JP2009086218A - 熱源保有装置の冷却構造および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源保有装置に対しより適正に、かつ、効率的に冷却処理を施すことができるようにする。
【解決手段】発熱量の小さい小発熱量熱源３と、発熱量の大きい大発熱量熱源４と、小発熱量熱源３を通って大発熱量熱源４へ向けて空気を送る通風路５と、通風路５内で気流を起こさせるファン装置６とが所定の装置本体２内に配設され、ファン装置６は、通風路５内における小発熱量熱源３の上流側に設けられた小容量ファン装置６ａと、通風路内における大発熱量熱源４の上流側に設けられた大容量ファン装置６ｂとを備えて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱源を保有している装置を対象とし、当該熱源保有装置に冷却処理施す冷却構造およびこの冷却構造が適用された画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置を熱源保有装置として注目した場合、当該画像形成装置内には、熱源による装置内の温度上昇を抑えるべく冷却構造が採用されている。かかる冷却構造を備えた画像形成装置としては、例えば、特許文献１〜３に記載されているようなものが知られている。

まず、特許文献１の冷却構造は、複数の熱源（具体的には駆動モータ、電源部および定着ユニット）へ気流が向かうように形成された通風路と、この通風路に空気を送り込むべく水平面に対し斜めに設けられたファンとを備えている。ファンを熱源に向けて斜めに設けることで、気流を効果的に熱源に当てることができ、冷却効果が向上すると特許文献１には記載されている。

また、特許文献２のものは、定着ユニット周りの冷却処理に関するものであり、冷却効率を向上させるために定着ユニット周りに配設された冷却ダクトから排出される冷却処理済みの排気の流れの方向に沿うようにファンの軸流が設定されている。

さらに、特許文献３のものは、冷却用の気流を流通させるためのダクト内に設けられたファンの軸流方向をダクト内の気流方向に合わせたものであり、特にファンを境にして下流側の気流の方向に指向させている。このようにされるのは、気流をスムーズに流通させ、し、流れ、冷却効率を向上させるためである。
特開平９−２２２８４１号公報 特開平１１−６５４０４号公報 特開２００６−１４５１３２号公報

ところで、特許文献１〜３のものは、いずれも冷却ファンが１台しか設けられておらず、この１台の冷却ファンの駆動で冷却処理を施すようになされているため、冷却対象個所が複数存在するような場合、各冷却対象場所を状況に応じて適正に冷却することが困難であるという問題点を有している。

特に、特許文献１のもののように、気流を画像形成装置内へ押し込むように供給する、いわゆる押し込み方式の場合には、冷却後の排気が適正に行われないと、気流が装置内にこもってしまい、適正な冷却処理が施し得なくなるという不都合も生じる。また、ファンの駆動による騒音を可及的に抑制することができる。

本発明は、従来のこのような状況に鑑みなされたものであって、より適正に、かつ、効率的に冷却処理を施すことができる熱源保有装置の冷却構造およびこの冷却構造が適用された画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明（熱源保有装置の冷却構造）は、発熱量の小さい小発熱量熱源および発熱量の大きい大発熱量熱源と、前記小発熱量熱源を通って前記大発熱量熱源へ向けて空気を送る通風路と、前記通風路内で気流を起こさせるファン装置とが所定の装置本体内に配設され、前記ファン装置は、前記通風路内における前記小発熱量熱源の上流側に設けられた小容量ファン装置と、前記通風路内における前記大発熱量熱源の上流側に設けられた大容量ファン装置とを備えていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、小容量ファン装置の駆動で通風路内に吸引された外気は、小発熱量熱源に供給されて当該小発熱量熱源の冷却処理に供された後、通風路を通って大容量ファン装置に供給される。小容量ファン装置からの気流に加えて装置本体内の大発熱量熱源周りの空気も吸引するため、大容量ファン装置は、大量の気流を生成する。この大量の気流は、大発熱量熱源に供給され、当該大発熱量熱源の冷却処理に供される。

