(57)【要約】【課題】冷却空気の生成時に発生した水を間接的に加熱し、小型の装置でも効率よく蒸発させる。【解決手段】作像プロセスユニット２１１、露光装置２０３、転写装置２０５及びクリーニング装置２０６等が内部に設置された装置本体２１２と、装置本体２１２外の空気を加熱又は冷却して制御気流を生成し、装置本体２１２内の制御対象箇所に送り込む空調装置１００と、を有する画像形成装置ＰＲが、前記装置１００から排出される冷却空気の生成時に発生した水を貯水する受け皿２５１と、受け皿２５１を加熱する吸気ファン２５２、ダクト２５３、及び排気ファン２５４と、を備え、装置内の加熱された空気により空調装置１００の結露を防止し、受け皿２５１内に貯水された水を蒸発させる。【選択図】図１
2014206635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成手段が内部に設置された装置本体と、
前記装置本体外の空気を加熱又は冷却して制御気流を生成し、前記装置本体内の制御対象箇所に送り込む空調手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記空調手段から排出される冷却空気の生成時に発生した水を貯水する貯水手段と、
前記貯水手段を加熱する加熱手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記貯水手段が金属製の受け皿を含み、
前記加熱手段が装置本体内の暖められた空気を前記受け皿に当てて加熱する画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記受け皿が、放熱部分を除いて断熱材で覆われた画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記加熱手段により加熱され、前記貯水手段から蒸発した水を前記装置本体外に排出する排出手段を備えた画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記貯水手段の貯水量を検知する貯水量検知手段及び前記装置本体内の温度を検知する温度検知手段のいずれかと、
前記貯水量検知手段により予め設定された量の水を検知した場合、あるいは前記温度検知手段により検知した温度が予め設定された温度に達した場合、前記空調装置の冷却性能を低下させる制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記貯水手段が貯水した水を吸水し、前記加熱手段による加熱面積を増大させて前記水の蒸発を促進する促進部材を備えた画像形成装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記貯水手段が金属製であり、
前記加熱手段が前記空調手段で発生した熱を前記貯水手段に伝熱させる伝熱装置を備えた画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置であって、
前記伝熱装置が前記空調手段の圧縮機で発生した熱を伝熱する画像形成装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の画像形成装置であって、
前記貯水手段の温度と当該貯水手段の周辺の温度及び湿度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記伝熱手段による加熱量を制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記貯水手段に装置本体内の暖められた空気を当てて加熱する加熱手段を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に係り、さらに詳しくは装置内の特定箇所の温度を所望の温度に制御する機能を有するプリンタ、複写機、ファクシミリあるいはデジタル複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来から実施されている画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置ＰＲは、モノクロのプリンタである。同図において、画像形成装置ＰＲは、感光体２０１と、この感光体２０１の外周に沿って配置され、感光体２０１とともに１つのユニットを構成する帯電装置２０２及び現像装置２０４を含む作像プロセスユニット２１１と、露光装置２０３と、転写装置２０５と、クリーニング装置２０６と、給紙装置２０７と、定着装置２０９とを備えている。作像プロセスユニット２１１は一体で装置本体２１２に対して取り付け取り外し可能である。
【０００３】
帯電装置２０２は感光体２０１表面に電荷を与え、露光装置２０３は帯電した感光体２０１の表面に単色の画像データに基づいて露光し、潜像を形成する。現像装置２０４は感光体２０１表面に形成された潜像をトナー現像してトナー像を形成し、感光体２０１表面上のトナー像は転写装置２０５によって給紙部２０７から供給される用紙に転写される。クリーニング装置２０６はトナー像転写後の感光体２０１表面をクリーニングする。定着装置２０９は転写装置２０５の下流側に設置されている。
【０００４】
給紙装置２０７の給紙トレイには用紙が収納され、印刷要求に合わせて、給紙搬送手段によりレジストローラ２０８まで搬送される。ここでトナー像の転写のタイミングに合わせて、用紙はレジストローラ２０８から転写装置２０５まで搬送される。前述の転写装置２０５で用紙上にトナー像が転写された後、当該用紙は定着装置２０９まで搬送され、熱と圧力によってトナー像が定着される。
【０００５】
帯電装置２０２、現像装置２０４、転写装置２０５は制御装置２１０に接続され、所定のバイアスが印加される。制御装置２１０内部には交流電源（定電圧）、第１の直流電源（定電圧）及び第２の直流電源（定電流）を備え、各電源は、現像装置２０４には定電圧制御でＤＣ電圧を、帯電装置２０２には定電圧制御でＡＣ電圧を、転写装置２０５には定電流制御でＤＣ電圧を印加することができる。
