JP5769394B2

JP5769394B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5769394B2
Application number: JP2010192798A
Authority: JP
Inventors: 嘉郎西野; 鈴木　健司; 健司鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: JP2012048160A

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特に、その装置本体の内部を冷やす給排気システムを有する画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、画像形成部において電子写真感光体（感光体）上に形成されたトナー像が、直接又は中間転写体を介して記録用紙などの記録材の表面に転写される。このトナー像は、これを担持した記録材が定着装置によって加熱されることで、その記録材の表面に定着される。

定着装置の熱は、記録材だけではなく、画像形成装置の装置本体の内部にも放熱されるので、この熱により、画像形成部の温度が上昇する。又、画像形成部に設けられた現像装置では、現像剤と現像装置の構成部品との摺擦による摩擦熱が生じ、現像剤が自己昇温する。現像装置内の温度が上昇すると、現像剤が固まったり、現像剤の劣化が早まったりする。

そこで、画像形成装置には、画像形成部などを冷やす手段が搭載されることが多い。一般的には、送風機（ファン）を用いて外気を取り込み、装置本体の内部を冷やすものが多い。一方、冷蔵庫やエアコンのような気化熱を利用した冷却装置や、ペルチェ効果を利用した冷却装置により、外気よりも低温の空気を装置本体の内部に取り込むことによって、装置本体の内部の温度を下げようとするものもある。

特許文献１では、クーラーを複写機本体の側面に設置して、冷気を複写機本体内へ導入することが提案されている。又、特許文献２では、圧縮空気をコンプレッサーによりパイプ状の枠体へ送り、複数の構成要素へフレッシュな外気を取り込むことが提案されている。

特開昭５８−２１７９８２号公報特開平９−１３８６２９号公報

しかしながら、上記従来の技術には、次のような問題がある。

先ず、特許文献１に記載の技術では、クーラーを複写機本体の側面に設置して冷気を複写機本体内に導入している。しかし、複写機本体内の熱気は重力方向上部に溜まるのに対して、冷気は重いため、複写機本体内の空気を十分に冷やせないという問題がある。複写機本体内を十分に冷やすために、冷気の給気量又は給気圧を増加させることも考えられるが、その場合にはクーラーの大型化、コストの上昇、コンプレッサーやファンの騒音が問題となる。

又、特許文献２に記載の技術では、フレッシュな外気を装置本体の内部に導入しているが、装置本体の外部の温度が比較的高い場合などに、装置本体の内部を十分に冷やせないという問題がある。又、特許文献２に記載の技術では、フレームのパイプ枠を経由して、コンプレッサーによって圧縮空気を機内の複数箇所に供給している。しかし、パイプの断面は限られており、空気抵抗も大きいため、必要な風量を確保するためにはコンプレッサーの大型化が避けられず、コストの上昇、コンプレッサーの騒音が問題となる。

