JP5239569B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特に装置内の現像装置等の発熱部材を液冷方式により冷却を行う冷却装置を有する画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらを備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置は、内部に書き込み装置、現像装置などの画像形成動作時に発熱を伴う複数のユニットを有しており、従来では、これらのユニットを冷却ファンによる空冷方式によって冷却を行っていた。ところで、画像形成装置は、画像形成処理速度の高速化に伴って各ユニットの発熱量が増加しており、特に、現像装置においては、現像工程の高速化に伴って、トナーおよびキャリアを攪拌してトナーに帯電性を付与する際に発生する摩擦熱の増加により、トナーが軟化点程度まで温度上昇する。このため、溶融したトナーが凝集して現像不良が発生するため、トナーを軟化点温度以下に保持するように冷却を行う必要がある。

そこで、最近では、冷却能力をより高めるために、装置内の現像装置等の温度上昇箇所に接するように設置した受熱部材と放熱部（熱交換器）との間で液体の冷媒（冷却液）を循環させて放熱させる、いわゆる液冷方式の冷却装置を備えた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。前記特許文献１のような液冷方式の冷却装置を備えた電子写真方式の画像形成装置は、一般にオフィス等での使用を前提としている。
特開２００７−２４９８５号公報

ところで、近年、電子写真方式の画像形成装置の画像形成処理速度の高速化が更に進んだことにより、印刷処理のように用紙等の記録媒体を連続通紙し長時間（例えば、数日間）連続して画像形成処理（印字処理）する用途にも、電子写真方式の画像形成装置が用いられるようになってきた。

このような電子写真方式の画像形成装置は、例えば、Ａ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の画像形成処理が可能であり、いわゆる高速機と呼ばれている。また、このような画像形成装置（高速機）においても、画像形成処理速度の高速化に伴って、特に現像装置のトナー温度の上昇を抑え現像不良の発生を防止するために、前記したような液冷方式の冷却装置を備えている。

ところで、このような液冷方式の冷却装置を備えた画像形成装置は、前記したように長時間（例えば、数日間）連続して画像形成処理（印字処理）を行う構成である。このため、画像形成処理中に、経年変化等により現像装置に接するように設置した受熱部材に設けた配管（冷却液の流入口側配管、流出口側配管）と循環路を形成するためのチューブとがそれぞれ接続された各継手部から液漏れが万一発生した場合でも、画像形成装置の画像形成動作を担う画像形成部と該画像形成部の駆動、制御を行う電装駆動部等に影響を及ぼすことを防止して、安全に画像形成処理を行うことができる画像形成装置が望まれていた。

そこで、本発明は、受熱部材に設けた配管（冷却液の流入口側配管、流出口側配管）と循環路を形成するためのチューブとがそれぞれ接続された継手部から液漏れが万一発生しても、画像形成装置の画像形成動作を担う画像形成部と該画像形成部の駆動、制御を行う電装駆動部等に影響を及ぼすことを防止して、安全に画像形成処理を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像形成動作により温度上昇する画像形成部の温度上昇箇所を、循環する冷却液により冷却する液冷方式の冷却装置を備えた画像形成装置において、前記冷却装置は、画像形成動作により温度上昇する温度上昇箇所に熱的に接するように配置された、内部に冷却液が流れる流路を有する受熱部材と、前記受熱部材の流路の冷却液流入口側に一体的に設けた流入口側配管と、前記受熱部材の流路の冷却液流出口側に一体的に設けた流出口側配管と、前記流入口側配管と前記流出口側配管との間に接続され、前記受熱部材の流路に冷却液を循環させる循環路を形成するためのチューブ部材と、前記チューブ部材の途中に設けた、冷却液を循環させるポンプと、前記チューブ部材の途中に設けた、前記受熱部材を介して冷却液に吸収された熱を放出させる放熱手段と、を有し、前記受熱部材に設けた前記流入口側配管、前記流出口側配管と前記チューブ部材とがそれぞれ接続された各継手部を、前記画像形成装置の画像形成動作を担う画像形成部と該画像形成部の駆動、制御を行う電装駆動部から遮蔽された空間に配置したことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、前記各継手部の周囲を囲むようにして前記各継手部を前記画像形成部と前記電装駆動部から遮蔽するための遮蔽部材を設けたことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、前記遮蔽部材の下方側に液体回収部材を設けたことを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、前記遮蔽部材で前記各継手部の周囲を密閉することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、密閉された前記遮蔽部材内に吸湿部材を設けたことを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、密閉された前記遮蔽部材の下部に排出管を設置し、前記排出管の先端側に液体回収部材を設けたことを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、前記各継手部近傍に液漏れ検知センサを設けたことを特徴としている。

