JP2012082037A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いてシートにトナー画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms a toner image on a sheet using an electrophotographic system.
シート(記録材)にトナー画像を形成する複写機、プリンタ、FAX、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置には、シートにトナー画像を定着させる定着器が一般に設けられている。定着器は、シートを加熱してシートにトナー画像を定着するようになっている。定着器がシートのトナー画像を定着するときのトナー温度は、トナーの種類によっても異なるが170℃程度であり、トナー画像を定着した直後のシートの表面温度は100℃程度である。したがって、定着直後のシートに定着されたトナー画像のトナーは、固化せずに粘着性を有する状態になっている。 Image forming apparatuses such as copiers, printers, fax machines, and multi-function machines having a plurality of these functions that form a toner image on a sheet (recording material) are generally provided with a fixing device that fixes the toner image on the sheet. Yes. The fixing device heats the sheet and fixes the toner image on the sheet. The toner temperature when the fixing device fixes the toner image on the sheet is about 170 ° C., although it varies depending on the type of toner, and the surface temperature of the sheet immediately after fixing the toner image is about 100 ° C. Therefore, the toner of the toner image fixed on the sheet immediately after fixing is in an adhesive state without being solidified.
このように、トナーが固化していない状態で排出されたシートの上に後続のシートが排出されると、シート同士がトナーによって貼り付き、シートを剥がすことができないことがある。仮に、剥がすことができても、トナー画像に傷が付いて、トナー画像の品質が低下させることがある。このような現象は、画像形成装置の画像形成速度が速くなるほど顕著に表れる。 As described above, when a subsequent sheet is discharged on a sheet discharged in a state where the toner is not solidified, the sheets may stick to each other with the toner, and the sheet may not be peeled off. Even if the toner image can be removed, the toner image may be scratched and the quality of the toner image may be lowered. Such a phenomenon becomes more prominent as the image forming speed of the image forming apparatus increases.
このような課題に対処した画像形成装置が、特許文献1、特許文献2に記載されている。前者の画像形成装置は、定着器の下流にトナー画像を定着されてシートを冷却する冷却ローラ対を設け、その冷却ローラ対をファンの送風で冷却して、トナー画像のトナーを冷却するようになっている。後者の画像形成装置は、定着器の下流に、回転自在なヒートパイプ対を設け、ヒートパイプでシートを搬送することにより、シートから熱を吸収し、吸収した熱をヒートパイプ対の端部に設けたフィンで放熱するようになっている。
しかし、特許文献1に記載された画像形成装置は、ファンで冷却ローラを冷却するようになっているので、ファンを回転させる電力が必要であること、ファンの回転音が騒音の要因になること等の課題を備えている。
However, since the image forming apparatus described in
また、特許文献2に記載された画像形成装置は、連続運転や、設置された場所の周囲の温度上昇等により、画像形成装置内の温度が高温となると、端部のフィンによる放熱効率が低下して、ヒートパイプの温度が上昇する可能性がある。このような場合、ヒートパイプ対による冷却効果が低下するという課題がある。そこで、仮に、フィンをファンで冷やす構成とした場合、ファンを回転させる電力が必要であること、ファンの回転音が騒音の要因になること等の、特許文献2に記載された画像形成装置は、特許文献1の画像形成装置と同様な課題が生じることになる。
Further, in the image forming apparatus described in
また、両方の特許文献の画像形成装置は、ファンや放熱フィンなどのスペースを必要とする課題もある。 In addition, the image forming apparatuses of both patent documents also have a problem that requires a space such as a fan or a heat radiating fin.
本発明は、定着器を通過したシート上のトナー画像のトナー温度を下げる冷却効果を、吸熱材料が封入された搬送ローラ対によって、長期間維持できる画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can maintain a cooling effect for lowering the toner temperature of a toner image on a sheet that has passed through a fixing device for a long period of time by a pair of conveying rollers in which a heat absorbing material is enclosed.
