JP2014178580A - 冷却装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を効率的に冷却する。
【解決手段】冷却装置１は、搬送部と、冷却部１３０と、押圧ローラ１５１と、を備える。搬送部は、互いに対向する無端状の冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０とを有し、用紙を冷却部ベルト１１０と搬送ベルト１２０間に挟持して搬送する。冷却部１３０は、冷却液が流動する流動路１３７を形成する冷却管ユニット１３２を有し、冷却ベルト１１０を介して用紙を冷却する。押圧ローラ１５１は、搬送ベルト１２０の内側に設けられ、搬送ベルト１２０、冷却ベルト１１０及び冷却板１３１を介して冷却管ユニット１３２と対向し、搬送ベルト１２０を冷却部１３０に押し当てる。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙を冷却する冷却装置及び冷却装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、画像形成装置に用いられ、定着装置によって熱せられた用紙を冷却する冷却装置が知られている。

特許文献１には、画像形成装置内に設けられた熱交換装置が開示されている。この熱交換装置は、用紙を搬送する冷却ベルトと、冷却液が流れる６つの流路が用紙の搬送方向に並んで設けられ、流路を連結パイプで繋いだ液冷方式の冷却プレートと、を備えている。また、この熱交換装置では、６つの流路の内、用紙の搬送方向の最上流側の流路に冷却液が流入する流入口が設けられ、同方向の最下流側の流路に冷却液が排出される排出口が設けられている。用紙が、冷却ベルトを介して冷却プレートがに接触することで、用紙の熱が流路に流入した冷却液に伝達されて用紙が冷却される。

特開２０１２−１９８５０２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された熱交換装置では、熱交換装置に到達した直後の比較的温度の高い状態の用紙によって、流入口から流路に流入する冷却液が温められ、温められた冷却液が流路内を流動することになる。このため、冷却効率が悪く、用紙を効率的に冷却できない可能性がある。

本発明の目的は、上記実情に鑑みてなされたものであって、用紙を効率的に冷却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を目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の冷却装置は、画像形成装置に用いられる冷却装置であって、ベルトと、冷却部と、を備える。
ベルトは、用紙を搬送する。冷却部は、ベルトを介して用紙を冷却する。冷却部は、冷却媒体が流動する流動路を形成する流動路形成部と、用紙の搬送方向の下流側から上流側に向けて冷却媒体が流動路を流動するように流動路に冷却媒体を供給する媒体供給部と、を有する。

また、本発明の画像形成装置は、上記冷却装置を備える。

上記構成の冷却装置及び画像形成装置では、媒体供給部から供給された冷却媒体が用紙の搬送方向の下流側から上流側に向けて流動する。このため、冷却装置に到達した直後の比較的温度の高い状態の用紙を比較的温かい冷却媒体で冷却し、冷却装置を通り抜ける直前の比較的温度の低い状態の用紙を比較的冷たい冷却媒体で冷却する。その結果、搬送される用紙と流動路を流動する冷却媒体とに比較的大きな温度差を生じさせることができ、用紙の冷却効率が上がる。

本発明によれば、用紙を効率的に冷却できる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却装置を用紙の搬送方向に沿って断面にした要部断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却装置を上方から見た要部上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却装置を押圧ローラの直径が最大の箇所で用紙の搬送方向に沿って断面にした要部断面部であり、冷却装置の冷却管本体の直径に対する押圧ローラの回転中心の配置を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却装置を押圧ローラの直径が最大の箇所で用紙の搬送方向に沿って断面にした要部断面部であり、冷却装置の冷却管本体の直径に対する押圧ローラと搬送ベルトのニップ部の配置を説明する説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る冷却装置を上方から見た要部上面図である。 本発明の効果を説明するための図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

［画像形成装置の構成］
図１に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の概略断面図を示す。画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の機能を備え、電子写真方式により用紙上にモノクロ画像を形成する。

画像形成装置１は、図示しない外部機器、例えば、パーソナルコンピュータと接続可能であり、その外部機器から画像データを取得する。

画像形成装置１は、原稿搬送部２と、原稿読み取り部３と、画像形成部４と、給紙カセット部５と、排紙トレイ６とを備える。なお、画像形成装置１内には、給紙カセット部５から画像形成部４を介して排紙トレイ６に至る用紙の搬送経路Ａが所定位置に設けられた各種ローラ、ガイド板、及び、搬送ベルト等により形成されている。

