JP6575483B2 - 電子機器、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器及びその電子機器を備える画像形成装置に関し、特に電子機器における素子を冷却するための技術に関する。

画像形成装置には、電源用や制御用の回路など、複数種の回路が設けられており、これらの回路に、発熱量が大きなトランジスタや集積回路などの素子が設けられている場合は、これらの素子の熱対策が必要となる。モーターファンにより空気の流れを発生させて、この空気を冷却対象に当てることで冷却対象を冷却する技術がある。

例えば、特許文献１では、モーターファンにより空気の流れを発生させて、この空気を、風洞を通じて赤外線発熱体に吹付けて、風洞に設けられたカバーの窓から排出している。

また、特許文献２では、蓄電池と充電用の回路基板を対向配置すると共に、蓄電池と回路基板の間に、回路基板の発熱を遮断する熱遮蔽板を設け、空気層を二層以上として回路基板の発熱による蓄電池の影響を低減させている。

更に、特許文献３では、電源装置などを冷却するファンと排気口の間にダクトを設けており、このダクトを、適宜裁断されたシート材を折り曲げて形成している。

実開昭５８−８９７４７号公報 特開平６−７０８６４号公報 特開平７−６５７８号公報

しかしながら、上記特許文献１、３のいずれにおいても、空気の流れの向きが一定に維持されているため、空気の流れから外れた位置の素子を冷却することができない。あるいは、空気の流れに触れるように冷却対象となる全ての素子を配置せねばならず、これらの素子の位置が制限される。

また、上記特許文献２では、空気層を二層以上として回路基板の発熱による蓄電池の影響を低減させているが、モーターファンにより発生させた空気により冷却対象を冷却する技術ではない。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、簡単な構成でありながら、空気の流れの向きを変えて、互いに異なる位置に配置されたそれぞれの素子を冷却可能にすることを目的とする。

本発明の一局面に係る電子機器は、ファンと、前記ファンから吹出された空気を通す送風路と、弾性変形する素材により形成されて前記送風路の空気の吹出し口側に設けられ、前記吹出し口から吹出された空気の量に応じた弾性変形量で変形して向きを変える風向変更部材と、前記ファンを駆動して、前記ファンからの空気の吹出し量を制御する制御部と、を備え、前記風向変更部材は、前記弾性変形により前記空気の向きを変えることで、前記ファンによる各冷却対象に、前記ファンからの前記空気を案内するものである。

本発明によれば、簡単な構成でありながら、空気の流れの向きを変えて、互いに異なる位置に配置されたそれぞれの素子を冷却することが可能になる。

本発明の電子機器の一実施形態が適用された画像形成装置を示す斜視図である。 本実施形態の電子機器を概略的に示す側面図である。 電子機器の構造を示す斜視図である。 （ａ）は、電子機器における風向変更部材及び防火用ライナーなどを含むフィルムを展開して示す図であり、（ｂ）は、フィルムを折り曲げた状態を示す斜視図である。 電子機器の制御系を示すブロック図である。 電子機器の変形例を概略的に示す側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の電子機器の一実施形態が適用された画像形成装置を例示する斜視図である。図１に示す画像形成装置１０は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能などの複数の機能を兼ね備えた複合機である。この画像形成装置１０は、画像読取部１１、画像形成部１２、給紙部１３、及び排出トレイ１４などから概略構成される。

画像形成装置１０が画像読取動作を行う場合、画像読取部１１が原稿載置台に載置された原稿を読み取り、原稿の画像を示す画像データを生成する。この画像データは、画像メモリー（図示せず）に記憶される。

画像形成装置１０が画像形成動作を行う場合は、画像メモリーに記憶された画像データに基づいて、画像形成部１２が給紙部１３から給紙される記録紙にトナー像を形成する。この後、記録紙上に形成されたトナー像は、不図示の定着装置により熱定着される。定着処理の完了した画像形成済みの記録紙は、排出トレイ１４に排出される。

