JP2017117950A - Electronic apparatus and image forming device - Google Patents

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昌巳 淵
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康隆 橋本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively cool a substrate inside a housing, such as a shield case and an element on the substrate and reduce the size of the housing, while suppressing dust from entering the inside of the housing.SOLUTION: A control part 51 comprises: a main substrate 55; a shield case 53 that stores the main substrate 55; and a cooling fan 57 that is arranged separated from the main substrate 55. An inlet port 57a of the cooling fan 57 is directed to a middle wall plate 53b, and an exhaust direction M of the cooling fan 57 is inclined with respect to an upper wall plate 53c facing the main substrate 55; an air exhausted from the cooling fan 57 is obliquely blown to the upper wall plate 53c to be re-directed and flows to a surface of the main substrate 55 on which the element 58 is mounted; the upper wall plate 53c is formed of a member with a high thermal conductivity.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、電子機器及びその電子機器を備える画像形成装置に関し、特に電子機器における基板上の素子を冷却するための技術に関する。   The present invention relates to an electronic device and an image forming apparatus including the electronic device, and more particularly to a technique for cooling an element on a substrate in the electronic device.

画像形成装置には、電源用の基板、制御用の基板など、複数種の基板が設けられており、これらの基板が、ノイズを遮断するシールド用の部材で覆われている。また、これらの基板に、発熱量が大きなトランジスタや集積回路などの素子が設けられている場合は、これらの素子を冷却する必要がある。   The image forming apparatus is provided with a plurality of types of substrates such as a power supply substrate and a control substrate, and these substrates are covered with a shielding member that blocks noise. In addition, when elements such as transistors and integrated circuits that generate large amounts of heat are provided on these substrates, these elements need to be cooled.

例えば、特許文献1では、電装基板をシールドケースに収容して、エアダクトをシールドケースに接続し、外側の空気をファンからエアダクトを通じてシールドケースの内側へと流入させ、この空気を電装基板と平行に流して、電装基板上の素子を冷却している。   For example, in Patent Document 1, an electrical board is accommodated in a shield case, an air duct is connected to the shield case, and outside air is allowed to flow from the fan through the air duct to the inside of the shield case, and this air is parallel to the electrical board. To cool the elements on the electrical board.

また、特許文献2では、冷却ファンから基板と平行な方向に空気を吹き出させ、この空気を基板の両面に通して、基板の両面に搭載された素子を冷却している。   In Patent Document 2, air is blown out from a cooling fan in a direction parallel to the substrate, and the air is passed through both surfaces of the substrate to cool elements mounted on both surfaces of the substrate.

更に、特許文献3では、第1配線基板及び第2配線基板をシールドケース内で対向配置し、冷却ファンから第1配線基板及び第2配線基板と直交する方向に空気を吹き出させ、この空気により第2配線基板上の素子を冷却すると共に、この空気を第2配線基板の通風口を通じて第1配線基板へと導いて、第1配線基板上の素子を冷却している。   Further, in Patent Document 3, the first wiring board and the second wiring board are arranged to face each other in the shield case, and air is blown out from the cooling fan in a direction orthogonal to the first wiring board and the second wiring board. The elements on the second wiring board are cooled, and the air is guided to the first wiring board through the ventilation holes of the second wiring board to cool the elements on the first wiring board.

特開2002−182545号公報JP 2002-182545 A 特開2007−48930号公報JP 2007-48930 A 特開2005−340598号公報JP 2005-340598 A

しかしながら、特許文献1のように外側の空気を、エアダクトを通じてシールドケースの内側へと直接流入させる場合は、この外側の空気と共に埃や塵がシールドケースの内側へと容易に侵入するので、この埃や塵が電装基板上の素子等に付着して不具合を招くことがある。このため、外側の空気を、フィルターを通じてシールドケースの内側へと流入させることが考えられるが、冷却ファンによる空気の冷却効率が低下したり、フィルターの交換や清掃が必要になったりする。   However, when the outside air is directly flowed into the inside of the shield case through the air duct as in Patent Document 1, dust and dust easily enter the inside of the shield case together with the outside air. Or dust may adhere to elements on the electric circuit board and cause problems. For this reason, it is conceivable to let outside air flow into the shield case through the filter. However, the cooling efficiency of the air by the cooling fan is reduced, and the filter needs to be replaced or cleaned.

また、特許文献1及び2のように基板と平行に空気を流す場合は、空気が基板の表面にほぼ当たることなく通り抜けるため、基板の冷却効果が殆どなく、基板上の素子の冷却効果も低くなる。   Further, when air is allowed to flow in parallel with the substrate as in Patent Documents 1 and 2, the air passes through almost without hitting the surface of the substrate, so there is almost no cooling effect on the substrate, and the cooling effect on the elements on the substrate is low. Become.

更に、特許文献3のように基板と直交する方向に空気を流す場合は、基板及び基板上の素子を効果的に冷却することができるが、冷却ファンと基板を対向配置する必要があって、この対向方向でのスペースが嵩み、これがシールドケースの大型化の原因となる。   Furthermore, when air is flowed in a direction orthogonal to the substrate as in Patent Document 3, the substrate and the elements on the substrate can be effectively cooled, but the cooling fan and the substrate must be disposed oppositely, The space in the facing direction increases, which causes an increase in the size of the shield case.

