(57)【要約】【課題】運転モードから冷却液の熱交換能力を低下させた待機モードに移行した場合でも、温度上昇箇所の温度が所定温度以上に上昇するのを防止することができる画像形成装置の冷却装置を提供する。【解決手段】書き込み装置３、現像装置４を通るように設けた循環パイプ６と、冷却液を循環させるポンプ８と、循環する冷却液と熱交換する放熱部７を有し、待機モード時には放熱部７による冷却液の熱交換能力を低下させる画像形成装置の冷却装置において、冷却液が貯蔵された第２貯蔵タンク１０と、第２貯蔵タンク１０を循環パイプ６の任意の位置に並列に連結させるチューブ１３ａ，１３ｂと、チューブ１３ａ，１３ｂが連結された各連結箇所において冷却液流路をチューブ１３ａ，１３ｂ側または循環パイプ６側に切替え自在な三方弁１４ａ，１４ｂと、三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御を行う制御装置１５を備えている。【選択図】図１
2008107688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内の温度上昇箇所を通るように設けた冷却液循環管路と、前記冷却液循環管路に内包された冷却液と、前記冷却液循環管路に冷却液を循環させる冷却液循環手段と、前記冷却液循環管路の途中に設けられ、前記温度上昇箇所から発せられた熱により温度上昇した冷却液と熱交換して該冷却液の温度を下げる放熱手段とを有し、前記画像形成装置の画像形成動作が停止されて待機状態である待機モード時には前記放熱手段による冷却液に対する熱交換能力を低下させる画像形成装置の冷却装置において、
冷却液が貯蔵された少なくとも一つ以上の貯蔵部と、
前記貯蔵部を前記冷却液循環管路の任意の位置に並列に連結させる２つの連結管路と、
前記冷却液循環管路の前記各連結管路がそれぞれ連結された各連結箇所にそれぞれ設けられ、前記各連結箇所において冷却液流路を前記連結管路側または前記冷却液循環管路側に切替え自在な切替え手段と、
前記各切替え手段の切替え制御を行う制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置の冷却装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記画像形成装置が画像形成動作時である運転モード時には、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御すると共に、前記画像形成装置が前記運転モードから前記待機モードに移行すると、前記各連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項３】
前記冷却液循環管路に冷却液の温度を検知する温度検知手段を設け、
前記制御手段は、前記温度検知手段からの温度検知情報に基づいて、前記温度検知手段で検知した冷却液の温度が所定温度以下のときには、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御するとともに、前記温度検知手段で検知した冷却液の温度が所定温度以上に上昇すると、前記各連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項４】
前記冷却液循環管路に冷却液の流量を計測する流量計測手段を設け、
前記制御手段は、前記画像形成装置が画像形成動作時である運転モード時には、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御するとともに、前記画像形成装置が前記運転モードから前記待機モードを含む他のモードに移行すると、前記各連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御し、
更に、前記連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側に切替えられて、前記貯蔵部内の冷却液が前記冷却液循環管路に内包されている冷却液ともに前記冷却液循環管路を循環しているときに、前記制御手段は、前記流量計測手段からの流量計測情報に基づいて、前記流量計測手段で計測した冷却水の積算流量が所定の量に達したと判断した場合に、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項５】
前記放熱手段は、冷却液が通るラジエータ部と、前記ラジエータ部に風を送る冷却ファンを有し、前記待機モード時には、前記冷却ファンの回転を低下させるまたは停止させる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項６】
前記貯蔵部の少なくとも一つの外側面が前記画像形成装置の外側に露出し、前記貯蔵部内に冷却液が流れる流路を有するとともに、前記貯蔵部の前記外側面に放熱用のフィンを設けた、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置の冷却装置。
【請求項７】
前記貯蔵部の外側面に、前記貯蔵部内の冷却液を冷却するためのペルチェ素子を設けた、
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の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環パイプ内に冷却液を循環させて書き込み装置や現像装置などの温度上昇箇所の冷却を行う画像形成装置の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ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、定着装置などの発熱を伴う複数のユニットが設置されている。特に定着装置は、加熱部材（ヒータ等）を発熱させて転写紙上に転写されたトナーを加熱溶融させるので、この加熱部材（ヒータ等）の発熱によって画像形成装置内の温度がさらに上昇する。このため、特に書き込み装置や現像装置に関しては、それらの動作時において所定温度以上に温度が上昇しないように冷却を行う必要がある。
