JP2001289579A - ヒートパイプ式熱循環器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱移動効率に優れるとともに、低コストで製
作することができるヒートパイプ式熱循環器を提供す
る。さらに、ヒートパイプに過大な応力が発生するのを
防止する。 【解決手段】 受熱部１１及び放熱部１２が板状の金属
部材からなり、環状に閉じた形状となった複数のヒート
パイプ１３は、上記金属部材に立設された突片１３ａを
ヒートパイプ１３に巻き付けるように曲げ加工して、受
熱部及び放熱部に固着する。上記板状の金属部材のヒー
トパイプが固着された部分の間は厚さを適切に設定し、
熱の移動を規制する。また、ヒートパイプの受熱部に固
着された位置と放熱部に固着された位置間に湾曲部又は
伸縮部を設け、受熱部と放熱部との間の相対変位を許容
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートパイプを利
用した熱循環器に係り、特に高温のベルト状部材と低温
のベルト状部材との間で熱を移動させるのに適したヒー
トパイプ式熱循環器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒートパイプを利用した熱循環器は様々
な分野で利用されており、流体間での熱交換の他、固体
間での熱交換にも用いられている。例えば、周回駆動さ
れる無端状ベルトのある範囲で加熱を行い、他の範囲で
冷却を行う場合には、このベルトの所定の位置間で熱を
循環させ、加熱・冷却の効率を向上させることが考えら
れている。

【０００３】図１０は、加熱及び冷却される無端状ベル
トを中間転写体として用いた画像形成装置の構成を示す
概略図である。この画像形成装置は、静電電位の差によ
る潜像に着色粉体であるトナーを選択的に付着させて画
像を形成するものであり、トナー像を形成する画像形成
ユニット１０２と、周回駆動される無端状ベルトであっ
て、形成されたトナー像が一旦転写される中間転写体１
０３と、この中間転写体を張架するとともにこの中間転
写体に駆動力を付与する駆動ロール１０４と、中間転写
体１０３を張架しながらこの中間転写体１０３及びこの
上に担持されるトナー像Ｔを加熱する加熱ロール１０５
と、用紙トレイ１０９から搬送されてくる用紙１１２を
中間転写体１０３と重ね合わせて加熱ロール１０５との
間で加熱及び加圧する加熱加圧ロール１０６とを備えて
いる。また、図中に示す符号１０７は中間転写体の支持
ロール、符号１０８はクリーニングロール、符号１１１
は用紙搬送ベルト、符号１１３は画像が転写された用紙
を排出する排紙トレイ、符号１１４は中間転写体を冷却
するファン、符号１１５、１１６はそれぞれ加熱ロール
１０５、加熱加圧ロール１０６に内蔵された熱源である
ハロゲンランプである。

【０００４】この画像形成装置では、画像形成ユニット
１０２で形成されたトナー像Ｔは、中間転写体１０３に
静電的に転写され、中間転写体１０３の周回移動にとも
なって搬送される。そして、加熱ロール１０５の周面に
沿った位置でトナー像が加熱溶融され、記録媒体である
用紙１１２と重ね合わされて加熱ロール１０５と加熱加
圧ロール１０６との間で加圧される。これにより、溶融
したトナー像は用紙上に転写されるとともに定着され
る。トナー像が転写・定着された用紙は冷却され、中間
転写体１０３から剥離されて排紙トレイ１１３へと送り
出される。

【０００５】上記のような工程において、中間転写体１
０３は、加熱ロール１０５の周面と接触する位置では加
熱され、トナー像の転写及び定着が完了した後は冷却さ
れる。そして、画像形成ユニット１０２との対向する位
置では、トナーの溶融温度以下まで冷却されている必要
がある。つまり、画像形成ユニット１０２内のトナーを
溶融させると正常な画像の形成が損なわれることにな
り、例えば画像形成ユニット内の像担持ドラム（図示し
ない）や現像装置（図示しない）を過度に加熱しないよ
うにしている。

