画像形成装置
【課題】タンクに水を溜めて頻繁に捨てたり、配管工事を行ったりする必要がなく、冷却装置の設置により発生する排水の処理を容易に行える構造を実現する。
【解決手段】画像形成装置本体内を冷却する冷却装置から排出される水は、排水パイプ１５０からシート部材２１０ａ、２０１ｂに落下する。シート部材２１０ａ、２１０ｂは、重力方向に並べて配置され、水を保持しつつ、空気が流通することにより保持した水を蒸発させる。このようなシート部材２１０ａ、２１０ｂに、定着装置１５で暖められた空気を第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂにより当てる。これにより、シート部材２１０ａ、２１０ｂに保持した水を効率良く蒸発させて、上記課題を解決できる。
【解決手段】画像形成装置本体内を冷却する冷却装置から排出される水は、排水パイプ１５０からシート部材２１０ａ、２０１ｂに落下する。シート部材２１０ａ、２１０ｂは、重力方向に並べて配置され、水を保持しつつ、空気が流通することにより保持した水を蒸発させる。このようなシート部材２１０ａ、２１０ｂに、定着装置１５で暖められた空気を第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂにより当てる。これにより、シート部材２１０ａ、２１０ｂに保持した水を効率良く蒸発させて、上記課題を解決できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成部が配置されるケース内を冷却する冷却装置を備えた構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタなどの画像形成装置は、画像形成部で形成したトナー像を記録材に転写し、定着装置にて熱及び圧力を加えて記録材にトナー像を定着させる。この定着装置で発生する熱は、記録材のみではなく、画像形成装置のケース内に放熱されるため、この放熱により画像形成部の温度も上昇させる。特に、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を使用する構造の場合、画像形成部を構成する現像装置内で、現像剤とスリーブやスクリューとの摺擦により摩擦熱も生じ、自己昇温してしまうことがわかっている。したがって、現像装置内の温度は、上述の定着装置からの放熱と相まって、より上昇し易い。このように現像装置内の温度が上昇してしまうと、現像剤が固まったり、現像剤の剤劣化が非常に早まったりすることがわかっている。
【０００３】
そこで、ケース内を冷却する冷却装置が搭載された画像形成装置が従来から知られている。冷却装置としては、一般的には送風機（ファン）を用いて外気を取り込み、ケース内を冷やす構成が多い。一方、近年では冷蔵庫やエアコンのように、気化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、ケースの外よりも低い温度の空気を生成して、ケース内の温度を下げようと構造のものもある。例えば、クーラーを複写機本体の側面に設置して、冷気を機内へ給気する構成が考案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２１７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ケース内を冷却する冷却装置として、上述の特許文献１に記載されているような、ケースの外よりも低い温度の冷却空気を生成する構成のものを使用した場合、冷却空気の生成時に必ず水が生じるため、排水の処理が問題となる。この排水の処理方法として、排水をタンク等に溜めて定期的に捨てるか、エアコンのように排水のための配管工事をして、排水を屋外や下水に捨てることが考えられる。
【０００６】
しかし、排水をタンクなどに溜める場合、冷却装置は、床面近くに設置される場合が多いため、タンクを設置しても容量を稼ぐことが出来ず頻繁にタンクの水を捨てる必要がある。また、排水の処理のために配管工事をする場合には、設置工事が大掛かりとなるため、設置費用が莫大となる上、排水パイプの引き回しの都合により設置スペースも限定されるため、ちょっとした装置の移動もできない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、タンクに水を溜めて頻繁に捨てたり、配管工事を行ったりする必要がなく、冷却装置の設置により発生する排水の処理を容易に行える構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像を形成する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体が配置されるケースと、前記ケースの外よりも低い温度の冷却空気を生成して前記ケース内を冷却する冷却装置と、を備えた画像形成装置において、前記冷却装置から排出される冷却空気の生成時に発生した水を保持し、空気が流通することにより、保持した水を蒸発させる液体蒸発手段と、前記液体蒸発手段に前記画像形成装置本体で暖められた空気を当てる排熱手段と、を有する、ことを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷却装置から排出される水を液体蒸発手段に保持し、画像形成装置本体で暖められた空気を当てているため、液体蒸発手段に保持された水を効率良く蒸発させることができる。このため、タンクに水を溜めて頻繁に捨てたり、配管工事を行ったりする必要がなく、冷却装置の設置により発生する排水の処理を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】画像形成装置の設置状態を前側から見た斜視図。
【図３】同じく後側から見た斜視図。
【図４】（ａ）は冷却装置の概略構成平面図、（ｂ）は（ａ）の拡大イ−イ断面図。
【図５】第１の実施形態の排水処理部の概略構成斜視図。
【図６】同じく概略構成断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る排水処理部の概略構成斜視図。
【図８】（ａ）は第２の実施形態の排水処理部の概略構成断面図で、（ｂ）は（ａ）の右上部を拡大して示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図６を用いて説明する。本実施形態では、画像形成装置Ａは、画像形成装置本体Ｂと、冷却装置１００と、排水処理部２００と、を有する。まず、本実施形態の画像形成装置本体Ｂについて、図１ないし図３を用いて説明する。
【００１２】
［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置Ａは電子写真式のフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置Ａを構成する画像形成装置本体Ｂは、ケースＣ内に並設されている第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂによって異なる色の４色のトナー画像を形成する。そして、中間転写ベルト７を介して記録材にこれら４色のトナー像を転写し、定着装置１５により記録材にトナー像を加熱定着させる。即ち、画像形成装置本体Ｂは、帯電、露光、現像、転写、定着の各プロセスを経て記録材に画像を形成するようになっている。１９は制御手段としての制御部である。制御部１９は、ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとを備える。そして、ホストコンピュータなどの外部装置（不図示)やスキャナなどから出力される画像情報が入力されると、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画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂなどを順次動作する。
【００１３】
各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂにおいて、像担持体としての感光ドラム１が矢印方向へ所定の周速度(プロセススピード）で回転される。そして各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂの感光ドラム１に跨るように駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂとテンションローラ６ｃに掛け渡されている中間転写ベルト７が駆動ローラによって矢印方向へ各感光ドラム１の回転周速度と対応した周速度で回転される。
【００１４】
そして１色目のイエローの画像形成部Ｐｙにおいて、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・電位に一様に帯電される。次に、露光装置３が、外部装置などから入力される画像情報に基づいて生成したレーザー光を、感光ドラム１表面の帯電面に走査露光する。これにより感光ドラム１表面の帯電面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この潜像が現像装置４によってイエローのトナー（現像剤）を用いて現像され、感光ドラム１表面上にイエローのトナー画像（現像像）が形成される。同様の帯電、露光、現像の各工程が、２色目のマゼンタの画像形成部Ｐｍ、３色目のシアンの画像形成部Ｐｃ、４色目のブラックの画像形成部Ｐｂにおいても行われる。
【００１５】
