(57)【要約】【課題】上下に分割された画像形成装置において、ファン回転による耳障りやごみの吸引を排除し、かつ最小限のファンによって効率的な冷却構造を実現すること。【解決手段】下側電装筐体２と上側電装筐体２とに上下分割され、それぞれの筐体に被冷却部材となる電装部品を搭載した画像形成装置において、下側電装筐体２と上側電装筐体１との連結部分に配置され、上流および下流の気流を発生させる電装冷却ファン５と、下流の気流を、上側電装筐体１内に向かって絞り込んで導く絞り込み形状（不図示）と、絞り込み形状と筐体外部とを連通させる通気口（不図示）と、を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側電装筐体と上側電装筐体とに上下分割され、それぞれの筐体に被冷却部材となる電装部品を搭載した画像形成装置において、
前記下側電装筐体と前記上側電装筐体との連結部分に配置され、上流および下流の気流を発生させるファンと、
前記下流の気流を、前記上側電装筐体内に向かって絞り込んで導く絞り込み形状と、
前記絞り込み形状と筐体外部とを連通させる通気口と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ファンは、前記下側電装筐体の上部に設けられ、
さらに、前記下側電装筐体から前記気流を排気する排気口と、前記上側電装筐体に吸気するための吸気口と、を設け、
前記絞り込み形状は、上下電装筐体の間隙から前記吸気口にかけて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
１つの筐体内に、前記ファンの下流の気流経路に絞り部分と、前記絞り部分より下流側と筐体外部を連通させる通気口と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記下側電装筐体および前記上側電装筐体の内部に仕切り部材を配置したことを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記下側電装筐体および前記上側電装筐体の内部に放熱のための仕切り部材を配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記下側電装筐体および前記上側電装筐体における特定の発熱部分にヒートパイプを配したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
さらに、前記下側電装筐体および前記上側電装筐体に隣接する発熱体からの熱を取り込む通風孔を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに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、複写機やレーザプリンタ、ファクシミリ装置、および各種のＯＡ機器などに利用され、特に発熱をともなう電子基板や電源などを収容した筐体を上下に配置し、一つのファンで上下気流を発生させて筐体内を冷却する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置などＯＡ機器、各種の電子機器などにおいて、当該装置の各アクチュエータを制御駆動するためのコンピュータシステムを搭載した電子基板や電源などが筐体内に収容されている。このような電子基板に搭載されている各部品や電源は連続使用によって発熱し、筐体内の温度上昇を発生させる。この温度上昇は安定して機能を維持していく上で非常に好ましくない。このため、従来より機器筐体全体を冷却したり、電子基板部分やＣＰＵ素子などを直接冷却することが一般的に行われている。
【０００３】
また、吸気と排気でファンを共用化し、筐体内部へファンを閉じ込める構成にすることで、ファンの個数および騒音の削減を行なう画像形成装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。すなわち、ここでは、電子写真プロセスを用いた複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置においても、冷却ファンを設け、機内の温度上昇を抑制して画像品質を安定化させたり、機内ガスに発生するガス濃度を希釈している。
【０００４】
このように、従来の各装置においては、発熱をともなう電子基板や電源などを収容した筐体は、一つの筐体ごとに吸気、排気用のファンを設け、独立した冷却構造をとっているが、この場合、それぞれのファンが必要であるため、全体としてファンの数が多くなってしまう。また、近年、機器の高速、高性能化にともない機器の電装系統は高熱化し、かつ機器の小型化により、電装系統は省スペースで高密度化を余儀なくされている。
【０００５】
