画像形成装置
【課題】ファンを可及的に用いることなく排熱動作を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】装置本体２の後方フレーム４１には、縦方向に延びるダクト５０が取り付けられている。ダクト５０の下端側開口５３が空気の入口用の開口となり、上端側開口５４が空気の出口用の開口となる。第１基板Ｐ１が、ダクト５０の内部に露出する状態で取り付けられ、第２基板Ｐ２が、下端側開口５３の直下に取り付けられている。ダクト５０内の空気は、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２の発する熱によって積極的に加熱され、いわゆる煙突効果が助長される。これにより、ファン等を付設することなく、ダクト５０と通した排気が行える。
【解決手段】装置本体２の後方フレーム４１には、縦方向に延びるダクト５０が取り付けられている。ダクト５０の下端側開口５３が空気の入口用の開口となり、上端側開口５４が空気の出口用の開口となる。第１基板Ｐ１が、ダクト５０の内部に露出する状態で取り付けられ、第２基板Ｐ２が、下端側開口５３の直下に取り付けられている。ダクト５０内の空気は、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２の発する熱によって積極的に加熱され、いわゆる煙突効果が助長される。これにより、ファン等を付設することなく、ダクト５０と通した排気が行える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに画像形成処理を施す画像形成部に関し、特に排熱用のダクトを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、熱源となる部品や部材、それらを含む装置が種々備えられている。例えば、電力半導体素子等が搭載された電源用基板や、トナー像が転写されたシートに定着処理を施す定着装置などである。これら熱源装置が発する熱を機外へ排出するために、画像形成装置には排熱用のダクトが備えられている。
【０００３】
上記のダクト端部には、一般に排熱を促進させるためにファンが取り付けられる。ファンの稼働によりダクト内に空気流が生成され、機内の暖気が前記空気流によって機外へ排出される。特許文献１には、装置本体内にダクトを縦方向に配置することで、いわゆる煙突効果による上昇気流と、前記ファンの吸気動作による空気流とによって、排気効率を向上させるようにした画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８７２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、排熱用のダクトには強制的に排気用空気流を発生させるファンを適用することが前提とされている。しかし、ファンを用いることは電力を消費することに繋がり、省エネルギー効果上は望ましくない。また、ファンの稼働によりどうしても駆動音が発生するので、静音環境に画像形成装置が配置される場合に好ましくない。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、ファンを可及的に用いることなく排熱動作を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、シートに対して画像形成処理を施す画像形成部を収容する本体筐体と、前記本体筐体に装着され、熱を発生する熱源装置と、前記本体筐体に取り付けられ、下端側開口と上端側開口とを有し縦方向に延びるダクトと、を備え、前記熱源装置は、前記ダクト内の空気を加熱可能に前記本体筐体に取り付けられている。
【０００８】
この構成によれば、縦方向に延びるダクト内の空気が前記熱源装置の発する熱によって積極的に加熱されるようになる。従って、ダクト内には比較的大きな上昇気流が生成されるようになり、いわゆる煙突効果が助長される。このような煙突効果によって、ファンの吸引力乃至は送風力を用いることなく、前記下端側開口から暖気を取り入れ上端側開口からこれを排気することが可能となる。
【０００９】
上記構成において、前記熱源装置の少なくとも一部が、前記ダクトの内部に露出する状態で装着されていることが望ましい。この構成によれば、ダクトの内部に露出している熱源装置の一部にて、ダクト内の空気を効率良く加熱させることができる。
【００１０】
上記構成において、前記熱源装置が、前記ダクトの下端側開口の近傍に位置するよう装着されていることが望ましい。この構成によれば、熱源装置が発する熱で加熱された空気が自ずと下端側開口からダクト内に進入するようになり、結果としてダクト内の空気を加熱させることができる。
【００１１】
上記構成において、前記熱源装置が、発熱性の電気素子が搭載された基板であることは、好ましい実施形態の一つである。発熱性の電気素子が搭載された基板は、画像形成装置において最も大きな熱を発生する装置の一つである。この基板をダクト内の空気加熱用として用いることで、煙突効果を高めることができると共に、自身が発生する熱もダクトを通してダイレクトに排出させることができる。
【００１２】
この場合、前記本体筐体を覆う外装部材をさらに備え、前記本体筐体は、前記画像形成部を収容する収容空間を区画する側板を含み、前記基板及び前記ダクトは、前記側板の外側面（後方フレーム面）と前記外装部材の内側面との間に配置され、前記外装部材の上端側に、前記ダクトの上端側開口と連通する排気口が備えられていることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、側板が前記収容空間内の熱を吸収する一種のヒートシンクとして機能し、これによって生成される側板の外側面と外装部材の内側面との間の暖気を、ダクト及び排気口を通して外部に排出させることができる。しかも、ダクト内の空気は基板が発する熱により加熱されるので、煙突効果によって上記暖気を効率良く排出することができる。
【００１４】
上記構成において、前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、前記基板は、前記底板に備えられた開口に嵌め込まれ、前記電気素子が前記ダクト内に突出した状態で、前記側板に取り付けられていることが望ましい。この構成によれば、ダクトに対する基板の組み付け、つまり、ダクト内の空気を加熱出来る態様での組み付けを簡易に行わせることができる。
【００１５】
また、前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、該底板は前記側板に対して所定間隔を置いて取り付けられ、前記基板は、前記所定間隔と略同じ間隔を置いて、前記下端側開口の下方において前記側板に取り付けられていることが望ましい。この構成によれば、基板から発せられる熱を効率良くダクト内に取り入れることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像形成装置において本体筐体内の熱を、煙突効果を利用して効率的に機外に排出させることができる。これにより、排熱用のダクトにファンを付設して強制的な空気流を発生させる必要性を低下させることができる。従って、画像形成装置に対して排熱のためのファンの設置を省く、或いは小容量のファンの適用で足りることとなり、省エネルギー効果、静音化効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を左斜め前方から見た斜視図である。
【図２】上記画像形成装置を右斜め後方から見た斜視図である。
【図３】上記画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図４】本体フレームの後方フレームを示す斜視図である。
【図５】上記後方フレームに基板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図６】上記後方フレームに、第１実施形態に係るダクトの一部が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図７】上記後方フレームに、第１実施形態に係るダクトが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図８】上記後方フレーム上に後外装板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図９】第１実施形態に係るダクトの取り付け部分における、装置本体の縦断面図である。
