JP6476652B2 - 記録材冷却搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート状記録材用の記録材冷却搬送装置および画像形成装置に関するものである。

定着装置を通過した記録材の熱を奪う冷却部材を備えるとともに、ベルトで記録材を挟持搬送しながら冷却部材にて記録材を冷却する冷却装置が知られている（特許文献１）。この冷却装置では、冷却部材に対してベルトを加圧する加圧部材がさらに設けられている。

しかしながら、加圧部材の加圧力を大きくすると搬送中の記録材に皺が発生してしまう。一方で加圧部材の加圧力を小さくすると、ベルトを介する冷却部材と記録材との接触が安定しないため、冷却効果が落ちてしまう。

そこで本発明は、冷却部材による記録材の効率的な冷却を実現しつつ、記録材への皺の発生を抑制する記録材冷却搬送装置の提供を課題とする。

この課題を解決するため、定着装置で定着されたトナー画像を有する記録材の一方の面に接触する第１ベルト部材と記録材の他方の面に接触する第２ベルト部材とによって記録材を挟持搬送するベルト搬送手段と、前記第１ベルト部材と前記第２ベルト部材のうち少なくとも一方のベルト部材の内周面に接触して、前記記録材を冷却する冷却部材と、前記冷却部材が接触する前記ベルト部材と対向する他方のベルト部材の内周面に接触して、前記第１ベルト部材および前記第２ベルト部材を介して前記冷却部材を加圧する加圧部材と、を有し、前記加圧部材は記録材搬送方向に複数設けられ、記録材搬送方向上流側の加圧部材の加圧力が記録材搬送方向下流側の他の加圧部材の加圧力よりも小さいこと、および前記冷却部材は、第１の冷却部材と、前記第１の冷却部材よりも記録材搬送方向下流側に設けられた第２の冷却部材と、を有し、前記第１の冷却部材は前記第２ベルト部材の内周面に接触して、当該第２ベルト部材を介して前記記録材を前記他方の面から冷却するものであって、前記第２の冷却部材は前記第１ベルト部材の内周面に接触して、当該第１ベルト部材を介して前記記録材を前記一方の面から冷却するものであって、前記記録材搬送方向下流側の他の加圧部材は、前記第２ベルト部材の内周面に接触して、前記第１ベルト部材および前記第２ベルト部材を介して付勢手段により前記第２の冷却部材を加圧し、前記記録材搬送方向上流側の加圧部材は、前記第１の冷却部材の上方に設けられ、自重により前記第１の冷却部材を加圧することを特徴とする記録材冷却搬送装置を提案する。

記録材搬送方向上流側の加圧部材による適度な加圧力で記録材をベルト間に挟持することで、皺の発生が回避される。また、第１ベルト部材および第２ベルト部材を介して加圧部材が第１の冷却部材を加圧しているため、冷却部材による記録材の効率的な冷却が実現される。

実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。 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。 自重により冷却部材を加圧する加圧部材の詳細な部分斜視図である。 別な実施形態に係る冷却装置の概略構成図である。 別な実施形態に係る冷却装置の概略構成図である。 別な実施形態に係る冷却装置の概略構成図である。

図１は、実施形態に係るカラー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手段としての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、記録材冷却搬送装置としての冷却装置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。

冷却装置は、図２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。また、各搬送機構に対してそれぞれ冷却部材３３を備え、第１の冷却部材としての冷却部材（液冷プレート）３３ａがシート状記録材Ｐの一方の面（裏面または下面）側に配置され、第２の冷却部材としての冷却部材３３ｂがシート状記録材Ｐの他方の面（表面または上面）側に配置され、第３の冷却部材としての冷却部材３３ｃがシート状記録材Ｐの一方の面（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３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６０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５０，６０，５１，５２，５３，５４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、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に掛け回される第１ベルト部材としてのベルト（搬送ベルト）５６とを備える。第２の搬送機構３２は、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に掛け回される第２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２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。なお、ローラ５５ｄはベルト５６，５９を介してローラ５７ｄとニップを形成していない。また、ローラ５５ｄの最下点は、後述する加圧部材７０ａの最下点と同じか下に位置していることが好ましい。ローラ５５ｄがこのような配置である限り、ローラ５５ｄが対向するベルト５９に対してベルト５６を介して接触または非接触であってもよい。

