KR101506064B1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

화상 형성 장치는, 화상을 형성하는 본체와, 본체가 배치되는 케이싱과, 케이싱의 외측 공기보다 낮은 온도의 냉각 공기를 생성해서 케이싱 내측을 냉각시키는 냉각 장치와, 냉각 공기의 생성시에 발생한 물을 수용하고, 공기의 순환에 의해 물을 증발시키는 액체 증발 장치와, 액체 증발 장치로 본체에 의해 데워진 공기를 공급하는 배열 장치를 포함한다.

Description

화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은, 정전 기록 방식 등을 이용한 프린터, 복사기, 팩시밀리 또는 이들 기기의 복합기와 같은 화상 형성 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 화상 형성부가 제공되는 케이싱 내부를 냉각하는 냉각 장치를 포함하는 구조에 관한 것이다.
전자 사진 방식의 복사기나 프린터와 같은 화상 형성 장치에 있어서, 화상 형성부에 의해 형성된 토너 화상은, 기록재에 전사되고, 정착 장치에 의해 열 및 압력이 인가된 후, 기록재에 정착된다.
이 정착 장치에 의해 발생되는 열은, 기록재 뿐만 아니라, 화상 형성 장치의 케이싱 내에도 방열되기 때문에, 이 방열에 의해 화상 형성부의 온도가 상승된다. 특히, 토너와 캐리어를 포함하는 2성분 현상제를 사용하는 구조의 경우에는, 화상 형성부를 구성하는 현상 장치 내에서, 현상제와 슬리브 또는 나사 사이의 마찰에 의해 마찰열이 발생되고, 이에 따라 상기 구조는 자체 승온을 야기한다는 사실이 알려져 있다. 따라서, 현상 장치 내의 온도는, 전술한 바와 같은 정착 장치로부터의 방열과 결합하여 상승하기 더욱 용이하게 된다. 이에 따라, 현상 장치 내의 온도가 상승해 버리면, 현상제가 굳어지거나, 현상제의 열화가 매우 빨라지거나 할 수 있다는 것이 알려져 있다.
이러한 관점에서, 케이싱의 내부를 냉각하는 수단이 장착된 화상 형성 장치가 종래부터 알려져 있다. 냉각 장치로서는, 일반적으로 팬을 이용함으로써 외기를 취득하여, 케이싱의 내부를 냉각시키는 구성을 채용하는 경우가 많다. 한편, 최근에는, 냉장고나 에어컨과 같이 기화를 이용한 냉각 장치, 또는 펠티에 효과(peltier effect)를 이용한 냉각 장치에 의해, 케이싱의 외부 공기(주위)의 온도보다도 낮은 온도를 갖는 공기를 생성하여, 케이싱 내의 온도를 감소시키는 구조도 있다. 예를 들면, 쿨러를 복사기 본체의 측면에 설치하여, 냉기를 복사기 내로 공급하는 것이 고안되어 있다[일본 특허공개공보 소58-217982호 공보 참조].
케이싱의 내부를 냉각하는 냉각 장치로서, 일본 특허공개공보 소58-217982호 공보에 기재되어 있는 것과 같이, 케이싱 외부의 공기의 온도보다도 낮은 온도를 갖는 냉각 공기를 생성하는 구성을 갖는 구조를 사용하는 경우에는, 냉각 공기의 생성 시에 반드시 물이 생기기 때문에, 배수의 처리가 문제된다. 이 배수의 처리 방법으로서, 배수를 탱크(용기) 등에 저장해서 정기적으로 버리거나, 또는 에어컨에서와 같이 배수를 위한 배관 공사를 하여, 배수를 옥외나 하수에 버리는 것이 고려된다.
그러나, 배수를 탱크 등에 저장하는 경우, 냉각 장치는, 바닥면 가까이에 설치되는 경우가 많기 때문에, 탱크를 설치해도 용량을 확보할 수 없어 탱크의 물을 자주 버릴 필요가 있다. 또한, 배수 처리용으로 배관 공사를 하는 경우에는, 설치 공사가 대규모로 되기 때문에, 설치 비용이 막대하게 들어간다. 또한, 배수 파이프의 배치의 편의상, 설치 공간도 한정되기 때문에, 장치의 경미한 이동도 할 수 없게 된다.
이러한 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은 탱크에 물을 저장하여 자주 물을 버려야 한다거나, 배관 공사를 행하여야 한다거나 할 필요 없이, 냉각 장치의 설치에 의해 발생하는 배수의 처리를 용이하게 행할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 화상을 형성하는 본체와, 상기 본체가 제공되는 케이싱과, 상기 케이싱의 외측 공기보다 낮은 온도의 냉각 공기를 생성해서 상기 케이싱의 내부를 냉각시키는 냉각 장치와, 상기 냉각 공기의 생성 중에 발생되는 물을 수용하고, 공기의 순환에 의해 물을 증발시키는 액체 증발 장치와, 상기 본체에 의해 데워진 공기를 상기 액체 증발 장치에 공급하는 배열 장치를 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 이러한 목적, 특징 및 이점, 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명을 고려하면 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 개략적인 구성도.
도 2는 화상 형성 장치의 배치(설치) 상태를 정면에서 본 사시도.
도 3은 배치 상태를 후방에서 본 사시도.
도 4의 (a)는 냉각 장치의 개략적인 평면도, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 a-a선을 따라 취해진 확대 단면도.
도 5는 제1 실시 형태의 배수 처리부의 개략적인 사시도.
