JP5850302B2 - 冷却装置及び画像形成装置 - Google Patents

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。

画像形成装置としては、電子写真技術を用いて記録材上にトナー画像を形成し、熱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ものが知られている。このような画像形成装置で、定着後の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の束内にこもった熱によってトナーが軟化することがある。排紙トレイにスタックされた記録材上のトナー画像を形成するトナーが軟化した状態で、さらに記録材が重なることで記録材の束の自重による圧力がトナー像に付与されると、トナーによって記録材間が貼り付く、ブロッキングと呼ばれる現象が生じてしまう。ブロッキングが生じた記録材同士を無理に剥がそうとするとトナー像が壊れてしまう。

このブロッキングと呼ばれる現象を抑制するためには、定着後の記録材を十分に冷却するための装置が必要である。特許文献１や特許文献２には、記録材を搬送しながら冷却する記録材冷却装置の冷却部材として、記録材を搬送するベルト搬送装置が備える無端ベルトの内周面側に冷却部材を設ける構成が記載されている。
この冷却装置では、無端ベルトの内周面に接触する冷却部材を備えることで、無端ベルトによって搬送される記録材から、冷却部材が無端ベルトを介して吸熱し、定着後の記録材を冷却する。以下、無端ベルトの内周面に冷却部材が接触し、冷却部材が記録材の冷却を行う領域を冷却領域と呼ぶ。

定着装置で加熱された記録材は、冷却部材によって冷却されながら搬送されることで、冷却領域における搬送方向下流側に向かうにつれて温度が低くなり、冷却部材が吸熱する熱量は搬送方向下流側ほど小さくなる。このため、冷却部材の温度は、記録材搬送方向上流側の部分ほど温度が高くなり、下流側の部分ほど温度が低くなる。
しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置のように、記録材搬送方向上流側から下流側に渡って一つの冷却部材で冷却を行う場合、冷却部材において温度が高くなる記録材搬送方向上流側の部分の熱が経時で下流側の部分に伝熱する。このため、冷却領域における記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却部材の温度を低温に保つことができず、冷却効率が低下し、冷却領域を通過した記録材が十分に冷却されていない場合があった。

このような問題を解決することができる構成として、本出願人は、特願２０１１−１２９９２７号において、記録材搬送方向に複数の冷却部材を配置して、各冷却部材間に隙間をあけるか断熱部材を配置した構成を提案している。このような構成により、冷却部材の温度が高くなる冷却領域における記録材搬送方向上流側端部近傍の熱が、冷却領域における記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却部材に伝熱することを防止することができる。これにより、冷却領域における記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却部材の温度を低温に保つことができ、この記録材搬送方向下流側端部近傍での冷却効率の低下を抑制することができ、冷却領域を通過した記録材を十分に冷却することができる。

このように、記録材搬送方向に複数の冷却部材を配置する構成の場合、無端ベルトの内周面に接触する冷却部材の冷却面が、無端ベルトが均一に接触できる連続的な面状となるように配置する必要がある。冷却部材の組み付け誤差によって複数の冷却部材の冷却面が連続的な面状とならず、冷却面間で段差があると、冷却面と無端ベルトとの間に隙間が生じて所望の冷却性能を得られなくなる不具合が生じる。また、冷却面間の段差によって冷却面と無端ベルトとの間に隙間が生じる冷却面と無端ベルトとが接触している部分の一部に負荷がかかり、無端ベルトの部材寿命の低下に繋がる不具合が生じることがある。

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、冷却領域における記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却効率の低下を抑制しつつ、段差のない冷却面を形成する冷却装置及びその冷却装置を備える画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、外周面が記録材に接触し、無端移動することにより記録材を搬送する無端ベルトと、外周面が記録材と接触し得る領域における該無端ベルトの内周面に接触し、該無端ベルトを介して記録材から吸熱することによって記録材を冷却する冷却部材と、を有する冷却装置において、上記無端ベルトの無端移動方向に沿って複数の上記冷却部材同士を互いに離間配置し、複数の該冷却部材の冷却面が連続的な平面または曲面の一部を構成するように、該冷却部材の位置決めを行う冷却部材位置決め手段を有し、該冷却部材の内部を通過した冷却媒体を放熱する熱交換器を備え、該熱交換器を通過した冷却媒体が、複数の該冷却部材に対して上記無端移動方向の下流側の冷却部材から順に内部を通過する構成であり、上記熱交換器と上記冷却部材とを連結する連結部材を備え、上記冷却部材は、内部に冷却媒体が流れる冷媒流路と、上記無端移動方向に直交する方向であるベルト幅方向における該冷却部材の一側端面から突出し、上記連結部材が接続される接続部と、を備え、上記冷却部材位置決め手段は、上記接続部を貫通させる貫通孔を有することを特徴とするものである。

