JP6182652B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本開示は、画像形成装置に関する。

従来より、冷却ファンにより画像形成装置本体内に空気を取り込んで、この取り込んだ空気によって、装置本体内に配置された作像部や電源基板等の要冷却箇所を冷却するようにした画像形成装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、画像形成装置本体の右側壁部に吸気口が形成されている。吸気口には、冷却用の空気が流れるダクトが接続されており、上記冷却ファンはこのダクト内に配置されている。上記作像部は、画像形成装置本体内の左側壁部寄りに配置されており、上記ダクトの下流側端部はこの作像部付近に開口している。そして、作像部は、ダクトの下流側端部から吹き出される空気流によって冷却される。一方、上記電源基板はダクトの下側に配置されている。そして、電源基板は、ダクトの途中に形成された分岐口から吹き出される空気流によって冷却される。

特開２００３−３１６２３７号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す従来の画像形成装置では、装置本体の右側壁部に形成された吸気口から、左側壁部付近に配置された作像部まで空気流を導く必要があるため、ダクトの全長が長くなってしまう。このため、吸気口から取り込まれた空気流がダクト内を流れる間に暖まってしまい、作像部や電源基板等の要冷却箇所を効率良く冷却できないという問題がある。また、ダクトの全長が長いためにダクトに使用する材料費が高くなるという問題がある。

そこで、作像部を冷却するための冷却ファンとは別に、電源基板を冷却するための冷却ファンをさらに設けることが考えられる。これにより、各冷却ファンから要冷却箇所（作像部、電源基板）に至るダクトの長さを短縮して冷却効率を向上させることができる。

しかしながらこの場合、冷却ファンの数が増加ずる分だけ製造コストが増加するという問題がある。また、ファンの数が増加することによりファン騒音が大きくなるという問題もある。

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安価な構成により作像部及び基板類を効率良く冷却することにある。

本開示に係る画像形成装置は、用紙に画像を記録する作像部が収容された本体筐体部と、上記本体筐体部における上記作像部に隣接する側壁部に取付けられた一の基板と、記本体筐体部における上記作像部に隣接する側壁部に取付けられ、回転により生じる空気流によって上記作像部及び上記一の基板を冷却するように構成されている冷却ファンと、を備え、上記一の基板は電源基板であり、上記作像部に高電圧を供給するための高圧基板と、上記作像部の動作を制御するメイン基板と、上記冷却ファンを含むアクチュエータの作動を制御するエンジン基板と、を備え、上記電源基板、上記高圧基板、上記メイン基板、上記エンジン基板は全て、上記側壁部に取付けられ、上記冷却ファンは、その回転により生じる空気流によって、上記作像部と、上記一の基板としての電源基板と、上記高圧基板と、上記メイン基板と、上記エンジン基板とを冷却するように構成され、上記冷却ファンは、上記側壁部に取付けられたファンケーシングと、該ファンケーシング内に収容され、回転することにより上記本体筐体部の外部から該ケーシング内に空気流を流入させる羽根車と、を有し、上記ファンケーシングは、空気流入口と、該空気流入口から該ケーシング内に流入した空気流の一部を上記作像部に向けて吐出するための第一吐出口と、該空気流入口から該ケーシング内に流入した空気流の一部を上記電源基板及び上記メイン基板及び上記エンジン基板に向けて吐出するための第二吐出口と、上記空気流入口から該ケーシング内に流入した空気流の一部を上記高圧基板に向けて吐出するための第三吐出口とを有している。

本開示によれば、安価な構成により作像部及び基板類を効率良く冷却することができる。

図１は、実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンターを示す前側から見た概略の断面図である。 図２は、筐体のフレームを示す前側の斜め右側から見た斜視図である。 図３は、筐体内に収容された作像部を示す前側の斜め右側から見た斜視図である。 図４は、筐体を示す後側から見た斜視図である。 図５は、図４のV−V線で切った概略の断面図である。 図６は、冷却ファンを示すその正面側（空気流入側）から見た斜視図である。 図７は、冷却ファンを示すその背面側から見た斜視図である。 図８は、図５のVIII−VIII線で切った概略の断面図である。 図９は、図４のIX−IX線で切った概略の断面図である。