도 6은 제1 실시 형태의 배수 처리부의 개략적인 단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 배수 처리부의 개략적인 사시도.
도 8의 (a)는 제2 실시 형태의 배수 처리부의 개략적인 단면도이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 우측 상부의 확대도.
<제1 실시 형태>
본 발명의 제1 실시 형태를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에서, 화상 형성 장치(A)는, 화상 형성 장치 본체(B)와, 냉각 장치(100)와, 배수 처리부(200)를 포함한다. 우선, 본 실시 형태의 화상 형성 장치 본체(B)에 대해서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
[화상 형성 장치]
도 1에 도시된 화상 형성 장치(A)는 전자 사진 방식의 풀컬러 레이저 프린터이다. 화상 형성 장치(A)를 구성하는 화상 형성 장치 본체(B)는, 케이싱(C) 내에 병설되어 있는 제1, 제2, 제3 및 제4 화상 형성부(Py, Pm, Pc 및 Pb)에 의해 색상이 상이한 4색의 토너 화상을 형성한다. 그리고, 이들 4색의 토너 화상은, 중간 전사 벨트(7)를 통해 기록재에 전사되고, 정착 장치(15)에 의해 기록재에 가열 정착된다. 즉, 화상 형성 장치 본체(B)는, 대전, 노광, 현상, 전사 및 정착의 각 프로세스를 거쳐서 기록재에 화상을 형성한다. 제어 수단(컨트롤러)으로서의 제어부(19)는 CPU, 및 ROM 또는 RAM과 같은 메모리를 포함한다. 또한, 호스트 컴퓨터와 같은 외부 장치(도시되지 않음)나 스캐너로부터 출력되는 화상 정보가 입력되면, 제어부(19)는 메모리에 기억되어 있는 화상 형성 제어 시퀀스에 따라 화상 형성부(Py, Pm, Pc 및 Pb)를 순차적으로 동작시킨다.
각 화상 형성부(Py, Pm, Pc 및 Pb)에 있어서, 화상 담지 부재로서의 감광 드럼(1)이 화살표 방향으로 소정의 주변 속도(peripheral speed)(프로세스 속도)로 회전된다. 또한, 각 화상 형성부(Py, Pm, Pc 및 Pb)의 감광 드럼(1)에 걸치도록, 구동 롤러(6a), 종동 롤러(6b) 및 장력 롤러(6c)에 걸쳐져 있는 중간 전사 벨트(7)가 구동 롤러(6a)에 의해 화살표 방향으로 감광 드럼(1)의 회전 주변 속도에 대응하는 주변 속도로 회전된다.
그리고, 제1 색상으로서의 옐로용 화상 형성부(Py)에 있어서, 감광 드럼(1)의 외주면(표면)은 대전기(2)에 의해 소정의 극성 및 전위로 균일하게 대전된다. 다음으로, 외부 장치로부터 입력되는 화상 정보에 기초하여 노광 장치(3)에 의해 생성된 레이저광을, 감광 드럼(1)의 대전면에 주사 노광한다. 이에 의해, 감광 드럼(1)의 대전면에 화상 정보에 따른 정전 잠상이 형성된다. 이 (정전) 잠상이 현상 장치(4)에 의해 옐로 토너(현상제)로 현상되어, 감광 드럼(1)의 표면에 옐로 토너 화상(현상 화상)이 형성된다.
마찬가지로, 대전, 노광 및 현상의 공정들이, 제2 색상으로서의 마젠타용 화상 형성부(Pm), 제3 색상으로서의 시안용 화상 형성부(Pc) 및 제4 색상으로서의 블랙용 화상 형성부(Pb)에 있어서도 행해진다.
화상 형성부(P)에 있어서 감광 드럼(1)의 표면에 형성된 각 색상의 토너 화상은, 중간 전사 벨트(7)를 통해 감광 드럼(1)과 대향 배치되어 있는 1차 전사 롤러(전사 부재)(8)에 의해 중간 전사 벨트(7)의 외주면 위로 순차적으로 겹쳐서 전사된다. 이에 의해, 중간 전사 벨트(7)의 표면 상에 풀 컬러의 토너 화상이 형성된다. 토너 화상 전사 후에, 감광 드럼(1)의 표면에 남아 있는 전사 잔류 토너가 드럼 클리너(5)에 의해 제거되어, 감광 드럼(1)은 다음 화상 형성에 제공된다.
한편, 기록재(P)가 송출 롤러(11)에 의해 급지 카세트(10)로부터 반송되고, 반송로(12a)를 따라 레지스트 롤러(13)로 반송된다. 다음으로, 기록재(P)는, 레지스트 롤러(13)에 의해 중간 전사 벨트(7)와 2차 전사 롤러(14) 사이의 2차 전사 닙(Tn)으로 반송된다. 그리고, 기록재(P)가 2차 전사 닙(Tn)에서 협지 반송되고,이 반송 과정에서 2차 전사 롤러(14)에 의해 중간 전사 벨트(7)의 표면 상의 토너 화상이 기록재(P) 위로 전사된다. 토너 화상 전사 후에 중간 전사 벨트(7)의 표면에 남아 있는 전사 잔류 토너가 제거되어, 중간 전사 벨트(7)는 다음 화상 형성에 제공된다.
