(57)【要約】【課題】筐体内が汚れず、エアーフィルタが目詰まりしても筐体内の冷却を行うことのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】筐体６の外部に接続された外部給気口４１と、第１吐出口４２及び第２吐出口４３とを備えるダクト４０を筐体６内に組み込む。ダクト４０内には、給気用軸流ファン４５とエアーフィルタ４６とを組み込み、塵芥が濾過された外気をダクト４０内に取り入れる。第１吐出口４２及び第２吐出口４３の近傍には、濾過済みの外気をイエロー用定着器２５及びマゼンタ用定着器２６に吹きつける冷却用軸流ファン４９，５０を配置する。吐出口４２，４３と冷却用軸流ファン４９，５０との間に、筐体内給気口として隙間ＣＬ１，ＣＬ２を形成し、エアーフィルタ４６の目詰まり時には、この隙間ＣＬ１，ＣＬ２から冷却用軸流ファン４９，５０に給気をして、筐体６内の空気を循環する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の外部に接続された外部給気口と、筐体内に配置された吐出口とを少なくとも一つずつ備えたダクトと、
ダクトの外部給気口と吐出口との間に組み込まれ、外部給気口から吸入された外気を濾過するエアーフィルタと、
吐出口に対面して配置され、外部給気口とエアーフィルタとを通過した外気を筐体内に放出する冷却用ファンとを設け、
該エアーフィルタと冷却用ファンとの間に、筐体内の空気をダクト内に吸入する筐体内給気口を形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記筐体内給気口は、吐出口と冷却用ファンとの間に形成された隙間からなる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】
前記筐体内給気口は、エアーフィルタと冷却用ファンとの間でダクトに形成された開口からなることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記冷却用ファンの送風方向の下流側に、被冷却部品を配置したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記外部給気口の近傍に配置されて、外部給気口からダクト内に外気を吸入する給気用ファンを設けたことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記冷却用ファンと、給気用ファンとの回転タイミングを同一にしたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、更に詳しくは、筐体内に外気を導入して冷却を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置は、筐体内に組み込まれた部品が発熱する。例えば、カラー感熱記録紙にサーマルヘッドを圧接させて熱記録を行うカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙の感熱発色層を定着する定着ランプが、最も発熱量の大きな熱源となる。定着ランプは、管壁の温度が上昇しすぎるとその発光量が小さくなり、定着効率が低下する。また、サーマルヘッドも温度が上がりすぎると適性な濃度での熱記録が行なえなくなる。そのため、カラー感熱プリンタは、筐体内の温度制御が必要である。
【０００３】
画像形成装置の筐体内を効率よく冷却するために、筐体内の熱気を筐体の外に排出するダクトと、このダクト内にエアフローを発生させるファンとを設けることが通常行なわれている。例えば、特許文献１記載の発明では、ダクトの給気口を筐体内と筐体外とに接続し、排気口を筐体外に接続するとともに、ダクトの中に複数の排気ファンを直列に組み込んでいる。そして、外気と一緒に筐体内の熱気をダクト内に吸い込み、排気口から排出している。また、熱源から放射された熱気を筐体の外に排出するだけではなく、特許文献２に記載されているように、筐体の外から筐体内に外気を導入し、この外気を熱源に吹き付けることで積極的に熱源を冷却することも行なわれている。
【０００４】
更に、筐体内に複数の熱源を有する画像形成装置では、例えば、特許文献３及び４に記載されているように、各熱源の近傍を通るようにダクトを筐体内に配置し、かつ各熱源に対面するようにダクトに給気口を形成している。そして、ダクトの中に排気ファンを組み込むことで、熱源によって生じる熱気を筐体外に排出している。
【０００５】
