JP5884497B2 - Cooling device, image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、印刷がなされた記録媒体を冷却する冷却装置と、冷却装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cooling device that cools a printed recording medium and an image forming apparatus that includes the cooling device.
従来、電子写真方式の画像形成装置による印刷にあっては、まず記録媒体上にトナー像を形成した後に、記録媒体上に形成された未定着のトナー像を加熱し定着が行われる。この定着後の記録媒体は高温になっており、このままではトナーブロッキングを起こしてしまう。そこで、定着後の記録媒体を冷却するための冷却装置が定着部から排紙トレイにいたる経路中に設けられている。特許文献1に記載の冷却装置では、搬送ベルトによって搬送される記録媒体を冷却するヒートパイプが設けられた技術が開示されている。特許文献2に記載の冷却装置にあっては、1対のヒートパイプが設けられており、このヒートパイプで記録媒体を上下両面側から挟持することによって冷却する技術が開示されている。特許文献3に記載の冷却装置にあっては、ヒートパイプが回転するように設けられており、回転するヒートパイプと記録媒体の摩擦によって記録媒体が搬送される技術が開示されている。特許文献4に記載の冷却装置にあっては、ヒートパイプと搬送ベルトとが対向して2対設けられている技術が開示されている。
Conventionally, in printing by an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is first formed on a recording medium, and then an unfixed toner image formed on the recording medium is heated and fixed. The recording medium after the fixing is at a high temperature, and toner blocking occurs if the recording medium is left as it is. Therefore, a cooling device for cooling the recording medium after fixing is provided in a path from the fixing unit to the paper discharge tray. The cooling device described in Patent Document 1 discloses a technique in which a heat pipe for cooling a recording medium conveyed by a conveyance belt is provided. The cooling device described in
しかしながら、より厚みのある用紙の使用を想定した場合、上記した従来の冷却装置においては、冷却効率を上げるべくニップ量を増すためにローラ径を大きくする、ベルトをヒートパイプの巻き付き面積を増やすなどが考えられるが、この場合、装置の大型化や、搬送経路の屈曲部が増え用紙へのストレスが増える等の課題が発生する。また、画像形成装置の小型化による冷却が行われる搬送経路の短縮化を想定した場合、冷却装置自体のサイズを変更する等の手段以外に、より効率的な記録媒体の冷却を行うことが出来る冷却装置が求められていた。 However, assuming the use of thicker paper, in the conventional cooling device described above, the roller diameter is increased to increase the nip amount in order to increase the cooling efficiency, the belt is increased in the area where the heat pipe is wound, etc. However, in this case, problems such as an increase in the size of the apparatus, an increase in the bent portion of the transport path, and an increase in stress on the paper occur. In addition, when it is assumed that the conveyance path for performing cooling due to downsizing of the image forming apparatus is shortened, the recording medium can be cooled more efficiently besides means such as changing the size of the cooling apparatus itself. There was a need for a cooling device.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、効率的な記録媒体の冷却を行うことが出来る冷却装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a cooling device capable of efficiently cooling a recording medium.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、トナー像が定着された記録媒体を冷却する冷却装置であって、前記記録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、搬送される前記記録媒体の一方の面に接触することで前記記録媒体を冷却する第1冷却手段と、前記第1冷却手段よりも前記搬送経路の下流側で、搬送される前記記録媒体の他方の面に接触することで前記記録媒体を冷却する第2冷却手段と、前記第2冷却手段よりも前記搬送経路の下流側で、搬送される前記記録媒体の前記一方の面に接触することで前記記録媒体を冷却する第3冷却手段と、を備え、前記記録媒体が前記第1冷却手段による冷却が終了してから前記第2冷却手段による冷却が開始されるまでの間の前記搬送経路に沿った距離は、前記記録媒体が前記第2冷却手段による冷却が終了してから前記第3冷却手段による冷却が開始されるまでの間の前記搬送経路に沿った距離よりも小さく設定され、前記第1冷却手段から前記第3冷却手段までの搬送経路で、前記一方の面および前記他方の面が加熱されることなく前記記録媒体が冷却されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a cooling device that cools a recording medium on which a toner image is fixed, and a conveying unit that conveys the recording medium along a conveying path; A first cooling unit that cools the recording medium by contacting one surface of the recording medium that is transported; and the other of the recording medium that is transported downstream of the first cooling unit in the transport path. A second cooling means for cooling the recording medium by contacting the surface of the recording medium, and contacting the one surface of the recording medium to be transported downstream of the second cooling means in the transport path. A third cooling unit that cools the recording medium, and is provided on the transport path from when the recording medium has been cooled by the first cooling unit to when cooling by the second cooling unit is started. The distance along the The distance from the first cooling means to the third cooling is set to be smaller than the distance along the transport path from the end of the cooling by the second cooling means to the start of the cooling by the third cooling means. The recording medium is cooled without heating the one surface and the other surface in the transport path to the means .
