冷却装置及び画像形成装置
【課題】画像形成装置に着脱可能に構成されている被冷却部の冷却に適した冷却装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置に着脱可能に装着される被冷却部に対して接触・離間可能に配設される受熱部３１と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、当該循環路内で冷却液を送液するポンプとを備える冷却装置である。循環路を構成する配管３７のうち、受熱部３１側に配設される部分４０を可撓性を有する部材で構成し、それ以外の部分を金属製の部材で構成した。
【解決手段】画像形成装置に着脱可能に装着される被冷却部に対して接触・離間可能に配設される受熱部３１と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、当該循環路内で冷却液を送液するポンプとを備える冷却装置である。循環路を構成する配管３７のうち、受熱部３１側に配設される部分４０を可撓性を有する部材で構成し、それ以外の部分を金属製の部材で構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却液を用いた液冷式の冷却装置、及びその冷却装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、紙やＯＨＰシート等の記録媒体に文字、記号等の画像を記録する方式として種々の方式が採用されている。中でも、電子写真方式は、高精細な画像を高速で形成することができることから広く使用されている。一般的に、電子写真方式の画像形成装置における画像形成工程は、光学装置で画像情報を読み込む工程と、読み込んだ画像情報に基づいて感光体上に静電潜像を書き込む工程と、感光体上に現像装置からトナーを供給してトナー像を形成する工程と、感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、転写したトナー像を記録媒体に定着する工程などから成る。
【０００３】
上記画像形成工程を行う際、画像形成装置内の種々の装置の駆動によって生じた熱により装置内の温度が上昇して、様々な弊害が生じることが知られている。例えば、光学装置では、原稿をスキャンするスキャナランプや、スキャナランプを駆動させるスキャナモータが発熱し、書き込み装置においては、ポリゴンミラーを高速回転させるモータが発熱する。現像装置においては、トナーを攪拌して帯電させる際に摩擦熱が生じ、定着装置では、トナー像を熱定着するためのヒータが発熱する。また、両面印刷の場合は、定着装置によって加熱された記録媒体が両面印刷用の搬送路に送られるため、その搬送路の周辺温度が上昇する。そして、これらの熱によって装置内の温度が上昇すると、トナーが軟化して不良画像が発生したり、溶融したトナーが固まると現像装置内の可動部をロックして故障が発生したりする。また、温度上昇により、軸受け等のオイルの劣化、モータの機械的寿命の短縮、電気基板上のＩＣの誤作動、故障、耐熱温度の低い樹脂部品の変形などの問題も生じる。従来は、このような画像形成装置内の温度上昇による弊害を防止するために、冷却ファンとダクトなどを用いた空冷式の冷却装置によって冷却を行っていた。
【０００４】
しかし、近年、印刷等の処理の高速化に伴い、画像形成装置内部に備えた発熱体の数が増加している。また、画像形成装置は小型化を達成するためその構成部品は高密度化しており、それに伴い、画像形成装置内部の気流設計の最適化が困難になって、画像形成装置の内部は熱がこもりやすくなっている。また、省エネルギー化の要請から、画像定着時の消費エネルギーを少なくすべく、溶融温度の低いトナーが開発されており、特に、溶融温度の低いトナーを使用した場合は、画像形成装置内の温度上昇をこれまでよりも一層抑制する必要が生じる。このような理由から、従来の空冷方式では十分な冷却効果を得ることが困難になりつつある。そのため、より冷却能力の高い冷却方式として液冷式の冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一般に、液冷式の冷却装置は、画像形成装置の温度上昇箇所に配設される受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、循環路内で冷却液を送液するポンプなどで構成される。冷却液をポンプによって受熱部と放熱部との間で循環させることにより、受熱部で吸収した熱を放熱部で放熱する。液冷式の冷却装置は、空冷式のものと異なり、空気に比べて熱容量の大きい液体冷媒（冷却液）によって熱を輸送するため、受熱特性が高く、温度上昇箇所を効果的に冷却することが可能である。
【０００６】
このように、液冷式の冷却装置を備える画像形成装置は、温度上昇箇所を効果的に冷却することができるが、他方で、画像形成装置内での冷却液の液漏れに注意しなければならない。万が一、循環路を構成する配管や、配管同士を連結する継ぎ手部分などから冷却液が漏れ、電源部や画像形成部等に冷却液が付着すると、画像形成に悪影響を与えるだけでなく、故障の原因となる。
【０００７】
この問題に対し、従来では、図７に示すように、受熱部３１の流入口側と流出口側に設けられた各配管４１，４２とチューブ５１，５２とを連結する継ぎ手４５，４６を、遮蔽部材８０によって形成された空間Ｚ内に配置して、継ぎ手４５，４６を現像装置４を配設した画像形成部から隔離した構成が提案されている（特許文献２参照）。このように構成することで、万が一、継ぎ手４５，４６から冷却液が漏れても、漏れた冷却液が画像形成部等を浸すことがないようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、画像形成装置においては、現像装置や定着装置などを装置本体に対して着脱可能なユニットとして構成し、これらのユニットが故障した場合や寿命に達した場合には、そのユニットだけ交換できるようにしているものが多く開発されている。
例えば、現像装置が着脱可能に構成されている場合、この現像装置を冷却するには受熱部を現像装置に接触させて配設する必要があるが、現像装置の着脱作業を行う際は、受熱部を現像装置に対して離間させた方が、現像装置の着脱作業を行いやすくなる。
【０００９】
この点、図７に示す従来の構成において、仮に、現像装置４を着脱可能に構成した場合、その着脱時に受熱部３１を現像装置４から離間させることは困難である。図７において、受熱部３１を現像装置４に対して離間させようとしても、受熱部３１の流入口側と流出口側に設けられた各配管４１，４２と遮蔽部材８０とが干渉するため、受熱部３１をほとんど移動させることができない。このように、図７に示す従来の構成は、着脱可能なユニットを冷却するには適していないものであった。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、画像形成装置に着脱可能に構成されている被冷却部の冷却に適した冷却装置、その冷却装置を備える画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、画像形成装置に着脱可能に装着される被冷却部に対して接触・離間可能に配設される受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、当該循環路内で冷却液を送液するポンプとを備える冷却装置であって、前記循環路を構成する配管のうち、前記受熱部側に配設される部分を可撓性を有する部材で構成し、それ以外の部分を金属製の部材で構成したものである。
【００１２】
このように、循環路を構成する配管のうち、受熱部側に配設される部分を可撓性を有する部材で構成したことにより、受熱部が配管と連結されている状態でも、可撓性を有する部分が容易に変形することで、受熱部を移動させることができる。これにより、被冷却部の着脱作業を行う際、受熱部を被冷却部に対して無理なく離間させることができ、被冷却部の着脱作業が行いやすくなる。また、可撓性を有する部材で構成された部分以外は、金属製の部材で構成されているので、配管の大部分が耐久性に優れたものとなり、冷却液漏れの虞が低減する。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記循環路を構成する配管は、前記受熱部内を通過する受熱用配管と、受熱部への冷却液又は受熱部からの冷却液を送液する送液用配管と、前記受熱用配管の受熱部から突出した流入側及び流出側の各端部と前記送液用配管の各端部とを連結する連結用配管とを有し、当該連結用配管を可撓性を有する部材で構成し、前記受熱用配管と前記送液用配管とを金属製の部材で構成したものである。
【００１４】
この場合、連結用配管を容易に変形させることができるので、受熱部を被冷却部に対して無理なく離間させることができる。一方、受熱用配管や送液用配管は、金属製の部材で構成されているので、これらの配管の耐久性が優れたものとなり、冷却液漏れの虞が低減する。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の冷却装置において、前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分を、仕切部材を介して画像形成部と反対側に配設したものである。
