JP5984039B2 - Cooling device and image forming apparatus - Google Patents
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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、及びこの冷却装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and an image forming apparatus provided with the cooling device.
画像形成装置として、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。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と、記録材の束の自重による圧力が生じて、軟化したトナーによって記録材間が貼りついてしまうブロッキングという現象が生じてしまう場合がある。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。 As an image forming apparatus, an apparatus that forms a toner image on a recording material using electrophotographic technology and fixes the toner transferred onto the recording material by heating and pressing with a heat fixing device is known. . When the recording material after fixing is stacked on the paper discharge tray with heat, the toner may be softened by the heat accumulated in the stack of stacked recording materials. When the toner that forms a toner image on the recording material stacked on the paper discharge tray is softened and the recording materials are further overlapped, pressure is generated due to the weight of the recording material bundle, and the softened toner causes a gap between the recording materials. There is a case where the phenomenon of blocking that sticks occurs. If the recording materials with blocking are forcibly removed, the toner image will be broken.
このブロッキングと呼ばれる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ための装置が必要である。現在、記録材を冷却する手段として、2つの搬送手段で記録材を挟持搬送しつつ、それぞれ冷却手段を設け、記録材の両面から効率よく吸熱を行うものが既に知られている。例えば、特許文献1には、次のような搬送手段にベルトを用いた冷却手段の構成が開示されている。それぞれ2つのローラによって張架されて回動する一対の無端ベルトによって記録材を挟持搬送しつつ、各無端ベルトの前記記録材を挟持搬送する側の内周面に冷却部材を設け、記録材の両面から効率よく吸熱を行うというものである。 In order to suppress this phenomenon called blocking, an apparatus for sufficiently cooling the recording material after heating and fixing is necessary. Currently, as a means for cooling the recording material, there is already known one that cools the recording material by two conveying means and provides cooling means for efficiently absorbing heat from both sides of the recording material. For example, Patent Document 1 discloses a configuration of a cooling unit using a belt as a transport unit as follows. A cooling member is provided on the inner peripheral surface of each endless belt on the side where the recording material is sandwiched and conveyed, while the recording material is sandwiched and conveyed by a pair of endless belts that are stretched and rotated by two rollers. The heat absorption is performed efficiently from both sides.
しかしながら、特許文献1に開示された冷却手段の構成には、次のような問題がある。特許文献1に開示された冷却手段の構成は、搬送ベルト越しに冷却部材で記録材を両面から挟み込む構成である。このためため、搬送ベルト越しに対向する冷却部材の各冷却面として、歪み・捩れの非常に小さい極めて良好な加工精度の平面を与えなければ、歪んだ冷却面同士を合わせることになる。歪んだ冷却面同士を合わせると、それぞれの冷却面と搬送ベルトの間で空隙が生じ、これが原因で冷却ムラや冷却性能の低下が起こるという問題である。 However, the configuration of the cooling means disclosed in Patent Document 1 has the following problems. The configuration of the cooling means disclosed in Patent Document 1 is a configuration in which a recording material is sandwiched from both sides by a cooling member over a conveying belt. For this reason, the distorted cooling surfaces are matched unless each cooling surface of the cooling member facing the conveying belt is provided with a very good processing accuracy plane with very little distortion and twist. When the distorted cooling surfaces are put together, a gap is generated between each cooling surface and the conveyor belt, which causes a problem of uneven cooling and a decrease in cooling performance.
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、記録材を両面から冷却する冷却装置において、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、冷却ムラや冷却性能の低下を抑制できる冷却装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a cooling device that cools a recording material from both sides, even if a cooling member with low cooling surface processing accuracy is used, cooling unevenness and cooling performance decrease. It is providing the cooling device which can suppress.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、それぞれ複数のローラによって張架されて回動する一対の無端ベルトによって記録材を挟持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の各無端ベルトの前記記録材を挟持搬送する側の内周面に摺動接触するように、それぞれ配置された冷却部材と、を備えた冷却装置において、少なくとも片方の前記無端ベルトの内周面には複数個の冷却部材が配置されており、前記複数個の冷却部材は、それぞれ独立に可動に支持され、それぞれ独立に回転可能であり、前記記録材の搬送方向への各冷却部材の移動が規制され、前記無端ベルトの内周面に向け付勢されていることを特徴とするものである。
本発明は、少なくとも片方の無端ベルトの内周面に複数個の冷却部材を配置しており、少なくとも片方の冷却部材を1つの大型な冷却部材でなく、小型な冷却部材にできる。このように小型な冷却部材を配置することで、両方の無端ベルトの内周面に、1つの大型な冷却部材を配置した構成に比べ、対向する冷却部材同士の冷却面の歪み・捩れにより生じる空隙を小さくできる。これは、対向する冷却部材同士の冷却面の歪み・捩れに起因した空隙は、それぞれ対向する冷却面が広いほど大きくなるので、少なくとも片方の対向する冷却面を狭くすることで、その歪み・捩れに起因した空隙を小さくできるためである。
さらに、少なくとも片方の無端ベルトの内周面に配置された複数個の冷却部材は、それぞれ独立に可動に支持され、無端ベルトの内周面に向け付勢されているので、無端ベルトや記録材を介して対向する他方の冷却部材の冷却面の形状に倣うような姿勢で圧をかけられる。
したがって、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、いずれの無端ベルトの内周面に配置された冷却部材も複数個でない構成に比べ、記録材と無端ベルトとの間の空隙を小さくでき、冷却ムラや冷却性能の低下を抑制できる。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is characterized in that a conveying means for nipping and conveying a recording material by a pair of endless belts that are respectively stretched and rotated by a plurality of rollers, and each endless belt of the conveying means. And a cooling member disposed so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface on the side where the recording material is sandwiched and conveyed, and at least one inner peripheral surface of the endless belt includes a plurality of cooling members. cooling member is disposed, said plurality of cooling member is movably supported on their respective independently rotatable independently moving regulation of each cooling member in the transport direction of the recording medium And is biased toward the inner peripheral surface of the endless belt.
