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JP5292822B2 - Cooling device and image forming apparatus - Google Patents

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JP5292822B2
JP5292822B2 JP2008009406A JP2008009406A JP5292822B2 JP 5292822 B2 JP5292822 B2 JP 5292822B2 JP 2008009406 A JP2008009406 A JP 2008009406A JP 2008009406 A JP2008009406 A JP 2008009406A JP 5292822 B2 JP5292822 B2 JP 5292822B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device having a liquid cooling system, which is properly controlled according to the use of an image forming apparatus and is free from waste and highly efficient, and to provide an image forming apparatus having the same. <P>SOLUTION: A controller controls the cooling abilities of heat exchangers 32A, 32B and 32C to be controlled. That is, the controller performs control so that: when there is any heat exchanger in which a temperature rise is great in heat generating member to be cooled, the heat absorbing action of the heat exchanger is increased; and when the temperature rise of the heat generating member to be cooled is small, the heat absorbing action of the heat exchanger is decreased. Specifically, the controller controls the amount of a circulation liquid supplied to each heat exchanger by a pump 31, quantities of air sent by the cooling fans 34A and 34B of a radiator 33, and supply or non-supply of the circulation liquid to each heat exchanger. Accordingly, the cooling abilities of the heat exchangers 32A, 32B, and 32C are changed according to the operating conditions of the image forming apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、画像形成装置内に存在する複数の発熱部材を冷却する冷却装置、特に循環液体を使用して冷却する冷却装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a cooling device that cools a plurality of heat generating members present in an image forming apparatus, and more particularly, to a cooling device that cools using a circulating liquid and an image forming apparatus including the same.

複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、感光体表面に静電潜像を形成する露光装置や、当該静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置や、トナー像を転写紙等の転写材上に加熱、加圧して定着装置等熱を発生する部材やユニットが多く設置されており、これらの発熱部材から発生する熱に対する対策が種々検討されている。
そのため、種々の冷熱デバイスを用いて、上記発熱部材の冷却を行うことが提案されている。例えば、特許文献1に記載されているように、ヒートパイプを使用して定着後の記録紙を冷却することが提案されている。
しかしながら、ヒートパイプによる冷却では、輸送できる熱量に限界があり、十分に冷却することが出来ず、画像品質が損なわれてしまう問題を招く。特に、近年、小型かつ、高速の画像形成が要求される画像形成装置においては、さらに効率の良い冷却装置が求められ、このような要求を満たすために、水等の液体を循環させて冷却する液冷システムが開発され、提案されている。(例えば、特許文献2参照)
特開2002−62702公報 特開2005−148659公報
In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor, a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image to form a toner image, or a toner image Many members and units for generating heat, such as a fixing device, are installed on a transfer material such as transfer paper, and various countermeasures against heat generated from these heat generating members have been studied.
Therefore, it has been proposed to cool the heat generating member using various cooling devices. For example, as described in Patent Document 1, it has been proposed to cool the recording paper after fixing using a heat pipe.
However, the cooling by the heat pipe has a limit in the amount of heat that can be transported, so that it cannot be sufficiently cooled, resulting in a problem that the image quality is impaired. In particular, in recent years, in an image forming apparatus that is required to form a small and high-speed image, a more efficient cooling device is required. In order to satisfy such a requirement, cooling is performed by circulating a liquid such as water. Liquid cooling systems have been developed and proposed. (For example, see Patent Document 2)
JP 2002-62702 A JP 2005-148659 A

この特許文献2には、画像形成装置内に存在する複数の発熱部材を冷却するための循環液体を収納したタンクと、このタンクから分岐した複数の管路と、各管路に接続された前記各発熱部材を冷却する熱交換器と、循環液体を循環させるための駆動源と、液体の温度調整用熱交換を行う第2の熱交換器を備えて、複数の発熱部材を効率良く冷却する冷却装置が開示されている。この冷却装置では、複数の発熱部材を効果的に冷却することが可能であり、小型かつ高速の画像形成装置においては有効な冷却装置である。
しかしながら、この冷却装置では、各管路に接続された前記各発熱部材を冷却する熱交換器等の動作を制御する制御装置を有していないため、画像形成装置の電源のスイッチがオンにされると同時に循環液体を循環させるためのポンプ等の駆動源や、第2の熱交換器で放熱するための空冷ファンが作動する等液冷システムの各構成が常時稼動してしまうことになる。しかし、画像形成装置の使われ方によっては、画像形成動作が1時間に一度も行われなかったり、或いは、その逆に連続で500枚のコピーを行ったりと、画像形成装置の稼働率が高い場合もあり常に一定しているものではない。従って、当然、温度上昇も使用状況に応じて変化する。
In this Patent Document 2, a tank that stores a circulating liquid for cooling a plurality of heat generating members existing in an image forming apparatus, a plurality of pipes branched from the tank, and the pipes connected to the pipes are described. A heat exchanger that cools each heat generating member, a drive source for circulating the circulating liquid, and a second heat exchanger that performs heat exchange for adjusting the temperature of the liquid are provided to efficiently cool the plurality of heat generating members. A cooling device is disclosed. This cooling device can effectively cool a plurality of heat generating members, and is an effective cooling device in a small and high-speed image forming apparatus.
However, since this cooling device does not have a control device for controlling the operation of a heat exchanger or the like that cools each heat generating member connected to each pipe line, the power supply switch of the image forming apparatus is turned on. At the same time, each component of a liquid cooling system in which a driving source such as a pump for circulating the circulating liquid and an air cooling fan for radiating heat with the second heat exchanger is always operated. However, depending on how the image forming apparatus is used, the operation rate of the image forming apparatus is high, such as when the image forming operation is not performed once per hour, or conversely, 500 copies are made continuously. Sometimes it is not always constant. Therefore, naturally, the temperature rise also changes depending on the use situation.

このように、上記特許文献2記載のものでは、各管路に接続された前記各発熱部材を冷却する熱交換器等の動作を制御する制御装置を有していないため、上記のように、画像形成装置の使用状況とは無関係に常時液冷システムが稼動されるので、場合によっては過剰な冷却が行われて場合が生じていた。これは効率の良い冷却とは言えず、省エネやファン騒音等の点からも望ましいものではなかった。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置の使われ方に応じて適切に制御され、無駄のないしかも高効率な液冷システムを備えた冷却装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
Thus, in the thing of the said patent document 2, since it does not have the control apparatus which controls operation | movement of the heat exchanger etc. which cool each said heat generating member connected to each pipe line, as mentioned above, Since the liquid cooling system is always operated regardless of the use state of the image forming apparatus, excessive cooling is sometimes performed in some cases. This is not an efficient cooling, and is not desirable from the viewpoint of energy saving and fan noise.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and is provided with a cooling device including a liquid cooling system that is appropriately controlled according to how the image forming apparatus is used and that is wasteful and has a high efficiency. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、画像形成装置内に存在する複数の発熱部材と熱交換をする複数の熱交換器と、当該熱交換器に液体を循環させて送給するポンプと、循環させる循環液体を収納する収納タンクと、を備え、前記ポンプは、前記収納タンクから循環液体を吸入し、吸入した前記循環液体を前記熱交換器に送給して前記発熱部材を冷却後、前記循環液体を前記収納タンクに還流させ、前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備え、前記制御装置は、現時点より前の出力枚数による上昇温度と現時点での出力枚数による上昇温度とに基づいて前記熱交換器の冷却能力を変化させることを特徴とする。
また、請求項2の発明は、画像形成装置内に存在する複数の発熱部材と熱交換をする複数の熱交換器と、当該熱交換器に液体を循環させて送給するポンプと、循環させる循環液体を収納する収納タンクと、を備え、前記ポンプは、前記収納タンクから循環液体を吸入し、吸入した前記循環液体を前記熱交換器に送給して前記発熱部材を冷却後、前記循環液体を前記収納タンクに還流させ、前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備え、前記制御装置は、連続して複数の出力指示がされた場合、現時点より前の出力指示に対応した連続出力枚数による上昇温度に対応する前記熱交換器稼動条件を、現在の出力指示に対応する連続出力枚数に関係なく適用することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 includes a plurality of heat exchangers that exchange heat with a plurality of heat generating members present in the image forming apparatus, and a liquid that circulates through the heat exchanger. A pump for feeding and a storage tank for storing the circulating liquid to be circulated, wherein the pump sucks the circulating liquid from the storage tank, and supplies the sucked circulating liquid to the heat exchanger to after the heat-generating member cooling, the circulating liquid is refluxed to the receiving tank, a control device for varying the cooling capacity of the plurality of heat exchangers in accordance with the operation state of the image forming apparatus, wherein the control device, the moment The cooling capacity of the heat exchanger is changed on the basis of the temperature rise due to the previous number of output sheets and the temperature rise due to the current number of output sheets .
According to a second aspect of the present invention, a plurality of heat exchangers that exchange heat with a plurality of heat generating members present in the image forming apparatus, a pump that circulates and supplies liquid to the heat exchangers, and a circulation unit are provided. A storage tank for storing the circulating liquid, wherein the pump sucks the circulating liquid from the storage tank, supplies the sucked circulating liquid to the heat exchanger, cools the heat generating member, and then circulates the circulating liquid. the liquid is refluxed to the receiving tank, in response to said operating state of the image forming apparatus includes a control device for varying the cooling capacity of the plurality of heat exchangers, wherein the control device is a plurality of output instruction continuously In this case, the heat exchanger operating condition corresponding to the temperature rise due to the continuous output number corresponding to the output instruction before the present time is applied regardless of the continuous output number corresponding to the current output instruction .

