JP2008135610A - プリント配線基板の冷却装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンの回転速度をアップして冷却効果を向上させるとともに、騒音を低減したプリント配線基板の冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置２は、プリント配線基板６が内蔵されたシールドボックス４と、シールドボックス４内に連通された排気ダクト１０と、排気ダクト１０の他端開口１０Ｂに配設されたルーバー１２と、排気ダクト１０内に往復移動可能に支持された、冷却ファン８を備えた冷却ファンユニット２０と、冷却ファンユニット２０をルーバー１２に向けて付勢する圧縮コイルばね２４と、冷却ファンユニット２０を往復移動させるカム機構３０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、静電複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に適用されるプリント配線基板の冷却装置及び該プリント配線基板の冷却装置を備えた画像形成装置に関する。

静電複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置には、プリント配線基板が備えられている。プリント配線基板は、放射電波規格を満足させるため、一般的にシールドボックス内に収容されている。プリント配線基板には、抵抗器、トランス、コイル、トランジスタ、ＩＣなどの各種電子機器が配設されているが、これら電子機器の温度が発熱によって過剰に上昇すると、正常に機能しなくなる。このような不具合を防止するために、シールドボックスに冷却ファンを設け、シールドボックス内の空気を排気してプリント配線基板を冷却する冷却装置は、例えば特許文献１に開示されている。

上記冷却装置によれば、冷却ファンによりシールドボックス内の空気を排気してプリント配線基板を冷却することができるので、上記不具合を解消することができる。ところで、特許文献１には開示されていないが、上記形態の冷却装置を、例えば画像形成装置における装置本体を構成する一つの側壁の直内側あるいは該側壁に近い位置に装着（固定）した場合には、一般的に該側壁における排気口にルーバーが設けられる。冷却装置における冷却効率を向上させる一つの手段として、画像形成装置における画像形成作動時に冷却ファンの回転速度をアップし、待機時に冷却ファンの回転速度をダウンすることが考えられる。そして、冷却ファンの回転速度をアップした場合には、冷却効果は向上するが、冷却ファンとルーバーとの距離が近いため、冷却ファンの風切音がルーバーを通して外部に漏出するので騒音が高くなる、との問題が発生するおそれがある。
特開２０００−１１４７４４号公報

本発明の目的は、冷却ファンの回転速度をアップして冷却効果を向上させるとともに、ルーバーを通して外部に漏出する冷却ファンの風切音を低減すること、すなわち騒音を低減することを可能にする、新規なプリント配線基板の冷却装置及び該冷却装置を備えた画像形成装置を提供することである。

本発明によれば、
プリント配線基板が内蔵されたシールドボックス内の空気を冷却ファンにより排気してプリント配線基板を冷却するプリント配線基板の冷却装置において、
一端開口及び他端開口を有しかつ一端開口がシールドボックス内に連通された排気ダクトと、排気ダクトの他端開口に又は他端開口の外側に配設されたルーバーと、排気ダクト内に排気ダクトの延在方向に往復移動可能に支持された、該冷却ファンを備えた冷却ファンユニットと、冷却ファンユニットをルーバーに向けて付勢する付勢手段と、冷却ファンユニットを往復移動させるアクチュエータとを備え、
アクチュエータは、冷却ファンユニットを、付勢手段の付勢力によりプリント配線基板から離れかつルーバーに近付く方向に移動させて第１の位置に位置付けることができかつ、付勢手段の付勢力に抗してルーバーから離れかつプリント配線基板に近付く方向に第１の位置から移動させて第２の位置に位置付けることができる、
ことを特徴とするプリント配線基板の冷却装置、が提供される。
本発明によれば更に、
装置本体内に配設された、プリント配線基板が内蔵されたシールドボックス内の空気をルーバーを介して装置本体外に排気してプリント配線基板を冷却するプリント配線基板の冷却装置を備えた画像形成装置において、
該プリント配線基板の冷却装置は、前記プリント配線基板の冷却装置により構成される、
ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。