本発明によれば、受熱部材に設けた冷却液の流入口側配管、流出口側配管とチューブ部材とがそれぞれ接続された各継手部を、画像形成装置の画像形成動作を担う画像形成部と該画像形成部の駆動、制御を行う電装駆動部から遮蔽された空間に配置したことにより、経年変化等により各継手部から万一液漏れが発生した場合でも、漏洩した冷却液が画像形成部及び駆動電装部を浸すことを防止することができる。これにより、冷却液の漏洩に対する安全性をより高めることができる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係る液冷方式の冷却装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。本実施形態における電子写真方式の画像形成装置は、印刷処理のように用紙等の記録媒体を連続通紙し長時間（例えば、数日間）連続して画像形成処理（印字処理）する用途に用いられるものであり、Ａ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の画像形成処理が可能な高速機である。

図１に示すように、本実施形態に係るモノクロ画像を出力する電子写真方式の画像形成装置（例えば、プリンタ）１は、感光体ドラム２の周囲に帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６が配置されており、転写ローラ５の記録紙搬送方向下流側には定着装置７が配置されている。現像装置４には、液冷方式の冷却装置１０の受熱部材１１が熱的に接するように配置されている（冷却装置１０の詳細については後述する）。

前記画像形成装置１の画像形成動作時においては、所定のプロセススピードで回転駆動される感光体ドラム２の表面を帯電ローラ３により一様に帯電させ、入力される画像情報に応じて露光装置（不図示）により露光Ｌを行って静電潜像を形成した後、現像装置４のトナー（現像剤）で現像を行うことにより、前記画像情報に応じたトナー画像が感光体ドラム２上に形成される。

そして、カセット８から所定のタイミングで搬送路（不図示）を通して、感光体ドラム２と転写ローラ５との間の転写部位に搬送される記録媒体としての記録紙Ｐに、転写バイアスが印加された転写ローラ５により感光体ドラム２上に担持されているトナー画像が転写される。トナー画像が転写された記録紙は搬送ベルト９を介して定着装置７に搬送されて、定着装置７の定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップで加熱、加圧されることにより、記録紙上にモノクロのトナー画像が定着される。モノクロのトナー画像が定着された記録紙は、排紙ローラ（不図示）により外部に排出される。なお、前記転写後に感光体ドラム２上に残留している転写残トナーは、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａにより除去され、回収される。

この画像形成装置１は、前記したようにＡ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の画像形成処理（印字処理）が可能な高速機であり、印刷処理のように用紙（記録媒体）を連続通紙し長時間（例えば、数日間）連続して画像形成処理するために、画像形成装置１内の発熱量が増加する。特に、現像装置４による現像工程時においては、トナーおよびキャリアを攪拌して、トナーに帯電性を付与する際に発生する摩擦熱等によってトナーの温度が上昇する。このため、本実施形態に係る画像形成装置１は、トナーが軟化点温度以上に上昇しないように、現像装置４を冷却するための液冷方式の冷却装置１０を備えている。以下、冷却装置１０について説明する。

冷却装置１０は、図１に示したように、現像装置４に熱的に接するように設けられた受熱部材１１と、冷却液（冷媒）を循環させるためのポンプ１２と、温度上昇した冷却液の熱を放熱する熱交換器（ラジエータ）１３と、冷却液Ｃが貯留されたタンク１４と、タンク１４と受熱部材１１間に接続された第１チューブ１５ａと、受熱部材１１と熱交換器１３間に接続された第２チューブ１５ｂと、熱交換器１３とタンク１４間に接続された第３チューブ１５ｃを備えている。本実施形態における冷却装置１０は、第１チューブ１５ａの途中に連結されているポンプ１２の作動により、冷却液が第１チューブ１５ａ、受熱部材１１、第２チューブ１５ｂ、熱交換器１３、第３チューブ１５ｃ、タンク８を循環するように構成されている。

