JP6268690B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

プリンター、ファクシミリ、複写装置等に用いられる画像形成装置は、画像情報に基づいて、紙やＯＨＰシートなどの記録媒体に文字、記号等の画像を記録するものである。このような記録装置には種々の方式があるが、電子写真方式が普通紙に高精細な画像を高速で記録することができる点から広く使用されている。

電子写真方式の画像形成装置の一般的な構成についてカラー複写機を例に用いて説明する。

カラー複写機においては、光学装置で画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、画像形成部の複数の感光体ドラム上に静電潜像を書き込むための光が書き込み装置により照射される。

画像形成部では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの現像装置により現像剤中のトナーを感光体ドラム上に付着させてトナー像を形成し、順次中間転写ベルトに転写する。そして、二次転写装置により中間転写ベルト上のトナー像をさらに記録媒体に転写する。

定着装置ではトナー像が転写された記録媒体を加熱・加圧することで、記録媒体上のトナーを溶融し記録媒体に圧着させる。この後、記録媒体の片面のみに記録する場合は、排紙トレーに排出される。また、記録媒体の両面に記録する場合には、両面ユニットにおいて記録媒体の表裏を反転し再び上流に搬送し、再度上記の工程を行う。

近年、上記のようなカラーの画像機器が普及しているが、記録媒体上のトナー量が多くなる。このため、定着させるためにはより大きな熱量が必要になっており、モノクロの画像機器よりも特に定着直後の記録媒体の温度も高温になる傾向がある。

定着装置を通過した直後の記録媒体が高温のまま排紙されると、排紙トレー上で記録媒体同士が張り付いてしまう所謂ブロッキングが生じるおそれがある。また、記録媒体が熱を持ったまま両面ユニットに搬送されると、その経路において周囲の温度を上昇させる。

このような場合、特に現像装置などトナーが存在する箇所では、トナーの溶融・固着などが起こり、機器の信頼性・画質品質などに悪影響を及ぼす。このため、記録媒体を冷却する必要があった。

従来、記録媒体を冷却する方法としては、記録媒体の搬送経路で気流により記録媒体を冷却するものが一般的であった。しかし、気流による冷却では、充分な冷却性能を確保するために記録媒体と気流との熱抵抗を小さくしなければならない。そのためには、気流の速度を上げるか記録媒体と気流が接する時間を長くする必要がある。また、空気の熱容量が小さいために流量も大きくしなければならない。このため、現実的なダクトスペースやファンでは充分に冷却することは難しい。

ところで、より効率の高い冷却方法として冷却液を用いた液冷が挙げられる。液冷は温度上昇箇所に流路を形成し、または流路を形成した受熱部を密着あるいは近接させて、流路に温度上昇箇所よりも低温の冷却液を供給することで温度上昇箇所から熱を奪うものである（特許文献１および特許文献２等）。

特許文献１では、冷却手段が、冷却液と、シート材冷却部と、冷却液を貯蔵するタンクと、冷却液を循環させるポンプと、冷却液を冷却するラジエーターとを備えたものである。そして、シート材冷却部をシート材（記録媒体）に当接させることにより、シート材（記録媒体）を冷却するようにしている。

また、特許文献２では、記録媒体用冷却装置が、フィルム状ベルトと冷却部と放熱部とポンプ等を備えたものである。この場合、フィルム状ベルトを記録媒体に接触させるとともに、冷却部をフィルム状ベルトに接触させ、冷媒としての液体による液体冷却を用いて熱伝達によりフィルム状ベルトを冷却することで記録媒体を冷却するものである。

画像形成装置では小型化の制約上、または、記録媒体を効率良く冷却するために定着装置と記録媒体冷却装置は近くに配置することが望ましい。しかしながら、定着装置では熱によってトナーを溶融し用紙に定着させるので、記録媒体が含んでいる水分が蒸発することにより定着装置内部の空気は高温度で湿気を多く含んだ状態となる。

すなわち、定着装置内の空気は搬送される記録媒体とともに定着装置外に運ばれる。このため、前記特許文献１や特許文献２に記載のものでは、記録媒体が、冷却液により冷えた状態の受熱部（シート材冷却部等）と接するため受熱部で結露が生じやすいものとなる。

その結果、記録媒体が結露水により汚染されるといった問題や、画像が乱れるといった問題が生じるおそれがある。

冷却液を用いるものではないが、結露に起因する白抜け等のディフェクト等の問題を引き起こさないための方法として、特許文献３には、定着部と排出部との間の搬送経路部に設けられた搬送冷却手段を備えた画像形成装置が記載されている。そして、搬送冷却手段は、記録媒体に当接し、回転して記録媒体を搬送するとともに、記録媒体を冷却する回転冷却部材と、回転冷却部材に発生した結露を除去する結露除去手段と、結露除去手段で除去された結露を捕獲する結露捕獲手段とを備えている旨記載されている。

