JP5031380B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に画像形成の際、使用される電気機器に電力を供給する蓄電装置を備えたものに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an apparatus including a power storage device that supplies electric power to an electric device used during image formation.
従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置において、電子写真方式によりシートに画像を形成するようにしたものがある。このような画像形成装置では、シートに画像を形成する場合、まず画像情報に応じて直接的、又は間接的な走査手段によって感光体ドラムを露光して感光体ドラム上に静電気的な潜像を形成させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, some image forming apparatuses such as printers and copiers form an image on a sheet by an electrophotographic method. In such an image forming apparatus, when an image is formed on a sheet, an electrostatic latent image is first formed on the photosensitive drum by exposing the photosensitive drum by direct or indirect scanning means according to image information. Let it form.
次に、この静電気的な潜像を現像器においてトナーによって現像することによりトナー像として顕像化させ、この後、顕像化されたトナー像を給紙部から供給されたシートに転写する。そして、この後、シートを熱定着器に搬送し、熱定着器によりトナー像を永久画像としてシートに定着させるようにしている。 Next, the electrostatic latent image is developed with toner in a developing device to be visualized as a toner image, and then the visualized toner image is transferred to a sheet supplied from a paper feeding unit. Thereafter, the sheet is conveyed to a heat fixing device, and the toner image is fixed on the sheet as a permanent image by the heat fixing device.
ここで、このような電子写真方式の画像形成装置においては、シートに画像を形成する画像形成プロセスを行う上で、感光体走査露光手段、特に複写機の場合は走査手段、感光体ドラムの高圧帯電手段において、消費電力が大きいものとなっている。また、その他にも転写シートへの高圧転写手段、高温熱定着手段、シート搬送手段を含めた動力源においても消費電力が大きくなっている。つまり、従来の画像形成装置においては、電力を使用する電気機器が多く、またそれぞれの消費電力も大きくなっている。 Here, in such an electrophotographic image forming apparatus, in performing an image forming process for forming an image on a sheet, the photosensitive member scanning exposure means, particularly in the case of a copying machine, the scanning means, the high pressure of the photosensitive drum. The charging means consumes a large amount of power. In addition, power consumption is also increased in a power source including a high-pressure transfer unit to a transfer sheet, a high-temperature heat fixing unit, and a sheet conveying unit. That is, in the conventional image forming apparatus, there are many electric devices that use electric power, and the power consumption of each of them is also increased.
ところで、従来の画像形成装置では、プリント速度が高速で消費電力がある程度を超えると、一般的な日本国内の電源電圧である100Vでは電力を十分得ることができなくなるという問題が発生する。 By the way, in the conventional image forming apparatus, when the printing speed is high and the power consumption exceeds a certain level, there is a problem that sufficient power cannot be obtained with a general power supply voltage of 100 V in Japan.
この問題に対して、例えばプリント速度を遅く設定する、或ははじめから電源電圧を200V専用にするという対応がとられているが、プリント速度を遅く設定した場合には画像形成装置の生産性が低下する。また、はじめから電源電圧を200V専用にした場合にはコストが高くなるという他の問題が発生する。 To cope with this problem, for example, the print speed is set to be slow, or the power supply voltage is set to 200 V only from the beginning. However, if the print speed is set to be slow, the productivity of the image forming apparatus is reduced. descend. In addition, when the power supply voltage is dedicated to 200V from the beginning, another problem that the cost becomes high occurs.
そこで、このような問題を解決するため、従来は主電源装置に加えて蓄電装置を備え、この蓄電装置により走査手段、感光体ドラムの高圧帯電手段等の電気機器に必要な電力を供給するようにした画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。さらに、このような蓄電装置を有する画像形成装置としては、蓄電装置を冷却するため蓄電装置に専用のファン等の冷却手段を備えるようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。 In order to solve such problems, conventionally, a power storage device is provided in addition to the main power supply device, and the power storage device supplies necessary power to electrical devices such as scanning means and high-voltage charging means for the photosensitive drum. An image forming apparatus is proposed (for example, see Patent Document 1). Further, as an image forming apparatus having such a power storage device, there is one in which a cooling unit such as a dedicated fan is provided in the power storage device in order to cool the power storage device (see, for example, Patent Document 2).
