WO2015037355A1

WO2015037355A1 - 画像形成装置及びダクト

Info

Publication number: WO2015037355A1
Application number: PCT/JP2014/070013
Authority: WO
Inventors: 山下　和也; 大西　正人
Original assignee: 京セラドキュメントソリューションズ株式会社
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2015-03-19
Also published as: JP5951118B2; US9354602B2; JPWO2015037355A1; EP3045981A1; EP3045981A4; US20160004215A1

Abstract

　画像形成装置（１）は、作像部（２０）を収容する筐体（６０）の一の側壁部（６２ａ）を筐体（６０）の外方側から覆うとともに排気口（６３ｆ）が形成された外装カバー（６３）と、筐体（６０）の一の側壁部（６２ａ）と外装カバー（６３）との間に形成された機器収容空間（Ｓ）と、一の側壁部（６２ａ）に形成され、筐体（６０）内と機器収容空間（Ｓ）とを連通させる開口部（６２ｆ）と、機器収容空間（Ｓ）内に配置され、開口部（６２ｆ）を介して筐体（６０）内の空気を吸い込んで外装カバー（６３）に形成された排気口（６３ｆ）から排出する排気ファン（１００）と、機器収容空間（Ｓ）内に配置された発熱機器（７０）と、排気ファン（１００）の空気吐出口（１０１ｂ）と、外装カバー（６３）に形成された排気口（６３ｆ）とを連結し、発熱機器（７０）側の壁部に内外を連通する連通部（９７）が形成されているダクト部（９０）と、を備える。

Description

画像形成装置及びダクト

　本発明は、画像形成装置及びダクトに関する。

　従来より、画像形成装置の筐体の側壁部と外装カバーとの間に排気ファンを収容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）。筐体内には、用紙に画像を形成するための作像部が収容されている。作像部は、例えばトナーを記録紙に熱定着させるための定着器等を含んでいる。上記排気ファンは、筐体の側壁部に取り付けられている。そして、排気ファンは、作像部（特に定着器）の熱で暖まった高温の空気をダクトによって、外装カバーに形成された排気口から外部に排出する。上記筐体の側壁部と外装カバーとの間には、排気ファンの他に、例えば電気基板等の発熱機器が収容されている。

特開２００４－２７２０８９号公報

　ところで、電気基板に限らずモーターや電磁クラッチ等の発熱機器は、故障防止の観点から冷却することが好ましい。

　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、作像部（特に定着器）の熱で暖まった高温の空気の一部が、排気ファンにより筐体内から吸い出された後、排気口へと向かわずに発熱機器側に向かうようになっている。この結果、発熱機器は、冷却されるどころか、作像部の熱で暖まった高温の空気によってますます加熱されてしまう。このため、従来の画像形成装置のダクトでは、発熱機器が故障し易いという問題がある。

　これに対して、発熱機器の周囲に高温の空気が滞留しないように、上記発熱機器の近傍に排気ファンを別途配置することが考えられる。しかしこの場合、排気ファンの数が増加するため、コスト増加を招くという問題がある

　本発明は、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、筐体内の廃熱を行いつつ発熱機器の周囲に高温の空気が滞留するのを防止することにある。

　本発明の一の局面に係る画像形成装置は、筐体と、外装カバーと、機器収容空間と、開口部と、排気ファンと、発熱機器と、ダクト部とを備える。前記筐体は、記録媒体に画像を形成するための作像部を収容する。前記外装カバーは、上記筐体の一の側壁部を該筐体の外方側から覆う。前記外装カバーには、排気口が形成されている。前記機器収容空間は、上記筐体の一の側壁部と上記外装カバーとの間に形成されている。前記開口部は、上記一の側壁部に形成され、上記筐体内と上記機器収容空間とを連通させる。前記排気ファンは、上記機器収容空間内に配置され、上記開口部を介して上記筐体内の空気を吸い込んで、該吸い込んだ空気を上記外装カバーに形成された排気口から排出する。前記発熱機器は、上記機器収容空間内に配置されている。前記ダクト部は、上記排気ファンの空気吐出口と上記外装カバーに形成された排気口とを連結し、上記発熱機器側の壁部に内外を連通する連通部が形成されている。