本発明においては、無端ベルトの無端移動方向に沿って複数の冷却部材同士を互いに離間配置することにより、冷却領域における記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却部材の温度を低温に保つことができ、この記録材搬送方向下流側端部近傍での冷却効率の低下を抑制することができる。さらに、冷却部材位置決め手段によって、複数の冷却部材の冷却面が連続的な平面または曲面の一部を構成するように冷却部材の位置決めがなされるため、複数の冷却部材間で段差のない冷却面を形成することができる。

本発明によれば、冷却領域における記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却効率の低下を抑制しつつ、段差のない冷却面を形成することができるという優れた効果がある。

実施例１の冷却装置が備えるプレート設置部材の説明図、（ａ）は、冷却プレートをプレート設置部材に載せる前の斜視説明図、（ｂ）は、載せた状態の斜視説明図。 本実施形態の冷却装置を備えたプリンタの概略構成図。 実施例１の冷却装置の斜視説明図。 二つの冷却プレート周辺の側面図と、それに対応した用紙搬送方向の温度分布のグラフとを示す図面。 複数の冷却部材が適切に配置されなかった冷却装置の側面図。 切り欠きを設けた冷却部材設置部材の斜視説明図。 実施例２の冷却装置の側面図。 冷却面に均一な曲率半径を持たせた構成で複数の冷却部材が適切に配置されなかった冷却装置の側面図。 実施例２の冷却装置の冷却プレートと冷却部材設置部材との斜視説明図。 実施例２の冷却装置での上搬送ベルトのベルト交換作業の説明図。 実施例３の冷却装置における複数の冷却部材の固定方法の説明図。

以下、本発明を適用した冷却装置１８の一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態の冷却装置１８を備え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であるプリンタ１００の概略構成図である。

なお、冷却装置１８は、画像形成装置に設けられるものに限定されることなく、シート状部材の冷却が必要な装置であれば適応可能である。また、本構成例では、冷却媒体として液体を用いて説明するが、流体の媒体であれば気体でも構わない。

プリンタ１００では、複数のローラ（第一張架ローラ５２、第二張架ローラ５３、第三張架ローラ５５等）によって中間転写媒体としての中間転写ベルト５１を張架し、中間転写ベルト５１は、これらのローラうちの一つが回転駆動することにより図中矢印ａ方向に回転する構成である。また、プリンタ１００は、中間転写ベルト５１のまわりに画像形成用のプロセス手段を配置している。なお、符号の後に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラック用の仕様であることを示している。

中間転写ベルト５１の回転方向を図中矢印ａとするとき、中間転写ベルト５１の上方であって第一張架ローラ５２と第二張架ローラ５３との間には、各色用の画像形成用のプロセス手段として四つの画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）が配置されている。図２に示すプリンタ１００では、中間転写ベルト５１の表面移動方向の上流側から順に、Ｙ用画像ステーション５４Ｙ、Ｃ用画像ステーション５４Ｃ、Ｍ用画像ステーション５４Ｍ及びＢｋ用画像ステーション５４Ｂｋが配置されている。

四つの画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）は使用するトナーの色が異なる点以外は、略同一の構成となっている。
画像ステーション５４は、ドラム状の感光体１１１の周囲に帯電装置１０、光書き込み装置１１２、現像装置１３、クリーニング装置１４が配置されている。さらに中間転写ベルト５１を挟んで感光体１１１の対向位置に中間転写ベルト５１への転写手段としての一次転写ローラ１５が設けられている。
このような、四つの画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）が互いに所定のピッチ間隔となるように中間転写ベルト５１の表面移動方向に沿って配置されている。

プリンタ１００では、光書き込み装置１１２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１１１に対して画像情報に応じた露光を行う。