In the present invention, a plurality of cooling members are arranged on the inner peripheral surface of at least one endless belt, and at least one cooling member can be a small cooling member instead of one large cooling member. By arranging such a small cooling member, compared to the configuration in which one large cooling member is arranged on the inner peripheral surface of both endless belts, the cooling surface is distorted and twisted between the opposing cooling members. The gap can be reduced. This is because the gap due to distortion / twisting of the cooling surfaces of the opposing cooling members becomes larger as the opposing cooling surfaces are wider, so that at least one of the opposing cooling surfaces is narrowed to reduce the distortion / twisting. This is because the void caused by the can be reduced.
Further, the plurality of cooling members disposed on the inner peripheral surface of at least one endless belt are independently supported to be movable and are urged toward the inner peripheral surface of the endless belt. et applying a pressure is in a posture such as to follow the shape of the cooling surface opposing the other of the cooling member via the.
Therefore, even if a cooling member with low cooling surface processing accuracy is used, the gap between the recording material and the endless belt can be reduced compared to a configuration in which there are not a plurality of cooling members arranged on the inner peripheral surface of any endless belt. Cooling unevenness and cooling performance degradation can be suppressed.
本発明は、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、いずれの無端ベルトの内周面に配置された冷却部材も複数個でない構成に比べ、記録材と無端ベルトとの間の空隙を小さくでき、冷却ムラや冷却性能の低下を抑制できる。
よって、記録材を両面から冷却する冷却装置において、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、冷却ムラや冷却性能の低下を抑制できる冷却装置を提供することができる。
The present invention provides a gap between the recording material and the endless belt as compared with a configuration in which there are not a plurality of cooling members disposed on the inner peripheral surface of any endless belt, even if a cooling member with low cooling surface processing accuracy is used. It is possible to reduce the size, and it is possible to suppress uneven cooling and deterioration of cooling performance.
Therefore, in the cooling device that cools the recording material from both sides, it is possible to provide a cooling device that can suppress cooling unevenness and a decrease in cooling performance even when a cooling member with low cooling surface processing accuracy is used.
以下、本発明を適用した冷却装置100の一実施形態について、複数の実施例を挙げ、図を用いて説明する。図1は、本実施形態の冷却装置100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300の概略構成図である。ここで、本発明を適用した冷却装置100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。
Hereinafter, an embodiment of the
プリンタ300では、複数のローラ(第1張架ローラ22、第2張架ローラ23、第3張架ローラ24等)によって中間転写媒体としての中間転写ベルト21を張架し、中間転写ベルト21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300は、中間転写ベルト21のまわりに画像形成用のプロセス手段を配置している。ここで、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。
In the
中間転写ベルト21の回転方向を図中矢印aとするとき、中間転写ベルト21の上方であって第1張架ローラ22と第2張架ローラ23との間には、各色用の画像形成用のプロセス手段として4つの画像ステーション10(Y,C,M,Bk)が配置されている。図1に示すプリンタ300では、中間転写ベルト21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10Y、C用画像ステーション10C、M用画像ステーション10M及びBk用画像ステーション10Bkが配置されている。
When the direction of rotation of the
4つの画像ステーション10(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。各画像ステーション10は、ドラム状の感光体1の周囲に帯電装置5、光書き込み装置2、現像装置3、クリーニング装置4が配置されている。さらに、中間転写ベルト21を挟んで感光体1の対向位置に中間転写ベルト21への転写手段としての1次転写ローラ11が設けられている。このような、4つの画像ステーション10(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21の表面移動方向に沿って配置されている。
