JP2006163361A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヒートパイプ上に水滴を付着させずに熱による抵抗を減らすことで、金属部品に錆の発生、用紙のジャムの発生を防止し、ヒートパイプの冷却能力を高める。
【解決手段】 定着装置１とプリンタエンジンとの間は、受熱板６、断熱部材７、放熱板８で遮蔽されている。ヒートパイプ４は、この遮蔽部材に設けられ、その一端側４ａは定着装置１とプリンタエンジンとの間に配置されて受熱部となり、他端側４ｂは一端側４ａより高い位置に配置されて放熱部となる。断熱部材７は、ヒートパイプ４の両端側４ａ，４ｂの間の中間部の周囲を覆っている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

特許文献１には、トナー像を感光体上に形成してから該トナー像を用紙上に転写する作像装置と、用紙上に転写されたトナー像を熱によって定着させる定着装置とを近接配置した画像形成装置について、作像装置と定着装置との間に遮熱板とヒートパイプとを配置し、該ヒートパイプの一端には放熱フィンを配置し、該放熱フィンを強制冷却するファンを備えた技術について開示されている。
特許文献２には、断熱手段（断熱部材５ａ）面をダクト（通気ダクト４ｂ）内壁として、機内で発生する水蒸気を機外に排出する機構を設けた点が開示されている（図５、図６を参照）。
特許文献３には、湿度の値によって排気ファン（同文献中のファン４２）の稼動を制御する点（絶対湿度が２０ｇ／ｍ³以上の時は、ファン４２を逆回転して装置本体の空気を排出すること）が開示されている。

特許文献４には、熱を排出する熱源部と熱による影響を受ける被対象部との間を通してダクトを設け、ダクトの排気口は装置上部に開口させ、吸気口はそれよりも下位で熱源部の両側に開口させ、また、熱源部の外郭部分には、被対象部と面する側に位置して断熱部材を設け、その反対側でダクトの内部空間と熱源部の近傍空間とを連通させる連通口をダクトの経路中に設けた技術が開示されている。
特許文献５には、画像形成装置内の熱源部から被保護部への熱の伝達を遮る遮熱装置において、熱源部よりも上方に排気口とその排気口よりも下方に吸気口とを有する通気ダクトを熱源部と被保護部との間に設け、熱源部と通気ダクトとの間の熱源部側に断熱部と、熱源部と通気ダクトとの間の通気ダクト側に放熱部とを有することを特徴とする画像形成装置の遮熱装置について開示されている。
特許文献６には、画像記録部で用紙に画像を記録し、その記録後の用紙を定着装置に入れて記録画像を定着する画像形成装置において、画像記録部と前記定着装置間を遮って冷却ダクトを配置し、その冷却ダクト内に温度センサを備え、その温度センサで冷却ダクト内の温度が所定温度に達したことを検知したときに軸流ファンを作動して冷却ダクトに通気してなる、画像形成装置について開示されている。
特許文献７には、用紙上に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段により用紙上に形成された画像を加熱定着する定着手段と、定着手段により加熱定着された用紙を用紙排出部に搬送するための用紙搬送路と、用紙搬送路の近傍に設けられ、水分を吸い込み乾燥させる吸水部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置について開示されている。
特許文献８には、１つまたは複数の像担持体と、像担持体にトナー画像を形成する１つまたは複数の像形成手段と、像担持体に形成されたトナー像を直接または中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、定着ローラと定着ローラを加熱する加熱手段と定着ローラの温度を検知するローラ温度検知手段とから構成され、ローラ温度検知手段の出力に基づいて加熱手段が制御される定着手段と、機内の空気を機外に排出する排気手段とから構成され、機外の温湿度を検出する手段と機内の温湿度を検知する手段を備え、加熱手段と排気手段を動作させる第１の待機モードと、加熱手段を動作させて排気手段を停止させる第２の待機モードとを有し、検出された機外と機内の温室度差に基づいて第１の待機モードと第２の待機モードとを切り替えることを特徴とする画像形成装置について開示されている。

特開２００３−９１１８９号公報 特開２００２−０９１１０５号公報 特開平９−３２５６７１号公報 特開２０００−２５９０６４号公報 特開平１１−３３８３３１号公報 特開２００１−０１３８５５号公報 特開２０００−２３１２９３号公報 特開２００２−３６６０１０号公報

