JP2009117493A - Electrical equipment unit and image processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電装基板および冷却機構を備える電装ユニット、および、該電装ユニットを装備した画像処理装置に関する。 The present invention relates to an electrical unit including an electrical board and a cooling mechanism, and an image processing apparatus equipped with the electrical unit.
画像処理装置、たとえばデジタル複合機は、近年、カラー化や高速化が進んできており、装置を制御する電装基板上に搭載される電子デバイスの処理速度も高速化が進んでいる。基板上の電気又は電子デバイスの処理速度が向上することにより、消費電力が増大し、その結果デバイスの発熱量も増大してきている。また、発熱量が増大している一方で、装置の小型化による冷却スペースの減少で発熱密度は上昇している。さらに本体コスト低減のため冷却用ファンの個数は減少している。このような状況において、装置内には熱に弱いHDDなどが装着されており、熱による寿命低下などの問題が増えてきている。これらのことから、安いコストで電装基板を効率よく冷却することのできる冷却構造が必要となってきている。 In recent years, image processing apparatuses such as digital multi-function peripherals have been colorized and speeded up, and the processing speed of electronic devices mounted on an electrical board that controls the apparatus has also been increased. Increasing the processing speed of electrical or electronic devices on a substrate increases power consumption and, as a result, increases the amount of heat generated by the device. Further, while the amount of heat generation is increasing, the heat generation density is increasing due to the reduction of the cooling space due to the downsizing of the apparatus. Furthermore, the number of cooling fans is decreasing to reduce the cost of the main body. Under such circumstances, HDDs and the like that are vulnerable to heat are mounted in the apparatus, and problems such as a decrease in life due to heat are increasing. For these reasons, there is a need for a cooling structure that can efficiently cool an electrical board at a low cost.
特許文献1には、基板に対して垂直な姿勢のファンの一部の風を、折り曲げた放熱板でファンの軸流方向と直交する方向に冷却風を案内する形態、および、ファンの軸流中心に基板を配置して基板上側と下側を同時に冷却する態様が記載されている。特許文献2には、炊飯器の内部に傾けてファン30を配置してその上方のヒートシンク32を冷却する、炊飯器内部の冷却構造が記載されている。
Patent Document 1 discloses a configuration in which cooling air is guided in a direction perpendicular to the axial flow direction of the fan with a bent heat sink by using a bent heat sink, and a fan axial flow. An embodiment is described in which a substrate is disposed at the center and the upper and lower sides of the substrate are cooled at the same time.
軸流ファンでは一般に、図10に示されるような風量分布曲線となっており、軸中心付近は軸があるために風量は少なく、1枚の羽根の中心付近が最大の風量になっており、周辺に行くほど風量が少なくなる特性を持っている。軸流ファンには、中央部分にファンを回転駆動するモータが内蔵され、複数の羽根を有する。ファンに電源を供給するとモータにより羽根が回転し、一方向に風を送ることができる。風量は、羽根の数や角度,回転数等により変えることができる。図10は一般的な軸流ファンの風量分布を示したものである。前述したように、羽根が回転することにより一方向に風を送ることができるが、軸流ファンの中心部にはモータがあるために、中心付近の風量は小さい。羽根の中心部分が最大の風量となる特徴を持っている。 An axial fan generally has an air volume distribution curve as shown in FIG. 10, and since there is an axis near the axis center, the air volume is small, and the vicinity of the center of one blade is the maximum air volume. It has the characteristic that the air volume decreases as it goes to the periphery. The axial fan has a built-in motor for rotating the fan at the center, and has a plurality of blades. When power is supplied to the fan, the blades are rotated by the motor, and wind can be sent in one direction. The air volume can be changed depending on the number and angle of blades, the number of rotations, and the like. FIG. 10 shows the air volume distribution of a general axial fan. As described above, wind can be sent in one direction by rotating the blades. However, since the motor is located at the center of the axial fan, the air volume near the center is small. It has the feature that the central part of the blade has the maximum air volume.
一般に電装基板においては、表面(部品面側)に大きな電子部品が実装され、裏面(ハンダ面側)には、小さな表面実装部品が実装されることが多い。このような電装基板を従来の技術により冷却しようとすると、電装基板がファンの中心部分に位置するような形になるので、基板近傍の風量は逆に少なくなってしまう。このような場合、発熱する表面実装部品が実装されていた場合には、その電子部品を冷却する効果は小さくなってしまう。これらを解決するために、たとえば特許文献1のように基板近傍にファンをもうけ、冷却する手段が知られている。 In general, in an electrical board, a large electronic component is often mounted on the front surface (component surface side), and a small surface mounted component is often mounted on the back surface (solder surface side). If such an electrical board is to be cooled by the conventional technique, the electrical board is positioned at the center of the fan, and the air volume in the vicinity of the board is reduced. In such a case, when a surface-mounted component that generates heat is mounted, the effect of cooling the electronic component is reduced. In order to solve these problems, for example, as disclosed in Patent Document 1, a fan is provided near the substrate to cool it.