【０００６】このように、加熱ロール１０５で加熱され
た後に冷却され、さらに新たなトナー像が転写された後
は再加熱されることになり、中間転写体１０３の周回毎
に加熱・冷却がくり返されることになる。このため、中
間転写体１０３の加熱ロール１０５の下流側と上流側と
の間で熱を移動させる熱循環器１０１の使用が提案され
ており、特開平１０−２１３９７７号公報に記載の装置
では、図１１に示すようなヒートパイプ式の熱循環器を
用いている。

【０００７】この熱循環器は、中間転写体１０３の移動
方向に配置された複数のヒートパイプ１２３と、各ヒー
トパイプ１２３の受熱する部分と放熱する部分とに固定
される金属部材１３１、１３２とで主要部が構成されて
おり、並列された複数の金属部材１３１、１３２は、隣
り合う金属部材と熱絶縁スぺーサ１３４を介して連結さ
れている。そして、無端状ベルトである中間転写体１０
３の加熱ロール１０５の上流側と下流側とに金属部材の
連結体が接触し、加熱ロール１０５の下流側から上流側
に熱を移動させる。

【０００８】このとき、加熱ロール１０５の下流側で受
熱部１２１と接触する中間転写体１０３は、受熱部１２
１に中間転写体１０３から熱が吸収されるため、下流側
へいくほど温度が低くなり、受熱部の金属部材も上流側
のもの１３１ａから下流側のもの１３１ｂへと温度は低
くなっている。また、加熱ロール１０５の上流側で接触
する放熱部１２２では、逆に熱が中間転写体に供給され
て下流側の金属部材１３２ｂの温度が高くなっている。
そして、並列されたこれらの金属部材間で熱的に絶縁さ
れることにより、熱交換の良好な効率が維持されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のヒートパイプ式熱循環器には、次のような
問題点がある。従来のものでは、金属部材が熱絶縁スペ
ーサを介して連結されるので、充分な機械的強度を有す
るように製作するのが難しく、コストダウンの障害とな
っている。また、移動するベルト状部材と接触して効率
の良い熱交換を行うためには、接触面を凹凸の少ない精
度の高い曲面に仕上げなければならないが、連結される
金属部材間で段差ができ易く、精度よく製作するために
多くの費用を要することになる。さらに、熱交換を行う
部分の形状を維持することが困難となる。さらに、接触
面の位置を正確に設定する必要があり、取り付け時の設
定を容易にすること又は加熱されたときの熱膨張を吸収
することができる構造とすることも要求されている。

【００１０】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、熱交換部に精度の高い滑
らかな曲面を形成でき、熱移動効率に優れるとともに、
低コストで製作することができるヒートパイプ式熱循環
器を提供すること、又は、所定位置へ正確に取り付ける
ことができるとともに、取り付け時及び取り付け後に、
ヒートパイプに過大な応力の発生するのを防止すること
ができるヒートパイプ式熱循環器を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、 板状の金属部材からな
り、高温の部材に接触するように配置される受熱部と、
板状の金属部材からなり、低温の部材に接触するよう
に配置される放熱部と、 前記受熱部と前記放熱部との
双方に固着され、環状に閉じた形状となった複数のヒー
トパイプとを有し、 前記受熱部の金属部材又は前記放
熱部の金属部材は、一方の面に、複数対の平行に立設さ
れた突片を有し、 前記ヒートパイプは、対となる前記
突片の間に嵌め入れられ、該突片を前記ヒートパイプに
巻き付けるように曲げ加工して、固着されているヒート
パイプ式熱循環器を提供するものである。

【００１２】上記構成において、高温の部材及び低温の
部材は、相対的に高温又は低温であればよい。つまり、
両者の間に熱交換が可能な程度の温度差があればよく、
低温の部材に対して高温、高温の部材に対して低温とい
う意味であり、特定の温度の範囲に限定されるものでは
ない。また、双方の部材は、布、紙、合成樹脂からなる
シート状の部材等であるのが望ましいが、固体、弾性
体、流体、塑性変形を生じる部材等であってもよい。