近年、複写機等の電子写真方式の画像形成装置においては、高速化、デジタル化、カラー化による機能アップに伴い、機械構成部品が増え、ポリゴンモータやハードディスク等の発熱する部品発熱部材が増大する一方で、装置本体の大きさはより小型化が志向されている。そのため、相対的に部品間のスペースが狭くならざるを得ず、発熱密度が増大しており、装置内の熱による影響に対する対策がこれまで以上に重要となっており、省スペースでの冷却技術が必要とされている。
また、熱の高密度化に伴い、用紙に含まれる水分が定着装置で蒸発し、機内に水を発生したままであると金属部品が錆、用紙上に水が落ちてジャムの原因となることがある。そこで、装置内の水蒸気の対策も必要である。

これに対し、特許文献１に開示の技術では、遮熱板で断熱し、水蒸気による金属部品の錆の発生や、用紙ジャムの発生を防止し、また、遮熱板をヒートパイプなどで冷却して断熱効果を高めている。
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、定着装置に通紙する際に発生する水蒸気がヒートパイプに付着して、金属部品に錆が発生し、あるいは用紙上に水が落ちてジャムの原因となる恐れがあるという問題がある。
一方、特許文献４〜８に開示の技術では、それぞれ機内の熱や水蒸気への対策として有効ではあるものの、前述のように部品間のスペースが狭くなり、発熱密度が増大している現状では、装置を長時間連続駆動しているような状況において、これらの技術でも水蒸気の機外への排出は十分ではなく、水分による金属部品の錆や、用紙のジャムの原因になる恐れがあるといった前述の問題を十分に解消することはできない。

また、定着装置に通紙する際に発生する水蒸気がヒートパイプに付着すると、ヒートパイプには外部からの熱抵抗が生じ、ヒートパイプの冷却能力が充分ではないという問題もある。

本発明の第１の目的は、ヒートパイプ上に水滴を付着させずに熱による抵抗を減らすことで、金属部品に錆の発生、用紙のジャムの発生を防止し、ヒートパイプの冷却能力を高めることである。
本発明の第２の目的は、画像形成装置内の熱、水蒸気を十分に機外に排出して、水分による金属部品の錆や、用紙のジャムの発生等を防止できるようにすることである。

前記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、前記用紙上の画像を定着する定着装置と本画像形成装置内の要冷却部との間を遮蔽する遮蔽部材と、この遮蔽部材に設けられ、一端側は前記定着装置と要冷却部との間に配置されて受熱部となり、他端側は前記一端側より高い位置に配置されて放熱部となるヒートパイプと、このヒートパイプの両端側の間の中間部を全周にわたって覆う断熱部材と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記定着装置の上方側と本画像形成装置外とを連通するダクトを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、前記ダクトの入口は、前記定着装置の用紙出口の上部近傍に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置において、前記ダクトの内壁の少なくとも一部は、前記断熱部材で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２、３又は４の画像形成装置において、前記ダクト内の空気を本画像形成装置外に強制排気するファンと、本画像形成装置内に設けられた湿度センサと、前記湿度センサの検出湿度の値が予め設定されている基準値より大きいときは前記ファンを駆動し、前記基準値より小さいときは前記ファンを停止する手段と、を備えていることを特徴とするものである。
前記第２の目的を達成するために、請求項６の発明は、用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、前記用紙上の画像を定着する定着装置と本画像形成装置内の要冷却部との間に設けられた断熱装置と、前記定着装置の上方側と本画像形成装置外とを連通するダクトと、前記ダクト内の空気を本画像形成装置外に強制排気するファンと、本画像形成装置内に設けられた湿度センサと、前記湿度センサの検出湿度の値が予め設定されている基準値より大きいときは前記ファンを駆動し、前記基準値より小さいときは前記ファンを停止する手段と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、前記断熱装置の下端部側には前記断熱装置上の水滴を受ける受け部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６の画像形成装置において、前記断熱装置上には吸水性の部材が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、前記吸水性の部材はスポンジであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項６の画像形成装置において、前記断熱装置は、前記定着装置から前記要冷却部への熱伝導をヒートパイプ、ヒートシンク及び受熱板によって断熱する構成を有し、前記ダクトは、前記要冷却部と前記受熱板との間に配置され、前記受熱板から放出される水蒸気の吸気口を有することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項６の画像形成装置において、前記断熱装置は、前記定着装置の上部に配置され、複数の吸気口を有する受熱板、前記受熱板に積層する中空のダクト及び前記ダクト内に挿入されるヒートパイプによって前記定着装置からの熱伝導を断熱すると共に、前記吸気口を通して前記定着装置から放出される水蒸気を前記ダクトに設けられた排気口へ排気する構成を有し、前記断熱装置から延在する前記ヒートパイプの端部に設けられ、冷却ファンにより冷却されるヒートシンクと、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、前記受熱板と前記ダクトとの間に断熱材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１１又は１２の画像形成装置において、前記受熱板と前記ダクトとの間に吸水材を備えることを特徴とするものである。