従って、本発明の目的は、簡易な構成により効率良く装置本体の内部を冷やすことができる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、電子写真方式によりトナー像を形成する画像形成部を装置本体の内部に有する画像形成装置において、前記装置本体の外部の空気を取り込みその空気を冷却してより低温にする冷却装置と、前記冷却装置により冷却された空気を前記装置本体の内部へ供給する給気手段と、前記装置本体の内部の空気を前記装置本体の外部へ排出する排気手段と、前記冷却装置から排出される水を前記装置本体の内部から排出される空気を用いて前記装置本体の外部で蒸発させる排水処理装置と、を有し、前記冷却装置及び前記給気手段は、重力方向において前記画像形成部よりも上方に配置され、前記排気手段は、重力方向において前記画像形成部と略同一の高さ又は前記画像形成部よりも下方に配置され、前記給気手段により前記装置本体の内部へ供給された空気は、前記画像形成部の周囲を通過した後に前記排気手段により前記装置本体の内部から前記装置本体の外部へ排出されることを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、電子写真方式によりトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって形成されたトナー像が転写された記録材を加熱することで該記録材の表面にトナー像を定着させる定着装置と、を装置本体の内部に有する画像形成装置において、前記装置本体の外部の空気を取り込みその空気を冷却してより低温にする冷却装置と、前記冷却装置により冷却された空気を前記装置本体の内部へ供給する給気手段と、前記装置本体の内部の空気を前記装置本体の外部へ排出する排気手段と、を有し、前記冷却装置及び前記給気手段は、重力方向において前記画像形成部よりも上方に配置され、前記排気手段は、重力方向において前記画像形成部と略同一の高さ又は前記画像形成部よりも下方に配置され、前記給気手段により前記装置本体の内部へ供給された空気は、前記画像形成部の周囲を通過した後に前記排気手段により前記装置本体の内部から前記装置本体の外部へ排出され、前記装置本体の内部において、前記給気手段は前記排気手段よりも前記定着装置から遠位に配置され、前記定着装置は、重力方向において前記画像形成部よりも下方に配置されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の更に他の態様によると、電子写真方式によりトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって形成されたトナー像が転写された記録材を加熱することで該記録材の表面にトナー像を定着させる定着装置と、を装置本体の内部に有する画像形成装置において、前記装置本体の外部の空気を前記装置本体の内部へ供給する給気手段と、前記装置本体の内部の空気を前記装置本体の外部へ排出する排気手段と、を有し、前記給気手段は、重力方向において前記画像形成部よりも上方に配置され、前記排気手段は、重力方向において前記画像形成部と略同一の高さ又は前記画像形成部よりも下方に配置され、前記給気手段により前記装置本体の内部へ供給された空気は、前記画像形成部の周囲を通過した後に前記排気手段により前記装置本体の内部から前記装置本体の外部へ排出され、前記装置本体の内部において、前記給気手段は前記排気手段よりも前記定着装置から遠位に配置され、前記定着装置は、重力方向において前記画像形成部よりも下方に配置されることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、簡易な構成により効率良く装置本体の内部を冷やすことができる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置の正面が現れた外観斜視図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置の背面が現れた外観斜視図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置が備える冷却装置の概略構成を示す模式図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置が備える排水処理装置の概略構成を示す模式図である。本発明の他の実施例に係る冷却装置のＯＮ／ＯＦＦ制御のフローチャート図である。本発明の他の実施例に係る冷却装置のＯＮ／ＯＦＦ制御の概略制御態様を示すブロック図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
１．画像形成装置の全体構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできるフルカラーレーザープリンタである。

画像形成装置１００の装置本体１０１の内部には、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂが配置されている。第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を、帯電、露光、現像の各工程を含む電子写真画像形成プロセスによって形成する。又、画像形成装置１００は、装置本体１０１の内部に、制御手段としての制御部１９を有する。制御部１９は、演算処理手段としてのＣＰＵと、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとを有する。制御部１９は、ホストコンピュータなどの外部装置（図示せず）から出力されるプリント指令信号を入力すると、メモリに記憶されている画像形成制御シーケンスに従って、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂなどを動作させる。

本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂの構成及び動作は共通する部分が多い。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ｙ、ｍ、ｃ、ｂは省略して、総括的に説明する。

画像形成部Ｐは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印方向（反時計回り）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。先ず、帯電手段としての帯電ローラ２である。次に、露光手段としての露光装置（レーザースキャナ）３である。次に、現像手段としての現像装置４である。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ５である。

又、各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂの感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂに対向するように、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ６１、従動ローラ６２、テンションローラ６３に掛け渡されており、駆動ローラ６１によって図中矢印方向（時計回り）に、各感光ドラム１の回転周速度と対応した周速度で回転駆動される。中間転写ベルト７の内周面側には、中間転写ベルト７を挟んで各感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂに対向するように、一次転写手段としての一次転写部材である一次転写ローラ８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｂがそれぞれ配置されている。各一次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して各感光ドラム１に向けて押圧され、各感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する一次転写部（一次転写ニップ部）Ｎ１ｙ、Ｎ１ｍ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｂを形成する。中間転写ベルト７の外周面側には、従動ローラ６２に対向するように、二次転写手段としての二次転写部材である二次転写ローラ１４が配置されている。二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト７を介して従動ローラ６２に向けて押圧され、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１４との接触部である二次転写部（二次転写ニップ部）Ｎ２を形成する。

