JP4785466B2

JP4785466B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4785466B2
Application number: JP2005249561A
Authority: JP
Inventors: 伸治伊藤
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: US20070047999A1; JP2007065178A; US7513500B2; CN1924718A; CN100524059C

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、電源基板から発生する熱を冷却する冷却機構に関する。

従来の画像形成装置の構成を図５に示す。１００は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１００では、コピー動作を行う場合、複合機本体１内の画像形成部２において、帯電ユニット３により時計回り（図の矢印方向）に回転する感光体ドラム４が一様に帯電され、画像読取部５で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）８からのレーザビームにより感光体ドラム４上に静電潜像が形成され、現像ユニット７により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット７へのトナーの供給はトナーコンテナ６から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム４に向けて、用紙９が給紙機構１０から給紙ローラ１１、用紙搬送路１２及びレジストローラ対１３を経由して画像形成部２に搬送され、この画像形成部２において転写ローラ１４により感光体ドラム４の表面に形成されたトナー像が用紙９に転写される。そして、トナー像が転写された用紙９は感光体ドラム４から分離され、定着ユニット１５に搬送されてトナー像が定着される。トナー像が用紙に転写された後に感光体ドラム４の表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置１６により除去される。

定着ユニット１５を通過した用紙９は、分岐部材１７において搬送方向が複数方向に振り分けられる。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、用紙９はそのまま画像面が上向き（以下、フェイスアップという）の状態で側面排出ローラ対１８を通過して側面排出口２５から用紙排出トレイ１９上に排出されるか、或いは分岐部材１７によって用紙搬送路２０に振り分けられ、搬送ローラ対２１を経て胴内排出ローラ対２２より画像面を下向き（以下、フェイスダウンという）にして胴内排出トレイ２３上に排出される。用紙搬送路２０、搬送ローラ対２１及び胴内排出ローラ対２２は、用紙の搬送方向を切り換えるスイッチバック装置としても機能する。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着ユニット１５を通過した用紙９は分岐部材１７で用紙搬送路２０に振り分けられる。そして、用紙後端部が分岐部材１７を通過した後、搬送ローラ対２１及び胴内排出ローラ対２２を逆回転させて搬送方向を切り換えた後、分岐部材１７において今度は両面印字経路２４に振り分けられ、画像の形成されていない面を上に向けて画像形成部２へ再搬送される。再搬送された用紙９は、画像形成部２において次の画像が形成され、定着部１５に搬送されてトナー像が定着された後、側面排出ローラ対１８或いは胴内排出ローラ対２２より装置外部に排出される。

また、図示しないが、感光体ドラム４の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１６の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、装置本体１に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｄとから構成され、これらは用紙搬送路１２を介して感光体ドラム４及び現像ユニット７等からなる画像形成部２に繋がっている。

このような画像形成装置１００において、画像形成に関わる各部品に高電圧を印加するための高圧電源基板２６は、例えば図５に示すように、用紙搬送路１２を形成する仕切り部材（図示せず）を挟んで画像形成部２と対向配置される。そして、高圧電源基板２６にはトランス等の発熱性の部品（図示せず）が配置されるために、これらの発熱性の部品を冷却する必要がある。この点、従来、例えば特許文献１に示されるように、電源基板上に配置される発熱性の部品を冷却する冷却機構として、装置本体フレームの側板面に排気口を設け、この排気口の位置に高発熱性の部品から発生した熱で温められたエアを排気する冷却用ファンを設けることが行われている。