請求項１乃至５の発明によれば、ヒートパイプは、その中間部が全周にわたって断熱部材で周囲から断熱されているため、定着装置などから通紙する際に発生する水蒸気はヒートパイプに付着せず、水滴による金属部品の錆の発生や、水滴の落下による用紙のジャムの発生を防止することができる。
また、ヒートパイプは受熱側以外から熱を受けることが抑制されるので外部からの熱抵抗がなく、冷却能力を高めることができる。

請求項６乃至１３の発明によれば、要冷却部を断熱装置で断熱して熱から守り、ダクトとファンによって熱及び水蒸気を強力に排出することができるので、水分による金属部品の錆や、用紙のジャムの発生等を十分に防止することができる。
しかも、ファンは機内の湿度が高い場合にのみ稼動するので、ファンが発生する騒音を最低限に抑制することができる。

〔実施形態１〕
本発明を実施するための一形態（以下、本形態を「実施形態１」という。）について説明する。
図１は、本実施形態１の画像形成装置１０１の概念図である。
画像形成装置１０１は、電子写真方式の画像形成装置であり、この例ではデジタル複写機である。この画像形成装置１０１は、周知構成の定着装置１とプリンタエンジン２とを備えている。定着装置１は、熱と圧力によりトナーを用紙上に定着する装置であるため、大量に発熱する発熱部材となる。プリンタエンジン２は、感光体ドラム、現像装置などの周知の電子写真プロセスを実現する各装置を搭載し、感光体ドラム上にトナー画像を形成する。例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のトナーに対応した４つの感光体ドラムを備え、各感光体ドラムで形成した各色のトナー画像が順次重ね合わせて転写される転写ベルトを備える構成である。このプリンタエンジン２は、加熱を避け、過熱しすぎないように冷却することが必要なため、要冷却部となる。

スキャナ２０は、プリンタエンジン２で画像形成するための原稿の画像を読み取る。転写装置１７は、プリンタエンジン２で形成されたトナー画像（前述の転写ベルト上に各色のトナー画像が重ね合わされて形成されたカラー画像）を用紙上に転写する。給紙装置１１は転写装置１７に用紙を供給し、搬送ベルト１６は、この転写後の用紙を定着装置１に搬送する。排紙装置１２は、トナー画像が転写され、定着装置１でトナー画像が定着された用紙を機外に排紙する。両面装置１８は、片面にトナー画像が形成された用紙の面を反転して再び転写装置１７に供給することにより、両面印刷を可能とする。なお、符号１９は、ポリゴンミラー（図示せず）を回転駆動するポリゴンモータを示す。また、符号１０２は、断熱装置を示す。

図２は、断熱装置１０２の斜視図、図３は断熱装置１０２を後述のヒートパイプ４部分で切断した縦断面図である。なお、両図とも空気の流れを白抜き矢印で示している。
断熱装置１０２は、定着装置１とプリンタエンジン２との間を遮蔽して断熱する装置である。この断熱装置１０２は、複数本のヒートパイプ４を備えている。各ヒートパイプ４の受熱部となる一端部側４ａは、図１に示すように、定着装置１とプリンタエンジン２との間に配置されている。この一端部側４ａには、熱を吸収しやすい材料で形成された受熱部材となる受熱板６が装着されている。

また、各ヒートパイプ４の放熱部となる他端部側４ｂは、受熱部となる一端部側４ａより高い位置、この例で図１に示すようにプリンタエンジン２の側部に配置されている。この一端部側４ａには、熱を放出しやすい材料で形成された放熱部材となる放熱板７が装着されている。放熱板７にはヒートシンク５が形成され、ヒートシンク５はファン１５（図２参照）の送風を受けて冷却される。
各ヒートパイプ４の前述の放熱部側と受熱部側との間の中間部にはモールドで形成された板状の断熱部材８が設けられ、この中間部は断熱部材８で全周にわたって覆われて周囲から断熱されている。なお、断熱部材８、受熱板６、放熱板７は遮蔽部材を構成する。

このように、ヒートパイプ４は、その中間部が断熱部材８で全周にわたって覆われて周囲から断熱されている。そのため、定着装置１及び排紙装置１２に通紙した際に発生する水蒸気はヒートパイプ４に付着しない。その結果、水滴による金属部品の錆の発生や、水滴の落下による用紙のジャムの発生を防止することができる。なお、水滴の落下による用紙のジャムは、ヒートパイプ４に付いた水滴が排紙装置１２や両面装置１８に落下してそこを通過する用紙に付着し、その水滴付着部分と搬送路中のガイド板等の部材との間の摩擦力が増大して用紙が引っ掛かることにより発生する。
また、ヒートパイプ４は受熱側以外から熱を受けることが抑制されるので、ヒートパイプ４には外部からの熱抵抗がない。よって、ヒートパイプ４の冷却能力を高めることができる。そのため、定着装置１からの熱は、受熱板６の受熱面６ａ（定着装置１側の面）からヒートパイプ４によって放熱板７を介してヒートシンク５に伝熱し、ヒートシンク５用のファン１５の送風によって冷却され、排出ファン１４によって機外に排出される。

