JP5790999B2 - 冷却装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

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。

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。

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。

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）。

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。

ところで、冷却装置の製造工程において継ぎ手の付け忘れ等があると、製造後の冷却装置が正常に送液できないといった不良が発生する。そこで、不良が生じた冷却装置をそのまま出荷しないように、製造後の冷却装置が正常に送液できるか否かを確認することが行われている。また、冷却装置の実使用時においても、送液が正常に行われているか否かを確認することが望まれている。

従来、冷却装置の送液の確認方法としては、ポンプの負荷電流値をモニターしたり、冷却液循環路中に流量計を設けたりする方法や、フローモニターあるいはフローインジケーターと呼ばれる回転可能な羽根車を有する検出部（特許文献２参照）を設け、送液を目視で確認する方法があった。

しかしながら、ポンプの負荷電流値をモニターする方法は、基板の回路が増えるなどの理由から高コストとなる問題がある。同様に、流量計を設ける場合も、送液の検知部とこれの検知信号を増幅する回路が必要となり、コストが高くなる問題がある。

一方、回転可能な羽根車を有する検知部を用いる方法は、低コストで送液の検知が可能である。しかし、この構成は接離部を有するため、万が一、冷却液に泡が混入し、泡が前記接離部に付着すると、冷却液がその接離部で架橋することがある。そして、そのとき発生する架橋力によって接離が行われなくなると、羽根車の回転等の動作が行われなくなり、送液を確認できなくなってしまう。

そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、低コストで、簡易に送液を確認することができる冷却装置、その冷却装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、被冷却部に接触するよう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、冷却液を貯留する貯留槽と、前記受熱部と前記放熱部と前記貯留槽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、冷却液の送液を検知する送液検知手段とを備える冷却装置において、前記送液検知手段は、前記貯留槽内の貯留冷却液の液面よりも上方に配設されると共に、冷却液の送液が行われた際に前記貯留槽内に流入した冷却液が当たる検知部を有し、当該検知部を前記貯留槽の外部から視認可能に構成し、前記貯留槽内に冷却液を流入させるための送液パイプを、前記貯留槽内に設けると共に、当該送液パイプの冷却液を吐出する吐出口を前記貯留槽の内面に接近させて対向するように配設し、前記検知部を前記吐出口が対向する前記貯留槽の内面に配設したものである。

請求項１に記載の構成によれば、貯留槽内に流入した冷却液が検知部に当たる様子を外部から目視することにより、簡易に送液を確認することができる。また、送液パイプの吐出口と検知部とが互いに接近するので、冷却液を検知部に安定して当てることができるようになり、検知精度が向上する。

請求項２に記載の発明は、被冷却部に接触するよう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、冷却液を貯留する貯留槽と、前記受熱部と前記放熱部と前記貯留槽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、冷却液の送液を検知する送液検知手段とを備える冷却装置において、前記送液検知手段は、前記貯留槽内の貯留冷却液の液面よりも上方に位置する前記貯留槽の内面に、冷却液の送液が行われた際に前記貯留槽内に流入した冷却液が当たる検知部を有し、当該検知部を前記貯留槽の外部から視認可能に構成したものである。

請求項２に記載の構成によれば、貯留槽内に流入した冷却液が検知部に当たる様子を外部から目視することにより、簡易に送液を確認することができる。

請求項３の発明は、請求項１に記載の冷却装置において、前記貯留槽の内面の一部を内側に突出させ、当該突出させた内面に前記検知部を配設すると共に、当該検知部に前記送液パイプの前記吐出口を接近させて対向するように配設したものである。

このように構成することにより、送液パイプを短く形成することができ、装置をより安価に作製することが可能となる。また、送液パイプが短くなることで、検知部に対して冷却液をより安定して当てることができるようになり、検知精度の一層の向上を図れる。

請求項４の発明は、請求項１又は３に記載の冷却装置において、前記吐出口が対向する前記貯留槽の内面を、視認可能な方向に臨むように傾斜させたものである。

これにより、検知部の視認性が向上する。

請求項５の発明は、被冷却部に接触するよう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、冷却液を貯留する貯留槽と、前記受熱部と前記放熱部と前記貯留槽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、冷却液の送液を検知する送液検知手段とを備える冷却装置において、前記送液検知手段は、前記貯留槽内の貯留冷却液の液面よりも上方に配設されると共に、冷却液の送液が行われた際に前記貯留槽内に流入した冷却液が当たる検知部と、当該検知部に冷却液が当たったことを検知する液当たり検知手段とを有し、前記貯留槽内に冷却液を流入させるための送液パイプを、前記貯留槽内に設けると共に、当該送液パイプの冷却液を吐出する吐出口を前記貯留槽の内面に接近させて対向するように配設し、前記検知部を前記吐出口が対向する前記貯留槽の内面に配設したものである。

