JPH10114122A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JPH10114122A JPH10114122A JP9174448A JP17444897A JPH10114122A JP H10114122 A JPH10114122 A JP H10114122A JP 9174448 A JP9174448 A JP 9174448A JP 17444897 A JP17444897 A JP 17444897A JP H10114122 A JPH10114122 A JP H10114122A
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- Japan
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- heat
- fluid
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
- B41J29/377—Cooling or ventilating arrangements
Abstract
(57)【要約】
【課題】 書込ヘッドから熱を吸収、散逸させ以て優れ
た熱的性能を発揮させる効果的な手段を備えた画像処理
装置を提供すること。 【解決手段】 画像処理装置１００の書込ヘッド素子２
００に、該書込ヘッド素子２００に溜まる熱を吸収、散
逸するための改良された熱交換器素子３００が取り付け
られる。この熱交換器素子３００は、非常に狭い流体通
路３１６を有するヒートシンク３１２を具備しており、
従って流体の流れの抵抗は高くなる。ヒートシンク３１
２の静圧に打ち勝つことのできる小型の高速送風手段３
０４がヒートシンク３１２に取り付けられる。
た熱的性能を発揮させる効果的な手段を備えた画像処理
装置を提供すること。 【解決手段】 画像処理装置１００の書込ヘッド素子２
００に、該書込ヘッド素子２００に溜まる熱を吸収、散
逸するための改良された熱交換器素子３００が取り付け
られる。この熱交換器素子３００は、非常に狭い流体通
路３１６を有するヒートシンク３１２を具備しており、
従って流体の流れの抵抗は高くなる。ヒートシンク３１
２の静圧に打ち勝つことのできる小型の高速送風手段３
０４がヒートシンク３１２に取り付けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置に関
し、特に、書込ヘッド素子に溜まる熱を吸収、散逸する
ための熱交換器素子を改良して、機器の信頼性を高め熱
的な性能をより長く維持することに関する。
し、特に、書込ヘッド素子に溜まる熱を吸収、散逸する
ための熱交換器素子を改良して、機器の信頼性を高め熱
的な性能をより長く維持することに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータや画像処理装置などの多く
の電子機械的機器は、１または複数の構成要素から流体
（熱）を他の流体の流れに輸送するために、ある種の熱
交換器素子を用いている。熱が溜まることにより機器の
性能と信頼性を長期間維持することができないので、熱
を輸送するために一般的に熱交換器素子が用いられてい
る。
の電子機械的機器は、１または複数の構成要素から流体
（熱）を他の流体の流れに輸送するために、ある種の熱
交換器素子を用いている。熱が溜まることにより機器の
性能と信頼性を長期間維持することができないので、熱
を輸送するために一般的に熱交換器素子が用いられてい
る。
【０００３】画像処理装置では、例えば、サーマル式の
書込ヘッドがレーザその他の加熱源により加熱される
（例えば、米国特許第５７６８７０８号参照）。作業サ
イクルの中で書込ヘッド素子は多量の熱を吸収する。書
込ヘッド素子が過熱すると、プリントの品質が早期に低
下して機器の補修、典型的にはヘッドの交換または清掃
が必要となる。自然冷却式のヒートシンクの欠点は、機
器の置かれている条件下において大きな空間または容積
を必要とする点である。典型的に、自然対流式のヒート
シンクは、強制対流式のヒートシンクと同程度の性能を
達成するためには１０倍のフィン面積を必要とする。
書込ヘッドがレーザその他の加熱源により加熱される
（例えば、米国特許第５７６８７０８号参照）。作業サ
イクルの中で書込ヘッド素子は多量の熱を吸収する。書
込ヘッド素子が過熱すると、プリントの品質が早期に低
下して機器の補修、典型的にはヘッドの交換または清掃
が必要となる。自然冷却式のヒートシンクの欠点は、機
器の置かれている条件下において大きな空間または容積
を必要とする点である。典型的に、自然対流式のヒート
シンクは、強制対流式のヒートシンクと同程度の性能を
達成するためには１０倍のフィン面積を必要とする。
【０００４】大型のファンを備えた強制対流式の熱交換
器素子が、画像処理装置の書込ヘッド素子からの熱輸送
を促進するために既に用いられている。これまで存在す
る強制対流式の熱交換器素子は、然しながら、ヒートシ
ンクでの最低静圧に打ち勝つよう制限された比較的低流
量の送風手段（つまりファン）を必然的に必要としてい
る。更に、既述した強制対流熱交換器素子では、フィン
において生じる静圧を制限するために、所与のヒートシ
ンク体積に対して一般的に形成することのできる総フィ
ン面積に限りがある。
器素子が、画像処理装置の書込ヘッド素子からの熱輸送
を促進するために既に用いられている。これまで存在す
る強制対流式の熱交換器素子は、然しながら、ヒートシ
ンクでの最低静圧に打ち勝つよう制限された比較的低流
量の送風手段（つまりファン）を必然的に必要としてい
る。更に、既述した強制対流熱交換器素子では、フィン
において生じる静圧を制限するために、所与のヒートシ
ンク体積に対して一般的に形成することのできる総フィ
ン面積に限りがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】画像処理装置の書込ヘ
ッド素子を冷却するための１つの選択として、ヒートシ
ンクに直接的に取り付けられた従来のチューブ軸流ファ
ンがある。然しながら、チューブ軸流ファンは、空気の