また、請求項3の発明は、画像形成装置内に存在する複数の発熱部材と熱交換をする複数の熱交換器と、当該熱交換器に液体を循環させて送給するポンプと、循環させる循環液体を収納する収納タンクと、を備え、前記ポンプは、前記収納タンクから循環液体を吸入し、吸入した前記循環液体を前記熱交換器に送給して前記発熱部材を冷却後、前記循環液体を前記収納タンクに還流させ、前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備え、前記制御装置は、画像形成装置の稼働時間と連続出力枚数とに基づいて前記熱交換器の冷却能力を変化させることを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の冷却装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a plurality of heat exchangers that exchange heat with a plurality of heat generating members present in the image forming apparatus, a pump that circulates and supplies liquid to the heat exchangers, and a circulation system are provided. A storage tank for storing the circulating liquid, wherein the pump sucks the circulating liquid from the storage tank, supplies the sucked circulating liquid to the heat exchanger, cools the heat generating member, and then circulates the circulating liquid. A control device is provided for returning the liquid to the storage tank and changing the cooling capacity of the plurality of heat exchangers according to the operation status of the image forming device , the control device including an operation time and a continuous output of the image forming device. The cooling capacity of the heat exchanger is changed based on the number of sheets .
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the cooling device according to any one of the first to third aspects.

本発明によれば、前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備えたことによって、画像形成装置の使われ方に応じて適切に制御され、無駄のないしかも高効率な液冷システムを備えた冷却装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, by including the control device that changes the cooling capacity of the plurality of heat exchangers according to the operation status of the image forming apparatus, the image forming apparatus is appropriately controlled according to how the image forming apparatus is used. Thus, it is possible to provide a cooling device including a wasteful and highly efficient liquid cooling system and an image forming apparatus including the same.

複写機やレーザープリンター等の画像形成装置は、一般的に、その使われ方が日ごとに変化する。その日の電源投入からのコピー(複写)やプリント(印刷)の回数や枚数等の使用頻度や利用状況によって、画像形成装置の温度変化は極めて影響される。その結果、使用状況によって画像形成装置内の各所の温度上昇は異なる。極めて使用頻度が少ないときには、画像形成装置内全体の温度上昇も小さいので、循環液体の液量や循環液体の冷却を行う放熱装置の冷却ファンもフルパワーで作動させなくても十分冷却させることができる。一方では、数百枚の連続コピーとか、数十枚を頻繁にプリントすると云った状況では、画像形成装置の温度上昇は大きくなる。このように画像形成装置の稼動状況によって温度上昇は異なるので、液冷方法もこの稼動状況と温度上昇に見合った種々の制御を行うことが重要である。   Generally, image forming apparatuses such as copying machines and laser printers are used every day. The temperature change of the image forming apparatus is greatly affected by the usage frequency and usage conditions such as the number of copies (copying) and printing (printing) since the power is turned on that day. As a result, the temperature rise at various locations in the image forming apparatus varies depending on the usage situation. When the frequency of use is very low, the temperature rise in the entire image forming apparatus is also small, so that the amount of circulating liquid and the cooling fan of the heat dissipation device that cools the circulating liquid can be sufficiently cooled without operating at full power. it can. On the other hand, in a situation where hundreds of continuous copies or dozens of sheets are frequently printed, the temperature rise of the image forming apparatus becomes large. As described above, since the temperature rise varies depending on the operation status of the image forming apparatus, it is important for the liquid cooling method to perform various controls in accordance with the operation status and the temperature increase.

画像形成装置の機内の各ユニットは、その機能によって温度上昇のタイミングが異なる。画像形成装置電源のスイッチをオンにすると、定着装置などは所定の温度に加熱保持されるため、その周囲はいち早く熱的に影響を受け温度が上昇するので冷却は当然必要となる。一方、他のユニットは、実際に画像形成が開始される前であれば、温度上昇は少なく殆んど冷却は必要ではない。しかし、コピーボタンが押され、装置がコピーを開始すると光学スキャナーや書き込みユニットなどが稼動し始めるため、機内各所で温度が上昇してくる。このように、温度上昇はコピーの使用頻度や連続コピー枚数、さらには待機時間などの稼動状況で異なってくる。そのため、電源投入と同時に液冷システムの循環液体を循環させるポンプや放熱装置の冷却ファンが一律に、定格で動き出す従来の方法では無駄であり、省エネや低騒音化を図る観点からも好ましいものではない。
そこで、本発明では、上記問題点を改善するために、前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備えたことによって、画像形成装置の稼動状況に応じて、画像形成装置内の複数の発熱部材に対応する熱交換器の冷却能力を変化させて、効率的に冷却装置を作動させて省エネや空冷ファンの騒音等を改善可能としたものである。
Each unit in the image forming apparatus has a different temperature rise timing depending on its function. When the power supply of the image forming apparatus is turned on, the fixing device and the like are heated and held at a predetermined temperature, so that the surroundings are quickly affected by heat and the temperature rises, so cooling is naturally necessary. On the other hand, if the other units are not actually started to form an image, the temperature rises little and cooling is hardly required. However, when the copy button is pressed and the apparatus starts copying, the optical scanner, writing unit, and the like start to operate, so the temperature rises at various points in the machine. As described above, the temperature rise varies depending on the operation status such as the frequency of use of copies, the number of continuous copies, and the standby time. Therefore, the pumps that circulate the circulating liquid in the liquid cooling system at the same time as the power is turned on, and the cooling fan of the heat dissipation device are uniformly useless in the conventional method that starts at the rated value, which is not preferable from the viewpoint of energy saving and noise reduction. Absent.
Therefore, in order to improve the above-described problem, the present invention includes a control device that changes the cooling capacity of the plurality of heat exchangers according to the operation status of the image forming apparatus. Depending on the situation, the cooling capacity of the heat exchanger corresponding to multiple heat generating members in the image forming device can be changed to efficiently operate the cooling device to improve energy saving and noise of the air cooling fan. It is.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明による一実施形態の画像形成装置の複写機の概略構成を示す図である。
本実施形態に係る複写機は、原稿を光の反射で読み取る読取り用光学ユニット1とその下部に設けられた画像形成ユニット2と、画像形成ユニット2に転写紙等の転写材Sを供給する給紙ユニット3とを備えている。
読取り用光学ユニット1は、図示しないガラス板上に載置された原稿に光を照射する第1スキャナー4aと第2スキャナー4bと、第1スキャナー4aと第2スキャナー4bから原稿に照射された反射光を結像するためのレンズ11と原稿からの反射光を電気信号に変換するCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ13を備え、第1スキャナー4a及び第2スキャナー4bを走査させて原稿の画像をCCDイメージセンサ13で電気信号に変換させて原稿の画像情報を読取るようになっている。そして、このようにして読取られた原稿の画像情報の電気信号を、後述する画像形成ユニット2の光書込みユニット5に送給して、感光体ドラム20上に静電潜像を形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a copying machine of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
The copying machine according to this embodiment includes a reading optical unit 1 that reads a document by reflecting light, an image forming unit 2 provided below the reading optical unit 1, and a transfer material S such as transfer paper supplied to the image forming unit 2. And a paper unit 3.
The reading optical unit 1 includes a first scanner 4a and a second scanner 4b for irradiating light on a document placed on a glass plate (not shown), and a reflection applied to the document from the first scanner 4a and the second scanner 4b. A lens 11 for imaging light and a CCD (Charge Coupled Device) image sensor 13 for converting reflected light from an original into an electrical signal are provided, and an image of the original is scanned by scanning the first scanner 4a and the second scanner 4b. The image information of the original is read by being converted into an electrical signal by the CCD image sensor 13. Then, an electrical signal of the image information of the original read in this way is sent to the optical writing unit 5 of the image forming unit 2 described later, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 20.