このように、通風路の上流側に小発熱量熱源と、この小発熱量熱源を対象とした小容量ファン装置を配設するとともに、通風路の下流側に大発熱量熱源と、この大発熱量熱源を対象とした大容量ファンを配設することにより、小発熱量熱源には過大な風量の気流を供給することなく、適正な風量の気流で小発熱量熱源を冷却することができるとともに、下流側に設けられた大容量ファン装置は、小容量ファン装置の冷却処理後の排気をも取り込んで、大きな風量の気流を形成し、この大風量の気流で大発熱量熱源が冷却されるため、装置本体内で小容量ファン装置の排気がこもることが防止されつつ大発熱量熱源の適正な冷却処理が実現する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記小発熱量熱源は、制御回路基板であり、前記大発熱量熱源は、電源回路基板であることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、制御回路基板がまず小容量ファン装置により吸引された外気によって冷却処理が施され、引き続き発熱量の大きい電源回路基板が大容量ファン装置による大量の気流で冷却処理されるため、結果として装置本体内は、全体的に効率的に冷却処理が施された状態になる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記小発熱量熱源は、前記大発熱量熱源より上方位置に設けられていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、大発熱量熱源から発して上昇しようとする熱気が、小発熱量熱源の冷却処理に供された気流によって上から押さえ込まれた状態になるため、結果として装置本体内は、その上部に熱がこもるような不都合の発生が有効に防止される。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記通風路の一部を、前記装置本体の背面側に着脱可能に装着された背面側カバー体が構成していることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、背面側カバー体が通風路の構成要素として兼用されているため、その分通風路の部品コストの低減化が発生される。また、背面側カバー体を開放することで通風路内が外部に露出されるため、メンテナンス作業の作業性が向上する。

請求項５記載の発明（画像形成装置）は、所定の画像情報に基づき画像を形成して用紙に転写処理を施す画像形成部と、請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却構造とが備えられていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、画像形成装置は、請求項１〜４の冷却構造の作用効果を享受し得るものになる。

本発明に係る熱源保有装置の冷却構造によれば、通風路の上流側に配設された小発熱量熱源に対し、小容量ファン装置からの適正な風量の気流を送り込むことにより、当該小発熱量熱源を適正に冷却することができるとともに、通風路の下流側に配設された大容量ファン装置は、小容量ファン装置の冷却処理後の排気をも取り込んで、大きな風量の気流を形成し、この大量の気流で大発熱量熱源が冷却されるため、装置本体内で小容量ファン装置の排気がこもることを防止しつつ大発熱量熱源を適正に冷却することができる。

このように、熱源保有装置内の熱源を、小発熱量熱源と大発熱量熱源とに仕分けるとともに、これらに対し小容量ファン装置と大容量ファン装置との２段階で冷却処理を施すことにより、従来のように、１台のファン装置で全ての熱源に対し冷却処理を施していた場合に比較し、装置本体内の各熱源に対し総合的により効果的な冷却処理を施すことができる。

また、小容量ファンによって小発熱量熱源に対し冷却処理を行った後の排気を大容量ファンに供給することにより、大容量ファンの能力を小さくすることができ、その分装置コストおよび運転コストの低減化に貢献することができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、当該画像形成装置を、本発明に係る熱源保有装置の冷却構造が有する作用効果を享受し得るものにすることができる。

図１は、本発明に係る熱源保有装置の冷却構造の原理を説明するための側面断面視の原理図である。図１に示すように、熱源保有装置１は、箱形を呈した装置本体２内に、発熱量の小さい小発熱量熱源３と、発熱量の大きい大発熱量熱源４と、前記小発熱量熱源３を通って前記大発熱量熱源４へ向けて空気を送る通風路５と、外気を吸引するとともに前記通風路５内において気流を起こさせるファン装置６とが内装されることによって構成されている。

前記小発熱量熱源３としては、例えば、熱源保有装置１の運転に係るプログラム等が記憶された制御回路基板を挙げることができる。また、前記大発熱量熱源４としては、例えば、熱源保有装置１内の各電気機器に商用電源からの電力を適正に加工（変圧や周波数変換等）して配電する電源回路基板を挙げることができる。

前記通風路５は、装置本体２の上部に開口された吸気口２ａから装置本体２内の上下方向の略中央部まで延びる上部通風路５ａと、この上部通風路５ａの下流端に連設された下部通風路５ｂとを備えている。前記上部通風路５ａは、装置本体２の側壁上部に設けられた吸気口２ａから斜めに下降する吸引ダクト５ａ″と、この吸引ダクト５ａ″の下流端の導入口２ｂに連設された小発熱量熱源３を収容するための小発熱量熱源収容部５ａ′とを有している。小発熱量熱源収容部５ａ′の下流端には、当該小発熱量熱源収容部５ａ′内の気流を下部通風路５ｂへ向けて導出するための導出口２ｃが設けられている。

前記下部通風路５ｂは、前記大発熱量熱源４を収容するための大発熱量熱源収容部５ｂ′と、この大発熱量熱源収容部５ｂ′の上部に前記導出口２ｃと対向して設けられた中継口２ｄと、大発熱量熱源収容部５ｂ′の下流端から、装置本体１１の底板２ｆに設けられた吸気口２ａへ向かう排気ダクト５ｂ″とを備えている。

