JP2024091429A - カバー部材が被せられたアウターローター型モーター及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成でモーターの冷却を行うこと。
【解決手段】モーター基板と、モーター基板に設けられたステーター部と、回転軸が取り付けられており、ステーター部の周りを回転するローター部と、ローター部のラジアル方向及び回転軸の軸線方向においてローター部の外側に設けられた、固定配置されたカバー部材と、を備え、ローター部の回転軸が取り付けられた部分と軸線方向において対向するカバー部材の第1部分のうち、ラジアル方向における中央部分には第1開口部が設けられ、ローター部の回転によって、カバー部材の外側から第1開口部を介してカバー部材の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、軸線方向において第1開口部から離れた位置に設けられた第2開口部を介してカバー部材の外部へ出ていく。
【選択図】図2
【解決手段】モーター基板と、モーター基板に設けられたステーター部と、回転軸が取り付けられており、ステーター部の周りを回転するローター部と、ローター部のラジアル方向及び回転軸の軸線方向においてローター部の外側に設けられた、固定配置されたカバー部材と、を備え、ローター部の回転軸が取り付けられた部分と軸線方向において対向するカバー部材の第1部分のうち、ラジアル方向における中央部分には第1開口部が設けられ、ローター部の回転によって、カバー部材の外側から第1開口部を介してカバー部材の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、軸線方向において第1開口部から離れた位置に設けられた第2開口部を介してカバー部材の外部へ出ていく。
【選択図】図2
Description
本発明は、カバー部材が被せられたアウターローター型モーター及びこれを搭載する画像形成装置に関する。
昨今の画像形成装置は高速化と小型化を同時に求められ、高速化に伴いモーターの出力アップが求められる。また、小型化のためにモーターを画像形成装置本体のフレーム内側に内蔵することがある。画像形成装置本体のフレーム内側にモーターを内蔵すると、モーターが発した熱が蓄積されやすくなり、モーターの温度が上昇する。また、回転体であるモーターを保護するための保護部材(以下、モーターカバーという。)を必要とする場合があり、その場合、さらに熱の蓄積が助長され、モーターの温度が上昇する場合がある。
モーターの温度が上昇すると、モーターの効率が低下し、必要とされるトルクを出すことができなくなる。モーターの冷却手段としては、次のような提案がなされている。例えば、必要とされるモーターの出力を下げることや、モーターのサイズアップにより出力限界を上げ、温度が上昇しても出力が出るようにする、素子に負荷をかけない、消費電力を下げる、ファンで冷却する等がある。また例えば、モーターにフィンをつけて放熱性を良くする等がある(例えば、特許文献1参照)。
画像形成装置は小型化、低コストを強く求められているため、モーターのサイズアップは本体サイズへの影響が大きく、モーター自体コストアップするという課題がある。また、電装等を冷却するファンから風を引く場合、ファンからモーターまでの距離が遠く、冷却の効果が薄い場合が多い。このため、モーターの冷却のために専用のファンを追加すると、本体のサイズアップにつながり、ファンの追加はコスト増となる。また、モーターにフィンをつけると場所を多く取る場合がある。
本発明は、このような状況の下でなされたもので、簡単な構成でモーターの冷却を行うことを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
(1)カバー部材が被せられたアウターローター型モーターであって、モーター基板と、前記モーター基板に設けられたステーター部と、回転軸が取り付けられており、前記ステーター部の周りを回転するローター部と、前記ローター部のラジアル方向及び前記回転軸の軸線方向において前記ローター部の外側に設けられた、固定配置されたカバー部材と、を備え、前記ローター部の前記回転軸が取り付けられた部分と前記軸線方向において対向する前記カバー部材の第1部分のうち、前記ラジアル方向における中央部分には第1開口部が設けられ、前記ローター部の回転によって、前記カバー部材の外側から前記第1開口部を介して前記カバー部材の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、前記軸線方向において前記第1開口部から離れた位置に設けられた第2開口部を介して前記カバー部材の外部へ出ていくことを特徴とするアウターローター型モーター。