《実施形態》

図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター１（以下、単にプリンターという）を示している。このプリンター１は、給紙部１０、作像部２０、定着部４０、排紙部５０、及び筐体６０を有している。給紙部１０から排紙部５０に至る用紙搬送経路には、用紙Ｐを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対１１〜１３が配置されている。尚、以下の説明では、図１の紙面に向かって手前側、奥側をそれぞれ「前側」、「後側」とし、図１の紙面に向かって左側、右側をそれぞれ「左側」、「右側」とする。

上記給紙部１０は、筐体６０内の下部に配置されている。給紙部１０は、シート状の用紙Ｐが収容される給紙カセット１０ａと、該給紙カセット１０ａ内の用紙Ｐを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー１０ｂとを有している。給紙カセット１０ａよりカセット外に送り出された用紙Ｐは、搬送ローラー対１１を介して作像部２０に供給される。

作像部２０は、感光体ドラム２１、帯電器２３、露光装置２５、現像装置２７、転写器２９、及びトナーコンテナ（図示省略）を含んでいる。作像部２０は、帯電器２３によって感光体ドラム２１の周面を帯電させた後、露光装置２５によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像データ（例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ）に基づくレーザー光を照射することで静電潜像を形成する。感光体ドラム２１の表面に形成（担持）された静電潜像は、現像装置２７によりトナー像として現像される。そして、作像部２０は、転写器２９によって給紙部１０より供給された用紙Ｐに対して上記トナー像を転写すると共に、該転写後の用紙Ｐを定着部４０に供給する。

定着部４０では、作像部２０より供給される用紙Ｐを定着ローラー４０ａ及び加圧ローラー４０ｂ間で加圧することにより、当該用紙Ｐにトナー像を定着させる。そして、定着部４０にてトナー像が定着された用紙Ｐは、両ローラー４０ａ，４０ｂにより下流側へと送り出される。定着部４０より送り出された用紙Ｐは、複数の搬送ローラー対１２，１３を介して上記排紙部５０に排出される。この排紙部５０は、上記筐体６０の上面部を凹状に凹ませて形成されている。

上記筐体６０は、フレーム６１（図２〜図４参照）と板金６２とを有している。筐体６０は全体視で略直方体状をなしており、フレーム６１はその骨格を形成している。板金６２は合計で６枚設けられており、各板金６２がそれぞれ、筐体６０の前後、左右、及び上下の各壁部を形成している。図２〜図４では、筐体６０の後側壁部を形成する板金（以下、後側板金という）６２ａのみを示している。

図５に示すように、後側板金６２ａは、作像部２０の一構成要素である感光体ドラム２１に隣接して配置されている。後側板金６２ａは、感光体ドラム２１の軸心方向の一側に位置している。上記感光体ドラム２１の軸心方向の一側端部は、該ドラム２１を駆動するための駆動機構１５０に連結されている。この駆動機構１５０は、感光体ドラム２１に回転一体に連結された駆動ギア１５１と、転写器２９の転写ローラー２９ａに回転一体に連結された従動ギア１５２とを有している。従動ギア１５２は、上記駆動ギア１５１に噛合している。そうして、駆動ギア１５１が不図示のモーターにより駆動されると、感光体ドラム２１が駆動ギア１５１と共に回転するとともに、転写ローラー２９ａが従動ギア１５２と共に回転するようになっている。

上記後側板金６２ａは、外装カバー６３によってプリンター１の外方側から覆われている。この外装カバー６３は、フレーム６１に対して不図示のボルトにより固定されている。外装カバー６３は、後側板金６２ａに対して後側に所定距離だけ離間して配置されている。そうして、外装カバー６３と後側板金６２ａとの間には、前後方向に厚みを有する空間（隙間）Ｓが形成されている。外装カバー６３には吸気口６３ｆが形成されている。吸気口６３ｆは、外装カバー６３における冷却ファン１００（後述する）の後側に位置する部分に形成されている。筐体６０の左側壁部には、筐体６０内の空気を外部に排出するための排気口６０ｆが形成されている。排気口６０ｆは、筐体６０の左側壁部における前側端部の下端部に形成されている。