流れの抵抗に打ち勝つ性能が低いことは周知となってい
る。フィンの表面積を大きくすれば、チューブ軸流ファ
ンへの空気の流れの抵抗が増加する。表面積を増加して
もヒートシンクの性能が低下することがある。と言うの
は、チューブ軸流ファンが打ち勝つことのできる空気の
流れの抵抗に関して、チューブ軸流ファンが制限因子と
なるからである。所与のヒートシンク体積に対して、こ
れまでの直接取り付ける形式のチューブ軸流ファンが提
供できる冷却性能には限界がある。
ッド素子を冷却するための１つの選択として、ヒートシ
ンクに直接的に取り付けられた従来のチューブ軸流ファ
ンがある。然しながら、チューブ軸流ファンは、空気の
流れの抵抗に打ち勝つ性能が低いことは周知となってい
る。フィンの表面積を大きくすれば、チューブ軸流ファ
ンへの空気の流れの抵抗が増加する。表面積を増加して
もヒートシンクの性能が低下することがある。と言うの
は、チューブ軸流ファンが打ち勝つことのできる空気の
流れの抵抗に関して、チューブ軸流ファンが制限因子と
なるからである。所与のヒートシンク体積に対して、こ
れまでの直接取り付ける形式のチューブ軸流ファンが提
供できる冷却性能には限界がある。
【０００６】更に、離して取り付けられるブロアをヒー
トシンクとの関連で用いることもある。然しながら、離
して取り付けたブロアには、装置内の他の構成要素から
独立して機能するために必要な大きさや動力のために、
体格が大きくなるという本質的な欠点がある。更に、離
して取り付けたブロアには、ダクトの取り回しのために
書込ヘッド素子の円滑な移動が阻害され、作られた画像
に欠陥が生じる問題がある。小型の装置が必要な場合に
は離して設けたブロアは不適切である。
トシンクとの関連で用いることもある。然しながら、離
して取り付けたブロアには、装置内の他の構成要素から
独立して機能するために必要な大きさや動力のために、
体格が大きくなるという本質的な欠点がある。更に、離
して取り付けたブロアには、ダクトの取り回しのために
書込ヘッド素子の円滑な移動が阻害され、作られた画像
に欠陥が生じる問題がある。小型の装置が必要な場合に
は離して設けたブロアは不適切である。
【０００７】したがって、画像処理装置の熱交換器素子
に非常に表面積の大きなヒートシンクの高い静圧に打ち
勝つ小型の高速送風手段を設けて、書込ヘッド素子から
の熱の輸送を促進するように改良する必要がある。
に非常に表面積の大きなヒートシンクの高い静圧に打ち
勝つ小型の高速送風手段を設けて、書込ヘッド素子から
の熱の輸送を促進するように改良する必要がある。
【０００８】本発明の目的は、書込ヘッド素子から熱を
吸収、散逸させ以て優れた熱的性能を発揮させる効果的
な手段を備えた画像処理装置を提供することである。従
来の装置よりも高い信頼性を有し補修の必要が少ない画
像処理装置を提供することである。
吸収、散逸させ以て優れた熱的性能を発揮させる効果的
な手段を備えた画像処理装置を提供することである。従
来の装置よりも高い信頼性を有し補修の必要が少ない画
像処理装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像処理装置
の書込ヘッド素子には、該書込ヘッド素子に溜まる熱を
吸収、散逸するための改良された熱交換器素子が取り付
けられている。この熱交換器素子は、非常に狭い流体通
路を有するヒートシンクを具備しており、従って流体の
流れの抵抗が高い。このヒートシンクは、ヒートシンク
の静圧に打ち勝つことのできる小型の高速送風手段と共
働する。
の書込ヘッド素子には、該書込ヘッド素子に溜まる熱を
吸収、散逸するための改良された熱交換器素子が取り付
けられている。この熱交換器素子は、非常に狭い流体通
路を有するヒートシンクを具備しており、従って流体の
流れの抵抗が高い。このヒートシンクは、ヒートシンク
の静圧に打ち勝つことのできる小型の高速送風手段と共
働する。
【００１０】従来技術の問題を解決するために、本発明
の１つの特徴によれば、媒体に画像を形成するための書
込ヘッド素子と、前記書込ヘッド素子を熱的に励起する
手段と、前記書込ヘッド素子を前記媒体に対して移動さ
せる手段と、前記書込ヘッド素子から熱を吸収、散逸す
るために、前記書込ヘッド素子と伝熱的に共働する手段
とを具備する画像処理装置が提供される。前記熱を吸
収、散逸するための手段は、ベースと、互いに平行に接
近配置され前記ベースに支持された複数のフィンとを有
するヒートシンクを具備している。前記複数のフィンが
複数の狭い流体通路を形成する。前記複数の流体通路は
対設された流体入口面と流体出口面とを有している。前
記フィンが以下の式で表される熱伝達率を有している。 ｈ＝Ｎu ｋ／Ｄe ここで、 ｈ：熱伝達率 Ｎu ：ヌセルト数 ｋ：流体の熱伝導率 Ｄe ：通路の相当直径 である。相当直径は以下の式により定義され、 Ｄe ＝４Ａc ／Ｐ ここで、 Ａc ：通路の断面積 Ｐ：フィンの濡れ縁長さ である。更に、送風手段が前記ヒートシンクに連結され
ている。送風機手段は、空気を該エンクロージャの外部
から同エンクロージャを通過させて流通させるように形
成された少なくとも部分的に包囲するエンクロージャを
具備する。羽根車が、前記エンクロージャ内で回転自在
に設けられている。該羽根車は、対流により流体を前記
エンクロージャ内に移動させ、前記ヒートシンクの複数
の流体通路を通して流通させるために、前記エンクロー
ジャに形成された開口部に露出した複数の後向き羽根を
有している。前記羽根車は、前記エンクロージャの外側
の流体を前記ヒートシンクの複数のフィンを通して流通
させることのできる流速と静圧とを発生することができ
る。更に、前記羽根車を回転させるために前記羽根車に
連結された小型の駆動手段が設けられている。
の１つの特徴によれば、媒体に画像を形成するための書
込ヘッド素子と、前記書込ヘッド素子を熱的に励起する
手段と、前記書込ヘッド素子を前記媒体に対して移動さ
せる手段と、前記書込ヘッド素子から熱を吸収、散逸す
るために、前記書込ヘッド素子と伝熱的に共働する手段
とを具備する画像処理装置が提供される。前記熱を吸
収、散逸するための手段は、ベースと、互いに平行に接