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、冷却ファンの配置位置及び排気方向を適宜設定することにより、シールドケース等の筐体内への埃や塵の侵入を抑えつつ、筐体内の基板及び基板上の素子を効果的に冷却し、筐体の小型化を図ることが可能な電子機器及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and by appropriately setting the arrangement position and the exhaust direction of the cooling fan, while preventing dust and dust from entering the casing such as a shield case, An object of the present invention is to provide an electronic device and an image forming apparatus capable of effectively cooling a substrate and elements on the substrate and reducing the size of the housing.

本発明の一局面に係る電子機器は、素子が搭載された基板と、前記基板を収容した筐体と、前記筐体内で、前記基板から該基板の素子の搭載面に沿う方向において距離を有して離れた位置に配置された冷却ファンと、を備え、前記冷却ファンの吸気口が前記筐体の第1壁部に向けられると共に、前記冷却ファンの排気方向が前記基板に対向する前記筐体の第2壁部に対して傾斜して、前記冷却ファンから排気された空気が前記第2壁部に斜めに当たって向きを変えて前記基板の素子の搭載面へと流れる姿勢で前記冷却ファンが配設され、前記第2壁部が予め定められた熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する部材からなるものである。   An electronic device according to one aspect of the present invention has a distance in a direction along a mounting surface of an element of the substrate from the substrate, the substrate on which the element is mounted, a housing that houses the substrate, and the housing. A cooling fan disposed at a position separated from the housing, the air inlet of the cooling fan being directed to the first wall portion of the housing, and the exhaust direction of the cooling fan facing the substrate The cooling fan is inclined with respect to the second wall portion of the body so that the air exhausted from the cooling fan strikes the second wall portion obliquely and changes its direction to flow to the element mounting surface of the substrate. And the second wall portion is made of a member having a thermal conductivity higher than a predetermined thermal conductivity.

本発明の一局面に係る画像形成装置は、上記本発明の電子機器を備えた画像形成装置である。   An image forming apparatus according to an aspect of the present invention is an image forming apparatus including the electronic apparatus according to the present invention.

本発明によれば、冷却ファンの配置位置及び排気方向を適宜設定しているので、シールドケース等の筐体内への埃や塵の侵入を抑えつつ、筐体内の基板及び基板上の素子を効果的に冷却し、筐体の小型化を図ることができる。   According to the present invention, since the arrangement position and the exhaust direction of the cooling fan are set as appropriate, the substrate in the housing and the elements on the substrate are effective while suppressing dust and dust from entering the housing such as a shield case. The housing can be cooled and the housing can be downsized.

本発明に係る一実施形態の画像形成装置の構造を示す正面断面図である。1 is a front sectional view showing the structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像形成装置における制御部の構造を示す平面図である。2 is a plan view showing a structure of a control unit in the image forming apparatus. FIG. 制御部の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a control part. 制御部を図2のA−Aに沿って破断して示す斜視図である。It is a perspective view which fractures | ruptures and shows a control part along AA of FIG. 制御部の構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a control part typically. 冷却ファンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a cooling fan.

以下、本発明の実施形態に係る電子機器及び画像形成装置について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an electronic apparatus and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。本実施形態の画像形成装置1は、装置本体2に、画像読取装置(ISU;Image scanner unit)5、操作部47、画像形成部120、定着装置13、給紙部14、制御部51、及び電源部52等を設けて構成される。   FIG. 1 is a front sectional view showing the structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes an image reading unit (ISU) 5, an operation unit 47, an image forming unit 120, a fixing device 13, a paper feeding unit 14, a control unit 51, and an apparatus main body 2. A power supply unit 52 and the like are provided.

操作部47は、利用者により操作されて、画像形成動作や画像読取動作等の実行指示を受け付ける。   The operation unit 47 is operated by a user and accepts execution instructions such as an image forming operation and an image reading operation.

画像読取動作を行う場合、画像読取装置5は、原稿の画像を光学的に読取って、画像データを生成する。画像読取装置5により生成された画像データは、内蔵HDD又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。   When performing an image reading operation, the image reading device 5 optically reads an image of a document and generates image data. Image data generated by the image reading device 5 is stored in a built-in HDD or a computer connected to a network.

画像形成動作を行う場合は、上記の画像読取動作により生成された画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターやスマートフォン等のユーザー端末装置から受信した画像データ、又は内蔵HDDに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部120が、給紙部14から供給される記録媒体としての記録紙Pにトナー像を形成する。   When performing an image forming operation, the image data generated by the image reading operation described above, image data received from a user terminal device such as a computer or smartphone connected to a network, or image data stored in a built-in HDD Based on this, the image forming unit 120 forms a toner image on the recording paper P as a recording medium supplied from the paper supply unit 14.