受熱部材１１は、接している現像装置４から受熱した熱を速やかに、かつ効率よく冷却液側へ移動できるようにアルミニウム製からなり、かつその内部の流路（不図示）は蛇行形状に形成されている。熱交換器１３は、表面に複数の放熱用フィン１６を有する蛇行形状に形成された流路（不図示）と、放熱を効果的に行うためのファン１７を備えている。なお、熱交換器７は、画像形成装置１の側面（または背面）に形成した排気口（不図示）付近に設けられている。冷却液Ｃが貯留されるタンク１４は、画像形成装置１内の最下部付近に位置するようにして設置されている。

第１チューブ１５ａ、第２チューブ１５ｂ、第３チューブ１５ｃは、本実施形態ではブチルゴムとＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）の複合材料によって形成されたフレキシブルチューブを用いている。循環される冷却液（冷媒）としては、水または防錆材を含有した不凍液などを用いることができる。なお、不凍液としては、エチレングリコール水溶液、あるいは毒性が小さく、融点が低いプロピレングリコール水溶液などを用いることができる。

図２に示すように、受熱部材１１の側面には、内部の流路（不図示）の冷却液流入口側に設けた流入口側配管１８ａと、流路（不図示）の冷却液流出口側に設けた流出口側配管１８ｂが突出するようにして設けられている。流入口側配管１８ａには第１チューブ１５ａの一方の端部が嵌入されて接続されており、流出口側配管１８ｂには第２チューブ１５ｂの一方の端部が嵌入されて接続されている。第１チューブ１５ａの流入口側配管１８ａが嵌入されている継手部１９ａの外周面、および第２チューブ１５ｂの流入口側配管１８ｂが嵌入されている継手部１９ｂの外周面は、それぞれ締結部材２０ａ，２０ｂにより締結されている。

水平方向（図２では、左右方向）に設けた継手部１９ａ，１９ｂは、遮蔽部材２１によって仕切られた空間Ａ内に配置されている。遮蔽部材２１は、画像形成装置１の上下方向に沿って継手部１９ａ，１９ｂの周囲を囲むようにして設けられている。図３に示すように、継手部１９ａ，１９ｂを囲むように配置した遮蔽部材２１は、画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２とこの画像形成部２２の駆動電装部（制御部、駆動部、電源部など）２３との間に設けた領域Ｂに配置されている。このように、継手部１９ａ，１９ｂは、画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３から離間するようにして配置されている。

（冷却装置１０による画像形成動作時の冷却動作）
前記した画像形成動作時においては、制御部（不図示）からの信号に基づいてポンプ１２が作動することにより、冷却液Ｃがタンク１４側からポンプ１２側へ吸引され、第１チューブ１５ａ、流入口側配管１８ａを通して受熱部材１１内の流路（不図示）を流れる。

これにより、前記したように現像工程時に現像装置４から発せられる熱が、受熱部材１１を介してその内部の流路を流れる冷却液に吸熱されることにより、現像装置４が冷却される。そして、昇温した冷却液は流出口側配管１８ｂ、第２チューブ１５ｂを通して熱交換器１３へ送られて、冷却液に蓄熱された熱を放熱用フィン１６を介して外へ放熱する。この際、ファン１７を回転させてより効果的に放熱を行う。熱交換器１３により放熱された冷却液は第３チューブ１５ｃを通してタンク１４に戻り、以下同様に循環される冷却液によって現像装置４の冷却を行う。

そして、前記した冷却装置１０による現像装置４に対する冷却効果を評価するために、常温・常湿環境下で連続通紙による画像形成動作を数時間行い、かつ冷却装置１０により現像装置４の冷却を行った場合における現像装置４の温度を測定した。この結果、現像装置４の温度は約４８℃であり、使用したトナーの軟化点温度（約５０℃）よりも低く維持されて、現像不良による画質低下は認められなかった。

