(57)【要約】【課題】定着部で記録媒体に与えられる熱を有効に再利用し、定着のために使用される全体の熱量を低減して省エネを図る。【解決手段】記録媒体の搬送方向に沿った定着部１３の下流側に配置されて定着部１３を通過した記録媒体から熱を奪う冷却手段２５と、転写部１２と定着部１３との間に配置されて記録媒体を載置搬送する記録媒体搬送ベルト２１と、冷却手段２５から記録媒体搬送ベルト２１へ熱を輸送する熱輸送手段２６とを設ける。トナー像が転写された記録媒体は定着部１３に到達する前に予熱され、定着部１３から記録媒体に与えられる熱量を少なくすることができる。また、記録媒体を予熱する熱は他の記録媒体から冷却手段２５により奪った熱であって従来はそのまま廃棄されていた熱であるので、定着部１３から記録媒体に与えられた熱の一部を有効に再利用することができ、省エネを図ることができる。【選択図】　　図２
2004020824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される被加熱体を加熱する加熱手段と、
前記被加熱体の搬送方向に沿った前記加熱手段の上流側に配置されて前記被加熱体を搬送するベルト状搬送手段と、
前記被加熱体の搬送方向に沿った前記加熱手段の下流側に配置されて前記被加熱体から熱を奪う冷却手段と、
前記冷却手段で奪った熱を前記ベルト状搬送手段へ輸送する熱輸送手段と、
を有する熱循環装置。
【請求項２】
記録媒体へトナー像を転写する転写部と、転写されたトナー像を加熱定着する定着部とを有する画像形成装置において、
前記転写部と前記定着部との間に配置され、前記記録媒体を載置してこの記録媒体を前記定着部に向けて搬送する記録媒体搬送ベルトと、
前記記録媒体の搬送方向に沿った前記定着部の下流側に配置されて前記記録媒体から熱を奪う冷却手段と、
前記冷却手段で奪った熱を前記記録媒体搬送ベルトへ輸送する熱輸送手段と、を有する画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記記録媒体の搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、前記記録媒体に当接される第１のヒートパイプである請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録媒体搬送ベルトは一対のローラ状部材の間に巻回され、一方の前記ローラ状部材が第２のヒートパイプであり、この第２のヒートパイプと前記第１のヒートパイプとの間に前記熱輸送手段である熱輸送ベルトが巻回されている請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
一対の前記ローラ状部材のうちの前記第２のヒートパイプは前記記録媒体の搬送方向に沿った下流側に位置している請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録媒体搬送ベルトは一対のローラ状部材の間に巻回され、前記記録媒体搬送ベルトの外側面に接する第２のヒートパイプが設けられ、この第２のヒートパイプと前記第１のヒートパイプとの間に前記熱輸送手段である熱輸送ベルトが巻回されている請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記熱輸送ベルトは、前記第１のヒートパイプ及び前記第２のヒートパイプに接する内側部分が熱伝導率の高い金属材料により形成され、外側部分が熱伝導率の低いゴム又は樹脂により形成されている請求項４ないし６のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記録媒体搬送ベルトに静電気を帯電させる静電気付与手段が設けられている請求項２ないし７のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記静電気付与手段は、前記記録媒体搬送ベルトの搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、外周面を前記記録媒体搬送ベルトに接触させた静電気付与ローラである請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記記録媒体搬送ベルトから前記定着部への前記記録媒体の受け渡し部分の近傍に、この記録媒体搬送ベルトにより搬送されている前記記録媒体から静電気を除電する除電手段が設けられている請求項８又は９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記除電手段は、除電ランプである請求項１０記載の電子の画像形成装置。
【請求項１２】
前記定着部に電力を供給する補助電源を有する請求項２ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記記録媒体搬送ベルトを加熱する熱源を有する請求項２ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記熱源は、正温度係数を有する面状発熱体である請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
原稿の画像を読取る画像読取装置と、