【０００６】
このような電子写真方式による画像形成装置ＰＲは、装置本体２１２内に備えられる画像形成要素が環境変化の影響を受けやすい。特に、温度及び湿度によって特性が変化する。そのため、この特性の変化に対応する必要がある。
【０００７】
温度に関しては、画像形成装置ＰＲにおいては、装置本体２１２内に設けられた露光（書込）装置２０３、定着装置２０９及び現像装置２０４、感光体（像担持体）２０１などを回転駆動させる駆動モータなどの様々な箇所で発熱し、装置本体２１２内を温度上昇させることが知られている。例えば、現像装置２０４においては、現像装置２０４内の現像剤を撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材を駆動した際に、現像剤撹拌搬送部材と現像剤との摺擦による摩擦熱、あるいは現像剤同士の摺擦による摩擦熱が、装置内の温度上昇の原因となる。
【０００８】
また、現像剤を現像領域に搬送する前に現像剤担持体上に担持されている現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と現像剤との摺擦による摩擦熱、あるいは現像剤規制部材による規制の際の現像剤同士の摺擦による摩擦熱も、現像装置内の温度を上昇させる原因となる。
【０００９】
このように現像装置２０４内の温度が上昇すると、トナーの帯電量が低下してトナー付着量が増加し、所定の画像濃度が得られなくなる。また、温度上昇によりトナーが溶融して凝集し、現像剤規制部材、現像剤担持体、あるいは感光体（像担持体）２０１などに固着し、画像にスジ状の異常画像などが生じるおそれがある。特に、近年、定着エネルギを小さくするために溶融温度の低いトナーを用いることが多くなっており、このような溶融温度の低いトナーでは、トナーの凝集による異常画像などが生じやすい。
【００１０】
湿度については、画像形成装置ＰＲでは、トナー、キャリアなどの帯電微粒子及び帯電している感光体２０１を用いて作像するので、装置本体２１２内部の空気の組成、特に湿度の影響によりそれらの帯電状態が変化し、画像品質が不安定となってしまう。例えば、画像形成装置ＰＲに使用するトナー及びキャリアなどの帯電微粒子は高分子樹脂に帯電制御剤を添加することによって静電的な帯電状態を安定化するように設計されている。しかし、高分子樹脂の電気的な特性は疎水化処理などを尽くしても気中の水分を取り込み、電気抵抗、粉体同士の摩擦係数あるいは流動性変化などを引き起こす。その結果、現像装置２０４内のトナー帯電量を低下させてしまい、濃度上昇などの画質変動を招いてしまう場合がある。
【００１１】
放電現象を利用している帯電装置２０２では、放電に伴って硝酸化合物が生成され、これが気中の水分と結合することにより硝酸及び硝酸塩などのイオン化物質が感光体２０１の表面に付着する。この付着により感光体２０１の表面の劣化が加速され、感光体２０１の異常磨耗を招く原因となる。また、イオン化物質によって表面が導電化することによる静電潜像のぼやけ、いわゆる画像流れが発生してしまう。
【００１２】
このような問題に対応するには、基本的には空調装置（エアコン）を設ければ良い。空調装置は空調装置外の空気を取り込んで、熱交換した後、再度空調装置外に送り出すもので、後述のように第１及び第２の熱交換器の機能を切り替えることにより、冷房運転（冷房機能）と暖房運転（暖房機能）を行うことができる。
【００１３】
一般的な空調装置１００として蒸気圧縮式冷凍機の構成及び動作原理を図１０に示す。図１０（ａ）において、蒸気圧縮式冷凍機は冷媒を圧縮する圧縮機１０１、冷媒と空気との熱交換を行う第１の熱交換器（凝縮器）１０２、第２の熱交換器（蒸発器）１０３、冷媒を減圧する膨張弁１０４、及び冷媒の流路を切り替える四方弁１０５から構成される。また、以下のサイクルを繰り返すことで、空気を加熱したり、冷却したりすることができる。
【００１４】
１．圧縮：低圧・低温の冷媒蒸気を圧縮機１０１により圧縮して高圧・高温の冷媒蒸気にする。  
２．凝縮：圧縮機１０１で高圧・高温になった冷媒蒸気は、第１の熱交換器１０２に送られ空気との熱交換することで冷却され冷媒液にする（空気は加熱され暖房の機能となる）。  
３．膨張：第１の熱交換器１０１により液化された高圧の冷媒液は、膨張弁１０４により減圧される。  
４．蒸発：膨張弁１０４で減圧された冷媒液が、第２の熱交換器１０３において蒸発し、空気から熱を奪う（空気は冷却され、冷房の機能となる）。
【００１５】
前記過程は、図１０（ｃ）の温度ＴとエントロピＳのＴ−Ｓ線図で説明される。圧縮機１０１は、冷媒の乾き飽和蒸気Ａを第１の熱交換器１０２における所定温度に対する飽和蒸気圧以上の圧力まで圧縮し、過熱飽和蒸気Ｂにして第１の熱交換器１０２に送る。第１の熱交換器１０２に送られた過熱飽和蒸気Ｂは空気との熱交換によって熱Ｑ１を捨てて、冷やされて液化し、飽和液Ｃになる。この飽和液Ｃは膨張弁１０４に送られ、膨張弁１０４によって等エンタルピ膨張を行い、湿り蒸気Ｄになり第２の熱交換器１０３に送られる。第２の熱交換器１０３に送られた湿り蒸気Ｄは空気から熱量Ｑ２を吸収し、気化して乾き飽和蒸気Ａに戻る。
【００１６】
図１０（ｂ）は図１０（ａ）の状態から四方弁１０５を切り替えたときの状態を示す図である。すなわち、図１０（ａ）に示すように、四方弁１０５により冷媒の流路を、
圧縮機１０１→第１の熱交換器１０２→膨張弁１０４→第２の熱交換器１０３
という状態から図１０（ｂ）に示すように
圧縮機１０１→第２の熱交換器１０３→膨張弁１０５→第１の熱交換器１０２
となるように切り替えることにより、第１の熱交換器１０１と第２の熱交換器１０３を凝縮器と蒸発器及び蒸発器と凝縮器として機能させることができる。すなわち、暖房機能と冷房機能を逆転させることができる。
【００１７】