以下、本発明に従って構成されたプリント配線基板の冷却装置及び該冷却装置を備えた画像形成装置の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１を参照して、プリント配線基板の冷却装置２は、シールドボックス４と、シールドボックス４に内蔵されたプリント配線基板６と、シールドボックス４内の空気を排気してプリント配線基板６を冷却する冷却ファン８とを備えている。板金製のシールドボックス４は、平面がほぼ正方形の箱形をなしている。ほぼ正方形をなすプリント配線基板６は、シールドボックス４内の底壁４Ｂに装着されている。プリント配線基板６の表面には、抵抗器、トランス、コイル、トランジスタ、ＩＣなどの各種電子機器が配設されている。シールドボックス４の、底壁４Ｂに間隔をおいて対向する天壁４Ｒには、ほぼ正方形の排気口４Ｅが形成されている。シールドボックス４の二つの側壁４Ｓには、吸気口４Ｐが形成されている。天壁４Ｒと四つの側壁４Ｓとが交わる角は、傾斜部４Ｃにより構成されている。

シールドボックス４には、排気ダクト１０が連結されている。ほぼ正方形の横断面を有する排気ダクト１０は、一端開口１０Ａ（図１において上端開口）及び他端開口１０Ｂ（図１において下端開口）を有している。一端開口１０Ａの周縁には、外方に向かって開口面積が広がるような傾斜部１０Ｃが形成されている。排気ダクト１０は、一端開口１０Ａの傾斜部１０Ｃがシールドボックス４の傾斜部４Ｃに重合固着されることにより、シールドボックス４に連結され、一端開口１０Ａがシールドボックス４の排気口４Ｅと連通することにより、シールドボックス４内に連通される。

排気ダクト１０の他端開口１０Ｂには、ルーバー１２が一体に配設されている。なお、ルーバー１２は、冷却装置２が配設される図示しない装置の本体側に設けてもよい。排気ダクト１０内には、冷却ファンユニット２０が、排気ダクト１０の延在方向に往復移動可能に支持されている。図１及び図３を参照して、冷却ファンユニット２０は、ほぼ正方形の輪郭を有する枠体２２を備えている。枠体２２内には、軸流ファンである上記冷却ファン８が図示しない電動モータとともに配設されている。排気ダクト１０の相互に対向する両側壁１０Ｓと、冷却ファンユニット２０の枠体２２の両側壁２２Ｓとの間には、冷却ファンユニット２０が、排気ダクト１０の延在方向に往復移動できるようなガイド手段が配設されている。それ自体周知の構成を利用することでよいガイド手段は、排気ダクト１０の相互に対向する側壁１０Ｓに、排気ダクト１０の延在方向に延びるよう形成されたガイドレール１０Ｇと、冷却ファンユニット２０の枠体２２の両側壁２２Ｓに形成された被ガイドローラ２２Ｒとから構成されている。ガイドレール１０Ｇはチャンネル形の溝から構成されている。被ガイドローラ２２Ｒは、図示はされていないが、排気ダクト１０の延在方向に間隔をおいて枠体２２の両側壁２２Ｓにそれぞれ２個、配設されている。この構成により、冷却ファンユニット２０は、排気ダクト１０内に、排気ダクト１０の延在方向に往復移動可能に支持される。

図１を参照して、シールドボックス４の天壁４Ｒと、天壁４Ｒに対向する冷却ファンユニット２０の枠体２２との間には、冷却ファンユニット２０をルーバー１２に向けて付勢する付勢手段である圧縮コイルばね２４が配設されている。排気ダクト１０の他端開口１０Ｂ近傍における側壁１０Ｓの各々には、冷却ファンユニット２０を往復移動させるアクチュエータであるカム機構３０が備えられている。相互に実質的に同じ構成を有するカム機構３０は、側壁１０Ｓに回動自在に支持された軸３２と、軸３２の一端であって、側壁１０Ｓの内側に突出した一端に配設されたカム３４と、軸３２の他端であって、側壁１０Ｓの外側に突出した他端に配設されたギヤ３６とを備えている。軸３２の各々は、排気ダクト１０を横切る図示しない共通の軸線上に配置されている。カム３４の各々は、図４に示すように、基礎円に沿った半円領域３４Ａと、他の半円領域から半径方向外方に突出した領域３４Ｂとを有する平面カム（板カム）からなる。ギヤ３６の各々は、カム３４の各々を同位相で一体的に回動させるよう、他のギヤなどを含む動力伝達機構を介して電動モータに駆動連結されている（いずれも図示せず）。冷却ファンユニット２０の両側部であって、プリント配線基板６と反対側の面における両側部は、圧縮コイルばね２４により、対応するカム３４に押圧される。

