画像形成装置
【課題】空冷よりも温度上昇を良好に抑制することができ、複数の温度上昇箇所それぞれに搬送手段と冷却手段とを備えた冷却装置を設けるものに比べて、安価で複数の温度上昇箇所の温度を抑制することができ、かつ、ひとつの冷却手段で複数の温度上昇箇所を抑制するものに比べて冷却手段の大型化や騒音を抑制することができる冷却装置、画像形成装置および冷却方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置内の複数の温度上昇箇所であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置にそれぞれ設けられ、冷却液が現像装置の熱を受ける受熱部と、各受熱部にそれぞれ対応する複数の冷却手段とを有している。冷却液を内包する冷却管は、受熱部と冷却手段とを直列に連結している。
【解決手段】画像形成装置内の複数の温度上昇箇所であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置にそれぞれ設けられ、冷却液が現像装置の熱を受ける受熱部と、各受熱部にそれぞれ対応する複数の冷却手段とを有している。冷却液を内包する冷却管は、受熱部と冷却手段とを直列に連結している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、装置内に設けられた書込装置、定着装置及び現像装置、像担持体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、装置内を温度上昇させることが知られている。
【０００３】
例えば、現像装置においては、現像装置内の現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材を駆動した際に、現像剤攪拌搬送部材と現像剤との摺擦による摩擦熱や、現像剤同士の摺擦による摩擦熱により装置内を温度上昇させる。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や、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により装置内を温度上昇させる。
【０００４】
装置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現像剤規制部材や現像剤担持体、像担持体などに固着し、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、定着エネルギーを小さくするために溶融温度の低いトナーを用いた場合は、トナーの固着による異常画像などが生じやすい。
【０００５】
そのため、従来においては冷却ファンなどによって装置内部の温度上昇箇所周辺に気流を発生させ温度上昇箇所を空冷し、装置内部の温度が過度に上昇するのを抑制している。しかし、２４時間連続稼動するなど装置の使用条件においては、上記冷却ファンによる空冷では、装置内部の温度上昇を十分に抑制することができなかった。
【０００６】
特許文献１、２には、液体を循環させて温度上昇箇所を冷却する液冷方式を用いた画像形成装置が記載されている。液冷方式は、空冷方式よりも効率良く冷却できるため、装置内部の温度上昇を効率よく抑制することができ、２４時間連続稼動するなど使用条件においても装置内部の温度上昇を良好に抑制することができる。
【０００７】
図１５は、液冷方式の冷却装置の概略図である。
図に示すように、液冷方式の冷却装置は、冷却液を内包する冷却管８３と、ラジエータ８１ａと冷却ファン８１ｂとで構成され冷却管内の冷却液を冷却する冷却手段８１と、装置の温度上昇箇所３００に設けられ、冷却液が温度上昇箇所３００の熱を奪う受熱部８２と、冷却管内の冷却液を冷却手段８１と受熱部８２との間で循環させるための搬送手段たるポンプ８４とを備えている。冷却手段８１で冷却された冷却管内の冷却液が受熱部８２へ流れ、温度上昇箇所３００の熱を奪って温度上昇箇所３００を冷却する。受熱部８２で加熱された冷却管内の冷却液は、ラジエータ８１ａへ流れ、冷却液の熱が冷却ファン８１ｂによって放熱されて冷却される。そして、冷却された冷却管内の液体は、再びポンプ８４によって受熱部へ向けて送られる。
【０００８】
装置内の複数の温度上昇箇所それぞれに図１５に示すような冷却装置を設けると、コストが嵩むため、特許文献１や２に記載の画像形成装置においては、複数の温度上昇箇所に対応して設けられた複数の受熱部を並列に連結させたり、直列に連結させたりして、ひとつの冷却手段とで装置内の冷却対象の温度上昇箇所を冷却するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、複数の受熱部を並列に連結した場合、管路が分岐するため、各受熱部に流れる冷却液の流量が低下して、温度上昇箇所の冷却効率が下がってしまう。これは、冷却液の流量が少ないため、少ない熱量で冷却液が温度上昇箇所の温度付近にまで温度上昇してしまう。その結果、温度上昇箇所の熱を十分に奪うことができなくなり、冷却効率が下がるのである。このため、各受熱部に流れる冷却液の温度を、流量の低下による冷却効率の低下を加味して下げる必要がある。冷却手段に流れる冷却液の流量は、各受熱部に流れる冷却液の流量よりも多いので、冷却液が冷えにくい。よって、冷却手段で冷却効率を必要以上に高めなければ、各受熱部に流れる冷却液の温度を、流量の低下による冷却効率の低下を加味した温度にまで下げることができない。このように、冷却手段の冷却効率を必要以上に高める必要があるため、冷却ファンの回転数を上げることになり冷却ファンの風切り音が大きくなって、騒音となる問題がある。また、冷却液の冷却効率を高めるために、ラジエータの放熱面積を広くする必要があり、ラジエータが大型化してしまう。
【００１０】
一方、複数の受熱部を直列に連結した場合は、受熱部を通過する度に冷却液の温度が上昇する。このため、全ての温度上昇箇所を所定の温度以下に抑えるためには、冷却手段を基点にして最下流の受熱部に流れる冷却液を、この受熱部に設けられた温度上昇箇所の温度上昇を抑えることのできる温度にする必要がある。このためには、この最下流の受熱部よりも上流側の受熱部による冷却液の温度上昇を考慮し、冷却手段から流出する冷却液の温度をかなり低くする必要があり、冷却手段から流出する冷却液の温度と、複数の受熱部を通って冷却手段に戻ってきた冷却液の温度との差が大きくなる。その結果、冷却手段の冷却液の冷却効率を高める必要が生じ、冷却ファンの回転数を上げることになり冷却ファンの風切り音が大きくなって、騒音となる問題がある。また、ラジエータの冷却液の冷却効率を高めるために、ラジエータの放熱面積を広くする必要があり、ラジエータが大型化してしまう。
【００１１】
このように、複数の受熱部を直列配置した場合も並列配置した場合においても、一つの冷却手段で、装置内の冷却対象全ての温度上昇箇所の温度上昇を抑制するためには、冷却手段の冷却効率を高める必要が生じ、冷却ファンの風切り音による騒音が大きくなったり、冷却手段が大型化したりする問題が発生する。
【００１２】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、空冷よりも温度上昇を良好に抑制することができ、複数の温度上昇箇所それぞれに搬送手段と冷却手段とを備えた冷却装置を設けるものに比べて、安価で複数の温度上昇箇所の温度を抑制することができ、かつ、ひとつの冷却手段で複数の温度上昇箇所を抑制するものに比べて冷却手段の大型化や騒音を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の被冷却部を冷却するための冷却液を冷却する冷却手段と、各被冷却部にそれぞれ設けられ、前記冷却液が被冷却部の熱を受ける複数の受熱部と、冷却液を内包し、複数の受熱部を並列または直列に連結し、内包した冷却液が前記受熱部と前記冷却手段とを循環するように配管された冷却管と、前記冷却管内の冷却液を各受熱部へ搬送するための搬送手段とを備えた画像形成装置において、前記冷却手段を複数有し、各冷却手段を、少なくとも一つの前記被冷却部に対応させ、当該画像形成装置の稼働状態に基づいて各冷却手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記被冷却部の稼動開始と稼働後所定時間後とで、前記冷却手段の冷却効率を異ならせることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、複数の前記受熱部および複数の前記冷却手段を直列に連結し、少なくとも一つの前記被冷却部の温度が閾値よりも高くなった場合、当該被冷却部よりも冷却液搬送方向における上流側の被冷却部の冷却効率をあげることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像形成装置において、モノクロ画像形成のときは、カラー画像形成のときよりも前記冷却手段の冷却効率を下げることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の被冷却部の温度上昇を液冷方式で抑えることで、被冷却部の温度上昇を空冷で抑制するものに比べて、被冷却部の温度上昇を良好に抑制することができる。
また、冷却管は、冷却液が複数の受熱部を循環するように配管されているので、ひとつの搬送手段で冷却液を各受熱部に流すことができる。よって、複数の被冷却部それぞれに図１５に示すような冷却装置を設けたものに比べて、搬送手段を減らすことでき、装置のコストを低減することができる。
また、冷却手段を複数設け、各冷却手段を、少なくとも一つの被冷却部に対応させ、当該画像形成装置の稼働状態に基づいて被冷却部の温度上昇を対応する冷却手段で抑えるよう構成したので、ひとつの冷却手段で全ての被冷却部の温度上昇を抑制するものに比べて、ひとつの冷却手段が温度上昇を抑制する被冷却部の個数を減らすことができる。このように、ひとつの冷却手段が温度上昇を抑制する被冷却部の個数を少なくすることができるので、それぞれの冷却手段の冷却効率は低くても、全ての被冷却部の温度上昇を良好に抑制することができる。その結果、ひとつの冷却手段で全ての被冷却部に対応させたものに比べて、冷却手段の放熱面積が大きくなく冷却効率のあまり高くない小型の冷却手段を用いることができ、画像形成装置を小型化することが可能となる。また、冷却手段が冷却ファンを有する場合は、ひとつの冷却手段で全ての被冷却部を冷却するように構成したものに比べて、冷却ファンの回転数を抑えることができ、冷却ファンの風切り音による騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。
【図３】同プリンタ部におけるＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】実施例１に係る冷却装置を示す概略構成図。
【図５】受熱部の概略構成図。
【図６】現像装置に受熱部を固定した様子を示す概略斜視図。
【図７】実施例１に係る冷却装置の他の構成を示す概略構成図。
【図８】一般的なラジエータにおける空気流量と熱抵抗との関係を示すグラフ。
【図９】実施例２に係る冷却装置の制御フロー図。
【図１０】実施例２に係る冷却装置の他の構成例を示す概略構成図。
【図１１】実施例３に係る冷却装置のフルカラー画像形成時における各冷却手段の冷却ファンの制御シーケンス図。
【図１２】実施例３に係る冷却装置のモノクロ画像形成時における各冷却手段の冷却ファンの制御シーケンス図。
【図１３】実施例４に係る冷却装置の概略構成図。
【図１４】冷却装置のその他の実施形態を示す概略構成図。
【図１５】液冷方式の冷却装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成する複写機の第１実施形態について説明する。
まず、本第１実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、本第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１と、白紙供給装置１００と、原稿搬送読取ユニット１５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット１５０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ１６０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ１７０とを有している。
【００１７】
白紙供給装置１００は、ペーパーバンク１０１内に多段に配設された２つの給紙カセット１０２，１０３、２組の分離ローラ対１０４，１０５、給紙路１０６、複数の搬送ローラ対１０７等を有している。２つの給紙カセット１０２，１０３は、それぞれ、図示しない記録紙を複数枚重ねた紙束の状態で内部に収容している。そして、プリンタ部１からの制御信号に基づいて、送出ローラ１０２ａ，１０３ａを回転駆動させて、紙束における一番上の記録紙を給紙路１０６に向けて送り出す。送り出された記録紙は、分離ローラ対１０４，１０５によって１枚に分離されてから、給紙路１０６内に至る。そして、給紙路１０６内に設けられた複数の搬送ローラ対１０７の搬送ニップを経由して、プリンタ部１の第１受入分岐路３０に送られる。
【００１８】
プリンタ部１は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、第１受入分岐路３０、受入搬送ローラ対３１、手差しトレイ３２、手差し分離ローラ対３３、第２受入分岐路３４、手差し搬送ローラ対３５、転写前搬送路３６、レジストローラ対３７、搬送ベルトユニット３９、定着ユニット４３、スイッチバック装置４６、排紙ローラ対４７、排紙トレイ４８、切換爪４９、光書込ユニット５０、転写ユニット６０等も備えている。なお、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、所定のピッチで並ぶ潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。
【００１９】
後述する２次転写ニップの直前で記録紙を搬送するための転写前搬送路３６は、紙搬送方向の上流側で第１受入分岐路３０と第２受入分岐路３４とに分岐している。白紙供給装置１００の給紙路１０６から送り出された記録紙は、第１受入分岐路３０に受け入れられた後、第１受入分岐路３０内に配設された受入搬送ローラ対３１の搬送ニップを経由して転写前搬送路３６に送られる。
【００２０】
プリンタ部１の筺体における側面には、手差しトレイ３２が筺体に対して開閉可能に配設されており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上の記録紙は、手差しトレイ３２の送出ローラ３２ａによって第２受入分岐路３４に向けて送り出される。そして、手差し分離ローラ対３３によって１枚に分離されてから第２受入分岐路３４に送られた後、第２受入分岐路３４内に配設された手差し搬送ローラ対３５の搬送ニップを経由して、転写前搬送路３６に送られる。
【００２１】
光書込ユニット５０は、図示しないレーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有しており、後述するスキャナ１６０によって読み取られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。具体的には、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。光書込ユニット５０は、駆動中の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
【００２２】
図２は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。各色のプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、潜像担持体たる感光体と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部本体に対して着脱可能になっている。そして、互いに使用するトナーの色が異なる点の他が同様の構成になっている。Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを例にすると、これは、感光体３Ｙの他、これの表面に形成された静電潜像をＹトナー像に現像するための現像装置４Ｙを有している。また、後述するＹ用の１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１８Ｙなども有している。本複写機では、４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、後述する中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。
【００２３】
図３は、Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを示す拡大構成図である。同図に示すように、プロセスユニット２Ｙは、感光体３Ｙの周りに、現像装置４Ｙ、ドラムクリーニング装置１８Ｙ、除電ランプ１７Ｙ、帯電ローラ１６Ｙ等を有している。
【００２４】
感光体３Ｙとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２５】