原稿搬送部２は、原稿の連続的な読み取りを行うため原稿読み取り部３に原稿を搬送するものであり、原稿給紙トレイ２１と、原稿排紙トレイ２２と、を有している。原稿搬送部２は、原稿給紙トレイ２１にセットされた原稿を原稿読み取り部３の所定の読み取り位置に搬送する。また、原稿搬送部２は、原稿読み取り部３が所定の読み取り位置に搬送された原稿の読み取りを行った後、この原稿を原稿排紙トレイ２２に搬送する。

原稿読み取り部３は、原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像の情報をアナログ電気信号に変換し、さらに、該アナログ電気信号をデジタル信号に変換する。そして、原稿読み取り部３は、変換したデジタル信号を画像データとして後述する制御部１１に出力する。

画像形成部４は、ドラム状の感光体４１と、画像形成機能部として感光体４１の周囲に設けられた帯電部４２、画像書込部４３、現像部４４、転写部４５、分離部４６及びクリーニング部４７と、を有する。また、画像形成部４は、定着部４８と、冷却装置１００と、排紙ローラ４９とを有する。そして、画像形成部４内では、感光体４１及びその周囲に設けられた上記各部からなる画像形成機能部、定着部４８、冷却装置１００、排紙ローラ４９が、用紙の搬送経路Ａの上流側からこの順で配置される。

帯電部４２は、感光体４１に所定の電圧を印加して、感光体４１の表面を一様に帯電させる。画像書込部４３は、後述する制御部１１から所定の画像処理が施された画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、レーザービームを照射し、感光体上に静電潜像を形成する。

現像部４４は、感光体４１上に形成された静電潜像を反転現像して感光体４１上にトナー像を生成する。用紙は、トナー像が生成された感光体４１の回転に同期するように給紙され、転写部４５は、用紙を搬送する搬送ベルトの裏面側から所定の電圧を印加して、感光体４１上に形成されたトナー像を用紙に転写する。

分離部４６は、トナー像が転写された用紙を除電することで、用紙を感光体４１から分離させる。その後、トナー像が転写された用紙は、定着部４８に搬送される。

定着部４８は、用紙を加熱して、転写されたトナー像のトナーを溶融させるとともに、用紙を加圧して、トナー像を用紙に定着させる。用紙は、冷却装置１００によって冷却され、排紙ローラ４９によって搬送されて排紙トレイ６上に載置され、または、両面に画像を形成する場合は、画像形成機能部に再び給紙される。

給紙カセット部５は、各種用紙に対応した給紙カセット５１を複数有し、各給紙カセット５１に収納された所定の用紙を搬送経路Ａに沿って、一枚ずつ、画像形成部４に給紙する。

また、画像形成装置１は、制御部１１を備えている。制御部１１は、図示しないＣＰＵからなる処理部と、ＲＯＭやＲＡＭなどからなる記憶部と、を有し、画像形成装置１の動作全体を制御する。例えば、制御部１１は、画像データに対する画像処理や、画像形成装置１に設けられた図示しない液晶表示部に各種の情報を表示する表示処理や、後述する冷却装置１００のポンプ１４１の駆動処理をユーザの指示に応じて、又は、所定のタイミングで実行する。また、制御部１１は、後述する冷却装置１００の押圧ローラ１５１が搬送ベルト１２０を押圧する力を調整する押圧力調整処理を、ユーザの指示に応じて、又は、所定のタイミングで実行する。

［冷却装置１００の構成］
次に、図２〜図３を参照して、冷却装置１００について説明する。図２は、冷却装置１００を用紙の搬送方向に沿って断面にした要部断面部である。図３は、冷却装置１００を上方から見た要部上面図である。なお、図２〜図３において、Ｓは用紙を示しており、矢印Ｐは用紙の搬送方向を示している。