各画像形成部Ｐにおける画像形成動作について説明すると、先ず、感光ドラム１の外周面（表面）は、帯電器２によって所定の極性・電位に一様に帯電処理される。次に、帯電した感光ドラム１の表面は、露光装置３が外部装置からの画像情報に基づいて生成したレーザー光によって走査露光される。これにより、感光ドラム１の表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。この静電潜像は、現像装置４によってトナーを用いて現像され、感光ドラム１の表面にトナー像が形成される。

本実施例では、現像装置４は、主に非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とが混合された二成分現像剤（現像剤）を用いる二成分現像方式のものである。現像装置４は、現像剤を収容する現像容器と、現像剤を担持して感光ドラム１との対向部へと搬送する現像剤担持体としての現像スリーブと、現像容器内の現像剤を現像スリーブへと搬送する現像剤搬送部材としての搬送スクリューと、を有する。そして、本実施例では、現像装置４は、帯電処理された感光ドラム１の表面における、露光により電荷が減衰した部分に、現像スリーブに担持された現像剤から、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを転移させる。

例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のような帯電、露光、現像の各工程が、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂにおいてそれぞれ行われる。そして、各画像形成部Ｐにおいて各感光ドラム１の表面に形成された各色のトナー像は、各一次転写部Ｎ１において、各一次転写ローラ８の作用により、中間転写ベルト７の外周面（表面）に順次重ね合わせて転写（一次転写）される。これにより、中間転写ベルト７の表面にフルカラーのトナー像が形成される。

一次転写工程後の感光ドラム１の表面に残留したトナー（一次転写残トナー）は、ドラムクリーナ５によって除去されて回収される。そして、感光ドラム１は、次の画像形成に供される。

一方、記録材Ｓが給送カセット１０から送出ローラ１１により送り出されて、搬送路１２Ａを通じてレジストローラ１３に搬送される。次いで、記録材Ｓは、レジストローラ１３により、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１４との間の二次転写部Ｎ２に搬送される。そして、この二次転写ニップ部Ｎ２において記録材Ｓが中間転写ベルト７と二次転写ローラ１４とで挟持して搬送される過程で、中間転写ベルト７の表面のトナー像は、記録材Ｓに転写（二次転写）される。

二次転写工程後の中間転写ベルト７の表面に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ９によって除去されて回収される。そして、中間転写ベルト７は、次の画像形成に供される。

トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての加熱及び加圧式の定着装置１５へ搬送される。定着装置１５は、熱源を備える加熱ローラ１５Ａと、加熱ローラ１５Ａに圧接する加圧ローラ１５Ｂとを有する。未定着のトナー像を担持する記録材Ｓは、画像担持面を上側にした状態で、定着装置１５の加熱ローラ１５Ａと加圧ローラ１５Ｂとで形成されたニップ部（接触領域）に導入される。そして、記録材Ｓは、加熱ローラ１５Ａと加圧ローラ１５Ｂとで挟持して搬送されることによって加熱及び加圧され、その上にトナー像が定着される。

記録材Ｓの片面だけに画像を形成する場合には、定着装置１５から排出された記録材Ｓは、切換フラッパ１６で排出ローラ１７に案内され、この排出ローラ１７を通して、装置本体１０１の側面に設けられている排出トレイ１８上に排出される。