【０００３】
更に、近年の画像形成装置は、小型化に伴って各ユニット（書き込み装置、現像装置等）が装置内に高密度に配置されているので、従来の冷却ファンによる空冷では各ユニットを十分に冷却することが難しくなっている。そこで、最近では、液体の冷媒（冷却液）を装置内に循環させて、冷媒に蓄熱された各ユニット等から発せられた熱を放熱部（熱交換器）を介して装置外に放熱する、いわゆる液冷方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
従来の液冷方式により冷却を行う画像形成装置の冷却装置は、例えば、図７に示すように、画像形成装置内の温度上昇箇所としての書き込み装置１００、現像装置１０１にそれぞれ接するように設けた冷却プレート１０２ａ，１０２ｂと、冷却液が循環される循環パイプ１０３と、放熱部１０４と、冷却液を循環パイプ１０３と放熱部１０４との間で循環させるためのポンプ１０５と、冷却液が貯蔵される貯蔵タンク１０６とを有し、循環パイプ１０３が各冷却プレート１０２ａ，１０２ｂ内を通るように構成されている。なお、放熱部１０４には、ラジエータ１０７とラジエータ１０７での放熱を効果的に行うための冷却ファン１０８を有している。
【０００５】
そして、画像形成装置の画像形成動作時において、冷却装置のポンプ１０５を作動させて貯蔵タンク１０６に貯蔵されている冷却液を矢印ａ方向に沿って循環パイプ１０３内を循環させ、発熱している書き込み装置１００および現像装置１０１の熱を冷却プレート１０２ａ，１０２ｂを介して冷却液に吸熱させて書き込み装置１００および現像装置１０１を冷却する。そして、冷却液に蓄熱された熱を放熱部１０４のラジエータ１０７で熱交換し、さらに冷却ファン１０８を回転させて強制的に放熱させることにより、書き込み装置１００、現像装置１０１を所定温度以下に保つようにしている。
【特許文献１】特開２００５−１０３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、複写機やプリンタ等の画像形成装置は、主電源を投入した状態で画像形成動作（以下、「運転モード」という）を所定時間実行していない、いわゆる待機状態のとき（以下、「待機モード」という）は省電力化等を図るために、定着装置の加熱部材（ヒータ等）への通電をＯＦＦにしたり制限したりして余熱状態にし、また、前記冷却装置においてはポンプ１０５を作動させていても、放熱部１０４の冷却ファン１０８の回転数を低下させたり停止させたりしている。
【０００７】
このため、画像形成装置の運転モード時に定着装置の加熱部材（ヒータ等）の発熱等によって画像形成装置内での蓄熱量が増加することにより、定着装置の上部近傍に現像装置が配置される場合には、図８に示すように、時刻Ｔに運転モードから待機モードに移行しても初期の間は現像装置の温度（図８のＳ１）が上昇する。よって、図８に示した現像装置の温度（図８のＳ１）において、待機モードに移行した初期時に現像装置の部品温度が最大値Ｓとなる。
【０００８】
また、同様に冷却装置の冷却液も運転モードから待機モードに移行しても初期の間は温度（図８のＳ２）が上昇する。このため、待機モードの初期時には、運転モード時よりも温度の高い冷却液が循環されることにより現像装置などに対する冷却能力が低下し、かつ現像装置などの温度も上昇しているので、現像装置などの温度が所定温度以上に上昇する不具合が生じる場合がある。
【０００９】
このため、運転モードから待機モードに移行したときにおいて、現像装置などの温度が所定温度以上に上昇しないようにするために、より大型で冷却能力の高い冷却装置を用いることが考えられるが、高コスト化を招いてしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、運転モードから冷却液の熱交換能力を低下させた待機モードに移行した場合でも、大型で冷却能力の高い高価な冷却装置を用いることなく、温度上昇箇所の温度が所定温度以上に上昇するのを防止することができる画像形成装置の冷却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】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像形成装置内の温度上昇箇所を通るように設けた冷却液循環管路と、前記冷却液循環管路に内包された冷却液と、前記冷却液循環管路に冷却液を循環させる冷却液循環手段と、前記冷却液循環管路の途中に設けられ、前記温度上昇箇所から発せられた熱により温度上昇した冷却液と熱交換して該冷却液の温度を下げる放熱手段とを有し、前記画像形成装置の画像形成動作が停止されて待機状態である待機モード時には前記放熱手段による冷却液に対する熱交換能力を低下させる画像形成装置の冷却装置において、冷却液が貯蔵された少なくとも一つ以上の貯蔵部と、前記貯蔵部を前記冷却液循環管路の任意の位置に並列に連結させる２つの連結管路と、前記冷却液循環管路の前記各連結管路がそれぞれ連結された各連結箇所にそれぞれ設けられ、前記各連結箇所において冷却液流路を前記連結管路側または前記冷却液循環管路側に切替え自在な切替え手段と、前記各切替え手段の切替え制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