画像形成部120は、マゼンタ用の画像形成ユニット12M、シアン用の画像形成ユニット12C、イエロー用の画像形成ユニット12Y、及びブラック用の画像形成ユニット12Bkを備えている。各画像形成ユニット12M、12C、12Y、及び12Bkは、感光体ドラム122と、感光体ドラム122の表面を均一に帯電させる帯電装置と、感光体ドラム122の表面を露光して、その表面に静電潜像を形成する露光装置(LSU;Laser scanning units)123と、トナーを用いて、感光体ドラム122の表面の静電潜像をトナー像に現像する現像装置124と、1次転写ローラー126とをそれぞれ備えている。   The image forming unit 120 includes a magenta image forming unit 12M, a cyan image forming unit 12C, a yellow image forming unit 12Y, and a black image forming unit 12Bk. Each of the image forming units 12M, 12C, 12Y, and 12Bk exposes the surface of the photosensitive drum 122, the charging device that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 122, and the surface of the photosensitive drum 122 to the surface. An exposure device (LSU) 123 that forms an electrostatic latent image, a developing device 124 that develops the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 122 into a toner image using toner, and a primary transfer roller 126 And each.

カラー印刷を行う場合、各画像形成ユニット12M、12C、12Y、及び12Bkにおいては、感光体ドラム122の表面を均一に帯電させてから露光して、その表面にカラーの色成分の画像に対応する静電潜像を形成し、感光体ドラム122の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム122上にその色成分のトナー像を形成し、トナー像を1次転写ローラー126により駆動ローラー125A及び従動ローラー125Bに張架されている中間転写ベルト125上に1次転写させる。   When performing color printing, in each of the image forming units 12M, 12C, 12Y, and 12Bk, the surface of the photosensitive drum 122 is uniformly charged and then exposed, and the surface corresponds to an image of a color component of color. An electrostatic latent image is formed, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 122 is developed, a toner image of the color component is formed on the photosensitive drum 122, and the toner image is driven by the primary transfer roller 126. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 125 stretched between the roller 125A and the driven roller 125B.

中間転写ベルト125は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定されており、感光体ドラム122の周面に当接した状態で駆動ローラー125Aによって駆動される。中間転写ベルト125は、各感光体ドラム122と同期しながら、駆動ローラー125Aと従動ローラー125Bとの間を無端走行する。   The intermediate transfer belt 125 has an image bearing surface on which the toner image is transferred on the outer circumferential surface thereof, and is driven by the driving roller 125 </ b> A while being in contact with the circumferential surface of the photosensitive drum 122. The intermediate transfer belt 125 runs endlessly between the driving roller 125A and the driven roller 125B while being synchronized with each photosensitive drum 122.

中間転写ベルト125上に転写される各色成分のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト125上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。2次転写ローラー210は、中間転写ベルト125の表面に形成されたカラーのトナー像を、該2次転写ローラー210と中間転写ベルト125の間のニップ部Nにおいて、給紙部14から搬送路190を通じて搬送されてきた記録紙Pに2次転写させる。   The toner images of the respective color components transferred onto the intermediate transfer belt 125 are superimposed on the intermediate transfer belt 125 with the transfer timing adjusted to become a color toner image. The secondary transfer roller 210 transfers the color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 125 from the paper supply unit 14 to the conveyance path 190 in the nip portion N between the secondary transfer roller 210 and the intermediate transfer belt 125. Secondary transfer is performed on the recording paper P that has been conveyed through.

この後、定着装置13で記録紙Pが加熱及び加圧されて、記録紙P上のトナー像が熱圧着により定着され、更に記録紙Pが排出ローラー対159を通じて排出トレイ151に排出される。   Thereafter, the recording paper P is heated and pressurized by the fixing device 13, the toner image on the recording paper P is fixed by thermocompression bonding, and the recording paper P is discharged to the discharge tray 151 through the discharge roller pair 159.

給紙部14は、複数の記録紙Pを収容しており、ピックアップローラー145を回転駆動して、記録紙Pを搬送路190へと搬送供給する。   The paper supply unit 14 accommodates a plurality of recording papers P, and rotates the pickup roller 145 to convey and supply the recording papers P to the conveyance path 190.

また、制御部51は、画像読取装置5、定着装置13、画像形成部120、給紙部14、及び操作部47等と接続されて、画像形成装置1の全体を制御する。電源部52は、商用電源に接続されて、画像形成装置1の全体に電力を供給する。   The control unit 51 is connected to the image reading device 5, the fixing device 13, the image forming unit 120, the paper feeding unit 14, the operation unit 47, and the like, and controls the entire image forming apparatus 1. The power supply unit 52 is connected to a commercial power supply and supplies power to the entire image forming apparatus 1.

