JP5440843B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、さらにはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。

特許文献１には、装置の前部であってフロントカバーの内側に配置したファンから、装置内部に組み込まれた画像形成部に空気を吹き付けて冷却する構造の画像形成装置が開示されている。

特開２００８−７７０７７号公報

本発明は、装置の前部に冷却用ファンを配置しても前方へのせり出し量を抑えることができるとともに、冷却用ファンによる送風効率を維持することができ、スペース効率と冷却効率の両立が図られる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像形成機能を内蔵する筺体を有する装置本体と、該装置本体に形成された開口部に設けられ、該開口部を開閉するカバー部材と、前記開口部または該開口部の近傍に設けられ、前記装置本体内に空気の流れを形成して該装置本体内を冷却する軸流ファンと、軸流ファンの周囲であって該軸流ファンの軸方向に交差する方向に沿った該軸流ファンの一側方に設けられ、該軸流ファンに向けて空気を導入する第１の空気流通口と、前記一側方において前記第１の空気流通口と並んで設けられた第２の空気流通口と、前記第２の空気流通口から導入された空気を、前記一側方との間に前記軸流ファンを挟んだ他側方から該軸流ファンに導入するダクトとを具備することを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記軸流ファンの周囲に配置され、該軸流ファンに空気を導入させる整流板をさらに備え、前記整流板は、前記軸流ファンの回転方向に指向して延びるものであって、複数の該整流板が前記軸流ファンの周囲に間隔をおいて配設されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記軸流ファンは前記カバー部材に設けられており、前記空気流通口は前記カバー部材の下方に指向して形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記軸流ファンは前記装置本体内に向けて空気を送り込む送風型であって、前記空気流通口は吸気口であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記軸流ファンを複数備え、複数の該軸流ファンの間に、該軸流ファンの回転方向に指向するように湾曲した形状の仕切り板を備えたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記軸流ファンはハウジングを有し、該ハウジングに前記整流板の一端が当接していることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、前方へのせり出し量が抑えられるとともに、送風効率が維持され、スペース効率と冷却効率の両立が図られる画像形成装置が提供される。

請求項２の発明によれば、軸流ファンの回転によって周囲の空気が掻き込まれるようにして軸流ファンに導入されて空気導入効率（送風効率）が向上し、冷却効率がより向上する。

請求項３の発明によれば、風量の増加が図られ、送風効率がより向上する。

請求項３の発明によれば、軸流ファンを装置本体の開口部もしくは開口部近傍に確実、かつ容易に配設することができ、また、空気流通口を前方から見て視認しづらく外観上の見栄えを悪化させることが回避される。

請求項４の発明によれば、軸流ファンが回転すると装置本体外の空気が吸気口（空気流通口）から軸流ファンに吸い込まれ、軸流ファンから装置本体内に向けて空気が送風されて装置本体内が冷却される。
請求項５の発明によれば、隣りの軸流ファンによる空気の流れを阻害せず、かつ干渉しないという作用効果を得る。
請求項６の発明によれば、軸流ファンのハウジングに整流板の一端が当接している構造が得られる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの斜視図である。 図１と同様の図であるが、カバーの一部を透視して冷却機構を露出させた状態の斜視図である。 一実施形態のプリンタのカバーを除外した正面図である。 カバーの内側に設けられた一実施形態の冷却機構を示す横断面図である。 同冷却機構の正面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）プリンタの基本構成
図１は、一実施形態の画像形成装置であるプリンタ１を示しており、図中符号１０は筐体１１を有する装置本体である。装置本体１０の筐体１１の前側（図１でＦ方向側）は、図３（図３は装置本体１０の内部を前方から見た図）に示すように開口しており、この開口部１２は、カバー２０によって開閉されるようになっている。カバー２０は下端部が装置本体１０にヒンジ結合され、前後に傾倒するように開閉される。

図２はそのカバー２０の一部を透視して、カバー２０の内側にファン５１を備えた冷却機構５０が配設されている様子を示している。装置本体１０の下部には、多数の用紙を積層して収納する用紙カセット３０が着脱可能に装着される。用紙カセット３０は装置本体１０から前方に引き出されて内部に用紙が収納される。

プリンタ１はタンデム型のフルカラープリンタであって、図３に示すように、装置本体１０内には、回転自在、かつやや左下がりに傾斜して張架された矢印Ｂ方向に回転する転写ベルト４１と、この転写ベルト４１の下方に並列された４色の画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋと、二次転写部４３と、定着部４４等が組み込まれている。画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋは、転写ベルト４１の傾斜方向と平行に配列されている。

プリントされる用紙は、上記用紙カセット３０から、装置本体１０内の左側に形成された用紙搬送路１３を上昇し、装置本体１０の上部に形成された排紙トレー１４に排出される。画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を形成するものであって、感光体ドラム４２１、現像装置４２２、一次転写ローラ４２３、感光体ドラムクリーナ４２４、トナーカートリッジ４２５等から構成されている。