미정착된 토너 화상이 담지되어 있는 기록재(P)는 화상 담지면을 상측으로 해서, 정착 장치(15)의 닙으로 도입된다. 그리고, 기록재(P)가 정착 장치(15)의 닙에서 협지 반송됨으로써, 토너 화상이 기록재(P) 위에 가열 정착된다. 기록재(P)의 한 면에만 화상을 형성하는 경우, 정착 장치(15)로부터 배출된 기록재(P)는 전환 부재(16)에 의해 배출 롤러(17)로 안내되며, 기록재(P)는 이 배출 롤러를 통해 케이싱(C)의 측면에 설치되는 배출 트레이(18)로 배출된다. 기록재(P)의 양면에 화상을 형성하는 경우에는, 정착 장치(15)로부터 배출된 기록재(P)는 전환 부재(16)에 의해 하부에 제공된 반전 반송로(12b)로 안내된다.
반전 반송로(12b)에서, 기록재(P)의 후단이 반전 포인트(Rp)에 도달하면, 기록재(P)를 재반전시켜, 화상 담지면을 상측으로 한 상태로 양면 인쇄용 반송로(12c)로 송출한다. 기록재(P)는, 반송로(12c)로부터 반송로(12a)를 따라 레지스트 롤러(13)로 반송된다. 이 상태에서, 화상 담지면은 하측을 향한다. 이 기록재(P)는, 레지스트 롤러(13)에 의해 2차 전사 닙(Tn)으로 반송되어, 2차 전사 닙(Tn)에서 협지 반송된다. 그리고, 이 반송 과정에서, 중간 전사 벨트(7) 표면 상의 토너 화상은, 2차 전사 롤러(14)에 의해 기록재(P) 위로 전사되고, 정착 장치(15)에 의해 기록재(P) 상에 가열 정착된다. 정착 장치(15)로부터 배출된 기록재(P)는, 전환 부재(16)에 의해 배출 롤러(17)로 안내되고, 배출 롤러(17)에 의해 배출 트레이(18) 위로 배출된다.
도 2 및 도 3은 화상 형성 장치의 외관도를 나타낸다. 화상 형성 장치(A)를 정면에서 보았을 때, 우측 상단 후방부에 냉각 장치(100)가 설치되어 있다. 또한, 정착 장치(15) 후방에는, 냉각 장치(100)로부터 배수되는 물을 처리하는 배수 처리부(200)가 설치되어 있다.
냉각 장치(100)는 중력 방향에 대하여 각각의 화상 형성부(Py, Pm, Pc 및 Pb) 상측에 설치되고 있고, 케이스(C) 외부 공기보다 낮은 온도의 냉각 공기(냉기)를 생성한다. 생성된 냉기는 냉각 장치(100)로부터 연결 덕트(101)를 통하여, 연결 덕트(101)와 케이스(C) 간의 조인트부에 설치된 급기 수단인 급기 팬(102)에 의해 케이스(C) 내로 원활하게 보내진다. 급기 팬(102)은 정착 장치(15)로부터 먼 쪽의 화상 형성부(Pb) 측에 설치되어 있다. 케이스(C) 내로 보내어진 냉기는 도 1의 파선으로 나타낸 화살표(α)와 같이 노광 장치(3y, 3m , 3c 및 3b)의 사이 간격을 통과하여 각각의 화상 형성부(Py, Pm, Pc 및 Pb)의 감광 드럼(1) 및 현상 장치(4)의 주위로 널리 퍼져, 이 부분들을 냉각시킨다.
한편, 배기 수단인 배기 팬(120)은 급기 팬(102)으로부터 먼 쪽의 화상 형성부(Py) 측에 배치되어 케이스(C) 내의 공기를 케이스(C) 외부로 배기한다. 이처럼, 본 실시 형태의 경우, 화상 형성 장치 본체 내에서 최대의 발열원인 정착 장치(15)로부터 가장 먼쪽의 위치에 급기 팬(102)을 배치하고, 배기 팬(120)을 정착 장치(15) 근방에 설치하고 있다. 또한, 주로 정착 장치(15) 근방에서 배기용으로 이용되며, 배열 수단으로도 이용되는 제2 배기 팬(130a, 130b)을 정착 장치(15)의 근방에 별도로 독립적으로 설치한다. 제2 배기 팬(130a, 130b)에 의해 배출되는 공기는, 후술하는 바와 같이 배수 처리부(200)를 통해서 외부로 배기된다.
또한, 정착 장치(15) 및 제2 배기 팬(130a, 130b)의 주위에, 급기 팬(102) 및 배기 팬(120) 측을 덮도록 차폐 벽(15a)을 설치하고 있다. 이처럼 각각의 팬의 설치 위치를 규제하면서 차폐 벽(15a)을 설치함으로써, 급기 팬(102)으로부터 급기되는 냉기가 정착 장치(15)에 보내지기 어렵게 되고, 그와 동시에, 정착 장치(15)의 열이 화상 형성부 및 그 주변부에 전달되기 어렵게 된다.
본 실시 형태에서 냉각 장치(100)는, 전술한 바와 같이, 중력 방향에 대하여 화상 형성 장치(A)의 화상 형성부(Py, Pm, Pc 및 Pb) 상측에 배치되어 있기 때문에, 중력을 이용해서 냉기가 화상 형성부 및 그 주변부로 효율적이고 원활하게 보내어진다. 따라서, 정착 장치(15)의 열이 화상 형성부 및 그 주변에 전해지기 어려운 것과 함께, 화상 형성부 및 그 주변의 온도 상승을 효율적으로 방지할 수 있다.
[냉각 장치]
다음으로, 도 4를 참조하여 냉각 장치(100)에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 냉각 장치(100)는 기화열의 구성을 이용한다. 냉각 장치(100)는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 주로 압축기(105), 응축기(106), 증발기(108) 및 건조기(107)를 포함한다.
