(57)【要約】【課題】回転軸を避けることなく冷却ダクトを設置できると共に、簡易な構成で回転軸を冷却する。【解決手段】放熱機構は、回転駆動力の供給を受けて回転する回転軸と、冷却用空気を空気吸入口から空気排出口に流す冷却ダクトと、を備え、前記回転軸の回転軸方向における一端部側は、前記冷却ダクトに内包されている。前記冷却ダクトは、前記空気吸入口に連通する上流側ダクトと、前記空気吸入口から見て前記上流側ダクトよりも下流側に設けられて前記空気排出口に連通する下流側ダクトと、前記上流側ダクトと前記下流側ダクトとの間を繋ぐ湾曲形状を有する屈曲部とを備え、前記回転軸の前記一端部側は、前記屈曲部に設けられ、前記一端部側に設けられ、前記回転軸と共に回転して前記屈曲部内の冷却用空気を前記空気吸入口から見て上流側から下流側に流す複数の羽根部材を備える。【選択図】図２
2016029406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動力の供給を受けて回転する回転軸と、
冷却用空気を空気吸入口から空気排出口に流す冷却ダクトと、を備え、
前記回転軸の回転軸方向における一端部側は、前記冷却ダクトに内包されている放熱機構。
【請求項２】
前記冷却ダクトは、前記空気吸入口に連通する上流側ダクトと、前記空気吸入口から見て前記上流側ダクトよりも下流側に設けられて前記空気排出口に連通する下流側ダクトと、前記上流側ダクトと前記下流側ダクトとの間を繋ぐ湾曲形状を有する屈曲部とを備え、
前記回転軸の前記一端部側は、前記屈曲部に設けられ、
前記一端部側に設けられ、前記回転軸と共に回転して前記屈曲部内の冷却用空気を前記空気吸入口から見て上流側から下流側に流す複数の羽根部材を備える請求項１に記載の放熱機構。
【請求項３】
前記冷却ダクトは、その壁面に形成された開口に設置された軸受を有し、前記軸受を介して前記回転軸を回転自在に支持する請求項１又は請求項２に記載の放熱機構。
【請求項４】
前記回転軸は、高熱伝導材料で形成される請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の放熱機構。
【請求項５】
前記空気吸入口に設けられ冷却用空気を前記冷却ダクト内に案内する送風ファンを備える請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の放熱機構。
【請求項６】
前記回転軸への回転駆動力の伝達及び遮断を切り替える駆動伝達部としてのクラッチを備える請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の放熱機構。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の放熱機構と、
前記回転軸に軸支され、用紙を搬送する搬送ローラーと、
前記搬送ローラーにより搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械構成部品に発生する熱を放熱する放熱機構、及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置では、装置内の構成を熱から保護するための機構が採用されている。この画像形成装置には、定着器の近傍にシートの通過を検知する検知センサを設けたものがあり、定着器の近傍は定着器の熱によって高温になるので、検知センサを熱から保護する必要があるため、下記の特許文献１に開示されるように、回転軸に設けられ回転軸と一体で回転し冷却風を発生させるフィン部材と、当該冷却風を検知センサに案内するダクト部材とを備え、当該冷却風によって検知センサを冷却する機構が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７５９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された画像形成装置では、フィン部材やダクト部材を設けることによって検知センサを冷却できたとしても、回転軸そのものを冷却できない。また一方で、回転軸が存在する位置に冷却ダクトを設けようとした場合には、回転軸を避けて冷却ダクトを設置する必要が生じるので、冷却ダクトの設置に大きなスペースが必要となる。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、回転軸を避けることなく冷却ダクトを設置できると共に、簡易な構成で回転軸を冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載の発明は、回転駆動力の供給を受けて回転する回転軸と、
冷却用空気を空気吸入口から空気排出口に流す冷却ダクトと、を備え、
前記回転軸の回転軸方向における一端部側は、前記冷却ダクトに内包されている放熱機構である。
【０００７】
このように、本発明では、前記回転軸の回転軸方向における一端部側を前記冷却ダクトに内包させたので、前記回転軸に発生した熱が冷却ダクト内を流れる冷却用空気により前記一端部側において拡散されるので、前記回転軸が冷却される。
【０００８】