【００１６】
可撓性を有する部材で構成した部分を、仕切部材を介して画像形成部と反対側に配設することにより、万が一、可撓性を有する部材で構成した部分から冷却液が漏れたとしても、漏れた冷却液が画像形成部側へ流れないようにすることができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３に記載の冷却装置において、前記仕切部材に前記配管を挿通させる孔部を形成し、当該孔部の大きさを、前記受熱部が前記被冷却部に対して接触又は離間する際の前記配管の移動を許容する大きさに形成したものである。
【００１８】
配管を挿通させる孔部の大きさを、受熱部が被冷却部に対して接触又は離間する際の配管の移動を許容する大きさに形成することで、受熱部を被冷却部に対して無理なく接触・離間させることができるようになる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却装置において、前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分の周囲に遮蔽部材を配設したものである。
【００２０】
可撓性を有する部材で構成した部分の周囲に遮蔽部材を配設することにより、万が一、可撓性を有する部材で構成した部分から冷却液が漏れても、漏れた冷却水が周囲に飛散するのを防止することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の冷却装置において、前記遮蔽部材の下方に、冷却液を受ける受け容器を配設したものである。
【００２２】
遮蔽部材の下方に受け容器を配設することにより、可撓性を有する部材で構成した部分から冷却液が漏れた際に、遮蔽部材を伝って落下する冷却液を受け容器で受けて貯めておくことができる。また、受け容器に冷却液が溜まっているか否かを確認することで、冷却液漏れの発生を容易に知ることができる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の冷却装置において、前記受け容器に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段を備えたものである。
【００２４】
受け容器に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段を備えることで、液漏れの発生後、ユーザ等は、すぐに液漏れの対応処置を取ることができ、早い段階で液漏れを止めることができる。また、早い段階で液漏れを止めることができるので、受け容器の大きさを小さくすることができ省スペース化も図れる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項６又は７に記載の冷却装置において、前記受け容器を複数配設し、各受け容器内の冷却液を送液路を介して回収する回収容器を配設したものである。
【００２６】
この場合、複数の受け容器内の冷却液を送液路を介して回収容器に集めることができるので、漏れた冷却液の廃棄を容易に行えるようになる。また、受け容器内に冷却液を貯めておく必要がないので、各受け容器の大きさを小さくすることができ、省スペース化も図れる。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項８に記載の冷却装置において、前記回収容器を着脱可能に構成したものである。
【００２８】
回収容器を着脱可能に構成することにより、回収容器を取り外して冷却液の容易に廃棄できるようになる。
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の冷却装置において、前記循環路内を循環する冷却液を一時的に貯留する貯留槽を設け、当該貯留槽内に貯留されている冷却液の量を検知する液量検知手段を備えたものである。
【００３０】
この場合、液漏れが発生することにより貯留槽内に貯留されている冷却液が減ると、その冷却液の減少を液量検知手段で検知する。これにより、液漏れの発生後、ユーザ等は、すぐに液漏れの対応処置を取ることができ、早い段階で液漏れを止めることができる。また、この場合、外部に漏れた冷却液を検知するわけではないので、漏れた冷却液が冷却液検知手段の検知位置に到達するまでの間に蒸発して、冷却液漏れが検知されなくなる虞はない。すなわち、貯留槽内に貯留されている冷却液の量を検知することで、蒸発するような少量の液漏れでも検知することが可能となる。
【００３１】
請求項１１の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えた画像形成装置である。
【００３２】
画像形成装置が、請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えることで、画像形成装置に対して着脱可能な被冷却部の着脱操作性を維持しつつ、その被冷却部を冷却することが可能となり、安定した画像形成を行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、受熱部を被冷却部に対して無理なく接触・離間させることができる。これにより、被冷却部の画像形成装置に対する着脱作業を容易に行い得るようになる。また、本発明に係る冷却装置は、冷却液を循環させる配管の大部分が金属製の部材で構成されているので、耐久性に優れたものとなり、液漏れの虞が低減する。このように、本発明によれば、画像形成装置に対して着脱可能に構成された被冷却部を冷却するのに適した冷却装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る冷却装置を搭載したカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図７】従来の冷却装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３６】
図１は、本発明に係る冷却装置を搭載したカラー画像形成装置の概略構成図である。
まず、図１を参照して、カラー画像形成装置の全体構成について説明する。
図１に示す画像形成装置１００には、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の画像を形成する４つの画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋが配設されている。各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００３７】
具体的には、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電装置３と、感光体２の表面に静電潜像を形成する書込装置６と、感光体２の表面にトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面を清掃するクリーニング装置５を備える。なお、図１では、イエローの画像形成部１Ｙが備える感光体２、帯電装置３、書込装置６、現像装置４、クリーニング装置５のみに符号を付しており、その他の画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。
【００３８】
また、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの図の下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は複数のローラに張架されており、それらローラのうちの１つが駆動ローラとして回転することによって、中間転写ベルト１０は周回走行（回転）するように構成されている。
【００３９】
４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト１０の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１０の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。
【００４０】
また、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラに対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト１０の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００４１】
また、画像形成装置１００には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｐを上記二次転写ニップへ供給する給紙部１３と、給紙された記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するためのレジストローラ対１４と、記録媒体Ｐに画像を定着させる定着装置８とが配設されている。
【００４２】