【図１０】上記後方フレームに、第２実施形態に係るダクトの一部が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１１】上記後方フレームに、第２実施形態に係るダクトが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１２】図１０において、さらに上記後方フレームの上端に上外装板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１１において、さらに上記後方フレームの上端に上外装板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１４】第２実施形態に係るダクトの取り付け部分における、装置本体の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図、図３は、画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１は、いわゆる胴内排紙型の複写機を例示しているが、画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよい。
【００１９】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有し胴内空間（胴内排紙部２４）を備えた装置本体２を含む。装置本体２は、シートに対して画像形成処理を施す。装置本体２は、略直方体形状の下部筐体２１と、下部筐体２１の上方に配設される略直方体形状の上部筐体２２と、下部筐体２１と上部筐体２２とを連結する連結筐体２３とを含む。下部筐体２１には画像形成のための各種機器が収容され、上部筐体２２には原稿画像を光学的に読み取るための各種機器が収容されている。下部筐体２１、上部筐体２２及び連結筐体２３で囲まれる胴内空間が、画像形成後のシートを収容可能な胴内排紙部２４とされている。連結筐体２３は、装置本体２の右側面２Ｒに配置され、胴内排紙部２４へシートを排出するための排出口９６１が設けられている。
【００２０】
胴内排紙部２４として利用される前記胴内空間は、装置本体２の前面及び左側面において外部に開放されている。ユーザーは、これらの開放部分から手を差し入れ、胴内排紙部２４から画像形成後のシートを取り出すことが可能である。前記胴内空間の底面２４１は、下部筐体２１の上面で区画され、排出口９６１から排出されたシートが積載される。
【００２１】
下部筐体２１には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット２１１が装着されている。給紙カセット２１１は、下部筐体２１（装置本体２）の前面２Ｆから手前方向に引出可能である。この給紙カセット２１１は、自動給紙用に設けられたカセットである。
【００２２】
装置本体２の右側面２Ｒには、ユーザーに手差し給紙を行わせるためのマルチトレイユニットＭが装着されている。マルチトレイユニットＭは、手差しシートが載置される給紙トレイ２１３と、前記手差しシートを下部筐体２１内の画像形成部へ搬入する給紙ユニット２１４とを含む。給紙トレイ２１３は、その下端部において下部筐体２１に対して開閉自在に取り付けられており、不使用時は閉状態とされる。ユーザーは、手差し給紙を行う場合、給紙トレイ２１３を開き、その上にシートを載置する。
【００２３】
図２に示すように、装置本体２の後面２Ｂには、後面側外装部材２０１が取り付けられている。この外装部材２０１の内側には、上下方向（縦方向）に延びる排熱用のダクト５０が配置されている。外装部材２０１の上端付近には、ダクト５０から排出される空気（暖気）を外部へ排出させるための排気口２０２が穿孔されている。このダクト５０及びその周辺構造については、後記で詳述する。
【００２４】
上部筐体２２の前面には、操作パネルユニット２５が突出して設けられている。操作パネルユニット２５は、ＬＣＤタッチパネル２５１のほか、テンキー、スタートキーなどを含み、ユーザーからの各種の操作指示の入力を受け付ける。ユーザーは、操作パネルユニット２５を通じて、印刷されるシートの枚数等を入力したり、印刷濃度等を入力したりすることができる。
【００２５】
上部筐体２２の上には、画像が読み取られる原稿を所定の原稿読取位置（第１コンタクトガラス２２２）へ自動供給するＡＤＦ（Automatic Document Feeder）装置３が取り付けられている（図３では省いている）。ＡＤＦ装置３は、その後端縁において上部筐体２２に対して回動可能に取り付けられ、読み取られる原稿が載置される原稿トレイ３１と、前記原稿読取位置を経由して前記原稿を搬送する搬送部３２と、読取後の原稿が排出される原稿排出トレイ３３とを含む。
【００２６】
続いて、図３に基づいて、装置本体２の内部構造を説明する。下部筐体２１の内部には、上方から順に、トナーコンテナ９９Ｙ、９９Ｍ、９９Ｃ、９９Ｂｋ、中間転写ユニット９２、画像形成部９３、露光ユニット９４、及び上述の給紙カセット２１１が収容されている。
【００２７】
画像形成部９３は、フルカラーのトナー像を形成するために、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各トナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備える。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１の周囲に配置された、帯電器１２、現像装置１３、一次転写ローラー１４及びクリーニング装置１５とを含む。
【００２８】
感光体ドラム１１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム１１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を均一に帯電する。帯電後の感光体ドラム１１の周面は、露光ユニット９４によって露光され、静電潜像が形成される。
【００２９】
現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム１１の周面にトナーを供給する。現像装置１３は、２成分現像剤用のものであり、攪拌ローラー１６、１７、磁気ローラー１８、及び現像ローラー１９を含む。攪拌ローラー１６、１７は、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラー１８の周面には２成分現像剤層が担持され、現像ローラー１９の周面には、磁気ローラー１８と現像ローラー１９との間の電位差によってトナーが受け渡されることにより形成されたトナー層が担持される。現像ローラー１９上のトナーは、感光体ドラム１１の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。
【００３０】
一次転写ローラー１４は、中間転写ユニット９２に備えられている中間転写ベルト９２１を挟んで感光体ドラム１１とニップ部を形成し、感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト９２１上に一次転写する。クリーニング装置１５は、トナー像転写後の感光体ドラム１１の周面を清掃する。
【００３１】
イエロー用トナーコンテナ９９Ｙ、マゼンタ用トナーコンテナ９９Ｍ、シアン用トナーコンテナ９９Ｃ、及びブラック用トナーコンテナ９９Ｂｋは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、ＹＭＣＢｋ各色に対応する画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの現像装置１３に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。
【００３２】
露光ユニット９４は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの各々に設けられた感光体ドラム１１の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。
【００３３】
中間転写ユニット９２は、中間転写ベルト９２１、駆動ローラー９２２及び従動ローラー９２３を備える。中間転写ベルト９２１上には、複数の感光体ドラム１１からトナー像が重ね塗りされる（一次転写）。重ね塗りされたトナー像は、給紙カセット２１１又は給紙トレイ２１３から供給されるシートに、二次転写部９８において二次転写される。
【００３４】
給紙カセット２１１は、複数のシートが積層されてなるシート束を収納する。給紙カセット２１１の右端側の上部には、ピックアップローラー２１２が配置されている。ピックアップローラー２１２の駆動により、給紙カセット２１１内のシート束の最上層のシートが１枚ずつ繰り出され、搬入搬送路２６へ搬入される。一方、給紙トレイ２１３に載置されたシートは、給紙ユニット２１４の給紙ローラー２１５の駆動によって、搬入搬送路２６へ搬入される。
【００３５】
搬入搬送路２６の下流側には、二次転写部９８、後述する定着ユニット９７及び排紙ユニット９６を経由して排出口９６１まで延びるシート搬送路２８が設けられている。シート搬送路２８の上流部分は、下部筐体２１に形成された内壁と、反転搬送ユニット２９の内側面を形成する内壁との間に形成されている。なお、反転搬送ユニット２９の外側面は、両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路２９１の片面を構成している。シート搬送路２８の、二次転写部９８よりも上流側にはレジストローラー対２７が配置されている。シートは、レジストローラー対２７にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、二次転写部９８に送り出される。