各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂにおいて感光ドラム１表面に形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト７を挟んで感光ドラム１と対向配置されている一次転写ローラ（転写部材）８によって中間転写ベルト７の外周面（表面）上に順次重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト７表面上にフルカラーのトナー画像が形成される。トナー画像転写後の感光ドラム１は、感光ドラム１表面に残留している転写残トナーがドラムクリーナ５によって除去され、次の画像形成に供される。
【００１６】
一方、給送カセット１０から記録材Ｐが送出ローラ１１により搬送路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Ｐ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との間の二次転写ニップ部Ｔｎに搬送される。そして、この二次転写ニップ部Ｔｎに記録材Ｐが挟持搬送され、この搬送過程において二次転写ローラ１４により中間転写ベルト７表面上のトナー画像が記録材Ｐ上に転写される。トナー画像転写後の中間転写ベルト７は、中間転写ベルト７表面に残留している転写残トナーがベルトクリーナ９によって除去され、次の画像形成に供される。
【００１７】
未定着のトナー画像を担持する記録材Ｐは画像担持面を上側にして、その状態で定着装置１５のニップ部に導入される。そして記録材Ｐが定着装置１５のニップ部で挟持搬送されることによってトナー画像が記録材Ｐ上に加熱定着される。記録材Ｐの片面だけに画像を形成する場合、定着装置１５から排出された記録材Ｐは切換部材１６で排出ローラ１７を通してケースＣ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Ｐを切換部材１６で下方の反転搬送路１２ｂに案内する。
【００１８】
反転搬送路１２ｂでは、記録材Ｐの後端が反転ポイントＲｐに達したとき記録材Ｐをスイッチバックし画像担持面を上側にした状態で両面用搬送路１２ｃに送り出す。記録材Ｐは、両面用搬送路１２ｃから搬送路１２ａを通じてレジストローラ１３に搬送される。この状態で画像担持面が下側になる。この記録材Ｐは、レジストローラ１３で二次転写ニップ部Ｔｎに搬送され、この二次転写ニップ部Ｔｎで挟持搬送される。そして、この搬送過程において二次転写ローラ１４により中間転写ベルト７表面上のトナー画像が記録材Ｐ上に転写され、定着装置１５によりトナー画像が記録材Ｐ上に加熱定着される。定着装置１５から排出された記録材Ｐは切換部材１６で排出ローラ１７を通して排出トレイ１８上に排出される。
【００１９】
図２及び図３に画像形成装置の外観図を示す。画像形成装置Ａの正面（前側）から見て右上の後部に冷却装置１００が設置されている。また、定着装置１５後方には冷却装置１００から排水される水を処理する排水処理部２００が設置されている。
【００２０】
冷却装置１００は、各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂよりも重力方向上部に設置されており、ケースＣの外よりも低い温度の冷却空気（冷気）を生成する。生成された冷気は、冷却装置１００から連結ダクト１０１を通り、連結ダクト１０１とケースＣとのジョイント部に設けられた給気手段である給気ファン１０２にて、ケースＣ内にスムーズに送られる。給気ファン１０２は、定着装置１５から離れた画像形成部Ｐｂ側に設置されている。ケースＣ内に送られた冷気は図１の破線で示す矢印αのように、各露光装置３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｂの間などを通って、各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂの感光ドラム１や現像装置４などの周囲に行き渡り、これら各部を冷却する。
【００２１】
一方、排気手段である排気ファン１２０は、給気ファン１０２から離れた画像形成部Ｐｙ側に配置され、ケースＣ内の空気を外へと排気する。このように、本実施形態の場合、画像形成装置本体内最大の発熱源である定着装置１５から最も離れた位置に給気ファン１０２を配置し、排気ファン１２０を定着装置近傍に設置している。また、主として定着装置１５近傍の排気用であり、排熱手段でもある第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂを、定着装置１５の近傍に別途単独で設置している。第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂにより排出される空気は、後述するように、排水処理部２００を通じて外部へ排気される。
【００２２】
また、定着装置１５及び第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの周囲で、給気ファン１０２、排気ファン１２０側を覆うように、遮蔽壁１５ａを設けている。このように各ファンの設置位置を規制すると共に遮蔽壁１５ａを設けることにより、給気ファン１０２から給気される冷気が定着装置１５に送られにくくすると共に、定着装置１５の熱が画像形成部周辺に伝わりにくくしている。
【００２３】
本実施形態の場合、冷却装置１００は、前述したように、画像形成装置Ａの画像形成部（Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂ）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ケースＣ内の画像形成部周辺へ効率良くスムーズに送られる。したがって、定着装置１５の熱が画像形成部周辺に伝わりにくいことと相俟って、効率良く画像形成部周辺の昇温を防止できる。
【００２４】
［冷却装置］
次に、図４を用いて冷却装置１００について説明する。本実施形態では、冷却装置１００として、気化熱を利用した構成のものを使用している。冷却装置１００は、図４（ａ）に示すように、主として、圧縮機（コンプレッサー）１０５、凝縮機（コンデンサー）１０６、蒸発器（エバボレーター）１０８、ドライヤー１０７からなる。
【００２５】
冷却装置１００のメカニズムとしては、まず圧縮機１０５にて冷媒を圧縮して高温高圧にする。高温高圧となった冷媒を、凝縮器１０６にて放熱することにより、冷媒の温度を低下させて液化させる。この凝縮器１０６の部分では発熱する。そして、液化した冷媒はドライヤー１０７にて水分、ゴミ等の不純物を除去して蒸発器１０８へと送られていく。この蒸発器１０８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。まさにこの部分が冷気をつくる部分である。
【００２６】
ケースＣの外の空気（外気）は、矢印ロで示すように、ファン１１２ａにより吸い込まれ、蒸発器１０８を通過することにより低温に冷却される。そして、冷却された空気（冷気）は、連結ダクト１０１を通り、前述の給気ファン１０２にてケースＣ内へと供給される。
【００２７】
一方、冷却装置１００内の蒸発器１０８を外気が通過する際に、外気は冷やされ蒸発器１０８表面は結露する。この結露した水分が蒸発器１０８の下部に配置されたドレン皿１０９に落下し、配管１０９ａを通じて蒸発皿１１０へ送られる。蒸発皿１１０上には、図４（ｂ）に示すように、蒸発シート１１１が設置されている。蒸発シート１１１は、不織布や発泡体などのより構成され、蒸発皿１１０上の水分を吸い上げて保持するものである。この蒸発シート１１１には、ファン１１２ｂにより、矢印ハで示すように、凝縮器１０６を通過して圧縮機１０５近傍を通過する空気（温風）を送っている。これにより、凝縮器１０６や圧縮機１０５から発生する熱を利用して蒸発シート１１１に保持された水の一部分を蒸発させている。ここで、蒸発できない水は排水パイプ１５０を通り、排水処理部２００へ送られる。
【００２８】
［排水処理部］
次に、排水処理部２００について、図５及び図６を用いて説明する。排水処理部２００は、液体蒸発手段である不織布などで形成されたシート部材２０１ａ、２０１ｂと、排熱手段である第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂと、排気手段である第３排気ファン２０３と、を有する。
【００２９】
シート部材２０１ａ、２０１ｂは、冷却装置１００から排出される冷却空気の生成時に発生した水を保持し、空気が流通することにより、保持した水を蒸発させる。本実施形態の場合、シート部材２０１ａ、２０１ｂは、水を吸水する不織布をシート状に形成したものをＬ字状に折り曲げたものである。そして、シート部材２０１ａ、２０１ｂの長さが短い方の短片２０１Ｓを略水平方向に配置し、長い方の長片２０１Ｔが短片２０１Ｓの端部から垂れ下がるようにしている。
【００３０】
また、シート部材２０１ａ、２０１ｂは、重力方向に複数並べて配置されている。本実施形態では、上下に２個並べて、上側のシート部材２０１ａの下端部が下側のシート部材２０１ｂの上端部に重なるように配置している。即ち、上下のシート部材２０１ａ、２０１ｂが一部で接触するように配置している。なお、図示の例では、上側のシート部材２０１ａと下側のシート部材２０１ｂとを別の形状としているが、同じ形状としても良い。また、配置するシート部材の数は、３個以上であっても良いし、１個であっても良い。また、下側のシート部材２０１ｂの重力方向下方に、シート部材２０１ａ、２０１ｂで蒸発せずに滴下した水を溜める受部材である排水受け皿２０４を配置している。
【００３１】