近配置され前記ベースに支持された複数のフィンとを有
するヒートシンクを具備している。前記複数のフィンが
複数の狭い流体通路を形成する。前記複数の流体通路は
対設された流体入口面と流体出口面とを有している。前
記フィンが以下の式で表される熱伝達率を有している。 ｈ＝Ｎu ｋ／Ｄe ここで、 ｈ：熱伝達率 Ｎu ：ヌセルト数 ｋ：流体の熱伝導率 Ｄe ：通路の相当直径 である。相当直径は以下の式により定義され、 Ｄe ＝４Ａc ／Ｐ ここで、 Ａc ：通路の断面積 Ｐ：フィンの濡れ縁長さ である。更に、送風手段が前記ヒートシンクに連結され
ている。送風機手段は、空気を該エンクロージャの外部
から同エンクロージャを通過させて流通させるように形
成された少なくとも部分的に包囲するエンクロージャを
具備する。羽根車が、前記エンクロージャ内で回転自在
に設けられている。該羽根車は、対流により流体を前記
エンクロージャ内に移動させ、前記ヒートシンクの複数
の流体通路を通して流通させるために、前記エンクロー
ジャに形成された開口部に露出した複数の後向き羽根を
有している。前記羽根車は、前記エンクロージャの外側
の流体を前記ヒートシンクの複数のフィンを通して流通
させることのできる流速と静圧とを発生することができ
る。更に、前記羽根車を回転させるために前記羽根車に
連結された小型の駆動手段が設けられている。
【００１１】
【作用】本発明の画像処理装置は、効率が高く、熱伝達
率の高い、小型の熱交換器素子を有する書込ヘッド素子
を備えて、信頼性が多額なり熱効率が高くなる。
率の高い、小型の熱交換器素子を有する書込ヘッド素子
を備えて、信頼性が多額なり熱効率が高くなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１を参照数と、本発明の原理に
よる画像処理装置１００は、媒体１１０に画像を形成す
るための書込ヘッド素子２００と、書込ヘッド素子２０
０を熱的に励起する手段１８５とを具備している。図１
に示すように、書込ヘッド素子２００を媒体１１０に対
して移動させるための手段２８０が配設されている。
よる画像処理装置１００は、媒体１１０に画像を形成す
るための書込ヘッド素子２００と、書込ヘッド素子２０
０を熱的に励起する手段１８５とを具備している。図１
に示すように、書込ヘッド素子２００を媒体１１０に対
して移動させるための手段２８０が配設されている。
【００１３】図２から図４において、画像処理装置１０
０の書込ヘッド素子２００と共働する手段、好ましくは
熱交換器素子集成体３００が書込ヘッド素子２００から
熱を吸収、散逸するために取り付けられている。熱交換
器素子集成体３００は、エンクロージャまたはハウジン
グ３０２と、小型の流体移動手段または送風手段、好ま
しくはファン３０４が設けられている。ファン３０４
は、以下に説明するようにハウジング３０２の開口部３
０８に配設された羽根車３０６を有している。羽根車３
０６は、エンクロージャ３０２に空気を流通させるため
の複数の後向き羽根３１０を有している。送風手段３０
４のエンクロージャ３０２内には、熱を吸収、散逸させ
るためのヒートシンク３１２が配設されている。送風手
段は、熱抵抗の小さなネジによりヒートシンク３１２に
取り付けられている。送風手段３０４は、ヒートシンク
３１２に連結しなければならないものではなく、また、
単一のヒートシンク３１２に限定もされないことは理解
されよう。従って、複数のヒートシンク３１２に空気の
強制対流を提供する手段も本発明の包含される。ヒート
シンク３１２、送風手段３０４、ハウジング３０２の詳
細な特徴は以下に説明する。
０の書込ヘッド素子２００と共働する手段、好ましくは
熱交換器素子集成体３００が書込ヘッド素子２００から
熱を吸収、散逸するために取り付けられている。熱交換
器素子集成体３００は、エンクロージャまたはハウジン
グ３０２と、小型の流体移動手段または送風手段、好ま
しくはファン３０４が設けられている。ファン３０４
は、以下に説明するようにハウジング３０２の開口部３
０８に配設された羽根車３０６を有している。羽根車３
０６は、エンクロージャ３０２に空気を流通させるため
の複数の後向き羽根３１０を有している。送風手段３０
４のエンクロージャ３０２内には、熱を吸収、散逸させ
るためのヒートシンク３１２が配設されている。送風手
段は、熱抵抗の小さなネジによりヒートシンク３１２に
取り付けられている。送風手段３０４は、ヒートシンク
３１２に連結しなければならないものではなく、また、
単一のヒートシンク３１２に限定もされないことは理解
されよう。従って、複数のヒートシンク３１２に空気の
強制対流を提供する手段も本発明の包含される。ヒート
シンク３１２、送風手段３０４、ハウジング３０２の詳
細な特徴は以下に説明する。
【００１４】ヒートシンク３１２ 図３、４を参照すると、ヒートシンク３１２は、ベース
部材（図示せず）に支持された複数のフィン３１４を具
備している。フィン３１４は互いに略平行に非常に接近
させた状態で離間配置されている。好ましい実施形態に
おいて、フィン３１４は、約０．２０３ｍｍ（０．００
８inch）から約１．５２ｍｍ（０．０６０inch）の平均
間隔を有している。平均間隔の下限は一般的に現在の製
造技術、機械的安定性、フィンの均一性から決定され
る。フィン３１４により複数の狭い通路３１６が形成さ
れる。ヒートシンクは複数の通路３１６と、流体入口面
３１８と、該流体入口面の反対側に設けられた流体出口
面３２０とを有してる。図４において、ヒートシンク３
１２は、複数のフィン３１４を具備している。ヒートシ
ンク３１２のこうしたフィン３１４の構成により、非常
に狭い流体通路またはダクト３１６が形成され、入口面
３１８と出口面３２０との間で通路３１６の空気抵抗が
高くなる。
部材（図示せず）に支持された複数のフィン３１４を具
備している。フィン３１４は互いに略平行に非常に接近
させた状態で離間配置されている。好ましい実施形態に
おいて、フィン３１４は、約０．２０３ｍｍ（０．００
８inch）から約１．５２ｍｍ（０．０６０inch）の平均
間隔を有している。平均間隔の下限は一般的に現在の製
造技術、機械的安定性、フィンの均一性から決定され