本発明によれば、効率的な記録媒体の冷却を行うことが出来るという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the recording medium can be efficiently cooled.
以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる冷却装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the cooling device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
なお本実施の形態では、冷却装置が設けられた画像形成装置としてタンデム型カラープリンタを例に取り説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電子写真方式を用いた複写機やプリンタ、あるいはコピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能、及びファクシミリ機能のうち少なくともコピー機能又はプリンタ機能を有する複合機などにも適用することが出来る。 In this embodiment, a tandem color printer is described as an example of an image forming apparatus provided with a cooling device, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a copying machine or a printer using an electrophotographic system, or a multifunction machine having at least a copy function or a printer function among a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function.
まず、本実施の形態の画像形成装置の構成について説明する。 First, the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
図1は、本実施の形態の画像形成装置1の構成の一例を示す縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of the configuration of the image forming apparatus 1 of the present embodiment.
画像形成装置1では、画像形成装置本体10の上方にボトルを収容するボトル収容部101が位置し、画像形成装置本体10の下方に記録紙Pを給送する給紙部12が位置し、ボトル収容部101と給紙部12との間に記録媒体である記録紙Pに画像を形成する画像形成部70が位置する。また、画像形成装置本体10の右上方に画像を記録紙Pに定着させる定着部20が位置し、定着部20の上方(搬送方向下流側)に記録紙Pを冷却する冷却装置25が位置する。
In the image forming apparatus 1, a
ボトル収容部101には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色それぞれに対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
In the
画像形成部70には、中間転写ベルト78、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、及び中間転写クリーニング部80などで構成される中間転写ユニット85が配設されている。そして、中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色それぞれに対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
The
作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設され、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ帯電部75、現像部76、クリーニング部77、及び除電部(図示省略)などが配設されている。
Photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are disposed in the
そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程)が行われることにより、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成される。 Then, an image forming process (charging process, exposure process, developing process, transfer process, and cleaning process) is performed on each of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, thereby the photoconductive drums 5Y, 5M, and 5C. Images of each color are formed on 5K.
帯電工程では、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、駆動モータ(図示省略)によりそれぞれ時計回りに回転駆動され、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される。
In the charging step, the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are each rotated clockwise by a drive motor (not shown), and the surface of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is positioned at the
続いて、露光工程では、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光の照射位置に達し、この位置での露光走査によって感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色に対応した静電潜像が形成される。 Subsequently, in the exposure process, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser beam emitted from the exposure unit 3, and the photosensitive drums 5Y, 5M, An electrostatic latent image corresponding to each color is formed on 5C and 5K.
続いて、現像工程では、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像部76との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像され、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色のトナー像が形成される。
Subsequently, in the development process, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the developing
続いて、転写工程では、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達し、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される。但し、トナー像の転写後においても、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Subsequently, in the transfer process, the surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the positions facing the
続いて、クリーニング工程では、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される。 Subsequently, in the cleaning process, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, and the untransferred images remaining on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K at this position. The toner is mechanically collected by the cleaning blade of the cleaning unit 77.