(2)記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、本体フレームと、モーター基板と、前記モーター基板に設けられたステーター部と、回転軸が取り付けられており、前記ステーター部の周りを回転するローター部と、前記ローター部のラジアル方向及び前記回転軸の軸線方向において前記ローター部の外側に設けられた、固定配置されたカバー部材と、前記モーター基板は前記本体フレームに取り付けられ、前記ローター部の前記回転軸が取り付けられた部分と前記軸線方向において対向する前記カバー部材の第1部分のうち、前記ラジアル方向における中央部分には第1開口部が設けられ、前記ローター部の回転によって、前記カバー部材の外側から前記第1開口部を介して前記カバー部材の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、前記軸線方向において前記第1開口部から離れた位置に設けられた第2開口部を介して前記カバー部材の外部へ出ていくことを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、簡単な構成でモーターの冷却を行うことができる。
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。
<モーター>
実施例1の冷却機能付きのモーターカバー(以下、単にカバーと称す)10とアウターローター型モーター(以下、単にモーターと称す)50について図1、2、3を参照し説明する。同じ番号を付記したものは同じ部材を表す。
実施例1の冷却機能付きのモーターカバー(以下、単にカバーと称す)10とアウターローター型モーター(以下、単にモーターと称す)50について図1、2、3を参照し説明する。同じ番号を付記したものは同じ部材を表す。
図1(a)は、カバー10が被せられたモーター50を前方から見た斜視図であり、図1(b)は、後方から見た分解斜視図である。図2(a)は、カバー10の断面図(モーター50は断面図ではない)であり、図2(b)は、モーター50の側面図である。図3(a)は、カバー10があるときの気流(一点鎖線の矢印)を示し、図3(b)は、カバー10がないときの気流を示す。また、図3(a)、(b)において、上の図は回転軸400方向にみた上面図であり、下の図は回転軸400に直交する方向に見た断面図である。
モーター50は、回転軸400、ステーター部(不図示)、ローター部500を有している。ステーター部はローター部500の内部に設けられている。カバー部材であるカバー10は、モーター50のローター部500の周囲を覆っている。カバー10は、モーター50の回転軸400を延長した仮想線Lが含まれるように開口した第1開口部である吸気開口部100を有し、モーター50の回転軸方向に直交する第1部分10aを有している。また、カバー10は、第1部分10aに連続し、回転軸方向に平行な第2部分10bを有している。
カバー10は、カバー10とローター部500との間に隙間300が設けられるようにローター部500の周囲に配置されている。より詳細には、カバー10がモーター50を覆った状態で、第1部分10aとローター部500との間、及び、第2部分10bとローター部500との間に隙間300が形成される(図2(a))。カバー10には、モーター50の回転軸400の延長上に吸気開口部100が設けられている。また、カバー10がローター部500を覆うことにより、吸気開口部100の反対側、かつ、モーター50とカバー10との間に、排気開口部200が形成される。すなわち、回転軸方向における吸気開口部100とは反対側に隙間300に連続する第2開口部である排気開口部200が形成される。排気開口部200は、モーター50の背面側(回転軸400がある側)からみたとき、円環形状になるように形成される。
なお、吸気開口部100は円形状であるが、これに限定されず、他の形状であってもよい。また、第1部分10aが円形状で第2部分10bは円筒形状であるが、これに限定されず、ローター部500との間に隙間300及び排気開口部200が形成されれば他の形状であってもよい。
また、吸気開口部100は、ローター部500の回転軸400が取り付けられた部分と回転軸400の軸線方向において対向するカバー10の第1部分10aのうち、ラジアル方向における中央部分に設けられている。そして、回転軸400の軸線方向に見た時、吸気開口部100の面積は、ローター部500の面積の5%~50%が好ましい。
また、吸気開口部100は、ローター部500の回転軸400が取り付けられた部分と回転軸400の軸線方向において対向するカバー10の第1部分10aのうち、ラジアル方向における中央部分に設けられている。そして、回転軸400の軸線方向に見た時、吸気開口部100の面積は、ローター部500の面積の5%~50%が好ましい。
<作用>
カバー10を装着したモーター50のローター部500が、図3(a)の実線矢印方向に回転することで、次のような空気の流れが発生する。ローター部500の回転により、吸気開口部100から隙間300内へ空気が吸引される(以下、吸気という。)。吸気開口部100から吸気された空気は、吸気開口部100と対面するローター部500の面510に沿って隙間300内を流れる。吸引された空気は、ローター部500の面510が回転することで、図3(a)の断面図に示すように回転軸400中心から外周方向に向かいつつ、また図3(a)の上面図に示すように回転方向のベクトルを保持しながら流れる。これにより、吸気開口部100から外気が吸気され、吸気された空気は、対面するローター部500の隙間300に流れ、排気開口部200から排出される。以上のように、モーター50が回転を開始すると、吸気開口部100から空気が吸引され、吸気開口部100から吸引された空気は、隙間300を通って排気開口部200から排気される。換言すると、ローター部500の回転によって、カバー10の外側から吸気開口部100を介してカバー10の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、回転軸400の軸線方向において吸気開口部100から離れた位置に設けられた排気開口部200を介してカバー10の外部へ出ていく。このようなエアフローを形成することで、モーター50を冷却できる。