前記小発熱量熱源３は、小発熱量熱源収容部５ａ′略中央部に配置されている。この小発熱量熱源３の周面と小発熱量熱源収容部５ａ′の内壁面との間には流路が形成されている。従って、小発熱量熱源３は、上部通風路５ａ内で全周面が上部通風路５ａ内を流通する気流に曝されることになる。

前記大発熱量熱源４は、大発熱量熱源収容部５ｂ′の略中央部に配置されている。この大発熱量熱源４の周面と上部通風路５ａの内壁面との間にも流路が形成され、これによって大発熱量熱源４は、上部通風路５ａ内で全周面が下部通風路５ｂ内を流通する気流に曝されることになる。

前記ファン装置６は、小発熱量熱源３を冷却するための小容量ファン装置６ａと、大発熱量熱源４を冷却するための大容量ファン装置６ｂとの２台が設けられている。小容量ファン装置６ａは、前記吸引ダクト５ａ″に軸流を当該吸引ダクト５ａ″の延びる方向に向けて傾斜配置されている。

大容量ファン装置６ｂは、大発熱量熱源収容部５ｂ′内における中継口２ｄの直下位置であって、かつ、大発熱量熱源４の直上位置に軸流が下方に向かうように縦置きで配置されている。そして、大発熱量熱源４の周面と下部通風路５ｂの内壁面との間には流路が形成され、大発熱量熱源４は、下部通風路５ｂ内で全周面が下部通風路５ｂ内を流通する気流に曝されるようになっている。

熱源保有装置１は、以上のように構成されているため、ファン装置６を駆動させると、まず小容量ファン装置６ａの駆動で外気が吸気口２ａから導入口２ｂを介して上部通風路５ａ内に導入され、これによって上部通風路５ａの小発熱量熱源収容部５ａ′に配置された小発熱量熱源３は、この気流に包まれた状態となって当該気流との熱交換で効果的に冷却される。

ついで、この小発熱量熱源３の冷却に供された気流は、上部通風路５ａの下流端で下方に向けて開口された導出口２ｃから下方に向かって排気され、大容量ファン装置６ｂを備えた下部通風路５ｂへ向かわせられる。

一方、下部通風路５ｂでは、大発熱量熱源４の上方に配設された大容量ファン装置６ｂが駆動しているため、この大容量ファン装置６ｂの吸引力で、大発熱量熱源４に対する冷却処理には未だ余力がある（すなわち大発熱量熱源４に比べてそれより低温になっている）上部通風路５ａからの排気が導出口２ｃおよび中継口２ｄを通って下部通風路５ｂ内に吸引されるとともに、装置本体２内の空気も導出口２ｃの外周と中間吸気口２ｃの内周との間の環状隙間を通って下部通風路５ｂ内に吸引される。

因みに、装置本体２の壁面の適所には、外気を取り入れるためのルーバー２ｇが設けられている。また、装置本体２の各所には、自然発生的に形成された隙間も存在する。従って、大容量ファン装置６ｂの駆動で装置本体２内の空気が下部通風路５ｂ内に吸引されても、装置本体２内が極度の低圧になるような不都合が生じることはない。

そして、大容量ファン装置６ｂの駆動で下部通風路５ｂ内に吸引された大量の気流は、その下部に配設された大発熱量熱源４の周面に沿って大発熱量熱源４と熱交換しながら流下し、これによって大発熱量熱源４に冷却処理が施される。下部通風路５ｂ内の冷却処理後の排気は、装置本体２の底板２ｆに設けられた排気口２ｅを通って外部へ排気される。

以上詳述したように、図１に示す熱源保有装置１の冷却構造は、発熱量の小さい小発熱量熱源３と、発熱量の大きい大発熱量熱源４と、小発熱量熱源３を通って大発熱量熱源４へ向けて空気を送る通風路５と、通風路５内で気流を起こさせるファン装置６とが当該熱源保有装置１の装置本体２内に配設されてなるものである。そして、ファン装置６は、通風路５内における小発熱量熱源３の上流側に設けられた小容量ファン装置６ａと、通風路内における大発熱量熱源４の上流側に設けられた大容量ファン装置６ｂとを備えている。

熱源保有装置１の冷却構造のかかる構成によれば、小発熱量熱源３には過大な風量の気流を供給することなく、適正な風量の気流で小発熱量熱源３を冷却することができるとともに、下流側に設けられた大容量ファン装置６ｂは、小容量ファン装置６ａの冷却処理後の排気をも取り込んで、大きな風量の気流を形成し、この大風量の気流で大発熱量熱源４が冷却されるため、装置本体２内で小容量ファン装置６ａの排気がこもることが防止されつつ大発熱量熱源４を対象とした適正な冷却処理を実現することができる。