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。 Finally, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing a neutralization unit (not shown), and the residual potential on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. .
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で行われる一連の作像プロセスが終了する。 Thus, a series of image forming processes performed on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is completed.
また、中間転写ベルト78上で行われる転写プロセスにより、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト78上に重ねて転写され、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
Further, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are transferred onto the
中間転写ベルト78は、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、及びテンションローラ84によって張架・支持されている。
The
1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に中間転写ベルト78を挟み込むことにより、1次転写ニップを形成する。同様に、2次転写バックアップローラ82は、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込むことにより、2次転写ニップを形成する。なお、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kには、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
The primary
そして、中間転写ベルト78は、2次転写バックアップローラ82の回転駆動によって矢印87の方向に無端移動され、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
Then, the
続いて、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達し、この位置で中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録紙P上に転写される。但し、トナー像の転写後においても、中間転写ベルト78には、記録紙Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
Subsequently, the
続いて、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達し、この位置で中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
Subsequently, the
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thus, a series of transfer processes performed on the
なお、2次転写ニップの位置に搬送された記録紙Pは、給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して搬送されるものである。
Note that the recording paper P conveyed to the position of the secondary transfer nip is conveyed from the
給紙部12には、転写紙等の記録紙Pが複数枚重ねて収納されおり、給紙ローラ97が反時計回りに回転駆動すると、最上部の記録紙Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
A plurality of recording papers P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対98に搬送された記録紙Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動され、記録紙Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録紙P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording paper P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotated in synchronization with the color image on the
続いて、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録紙Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、記録紙Pのカラー画像が転写(形成)された面を加熱部材21で加熱するとともに、反対面を加圧部材31で加圧することにより、カラー画像を記録紙P上に定着させる。
Subsequently, the recording paper P on which the color image has been transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
その後、記録紙Pは、冷却装置25で冷却された後に、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された記録紙Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
Thereafter, the recording paper P is cooled by the cooling
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。 Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
次に、冷却装置25の詳細な構成について説明する。図2は、冷却装置25の構成を示した模式図である。図2は、定着部20を通過した後の構成を模式的に示した図であるため、図1における方向と図2における方向は図中においては一致していないが、図2における右側は定着部20側、左側はスタック部100側である。
Next, a detailed configuration of the