ところで、制御部51及び電源部52では、基板等をシールドケースに収容して、外部ノイズの影響を受けないように、あるいは内部ノイズの漏れを防止するようにしている。また、制御部51及び電源部52のいずれについても、発熱量が大きな複数の素子を基板上に搭載しているので、冷却ファン等を用いて、それらの素子を効率的に冷却する必要がある。しかしながら、冷却ファンを通じて埃や塵がシールドケースの内側に容易に侵入したり、冷却ファンを設けたことによりシールドケースが大型化したりするのは好ましくない。   By the way, in the control part 51 and the power supply part 52, a board | substrate etc. are accommodated in a shield case, and it is made not to receive the influence of an external noise or to prevent the leakage of an internal noise. In addition, since both the control unit 51 and the power supply unit 52 have a plurality of elements that generate a large amount of heat on the substrate, it is necessary to efficiently cool these elements using a cooling fan or the like. . However, it is not preferable that dust or dust easily enter the inside of the shield case through the cooling fan or that the shield case is enlarged due to the provision of the cooling fan.

そこで、本実施形態では、冷却ファンの配置位置及び排気方向を適宜設定することにより、シールドケースへの埃や塵の侵入を抑えつつ、基板及び基板上の素子を効果的に冷却し、シールドケースの小型化を図っている。   Therefore, in this embodiment, by appropriately setting the arrangement position and the exhaust direction of the cooling fan, the substrate and the elements on the substrate are effectively cooled while suppressing dust and dust from entering the shield case. Is miniaturized.

次に、制御部51を例に挙げて、そのようなシールドケース、基板、及び冷却ファンの構造を説明する。図2は、制御部51の構造を示す平面図である。図3は、制御部51の構造を示す斜視図である。また、図4は、制御部51を図2のA−Aに沿って破断して示す斜視図である。更に、図5は、制御部51の構造を模式的に示す断面図である。   Next, taking the control unit 51 as an example, the structure of such a shield case, substrate, and cooling fan will be described. FIG. 2 is a plan view showing the structure of the control unit 51. FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the control unit 51. FIG. 4 is a perspective view showing the control unit 51 by cutting along the line AA in FIG. Further, FIG. 5 is a sectional view schematically showing the structure of the control unit 51.

図2乃至図5に示すように制御部51は、シールドケース53、フレーム54、メイン基板55、サブ基板56、及び冷却ファン57等を備えている。シールドケース53は、シールド効果並びに熱伝導性を有する金属などの板材を折り曲げ加工したものである。このシールドケース53は、その外形が概ね直方体であり、底壁板53a、底壁板53aよりも高い位置にある中壁板53b、上壁板53c、及び各側壁板53d〜53gを有している。なお、シールドケース53は、特許請求の範囲における筐体の一例であり、また中壁板53bは、特許請求の範囲における第1壁部の一例であり、更に上壁板53cは、特許請求の範囲における第2壁部の一例である。   As shown in FIGS. 2 to 5, the control unit 51 includes a shield case 53, a frame 54, a main board 55, a sub board 56, a cooling fan 57, and the like. The shield case 53 is obtained by bending a plate material such as a metal having a shielding effect and thermal conductivity. The shield case 53 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a bottom wall plate 53a, a middle wall plate 53b, a top wall plate 53c, and side wall plates 53d to 53g located at a higher position than the bottom wall plate 53a. Yes. The shield case 53 is an example of a casing in the claims, the middle wall plate 53b is an example of a first wall portion in the claims, and the upper wall plate 53c is further claimed in the claims. It is an example of the 2nd wall part in a range.

フレーム54は、中壁板53bと略同一高さとして設けられており、このフレーム54と底壁板53aの間にスペースSpが形成されている。   The frame 54 is provided at substantially the same height as the middle wall plate 53b, and a space Sp is formed between the frame 54 and the bottom wall plate 53a.

メイン基板55及びサブ基板56は、フレーム54の上に取り付けられている。また、冷却ファン57は、シールドケース53の中壁板53bの上に取り付けられている。フレーム54と中壁板53bが略同一高さであるため、メイン基板55、サブ基板56、及び冷却ファン57が略同一高さに配置されている。更に、フレーム54と底壁板53aの間のスペースSpには、他の基板や電子部品等(図示せず)が配置されている。   The main board 55 and the sub board 56 are attached on the frame 54. The cooling fan 57 is attached on the middle wall plate 53 b of the shield case 53. Since the frame 54 and the middle wall plate 53b have substantially the same height, the main board 55, the sub board 56, and the cooling fan 57 are arranged at substantially the same height. Furthermore, other substrates, electronic components, etc. (not shown) are arranged in the space Sp between the frame 54 and the bottom wall plate 53a.

メイン基板55の搭載面及びサブ基板56の搭載面には、複数の素子58が搭載されている。そして、メイン基板55の搭載面上の2つの素子58については、それらの発熱量が大きいため、それぞれのヒートシンク61が取り付けられている。これらのヒートシンク61は、金属製のものであり、垂直に突設されて互いに平行な複数の放熱フィン61aを有している。   A plurality of elements 58 are mounted on the mounting surface of the main substrate 55 and the mounting surface of the sub substrate 56. And about the two elements 58 on the mounting surface of the main board | substrate 55, since those calorific values are large, each heat sink 61 is attached. These heat sinks 61 are made of metal and have a plurality of heat radiating fins 61a that protrude vertically and are parallel to each other.