また、小発熱量熱源３として例えば制御回路基板を採用すれば、それほど発熱量が多くない当該制御回路基板が、まず小容量ファン装置６ａにより吸引された少ない量の外気によって冷却処理が施されるため、不必要な電力の消費を抑えることができる。これに対し、大発熱量熱源４として例えば電源回路基板を採用すれば、発熱量の大きい電源回路基板が大容量ファン装置６ｂによる上部通風路５ａからの排気も含めた大量の気流で冷却処理されるため、結果として装置本体２内を全体的に効率的に冷却処理することができる。

そして、小発熱量熱源３は、大発熱量熱源４より上方位置に設けられているため、大発熱量熱源４から発して上昇しようとする熱気が、小発熱量熱源３の冷却処理に供された気流によって上から押さえ込まれた状態になるため、結果として装置本体２内の上部に熱がこもるような不都合の発生を有効に防止することができる。

図２は、本発明に係る冷却構造が適用された画像形成装置の一実施形態を示す正面視の斜視図である。また、図３は、図１に示す画像形成装置の内部構造の一実施形態を示す正面断面視の説明図である。さらに、図４および図５は、図２に示す画像形成装置の背面視の斜視図であり、図４は、背面カバー体が装置本体から外された状態、図５は、背面カバー体が装置本体に装着された状態をそれぞれ示している。なお、図２〜図４においてＸ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。因みに、図４および図５においては、Ｘで示す左右は、紙面の実際の左右と逆になっている。

まず、図２および図３を基に、画像形成装置１０の全体的な構成について必要に応じ図４および図５を参照しながら説明する。本実施形態で例示した画像形成装置１０は、いわゆる胴内排紙型と称される複写機であり、装置本体１１に画像形成部１２（図３）と、定着部１３（図３）と、用紙貯留部１４と、排紙部１５と、画像読取部１６と、操作部１７とがそれぞれ形成されている。そして、排紙部１５は、画像読取部１６の下部で装置本体１１の一部が凹没されることによって形成され、これにより当該画像形成装置１０が胴内排紙型と称されている。

前記装置本体１１は、外観視で直方体状を呈した下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された扁平な直方体状を呈する上部本体１１２と、この上部本体１１２と前記下部本体１１１との間に介設された連結部１１３とを備えている。前記連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に排紙部１５を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、下部本体１１１の左部から立設されている。前記上部本体１１２は、その左部がかかる連結部１１３の上端部に支持されている。

そして、前記下部本体１１１には、画像形成部１２、定着部１３および用紙貯留部１４が内装されているとともに、前記上部本体１１２には画像読取部１６が装着されている。前記操作部１７は、本実施形態においては、上部本体１１２の前縁部から前方に向かって突設されている。

用紙貯留部１４は、装置本体１１に対して挿脱自在の用紙カセット１４１を有している。この用紙カセット１４１には用紙束Ｐ１（図３）が貯留されている。そして、画像形成処理が行われるに際し、この用紙束Ｐ１から用紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、画像形成部１２へ送り込まれて当該用紙Ｐに画像形成処理（印刷処理）が施される。本実施形態では、用紙カセット１４１は２段で設けられている。

前記排紙部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。かかる排紙部１５は、下部本体１１１の上面に形成された胴内排紙トレイ１５１を有し、画像形成部１２からのトナー画像が転写された用紙Ｐは、連結部１１３の下部からこの胴内排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

前記画像読取部１６は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を走査する走査機構１６３（図３）とを備えている。

そして、走査機構１６３によって読み取られた原稿画像のアナログ情報は、デジタル信号に変換された後に後述する露光ユニット１２３へ向けて出力され、画像形成処理に供される。

前記操作部１７は、画像形成処理に関する処理情報を入力操作するためのものであり、用紙Ｐの処理枚数を入力するためのテンキー１７１やその他の各種の操作キー、さらにはタッチ入力を行うためのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）１７２（図２）等が設けられている。

また、下部本体１１１の右面には、用紙貯留部１４の直上位置に手差しトレイ１８が設けられている。この手差しトレイ１８は、下部が支持軸１８１回りに回動可能に軸支され、手差しの給紙口を閉止するべく起立した閉止姿勢と、右方へ向かって突出した開放姿勢との間で姿勢変更可能とされている。かかる手差しトレイ１８は、開放姿勢に姿勢設定された状態で１枚ずつの用紙Ｐの手差しに供される。