図２及び図３に示すように、冷却装置１００は、冷却ベルト１１０と、搬送ベルト１２０と、冷却部１３０と、押圧ユニット１５０と、を有している。

冷却ベルト１１０は、水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向に延びる複数のローラに張架された無端状のベルトである。本実施形態において、冷却ベルト１１０を張架するローラは、上駆動ローラ１１１、第１上従動ローラ１１２、上導入ローラ１１３、上ステアリングローラ１１４、第２上従動ローラ１１５である。

上駆動ローラ１１１は、用紙の搬送方向の下流側に設けられている。また、上駆動ローラ１１１は、図示しない回転機構に接続されている。第１上従動ローラ１１２は、上駆動ローラ１１１と同様の高さ位置で上駆動ローラ１１１よりも用紙の搬送方向の上流側に設けられている。上導入ローラ１１３は、第１上従動ローラ１１２よりも用紙の搬送方向の上流側に設けられている。上導入ローラ１１３は、上導入ローラ１１３の下端部が、第１上従動ローラ１１２の下端部よりも高い位置に位置するように配置されている。上ステアリングローラ１１４は、第１上従動ローラ１１２の上方に設けられている。第２上従動ローラ１１５は、上駆動ローラ１１１の上方で上ステアリングローラ１１４と同様の高さ位置に設けられている。冷却ベルト１１０は、これらのローラに、側面から見て略台形状になるように張架され、上駆動ローラ１１１の回転に伴って、図２の矢印Ｒ方向に回転する。

搬送ベルト１２０は、水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向に延びる複数のローラに張架された無端状のベルトであり、冷却ベルト１１０の下方に設けられている。本実施形態において、搬送ベルト１２０を張架するローラは、下駆動ローラ１２１、第１下従動ローラ１２２、下導入ローラ１２３、下ステアリングローラ１２４、第２下従動ローラ１２５である。

下駆動ローラ１２１は、用紙の搬送方向の下流側に設けられている。また、下駆動ローラ１２１は、図示しない回転機構に接続されている。第１下従動ローラ１２２は、下駆動ローラ１２１と同様の高さ位置で下駆動ローラ１２１よりも用紙の搬送方向の上流側に設けられている。下導入ローラ１２３は、第１下従動ローラ１２２よりも用紙の搬送方向の上流側に設けられている。下導入ローラ１２３は、下導入ローラ１２３の上端部が、第１下従動ローラ１２２の上端部よりも低い位置に位置するように配置されている。下ステアリングローラ１２４は、第１下従動ローラ１２２の下方に設けられている。第２下従動ローラ１２５は、下駆動ローラ１２１の下方で下ステアリングローラ１２４と同様の高さ位置に設けられている。搬送ベルト１２０は、これらのローラに、側面から見て略台形状になるように張架され、下駆動ローラ１２１の回転に伴って、図２の矢印Ｌ方向に回転する。

冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０は、上導入ローラ１１３及び下導入ローラ１２３付近では、互いに接触せず、搬送経路Ａの上流側から搬送された用紙を受け入れる導入口１２６を形成している。また、互いに対向する冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０の外周面は、導入口１２６よりも用紙の搬送方向の下流側の領域で接触し、接触領域で用紙を挟込みながら搬送する。このように、冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０は、用紙を搬送する搬送部を形成する。

冷却部１３０は、図２及び図３に示すように、冷却板１３１、冷却管ユニット（流動路形成部）１３２、タンク１４０（図３参照）、ポンプ１４１（図３参照）、ラジエーター１４２及びファン１４３（図３参照）を有している。

冷却板１３１は、熱伝導性のよい金属、例えばアルミや銅で形成された平板状の部材であり、内部に冷却管ユニット１３２と嵌合する嵌合孔１３３が複数、本実施形態では４つ設けられている。嵌合孔１３３は、水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向に形成されている。冷却板１３１は、一方の面に断面半円状の溝が形成された２つの平板状の部材である上部材１３１ａと下部材１３１ｂとを用意し、上部材１３１ａと下部材１３１ｂとを溝が互いに対向するように圧着させることによって形成される。また、互いに対向した溝によって嵌合孔１３３が形成される。なお、嵌合孔１３３の内径を冷却管ユニット１３２の後述する冷却管本体１３４の外径よりもやや小さく設定し、上部材１３１ａと下部材１３１ｂの溝を形成する箇所に均一の突起を設けてもよい。この場合、上部材１３１ａと下部材１３１ｂの圧着時に突起が冷却管本体１３４に食い込んで、冷却管本体１３４と嵌合孔１３３との間の隙間をなくすことができる。また、上部材１３１ａの用紙搬送方向の両端部に上方へ凹む凹部（図示省略）を形成し、下部材１３１ｂの用紙搬送方向の両端部に上方へ突出する凸部（図示省略）を形成し、凹部と凸部とを係合させてもよい。また、冷却板１３１は、平板状の側面に嵌合孔１３３を貫通させることによって形成されてもよい。