【００３６】
連結筐体２３の内部には、定着ユニット９７と排紙ユニット９６とが収納されている。定着ユニット９７は、定着ローラーと加圧ローラーとを含み、二次転写部９８においてトナー像が二次転写されたシートを加熱及び加圧することで、定着処理を施す。定着処理されたカラー画像付のシートは、定着ユニット９７の下流に配置されている排紙ユニット９６により、排出口９６１から胴内排紙部２４に向けて排出される。
【００３７】
上部筐体２２の上面には、第１コンタクトガラス２２２と第２コンタクトガラス２２３とが嵌め込まれている。第１コンタクトガラス２２２は、ＡＤＦ装置３から自動給送される原稿シートの読取用に設けられている。第２コンタクトガラス２２３は、手置きされる原稿シートの読取用に設けられている。
【００３８】
上部筐体２２の内部には、原稿情報を光学的に読み取るための走査機構２２４と撮像素子２２５とが収容されている。走査機構２２４は、光源、移動キャリッジ、反射ミラー等を含み、原稿からの反射光を撮像素子２２５に導く。撮像素子２２５は、前記反射光をアナログ電気信号に光電変換する。前記アナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路（図略）でデジタル電気信号に変換された後、露光ユニット９４に入力される。
【００３９】
［ダクトの第１実施形態］
続いて、第１実施形態に係るダクト５０について、図４〜図９に基づいて説明する。図４は、装置本体２の外表面を形成する外装部材の内側に位置し、筐体構造を形成する本体フレーム４０（本体筐体）を、その後方から見た斜視図である。ここでは、後述する第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２（熱源装置）及びダクト５０が装着される前の状態を示している。
【００４０】
本体フレーム４０は、所定間隔を置いて配置される平板状の前方フレーム（図略）及び後方フレーム４１（側板）と、これら両フレームの上に配置される上部フレーム４２と、前記両フレームの間に水平に架設される天フレーム４３１、中フレーム４３２及び底フレーム４３３とで構成されている。本体フレーム４０の周面は外装部材で覆われ、後方フレーム４１は図２に示す後面側外装部材２０１によって覆われることになる。
【００４１】
前方フレーム及び後方フレーム４１との間の収容空間には、上述のトナーコンテナ９９Ｙ、９９Ｍ、９９Ｃ、９９Ｂｋ、中間転写ユニット９２、画像形成部９３、露光ユニット９４、及び給紙カセット２１１等が収容される。上部フレーム４２は、上述の上部筐体２２に対応するもので、走査機構２２４及び撮像素子２２５が収納されると共に、その上面において第１コンタクトガラス２２２及び第２コンタクトガラス２２３を保持する。
【００４２】
後方フレーム４１には、当該後方フレーム４１の一部を垂直に切り起こすことにより形成された第１支持片４１１及び第２支持片４１２が突設されている。第１支持片４１１は後方フレーム４１の上側に突設され、第２支持片４１２は第１支持片４１１の略真下に突設されている。第１及び第２支持片４１１、４１２は、それぞれ、上下方向に長い長方形の各頂点に位置する４つの切り起こし片からなり、各々の切り起こし片の先端は後方フレーム４１と平行な面となるよう垂直に折り曲げられた折り曲げ面とされている。
【００４３】
図５は、第１支持片４１１及び第２支持片４１２にそれぞれ第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２が取り付けられた状態を示す斜視図である。第１及び第２基板Ｐ１、Ｐ２は、パワー半導体モジュールや電源素子などの発熱性の電気素子が、その表面側に搭載された長方形の回路基板である。これら第１及び第２基板Ｐ１、Ｐ２は、画像形成装置１が稼働状態にあるときに通電され、熱を発生する。第１及び第２基板Ｐ１、Ｐ２は、長手方向が上下方向に沿うように配置され、その裏面側の四隅において各々、第１支持片４１１及び第２支持片４１２にて支持固定されている。
【００４４】
図６及び図７は、後方フレーム４１に、第１実施形態に係るダクト５０が取り付けられた状態を示す斜視図である。ダクト５０は、上下方向に長く、水平方向の断面が左右方向に細長い矩形形状のダクトであり、断面コ字型のチャンネル部材５１と、このチャンネル部材５１の開口部を覆う蓋板５２との組み立て体からなる。
【００４５】
図６に示すように、チャンネル部材５１は、後方フレーム４１と平行に縦方向に延びる底板５１１と、この底板５１１の上下方向の中間に穿孔された開口５１２と、底板５１１の左右端縁から立設された側板５１３とを含む。開口５１２は、上下方向に長い長方形の開口であって、第１基板Ｐ１の外形サイズよりも僅かに大きいサイズを有している。図９も参照して、チャンネル部材５１の上端部は、上方に向かう底板５１１が後方へ９０°湾曲された湾曲面５１４とされ、その先端縁は側板５１３の先端縁よりも後方に僅かに突出している。この湾曲面５１４に対応して、側板５１３の上端部には後方に僅かに突出する延長部５１５が設けられている。また、チャンネル部材５１の下端部５１６は、第２基板Ｐ２の上端に隣接している。
【００４６】
蓋板５２は、長方形の平板であり、一対の側板５１３の先端縁間に架け渡されている。蓋板５２の上下方向の長さはチャンネル部材５１の湾曲面５１４を除いた長さとほぼ同じであり、その上端部には後方に向けて垂直に折り曲げられた折り曲げ部５２１が形成されている。折り曲げ部５２１の突出長は、延長部５１５の突出長と同じである。折り曲げ部５２１が延長部５１５の下縁に沿うように、蓋板５２はチャンネル部材５１の開口部を覆うように取り付けられる。これにより空気の流通空間Ｄ（図９参照）を備えたダクト５０が形成される。
【００４７】
このダクト５０の下端側開口５３が空気の入口用の開口となり、上端側開口５４が空気の出口用の開口となる。下端側開口５３は画像形成装置１の据え付け面と平行な開口であるのに対し、流通空間Ｄが湾曲面５１４によって９０°湾曲される結果、上端側開口５４は前記据え付け面と直交する開口となっている。
【００４８】
チャンネル部材５１の底板５１１も、第１支持片４１１によって後方フレーム４１に対して所定間隔を置いて支持されている。図９に示すように、第１基板Ｐ１は、平板状の配線板６１と、この配線板の上にマウントされた電気素子６２とからなる。配線板６１は、開口５１２に嵌め込まれ、底板５１１が後方フレーム４１に対して有している間隔とほぼ同じ間隔を後方フレーム４１に対して置いて、第１支持片４１１により支持されている。一方、電気素子６２はダクト５０の流通空間Ｄに露出している。従って、ダクト５０の流通空間Ｄ内の空気は、電気素子６２が発する熱により加熱される。
【００４９】
第２基板Ｐ２は、同様に、平板状の配線板６３と、この配線板の上にマウントされた電気素子６４とからなる。第２基板Ｐ２は、下端側開口５３の直ぐ下方に配置され、配線板６３はチャンネル部材５１の底板５１１が後方フレーム４１に対して有している間隔とほぼ同じ間隔を後方フレーム４１に対して置いて、第２支持片４１２により支持されている。従って、電気素子６４が発する熱により加熱された空気が、下端側開口５３を通してダクト５０の流通空間Ｄに流入し、結果として流通空間Ｄ内の空気が加熱されることになる。
【００５０】
図８に示すように、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２及びダクト５０の後方フレーム４１への組み付けが終えられたならば、その上に後面側外装部材２０１（図２も参照）が取り付けられる。すなわち第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２及びダクト５０は、後方フレーム４１の外側面と後面側外装部材２０１の内側面との間に配置されている。外装部材２０１の上端付近の排気口２０２は、ダクト５０の上端側開口５４と対向している。
【００５１】
以上の構成を備える画像形成装置１によれば、縦方向に延びるダクト５０内の空気が第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２の発する熱によって積極的に加熱されるようになる。特に、第１基板Ｐ１は、その発熱源である電気素子６２が流通空間Ｄ内に露出し、直接的にダクト５０内の空気を加熱している。また、第２基板Ｐ２は下端側開口５３の直下に配置され、電気素子６４によって加熱された空気がダクト５０内に導入され易い配置とされている。
【００５２】