このように、本実施形態の画像形成装置１によれば、画像形成動作時に現像装置４に接する受熱部材１１内の流路（不図示）に冷却液を流して、現像装置４から発せられる熱を冷却液へ伝熱させ、熱交換器１３から画像形成装置１の外へ放熱することによって、現像装置４を良好に冷却することができる。よって、本実施形態の画像形成装置１のように、Ａ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の高速画像形成処理を長時間（例えば、数日間）連続して行う場合でも、現像装置４のトナーの温度上昇を抑えて現像不良の発生を防止することができる。

更に、本実施形態の画像形成装置１は、前記したように受熱部材１１の側面の流入口側配管１８ａ、流入口側配管１８ｂと第１チューブ１５ａ、第２チューブ１５ｂとがそれぞれ接続されている継手部１９ａ，１９ｂの周囲に遮蔽部材２１によって仕切られた空間Ａを設けて、継手部１９ａ，１９ｂを画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３から離間するようにしている。

これにより、経年変化等により継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生した場合でも、漏洩した冷却液が画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３を浸すことを防止することができる。これにより、冷却液の漏洩に対する安全性をより高めることができる。

よって、本実施形態の画像形成装置１のように、Ａ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の高速画像形成処理を長時間（例えば、数日間）連続して行う場合に、継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生しても装置故障等が発生することを防止することができるので、画像形成処理を中断することなく継続することができる。

〈実施形態２〉
実施形態１では、継手部１９ａ，１９ｂを水平方向に設けた構成であったが、本実施形態では、図４に示すように、受熱部材１１の側面の流入口側配管１８ａ、流入口側配管１８ｂの中間部を略９０度下方側に曲げて、遮蔽部材２１で囲まれた空間Ａで継手部１９ａ，１９ｂが上下方向（鉛直方向）に向くように配置した構成である。他の構成は、図１〜図３に示した実施形態１と同様であり、重複する説明は省略する。

〈実施形態３〉
実施形態１では、継手部１９ａ，１９ｂを水平方向に設けた構成であったが、本実施形態では、図５に示すように、受熱部材１１の側面の流入口側配管１８ａ、流入口側配管１８ｂの中間部を略９０度上方側に曲げて、遮蔽部材２１で囲まれた空間Ａで継手部１９ａ，１９ｂが上下方向（鉛直方向）に向くように配置した構成である。他の構成は、図１〜図３に示した実施形態１と同様であり、重複する説明は省略する。

実施形態２、３のように、遮蔽部材２１で囲まれた空間Ａで継手部１９ａ，１９ｂを上下方向（鉛直方向）に向くように配置しても、実施形態１と同様に、経年変化等により継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生した場合でも、漏洩した冷却液が画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３を浸すことを防止することができる。

〈実施形態４〉
実施形態１では、受熱部材１１の側面の流入口側配管１８ａ、流入口側配管１８ｂを第１チューブ１５ａ、第２チューブ１５ｂにそれぞれ嵌入した構成の継手部１９ａ，１９ｂであったが、本実施形態では、図６に示すように、流入口側配管１８ａ、流入口側配管１８ｂと第１チューブ１５ａ、第２チューブ１５ｂとをそれぞれ着脱自在な自在継手２４ａ，２４ｂによって接続した構成の継手部２５ａ，２５ｂを有している。他の構成は、図１〜図３に示した実施形態１と同様であり、重複する説明は省略する。

このように、本実施形態では、自在継手２４ａ，２４ｂを容易に着脱することができるので、実施形態１で得られる効果以外に、現像装置４、受熱部材１１などのメンテナンスを容易に行うことができる。

〈実施形態５〉
本実施形態では、図７に示すように、遮蔽部材２１の下方側に受け皿２５を設けた構成である。他の構成は、図１〜図３に示した実施形態１と同様であり、重複する説明は省略する。

このように、本実施形態では、遮蔽部材２１の下方側に受け皿２５を設けたことにより、経年変化等により継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生した場合でも、漏洩した冷却液を受け皿２５で回収することができるので、漏洩した冷却液が画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３を浸すことを確実に防止することができる。