冷却板１３１は、冷却ベルト１１０の内側で、且つ、上駆動ローラ１１１と第１上従動ローラ１１２の間に、設けられている。冷却板１３１の下部材１３１ｂの下面は、冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０との互いの外周面が接触する領域における、冷却ベルト１１０の内周面と接触している。

冷却管ユニット１３２は、熱伝導性のよい金属、例えばアルミや銅で形成された管状の部材であり、内部に冷却水が流動する流動路１３７を形成する。また、図３に示すように、冷却管ユニット１３２は、２つの冷却管本体１３４、連結部１３５及び２つの接続部１３６を有している。本実施形態では、冷却部１３０に２組の冷却管ユニット１３２が用紙の搬送方向に沿って並列に設けられている。
冷却管本体１３４は、水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向に延び、冷却板１３１の嵌合孔１３３に嵌合されている。冷却管本体１３４の内部に形成された流動路１３７を第１の流動路と称する。

連結部１３５は、用紙の搬送方向に沿って延び、水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向に両端部が曲折し、冷却管本体１３４の一端部に固定されている。連結部１３５は、隣り合う冷却管本体１３４の一端部同士を連結する。連結部１３５の内部に形成された流動路１３７を第２の流動路と称する。

接続部１３６は、冷却管本体１３４の他端部に設けられている。連結部１３５によって連結された冷却管本体１３４の内、用紙の搬送方向の上流側に配置された冷却管本体１３４に設けられた接続部１３６は、冷却管本体１３４をタンク１４０に接続する。また、連結部１３５によって連結された冷却管本体１３４の内、用紙の搬送方向の下流側に配置された冷却管本体１３４に設けられた接続部１３６は、冷却管本体１３４をラジエーター１４２に接続する。

タンク１４０は、冷却媒体の一具体例を示す冷却水を収容する。ポンプ１４１は、制御部１１によって駆動を制御され、タンク１４０からラジエーター１４２に冷却水を供給する。ラジエーター１４２は、ファン１４３を用いて冷却水を冷却する。

ポンプ１４１によってラジエーター１４２に供給された冷却水は、接続部１３６を介して冷却管ユニット１３２の内部の流動路１３７に流入し、流入した冷却水は流動路１３７内を流れる。具体的には、冷却水は、まず用紙の搬送方向の下流側に配置された冷却管本体１３４の内部（第１の流動路）を流れ、次に連結部１３５の内部（第２の流動路）を流れ、そして用紙の搬送方向の上流側に配置された冷却管本体１３４の内部（第１の流動路）を流れる。そして、冷却水は、接続部１３６を介して流動路１３７から排出され、タンク１４０に収容される。このようにポンプ１４１は、用紙の搬送方向の下流側から上流側に向けて冷却水が冷却管ユニット１３２内を流動するように、冷却水を冷却管ユニット１３２に供給する。なお、図３の矢印Ｗは冷却水の流動方向を示している。

押圧ユニット１５０は、図２に示すように、搬送ベルト１２０の内側で、且つ、下駆動ローラ１２１と第１下従動ローラ１２２の間に、設けられている。押圧ユニット１５０は、冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０の外周面が互いに接触する領域において、搬送ベルト１２０の内周面を押圧する。
また、押圧ユニット１５０は、搬送ベルト１２０に接触する４つの押圧ローラ１５１、押圧ローラ１５１を支持する押圧ベース体１５３、押圧ベース体１５３を上下方向に移動させる押圧駆動機構１５２を有している。