図11の(a)は、例えば特許文献1に記載の、従来の技術の冷却機構を横から見た図である。前述したように、軸流ファンには特徴的な風量分布があり、従来の技術のように基板とファンを設置すると、ファンの下部の風しか放熱板に当たらない可能性があり、ファンの風量を最大限生かし切れていない。ファンの風量を最大限に生かすためにはファンと同等の高さをもった放熱板が必要となってしまう。図11の(b)は、同じく従来の技術の冷却機構を横から見た図である。 (A) of FIG. 11 is the figure which looked at the cooling mechanism of the prior art described in patent document 1, for example from the side. As described above, axial fans have a characteristic air volume distribution. If a board and fan are installed as in the conventional technology, only the air at the bottom of the fan may hit the heat sink, Is not fully utilized. In order to make the best use of the airflow of the fan, a heat sink having the same height as the fan is required. FIG. 11B is a side view of the cooling mechanism of the related art.
図12は、従来の技術の冷却機構を横から見た図である。従来の技術では、ファンの中心部分に電装基板がくるために、限られたスペース内に電装基板を格納しようとすると、基板表面(部品面側)の空間が少なくなり、一方、基板裏面(ハンダ面側)に無駄な空間が生まれる。前述したように、一般に電装基板は部品面側に複数の電子部品が実装され、ハンダ面側は小さな表面実装部品が実装されるので、ハンダ面側には大きなスペースは不要であるが、従来の方式では、ファンの半径に相当する部分のスペースが必然的に設けられてしまうので、無駄なスペースとなってしまう。一方、部品面側も同様にファンの半径に相当する分のスペースしか得られなくなり、放熱に必要なスペースが狭められるので、冷却効率の低下が発生する。また、従来の技術では、基板表面(部品面側)と基板裏面(ハンダ面側)のファンの風量は、ほぼ同一であるが、前述したように発熱が大きい電子部品は、基板表面(部品面側)に実装されることが多く、表面と裏面を同一風量で冷却すると、冷却効率が悪い。 FIG. 12 is a side view of a conventional cooling mechanism. In the conventional technology, since the electrical board is placed in the center of the fan, if the electrical board is stored in a limited space, the space on the board surface (component side) is reduced, while the back surface of the board (solder) A useless space is created on the front side. As described above, since a plurality of electronic components are generally mounted on the component surface side and small surface-mounted components are mounted on the solder surface side as described above, a large space is not required on the solder surface side. In the system, a space corresponding to the radius of the fan is inevitably provided. On the other hand, only the space corresponding to the radius of the fan can be obtained on the component surface side, and the space necessary for heat radiation is narrowed, resulting in a decrease in cooling efficiency. In the conventional technology, the airflow of the fan on the board surface (component side) and the board back side (solder side) is almost the same. However, as described above, The cooling efficiency is poor when the front and back surfaces are cooled with the same air volume.
(1)図11の(a)に示すように従来の技術のファンの実装方法では、軸流ファンの風量分布に対して、ファンの下部に基板があるために、基板上に実装されたデバイスを冷却する場合、ファンの下部の風の流れでしかデバイスを冷却できず、ファンの上半分の風の流れは無駄になってしまうので冷却効率が悪くなってしまう。ファンの上半分を利用しようとすると、ファンと同じサイズの放熱板が必要となってしまう。また、ファンの風量が有効活用されていないために、冷却効果が悪くなり、結果として、ファンのサイズが大きくなり、高さ方向のスペースが必要となってしまう、
(2)図11の(b)および図12に示すように従来の技術では、軸付近が基板部分に相当するので、ファンの風量の少ない部分が基板上の表面実装部品の部分と同一位置となり、これらの表面実装部品では、十分な風量が得られず、冷却効果が少なくなってしまうことがあり、
(3)基板に対して垂直にファンが実装されているため、ファンの高さ分のスペースが必要であり、
(4)放熱板にファンからの送風を整流するための折り曲げ部が必要とされ、形状の制約が発生し、
(5)放熱板に折り曲げ部も含まれることにより放熱板サイズが大きくなり、放熱板のコストアップにつながり、
(6)上記(2)の制約により、部品実装配置上の制約が発生する、
といった、問題が発生する。
(1) In the conventional fan mounting method as shown in FIG. 11 (a), the device mounted on the substrate because the substrate is located below the fan with respect to the airflow distribution of the axial fan. When cooling the device, the device can be cooled only by the wind flow at the bottom of the fan, and the wind flow in the upper half of the fan is wasted, resulting in poor cooling efficiency. If you try to use the upper half of the fan, you will need a heat sink of the same size as the fan. In addition, since the air volume of the fan is not effectively utilized, the cooling effect is deteriorated, and as a result, the size of the fan is increased and a space in the height direction is required.
(2) In the prior art, as shown in FIG. 11B and FIG. 12, the vicinity of the shaft corresponds to the board part, so the part with a small airflow of the fan is located at the same position as the part of the surface mount component on the board. In these surface mount components, sufficient airflow cannot be obtained, and the cooling effect may be reduced.
(3) Since the fan is mounted perpendicular to the board, a space equivalent to the height of the fan is required.
(4) The bent part for rectifying the air blown from the fan is required on the heat sink, and the shape is restricted.