냉각 장치(100)의 메커니즘으로서, 우선 압축기(105)에 의해 냉매를 고온 고압 상태로 압축한다. 고온 고압의 냉매를 응축기(106)에서 방열하여 냉매의 온도를 저하시켜서 액화시킨다. 이 응축기(106) 부분에서 발열한다. 그리고, 건조기(107)에 의해 액화한 냉매로부터 물(수분), 먼지 등의 불순물을 제거하여, 이 냉매가 증발기(108)로 보내어 진다. 이 증발기(108)에서 냉매는 감압 팽창한다. 즉, 저압 저온의 상태에서 냉매가 증발하고, 이때에 주위로부터 (기화)열을 빼앗아 간다. 이와 같이, 냉기가 생성된다.
케이스(C) 외부의 공기(외기)는, 화살표 b로 나타낸 바와 같이 팬(112a)에 의해 흡입되어 증발기(108)를 통과함으로써 저온으로 냉각된다. 그리고, 냉각된 공기(냉기)는 연결 덕트(101)를 통과하여 전술한 팬(102)에 의해 케이스(C) 내로 공급된다.
한편, 외기가 냉각 장치(100) 내의 증발기(108)를 통과할 때에, 외기는 냉각되어 증발기(108) 표면은 결로한다. 이 결로된 수분이 증발기(108)의 하측에 배치된 드레인 접시(트레이)(109)로 낙하하고, 파이프(109a)를 통해서 증발 접시(110)로 보내진다. 증발 접시(110) 위에는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 증발 시트(111)가 설치되어 있다. 증발 시트(111)는 부직포 또는 발포체에 의해 구성되고 수분을 빨아올려 유지한다. 이 증발 시트(111)에는, 화살표 c에 의해 나타낸 바와 같이, 응축기(106)를 통과해서 압축기(105) 근방을 통과하는 공기(온풍)가 팬(112b)에 의해 보내어진다. 그 결과, 응축기(106) 및 압축기(105)로부터 발생된 열을 이용해서 증발 시트(111)에 유지된 물의 일부분을 증발시킨다. 여기에서, 증발할 수 없는 물은 배수 파이프(150)를 통과하여 배수 처리부(200)로 보내어진다.
[배수 처리부]
다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 배수 처리부(200)에 대해서 설명한다. 배수 처리부(200)는 액체 증발 수단인 부직포로 형성된 시트 부재(201a, 201b)와, 배열 수단인 제2 배기 팬(130a, 130b)과, 배기 수단인 제3 배기 팬(203)을 갖는다.
시트 부재(201a, 201b)는 냉각 장치(100)로부터 배출되는 냉각(냉) 공기의 생성시에 발생한 물을 유지하고, 공기의 유통에 의해 유지한 물을 증발시킨다. 본 실시 형태의 경우, 시트 부재(201a, 201b)는 물(수분)을 흡수하는 부직포를 시트 형상으로 형성하고, 그 시트를 L자 형상으로 절곡하여 제조된다. 그리고, 각각의 시트 부재(201a, 201b)의 길이가 짧은 단편(201S)을 실질적으로 수평 방향으로 배치하고, 길이가 긴 장편(201T)을 단편(201S)의 단부로부터 아래로 드리워지도록 한다.
시트 부재(201a, 201b)는 중력 방향으로 복수 개 배치된다. 본 실시 형태에서는, 2개의 시트 부재가 수직으로 배열되고, 상측의 시트 부재(201a)의 하단부가 하측의 시트 부재(201b)의 상단부에 중첩되도록 배치한다. 즉, 상측 및 하측의 시트 부재(201a, 201b)가 일부에서 서로 중첩한다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시된 예에서, 상측의 시트 부재(201a)와 하측의 시트 부재(201b)는 상이한 형상을 가지지만, 같은 형상을 가질 수도 있다. 또한, 배치되는 시트 부재의 수는 3개 이상이거나 1개 이어도 된다. 또한, 하측의 시트 부재(201b)의 중력 방향의 아래쪽에는 시트 부재(201a, 201b)에 의해 증발하지 않고 그로부터 적하한 물을 저장하는 수용 부재인 배수 수용 트레이(204)를 배치하고 있다.
이러한 시트 부재(201a, 201b)는 정착 장치(15)의 배열 수단인 제2 배기 팬(130a, 130b)의 외부(후방)에 설치된다. 이러한 제2 배기 팬(130a, 130b) 또한 중력 방향으로 배열하여 배치되어 있다. 또한, 상측의 제2 배기 팬(130a)이 복수의 배기 팬 부분 내에(도 5 및 도 6에 도시된 예에서는 4개, 도 1 참조)배치되며, 이러한 배기 팬 부분은 수평 방향으로 배열해서 배치되어 있다. 한편, 하측의 제2 배기 팬(130b)은 상측의 제2 배기 팬(130a)의 각각의 팬 부분보다 큰 사이즈를 가지는 1개의 팬이다.
이렇게 배치되는 제2 배기 팬(130a, 130b)은 화상 형성 장치 본체(B)에 의해 따뜻하게 된 공기를 시트 부재(201a, 201b)에 맞히도록 하고 있다. 특히, 본 실시 형태에서, 제2 배기 팬(130a, 130b)은, 전술한 바와 같이, 정착 장치(15)의 근방에 배치된다. 따라서, 제2 배기 팬(130a, 130b)은, 주로 정착 장치(15)에 의해 따뜻하게 된 공기를 시트 부재(201a, 201b)에 맞히도록 하고 있다.