図２は、本実施形態の電子機器を概略的に示す断面図である。本実施形態の電子機器２０は、画像形成装置１０に電力を供給する低電圧電源を構成するものであり、筐体２１、ファン２２、ファン２２から吹出された空気を区画して通過させる送風路（ダクト）２３、送風路２３の空気の吹出し口２３ａに設けられて、この吹出し口２３ａから吹出された空気を受けて、この空気の流れの向きを変える風向変更部材２４、ストッパー２５、低電圧電源の回路の構成要素となるスイッチング素子２６、及びトライアック２７などを備えている。

風向変更部材２４は、自立性及び可撓性を有するフィルム状の素材からなり、送風路２３の空気の吹出し口２３ａの下側から斜め上方向に傾斜した姿勢を保持して、例えば筐体２１に取り付けられている。また、風向変更部材２４は、吹出し口２３ａから吹出された空気を受ける該風向変更部材２４の上面２４ａを内側にしてカールしている。風向変更部材２４は、吹出し口２３ａから吹出された空気の量に応じた弾性変形量で変形して向きを変える。

ストッパー２５は、筐体２１の底部に突設されており、該ストッパー２５の上端が風向変更部材２４から離間している。

スイッチング素子２６は、低電圧電源から出力される直流電圧を生成するためのものである。また、トライアック２７は、画像形成装置１０における定着装置のヒーターに印加される電圧信号のデューティ比を調節するためのものである。スイッチング素子２６及びトライアック２７は、ファン２２による冷却対象の一例である。

図３は、筐体２１の内部構造を示す斜視図である。図３に示すように送風路２３は、互いに対向配置された板金３１と基板３２、及び板金３１の内側面に貼り付けられた防火用ライナー３３を備えて構成されている。板金３１及び基板３２は、筐体２１の底部に突設されて、ファン２２からの空気の吹出し方向に沿って配置されており、板金３１と基板３２の間の空間がファン２２から吹出された空気の通路となっている。

防火用ライナー３３は、難燃性を有するフィルム状のものである。

基板３２には、スイッチング素子２６と共に上記低電圧電源の回路を構成する複数の素子が実装されている。

ここで、風向変更部材２４及び防火用ライナー３３は、１枚の自立性、可撓性、及び難燃性を有するフィルムを裁断し折り曲げ加工したものである。図４（ａ）は、風向変更部材２４及び防火用ライナー３３などを含むフィルムＦを展開して示す図であり、図４（ｂ）は、フィルムＦを折り曲げた状態を示す斜視図である。

図４（ａ）に示すようにフィルムＦは、防火用ライナー３３となる第１矩形部ｆ１、第２矩形部ｆ２、及び風向変更部材２４となる第３矩形部ｆ３からなる。第１矩形部ｆ１及び第３矩形部ｆ３は、第２矩形部ｆ２のそれぞれの辺から延長されている。

図４（ｂ）に示すようにフィルムＦを、第１矩形部ｆ１と第２矩形部ｆ２の境界で直角に折り曲げると共に、第２矩形部ｆ２と第３矩形部ｆ３の境界で鈍角に折り曲げる。そして、第１矩形部ｆ１（防火用ライナー３３）及び第２矩形部ｆ２を、両面テープなどを介して板金３１及び筐体２１の底部にそれぞれ貼りつけて、第３矩形部ｆ３（風向変更部材２４）を送風路２３の空気の吹出し口２３ａから該送風路２３の外側に突出させる。これにより、風向変更部材２４及び防火用ライナー３３が設けられる。