(5) The size of the heat sink is increased by including a bent portion in the heat sink, leading to an increase in the cost of the heat sink,
(6) Due to the restrictions in (2) above, there are restrictions on the component mounting arrangement.
Such a problem occurs.
特許文献2に記載の冷却構造では、基板20の裏側(ヒートシンク32装着面の裏側)はファン30によっては冷却できない。
In the cooling structure described in
本発明は、電装基板の表面を能率よく冷却し、しかも裏面も同時に冷却することを第1の目的とする。加えて、電装基板を備える電装ユニットの小型化が可能となるような冷却構造を提供することを第2の目的とする。 The first object of the present invention is to efficiently cool the front surface of the electrical board and simultaneously cool the back surface. In addition, it is a second object of the present invention to provide a cooling structure that enables downsizing of an electrical unit having an electrical board.
(1)シールドケース(51);
該シールドケース内に、該シールドケースの底板(54)との間に空隙を置いて設置された、複数の電子部品が実装されそのうちの少なくとも一つの電子部品(46)はヒートシンク(45)が実装された電装基板(43);
該電装基板を空冷するファン(48);
前記電装基板の平面に対して斜めに、かつ前記ヒートシンクに少なくとも一部の風が当たるように、傾斜した姿勢で前記ファンを支持するファン支持部材(49);および、
前記電装基板の、前記ヒートシンクが実装された電子部品(46)と前記ファン(48)の間の、前記ファンの傾斜姿勢によりファンの風が当たる位置にあって、前記電装基板を厚み方向に貫通する通風口(47);
を備える電装ユニット(42)。
(1) Shield case (51);
In the shield case, a plurality of electronic components installed with a gap between the shield case and the bottom plate (54) are mounted, and at least one of the electronic components (46) is mounted with a heat sink (45). Electrical board (43);
A fan (48) for air-cooling the electrical board;
A fan support member (49) that supports the fan in an inclined posture so that at least part of the wind hits the heat sink at an angle with respect to the plane of the electrical board; and
The electrical board is located between the electronic component (46) on which the heat sink is mounted and the fan (48), and the fan is in a position where the fan winds due to the inclined attitude of the fan, and penetrates the electrical board in the thickness direction. Vent (47) to do;
An electrical unit (42) comprising:
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。 In order to facilitate understanding, the reference numerals of corresponding elements in the examples shown in the drawings and described later are shown in parentheses for reference. The same applies to the following.
ファン(48)をファン支持部材(49)によって傾けることにより、電装ユニット外部の外気を導入しつつ、風量分布で風量大の部分を特定の電子部品(46)側に直接あてることでファンによる冷却効率を高めることができるので、放熱板のサイズ縮小が可能となり、省スペースにつながる。また、小型または低速のファンを用いても同等の冷却効果が得られるのでコストダウンが可能となり、ファンによる騒音の低減も可能となる。さらに、ファンによる風向は特定の電子部品に集中するようになっているので、整流板が不要または、最小化できるので電子部品の配置の自由度を増すことができる。また、シールドケース底板(54)と電装基板(43)との間に空隙を設け、しかも電装基板に裏面側への通風口(47)を設けることで、表面側部品、および裏面側部品の冷却を同時に行いつつ、省スペース化が可能となる。 By tilting the fan (48) with the fan support member (49), while introducing outside air outside the electrical unit, cooling the fan by directing the large air volume part of the air volume distribution to the specific electronic component (46) side Since efficiency can be increased, the size of the heat sink can be reduced, leading to space saving. Further, even if a small or low speed fan is used, the same cooling effect can be obtained, so that the cost can be reduced and the noise by the fan can be reduced. Further, since the wind direction by the fan is concentrated on a specific electronic component, the rectifying plate is unnecessary or can be minimized, so that the degree of freedom in arranging the electronic component can be increased. In addition, by providing a gap between the shield case bottom plate (54) and the electrical board (43), and also providing a ventilation port (47) to the back side of the electrical board, cooling of the front side parts and back side parts It is possible to save space while simultaneously performing.
(2)前記電装基板(43)と前記ファン支持部材(49)の少なくとも一方が、前記ヒートシンク(45),前記通風口(47)および前記ファン(48)の配列方向に並んだ複数の、前記電装基板(43)と前記ファン支持部材(49)とを固定する部材が貫通する取り付け穴;を更に備える上記(1)に記載の電装ユニット(42)。これによれば、実装される電子部品の配置に合せて、ファンの位置関係を変更することが可能となるので、電子部品の配置の自由度を増すことができる。また適用できる電装基板寸法(長さ)を増やすことが出来る。 (2) At least one of the electrical board (43) and the fan support member (49) includes a plurality of the heat sinks (45), the ventilation openings (47), and the fans (48) arranged in the arrangement direction. The electrical unit (42) according to (1), further comprising a mounting hole through which a member for fixing the electrical substrate (43) and the fan support member (49) passes. According to this, since it becomes possible to change the positional relationship of the fans in accordance with the arrangement of the electronic components to be mounted, the degree of freedom of arrangement of the electronic components can be increased. Moreover, the applicable electrical circuit board dimension (length) can be increased.