プリンタ１には、パーソナルコンピュータ等からカラー画像情報が入力される。カラー画像情報が入力されると、画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋの各感光体ドラム４２１の表面に各色の画像に対応する静電潜像が形成される。この色画像はそれぞれの現像装置４２２によって感光体ドラム４２１の表面に現像され、この現像が、回転している転写ベルト４１の表面に対し一次転写ローラ４２３によって一次転写される。このような感光体ドラム４２１から転写ベルト４１への現像の一次転写動作が各画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋにおいて所定タイミングで順に行われ、最も下流側のブラックの画像形成ユニット４２Ｋを通過する時に、転写ベルト４１の表面にはフルカラートナー像が形成される。

転写ベルト４１上に形成されたフルカラートナー像は、用紙カセット３０から引き出されて適正なタイミングで用紙搬送路１３を上昇する用紙に、二次転写部４３において転写される。二次転写部４３は、転写ベルト４１を張架するローラ４３１と、このローラ４３１とニップを形成する二次転写ローラ４３２とを備えており、これらローラ４３１，４３２間を通過することにより、転写ベルト４１のフルカラートナー像が用紙に転写される。

カラートナー像が転写された用紙は定着部４４を通過し、この定着部４４でカラートナー像が用紙に定着される、定着部４４は、加熱ローラ４４１と、この加熱ローラ４４１とニップを形成するローラ４４２を備えており、これらローラ４４１，４４２間を用紙が通過することにより、フルカラートナー像が用紙に対し圧着と加熱の作用で定着される。そして、定着部４４を通過した用紙は排紙ローラ対４５によって排紙トレー１４に排出される。

（２）冷却機構
（２−１）冷却機構の構成
次に、上記装置本体１０内の各画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋを空冷する冷却機構５０について説明する。一実施形態の冷却機構５０は、図２に示すようにカバー２０の内側に配設されており、左右に配置された２つの軸流ファン（以下、ファン）５１を主体としている。２つのファン５１は矩形状のハウジング５１１内に回転自在に支持されており、ハウジング５１１が、カバー２０の内側にカバー２０と間隔をおいて平行に設けられたダクトプレート６１に固定されることにより、カバー２０の内側であって装置本体１０の開口部１２に配設されている。カバー２０とダクトプレート６１との間隔は例えば２０ｍｍ程度であり、ファン５１はハウジング５１１の厚さが例えば１０ｍｍ程度のものが用いられる。したがってファン５１とカバー２０の内面との間には１０ｍｍ程度の空間が空いている。

ファン５１は、カバー２０が閉じた状態で、軸方向が前後方向に延び、回転した際に生じる送風の方向が後方に向いて装置本体１０内を空冷するようにカバー２０に取り付けられる。図３に示すように、２つのファン５１は、転写ベルト４１の下方であって４つの画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋの配置領域に送風がまんべんなく行き渡る適宜な位置に配置されている。画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋは、上記のように左下がりに傾斜する転写ベルト４１と平行に並列されており、これに応じて２つのファン５１は右側よりも左側がやや下方に配置されている。

図５はカバー２０の内部を正面から見た状態であり、各ファン５１の周囲には、複数の整流板５２が放射状に配設されている。これら整流板５２は、矢印Ｒで示すファン５１の回転方向に指向する状態に若干湾曲して形成されたもので、一端がハウジング５１１に当接され、ダクトプレート６１に立てて固定されている。また、２つのファン５１の間には、隣りのファン５１による空気の流れを阻害せず、かつ干渉しないための仕切り板５３が配設されている。この仕切り板５３はＳ字状に形成されており、ファン５１に対向する側面５３１は、ファン５１の回転方向に指向して湾曲形成されている。整流板５２および仕切り板５３の高さは同一で、ファン５１の厚さよりも高く設定されている。

カバー２０の内側は、ファン５１を収容するスペースとして薄い凹所が形成され、このため、カバー２０は装置本体１０の開口部１２から前方にやや膨出しており、図１に示すようにカバー２０の下端部には前方に突出する段部２１が形成されている。そしてこの段部２１におけるファン５１の直下にあたる箇所に、複数のルーバー２２が形成され、ルーバー２２間のスリットが吸気口２３として設けられている。この吸気口２３は、下方に指向して形成されている。

図２および図５に示すように、ファン５１の周囲には下方を除いて台形状の外枠６２が配設されており、さらにこの外枠６２の内側には内枠６３が配設されている。外枠６２と内枠６３は、前側の端縁がカバー２０の内面に固定されており、奥側の端縁に、上記ダクトプレート６１が固定されている。すなわちファン５１は外枠６２とダクトプレート６１で仕切られる空間内に配設されており、この空間の奥行きは、外枠６２および内枠６３の高さと一致する。ダクトプレート６１には、各ファン５１の送風を装置本体１０内に吹き込むための開口が形成されている。

外枠６２の左右方向に延びる上部は、ファン５１の配列方向に沿って左下がりに傾斜している。外枠６２の下方は開放状態となっており、上記吸気口２３に連通している。内枠６３は、外枠６２の内側において、左側の下端部から外枠６２に沿って平行に延びており、外枠６２の上部における右側の端部付近であって右側のファン５１の上方で終端となっている。このように内枠６３が外枠６２の内側に設けられることにより、内枠６３と外枠６２との間にダクト６４が形成されている。

