JP2011145365A - Cooling device and image forming apparatus - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device capable of decreasing a temperature difference in a width direction of a sheet-like member, and an image forming apparatus including the cooling device. <P>SOLUTION: The cooling device includes a cooling roller composed of a hollow tubular member, and a cooling medium conveying means for conveying a cooling medium into the tubular member, and cools the sheet-like member by bringing the sheet-like member into contact with the cooling roller, wherein at least two cooling rollers having shorter width in a shaft direction than the maximum width of the sheet-like member that can be used in the image forming apparatus are disposed to occupy the maximum width. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる冷却装置、及び、その冷却装置を備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a cooling device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and an image forming apparatus provided with the cooling device.

画像形成装置としては、電子写真技術を用いてシート状部材である用紙上にトナー画像を形成し、熱定着装置を通過させることでトナーを溶融し融着させるものが知られている。一般に熱定着装置の温度は、トナーや用紙の種類、用紙搬送スピードなどによって異なるが180℃〜200℃程度の温度に設定され制御されて、トナーを瞬時に融着させる。熱定着装置を通過した直後の用紙の表面温度は、用紙の熱容量(比熱、密度など)に左右されるが例えば100℃〜130℃程度の高い温度となっている。また、熱定着装置通過直後のトナーは完全に固まっておらず少し軟らかいままであり、しばらく粘着状態にある。そのため、連続的に画像出力動作が繰り返され熱定着装置通過後の用紙が排紙収容部に積載される場合、用紙上のトナーが十分に硬化できず軟化状態にあると、用紙上のトナーが別の用紙に貼り付く、所謂、ブロッキング現象を起こし画像品質が著しく低下することがある。   2. Description of the Related Art As an image forming apparatus, an apparatus that forms a toner image on a sheet-like sheet using electrophotographic technology and melts and fuses the toner by passing through a thermal fixing device is known. In general, the temperature of the heat fixing device varies depending on the type of toner and paper, the paper conveyance speed, and the like, but is set and controlled at a temperature of about 180 ° C. to 200 ° C. to fuse the toner instantaneously. The surface temperature of the paper immediately after passing through the heat fixing device is a high temperature of about 100 ° C. to 130 ° C., for example, although it depends on the heat capacity (specific heat, density, etc.) of the paper. In addition, the toner immediately after passing through the heat fixing device is not completely hardened and remains slightly soft and remains in a sticky state for a while. Therefore, when the image output operation is repeated continuously and the paper after passing through the heat fixing device is stacked in the paper discharge container, if the toner on the paper cannot be sufficiently cured and is in a soft state, the toner on the paper A so-called blocking phenomenon that sticks to another sheet may be caused and image quality may be significantly lowered.

特許文献1に記載の画像形成装置では、熱定着装置よりも用紙搬送方向下流側に、用紙に接触して用紙を搬送しつつ冷却する冷却ローラを備えた冷却装置が設けられている。熱定着装置通過後の用紙が冷却装置の冷却ローラによって冷却されることで、用紙上のトナーも冷やされ硬化し、上記ブロッキング現象が起こるのを抑えることができる。また、冷却ローラは管状構造であり、冷却ローラ長手方向一端側から他端側に向かって冷却ローラ内に冷却液が流され、用紙から熱を奪うことで温度が上昇した冷却ローラが冷却液により冷却される。   In the image forming apparatus described in Patent Document 1, a cooling device including a cooling roller that cools while contacting a sheet and conveying the sheet is provided on the downstream side in the sheet conveying direction from the thermal fixing device. The paper after passing through the heat fixing device is cooled by the cooling roller of the cooling device, so that the toner on the paper is cooled and hardened, and the occurrence of the blocking phenomenon can be suppressed. In addition, the cooling roller has a tubular structure, and the cooling liquid flows into the cooling roller from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the cooling roller. To be cooled.

しかしながら、冷却ローラ長手方向一端側から他端側に向かって一方向に一つの経路で冷却ローラ内に冷却液が流されるので、前記一端側では冷却液の温度が最も低く、前記他端側に行くほど用紙から冷却ローラが吸熱した熱により冷却液の温度が高くなる。そのため、冷却ローラの長手方向の温度差により冷却ローラ長手方向で用紙に対する冷却効率に差が生じ、冷却ローラ長手方向に温度勾配を持って用紙が冷却され、冷却ローラ長手方向、言い換えれば、用紙の幅方向で用紙に温度差が生じる。用紙に幅方向で温度差が生じると、例えば、用紙がカールして冷却装置から排紙収容部に至る用紙搬送経路中で用紙のジャムが生じ易くなってしまう。   However, since the coolant flows through the cooling roller in one direction from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the cooling roller, the temperature of the coolant is lowest on the one end side, and on the other end side. The temperature of the coolant increases due to the heat absorbed by the cooling roller from the paper. Therefore, a difference in cooling efficiency with respect to the sheet occurs in the longitudinal direction of the cooling roller due to a temperature difference in the longitudinal direction of the cooling roller, and the sheet is cooled with a temperature gradient in the longitudinal direction of the cooling roller. A temperature difference occurs in the paper in the width direction. When a temperature difference occurs in the width direction of the sheet, for example, the sheet curls and the sheet is easily jammed in the sheet conveyance path from the cooling device to the sheet discharge storage unit.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、シート状部材の幅方向の温度差を低減できる冷却装置、及び、その冷却装置を備えた画像形成装置を提供することである。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a cooling device capable of reducing a temperature difference in the width direction of a sheet-like member and an image forming apparatus including the cooling device. is there.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、中空状の管状部材からなる冷却ローラと、該管状部材内に冷却媒体を搬送する冷却媒体搬送手段と、を備え、前記冷却ローラにシート状部材を接触させてシート状部材を冷却する冷却装置において、画像形成装置で使用可能なシート状部材の最大幅よりも軸方向の幅が短い前記冷却ローラを、前記最大幅を占めるように少なくとも2つ配設したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の冷却装置において、上記管状部材には、冷却ローラ軸方向で上記最大幅の中央部側の端部に冷却媒体が前記管状部材内に供給される供給口が設けられ、冷却ローラ軸方向で前記最大幅の端部側に冷却媒体が前記管状部材内から排出される排出口が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の冷却装置において、上記管状部材には、少なくとも冷却ローラ軸方向で上記最大幅の中央部側の端部に、前記管状部材が回転可能な状態で取り付けられ、該管状部材と前記冷却媒体供給搬送手段とをつなぐ回転管継手手段を有し、前記管状部材の冷却ローラ軸方向両端は装置本体または画像形成装置の構造体に回転可能に嵌合関係で支持されることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3の冷却装置において、上記管状部材である外管の中空内部に該外管よりも小径の中子部材を内包し、上記冷却ローラは前記外管の内周面と前記中子部材の外周面とで形成される間隙に冷却媒体が流れる流路を有することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2または3の冷却装置において、上記管状部材である外管の中空内部に該外管よりも細管構造の内管を内包し、上記冷却ローラは、該外管と該内管との間を冷却媒体が流れる外側流路、及び、該内管内を冷却媒体が流れる内側流路を有する二重管構造であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5の冷却装置において、上記冷却ローラの上記最大幅の端部側は上記外管と軸部とが一体構造であり、前記軸部が回転可能に軸受によって軸支されており、装置外側端の排出口は冷却媒体がリザーブタンク内に排出されるように構成したことを特徴とするものである。また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6の冷却装置において、第1の冷却ローラ及び第2の冷却ローラは、シート状部材の搬送方向と直交する方向に移動可能に設けられており、シート状媒体の搬送方向と直交する方向において、搬送されるシート状媒体の幅方向中央部が、上記通紙幅において第1の冷却ローラの流路と第2の冷却ローラの流路とが重なっている範囲の略中央部の位置を通るように、第1の冷却ローラと第2の冷却ローラとの少なくとも一方を前記直交する方向に移動させることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1、2、3、4、5、6または7の冷却装置において、上記シート状部材の搬送方向と直交する方向の幅が、上記第1の冷却ローラと上記第2の冷却ローラとのどちらかの冷却ローラ軸方向の幅よりも狭い場合には、前記シート状部材の前記幅よりも冷却ローラ軸方向の幅が広い、前記第1の冷却ローラまたは前記第2の冷却ローラに前記シート状部材が搬送され、前記シート状部材が搬送される側の冷却ローラにのみ冷却媒体を流すことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7または8の冷却装置において、上記第1の冷却ローラに流す冷却媒体の流量と上記第2の冷却ローラに流す冷却媒体の流量とを調整する流量調整手段を有しており、前記第1の冷却ローラによるシート状部材の冷却効率と前記第2の冷却ローラによるシート状部材の冷却効率とが同一になるように、前記第1の冷却ローラに流す冷却媒体の流量と前記第2の冷却ローラに流す冷却媒体の流量とを前記流量調整手段によって調整することを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、シート状部材上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該シート状部材上に形成されたトナー像を少なくとも熱によってシート状部材に定着させる熱定着手段と、該熱定着手段によってトナー像が定着されたシート状部材を冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、前記冷却手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の冷却装置を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a cooling roller made of a hollow tubular member, and a cooling medium conveying means for conveying the cooling medium into the tubular member, and a sheet is provided on the cooling roller. In the cooling device that cools the sheet-like member by contacting the sheet-like member, the cooling roller having an axial width shorter than the maximum width of the sheet-like member that can be used in the image forming apparatus is at least so as to occupy the maximum width. Two are arranged.
According to a second aspect of the present invention, in the cooling device according to the first aspect, a cooling medium is supplied into the tubular member at the end portion on the central portion side of the maximum width in the axial direction of the cooling roller. A supply port is provided, and a discharge port through which the cooling medium is discharged from the tubular member is provided on the end side of the maximum width in the axial direction of the cooling roller.
According to a third aspect of the present invention, in the cooling device according to the first or second aspect, the tubular member can be rotated at least at the end portion on the central portion side of the maximum width in the axial direction of the cooling roller. And a rotary pipe joint means for connecting the tubular member and the cooling medium supply / conveyance means, and both ends of the tubular member in the axial direction of the cooling roller are rotatably fitted to the apparatus main body or the structure of the image forming apparatus. It is characterized by being supported by a joint relationship.
According to a fourth aspect of the present invention, in the cooling device of the first, second, or third aspect, a core member having a smaller diameter than the outer tube is included in the hollow interior of the outer tube, which is the tubular member, and the cooling roller is A flow path through which a cooling medium flows is formed in a gap formed by the inner peripheral surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the core member.
According to a fifth aspect of the present invention, in the cooling device of the first, second, or third aspect, an inner tube having a narrower tube structure than the outer tube is included in the hollow interior of the outer tube that is the tubular member, and the cooling roller is The double pipe structure has an outer flow path through which a cooling medium flows between the outer pipe and the inner pipe, and an inner flow path through which the cooling medium flows through the inner pipe.
Further, the invention of claim 6 is the cooling device of claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the outer tube and the shaft portion are integrally structured on the end portion side of the maximum width of the cooling roller, The shaft portion is rotatably supported by a bearing, and the discharge port at the outer end of the apparatus is configured such that the cooling medium is discharged into the reserve tank. The invention of claim 7 is the cooling device of claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the first cooling roller and the second cooling roller are perpendicular to the conveying direction of the sheet-like member. In the direction perpendicular to the conveyance direction of the sheet medium, the central portion in the width direction of the sheet medium to be conveyed is connected to the flow path of the first cooling roller and the second in the sheet passing width. At least one of the first cooling roller and the second cooling roller is moved in the orthogonal direction so as to pass through a substantially central position in a range where the flow path of the cooling roller overlaps. Is.
The invention according to claim 8 is the cooling device according to claim 1, wherein a width in a direction perpendicular to the conveying direction of the sheet-like member is the first cooling roller. And the second cooling roller, the width of the sheet-like member in the cooling roller axial direction is wider than the width of the sheet-like member. The sheet-like member is conveyed to the second cooling roller, and the cooling medium is allowed to flow only to the cooling roller on the side where the sheet-like member is conveyed.
The invention according to claim 9 is the cooling device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, and the flow rate of the cooling medium passed through the first cooling roller and the second cooling roller. And a cooling efficiency of the sheet-like member by the first cooling roller and a cooling efficiency of the sheet-like member by the second cooling roller are the same. As described above, the flow rate of the cooling medium flowing through the first cooling roller and the flow rate of the cooling medium flowing through the second cooling roller are adjusted by the flow rate adjusting means.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a toner image forming means for forming a toner image on a sheet-like member, and a heat fixing means for fixing the toner image formed on the sheet-like member to the sheet-like member by at least heat. And a cooling unit that cools the sheet-like member on which the toner image has been fixed by the thermal fixing unit, wherein the cooling unit is the claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9 cooling devices are used.

本発明においては、画像形成装置で使用可能なシート状部材の最大幅を占めるように配設された、軸方向の幅がシート状部材の最大幅よりも短い少なくとも2つの冷却ローラによって、シート状部材の幅方向の冷却範囲が分割される。これにより、各冷却ローラ内を流れる冷却媒体が受熱する熱量は、シート状部材の最大幅で1つの冷却ローラ内を一端側から他端側に流れる冷却媒体が受熱する熱量よりも少なくなり、その分、各冷却ローラ内を流れる冷却媒体の温度上昇が抑えられる。よって、シート状部材の最大幅で1つの冷却ローラ内を一端側から他端側に冷却媒体が流れる構成よりも、各冷却ローラの軸方向の温度差を低減できる。このように、各冷却ローラの軸方向の温度差を低減できることで、シート状部材の幅方向で各冷却ローラによるシート状部材の冷却効率の差が小さくなり、その分、各冷却ローラによって冷却されたシート状部材の幅方向の温度差を低減できる。   In the present invention, the sheet-shaped member is formed by at least two cooling rollers disposed so as to occupy the maximum width of the sheet-shaped member usable in the image forming apparatus and having an axial width shorter than the maximum width of the sheet-shaped member. The cooling range in the width direction of the member is divided. Thereby, the amount of heat received by the cooling medium flowing in each cooling roller is less than the amount of heat received by the cooling medium flowing from one end side to the other end side in one cooling roller at the maximum width of the sheet-like member. Therefore, the temperature rise of the cooling medium flowing through each cooling roller can be suppressed. Therefore, the temperature difference in the axial direction of each cooling roller can be reduced as compared with the configuration in which the cooling medium flows from one end side to the other end side in one cooling roller with the maximum width of the sheet-like member. Thus, by reducing the temperature difference in the axial direction of each cooling roller, the difference in cooling efficiency of the sheet-like member by each cooling roller in the width direction of the sheet-like member is reduced, and the cooling roller is correspondingly cooled. The temperature difference in the width direction of the sheet-like member can be reduced.