図１及び図４を参照して、カム３４の各々が、電動モータにより図４において２点鎖線で示される位置に回動させられると、冷却ファンユニット２０は、圧縮コイルばね２４のばね力によりプリント配線基板６から離れかつルーバー１２に近付く方向に移動させられて第１の位置（図１に示される位置）に位置付けられる。冷却ファンユニット２０の両側部であって、プリント配線基板６と反対側の面における両側部は、対応するカム３４の基礎円に沿った半円領域３４Ａと突出した領域３４Ｂとの境界部に押圧される。

カム３４の各々が、電動モータにより図４において２点鎖線で示される位置から実線で示される位置まで回動させられると、冷却ファンユニット２０は、圧縮コイルばね２４のばね力に抗してルーバー１２から離れかつプリント配線基板６に近付く方向に第１の位置（図１）から移動させられて第２の位置（図２に示される位置）に位置付けられる。冷却ファンユニット２０の両側部であって、プリント配線基板６と反対側の面における両側部は、対応するカム３４の突出した領域３４Ｂの頂部に押圧される。

プリント配線基板６に配設されたＣＰＵなどの電子機器に制御される装置が作動して、電子機器がフル稼働している場合には、電子機器の温度、すなわちプリント配線基板６の温度が上昇するので、冷却効果を向上させる必要がある。この場合には、冷却ファンユニット２０は、第２の位置（図２）に位置付けられ、冷却ファン８は、設定された最大回転速度で回転駆動させられる。冷却ファンユニット２０の位置は、ルーバー１２から離れかつプリント配線基板６に近付いた位置であるので、プリント配線基板６の冷却効果が向上されかつ、冷却ファン８の風切音の、ルーバー１２外方への漏出が低減される、すなわち騒音が低減される。

プリント配線基板６に配設されたＣＰＵなどの電子機器に制御される装置が待機状態にある場合には、電子機器の温度、すなわちプリント配線基板６の温度の上昇は少ないので、シールドボックス４内にこもった熱を排気する程度に冷却ファン８を回転駆動させればよい。この場合には、冷却ファンユニット２０は、第１の位置（図１）に位置付けられ、冷却ファン８は、設定された最大回転速度よりも低い、設定された低速で回転駆動させられる。冷却ファンユニット２０の位置は、プリント配線基板６から離れかつルーバー１２に近付いた位置であるが、冷却ファン８の風切音も低いので、騒音も低減される。プリント配線基板６の冷却は適宜に行われる。

図５及び図６には、上記冷却装置２を備えた画像形成装置１００が示されている。画像形成装置１００は、装置本体下部１０２Ｌと装置本体上部１０４Ｕとを含む装置本体１０２を備えている。装置本体下部１０２Ｌと装置本体上部１０２Ｕとの間には排紙空間Ｓが配設され、排紙空間Ｓ内には排出トレイ１０４が配設されている。装置本体下部１０２Ｌ内には、図示はされていないが、給紙カセット、用紙の搬送路、各種搬送ローラ、作像手段などが配設されている。各種搬送ローラは、ピックアップローラ、分離ローラ対、搬送ローラ対、レジストローラ対などを含んでいる。作像手段は、感光体ドラム、感光体ドラムの周囲に配設された帯電器、レーザスキャニングユニット、現像装置、転写ローラ、クリーニング装置、イレイザなどを含んでいる。作像手段の下流側にも排出トレイ１０４に至る搬送路が配設され、該搬送路には、定着装置、搬送ローラ対、排出ローラ対などが配設されている（いずれも不図示）。