ところで、従来の画像形成装置においては、このように蓄電装置に専用の冷却手段を備えるようにした場合、冷却手段を配置するためのスペースや束線のスペースが必要となり、それに伴い画像形成装置が大型化し、コストがかかるようになる。また、蓄電装置を必要とするような消費電力が多い画像形成装置において、電力を消費する冷却手段を使用することは効率が悪い。 By the way, in the conventional image forming apparatus, when the power storage device is provided with the dedicated cooling means, a space for arranging the cooling means and a space for bundled wires are required. Larger and more costly. Further, in an image forming apparatus that consumes a large amount of power that requires a power storage device, it is inefficient to use a cooling unit that consumes power.
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、蓄電装置を、専用の冷却手段を使用することなく冷却することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of cooling a power storage device without using a dedicated cooling unit. is there.
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置において、画像形成の際に使用される電気機器と、装置本体の筐体と、筐体内部に配置され、前記筐体の外へ空気を排気することによって前記筐体内部を冷却する冷却部と、前記筐体の外面に取り付けられ、前記電気機器に電力を供給する蓄電装置と、を備え、前記筐体内部を冷却する際、前記冷却部により前記筐体の内壁面に沿って空気を流して前記筐体を冷却し、前記蓄電装置を、冷却された前記筐体を介して冷却することを特徴とするものである。
The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet, an electric device used for image formation, a casing of the apparatus main body, and an inside of the casing, and exhausts air out of the casing. when the housing inside and a cooling unit for cooling, mounted on the outer surface of the front Kikatami body, and a power storage device supplying electric power to the electrical device, for cooling the interior of the housing by the the cooling unit along the inner wall surface of the front Kikatami body to cool the front Kikatami body by flowing air, the power storage device, is characterized in that the cooling via cooled before Kikatami body .
本発明のように、装置本体の筐体の外面に取り付けた蓄電装置を、装置本体の筐体の内壁面に沿って流れる空気によって冷却された装置本体の筐体を介して冷却することにより、蓄電装置を専用の冷却手段を使用することなく冷却することができる。 Like the present invention, by cooling the power storage device attached to the outer surface of the casing of the apparatus body through the casing of the apparatus body cooled by the air flowing along the inner wall surface of the casing of the apparatus body, The power storage device can be cooled without using a dedicated cooling means.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a printer which is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において、100はプリンタ、101はプリンタ本体である。このプリンタ本体101の上部には原稿を読み取る画像読み取り部6が設けられている。また、画像読み取り部6の下方には画像形成部1と、画像形成部1にシートSを給送するシート給送装置3が設けられている。ここで、画像形成部1には、感光体ドラム1a、現像器1b、レーザースキャナーユニット1c、転写・分離帯電器1d、感光体ドラム上の残トナーを除去するクリーナ1e等が設けられている。
In FIG. 1, 100 is a printer, and 101 is a printer body. An image reading unit 6 for reading a document is provided on the upper portion of the printer
次に、このような構成のプリンタ100の画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation of the
プリンタ本体101に設けられている不図示の制御装置から画像読取部6に画像読取信号が出力されると、画像読取部6により画像が読み取られる。この後、レーザースキャナーユニット1cから、この電気信号に対応したレーザ光が感光体ドラム1a上に照射される。
When an image reading signal is output to the image reading unit 6 from a control device (not shown) provided in the printer
このとき感光体ドラム1aは、予め帯電されており、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで静電潜像を現像器1bによって現像することにより、感光体ドラム上にトナー像が形成される。