中間転写ベルト５１の下方には、シート状部材である用紙Ｐの用紙収納部１９および給紙コロ２２３、レジストローラ対２２１が配置されている。また、中間転写ベルト５１を張架する第三張架ローラ５５に対して中間転写ベルト５１を介して対向するように、中間転写ベルト５１から用紙Ｐへのトナー像の転写手段としての二次転写ローラ５６が配置されている。さらに、中間転写ベルト５１の裏面に接するクリーニング対向ローラ５８が中間転写ベルト５１に接触する位置で中間転写ベルト５１のおもて面に接するように、中間転写ベルト５１のおもて面をクリーニングするクリーニング装置５９が設けられている。

用紙収納部１９から排紙収容部１７へ至る用紙搬送路２８が延びており、用紙搬送路２８における二次転写ローラ５６の用紙搬送方向下流側には、熱定着装置１６が配置されている。
用紙搬送路２８における熱定着装置１６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを冷却する第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂを有する冷却装置１８が配置されている。冷却装置１８のさらに用紙搬送方向下流側には、トナー定着後の用紙Ｐの排出部である排紙収容部１７が配置されている。
また、両面画像形成時に用紙Ｐの裏面への画像形成を行う際に、冷却装置１８を一度通過した用紙Ｐの表裏を反転させ、再度、レジストローラ対２２１へ搬送する両面画像形成用の反転用紙搬送路２９も備えている。

画像の形成プロセスは、一つの画像ステーション５４について説明すると、一般の静電記録方式に準じていて、暗中にて帯電装置１０により一様に帯電された感光体１１１上に光書き込み装置１１２により露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置１３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１５により感光体１１１上から中間転写ベルト５１に転写される。転写後の感光体１１１の表面はクリーニング装置１４によりクリーニングされる。このような画像形成プロセスが四つの画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）のそれぞれにおいて行われる。

四つの画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）における各現像装置１３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）は、それぞれ異なる四色のトナーによる可視像化機能を有している。そのため、各画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）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。また、各画像ステーション５４は、中間転写ベルト５１を挟むようにして各感光体１１１とそれぞれ対向して設けられた一次転写ローラ１５を備え、この一次転写ローラ１５には転写バイアスが印加され、一次転写部を構成する。このような構成により、中間転写ベルト５１の同一画像形成領域が四つの画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）を順次通過する間に、一次転写ローラ１５に印加された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５１上で重ね合わせるように転写する。これにより、上述した同一画像形成領域が各画像ステーション５４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の一次転写部を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。

このようにして中間転写ベルト５１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５１はクリーニング装置５９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二次転写ローラ５６に転写バイアスを印加して、中間転写ベルト５１を介して二次転写ローラ５６と第三張架ローラ５５との間に転写電界を形成し、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１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。中間転写ベルト５１から用紙Ｐへのフルカラートナー像の転写後、用紙Ｐ上に担持されたフルカラートナー像を熱定着装置１６で用紙Ｐ上に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る。その後、用紙Ｐは冷却装置１８で冷却され、排紙収容部１７に積載される。このため、用紙Ｐが排紙収容部１７に積載される時点で、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、ブロッキング現象を回避することができる。

〔実施例１〕
次に、本発明を適用した冷却装置１８の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図３は、実施例１の冷却装置１８の斜視説明図である。
図３に示す冷却装置１８は、一つの駆動ローラ８と三つの従動ローラ９とによって張架され、駆動ローラ８が図中矢印ｂ方向に回転駆動することによって、図中矢印ｃ方向に無端移動する上搬送ベルト６を備える。また、冷却装置１８は、二つの従動ローラ９によって張架される下搬送ベルト７を備える。下搬送ベルト７は、その上部張架面と上搬送ベルト６の下部張架面との間に用紙Ｐを挾持した状態で、上搬送ベルト６が図中矢印ｃ方向に無端移動することで、図中矢印ｄ方向に連れ回りによって無端移動する。
さらに、上搬送ベルト６の下部張架面の内周面側には、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂが、お互いの間が離間するように用紙搬送方向に並べて、且つ、上搬送ベルト６の下部張架面の内周面に接触するように、固定配置されている。

熱定着装置１６によって表面のトナー画像が定着されて高温となった記録材としての用紙Ｐは、無端移動する上搬送ベルト６と下搬送ベルト７とにより挟持搬送される。第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂは、上搬送ベルト６の内周面に接触するように配置されており、挟持搬送される用紙Ｐの熱を上搬送ベルト６越しに吸熱する。