冷却ファン57は、メイン基板55から該メイン基板55の搭載面に沿う方向に離間して配置されている。また、冷却ファン57の吸気口57aは、中壁板53bに向けられている。更に、冷却ファン57の排気口57dからの空気の排気方向Mは、メイン基板55の搭載面に対向する上壁板53cに対して傾斜するように設定されている。詳しくは、冷却ファン57の排気方向Mは、上壁板53cと直交する方向に対して傾斜し、該直交する方向よりもメイン基板55並びに各ヒートシンク61側に傾斜している。   The cooling fan 57 is disposed away from the main board 55 in the direction along the mounting surface of the main board 55. Further, the air inlet 57a of the cooling fan 57 is directed to the middle wall plate 53b. Further, the exhaust direction M of air from the exhaust port 57 d of the cooling fan 57 is set to be inclined with respect to the upper wall plate 53 c facing the mounting surface of the main board 55. Specifically, the exhaust direction M of the cooling fan 57 is inclined with respect to the direction orthogonal to the upper wall plate 53c, and is inclined toward the main board 55 and each heat sink 61 with respect to the orthogonal direction.

また、冷却ファン57の排気方向Mは、図2に示すように制御部51を平面視したときに各ヒートシンク61の放熱フィン61aに対しても僅かに傾斜している。   Further, the exhaust direction M of the cooling fan 57 is slightly inclined with respect to the heat radiation fins 61a of the respective heat sinks 61 when the control unit 51 is viewed in plan as shown in FIG.

また、シールドケース53内において、メイン基板55の配設位置とは反対側となる位置であって、冷却ファン57の吸気口57a側となる位置に設けられている上記スペースSp2が設けられている。   In the shield case 53, the space Sp <b> 2 is provided at a position opposite to the position where the main board 55 is disposed and at a position on the intake port 57 a side of the cooling fan 57. .

また、シールドケース53内において、冷却ファン57及びメイン基板55が配設されているフレーム54の面の反対側(背面側)に設けられているスペースSpは密閉されていることが好ましい。   Further, in the shield case 53, it is preferable that the space Sp provided on the opposite side (back side) of the surface of the frame 54 on which the cooling fan 57 and the main board 55 are disposed is sealed.

なお、放熱フィン61aは、冷却ファン57の排気方向Mに対して平行な姿勢、すなわち、冷却ファン57から排気されて上壁板53cに斜めに当たってメイン基板55の搭載面へと向きを変えた空気の流れに対して平行な姿勢とされ、排気孔53hに向けて当該空気を案内するものであってもよい。   The radiating fins 61 a are parallel to the exhaust direction M of the cooling fan 57, that is, air that is exhausted from the cooling fan 57 and strikes the upper wall plate 53 c at an angle to the mounting surface of the main board 55. It may be a posture parallel to the flow of air and guide the air toward the exhaust hole 53h.

また、冷却ファン57の吸気口57aと対峙する中壁板53bの部分には、空気の出入り口となる孔が形成されていない。更に、冷却ファン57の排気方向Mに位置する側壁板53dには、複数の排気孔53hが形成されている。   In addition, a hole serving as an air inlet / outlet is not formed in the portion of the middle wall plate 53b facing the air inlet 57a of the cooling fan 57. Further, a plurality of exhaust holes 53 h are formed in the side wall plate 53 d located in the exhaust direction M of the cooling fan 57.

図6は、冷却ファン57を示す斜視図である。図6に示すように冷却ファン57の枠体57bの両側には、一対のガイド板57cが排気方向Mと略平行に設けられている。   FIG. 6 is a perspective view showing the cooling fan 57. As shown in FIG. 6, a pair of guide plates 57 c are provided substantially parallel to the exhaust direction M on both sides of the frame 57 b of the cooling fan 57.

このような構成において、冷却ファン57が駆動されると、図5の白抜き矢印で示すように空気が冷却ファン57の吸気口57aに吸い込まれて、この空気が排気口57dから排気方向Mへと吹き出される。このとき、冷却ファン57の各ガイド板57cにより排気口57dから吹き出した空気が排気方向Mに案内されて、空気の流れがメイン基板55並びに各ヒートシンク61側に集中する。そして、冷却ファン57の排気口57dからの空気の排気方向Mが、上壁板53cと直交する方向に対して傾斜し、該直交する方向よりもメイン基板55並びに各ヒートシンク61側に傾斜しているので、冷却ファン57の排気口57dから排気された空気が、上壁板53cに斜めに当たって向きを変えつつ拡散し、メイン基板55の搭載面並びに各ヒートシンク61へと流れる。このため、空気がメイン基板55そのもの並びに該メイン基板55の搭載面上の他の各素子58に吹付けられ、これらが効果的に冷却される。   In such a configuration, when the cooling fan 57 is driven, air is sucked into the intake port 57a of the cooling fan 57 as shown by the white arrow in FIG. It is blown out. At this time, the air blown from the exhaust port 57d is guided in the exhaust direction M by the guide plates 57c of the cooling fan 57, and the air flow is concentrated on the main substrate 55 and the heat sinks 61 side. The exhaust direction M of the air from the exhaust port 57d of the cooling fan 57 is inclined with respect to the direction orthogonal to the upper wall plate 53c, and is inclined toward the main board 55 and each heat sink 61 with respect to the orthogonal direction. Therefore, the air exhausted from the exhaust port 57d of the cooling fan 57 strikes the upper wall plate 53c obliquely and diffuses while changing its direction, and flows to the mounting surface of the main board 55 and each heat sink 61. For this reason, air is blown onto the main board 55 itself and the other elements 58 on the mounting surface of the main board 55, and these are effectively cooled.