画像形成ユニットは、読取り用光学ユニット1から送給された原稿の画像情報の電気信号に基づいて、画像情報に対応するレーザー光を感光体ドラム20上に照射する光書込みユニット5と、後述するようにして原稿の画像情報に対応するトナー像を形成する感光体ドラム20と、感光体ドラム20のトナー像を転写する中間転写ユニット19と中間転写ユニット19に転写されたトナー像を転写材Sに転写する転写ユニット24と、転写材S上に転写されたトナー像を定着する定着ユニット27とを備えている。
光書込みユニット5は、図示しないレーザーダイオード(LD)からのイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色の画像情報に対応して発光されるレーザー光をポリゴンミラー15、2枚のfθレンズ12、BTLレンズ9と書込みミラー7とで感光体ドラム20の回転に同期させて感光体ドラム20の表面に照射して、感光体ドラム20上に静電潜像を形成する。なお、符号8は防護ガラスである。
The image forming unit includes an optical writing unit 5 that irradiates a laser beam corresponding to the image information on the photosensitive drum 20 based on an electrical signal of image information of the document fed from the reading optical unit 1, and will be described later. In this way, the photosensitive drum 20 that forms a toner image corresponding to the image information of the document, the intermediate transfer unit 19 that transfers the toner image on the photosensitive drum 20, and the toner image transferred to the intermediate transfer unit 19 are the transfer material S. And a fixing unit 27 for fixing the toner image transferred onto the transfer material S.
The optical writing unit 5 emits laser light emitted in accordance with yellow, cyan, magenta and black color image information from a laser diode (LD) (not shown), a polygon mirror 15, two fθ lenses 12, and a BTL lens. 9 and the writing mirror 7 irradiate the surface of the photosensitive drum 20 in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 20 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 20. Reference numeral 8 denotes a protective glass.

感光体ドラム20は、図示しない駆動モータによって矢印A方向に回転され、感光体ドラム20の周囲に取り付けられた、帯電チャージャ10によって一様に帯電され、一様に帯電された感光体ドラム20は、上述の光書込みユニット5からの上記各色に対応した画像情報に基づいたレーザー光によって各色に対応する静電潜像が形成される。このように各色に対応する静電潜像が形成された感光体ドラム20は、静電潜像に、リボルバ式現像ユニット6から静電潜像に対応する色のトナーが供給されて静電潜像がトナー像化されて現像される。このように現像されたトナー像は中間転写ユニット19の中間転写ベルト19a上に転写される。そして中間転写ベルト19a上にトナー像を転写した後に感光体ドラム20上に残存するトナーは、ドラムクリーニングユニット16で感光体ドラム20表面から除去される。   The photosensitive drum 20 is rotated in the direction of arrow A by a drive motor (not shown), and is uniformly charged by the charging charger 10 attached around the photosensitive drum 20, and the uniformly charged photosensitive drum 20 is The electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed by the laser light based on the image information corresponding to the respective colors from the optical writing unit 5 described above. Thus, the photosensitive drum 20 on which the electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed is supplied with the toner of the color corresponding to the electrostatic latent image from the revolver type developing unit 6 to the electrostatic latent image. The image is converted into a toner image and developed. The toner image thus developed is transferred onto the intermediate transfer belt 19a of the intermediate transfer unit 19. The toner remaining on the photosensitive drum 20 after the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 19a is removed from the surface of the photosensitive drum 20 by the drum cleaning unit 16.

リボルバ式現像ユニット6は、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのそれぞれの色のトナーを収納し、感光体ドラム20の表面にトナーを供給する現像装置6aY、6aC、6aM、6aKが回転軸6b上で矢印B方向に回転可能に支持されている。そして、光書込みユニット5からの画像情報に対応する色の静電潜像が感光体ドラム上に形成されるときに、当該色の現像装置6aが感光体ドラム20に対向した位置に回転されて、現像装置から対応する色のトナー(図1上ではブラック6aKが該当する)が供給されてトナー像が形成される。
中間転写ユニット19は、ローラ14上に張架されて矢印C方向に回転移送される無端状の中間転写ベルト19aと感光体ドラム20の表面に形成されたトナー像を電気的に中間転写ベルト19a上に転写させる中間転写チャージャ23及び中間転写ベルト19a上に転写されたトナー像を転写材S上に転写するための転写材転写チャージャ28を備えている。さらに、中間転写ユニット19は、中間転写ベルト19a上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシ17や、トナー像を転写材S上に転写後に残存するトナーを中間転写ベルト19aから除去するベルトクリーニングユニット25が備えられている。
定着ユニット27は、無端状搬送ベルト26によって搬送される中間転写ベルト19aからトナー像が転写された転写材Sのトナー像を転写材S上に加熱、加圧して定着固定するための加熱ローラ27aと加圧ローラ27bを備えている。
The revolver type developing unit 6 stores toners of yellow, cyan, magenta, and black colors, and developing devices 6aY, 6aC, 6aM, and 6aK that supply the toner to the surface of the photosensitive drum 20 are arranged on the rotating shaft 6b. It is supported rotatably in the direction of arrow B. When an electrostatic latent image of a color corresponding to the image information from the optical writing unit 5 is formed on the photosensitive drum, the developing device 6a for the color is rotated to a position facing the photosensitive drum 20. Then, toner of a corresponding color (corresponding to black 6aK in FIG. 1) is supplied from the developing device to form a toner image.
The intermediate transfer unit 19 is configured to electrically transfer an endless intermediate transfer belt 19a stretched on the roller 14 and rotated and transferred in the direction of arrow C, and a toner image formed on the surface of the photosensitive drum 20 to the intermediate transfer belt 19a. An intermediate transfer charger 23 for transferring the toner image and a transfer material transfer charger 28 for transferring the toner image transferred on the intermediate transfer belt 19a onto the transfer material S are provided. Further, the intermediate transfer unit 19 includes a lubricant application brush 17 that applies a lubricant onto the intermediate transfer belt 19a, and a belt cleaning unit that removes toner remaining after the toner image is transferred onto the transfer material S from the intermediate transfer belt 19a. 25 is provided.
The fixing unit 27 heats and pressurizes the toner image of the transfer material S onto which the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 19a conveyed by the endless conveyance belt 26, and fixes and fixes the toner image on the transfer material S. And a pressure roller 27b.