또한, 시트 부재(201a, 201b)에 대해 제2 배기 팬(130a, 130b)의 대향 측에는 복수의 제3 팬(203)이 배치되어 있다. 즉, 배수 처리부(200)에는, 케이스(C)의 배후에 설치된 제2 배기 팬(130a, 130b)을 피복하도록 시트 부재(201a, 201b)를 배치하고, 또한, 시트 부재(201a, 201b)를 피복하도록 제2 케이스(200a)를 설치하고 있다. 또한, 제2 케이스(200a)의 일부에서, 공기 흐름 방향에 대해 시트 부재(201a, 201b)의 하류에 제3 배기 팬(203)을 배치하고 있다.
본 실시 형태에서, 제3 배기 팬(203)은 중력 방향으로 배열된 3개의 팬을 각각 포함하는 2개의 평행한 열로 배열하여 전체 6개가 제공된다. 또한, 이들 3개의 배기 팬(203)의 배치 위치는 제2 배기 팬(130a, 130b)의 공기 반송 방향에 대하여 직각인 제2 케이싱(200a)의 측벽이다. 이러한 제3 배기 팬(203)은 시트 부재(201a, 201b)를 통과한 공기를 케이스(C)의 외부로 배기한다.
이렇게 구성되는 본 실시 형태의 경우, 전술한 바와 같이, 배수 파이프(150)로부터 보내어진 배수는 상측의 시트 부재(201a)의 단편(201S)으로 낙하한다. 낙하한 물은, 모세관 현상에 의해 시트 부재(201a) 내를 이동하여 낙하 방향을 따라 중력 방향으로 수직으로 연장하고 있는 장편(201T)으로 천천히 진행한다. 또한, 시트 부재(201a)에서 증발하지 않은 물이 전술한 케이싱(중첩)부를 통해서 하측의 시트 부재(201b)로 보내어진다.
이 경우에, 제2 배기 팬(130a, 130b)으로부터 배기된 공기는, 도 5에 화살표 d로 나타낸 바와 같이, 시트 부재(201a, 201b)로 내뿜어 질 수 있다. 그 후에, 제3 배기 팬(203)에 의해, 도 5의 화살표 e로 나타낸 바와 같이, 시트 부재(201a, 201b)를 통과한 공기가 우측으로 흘러간다. 전술한 바와 같이, 제2 배기 팬(130a, 130b)으로부터 배기된 공기는, 정착 장치(15)의 고온의 열에 의해 건조된다. 따라서, 제2 배기 팬(130a, 130b) 및 제3 배기 팬(203)에 의해 고온의 공기가 시트 부재(201a, 201b) 공급되어 시트 부재(201a, 201b)의 주위를 흐른다. 그 결과, 시트 부재(201a, 201b) 내의 수분이 효율적으로 증발한다. 시트 부재(201a, 201b)로부터 증발한 수분을 포함하는 공기는 제3 배기 팬(203)에 의해 화상 형성 장치 외부로 배기된다.
또한, 본 실시 형태의 경우, 하측의 시트 부재(201b)의 중력 방향 아래쪽으로 배치한 배수 수용 트레이(204)에 저장된 수량을 검지하는 수량 검지 수단인 수량 검지 센서(205)를 갖는다. 이 수량 검지 센서(205)는, 예를 들어 배수 수용 트레이(204)의 무게를 검지함으로써 배수 수용 트레이(204)에 저장된 수량을 검지한다. 이러한 수량 검지 센서로서, 무게 구성에 추가하여, 예를 들면 배수 수용 트레이(204)에 부유를 설치하는 구조라고 할 수도 있다. 이러한 구조의 경우, 저장된 수량의 증가에 의해 부유가 발생하고, 소정량 부유가 발생한 때에 센서는 소정량 물이 저장된 것을 검지한다. 수량 검지 센서(205)로서 다른 구조의 것을 사용할 수도 있다.
어떠한 구조이든, 수량 검지 센서(205)에 의해 소정량의 물을 검지했을 경우에 제어부(19)는 냉각 장치(100)의 냉각 성능을 저하시킨다. 예를 들면, 제어부(19)는 냉각 장치(100)의 온도 설정을 올리고, 냉각 장치(100)의 구동 간격을 넓힌다. 그 결과, 냉각 장치(100)로부터의 배수 공기를 저감하여, 배수 수용 트레이(204)로부터 물이 넘치는 것을 방지한다.
즉, 본 실시 형태의 경우에는, 사고의 경우에 배수 누설 대책으로서 최하부에 배치된 시트 부재(201b)의 하부에 배수 수용 트레이(204)가 설치되어 있다. 또한, 배수 수용 트레이(204)에는 오버플로(overflow)를 방지하기 위해 수량 검지 센서(205)를 설치하여, 어떠한 요인으로 급격하게 배수가 증가했을 경우에 배수 수용 트레이(204)로부터 배수가 넘치는 것을 방지한다. 구체적으로는, 수량 검지 센서(205)가 배수의 최대량(소정량)을 검지한 경우에는, 배수를 배출하는 지시를 조작부에 제공함과 동시에 냉각 장치(100)의 가동을 제한한다. 또한, 배수를 배출할 수 없고, 냉각 장치(100)의 가동을 제한하더라도 수량이 증가할 경우, 즉, 수량 검지 센서(205)가 전술한 소정량의 물보다 더 많은 제2 소정량을 검지한 경우에는 냉각 장치(100)를 정지할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱 C 내의 온도를 검지하는 온도 검지 수단인 온도 센서(20)를 배치하고 있다. 도 1에 도시된 예의 경우, 급기 팬(102)으로부터 가장 먼 화상 형성부 Py의 근방에 온도 센서(20)를 배치하고 있다. 또한, 제어부(19)는, 온도 센서(20)에 의해 미리결정된 온도를 검지했을 경우에, 화상 형성 장치 본체 B의 생산성을 저하시킨다. 예를 들면, 화상 형성의 간격을 넓히는 것에 의해 화상 형성 속도를 저하시킨다. 그 결과, 화상 형성 장치 본체 B의 열량을 감소시켜서, 케이싱 C 내의 온도 상승을 억제할 수 있다.