図2に示されるように、冷却装置25は、記録紙Pの搬送経路110と、第1冷却部120aと、第1冷却部120aと搬送経路110を挟んで対向して設けられた第1搬送部130aと、第2冷却部120bと、第2冷却部120bと搬送経路110を挟んで対向して設けられた第2搬送部130bと、第3冷却部120cと、第3冷却部120cと搬送経路110を挟んで対向して設けられた第3搬送部130cと、第4冷却部120dと、第4冷却部120dと搬送経路110を挟んで対向して設けられた第4搬送部130dと、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
第1冷却部120a、及び第3冷却部120cは、図中における上方側(記録紙Pの第1面側)から記録紙Pを冷却し、第2冷却部120b、及び第4冷却部120dは、図中における下方側(記録紙Pの第2面側)から記録紙Pを冷却する。したがって、記録紙Pは両面から冷却される。図3(a)は、各冷却部120a〜120dの構成を示した斜視図である。図3に示されるように、冷却部120a〜120dは、記録紙Pに当接する冷却用のヒートパイプ121を有している。ヒートパイプ121は、回転可能に設けられており、そのヒートパイプ121の端部には、複数組(この実施の形態では3組)の放熱フィン122−1,2,3が取付けられており、この放熱フィン122に対向して複数個の冷却ファン123−1,2,3が設けられている。放熱フィン122−1,2,3、及び冷却ファン123−1,2,3によって排熱手段が構成されている。冷却ファン123は、印刷時には常時稼動するようにしても良いし、ヒートパイプ121の温度を取得する温度センサを設け、温度センサの値が所定値以上となった際に駆動するようにしても良い。これらの冷却部120a〜120dも回転可能に設けられているため、冷却部120a〜120dは記録紙Pと接触することにより記録紙Pを搬送する。
The
図3(b)は、各搬送部の構成を示した斜視図である。搬送部(接触手段)130a〜130dは、弾性体よりなるベルト131と、ベルト131を2軸で担持し、回転することによってベルトを駆動する駆動ローラ132とから構成されており、搬送手段に相当する。なお、駆動ローラと従動ローラとを組み合わせた構成を採用してもよい。また、搬送部130a〜130dは、搬送時に記録紙Pをそれぞれ対向する冷却部120a〜120dに対して押し当てるように設けられており、記録紙Pは、搬送部130a〜130dによって冷却部120a〜120dと接触させられることでより効率的に冷却が行われる。搬送部130a〜130dとしては、他の部材によって構成したものを用いてもよく、例えばゴム製の回転するローラのように、摩擦係数が高く、記録紙Pと接触したときに、記録紙Pの搬送性が低下しないものであれば良い。
FIG. 3B is a perspective view showing the configuration of each transport unit. Conveying sections (contact means) 130a to 130d are composed of a
図2に示すように、搬送経路110の第2冷却部120bと第3冷却部120cとの間には、記録紙Pを両面から加圧する1対の加圧ローラ140(加圧手段)が設けられている。記録紙Pは、加圧ローラ140により加圧されることで、厚みが大きく形成されている場合であっても、加圧により厚み方向における熱の移動経路が短くなるため、記録紙Pの厚み方向中央に存在する熱量が表面側へと移動しやすくなり、用紙内部の熱を記録紙Pの厚さ方向においてより均一的な状態にすることが出来る。
As shown in FIG. 2, a pair of pressure rollers 140 (pressure means) for pressing the recording paper P from both sides are provided between the
次に、各冷却部120a〜120dの位置関係について説明する。図2においては、第1冷却部120aが記録紙Pとの接触がなくなり冷却が終わる位置から、第2冷却部120bが記録紙Pと接触を始め冷却が開始される位置までの距離を距離aとして定義している。また、同様に第2冷却部120bが記録紙Pとの接触がなくなり冷却が終わる位置から、第3冷却部120cが記録紙Pと接触を始め冷却が開始される位置までの距離を距離bとして定義している。
Next, the positional relationship between the cooling
本実施形態においては、距離a<距離bの関係となるように冷却部120a〜120dが配置されている。なお、これら距離a、及び距離bは、図においては直線的に示されているが、本来は搬送経路110に沿った距離として定義されている。また、距離aは極力小さく設定されており、第1冷却部120aによる記録紙Pの冷却が終わった直後に、第2冷却部120bによる記録紙Pの冷却が開始される位置関係にそれぞれの冷却部120a,120bは設けられている。また、第2冷却部120bと第3冷却部120cとの間は或る程度距離を離して設ける。
In the present embodiment, the cooling
第2冷却部120bと第3冷却部120cとが離れて設けられている理由としては、冷却が終わった後、次の冷却までの間に記録紙Pの厚み方向における熱を分散し、均等化させるためである。通常、或る程度の厚みのある記録紙Pを冷却する場合、各冷却部120a〜120dと接触する表面の温度は急激に下がるが、厚み方向中央の温度は下がりにくい。また、冷却能力を十分に有する冷却装置で冷却する場合、冷却する部位の温度が高ければ高いほど冷却効率は良くなる。したがって、記録紙Pの温度が厚み方向に均等化されることで、記録紙Pの厚み方向の熱は冷却された記録紙Pの表面側に移動し、次の冷却時において記録紙Pの冷却される表面温度を高い状態にすることが出来るようになる。
The reason why the
次に本実施形態の効果を図4〜図5を用いて説明する。図4は、冷却部120a〜120dの位置関係を示しており、(イ)〜(へ)の6種類の位置関係にてシュミレーションを行っている。図中においては、左側の位置(横軸:0)を基準としており、数字は基準位置からの距離(単位:mm)を示している。図5は、図4で示した(イ)〜(へ)の位置関係の場合の記録紙Pの温度推移を示したグラフである。
Next, the effect of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the positional relationship between the cooling
図5におけるシュミレーションの設定条件は以下のとおりである。
<設定条件>
・各冷却部120a〜120dと記録紙Pとの接触時間は0.03秒間。
・各搬送部130a〜130dの記録紙Pとの接触面は断熱性の部材で形成。
・各冷却部120a〜120d間の搬送時における放熱は熱伝達率5[W/(m2・℃)]、気温(室温)32℃の条件に設定。
The simulation setting conditions in FIG. 5 are as follows.