また、本発明では、回転軸が存在する位置に冷却ダクトを設置するに当たって、前記一端部側を避ける必要がない分、冷却ダクトの配置の自由度が広がる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転軸を避けることなく冷却ダクトを設置できると共に、簡易な構成で回転軸を冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
【図２】放熱機構の構成を示す側断面図である。
【図３】シャフトに設けた複数の羽根部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６及び原稿読取部５等を備えて構成されている。
【００１３】
操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部４７は、操作者への操作案内等を表示する表示部４７３を備えている。
【００１４】
画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を原稿読取部５が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。
【００１５】
画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、原稿読取動作により生成された画像データ又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての用紙Ｐにトナー像を形成する。カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を一次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上に転写させる。
【００１６】
中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５Ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が用紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により用紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの用紙Ｐは、排出トレイ１７１に排出される。
【００１７】
給紙部１４は、複数の給紙カセットを備える。制御部（不図示）は、操作者による指示で指定されたサイズの記録紙が収容された給紙カセットのピックアップローラー１４５を回転駆動させて、各給紙カセットに収容されている用紙Ｐをニップ部Ｎに向けて搬送させる。
【００１８】
尚、画像形成装置１において、両面印刷を行う場合は、画像形成部１２より一方の面に画像が形成された用紙Ｐを、排出ローラー対１５９にニップされた状態とした後、用紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、搬送ローラー対１９により、ニップ部Ｎ及び定着部１３に対して用紙Ｐの搬送方向上流域に再度搬送する。なお、搬送ローラー対１９は、シャフト１５１（図２参照）に軸支され、特許請求の範囲における搬送ローラーの一例となる。これにより、画像形成部１２により記録紙の他方の面に画像が形成される。
【００１９】
次に、図２を参照しながら、放熱機構１５０の構成について詳細に説明する。図２は、放熱機構１５０の構成を示す側断面図である。
【００２０】
図２に示すように、放熱機構１５０は、シャフト１５１と、クラッチ１５２と、送風ファン１５３と、冷却ダクト１５４と、用紙搬送用のコロ１５５、１５６と、を備える。
【００２１】
シャフト１５１は、クラッチ１５２から回転駆動力の供給を受けて回転する。シャフト１５１の回転軸方向における一端部１５１Ａ側は、冷却用空気の流れのある冷却ダクト１５４に内包される。シャフト１５１は、高熱伝導材料で形成されており、クラッチ１５２で発生する熱や、コロ１５５、１５６で発生する熱を冷却用空気の流れのある前記一端部１５１Ａ側に伝達する。なお、シャフト１５１は、特許請求の範囲における回転軸の一例となる。
【００２２】
送風ファン１５３は、空気吸入口１５４Ａに設けられ、冷却ダクト１５４内に冷却用空気を案内する。
【００２３】
冷却ダクト１５４は、空気吸入口１５４Ａから空気排出口１５４Ｂに向けて冷却用空気を流す機内冷却ダクトである。冷却ダクト１５４は、二点鎖線で示す仮想線Ｌ１、Ｌ２によって、上流側ダクト１５４０と、屈曲部１５４２と、下流側ダクト１５４１とに区画されている。なお、本実施形態では、空気吸入口１５４Ａから見て仮想線Ｌ１より上流側のダクト部分を上流側ダクト１５４０と定義し、仮想線Ｌ１より下流側であって且つ仮想線Ｌ２より上流側のダクト部分を屈曲部１５４２と定義し、仮想線Ｌ２より下流側のダクト部分を下流側ダクト１５４１と定義する。
【００２４】
上流側ダクト１５４０は、空気吸入口１５４Ａに連通し、空気流路Ｘ１より屈曲部１５４２へ冷却用空気を流す。
【００２５】
下流側ダクト１５４１は、空気吸入口１５４Ａから見て上流側ダクト１５４０よりも下流側に設けられて空気排出口１５４Ｂに連通する。下流側ダクト１５４１は、屈曲部１５４２から流れてくる冷却用空気を空気流路Ｘ２に沿って流す。
【００２６】