このような手差しトレイ１８と前記画像形成部１２の後述する感光体ドラム１２１（図３）との間には搬送ユニット１８４（図３）と、中継ユニット１８５とが設けられ、手差しトレイ１８から手差しで給紙された用紙Ｐ（図３）は、これら搬送ユニット１８４および中継ユニット１８５を介して感光体ドラム１２１と後述する転写ローラ１２５との間のニップ部へ向けて送り出される。

また、前記下部本体１１１の左面には、開閉可能なメンテナンス用のメンテナンスドアー１９が設けられているとともに、このメンテナンスドアー１９の直上位置には、開閉可能な胴外排紙トレイ１５２が設けられている。画像形成部１２で印刷処理が完了した用紙Ｐは、この胴外排紙トレイ１５２および前記胴内排紙トレイ１５１のいずれかに選択的に排出される。

以下、図３を基に画像形成装置１０の内部構造についてさらに詳細に説明する。図３に示すように、前記画像形成部１２には、その略中央部に感光体ドラム１２１が設けられている。この感光体ドラム１２１は、ドラム心回りに時計方向に向けて回転しながらその直ぐ右方位置に設けられた帯電ユニット１２２により周面が一様に帯電される。そして、前記画像読取部１６で読み取られた原稿画像の画像情報に基づく露光ユニット１２３からのレーザビームにより感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成される。この静電潜像に向けて感光体ドラム１２１の下方に設けられた現像ユニット１２４から現像剤（以下、トナーという）が供給され、これによって感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

トナー像が形成された感光体ドラム１２１には、用紙貯留部１４のいずれかの用紙カセット１４１から送り出された用紙Ｐが用紙縦搬送路１０１およびレジストローラ対１４２を介して送り込まれる。そして、この用紙Ｐには、感光体ドラム１２１の左方で当該感光体ドラム１２１と対向配置された転写ローラ１２５の作用で感光体ドラム１２１の周面のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは感光体ドラム１２１から分離されて定着部１３へ送り込まれる。

用紙Ｐに対するトナー像の転写処理が完了した感光体ドラム１２１は、時計方向へ向かう回転が継続されることにより、その直上位置に設けられたクリーニング装置１２６によってその周面が清浄化処理され、つぎの画像形成処理のために帯電ユニット１２２へ向かうことになる。

前記定着部１３は、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体を備えた定着ローラ１３１と、左方でこの定着ローラ１３１と対向配置された加圧ローラ１３２とを有している。そして、画像形成部１２から送り込まれた用紙Ｐは、これら定着ローラ１３１と加圧ローラ１３２との間のニップ部を通過しながら熱を得てトナー像の定着処理が施される。

定着処理後の用紙Ｐは、当該用紙Ｐが片面印刷用のものである場合には、定着部１３の上方に設けられた排紙搬送路１０２を介して選択的に排紙部１５の胴内排紙トレイ１５１へ排出されたり、胴外排紙トレイ１５２へ排出されたりする。

一方、定着処理後の用紙Ｐが片面の印刷処理が完了した両面印刷用のものである場合には、排紙搬送路１０２の上方に設けられた往復搬送路１０３を介して前半が胴内排紙トレイ１５１の上方に形成された一時退避空間１５３に排紙されたのち逆送搬送路１０４を介して逆送され、表裏が反転した状態で再度画像形成部１２に供給されて裏面側に印刷処理が施される。両面印刷が完了した用紙Ｐは、排紙トレイ１５１または胴外排紙トレイ１５２へ排出される。

このような画像形成装置１０において、下部本体１１１には、メンテナンスドアー１９の直ぐ内側に、画像形成部１２に対して開閉可能なカバー部材１９１が設けられている。このカバー部材１９１は、閉止された前記メンテナンスドアー１９の右面側に包持された状態で配設されている。かかるカバー部材１９１は、その下端部がメンテナンスドアー１９の下端部より若干上方に位置した状態で当該下端部が下部本体１１１に支持された支軸１９２回りに回動自在に軸支されている。そして、このようなカバー部材１９１は、支軸１９２回りに正逆回動することで、画像形成部１２の左面を閉止した閉止姿勢（図３に実線で表示）と、同左面を開放した開放姿勢（図３に二点鎖線で表示）との間で姿勢変更可能とされている。

そして、カバー部材１９１が閉止姿勢に姿勢設定された状態で、当該カバー部材１９１の右面側に用紙カセット１４１や手差しトレイ１８から給紙された用紙Ｐを搬送するための前記用紙縦搬送路１０１が形成されている。