図４に戻って、後側板金６２ａには、電源基板７１、エンジン・メイン基板７２、高圧基板７３（図９参照）、及び冷却ファン１００が取付けられている。

冷却ファン１００は、後側板金６２ａにおける感光体ドラム２１の軸心方向の延長上に位置する部分よりやや左側に形成されている。冷却ファン１００は、その回転により生じる空気流によって、作像部２０及び上記各基板７１〜７３を冷却するように構成されている。冷却ファン１００の詳細については後述する。

上記電源基板７１は、後側板金６２ａの後側面における冷却ファン１００の左側に取付けられている。この電源基板７１は、定着ローラー４０ａに内蔵されたヒーターや、感光体ドラム２１を駆動するためのモーター等、プリンター１の各機器に対して、必要な電源を供給する。

エンジン・メイン基板７２は、後側板金６２ａの後側面における上記電源基板７１の上側に取付けられている。エンジン・メイン基板７２は、冷却ファン１００を含むアクチュエータ（詳しくは冷却ファン１００の駆動モーターや、搬送系の駆動用モーター等）を制御するエンジン基板としての機能と、作像部２０の作動を制御するメイン基板としての機能と、を併せ持っている。

高圧基板７３は、後側板金６２ａの前側面に取付けられている。高圧基板７３は、冷却ファン１００の上端面の高さ位置よりもやや上側に位置している。高圧基板７３は、転写器２９、現像装置２７、感光体ドラム２１等に高電圧を供給する。

図５〜図７に示すように、冷却ファン１００は、ファンケーシング１０１と羽根車１１０とを有している。尚、以下の説明では、特に断らない限り、冷却ファン１００が、後側板金６２ａに取付けられている（図５の状態にある）ものとして説明を行う。

ファンケーシング１０１は、羽根車１１０を収容するための矩形枠状の本体ケーシング１０２と、本体ケーシング１０２に一体形成されたダクト部１０３とを有している。羽根車１１０は、その外周部から径方向外側に延びる４つの支持部１０４によって本体ケーシング１０２に回転支持されている。羽根車１１０は、不図示のモーターにより回転駆動される。

本体ケーシング１０２の上面及び下面にはそれぞれ、固定用ブラケット部１０５（図７参照）が形成されている。各固定用ブラケット部１０５には、その厚さ方向に貫通する貫通孔１０５ｆが形成されている。本体ケーシング１０２は、この貫通孔１０５ｆに挿通された不図示のボルトによって後側板金６２ａに固定されている。

上記本体ケーシング１０２の後側壁部１０２ａには貫通孔１０２ｆが形成されている（図６参照）。この貫通孔１０２ｆは、該後側壁部１０２ａの四隅を除く全体に形成されている。貫通孔１０２ｆは、ファンケーシング１０１内に空気流を流入させるための空気流入口２００を構成している。上記本体ケーシング１０２の左側壁部１０２ｄには、厚さ方向に貫通する矩形状の開口部１０２ｒが形成されている。この開口部１０２ｒ部は、上記空気流入口２００からファンケーシング１０１内に流入した空気流の一部を、上記電源基板７１及びエンジン・メイン基板７２に向けて吐出するための第二吐出口２０２を構成している。

上記ダクト部１０３は、本体ケーシング１０２の前側に連接されていて、後側板金６２ａを貫通している（図５参照）。このダクト部１０３は、前側から後側に向かって右側（感光体ドラム２１側）に傾斜する傾斜壁部１０３ａを有している（図７参照）。傾斜壁部１０３ａの上端縁は上壁部１０３ｂに連接され、傾斜壁部１０３ａの下端縁は下壁部１０３ｃに連接されている。上壁部１０３ｂ及び下壁部１０３ｃは、互いに対向して水平に配置されている。上壁部１０３ｂ及び下壁部１０３ｃはそれぞれ、本体ケーシング１０２の一部を構成する上側垂直壁部１０２ｂ及び下側垂直壁部１０２ｃに連接されている。