る。フィン３１４により複数の狭い通路３１６が形成さ
れる。ヒートシンクは複数の通路３１６と、流体入口面
３１８と、該流体入口面の反対側に設けられた流体出口
面３２０とを有してる。図４において、ヒートシンク３
１２は、複数のフィン３１４を具備している。ヒートシ
ンク３１２のこうしたフィン３１４の構成により、非常
に狭い流体通路またはダクト３１６が形成され、入口面
３１８と出口面３２０との間で通路３１６の空気抵抗が
高くなる。
【００１５】ヒートシンク３１２の重要な特性は、複数
のフィン３１４の熱伝達率（ｈ）である。対流熱伝達率
（ｈ）は非常に広い範囲で変化し、流速、流体の物性、
流体が相変化するかといったことに依存していることは
周知となっている（例えば、ウォーカの工業熱交換器素
子、基本ガイド、第二版、１９９０年、第２８頁から第
３１頁参照）。従来の理論では熱伝達率は以下の式
（１）により定義される。 ｈ＝Ｎu ｋ／Ｄe … （１） ｈ：熱伝達率 Ｎu ：スセルト数 ｋ：流体の熱伝導率 Ｄe ：通路の相当直径
のフィン３１４の熱伝達率（ｈ）である。対流熱伝達率
（ｈ）は非常に広い範囲で変化し、流速、流体の物性、
流体が相変化するかといったことに依存していることは
周知となっている（例えば、ウォーカの工業熱交換器素
子、基本ガイド、第二版、１９９０年、第２８頁から第
３１頁参照）。従来の理論では熱伝達率は以下の式
（１）により定義される。 ｈ＝Ｎu ｋ／Ｄe … （１） ｈ：熱伝達率 Ｎu ：スセルト数 ｋ：流体の熱伝導率 Ｄe ：通路の相当直径
【００１６】本実施形態の空気通路では、相当直径は以
下の式（２）により定義される。 Ｄe ＝４Ａc ／Ｐ … （２） Ａc ：通路の断面積 Ｐ：フィンの濡れ縁長さ
下の式（２）により定義される。 Ｄe ＝４Ａc ／Ｐ … （２） Ａc ：通路の断面積 Ｐ：フィンの濡れ縁長さ
【００１７】本発明実施形態では、以下に説明するよう
に、複数のフィン３１４は約５６２Ｗ／ｍ2 Ｋ（９９Bt
u/hr ft2 deg F）の熱伝達率を有している。完全に発達
した温度、速度分布での通路３１６における強制層流熱
伝達ではヌセルト数が一定であることは周知である。更
に、通路３１６の断面のアスペクト比が大きく温度が一
定の場合にはヌセルト数は７．５４とすることができ
る。幅０．２ｍｍ（０．００８inch）高さ１２．７ｍｍ
（０．５inch）の通路の水力直径は０．３６ｍｍ（０．
００１２feet）である。空気の熱伝導率を０．０２６３
Ｗ／ｍ2 Ｋ（０．０１５２Btu/hr ft deg F ）とする
と、５６２Ｗ／ｍ2 Ｋ（９９Btu/hr ft2 degF ）と計算
される。
に、複数のフィン３１４は約５６２Ｗ／ｍ2 Ｋ（９９Bt
u/hr ft2 deg F）の熱伝達率を有している。完全に発達
した温度、速度分布での通路３１６における強制層流熱
伝達ではヌセルト数が一定であることは周知である。更
に、通路３１６の断面のアスペクト比が大きく温度が一
定の場合にはヌセルト数は７．５４とすることができ
る。幅０．２ｍｍ（０．００８inch）高さ１２．７ｍｍ
（０．５inch）の通路の水力直径は０．３６ｍｍ（０．
００１２feet）である。空気の熱伝導率を０．０２６３
Ｗ／ｍ2 Ｋ（０．０１５２Btu/hr ft deg F ）とする
と、５６２Ｗ／ｍ2 Ｋ（９９Btu/hr ft2 degF ）と計算
される。
【００１８】図３、４に示すように、複数のフィン３２
４は、好ましくは概ね矩形の平板形状を呈している。然
しながら、フィン３１４は台形などの他の形状（図示せ
ず）とすることもできる。
４は、好ましくは概ね矩形の平板形状を呈している。然
しながら、フィン３１４は台形などの他の形状（図示せ
ず）とすることもできる。
【００１９】送風手段３０４ 画像処理装置１００の書込ヘッド素子２００を冷却する
ための熱交換器素子３００は、既述のようにヒートシン
ク３１２に取り付けられた送風手段３０４を具備してい
る。分解図である図６に示すように、送風手段３０４は
ハウジング３０２内に配設されており、羽根車３０６を
具備している。ハウジング３０２は、以下に説明するよ
うに、ハウジング３０２に流入し、ハウジングから流出
する空気のための通路をも形成している。羽根車３０６
は、ハウジング３０２内で回転自在に設けられている。
羽根車３０６は、流体を対流によりハウジング内に移動
させるために、ハウジング３０２の開口部３０８に露出
した複数の後向き羽根３２４を具備している。送風手段
３０４の後、流体はヒートシンク３１２の入口面３２０
から流体通路３１６を通って出口面３２０から排気され
る。羽根車３０６は、開口部３０８の外側の流体をハウ
ジング３０２およびヒートシンク３１２のフィン３１４
を通過させる流速と静圧とを発生できなければならな
い。
ための熱交換器素子３００は、既述のようにヒートシン
ク３１２に取り付けられた送風手段３０４を具備してい
る。分解図である図６に示すように、送風手段３０４は
ハウジング３０２内に配設されており、羽根車３０６を
具備している。ハウジング３０２は、以下に説明するよ
うに、ハウジング３０２に流入し、ハウジングから流出
する空気のための通路をも形成している。羽根車３０６
は、ハウジング３０２内で回転自在に設けられている。
羽根車３０６は、流体を対流によりハウジング内に移動
させるために、ハウジング３０２の開口部３０８に露出
した複数の後向き羽根３２４を具備している。送風手段
３０４の後、流体はヒートシンク３１２の入口面３２０
から流体通路３１６を通って出口面３２０から排気され
る。羽根車３０６は、開口部３０８の外側の流体をハウ
ジング３０２およびヒートシンク３１２のフィン３１４
を通過させる流速と静圧とを発生できなければならな
い。
【００２０】図６を参照すると、ハウジング３０２内の
送風手段３０４は、周期から空気をハウジング内に誘引
するために、ハウジング３０２の開口部３０８に配設さ
れた羽根車３０６を有している。更に、羽根車３０６お
よび駆動軸３２７には永久磁石３２６が取り付けられて
いる。永久磁石３２７は、以下に説明するように羽根車
３０６の回転を制御するための駆動手段と共働する。更
に、送風手段３０４のベース集成体１４７は、駆動軸３