〈実施形態６〉
本実施形態では、図８に示すように、継手部１９ａ，１９ｂの周囲を密閉状態で囲むようにして遮蔽部材２１ａ，２１ｂを設けた構成である。遮蔽部材２１ａと遮蔽部材２１ｂはＯリング２６によってシールドされている。他の構成は、図１〜図３に示した実施形態１と同様であり、重複する説明は省略する。

このように、本実施形態では、遮蔽部材２１ａ，２１ｂで継手部１９ａ，１９ｂの周囲を密閉状態で囲むことにより、経年変化等により継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生した場合でも、漏洩した冷却液を遮蔽部材２１ａ，２１ｂ内に密封することができるので、漏洩した冷却液が画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３を浸すことを確実に防止することができる。

〈実施形態７〉
本実施形態では、図９に示すように、継手部１９ａ，１９ｂの周囲を密閉状態で囲むようにして遮蔽部材２１ａ，２１ｂを設け、更に、遮蔽部材２１ａ，２１ｂで密閉された下部に吸湿剤２７を配置した構成である。他の構成は、図８に示した実施形態６と同様であり、重複する説明は省略する。

このように、本実施形態では、遮蔽部材２１ａ，２１ｂで継手部１９ａ，１９ｂの周囲を密閉状態で囲み、更に、遮蔽部材２１ａ，２１ｂで密閉された下部に吸湿剤２７を配置したことにより、経年変化等により継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生した場合でも、漏洩した冷却液を遮蔽部材２１ａ，２１ｂ内の吸湿剤２７で吸水することができるので、漏洩した冷却液が画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３を浸すことを確実に防止することができる。

〈実施形態８〉
本実施形態では、図１０に示すように、継手部１９ａ，１９ｂの周囲を密閉状態で囲むようにして遮蔽部材２１ａ，２１ｂを設け、更に、遮蔽部材２１ａの下部に排水管２８を取付けて、排水管２８の下方側に受け皿２９を設けた構成である。また、本実施形態では、継手部１９ａ，１９ｂ近傍に液漏れを検知するための液漏れ検知センサ３０ａ，３０ｂを設けている。他の構成は、図８に示した実施形態６と同様であり、重複する説明は省略する。

このように、本実施形態では、遮蔽部材２１ａ，２１ｂで継手部１９ａ，１９ｂの周囲を密閉状態で囲み、更に、遮蔽部材２１ａの下部に排水管２８を取付けて、排水管２８の下方側に受け皿２９を設けたことにより、経年変化等により継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生した場合でも、漏洩した冷却液を排水管２８を通して受け皿２９で回収することができるので、漏洩した冷却液が画像形成部（感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６など）２２及び駆動電装部（制御部、駆動部、電源部等）２３を浸すことを確実に防止することができる。また、排水管２８を延ばすことにより受け皿２９を任意の位置に配置することができる。

更に、継手部１９ａ，１９ｂ近傍に液漏れ検知センサ３０ａ，３０ｂを設けたことにより、継手部１９ａ，１９ｂから液漏れが発生した場合に液漏れ検知センサ３０ａ，３０ｂで素早く液漏れの検知を行うことができるので、迅速に液漏れに対する対処を行うことが可能となる。なお、前記実施形態１〜７においても、継手部１９ａ，１９ｂ近傍に液漏れ検知センサ３０ａ，３０ｂを設けても良い。

〈実施形態９〉
図１１は、本発明の実施形態９に係る冷却装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。なお、本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式のカラー複写機、カラープリンタ等のタンデム型画像形成装置である。また、本実施形態に係る画像形成装置は、印刷処理のように用紙等の記録媒体を連続通紙し長時間（例えば、数日間）連続して画像形成処理（印字処理）する用途に用いられるものであり、Ａ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の画像形成処理が可能な高速機である。