【００１３】このようなヒートパイプ式熱循環器では、
受熱部及び放熱部がそれぞれ一つの板状の金属部材で構
成されており、熱交換を行う高温の部材又は低温の部材
との接触面を高い精度で滑らかに形成することが容易と
なる。これにより熱交換の効率が良好な装置を低コスト
で製作することが可能となる。また、複数のヒートパイ
プが固着された位置間で温度差が生じるときに、上記金
属部材の板厚を適切に選択することによって、熱の移動
を制限して温度差を維持することができる。これにより
効率のよい熱移動が可能となる。

【００１４】さらに、ヒートパイプは突片を曲げ加工す
ることによって容易に固着することができ、製作工程を
簡略化して低コスト化が可能となる。

【００１５】請求項２に係る発明は、 高温の部材に接
触するように配置され、この高温の部材から熱が移動す
る受熱部と、 低温の部材に接触するように配置され、
この低温の部材に対して熱を供給する放熱部と、 前記
受熱部と放熱部との双方に固着され、環状に閉じた形状
となった複数のヒートパイプとを有し、 該ヒートパイ
プは、前記受熱部に固着された部分と前記放熱部に固着
された部分との間に、該受熱部と該放熱部との間の相対
変位を許容する湾曲部を有するヒートパイプ式熱循環器
を提供する。

【００１６】このヒートパイプ式熱循環器では、ヒート
パイプが受熱部と放熱部との間で、湾曲部を有してお
り、この湾曲部が容易に変形することによって、受熱部
と放熱部との間の相対変位が許容される。したがって、
受熱部と放熱部とを正確な位置に固定することが容易と
なる。また、受熱部と放熱部とを固定した後は、ヒート
パイプの温度が変化し、伸縮が生じても湾曲部の変形に
よって吸収され、ヒートパイプに過度の応力が生じるの
を防止することができる。

【００１７】請求項３に係る発明は、 高温の部材に接
触するように配置され、この高温の部材から熱が移動す
る受熱部と、 低温の部材に接触するように配置され、
この低温の部材に対して熱を供給する放熱部と、 前記
受熱部と放熱部との双方に固着され、環状に閉じた形状
となった複数のヒートパイプとを有し、 該ヒートパイ
プは、 前記受熱部に固着された部分と前記放熱部に固
着された部分との間に、 管壁が螺旋状又は環状に膨ら
み、該受熱部と該放熱部との間の相対変位を許容する伸
縮部を有するヒートパイプ式熱循環器を提供する。

【００１８】このヒートパイプ式熱循環器では、ヒート
パイプの管壁が螺旋状又は環状に膨らんだ伸縮部を有し
ており、この管壁の変形によって容易に伸縮するので、
受熱部及び放熱部を所定の位置に容易に固定することが
できる。また、固定後は温度変化による伸縮を吸収する
ことができる。

【００１９】請求項４に係る発明は、請求項１、請求項
２又は請求項３に記載のヒートパイプ式熱循環器におい
て、 前記高温の部材及び前記低温の部材は、前記ヒー
トパイプの前記受熱部又は前記放熱部に固定された部分
とほぼ直角方向に移動するベルト状部材であり、 前記
受熱部及び放熱部の前記ベルト状部材と接触する面は、
該ベルト状部材の移動方向に曲面となっているものとす
る。

【００２０】このヒートパイプ式熱循環器では、受熱部
及び放熱部のベルト状部材と接触する部分が曲面となっ
ているので移動するベルト状部材を受熱部又は放熱部に
ほぼ一様に接触させることができ、熱の移動を有効に行
うことが可能となる。また、受熱部及び放熱部のベルト
状部材との接触面を滑らかに仕上げることができ、効率
の良い熱交換が行われる。

【００２１】請求項５に係る発明は、請求項１、請求項
２又は請求項３に記載のヒートパイプ熱循環器におい
て、 前記高温の部材及び前記低温の部材は、前記ヒー
トパイプの前記受熱部又は放熱部に固定された部分とほ
ぼ直角方向に移動し、周回駆動される一つの無端状ベル
トであり、 前記受熱部は、前記無端状ベルト上に担持
されたトナー像を加熱溶融する位置より下流側であっ
て、新たにトナー像が該無端状ベルト上に転写される位
置より上流側で、該無端状ベルトと接触するものであ
り、 前記放熱部は、前記トナー像が該無端状ベルト上
に転写される位置より下流側であって、トナー像が加熱
溶融される位置より上流側で、該無端状ベルトと接触す
るものとする。