また、図2に示すように冷却ファン57の排気方向Mが各ヒートシンク61の放熱フィン61aに対して平行ではなく僅かに傾斜しているので、各ヒートシンク61へと流れた空気が各ヒートシンク61の放熱フィン61aに当たるように吹付けられる。このため、空気流により各ヒートシンク61の放熱フィン61aが効果的に冷却され、各ヒートシンク61が取り付けられたそれぞれの素子58も効果的に冷却される。更に、各ヒートシンク61の放熱フィン61aにより空気流がガイドされて、各ヒートシンク61よりも下流側の各素子58が効果的に冷却される。   Further, as shown in FIG. 2, since the exhaust direction M of the cooling fan 57 is not parallel to the heat radiation fins 61 a of the heat sinks 61 but slightly inclined, the air flowing into the heat sinks 61 flows through the heat sinks 61. It sprays so that it may hit the radiation fin 61a. For this reason, the radiation fin 61a of each heat sink 61 is effectively cooled by the air flow, and each element 58 to which each heat sink 61 is attached is also effectively cooled. Further, the air flow is guided by the heat radiating fins 61 a of the heat sinks 61, so that the elements 58 on the downstream side of the heat sinks 61 are effectively cooled.

そして、メイン基板55の搭載面に沿って流れて通過した空気は、冷却ファン57の排気方向Mに位置する側壁板53dの各排気孔53hからシールドケース53の外側に排出される。   The air that has flowed and passed along the mounting surface of the main board 55 is discharged to the outside of the shield case 53 through the exhaust holes 53 h of the side wall plate 53 d located in the exhaust direction M of the cooling fan 57.

一方、冷却ファン57の吸気口57aと対峙する中壁板53bの部分には、シールドケース53の外部からの空気の出入口となる孔が形成されていないので、シールドケース53の内側においては、冷却ファン57の外縁を通じて吸気口57aへと回り込む空気流が生じて、空気が冷却ファン57の吸気口57aに吸気され、この空気が冷却ファン57の排気口57dから排気される。そして、冷却ファン57によりシールドケース53の内側で空気が還流されつつ、空気が各排気孔53hから排出され、この空気の還流及び排出に伴いシールドケース53の隙間や小孔等を通じて空気が該シールドケース53の内側に流入する。   On the other hand, since a hole serving as an inlet / outlet of air from the outside of the shield case 53 is not formed in the portion of the middle wall plate 53b facing the intake port 57a of the cooling fan 57, cooling is performed inside the shield case 53. An air flow that circulates to the intake port 57 a through the outer edge of the fan 57 is generated, and the air is sucked into the intake port 57 a of the cooling fan 57, and this air is exhausted from the exhaust port 57 d of the cooling fan 57. Then, while the air is recirculated inside the shield case 53 by the cooling fan 57, the air is discharged from the exhaust holes 53h, and the air is shielded through the gaps and small holes of the shield case 53 as the air recirculates and discharges. It flows into the inside of the case 53.

従って、本実施形態では、シールドケース53の外側の空気が、冷却ファン57の吸気口57aへと直接吸気されることはない。このため、外側の空気に埃や塵が浮遊していても、埃や塵が外側の空気と共に冷却ファン57の吸気口57aへと直接吸気されることはなく、冷却ファン57を通じて吸排気される埃や塵の量を抑えることができ、メイン基板55、各ヒートシンク61、及び各素子58に付着する埃や塵の量を低減させることができる。   Therefore, in the present embodiment, the air outside the shield case 53 is not directly taken into the intake port 57a of the cooling fan 57. For this reason, even if dust or dust is floating in the outside air, the dust or dust is not directly sucked into the intake port 57a of the cooling fan 57 together with the outside air, and is sucked and exhausted through the cooling fan 57. The amount of dust and dust can be suppressed, and the amount of dust and dust attached to the main board 55, each heat sink 61, and each element 58 can be reduced.

