JP2015094847A - 冷却装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により、ベルト裏面に付着した摩耗粉を十分に除去するとともに、記録材の冷却効率を向上させる。
【解決手段】対向して配置される第１の搬送機構３１および第２の搬送機構３２によって記録材Ｐを挟持搬送しながら冷却する冷却装置９において、第１の搬送機構３１および第２の搬送機構３２のうち少なくとも一方は、ベルト部材５６，５９と、ベルト部材を張架する張架部材５５，５７，５８を備え、第１の搬送機構および第２の搬送機構は、記録材を冷却する冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃをそれぞれ備え、ベルト部材を挟んで冷却部材の対向位置に、ベルト部材の内周面に摩耗粉除去手段６０を押圧させた。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録材のための冷却装置およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらを備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、定着装置によって加熱・加圧を行うことで記録材上に転写されたトナーを定着させる。この時、記録材が熱を持ったまま排紙トレイにスタックされていくと、積み重なった記録材内にこもった熱によってトナーが軟化し、さらに記録材が重なることで自重による圧力が生じ、トナーによって記録材間が貼りついてしまう。これら記録材を無理に剥がそうとするとトナー像が壊れてしまう。この現象はブロッキングと呼ばれており、ブロッキング現象を抑制するためには、加熱定着後の記録材を十分に冷却することが必要である。現在、記録材を搬送しながら冷却する装置として、移動するベルトによって記録材を挟持搬送しながら冷却プレートによってベルトを介して記録材を冷却する記録材冷却装置が既に知られている。

しかし、従来の記録材表面を冷却する記録材冷却装置では、長期間の使用によりベルト内周面にベルトと冷却プレートの摺動接触などに起因するベルト摩耗粉が付着し、これにより冷却効率の低下が発生するという問題があった。

特許文献１には、ベルト摩耗粉を除去するために冷却部材の前後にエアダクトとファンを設け、気流でベルト内周面の摩耗粉を吹き飛ばす構成が開示されているが、ファンによる気流では十分に摩耗粉を除去することができない。

そこで本発明は、簡単な構成により、ベルト内周面に付着した摩耗粉を十分に除去するとともに、記録材の冷却効率を向上させることを目的とする。

この課題を解決するため、対向して配置される第１の搬送機構および第２の搬送機構によって記録材を挟持搬送しながら冷却する冷却装置において、前記第１の搬送機構および前記第２の搬送機構のうち少なくとも一方は、ベルト部材と、該ベルト部材を張架する張架部材を備え、前記第１の搬送機構および前記第２の搬送機構は、前記記録材を冷却する冷却部材をそれぞれ備え、前記ベルト部材を挟んで前記冷却部材の対向位置に、前記ベルト部材の内周面に摩耗粉除去手段を押圧させたことを特徴とする冷却装置を提案する。

摩耗粉除去手段によってベルト内周面から摩耗分を十分に掻き取ることができる。さらに、冷却時における記録材、ベルトおよび冷却プレートの密着状態を向上させて熱伝導の効率を高め、記録材の冷却効率を向上させることができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 冷却装置を通過した記録材を反転路または排紙部へ案内する案内部を示す図である。 図１に示す冷却装置の拡大図である。 奥側から見た冷却装置の概略構成図である。 冷却装置の変形例を示す図である。 ベルト摩耗粉の発生を示す概略図である。 クリーニングブラシと加圧ローラを併用した冷却装置の変形例を示す図である。 クリーニングブレードと加圧ローラを併用した冷却装置の変形例を示す図である。 クリーニングブレードの先端と進入してくる記録材の先端の衝突時を示す図である。 クリーニングブレードと加圧ローラ付近の拡大図である。 加圧ローラとクリーニングブレードの上昇時を示す図である。 冷却装置の変形例を示す図である。 冷却装置の変形例を示す図である。 冷却装置の変形例を示す図である。 冷却装置の変形例を示す図である。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを並べて配設したタンデム型の画像形成部を備える。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、画像形成装置本体２００に着脱可能に構成されており、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。

具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面を清掃するクリーニングブレード５を備えている。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。

図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置６が配設されている。露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザ光を照射するようになっている。

また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、支持部材としての複数のローラ２１〜２４に張架されており、それらローラ２１〜２４のうちの１つが駆動ローラとして回転することによって、中間転写ベルト１０は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。