御手段が、前記画像形成装置が画像形成動作時である運転モード時には、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御すると共に、前記画像形成装置が前記運転モードから前記待機モードに移行すると、前記各連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記冷却液循環管路に冷却液の温度を検知する温度検知手段を設け、前記制御手段が、前記温度検知手段からの温度検知情報に基づいて、前記温度検知手段で検知した冷却液の温度が所定温度以下のときには、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御するとともに、前記温度検知手段で検知した冷却液の温度が所定温度以上に上昇すると、前記各連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、前記冷却液循環管路に冷却液の流量を計測する流量計測手段を設け、前記制御手段が、前記画像形成装置が画像形成動作時である運転モード時には、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御するとともに、前記画像形成装置が前記運転モードから前記待機モードを含む他のモードに移行すると、前記各連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御し、更に、前記連結箇所における冷却液流路が前記各連結管路側に切替えられて、前記貯蔵部内の冷却液が前記冷却液循環管路に内包されている冷却液ともに前記冷却液循環管路を循環しているときに、前記制御手段は、前記流量計測手段からの流量計測情報に基づいて、前記流量計測手段で計測した冷却水の積算流量が所定の量に達したと判断した場合に、前記各連結箇所における冷却液流路が前記冷却液循環管路側となるように前記各切替え手段を切替え制御することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、前記放熱手段が、冷却液が通るラジエータ部と、前記ラジエータ部に風を送る冷却ファンを有し、前記待機モード時には、前記冷却ファンの回転を低下させるまたは停止させることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、前記貯蔵部の少なくとも一つの外側面が前記画像形成装置の外側に露出し、前記貯蔵部内に冷却液が流れる流路を有するとともに、前記貯蔵部の前記外側面に放熱用のフィンを設けたことを特徴としている。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、前記貯蔵部の外側面に、前記貯蔵部内の冷却液を冷却するためのペルチェ素子を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、発熱した画像形成装置内の温度上昇箇所の冷却により冷却液循環管路に内包されて循環している冷却液の温度が上昇している場合でも、制御手段によって切替え手段を切替え制御して、各連結箇所における冷却液流路を各連結管路側に切替えることができるので、温度上昇箇所での発熱の影響が小さい貯蔵部内の冷却液を冷却液循環管路に循環させることができる。
【００１９】
よって、画像形成装置が運転モードから待機モードに移行したときなどに、制御手段により切替え手段を切替え制御して、各連結箇所における冷却液流路を各連結管路側に切替えることにより、現像装置などの温度上昇箇所の温度上昇を抑えて所定温度以下に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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〉
【００２１】
図１は、本発明の実施形態１に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略構成図、図２は、前記冷却装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。
【００２２】
図１、図２に示すように、本実施形態に係る冷却装置１は、画像形成装置（本実施形態では、電子写真方式の複写機）２内の温度上昇箇所としての書き込み装置３、現像装置４にそれぞれ接するように設けられた冷却プレート５ａ，５ｂと、冷却液（冷却水）が循環される銅製の循環パイプ６と、放熱部７と、冷却液を矢印ａ方向に循環させるためのポンプ８と、冷却液が貯蔵される第１貯蔵タンク９および第２貯蔵タンク１０を有し、循環パイプ６が冷却プレート５ａ，５ｂ内を通るように配管されている。放熱部７は、ラジエータ１１と冷却ファン１２とで構成されている。
【００２３】
本実施形態では、放熱部７の下流側に設けたポンプ８の作動により冷却液が循環パイプ６内を矢印ａ方向に沿って、書き込み装置３の冷却プレート５ａ、現像装置４の冷却プレート５ｂ、第１貯蔵タンク９、放熱部７のラジエータ１１の順に循環する。
【００２４】
第２貯蔵タンク１０は、樹脂製のチューブ１３ａ，１３ｂを介して循環パイプ６の冷却プレート５ａとポンプ８間に並列に連結され、チューブ１３ａ，１３ｂの一端側と循環パイプ６との連結部分には三方弁１４ａ，１４ｂがそれぞれ設置されている。なお、循環パイプ６の三方弁１４ａの上流側には、ポンプ８、放熱部７のラジエータ１１および第１貯蔵タンク９が位置している。第１貯蔵タンク９および第２貯蔵タンク１０にそれぞれ貯蔵される冷却液の量は略同じである。
【００２５】