〔変形例１〕
次に、前記実施形態１の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図４は、本変形例１における断熱装置１０２の縦断面図である。図１、図２に示す構成については前述の画像形成装置１０１と共通であり、前述と同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。

本変形例１が前述の実施形態１の画像形成装置１０１と相違するのは、図４に示すように、断熱部材８を内壁の少なくとも一部とするダクト１０を備え、ダクト１０が定着装置１の上部の近傍、具体的には定着装置１の用紙出口の上部近傍を入口とし、この入口と機外とを連通していることと、排気ファン２１がダクト１０内の空気を強制排気することである。これにより、定着装置１及び排紙装置１２に用紙を通紙した際に発生する水蒸気を効果的に機外に排出することができる。
更に、水蒸気は定着装置１の内部における定着ニップにおいて特に発生し、その発生した水蒸気のほとんどは定着装置１の用紙出口から定着装置外へ流出するため、本変形例１のようにダクト１０の入口を定着装置１の用紙出口の上部近傍に配置することで、画像形成装置内で発生する水蒸気を効果的に機外に排出することができる。

また、このダクト１０を備えた画像形成装置１０１において、以下に説明するような制御を行ってもよい。
まず、図５に示すように、ダクト１０内には湿度センサ２２が設けられている。なお、湿度センサ２２の配置位置はダクト１０内に限定されるものではなく、定着装置１の近傍など、画像形成装置１０１内の様々な位置を選択することができる。

図６は、この湿度センサ２２を含む画像形成装置１０１の制御系のブロック図である。
図６を参照して、ＣＰＵ１１１は画像形成装置１０１の各部を集中的に制御する。ＲＯＭ１１２は、ＣＰＵ１１１が用いる各種の制御プログラム、固定データを格納し、ＲＡＭ１１３はＣＰＵ１１１の作業エリアとなる。これらはバス１１４によりＣＰＵ１１１に接続されている。
さらに、バス１１４には、前述の湿度センサ２２が接続され、また、排気ファン２１を駆動するモータ２１ａがモータドライバ回路２１ｂを介して接続されている。その他に、バス１１４には、画像形成装置１０１で用いている各種のセンサ、アクチュエータが接続されているが、これらについては周知構成であるため、詳細な図示、説明を省略する。

図７は、このような制御系でＣＰＵ１１１がＲＯＭ１１２内に格納されている制御プログラムに基づいて実行する特徴的な制御内容を説明するフローチャートである。
図７に示すように、ＣＰＵ１１１は、湿度センサ２２が検出する湿度ｈｐに応じて排気ファン２１を稼動する。具体的には、湿度ｈｐをあらかじめ設定されている基準値Ｈと比較し（Ｓ１）、湿度ｈｐが基準値Ｈを上回っているときは（Ｓ１のＹ）、モータ２１ａを駆動して排気ファン２１を稼動し（Ｓ２）、湿度ｈｐが基準値Ｈ以下のときは排気ファン２１を停止する（Ｓ３）。
よって、画像形成装置１０１の連続稼動などにより機内の湿度が過度に高いと判断されるときには、排気ファン２１で機内を強制排気して、水蒸気の機外への排出を促進し、水分による金属部品の錆や、用紙のジャム発生を防止することができる。
しかも、排気ファン２１は機内の湿度が過度に高い場合のみに稼動されるので、排気ファン２１の稼動による騒音を最小限に抑制することができる。

〔実施形態２〕
次に、本発明を実施するための他の形態（以下、本形態を「実施形態２」という。）について説明する。
図８は、本実施形態２の画像形成装置１０１の概念図であり、図９は、画像形成装置１０１で用いている断熱装置１０２の斜視図である。本実施形態２の構成については前述の実施形態１のものとほぼ同様であるので、前述と同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。

