JP2005234206A - 記録材の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加熱された状態にあるシート状の記録材を回転する冷却用ロール対のニップ部に導入して通過させることにより冷却する装置として、その記録材を持続的に安定して冷却することができる記録材の冷却装置を提供する。
【解決手段】 除湿装置１は、基本的に、加熱された状態にあるシート状の記録材Ｐを回転する冷却用ロール対２のニップ部Ｎに導入して通過させることにより冷却する装置であって、冷却用ロール対２を構成する少なくとも１つのロール２Ａ（２Ｂ）の外周面を冷却する冷却手段３を設けたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置において画像を記録するために使用される記録用紙等からなるシート状の記録材が加熱された状態にあってそれを冷却する必要がある場合に、その加熱された状態にある記録材を冷却するために使用することができる冷却装置に関するものである。

たとえば電子写真方式、静電記録方式等を採用した画像形成装置においては、画像情報に基づいて形成するトナー像を転写して画像を形成する際に使用する記録用紙を除湿する（含水状態を制御する）ことが注目されている。これは、記録用紙が吸湿して含水率の高い状態にあると以下のような問題が発生し、かかる問題の発生を防止するために記録用紙を除湿する必要があるからである。

その問題とは、記録用紙が重送される等の搬送性の悪化や、トナー像を記録用紙への静電転写時に記録用紙の抵抗値が吸湿によりばらつくことで安定した転写が行われない等の転写不良や、記録用紙に転写されたトナー像を加熱加圧して定着する際に、吸湿している記録用紙内の水分が蒸発することで紙しわになる等の定着不良などである。ちなみに、このような記録用紙を除湿する方式としては、記録用紙を加熱することにより記録用紙に含まれる余分な水分を蒸発させるものが一般的な除湿方式と考えられている。

その一方で、記録用紙をたとえば転写工程に至る前の段階で加熱して除湿する場合にあっては、その除湿により加熱された状態にある記録用紙が高温状態のままで画像形成工程に搬送供給されることで、次のような新たな問題が発生することがある。

すなわち、転写工程において記録用紙と接触する感光ドラム、中間転写ベルト、転写ロール等の部品に熱が伝わって加熱されるため、たとえば、その部品上に存在するトナーが熱溶融して固着したり、あるいは、トナーを収容する現像装置内におけるトナーが凝集（トナーブロッキング）したりする。場合によっては、転写ロール等の部品が熱変形するおそれもある。この他、除湿された後の記録用紙を転写工程までに搬送するための用紙搬送ロール対や搬送ベルトに熱的な負荷がかかるため、そのロールやベルトがそれ自身の耐熱性の不足等により影響を受けてその搬送性能が変動することがある。

このため、かかる問題を防止するためには、加熱による除湿等を行って加熱された状態にある記録用紙については、たとえば画像形成時の転写工程に至る前の段階等において冷却することが必要となる。

そこで、従来、記録用紙を冷却する方式や装置としては、主に以下に示すような技術が知られている。

その１つは、調湿装置における加熱工程で加熱されて移動する用紙ウェブに対してベンチレータにより冷たい乾燥空気を循環させることにより、その用紙ウェブを冷却する冷却装置である（特許文献１）。

また、温度調整区域で加熱された記録用紙等を冷却するための冷却区域を構成する装置である。これは、吸湿無端布（ベルト状の布）を２以上の搬送ローラに回転可能に掛け回わすとともにその搬送ローラ間に吸湿無端布の表面に空気を吹き付ける送風機を配置してなる冷却区域用の装置を２つ使用し、その各装置の搬送ローラ間に張られた吸湿無端布部分どうしを接触させるように対向配置させるように構成したうえで、その接触して回転移動する吸湿無端布どうしの間に記録用紙を送り込んで通過させることにより、上記温度調整区域で加熱された記録用紙を冷却する装置である（特許文献２）。