このようなシート部材２０１ａ、２０１ｂは、定着装置１５の排熱手段である第２排気ファン１３０ａ、１３ｂの外側（後側）に設置されている。これら第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂも重力方向に並べて配置されている。また、上側の第２排気ファン１３０ａは複数（図示の例では４個、図１参照）水平方向に並べて配置されている。一方、下側の第２排気ファン１３０ｂは、上側の第２排気ファン１３０ａよりも大きいサイズのファン１個としている。
【００３２】
このように配置される第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂは、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気をシート部材２０１ａ、２０１ｂに当てるようにしている。特に、本実施形態では、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂは、前述したように、定着装置１５の近傍に配置されている。したがって、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂは、主として定着装置１５で暖められた空気（排熱）をシート部材２０１ａ、２０１ｂに当てるようにしている。
【００３３】
また、シート部材２０１ａ、２０１ｂを挟んで第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂと反対側には、複数の第３排気ファン２０３が配置されている。即ち、排水処理部２００は、ケースＣの背部に設けられた第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂを覆うように、シート部材２０１ａ、２０１ｂを配置し、更に、シート部材２０１ａ、２０１ｂを覆うように、第２ケース２００ａを設けている。そして、第２ケース２００ａの一部で、シート部材２０１ａ、２０１ｂよりも第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの空気が流れる方向下流に、第３排気ファン２０３を配置している。
【００３４】
本実施形態では、第３排気ファン２０３は重力方向に３個ずつ２列並べて、合計６個配置している。また、配置位置は、第２ケース２００ａの第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの空気搬送方向に対して直角に折れ曲った方向の側壁としている。このような第３排気ファン２０３は、シート部材２０１ａ、２０１ｂを通過した空気をケースＣの外に排気するものである。
【００３５】
このように構成される本実施形態の場合、前述したように、排水パイプ１５０から送られた排水は、上側のシート部材２０１ａの短片２０１Ｓに落下する。落下した水は、毛細管現象によりシート部材２０１ａ内を移動していき、重力方向上下に延びている長片２０１Ｔをゆっくりと落下方向に進んでいく。更に、上側のシート部材２０１ａで蒸発しなかった水が下側のシート部材２０１ｂに、前述の接触部を介して送られる。
【００３６】
この際、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂから排気された空気は、図５に矢印二で示すように、シート部材２０１ａ、２０１ｂに吹き付けられる。その後は、第３排気ファン２０３により、図５の矢印ホで示すように、シート部材２０１ａ、２０１ｂを通過した空気が回り込むように流れていく。上述したように、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂから排気される空気は、定着装置１５の高温の熱で乾いた空気である。したがって、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂ、第３排気ファン２０３により、高温の空気がシート部材２０１ａ、２０１ｂに当たり、更に、この高温の空気がシート部材２０１ａ、２０１ｂの周囲を流れる。この結果、シート部材２０１ａ、２０１ｂ内の水分が効率良く蒸発する。シート部材２０１ａ、２０１ｂから蒸発した水分を含む空気は、第３排気ファンにて機外へ排気される。
【００３７】
また、本実施形態の場合、下側のシート部材２０１ｂの重力方向下方に配置した排水受け皿２０４に溜まった水量を検知する水量検知手段である水量検知センサ２０５を有する。この水量検知センサ２０５は、例えば、排水受け皿２０４の重さを検知することにより、排水受け皿２０４に溜まった水量を検知する。このような水量検知センサとしては、重さを図る以外に、例えば、排水受け皿２０４に浮きを設置する構造とすることもできる。この構造の場合、溜まった水量の増加により浮きが浮上し、所定量浮上したところで所定量の水がたまったことを検知する。勿論、水量検知センサ２０５として他の構造のものを使用しても良い。
【００３８】
何れにしても、水量検知センサ２０５により所定量の水を検知した場合に、制御部１９は、冷却装置１００の冷却性能を低下させる。例えば、冷却装置１００の温度設定を上げたり、駆動間隔を広げたりする。これにより、冷却装置１００からの排水量を低減して、排水受け皿２０４から水が溢れ出すことを防止する。
【００３９】
即ち、本実施形態の場合には、万一の排水漏れ対策として最下部に配置されたシート部材２０１ｂの下部に排水受け皿２０４が設けられている。更に、排水受け皿２０４にはオーバーフローを防止するために水量検知センサ２０５を設け、なんらかの要因で急激に排水が増えた場合に排水受け皿２０４から排水があふれることを防止する。具体的には、水量検知センサ２０５が排水の満タン（所定量の水）を検知した場合は、排水を捨てる指示を操作部上に出すとともに、冷却装置１００の稼動を制限する。なお、排水が捨てられず、冷却装置１００の稼働を制限しても、水量が増加する場合、即ち、水量検知センサ２０５が上述の所定量の水よりも多い第２の所定量の水を検知した場合には、冷却装置１００を停止するようにしても良い。
【００４０】
また、本実施形態の場合、図１に示すように、ケース内の温度を検知する温度検知手段である温度センサ２０を配置している。図示の例の場合、給気ファン１０２から最も離れた画像形成部Ｐｙの近傍に温度センサ２０を配置している。そして、制御部１９は、温度センサ２０により所定の温度を検知した場合に、画像形成装置本体Ｂの生産性を低下させる。例えば、画像形成の間隔を広げるなどして画像形成速度を低下させる。この結果、画像形成装置本体から熱量を低減して、ケースＣ内の温度上昇を抑制できる。
【００４１】
特に、上述のように、冷却装置１００の稼働を制限された場合に、ケース内の温度が上昇する場合があるため、このような場合に、温度センサ２０が所定の温度を検知して、画像形成装置本体Ｂの稼働を制限する。画像形成装置本体Ｂの稼働を制限しても温度が上昇する場合には、警報を発するなどして使用者にその旨を通知し、画像形成装置本体の稼働を停止するようにしても良い。
【００４２】
なお、本実施形態の場合、下側のシート部材２０１ｂが排水受け皿２０４の底面近くまで延長されているため、排水受け皿２０４上の排水が捨てられなかった場合でも、シート部材２０１ｂが排水受け皿２０４上に蓄えられた水を吸い上げる。そして、上述のように第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂによりシート部材２０１ｂに空気を当てて乾燥させる。このため、時間とともに排水受け皿２０４上の水の量を低減できる。
【００４３】
［具体例］
本実施形態の具体例について説明する。まず、給気ファン１０２として、１辺が１２０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを２個使用し、供給風量は約１〜３ｍ３／ｍｉｎとする。また、排気ファン１２０としては１辺が１２０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを１個使用し、風量は約０．５〜１．５ｍ３／ｍｉｎとする。また、主として定着装置１５の熱を排熱する第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂとしては、１辺が１２０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを２個使用し、風量は約１〜３ｍ３／ｍｉｎとする。また、排水処理部２００内の空気を排出する第３排気ファン２０３としては、１辺が６０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを６個使用し、風量は約１．２〜３．３ｍ３／ｍｉｎとする。
【００４４】
また、冷却装置１００の性能は、ケースＣの外の空気を約５〜１０℃低下させ供給するものとする。このために、冷却装置１００の能力は５００Ｗ程度、圧縮機定格１５０Ｗ程度、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を用いている。このような冷却装置１００は、２７℃７０％の環境下で、１時間当たり約０．３リットル（０．３Ｌ／ｈ）の排水がある。
【００４５】
したがって、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂからの排気により、１時間当たり０．３リットル以上の排水を蒸発させられれば良い。ここで、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂからの排気温度は６０℃程度であり、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂから排気される排気の流量は１５０ｍ３／ｈ程度である。また、水の比重を１．０ｇ／ｃｍ３とした場合、０．３Ｌ（３００ｃｍ３）の水は、３００ｇとなる。このため、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの風量１ｍ３当たり２ｇ／ｍ３（３００ｇ／１５０ｍ３）の水を蒸発させる。６０℃における飽和水蒸気量は１２９．８６ｇ／ｍ３であるため、２／１２９．８６＝０．０１５・・・（約２％）となる。