しかしながら特許文献３に記載された発明においては、結露除去手段にて回転冷却部材上の結露が除去されてから回転冷却部材が記録媒体と接触するまでの間、回転冷却部材表面で結露する可能性がある。このため、このような場合でも、結露水が記録媒体に付着することになる。

本発明は、係る事情に鑑み、冷却手段の受熱部で発生する結露を抑制することで、記録媒体の汚染や形成される画像の乱れを有効に防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体上に形成したトナー画像を加熱して前記記録媒体に定着させる定着装置と、
前記記録媒体からの熱を受ける受熱部と、熱を放出する放熱部とを備え、前記受熱部と前記放熱部とを冷却液が循環することにより、前記記録媒体を冷却する冷却手段と、
前記記録媒体を、前記定着装置から前記冷却手段へ向かう記録媒体搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の近傍に、且つ前記記録媒体搬送方向で見て前記定着装置と前記冷却手段との間に、前記記録媒体の搬送により前記定着装置から前記冷却手段へと前記記録媒体とともに供給される空気と接触するよう前記搬送手段と対向するように配置され、前記搬送手段と対向する面に、前記供給される空気中の水分を結露させる結露手段と、
前記結露手段において結露した水を回収する水分回収手段と、
を備えており、
前記結露手段は、フィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに、当該ヒートシンクを冷却するための気流を作用させるファンとを備えている画像形成装置を提供する。

本発明によれば、定着装置と冷却手段との間の記録媒体の搬送手段の近傍に結露手段を配置することで、記録媒体とともに運ばれる湿気を多く含んだ空気が冷却手段に接する前に、該空気中の湿度および温度を低下させることができる。

また、水分回収手段を有することで、結露手段において結露した水分を取り除くことができるため、結露手段表面の水の膜を薄く保つことができる。これにより結露手段表面の水分が滴下することがないので、記録媒体や搬送手段の汚染を防ぐことができる。

よって、冷却手段の受熱部での結露の発生が抑制され、冷却媒体の汚染や画像の乱れが生じない画像形成装置が提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成ユニットの説明図 本発明の第１の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第１の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第１の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第１の実施形態に係る結露手段の構成の説明図 水滴の接触角と界面張力との関係の説明図 本発明の第１の実施形態に係る結露手段表面の接触角低減材による結露水の形態変化の説明図 本発明の第１の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第２の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第３の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第３の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第３の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第３の実施形態に係る定着装置周辺の説明図 本発明の第３の実施形態に係る定着装置周辺の説明図

以下に、発明を実施するための形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
［第１の実施形態］
本発明の画像形成装置について説明する。

上記のように本発明の画像形成装置は、以下の手段、装置を備えている。

記録媒体上に形成したトナー画像を加熱して記録媒体に定着させる定着装置。

記録媒体からの熱を受ける受熱部と、熱を放出する放熱部とを備え、前記受熱部と前記放熱部とを冷却液が循環することにより、記録媒体を冷却する冷却手段。

記録媒体を前記定着装置から前記冷却手段へ搬送する搬送手段。

前記搬送手段の近傍に配置され、空気中の水分を結露させる結露手段。

前記結露手段において結露した水を回収する水分回収手段。

ここで、画像形成装置全体の構成例について、図１を用いて以下に説明する。なお、これは画像形成装置の構成例を示したものであり、係る形態に限定されるものではない。

図１は本実施形態に係る画像形成装置（電子写真方式のカラー複写機）の概略を示す。

この画像形成装置１００は、画像形成装置本体（筺体）に、光学装置１０と、書き込み装置１１と、画像形成部（作像部）１２と、定着装置１３と、図１中には図示していない冷却手段、結露手段等が収納されている。

そして、画像形成装置においては、光学装置１０で画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、画像形成部１２の４つの感光体ドラム１２１上に静電潜像を書き込むための光が書き込み装置１１により照射される。

画像形成部１２では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の現像装置１２２により現像剤中のトナーを感光体ドラム１２１上に付着させてトナー像を形成し、順次中間転写ベルト１４に転写する。そして、二次転写装置１５により中間転写ベルト１４上のトナー像をさらに記録媒体に転写する。