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２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２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の内周面が、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の内周面が、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。

図２に示すように、加圧部材７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆが、各冷却部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃに対向するベルトの内周面に接触して設けられている。
加圧部材７０ａ，７０ｂは、冷却部材３３ａの上方に設けられ、ベルト５６，５９を介して冷却部材３３ａを自重で加圧している。加圧部材７０ｅ，７０ｆは、冷却部材３３ｃの上方に設けられ、ベルト５６，５９を介して冷却部材３３ｃを加圧している。加圧部材７０ｃ，７０ｄは、冷却部材３３ｂの下方に設けられ、重力に抗してベルト５６，５９を介して冷却部材３３ｂを加圧している。ここで、加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆは付勢手段７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆからの付勢力を受けて冷却部材３３ｂ，３３ｃを加圧している。このとき、記録材搬送方向上流側の加圧部材７０ａ，７０ｂの加圧力が下流側の他の加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの加圧力よりも小さく設定されている。本実施形態では、付勢手段７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆとしてばねを用いており、ばねは特に板ばねやコイルばねである。

加圧部材は、ベルト５６，５９を介して冷却部材へ当接する回転部材と、回転部材を回転可能とする回転軸で構成している。各回転部材は全て同じ材質（例えばスポンジやゴム）であり、全て同じ重量を有する。回転軸は各加圧部材間で異なる材質でできており、加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの回転軸は例えば鉄で構成し、加圧部材７０ａ，７０ｂの回転軸は鉄よりも重量が軽い部材（例えばアルミニウム）で構成している。加圧部材７０ａ，７０ｂの回転軸をアルミニウムで構成するとき、加圧部材７０ａ，７０ｂは例えば１．５Ｎの加圧力を有し、加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの回転軸を鉄で構成するとき、これらは例えば３．５Ｎの加圧力を有すると好ましい。また、付勢手段７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆを備えた加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆは例えば８〜１４Ｎの加圧力を有すると好ましい。

だが、加圧部材７０ｃ，７０ｄは重力に抗して冷却部材３３ｂに押圧する必要があるため、加圧部材７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの回転軸をアルミニウムで構成し、加圧部材７０ｅ，７０ｆの回転軸を鉄で構成してもよい。そして、加圧部材７０ａ，７０ｂの加圧力が他の加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの加圧力よりも小さくなるように、加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの付勢手段７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆの付勢力を調節すればよい。また、加圧部材７０ａ，７０ｂの加圧力が加圧部材７０ｅ，７０ｆの加圧力よりも小さい限り、加圧部材７０ｅ，７０ｆは付勢手段７１ｅ，７１ｆを有さず、自重により冷却部材３３ｃを加圧してもよい。

図４は、自重により冷却部材を加圧する加圧部材の詳細な部分斜視図である。
加圧部材７０ａ，７０ｂは加圧ローラユニット３００を構成しており、加圧ローラユニット３００は、２つの加圧部材７０ａ，７０ｂ、２つの軸受ガイド部材３４０およびこれら部材を取り付けるためのユニットフレーム（不図示）などを有する。加圧部材７０ａ，７０ｂはそれぞれ、回転部材１６ａ、回転軸１６ｂおよび回転軸１６ｂに設けられた２つの軸受３３０を有している。加圧ローラユニットの他端も同様の構成であるため、ここでは一端のみを示している。

軸受３３０は、軸方向外側の円筒部３３１と、軸方向内側で円筒部３３１より半径方向外側に突出したフランジ３３２とを有している。軸受ガイド部材３４０は折り曲げられた平坦な金属部材からなり、その断面はコ字状になっている。軸受ガイド部材３４０は回転部材１６ａの軸方向と垂直に延在し、冷却装置９のフレーム３６０（図３）にねじなどで固定されている。ただし図３において、簡略化のために手前側のフレームの図示は省略している。軸受ガイド部材３４０は、加圧部材７０ａ，７０ｂの加圧方向（垂直方向）に互いに略平行に延びる一対のガイド部３４０ａと一対のガイド部３４０ｂを有しており、ガイド部３４０ａとガイド部３４０ｂは段部３４１により接合している。切欠３５０ａの横幅は切欠３５０ｂの横幅より大きい。切欠３５０ａ，３５０ｂの記録材搬送方向の幅は、軸受ガイド部材３４０の一対のガイド部３４０ａと一対のガイド部３４０ｂで画定されている。