請求項２ないし１４のいずれか一記載の画像形成装置と、
前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、
を有する複写機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱循環装置、画像形成装置及び複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させるための定着部を備えている。この定着部は、トナー像が転写された記録媒体に熱と圧力とを加え、トナーを一旦溶融させることにより記録媒体に定着させている。定着部では１８０℃程度に加熱され、定着部を通過した直後の記録媒体の温度は１００℃程度に達している。
【０００３】
定着部を通過した記録媒体は、放熱により冷やされて溶融状態のトナーが固まり、画像として安定する。定着後の記録媒体からの放熱が不良であると、溶融状態のトナーがなかなか固まらず、排出部において記録媒体が積層されたとき、溶融状態のトナーが他の記録媒体に付着するという不都合が生じる。このため、定着後の記録媒体から速やかに放熱させるための様々な工夫がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、定着後の記録媒体に対しては単に放熱による冷却が行われており、記録媒体から放熱された熱の有効な再利用は行われていない。
【０００５】
また、トナー像定着のためには所定の熱量を記録媒体に印加する必要があり、記録媒体に印加する必要な熱量を確保するためには、定着部を構成する加熱ローラを太径化したり、定着部を通過する記録媒体の搬送速度を低速化したり、定着部の温度を高くしたりする必要がある。
【０００６】
しかし、安全性を確保するという観点からは定着部の温度を必要以上に高めることはできない。また、加熱ローラを太径化した場合には画像形成装置の小型化を図ることが難しくなる。また、定着部を通過する記録媒体の搬送速度を低速化した場合には画像形成作業の生産性が低くなる。
【０００７】
本発明の目的は、熱循環装置において、熱の有効利用を図ることである。
【０００８】
本発明の目的は、画像形成装置や複写機において、定着部で記録媒体に与えられる熱を有効に再利用し、定着のために使用される全体の熱量を低減して省エネを図ることである。
【０００９】
本発明の目的は、画像形成装置や複写機において、小型化と画像形成の生産性向上とを図ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の熱循環装置は、搬送される被加熱体を加熱する加熱手段と、前記被加熱体の搬送方向に沿った前記加熱手段の上流側に配置されて前記被加熱体を搬送するベルト状搬送手段と、前記被加熱体の搬送方向に沿った前記加熱手段の下流側に配置されて前記被加熱体から熱を奪う冷却手段と、前記冷却手段で奪った熱を前記ベルト状搬送手段へ輸送する熱輸送手段と、を有する。
【００１１】
したがって、ベルト状搬送手段により搬送された被加熱体に対して加熱手段により必要な加熱が行われ、加熱手段の箇所を通過した被加熱体は、冷却手段により熱を奪われて冷却される。冷却手段により被加熱体から奪われた熱は、熱輸送手段によりベルト状搬送手段へ輸送され、ベルト状搬送手段から被加熱体に伝えられる。
【００１２】
このため、被加熱体は加熱手段に到達する前のベルト状搬送手段で搬送されるときに予熱されることになり、この予熱によって、加熱手段から被加熱体に与える熱量を減らすことができるとともに、被加熱体を予熱する熱は冷却手段により他の被加熱体から奪った熱であるので熱の有効な再利用と省エネとを図ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、記録媒体へトナー像を転写する転写部と、転写されたトナー像を加熱定着する定着部とを有する画像形成装置において、前記転写部と前記定着部との間に配置され、前記記録媒体を載置してこの記録媒体を前記定着部に向けて搬送する記録媒体搬送ベルトと、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記定着部の下流側に配置されて前記記録媒体から熱を奪う冷却手段と、前記冷却手段で奪った熱を前記記録媒体搬送ベルトへ輸送する熱輸送手段と、を有する。
【００１４】
したがって、転写部においてトナー像を転写された記録媒体が記録媒体搬送ベルト上に載置されて搬送されることにより定着部に至り、定着部で加熱されることによりトナー像が記録媒体に定着される。トナー像を定着された記録媒体が定着部を通過した後、その記録媒体から冷却手段により熱が奪われ、奪われた熱は熱輸送手段により記録媒体搬送ベルトへ輸送される。記録媒体搬送ベルトへ輸送された熱は、記録媒体搬送ベルト上に載置されて搬送されている記録媒体へ伝熱される。記録媒体搬送ベルトと記録媒体とは広い接触面積を有するので、記録媒体搬送ベルトから記録媒体への伝熱が良好に行われる。
【００１５】