특히, 전술한 바와 같이, 냉각 장치(100)의 가동이 제한되었을 경우에, 케이싱 C 내의 온도가 상승할 수 있으므로, 이와 같은 경우에는, 온도 센서(20)가 미리결정된 온도를 검지한 다음에, 화상 형성 장치 본체 B의 가동이 제한된다. 화상 형성 장치 본체 B의 가동을 제한해도 온도가 상승하는 경우에는, 경보를 발행하는 등과 같이 해서 사용자에 그 취지를 통지할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는, 하측 시트 부재(201b)가 배수 수용 트레이(204)의 저면 근방으로 연장되므로, 배수 수용 트레이(204) 상의 배수를 버릴 수 없는 경우에도, 시트 부재(201b)가 배수 수용 트레이(204)에 저장된 물을 빨아 올린다. 다음에, 전술한 바와 같이, 제2 배기 팬(130a, 130b)에 의해 시트 부재(201b)로 공기를 공급하여 시트 부재(201b)를 건조시킨다. 이 때문에, 시간과 함께 배수 수용 트레이(204) 상의 물의 양을 감소시킬 수 있다.
[구체예]
본 실시예의 구체예에 대해서 설명한다. 우선, 급기 팬(102)으로서는, 정면에서 보았을 때 1변이 120mm인 대략 정사각형의 축류 팬을 2개 사용하고, 공급 풍량은 약 1-3m3/min이다. 또한, 배기 팬(120)으로서는, 정면에서 보았을 때 1변이 120mm인 대략 정사각형의 축류 팬을 1개 사용하고, 공급 풍량은 약 0.5-1.5m3/min이다. 또한, 주로 정착 장치(15)의 열을 배열하는 제2 배기 팬(130a, 130b)으로서는, 정면에서 보았을 때 1변이 120mm인 대략 정사각형의 축류 팬을 2개 사용하고, 공급 풍량은 약 1-3m3/min이다. 또한, 배수 처리부(200) 내의 공기를 배기하는 제3 배기 팬(203)로서는, 정면에서 보았을 때 1변이 60mm인 대략 정사각형의 축류 팬을 6개 사용하고, 공급 풍량은 약 1.2-3.3m3/min이다.
또한, 냉각 장치(100)의 성능은, 케이싱 C 외측의 공기를 약 5∼10℃ 저하시킨 다음에 공급하는 것으로 한다. 이 때문에, 냉각 장치(100)의 능력은 약 500W이고, 압축기의 정격은 약 150W이고, 냉매로는 대체 CFCs(클로로플루오로카본)인 HFC 중 운전 효율이 향상된 R134a를 이용한다. 이러한 냉각 장치(100)는, 27℃, 70%RH의 환경하에서, 1시간당 약 0.3리터(0.3L/h)의 물을 배수한다.
따라서, 제2 배기 팬(130a, 130b)으로부터의 공기의 배기에 의해, 1시간당0.3리터 이상의 배수를 증발시키면 좋다. 여기서, 제2 배기 팬(130a, 130b)으로부터의 공기의 배기 온도는 약 60℃이고, 제2 배기 팬(130a, 130b)으로부터 배기되는 공기의 유량은 약 150m3/h이다. 또한, 물의 비중을 1.0g/cm3이라고 했을 경우, 0.3L(300cm3)의 물은, 300g이 된다. 이 때문에, 제2 배기 팬(130a, 130b)의 풍량의 1m3당 2g(300g/150m3)의 물이 증발된다. 60℃에 있어서의 포화 수증기량은 129.86g/m3이기 때문에, 2/129.86=0.015 ... (약 2%)가 된다.
이상으로부터, 제2 배기 팬(130a, 130b)으로부터 배기된 공기는 시트 부재(201a, 201b)를 통과하고, 약 2% 습도가 상승하면, 냉각 장치(100)로부터의 배수 모두가 증발되는 것으로 계산된다. 바꿔 말하면, 시트 부재(201a, 201b)의 재질 및 면적을 이러한 조건을 충족시키도록 결정하면, 냉각 장치(100)로부터의 배수 모두를 증발시킬 수 있다. 이 때문에, 시트 부재(201a, 201b)로서는, 표준 (공정) 수분율 5.5%의 아라미드 섬유를 원료(starting material)로 하는, 두께 5mm, 표준 밀도 0.25g/cm3인 부직포를 사용한다. 그러나, 시트 부재(201a, 201b)용 재료는 이러한 재료에 한정되지 않고, 고 흡수성(high water absorption), 고 보습성(high water retention), 고 습성(high humidity retention)의 특성을 갖는 재료이면, 예를 들면, 발포체로 형성된 재료일 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 냉각 장치(100)로부터 배출되는 물을 시트 부재(201a, 201b)에 유지하고, 화상 형성 장치 본체 B에서 데워진 공기를 시트 부재(201a, 201b)로 공급하므로, 시트 부재(201a, 201b)에 유지된 물을 효율적으로 증발시킬 수 있다. 이 때문에, 탱크에 물을 저장해서 빈번하게 버리거나, 배관 공사를 행하거나 할 필요가 없어서, 냉각 장치(100)의 설치에 의해 발생하는 배수의 처리를 용이하게 행할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 화상 형성 장치 본체 B에서 데워진 공기(배출되는 열)로서, 주로 정착 장치(15)의 배열을 이용하기 때문에, 열 리사이클링에도 도움이 된다.