ガイド部３４０ａの成す切欠３５０ａの横幅はフランジ３３２の径より小さいが、円筒部３３１の径よりも僅かに大きい。円筒部３３１はガイド部３４０ａの成す切欠３５０ａを通って軸方向外側に突出している。一方、段部３４１より上方に位置するガイド部３４０ｂの成す切欠３５０ｂは円筒部３３１よりも小さい。従って、軸受３３０は切欠３５０ａ内でガイド部３４０ａによりガイドされ上下方向に移動できるが、円筒部３３１は段部３４１により段部３４１よりも上方への移動を規制される。

また、図示のように、切欠３５０ａの横幅より大きい径を有するフランジ３３２は軸受ガイド部材３４０よりも軸方向内側に配置されている。ローラはその両端で同構造の軸受３３０を有するため、軸方向へのローラの移動が規制されている。また、フランジ３３２の下部は軸受ガイド部材３４０の底面３４２に接触するため、このときに軸受３３０の下方への移動が規制される。

よって、軸受３３０は切欠３５０ａ内を上下に移動可能であり、軸受３３０が段部３４１または底面３４２に接触しない限り、加圧部材７０ａ，７０ｂは自重により冷却部材３３ｃを加圧する。

なお、加圧ローラユニットに付勢手段を備える場合、付勢手段としてばね、例えば回転部材１６ａの軸方向に延びる細長い板ばねを用いることができる。この場合、板ばねの一端は回転部材１６ａに対向するユニットフレーム（不図示）に固定し、自由端である他端は切欠３５０ｂから軸方向外側に突出させてフランジ３３２を下方に押圧させればよい。付勢力は板ばねの厚さや幅によって調節できる。よって、加圧ローラユニットを組み立てると、加圧部材は付勢手段により所定の付勢力で加圧されるため、加圧ローラユニットを冷却装置９に取り付ければ、これに対向する冷却部材がベルトを介して加圧されることになる。付勢手段７１ｃ，７１ｄまたは付勢手段７１ｅ，７１ｆを備えた加圧ローラユニットは、図２における加圧部材７０ｃ，７０ｄまたは加圧部材７０ｅ，７０ｆを構成し得る。

加圧ローラユニットを用いることにより、例えば２つの回転部材を備えた加圧ローラユニットを簡単に冷却装置９に装着でき、メンテナンスも容易となる。
なお、２つの回転部材（加圧部材７０ａ，７０ｂ）を備えた加圧ローラユニットを用いる場合、回転軸の重量を変えるなどして、記録材搬送方向上流側の加圧部材７０ａの加圧力を下流側の加圧部材７０ｂの加圧力よりも小さく設定してもよい。

以上のように冷却装置９を構成することにより、全ての加圧部材が同じ加圧力を有する場合に比べて、記録材Ｐの皺を抑制することができる。
定着装置８から排出された薄い記録材Ｐには、定着装置８と冷却装置９の間で撓みが生じることがある。その後、撓みを生じたまま記録材Ｐが冷却装置９のベルト５６，５９によって強く押圧されると、撓みが押しつぶされ、皺が生じてしまう。より具体的には、記録材搬送方向上流側の加圧部材の加圧力が大きいと、最上流側の加圧部材７０ａ，７０ｂによって皺が作られ、そのまま記録材は下流側に搬送されてしまう。一方、加圧部材７０ａ，７０ｂを設置しなければ、記録材Ｐがベルトを介して冷却部材にしっかり接触せず、冷却効果が低減してしまう。そこで、加圧部材７０ａ，７０ｂにより適度な加圧力で記録材Ｐをベルト５６，５９で挟持することで、皺の発生が回避される。一旦記録材Ｐが皺の無い状態でベルト５６，５９間になじめば、その後加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆでより強い加圧力で記録材Ｐを押圧しても皺は生じない。

