JP2009069596A - 駆動ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の冷却対象物のそれぞれを高効率で冷却でき、かつ低コスト化が図れるようにする。
【解決手段】駆動モータ１４と電磁クラッチの冷却対象物を内部に有する略密閉状態のハウジング２０と、ハウジング２０における駆動モータ１４の近傍に設けた吸気孔２０ａと、ハウジング２０における電磁クラッチの近傍に設けた排気孔と、駆動モータ１４の回転軸１４ａに取付けられ、吸気孔２０ａから吸気したエアにより駆動モータ１４を冷却するとともに、電磁クラッチを冷却しつつ排気孔からエアを排気させる冷却ファン１５と、ハウジング２０内に吸気孔２０ａと連通連結して設けられ、冷却ファン１５により吸気孔２０ａから吸気したエアを排気孔へ向けて送る送風ダクト（隙間Ｌ１、隙間Ｌ２およびエア通路２５）とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば給紙カセットにおける記録用紙の搬送や昇降などに用いられる駆動ユニットおよびその駆動ユニットを備える画像形成装置に関する。

画像形成装置における給紙カセットには、例えば給紙カセットにおける記録用紙を搬送するための駆動モータや、その駆動モータや別の駆動モータで駆動する搬送ローラまでの力伝達系をオンオフするための電磁クラッチなどの発熱部品が種々用いられている。

そして、上記発熱部品としての駆動モータの冷却として、例えばケース内に設けられた駆動モータの回転軸に冷却ファンを取付けて駆動モータを直接冷却する方式や、或いは、駆動モータにより回転駆動される軸で冷却ファンを回転駆動するとともに、その冷却ファンをケース開口に配し、ケース内の全域を冷却対象とする方式（例えば特許文献１参照）などが提案されている。
特開平９−３４３３９号公報

ところで、前者の場合には、駆動モータを冷却できても、他の冷却対象物の冷却を行えず、その他の冷却対象物の冷却のためには別体のファンを必要とし、コストが上昇するという難点がある。一方、後者の場合には、ケース内の全域を冷却するので、１つの冷却ファンで複数の冷却対象物の冷却ができる反面、各冷却対象物での冷却効率が低くなるという欠点があった。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、複数の冷却対象物のそれぞれを高効率で冷却でき、かつ低コスト化が図れる駆動ユニットおよび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に係る駆動ユニットは、駆動モータを含む２以上の冷却対象物を内部に有する略密閉状態のハウジングと、前記ハウジングにおける駆動モータの近傍に設けた吸気孔と、前記ハウジングにおける駆動モータ以外の冷却対象物の近傍に設けた排気孔と、前記駆動モータの回転軸と同軸状に設けられ、前記吸気孔から吸気したエアにより駆動モータを冷却するとともに、駆動モータ以外の冷却対象物を冷却しつつ前記排気孔から前記エアを排気させる冷却ファンと、前記ハウジング内に前記吸気孔と連通連結して設けられ、前記冷却ファンにより前記吸気孔から吸気したエアを前記排気孔へ向けて送る送風ダクトとを具備することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る駆動ユニットは、請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、前記送風ダクトは、その出口を排気孔から離隔しかつ排気孔にほぼ向けた状態で設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る駆動ユニットは、請求項１または２に記載の駆動ユニットにおいて、前記ハウジングが、蓋とハウジング本体とで構成され、前記送風ダクトが蓋とハウジング本体とで造形されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の駆動ユニットを備えることを特徴とする。

本発明の駆動ユニットおよび画像形成装置による場合には、駆動モータの回転軸に取付けた冷却ファンにより吸気孔から吸気したエアが、前記冷却ファンが取付けられた冷却対象物である駆動モータを冷却して、送風ダクトを介して排気孔へ導かれる。その排気孔の近傍には、他の冷却対象物が設けられているので、その冷却対象物をも冷却することになり、１つの冷却ファンで複数の冷却対象物を冷却することが可能であるので、低コスト化が図れる。また、ハウジングが略密閉状態であり、エアの通り道に冷却対象物のそれぞれが配されているので、これにより複数の冷却対象物のそれぞれを高効率で冷却することができる。