このため、トナー像が転写された後の記録媒体は定着部に到達する前に予熱されることになり、定着部を小型化した場合や定着部での搬送速度を速くした場合であって定着部から記録媒体に与えられる熱量が不足しがちとなる場合でも、定着のために記録媒体に与える熱量を十分に確保することが可能になる。また、記録媒体を予熱する熱は、他の記録媒体から冷却手段により奪った熱であって従来はそのまま廃棄されていた熱であるので、定着部から記録媒体に与えられた熱の一部を有効に再利用することができるとともに、省エネを図ることができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記冷却手段は、前記記録媒体の搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、前記記録媒体に当接される第１のヒートパイプである。
【００１７】
ここで、ヒートパイプとは、熱伝導性のよい材料及び構造のパイプを意味する。例えば、アルミニウムなどの金属により内部をウィック構造に形成され、そのウィック構造の部分に水などの微量な作動液が入っているものが挙げられる。
【００１８】
したがって、第１のヒートパイプは、熱伝導性が良いとともに記録媒体の搬送方向と直交する方向の全域に対して接触させることができるので、定着処理が終了した記録媒体からの熱の奪い取りをスムーズに効率良く行える。さらに、第１のヒートパイプから熱輸送手段への伝熱も良好に行える。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトは一対のローラ状部材の間に巻回され、一方の前記ローラ状部材が第２のヒートパイプであり、この第２のヒートパイプと前記第１のヒートパイプとの間に前記熱輸送手段である熱輸送ベルトが巻回されている。
【００２０】
したがって、第１のヒートパイプによって記録媒体から奪い取られた熱は、第１のヒートパイプから熱輸送ベルトに伝熱され、熱輸送ベルトから第２のヒートパイプに伝熱され、第２のヒートパイプから記録媒体搬送ベルトに伝熱される。これらの第１のヒートパイプと熱輸送ベルト、熱輸送ベルトと第２のヒートパイプ、第２のヒートパイプと記録媒体搬送ベルトとの接触部分では、ヒートパイプを使用しているとともにそれぞれ広い接触面積を確保できるので、各接触部分での伝熱を良好に行える。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、一対の前記ローラ状部材のうちの前記第２のヒートパイプは前記記録媒体の搬送方向に沿った下流側に位置している。
【００２２】
したがって、熱輸送ベルトにより熱が輸送される第１のヒートパイプと第２のヒートパイプとの距離が短くなり、熱輸送ベルトによる熱の輸送途中での放熱が少なくなり、熱の輸送効率が高くなる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトは一対のローラ状部材の間に巻回され、前記記録媒体搬送ベルトの外側面に接する第２のヒートパイプが設けられ、この第２のヒートパイプと前記第１のヒートパイプとの間に前記熱輸送手段である熱輸送ベルトが巻回されている。
【００２４】
したがって、第１のヒートパイプによって記録媒体から奪い取られた熱は、第１のヒートパイプから熱輸送ベルトに伝熱され、熱輸送ベルトから第２のヒートパイプに伝熱され、第２のヒートパイプから記録媒体搬送ベルトに伝熱される。これらの第１のヒートパイプと熱輸送ベルト、熱輸送ベルトと第２のヒートパイプ、第２のヒートパイプと記録媒体搬送ベルトとの接触部分では、ヒートパイプを使用しているとともにそれぞれ広い接触面積を確保できるので、各接触部分での伝熱を良好に行える。さらに、第２のヒートパイプは記録媒体搬送ベルトの外側面に接触しており、記録媒体搬送ベルトにおける記録媒体が接触する側である外側面の温度上昇を効率良く行えるので、記録媒体の予熱効果を高めることができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項４ないし６のいずれか一記載の画像形成装置において、前記熱輸送ベルトは、前記第１のヒートパイプ及び前記第２のヒートパイプと接する内側部分が熱伝導率の高い金属材料により形成され、外側部分が熱伝導率の低いゴム又は樹脂により形成されている。
【００２６】
したがって、第１のヒートパイプから熱輸送ベルトへの伝熱、及び、熱輸送ベルトから第２のヒートパイプへの伝熱を良好に行え、かつ、熱輸送ベルトからの放熱を低減できるので、記録媒体の予熱をより効率良く行える。
【００２７】
請求項８記載の発明は、請求項２ないし７のいずれか一記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトに静電気を帯電させる静電気付与手段が設けられている。
【００２８】
したがって、静電気付与手段により帯電された静電気により記録媒体が記録媒体搬送ベルトに吸着され、記録媒体搬送ベルトから記録媒体への伝熱を良好に行え、記録媒体の予熱を良好に行える。
【００２９】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、前記静電気付与手段は、前記記録媒体搬送ベルトの搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、外周面を前記記録媒体搬送ベルトに接触させた静電気付与ローラである。
【００３０】