図１を参照して上記画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２が回転駆動され、帯電装置３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、書込装置６から各感光体２の帯電する表面にレーザ光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、書込装置６によって各感光体２の表面に書き込まれる画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００４３】
中間転写ベルト１０を張架するローラの１つが回転駆動し、中間転写ベルト１０を周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト１０はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト１０に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニング装置５によって除去される。
【００４４】
また、作像動作が開始されると、給紙部１３から記録媒体Ｐが供給される。供給された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１４によって一旦停止され、その後タイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト１０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録媒体Ｐ上に一括して転写される。その後、記録媒体Ｐは定着装置８に送り込まれ、トナー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。そして、記録媒体Ｐは機外の図示しない排紙トレイに排出されストックされる。
【００４５】
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの画像形成部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００４６】
次に、本発明に係る冷却装置の構成について説明する。
図１に示すように、画像形成装置１００内には、画像形成装置の温度上昇箇所を冷却するための冷却装置９が配設されている。この冷却装置９は液冷式の冷却装置である。具体的に、冷却装置９は、受熱部３１と、放熱部３０と、ポンプ３２と、タンク３５と、これらを接続し冷却液を循環させるための循環路を構成する配管３７等で構成されている。本実施形態では、放熱部３０には、ラジエータ３３と、ラジエータ３３に送風するファン３４とが設けられている。また、冷却液には、防錆剤を含有した不凍液などが用いられる。
【００４７】
ここでは、冷却装置９によって冷却される被冷却部を、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋが有する現像装置４としており、各現像装置４に受熱部３１を接触させて配設している。なお、図１では、イエローの画像形成部１Ｙに設けられた受熱部３１のみ図示しており、その他の画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいては受熱部３１を図示省略している。
【００４８】
上記冷却装置９は、以下のように動作する。
放熱部３０によって冷却された冷却液が、ポンプ３２によって受熱部３１へと送られる。そして、受熱部３１において、現像装置４の熱が冷却液に伝達され現像装置４が冷却される。また、現像装置４からの熱により受熱部３１内で温度上昇した冷却液は、タンク３５、ポンプ３２を経て、再び放熱部３０へと送られ、そこで冷却される。このように、冷却液を受熱部３１と放熱部３０との間で循環させることにより、受熱部３１での吸熱と放熱部３０での放熱のサイクルを繰り返し行う。その結果、現像装置４の温度上昇が抑制され、異常画像の発生が回避される。また、タンク３５は、ラジエータ３３からの冷却液を一時的に貯留する貯留槽として機能する。これにより、循環路内での大きな圧力変動が生じるのを防止している。
【００４９】
以下、冷却装置の具体的構成について詳しく説明する。
図２は、第１実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図２に示す４つの受熱部３１は、上記各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋが有する４つの現像装置４のそれぞれに対応して配設された各受熱部３１である。各受熱部３１同士の間は、循環路を構成する配管３７によって互いに連結されている。ここで、配管３７は、受熱用配管３８と、送液用配管３９と、連結用配管４０とを有する。
【００５０】
受熱用配管３８は、受熱部３１内を通過するように配設されている。この受熱用配管３８を冷却液が通過する際に、受熱部３１が現像装置４から受けた熱が受熱用配管３８を介して冷却液に伝達される。本実施形態では、受熱用配管３８を、熱伝導性の良い銅製のパイプで構成している。
【００５１】
送液用配管３９は、受熱部３１への冷却液又は受熱部３１からの冷却液を送液する配管である。具体的には、受熱部３１同士を連結する送液用配管３９と、受熱部３１と上記放熱部３０又はタンク３５等とを連結する送液用配管３９がある。本実施形態では、各送液用配管３９として、アルミニウム製のパイプを用いている。
【００５２】
連結用配管４０は、受熱用配管３８の受熱部３１から突出した流入側及び流出側の各端部３８ａ，３８ｂと送液用配管３９の端部３９ａ，３９ｂとを連結する配管である。連結用配管４０はそれぞれ可撓性を有する部材で構成されており、本実施形態では、その材料として弾性部材としてのゴムを用いている。
【００５３】
また、各受熱部３１を配設している空間Ａと、送液用配管３９及び連結用配管４０を配設している空間Ｂは、仕切部材としての金属製の側板５５によって仕切られている。側板５５には４つの孔部５６が形成されており、各孔部５６には受熱用配管３８の受熱部３１から突出した部分が挿通されている。
【００５４】
ところで、本実施形態において、各現像装置４は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。なお、現像装置４の着脱は、現像装置４単独で行ってもよいし、感光体２等と一体的に行う場合であってもよい。また、この現像装置４の着脱作業を行いやすくするために、各受熱部３１は、対応する現像装置４に対して図示しない接離機構により接触・離間可能に構成されている。
【００５５】
上記のように、本実施形態では、循環路を構成する配管３７のうち、受熱部３１側に設けられている連結用配管４０が可撓性を有する部材で構成されているので、受熱部３１が配管３７と連結されている状態でも、連結用配管４０が容易に変形することで、受熱部３１を移動させることが可能である。これにより、現像装置４の着脱作業を行う際、対応する受熱部３１を現像装置４に対して無理なく離間させることができ、現像装置４の着脱作業が行いやすくなる。
【００５６】
また、受熱部３１を現像装置４に対して接触又は離間させる際、受熱部３１と一緒に受熱用配管３８も移動するが、このとき、受熱用配管３８が孔部５６の縁と干渉してその移動が妨げられないように、孔部５６の大きさは、受熱用配管３８の移動を許容する大きさに形成されている。
【００５７】
一方、配管３７のうち、連結用配管４０以外の全ての部分（受熱用配管３８と送液用配管３９）は金属製の部材で構成されているので、配管３７の大部分が耐久性に優れたものとなり、冷却液漏れの虞が低減する。なお、受熱用配管３８と送液用配管３９は、銅又はアルミニウム以外の金属製の部材で構成してもよいが、受熱用配管３８には、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い材料を適用することが好ましい。
【００５８】
また、万が一、連結用配管４０から冷却液が漏れたとしても、連結用配管４０は側板５５を介して現像装置４等を配設している画像形成部側の空間Ａとは反対側に配設されているので、漏れた冷却液が画像形成部側へ流れないようにすることができる。連結用配管４０は、短い方が冷却液漏れが生じた場合の被害を少なくすることができるが、連結用配管４０の長さは、構成材料の耐久性、受熱部３１の移動距離や方向などにより決定すればよい。
【００５９】
図３は、第２実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図３に示す実施形態では、連結用配管４０の周囲に遮蔽部材６０を配設している。それ以外は、上記第１実施形態と同様の構成となっている。この遮蔽部材６０は、コ字型断面の二部材６１，６２を向かい合わせに嵌め合わせて構成された角筒状の部材である。また、遮蔽部材６０は、側板５５にネジなどの締結部材で固定するための脚部６３を有している。図３に示す例では、遮蔽部材６０の上端及び下端は、連結用配管４０の上端及び下端よりも１０ｍｍずつ上方及び下方に配設されるように構成してある。
【００６０】
このように、図３に示す実施形態では、連結用配管４０の周囲に遮蔽部材６０を配設しているので、万が一、連結用配管４０から冷却液が漏れても、漏れた冷却水が周囲に飛散するのを防止することができる。これにより、冷却液が画像形成部側へ流れるのをより高度に防止することができるようになる。なお、遮蔽部材６０の上端及び下端の各開口部は、冷却液の飛散を防止する観点からは、小さい方が好ましい。ただし、下端の開口部は、受熱部３１の接離動作に伴う受熱用配管３８の移動を許容する大きさを確保しておく必要がある。