押圧ベース体１５３は、本体部１５４、ガイド部１５５及び軸受け部１５６を有している。本体部１５４は、平板状に形成され、その上面には、押圧ローラ１５１を回転自在に支持する軸受け部１５６と、軸受け部１５６の上下方向の移動をガイドするガイド部１５５が設けられている。軸受け部１５６は、ガイド部１５５に固定されているコイルばね１５７によって上方（冷却部１３０側）へ付勢されている。

押圧駆動機構１５２は、図示しないモータやギアからなり、制御部１１によって駆動を制御され、押圧ベース体１５３を上下方向に移動させる。制御部１１は、画像形成時に押圧力調整処理を実行する。具体的には、制御部１１は、給紙する用紙を収容する給紙カセット５１に対応して予め記憶した用紙の紙厚に応じて押圧駆動機構１５２の駆動を制御して、押圧ベース体１５３を上下方向に移動させる。これにより、押圧ローラ１５１によって入力される搬送ベルト１２０への押圧力を調整する。例えば、いわゆる厚紙に対して画像を形成する場合は、押圧ベース体１５３を下方に移動させて押圧ローラ１５１の押圧力を弱める。これによって、接触領域で用紙を挟込みながら搬送する冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０の負荷を低減させる。

押圧ローラ１５１は、弾性体、例えばゴムや樹脂で形成された略円柱状の部材であり、回転軸方向の端部より中央部の外径が大きいクラウン形状に形成されている。なお、押圧ローラ１５１を形成するために用いる弾性体は、硬度が６０度以下の弾性体が好ましい。硬度が６０度以下の弾性体で形成された押圧ローラ１５１を用いる場合、搬送される用紙を冷却板１３１に十分に密着させることができる。

４つの押圧ローラ１５１のそれぞれは搬送ベルト１２０、冷却ベルト１１０及び冷却板１３１を介して冷却管本体１３４に対向する位置に配置されている。押圧ローラ１５１は、冷却ベルト１１０と搬送ベルト１２０との互いの外周面が接触する領域における、搬送ベルト１２０の内周面と接触している。

押圧ローラ１５１の水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向（軸方向）の長さは、冷却装置１００に搬送される最も大きい用紙の同方向の長さよりも長く設定されている。また、押圧ローラ１５１の水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向（軸方向）の長さは、冷却板１３１の同方向の長さよりも、短く設定されている。

［押圧ローラの配置］
次に、図４及び図５を参照して、押圧ローラ１５１の配置について説明する。図４は、冷却装置１００を押圧ローラ１５１の直径が最大の箇所で用紙の搬送方向に沿って断面にした要部断面図であり、冷却管本体１３４の直径に対する押圧ローラ１５１の回転中心の配置を説明する図である。図５は、冷却装置１００を押圧ローラ１５１の直径が最大の箇所で用紙の搬送方向に沿って断面にした要部断面図であり、冷却管本体１３４の直径に対する押圧ローラ１５１と搬送ベルト１２０のニップ部の配置を説明する図である。なお、図４〜図５において、Ｓは用紙を示しており、矢印Ｐは用紙の搬送方向を示している。

図４に示すように、押圧ローラ１５１は、押圧ローラ１５１の回転中心Ｃが、冷却管本体１３４の水平方向における直径に対向する領域Ｄ内に位置するように、本実施形態では押圧ローラ１５１の回転中心Ｃが領域Ｄの中央に、配置される。なお、図４には、領域Ｄにおける用紙の搬送方向の最も上流側及び最も下流側に回転中心Ｃが位置している押圧ローラ１５１の輪郭を２点鎖線で示している。
このように押圧ローラ１５１を配置することによって、冷却装置１００を通過する用紙を冷却ベルト１１０に密着させた状態で、冷却管本体１３４に近づけることができる。このため、冷却効率を上げることができる。

また、図５に示すように、押圧ローラ１５１において、搬送ベルト１２０と接触している部分、すなわちニップ部Ｎが、冷却管本体１３４の水平方向における直径に対向する領域Ｄ内に、本実施形態では領域Ｄの中央に、配置される。なお、図５には、領域Ｄにおける用紙の搬送方向の最も上流側及び最も下流側にニップ部Ｎが位置しているときの押圧ローラ１５１の輪郭を２点鎖線で示している。
このように押圧ローラ１５１を配置することによって、冷却装置１００を通過する用紙を冷却ベルト１１０に密着させた状態で冷却管本体１３４に近づけることができる。このため、冷却効率を更に上げることができる。