<Setting conditions>
The contact time between the cooling
The contact surfaces of the
-The heat radiation during the conveyance between the cooling
図4の構成(イ)は、第1冷却部120aが20mmの位置に、第2冷却部120bが100mmの位置に、第3冷却部120cが180mmの位置に、第4冷却部120cが260mmの位置にそれぞれ設けられている状態を示している。第1冷却部120a、第2冷却部120b、第3冷却部120c、及び第4冷却部120dは、記録紙Pの上面側にそれぞれ設けられている。
In the configuration (a) of FIG. 4, the
図4の構成(ロ)は、第1冷却部120aが20mmの位置に、第2冷却部120bが100mmの位置に、第3冷却部120cが180mmの位置に、第4冷却部120dが260mmの位置にそれぞれ設けられている状態を示している。第1冷却部120a、及び第3冷却部120cは、記録紙Pの上面側に、第2冷却部120b、及び第4冷却部120dは、記録紙Pの下面側にそれぞれ設けられている。
In the configuration (b) of FIG. 4, the
図4の構成(ハ)は、第1冷却部120aが20mmの位置に、第2冷却部120bが40mmの位置に、第3冷却部120cが180mmの位置に、第4冷却部120dが200mmの位置にそれぞれ設けられている状態を示している。この位置関係は、図2で示した本実施形態の位置関係であり、第2冷却部120bは第1冷却部120aの直後に設けられている。また、第2冷却部120bと第3冷却部120cとの間には、記録紙Pの厚み方向の熱を均等化させるための距離が存在している。第1冷却部120a、及び第3冷却部120cは、記録紙Pの上面側に、第2冷却部120b、及び第4冷却部120dは、記録紙Pの下面側にそれぞれ設けられている。
In the configuration (c) of FIG. 4, the
図4の構成(ニ)は、第1冷却部120aが20mmの位置に、第2冷却部120bが40mmの位置に、第3冷却部120cが100mmの位置に、第4冷却部120dが120mmの位置にそれぞれ設けられている状態を示している。第1冷却部120a、及び第3冷却部120cは、記録紙Pの上面側に、第2冷却部120b、及び第4冷却部120dは、記録紙Pの下面側にそれぞれ設けられている。
In the configuration (d) of FIG. 4, the
図4の構成(ホ)は、第1冷却部120aが20mmの位置に、第2冷却部120bが40mmの位置に、第3冷却部120cが100mmの位置に、第4冷却部120dが180mmの位置にそれぞれ設けられている状態を示している。第1冷却部120a、及び第3冷却部120cは、記録紙Pの上面側に、第2冷却部120b、及び第4冷却部120dは、記録紙Pの下面側にそれぞれ設けられている。
In the configuration (e) of FIG. 4, the
図4の構成(へ)は、第1冷却部120aが20mmの位置に、第2冷却部120bが40mmの位置に、第3冷却部120cが260mmの位置に、第4冷却部120dが280mmの位置にそれぞれ設けられている状態を示している。第1冷却部120a、及び第3冷却部120cは、記録紙Pの上面側に、第2冷却部120b、及び第4冷却部120dは、記録紙Pの下面側にそれぞれ設けられている。
The configuration (f) in FIG. 4 is such that the
次に、以上に示した各位置関係(構成(イ)〜構成(へ))の場合の、温度推移について説明する。図5(a)は約700msの間の記録紙Pの用紙平均温度の推移を示しており、図5(b)は温度推移のうち、560ms〜680msの間を拡大して示したものである。図5(a)に示されるように、構成(イ)と構成(ロ)とを比較した際に、各冷却部120a〜120dが同じ位置にあるにもかかわらず、約1.0℃の差となり、上下交互に配置をしたほうが、冷却効率は高くなる。
Next, the temperature transition in the case of each positional relationship (configuration (A) to configuration (F)) described above will be described. FIG. 5A shows the transition of the average paper temperature of the recording paper P during about 700 ms, and FIG. 5B shows the enlarged part of the temperature transition between 560 ms and 680 ms. . As shown in FIG. 5 (a), when the configuration (A) and the configuration (B) are compared, the difference between the cooling
また、構成(ロ)と構成(ハ)を比較した場合、第1冷却部120aと第3冷却部120cの位置は双方同じではあるが、構成(ハ)においては第2冷却部120b、及び第4冷却部120dがそれぞれ前方の冷却部の直後に設けられている。その結果、構成(ハ)のほうが約0.3℃低い温度が測定されており、冷却により記録紙Pの両面の温度差が大きくなっている場合においては、記録紙Pの両面の温度が均等化されて冷却されていない側の面の温度が低くなってしまう前に冷却が行われたほうが、より高い冷却効果を得ることが出来る。
Further, when the configuration (b) and the configuration (c) are compared, the positions of the
また、構成(ハ)〜構成(へ)を比較した場合、構成(ハ)、及び構成(へ)が他の位置関係と比較して用紙平均温度がより低く測定されている。これは、記録紙Pの両面が一度冷却されてから、次の冷却がなされるまでの間に時間を経過させることで、記録紙Pの厚み方向中央の熱を均等化させて、両面の温度を上昇させることが出来る。各冷却部120a〜120dはより接触する部位の温度が高いほど、効率よく冷却を行えることから、構成(ハ)、及び構成(へ)のように第2冷却部120bと第3冷却部120cとの間にある程度の間隔、少なくとも第1冷却部120aと第2冷却部120bとの間よりも大きい間隔が存在するように各冷却部120a〜120dを配置することが好ましい。なお、構成(ハ)と構成(へ)のそれぞれの位置関係で、温度がほぼ変わらないのは、記録紙P内の熱量が分散して略均等化するには図4(ハ)の距離で十分であるためである。