本発明の請求項２に係る駆動ユニットによる場合には、送風ダクトの出口を排気孔から離隔しかつ排気孔にほぼ向けているので、送風ダクトの出口と排気孔との間がダクトを設置し難い部位であっても、エアを排気孔へ効率よく導くことができる。

本発明の請求項３に係る駆動ユニットによる場合には、ハウジング本体内に冷却対象物を配設して蓋を閉めることで、簡単に送風ダクトを形成することができる。

以下に、本発明を具体的に説明する。

図１は、本発明に係る駆動ユニットを適用した画像形成装置１の内部構造を説明するための正面断面図である。

この画像形成装置１は、複写機であり、上部に設けた光学部２にて原稿を読み取って、その読み取った内容を作像部３にトナー像として作像し、下部に設けた給紙部４から搬送ライン５を介して搬送される記録用紙Ｐを作像部３に送り、ここで転写部６により記録用紙Ｐ上に前記トナー像を転写し、その後トナー像を定着部７で定着して排出部８から外部へ排出するように構成されている。なお、本実施形態の画像形成装置１は、カラー用のものであって、作像部３には、周回する搬送ベルト９の周回方向に沿って上流側（右側）から下流側へ向けてマゼンタ用ユニット３Ｍ、シアン用ユニット３Ｃ、イエロー用ユニット３Ｙおよびブラック用ユニット３Ｋが順次配設されている。

給紙部４は、上下２段で構成されていて上側給紙部４ａと下側給紙部４ｂとを備え、上側給紙部４ａの記録用紙Ｐも下側給紙部４ｂの記録用紙Ｐも搬送ライン５を介して作像部３に送られるようになっている。そして、本実施形態に係る駆動ユニット１０は下側給紙部４ｂに設けられている。この下側給紙部４ｂは、一点鎖線で示すカセット収容穴部４ｃと、このカセット収容穴部４ｃに出し入れされる給紙カセット４ｄと、給紙カセット４ｄに収納された記録用紙Ｐを搬送する２対の搬送ローラ４ｅ、４ｆと、これら２対の搬送ローラ４ｅ、４ｆを駆動するための駆動ユニット１０とを有する。駆動ユニット１０は、カセット収容穴部４ｃの所定位置に固定されている。

搬送ローラ４ｅはローラ４ｅ−１とローラ４ｅ−２とを有し、一方のローラ４ｅ−１は駆動ユニット１０に設けられ、他方のローラ４ｅ−２は給紙カセット４ｄに設けられ、給紙カセット４ｄをカセット収容穴部４ｃにセットすると、両ローラ４ｅ−１、４ｅ−２が当接するようになっている。また、搬送ローラ４ｆも同様であって、ローラ４ｆ−１とローラ４ｆ−２とを有し、一方のローラ４ｆ−１は駆動ユニット１０に設けられ、他方のローラ４ｆ−２は給紙カセット４ｄに設けられ、給紙カセット４ｄをカセット収容穴部４ｃにセットすると、両ローラ４ｆ−１、４ｆ−２が当接するようになっている。なお、給紙カセット４ｄは、図外のモータにより右側の底板部分が傾動して一番上の記録用紙Ｐの上面右端にピックアップローラ４ｇが当接し、紙送り可能になる。

図２は上記駆動ユニット１０を示す正面図で、図３はその駆動ユニット１０を示す背面図で、図４はその駆動ユニット１０の内部構造を示す正面図である。

駆動ユニット１０は、前記ローラ４ｅ−１が同心状に取付けられる歯車１２ｈと、前記ローラ４ｆ−１が同心状に取付けられる歯車１２ｉと、これら歯車１２ｈ、１２ｉを回転駆動させる駆動モータ１４と、駆動モータ１４の回転力を歯車１２ｉに伝達させるか否かを司る電磁クラッチ１３とを有する。

駆動モータ１４の回転軸１４ａには、図示しない歯車が設けられ、この駆動モータ１４の歯車と前記歯車１２ｈとの間には、２つの歯車１２ｊ、１２ｅが設けられ、その一方の歯車１２ｅと前記歯車１２ｉとの間には電磁クラッチ１３を有する歯車１２ｆと、歯車１２ｇとが設けられている。よって、駆動モータ１４の回転が歯車１２ｊ、１２ｅを介して歯車１２ｈに伝達されるとともに、歯車１２ｊ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇを介して歯車１２ｉに伝達されるようになっている。歯車１２ｅは、中央部にファンが設けられ、外周に歯車が形成されているファン付き歯車である。