The four image stations 10 (Y, C, M, Bk) have substantially the same configuration except that the colors of the toners used are different. In each image station 10, a charging device 5, an optical writing device 2, a developing device 3, and a cleaning device 4 are arranged around a drum-shaped photoconductor 1. Further, a primary transfer roller 11 as a transfer unit to the
プリンタ300では、光書き込み装置2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1に対して画像情報に応じた露光を行う。
In the
中間転写ベルト21の下方には、シート状部材の記録材である用紙Pの用紙収納部31および給紙コロ42、レジストローラ対41が配置されている。また、中間転写ベルト21を張架する第3張架ローラ24に対して中間転写ベルト21を介して対向するように、中間転写ベルト21から用紙Pへのトナー像の転写手段としての2次転写ローラ25が配置されている。さらに、中間転写ベルト21の裏面に接するクリーニング対向ローラ26が中間転写ベルト21に接触する位置で中間転写ベルト21のおもて面に接するように、中間転写ベルト21のおもて面をクリーニングするクリーニング装置27が設けられている。
Below the
用紙収納部31から排紙収容部34へ至る用紙搬送路32が延びており、用紙搬送路32における2次転写ローラ25の用紙搬送方向下流側(以下、単に下流側という)には、熱定着装置15が配置されている。この熱定着装置15の用紙搬送路32における下流側には、用紙Pを両面から冷却する冷却装置100が配置されている。そして、冷却装置100のさらに下流側には、トナー定着後の用紙Pの排出部である排紙収容部34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100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41へ搬送する両面画像形成用の反転用紙搬送路33も備えている。
A
画像の形成プロセスは、一つの画像ステーション10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5により一様に帯電された感光体1上に光書き込み装置2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3によりトナー像として可視像化する。そのトナー像は1次転写ローラ11により感光体1上から中間転写ベルト21に転写される。転写後の感光体1の表面はクリーニング装置4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4つの画像ステーション10(Y,C,M,Bk)のそれぞれにおいて行われる。
The image forming process will be described with respect to one image station 10. In accordance with a general electrostatic recording system, the photowriting device 2 exposes the photosensitive member 1 uniformly charged by the charging device 5 in the dark. Thus, an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by the developing device 3. The toner image is transferred from the photoreceptor 1 to the
4つの画像ステーション10(Y,C,M,Bk)における各現像装置3(Y,C,M,Bk)は、それぞれ異なる4色のトナーによる可視像化機能を有している。このため、各画像ステーション10(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10は、中間転写ベルト21を挟むようにして各感光体1とそれぞれ対向して設けられた1次転写ローラ11を備え、この1次転写ローラ11には転写バイアスが印加され、1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21の同一画像形成領域が4つの画像ステーション10(Y,C,M,Bk)を順次通過する間に、1次転写ローラ11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21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10(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。
Each of the developing devices 3 (Y, C, M, Bk) in the four image stations 10 (Y, C, M, Bk) has a visible image forming function using different four color toners. Therefore, if each image station 10 (Y, C, M, Bk) shares yellow, cyan, magenta, and black, a full color image can be formed. Each image station 10 includes a primary transfer roller 11 provided to face each photoconductor 1 with the
このようにして中間転写ベルト21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21はクリーニング装置27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2次転写ローラ25に転写バイアスを印加して、中間転写ベルト21を介して2次転写ローラ25と第3張架ローラ24との間に転写電界を形成し、2次転写ローラ25と中間転写ベルト21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21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15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100で冷却され、排紙収容部34に積載される。このため、用紙Pが排紙収容部34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。
次に、本実施形態の冷却装置100の構成について、複数の実施例を挙げ詳細に説明する。
In this way, the full color toner image formed on the
Next, the configuration of the
(実施例1)
本実施形態の冷却装置100の第1の実施例である実施例1について、図を用いて説明する。図2は、本実施例に係る冷却装置100の冷却部材を用紙搬送方向に分割配置した構成の説明図、図3は、従来の冷却装置で用紙Pを挟持する際の説明図、図4は、本実施例に係る冷却装置100で用紙を挟持する際の説明図である。図5は、本実施例に係る冷却装置100の冷却部材を加圧する加圧機構の説明図であり、(a)が、冷却部材を回転可能に支持する構成の説明図、(b)が、冷却部材の用紙搬送方向の移動を規制する構成の説明図である。
Example 1
Example 1 which is the 1st Example of the
図2に示すように、本実施例の冷却装置100は、複数の従動ローラ114及び駆動ローラ115によって張架されて回転する上部無端ベルト113と、複数の従動ローラ154及び駆動ローラ155によって張架されて回転する下部無端ベルト153とを上下に有している。そして、これらによって表面トナー像の加熱定着を行った直後の高温状態の用紙Pを挟持しながら搬送を行う。下側に設けられた下部無端ベルト153内には大型の冷却部材である下部ヒートシンク152が1つ配置されて下部冷却部150を構成している。また、上側に設けられた上部無端ベルト113内には、下部ヒートシンク152と同等の長さにおいて、上部ヒートシンクを用紙搬送方向に沿って3つに分割配置された小型の冷却部材である上部ヒートシンク111が設けられて上部冷却部110を構成している。つまり、上側に設けられた上部無端ベルト113内には、下部ヒートシンク152と同等の長さで、用紙搬送方向に沿って3つの上部ヒートシンク111が配置されて上部冷却部110を構成している。