このような空調装置１００により画像形成装置ＰＲ全体を空調しようとすると、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。  
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できず、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、ちょっとした装置の移動も不可能な状態となる。  
このようなことから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ように意図された技術が例えば特開２０１２−１４５８２０号公報（特許文献１）に提案されている。
【００１８】
この特許文献１で提案された技術は、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ものである。この技術では、排水を受ける液体蒸発部に画像形成装置内で暖められた空気を直接当てることによって排水を蒸発させるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、画像形成装置内は紙の水分により、高湿であることが多い。特に定着装置の後方の排気は８０〜１００％Ｒｈの高湿な空気のため、特許文献１に記載された発明のように、これらを直接当てて蒸発させることは飽和水蒸気量を考えても困難である。
【００２０】
また、特許文献１に記載された技術では、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を備えているが、空気を流通させて蒸発させるには、広い面積が必要となる。そのため、小型の画像形成装置に適用することはできない。
【００２１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、冷却空気の生成時に発生した水を間接的に加熱し、効率よく蒸発させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記課題を解決するため、本発明は、画像形成手段が内部に設置された装置本体と、前記装置本体外の空気を加熱又は冷却して制御気流を生成し、前記装置本体内の制御対象箇所に送り込む空調手段と、を有する画像形成装置であって、前記空調手段から排出される冷却空気の生成時に発生した水を貯水する貯水手段と、前記貯水手段を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、冷却空気の生成時に発生した水を間接的に加熱し、効率よく蒸発させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における実施例１に係る画像形成装置と画像形成装置内に設けた空調装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における受け皿とその配置を示す図である。
【図３】実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】空調装置を備えた実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図５】図４の画像形成装置を行う空調装置、分岐流路及び保持蒸発部材との関係を示す図である。
【図６】実施例２の変形例を示す図である。
【図７】実施例２の変形例における移動熱量を管理する制御構成を示すブロック図である。
【図８】実施例３における空調装置、分岐流路及び保持蒸発部材との関係を示す図である。
【図９】従来から実施されている画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図１０】一般的な空調手段として蒸気圧縮式冷凍機の構成及び動作原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、空調装置の凝縮器で結露した水を間接的に加熱し、小型の装置でも効率よく前記水を蒸発させることを特徴としている。
【００２６】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は実施例１に係る画像形成装置と画像形成装置内に設けた空調装置の概略構成を示す図である。なお、実施例１の説明において、前述の図９で説明した従来から実施されている画像形成装置と同一若しくは同一と見なせる構成要素には、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００２８】
本実施例に係る画像形成装置ＰＲは、図９に示した従来から実施されている画像形成装置ＰＲに対して、空調手段として空調装置１００を設け、さらにその下部に貯水手段として金属性の受け皿２５１、吸気ファン２５２、ダクト２５３、及び排気ファン２５４を設けたものである。
【００２９】
受け皿２５１は、図２では、空調装置１００の第２の熱交換器１０３によって発生した結露（排水）を受けるように図示されているが、第１の熱交換器１０２を蒸発器として機能させる場合に結露する水も受けることができる。吸気ファン２５２は、装置本体２１２内の定着装置２０９の周囲の空気を吸い込んで、ダクト２５３内に送り込む。ダクト２５３は、吸気ファン２５２によって吸気した空気を空調装置１００内まで導き、排気ファン２５４は、ダクト２５３内に導入され、空調装置１００に導いた空気を画像形成装置ＰＲ外へ排出させる。
【００３０】
受け皿２５１は、ダクト２５３内に位置し、ダクト２５３内を通過する空気の一部が受け皿２５１に当たって通過するようになっている。その際、受け皿２５１とダクト２５３を通過する空気との間で熱交換が行われる。そのため、吸気ファン２５２、ダクト２５３及び排気ファン２５４が受け皿２５１を加熱する加熱手段として機能する。
【００３１】