しかし、このような冷却装置では、加熱された状態にある記録用紙を効率よく冷却することが難しく、装置も大型のものになりやすいという課題がある。

また、近年の画像形成装置においては、その画像形成の高速化や高画質化が求められていることに加え、オンデマンドパブリッシングをはじめとする軽印刷分野への汎用性の要請から画像形成に使用する記録用紙の種類（普通紙や塗工紙、また厚紙や薄紙など）に依存しない適性も求められている。この点、上記従来の冷却装置は、このような各要請（画像形成に係る高速化および高画質化や記録用紙の多様化）に十分に適合できるものとは言いがたいものであった。

具体的に説明すると、前記特許文献１に記載の冷却装置では、搬送中の記録ウェブに乾燥空気を吹き付けるだけの冷却方式であるため冷却効率が悪く、この結果、特に画像形成速度の高速化に対応した十分な高速の冷却を行うことが難しい。また、その冷却効率を上げようとすると、その冷却工程を長くしたり、送風器を大型化する等の対応が必要となるため、装置全体が大型化しやすくなってしまう。

前記特許文献２に記載の冷却装置では、まず装置が大型化してしまう課題があり、また、冷却対象の記録用紙とそこに空気を吹き付ける送風機との間に吸湿無端布が介在する冷却方式であるため冷却効率がさらに悪くなり、この結果、より高速での冷却に対応するうえで不利である。

一方、従来においても、熱定着装置における熱ロール対等の下流側に冷却ロール対を設置し、その熱定着装置の熱定着で加熱された状態にある記録用紙を冷却ロール対に通すことにより冷却する装置が知られている（特許文献３）。また、かかる冷却ロール対としては、そのロール端部にファンを設けた構成のものが例示されている。

この冷却ロール対を使用する冷却装置は、画像形成速度の高速化に対応させて記録用紙を高速で搬送する必要がある場合であっても、たとえばその冷却ロール対をより高速で回転させることにより高速で搬送される記録用紙の冷却を行うことが可能であるため、前述したような冷却装置に比べれば、その高速化への対応については有利であるといえる。

ちなみに、上記冷却ロール対のような冷却用ロール自体の温度状態を改善する技術としては、定着装置における定着ローラの軸芯方向にかかる温度分布の均一化を図るためのものであるが、中空の定着ローラの内部にフィンを設け、そのローラ内部にむけて送風する手段が知られている（特許文献４）。

そして、上記冷却ロール対を使用した冷却装置では、そのロールの内部にフィンを設けて送風を行うという技術を採用することで冷却ロール対自体の冷却効果を向上させることが可能となり、これによっても高速化への対応がより有利になりそうである。

特開平７−７２７６９号公報 特開２００２−３０１８０５号公報 特開平６−１７５４５５号公報（図１〜３など） 特開平５−１７５４５５号公報（請求項１、図１など）

しかしながら、前述のフィンを設けた冷却用ロール対を使用する冷却装置にあっては、その冷却動作を連続して行っているうちに冷却ロール対を構成するロール自体の温度が次第に上昇した状態になり、もって冷却ロール対の冷却性能が低下してしまうという課題がある。したがって、この種の冷却装置でも、加熱された状態にある記録用紙を持続的に安定して冷却することが難しく、改善の余地を残すものであった。

なお、空気による冷却の能力は、一般に（冷却対象物に吹き付けられる空気の速度）×（冷却対象物における放熱面積）で表される値の大きさにほぼ比例する関係にあるとされている。このため、上記冷却用ロール対のロールに設けるフィンの数を増やせば、上記放熱面積が大きくなるため、冷却用ロール対の冷却能力を高めることが理論上は可能である。ところが、実際には、冷却用ロール対の冷却性能を向上させる目的でそのロール中空内部にフィンを密に設けようとしても、フィンどうしが互いに干渉するようになるため、それには限界がある。したがって、フィンの設置数を増やして冷却用ロール対の冷却性能そのものを高めることによって安定した冷却を実現しようとする試みにも限界がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、加熱された状態にあるシート状の記録材を回転する冷却用ロール対のニップ部に導入して通過させることにより冷却する装置として、その記録材を持続的に安定して冷却することができる記録材の冷却装置を提供するものである。