２７を保持するためのボールベアリング３２８と、ボー
ルベアリング３２８を受け入れるためのベースプレート
３３０と、駆動手段３３４の渦電流損失を低減するため
の磁束遮蔽板 (flux return palte)３３２とを具備して
いる。
送風手段３０４は、周期から空気をハウジング内に誘引
するために、ハウジング３０２の開口部３０８に配設さ
れた羽根車３０６を有している。更に、羽根車３０６お
よび駆動軸３２７には永久磁石３２６が取り付けられて
いる。永久磁石３２７は、以下に説明するように羽根車
３０６の回転を制御するための駆動手段と共働する。更
に、送風手段３０４のベース集成体１４７は、駆動軸３
２７を保持するためのボールベアリング３２８と、ボー
ルベアリング３２８を受け入れるためのベースプレート
３３０と、駆動手段３３４の渦電流損失を低減するため
の磁束遮蔽板 (flux return palte)３３２とを具備して
いる。
【００２１】駆動手段３３４ 羽根車３０６をハウジング３０２内で回転させるため
に、駆動手段、好ましくは小型ＤＣモータ３３４が羽根
車３０６に連結されている。ＤＣモータ３３４は、モー
タ３３４を作動させるための回路板３３６を具備してい
る。回路板３３６は、羽根車３０６に取り付けられた永
久磁石３２６に磁気的に近接配置された複数の金属コイ
ル３３７を具備している。金属コイル３３７に電流を供
給すると、この電流に応答して羽根車３０６が回転す
る。平板形のモータと後向き羽根を有する羽根車を用い
ることにより、優れた空気の流れ特性を有するＤＣモー
タとファンの組合体を形成することができる。平板形Ｄ
Ｃモータ技術によりモータが小型化され、体格に対して
比較的高トルクの駆動装置を備えた駆動手段が提供され
る。後向き羽根を有する羽根車３０６と、ＤＣモータ３
３４とを連結することにより、羽根車３０６は非常に高
い静圧に打ち勝って高流量の空気を供給することが可能
となる。
に、駆動手段、好ましくは小型ＤＣモータ３３４が羽根
車３０６に連結されている。ＤＣモータ３３４は、モー
タ３３４を作動させるための回路板３３６を具備してい
る。回路板３３６は、羽根車３０６に取り付けられた永
久磁石３２６に磁気的に近接配置された複数の金属コイ
ル３３７を具備している。金属コイル３３７に電流を供
給すると、この電流に応答して羽根車３０６が回転す
る。平板形のモータと後向き羽根を有する羽根車を用い
ることにより、優れた空気の流れ特性を有するＤＣモー
タとファンの組合体を形成することができる。平板形Ｄ
Ｃモータ技術によりモータが小型化され、体格に対して
比較的高トルクの駆動装置を備えた駆動手段が提供され
る。後向き羽根を有する羽根車３０６と、ＤＣモータ３
３４とを連結することにより、羽根車３０６は非常に高
い静圧に打ち勝って高流量の空気を供給することが可能
となる。
【００２２】ヒートシンク３１２の複数のフィン３１４
には、熱の除去を促進するためには基本的に可及的に背
の高いフィン３１４を可及的に多数配設することが望ま
しいという、基本的な問題があることが知られている。
フィンの高さが高くなるとフィン効率が低下するので、
フィンの高さには事実的なな制限がある。この事実的な
制限を超えてフィンを高くしても熱輸送はさして増加し
ない。間隔が小さな大型のフィンを設けても、空気の流
れの抵抗が増加するだけである。従来の送風手段はヒー
トシンクを高い流速で流通させる静圧を発生できなかっ
たので、熱的な性能に限界があった。本発明の熱交換器
素子集成体３００を用いることにより、狭い間隔で配設
された複数のフィン３１４により形成された通路３１６
の抵抗に打ち勝つ速度とトルクを有し直接的に取り付け
られた小型モータ３３４により駆動される後向き羽根を
有する羽根車３０６を採用することが可能となる（例え
ば、本明細書と一体のものとして参照する米国特許第５
１４６１４４号を参照のこと）。更に、熱交換器素子集
成体３００は、高い流速でヒートシンク３１２を流通さ
せ、優れた熱的性能を達成するように適合している。平
板形モータファンは、小型である利点を維持し、かつ、
従来では得られなかった解決手段を提供しながら、離し
て取り付けたブロアが達成可能な性能に匹敵する性能を
発揮する。
には、熱の除去を促進するためには基本的に可及的に背
の高いフィン３１４を可及的に多数配設することが望ま
しいという、基本的な問題があることが知られている。
フィンの高さが高くなるとフィン効率が低下するので、
フィンの高さには事実的なな制限がある。この事実的な
制限を超えてフィンを高くしても熱輸送はさして増加し
ない。間隔が小さな大型のフィンを設けても、空気の流
れの抵抗が増加するだけである。従来の送風手段はヒー
トシンクを高い流速で流通させる静圧を発生できなかっ
たので、熱的な性能に限界があった。本発明の熱交換器
素子集成体３００を用いることにより、狭い間隔で配設
された複数のフィン３１４により形成された通路３１６
の抵抗に打ち勝つ速度とトルクを有し直接的に取り付け
られた小型モータ３３４により駆動される後向き羽根を
有する羽根車３０６を採用することが可能となる（例え
ば、本明細書と一体のものとして参照する米国特許第５
１４６１４４号を参照のこと）。更に、熱交換器素子集
成体３００は、高い流速でヒートシンク３１２を流通さ
せ、優れた熱的性能を達成するように適合している。平
板形モータファンは、小型である利点を維持し、かつ、
従来では得られなかった解決手段を提供しながら、離し
て取り付けたブロアが達成可能な性能に匹敵する性能を
発揮する。
【００２３】更に詳細には、駆動手段すなわちＤＣモー
タ３３４は、羽根車３０６の回転速度を約４０００ｒｐ
ｍから約１５０００ｒｐｍとするように形成されてい
る。更に、好ましい駆動手段すなわちＤＣモータ３３４
は約２０３ｍｍ（約８inch）水柱の静圧を発生する。図
７から図９に、後向き羽根を有する羽根車３０４の性能
曲線（空気流量に対する静圧の変化）を示す。性能曲線
は、羽根車３０４の外径寸法を一定にして、羽根車３０
４の内径（入口領域）を変化させた状態で示されてい
る。内径の変化は性能曲線の傾斜に影響する。羽根車の
寸法を変化させることにより性能曲線の異なる送風手段