カバー10を装着したモーター50のローター部500が、図3(a)の実線矢印方向に回転することで、次のような空気の流れが発生する。ローター部500の回転により、吸気開口部100から隙間300内へ空気が吸引される(以下、吸気という。)。吸気開口部100から吸気された空気は、吸気開口部100と対面するローター部500の面510に沿って隙間300内を流れる。吸引された空気は、ローター部500の面510が回転することで、図3(a)の断面図に示すように回転軸400中心から外周方向に向かいつつ、また図3(a)の上面図に示すように回転方向のベクトルを保持しながら流れる。これにより、吸気開口部100から外気が吸気され、吸気された空気は、対面するローター部500の隙間300に流れ、排気開口部200から排出される。以上のように、モーター50が回転を開始すると、吸気開口部100から空気が吸引され、吸気開口部100から吸引された空気は、隙間300を通って排気開口部200から排気される。換言すると、ローター部500の回転によって、カバー10の外側から吸気開口部100を介してカバー10の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、回転軸400の軸線方向において吸気開口部100から離れた位置に設けられた排気開口部200を介してカバー10の外部へ出ていく。このようなエアフローを形成することで、モーター50を冷却できる。
一方、カバーがない状態では、上述したような空気の流れにはならず、モーター50の回転によって発生した空気は、図3(b)の上面図及び断面図に示すように、周囲に拡散してしまう。実施例1では、カバー10があることによって、モーター50によって発生した風の流れを特定の方向に誘導することが可能となる。
モーター50は動作中に発熱する。ローター部500の回転により発生した気流により吸気開口部100から冷えた外気をカバー10の内部に取り込み、モーター50で発生した熱によって温められた空気を排気開口部200から排気することができる。これにより、モーター50を効率よく冷却することが可能となる。
なお、図1(b)に示すように、カバー10において、ローター部500の面510に対向する面12にリブ14を設けてもよい。リブ14は、第1部分10aにおいてローター部500に対向する側の面12に設けられ、第1部分10aと第2部分10bとが連続する部分から吸気開口部100に向かうらせん状を呈している。言い換えれば、リブ14は、吸気開口部100から放射状に、かつ、渦巻き状に形成されている。このため、図3(a)の上面図に示す回転方向の空気の流れ、及び、図3(a)の断面図に示す回転軸400から外周方向への空気の流れを、より効率的に発生させることができる。
以上のようにモーターとモーターカバーを構成することで、モーターの回転によりモーターを冷却するエアフローを生み出すことが可能となり、追加のファンスペースやコストアップをせずにモーターの冷却が可能となる。
以上、実施例1によれば、簡単な構成でモーターの冷却を行うことができる。
実施例2について図4、5、6、7、8を参照し説明する。なお、実施例1と同一部材には同一符号を付す。実施例1と構造的、機能的に変わらないものについてはその説明を省略する。
<画像形成装置>
図4は、実施例2の画像形成装置の構成を説明する図であり、図4(a)は画像形成装置を側面からみた断面図であり、図4(b)は上面からみた断面図である。図5は、画像形成装置本体内部の空気の流れを表している。図5では、画像形成装置が備えるファン670から送風されている空気の流れを実線矢印で示し、カバー部材である冷却機能付きのモーターカバー(以下、単にカバーと称す)11の吸排気による流れを一点鎖線の矢印で示している。図6(a)は、実施例2のモーター50周りの断面図であり、図6(b)は、図6(a)の空気の流れを一点鎖線の矢印で示している。図7は、実施例2のモーター基板(モータ駆動回路が設けられたプリント基板)502と金属製のモーター板金501を有する場合の分解斜視図である。モーター板金501にステーターが固定されている。図8(a)は、実施例2のモーター基板502とモーター板金501を有する場合の断面図であり、図8(b)は、モーター基板502とモーター板金501を有する場合の空気の流れを示している。
図4は、実施例2の画像形成装置の構成を説明する図であり、図4(a)は画像形成装置を側面からみた断面図であり、図4(b)は上面からみた断面図である。図5は、画像形成装置本体内部の空気の流れを表している。図5では、画像形成装置が備えるファン670から送風されている空気の流れを実線矢印で示し、カバー部材である冷却機能付きのモーターカバー(以下、単にカバーと称す)11の吸排気による流れを一点鎖線の矢印で示している。図6(a)は、実施例2のモーター50周りの断面図であり、図6(b)は、図6(a)の空気の流れを一点鎖線の矢印で示している。図7は、実施例2のモーター基板(モータ駆動回路が設けられたプリント基板)502と金属製のモーター板金501を有する場合の分解斜視図である。モーター板金501にステーターが固定されている。図8(a)は、実施例2のモーター基板502とモーター板金501を有する場合の断面図であり、図8(b)は、モーター基板502とモーター板金501を有する場合の空気の流れを示している。
