JP5408550B2 - 冷却装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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、シート状部材搬送方向及びシート状部材搬送方向と直交する方向にそれぞれずらして、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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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