図１１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置４０は、一定の間隔で配置された４つの画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄと、各画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄでそれぞれ形成された各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のトナー画像を重ね合わせてフルカラーのトナー画像が転写（１次転写）される無端ベルト状の中間転写ベルト４２と、中間転写ベルト４２の表面に１次転写されたフルカラーのトナー画像を用紙等の記録材に転写（２次転写）するための２次転写ローラ４３と、転写されたフルカラーのトナー画像を記録材の表面に定着させる定着装置４４を備えている。

各画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、感光体ドラム４５、帯電ローラ４６、現像装置４７、１次転写ローラ４８、クリーニング装置（クリーニングブレード）４９をそれぞれ有している（なお、画像形成部４１ｂ、４１ｃ、４１ｄにおけるこれらの部材への符号は省略している）。画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの各現像装置４７は、現像剤としてのＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナーがそれぞれ収容されている。各現像装置４７には、前記実施形態１と略同様の液冷式の冷却装置１０ａの受熱部材１１がそれぞれ接するようにして配置されている。

なお、冷却装置１０ａの基本的な構成は図１に示した実施形態１と同様であり、第１チューブ１５ａの途中に連結されているポンプ１２の作動により、冷却液が第１チューブ１５ａ、各受熱部材１１、各第２チューブ１５ｂ１、１５ｂ２、１５ｂ３、１５ｂ４、熱交換器１３、第３チューブ１５ｃ、タンク８を循環するように構成されている。本実施形態における各第２チューブ１５ｂ１、１５ｂ２、１５ｂ３、１５ｂ４は、画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの各現像装置４７に接するように設けた各受熱部材１１間、および画像形成部４１ｄの現像装置４７に接するように設けた受熱部材１１と熱交換器１３との間に接続されている。

無端ベルト状の中間転写ベルト４２は、駆動ローラ５０、従動ローラ５１、対向ローラ５２間に張架されており、駆動ローラ５０の駆動により矢印ａ方向に移動する。これにより、中間転写ベルト４２は、各画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの感光体ドラム４５と１次転写ローラ４８との間のニップ内を移動する。中間転写ベルト４２の対向ローラ５２と対向する外周面側には前記２次転写ローラ４３が当接している。

この画像形成装置４０による画像形成動作時においては、画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの各帯電ローラ４６に電圧を印加して回転させ、所定のプロセススピードで矢印方向に回転している各感光体ドラム４５の表面を均一に帯電する。そして、露光装置（不図示）からのレーザ光による露光Ｌにより各感光体ドラム４５の表面に、入力した画像情報に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。

そして、各感光体ドラム４５の表面に形成された静電潜像に対して、各現像装置４７により各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーをそれぞれ付着させて現像（可視像化）する。これにより、各感光体ドラム４５の表面に、イエローのトナー画像、マゼンタのトナー画像、シアンのトナー画像、ブラックのトナー画像がそれぞれ形成される。そして、転写バイアスが印加された各１次転写ローラ４８により、これらの各色のトナー画像は、駆動ローラ５０の駆動により移動する中間転写ベルト４２上に順次重ね合わされるようにして転写され、中間転写ベルト４２上にフルカラーのトナー画像が形成される。なお、前記転写後に各感光体ドラム４５表面に残留している転写残トナー等は、クリーニング装置（クリーニングブレード）４９により除去され、回収される。

そして、カセット５３から所定のタイミングで搬送路（不図示）を通して、中間転写ベルト４２と２次転写ローラ４３間の転写部位に搬送される記録紙Ｐに、転写バイアスが印加された２次転写ローラ４３により中間転写ベルト４２上に担持されているフルカラーのトナー像が一括して転写（２次転写）される。トナー像が転写された記録紙は搬送ベルト５４を介して定着装置４４に搬送されて、定着装置４４の定着ローラ４４ａと加圧ローラ４４ｂ間で加熱・加圧されることにより、記録紙上にフルカラーのトナー像が定着される。フルカラーのトナー像が定着された記録紙は、排紙ローラ（不図示）により外部に排出される。