請求項５に記載の構成によれば、検知部に冷却液が当たったことを液当たり検知手段によって検知することにより、簡易に送液を確認することができる。また、この場合は、検知部に冷却液が当たったこと自動的に検知することができるので、目視で確認する手間が省けると共に、ヒューマンエラーを回避することが可能となる。また、送液パイプの吐出口と検知部とが互いに接近するので、冷却液を検知部に安定して当てることができるようになり、検知精度が向上する。

請求項６の発明は、請求項５に記載の冷却装置において、前記検知部を、冷却液が当たった際の圧力によって色が変化する感圧部材で構成し、前記液当たり検知手段を、前記感圧部材の色の変化を識別する色識別センサで構成したものである。

この場合、冷却液が感圧部材に当たった際の当該感圧部材の色の変化を、色識別センサで検知することにより、簡易に送液を確認することができる。

請求項７の発明は、請求項５に記載の冷却装置において、前記検知部を一対の電極で構成し、前記液当たり検知手段を、前記一対の電極に冷却液が当たった際の両電極間の通電を検知する通電検知センサで構成したものである。

この場合は、冷却液が一対の電極に当たった際の両電極間の通電を、通電検知センサで検知することにより、簡易に送液を確認することができる。

請求項８の発明は、請求項５から７のいずれか１項に記載の冷却装置において、前記液当たり検知手段の検知情報に基づいて、前記放熱部の放熱量、前記ポンプの送液量の少なくとも一方を制御するように構成したものである。

このように、液当たり検知手段の検知情報に基づいて、放熱部の放熱量、ポンプの送液量の少なくとも一方を制御することにより、冷却装置の温度制御を適切に行うことができるようになり、装置の信頼性が向上する。

請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の冷却装置を備える画像形成装置である。

画像形成装置が、請求項１から８のいずれか１項に記載の冷却装置を備えているので、これらの冷却装置による上記効果が得られる。

本発明によれば、貯留槽内に流入した冷却液が検知部に当たるのを目視又は液当たり検知手段で検知することにより、簡易に送液を確認することができる。このように、本発明は、ポンプの負荷電流をモニターするための装置や流量計を設ける必要がないので、簡易な送液確認を低コストで実現することが可能である。また、本発明は、万が一、冷却液に泡が混入したとしても、従来の羽根車を用いた送液確認手段のように機能しなくなる虞がないため、信頼性が向上する。

本発明の実施形態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。 本発明の実施形態に係る冷却装置の構成を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係るタンクの平面図である。 本発明の他の実施形態に係るタンクの側面断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るタンクの平面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るタンクの側面断面図である。 液当たり検知手段の検知情報に基づいて、放熱部の放熱量や、ポンプの送液量などを調整する制御の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、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。

図１は、本発明の実施形態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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、本発明の実施形態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複数の金属パイプ３７及び複数の樹脂チューブ３８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。

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。また、受熱部３１を、現像装置４以外の温度上昇箇所、例えば、読取装置（図示省略）や感光体２、定着装置８等に接触させてもよい。

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。

図２は、タンクを拡大して示した冷却装置の概略構成図である。
図２に示すように、タンク３５内には、貯留されている貯留冷却液２０の液面よりも上方に、樹脂製の送液パイプ３６が水平状に設けられている。送液パイプ３６の基端３６ａには、上記循環路を構成する樹脂チューブ３８が接続され、一方、送液パイプ３６の先端３６ｂには、冷却液を吐出する吐出口３９が設けられている。従って、上記ポンプ３２が駆動し送液が開始されると、送液パイプ３６の吐出口３９からタンク３５内に冷却液が流入するようになっている。なお、本実施形態では、送液パイプ３６を水平状に設けているが、送液パイプ３６の向きはこれに限定されるものではなく、送液パイプ３６を水平面に対して傾斜させても構わない。また、送液パイプ３６の材質は樹脂以外のものも適用可能である。