現像装置４Ｙは、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いて潜像を現像するようになっている。そして、内部に収容している現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部５Ｙと、感光体３Ｙ上の静電潜像を現像する現像部９Ｙとを有している。なお、現像装置４Ｙとして、二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用していもよい。
【００２６】
攪拌部５Ｙは、現像部９Ｙよりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された第１搬送スクリュウ６Ｙ及び第２搬送スクリュウ７Ｙ、これらスクリュウの間に設けられた仕切り板、ケーシングの底面に設けられたトナー濃度センサ８Ｙなどを有している。
【００２７】
現像部９Ｙは、ケーシングの開口を通して感光体３Ｙに対向する現像ロール１０Ｙ、これに対して自らの先端を近接させるドクターブレード１３Ｙなどを備えている。そして、現像ロール１０Ｙは、非磁性材料からなる筒状の現像スリーブ１１Ｙと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１２Ｙとを有している。このマグネットローラ１２Ｙは、周方向に並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部５Ｙから送られてくる現像剤を現像スリーブ１１Ｙ表面に引き寄せて担持させるとともに、磁力線に沿った磁気ブラシをスリーブ表面上に形成する。
【００２８】
磁気ブラシは、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴ってドクターブレード１３Ｙとの対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体３Ｙに対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１１Ｙに印加される現像バイアスと、感光体３Ｙの静電潜像との電位差によってＹトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴って再び現像部９Ｙ内に戻り、マグネットローラ１２Ｙの磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部５Ｙ内に戻される。攪拌部５Ｙ内には、トナー濃度センサ８Ｙによる検知結果に基づいて、現像剤に適量のトナーが補給される。
【００２９】
ドラムクリーニング装置１８Ｙとしては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード２０Ｙを感光体３Ｙに押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本複写機では、外周面を感光体３Ｙに接触させるファーブラシ１９Ｙを、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１９Ｙは、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３Ｙ表面に塗布する役割も兼ねている。
【００３０】
ファーブラシ１９Ｙに付着したトナーは、ファーブラシ１９Ｙに対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ２１Ｙに転位する。そして、スクレーパ２２Ｙによって電界ローラ２１Ｙから掻き取られた後、回収スクリュウ２３Ｙ上に落下する。
【００３１】
回収スクリュウ２３Ｙは、回収トナーをドラムクリーニング装置１８Ｙにおける図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置に受け渡す。図示しないリサイクル搬送装置は、受け渡されたトナーを現像装置４Ｙに送ってリサイクルする。
【００３２】
除電ランプ１７Ｙは、光照射によって感光体３Ｙを除電する。除電された感光体３Ｙの表面は、帯電ローラ１６Ｙによって一様に帯電せしめられた後、上述した光書込ユニットによる光走査が施される。なお、帯電ローラ１６Ｙは、図示しない電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる帯電ローラ１６Ｙを用いる帯電方式に代えて、感光体３Ｙに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式を採用してもよい。
【００３３】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面には、これまで説明してきたプロセスによってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。
【００３４】
４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写手段としての転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、複数のローラによって張架した像担持体たる中間転写ベルトを、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させながら、何れか１つのローラの回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００３５】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって中間転写ベルト６１を感光体３ＹＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップには、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。
【００３６】
図中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト６１のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００３７】
中間転写ベルト６１の図中下方には、当接部材としての２次転写対向ローラ７２が配設されており、これは中間転写ベルト６１における２次転写ローラ６８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。これにより、中間転写ベルト６１のおもて面と、２次転写対向ローラ７２とが当接する２次転写ニップが形成されている。
【００３８】
中間転写ベルト６１のループ内において、転写バイアス部材としての２次転写ローラ６８には、図示しない２次転写電源回路により、トナーの正規帯電極性と同極性（本例では負極性）の２次転写バイアスが印加されている。一方、ベルトのおもて面に当接しながら２次転写ニップを形成している２次転写対向ローラ７２は、接地されている。これにより、２次転写ニップ内には、負極性のトナーをベルト側から２次転写対向ローラ７２側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成されている。
【００３９】
２次転写ニップの図中右側方には、図示しない上述のレジストローラ対が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙を中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙に一括２次転写され、記録紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
【００４０】
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト６１のおもて面には、２次転写ニップで記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト６１に当接するベルトクリーニング装置７５によってクリーニングされる。
【００４１】
先に示した図１において、２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト６１から離間して、搬送ベルトユニット３９に受け渡される。この搬送ベルトユニット３９は、無端状の搬送ベルト４０を駆動ローラ４１と従動ローラ４２とによって張架しながら、駆動ローラ４１の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、２次転写ニップから受け渡された記録紙をベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着ユニット４３に受け渡す。
【００４２】
定着ユニット４３は、駆動ローラと、発熱源を内包する加熱ローラとによって張架した定着ベルトを駆動ローラの回転駆動に伴って図中時計回り方向に無端移動せしめている。そして、定着ベルトの下方に配設された加圧ローラ４５を定着ベルトの下部張架面に当接させて定着ニップを形成している。定着ユニット４３に受け入れられた記録紙は、この定着ニップ内で加圧されたり加熱されたりすることで、表面上のフルカラー画像が定着せしめられる。そして、定着ユニット４３内から切換爪４９に向けて送り出される。
【００４３】
切換爪４９は、図示しないソレノイドによって揺動するようになっており、その揺動に伴って、記録紙の搬送路を排紙路と反転路とで切り換える。切換爪４９によって排紙路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、排紙路と排紙ローラ対４７とを経由した後、機外に排出されて排紙トレイ４８上にスタックされる。
【００４４】
定着ユニット４３や搬送ベルトユニット３９の下方には、スイッチバック装置４６が配設されている。切換爪４９によってスイッチバック路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、反転路を経由して上下反転せしめられた後、スイッチバック装置４６に送られる。そして、再び２次転写転写ニップに進入して、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施される。
【００４５】
プリンタ部１の上に固定されたスキャナ１６０は、図示しない原稿の画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１６１と、移動読取部１６２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１６１は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ１７０によって搬送される原稿が第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿を走査する。
【００４６】
一方、移動読取部１６２は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。
【００４７】
次に、本実施形態の特徴点である冷却装置について実施例１乃至４に基づき説明する。
複写機内には、定着ユニット４３や不図示の電源装置、光書込ユニット５０、現像装置４Ｙ〜４Ｋなど、稼動時に熱を発生する部材やユニットが多く設置されている。一方で、熱を発生する部材の周辺には、感光体３Ｙ〜３Ｋや現像装置４Ｙ〜４Ｋなどの熱を嫌う部材がある。これは、温度の高い雰囲気下では感光体や現像装置内のトナー等の特性が変化して良好な画像が得られなくなるため、感光体３Ｙ〜Ｋや現像装置４Ｙ〜４Ｋ周囲の温度上昇箇所を、冷却しなければならない。
【００４８】
［実施例１］
図２は、実施例１の冷却装置８０の概略構成図である。
図に示すように、冷却装置８０は、温度上昇箇所である現像装置４Ｙ〜４Ｋと接触して、冷却液が現像装置から熱を受ける受熱部８２Ｙ〜８２Ｋと、各現像装置に対応して設けられ、現像装置４Ｙ〜４Ｋを冷却するための液体を冷却する冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋと、受熱部８２Ｙ〜８２Ｋを直列に連結して、冷却液を内包する冷却管８３と、冷却液を冷却管内で循環させるための搬送手段たる冷却ポンプ８４とを有している。
【００４９】
冷却液は、水を主成分とし、冷却液の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）を添加したりしたものである。
【００５０】
冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋは、放熱手段たるラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫと冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫとで構成され、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫは、良熱伝導性部材で形成された流路と、この流路に接続される良熱伝導性部材で形成されたフィンとを備えている。ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫとしては、コルゲートフィンタイプを好適に用いることができ、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫは、複写機の外装材の外側に配置される。冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋは、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫの流路およびフィンの周辺に冷却ファンに８１ｂＹ〜８１ｂＫよって気流を発生させ強制対流熱伝導により冷却する。複写機の外装材の外側に配置することによって、装置内部よりも温度の低い外気をラジエータの流路やフィンに当てることができ、ラジエータの冷却効率を上げることができる。また、冷却手段を外装材の内側に配置し、ダクトを設けて、装置内の比較的低温の空気や外気を取り込んで、ラジエータに当てるようにしてもよい。
【００５１】
図５は、受熱部８２Ｙの概略構成図であり、図６は、現像装置４Ｙに受熱部８２Ｙを固定した様子を示す概略斜視図である。
図５に示すように、受熱部８２Ｙは、良熱伝導性部材で形成されたケース８２ａＹ内部に良熱伝導性部材で形成された流路８２ｂＹが設けられている。そして、図６に示すように現像装置４Ｙのケース外周面に当接している。
なお、他の受熱部８２Ｃ〜８２Ｋも同様な構成となっている。
【００５２】
各現像装置４Ｙ〜４Ｋには、温度検知手段たる温度検知センサ９１Ｙ〜９１Ｋが設けられている。
また、冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫは、制御手段である制御部２００に接続されており、制御部２００は、温度検知センサ９１Ｙ〜９１Ｋが検知した現像装置の温度に基づいて各冷却ファンの回転数を制御し、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫの冷却効率を制御している。具体的には、温度検知センサ９１の検知の結果、現像装置４の温度が所定値以上の場合は、冷却ファン８１ｂの回転数を上げて、ラジエータ８１ａの冷却効率を上げて、冷却液の温度を下げる。
【００５３】
冷却ポンプ８４により送り出された冷却液は、Ｙ用の現像装置４Ｙに対応するＹ用ラジエータ８１Ｙによって冷却される。Ｙ用のラジエータ８１Ｙによって冷却された冷却液は、Ｙ用の受熱部８２Ｙに流入して、Ｙ用受熱部８２Ｙの管路内を移動しながら、現像装置４Ｙの熱を奪って現像装置４Ｙを冷やす。Ｙ用受熱部８２Ｙで温度上昇した冷却液は、Ｍ用の現像装置４Ｍに対応するＭ用ラジエータ８１Ｍによって冷却され、Ｍ用の受熱部８２ＭでＭ用現像装置４Ｍを冷却する。Ｍ用の受熱部８２で温度上昇した冷却液は、Ｃ用の現像装置４Ｃに対応するＣ用ラジエータ８１Ｃによって冷却され、Ｃ用の受熱部８２ＣでＣ用の現像装置４Ｃを冷やす。Ｃ用受熱部８２Ｃで温度上昇した冷却液は、Ｋ用の現像装置４Ｋに対応するＫ用ラジエータ８１Ｋによって冷却され、Ｋ用の受熱部８２ＫでＫ用の現像装置４Ｋを冷却する。そして、再び冷却ポンプ８４によってＹ用ラジエータ８１Ｙに搬送され、Ｋ用の受熱部８２で温度上昇した冷却液は、Ｙ用ラジエータ８１Ｙによって冷やされる。
【００５４】
この実施例１の冷却装置８０においては、温度上昇箇所である現像装置それぞれに対応して冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋが設けられている。そして、現像装置４に対応する冷却手段を、対応する現像装置よりも冷却液移動方向上流側に隣接配置している。これにより、冷却手段から流れた冷却液が対応する現像装置の受熱部に流れるまでの間に、対応しない受熱部に流れることがない。これにより、冷却手段が対応する現像装置の温度に基づいて冷却された冷却液が対応しない現像装置の熱で温度上昇することがない。よって、冷却手段は、この対応しない現像装置による冷却液の温度上昇を加味して冷却液を冷やす必要がないので、冷却手段の冷却ファンの回転数が少なくて済み、冷却ファンを回転させるファンモータの回転音や、冷却ファンの風切り音が小さくて済み、装置騒音を抑制することができる。また、放熱面積が大きく、冷却効率の高いラジエータを用いずとも、十分に冷却液を冷やすことができ、冷却手段を小型化することができる。