以上、本発明によれば、シート状部材の幅方向の温度差を低減できるという優れた効果がある。   As mentioned above, according to this invention, there exists the outstanding effect that the temperature difference of the width direction of a sheet-like member can be reduced.

構成例1に係る冷却ローラ及び冷却装置の模式図。2 is a schematic diagram of a cooling roller and a cooling device according to Configuration Example 1. FIG. 冷却ローラを備えた冷却装置の一例の概略図。Schematic of an example of a cooling device provided with a cooling roller. 単式ロータリージョイントを取り付けた冷却ローラの一例の模式図。The schematic diagram of an example of the cooling roller which attached the single type rotary joint. 複式ロータリージョイントを取り付けた冷却ローラの一例の模式図。The schematic diagram of an example of the cooling roller which attached the double type | mold rotary joint. 構成例2に係る冷却ローラの模式図。FIG. 9 is a schematic diagram of a cooling roller according to Configuration Example 2. 構成例3に係る冷却ローラの模式図。FIG. 10 is a schematic diagram of a cooling roller according to Configuration Example 3. 構成例4に係る冷却ローラ及び冷却装置の模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of a cooling roller and a cooling device according to Configuration Example 4. 冷却装置のユニット全体構成図。The whole unit block diagram of a cooling device. 冷却ローラの概略図。Schematic of a cooling roller. 冷却装置のブラケット上板部の概略図。The schematic diagram of the bracket upper board part of a cooling device. 構成例5に係る冷却ローラ及び冷却装置の模式図。10 is a schematic diagram of a cooling roller and a cooling device according to Configuration Example 5. FIG. 構成例6に係る冷却ローラ及び冷却装置の模式図。FIG. 10 is a schematic diagram of a cooling roller and a cooling device according to Configuration Example 6. 本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment.

本発明の冷却ローラおよび冷却装置を、熱定着手段によって記録用紙上のトナーを定着させる画像形成装置を用いて説明する。しかし、本発明の冷却ローラおよび冷却装置はこれに限定されることなく、シート媒体の冷却が必要な装置であれば適応可能である。   The cooling roller and the cooling device of the present invention will be described using an image forming apparatus in which toner on a recording sheet is fixed by a thermal fixing unit. However, the cooling roller and the cooling device of the present invention are not limited to this, and can be applied to any device that requires cooling of the sheet medium.

冷却手段としての冷却ローラは、管状構造であり、内部に冷却液を流して循環させることで冷却ローラ表面を冷却するようにしたものである。この冷却ローラを有する冷却装置を熱定着手段直後の用紙搬送経路中に配置し、冷却ローラによって用紙を搬送させると同時に接触させることで用紙から熱を除去し冷却する。   The cooling roller as a cooling means has a tubular structure, and the surface of the cooling roller is cooled by flowing and circulating a cooling liquid therein. A cooling device having this cooling roller is disposed in the paper conveyance path immediately after the heat fixing means, and the paper is conveyed by the cooling roller and brought into contact with it to remove heat from the paper and cool it.

図2は、用紙搬送の働きも担う冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとを備えた冷却装置100の一例の概略図である。冷却装置100には用紙Pの搬送方向(左右方向)に間隔をおいて配列されたローラ2とローラ3が設けられて、用紙搬送の搬送ベルト4を展張している。そして用紙搬送方向下流側のローラ2を駆動ローラ(図示しない駆動源と連結)として、搬送ベルト4を反時計回り方向に回転させ、用紙を図中右側から左側へ搬送する。   FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a cooling device 100 including a cooling roller 10a and a cooling roller 10b that also serve to convey a sheet. The cooling device 100 is provided with rollers 2 and 3 arranged at intervals in the conveyance direction (left-right direction) of the paper P, and the conveyance belt 4 for paper conveyance is stretched. Then, with the roller 2 on the downstream side in the paper transport direction as a driving roller (connected to a drive source not shown), the transport belt 4 is rotated counterclockwise to transport the paper from the right side to the left side in the figure.

冷却装置100よりも用紙搬送方向上流側には熱定着手段7が配置されており、冷却装置100よりも用紙搬送方向下流側には排紙収容部8があり、ローラ3の上方には熱定着手段7から搬送されてきた用紙Pをガイドする上ガイド5が設けられている。また、ローラ2とローラ3との中間位置には、搬送ベルト4に食い込むように上から冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとが圧接されており、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとは搬送ベルト4の搬送力を利用した連れ回りで回転するようになっている。図中の符号6は冷却装置100本体を構成するブラケットであり、ローラ2、ローラ3、冷却ローラ10a、冷却ローラ10b、及び、上ガイド5などの構成部品を固定または回転自在に支持する部材である。冷却装置100はこのブラケット6によりユニット化され、画像形成装置本体に組み込まれる。   A heat fixing unit 7 is disposed upstream of the cooling device 100 in the paper conveyance direction, a paper discharge accommodating portion 8 is provided downstream of the cooling device 100 in the paper conveyance direction, and heat fixing is performed above the rollers 3. An upper guide 5 for guiding the paper P conveyed from the means 7 is provided. In addition, a cooling roller 10a and a cooling roller 10b are pressed against each other at an intermediate position between the roller 2 and the roller 3 so as to bite into the conveying belt 4, and the cooling roller 10a and the cooling roller 10b are in contact with the conveying belt 4. It is designed to rotate with the use of conveying force. Reference numeral 6 in the figure denotes a bracket that constitutes the main body of the cooling device 100, and is a member that supports component parts such as the roller 2, the roller 3, the cooling roller 10 a, the cooling roller 10 b, and the upper guide 5 in a fixed or rotatable manner. is there. The cooling device 100 is unitized by the bracket 6 and incorporated into the image forming apparatus main body.

熱定着手段7で熱せられ高温となった用紙Pは、排紙収容部8に排出される前に冷却装置100を通過する。詳細には、熱定着手段7を通って高温となった用紙Pが、冷却装置100の上ガイド5とローラ3との間に入り込み、その後、冷却ローラ10bと搬送ベルト4とで形成されるニップ領域部と、冷却ローラ10aと搬送ベルト4とで形成されるニップ領域部を通過して排紙収容部8に排出される。冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとの内部は中空の管構造になっており、外部で十分に冷却された冷却液が冷却ローラ10a内や冷却ローラ10b内に供給され、冷却ローラ10a内や冷却ローラ10b内を循環した後に冷却液が冷却ローラ10a内や冷却ローラ10b内から排出される。用紙Pは、冷却ローラ10aと搬送ベルト4とが接することで形成されるニップ領域や、冷却ローラ10bと搬送ベルト4とが接することで形成されるニップ領域で冷却ローラ10に密着し接触しながら通過されるので、その際に用紙Pの熱は冷却ローラ10aや冷却ローラ10bに吸熱され用紙Pが十分に冷却される。例えば、熱定着手段7の通過直後の用紙Pの表面温度が100℃程度のときに用紙Pを冷却装置100に通過させることで、用紙Pを50〜60℃程度まで冷却することができる。   The paper P heated to a high temperature by the heat fixing unit 7 passes through the cooling device 100 before being discharged to the paper discharge storage unit 8. Specifically, the sheet P that has reached a high temperature through the heat fixing unit 7 enters between the upper guide 5 and the roller 3 of the cooling device 100 and then a nip formed by the cooling roller 10 b and the conveying belt 4. The sheet passes through the area, the nip area formed by the cooling roller 10 a and the conveyor belt 4, and is discharged to the sheet discharge container 8. The inside of the cooling roller 10a and the cooling roller 10b has a hollow tube structure, and the cooling liquid sufficiently cooled outside is supplied into the cooling roller 10a and the cooling roller 10b, and the inside of the cooling roller 10a and the cooling roller After circulating through 10b, the cooling liquid is discharged from the cooling roller 10a or the cooling roller 10b. The sheet P is in close contact with and in contact with the cooling roller 10 in a nip region formed by contact between the cooling roller 10a and the conveyance belt 4 or in a nip region formed by contact between the cooling roller 10b and the conveyance belt 4. At this time, the heat of the paper P is absorbed by the cooling roller 10a and the cooling roller 10b, and the paper P is sufficiently cooled. For example, the paper P can be cooled to about 50 to 60 ° C. by passing the paper P through the cooling device 100 when the surface temperature of the paper P immediately after passing through the heat fixing unit 7 is about 100 ° C.

なお図12を用いて後述するが、冷却ローラ10aや冷却ローラ10bは、ロータリージョイント11を介してタンク51、ポンプ52、冷却ファン53を装着したラジエータ54などの冷却液循環装置500と送液チューブ55により連結され、冷却ローラ10a内や冷却ローラ10b内に冷却液を流すことで冷却ローラ10aや冷却ローラ10bが冷却される。そして、冷却された冷却ローラ10aや冷却ローラ10bに熱定着手段7で熱せられて高温となった用紙Pが搬送され、冷却ローラ10aや冷却ローラ10bにより用紙Pは冷却される。   As will be described later with reference to FIG. 12, the cooling roller 10 a and the cooling roller 10 b are connected to a cooling liquid circulation device 500 such as a radiator 54 equipped with a tank 51, a pump 52, and a cooling fan 53 via a rotary joint 11 and a liquid supply tube. The cooling roller 10a and the cooling roller 10b are cooled by flowing the cooling liquid into the cooling roller 10a and the cooling roller 10b. Then, the paper P heated to the high temperature by the heat fixing unit 7 is conveyed to the cooled cooling roller 10a or cooling roller 10b, and the paper P is cooled by the cooling roller 10a or the cooling roller 10b.

ここで、一般に用いられている回転管継手手段には、ロータリージョイントがある。ロータリージョイントには、単式タイプと複式タイプがあり、単式タイプは冷却液の供給を一方向からのみ行い、排出は反対側から行う。複式タイプは同一方向から冷却液の供給および排出を行う。単式ロータリージョイントを取り付けた冷却ローラ10の一例を図3に示す。   Here, there is a rotary joint as a commonly used rotary pipe joint means. There are two types of rotary joints, the single type and the double type. In the single type, the coolant is supplied only from one direction, and the discharge is performed from the opposite side. The dual type supplies and discharges the coolant from the same direction. An example of the cooling roller 10 to which a single rotary joint is attached is shown in FIG.

図3に示す冷却ローラ10には、回転管継手手段としてのロータリージョイント20の供給口19から、図12に示すような冷却液循環装置500によって冷却された冷却液が供給され、外管14内の流路16を通り、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント29とは反対側のロータリージョイント21の排出口13から排出される。このとき、流路16を流れる冷却液1によって外管14が冷却される。   3 is supplied from the supply port 19 of the rotary joint 20 as a rotary pipe joint means to the cooling roller 10 shown in FIG. , And is discharged from the discharge port 13 of the rotary joint 21 on the opposite side of the rotary joint 29 in the cooling roller axial direction. At this time, the outer tube 14 is cooled by the coolant 1 flowing through the flow path 16.

ここで、供給口19から流路16に冷却液が流れ込んだ位置(流路16の冷却ローラ軸方向ロータリージョイント20側端部)では、冷却液の温度は低い状態であるが、図2に示す熱定着手段7を通り加熱された用紙Pが冷却ローラ10の表面に接触しながら通過するので、流路16を流れる冷却液の温度は、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20側からロータリージョイント21側に行くほど上昇する。したがって、冷却ローラ10の外管14の表面温度は冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20側が最も低く、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント21側が最も高くなる。   Here, at the position where the coolant flows into the flow path 16 from the supply port 19 (the end of the flow path 16 on the cooling roller axial direction rotary joint 20 side), the temperature of the coolant is low, but is shown in FIG. Since the sheet P heated through the heat fixing unit 7 passes while contacting the surface of the cooling roller 10, the temperature of the coolant flowing through the flow path 16 is changed from the rotary joint 20 side to the rotary joint 21 side in the cooling roller axial direction. As you go up, it rises. Therefore, the surface temperature of the outer tube 14 of the cooling roller 10 is lowest on the rotary joint 20 side in the cooling roller axial direction and highest on the rotary joint 21 side in the cooling roller axial direction.

よって、冷却ローラ10による用紙Pの冷却効率は、外管14の冷却ローラ軸方向でロータリージョリント20側が最も高く、外管14の冷却ローラ軸方向でロータリージョイント21側が最も低くなり、冷却ローラ10の冷却ローラ軸方向の全幅で温度勾配を持ち、温度差および冷却効率差も大きくなる。   Therefore, the cooling efficiency of the sheet P by the cooling roller 10 is highest on the rotary joint 20 side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14 and lowest on the rotary joint 21 side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14. There is a temperature gradient across the entire width of the cooling roller in the axial direction, and the temperature difference and the cooling efficiency difference also increase.