　本発明の他の局面に係るダクトは、記録媒体に画像を形成するための作像部を収容する筐体の一の側壁部と、該一の側壁部を該筐体の外方側から覆うとともに排気口が形成された外装カバーとの間に形成されて発熱機器が収容される機器収容空間に設けられる。上記一の側壁部には、上記筐体内と上記機器収容空間とを連通させる開口部が形成されている。上記機器収容空間内には、上記開口部を介して上記筐体内の空気を吸い込んで、該吸い込んだ空気を上記外装カバーに形成された排気口から排出する排気ファンが配置されている。上記ダクトは、上記排気ファンの空気吐出口と上記外装カバーに形成された排気口とを連結するダクト本体を備える。上記ダクト本体における上記発熱機器側の壁部には、該ダクト本体の内外を連通する連通部が形成されている。

　本発明によれば、安価な構成により、筐体内の廃熱を行いつつ発熱機器の周囲に高温の空気が滞留するのを防止することができる。

図１は、本発明の実施形態１における画像形成装置としてのプリンターを示すその前側から見た概略の断面図である。図２は、本発明の実施形態１におけるプリンターをそのプリンターの後側の斜め右側から見た斜視図である。図３は、図２のIII－III線で切った概略断面図である。図４は、本発明の実施形態１におけるプリンターの機器収容空間内における排気ファンの周辺部分を示す拡大図である。図５は、本発明の実施形態１におけるプリンターの後側を覆う外装カバーを、プリンターの前側の斜め右側から見た斜視図である。図６は、本発明の実施形態１におけるダクトに形成された連通部としての切欠部を示す下側から見た概略の平面図である。図７は、本発明の実施形態２を示す図２相当図である。図８は、本発明の実施形態３を示す図２相当図である。図９は、本発明の実施形態４におけるプリンターを示すその後側から見た側面図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

　《実施形態１》

　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１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、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ための複数の搬送ローラー対１１～１３が設けられている。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、像担持体の一例の感光体ドラム２１、帯電器２３、露光装置２５、現像装置２７、転写器２８、定着器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２８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を定着器２９に供給する。

　定着器２９は、互いに対向した配置された定着ローラー２９ａ及び加圧ローラー２９ｂを有している。定着ローラー２９ａ内にはヒーターが内蔵されている。定着器２９では、作像部２０より供給される用紙Ｐを、定着ローラー２９ａ及び加圧ローラー２９ｂ間で加圧することにより、当該用紙Ｐにトナー像を熱定着させる。そして、定着器２９にてトナー像が熱定着された用紙Ｐは、両ローラー２９ａ，２９ｂにより下流側へと送り出される。定着器２９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。

　図２に示すように、上記筐体６０は、フレーム６１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３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定着器２９に隣接して配置されている。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（図２参照）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における左側の上端部には、矩形状の排気口６３ｆが形成されている。排気口６３ｆはルーバー６４により覆われている。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機器収容空間Ｓが形成されている。

　図２に戻って、機器収容空間Ｓ内には、排気ファン１００、ドラム駆動モーター３０、搬送クラッチ７２、給紙搬送モーター７１、及び基板ボックス８０等の機器類が配置されている。これらの機器類は、後側板金６２ａにおける外装カバー６３側の面にボルト等により構成されている。

　基板ボックス８０は、後側板金６２ａにおける左側（図２では右側）の上端部に取付けられている。基板ボックス８０内には、例えば電源基板や、エンジン基板及びメイン基盤等の基板類が収容されている。

　排気ファン１００は、後側板金６２ａにおける右側（図２では左側）の上端部に取付けられている。排気ファン１００は、ファンケーシング１０１とファンケーシング１０１内に収容された羽根車１０２とを有している。ファンケーシング１００は、矩形箱状のケース体により構成されている。ファンケーシング１００の前側面には空気流入口１０１ａ（図３参照）が形成され、該ケーシング１００の後側面には空気吐出口１０１ｂが形成されている。排気ファン１００は、羽根車１０２の回転により、主に前側から後側へと向かう空気流を生じさせるように構成されている。ファンケーシング１０１は、その空気流入口１０１ａが、後側板金６２ａに形成された開口部６２ｆに重なるように（合わさるように）、後側板金６２ａに取付けられている。上記開口部６２ｆは、後側板金６２ａにおける定着ローラー２９ａに隣接する部分に形成されている。筐体６０内の空間と機器収容空間Ｓとは、この開口部６２ｆを介して連通している。