記録材Ｐの両面に画像を形成する場合には、定着装置１５から排出された記録材Ｓは、切換フラッパ１６で下方の反転搬送路１２Ｂに案内される。反転搬送路１２Ｂでは、記録材Ｓは、その後端が反転ポイントＲｐに達したときにスイッチバックされて、画像担持面を上側にした状態で両面用搬送路１２Ｃに送られる。その後、記録材Ｓは、両面用搬送路１２Ｃから送り出されて、搬送路１２Ａを通じてレジストローラ１３に搬送される。その後、この記録材Ｓは、レジストローラ１３で二次転写部Ｎ２に搬送され、二次転写部Ｎ２においてトナー像が転写される。その後、未定着のトナー像を担持する記録材Ｓは、画像担持面を上側にした状態で定着装置１５に導入され、ここでその上にトナー像が定着される。その後、定着装置１５から排出された記録材Ｐは、切換フラッパ１６で排出ローラ１７に案内され、この排出ローラ１７を通して排出トレイ１８上に排出される。

２．給排気システム
次に、本実施例の画像形成装置１００が備える給排気システムについて説明する。

画像形成装置１００は、外気を取り込みその外気をより低温にする冷却装置１０２を有する。又、画像形成装置１００は、冷却装置を通過してより低温になった外気を装置本体１０１の内部へ供給する給気手段１０４を有する。又、画像形成装置１００は、装置本体１０１の内部の空気を外部へ排出する排気手段１０５を有する。そして、冷却装置１０２及び給気手段１０４は、重力方向において画像形成部Ｐよりも上方に配置され、排気手段１０５は、重力方向において画像形成部Ｐと略同一の高さ又は前記画像形成部よりも下方に配置される。

これにより、装置本体１０１の内部に供給された冷気は、重力を利用して冷気はスムーズに画像形成部Ｐの周囲に行き渡った後、装置本体１０１の外部に排出されるので、小型の冷却装置１０２を用いても画像形成部Ｐの周囲を効率よく冷やすことができる。以下、更に詳しく説明する。

図２は、画像形成装置１００の正面（図１の紙面手前側に対応）が現れた外観を示す。又、図３は、画像形成装置１００の背面（図１の紙面裏側に対応）が現れた外観を示す。以下、画像形成装置１００の正面側を「前部」或いは「前方」といい、その反対側である背面側を「後部」或いは「後方」という。

画像形成装置１００は、重力方向において各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂよりも上方に配置された冷却装置１０２を有する。本実施例では、冷却装置１０２は、画像形成装置１００の正面から見て、装置本体１０１の右上の後部に配置されている。又、画像形成装置１００は、重力方向において各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂよりも上方に配置された給気手段１０４を有する。本実施例では、給気手段１０４は、画像形成装置１００の正面から見て、装置本体１０１の右上の前部であって、第４の画像形成部Ｐｂの上方近傍に配置されている。又、冷却装置１０２と装置本体１０１とを連結する連結手段としての連結ダクト１０３が、画像形成装置１００の正面から見て、装置本体１０１の右上に設けられている。又、給気手段１０４の外側にある装置本体１０１の外装部に給気口１０９が設けられており、この給気口１０９に連結ダクト１０３が連結されることで、冷却装置１０２は給気口１０９に連結されている。この給気口１０９も、重力方向において各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂよりも上方に配置されている。

冷気は、冷却装置１０２から、連結ダクト１０３を通り、連結ダクト１０３と給気口１０９との連結部の内側に設けられた給気手段１０４によって、装置本体１０１の内部に送られる。装置本体１０１の内部に送られた冷気は、図１中破線矢印で示すように、各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂの隙間を通って感光ドラム１や現像装置４の周囲に行き渡る。

一方、画像形成装置１００は、重力方向において各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂと略同一の高さ又は各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂよりも下方に配置された排気手段１０５を有する。本実施例では、排気手段１０５は、各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂを挟んで給気手段１０４とは反対側の第１の画像形成部Ｐｙの下方近傍における、装置本体１０１の後部に配置されている。この排気手段１０５により、各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂの隙間を通って送られてきた空気は、装置本体１０１の外部へと排出される。