装置本体上部４Ｕ内には、図示しない露光走査装置でもある画像読取装置が配設されている。画像読取装置は、装置本体上部４Ｕの上面に配設された図示しないコンタクトガラス上に戴置した原稿の露光走査を行う光源、ミラー、レンズ、ラインセンサなどの各種構成要素、及びこれらを駆動する装置などを備えている。このようないわゆるスキャナの上方には自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１０６が装着されている。自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１０６における原稿搬送路とコンタクトガラスとの間には、原稿読取位置が設定され、原稿搬送路を搬送されて原稿読取位置を通過する原稿の画像を上記光源により露光して読み取ることができるよう構成されている。図示の画像形成装置１００は、複写機能だけではなく、プリンタ機能をも備えた、いわゆる複合機として構成されている。画像形成装置２の上記構成は公知の構成を利用することでよく、またそれ自体は本発明の特徴をなすものではないので、更なる説明は省略する。

図１、図５及び図６を参照して、先に述べたプリント配線基板６の冷却装置２は、装置本体１０２の後壁１０２Ａの内側に配設されている。実施形態において、冷却装置２は、正面（図５）から見て、排紙空間Ｓの後方であって、排出トレイ１０４の用紙排出方向（図５において右方向）の下流領域の後方に配設されている。排気ダクト１０の他端開口１０Ｂは、後壁１０２Ａの直内側に配置され、後壁１０２Ａには、他端開口１０Ｂに対向した位置に図示しない排気口が設けられ、該排気口にルーバー１２が配設されている。冷却装置２におけるシールドボックス４内の空気は、冷却ファン８により、装置本体１０２の後壁１０２Ａに設けられたルーバー１２を通して装置本体１０２の外部に排出される。本発明による冷却装置２を備えた画像形成装置１００においては、装置の運転時及び待機時のいずれにおいても、冷却装置２による冷却効果を向上させることができると共に、冷却ファン８の風切音の漏出を低減することができるので、騒音を低減することができる。

本発明による給紙装置２の上記実施形態において、冷却ファンユニット２０を往復移動させるアクチュエータは、二つのカム機構３０から構成されているが、一つのカム機構３０から構成する他の実施形態もある。またアクチュエータとしては、カム機構３０に限られるものではなく、他の実施形態、例えば、ギヤ機構、ソレノイド、流体圧シリンダ機構、クランク機構などから構成してもよい。

本発明に従って構成されたプリント配線基板の冷却装置の実施形態を示す構成概略図である。 図１に示す冷却装置の他の作動態様を示す構成概略図である。 図１のＡ−Ａ矢断面図である。 図２に示す冷却装置に備えられている片方のカムのＢ矢視断面図である。 図１に示す冷却装置を備えた画像形成装置の正面図である。 図５に示す画像形成装置を、図５において裏面から見た画像形成装置である。

符号の説明

２：冷却装置
４：シールドボックス
６：プリント配線基板
８：冷却ファン
１０：排気ダクト
１０Ａ：一端開口
１０Ｂ：他端開口
１２：ルーバー
２０：冷却ファンユニット
２４：圧縮コイルばね
３０：カム機構
１００：画像形成装置

Claims (2)

1. プリント配線基板が内蔵されたシールドボックス内の空気を冷却ファンにより排気してプリント配線基板を冷却するプリント配線基板の冷却装置において、
   一端開口及び他端開口を有しかつ一端開口がシールドボックス内に連通された排気ダクトと、排気ダクトの他端開口に又は他端開口の外側に配設されたルーバーと、排気ダクト内に排気ダクトの延在方向に往復移動可能に支持された、該冷却ファンを備えた冷却ファンユニットと、冷却ファンユニットをルーバーに向けて付勢する付勢手段と、冷却ファンユニットを往復移動させるアクチュエータとを備え、
   アクチュエータは、冷却ファンユニットを、付勢手段の付勢力によりプリント配線基板から離れかつルーバーに近付く方向に移動させて第１の位置に位置付けることができかつ、付勢手段の付勢力に抗してルーバーから離れかつプリント配線基板に近付く方向に第１の位置から移動させて第２の位置に位置付けることができる、
   ことを特徴とするプリント配線基板の冷却装置。
2. 装置本体内に配設された、プリント配線基板が内蔵されたシールドボックス内の空気をルーバーを介して装置本体外に排気してプリント配線基板を冷却するプリント配線基板の冷却装置を備えた画像形成装置において、
   該プリント配線基板の冷却装置は、請求項１に記載されたプリント配線基板の冷却装置により構成される、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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