三方弁１４ａ，１４ｂがチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように切替えている場合は、ポンプ８の作動により第１貯蔵タンク９に貯蔵されている冷却液が循環パイプ６内を循環する。また、三方弁１４ａ，１４ｂが循環パイプ６側の冷却液流路を遮断するように切替えている場合は、ポンプ８の作動により第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている冷却液およびこの第２貯蔵タンク１０を経由して第１貯蔵タンク９に貯蔵されている冷却液が、チューブ１３ａ，１３ｂ側を経由するようにして循環パイプ６（循環パイプ６の第２貯蔵タンク１０が並設されている三方弁１４ａ，１４ｂ間の領域６ａは除く）内および連結されたチューブ１３ａ，１３ｂ内を循環する。
【００２６】
三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御は制御装置１５によって行われる。制御装置１５は、画像形成装置２の運転状況（運転モードか待機モード）に基づいて三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御を行う（詳細は後述する）。
【００２７】
図２に示すように、第２貯蔵タンク１０は画像形成装置２の側面上部から外側に露出するように設けられており、放熱部７のラジエータ１１は画像形成装置２の排気口を有する側面中央部の内側に設けられている。
【００２８】
図２に示す本実施形態における画像形成装置２は、一定の間隔で並設された４つの画像形成部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、中間転写ベルト２１と、定着装置２２と、前記書き込み装置（露光装置）３等を備えている。各画像形成部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、感光体ドラム２３、前記現像装置４、帯電器（不図示）をそれぞれ有しており、画像形成部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各現像装置４には、現像剤としてのＹ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック）の各トナーを有している。各現像装置４には、前記冷却プレート５ｂ内を通るようにして循環パイプ６が設けられている。
【００２９】
前記画像形成装置２の運転モード時（画像形成動作時）においては、各画像形成部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各感光体ドラム２３の表面を各帯電器（不図示）でそれぞれ帯電させ、入力される画像情報に応じて書き込み装置３により露光を行って静電潜像を形成した後、各現像装置４でそれぞれ現像を行うことにより、各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー像が各感光体ドラム２３上に形成される。そして、各感光体ドラム２３上のトナー像は、矢印ｂ方向に回動する中間転写ベルト２１上に各色のトナー像が順次重ね合わされるようにして転写（１次転写）される。
【００３０】
そして、カセット２４から所定のタイミングで転写部位に搬送される記録紙Ｐに、２次転写ローラ２５により中間転写ベルト２１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Ｐは定着装置２２に搬送されて、定着ローラ２２ａと加圧ローラ２２ｂにより加熱・加圧されることにより、記録紙Ｐ上にトナー像が定着される。トナー像が定着された記録紙Ｐは、排紙ローラ（不図示）により外部に排出される。
【００３１】
前記した運転モード時には、定着装置２２の定着ローラ２２ａ内のヒータ（不図示）の発熱によって画像形成装置２内が温度上昇し、更に、書き込み装置３および現像装置４自体の発熱によって、書き込み装置３および現像装置４が所定温度以上に温度が上昇しないように前記冷却装置１で冷却が行われる。以下、運転モード時および待機モード時における冷却装置１による冷却動作について説明する。
【００３２】
（運転モード時の冷却動作）
画像形成装置２が運転モード時の場合には、この運転モードに基づいて、制御装置１５は三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力してチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように制御する。そして、ポンプ８の作動により、第１貯蔵タンク９に貯蔵されている冷却液が矢印ａ方向に循環パイプ６内を循環する。これにより、書き込み装置３および現像装置４から発せられる熱は、各冷却プレート５ａ，５ｂを介して循環パイプ６内を循環する冷却液に伝えられ、昇温した冷却液は放熱部７のラジエータ１１において冷却ファン１２の回転によって効果的に冷却される。
【００３３】
放熱部７で温度が低下した冷却液は、前記同様ポンプ８の作動により循環パイプ６内を循環し、書き込み装置３および現像装置４から発せられる熱を放熱部７のラジエータ１１から放熱させて、運転モード時における書き込み装置３および現像装置４の温度上昇を抑えている。
【００３４】
なお、運転モード時には、三方弁１４ａ，１４ｂによりチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路が遮断されているので、第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている冷却液が循環パイプ６内に流入することはない。また、第２貯蔵タンク１０は、画像形成装置２の側面から外に露出している（図２参照）。よって、第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている冷却液は、循環パイプ６内を循環している冷却液よりも温度が大幅に低い状態にある。