定着装置１３ではトナー像が転写された記録媒体を加熱・加圧することで、記録媒体上のトナーを溶融し記録媒体に圧着させる。記録媒体の片面のみに記録する場合は、この後排紙トレー１６に排出される。また、記録媒体の両面に記録する場合には、両面ユニット１７において記録媒体の表裏を反転し再び上流に搬送し、再度上記と同様にして他方の面に記録（画像形成）を行った後に排紙トレー１６に記録媒体を排出する。

次に、冷却手段、結露手段について図２を用いて説明する。

図２は、図１において点線Ｘで表わされる部分、すなわち、定着装置の周辺を拡大して示したものである。図１と同じ部材については同じ番号を付している。

図２においては、記録媒体搬送方向上流側から順に、定着装置１３、結露手段２１、冷却手段２２が配置されている。そして、定着装置１３の排出口１３１から排出される記録媒体は（図示しない）搬送手段により、点線Ａで示した経路を搬送され、結露手段２１、冷却手段２２が配置されている部分へと搬送される。なお、搬送手段としては定着装置から冷却手段へ記録媒体を搬送できるものであれば良く、特に限定されるものではない。例えば、ローラやベルトコンベアにより構成することができる。

結露手段２１は、図２のように搬送手段の近傍に配置することができる。この際、定着装置１３と、冷却手段２２との間に配置することができる。

結露手段２１と搬送手段（または記録媒体）との間の距離は限定されるものではないが、冷却手段に供給される空気中の水分を結露し除去することを目的とするため、図２に示すように搬送手段に近接して設けることが好ましい。この際、定着装置から冷却手段へと搬送される空気と結露手段とが接触する様に搬送手段と対向するように設けることが好ましい。また、結露手段は搬送手段周辺の空気と接触し、その表面の少なくとも一部に空気中の水分を結露させるものであるため、（搬送手段上の）記録媒体と結露手段表面に結露した水分とが接触しない程度に搬送手段と間隔をあけて配設することが好ましい。

また、冷却手段２２の受熱部２２１における結露をより抑制するために、冷却手段２２との間の距離が短くなるように、すなわち、冷却手段２２の後述する受熱部２２１の近傍に配置されていることが好ましい。これは、冷却手段２２の受熱部２２１の近傍に結露手段２１を配置することにより、結露手段２１を通過した空気が冷却手段２２の受熱部２２１に到達するまでの間に再び湿度の高い空気が混入することを防ぐことができるためである。

なお、図２においては、１つの結露手段２１により構成した例を示しているが、複数個に分割して配置することもでき、例えば冷却温度の異なる結露手段を記録媒体の搬送方向に沿って直列に配置することもできる。

また、結露手段は搬送手段の上方、下方いずれかまたは両方にも設けることができる。ただし、上記の様に冷却手段２２の受熱部における結露を防止することを目的としていることから、少なくとも冷却手段２２の受熱部が設けられた側（図２中では搬送手段の上方）に設けることが好ましい。

結露手段、水分回収手段、冷却手段の構成について以下に説明する。

まず、結露手段について説明する。

結露手段２１は、空気中の水分を結露させる機能を有するものであれば具体的な構成については特に限定されるものではない。

ここで、結露手段が結露させる対象の空気は特に限定されるものではなく、結露手段近傍の空気と接触し結露させるものであればよく、結露手段は搬送手段の近傍に配置されていることから、これにより冷却手段へ搬送（供給）される空気中の湿度を低減できる。より具体的には、定着装置から排出され、記録媒体の搬送により冷却手段に搬送される空気中の水分を結露させることが好ましい。

結露手段の構成としては、例えば図３に示すように、結露手段２１としてフィン２１１を有するヒートシンク２１２と、ヒートシンクに気流を作用させる（図示しない）ファンとを備えている構成とすることができる。係る構成においては、例えば図３の紙面表面側から紙面裏面側に向けて、またはその逆方向に（すなわち紙面に対して垂直方向に）図示しないファンにより空気を送り、ヒートシンクを冷却することができる。

係る構成においては、ヒートシンクのフィンにファンの気流を作用させることで、ヒートシンクを低温に保つことが可能である。このため、定着装置１３からの湿気を多く含んだ空気とヒートシンクとが接触することにより、継続的にヒートシンクの表面に結露を発生させ、また冷却することができ、冷却手段へと送られる空気の湿度、温度を低下させることができる。また、簡易な構成により、結露手段を構成できるため、メンテナンス性等の観点から好ましい。

さらに、フィンを有するヒートシンクとヒートシンクに気流を作用させるファンとを備えている結露手段の別の態様として、図４、図５に示す構成とすることもできる。

具体的には、ヒートシンクは柱状形状を有しており、その両端に開口部を有し、該開口部が連通（連結）するようにその内部に空間が設けられ、前記空間に前記ファンによる気流を作用させる構成である。

