(57)【要約】【課題】蓄電装置を、専用の冷却手段を使用することなく冷却することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】装置本体の内部を冷却する際、冷却部３３により装置本体の筐体を構成する背面板３２の内面に沿って空気を流すことにより背面板３２を冷却する。そして、画像形成の際に使用される電気機器に電力を供給する蓄電装置１１を背面板３２の外面に取り付け、この蓄電装置１１を、冷却部３３によって背面板３２の内面に沿って流れる空気により冷却された背面板３２を介して冷却する。【選択図】図４
2008175910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像を形成する画像形成装置において、
画像形成の際に使用される電気機器と、
装置本体の内部を空気により冷却する冷却部と、
前記装置本体の筐体の外面に取り付けられ、前記電気機器に電力を供給する蓄電装置と、を備え、
前記装置本体の内部を冷却する際、前記冷却部により前記装置本体の筐体の内壁面に沿って空気を流して前記装置本体の筐体を冷却し、前記蓄電装置を冷却された前記装置本体の筐体を介して冷却することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記装置本体の筐体との間に、前記装置本体の筐体を冷却する空気が流れる空間を形成するダクトを備え、
前記空間に対応する位置に前記蓄電装置を配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記蓄電装置を前記装置本体の背面を構成する背面板の外面に設け、前記ダクトを前記背面板の内面に設けたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記装置本体の筐体及び前記蓄電装置の筐体を熱伝導率の高い材質で形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に画像形成の際、使用される電気機器に電力を供給する蓄電装置を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置において、電子写真方式によりシートに画像を形成するようにしたものがある。このような画像形成装置では、シートに画像を形成する場合、まず画像情報に応じて直接的、又は間接的な走査手段によって感光体ドラムを露光して感光体ドラム上に静電気的な潜像を形成させる。
【０００３】
次に、この静電気的な潜像を現像器においてトナーによって現像することによりトナー像として顕像化させ、この後、顕像化されたトナー像を給紙部から供給されたシートに転写する。そして、この後、シートを熱定着器に搬送し、熱定着器によりトナー像を永久画像としてシートに定着させるようにしている。
【０００４】
ここで、このような電子写真方式の画像形成装置においては、シートに画像を形成する画像形成プロセスを行う上で、感光体走査露光手段、特に複写機の場合は走査手段、感光体ドラムの高圧帯電手段において、消費電力が大きいものとなっている。また、その他にも転写シートへの高圧転写手段、高温熱定着手段、シート搬送手段を含めた動力源においても消費電力が大きくなっている。つまり、従来の画像形成装置においては、電力を使用する電気機器が多く、またそれぞれの消費電力も大きくなっている。
【０００５】
ところで、従来の画像形成装置では、プリント速度が高速で消費電力がある程度を超えると、一般的な日本国内の電源電圧である１００Ｖでは電力を十分得ることができなくなるという問題が発生する。
【０００６】
この問題に対して、例えばプリント速度を遅く設定する、或ははじめから電源電圧を２００Ｖ専用にするという対応がとられているが、プリント速度を遅く設定した場合には画像形成装置の生産性が低下する。また、はじめから電源電圧を２００Ｖ専用にした場合にはコストが高くなるという他の問題が発生する。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するため、従来は主電源装置に加えて蓄電装置を備え、この蓄電装置により走査手段、感光体ドラムの高圧帯電手段等の電気機器に必要な電力を供給するようにした画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、このような蓄電装置を有する画像形成装置としては、蓄電装置を冷却するため蓄電装置に専用のファン等の冷却手段を備えるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２８２８２１号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来の画像形成装置においては、このように蓄電装置に専用の冷却手段を備えるようにした場合、冷却手段を配置するためのスペースや束線のスペースが必要となり、それに伴い画像形成装置が大型化し、コストがかかるようになる。また、蓄電装置を必要とするような消費電力が多い画像形成装置において、電力を消費する冷却手段を使用することは効率が悪い。
【００１０】
