JP2004061580A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成装置において、定着ヒータの廃熱を給紙装置の除湿用加熱または、原稿読取装置の結露防止用加熱に有効利用することにより、除湿ヒータまたは結露防止ヒータの消費電力を低減する。
【解決手段】ヒートパイプ201の吸熱部を定着ユニット111側に、ヒートパイプ201の放熱部を給紙ユニット110側にそれぞれ配置する。ヒートパイプの放熱側(給紙ユニット内)に蓄熱部材204を設け、定着ヒータ側から輸送した熱を貯えつつ給紙装置内に徐々に放熱する構造とする。ヒートパイプの吸熱部に金属製のフィン202を設ける。また排風ファン203を設け、定着ユニットの定着ヒータと、この排風ファンの中間に上記フィンを配置し、定着ユニットからの放熱をヒートパイプに伝達する構成とする。定着ユニットから上記吸熱部を通って排風ファンに至るダクトを配備すれば、熱交換効率を更に高めることができる。
【選択図】 図2
【解決手段】ヒートパイプ201の吸熱部を定着ユニット111側に、ヒートパイプ201の放熱部を給紙ユニット110側にそれぞれ配置する。ヒートパイプの放熱側(給紙ユニット内)に蓄熱部材204を設け、定着ヒータ側から輸送した熱を貯えつつ給紙装置内に徐々に放熱する構造とする。ヒートパイプの吸熱部に金属製のフィン202を設ける。また排風ファン203を設け、定着ユニットの定着ヒータと、この排風ファンの中間に上記フィンを配置し、定着ユニットからの放熱をヒートパイプに伝達する構成とする。定着ユニットから上記吸熱部を通って排風ファンに至るダクトを配備すれば、熱交換効率を更に高めることができる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、詳しくは、未定着トナーの定着装置と給紙装置とを備えた電子写真方式の画像形成装置における除湿構造および結露防止構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機など、電子写真方式の画像形成装置では、原稿画像を原稿読取装置で読み取り、この読取画像を書込み装置で像担持体上に潜像として書き込み、該潜像を現像装置でトナー像に現像する。
そして、給紙装置から搬送される記録紙(転写紙)にこのトナー像を転写装置で転写し、さらにこの転写画像(未定着状態のトナー像)を定着装置で定着するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置が高湿度環境に長時間放置された場合、給紙装置内の記録紙が吸湿する結果、記録紙の搬送不良や、この搬送不良に起因する画像不良等の品質低下を招く。また、画像形成装置の設置環境、すなわち雰囲気が常温から低温に変化すると結露が生じ、これが、特に原稿読取装置における画像不良発生の原因となる。
【0004】
従来の画像形成装置では、上記不具合を回避するための対策として給紙装置に除湿ヒータ、原稿読取装置に結露防止ヒータをそれぞれ配備し、電源オフ時または定着ヒータ(上記定着装置を構成するヒータ)のオフ時に、上記除湿ヒータまたは上記結露防止ヒータを作動させることで、給紙装置内の湿度上昇や、原稿読取装置における結露発生を防止している。
【0005】
しかしながら、上記構造では画像形成装置の電源オフ時においても継続的に電力を消費してしまい、省エネルギーの観点から好ましくない。
【0006】
本発明はこの点に鑑みなされたもので、その目的は、定着ヒータの廃熱を給紙装置の除湿用加熱または、原稿読取装置の結露防止用加熱に有効利用することにより、除湿ヒータまたは結露防止ヒータの消費電力を低減することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、記録紙を貯え画像形成時に給紙動作を行う給紙装置とを備えた画像形成装置において、熱輸送手段の吸熱部を定着装置の定着ヒータ側に、熱輸送手段の放熱部を給紙装置側にそれぞれ配置し、定着装置で発生する熱を熱輸送手段の吸熱部で吸熱し、この熱を熱輸送手段の放熱部を介して給紙装置に輸送することを特徴とする画像形成装置である。
【0008】
請求項2に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部に、金属板または金属棒からなる熱交換効率向上用のフィンを設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
【0009】
請求項3に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部を、定着ヒータの熱を機外(当該画像形成装置外)に排出する排風ファンと定着ヒータとの間に設けたことを特徴とする請求項1または2の画像形成装置である。
【0010】
請求項4に係る発明は、熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置である。
【0011】
請求項5に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、原稿の画像情報を光学的に読み取る原稿読取装置とを備えた画像形成装置において、熱輸送手段の吸熱部を定着装置の定着ヒータ側に、熱輸送手段の放熱部を原稿読取装置側にそれぞれ配置し、定着装置で発生する熱を熱輸送手段の吸熱部で吸熱し、この熱を熱輸送手段の放熱部を介して原稿読取装置に輸送することを特徴とする画像形成装置である。
【0012】
請求項6に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部に、金属板または金属棒からなる熱交換効率向上用のフィンを設けたことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置である。
【0013】
請求項7に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部を、定着ヒータの熱を機外に排出する排風ファンと定着ヒータとの間に設けたことを特徴とする請求項5または6に記載の画像形成装置である。