このようなカバー部材１９１が設けられるのは、画像形成部１２の左面に対応した用紙縦搬送路１０１で紙詰りが生じたときに、カバー部材１９１を開放姿勢に姿勢変更させて詰まった用紙Ｐを外部に露出させ、これによって詰まった用紙Ｐを取り除くことができるようにするためである。

このように構成された画像形成装置１０には、その装置本体１１内に冷却処理が施されるべき熱源として３個所が存在する。最も発熱量の大きい熱源は、内部に通電発熱体を備えた定着ローラ１３１を有する定着部１３である。これに対し、最も発熱量の小さい熱源は、制御回路部２０である。そして、この制御回路部２０より発熱量は大きいが前記定着部１３には及ばない熱源として電源回路部３０が存在する。

一方、装置本体１１内の後部であって後面から若干内部に入った位置には、上下方向に向けて立設された背面板１０９が設けられている。そして、非常に大きな熱源である定着部１３は、背面板１０９の前面側に設けられている一方、小発熱量熱源としての制御回路部２０および電源回路部３０は、背面板１０９の後面側に配設されている。また、定着部用空冷ファン１３３と制御回路部２０との間には縦仕切り板１０８が設けられている。これらによって制御回路部２０および電源回路部３０は、装置本体１１内における冷却系統の点で定着部１３と隔絶され、結果として定着部１３の熱が制御回路部２０および電源回路部３０に対し影響しないようになされている。

そして、本実施形態においては、本発明に係る冷却構造として、制御回路部２０（小発熱量熱源）と電源回路部（大発熱量熱源）３０とが対象とされている。これに対し、定着部１３については、これらに比べて発熱量が格段に大きいため、専用の強力な冷却装置である定着部用空冷ファン１３３が採用され、制御回路部２０および電源回路部３０の冷却処理とは、図４に示すように、別系統とされている。

図６および図７は、図５に示す本実施形態に係る冷却構造を、その本質が損なわれない状態で単純化して示した図であり、図６は斜視図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。なお、図６および図７におけるＸおよびＹによる方向表示は図５の場合と同様（Ｘは左右方向（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方）、Ｙは前後方向（−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方））である。なお、図６におけるＸによる左右の表示は、図６の紙面の実際の左右とは逆になっている。

図６および図７に示すように、本実施形態に係る冷却構造は、背面板１０９の後面側の略右（＋Ｘ側）半分の位置に設定されている。この略右半分の位置の境界線上には、略植え半分の位置に定着部用空冷ファン１３３と一線を画するように形成された前記縦仕切り板１０８が設けられ、これによって本実施形態にかかる冷却構造は、冷却用の気流に関して定着部用空冷ファン１３３のものとは実質的に別系統になっている。

また、背面板１０９の後面側における縦仕切り板１０８より若干下方位置には、背面板１０９の右半分に亘って水平に配設された横仕切り板１０７が設けられている。横仕切り板１０７の左端部（−Ｘ側の端部）と、縦仕切り板１０８の下端部との間には、定着部用空冷ファン１３３が設けられている空間との間で気流を流通させる隙間１０６が形成されている。

また、装置本体１１の背面側には、図５および図７に実線で示し、図６に二点鎖線で示すように、背面開口を閉止するべく着脱可能な背面側カバー体４０が設けられている。この背面側カバー体４０は、装置本体１１に装着された状態で、吸引された外気の気流を流通させる通風路の一部を担っている。

かかる背面側カバー体４０の左側（−Ｘ側）の上方位置には、定着部用空冷ファン１３３に対向するように定着部冷却用吸気口４１（図５〜図７）が設けられているとともに、同右側（＋Ｘ側）上方位置には、制御回路部２０および電源回路部３０を冷却するための外気を吸引する吸気口（基板冷却用吸気口４２）が設けられている。さらに、背面側カバー体４０の右側（＋Ｘ側）の下方位置には、制御回路部２０および電源回路部３０の冷却に供された気流を排出する排気口（基板冷却済排気口４３）が設けられている。

そして、本実施形態に係る冷却構造は、発熱量の小さい小発熱量熱源としての制御回路部２０と、この制御回路部２０に比べて発熱量の大きい大発熱量熱源としての電源回路部３０と、前記制御回路部２０を通って前記電源回路部３０へ向けて空気を送る通風路５０と、前記通風路５０内で気流を起こさせるファン装置６０とが画像形成装置１０の装置本体１１内（具体的には、装置本体１１における背面板１０９の後方側の部分）に配設されることによって構成され、特に、前記ファン装置６０は、通風路５０内における制御回路部２０の上流側に設けられた小容量ファン装置６１と、通風路５０内における電源回路部３０の上流側に設けられた大容量ファン装置６２とからなっている。