ここでダクト５０は、縦方向に延びるダクトであるので、装置本体２内の暖気がダクト５０内に進入すると、いわゆる煙突効果によって下端側開口５３から上端側開口５４へ向かう空気流が発生する。加えて、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が熱を発しダクト５０内の空気を加熱することで、ダクト５０内には大きな上昇気流が生成されるようになり、上記煙突効果が助長される。つまり、ダクト５０内の加熱空気が上昇気流によって上端側開口５４及び排気口２０２を通して機外に排出される一方で、当該排出によって負圧となった下端側開口５３付近の空気がダクト５０内へ導入されるようになる。そして、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２はダクト５０の流通空間Ｄへ熱を供給し続けるので、流通空間Ｄでは上昇気流が常に生成されるものである。このような煙突効果によって、ファンの吸引力乃至は送風力を用いることなく、下端側開口５３から暖気を取り入れ上端側開口５４からこれを排気することが可能となる。
【００５３】
［ダクトの第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るダクト５０Ａについて、図１０〜図１４に基づいて説明する。ダクト５０Ａは、第１実施形態のダクト５０のような湾曲面５１４を有さない、直進状のダクトである。ダクト５０Ａは、上下方向に長く、水平方向の断面が左右方向に細長い矩形形状のダクトであり、断面コ字型のチャンネル部材５５と、このチャンネル部材５５の開口部を覆う蓋板５６との組み立て体からなる。図１０は、後方フレーム４１にチャンネル部材５５が取り付けられた状態を、図１１は、後方フレーム４１にダクト５０Ａが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【００５４】
チャンネル部材５５は、後方フレーム４１と平行に縦方向に延びる底板５５１と、この底板５５１の上下方向の中間に穿孔された開口５５２と、底板５５１の左右端縁から立設された側板５５３とを含む。底板５５１は、その上端部５５４から下端部５５５まで真っ直ぐに伸びる平板であって、上端部５５４は本体フレーム４０の上端まで延び、下端部５５５は第２基板Ｐ２の上端に隣接している。開口５５２には、第１基板Ｐ１が嵌め込まれている。
【００５５】
蓋板５６は、長方形の平板であり、一対の側板５５３の先端縁間に架け渡されている。蓋板５６の上下方向の長さは、チャンネル部材５５の上下方向長さとほぼ同じである。蓋板５６のチャンネル部材５５への取り付けにより、空気の流通空間Ｄ（図１４参照）を備えたダクト５０Ａが形成される。ダクト５０Ａの下端側開口５７が空気の入口用の開口となり、上端側開口５８が空気の出口用の開口となる。なお、第１支持片４１１及び第２支持片４１２による支持構造については、第１実施形態と同様である。
【００５６】
図１２は、図１０において、後方フレーム４１の上端に上外装板２０３が取り付けられた状態を、図１３は、図１１において、上外装板２０３が取り付けられた状態を各々示す斜視図である。上外装板２０３には、ダクト５０Ａの上端側開口５８に対向する位置に、排気口２０４が形成されている。
【００５７】
このような第２実施形態に係るダクト５０Ａによっても、先に第１実施形態において説明した煙突効果によって、ファン等を用いることなく、装置本体２内の暖気を機外に排出させることができる。すなわち、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が熱を発しダクト５０Ａ内の空気を加熱することで、ダクト５０Ａ内には大きな上昇気流が生成されるようになり、下端側開口５７から導入された空気が、上端側開口５８及び排気口２０４を通して、装置本体２の上面から外部へ排出されるものである。
【００５８】
以上説明した本発明によれば、画像形成装置１において本体筐体内の熱を、ダクト５０、５０Ａ内の空気を熱源としての第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２によって積極的に加熱させるので、煙突効果を助長させて暖気を効率的に機外に排出させることができる。加えて、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が発する熱も、機外へ効率良く排出できる。これにより、排熱用のダクトにファンを付設して強制的な空気流を発生させる必要性を低下させることができる。従って、画像形成装置１に対して排熱のためのファンの設置を省くことができる、或いはファンが必要であるとしても小容量のファンの適用で足りることとなり、省エネルギー効果、さらには静音化効果を得ることができる。
【００５９】
また、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２及びダクト５０、５０Ａは、後方フレーム４１の外側面と外装部材２０１の内側面との間に配置され、外装部材２０１の上端側に、ダクト５０、５０Ａの上端側開口と連通する排気口２０２、２０４が備えられている。従って、後方フレーム４１（本体フレームの側板）が、前方フレーム及び後方フレーム４１との間の収容空間に配置された機器類が発する熱を吸収する一種のヒートシンクとして機能し、これによって生成される後方フレーム４１と外装部材２０１との間の暖気を、ダクト５０、５０Ａ及び排気口２０２、２０４を通して外部に排出させることができる。しかも、ダクト５０、５０Ａ内の空気は第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が発する熱により加熱されるので、煙突効果によって上記暖気を効率良く排出することができる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採ることができる。
【００６１】
（１）上記実施形態では、ダクト内の空気を加熱する熱源装置として第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２を例示した。これに代えて、画像形成装置１に通常搭載されている部品類で発熱するもの、例えば駆動モーター等を加熱源としても良い。或いは、定着ユニット９７の排熱配管とダクト５０、５０Ａの流通空間Ｄの空気とを熱交換させても良い。
【００６２】
（２）上記実施形態では、第１基板Ｐ１をダクト５０、５０Ａの内部に、第２基板Ｐ２をダクト５０、５０Ａの直下に配置する例を示した。これに代えて、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２の双方をダクト５０、５０Ａの内部に配置しても良いし、ダクト５０、５０Ａの直下に配置しても良い。あるいは、複数の縦型ダクトをデュアル配置し、各々のダクトの内部若しくは直下に熱源装置（基板）を配置するようにしても良い。
【００６３】
（３）上記実施形態では、第１基板Ｐ１の電気素子６２を流通空間Ｄ内に露出させる例を示した。これに代えて、第１基板Ｐ１の配線板６１の裏面側からヒートシンクを突設させ、電気素子６２ではなく前記ヒートシンクを流通空間Ｄ内に露出させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１ 画像形成装置
２ 装置本体
４０ 本体フレーム（本体筐体）
４１ 後方フレーム（側板）
５０、５０Ａ ダクト
５１、５５ チャンネル部材
５１１、５５１ 底板
５２ 蓋板
５３、５７ 下端側開口
５４、５８ 上端側開口
６１、６３ 配線板
６２、６４ 電気素子
９３ 画像形成部
Ｐ１ 第１基板（熱源装置）
Ｐ２ 第２基板（熱源装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに画像形成処理を施す画像形成部に関し、特に排熱用のダクトを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、熱源となる部品や部材、それらを含む装置が種々備えられている。例えば、電力半導体素子等が搭載された電源用基板や、トナー像が転写されたシートに定着処理を施す定着装置などである。これら熱源装置が発する熱を機外へ排出するために、画像形成装置には排熱用のダクトが備えられている。
【０００３】
上記のダクト端部には、一般に排熱を促進させるためにファンが取り付けられる。ファンの稼働によりダクト内に空気流が生成され、機内の暖気が前記空気流によって機外へ排出される。特許文献１には、装置本体内にダクトを縦方向に配置することで、いわゆる煙突効果による上昇気流と、前記ファンの吸気動作による空気流とによって、排気効率を向上させるようにした画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８７２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、排熱用のダクトには強制的に排気用空気流を発生させるファンを適用することが前提とされている。しかし、ファンを用いることは電力を消費することに繋がり、省エネルギー効果上は望ましくない。また、ファンの稼働によりどうしても駆動音が発生するので、静音環境に画像形成装置が配置される場合に好ましくない。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、ファンを可及的に用いることなく排熱動作を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、シートに対して画像形成処理を施す画像形成部を収容する本体筐体と、前記本体筐体に装着され、熱を発生する熱源装置と、前記本体筐体に取り付けられ、下端側開口と上端側開口とを有し縦方向に延びるダクトと、を備え、前記熱源装置は、前記ダクト内の空気を加熱可能に前記本体筐体に取り付けられている。