【００３５】
（待機モード時の冷却動作）
運転モード（画像形成動作）が停止されて待機モードに移行すると、省電力化等を図るために定着装置２２の定着ローラ２２ａ内のヒータ（不図示）への通電をＯＦＦさせたり制限して余熱状態にすると共に、放熱部７の冷却ファン１２の回転が停止する。
【００３６】
そして、画像形成装置２が待機モードに移行した場合には、この待機モードに基づいて、制御装置１５は三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力して循環パイプ６側の冷却液流路を遮断するように制御する。これにより、三方弁１４ａ，１４ｂの連結部において循環パイプ６とチューブ１３ａ，１３ｂとが連通する。
【００３７】
そして、ポンプ８の作動により、待機モードに移行した初期時には第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている冷却液がチューブ１３ｂから三方弁１４ｂを通して循環パイプ６内へ循環していく。これにより、待機モードに移行した初期時において書き込み装置３および現像装置４に蓄熱された熱は、各冷却プレート５ａ，５ｂを介して循環パイプ６内を循環する第２貯蔵タンク１０からの冷却液に伝えられ、放熱部７のラジエータ１１により冷却される。
【００３８】
放熱部７のラジエータ１１で温度が低下した冷却液は、前記同様ポンプ８の作動により循環パイプ６からチューブ１３ａ、第２貯蔵タンク１０、チューブ１３ｂを経由して循環パイプ６内を循環し、書き込み装置３および現像装置４に蓄熱された熱を放熱部７のラジエータ１１から放熱させて、待機モード時における書き込み装置３および現像装置４の温度上昇を抑えている。なお、待機モードに移行した初期時以降においては、書き込み装置３および現像装置４への蓄熱量が減少することにより、書き込み装置３および現像装置４の温度は次第に減少する。
【００３９】
このように、画像形成装置２が待機モードに移行した初期時には、温度が上昇している第１貯蔵タンク９側の冷却液よりも温度が大幅に低い第２貯蔵タンク１０側の冷却液を循環パイプ６内に循環させて、蓄熱により温度上昇している書き込み装置３および現像装置４を冷却する。
【００４０】
これにより、待機モードにより放熱部７の冷却ファン１２の回転が停止される状況において、特に待機モードに移行した初期時において、書き込み装置３および現像装置４に蓄熱された熱を第２貯蔵タンク１０からの温度の低い冷却液に伝えて、放熱部７のラジエータ１１から放熱することにより、書き込み装置３および現像装置４の温度上昇を抑えることができる。
【００４１】
〈実施形態２〉
図３は、本発明の実施形態２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、図１、図２に示した実施形態１の冷却装置、画像形成装置と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。画像形成装置２の構成は、図２に示した実施形態１の画像形成装置と同様である。
【００４２】
図３に示すように、本実施形態に係る冷却装置１ａは、画像形成装置２内の温度上昇箇所としての書き込み装置３および現像装置４にそれぞれ接するように設けられた冷却プレート５ａ，５ｂと、冷却液が循環される銅製の循環パイプ６と、放熱部７と、冷却液を矢印ａ方向に循環させるためのポンプ８と、冷却液が貯蔵される第１貯蔵タンク９および第２貯蔵タンク１０を有し、循環パイプ６が冷却プレート５ａ，５ｂ内を通るように配管されている。放熱部７は、ラジエータ１１と冷却ファン１２とで構成されている。
【００４３】
本実施形態では、放熱部７の下流側に設けたポンプ８の作動により冷却液が循環パイプ６内を矢印ａ方向に沿って、書き込み装置３の冷却プレート５ａ、現像装置４の冷却プレート５ｂ、放熱部７のラジエータ１１、第１貯蔵タンク９の順に循環する。
【００４４】
第２貯蔵タンク１０は、樹脂製のチューブ１３ａ，１３ｂを介して循環パイプ６の第１貯蔵タンク９とポンプ８間に並列に連結され、チューブ１３ａ，１３ｂの一端側と循環パイプ６との連結部分には三方弁１４ａ，１４ｂがそれぞれ設置されている。三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御は制御装置１５によって行われる。制御装置１５は、画像形成装置２の運転状況（運転モードか待機モード）に基づいて三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御を行う。
【００４５】
アルミニウム製の第２貯蔵タンク１０は画像形成装置２の側面上部から外側に露出するように設けられており、第２貯蔵タンク１０の表面には放熱用のフィン（不図示）が設けられている。第２貯蔵タンク１０内には、冷却液が流れる流路（不図示）が形成されている。
【００４６】
以下、運転モード時および待機モード時における本実施形態に係る冷却装置１ａによる冷却動作について説明する。
【００４７】
（運転モード時の冷却動作）
画像形成装置２が運転モード時の場合には、この運転モードに基づいて、制御装置１５は三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力してチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように制御する。そして、ポンプ８の作動により、第１貯蔵タンク９に貯蔵されている冷却液が矢印ａ方向に循環パイプ６内を循環する。これにより、書き込み装置３および現像装置４から発せられる熱は、各冷却プレート５ａ，５ｂを介して循環パイプ６内を循環する冷却液に伝えられ、昇温した冷却液は放熱部７のラジエータ１１において冷却ファン１２の回転によって効果的に冷却される。