上記構成の冷却装置１００及びこの冷却装置１００を備えた画像形成装置１では、冷却装置１００のポンプ１４１は冷却水を冷却管ユニット１３２に供給し、用紙の搬送方向の下流側から上流側に向けて流動させる。このため、搬送経路Ａの上流側から冷却装置１００に供給された用紙は、冷却装置１００内を通過する間に、冷却ベルト１１０及び冷却板１３１を介して冷却管ユニット１３２内を流動する冷却水によって冷却される。また、冷却水が冷却管ユニット１３２内を用紙の搬送方向の下流側から上流側に向けて流動することから、冷却装置１００内を通過する用紙と冷却水との間の温度差が常に比較的大きい状態が保たれるので冷却水による冷却効率が上がる。したがって、効率的に用紙を冷却することができる。

また、上記構成の冷却装置１００及びこの冷却装置１００を備えた画像形成装置１では、２組の冷却管ユニット１３２が用紙の搬送方向に沿って並列するように設けられている。このため、冷却水によって冷却される箇所が比較的拡大し、更に効率的に用紙を冷却することができる。

また、並列して設けられた２組の冷却管ユニット１３２には、それぞれタンク１４０及びラジエーター１４２が接続されている。このため、用紙によって温められた冷却水の熱を迅速に放熱して冷却することができる。したがって、更に効率的に用紙を冷却することができる。

また、冷却管本体１３４を冷却板１３１の嵌合孔１３３に嵌合し、隣り合う冷却管本体１３４の一端部を連結部１３５で連結して流動路１３７を形成するため、冷却板１３１の上部材１３１ａ及び下部材１３１ｂには、嵌合孔１３３を形成すればよい。すなわち、冷却管ユニット１３２の形状に応じて冷却板１３１に複雑な加工をする必要がない。このため、冷却装置１００及び画像形成装置１の製造コストの増加を防止することができる。

また、４つの押圧ローラ１５１のそれぞれは搬送ベルト１２０、冷却ベルト１１０及び冷却板１３１を介して冷却管本体１３４に対向する位置に配置されている。このため、押圧ローラ１５１は、冷却ベルト１１０を介して冷却板１３１の冷却管本体１３４の近傍に用紙を押し当てる。その結果、更に効率的に用紙を冷却することができる。

また、押圧ローラ１５１がクラウン形状に形成されているので、押圧ローラ１５１は、用紙の搬送方向に直交する方向において均一な力で搬送ベルト１２０を押圧することができる。

また、押圧ローラ１５１の水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向の長さは、冷却装置１００に搬送される最も大きい用紙の同方向の長さよりも長く設定されている。したがって、押圧ローラ１５１は用紙の搬送方向に直交する方向において用紙全体を押圧できるので、押圧ローラ１５１の押圧によって用紙全体を均一に冷却できる。
また、押圧ローラ１５１の水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向の長さは、冷却板１３１の同方向の長さよりも、短く設定されている。したがって、冷却板１３１の同方向の端部が押圧ローラ１５１に接触することを防止し、押圧ローラの損傷を未然に防ぐことができる。

なお、本実施形態では、２組の冷却管ユニット１３２が用紙の搬送方向に沿って並列するように設けられている態様を説明したが、配置する冷却管ユニット１３２の数は、適宜変更可能である。

また、複数の冷却管ユニット１３２に対して、１組のタンク１４０、ポンプ１４１、ラジエーター１４２及びファン１４３によって冷却した冷却水を循環させてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る冷却装置２００を上方から見た要部上面図である。図７は、本発明の効果を説明するための図である。本発明の第２の実施形態に係る冷却装置２００は、複数の連結部１３５によって連結された一連の冷却管ユニット１３８が採用されている点が第１の実施形態における冷却装置１００とは異なる。なお、第１の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。また、図６において、Ｓは用紙を、矢印Ｐは用紙の搬送方向を示し、また、矢印Ｗは冷却水の流動方向を示している。