図４は、柱状形状を有するヒートシンクの開口部を有する両端面に平行な面で切断した断面形状を示しており、図５は、図４において矢印ａの方向から見た場合の形状を示している。

図４、図５に示すように、係るヒートシンク２１３は柱状形状を有している。図４、図５においては四角柱の形状を有した例を示しているが、係る形状に限定されるものではなく、円柱形状、多角柱形状等各種形状にすることができる。また、完全な柱状形状とはせず、後述する水分回収手段を設けやすくするため、外壁面の一つの面（搬送手段と対向する面）が傾斜した形態とすることもできる。

該柱状形状を有するヒートシンク２１３はその両端部に開口部を有し、該開口部が連通するように内部に空間２１４を設けられている。すなわち柱状形状のヒートシンクの中心線に平行に該柱状体の内部に連通孔（貫通孔）が設けられた構成を有しており、例えば筒状の形状とすることができる。

そして、後述の様に空間２１４にファンによる気流を作用させるため、図４に示すように該空間２１４内にフィン２１５を設けていることが好ましい。フィンはファンによる気流の流れを大幅に阻害しないように設置されていればよく、具体的な配置、配置範囲は限定されるものではなく、図４に示すように、例えば、搬送手段に対向する面に対応する部分にのみ設ける構成とすることもできる。また、該空間の内周面全体に渡って設けることもできる。

図４、図５に示す結露手段においては、図５に示すように前記空間２１４内にファンによる気流を作用させるため、ヒートシンク２１３の両端に設けられた開口部のうち、少なくともいずれか一方の側の近傍または開口部部分にファン２１６を設けることができる。

このように結露手段２１を構成することにより、柱状形状を有し、その内部に空間が設けられた（筒型形状の）ヒートシンク内部をファンによる気流が通過することとなる。このため、ファンの気流による周辺の装置に対する影響を抑制することができ、定着装置等の温度低下等を防ぐことができ好ましい。

また、ここまで、結露手段としてファンにより冷却する構成について説明したが、上記構成以外にも、例えばヒートシンクを冷却液により冷却する構成とすることもできる。具体的には、結露手段２１としてヒートシンクと放熱板とを管路で接続し、管路内に冷却液を循環させヒートシンクを冷却し、冷却液の熱を放熱板から放出するように構成することもできる。

この場合、ヒートシンクが冷却液により冷却されるため、その表面に搬送手段周辺の空気中の水分を結露させ、冷却手段へと送られる空気の湿度、温度を低下させることができる。

結露手段の冷却する温度については特に限定されるものではなく、定着装置の運転温度や、定着装置から排出される空気の湿度等により選択することができる。

例えば室温環境で連続通紙中の定着装置の排出口に温度が８５℃である場合、結露手段の搬送手段と対向する面（下面）の表面温度を４０℃程度以下に冷却することにより結露手段表面に結露を生じることができる。その結果、排出口から排出された空気は周囲の空気との混合や結露による温度、湿度低下により受熱ローラ表面では結露を生じないようにすることができる。

そして、ここまで説明してきたように結露手段は、搬送手段周辺の空気、主に定着装置から記録媒体の搬送に伴って運ばれる空気と接し、空気中の水分を結露させる。

このため、その表面には結露水が付着するため、係る結露水が記録媒体等に付着しないよう、後述する水分回収手段により適切に回収することとなる。

この際、結露手段表面に付着した結露水が搬送手段や記録媒体に滴下しないように、また、結露水を水分回収手段により回収し易くなるように、結露手段表面に水との接触角を下げる接触角低減材が設けることが好ましい。

図６を用いて水滴の接触角と界面張力（表面張力）との関係について説明する。

図６に示すように、水滴の接触角をθ、水の表面張力をγｗ、水と固体基質との界面張力をγｗｓ、固体基質の界面張力をγｓとすると次式が成り立つ。

γｓ＝γｗｓ＋γｗ・ｃｏｓθ
この式を変形すると、ｃｏｓθ＝（γｓ−γｗｓ）／γｗとなる。これは、γｗｓかγｗを小さくすれば、ｃｏｓθが大きくなり、接触角θが小さくなることを意味する。よって、ヒートシンク表面に冷却部材表面と水との界面張力を小さくする材料（接触角低減材）を塗布することで接触角を下げることができる。

接触角低減材の材料としては、特に限定されるものではなく、接触角を低減可能な各種材料を用いることができる。例えば、シリカガラスコーティングを行った場合、接触角を１０度程度にすることができる。