At this time, the
一方、制御装置から給紙信号がシート給送装置3に出力されると、シート収納部7a〜7dからシートSが給送される。この後、給送されたシートSは感光体ドラム上のトナー画像と同期を取って感光ドラム1aと転写・分離帯電器1dとにより構成される転写部に送られる。
On the other hand, when a paper feed signal is output from the control device to the
次に、このように転写部に送られたシートは、転写部にてトナー像が転写され、この後、定着部4に搬送される。さらにこの後、定着部4により加熱及び加圧されることにより、シートSに未定着転写画像が永久定着される。そして、このように画像が定着されたシートは排出ローラ5によりプリンタ本体101から排紙トレイ102に排出される。
Next, the toner image is transferred to the sheet sent to the transfer unit in this way, and then conveyed to the fixing unit 4. After that, the unfixed transfer image is permanently fixed on the sheet S by being heated and pressed by the fixing unit 4. Then, the sheet on which the image is fixed in this manner is discharged from the printer
図1において、8は電源プラグ、9は交流コンセント、10はプリンタ本体101に電力を供給する主電源装置である。ここで、この主電源装置10は、オフィス或は家庭などの交流コンセント9から電源コード8aでつながれており、プリンタ本体内の各動力部へ電力を伝達するために交流から直流への整流作用を備えている。そして、通常、この主電源装置10から、レーザースキャナーユニット1c、不図示の感光体ドラム1aの高圧帯電手段等の既述した画像形成プロセスで必要な電気機器に電力が供給される。
In FIG. 1, 8 is a power plug, 9 is an AC outlet, and 10 is a main power supply device that supplies power to the printer
ところで、本実施の形態においては、プリンタ本体101の背面外側には、図2に示すような蓄電装置11が設けられている。なお、図2において、14はプリンタ本体101の背面外側に蓄電装置11を固定するためのビス、13はコネクタ12を介して主電源装置10に接続され、蓄電装置11を主電源装置10により充電させる電源ケーブルである。
Incidentally, in the present embodiment, a
ここで、この蓄電装置11は電気二重層からなるキャパシタを備えたものであり、プリンタ本体101が非動作中及び定着部4が大量の電力を必要とする最初の立ち上げ時と、立上げ直後数分間内の原稿読取部6の非動作時に充電するようになっている。
Here, the
そして、一旦、十分な充電ができれば、次にプリンタ本体101の電源を切ってから再度立ち上げる時、及び立上げ後数分間は、蓄電装置11からの電力を原稿読取部6に利用することができる。これにより、主電源装置10からの電力のほとんどを定着部4に供給することができ、この結果、立上げ状態で大量の電力を必要とする定着部4の加熱昇温を高速に行うことができ、短時間で良好にトナー像が転写されたシートを定着させることができる。
Once sufficient charging is possible, the power from the
図3は、蓄電装置11の構成を示す図であり、図3に示すように蓄電装置11は、放電回路24と、充電回路23と、キャパシタ25とを備えている。そして、蓄電装置11の回路を構成する放電回路24、充電回路23及びキャパシタ25は、不図示の束線によって相互の回路間が接続されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
なお、図3において、21は蓄電装置筐体であり、この蓄電装置筐体21には、放電回路24及び充電回路23を支持する充放電回路支持筐体22、キャパシタ25を支持するキャパシタ支持筐体26及び不図示の外装カバーが取り付けられている。ここで、この蓄電装置筐体21は、プリンタ本体101の背面外側に接触した状態で取り付けられている。なお、この蓄電装置筐体21とプリンタ本体101の背面との接触面積は広い方がより好ましい。
In FIG. 3,
ここで、蓄電装置11の充放電シーケンスは、プリンタ本体101の電力が定格電流1.5A以上必要となる、例えば最初の立ち上げ時は、キャパシタ25より放電回路24によってプリンタ本体101に電力が供給されるように制御されている。また、プリンタ本体101の電力が定格電流1.5Aに満たないスタンバイ時は、キャパシタ25へ充電回路23によって電力が供給されるように制御されている。
Here, the charging / discharging sequence of the
ところで、このような充放電を行うと放電回路24、充電回路23及びキャパシタ25が発熱し、この熱は充放電回路支持筐体22と、キャパシタ支持筐体26を介して蓄電装置筐体21へ放熱される。
By the way, when such charging / discharging is performed, the
なお、本実施の形態において、充放電回路支持筐体22、キャパシタ支持筐体26及び蓄電装置筐体21は、熱伝導が1W/mk以上の熱伝導率の高い材質の板金により形成されているため、充放電の際の発熱は、効率的に蓄電装置筐体21へ伝わる。
In the present embodiment, the charge / discharge
ここで、図4に示すようにプリンタ本体101の背面を構成すると共に、外面には、既述したように蓄電装置11が取り付けられている背面板32の内面には、3つ(複数)の開口部31a〜31cを備えたダクト31が不図示のビスにより固定されている。
Here, as shown in FIG. 4, the back surface of the printer
なお、この開口部31a〜31cは、主に感光体ドラム周りに配された図1に示すクリーナ1eの冷却及び転写・分離帯電器1dで発生するオゾンの吸引に用いられるプリンタ本体内の不図示の本体のダクトと結合してそれぞれの風路を形成するものである。
The openings 31a to 31c are not shown in the printer main body used mainly for cooling the cleaner 1e shown in FIG. 1 arranged around the photosensitive drum and for sucking ozone generated by the transfer /
