(57)【要約】【課題】被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液を循環させるためのチューブの固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】冷却ユニットは、循環チューブと、放熱部と、ポンプと、フレームと、保持部と、を有する。循環チューブは、被冷却体に圧接され被冷却体の熱を受熱する受熱部を有する。放熱部は、循環チューブ内の冷却液の熱を放熱する。ポンプは、冷却液を循環させる。フレームは金属製であって、被冷却体に隣接して配置される。保持部は金属製であって、循環チューブが挿通される筒状部を有し、循環チューブとフレームとを連結する。【選択図】図６
2020101749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却体に圧接され前記被冷却体の熱を受熱する受熱部を有する循環チューブと、
前記循環チューブ内の冷却液の熱を放熱する放熱部と、
前記冷却液を循環させるポンプと、
前記被冷却体に隣接して配置される金属製のフレームと、
を有する冷却ユニットにおいて、
前記循環チューブが挿通される筒状部を有し、前記循環チューブと前記フレームとを連結する金属製の保持部が設けられることを特徴とする冷却ユニット。
【請求項２】
前記筒状部は、断面視円形状であることを特徴とする請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
前記筒状部の内径は、前記循環チューブの外径と略同一であることを特徴とする請求項２に記載の冷却ユニット。
【請求項４】
前記筒状部の内径は、前記冷却液を循環させない状態での前記循環チューブの外径よりも大きく、且つ、前記冷却液を循環させた状態での前記循環チューブの外径以下であることを特徴とする請求項２に記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記保持部は、平板状の前記フレームの端縁、若しくは前記フレームの一部を矩形状に切り起こした部分の端縁をロール加工により円筒状に成形した前記筒状部を有し、前記フレームに一体形成されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の冷却ユニット。
【請求項６】
前記保持部は、前記筒状部と前記フレームとを連結する脚部を有することを特徴とする請求項５に記載の冷却ユニット。
【請求項７】
前記保持部は、前記フレームと別部材であり、前記筒状部と、前記フレームに固定される固定部と、前記筒状部と前記固定部とを連結する脚部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷却ユニット。
【請求項８】
前記循環チューブは、熱伝導材を含有するゴムにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の冷却ユニット。
【請求項９】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体と対向して配置され前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、を有し、前記像担持体上に形成された前記静電潜像をトナー像に現像する、前記被冷却体である現像装置と、
前記現像装置を冷却する請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の冷却ユニットと、を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置等の被冷却体を冷却する冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を現像装置により現像し、トナー像として可視化することを行っている。現像装置は、現像容器内にトナーを含む現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラーへと供給する攪拌搬送部材を配設している。
【０００３】
良好な画像品質を確保するためには、現像ローラーの外周面と感光体ドラムの外周面との間隔（現像ギャップ）を高精度に保持する必要がある。このため、現像ローラーの回転軸の両端に現像プーリーを設けるとともに、現像ローラーを感光体ドラムに押圧する押圧機構を設けた画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置では、現像プーリーが感光体ドラムの外周面に当接するとともに感光体ドラムに対して従動回転することによって、現像ローラーが感光体ドラムに対して所定の現像ギャップを保持した状態で回転する。
【０００４】
ところで、現像装置の攪拌搬送部材を駆動すると、攪拌搬送部材と現像剤との間で生じる摩擦熱や、現像剤同士の間で生じる摩擦熱に起因して、現像装置内の温度が上昇する。
【０００５】
そこで、現像装置内の温度上昇を抑制するために、現像容器の熱を受熱する受熱部と、受熱部が受熱した熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための流路と、を備えた画像形成装置が知られている。受熱部は、現像装置に直接又は熱伝導シートを介して接触する筐体と、筐体の内部空間に配置される流路と、によって構成される。