【００２２】この熱循環器では、トナー像を溶融するた
めに加熱された無端状ベルトに受熱部が接触し、熱を吸
収して無端状ベルトを冷却するとともに、吸収した熱を
放熱部に移動する。放熱部は無端状ベルトの加熱される
位置の上流側に接触し、この無端状ベルトに熱を供給す
る。これにより、無端状ベルトの周回駆動にともなう加
熱と冷却を効率よく行うことができる。また、受熱部で
は、無端状ベルトの移動方向の上流側で温度が高く、下
流側へ行くほど温度が低くなっている。一方、放熱部で
は上流側から下流側へ行くほど温度が高くなっている。
そして、受熱部の最も上流側に固着されたヒートパイプ
が放熱部の最も下流側に固着され、受熱部の下流側に固
着されたヒートパイプが放熱部の上流側に固着される。
これにより、各ヒートパイプの熱交換部の温度差がほぼ
同じになり、効率の良い熱の移動が行われる。なお、受
熱部又は放熱部を構成する金属部材は、ヒートパイプが
固着される位置間の板厚が小さくなっているので熱の移
動は少なく、温度差が生じた状態が維持される。

【００２３】請求項６に係る発明は、 一方の面に、平
行に立設されて対となる突片を複数対設けた板状の金属
部材を二つ形成し、 環状に閉じた形状にヒートパイプ
を形成し、 平行に配置された前記板状の金属部材の双
方の、対となる前記突片の間に前記ヒートパイプを嵌め
入れ、 該突片を該ヒートパイプに巻き付けるように曲
げ加工して、該ヒートパイプと二つの金属部材とを固着
するヒートパイプ式熱循環器の製造方法を提供する。

【００２４】この方法では、受熱部と放熱部とをそれぞ
れ一つの板状部材として形成することができるので、加
工の工数を低減することができる。また、ヒートパイプ
は上記板状の金属部材に設けられた対となる突片の間に
嵌め入れ、この突片を曲げ加工して受熱部又は放熱部に
簡単に固着することができる。したがって、このヒート
パイプ式熱循環器の製造コストを抑えることが可能とな
る。なお、上記ヒートパイプは、管材を閉じた形状に加
工した後、作動液の注入及び内圧の調整を行うものであ
る。この作動液を注入する工程及び内圧を調整する工程
は、受熱部及び放熱部に固着する前に行うのが望ましい
が、固着した後に行うこともできる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本願に係る発明の実施の形
態を図に基づいて説明する。図１は、請求項１又は請求
項２に係る発明の一実施形態であるヒートパイプ式熱循
環器を示す概略斜視図である。また、図２は、同じヒー
トパイプ式熱循環器の側面図及び正面図であり、図３は
平面図である。このヒートパイプ式熱循環器１は、高温
の部材に接触するように配置される受熱部１１と、低温
の部材に接触するように配置される放熱部１２と、前記
受熱部１１と前記放熱部１２との双方に固着され、環状
に閉じた形状となった複数のヒートパイプ１３とで主要
部が構成されている。

【００２６】上記放熱部１２は、図４に示すように、板
状の金属部材で構成され、表面側に熱交換を行う部材と
接触させるための曲面が形成されている。また、裏面側
には、ヒートパイプ１３を取り付けるための突片１２ａ
が複数設けられている。この突片１２ａは、二つずつが
対となって平行に立設されており、取り付けられるヒー
トパイプ１３の軸線方向に連続し、均一な断面を有して
いる。そしてそれぞれの対となる突片の中心線は等間隔
となっており、これらの対となる突片１２ａの間にヒー
トパイプ１３が嵌め入れられ、これを抱き込むように固
定するものとなっている。また、ヒートパイプ１３が固
定される位置間は、板厚ｔが適切な値に調整され、熱の
移動が制限されるようになっている。