このような複写機によって転写材S上に画像を形成する手順について説明する。先ず、回転する感光体ドラム20の表面を帯電チャージャ10で一様に帯電する。このように一様に帯電された感光体ドラム20の表面に、前述のように、書込みユニット5で画像情報に応じた色に対応するレーザー光を照射して静電潜像を形成する。続いて、感光体ドラム20上に形成された静電潜像に対して、前記画像情報に応じた色の現像装置からトナーを供給してトナー像を形成する。このようにして形成されたトナー像は、中間転写チャージャ23によって、中間転写ベルト19aに転写される。同様にして画像情報の他の色の応じた静電潜像が感光体ドラム20上に形成され、この静電潜像に対して、現像ユニット6が回転して他の色の現像装置から他の色のトナーを供給して他の色のトナー像を形成する。その他の色のトナー像は、同様に中間転写ベルト19aに転写されているトナー像上に転写される。   A procedure for forming an image on the transfer material S by such a copying machine will be described. First, the surface of the rotating photosensitive drum 20 is uniformly charged by the charging charger 10. As described above, the writing unit 5 irradiates laser light corresponding to the color corresponding to the image information on the surface of the photosensitive drum 20 that is uniformly charged in this manner, thereby forming an electrostatic latent image. Subsequently, toner is supplied to the electrostatic latent image formed on the photoconductive drum 20 from a developing device having a color corresponding to the image information to form a toner image. The toner image thus formed is transferred to the intermediate transfer belt 19a by the intermediate transfer charger 23. Similarly, an electrostatic latent image corresponding to another color of the image information is formed on the photosensitive drum 20, and the developing unit 6 is rotated with respect to the electrostatic latent image from the developing devices of other colors. Toner images of other colors are supplied to form toner images of other colors. The toner images of other colors are similarly transferred onto the toner image transferred to the intermediate transfer belt 19a.

このようにして最後の色に対応する色のトナー像が中間転写ベルト19a上に転写されたときに、中間転写ベルト19aが回転移送され、中間転写ベルト上のカラートナー像は、転写材転写チャージャ28によって送給タイミングを図ってレジストローラ21から送給された転写材S上に転写する。なお、転写材Sは、給紙ユニット3の給紙トレイ3a内に収納されている転写材Sを1枚ずつ中間ローラ22を介してレジストローラ21に送給され、レジストローラで、一時待機し、送給タイミングに合わせて転写材転写チャージャ28に送給される。
このようにして転写材S上に転写されたカラートナー像は、搬送ベルト26によって定着ユニット27に送給され、定着ユニット27で加熱、加圧処理を受けて転写材S上にカラートナー像を定着し、排紙ローラ29によって排紙される。
Thus, when the toner image of the color corresponding to the last color is transferred onto the intermediate transfer belt 19a, the intermediate transfer belt 19a is rotated and transferred, and the color toner image on the intermediate transfer belt is transferred to the transfer material transfer charger. The sheet is transferred onto the transfer material S fed from the registration roller 21 at the feeding timing 28. Note that the transfer material S is fed one by one to the registration roller 21 via the intermediate roller 22 and is temporarily held by the registration roller. Then, it is fed to the transfer material transfer charger 28 in accordance with the feeding timing.
The color toner image transferred onto the transfer material S in this way is fed to the fixing unit 27 by the conveyance belt 26, and is subjected to heating and pressurizing processes at the fixing unit 27 to form a color toner image on the transfer material S. The paper is fixed and discharged by a paper discharge roller 29.

複写機等の画像形成装置においては、上記のような画像形成時に、各ユニットや構成部材の作動に伴い熱が発生し、この発熱による温度上昇に伴い、画像形成時の条件が変動して画像品質等が損なわれる場合がある。例えば、現像装置内の温度上昇に伴い、現像装置内に収納されているトナー同士が結着して感光体ドラム20への供給が適切に行われなくなったり、定着ユニット27内の温度が上昇して適切な定着処理が行われずオフセットが発生されたりする。従って、複写機等の画像形成装置においては、このような装置内の温度上昇を抑制するために空冷や液冷等による冷却装置が備えられている。
本実施形態における複写機においては、読み取り用光学ユニット1、現像ユニット6、光書込みユニット5、中間転写ユニット19、定着ユニット27等において発熱が生じ、装置の温度上昇が生じるが、これらのユニットは、常に同時に作動しているとは限らず、ユニットの一部のみ稼動していたりする等ユニットの稼動状況や画像形成する枚数や画像形成時間等の複写機の稼動状況によって、温度上昇の程度が時間に応じて変化する。このような複写機の稼動状況に応じて、上記ユニットを冷却する熱交換器の冷却能力を制御装置によって制御することによって、効率的に冷却装置を作動させて省エネや空冷ファンの騒音等を改善可能としている。
In an image forming apparatus such as a copying machine, heat is generated along with the operation of each unit or component during image formation as described above, and the image formation conditions vary as the temperature rises due to this heat generation. Quality etc. may be impaired. For example, as the temperature in the developing device rises, toners stored in the developing device are bound to each other so that supply to the photosensitive drum 20 is not performed properly, or the temperature in the fixing unit 27 rises. Therefore, an appropriate fixing process is not performed and an offset is generated. Therefore, in an image forming apparatus such as a copying machine, a cooling device by air cooling, liquid cooling, or the like is provided in order to suppress such a temperature rise in the device.
In the copying machine according to the present embodiment, heat is generated in the reading optical unit 1, the developing unit 6, the optical writing unit 5, the intermediate transfer unit 19, the fixing unit 27, and the like, and the temperature of the apparatus is increased. However, it does not always work at the same time, and only a part of the unit is operating, etc. The degree of temperature rise depends on the operating status of the unit, the number of images to be formed and the operating status of the copying machine such as the image forming time. Varies with time. By controlling the cooling capacity of the heat exchanger that cools the above unit with the control device according to the operation status of such a copier, the cooling device can be operated efficiently to improve energy saving and noise of the air cooling fan, etc. It is possible.

本実施形態の複写機においては、これらのユニット及び構成装置を効率良く冷却するために、水等の液体を使用し、熱交換器に液体を循環させる液冷システムを採用している。
図2は、本発明による一実施形態に係る液冷システムの概略構成を示す図である。
本実施形態の液冷システム30においては、循環液リザーブタンク35、補助タンク36A、36B、熱交換器32A、32B、32C及びラジエター(放熱装置)33とを1本の主流路配管37で連結し、ポンプ31で循環液リザーブタンク35内の循環液を吸入口31aから吸入し、排出口31bから排出して、矢印D方向に液体を循環させるようになっている。
ポンプ31は、毎分0.5〜2リットル程度の循環液の排出能力を備えており、DC入力電圧を制御することによって排出流量を変化させることが可能である。このポンプ31からの循環冷却液は主流路配管37を通って画像形成装置機内の熱交換器32A、32B、32Cに送給可能となっている。
In the copying machine of the present embodiment, a liquid cooling system that uses a liquid such as water and circulates the liquid in the heat exchanger is employed in order to efficiently cool these units and components.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid cooling system according to an embodiment of the present invention.
In the liquid cooling system 30 of the present embodiment, the circulating fluid reserve tank 35, the auxiliary tanks 36A and 36B, the heat exchangers 32A, 32B and 32C, and the radiator (heat radiating device) 33 are connected by a single main flow path pipe 37. The pump 31 sucks the circulating fluid in the circulating fluid reserve tank 35 from the suction port 31a, discharges it from the discharge port 31b, and circulates the liquid in the direction of arrow D.
The pump 31 has a circulating fluid discharge capacity of about 0.5 to 2 liters per minute, and the discharge flow rate can be changed by controlling the DC input voltage. The circulating coolant from the pump 31 can be supplied to the heat exchangers 32A, 32B, and 32C in the image forming apparatus through the main channel pipe 37.