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、蓄電装置を、専用の冷却手段を使用することなく冷却することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置において、画像形成の際に使用される電気機器と、装置本体の内部を空気により冷却する冷却部と、前記装置本体の筐体の外面に取り付けられ、前記電気機器に電力を供給する蓄電装置と、を備え、前記装置本体の内部を冷却する際、前記冷却部により前記装置本体の筐体の内壁面に沿って空気を流して前記装置本体の筐体を冷却し、前記蓄電装置を冷却された前記装置本体の筐体を介して冷却することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のように、装置本体の筐体の外面に取り付けた蓄電装置を、装置本体の筐体の内壁面に沿って流れる空気によって冷却された装置本体の筐体を介して冷却することにより、蓄電装置を専用の冷却手段を使用することなく冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図である。
【００１４】
図１において、１００はプリンタ、１０１はプリンタ本体である。このプリンタ本体１０１の上部には原稿を読み取る画像読み取り部６が設けられている。また、画像読み取り部６の下方には画像形成部１と、画像形成部１にシートＳを給送するシート給送装置３が設けられている。ここで、画像形成部１には、感光体ドラム１ａ、現像器１ｂ、レーザースキャナーユニット１ｃ、転写・分離帯電器１ｄ、感光体ドラム上の残トナーを除去するクリーナ１ｅ等が設けられている。
【００１５】
次に、このような構成のプリンタ１００の画像形成動作について説明する。
【００１６】
プリンタ本体１０１に設けられている不図示の制御装置から画像読取部６に画像読取信号が出力されると、画像読取部６により画像が読み取られる。この後、レーザースキャナーユニット１ｃから、この電気信号に対応したレーザ光が感光体ドラム１ａ上に照射される。
【００１７】
このとき感光体ドラム１ａは、予め帯電されており、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで静電潜像を現像器１ｂによって現像することにより、感光体ドラム上にトナー像が形成される。
【００１８】
一方、制御装置から給紙信号がシート給送装置３に出力されると、シート収納部７ａ〜７ｄからシートＳが給送される。この後、給送されたシートＳは感光体ドラム上のトナー画像と同期を取って感光ドラム１ａと転写・分離帯電器１ｄとにより構成される転写部に送られる。
【００１９】
次に、このように転写部に送られたシートは、転写部にてトナー像が転写され、この後、定着部４に搬送される。さらにこの後、定着部４により加熱及び加圧されることにより、シートＳに未定着転写画像が永久定着される。そして、このように画像が定着されたシートは排出ローラ５によりプリンタ本体１０１から排紙トレイ１０２に排出される。
【００２０】
図１において、８は電源プラグ、９は交流コンセント、１０はプリンタ本体１０１に電力を供給する主電源装置である。ここで、この主電源装置１０は、オフィス或は家庭などの交流コンセント９から電源コード８ａでつながれており、プリンタ本体内の各動力部へ電力を伝達するために交流から直流への整流作用を備えている。そして、通常、この主電源装置１０から、レーザースキャナーユニット１ｃ、不図示の感光体ドラム１ａの高圧帯電手段等の既述した画像形成プロセスで必要な電気機器に電力が供給される。
【００２１】
ところで、本実施の形態においては、プリンタ本体１０１の背面外側には、図２に示すような蓄電装置１１が設けられている。なお、図２において、１４はプリンタ本体１０１の背面外側に蓄電装置１１を固定するためのビス、１３はコネクタ１２を介して主電源装置１０に接続され、蓄電装置１１を主電源装置１０により充電させる電源ケーブルである。
【００２２】
ここで、この蓄電装置１１は電気二重層からなるキャパシタを備えたものであり、プリンタ本体１０１が非動作中及び定着部４が大量の電力を必要とする最初の立ち上げ時と、立上げ直後数分間内の原稿読取部６の非動作時に充電するようになっている。
【００２３】
そして、一旦、十分な充電ができれば、次にプリンタ本体１０１の電源を切ってから再度立ち上げる時、及び立上げ後数分間は、蓄電装置１１からの電力を原稿読取部６に利用することができる。これにより、主電源装置１０からの電力のほとんどを定着部４に供給することができ、この結果、立上げ状態で大量の電力を必要とする定着部４の加熱昇温を高速に行うことができ、短時間で良好にトナー像が転写されたシートを定着させることができる。
【００２４】
図３は、蓄電装置１１の構成を示す図であり、図３に示すように蓄電装置１１は、放電回路２４と、充電回路２３と、キャパシタ２５とを備えている。そして、蓄電装置１１の回路を構成する放電回路２４、充電回路２３及びキャパシタ２５は、不図示の束線によって相互の回路間が接続されている。
【００２５】
なお、図３において、２１は蓄電装置筐体であり、この蓄電装置筐体２１には、放電回路２４及び充電回路２３を支持する充放電回路支持筐体２２、キャパシタ２５を支持するキャパシタ支持筐体２６及び不図示の外装カバーが取り付けられている。ここで、この蓄電装置筐体２１は、プリンタ本体１０１の背面外側に接触した状態で取り付けられている。なお、この蓄電装置筐体２１とプリンタ本体１０１の背面との接触面積は広い方がより好ましい。
【００２６】
ここで、蓄電装置１１の充放電シーケンスは、プリンタ本体１０１の電力が定格電流１．５Ａ以上必要となる、例えば最初の立ち上げ時は、キャパシタ２５より放電回路２４によってプリンタ本体１０１に電力が供給されるように制御されている。また、プリンタ本体１０１の電力が定格電流１．５Ａに満たないスタンバイ時は、キャパシタ２５へ充電回路２３によって電力が供給されるように制御されている。