Further, when the configurations (c) to (f) are compared, the average sheet temperature is measured lower than the other positional relationships in the configurations (c) and (f). This is because the heat at the center in the thickness direction of the recording paper P is equalized by allowing time to elapse between the time when both sides of the recording paper P are once cooled and the next cooling. Can be raised. Since each cooling
以上に示した本実施形態の冷却装置は以下のように変更して実現することも出来る。すなわち、実施形態においては、4つの冷却部120a〜120dを設けることとしたが、上記効果を考えれば少なくとも記録紙Pの上面、下面をそれぞれ冷却する冷却部を隣接させて設け、記録紙Pの一面の冷却が行われた直後に、他面の冷却が行われるようにすれば良い。
The cooling device of the present embodiment described above can be realized by changing as follows. That is, in the embodiment, the four
また、記録紙Pとして1枚ごと搬送される形式の画像形成装置を示したが、連続した用紙(連続紙・ウェブ)を用いて印刷を行う画像形成装置に冷却装置を適用することも出来る。なお、この場合、冷却部120に対向して設けられていた搬送部130は必須ではなく、冷却装置25の冷却部120の間や冷却装置25の下流側に、ウェブを搬送する搬送手段(例えば搬送ローラ対)などにより搬送を行う構成とすることが可能である。
Further, although the image forming apparatus of the type in which the recording paper P is conveyed one by one is shown, the cooling device can be applied to an image forming apparatus that performs printing using continuous paper (continuous paper / web). In this case, the conveyance unit 130 provided to face the cooling unit 120 is not indispensable, and a conveyance unit that conveys the web between the cooling units 120 of the
また、第2冷却部120bと第3冷却部120cとの間に十分な間隔が確保されていれば、加圧ローラを設けなくとも良い。なお、加圧ローラの構成は記録紙Pを両面から押圧可能なものであれば何を用いても良い。
Further, as long as a sufficient space is secured between the
また、画像形成装置の大きさの制約から、第2冷却部120bと第3冷却部120cとの間に十分な間隔を取れない場合であっても、少なくとも記録紙Pの両面の温度が均等化されて冷却されていない側の面の温度が低くなってしまう前に冷却を行うことでより高い冷却効果を得るという効果を奏することは出来る。
Further, due to the size restriction of the image forming apparatus, even when there is not enough space between the
また、冷却部としてのヒートパイプを、排熱手段として放熱フィン、及び冷却フィンの組み合わせ以外の構成を用いても良い。例えば、ヒートパイプと放熱フィンの間にペルチェ素子等を設け、温度差を生じさせることによって排熱を効率的に行えるようにすることも出来る。 Moreover, you may use structures other than the combination of the heat pipe as a cooling part, and a heat dissipation fin and a cooling fin as an exhaust heat means. For example, a Peltier element or the like may be provided between the heat pipe and the heat radiating fin so that the exhaust heat can be efficiently performed by generating a temperature difference.
また、本発明は、トナーを用いる電子写真装置にて説明したが、記録媒体に形成されたインクを乾燥する乾燥装置を有し、その乾燥装置の記録媒体下流側に本発明の冷却装置を設置するようにすることで、インクジェット装置にも適用可能である。 Although the present invention has been described with reference to an electrophotographic apparatus using toner, the present invention has a drying apparatus for drying ink formed on a recording medium, and the cooling apparatus of the present invention is installed downstream of the drying apparatus. By doing so, the present invention can also be applied to an ink jet apparatus.