本発明の画像形成装置は、シートにトナー画像を形成する画像形成部と、前記トナー画像をシートに加熱定着する定着器と、を備え、さらに、前記定着器を通過したシートを挟持し、搬送しながら冷却する搬送ローラ対を備え、前記搬送ローラ対の少なくとも一方のローラは、シート搬送方向と直交する幅方向に延びて筒状に形成され、固体から液体に変化する際に吸熱反応する吸熱材料が封入されており、シートを搬送する部分が円筒状に形成され、前記シートを搬送する部分の幅方向の外側の筒状部分の内法が前記円筒状の部分の内径よりも大きく設定されている、ことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes an image forming unit that forms a toner image on a sheet, and a fixing device that heat-fixes the toner image on the sheet, and further sandwiches and conveys the sheet that has passed through the fixing device. A pair of conveying rollers for cooling, and at least one roller of the pair of conveying rollers is formed in a cylindrical shape extending in the width direction orthogonal to the sheet conveying direction and absorbs heat when changing from solid to liquid. The material is enclosed, the portion for conveying the sheet is formed in a cylindrical shape, and the inner method of the cylindrical portion outside the width direction of the portion for conveying the sheet is set larger than the inner diameter of the cylindrical portion. It is characterized by that.
本発明の画像形成装置は、搬送ローラ対のシートに接触する部分の内径よりもシートに接触しない部分の内法の方が大きく設定されており、搬送ローラ対内に空気が入っていても、その空気は、シートに接触しない部分の内部に溜まることになる。 In the image forming apparatus of the present invention, the inner method of the portion that does not contact the sheet is set larger than the inner diameter of the portion that contacts the sheet of the conveying roller pair, and even if air enters the conveying roller pair, Air accumulates inside the portion that does not contact the sheet.
このため、本発明の画像形成装置は、搬送ローラ対のシートに接触する部分に吸熱材料が常時接触していることになり、定着器によってトナー画像を定着されたシートを速やかに冷却して、トナーを固化することができる。しかも、画像形成装置は、搬送ローラ対のシートに接触する部分に吸熱材料が常時接触しているので、長期間、シートを冷却することができて、冷却効果を長期間維持することができる。 For this reason, in the image forming apparatus of the present invention, the endothermic material is always in contact with the portion of the conveyance roller pair that contacts the sheet, and the sheet on which the toner image is fixed by the fixing device is quickly cooled, The toner can be solidified. In addition, in the image forming apparatus, since the endothermic material is always in contact with the sheet contact portion of the conveying roller pair, the sheet can be cooled for a long period of time, and the cooling effect can be maintained for a long period of time.
さらに、本発明の画像形成装置は、従来と異なって、ファンや放熱フィンを使用しないので、電力が不要であること、騒音が発生しないこと、ファンや放熱フィンの設置スペースが不要であること等の効果を奏する。 Further, the image forming apparatus of the present invention does not use a fan or a heat radiating fin unlike the conventional one, so that no electric power is required, no noise is generated, and no installation space for the fan or the heat radiating fin is required. The effect of.
以下、本発明の実施形態の画像形成装置を図に基づいて説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention along the sheet conveying direction.
画像形成装置を概略説明する。画像形成装置20は、4色のカラー画像形成装置であり、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの一次形成部Pa,Pb,Pc,Pdを併設して備えている。一次形成部Pa,Pb,Pc,Pdの各々は、異なった色のトナー画像を潜像、現像、転写のプロセスを経てシートに形成する。一次形成部Pa,Pb,Pc,Pdは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真方式の感光ドラム3a,3b,3c,3dを具備し、各感光ドラム3a,3b,3c,3dに各色のトナー画像を形成する。各感光ドラム3a,3b,3c,3dに隣接して中間転写体130が設置されている。中間転写体130は、ローラ13,14,16に案内されて循環するベルトである。感光ドラム3a,3b,3c,3dに形成された各色のトナー画像は、中間転写体130に一次転写され、二次転写ローラ11によってシート(記録材)Pに転写される。さらに、トナー画像が転写されたシートPは、定着器9で加熱及び加圧されて、トナー画像を定着される。最後、シートは、装置外に排出される。
An image forming apparatus will be schematically described. The
画像形成装置を詳細に説明する。 The image forming apparatus will be described in detail.