【００４６】
以上より、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂからの排気がシート部材２０１ａ、２０１ｂを通過することにより、約２％湿度が上昇すれば、冷却装置１００からの排水の全て蒸発させられる計算となる。言い換えれば、シート部材２０１ａ、２０１ｂの材質、面積などをこのような条件を満たすように設置すれば、冷却装置１００からの排水の全てを蒸発させられる。このために、シート部材２０１ａ、２０１ｂとして、公定水分率５．５％のアラミド繊維を原料とした不織布で、厚さ５ｍｍ、標準密度０．２５ｇ／ｃｍ３のものを使用する。但し、シート部材２０１ａ、２０１ｂとしては、このようなものに限らず、高吸水、高保水、高放湿の素材であれば、例えば、発泡体により形成されたものであっても良い。
【００４７】
本実施形態によれば、冷却装置１００から排出される水をシート部材２０１ａ、２０１ｂに保持し、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気を当てているため、シート部材２０１ａ、２０１ｂに保持された水を効率良く蒸発させることができる。このため、タンクに水を溜めて頻繁に捨てたり、配管工事を行ったりする必要がなく、冷却装置１００の設置により発生する排水の処理を容易に行える。特に、本実施形態の場合、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気（排出される熱）として、主として定着装置１５の排熱を利用しているため、熱リサイクルにも役立つ。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。なお、本実施形態は、排水処理部２００Ａの液体蒸発手段である液体蒸発部２１０の構造が異なる以外は、上述の第１の実施形態と同様である。このため、第１の実施形態と同様の部分については、説明及び図示を省略若しくは簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４９】
本実施形態の場合、トレイ２１０Ｈとシート部材２１０Ｖとから構成される液体蒸発部２１０を重力方向に複数配置してなる。また、複数のトレイ２１０Ｈと複数のシート部材２１０Ｖとは、重力方向に交互に配置される。
【００５０】
このうちの複数のトレイ２１０Ｈは、それぞれ、底板２１０Ｈａの端部に向かうほど下方に向かうように水平方向から僅かに傾けて配置されている。また、底板２１０Ｈａの傾斜方向は、交互に逆となるようにしている。また、各トレイ２１０Ｈは、互いに重力方向に所定の間隔を有するようにしている。そして、底板２１０Ｈａの傾斜方向下側の端部には切欠き２１０Ｈｂが形成され、底板２１０Ｈａ上に到達した水が、底板２１０Ｈａの傾斜方向に沿って流れ、切欠き２１０Ｈｂから下方に落下するように構成されている。
【００５１】
また、シート部材２１０Ｖは、シート状に形成され、上述の複数のトレイ２１０Ｈの切欠き２１０Ｈｂから、それぞれ垂れ下がるように配置され、下端部を下側のトレイ２１０Ｈの傾斜方向上側の端部に近接乃至は当接させている。また、シート部材２１０Ｖは、メッシュ状の部材で、排水が毛細管現象によってシート部材２１０Ｖ内での落下速度を小さくすることと、表面積を大きくすることとにより、排水が蒸発しやすいようになっている。このときに使用するメッシュは、１インチ当たり５０個〜１００個程度のメッシュ数で、開口率が３０％〜４０％程度ものが望ましい。なお、シート部材２１０Ｖは、上述の第１の実施形態と同様の不織布や発泡体などであっても良い。
【００５２】
本実施形態の場合、図８（ｂ）に矢印ヘで示すように、排水パイプ１５０から最上段にあるトレイ２１０Ｈに落下した水は、底板２１０Ｈａの低い側に傾斜方向に沿って流れ、切欠き２１０Ｈｂに到達する。そして、毛細管現象によりシート部材２１０Ｖ内をゆっくり移動していく。更に、このシート部材２１０Ｖで蒸発しなかった水がその下に存在するトレイ２１０Ｈ上に送られる。
【００５３】
本実施形態の場合、これらの動作が複数回繰り返される。そして、このように構成される複数の液体蒸発部２１０に、定着装置１５の高温の空気（排熱）を第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂに吹き付ける。すると、この高温の空気は、図７の矢印ニで示すように、重力方向に複数配置されたトレイ２１０Ｈの間を通り、シート部材２１０Ｖを通り抜けていく。このように高温の定着排熱を液体蒸発部２１０の周辺を流すことにより、液体蒸発部２１０上の水分を蒸発させる。液体蒸発部２１０の水分を吸収した排気は、第３排気ファン２０３にて矢印ホで示すように機外へ排気される。
【００５４】
なお、本実施形態の場合も、第１の実施形態と同様に、最下部のシート部材２１０Ｖの重力方向下方に配置した排水受け皿２０４に溜まった水量を、水量検知センサ２０５で検知している。その他の構造及び作用は、上述の第１の実施形態と同様である。
【００５５】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態の場合、定着装置１５の排熱を利用するにしているが、これに拘らず、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気（例えば現像装置や各種駆動モータなどで暖められた空気）を利用して、液体蒸発手段に保持された水を蒸発させるようにしても良い。例えば、排気ファン１２０により排出される空気を排水処理部に送るようにしても良い。
【００５６】
また、シート部材２０１ａ、２０１ｂ、２１０Ｖは、不織布（メッシュ状のものを含む）、発泡体に限らず、その他の液体を保持し、空気を流通することにより液体を蒸発させるものであれば良い。また、不織布、発泡体、或いは他の部材を適宜組み合わせて形成しても良い。また、第２の実施形態のメッシュ状のシート部材を、第１の実施形態のシート部材に適用しても良い。
【００５７】
また、上述の各実施形態の場合、液体蒸発手段に空気を送る第２排気ファンを、重力方向に複数配置しているが、これら複数のファンの構成は、重力方向上側に存在する液体蒸発手段に当てる風量ほど小さくなるようにすることが好ましい。このように構成すれば、上側の水分が多い液体蒸発手段に当てる風量は小さく、下側の水分が少なくなっている液体蒸発手段に当てる風量は大きくなる。この結果、上側の水分が多い液体蒸発手段の水分が蒸発せずに吹き飛ばされて、例えば、外部を濡らしてしまったりすることを防止できる。一方、下側の水分が少なくなっている液体蒸発手段には、多くの風量を当てても水分を十分に蒸発させられる。
【符号の説明】
【００５８】
１５・・・定着装置、１９・・・制御部（制御手段）、２０・・・温度センサ（温度検知手段）、１００・・・冷却装置、１３０ａ、１３０ｂ・・・第２排気ファン（排熱手段）、２００、２００Ａ・・・排水処理部、２０１ａ、２０１ｂ・・・シート部材（液体蒸発手段）、２０３・・・第３排気ファン（排気手段）、２０４・・・排水受け皿（受部材）、２０５・・・水量検知センサ（水量検知手段）、２１０・・・液体蒸発部（液体蒸発手段）、Ａ・・・画像形成装置、Ｂ・・・画像形成装置本体、Ｃ・・・ケース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成部が配置されるケース内を冷却する冷却装置を備えた構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタなどの画像形成装置は、画像形成部で形成したトナー像を記録材に転写し、定着装置にて熱及び圧力を加えて記録材にトナー像を定着させる。この定着装置で発生する熱は、記録材のみではなく、画像形成装置のケース内に放熱されるため、この放熱により画像形成部の温度も上昇させる。特に、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を使用する構造の場合、画像形成部を構成する現像装置内で、現像剤とスリーブやスクリューとの摺擦により摩擦熱も生じ、自己昇温してしまうことがわかっている。したがって、現像装置内の温度は、上述の定着装置からの放熱と相まって、より上昇し易い。このように現像装置内の温度が上昇してしまうと、現像剤が固まったり、現像剤の剤劣化が非常に早まったりすることがわかっている。
【０００３】
そこで、ケース内を冷却する冷却装置が搭載された画像形成装置が従来から知られている。冷却装置としては、一般的には送風機（ファン）を用いて外気を取り込み、ケース内を冷やす構成が多い。一方、近年では冷蔵庫やエアコンのように、気化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、ケースの外よりも低い温度の空気を生成して、ケース内の温度を下げようと構造のものもある。例えば、クーラーを複写機本体の側面に設置して、冷気を機内へ給気する構成が考案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−２１７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ケース内を冷却する冷却装置として、上述の特許文献１に記載されているような、ケースの外よりも低い温度の冷却空気を生成する構成のものを使用した場合、冷却空気の生成時に必ず水が生じるため、排水の処理が問題となる。この排水の処理方法として、排水をタンク等に溜めて定期的に捨てるか、エアコンのように排水のための配管工事をして、排水を屋外や下水に捨てることが考えられる。