(3)前記ファンの前記傾斜の角度を調整し得る調整機構;を更に備える上記(1)又は(2)に記載の電装ユニット(42)。ファンの角度を任意で変更することが可能となるので、角度を変えることにより、ファンの風の向きを変えることが可能となる。ファンの角度に応じて特定部所を集中させて冷却したり、広い範囲を冷却したりすることができ、整流板を不要とすることができる。 (3) The electrical unit (42) according to (1) or (2), further including an adjustment mechanism capable of adjusting the angle of inclination of the fan. Since the angle of the fan can be arbitrarily changed, the direction of the fan's wind can be changed by changing the angle. Depending on the angle of the fan, specific portions can be concentrated and cooled, or a wide range can be cooled, and a current plate can be dispensed with.
(4)前記ファン支持部材(49)は、前記シールドケースの側壁に固着する垂直部,前記電装基板を支持する水平部、および、前記ファンを支持する傾斜部を持つ;上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の電装ユニット(42)。ファン支持部材(49)を、その傾斜部でファンを支持し、水平部で電装基板を支持し、そして垂直部でシールドケースの側壁に固着することが出来る。電装基板を固定させる支持板の数を減らすことができるので、組立性の向上や、コスト削減が可能となる。
(4) The fan support member (49) has a vertical portion that is fixed to the side wall of the shield case, a horizontal portion that supports the electrical board, and an inclined portion that supports the fan; The electrical unit (42) according to any one of 3). The
(5)上記(1)乃至(4)の何れか一つに記載の電装ユニット(42)を装備した画像処理装置。これによれば、上記(1)乃至(4)に記載の効果を、画像処理装置において得ることが出来る。 (5) An image processing apparatus equipped with the electrical unit (42) according to any one of (1) to (4). According to this, the effects described in (1) to (4) above can be obtained in the image processing apparatus.
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。 Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
図1に、本発明の第1実施例のメイン電装ユニット42を装備した複合機能フルカラーデジタル複写機MF1の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、原稿裏面の画像読取機能がある自動原稿送り装置(SDF)10と、図示を省略した操作ボードと、カラースキャナ20と、カラープリンタ30と、給紙バンク80の各ユニットで構成されている。メイン電装ユニット42内の、システムコントローラであるCPU3(図2)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されている。
FIG. 1 shows the appearance of a multi-function full-color digital copying machine MF1 equipped with the main
プリンタ30には、転写ユニットがあり、該転写ユニットには、無端ベルトである転写ベルト31がある。転写ベルト31は、3つの支持ローラと1つのテンションローラに掛け廻されており、反時計廻りに回動駆動される。テンションローラの近くに、画像転写後に転写ベルト31上に残留する残留トナーを除去する転写体クリーニングユニットがある。
The
1つの支持ローラともう1つの支持ローラとの間の転写ベルト31には、その移動方向に沿って、Y(イエロー),M(マゼンタ),c(シアン)およびk(ブラック)色の作像用の作像ユニットが装備され、これらの中にある各感光体ドラム32に、転写ベルト31を挟んで対向して、転写ローラ33がある。作像ユニットの上方には、各色感光体ユニットの各感光体ドラムに画像形成のためのレーザ光を照射するレーザ露光ユニット34がある。感光体ドラム32を、帯電ローラ35が均一に帯電し、帯電面にレーザ露光ユニット34が画像信号で変調したレーザを投射する。これによって生じた静電潜像を、現像器40が現像してトナー像とする。このトナー像が転写ベルト31に転写される。
On the
転写ベルト31の下方には、搬送ベルト39がある。搬送ベルト39は、転写ベルト31上のトナー像を、用紙すなわちシート上に転写する。トナー像を転写した用紙(転写紙)は、搬送ベルト39で定着装置40に送り出される。搬送ベルト39および定着装置40の下方に、表面に画像を形成した直後の用紙を、裏面にも画像を記録するために表裏を反転して送り出すシート反転ユニットである両面ドライブユニット41がある。
Below the
図示を省略した操作ボード上のスタートスイッチが押されると、原稿自動搬送装置(SDF)10に原稿があるときは、それをスキャナ20のコンタクトガラス上に搬送してから、SDF10に原稿が無いときにはコンタクトガラス上に手置きの原稿を読むために直ちに、スキャナ20を駆動し、スキャナ20内の第1キャリッジ21および第2キャリッジ22を、読み取り走査駆動する。そして、第1キャリッジ21上の光源からコンタクトガラスに光を発射するとともに原稿面からの反射光を第1キャリッジ21上の第1ミラーで反射して第2キャリッジ22に向け、第2キャリッジ22上のミラーで反射して結像レンズ23を通して読取りセンサであるCCD24に結像する。CCD24で得た画像信号に基づいてY,M,C,K(Bk)各色記録データが生成される。