【００４８】
放熱部７で温度が低下した冷却液は、前記同様ポンプ８の作動により循環パイプ６内を循環し、書き込み装置３および現像装置４から発せられる熱を放熱部７のラジエータ１１から放熱させて、運転モード時における書き込み装置４および現像装置３の温度上昇を抑えている。
【００４９】
なお、運転モード時には、三方弁１４ａ，１４ｂによりチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路が遮断されているので、第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている冷却液が循環パイプ６内に流入することはない。また、第２貯蔵タンク１０は、画像形成装置２の側面から外に露出しており、さらに表面に放熱用のフィンを有している。よって、第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている冷却液は、循環パイプ６内を循環している冷却液よりも温度が大幅に低い状態にある。
【００５０】
（待機モード時の冷却動作）
運転モード（画像形成動作）が停止されて待機モードに移行すると、省電力化等を図るために定着装置２２の定着ローラ２２ａ内のヒータ（不図示）への通電をＯＦＦさせたり制限して余熱状態にすると共に、放熱部７の冷却ファン１２の回転が停止する。
【００５１】
そして、画像形成装置２が待機モードに移行した場合には、この待機モードに基づいて、制御装置１５は三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力して循環パイプ６側の冷却液流路を遮断するように制御する。これにより、三方弁１４ａ，１４ｂの連結部において循環パイプ６とチューブ１３ａ，１３ｂとが連通する。
【００５２】
そして、ポンプ８の作動により、待機モードに移行した初期時には第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている冷却液がチューブ１３ｂから三方弁１４ｂを通して循環パイプ６内へ循環していく。これにより、待機モードに移行した初期時において書き込み装置３および現像装置４に蓄熱された熱は、各冷却プレート５ａ，５ｂを介して循環パイプ６内を循環する第２貯蔵タンク１０からの冷却液に伝えられ、放熱部７のラジエータ１１および第２貯蔵タンク１０の表面のフィンにより冷却される。
【００５３】
放熱部７のラジエータ１１で温度が低下した冷却液は、前記同様ポンプ８の作動により循環パイプ６からチューブ１３ａ、第２貯蔵タンク１０、チューブ１３ｂを経由して循環パイプ６内を循環し、書き込み装置３および現像装置４に蓄熱された熱を放熱部７のラジエータ１１から放熱させて、待機モード時における書き込み装置３および現像装置４の温度上昇を抑えている。なお、待機モードに移行した初期時以降においては、書き込み装置３および現像装置４への蓄熱量が減少することにより、書き込み装置３および現像装置４の温度は次第に減少する。
【００５４】
このように本実施形態でも同様に、待機モードにより放熱部７の冷却ファン１２の回転が停止される状況において、特に待機モードに移行した初期時において、書き込み装置３および現像装置４に蓄熱された熱を第２貯蔵タンク１０からの温度の低い冷却液に伝えて、放熱部７のラジエータ１１から放熱することにより、書き込み装置３および現像装置４の温度上昇を抑えることができる。
【００５５】
〈実施形態３〉
図４は、本発明の実施形態３に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略概略図である。図４に示すように、本実施形態に係る冷却装置１ｂは、図１に示した実施形態１の冷却装置において、循環パイプ６内を循環する冷却液の温度を検知する温度センサ１６と、温度センサ１６で検知した循環パイプ６内を循環する冷却液の温度情報に基づいて三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御を行う制御装置１５ａを備えている。他の構成および動作は、図１に示した実施形態１の冷却装置と同様であり、重複する説明は省略する。
【００５６】
制御装置１５ａは、温度センサ１６で検知した冷却液の温度が予め設定している設定値以下の場合にはチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように三方弁１４ａ，１４ｂを制御し、温度センサ１６で検知した冷却液の温度が予め設定している設定値以上の場合には循環パイプ６側の冷却液流路を遮断するように制御する。前記冷却液の温度の設定値は、本実施形態では以下のようにして設定した。
【００５７】
即ち、前記したように画像形成装置が運転モードから待機モードに移行した初期時には、定着装置の定着ローラ内のヒータの発熱等による画像形成装置内での蓄熱量の増加によって、書き込み装置３、現像装置４の温度、および冷却液の温度が運転モード時よりも上昇する（図８参照）。また、トナーを有する現像装置４の許容上限温度は、書き込み装置３の許容上限温度よりも低いので、予め待機モードに移行した初期時における冷却液と現像装置４との温度差の最大値を求めて、その値を基に冷却液の温度の設定値を決定する。本実施形態では、待機モードに移行した初期時における現像装置４の許容上限温度から前記した温度差の最大値を減じた値の８０％を、冷却液の温度の設定値とした。