【００２７】
ところで、このような充放電を行うと放電回路２４、充電回路２３及びキャパシタ２５が発熱し、この熱は充放電回路支持筐体２２と、キャパシタ支持筐体２６を介して蓄電装置筐体２１へ放熱される。
【００２８】
なお、本実施の形態において、充放電回路支持筐体２２、キャパシタ支持筐体２６及び蓄電装置筐体２１は、熱伝導が１Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率の高い材質の板金により形成されているため、充放電の際の発熱は、効率的に蓄電装置筐体２１へ伝わる。
【００２９】
ここで、図４に示すようにプリンタ本体１０１の背面を構成すると共に、外面には、既述したように蓄電装置１１が取り付けられている背面板３２の内面には、３つ（複数）の開口部３１ａ〜３１ｃを備えたダクト３１が不図示のビスにより固定されている。
【００３０】
なお、この開口部３１ａ〜３１ｃは、主に感光体ドラム周りに配された図１に示すクリーナ１ｅの冷却及び転写・分離帯電器１ｄで発生するオゾンの吸引に用いられるプリンタ本体内の不図示の本体のダクトと結合してそれぞれの風路を形成するものである。
【００３１】
また、ダクト３１はプリンタ本体１０１の背面板内側に配置された冷却部であるファンユニット３３と結合している。このプリンタ本体１０１の背面板３２とダクト３１で形成された空気が流れる空間である風路にファンユニット３３より開口部３１ａ〜３１ｃから空気を吸い、図示の排気口からプリンタ本体外に排気するように構成されている。そして、このようにファンユニット３３より空気をプリンタ本体内からプリンタ本体外に排気することにより、プリンタ本体内部が冷却される。
【００３２】
ここで、このプリンタ本体１０１の冷却手段であるファンユニット３３によるプリンタ本体内部の冷却の際、プリンタ本体１０１の筐体の内壁面の一部を構成する背面板３２の内面に沿って空気を流すようにしている。これにより、プリンタ本体１０１の筐体の一部を構成する背面板３２を冷却することができる。なお、本実施の形態において、背面板３２は、熱伝導が１Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率の高い材質の板金により形成されており、これにより空気吸引による背面板３２の冷却が効率的に行われる。
【００３３】
ところで、本実施の形態において、蓄電装置１１は、図４に示すように背面板外面の、背面板３２とダクト３１で覆われた空間で形成された流路の範囲に配置されている。そして、このような位置に蓄電装置１１を配置することにより、冷却された背面板３２により、蓄電装置１１を効率的に冷却することができる。つまり、ファンユニット３３が蓄電装置１１を冷却する冷却手段を兼ねるようなる。
【００３４】
図５はファンユニット３３のｏｎ、ｏｆｆと、常温２５℃における背面板３２の温度との関係を示す図である。なお、図５において、横軸が蓄電装置１１の温度、縦軸が背面板３２の温度を示す。
【００３５】
ここで、背面板３２は、昇温前は２５℃に熱均衡している状態となるが、ファンユニット３３をｏｆｆした状態では、背面板３２が蓄電装置１１の温度の上昇によって３０℃、３３℃、４３℃、５５℃まで昇温する。一方、ファンユニット３３をｏｎさせると、背面板３２が２８．５℃、３１．５℃、４０℃、５０℃に冷却される。
【００３６】
このため、本実施の形態においては、例えば線形近似を用いて蓄電装置１１が単体昇温により５５℃となったファンユニット３３をｏｎとするようにしている。そして、このファンユニット３３による冷却効果により、まず背面板３２が冷却され、さらにこの背面板３２により蓄電装置１１の蓄電装置筐体２１、充放電回路支持筐体２２を介して放電回路２４、充電回路２３及びキャパシタ２５が約５０℃まで冷却される。
【００３７】
このように、プリンタ本体１０１の背面板３２の外面に取り付けた蓄電装置１１を、背面板３２の内面に沿って流れる空気によって冷却された背面板３２を介して冷却することにより、蓄電装置１１を専用の冷却手段を使用することなく冷却することができる。さらに、背面板３２とダクト３１で覆われた空間で形成された流路の範囲に蓄電装置１１を配置することにより、効率的に蓄電装置１１を冷却することができる。なお、本発明は、複合機に限らず、プリンタ、複写機、ＦＡＸ等の適宜の構成の画像形成装置及び適宜の画像形成方式の画像形成装置において実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図。
【図２】上記画像形成装置に設けられた蓄電装置を示す図。
【図３】上記蓄電装置の構成を示す図。
【図４】上記画像形成装置の背面内側に取り付けられたダクト及びファンユニットを示す図。
【図５】上記画像形成装置の背面の温度、蓄電装置の温度及びファンユニットｏｎ、ｏｆｆの関係を説明する図。
【符号の説明】
【００３９】
１      画像形成部
８      電源プラグ
９      交流コンセント
１０    主電源装置
１１    蓄電装置
２１    蓄電装置筐体
２２    充放電回路支持筐体
２３    充電回路
２４    放電回路
２５    キャパシタ
２６    キャパシタ支持筐体
３１    本体冷却手段のダクト
３２    背面板
３３    ファンユニット
１００  プリンタ
１０１  プリンタ本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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