感光ドラム3a,3b,3c,3dの外周には、それぞれドラム帯電器2a,2b,2c,2d、現像器1a,1b,1c,1d、一次転写帯電器24a,24b,24c,24d及びクリーナ4a,4b,4c,4dが設けられている。装置の上方部にはさらに図示しない光源装置およびポリゴンミラが設置されている。
光源装置から発せられたレーザ光は、回転するポリゴンミラによって走査光となり、光束を反射ミラによって偏向されて、fθレンズにより感光ドラム3a,3b,3c,3dの母線上に集光され、感光ドラムを露光する。露光された感光ドラム3a,3b,3c,3dには、画像信号に応じた潜像が形成される。
The laser light emitted from the light source device becomes scanning light by the rotating polygon mirror, the light beam is deflected by the reflection mirror, and is condensed on the buses of the
現像器1a,1b,1c,1dには、現像剤としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器1a,1b,1c,1dは、それぞれ感光ドラム3a,3b,3c,3dに形成された潜像を現像して、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、イエロートナー画像及びブラックトナー画像として可視化する。
The developing
中間転写体130は矢印の方向に感光ドラム3と同じ周速度で循環する。感光ドラム3aに形成担持された第1色のイエロートナー画像は、感光ドラム3と中間転写体130とのニップを通過する過程で、中間転写体130に印加される一次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体130に転写される。以下、同様に第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のブラックトナー画像が、順次、中間転写体130に、重畳転写されて目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
The
二次転写ローラ11は、中間転写体130に対応し平行に軸受されて中間転写体130の外周面に接触して配設されている。二次転写ローラ11には、二次転写バイアス源によって所望の二次転写バイアスが印加されている。
The
一方、シートPは、給紙カセット10からレジストローラ12、転写前ガイドを通過して中間転写体130と二次転写ローラ11とのニップに所定のタイミングで給送されて、同時に二次転写バイアスがバイアス電源から印加される。この二次転写バイアスにより、中間転写体130の外周面に重畳転写されている合成カラートナー画像が中間転写体130からシートPへ転写される。
On the other hand, the sheet P passes through the registration roller 12 and the pre-transfer guide from the
また、一次転写が終了した感光ドラム3a,3b,3c,3dは、感光ドラムに付着した転写残トナーをそれぞれのクリーナ4a,4b,4c,4dにより除去されて、引き続き次の潜像の形成に備えられる。中間転写体130も、中間転写体130に残留したトナー及びその他の異物を中間転写体130の表面に当接しているクリーニングウエブ(不織布)19によって拭い取られて、次の転写に備えられる。
In addition, the
トナー画像の転写を受けたシートPは、トナー画像をシートに加熱定着する定着器9に搬送されて、加熱されてトナー画像を定着され、その後、ローラ冷却装置30によって冷却されながら搬送されて、画像形成装置20の外部へ排出される。
The sheet P that has received the transfer of the toner image is conveyed to a fixing device 9 that heats and fixes the toner image on the sheet, and is heated to fix the toner image, and is then conveyed while being cooled by the
一次形成部Pa,Pb,Pc,Pd、中間転写体130、二次転写ローラ11等は、シートにトナー画像を形成する画像形成部15を構成している。
The primary forming portions Pa, Pb, Pc, Pd, the
なお、以上の画像形成装置は、いわゆるタンデム型と呼ばれる画像形成装置を例に説明したが、このような画像形成装置に限定されるものではない。例えば、回転現像装置を有した画像形成装置であってもよい。もちろん、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、白黒の画像形成装置であってもよい。 The above image forming apparatus has been described by taking an example of a so-called tandem type image forming apparatus, but is not limited to such an image forming apparatus. For example, an image forming apparatus having a rotary developing device may be used. Of course, the image forming apparatus is not limited to a color image forming apparatus, and may be a monochrome image forming apparatus.