【０００８】
この構成によれば、縦方向に延びるダクト内の空気が前記熱源装置の発する熱によって積極的に加熱されるようになる。従って、ダクト内には比較的大きな上昇気流が生成されるようになり、いわゆる煙突効果が助長される。このような煙突効果によって、ファンの吸引力乃至は送風力を用いることなく、前記下端側開口から暖気を取り入れ上端側開口からこれを排気することが可能となる。
【０００９】
上記構成において、前記熱源装置の少なくとも一部が、前記ダクトの内部に露出する状態で装着されていることが望ましい。この構成によれば、ダクトの内部に露出している熱源装置の一部にて、ダクト内の空気を効率良く加熱させることができる。
【００１０】
上記構成において、前記熱源装置が、前記ダクトの下端側開口の近傍に位置するよう装着されていることが望ましい。この構成によれば、熱源装置が発する熱で加熱された空気が自ずと下端側開口からダクト内に進入するようになり、結果としてダクト内の空気を加熱させることができる。
【００１１】
上記構成において、前記熱源装置が、発熱性の電気素子が搭載された基板であることは、好ましい実施形態の一つである。発熱性の電気素子が搭載された基板は、画像形成装置において最も大きな熱を発生する装置の一つである。この基板をダクト内の空気加熱用として用いることで、煙突効果を高めることができると共に、自身が発生する熱もダクトを通してダイレクトに排出させることができる。
【００１２】
この場合、前記本体筐体を覆う外装部材をさらに備え、前記本体筐体は、前記画像形成部を収容する収容空間を区画する側板を含み、前記基板及び前記ダクトは、前記側板の外側面（後方フレーム面）と前記外装部材の内側面との間に配置され、前記外装部材の上端側に、前記ダクトの上端側開口と連通する排気口が備えられていることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、側板が前記収容空間内の熱を吸収する一種のヒートシンクとして機能し、これによって生成される側板の外側面と外装部材の内側面との間の暖気を、ダクト及び排気口を通して外部に排出させることができる。しかも、ダクト内の空気は基板が発する熱により加熱されるので、煙突効果によって上記暖気を効率良く排出することができる。
【００１４】
上記構成において、前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、前記基板は、前記底板に備えられた開口に嵌め込まれ、前記電気素子が前記ダクト内に突出した状態で、前記側板に取り付けられていることが望ましい。この構成によれば、ダクトに対する基板の組み付け、つまり、ダクト内の空気を加熱出来る態様での組み付けを簡易に行わせることができる。
【００１５】
また、前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、該底板は前記側板に対して所定間隔を置いて取り付けられ、前記基板は、前記所定間隔と略同じ間隔を置いて、前記下端側開口の下方において前記側板に取り付けられていることが望ましい。この構成によれば、基板から発せられる熱を効率良くダクト内に取り入れることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像形成装置において本体筐体内の熱を、煙突効果を利用して効率的に機外に排出させることができる。これにより、排熱用のダクトにファンを付設して強制的な空気流を発生させる必要性を低下させることができる。従って、画像形成装置に対して排熱のためのファンの設置を省く、或いは小容量のファンの適用で足りることとなり、省エネルギー効果、静音化効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を左斜め前方から見た斜視図である。
【図２】上記画像形成装置を右斜め後方から見た斜視図である。
【図３】上記画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図４】本体フレームの後方フレームを示す斜視図である。
【図５】上記後方フレームに基板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図６】上記後方フレームに、第１実施形態に係るダクトの一部が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図７】上記後方フレームに、第１実施形態に係るダクトが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図８】上記後方フレーム上に後外装板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図９】第１実施形態に係るダクトの取り付け部分における、装置本体の縦断面図である。
【図１０】上記後方フレームに、第２実施形態に係るダクトの一部が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１１】上記後方フレームに、第２実施形態に係るダクトが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１２】図１０において、さらに上記後方フレームの上端に上外装板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１１において、さらに上記後方フレームの上端に上外装板が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図１４】第２実施形態に係るダクトの取り付け部分における、装置本体の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図、図３は、画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１は、いわゆる胴内排紙型の複写機を例示しているが、画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよい。
【００１９】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有し胴内空間（胴内排紙部２４）を備えた装置本体２を含む。装置本体２は、シートに対して画像形成処理を施す。装置本体２は、略直方体形状の下部筐体２１と、下部筐体２１の上方に配設される略直方体形状の上部筐体２２と、下部筐体２１と上部筐体２２とを連結する連結筐体２３とを含む。下部筐体２１には画像形成のための各種機器が収容され、上部筐体２２には原稿画像を光学的に読み取るための各種機器が収容されている。下部筐体２１、上部筐体２２及び連結筐体２３で囲まれる胴内空間が、画像形成後のシートを収容可能な胴内排紙部２４とされている。連結筐体２３は、装置本体２の右側面２Ｒに配置され、胴内排紙部２４へシートを排出するための排出口９６１が設けられている。
【００２０】
胴内排紙部２４として利用される前記胴内空間は、装置本体２の前面及び左側面において外部に開放されている。ユーザーは、これらの開放部分から手を差し入れ、胴内排紙部２４から画像形成後のシートを取り出すことが可能である。前記胴内空間の底面２４１は、下部筐体２１の上面で区画され、排出口９６１から排出されたシートが積載される。
【００２１】
下部筐体２１には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット２１１が装着されている。給紙カセット２１１は、下部筐体２１（装置本体２）の前面２Ｆから手前方向に引出可能である。この給紙カセット２１１は、自動給紙用に設けられたカセットである。
【００２２】
装置本体２の右側面２Ｒには、ユーザーに手差し給紙を行わせるためのマルチトレイユニットＭが装着されている。マルチトレイユニットＭは、手差しシートが載置される給紙トレイ２１３と、前記手差しシートを下部筐体２１内の画像形成部へ搬入する給紙ユニット２１４とを含む。給紙トレイ２１３は、その下端部において下部筐体２１に対して開閉自在に取り付けられており、不使用時は閉状態とされる。ユーザーは、手差し給紙を行う場合、給紙トレイ２１３を開き、その上にシートを載置する。
【００２３】
図２に示すように、装置本体２の後面２Ｂには、後面側外装部材２０１が取り付けられている。この外装部材２０１の内側には、上下方向（縦方向）に延びる排熱用のダクト５０が配置されている。外装部材２０１の上端付近には、ダクト５０から排出される空気（暖気）を外部へ排出させるための排気口２０２が穿孔されている。このダクト５０及びその周辺構造については、後記で詳述する。