補助タンク36A、36Bの排出口36bA、36bBには、図3に示すように、補助タンク36A、36B内に収容されている補充用循環液を主流路配管37に供給するための補助タンク用バルブ36cA、36cBが取り付けられており、後述するように、これらのバルブ36cA、36cBがコントローラ38によって開閉動作が制御されて熱交換器32A、32B、32Cへの供給循環液の温度を低下させて熱交換器32A、32B、32Cの冷却能力を変化可能としている。なお、36aA及び36aBは、循環液が補助タンク36A、36Bへ供給される供給口である。
同様に、熱交換器32A、32B、32Cは、例えば、複写機の現像ユニット6、定着ユニット27、光書込みユニット5等のそれぞれのユニットの発熱部材の近傍に配設され、これらの発熱部材を循環液体で吸熱して冷却するが、これらの熱交換器開閉バルブ32cA、32cB、32cCの作動を停止させるための熱交換器開閉バルブ32cA、32cB、32cCが、図4に示すように、それぞれの流入口32aA、32aB、32aCに取り付けられている。そしてこれら熱交換器開閉バルブ32cA、32cB、32cCは、後述するように、コントローラ38によって開閉動作が制御されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the discharge ports 36bA and 36bB of the auxiliary tanks 36A and 36B have auxiliary tank valves for supplying the replenishing circulating fluid stored in the auxiliary tanks 36A and 36B to the main flow path pipe 37. 36cA and 36cB are attached, and as will be described later, the opening and closing operations of these valves 36cA and 36cB are controlled by the controller 38 to reduce the temperature of the circulating fluid supplied to the heat exchangers 32A, 32B and 32C. The cooling capacity of the exchangers 32A, 32B, and 32C can be changed. Note that 36aA and 36aB are supply ports through which the circulating fluid is supplied to the auxiliary tanks 36A and 36B.
Similarly, the heat exchangers 32A, 32B, and 32C are disposed in the vicinity of the heating members of the respective units such as the developing unit 6, the fixing unit 27, and the optical writing unit 5 of the copying machine, for example. As shown in FIG. 4, the heat exchanger on / off valves 32cA, 32cB, and 32cC for stopping the operation of the heat exchanger on / off valves 32cA, 32cB, and 32cC are cooled by absorbing heat with the circulating liquid. It is attached to the inflow ports 32aA, 32aB, and 32aC. The heat exchanger on / off valves 32cA, 32cB, and 32cC are controlled to be opened and closed by a controller 38, as will be described later.

また、熱交換器32A、32B、32Cのそれぞれの流入口32aA、32aB、32aCと排出口32bA、32bB、32bCとの間の主流路配管37には、図4に示すように、流路開閉バルブ37A、37B、37Cが取り付けられ、後述するように、コントローラ38によって熱交換器32A、32B、32Cの冷却動作を制御することが可能となっている。
ラジエター33は、図5に示すように、コルゲートフィン型ラジエターが使用されており、左上の流入口33aから循環液が流れ込み、偏平な管路33cを水平に流れ、右下の排出口33bから流出する。偏平な管路33cは10列あり、その間を波板のような形状をしたフィン33dが付帯し、2台の冷却ファン34A、34Bの気流がそのフィン33dの隙間を矢印Eのごとく、奥から手前に流れ循環液を冷却する。本例では80mm角の軸流ファン34A、34Bを2個設けた。そして、この冷却ファンの風量を、後述するコントローラ38によって制御するようになっている。
Further, as shown in FIG. 4, a channel opening / closing valve is provided in the main channel piping 37 between the respective inlets 32aA, 32aB, 32aC and the outlets 32bA, 32bB, 32bC of the heat exchangers 32A, 32B, 32C. 37A, 37B, and 37C are attached, and the cooling operation of the heat exchangers 32A, 32B, and 32C can be controlled by the controller 38 as described later.
As shown in FIG. 5, the radiator 33 is a corrugated fin-type radiator. Circulating fluid flows from the upper left inflow port 33a, flows horizontally through the flat conduit 33c, and flows out from the lower right outlet 33b. To do. There are ten rows of flat ducts 33c, and a fin 33d shaped like a corrugated sheet is attached between them, and the air currents of the two cooling fans 34A and 34B pass through the gaps between the fins 33d as indicated by the arrow E from the back. Cool down the circulating fluid flowing forward. In this example, two 80 mm square axial fans 34A and 34B are provided. And the air volume of this cooling fan is controlled by the controller 38 mentioned later.

複写機やレーザープリンター等の画像形成装置は、一般的にその使われ方が日毎に変化する。その日の電源投入からのコピー(複写)やプリント(印刷)の回数や枚数等の使用頻度や利用状況によって、装置の温度変化は極めて影響される。その結果、使用状況によって機内各所の温度上昇は異なる。極めて使用頻度が少ないときは機内全体の温度上昇も小さいので、循環液量やラジエターの冷却ファンもフルパワーで作動させなくても十分冷却させることができる。一方では、数百枚の連続コピーとか、数十枚を頻繁にプリントすると云った状況では温度上昇は大きくなる。このように稼動状況によって温度上昇は異なるので、液冷方法もこの稼動状況と温度上昇にみあった種々の制御を行うことが重要である。   In general, image forming apparatuses such as copying machines and laser printers are used every day. The temperature change of the apparatus is extremely affected by the usage frequency and usage conditions such as the number of copies (copying) and printing (printing) since the power is turned on that day. As a result, the temperature rise in each part of the machine varies depending on the usage conditions. When the frequency of use is extremely low, the temperature rise in the entire machine is small, so that the circulating fluid amount and the cooling fan of the radiator can be sufficiently cooled without operating at full power. On the other hand, in a situation where hundreds of continuous copies or dozens of sheets are frequently printed, the temperature rise becomes large. As described above, since the temperature rise varies depending on the operation status, it is important for the liquid cooling method to perform various controls according to the operation status and the temperature increase.

また、画像形成装置の機内の各ユニットはその機能によって温度上昇のタイミングが異なる。装置電源のスイッチをオンにすると、定着ユニット27などは所定の温度に加熱保持されるため、その周囲はいち早く熱的に影響を受け温度が上昇するので冷却は当然必要となる。一方、他のユニットは、実際にコピーが行われる前であれば、温度上昇は少なく殆んど冷却は必要ではない。しかし、コピーボタンが押され、装置がコピー動作を開始すると読み取り用光学ユニット1や光書き込みユニット5などが稼動し始めるために、画像形成装置の機内各所で温度が上昇してくる。このような機内の温度上昇はコピーの使用頻度や連続コピー枚数、さらには待機時間などの稼動状況で異なってくる。そのため、電源投入と同時に液冷システムのポンプ31やラジエター33の冷却ファン34A、34Bが一律に、定格で動き出す従来の方法では無駄であり、省エネや低騒音化を図る観点からも好ましいものではない。そこで、本発明では、画像形成装置の稼動状況に応じて液冷システムの冷却法を制御するものである。つまり、数多くのコピーがとられ、常時連続して稼動して時は、液冷システムは冷却効率が最大となるように制御し、また殆んど稼動していない時には、冷却効率を下げるような制御を行わせる液冷コントローラを備えた冷却装置としたものである。
なお、本発明でいう画像形成装置の発熱部材としては、定着ユニット27の定着ローラ27aのように、それ自体が発熱する部材だけでなく、定着ローラ27aの発熱によって昇温する定着ユニット27や感光体ドラム20のようにそれ自体発熱しないが感光体ドラム20を回転する図示しない駆動モータ等によって昇温する部材やユニットをも包含するものである。さらに、本発明においては、画像形成装置内の全ての発熱部材に熱交換器を備える必要はなく、画像形成に大きな影響を与える少なくとも現像装置及び定着ユニットの2個所の発熱部材に対してそれぞれ熱交換器をそなえるようにすれば十分である。
In addition, each unit in the image forming apparatus has a different temperature rise timing depending on its function. When the apparatus power supply switch is turned on, the fixing unit 27 and the like are heated and held at a predetermined temperature, so that the surroundings are quickly affected by heat and the temperature rises, so cooling is naturally necessary. On the other hand, if the other units are not actually copied, the temperature rise is small and cooling is hardly required. However, when the copy button is pressed and the apparatus starts a copying operation, the reading optical unit 1, the optical writing unit 5, and the like start to operate, and thus the temperature rises at various locations in the image forming apparatus. Such a temperature rise in the machine varies depending on the operating conditions such as the frequency of use of copies, the number of continuous copies, and the standby time. Therefore, the conventional method in which the pump 31 of the liquid cooling system and the cooling fans 34A and 34B of the radiator 33 are uniformly moved at the same time as the power is turned on is useless, and is not preferable from the viewpoint of energy saving and noise reduction. . Therefore, in the present invention, the cooling method of the liquid cooling system is controlled in accordance with the operation status of the image forming apparatus. In other words, when a large number of copies are taken and continuously operated, the liquid cooling system is controlled so that the cooling efficiency is maximized, and when it is hardly operated, the cooling efficiency is lowered. The cooling apparatus includes a liquid cooling controller that performs control.
Note that the heat generating member of the image forming apparatus referred to in the present invention is not only a member that generates heat like the fixing roller 27a of the fixing unit 27, but also the fixing unit 27 that is heated by the heat generated by the fixing roller 27a or a photosensitive member. It also includes a member or a unit that does not generate heat as in the case of the body drum 20, but is heated by a drive motor (not shown) that rotates the photosensitive drum 20. Further, in the present invention, it is not necessary to provide a heat exchanger for all the heat generating members in the image forming apparatus, and heat is applied to at least two heat generating members of the developing device and the fixing unit that have a large influence on image formation. It is sufficient to have an exchanger.