(ローラ冷却装置)
次に、ローラ冷却装置30を説明する。なお、数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。
(Roller cooling device)
Next, the
図2はローラ冷却装置30の外観斜視図である。ローラ冷却装置30は、冷却ローラ31と加圧ローラ32とからなる搬送ローラ対35を備えている。搬送ローラ対35は、定着器9を通過したシートを挟持し回転して搬送しながら冷却するようになっている。
FIG. 2 is an external perspective view of the
加圧ローラ32は、金属軸の周囲をシリコンフォーム材で覆って形成されたローラである。加圧ローラ32は、図示しないばねで冷却ローラ31に加圧されて、冷却ローラ31とでニップNを形成している。冷却ローラ31は、図示しない駆動源からの駆動力で回転して、加圧ローラ32との間に形成されたニップでシートPを搬送する駆動ローラである。
The
図3は、冷却ローラ31の断面図である。冷却ローラ31は、外径20mm、基本肉厚1.5mmのアルミ合金材質の円筒状に形成された中空管部材である。冷却ローラ31は、通紙領域31Aと非通紙領域31B等で形成されている。通紙領域31Aは、シート搬送方向と直交する方向に延びて円筒状に形成され、シートに接触してシートを搬送する部分である。非通紙領域31Bは、シートを搬送する部分(通紙領域31A)の外側に円筒状又は非円筒状に形成され、シートに接触しない部分(シートを搬送しない部分)である。通紙領域31Aは、斜行していないシートが通過する本来の通紙領域31Cと、斜行したシートの縁が通過する逃げ領域31Dとで形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the cooling
冷却ローラ31の中空部31e、31fの内径は、通紙領域31Aと、非通紙領域31Bとで異なっている。通紙領域31Aの中空部31eの内径(内側半径r)よりも、非通紙領域31Bの中空部31fの内法(内側半径R)の方が大きく(r<R)設定されている。
The inner diameters of the
中空部31e、31fには吸熱材料としての相変化材料33を約100g入れてある。冷却ローラ31の両端は相変化材料33が漏れないようにシールしてある。相変化材料33は、非通紙領域31Bの中空部31fの上側になった部分に空気隙間34が生じるように封入してある。
About 100 g of
相変化材料33は、固体と液体との間の相変化時や、液体と気体との間の相変化時に発生する潜熱を利用して、一般に蓄熱材や保冷材などとして使用されるものである。本実施の形態における相変化材料33は、ポリエチレングリコールを主原料としたものであって、これに限らず、酢酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、パラフィンなどを主原料としたものであってもよい。
The
相変化材料33は、固体から液体へ約50℃で相変化するものである。相変化材料33は、高分子材料であるため、固体から液体へ変化する温度、すなわち融点を明確に規定することが困難である。本実施形態における相変化材料33は、液体から固体へ相変化する所定の温度(相変化温度)として凝固点が50℃と測定されるものである。
The
図4は、100gの相変化材料33を0℃で凝固させた状態から、80℃の恒温槽に入れたときの、相変化材料33の温度変化を示したグラフである。縦軸は相変化材料33の温度(℃)を示し、横軸は恒温槽に入れてから経過した時間(hr)を示している。相変化材料33は、固体から液体へ相変化する過程で、単位時間あたりの温度変化が少なくなる状態がある。図4において、相変化材料33の温度は、約35℃から約55℃の間で固体から液体に相変化する。この状態において相変化材料33は、融解潜熱として多くの熱を吸収する。
FIG. 4 is a graph showing a change in temperature of the
本画像形成装置の待機時(画像形成していないとき)において、冷却ローラ31の周辺の温度は、相変化材料33の相変化温度(凝固点、約50℃)よりも低い温度である。定着器9を通過したシートPの表面温度は約75℃以上であり、シートP上のトナーは粘性を有した状態になっている。このシートPが冷却ローラ31に接触搬送されるときに、冷却ローラ31内の相変化材料33がシートPの熱を吸収する。その結果、ローラ冷却装置30を通過したシートPの表面温度は、トナーのガラス転移点である60℃以下になり、シートP上のトナーは固化した状態になる。
When the image forming apparatus is on standby (when no image is formed), the temperature around the cooling