また、現像装置の温度に基づいて、この現像装置に対応する冷却手段の冷却効率を制御しているので、現像装置が過剰に冷却されるのを防止することができ、現像装置内で結露が発生して、現像装置内部でトナーが結露による水滴で凝集するのを防止することができる。
また、液冷で各現像装置を冷却しているので、空冷で各現像装置を冷却するものに比べて、各現像装置を効率よく冷却でき、装置の温度上昇を十分に抑制することができる。
【００５５】
また、上述においては、冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋ、受熱部８２Ｙ〜８２Ｋを直列に連結しているが、図７に示すように並列に配置してもよい。
このように並列配置した場合は、分岐後の各冷却管に流れる流量が少ない。このため、各冷却手段は、冷却効率をあまり高めなくても、温度上昇箇所を冷却するのに十分な温度に冷却液を冷却することができる。よって、冷却手段の冷却ファンの回転数が少なくて済み、冷却ファンを回転させるファンモータの回転音や、冷却ファンの風切り音が小さくて済み、装置騒音を抑制することができる。また、放熱面積が大きく、冷却効率の高いラジエータを用いずとも、十分に冷却液を冷やすことができ、冷却手段を小型化することができる。
また、並列に配置した場合は、各受熱部８２Ｙ〜８２Ｋに流れる冷却液の流量にばらつきが生じ、各受熱部における冷却効率が異なる。しかし、図７においては、各現像装置に対応して冷却手段を設けているので、冷却液の流量が少ないところにおいては、冷却手段の冷却効率を高めて、受熱部に流れる冷却液を他より冷やす。これにより、冷却液の流量が少ない受熱部に対応する現像装置の温度上昇も良好に抑制することができる。一方、冷却液の流量が多いところは、冷却手段の冷却効率を他よりも下げて、受熱部に流れる冷却液の温度を他よりも上げることで、多くの冷却液が流れる受熱部に対応する現像装置が冷やされすぎるのを防止することができる。
【００５６】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。
定着装置や、電源装置、駆動モータなどの発熱源に近い現像装置は、他の現像装置よりも温度上昇しやすい。このため、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却手段は、他の現像装置に比べて冷却効率を上げる必要がある。
図８は、一般的なラジエータにおける空気流量と熱抵抗との関係を示すグラフである。なお、熱抵抗とは、流入空気温度をＴａ［℃］、流入冷却液温度をＴｗ［℃］、空気と冷却液との交換熱量をＱ［Ｗ］とすると、（Ｔｗ−Ｔａ）／Ｑ［℃／Ｗ］で表すことができるものである。すなわち、熱抵抗が小さいほどラジエータの冷却効率が高いことを意味している。
図８に示すように、空気流量が増えれば、ラジエータの冷却効率は高くなるが、空気流量が多くなるにつれて、熱抵抗の低下率が小さくなってしまう。すなわち、冷却ファンの回転数が多くなるにつれて、ラジエータの冷却効率があまり高まらない。このため、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却ファンの回転数は、他の現像装置に対応する冷却ファンの回転数に比べて、非常に多い回転数で回転することなる。その結果、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却ファンの風切り音や、冷却ファンの駆動モータなどの騒音が大きくなってしまうという不具合が生じる。
【００５７】
そこで、実施例２においては、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却手段と、それ以外の冷却手段とを用いて、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置を冷却するよう制御するようにしたものである。
【００５８】
実施例２における冷却装置の構成は、図４に示した冷却装置と同様の構成である。
図９は、実施例２の冷却装置における制御フローである。なお、実施例２においては、Ｋ用の現像装置を例にして説明する。
図９に示すように、制御部２００は、まず、Ｋ用現像装置４Ｋが稼動したら、Ｋ用現像装置内の温度を温度検知センサ９１Ｋで検知し、検知した現像剤温度（現像装置内温度）が、第１閾値か否かをチェックする（Ｓ１）。第１閾値以下（Ｓ１のＮＯ）の場合は、制御部２００は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫを初期回転数に設定する（Ｓ５）。
一方、現像剤温度（現像装置内温度）が、第１閾値を超えている（Ｓ１のＹＥＳ）場合は、制御部２００は、現像剤温度（現像装置温度）が第２閾値を超えているか否かをチェックする（Ｓ２）。第２閾値を超えている（Ｓ２のＹＥＳ）場合、現像剤温度（現像装置温度）が第３閾値を超えているか否かをチェックする（Ｓ３）。現像剤温度（現像装置温度）が第３閾値を超えている（Ｓ３のＹＥＳ）場合は、現像装置内のトナーが溶融して現像ムラなどを引き起こす可能性があるので、装置の異常であることをユーザーに報知するとともに、Ｋ用現像装置の稼動を停止する（Ｓ４）。
【００５９】
一方、現像剤温度（現像装置温度）が第３閾値以下（Ｓ３のＮＯ）の場合は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数から１０［％］増加した回転数に設定するとともに、Ｋ用ラジエータ８１Ｋよりも冷却液移動方向上流側のＣ用ラジエータ８１ａＣを冷やすためのＣ用冷却ファン８１ｂＣの回転数を初期回転数よりも１０［％］増加した回転数に設定する（Ｓ９）。これにより、現像剤温度が、第２閾値を超え、第３閾値以下の場合、Ｋ用ラジエータ８１ａＫとＣ用ラジエータ８１ａＣとの冷却効率が高められる。Ｃ用ラジエータ８１ａＣの冷却効率を高めることで、Ｃ用ラジエータ８１ａＣから流出する冷却液の温度が低くなる。Ｃ用現像装置４Ｃの発熱量は変わらないので、Ｃ用受熱部８２Ｃを通過した冷却液の温度は、Ｃ用ラジエータ８１ａＣの冷却効率を高めた分低くなっている。その結果、Ｋ用ラジエータ８１ａＫに温度の低い冷却液が流入するので、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫのみを初期回転数に比べて１０％増加させた場合に比べて、Ｋ用ラジエータ８１ｂＫから流出する冷却液の温度が低くなる。従って、Ｋ用受熱部８２Ｋにより温度の低い冷却液を流入させることができ、Ｋ用現像装置４Ｋを良好に冷やすことができる。なお、Ｃ用ラジエータ８１ａＣの冷却効率を高める結果、Ｃ用現像装置４Ｃが冷却ファン８１ｂＣ初期回転数で駆動させた場合に比べて、冷やされてしまうが、結露が生じるほどＣ用現像装置４Ｃが冷やされてしまうことはない。
また、第２閾値を超えていない（Ｓ２のＮＯ）場合、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数から１０［％］増加した回転数に設定する（Ｓ６）。また、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数が初期回転数よりも１０［％］増加した回転数に設定されており、初期回転数で回転していない（Ｓ７のＮＯ）場合は、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数を初期回転数に戻す（Ｓ８）。
【００６０】
このように、実施例２においては、Ｋ用現像装置４Ｋが温度上昇した場合に、Ｋ用現像装置４Ｋに対応するＫ用冷却手段８１Ｋのみで対応するのではなく、Ｋ用冷却手段８１Ｋよりも冷却液移動方向上流側のＣ用現像装置４Ｃに対応するＣ用冷却手段とＫ用冷却手段とを用いてＫ用現像装置の温度上昇を抑制する。
【００６１】
本発明者らは、Ｋ用現像装置４Ｋが他の現像装置に比べて発熱量を３［Ｗ］大きくして、Ｋ用現像装置４Ｋの温度上昇をＫ用冷却手段８１Ｋのみで抑制した場合と、実施例２のように、Ｋ用現像装置４Ｋの温度上昇が第２閾値を超えたときＫ用冷却手段８１ＫとＣ用冷却手段８１ＣとでＫ用現像装置４Ｋの温度上昇を抑制した場合とでＫ用冷却ファン８１ｂＫの回転数について調べた。その結果、Ｋ用冷却手段８１Ｋのみで抑制した場合は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数が最大で初期回転数に比べて３０％増加した。一方、実施例２においては、Ｋ用冷却手段８１ＫとＣ用冷却手段８１Ｃとがそれぞれ初期回転数に対して１０％増加で良好にＫ用現像装置４Ｋの温度上昇を抑制することができた。これにより、Ｋ用現像装置４Ｋの温度上昇をＫ用冷却手段のみで抑制した場合に比べて、冷却ファン８１ｂＫの風切り音などの騒音や、消費電力を抑えることができた。
【００６２】
上述においては、第１閾値を超えたときにＫ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数の１０［％］増加させ、第２閾値を超えたときは、Ｋ用およびＣ用の冷却ファン８１ｂＫ、８１ｃＫの回転数を初期回転数の１０［％］増加させているが、Ｋ用現像装置４Ｋの発熱量に基づいて適宜設定すればよい値である。
また、上述においては、第１閾値、第２閾値、第３閾値の３つの閾値で制御を異ならせているが、更に細かく閾値を設定して制御してもよい。例えば、第１閾値を超えたら、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数に対して５［％］増加させ、第２閾値を超えたら、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させる。そして、第３閾値を超えたら、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数を初期回転数に対して５［％］増加させ、第４閾値を超えたら、Ｃ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させるように、冷却ファンの回転数を段階的に増加させるよう制御してもよい。また、第１閾値を超えるまでは、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数をＫ用現像装置４Ｋの温度に応じて連続的に制御し、第２閾値を超えるまでは、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数をＫ用現像装置４Ｋの温度に応じて連続的に制御してもよい。
【００６３】
また、上述においては、第２閾値を超えたとき、Ｋ用冷却手段８１Ｋに対してひとつ上流側に設けられたＣ用冷却手段８１Ｃを用いているが、例えば、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣを初期回転数に対して５［％］増加させ、Ｃ用冷却手段８１Ｃよりも上流側のＭ用冷却手段の冷却ファン８１ｂＭの回転数を５［％］増加させるよう制御してもよい。また、第２閾値を超えたとき、Ｋ用冷却手段８１Ｋに対してひとつ上流側に設けられたＣ用冷却手段８１Ｃの冷却ファン８１ｂＣの回転数を増加させ、第３閾値を超えたら、Ｍ用冷却手段８１Ｍの冷却ファン８１ｂＭの回転数を増加させるよう制御してもよい。もちろん、第２閾値を超えたとき、Ｙ、Ｍ、Ｃ３つの冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ，８１ｂＭ，８１ｂＣの回転数をそれぞれ所定量増加させるよう制御してもよい。
【００６４】
また、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの冷却に関しても、同様な制御を行ってもよい。すなわち、Ｃ用の現像装置４Ｃの温度が第１閾値を越えたときは、Ｃ用冷却手段の冷却ファン８１ｂＣを初期回転数に対して１０［％］増加させ、Ｃ用の現像装置４Ｃの温度が第２閾値を越えたときは、Ｍ用冷却手段８１Ｍの冷却ファン８１ｂＭを初期回転数に対して１０［％］増加させる。また、例えば、Ｋ用現像装置４Ｋの温度が第２閾値を越えたとき、Ｃ用現像装置４Ｃの温度が第１閾値を越えて、Ｃ用冷却手段８１Ｃの冷却ファン８１ｂＣが既に初期回転数に対して１０［％］増加しているときは、Ｃ用冷却手段８１Ｃよりも更に上流側のＭ用冷却手段８１Ｍの冷却ファン８１ｂＭの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させたり、Ｋ用冷却手段８１Ｋの冷却ファン８１ｂＫを初期回転数に対して２０［％］増加させたりしてもよい。
【００６５】
また、上述では、温度センサで現像装置内の温度に基づいて各冷却手段の冷却ファンを駆動制御しているが、図１０に示すように、受熱部を通過した冷却液の温度を検知する冷却液温度検知手段たる冷却液温度検知センサ１９１Ｙ〜１９１Ｋ設け、制御部２００は、冷却液温度検知センサ１９１Ｙ〜１９１Ｋが検知した受熱部を通過した冷却液の温度に基づいて、現像装置の温度を推測し、推測した現像装置の温度に基づいて各冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファン８１ｂＹ〜８１ａＹの駆動を制御してもよい。
【００６６】
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。
この実施例３は、温度検知センサを無くして、予め現像装置の温度と稼動時間との関係を実験などで調べておき、現像装置の稼動時間に基づいて、現像装置の温度を推測して、各冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫを制御するものである。
図１１は、フルカラー画像形成時における各冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫの制御シーケンス図である。なお、図中縦軸は冷却ファンの回転数であり、横軸は時間である。また、図１１は、Ｍ色の現像装置４Ｍが他のユニットから発生した熱の影響を受けて、他の現像装置よりも温度上昇が大きい場合における制御シーケンス図である。
図に示すように、複写機がフルカラー画像を形成すべく、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置を稼動したら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫを初期回転数で回転させる。各冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫの回転数の大小関係は、Ｙ用冷却ファン８１ｂＹの初期回転数をＲ１−１、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数をＲ２−１、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの初期回転数をＲ３−１、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの初期回転数をＲ４−１としたとき、Ｒ１−１＝Ｒ３−１＝Ｒ４−１＜Ｒ２−１としている。すなわち、この実施例３においては、Ｍ用現像装置４Ｍの温度上昇が他の現像装置よりも大きいので、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数Ｒ２−１を他の冷却ファンの初期回転数よりも大きくしている。
【００６７】
Ｍ用現像装置４ＭがＴ１秒以上連続稼動した場合、Ｍ用現像装置４Ｍの温度が第２閾値を越えることが推測されるので、Ｍ用冷却手段８１Ｍよりも上流側のＹ用冷却手段８１Ｙの冷却ファン８１ｂＹの回転数を初期回転数Ｒ１−１からＲ１−２に増加させる。このように、実施例３においても、Ｍ用現像装置４Ｍの温度が閾値よりも高くなった場合は、Ｍ用冷却手段よりも上流側のＹ用冷却手段の冷却効率を上げて、Ｍ用現像装置４Ｍの温度上昇を抑制することで、Ｍ用冷却手段のみで対応する場合に比べて、冷却ファンの風切り音などの騒音や、消費電力を抑えることができる。
【００６８】
フルカラー画像の形成が終了し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置の稼動が停止したら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫの回転数を落とす。なお、このときの各冷却ファンの回転数の大小関係は、Ｙ用冷却ファン８１ｂＹの初期回転数をＲ１−３、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数をＲ２−３、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの初期回転数をＲ３−３、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの初期回転数をＲ４−３としたとき、Ｒ１−３＝Ｒ３−３＝Ｒ４−３＜Ｒ２−３としている。これは、Ｍ用現像装置は他のユニットからの熱の影響を受けているので、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を他の冷却ファンと同じとした場合、他の現像装置に比べて温度が高くなる。よって、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を他の冷却ファンの回転数よりも多くして、Ｍ用ラジエータ８１ａＭの冷却効率を他のラジエータよりも高くして、Ｍ用現像装置を他の現像装置に比べて冷やして、Ｍ用現像装置の温度を他の現像装置の温度と同程度になるようにしている。