制御回路部２０は、背面板１０９の後面側における縦仕切り板１０８と横仕切り板１０７とに囲まれた部分に配設されている。かかる制御回路部２０は、本実施形態においては、背面板１０９の後面側に付設された演算処理装置としてのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）等を含む制御回路基板２１と、この制御回路基板２１の下方位置に配設された、ファクシミリ用のソフトウエアやプリントボード等を含むオプション基板２２と、このオプション基板２２のさらに下方位置に配設されたＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）２３とを有している。

これらの電子機器は、所定のプログラムに基づき画像形成装置１０の運転を制御するためのものであり、通電されることによりそれ程大きくはないが所定の発熱量で発熱する。この発熱によりこれらの電子機器が配設されている環境が所定の温度以上になると、制御回路基板２１、オプション基板２２およびＨＤＤ２３は正常に機能し得なくなるため冷却する必要がある。

前記電源回路部３０は、商用電源から給電された電力を変電したり周波数を変更したりして当該電力を画像形成装置１０の画像形成処理に適したものにするためのものであり、背面板１０９の後面側における横仕切り板１０７より下方の空間に立設されている。かかる電源回路部３０は、変圧器３１やコンデンサー３２、さらには図略の所定の電源回路を有し、前記制御回路部２０上の制御回路基板２１、オプション基板２２およびＨＤＤ２３に比べて発熱量は非常に大きい。従って、かかる電源回路部３０上の変圧器３１およびコンデンサー３２等は、制御回路部２０上の制御回路基板２１、オプション基板２２およびＨＤＤ２３よりも強力な冷却処理を施す必要がある。

前記通風路５０は、制御回路部２０が装着された空間である第１通風路５１と、前記電源回路部３０が装着された空間である第２通風路５２とからなっている。そして、前記小容量ファン装置６１の駆動により第１通風路５１内に吸引された気流は、制御回路部２０に冷却処理を施しつつ第１通風路５１を流通した後、前記大容量ファン装置６２の駆動でそのまま第２通風路５２にも流通され、前記隙間１０６を通って別途吸引された気流とともに電源回路部３０の冷却処理に用いられる。

前記小容量ファン装置６１は、縦仕切り板１０８の上方位置で軸流方向が前方に向かって先下がりになるように傾斜して設けられ、これによって制御回路基板２１、オプション基板２２およびＨＤＤ２３に対し効果的に気流を供給することができる。

前記大容量ファン装置６２は、軸流方向が下方に向いた状態で横仕切り板１０７の上面に装着されている。一方、横仕切り板１０７には、小容量ファン装置６１の軸流を通過させるための貫通孔１０７ａが穿設されている。従って、大容量ファン装置６２の駆動で形成された気流は、この貫通孔１０７ａを通って第２通風路５２へ供給されることになる。

本実施形態に係る画像形成装置１０の冷却構造は以上のように構成されているため、ファン装置６０を駆動すれば、図７に示すように、まず、小容量ファン装置６１の駆動によって外気が基板冷却用吸気口４２を介して背面側カバー体４０と背面板１０９との間に形成された第１通風路５１内に吸引され、ここで気流となって制御回路基板２１、オプション基板２２およびＨＤＤ２３からなる制御回路部２０に冷却処理を施す。

この制御回路部２０に冷却処理を施した後の気流は、今度は、大容量ファン装置６２の駆動で第２通風路５２へ導入される。このとき、縦仕切り板１０８の左側の空間に存在する空気も、横仕切り板１０７と縦仕切り板１０８との隙間１０６（図６）を介して同時に吸引され、大量の気流となって、電源回路部３０に冷却処理を施すことになる。

このように、小発熱量熱源である制御回路部２０については、小容量ファン装置６１による気流によって冷却処理を施し、大発熱量熱源である電源回路部３０については、小容量ファン装置６１による、それ程高温になっていない冷却処理済みの気流をも用いて大容量ファン装置６２による気流で冷却処理を施すようにしているため、装置本体１１内での熱のこもりを防止した上で画像形成装置１０の全体的な冷却効率が向上させることができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の図２〜図７に示す実施形態においては、本発明に係る冷却構造を画像形成装置１０に適用しているが、画像形成装置１０に代えて制御回路部２０および電源回路部３０を備えた各種の機器（例えば印刷装置など）にも適用することができる。

（２）上記の実施形態においては、画像形成装置１０として複写機が採用されているが、複写機に代えてプリンタやファクシミリ装置であってもよい。

（３）上記の実施形態において、制御回路部２０および電源回路部３０で冷却処理に供された気流を定着部用空冷ファン１３３を介して定着部１３に供給するようにしてもよい。こうすることで定着部用空冷ファン１３３の能力を小さくすることができ、その分、運転コストの低減化に貢献することができる。