フィルムＦを、第２矩形部ｆ２と第３矩形部ｆ３の境界で鈍角に折り曲げるときには、この鈍角の部位でフィルムＦの腰の強さが失われないように該境界の折り目に丸みを持たせる。これにより、風向変更部材２４が、送風路２３の吹出し口２３ａから吹出された空気を受けて上下方向に繰り返し弾性変形することが可能となる。更に、吹出し口２３ａから吹出された空気を受ける風向変更部材２４の上面２４ａを内側にして、風向変更部材２４をカールさせて、吹出し口２３ａから吹出された空気を風向変更部材２４で確実に受けることができるようにする。

第１矩形部ｆ１（防火用ライナー３３）は、板金３１の内側面に貼り付けられることで、基板３２上に実装された複数の素子に対向配置され、該各素子の発火に伴う延焼を未然に防止する。

このような自立性、可撓性、及び難燃性を有するフィルムＦとしては、例えば東レフィルム加工株式会社製のルミラー（登録商標）がある。

図５は、電子機器２０における制御系を概略的に示すブロック図である。制御部４１は、トライアック２７のオンオフ期間を制御して、トライアック２７を介して画像形成装置１０の定着装置のヒーターに印加される電圧信号のデューティ比を調節し、ヒーターに供給される電力を増減させる。画像形成装置１０の待機時には、デューティ比の調節によりヒーターに供給される電力が低減され、また画像形成装置１０の稼働時には、デューティ比の調節によりヒーターに供給される電力が増大される。このヒーターへの電力が増大されたときには、トライアック２７の発熱量が多くなる。

また、制御部４１は、ファン２２を駆動制御して、ファン２２から吹出される空気の量を調節しており、定着装置のヒーターに供給される電力を低減させているときにファン２２から吹出される空気の量を低減させ、定着装置のヒーターに供給される電力を増大させているときにファン２２から吹出される空気の量を増大させる。

このような構成の電子機器２０においては、ファン２２から吹出された空気が、送風路２３を通じて流れる。この空気の流れにより、送風路２３の内側の基板３２に実装されている各素子が冷却される。

また、制御部４１により定着装置のヒーターに供給される電力が低減されて、ファン２２から吹出される空気の量が低減された場合は、送風路２３の空気の吹出し口２３ａから吹出されて風向変更部材２４で受けられる空気の量が少なくなる。このとき、風向変更部材２４は下方に殆ど撓まず、風向変更部材２４により空気の流れの向きが斜め上方向に案内され、この斜め上方向の向きの空気をスイッチング素子２６に案内する。すなわち、風向変更部材２４は、上記空気量が予め定められた少量Ａのときは、スイッチング素子２６に向くように、空気の量に応じた弾性変形量が設定されている。これにより、スイッチング素子２６が効果的に冷却される。

また、風向変更部材２４で受けられる空気の量が上記少量Ａよりも大きくなったときも、風向変更部材２４により空気の流れの向きが斜め上方向に案内されるが、風向変更部材２４の変形量が増大して、この斜め上方向の向きの空気をトライアック２７に案内する。すなわち、風向変更部材２４は、上記空気量が上記少量Ａよりも大きい少量Ｂのときは、トライアック２７に向くように、空気の量に応じた弾性変形量が設定されている。これにより、風向変更部材２４により空気の流れの向きが変更されても、風向変更部材２４を経由した空気が拡散するため、トライアック２７も冷却される。

スイッチング素子２６は、低電圧回路から出力される直流電圧を生成するためのものであって、常時スイッチング動作を行っているため、スイッチング素子２６を常に冷却する必要がある。また、定着装置のヒーターに供給される電力が低減されているときには、トライアック２７の発熱量が少ないため、上記拡散した空気によるトライアック２７の冷却でも構わない。このため、上記少量Ａ及び少量Ｂの空気量に応じた風向変更部材２４の変形により、スイッチング素子２６及びトライアック２７を効率良く冷却できる。