図5は、画像形成装置が待機している状態から、連続的に画像形成を行った冷却ローラ31の表面温度の変化を示したグラフである。実線は、本実施の形態における内部に相変化材料33を封入した冷却ローラの表面温度変化を示している。破線は、内部に吸熱材料として水を封入した場合の冷却ローラの表面温度を示している。縦軸は冷却ローラ31の表面温度(℃)を示している。横軸は連続的な画像形成を開始してから経過した時間(hr)を示している。
FIG. 5 is a graph showing changes in the surface temperature of the cooling
連続的に画像形成を繰り返すと、相変化材料33は冷却ローラ31の表面を介してシートPから熱を吸収し続ける。前述のように相変化材料33が固体から液体へ変化する過程においては、単位時間あたりの温度変化が少ない。冷却ローラ31の表面温度が約35℃から約55℃に変化する過程では、内部の相変化材料33は、固体から液体へ変化する過程である。一方、水は0℃から100℃までは液体であるので潜熱は発生しない。よって、連続的な画像形成開始から経過時間約3.5時間までの、単位時間あたりの冷却ローラ31の表面温度変化は、冷却ローラ内部に水を封入した場合よりも、相変化材料33を封入した場合の方が少ない。
When the image formation is repeated continuously, the
したがって、ローラ冷却装置30を通過した後のシートPの、1枚毎の表面温度差は少なくなり、画像光沢度も安定する。
Therefore, the surface temperature difference of each sheet P after passing through the
相変化材料の相変化温度の選択は、ローラ冷却装置30の周辺の雰囲気温度や、シートPがローラ冷却装置30を通過する前後において、シートPのトナー画像表面温度を何度から何度にしたいかを考慮して行えばよい。連続的に画像形成を繰り返しても、冷却ローラの表面温度変化を少なくできる時間をより長くする場合には、より融解潜熱の大きい相変化材料を選択するか、冷却ローラ31の内部容量を大きくして、封入する相変化材料33の量を増やすかして、対応できる。
The phase change temperature of the phase change material is selected by changing the ambient temperature around the
ところで、本実施の形態で用いた相変化材料33は、吸熱反応して固体から液体に変化すると体積が変化する。この体積変化を冷却ローラ31の変形によって許容できない場合、相変化材料33が冷却ローラ31のシール部から外部へ漏れ出すおそれがある。そこで、相変化材料33が体積変化によって、冷却ローラ31外へ漏れ出にくくするためには、冷却ローラ31の中空部内を相変化材料33で満たしてしまうのではなく、空気隙間34を設けておくのが好ましい。この結果、相変化材料33が体積変化した分、空気隙間34の空気が体積変化するので、冷却ローラ31内部の圧力変動が小さくなり、相変化材料33が外部へ漏れることがない。
By the way, the volume of the
また、冷却ローラ内部に相変化材料を満たして密閉することは、内部に空気隙間を設ける場合と比較して、冷却ローラの製作上の面からして困難である。よって、冷却ローラの製作上の観点からも冷却ローラ内部に空気隙間が生じるようにした方が、冷却ローラの製作が容易になる。 Further, it is difficult to fill the inside of the cooling roller with the phase change material and to seal it, from the viewpoint of manufacturing the cooling roller, compared to the case where an air gap is provided inside. Therefore, from the viewpoint of manufacturing the cooling roller, it is easier to manufacture the cooling roller if an air gap is formed inside the cooling roller.
なお、冷却ローラ31は、製作方法によっては、相変化材料33が外へ漏れない密閉構造にすることもできるので、空気隙間は、必ずしも必要としない。
Depending on the manufacturing method, the cooling
ここで、仮に冷却ローラの中空部内径を均一にした場合の断面図を図6に示す。冷却ローラ36の中空部内径36eを均一にした場合、空気隙間34が通紙領域36A内に発生する。この場合、空気隙間34の部分は、相変化材料33が冷却ローラ36の内側に接触していないので、シートPからの吸熱効率が低い部分になる。この結果、シートPからの吸熱にムラが生じることになり、トナー画像表面の温度ムラ発生の要因になる。なお、図6における、通紙領域36Aも、斜行していないシートが通過する本来の通紙領域36Cと、斜行したシートの縁が通過する逃げ領域36Dとで形成されている。