【００６１】
図４は、第３実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図４に示す第３実施形態は、図３に示す上記第２実施形態の構成に加え、さらに、遮蔽部材６０の下方に冷却液を受ける受け容器６５を配設したものである。それ以外は、第２実施形態と同様の構成となっている。受け容器６５は、ネジなどの締結具で側板５５に固定されている。
【００６２】
このように、図４に示す実施形態では、遮蔽部材６０の下方に受け容器６５を配設しているので、連結用配管４０から冷却液が漏れた際に、遮蔽部材６０を伝って落下する冷却液を受け容器６５で受けて貯めておくことができる。これにより、冷却液が画像形成部側へ流れるのをより高度に防止することができる。また、受け容器６５に冷却液が溜まっているか否かを確認することで、冷却液漏れの発生を容易に知ることができる。特に、本実施形態のように、複数の連結用配管４０を有している場合は、受け容器６５を確認することで、液漏れの発生箇所を特定しやすくなる。
【００６３】
図５は、第４実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図５に示す第４実施形態は、図４に示す第３実施形態の構成に加え、さらに、受け容器６５に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段として、ＳＵＳ製の２本の電極ピン６７を配設したものである。２本の電極ピン６７のうち、一方には電圧がかけられ、受け容器６５内に冷却液が溜まると電極ピン６７間に電流が流れて液漏れを検知する仕組みである。また、この電極ピン６７が液漏れの検知した際、それを音、光、あるいは操作パネルへの表示などの図示しない報知手段によってユーザ等に報知するようになっている。
【００６４】
これにより、液漏れの発生後、ユーザ等は、すぐにポンプの駆動を停止するなどの対応処置を取ることができ、早い段階で液漏れを止めることができる。また、早い段階で液漏れを止めることができるので、受け容器６５の大きさを小さくすることができ省スペース化も図れる。なお、電極ピン６７にかける電圧は冷却液の物性に影響を与えない（例えば、電気分解等を起こさない）電圧とするのがよい。また、電圧は電極ピン６７に常時かけられているよりは、間欠的にかけられている方が望ましい。
【００６５】
図６は、第５実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図６に示す第５実施形態は、図４又は図５に示す受け容器６５を備える実施形態の構成に、さらに、各受け容器６５内の冷却液を一箇所に集めて回収するための回収容器６８を配設したものである。各受け容器６５には、回収容器６８に冷却液を送るための送液路としての送りチューブ６９が設けてある。それ以外は、図４又は図５に示す実施形態と同様の構成となっている。
【００６６】
通常、送りチューブ６９に冷却液は通過しないので、送りチューブ６９の冷却液に対する耐久性は一時的なものでよい。このため、送りチューブ６９には、例えば樹脂製チューブ等の安価なものを選択するとよい。また、図６に示す例では、回収容器６８は板金を絞り加工して形成されたものであるが、金型を用いて形成された容器でもよい。また、回収容器６８の大きさは、漏れ出る虞のある冷却液の量を想定して決定すればよい。
【００６７】
このように、図６に示す実施形態では、回収容器６８を配設したことにより、各受け容器６５内の冷却液を一箇所に集めることができるので、漏れた冷却液の廃棄を容易に行えるようになる。また、これにより、受け容器６５内に冷却液を貯めておく必要がなくなるので、各受け容器６５の大きさを小さくすることができ、省スペース化も図れる。また、回収容器６８を着脱可能に構成してもよい。この場合、回収容器６８を取り外すことで、冷却液の廃棄作業がさらに容易となる。なお、回収容器６８の配置は、図６に示す位置に限定されることはなく、ユーザ等が取り扱いしやすい位置に回収容器６８を配置すればよい。
【００６８】
また、図示省略するが、図１に示すタンク３５内に貯留されている冷却液の量を検知する液量検知手段を設けてもよい。この場合、液漏れが発生すると、タンク３５内に貯留されている冷却液の量が減るため、これを液量検知手段で検知することにより液漏れの発生をユーザ等に報知することができる。上記図６に示す実施形態では、回収容器６８に電極ピン６７等の冷却液検知手段を設けても、漏れた冷却液が少量の場合、その冷却液が回収容器６８に到達する途中で蒸発してしまうと、液漏れを検知できない可能性がある。これに対し、タンク３５に液量検知手段を設けた場合は、蒸発するような少量の液漏れでも検知することが可能である。
【００６９】
以上のように、本発明に係る冷却装置では、循環路を構成する配管のうち、受熱部側に配設される部分（上記実施形態における連結用配管４０）を可撓性を有する部材で構成しているので、受熱部を現像装置に対して無理なく離間させることができる。このため、現像装置の着脱作業を容易に行うことができる。また、配管のうち、可撓性を有する部材で構成された部分以外は、金属製の部材で構成されているので、大部分が耐久性に優れたものとなり、液漏れの虞が低減する。このように、本発明によれば、画像形成装置に対して着脱可能に構成された被冷却部を冷却するのに適した冷却装置を提供することが可能である。
【００７０】
なお、受熱部で冷却する対象は、現像装置に限定されるものではない。例えば、感光体や定着装置等が画像形成装置に着脱可能に構成されている場合、これらに対しても受熱部を接触・離間可能に配設することが可能である。
【００７１】
また、上述の実施形態では、本発明に係る冷却装置を４つの感光体を横方向に並べた４色タンデム型の電子写真方式の画像形成装置に搭載した場合を例に挙げて説明したが、１色のみ使用するモノクロ画像形成装置や、５色以上の色を使用するカラー画像形成装置、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等にも、本発明に係る冷却装置を搭載可能である。
【符号の説明】
【００７２】
４ 現像装置
９ 冷却装置
３０ 放熱部
３１ 受熱部
３２ ポンプ
３５ タンク（貯留槽）
３７ 配管
３８ 受熱用配管
３９ 送液用配管
４０ 連結用配管
５５ 側板（仕切部材）
５６ 孔部
６０ 遮蔽部材
６５ 受け容器
６７ 電極ピン（冷却液検知手段）
６８ 回収容器
６９ 送りチューブ（送液路）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開２００７−２４９８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２００９０号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却液を用いた液冷式の冷却装置、及びその冷却装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、紙やＯＨＰシート等の記録媒体に文字、記号等の画像を記録する方式として種々の方式が採用されている。中でも、電子写真方式は、高精細な画像を高速で形成することができることから広く使用されている。一般的に、電子写真方式の画像形成装置における画像形成工程は、光学装置で画像情報を読み込む工程と、読み込んだ画像情報に基づいて感光体上に静電潜像を書き込む工程と、感光体上に現像装置からトナーを供給してトナー像を形成する工程と、感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、転写したトナー像を記録媒体に定着する工程などから成る。
【０００３】
上記画像形成工程を行う際、画像形成装置内の種々の装置の駆動によって生じた熱により装置内の温度が上昇して、様々な弊害が生じることが知られている。例えば、光学装置では、原稿をスキャンするスキャナランプや、スキャナランプを駆動させるスキャナモータが発熱し、書き込み装置においては、ポリゴンミラーを高速回転させるモータが発熱する。現像装置においては、トナーを攪拌して帯電させる際に摩擦熱が生じ、定着装置では、トナー像を熱定着するためのヒータが発熱する。また、両面印刷の場合は、定着装置によって加熱された記録媒体が両面印刷用の搬送路に送られるため、その搬送路の周辺温度が上昇する。そして、これらの熱によって装置内の温度が上昇すると、トナーが軟化して不良画像が発生したり、溶融したトナーが固まると現像装置内の可動部をロックして故障が発生したりする。また、温度上昇により、軸受け等のオイルの劣化、モータの機械的寿命の短縮、電気基板上のＩＣの誤作動、故障、耐熱温度の低い樹脂部品の変形などの問題も生じる。従来は、このような画像形成装置内の温度上昇による弊害を防止するために、冷却ファンとダクトなどを用いた空冷式の冷却装置によって冷却を行っていた。
【０００４】