【００５８】
画像形成装置２が運転モード時の場合には、循環パイプ６内を循環する冷却液の温度は前記設定値以下である。よって、制御装置１５ａは、温度センサ１６で検知した冷却液の温度情報に基づいてチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように三方弁１４ａ，１４ｂを制御して、第１貯蔵タンク９に貯蔵されている冷却液を循環パイプ６内を循環させ、書き込み装置３および現像装置４の冷却を行う。
【００５９】
そして、画像形成装置２が運転モードから待機モードに移行すると、循環パイプ６内を循環する冷却液の温度は前記設定値以上となる。よって、制御装置１５ａは、温度センサ１６で検知した冷却液の温度情報に基づいて循環パイプ６側の冷却液流路を遮断するように制御する。これにより、三方弁１４ａ，１４ｂの連結部において循環パイプ６とチューブ１３ａ，１３ｂとが連通して、第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている温度の低い冷却液がチューブ１３ｂから三方弁１４ｂを通して循環パイプ６内へ循環し、書き込み装置３および現像装置４の冷却を行う。
【００６０】
このように本実施形態でも同様に、待機モードにより放熱部７の冷却ファン１２の回転が停止される状況において、特に待機モードに移行した初期時において、書き込み装置３および現像装置４に蓄熱された熱を第２貯蔵タンク１０からの温度の低い冷却液に伝えて、放熱部７のラジエータ１１から放熱することができるので、書き込み装置３および現像装置４の温度上昇を抑えることができる。
【００６１】
〈実施形態４〉
図５は、本発明の実施形態４に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略概略図である。図５に示すように、本実施形態に係る冷却装置１ｃは、図１に示した実施形態１の冷却装置において、循環パイプ６内を循環する冷却液の積算体積流量を計測する積算流量計１７と、積算流量計１７で計測した循環パイプ６内を循環する冷却液の積算体積流量情報に基づいて三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御を行う制御装置１５ｂを備えている。
【００６２】
なお、制御装置１５ｂは、実施形態１と同様に画像形成装置の運転状況（運転モードか待機モード）に基づいて三方弁１４ａ，１４ｂの切替え制御も行う。また、第２貯蔵タンク１０内には、冷却液が流れる流路１０ａが形成されている。他の構成および動作は、図１に示した実施形態１の冷却装置と同様であり、重複する説明は省略する。
【００６３】
本実施形態においても実施形態１と同様に、画像形成装置が運転モード時の場合には、この運転モードに基づいて、制御装置１５ｂは三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力してチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように切替制御し、第１貯蔵タンク９に貯蔵されている冷却液を矢印ａ方向に循環パイプ６内を循環させて、書き込み装置３および現像装置４の冷却を行う。
【００６４】
そして、画像形成装置２が運転モードから待機モードに移行した場合には、この待機モードに基づいて、制御装置１５ｂは三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力して循環パイプ６側の冷却液流路を遮断するように切替制御する。これにより、三方弁１４ａ，１４ｂの連結部において循環パイプ６とチューブ１３ａ，１３ｂとが連通して、第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている温度の低い冷却液がチューブ１３ｂから三方弁１４ｂを通して循環パイプ６内へ循環し、書き込み装置３および現像装置４の冷却を行う。
【００６５】
待機モードに移行して、第２貯蔵タンク１０内の冷却液が循環パイプ６へ循環され始めると、積算流量計１７は、制御装置１５ｂからの指示に基づいて循環パイプ６内を循環する冷却液の積算体積流量を計測する。そして、積算流量計１７で計測される積算体積流量の値が循環パイプ６（放熱部７のラジエータ１１、ポンプ８および第１貯蔵タンク９を含む）全体の流路の体積と略同じになると、制御装置１５ｂは、積算流量計１７からの積算体積流量情報に基づいて三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力して、チューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように切替制御し、冷却液を循環パイプ６内で循環させる。
【００６６】
これにより、運転モード時に循環パイプ６内を循環していた第１貯蔵タンク９内の冷却液の大部分は第２貯蔵タンク１０側に貯蔵され、入れ替わるようにして第２貯蔵タンク１０内の冷却液の大部分が循環パイプ６内を循環するようになるので、第２貯蔵タンク１０内の温度の低い冷却液が循環パイプ６内を効率よく循環し、冷却能力を向上させることができる。
【００６７】
また、第２貯蔵タンク１０側に貯蔵された温度の高い冷却液は第２貯蔵タンク１０内の流路１０ａで効率よく自然に冷えるので、所定の時間間隔毎に、あるいは循環パイプ６を循環している冷却液が所定の温度以上に上昇した場合に、前記した三方弁１４ａ，１４ｂの切替制御を繰り返すことにより、待機モード時における書き込み装置３および現像装置４の冷却を良好に行うことができる。
【００６８】
〈実施形態５〉