Here, FIG. 6 shows a cross-sectional view when the inside diameter of the hollow portion of the cooling roller is made uniform. When the hollow portion
そこで、本実施の形態の冷却ローラ31における相変化材料33は、冷却ローラ31の内側半径Rの非通紙領域31Bに空気隙間34ができるように封入されている。その結果、冷却ローラ31の通紙領域31Aの内側半径rの部分には空気隙間34が存在しないので、冷却ローラ31の通紙領域31Aにおいては、空気隙間34による温度ムラが発生しない。したがって、シートPからの吸熱にムラが生じにくくなり、トナー画像面の温度ムラ発生を低減することができる。
Therefore, the
なお、以上説明した冷却ローラ31は、全体が円管形状(円筒状)に形成されているが、円管形状に限定されるものではない。すなわち、図3における非通紙領域31Bは、円筒状であるが、図3(A)のA−A矢視断面である図3(B)に示す形状に相当する図7に示す非通紙領域31Eのように、4角筒状に形成してもよい。
In addition, although the cooling
この場合、冷却ローラ31の端部における非通紙領域31Eの回転中心Cから中空部内壁までの最小距離Rminを、通紙領域31Aにおける回転中心Cから中空部内壁までの最大距離rmaxよりも大きく設定する。このようにすることによって、4角筒状であっても、空気隙間34を通紙領域31Aに発生させないで、非通紙領域31Eに発生させることができる。また、非通紙領域31Eの断面形状は、4角筒に限定されるものではなく、多角形、楕円の筒状であってもよく、円形、非円形のいずれの筒状であってもよい。
In this case, the minimum distance Rmin from the rotation center C of the non-sheet passing region 31E to the hollow inner wall at the end of the cooling
すなわち、冷却ローラ31は、シート搬送方向と直交する幅方向に延びた筒状に形成され、所定の温度で固体から液体に変化する際に吸熱反応する相変化材料が封入されており、かつシートを搬送する通紙領域31Aの部分が円筒状に形成されている。そして、シートを搬送しない非通紙領域31B,31Eの筒状部分の内法(2R)が通紙領域31Aの円筒状の部分の内径(2r)よりも大きく(2R>2r)設定されていればよい。
That is, the cooling
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置20は、相変化材料が封入された冷却ローラ31を有する搬送ローラ対35を使用しているので、省電力、低騒音でシート上のトナーから吸熱し、トナーを固化した温度に冷却できる。また、冷却ローラを冷却するためのファンや、冷却ローラ31の積極的な放熱部が不要になるので、省スペースでシート上のトナーの冷却が実現できる。
As described above, the
さらに、冷却ローラ31の端部において拡大されて、相変化材料が満たされない空気隙間34が冷却ローラ31の端部に形成されるようになっている。したがって、冷却ローラ31の通紙領域31Aにおいて、相変化材料は、冷却ローラ31の内部に満たされている状態、すなわち、冷却ローラ31の内側全域に常に密着している状態にある。よって、冷却ローラ31の通紙領域31Aにおける表面温度のムラを抑制することが可能となる。これにより、画像形成装置20は、冷却ローラ31の表面温度のムラによる、トナー画像の冷却ムラを抑制することができて、画像の光沢ムラを抑制することができる。
Further, an
また、相変化材料33の固体と液体との間を相変化する温度は、画像形成装置の待機時における搬送ローラ対の周辺温度を越えた温度で、且つシート上のトナーのガラス転移点以下である。このため、画像形成装置が連続的に画像形成動作を繰り返す場合においても、冷却ローラ31の表面温度の変化を少なくすることが可能となり、シート上のトナー画像のトナーをより安定して冷却することができる。
In addition, the temperature at which the
なお、以上の説明では、吸熱材料として、相変化材料を取り上げたが、相変化材料に限定されることなく、水であってもよい。 In the above description, the phase change material is taken up as the endothermic material, but is not limited to the phase change material and may be water.