が得られる。このことは、内径および外径について当て
はまる。
タ３３４は、羽根車３０６の回転速度を約４０００ｒｐ
ｍから約１５０００ｒｐｍとするように形成されてい
る。更に、好ましい駆動手段すなわちＤＣモータ３３４
は約２０３ｍｍ（約８inch）水柱の静圧を発生する。図
７から図９に、後向き羽根を有する羽根車３０４の性能
曲線（空気流量に対する静圧の変化）を示す。性能曲線
は、羽根車３０４の外径寸法を一定にして、羽根車３０
４の内径（入口領域）を変化させた状態で示されてい
る。内径の変化は性能曲線の傾斜に影響する。羽根車の
寸法を変化させることにより性能曲線の異なる送風手段
が得られる。このことは、内径および外径について当て
はまる。
【００２４】本発明の画像処理装置の制限された条件下
で熱交換器素子を配設可能であることが重要であるの
で、既述の空気の流速と高い静圧に打ち勝つことのでき
る本発明による好ましい送風手段は約１．１２５inchよ
り低い高さと、約６inchより狭い幅とを有している。
で熱交換器素子を配設可能であることが重要であるの
で、既述の空気の流速と高い静圧に打ち勝つことのでき
る本発明による好ましい送風手段は約１．１２５inchよ
り低い高さと、約６inchより狭い幅とを有している。
【００２５】ハウジング３０２ 図６を参照すると、好ましい実施形態においてハウジン
グ３０２は、そっ区へき３３８と頂壁３４０とにより形
成される室３４１を有している。側壁３３８の１つは、
隣接する他の側壁よりも下方へ伸びている。頂壁３４０
には空気入口としての開口部３０８が形成されている。
室３４１内において頂壁３４０の開口部３０８と、隣接
する他の側壁よりも下方へ伸びている側壁３３８の間に
は、空気室（図示せず）が設けられている。ハウジング
３０２の前記空気室は、頂壁３４０の開口部３０８か
ら、ヒートシンク３１２の流体流入面３１８へ、空気の
流れの方向を変える作用をなす。開口部３０８の寸法、
形状は様々に変化させることができる。然しながら、好
ましくは、開口部３０８が円形であり、かつ、その直径
が中に配設される羽根車３０６の内径に等しい或いは内
径よりもわずかに大きい場合に最良の結果が得られた。
こうして、熱交換器素子集成体３００を包囲するハウジ
ング３０２は、本発明の画像処理装置の書込ヘッド素子
に最も寄与する態様で、流体つまり空気の方向を変える
効果的な手段を構成する。
グ３０２は、そっ区へき３３８と頂壁３４０とにより形
成される室３４１を有している。側壁３３８の１つは、
隣接する他の側壁よりも下方へ伸びている。頂壁３４０
には空気入口としての開口部３０８が形成されている。
室３４１内において頂壁３４０の開口部３０８と、隣接
する他の側壁よりも下方へ伸びている側壁３３８の間に
は、空気室（図示せず）が設けられている。ハウジング
３０２の前記空気室は、頂壁３４０の開口部３０８か
ら、ヒートシンク３１２の流体流入面３１８へ、空気の
流れの方向を変える作用をなす。開口部３０８の寸法、
形状は様々に変化させることができる。然しながら、好
ましくは、開口部３０８が円形であり、かつ、その直径
が中に配設される羽根車３０６の内径に等しい或いは内
径よりもわずかに大きい場合に最良の結果が得られた。
こうして、熱交換器素子集成体３００を包囲するハウジ
ング３０２は、本発明の画像処理装置の書込ヘッド素子
に最も寄与する態様で、流体つまり空気の方向を変える
効果的な手段を構成する。
【図１】画像処理装置の斜視図である。
【図２】書込ヘッド素子から熱を吸収、散逸するための
手段の斜視図である。
手段の斜視図である。
【図３】図２の矢視線３−３に沿う断面図である。
【図４】フィンと流体通路を示すためのヒートシンクの
斜視図である。
斜視図である。
【図５】フィンと流体通路を示すためのヒートシンクの
斜視図であり、９０度回転させた図である。
斜視図であり、９０度回転させた図である。
【図６】本発明の送風手段の分解斜視図である。
【図７】熱交換器素子の熱抵抗（修正された静圧）を示
す図である。
す図である。
【図８】熱交換器素子の熱抵抗（修正された静圧）を示
す図である。
す図である。
【図９】熱交換器素子の熱抵抗（修正された静圧）を示
す図である。
す図である。
１００…画像処理装置 １１０…媒体 １８５…書込ヘッド素子を熱的に励起する手段 ２００…書込ヘッド素子 ３００…熱交換器素子 ３０２…エンクロージャ ３０４…送風手段としてのファン ３０６…羽根車 ３０８…流体入口としての開口部 ３１０…後向き羽根 ３１２…ヒートシンク ３１４…フィン ３１６…流体通路 ３１８…流体入口面 ３２０…流体出口面 ３２６…永久磁石 ３２４…駆動手段としてのＤＣモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー スタンレイ カー アメリカ合衆国，ニューヨーク 14420, ブロックポート，キャンベル ロード 420
Claims (1)
- 【請求項１】 画像処理装置において、 媒体に画像を形成するための書込ヘッド素子と、 前記書込ヘッド素子を熱的に励起する手段と、 前記書込ヘッド素子を前記媒体に対して移動させる手段
と、 前記書込ヘッド素子から熱を吸収、散逸するために、前
記書込ヘッド素子と伝熱的に共働する手段とを具備し、 前記熱を吸収、散逸するための手段が、 ベースと、互いに平行に接近配置され前記ベースに支持
された複数のフィンとを有するヒートシンクを具備し、
前記複数のフィンが複数の狭い流体通路を形成し、前記
複数の流体通路は対設された流体入口面と流体出口面と
を有して成り、前記フィンが以下の式で表される熱伝達
率を有しており、 ｈ＝Ｎu ｋ／Ｄe ここで、 ｈ：熱伝達率 Ｎu ：ヌセルト数 ｋ：流体の熱伝導率 Ｄe ：通路の相当直径 であり、相当直径は以下の式により定義され、 Ｄe ＝４Ａc ／Ｐ ここで、 Ａc ：通路の断面積 Ｐ：フィンの濡れ縁長さ であり、前記熱を吸収、散逸する手段が、更に、 エンクロージャを有し前記ヒートシンクに連結された送
風手段であって、前記エンクロージャが空気を該エンク
ロージャの外部から同エンクロージャを通過させて流通
させるように形成されている送風手段と、 前記エンクロージャ内で回転自在に設けられた羽根車で