受け皿２５１を形成する金属はアルミあるいは銅など熱伝導性の高い材質のものが好適である。熱伝導性の高いものの方が、定着装置２０９の周囲からの熱をより効率よく受け皿２５１に伝えることができる。
【００３２】
ダクト２５３は装置本体２１２内の温度の影響を受けづらい熱伝導の低い樹脂製のものが好適である。ただし、定着装置２０９の周囲よりも位置的に高くなる場所を通るような経路の場合は、その部分を金属製にすると、より高温な気流を受け皿２５１まで導くことができる。また、吸気ファン２５２と排気ファン２５４を設けているので、より早く受け皿２５１に溜まり、蒸発した水を処理することができる。排出手段としても機能する排気ファン２５４は、高湿な空気を運ぶため防水ファンを使用することにより故障しにくくなる。これにより、信頼性も向上する。
【００３３】
吸気ファン２５２及び排気ファン２５４はファン制御装置２５５によって運転の開始及び停止、さらには、ファンの回転数が制御される。画像形成装置ＰＲには、装置本体２１２内の適宜位置に機内温度検知センサ２５６が設けられ、機内温度検知センサ２５６によって検知された検知出力が入力され、この検知された温度に基づいて前記制御が実行される。機内温度検知センサ２５６は汎用の温度センサで良く、前記適宜位置としては、装置本体２１２内の最高温度を検知できる位置が最も好ましい。この位置に設置すると、装置本体２１２内の最高温度を検知するので、ファン制御装置２５５の制御及び排水処理の制御を効率よく行うことができる。
【００３４】
図２は、受け皿２５１及びその配置を示す図である。受け皿２５１は、図では、第２の熱交換器１０３の下部に設けられている。受け皿２５１の周囲（外面）にはゴム製の断熱材２５８で覆われている。この断熱材２５８はゴム製でなくても、断熱性を備えた樹脂などでも良く、また、樹脂に限らず、周囲の熱を受けないような材質であれば良い。
【００３５】
また、受け皿２５１には蒸発シート２５７が設けられている。蒸発シート２５７は、例えば多孔性の合成樹脂材からなる。蒸発シート２５７は、受け皿２５１の金属面の内側に配置され、受け皿２５１に溜まった水２６０を吸収する。水２６０を吸収した蒸発シート２５７は、ダクト２５３を通って受け皿２５１の内側の金属面側を通って排気ファン２５４から排気される高温の空気と接触し、蒸発シート２５７に保持された水の気化が促進される。これにより、蒸発シート２５７に含まれた水２６０は、効率よく蒸発し、受け皿２５１に過剰の水２６０が溜まることがなくなる。その際、蒸発シート２５７が受け皿２５１から突出した分だけダクト２５３を通過する空気による加熱面積が増加し、その分の蒸発効率の向上も図ることができる。
【００３６】
さらに、蒸発シート２５７は、図２に示すように受け皿２５１の金属面と接触させて設けることが好ましい。このように設けると、ダクト２５３を通って金属面と接触する空気により金属面が加熱され、加熱された金属からの受け皿２５１内の水２６０への加熱に加えて、加熱された金属からの熱が蒸発シート２５７に伝熱される。その結果、蒸発シート２５７内の水分が暖められ、蒸発シート２５７からより効率的に水分を蒸発させることができる。多孔性の合成樹脂材としては、発泡性樹脂が挙げられる。また、多孔性の合成樹脂に代えて不織布を使用することもできる。
【００３７】
さらに、この受け皿２５１には図示しない液量センサが設けられている。液量センサは金属製の２極の電気的なセンサでも、重量を検知するセンサでも良い。この実施例では、例えば、液量センサによって検出された液量が予め設定された液量に達すると、吸気ファン２５２及び排気ファン２５４の回転数を増加させ、蒸発シート３０７からの蒸発をより促進するなどの制御を行うことが可能となる。
【００３８】
また、液量センサにより予め設定された量の水を検知した場合、あるいは機内温度検知センサ２５６温度により検知した温度が予め設定された温度に達した場合、前記空調装置１００の冷却性能を低下させるように制御することもできる。なお、吸気ファン２５２及び排気ファン２５４の制御、空調装置１００の運転制御は画像形成装置ＰＲの制御装置２１０によって実行される。
【００３９】
制御装置２１０は、ＣＰＵとメモリを回路内に備えている。また、ＣＰＵは、制御部と演算部を含み、制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムは前記メモリに格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれたメモリから取り出し、前記プログラムを実行する。
【実施例２】
【００４０】
実施例２は画像形成ユニットを４個備えたタンデム型のフルカラー画像形成装置に本発明を適用した例である。
【００４１】
図３は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図において、画像形成装置ＰＲは、４つの画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが並列に配置された画像形成部１を備えている。各画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ドラムクリーニング装置１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、帯電装置１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２成分現像方式の現像装置１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、除電装置等の電子写真方式で画像を形成するための必須の画像形成要素を図示しない枠体に収めている。これら画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プロセスユニットとして画像形成装置本体に脱着可能であり、一度に各色の消耗部品を独立して交換できるようになっている。なお、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添え字として参照数字に添えているが、これらのうち、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラックの各色をそれぞれ示す。