画像形成装置は、静電潜像を形成する露光手段であるスキャナー640、静電潜像に基づき記録材Pにトナー像を形成する形成手段であるカートリッジ630、トナー像を定着する定着手段である定着器620を備えている。また、画像形成装置は、定着器620の一方の端部を支持する第1フレームである本体フレーム板金600b、定着器620の他方の端部を支持する第2フレームである本体フレーム板金600aを備えている。画像形成装置は、本体フレーム板金600bに設けられた冷却手段であるファン670を備えている。なお、本体フレーム板金600a、600bを総称して本体フレーム板金600といい、画像形成装置は、上述した各部材を本体フレーム板金600内部に備えている。スキャナー640は、画像データに応じた光を出射する。カートリッジ630は、スキャナー640により静電潜像が形成され、静電潜像を現像したトナー像を記録材Pに転写する。定着器620は、記録材P上の未定着のトナーを定着させる。画像形成装置は、モーター50、ファン670を備えている。
モーター50は本体フレーム板金600の内部側に配置され、定着器620とカートリッジ630・スキャナー640との間に配置されている。なお、モーター50が配置されている側の本体フレーム板金600が本体フレーム板金600aである。モーター50及びカバー11は、本体フレーム板金600aの本体フレーム板金600bに対向する面に設けられている。ここで、本体フレーム板金600aにおいて、モーター50が配置されている面を面600a1とし、反対側の面を面600a2とする。なお、カバー11は実施例1のカバー10と同様の構成とし、説明を省略する。
モーター50が配置されている本体フレーム板金600aは、回転軸400方向におけるモーター50の直下に通気開口部680を有し、カバー11がその周囲を覆っている。
すなわち、本体フレーム板金600aは、排気開口部200に繋がる第3開口部である通気開口部680を有している。通気開口部680は、例えば、排気開口部200と同様に円環形状に設けられていてよい。また、複数の孔が円環形状に並び、通気開口部680を形成していてもよい。カバー11とローター部500との間には隙間300を有し、モーター50の回転軸400上に吸気開口部100を有する。
すなわち、本体フレーム板金600aは、排気開口部200に繋がる第3開口部である通気開口部680を有している。通気開口部680は、例えば、排気開口部200と同様に円環形状に設けられていてよい。また、複数の孔が円環形状に並び、通気開口部680を形成していてもよい。カバー11とローター部500との間には隙間300を有し、モーター50の回転軸400上に吸気開口部100を有する。
モーター50が配置されている本体フレーム板金600aの面600a1の反対側の面600a2には、モーター50が駆動する駆動ユニット610が配置されている。駆動ユニット610が配置されている本体フレーム板金600aに対面する側の本体フレーム板金600bには、電源650、ファン670が配置されている。なお、図4に示すように、記録材Pが収納されている側を前側、定着器620が配置されている側を後側とすると、ファン670は、電源650よりも前側に配置されている。
<モーター基板とモーター板金が用いられる場合>
モーター50を本体フレーム板金600aに取り付ける際に、モーター基板502及びモーター板金501が用いられてもよい。この場合、モーター基板502とモーター板金501には、ローター部500の円周方向にモーター通気開口部503a、503bがそれぞれ設けられる。モーター基板502は、第4開口部であるモーター通気開口部503aを有し、モーター50が取り付けられる。また、モーター板金501は、第5開口部であるモーター通気開口部503bを有し、モーター基板502が取り付けられる。モーター通気開口部503a、503bは、モーター50、モーター基板502、モーター板金501及びカバー11が本体フレーム板金600aに取り付けられたときに、排気開口部200及び通気開口部680に繋がるように設けられている。
モーター50を本体フレーム板金600aに取り付ける際に、モーター基板502及びモーター板金501が用いられてもよい。この場合、モーター基板502とモーター板金501には、ローター部500の円周方向にモーター通気開口部503a、503bがそれぞれ設けられる。モーター基板502は、第4開口部であるモーター通気開口部503aを有し、モーター50が取り付けられる。また、モーター板金501は、第5開口部であるモーター通気開口部503bを有し、モーター基板502が取り付けられる。モーター通気開口部503a、503bは、モーター50、モーター基板502、モーター板金501及びカバー11が本体フレーム板金600aに取り付けられたときに、排気開口部200及び通気開口部680に繋がるように設けられている。
モーター通気開口部503a、503bは、図7に示すように、モーター50によって塞がれないように、言い換えれば、モーター50の外径よりも外側に設けられている。モーター通気開口部503a、503bは、例えば図7に示すように、モーター基板502やモーター板金501を貫通するように設けられた丸孔が円形に複数並んだものである。