また、給紙カセット４ｄをカセット収容穴部４ｃにセットすると、前記給紙カセット４ｄにローラ４ｅ−２と同心状に設けた図示しない歯車が前記歯車１２ｈに噛合し、同様に給紙カセット４ｄにローラ４ｆ−２と同心状に設けた図示しない歯車が前記歯車１２ｉに噛合して、駆動モータ１４の回転がローラ４ｅ−２とローラ４ｆ−２とに伝達されるようになっている。よって、搬送ローラ４ｅは回転するローラ４ｅ−１とローラ４ｅ−２との間で給紙カセット４ｄの記録用紙Ｐを１枚ずつ分離しながら搬送し、搬送ローラ４ｆは逆方向に回転するローラ４ｆ−１とローラ４ｆ−２との間で給紙カセット４ｄの記録用紙Ｐを給紙カセット４ｄから送出することとなる。

上記電磁クラッチ１３は、駆動モータ１４の回転を歯車１２ｉに伝達するときに通電によりオンとなり、伝達しないときに非通電によりオフになるように設定されていて、そのオンの通電に伴って発熱する発熱部品である。また、駆動モータ１４も発熱部品であり、本実施形態では駆動モータ１４と電磁クラッチ１３とを冷却対象物としており、駆動モータ１４の回転軸１４ａに冷却ファン１５が取付けられている。

上記電磁クラッチ１３がオフに制御されると、歯車１２ｉは回転駆動されない状態とされ、記録用紙Ｐの給紙カセット４ｄからの送出が停止する。また、歯車１２ｈとローラ４ｅ−１との間には図外のクラッチが介在しており、歯車１２ｈの回転により紙送りされないように、前記図外のクラッチが歯車１２ｈからの回転を遮断する制御が行われるようになっている。

上記駆動ユニット１０は、駆動モータ１４の近傍に設けた吸気口２０ａと、電磁クラッチ１３の近傍に設けた排気口２０ｂと、歯車１２ｈの一部及び歯車１２ｉの一部を露出させる開口２０ｃとを除いてハウジング２０により覆われている。ハウジング２０は、排気口２０ｂおよび開口２０ｃが設けられたハウジング本体２１と、吸気口２０ａが設けられた蓋２２とを有し、ハウジング本体２１に対して蓋２２を嵌め込むと、吸気口２０ａ、排気口２０ｂおよび開口２０ｃを除いて駆動ユニット１０をほぼ塞ぐ。なお、開口２０ｃは、前記歯車１２ｈ及び歯車１２ｉにより概略塞がれる状態とされる。また、開口２０ｃから露出した歯車１２ｉは、上述したように給紙カセット４ｄをカセット収容穴部４ｃにセットすることにより、給紙カセット４ｄにローラ４ｆ−２と同心状に設けた図示しない歯車に噛合する。

上記蓋２２は、駆動モータ１４を内蔵する部分が外側に突出した円形凸部２３として形成されていて、その円形凸部２３に前記吸気口２０ａが配されている。また、蓋２２の内面と駆動モータ１４との間には吸気口２０ａに連通する隙間Ｌ１が形成されているとともに、円形凸部２３の壁２３ａの内面と駆動モータ１４との間にも前記隙間Ｌ１に連通する隙間Ｌ２が形成されている。更に、円形凸部２３の壁２３ａの一部は切欠部２４となっていて、その切欠部２４にはエア通路２５が連通連結され、エア通路２５の出口２５ａはほぼ排気口２０ｂへ向けられている。上記エア通路２５は、円形凸部２３の壁２３ａに繋がる一対の対向壁２５ｂ、２５ｃと、蓋２２とハウジング本体２１とで囲まれて構成されている。

上記隙間Ｌ１、隙間Ｌ２およびエア通路２５は送風ダクトを構成している。よって、吸気口２０ａから入ったエアは、隙間Ｌ１、隙間Ｌ２およびエア通路２５を経てほぼ排気口２０ｂへ向けて噴出される。