４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト１０の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１０の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）および／または交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。

また、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラ２４に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト１０の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）および／または交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。

画像形成装置本体２００の下部には、紙やＯＨＰ等のシート状の記録材Ｐを収容した複数の給紙カセット１３が配設されている。各給紙カセット１３には、収容されている記録材Ｐを送り出す給紙ローラ１４が設けてある。また、画像形成装置本体２００の図の左側の外面には、機外に排出された記録材Ｐをストックする排紙部としての排紙トレイ２０が設けてある。

画像形成装置本体２００内には、記録材Ｐを給紙カセット１３から二次転写ニップを通って排紙トレイ２０へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも記録材搬送方向上流側にはレジストローラ１５が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録材搬送方向下流側には、定着装置８、冷却装置９、一対の排出ローラ１６が順次配設されている。定着装置８は、例えば、内部に図示しないヒータ（熱源）を有する定着部材としての定着ローラ１７と、定着ローラ１７を加圧する加圧部材としての加圧ローラ１８を備える。定着ローラ１７と加圧ローラ１８とが接触した箇所には、定着ニップが形成されている。

以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２が図の反時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から帯電された各感光体２の表面にレーザ光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

中間転写ベルト１０を張架するローラの１つが回転駆動し、中間転写ベルト１０を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧または定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト１０はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト１０に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。

給紙ローラ１４が回転することによって、給紙カセット１３から記録材Ｐが搬出される。搬出された記録材Ｐは、レジストローラ１５によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト１０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録材Ｐ上に一括して転写される。その後、記録材Ｐは定着装置８に送り込まれ、定着ローラ１７と加圧ローラ１８によって記録材Ｐが加圧および加熱されてトナー画像が記録材Ｐ上に定着される。そして、記録材Ｐは、冷却装置９によって冷却された後、一対の排出ローラ１６によって排紙トレイ２０に排出される。

両面印刷の場合は、冷却後の記録材Ｐを切換爪２５を切り換えることにより反転路２６へ導き、切換爪２７を切り換えてローラ２８などを逆回転させることにより反転後の記録材Ｐを反転路２９からレジストローラ１５へと再給紙して用紙の表裏を反転させる。このとき、中間転写ベルト１０上には裏面画像となるトナー画像を形成して担持させておき、記録材Ｐの裏面にトナー画像を転写して定着装置８による定着処理と冷却装置９による冷却処理を経て、排出ローラ１６により排紙トレイ２０上に排紙する。

以上の説明は、記録材にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つまたは３つのプロセスユニットを使用して、２色または３色の画像を形成したりすることも可能である。

図２は、冷却装置９を通過した記録材Ｐを反転路または排紙部へ案内する案内部を示す図である。
冷却装置９の下流側に、冷却装置９を通過した記録材Ｐを案内する案内部が設けられている。図２（ａ）に示す例では、搬送ガイド板３５と、切換爪２５が設けられている。片面印刷時などに切換爪２５が実線位置にあるときは、記録材Ｐは搬送ガイド板３５に案内されて排出ローラ１６により排紙トレイ２０に排出される。両面印刷時には切換爪２５は破線位置に切り換えられ、記録材Ｐは反転路２６に導かれる。図２（ｂ）に示す例では、ローラ３７および搬送ガイド板３５と、切換爪２５が設けられている。ローラ３７により記録材Ｐは撓むことなく搬送ガイド板３５および切換爪２５側にガイドされ、切換爪２５の位置に従って排出または反転される。

ところで、冷却装置は、図３に示すように、ベルト搬送手段３０のベルトの走行によって搬送されるシート状記録材Ｐを冷却する冷却部材３３を備えたものである。ベルト搬送手段３０は、シート状記録材Ｐの一方の面（表面または上面）側に配置される第１の搬送機構３１と、シート状記録材Ｐの他方の面（裏面または下面）側に配置される第２の搬送機構３２を備える。第１の搬送機構３１と第２の搬送機構３２は対向して配置されている。また、各搬送機構に対してそれぞれ冷却部材３３を備え、冷却部材３３ａがシート状記録材Ｐの他方の面（裏面または下面）側に配置され、冷却部材３３ｂがシート状記録材Ｐの一方の面（表面または上面）側に配置され、冷却部材３３ｃがシート状記録材Ｐの他方の面（裏面または下面）側に配置されている。

冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、シート状記録材の走行方向に沿ってずれて配置されている。また、一方の冷却部材３３ｂは、下面が僅かに膨出した扁平円弧面状の吸熱面３４ｂとされ、他方の冷却部材３３ａ，３３ｃは、上面が僅かに膨出した扁平円弧面状の吸熱面３４ａ，３４ｃとされている。そして、各冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃの内部には、冷却液が流れる冷却液流路が形成されている。

この冷却装置は、図４に示すように、発熱部としての記録材Ｐからの熱を受ける受熱部４５と、受熱部４５の熱を放熱する放熱部４６と、受熱部４５と放熱部４６とを冷却液が循環する循環路４７とを有する冷却液循環回路４４を備える。この循環路４７内には、冷却液を循環させるためのポンプ４８と、冷却液を溜める液溜タンク４９とが配置されている。そして、液冷プレートである冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃを受熱部４５として機能させる。また、放熱部４６としてラジエータ等からなる。冷却液には、例えば、水を主成分とし、凍結温度を下げるためのプロピレングリコールまたはエチレングリコールや、金属製の部品の錆を防止するための防錆剤（例えば、リン酸塩系物質：リン酸カリ塩、無機カリ塩等）が添加されたもの等がある。

循環路４７としては、冷却部材３３ａの一方の開口部と液溜タンク４９とを連結する配管５０と、冷却部材３３ａの他方の開口部と冷却部材３３ｂの一方の開口部とを連結する配管４１と、冷却部材３３ｂの他方の開口部と冷却部材３３ｃの一方の開口部を連結する配管５１と、冷却部材３３ｃの他方の開口部と放熱部４６としてラジエータとを連結する配管５２と、放熱部４６としてラジエータとポンプ４８とを連結する配管５３と、ポンプ４８と液溜タンク４９とを連結する配管５４とを備える。配管５０，４１，５１，５２，５３，５４を有する循環路４７は一本の流路を形成しているが、冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃ内では蛇行しており、冷却液が効果的に冷却部材を冷却するようになっている。

第１の搬送機構３１は、張架部材としての複数個（図例では４個）のローラ（従動ローラ）５５と、このローラ５５に掛け回されるベルト部材としてのベルト（搬送ベルト）５６とを備え、第２の搬送機構３２は、張架部材としての複数個（図例では４個）のローラ（従動ローラ）５７ｃ，５７ｄ，５８と、駆動ローラ５７ａと、ローラ５７、５８に掛け回されるベルト部材としてのベルト（搬送ベルト）５９とを備える。

このため、記録材Ｐを搬送する際には、第１の搬送機構３１のベルト５６と第２の搬送機構３２のベルト５９とで、記録材Ｐを挟持搬送することになる。すなわち、駆動ローラ５７ａが駆動することによって、図３に示すように、ベルト５９が矢印Ａ方向に走行し、ベルト５６，５９間に挟まれた記録材Ｐを介して、第２の搬送機構３２のベルト５９の走行に伴って、第１の搬送機構３１のベルト５６が矢印Ｂ方向に走行する。これによって、記録材Ｐは矢印Ｃ方向沿って、上流側から下流側へと搬送される。

次に、前記のように構成された冷却装置の動作について説明する。記録材Ｐの挟持搬送する場合、図３等に示すように、第１の搬送機構３１と第２の搬送機構３２とを近接させた状態とする。この図３に示す状態において、第２の搬送機構３２の駆動ローラ５７ａを回転駆動させれば、前記したように、各ベルト５６，５９が矢印方向に走行して、記録材Ｐは矢印方向に走行する。この状態では、前記冷却液循環回路４４において、冷却液を循環させる。すなわち、ポンプ４８を駆動することによって、冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃの冷却液流路内に冷却液を流す。

この際、第１の搬送機構３１のベルト５６の内面が、冷却部材３３ｂの吸熱面３４ｂを摺動し、第２の搬送機構３２のベルト５９の内面が、冷却部材３３ａの吸熱面３４ａと冷却部材３３ｃの吸熱面３４ｃを摺動する。このため、記録材Ｐの表面（上面）側から、ベルト５６を介して冷却部材３３ｂは記録材Ｐの熱を吸収する。また、記録材Ｐの裏面（下面）側から、ベルト５９を介して冷却部材３３ｃ，３３ａは記録材Ｐの熱を吸収する。この場合、冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃが吸収した熱量を冷却液が外部に輸送することで冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃは低温に保たれる。