また、画像形成装置は、冷却のために筐体内に導入した外気中の塵芥や、装置内で発生した塵芥によって筐体内部が汚れたり、プリント画質が悪化することがある。そのため、例えば特許文献２及び４記載の発明では、ダクトの中に塵芥を除去するエアーフィルタを組み込んでいる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３０５４３９号公報
【特許文献２】
特開平０８−２２０９５２号公報
【特許文献３】
特開平０６−０５９５４９号公報
【特許文献４】
特開２００２−０２３５７１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ダクト内組み込んだエアーフィルタが塵芥によって目詰まりすると、冷却風量又は排気流量が急激に低下し、筐体内の冷却効率が著しく悪化する。そのため、エアーフィルタの定期的な交換が必要となる。しかしながら、ユーザーによっては定期的なメンテナンスを怠りがちになり、エアーフィルタが長期のあいだ交換されないことも少なくない。
【０００８】
また、特許文献４記載の発明では、ダクトの給気口に開閉弁を設け、エアーフィルタの目詰まりに応じて開閉弁を開閉することで、排気流量の低下を防いでいる。しかし、エアーフィルタの目詰まりがひどい場合に開閉弁を開放しても、ダクト内にエアフローを発生させることはできない。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、エアーフィルタが目詰まりしても筐体内の冷却を行う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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、筐体の外部に接続された外部給気口と、筐体内に配置された吐出口とを少なくとも一つずつ備えたダクトと、ダクトの外部給気口と吐出口との間に組み込まれ、外部給気口から吸入された外気を濾過するエアーフィルタと、吐出口に対面して配置され、外部給気口とエアーフィルタとを通過した外気を筐体内に放出する冷却用ファンとを設け、エアーフィルタと冷却用ファンとの間に、筐体内の空気をダクト内に吸入する筐体内給気口を形成したものである。これによれば、エアーフィルタが目詰まりすると、冷却用ファンが筐体内給気口から筐体内の空気をダクトの中に吸引し、筐体内に循環気流を発生させることができる。これにより、筐体内温度の急激な上昇を防止することができる。
【００１１】
筐体内給気口としては、吐出口と冷却用ファンとの間に隙間を形成して、その機能を持たせてもよい。これによれば、冷却用ファンの送風能力を有効に使うことができるので、外気の導入できない筐体内の温度上昇を効果的に抑えることができる。また、エアーフィルタと冷却用ファンとの間でダクトに開口を形成してもよい。これによれば、筐体内の様々な場所の空気をダクト内に吸引することができ、より循環効率を向上させることができる。
【００１２】
更に、筐体内の冷却効率を向上させるために、冷却用ファンの送風方向の下流側に、被冷却部品を配置するようにしたものである。また、筐体内への外気の導入効率を向上させるために、外部給気口の近傍に給気用ファンを設けることもできる。更に、冷却用ファンと給気用ファンとの回転タイミングを同一にすることもできる。これによれば、２種類のファンを共通のコントローラで制御することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。このカラー感熱プリンタ２では、長尺のカラー感熱記録紙３をロール状に巻いた記録紙ロール４が記録媒体として使用される。記録紙ロール４は、遮光性を備えた給紙マガジン５に収納され、給紙マガジン５がカラー感熱プリンタ２の筐体６の前面に設けられた給紙部７にセットされる。
【００１４】
給紙マガジン５内には、カラー感熱記録紙３の給送と巻き戻しとを行うフィードローラ対９が組み込まれている。このフィードローラ対９は、キャプスタンローラとピンチローラとからなる。給紙マガジン５が給紙部７にセットされると、キャプスタンローラがカラー感熱プリンタ２に電気的または機械的に接続され、その駆動がコントロールされる。給紙マガジン５から送り出されたカラー感熱記録紙３は、筐体６内に設けられた略コ字形状の搬送経路内に送り込まれる。
【００１５】