【００６９】
現像装置の稼動終了後、Ｔ３秒経過したら、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を、Ｒ２−３から、Ｒ２−４に落として、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を、他の冷却ファンの回転終了後における回転数と同じ回転数にする。これは、Ｍ用現像装置４Ｍに熱の影響を与えるユニットの温度が下がり、Ｍ用現像装置４Ｍに熱を与えなくなり、Ｍ用現像装置４Ｍの温度低下が、他の現像装置と同じなる。よって、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数がＲ２−３のままだと、Ｍ用現像装置４Ｍが他の現像ユニットよりも温度が低くなる。よって、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を他の冷却ファンの回転数と同じとすることで、Ｍ用現像装置４Ｍの温度を他の現像装置の温度と同程度にすることができる。
【００７０】
そして、現像装置の稼動終了後、Ｔ２秒経過したら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却ファンの駆動を停止する。
【００７１】
次に、モノクロ画像を形成するときにおける冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファンの駆動制御について説明する。
図１２は、モノクロ画像を形成時における各冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファンの制御シーケンス図である。
モノクロ画像の場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃの現像装置は、稼動を停止しているため、発熱することがなく、Ｋ用の現像装置のみ現像剤の攪拌などにより発熱する。また、Ｍ用現像装置は、ＹやＣの現像装置よりも他のユニットからの熱の影響を大きく受けＹやＣの現像装置よりも温度上昇する。
このため、モノクロ画像形成開始時における各冷却手段の冷却ファンの初期回転数の大小関係は、Ｒ１’−１＝Ｒ３’−１＜Ｒ２’−１＜Ｒ４’−１となる。なお、Ｒ１’−１は、Ｙ用冷却ファン８１ｂＹの初期回転数であり、Ｒ２’−１は、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数であり、Ｒ３’−１は、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの初期回転数であり、Ｒ４’−１は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの初期回転数である。
また、図１２からわかるように、各冷却ファンの初期回転数は、フルカラー画像形成時の初期回転数よりも少なくしている。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃの現像装置は、稼動していないため、現像剤攪拌時の摩擦熱などが発生しないためＹ、Ｍ、Ｃの現像装置の発熱量は、フルカラー画像形成時に比べて低くなるため、温度上昇が緩やかになる。また、Ｋ用現像装置もＫ用現像装置に隣接するＣ用現像装置の熱の影響をほとんど受けないため、フルカラー画像形成時に比べて温度上昇が緩やかになる。このため、フルカラー画像形成時と同じ初期回転数で各冷却ファンを回転させた場合は、各現像装置が冷やされすぎて、結露などが生じるおそれがある。よって、モノクロ画像形成時の各冷却ファンの初期回転数を、フルカラー画像形成時の初期回転数よりも少なくしているのである。
【００７２】
そして、モノクロ画像形成中は、各冷却ファンは一定速度で回転し、モノクロ画像形成終了後、各冷却ファンの回転数をＲ１’−２，Ｒ２’−２，Ｒ３’−２，Ｒ４’−２に落とす。なお、このときの各冷却ファンの回転数は、Ｒ１’−２＝Ｒ２’−２＝Ｒ３’−２＝Ｒ４’−２である。
【００７３】
［実施例４］
次に、実施例４について説明する。
図１３は、実施例４の冷却装置の概略構成図である。
上記実施例１〜３においては、温度上昇箇所である現像装置ひとつずつに対応して冷却手段が設けられているが、この実施例４の冷却装置においては、冷却手段を２つの現像装置に対応させたものである。
【００７４】
この実施例４の冷却装置における冷却ファンの駆動制御は、例えば、Ｋ用現像装置とＭ用現像装置とが他のユニットからの熱の影響を受けて、Ｃ用現像装置、Ｙ用現像装置に比べて温度上昇しやすい場合、次のような制御となる。
まず、各現像装置が稼動したら、制御部は、Ｙ用現像装置とＭ用現像装置とに対応する冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭおよびＣ用現像装置とＫ用現像装置とに対応する冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫを初期回転数で回転させる。
【００７５】
Ｃ用現像装置、Ｋ用現像装置が他のユニットの熱の影響を受けて、いずれか一方の温度が第１の閾値を超えた場合は、冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を初期回転数よりも１０［％］増加させる。
さらに、Ｃ用現像ユニットおよびＫ用現像ユニットの両方の温度が第１の閾値を超えた場合は、冷却手段８１ＣＫよりも上流側の冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させる。Ｃ用現像ユニットおよびＫ用現像装置の両方の温度が第１の閾値を超えた状態からいずれか一方の温度が第１の閾値となった場合は、冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数を初期回転数に戻す。そして、Ｃ用現像ユニットおよびＫ用現像ユニットのいずれか一方の温度が第１の閾値を超えた状態から両方の温度が第１の閾値以下となったら、冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を初期回転数に戻す。
【００７６】
この実施例４においても、実施例３のように各現像装置の稼動時間からＣ用現像ユニットおよびＫ用現像装置の温度を推測して、冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数および冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を制御してもよい。また、受熱部を通過した冷却液の温度を冷却液温度検知センサで検知して、この冷却液温度センサの検知結果から、現像装置の温度を推測して、冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数および冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を制御してもよい。また、Ｙ用現像装置とＭ用現像装置の冷却に関しても、同様な制御を行ってもよい。
【００７７】
また、実施例１ないし４においては、装置の温度上昇箇所として現像装置を冷却する冷却装置について説明したが図１４に示すように、装置内の温度上昇箇所として、電源装置、駆動ユニット、定着装置などを冷却してもよい。
この冷却装置は、電源装置の温度上昇箇所に取り付けた第１受熱部１８４と、駆動ユニットの温度上昇箇所に取り付けた第２受熱部１８５と、定着装置の温度上昇箇所に取り付けた第３受熱部１８６とを有している。
また、第１受熱部１８４よりも上流側には、電源装置の温度上昇箇所に対応する第１冷却手段１８１が設けられており、第１受熱部１８４と第２受熱部１８５との間には、駆動ユニットの温度上昇箇所に対応する第２冷却手段１８２が設けられており、第２受熱部１８５と第３受熱部１８６との間には、定着装置の温度上昇箇所に対応する第３冷却手段１８３が設けられている。冷却液を内包する冷却管１８８は、ポンプ１８７を基点として、第１冷却手段１８１、第１受熱部１８４、第２冷却手段１８２、第２受熱部１８５、第３冷却手段１８３、第３受熱部１８６の順で直列に連結している。
図示しない制御部は、電源装置の温度上昇箇所の温度に基づいて、第１冷却手段１８１の冷却ファン１８１ｂの回転数を制御し、駆動ユニットの温度上昇箇所の温度に基づいて、第２冷却手段１８２の冷却ファン１８２ｂの回転数を制御し、定着装置の温度上昇箇所の温度に基づいて、第３冷却手段１８３の冷却ファン１８３ｂの回転数を制御する。
また、不図示の制御部は、定着装置の温度上昇箇所（例えば、定着装置のケース）の温度が閾値を超えたときは、駆動ユニットに対応する第２冷却手段１８２の冷却ファン１８２ｂの回転数を上げて、第２冷却手段１８２の冷却効率上げる。これにより、第３受熱部１８６に流れる冷却液の温度が低下し、定着装置の温度上昇箇所の温度上昇を抑制することができる。これにより、装置内温度の上昇や、定着装置近傍に配置された現像装置や感光体の温度上昇を抑制することができる。
【００７８】
また、上述では、冷却手段は、ラジエータと冷却ファンとで構成しているが、冷却手段をペルチェ素子と、放熱手段たるペルチェ素子冷却フィンと、冷却ファンとで構成してもよい。
【００７９】
以上、本実施形態の冷却装置は、画像形成装置内の複数の温度上昇箇所であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置を冷却するための冷却液を冷却する冷却手段と、各現像装置にそれぞれ設けられ、冷却液が現像装置の熱を受ける受熱部と、冷却液を内包し、複数の受熱部を並列または直列に連結し、内包した冷却液が受熱部と冷却手段とを循環するように配管された冷却管と、冷却管内の冷却液を複数の受熱部に搬送するための搬送手段たるポンプとを備えている。
また、冷却手段を複数設け、各冷却手段を、少なくとも一つの現像装置に対応させ、各冷却手段を、それぞれ対応する現像装置の温度に基づいて制御する制御手段たる制御部を設けている。
このように構成することで、ひとつの冷却手段で全ての現像装置の温度上昇を抑制するものに比べて、ひとつの冷却手段が温度上昇を抑制するための現像装置の個数を減らすことができる。その結果、それぞれの冷却手段の冷却効率は低くても、全ての現像装置の温度上昇を良好に抑制することができる。その結果、ひとつの冷却手段で全ての現像装置の温度上昇を抑制するものに比べて、放熱面積が大きくなく冷却効率のあまり高くない小型のラジエータを用いることができ、冷却装置を小型化することが可能となる。また、冷却ファンの回転数を抑えることができ、冷却ファンの風切り音による騒音を抑制することができる。
また、液冷方式で各現像装置を冷却するので、空冷方式で冷却するものに比べて、効率よく各現像装置を冷却することができる。
また、複数の受熱部を並列または直列に連結し、ひとつのポンプで各受熱部に冷却液を搬送しているので、現像装置毎にポンプと受熱部と冷却手段と、冷却管とからなる冷却装置を設けたものに比べて、装置を安価にすることができる。
【００８０】
また、冷却手段で冷却された冷却液が、対応する温度上昇箇所に設けられた受熱部に流れるまでの間に、対応しない温度上昇箇所に設けられた受熱部に流れないよう、冷却管を構成している。このように構成することで、各受熱部には、冷却手段で受熱部と対応する現像装置の温度上昇を抑えるのに十分な温度に冷却された冷却液を流すことができる。よって、温度上昇箇所を良好に冷やすことができる。
【００８１】
また、実施例２においては、各受熱部を直列に連結した冷却装置において、現像装置が所定の温度以上となったとき、この温度上昇箇所に対応する冷却手段よりも冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めるよう制御する。これにより、ある現像装置が他の現像装置に比べて、温度が高くなり、この現像装置に対応する冷却手段だけでは十分な冷却効果が得難くなっても、冷却に余裕度のある冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めることで、他の現像装置よりも温度が高くなった現像装置を良好に冷やすことができる。
【００８２】
特に、冷却手段が対応する温度上昇箇所が第１の温度以上となったとき、この冷却手段の冷却効率を高めるよう制御し、ある冷却手段が対応する温度上昇箇所が第１の温度よりも高い第２の温度以上となったとき、この冷却手段よりも冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めるようにすることで、現像装置に対応する冷却手段だけでは十分な冷却効果が得難くなったときに、冷却に余裕度のある冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めることができる。
【００８３】
また、各現像装置に温度検知手段たる温度検知センサを設け、これら温度検知センサの値に基づいて、各冷却手段を制御することで、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要な温度に低下した冷却液を現像装置に設けられた受熱部に送ることができる。よって、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要以上に温度に低下した冷却液が受熱部に送られて、現像装置が冷やされすぎたり、温度上昇を抑えるのに必要な温度にまで低下していない冷却液が受熱部に流れて、現像装置の温度上昇を抑制できなかったりするのを抑制することができる。
【００８４】
また、画像形成装置の画像形成開始してからの経過時間に基づいて、各現像装置の温度を推測して、推測した各現像装置の温度に基づいて各冷却手段を制御してもよい。このように構成することで、温度検知センサを無くして、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要な温度に低下した冷却液を現像装置に設けられた受熱部に送ることができ、装置のコストを安価にすることができる。
【００８５】
また、現像装置を通過した冷却液の温度を検知する冷却液温度検知手段たる冷却液温度検知センサを設け、冷却液の温度に基づいて、各現像装置の温度を推測して、推測した各現像装置の温度に基づいて各冷却手段を制御してもよい。このように構成しても、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要な温度に低下した冷却液を現像装置に設けられた受熱部に送ることができる。
【００８６】
また、冷却手段は、冷却液の熱を放出する放熱手段たるラジエータと、ラジエータを冷却する冷却ファンとを有するので、冷却ファンの回転数を制御することで、容易に冷却手段の冷却効率を制御することができる。
【００８７】
また、冷却装置は、複数の現像装置の温度上昇を抑制することで、現像装置内のトナーが溶融するのを抑制することができる。
【００８８】
また、図１２に示すように、稼動してない現像装置に対応する冷却部の冷却効率を、稼動中の現像装置に対応する冷却手段の冷却効率よりも低くすることで、稼動しておらず、発熱していない現像装置が過剰に冷やされてしまうのを抑制することができる。これにより、稼動していない現像装置に結露が生じるのを抑制することができる。
【００８９】
また、他の現像装置に比べて、受熱量の多い現像装置に対応する冷却手段の冷却効率を、その他の冷却手段の冷却効率よりも高くすることで、受熱量の多い現像装置の温度上昇を良好に抑制することができる。
【符号の説明】
【００９０】
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ：現像装置
８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ：冷却手段
８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋ：受熱部
８３：冷却管
８４：ポンプ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開２００６−１７１２１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２０６１９８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、装置内に設けられた書込装置、定着装置及び現像装置、像担持体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、装置内を温度上昇させることが知られている。
【０００３】
例えば、現像装置においては、現像装置内の現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材を駆動した際に、現像剤攪拌搬送部材と現像剤との摺擦による摩擦熱や、現像剤同士の摺擦による摩擦熱により装置内を温度上昇させる。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や、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により装置内を温度上昇させる。