【００２７】一方、受熱部１１は、上記放熱部１２とほ
ぼ同じ金属部材で構成され、上下面を逆にし、放熱部１
２の斜め下方に配置される。

【００２８】上記放熱部１２及び受熱部１１には、アル
ミニウム・銅又はこれらを含む合金等の熱伝導性の良好
な金属を用いることができるが、安価で、加工性に優れ
たアルミニウム又はアルミニウム合金を用いるのが望ま
しく、押出形材を使用するのが最も好ましい。

【００２９】上記ヒートパイプ１３は、銅又は銅合金等
の管材が用いられ、直線状の管部材１３ａ、１３ｂと９
０°に曲折された継ぎ手１３ｃとをろう付け接合して環
状に閉じた形状となっている。なお、図２、図３中に示
す符号１３ｄは作動液の注入口を示す。

【００３０】このようなヒートパイプ式熱循環器の製造
は、次のような工程によって行われる。受熱部１１及び
放熱部１２となる金属部材をアルミニウム等の押出し成
形によって製作する。このとき、裏面側に形成されてい
る突片１２ａは、図５（ａ）に示すように、直立した形
状とする。一方、ヒートパイプ１３となる直線状の管部
材１３ａ，１３ｂを継ぎ手１３ｃによって接続し、ほぼ
矩形の閉じた形状とする。管部材と継ぎ手の接合部はろ
う付けによって固着する。その後、注入口１３ｄから管
内に作動液を注入するとともに内圧を調整する。

【００３１】上記受熱部１１と放熱部１２とを構成する
金属部材を、裏面側が対向する所定の位置関係に保持
し、双方の対となる突片１２ａの間の溝状部１２ｂに、
上記のように閉じた形状に接合されたヒートパイプ１３
を嵌め入れる。そして、図５（ｂ）に示すように突片１
２ａをヒートパイプ１３に巻き付けるように曲げ加工
し、ヒートパイプ１３に密着させて固定する。なお、突
片には、図５（ｂ）に示すように、一ケ所又は数ケ所に
ノッチ１２ｃを形成しておくのが望ましい。これによ
り、突片１２ａの曲げ加工が容易となり、突片１２ａを
ヒートパイプ１３に確実に密着させることが可能とな
る。上記製造工程では、閉じた形状に接合した管に作動
液を注入した後、これを受熱部及び放熱部の金属部材に
固定しているが、受熱部、放熱部及び閉じた形状に接合
された管を組み立てた後に、作動液の注入及び内圧の調
整を行うこともできる。

【００３２】図６は、図１から図３までに示すヒートパ
イプ式熱循環器１が用いられる画像形成装置の概略構成
図である。この画像形成装置は、先に説明した図１０に
示す画像形成装置と同様の画像形成ユニット２、中間転
写体３、駆動ロール４、加熱ロール５、加熱加圧ロール
６、支持ロール７、クリーニングロール８、用紙トレイ
９、用紙搬送路１０、用紙搬送ベルト３１、排紙トレイ
３３、冷却ファン３４、熱源であるハロゲンランプ３
５、３６を備えている。そして、中間転写体３上に転移
されたトナー像Ｔを加熱ロール５の周面に沿った位置で
加熱し、溶融した状態で記録媒体３２に圧接することに
より、転写と定着とを同時に行うものである。

【００３３】この画像形成装置において、ヒートパイプ
式熱循環器１は、受熱部１１が転写・定着位置の下流側
で中間転写体３に当接され、放熱部１２は加熱ロール５
の周面に巻き回される部分の上流側で中間転写体３に当
接される。そして、転写・定着が行われた直後の高温の
中間転写体３から、クリーニングロール８及び画像形成
ユニット２との対向位置を通過して冷却された低温の中
間転写体３に熱が移動する。これによって中間転写体３
の周回毎に行われる加熱・冷却の効率が向上する。

【００３４】次に、本願に係る発明の他の実施形態につ
いて説明する。図７は、請求項２に係る発明の一実施形
態であるヒートパイプ式熱循環器を示す側面図及び部材
組立図である。このヒートパイプ式熱循環器４０も、図
１から図３までに示すものと同様の受熱部４１、放熱部
４２及びヒートパイプ４３で主要部が構成されている。
そして、受熱部４１及び放熱部４２には、６本のヒート
パイプ４３が等間隔で取り付けられている。