カラー感熱記録紙３は、周知のように、支持体上にシアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イエロー感熱発色層が順次層設されている。最上層となるイエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシアンに発色する。また、イエロー感熱発色層は、４２０ｎｍの近紫外線が照射されたときに、発色能力が消失する。マゼンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシアン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色し、３６５ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。カラー感熱記録紙３に、例えばブラック感熱発色層を設けて４層構造にしてもよい。
【００１６】
カラー感熱記録紙３の搬送経路には、イエロー用，マゼンタ用，シアン用の印画部１１〜１３が所定の間隔をおいて配置されている。イエロー用印画部１１は、カラー感熱記録紙３を給紙方向に搬送する搬送ローラ対１５と、カラー感熱記録紙３に圧接してイエロー感熱発色層を発色させるサーマルヘッド１６と、サーマルヘッド１６とともにカラー感熱記録紙３を挟み込み、カラー感熱記録紙３の搬送に従って回転するプラテンローラ１７とからなる。
【００１７】
搬送ローラ対１５は、ステッピングモータによって回転駆動されるキャプスタンローラと、このキャプスタンローラに圧接してカラー感熱記録紙３を挟み込むピンチローラとからなる。
【００１８】
サーマルヘッド１６は、多数の発熱素子をライン状に配列した発熱素子アレイを備えており、これらの発熱素子をカラー感熱記録紙３に圧接させて発熱させることで、カラー感熱記録紙３のイエロー感熱発色層を発色させる。
【００１９】
なお、マゼンタ用印画部１２とシアン用印画部１３は、イエロー用印画部１１と同構成であるため、詳しい説明は省略する。
【００２０】
イエロー用印画部１１とマゼンタ用印画部１２との間には、イエロー用定着器２５が配置されている。また、マゼンタ用印画部１２とシアン用印画部１３との間には、マゼンタ用定着器２６が配置されている。イエロー用定着器２５は、発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を放出してカラー感熱記録紙３のイエロー感熱発色層を定着する複数本の紫外線ランプ２８と、これらの紫外線ランプ２８を収納する略箱形状のランプハウス２９とからなる。
【００２１】
図２に示すように、ランプハウス２９のカラー感熱記録紙３に対面する側には、紫外線を放射する放射開口２９ａが形成されており、この放射開口２９ａには、ガラスやアクリル等の紫外線を透過する透明な材質で形成されたガイド板３１が嵌め込まれている。ランプハウス２９の放射開口２９ａの反対側には、冷却用のエアフローが流れ込む冷却開口２９ｂが設けられている。
【００２２】
マゼンタ用定着器２６は、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放出する紫外線ランプ３３が使用されている点以外は、イエロー用定着器２５と同じ構成であるため、詳しい説明は省略する。
【００２３】
搬送経路の給紙方向の最下流で、筐体６の前面上部には、印画済みのカラー感熱記録紙３が排出される排紙口３７が設けられている。この排紙口３７の奥には、長尺のカラー感熱記録紙３を所定の位置でカットしてシート状にするカッター３８が配置されている。
【００２４】
カラー感熱プリンタ２の背面側には、筐体６の上面から下方に向けて配置されたダクト４０が設けられている。このダクト４０は、プラスチックや金属で形成されており、筐体６の上面において外部に接続された外部給気口４１と、イエロー用定着器２５とマゼンタ用定着器２６との近傍に配置された第１及び第２の吐出口４２及び４３とを備えている。
【００２５】
ダクト４０の外部給気口４１の奥には、筐体外の外気をダクト４０内に吸引する給気用軸流ファン４５と、この給気用軸流ファン４５によって吸入された外気を濾過するエアーフィルタ４６とが組み込まれている。エアーフィルタ４６は、濾材をプリーツ状に折り畳んだものである。このエアーフィルタ４６は表面積が広いため、長期間の使用でも目詰まりの発生は少ない。なお、給気用軸流ファン４５とエアーフィルタ４６とを組み込む位置は、逆にすることもできる。
【００２６】
ダクト４０の第１吐出口４２とイエロー用定着器２５との間と、第２吐出口４３とマゼンタ用定着器２６との間には、ダクト４０内を流れてきた濾過済みの外気を各定着器２５及び２６に吹きつける第１及び第２の冷却用軸流ファン４９及び５０が配置されている。
【００２７】