例えば、制御部４１により定着装置のヒーターに供給される電力が増大されて、ファン２２から吹出される空気の量が増大された場合は、送風路２３の空気の吹出し口２３ａから吹出されて風向変更部材２４で受けられる空気の量が多くなる。このため、図２の点線で示すように風向変更部材２４がストッパー２５の上端に当接するまで該風向変更部材２４が下方に大きく撓んで変形し、風向変更部材２４の向きが変更されて、風向変更部材２４を経由した空気の流れがトライアック２７へと向く。このように、ストッパー２５を設けることで、冷却対象とするトライアック２７への空気の案内を効果的に行うことが可能になる。

従って、定着装置のヒーターへの電力の増大に伴いトライアック２７の発熱量が多くなっているときには、多量の空気が風向変更部材２４を経由してトライアック２７へと流れ、これによりトライアック２７が効果的に冷却される。また、風向変更部材２４により空気の流れの向きが変更されても、風向変更部材２４を経由した空気の量が多くかつ空気が拡散するため、スイッチング素子２６の冷却効果が損なわれることはない。

このように本実施形態では、送風路２３の空気の吹出し口２３ａに風向変更部材２４を設けるだけで、ファン２２から吹出される空気の量の増減に伴い、互いに異なる位置に配置されたスイッチング素子２６及びトライアック２７をそれぞれ効果的に冷却することができる。

なお、上記実施形態では、１枚のフィルムを裁断し折り曲げ加工して、風向変更部材２４及び防火用ライナー３３を形成しているが、風向変更部材２４を防火用ライナー３３とは別体としてもよい。この場合は、風向変更部材２４の一端部を、両面テープなどを介して筐体２１の底部に貼り付ける。

また、風向変更部材２４の弾性変形を制限するストッパー２５の代わりに、図６に示すようなストッパー２５Ａを適用しても構わない。このストッパー２５Ａは、自立性及び可撓性を有するフィルムを折り曲げたものであり、風向変更部材２４で受けられる空気の量が多くなって、風向変更部材２４が下方に大きく撓んで変形したときには、風向変更部材２４がストッパー２５Ａに接触して、ストッパー２５Ａも変形する。これにより、風向変更部材２４の変形量を緩やかに抑えることができる。

また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置として複合機を例示しているが、これは一例に過ぎず、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。

また、図１乃至図６を用いて説明した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１０ 画像形成装置
１１ 画像読取部
１２ 画像形成部
１３ 給紙部
１４ 排出トレイ
２０ 電子機器
２１ 筐体
２２ ファン
２３ 送風路
２４ 風向変更部材
２５ ストッパー
２６ スイッチング素子
２７ トライアック
３１ 板金
３２ 基板
３３ 防火用ライナー
４１ 制御部

Claims (5)

1. ファンと、
   前記ファンから吹出された空気を区画して通過させる送風路と、
   弾性変形する素材により形成されて前記送風路の空気の吹出し口側に設けられ、前記吹出し口から吹出された空気の量に応じた弾性変形量で変形して向きを変える風向変更部材と、
   前記ファンを駆動して、前記ファンからの空気の吹出し量を制御する制御部と、を備え、
   前記風向変更部材は、前記弾性変形により前記空気の向きを変えることで、前記ファンによる各冷却対象に、前記ファンからの前記空気を案内し、自立性及び可撓性を有するフィルム状の素材からなり、前記送風路の内側に設けられた防火用のフィルムの一部を延長して形成される電子機器。
2. 前記風向変更部材の弾性変形を制限するストッパーを備える請求項１に記載の電子機器。
3. 前記風向変更部材は、前記吹出し口から吹出された空気を受ける該風向変更部材の面を内側にしてカールした形状とされる請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
4. 前記制御部により前記ファンからの空気の吹出し量が減少されたときに前記風向変更部材により変えられた空気の方向、及び前記制御部により前記ファンからの空気の吹出し量が増大されたときに前記風向変更部材が弾性変形して、該風向変更部材により変えられた空気の方向に、前記冷却対象となる素子が配置されている請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の電子機器。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子機器と、
   記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。