図6は、本発明による一実施形態の冷却装置のコントローラ(制御装置)の概略構成を示す図である。本実施形態の制御装置は、制御すべき熱交換器32A、32B、32Cの冷却能力、即ち、冷却されるべき発熱部材の温度上昇が著しい熱交換器がある場合には、熱交換器による吸熱作用が大きくなり、一方、冷却されるべき発熱部材の温度上昇が少ない場合には、熱交換器による吸熱作用を小さくするように制御するようになっている。即ち、ポンプ31の循環液の熱交換器への供給量や、ラジエター33の冷却ファン34A、34Bの送風量や熱交換器への循環液の供給の有無を制御して、画像形成装置の稼動状況に応じて熱交換器32A、32B、32Cの冷却能力を変化させるようにしている。   FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a controller (control device) of the cooling device according to the embodiment of the present invention. When there is a heat exchanger in which the cooling capacity of the heat exchangers 32A, 32B, and 32C to be controlled, that is, the temperature of the heat generating member to be cooled is significantly increased, the control device of the present embodiment absorbs heat from the heat exchanger. On the other hand, when the temperature rise of the heat generating member to be cooled is small, the heat absorbing action by the heat exchanger is controlled to be small. In other words, the operation of the image forming apparatus is controlled by controlling the supply amount of the circulating fluid from the pump 31 to the heat exchanger, the blowing amount of the cooling fans 34A and 34B of the radiator 33, and the presence or absence of the supply of the circulating fluid to the heat exchanger. The cooling capacity of the heat exchangers 32A, 32B, and 32C is changed according to the situation.

具体的には、コントローラ38は、主流路配管37に取り付けられた流路開閉バルブ37A、37B、37Cの開閉動作を行うソレノイド等の流路開閉バルブ作動手段39A、39B、39Cへの電流または電圧等の電力を制御するインターフェース381A、381B、381C、補充液開閉用バルブ36cA、36cBの開閉動作を行うソレノイド等の補助タンク用バルブ作動手段40A、40Bへの電力を制御するインターフェース382を備えている。さらに、コントローラ38は、ポンプ31への循環液の排出量を変化させるポンプ用駆動モータ41の供給電力を制御するインターフェース385a、385b、385c及びラジエター33の冷却ファン34A、34Bを駆動する冷却ファン用駆動モータ42A、42Bの供給電力を制御するインターフェース384A、384Bを備えている。また、コントローラ38は、後述するように、複写機本体を制御する制御手段43から送給される複写機の稼動状況、例えば、コピー枚数や画像形成ユニット2の作動時間、複写機内の温度等の情報信号を入力するインターファース383a、383bを有している。   Specifically, the controller 38 supplies current or voltage to the channel opening / closing valve operating means 39A, 39B, 39C such as a solenoid for opening / closing the channel opening / closing valves 37A, 37B, 37C attached to the main channel piping 37. Interfaces 381A, 381B, 381C for controlling the electric power of the etc., and interfaces 382 for controlling the electric power to the valve operating means 40A, 40B for auxiliary tanks such as solenoids for opening / closing the replenisher opening / closing valves 36cA, 36cB. . Further, the controller 38 is for cooling fans that drive the cooling fans 34A and 34B of the radiators 33 and the interfaces 385a, 385b, and 385c that control the power supplied to the pump drive motor 41 that changes the discharge amount of the circulating fluid to the pump 31. Interfaces 384A and 384B are provided for controlling the power supplied to the drive motors 42A and 42B. Further, as will be described later, the controller 38 operates the copying machine fed from the control means 43 for controlling the copying machine main body, such as the number of copies, the operation time of the image forming unit 2, the temperature in the copying machine, and the like. Interfaces 383a and 383b for inputting information signals are provided.

次にこのようなコントローラ38を用いて、熱交換器32A、32B、32Cの冷却能力を制御する方法について説明する。
コントローラ38は、前記インターフェースを介して本体複写機の稼動状況と連動しているので、複写機の制御装置43からの複写機の稼動状況を示す信号がインターフェース383a、383bに入力されて、この信号に基づいて、ポンプ31や冷却ファン34A、34Bの駆動モータ41、42や、補助タンク36A、36B及び流路配管37の開閉バルブ36cA、36cB及び39A、39B、39Cを作動させて熱交換器32A、32B、32Cの冷却能力を制御するようになっている。例えば、複写機が現時点より5分前に75枚コピーを出力し、今200枚コピーした場合には、5分前のコピーによって循環液の液温や発熱部材(被冷却部材)の温度が何度昇温するか、また、さらに200枚コピーした場合に、循環液の液温や発熱部材(被冷却部材)の温度がどの位温度がさらに上昇するかのデータは、予め実験的にデータが得られており、これらのデータがコントローラ38内の図示しないメモリ手段に記憶されている。これらのデータに基づいて、コントローラ38は、発熱部材の温度上昇も少ないと判断し、ラジエター空冷用のファン34A、34Bを定格電圧の半分で作動させ、風量を半分に下げて稼動するように制御した。
また、他の例では、現時点の直前に1500枚のコピーをとり、次に連続して300枚をコピー出力した場合には、直前の1500枚で温度上昇は急激になることが、予めコントローラ38内のメモリ手段に記憶されているためポンプ31の循環液の排出流量、ラジエター33の冷却ファン34A、34Bの風量とも最大で作動させ、続いて連続して300枚のコピー出力であっても以前の温度上昇が大きいのでこの条件のまま液冷システムを稼動させた。
Next, a method for controlling the cooling capacity of the heat exchangers 32A, 32B, and 32C using such a controller 38 will be described.
Since the controller 38 is linked to the operation status of the copying machine via the interface, a signal indicating the operation status of the copying machine from the control device 43 of the copying machine is input to the interfaces 383a and 383b. On the basis of the above, the drive motors 41 and 42 of the pump 31 and the cooling fans 34A and 34B, the open / close valves 36cA and 36cB and 39A, 39B and 39C of the auxiliary tanks 36A and 36B and the flow passage pipe 37 are operated to operate the heat exchanger 32A. , 32B and 32C are controlled. For example, if the copier outputs 75 copies 5 minutes before the current time and copies 200 copies now, what is the temperature of the circulating fluid and the temperature of the heating member (cooled member) due to the copy 5 minutes ago? The data on how much the temperature of the circulating fluid and the temperature of the heat generating member (cooled member) will rise when 200 sheets are further copied are experimental data beforehand. These data are obtained and stored in a memory means (not shown) in the controller 38. Based on these data, the controller 38 determines that the temperature rise of the heat generating member is small, and controls the fans 34A and 34B for radiator air cooling to operate at half the rated voltage and to operate with the air volume lowered to half. did.
In another example, if 1500 copies are taken immediately before the current time and then 300 copies are output continuously, the temperature rises rapidly at the immediately preceding 1500 sheets. Since it is stored in the internal memory means, the discharge flow rate of the circulating fluid of the pump 31 and the air flow rate of the cooling fans 34A and 34B of the radiator 33 are operated at the maximum, and even if the output of 300 copies is continuously made before, The liquid cooling system was operated under this condition.