【0014】
請求項8に係る発明は、熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の画像形成装置である。
【0015】
請求項9に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、記録紙を貯え画像形成時に給紙動作を行う給紙装置と、記録紙を加熱乾燥させる除湿ヒータとを備え、かつ、定着装置で発生する熱を給紙装置に搬送する熱輸送手段を有する画像形成装置であって、定着装置の加熱動作が終了してから所定時間が経過した時点で、除湿ヒータの駆動を開始する制御装置を設けたことを特徴とする画像形成装置である。
【0016】
請求項10に係る発明は制御装置が、定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに、除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置である。
【0017】
請求項11に係る発明は制御装置が、電源投入時に定着装置の加熱動作を開始するとともに、該加熱動作が開始されてから定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、定着装置の加熱動が作終了してから除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項9または10に記載の画像形成装置である。
【0018】
請求項12に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、原稿の画像情報を光学的に読み取る原稿読取装置と、該原稿読取装置を構成する光学系の結露を防止する結露防止ヒータとを備え、かつ、定着装置で発生する熱を原稿読取装置に輸送する熱輸送手段を有する画像形成装置であって、定着装置の加熱動作が終了してから所定時間経過した時点で、結露防止ヒータの駆動を開始する制御装置を設けたことを特徴とする画像形成装置である。
【0019】
請求項13に係る発明は制御装置が、定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに、結露防止ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置である。
【0020】
請求項14に係る発明は制御装置が、電源投入時に定着装置の加熱動作を開始するとともに、該加熱動作が開始されてから定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、定着装置の加熱動作が終了してから結露防止ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項12または13に記載の画像形成装置である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面をもとに説明する。
第1の実施の形態(請求項1〜4)
図1はデジタル複写機のシステム構成を示すブロック図、図2はこれに配備された給紙装置の除湿を行うための除湿構造を示す概略斜視図である。
【0022】
このデジタル複写機は、エンジン制御ユニット101、スキャナユニット(原稿読取装置)102、画像処理ユニット103、書込みユニット104、各種のセンサ類105、シーケンス機器群106、操作パネル107、画像メモリ108および電源管理ユニット109を備えている。
【0023】
以上の構成において、エンジン制御ユニット101からコピー指示がなされると、スキャナユニット102が原稿を読み取り、画像処理ユニット103に画像データを転送する。画像処理ユニット103では画質調整・変倍等を行い、書込みユニット104に処理後のデータを送る。書込みユニット104は、受け取ったデータに従ってレーザ素子を駆動し、感光体(図略)上に光書込みを行う。これらの動作は、各種センサ類105の入力をもとにエンジン制御ユニット101によって制御される。
【0024】
給紙ユニット(給紙装置:図略)からの記録紙の給紙、感光体(図略)の駆動、および定着ユニット(定着装置:図略)の加熱・回転等の動作を制御するシーケンス機器群106も同様に、エンジン制御ユニット101に制御されて記録紙に画像を形成する。また、操作者の指示は操作パネル107によってなされ、エンジン制御ユニット101に伝えられる。
【0025】
コピー動作時の各機器の動きは上記のようになっているが、動作停止時(電源オフ時)には、給紙装置110にセットされた記録紙が吸湿するのを防ぐために、この給紙装置を加熱しておく場合がある。または、動作停止時に機器が低温になり、次の動作時に原稿読取装置102の光学系に結露が生じるのを防ぐために、電源オフ時にこの読取り光学系を加熱しておく場合がある。
【0026】
図2では、熱輸送手段であるヒートパイプ201を、定着ユニット111と給紙ユニット110をつなぐ形態で設ける。すなわち、ヒートパイプの吸熱部を定着ユニット側に、ヒートパイプの放熱部を給紙ユニット側に、それぞれ配置する。ヒートパイプ201では、中空金属パイプの内面に長手さ方向に溝切り加工を施すか、または、中空金属パイプ内面にメッシュシートを張り付け、真空状態にしたのち少量の液体を封入する。このヒートパイプでは、この液体の沸騰と蒸気の移動・凝縮・還流を繰り返すことで熱の移動が行われる。さらに、ヒートパイプの放熱側(給紙ユニット110内)に蓄熱部材204を設け、定着ヒータ側(図略)から輸送した熱を貯えつつ給紙装置内に徐々に放熱する構造とする。
【0027】
ヒートパイプの吸熱部に板状の金属製フィン202を設けることで、熱交換効率が向上する。また、この画像形成装置を構成する機器内の熱を排出する排風ファン203を設けた場合には、定着ユニット111の定着ヒータと、この排風ファン203の中間に上記吸熱部のフィンを配置し、定着ユニット111からの放熱を有効にヒートパイプに伝達できる構成とする。この場合、定着ユニットから上記吸熱部を通って排風ファン203に至るダクトを配備すれば、熱交換効率を更に高めることができる。