【００４２】
画像形成部１の上方には、潜像形成手段としての露光装置９が設けられている。また、装置上部には、コンタクトガラス上に載置された原稿を走査して読み取る読取装置１０が設けられている。画像形成部１の下方には、中間転写体としての中間転写ベルト１５を備えた転写装置２が設けられている。中間転写ベルト１５は、複数の支持ローラに掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。
【００４３】
転写装置２の下方には２次転写装置４が設けられている。２次転写装置４は、２次転写ローラ１７を備えている。２次転写ローラ１７は、中間転写ベルト１５における転写対向ローラ１６に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接して２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ１７には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。また、転写対向ローラ１６は、電気的に接地されている。これにより、２次転写ニップ内に２次転写電界が形成されている。
【００４４】
２次転写装置４の図中左方には、用紙上に転写されたトナー像を定着するために、内部に発熱体を備えた加熱ローラを有する定着装置７が設けられている。２次転写装置４と定着装置７との間には、トナー像転写後の用紙を定着装置７へと搬送する搬送ベルト６が設けられている。装置下方には、図示しない給紙収容部から１枚ずつ分離して給送された用紙を２次転写装置４へ給紙する給紙装置３が設けられている。また、定着装置７を通過した用紙を機外又は両面装置５へ搬送する排紙装置８が設けられている。
【００４５】
このように構成された画像形成装置ＰＲでコピーをとるときは、読取装置１０により原稿を読み取る。この原稿読み取りに並行して、中間転写ベルト１５が図中時計回り方向に移動する。これと同時に、画像形成部１では、各帯電装置１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって表面が帯電せしめられた各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、読み取った原稿内容に基づきイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの色別情報を用いて露光装置９によりそれぞれ露光して潜像を形成する。
【００４６】
次いで、各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の潜像を現像装置１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより現像し、単色のトナー像（顕像）を形成する。そして、各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１５上に互いに重なり合うように順次転写し、中間転写ベルト１５上に合成カラートナー像を形成する。トナー像転写後の各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラムクリーニング装置１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで、感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に残留する残留トナーを除去し、再度の画像形成に備える。
【００４７】
このようなトナー像形成に並行して、図示しない給紙収容部から１枚ずつ用紙を繰り出し、レジストローラ１４に突き当てて停止させる。そして、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像の移動とタイミングを合わせてレジストローラ１４を回転させる。これにより、中間転写ベルト１５と２次転写装置４との間に用紙が送り込まれ、送り込まれた用紙に２次転写装置４でトナー像が転写される。
【００４８】
次いで、トナー像が転写された用紙を、搬送ベルト６で搬送し、定着装置７へと送り込む。定着装置７では、用紙に熱と圧力とを加え、用紙上にトナー像を定着する。定着後、用紙はガイド板によってガイドされ、排紙装置８へ送り込まれる。排紙装置８では切替爪で搬送路を切り替え、用紙を機外（装置左側）の図示しない排紙トレイ又は下方の両面装置５へ案内する。両面装置５では、用紙を反転して再び２次転写位置（２次転写装置４と中間転写ベルト１５とのニップ位置）へと導き、裏面にも画像を記録して後、排紙装置８で排紙トレイ上に排出する。なお、画像転写後の中間転写ベルト１５は、中間転写ベルトクリーニング装置９０で、中間転写ベルト１５上に残留する残留トナーを除去し再度の画像形成に備える。
【００４９】
図４は、空調装置１００を備えた本実施例に係る画像形成装置ＰＲの概略構成を示す図である。
【００５０】
図４では、画像形成装置ＰＲの画像形成部１と空調装置１００とを示す。図４においては、画像形成部１の各色の画像形成装置１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが並列に設置され、空調装置１００の第１の熱交換器１０２から冷却循環経路７００を介してダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに冷却気流が送り込まれる。そして、ダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで熱交換された気流が第１の熱交換器１０２に戻るようになっている。