<제2 실시예>
본 발명의 제2 실시예에 대해서, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 본 실시예는, 배수 처리부(200A)의 액체 증발 수단인 액체 증발부(210)의 구조가 제1 실시예의 대응하는 구조와 다르다는 점을 제외하고는, 제1 실시예와 동일하다. 이 때문에, 제1 실시예의 부분과 유사한 부분에 대해서는, 설명 및 도시를 생략 혹은 간략으로 한다. 이하, 제1 실시예에서와 다른 부분을 중심으로 설명한다.
본 실시예에서는, 트레이(210H)와 시트 부재(210V)로 각각 구성되는 복수의 액체 증발부(210)가 중력 방향을 따라 배치된다. 복수의 트레이(210H)와 복수의 시트 부재(210V)는, 중력 방향을 따라 교대로 배치된다.
이들 부재들 중, 복수의 트레이(210H)는 각각 바닥판(210Ha)의 단부에 가까운 거리를 두고 하방으로 배향되도록 수평 방향으로부터 약간 기울여서 배치되어 있다. 또한, 바닥판(210Ha)의 경사 방향은, 서로 교대로 역으로 되도록 하고 있다. 또한, 각 트레이(210H)는, 중력 방향으로 미리결정된 간격을 갖도록 하고 있다. 또한, 바닥판(210Ha)은 경사 방향 하측의 단부에 절결부(210Hb)가 형성되어, 바닥판(210Ha)의 표면에 도달한 물이, 바닥판(210Ha)의 경사 방향을 따라서 흐른 다음에, 절결부(210Hb)로부터 낙하한다.
또한, 시트 부재(210V)는, 시트 형상으로 형성되어, 전술한 복수의 트레이(210H)의 각각의 절결부(210Hb)로부터 현수되도록 배치되고, 시트 부재(210V)의 하단부는 하측 트레이(210H)의 경사 방향 상측의 단부에 근접 또는 맞닿게 된다. 또한, 시트 부재(210V)는, 메쉬 형상의 부재로 형성되어, 모세관 현상에 의해 시트 부재(210V) 내에서의 배수의 낙하 속도를 감소시키고 시트 부재(210V)의 표면적을 증가시킴으로써 배수가 쉽게 증발된다. 이 경우에 사용되는 메쉬는 양호하게는 1인치당 50개∼100개의 메쉬수와, 약 30%∼40%의 개구율을 가질 수도 있다. 또한, 시트 부재(210V)는, 전술한 제1 실시예와 유사하게 부직포 또는 발포체일 수도 있다.
본 실시예에서는, 도 8의 (b)에 화살표 f로 나타낸 바와 같이, 배수 파이프(150)로부터 최상단에 있는 트레이(210H)로 낙하한 물이, 바닥판(210Ha)의 낮은 측을 향해 경사 방향을 따라서 흘러서, 절결부(210Hb)에 도달한다. 다음에, 모세관 현상에 의해, 물이 시트 부재(210V) 내를 서서히 이동해 간다. 또한, 시트 부재(210V)에 의해 증발되지 않은 물은 시트 부재(210V) 아래에 있는 트레이(210H)로 보내진다.
본 실시예에서는, 이들 동작들이 복수 회 반복된다. 다음에, 이와 같이 구성되는 복수의 액체 증발부(210)로, 정착 장치(15)의 고온의 공기(배열)가 제 2배기 팬(130a, 130b)을 통해 불어 내뿜어진다. 따라서, 고온의 공기는, 도 7의 화살표 d로 나타낸 바와 같이, 중력 방향을 따라 복수 배치된 트레이(210H)의 사이의 간극을 통과한 다음에, 시트 부재(210V)를 통과한다. 이러한 방식으로, 고온의 정착 배열을 액체 증발부(210)의 주변으로 통과시키는 것에 의해, 액체 증발부(210) 상의 물을 증발시킨다. 액체 증발부(210)의 물을 흡수한 배기는, 제3 배기 팬(203)에 의해 화살표 e로 나타낸 바와 같이, 화상 형성 장치의 외측으로 배기된다.
또한, 본 실시예에서도, 제1 실시예에서와 유사하게, 최하위의 시트 부재(210V)의 중력 방향 아래쪽으로 배치한 배수 수용 트레이(204)에 저장된 물의 양을, 수량 검지 센서(205)로 검지하고 있다. 그 밖의 구조 및 작용은, 전술한 제1 실시에서와 동일하다.
<다른 실시예>
전술한 실시예에서는, 정착 장치(15)의 배열을 이용하지만, 이와 관계없이, 화상 형성 장치 본체(예컨데, 현상 장치 또는 각종 구동 모터)에서 데워진 공기를 이용하고, 액체 증발 수단에 의해 유지된 물을 증발시키도록 해도 된다. 예를 들면, 배기 팬(120)에 의해 배기된 공기를 배수 처리부로 보내도록 해도 된다.