【０００６】
しかし、排水をタンクなどに溜める場合、冷却装置は、床面近くに設置される場合が多いため、タンクを設置しても容量を稼ぐことが出来ず頻繁にタンクの水を捨てる必要がある。また、排水の処理のために配管工事をする場合には、設置工事が大掛かりとなるため、設置費用が莫大となる上、排水パイプの引き回しの都合により設置スペースも限定されるため、ちょっとした装置の移動もできない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、タンクに水を溜めて頻繁に捨てたり、配管工事を行ったりする必要がなく、冷却装置の設置により発生する排水の処理を容易に行える構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像を形成する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体が配置されるケースと、前記ケースの外よりも低い温度の冷却空気を生成して前記ケース内を冷却する冷却装置と、を備えた画像形成装置において、前記冷却装置から排出される冷却空気の生成時に発生した水を保持し、空気が流通することにより、保持した水を蒸発させる液体蒸発手段と、前記液体蒸発手段に前記画像形成装置本体で暖められた空気を当てる排熱手段と、を有する、ことを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷却装置から排出される水を液体蒸発手段に保持し、画像形成装置本体で暖められた空気を当てているため、液体蒸発手段に保持された水を効率良く蒸発させることができる。このため、タンクに水を溜めて頻繁に捨てたり、配管工事を行ったりする必要がなく、冷却装置の設置により発生する排水の処理を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】画像形成装置の設置状態を前側から見た斜視図。
【図３】同じく後側から見た斜視図。
【図４】（ａ）は冷却装置の概略構成平面図、（ｂ）は（ａ）の拡大イ−イ断面図。
【図５】第１の実施形態の排水処理部の概略構成斜視図。
【図６】同じく概略構成断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る排水処理部の概略構成斜視図。
【図８】（ａ）は第２の実施形態の排水処理部の概略構成断面図で、（ｂ）は（ａ）の右上部を拡大して示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図６を用いて説明する。本実施形態では、画像形成装置Ａは、画像形成装置本体Ｂと、冷却装置１００と、排水処理部２００と、を有する。まず、本実施形態の画像形成装置本体Ｂについて、図１ないし図３を用いて説明する。
【００１２】
［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置Ａは電子写真式のフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置Ａを構成する画像形成装置本体Ｂは、ケースＣ内に並設されている第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂによって異なる色の４色のトナー画像を形成する。そして、中間転写ベルト７を介して記録材にこれら４色のトナー像を転写し、定着装置１５により記録材にトナー像を加熱定着させる。即ち、画像形成装置本体Ｂは、帯電、露光、現像、転写、定着の各プロセスを経て記録材に画像を形成するようになっている。１９は制御手段としての制御部である。制御部１９は、ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとを備える。そして、ホストコンピュータなどの外部装置（不図示)やスキャナなどから出力される画像情報が入力されると、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画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂなどを順次動作する。
【００１３】
各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂにおいて、像担持体としての感光ドラム１が矢印方向へ所定の周速度(プロセススピード）で回転される。そして各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂの感光ドラム１に跨るように駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂとテンションローラ６ｃに掛け渡されている中間転写ベルト７が駆動ローラによって矢印方向へ各感光ドラム１の回転周速度と対応した周速度で回転される。
【００１４】
そして１色目のイエローの画像形成部Ｐｙにおいて、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・電位に一様に帯電される。次に、露光装置３が、外部装置などから入力される画像情報に基づいて生成したレーザー光を、感光ドラム１表面の帯電面に走査露光する。これにより感光ドラム１表面の帯電面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この潜像が現像装置４によってイエローのトナー（現像剤）を用いて現像され、感光ドラム１表面上にイエローのトナー画像（現像像）が形成される。同様の帯電、露光、現像の各工程が、２色目のマゼンタの画像形成部Ｐｍ、３色目のシアンの画像形成部Ｐｃ、４色目のブラックの画像形成部Ｐｂにおいても行われる。
【００１５】
各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂにおいて感光ドラム１表面に形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト７を挟んで感光ドラム１と対向配置されている一次転写ローラ（転写部材）８によって中間転写ベルト７の外周面（表面）上に順次重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト７表面上にフルカラーのトナー画像が形成される。トナー画像転写後の感光ドラム１は、感光ドラム１表面に残留している転写残トナーがドラムクリーナ５によって除去され、次の画像形成に供される。
【００１６】
一方、給送カセット１０から記録材Ｐが送出ローラ１１により搬送路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Ｐ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との間の二次転写ニップ部Ｔｎに搬送される。そして、この二次転写ニップ部Ｔｎに記録材Ｐが挟持搬送され、この搬送過程において二次転写ローラ１４により中間転写ベルト７表面上のトナー画像が記録材Ｐ上に転写される。トナー画像転写後の中間転写ベルト７は、中間転写ベルト７表面に残留している転写残トナーがベルトクリーナ９によって除去され、次の画像形成に供される。
【００１７】
未定着のトナー画像を担持する記録材Ｐは画像担持面を上側にして、その状態で定着装置１５のニップ部に導入される。そして記録材Ｐが定着装置１５のニップ部で挟持搬送されることによってトナー画像が記録材Ｐ上に加熱定着される。記録材Ｐの片面だけに画像を形成する場合、定着装置１５から排出された記録材Ｐは切換部材１６で排出ローラ１７を通してケースＣ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Ｐを切換部材１６で下方の反転搬送路１２ｂに案内する。
【００１８】
反転搬送路１２ｂでは、記録材Ｐの後端が反転ポイントＲｐに達したとき記録材Ｐをスイッチバックし画像担持面を上側にした状態で両面用搬送路１２ｃに送り出す。記録材Ｐは、両面用搬送路１２ｃから搬送路１２ａを通じてレジストローラ１３に搬送される。この状態で画像担持面が下側になる。この記録材Ｐは、レジストローラ１３で二次転写ニップ部Ｔｎに搬送され、この二次転写ニップ部Ｔｎで挟持搬送される。そして、この搬送過程において二次転写ローラ１４により中間転写ベルト７表面上のトナー画像が記録材Ｐ上に転写され、定着装置１５によりトナー画像が記録材Ｐ上に加熱定着される。定着装置１５から排出された記録材Ｐは切換部材１６で排出ローラ１７を通して排出トレイ１８上に排出される。
【００１９】
図２及び図３に画像形成装置の外観図を示す。画像形成装置Ａの正面（前側）から見て右上の後部に冷却装置１００が設置されている。また、定着装置１５後方には冷却装置１００から排水される水を処理する排水処理部２００が設置されている。
【００２０】
冷却装置１００は、各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂよりも重力方向上部に設置されており、ケースＣの外よりも低い温度の冷却空気（冷気）を生成する。生成された冷気は、冷却装置１００から連結ダクト１０１を通り、連結ダクト１０１とケースＣとのジョイント部に設けられた給気手段である給気ファン１０２にて、ケースＣ内にスムーズに送られる。給気ファン１０２は、定着装置１５から離れた画像形成部Ｐｂ側に設置されている。ケースＣ内に送られた冷気は図１の破線で示す矢印αのように、各露光装置３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｂの間などを通って、各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂの感光ドラム１や現像装置４などの周囲に行き渡り、これら各部を冷却する。