本実施形態２において、断熱装置１０２は、ヒートパイプ４、ヒートシンク５及び遮蔽板６などで構成されている。遮蔽板６は、発熱部材となる定着装置１と、要冷却部となるプリンタエンジン２との間を遮るように配置されている。図１６に明らかなように、遮蔽板６は、プリンタエンジン２の側部に板幅方向を水平に配置する水平板部６ａと、この水平板部６ａに接続され、定着装置１とプリンタエンジン２とを遮るように、水平板部６ａより低い位置で板幅方向を傾斜させて配置される傾斜板部６ｂとで構成される。水平板部６ａ上にはヒートシンク５が複数個設けられ、水平板部６ａから傾斜板部６ｂにかけて、複数本のヒートパイプ４が設けられている。また、ヒートシンク５の近傍にはファン１５が設けられている（図９参照）。

定着装置１が発する熱はヒートパイプ４によってヒートシンク５に伝熱し、ヒートシンク用のファン１５がヒートシンク５の送風によって冷却される。このように、断熱装置１０２は、遮蔽板６で定着装置１とプリンタエンジン２とを遮り、ヒートパイプ４、ヒートシンク５、ファン１５で遮蔽板６を冷却することにより、定着装置１とプリンタエンジン２との間を断熱する。

また、定着装置１の近傍の斜め上方で排紙装置１２の上部には、定着装置１及び排紙装置１２側を入口とし、画像形成装置１０１の機外に連通するダクト１０が設けられ、このダクト１０にはダクト１０内の空気、水蒸気を機外に強制排気する排気ファン２１が設けられている（ダクト１０内の空気の流れを白抜きの矢印で図示している）。

本実施形態２においては、図８に示すように、ダクト１０内には湿度センサ２２が設けられている。なお、湿度センサ２２の配置位置はダクト１０内に限定されるものではなく、定着装置１の近傍など、画像形成装置１０１内の様々な位置を選択することができる。そして、前記変形例１と同様に、ＣＰＵ１１１は、湿度センサ２２が検出する湿度ｈｐに応じて排気ファン２１を稼動する。具体的には、湿度ｈｐをあらかじめ設定されている基準値Ｈと比較し（Ｓ１）、湿度ｈｐが基準値Ｈを上回っているときは（Ｓ１のＹ）、モータ２１ａを駆動して排気ファン２１を稼動し（Ｓ２）、湿度ｈｐが基準値Ｈ以下のときは排気ファン２１を停止する（Ｓ３）。よって、画像形成装置１０１の連続稼動などにより機内の湿度が過度に高いと判断されるときには、排気ファン２１で機内を強制排気して、水蒸気の機外への排出を促進し、水分による金属部品の錆や、用紙のジャム発生を防止することができる。しかも、排気ファン２１は機内の湿度が過度に高い場合のみに稼動されるので、排気ファン２１の稼動による騒音を最小限に抑制することができる。

〔変形例２〕
次に、前記実施形態２の一変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
図１０は、本変形例２に係る画像形成装置１０１を示す概念図である。

図１０において、図８と同一符号の部材などは前述の画像形成装置１０１と同様であり、詳細な説明は省略する。この画像形成装置１０１は、断熱装置１０２となる遮蔽板６の下端部側に、水滴を断熱装置１０２の下に落とすことを防止する受け部となる水路２４が設けられている。
これにより、断熱装置１０２から水滴が落下することを防止して、機内の部品の錆を防止し、用紙がぬれることも防ぐことができる。

〔変形例３〕
次に、前記実施形態２の他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
図１１は、本変形例３に係る画像形成装置１０１を示す概念図である。

図１１において、図８と同一符号の部材などは前述の画像形成装置１０１と同様であり、詳細な説明は省略する。この画像形成装置１０１は、断熱装置１０２の遮蔽板６上に吸水性の部材であるスポンジ２５が設けられている。
これにより、スポンジ２５が遮蔽板６上の水分を吸収して保持し、遮蔽板６から水滴が落下することを防止して、機内の部品の錆を防止し、用紙がぬれることも防ぐことができる。

〔実施形態３〕
次に、本発明を実施するための更に他の形態（以下、本形態を「実施形態３」という。）について説明する。前述の実施形態と同一物または相当物については同一又は類似の符号を用いて説明する。

図１２は、本実施形態３にかかる画像形成装置の斜視図である。
画像形成装置は、電子写真方式の像を作像する要冷却部２と像を用紙に熱定着させる定着装置１とを有する画像形成装置であって、定着装置１から要冷却部２への熱伝導をヒートパイプ４、ヒートシンク５、受熱板６によって断熱し、受熱板６の吸気口６ｃから放出する水蒸気を通過させるダクト１０を要冷却部２と受熱板６との間に備える。

本実施形態３では、複写機の機能アップに伴い、構成部品が増えていくのに対し、複写機本体の大きさが増大することもなく、相対的に部品間のスペースが狭くなってきているので、複写機内での熱対策が従来に比して重要となっており、省スペースでの冷却技術を提供することができる。ここで、定着装置１の上部へ複数のヒートパイプ４を配設する冷却手段を用いる事で省スペース化で高性能な冷却及び断熱効果を達成することができる。