送液パイプ３６の吐出口３９は、タンク３５の内面に接近して対向するように配設されている。また、貯留冷却液２０の水面よりも上方であって、吐出口３９が対向するタンク３５の内面に、送液検知手段としての検知部４０が配設されている。この検知部４０は、吐出口３９から吐出された冷却液が当たる「的」のようなものであり、検知部４０の形状や材質等は特に限定されない。また、検知部４０は、タンク３５の内面にマークを付したような平面的なものであってもよいが、検知部４０を目視する角度によっては、ある程度厚さのある部材で検知部４０を構成した方が視認性が良くなる。また、視認性を良くするために、冷却液を赤や緑などの色に着色してもよい。

タンク３５は、検知部４０を外部から視認できるように、透明又は半透明の樹脂材料で構成されている。ただし、必ずしもタンク３５全体を透明又は半透明の材料で構成しなくてもよい。外部から検知部４０が視認できれば、タンク３５の一部のみを透明又は半透明の材料で構成したり、タンク３５に内部を視認するための窓部を設けたりすることも可能である。なお、図２において、符号４１はタンク３５の上面に設けられた開口部（図示省略）に着脱可能に取り付けられているキャップである。

送液パイプ３６の先端３６ｂと検知部４０との距離は、下記の式により計算し決定することが可能である。
（式）Ｙ＝（ｇ／２Ｖ²×ｃｏｓ²Θ）×Ｘ²＋ｔａｎΘＸ

上記式中において、「Ｙ」は送液パイプ３６の先端３６ｂ（又は吐出口３９）における下端から検知部４０の下端までの鉛直方向の距離、「Ｘ」は送液パイプ３６の先端３６ｂ（又は吐出口３９）から検知部４０までの水平方向の距離、「Ｖ」は吐出口３９から吐出される冷却液の初速度、「Θ」は吐出口３９から吐出される冷却液の水平面に対する吐出角度、「ｇ」は重力加速度を示す。この式を用いて「Ｙ」と「Ｘ」の値を設定することで、送液パイプ３６の先端３６ｂと検知部４０との間の鉛直方向及び水平方向の距離を決定することができる。なお、「Ｙ」と「Ｘ」は、吐出口３９から吐出される冷却液の視認性と、冷却装置における冷却液の必要流量などを考慮して設定するのがよい。

また、タンク３５内の貯留冷却液２０の量をその液面の高さで検知する検知手段を設けている場合は、冷却装置が停止した際に、タンク３５の上流側から冷却液がタンク３５内に流れ込むと、液面が変化してしまい、不具合が生じる虞がある。そこで、このような場合は、図２に示すように、タンク３５の上流側に配設される樹脂チューブ３８を、タンク３５内の貯留冷却液２０の液面よりも一旦下げるようにして送液パイプ３６に接続することにより、上記装置停止後の冷却液の流れ込みを防止することが可能である。

図３及び図４に、本発明の他の実施形態の構成を示す。
図３は他の実施形態に係るタンクの平面図、図４はその側面断面図である。
図３、図４に示すように、この実施形態では、タンク３５の内面の一部を内側に突出させ、その突出させた内面３５ａに検知部４０を配設している。また、送液パイプ３６の吐出口３９は、上記と同様に、検知部４０に接近して対向するように配設されている。

このように、図３及び図４に示す実施形態では、タンク３５の内面の一部を内側に突出させ、その内側に突出させた内面３５ａに検知部４０を配設することにより、送液パイプ３６のタンク３５への取付箇所（基端３６ａの位置）から検知部４０までの距離が短くなるので、送液パイプ３６を短く形成することができる。これにより、装置をより安価に作製することが可能となる。また、送液パイプ３６が短くなることで、上記式における「Ｘ」（送液パイプ３６の先端３６ｂから検知部４０までの水平方向の距離）と、「Θ」（吐出口３９から吐出される冷却液の水平面に対する吐出角度）のバラツキが小さくなり、検知部４０に対して吐出口３９からの冷却液をより安定して当てることができるようになる。なお、本実施形態において、図３及び図４に示す部分以外の構成は、図１及び図２で説明した上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