次に、結露手段の１種であるヒートシンクに接触角低減材を設けた例を用いて説明する。

図７（Ａ）は接触角低減材を設けていないヒートシンクの断面図を示している。図７（Ｂ）は接触角低減材を設けたヒートシンクの断面図を示しており、図中下面に接触角低減材であるシリカガラスコーティングを行っている。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すヒートシンク２１は共にアルミニウム製で、図に示すように内部にフィンが形成された構成としている。

定着装置から排出される空気によりヒートシンク周囲が高湿状態になると、水蒸気はヒートシンク表面で冷やされて結露する。

表面にコーティングを施さない図７（Ａ）は、結露が局所的に集中して水滴７１となり、量が多くなると液ダレが発生する場合や、周囲の部品に流れてしまう場合がある。

一方、シリカガラスコーティングした図７（Ｂ）は、図に示すように結露した水がヒートシンク下面全体に広がり、表面に薄い膜の状態７２となるので、液ダレが起こりにくくなり、好ましい。

接触角低減材を設ける部分については特に限定されるものではなく、例えば結露手段の外面全体に設けることもできるが、結露手段の少なくとも搬送手段と対向する面に水との接触角を下げる接触角低減材が設けられていることが好ましい。これは、結露手段、具体的には例えばヒートシンクの少なくとも搬送手段と対向する面において水との接触角が下がることで、結露水はヒートシンク下面に薄い膜状に形成されるので、結露水が記録媒体等に対して滴下することを抑制できるためである。これにより記録媒体や搬送手段の汚染を防ぐことができる。

次に、水分回収手段について説明する。

上記した結露手段２１は結露手段において結露した水を回収する水分回収手段が接続されている。

水分回収手段は特に限定されるものではなく、記録媒体等への結露水の付着を抑制しつつ、結露手段表面に結露した水分を回収できるものであれば良い。

具体的な構成例としては例えば、結露手段表面に結露した水分を重力により回収する様に構成することができる。これは例えば図５に示すように、結露手段の結露水が発生する面５１が水平面（地面）に対して傾斜するように配置し、該結露水が発生する面５１の最下部において水分回収手段５２が結露手段に密着性よく連結するように構成とすることができる。

このように構成することにより、結露手段表面に生じた結露水は傾斜面の最下部の方向へその自重により結露手段表面を伝わり、移動し水分回収手段により容易に回収することができる。そして、この場合、重力により水分を移送するため、特別な駆動部材等を設けることなく簡単な構成により結露手段表面の水分を回収することが可能になり好ましい。

この他にも水分回収手段としては、ワイパーによる掻き取り手段や、吸引手段等により構成することもできる。

水分回収手段は、水分貯蔵手段５３と接続し、回収した水分が装置外に漏れたり、装置内の電子部品等にかかったりしないように構成されていることが好ましい。水分貯蔵手段としては、例えばタンクに溜める形態や、スポンジに吸収させて貯蔵させておく形態とすることができる。水分貯蔵手段に溜められた水は適宜廃棄できるように、取り外し（交換）可能に構成されていることが好ましい。

そして、水分回収手段５２は図５に示すように水分貯蔵手段５３へも結露した水分を重力により搬送できるようにできていることが好ましい。

特に水分回収手段は上記結露手段表面に結露した水分を重力により回収する構成と合わせた構成、すなわち、水分回収手段は、結露手段表面に結露した水分を重力により水分貯蔵手段まで搬送する構成であることが好ましい。

以上のように、水分回収手段を有することで、結露手段の水分を取り除くことができ、結露手段表面の水の膜を薄く保つことができる。これにより結露手段表面の水分が滴化することがないので、記録媒体や搬送手段の汚染を防ぐことができる。

次に冷却手段２２の構成例について説明する。

冷却手段２２は、記録媒体からの熱を受ける受熱部と、熱を放出する放熱部とを備え、受熱部と放熱部とを冷却液が循環することにより記録媒体を冷却するように構成することができる。

冷却手段２２は、例えば図２に示すように、定着装置１３、結露手段２１を通過後の図示しない記録媒体（点線Ａが搬送経路）に接触する受熱部である受熱ローラ２２１と、リザーブタンク２２２、ポンプ２２３、放熱部２２４が管路２２５を介して接続された構成とすることができる。

定着装置１３の排紙口１３１から排出される記録媒体は（図示しない）搬送手段により、点線Ａで示した経路を搬送され、冷却手段２２において、受熱ローラ２２１と加圧ローラ２２６により加圧されながら接触し、記録媒体の熱を受熱ローラ内の冷却液に移す。受熱ローラ２２１において温められた冷却液をポンプ２２３により循環させ、放熱部２２４で冷却することにより記録媒体の冷却を行うことが可能となる。