【０００６】
なお、現像容器の熱を受熱する受熱部と、受熱部が受熱した熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部との間で冷却液を循環させるための流路と、を備えた画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、冷却対象の熱を吸熱する受熱部材、受熱部材で吸熱した熱を放熱する放熱手段、冷却液を搬送する液送ポンプ、及び放熱手段に風を当てて放熱効果を高める送風手段を備えた液冷方式の冷却装置において、放熱手段と液送ポンプとを収容し、送風手段が接続される送風開口部と、送風開口部を通過する風が通り抜ける通過開口部とを有したダクトが設けられ、液送ポンプが送風開口部と通過開口部との間を通過する風の流路上に配置されている冷却装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２４４０１０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４６５１号公報
【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、特許文献１、２のように受熱部、放熱部および流路を備えた従来の冷却方式では、放熱部からの放熱のみでは流路を流れる冷却液の温度を十分に低下できない場合があった。また、流路を構成するチューブを固定するための部材が必要となり、部材点数が増加するとともに配管作業が煩雑であるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液を循環させるためのチューブの固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、循環チューブと、放熱部と、ポンプと、フレームと、保持部と、を有する冷却ユニットである。循環チューブは、被冷却体に圧接され被冷却体の熱を受熱する受熱部を有する。放熱部は、循環チューブ内の冷却液の熱を放熱する。ポンプは、冷却液を循環させる。フレームは金属製であって、被冷却体に隣接して配置される。保持部は金属製であって、循環チューブが挿通される筒状部を有し、循環チューブとフレームとを連結する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の構成によれば、循環チューブとフレームとを連結する金属製の保持部の筒状部内に循環チューブを挿通することで、循環チューブを所定の位置に容易に固定することができ、保持部によって循環チューブを保護することができる。また、循環チューブ内を流れる冷却液の熱が保持部を介してフレームに伝達されて放熱されるため、冷却ユニットの冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の冷却ユニット４０が搭載される画像形成装置１００の内部構造を示す概略断面図
【図２】本発明の冷却ユニット４０により冷却される現像装置３ａの構造を示す側面断面図
【図３】現像装置３ａの外観斜視図
【図４】現像装置３ａの底面部２３の構造を示す斜視図
【図５】本発明の第１実施形態に係る冷却ユニット４０および現像装置３ａ〜３ｄの配置を上方から見た斜視図
【図６】第１実施形態の冷却ユニット４０を上方から見た斜視図
【図７】第１実施形態の冷却ユニット４０を構成するフレーム９０の第１保持部９１周辺の部分斜視図
【図８】第１実施形態の冷却ユニット４０において、第１保持部９１に第１チューブ５１が固定された状態を示す部分斜視図
【図９】第１チューブ５１を筒状部９５ａに挿通した状態を示す断面図であって、冷却液Ｃを循環させない状態（図９（ａ））、および冷却液Ｃを循環させた状態（図９（ｂ））を示す図
【図１０】金属製のパイプ９０ａと板金９０ｂとを組み合わせて溶接したフレーム９０において、パイプ９０ａを第１保持部９１の筒状部９５ａとし使用した例を示す側面断面図
【図１１】本発明の第２実施形態に係る冷却ユニット４０を上方から見た斜視図
【図１２】第２実施形態の冷却ユニット４０を構成するフレーム９０の斜視図
【図１３】第２実施形態の冷却ユニット４０において、第１保持部９１に第１チューブ５１が固定された状態を示す部分斜視図
【図１４】第２保持部９３ａを受熱部５１ａの挿通方向から見た断面図
【図１５】第２保持部９３ｂを受熱部５１ａの挿通方向から見た断面図
【図１６】フレーム９０の一部を矩形状に切り起こして形成した第１保持部９１の筒状部９５ａとフレーム９０との間に脚部９５ｃを設けた例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の冷却ユニット４０が搭載される画像形成装置１００の内部構造を示す断面図である。画像形成装置１００（ここではカラープリンター）本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。