この画像形成装置４０は、前記したようにＡ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の画像形成処理（印字処理）が可能な高速機であり、印刷処理のように用紙（記録媒体）を連続通紙し長時間（例えば、数日間）連続して画像形成処理するために、画像形成装置４０内の発熱量が増加する。特に、画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの各現像装置４７による現像工程時においては、トナーおよびキャリアを攪拌して、トナーに帯電性を付与する際に発生する摩擦熱等によってトナーの温度が上昇する。このため、本実施形態に係る画像形成装置４０は、トナーが軟化点温度以上に上昇しないように、前記した各現像装置４７を冷却するための液冷方式の冷却装置１０ａを備えている。

（冷却装置１０ａによる画像形成動作時の冷却動作）
前記した画像形成動作時においては、制御部（不図示）からの信号に基づいてポンプ１２が作動することにより、冷却液Ｃがタンク１４側からポンプ１２側へ吸引され、第１チューブ１５ａを通して最初に画像形成部４１ａの現像装置４７に接するように設けた受熱部材１１内の流路（不図示）を流れる。そして、冷却液は第２チューブ１５ｂ１、１５ｂ２、１５ｂ３、１５ｂ４を通して、各画像形成部４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの各現像装置４７に接するように設けた各受熱部材１１内の流路（不図示）を流れて熱交換器１３へ送られ、冷却液に蓄熱された熱を放熱用フィン１６を介して外へ放熱する。この際、ファン１７を回転させてより効果的に放熱を行う。熱交換器１３により放熱された冷却液は第３チューブ１５ｃを通してタンク１４に戻り、以下同様に循環される冷却液によって画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの各現像装置４７の冷却を行う。

そして、前記した冷却装置１０ａによる各現像装置４７に対する冷却効果を評価するために、常温・常湿環境下で連続通紙による画像形成動作を数時間行い、かつ冷却装置１０により各現像装置４７の冷却を行った場合における各現像装置４７の温度を測定した。この結果、現像装置４の温度は約４３℃であり、使用した各色のトナーの軟化点温度（約４５℃）よりも低く維持されて、現像不良による画質低下は認められなかった。

また、本実施形態の冷却装置１０ａでは、各画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ（図１１では、画像形成部４１ｄ）の各現像装置４７に接するように設けた受熱部材１１の流入口側配管１８ａ、流出口側配管１８ｂと第２チューブ１５ｂ３、１５ｂ４がそれぞれ接続されている継手部１９ａ，１９ｂ近傍は、例えば、図１０に示した実施形態８のように、継手部１９ａ，１９ｂの周囲を密閉状態で囲むようにして遮蔽部材２１ａ，２１ｂを設け、更に、遮蔽部材２１ａの下部に排水管２８を取付けて、排水管２８の下方側に受け皿２９を設けている。前記継手部１９ａ，１９ｂ近傍は、図１０に示した実施形態８のような構成以外にも、前記実施形態１〜７のいずれかの構成でもよい。

なお、図１１では、画像形成部４１ｄの現像装置４７に接するように設けた受熱部材１１のみに継手部１９ａ，１９ｂを示したが、他の画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃの各現像装置４７に接するように設けた受熱部材１１においても同様の継手部を有している。

更に、実施形態１と同様に、各継手部１９ａ，１９ｂ近傍は、各画像形成部（感光体ドラム４５、帯電ローラ４６、現像装置４７、転写ローラ４８、クリーニング装置４９など）４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄと各画像形成部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの駆動電装部（不図示の制御部、駆動部、電源部など）との間に設けた領域に配置されている。このように、各継手部１９ａ，１９ｂは、画像形成部（感光体ドラム４５、帯電ローラ４６、現像装置４７、転写ローラ４８、クリーニング装置４９など）４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ及びこれらの駆動電装部（不図示の制御部、駆動部、電源部等）から離間するようにして配置されている。

このように、本実施形態の画像形成装置４０においても、経年変化等により各現像装置４７に接するように設けた各受熱部材１１近傍の継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生した場合でも、実施形態１と同様に、漏洩した冷却液が画像形成部（感光体ドラム４５、帯電ローラ４６、現像装置４７、転写ローラ４８、クリーニング装置４９など）４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ及び駆動電装部（不図示の制御部、駆動部、電源部等）を浸すことを防止することができる。これにより、冷却液の漏洩に対する安全性をより高めることができる。