次に、一般に用いられている複式の回転管継手手段であるロータリージョイント11を取り付けた冷却ローラ10の一例について図4に示す概略断面図を用いて説明する。   Next, an example of the cooling roller 10 to which the rotary joint 11 which is a commonly used type of rotary pipe joint means is attached will be described with reference to a schematic sectional view shown in FIG.

図4に示すように冷却ローラ10は外管14と内管15から成る中空の管構造で、外管14が回転し用紙Pを接触および搬送する。   As shown in FIG. 4, the cooling roller 10 has a hollow tube structure including an outer tube 14 and an inner tube 15, and the outer tube 14 rotates to contact and transport the paper P.

外管14は、軸付のフランジ10cと、軸受10gを嵌合圧入したフランジ10dで両端が構成されており、両フランジに漏洩防止のOリング10eを入れ込んでネジ10fでそれぞれのフランジを外管14に取り付けている。このとき、両フランジとも、外管14に嵌合関係で挿入して取り付け、外管14との同軸度を出している。冷却ローラ10は、フランジ10cの軸と、フランジ10dの軸受10gを用いて冷却装置100のブラケット6に対して両端を回転自在に支持される。   Both ends of the outer tube 14 are constituted by a flange 10c with a shaft and a flange 10d in which a bearing 10g is fitted and press-fitted, and an O-ring 10e for preventing leakage is inserted into both flanges, and each flange is removed by a screw 10f. It is attached to the tube 14. At this time, both flanges are inserted and attached to the outer tube 14 in a fitting relationship, and the coaxiality with the outer tube 14 is obtained. The cooling roller 10 is rotatably supported at both ends with respect to the bracket 6 of the cooling device 100 using the shaft of the flange 10c and the bearing 10g of the flange 10d.

また、フランジ10dには平行ネジ部10hと嵌合部10iから成る結合部が形成されており、フランジ10dには、その結合部と相対するように形成した平行ネジ部11bと嵌合部11cとを有するロータ11aが取り付けられる。フランジ10dとロータ11aそれぞれの平行ネジ部10h,11bは、外管14の回転方向(用紙Pの搬送方向)に対して締まり勝手となるような方向にネジ加工されている。   Further, the flange 10d is formed with a coupling portion including a parallel screw portion 10h and a fitting portion 10i. The flange 10d has a parallel screw portion 11b and a fitting portion 11c formed so as to face the coupling portion. Is attached. The parallel threaded portions 10h and 11b of the flange 10d and the rotor 11a are threaded in a direction that can be tightened with respect to the rotation direction of the outer tube 14 (paper P conveyance direction).

ロータ11aはロータリージョイント11の構成部品であり、間隔をおいて設けた2箇所の軸受11dとの嵌合関係で回転自在にロータリージョイント11のケーシング11eに支持されている。   The rotor 11a is a component of the rotary joint 11, and is supported by the casing 11e of the rotary joint 11 so as to be rotatable in a fitting relationship with two bearings 11d provided at intervals.

ロータ11aとフランジ10dとの取り付けは、上記したように嵌合関係による挿入および取り付けであるため、ロータ11aとフランジ10dとの同軸度が出される。このことから、外管14は、それぞれ嵌合関係で取り付けられたロータ11a及びフランジ22dを介して、ロータリージョイント11のケーシング11eに対して軸が合わされた状態となっており、高精度な回転ができるようになっている。なお、ロータ11aにはフランジ10dとの隙間から冷却液の漏洩を防ぐOリング11gを入れ込んでいる。   Since the attachment of the rotor 11a and the flange 10d is the insertion and attachment by the fitting relationship as described above, the coaxiality between the rotor 11a and the flange 10d is obtained. From this, the outer tube 14 is in a state in which the shaft is aligned with the casing 11e of the rotary joint 11 via the rotor 11a and the flange 22d, which are attached in a fitting relationship, and high-accuracy rotation is achieved. It can be done. Note that an O-ring 11g that prevents leakage of coolant from the gap with the flange 10d is inserted into the rotor 11a.

冷却ローラ10は、外管14が回転し内管15は固定(非回転)されている構成と、外管14が回転し外管14と共に内管15も回転する構成が考えられる。ここでは、外管14が回転し内管15は固定(非回転)されている構成の冷却ローラ10について説明する。   The cooling roller 10 may have a configuration in which the outer tube 14 rotates and the inner tube 15 is fixed (non-rotated), or a configuration in which the outer tube 14 rotates and the inner tube 15 rotates together with the outer tube 14. Here, the cooling roller 10 having a configuration in which the outer tube 14 is rotated and the inner tube 15 is fixed (non-rotated) will be described.

図4に示すように、内管15のロータリージョイント11側の一端側を回転しないようにロータリージョイント11で固定支持し、他端側を外管14のフランジ10cに回転自在に支持させる。内管15のロータリージョイント11への取り付けは、ケーシング11eに取り付けられるフランジ11fに内管15の一端側を圧入することで内管15がフランジ11fに固定支持される。また、ケーシング11e、フランジ11f、及び、内管15は互いに嵌合関係で挿入され取り付けられるので、ケーシング11eに対して内管15の同軸度は出された状態となっている。なお、フランジ11fは漏洩防止のOリング11iを入れ込んで、ネジ11hでケーシング11eに取り付けられる。また、内管15はフランジ10cに軸受10jを介して内管15の他端側が取り付けられ、回転自在に支持される。フランジ10c、軸受10j、及び、内管15は互いに嵌合関係で挿入され取り付けられるので、フランジ10cに対して内管15の同軸度も出された状態となっている。   As shown in FIG. 4, one end of the inner tube 15 on the rotary joint 11 side is fixed and supported by the rotary joint 11 so as not to rotate, and the other end is rotatably supported by the flange 10 c of the outer tube 14. The inner pipe 15 is attached to the rotary joint 11 by press-fitting one end side of the inner pipe 15 into the flange 11f attached to the casing 11e so that the inner pipe 15 is fixedly supported by the flange 11f. Moreover, since the casing 11e, the flange 11f, and the inner tube 15 are inserted and attached in a fitting relationship with each other, the coaxiality of the inner tube 15 is extended with respect to the casing 11e. In addition, the flange 11f inserts an O-ring 11i for preventing leakage, and is attached to the casing 11e with a screw 11h. The inner tube 15 is rotatably supported by the other end of the inner tube 15 being attached to the flange 10c via a bearing 10j. Since the flange 10c, the bearing 10j, and the inner tube 15 are inserted and attached in a fitting relationship with each other, the coaxiality of the inner tube 15 with respect to the flange 10c is also provided.

以上の構成により、冷却ローラ10の一端側では、ロータリージョイント11のケーシング11eを基準にして外管14と内管15との同軸度が出され、そしてロータリージョイント11のケーシング11eに対して外管14は回転自在に支持され、内管15はケーシング11eに対して回転しないよう固定支持されるようになっている。冷却ローラ10の他端側は、フランジ10cを介して外管14と内管15との同軸度が出され、そして外管14に対して内管15が回転自在となるように支持されている。   With the above configuration, the coaxiality between the outer tube 14 and the inner tube 15 is provided on one end side of the cooling roller 10 with reference to the casing 11e of the rotary joint 11, and the outer tube is relative to the casing 11e of the rotary joint 11. Reference numeral 14 is rotatably supported, and the inner tube 15 is fixedly supported so as not to rotate with respect to the casing 11e. The other end side of the cooling roller 10 is supported so that the outer tube 14 and the inner tube 15 are coaxial with each other via the flange 10 c and the inner tube 15 is rotatable with respect to the outer tube 14. .

内管15のフランジ10c側の外周壁には開口孔10kが形成されており、内管15のロータリージョイント11側の端面には断面孔10mが形成されている。ロータリージョイント11の供給口19から内管15の断面孔10mを通って内管15内に供給された冷却液は、開口孔10kを通って外管14と内管15との間の隙間に流れ込み、ロータリージョイント11内を通って排出口13から外部に排出される。   An opening hole 10k is formed in the outer peripheral wall of the inner tube 15 on the flange 10c side, and a cross-sectional hole 10m is formed on the end surface of the inner tube 15 on the rotary joint 11 side. The coolant supplied from the supply port 19 of the rotary joint 11 through the sectional hole 10m of the inner tube 15 into the inner tube 15 flows into the gap between the outer tube 14 and the inner tube 15 through the opening hole 10k. Then, it passes through the rotary joint 11 and is discharged from the discharge port 13 to the outside.

冷却液1の流路は矢印で示すように、先ずロータリージョイント11内に供給された冷却液1は、内管15内を軸方向に流れ、内管15の軸方向フランジ側端部まで行く。図4においては、ロータリージョイント11の供給口19から内管15の軸方向フランジ10c側端部までの冷却液の流路を往流路とする。そして、内管15の軸方向フランジ10c側端部まで行った冷却液は、Uターンをするように開口孔10kを通って外管14と内管15との間の隙間で形成される外側流路に流れ込み、内管15とロータ11aとの狭小間隙を通り、外管14と内管15とで形成される広い間隙を軸方向フランジ11f側に向かって流れ、このとき冷却液によって外管14が冷却される。そして、ロータリージョイント11のケーシング11eに形成された排出口13からロータリージョイント11の外部に冷却液が排出される。図4においては、開口孔10kから上記外側流路を通って排出口13までの冷却液の流路を復流路とする。   As indicated by the arrows in the flow path of the coolant 1, the coolant 1 supplied into the rotary joint 11 first flows in the inner tube 15 in the axial direction and reaches the end on the axial flange side of the inner tube 15. In FIG. 4, the flow path of the coolant from the supply port 19 of the rotary joint 11 to the end of the inner pipe 15 on the axial flange 10c side is defined as the forward flow path. Then, the coolant that has flowed up to the axial flange 10c side end portion of the inner tube 15 passes through the opening hole 10k so as to make a U-turn, and is formed in the outer flow formed by the gap between the outer tube 14 and the inner tube 15. It flows into the path, passes through a narrow gap between the inner tube 15 and the rotor 11a, flows through a wide gap formed by the outer tube 14 and the inner tube 15 toward the axial flange 11f, and at this time, the outer tube 14 is cooled by the coolant. Is cooled. Then, the coolant is discharged from the discharge port 13 formed in the casing 11 e of the rotary joint 11 to the outside of the rotary joint 11. In FIG. 4, the flow path of the coolant from the opening hole 10k through the outer flow path to the discharge port 13 is defined as a return flow path.

このように冷却ローラ10は内部に冷却液が流れる往復循環する流路を有し、ロータリージョイント11を介して後述する冷却液循環装置500と閉ループの流路を形成して冷却液を循環させる。   In this way, the cooling roller 10 has a reciprocating flow path through which the cooling liquid flows, and forms a closed-loop flow path with the cooling liquid circulation device 500 described later via the rotary joint 11 to circulate the cooling liquid.

ここで、内管15の開口孔10kから前記外側流路に冷却液が流れ込んだ位置(前記外側流路の冷却ローラ軸方向フランジ10c側端部)では、冷却液の温度は低い状態であるが、図2に示す熱定着手段7を通り加熱された用紙Pが冷却ローラ10の表面に接触しながら通過するので、前記外側流路を流れる冷却液の温度は、冷却ローラ軸方向でフランジ10c側からロータリージョイント21側に行くほど上昇する。したがって、冷却ローラ10の外管14の表面温度は冷却ローラ軸方向でフランジ10c側が最も低く、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20側が最も高くなる。   Here, at the position where the coolant flows into the outer flow path from the opening hole 10k of the inner pipe 15 (the end of the outer flow path on the cooling roller axial flange 10c side), the temperature of the coolant is low. 2, the sheet P heated through the heat fixing means 7 passes while contacting the surface of the cooling roller 10, so that the temperature of the coolant flowing through the outer flow path is on the flange 10c side in the cooling roller axial direction. As you go to the rotary joint 21 side, it rises. Therefore, the surface temperature of the outer tube 14 of the cooling roller 10 is lowest on the flange 10c side in the cooling roller axial direction and highest on the rotary joint 20 side in the cooling roller axial direction.

よって、冷却ローラ10による用紙Pの冷却効率は、外管14の冷却ローラ軸方向でフランジ10c側が最も高く、外管14の冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20側が最も低くなり、冷却ローラ10の冷却ローラ軸方向の全幅で温度勾配を持ち、温度差および冷却効率差も大きくなる。   Therefore, the cooling efficiency of the sheet P by the cooling roller 10 is highest on the flange 10 c side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14, and lowest on the rotary joint 20 side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14. There is a temperature gradient over the entire width in the roller axis direction, and the temperature difference and cooling efficiency difference also increase.

[構成例1]
次に、図1を用いて、構成例1に係る冷却ローラ10及び冷却装置200について説明する。
[Configuration example 1]
Next, the cooling roller 10 and the cooling device 200 according to the configuration example 1 will be described with reference to FIG.

本構成例においては、図1に示すように用紙搬送方向に直交する方向の通紙領域幅Lを通る用紙Pの全幅を冷却できるように、画像形成装置で使用可能な用紙Pの最大幅Wmaxよりも外管14の軸方向の長さが短い、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとの2つの冷却ローラ10が、用紙Pの最大幅Wmaxを少なくとも占めるように配設し、通紙領域幅Lを冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとで分割して用紙Pを冷却する構成になっている。 In the present configuration example, as shown in FIG. 1, the maximum width W of the paper P that can be used in the image forming apparatus so that the entire width of the paper P passing through the paper passing area width L in the direction orthogonal to the paper transport direction can be cooled. The two cooling rollers 10, that is, the cooling roller 10 a and the cooling roller 10 b, whose length in the axial direction of the outer tube 14 is shorter than max , are disposed so as to occupy at least the maximum width W max of the paper P, and the paper passing area The width L is divided by the cooling roller 10a and the cooling roller 10b to cool the paper P.