또한, 시트 부재(210a, 210b, 210V)는, 부직포(메쉬 형상 부재를 포함함) 및 발포체에 한정되지 않고, 그 밖의 액체를 유지하고, 공기를 순환시키는 것에 의해 액체를 증발시킬 수 있는 것이면 된다. 또한, 시트 부재는 부직포, 발포체 또는 다른 부재를 적절히 조합해서 형성해도 된다. 또한, 제2 실시예의 메쉬 형상 부재를, 제1 실시예의 시트 부재에 적용해도 된다.
또한, 전술한 실시예에서는, 액체 증발 수단으로 공기를 급기하는 제2 배기 팬을, 중력 방향을 따라 복수 배치하고 있지만, 이들 (복수의) 팬의 구성은, 중력 방향 상측에 존재하는 액체 증발 수단으로 공급되는 풍량이 더 적어지도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 채용함으로써, 상측의 수분이 많은 액체 증발 수단으로 공급되는 풍량은 적어지게 되고, 하측의 수분이 적은 액체 증발 수단으로 공급되는 풍량은 많아지게 된다. 그 결과, 상측의 수분이 많은 액체 증발 수단의 수분이 증발하지 않고 불어 날려져서, 예를 들면, 화상 형성 장치의 외측을 적시는 것을 방지할 수 있다. 한편, 하측의 수분이 적어지고 있는 액체 증발 수단으로, 대량의 공기가 공급되어도, 수분이 충분히 증발된다.
본 발명이 본 명세서에 개시된 구성을 참조하여 설명되었지만, 설명된 상세에 제한되지 않고, 본 출원은 이하 청구범위의 범주 또는 그 개선의 목적 내에 있는 이러한 변형과 수정을 포함하고자 한다.

Claims (8)

  1. 화상 형성 장치이며,
    화상을 형성하는 본체와,
    상기 본체가 제공되는 케이싱과,
    상기 케이싱의 외측 공기보다 낮은 온도의 냉각 공기를 생성해서 상기 케이싱의 내측을 냉각시키는 냉각 장치와,
    상기 냉각 공기의 생성 중에 발생되는 물을 수용하고, 이 물을 공기의 순환에 의해 증발시키는 액체 증발 장치와,
    상기 본체에 의해 데워진 공기를 상기 액체 증발 장치에 공급하는 배열 장치(heat exhausting device)를 포함하고,
    상기 액체 증발 장치는, 중력 방향으로 배열되는 상측 액체 증발 장치부 및 하측 액체 증발 장치부를 포함하는 복수의 액체 증발 장치부로 제공되고,
    상기 상측 액체 증발 장치부에 의해 증발되지 않은 물은 상기 하측 액체 증발 장치부로 보내지는 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체는, 토너 화상을 형성하는 화상 형성부와, 상기 화상 형성부에 의해 형성된 토너 화상을 담지한 기록재를 가열하여, 상기 기록재에 토너 화상을 정착시키는 정착 장치를 포함하고,
    상기 배열 장치는 상기 정착 장치에 의해 데워진 공기를 상기 액체 증발 장치에 공급하는 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 액체 증발 장치를 통과한 공기를 상기 케이싱의 외측으로 배기하는 배기 장치를 더 포함하는 화상 형성 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 배열 장치는, 상기 복수의 액체 증발 장치부에 각각 배열(exhaust heat)을 공급하도록 복수의 배열 장치부로 제공되고,
    중력 방향에 대해 상측에 위치되는 액체 증발 장치부에 공급되는 공기의 양이 더 적은 화상 형성 장치.
  6. 화상 형성 장치이며,
    화상을 형성하는 본체와,
    상기 본체가 제공되는 케이싱과,
    상기 케이싱의 외측 공기보다 낮은 온도의 냉각 공기를 생성해서 상기 케이싱의 내측을 냉각시키는 냉각 장치와,
    상기 냉각 공기의 생성 중에 발생되는 물을 수용하고, 이 물을 공기의 순환에 의해 증발시키는 액체 증발 장치와,
    상기 본체에 의해 데워진 공기를 상기 액체 증발 장치에 공급하는 배열 장치(heat exhausting device)와,
    상기 액체 증발 장치의 중력 방향 아래쪽에 제공되어, 상기 액체 증발 장치에 의해 증발되지 않고 상기 액체 증발 장치로부터 적하된 물을 저장하는 수용 부재와,
    상기 수용 부재에 저장된 물의 양을 검지하는 수량 검지 장치와,
    상기 수량 검지 장치에 의해 미리결정된 양의 물이 검지된 경우에, 상기 냉각 장치의 냉각 성능을 저하시키는 제어기를 포함하는 화상 형성 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이싱의 내측의 온도를 검지하는 온도 검지 장치를 더 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 온도 검지 장치에 의해 미리결정된 온도가 검지된 경우에, 상기 화상 형성 장치의 생산성을 저하시키는 화상 형성 장치.
  8. 화상 형성 장치이며,
    화상을 형성하는 본체와,
    상기 본체가 제공되는 케이싱과,
    상기 케이싱의 외측 공기보다 낮은 온도의 냉각 공기를 생성해서 상기 케이싱의 내측을 냉각시키는 냉각 장치와,
    상기 냉각 공기의 생성 중에 발생되는 물을 수용하고, 이 물을 공기의 순환에 의해 증발시키는 액체 증발 장치와,
    상기 본체에 의해 데워진 공기를 상기 액체 증발 장치에 공급하는 배열 장치(heat exhausting device)를 포함하고,
    상기 액체 증발 장치는 부직포 또는 발포체 중 하나 이상을 포함하는 화상 형성 장치.
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