上記ダクト部１０３の下流側の開口部１０３ｆは、感光体ドラム２１の軸心方向の一側端部付近に開口している。そして、開口部１０３ｆは、上記空気流入口２００からファンケーシング１０１内に流入した空気流の一部を、感光体ドラム２１の軸心方向の一側端部に向けて吐出する第一吐出口２０１を構成している。

上側垂直壁部１０２ｂには、厚さ方向に貫通する略正方形状の開口部１０２ｓが形成されている。この開口部１０２ｓは、後側板金６２ａの高圧基板７３の下側近傍に形成された貫通孔６２ｆ（図９参照）に連通している。そして、開口部１０２ｓは、上記空気流入口２００からファンケーシング１０１内に流入した空気流の一部を上記高圧基板７３に向けて吐出するための第三吐出口２０３を構成している。

以上のように構成されたプリンター１では、冷却ファン１００が駆動されると、プリンター１の外部の空気が、外装カバー６３に形成された吸気口６３ｆを通じて冷却ファン１００へと導かれる（図５参照）。そして、ファンケーシング１０１に形成された空気流入口２００を通じて該ケーシング１０１内に空気流が流入する。ファンケーシング１０１内に流入した空気流は、大きく分けて、第一吐出口２０１から吐出される空気流と、第二吐出口２０２から吐出される空気流と、第三吐出口２０３（図９参照）から吐出される空気流との３つに分かれる。

第一吐出口２０１から吐出された空気流は、図５及び図８に白抜き矢印で示すように、感光体ドラム２１の軸心方向の一側端部に吹き付けられる。その後、該空気流は、感光体ドラム２１と現像ローラー２７ａ（図８参照）との境界部に沿ってその軸心方向の一側から他側（後側から前側）に向かって流れた後、筐体６０の前側壁部に沿って右側から左側に流れて排気口６０ｆから排出される。こうして、感光体ドラム２１を含む作像部２０全体が、上記第一吐出口２０１から排出される空気流によって冷却される。したがって、作像部２０に隣接する定着部４０の熱により作像部２０が過度に加熱されたり、露光装置２５の作動に起因して作像部２０が過度に加熱されたりするのを防止することができる。

上記第二吐出口２０２から吐出された空気流は、図５に白抜き矢印で示すように、後側板金６２ａに沿って右側から左側に流れて電源基板７１を通過した後、不図示の排気口からプリンター１の外部に排出される。電源基板７１の上側にはエンジン・メイン基板７２が配置されているため、電源基板７１に加えてエンジン・メイン基板７２が上記空気流によって冷却される。したがって、電源基板７１及びエンジン・メイン基板７２が過度に発熱して故障するのを防止することができる。

上記第三吐出口２０３から吐出された空気流は、図９に白抜き矢印で示すように、後側板金６２ａに沿って下側から上側に流れて高圧基板７３を通過した後、排気口６０ｆからプリンター１の外部に排出される。こうして、該空気流により高圧基板７３が冷却される。したがって、高圧基板７３が過度の発熱により故障するのを防止することができる。

以上説明したように、上記実施形態では、基板７１〜７３を全て、作像部２０に隣接する後側板金６２ａに取付けて、この後側板金６２ａに冷却ファン１００を取付けるようにしている。また、作像部２０の一構成要素である感光体ドラム２１の駆動機構１５０を、後側板金６２ａの近傍に配置するようにしている。これにより、基板７１〜７３、作像部２０、及び駆動機構１５０等の熱源をプリンター１の後部に集中的に配置するとともに、この熱源に近い箇所に冷却ファン１００を配置することができる。