この際、用いる冷却液の成分は限定されるものではないが、水を主成分とし、凍結温度を下げるためにプロピレングリコールやエチレングリコールなどを添加したり、金属の構成部品の錆を防ぐために防錆剤（例えば、リン酸塩系物質：リン酸カリ塩、無機カリ塩等）等を添加して使用することができる。

放熱部２２４は、良熱伝導部材に形成された流路と、この流路と接続される良熱伝導部材によるフィンから構成することができ、流路及びフィンを冷却ファンにより強制対流熱伝達により冷却することで流路内を流れる冷却液の温度を低下させることができる。

ここでは、冷却手段２２として、液冷の受熱ローラと加圧ローラで加圧しながら冷却する形態について説明したが、係る形態に限定されるものではない。

記録媒体の冷却手段の他の例としては、図８に示すように冷却手段の受熱部を、冷却ベルト構造部８１と、搬送ベルト構造部８２とから構成することができる。

冷却ベルト構造部８１は、複数個の搬送ローラ８１１と、この搬送ローラ８１１に掛け回される冷却ベルト８１２と、冷却ベルト８１２の内面側（裏面側）に接触ないし近接する液冷ジャケット８１３とを備える。

また、搬送ベルト構造部８２は、複数個の搬送ローラ８２１と、この搬送ローラ８２１に掛け回される搬送ベルト８２２と、搬送ベルト８２２をその内面側（裏面側）から押圧する弾性部材８２３とを備える。これによって搬送ベルト８２２が液冷ジャケット８１３に接触する。

そして、液例ジャケット８１３は管路２２５を介して上述の冷却手段の場合と同様にリザーブタンク２２２、ポンプ２２３、放熱部２２４と接続されている。このため、冷却ジャケット８１３において記録媒体から冷却液に熱が移され、冷却ジャケット８１３において温められた冷却液をポンプ２２３で循環させ放熱部２２４で冷却することにより、記録媒体を冷却することができる。

以上説明してきたように、定着装置１３において記録媒体が含有している水分が蒸発し、記録媒体の搬送とともに高温で湿気を多く含む空気が排紙口１３１から排出される。そして、本実施形態の画像形成装置においては、排紙口１３１から排出された湿気を多く含む空気は記録媒体の搬送に伴い、例えば図２における結露手段２１下面に接触しながら（結露手段と搬送手段との間を）移動する。そのとき、結露手段（例えばヒートシンク）表面において結露を生じる。

このように、排出口１３１から排出され、記録媒体と共に運ばれる湿気を多く含んだ空気は、周囲の空気との混合や結露手段において結露、冷却され温度、湿度が低下する。これにより受熱部（受熱ローラ２２１）表面における結露が抑制され、冷却媒体の汚染や画像の乱れが生じない画像形成装置が提供できる。
［第２の実施形態］
本実施形態においては、第１の実施形態における画像形成装置の変形例について説明する。

本実施形態における画像形成装置は、図９に示すように、定着装置１３の排出口１３１と、結露手段２１、冷却手段２２の受熱部の高さが異なる様に配置された点が第１の実施形態の画像形成装置とは異なっており、この点について以下に説明する。

上述の様に、定着装置１３の記録媒体排出口１３１からは、高湿高温の空気が排出される。

そして、定着装置１３の排出口１３１と、結露装置２１、冷却手段２２の高さとが、第１の実施形態の様に同じであると、定着装置１３から排出された空気は、結露装置２１、冷却手段２２の受熱部２２１に搬送されやすくなる。

第１の実施形態の画像形成装置においては結露装置２１が配置されているため、該結露装置において空気中の水分を結露させ、空気を冷却するため、冷却手段の受熱部に高湿、高温の空気は供給されないものの、結露装置２１の負荷が大きくなる場合がある。

これに対して、本実施形態の画像形成装置においては、図９に示すように結露手段２１及び冷却手段２２の受熱部は、定着装置１３の記録媒体排出口１３１よりも低い位置に配置されていることが好ましい。この場合、定着装置からの空気は高湿高温であることから上方に拡散し易いため、この場合、結露装置２１、冷却手段２２の受熱部２２１に対して定着装置からの高湿、高温の空気が搬送されにくくなる。

このため、結露装置２１に対する負荷が小さくなり、例えば結露装置２１について能力が低い物で構成した場合でも冷却手段の受熱部に結露が生じることを抑制することが可能になり好ましい。また、この場合、結露装置表面に生じる結露水の量も低減することになるため、水分回収手段等への負荷も小さくなる。さらに、搬送手段や、記録媒体等に対して結露水が滴下する可能性もより抑制することが可能になり好ましい。