As shown in FIG. 2, the
下部冷却部150では、下部ヒートシンク152が下部無端ベルト153の内周面と摺動接触しながら、下部無端ベルト153ごしに高温状態の用紙Pからの熱を吸熱し、2つのファン157からの送風によって放熱を行っている。また、上部冷却部110では、3つの上部ヒートシンク111が、上部無端ベルト113の内周面と摺動接触しながら、上部無端ベルト113ごしに高温状態の用紙Pからの熱を吸熱し、それぞれ対応したファン117からの送風によって放熱を行っている。
In the
上部冷却部110の上部ヒートシンク111に関してはバネ部材116によって上部無端ベルト113の内周面方向に対して適切な加圧力が与えられ、通常時は対向する下部ヒートシンク152の冷却面にならうような姿勢になっている。そして、用紙Pの通過時には3つの上部ヒートシンク111が、それぞれ独立に用紙Pの厚さ分だけ上に押されて微小移動を行う。この加圧力により上部ヒートシンク111、上部無端ベルト113、用紙P、下部無端ベルト153、下部ヒートシンク152を密着させ、接触による熱伝導を促す。すなわち、各上部ヒートシンク111は、それぞれ独立に弾性的に可動であり、それぞれ独立に上部無端ベルト113の内周面に対して圧力をかけ、上部ヒートシンク111、上部無端ベルト113、用紙P、下部無端ベルト153、下部ヒートシンク152を密着させ、接触による熱伝導を促す。
With respect to the
ここで、従来の構成ように用紙Pの上下(両面)から、それぞれ無端ベルトを介して大型のヒートシンクによる冷却を行う場合、次のような不具合が生じる場合がある。図3に示すように、2つのヒートシンク152,191の冷却面に量産時の加工方法などに起因する歪み・捩れがあると、これらを対向して配置したときに上下の各無端ベルト同士、あるいは、各ヒートシンクと無端ベルトとの間に大きな空隙が生じてしまう。この空隙が生じた区間では各ヒートシンクと無端ベルトと用紙Pとが十分に密着せず、熱伝導による用紙Pの冷却効果が低下するという問題がある。また、しっかり密着している箇所と空隙が生じている箇所で冷却効果にムラが生じてしまうという問題もある。実際に各ヒートシンクを、例えば金型などで大量に量産する場合、追加工なしで大型のヒートシンクの冷却面に前記のような冷却効果の低下や冷却ムラの影響がなくなる程度に高い加工精度を与えるのは難しい。
Here, when cooling with a large heat sink is performed from above and below (both sides) of the paper P via an endless belt as in the conventional configuration, the following problems may occur. As shown in FIG. 3, if the cooling surfaces of the two
そこで、本実施例の冷却装置100では、図4に示すように上部冷却部110(片側)の上部無端ベルト113内のヒートシンクを、大型の1つのヒートシンクに換えて、用紙搬送方向に沿って小型の上部ヒートシンク111を3つ(複数個)配置した。このように少なくとも片方の上部ヒートシンクを分割配置することで、用紙搬送方向に沿って配置された3つの上部ヒートシンク111の用紙搬送方向の歪み・捩れに起因した空隙を小さくできる。
Therefore, in the
さらに、この3つの小型の上部ヒートシンク111に関して、それぞれ独立に上部無端ベルト113内周面方向への加圧を行うことで、次のよう効果を奏することができる。用紙搬送方向に沿って配置された各上部ヒートシンク111は、それぞれ対向する大型の下部ヒートシンク152の冷却面における用紙搬送方向の歪み・捩れに倣った姿勢となる。このように、下部ヒートシンク152に倣った姿勢となるので、下部ヒートシンク152の用紙搬送方向の歪み・捩れに起因した空隙をさらに小さくできる。
Further, with respect to the three small
したがって、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、いずれの無端ベルトの内周面に配置された冷却部材も複数個でない構成に比べ、用紙搬送方向の歪み・捩れに起因した空隙を小さくでき、冷却効果の低下や冷却ムラを改善することができる。つまり、いずれの無端ベルトの内周面に配置された冷却部材も分割配置していない構成に比べ、用紙搬送方向の歪み・捩れに起因した空隙を小さくでき、冷却効果の低下や冷却ムラを改善することができる。このように冷却効果の低下や冷却ムラを改善できるので、本実施例の構成では、冷却面の加工精度の低いヒートシンクを用いても、十分な用紙Pの冷却効果を得られる。
よって、用紙Pを両面から冷却する冷却装置において、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、冷却ムラや冷却性能の低下を抑制できる冷却装置100を提供することができる。
Therefore, even if a cooling member with low cooling surface processing accuracy is used, the gap due to distortion / twisting in the paper transport direction is reduced compared to a configuration in which there are not a plurality of cooling members arranged on the inner peripheral surface of any endless belt. It is possible to improve the cooling effect and cooling unevenness. In other words, compared to a configuration in which the cooling member arranged on the inner peripheral surface of any endless belt is not divided, the gap caused by distortion and twist in the paper transport direction can be reduced, and the cooling effect and cooling unevenness are improved. can do. As described above, since the cooling effect can be reduced and the uneven cooling can be improved, the configuration of this embodiment can provide a sufficient cooling effect for the paper P even if a heat sink having a low processing accuracy on the cooling surface is used.
Therefore, in the cooling device that cools the paper P from both sides, it is possible to provide the
また、上部ヒートシンク111の加圧機構としては、例えば、次のように構成することができる。図5(a)に示すように、上部ヒートシンク111の用紙搬送方向幅の中央に回転軸118を設け、この回転軸118を中心に上部ヒートシンク111の用紙搬送方向上流側及び下流側の対称な位置に、それぞれ加圧力調整用のバネ部材116を設ける。このように上部ヒートシンク111を支持することで、上部ヒートシンク111に、回転軸118の軸心を回転中心とした図5(a)図中、R方向の回転自由度を与えている。また、回転軸118は用紙Pの用紙搬送方向に垂直な図5(a)図中、Z方向に自由度を持っており、用紙搬送方向である図5(a)図中、X方向の移動は規制されている。