このように、本実施例では、装置本体１０１の内部において、給気手段１０４は排気手段１０５よりも定着装置１５から遠位に配置される。より詳細には、給気手段１０４は、装置本体１０１の内部における最大の発熱源である定着装置１５から最も離れた位置に配置され、排気手段１０５は、その定着装置１５の近傍に配置される。尚、本実施例では、定着装置１５は、重力方向において各画像形成部Ｐよりも下方に配置されている。

又、本実施例では、定着装置１５の近傍の空気を装置本体１０１の外部に排出して、定着装置１５からの熱を装置本体１０１の外部へより効果的に排出するための排熱手段１０６が別個に設けられている。本実施例では、排熱手段１０６は、排気手段１０５よりも定着装置１５の近傍における、装置本体１０１の後部に配置されている。

尚、本実施例のように、排熱手段１０６が重力方向において各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂと略同一の高さ又は各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂよりも下方に配置される場合、排熱手段１０６も上記排気手段１０５と同様の排気手段として機能し得る。

上述のような給排気システムにより、各画像形成部Ｐの周辺のエアフローは、第４の画像形成部Ｐｂから第１の画像形成部Ｐｙへ向かい、且つ、前方から後方へ向かうようになる。これにより、定着装置１５の熱が各画像形成部Ｐの周辺に伝わりにくい、効率の良いエアフローとなっている。

３．冷却装置、給気手段、排気手段及び排熱手段の構成
次に、冷却装置１０２、給気手段１０４、排気手段１０５及び排熱手段１０６について更に説明する。

図４は、冷却装置１０２の一例の概略構成を示す。本実施例では、冷却装置１０２として、気化熱を利用した冷却装置１０２を使用した。冷却装置１０２は主に、圧縮機（コンプレッサー）１２１、凝縮機（コンデンサー）１２２、ドライヤー１２３、蒸発器（エバボレーター）１２４を有する。

冷却装置１０２のメカニズムを説明する。先ず、冷媒が、圧縮機１２１において圧縮されて、高温高圧の冷媒に変化する。高温高圧となった冷媒は、凝縮器１２２において放熱すると、その温度が低下していき、液化する。この凝縮器１２２の部分では発熱する。そして、液化した冷媒は、ドライヤー１２３において水分、ゴミなどの不純物が除去された後、蒸発器１２４へ送られる。そして、蒸発器１２４において、冷媒は減圧膨張する。つまり、低圧、低温の状態で冷媒は蒸発し、このときに周囲から気化熱を奪っていく。この部分が冷気を生成する部分である。外気は、蒸発器１２４の周辺を通過する際により低温に冷却される。この冷気は、連結ダクト１０３を通り、給気手段１０４によって装置本体１０１の内部へと供給される。

本実施例では、冷却装置１０２の能力は５００Ｗ程度、圧縮機定格１５０Ｗ程度である。又、冷媒には代替フロンであるＨＦＣのなかでも運転効率の良いＲ１３４ａを用いた。

本実施例では、給気手段１０４として、１２０角軸流ファンを２個使用した。この給気手段１０４の供給風量は約１〜３ｍ³／分である。又、この給気手段１０４は、上記冷却装置１０２により温度が約５〜１０℃低下させられた外気を供給する。

本実施例では、排気手段１０５として、１２０角軸流ファンを１個使用し、排熱手段１０６として、１２０角軸流ファンを２個使用した。この排気手段１０５、排熱手段１０６の排出風量は、それぞれ約０．５〜１．５ｍ³／分、約１〜３ｍ³／分である。

本実施例では、冷却装置１０２を各画像形成部Ｐよりも重力方向上部に配置しているため、重力を利用して冷気は装置本体１０１の内部の各画像形成部Ｐの周辺へ効率よくスムーズに送られる。又、給気手段１０４が定着装置１５から装置本体１０１の内部で最も離れた位置にあり、排気手段１０５が定着装置１５の近傍にあるため、定着装置１５の熱を各画像形成部Ｐの周辺へ伝えることなく、効率よく各画像形成部Ｐの周辺の昇温を防止できる。