図５及び図６に、本発明のさらに別の実施形態の構成を示す。
図５はこの実施形態に係るタンクの平面図、図６はその側面断面図である。
図５、図６に示すように、この実施形態では、タンク３５の内面の一部を内側に突出させ、さらに、その突出させた内面３５ａを傾斜させている。詳しくは、内側に突出させた内面３５ａを、冷却液の吐出方向（図５の矢印の方向）に対して傾斜させている。なお、図５では、内側に突出させた内面３５ａのうち、吐出口３９に対向しない面も冷却液の吐出方向に対して傾斜させているが、傾斜させるのは吐出口３９に対向する面だけでよい。そして、この吐出口３９が対向する内面３５ａに検知部４０を配設している。また、その他の構成は、図３及び図４に示す実施形態と同様である。

このように、図５及び図６に示す実施形態では、タンク３５の傾斜した内面３５ａに検知部４０を配設することにより、タンク３５の側面から検知部４０を見たときの視認性を良くすることができる。図５に示す例では、特にタンク３５に対して図の上側から検知部４０を見たときの視認性が良くなる。なお、検知部４０を配設する内面３５ａは、視認可能な方向に臨むように傾斜していればよいので、内面３５ａを傾斜させる方向は、検知部４０を見る方向によって適宜決定すればよい。また、傾斜した内面３５ａの冷却液の吐出方向に対する傾斜角度α（図５参照）は、小さくなる方が視認性が良くなるが、反対に、検知部４０に冷却液が当たりにくくなる。従って、前記傾斜角度αは、検知部４０の視認性と検知部４０への冷却液の当たりやすさとを比較考慮して決定するのがよい。

また、上記各実施形態の構成において、吐出口３９から吐出された冷却液が検知部４０に当たった際、冷却液が跳ねて飛び散ることにより冷却液の泡が生じると、循環路内に空気が混入して冷却性能に悪影響を及ぼす虞がある。そのため、検知部４０に当たった冷却液が跳ねるのを抑制する液跳ね抑制手段を設けることが望ましい。具体的には、検知部４０をスポンジ等の部材で構成することにより、液跳ねを抑制することが可能である。また、検知部４０を構成する部材と、液跳ね抑制手段としてのスポンジ等の部材を、別体で構成してもよい。

また、検知部４０に冷却液が当たったことを自動的に検知する液当たり検知手段を設ければ、検知部４０に冷却液が当たったか否かを目視で確認する必要がなくなるので、ヒューマンエラーを回避することが可能である。具体的な構成としては、例えば、検知部４０を、冷却液が当たった際の圧力によって色が変化する感圧部材で構成し、液当たり検知手段として、その感圧部材の色の変化を識別するフォトインタラプタ等の色識別センサを用いる構成が挙げられる。また、この場合は、感圧部材の色の変化を識別することで、冷却液が当たったか否かだけでなく、冷却液の流量も判断することが可能である。

また、上記感圧部材と色識別センサに代えて、検知部４０を、一対の電極で構成し、液当たり検知手段を、前記一対の電極に冷却液が当たった際の両電極間の通電を検知する通電検知センサとしてもよい。詳しくは、冷却液が当たる箇所に一対の電極を設け、片方の電極に電圧をかけた状態にしておく。そして、冷却液が吐出され、一対の電極に冷却液が当たると両電極間で通電する。この通電を検知することにより冷却液が当たったことを確認できる仕組みである。さらに、一対の電極を高さ方向に複数組並べ、冷却液が当たる高さに配設された電極間の通電を検知することにより、冷却液の流量を検知することができるようになる。

また、上記液当たり検知手段の検知情報に基づいて、放熱部の放熱量や、ポンプの送液量などの各種パラメータを制御するように構成してもよい。その一例として、液当たり検知手段で検知した冷却液の流量に基づきファンの風量とポンプの送液量を調整可能に構成した場合の制御フローチャートを図７に示す。

図７に示すフローチャートでは、まず、冷却液の流量の許容量の上限値と下限値を予め設定する（ＳＴＥＰ１）。その後、冷却装置の駆動を開始し（ＳＴＥＰ２）、上記液当たり検知手段によって冷却液の流量を測定する（ＳＴＥＰ３）。そして、その測定した流量がゼロであるか否かを判定し（ＳＴＥＰ４）、流量がゼロであった場合は、ポンプ、循環路等に欠陥がある可能性があるので、即刻、冷却装置を強制的に停止させる（ＳＴＥＰ５）。

