[发明专利]冷却设备和图像形成装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年9月9日在日本提交的日本专利申请号2010-201924的优先权，并通过引用其全部内容并入本发明。

技术领域

本发明一般涉及使用冷却剂的液体冷却型冷却设备和包括所述冷却设备的图像形成装置。

背景技术

图像形成装置，比如复印装置、打印装置、传真装置或者具有这些装置两种或者更多种功能的多功能外围设备，已经采用了各种方法作为在记录介质比如纸或者投影透明胶片上记录文本、符号和/或类似物的图像的方法。这些方法中广泛使用的是电子照相方法，因为它能够在高速下形成高分辨率的图像。一般地，通过电子照相图像形成装置进行的图像形成过程包括通过用光学设备扫描获取图像信息的步骤；根据扫描的图像信息将静电潜像写录在光敏元件上的步骤；在光敏元件上用从显影设备供应的墨粉形成墨粉图像的步骤；转印在光敏元件上形成的墨粉图像到记录介质上的步骤；和在记录介质上定影转印的墨粉图像的步骤。

同时，已知在图像形成过程中，由在图像形成装置中的各种设备操作产生的热使装置中的温度升高并产生了各种损伤。例如，在光学设备中，用于扫描文档的扫描灯和驱动扫描灯的扫描马达产生热；在写录设备中，使多面镜以高速旋转的马达产生热。在显影设备中，当搅动墨粉以充电时，产生摩擦热；在定影设备中，热定影墨粉图像的加热器产生热。当进行双面打印时，被定影设备加热的记录介质被送至输送路径用于双面打印；因此，输送路径附近的温度升高。当由于这些热装置中的温度升高时，可发生墨粉软化，其可导致产生质量差的图像，或者熔融墨粉凝固，其可造成显影设备中可移动部件被锁住，从而产生故障。温度升高还可产生问题，包括轴承和类似物上油的劣化、马达的机械使用寿命缩短、电路板上集成电路(IC)失灵、故障和低耐热温度树脂部件变形。传统上，为了防止这类如上面讨论的由于在图像形成装置中温度升高造成的损伤，采用使用冷却风扇、管道和类似物的空气冷却型冷却设备进行冷却。

但是，近年来，随着过程比如印刷加快，设置在图像形成装置中的生热元件的数量增加。而且，为了实现更紧凑的设计，图像形成装置中元件的包装密度增加。这种包装密度的增加使优化图像形成装置中的空气流设计变得困难；因此，热可能被困在图像形成装置里面。而且，为了响应节约能量的需要，具有更低融化温度的墨粉已经进行开发以降低图像定影过程中的能量消耗。具体地，当这种具有更低融化温度的墨粉被使用时，更加需要在图像形成装置中减少温度升高。由于这些原因，用传统的空气冷却型冷却设备获得足够的冷却效果变得越发困难。因为这样，已经提出了采用液体冷却方法作为具有更高冷却能力的冷却方法的冷却设备(例如，见日本专利申请公开号2007-24985)。

图12图解了一般液体冷却型冷却设备的构造。

如在图12中所示，液体冷却型冷却设备900包括与生热部位或者温度升高部位300连接的吸热单元310、泵320、散热器330、风扇340、存储罐350和管道360。管道360连接这些元件且使穿过其中的冷却剂循环。泵320使冷却剂在吸热单元310和散热器330之间循环，从而通过散热器330将在吸热单元310吸收的热散发。而且，风扇340输送气流到散热器330上，从而有力地降低流动通过散热器330的冷却剂的温度。不像空气冷却系统，液体冷却系统使用与空气相比具有大热容的液体制冷剂(冷却剂)运送热；因此，液体冷却系统具有大的吸热能力并能够有效地冷却生热部位或者温度升高部位300。

一般地，具有高热传导系数的铜或者铝用作吸热单元310的材料，以便吸热单元310具有尽可能大的吸热能力。例如，吸热单元310可以是里面形成了通道的铝或者铜块、通过铜焊铝管道至铝盘形成的构件，或者通过用比如直径扩张和填缝的方法使铜管道与管道样铝块连接而形成的构件。

由于相似的原因，铜或者铝还可用作散热器330的材料。例如，散热器330可通过用铜焊或者类似方法使铝、铜或不锈钢管与铝、铜或不锈钢的波状散热片连接进行构建。

管道360包括金属管道和橡胶或者树脂管。金属管道有利的一点是与用橡胶或者树脂管的情况相比，金属管道可降低冷却剂的蒸发。但是，金属管道不容易弯曲且难以安装入设备。由于该原因，柔韧的橡胶或者树脂管局部用于确保容易安装。同时，当橡胶或者树脂管被使用时，期望选择的管是这样的材料和形状，其可使水分蒸发最小化且释放少量的卤素以防止接触冷却剂的金属部位腐蚀。