よって、本実施形態の画像形成装置４０のように、Ａ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の高速画像形成処理を長時間（例えば、数日間）連続して行う場合に、各現像装置４７に接するように設けた各受熱部材１１近傍の継手部１９ａ，１９ｂから万一液漏れが発生しても装置故障等が発生することを防止することができるので、画像形成処理を中断することなく継続することができる。

なお、前記した各実施形態では、画像形成装置の温度上昇箇所としての現像装置を冷却液によって冷却する例であったが、現像装置以外にも帯電装置、書き込み装置、転写装置、クリーニング装置などの温度上昇箇所を冷却する場合においても、同様に本発明を適用することができる。

また、前記した各実施形態では、印刷処理のように用紙等の記録媒体を連続通紙し長時間（例えば、数日間）連続して画像形成処理（印字処理）する用途に用いられ、Ａ４用紙で１００〜１２０枚／分程度の画像形成処理が可能な高速機（画像形成装置）の例であったが、このような高速機以外の画像形成装置（例えば、通常のオフィス等で用いられる複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置）においても、同様に本発明を適用することができる。

本発明の実施形態１に係る冷却装置を備えた画像形成装置を示す概略図。 本発明の実施形態１における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態１における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略平面図。 本発明の実施形態２における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態３における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態４における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態５における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態６における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態７における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態８における冷却装置の受熱部材近傍の継手部を示す概略側面図。 本発明の実施形態９に係る冷却装置を備えた画像形成装置を示す概略図。

符号の説明

１、４０ 画像形成装置
２、４５ 感光体ドラム
４、４７ 現像装置（温度上昇箇所）
１０、１０ａ 冷却装置
１１ 受熱部材
１２ ポンプ
１３ 熱交換器（放熱手段）
１４ タンク
１５ａ 第１チューブ（チューブ部材）
１５ｂ、１５ｂ１、１５ｂ２、１５ｂ３、１５ｂ４ 第２チューブ（チューブ部材）
１５ｃ 第３チューブ（チューブ部材）
１６ 放熱用フィン
１７ ファン
１８ａ 流入口側配管
１８ｂ 流出口側配管
１９ａ，１９ｂ 継手部
２０ａ，２０ｂ 締結部材
２１，２１ａ，２１ｂ 遮蔽部材
２５，２９ 受け皿（液体回収部材）
２７ 吸湿剤（吸湿部材）
２８ 排水管
３０ａ，３０ｂ 液漏れ検知センサ

Claims (7)

1. 画像形成動作により温度上昇する画像形成部の温度上昇箇所を、循環する冷却液により冷却する液冷方式の冷却装置を備えた画像形成装置において、
   前記冷却装置は、画像形成動作により温度上昇する温度上昇箇所に熱的に接するように配置された、内部に冷却液が流れる流路を有する受熱部材と、
   前記受熱部材の流路の冷却液流入口側に一体的に設けた流入口側配管と、
   前記受熱部材の流路の冷却液流出口側に一体的に設けた流出口側配管と、
   前記流入口側配管と前記流出口側配管との間に接続され、前記受熱部材の流路に冷却液を循環させる循環路を形成するためのチューブ部材と、
   前記チューブ部材の途中に設けた、冷却液を循環させるポンプと、
   前記チューブ部材の途中に設けた、前記受熱部材を介して冷却液に吸収された熱を放出させる放熱手段と、を有し、
   前記受熱部材に設けた前記流入口側配管、前記流出口側配管と前記チューブ部材とがそれぞれ接続された各継手部を、前記画像形成装置の画像形成動作を担う画像形成部と該画像形成部の駆動、制御を行う電装駆動部から遮蔽された空間に配置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記各継手部の周囲を囲むようにして前記各継手部を前記画像形成部と前記電装駆動部から遮蔽するための遮蔽部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記遮蔽部材の下方側に液体回収部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記遮蔽部材で前記各継手部の周囲を密閉することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 密閉された前記遮蔽部材内に吸湿部材を設けたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 密閉された前記遮蔽部材の下部に排出管を設置し、前記排出管の先端側に液体回収部材を設けたことを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
7. 前記各継手部近傍に液漏れ検知センサを設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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