【０００４】
装置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現像剤規制部材や現像剤担持体、像担持体などに固着し、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、定着エネルギーを小さくするために溶融温度の低いトナーを用いた場合は、トナーの固着による異常画像などが生じやすい。
【０００５】
そのため、従来においては冷却ファンなどによって装置内部の温度上昇箇所周辺に気流を発生させ温度上昇箇所を空冷し、装置内部の温度が過度に上昇するのを抑制している。しかし、２４時間連続稼動するなど装置の使用条件においては、上記冷却ファンによる空冷では、装置内部の温度上昇を十分に抑制することができなかった。
【０００６】
特許文献１、２には、液体を循環させて温度上昇箇所を冷却する液冷方式を用いた画像形成装置が記載されている。液冷方式は、空冷方式よりも効率良く冷却できるため、装置内部の温度上昇を効率よく抑制することができ、２４時間連続稼動するなど使用条件においても装置内部の温度上昇を良好に抑制することができる。
【０００７】
図１５は、液冷方式の冷却装置の概略図である。
図に示すように、液冷方式の冷却装置は、冷却液を内包する冷却管８３と、ラジエータ８１ａと冷却ファン８１ｂとで構成され冷却管内の冷却液を冷却する冷却手段８１と、装置の温度上昇箇所３００に設けられ、冷却液が温度上昇箇所３００の熱を奪う受熱部８２と、冷却管内の冷却液を冷却手段８１と受熱部８２との間で循環させるための搬送手段たるポンプ８４とを備えている。冷却手段８１で冷却された冷却管内の冷却液が受熱部８２へ流れ、温度上昇箇所３００の熱を奪って温度上昇箇所３００を冷却する。受熱部８２で加熱された冷却管内の冷却液は、ラジエータ８１ａへ流れ、冷却液の熱が冷却ファン８１ｂによって放熱されて冷却される。そして、冷却された冷却管内の液体は、再びポンプ８４によって受熱部へ向けて送られる。
【０００８】
装置内の複数の温度上昇箇所それぞれに図１５に示すような冷却装置を設けると、コストが嵩むため、特許文献１や２に記載の画像形成装置においては、複数の温度上昇箇所に対応して設けられた複数の受熱部を並列に連結させたり、直列に連結させたりして、ひとつの冷却手段とで装置内の冷却対象の温度上昇箇所を冷却するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、複数の受熱部を並列に連結した場合、管路が分岐するため、各受熱部に流れる冷却液の流量が低下して、温度上昇箇所の冷却効率が下がってしまう。これは、冷却液の流量が少ないため、少ない熱量で冷却液が温度上昇箇所の温度付近にまで温度上昇してしまう。その結果、温度上昇箇所の熱を十分に奪うことができなくなり、冷却効率が下がるのである。このため、各受熱部に流れる冷却液の温度を、流量の低下による冷却効率の低下を加味して下げる必要がある。冷却手段に流れる冷却液の流量は、各受熱部に流れる冷却液の流量よりも多いので、冷却液が冷えにくい。よって、冷却手段で冷却効率を必要以上に高めなければ、各受熱部に流れる冷却液の温度を、流量の低下による冷却効率の低下を加味した温度にまで下げることができない。このように、冷却手段の冷却効率を必要以上に高める必要があるため、冷却ファンの回転数を上げることになり冷却ファンの風切り音が大きくなって、騒音となる問題がある。また、冷却液の冷却効率を高めるために、ラジエータの放熱面積を広くする必要があり、ラジエータが大型化してしまう。
【００１０】
一方、複数の受熱部を直列に連結した場合は、受熱部を通過する度に冷却液の温度が上昇する。このため、全ての温度上昇箇所を所定の温度以下に抑えるためには、冷却手段を基点にして最下流の受熱部に流れる冷却液を、この受熱部に設けられた温度上昇箇所の温度上昇を抑えることのできる温度にする必要がある。このためには、この最下流の受熱部よりも上流側の受熱部による冷却液の温度上昇を考慮し、冷却手段から流出する冷却液の温度をかなり低くする必要があり、冷却手段から流出する冷却液の温度と、複数の受熱部を通って冷却手段に戻ってきた冷却液の温度との差が大きくなる。その結果、冷却手段の冷却液の冷却効率を高める必要が生じ、冷却ファンの回転数を上げることになり冷却ファンの風切り音が大きくなって、騒音となる問題がある。また、ラジエータの冷却液の冷却効率を高めるために、ラジエータの放熱面積を広くする必要があり、ラジエータが大型化してしまう。
【００１１】
このように、複数の受熱部を直列配置した場合も並列配置した場合においても、一つの冷却手段で、装置内の冷却対象全ての温度上昇箇所の温度上昇を抑制するためには、冷却手段の冷却効率を高める必要が生じ、冷却ファンの風切り音による騒音が大きくなったり、冷却手段が大型化したりする問題が発生する。
【００１２】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、空冷よりも温度上昇を良好に抑制することができ、複数の温度上昇箇所それぞれに搬送手段と冷却手段とを備えた冷却装置を設けるものに比べて、安価で複数の温度上昇箇所の温度を抑制することができ、かつ、ひとつの冷却手段で複数の温度上昇箇所を抑制するものに比べて冷却手段の大型化や騒音を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の被冷却部を冷却するための冷却液を冷却する冷却手段と、各被冷却部にそれぞれ設けられ、前記冷却液が被冷却部の熱を受ける複数の受熱部と、冷却液を内包し、複数の受熱部を並列または直列に連結し、内包した冷却液が前記受熱部と前記冷却手段とを循環するように配管された冷却管と、前記冷却管内の冷却液を各受熱部へ搬送するための搬送手段とを備えた画像形成装置において、前記冷却手段を複数有し、各冷却手段を、少なくとも一つの前記被冷却部に対応させ、当該画像形成装置の稼働状態に基づいて各冷却手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記被冷却部の稼動開始と稼働後所定時間後とで、前記冷却手段の冷却効率を異ならせることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、複数の前記受熱部および複数の前記冷却手段を直列に連結し、少なくとも一つの前記被冷却部の温度が閾値よりも高くなった場合、当該被冷却部よりも冷却液搬送方向における上流側の被冷却部の冷却効率をあげることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像形成装置において、モノクロ画像形成のときは、カラー画像形成のときよりも前記冷却手段の冷却効率を下げることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の被冷却部の温度上昇を液冷方式で抑えることで、被冷却部の温度上昇を空冷で抑制するものに比べて、被冷却部の温度上昇を良好に抑制することができる。
また、冷却管は、冷却液が複数の受熱部を循環するように配管されているので、ひとつの搬送手段で冷却液を各受熱部に流すことができる。よって、複数の被冷却部それぞれに図１５に示すような冷却装置を設けたものに比べて、搬送手段を減らすことでき、装置のコストを低減することができる。
また、冷却手段を複数設け、各冷却手段を、少なくとも一つの被冷却部に対応させ、当該画像形成装置の稼働状態に基づいて被冷却部の温度上昇を対応する冷却手段で抑えるよう構成したので、ひとつの冷却手段で全ての被冷却部の温度上昇を抑制するものに比べて、ひとつの冷却手段が温度上昇を抑制する被冷却部の個数を減らすことができる。このように、ひとつの冷却手段が温度上昇を抑制する被冷却部の個数を少なくすることができるので、それぞれの冷却手段の冷却効率は低くても、全ての被冷却部の温度上昇を良好に抑制することができる。その結果、ひとつの冷却手段で全ての被冷却部に対応させたものに比べて、冷却手段の放熱面積が大きくなく冷却効率のあまり高くない小型の冷却手段を用いることができ、画像形成装置を小型化することが可能となる。また、冷却手段が冷却ファンを有する場合は、ひとつの冷却手段で全ての被冷却部を冷却するように構成したものに比べて、冷却ファンの回転数を抑えることができ、冷却ファンの風切り音による騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。
【図３】同プリンタ部におけるＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】実施例１に係る冷却装置を示す概略構成図。
【図５】受熱部の概略構成図。
【図６】現像装置に受熱部を固定した様子を示す概略斜視図。
【図７】実施例１に係る冷却装置の他の構成を示す概略構成図。
【図８】一般的なラジエータにおける空気流量と熱抵抗との関係を示すグラフ。
【図９】実施例２に係る冷却装置の制御フロー図。
【図１０】実施例２に係る冷却装置の他の構成例を示す概略構成図。
【図１１】実施例３に係る冷却装置のフルカラー画像形成時における各冷却手段の冷却ファンの制御シーケンス図。
【図１２】実施例３に係る冷却装置のモノクロ画像形成時における各冷却手段の冷却ファンの制御シーケンス図。
【図１３】実施例４に係る冷却装置の概略構成図。
【図１４】冷却装置のその他の実施形態を示す概略構成図。
【図１５】液冷方式の冷却装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成する複写機の第１実施形態について説明する。
まず、本第１実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、本第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１と、白紙供給装置１００と、原稿搬送読取ユニット１５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット１５０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ１６０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ１７０とを有している。
【００１７】
白紙供給装置１００は、ペーパーバンク１０１内に多段に配設された２つの給紙カセット１０２，１０３、２組の分離ローラ対１０４，１０５、給紙路１０６、複数の搬送ローラ対１０７等を有している。２つの給紙カセット１０２，１０３は、それぞれ、図示しない記録紙を複数枚重ねた紙束の状態で内部に収容している。そして、プリンタ部１からの制御信号に基づいて、送出ローラ１０２ａ，１０３ａを回転駆動させて、紙束における一番上の記録紙を給紙路１０６に向けて送り出す。送り出された記録紙は、分離ローラ対１０４，１０５によって１枚に分離されてから、給紙路１０６内に至る。そして、給紙路１０６内に設けられた複数の搬送ローラ対１０７の搬送ニップを経由して、プリンタ部１の第１受入分岐路３０に送られる。
【００１８】
プリンタ部１は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、第１受入分岐路３０、受入搬送ローラ対３１、手差しトレイ３２、手差し分離ローラ対３３、第２受入分岐路３４、手差し搬送ローラ対３５、転写前搬送路３６、レジストローラ対３７、搬送ベルトユニット３９、定着ユニット４３、スイッチバック装置４６、排紙ローラ対４７、排紙トレイ４８、切換爪４９、光書込ユニット５０、転写ユニット６０等も備えている。なお、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、所定のピッチで並ぶ潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。
【００１９】
後述する２次転写ニップの直前で記録紙を搬送するための転写前搬送路３６は、紙搬送方向の上流側で第１受入分岐路３０と第２受入分岐路３４とに分岐している。白紙供給装置１００の給紙路１０６から送り出された記録紙は、第１受入分岐路３０に受け入れられた後、第１受入分岐路３０内に配設された受入搬送ローラ対３１の搬送ニップを経由して転写前搬送路３６に送られる。
【００２０】
プリンタ部１の筺体における側面には、手差しトレイ３２が筺体に対して開閉可能に配設されており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上の記録紙は、手差しトレイ３２の送出ローラ３２ａによって第２受入分岐路３４に向けて送り出される。そして、手差し分離ローラ対３３によって１枚に分離されてから第２受入分岐路３４に送られた後、第２受入分岐路３４内に配設された手差し搬送ローラ対３５の搬送ニップを経由して、転写前搬送路３６に送られる。
【００２１】
光書込ユニット５０は、図示しないレーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有しており、後述するスキャナ１６０によって読み取られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。具体的には、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。光書込ユニット５０は、駆動中の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
【００２２】
図２は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。各色のプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、潜像担持体たる感光体と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部本体に対して着脱可能になっている。そして、互いに使用するトナーの色が異なる点の他が同様の構成になっている。Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを例にすると、これは、感光体３Ｙの他、これの表面に形成された静電潜像をＹトナー像に現像するための現像装置４Ｙを有している。また、後述するＹ用の１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１８Ｙなども有している。本複写機では、４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、後述する中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。
【００２３】
図３は、Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを示す拡大構成図である。同図に示すように、プロセスユニット２Ｙは、感光体３Ｙの周りに、現像装置４Ｙ、ドラムクリーニング装置１８Ｙ、除電ランプ１７Ｙ、帯電ローラ１６Ｙ等を有している。
【００２４】
感光体３Ｙとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２５】
現像装置４Ｙは、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いて潜像を現像するようになっている。そして、内部に収容している現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部５Ｙと、感光体３Ｙ上の静電潜像を現像する現像部９Ｙとを有している。なお、現像装置４Ｙとして、二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用していもよい。
【００２６】
攪拌部５Ｙは、現像部９Ｙよりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された第１搬送スクリュウ６Ｙ及び第２搬送スクリュウ７Ｙ、これらスクリュウの間に設けられた仕切り板、ケーシングの底面に設けられたトナー濃度センサ８Ｙなどを有している。
【００２７】
現像部９Ｙは、ケーシングの開口を通して感光体３Ｙに対向する現像ロール１０Ｙ、これに対して自らの先端を近接させるドクターブレード１３Ｙなどを備えている。そして、現像ロール１０Ｙは、非磁性材料からなる筒状の現像スリーブ１１Ｙと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１２Ｙとを有している。このマグネットローラ１２Ｙは、周方向に並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部５Ｙから送られてくる現像剤を現像スリーブ１１Ｙ表面に引き寄せて担持させるとともに、磁力線に沿った磁気ブラシをスリーブ表面上に形成する。
【００２８】
磁気ブラシは、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴ってドクターブレード１３Ｙとの対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体３Ｙに対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１１Ｙに印加される現像バイアスと、感光体３Ｙの静電潜像との電位差によってＹトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴って再び現像部９Ｙ内に戻り、マグネットローラ１２Ｙの磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部５Ｙ内に戻される。攪拌部５Ｙ内には、トナー濃度センサ８Ｙによる検知結果に基づいて、現像剤に適量のトナーが補給される。