図６は、本発明の実施形態５に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略概略図である。図６に示すように、本実施形態に係る冷却装置１ｄは、図１に示した実施形態１の冷却装置において、第２貯蔵タンク１０の側面に複数のペルチェ素子からなるペルチェモジュール１８を設け、更に、ペルチェモジュール１８の第２貯蔵タンク１０と反対側の側面にフィン１８ａと冷却用ファン１８ｂを備えている。ペルチェモジュール１８には直流電源１９が接続されている。他の構成および動作は、図１に示した実施形態１の冷却装置と同様であり、重複する説明は省略する。
【００６９】
本実施形態においても実施形態１と同様に、画像形成装置が運転モード時の場合には、この運転モードに基づいて、制御装置１５は三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力してチューブ１３ａ，１３ｂ側の冷却液流路を遮断するように切替制御し、第１貯蔵タンク９に貯蔵されている冷却液を矢印ａ方向に循環パイプ６内を循環させて、書き込み装置３および現像装置４の冷却を行う。
【００７０】
そして、画像形成装置２が運転モードから待機モードに移行した場合には、この待機モードに基づいて、制御装置１５は三方弁１４ａ，１４ｂへ制御信号を出力して循環パイプ６側の冷却液流路を遮断するように切替制御する。
【００７１】
この際、直流電源１９から電圧が印加されたペルチェモジュール１８により第２貯蔵タンク１０を冷却して、第２貯蔵タンク１０内の冷却液の温度をより下げておくことができる。これにより、三方弁１４ａ，１４ｂの連結部において循環パイプ６とチューブ１３ａ，１３ｂとが連通して、第２貯蔵タンク１０に貯蔵されている温度の低い冷却液がチューブ１３ｂから三方弁１４ｂを通して循環パイプ６内へ循環し、書き込み装置３および現像装置４の冷却を行う。
【００７２】
なお、ペルチェモジュール１８により第２貯蔵タンク１０を冷却する際に、ペルチェモジュール１８の第２貯蔵タンク１０と反対側で発生する熱は、フィン１８ａと冷却用ファン１８ｂの回転によって外に放熱される。
【００７３】
このように本実施形態では、ペルチェモジュール１８により第２貯蔵タンク１０内の冷却液の温度をより下げることができるので、待機モード時における書き込み装置３および現像装置４の冷却を良好に行うことができる。
【００７４】
なお、前記した各実施形態では、循環パイプ６に冷却プレート５ｂ，５ａ、放熱部７、ポンプ８、第１貯蔵タンク９がそれぞれ単一に設けられていたが、これらの全部もしくはいずれかを複数設けてもよい。
【００７５】
また、前記した各実施形態では、循環パイプ６のポンプ８と冷却プレート５ａとの間の管路に、一組のチューブ１３ａ，１３ｂ、三方弁１４ａ，１４ｂにより第２貯蔵タンク１０が並設された構成であるが、この構成を二組以上設けてもよい。更に、一組のチューブ１３ａ，１３ｂ、三方弁１４ａ，１４ｂにより第２貯蔵タンク１０が並設された構成を、循環パイプ６のポンプ８と冷却プレート５ａとの間の管路以外に設けてもよく、特に、この構成を循環パイプ６の第１貯蔵タンク９と放熱部７のどちらか一方あるいは両方を含む管路に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略構成図。
【図２】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。
【図３】本発明の実施形態２に係る冷却装置を備えた画像形成装置を示す概略図。
【図４】本発明の実施形態３に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略構成図。
【図５】本発明の実施形態４に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略構成図。
【図６】本発明の実施形態５に係る画像形成装置の冷却装置を示す概略構成図。
【図７】従来例における画像形成装置の冷却装置を示す概略構成図。
【図８】従来例における画像形成装置の冷却装置による冷却動作時の、運転モード時と待機モード時における現像装置の部品温度と冷却液の温度のそれぞの変化を示した図。
【符号の説明】
【００７７】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ        冷却装置
２        画像形成装置
３        書き込み装置
４        現像装置
５ａ，５ｂ        冷却プレート
６        循環パイプ（冷却液循環管路）
７        放熱部（放熱手段）
８        ポンプ（冷却液循環手段）
９        第１貯蔵タンク
１０      第２貯蔵タンク（貯蔵部）
１１      ラジエータ
１２      冷却ファン
１３ａ，１３ｂ      チューブ（連結管路）
１４ａ，１４ｂ      三方弁（切替え手段）
１５、１５ａ、１５ｂ      制御装置（制御手段）
１６      温度センサ（温度検知手段）
１７      積算流量計（流量計測手段）
１８      ペルチェモジュール
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ      画像形成部
２１      中間転写ベルト
２２      定着装置
２３      感光体ドラム
【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】
2008107688.tif 000008
【図７】
2008107688.tif 000009
【図８】
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