したがって、記録媒体搬送ベルトにおける記録媒体と接触する面に対して略均一に静電気を帯電させることができ、記録媒体搬送ベルトへの記録媒体の静電気による吸着を良好に行える。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、請求項８又は９記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトから前記定着部への前記記録媒体の受け渡し部分の近傍に、この記録媒体搬送ベルトにより搬送されている前記記録媒体から静電気を除電する除電手段が設けられている。
【００３２】
したがって、記録媒体搬送ベルトに静電吸着されて搬送された記録媒体が定着部へ受け渡される場合において除電手段により記録媒体上の静電気を除電することができ、記録媒体が静電気により記録媒体搬送ベルトに巻き付いてジャムを発生するということを防止できる。
【００３３】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の電子の画像形成装置において、前記除電手段は、除電ランプである。
【００３４】
したがって、記録媒体上に転写されているトナー像を荒すことなく記録媒体から静電気を除電することができる。
【００３５】
請求項１２記載の発明は、請求項２ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置において、前記定着部に電力を供給する補助電源を有する。
【００３６】
したがって、画像形成作業の開始時において、定着部が十分に温まっていないときに補助電源から定着部に電力を供給することにより、記録媒体の予熱を速やかに行える。
【００３７】
請求項１３記載の発明は、請求項２ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトを加熱する熱源を有する。
【００３８】
したがって、画像形成作業の開始時において、定着部が十分に温まっていないときに、熱源により記録媒体搬送ベルトを加熱することができ、記録媒体の予熱を速やかに行える。
【００３９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の画像形成装置において、前記熱源は、正温度係数を有する面状発熱体である。
【００４０】
したがって、正温度係数を有する面状発熱体は一定温度まで温度が上昇するとそれ以上は温度が上昇しないので、サーミスタなどを用いた温度制御を行うことなく、省エネを図り、及び、安全性を向上させることができる。
【００４１】
請求項１５記載の発明の複写機は、原稿の画像を読取る画像読取装置と、請求項２ないし１４のいずれか一記載の画像形成装置と、前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、を有する。
【００４２】
したがって、請求項２ないし１４のいずれか一記載の発明の作用を有する複写機が提供される。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。図１はカラー複写機の全体構造を示す縦断正面図、図２はその一部を拡大して示す縦断正面図、図３はその一部を拡大して示す斜視図、図４はその一部を拡大して示す縦断正面図である。
【００４４】
複写機は図１に示すように、原稿の画像を読取る画像読取装置１と、画像読取装置１で読取った原稿の画像データに基づく画像形成を行う画像形成装置２とを有し、さらに、画像読取装置１と画像形成装置２とを制御して画像読取装置１で読取った原稿の画像データに基づく画像形成を画像形成装置２で記録媒体上に行わせる制御部（図示せず）とを有している。制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータである。なお、記録媒体は、後述する定着部において加熱されるものであって、請求項１記載の発明の熱循環装置における被加熱体に相当する。
【００４５】
画像読取装置１は、コンタクトガラス３、第１・第２走行体４、５、レンズ６、ＣＣＤ７、自動原稿送り部（ＡＤＦ）８等を備えている。第１走行体４には、コンタクトガラス３上に載置された原稿又はＡＤＦにより自動送りされる原稿の画像面を照明するランプ、画像面からの反射光を反射させる第１ミラーが搭載されている。第２走行体５には、第１ミラーで反射された光をレンズ６に向けて反射させる第２、３ミラーが搭載されている。第１〜３ミラーで反射された光はレンズ６で集光され、集光された光がＣＣＤ７で受光されることにより原稿の画像が読取られる。
【００４６】
画像形成装置２は、４つの作像部９、露光装置１０、中間転写ベルト１１、転写部１２、加熱手段である定着部１３、記録媒体を収納する収納部１４、画像形成された記録媒体が排出される排出部１５等を備えている。
【００４７】
４つの作像部９はそれぞれ感光体１６、帯電部１７、現像部１８、転写部１９、クリーニング部２０等を備えた同じ構造に形成され、現像部１８に貯留されているトナーの色の違いにより形成されるトナー像の色がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）と異なる。作像部９で形成された各色のトナー象は中間転写ベルト１１上に順次転写され、中間転写ベルト１１上のトナー像は転写部１２において記録媒体上に転写される。