【００２１】
一方、排気手段である排気ファン１２０は、給気ファン１０２から離れた画像形成部Ｐｙ側に配置され、ケースＣ内の空気を外へと排気する。このように、本実施形態の場合、画像形成装置本体内最大の発熱源である定着装置１５から最も離れた位置に給気ファン１０２を配置し、排気ファン１２０を定着装置近傍に設置している。また、主として定着装置１５近傍の排気用であり、排熱手段でもある第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂを、定着装置１５の近傍に別途単独で設置している。第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂにより排出される空気は、後述するように、排水処理部２００を通じて外部へ排気される。
【００２２】
また、定着装置１５及び第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの周囲で、給気ファン１０２、排気ファン１２０側を覆うように、遮蔽壁１５ａを設けている。このように各ファンの設置位置を規制すると共に遮蔽壁１５ａを設けることにより、給気ファン１０２から給気される冷気が定着装置１５に送られにくくすると共に、定着装置１５の熱が画像形成部周辺に伝わりにくくしている。
【００２３】
本実施形態の場合、冷却装置１００は、前述したように、画像形成装置Ａの画像形成部（Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂ）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ケースＣ内の画像形成部周辺へ効率良くスムーズに送られる。したがって、定着装置１５の熱が画像形成部周辺に伝わりにくいことと相俟って、効率良く画像形成部周辺の昇温を防止できる。
【００２４】
［冷却装置］
次に、図４を用いて冷却装置１００について説明する。本実施形態では、冷却装置１００として、気化熱を利用した構成のものを使用している。冷却装置１００は、図４（ａ）に示すように、主として、圧縮機（コンプレッサー）１０５、凝縮機（コンデンサー）１０６、蒸発器（エバボレーター）１０８、ドライヤー１０７からなる。
【００２５】
冷却装置１００のメカニズムとしては、まず圧縮機１０５にて冷媒を圧縮して高温高圧にする。高温高圧となった冷媒を、凝縮器１０６にて放熱することにより、冷媒の温度を低下させて液化させる。この凝縮器１０６の部分では発熱する。そして、液化した冷媒はドライヤー１０７にて水分、ゴミ等の不純物を除去して蒸発器１０８へと送られていく。この蒸発器１０８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。まさにこの部分が冷気をつくる部分である。
【００２６】
ケースＣの外の空気（外気）は、矢印ロで示すように、ファン１１２ａにより吸い込まれ、蒸発器１０８を通過することにより低温に冷却される。そして、冷却された空気（冷気）は、連結ダクト１０１を通り、前述の給気ファン１０２にてケースＣ内へと供給される。
【００２７】
一方、冷却装置１００内の蒸発器１０８を外気が通過する際に、外気は冷やされ蒸発器１０８表面は結露する。この結露した水分が蒸発器１０８の下部に配置されたドレン皿１０９に落下し、配管１０９ａを通じて蒸発皿１１０へ送られる。蒸発皿１１０上には、図４（ｂ）に示すように、蒸発シート１１１が設置されている。蒸発シート１１１は、不織布や発泡体などのより構成され、蒸発皿１１０上の水分を吸い上げて保持するものである。この蒸発シート１１１には、ファン１１２ｂにより、矢印ハで示すように、凝縮器１０６を通過して圧縮機１０５近傍を通過する空気（温風）を送っている。これにより、凝縮器１０６や圧縮機１０５から発生する熱を利用して蒸発シート１１１に保持された水の一部分を蒸発させている。ここで、蒸発できない水は排水パイプ１５０を通り、排水処理部２００へ送られる。
【００２８】
［排水処理部］
次に、排水処理部２００について、図５及び図６を用いて説明する。排水処理部２００は、液体蒸発手段である不織布などで形成されたシート部材２０１ａ、２０１ｂと、排熱手段である第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂと、排気手段である第３排気ファン２０３と、を有する。
【００２９】
シート部材２０１ａ、２０１ｂは、冷却装置１００から排出される冷却空気の生成時に発生した水を保持し、空気が流通することにより、保持した水を蒸発させる。本実施形態の場合、シート部材２０１ａ、２０１ｂは、水を吸水する不織布をシート状に形成したものをＬ字状に折り曲げたものである。そして、シート部材２０１ａ、２０１ｂの長さが短い方の短片２０１Ｓを略水平方向に配置し、長い方の長片２０１Ｔが短片２０１Ｓの端部から垂れ下がるようにしている。
【００３０】
また、シート部材２０１ａ、２０１ｂは、重力方向に複数並べて配置されている。本実施形態では、上下に２個並べて、上側のシート部材２０１ａの下端部が下側のシート部材２０１ｂの上端部に重なるように配置している。即ち、上下のシート部材２０１ａ、２０１ｂが一部で接触するように配置している。なお、図示の例では、上側のシート部材２０１ａと下側のシート部材２０１ｂとを別の形状としているが、同じ形状としても良い。また、配置するシート部材の数は、３個以上であっても良いし、１個であっても良い。また、下側のシート部材２０１ｂの重力方向下方に、シート部材２０１ａ、２０１ｂで蒸発せずに滴下した水を溜める受部材である排水受け皿２０４を配置している。
【００３１】
このようなシート部材２０１ａ、２０１ｂは、定着装置１５の排熱手段である第２排気ファン１３０ａ、１３ｂの外側（後側）に設置されている。これら第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂも重力方向に並べて配置されている。また、上側の第２排気ファン１３０ａは複数（図示の例では４個、図１参照）水平方向に並べて配置されている。一方、下側の第２排気ファン１３０ｂは、上側の第２排気ファン１３０ａよりも大きいサイズのファン１個としている。
【００３２】
このように配置される第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂは、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気をシート部材２０１ａ、２０１ｂに当てるようにしている。特に、本実施形態では、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂは、前述したように、定着装置１５の近傍に配置されている。したがって、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂは、主として定着装置１５で暖められた空気（排熱）をシート部材２０１ａ、２０１ｂに当てるようにしている。
【００３３】
また、シート部材２０１ａ、２０１ｂを挟んで第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂと反対側には、複数の第３排気ファン２０３が配置されている。即ち、排水処理部２００は、ケースＣの背部に設けられた第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂを覆うように、シート部材２０１ａ、２０１ｂを配置し、更に、シート部材２０１ａ、２０１ｂを覆うように、第２ケース２００ａを設けている。そして、第２ケース２００ａの一部で、シート部材２０１ａ、２０１ｂよりも第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの空気が流れる方向下流に、第３排気ファン２０３を配置している。
【００３４】
本実施形態では、第３排気ファン２０３は重力方向に３個ずつ２列並べて、合計６個配置している。また、配置位置は、第２ケース２００ａの第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの空気搬送方向に対して直角に折れ曲った方向の側壁としている。このような第３排気ファン２０３は、シート部材２０１ａ、２０１ｂを通過した空気をケースＣの外に排気するものである。
【００３５】
このように構成される本実施形態の場合、前述したように、排水パイプ１５０から送られた排水は、上側のシート部材２０１ａの短片２０１Ｓに落下する。落下した水は、毛細管現象によりシート部材２０１ａ内を移動していき、重力方向上下に延びている長片２０１Ｔをゆっくりと落下方向に進んでいく。更に、上側のシート部材２０１ａで蒸発しなかった水が下側のシート部材２０１ｂに、前述の接触部を介して送られる。
【００３６】
この際、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂから排気された空気は、図５に矢印二で示すように、シート部材２０１ａ、２０１ｂに吹き付けられる。その後は、第３排気ファン２０３により、図５の矢印ホで示すように、シート部材２０１ａ、２０１ｂを通過した空気が回り込むように流れていく。上述したように、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂから排気される空気は、定着装置１５の高温の熱で乾いた空気である。したがって、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂ、第３排気ファン２０３により、高温の空気がシート部材２０１ａ、２０１ｂに当たり、更に、この高温の空気がシート部材２０１ａ、２０１ｂの周囲を流れる。この結果、シート部材２０１ａ、２０１ｂ内の水分が効率良く蒸発する。シート部材２０１ａ、２０１ｂから蒸発した水分を含む空気は、第３排気ファンにて機外へ排気される。