　上記ドラム駆動モーター３０は、感光体ドラム２１を駆動するためのモーターである。ドラム駆動モーター３０は、出力軸３０ａ（図２参照）と、機器収容空間Ｓ内において該出力軸３０ａに回転一体に連結された円筒状のローター３０ｂと、該ローター３０ｂと同軸に配置された不図示のステーターとを有している。出力軸３０ａは後側板金６２ａを貫通しており、その先端部には光体ドラム２１が回転一体に連結されている。ドラム駆動モーター３０は、その作動時にコイルが通電されることにより発熱する。また、ドラム駆動モーター３０は、その作動時に軸受部における摩擦に起因して発熱する。

　搬送クラッチ７２は、搬送モーター（図示省略）の動力を搬送ローラー対１２，１３に伝達する伝達状態と、該伝達が遮断された遮断状態とを切替え可能に構成されている。搬送クラッチ７２は、例えば電磁クラッチにより構成されている。搬送クラッチ７２の励磁コイルは、不図示のコントローラーにより通電／非通電が制御される。励磁コイルが通電状態にあるときには、搬送モーターの動力が、搬送クラッチ７２を介して搬送ローラー対１２，１３に伝達される。一方、励磁コイルが非通電状態にあるときには、該動力伝達が遮断される。搬送クラッチ７２は、励磁コイルがコントローラーにより通電されることで発熱する。

　給紙搬送モーター７１は、ピックアップローラー１０ｂを駆動するためのモーターである。給紙搬送モーター７１は、コントローラーにより作動制御される。給紙搬送モーター７１は、その作動時にコイルが通電されることにより発熱する。また、給紙搬送モーター７１は、その作動時に軸受部における摩擦に起因して発熱する。

　上記ドラム駆動モーター３０、搬送クラッチ７２及び給紙搬送モーター７１は、機器収容空間Ｓ内に収容された発熱機器７０に相当し、これらの発熱機器７０は、後述するダクト９０よりも下側に配置されている。

　図３～図５に示すように、上記排気ファン１００の空気吐出口１０１ｂと上記外装カバー６２に形成された排気口６３ｆとは、ダクト９０を介して連結されている。ダクト９０は、前後方向に延びる矩形枠状に形成されている。ダクト９０の後側端部は、外装カバー６３における排気口６３ｆの周縁部に固定されている（図５参照）。そして、外装カバー６２を筐体６０に取付けると、ダクト９０の前側端部のうち切欠部９０ｆ（後述する）を除く部分が、排気ファン１００の空気吐出口１０１ｂの周縁部に当接するようになっている（図３参照）。

　ダクト９０は、上下方向において対向する上側壁部９０ａ及び下側壁部９０ｂと、左右方向において対向する左側壁部９０ｃ及び右側壁部９０ｄとを有している。そして、上記切欠部９０ｆは、ダクト９０における発熱機器（本実施形態では、ドラム駆動モーター３０、搬送クラッチ７２、及び給紙搬送モーター７１）側の壁部である下側壁部９０ｂに形成されている。図６に拡大して示すように、切欠部９０ｆは、下側壁部９０の前側端部における左右方向の中央部に形成されている。切欠部９０ｆは、平面視で前側に開放していて、左右方向に細長く形成されている。そして、切欠部９０ｆは、ダクト９０の内外を連通する連通部９７として機能する。

　以上のように構成されたプリンター１では、排気ファン１００が作動すると、定着ローラー２９ａの熱で加熱された筐体６０内の高温の空気が、後側壁部６２ａに形成された開口部６１ｄを通って、ファンケーシング１０１の空気流入口１０１ａへと導かれる（図３参照）。そして、空気流入口１０１ａからファンケーシング１０１内に流入した空気は、ケーシング１０１の空気吐出口１０１ｂからダクト９０内を通って、外装カバー６３に形成された排気口６３ｆからプリンター１の外部に排出される。そうして、ダクト９０内には、筐体６０側から排気口６３ｆ側（前側から後側）へと向かう比較的高速の空気流が形成されることとなる。したがって、上記発熱機器７０（ドラム駆動モーター３０、搬送クラッチ７２及び給紙搬送モーター７１）の周囲に滞留する高温の空気は、この高速の空気流に引きずられる形で、ダクト９０の下側壁部９０ｂに形成された切欠部９０ｆからダクト９０内に流入する。そうして、ダクト９０内に流入した高温の空気は、ダクト９０内の高速の空気流と共に排気口６３ｆから排出される。したがって、上記発熱機器７０の周囲に高温の空気が滞留するのを防止し、延いては、発熱機器７０の故障を防止することができる。また、筐体６０内の熱を排気するための排気ファン１００を利用して、発熱機器７０の周囲の空気滞留を防止するようにしているので、新たに排気ファンを設ける必要もない。よって、部品点数の増加を抑制して製品コストを低減することができる。