図８は従来の構成を示しており、上下の電装筐体それぞれにおいて個別に冷却用のファン１１０，１１１を配置し、個別の冷却構造を取っている。従来は冷却用ファンの設置場所の確保が困難である状況や、図８に示すように、機器の機能上の理由から電装筐体が、上側電装筐体１００ａと下側電装筐体１００ｂというような構成がとられている。このように筐体が上下に並ぶ場合、上側電装筐体１００ａに排気ファン１１０を設け、下側電装筐体１００ｂに吸気ファン１１１を設けている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１６９４５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示されるように従来の冷却構造にあっては、図８に示す構成である場合、下からの排気の行き場がなくなってしまう状況が生じる。また、上側電装筐体の排気ファンの取り付け個所が人の耳に近い高さになると、ファン回転による騒音が気になってしまう。他方、下側電装筐体の吸気ファンが床に近い下方の位置にある場合、筐体（装置）内に対して床のごみなどを引き込んでしまい、機器損傷の原因となる。また、特許文献１に記載の画像形成装置にあっては、吸気の熱が高温になるため、放熱量が大きい発熱体に対しては有効ではなかった。
【０００８】
また、特許文献１のように、吸気と排気でファンを共用化し、筐体内部へファンを閉じ込める構成にすることで、ファン個数および騒音の削減を行なう方法が提案されてきたが、ファンを共用化しない場合に比べ、吸気の熱が高温になるため、放熱量が大きい発熱体に対してはこのような方法は取れないのが現状であった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、上下に分割された画像形成装置において、ファン回転による耳障りやごみの吸引を排除し、かつ最小限のファンによって効率的な冷却構造を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる画像形成装置にあっては、下側電装筐体と上側電装筐体とに上下分割され、それぞれの筐体に被冷却部材となる電装部品を搭載した画像形成装置において、前記下側電装筐体と前記上側電装筐体との連結部分に配置され、上流および下流の気流を発生させるファンと、前記下流の気流を、前記上側電装筐体内に向かって絞り込んで導く絞り込み形状と、前記絞り込み形状と筐体外部とを連通させる通気口と、を備えたものである。
【００１１】
この発明によれば、煙突効果とベルヌーイの定理を利用し、上下に配置され発熱を伴う電子基板や電源などを収納した下側電装筐体筐体と下側電装筐体筐体の連結部分にファンを配置し、上下の気流を発生させることにより、冷却ファンの個数を最小限に削減することが可能になり、かつ従来の下側電装筐体に設置されているファンが床からのゴミなどを吸い込むことをなくすことが可能になると共に、上側電装筐体に設置されているファンによる騒音を低減させることが可能になる。
【００１２】
また、請求項２にかかる画像形成装置にあっては、前記ファンは、前記下側電装筐体の上部に設けられ、さらに、前記下側電装筐体から前記気流を排気する排気口と、前記上側電装筐体に吸気するため吸気口と、を設け、前記絞り込み形状は、上下電装筐体の間隙から前記吸気口にかけて形成されているものである。
【００１３】
この発明によれば、下側電装筐体の上部にファンを装着し、このファンによって下側電装筐体の排気口から気流を排気させ、かつ上側電装筐体の吸気口から外気を吸気させることにより、効果的な気流を筐体内で生成することが可能になる。
【００１４】
また、請求項３にかかる画像形成装置にあっては、１つの筐体内に、前記ファンの下流の気流経路に絞り部分と、前記絞り部分より下流側と筐体外部を連通させる通気口と、を備えたものである。
【００１５】
この発明によれば、１つの筐体内に、ファンの下流の気流経路に絞り部分と、絞り部分より下流側と筐体外部を連通させる通気口とを備えたことにより、ファンによる気流を絞り部分で負圧とし、これを通気口に導くことで筐体内での冷却がより効果的に行なうことが可能になる。
【００１６】
また、請求項４にかかる画像形成装置にあっては、前記下側電装筐体および前記上側電装筐体の内部に仕切り部材を配置したものである。
【００１７】
この発明によれば、下側電装筐体および前記上側電装筐体の内部に仕切り部材を配置することにより、気流経路となるダクト構造が形成され、ファンおよび絞り形状によって生成される気流をこのダクト機能によって機外に導くことが可能になる。
【００１８】
また、請求項５にかかる画像形成装置にあっては、前記下側電装筐体および前記上側電装筐体の内部に放熱のための仕切り部材を配置したものである。
【００１９】
この発明によれば、下側電装筐体および上側電装筐体の内部に放熱のための仕切り部材を配置することにより、請求項４のようにダクト機能が実現すると共に、仕切り部材による放熱がより効果的に行なうことが可能になる。
【００２０】
また、請求項６にかかる画像形成装置にあっては、前記下側電装筐体および前記上側電装筐体における特定の発熱部分にヒートパイプを配したものである。
【００２１】
この発明によれば、下側電装筐体および上側電装筐体における特定の発熱部分にヒートパイプを設けることにより、筐体内で温度上昇の高い箇所に対してファンを増設することなく、個別に冷却することが可能になる。