【0028】
第2の実施の形態(請求項5〜8)
図3は、図1のデジタル複写機に配備された原稿読取装置内での結露発生を防止するための結露防止構造を示す概略斜視図である。
【0029】
この結露防止構造ではヒートパイプ201を、定着ユニット111とスキャナユニット102(原稿読取装置)をつなぐ形態で設け、ヒートパイプの吸熱部を定着ユニット側に、ヒートパイプの放熱部をスキャナユニット側にそれぞれ配置する。また、放熱側の蓄熱部材205をスキャナユニット102内に設置する。その他の構成は図2と同様とする。
【0030】
定着ヒータ(図略)により定着ユニット111内のローラが十分加熱されると、定着ユニット周囲の空気も徐々に加熱され、次第に機器内の他の部品に悪影響を及ぼすようになるため、排風ファン203によって機器内の熱気を機外に排出する。この放熱をヒートパイプで吸収し、スキャナユニット102に輸送する。このスキャナユニット内では、輸送された熱を蓄熱部材205装置に蓄え、定着ユニットの動作オフ時または電源オフ時において、スキャナユニット内を加熱して読取り光学系の結露を防止する。
【0031】
定着装置では、該装置の加熱や電源がオフになった後も温度がすぐには低下しないため、定着オフ時または電源オフ時でも、しばらくはヒートパイプへの熱の移動が続く。蓄熱部材205に保存した熱がなくなると熱源がなくなってしまうため、蓄熱部材205での熱の貯蔵終了後は、電熱ヒータ(図略)等によりスキャナユニット内を加熱して読取り光学系の結露を防止する。
【0032】
第3の実施の形態(請求項9,12)
図4は、給紙ユニットの記録紙を加熱乾燥させる除湿ヒータと、スキャナユニットを構成する光学系の結露を防止する結露防止ヒータとを備えた画像形成装置における、これら除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法の一例を示すフローチャートである。
【0033】
図1に示すエンジン制御ユニット101(以下同じ)は、定着装置の制御(加熱動作)が終了した(ステップS401でYes)後に、定着装置の余熱、または蓄熱部材に保存された熱が低下するまでの時間を、あらかじめ設定されたタイマ値によりカウントし(ステップS402,ステップS403)、カウント終了後に除湿ヒータまたは結露防止ヒータの駆動を開始する(ステップS404,ステップS405)。除湿ヒータ、結露防止ヒータとしては、たとえば電熱ヒータを設ける。
【0034】
第4の実施の形態(請求項10,13)
図5は除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法の別例を示すフローチャートである。エンジン制御ユニット101は、定着装置の加熱動作時間を計時し(ステップS501でYes〜ステップS502)、この動作時間から蓄熱部材の熱の蓄積量を算出する。定着装置の動作が停止した(ステップS503でYes)後には、算出した熱の蓄積量から蓄熱部材の放熱時間を算出し、これをカウント(ステップS504,ステップS505)した後に、除湿ヒータまたは結露防止ヒータの駆動を開始する(ステップS506,ステップS507)。
【0035】
第5の実施の形態(請求項11,14)
図6は除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法の更に別の例を示すフローチャートである。エンジン制御ユニット101は、機器電源オン時の定着装置加熱時の立ち上がり時間を計時する(ステップS601)ことで、機器周辺の温度を設定する(ステップS602でYes〜ステップS603)。この情報をもとに蓄熱部材からの放熱時間を算出し、これをカウント(ステップS604,ステップS605)した後に、除湿ヒータまたは結露防止ヒータの駆動を開始する(ステップS606,ステップS607)。
【0036】
上記第3〜第5の実施の形態によれば、給紙ユニットの除湿性能、またはスキャナユニットの結露防止性能を損なうことなく除湿ヒータまたは結露防止ヒータの動作時間を短くすること、すなわちこれらヒータの消費電力を低減することが可能となる。
【0037】
なお、上記第1〜第5の実施の形態では、熱の移動をヒートパイプで行うように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定着ユニットの熱を給紙ユニットまたはスキャナユニットに輸送するものであれば良く、液体をポンプで還流させることで熱の移動を行うように構成することもできる。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
(1)請求項1の発明による効果
給紙装置(給紙トレイ)の除湿加熱用熱源として定着ヒータからの余剰分の熱(定着部の廃熱)を使用することができ、除湿用電熱ヒータのみを使用する場合と比較してエネルギー使用量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0039】
(2)請求項2の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部に金属製フィンを設けたので、定着ヒータから熱輸送手段への熱伝達効率が向上する。
【0040】
(3)請求項3の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部を定着ヒータと排風ファンとの中間位置に設けたので、定着ヒータから発生する熱を、効率良く熱輸送手段の吸熱部に集中させることができる。
【0041】
(4)請求項4の発明による効果
熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設けたので、定着ヒータから輸送した熱を長時間保持することにより、定着部の廃熱を有効に利用することができる。
【0042】
(5)請求項5の発明による効果
原稿読取装置の結露防止用熱源として定着ヒータの余剰分の熱を使用することができ、結露防止用電熱ヒータのみを使用する場合と比較してエネルギー使用量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0043】