また、ダクト31はプリンタ本体101の背面板内側に配置された冷却部であるファンユニット33と結合している。このプリンタ本体101の背面板32とダクト31で形成された空気が流れる空間である風路にファンユニット33より開口部31a〜31cから空気を吸い、不図示の排気口からプリンタ本体外に排気するように構成されている。そして、このようにファンユニット33より空気をプリンタ本体内からプリンタ本体外に排気することにより、プリンタ本体内部が冷却される。
The
ここで、このプリンタ本体101の冷却手段であるファンユニット33によるプリンタ本体内部の冷却の際、プリンタ本体101の筐体の内壁面の一部を構成する背面板32の内面に沿って空気を流すようにしている。これにより、プリンタ本体101の筐体の一部を構成する背面板32を冷却することができる。なお、本実施の形態において、背面板32は、熱伝導が1W/mk以上の熱伝導率の高い材質の板金により形成されており、これにより空気吸引による背面板32の冷却が効率的に行われる。
Here, when the inside of the printer main body is cooled by the
ところで、本実施の形態において、蓄電装置11は、図4に示すように背面板外面の、背面板32とダクト31で覆われた空間で形成された流路の範囲に配置されている。そして、このような位置に蓄電装置11を配置することにより、冷却された背面板32により、蓄電装置11を効率的に冷却することができる。つまり、ファンユニット33が蓄電装置11を冷却する冷却手段を兼ねるようになる。
By the way, in this Embodiment, the
図5はファンユニット33のon、offと、常温25℃における背面板32の温度との関係を示す図である。なお、図5において、横軸が蓄電装置11の温度、縦軸が背面板32の温度を示す。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between on and off of the
ここで、背面板32は、昇温前は25℃に熱均衡している状態となるが、ファンユニット33をoffした状態では、背面板32が蓄電装置11の温度の上昇によって30℃、33℃、43℃、55℃まで昇温する。一方、ファンユニット33をonさせると、背面板32が28.5℃、31.5℃、40℃、50℃に冷却される。
Here, the
このため、本実施の形態においては、例えば線形近似を用いて蓄電装置11が単体昇温により55℃となった場合に、ファンユニット33をonとするようにしている。そして、このファンユニット33による冷却効果により、まず背面板32が冷却され、さらにこの背面板32により蓄電装置11の蓄電装置筐体21、充放電回路支持筐体22を介して放電回路24、充電回路23及びキャパシタ25が約50℃まで冷却される。
For this reason, in the present embodiment , the
このように、プリンタ本体101の背面板32の外面に取り付けた蓄電装置11を、背面板32の内面に沿って流れる空気によって冷却された背面板32を介して冷却することにより、蓄電装置11を専用の冷却手段を使用することなく冷却することができる。さらに、背面板32とダクト31で覆われた空間で形成された流路の範囲に蓄電装置11を配置することにより、効率的に蓄電装置11を冷却することができる。なお、本発明は、複合機に限らず、プリンタ、複写機、FAX等の適宜の構成の画像形成装置及び適宜の画像形成方式の画像形成装置において実施することができる。
In this way, the
1 画像形成部
8 電源プラグ
9 交流コンセント
10 主電源装置
11 蓄電装置
21 蓄電装置筐体
22 充放電回路支持筐体
23 充電回路
24 放電回路
25 キャパシタ
26 キャパシタ支持筐体
31 本体冷却手段のダクト
32 背面板
33 ファンユニット
100 プリンタ
101 プリンタ本体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
画像形成の際に使用される電気機器と、
装置本体の筐体と、
筐体内部に配置され、前記筐体の外へ空気を排気することによって前記筐体内部を冷却する冷却部と、
前記筐体の外面に取り付けられ、前記電気機器に電力を供給する蓄電装置と、を備え、
前記筐体内部を冷却する際、前記冷却部により前記筐体の内壁面に沿って空気を流して前記筐体を冷却し、前記蓄電装置を、冷却された前記筐体を介して冷却することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image on a sheet,
Electrical equipment used during image formation;
A housing of the device body;
Disposed in the housing, a cooling unit for cooling the interior of the housing by venting the air out of the housing,
Attached to the outer surface of the front Kikatami body, and a power storage device supplying electric power to the electrical device,
Wherein when the inner housing is cooled, the along the inner wall surface of the front Kikatami body by the cooling unit to cool the front Kikatami body by flowing air, the power storage device, via the cooled pre Kikatami body An image forming apparatus that is cooled.
前記空間に対応する位置に前記蓄電装置を配置したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 Between the front Kikatami body, comprising a duct which forms a space in which air for cooling the pre Kikatami body is flow,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power storage device is disposed at a position corresponding to the space.
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