屈曲部１５４２は、上流側ダクト１５４０と下流側ダクト１５４１との間を繋ぐ湾曲形状を有する。屈曲部１５４２は、上流側ダクト１５４０から流れてくる冷却用空気を下流側ダクト１５４１に流す。屈曲部１５４２には、シャフト１５１の前記一端部１５１Ａ側が配置されている。屈曲部１５４２は、その壁面１５４２Ａに形成された開口に設置された軸受１５４２Ｂを有し、軸受１５４２Ｂを介してシャフト１５１を回転自在に支持する。
【００２７】
クラッチ１５２は、シャフト１５１の回転軸方向における他端部１５１Ｂ側に設けられ、シャフト１５１への回転駆動力の伝達及び遮断を切り替える駆動伝達部として機能する。
【００２８】
コロ１５５、１５６は、シャフト１５１に取り付けられている。軸受１５４２Ｂを境目に、クラッチ１５２及びコロ１５５、１５６は冷却ダクト１５４の外側に露出しており、複数の羽根部材１５１０は冷却ダクト１５４に内包されている。
【００２９】
図３は、シャフト１５１に設けた羽根部材１５１０を示す斜視図である。図３に示すように、前記一端部１５１Ａ側には、複数の羽根部材１５１０が設けられている。各羽根部材１５１０は、シャフト１５１と共に回転して屈曲部１５４２内の冷却用空気を空気吸入口１５４Ａから見て上流側から下流側に流す。
【００３０】
本実施形態では、シャフト１５１の回転軸方向における一端部１５１Ａ側を冷却ダクト１５４に内包させたので、シャフト１５１に発生した熱が冷却ダクト１５４内を流れる冷却用空気により前記一端部１５１Ａ側において拡散されるので、シャフト１５１が冷却される。
【００３１】
また、本実施形態では、シャフト１５１が存在する位置に冷却ダクト１５４を設置するに当たって、前記一端部１５１Ａ側を避ける必要がない分、冷却ダクト１５４の冷却ダクトの配置の自由度が広がる。
【００３２】
また、本実施形態では、シャフト１５１に発生した熱が冷却用空気の流れのある前記一端部１５１Ａ側まで伝達されて冷却用空気中に拡散されるので、シャフト１５１そのものを冷却できる。
【００３３】
また、本実施形態では、クラッチ１５２からシャフト１５１に伝わる熱によってシャフト１５１が発熱しても、シャフト１５１に発生した熱が冷却ダクト１５４内を流れる冷却用空気により前記一端部１５１Ａ側において拡散されるので、シャフト１５１が冷却される。
【００３４】
また、本実施形態では、コロ１５５、１５６で用紙との接触により発生した熱がシャフト１５１に伝わることでシャフト１５１を有する搬送ローラー対１９の温度が上昇しても、コロ１５５、１５６からシャフト１５１に伝わる熱が冷却ダクト１５４内を流れる冷却用空気により前記一端部１５１Ａ側において拡散されるので、シャフト１５１が冷却され、シャフト１５１を有する搬送ローラー対１９の温度を下げることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、屈曲部１５４２は、その壁面１５４２Ａに形成された開口に設置された軸受１５４２Ｂを有し、軸受１５４２Ｂを介してシャフト１５１を回転自在に支持するので、当該軸受１５４２Ｂを支持するための支持部材を新たに追加する必要がない。
【００３６】
また、本実施形態では、冷却ダクト１５４内に冷却用空気を送風する送風ファン１５３が、空気吸入口１５４Ａに設けられるので、冷却ダクト１５４のみで送風する場合と比べて冷却ダクト１５４内の空気の流通を円滑に行うことができる。
【００３７】
また、本実施形態では、屈曲部１５４２は、上流側ダクト１５４０と下流側ダクト１５４１との間を屈曲して繋ぐ湾曲形状を有するので、上流側ダクト１５４０から屈曲部１５４２に流れてくる空気が屈曲部１５４２に偏って滞留しても、屈曲部１５４２に設けた各羽根部材１５１０がシャフト１５１と共に回転して屈曲部１５４２内の空気を下流側に流すので、屈曲部１５４２内の空気の流通を円滑に行うことができる。
【００３８】
従って、本実施形態によれば、シャフト１５１を避けることなく冷却ダクト１５４を設置できると共に、簡易な構成でシャフト１５１を冷却することが可能となる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、搬送ローラー対１９がシャフト１５１に軸支される例について述べたが、本発明は、当該実施形態に限られない。例えば、用紙を送出するレジストローラーがシャフト１５１に軸支されていても良い。
【００４０】
なお、図１乃至図３を用いて上記各実施形態に示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理はこれに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１              画像形成装置
１２            画像形成部
１９            搬送ローラー対
１５０          放熱機構
１５１          シャフト
１５１Ａ        一端部
１５１Ｂ        他端部
１５２          クラッチ
１５３          送風ファン
１５４          冷却ダクト
１５４Ａ        空気吸入口
１５４Ｂ        空気排出口
１５１０        羽根部材
１５４０        上流側ダクト
１５４１        下流側ダクト
１５４２        屈曲部
１５４２Ｂ      軸受
【図１】
2016029406.tif 000003
【図２】
2016029406.tif 000004
【図３】
2016029406.tif 000005