(6)請求項6の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部に金属製フィンを設けたので、定着ヒータから熱輸送手段への熱伝達効率が向上する。
【0044】
(7)請求項7の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部を定着ヒータと排風ファンとの中間位置に設けたので、定着ヒータから発生する熱を効率的に熱輸送手段の吸熱部に集中させることができる。
【0045】
(8)請求項8の発明による効果
熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設けたので、定着ヒータから輸送した熱を長時間保持することにより、定着部の廃熱を有効に利用することができる。
【0046】
(9)請求項9の発明による効果
定着装置の加熱動作終了後、一定時間が経過した時点で除湿ヒータを駆動するようにしたので、エネルギー消費量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0047】
(10)請求項10の発明による効果
定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定するようにしたので、給紙装置の除湿効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0048】
(11)請求項11の発明による効果
定着装置の加熱動作開始後、定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、除湿駆動開始までの時間を決定するようにしたので、給紙装置の除湿効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0049】
(12)請求項12の発明による効果
定着装置の加熱動作終了後、一定時間が経過した時点で結露防止ヒータの駆動を開始するようにしたので、エネルギー消費量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0050】
(13)請求項13の発明による効果
定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに結露防止ヒータの駆動開始までの時間を決定するようにしたので、原稿読取装置の結露防止効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0051】
(14)請求項14の発明による効果
定着装置の加熱動作が開始した後、定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに結露防止ヒータの駆動開始までの時間を決定するようにしたので、原稿読取装置の結露防止効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0052】
なお、請求項10,11に係る発明において、熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱するように構成した場合には、蓄熱部材の蓄熱量すなわち、この蓄熱部材の加熱度合いに応じて除湿ヒータの駆動開始までの時間を調整することができる。また、請求項13,14に係る発明では、同じく熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱するように構成することにより、蓄熱部材の蓄熱量に応じて結露防止ヒータの駆動開始までの時間を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタル複写機のシステム構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るもので、図1の複写機に配備された給紙装置の除湿を行うための除湿構造を示す概略斜視図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るもので、図1の複写機に配備された給紙装置内での結露発生を防止するための結露防止構造を示す概略斜視図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第4の実施の形態に係る除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第5の実施の形態に係る除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
102:スキャナユニット(原稿読取装置)
110:給紙ユニット(給紙装置)
111:定着ユニット
201:ヒートパイプ
202:フィン
203:排風ファン
204:蓄熱部材
205:蓄熱部材
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、詳しくは、未定着トナーの定着装置と給紙装置とを備えた電子写真方式の画像形成装置における除湿構造および結露防止構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機など、電子写真方式の画像形成装置では、原稿画像を原稿読取装置で読み取り、この読取画像を書込み装置で像担持体上に潜像として書き込み、該潜像を現像装置でトナー像に現像する。
そして、給紙装置から搬送される記録紙(転写紙)にこのトナー像を転写装置で転写し、さらにこの転写画像(未定着状態のトナー像)を定着装置で定着するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置が高湿度環境に長時間放置された場合、給紙装置内の記録紙が吸湿する結果、記録紙の搬送不良や、この搬送不良に起因する画像不良等の品質低下を招く。また、画像形成装置の設置環境、すなわち雰囲気が常温から低温に変化すると結露が生じ、これが、特に原稿読取装置における画像不良発生の原因となる。