【００５１】
空調装置１００は、前述のように冷媒を圧縮する圧縮機１０１、冷媒と空気との熱交換を行う第１の熱交換器（凝縮器：暖房機能時）１０２、第２の熱交換器（蒸発器：暖房機能時）１０３、冷媒を減圧する膨張弁１０４、冷媒の流路を切り替える四方弁１０５から構成される。また、背景技術で説明したように前記１ないし４のサイクルを繰り返すことにより、空気を加熱したり、冷却したりすることができる。なお、実施例２では、実施例１とは四方弁１０５の切替方向が逆となっており、前記図１２（ｂ）の構成に対応している。そのため、
１．圧縮：低圧・低温の冷媒蒸気を圧縮機１０１により圧縮して高圧・高温の冷媒蒸気にする。  
２．凝縮：圧縮機１０１で高圧・高温になった冷媒蒸気は、第２の熱交換器（凝縮器）１０３に送られ空気との熱交換することで冷却され、冷媒液にする（空気は加熱される）。
【００５２】
３．膨張：第２の熱交換器（凝縮器）１０３により液化された高圧の冷媒液は、膨張弁１０４により減圧される。  
４．蒸発：膨張弁１０４で減圧された冷媒液が、第１の熱交換器（蒸発器）１０２におい
て蒸発し、空気から熱を奪う（空気は冷却される）。
【００５３】
というサイクルで空調動作が行われる。
【００５４】
図４に示す画像形成装置ＰＲでは、第１の熱交換器１０２で冷却された気流は、冷却循環経路７００を介して各ダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに送られ、現像装置１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを冷却する。そして、第２のダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを通過した気流は、第１の熱交換器１０２に戻される。
【００５５】
さらにダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの直前の流路には、独立動作可能なバルブ３００−１，２，３，４がそれぞれ設けられている。バルブ３００−１，２，３，４が開放されると、気流がダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに供給されて冷却状態となり、バルブ３００−１，２，３，４が閉鎖されると、気流の供給が停止され、非冷却状態となる。なお、バルブ３００−１，２，３，４はそれぞれ独立して開閉制御可能である。
【００５６】
さらに、第１の熱交換器１０２は気流の強弱の切替を行うことができ、冷却出力の調節が可能である。これにより冷却性能が変化し、冷却制御が可能となっている。
【００５７】
この空調装置１００では、画像形成装置ＰＲの画像情報に基づいて、これから稼働する現像装置１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを冷却するダクト３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにのみ、気流が通るようにバルブ３００−１，２，３，４を開閉制御することができる。また、この開閉制御と並行して、第１の熱交換器１０２の出力を変化させることにより、冷却性能を最適化し、必要以上の冷却を抑えることができる。例えば、モノクロ印刷の場合、駆動されるのはブラックの現像装置１９Ｋのみであるため、バルブ３００−１のみを開放し、他のバルブは閉鎖するようにする。
【００５８】
本実施例は、図４に示す画像形成装置ＰＲの空調を行う空調装置１００内の空調装置内流路１０６に対して流路分割装置１０７によって分岐した分岐流路１０８を設けたものである。空調装置１００は冷房運転（冷房機能）の状態である。
【００５９】
図５は図４の画像形成装置ＰＲを行う空調装置１００、分岐流路１０８及び保持蒸発部材１０９との関係を示す図である。本実施例は、空調装置１００の空調装置内流路１０６を循環している熱を、圧縮機１０１と四方弁１０５の間に設置されている流路分割装置１０７によって分岐流路１０８から保持蒸発部材１０９へも導くように構成したものである。保持蒸発部材１０９は実施例１と同様に蒸発器として機能する第２の熱交換器１０３で発生した結露（排水）を受け、結露した水を貯水し、保持する機能を有するものである。また、分岐流路１０８は、流路分割装置１０７によって分割されているが、保持蒸発部材１０９で熱交換した後、空調装置内流路１０６に戻り、１つの閉鎖回路を構成している。
【００６０】
保持蒸発部材１０９は、実施例１の受け皿２５１と同様に水分を貯水し、保持することができる。分岐流路１０８の先端部は保持蒸発部材１０９に接続され、分岐流路１０８を通る冷媒の熱は保持蒸発部材１０９に伝熱され、保持蒸発部材１０９を加熱することができる。これにより、保持蒸発部材１０９が貯水手段として機能し、分岐流路１０８は加熱手段として機能することができる。この伝熱による熱交換により、保持蒸発部材１０９は温められ、その結果、保持蒸発部材１０９内に保持された水分の蒸発が促進されることになる。
【００６１】
このようにして、例えば結露防止ヒータ等を設置せずに空調装置１００内で発生する熱を利用して保持蒸発部材１０９を加熱し、保持蒸発部材１０９に保持された水を蒸発させることができる。その結果、結露した水を廃棄するための機構、あるいは蒸発させるための加熱手段を別途設けることなく蒸発器として機能する第１の熱交換器１０２で生じる結露した水を処理することができる。
【００６２】
このように構成することにより、省エネルギ化、省スペース化、低コスト化を図りながら空調装置１００の結露の処理が可能となる。
【００６３】
また、流路分割装置１０７が圧縮機１０１の後段（下流側）に設置されているので、常に加熱された熱を結露防止に利用することになり、特に、空調装置１００が冷房機能時には廃熱利用となる。そのため保持蒸発部材１０９を加熱するための新たな熱を生成することなく結露防止を図ることができる。