第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂは、内部に不図示の冷却液循環経路を持っている。冷却装置１８は、冷却液循環経路に冷却液を送液する送液ポンプ２、冷却液を一時的に貯液する貯液タンク３及び二つの冷却プレートを通過した冷却液を放熱させるラジエータ４を備える。そして、冷却装置１８では、図３に示すように、送液ポンプ２、第二冷却プレート１ｂ、第一冷却プレート１ａ、ラジエータ４及び貯液タンク３の順にゴムチューブ５によって各部材が接続されている。
貯液タンク３内の冷却液は送液ポンプ２によって送液されることで第二冷却プレート１ｂに流入し、その後、第一冷却プレート１ａに流入する。そして冷却液は第二冷却プレート１ｂ及び第一冷却プレート１ａ内を通過しながら吸熱を行った後、第一冷却プレート１ａから排出される。この吸熱によって高温となった冷却液はラジエータ４内を通過することで放熱を行い、低温になって貯液タンク３に戻ってくる。

図４は、用紙搬送方向に分割して配置された第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂ周辺の側面図と、それに対応した用紙搬送方向の温度分布のグラフとを示す図面である。
熱定着装置１６によって加熱されて高温となった用紙Ｐが上搬送ベルト６と下搬送ベルト７とによって挟持搬送される際に、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂは上搬送ベルト６と摺動接触しながら上搬送ベルト６越しに用紙Ｐから吸熱する。

この吸熱の際に、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂに温度分布が生じる。このときの用紙Ｐの被冷却面（上面）の温度分布を細線Ｔ_１１として図４中のグラフに示す。また、第一冷却プレート１ａの冷却面（下面）の温度分布を太線Ｔ_１ａとし、第二冷却プレート１ｂの冷却面の温度分布を太線Ｔ_１ｂとして図４中のグラフに示す。
一方、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの配置以外は同様の冷却装置１８で、第一冷却プレート１ａと第二冷却プレート１ｂとが密着して配置され、略同一の部材になっている場合の用紙Ｐの被冷却面の温度分布を細い一点鎖線Ｔ_１１’として図４中のグラフに示す。また、二つの冷却プレート１が密着して配置された構成での冷却プレート１の温度分布を太い一点鎖線Ｔ_１として図４中のグラフに示す。

冷却プレート１を用紙搬送方向の上流側と下流側で分割し、二つの冷却プレート１を離間配置することで、第一冷却プレート１ａから第二冷却プレート１ｂへの熱伝導がなくなる。よって、温度分布が不連続なものとなり、二つの冷却プレート１を密着して配置している場合に比べて、上流側の第一冷却プレート１ａは高温に、下流側の第二冷却プレート１ｂは低温になる。
冷却装置１８から排出される用紙Ｐの温度は、冷却プレート１が上搬送ベルト６に接触する冷却領域の下流側端部近傍の温度の影響を顕著に受ける。このため、上流側の第一冷却プレート１ａが多少高温であったとしても、下流側の第二冷却プレート１ｂの温度がより低い方が冷却効果は高くなる。

また、用紙Ｐが第一冷却プレート１ａと対向する領域を通過した後、第一冷却プレート１ａと第二冷却プレート１ｂとの間の用紙Ｐが冷却されない区間では、用紙Ｐの被冷却面の温度は用紙内部に蓄熱している熱により上昇する。
冷却プレート１のような冷却部材は用紙Ｐの被冷却面温度が高いほど吸熱しやすい。このため、第一冷却プレート１ａと第二冷却プレート１ｂとの間での冷却のインターバルで用紙Ｐの被冷却面温度が上昇することは都合が良い。
上述のように、冷却部材を用紙Ｐの搬送方向上流側の第一冷却プレート１ａと、下流側の第二冷却プレート１ｂに分割して離間配置することによって、同様の冷却部材を近接配置する構成よりも冷却効果を高めることができる。

図５は、冷却装置１８において複数の冷却部材が適切に配置されなかった場合の側面図である。図５のように、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの冷却面が不連続な面になっていると、上搬送ベルト６と第一冷却プレート１ａとの間に浮きが生じる。この浮きが生じている区間は冷却部材による吸熱が行われない無駄な区間になってしまう。また、段差が生じることで、上搬送ベルト６に対して強い負荷がかかり、ベルトが急速に傷んでしまう。
このような問題を避けるためには、用紙搬送方向に複数配置された第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの冷却面は、１００［μｍ］以下の誤差で連続した面となるように配置されることが望ましい。