上記課題を解決し得る本発明の記録材の冷却装置は、加熱された状態にあるシート状の記録材を回転する冷却用ロール対のニップ部に導入して通過させることにより冷却する装置であって、前記冷却用ロール対を構成する少なくとも１つのロールの外周面を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とするものである。

上記冷却手段については、特に限定されるものではないが、たとえば、前記冷却用ロール対の該当するロールの外周面に当接して回転する無端状ベルトと、この無端状ベルトを当該ロールと当接する部分以外の部分で冷却する冷却体とで構成したものとすることができる。また、その冷却手段は、前記冷却用ロール対の該当するロールの外周面に当接して回転する冷却ロールにすることができる。

本発明の冷却装置によれば、冷却対象である加熱された状態にある記録用紙が、回転する冷却用ロール対のニップ部に導入されて通過させられる。これにより、記録材の熱が冷却用ロール対を構成する各ロールに伝わって放出されることで冷却される。

この際、冷却用ロール対は、記録材の熱により次第に（特に外周面側から）温度が上昇し始めるが、その冷却用ロール対を構成する少なくとも一方のロールがその外周面に当接している冷却手段により冷却され続ける。このような冷却手段は、冷却用ロール対の放熱面積をそのロール対の外部において相対的に大きくするための役割を果たすことになる。これにより、その冷却手段が当接するロールの温度上昇が抑制され、ひいては冷却用ロール対全体の温度上昇が抑制されるようになり、結果として冷却用ロール対の冷却性能が持続的に得られるようなる。なお、冷却手段が当接しないロールがある場合にも、当該ロールと当接して回転し、冷却手段が当接する他のロールが冷却され続けることで間接的に（特に記録材の非通過時に）冷却されるため、その温度の上昇もある程度抑制されるようになる。

したがって、この冷却装置では、たとえ連続的な記録材の冷却を行う場合であっても、記録材を持続的に安定して冷却することができる。また、この冷却装置は、記録材を回転する冷却用ロール対を通過させることで冷却できるため、そのロール対の回転速度を速める等により、高速での冷却を行うことも可能である。

図１および図２は、本発明を適用した実施の形態に係る記録材の冷却装置１Ａ，１Ｂの概要を示す説明図である。

この実施形態に係る冷却装置１Ａ，１Ｂは、基本的に、冷却対象の記録材Ｐを通過させるためのニップ部Ｎが形成されて矢印方向に回転駆動する冷却用ロール対２と、この冷却用ロール対２を構成する少なくとも１つのロール（２Ａ、２Ｂ）の外周面に当接して冷却するロール冷却手段３とを、少なくとも備えたものである。図中の矢付き一点鎖線は記録材Ｐの搬送経路を示す。

冷却用ロール対２は、２つの冷却ロール２Ａ、２Ｂを圧接させた状態で回転駆動可能に支持されて構成されている。冷却ロール２Ａ、２Ｂ自体は、ニップ部Ｎにおいて加熱された状態にある記録材Ｐと接触した際にその記録材Ｐの熱を取り除いて冷却する作用を発揮するものであればよく、その構造や冷却方式等については特に限定されない。

冷却ロール２Ａ、２Ｂは、好ましくは、そのロール基体を、記録材Ｐとの接触により記録材の熱が温度勾配によって自然に伝わりやすい良好な熱伝導性を示す材料（金属など）で形成したものである。冷却方式については、一般に空冷方式を適用するが、水冷方式等の他の方式を適用してもかまわない。空冷方式を適用する場合には、冷却ロール２Ａ、２Ｂは中空構造（円筒形状）のロール基体を採用し、そのロール基体の一端部から中空内部に空気を送風ファン等で送り込んでその他端部から排出させることで中空内部に空気を通過させるようにして冷却する構成を採用することができる。また、その冷却効果を高める場合には、冷却用ロール２はその中空内部に放熱用のフィンを設けた構造にする。そのフィンの設け方は、特に限定されないが、ロールの中空内部を通過させる空気が接触するとともにその排出側にむけて円滑に流れるような条件を満足するように設けるとよい。通常は、ロールの回転軸の方向と平行するような状態でフィンを設ける。