４．排水処理装置
次に、冷却装置１０２から発生する水の処理について説明する。

図３に示すように、画像形成装置１００は、定着装置１５の後方における装置本体１０１の後部に配置された、冷却装置１０２から排出される水を処理する排水処理装置１０８を有する。

図４を参照して、冷却装置１０２の内部の蒸発器１２４の周辺を外気が通過する際に、その外気が冷やされて、それに含まれていた水分が蒸発器１２４の表面で結露する。この結露した水分が、蒸発器１２４の下部に配置されたドレン皿１２５に落下し、蒸発皿１２６へ送られる。蒸発皿１２６上には蒸発シート１２７が設けられている。そして、蒸発皿１２６へ排水された水の一部は、凝縮器１２２や圧縮器１２１から発生する熱を利用して、ファン（図示せず）によって蒸発シート１２７に温風を当てることにより、蒸発させられる。ここで蒸発できなかった水は、排水パイプ１０７を通り、排水処理装置１０８へ送られる。

図５は、排水処理装置１０８の概略構成を示す。排水処理装置１０８内には、Ｌ字型に屈曲された、水を吸水するフェルト状の吸水部材１８１が、上下２段に配置されている。冷却装置１０２から排水パイプ１０７を通して送られてきた水は、排水パイプ１０７と排水処理装置１０８との連結部に設けられた開口部１８２から、吸水部材１８１の最上部のＬ字の短手部１８１Ａに落下する。この水は、毛細管現象により吸水部材１８１内を移動していき、重力方向上下に延びているＬ字の長手部１８１Ｂをゆっくりと落下していく。上方の吸水部材１８１を通過した水は、これに接触して配置されている下方の吸水部材１８１を通って更に重力方向下方に移動することができる。

この排水処理装置１０８は、定着装置１５の排熱手段１０６の外側に設置されている。そして、排熱手段１０６と排水処理装置１０８との連結部に設けられた開口部１８４を通して、排熱手段１０６によって装置本体１０１の内部から排出される空気が、吸水部材１８１に吹き付けられる。この空気は、定着装置１５からの熱で温められている。このように高温の定着排熱を吸水部材１８１に吹き付けることにより、吸水部材１８１内の水分は蒸発し、排水処理装置１０８の内部に設けられた排気ファン１８３によって排水処理装置１０８の外部へ排出される。

尚、本実施例では、排気手段１０５とは別個に定着装置１５のための排熱手段１０６を設け、排水処理装置１０８は、この排熱手段１０６によって装置本体１０１の内部から排出される空気によって、冷却装置１０２からの排水を蒸発させる。これにより、画像形成部Ｐを冷やす空気のスムーズな流れをより良好に保ちながら、定着装置１５からの排熱を冷却装置１０２からの排水を蒸発させるために有効に利用することができる。しかし、所望により、排気手段１０５と排熱手段１０６とを別個に設けることなく、排気手段１０５によって装置本体１０１の内部から排出される空気により、冷却装置１０２からの排水を蒸発させるために利用してもよい。

従来は、画像形成装置に冷却装置が設置されていると、比較的高い費用をかけて排水工事をするか、排水タンクを設置して頻繁に交換する必要があった。これに対し、本実施例では、排水処理装置１０８を画像形成装置１００自体に設けることによって、上記排水工事や排水タンクの設置を不要とすることができる。又、本実施例の排水処理装置１０８は、定着装置１５の排熱を利用しているため、熱リサイクルにも役立っている。

以上説明したように、本実施例によれば、冷却装置１０２を画像形成部Ｐよりも重力方向上部に配置することにより、小型の冷却装置１０２（即ち、小型コンプレッサー）でも画像形成部Ｐの全体を効率よく冷やすことができる。又、これによって、画像形成部の雰囲気の温度も安定するので、現像剤の劣化が進みにくくなり、長期間にわたり安定した画像を形成することができる。又、冷却装置１０２を、画像形成部Ｐよりも重力方向上部という画像形成装置１００における比較的高い位置に配置することにより、冷却装置１０２からの排水を重力を利用してスムーズに排水処理装置１０８へと導くことができる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例では、各現像装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂ内に、現像剤の温度を検出する温度検出手段２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｂがそれぞれ設置されている（図７）。そして、制御部１９が、この温度検出手段２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｂの検出結果に基づいて、冷却装置１０２のＯＮ／ＯＦＦ（稼働又は停止の状態）を制御する。