各冷却ローラ10の冷却ローラ軸方向両端には回転管継手手段としてロータリージョイント20(供給口側)とロータリージョイント21(排出口側)とがそれぞれ接続されており、冷却ローラ10の外管14は回転自在となっている。   A rotary joint 20 (supply port side) and a rotary joint 21 (discharge port side) are connected to both ends of each cooling roller 10 in the axial direction of the cooling roller as rotary joint means, respectively. It is free to rotate.

以下、2つの冷却ローラ10をそれぞれ特定して指すときは、用紙搬送方向に向かって左側にある冷却ローラ10の各部材を示す符号の後ろにaを付し、用紙搬送方向に向かって右側にある冷却ローラ10の各部材を示す符号の後にbを付して区別する。   Hereinafter, when the two cooling rollers 10 are specified and indicated, a is added after the reference numerals indicating the respective members of the cooling roller 10 on the left side in the paper conveyance direction, and on the right side in the paper conveyance direction. A distinction is made by adding b after the reference numeral indicating each member of a certain cooling roller 10.

まず、図1を用いて冷却ローラ10内の冷却液の流れについて説明する。
冷却ローラ10aにおいて冷却液は、冷却ローラ10aの通紙領域幅Lの中央側にあるロータリージョイント20aの供給口19aから冷却ローラ10a内に供給され、外管14a内の流路16aを通り、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20aとは反対側のロータリージョイント21aの排出口13aから排出される。このとき、流路16aを流れる冷却液によって外管14aが冷却される。
First, the flow of the coolant in the cooling roller 10 will be described with reference to FIG.
In the cooling roller 10a, the cooling liquid is supplied into the cooling roller 10a from the supply port 19a of the rotary joint 20a on the center side of the sheet passing area width L of the cooling roller 10a, passes through the flow path 16a in the outer tube 14a, and is cooled. The ink is discharged from the discharge port 13a of the rotary joint 21a opposite to the rotary joint 20a in the roller axis direction. At this time, the outer tube 14a is cooled by the coolant flowing through the flow path 16a.

同様に、冷却ローラ10bにおいて冷却液は、冷却ローラ10bの通紙領域幅Lの中央側にあるロータリージョイント20bの供給口19bから冷却ローラ10b内に供給され、外管14b内の流路16bを通り、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20bとは反対側のロータリージョイント21bの排出口13bから排出される。このとき、流路16bを流れる冷却液1によって外管14bが冷却される。   Similarly, in the cooling roller 10b, the coolant is supplied into the cooling roller 10b from the supply port 19b of the rotary joint 20b on the center side of the sheet passing area width L of the cooling roller 10b, and flows through the flow path 16b in the outer tube 14b. As a result, it is discharged from the discharge port 13b of the rotary joint 21b opposite to the rotary joint 20b in the cooling roller axial direction. At this time, the outer tube 14b is cooled by the coolant 1 flowing through the flow path 16b.

このように冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとを有することにより、通紙領域幅Lを2つの独立した流路16aと流路16bとに冷却領域を分割し、ロータリージョイント20aとロータリージョイント20bとを介して、後述する図12に示すような冷却液循環装置500と閉ループの流路を形成して冷却液を循環させる。   Thus, by having the cooling roller 10a and the cooling roller 10b, the sheet passing area width L is divided into two independent flow paths 16a and 16b, and the rotary joint 20a and the rotary joint 20b are separated. Accordingly, a coolant circulation device 500 as shown in FIG. 12 to be described later and a closed loop flow path are formed to circulate the coolant.

ここで、冷却ローラ10aにおいて、供給口19aから外管14内の流路16aに冷却液が流れ込んだ位置(流路16aの冷却ローラ軸方向ロータリージョイント20a側端部、通紙領域幅Lの中央側)では、冷却液の温度は低い状態であるが、図2に示す熱定着手段7を通り加熱された用紙Pが冷却ローラ10aの表面に接触しながら通過するので、流路16aを流れる冷却液の温度は、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20a側からロータリージョイント21a側に行くほど上昇する。したがって、冷却ローラ10aの外管14の表面温度は冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20a側が最も低く、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント21a側が最も高くなる。   Here, in the cooling roller 10a, the position at which the coolant flows from the supply port 19a into the flow path 16a in the outer tube 14 (the end of the flow path 16a on the cooling roller axial direction rotary joint 20a side, the center of the sheet passing area width L). 2), the temperature of the coolant is low, but the sheet P heated through the heat fixing means 7 shown in FIG. 2 passes while contacting the surface of the cooling roller 10a. The temperature of the liquid rises from the rotary joint 20a side to the rotary joint 21a side in the cooling roller axial direction. Therefore, the surface temperature of the outer tube 14 of the cooling roller 10a is lowest on the rotary joint 20a side in the cooling roller axial direction and highest on the rotary joint 21a side in the cooling roller axial direction.

よって、冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却効率は、外管14aの冷却ローラ軸方向でロータリージョリント20a側が最も高く、外管14aの冷却ローラ軸方向でロータリージョイント21a側が最も低くなる。   Therefore, the cooling efficiency of the paper P by the cooling roller 10a is highest on the rotary joint 20a side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14a, and lowest on the rotary joint 21a side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14a.

同様に、冷却ローラ10bにおいて、供給口19bから外管14b内の流路16bに冷却液が流れ込んだ位置(流路16bの冷却ローラ軸方向ロータリージョイント20b側端部、通紙領域幅Lの中央側)では、冷却液の温度は低い状態であるが、図2に示す熱定着手段7を通り加熱された用紙Pが冷却ローラ10bの表面に接触しながら通過するので、流路16bを流れる冷却液の温度は、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20b側からロータリージョイント21b側に行くほど上昇する。したがって、冷却ローラ10bの外管14bの表面温度は冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20b側が最も低く、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント21b側が最も高くなる。   Similarly, in the cooling roller 10b, the position at which the cooling liquid flows from the supply port 19b into the flow path 16b in the outer tube 14b (the end of the flow path 16b on the cooling roller axial direction rotary joint 20b side, the center of the sheet passing area width L). 2), the temperature of the coolant is low, but the sheet P heated through the heat fixing means 7 shown in FIG. 2 passes while contacting the surface of the cooling roller 10b. The temperature of the liquid rises from the rotary joint 20b side to the rotary joint 21b side in the cooling roller axial direction. Therefore, the surface temperature of the outer tube 14b of the cooling roller 10b is lowest on the rotary joint 20b side in the cooling roller axial direction, and highest on the rotary joint 21b side in the cooling roller axial direction.

よって、冷却ローラ10bによる用紙Pの冷却効率は、外管14bの冷却ローラ軸方向でロータリージョリント20b側が最も高く、外管14bの冷却ローラ軸方向でロータリージョイント21b側が最も低くなる。   Therefore, the cooling efficiency of the sheet P by the cooling roller 10b is highest on the rotary joint 20b side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14b, and lowest on the rotary joint 21b side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14b.

したがって、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとによる用紙Pの冷却効率は、図2に示した通紙領域幅Lの中央付近で最も高く、通紙領域幅Lの両端側で最も低くなり、通紙領域幅Lの中央付近を境にして対称の温度勾配を持つと共に、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとによって冷却された用紙Pの通紙領域幅方向の温度差を小さくすることができる。   Therefore, the cooling efficiency of the paper P by the cooling roller 10a and the cooling roller 10b is the highest near the center of the paper passing area width L shown in FIG. 2, and the lowest at both ends of the paper passing area width L. In addition to having a symmetrical temperature gradient around the center of the region width L, the temperature difference in the sheet passing region width direction of the paper P cooled by the cooling roller 10a and the cooling roller 10b can be reduced.

また、通紙領域幅Lの中央付近を境にして用紙Pの通紙領域幅方向で冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとによって冷却される範囲が分割されているので、冷却ローラ10aの流路16a内を流れる冷却液と冷却ローラ10bの流路16b内を流れる冷却液とが用紙Pの熱を受熱する量は1つの冷却ローラ10だけによって用紙Pを冷却する場合よりも約半分となる。そのため、流路16aを流れる冷却液や流路16bを流れる冷却液の温度上昇は、1つの冷却ローラ10だけによって用紙Pを冷却する場合よりも低く抑えることができる。その結果、1つの冷却ローラ10だけによって用紙Pを冷却する場合よりも、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bそれぞれの用紙Pに対する冷却効率が高くなると共に、冷却ローラ幅方向の冷却効率差が小さくなり、冷却ローラ10a,10bによって冷却された用紙Pの通紙領域幅方向の温度差を低減できる。これにより、例えば用紙Pがカールして、冷却装置100から排紙収容部8に至る用紙搬送経路中で用紙のジャムが生じてしまうのを抑制することができる。   Further, since the range cooled by the cooling roller 10a and the cooling roller 10b is divided in the sheet passing area width direction of the paper P with the vicinity of the center of the sheet passing area width L as a boundary, the flow path 16a of the cooling roller 10a is divided. The amount of the coolant flowing through the coolant and the coolant flowing in the flow path 16b of the cooling roller 10b receiving the heat of the paper P is about half that when the paper P is cooled by only one cooling roller 10. Therefore, the temperature rise of the cooling liquid flowing through the flow path 16 a and the cooling liquid flowing through the flow path 16 b can be suppressed to be lower than when the paper P is cooled by only one cooling roller 10. As a result, the cooling efficiency of the cooling roller 10a and the cooling roller 10b with respect to the paper P is higher than when the paper P is cooled by only one cooling roller 10, and the cooling efficiency difference in the width direction of the cooling roller is reduced. It is possible to reduce the temperature difference in the width direction of the sheet passing area of the paper P cooled by the cooling rollers 10a and 10b. Thereby, for example, it is possible to prevent the paper P from curling and causing a paper jam in the paper conveyance path from the cooling device 100 to the paper discharge accommodating portion 8.

さらに、上述したように通紙領域幅Lの中央付近で冷却効率が最も高くなることから、一般に印字率の高い用紙Pの中央部分を効率良く冷却することができるので、用紙Pが排紙収容部8に排紙され積載されたときに蓄熱し易い用紙Pの中央部分のブロッキングを抑制することができる。   Further, as described above, the cooling efficiency becomes the highest in the vicinity of the center of the sheet passing area width L, so that the central portion of the sheet P generally having a high printing rate can be efficiently cooled. Blocking of the central portion of the paper P that is likely to store heat when discharged and stacked on the section 8 can be suppressed.

[構成例2]
次に、図5を用いて、構成例2に係る冷却ローラ10について説明する。図5に示すように本構成例の冷却ローラ10は、外管14とコア30とから成る管構造とし、外管14とコア30とで形成された狭い間隙を冷却液が流れる流路としている。
[Configuration example 2]
Next, the cooling roller 10 according to the configuration example 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the cooling roller 10 of this configuration example has a tube structure including an outer tube 14 and a core 30, and a narrow gap formed by the outer tube 14 and the core 30 serves as a flow path through which the coolant flows. .

図5において、回転管継手手段としてのロータリージョイント20の供給口19から、図12に示すような冷却液循環装置500によって冷却された冷却液が冷却ローラ10に供給される。冷却ローラ10内の流路16は、外管14の内周面近傍付近のみを通水するように狭小構造になっている。外管14の冷却ローラ軸方向における排出口13側では外管14と外管軸23とが一体となっており、軸受22で外管14が回転可能に軸支されていて、外管14内の流路16を通水した冷却液は排出口13から排出される。また、図6に示すように、冷却液を少量貯蔵できるリザーブタンク25にベアリング24を介して外管軸23を回転可能に軸支し、外管14内の流路16を通水した冷却液が外管軸23の排出口13からリザーブタンク25内に排出するような構成を採用しても良い。これにより、冷却ローラ10の排出口13側の継手手段の構成を簡素化することができるので、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。   In FIG. 5, the cooling liquid cooled by the cooling liquid circulation device 500 as shown in FIG. 12 is supplied to the cooling roller 10 from the supply port 19 of the rotary joint 20 as the rotary pipe joint means. The flow path 16 in the cooling roller 10 has a narrow structure so that only the vicinity of the inner peripheral surface of the outer tube 14 passes water. The outer tube 14 and the outer tube shaft 23 are integrated on the discharge port 13 side of the outer tube 14 in the axial direction of the cooling roller, and the outer tube 14 is rotatably supported by the bearing 22. The coolant that has passed through the flow path 16 is discharged from the discharge port 13. In addition, as shown in FIG. 6, a cooling liquid that is supported in a reserve tank 25 that can store a small amount of cooling liquid through a bearing 24 so that the outer pipe shaft 23 is rotatably supported and the flow path 16 in the outer pipe 14 is passed through. However, a configuration may be adopted in which the gas is discharged from the discharge port 13 of the outer tube shaft 23 into the reserve tank 25. Thereby, since the structure of the joint means by the side of the discharge port 13 of the cooling roller 10 can be simplified, size reduction and cost reduction of an apparatus can be achieved.

ここで、図3に示す冷却ローラ10のように、外管14内の容積が大きいと流路16内を流れる冷却液の流速が遅くなるだけではなく、外管14の内周面近傍を流れる冷却液の流れが悪くなる可能性があることや、外管14内の流路16を流れる冷却液の流れにムラが起こり易いことが考えられ、用紙Pに対する冷却ローラ10の冷却効率の低下や冷却ムラが起こる可能性がある。   Here, as in the cooling roller 10 shown in FIG. 3, when the volume in the outer tube 14 is large, not only the flow rate of the coolant flowing in the flow path 16 becomes slow, but also flows in the vicinity of the inner peripheral surface of the outer tube 14. It is conceivable that the flow of the cooling liquid may be deteriorated, and that the flow of the cooling liquid flowing through the flow path 16 in the outer tube 14 is likely to be uneven. Cooling unevenness may occur.