なお、図6は、本実施の形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本図に示すように、この画像形成装置1は、コントローラ210とエンジン部(Engine)260とをPCI(Peripheral Component Interface)バスで接続した構成となる。コントローラ210は、画像形成装置1全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部260は、PCIバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、1ドラムカラープロッタ、4ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部260には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the image forming apparatus 1 has a configuration in which a
コントローラ210は、CPU211と、ノースブリッジ(NB)213と、システムメモリ(MEM−P)212と、サウスブリッジ(SB)214と、ローカルメモリ(MEM−C)217と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)216と、ハードディスクドライブ(HDD)218とを有し、ノースブリッジ(NB)213とASIC216との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス215で接続した構成となる。また、MEM−P212は、ROM(Read Only Memory)212aと、RAM(Random Access Memory)212bと、をさらに有する。
The
CPU211は、画像形成装置1の全体制御をおこなうものであり、NB213、MEM−P212およびSB214からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
The
NB213は、CPU211とMEM−P212、SB214、AGPバス215とを接続するためのブリッジであり、MEM−P212に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
The
MEM−P212は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM212aとRAM212bとからなる。ROM212aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM212bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
The MEM-
SB214は、NB213とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB214は、PCIバスを介してNB213と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェース(I/F)部なども接続される。
The
ASIC216は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGPバス215、PCIバス、HDD218およびMEM−C217をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC216は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC216の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C217を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部260との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。このASIC216には、PCIバスを介してFCU(Facsimile Control Unit)230、USB(Universal Serial Bus)240、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インターフェース250が接続される。操作表示部220はASIC216に直接接続されている。
The
MEM−C217は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)218は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
The MEM-
AGPバス215は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM−P212に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
The
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することが出来る。冷却装置の位置も、画像形成装置の形状、構成にあわせて適宜変更することができる。 In the above embodiment, the image forming apparatus of the present invention has been described by taking an example in which the image forming apparatus is applied to a multifunction machine having at least two functions among a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function. The present invention can be applied to any image forming apparatus such as a printer, a scanner apparatus, and a facsimile apparatus. The position of the cooling device can also be appropriately changed according to the shape and configuration of the image forming apparatus.