定着装置１３の排出口１３１と、結露手段２１、冷却手段２２の受熱部との高さの差については特に限定されるものではない。例えば、画像形成装置のサイズ、レイアウト等に応じて、定着装置１３の排出口１３１から排出される空気が、結露手段、冷却手段の受熱部に搬送されにくくなるようにその配置を選択することができる。
［第３の実施形態］
本実施形態においては、第１、第２の実施形態における画像形成装置の変形例について説明する。

本実施形態の画像形成装置は、例えば図１０に示すように定着装置１３の排出口１３１の近傍に排気ダクト１０１を設けた点で、第１の実施形態、第２の実施形態とは異なっており、この点について以下に説明する。

図１０に示すように、本実施形態の画像形成装置においては、画像形成装置本体外に開口する外部開口部１０２を有するダクト１０１を有している。そして、該ダクト１０１の内部開口部１０３を、前記結露手段と、前記定着装置の記録媒体排出口との間に配置していることが好ましい。

ここで、ダクト１０１は２つの開口部を有しており、一方の開口部である外部開口部は画像形成装置本体外に開口している。また、外部開口部とは反対側の端部（他方の開口部）である内部開口部は、結露手段と定着装置の記録媒体排出口との間に配置されており、特に内部開口部は定着装置からの高湿高温の空気をダクト内に誘導、供給できるように配置されていることが好ましい。

係る構成とすることにより、定着装置１３から排出された高湿高温の空気の多くは密度が低いため、ダクト１０１を介して画像形成装置の外部に排出されることとなる。このため、定着装置から排出される高湿高温の空気のうち、結露手段２１、冷却手段２２の受熱部に搬送される空気の量をより低減することが可能になり、結露手段２１の負荷を低減し、冷却手段２２の受熱部での結露をより抑制することが可能になる。

このため、図１０に示すように、内部開口部１０３は定着装置の排出口１３１の近傍に配置されていることが好ましい。

また、ダクト１０１の外部開口部１０２は、冷却手段２２の放熱部２２４に外気を供給するための吸気孔１０４よりも上方に配置されていることが好ましい。このように構成することにより、冷却手段２２の放熱部２２４に高温の空気が供給され、放熱部の冷却性能低下を防ぐことができるためである。

これは、ダクト１０１を介して外部開口部１０２から排出される空気は上記のように高湿高温であるため、外部開口部１０２よりも上方に流れる。このため、上記配置とすることにより外部開口部１０２から、高温な空気が混入することを抑制することが可能になるためである。

ダクトの形態としては、図１０の形状に限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように記録媒体の搬送方向に対して斜め上方に沿って配設する、すなわち、外部開口部１０２に向かって直線状に延びた形態とすることもできる。

係る形態においてダクト１１１は、直線状に形成され、コーナー部を有していないため、記録媒体の搬送に伴う気流と定着装置の排出口１３１から漏れる空気の上昇気流の流れを損なうことなく直線状に、効率的に装置外へ高湿、高温の空気を排出できるため好ましい。

また、図１２に示すように、ダクト１２１内の空気を画像形成装置本体外に排出するためファン１２２を設けることもできる。係る構成にすることにより、定着装置の排出口から排出される空気を、強制的にダクトを介して画像形成装置外に排出することが可能になる。このため、定着装置からの高湿高温の空気が、結露手段２１や、冷却手段の受熱部に搬送される量をより低減することが可能になり、結露手段２１の負荷をより低減でき、冷却手段２２の受熱部における結露をより確実に抑制することが可能になる。

なお、図１２においては、ダクト１２１がコーナー部を有する形態となっているが、図１１のように直線的な形状としてもよい。また、ファン１２２を複数個設けることもできる。

ダクトの開口部の位置については、上記のように画像形成装置の鉛直壁に設ける必要はなく、画像形成装置内の各部材のレイアウト等に基づいて選択することができる。例えば図１３に示すように、画像形成装置の上面(上壁)に設けることもできる。図１３の場合、定着装置１３の排出口１３１と、ダクト１３２の外部開口部１３３との間の距離が短いため、ダクト１３２の長さを短く設定できる。

図１３においては、ダクト１３２の定着装置１３側の開口部に遮蔽部材１３４を設けている。遮蔽部材１３４は、搬送手段による記録媒体の搬送を阻害しないように開口部１３５が設けられた部材であり、係る開口部１３５以外の部分により、定着装置１３からの高湿高温の空気が結露手段２１、冷却手段２２の受熱部に搬送されることを抑制する働きを有する。係る遮蔽部材を設けることにより、定着装置からの空気をダクト１３２側に誘導することができ、結露手段２１側への搬送を抑制することが可能になる。なお、係る遮蔽部材はこれまで説明してきた図１０〜図１２の装置においても設けることができる。