【0004】
従来の画像形成装置では、上記不具合を回避するための対策として給紙装置に除湿ヒータ、原稿読取装置に結露防止ヒータをそれぞれ配備し、電源オフ時または定着ヒータ(上記定着装置を構成するヒータ)のオフ時に、上記除湿ヒータまたは上記結露防止ヒータを作動させることで、給紙装置内の湿度上昇や、原稿読取装置における結露発生を防止している。
【0005】
しかしながら、上記構造では画像形成装置の電源オフ時においても継続的に電力を消費してしまい、省エネルギーの観点から好ましくない。
【0006】
本発明はこの点に鑑みなされたもので、その目的は、定着ヒータの廃熱を給紙装置の除湿用加熱または、原稿読取装置の結露防止用加熱に有効利用することにより、除湿ヒータまたは結露防止ヒータの消費電力を低減することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、記録紙を貯え画像形成時に給紙動作を行う給紙装置とを備えた画像形成装置において、熱輸送手段の吸熱部を定着装置の定着ヒータ側に、熱輸送手段の放熱部を給紙装置側にそれぞれ配置し、定着装置で発生する熱を熱輸送手段の吸熱部で吸熱し、この熱を熱輸送手段の放熱部を介して給紙装置に輸送することを特徴とする画像形成装置である。
【0008】
請求項2に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部に、金属板または金属棒からなる熱交換効率向上用のフィンを設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
【0009】
請求項3に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部を、定着ヒータの熱を機外(当該画像形成装置外)に排出する排風ファンと定着ヒータとの間に設けたことを特徴とする請求項1または2の画像形成装置である。
【0010】
請求項4に係る発明は、熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置である。
【0011】
請求項5に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、原稿の画像情報を光学的に読み取る原稿読取装置とを備えた画像形成装置において、熱輸送手段の吸熱部を定着装置の定着ヒータ側に、熱輸送手段の放熱部を原稿読取装置側にそれぞれ配置し、定着装置で発生する熱を熱輸送手段の吸熱部で吸熱し、この熱を熱輸送手段の放熱部を介して原稿読取装置に輸送することを特徴とする画像形成装置である。
【0012】
請求項6に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部に、金属板または金属棒からなる熱交換効率向上用のフィンを設けたことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置である。
【0013】
請求項7に係る発明は、熱輸送手段の吸熱部を、定着ヒータの熱を機外に排出する排風ファンと定着ヒータとの間に設けたことを特徴とする請求項5または6に記載の画像形成装置である。
【0014】
請求項8に係る発明は、熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の画像形成装置である。
【0015】
請求項9に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、記録紙を貯え画像形成時に給紙動作を行う給紙装置と、記録紙を加熱乾燥させる除湿ヒータとを備え、かつ、定着装置で発生する熱を給紙装置に搬送する熱輸送手段を有する画像形成装置であって、定着装置の加熱動作が終了してから所定時間が経過した時点で、除湿ヒータの駆動を開始する制御装置を設けたことを特徴とする画像形成装置である。
【0016】
請求項10に係る発明は制御装置が、定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに、除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置である。
【0017】
請求項11に係る発明は制御装置が、電源投入時に定着装置の加熱動作を開始するとともに、該加熱動作が開始されてから定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、定着装置の加熱動が作終了してから除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項9または10に記載の画像形成装置である。
【0018】
請求項12に係る発明は、未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、原稿の画像情報を光学的に読み取る原稿読取装置と、該原稿読取装置を構成する光学系の結露を防止する結露防止ヒータとを備え、かつ、定着装置で発生する熱を原稿読取装置に輸送する熱輸送手段を有する画像形成装置であって、定着装置の加熱動作が終了してから所定時間経過した時点で、結露防止ヒータの駆動を開始する制御装置を設けたことを特徴とする画像形成装置である。
【0019】
請求項13に係る発明は制御装置が、定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに、結露防止ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置である。
【0020】
請求項14に係る発明は制御装置が、電源投入時に定着装置の加熱動作を開始するとともに、該加熱動作が開始されてから定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、定着装置の加熱動作が終了してから結露防止ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項12または13に記載の画像形成装置である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面をもとに説明する。