このような冷却ロール２Ａ、２Ｂとしては、たとえば、アルミニウム、ステンレスなどの中空構造等からなる金属製ロール単体や、そのような金属製ロールの外周面に、ニップ部Ｎにおけるロールどうしの圧接性またはロールと記録材Ｐとの圧接性を高めてニップ部Ｎの幅を広く形成することで記録材の接触による放熱面積を広くして冷却効率を高めるという観点から、熱伝導性に大きな支障のない程度にゴム材料等からなる弾性層を形成したロール体が使用される。また、冷却ロール２Ａ、２Ｂは、所定の加圧機構等により加圧（たとえば５００〜２５００Ｎ程度の荷重で）されて圧接される。この圧接により所定の幅（記録材通過方向Ｘの長さ）のニップ部Ｎが形成される。また、冷却ロール２Ａ、２Ｂの一方または双方は、駆動モータ等を備えた駆動装置に接続されて所定の速度で回転駆動させる。

ロール冷却手段３は、冷却ロール２Ａ、２Ｂの少なくとも一方の側に設ければよいが、好ましくはその双方に設ける。また、ロール冷却手段３の設置位置は、記録材Ｐの搬送通過に支障とならない限り、冷却ロール対２の周囲の空間スペースを適宜選択することができる。そして、ロール冷却手段３は、該当する冷却ロール２Ａ（又は２Ｂ）の外周面を冷却することができるものであればよく、その冷却方式等については特に制約されるものではないが、たとえば、以下に挙げるような構成からなるものが好ましい。なお、冷却ロール２Ａ、２Ｂの双方に設ける場合におけるロール冷却手段３は、冷却効果のバランスを考慮すると同じ構成（加熱方式なども含む）のものを双方の冷却ロールに共通して使用することが好ましいが、必要に応じて異なる構成のものを双方の冷却ロールに適宜分配して使用するように構成してもよい。

その１つのロール冷却手段３Ａは、図１に例示するように、該当する冷却ロール２Ａ（又は２Ｂ又は２Ａ，２Ｂ）の外周面に当接して回転する無端状ベルト４と、この無端状ベルト４を当該ロール２Ａ（又は２Ｂ）と当接する部分以外の部分で冷却する冷却体５とで構成したものである。図中の符号６は、無端状ベルト４を張架した状態で回転可能に支持するためのベルト支持ロールである。この支持ロール６は１つに限定されるものではなく複数であってもよい。

このロール冷却手段３Ａにおける無端状ベルト４は、その当接対象となる冷却ロール（２Ａ、２Ｂ）の外周面の熱が伝わりやすい良好な熱伝導性を示す材料（金属、合成樹脂フィムなど）で形成される。また、ベルト４は、たとえば厚さ５０〜１００μｍ程度のものを使用することができる。さらに、ベルト４は、当接する冷却ロールの外周面の温度（記録材Ｐの熱を受けて上昇するときの温度）に耐え得る耐熱性を備えている必要がある。そして、無端状ベルト４の冷却ロール外周面への当接の仕方は、図１に例示するように、冷却ロールの外周面に掛けまわす状態にすることでベルト４の内周面側を当接させる態様が一般的であるが、この他にも、図７にロール冷却手段３Ｃとして例示するように、複数のベルト支持ロール６ａ，６ｂに回転可能に支持したベルト４をその外周面を冷却ロールの外周面に当接させる態様であってもよい。前者の態様では、ベルト４の冷却ロール外周面との接触面積を広く確保しやすくロールの熱をベルト側に取り込みやすくなる。一方、後者の態様では、記録材をベルト４の介在がなく冷却ロールに直接当てて冷却ロールによる冷却を確保することができる。