しかし、近年、印刷等の処理の高速化に伴い、画像形成装置内部に備えた発熱体の数が増加している。また、画像形成装置は小型化を達成するためその構成部品は高密度化しており、それに伴い、画像形成装置内部の気流設計の最適化が困難になって、画像形成装置の内部は熱がこもりやすくなっている。また、省エネルギー化の要請から、画像定着時の消費エネルギーを少なくすべく、溶融温度の低いトナーが開発されており、特に、溶融温度の低いトナーを使用した場合は、画像形成装置内の温度上昇をこれまでよりも一層抑制する必要が生じる。このような理由から、従来の空冷方式では十分な冷却効果を得ることが困難になりつつある。そのため、より冷却能力の高い冷却方式として液冷式の冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一般に、液冷式の冷却装置は、画像形成装置の温度上昇箇所に配設される受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、循環路内で冷却液を送液するポンプなどで構成される。冷却液をポンプによって受熱部と放熱部との間で循環させることにより、受熱部で吸収した熱を放熱部で放熱する。液冷式の冷却装置は、空冷式のものと異なり、空気に比べて熱容量の大きい液体冷媒（冷却液）によって熱を輸送するため、受熱特性が高く、温度上昇箇所を効果的に冷却することが可能である。
【０００６】
このように、液冷式の冷却装置を備える画像形成装置は、温度上昇箇所を効果的に冷却することができるが、他方で、画像形成装置内での冷却液の液漏れに注意しなければならない。万が一、循環路を構成する配管や、配管同士を連結する継ぎ手部分などから冷却液が漏れ、電源部や画像形成部等に冷却液が付着すると、画像形成に悪影響を与えるだけでなく、故障の原因となる。
【０００７】
この問題に対し、従来では、図７に示すように、受熱部３１の流入口側と流出口側に設けられた各配管４１，４２とチューブ５１，５２とを連結する継ぎ手４５，４６を、遮蔽部材８０によって形成された空間Ｚ内に配置して、継ぎ手４５，４６を現像装置４を配設した画像形成部から隔離した構成が提案されている（特許文献２参照）。このように構成することで、万が一、継ぎ手４５，４６から冷却液が漏れても、漏れた冷却液が画像形成部等を浸すことがないようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、画像形成装置においては、現像装置や定着装置などを装置本体に対して着脱可能なユニットとして構成し、これらのユニットが故障した場合や寿命に達した場合には、そのユニットだけ交換できるようにしているものが多く開発されている。
例えば、現像装置が着脱可能に構成されている場合、この現像装置を冷却するには受熱部を現像装置に接触させて配設する必要があるが、現像装置の着脱作業を行う際は、受熱部を現像装置に対して離間させた方が、現像装置の着脱作業を行いやすくなる。
【０００９】
この点、図７に示す従来の構成において、仮に、現像装置４を着脱可能に構成した場合、その着脱時に受熱部３１を現像装置４から離間させることは困難である。図７において、受熱部３１を現像装置４に対して離間させようとしても、受熱部３１の流入口側と流出口側に設けられた各配管４１，４２と遮蔽部材８０とが干渉するため、受熱部３１をほとんど移動させることができない。このように、図７に示す従来の構成は、着脱可能なユニットを冷却するには適していないものであった。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、画像形成装置に着脱可能に構成されている被冷却部の冷却に適した冷却装置、その冷却装置を備える画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、画像形成装置に着脱可能に装着される被冷却部に対して接触・離間可能に配設される受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、当該循環路内で冷却液を送液するポンプとを備える冷却装置であって、前記循環路を構成する配管のうち、前記受熱部側に配設される部分を可撓性を有する部材で構成し、それ以外の部分を金属製の部材で構成したものである。
【００１２】
このように、循環路を構成する配管のうち、受熱部側に配設される部分を可撓性を有する部材で構成したことにより、受熱部が配管と連結されている状態でも、可撓性を有する部分が容易に変形することで、受熱部を移動させることができる。これにより、被冷却部の着脱作業を行う際、受熱部を被冷却部に対して無理なく離間させることができ、被冷却部の着脱作業が行いやすくなる。また、可撓性を有する部材で構成された部分以外は、金属製の部材で構成されているので、配管の大部分が耐久性に優れたものとなり、冷却液漏れの虞が低減する。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記循環路を構成する配管は、前記受熱部内を通過する受熱用配管と、受熱部への冷却液又は受熱部からの冷却液を送液する送液用配管と、前記受熱用配管の受熱部から突出した流入側及び流出側の各端部と前記送液用配管の各端部とを連結する連結用配管とを有し、当該連結用配管を可撓性を有する部材で構成し、前記受熱用配管と前記送液用配管とを金属製の部材で構成したものである。
【００１４】
この場合、連結用配管を容易に変形させることができるので、受熱部を被冷却部に対して無理なく離間させることができる。一方、受熱用配管や送液用配管は、金属製の部材で構成されているので、これらの配管の耐久性が優れたものとなり、冷却液漏れの虞が低減する。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の冷却装置において、前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分を、仕切部材を介して画像形成部と反対側に配設したものである。
【００１６】
可撓性を有する部材で構成した部分を、仕切部材を介して画像形成部と反対側に配設することにより、万が一、可撓性を有する部材で構成した部分から冷却液が漏れたとしても、漏れた冷却液が画像形成部側へ流れないようにすることができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３に記載の冷却装置において、前記仕切部材に前記配管を挿通させる孔部を形成し、当該孔部の大きさを、前記受熱部が前記被冷却部に対して接触又は離間する際の前記配管の移動を許容する大きさに形成したものである。
【００１８】
配管を挿通させる孔部の大きさを、受熱部が被冷却部に対して接触又は離間する際の配管の移動を許容する大きさに形成することで、受熱部を被冷却部に対して無理なく接触・離間させることができるようになる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却装置において、前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分の周囲に遮蔽部材を配設したものである。
【００２０】
可撓性を有する部材で構成した部分の周囲に遮蔽部材を配設することにより、万が一、可撓性を有する部材で構成した部分から冷却液が漏れても、漏れた冷却水が周囲に飛散するのを防止することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の冷却装置において、前記遮蔽部材の下方に、冷却液を受ける受け容器を配設したものである。
【００２２】
遮蔽部材の下方に受け容器を配設することにより、可撓性を有する部材で構成した部分から冷却液が漏れた際に、遮蔽部材を伝って落下する冷却液を受け容器で受けて貯めておくことができる。また、受け容器に冷却液が溜まっているか否かを確認することで、冷却液漏れの発生を容易に知ることができる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の冷却装置において、前記受け容器に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段を備えたものである。
【００２４】
受け容器に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段を備えることで、液漏れの発生後、ユーザ等は、すぐに液漏れの対応処置を取ることができ、早い段階で液漏れを止めることができる。また、早い段階で液漏れを止めることができるので、受け容器の大きさを小さくすることができ省スペース化も図れる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項６又は７に記載の冷却装置において、前記受け容器を複数配設し、各受け容器内の冷却液を送液路を介して回収する回収容器を配設したものである。
【００２６】
この場合、複数の受け容器内の冷却液を送液路を介して回収容器に集めることができるので、漏れた冷却液の廃棄を容易に行えるようになる。また、受け容器内に冷却液を貯めておく必要がないので、各受け容器の大きさを小さくすることができ、省スペース化も図れる。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項８に記載の冷却装置において、前記回収容器を着脱可能に構成したものである。
【００２８】