　《実施形態２》

　図７は、実施形態２を示している、本実施形態２は、ダクト９０内に空気流を導くための案内板９１，９２を有している点で上記実施形態１とは異なる。尚、図５と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。

　すなわち、本実施形態では、ダクト９０の下側壁部９０ｂには、第１案内板９１及び第２案内板９２が取付けられている。第１案内板９１は、傾斜板部９１ａ及び垂直板部９１ｂを有している。傾斜板部９１ａは、下側壁部９０ｂの右側端部から右側に向かって下側に傾斜している。垂直板部９１ｂは、傾斜板部９１ａの下端部から下側に向かって延びている。第２案内板９２は、下側壁部９０ｂの左側端部から前側に突出している。

　そして、外装カバー６３を筐体６０に取付けた状態では、外装カバー６３と第１案内板９１と第２案内板９２と後側板金６２ａと基板ボックス８０の右側壁８０ａとによって案内流路９５が形成されるようになっている。この案内流路９５は、切欠部９０ｆを介してダクト９０内に連通している。案内流路９５は、発熱機器７０の周囲の空気を切欠部９０ｆへと案内して該切欠部９０ｆからダクト９０内に流入させる。

　以上の如く上記実施形態２では、上記両案内板９１，９２は、上記発熱機器７０の周囲の高温の空気を上記切欠部９０ｆへと案内するように構成されている。したがって、発熱機器の周囲に高温の空気が滞留するのをより一層防止することができる。

　《実施形態３》

　図８は、実施形態３を示している。本実施形態３は、外装カバー６３が吸気口６３ｇを有する点で上記各実施形態とは異なる。尚、図５及び図７と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。

　すなわち、本実施形態では、外装カバー６３には排気口６３ｆに加えて吸気口６３ｇが形成されている。吸気口６３ｇは、プリンター１の外部から機器収容空間Ｓ内に空気を吸い込むためのものである。吸気口６３ｇは、外装カバー６３の下端部における右側端部に形成されていて、排気口６３ｆよりも下側に位置している。吸気口６３ｇは、外装カバー６３における給紙搬送モーター（発熱機器）７１の近傍に位置する部分に形成されている。

　したがって、上記実施形態３では、排気ファン１００が駆動されることにより、外装カバー６３に形成された吸気口６３ｇから機器収容空間Ｓ内に外気が流入する。流入した外気は、発熱機器７０の周囲を通ってダクト９０に形成された切欠部９０ｆからダクト９０内に流入し、その後排気口６３ｆからプリンター１の外部に排出される。このように、吸気口６３ｇを形成することにより発熱機器７０側からダクト９０側（下側から上側）へと向かう空気流を形成することができる。よって、発熱機器７０の周囲に高温の空気が滞留するのを防止することができる。

　また、上記実施形態３では、発熱機器７０の周囲の高温の空気が周囲の空気との密度差によって上昇し易い点に着目して、ダクト９０を発熱機器７０よりも上側に配置するようにしている。したがって、発熱機器７０の周囲の高温の空気を、その上側に配置されたダクト９０内へと容易に導くことができる。

　《実施形態４》

　図９は、実施形態４を示している。本実施形態は、ドラム駆動モーター３０の構成が上記各実施形態とは異なる。すなわち、本実施形態では、ドラム駆動モーター３０のローター３０ｂの周面には、複数の羽根部３０ｃが形成されている。複数の羽根部３０ｃは、周方向に等間隔に形成されている。