また、ロール冷却手段３Ａにおける冷却体５は、冷却動作時等における冷却ロールの外周面に当接して熱の移動により温度が上昇する状態の無端状ベルト４をその回転を妨げることなく冷却することができるものであればよい。このような冷却体５としては、たとえば、そのべルト４の内周面または外周面の少なくとも一方に接触するように固定された状態で設置される放熱性に優れた放熱部材（金属材料等からなる部材）や、そのベルト内周面または外周面の少なくとも一方に接触して回転するような状態で接地される空冷方式等の冷却ロールが使用できる。冷却体５として放熱部材を使用する場合は、その放熱部材に空気を送って空冷するように構成することも可能である。また冷却体５として冷却ロールを無端状ベルト４の内周面側に当接させて使用する場合は、前記ベルト支持ロール６を設けず、その冷却ロールをベルト支持ロールとして兼用することも可能である。

他のロール冷却手段３Ｂとしては、該当する冷却ロール２Ａ（又は２Ｂ又は２Ａ，２Ｂ）の外周面に当接して回転する冷却ロール７（図２）で構成したものである。冷却ロール７は、１つの冷却ロールに対して１つ設置する場合に限らず、複数設置してもよい。また、冷却ロール７の冷却方式は一般に空冷方式であるが、これ以外の方式であっても構わない。

このような冷却装置１Ａ，１Ｂでは、次のようにして記録材Ｐの冷却が行われる。

まず、その冷却を行うべき記録材Ｐが、所定の搬送手段により、矢印方向に所定の速度で回転する冷却用ロール対２のニップ部Ｎに導入されるように送り込まれる。この際、冷却ロール２Ａ，２Ｂやロール冷却手段３が空冷方式のものである場合には、その空冷のために空気を送る送風装置なども作動し始める。

この際、記録材Ｐは、冷却用ロール対２のニップ部Ｎを通過することにより冷却される。また、この冷却動作に伴い、冷却ロール２Ａ，２Ｂが記録材Ｐから移動する熱によりその外周面が次第に温度上昇し始めるが、その冷却ロール２Ａ（２Ｂ）はロール冷却手段３によって冷却されることでその温度の上昇が抑えられる。

たとえば、ロール冷却手段３が図１に例示したようなロール冷却手段３Ａである場合には、その無端状ベルト４が温度上昇する冷却ロール２Ａ（２Ｂ）との当接により熱を受け取った後に冷却体５により冷却されてから再び冷却ロールに当接して熱を再び受け取るというサイクルが繰り返され、これによって冷却ロール対２の温度上昇が抑えられる。また、ロール冷却手段３が図２に例示したようなロール冷却手段３Ｂである場合には、その冷却ロール７が温度上昇する冷却ロール２Ａ（２Ｂ）との当接により熱を受け取って冷却することにより、冷却ロール対２の温度上昇が抑えられる。

そして、記録材Ｐは、ニップ部Ｎにおける冷却ロール対２の回転駆動による搬送力によって搬送され、ニップ部Ｎを通過した後に図示しない後工程に排出される。このようにして冷却装置１Ａ，Ｂのニップ部Ｎを通された記録材Ｐは、ロール冷却手段３により冷却されて冷却能力が保持される冷却ロール対２Ａによって持続的にかつ安定して冷却されることになる。

そして、この冷却装置１Ａ，１Ｂは、加熱された状態にある記録材Ｐを冷却する必要のある場所や他の装置の所定の部位に設置して使用することができる。特に、この冷却装置にあっては、シート状の記録材を加熱して除湿する除湿装置と組み合わせて使用するとよい。すなわち、冷却装置を記録材の除湿装置の記録材排出側に設置する。そして、その除湿装置の加熱除湿により加熱された状態にある記録材を除湿装置から排出させた後に冷却装置に通過させるようにする。この他、冷却装置は、画像形成装置の熱定着装置で熱定着が行われた後の記録材を冷却するために使用することも可能である。

この場合、その除湿装置としては、加熱して除湿する方式のものであればよく、たとえば、除湿対象の記録材を回転する加熱ベルトに押圧部材で押し付けながら通過させることで加熱して除湿するタイプのものや、除湿対象の記録材を加熱板に押圧部材で押し付けながら通過させることで加熱して除湿するタイプのものが使用できる。この冷却装置を除湿装置と組み合わせて使用した場合には、高速での除湿とその後の高速での画像形成を比較的小型の装置規模で容易に実現することができるようになる。