冷却装置２００の冷却管ユニット１３８は、４つの冷却管本体１３４、３つの連結部１３５及び２つの接続部１３６を有している。

連結部１３５は、用紙の搬送方向に沿って延び、水平な平面上で用紙の搬送方向に直交する方向に両端部が曲折し、冷却管本体１３４の端部に固定されている。連結部１３５は、隣り合う冷却管本体１３４の端部同士を連結する。

接続部１３６は、冷却管本体１３４の連結部１３５が固定されていない端部に設けられている。連結部１３５によって連結された冷却管本体１３４の内、用紙の搬送方向の最も上流側に配置された冷却管本体１３４に設けられた接続部１３６は、冷却管本体１３４をタンク１４０に接続する。また、連結部１３５によって連結された冷却管本体１３４の内、用紙の搬送方向の最も下流側に配置された冷却管本体１３４に設けられた接続部１３６は、冷却管本体１３４をラジエーター１４２に接続する。

上記のように構成された冷却装置２００において、ポンプ１４１は、画像形成時に、タンク１４０から冷却水を、冷却水が冷却管ユニット１３８内の流動路を用紙の搬送方向の下流側から上流側に向かって流動するように、冷却管ユニット１３８に供給する。したがって、冷却管ユニット１３８に供給された冷却水は、まず用紙の搬送方向の最も下流側に配置された冷却管本体１３４の内部を流れ、次に第１の連結部１３５の内部を流れ、用紙の搬送方向の下流側から２番目に配置された冷却管本体１３４の内部に流入する。次に、冷却水は、用紙の搬送方向の下流側から２番目に配置された冷却管本体１３４と３番目に配置された冷却管本体１３４とを連結する第２の連結部１３５と用紙の搬送方向の下流側から３番目に配置された冷却管本体１３４の内部を流れる。次に、冷却水は、用紙の搬送方向の下流側から３番目に配置された冷却管本体１３４と最も上流側に配置された冷却管本体１３４とを連結する第３の連結部１３５と、最も上流側に配置された冷却管本体１３４の内部を流れる。そして、冷却水は、接続部１３６を介して流動路から排出され、タンク１４０に収容される。

上記構成の冷却装置２００及びこの冷却装置２００を備えた画像形成装置では、タンク１４０、ポンプ１４１、ラジエーター１４２及びファン１４３を複数設ける必要がない。このため、冷却装置２００及び画像形成装置を小型化することができ、また、製造コストを低くすることができる。

なお、本実施形態では、冷却装置２００の冷却管ユニット１３８が、４つの冷却管本体１３４、３つの連結部１３５及び２つの接続部１３６を有している態様を説明したが、冷却管本体１３４及び連結部１３５の設置数は適宜変更可能である。

図７は、本発明の効果を説明するための図であり、冷却装置の用紙の搬送方向の下流側に設けた温度センサ（図示省略）によって検出した用紙の温度（用紙出口温度）を比較する棒グラフを示している。

図７において、第２の実施形態における冷却管ユニット１３８と同様の冷却管ユニット１３８を採用した冷却装置において、用紙の搬送方向の上流から下流へ冷却水を流動させた場合（以下、「比較例」と称する場合がある）の用紙の温度を「比較例」と表示している。また、図７において、第２の実施形態の冷却装置２００で測定した用紙の温度を「第２の実施形態」と表示し、第１の実施形態の冷却装置１００で測定した用紙の温度を「第１の実施形態」と表示している。

図７に示すように、「比較例」における用紙の温度（６０℃）に比べて「第２の実施形態」における用紙の温度（約５４℃）の方が低い。すなわち、比較例における冷却装置よりも第２の実施形態における冷却装置２００の方が効率的に用紙を冷却することができる。

また、「比較例」における用紙の温度（６０℃）に比べて「第１の実施形態」における用紙の温度（約４９℃）の方が低い。すなわち、比較例における冷却装置に比べて第１の実施形態における冷却装置１００の方が効率的に用紙を冷却することができる。

以上、本発明の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の冷却装置及び画像形成装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