【００２４】
上部筐体２２の前面には、操作パネルユニット２５が突出して設けられている。操作パネルユニット２５は、ＬＣＤタッチパネル２５１のほか、テンキー、スタートキーなどを含み、ユーザーからの各種の操作指示の入力を受け付ける。ユーザーは、操作パネルユニット２５を通じて、印刷されるシートの枚数等を入力したり、印刷濃度等を入力したりすることができる。
【００２５】
上部筐体２２の上には、画像が読み取られる原稿を所定の原稿読取位置（第１コンタクトガラス２２２）へ自動供給するＡＤＦ（Automatic Document Feeder）装置３が取り付けられている（図３では省いている）。ＡＤＦ装置３は、その後端縁において上部筐体２２に対して回動可能に取り付けられ、読み取られる原稿が載置される原稿トレイ３１と、前記原稿読取位置を経由して前記原稿を搬送する搬送部３２と、読取後の原稿が排出される原稿排出トレイ３３とを含む。
【００２６】
続いて、図３に基づいて、装置本体２の内部構造を説明する。下部筐体２１の内部には、上方から順に、トナーコンテナ９９Ｙ、９９Ｍ、９９Ｃ、９９Ｂｋ、中間転写ユニット９２、画像形成部９３、露光ユニット９４、及び上述の給紙カセット２１１が収容されている。
【００２７】
画像形成部９３は、フルカラーのトナー像を形成するために、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各トナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備える。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１の周囲に配置された、帯電器１２、現像装置１３、一次転写ローラー１４及びクリーニング装置１５とを含む。
【００２８】
感光体ドラム１１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム１１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を均一に帯電する。帯電後の感光体ドラム１１の周面は、露光ユニット９４によって露光され、静電潜像が形成される。
【００２９】
現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム１１の周面にトナーを供給する。現像装置１３は、２成分現像剤用のものであり、攪拌ローラー１６、１７、磁気ローラー１８、及び現像ローラー１９を含む。攪拌ローラー１６、１７は、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラー１８の周面には２成分現像剤層が担持され、現像ローラー１９の周面には、磁気ローラー１８と現像ローラー１９との間の電位差によってトナーが受け渡されることにより形成されたトナー層が担持される。現像ローラー１９上のトナーは、感光体ドラム１１の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。
【００３０】
一次転写ローラー１４は、中間転写ユニット９２に備えられている中間転写ベルト９２１を挟んで感光体ドラム１１とニップ部を形成し、感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト９２１上に一次転写する。クリーニング装置１５は、トナー像転写後の感光体ドラム１１の周面を清掃する。
【００３１】
イエロー用トナーコンテナ９９Ｙ、マゼンタ用トナーコンテナ９９Ｍ、シアン用トナーコンテナ９９Ｃ、及びブラック用トナーコンテナ９９Ｂｋは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、ＹＭＣＢｋ各色に対応する画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの現像装置１３に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。
【００３２】
露光ユニット９４は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの各々に設けられた感光体ドラム１１の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。
【００３３】
中間転写ユニット９２は、中間転写ベルト９２１、駆動ローラー９２２及び従動ローラー９２３を備える。中間転写ベルト９２１上には、複数の感光体ドラム１１からトナー像が重ね塗りされる（一次転写）。重ね塗りされたトナー像は、給紙カセット２１１又は給紙トレイ２１３から供給されるシートに、二次転写部９８において二次転写される。
【００３４】
給紙カセット２１１は、複数のシートが積層されてなるシート束を収納する。給紙カセット２１１の右端側の上部には、ピックアップローラー２１２が配置されている。ピックアップローラー２１２の駆動により、給紙カセット２１１内のシート束の最上層のシートが１枚ずつ繰り出され、搬入搬送路２６へ搬入される。一方、給紙トレイ２１３に載置されたシートは、給紙ユニット２１４の給紙ローラー２１５の駆動によって、搬入搬送路２６へ搬入される。
【００３５】
搬入搬送路２６の下流側には、二次転写部９８、後述する定着ユニット９７及び排紙ユニット９６を経由して排出口９６１まで延びるシート搬送路２８が設けられている。シート搬送路２８の上流部分は、下部筐体２１に形成された内壁と、反転搬送ユニット２９の内側面を形成する内壁との間に形成されている。なお、反転搬送ユニット２９の外側面は、両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路２９１の片面を構成している。シート搬送路２８の、二次転写部９８よりも上流側にはレジストローラー対２７が配置されている。シートは、レジストローラー対２７にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、二次転写部９８に送り出される。
【００３６】
連結筐体２３の内部には、定着ユニット９７と排紙ユニット９６とが収納されている。定着ユニット９７は、定着ローラーと加圧ローラーとを含み、二次転写部９８においてトナー像が二次転写されたシートを加熱及び加圧することで、定着処理を施す。定着処理されたカラー画像付のシートは、定着ユニット９７の下流に配置されている排紙ユニット９６により、排出口９６１から胴内排紙部２４に向けて排出される。
【００３７】
上部筐体２２の上面には、第１コンタクトガラス２２２と第２コンタクトガラス２２３とが嵌め込まれている。第１コンタクトガラス２２２は、ＡＤＦ装置３から自動給送される原稿シートの読取用に設けられている。第２コンタクトガラス２２３は、手置きされる原稿シートの読取用に設けられている。
【００３８】
上部筐体２２の内部には、原稿情報を光学的に読み取るための走査機構２２４と撮像素子２２５とが収容されている。走査機構２２４は、光源、移動キャリッジ、反射ミラー等を含み、原稿からの反射光を撮像素子２２５に導く。撮像素子２２５は、前記反射光をアナログ電気信号に光電変換する。前記アナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路（図略）でデジタル電気信号に変換された後、露光ユニット９４に入力される。
【００３９】
［ダクトの第１実施形態］
続いて、第１実施形態に係るダクト５０について、図４〜図９に基づいて説明する。図４は、装置本体２の外表面を形成する外装部材の内側に位置し、筐体構造を形成する本体フレーム４０（本体筐体）を、その後方から見た斜視図である。ここでは、後述する第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２（熱源装置）及びダクト５０が装着される前の状態を示している。
【００４０】
本体フレーム４０は、所定間隔を置いて配置される平板状の前方フレーム（図略）及び後方フレーム４１（側板）と、これら両フレームの上に配置される上部フレーム４２と、前記両フレームの間に水平に架設される天フレーム４３１、中フレーム４３２及び底フレーム４３３とで構成されている。本体フレーム４０の周面は外装部材で覆われ、後方フレーム４１は図２に示す後面側外装部材２０１によって覆われることになる。
【００４１】
前方フレーム及び後方フレーム４１との間の収容空間には、上述のトナーコンテナ９９Ｙ、９９Ｍ、９９Ｃ、９９Ｂｋ、中間転写ユニット９２、画像形成部９３、露光ユニット９４、及び給紙カセット２１１等が収容される。上部フレーム４２は、上述の上部筐体２２に対応するもので、走査機構２２４及び撮像素子２２５が収納されると共に、その上面において第１コンタクトガラス２２２及び第２コンタクトガラス２２３を保持する。
【００４２】