一方、流量がゼロでなかった場合は、次に、流量が予め設定した下限値未満であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ６）。その結果、流量が下限値未満であった場合は、ファンの風量増加（ＳＴＥＰ７）とポンプの送液流量増加（ＳＴＥＰ８）を実行し、冷却能力を上げるようにする。

一方、流量が下限値未満でなかった場合は、流量が予め設定した上限値を超えるか否かを判定する（ＳＴＥＰ９）。その結果、流量が上限値を超えていた場合は、ファンの風量減少（ＳＴＥＰ１０）とポンプの送液流量減少（ＳＴＥＰ１１）を実行し、冷却能力を低下させる。

また、上記のようにファンの風量とポンプの送液流量を増加又は減少させた場合は、再び流量を測定し（ＳＴＥＰ３）、その後、冷却が終了するまで同様のプロセスを繰り返し行う。

このように、冷却液の流量に基づいて、ファンの風量とポンプの送液流量を調整することにより、冷却装置の適切な温度制御を行うことができ、装置の信頼性が向上する。また、検知結果に基づいて制御するパラメータは、放熱部の放熱量（ファンの風量）、ポンプの送液量のいずれか一方であってもよいし、それら以外のものを追加してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明の冷却装置を搭載する画像形成装置は、図１に示すような４つの画像形成部を横方向に並べた４色タンデム型の電子写真方式の画像形成装置に限らない。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、その他の電子機器等にも、本発明の冷却装置を搭載可能である。また、画像形成部は縦方向に並べて配設されていてもよく、中間転写ベルトや転写装置、定着装置等のその他の装置の配置も適宜変更可能である。また、冷却装置の配置も、適宜変更可能である。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例は、図１及び図２に示す実施形態の構成を採用している。
この実施例では、受熱部３１を、内部にφ６のＵ字型の流路を有する３０ｍｍ×３３０ｍｍ×１４ｍｍの銅製ブロックで構成した。放熱部３０には、一辺が１２０ｍｍの正方形のアルミニウム製コルゲート型（厚み２０ｍｍ）のラジエータ３３を直列に３個配設し、ファン３４には、ラジエータ３３と同サイズで一辺が１２０ｍｍの正方形の軸流ファン（流速２．３ｍ／ｓ）を用いた。また、ポンプ３２には、締め切り揚程が２５ｋＰａであって、冷却液に接触する接液部が樹脂製のピストン式マイクロポンプを用い、タンク３５には、容積９００ｍＬのポリプロピレン製タンク（ポリエチレン製のキャップ付き）を用いた。また、金属パイプ３７を、アルミニウム製のパイプで構成し、ここでは、樹脂チューブ３８の代わりに、ブチルゴムとＥＰＤＭ混合成分のゴム製チューブを用いた。また、冷却液として、プロピレングリコールを主成分とし、防錆剤を含有した−３０℃不凍仕様の不凍液を用いた。また、図２に示すように、タンク３５内に、送液パイプ３６を設け、送液パイプ３６の吐出口３９が対向するタンク３５の内面に検知部４０を配設した。なお、ポンプ３２による冷却液の送液流量は、予め冷却液温度３４℃のとき０．５Ｌ／ｍｉｎになるように設定している。

以上の構成により、軟化開始温度が４５℃のトナーを使用して、室温３２℃の環境において、１分間に７５枚のカラー両面印刷を３時間連続して行ったところ、各色の現像装置内のトナーの最高温度は、イエローが４２℃、シアンが４２℃、マゼンタが４３℃、ブラックが４３℃となり、いずれの色のトナー温度も軟化開始温度以下となった。その結果、トナー温度が軟化開始温度以上になった際に見られるトナー固着による白スジ画像は生じなかった。また、電気ノイズによる異常画像も発生しなかった。また、冷却装置９の稼働中、送液パイプ３６の吐出口３９から吐出された冷却液が検知部４０に当たっており、これをタンク３５外部から目視することにより、冷却液の送液を確認できた。

以上のように、本発明によれば、冷却装置製造工程における不良検査時や、冷却装置の実使用時などにおいて、送液パイプ３６の吐出口３９から吐出される冷却液が検知部４０に当たる様子を目視することにより、簡易に送液を確認することができる。このように、本発明は、ポンプの負荷電流をモニターするための装置や流量計を設ける必要がないので、簡易な送液確認を電力を必要とせずに低コストで実現することが可能である。また、本発明は、万が一、冷却液に泡が混入したとしても、従来の羽根車を用いた送液確認手段のように機能しなくなる虞がないため、信頼性が向上する。