図１は、実施例１の冷却装置１８の二つの冷却プレート１の位置決め用の冷却部材設置部材を説明する斜視図である。図１（ａ）は、二つの冷却プレート１をプレート設置部材１２に載せる前の斜視説明図であり、図１（ｂ）は、二つの冷却プレート１をプレート設置部材１２に載せた状態の斜視説明図である。
複数の冷却部材（第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂ）の冷却面をほぼ連続な面上に配置するためには、所望の面上に冷却面を載せる形で複数の冷却部材を設置することが最も簡便である。

実施例１の冷却装置１８は、図１に示すように、Ｌ字断面の第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂの斜線部で示す載置面１２１（１２１ａ及び１２１ｂ）のような連続面を設け、この上に第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂを載せて配置する構成である。
また、第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂは、載置面１２１を形成する部分が図１（ｂ）中の破線で示す上搬送ベルト６の幅方向両端部よりも外側となる位置に配置する。

また、第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂの載置面１２１は、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂとの接触面で所望の平面度が得られていれば、図６に示すように、切り欠きなどが入っていても構わない。
このような位置決めによって、複数の冷却部材（第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂ）の冷却面について、各部材間での段差を１００［μｍ］以下となるように配置することができる。

加熱された記録材である用紙Ｐを搬送しながら冷却する記録材冷却装置である冷却装置１８において、用紙Ｐの排出時温度は冷却装置１８内の冷却部材である第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂによって構成される冷却領域の温度分布に大きく左右される。冷却領域の用紙搬送方向下流側端部近傍の温度が高いと、用紙Ｐは最後に通過する部分の冷却部材の温度の影響を受けて、温度が高い状態で装置から排出されてしまう。冷却部材の冷却面は加熱された用紙Ｐが高温の状態で接触する用紙搬送方向上流側の部分で最も高温になる。冷却部材が一体の部材であると、最も高温になる部分の熱が用紙搬送方向下流側に伝わることで冷却領域の用紙搬送方向下流側端部における冷却部材の温度も上昇してしまう。

実施例１の冷却装置１８では、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂのように、冷却部材を用紙搬送方向上流側と下流側に複数に分割し、複数の冷却部材同士の冷却面を離間することでこれらの間の伝熱を妨げる。これにより、冷却領域における用紙搬送方向下流側端部近傍の冷却部材が低温に保たれる。用紙Ｐは冷却領域における用紙搬送方向下流側端部近傍の冷却部材の温度の影響を受けた状態で冷却装置１８から排出されるため、実施例１の冷却装置１８では装置から排出される用紙Ｐの温度がより低温となる。

また、複数の冷却部材の冷却面間を離間して、インターバルを設けることで、このインターバルで記録材である用紙Ｐの芯の熱が表面に伝わり用紙Ｐの被冷却面が高温に戻った状態で次の冷却面による冷却が始まるため、同じサイズの冷却部材を近接して連続に設置した場合よりも冷却効果が高くなる。
ここで問題となるのが複数の冷却部材を配置する際に冷却面に段差が生じると冷却ベルトである上搬送ベルト６の内周面と冷却部材の冷却面との間に浮きが生じることで、冷却効果が低下したり、段差によってベルトに負荷がかかり、ベルトが急速に傷んだりしまうことである。
このような問題を解決する構成として、実施例１の冷却装置１８は、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの冷却面が連続面状に配置されるように、第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂによって二つの冷却プレート１の位置決めを行っている。

実施例１では、複数のローラによって張架されて回動する二つの無端ベルトによって用紙Ｐを挟持搬送する構成で、二つの無端ベルトのうちの一方である上搬送ベルト６の内周面と摺動接触する形で、用紙搬送方向に沿って複数の冷却プレート１を離間配置した構成である。冷却プレート１の配置としては、二つの無端ベルトの両方の内周面に冷却プレート１が接触する配置としてもよい。

〔実施例２〕
次に、本発明を適用した冷却装置１８の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
図７は、実施例２の冷却装置１８の側面図である。
ベルト方式の冷却装置１８内に冷却部材を設置する場合、冷却面を図７のような曲面形状にすることで、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの冷却面と、上搬送ベルト６、用紙Ｐ及び下搬送ベルト７とが冷却領域で均等に密着する。これにより、用紙Ｐに対して全面的に高い冷却効果を得ることができる。