(他の実施形態の冷却ローラ)
以上の実施形態の冷却ローラは、片側端部に空気隙間34が生じる構成になっているが、両端に生じる構成であってもよい。
(Cooling roller of other embodiment)
The cooling roller of the above embodiment is configured to generate the
図8に、他の実施形態における冷却ローラ131の断面図を示す。この冷却ローラ131は両端部の非通紙領域131Bに空気隙間134が生じるようになっている。図8において、図3と同一部分については、100番台の符号を付して、その部分の説明を省略する。非通紙領域131Bの形状は、図7に基づいて説明したように、円形、非円形のいずれの筒状であってもよい。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of the cooling
空気隙間34の容積は、冷却ローラの内部に封入する相変化材料の体積変化量や、冷却ローラの密閉強度、冷却ローラの内部の圧力変動に伴う冷却ローラの形状変化などを考慮して決定される。したがって、図8に示す冷却ローラ131のように、両端部分に空気隙間34が生じるようにしてもよい。特に、片側端部に空気隙間34を設けると、周辺スペースを十分に確保できない場合には、図8に示す冷却ローラ131のように、両端部分に空気隙間34が生じるように分散すると、周辺スペースを有効に使用することができる。
The volume of the
図8の冷却ローラ131及びこの冷却ローラを備えた画像形成装置も、上記の冷却ローラ31及びこの冷却ローラを備えた画像形成装置と同様な効果を得ることができる。
The cooling
なお、以上において、相変化材料は、駆動源によって回転する駆動ローラとしての冷却ローラ31,131に封入してあるが、従動ローラとしての加圧ローラ32を筒状にして加圧ローラ32に封入してもよい。
In the above description, the phase change material is enclosed in the
また、相変化材料は、冷却ローラ31,131と加圧ローラ32との両方に封入してもよい。但し、この場合、図8に示すように、ローラの両端部に空気隙間ができるように非通紙領域を形成すると、両方のローラの非通紙領域同士が干渉して両方のローラによるニップを形成することができない。このため、非通紙領域は、両方のローラの互いに反対側端部の片側だけに形成して、その非通紙領域同士が干渉しないようにし、両方のローラによるニップを形成できるようにする必要がある。
Further, the phase change material may be enclosed in both the
P:シート、r:冷却ローラの通紙領域の半径、R:冷却ローラの非通紙領域の半径、C;冷却ローラの回転中心、9:定着器、15:画像形成部、20:画像形成装置、30:ローラ冷却装置、31:冷却ローラ、31A:通紙領域(シートを搬送する部分)、31B:非通紙領域(シートを搬送しない部分)、31E:非通紙領域(シートを搬送しない部分)、32:加圧ローラ、33:相変化材料(吸熱材料)、34:空気隙間、35:搬送ローラ対、131:冷却ローラ、131A:通紙領域、131B:非通紙領域、131E:非通紙領域、131e:通紙領域の中空部、131f:非通紙領域131Bの中空部、 P: sheet, r: radius of the sheet passing area of the cooling roller, R: radius of the non-sheet passing area of the cooling roller, C: rotation center of the cooling roller, 9: fixing unit, 15: image forming unit, 20: image forming Device: 30: Roller cooling device, 31: Cooling roller, 31A: Paper passing area (portion where sheet is conveyed), 31B: Non-paper passing area (portion where sheet is not conveyed), 31E: Non-paper passing area (sheet conveying) 32: pressure roller, 33: phase change material (endothermic material), 34: air gap, 35: transport roller pair, 131: cooling roller, 131A: paper passing area, 131B: non-paper passing area, 131E : Non-sheet passing region, 131e: hollow portion of the sheet passing region, 131f: hollow portion of the non-sheet passing region 131B,
Claims (3)
前記トナー画像をシートに加熱定着する定着器と、を備えた画像形成装置において、
前記定着器を通過したシートを挟持し、搬送しながら冷却する搬送ローラ対を備え、
前記搬送ローラ対の少なくとも一方のローラは、シート搬送方向と直交する幅方向に延びて筒状に形成され、固体から液体に変化する際に吸熱反応する吸熱材料が封入されており、シートを搬送する部分が円筒状に形成され、前記シートを搬送する部分の幅方向の外側の筒状部分の内法が前記円筒状の部分の内径よりも大きく設定されている、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming a toner image on a sheet;
An image forming apparatus comprising: a fixing device that heat-fixes the toner image on a sheet;
A pair of conveyance rollers that clamp the sheet that has passed through the fixing device and cool while conveying the sheet,
At least one roller of the pair of conveying rollers is formed in a cylindrical shape extending in the width direction orthogonal to the sheet conveying direction, and encloses an endothermic material that absorbs heat when changing from solid to liquid, and conveys the sheet. The portion to be formed in a cylindrical shape, the inner method of the cylindrical portion outside the width direction of the portion conveying the sheet is set larger than the inner diameter of the cylindrical portion,
An image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 An air gap is formed inside the outer cylindrical portion in the width direction of the one roller,
The image forming apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The endothermic material has a temperature at which a phase change between a solid and a liquid exceeds a peripheral temperature of the pair of conveying rollers when the image forming apparatus is on standby, and is equal to or lower than a glass transition point of the toner on the sheet. A phase change material,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
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