第1の実施の形態(請求項1〜4)
図1はデジタル複写機のシステム構成を示すブロック図、図2はこれに配備された給紙装置の除湿を行うための除湿構造を示す概略斜視図である。
【0022】
このデジタル複写機は、エンジン制御ユニット101、スキャナユニット(原稿読取装置)102、画像処理ユニット103、書込みユニット104、各種のセンサ類105、シーケンス機器群106、操作パネル107、画像メモリ108および電源管理ユニット109を備えている。
【0023】
以上の構成において、エンジン制御ユニット101からコピー指示がなされると、スキャナユニット102が原稿を読み取り、画像処理ユニット103に画像データを転送する。画像処理ユニット103では画質調整・変倍等を行い、書込みユニット104に処理後のデータを送る。書込みユニット104は、受け取ったデータに従ってレーザ素子を駆動し、感光体(図略)上に光書込みを行う。これらの動作は、各種センサ類105の入力をもとにエンジン制御ユニット101によって制御される。
【0024】
給紙ユニット(給紙装置:図略)からの記録紙の給紙、感光体(図略)の駆動、および定着ユニット(定着装置:図略)の加熱・回転等の動作を制御するシーケンス機器群106も同様に、エンジン制御ユニット101に制御されて記録紙に画像を形成する。また、操作者の指示は操作パネル107によってなされ、エンジン制御ユニット101に伝えられる。
【0025】
コピー動作時の各機器の動きは上記のようになっているが、動作停止時(電源オフ時)には、給紙装置110にセットされた記録紙が吸湿するのを防ぐために、この給紙装置を加熱しておく場合がある。または、動作停止時に機器が低温になり、次の動作時に原稿読取装置102の光学系に結露が生じるのを防ぐために、電源オフ時にこの読取り光学系を加熱しておく場合がある。
【0026】
図2では、熱輸送手段であるヒートパイプ201を、定着ユニット111と給紙ユニット110をつなぐ形態で設ける。すなわち、ヒートパイプの吸熱部を定着ユニット側に、ヒートパイプの放熱部を給紙ユニット側に、それぞれ配置する。ヒートパイプ201では、中空金属パイプの内面に長手さ方向に溝切り加工を施すか、または、中空金属パイプ内面にメッシュシートを張り付け、真空状態にしたのち少量の液体を封入する。このヒートパイプでは、この液体の沸騰と蒸気の移動・凝縮・還流を繰り返すことで熱の移動が行われる。さらに、ヒートパイプの放熱側(給紙ユニット110内)に蓄熱部材204を設け、定着ヒータ側(図略)から輸送した熱を貯えつつ給紙装置内に徐々に放熱する構造とする。
【0027】
ヒートパイプの吸熱部に板状の金属製フィン202を設けることで、熱交換効率が向上する。また、この画像形成装置を構成する機器内の熱を排出する排風ファン203を設けた場合には、定着ユニット111の定着ヒータと、この排風ファン203の中間に上記吸熱部のフィンを配置し、定着ユニット111からの放熱を有効にヒートパイプに伝達できる構成とする。この場合、定着ユニットから上記吸熱部を通って排風ファン203に至るダクトを配備すれば、熱交換効率を更に高めることができる。
【0028】
第2の実施の形態(請求項5〜8)
図3は、図1のデジタル複写機に配備された原稿読取装置内での結露発生を防止するための結露防止構造を示す概略斜視図である。
【0029】
この結露防止構造ではヒートパイプ201を、定着ユニット111とスキャナユニット102(原稿読取装置)をつなぐ形態で設け、ヒートパイプの吸熱部を定着ユニット側に、ヒートパイプの放熱部をスキャナユニット側にそれぞれ配置する。また、放熱側の蓄熱部材205をスキャナユニット102内に設置する。その他の構成は図2と同様とする。
【0030】
定着ヒータ(図略)により定着ユニット111内のローラが十分加熱されると、定着ユニット周囲の空気も徐々に加熱され、次第に機器内の他の部品に悪影響を及ぼすようになるため、排風ファン203によって機器内の熱気を機外に排出する。この放熱をヒートパイプで吸収し、スキャナユニット102に輸送する。このスキャナユニット内では、輸送された熱を蓄熱部材205装置に蓄え、定着ユニットの動作オフ時または電源オフ時において、スキャナユニット内を加熱して読取り光学系の結露を防止する。
【0031】
定着装置では、該装置の加熱や電源がオフになった後も温度がすぐには低下しないため、定着オフ時または電源オフ時でも、しばらくはヒートパイプへの熱の移動が続く。蓄熱部材205に保存した熱がなくなると熱源がなくなってしまうため、蓄熱部材205での熱の貯蔵終了後は、電熱ヒータ(図略)等によりスキャナユニット内を加熱して読取り光学系の結露を防止する。
【0032】
第3の実施の形態(請求項9,12)
図4は、給紙ユニットの記録紙を加熱乾燥させる除湿ヒータと、スキャナユニットを構成する光学系の結露を防止する結露防止ヒータとを備えた画像形成装置における、これら除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法の一例を示すフローチャートである。
【0033】
図1に示すエンジン制御ユニット101(以下同じ)は、定着装置の制御(加熱動作)が終了した(ステップS401でYes)後に、定着装置の余熱、または蓄熱部材に保存された熱が低下するまでの時間を、あらかじめ設定されたタイマ値によりカウントし(ステップS402,ステップS403)、カウント終了後に除湿ヒータまたは結露防止ヒータの駆動を開始する(ステップS404,ステップS405)。除湿ヒータ、結露防止ヒータとしては、たとえば電熱ヒータを設ける。
【0034】
第4の実施の形態(請求項10,13)