したがって、基板７１〜７３、作像部２０、及び駆動機構１５０等の熱源を冷却するために長いダクトを設けたりする必要もない。よって、安価な構成により、熱源（要冷却箇所）を効率良く冷却することができる。また、各基板７１〜７３、作像部２０、及び駆動機構１５０を冷却するために冷却ファン１００の数を増やしたりする必要もない。したがって、ファン騒音及び製造コストを低減することができる。

また、上記実施形態では、冷却ファン１００、電源基板７１、及びエンジン・メイン基板７２は、後側板金６２ａにおける外装カバー６３側（後側）の面に取付けられている。

したがって、作業者は外装カバー６３を外すだけで、上記冷却ファン１００、電源基板７１及びエンジン・メイン基板７２に容易にアクセスすることができる。よって、これらの機器類のメンテナンス性を向上させることができる。

《他の実施形態》

本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。

すなわち、上記実施形態では、エンジン基板とメイン基板とをエンジン・メイン基板７２として一体化するようにしているが、これに限ったものではなく、両基板を別体化してもよい。

上記実施形態では、画像形成装置の一例として、電子写真方式のレーザープリンター１を挙げて説明したが、これに限ったものではない。すなわち、画像形成装置は、例えばインクジェット方式の画像形成装置であってもよい。

上記実施形態では、冷却ファン１００を１つだけ設けるようにしているが、これに限ったものではなく、複数設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本開示は、画像形成装置に有用であり、特に、用紙に画像を記録する作像部が収容された本体筐体部と、電源基板と、上記作像部及び上記電源基板を冷却するための冷却ファンとを備えた画像形成装置に有用である。

１ レーザープリンター（画像形成装置）
２０ 作像部
２１ 感光体ドラム
６０ 筐体（本体筐体部）
６２ａ 後側板金（側壁部）
６３ 外装カバー
６３ｆ 吸気口
７１ 電源基板（一の基板）
７２ エンジン・メイン基板（エンジン基板、メイン基板）
７３ 高圧基板（他の基板）
１００ 冷却ファン
１０１ ファンケーシング
１１０ 羽根車
１５０ 駆動機構
２００ 空気流入口
２０１ 第一吐出口
２０２ 第二吐出口
２０３ 第三吐出口

Claims (2)

1. 用紙に画像を記録する作像部が収容された本体筐体部と、
   上記本体筐体部における上記作像部に隣接する側壁部に取付けられた一の基板と、
   上記本体筐体部における上記作像部に隣接する側壁部に取付けられ、回転により生じる空気流によって上記作像部及び上記一の基板を冷却するように構成されている冷却ファンと、を備え、
   上記一の基板は電源基板であり、
   上記作像部に高電圧を供給するための高圧基板と、上記作像部の動作を制御するメイン基板と、上記冷却ファンを含むアクチュエータの作動を制御するエンジン基板と、を備え、
   上記電源基板、上記高圧基板、上記メイン基板、上記エンジン基板は全て、上記側壁部に取付けられ、
   上記冷却ファンは、その回転により生じる空気流によって、上記作像部と、上記一の基板としての電源基板と、上記高圧基板と、上記メイン基板と、上記エンジン基板とを冷却するように構成され、
   上記冷却ファンは、上記側壁部に取付けられたファンケーシングと、該ファンケーシング内に収容され、回転することにより上記本体筐体部の外部から該ケーシング内に空気流を流入させる羽根車と、を有し、
   上記ファンケーシングは、空気流入口と、該空気流入口から該ケーシング内に流入した空気流の一部を上記作像部に向けて吐出するための第一吐出口と、該空気流入口から該ケーシング内に流入した空気流の一部を上記電源基板及び上記メイン基板及び上記エンジン基板に向けて吐出するための第二吐出口と、上記空気流入口から該ケーシング内に流入した空気流の一部を上記高圧基板に向けて吐出するための第三吐出口とを有している、画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   上記側壁部を上記画像形成装置の外方側から覆い且つ吸気口が形成された外装カバーを備え、
   上記側壁部と上記外装カバーとの間には隙間が形成され、
   上記一の基板及び上記冷却ファンは、上記側壁部における上記外装カバー側の面に取付けられている、画像形成装置。

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