すなわち、ポンプ４８を駆動することによって、冷却液が冷却液循環回路４４内を循環し、冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃの冷却液流路内を流れて吸熱して高温となった冷却液が、放熱部として機能するラジエータを通過することによって、外気へ放熱され、その温度が低下する。そして、低温となった冷却液が再度冷却液流路内を流れて、冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃが放熱部４６と機能する。このため、このサイクルを繰り返すことによって、記録材Ｐは両面から冷却される。

本発明は、冷却液循環回路４４を用いた冷却装置に限定されず、これに替えて、図５のように排熱促進形状部１０６を設けてもよい。排熱促進形状部１０６としては、多数のフィンを有する空冷ヒートシンクである。このときの吸熱面３４ａ，３４ｂ，３４ｃとベルト５６，５９との関係は、上記実施例を適用できる。
このように、空冷ヒートシンク構造を用いることによって、冷却液循環回路４４を用いなくてすみ、装置のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。

図６に示すように、通常、このような装置においては冷却部材３３とベルト５６および５９の間で生じる摺動・摩擦によってベルト摩耗粉Ｂが発生し、これがベルト内周面に付着したままベルトが回転し続ける。すると図示のようにベルト５６と冷却部材３３の間に摩耗粉Ｂが挟まり、記録材Ｐから冷却部材３３への熱流Ｑを阻害して、冷却効率が落ちてしまう。この摩耗粉Ｂの量は長期にわたって装置を使用するほど増えていくため、一定以上の冷却効率を保つためにはベルト５６および５９の内周面を随時清掃する必要がある。

そこで本実施形態では、ベルト５６および５９を（記録材通過時においては記録材Ｐも）挟んで冷却部材３３の対向位置に、ベルト５６および５９内周面に付着した摩耗粉Ｂを掻き取る摩耗粉除去手段としてのクリーニングブラシ６０を設ける。よって、摩耗粉除去手段のベルト部材内周面との接触部位はブラシ状である。ブラシの毛の材質は例えばＰＥＴ樹脂である。このクリーニングブラシ６０はベルト５６および５９の幅方向（紙面垂直方向）にわたって延在しており、ベルト５６および５９と冷却部材３３との摩擦などで発生した摩耗粉Ｂをベルト５６および５９内周面から掻き取る。ここで、クリーニングブラシ６０の対向位置に硬質な冷却プレートが配置されているため、ブラシを硬く安定した冷却プレート面に押し当てることができ、高いクリーニング効果が得られる。

また、このクリーニングブラシ６０はベルト５６および５９を冷却部材３３に対して押圧する効果があり、加圧ローラなどによってこれらを押し付けるのと同様の加圧効果が得られる。これにより、ベルト５６または５９を挟んで冷却部材と対向するこの位置を通過する記録材Ｐ、ベルト５６および５９、および冷却部材３３を密着させて接触熱抵抗を低減し、この位置での冷却効率を高めることができる。

ただし、摩耗粉除去手段の性能を発揮させるためには、ベルト５６および５９を介して対向する冷却部材に強く押し付ければよいが、強く押し付けすぎるとベルトの回転負荷が増大してベルトが回転しにくくなってしまう。一方、摩耗粉除去手段を弱く押し付けるとベルトの回転には影響はないものの、クリーニング性が低下してしまう。ゆえに、スムーズなベルト搬送を実現しながらクリーニング性も維持できるように、摩耗粉除去手段の取り付け位置を変えるなどしてその押圧力を調整することが好ましい。具体的には、摩耗粉除去手段をベルト５６および５９により近接させれば押圧力は大きくなり、良好なクリーニング性が得られる。

ところで、組み付け時に、冷却部材３３はその吸熱面３４ａ，３４ｂ，３４ｃが上下に互いに入り組むように配置され、それでベルト５６および５９が密着して、ベルト５６は摩擦力によってベルト５９に連れ回るようになっている。そこで、ベルトの回転負荷の調整のために、冷却部材３３の上下方向の配置を調整してもよい。具体的には、冷却部材３３が上下に互いに入り組む距離を小さくすれば、ベルトの回転負荷は小さくなる。よって、摩耗粉除去手段の押圧力を大きくすれば良好なクリーニング性が得られるとともに、この押圧力によってベルト同士も押されるから小さかったベルトの回転負荷が局所的に増大・補強され、確実なベルト搬送性をも実現できる。