1 画像形成装置
3 露光部
4Y〜4K 作像部
5Y〜5K 感光体ドラム
10 画像形成装置本体
12 給紙部
20 定着部
21 加熱部材
25 冷却装置
31 加圧部材
70 画像形成部
75 帯電部
76 現像部
77 クリーニング部
78 中間転写ベルト
79Y〜79K 1次転写バイアスローラ
80 中間転写クリーニング部
82 2次転写バックアップローラ
83 クリーニングバックアップローラ
84 テンションローラ
85 中間転写ユニット
89 2次転写ローラ
97 給紙ローラ
98 レジストローラ対
99 排紙ローラ対
100 スタック部
101 ボトル収容部
102Y トナーボトル
110 搬送経路
120a 第1冷却部
120b 第2冷却部
120c 第3冷却部
120d 第4冷却部
121 ヒートパイプ
122 放熱フィン
123 冷却ファン
130a 第1搬送部(接触手段)
130b 第2搬送部
130c 第3搬送部
130d 第4搬送部
131 ベルト
132 駆動ローラ
140 加圧ローラ
P 記録紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 3
130b
Claims (5)
前記記録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、
搬送される前記記録媒体の一方の面に接触することで前記記録媒体を冷却する第1冷却手段と、
前記第1冷却手段よりも前記搬送経路の下流側で、搬送される前記記録媒体の他方の面に接触することで前記記録媒体を冷却する第2冷却手段と、
前記第2冷却手段よりも前記搬送経路の下流側で、搬送される前記記録媒体の前記一方の面に接触することで前記記録媒体を冷却する第3冷却手段と、を備え、
前記記録媒体が前記第1冷却手段による冷却が終了してから前記第2冷却手段による冷却が開始されるまでの間の前記搬送経路に沿った距離は、前記記録媒体が前記第2冷却手段による冷却が終了してから前記第3冷却手段による冷却が開始されるまでの間の前記搬送経路に沿った距離よりも小さく設定され、
前記第1冷却手段から前記第3冷却手段までの搬送経路で、前記一方の面および前記他方の面が加熱されることなく前記記録媒体が冷却されることを特徴とする冷却装置。 A cooling device for cooling a recording medium on which a toner image is fixed,
Conveying means for conveying the recording medium along a conveying path;
First cooling means for cooling the recording medium by contacting one surface of the recording medium being conveyed;
A second cooling means for cooling the recording medium by being in contact with the other surface of the recording medium to be conveyed on the downstream side of the conveying path from the first cooling means;
A third cooling means for cooling the recording medium by contacting the one surface of the recording medium to be transported on the downstream side of the transport path from the second cooling means ;
The distance along the transport path from the end of cooling of the recording medium by the first cooling means to the start of cooling by the second cooling means is that the recording medium is supplied by the second cooling means. It is set smaller than the distance along the transport path from the end of cooling until the cooling by the third cooling means is started,
A cooling apparatus, wherein the recording medium is cooled without heating the one surface and the other surface in a conveyance path from the first cooling device to the third cooling device.
前記第1冷却手段と前記第2冷却手段との間隔と、前記第3冷却手段と前記第4冷却手段との間隔とが同じであることを特徴とする請求項1記載の冷却装置。2. The cooling device according to claim 1, wherein an interval between the first cooling unit and the second cooling unit is the same as an interval between the third cooling unit and the fourth cooling unit.
前記記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記記録媒体上に形成された未定着のトナー像を加熱し定着する定着手段と、
を備えた画像形成装置。 The cooling device according to any one of claims 1 to 4 ,
Toner image forming means for forming a toner image on the recording medium;
Fixing means for heating and fixing an unfixed toner image formed on the recording medium;
An image forming apparatus.
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