【００２２】
また、請求項７にかかる画像形成装置にあっては、さらに、前記下側電装筐体および前記上側電装筐体に隣接する発熱体からの熱を取り込む通風孔を設けたものである。
【００２３】
この発明によれば、下側電装筐体および上側電装筐体に隣接する発熱体からの熱を取り込む通風孔を設けることにより、筐体に隣接する発熱体からの熱を取り込み排熱することが可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像形成装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２５】
本発明は、煙突効果とベルヌーイの定理を利用し、上下に配置された発熱をともなう電子基板や電源などを収納した筐体それぞれの冷却ファンの個数を削減し、かつ最小限のファンによる気流を効果的の導いて機外に排風するような構成とすることで、発熱体の放熱効率を向上させると共に、耳障りな騒音やごみなどの吸引を回避させるものである。以下、具体的に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態にかかる電装筐体が上下に配置した構成を持つ画像形成装置などの一例を斜視図で表したものである。すなわち、この画像形成装置は、上下に分割されたコンポーネント構造を成し、その片面にそれぞれ電装筐体を備えている。また、この２つの電装筐体は上下に後述するように少なくとも気流経路が連結されるように構成されている。
【００２７】
図２は、その電装筐体を正面から見た図である。先に示した従来の構成（図８参照）では、上下の電装筐体それぞれにおいて個別に冷却用のファン１１０，１１１をもち個別の冷却構造を取っている。これに対して、この実施の形態では図２に示すように、先に示した図８における上側電装筐体のファン１１０をなくし、下側電装筐体の下部に設置されていた吹きつけファン１１１を下側電装筐体の上部に配置し、上下の電装筐体で共有となる電装冷却ファン５を構成する。この電装冷却ファン５としては、たとえばコンパクトで風量が大きい軸流ファンを用いる。
【００２８】
また、電装冷却ファン５により発生される気流経路としては上側電装筐体１と下側電装筐体２とが連結されて一体構造を成すようになっている。このため、上下筐体合わせて大きな煙突効果が生じる構成となっている。また、外気取り込み用の通風孔６を上側電装筐体１の下部筐体の外壁に設けている。これによって、上側電装筐体１の下部は、上記の煙突効果と、下側電装筐体２の上部で一度絞られたファン気流により電装筐体の外部に対して負圧となるため、外気を取り込むことができる構成となっている。
【００２９】
このとき、上下各筐体の下面は図３の符号７，８に示すように、電装冷却ファン５からの気流を取り込むための通風用の穴が設けてある。また、上側電装筐体１の上面には排気用の穴９が設けてある。また、上側電装筐体１および下側電装筐体２それぞれに収納されている電子基板や電源などは、圧損を少なくするように図３の符号１０に示すように気流に平行になるように配置されている。すなわち、できる限り気流の妨げにならないように、気流に沿って平行に電子部品などを配置し、電装部品が配置されている個所に対する冷却効率を高めるようにしている。
【００３０】
図４は、電装筐体の内部にダクト１２を設けるための仕切板１３を配置した構成を示す説明図である。すなわち、仕切板１３の配置によってダクト機能を設ける。このダクト１２を設けることにより、部品実装空間１１の仕切り板上に配置された電装部品１４を部品表面からだけではなく、仕切板１３からの放熱に対しても冷却することが可能なため、電装部品が配置されている個所に対する冷却効率を高めることができる。
【００３１】
また、この実施の形態では、図４に示す仕切板１３を放射率８０％以上の放熱鋼板あるいはアルミニウムなど放熱性の高い材料を用いることにより、さらに部品実装空間１１に収納されている電装部品の熱をダクト１２に導きやすくする。これにより電装部品が発する熱の放熱効率を高めることができる。また、アルミニウム材料の場合は、ヒートシンクのように表面積を広げる構造とすることで、さらに放熱効果が期待できる。
【００３２】
図６は、上下２つの電装筐体内の、一部の高熱素子、部品１５などをヒートパイプ１６により個別に冷却する構成の一例を示したものである。このような構成によって上述した筐体内全体の冷却に加え、個別の高熱個所対しても電装冷却ファン５により個々に冷却することができる。なお、ヒートパイプは、液体の蒸発と凝縮の潜熱を利用した閉ループの伝熱素子であり、小さな温度差で大量の熱輸送が可能なものとして一般的に用いられている。
【００３３】
図７は、上側電装筐体１に、たとえば本体側の感光体などを駆動するメインモーターなどの発熱体１７からの熱を取り込むための通風口１８を形成した一例を示したものである。電装筐体のダクト外壁面１９に通風孔１などを設け、メインモーターなどの発熱体１７からの熱をダクト１２内に取り込み、電装冷却ファン５によって排熱する。これにより、電装部品の中でもモーターなど発熱性の高い箇所での効果的な放熱効果が得られる。