また、この加圧効果を兼ね備えたクリーニングブラシ６０の近傍には、図７に示すように従動回転可能な加圧部材としての加圧ローラ６５および加圧バネ６６を設置しても構わない。本例では、加圧ローラ６５を、ベルト５６および５９を挟んで冷却部材３３の対向側であって、クリーニングブラシ６０の両側に配置している。しかし、加圧ローラとクリーニングブラシの個数や配置を適宜変更してもよい。本例の場合、加圧ローラ６５により記録材Ｐをベルト５６および５９とで挟持搬送するだけの十分な押圧力が得られるため、クリーニングブラシ６０の押圧力は良好なクリーニング性が得られる最小限の大きさであればよい。

また、クリーニングブラシ６０の代わりに、摩耗粉除去手段として図８に示すように樹脂等でできた板状のクリーニングブレード６１を配置してもよい。この場合、クリーニングブレード６１と摩耗粉除去手段のベルト部材内周面との接触部位は板状に構成され、クリーニングブレード６１の角部がベルト部材内周面に対して点接触している。このクリーニングブレード６１もベルト５６および５９の幅方向（紙面垂直方向）にわたって延在しており、摩耗粉Ｂをベルト５６および５９内周面から掻き取ることができる。本例では、クリーニングブレード６１と、クリーニングブレードに向かって進入してきた記録材先端のなす角度は鈍角である。そのため、図９（ａ）に示す状態から図９（ｂ）に示すようにクリーニングブレード６１の先端と進入してきた記録材Ｐの先端とが衝突して、記録材Ｐが座屈する可能性がある。そこで、図９（ｂ）に示すように記録材Ｐが突入し、ベルト５６が持ち上がったときに、クリーニングブレード６１の先端を上方に移動可能に構成し、押圧力を調整可能としてもよい。このために、例えばクリーニングブレード６１先端と逆の端部に回動可能な回動軸（不図示）を設ければよい。または、ブレード先端を曲面状に形成するとともに、クリーニングブレード６１の先端下側の面とベルト５６の上面とでなす角度を小さくすればよい。この角度を小さくしすぎるとクリーニング性が落ちるので、クリーニング性を維持しつつ、記録材先端と衝突しない程度にすればよい。

また、図１０において冷却部材３３の上面は曲面であるため、曲面が上向きになるように配置された冷却部材３３をコシがある記録材Ｐが通過すると、記録材Ｐの先端が上向きになろうとする力が生じる。従って、加圧ローラ６５とクリーニングブレード６１とを記録材搬送方向にずれて配置していると、記録材やベルトなどが座屈する恐れがある。そこで、これを回避するため、図１０に示すように加圧ローラ６５とベルト５６の間にクリーニングブレード６１の先端が位置するように、これらを配置する。

さらにこの場合、図１１に示すように、加圧ローラ６５とベルト５６とを一体で上下動可能に保持する保持部材（不図示）を設け、進入してきた記録材Ｐにより加圧ローラ６５が持ち上がったらクリーニングブレード６１も連動して上昇させてもよい。記録材Ｐがクリーニングブレード６１の下にあるときは、クリーニングブレード６１はベルト５６に接触しないが（図１１）、記録材Ｐが加圧ローラ６５とブレードを抜けると、ブレードも元の位置に戻り（例えば図１０の状態）摩耗粉を掻き取ることができる。

図１２は、本発明の他の実施形態に係る冷却装置の概略構成図を示す。
本実施形態では、ベルト５６および５９を（記録材通過時においては記録材Ｐも）挟んで冷却部材３３の対向位置に、ベルト５６および５９内周面に付着した摩耗粉Ｂを掻き取る摩耗粉除去手段を設ける。摩耗粉除去手段は、回転軸を有するクリーニング部材であるクリーニングブラシ６２と、ブラシの外装および掻き取った摩耗粉Ｂを回収するための摩耗粉回収容器であるケース６３を有する。よって、摩耗粉除去手段のベルト部材内周面との接触部位はブラシ状である。ブラシの毛の材質は例えばＰＥＴ樹脂である。なお、ケース６３は本実施形態に限られず他の実施形態に転用しても構わない。