図5は除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法の別例を示すフローチャートである。エンジン制御ユニット101は、定着装置の加熱動作時間を計時し(ステップS501でYes〜ステップS502)、この動作時間から蓄熱部材の熱の蓄積量を算出する。定着装置の動作が停止した(ステップS503でYes)後には、算出した熱の蓄積量から蓄熱部材の放熱時間を算出し、これをカウント(ステップS504,ステップS505)した後に、除湿ヒータまたは結露防止ヒータの駆動を開始する(ステップS506,ステップS507)。
【0035】
第5の実施の形態(請求項11,14)
図6は除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法の更に別の例を示すフローチャートである。エンジン制御ユニット101は、機器電源オン時の定着装置加熱時の立ち上がり時間を計時する(ステップS601)ことで、機器周辺の温度を設定する(ステップS602でYes〜ステップS603)。この情報をもとに蓄熱部材からの放熱時間を算出し、これをカウント(ステップS604,ステップS605)した後に、除湿ヒータまたは結露防止ヒータの駆動を開始する(ステップS606,ステップS607)。
【0036】
上記第3〜第5の実施の形態によれば、給紙ユニットの除湿性能、またはスキャナユニットの結露防止性能を損なうことなく除湿ヒータまたは結露防止ヒータの動作時間を短くすること、すなわちこれらヒータの消費電力を低減することが可能となる。
【0037】
なお、上記第1〜第5の実施の形態では、熱の移動をヒートパイプで行うように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、定着ユニットの熱を給紙ユニットまたはスキャナユニットに輸送するものであれば良く、液体をポンプで還流させることで熱の移動を行うように構成することもできる。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
(1)請求項1の発明による効果
給紙装置(給紙トレイ)の除湿加熱用熱源として定着ヒータからの余剰分の熱(定着部の廃熱)を使用することができ、除湿用電熱ヒータのみを使用する場合と比較してエネルギー使用量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0039】
(2)請求項2の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部に金属製フィンを設けたので、定着ヒータから熱輸送手段への熱伝達効率が向上する。
【0040】
(3)請求項3の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部を定着ヒータと排風ファンとの中間位置に設けたので、定着ヒータから発生する熱を、効率良く熱輸送手段の吸熱部に集中させることができる。
【0041】
(4)請求項4の発明による効果
熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設けたので、定着ヒータから輸送した熱を長時間保持することにより、定着部の廃熱を有効に利用することができる。
【0042】
(5)請求項5の発明による効果
原稿読取装置の結露防止用熱源として定着ヒータの余剰分の熱を使用することができ、結露防止用電熱ヒータのみを使用する場合と比較してエネルギー使用量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0043】
(6)請求項6の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部に金属製フィンを設けたので、定着ヒータから熱輸送手段への熱伝達効率が向上する。
【0044】
(7)請求項7の発明による効果
熱輸送手段の吸熱部を定着ヒータと排風ファンとの中間位置に設けたので、定着ヒータから発生する熱を効率的に熱輸送手段の吸熱部に集中させることができる。
【0045】
(8)請求項8の発明による効果
熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設けたので、定着ヒータから輸送した熱を長時間保持することにより、定着部の廃熱を有効に利用することができる。
【0046】
(9)請求項9の発明による効果
定着装置の加熱動作終了後、一定時間が経過した時点で除湿ヒータを駆動するようにしたので、エネルギー消費量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0047】
(10)請求項10の発明による効果
定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定するようにしたので、給紙装置の除湿効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0048】
(11)請求項11の発明による効果
定着装置の加熱動作開始後、定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、除湿駆動開始までの時間を決定するようにしたので、給紙装置の除湿効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0049】
(12)請求項12の発明による効果
定着装置の加熱動作終了後、一定時間が経過した時点で結露防止ヒータの駆動を開始するようにしたので、エネルギー消費量の少ない画像形成装置を提供することができる。
【0050】
(13)請求項13の発明による効果
定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに結露防止ヒータの駆動開始までの時間を決定するようにしたので、原稿読取装置の結露防止効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0051】
(14)請求項14の発明による効果
定着装置の加熱動作が開始した後、定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに結露防止ヒータの駆動開始までの時間を決定するようにしたので、原稿読取装置の結露防止効果と省エネ効果の両立をはかることが可能となる。