【００４８】
転写部１２においてトナー像が転写された記録媒体は、ベルト状搬送手段である記録媒体搬送ベルト２１上に載置されて定着部１３に向けて搬送され、定着部１３において加熱、加圧されることにより、記録媒体上のトナー像が記録媒体に定着される。
【００４９】
定着部１３においてトナー像が定着された記録媒体は、排出部１５上に排出される。また、この複写機は両面印刷機能を備えており、片面に画像が形成された記録媒体を再給送路２２側へ送り込んで再度転写部１２を通過させることにより、両面印刷を行うことができる。
【００５０】
記録媒体搬送ベルト２１は、転写部１２と定着部１３との間に配置され、一対のローラ状部材２３、２４の間に巻回されている。これらのローラ状部材２３、２４のうち、記録媒体の搬送方向に沿った下流側（定着部１３に近い側）に位置する一方のローラ状部材２３は、第２のヒートパイプとされている。この第２のヒートパイプ２３は、熱伝導性の良いアルミニウムによりその内部をウィック構造に形成され、そのウィック構造の部分に水などの微量な作動液が入っており、伝熱性が高められている。
【００５１】
記録媒体の搬送方向に沿った定着部１３の下流側には、記録媒体の搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、定着部１３を通過した記録媒体に当接される冷却手段としての第１のヒートパイプ２５が配置されている。この第１のヒートパイプ２５は上述した第２のヒートパイプ２３と同じウィック構造に形成され、その内部に水などの微量な作動液が入っている。
【００５２】
第１のヒートパイプ２５と第２のヒートパイプ２３との間には、熱輸送手段である熱輸送ベルト２６が巻回されている。熱輸送ベルト２６は、図４に拡大して示すように、第１のヒートパイプ２５及び第２のヒートパイプ２３と接する内側部分が熱伝導率の高い金属材料により形成された良伝熱層２６ａとされ、外側部分が熱伝導率の低いゴム又は樹脂により形成された断熱層２６ｂとされている。良伝熱層２６ａを形成する金属材料としては、ニッケルや銅を用いることができる。断熱層２６ｂは、シリコンやポリフッ化エチレンをコーティングして形成することができる。
【００５３】
このような構成において、画像形成作業が開始されると、各作像部９で作像されたトナー像が中間転写ベルト１１上に転写され、中間転写ベルト１１上のトナー像が転写部１２において記録媒体上に転写される。
【００５４】
トナー像が転写された記録媒体は記録媒体搬送ベルト２１上に載置され、記録媒体搬送ベルト２１により搬送されて定着部１３に送り込まれる。
【００５５】
定着部１３では、記録媒体に対して加熱、加圧されることによりトナー像が記録媒体に定着され、トナー像が定着された記録媒体は排出部１５に排出され、又は、両面印刷に備えて再給送路２２へ送り込まれる。
【００５６】
ここで、定着部１３での定着温度は１８０℃であり、定着部１３を通過した直後の記録媒体は１００℃程度に温度上昇し、トナーは溶融状態となっている。トナーが溶融状態である記録媒体を排出部１５上などで積層すると、溶融状態のトナーが他の記録媒体に付着するという不都合が生じる。このため、定着部１３を通過した記録媒体の温度を速やかに下げる必要があり、第１のヒートパイプ２５を定着直後の記録媒体に押圧しつつ当接させることにより、記録媒体から熱を奪って記録媒体の温度を６０℃程度に下げることができる。
【００５７】
第１のヒートパイプ２５により記録媒体から奪われた熱は、熱輸送ベルト２６により輸送され、第２のヒートパイプ２３を介して記録媒体搬送ベルト２１へ伝熱され、熱輸送ベルト２６が温められる。このため、この熱輸送ベルト２６上に載置されて定着部１３に送り込まれる記録媒体は熱輸送ベルト２６から熱を供給され、定着部１３に送り込まれる前に予熱されることになる。
【００５８】
このようにして、定着部１３に送り込まれる記録媒体が定着部１３に送り込まれる前に予熱されていることにより、定着部１３において定着のために記録媒体に与える熱量を減らすことができる。このため、定着部１３を小型化した場合や、定着部１３を通過する記録媒体の搬送速度を速くした場合でも、定着のために記録媒体に与える熱量を十分に確保することが可能になる。また、記録媒体を予熱するための熱は、第１のヒートパイプ２５によって他の記録媒体から奪った熱であって、従来はそのまま廃棄されていた熱であるので、定着部１３から記録媒体に与えた熱の一部を再利用するものであり、省エネを図ることができる。
【００５９】
また、記録媒体を予熱する箇所は、記録媒体の搬送方向に沿った転写部１２の下流側であるので、予熱された記録媒体によって転写部１２や中間転写ベルト１１を加熱するということが発生せず、転写部１２や中間転写ベルト１１の温度上昇などが原因となって発生する転写不良を防止することができる。
【００６０】
つぎに、本発明の第２の実施の形態を図５に基づいて説明する。なお、図１ないし図４において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【００６１】
本実施の形態の基本的構造は第１の実施の形態と同じであり、本実施の形態では、第１の実施の形態に対して、記録媒体搬送ベルト２１に静電気を帯電させる静電気付与手段としての静電気付与ローラ２７と、記録媒体搬送ベルト２１により搬送されている記録媒体から静電気を除電する除電手段である除電ランプ２８とが追加されている。