なお、この冷却装置に適用するシート状の記録材Ｐは、前述したような画像形成装置に適用することができる記録媒体である。具体的には、普通紙をはじめ、樹脂層を塗工した塗工紙（コート紙）、ＯＨＰシート、はがき、封筒等などである。また、その普通紙、コート紙等にあっては、その薄め（６５ｇｓｍ程度）のものから厚め（２５６ｇｓｍ程度）のものまで幅広く適用することができる。

次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

＜実施例１＞
図３は本発明の実施例１に係る記録用紙の冷却装置１０Ａを示す説明図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う概略断面図である。

この冷却装置１０Ａは、冷却対象の記録材Ｐを通過させるためのニップ部Ｎが形成されて矢印方向に回転駆動する空冷式の冷却用ロール対２０と、この冷却用ロール対２０を構成する２つの冷却ロール２１、２２の各外周面に当接して冷却するベルト式のロール冷却装置３０Ａとを備えたものである。

冷却用ロール対２０の冷却ロール２１，２２はいずれも、φ８０ｍｍ、肉厚８ｍｍ、長さ４００ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の円筒ロール２１ａ，２２ａを本体とし、その各ロール本体２１ａ，２２ｂの周面にシリコーンゴムからなる弾性層２１ｂ，２２ｂを４ｍｍの厚さで形成したものである。また、冷却ロール２１，２２は、円筒ロール２１ａ，２２ａの内周面にアルミニウムからなる高さ１６ｍｍ、厚さ４ｍｍの板状の放熱フィン２１ｃ，２２ｃを軸方向と平行する状態で形成するとともに、それを内周面にそって所定の間隔をあけて複数形成した。このフィン２１ｃ，２２ｃの形成方法としては、引き抜き加工法を適用した。

また、冷却ロール２１，２２は、その軸受け２３等を介して図示しないスプリング式の荷重機構により２００ｋｇｆ（約２０００Ｎ）の荷重をかけて圧接し、幅２０ｍｍ程度のニップ部Ｎを形成するように設置した。また、冷却ロール２１，２２の少なくとも一方について、図示しない駆動モータを動力源とした回転駆動装置により記録紙Ｐの搬送速度に合わせた速度で回転駆動させるようにした。

ベルト式のロール冷却装置３０Ａは、冷却用ロール対２０の冷却ロール２１，２２にそれぞれ掛けまわされるとともに２つの支持ロール３８，３９により張架されて回転可能に設置される冷却ベルト３１，３２と、その各冷却ベルト３１，３２の内周面にそれぞれ接触して放熱により冷却する２つの放熱体３３、３４とで構成されものである。

上記冷却ベルト３１，３２としては、厚さ８０μｍ、ベルト長５２７ｍｍ、ベルト幅３６０ｍｍの寸法からなるポリイミド製の無端状ベルトを使用した。この各ベルト３１，３２は、φ２０ｍｍの金属製ロールからなる支持ロール３８，３９により、冷却ロール２１，２２の記録材の排出側において各ベルトの内周面側に上記放熱体３３，３４の設置用の空間を確保するような状態に掛けまわして設置した。

上記放熱体３３、３４はいずれも、幅４００ｍｍ程度、長さ（記録材の通過方向の長さ）８０ｍｍ、厚さ３ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の金属平板３３ａ，３４ａであって、その片面をベルトとの接触面として利用するとともに、その他面に厚さ２．５ｍｍ、幅４００ｍｍ、高さ２０ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の放熱フィン（薄板）３３ｂ，３４ｂをベルト回転方向に対して一定の間隔で多数設けたもの（ヒートシンク）である。また、放熱体３３、３４のフィン３３ｂ，３４ｂを設けた側には、後述する送風装置４０の一部を構成する通気用のダクトカバー４８を取り付けた。この放熱体３３、３４を冷却ベルト３１，３２のうち冷却ベルト３１，３２と支持ロール３８，３９の間の内周面にそれぞれ接触するような状態で配置した。