本発明に係る熱源保有装置の冷却構造の原理を説明するための側面断面視の原理図である。 本発明に係る冷却構造が適用された画像形成装置の一実施形態を示す正面視の斜視図である。 図１に示す画像形成装置の内部構造の一実施形態を示す正面断面視の説明図である。 図２に示す画像形成装置の背面視の斜視図であり、背面カバー体が装置本体から外された状態を示している。 図２に示す画像形成装置の背面視の斜視図であり、背面カバー体が装置本体に装着された状態を示している。 図５に示す本実施形態に係る冷却構造を、その本質が維持された状態で単純化して示した斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

符号の説明

１ 熱源保有装置 ２ 装置本体
２ａ 上部吸気口 ２ｂ 中間吸気口
２ｃ 導出口 ２ｄ 中継口
２ｅ 排気口 ２ｆ 底板
２ｇ ルーバー ３ 小発熱量熱源
４ 大発熱量熱源 ５ 通風路
５ａ 上部通風路 ５ａ′ 小発熱量熱源収容部
５ａ″ 吸引ダクト ５ｂ 下部通気路
５ｂ′ 大発熱量熱源収容部 ５ｂ″ 排気ダクト
６ ファン装置 ６ａ 小容量ファン装置
６ｂ 大容量ファン装置 １０ 画像形成装置（熱源保有装置）
１０１ 用紙縦搬送路 １０２ 排紙搬送路
１０３ 往復搬送路 １０４ 逆送搬送路
１０６ 隙間 １０７ 横仕切り板
１０７ａ 貫通孔 １０８ 縦仕切り板
１０９ 背面板 １１ 装置本体
１１１ 下部本体 １１２ 上部本体
１１３ 連結部 １２ 画像形成部
１２１ 感光体ドラム １２２ 帯電ユニット
１２３ 露光ユニット １２４ 現像ユニット
１２５ 転写ローラ １２６ クリーニング装置
１３ 定着部 １３１ 定着ローラ
１３２ 加圧ローラ １３３ 定着部用空冷ファン
１４ 用紙貯留部 １４１ 用紙カセット
１４２ レジストローラ対 １５ 排紙部
１５１ 胴内排紙トレイ １５２ 胴外排紙トレイ
１５３ 一時退避空間 １６ 画像読取部
１６１ コンタクトガラス １６２ 原稿押さえカバー
１６３ 走査機構 １７ 操作部
１７１ テンキー １８ 手差しトレイ
１８１ 支持軸 １８４ 搬送ユニット
１８５ 中継ユニット １９ メンテナンスドアー
１９１ カバー部材 １９２ 支軸
２０ 制御回路部（小発熱量熱源）
２１ 制御回路基板 ２２ オプション基板
２３ ＨＤＤ ３０ 電源回路部（大発熱量熱源）
３１ 変圧器 ３２ コンデンサー
４０ 背面側カバー体 ４１ 定着部冷却用吸気口
４２ 基板冷却用吸気口 ４３ 基板冷却済排気口
５０ 通風路 ５１ 第１通風路
５２ 第２通風路 ６０ ファン装置
６１ 小容量ファン装置 ６２ 大容量ファン装置
Ｐ 用紙 Ｐ１ 用紙束

Claims (5)

1. 発熱量の小さい小発熱量熱源および発熱量の大きい大発熱量熱源と、
   前記小発熱量熱源を通って前記大発熱量熱源へ向けて空気を送る通風路と、
   前記通風路内で気流を起こさせるファン装置とが所定の装置本体内に配設され、
   前記ファン装置は、前記通風路内における前記小発熱量熱源の上流側に設けられた小容量ファン装置と、
   前記通風路内における前記大発熱量熱源の上流側に設けられた大容量ファン装置とを備えていることを特徴とする熱源保有装置の冷却構造。
2. 前記小発熱量熱源は、制御回路基板であり、前記大発熱量熱源は、電源回路基板であることを特徴とする請求項１記載の熱源保有装置の冷却構造。
3. 前記小発熱量熱源は、前記大発熱量熱源より上方位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の熱源保有装置の冷却構造。
4. 前記通風路の一部を、前記装置本体の背面側に着脱可能に装着された背面側カバー体が構成していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱源保有装置の冷却構造。
5. 所定の画像情報に基づき画像を形成して用紙に転写処理を施す画像形成部と、請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却構造とが備えられていることを特徴とする画像形成装置。

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