そこで、本構成例のように流路16を、外管14の内周面近傍付近のみを通水するように狭小構造にすることによって、図3に示す冷却ローラ10と比較して、流路16内を流れる冷却液の流速が速くなり、流路16を流れる冷却液による外管14の冷却効率を高めることができる。その結果、用紙Pに対する冷却ローラ10の冷却効率を高めることができると共に、冷却ムラが起こるのを抑制することができる。   Therefore, as in the present configuration example, the flow path 16 is made narrow so that only the vicinity of the inner peripheral surface of the outer tube 14 can pass through, so that the flow path 16 is compared with the cooling roller 10 shown in FIG. The flow rate of the coolant flowing in the interior 16 is increased, and the cooling efficiency of the outer tube 14 by the coolant flowing in the flow path 16 can be increased. As a result, the cooling efficiency of the cooling roller 10 with respect to the paper P can be increased, and the occurrence of uneven cooling can be suppressed.

[構成例3]
次に、図7を用いて、構成例3に係る冷却ローラ10及び冷却装置300について説明する。冷却装置300の基本的な構成は冷却装置100と略同じなので、その説明は省略する。
[Configuration example 3]
Next, the cooling roller 10 and the cooling device 300 according to the configuration example 3 will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the cooling device 300 is substantially the same as that of the cooling device 100, the description thereof is omitted.

冷却ローラ10aにおいて冷却液は図12に示す様な冷却液循環装置500によって、冷却ローラ10aの通紙領域幅Lの中央側にあるロータリージョイント20aの供給口19aから冷却ローラ10a内に供給され、外管14a内の流路16aを通り、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20aとは反対側のロータリージョイント21aの排出口13aから排出される。このとき、流路16aを流れる冷却液によって外管14aが冷却される。   In the cooling roller 10a, the cooling liquid is supplied into the cooling roller 10a from the supply port 19a of the rotary joint 20a on the center side of the sheet passing area width L of the cooling roller 10a by a cooling liquid circulation device 500 as shown in FIG. It passes through the flow path 16a in the outer tube 14a and is discharged from the discharge port 13a of the rotary joint 21a opposite to the rotary joint 20a in the cooling roller axial direction. At this time, the outer tube 14a is cooled by the coolant flowing through the flow path 16a.

同様に、冷却ローラ10bにおいて冷却液は図12に示すような冷却液循環装置500によって、冷却ローラ10bの通紙領域幅Lの中央側にあるロータリージョイント20bの供給口19bから冷却ローラ10b内に供給され、外管14b内の流路16bを通り、冷却ローラ軸方向でロータリージョイント20bとは反対側のロータリージョイント21bの排出口13bから排出される。このとき、流路16bを流れる冷却液によって外管14bが冷却される。   Similarly, in the cooling roller 10b, the cooling liquid is fed into the cooling roller 10b from the supply port 19b of the rotary joint 20b on the center side of the sheet passing area width L of the cooling roller 10b by a cooling liquid circulation device 500 as shown in FIG. It is supplied, passes through the flow path 16b in the outer tube 14b, and is discharged from the discharge port 13b of the rotary joint 21b on the opposite side of the rotary joint 20b in the cooling roller axial direction. At this time, the outer tube 14b is cooled by the coolant flowing through the flow path 16b.

図7に示すように、通紙領域幅Lに対して通紙される用紙Pの幅Wが狭く、通紙領域幅Lの中央を通紙された場合について説明する。   As shown in FIG. 7, a case where the width W of the paper P to be passed is narrower than the paper passing area width L and the center of the paper passing area width L is passed will be described.

本構成例では、通紙される用紙Pの幅Wが通紙領域幅Lよりも狭いときに、用紙Pの幅W及び通紙される位置に応じて冷却ローラ10aを通紙領域幅方向に平行な幅Xa方向に移動可能な構成となっている。また、同様に、通紙される用紙Pの幅Wが通紙領域幅Lよりも狭いときに、用紙Pの幅W及び通紙される位置に応じて冷却ローラ10bを通紙領域幅方向に平行な幅Xb方向に移動可能な構成となっている。   In this configuration example, when the width W of the paper P to be passed is narrower than the paper passing area width L, the cooling roller 10a is passed in the paper passing area width direction according to the width W of the paper P and the position to pass the paper. It is configured to be movable in the direction of the parallel width Xa. Similarly, when the width W of the paper P to be passed is narrower than the paper passing area width L, the cooling roller 10b passes in the paper passing area width direction according to the width W of the paper P and the position to pass the paper. It is configured to be movable in the direction of parallel width Xb.

図8、図9、図10を用いて、冷却装置300における、冷却ローラ10aの幅Xa方向に移動可能な構成、及び、冷却ローラ10bの幅Xb方向に移動可能な構成について説明する。   A configuration in the cooling device 300 that can move in the width Xa direction of the cooling roller 10a and a configuration that can move in the width Xb direction of the cooling roller 10b will be described with reference to FIGS.

図8は、冷却装置300を用紙搬送方向側から見た場合における冷却装置300のユニット全体構成図であり、図9は冷却ローラ10の概略図であり、図10は冷却装置300を上方から見た場合における冷却装置300に設けられたブラケット上板6uの概略図である。   FIG. 8 is an overall configuration diagram of the cooling device 300 when the cooling device 300 is viewed from the sheet conveyance direction side, FIG. 9 is a schematic diagram of the cooling roller 10, and FIG. 10 is a view of the cooling device 300 from above. It is the schematic of the bracket upper board 6u provided in the cooling device 300 in the case of.

冷却装置300は、ブラケット側板6sを介して画像形成装置に固定される。冷却ローラ10a及び冷却ローラ10bの両端は、冷却ローラ側面ブラケット6aに回転自在に支持される。冷却ローラ上面ブラケット6bは冷却ローラ側面ブラケット6aと一体であり、図10に示した冷却装置300のブラケット上板6uの移動レール31を介して図示しない駆動装置により、冷却ローラ10aが幅Xa方向に、冷却ローラ10bが幅Xb方向に移動可能な構造である。   The cooling device 300 is fixed to the image forming apparatus via the bracket side plate 6s. Both ends of the cooling roller 10a and the cooling roller 10b are rotatably supported by the cooling roller side bracket 6a. The cooling roller upper surface bracket 6b is integrated with the cooling roller side surface bracket 6a, and the cooling roller 10a is moved in the width Xa direction by a driving device (not shown) via the moving rail 31 of the bracket upper plate 6u of the cooling device 300 shown in FIG. The cooling roller 10b is movable in the width Xb direction.

そして、図1に示すような冷却ローラ10aと冷却ローラ10bの冷却可能領域が重複しない位置から、外管14の冷却可能領域の左端を用紙Pの左端になるような位置の範囲で冷却ローラ10aを幅Xa方向に移動する。同様に、外管14の冷却可能領域の右端を用紙Pの右端になるような位置の範囲で冷却ローラ10bを幅Xb方向に移動する。   The cooling roller 10a is within a range from the position where the cooling regions of the cooling roller 10a and the cooling roller 10b do not overlap as shown in FIG. 1 to the position where the left end of the cooling region of the outer tube 14 becomes the left end of the paper P. Is moved in the width Xa direction. Similarly, the cooling roller 10b is moved in the width Xb direction within a range where the right end of the coolable region of the outer tube 14 is the right end of the paper P.

これにより、用紙Pの幅に応じて、用紙Pと冷却ローラ10との接触面積を最大、且つ、用紙Pの幅方向中央部で冷却効率を最大にするので、用紙Pを効率よく冷却することができる。   Accordingly, the contact area between the sheet P and the cooling roller 10 is maximized according to the width of the sheet P, and the cooling efficiency is maximized at the center in the width direction of the sheet P. Therefore, the sheet P can be efficiently cooled. Can do.

ここで、この位置は、用紙Pが冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとで冷却される重複した領域と、供給口19側の最も冷却液の液温が低い、外管14aの冷却ローラ軸方向における供給口19a側の位置及び外管14bの冷却ローラ軸方向における供給口19b側の位置と、によって、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとによる用紙Pに対する冷却効率が最も良くなる領域の関係によって決定される。   Here, this position is in the overlapping region where the paper P is cooled by the cooling roller 10a and the cooling roller 10b, and in the cooling roller axial direction of the outer tube 14a where the coolant temperature is the lowest on the supply port 19 side. The position on the supply port 19a side and the position on the supply port 19b side in the cooling roller axial direction of the outer tube 14b are determined by the relationship between the regions where the cooling efficiency for the paper P by the cooling roller 10a and the cooling roller 10b is the best. The

[構成例4]
次に、図11を用いて、構成例4に係る冷却ローラ10及び冷却装置400について説明する。冷却装置400の基本的な構成は冷却装置100と略同じなので、その説明は省略する。
[Configuration Example 4]
Next, the cooling roller 10 and the cooling device 400 according to the configuration example 4 will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the cooling device 400 is substantially the same as that of the cooling device 100, description thereof is omitted.

本構成例では、通紙される用紙Pの幅が、冷却ローラ10aの外管14aの冷却ローラ軸方向の長さと、冷却ローラ10bの外管14bの冷却ローラ軸方向の長さとのどちらか一方よりも狭い場合に、用紙Pの幅よりも外管14の冷却ローラ軸方向の長さが長いほうの冷却ローラ10側に用紙Pを片側通紙し、用紙Pが通紙される側にある冷却ローラ10のみを駆動させて用紙Pを冷却可能なように構成している。   In this configuration example, the width of the sheet P to be passed is either the length of the outer tube 14a of the cooling roller 10a in the axial direction of the cooling roller or the length of the outer tube 14b of the cooling roller 10b in the axial direction of the cooling roller. If the width of the outer tube 14 is smaller than the width of the paper P, the paper P is passed through the cooling roller 10 which is longer in the axial direction of the outer roller 14 than the width of the paper P. Only the cooling roller 10 is driven so that the paper P can be cooled.

本構成例においては、図11に示すように用紙Pの幅Wが、冷却ローラ10aの外管14aの幅、言い換えれば、冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却可能領域より狭い。冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却可能領域は、冷却ローラ10bによる用紙Pの冷却可能領域と同等あるいは大きいとする。用紙Pは冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却可能領域を通るように図11に示す位置に通紙する。この際、図12に示すような冷却液循環装置500による冷却液の循環は冷却ローラ10aに対してのみ行い、冷却ローラ10bに対する送液は停止する。   In this configuration example, as shown in FIG. 11, the width W of the paper P is narrower than the width of the outer tube 14a of the cooling roller 10a, in other words, the coolable region of the paper P by the cooling roller 10a. It is assumed that the coolable area of the paper P by the cooling roller 10a is equal to or larger than the coolable area of the paper P by the cooling roller 10b. The paper P passes through the position shown in FIG. 11 so as to pass through the coolable area of the paper P by the cooling roller 10a. At this time, the coolant is circulated by the coolant circulating apparatus 500 as shown in FIG. 12 only to the cooling roller 10a, and the liquid feeding to the cooling roller 10b is stopped.

また、本実施形態では、冷却ローラ10a及び冷却ローラ10bは冷却装置400の搬送ベルト4の搬送力を利用した連れ回りで回転するようになっているが、冷却ローラ10a及び冷却ローラ10bをモータなどからなる駆動装置によって回転駆動させるような構成を採用している場合には、冷却ローラ10aのみを回転駆動させ冷却ローラ10bは回転駆動させずに停止させる。   In this embodiment, the cooling roller 10a and the cooling roller 10b are rotated together with the conveyance force of the conveyance belt 4 of the cooling device 400. However, the cooling roller 10a and the cooling roller 10b are driven by a motor or the like. In the case of adopting a configuration that is rotationally driven by a driving device consisting of the above, only the cooling roller 10a is rotationally driven, and the cooling roller 10b is stopped without being rotationally driven.

このような制御することにより、冷却液を送液するポンプ(後述する図12の符号52)の消費電力の低減や、用紙Pの冷却を行なわない冷却ローラ10(図11においては冷却ローラ10b)を駆動する消費電力の低減を図ることができる。   By such control, the cooling roller 10 (cooling roller 10b in FIG. 11) that reduces the power consumption of the pump for supplying the cooling liquid (reference numeral 52 in FIG. 12 described later) and does not cool the paper P. The power consumption for driving can be reduced.

ここで、用紙Pの幅Wが冷却ローラ10の冷却可能領域より狭い場合、用紙Pの熱容量が小さいまたは用紙Pの印字率が低く、用紙Pより外管14の冷却ローラ軸方向の長さが長い冷却ローラ10の1つで十分に用紙Pを冷却することができるときに、用紙Pの片側通紙を行い、用紙Pが通紙される側にある冷却ローラのみを駆動させて用紙Pを冷却するのが好ましい。すなわち、用紙Pの幅Wが冷却ローラ10aの冷却可能領域より狭い場合であっても、例えば、用紙Pの種類がコート紙のように熱容量が高く排紙後の積載時にブロッキングが起こり易いものや、連続使用時および周囲温度が高い等で機内温度が上昇している場合は、図7に示す構成例3のような制御を行うことが望ましい。   Here, when the width W of the paper P is narrower than the coolable region of the cooling roller 10, the heat capacity of the paper P is small or the printing rate of the paper P is low, and the length of the outer tube 14 in the axial direction of the cooling roller is longer than the paper P. When one of the long cooling rollers 10 can sufficiently cool the paper P, the paper P is passed on one side and only the cooling roller on the side through which the paper P is passed is driven to remove the paper P. Cooling is preferred. That is, even when the width W of the paper P is narrower than the coolable region of the cooling roller 10a, for example, the type of the paper P has a high heat capacity such as coated paper, and blocking is likely to occur during stacking after paper discharge. When the in-machine temperature is rising due to continuous use and high ambient temperature, it is desirable to perform control as in Configuration Example 3 shown in FIG.