【００６２】
静電気付与ローラ２７は、記録媒体搬送ベルト２１の内側に記録媒体搬送ベルト２１による記録媒体の搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、外周面が記録媒体搬送ベルト２１の内周面に接触されている。
【００６３】
除電ランプ２８は、記録媒体搬送ベルト２１により搬送された記録媒体が定着部１３へ受け渡される部分の近傍に配置されている。
【００６４】
このような構成において、静電気付与ローラ２７により記録媒体搬送ベルト２１に静電気が帯電されることにより、記録媒体搬送ベルト２１上に載置されて搬送される記録媒体が記録媒体搬送ベルト２１に静電吸着され、記録媒体が記録媒体搬送ベルト２１に対して密着状態に維持される。このため、記録媒体搬送ベルト２１から記録媒体への伝熱が良好に行われ、記録媒体の予熱をムラ無く良好に行える。
【００６５】
記録媒体搬送ベルト２１に静電吸着されて搬送された記録媒体が定着部１３へ受け渡される直前に、記録媒体上の静電気を除電ランプ２８によって除電することができる。これにより、記録媒体が静電気の作用により記録媒体搬送ベルト２１に巻き付いてジャムを発生するということを防止できる。しかも、除電ランプ２８は記録媒体に接触することなく静電気を除電できるので、除電に伴って記録媒体上の定着前のトナー像を荒すということを防止できる。
【００６６】
つぎに、本発明の第３の実施の形態を図６及び図７に基づいて説明する。本実施の形態の基本的構造は第１の実施の形態と同じであり、本実施の形態が第１の実施の形態と異なる部分は、熱輸送ベルト２６による記録媒体搬送ベルト２１への伝熱の構成である。なお、本実施の形態では第２の実施の形態と同じように、静電気付与ローラ２７と除電ランプ２８とが設けられている。
【００６７】
記録媒体搬送ベルト２１は、一対のローラ状部材２３ａ、２４ａの間に巻回されている。一対のローラ状部材２３ａ、２４ａの間には、これらのローラ状部材２３ａ、２４ａの間に巻回された記録媒体搬送ベルト２１の外周面に接するように第２のヒートパイプ２９が配置されている。この第２のヒートパイプ２９と第１のヒートパイプ２５との間に熱輸送ベルト２６が巻回されている。第２のヒートパイプ２９は、上述した第１のヒートパイプ２５又は第２のヒートパイプ２３と同じウィック構造に形成され、その内部に水などの微量な作動液が入っている。
【００６８】
このような構成において、第１のヒートパイプ２５によって定着後の記録媒体から奪い取られた熱は、熱輸送ベルト２６によって輸送され、第２のヒートパイプ２９から記録媒体搬送ベルト２１へ伝熱される。この第２のヒートパイプ２９から記録媒体搬送ベルト２１への伝熱部分において、第２のヒートパイプ２９は記録媒体搬送ベルト２１の外側面に接触しており、記録媒体搬送ベルト２１における記録媒体が接触する側である外側面の温度上昇を効率良く行えるので、記録媒体の予熱効果を高めることができる。
【００６９】
また、このように第２のヒートパイプ２９を記録媒体搬送ベルト２１の外周面に接するように配置することにより、第２のヒートパイプ２９との接触部分における熱輸送ベルト２６の回転方向と、第２のヒートパイプ２９との接触部分における記録媒体搬送ベルト２１の回転方向とを、ともに同じ時計回り方向とすることができ、それらの接触部分における力の損失を防止することができる。
【００７０】
つぎに、本発明の第４の実施の形態を図８に基づいて説明する。本実施の形態は、定着部１３に電力を供給するための補助電源３０が設けられている。この補助電源３０は、画像形成装置の電源投入時に充電が開始され、画像形成作業の開始時に放電するように構成されている。補助電源３０としては、キャパシタと呼ばれる二重コンデンサやニッカドバッテリ等が挙げられる。
【００７１】
このような構成において、画像形成作業の開始時に補助電源３０から定着部１３に電力が供給され、定着部１３の温度上昇が速やかに行え、画像形成作業の開始時における記録媒体の予熱を速やかに行える。
【００７２】
なお、補助電源３０の設置箇所については、本実施の形態で示すように収納部１４の側方でもよいが、この位置に限られるものではなく、任意の位置に設置することが可能である。
【００７３】
つぎに、本発明の第５の実施の形態を図９に基づいて説明する。本実施の形態は、記録媒体搬送ベルト２１を加熱する熱源として面状発熱体３１が設けられている。面状発熱体３１は、記録媒体搬送ベルト２１の外側面に接するように配置され、記録媒体搬送ベルト２１の内側には、面状発熱体３１とによって記録媒体搬送ベルト２１を挟持する押付体３２が配置されている。押付体３２はスポンジと金属板とにより形成され、金属板が記録媒体搬送ベルト２１の内側面に当接されている。
【００７４】
また、この面状発熱体３１は正温度係数を有する。この正温度係数とは、温度が低い場合には伝導性粒子の連鎖が重なって電流が流れやすくなり（発熱しやすくなり）、温度が高くなる半導体粒子が膨張して伝導性粒子の連鎖を断ち切って電流が流れにくくなる特性である。
【００７５】