第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂは共通形状とし、冷却面に均一な曲率半径を持たせている。このような形状であれば、複数の冷却部材を用紙搬送方向に並べて配置する際に冷却面を連続した面にすることが容易くなり、冷却部材の数を３個、４個と増やす場合にもフレキシブルに対応できる。

複数の冷却部材である第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂを上搬送ベルト６内に配置する場合、それぞれの冷却プレート１が最適に配置され、冷却面が連続な面になるようにしなければ、以下のような問題が生じる。すなわち、図５を用いて説明した構成と同様、図８で示すように、第一冷却プレート１ａと第二冷却プレート１ｂとの間の隙間付近で上搬送ベルト６と冷却プレート１（図７では第一冷却プレート１ａ）の冷却面との間に浮きが生じる。この浮きが生じた区間では、冷却プレート１が上搬送ベルト６に接触できず用紙Ｐを冷却できなくなってしまう。さらに、第一冷却プレート１ａと第二冷却プレート１ｂとの冷却面間の段差によって上搬送ベルト６に強い負荷がかかり、ベルトが傷んでしまう。

このような問題を防ぐために、実施例２の冷却装置１８は、図９に示すように、所望する冷却面形状と同一の曲面の載置面１２１を持った第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂを備える。実施例２の冷却装置１８は、第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂの載置面１２１に第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの冷却面を載せるように配置する。これにより、冷却面がほぼ連続的な曲面状となるように第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂを配置することができる。

実施例２のように、載置面１２１が曲面の第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂについても、冷却部材の冷却面との接触面である載置面１２１が所望の輪郭度が得られていれば、図６と同様に切り欠きなどが入っていても構わない。
また、第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂは、上搬送ベルト６の損耗時にベルト交換作業を行う際に、ベルトの着脱時にプレート設置部材１２が上搬送ベルト６に引っかからないように、図１０に示すように取り外すことが可能であっても良い。実施例２では、駆動ローラ８の軸方向について、駆動モータ８ａとは反対側の軸方向に第一プレート設置部材１２ａ及び上搬送ベルト６を取り外す構成となっている。

〔実施例３〕
次に、本発明を適用した冷却装置１８の三つ目の実施例（以下、実施例３と呼ぶ）について説明する。
図１１は、実施例３の冷却装置１８における複数の冷却部材である第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの固定方法の説明図である。
ベルト方式の冷却装置１８内に冷却部材を設置する構成では、図８を用いて説明したように、冷却部材が適切な配置になっていない場合、無端ベルトと冷却部材の冷却部材との間に浮きが生じてしまうおそれがある。そして、この浮きが生じると、冷却性能の低下や無端ベルトの傷みが生じてしまう。
このような問題を解決する構成としては、実施例１及び実施例２のように冷却部材の冷却面を載せる冷却部材設置部材を配置する構成に限るものではない。