この場合でも、ファン670及びモーター50が動作を開始すると、ファン670から空気が吸引され、ファン670から吸引された空気は、吸気開口部100から隙間300を通って排気開口部200から排気される。そして、排気開口部200から排気された空気は、モーター通気開口部503a、503bを通り、通気開口部680を通って外部へ排気される(図8(b))。
この場合でも、ファン670及びモーター50が動作を開始すると、ファン670から空気が吸引され、ファン670から吸引された空気は、吸気開口部100から隙間300を通って排気開口部200から排気される。そして、排気開口部200から排気された空気は、モーター通気開口部503a、503bを通り、通気開口部680を通って外部へ排気される(図8(b))。
なお、モーター通気開口部503a、503bについて、孔の形状や孔の個数は特に限定されない。例えば、丸孔ではなく、円環を分割して形成されたスリット状のものや、円環部分をメッシュ状にしたもの等、空気を通す形状等であればよい。また、モーター基板502に設けられたモーター通気開口部503aと、モーター板金501に設けられたモーター通気開口部503bとは、空気が流れるように、少なくとも一部が互いに重なるように配置されていればよい。さらに、図7に示すように1つの円周上に複数の丸孔が形成されるだけでなく、その円周よりも外側に丸孔がさらに形成されていてもよい。また、モーター通気開口部503a、503bは、図8(a)に示すように、カバー11の外径よりも内側に形成されている。
<作用>
画像形成装置の動作中、電源650や定着器620、スキャナー640等が熱源となって本体内部が昇温する。このため、画像形成装置の動作中にはファン670が動作しており、ファン670は画像形成装置の外部から空気を内部へ取り込んでいる。すなわち、図5の実線矢印で示すように、ファン670は、カートリッジ630・スキャナー640・電源650などに冷却風を送っている。しかし、画像形成装置本体の小型化により、冷却風が流れる経路(以下、送風経路という。)は狭くなっており、画像形成装置本体の内部に熱い空気が滞留しやすい。また、モーター50等、ファン670から遠い箇所へは冷却風が届きにくくなっている。
画像形成装置の動作中、電源650や定着器620、スキャナー640等が熱源となって本体内部が昇温する。このため、画像形成装置の動作中にはファン670が動作しており、ファン670は画像形成装置の外部から空気を内部へ取り込んでいる。すなわち、図5の実線矢印で示すように、ファン670は、カートリッジ630・スキャナー640・電源650などに冷却風を送っている。しかし、画像形成装置本体の小型化により、冷却風が流れる経路(以下、送風経路という。)は狭くなっており、画像形成装置本体の内部に熱い空気が滞留しやすい。また、モーター50等、ファン670から遠い箇所へは冷却風が届きにくくなっている。
これに対し、実施例2では、カバー11を装着したモーター50のローター部500が回転することで、吸気開口部100と対面するローター部500の面との間に気流が発生する。実施例1の図3(a)で説明したように、吸気開口部100と対面するローター部500の面が回転することで、空気の流れは、回転軸400中心から外周方向に回転方向のベクトルを保持しながら流れる。このため、吸気開口部100から吸気し、空気の流れの下流にある通気開口部680から本体フレーム板金600aの外側に排出される。すなわち、ファン670から取り込まれた冷却風はスキャナー640や定着器620、電源650等を冷却しつつ、カバー11の吸気開口部100から隙間300内に吸気される。そして、吸気開口部100から吸気された空気は、隙間300を流れて通気開口部680から本体フレーム板金600aの外側へ流れる。
モーター基板502とモーター板金501にモーター通気開口部503a、503bがある場合も同じ効果がある。ファン670から取り込まれた冷却風はスキャナー640や定着器620、電源650等を冷却しつつ、カバー11の吸気開口部100から隙間300内に吸気され、隙間300を流れる。隙間300を流れた空気は、モーター基板502のモーター通気開口部503a、モーター板金501のモーター通気開口部503bを通って通気開口部680から本体フレーム板金600aの外側へ流れる。このように、ファン670によって画像形成装置内に吸気された空気を、カバー11によって画像形成装置の外側に排出することにより、画像形成装置本体の内側に滞留していた空気が換気され、冷却風の送風がファン670から遠い箇所まで届きやすくなる。
以上のような構成にすることで、モーター50の回転によりモーター50を冷却する空気の流れ(エアフロー)を生み出すことに加え、画像形成装置本体内部の換気も促進することが可能となる。これにより、追加のファンスペースやコストアップをせずにモーター50の冷却及び画像形成装置内部の換気促進が可能となる。
以上、実施例2によれば、簡単な構成でモーターの冷却を行うことができる。
以下に実施例3について、図9、10を参照し説明する。なお、実施例1、2と同一部材には同一符号を付す。構造的、機能的に変わらないものについてはその説明を省略する。