しかしながら、装置本体フレームの側板に冷却用ファンを配置する場合、画像形成装置が大型化するという問題がある。また、側板に冷却用ファンを配置した場合には、冷却用ファンと、高圧電源基板上の冷却を行いたい発熱性の部品までの距離が長くなるために、風路形成等に難点が生じ、効率良く冷却できないといった問題も発生していた。
特開２００４−９３７０８号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、画像形成装置内部に配置される電源基板を冷却する冷却機構において、電源基板を効率良く冷却できるとともに、画像形成装置の装置サイズを大型化しない冷却機構を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、給紙カセットと、該給紙カセットから給紙されて用紙搬送路を搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、前記用紙搬送路を形成する仕切り部材を挟んで前記画像形成部と対向配置される電源基板と、を備える画像形成装置において、前記給紙カセットと前記電源基板との間に、前記電源基板を冷却する冷却用ファンを前記電源基板と略平行に設けたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記電源基板上に配置される発熱性の部品は、前記冷却用ファンが設けられる位置の近傍に偏って配置されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記冷却用ファンと装置本体側面の通気孔とを連通させるダクトが設けられており、前記ダクトを介して前記冷却用ファンに空気を送り込むことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記電源基板は、画像形成時に高電圧を印加するための高圧電源基板であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記給紙カセットに収容される用紙は給紙ローラによって給紙され、前記高圧電源基板を挟むように直立する装置本体フレームの一方には前記給紙ローラを駆動する駆動ユニットが配置され、他方には前記高圧電源基板と繋がる高圧接点が配置され、前記冷却用ファンは、前記高圧接点側の前記給紙ローラの横に配置されることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、冷却用ファンを電源基板の近くに配置できるために、電源基板の冷却効率を高めることが可能となる。また、冷却用ファンを電源基板と略平行に配置する構成であるために、装置本体フレームの側板に冷却用ファンを設ける場合に比べて、装置のサイズを小型化できる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、発熱性の部品を冷却用ファンが設けられる位置の近傍に配置する構成であるために、電源基板の冷却効率を更に高めることが可能となる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、給紙カセットに収容される用紙が、冷却用ファンの運転によって流れるエアの影響を受けないように構成できる。このため、冷却用ファンが、画像形成装置外部からエアを吸引し、電源基板にエアを吹き出す構成の場合に、湿気を含んだエアによって用紙が吸湿するのを防止できる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１から第３のいずれかの構成の画像形成装置において、発熱量が多い部品が多く配置される高圧電源基板の冷却を効率良く行うことが可能となる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、冷却用ファンを限られた空間に効率良く配置できるために、装置サイズをより小型化し易い。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。本実施形態の画像形成装置はデジタル複合機で、その基本的な構成は、図５に示した従来例の画像形成装置１００と同様である。このため、従来例と共通する部分については同一の符号を付し、特に必要がない場合はその説明を省略する。

図１は、本実施形態における画像形成装置の高圧電源基板２６の配置を説明するために、高圧電源基板２６と画像形成部２との関係を示した概略断面図である。図１における仕切り部材１２ａは、搬送フレームとも呼ばれる樹脂部材であり、用紙搬送ガイドを兼ねる部材である。高圧電源基板２６は、この仕切り部材１２ａを挟んで、画像形成部２と対向配置されている。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置の高圧電源基板２６周辺の構成を拡大して示した概略斜視図である。図２に示すように、高圧電源基板２６は、左右に設けられる装置本体フレーム２７に挟まれ、装置本体１内に水平に配置されている。この高圧電源基板２６は、画像形成の際に、帯電ユニット３や感光体ドラム４（いずれも図５参照）等に対して、高電圧を印加できるように設けられた回路基板である。

略長方形に設けられる高圧電源基板２６上には、回路構成に必要な種々の電子部品が配設されている。そして、これらの電子部品のうち、特にトランジスタ２８やトランス２９は発熱量が多い。このため、トランジスタ２８やトランス２９には、放熱を行うためのヒートシンク（放熱板）３０が設けられている。ヒートシンク３０は、それぞれが略長方形をした板体であり、その一方向の縁部又は両縁部が板面に対して略垂直に折り曲げられて、断面視、Ｌ字状又はコの字状になっている。

装置本体フレーム２７のうち、図２の左側の部分２７ａには、高圧電源基板２６と繋がり、帯電ユニット３や感光体ドラム４等の画像形成を行う際に用いられる各種部材に給電を行う高圧接点３１が配置されている。なお、本実施形態では、高圧接点３１は２つ設けているが、高圧接点の数はこれに限定される趣旨ではなく、用途に応じて高圧接点の数が１つ又は３つ以上となっても構わない。

一方、装置本体フレーム２７のうち、図２の右側の部分２７ｂには、給紙カセット１０ａ（図５参照）に収容される用紙９（図５参照）を給紙可能とする給紙ローラ１１を駆動するための駆動ユニット３３が配置されている。給紙ローラ１１は、シャフト等で構成される給紙ローラ駆動手段３４を介して駆動ユニット３３と繋がっている。なお、本実施形態における画像形成装置は、図５に示す従来例の場合と異なり、給紙カセット１０ａは１つのみ設けられた構成となっているが、従来例と同様に、複数の給紙カセットを配置する構成としても構わない。

図２に示すように、高圧電源基板２６の電子部品が設けられた側と反対側には、高圧電源基板２６から発せられる熱で高圧電源基板２６の周辺が高温となるのを防止するために、冷却用ファン３５が高圧電源基板２６と略平行となるように設けられている。また、冷却用ファン３５は、図２に示すように、給紙ローラ１１の左横（高圧接点３１が設けられる側）に配置されている。冷却用ファン３５が配置される給紙ローラ１１の左横は、もともと空間が形成されているために、この位置に冷却用ファン３５を配置する構成が、画像形成装置の小型化の面で有利であり、好ましい。ただし、必ずしも、冷却用ファン３５の位置は給紙ローラ１１の横に限定される趣旨ではない。