実施例３の冷却装置１８では、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂのそれぞれについて、その設置位置、及び、設置角度を調節可能な冷却部材設置状態調節部材として、各冷却プレート１の四隅のネジ固定点を、それぞれ冷却装置１８本体に対して固定する四本のプレート固定ネジ１０１を備える。実施例３の冷却装置１８では、四隅のネジ固定点のそれぞれにおけるプレート固定ネジ１０１のネジ締結深さを調節することによって、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの冷却装置１８本体に対する設置高さや角度を微調整できる。
このような構成により、実施例３の冷却装置１８は、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの設置高さ・角度を適切に調整して複数の冷却部材である第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂの冷却面がほぼ連続的な曲面状となるように調整することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
〔態様Ａ〕
外周面が用紙Ｐなどの記録材に接触し、無端移動することにより記録材を搬送する上搬送ベルト６などの無端ベルトと、外周面が記録材と接触し得る領域における無端ベルトの内周面に接触し、無端ベルトを介して記録材から吸熱することによって記録材を冷却する冷却プレート１などの冷却部材と、を有する冷却装置１８などの冷却装置において、無端ベルトの無端移動方向に沿って第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂなどの複数の冷却部材同士を互いに離間配置し、複数の冷却部材の無端ベルトの内周面に接触する冷却面が連続的な平面または曲面の一部を構成するように、冷却部材の位置決めを行う第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂなどやプレート固定ネジ１０１などの冷却部材位置決め手段を有する。これよれば、上記各実施例について説明したように、上搬送ベルト６などの無端ベルトの無端移動方向に沿って第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂなどの複数の冷却部材を離間配置することにより、冷却領域における用紙Ｐ等の記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却部材の温度（各実施例では第二冷却プレート１ｂの用紙搬送方向下流側端部近傍の温度）を低温に保つことができ、この記録材搬送方向下流側端部近傍での冷却効率の低下を抑制することができる。さらに、第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂなどの冷却部材位置決め手段によって、複数の冷却部材の冷却面が連続的な面状となるように位置決めがなされるため、複数の冷却部材間で段差のない冷却面を形成することができる。よって、冷却領域における記録材搬送方向下流側端部近傍の冷却効率の低下を抑制しつつ、段差のない冷却面を形成することができる。
〔態様Ｂ〕
〔態様Ａ〕において、冷却部材位置決め手段として、無端移動方向に直交する方向であるベルト幅方向における上搬送ベルト６などの無端ベルトの端部よりも外側で、冷却プレート１などの冷却部材の冷却面のベルト幅方向の端部が接触するように冷却部材が設置される載置面１２１などの冷却部材設置面が形成された第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂなどの冷却部材設置部材を有し、冷却部材設置面の面形状は、冷却面が一部を構成すべき連続的な平面または曲面におけるベルト幅方向の端部の形状と一致し、冷却部材設置面に対して第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂなどの複数の冷却部材を設置することで、複数の冷却部材同士の位置決めを行う。これによれば、上記実施例１や上記実施例２について説明したように、所望の面のベルト幅方向の端部と一致する載置面１２１上に冷却面を載せる形で第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂを設置するように、冷却部材設置部材の冷却部材設置面と複数の冷却部材の冷却面が重なるように設置することにより、簡便な構成で、複数の冷却部材間で段差のない冷却面を形成することが可能となる。
〔態様Ｃ〕
〔態様Ｂ〕において、第一プレート設置部材１２ａ及び第二プレート設置部材１２ｂなどの冷却部材設置部材が冷却装置１８などの装置本体に対して着脱可能である。これによれば、上記実施例２について説明したように、ベルト交換作業時に、プレート設置部材１２などの冷却部材設置部材が上搬送ベルト６などの無端ベルトに引っかかることなく、上搬送ベルト６を冷却装置１８本体から取り外すことが可能となる。
〔態様Ｄ〕
〔態様Ａ〕において、冷却部材位置決め手段として、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂなどの複数の冷却部材のそれぞれについて、その設置位置、及び、設置角度を調節可能なプレート固定ネジ１０１などの冷却部材設置状態調節部材を備える。これによれば、上記実施例３について説明したように、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂなどの複数の冷却部材の設置高さ・角度を適切に調整して複数の冷却部材の冷却面がほぼ連続的な曲面状となるように調整することができる。
〔態様Ｅ〕
〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｄ〕の何れか１つの態様において、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂなどの複数の冷却部材の冷却面は、同一曲率半径の曲面形状を有する。これによれば、上記実施例２について説明したように、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂのなどの冷却部材の冷却面と、上搬送ベルト６などの無端ベルト、用紙Ｐなどの記録材及び下搬送ベルト７などの対向ベルトとが冷却領域で均等に密着する。これにより、記録材に対して全面的に高い冷却効果を得ることができる。
〔態様Ｆ〕
〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか１つの態様において、第一冷却プレート１ａ及び第二冷却プレート１ｂなどの冷却部材が内部に備える冷却媒体が流れる冷媒流路を通過した該冷却媒体を受け入れ、冷却媒体を放熱し、放熱した冷却媒体を冷媒流路に戻すラジエータ４などの熱交換器を備える。これによれば、上記実施例１について説明したように、記録材から吸熱することによって温度が上昇した冷却溶媒の温度を下げ、再度、記録材の吸熱に使用することができる。
〔態様Ｇ〕
用紙Ｐなどの記録材に形成された未定着画像を加熱して定着させる熱定着装置１６などの定着手段と、定着手段によって画像が定着された記録材を冷却する冷却手段とを備えたプリンタ１００などの画像形成装置において、冷却手段として、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか１つの態様に記載の冷却装置１８等の冷却装置を用いる。これによれば、上記実施例１について説明したように、用紙Ｐなどの記録材が排紙収容部１７などの排出記録材収容部に積載される時点で、記録材上のトナーなどの画像形成物質を確実に硬化状態とさせることができ、ブロッキング現象を回避することができる。