<外装カバー>
図9は、実施例3のカバー部材である冷却機能付きの外装カバー690(以下、単に外装カバーと称す。)とモーター50の斜視図及び分解斜視図である。図9(a)は外装カバー690側から見た斜視図で、図9(b)は外装カバー690とは反対側から見た分解斜視図である。図10(a)は、実施例3の外装カバー690を実装した画像形成装置の上面からみた断面図である。図10(b)は、実施例3のモーター50周囲の気流を表している。
図9は、実施例3のカバー部材である冷却機能付きの外装カバー690(以下、単に外装カバーと称す。)とモーター50の斜視図及び分解斜視図である。図9(a)は外装カバー690側から見た斜視図で、図9(b)は外装カバー690とは反対側から見た分解斜視図である。図10(a)は、実施例3の外装カバー690を実装した画像形成装置の上面からみた断面図である。図10(b)は、実施例3のモーター50周囲の気流を表している。
画像形成装置は、モーター50が設けられるフレームである本体フレーム板金600aを備えている。外装カバー690は本体フレーム板金600aを覆うカバー部材である。
外装カバー690は、ローター部500の回転軸方向に直交する第1部分690aと、第1部分690aに設けられ回転軸を延長した仮想線Lが含まれるように開口した第1開口部である吸気開口部100を有している。外装カバー690は、第1部分690aから突出し回転軸方向に平行な第2部分であるモーターカバー部690bを有している。
外装カバー690は、ローター部500の回転軸方向に直交する第1部分690aと、第1部分690aに設けられ回転軸を延長した仮想線Lが含まれるように開口した第1開口部である吸気開口部100を有している。外装カバー690は、第1部分690aから突出し回転軸方向に平行な第2部分であるモーターカバー部690bを有している。
すなわち、外装カバー690は、モーターカバー部690b、吸気開口部100を有しており、モーターカバー部690bがモーター50のローター部500の周囲を覆っている。これにより、外装カバー690とローター部500との間に隙間300が形成される。第1部分690a及びモーターカバー部690bは、外装カバー690が本体フレーム板金600aを覆うとモーター50を覆う。そして第1部分690aとローター部500との間、及び、モーターカバー部690bとローター部500との間に隙間300が形成される。これにより、回転軸方向における吸気開口部100とは反対側に隙間300に連続する第2開口部である排気開口部200が形成される。
外装カバー690には、モーター50の回転軸400の延長上に吸気開口部100を有する。図9(b)に示すように、外装カバー690において、ローター部500の面510に対向する面612にリブ614が設けられている。リブ614は、吸気開口部100から放射状に、かつ、渦巻き状に形成されている。また、吸気開口部100には、リブ614のうちの一部から連続し、吸気開口部100の中央部で1つに連結するリブ616が設けられている。なお、実施例1のカバー10の吸気開口部100にリブ616のような構造を設けてもよい。
<画像形成装置>
実施例3では、モーター50は、本体フレーム板金600aの面600a1ではなく、面600a2に設けられている。また、外装カバー690は、本体フレーム板金600aの全体を覆うカバーである。外装カバー690は、本体フレーム板金600aを覆った状態で、外装カバー690の吸気開口部100の中心がモーター50の回転軸400に合うような位置に吸気開口部100及びモーターカバー部690bが設けられている。これにより、外装カバー690が本体フレーム板金600aに取り付けられたときに、モーターカバー部690bとローター部500との間に隙間300が形成される。このように、実施例3では、モーター50及び外装カバー690は、本体フレーム板金600aの本体フレーム板金600bに対向する面とは反対側の面に取り付けられる。なお、実施例3でも、本体フレーム板金600aが、排気開口部200に繋がる第3開口部(通気開口部680)を有していてもよい。
実施例3では、モーター50は、本体フレーム板金600aの面600a1ではなく、面600a2に設けられている。また、外装カバー690は、本体フレーム板金600aの全体を覆うカバーである。外装カバー690は、本体フレーム板金600aを覆った状態で、外装カバー690の吸気開口部100の中心がモーター50の回転軸400に合うような位置に吸気開口部100及びモーターカバー部690bが設けられている。これにより、外装カバー690が本体フレーム板金600aに取り付けられたときに、モーターカバー部690bとローター部500との間に隙間300が形成される。このように、実施例3では、モーター50及び外装カバー690は、本体フレーム板金600aの本体フレーム板金600bに対向する面とは反対側の面に取り付けられる。なお、実施例3でも、本体フレーム板金600aが、排気開口部200に繋がる第3開口部(通気開口部680)を有していてもよい。
<作用>