【００２９】
ドラムクリーニング装置１８Ｙとしては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード２０Ｙを感光体３Ｙに押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本複写機では、外周面を感光体３Ｙに接触させるファーブラシ１９Ｙを、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１９Ｙは、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３Ｙ表面に塗布する役割も兼ねている。
【００３０】
ファーブラシ１９Ｙに付着したトナーは、ファーブラシ１９Ｙに対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ２１Ｙに転位する。そして、スクレーパ２２Ｙによって電界ローラ２１Ｙから掻き取られた後、回収スクリュウ２３Ｙ上に落下する。
【００３１】
回収スクリュウ２３Ｙは、回収トナーをドラムクリーニング装置１８Ｙにおける図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置に受け渡す。図示しないリサイクル搬送装置は、受け渡されたトナーを現像装置４Ｙに送ってリサイクルする。
【００３２】
除電ランプ１７Ｙは、光照射によって感光体３Ｙを除電する。除電された感光体３Ｙの表面は、帯電ローラ１６Ｙによって一様に帯電せしめられた後、上述した光書込ユニットによる光走査が施される。なお、帯電ローラ１６Ｙは、図示しない電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる帯電ローラ１６Ｙを用いる帯電方式に代えて、感光体３Ｙに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式を採用してもよい。
【００３３】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面には、これまで説明してきたプロセスによってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。
【００３４】
４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写手段としての転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、複数のローラによって張架した像担持体たる中間転写ベルトを、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させながら、何れか１つのローラの回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００３５】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって中間転写ベルト６１を感光体３ＹＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップには、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。
【００３６】
図中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト６１のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００３７】
中間転写ベルト６１の図中下方には、当接部材としての２次転写対向ローラ７２が配設されており、これは中間転写ベルト６１における２次転写ローラ６８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。これにより、中間転写ベルト６１のおもて面と、２次転写対向ローラ７２とが当接する２次転写ニップが形成されている。
【００３８】
中間転写ベルト６１のループ内において、転写バイアス部材としての２次転写ローラ６８には、図示しない２次転写電源回路により、トナーの正規帯電極性と同極性（本例では負極性）の２次転写バイアスが印加されている。一方、ベルトのおもて面に当接しながら２次転写ニップを形成している２次転写対向ローラ７２は、接地されている。これにより、２次転写ニップ内には、負極性のトナーをベルト側から２次転写対向ローラ７２側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成されている。
【００３９】
２次転写ニップの図中右側方には、図示しない上述のレジストローラ対が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙を中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙に一括２次転写され、記録紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
【００４０】
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト６１のおもて面には、２次転写ニップで記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト６１に当接するベルトクリーニング装置７５によってクリーニングされる。
【００４１】
先に示した図１において、２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト６１から離間して、搬送ベルトユニット３９に受け渡される。この搬送ベルトユニット３９は、無端状の搬送ベルト４０を駆動ローラ４１と従動ローラ４２とによって張架しながら、駆動ローラ４１の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、２次転写ニップから受け渡された記録紙をベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着ユニット４３に受け渡す。
【００４２】
定着ユニット４３は、駆動ローラと、発熱源を内包する加熱ローラとによって張架した定着ベルトを駆動ローラの回転駆動に伴って図中時計回り方向に無端移動せしめている。そして、定着ベルトの下方に配設された加圧ローラ４５を定着ベルトの下部張架面に当接させて定着ニップを形成している。定着ユニット４３に受け入れられた記録紙は、この定着ニップ内で加圧されたり加熱されたりすることで、表面上のフルカラー画像が定着せしめられる。そして、定着ユニット４３内から切換爪４９に向けて送り出される。
【００４３】
切換爪４９は、図示しないソレノイドによって揺動するようになっており、その揺動に伴って、記録紙の搬送路を排紙路と反転路とで切り換える。切換爪４９によって排紙路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、排紙路と排紙ローラ対４７とを経由した後、機外に排出されて排紙トレイ４８上にスタックされる。
【００４４】
定着ユニット４３や搬送ベルトユニット３９の下方には、スイッチバック装置４６が配設されている。切換爪４９によってスイッチバック路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、反転路を経由して上下反転せしめられた後、スイッチバック装置４６に送られる。そして、再び２次転写転写ニップに進入して、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施される。
【００４５】
プリンタ部１の上に固定されたスキャナ１６０は、図示しない原稿の画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１６１と、移動読取部１６２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１６１は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ１７０によって搬送される原稿が第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿を走査する。
【００４６】
一方、移動読取部１６２は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。
【００４７】
次に、本実施形態の特徴点である冷却装置について実施例１乃至４に基づき説明する。
複写機内には、定着ユニット４３や不図示の電源装置、光書込ユニット５０、現像装置４Ｙ〜４Ｋなど、稼動時に熱を発生する部材やユニットが多く設置されている。一方で、熱を発生する部材の周辺には、感光体３Ｙ〜３Ｋや現像装置４Ｙ〜４Ｋなどの熱を嫌う部材がある。これは、温度の高い雰囲気下では感光体や現像装置内のトナー等の特性が変化して良好な画像が得られなくなるため、感光体３Ｙ〜Ｋや現像装置４Ｙ〜４Ｋ周囲の温度上昇箇所を、冷却しなければならない。
【００４８】
［実施例１］
図２は、実施例１の冷却装置８０の概略構成図である。
図に示すように、冷却装置８０は、温度上昇箇所である現像装置４Ｙ〜４Ｋと接触して、冷却液が現像装置から熱を受ける受熱部８２Ｙ〜８２Ｋと、各現像装置に対応して設けられ、現像装置４Ｙ〜４Ｋを冷却するための液体を冷却する冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋと、受熱部８２Ｙ〜８２Ｋを直列に連結して、冷却液を内包する冷却管８３と、冷却液を冷却管内で循環させるための搬送手段たる冷却ポンプ８４とを有している。
【００４９】
冷却液は、水を主成分とし、冷却液の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）を添加したりしたものである。
【００５０】
冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋは、放熱手段たるラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫと冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫとで構成され、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫは、良熱伝導性部材で形成された流路と、この流路に接続される良熱伝導性部材で形成されたフィンとを備えている。ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫとしては、コルゲートフィンタイプを好適に用いることができ、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫは、複写機の外装材の外側に配置される。冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋは、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫの流路およびフィンの周辺に冷却ファンに８１ｂＹ〜８１ｂＫよって気流を発生させ強制対流熱伝導により冷却する。複写機の外装材の外側に配置することによって、装置内部よりも温度の低い外気をラジエータの流路やフィンに当てることができ、ラジエータの冷却効率を上げることができる。また、冷却手段を外装材の内側に配置し、ダクトを設けて、装置内の比較的低温の空気や外気を取り込んで、ラジエータに当てるようにしてもよい。
【００５１】
図５は、受熱部８２Ｙの概略構成図であり、図６は、現像装置４Ｙに受熱部８２Ｙを固定した様子を示す概略斜視図である。
図５に示すように、受熱部８２Ｙは、良熱伝導性部材で形成されたケース８２ａＹ内部に良熱伝導性部材で形成された流路８２ｂＹが設けられている。そして、図６に示すように現像装置４Ｙのケース外周面に当接している。
なお、他の受熱部８２Ｃ〜８２Ｋも同様な構成となっている。
【００５２】
各現像装置４Ｙ〜４Ｋには、温度検知手段たる温度検知センサ９１Ｙ〜９１Ｋが設けられている。
また、冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫは、制御手段である制御部２００に接続されており、制御部２００は、温度検知センサ９１Ｙ〜９１Ｋが検知した現像装置の温度に基づいて各冷却ファンの回転数を制御し、ラジエータ８１ａＹ〜８１ａＫの冷却効率を制御している。具体的には、温度検知センサ９１の検知の結果、現像装置４の温度が所定値以上の場合は、冷却ファン８１ｂの回転数を上げて、ラジエータ８１ａの冷却効率を上げて、冷却液の温度を下げる。
【００５３】
冷却ポンプ８４により送り出された冷却液は、Ｙ用の現像装置４Ｙに対応するＹ用ラジエータ８１Ｙによって冷却される。Ｙ用のラジエータ８１Ｙによって冷却された冷却液は、Ｙ用の受熱部８２Ｙに流入して、Ｙ用受熱部８２Ｙの管路内を移動しながら、現像装置４Ｙの熱を奪って現像装置４Ｙを冷やす。Ｙ用受熱部８２Ｙで温度上昇した冷却液は、Ｍ用の現像装置４Ｍに対応するＭ用ラジエータ８１Ｍによって冷却され、Ｍ用の受熱部８２ＭでＭ用現像装置４Ｍを冷却する。Ｍ用の受熱部８２で温度上昇した冷却液は、Ｃ用の現像装置４Ｃに対応するＣ用ラジエータ８１Ｃによって冷却され、Ｃ用の受熱部８２ＣでＣ用の現像装置４Ｃを冷やす。Ｃ用受熱部８２Ｃで温度上昇した冷却液は、Ｋ用の現像装置４Ｋに対応するＫ用ラジエータ８１Ｋによって冷却され、Ｋ用の受熱部８２ＫでＫ用の現像装置４Ｋを冷却する。そして、再び冷却ポンプ８４によってＹ用ラジエータ８１Ｙに搬送され、Ｋ用の受熱部８２で温度上昇した冷却液は、Ｙ用ラジエータ８１Ｙによって冷やされる。
【００５４】
この実施例１の冷却装置８０においては、温度上昇箇所である現像装置それぞれに対応して冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋが設けられている。そして、現像装置４に対応する冷却手段を、対応する現像装置よりも冷却液移動方向上流側に隣接配置している。これにより、冷却手段から流れた冷却液が対応する現像装置の受熱部に流れるまでの間に、対応しない受熱部に流れることがない。これにより、冷却手段が対応する現像装置の温度に基づいて冷却された冷却液が対応しない現像装置の熱で温度上昇することがない。よって、冷却手段は、この対応しない現像装置による冷却液の温度上昇を加味して冷却液を冷やす必要がないので、冷却手段の冷却ファンの回転数が少なくて済み、冷却ファンを回転させるファンモータの回転音や、冷却ファンの風切り音が小さくて済み、装置騒音を抑制することができる。また、放熱面積が大きく、冷却効率の高いラジエータを用いずとも、十分に冷却液を冷やすことができ、冷却手段を小型化することができる。
また、現像装置の温度に基づいて、この現像装置に対応する冷却手段の冷却効率を制御しているので、現像装置が過剰に冷却されるのを防止することができ、現像装置内で結露が発生して、現像装置内部でトナーが結露による水滴で凝集するのを防止することができる。
また、液冷で各現像装置を冷却しているので、空冷で各現像装置を冷却するものに比べて、各現像装置を効率よく冷却でき、装置の温度上昇を十分に抑制することができる。
【００５５】
また、上述においては、冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋ、受熱部８２Ｙ〜８２Ｋを直列に連結しているが、図７に示すように並列に配置してもよい。
このように並列配置した場合は、分岐後の各冷却管に流れる流量が少ない。このため、各冷却手段は、冷却効率をあまり高めなくても、温度上昇箇所を冷却するのに十分な温度に冷却液を冷却することができる。よって、冷却手段の冷却ファンの回転数が少なくて済み、冷却ファンを回転させるファンモータの回転音や、冷却ファンの風切り音が小さくて済み、装置騒音を抑制することができる。また、放熱面積が大きく、冷却効率の高いラジエータを用いずとも、十分に冷却液を冷やすことができ、冷却手段を小型化することができる。
また、並列に配置した場合は、各受熱部８２Ｙ〜８２Ｋに流れる冷却液の流量にばらつきが生じ、各受熱部における冷却効率が異なる。しかし、図７においては、各現像装置に対応して冷却手段を設けているので、冷却液の流量が少ないところにおいては、冷却手段の冷却効率を高めて、受熱部に流れる冷却液を他より冷やす。これにより、冷却液の流量が少ない受熱部に対応する現像装置の温度上昇も良好に抑制することができる。一方、冷却液の流量が多いところは、冷却手段の冷却効率を他よりも下げて、受熱部に流れる冷却液の温度を他よりも上げることで、多くの冷却液が流れる受熱部に対応する現像装置が冷やされすぎるのを防止することができる。
【００５６】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。