１…画像形成装置、 ２…原稿搬送部、 ３…原稿読み取り部、 ４…画像形成部、 ５…給紙カセット部、 ６…排紙トレイ、 １１…制御部、 ４８…定着部、 ４９…排紙ローラ、 ５１…給紙カセット、 １００，２００…冷却装置、 １１０…冷却ベルト（第１のベルト）、 １２０…搬送ベルト（第２のベルト）、 １３０…冷却部、 １３１…冷却板、 １３２，１３８…冷却管ユニット（流動路形成部）、 １３３…嵌合孔、 １３４…冷却管本体、 １３５…連結部、 １３６…接続部、 １３７…流動路、１４０…タンク、 １４１…ポンプ、 １４２…ラジエーター、 １４３…ファン、 １５０…押圧ユニット、 １５１…押圧ローラ、 １５２…押圧駆動機構（調整部）、 １５３…押圧ベース体、 １５４…本体部、 １５５…ガイド部、 １５６…軸受け部

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の冷却装置は、画像形成装置に用いられる冷却装置であって、搬送部と、冷却部と、押圧ローラと、を備える。搬送部は、互いに対向する無端状の第１のベルトと第２のベルトとを有し、用紙を第１のベルトと第２のベルト間に挟持して搬送する。冷却部は、冷却媒体が流動する流動路を形成する流動路形成部を有し、第１のベルトを介して用紙を冷却する。押圧ローラは、第２のベルトの内側に設けられ、第２のベルトと第１のベルトとを介して流動路形成部と対向し、第２のベルトを冷却部に押し当てる。

上記構成の冷却装置及び画像形成装置では、押圧ローラが、第２のベルトを冷却部に押し当てることによって、第１のベルトと第２のベルト間に挟持されている用紙を冷却部に近づけることができる。このため、用紙を効率的に冷却できる。

Claims (8)

1. 画像形成装置に用いられる冷却装置であって、
   互いに対向する無端状の第１のベルトと第２のベルトとを有し、用紙を前記第１のベルトと前記第２のベルト間に挟持して搬送する搬送部と、
   冷却媒体が流動する流動路を形成する流動路形成部を有し、前記第１のベルトを介して前記用紙を冷却する冷却部と、
   前記第２のベルトの内側に設けられ、前記第２のベルトと前記第１のベルトとを介して前記流動路形成部と対向し、前記第２のベルトを前記冷却部に押し当てる押圧ローラと、を備える
   冷却装置。
2. 前記流動路形成部は、前記用紙の搬送方向の断面形状が円形状になるように形成され、
   前記押圧ローラの回転中心は、前記流動路形成部の水平方向における直径に対向する領域内に位置している
   請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記押圧ローラと前記第２のベルトとのニップ部は、前記流動路形成部の水平方向における直径に対向する領域内に位置している
   請求項１または請求項２に記載の冷却装置。
4. 前記押圧ローラは、弾性変形可能な弾性体によって構成されている
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷却装置。
5. 前記押圧ローラは、軸方向の端部より中央部の外径が大きいクラウン形状に形成されている
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷却装置。
6. 前記用紙の紙厚に応じて、前記押圧ローラを移動させて、記第２のベルトを前記第１のベルトに押し当てる力を調整する調整部を備える
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷却装置。
7. 前記冷却部は、前記第１のベルトに接触する接触面を有し、
   前記用紙の搬送方向に直交する方向における前記接触面の長さは、前記用紙の搬送方向に直交する方向における前記押圧ローラの長さよりも長く、
   前記用紙の搬送方向に直交する方向における前記押圧ローラの長さは、前記用紙の搬送方向に直交する方向における搬送される前記用紙の長さよりも長い
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の冷却装置。
8. 冷却装置を備える画像形成装置であって、
   前記冷却装置は、互いに対向する無端状の第１のベルトと第２のベルトとを有し、用紙を前記第１のベルトと前記第２のベルト間に挟持して搬送する搬送部と、
   冷却媒体が流動する流動路を形成する流動路形成部を有し、前記第１のベルトを介して前記用紙を冷却する冷却部と、
   前記第２のベルトの内側に設けられ、前記第２のベルトと前記第１のベルトとを介して前記流動路形成部と対向し、前記第２のベルトを前記第１のベルトに押し当てる押圧ローラと、を備える
   画像形成装置。

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