上述のように、本実施形態においては、高圧接点３１は装置本体フレーム２７の片側２７ａにのみ配置される構成であるために、高圧電源基板２６上に配置されるトランジスタ２８やトランス２９等の高電圧が印加される発熱性の部品は、高圧接点３１が配置される片側２７ａに偏って配置し易い構成となっている。また、本実施形態の冷却用ファン３５は、エア（空気）を高圧電源基板２６方向に吹き付ける構成であるために、冷却用ファン３５によってエアが吹き付けられる側に、発熱性の部品を配置する方が発熱性の部品を効率良く冷却でき、そのような配置が好ましい。従って、本実施形態においては、トランジスタ２８やトランス２９等の発熱性の部材を冷却用ファン３５が設けられる近傍に偏って配置する構成としている。

図３は、冷却用ファン３５作動時における高圧電源基板２６周りのエアの流れを説明するための説明図で、高圧電源基板２６周りの概略断面図を示している。なお、図３においては、高圧電源基板２６上に配置される電子部品は、便宜上省略している。

冷却用ファン３５は、画像形成装置外部から吸引したエアを高圧電源基板２６に吹き付ける構成となっているが、高圧電源基板２６に吹き付けられたエアは、図３に矢印で示すように、高圧電源基板２６の下側を流れるエア（図３に矢印Ａで示すエア）と、トランジスタ２８やトランス２９等の電子部品が配置される高圧電源基板２６の上側を流れるエア（図３に矢印Ｂで示すエア）とに分かれる。すなわち、冷却用ファン３５から高圧電源基板２６側に送り込まれるエアは、高圧電源基板２６に吹き付けられて高圧電源基板２６自体を冷却するのみならず、トランジスタ２８等の発熱性の部品にも吹き付けられて、発熱性の部品自体をも冷却する役割を果たす。

高圧電源基板２６の上側と下側を流れるエアは、高圧電源基板２６や発熱性の部品を冷却することによって温められる。このため、温められたエアは、画像形成装置の外部に放出する必要がある。この点、本実施形態においては、高圧電源基板２６の上下を流れて温められたエアは、図３に破線の丸印で示したＣの部分で合流し、吹き出し口３６から画像形成装置の外部に排出される構成となっている。なお、吹き出し口３６の位置は、本実施形態の位置に限られず、高圧電源基板２６の上下を通過し、温められたエアを効率良く排出できる位置であれば、いずれの位置でも構わない。

本実施形態においては、冷却用ファン３５と高圧電源基板２６との間に、両面印刷を行う場合に用いられる両面印字経路２４が形成されているが、両面印字経路２４には、冷却用ファン３５によって送られるエアが高圧電源基板２６に送り込まれるように、通気孔（図示せず）が、スリット状に設けられている。なお、通気孔の形状は、スリット状に限らず種々の形状が可能であることは言うまでもない。

また、本実施形態においては、冷却用ファン３５は給紙カセット１０ａの上方に設けられ、冷却用ファン３５を用いて、高圧電源基板２６側にエアを吹き付ける構成としている。この場合、冷却用ファン３５に送り込まれるエアが湿気を含んでいる場合、給紙カセット１０ａに収容される用紙９が吸湿し、画像形成に支障を生じる場合がある。このため、冷却用ファン３５に画像形成装置外部からエアを送り込む際に、湿気を含んだエアに給紙カセット１０ａに収容される用紙９が晒されないように、冷却用ファン３５は、画像形成装置の外部へと通じるダクトと連結されるのが好ましい。

図４は、冷却用ファン３５がダクトと連結されている構成を示す図３の右側から見た概略断面図である。図４に示すように、ダクト３７は装置本体フレーム２７の片側２７ａに設けられる通気孔３８を通じて画像形成装置外部と繋がっている。このように構成すれば、ダクト３７を通過するエアは、給紙カセット１０ａに収容される用紙９に直接触れることがないため、用紙９が吸湿することがない。なお、ダクト３７と通気孔３８の配置の仕方は、本実施形態の構成に限定する趣旨ではない。

以上の実施形態においては、冷却用ファン３５は画像形成装置外部からエアを吸い込んで、高圧電源基板２６にエアを吹き付ける構成としたが、本発明はこれに限られる趣旨ではない。すなわち、冷却用ファン３５は、画像形成装置外部から、高圧電源基板２６が配置される部分に送り込まれたエアを吸い出す構成としても構わない。そして、この場合には、冷却用ファン３５から吸い出されるエアは発熱性の部品から発せられる熱によって温められるために、冷却用ファン３５を給紙カセット１０ａの上方に設け、冷却用ファン３５から給紙カセット１０ａにエアを吹き付ける構成とすれば、給紙カセット１０ａ内の用紙９の除湿が可能となる。