【００３５】上記受熱部４１及び放熱部４２の表面側
は、ゆるやかな曲面になっており、これにともなって裏
面も凹状の曲面となっているが、図８に示されるよう
に、裏面側の突片４２ａは先端が直線Ｌ１上に並ぶよう
に設定され、対となる突片間の溝状部４２ｂの深さｄが
同一となっている。したがって、これらの突片４２ａに
よって固着されるヒートパイプの中心も、直線Ｌ２上に
並ぶことになる。このように設定されていることによ
り、複数のヒートパイプ４３は同じ寸法のものを用いる
ことができ、取り付ける時のヒートパイプの嵌め合わせ
や突片の曲げ加工の作業性を向上することができる。

【００３６】この熱循環器で用いられているヒートパイ
プ４３は、図７（ｂ）に示すように、コの字状に曲げ加
工された管４３ａと、この管に接続される短い管４３ｂ
と、２つの継ぎ手４３ｃとで主要部が構成されている。
上記コの字状に曲げ加工された管４３ａは、平行部分が
それぞれ受熱部４１及び放熱部４２に固着され、両端が
二つの継ぎ手４３ｃと、他の短い管４３ｂとで接続され
て環状に閉じた形状となっている。

【００３７】また、上記コの字状の管４３ａ及び短い管
４３ｂは、側方から見たときの形状が図７（ａ）に示す
ように、Ｓ字状に湾曲した部分を有するものとなってい
る。この湾曲した部分が変形することによって、受熱部
４１と放熱部４２との相対変位を許容するとともに、受
熱部４１と放熱部４２とが所定位置にしっかりと固着さ
れた後には、管の温度変化による伸縮を吸収して、過大
な応力の発生が回避される。

【００３８】このようなヒートパイプ式熱循環器４０
も、図６に示すような画像形成装置に用いることによっ
て、周回毎にくり返される中間転写体３の加熱及び冷却
を効率よく行うことが可能となる。

【００３９】なお、本実施形態の湾曲したヒートパイプ
４３に代えて、図９に示すような管壁が螺旋条又は環状
に膨らみ、軸線方向の管断面が波形となった管５３を、
ヒートパイプの一部に用いてもよい。このような管５３
は管の壁面が容易に変形して伸縮が可能であり、受熱部
５１と放熱部５２との相対変位を許容するとともに温度
応力の発生も防止する。このようにヒートパイプに伸縮
部を設けた熱循環器は、本願の請求項３に係る発明の一
実施形態である。

【００４０】

【実施例】次に、本願に係る発明の一実施例であって、
図６に示す画像形成装置において用いることができるヒ
ートパイプ式熱循環器を具体的に数値を示して説明す
る。

【００４１】このヒートパイプ式熱循環器は、図１に示
すものと同じ形状の受熱部及び放熱部を備えており、そ
のデータは次のとおりである。 材料：Ａ６０６３アルミニウム合金 （押出成形） 寸法：長さ（ヒートパイプの配列方向） ２００ｍｍ 幅 （ヒートパイプの軸線方向） ３５０ｍｍ 高さ １６０ｍｍ ヒートパイプ挿着用溝状部の数 ： ９ 溝状部の深さｄ ： １１ｍｍ 溝状部と溝状部との間の板厚ｔ ： ５ｍｍ 表面側の曲面の曲率半径 ： １５００ｍｍ 表面側の曲面の面粗さ ： Ｒｚ＝１０μｍ以下 （ＪＩＳ Ｂ０６０１）

【００４２】また、ヒートパイプのデータは次のとおり
であり、受熱部と放熱部とに固着される部分の間に、図
７（ａ）に示されるようなＳ字状に曲げ加工された湾曲
部を有している。 材料：リン脱酸銅（ＪＩＳ Ｈ３３００ Ｃ１２２０、
調質Ｈ材） 外径： ９．５ｍｍ 肉厚： １ｍｍ 湾曲部の曲率半径： ５０〜１０００ｍｍ 上記ヒートパイプには、作動液として水が封入されてい
る。