[構成例5]
図2に示す冷却装置100に用いられている図12に示す冷却循環装置500は、タンク51内の冷却液1をポンプ52で送り出し、放熱手段であるラジエータ54を通るときに、冷却ファン53から送風を受けて外部に熱を放熱して冷却液1の温度を下げる(冷却液1と外部との熱交換)。ラジエータ54で冷却された冷却液1は送液チューブ55内を流れ、送液チューブ55の分岐点J1で冷却液1の流路が2つに分かれ、一方は、冷却ローラ10aのロータリージョイント20aの供給口19aから冷却ローラ10a内に供給され冷却ローラ10a内の図示しない流路を流れる。他方は、冷却ローラ10bのロータリージョイント20bの供給口19bから冷却ローラ10b内に供給され冷却ローラ10b内の図示しない流路を流れる。このとき、図2に示す熱定着手段7を通って高温となった用紙Pの熱を冷却ローラ10aや冷却ローラ10bで奪い、冷却ローラ10a内の冷却液1や冷却ローラ10b内の冷却液1の温度は上昇する(冷却液1と用紙Pとの熱交換)。冷却ローラ10a内の冷却液1は冷却ローラ10aのロータリージョイント21aの排出口13aから排出され、冷却ローラ10b内の冷却液1は冷却ローラ10bのロータリージョイント21bの排出口13bから排出される。排出口13aと排出口13bとから排出された冷却液1は、送液チューブ55の合流点J2で再び1つの流路となり、タンク51を経由して再びポンプ52で送り出される。これらの冷却液1の循環を通して、用紙Pの熱を冷却装置100の外部に放出することを繰り返す。
[Configuration Example 5]
The cooling circulation device 500 shown in FIG. 12 used in the cooling device 100 shown in FIG. 2 sends out the cooling liquid 1 in the tank 51 by the pump 52, and passes from the cooling fan 53 when passing through the radiator 54 as the heat radiating means. In response to the air blowing, heat is radiated to the outside and the temperature of the coolant 1 is lowered (heat exchange between the coolant 1 and the outside). The cooling liquid 1 cooled by the radiator 54 flows in the liquid feeding tube 55, and the flow path of the cooling liquid 1 is divided into two at a branch point J1 of the liquid feeding tube 55. One of the flow paths of the rotary joint 20a of the cooling roller 10a It is supplied from the supply port 19a into the cooling roller 10a and flows through a flow path (not shown) in the cooling roller 10a. The other is supplied into the cooling roller 10b from the supply port 19b of the rotary joint 20b of the cooling roller 10b and flows through a flow path (not shown) in the cooling roller 10b. At this time, the cooling roller 10a or the cooling roller 10b takes away the heat of the sheet P that has become high temperature through the heat fixing means 7 shown in FIG. 2, and the cooling liquid 1 in the cooling roller 10a or the cooling liquid 1 in the cooling roller 10b. Increases (heat exchange between the coolant 1 and the paper P). The cooling liquid 1 in the cooling roller 10a is discharged from the discharge port 13a of the rotary joint 21a of the cooling roller 10a, and the cooling liquid 1 in the cooling roller 10b is discharged from the discharge port 13b of the rotary joint 21b of the cooling roller 10b. The coolant 1 discharged from the discharge port 13 a and the discharge port 13 b becomes one flow path again at the junction J <b> 2 of the liquid supply tube 55, and is sent out by the pump 52 again via the tank 51. Through the circulation of the coolant 1, the heat of the sheet P is repeatedly released to the outside of the cooling device 100.

図12に示す冷却循環装置500において、分岐点J1から冷却ローラ10aの供給口19aまでの流路と分岐点J1から冷却ローラ10bの供給口19bまでの流路、冷却ローラ10aの排出口13aから合流点J2までの流路と冷却ローラ10bの排出口13bから合流点J2までの流路、及び、冷却ローラ10a内の流路(例えば図1に示した流路16a)と冷却ローラ10b内の流路(例えば図1に示した流路16b)、の構造が同一である場合、1つのポンプ52で冷却液1を送液することにより、供給口19aと供給口19bとでは同一の流量及び圧力となる。したがって、外部からの受熱の影響がなければ冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとは同一の冷却効率とすることができる。   In the cooling circulation device 500 shown in FIG. 12, the flow path from the branch point J1 to the supply port 19a of the cooling roller 10a, the flow path from the branch point J1 to the supply port 19b of the cooling roller 10b, and the discharge port 13a of the cooling roller 10a. The flow path to the junction J2, the flow path from the discharge port 13b of the cooling roller 10b to the junction J2, the flow path in the cooling roller 10a (for example, the flow path 16a shown in FIG. 1), and the cooling roller 10b When the structure of the flow path (for example, the flow path 16b shown in FIG. 1) is the same, by supplying the coolant 1 with one pump 52, the supply port 19a and the supply port 19b have the same flow rate and It becomes pressure. Accordingly, the cooling roller 10a and the cooling roller 10b can have the same cooling efficiency as long as there is no influence of heat received from the outside.

しかしながら、実際に冷却循環装置500を画像形成装置等に実装する場合、画像形成装置本体内のレイアウト上の問題やスペースの問題により、例えば、冷却液1がラジエータ54を通過してから冷却ローラ10aと冷却ローラ10bまでの流路、及び、冷却ローラ10a内の流路と冷却ローラ10b内の流路、に関する構造が同一であっても、2つのロータリージョイントに繋がれた送液チューブ55の長さが異なることが十分に考えられる。このとき、圧力損失等の影響により冷却ローラ10a内を流れる冷却液1と冷却ローラ10b内を流れる冷却液1との流れが異なって、冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却効率と冷却ローラ10bによる用紙Pの冷却効率とに差が生じる。また、冷却液1の循環に係る循環系の構成の違いに加え、部品精度のばらつきやロット間のばらつき、周囲の環境温度の違いも考えられる。   However, when the cooling circulation device 500 is actually mounted on the image forming apparatus or the like, the cooling roller 10a after the coolant 1 passes through the radiator 54, for example, due to a layout problem or a space problem in the image forming apparatus main body. And the flow path to the cooling roller 10b, and the length of the liquid feeding tube 55 connected to the two rotary joints even if the flow path in the cooling roller 10a and the flow path in the cooling roller 10b are the same. It is possible that the lengths are different. At this time, the flow of the cooling liquid 1 flowing in the cooling roller 10a and the cooling liquid 1 flowing in the cooling roller 10b differ due to the effect of pressure loss or the like, and the cooling efficiency of the paper P by the cooling roller 10a and the paper by the cooling roller 10b A difference occurs in the cooling efficiency of P. Further, in addition to the difference in the configuration of the circulation system related to the circulation of the coolant 1, there may be a variation in component accuracy, a variation between lots, and a difference in ambient environmental temperature.

そこで、図12に示すように、分岐点J1から冷却ローラ10aの供給口19aまでの流路中に流量調整弁56aを設け、分岐点J1から冷却ローラ10bの供給口19bまでの流路中に流量調節弁56bを設けて、機械的機構により冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとに供給される冷却液1の流量の調整を可能にし、冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却効率と冷却ローラ10bによる用紙Pの冷却効率とが同一になるように冷却液1の流量を制御することによって、用紙Pの幅方向の冷却のばらつきを最小限に抑えることができる。   Therefore, as shown in FIG. 12, a flow rate adjusting valve 56a is provided in the flow path from the branch point J1 to the supply port 19a of the cooling roller 10a, and in the flow path from the branch point J1 to the supply port 19b of the cooling roller 10b. A flow rate adjusting valve 56b is provided to enable adjustment of the flow rate of the cooling liquid 1 supplied to the cooling roller 10a and the cooling roller 10b by a mechanical mechanism, and the cooling efficiency of the sheet P by the cooling roller 10a and the sheet by the cooling roller 10b. By controlling the flow rate of the coolant 1 so that the cooling efficiency of P becomes the same, the variation in cooling of the paper P in the width direction can be minimized.

図13は、本発明の冷却ローラ10を有する冷却装置100を搭載したタンデム型中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の構成概略図である。   FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a color image forming apparatus of a tandem type intermediate transfer belt system equipped with a cooling device 100 having the cooling roller 10 of the present invention.

複数のローラによって中間転写媒体としての中間転写ベルト61を展張し、中間転写ベルト61はこれらのローラにより回転するように構成すると共に、中間転写ベルト61のまわりに画像形成用のプロセス手段を配置している。   An intermediate transfer belt 61 as an intermediate transfer medium is stretched by a plurality of rollers, the intermediate transfer belt 61 is configured to rotate by these rollers, and a process unit for image formation is disposed around the intermediate transfer belt 61. ing.

中間転写ベルト61の回転方向を図中矢印aとするとき、中間転写ベルト61の上方であってローラ62とローラ63との間には、中間転写ベルト61の回転方向の上流側から順に画像形成用のプロセス手段として、第1画像ステーション64Y、第2画像ステーション64C、第3画像ステーション64M、第5画像ステーション64Bkが配置されている。例えば第1画像ステーション64Yは、ドラム状の感光体71Yの周囲に帯電手段70Y、光書き込み手段72Y、現像装置73Y、クリーニング手段74Yが配置され、さらに中間転写ベルト61を挟んで感光体71の対向位置に中間転写ベルト61への転写手段としての一次転写ローラ75Yが設けられており、他の3つの画像ステーションも同一構成となっている。そしてそれら4つの画像ステーションが互いに所定のピッチ間隔となるように左右並列に配置されている。   When the rotation direction of the intermediate transfer belt 61 is indicated by an arrow a in the drawing, image formation is performed in order from the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 61 above the intermediate transfer belt 61 and between the rollers 62 and 63. As the process means, a first image station 64Y, a second image station 64C, a third image station 64M, and a fifth image station 64Bk are arranged. For example, in the first image station 64Y, a charging unit 70Y, an optical writing unit 72Y, a developing unit 73Y, and a cleaning unit 74Y are arranged around a drum-shaped photoconductor 71Y, and the photoconductor 71 is opposed to the intermediate transfer belt 61. A primary transfer roller 75Y as a transfer unit to the intermediate transfer belt 61 is provided at the position, and the other three image stations have the same configuration. These four image stations are arranged side by side so as to have a predetermined pitch interval.

本実施形態では光書き込み手段72をLEDを光源とする光学系としているが、半導体レーザーを光源とするレーザー光学系で構成することもでき、感光体71に対して画像情報に応じた露光を行う。   In the present embodiment, the optical writing means 72 is an optical system using an LED as a light source. However, the optical writing unit 72 can also be configured by a laser optical system using a semiconductor laser as a light source, and exposes the photoconductor 71 according to image information. .

中間転写ベルト61の下方には、シート状部材である用紙Pの用紙収納部76および給紙コロ77、レジストローラ対78、中間転写ベルト61を張架するローラ65に中間転写ベルト61を介して対向するように設けられた中間転写ベルト61から用紙Pへの転写手段としての二次転写ローラ66、中間転写ベルト61の裏面に接するローラ68の対向位置に中間転写ベルト61のおもて面に接するように設けられたクリーニング手段69、熱定着手段7、用紙Pを冷却する冷却ローラ10を有する冷却装置100、トナー定着後の用紙Pの排出部である排紙収容部8などが配置されている。そして、用紙収納部76から排紙収容部8へ至る用紙搬送路79が延びている。両面画像形成時に裏面の画像形成を行わせるため、冷却装置100を一度通過した用紙Pを反転させ、再度、レジストローラ対78へ搬送する両面画像形成用の用紙搬送路80も備えている。   Below the intermediate transfer belt 61, a sheet storage unit 76 and a sheet feeding roller 77, a registration roller pair 78, and a roller 65 that stretches the intermediate transfer belt 61 are interposed via the intermediate transfer belt 61. A secondary transfer roller 66 serving as a transfer means from the intermediate transfer belt 61 provided so as to face the sheet P and a roller 68 in contact with the back surface of the intermediate transfer belt 61 are opposed to the front surface of the intermediate transfer belt 61. A cleaning unit 69 provided in contact therewith, a thermal fixing unit 7, a cooling device 100 having a cooling roller 10 that cools the paper P, a paper discharge accommodating unit 8 that is a discharge unit of the paper P after toner fixing, and the like are arranged. Yes. A paper conveyance path 79 extending from the paper storage unit 76 to the paper discharge storage unit 8 extends. In order to form an image on the back side when forming a double-sided image, a paper conveyance path 80 for double-sided image formation that reverses the paper P once passed through the cooling device 100 and conveys it again to the registration roller pair 78 is also provided.

なお、冷却装置100の冷却ローラ10は用紙Pの熱を受熱する受熱部であり、冷却ファン53を装着したラジエータ54、ポンプ52、タンク51と共に送液チューブ55で連通するように連結され、冷却液1が封入されている。冷却液の循環経路は送液チューブ55の矢印で示すように、ラジエータ54で冷やされた冷却液1を、冷却ローラ10へ供給し、そして冷却ローラ10内を廻ってから排出し、その後にタンク51、ポンプ52へ送り、再び、ラジエータ54に戻す順序であり、ポンプ52の回転圧力により冷却液1を循環させ、ラジエータ54で放熱することで冷却液1、如いては冷却ローラ10を冷やす。ポンプ52のパワーやラジエータ54の大きさなどは、熱設計条件(冷却ローラ10が冷却すべき熱量と温度の条件)によって決定される流量、圧力、冷却効率などを元に選定される。   The cooling roller 10 of the cooling device 100 is a heat receiving unit that receives the heat of the paper P, and is connected so as to communicate with the radiator 54, the pump 52, and the tank 51 with the cooling fan 53 through the liquid supply tube 55. Liquid 1 is enclosed. As shown by the arrow of the liquid feeding tube 55, the cooling liquid circulation path supplies the cooling liquid 1 cooled by the radiator 54 to the cooling roller 10, discharges it after passing through the cooling roller 10, and then the tank. 51, the pump 52 is sent to the pump 52 and returned to the radiator 54 again. The coolant 1 is circulated by the rotational pressure of the pump 52, and the radiator 54 radiates heat to cool the coolant 1, and the cooling roller 10. The power of the pump 52, the size of the radiator 54, and the like are selected based on the flow rate, pressure, cooling efficiency, and the like determined by the thermal design conditions (the amount of heat and temperature conditions that the cooling roller 10 should cool).