回収容器を着脱可能に構成することにより、回収容器を取り外して冷却液の容易に廃棄できるようになる。
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の冷却装置において、前記循環路内を循環する冷却液を一時的に貯留する貯留槽を設け、当該貯留槽内に貯留されている冷却液の量を検知する液量検知手段を備えたものである。
【００３０】
この場合、液漏れが発生することにより貯留槽内に貯留されている冷却液が減ると、その冷却液の減少を液量検知手段で検知する。これにより、液漏れの発生後、ユーザ等は、すぐに液漏れの対応処置を取ることができ、早い段階で液漏れを止めることができる。また、この場合、外部に漏れた冷却液を検知するわけではないので、漏れた冷却液が冷却液検知手段の検知位置に到達するまでの間に蒸発して、冷却液漏れが検知されなくなる虞はない。すなわち、貯留槽内に貯留されている冷却液の量を検知することで、蒸発するような少量の液漏れでも検知することが可能となる。
【００３１】
請求項１１の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えた画像形成装置である。
【００３２】
画像形成装置が、請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えることで、画像形成装置に対して着脱可能な被冷却部の着脱操作性を維持しつつ、その被冷却部を冷却することが可能となり、安定した画像形成を行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、受熱部を被冷却部に対して無理なく接触・離間させることができる。これにより、被冷却部の画像形成装置に対する着脱作業を容易に行い得るようになる。また、本発明に係る冷却装置は、冷却液を循環させる配管の大部分が金属製の部材で構成されているので、耐久性に優れたものとなり、液漏れの虞が低減する。このように、本発明によれば、画像形成装置に対して着脱可能に構成された被冷却部を冷却するのに適した冷却装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る冷却装置を搭載したカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
【図７】従来の冷却装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３６】
図１は、本発明に係る冷却装置を搭載したカラー画像形成装置の概略構成図である。
まず、図１を参照して、カラー画像形成装置の全体構成について説明する。
図１に示す画像形成装置１００には、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の画像を形成する４つの画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋが配設されている。各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００３７】
具体的には、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電装置３と、感光体２の表面に静電潜像を形成する書込装置６と、感光体２の表面にトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面を清掃するクリーニング装置５を備える。なお、図１では、イエローの画像形成部１Ｙが備える感光体２、帯電装置３、書込装置６、現像装置４、クリーニング装置５のみに符号を付しており、その他の画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。
【００３８】
また、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの図の下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は複数のローラに張架されており、それらローラのうちの１つが駆動ローラとして回転することによって、中間転写ベルト１０は周回走行（回転）するように構成されている。
【００３９】
４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト１０の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１０の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。
【００４０】
また、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラに対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト１０の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００４１】
また、画像形成装置１００には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｐを上記二次転写ニップへ供給する給紙部１３と、給紙された記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するためのレジストローラ対１４と、記録媒体Ｐに画像を定着させる定着装置８とが配設されている。
【００４２】
図１を参照して上記画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２が回転駆動され、帯電装置３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、書込装置６から各感光体２の帯電する表面にレーザ光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、書込装置６によって各感光体２の表面に書き込まれる画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００４３】
中間転写ベルト１０を張架するローラの１つが回転駆動し、中間転写ベルト１０を周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト１０はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト１０に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニング装置５によって除去される。
【００４４】
また、作像動作が開始されると、給紙部１３から記録媒体Ｐが供給される。供給された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１４によって一旦停止され、その後タイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト１０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録媒体Ｐ上に一括して転写される。その後、記録媒体Ｐは定着装置８に送り込まれ、トナー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。そして、記録媒体Ｐは機外の図示しない排紙トレイに排出されストックされる。
【００４５】
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの画像形成部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００４６】
次に、本発明に係る冷却装置の構成について説明する。
図１に示すように、画像形成装置１００内には、画像形成装置の温度上昇箇所を冷却するための冷却装置９が配設されている。この冷却装置９は液冷式の冷却装置である。具体的に、冷却装置９は、受熱部３１と、放熱部３０と、ポンプ３２と、タンク３５と、これらを接続し冷却液を循環させるための循環路を構成する配管３７等で構成されている。本実施形態では、放熱部３０には、ラジエータ３３と、ラジエータ３３に送風するファン３４とが設けられている。また、冷却液には、防錆剤を含有した不凍液などが用いられる。
【００４７】
ここでは、冷却装置９によって冷却される被冷却部を、各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋが有する現像装置４としており、各現像装置４に受熱部３１を接触させて配設している。なお、図１では、イエローの画像形成部１Ｙに設けられた受熱部３１のみ図示しており、その他の画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいては受熱部３１を図示省略している。
【００４８】
上記冷却装置９は、以下のように動作する。