ここで、本実施形態では、シールドケース53の内側で還流する空気を、一旦上壁板53c等に当ててから、メイン基板55、各ヒートシンク61、及び各素子58に吹付けている。そして、シールドケース53並びに上壁板53cは、予め定められた熱伝導率(例えば温度0度で80 W/m・K以上)よりも高い熱伝導率を有する素材、例えば、熱伝導性を有する金属などの板材からなり、上壁板53cがシールドケース53の外装壁とされている。例えば、シールドケース53並びに上壁板53cには、アルミニウム、銅等の熱伝導率が高い金属素材が好適に用いられる。このため、シールドケース53の内側で還流する空気が上壁板53cに当たって接したときに、該内側の空気の熱が上壁板53cを通じてシールドケース53の外側の空気へと速やかに伝導して熱交換され、該内側の空気の温度が低下する。すなわち、シールドケース53の内側で還流する空気であっても、上壁板53cに当たって接したときに該内側の空気の温度が低下する。これにより、各ヒートシンク61や各素子58の必要十分な冷却が可能となる。   Here, in the present embodiment, the air returning inside the shield case 53 is once applied to the upper wall plate 53c and the like, and then sprayed to the main board 55, each heat sink 61, and each element 58. The shield case 53 and the upper wall plate 53c have a material having a thermal conductivity higher than a predetermined thermal conductivity (for example, 80 W / m · K or more at a temperature of 0 °), for example, thermal conductivity. The upper wall plate 53 c is made of a plate material such as metal, and serves as an exterior wall of the shield case 53. For example, a metal material having high thermal conductivity such as aluminum or copper is preferably used for the shield case 53 and the upper wall plate 53c. For this reason, when the air recirculated inside the shield case 53 hits and contacts the upper wall plate 53c, the heat of the inner air is quickly conducted to the air outside the shield case 53 through the upper wall plate 53c. As a result, the temperature of the inner air is lowered. That is, even if the air recirculates inside the shield case 53, the temperature of the inner air decreases when it comes into contact with the upper wall plate 53c. Thereby, the heat sink 61 and the elements 58 can be cooled as necessary and sufficient.

このように本実施形態では、冷却ファン57をメイン基板55から該メイン基板55の搭載面に沿う方向(図5の矢印A方向)において距離をとって離れた位置に配置し、冷却ファン57の排気口57dからの空気の排気方向Mを上壁板53cに対して傾斜させているので、冷却ファン57の排気口57dから排気された空気が上壁板53cに斜めに当たって向きを変えつつ拡散して流れ、この空気の温度が上壁板53cに接することにより低下し、この空気がメイン基板55そのもの、メイン基板55上の各ヒートシンク61、及び各素子58に吹付けられて、これらが効果的に冷却される。   As described above, in this embodiment, the cooling fan 57 is disposed at a position away from the main board 55 in the direction along the mounting surface of the main board 55 (in the direction of arrow A in FIG. 5). Since the exhaust direction M of the air from the exhaust port 57d is inclined with respect to the upper wall plate 53c, the air exhausted from the exhaust port 57d of the cooling fan 57 strikes the upper wall plate 53c obliquely and diffuses while changing its direction. The temperature of the air is lowered by coming into contact with the upper wall plate 53c, and this air is blown onto the main board 55 itself, each heat sink 61 on the main board 55, and each element 58, and these are effective. To be cooled.

また、冷却ファン57の吸気口57aと対峙する中壁板53bの部分に空気の出入り口を形成していないので、冷却ファン57を通じて吸排気される埃や塵の量を抑えることができ、メイン基板55上の各ヒートシンク61や各素子58に付着する埃や塵の量を抑えることができる。   Further, since the air inlet / outlet is not formed in the portion of the middle wall plate 53b facing the air inlet 57a of the cooling fan 57, the amount of dust and dust sucked and exhausted through the cooling fan 57 can be suppressed, and the main board can be suppressed. The amount of dust and dirt adhering to each heat sink 61 and each element 58 on 55 can be suppressed.

更に、冷却ファン57をメイン基板55及びサブ基板56と略同一高さに配置しているため、シールドケース53の高さを抑えて、シールドケース53の小型化を図ることができる。   Furthermore, since the cooling fan 57 is disposed at substantially the same height as the main board 55 and the sub board 56, the height of the shield case 53 can be suppressed and the shield case 53 can be reduced in size.

なお、上記実施形態では、制御部51を例に挙げて説明しているが、電源部52等にも本発明を適用することができ、更にはシールドケースの内側に基板を配置した構成であれば、いかなる種類の電子機器であっても、本発明の適用が可能である。なお、本発明の一実施形態に係る電子機器が、画像形成に必要な画像形成機構(画像形成部120、定着部13、給紙部14、及び搬送機構としての搬送路190や搬送ローラー等)を更に備えた装置が、本発明の一実施形態としての画像形成装置1である。   In the above-described embodiment, the control unit 51 is described as an example. However, the present invention can be applied to the power supply unit 52 and the like, and further, a configuration in which a substrate is disposed inside the shield case. For example, the present invention can be applied to any kind of electronic equipment. Note that an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention has an image forming mechanism (an image forming unit 120, a fixing unit 13, a paper feeding unit 14, a transport path 190 or a transport roller as a transport mechanism) necessary for image formation. Is an image forming apparatus 1 as an embodiment of the present invention.

また、図1乃至図6を用いて説明した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。   The configuration and processing described with reference to FIGS. 1 to 6 are only an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration and processing.