【００３７】
また、本実施形態の場合、下側のシート部材２０１ｂの重力方向下方に配置した排水受け皿２０４に溜まった水量を検知する水量検知手段である水量検知センサ２０５を有する。この水量検知センサ２０５は、例えば、排水受け皿２０４の重さを検知することにより、排水受け皿２０４に溜まった水量を検知する。このような水量検知センサとしては、重さを図る以外に、例えば、排水受け皿２０４に浮きを設置する構造とすることもできる。この構造の場合、溜まった水量の増加により浮きが浮上し、所定量浮上したところで所定量の水がたまったことを検知する。勿論、水量検知センサ２０５として他の構造のものを使用しても良い。
【００３８】
何れにしても、水量検知センサ２０５により所定量の水を検知した場合に、制御部１９は、冷却装置１００の冷却性能を低下させる。例えば、冷却装置１００の温度設定を上げたり、駆動間隔を広げたりする。これにより、冷却装置１００からの排水量を低減して、排水受け皿２０４から水が溢れ出すことを防止する。
【００３９】
即ち、本実施形態の場合には、万一の排水漏れ対策として最下部に配置されたシート部材２０１ｂの下部に排水受け皿２０４が設けられている。更に、排水受け皿２０４にはオーバーフローを防止するために水量検知センサ２０５を設け、なんらかの要因で急激に排水が増えた場合に排水受け皿２０４から排水があふれることを防止する。具体的には、水量検知センサ２０５が排水の満タン（所定量の水）を検知した場合は、排水を捨てる指示を操作部上に出すとともに、冷却装置１００の稼動を制限する。なお、排水が捨てられず、冷却装置１００の稼働を制限しても、水量が増加する場合、即ち、水量検知センサ２０５が上述の所定量の水よりも多い第２の所定量の水を検知した場合には、冷却装置１００を停止するようにしても良い。
【００４０】
また、本実施形態の場合、図１に示すように、ケース内の温度を検知する温度検知手段である温度センサ２０を配置している。図示の例の場合、給気ファン１０２から最も離れた画像形成部Ｐｙの近傍に温度センサ２０を配置している。そして、制御部１９は、温度センサ２０により所定の温度を検知した場合に、画像形成装置本体Ｂの生産性を低下させる。例えば、画像形成の間隔を広げるなどして画像形成速度を低下させる。この結果、画像形成装置本体から熱量を低減して、ケースＣ内の温度上昇を抑制できる。
【００４１】
特に、上述のように、冷却装置１００の稼働を制限された場合に、ケース内の温度が上昇する場合があるため、このような場合に、温度センサ２０が所定の温度を検知して、画像形成装置本体Ｂの稼働を制限する。画像形成装置本体Ｂの稼働を制限しても温度が上昇する場合には、警報を発するなどして使用者にその旨を通知し、画像形成装置本体の稼働を停止するようにしても良い。
【００４２】
なお、本実施形態の場合、下側のシート部材２０１ｂが排水受け皿２０４の底面近くまで延長されているため、排水受け皿２０４上の排水が捨てられなかった場合でも、シート部材２０１ｂが排水受け皿２０４上に蓄えられた水を吸い上げる。そして、上述のように第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂによりシート部材２０１ｂに空気を当てて乾燥させる。このため、時間とともに排水受け皿２０４上の水の量を低減できる。
【００４３】
［具体例］
本実施形態の具体例について説明する。まず、給気ファン１０２として、１辺が１２０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを２個使用し、供給風量は約１〜３ｍ３／ｍｉｎとする。また、排気ファン１２０としては１辺が１２０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを１個使用し、風量は約０．５〜１．５ｍ３／ｍｉｎとする。また、主として定着装置１５の熱を排熱する第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂとしては、１辺が１２０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを２個使用し、風量は約１〜３ｍ３／ｍｉｎとする。また、排水処理部２００内の空気を排出する第３排気ファン２０３としては、１辺が６０ｍｍの正面視略正方形の軸流ファンを６個使用し、風量は約１．２〜３．３ｍ３／ｍｉｎとする。
【００４４】
また、冷却装置１００の性能は、ケースＣの外の空気を約５〜１０℃低下させ供給するものとする。このために、冷却装置１００の能力は５００Ｗ程度、圧縮機定格１５０Ｗ程度、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を用いている。このような冷却装置１００は、２７℃７０％の環境下で、１時間当たり約０．３リットル（０．３Ｌ／ｈ）の排水がある。
【００４５】
したがって、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂからの排気により、１時間当たり０．３リットル以上の排水を蒸発させられれば良い。ここで、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂからの排気温度は６０℃程度であり、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂから排気される排気の流量は１５０ｍ３／ｈ程度である。また、水の比重を１．０ｇ／ｃｍ３とした場合、０．３Ｌ（３００ｃｍ３）の水は、３００ｇとなる。このため、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂの風量１ｍ３当たり２ｇ／ｍ３（３００ｇ／１５０ｍ３）の水を蒸発させる。６０℃における飽和水蒸気量は１２９．８６ｇ／ｍ３であるため、２／１２９．８６＝０．０１５・・・（約２％）となる。
【００４６】
以上より、第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂからの排気がシート部材２０１ａ、２０１ｂを通過することにより、約２％湿度が上昇すれば、冷却装置１００からの排水の全て蒸発させられる計算となる。言い換えれば、シート部材２０１ａ、２０１ｂの材質、面積などをこのような条件を満たすように設置すれば、冷却装置１００からの排水の全てを蒸発させられる。このために、シート部材２０１ａ、２０１ｂとして、公定水分率５．５％のアラミド繊維を原料とした不織布で、厚さ５ｍｍ、標準密度０．２５ｇ／ｃｍ３のものを使用する。但し、シート部材２０１ａ、２０１ｂとしては、このようなものに限らず、高吸水、高保水、高放湿の素材であれば、例えば、発泡体により形成されたものであっても良い。
【００４７】
本実施形態によれば、冷却装置１００から排出される水をシート部材２０１ａ、２０１ｂに保持し、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気を当てているため、シート部材２０１ａ、２０１ｂに保持された水を効率良く蒸発させることができる。このため、タンクに水を溜めて頻繁に捨てたり、配管工事を行ったりする必要がなく、冷却装置１００の設置により発生する排水の処理を容易に行える。特に、本実施形態の場合、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気（排出される熱）として、主として定着装置１５の排熱を利用しているため、熱リサイクルにも役立つ。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。なお、本実施形態は、排水処理部２００Ａの液体蒸発手段である液体蒸発部２１０の構造が異なる以外は、上述の第１の実施形態と同様である。このため、第１の実施形態と同様の部分については、説明及び図示を省略若しくは簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４９】
本実施形態の場合、トレイ２１０Ｈとシート部材２１０Ｖとから構成される液体蒸発部２１０を重力方向に複数配置してなる。また、複数のトレイ２１０Ｈと複数のシート部材２１０Ｖとは、重力方向に交互に配置される。
【００５０】
このうちの複数のトレイ２１０Ｈは、それぞれ、底板２１０Ｈａの端部に向かうほど下方に向かうように水平方向から僅かに傾けて配置されている。また、底板２１０Ｈａの傾斜方向は、交互に逆となるようにしている。また、各トレイ２１０Ｈは、互いに重力方向に所定の間隔を有するようにしている。そして、底板２１０Ｈａの傾斜方向下側の端部には切欠き２１０Ｈｂが形成され、底板２１０Ｈａ上に到達した水が、底板２１０Ｈａの傾斜方向に沿って流れ、切欠き２１０Ｈｂから下方に落下するように構成されている。
【００５１】
また、シート部材２１０Ｖは、シート状に形成され、上述の複数のトレイ２１０Ｈの切欠き２１０Ｈｂから、それぞれ垂れ下がるように配置され、下端部を下側のトレイ２１０Ｈの傾斜方向上側の端部に近接乃至は当接させている。また、シート部材２１０Ｖは、メッシュ状の部材で、排水が毛細管現象によってシート部材２１０Ｖ内での落下速度を小さくすることと、表面積を大きくすることとにより、排水が蒸発しやすいようになっている。このときに使用するメッシュは、１インチ当たり５０個〜１００個程度のメッシュ数で、開口率が３０％〜４０％程度ものが望ましい。なお、シート部材２１０Ｖは、上述の第１の実施形態と同様の不織布や発泡体などであっても良い。