放熱部３０によって冷却された冷却液が、ポンプ３２によって受熱部３１へと送られる。そして、受熱部３１において、現像装置４の熱が冷却液に伝達され現像装置４が冷却される。また、現像装置４からの熱により受熱部３１内で温度上昇した冷却液は、タンク３５、ポンプ３２を経て、再び放熱部３０へと送られ、そこで冷却される。このように、冷却液を受熱部３１と放熱部３０との間で循環させることにより、受熱部３１での吸熱と放熱部３０での放熱のサイクルを繰り返し行う。その結果、現像装置４の温度上昇が抑制され、異常画像の発生が回避される。また、タンク３５は、ラジエータ３３からの冷却液を一時的に貯留する貯留槽として機能する。これにより、循環路内での大きな圧力変動が生じるのを防止している。
【００４９】
以下、冷却装置の具体的構成について詳しく説明する。
図２は、第１実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図２に示す４つの受熱部３１は、上記各画像形成部１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋが有する４つの現像装置４のそれぞれに対応して配設された各受熱部３１である。各受熱部３１同士の間は、循環路を構成する配管３７によって互いに連結されている。ここで、配管３７は、受熱用配管３８と、送液用配管３９と、連結用配管４０とを有する。
【００５０】
受熱用配管３８は、受熱部３１内を通過するように配設されている。この受熱用配管３８を冷却液が通過する際に、受熱部３１が現像装置４から受けた熱が受熱用配管３８を介して冷却液に伝達される。本実施形態では、受熱用配管３８を、熱伝導性の良い銅製のパイプで構成している。
【００５１】
送液用配管３９は、受熱部３１への冷却液又は受熱部３１からの冷却液を送液する配管である。具体的には、受熱部３１同士を連結する送液用配管３９と、受熱部３１と上記放熱部３０又はタンク３５等とを連結する送液用配管３９がある。本実施形態では、各送液用配管３９として、アルミニウム製のパイプを用いている。
【００５２】
連結用配管４０は、受熱用配管３８の受熱部３１から突出した流入側及び流出側の各端部３８ａ，３８ｂと送液用配管３９の端部３９ａ，３９ｂとを連結する配管である。連結用配管４０はそれぞれ可撓性を有する部材で構成されており、本実施形態では、その材料として弾性部材としてのゴムを用いている。
【００５３】
また、各受熱部３１を配設している空間Ａと、送液用配管３９及び連結用配管４０を配設している空間Ｂは、仕切部材としての金属製の側板５５によって仕切られている。側板５５には４つの孔部５６が形成されており、各孔部５６には受熱用配管３８の受熱部３１から突出した部分が挿通されている。
【００５４】
ところで、本実施形態において、各現像装置４は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。なお、現像装置４の着脱は、現像装置４単独で行ってもよいし、感光体２等と一体的に行う場合であってもよい。また、この現像装置４の着脱作業を行いやすくするために、各受熱部３１は、対応する現像装置４に対して図示しない接離機構により接触・離間可能に構成されている。
【００５５】
上記のように、本実施形態では、循環路を構成する配管３７のうち、受熱部３１側に設けられている連結用配管４０が可撓性を有する部材で構成されているので、受熱部３１が配管３７と連結されている状態でも、連結用配管４０が容易に変形することで、受熱部３１を移動させることが可能である。これにより、現像装置４の着脱作業を行う際、対応する受熱部３１を現像装置４に対して無理なく離間させることができ、現像装置４の着脱作業が行いやすくなる。
【００５６】
また、受熱部３１を現像装置４に対して接触又は離間させる際、受熱部３１と一緒に受熱用配管３８も移動するが、このとき、受熱用配管３８が孔部５６の縁と干渉してその移動が妨げられないように、孔部５６の大きさは、受熱用配管３８の移動を許容する大きさに形成されている。
【００５７】
一方、配管３７のうち、連結用配管４０以外の全ての部分（受熱用配管３８と送液用配管３９）は金属製の部材で構成されているので、配管３７の大部分が耐久性に優れたものとなり、冷却液漏れの虞が低減する。なお、受熱用配管３８と送液用配管３９は、銅又はアルミニウム以外の金属製の部材で構成してもよいが、受熱用配管３８には、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い材料を適用することが好ましい。
【００５８】
また、万が一、連結用配管４０から冷却液が漏れたとしても、連結用配管４０は側板５５を介して現像装置４等を配設している画像形成部側の空間Ａとは反対側に配設されているので、漏れた冷却液が画像形成部側へ流れないようにすることができる。連結用配管４０は、短い方が冷却液漏れが生じた場合の被害を少なくすることができるが、連結用配管４０の長さは、構成材料の耐久性、受熱部３１の移動距離や方向などにより決定すればよい。
【００５９】
図３は、第２実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図３に示す実施形態では、連結用配管４０の周囲に遮蔽部材６０を配設している。それ以外は、上記第１実施形態と同様の構成となっている。この遮蔽部材６０は、コ字型断面の二部材６１，６２を向かい合わせに嵌め合わせて構成された角筒状の部材である。また、遮蔽部材６０は、側板５５にネジなどの締結部材で固定するための脚部６３を有している。図３に示す例では、遮蔽部材６０の上端及び下端は、連結用配管４０の上端及び下端よりも１０ｍｍずつ上方及び下方に配設されるように構成してある。
【００６０】
このように、図３に示す実施形態では、連結用配管４０の周囲に遮蔽部材６０を配設しているので、万が一、連結用配管４０から冷却液が漏れても、漏れた冷却水が周囲に飛散するのを防止することができる。これにより、冷却液が画像形成部側へ流れるのをより高度に防止することができるようになる。なお、遮蔽部材６０の上端及び下端の各開口部は、冷却液の飛散を防止する観点からは、小さい方が好ましい。ただし、下端の開口部は、受熱部３１の接離動作に伴う受熱用配管３８の移動を許容する大きさを確保しておく必要がある。
【００６１】
図４は、第３実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図４に示す第３実施形態は、図３に示す上記第２実施形態の構成に加え、さらに、遮蔽部材６０の下方に冷却液を受ける受け容器６５を配設したものである。それ以外は、第２実施形態と同様の構成となっている。受け容器６５は、ネジなどの締結具で側板５５に固定されている。
【００６２】
このように、図４に示す実施形態では、遮蔽部材６０の下方に受け容器６５を配設しているので、連結用配管４０から冷却液が漏れた際に、遮蔽部材６０を伝って落下する冷却液を受け容器６５で受けて貯めておくことができる。これにより、冷却液が画像形成部側へ流れるのをより高度に防止することができる。また、受け容器６５に冷却液が溜まっているか否かを確認することで、冷却液漏れの発生を容易に知ることができる。特に、本実施形態のように、複数の連結用配管４０を有している場合は、受け容器６５を確認することで、液漏れの発生箇所を特定しやすくなる。
【００６３】
図５は、第４実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図５に示す第４実施形態は、図４に示す第３実施形態の構成に加え、さらに、受け容器６５に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段として、ＳＵＳ製の２本の電極ピン６７を配設したものである。２本の電極ピン６７のうち、一方には電圧がかけられ、受け容器６５内に冷却液が溜まると電極ピン６７間に電流が流れて液漏れを検知する仕組みである。また、この電極ピン６７が液漏れの検知した際、それを音、光、あるいは操作パネルへの表示などの図示しない報知手段によってユーザ等に報知するようになっている。
【００６４】
これにより、液漏れの発生後、ユーザ等は、すぐにポンプの駆動を停止するなどの対応処置を取ることができ、早い段階で液漏れを止めることができる。また、早い段階で液漏れを止めることができるので、受け容器６５の大きさを小さくすることができ省スペース化も図れる。なお、電極ピン６７にかける電圧は冷却液の物性に影響を与えない（例えば、電気分解等を起こさない）電圧とするのがよい。また、電圧は電極ピン６７に常時かけられているよりは、間欠的にかけられている方が望ましい。
【００６５】
図６は、第５実施形態に係る冷却装置の構成を示す図である。
図６に示す第５実施形態は、図４又は図５に示す受け容器６５を備える実施形態の構成に、さらに、各受け容器６５内の冷却液を一箇所に集めて回収するための回収容器６８を配設したものである。各受け容器６５には、回収容器６８に冷却液を送るための送液路としての送りチューブ６９が設けてある。それ以外は、図４又は図５に示す実施形態と同様の構成となっている。
【００６６】
通常、送りチューブ６９に冷却液は通過しないので、送りチューブ６９の冷却液に対する耐久性は一時的なものでよい。このため、送りチューブ６９には、例えば樹脂製チューブ等の安価なものを選択するとよい。また、図６に示す例では、回収容器６８は板金を絞り加工して形成されたものであるが、金型を用いて形成された容器でもよい。また、回収容器６８の大きさは、漏れ出る虞のある冷却液の量を想定して決定すればよい。