The pressurizing mechanism for the
このように支持されることで上部ヒートシンク111は、上部無端ベルト113の移動に引きずられることなく、対向する下部ヒートシンク152の冷却面の形状にならった配置になる。また、図5(a)に示すように用紙Pを挟持搬送する時には、搬送状態に応じてR方向に微小に回転して姿勢が変化するため、用紙Pの搬送負荷が軽減される効果もある。このとき図5(a),(b)に示すように、上部ヒートシンク111の冷却面端部に曲率を与えると用紙Pのヒートシンク部突入時の搬送負荷がより低減する。
By being supported in this manner, the
ここで、回転軸118の支持方法は、例えば図5(b)に示すように構成することができる。上部ヒートシンク111の中心に設けられた回転軸118を、上部ヒートシンク111の回転軸118の軸心に垂直な両側面に設けた支持部材120によって支持する。この支持部材120には、用紙搬送方向に平行な面を持つ台123に垂直に固定された2本のピン121が、支持部材120に設けられた2つの孔をそれぞれ貫通している。これらのピン121によって、支持部材120は用紙搬送方向である図5(b)図中、X方向の移動が規制され、用紙搬送方向に垂直な図5(b)図中、Z方向へのスライドが可能となる。そして、上部ヒートシンク111による加圧力を調整する目的で、ピン121が固定されている台123と支持部材120の間にはピン121の外周にバネ122が設けられ、支持部材120を介して上部ヒートシンク111を押圧している。
Here, the support method of the
(実施例2)
本実施形態の冷却装置100の第2の実施例である実施例2について、図を用いて説明する。図6は、本実施例に係る冷却装置100の冷却部材を用紙搬送方向に直交する方向にも分割配置した構成の説明図である。ここで、本実施例と実施例1とでは、本実施例の冷却装置100が冷却部材を用紙搬送方向に直交する方向にも分割配置していることに係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例1と同様な構成・動作については、適宜省略して説明する。また、同一の機能を有する部材については、同一の符号を付して説明する。
(Example 2)
Example 2 which is the 2nd example of
上述した実施例1では、上部冷却部110の上部無端ベルト113内の上部ヒートシンクを、用紙搬送方向に沿って3つの上部ヒートシンク111に分割配置した。つまり、上部冷却部110の上部無端ベルト113内に、用紙搬送方向に沿って3つの上部ヒートシンク111を配置していた。しかし、上部ヒートシンク111や下部ヒートシンク152の加工時に用紙搬送方向と直交する方向、図6図中A方向に歪み・捩れが生じている場合、図6のように、さらにA方向に沿って上部ヒートシンク111を分割しても良い。このように構成することで、A方向における上部無端ベルト113と下部無端ベルト153間の空隙を減らし、冷却効率低下や冷却ムラの発生を防ぐことができる。
よって、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、いずれの無端ベルトの内周面に配置された冷却部材も複数個でない構成に比べ、用紙搬送方向に直交する方向の歪み・捩れに起因した空隙を小さくでき、冷却効果の低下や冷却ムラを抑制できる。つまり、いずれの無端ベルトの内周面に配置された冷却部材も分割配置していない構成に比べ、用紙搬送方向に直交する方向の歪み・捩れに起因した空隙を小さくでき、冷却効果の低下や冷却ムラを抑制できる。
In the first embodiment described above, the upper heat sink in the upper
Therefore, even if a cooling member with low cooling surface processing accuracy is used, it is caused by distortion / twisting in the direction perpendicular to the paper transport direction as compared to a configuration in which there are not a plurality of cooling members arranged on the inner peripheral surface of any endless belt. Thus, the gap can be reduced, and the cooling effect can be reduced and cooling unevenness can be suppressed. In other words, compared to a configuration in which the cooling member disposed on the inner peripheral surface of any of the endless belts is not separately disposed, the gap due to distortion / twist in the direction orthogonal to the sheet conveying direction can be reduced, and the cooling effect can be reduced. Cooling unevenness can be suppressed.
(実施例3)
本実施形態の冷却装置100の第3の実施例である実施例3について、図を用いて説明する。図7は、本実施例に係る冷却装置100の上下から用紙を挟持する両方の無端ベルト内に配置された冷却部材を、いずれも分割配置した構成の説明図である。ここで、本実施例と実施例1又は2とでは、本実施例の冷却装置100の上下から用紙を挟持する両方の無端ベルト内に配置された冷却部材を、いずれも分割配置していることに係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例1又は2と同様な構成・動作については、適宜省略して説明する。また、同一の機能を有する部材については、同一の符号を付して説明する。
(Example 3)
Example 3 which is a third example of the
図7に示すように、本実施例の冷却装置100では、上部無端ベルト113内周面の上部ヒートシンクを3つの上部ヒートシンク111に分割配置した上部冷却部110と同様に、下部冷却部150でも、下部無端ベルト153内周面の下部ヒートシンクを3つの下部ヒートシンク151に分割配置した。すなわち、用紙Pを挟持する上部無端ベルト113及び下部無端ベルト153の両方の内周面に、それそれ上部ヒートシンク111及び下部ヒートシンク151を3つ(複数)配置した。
As shown in FIG. 7, in the
このように、各ヒートシンクを分割配置することで、各無端ベルト同士、あるいは各ヒートシンクとそれそれ摺動接触する無端ベルトとの間の空隙の発生を低減させ、用紙Pの冷却効果の低下や冷却ムラの発生を、片方でのみヒートシンクを分割配置する構成よりも低減させることが可能となる。 In this way, by arranging the heat sinks in a divided manner, the generation of gaps between the endless belts or between the heat sinks and the endless belts that are in sliding contact with each other is reduced, and the cooling effect of the paper P is reduced or cooled. The occurrence of unevenness can be reduced as compared with the configuration in which the heat sink is divided and arranged only on one side.