【0052】
なお、請求項10,11に係る発明において、熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱するように構成した場合には、蓄熱部材の蓄熱量すなわち、この蓄熱部材の加熱度合いに応じて除湿ヒータの駆動開始までの時間を調整することができる。また、請求項13,14に係る発明では、同じく熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱するように構成することにより、蓄熱部材の蓄熱量に応じて結露防止ヒータの駆動開始までの時間を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタル複写機のシステム構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るもので、図1の複写機に配備された給紙装置の除湿を行うための除湿構造を示す概略斜視図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るもので、図1の複写機に配備された給紙装置内での結露発生を防止するための結露防止構造を示す概略斜視図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第4の実施の形態に係る除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第5の実施の形態に係る除湿ヒータ、結露防止ヒータの駆動制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
102:スキャナユニット(原稿読取装置)
110:給紙ユニット(給紙装置)
111:定着ユニット
201:ヒートパイプ
202:フィン
203:排風ファン
204:蓄熱部材
205:蓄熱部材
Claims (14)
- 未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、記録紙を貯え画像形成時に給紙動作を行う給紙装置とを備えた画像形成装置において、熱輸送手段の吸熱部を定着装置の定着ヒータ側に、熱輸送手段の放熱部を給紙装置側にそれぞれ配置し、定着装置で発生する熱を熱輸送手段の吸熱部で吸熱し、この熱を熱輸送手段の放熱部を介して給紙装置に輸送することを特徴とする画像形成装置。
- 熱輸送手段の吸熱部に、熱交換効率向上用の金属製フィンを設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 熱輸送手段の吸熱部を、定着ヒータの熱を機外に排出する排風ファンと定着ヒータとの間に設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、原稿の画像情報を光学的に読み取る原稿読取装置とを備えた画像形成装置において、熱輸送手段の吸熱部を定着装置の定着ヒータ側に、熱輸送手段の放熱部を原稿読取装置側にそれぞれ配置し、定着装置で発生する熱を熱輸送手段の吸熱部で吸熱し、この熱を熱輸送手段の放熱部を介して原稿読取装置に輸送することを特徴とする画像形成装置。
- 熱輸送手段の吸熱部に、熱交換効率向上用の金属製フィンを設けたことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 熱輸送手段の吸熱部を、定着ヒータの熱を機外に排出する排風ファンと定着ヒータとの間に設けたことを特徴とする請求項5または6に記載の画像形成装置。
- 熱輸送手段の放熱部に蓄熱部材を設け、熱輸送手段からの放熱を蓄熱部材に蓄熱することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、記録紙を貯え画像形成時に給紙動作を行う給紙装置と、記録紙を加熱乾燥させる除湿ヒータとを備え、かつ、定着装置で発生する熱を給紙装置に搬送する熱輸送手段を有する画像形成装置であって、定着装置の加熱動作が終了してから所定時間が経過した時点で、除湿ヒータの駆動を開始する制御装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 制御装置は、定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに、除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 制御装置は、電源投入時に定着装置の加熱動作を開始するとともに、該加熱動作が開始されてから定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、定着装置の加熱動が作終了してから除湿ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項9または10に記載の画像形成装置。
- 未定着トナーを加熱して記録紙に定着させる定着装置と、原稿の画像情報を光学的に読み取る原稿読取装置と、該原稿読取装置を構成する光学系の結露を防止する結露防止ヒータとを備え、かつ、定着装置で発生する熱を原稿読取装置に輸送する熱輸送手段を有する画像形成装置であって、定着装置の加熱動作が終了してから所定時間経過した時点で、結露防止ヒータの駆動を開始する制御装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 制御装置は、定着装置の加熱動作時間を計時し、これをもとに、結露防止ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 制御装置は、電源投入時に定着装置の加熱動作を開始するとともに、該加熱動作が開始されてから定着装置が規定温度に達するまでの時間を計時し、これをもとに、定着装置の加熱動作が終了してから結露防止ヒータ駆動開始までの時間を決定することを特徴とする請求項12または13に記載の画像形成装置。
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