【００６７】
このように、図６に示す実施形態では、回収容器６８を配設したことにより、各受け容器６５内の冷却液を一箇所に集めることができるので、漏れた冷却液の廃棄を容易に行えるようになる。また、これにより、受け容器６５内に冷却液を貯めておく必要がなくなるので、各受け容器６５の大きさを小さくすることができ、省スペース化も図れる。また、回収容器６８を着脱可能に構成してもよい。この場合、回収容器６８を取り外すことで、冷却液の廃棄作業がさらに容易となる。なお、回収容器６８の配置は、図６に示す位置に限定されることはなく、ユーザ等が取り扱いしやすい位置に回収容器６８を配置すればよい。
【００６８】
また、図示省略するが、図１に示すタンク３５内に貯留されている冷却液の量を検知する液量検知手段を設けてもよい。この場合、液漏れが発生すると、タンク３５内に貯留されている冷却液の量が減るため、これを液量検知手段で検知することにより液漏れの発生をユーザ等に報知することができる。上記図６に示す実施形態では、回収容器６８に電極ピン６７等の冷却液検知手段を設けても、漏れた冷却液が少量の場合、その冷却液が回収容器６８に到達する途中で蒸発してしまうと、液漏れを検知できない可能性がある。これに対し、タンク３５に液量検知手段を設けた場合は、蒸発するような少量の液漏れでも検知することが可能である。
【００６９】
以上のように、本発明に係る冷却装置では、循環路を構成する配管のうち、受熱部側に配設される部分（上記実施形態における連結用配管４０）を可撓性を有する部材で構成しているので、受熱部を現像装置に対して無理なく離間させることができる。このため、現像装置の着脱作業を容易に行うことができる。また、配管のうち、可撓性を有する部材で構成された部分以外は、金属製の部材で構成されているので、大部分が耐久性に優れたものとなり、液漏れの虞が低減する。このように、本発明によれば、画像形成装置に対して着脱可能に構成された被冷却部を冷却するのに適した冷却装置を提供することが可能である。
【００７０】
なお、受熱部で冷却する対象は、現像装置に限定されるものではない。例えば、感光体や定着装置等が画像形成装置に着脱可能に構成されている場合、これらに対しても受熱部を接触・離間可能に配設することが可能である。
【００７１】
また、上述の実施形態では、本発明に係る冷却装置を４つの感光体を横方向に並べた４色タンデム型の電子写真方式の画像形成装置に搭載した場合を例に挙げて説明したが、１色のみ使用するモノクロ画像形成装置や、５色以上の色を使用するカラー画像形成装置、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等にも、本発明に係る冷却装置を搭載可能である。
【符号の説明】
【００７２】
４ 現像装置
９ 冷却装置
３０ 放熱部
３１ 受熱部
３２ ポンプ
３５ タンク（貯留槽）
３７ 配管
３８ 受熱用配管
３９ 送液用配管
４０ 連結用配管
５５ 側板（仕切部材）
５６ 孔部
６０ 遮蔽部材
６５ 受け容器
６７ 電極ピン（冷却液検知手段）
６８ 回収容器
６９ 送りチューブ（送液路）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開２００７−２４９８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２００９０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能に装着される被冷却部に対して接触・離間可能に配設される受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、当該循環路内で冷却液を送液するポンプとを備える冷却装置であって、
前記循環路を構成する配管のうち、前記受熱部側に配設される部分を可撓性を有する部材で構成し、それ以外の部分を金属製の部材で構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記循環路を構成する配管は、前記受熱部内を通過する受熱用配管と、受熱部への冷却液又は受熱部からの冷却液を送液する送液用配管と、前記受熱用配管の受熱部から突出した流入側及び流出側の各端部と前記送液用配管の各端部とを連結する連結用配管とを有し、
当該連結用配管を可撓性を有する部材で構成し、前記受熱用配管と前記送液用配管とを金属製の部材で構成した請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分を、仕切部材を介して画像形成部と反対側に配設した請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記仕切部材に前記配管を挿通させる孔部を形成し、当該孔部の大きさを、前記受熱部が前記被冷却部に対して接触又は離間する際の前記配管の移動を許容する大きさに形成した請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分の周囲に遮蔽部材を配設した請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材の下方に、冷却液を受ける受け容器を配設した請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記受け容器に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段を備えた請求項６に記載の冷却装装置。
【請求項８】
前記受け容器を複数配設し、各受け容器内の冷却液を送液路を介して回収する回収容器を配設した請求項６又は７に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記回収容器を着脱可能に構成した請求項８に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記循環路内を循環する冷却液を一時的に貯留する貯留槽を設け、当該貯留槽内に貯留されている冷却液の量を検知する液量検知手段を備えた請求項１から９のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能に装着される被冷却部に対して接触・離間可能に配設される受熱部と、冷却液の熱を放出させる放熱部と、前記受熱部と前記放熱部との間で冷却液を循環させるための循環路と、当該循環路内で冷却液を送液するポンプとを備える冷却装置であって、
前記循環路を構成する配管のうち、前記受熱部側に配設される部分を可撓性を有する部材で構成し、それ以外の部分を金属製の部材で構成したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記循環路を構成する配管は、前記受熱部内を通過する受熱用配管と、受熱部への冷却液又は受熱部からの冷却液を送液する送液用配管と、前記受熱用配管の受熱部から突出した流入側及び流出側の各端部と前記送液用配管の各端部とを連結する連結用配管とを有し、
当該連結用配管を可撓性を有する部材で構成し、前記受熱用配管と前記送液用配管とを金属製の部材で構成した請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分を、仕切部材を介して画像形成部と反対側に配設した請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記仕切部材に前記配管を挿通させる孔部を形成し、当該孔部の大きさを、前記受熱部が前記被冷却部に対して接触又は離間する際の前記配管の移動を許容する大きさに形成した請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記配管の可撓性を有する部材で構成した部分の周囲に遮蔽部材を配設した請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材の下方に、冷却液を受ける受け容器を配設した請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記受け容器に冷却液が溜まったことを検知する冷却液検知手段を備えた請求項６に記載の冷却装装置。
【請求項８】
前記受け容器を複数配設し、各受け容器内の冷却液を送液路を介して回収する回収容器を配設した請求項６又は７に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記回収容器を着脱可能に構成した請求項８に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記循環路内を循環する冷却液を一時的に貯留する貯留槽を設け、当該貯留槽内に貯留されている冷却液の量を検知する液量検知手段を備えた請求項１から９のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２６０４６（Ｐ２０１２−２２６０４６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９２０３９（Ｐ２０１１−９２０３９）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]