後方フレーム４１には、当該後方フレーム４１の一部を垂直に切り起こすことにより形成された第１支持片４１１及び第２支持片４１２が突設されている。第１支持片４１１は後方フレーム４１の上側に突設され、第２支持片４１２は第１支持片４１１の略真下に突設されている。第１及び第２支持片４１１、４１２は、それぞれ、上下方向に長い長方形の各頂点に位置する４つの切り起こし片からなり、各々の切り起こし片の先端は後方フレーム４１と平行な面となるよう垂直に折り曲げられた折り曲げ面とされている。
【００４３】
図５は、第１支持片４１１及び第２支持片４１２にそれぞれ第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２が取り付けられた状態を示す斜視図である。第１及び第２基板Ｐ１、Ｐ２は、パワー半導体モジュールや電源素子などの発熱性の電気素子が、その表面側に搭載された長方形の回路基板である。これら第１及び第２基板Ｐ１、Ｐ２は、画像形成装置１が稼働状態にあるときに通電され、熱を発生する。第１及び第２基板Ｐ１、Ｐ２は、長手方向が上下方向に沿うように配置され、その裏面側の四隅において各々、第１支持片４１１及び第２支持片４１２にて支持固定されている。
【００４４】
図６及び図７は、後方フレーム４１に、第１実施形態に係るダクト５０が取り付けられた状態を示す斜視図である。ダクト５０は、上下方向に長く、水平方向の断面が左右方向に細長い矩形形状のダクトであり、断面コ字型のチャンネル部材５１と、このチャンネル部材５１の開口部を覆う蓋板５２との組み立て体からなる。
【００４５】
図６に示すように、チャンネル部材５１は、後方フレーム４１と平行に縦方向に延びる底板５１１と、この底板５１１の上下方向の中間に穿孔された開口５１２と、底板５１１の左右端縁から立設された側板５１３とを含む。開口５１２は、上下方向に長い長方形の開口であって、第１基板Ｐ１の外形サイズよりも僅かに大きいサイズを有している。図９も参照して、チャンネル部材５１の上端部は、上方に向かう底板５１１が後方へ９０°湾曲された湾曲面５１４とされ、その先端縁は側板５１３の先端縁よりも後方に僅かに突出している。この湾曲面５１４に対応して、側板５１３の上端部には後方に僅かに突出する延長部５１５が設けられている。また、チャンネル部材５１の下端部５１６は、第２基板Ｐ２の上端に隣接している。
【００４６】
蓋板５２は、長方形の平板であり、一対の側板５１３の先端縁間に架け渡されている。蓋板５２の上下方向の長さはチャンネル部材５１の湾曲面５１４を除いた長さとほぼ同じであり、その上端部には後方に向けて垂直に折り曲げられた折り曲げ部５２１が形成されている。折り曲げ部５２１の突出長は、延長部５１５の突出長と同じである。折り曲げ部５２１が延長部５１５の下縁に沿うように、蓋板５２はチャンネル部材５１の開口部を覆うように取り付けられる。これにより空気の流通空間Ｄ（図９参照）を備えたダクト５０が形成される。
【００４７】
このダクト５０の下端側開口５３が空気の入口用の開口となり、上端側開口５４が空気の出口用の開口となる。下端側開口５３は画像形成装置１の据え付け面と平行な開口であるのに対し、流通空間Ｄが湾曲面５１４によって９０°湾曲される結果、上端側開口５４は前記据え付け面と直交する開口となっている。
【００４８】
チャンネル部材５１の底板５１１も、第１支持片４１１によって後方フレーム４１に対して所定間隔を置いて支持されている。図９に示すように、第１基板Ｐ１は、平板状の配線板６１と、この配線板の上にマウントされた電気素子６２とからなる。配線板６１は、開口５１２に嵌め込まれ、底板５１１が後方フレーム４１に対して有している間隔とほぼ同じ間隔を後方フレーム４１に対して置いて、第１支持片４１１により支持されている。一方、電気素子６２はダクト５０の流通空間Ｄに露出している。従って、ダクト５０の流通空間Ｄ内の空気は、電気素子６２が発する熱により加熱される。
【００４９】
第２基板Ｐ２は、同様に、平板状の配線板６３と、この配線板の上にマウントされた電気素子６４とからなる。第２基板Ｐ２は、下端側開口５３の直ぐ下方に配置され、配線板６３はチャンネル部材５１の底板５１１が後方フレーム４１に対して有している間隔とほぼ同じ間隔を後方フレーム４１に対して置いて、第２支持片４１２により支持されている。従って、電気素子６４が発する熱により加熱された空気が、下端側開口５３を通してダクト５０の流通空間Ｄに流入し、結果として流通空間Ｄ内の空気が加熱されることになる。
【００５０】
図８に示すように、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２及びダクト５０の後方フレーム４１への組み付けが終えられたならば、その上に後面側外装部材２０１（図２も参照）が取り付けられる。すなわち第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２及びダクト５０は、後方フレーム４１の外側面と後面側外装部材２０１の内側面との間に配置されている。外装部材２０１の上端付近の排気口２０２は、ダクト５０の上端側開口５４と対向している。
【００５１】
以上の構成を備える画像形成装置１によれば、縦方向に延びるダクト５０内の空気が第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２の発する熱によって積極的に加熱されるようになる。特に、第１基板Ｐ１は、その発熱源である電気素子６２が流通空間Ｄ内に露出し、直接的にダクト５０内の空気を加熱している。また、第２基板Ｐ２は下端側開口５３の直下に配置され、電気素子６４によって加熱された空気がダクト５０内に導入され易い配置とされている。
【００５２】
ここでダクト５０は、縦方向に延びるダクトであるので、装置本体２内の暖気がダクト５０内に進入すると、いわゆる煙突効果によって下端側開口５３から上端側開口５４へ向かう空気流が発生する。加えて、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が熱を発しダクト５０内の空気を加熱することで、ダクト５０内には大きな上昇気流が生成されるようになり、上記煙突効果が助長される。つまり、ダクト５０内の加熱空気が上昇気流によって上端側開口５４及び排気口２０２を通して機外に排出される一方で、当該排出によって負圧となった下端側開口５３付近の空気がダクト５０内へ導入されるようになる。そして、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２はダクト５０の流通空間Ｄへ熱を供給し続けるので、流通空間Ｄでは上昇気流が常に生成されるものである。このような煙突効果によって、ファンの吸引力乃至は送風力を用いることなく、下端側開口５３から暖気を取り入れ上端側開口５４からこれを排気することが可能となる。
【００５３】
［ダクトの第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るダクト５０Ａについて、図１０〜図１４に基づいて説明する。ダクト５０Ａは、第１実施形態のダクト５０のような湾曲面５１４を有さない、直進状のダクトである。ダクト５０Ａは、上下方向に長く、水平方向の断面が左右方向に細長い矩形形状のダクトであり、断面コ字型のチャンネル部材５５と、このチャンネル部材５５の開口部を覆う蓋板５６との組み立て体からなる。図１０は、後方フレーム４１にチャンネル部材５５が取り付けられた状態を、図１１は、後方フレーム４１にダクト５０Ａが取り付けられた状態を示す斜視図である。
【００５４】
チャンネル部材５５は、後方フレーム４１と平行に縦方向に延びる底板５５１と、この底板５５１の上下方向の中間に穿孔された開口５５２と、底板５５１の左右端縁から立設された側板５５３とを含む。底板５５１は、その上端部５５４から下端部５５５まで真っ直ぐに伸びる平板であって、上端部５５４は本体フレーム４０の上端まで延び、下端部５５５は第２基板Ｐ２の上端に隣接している。開口５５２には、第１基板Ｐ１が嵌め込まれている。
【００５５】
蓋板５６は、長方形の平板であり、一対の側板５５３の先端縁間に架け渡されている。蓋板５６の上下方向の長さは、チャンネル部材５５の上下方向長さとほぼ同じである。蓋板５６のチャンネル部材５５への取り付けにより、空気の流通空間Ｄ（図１４参照）を備えたダクト５０Ａが形成される。ダクト５０Ａの下端側開口５７が空気の入口用の開口となり、上端側開口５８が空気の出口用の開口となる。なお、第１支持片４１１及び第２支持片４１２による支持構造については、第１実施形態と同様である。
【００５６】
図１２は、図１０において、後方フレーム４１の上端に上外装板２０３が取り付けられた状態を、図１３は、図１１において、上外装板２０３が取り付けられた状態を各々示す斜視図である。上外装板２０３には、ダクト５０Ａの上端側開口５８に対向する位置に、排気口２０４が形成されている。
【００５７】