【００５２】
本実施形態の場合、図８（ｂ）に矢印ヘで示すように、排水パイプ１５０から最上段にあるトレイ２１０Ｈに落下した水は、底板２１０Ｈａの低い側に傾斜方向に沿って流れ、切欠き２１０Ｈｂに到達する。そして、毛細管現象によりシート部材２１０Ｖ内をゆっくり移動していく。更に、このシート部材２１０Ｖで蒸発しなかった水がその下に存在するトレイ２１０Ｈ上に送られる。
【００５３】
本実施形態の場合、これらの動作が複数回繰り返される。そして、このように構成される複数の液体蒸発部２１０に、定着装置１５の高温の空気（排熱）を第２排気ファン１３０ａ、１３０ｂに吹き付ける。すると、この高温の空気は、図７の矢印ニで示すように、重力方向に複数配置されたトレイ２１０Ｈの間を通り、シート部材２１０Ｖを通り抜けていく。このように高温の定着排熱を液体蒸発部２１０の周辺を流すことにより、液体蒸発部２１０上の水分を蒸発させる。液体蒸発部２１０の水分を吸収した排気は、第３排気ファン２０３にて矢印ホで示すように機外へ排気される。
【００５４】
なお、本実施形態の場合も、第１の実施形態と同様に、最下部のシート部材２１０Ｖの重力方向下方に配置した排水受け皿２０４に溜まった水量を、水量検知センサ２０５で検知している。その他の構造及び作用は、上述の第１の実施形態と同様である。
【００５５】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態の場合、定着装置１５の排熱を利用するにしているが、これに拘らず、画像形成装置本体Ｂで暖められた空気（例えば現像装置や各種駆動モータなどで暖められた空気）を利用して、液体蒸発手段に保持された水を蒸発させるようにしても良い。例えば、排気ファン１２０により排出される空気を排水処理部に送るようにしても良い。
【００５６】
また、シート部材２０１ａ、２０１ｂ、２１０Ｖは、不織布（メッシュ状のものを含む）、発泡体に限らず、その他の液体を保持し、空気を流通することにより液体を蒸発させるものであれば良い。また、不織布、発泡体、或いは他の部材を適宜組み合わせて形成しても良い。また、第２の実施形態のメッシュ状のシート部材を、第１の実施形態のシート部材に適用しても良い。
【００５７】
また、上述の各実施形態の場合、液体蒸発手段に空気を送る第２排気ファンを、重力方向に複数配置しているが、これら複数のファンの構成は、重力方向上側に存在する液体蒸発手段に当てる風量ほど小さくなるようにすることが好ましい。このように構成すれば、上側の水分が多い液体蒸発手段に当てる風量は小さく、下側の水分が少なくなっている液体蒸発手段に当てる風量は大きくなる。この結果、上側の水分が多い液体蒸発手段の水分が蒸発せずに吹き飛ばされて、例えば、外部を濡らしてしまったりすることを防止できる。一方、下側の水分が少なくなっている液体蒸発手段には、多くの風量を当てても水分を十分に蒸発させられる。
【符号の説明】
【００５８】
１５・・・定着装置、１９・・・制御部（制御手段）、２０・・・温度センサ（温度検知手段）、１００・・・冷却装置、１３０ａ、１３０ｂ・・・第２排気ファン（排熱手段）、２００、２００Ａ・・・排水処理部、２０１ａ、２０１ｂ・・・シート部材（液体蒸発手段）、２０３・・・第３排気ファン（排気手段）、２０４・・・排水受け皿（受部材）、２０５・・・水量検知センサ（水量検知手段）、２１０・・・液体蒸発部（液体蒸発手段）、Ａ・・・画像形成装置、Ｂ・・・画像形成装置本体、Ｃ・・・ケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体が配置されるケースと、
前記ケースの外よりも低い温度の冷却空気を生成して前記ケース内を冷却する冷却装置と、を備えた画像形成装置において、
前記冷却装置から排出される冷却空気の生成時に発生した水を保持し、空気が流通することにより、保持した水を蒸発させる液体蒸発手段と、
前記液体蒸発手段に前記画像形成装置本体で暖められた空気を当てる排熱手段と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置本体は、トナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成されたトナー画像を担持した記録材を加熱して、記録材にトナー画像を定着させる定着装置と、を有し、
前記排熱手段は、前記定着装置で暖められた空気を前記液体蒸発手段に当てる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記液体蒸発手段を通過した空気を前記ケースの外に排気する排気手段を有する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記液体蒸発手段は、重力方向に複数並べて配置され、上側の液体蒸発手段で蒸発しなかった水が下側の液体蒸発手段に送られる、
ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排熱手段は、前記複数の液体蒸発手段にそれぞれ排熱を当てるように複数配置され、重力方向上側に存在する液体蒸発手段ほど当てる風量が小さい、
ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記液体蒸発手段の重力方向下方に配置され、前記液体蒸発手段で蒸発せずに滴下した水を溜める受部材と、
前記受部材に溜まった水量を検知する水量検知手段と、
前記水量検知手段により所定量の水を検知した場合に、前記冷却装置の冷却性能を低下させる制御手段と、を有する、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ケース内の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記制御手段は、前記温度検知手段により所定の温度を検知した場合に、前記画像形成装置本体の生産性を低下させる、
ことを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記液体蒸発手段は、不織布と発泡体とのうちの少なくとも何れかを含むように構成されている、
ことを特徴とする、請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像を形成する画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体が配置されるケースと、
前記ケースの外よりも低い温度の冷却空気を生成して前記ケース内を冷却する冷却装置と、を備えた画像形成装置において、
前記冷却装置から排出される冷却空気の生成時に発生した水を保持し、空気が流通することにより、保持した水を蒸発させる液体蒸発手段と、
前記液体蒸発手段に前記画像形成装置本体で暖められた空気を当てる排熱手段と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置本体は、トナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成されたトナー画像を担持した記録材を加熱して、記録材にトナー画像を定着させる定着装置と、を有し、
前記排熱手段は、前記定着装置で暖められた空気を前記液体蒸発手段に当てる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記液体蒸発手段を通過した空気を前記ケースの外に排気する排気手段を有する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記液体蒸発手段は、重力方向に複数並べて配置され、上側の液体蒸発手段で蒸発しなかった水が下側の液体蒸発手段に送られる、
ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排熱手段は、前記複数の液体蒸発手段にそれぞれ排熱を当てるように複数配置され、重力方向上側に存在する液体蒸発手段ほど当てる風量が小さい、
ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記液体蒸発手段の重力方向下方に配置され、前記液体蒸発手段で蒸発せずに滴下した水を溜める受部材と、
前記受部材に溜まった水量を検知する水量検知手段と、
前記水量検知手段により所定量の水を検知した場合に、前記冷却装置の冷却性能を低下させる制御手段と、を有する、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ケース内の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記制御手段は、前記温度検知手段により所定の温度を検知した場合に、前記画像形成装置本体の生産性を低下させる、
ことを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記液体蒸発手段は、不織布と発泡体とのうちの少なくとも何れかを含むように構成されている、
ことを特徴とする、請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４５８２０（Ｐ２０１２−１４５８２０Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９１６（Ｐ２０１１−４９１６）
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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