【００３４】
なお、この実施の形態では画像形成装置を例にとって説明したが、筐体内に電装部品などの発熱体を配置したこの他のＯＡ機器や電子機器に同様に適用することが可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる画像形成装置（請求項１）によれば、煙突効果とベルヌーイの定理を利用し、上下に配置され発熱を伴う電子基板や電源などを収納した下側電装筐体筐体と下側電装筐体筐体の連結部分にファンを配置し、上下の気流を発生させる構造としたので、上下に分割された画像形成装置において、ファンの回転による耳障りを排除することができ、また床からのごみの吸引を排除することができ、かつ最小限のファンによって効率的な冷却構造が実現する。
【００３６】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項２）によれば、下側電装筐体の上部にファンを装着し、このファンによって下側電装筐体の排気口から気流を排気させ、かつ上側電装筐体の吸気口から外気を吸気させることで、効果的な気流を筐体内で生成することが可能になるため、効率的な筐体内の冷却構造が実現する。
【００３７】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項３）によれば、１つの筐体内に、ファンの下流の気流経路に絞り部分と、絞り部分より下流側と筐体外部を連通させる通気口とを備えたことにより、ファンによる気流を絞り部分で負圧とし、これを通気口に導く構造としたので、筐体内での冷却を簡単な構造でより効果的に行なうことができる。
【００３８】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項４）によれば、下側電装筐体および前記上側電装筐体の内部に仕切り部材を配置したので、気流経路となるダクト構造が簡単に形成され、ファンおよび絞り形状によって生成される気流をこのダクト機能によって機外に容易に導くことができる。
【００３９】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項５）によれば、下側電装筐体および上側電装筐体の内部に放熱のための仕切り部材を配置したので、請求項４のようにダクト機能が実現し、これに加え、仕切り部材による放熱が効率的にかつ簡単な構成で実現する。
【００４０】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項６）によれば、下側電装筐体および上側電装筐体における特定の発熱部分にヒートパイプを設けるため、筐体内で温度上昇の高いモーターなどの箇所に対してそれぞれファンを設ける必要がなくなり、ファンを増設することなく、個別に冷却することができる。
【００４１】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項７）によれば、下側電装筐体および上側電装筐体に隣接する発熱体からの熱を取り込む通風孔を設けたので、筐体に隣接する発熱体からの熱を容易に取り込んで排熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電装筐体が上下に配置した構成を持つ画像形成装置などの一例を示す斜視図である。
【図２】図１の電装筐体を正面から見た説明図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる電装筐体内部の部品配置方向を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる電装筐体の内部にダクトを設けるための仕切板を配置した構成を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる電装筐体の内部の部品およびダクト部分の気流方向を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる電装筐体内における、一部の高熱素子、部品などをヒートパイプにより個別に冷却する構成例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる上側電装筐体に本体側のモーターなどの発熱体からの熱を取り込むための通風口を形成した一例を示す説明図である。
【図８】従来における画像形成装置の冷却ファンの配置例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  上側電装筐体
２  下側電装筐体
５  電装冷却ファン
６  通風孔
７，８  通風用
９  排風用孔
１１  部品実装空間
１２  ダクト
１３  仕切板
１４  電装部品
１６  ヒートシンク
１７  発熱体
１８  通風口
１９  ダクト外壁面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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