このような構成において、画像形成作業の開始時において、定着部１３が十分に温まっていないときには、面状発熱体３１により記録媒体搬送ベルト２１を加熱することができ、記録媒体の予熱を速やかに行える。
【００７６】
さらに、この面状発熱体３１は正温度係数を有するために一定温度以上には温度上昇せず、サーミスタなどを用いた温度制御を行うことなく省エネを図ることができ、安全性を向上させることができる。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の熱循環装置によれば、被加熱体は加熱手段に到達する前のベルト状搬送手段で搬送されるときに予熱されることになり、この予熱によって、加熱手段で被加熱体に与える熱量を少なくすることができるとともに、被加熱体を予熱する熱は冷却手段により他の被加熱体から奪った熱であるので、熱の有効な再利用と省エネとを図ることができる。
【００７８】
請求項２記載の発明の画像形成装置によれば、トナー像が転写された後の記録媒体は定着部に到達する前に予熱されることになり、定着部を小型化した場合や定着部での搬送速度を速くした場合であって定着部から記録媒体に与えられる熱量が不足しがちとなる場合でも、定着のために記録媒体に与える熱量を十分に確保することができ、また、記録媒体を予熱する熱は他の記録媒体から冷却手段により奪った熱であって従来はそのまま廃棄されていた熱であるので、定着部から記録媒体に与えられた熱の一部を有効に再利用することができるとともに、省エネを図ることができる。
【００７９】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の画像形成装置において、前記冷却手段は、前記記録媒体の搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、前記記録媒体に当接される第１のヒートパイプであるので、この第１のヒートパイプは熱伝導性が良いとともに記録媒体の搬送方向と直交する方向の全域に対して接触させることができるので、定着処理が終了した記録媒体からの熱の奪い取りをスムーズに効率良く行え、さらに、第１のヒートパイプから熱輸送手段への伝熱も良好に行わせることができる。
【００８０】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトは一対のローラ状部材の間に巻回され、一方の前記ローラ状部材が第２のヒートパイプであり、この第２のヒートパイプと前記第１のヒートパイプとの間に前記熱輸送手段である熱輸送ベルトが巻回されているので、第１のヒートパイプと熱輸送ベルト、熱輸送ベルトと第２のヒートパイプ、第２のヒートパイプと記録媒体搬送ベルトとの接触部分では、ヒートパイプを使用しているとともにそれぞれ広い接触面積を確保できるので、各接触部分での伝熱を良好に行わせることができる。
【００８１】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の画像形成装置において、一対の前記ローラ状部材のうちの前記第２のヒートパイプは前記記録媒体の搬送方向に沿った下流側に位置しているので、熱輸送ベルトにより熱が輸送される第１のヒートパイプと第２のヒートパイプとの距離が短くなり、熱輸送ベルトによる熱の輸送途中での放熱が少なくなり、熱の輸送効率を高めることができる。
【００８２】
請求項６記載の発明によれば、請求項３記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトは一対のローラ状部材の間に巻回され、前記記録媒体搬送ベルトの外側面に接する第２のヒートパイプが設けられ、この第２のヒートパイプと前記第１のヒートパイプとの間に前記熱輸送手段である熱輸送ベルトが巻回されているので、第１のヒートパイプと熱輸送ベルト、熱輸送ベルトと第２のヒートパイプ、第２のヒートパイプと記録媒体搬送ベルトとの接触部分では、ヒートパイプを使用しているとともにそれぞれ広い接触面積を確保できるので、各接触部分での伝熱を良好に行わせることができ、さらに、第２のヒートパイプは記録媒体搬送ベルトの外側面に接触しているので記録媒体搬送ベルトにおける記録媒体が接触する側である外側面の温度上昇を効率良く行うことができ、記録媒体の予熱効果を高めることができる。
【００８３】
請求項７記載の発明によれば、請求項４ないし６のいずれか一記載の画像形成装置において、前記熱輸送ベルトは、前記第１のヒートパイプ及び前記第２のヒートパイプと接する内側部分が熱伝導率の高い金属材料により形成され、外側部分が熱伝導率の低いゴム又は樹脂により形成されているので、第１のヒートパイプから熱輸送ベルトへの伝熱、及び、熱輸送ベルトから第２のヒートパイプへの伝熱を良好に行え、かつ、熱輸送ベルトからの放熱を低減できるので、記録媒体の予熱をより効率良く行うことができる。
【００８４】
請求項８記載の発明によれば、請求項２ないし７のいずれか一記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトに静電気を帯電させる静電気付与手段が設けられているので、静電気付与手段により帯電された静電気により記録媒体が記録媒体搬送ベルトに吸着され、記録媒体搬送ベルトから記録媒体への伝熱を良好に行うことができ、記録媒体の予熱を良好に行うことができる。