ここで、回転軸を有するクリーニングブラシ６２は、駆動手段である駆動モータＭから駆動が伝達されている。駆動モータＭはクリーニングブラシ６２専用でもよいし、駆動ローラ５７ａの駆動と兼用してもよい。ベルトクリーニングブラシ６２は、接触するベルト５６または５９と逆方向に回転する駆動力を与えられており、ベルトとの相対速度を与えられることでベルト内周面から摩耗粉Ｂを掻き取る。しかしながら、回転軸を有するクリーニングブラシ６２の回転はベルトと逆回転に限られず、ベルト５６および５９と同一方向で異なる速度で回転させることで相対速度を与えてもよい。また、クリーニングブラシ６２に代えて、クリーニング部材として、ベルト５６および５９に接触して従動回転可能な単なるローラを用いてもよい。

掻き取られた摩耗粉は、ケース６３内に回収されて蓄積される。ここで、例えばベルト５６および５９の許容限界摩耗量をベルト初期体積（または初期厚さ）の３０％などと規定する場合、ケース６３の容量は、少なくともその許容限界摩耗量の体積の摩耗粉を収容可能な容量にする必要がある。また、許容限界摩耗量に達したときにベルトを交換すればよい。

また、各回転軸を有するクリーニングブラシ６２は除電手段としてのアースに接続されており、ベルト５６および５９の内周面を除電しながらクリーニングを行ってもよい。ベルト５６および５９は、冷却部材３３との摩擦および搬送される記録材Ｐとの接触と剥離の連続で帯電する場合がある。この場合、摩耗粉を静電気により強く引き付けてしまい、クリーニングが難しくなってしまうが、除電を行うことによって帯電したベルト内周面に静電気で強固に付着した摩耗粉の回収率を上昇させることができる。

先述のように、摩耗粉除去手段の押圧力に起因するベルトの回転負荷とクリーニング性の問題があるが、静電気を利用する場合には摩耗粉除去手段の押圧力は小さめで構わない。
他の構成は、他の実施形態と同様である。

図１３は、本発明の別な実施形態に係る冷却装置の概略構成図を示す。
本実施形態では、ベルト５６および５９を（記録材通過時においては記録材も）挟んで冷却部材３３の対向位置に、ベルト５６および５９内周面に付着した摩耗粉を拭き取る摩耗粉除去手段を設ける。摩耗粉除去手段は、繊維状のシートであるクリーニングウェブ６４ａと、加圧ローラ６４ｂと、回収ローラ６４ｃを有する。クリーニングウェブ６４ａは静止した状態で加圧ローラ６４ｂの押圧力によってベルト５６または５９と接触し、摩耗粉を絡め取りながら定期的に送られ、回収ローラ６４ｃにて回収される。従って、クリーニングウェブ６４ａの送り方向とベルト５６の移動方向は逆方向である。これにより、同じ面を使用し続けることによるクリーニング能力の低下が回避できる。本例では、摩耗粉除去手段のベルト部材内周面との接触部位は繊維質のシート状部材である。

摩耗粉除去手段の押圧力に起因するベルトの回転負荷とクリーニング性を調節するために、駆動ローラ５７ａがある第２の搬送機構３２側の加圧ローラ６４ｂの押圧力を、従動側である第１の搬送機構３１側の加圧ローラ６４ｂの押圧力より大きく設定してもよい。これにより、駆動側のベルト５９を確実に回転させるとともに、むやみに回転負荷を増大させずに従動側のベルト５６を連れ回すことができる一方、特に２つの冷却部材が配置され摩耗粉も多い第２の搬送機構３２側で良好なクリーニング性を確保できる。また、第２の搬送機構３２側に１つの冷却部材を、第１の搬送機構３１側に２つの冷却部材を配置し、それぞれの対向位置に摩耗粉除去手段を配置してもよい。
他の構成は、他の実施形態と同様である。