1 画像形成装置
2 装置本体
5 画像読取装置
13 定着装置
14 給紙部
47 操作部
51 制御部
52 電源部
53 シールドケース
54 フレーム
55 メイン基板
56 サブ基板
57 冷却ファン
58 素子
61 ヒートシンク
120 画像形成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Apparatus main body 5 Image reading apparatus 13 Fixing apparatus 14 Paper feed part 47 Operation part 51 Control part 52 Power supply part 53 Shield case 54 Frame 55 Main board 56 Sub board 57 Cooling fan 58 Element 61 Heat sink 120 Image formation part

Claims (12)

素子が搭載された基板と、
前記基板を収容した筐体と、
前記筐体内で、前記基板から該基板の素子の搭載面に沿う方向において距離を有して離れた位置に配置された冷却ファンと、を備え、
前記冷却ファンの吸気口が前記筐体の第1壁部に向けられると共に、前記冷却ファンの排気方向が前記基板に対向する前記筐体の第2壁部に対して傾斜して、前記冷却ファンから排気された空気が前記第2壁部に斜めに当たって向きを変えて前記基板の素子の搭載面へと流れる姿勢で前記冷却ファンが配設され、
前記第2壁部が予め定められた熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する部材からなる電子機器。
A substrate on which the element is mounted;
A housing containing the substrate;
A cooling fan disposed at a position away from the substrate in a direction along the mounting surface of the element of the substrate within the housing,
The cooling fan has an air inlet directed toward the first wall portion of the housing, and an exhaust direction of the cooling fan is inclined with respect to the second wall portion of the housing facing the substrate, so that the cooling fan The cooling fan is disposed in such a posture that the air exhausted from the slant strikes the second wall portion and changes its direction to flow to the element mounting surface of the substrate,
The electronic apparatus which consists of a member in which the said 2nd wall part has heat conductivity higher than predetermined heat conductivity.
前記冷却ファンの吸気口に対峙する前記第1壁部の部分には、前記筐体の外部からの空気を通す孔が設けられていない請求項1に記載の電子機器。   2. The electronic device according to claim 1, wherein a hole through which air from the outside of the housing passes is not provided in a portion of the first wall portion facing the air inlet of the cooling fan. 前記冷却ファンは、該冷却ファンから排気される空気を前記第2壁部に斜めに当てる方向に規制するガイド部材を有する請求項1又は請求項2に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 1, wherein the cooling fan includes a guide member that regulates air discharged from the cooling fan in a direction in which the air is obliquely applied to the second wall portion. 前記筐体は、前記冷却ファンから前記基板の搭載面へと流れて通過した空気を排気する排気孔を有する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子機器。   4. The electronic device according to claim 1, wherein the housing includes an exhaust hole that exhausts air that has flowed from the cooling fan to the mounting surface of the substrate. 前記第2壁部は、前記筐体の外装壁である請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電子機器。   The electronic device according to claim 1, wherein the second wall portion is an exterior wall of the housing. 前記基板上の素子にヒートシンクを設けた請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電子機器。   The electronic device according to claim 1, wherein a heat sink is provided on an element on the substrate. 前記筐体は、前記冷却ファンから前記基板の搭載面へと流れて通過した空気を排気する排気孔を有し、
前記基板上の素子にヒートシンクが設けられ、
前記ヒートシンクは、前記第2壁部に斜めに当たって前記基板の搭載面へと向きを変えた空気の流れに対して平行な姿勢とされ、前記排気孔に向けて当該空気を案内する複数の放熱フィンを有する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子機器。
The housing has an exhaust hole for exhausting air that has flowed from the cooling fan to the mounting surface of the substrate.
A heat sink is provided on the element on the substrate;
The heat sink has a plurality of radiating fins which are in a posture parallel to the air flow which is obliquely applied to the second wall portion and turned to the mounting surface of the substrate, and guides the air toward the exhaust hole. The electronic device according to claim 1, comprising:
前記ヒートシンクは、前記第2壁部に斜めに当たって前記基板の搭載面へと向きを変えた空気の流れに対して平行ではなく傾斜した姿勢とされた複数の放熱フィンを有する請求項6に記載の電子機器。   7. The heat sink according to claim 6, wherein the heat sink has a plurality of radiating fins that are inclined rather than parallel to the air flow that is obliquely applied to the second wall portion and turned to the mounting surface of the substrate. Electronics. 前記各放熱フィンは、前記基板の搭載面上を流れる空気をガイドする請求項8に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 8, wherein each of the heat dissipating fins guides air flowing on a mounting surface of the substrate. 前記筐体内には、前記基板の配設位置とは反対側となる位置であって、前記冷却ファンの前記吸気口側となる位置に空間が設けられている請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の電子機器。   The space inside the housing is provided at a position on the opposite side to the position where the board is disposed and on the inlet side of the cooling fan. The electronic device according to Crab. 前記筐体内において、前記冷却ファン及び前記基板が配設されているフレーム面の反対側には、密閉された空間が設けられている請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の電子機器。   11. The electronic device according to claim 1, wherein a sealed space is provided in the casing on a side opposite to a frame surface on which the cooling fan and the substrate are disposed. 記録媒体に対する画像形成に必要な画像形成機構と、
請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の電子機器と、を備えた画像形成装置。
An image forming mechanism necessary for image formation on a recording medium;
An image forming apparatus comprising: the electronic device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2019107358A1 (en) * 2017-11-30 2021-01-14 株式会社村田製作所 Sealed electronic device
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