(実施例4)
次に、本実施形態の冷却装置100の第4の実施例である実施例4について、図を用いて説明する。図8は、本実施例に係る冷却装置100の冷却部材に液例方式を適用した構成の説明図、図9は、本実施例に係る冷却装置100を稼動させる際の、各冷却部材間を接続する流路の斜視説明図である。図10は、本実施例に係る冷却装置100の上下の冷却手段を離間させる際の、各冷却部材間を接続する流路の側面説明図、図11は、本実施例に係る冷却装置100の上下の冷却手段を離間させる際の、各冷却部材間を接続する流路の斜視説明図である。ここで、本実施例と実施例1乃至3とでは、本実施例の冷却装置100が冷却部材に液冷方式を適用していることに係る点のみ異なる。したがって、上述した実施例1乃至3と同様な構成・動作については、適宜省略して説明する。また、同一の機能を有する部材については、同一の符号を付して説明する。
Example 4
Next, Example 4 which is a 4th Example of the
図8に示すように、本実施例の冷却装置100では、冷却部材にヒートシンクを用いファンの送風で冷却する冷却方式の実施例1乃至3とは異なり、冷却部材として液冷方式のものを用い液冷システム200で冷却することとした。本実施例では、下部冷却部150の下部無端ベルト153内周面に、内部に冷却液流路を持った大型の下部液冷冷却部材162を配置し、上部冷却部110の上部無端ベルト113内周面に内部に冷却液流路を持った小型の上部液冷冷却部材131を3つ(複数個)配置した。
As shown in FIG. 8, the
液冷システム200の仕組みについて説明する。図8に示すように、冷却液はタンク201に貯液され、冷却液ポンプ203によって送液され、ラジエータ202で熱量を外気に放出し、冷却液はいったん低温になる。その後、冷却液は下部液冷冷却部材162内に流れ込み、下部液冷冷却部材162から熱を奪った後、さらに3つの上部液冷冷却部材131に順に流れ込み、それぞれから熱を奪う。このように冷却液はすべての冷却部材から熱量を奪い、高温となった後にタンク201に戻り、再び冷却液ポンプ203によって送液される。このサイクルによって液冷システム200は下部液冷冷却部材162及び3つの上部液冷冷却部材131から熱量を奪い、これらを低温に保つ。このように各液冷冷却部材の熱量を奪って冷却することで、空冷方式に比べて高い冷却効果を得ることができる。
The mechanism of the
このような液冷システム200を本実施例の冷却装置100に適用する場合、各上部液冷冷却部材131及び下部液冷冷却部材162の間を繋ぐ冷却液流路を金属管などの硬質の管にしてしまうと、次のような不具合が生じる。複数の上部液冷冷却部材131はそれぞれを接続する流路によって互いに移動や回転を拘束してしまい、それぞれが独立に変位して上部無端ベルト113内周面方向に加圧を行えなくなってしまう。このような不具合を防止するためには、各冷却部材間を繋ぐ冷却液流路はゴムチューブなどの可撓性を持ったものを用いる必要がある。そこで、本実施例では上部液冷冷却部材131及び下部液冷冷却部材162に接続される流路のうち、各上部液冷冷却部材131の移動や回転を拘束する可能性の有る箇所はゴムチューブ145a,b,c,dによって流路の接続を行っている。
When such a
これにより各上部液冷冷却部材131は、それぞれが独立に可動に支持され、上部無端ベルト113の内周面方向に対して加圧を行うことができる。また、各上部液冷冷却部材131の移動や回転を拘束し得ない箇所の流路には金属管205a,b,cを用いることで、これらの箇所における冷却液の漏れのリスクを低減させることができる。
As a result, each upper liquid cooling / cooling
具体的には、下部液冷冷却部材162には、冷却液の流入口171aと流出口171bとを有している。また、各上部液冷冷却部材131には、冷却液の流入口141aと流出口141bとを有している。そして、下部液冷冷却部材162の用紙搬送方向下流側に設けられた流入口171aには、一端側がラジエータ202に接続された金属管205cの他端側が接続され、上流側に設けられた流出口171bには、ゴムチューブ145aの一端側が接続されている。このゴムチューブ145aの他端側は、上方に配置された用紙搬送方向最上流の上部液冷冷却部材131の流入口141aに接続されている。
Specifically, the lower liquid
そして、最上流の上部液冷冷却部材131の流出口141bと、中央に配置された上部液冷冷却部材131の流入口141aとは、ゴムチューブ145bで接続されている。また、中央に配置された上部液冷冷却部材131の流出口141bと最下流の上部液冷冷却部材131の流入口141aとは、ゴムチューブ145cで接続され、最下流の上部液冷冷却部材131の流出口141bにはゴムチューブ145dの一端側が接続されている。このゴムチューブ145dの他端側は、液冷システム200に有するタンク201へと接続されている。また、タンク201と冷却液ポンプ203とは金属管205aで接続され、冷却液ポンプ203とラジエータ202とは金属管205bで接続されている。
And the
また、図9に示すうに、液冷システム200の各上部液冷冷却部材131に接続する各ゴムチューブ145を、各上部液冷冷却部材131及び下部液冷冷却部材162の、ユーザーが作業を行う際にユーザーから見て奥側側面に集中させて配置している。このように各ゴムチューブ145をユーザーから見て奥側側面に集中させて配置することで、次のような効果を奏することができる。
Further, as shown in FIG. 9, each of the upper liquid
例えば、図10に示すように、冷却装置100内で用紙Pの搬送中にジャムが生じた場合等に、ユーザーが用紙Pを除去できるようにするため、上部冷却部110を持ち上げる機構を設けたとする。そして、ユーザーが冷却装置100内の用紙Pを除去するため、上部冷却部110を持ち上げると、各ゴムチューブ145は、図9で示した状態から図11で示すような状態となる。すなわち、上部冷却部110の2つの上部液冷冷却部材131と下部冷却部150の下部液冷冷却部材162とを繋ぐゴムチューブ145a,dは各上部液冷冷却部材131が持ち上がるのに合わせて変形する。
For example, as shown in FIG. 10, when a jam occurs during conveyance of the paper P in the
この時、各ゴムチューブ145を接続する各液冷冷却部材の接続部である各流入口141aや流出口141b,171bがユーザーが作業を行う側に設けられている場合、各ゴムチューブ145が、ユーザーの用紙Pを除去する際の作業の妨げになる。あるいは、ユーザーの不注意により、変形したゴムチューブ145a,dや他のゴムチューブ145b,cに手を引っ掛けて、いずれかのゴムチューブ145を抜いてしまったり、何かしらの損傷を与えてしまう可能性がある。そこで、本実施例の冷却装置100では、図9及び図11に示すように、各ゴムチューブ145を、各上部液冷冷却部材131及び下部液冷冷却部材162のユーザーから見て奥側に配置し、各ゴムチューブ145にユーザーの手が触れないように配置している。このように配置することで、ユーザーの作業の妨げになったり、ユーザーの手が触れて、いずれかのゴムチューブ145の抜けや損傷が生じたりすることを防止できる。
At this time, when each
ここで、液冷システム200の各要素を繋ぐ流路の順番は、本実施例の順番に限らず、例えば下部液冷冷却部材162より先に各上部液冷冷却部材131に冷却液を流すなど、任意の順番で冷却液を流してよい。
Here, the order of the flow paths connecting the elements of the
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)