画像の形成プロセスは、第1画像ステーション64Yに着目すれば、一般の静電記録方式に準じていて、暗中にて帯電手段70Yにより一様に帯電された感光体71Y上に光書き込み手段72Yにより露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置73Yによりトナー像として可視像化する。そのトナー像は一次転写ローラ75Yにより感光体71Y上から中間転写ベルト61に転写される。転写後の感光体71Yの表面はクリーニング手段74によりクリーニングされる。他の画像ステーション64も第1画像ステーション64Yと同構成であり、同様の画像形成プロセスが行われる。   The image forming process follows the general electrostatic recording system when paying attention to the first image station 64Y, and is formed by the light writing means 72Y on the photoreceptor 71Y uniformly charged by the charging means 70Y in the dark. An electrostatic latent image is formed by exposure, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image by the developing device 73Y. The toner image is transferred from the photoreceptor 71Y to the intermediate transfer belt 61 by the primary transfer roller 75Y. The surface of the photoreceptor 71Y after the transfer is cleaned by the cleaning means 74. The other image stations 64 have the same configuration as the first image station 64Y, and the same image forming process is performed.

画像ステーション64Y,64C,64M,64Bkにおける各現像装置73は、それぞれ異なる4色のトナーによる可視像化機能を有しており、各画像ステーション64Y,64C,64M,64Bkでイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックを分担すれば、フルカラー画像を形成することができる。よって、中間転写ベルト61の同一画像形成領域が4つの画像ステーション64Y,64C,64M,64Bkを順次通過する間に、中間転写ベルト61を挟むようにして各感光体71とそれぞれ対向して設けられた一次転写ローラ75により与えられる転写バイアスによって、それぞれ1色ずつトナー像を中間転写ベルト61上に重ね転写されるようにすれば、上記同一画像形成領域が各画像ステーション64Y,64C,64M,64Bkを1回通過した時点で、この同一画像領域に、重ね転写によってフルカラートナー画像を得ることができる。   Each developing device 73 in each of the image stations 64Y, 64C, 64M, and 64Bk has a visual image forming function using different four color toners. Yellow, cyan, and magenta are used in each of the image stations 64Y, 64C, 64M, and 64Bk. If black is shared, a full color image can be formed. Therefore, while the same image forming area of the intermediate transfer belt 61 sequentially passes through the four image stations 64Y, 64C, 64M, and 64Bk, the primary is provided to face each of the photoreceptors 71 with the intermediate transfer belt 61 interposed therebetween. If the toner image is overlaid and transferred onto the intermediate transfer belt 61 by the transfer bias provided by the transfer roller 75, the same image forming area will be assigned to each of the image stations 64Y, 64C, 64M and 64Bk. At the time of passing, the full color toner image can be obtained by overlapping transfer on the same image area.

そして、中間転写ベルト61上に形成されてフルカラートナー画像は、用紙Pに転写される。転写後の中間転写ベルト61はクリーニング手段69によりクリーニングされる。用紙Pへの転写は転写時においてローラ65上で中間転写ベルト61を介して二次転写ローラ66に転写バイアスを印加し、二次転写ローラ66と中間転写ベルト61とのニップ部に用紙Pを通過させることにより行なわれる。用紙Pへの転写後、用紙P上に担持されたフルカラートナー像を熱定着手段7で定着することにより、用紙P上にフルカラーの最終画像が形成され、排紙収容部8に積載される。   Then, the full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 61 is transferred to the paper P. The intermediate transfer belt 61 after the transfer is cleaned by a cleaning unit 69. During transfer, a transfer bias is applied to the secondary transfer roller 66 via the intermediate transfer belt 61 on the roller 65 at the time of transfer, and the sheet P is transferred to the nip portion between the secondary transfer roller 66 and the intermediate transfer belt 61. This is done by passing it through. After the transfer to the paper P, the full-color toner image carried on the paper P is fixed by the thermal fixing unit 7, thereby forming a full-color final image on the paper P and stacking it on the paper discharge storage unit 8.

本実施形態の画像形成装置においては、排紙収容部8に用紙Pが積載される前に、熱定着手段7の直後に配置した冷却装置100を用紙Pが通過する。通過する際、熱定着手段7で熱せられた用紙Pが受熱部である冷却ローラ10に接触しながら通過することになるので、冷却ローラ10の表面で用紙Pから熱を吸熱し、この熱を冷却ローラ10内部の冷却液1へ伝達する。熱が伝達され高温となった冷却液1は、この後、冷却ローラ10から排出され、冷却液1はタンク51、ポンプ52を経て、冷却ファン53を装着したラジエータ54に送られ、そこで熱が画像形成装置外に排熱される。ラジエータ54で熱が除去され室温近くにまで下げられた冷却液1は、その後、再び冷却ローラ10へと送られる。このような冷却液1による高い冷却性能の排熱サイクルによって、熱定着手段7で熱せられて高温となった用紙Pが効率良く冷やされる。従って、用紙Pが排紙収容部8に積載される時点では、用紙P上のトナーを確実に硬化状態とさせることができる。特に両面画像形成出力の際に大きな問題となっていたブロッキング現象を回避することができる。   In the image forming apparatus of the present embodiment, the paper P passes through the cooling device 100 disposed immediately after the heat fixing unit 7 before the paper P is stacked in the paper discharge storage unit 8. When passing, the paper P heated by the heat fixing means 7 passes while contacting the cooling roller 10 which is a heat receiving portion. Therefore, the surface of the cooling roller 10 absorbs heat from the paper P, and this heat is absorbed. This is transmitted to the coolant 1 inside the cooling roller 10. After the heat is transferred and the coolant 1 is heated to a high temperature, the coolant 1 is discharged from the cooling roller 10, and the coolant 1 is sent through the tank 51 and the pump 52 to the radiator 54 equipped with the cooling fan 53. Heat is exhausted outside the image forming apparatus. The coolant 1 from which heat has been removed by the radiator 54 and lowered to near room temperature is then sent to the cooling roller 10 again. By such an exhaust heat cycle with high cooling performance by the cooling liquid 1, the paper P heated to a high temperature by the heat fixing means 7 is efficiently cooled. Therefore, when the paper P is stacked in the paper discharge storage unit 8, the toner on the paper P can be surely cured. In particular, it is possible to avoid the blocking phenomenon that has been a serious problem in the double-sided image formation output.

以上、本実施形態によれば、中空状の管状部材である外管14などからなる冷却ローラ10と、外管14内に冷却液を搬送する冷却媒体搬送手段であるポンプ52と、を備え、冷却ローラ10にシート状部材である用紙Pを接触させて用紙Pを冷却する冷却装置100において、画像形成装置で使用可能な用紙Pの最大幅Wmaxよりも軸方向の幅が短い冷却ローラ10を、前記最大幅Wmaxを占めるように少なくとも2つ配設した。本実施形態においては、冷却ローラ10a,10b内を流れる冷却液1が受熱する熱量は、用紙Pの最大幅Wmaxで1つの冷却ローラ10内を一端側から他端側に流れる冷却液1が受熱する熱量よりも少なくなり、その分、冷却ローラ10a,10b内を流れる冷却媒体の温度上昇が抑えられる。よって、用紙Pの最大幅Wmaxで1つの冷却ローラ10内を一端側から他端側に冷却液1が流れる構成よりも、冷却ローラ10a,10bの軸方向の温度差を低減することができ、その結果、用紙Pの幅方向で冷却ローラ10による冷却効率の差を低減できる。
また、本実施形態によれば、外管14aには、冷却ローラ軸方向で上記最大幅Wmaxの中央部側の端部に冷却液1が外管14a内に供給される供給口が設けられ、冷却ローラ軸方向で前記最大幅Wmaxの端部側に冷却液1が外管14a内から排出される排出口が設けられていることで、上述したように通紙領域幅Lの中央付近で冷却効率が最も高くなることから、一般に印字率の高い用紙Pの中央部分を効率良く冷却することができるので、用紙Pが排紙収容部8に排紙され積載されたときに蓄熱し易い用紙Pの中央部分のブロッキングを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、冷却ローラ10は外管14の中空内部に外管14よりも小径の中子部材であるコア30を内包し、外管14の内周面とコア30の外周面とで形成される間隙に冷却液が流れる流路を有する。これにより、コア30を内包して形成した狭間隙流路に冷却液を流すので、外管内壁近傍における冷却液の流速が増加し、ローラ内壁と冷却液との熱伝達率が増加して、延いては用紙Pの冷却効率を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、冷却ローラ10は、外管14の中空内部に外管14よりも細管構造の内管15を内包し、外管14と内管15との間を冷却液が流れる外側流路、及び、内管15内を冷却液が流れる内側流路を有する二重管構造である。これにより、外管14と内管15との間隙と内管15内部とで冷却液の流路を分けることができるため、一方を冷却液の流れの往路とし他方を冷却液の流れの復路とすることができる。そのため、冷却液の流入流出口を冷却ローラ10の軸方向片側に設けることができ、冷却液の流入流出口を冷却ローラ10の軸方向両側に設ける場合よりも省スペース化を図ることができる。また、冷却ローラ10を冷却装置や画像形成装置に容易に組み付けることができる。
また、本実施形態によれば、上記冷却ローラの上記最大幅Wmaxの端部側は上記外管と軸部とが一体構造であり、前記軸部が回転可能に軸受によって軸支されており、装置外側端の排出口は冷却媒体がリザーブタンク内に排出されるように構成したことで、冷却ローラ10の排出口13側の継手手段の構成を簡素化しているので、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、用紙Pの冷却ローラ軸方向に直交する方向の幅が、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとのどちらかの冷却ローラ軸方向の幅よりも狭い場合には、用紙Pの前記幅よりも冷却ローラ軸方向の幅が広い、冷却ローラ10aまたは冷却ローラ10bに用紙Pが搬送され、用紙Pが搬送される側の冷却ローラ10のみ冷却液を流す。これにより、冷却ローラ10aと冷却ローラ10bとのどちらか一方への通水のみで用紙Pの冷却を行なうので、冷却液の送液などに係るエネルギーなどの消費を低減させることができる。
また、本実施形態によれば、冷却ローラ10aに流す冷却液の流量と冷却ローラ10bに流す冷却液の流量とを調整する流量調整手段である流量調整弁56a,56bを有しており、冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却効率と冷却ローラ10aによる用紙Pの冷却効率とが同一になるように、冷却ローラ10aに流す冷却液の流量と冷却ローラ10bに流す冷却液の流量とを流量調整弁56a,56bによって調整することにより、用紙Pの幅方向の冷却のばらつきを最小限に抑えることができる。
また、本実施形態によれば、用紙P上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、用紙P上に形成されたトナー像を少なくとも熱によって用紙Pに定着させる熱定着手段7と、熱定着手段7によってトナー像が定着された用紙Pを冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、前記冷却手段として、本発明の冷却装置100を用いることにより、用紙の幅方向のカールや、定着による画質及び光沢ムラを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the cooling roller 10 including the outer tube 14 that is a hollow tubular member and the like, and the pump 52 that is a cooling medium conveying unit that conveys the cooling liquid into the outer tube 14 are provided. In the cooling device 100 that cools the paper P by bringing the paper P that is a sheet-like member into contact with the cooling roller 10, the cooling roller 10 that has a shorter axial width than the maximum width W max of the paper P that can be used in the image forming apparatus. Are disposed so as to occupy the maximum width Wmax . In the present embodiment, the amount of heat received by the cooling liquid 1 flowing in the cooling rollers 10a and 10b is that the cooling liquid 1 flowing from one end side to the other end side in one cooling roller 10 with the maximum width W max of the paper P. The amount of heat received is less, and accordingly, the temperature rise of the cooling medium flowing through the cooling rollers 10a and 10b is suppressed. Therefore, the temperature difference in the axial direction of the cooling rollers 10a and 10b can be reduced as compared with the configuration in which the cooling liquid 1 flows from one end side to the other end side in one cooling roller 10 with the maximum width W max of the paper P. As a result, the difference in cooling efficiency by the cooling roller 10 in the width direction of the paper P can be reduced.
Further, according to the present embodiment, the outer tube 14a is provided with a supply port through which the coolant 1 is supplied into the outer tube 14a at the end on the central side of the maximum width Wmax in the cooling roller axial direction. In addition, by providing a discharge port through which the coolant 1 is discharged from the outer tube 14a on the end side of the maximum width Wmax in the cooling roller axial direction, the vicinity of the center of the sheet passing region width L is provided as described above. Since the cooling efficiency is the highest, the central portion of the sheet P having a high printing rate can be efficiently cooled. Therefore, heat is easily stored when the sheet P is discharged and stacked in the discharge storage unit 8. Blocking of the central portion of the paper P can be suppressed.
Further, according to the present embodiment, the cooling roller 10 includes the core 30 that is a core member having a smaller diameter than the outer tube 14 in the hollow inside of the outer tube 14, and the inner peripheral surface of the outer tube 14 and the outer periphery of the core 30. A flow path through which the coolant flows in a gap formed by the surface. Thereby, since the cooling liquid flows through the narrow gap flow path formed by including the core 30, the flow rate of the cooling liquid in the vicinity of the inner wall of the outer pipe increases, the heat transfer coefficient between the roller inner wall and the cooling liquid increases, As a result, the cooling efficiency of the paper P can be improved.
Further, according to the present embodiment, the cooling roller 10 includes the inner tube 15 having a narrower tube structure than the outer tube 14 in the hollow interior of the outer tube 14, and the coolant is interposed between the outer tube 14 and the inner tube 15. This is a double-pipe structure having an outer flow channel that flows and an inner flow channel through which the coolant flows in the inner tube 15. Thereby, since the flow path of the coolant can be divided between the gap between the outer tube 14 and the inner tube 15 and the inside of the inner tube 15, one is the forward path of the coolant flow and the other is the return path of the coolant flow. can do. Therefore, the inflow / outflow port of the cooling liquid can be provided on one axial side of the cooling roller 10, and space can be saved as compared with the case where the inflow / outflow port of the cooling liquid is provided on both sides in the axial direction of the cooling roller 10. Further, the cooling roller 10 can be easily assembled to a cooling device or an image forming apparatus.
Further, according to the present embodiment, the outer tube and the shaft portion are integrally formed on the end portion side of the maximum width W max of the cooling roller, and the shaft portion is rotatably supported by the bearing. The discharge port at the outer end of the apparatus is configured so that the cooling medium is discharged into the reserve tank, thereby simplifying the configuration of the joint means on the discharge port 13 side of the cooling roller 10, so that the size of the apparatus can be reduced. Cost reduction can be achieved.
Further, according to the present embodiment, when the width of the paper P in the direction orthogonal to the cooling roller axial direction is narrower than the cooling roller axial width of either the cooling roller 10a or the cooling roller 10b, the paper The sheet P is conveyed to the cooling roller 10a or the cooling roller 10b, which is wider in the cooling roller axial direction than the width of P, and the cooling liquid is allowed to flow only to the cooling roller 10 on the side where the sheet P is conveyed. As a result, the sheet P is cooled only by passing water to one of the cooling roller 10a and the cooling roller 10b, so that the consumption of energy and the like related to the feeding of the cooling liquid can be reduced.
Further, according to the present embodiment, the flow rate adjusting valves 56a and 56b, which are flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the coolant flowing through the cooling roller 10a and the flow rate of the coolant flowing through the cooling roller 10b, are provided. The flow rate adjustment valve controls the flow rate of the coolant flowing through the cooling roller 10a and the flow rate of the coolant flowing through the cooling roller 10b so that the cooling efficiency of the paper P by the roller 10a and the cooling efficiency of the paper P by the cooling roller 10a are the same. By adjusting with 56a and 56b, the variation in cooling in the width direction of the paper P can be minimized.
Further, according to the present embodiment, the toner image forming unit that forms a toner image on the paper P, the thermal fixing unit 7 that fixes the toner image formed on the paper P to the paper P by at least heat, and the thermal fixing. In the image forming apparatus provided with a cooling means for cooling the paper P on which the toner image is fixed by the means 7, the cooling device 100 of the present invention is used as the cooling means, so that curling in the width direction of the paper or fixing is performed. Can reduce image quality and gloss unevenness.