本実施形態３では、画像形成装置内部の冷却及び断熱効果を向上させるため、用紙上のトナーを加熱及び加圧し像を用紙に定着させる定着装置１と、定着装置１の上部に配置され、複数の吸気口６ｃを有する受熱板６、受熱板６に積層する中空のダクト１０、ダクト１０内に挿入されるヒートパイプ４によって定着装置１からの熱伝導を断熱すると共に、吸気口６ｃを通して定着装置１から放出される水蒸気をダクト１０に設けられた排気口１０ｂへ排気する断熱装置１０２と、断熱装置１０２から延在するヒートパイプ４の端部に設けられ、排出ファン１４により冷却されるヒートシンク５と、断熱装置１０２の上部に配置され、電子写真方式の像を作像する要冷却部２と、を備える。

また、画像形成装置内部の冷却及び断熱効果をさらに向上させるために、複数のヒートシンク５を一連に固定する放熱板７に設け、複数のヒートシンク５の熱を排熱させる排出ファン１４により気流を吸込むとよい。

ここで、ヒートパイプ４は、銅管と、銅管内に封入した純水を使用することができ、ヒートシンク５はアルミ等の熱伝導性の高い金属を使用するとよい。
さらに、中空のダクト１０は、受熱板６を上面及び側面から覆い受熱板６に穿口された吸気口６ｃから吸気する水蒸気を通過させることができる。なお、受熱板６はアルミ等の熱伝導性の高い金属を使用するとよい。
但し、本発明は、ダクト１０の下部に位置するダクト面１０ａを開放状態にする構成に限定されず、ダクト面１０ａに吸気口６ｃを露出させる孔部を設けてもよい。要は、定着装置１で発生する水蒸気を排気口１０ｂに導出する機構であればあらゆる手段をも対象とする。

図１２に示すように、断熱装置１０２は、排気口１０ｂの近傍に排気ファン２１を設けて定着装置１で発生する水蒸気を吸気口６ｃ、ダクト１０、及び排気口１０ｂを経由させて排気させるとよい。

図１３は、本実施形態３にかかる画像形成装置の模式的な断面図である。
定着装置１（図１２参照）は、頂部２１５と底部２１６との間に２個のドラム状の発熱部材２１４ａと発熱部材２１４ｂとを備え、未定着紙２１２ａを右側のガイド２１３に沿って発熱部材２１４ａと発熱部材２１４ｂとの間を通紙させる。

定着装置１では、未定着紙２１２ａを発熱部材２１４ａと発熱部材２１４ｂとにより加熱及び加圧し、表面に付着したトナー像を定着させてから、定着紙２１２ｂとして左側のガイド２１３へ送出される。この定着処理により未定着紙２１２ａから水蒸気が発生し定着装置１に拡散する。定着装置１の頂部２１５は、断熱装置１０２の受熱板６と接触し、頂部２１５及び受熱板６の連結開口部としての吸気口６ｃから水蒸気を放出する。また、吸気口６ｃの両側に配置されたヒートパイプ４は、断熱装置１０２に吸気される水蒸気及び空気から熱を吸収する。

図１２を参照して、本実施形態３にかかる画像形成装置の動作を説明する。
画像形成装置は、定着装置１の上部に位置する受熱板６で定着装置１の熱を吸熱し、受熱板６からヒートパイプ４へ熱を伝導させる。ヒートシンク５は、放熱板７を通してヒートパイプ４から吸熱した熱気流Ａを排出ファン１４が発生する負圧により吸引気流Ｂとして移送させる。排出ファン１４は、吸引気流Ｂを外部へ排熱気流Ｃとして排出する。受熱板６は、定着装置１の熱をダクト１０側へ伝熱させると共に、受熱板６に露出させた吸気口６ｃから定着装置１の水蒸気をダクト１０へ吸いませる。ダクト１０は、通過する排気Ｄを排気口１０ｂから排出させ、排気Ｄをダクト１０の外部に設けた排気ファン２１によって画像形成装置の外に放出気流Ｆとして放出する。

本実施形態３によれば、定着装置１と熱の影響を及ぼしたくない要冷却部２との間にヒートパイプ４を設置することで、小さいスペースを有効に利用し、ヒートシンク５に熱気流Ａを発生させ、断熱装置１０２に配設したヒートパイプ４からヒートシンク５へ熱伝導させた熱を熱気流Ａにより冷却することができる。
また、受熱板６の上部にはダクト１０を配置させているので、受熱板６に穿設した吸気口６ｃから定着装置１の水蒸気を吸い込むため、水滴が受熱板６に付着するのを防止できる。