【００６４】
さらに図５に示すように流路分割装置１０７が圧縮機１０１と四方弁１０５の間に設置されているので、空調装置１００が冷房機能時だけでなく図１０（ａ）に示す暖房機能時であっても高温の熱を利用することができる。これにより、流路を繋ぎかえる装置あるいは制御が不要となり、単に流路分割装置１０７を設置するだけで、保持蒸発部材１０９の蒸発機能を促進することが可能となるという利点もある。
【００６５】
図６は、実施例２の変形例を示す図である。この変形例では、実施例２の空調装置１００に対して保持蒸発部材１０９に温度センサ（以下、第１のセンサ１０９ａと称す）を設け、さらに、保持蒸発部材１０９の周囲の温度と湿度を検知する温度センサと湿度センサ（以下、第２のセンサ１０９ｂと称する。）を設けた構成となっている。また、定着装置７近傍の熱を保持蒸発部材１０９側に導くファン７ａも備えている。なお、第１又は第２のセンサ１０９ａ，１０９ｂはできる限り、定着装置７からの排熱に近い部分に設置することが望ましい。
【００６６】
一方、空調装置１００は第１及び第２のセンサ１０９ａ，１０９ｂの検出値に基づいて、流路分割装置１０７から保持蒸発部材１０９へ伝熱する移動熱量を管理するための制御部１５０を備えている。図７は、この移動熱量を管理する制御構成を示すブロック図である。
【００６７】
移動熱量を管理する制御構成は制御部１５０を中心に、第１及び第２のセンサ１０９ａ，１０９ｂ及び流路分割装置１０７を備えた構成となっている。制御部１５０には、第１のセンサ１０９ａ及び第２のセンサ１０９ｂの検知出力が入力され、制御部１５０は、入力された前記検知出力に基づいて流路分割装置１０７を制御し、分岐流路１０８から保持蒸発部材１０９に供給される熱量を制御する。
【００６８】
制御部１５０はＣＰＵとメモリを回路内に備えている。また、ＣＰＵは、制御部と演算部を含み、制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムは前記メモリに格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれたメモリから取り出し、前記プログラムを実行する。
【００６９】
なお、流路分割装置１０７の流れの制御は、第１のセンサ１０９ａの温度と第２のセンサ１０９ｂから読み取った温度と湿度から計算した露点により制御される。すなわち、第１のセンサ１０９ａの検知温度から露点を引いた温度が０℃を下回れば結露となるので、そこを基準に制御する。ただし、画像形成装置ＰＲ毎に０℃の閾値は変動する可能性があり、その装置毎に余裕度を持った閾値とするのが良い。
【００７０】
また、分岐流路１０８に使用する部材に特に制約はないが、銅やヒートパイプを利用すると良い。また、分岐流路１０８の周囲を断熱材１０８ａで覆うと、分岐流路１０８からの放熱が抑制されるので、さらに効率の良い熱伝導が可能となる。
【実施例３】
【００７１】
実施例２は空調装置１００が冷房機能時において水分保持蒸発部材１０４へ放熱するときの例である。これに対して、実施例３として、暖房機能時において水分保持蒸発部材１０４へ放熱するときの例を示す。
【００７２】
図８は空調装置１００の第１の熱交換器１０２が暖房運転（暖房機能時）の状態を示している。空調装置１００が暖房機能である場合、圧縮機１０１と四方弁１０５の間の熱を利用して保持蒸発部材１０９を加熱する場合は廃熱利用ではなくなってしまう。このような場合において、画像形成装置ＰＲ内の排熱、例えば図６に示すように定着装置７の熱をファン７ａにより吸引し、利用することにより、暖房機能の効率低下を抑制しながら保持蒸発部材１０９を加熱することができる。
【００７３】
その他の各部は実施例２と同様である。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００７５】
１）本実施形態では、「作像プロセスユニット２１１、露光装置２０３、転写装置２０５及びクリーニング装置２０６」、「画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ」（画像形成手段）等が内部に設置された装置本体２１２と、前記装置本体２１２外の空気を加熱又は冷却して制御気流を生成し、前記装置本体２１２内の制御対象箇所に送り込む空調装置１００（空調手段）と、を有する画像形成装置ＰＲが、前記空調装置１００から排出される冷却空気の生成時に発生した水を貯水する受け皿２５１、保持蒸発部材１０９（貯水手段）と、前記受け皿２５１を加熱する吸気ファン２５２、ダクト２５３、及び排気ファン２５４若しくは前記保持蒸発部材１０９を加熱する分岐流路１０８（加熱手段）と、を備えた。
【００７６】
このように構成することにより、画像形成装置ＰＲ内で発生する加熱された空気を受け皿２５１に当て、あるいは保持蒸発部材１０９を空調装置１００装置内流路１０６から分岐した分岐流路１０８を介して加熱するというように、間接的に排水を暖めることができる。これにより、画像形成装置ＰＲ内の高湿な空気でも、効率的に受け皿２５１あるいは保持蒸発部材１０９に貯水された水を蒸発させることが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、空調装置１００の冷却空気の生成時に発生した水を間接的に加熱し、小型の装置でも効率よ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、空調装置１００の設置により発生する排水の処理を容易に行える。また、加熱する空気は高湿の空気でも良いので、環境に左右されずに空調装置１００に生じる結露を解消することができる。
【００７７】
２）受け皿２５１が金属製の受け皿であり、装置本体２１２内の暖められた空気を前記受け皿２５１に当てて加熱するので、画像形成装置ＰＲ内の高湿な空気でも、効率的に受け皿２５１を加熱することができる。
