けておくことで、第２通風ダクト４２を通る空気流により第２通風ダクト４２の内部に配置された駆動モータ本体３３ｂが冷却される。よって、駆動モータ３３における発生熱の放熱性を極めて向上させることができる。

また、上述した実施形態では内部構造体の全体が金属板を加工して形成された例を挙げているが、本発明はこれに限らず、ハウジングを取付ける箇所が金属板等の金属部で構成された内部構造体に対しても同様に適用することができる。

更に、上述した実施形態では歯車３４ｄを回転可能に支持する支持軸４１にのみ、貫通孔４１ａを設けているが、本発明はこれに限らない。例えば支持軸に設けた貫通孔が駆動モータなどで塞がれないようにする場合には、他の歯車の軸を対象に含むようにしても構わない。また、用いる駆動伝達ギア３４の構成に応じて適宜選択すればよい。

更にまた、上述した実施形態では内部構造体における貫通孔４１ａに対応する箇所に送風孔３１ｆを設ける構成としているが、本発明はこれに限らず、送風孔３１ｆに代えて、送風ダクトを設ける構成としてもよいことは勿論である。

本発明の実施形態に係るプリンターの構成を示す略画的側面図である。 図１のプリンターの内部に設けられた内部構造体を示す斜視図である。 図２の内部構造体に取付けられたハウジング周りの１例を示す斜視図である。 図３のハウジング周りの平面図である。 支持軸の貫通孔を示す断面図である。 図３のハウジング周りを斜め前方から見た分解斜視図である。 図３のハウジング周りを斜め前方から見た取付斜視図である。 図３のハウジング周りを斜め後方から見た取付斜視図である。 駆動モータを内部に配置した第２通風ダクトの説明図（斜視図）である。

符号の説明

１ プリンター（画像形成装置）
３１ 内部構造体
３２ ハウジング
３３ 駆動モータ
３４ 駆動伝達ギア
３４ｄ 歯車
３５、３６ 通風ダクト
３７、３８ 送風ダクト
４１ 支持軸
４１ａ 通風用の貫通孔
４２ 第２通風ダクト

Claims (4)

1. 金属部を有する内部構造体と、
   該内部構造体の上記金属部に取付けられ、駆動伝達ギアを内蔵するハウジングと、
   該ハウジングの上記金属部とは反対側の外側に取付けられ、上記駆動伝達ギアを回転駆動する駆動モータとを備え、
   上記ハウジングが熱伝導性樹脂により形成されているとともに、そのハウジングの内部に、内部構造体の内側と該ハウジングの外側とを連通させる通風ダクトが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記通風ダクトには、前記内部構造体の内側に設けられた送風ダクトが連通連結されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、
   前記駆動伝達ギアが前記ハウジングの内面に突出形成した支持軸により回転可能に支持されており、上記支持軸が軸心に沿って通風用の貫通孔を有する円筒状に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記駆動モータは、前記駆動伝達ギアに回転駆動力を伝達する回転軸とこれを回転させる駆動モータ本体とを有し、その駆動モータ本体が、前記ハウジングの外側に設けられた第２通風ダクトの内部に配置されていることを特徴とする画像形成装置。

Images