つまり、感光ドラム１の内部には、感光ドラム１の表面の温度をある所定の温度に維持するために、ヒータ（図示せず）が設置されている。これは、感光ドラム１の表面の温度が低温であると、その表面で湿気が結露して、画像流れなどの画像不良の原因となるためである。本実施例では、感光ドラム１の表面の温度は、ヒータにより、約３５〜４０℃の間になるように制御されている。

一方、現像装置４内に収容された現像剤は、その特性を安定させるためには大幅な温度変化は好ましくなく、又現像剤自体の劣化を考慮すると高温でないことが好ましい。特に、現像剤の温度が４０℃を超えると、現像剤の劣化速度が急速に早まる傾向がある。又、現像剤の温度が４５℃を超えると、現像剤の流動性が悪化して、搬送路でのつまりなどの現像剤の搬送不良が発生することがある。この温度は、現像剤の種類により異なるが、近年は省エネなどのために、低温定着が主流になりつつあり、高温にすることが好ましくない現像剤が増えている。このような状況から、現像剤は約３０〜４０℃の間になるように制御するのが好ましい。

図６は、本実施例における制御のフローチャートである。又、図７は、本実施例における概略制御ブロックを示す。

先ず、画像形成装置１００の電源を入れると、制御部１９は、温度検出手段２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｂの検出結果が示す、各現像装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂ内の現像剤の温度Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂの情報を読み込む（ステップ１）。制御部１９は、各現像装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂ内の現像剤の温度Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂのいずれかが３５℃を超えた場合に、冷却装置１０２をＯＮにする（ステップ２、３）。そして、制御部１９は、各現像装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂ内の現像剤の温度Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｂの全てが３５℃以下になった場合に、冷却装置１０２をＯＦＦにする（ステップ２、４）。

通常、画像形成装置１００が電源投入後に画像形成開始指示を待っている状態であるスタンバイ中は、冷却装置１０２はＯＦＦのまま、給気手段１０４のみを稼動させ、外気を冷却することなくそのまま装置本体１０１の内部へ供給することになる。画像形成動作の終了直後を除き、スタンバイ中は、外気を冷却することなく供給するだけで、現像装置４を含む画像形成部Ｐの周辺の温度を所定の温度範囲（現像装置４が約３０〜４０℃、感光ドラム１が約３５〜４０℃）に維持することが可能である。

ここで、本実施例では、上述のように、現像剤の温度が３５℃以下であるか否かで冷却装置１０２のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを制御する。これは、現像装置４の自己昇温を考慮してのことである。つまり、現像装置４が稼動すると、現像スリーブや搬送スクリューと現像剤との摺擦により、現像剤が自己昇温して、周囲の温度よりも３〜５℃程度上昇することが分かっている。そのため、現像剤の温度が４０℃近くになってから冷却装置１０２を稼動させていては、冷却装置１０２による冷却が間に合わずに、現像剤の温度が４０℃を超えてしまう可能性があるからである。ただし、上記の数値はあくまでも一例であり、本発明を限定するものではない。

以上、本実施例の制御により、省エネルギー化を図りながら、現像剤の温度を好ましい範囲（例えば３０〜４０℃）に維持することができる。従って、本実施例によれば、省エネルギー化を図りながら、長期間にわたり色味（濃度）を安定させ、かぶり画像やスジ画像といった画像欠陥を防止し、又現像剤の長寿命化を図ることができる。

１感光ドラム
１５定着装置
１００画像形成装置
１０１装置本体
１０２冷却装置
１０４給気手段
１０５排気手段
１０６排熱手段
１０８排水処理装置
Ｐ画像形成部
Ｓ記録材