【００４３】一方、上記ヒートパイプ式熱循環器が用い
られる画像形成装置のデータは次のとおりである。 〈画像形成装置のデータ〉 中間転写体の構成材料 ポリイミド 中間転写体の厚さ １４０μｍ 中間転写体の移動速度 ２６０ｍｍ／ｓ 加熱ロールの温度 １７０℃ 加熱加圧ロールの温度 １００℃ 加熱ロールと加熱加圧ロールとの圧接部下流側における中間転写体の温度 １３０℃ 熱循環器の放熱部に接触する直前の中間転写体の温度 ５０℃ （冷却ファンによって調整する）

【００４４】上記のようなヒートパイプ式熱循環器を組
み込んだ画像形成装置において、Ａ４サイズの用紙を横
送りで連続５００枚プリントした後、加熱ロール及び加
熱加圧ロールに内蔵された熱源（ハロゲンランプ）の消
費電力を積算電力計で測定した。一方、上記測定の結果
と対比するために、図１１に示す従来から知られている
熱循環器のように金属部材が断熱部材によって熱絶縁さ
れているものを用いて同様の測定を行った。これらの測
定結果を対比すると、双方はほぼ同等の消費電力の低減
効果が得られることが確認され、本発明に係る熱循環器
でも効率の良い熱循環が行われていることが認められ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明に係るヒ
ートパイプ式熱循環器では、受熱部及び放熱部がそれぞ
れ一つの板状の金属部材で構成されたものであり、曲面
加工が容易で構造強度も優れたものとなる。つまり、従
来のように断熱部材を介して複数の金属部材を結合する
場合には、金属部材間で位置のずれ等による表面の段差
が生じ易く、精度の悪いものであったが、本願発明に係
る熱循環器では、このような問題点が解決され、良好な
熱循環が行われるとともに軽量化及び製作コストの低減
が可能となる。また、ヒートパイプに伸縮部又は湾曲部
を設けることによって、熱循環器の取り付け時、及びそ
の後にヒートパイプに大きな応力が作用するのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の一実施形態であるヒート
パイプ式熱循環器を示す概略斜視図である。

【図２】図１に示すヒートパイプ式熱循環器の側面図及
び正面図である。

【図３】図１に示すヒートパイプ式熱循環器の平面図で
ある。

【図４】図１に示すヒートパイプ式熱循環器で用いられ
る放熱部の部分断面図である。

【図５】図４に示す放熱部とヒートパイプとを固着する
構造を示す部分断面図である。

【図６】図１に示すヒートパイプ式熱循環器が用いられ
る画像形成装置の概略構成図である。

【図７】請求項２に係る発明の一実施形態であるヒート
パイプ式熱循環器の側面図及び部材組立図である。

【図８】図７に示すヒートパイプ式熱循環器の受熱部及
び放熱部に用いられる金属部材の断面図である。

【図９】図１又は図７に示すヒートパイプ式熱循環器で
用いることができる管部材の他の例を示す形状図であ
る。

【図１０】従来から知られている画像形成装置の概略構
成図である。

【図１１】従来から知られているヒートパイプ式熱循環
器の概略斜視図である。

【符号の説明】

１ ヒートパイプ式熱循環器 ２ 画像形成ユニット ３ 中間転写体 ４ 駆動ロール ５ 加熱ロール ６ 加熱加圧ロール ７ 支持ロール ８ クリーニングロール ９ 用紙トレイ １０ 用紙搬送路 １１ 受熱部 １２ 放熱部 １３ ヒートパイプ ３１ 用紙搬送ベルト ３２ 記録媒体 ３３ 排紙トレイ ３４ 冷却ファン ３５、３６ 熱源（ハロゲンランプ） ４０ ヒートパイプ式熱循環器 ４１ 受熱部 ４２ 放熱部 ４３ ヒートパイプ ５１ 受熱部の金属部材 ５２ 放熱部の金属部材 ５３ 管部材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｄ 15/02 １０６ Ｆ２８Ｄ 15/02 １０６Ｚ Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｇ０３Ｇ 15/16 15/20 １０２ 15/20 １０２ 15/24 15/24 (72)発明者 山下 孝幸 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 山田 哲夫 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 大内 裕 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 相模 静夫 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 知念 武廣 東京都港区新橋５−11−３ 住友軽金属工 業株式会社内 (72)発明者 五味渕 政智 愛知県宝飯郡一宮町大木新道100 住友軽 金属工業株式会社内 (72)発明者 内山 剛 愛知県宝飯郡一宮町大木新道100 住友軽 金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H032 BA05 BA09 BA18 BA21 BA23 2H033 AA02 BA10 BA11 BA12 BA25 BA27 BA29 BB01 BB18 BB34 BE09 2H078 AA29 CC06 DD51 DD56 DD57