また、他の例では、コントローラ38によってポンプ31の作動電圧を制御した。ポンプ31は、DCの入力電圧を可変にすることによって流量を毎分0.5〜2リットルの間で変化させることができるが、本体複写機の稼働率が高く、例えば、連続的に100〜200枚を間断なくコピーする場合などは、画像形成ユニット2の発熱部材の温度は徐々に上がり、しかも上がり続けることになり、当該発熱部材の熱交換器32A、32B、32Cへ流す循環液の流量を多くして冷却の効率もあげなければならず、予めコントローラ38のメモリ手段に保存された条件に基づいてポンプ31の作動電圧を定格にして循環液の流量を最大に上げ冷却効率をあげる。その逆に、複写機の稼動時間が少なく、例えば数十分に一回程度のしかも数枚のコピーであったりした場合など、あまり複写機自体の温度が上昇しないときなどは、コントローラ38はその状況を判断して、コントローラ38内のメモリ手段のデータからポンプ31の作動電圧を8V程度に下げて流量を0.5l/min程度にして、発熱部材の温度が適正になるように循環液の流量を変化させた。   In another example, the operating voltage of the pump 31 is controlled by the controller 38. The pump 31 can change the flow rate between 0.5 and 2 liters per minute by making the DC input voltage variable, but the operation rate of the copying machine is high. When copying 200 sheets without interruption, the temperature of the heat generating member of the image forming unit 2 gradually increases and continues to increase, and the flow rate of the circulating fluid flowing to the heat exchangers 32A, 32B, 32C of the heat generating member. In order to increase the cooling efficiency, the operating voltage of the pump 31 is rated based on the conditions stored in advance in the memory means of the controller 38 to maximize the flow rate of the circulating fluid and increase the cooling efficiency. On the other hand, when the operation time of the copying machine is short, for example, when the copying machine itself is several times a few minutes and several copies are made, the temperature of the copying machine itself does not rise so much. Judging the situation, the operating voltage of the pump 31 is lowered to about 8V from the data of the memory means in the controller 38, the flow rate is made about 0.5 l / min, and the temperature of the heating member is adjusted so that the temperature of the heat generating member becomes appropriate. The flow rate was changed.

また、他の例として、コントローラ38からラジエター33を空冷する冷却ファン34A、34Bの駆動電圧を制御して風速(風量)を可変にした。風速が速くなると、風量が増えることになる。ラジエター33は、80mm角の軸流ファンを2個(34A、34B)設けた。ここでは、コントローラ38は、複写機本体の稼動状況を判断しながら、冷却ファンの駆動電圧を制御し風速を変えた。例えば、電源投入からしばらくコピーを取らない場合には、複写機本体は省エネのため休止モードになるが、この場合には、冷却ファン34A、34Bは駆動電圧を定格より下げ回転数を半分程度に下げてラジエター33の排出側での風速を0.8m/secと低下させた。また、その逆に、連続で1000枚のコピーをとった場合には、循環液の液温を低下させるためにファンは定格で作動させ、風速を3.8m/secと大きくして冷却効率を上げた。   As another example, the driving speed of the cooling fans 34A and 34B for cooling the radiator 33 from the controller 38 is controlled to vary the wind speed (air volume). As the wind speed increases, the air volume increases. The radiator 33 was provided with two 80 mm square axial fans (34A, 34B). Here, the controller 38 controls the driving voltage of the cooling fan and changes the wind speed while judging the operation status of the copying machine main body. For example, when copying is not performed for a while after the power is turned on, the copying machine main body enters a sleep mode to save energy. In this case, the cooling fans 34A and 34B lower the drive voltage from the rated value and halve the rotational speed. The wind speed on the discharge side of the radiator 33 was lowered to 0.8 m / sec. On the contrary, when 1000 copies are taken continuously, the fan is operated at the rated value to reduce the circulating fluid temperature, and the cooling speed is increased by increasing the wind speed to 3.8 m / sec. Raised.

また、他の例として、複写機の電源投入直後や待機モード、休止モード時など、画像形成ユニット2が作動していなく、温度が上昇していない発熱部材もあり、その際には、主流路配管37の流路開閉バルブ37A、37B、37Cの一部を閉じ冷却が必要な熱交換器32A、32B、32Cに循環液を流すようにした。図4で示す流路切替の模式図で示すように、流路開閉バルブ37A、37B、37Cは、通常、全部閉じられているために、循環液は、熱交換器32A、32B、32C内を順次流れていって、発熱部材を冷却する。しかし、例えば、複写機本体が休止モード時に、熱交換器32Bの付いた発熱部材の温度上昇をもたらしていないときには、コントローラ38から熱交換器開閉バルブ32cを閉め、流路バルブ37Bを開にして循環液の流路を熱交換器32Aから直接熱交換32Cに変更させることが可能となり、無駄な冷却を防止することができる。
さらに、熱交換器32Cの冷却も不要であるとすれば、2−1C熱交換器開閉バルブ32cCを閉め、流路開閉バルブ37Cを開にして、結局熱交換器32Aの発熱部材のみが冷却されることになる。このように循環液の流路を替えて、必用に応じて冷却効率を高めたり、弱めることが可能である。
As another example, there is a heat generating member in which the image forming unit 2 is not operated and the temperature is not increased, such as immediately after turning on the power of the copying machine or in a standby mode or a pause mode. A part of the flow path opening / closing valves 37A, 37B, and 37C of the pipe 37 was closed, and the circulating fluid was allowed to flow through the heat exchangers 32A, 32B, and 32C that required cooling. As shown in the schematic diagram of the flow path switching shown in FIG. 4, since the flow path opening / closing valves 37A, 37B, and 37C are normally closed, the circulating fluid flows through the heat exchangers 32A, 32B, and 32C. The heat generating member is cooled sequentially. However, for example, when the temperature of the heat generating member with the heat exchanger 32B is not raised when the copying machine main body is in the pause mode, the controller 38 closes the heat exchanger on / off valve 32c and opens the flow path valve 37B. It becomes possible to change the flow path of the circulating fluid from the heat exchanger 32A to the direct heat exchange 32C, and to prevent unnecessary cooling.
Furthermore, if it is not necessary to cool the heat exchanger 32C, the 2-1C heat exchanger on / off valve 32cC is closed and the flow path on / off valve 37C is opened, so that only the heat generating member of the heat exchanger 32A is cooled. Will be. In this way, it is possible to increase or decrease the cooling efficiency as necessary by changing the flow path of the circulating fluid.

さらに、他の例としては、補助タンク内の補充循環液を使用して、熱交換器32A、32B、32C内に供給される循環液の液温を変化させる場合について説明する。複写機本体のコピーや出力の使用頻度が高い場合など、循環液の温度は比較的急激に上昇する。この場合などはポンプ31の流量やラジエター33の冷却ファン34A、34Bがフルに作動して液温を下げるように制御されるが、コントローラ38からの指示で補助タンク36A、36Bの開閉バルブ36cA、35cBを開放にして、補助タンク36A、36Bの補充循環液を利用して一緒に循環させることにより熱交換器32A、32B、32Cに供給される循環液の液体温度を効果的に下げることができた。なお、図2及び図3においては、補助タンクは36Aと36Bの2個を設けたが、2個に限らず1個、あるいはもっと数多く設けても良い。   Furthermore, as another example, the case where the replenishment circulating fluid in the auxiliary tank is used to change the temperature of the circulating fluid supplied into the heat exchangers 32A, 32B, 32C will be described. The temperature of the circulating fluid rises relatively abruptly, such as when the copying machine output and output frequency are high. In this case, the flow rate of the pump 31 and the cooling fans 34A and 34B of the radiator 33 are controlled to fully operate to lower the liquid temperature. However, according to instructions from the controller 38, the open / close valves 36cA and 36CA of the auxiliary tanks 36A and 36B, The liquid temperature of the circulating fluid supplied to the heat exchangers 32A, 32B, 32C can be effectively lowered by opening 35cB and circulating together using the supplementary circulating fluid in the auxiliary tanks 36A, 36B. It was. 2 and 3, two auxiliary tanks 36A and 36B are provided, but the number is not limited to two and may be one or more.