Claims

電子写真方式によりトナー像を形成する画像形成部を装置本体の内部に有する画像形成装置において、
前記装置本体の外部の空気を取り込みその空気を冷却してより低温にする冷却装置と、前記冷却装置により冷却された空気を前記装置本体の内部へ供給する給気手段と、前記装置本体の内部の空気を前記装置本体の外部へ排出する排気手段と、前記冷却装置から排出される水を前記装置本体の内部から排出される空気を用いて前記装置本体の外部で蒸発させる排水処理装置と、を有し、
前記冷却装置及び前記給気手段は、重力方向において前記画像形成部よりも上方に配置され、前記排気手段は、重力方向において前記画像形成部と略同一の高さ又は前記画像形成部よりも下方に配置され、前記給気手段により前記装置本体の内部へ供給された空気は、前記画像形成部の周囲を通過した後に前記排気手段により前記装置本体の内部から前記装置本体の外部へ排出されることを特徴とする画像形成装置。
電子写真方式によりトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって形成されたトナー像が転写された記録材を加熱することで該記録材の表面にトナー像を定着させる定着装置と、を装置本体の内部に有する画像形成装置において、
前記装置本体の外部の空気を取り込みその空気を冷却してより低温にする冷却装置と、前記冷却装置により冷却された空気を前記装置本体の内部へ供給する給気手段と、前記装置本体の内部の空気を前記装置本体の外部へ排出する排気手段と、を有し、
前記冷却装置及び前記給気手段は、重力方向において前記画像形成部よりも上方に配置され、前記排気手段は、重力方向において前記画像形成部と略同一の高さ又は前記画像形成部よりも下方に配置され、前記給気手段により前記装置本体の内部へ供給された空気は、前記画像形成部の周囲を通過した後に前記排気手段により前記装置本体の内部から前記装置本体の外部へ排出され、前記装置本体の内部において、前記給気手段は前記排気手段よりも前記定着装置から遠位に配置され、前記定着装置は、重力方向において前記画像形成部よりも下方に配置されることを特徴とする画像形成装置。
前記排気手段又は前記排気手段とは別個に設けられた排熱手段によって前記装置本体の内部から排出される、前記定着装置からの熱で温められた空気により、前記冷却装置から排出される水を前記装置本体の外部で蒸発させる排水処理装置を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記排水処理装置は、前記排気手段によって前記装置本体の内部から排出される、前記定着装置からの熱で温められた空気により、前記冷却装置から排出され重力を利用して前記排水処理装置に導かれた水を蒸発させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記装置本体の前記給気手段が配置されている側を前方としたとき、前記排気手段は前記画像形成部を挟んで前記前方とは反対側である前記装置本体の後方に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記画像形成部の雰囲気の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記冷却装置の稼動又は停止の状態を切り替える制御手段と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記温度検出手段は前記画像形成部に設けられた現像装置の内部に設置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
電子写真方式によりトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって形成されたトナー像が転写された記録材を加熱することで該記録材の表面にトナー像を定着させる定着装置と、を装置本体の内部に有する画像形成装置において、
前記装置本体の外部の空気を前記装置本体の内部へ供給する給気手段と、前記装置本体の内部の空気を前記装置本体の外部へ排出する排気手段と、を有し、
前記給気手段は、重力方向において前記画像形成部よりも上方に配置され、前記排気手段は、重力方向において前記画像形成部と略同一の高さ又は前記画像形成部よりも下方に配置され、前記給気手段により前記装置本体の内部へ供給された空気は、前記画像形成部の周囲を通過した後に前記排気手段により前記装置本体の内部から前記装置本体の外部へ排出され、前記装置本体の内部において、前記給気手段は前記排気手段よりも前記定着装置から遠位に配置され、前記定着装置は、重力方向において前記画像形成部よりも下方に配置されることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
前記装置本体の前記給気手段が配置されている側を前方としたとき、前記排気手段は前記画像形成部を挟んで前記前方とは反対側である前記装置本体の後方に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。