外装カバー690を装着しモーター50のローター部500が回転することで吸気開口部100と対面するローター部500の面510に気流が発生する。吸気開口部100と対面するローター部500の面510が回転することで、回転軸400中心から外周方向に回転方向のベクトルを保持しながら空気が流れる。これにより、吸気開口部100から外気が吸気され、対面するローター部500の隙間300に流れ、画像形成装置本体の内部に流入する。すなわち、モーター50が回転を開始すると、吸気開口部100から空気が吸引され、吸気開口部100から吸引された空気は、隙間300を通って排気開口部200から排気される。そして本体フレーム板金600aに第3開口部(通気開口部680)がある場合には、第3開口部を通って本体フレーム板金600により形成される空間内、すなわち画像形成装置内に空気が吸引される。
外装カバー690を装着しモーター50のローター部500が回転することで吸気開口部100と対面するローター部500の面510に気流が発生する。吸気開口部100と対面するローター部500の面510が回転することで、回転軸400中心から外周方向に回転方向のベクトルを保持しながら空気が流れる。これにより、吸気開口部100から外気が吸気され、対面するローター部500の隙間300に流れ、画像形成装置本体の内部に流入する。すなわち、モーター50が回転を開始すると、吸気開口部100から空気が吸引され、吸気開口部100から吸引された空気は、隙間300を通って排気開口部200から排気される。そして本体フレーム板金600aに第3開口部(通気開口部680)がある場合には、第3開口部を通って本体フレーム板金600により形成される空間内、すなわち画像形成装置内に空気が吸引される。
画像形成装置は、動作中内部が昇温する。このため、ローター部500の回転により発生した気流によって吸気開口部100から外気を画像形成装置本体の内部に取り込み、モーター50と画像形成装置本体の内部を冷却することが可能となる。以上のように外装カバー690とモーター50とを構成にすることによって、モーター50の回転によりモーター50を冷却する空気の流れを生み出し、追加のファンスペースやコストアップをせずにモーター50の冷却が可能となる。
以上、実施例3によれば、簡単な構成でモーターの冷却を行うことができる。
図11~図14に実施例4の構成を示す。図11(a)は画像形成装置の本体フレームMF1を画像形成装置の外側(不図示の外装カバー側)から見た図、図11(b)は図11(a)に示した本体フレームMF1の反対面を示した図である。本体フレームMF1に対してモーターがネジSCで固定されている。モーターを覆うカバーC1には吸気開口部In1が設けられている。また、カバーC1には、排気開口部Out1を形成するため、カバーC1の円筒形状部よりもカバーC1のラジアル方向に突出する突出部CT1が設けられている。この突出部CT1により、カバーC1と本体フレームMF1が重なっても、排気開口部Out1から排出される空気が本体フレームMF1に遮断されるのを抑制できる。なお、MA1はモーターの回転軸である。
図12は、カバーC1が被せられたアウターローター型モーターの断面図、図13は、本体フレームMF1を取り除いた状態のモーターの斜視図(図13(a))及びカバーC1の斜視図(図13(b))である。図14はローターRo1が回転した時のエアフローを示した図である。図14の矢印rdはローターRo1の回転方向を示している。
ステーターSt1はモーター板金MB1に固定されており、プリント基板PCB1はステーターSt1に取り付けられている。画像形成装置の本体フレームMF1に対して、ステーターSt1が固定されたモーター板金MB1がネジSCで固定されている。プリント基板PCB1にはネジSCが貫通する穴が設けられている。ローターRo1及びローターRo1に固定された回転軸MA1はステーターSt1に対して回転可能に設けられている。
カバーC1はフック部FC1を3つ有しており、プリント基板PCB1に対してカバーC1は3つのフック部FC1で取り付けられている。カバーC1には、吸気開口部In1が2つ設けられている。吸気開口部In1は、ローターRo1のラジアル方向において、カバーC1の中央部付近に設けられている。カバーC1には、2つの吸気開口部In1以外に3つの開口OP1が設けられている。3つの開口OP1は、カバーC1がカバーC1の周囲の画像形成装置の構造物と干渉しないように設けられたものであり、モーターを冷却する観点では必ずしも必要ない。ただし、ラジアル方向中央部付近に設けられた吸気開口部In1と排気開口部Out1が設けられていれば、開口OP1が存在してもモーター冷却効果を得ることができる。図14に示すように、吸気開口部In1から流入する空気は、その一部が開口OP1からカバーC1の外に漏れるが、流入した空気の多くは図14の矢印に示すように排気開口部Out1に向かって流れていく。このエアフローを形成するためには、実施例1同様、回転軸MA1の軸線方向に見た時、吸気開口部In1の面積は、ローターRo1の面積の5%~50%であるのが好ましい。
以上、実施例4によれば、簡単な構成でモーターの冷却を行うことができる。
10 カバー
50 モーター
100 吸気開口部
200 排気開口部
300 隙間
400 回転軸
500 ローター部
50 モーター
100 吸気開口部
200 排気開口部
300 隙間
400 回転軸
500 ローター部
Claims (14)
- カバー部材が被せられたアウターローター型モーターであって、
モーター基板と、
前記モーター基板に設けられたステーター部と、
回転軸が取り付けられており、前記ステーター部の周りを回転するローター部と、