なお、冷却装置は３つの冷却部材３３を備えたものに限らず、図１４に示すように２つの冷却部材３３を備えたものであってもよい。本例では、ベルト５６および５９を挟んで冷却部材３３の対向位置に、ベルト５６および５９内周面に付着した摩耗粉を拭き取る摩耗粉除去手段としてのクリーニングブラシ６０を設けているが、代わりにクリーニングブレードなどを設けてもよい。また、記録材Ｐをベルト５６および５９とで挟持搬送するものに限らず、図１５に示すように一方のベルトのみとし、反対を第２の搬送機構としてのガイド部材７０とするものであってもよい。この場合、搬送されてくる記録材Ｐに対する両側に冷却部材３３を設け、冷却部材３３ａと対向する側にクリーニングブラシ６０を設ける。また、ローラ５５ａを駆動ローラとし、ベルト５６とガイド部材７０とで用紙を挟持搬送するものである。ガイド部材７０の位置にベルト５６と接触して記録材Ｐを挟持搬送するローラを設けてもよい。

ところで、一方の搬送機構にのみ冷却部材を配置した冷却装置も知られているが、冷却部材とベルトの摩擦により生じる摩耗粉を除去するためには、該一方の搬送機構内に摩耗粉除去手段を設ける必要がある。しかし、設けるべき摩耗粉除去手段の対向位置には冷却部材などの固定部材がないため、十分な押圧力は得られず、ベルト裏面に付着した摩耗粉を十分に除去することはできない。

以上のように、本発明によれば、摩耗粉除去手段がベルト内周面と直接接触して摩耗粉を掻き取る際に、ベルトを挟んで対向位置に硬質の冷却部材があるため、安定した接触状態でベルト内周面から摩耗分を掻き取ることができる。加えて、このときのベルトと摩耗粉除去手段の接触圧は、ここを通過する記録材、ベルトおよび冷却部材の接触を補助する圧力としても働く。そのため、冷却時における記録材、ベルトおよび冷却プレートの密着状態を向上させて熱伝導の効率を高めることができ、記録材の冷却効率の向上にも繋がる。

９ 冷却装置
３１ 第１の搬送機構
３２ 第２の搬送機構
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 液冷プレート、空冷ヒートシンク（冷却部材）
５６，５９ ベルト（ベルト部材）
５５，５７，５８ ローラ（張架部材）
６０ クリーニングブラシ（摩耗粉除去手段）
６１ クリーニングブレード（摩耗粉除去手段）
６２ クリーニングブラシ（摩耗粉除去手段の一部）
６３ ケース（摩耗粉除去手段の一部）
６４ａ クリーニングウェブ（摩耗粉除去手段の一部）
７０ ガイド部材（第２の搬送機構）
２００ 画像形成装置
Ｐ 記録材

特開２０１０−０７８６６５号公報

Claims (9)

1. 対向して配置される第１の搬送機構および第２の搬送機構によって記録材を挟持搬送しながら冷却する冷却装置において、
   前記第１の搬送機構および前記第２の搬送機構のうち少なくとも一方は、ベルト部材と、該ベルト部材を張架する張架部材を備え、
   前記第１の搬送機構および前記第２の搬送機構は、前記記録材を冷却する冷却部材をそれぞれ備え、
   前記ベルト部材を挟んで前記冷却部材の対向位置に、前記ベルト部材の内周面に摩耗粉除去手段を押圧させたことを特徴とする冷却装置。
2. 前記摩耗粉除去手段の前記ベルト部材内周面との接触部位をブラシ状に構成し、
   前記摩耗粉除去手段の取り付け位置を変えることで前記摩耗粉除去手段の押圧力を調整可能とし、前記冷却部材の配置を調整することにより前記ベルト部材の回転負荷を調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記摩耗粉除去手段の前記ベルト部材内周面との接触部位を板状に構成し、
   前記摩耗粉除去手段の前記接触部位と逆の端部に回動可能な回動軸を設けて前記摩耗粉除去手段の押圧力を調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
4. 前記摩耗粉除去手段の前記ベルト部材内周面との接触部位を繊維質のシート状部材とし、
   駆動側である前記第２の搬送機構の前記摩耗粉除去手段の押圧力を、従動側である前記第１の搬送機構の前記摩耗粉除去手段の押圧力より大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
5. 前記摩耗粉除去手段を、回転軸を有するクリーニング部材と摩耗粉回収容器で構成したことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
6. 前記クリーニング部材に駆動力を与えることで前記ベルト部材に対する相対速度を与えたことを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
7. 前記摩耗粉除去手段に除電手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷却装置。
8. 前記ベルト部材を挟んで前記冷却部材の対向位置であって前記摩耗粉除去手段の近傍に、従動回転可能な加圧部材を設置したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷却装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷却装置を備えた画像形成装置。

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