【００１５】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト（中間転写体）８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー９の作用によって記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着部１３においてトナー像が定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００１６】
トナー像が二次転写される転写紙Ｐは、画像形成装置１００の本体下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と中間転写ベルト８の駆動ローラー１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。
【００１７】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲および下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄが設けられている。
【００１８】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１９】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。
【００２０】
中間転写ベルト８は、上流側の従動ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラー１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が転写紙Ｐ上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。
【００２１】
定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面印字された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２２】
次に、図２を参照して、現像装置３ａの詳細構造について説明する。なお、図２は図１の紙面奥側から見た状態を示しており、現像装置３ａ内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。また、以下の説明では図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａを例示するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００２３】
図２に示すように、現像装置３ａは、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤とも言う）が収納される現像容器２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって攪拌搬送室２１、供給搬送室２２に区画されている。攪拌搬送室２１および供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナーを磁性キャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー２５ａおよび供給搬送スクリュー２５ｂがそれぞれ回転可能に配設されている。
【００２４】
そして、攪拌搬送スクリュー２５ａおよび供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面と垂直な方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。即ち、攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、現像剤通過路によって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。
【００２５】
現像容器２０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器２０内において供給搬送スクリュー２５ｂの右斜め上方には現像ローラー３１が配置されている。そして、現像ローラー３１の外周面の一部が現像容器２０の開口部２０ｂから露出し、感光体ドラム１ａに対向している。現像ローラー３１は、図２において反時計回り方向に回転する。現像容器２０の底面部（被圧接部）２３はアルミニウム等の金属からなり、現像容器２０の他の部分は樹脂からなる。
【００２６】
現像ローラー３１は、図２において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極（図示せず）とで構成されている。
【００２７】
また、現像容器２０には規制ブレード３５が現像ローラー３１の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って取り付けられている。規制ブレード３５の先端部と現像ローラー３１表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。
【００２８】