ハウジング本体２１の背面は、電磁クラッチ１３を内蔵する部分が外側に突出した円形凸部２６として形成されていて、その円形凸部２６に前記排気口２０ｂが配されている。また、ハウジング本体２１の内面と電磁クラッチ１３との間には排気口２０ｂに連通する隙間Ｌ３が形成されているとともに、円形凸部２６の壁２６ａの内面と電磁クラッチ１３との間にも前記隙間Ｌ３に連通する隙間Ｌ４が形成されている。更に、円形凸部２６の壁２６ａの一部は切欠部２７となっていて、その切欠部２７にはファン付き歯車１２ｅにより送られるエアが供給されるようになっている。よって、エア通路２５を経てほぼ排気口２０ｂへ向けて噴出されたエアは、ファン付き歯車１２ｅにより排気口２０ｂへ導かれ、排気口２０ｂから排気される。

このように構成された本実施形態の駆動ユニット１０による場合には、駆動モータ１４の回転軸１４ａに取付けた冷却ファン１５により吸気孔２０ａから吸気したエアが、冷却対象物である駆動モータ１４を冷却して、送風ダクト（隙間Ｌ１、隙間Ｌ２およびエア通路２５）を介して排気孔２０ｂへ導かれる。その排気孔２０ｂの近傍には、冷却対象物である電磁クラッチ１３が設けられているので、その電磁クラッチ１３をも冷却することになり、１つの冷却ファン１５で駆動モータ１４と電磁クラッチ１３の２つの冷却対象物を冷却することが可能であるので、低コスト化が図れる。また、ハウジング２０が略密閉状態であり、エアの通り道に駆動モータ１４と電磁クラッチ１３のそれぞれが配されているので、これにより駆動モータ１４と電磁クラッチ１３のそれぞれを高効率で冷却することができる。

また、本実施形態にあっては、送風ダクト（隙間Ｌ１、隙間Ｌ２およびエア通路２５）の出口２５ａを排気孔２０ｂから離隔しかつ排気孔２０ｂにほぼ向けているので、送風ダクトの出口２５ａと排気孔２０ｂとの間が、歯車列１２によりダクトを設置し難い部位であっても、エアを排気孔２０ｂへ効率よく導くことができる。更に、ハウジング本体２１内に駆動モータ１４および電磁クラッチ１３などを配設して蓋２２を閉めることで、簡単に送風ダクトを形成することができる。

なお、上述した実施形態では給紙ローラを回転駆動させる駆動ユニットに適用しているが、本発明はこれに限らず、給紙カセットにおけるトレイ底板の昇降を行う駆動ユニットなどにも同様に適用することができる。

本発明に係る駆動ユニットを適用した画像形成装置１の内部構造を説明するための正面断面図である。 駆動ユニットを示す正面図である。 駆動ユニットを示す背面図である。 駆動ユニットの内部構造を示す正面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 駆動ユニット
１３ 電磁クラッチ（冷却対象物）
１４ 駆動モータ（冷却対象物）
１４ａ 回転軸
１５ 冷却ファン
２０ ハウジング
２０ａ 吸気口
２０ｂ 排気口
２１ ハウジング本体
２２ 蓋
２５ エア通路（送風ダクト）
２５ａ 出口
Ｌ１ 隙間（送風ダクト）
Ｌ２ 隙間（送風ダクト）

Claims (4)

1. 駆動モータを含む２以上の冷却対象物を内部に有する略密閉状態のハウジングと、
   前記ハウジングにおける駆動モータの近傍に設けた吸気孔と、
   前記ハウジングにおける駆動モータ以外の冷却対象物の近傍に設けた排気孔と、
   前記駆動モータの回転軸と同軸状に設けられ、前記吸気孔から吸気したエアにより駆動モータを冷却するとともに、駆動モータ以外の冷却対象物を冷却しつつ前記排気孔から前記エアを排気させる冷却ファンと、
   前記ハウジング内に前記吸気孔と連通連結して設けられ、前記冷却ファンにより前記吸気孔から吸気したエアを前記排気孔へ向けて送る送風ダクトとを具備することを特徴とする駆動ユニット。
2. 請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記送風ダクトは、その出口を排気孔から離隔しかつ排気孔にほぼ向けた状態で設けられていることを特徴とする駆動ユニット。
3. 請求項１または２に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記ハウジングが、蓋とハウジング本体とで構成され、前記送風ダクトが蓋とハウジング本体とで造形されていることを特徴とする駆動ユニット。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の駆動ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。

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