以上のように、本実施形態の冷却装置では、画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備えたので、画像形成装置本体の運転・稼動状況に合せて刻々変化する画像形成装置内の発熱部材の温度上昇を予測し、それに応じた逐次最適な液冷システムの制御ができるようになり、温度の最適化と省エネや低騒音化も図ることが可能となった。   As described above, since the cooling device of the present embodiment includes the control device that changes the cooling capacity of the plurality of heat exchangers according to the operating status of the image forming apparatus, the operating / operating status of the image forming apparatus main body It is possible to predict the temperature rise of the heat generating member in the image forming apparatus that changes with time, and to control the liquid cooling system optimally according to it, and optimize the temperature and save energy and reduce noise. Became possible.

本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明による一実施形態の冷却装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the cooling device of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態の冷却装置の補助タンクの流路の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the flow path of the auxiliary tank of the cooling device of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態の冷却装置の熱交換器への流路の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the flow path to the heat exchanger of the cooling device of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態の冷却装置で使用されるラジエターの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the radiator used with the cooling device of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態の冷却装置で使用されるコントローラの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the controller used with the cooling device of one Embodiment by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 読み取り光学ユニット、2 画像形成ユニット、3 給紙ユニット、5 光書込みユニット、6 現像ユニット、6aY、6aC、6aM、6aK 現像装置、10 帯電チャージャ、16 ドラムクリーニングユニット、19 中間転写ユニット、20 感光体ドラム、21 レジストローラ、23 中間転写チャージャ、24 転写材転写ユニット、26 搬送ベルト、27 定着ユニット、27a 定着ローラ、28 転写材転写チャージャ、30 液冷システム、31 ポンプ、32A、32B、32C 熱交換器、32cA、32cB、32cC 熱交換器開閉バルブ、33 ラジエター、34A、34B 冷却ファン、35 循環液リザーブタンク、36A、36B 補助タンク、36cA、36cB 補充液開閉用バルブ、37 主流路配管、37A、37B、37C 流路開閉バルブ、38 コントローラ、39A、39B、39C 流路開閉バルブ作動手段、40A、40B 補助タンク開閉バルブ作動手段、41 ポンプ用駆動モータ、42A、42B 冷却ファン用駆動モータ、43 複写機用制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reading optical unit, 2 Image formation unit, 3 Paper feeding unit, 5 Optical writing unit, 6 Developing unit, 6aY, 6aC, 6aM, 6aK Developing device, 10 Charger charger, 16 Drum cleaning unit, 19 Intermediate transfer unit, 20 Photosensitive Body drum, 21 Registration roller, 23 Intermediate transfer charger, 24 Transfer material transfer unit, 26 Conveyor belt, 27 Fixing unit, 27a Fixing roller, 28 Transfer material transfer charger, 30 Liquid cooling system, 31 Pump, 32A, 32B, 32C Heat Exchanger, 32cA, 32cB, 32cC Heat exchanger open / close valve, 33 Radiator, 34A, 34B Cooling fan, 35 Circulating fluid reserve tank, 36A, 36B Auxiliary tank, 36cA, 36cB Replenisher open / close valve, 37 Main channel piping 37A, 37B, 37C Flow path opening / closing valve, 38 Controller, 39A, 39B, 39C Flow path opening / closing valve operating means, 40A, 40B Auxiliary tank opening / closing valve operating means, 41 Pump drive motor, 42A, 42B Cooling fan drive motor, 43 Control device for copier

Claims (4)

画像形成装置内に存在する複数の発熱部材と熱交換をする複数の熱交換器と、
当該熱交換器に液体を循環させて送給するポンプと、
循環させる循環液体を収納する収納タンクと、を備え、
前記ポンプは、前記収納タンクから循環液体を吸入し、吸入した前記循環液体を前記熱交換器に送給して前記発熱部材を冷却後、前記循環液体を前記収納タンクに還流させ、
前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備え
前記制御装置は、現時点より前の出力枚数による上昇温度と現時点での出力枚数による上昇温度とに基づいて前記熱交換器の冷却能力を変化させることを特徴とする冷却装置。
A plurality of heat exchangers for exchanging heat with a plurality of heat generating members present in the image forming apparatus;
A pump that circulates and feeds liquid to the heat exchanger;
A storage tank for storing the circulating liquid to be circulated,
The pump sucks the circulating liquid from the storage tank, feeds the sucked circulating liquid to the heat exchanger, cools the heat generating member, and returns the circulating liquid to the storage tank.
A control device that changes the cooling capacity of the plurality of heat exchangers according to the operation status of the image forming apparatus ;
The said control apparatus changes the cooling capacity of the said heat exchanger based on the rising temperature by the output sheet number before the present time, and the rising temperature by the output sheet number at the present time, The cooling apparatus characterized by the above-mentioned .
画像形成装置内に存在する複数の発熱部材と熱交換をする複数の熱交換器と、
当該熱交換器に液体を循環させて送給するポンプと、
循環させる循環液体を収納する収納タンクと、を備え、
前記ポンプは、前記収納タンクから循環液体を吸入し、吸入した前記循環液体を前記熱交換器に送給して前記発熱部材を冷却後、前記循環液体を前記収納タンクに還流させ、
前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備え、
前記制御装置は、連続して複数の出力指示がされた場合、現時点より前の出力指示に対応した連続出力枚数による上昇温度に対応する前記熱交換器稼動条件を、現在の出力指示に対応する連続出力枚数に関係なく適用することを特徴とする冷却装置。
A plurality of heat exchangers for exchanging heat with a plurality of heat generating members present in the image forming apparatus;
A pump that circulates and feeds liquid to the heat exchanger;
A storage tank for storing the circulating liquid to be circulated,
The pump sucks the circulating liquid from the storage tank, feeds the sucked circulating liquid to the heat exchanger, cools the heat generating member, and returns the circulating liquid to the storage tank.
A control device that changes the cooling capacity of the plurality of heat exchangers according to the operation status of the image forming apparatus;
When a plurality of output instructions are continuously issued , the control device corresponds to the current output instruction with respect to the heat exchanger operating condition corresponding to the temperature rise due to the continuous output number corresponding to the output instruction before the present time. A cooling device characterized by being applied regardless of the number of continuous outputs .
画像形成装置内に存在する複数の発熱部材と熱交換をする複数の熱交換器と、
当該熱交換器に液体を循環させて送給するポンプと、
循環させる循環液体を収納する収納タンクと、を備え、
前記ポンプは、前記収納タンクから循環液体を吸入し、吸入した前記循環液体を前記熱交換器に送給して前記発熱部材を冷却後、前記循環液体を前記収納タンクに還流させ、
前記画像形成装置の稼動状況に応じて前記複数の熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備え、
前記制御装置は、画像形成装置の稼働時間と連続出力枚数とに基づいて前記熱交換器の冷却能力を変化させることを特徴とする冷却装置。
A plurality of heat exchangers for exchanging heat with a plurality of heat generating members present in the image forming apparatus;
A pump that circulates and feeds liquid to the heat exchanger;
A storage tank for storing the circulating liquid to be circulated,
The pump sucks the circulating liquid from the storage tank, feeds the sucked circulating liquid to the heat exchanger, cools the heat generating member, and returns the circulating liquid to the storage tank.
A control device that changes the cooling capacity of the plurality of heat exchangers according to the operation status of the image forming apparatus;
The control device changes the cooling capacity of the heat exchanger based on the operation time of the image forming apparatus and the number of continuous outputs .
請求項1乃至3のいずれか1項記載の冷却装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the cooling device according to claim 1 .
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