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の金属部材からなり、高温の部材
   に接触するように配置される受熱部と、 板状の金属部材からなり、低温の部材に接触するように
   配置される放熱部と、 前記受熱部と前記放熱部との双方に固着され、環状に閉
   じた形状となった複数のヒートパイプとを有し、 前記受熱部の金属部材又は前記放熱部の金属部材は、一
   方の面に、複数対の平行に立設された突片を有し、 前記ヒートパイプは、対となる前記突片の間に嵌め入れ
   られ、該突片を前記ヒートパイプに巻き付けるように曲
   げ加工して、固着されていることを特徴とするヒートパ
   イプ式熱循環器。
2. 【請求項２】 高温の部材に接触するように配置さ
   れ、この高温の部材から熱が移動する受熱部と、 低温の部材に接触するように配置され、この低温の部材
   に対して熱を供給する放熱部と、 前記受熱部と放熱部との双方に固着され、環状に閉じた
   形状となった複数のヒートパイプとを有し、 該ヒートパイプは、前記受熱部に固着された部分と前記
   放熱部に固着された部分との間に、該受熱部と該放熱部
   との間の相対変位を許容する湾曲部を有することを特徴
   とするヒートパイプ式熱循環器。
3. 【請求項３】 高温の部材に接触するように配置さ
   れ、この高温の部材から熱が移動する受熱部と、 低温の部材に接触するように配置され、この低温の部材
   に対して熱を供給する放熱部と、 前記受熱部と放熱部との双方に固着され、環状に閉じた
   形状となった複数のヒートパイプとを有し、 該ヒートパイプは、 前記受熱部に固着された部分と前
   記放熱部に固着された部分との間に、 管壁が螺旋状又
   は環状に膨らみ、該受熱部と該放熱部との間の相対変位
   を許容する伸縮部を有することを特徴とするヒートパイ
   プ式熱循環器。
4. 【請求項４】 前記高温の部材及び前記低温の部材
   は、前記ヒートパイプの前記受熱部又は前記放熱部に固
   定された部分とほぼ直角方向に移動するベルト状部材で
   あり、 前記受熱部及び放熱部の前記ベルト状部材と接触する面
   は、該ベルト状部材の移動方向に曲面となっていること
   を特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の
   ヒートパイプ式熱循環器。
5. 【請求項５】 前記高温の部材及び前記低温の部材
   は、前記ヒートパイプの前記受熱部又は放熱部に固定さ
   れた部分とほぼ直角方向に移動し、周回駆動される一つ
   の無端状ベルトであり、 前記受熱部は、前記無端状ベルト上に担持されたトナー
   像を加熱溶融する位置より下流側であって、新たにトナ
   ー像が該無端状ベルト上に転写される位置より上流側
   で、該無端状ベルトと接触するものであり、 前記放熱部は、前記トナー像が該無端状ベルト上に転写
   される位置より下流側であって、トナー像が加熱溶融さ
   れる位置より上流側で、該無端状ベルトと接触するもの
   であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項
   ３に記載のヒートパイプ式熱循環器。
6. 【請求項６】 一方の面に、平行に立設されて対とな
   る突片を複数対設けた板状の金属部材を二つ形成し、 環状に閉じた形状にヒートパイプを形成し、 平行に配置された前記板状の金属部材の双方の、対とな
   る前記突片の間に前記ヒートパイプを嵌め入れ、 該突片を該ヒートパイプに巻き付けるように曲げ加工し
   て、該ヒートパイプと二つの金属部材とを固着すること
   を特徴とするヒートパイプ式熱循環器の製造方法。