When the start switch on the operation board (not shown) is pressed, if there is a document in the automatic document feeder (SDF) 10, it is transported onto the contact glass of the
また、スタートスイッチが押されたときに、転写ベルト31の回動駆動が開始されるとともに、前記作像装置の各ユニットの作像準備が開始され、そして各色作像の作像シーケンスが開始されて、各色用の感光体ドラムに各色記録データに基づいて変調された露光レーザが投射され、各色作像プロセスにより、各色トナー像が転写ベルト31上に一枚の画像として、重ね転写される。このトナー画像の先端が搬送ベルト39に進入するときに同時に先端が搬送ベルト39に進入するようにタイミングをはかって用紙がレジストローラ対38すなわち給送ローラから転写ベルト39に送り込まれ、これにより転写ベルト31上のトナー像が用紙に転写する。転写ベルト31には、転写ローラ33によって、トナーを転写する電圧が印加される。トナー像が移った用紙は定着装置40に送り込まれ、そこでトナー像が用紙に定着する。
Further, when the start switch is pressed, the rotation driving of the
なお、上述の用紙は、給紙バンク80の給紙トレイ(給紙段又はカセットとも言う)71〜73の直近上方の給紙ローラの1つを選択回転駆動し、給紙バンク80に多段に備える給紙トレイ81〜83の1つからシートを繰り出し、分離ローラで1枚だけ分離して、縦配列の搬送コロユニットに入れ、上方に搬送してプリンタ30内の搬送路に導き、搬送路の搬送ローラ37でレジストローラ対38に搬送して用紙の先端をレジストローラ対38に突き当てて止めてから、前述のタイミングでレジストローラ対38および搬送ローラ37を回転駆動して搬送ベルト39に送り出されるものである。右側端の手差しトレイ上に用紙を差し込んで給紙することもできる。ユーザが手差しトレイ上に用紙を差し込んでいるときには、プリンタ30が手差しトレイ部の給紙ローラを回転駆動して手差しトレイ上のシートの一枚を分離して手差し給紙路に引き込み、同じくレジストローラ対38に突き当てて止める。
Note that the above-described sheet is selectively rotated by driving one of the sheet feeding rollers immediately above the sheet feeding trays (also referred to as sheet feeding stages or cassettes) 71 to 73 of the
定着装置40で定着処理を受けて排出される用紙は、切換爪で排出ローラに案内して図示を省略した排紙トレイ上にスタックする。または、切換爪で両面ドライブユニットに案内して、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラで排紙トレイ上に排出する。一方、画像転写後の転写ベルト31上に残留する残留トナーは、図示を省略した転写体クリーニングユニットで除去し、再度の画像形成に備える。
The paper discharged after receiving the fixing process by the fixing device 40 is guided to a discharge roller by a switching claw and stacked on a paper discharge tray (not shown). Alternatively, it is guided to the double-sided drive unit by the switching claw, reversed there and led again to the transfer position, and the image is recorded also on the back surface, and then discharged onto the paper discharge tray by the discharge roller. On the other hand, residual toner remaining on the
原稿給紙台11に原稿を載置してスタートスイッチが押されたときは、給紙台11の原稿が給紙ローラ12の回転によってSDF10に引き込まれ、裏面読取も行うときには裏面読取ヘッド13で裏面画像が読み取られる。表面画像は、プラテン14直下を原稿が通る間に、静止している第1および第2キャリッジのミラーでCCD24に投影されて読み取られる。
When a document is placed on the document feeding table 11 and the start switch is pressed, the document on the feeding table 11 is drawn into the
図2に、複合機能複写機MF1の電装部の構成を示す。スキャナ20は、CCD光電変換素子24とA/Dコンバータとそれらを駆動する回路を具備し、セットされた原稿をスキャンすることで得る原稿の濃淡情報から、RGB各8ビットのデジタル画像データを生成し出力する。SDF10の読取ヘッド13は、原稿幅方向に画素が分布したCCD光電変換素子とそれに幅方向各位置の光を導く部材とA/Dコンバータとそれらを駆動する回路を具備し、ヘッド直前を通過する原稿の濃淡情報から、RGB各8ビットのデジタル画像データを生成し出力する。
FIG. 2 shows the configuration of the electrical component of the multifunction function copying machine MF1. The
第1画像データ処理装置1は、スキャナ20および読取ヘッド13からのデジタル画像データに対し、画像読取りの歪を補正し予め定めた特性の形式の画像データに変換する処理を施す。画像データ形式の変換は、画像データを出力先の画像データ受け入れに適する形式である。出力先の画像データ形式には、モノクロ2値,グレースケール(モノクロ多値),sRGB,JPEG,Adobe−RGBデータおよびその他がある。
The first image data processing apparatus 1 performs processing for correcting image reading distortion and converting the digital image data from the
第1画像データ処理装置1でデータ形式を変換された画像データは、バス制御装置2に送られる。バス制御装置2は、第1画像データ処理装置1からの画像データを受け取ると、CPU3を介してメモリ4に蓄積する。メモリ4に展開された画像データは、再出力に備えるなど必要に応じてHDD装置70のディスク本体44へも蓄積保存することもある。次にメモリ4に蓄積された画像データは、CPU3及びバス制御装置2を介して、第2画像データ処理装置5に送られる。