現像ローラー３１には、現像バイアス電源（図示せず）により直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）ともいう）および交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）ともいう）が印加される。
【００２９】
図３は、現像装置３ａの外観斜視図である。現像装置３ａの長手方向両端部には揺動軸３６が設けられている。現像装置３ａは、揺動軸３６を中心として揺動することにより、感光体ドラム１ａに対して接離可能である。なお、現像ローラー３１の回転軸の両端には、感光体ドラム１ａの外周面に当接する現像プーリー（図示せず）が設けられているため、現像装置３ａが感光体ドラム１ａに押圧された状態（図２の状態）で、現像ローラー３１と感光体ドラム１ａとの間に所定の現像ギャップが形成される。
【００３０】
前述のように、攪拌搬送スクリュー２５ａおよび供給搬送スクリュー２５ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内の攪拌搬送室２１および供給搬送室２２を循環してトナーが帯電し、供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が現像ローラー３１に搬送される。そして、現像ローラー３１上に磁性キャリアおよびトナーからなる磁気ブラシ（図示せず）を形成し、現像ローラー３１上の磁気ブラシは規制ブレード３５によって層厚規制された後、現像ローラー３１と感光体ドラム１ａとの対向領域に搬送される。現像ローラー３１には所定のバイアス（Ｖｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ））が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によって現像ローラー３１から感光体ドラム１ａにトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００３１】
図４は、現像装置３ａの底面部２３の構造を示す斜視図である。底面部２３は図２および図４に示すように、攪拌搬送室２１および供給搬送室２２の内面の一部および仕切壁２０ａを構成する上部２３ａと、現像容器２０の下面を構成する下部２３ｂと、を有する。上部２３ａおよび下部２３ｂは、一体で形成されており、例えば押出成形された部材を切削加工することにより形成されている。
【００３２】
底面部２３の下部２３ｂには、現像容器２０を冷却する冷却ユニット４０の受熱部５１ａ（図６参照）が圧接される。
【００３３】
図５は、本発明の第１実施形態に係る冷却ユニット４０および現像装置３ａ〜３ｄの配置を上方から見た斜視図である。図６は、第１実施形態の冷却ユニット４０を上方から見た斜視図である。図５および図６に示すように、冷却ユニット４０は現像容器２０の下部２３ｂ（図２参照）に圧接される循環チューブ５０と、循環チューブ５０内の冷却液の熱を放熱するラジエーター（放熱部）６０と、循環チューブ５０内の冷却液を循環させるポンプ７０と、冷却液を収容するタンク８０と、フレーム９０と、によって構成されている。ラジエーター６０には、ラジエーター６０内を流動する冷却液を空冷するためのファン６１が設けられている。
【００３４】
循環チューブ５０は、ポンプ７０とラジエーター６０とを接続する第１チューブ５１と、ラジエーター６０とタンク８０とを接続する第２チューブ５２と、タンク８０とポンプ７０とを接続する第３チューブ５３と、を含んでいる。
【００３５】
第１チューブ５１は現像装置３ａ〜３ｄの現像容器２０の底面部２３を通過するように形成されている。より詳しくは、第１チューブ５１は、現像容器２０の熱を受熱する受熱部５１ａを有する。図６に示すように、受熱部５１ａは現像容器２０の長手方向に沿ってＵ字状に形成されており、循環チューブ５０内の冷却液は現像容器２０の底面部２３を一方向（図６の下から上方向）および他方向（図６の上から下方向）に往復するように受熱部５１ａ内を通過する。
【００３６】
ポンプ７０によりタンク８０から送り出された冷却液は、第１チューブ５１の受熱部５１ａにおいて現像装置３ａ〜３ｄの熱を受熱し、ラジエーター６０で冷却された後、タンク８０に戻る。
【００３７】
第１チューブ５１の少なくとも受熱部５１ａ（ここでは第１チューブ５１全体）は、例えばセラミック等の熱伝導材を含有するシリコーンチューブやゴムチューブからなり、弾性および高熱伝導率を有する。本実施形態では、熱伝導率０．５〜２０Ｗ／ｍｋのゴムチューブを用いている。なお、第２チューブ５２および第３チューブ５３は、例えば熱伝導材を含有しないゴムチューブや、金属製又は樹脂製のチューブによって形成されている。
【００３８】
また、受熱部５１ａには熱交換プレート５５が付設されている。熱交換プレート５５は、アルミ等の熱伝導率の大きい金属で形成されている。熱交換プレート５５を設けることで、現像装置３ａから受熱部５１ａに伝導した熱を効率よく放熱することができ、現像装置３ａ〜３ｄを効率よく冷却することができる。
【００３９】
フレーム９０は、プレス加工や曲げ下降によって金属板を所定の形状に成形したものである。フレーム９０には循環チューブ５０（第１チューブ５１）を保持する第１保持部９１が形成されている。
【００４０】