【００８５】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の画像形成装置において、前記静電気付与手段は、前記記録媒体搬送ベルトの搬送方向と略直交する方向の軸心をもって配置され、外周面を前記記録媒体搬送ベルトに接触させた静電気付与ローラであるので、記録媒体搬送ベルトにおける記録媒体と接触する面に対して略均一に静電気を帯電させることができ、記録媒体搬送ベルトへの記録媒体の静電気による吸着を良好に行うことができる。
【００８６】
請求項１０記載の発明によれば、請求項８又は９記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトから前記定着部への前記記録媒体の受け渡し部分の近傍に、この記録媒体搬送ベルトにより搬送されている前記記録媒体から静電気を除電する除電手段が設けられているので、記録媒体搬送ベルトに静電吸着されて搬送された記録媒体が定着部へ受け渡される場合において除電手段により記録媒体上の静電気を除電することができ、記録媒体が静電気により記録媒体搬送ベルトに巻き付いてジャムを発生するということを防止できる。
【００８７】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の電子の画像形成装置において、前記除電手段は、除電ランプであるので、記録媒体上に転写されているトナー像を荒すことなく記録媒体から静電気を除電することができる。
【００８８】
請求項１２記載の発明によれば、請求項２ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置において、前記定着部に電力を供給する補助電源を有するので、画像形成作業の開始時において、定着部が十分に温まっていないときに補助電源から定着部に電力を供給することにより、記録媒体の予熱を速やかに行わせることができる。
【００８９】
請求項１３記載の発明によれば、請求項２ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送ベルトを加熱する熱源を有するので、画像形成作業の開始時において、定着部が十分に温まっていないときに、熱源により記録媒体搬送ベルトを加熱することができ、記録媒体の予熱を速やかに行わせることができる。
【００９０】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１３記載の画像形成装置において、前記熱源は、正温度係数を有する面状発熱体であるので、正温度係数を有する面状発熱体は一定温度まで温度が上昇するとそれ以上は温度が上昇しないので、サーミスタなどを用いた温度制御を行うことなく、省エネを図り、及び、安全性を向上させることができる。
【００９１】
請求項１５記載の発明の複写機によれば、原稿の画像を読取る画像読取装置と、請求項２ないし１４のいずれか一記載の画像形成装置と、前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、を有するので、請求項２ないし１４のいずれか一記載の発明の作用を有する複写機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のカラー複写機の全体構造を示す縦断正面図である。
【図２】その一部を拡大して示す縦断正面図である。
【図３】その一部を拡大して示す斜視図である。
【図４】その一部を拡大して示す縦断正面図である
【図５】本発明の第２の実施の形態のカラー複写機の一部を断面にして示す縦断正面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態のカラー複写機の一部を断面にして示す縦断正面図である。
【図７】その一部を示す斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態のカラー複写機の全体構造を示す縦断正面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態のカラー複写機の一部を断面にして示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１　　　画像読取装置
２　　　画像形成装置
１２　　　転写部
１３　　　加熱手段、定着部
２１　　　ベルト状搬送手段
２３、２４　一対のローラ状部材
２３　　　第２のヒートパイプ
２３ａ、２４ａ　一対のローラ状部材
２５　　　冷却手段、第１のヒートパイプ
２６　　　熱輸送手段、熱輸送ベルト
２７　　　静電気付与手段、静電気付与ローラ、
２８　　　除電手段、除電ランプ
２９　　　第２のヒートパイプ
３０　　　補助電源
３１　　　熱源、正温度係数を有する面状発熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004020824.tif 000008
【図７】
2004020824.tif 000009
【図８】
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【図９】
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