The image data whose data format has been converted by the first image data processing device 1 is sent to the
バス制御装置2は、画像データや制御コマンド等各種データのやり取りを行うデータバスの制御装置であって、複数種のバス規格間のブリッジ機能も有している。本実施例では、第1画像データ処理装置1,第2画像データ処理装置5,CPU3およびHDD装置70とは、PCI−Expressバスで接続され、バス制御装置2を介してHDD装置70はCPU3とPCI−Expressバスで接続されている。HDD装置70の、ディスク制御基板53とディスク本体とは、ATAバスで接続している。
The
第2画像データ処理装置5は、第1画像データ処理装置1で予め定めた特性を統一されたデジタル画像データ、及び、回線I/F装置25や外部I/F装置27を通じて入力される画像データに対し、画像の調整・加工や、ユーザから指定される出力先に適した画像処理を施す。
The second image
バス制御装置2は、第2画像データ処理装置5からCMYK画像データを受け取ると、CPU3を介してメモリ4に蓄積する。メモリ4に蓄積されたCMYK画像データは、CPU3及びプリンタI/F8を介して、プリンタ30に送られる。プリンタ30は受け取ったCMYK画像データを転写紙に出力する。すなわち用紙上に顕像剤で画像を現す。
When receiving the CMYK image data from the second image
HDD装置70のディスク本体44は、デスクトップパソコンにも使用されている電子データを保存するための大型の記憶装置で、主に、画像処理プログラム,デジタル画像データおよびデジタル画像データの付帯情報を蓄積する。また本実施例ではIDEを拡張して規格化されているATAバス接続のハードディスクを使用した。 The disk main body 44 of the HDD device 70 is a large-sized storage device for storing electronic data that is also used in a desktop personal computer, and mainly stores image processing programs, digital image data, and incidental information of digital image data. . In this embodiment, an ATA bus-connected hard disk standardized by expanding IDE is used.
CPU3は、複写機MF1の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。メモリ4は、複数種のバス規格間をブリッジする際の速度差や、接続された部品自体の処理速度差を吸収するために、一時的にやりとりするデータの記憶や、CPU3が本デジタル画像処理装置の制御を行う際に、プログラムや中間処理データを一時的に記憶する揮発性メモリである。CPU3には高速処理を求められるため、通常起動時にROM7に記憶されたブートプログラムにてシステムを起動し、その後は高速にアクセス可能なメモリ4に展開されたプログラムによって処理を行う。
The CPU 3 is a microprocessor that controls the entire control of the copying machine MF1, and is the main body of the system controller. The memory 4 stores data to be temporarily exchanged in order to absorb a speed difference when bridging between a plurality of types of bus standards and a processing speed difference between connected components themselves, and the CPU 3 performs the digital image processing. It is a volatile memory that temporarily stores programs and intermediate processing data when controlling the apparatus. Since the CPU 3 is required to perform high-speed processing, the system is activated by a boot program stored in the
プリンタ30は、CMYKからなるデジタル画像データを受け取ると、レーザービームを用いた電子写真プロセスを使って、転写紙に受け取った画像データを出力する。もちろん、出力に使用するプロセスは任意に選択可能であり、近年パーソナルユースで使われることの多いインクジェットプリンタでも構わない。
When the
S.B.14は、パーソナルコンピュータに使用されるチップセットのひとつで、South Bridgeと呼ばれる汎用の電子デバイスである。主にPCI−ExpressとISAブリッジを含むCPUシステムを構築する際によく使用されるバスのブリッジ機能を汎用回路化したもので、本実施例ではROM7との間をブリッジしている。ROM7は、CPU3が画像処理制御を行う際のプログラム(ブートを含む)を格納したメモリである。
S. B.
操作表示装置9は、複写機MF1とユーザとの間のインターフェースで、LCD(液晶表示装置)とキースイッチから構成され、装置の各種状態や操作方法およびアナウンスをLCDに表示し、ユーザからのキースイッチ入力を検知する。本実施例ではPCI−Expressバスを介してCPU3と接続している。
The
回線I/F装置25は、PCI−Expressバスと電話回線を接続する装置で、この装置により本機MF1は、電話回線を介して各種データのやり取りを行うことが可能である。
The line I /
FAX26は一般的なファクシミリ装置であって、電話回線を介して本デジタル画像処理装置と画像データの授受を行う。
The
外部I/F27は、PCI−Expressバスと外部装置を接続する装置で、この装置により本機MF1は外部装置と各種データのやり取りを行うことが可能である。本実施例では、その接続I/Fに、ネットワーク(イーサネット(登録商標))およびUSBを使用する。すなわち本機MF1は外部I/F27を介して、ネットワークや外部メディア(SDカード等)に接続して、外部に画像データを送り、あるいは外部から画像データを読み込むことができる。