表１は、異なる構成を有する冷却装置において記録材Ｐの皺の発生を確認した実験結果を示すものである。記録材Ｐの皺の欄における「×」は目視にて皺を確認できるレベルを示し、「△」は目視にて皺を確認できるが品質に大きな影響がないレベルを示し、「○」は目視で皺を確認できないレベルを示す。冷却効果の欄における「○」は、多数の記録材が重なってもトナーによって記録材同士がブロック化して貼りつくブロッキング現象が生じない程度に十分冷却されていることを示す。

ここで、構成１の冷却装置では、全ての加圧部材が同じ加圧力（約１２Ｎ）を有するように全ての加圧部材を付勢手段により付勢した。
構成２の冷却装置では、全ての加圧部材の重量（約３．５Ｎ）を同じにするために、各回転部材を同じ材料（スポンジ）で構成し、各回転軸はともに鉄で構成した。さらに、加圧部材７０ｃ，７０ｄは約１５．５Ｎの加圧力を有するバネで付勢し、加圧部材７０ｅ，７０ｆは約８．５Ｎの加圧力を有するばねで付勢し、加圧部材７０ａ，７０ｂはばねで付勢せず、自重で冷却部材３３ａを加圧させた。従って、加圧部材７０ａ，７０ｂは約３．５Ｎの加圧力、加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆは約１２Ｎの加圧力を有していた。

構成３の冷却装置では、加圧部材７０ａ，７０ｂの重量（約１．５Ｎ）を加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの重量（約３．５Ｎ）よりも小さくした。このとき、各回転部材を同じ材料（スポンジ）で構成し、加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの回転軸は鉄で構成し、加圧部材７０ａ，７０ｂの回転軸はアルミニウムで構成した。また、加圧部材７０ｃ，７０ｄは約１５．５Ｎの加圧力を有するバネで付勢し、加圧部材７０ｅ，７０ｆは約８．５Ｎの加圧力を有するばねで付勢し、加圧部材７０ａ，７０ｂはばねで付勢せず、自重で冷却部材３３ａを加圧させた。従って、加圧部材７０ａ，７０ｂは約１．５Ｎの加圧力、加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆは約１２Ｎの加圧力を有していた。

表１より、構成２，３のように、冷却装置９の最上流の冷却部材３３ａに対向する加圧部材の加圧力を下流側の加圧部材より小さくすることで、記録材の皺の発生を抑制しつつ良好な冷却効果が得られることが明らかになった。一方、構成１のように最上流の加圧部材の加圧力が大きい場合、良好な冷却効果は得られたが、記録材に皺が発生してしまった。

図５は、別な実施形態に係る冷却装置の概略構成図である。
図５（ａ）に示す冷却装置９は、加圧部材７０ａ，７０ｂが付勢手段７１ａ，７１ｂにより付勢されており、全ての加圧部材が付勢されている点でのみ図２の冷却装置と異なる。全ての加圧部材の付勢手段はばねでできており、各付勢手段のばね定数は任意であるが、記録材搬送方向上流側の加圧部材７０ａ，７０ｂの加圧力が下流側の他の加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの加圧力よりも小さくなるように設定されている。各加圧部材の回転軸の構成材料も任意であり、各付勢手段のばね定数は回転軸の構成材料によって調節すればよい。この構成によっても上記と同様の効果が得られる。

図５（ｂ）に示す冷却装置９は図５（ａ）に示す冷却装置の変形例である。本実施形態の冷却装置９では、全ての加圧部材の付勢手段を同じ構成としている。そして、ローラ５５ｄの最下点は加圧部材７０ａの最下点よりも上に位置していて、ローラ５５ｄはローラ５７ｄから離間している。このようなローラ５５ｄの配置により、加圧部材７０ａには上方に持ち上げられる力が加わる。従って、全ての加圧部材の付勢手段を同じ構成としても、記録材搬送方向上流側の加圧部材７０ａ，７０ｂの加圧力を下流側の他の加圧部材７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆの加圧力よりも小さく設定できる。また、ローラ５５ｄと加圧部材７０ａとの間のベルト５６の軌跡は、記録材搬送方向上流側から下流側に向けて下方へ傾斜する。従って、記録材Ｐの先端が上方にカールしたとしても、ベルト５６とベルト５９との間に案内し易くなる。