また、この冷却装置１０Ａでは、冷却用ロール対２０の冷却ロール２１，２２と放熱体３３，３４とを冷却するための空気（点線矢印）を送る送風装置４０を設けた（図４）。送風装置４０は、冷却ロール２１，２２および放熱体３３，３４の各両端部にそれぞれ設置する送風ファン４１と、その各送風ファン４１から送る空気を集めて各ロールの内部空間や放熱体の隙間を通過させるように確実に導くとともに排出させるために設置する通気ダクト４２，４３とで構成している。送風ファン４１については、冷却ロール２１，２２と放熱体３３，３４との各端部どうしで兼用するように１つだけ使用するように構成しても構わない。また、送風ファイン４１からは所定の風速で空気を送るように設定する。

そして、この冷却装置１０Ａによる冷却動作は、まず、冷却対象の記録紙Ｐを図示しない搬送ロール対等の搬送力により、図３に一点鎖線で示すように回転する冷却ロール対２０のニップ部Ｎに導入して通過させることにより行われる。この際、送風装置４０も作動している。

これにより、記録紙Ｐは、空冷式の冷却ロール対２０により冷却される。また、この際、その冷却ロール対２０の各冷却ロール２１，２２は、送風装置４０による送風により空冷されることに加えて、ベルト式のロール冷却装置３０Ａによって冷却され続けるため、そのロール２１，２２の温度上昇が効率よく抑えられてその冷却能力が持続されるようになる。

ロール冷却装置３０Ａの冷却は、矢印方向に回転する冷却ベルト３１，３２が各冷却ロール２１，２２の外周面の熱をベルト内周面側から受け取り、その熱をベルト内周面側と接触する放熱体３３，３４により放熱させて後、その冷却された状態のベルト内周面を再び各冷却ロール２１，２２の外周面に接触させることを繰り返すことで行われる。また、放熱体３３，３４は、送風装置４０による送風により空冷されることで、その冷却性能が保持される。

また、この冷却装置３０Ａでは、冷却ロール対２０の冷却ロール２１，２２にゴムからなる弾性層２１ｂ，２２ｂを形成してニップ部Ｎでの冷却ロール２１，２２どうしの圧接性を高めてニップ部Ｎの幅を広めに形成して記録紙Ｐが接触して放熱できる面積を広くするように構成しているが、その一方でその弾性層に熱が蓄積される傾向にある。しかし、この熱もその弾性層２１ｂ，２２ｂに直接当接する冷却ベルト３１，３２を介してロール冷却装置３０Ａによって効率よく取り除かれる。

ちなみに、この冷却装置１０Ａに対して１２５０℃の温度に加熱した記録紙Ｐ（王子製紙社製：ＯＫトップコート紙、坪量１２７．９ｇ／ｍ²）を４００ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で５００枚連続して通過させて冷却を行い、そのときの各記録紙の表面温度を赤外放射温度計で計測したところ、いずれの記録紙Ｐの表面温度も５０℃程度の温度になっており、安定して冷却されていた。

＜実施例２＞
図５は本発明の実施例２に係る記録用紙の冷却装置１０Ｂを示す説明図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う概略断面図である。

この冷却装置１０Ｂは、前記ベルト式のロール冷却装置３０Ａに代えて、冷却用ロール対２０を構成する２つの冷却ロール２１、２２の各外周面に当接して冷却するロール式のロール冷却装置３０Ｂを適用した以外は実施例１の冷却装置１０Ａと同じ構成からなるものである。