それぞれ従動ローラ114や駆動ローラ115などの複数のローラによって張架されて回動する上部無端ベルト113や下部無端ベルト153などの一対の無端ベルトによって用紙Pなどの記録材を挟持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の各無端ベルトの前記記録材を挟持搬送する側の内周面に摺動接触するように、それぞれ配置された上部ヒートシンク111や下部ヒートシンク152などの冷却部材と、を備えた冷却装置100などの冷却装置において、少なくとも片方の上部無端ベルト113などの前記無端ベルトの内周面には、上部ヒートシンク111などのは複数個の前記冷却部材が配置されており、前記複数個の冷却部材は、それぞれ独立に可動に支持され、前記無端ベルトの内周面に向け付勢されていることを特徴とするものである。
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などの記録材を両面から冷却する冷却装置100などの冷却装置において、冷却面加工精度の低い上部ヒートシンク111や下部ヒートシンク152などの冷却部材を用いても、冷却ムラや冷却性能の低下を抑制できる冷却装置を提供することができる。
(態様B)
(態様A)において、上部ヒートシンク111などの前記複数個の冷却部材は、用紙Pなどの前記記録材の搬送方向に沿って配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、冷却面加工精度の低い上部ヒートシンク111や下部ヒートシンク152などの冷却部材を用いても、いずれの上部無端ベルト113や下部無端ベルト153などの無端ベルトの内周面に配置された上部ヒートシンク191や下部ヒートシンク152などの冷却部材も複数個でない構成に比べ、用紙搬送方向の歪み・捩れに起因した空隙を小さくでき、冷却効果の低下や冷却ムラを抑制できる。
(態様C)
(態様A)又は(態様B)において、上部ヒートシンク111などの前記複数個の冷却部材は、用紙Pなどの前記記録材の搬送方向と直交する方向に沿って配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例2について説明したように、冷却面加工精度の低い冷却部材を用いても、いずれの上部無端ベルト113や下部無端ベルト153などの無端ベルトの内周面に配置された上部ヒートシンク191や下部ヒートシンク152などの冷却部材も複数個でない構成に比べ、用紙搬送方向に直交する方向の歪み・捩れに起因した空隙を小さくでき、冷却効果の低下や冷却ムラを抑制できる。
(態様D)
(態様A)乃至(態様C)のいずれかにおいて、上部ヒートシンク111などの前記複数個の冷却部材は、それぞれ独立に回転可能であり、用紙Pなどの前記記録材の搬送方向への各冷却部材の移動が規制されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、上部ヒートシンク111などの複数の冷却部材は、上部無端ベルト113などの無端ベルトの移動に引きずられることなく、対向する下部ヒートシンク152などの冷却部材の冷却面の形状にならった配置になる。また、用紙Pなどの記録材を挟持搬送する時には、搬送状態に応じて微小に回転して姿勢が変化するため、記録材の搬送負荷が軽減される。
(態様E)
(態様A)乃至(態様D)のいずれかにおいて、上部無端ベルト113や下部無端ベルト153などの前記各無端ベルトに設けられた上部液冷冷却部材131や下部液冷冷却部材162などの前記冷却部材は、それぞれ内部に有した流路に冷却液を流すことで熱輸送を行い、外部に設けた放熱を行う液冷システム200などの液冷システムによって冷却されることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例4について説明したように、空冷方式に比べて高い冷却効果を得ることができる。
(態様F)
(態様E)において、上部無端ベルト113や下部無端ベルト153などの前記各無端ベルトに設けられた上部液冷冷却部材131や下部液冷冷却部材162などの前記冷却部材の、それぞれの内部に有した冷却液の前記流路が、可撓性を持ったゴムチューブ145a,b,c,dなどの流路によって、外部で接続されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例4について説明したように、上部液冷冷却部材131などの複数の冷却部材を外部で接続する流路に金属管を用いた場合のように、その移動や回転を拘束することなく、それぞれが独立に変位して上部無端ベルト113などの無端ベルト内周面方向に加圧を行うことができる。
(態様G)
(態様F)において、外部で接続するゴムチューブ145a,b,c,dなどの可撓性を持った前記流路の接続部が、ユーザーがメンテナンス作業を行う側を基準に、冷却装置100などの装置奥側側面に設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例4について説明したように、ユーザーの作業の妨げになったり、ユーザーの手が触れて、いずれかのゴムチューブ145などの可撓性を持った流路の抜けや損傷が生じたりすることを防止できる。
(態様H)
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15などの定着手段と、該定着手段によって画像が定着された前記記録材を冷却する冷却手段とを備えたプリンタ300などの画像形成装置において、前記冷却手段として、(態様A)乃至(態様G)のいずれかの冷却装置100などの冷却装置を用いることを特徴とするものである。
これによれば、本実施形態について説明したように、(態様A)乃至(態様G)のいずれかの冷却装置100などの冷却装置と同様な効果を奏することができるプリンタ300などの画像形成装置を提供することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
Conveying means for sandwiching and conveying a recording material such as paper P by a pair of endless belts such as an upper
According to this, as described in the first embodiment, in the cooling device such as the
(Aspect B)
In (Aspect A), the plurality of cooling members such as the
According to this, as described in the first embodiment, even if a cooling member such as the
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the plurality of cooling members such as the
According to this, as described in the second embodiment, even if a cooling member with low cooling surface processing accuracy is used, it is arranged on the inner peripheral surface of any endless belt such as the upper
(Aspect D)
In any one of (Aspect A) to (Aspect C), the plurality of cooling members such as the
According to this, as described in the first embodiment, the plurality of cooling members such as the
(Aspect E)
In any one of (Aspect A) to (Aspect D), the cooling of the upper liquid
According to this, as described in the fourth embodiment, a high cooling effect can be obtained as compared with the air cooling method.