前記ローター部のラジアル方向及び前記回転軸の軸線方向において前記ローター部の外側に設けられた、固定配置されたカバー部材と、
を備え、
前記ローター部の前記回転軸が取り付けられた部分と前記軸線方向において対向する前記カバー部材の第1部分のうち、前記ラジアル方向における中央部分には第1開口部が設けられ、
前記ローター部の回転によって、前記カバー部材の外側から前記第1開口部を介して前記カバー部材の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、前記軸線方向において前記第1開口部から離れた位置に設けられた第2開口部を介して前記カバー部材の外部へ出ていくことを特徴とするアウターローター型モーター。 - 前記第2開口部は、前記モーター基板と前記カバー部材の間にできた空間であることを特徴とする請求項1に記載のアウターローター型モーター。
- 前記第2開口部は、前記モーター基板に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のアウターローター型モーター。
- 前記回転軸の前記第1開口部の側の端部は、前記軸線方向において前記第1開口部よりも前記カバー部材の内部に位置していることを特徴とする請求項1に記載のアウターローター型モーター。
- 前記軸線方向に見た時、前記第1開口部の面積は、前記ローター部の面積の5%~50%であることを特徴とする請求項1に記載のアウターローター型モーター。
- 前記カバー部材の前記第1部分の内面には、前記第1開口部に向かうらせん状のリブが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のアウターローター型モーター。
- 記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、
本体フレームと、
モーター基板と、
前記モーター基板に設けられたステーター部と、
回転軸が取り付けられており、前記ステーター部の周りを回転するローター部と、
前記ローター部のラジアル方向及び前記回転軸の軸線方向において前記ローター部の外側に設けられた、固定配置されたカバー部材と、
前記モーター基板は前記本体フレームに取り付けられ、
前記ローター部の前記回転軸が取り付けられた部分と前記軸線方向において対向する前記カバー部材の第1部分のうち、前記ラジアル方向における中央部分には第1開口部が設けられ、
前記ローター部の回転によって、前記カバー部材の外側から前記第1開口部を介して前記カバー部材の内部に空気が引き込まれ、引き込まれた空気が、前記軸線方向において前記第1開口部から離れた位置に設けられた第2開口部を介して前記カバー部材の外部へ出ていくことを特徴とする画像形成装置。 - 前記カバー部材は前記本体フレームに取り付けられており、前記第2開口部は前記本体フレームに設けられた開口であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記第2開口部は、前記モーター基板と前記カバー部材の間にできた空間であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記第2開口部は、前記モーター基板に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記回転軸の前記第1開口部の側の端部は、前記軸線方向において前記第1開口部よりも前記カバー部材の内部に位置していることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記軸線方向に見た時、前記第1開口部の面積は、前記ローター部の面積の5%~50%であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記カバー部材の前記第1部分の内面には、前記第1開口部に向かうらせん状のリブが設けられていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記本体フレームを覆う前記画像形成装置の外装カバーを有し、
前記外装カバーが前記カバー部材となっていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18/541,129 US20240210876A1 (en) | 2022-12-22 | 2023-12-15 | Outer rotor type motor covered with cover member and image forming apparatus |
CN202311781615.8A CN118249551A (zh) | 2022-12-22 | 2023-12-22 | 由盖构件覆盖的外转子型电机和成像设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022205341 | 2022-12-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2024091429A true JP2024091429A (ja) | 2024-07-04 |
Family
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