【００７８】
３）前記受け皿２５１が、受け皿２５１の内面に当たる放熱部分を除いて断熱材２５８で覆われているので、受け皿２５１の保温性を高めることが可能となり、その分効率よく受け皿２５１に貯まった水を蒸発させることができる。
【００７９】
４）加熱され、受け皿２５１から蒸発した水を装置本体２１２外に排出する排気ファン２５４（排出手段）を備えているので、画像形成装置ＰＲ内の湿度を上げずに蒸発させた水を装置外に排出することができる。
【００８０】
５）受け皿２５１の貯水量を検知する液量センサ（貯水量検知手段）及び前記装置本体２１２内の温度を検知する機内温度検知センサ２５６（温度検知手段）のいずれかと、前記液量センサにより予め設定された量の水を検知した場合、あるいは前記機内温度検知センサ２５６により検知した温度が予め設定された温度に達した場合、前記空調装置１００の冷却性能を低下させる制御装置２１０（制御手段）と、を備えたので、受け皿２５１の貯水量が少ないときには排気ファン２５４の稼働を止め、あるいは回転数を落とすことにより電力消費を抑制することができる。他方、貯水量が多く、蒸発量が追いつかない場合には、ユーザに対してアラームを出し、手動での排水処理及びサービスマンコールを促すことができる。これにより、不測の事態の発生を防止することが可能となる。また、装置本体２１２内の温度が上昇した場合には、前記画像形成装置ＰＲ本体の生産性を低下させることにより、温度上昇と貯水量の増加を防ぐことができる。
【００８１】
６）受け皿２５１に貯水された水を吸水し、ダクト２５３内で加熱空気が当たる加熱面積を増大させて前記水の蒸発を促進する蒸発シート２５７（蒸発促進部材）を備えたので、蒸発面積の増大により高効率で貯水の蒸発の促進を図ることができる。また、受け皿２５１の容量を削減することが可能となり、省スペース化の促進に寄与することができる。さらに、受け皿２５１で保持できる水の量を多くできるので、異常時において画像形成装置ＰＲの稼働時間を延ばすことが可能となる。
【００８２】
７）保持蒸発部材１０９（貯水手段）が金属製であり、空調装置１００（空調手段）で発生した熱を前記保持蒸発部材１０９に伝熱させる分岐流路１０８（伝熱装置）を備えたので、空調装置１００の熱を熱伝導により保持蒸発部材１０９の温度を上昇させることによって保持蒸発部材１０９の結露を防止することができるのみならず、保持蒸発部材１０９に貯水された水を効率よく蒸発させることが可能となる。また、機内環境制御のために設置された空調装置１００の熱を利用するため、空調装置１００における結露防止用のヒータが不要となり、省エネルギ化、省スペース化、低コスト化を図ることができる。
【００８３】
８）前記分岐流路１０８（伝熱装置）が前記空調装置１００の圧縮機側の熱交換器で発生した熱を伝熱するので、空調装置１００が冷房機能時においては廃熱利用となることから、熱の有効利用ができる。また、利用する熱として圧縮機１０１から四方弁１０５までの間の空調装置内流路１０６の熱を利用することにより、冷房機能時と暖房機能時の両方において高温の熱を利用することができる。これにより、配管の切替機能が不要となる。
【００８４】
９）前記保持蒸発部材１０９の温度と当該保持蒸発部材１０９の周辺の温度及び湿度を検出する第１及び第２のセンサ１０９ａ，１０９ｂ（検出手段）と、前記第１及び第２のセンサ１０９ａ，１０９ｂの検出結果に基づいて前記分岐流路１０８に加熱量を制御する制御部１５０（制御手段）と、を備えたので、前記保持蒸発部材１０９が結露しない場合は、画像形成装置ＰＲ内の空気（排熱）を最大限に利用し、廃熱利用でない暖房機能時の効率低下を抑制し、必要な熱量のみを効率的に移動させることができる。
【００８５】
１０）保持蒸発部材１０９に画像形成装置ＰＲ内の暖められた空気を当てて加熱する吸気ファン２５２、ダクト２５３、及び排気ファン２５４を備えたので、空調装置１００内の熱利用を最小限に抑えることが可能となる。また、廃熱利用でない暖房機能時の効率低下を抑制することができる。
【００８６】
なお、前記実施形態における効果の説明では、本実施形態の各部について、特許請求の範囲における各構成要素をかっこ書きで示し、若しくは参照符号を付し、両者の対応関係を明確にした。
【００８７】
さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８８】
１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ  画像形成ユニット
１００  空調装置
１０５  四方弁
１０６  装置内流路
１０８  分岐流路
１０９  保持蒸発部材
１０９ａ  第１のセンサ
１０９ｂ  第２のセンサ
１５０  制御部
２０３  露光装置
２０５  転写装置
２０６  クリーニング装置
２１０  制御装置
２１１  作像プロセスユニット
２１２  装置本体
２５１  受け皿
２５２  吸気ファン
２５３  ダクト
２５４  排気ファン
２５６  機内温度検知センサ
２５７  蒸発シート
２５８  断熱材
ＰＲ  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８９】
【特許文献１】特開２０１２−１４５８２０号公報
【図１】
2014206635.tif 000003
【図３】
2014206635.tif 000004
【図４】
2014206635.tif 000005
【図５】
2014206635.tif 000006
【図６】
2014206635.tif 000007
【図７】
2014206635.tif 000008
【図８】
2014206635.tif 000009
【図９】
2014206635.tif 000010
【図１０】
2014206635.tif 000011
【図２】
2014206635.tif 000012