ロール式のロール冷却装置３０Ｂは、冷却用ロール対２０の冷却ロール２１，２２の各外周面にそれぞれ当接して回転する空冷式の冷却ロール３５，３６により構成されている。その冷却ロール３５，３６はいずれも、φ６４ｍｍ、肉厚８ｍｍ、長さ４００ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の円筒ロール３５ａ，３６ａである。また、冷却ロール３５，３６は、円筒ロール３５ａ，３６ａの内周面にアルミニウムからなる高さ１６ｍｍ、厚さ４ｍｍの板状の放熱フィン３５ｃ，３６ｃを軸方向と平行する状態で形成するとともに、それを内周面にそって所定の間隔をあけて複数形成した。そして、冷却ロール３５，３６は、冷却ロール２１、２２の各外周面に対して約１０００Ｎの荷重をかけて当接させ、その冷却ロール２１、２２の回転に追従して回転（従動回転）するように設置した。

また、この冷却装置１０Ｂにおいても、実施例１の冷却装置１０Ａの場合と同様に、冷却用ロール対２０の冷却ロール２１，２２と冷却ロール３５，３６とに空気を送って冷却するための送風装置４０を設置した。送風装置４０は、実施例１の場合と同様に、送風ファン４１と通気ダクト４２，４３とからなるものである。

そして、この冷却装置１０Ｂによる冷却動作は、まず、冷却対象の記録紙Ｐを図示しない搬送ロール対等の搬送力により、図５に一点鎖線で示すように回転する冷却ロール対２０のニップ部Ｎに導入して通過させることにより行われる。この際、送風装置４０も作動している。

これにより、記録紙Ｐは、空冷式の冷却ロール対２０により冷却される。また、この際、その冷却ロール対２０の各冷却ロール２１，２２は、送風装置４０による送風により空冷されることに加えて、ロール式のロール冷却装置３０Ｂによって冷却され続けるため、そのロール２１，２２の温度上昇が効率よく抑えられてその冷却能力が持続されるようになる。

ロール冷却装置３０Ｂの冷却は、矢印方向に回転する冷却ロール３５，３６が各冷却ロール２１，２２の外周面の熱を受け取った後に空冷により放出させ、その冷却された状態の冷却ロール３５，３６の外周面を再び各冷却ロール２１，２２の外周面に接触させることを繰り返すことで行われる。また、冷却ロール３５，３６は、送風装置４０による送風により空冷されることでその冷却性能が保持される。

ちなみに、この冷却装置１０Ｂに対して実施例１の場合と同様に加熱した記録紙Ｐを同じ搬送速度で同じ枚数連続して通過させて冷却を行い、そのときの各記録紙の表面温度を計測したところ、いずれの記録紙Ｐの表面温度も５０℃程度になっており、安定して冷却されていた。

実施形態に係る冷却装置の一構成例の概要を示す要部説明図である。 実施形態に係る冷却装置の別の構成例の概要を示す要部説明図である。 実施例１に係る冷却装置の要部を示す説明図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う概略断面図である。 実施例２に係る冷却装置の要部を示す説明図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う概略断面図である。 実施形態に係る冷却装置の他の構成例の概要を示す要部説明図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１０Ａ，１０Ｂ…冷却装置、２…冷却用ロール対、２Ａ，２Ｂ…冷却ロール、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…ロール冷却手段、４…無端状ベルト、５…冷却体、７…冷却ロール、２…空冷式の冷却用ロール対、２１，２２…フィン付きの冷却ロール、３０Ａ…ベルト式のロール冷却装置、３０Ｂ…ロール式のロール冷却装置、３１，３２…冷却用ベルト（無端状ベルト）、３３，３４…放熱体（冷却体）、３５，３６…フィン付きの冷却ロール、Ｐ…記録用紙、Ｎ…ニップ部。

Claims (3)

1. 加熱された状態にあるシート状の記録材を回転する冷却用ロール対のニップ部に導入して通過させることにより冷却する装置であって、
   前記冷却用ロール対を構成する少なくとも１つのロールの外周面を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする記録材の冷却装置。
2. 前記冷却手段が、前記冷却用ロール対の該当するロールの外周面に当接して回転する無端状ベルトと、この無端状ベルトを当該ロールと当接する部分以外の部分で冷却する冷却体とで構成されている請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記冷却手段が、前記冷却用ロール対の該当するロールの外周面に当接して回転する冷却ロールである請求項１に記載の冷却装置。

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