このような第２実施形態に係るダクト５０Ａによっても、先に第１実施形態において説明した煙突効果によって、ファン等を用いることなく、装置本体２内の暖気を機外に排出させることができる。すなわち、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が熱を発しダクト５０Ａ内の空気を加熱することで、ダクト５０Ａ内には大きな上昇気流が生成されるようになり、下端側開口５７から導入された空気が、上端側開口５８及び排気口２０４を通して、装置本体２の上面から外部へ排出されるものである。
【００５８】
以上説明した本発明によれば、画像形成装置１において本体筐体内の熱を、ダクト５０、５０Ａ内の空気を熱源としての第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２によって積極的に加熱させるので、煙突効果を助長させて暖気を効率的に機外に排出させることができる。加えて、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が発する熱も、機外へ効率良く排出できる。これにより、排熱用のダクトにファンを付設して強制的な空気流を発生させる必要性を低下させることができる。従って、画像形成装置１に対して排熱のためのファンの設置を省くことができる、或いはファンが必要であるとしても小容量のファンの適用で足りることとなり、省エネルギー効果、さらには静音化効果を得ることができる。
【００５９】
また、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２及びダクト５０、５０Ａは、後方フレーム４１の外側面と外装部材２０１の内側面との間に配置され、外装部材２０１の上端側に、ダクト５０、５０Ａの上端側開口と連通する排気口２０２、２０４が備えられている。従って、後方フレーム４１（本体フレームの側板）が、前方フレーム及び後方フレーム４１との間の収容空間に配置された機器類が発する熱を吸収する一種のヒートシンクとして機能し、これによって生成される後方フレーム４１と外装部材２０１との間の暖気を、ダクト５０、５０Ａ及び排気口２０２、２０４を通して外部に排出させることができる。しかも、ダクト５０、５０Ａ内の空気は第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２が発する熱により加熱されるので、煙突効果によって上記暖気を効率良く排出することができる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採ることができる。
【００６１】
（１）上記実施形態では、ダクト内の空気を加熱する熱源装置として第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２を例示した。これに代えて、画像形成装置１に通常搭載されている部品類で発熱するもの、例えば駆動モーター等を加熱源としても良い。或いは、定着ユニット９７の排熱配管とダクト５０、５０Ａの流通空間Ｄの空気とを熱交換させても良い。
【００６２】
（２）上記実施形態では、第１基板Ｐ１をダクト５０、５０Ａの内部に、第２基板Ｐ２をダクト５０、５０Ａの直下に配置する例を示した。これに代えて、第１、第２基板Ｐ１、Ｐ２の双方をダクト５０、５０Ａの内部に配置しても良いし、ダクト５０、５０Ａの直下に配置しても良い。あるいは、複数の縦型ダクトをデュアル配置し、各々のダクトの内部若しくは直下に熱源装置（基板）を配置するようにしても良い。
【００６３】
（３）上記実施形態では、第１基板Ｐ１の電気素子６２を流通空間Ｄ内に露出させる例を示した。これに代えて、第１基板Ｐ１の配線板６１の裏面側からヒートシンクを突設させ、電気素子６２ではなく前記ヒートシンクを流通空間Ｄ内に露出させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１ 画像形成装置
２ 装置本体
４０ 本体フレーム（本体筐体）
４１ 後方フレーム（側板）
５０、５０Ａ ダクト
５１、５５ チャンネル部材
５１１、５５１ 底板
５２ 蓋板
５３、５７ 下端側開口
５４、５８ 上端側開口
６１、６３ 配線板
６２、６４ 電気素子
９３ 画像形成部
Ｐ１ 第１基板（熱源装置）
Ｐ２ 第２基板（熱源装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに対して画像形成処理を施す画像形成部を収容する本体筐体と、
前記本体筐体に装着され、熱を発生する熱源装置と、
前記本体筐体に取り付けられ、下端側開口と上端側開口とを有し縦方向に延びるダクトと、を備え、
前記熱源装置は、前記ダクト内の空気を加熱可能に前記本体筐体に取り付けられている、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記熱源装置の少なくとも一部が、前記ダクトの内部に露出する状態で装着されている、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記熱源装置が、前記ダクトの下端側開口の近傍に位置するよう装着されている、画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記熱源装置が、発熱性の電気素子が搭載された基板である、画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記本体筐体を覆う外装部材をさらに備え、
前記本体筐体は、前記画像形成部を収容する収容空間を区画する側板を含み、
前記基板及び前記ダクトは、前記側板の外側面と前記外装部材の内側面との間に配置され、
前記外装部材の上端側に、前記ダクトの上端側開口と連通する排気口が備えられている、画像形成装置。
【請求項６】
請求項２を引用する請求項５に記載の画像形成装置において、
前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、
前記基板は、前記底板に備えられた開口に嵌め込まれ、前記電気素子が前記ダクト内に突出した状態で、前記側板に取り付けられている、画像形成装置。
【請求項７】
請求項３を引用する請求項５に記載の画像形成装置において、
前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、該底板は前記側板に対して所定間隔を置いて取り付けられ、
前記基板は、前記所定間隔と略同じ間隔を置いて、前記下端側開口の下方において前記側板に取り付けられている、画像形成装置。
【請求項１】
シートに対して画像形成処理を施す画像形成部を収容する本体筐体と、
前記本体筐体に装着され、熱を発生する熱源装置と、
前記本体筐体に取り付けられ、下端側開口と上端側開口とを有し縦方向に延びるダクトと、を備え、
前記熱源装置は、前記ダクト内の空気を加熱可能に前記本体筐体に取り付けられている、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記熱源装置の少なくとも一部が、前記ダクトの内部に露出する状態で装着されている、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記熱源装置が、前記ダクトの下端側開口の近傍に位置するよう装着されている、画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記熱源装置が、発熱性の電気素子が搭載された基板である、画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記本体筐体を覆う外装部材をさらに備え、
前記本体筐体は、前記画像形成部を収容する収容空間を区画する側板を含み、
前記基板及び前記ダクトは、前記側板の外側面と前記外装部材の内側面との間に配置され、
前記外装部材の上端側に、前記ダクトの上端側開口と連通する排気口が備えられている、画像形成装置。
【請求項６】
請求項２を引用する請求項５に記載の画像形成装置において、
前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、
前記基板は、前記底板に備えられた開口に嵌め込まれ、前記電気素子が前記ダクト内に突出した状態で、前記側板に取り付けられている、画像形成装置。
【請求項７】
請求項３を引用する請求項５に記載の画像形成装置において、
前記ダクトは、前記側板と平行に縦方向に延びる底板を備え、該底板は前記側板に対して所定間隔を置いて取り付けられ、
前記基板は、前記所定間隔と略同じ間隔を置いて、前記下端側開口の下方において前記側板に取り付けられている、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−３４５９（Ｐ２０１３−３４５９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６５０６（Ｐ２０１１−１３６５０６）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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