定着装置や、電源装置、駆動モータなどの発熱源に近い現像装置は、他の現像装置よりも温度上昇しやすい。このため、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却手段は、他の現像装置に比べて冷却効率を上げる必要がある。
図８は、一般的なラジエータにおける空気流量と熱抵抗との関係を示すグラフである。なお、熱抵抗とは、流入空気温度をＴａ［℃］、流入冷却液温度をＴｗ［℃］、空気と冷却液との交換熱量をＱ［Ｗ］とすると、（Ｔｗ−Ｔａ）／Ｑ［℃／Ｗ］で表すことができるものである。すなわち、熱抵抗が小さいほどラジエータの冷却効率が高いことを意味している。
図８に示すように、空気流量が増えれば、ラジエータの冷却効率は高くなるが、空気流量が多くなるにつれて、熱抵抗の低下率が小さくなってしまう。すなわち、冷却ファンの回転数が多くなるにつれて、ラジエータの冷却効率があまり高まらない。このため、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却ファンの回転数は、他の現像装置に対応する冷却ファンの回転数に比べて、非常に多い回転数で回転することなる。その結果、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却ファンの風切り音や、冷却ファンの駆動モータなどの騒音が大きくなってしまうという不具合が生じる。
【００５７】
そこで、実施例２においては、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置に対応する冷却手段と、それ以外の冷却手段とを用いて、他の現像装置よりも温度上昇しやすい現像装置を冷却するよう制御するようにしたものである。
【００５８】
実施例２における冷却装置の構成は、図４に示した冷却装置と同様の構成である。
図９は、実施例２の冷却装置における制御フローである。なお、実施例２においては、Ｋ用の現像装置を例にして説明する。
図９に示すように、制御部２００は、まず、Ｋ用現像装置４Ｋが稼動したら、Ｋ用現像装置内の温度を温度検知センサ９１Ｋで検知し、検知した現像剤温度（現像装置内温度）が、第１閾値か否かをチェックする（Ｓ１）。第１閾値以下（Ｓ１のＮＯ）の場合は、制御部２００は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫを初期回転数に設定する（Ｓ５）。
一方、現像剤温度（現像装置内温度）が、第１閾値を超えている（Ｓ１のＹＥＳ）場合は、制御部２００は、現像剤温度（現像装置温度）が第２閾値を超えているか否かをチェックする（Ｓ２）。第２閾値を超えている（Ｓ２のＹＥＳ）場合、現像剤温度（現像装置温度）が第３閾値を超えているか否かをチェックする（Ｓ３）。現像剤温度（現像装置温度）が第３閾値を超えている（Ｓ３のＹＥＳ）場合は、現像装置内のトナーが溶融して現像ムラなどを引き起こす可能性があるので、装置の異常であることをユーザーに報知するとともに、Ｋ用現像装置の稼動を停止する（Ｓ４）。
【００５９】
一方、現像剤温度（現像装置温度）が第３閾値以下（Ｓ３のＮＯ）の場合は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数から１０［％］増加した回転数に設定するとともに、Ｋ用ラジエータ８１Ｋよりも冷却液移動方向上流側のＣ用ラジエータ８１ａＣを冷やすためのＣ用冷却ファン８１ｂＣの回転数を初期回転数よりも１０［％］増加した回転数に設定する（Ｓ９）。これにより、現像剤温度が、第２閾値を超え、第３閾値以下の場合、Ｋ用ラジエータ８１ａＫとＣ用ラジエータ８１ａＣとの冷却効率が高められる。Ｃ用ラジエータ８１ａＣの冷却効率を高めることで、Ｃ用ラジエータ８１ａＣから流出する冷却液の温度が低くなる。Ｃ用現像装置４Ｃの発熱量は変わらないので、Ｃ用受熱部８２Ｃを通過した冷却液の温度は、Ｃ用ラジエータ８１ａＣの冷却効率を高めた分低くなっている。その結果、Ｋ用ラジエータ８１ａＫに温度の低い冷却液が流入するので、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫのみを初期回転数に比べて１０％増加させた場合に比べて、Ｋ用ラジエータ８１ｂＫから流出する冷却液の温度が低くなる。従って、Ｋ用受熱部８２Ｋにより温度の低い冷却液を流入させることができ、Ｋ用現像装置４Ｋを良好に冷やすことができる。なお、Ｃ用ラジエータ８１ａＣの冷却効率を高める結果、Ｃ用現像装置４Ｃが冷却ファン８１ｂＣ初期回転数で駆動させた場合に比べて、冷やされてしまうが、結露が生じるほどＣ用現像装置４Ｃが冷やされてしまうことはない。
また、第２閾値を超えていない（Ｓ２のＮＯ）場合、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数から１０［％］増加した回転数に設定する（Ｓ６）。また、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数が初期回転数よりも１０［％］増加した回転数に設定されており、初期回転数で回転していない（Ｓ７のＮＯ）場合は、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数を初期回転数に戻す（Ｓ８）。
【００６０】
このように、実施例２においては、Ｋ用現像装置４Ｋが温度上昇した場合に、Ｋ用現像装置４Ｋに対応するＫ用冷却手段８１Ｋのみで対応するのではなく、Ｋ用冷却手段８１Ｋよりも冷却液移動方向上流側のＣ用現像装置４Ｃに対応するＣ用冷却手段とＫ用冷却手段とを用いてＫ用現像装置の温度上昇を抑制する。
【００６１】
本発明者らは、Ｋ用現像装置４Ｋが他の現像装置に比べて発熱量を３［Ｗ］大きくして、Ｋ用現像装置４Ｋの温度上昇をＫ用冷却手段８１Ｋのみで抑制した場合と、実施例２のように、Ｋ用現像装置４Ｋの温度上昇が第２閾値を超えたときＫ用冷却手段８１ＫとＣ用冷却手段８１ＣとでＫ用現像装置４Ｋの温度上昇を抑制した場合とでＫ用冷却ファン８１ｂＫの回転数について調べた。その結果、Ｋ用冷却手段８１Ｋのみで抑制した場合は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数が最大で初期回転数に比べて３０％増加した。一方、実施例２においては、Ｋ用冷却手段８１ＫとＣ用冷却手段８１Ｃとがそれぞれ初期回転数に対して１０％増加で良好にＫ用現像装置４Ｋの温度上昇を抑制することができた。これにより、Ｋ用現像装置４Ｋの温度上昇をＫ用冷却手段のみで抑制した場合に比べて、冷却ファン８１ｂＫの風切り音などの騒音や、消費電力を抑えることができた。
【００６２】
上述においては、第１閾値を超えたときにＫ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数の１０［％］増加させ、第２閾値を超えたときは、Ｋ用およびＣ用の冷却ファン８１ｂＫ、８１ｃＫの回転数を初期回転数の１０［％］増加させているが、Ｋ用現像装置４Ｋの発熱量に基づいて適宜設定すればよい値である。
また、上述においては、第１閾値、第２閾値、第３閾値の３つの閾値で制御を異ならせているが、更に細かく閾値を設定して制御してもよい。例えば、第１閾値を超えたら、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数に対して５［％］増加させ、第２閾値を超えたら、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させる。そして、第３閾値を超えたら、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数を初期回転数に対して５［％］増加させ、第４閾値を超えたら、Ｃ用冷却ファン８１ｂＫの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させるように、冷却ファンの回転数を段階的に増加させるよう制御してもよい。また、第１閾値を超えるまでは、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの回転数をＫ用現像装置４Ｋの温度に応じて連続的に制御し、第２閾値を超えるまでは、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの回転数をＫ用現像装置４Ｋの温度に応じて連続的に制御してもよい。
【００６３】
また、上述においては、第２閾値を超えたとき、Ｋ用冷却手段８１Ｋに対してひとつ上流側に設けられたＣ用冷却手段８１Ｃを用いているが、例えば、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣを初期回転数に対して５［％］増加させ、Ｃ用冷却手段８１Ｃよりも上流側のＭ用冷却手段の冷却ファン８１ｂＭの回転数を５［％］増加させるよう制御してもよい。また、第２閾値を超えたとき、Ｋ用冷却手段８１Ｋに対してひとつ上流側に設けられたＣ用冷却手段８１Ｃの冷却ファン８１ｂＣの回転数を増加させ、第３閾値を超えたら、Ｍ用冷却手段８１Ｍの冷却ファン８１ｂＭの回転数を増加させるよう制御してもよい。もちろん、第２閾値を超えたとき、Ｙ、Ｍ、Ｃ３つの冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ，８１ｂＭ，８１ｂＣの回転数をそれぞれ所定量増加させるよう制御してもよい。
【００６４】
また、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの冷却に関しても、同様な制御を行ってもよい。すなわち、Ｃ用の現像装置４Ｃの温度が第１閾値を越えたときは、Ｃ用冷却手段の冷却ファン８１ｂＣを初期回転数に対して１０［％］増加させ、Ｃ用の現像装置４Ｃの温度が第２閾値を越えたときは、Ｍ用冷却手段８１Ｍの冷却ファン８１ｂＭを初期回転数に対して１０［％］増加させる。また、例えば、Ｋ用現像装置４Ｋの温度が第２閾値を越えたとき、Ｃ用現像装置４Ｃの温度が第１閾値を越えて、Ｃ用冷却手段８１Ｃの冷却ファン８１ｂＣが既に初期回転数に対して１０［％］増加しているときは、Ｃ用冷却手段８１Ｃよりも更に上流側のＭ用冷却手段８１Ｍの冷却ファン８１ｂＭの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させたり、Ｋ用冷却手段８１Ｋの冷却ファン８１ｂＫを初期回転数に対して２０［％］増加させたりしてもよい。
【００６５】
また、上述では、温度センサで現像装置内の温度に基づいて各冷却手段の冷却ファンを駆動制御しているが、図１０に示すように、受熱部を通過した冷却液の温度を検知する冷却液温度検知手段たる冷却液温度検知センサ１９１Ｙ〜１９１Ｋ設け、制御部２００は、冷却液温度検知センサ１９１Ｙ〜１９１Ｋが検知した受熱部を通過した冷却液の温度に基づいて、現像装置の温度を推測し、推測した現像装置の温度に基づいて各冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファン８１ｂＹ〜８１ａＹの駆動を制御してもよい。
【００６６】
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。
この実施例３は、温度検知センサを無くして、予め現像装置の温度と稼動時間との関係を実験などで調べておき、現像装置の稼動時間に基づいて、現像装置の温度を推測して、各冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫを制御するものである。
図１１は、フルカラー画像形成時における各冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫの制御シーケンス図である。なお、図中縦軸は冷却ファンの回転数であり、横軸は時間である。また、図１１は、Ｍ色の現像装置４Ｍが他のユニットから発生した熱の影響を受けて、他の現像装置よりも温度上昇が大きい場合における制御シーケンス図である。
図に示すように、複写機がフルカラー画像を形成すべく、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置を稼動したら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫを初期回転数で回転させる。各冷却手段の冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫの回転数の大小関係は、Ｙ用冷却ファン８１ｂＹの初期回転数をＲ１−１、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数をＲ２−１、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの初期回転数をＲ３−１、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの初期回転数をＲ４−１としたとき、Ｒ１−１＝Ｒ３−１＝Ｒ４−１＜Ｒ２−１としている。すなわち、この実施例３においては、Ｍ用現像装置４Ｍの温度上昇が他の現像装置よりも大きいので、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数Ｒ２−１を他の冷却ファンの初期回転数よりも大きくしている。
【００６７】
Ｍ用現像装置４ＭがＴ１秒以上連続稼動した場合、Ｍ用現像装置４Ｍの温度が第２閾値を越えることが推測されるので、Ｍ用冷却手段８１Ｍよりも上流側のＹ用冷却手段８１Ｙの冷却ファン８１ｂＹの回転数を初期回転数Ｒ１−１からＲ１−２に増加させる。このように、実施例３においても、Ｍ用現像装置４Ｍの温度が閾値よりも高くなった場合は、Ｍ用冷却手段よりも上流側のＹ用冷却手段の冷却効率を上げて、Ｍ用現像装置４Ｍの温度上昇を抑制することで、Ｍ用冷却手段のみで対応する場合に比べて、冷却ファンの風切り音などの騒音や、消費電力を抑えることができる。
【００６８】
フルカラー画像の形成が終了し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置の稼動が停止したら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却ファン８１ｂＹ〜８１ｂＫの回転数を落とす。なお、このときの各冷却ファンの回転数の大小関係は、Ｙ用冷却ファン８１ｂＹの初期回転数をＲ１−３、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数をＲ２−３、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの初期回転数をＲ３−３、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの初期回転数をＲ４−３としたとき、Ｒ１−３＝Ｒ３−３＝Ｒ４−３＜Ｒ２−３としている。これは、Ｍ用現像装置は他のユニットからの熱の影響を受けているので、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を他の冷却ファンと同じとした場合、他の現像装置に比べて温度が高くなる。よって、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を他の冷却ファンの回転数よりも多くして、Ｍ用ラジエータ８１ａＭの冷却効率を他のラジエータよりも高くして、Ｍ用現像装置を他の現像装置に比べて冷やして、Ｍ用現像装置の温度を他の現像装置の温度と同程度になるようにしている。
【００６９】
現像装置の稼動終了後、Ｔ３秒経過したら、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を、Ｒ２−３から、Ｒ２−４に落として、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を、他の冷却ファンの回転終了後における回転数と同じ回転数にする。これは、Ｍ用現像装置４Ｍに熱の影響を与えるユニットの温度が下がり、Ｍ用現像装置４Ｍに熱を与えなくなり、Ｍ用現像装置４Ｍの温度低下が、他の現像装置と同じなる。よって、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数がＲ２−３のままだと、Ｍ用現像装置４Ｍが他の現像ユニットよりも温度が低くなる。よって、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの回転数を他の冷却ファンの回転数と同じとすることで、Ｍ用現像装置４Ｍの温度を他の現像装置の温度と同程度にすることができる。
【００７０】
そして、現像装置の稼動終了後、Ｔ２秒経過したら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却ファンの駆動を停止する。
【００７１】
次に、モノクロ画像を形成するときにおける冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファンの駆動制御について説明する。
図１２は、モノクロ画像を形成時における各冷却手段８１Ｙ〜８１Ｋの冷却ファンの制御シーケンス図である。
モノクロ画像の場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃの現像装置は、稼動を停止しているため、発熱することがなく、Ｋ用の現像装置のみ現像剤の攪拌などにより発熱する。また、Ｍ用現像装置は、ＹやＣの現像装置よりも他のユニットからの熱の影響を大きく受けＹやＣの現像装置よりも温度上昇する。