　この構成によれば、羽根部３０ｃがローター３０ｂと共に回転することによって、モーター３０の周囲に強制的に空気流を生じさせることができる。よって、発熱機器７０であるモーター３０の熱で暖まった高温の空気が、モーター３０の周囲に滞留するのをより一層防止することができる。

　《他の実施形態》

　上記各実施形態では、発熱機器７０の一例として、ドラム駆動モーター３０、給紙搬送モーター７１、及び搬送クラッチ７２を挙げて説明したが、これに限ったものではなく、発熱機器７０は、例えば電気基板等であってもよい。

　上記各実施形態では、連通部９７は切欠部９０ｆにより構成されているが、これに限ったものではなく、例えば貫通孔により構成されていてもよい。

　上記各実施形態では、ダクト９３を外装カバー６３に固定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば後側板金６２ａに固定するようにしてもよい。

　上記各実施形態では、案内板９１，９２をダクト９３に固定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば後側板金６２ａに固定するようにしてもよい。

　上記各実施形態では、排気ファン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。

　また、上記各実施形態では、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。この場合、作像部は、用紙に対してインクを吐出するインクヘッド等により構成される。

　また、本発明は上記実施形態１～４に限定されるものでなく、本発明には、これらの実施形態１～４を適宜組み合わせた構成が含まれる。

Claims

　記録媒体に画像を形成するための作像部を収容する筐体と、
　上記筐体の一の側壁部を該筐体の外方側から覆うとともに排気口が形成された外装カバーと、
　上記筐体の一の側壁部と上記外装カバーとの間に形成された機器収容空間と、
　上記一の側壁部に形成され、上記筐体内と上記機器収容空間とを連通させる開口部と、
　上記機器収容空間内に配置され、上記開口部を介して上記筐体内の空気を吸い込んで、該吸い込んだ空気を上記外装カバーに形成された排気口から排出する排気ファンと、
　上記機器収容空間内に配置された発熱機器と、
　上記排気ファンの空気吐出口と上記外装カバーに形成された排気口とを連結し、上記発熱機器側の壁部に内外を連通する連通部が形成されているダクト部と、
　を備える画像形成装置。
　請求項１記載の画像形成装置において、
　上記発熱機器の周囲の空気を上記ダクト部の連通部に案内する案内板部をさらに備えている、画像形成装置。
　請求項１記載の画像形成装置において、
　上記外装カバーにおける上記発熱機器の近傍に位置する部分には、上記画像形成装置の外部から上記機器収容空間内に空気を吸い込むための吸気口が形成されている、画像形成装置。
　請求項３記載の画像形成装置において、
　上記発熱機器は、上記ダクト部よりも下側に配置され、
　上記吸気口は、上記排気口よりも下側に形成されている、画像形成装置。
　請求項１記載の画像形成装置において、
　上記作像部は、周面に静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体の周面の静電潜像をトナー像として現像する現像部と、該像担持体の表面のトナー像を記録媒体に転写させる転写部と、上記記録媒体に転写されたトナー像を熱定着させる定着器とを備え、上記排気ファンは、上記一の側壁部における上記定着器に隣接する部分に取付けられている、画像形成装置。
　請求項５記載の画像形成装置において、
　上記発熱機器は複数設けられており、
　上記複数の発熱機器のうちの一つは、上記像担持体を駆動するためのモーターであり、
　上記モーターは、上記一の側壁部を貫通して上記像担持体に回転一体に連結された出力軸と、上記機器収容空間内において該出力軸に回転一体に連結された円筒状のローターと、該ローターの周面に形成された羽根部と、を有している、画像形成装置。
　記録媒体に画像を形成するための作像部を収容する筐体の一の側壁部と、該一の側壁部を該筐体の外方側から覆うとともに排気口が形成された外装カバーとの間に形成されて発熱機器が収容される機器収容空間、に設けられるダクトであって、
　上記一の側壁部には、上記筐体内と上記機器収容空間とを連通させる開口部が形成され、
　上記機器収容空間内には、上記開口部を介して上記筐体内の空気を吸い込んで、該吸い込んだ空気を上記外装カバーに形成された排気口から排出する排気ファンが配置されており、
　上記排気ファンの空気吐出口と上記外装カバーに形成された排気口とを連結するダクト本体を備え、
　上記ダクト本体における上記発熱機器側の壁部には、該ダクト本体の内外を連通する連通部が形成されている、ダクト。