ダクト４０の第１吐出口４２と第１冷却用軸流ファン４９との間には、筐体内給気口である隙間ＣＬ１が設けられている。図３に示すように、この隙間ＣＬ１は、エアーフィルタ４６が目詰まりして外部給気口４１から外気が吸入されなくなった時に、第１冷却用軸流ファン４９に給気して筐体６内の空気を循環させるために設けられている。なお、第２吐出口４３と第２冷却用軸流ファン５０との間にも、同様の機能を有する隙間ＣＬ２が設けられている。吐出口と冷却用軸流ファンとの間の隙間の大きさは、軸流ファンの静圧を考慮して決定するとよい。
【００２８】
本発明では、エアーフィルタ４６が目詰まりしても、冷却用軸流ファン４９，５０によって筐体６内の空気を循環することができるため、給気用軸流ファン４５と、第１冷却用軸流ファン４９及び第２冷却用軸流ファン５０とを別々に制御する必要がない。そのため、給気用軸流ファン４５と、第１冷却用軸流ファン４９及び第２冷却用軸流ファン５０とは、共通のコントローラ５２とドライバ５３とによって回転の制御が行われ、回転開始及び回転停止等の回転タイミングが同一となっている。
【００２９】
次に、上記実施形態の作用について説明する。図１に示すように、カラー感熱プリンタ２においてプリント開始操作がなされると、コントローラ５２はドライバ５３を用いて、給気用軸流ファン４５と第１冷却用軸流ファン４９及び第２冷却用軸流ファン５０とを回転させる。なお、各軸流ファン４５，４９，５０の回転開始のタイミングは、カラー感熱プリンタ２の電源投入時でもよいし、イエロー用定着器２５とマゼンタ用定着器２６との温度を測定して、この温度が規定値以上になった時に回転を開始させてもよい。
【００３０】
図２に示すように、給気用軸流ファン４５は、筐体６の外部の空気を外部給気口４１から吸入してダクト４０内に送り込む。ダクト４０内に送り込まれた外気は、エアーフィルタ４６によって濾過され、塵芥等の異物が除去される。ダクト４０内の濾過済みの外気は、第１冷却用軸流ファン４９と第２冷却用軸流ファン５０との静圧によってダクト４０内を流れ、第１吐出口４２と第２吐出口４３とから放出される。
【００３１】
第１冷却用軸流ファン４９及び第２冷却用軸流ファン５０は、第１吐出口４２及び第２吐出口４３から放出された外気をイエロー用定着器２５及びマゼンタ用定着器２６の冷却開口２９ｂ及び３４ｂからランプハウス２９及び３４内に送り込み、紫外線ランプ２８及び３３を冷却する。
【００３２】
フィードローラ対９は、記録紙ロール４からカラー感熱記録紙２を引き出し、カラー感熱プリンタ２の搬送経路に向けて搬送する。イエロー用印画部１１に到達したカラー感熱記録紙３は、搬送ローラ対１５によって一定速度で給紙方向に搬送される。そして、サーマルヘッド１６とプラテンローラ１７とに挟み込まれて、イエロー感熱発色層にイエロー画像が印画される。
【００３３】
イエロー画像が印画されたカラー感熱記録紙３は、イエロー用定着器２５によって発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線が照射され、イエロー感熱発色層が定着される。イエロー用定着器２５は、第１冷却用軸流ファン４９によって冷却されているので、発光量が低下することはない。
【００３４】
イエロー感熱発色層が定着されたカラー感熱記録紙３は、マゼンタ用印画部１２に送り込まれる。マゼンタ用印画部１２では、カラー感熱記録紙３が搬送ローラ対１８によって給紙方向に搬送され、サーマルヘッド１９によってマゼンタ感熱発色層に画像が印画される。
【００３５】
マゼンタ画像が印画されたカラー感熱記録紙３は、マゼンタ用定着器２６によって発光ピークが３６５ｎｍの紫外線が照射され、マゼンタ感熱発色層が定着される。このマゼンタ用定着器２６も、第２冷却用軸流ファン５０によって冷却されているため、発光量が低下することはない。
【００３６】
マゼンタ感熱発色層が定着されたカラー感熱記録紙３は、シアン用印画部１３に送り込まれ、サーマルヘッド２２によってシアン感熱発色層に画像が印画される。シアン画像の印画が完了したカラー感熱記録紙３は、カッター３８によってカットされてシート状のカラープリントとなり、排紙口３７から筐体６の外に送り出される。
【００３７】
以上のようなプリント動作を長期間行うと、エアーフィルタ４６に外気の塵芥が付着して目詰まりする。図４のグラフに示すように、エアーフィルタを設けた従来のカラー感熱プリンタでは、エアーフィルタの目詰まり発生とともに冷却風の供給量が減少するため、紫外線ランプの管壁温度が急激に上昇していた。紫外線ランプの管壁温度が上昇しすぎると、発光量が低下してしまい定着不良や、定着時間の遅延が発生する。
【００３８】