また、図１３においては、ダクト１３２の形状が直線形状であるため、定着装置１３の排出口１３１からの空気の上昇気流を損なうことなく機外へ排出することが可能になる。このため、図１３の画像形成装置において、定着装置１３からの高湿高温の空気をより効率よく排出することが可能になる。

このため、結露手段２１への負荷を低減することができ、冷却手段２２の受熱部での結露をより確実に抑制することが可能になる。

なお、ここでは、第２の実施形態の画像形成装置にダクトを設けた例について説明したが、第１の実施形態の画像形成装置においてもダクトを設けることができる。

具体的には、例えば図１４に示す構成とすることができる。

第１の実施形態においては、定着装置１３の排出口１３１と結露手段２１、冷却手段２２の受熱部が略直線状に配置されているため、結露手段２１の側に定着装置１３からの空気がより搬送されにくくなるように、遮蔽部材１４１を設けることが好ましい。遮蔽部材については、上記のように搬送手段による記録媒体の搬送を阻害しないよう開口部が設けられた構成とすることができる。

また、ダクト１４２側に定着装置からの空気を誘導するために、ダクト１４２の開口部１０２近傍にファン１４４を設けることが好ましい。

ダクトの形状としては、第２の実施形態の画像形成装置に設けた場合と同様に直線状の形態等各種形態とすることができる。

以上のように、本実施形態で説明してきた画像形成装置においては、定着装置の排出口近傍にダクトの内部開口部を配置し、画像形成装置の壁面に設けた外部開口部との間を該ダクトにより接続した構成を有している。このため、結露手段等の側に搬送される定着装置からの高湿高温の空気の量を低減することができ、結露手段の負荷を低減することが可能になる。さらに、冷却手段２２の受熱部における結露をより確実に抑制することが可能になる。

１３ 定着装置
２１ 結露手段
２１１ フィン
２１２、２１３ ヒートシンク
２１６ ファン
２２ 冷却手段
２２１ 受熱部
２２４ 放熱部
５２ 水分回収手段
５３ 水分貯蔵手段
１０１、１１１、１２１、１３２、１４２ ダクト

特開２００６−０９１０９５号公報 特開２００５−３４９６２７号公報 特開２００７−０８６３１０号公報

Claims (7)

1. 記録媒体上に形成したトナー画像を加熱して前記記録媒体に定着させる定着装置と、
   前記記録媒体からの熱を受ける受熱部と、熱を放出する放熱部とを備え、前記受熱部と前記放熱部とを冷却液が循環することにより、前記記録媒体を冷却する冷却手段と、
   前記記録媒体を、前記定着装置から前記冷却手段へ向かう記録媒体搬送方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段の近傍に、且つ前記記録媒体搬送方向で見て前記定着装置と前記冷却手段との間に、前記記録媒体の搬送により前記定着装置から前記冷却手段へと前記記録媒体とともに供給される空気と接触するよう前記搬送手段と対向するように配置され、前記搬送手段と対向する面に、前記供給される空気中の水分を結露させる結露手段と、
   前記結露手段において結露した水を回収する水分回収手段と、
   を備えており、
   前記結露手段は、フィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに、当該ヒートシンクを冷却するための気流を作用させるファンとを備えている画像形成装置。
2. 前記ヒートシンクは柱状形状を有しており、
   その両端に開口部を有し、該開口部が連通するようにその内部に空間が設けられ、
   前記空間に前記ファンによる気流を作用させ、前記冷却手段に供給される前記空気中の水分を前記ヒートシンクの表面に結露させる請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ヒートシンクは柱状形状を有しており、
   その両端に開口部を有し、該開口部が連通するようにその内部に空間が設けられ、
   前記内部を前記ファンによる気流が通過するようになっており、前記空間内に前記フィンが設けられている、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ヒートシンクは、前記空気中の水分を結露させる、前記搬送手段と対向する面を有し、少なくとも前記搬送手段と対向する前記面に水との接触角を下げる接触角低減材が設けられている請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記水分回収手段は、前記結露手段の表面に結露した水分を重力により水分貯蔵手段まで搬送することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記結露手段及び前記冷却手段の受熱部は、前記定着装置の記録媒体排出口よりも低い位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 画像形成装置本体外に開口する外部開口部を有するダクトを有しており、
   該ダクトの内部開口部を、前記結露手段と、前記定着装置の記録媒体排出口との間に配置したことを特徴とする請求項１乃至６いずれか一項に記載の画像形成装置。

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