また、本実施形態においては、高圧電源基板２６の冷却について説明したが、給紙カセット１０ａと画像形成部２（いずれも図５参照）との間に設けられる他の電源基板においても発熱性の部品が配置されることがあるため、本実施形態と同様の構成で冷却用ファンを設けて、それらの電源基板を冷却する構成としても構わない。更に、本実施形態においては、両面印字可能な画像形成装置を示したが、両面印字可能でないタイプの画像形成装置についても本発明は適用可能である。

その他、本発明は図５に示したようなデジタル複合機に限らず、タンデム方式のカラー画像形成装置や、アナログ方式のモノクロ複写機、或いはファクシミリ、レーザプリンタ等、他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、給紙カセットと、給紙カセットから給紙されて用紙搬送路を搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙搬送路を形成する仕切り部材を挟んで画像形成部と対向配置される電源基板と、を備える画像形成装置において、給紙カセットと電源基板との間に、電源基板を冷却する冷却用ファンを電源基板と略平行に設けることとする。

このため、冷却用ファンを電源基板の近くに配置可能となり、電源基板の冷却効率を高めることが可能となる。また、冷却用ファンを電源基板と略平行に配置する構成であるために、装置本体フレームの側板に冷却用ファンを設ける場合に比べて、装置のサイズを小型化できる。

また、電源基板上に配置される発熱性の部品を冷却用ファンが設けられる位置の近傍に偏って配置することにより、電源基板の冷却効率を更に高めることが可能となる。

また、冷却用ファンと装置本体側面の通気孔とを連通させるダクトを設け、ダクトを介して冷却用ファンにエアを送り込むことにより、給紙カセットに収容される用紙が、冷却用ファンの運転によって流れるエアの影響を受けないように構成できる。このため、冷却用ファンが、画像形成装置外部からエアを吸引し、電源基板にエアを吹き出す構成の場合に、湿気を含んだエアによって用紙が吸湿するのを防止できる。

また、冷却用ファンによって冷却される電源基板を、画像形成時に高電圧を印加するための高圧電源基板とすることにより、発熱量が多い部品を備える高圧電源基板の冷却を効率良く行うことが可能となる。

また、高圧電源基板を挟むように直立する装置本体フレームの一方に給紙ローラを駆動する駆動ユニットを配置し、他方に高圧電源基板と繋がる高圧接点を配置し、冷却用ファンを高圧接点側の給紙ローラの横に配置することにより、冷却用ファンを限られた空間に効率良く配置できるために、装置サイズをより小型化することが可能となる。

は、本実施形態に係る画像形成装置の高圧電源基板と画像形成部の関係を示す概略断面図である。は、本実施形態に係る画像形成装置の高圧電源基板周辺の構成を拡大して示した概略斜視図であるは、本実施形態の冷却用ファン作動時における高圧電源基板周りのエアの流れを説明するための概略断面図である。は、本実施形態の冷却用ファンがダクトと連結されている構成を示す概略断面図である。は、従来の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。

符号の説明

２画像形成部
１０ａ給紙カセット
１１給紙ローラ
１２用紙搬送路
１２ａ仕切り部材
２６高圧電源基板
２７装置本体フレーム
２８トランジスタ（発熱性の部品）
２９トランス（発熱性の部品）
３１高圧接点
３３駆動ユニット
３５冷却用ファン
３７ダクト
３８通気孔

Claims

給紙カセットと、該給紙カセットから給紙されて用紙搬送路を搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、前記用紙搬送路を形成する仕切り部材を挟んで前記画像形成部と対向配置される電源基板と、を備える画像形成装置において、
前記給紙カセットと前記電源基板との間には、前記電源基板を冷却する冷却用ファンが前記電源基板と略平行に設けられ、
前記冷却用ファンは、前記電源基板の発熱性の部品が配置される側の裏面側から前記電源基板にエアを吹き付けることを特徴とする画像形成装置。
前記電源基板上に配置される発熱性の部品は、前記冷却用ファンが設けられる位置の近傍に偏って配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記冷却用ファンと装置本体側面の通気孔とを連通させるダクトが設けられており、前記ダクトを介して前記冷却用ファンに空気を送り込むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
前記電源基板は、画像形成時に高電圧を印加するための高圧電源基板であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記給紙カセットに収容される用紙は給紙ローラによって給紙され、前記高圧電源基板を挟むように直立する装置本体フレームの一方には前記給紙ローラを駆動する駆動ユニットが配置され、他方には前記高圧電源基板と繋がる高圧接点が配置され、前記冷却用ファンは、前記高圧接点側の前記給紙ローラの横に配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。