これに対し、本発明では、図３に示すように、エアーフィルタ４６に目詰まりが発生して給気抵抗が増すと、第１吐出口４２及び第１冷却用軸流ファン４９との間の隙間ＣＬ１と、第２吐出口４３及び第２冷却用軸流ファン５０との間の隙間ＣＬ２との間から、筐体６内の空気が第１冷却用軸流ファン４９と第２冷却用軸流ファン５０とに供給される。これにより、筐体６内の空気が循環されるので、イエロー用定着器２５及びマゼンタ用定着器２６の温度上昇を抑えることができる。また、筐体内給気口を冷却用軸流ファン４９，５０の近傍に設けたので、冷却用軸流ファン４９，５０の送風能力を有効に使うことができ、外気の導入できない筐体６内の温度上昇を抑えることができる。なお、目詰まりしたエアーフィルタ４６を新しいものと交換すれば、図中破線で示すように、紫外線ランプの温度を適正値に冷却することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、筐体内給気口として、隙間ＣＬ１及びＣＬ２を用いたが、図５に示すように、ダクト４０の吐出口４２，４３とエアーフィルタ４６との間でダクト４０に複数の開口６０を形成し、これらの開口６０を筐体内給気口として作用させることもできる。これによれば、筐体６内の様々な場所の空気をダクト４０内に吸引することができるため、より筐体６内の空気の循環効率を向上させることができる。また、筐体内給気口として、隙間ＣＬ１，ＣＬ２と開口６０とを一緒に設けてもよい。
【００４０】
また、給気用軸流ファン４５と第１冷却用軸流ファン４９及び第２冷却用軸流ファン５０との回転タイミングを同一にしたが、別々にすることもできる。この場合、ダクト４０内にエアフローセンサを組み込み、このエアフローセンサによってエアーフィルタ４６の目詰まりを検出した時には、給気用軸流ファン４５の回転を停止させることもできる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、軸流ファンを使用したが、シロッコファンやクロスフローファン等を用いてもよい。
【００４２】
また、カラー感熱プリンタを例に説明したが、イエロー，マゼンタ，シアンのカラーインクシートを用いる昇華型，熱溶融型の熱転写プリンタや、トナー式のプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置、その他、筐体内に発熱部品を有する装置等にも用いることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、エアーフィルタが目詰まりしても、筐体内で空気を循環させることができるので、内蔵部品の急激な温度上昇を防止することができる。これにより、プリント画質の悪化やプリント時間が長くなるのを防ぐことができる。
【００４４】
また、筐体内給気口として、吐出口と冷却用ファンとの間に隙間を形成したので、冷却用ファンの送風能力を有効に使うことができ、外気の導入できない筐体内の温度上昇を効果的に抑えることができる。更に、ダクトに形成した開口を筐体内給気口とし、筐体内の様々な場所の空気をダクト内に吸引して循環効率を向上させることもできる。
【００４５】
また、冷却用ファンの送風方向の下流側に被冷却部品を配置したので、被冷却部品の冷却効率を高めることができる。更に、外部給気口の近傍に給気用ファンを設けたので、外気の導入効率も向上される。また、冷却用ファンと給気用ファンとの回転タイミングを同一にしてファンのコントローラを少なくすることができ、ローコスト化に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
【図２】印画中のエアフローを示す説明図である。
【図３】エアーフィルタが目詰まりしている際のエアフローを示す説明図である。
【図４】目詰まり発生時の紫外線ランプの温度を示すグラフである。
【図５】本発明の別の実施形態を実施したカラー感熱プリンタにおいて、エアーフィルタが目詰まりしている際のエアフローを示す説明図である。
【符号の説明】
２　カラー感熱プリンタ
３　カラー感熱記録紙
６　筐体
１１〜１３　印画部
２５　イエロー用定着器
２６　マゼンタ用定着器
４０　ダクト
４１　給気口
４２，４３　吐出口
４５　給気用軸流ファン
４６　エアーフィルタ
４９，５０　冷却用軸流ファン
６０　開口
ＣＬ１，ＣＬ２　隙間
【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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