〔変形例４〕
次に、前記実施形態３の一変形例（以下、本変形例を「変形例４」という。）について説明する。
図１４は、本変形例４にかかる画像形成装置の斜視図である。図１２に示した構成要素と共通する部材に付いては重複する説明を省略する。

画像形成装置は、定着装置１と、定着装置１の上部に配置され、複数の吸気口６ｃを有する受熱板６、受熱板６とダクト１０の間に位置する断熱材２６、断熱材２６に積層する中空のダクト１０、断熱材２６及びダクト１０内に挿入されるヒートパイプ４によって定着装置１からの熱伝導を断熱すると共に、吸気口６ｃを通して定着装置１から放出される水蒸気をダクト１０に設けられた排気口１０ｂへ排気する断熱装置１０２と、断熱装置１０２から延在するヒートパイプ４の端部に設けられ、排出ファン１４により冷却されるヒートシンク５と、断熱装置１０２の上部に配置され、電子写真方式の像を作像する要冷却部２と、を備える。

図１５は、本変形例４にかかる画像形成装置の断面図である。図１３に示した構成要素と共通する部材に付いては重複する説明を省略する。
図示した断熱材２６は、受熱板６とヒートパイプ４に挟まれている点が前記実施形態３と相違する。受熱板６は、上部に断熱材２６を介してダクト１０を設けて、ダクト１０の内部に断熱材２６を露出させているので、受熱板６の熱効率低下を防止でき、受熱板６に穿設した吸気口６ｃから定着装置１の水蒸気を吸いこみ、水滴が受熱板６に付着するのを防止できる。

〔変形例５〕
次に、前記実施形態３の他の変形例（以下、本変形例を「変形例５」という。）について説明する。
図１６は、本変形例５にかかる画像形成装置の斜視図である。図１２に示した構成要素と共通する部材に付いては重複する説明を省略する。

画像形成装置は、定着装置１と、定着装置１の上部に配置され、複数の吸気口６ｃを有する受熱板６、受熱板６とダクト１０の間に位置する吸水材２５、吸水材２５に積層する中空のダクト１０、ダクト１０内に挿入されるヒートパイプ４によって定着装置１からの熱伝導を断熱すると共に、吸気口６ｃを通して定着装置１から放出される水蒸気をダクト１０に設けられた排気口１０ｂへ排気する断熱装置１０２と、断熱装置１０２から延在するヒートパイプ４の端部に設けられ、排出ファン１４により冷却されるヒートシンク５と、断熱装置１０２の上部に配置され、電子写真方式の像を作像する要冷却部２と、を備える。

図１７は、本変形例５にかかる画像形成装置の断面図である。図１３に示した構成要素と共通する部材に付いては重複する説明を省略する。
図示した吸水材２５は、受熱板６とヒートパイプ４に挟まれている点が前記実施形態３と相違する。
断熱装置１０２は、ダクト１０の内部に位置する受熱板６に積層して吸水材２５を設け、ダクト１０内に水蒸気を通過させると共に、水蒸気が結露した水滴を吸水材２５に吸収させるので、ダクト１０内部で水が貯留するのを未然に防止することができる。

ダクト１０は、内部に水を貯留させないので、ヒートパイプ４の熱効率を低下させずに、受熱板６に穿設した吸気口６ｃを通して定着装置１の水蒸気を吸いこみ、受熱板６に結露した水滴が付着するのを防止できる。

〔変形例６〕
次に、前記実施形態３の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例６」という。）について説明する。
図１８は、本変形例６にかかる画像形成装置の模式的な断面図である。図１２に示した構成要素と共通する部材に付いては重複する説明を省略する。

画像形成装置は、複数の感光体ドラム３０、感光体ドラム３０の廻りに配置された帯電手段、露光手段、現像手段、一次転写手段、クリーニング手段、エンドレスに張設された中間転写ベルト及び二次転写ローラ、搬送ベルトを有する要冷却部２と、ドラム内にヒータを設けた発熱部材２１４ａ、及び発熱部材２１４ｂを有する定着装置１と、定着装置１の熱を断熱して要冷却部２への熱伝導を遮断する断熱装置１０２と、を備える。

画像生成装置は、要冷却部２からガイドローラ３１を経由して搬送された未定着紙２１２ａを発熱部材２１４ａ及び発熱部材２１４ｂの間を通紙させトナーを加熱しながら加圧することによって像を定着紙２１２ｂに定着させる。