The external I /
PC28は、いわゆるパーソナルコンピュータで、パーソナルコンピュータにインストールされたアプリケーションソフトやドライバを介して、ユーザは本機MF1に対して各種制御や画像データの入出力を行う。
The
外部メイディア29は、いわゆるコンパクトフラッシュ(登録商標)カードやSDカード等のメモリデバイスで、画像データを含む各種電子データを記録しており、ユーザは本機MF1とメモリデバイスとの間で画像データの入出力(読み出し,書き込み)を行うことができる。
The
上述の第1画像データ処理装置1〜ROM7およびHDD装置70ならびにI/F25,27は、複写機MF1の電装基板であるメイン基板43に装備している。HDD装置70には、ディスク本体44まわりを空冷するファン45,温度センサ46およびファンドライバ47がある。
The first image data processing device 1 to the
再度図1を参照すると、メイン電装ユニット42は、複写機MF1の外部と通流する、図示を省略した吸気口および排気口と連通しており、排気口の近くには、図示を省略した排気ファン(48とは別物)があり、メイン電装ユニット42が排出する空気を排気口を通して、複写機の外に排出する。これにより、複写機の外の空気が吸気口を通ってメイン電装ユニット42に入る。この排気ファンは、メイン電装ユニット42がある電装空間の換気用のものである。
Referring to FIG. 1 again, the main
図3に、メイン電装ユニット42の内部の概要を示す。シールドケース51内に、図2上のメイン電装ユニット42のブロック内に示す電気回路および電子装置を組み付けた電装基板43が収納されている。電装基板43は、支持板50およびファン支持部材49で支持されてシールド底板54との間に、表面実装部品44を収容ししかも通風路となる空隙を置いてシールドケース51に固定されている。ファン支持部材49は、プレス抜きにより、シールドケース51の右側壁に固定する垂直部,電装基板43を支持する水平部およびファン48を支持する傾斜部を一体形成したものである。ファン48は軸流ファンであって、その送風の一部は、ヒートシンク45を装着した電子デバイス46および該ヒートシンクに当たるが、残りは電装基板43の裏面(図3上で上面)に斜めに当たるように、電装基板43に対して狭角(90度より小さい角度)で傾斜している。ファン支持部材49でファン48および電装基板43を支持し、ファン支持部材49をシールドケース51にねじ止めにより固定しているので、シールドケースやボックスに電装基板を固定するための支持板を減らすことが可能であって、組立性の向上や、コストダウンが可能となる。
FIG. 3 shows an outline of the inside of the main
ヒートシンク45は、発熱する電子部品の熱を放熱するための金属などでできた放熱板である。電子デバイス46は基板にハンダ付けされた電子部品である。シールドケース51は、不要輻射を防ぐ金属製のケースである。 The heat sink 45 is a heat radiating plate made of metal or the like for radiating heat of the electronic component that generates heat. The electronic device 46 is an electronic component soldered to a substrate. The shield case 51 is a metal case that prevents unwanted radiation.
電装基板43の、集中的に冷却しようとするデバイス46とファン48の間の、ファン48の軸流中心(回転軸)が電装基板43に交わる位置よりもファン側に寄った位置に、通風用の開口47が開いている。図4には、電装基板43の上面(表面:部品面側)を見下ろして示し、図5には、電装基板43の下面(ハンダ面側)を見上げて示す。
For ventilation, the axial center (rotating axis) of the
ファン48の回転により吸気口52から吸入された空気は、電装基板43に斜めに吹き付けられる。この送風の、ファン48の回転軸よりも図3上で左上側の部分の、一部はヒートシンク45および電子デバイス46に当たり、他は電装基板43上面に当たって上面にそって左方に流れる。上記送風の、ファン48の回転軸よりも図3上で右下側の部分の、強風の中央部分は開口47を通ってシールド底板54に当たって電装基板43下面に沿って左方に流れ、他は電装基板43上面にあたって上面にそって左方に流れる。左方にながれた空気は、いずれも排気口53からケース外に流出する。
The air sucked from the
電装基板43に対しファン48を傾けて実装することで、ファン48からの風を効率よくヒートシンク45および電子デバイス46にあて、従来の技術に比較して冷却効果を高めることができる。また、開口47から電装基板43の下面側に流れる風が下面側の実装部品44を冷却するので、電装基板43の上面側および下面側が効率よく冷却される。仮に、ファン48をデバイスの真上に実装してしまうと、吸気口からの外気を効率よく導入することができないので、かえって冷却効果が悪くなる為、斜めの位置にすることで冷却効果を最大限にできる。
By mounting the
一般に、電装基板上面には、発熱する電子部品が多く搭載され、基板裏面にはあまり発熱しない表面実装部品が実装されることが多い。本実施例では、ファン48を傾けて取り付けることで、吸気口52から導入された外気を、発熱する電子部品が多く搭載された基板上面(部品面側)の風量は大きく、電装基板43に設けられた開口47を通る下面への風の流路により、あまり発熱する部品が少ない基板下面(ハンダ面側)には、風量を小さくすることができる。そのために基板43の両面を効率よく冷却することができる。
In general, many electronic components that generate heat are mounted on the upper surface of the electrical board, and surface-mounted components that do not generate much heat are often mounted on the back surface of the substrate. In this embodiment, by mounting the