1 冷却液
2 ローラ
3 ローラ
4 搬送ベルト
5 上ガイド
6 ブラケット
6a 冷却ローラ側面ブラケット
6b 冷却ローラ上面ブラケット
6s ブラケット側板
6u ブラケット上板
7 熱定着手段
8 排紙収容部
10 冷却ローラ
10c フランジ
10d フランジ
10e リング
10f ネジ
10g 軸受
10h 平行ネジ部
10i 嵌合部
10j 軸受
10k 開口孔
10m 断面孔
11 ロータリージョイント
11a ロータ
11b 平行ネジ部
11c 嵌合部
11d 軸受
11e ケーシング
11f フランジ
11g リング
11h ネジ
11i リング
13 排出口
14 外管
15 内管
16 流路
19 供給口
20 ロータリージョリント
21 ロータリージョイント
22 軸受
23 外管軸
24 ベアリング
25 リザーブタンク
29 ロータリージョイント
30 コア
31 移動レール
51 タンク
52 ポンプ
53 冷却ファン
54 ラジエータ
55 送液チューブ
56a 流量調整弁
56b 流量調節弁
61 中間転写ベルト
62 ローラ
63 ローラ
64 画像ステーション
65 ローラ
66 二次転写ローラ
68 ローラ
69 クリーニング手段
70 帯電手段
71 感光体
72 光書き込み手段
73 現像装置
74 クリーニング手段
75 一次転写ローラ
76 用紙収納部
77 給紙コロ
78 レジストローラ対
79 用紙搬送路
80 用紙搬送路
100 冷却装置
200 冷却装置
300 冷却装置
400 冷却装置
500 冷却循環装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coolant 2 Roller 3 Roller 4 Conveying belt 5 Upper guide 6 Bracket 6a Cooling roller side bracket 6b Cooling roller upper surface bracket 6s Bracket side plate 6u Bracket upper plate 7 Heat fixing means 8 Discharge storage unit 10 Cooling roller 10c Flange 10d Flange 10e Ring 10f Screw 10g Bearing 10h Parallel screw portion 10i Fitting portion 10j Bearing 10k Opening hole 10m Cross-sectional hole 11 Rotary joint 11a Rotor 11b Parallel screw portion 11c Fitting portion 11d Bearing 11e Casing 11f Flange 11g Ring 11h Screw 11i Ring 14 Outlet 13 Pipe 15 Inner pipe 16 Flow path 19 Supply port 20 Rotary joint 21 Rotary joint 22 Bearing 23 Outer pipe shaft 24 Bearing 25 Reserve tank 29 Rotary cylinder Into 30 Core 31 Moving rail 51 Tank 52 Pump 53 Cooling fan 54 Radiator 55 Liquid feeding tube 56a Flow rate adjusting valve 56b Flow rate adjusting valve 61 Intermediate transfer belt 62 Roller 63 Roller 64 Image station 65 Roller 66 Secondary transfer roller 68 Roller 69 Cleaning means DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 Charging means 71 Photoconductor 72 Optical writing means 73 Developing device 74 Cleaning means 75 Primary transfer roller 76 Paper storage part 77 Paper feed roller 78 Registration roller pair 79 Paper conveyance path 80 Paper conveyance path 100 Cooling device 200 Cooling device 300 Cooling device 400 Cooling device 500 Cooling circulation device

特開2006−003819号公報JP 2006-003819 A

Claims (10)

中空状の管状部材からなる冷却ローラと、
該管状部材内に冷却媒体を搬送する冷却媒体搬送手段と、を備え、
前記冷却ローラにシート状部材を接触させてシート状部材を冷却する冷却装置において、
画像形成装置で使用可能なシート状部材の最大幅よりも軸方向の幅が短い前記冷却ローラを、前記最大幅を占めるように少なくとも2つ配設したことを特徴とする冷却装置。
A cooling roller made of a hollow tubular member;
Cooling medium conveying means for conveying the cooling medium into the tubular member,
In the cooling device that cools the sheet-like member by bringing the sheet-like member into contact with the cooling roller,
A cooling device, wherein at least two cooling rollers having an axial width shorter than a maximum width of a sheet-like member usable in an image forming apparatus are disposed so as to occupy the maximum width.
請求項1の冷却装置において、
上記管状部材には、冷却ローラ軸方向で上記最大幅の中央部側の端部に冷却媒体が前記管状部材内に供給される供給口が設けられ、冷却ローラ軸方向で前記最大幅の端部側に冷却媒体が前記管状部材内から排出される排出口が設けられていることを特徴とする冷却装置。
The cooling device of claim 1.
The tubular member is provided with a supply port through which the cooling medium is supplied into the tubular member at the end of the central portion of the maximum width in the cooling roller axial direction, and the end of the maximum width in the cooling roller axial direction A cooling device, characterized in that a discharge port through which the cooling medium is discharged from the tubular member is provided on the side.
請求項1または2の冷却装置において、
上記管状部材には、少なくとも冷却ローラ軸方向で上記最大幅の中央部側の端部に、前記管状部材が回転可能な状態で取り付けられ、該管状部材と前記冷却媒体供給搬送手段とをつなぐ回転管継手手段を有し、
前記管状部材の冷却ローラ軸方向両端は装置本体または画像形成装置の構造体に回転可能に嵌合関係で支持されることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1 or 2,
The tubular member is attached to at least the end portion on the central portion side of the maximum width in the axial direction of the cooling roller so that the tubular member can be rotated, and the tubular member and the cooling medium supply / conveyance means rotate. Having pipe fitting means;
Both ends of the tubular member in the axial direction of the cooling roller are supported in a fitting relation so as to be rotatable to the main body of the apparatus or the structure of the image forming apparatus.
請求項1、2または3の冷却装置において、
上記管状部材である外管の中空内部に該外管よりも小径の中子部材を内包し、上記冷却ローラは前記外管の内周面と前記中子部材の外周面とで形成される間隙に冷却媒体が流れる流路を有することを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1, 2 or 3,
A hollow core of the outer tube, which is the tubular member, includes a core member having a smaller diameter than the outer tube, and the cooling roller is a gap formed by the inner peripheral surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the core member. A cooling device characterized by having a flow path through which a cooling medium flows.
請求項1、2または3の冷却装置において、
上記管状部材である外管の中空内部に該外管よりも細管構造の内管を内包し、上記冷却ローラは、該外管と該内管との間を冷却媒体が流れる外側流路、及び、該内管内を冷却媒体が流れる内側流路を有する二重管構造であることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1, 2 or 3,
An inner pipe having a narrower tube structure than the outer pipe is contained in the hollow inside of the outer pipe, which is the tubular member, and the cooling roller has an outer flow path through which a cooling medium flows between the outer pipe and the inner pipe, and A cooling apparatus having a double pipe structure having an inner flow path through which a cooling medium flows in the inner pipe.
請求項1、2、3、4または5の冷却装置において、
上記冷却ローラの上記最大幅の端部側は上記外管と軸部とが一体構造であり、前記軸部が回転可能に軸受によって軸支されており、装置外側端の排出口は冷却媒体がリザーブタンク内に排出されるように構成したことを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5,
The outer tube and the shaft portion are integrally structured on the end portion of the maximum width of the cooling roller, the shaft portion is rotatably supported by a bearing, and a cooling medium is provided at the discharge port at the outer end of the apparatus. A cooling device configured to be discharged into a reserve tank.
請求項1、2、3、4、5または6の冷却装置において、
第1の冷却ローラ及び第2の冷却ローラは、シート状部材の搬送方向と直交する方向に移動可能に設けられており、
シート状媒体の搬送方向と直交する方向において、搬送されるシート状媒体の幅方向中央部が、上記通紙幅において第1の冷却ローラの流路と第2の冷却ローラの流路とが重なっている範囲の略中央部の位置を通るように、第1の冷却ローラと第2の冷却ローラとの少なくとも一方を前記直交する方向に移動させることを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
The first cooling roller and the second cooling roller are provided so as to be movable in a direction orthogonal to the conveying direction of the sheet-like member,
In the direction perpendicular to the conveyance direction of the sheet-shaped medium, the central portion in the width direction of the conveyed sheet-shaped medium overlaps the flow path of the first cooling roller and the flow path of the second cooling roller in the sheet passing width. A cooling device, wherein at least one of the first cooling roller and the second cooling roller is moved in the orthogonal direction so as to pass through a position in a substantially central portion of the range.
請求項1、2、3、4、5、6または7の冷却装置において、
上記シート状部材の搬送方向と直交する方向の幅が、上記第1の冷却ローラと上記第2の冷却ローラとのどちらかの冷却ローラ軸方向の幅よりも狭い場合には、前記シート状部材の前記幅よりも冷却ローラ軸方向の幅が広い、前記第1の冷却ローラまたは前記第2の冷却ローラに前記シート状部材が搬送され、前記シート状部材が搬送される側の冷却ローラにのみ冷却媒体を流すことを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7,
When the width of the sheet-like member in the direction orthogonal to the conveying direction is narrower than the width of either the first cooling roller or the second cooling roller in the cooling roller axial direction, the sheet-like member The sheet-like member is conveyed to the first cooling roller or the second cooling roller, and the width of the sheet-like member is conveyed only to the cooling roller on the side where the sheet-like member is conveyed. A cooling device characterized by flowing a cooling medium.
請求項1、2、3、4、5、6、7または8の冷却装置において、
上記第1の冷却ローラに流す冷却媒体の流量と上記第2の冷却ローラに流す冷却媒体の流量とを調整する流量調整手段を有しており、
前記第1の冷却ローラによるシート状部材の冷却効率と前記第2の冷却ローラによるシート状部材の冷却効率とが同一になるように、前記第1の冷却ローラに流す冷却媒体の流量と前記第2の冷却ローラに流す冷却媒体の流量とを前記流量調整手段によって調整することを特徴とする冷却装置。
The cooling device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
A flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of the cooling medium flowing through the first cooling roller and a flow rate of the cooling medium flowing through the second cooling roller;
The flow rate of the cooling medium flowing through the first cooling roller and the first cooling rate are set so that the cooling efficiency of the sheet-like member by the first cooling roller and the cooling efficiency of the sheet-like member by the second cooling roller are the same. A cooling device, wherein the flow rate of the cooling medium flowing through the two cooling rollers is adjusted by the flow rate adjusting means.
シート状部材上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該シート状部材上に形成されたトナー像を少なくとも熱によってシート状部材に定着させる熱定着手段と、
該熱定着手段によってトナー像が定着されたシート状部材を冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
前記冷却手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の冷却装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
Toner image forming means for forming a toner image on a sheet-like member;
Thermal fixing means for fixing the toner image formed on the sheet-like member to the sheet-like member at least by heat;
An image forming apparatus comprising: a cooling unit that cools the sheet-like member on which the toner image is fixed by the heat fixing unit;
An image forming apparatus using the cooling device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9 as the cooling unit.
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