（２−２）冷却機構の動作および作用効果
次に、上記冷却機構５０の動作と、それに伴う作用効果を説明する。
カバー２０を閉じてプリンタ１による用紙への画像形成処理を行う際に、ファン５１が運転される。ファン５１が回転すると、カバー２０に形成された吸気口２３から冷却機構５０内に空気が吸引され、ファン５１から後方すなわち装置本体１０内に向けて空気が送り込まれる。これにより、各画像形成ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋが送風を受けて空冷される。図３〜図５の直線矢印は、ファン５１による空気の流れを示している。

ファン５１が吸引する空気は、下方の吸気口２３から直接ファン５１に導入される他に、図５に示すように、吸気口２３の左側からダクト６４を通ってファン５１の上方に導入される空気も、ファン５１に吸引される。したがって、ファン５１には、相対向する上下方向から空気が導入される。

上記冷却機構５０によれば、ファン５１が軸流ファンであり、このファン５１の周囲に整流板５２を設け、さらに整流板５２の下方のカバー２０に形成した吸気口２３から装置本体１０外の空気を吸入して装置本体１０内に送風する構成としたため、前方へのせり出し量が抑えられるとともに、送風効率が維持され、結果としてスペース効率と冷却効率の両立が図られる。

また、カバー２０に形成した吸気口２３は、カバー２０の下端部の段部２２に下方に指向して形成したため、前方から見て視認しづらく外観上の見栄えを悪化させることが回避される。また、ファン５１、ならびにファン５１に付随する整流板５２、仕切り板５３、外枠６２、内枠６３およびダクトプレート６１を、全てカバー２０に設けることにより、これらを確実、かつ容易に、装置本体１０の開口部１２に装備させることができる。

特に本実施形態の整流板５２は、ファン５１の回転方向に指向して延びる形態であるため、ファン５１の回転によって周囲の空気が掻き込まれるようにしてファン５１に導入され、ファン５１への空気の流れの相対速度が向上する。さらに、相対向する上下方向（ダクト６４と吸気口２３）からファン５１に空気が導入されるため、風量の増加が図られる。これらの作用が相まってファン５１の送風効率がより向上する。

（３）冷却機構の他の実施形態
（３−１）
ファン５１に空気を導入するための吸気口２３はカバー２０の下方ではなく、ファン５１の周囲の任意の箇所に設けてもよい。その場合、ダクト６４の形状や位置は、ダクト６４から出る空気が、吸気口２３から導入される空気に対向するように調整される。また、吸気口２３はカバー２０ではなく装置本体１０に形成してもよい。

（３−２）
ファン５１をダクトプレート６１の裏側に取り付け、整流板５２はそのままダクトプレート６１の表側に取り付けた構成としてもよい。またファン５１等の冷却機構５０の構成要素の全てあるいは一部をカバー２０以外のフレーム等に支持した状態で、装置本体１０の開口部１２もしくは開口部１２近傍に配設してもよい。

（３−３）
上記ファン５１の送風方向を逆向きにし、装置本体１０内から空気を吸い出す吸引型としてもよい。この場合、上記吸気口２３は排気口を構成することになる。

１…プリンタ（画像形成装置）
１０…装置本体
１１…筐体
１２…開口部
２０…カバー
２３…吸気口（空気流通口）
４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋ…画像形成ユニット
５１…軸流ファン
５２…整流板
６４…ダクト

Claims (6)

1. 画像形成機能を内蔵する筺体を有する装置本体と、
   該装置本体に形成された開口部に設けられ、該開口部を開閉するカバー部材と、
   前記開口部または該開口部の近傍に設けられ、前記装置本体内に空気の流れを形成して該装置本体内を冷却する軸流ファンと、
   軸流ファンの周囲であって該軸流ファンの軸方向に交差する方向に沿った該軸流ファンの一側方に設けられ、該軸流ファンに向けて空気を導入する第１の空気流通口と、
   前記一側方において前記第１の空気流通口と並んで設けられた第２の空気流通口と、
   前記第２の空気流通口から導入された空気を、前記一側方との間に前記軸流ファンを挟んだ他側方から該軸流ファンに導入するダクトと、
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記軸流ファンの周囲に配置され、該軸流ファンに空気を導入させる整流板をさらに備え、
   前記整流板は、前記軸流ファンの回転方向に指向して延びるものであって、複数の該整流板が前記軸流ファンの周囲に間隔をおいて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記軸流ファンは前記カバー部材に設けられており、前記空気流通口は前記カバー部材の下方に指向して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記軸流ファンは前記装置本体内に向けて空気を送り込む送風型であって、前記空気流通口は吸気口であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記軸流ファンを複数備え、複数の該軸流ファンの間に、該軸流ファンの回転方向に指向するように湾曲した形状の仕切り板を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記軸流ファンはハウジングを有し、該ハウジングに前記整流板の一端が当接していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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