図6および図7には、第2実施例のメイン電装ユニット42の内部の概要を示す。第2実施例のファン支持部材52の、電装基板43を支持する水平部分には、図7に示すように、止めねじが螺合できる3個の雌ねじ穴が、ヒートシンク45,開口47およびファン48の配列方向、すなわち電装基板43の長手方向、に並べて開けられている。図6の(a)は、電装基板43の1個のねじ通し穴に通した止めねじを、水平部分の3個の雌ねじ穴のうち、最も右側にある雌ねじ穴にねじ込んだ態様である。3個の雌ねじ穴のうち、真ん中の穴に、電装基板のねじ通し穴を通した止めねじをねじ込むと、電装基板43は、シールドケース51およびファン支持部材49に対して、図6の(b)に示す位置になる。このように、電装基板43とファン48との相対的な取り付け位置関係を変えることができる。そのことにより、電装基板43上の電子部品の配置に応じたファンの取り付け位置を選択可能になるので、電子部品の冷却が最大限になるファンの位置を選択可能となる。このことにより電子部品の配置の自由度が増す。また、数種の長さ(図上の左右方向)の電装基板を取り付け可能である。
6 and 7 show an outline of the inside of the main
第1実施例および第2実施例のいずれにおいても、図8に示すように、ファン支持部材49のファンを支持する傾斜部の傾斜角度を変更することにより、電子部品の冷却が最大限になる送風角度を設定することが出来る。複数種の電装基板を対象にする場合には、それぞれに対応して電子部品の冷却が最大限になる傾斜角度のファン支持傾斜部をもつファン支持部材を取り揃えておいて、電装基板の種類に対応した傾斜角度のファン指示部材を選択する。
In both the first embodiment and the second embodiment, as shown in FIG. 8, the cooling of the electronic component is maximized by changing the inclination angle of the inclined portion of the
図9に示すように、第3実施例のメイン電装ユニットのファン支持部材49は、シールドケースの側壁に固着する垂直部および電装基板を支持する水平部の連続体と、ファンを支持する傾斜部とを分割し、相対回動手段である蝶番55によって連結して、ファンを支持する傾斜部を回動可能にしたものである。本実施例では、該相対回動により、電装基板43に対するファン48の送風角度を変更することが可能である。ファン支持部材49の、電装基板43を支持する水平部には、図9の(a)に示すように、垂直方向に複数の穴を開けた角度固定金56が水平部と一体連続にして立てられており、ファンを支持する傾斜部には、ピンがあって、複数の穴の一つに差し込むことが出来る。この差込みにより、傾斜部が水平部に固定(ロック)されて傾動不可となる。ピンを他の穴に差し込むことにより傾斜部の傾斜角が変わる。ファンの送風角度を調整できる。
As shown in FIG. 9, the
ファン48の送風角度を変えることができるので、電装基板43上の、ファン近くの特定の範囲を集中して冷却したい場合は、ファンの送風角度を狭く設定し、電装基板43上の広い範囲を冷却したい場合は、ファンの送風角度を広く設定する。このことにより従来の技術で必要とされていた整流板を不要にすることが可能となる。本実施例では、電子部品の発熱量に対応してファンの送風角度をかえることで、電子部品に対する風量を変えることが可能となり、発熱の大きい部品に対して集中的に冷却することができるので冷却効果を増すことができる。
Since the air blowing angle of the
11:原稿給紙台
12:給紙ローラ
13:裏面読取ヘッド
14:プラテン
21:第1キャリッジ
22:第2キャリッジ
23:結像レンズ
24:読取りセンサ
31:転写ベルト
32:感光体ドラム
33:転写ローラ
34:レーザ露光ユニット
35:帯電ローラ
39:搬送ベルト
40:現像器
41:両面ドライブユニット
42:メイン電装ユニット
43:電装基板
11: Document feeder 12: Feed roller 13: Back side reading head 14: Platen 21: First carriage 22: Second carriage 23: Imaging lens 24: Reading sensor 31: Transfer belt 32: Photosensitive drum 33: Transfer Roller 34: Laser exposure unit 35: Charging roller 39: Conveying belt 40: Developer 41: Double-sided drive unit 42: Main electrical unit 43: Electrical board
Claims (5)
該シールドケース内に、該シールドケースの底板との間に空隙を置いて設置された、複数の電子部品が実装されそのうちの少なくとも一つの電子部品はヒートシンクが実装された電装基板;
該電装基板を空冷するファン;
前記電装基板の平面に対して斜めに、かつ前記ヒートシンクに少なくとも一部の風が当たるように、傾斜した姿勢で前記ファンを支持するファン支持部材;および、
前記電装基板の、前記ヒートシンクが実装された電子部品と前記ファンの間の、前記ファンの傾斜姿勢によりファンの風が当たる位置にあって、前記電装基板を厚み方向に貫通する通風口;
を備える電装ユニット。 Shield case;
A plurality of electronic components mounted in the shield case with a gap between the bottom plate of the shield case and at least one of the electronic components mounted with a heat sink;
A fan for air-cooling the electrical board;
A fan support member that supports the fan in an inclined posture so that at least a part of the wind hits the heat sink obliquely with respect to the plane of the electrical board; and
A vent hole that is located between the electronic component on which the heat sink is mounted and the fan on the electrical component board and is in a position where the wind of the fan strikes due to the inclination of the fan;
An electrical unit comprising:
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