本実施形態では、循環チューブ５０の受熱部５１ａが熱交換プレート５５を介して現像容器２０の底面部２３に圧接される。これにより、現像容器２０の熱が熱交換プレート５５を介して受熱部５１ａに効率よく伝達される。従って、現像剤から冷却液までの熱伝導効率を向上させることができ、現像装置３ａ〜３ｄを効率良く冷却することができる。
【００４１】
また、第１チューブ５１は熱伝導材を含有するゴムにより形成されている。これにより、現像容器２０から第１チューブ５１までの熱伝導効率をさらに向上させることができるので、現像装置３ａ〜３ｄをさらに効率良く冷却することができる。
【００４２】
また、現像容器２０の底面部２３は、金属製である。これにより、現像容器２０から第１チューブ５１までの熱伝導効率をさらに向上させることができるので、現像装置３ａ〜３ｄをさらに効率良く冷却することができる。
【００４３】
また、第１チューブ５１の受熱部５１ａは現像容器２０の底面部２３に圧接される。現像装置３ａ〜３ｄの温度上昇は、現像装置３ａ〜３ｄの攪拌搬送部材（攪拌搬送スクリュー２５ａおよび供給搬送スクリュー２５ｂ）を駆動した際の、攪拌搬送部材と現像剤との間で生じる摩擦熱や、現像剤同士の間で生じる摩擦熱に起因して生じるため、現像容器２０の底部の温度が上昇しやすい。このため、受熱部５１ａを現像容器２０の底面部２３に圧接することによって、現像装置３ａ〜３ｄをさらに効率良く冷却することができる。
【００４４】
図７は、フレーム９０の第１保持部９１周辺の部分拡大図であり、図８は、第１保持部９１に第１チューブ５１が固定された状態を示す部分斜視図である。第１保持部９１は、フレーム９０の端縁をロール加工により円筒状に成形した断面視円形状の筒状部９５ａを有する。冷却ユニット４０の組み立て時に第１チューブ５１を第１保持部９１の筒状部９５ａ内に挿通することで、第１チューブ５１が所定の位置に保持される。そのため、第１チューブ５１を固定するための部材を別途必要とせず、第１保持部９１によって第１チューブ５１を保護することができる。
【００４５】
また、第１チューブ５１内を流れる冷却液の熱が、第１保持部９１を介してフレーム９０に伝達されて放熱されるため、冷却ユニット４０による冷却効率を向上させることができる。例えば環境温度が低い冬場等では、第１保持部９１を介した放熱効果が十分に得られる場合はラジエーター６０内の冷却液を冷却するファン６１をオフにして現像装置３ａ〜３ｄを冷却することも可能となり、画像形成装置１００のランニングコストの低減にも繋がる。
【００４６】
第１保持部９１を介した放熱効果を高めるためには、第１チューブ５１と第１保持部９１（筒状部９５ａ）との接触面積を極力大きくする必要がある。そのため、筒状部９５ａの内径を第１チューブ５１の外径と略同一とすることが好ましい。この場合、筒状部９５ａ内に挿通された第１チューブ５１の軸方向への移動も抑制されるため第１チューブ５１の固定効果も向上する。
【００４７】
或いは図９（ａ）に示すように、筒状部９５ａの内径ｗを、冷却液Ｃを循環させない状態での第１チューブ５１の外径ｒよりも僅かに（０．５ｍｍ程度）大きくなるように設計しておくことがより好ましい。この構成によれば、冷却液Ｃを循環させる前の第１チューブ５１を筒状部９５ａに容易に挿通することができる。
【００４８】
第１チューブ５１を筒状部９５ａに挿通した後、冷却液Ｃを循環させることで、図９（ｂ）に示すように、冷却液Ｃの内圧によって第１チューブ５１が径方向に膨張し、外径がｒ′（ｒ＜ｗ≦ｒ′）となって筒状部９５ａの内面に密着するため、第１チューブ５１と筒状部９５ａとの接触面積が大きくなる。その結果、第１保持部９１を介した放熱効果が高くなるとともに第１チューブ５１の固定効果も向上する。
【００４９】
なお、ここではフレーム９０の端縁をロール加工により円筒状に成形した筒状部９５ａを有し、フレーム９０に一体形成される第１保持部９１について説明したが、例えば内径が第１チューブ５１の外径と略同一径である金属製のパイプをフレーム９０に溶接等で固定することにより筒状部９５ａが形成された第１保持部９１を用いてもよい。この場合、パイプ９０ａの断面形状は円形状でなく矩形状であってもよい。
【００５０】
例えば、平板状のフレーム９０に代えて、図１０に示すような金属製のパイプ９０ａと板金９０ｂとを組み合わせて溶接したフレーム９０を用いる場合は、フレーム９０を構成するパイプ９０ａの少なくとも一部を第１保持部９１（筒状部９５ａ）として使用し、第１チューブ５１を挿通しても同等の効果が得られる。
【００５１】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る冷却ユニット４０の斜視図である。図１２は、第２実施形態の冷却ユニット４０を構成するフレーム９０の斜視図である。本実施形態では、フレーム９０は第１保持部９１と第２保持部９３ａ、９３ｂとを有する。第１保持部９１は第１実施形態と同様にフレーム９０をロール加工して形成される。第２保持部９３ａ、９３ｂはフレーム９０に別部材として付設される。冷却ユニット４０の他の部分の構成は第１実施形態と同様である。
【００５２】
図１３は、第１保持部９１に第１チューブ５１が固定された状態を示す部分斜視図である。本実施形態では、フレーム９０の一部を矩形状に切り起こし、切り起こした部分の端縁をロール加工により円筒状に成形した筒状部９５ａを有する第１保持部９１を形成している。この方法によれば、フレーム９０の端縁以外の部分であって第１チューブ５１を固定したい任意の箇所に第１保持部９１を形成できるため、第１チューブ５１の配管のレイアウトの自由度が高くなる。