(Aspect F)
(Embodiment E), each of the cooling members such as the upper
According to this, as described in the fourth embodiment, the movement and rotation of the metal pipe is performed as in the case where a metal pipe is used for a flow path that connects a plurality of cooling members such as the upper liquid
(Aspect G)
In (Aspect F), the connection portion of the flow path having flexibility such as
According to this, as described in the fourth embodiment, the user's work is hindered, or the user's hand touches, so that any of the flexible flow paths such as one of the rubber tubes 145 can be removed. Damage can be prevented from occurring.
(Aspect H)
A fixing unit such as a
According to this, as described in the present embodiment, the image forming apparatus such as the
1 感光体
2 光書き込み装置
3 各現像装置
4 クリーニング装置
5 帯電装置
10 画像ステーション
11 1次転写ローラ
15 熱定着装置
21 中間転写ベルト
22 第1張架ローラ
23 第2張架ローラ
24 第3張架ローラ
25 2次転写ローラ
26 クリーニング対向ローラ
27 クリーニング装置
31 用紙収納部
32 用紙搬送路
33 反転用紙搬送路
34 排紙収容部
41 レジストローラ対
42 給紙コロ
100 冷却装置
110 上部冷却部
111 上部ヒートシンク
113 上部無端ベルト
114 従動ローラ(上部)
115 駆動ローラ(上部)
116 バネ部材(上部)
117 ファン(上部)
118 回転軸
120 支持部材
121 ピン
122 バネ
123 台
131 上部液冷冷却部材
145a,b,c,d ゴムチューブ
150 下部冷却部
151 下部ヒートシンク(小型)
152 下部ヒートシンク(大型)
153 下部無端ベルト
154 従動ローラ(下部)
155 駆動ローラ(下部)
156 バネ部材(下部)
157 ファン(下部)
162 下部液冷冷却部材
191 ヒートシンク(従来、上部)
200 液冷システム
201 タンク
202 ラジエータ
203 冷却液ポンプ
205a,b,c 金属管
300 プリンタ
P 用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Optical writing device 3 Each developing device 4 Cleaning device 5 Charging device 10 Image station 11
115 Driving roller (upper part)
116 Spring member (upper part)
117 Fan (upper part)
118
152 Lower heat sink (large)
153 Lower
155 Drive roller (bottom)
156 Spring member (lower part)
157 Fan (bottom)
162 Lower
200
Claims (3)
少なくとも片方の前記無端ベルトの内周面には、複数個の冷却部材が配置されており、
前記複数個の冷却部材は、それぞれ独立に可動に支持され、それぞれ独立に回転可能であり、前記記録材の搬送方向への各冷却部材の移動が規制され、前記無端ベルトの内周面に向け付勢されていることを特徴とする冷却装置。 And conveying means for its being stretched by respectively a plurality of rollers for nipping and conveying the recording material by a pair of endless belts to rotate, the inner peripheral surface of the recording material to sandwich the conveying side of the endless belt of said conveying means And a cooling device that is arranged so as to be in sliding contact with each other,
A plurality of cooling members are disposed on the inner peripheral surface of at least one of the endless belts,
The plurality of cooling members are movably supported independently of each other and can be independently rotated, and the movement of the cooling members in the recording material conveyance direction is restricted, toward the inner peripheral surface of the endless belt. A cooling device characterized by being energized.
前記各無端ベルトに設けられた前記冷却部材は、それぞれ内部に有した流路に冷却液を流すことで熱輸送を行い、外部に設けた放熱を行う液冷システムによって冷却され、前記各無端ベルトに設けられた前記冷却部材の、それぞれの内部に有した冷却液の前記流路が、可撓性を持った流路によって、外部で接続されていることを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1 , wherein
The cooling members provided in the endless belts are cooled by a liquid cooling system that transports heat by flowing a coolant through a flow path provided in the endless belt and dissipates heat, and is provided to the outside. The cooling device according to claim 1, wherein the flow paths of the cooling liquid provided inside each of the cooling members provided on the outside are connected to each other by a flexible flow path.
該定着手段によって画像が定着された前記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、
前記冷却手段として、請求項1又は2に記載の冷却装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 Fixing means for heating and fixing an unfixed image formed on the recording material;
An image forming apparatus comprising: a cooling unit that cools the recording material on which the image is fixed by the fixing unit;
An image forming apparatus using the cooling device according to claim 1 or 2 as the cooling unit.
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