あって、対流により流体を前記エンクロージャ内に移動
させ、前記ヒートシンクの複数の流体通路を通して流通
させるために、前記エンクロージャに形成された開口部
に露出した複数の後向き羽根を有しており、前記羽根車
が前記エンクロージャの外側の流体を前記ヒートシンク
の複数のフィンを通して流通させることのできる流速と
静圧とを発生可能な羽根車と、 前記羽根車を回転させるために前記羽根車に連結された
駆動手段とを具備する画像処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/672,893 US5936646A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Image processing equipment with thermally efficient heat dissipating element |
| US08/672893 | 1996-06-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10114122A true JPH10114122A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=24700462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174448A Pending JPH10114122A (ja) | 1996-06-28 | 1997-06-30 | 画像処理装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5936646A (ja) |
| EP (1) | EP0816111A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10114122A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6382760B1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-07 | Xerox Corporation | Air vane cooling system for thermal inkjet printers with moving movable carriages |
| US20030124001A1 (en) * | 2002-01-02 | 2003-07-03 | Chien-Jung Chen | Heatsink fan structure |
| US7021894B2 (en) * | 2002-02-13 | 2006-04-04 | Rotys Inc. | Apparatus for cooling of electronic components |
| US6688719B2 (en) * | 2002-04-12 | 2004-02-10 | Silverbrook Research Pty Ltd | Thermoelastic inkjet actuator with heat conductive pathways |
| TW566828U (en) * | 2003-04-11 | 2003-12-11 | Delta Electronics Inc | Fan circuit board and fan structure with fan circuit board |
| US8834046B2 (en) * | 2007-03-08 | 2014-09-16 | Assa Abloy Ab | Inverted reverse-image transfer printing |
| US20080217842A1 (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-11 | Fargo Electronics, Inc. | Substrate Feeding in a Credential Production Device |
| US9180706B2 (en) * | 2007-03-08 | 2015-11-10 | Assa Abloy Ab | Cantilevered credential processing device component |
| US8845218B2 (en) * | 2007-03-08 | 2014-09-30 | Assa Abloy Ab | Credential production device having a unitary frame |
| US7922407B2 (en) * | 2007-03-08 | 2011-04-12 | Hid Global Corporation | Credential production print ribbon and transfer ribbon cartridges |
| US20080219735A1 (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-11 | Fargo Electronics, Inc. | Printhead Assembly for a Credential Production Device |
| US7665920B2 (en) * | 2007-03-08 | 2010-02-23 | Fargo Electronics, Inc. | Card holder for a credential production device |
| JP5469962B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2014-04-16 | 理想科学工業株式会社 | インクジェットプリンタ |
| CN102497991B (zh) | 2009-09-18 | 2014-07-30 | Hid环球公司 | 证件处理装置中的证件基片进给装置和方法 |