【００５３】
図１４および図１５は、それぞれ第２保持部９３ａ、９３ｂの断面図である。第２保持部９３ａは、金属板を断面視コ字状に折り曲げて形成されており、筒状部９５ａと、固定部９５ｂと、脚部９５ｃと、を有する。筒状部９５ａは、コ字状に折り曲げられた金属板の開口縁をそれぞれロール加工により円筒状に成形したものであり、受熱部５１ａを構成する２本のチューブが挿通される。固定部９５ｂは、コ字状に折り曲げられた金属板の連結面であり、スポット溶接やビス等によりフレーム９０に固定される。脚部９５ｃは、コ字状に折り曲げられた金属板の対向面であり、各筒状部９５ａと固定部９５ｂとを連結する。
【００５４】
第２保持部９３ｂは、金属板を断面Ｌ字状に折り曲げて形成されており、第２保持部９３ａと同様に筒状部９５ａと、固定部９５ｂと、脚部９５ｃと、を有する。筒状部９５ａは、Ｌ字状に折り曲げられた金属板の一端縁をロール加工により円筒状に成形したものである。固定部９５ｂは、Ｌ字状に折り曲げられた金属板の筒状部９５ａが形成されていない側の面で構成され、スポット溶接やビス止め等によりフレーム９０に固定される。脚部９５ｃは、Ｌ字状に折り曲げられた金属板の筒状部９５ａが形成されている側の面で構成され、筒状部９５ａと固定部９５ｂとを連結する。
【００５５】
図１１に示したように、第２保持部９３ａの筒状部９５ａには受熱部５１ａが挿通される。第２保持部９３ｂの筒状部９５ａには第１チューブ５１の受熱部５１ａとラジエーター６０との間の部分が挿通される。第２保持部９３ａ、９３ｂを介した放熱効果、および循環チューブ５０の固定効果を高めるためには、筒状部９５ａの内径ｗを挿通される第１チューブ５１の外径と略同一とするか、或いは図９に示したように第１チューブ５１の外径よりも僅かに大きくすることが好ましい。
【００５６】
第２保持部９３ａ、９３ｂはフレーム９０と別部材であるため、循環チューブ５０を固定したい任意の箇所に第２保持部９３ａ、９３ｂを配置することができる。また、脚部９５ｃの長さを調整することで、フレーム９０から筒状部９５ａまでの高さを調整することができ、循環チューブ５０を任意の高さに固定することができる。
【００５７】
その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、フレーム９０の一部を矩形状に切り起こし、切り起こした部分の端縁をロール加工により円筒状に成形して第１保持部９１を形成する場合、図１６に示すように筒状部９５ａとフレーム９０との間に脚部９５ｃを設けることもできる。この構成によれば、フレーム９０と別部材である第２保持部９３ａ、９３ｂと同様に、第１保持部９１においてもフレーム９０から筒状部９５ａまでの高さを調整することができ、循環チューブ５０を任意の高さに固定することができる。
【００５８】
また、上記各実施形態では、第１チューブ５１を現像容器２０の底面部２３に圧接させる例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、第１チューブ５１を現像容器２０の側面（感光体ドラム１ａ〜１ｄとは反対側の面、図２の左面）に圧接させてもよい。
【００５９】
また、上記各実施形態では現像装置３ａ〜３ｄを冷却する冷却ユニット４０について説明したが、本発明の冷却ユニットは、例えば露光装置５等の、現像装置３ａ〜３ｄ以外の装置を冷却する冷却ユニットとしても利用可能である。
【００６０】
また、上記各実施形態では本発明を図１に示したようなカラープリンターに適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、モノクロおよびカラー複写機、モノクロプリンター、デジタル複合機、ファクシミリ等の種々の画像形成装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、冷却液が内部を循環するチューブを圧接して被冷却体を冷却する冷却ユニットに利用可能である。本発明の利用により、被冷却体を効率良く冷却するとともに、冷却液を循環させるためのチューブの固定作業も容易に行うことが可能な冷却ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ａ〜１ｄ  感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ  現像装置（被冷却体）
２０  現像容器
２３  底面部（被圧接部）
３１  現像ローラー
４０  冷却ユニット
５０  循環チューブ
５１ａ  受熱部
５５  熱交換プレート
６０  ラジエーター（放熱部）
７０  ポンプ
９０  フレーム
９０ａ  パイプ
９０ｂ  板金
９１  第１保持部
９３ａ、９３ｂ  第２保持部
９５ａ  筒状部
９５ｂ  固定部
９５ｃ  脚部
１００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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