このため、モノクロ画像形成開始時における各冷却手段の冷却ファンの初期回転数の大小関係は、Ｒ１’−１＝Ｒ３’−１＜Ｒ２’−１＜Ｒ４’−１となる。なお、Ｒ１’−１は、Ｙ用冷却ファン８１ｂＹの初期回転数であり、Ｒ２’−１は、Ｍ用冷却ファン８１ｂＭの初期回転数であり、Ｒ３’−１は、Ｃ用冷却ファン８１ｂＣの初期回転数であり、Ｒ４’−１は、Ｋ用冷却ファン８１ｂＫの初期回転数である。
また、図１２からわかるように、各冷却ファンの初期回転数は、フルカラー画像形成時の初期回転数よりも少なくしている。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃの現像装置は、稼動していないため、現像剤攪拌時の摩擦熱などが発生しないためＹ、Ｍ、Ｃの現像装置の発熱量は、フルカラー画像形成時に比べて低くなるため、温度上昇が緩やかになる。また、Ｋ用現像装置もＫ用現像装置に隣接するＣ用現像装置の熱の影響をほとんど受けないため、フルカラー画像形成時に比べて温度上昇が緩やかになる。このため、フルカラー画像形成時と同じ初期回転数で各冷却ファンを回転させた場合は、各現像装置が冷やされすぎて、結露などが生じるおそれがある。よって、モノクロ画像形成時の各冷却ファンの初期回転数を、フルカラー画像形成時の初期回転数よりも少なくしているのである。
【００７２】
そして、モノクロ画像形成中は、各冷却ファンは一定速度で回転し、モノクロ画像形成終了後、各冷却ファンの回転数をＲ１’−２，Ｒ２’−２，Ｒ３’−２，Ｒ４’−２に落とす。なお、このときの各冷却ファンの回転数は、Ｒ１’−２＝Ｒ２’−２＝Ｒ３’−２＝Ｒ４’−２である。
【００７３】
［実施例４］
次に、実施例４について説明する。
図１３は、実施例４の冷却装置の概略構成図である。
上記実施例１〜３においては、温度上昇箇所である現像装置ひとつずつに対応して冷却手段が設けられているが、この実施例４の冷却装置においては、冷却手段を２つの現像装置に対応させたものである。
【００７４】
この実施例４の冷却装置における冷却ファンの駆動制御は、例えば、Ｋ用現像装置とＭ用現像装置とが他のユニットからの熱の影響を受けて、Ｃ用現像装置、Ｙ用現像装置に比べて温度上昇しやすい場合、次のような制御となる。
まず、各現像装置が稼動したら、制御部は、Ｙ用現像装置とＭ用現像装置とに対応する冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭおよびＣ用現像装置とＫ用現像装置とに対応する冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫを初期回転数で回転させる。
【００７５】
Ｃ用現像装置、Ｋ用現像装置が他のユニットの熱の影響を受けて、いずれか一方の温度が第１の閾値を超えた場合は、冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を初期回転数よりも１０［％］増加させる。
さらに、Ｃ用現像ユニットおよびＫ用現像ユニットの両方の温度が第１の閾値を超えた場合は、冷却手段８１ＣＫよりも上流側の冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数を初期回転数に対して１０［％］増加させる。Ｃ用現像ユニットおよびＫ用現像装置の両方の温度が第１の閾値を超えた状態からいずれか一方の温度が第１の閾値となった場合は、冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数を初期回転数に戻す。そして、Ｃ用現像ユニットおよびＫ用現像ユニットのいずれか一方の温度が第１の閾値を超えた状態から両方の温度が第１の閾値以下となったら、冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を初期回転数に戻す。
【００７６】
この実施例４においても、実施例３のように各現像装置の稼動時間からＣ用現像ユニットおよびＫ用現像装置の温度を推測して、冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数および冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を制御してもよい。また、受熱部を通過した冷却液の温度を冷却液温度検知センサで検知して、この冷却液温度センサの検知結果から、現像装置の温度を推測して、冷却手段８１ＹＭの冷却ファン８１ｂＹＭの回転数および冷却手段８１ＣＫの冷却ファン８１ｂＣＫの回転数を制御してもよい。また、Ｙ用現像装置とＭ用現像装置の冷却に関しても、同様な制御を行ってもよい。
【００７７】
また、実施例１ないし４においては、装置の温度上昇箇所として現像装置を冷却する冷却装置について説明したが図１４に示すように、装置内の温度上昇箇所として、電源装置、駆動ユニット、定着装置などを冷却してもよい。
この冷却装置は、電源装置の温度上昇箇所に取り付けた第１受熱部１８４と、駆動ユニットの温度上昇箇所に取り付けた第２受熱部１８５と、定着装置の温度上昇箇所に取り付けた第３受熱部１８６とを有している。
また、第１受熱部１８４よりも上流側には、電源装置の温度上昇箇所に対応する第１冷却手段１８１が設けられており、第１受熱部１８４と第２受熱部１８５との間には、駆動ユニットの温度上昇箇所に対応する第２冷却手段１８２が設けられており、第２受熱部１８５と第３受熱部１８６との間には、定着装置の温度上昇箇所に対応する第３冷却手段１８３が設けられている。冷却液を内包する冷却管１８８は、ポンプ１８７を基点として、第１冷却手段１８１、第１受熱部１８４、第２冷却手段１８２、第２受熱部１８５、第３冷却手段１８３、第３受熱部１８６の順で直列に連結している。
図示しない制御部は、電源装置の温度上昇箇所の温度に基づいて、第１冷却手段１８１の冷却ファン１８１ｂの回転数を制御し、駆動ユニットの温度上昇箇所の温度に基づいて、第２冷却手段１８２の冷却ファン１８２ｂの回転数を制御し、定着装置の温度上昇箇所の温度に基づいて、第３冷却手段１８３の冷却ファン１８３ｂの回転数を制御する。
また、不図示の制御部は、定着装置の温度上昇箇所（例えば、定着装置のケース）の温度が閾値を超えたときは、駆動ユニットに対応する第２冷却手段１８２の冷却ファン１８２ｂの回転数を上げて、第２冷却手段１８２の冷却効率上げる。これにより、第３受熱部１８６に流れる冷却液の温度が低下し、定着装置の温度上昇箇所の温度上昇を抑制することができる。これにより、装置内温度の上昇や、定着装置近傍に配置された現像装置や感光体の温度上昇を抑制することができる。
【００７８】
また、上述では、冷却手段は、ラジエータと冷却ファンとで構成しているが、冷却手段をペルチェ素子と、放熱手段たるペルチェ素子冷却フィンと、冷却ファンとで構成してもよい。
【００７９】
以上、本実施形態の冷却装置は、画像形成装置内の複数の温度上昇箇所であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置を冷却するための冷却液を冷却する冷却手段と、各現像装置にそれぞれ設けられ、冷却液が現像装置の熱を受ける受熱部と、冷却液を内包し、複数の受熱部を並列または直列に連結し、内包した冷却液が受熱部と冷却手段とを循環するように配管された冷却管と、冷却管内の冷却液を複数の受熱部に搬送するための搬送手段たるポンプとを備えている。
また、冷却手段を複数設け、各冷却手段を、少なくとも一つの現像装置に対応させ、各冷却手段を、それぞれ対応する現像装置の温度に基づいて制御する制御手段たる制御部を設けている。
このように構成することで、ひとつの冷却手段で全ての現像装置の温度上昇を抑制するものに比べて、ひとつの冷却手段が温度上昇を抑制するための現像装置の個数を減らすことができる。その結果、それぞれの冷却手段の冷却効率は低くても、全ての現像装置の温度上昇を良好に抑制することができる。その結果、ひとつの冷却手段で全ての現像装置の温度上昇を抑制するものに比べて、放熱面積が大きくなく冷却効率のあまり高くない小型のラジエータを用いることができ、冷却装置を小型化することが可能となる。また、冷却ファンの回転数を抑えることができ、冷却ファンの風切り音による騒音を抑制することができる。
また、液冷方式で各現像装置を冷却するので、空冷方式で冷却するものに比べて、効率よく各現像装置を冷却することができる。
また、複数の受熱部を並列または直列に連結し、ひとつのポンプで各受熱部に冷却液を搬送しているので、現像装置毎にポンプと受熱部と冷却手段と、冷却管とからなる冷却装置を設けたものに比べて、装置を安価にすることができる。
【００８０】
また、冷却手段で冷却された冷却液が、対応する温度上昇箇所に設けられた受熱部に流れるまでの間に、対応しない温度上昇箇所に設けられた受熱部に流れないよう、冷却管を構成している。このように構成することで、各受熱部には、冷却手段で受熱部と対応する現像装置の温度上昇を抑えるのに十分な温度に冷却された冷却液を流すことができる。よって、温度上昇箇所を良好に冷やすことができる。
【００８１】
また、実施例２においては、各受熱部を直列に連結した冷却装置において、現像装置が所定の温度以上となったとき、この温度上昇箇所に対応する冷却手段よりも冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めるよう制御する。これにより、ある現像装置が他の現像装置に比べて、温度が高くなり、この現像装置に対応する冷却手段だけでは十分な冷却効果が得難くなっても、冷却に余裕度のある冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めることで、他の現像装置よりも温度が高くなった現像装置を良好に冷やすことができる。
【００８２】
特に、冷却手段が対応する温度上昇箇所が第１の温度以上となったとき、この冷却手段の冷却効率を高めるよう制御し、ある冷却手段が対応する温度上昇箇所が第１の温度よりも高い第２の温度以上となったとき、この冷却手段よりも冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めるようにすることで、現像装置に対応する冷却手段だけでは十分な冷却効果が得難くなったときに、冷却に余裕度のある冷却液移動方向上流側の冷却手段の冷却効率を高めることができる。
【００８３】
また、各現像装置に温度検知手段たる温度検知センサを設け、これら温度検知センサの値に基づいて、各冷却手段を制御することで、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要な温度に低下した冷却液を現像装置に設けられた受熱部に送ることができる。よって、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要以上に温度に低下した冷却液が受熱部に送られて、現像装置が冷やされすぎたり、温度上昇を抑えるのに必要な温度にまで低下していない冷却液が受熱部に流れて、現像装置の温度上昇を抑制できなかったりするのを抑制することができる。
【００８４】
また、画像形成装置の画像形成開始してからの経過時間に基づいて、各現像装置の温度を推測して、推測した各現像装置の温度に基づいて各冷却手段を制御してもよい。このように構成することで、温度検知センサを無くして、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要な温度に低下した冷却液を現像装置に設けられた受熱部に送ることができ、装置のコストを安価にすることができる。
【００８５】
また、現像装置を通過した冷却液の温度を検知する冷却液温度検知手段たる冷却液温度検知センサを設け、冷却液の温度に基づいて、各現像装置の温度を推測して、推測した各現像装置の温度に基づいて各冷却手段を制御してもよい。このように構成しても、現像装置の温度上昇を抑えるのに必要な温度に低下した冷却液を現像装置に設けられた受熱部に送ることができる。
【００８６】
また、冷却手段は、冷却液の熱を放出する放熱手段たるラジエータと、ラジエータを冷却する冷却ファンとを有するので、冷却ファンの回転数を制御することで、容易に冷却手段の冷却効率を制御することができる。
【００８７】
また、冷却装置は、複数の現像装置の温度上昇を抑制することで、現像装置内のトナーが溶融するのを抑制することができる。
【００８８】
また、図１２に示すように、稼動してない現像装置に対応する冷却部の冷却効率を、稼動中の現像装置に対応する冷却手段の冷却効率よりも低くすることで、稼動しておらず、発熱していない現像装置が過剰に冷やされてしまうのを抑制することができる。これにより、稼動していない現像装置に結露が生じるのを抑制することができる。
【００８９】
また、他の現像装置に比べて、受熱量の多い現像装置に対応する冷却手段の冷却効率を、その他の冷却手段の冷却効率よりも高くすることで、受熱量の多い現像装置の温度上昇を良好に抑制することができる。
【符号の説明】
【００９０】
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ：現像装置
８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ：冷却手段
８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋ：受熱部
８３：冷却管
８４：ポンプ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開２００６−１７１２１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２０６１９８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被冷却部を冷却するための冷却液を冷却する冷却手段と、
各被冷却部にそれぞれ設けられ、前記冷却液が被冷却部の熱を受ける複数の受熱部と、
冷却液を内包し、複数の受熱部を並列または直列に連結し、内包した冷却液が前記受熱部と前記冷却手段とを循環するように配管された冷却管と、
前記冷却管内の冷却液を各受熱部へ搬送するための搬送手段とを備えた画像形成装置において、
前記冷却手段を複数有し、
各冷却手段を、少なくとも一つの前記被冷却部に対応させ、
当該画像形成装置の稼働状態に基づいて各冷却手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記被冷却部の稼動開始と稼働後所定時間後とで、前記冷却手段の冷却効率を異ならせることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の前記受熱部および複数の前記冷却手段を直列に連結し、
少なくとも一つの前記被冷却部の温度が閾値よりも高くなった場合、当該被冷却部よりも冷却液搬送方向における上流側の被冷却部の冷却効率をあげることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
モノクロ画像形成のときは、カラー画像形成のときよりも前記冷却手段の冷却効率を下げることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数の被冷却部を冷却するための冷却液を冷却する冷却手段と、
各被冷却部にそれぞれ設けられ、前記冷却液が被冷却部の熱を受ける複数の受熱部と、
冷却液を内包し、複数の受熱部を並列または直列に連結し、内包した冷却液が前記受熱部と前記冷却手段とを循環するように配管された冷却管と、
前記冷却管内の冷却液を各受熱部へ搬送するための搬送手段とを備えた画像形成装置において、
前記冷却手段を複数有し、
各冷却手段を、少なくとも一つの前記被冷却部に対応させ、
当該画像形成装置の稼働状態に基づいて各冷却手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記被冷却部の稼動開始と稼働後所定時間後とで、前記冷却手段の冷却効率を異ならせることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の前記受熱部および複数の前記冷却手段を直列に連結し、
少なくとも一つの前記被冷却部の温度が閾値よりも高くなった場合、当該被冷却部よりも冷却液搬送方向における上流側の被冷却部の冷却効率をあげることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
モノクロ画像形成のときは、カラー画像形成のときよりも前記冷却手段の冷却効率を下げることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−８０６５（Ｐ２０１３−８０６５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２３８１５（Ｐ２０１２−２２３８１５）
【出願日】平成２４年１０月９日（２０１２．１０．９）
【分割の表示】特願２００８−１５６６７９（Ｐ２００８−１５６６７９）の分割
【原出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月９日（２０１２．１０．９）
【分割の表示】特願２００８−１５６６７９（Ｐ２００８−１５６６７９）の分割
【原出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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