このように、本変形例６によれば、定着装置１は、通紙する際に紙から水蒸気が発生しても、断熱装置１０２から水蒸気を排出するので、ヒートパイプ４の受熱面への結露を防止することができ、冷却効率を低下させることがない。しかも定着装置１に水蒸気が結露し水滴が通紙する紙に落下することを防止できるため、通紙の搬送障害を未然に防止することもできる。

なお、前述した各実施形態（各変形例を含む。）に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

実施形態１に係る画像形成装置の概念図。 同画像形成装置が備える断熱装置の斜視図。 同断熱装置の縦断面図。 変形例１に係る画像形成装置が備える断熱装置の断面図。 同画像形成装置が備える断熱装置の断面図。 同画像形成装置の制御系の電気的接続のブロック図。 同画像形成装置が実行する制御について説明するフローチャート。 実施形態２に係る画像形成装置の概念図。 同画像形成装置が備える断熱装置の斜視図。 変形例２に係る画像形成装置の概念図。 変形例３に係る画像形成装置の概念図。 実施形態３にかかる画像形成装置の斜視図。 同画像形成装置の断面図。 変形例４にかかる画像形成装置の斜視図。 同画像形成装置の断面図。 変形例５にかかる画像形成装置の斜視図。 同画像形成装置の断面図。 変形例６にかかる画像形成装置の断面図。

符号の説明

１ 定着装置
２ プリンタエンジン（要冷却部）
４ ヒートパイプ
５ ヒートシンク
６ 受熱板（遮蔽板）
７ 放熱板
８ 断熱部材
１０ ダクト
１４ 排出ファン
１５ ファン
１７ 転写装置
１８ 両面装置
２１ 排気ファン
２２ 湿度センサ
２５ スポンジ（吸水材）
２６ 断熱材
１０１ 画像形成装置
１０２ 断熱装置

Claims (13)

1. 用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、
   前記用紙上の画像を定着する定着装置と本画像形成装置内の要冷却部との間を遮蔽する遮蔽部材と、
   この遮蔽部材に設けられ、一端側は前記定着装置と要冷却部との間に配置されて受熱部となり、他端側は前記一端側より高い位置に配置されて放熱部となるヒートパイプと、
   このヒートパイプの両端側の間の中間部を全周にわたって覆う断熱部材と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記定着装置の上方側と本画像形成装置外とを連通するダクトを備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   前記ダクトの入口は、前記定着装置の用紙出口の上部近傍に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２又は３の画像形成装置において、
   前記ダクトの内壁の少なくとも一部は、前記断熱部材で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２、３又は４の画像形成装置において、
   前記ダクト内の空気を本画像形成装置外に強制排気するファンと、
   本画像形成装置内に設けられた湿度センサと、
   前記湿度センサの検出湿度の値が予め設定されている基準値より大きいときは前記ファンを駆動し、前記基準値より小さいときは前記ファンを停止する手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、
   前記用紙上の画像を定着する定着装置と本画像形成装置内の要冷却部との間に設けられた断熱装置と、
   前記定着装置の上方側と本画像形成装置外とを連通するダクトと、
   前記ダクト内の空気を本画像形成装置外に強制排気するファンと、
   本画像形成装置内に設けられた湿度センサと、
   前記湿度センサの検出湿度の値が予め設定されている基準値より大きいときは前記ファンを駆動し、前記基準値より小さいときは前記ファンを停止する手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置において、
   前記断熱装置の下端部側には前記断熱装置上の水滴を受ける受け部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６の画像形成装置において、
   前記断熱装置上には吸水性の部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８の画像形成装置において、
   前記吸水性の部材はスポンジであることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項６の画像形成装置において、
    前記断熱装置は、前記定着装置から前記要冷却部への熱伝導をヒートパイプ、ヒートシンク及び受熱板によって断熱する構成を有し、
    前記ダクトは、前記要冷却部と前記受熱板との間に配置され、前記受熱板から放出される水蒸気の吸気口を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項６の画像形成装置において、
    前記断熱装置は、前記定着装置の上部に配置され、複数の吸気口を有する受熱板、前記受熱板に積層する中空のダクト及び前記ダクト内に挿入されるヒートパイプによって前記定着装置からの熱伝導を断熱すると共に、前記吸気口を通して前記定着装置から放出される水蒸気を前記ダクトに設けられた排気口へ排気する構成を有し、
    前記断熱装置から延在する前記ヒートパイプの端部に設けられ、冷却ファンにより冷却されるヒートシンクと、を備えることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１の画像形成装置において、
    前記受熱板と前記ダクトとの間に断熱材を備えることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１１又は１２の画像形成装置において、
    前記受熱板と前記ダクトとの間に吸水材を備えることを特徴とする画像形成装置。

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