１ 冷却プレート
１ａ 第一冷却プレート
１ｂ 第二冷却プレート
２ 送液ポンプ
３ 貯液タンク
４ ラジエータ
５ ゴムチューブ
６ 上搬送ベルト
７ 下搬送ベルト
８ａ 駆動モータ
８ 駆動ローラ
９ 従動ローラ
１０ 帯電装置
１２ プレート設置部材
１２ａ 第一プレート設置部材
１２ｂ 第二プレート設置部材
１３ 現像装置
１４ クリーニング装置
１５ 一次転写ローラ
１６ 熱定着装置
１７ 排紙収容部
１８ 冷却装置
１９ 用紙収納部
２８ 用紙搬送路
２９ 反転用紙搬送路
５１ 中間転写ベルト
５２ 第一張架ローラ
５３ 第二張架ローラ
５４ 画像ステーション
５４Ｙ Ｙ用画像ステーション
５４Ｃ Ｃ用画像ステーション
５４Ｍ Ｍ用画像ステーション
５４Ｂｋ Ｂｋ用画像ステーション
５５ 第三張架ローラ
５６ 二次転写ローラ
５８ クリーニング対向ローラ
５９ クリーニング装置
１００ プリンタ
１０１ プレート固定ネジ
１１１ 感光体
１１２ 光書き込み装置
１２１ 載置面
２２１ レジストローラ対
２２３ 給紙コロ
Ｐ 用紙

特許４２６５９９６号公報 特許４１１４８６４号公報

Claims (6)

1. 外周面が記録材に接触し、無端移動することにより記録材を搬送する無端ベルトと、
   外周面が記録材と接触し得る領域における該無端ベルトの内周面に接触し、該無端ベルトを介して記録材から吸熱することによって記録材を冷却する冷却部材と、を有する冷却装置において、
   上記無端ベルトの無端移動方向に沿って複数の上記冷却部材同士を互いに離間配置し、
   複数の該冷却部材の上記無端ベルトの内周面に接触する冷却面が連続的な平面または曲面の一部を構成するように、該冷却部材の位置決めを行う冷却部材位置決め手段を有し、
   該冷却部材の内部を通過した冷却媒体を放熱する熱交換器を備え、
   該熱交換器を通過した冷却媒体が、複数の該冷却部材に対して上記無端移動方向の下流側の冷却部材から順に内部を通過する構成であり、
   上記熱交換器と上記冷却部材とを連結する連結部材を備え、
   上記冷却部材は、内部に冷却媒体が流れる冷媒流路と、上記無端移動方向に直交する方向であるベルト幅方向における該冷却部材の一側端面から突出し、上記連結部材が接続される接続部と、を備え、
   上記冷却部材位置決め手段は、上記接続部を貫通させる貫通孔を有することを特徴とする冷却装置。
2. 請求項１に記載の冷却装置において、
   上記無端ベルトとして、記録材を挟持搬送するように対向配置される第一無端ベルトと第二無端ベルトとを有し、
   上記冷却部材は、上記第一無端ベルトの内周面に接触する第一冷却部材と上記第二無端ベルトの内周面に接触する第二冷却部材とを有し、
   上記冷却部材位置決め手段は、第一冷却部材と第二冷却部材とを位置決めすることを特徴とする冷却装置。
3. 請求項１乃至２の何れか１項に記載の冷却装置において、
   上記冷却部材位置決め手段として、上記無端移動方向に直交する方向であるベルト幅方向における上記無端ベルトの端部よりも外側で、上記冷却部材の上記冷却面のベルト幅方向の端部が接触するように該冷却部材が設置される冷却部材設置面が形成された冷却部材設置部材を有する冷却装置。
4. 請求項１乃至２の何れか１項に記載の冷却装置において、
   上記冷却部材位置決め手段として、複数の上記冷却部材のそれぞれについて、その設置位置、及び、設置角度を調節可能な冷却部材設置状態調節部材を備えることを特徴とする冷却装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の冷却装置において、
   複数の上記冷却部材の上記冷却面は、同一曲率半径の曲面形状を有することを特徴とする冷却装置。
6. 記録材に形成された未定着画像を加熱して定着させる定着手段と、
   該定着手段によって画像が定着された記録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、
   該冷却手段として、請求項１乃至５の何れか１項に記載の冷却装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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