| DE102010060418B4 (de) | 2010-11-08 | 2020-12-31 | Canon Production Printing Germany Gmbh & Co. Kg | Drucker mit Kühlung für Tintenstrahl-Druckköpfe und Verfahren hierzu |
| US9347509B2 (en) * | 2013-01-16 | 2016-05-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Vibration isolation system |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3970411A (en) * | 1973-04-02 | 1976-07-20 | Knut Olof Lennart Wallman | Impellers for cross-flow fans |
| CH612736A5 (ja) * | 1976-04-27 | 1979-08-15 | Papst Motoren Kg | |
| JPS5331206A (en) * | 1976-09-06 | 1978-03-24 | Hitachi Ltd | Fan with forward blades |
| US4554491A (en) * | 1984-08-10 | 1985-11-19 | Msl Industries, Inc. | Brushless DC motor having a laminated stator with a single stator winding |
| US4666373A (en) * | 1986-03-20 | 1987-05-19 | Eiichi Sugiura | Impeller for rotary fluid machine |
| JPS63112163A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-17 | Hitachi Ltd | 印字ヘツド |
| US4879891A (en) * | 1987-04-27 | 1989-11-14 | Thermalloy Incorporated | Method of manufacturing heat sink apparatus |
| GB2204181B (en) * | 1987-04-27 | 1990-03-21 | Thermalloy Inc | Heat sink apparatus and method of manufacture |
| JPS6418645A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Seiko Epson Corp | Print head cooling mechanism |
| JP2683126B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1997-11-26 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録装置 |
| US5053792A (en) * | 1989-08-03 | 1991-10-01 | Mitsubishi Denki K.K. | Device for cooling thermal head |
| DE69121127T2 (de) * | 1990-04-06 | 1997-01-09 | Canon Kk | Temperaturregler und Aufzeichnungsgerät |
| US5146144A (en) * | 1990-06-08 | 1992-09-08 | Eastman Kodak Company | Electric motor |
| US5211493A (en) * | 1992-06-05 | 1993-05-18 | Eastman Kodak Company | Cooling system for a thermal printing head |
| JP2765801B2 (ja) * | 1993-08-20 | 1998-06-18 | 山洋電気株式会社 | 電子部品冷却装置 |
| JP2749506B2 (ja) * | 1994-01-20 | 1998-05-13 | 山洋電気株式会社 | 電子部品冷却装置 |
| US5760512A (en) * | 1994-06-16 | 1998-06-02 | Zexel Corporation | Brushless motor |
| JP2744772B2 (ja) * | 1995-05-31 | 1998-04-28 | 山洋電気株式会社 | 送風機及び電子部品冷却用送風機 |
| EP0814269A3 (en) * | 1996-06-20 | 1998-09-30 | Eastman Kodak Company | Air moving device |
| US5832986A (en) * | 1996-06-28 | 1998-11-10 | Eastman Kodak Company | Heat exchanger |
-
1996
- 1996-06-28 US US08/672,893 patent/US5936646A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-16 EP EP97109766A patent/EP0816111A3/en not_active Withdrawn
- 1997-06-30 JP JP9174448A patent/JPH10114122A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5936646A (en) | 1999-08-10 |
| EP0816111A3 (en) | 1998-10-21 |
| EP0816111A2 (en) | 1998-01-07 |
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