さらに、検知部４０に冷却液が当たったことを検知する液当たり検知手段を備える場合は、目視しなくても自動的に検知することができるので、目視で確認する手間が省けると共に、ヒューマンエラーを回避することが可能である。

また、上述の実施形態のように、送液パイプ３６の吐出口３９を検知部４０に接近させて配設することにより、冷却液を検知部４０に安定して当てることができるようになるので、検知精度が向上する。さらに、図３等に示すように、送液パイプ３６を短くした場合は、検知部４０への冷却液の当たりがより安定するので、検知精度の一層の向上を期待できる。

９ 冷却装置
３０ 放熱部
３１ 受熱部
３２ ポンプ
３５ タンク（貯留槽）
３５ａ 内側に突出させた内面
３６ 送液パイプ
３９ 吐出口
４０ 検知部（送液検知手段）
１００ 画像形成装置

特開２００７−２４９８５号公報 実登３０４７８８９号公報

Claims (9)

1. 被冷却部に接触するよう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、冷却液を貯留する貯留槽と、前記受熱部と前記放熱部と前記貯留槽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、冷却液の送液を検知する送液検知手段とを備える冷却装置において、
   前記送液検知手段は、前記貯留槽内の貯留冷却液の液面よりも上方に配設されると共に、冷却液の送液が行われた際に前記貯留槽内に流入した冷却液が当たる検知部を有し、当該検知部を前記貯留槽の外部から視認可能に構成し、
   前記貯留槽内に冷却液を流入させるための送液パイプを、前記貯留槽内に設けると共に、当該送液パイプの冷却液を吐出する吐出口を前記貯留槽の内面に接近させて対向するように配設し、前記検知部を前記吐出口が対向する前記貯留槽の内面に配設したことを特徴とする冷却装置。
2. 被冷却部に接触するよう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、冷却液を貯留する貯留槽と、前記受熱部と前記放熱部と前記貯留槽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、冷却液の送液を検知する送液検知手段とを備える冷却装置において、
   前記送液検知手段は、前記貯留槽内の貯留冷却液の液面よりも上方に位置する前記貯留槽の内面に、冷却液の送液が行われた際に前記貯留槽内に流入した冷却液が当たる検知部を有し、当該検知部を前記貯留槽の外部から視認可能に構成したことを特徴とする冷却装置。
3. 前記貯留槽の内面の一部を内側に突出させ、当該突出させた内面に前記検知部を配設すると共に、当該検知部に前記送液パイプの前記吐出口を接近させて対向するように配設した請求項１に記載の冷却装置。
4. 前記吐出口が対向する前記貯留槽の内面を、視認可能な方向に臨むように傾斜させた請求項１又は３に記載の冷却装置。
5. 被冷却部に接触するよう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、冷却液を貯留する貯留槽と、前記受熱部と前記放熱部と前記貯留槽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、冷却液の送液を検知する送液検知手段とを備える冷却装置において、
   前記送液検知手段は、前記貯留槽内の貯留冷却液の液面よりも上方に配設されると共に、冷却液の送液が行われた際に前記貯留槽内に流入した冷却液が当たる検知部と、当該検知部に冷却液が当たったことを検知する液当たり検知手段とを有し、
   前記貯留槽内に冷却液を流入させるための送液パイプを、前記貯留槽内に設けると共に、当該送液パイプの冷却液を吐出する吐出口を前記貯留槽の内面に接近させて対向するように配設し、前記検知部を前記吐出口が対向する前記貯留槽の内面に配設したことを特徴とする冷却装置。
6. 前記検知部を、冷却液が当たった際の圧力によって色が変化する感圧部材で構成し、前記液当たり検知手段を、前記感圧部材の色の変化を識別する色識別センサで構成した請求項５に記載の冷却装置。
7. 前記検知部を一対の電極で構成し、前記液当たり検知手段を、前記一対の電極に冷却液が当たった際の両電極間の通電を検知する通電検知センサで構成した請求項５に記載の冷却装置。
8. 前記液当たり検知手段の検知情報に基づいて、前記放熱部の放熱量、前記ポンプの送液量の少なくとも一方を制御するように構成した請求項５から７のいずれか１項に記載の冷却装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の冷却装置を備えることを特徴とする画像形成装置。