図６は、別な実施形態に係る冷却装置の概略構成図である。
本実施形態の冷却装置９は１つの冷却部材３３ａのみを有し、記録材搬送方向上流側の加圧部材７０ａの加圧力が下流側の他の加圧部材７０ｂ，７０ｅ，７０ｆの加圧力よりも小さく設定されている。加圧部材は記録材搬送方向に複数設けられている。各加圧部材を構成する回転軸と回転部材は共通の部材である。加圧部材７０ａは冷却部材３３ａを自重で加圧しているのに対して、加圧部材７０ｂ，７０ｅ，７０ｆは自重と付勢手段７１ｂ，７１ｅ，７１ｆの付勢力とを合わせた加圧力により冷却部材３３ａを加圧している。この構成によっても上記と同様の効果が得られる。

本実施形態においても、図５（ｂ）と同じように、全ての加圧部材に同じ付勢手段を設け、加圧部材７０ａに対して上方に力が加わるようにローラ５５ｄの下端位置を加圧部材７０ａの下端位置よりも上方に配置してもよい。

図７は、別な実施形態に係る冷却装置の概略構成図である。
本実施形態の冷却装置９では、図２の実施形態と異なり、記録材搬送方向上流側の加圧部材７０ａよりも記録材搬送方向上流側にベルト５６を張架する第１回転部材である張架部材１３０が設けられている。また、張架部材１３０よりもベルト回転方向上流側にベルト５６を張架する第２回転部材であるローラ５５ｄが設けられている。張架部材１３０は、ローラ５５ｄと加圧部材７０ａとの間にある。また、ローラ５５ｄの最下点は加圧部材７０ａの最下点よりも上方にある。そして、張架部材１３０の最下点を加圧部材７０ａの最下点と同じ高さか下方に位置させている。

従って、自重で加圧している加圧部材７０ａの加圧力の減少を抑制でき、上記と同様の効果が得られる。さらに、張架部材１３０とローラ５５ｄとの間のベルト５６の軌跡は、記録材搬送方向上流側から下流側に向けて下方へ傾斜することになる。従って、記録材Ｐの先端が上方にカールしたとしても、ベルト５６とベルト５９との間に案内し易くなる。そして、張架部材１３０によって、ベルト５６，５９の接触領域を広められるので、記録材Ｐを搬送方向に沿って冷却部材３３ａに広く接触させることができる。
なお、本実施形態の張架部材１３０を図５（ｂ）に示すローラ５５ｄと加圧部材７０ａとの間に設けてもよい。

なお、冷却部材の数は図１〜３，５，６のものに限定されず、例えば、冷却部材は２つであってもよい。
また、記録材搬送方向最上流の冷却部材は下方に配置されることに限定されず、上方に配置されてもよい。
また、冷却部材の吸熱面は扁平円弧面状に限られず、平坦面であってもよい。

９ 冷却装置（記録材冷却搬送装置）
３０ ベルト搬送手段
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 冷却部材
５６ ベルト（第１ベルト部材）
５９ ベルト（第２ベルト部材）
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅ，７０ｆ 加圧部材

特開２０１２−０９８６７７号公報

Claims (8)

1. 定着装置で定着されたトナー画像を有する記録材の一方の面に接触する第１ベルト部材と記録材の他方の面に接触する第２ベルト部材とによって記録材を挟持搬送するベルト搬送手段と、
   前記第１ベルト部材と前記第２ベルト部材のうち少なくとも一方のベルト部材の内周面に接触して、前記記録材を冷却する冷却部材と、
   前記冷却部材が接触する前記ベルト部材と対向する他方のベルト部材の内周面に接触して、前記第１ベルト部材および前記第２ベルト部材を介して前記冷却部材を加圧する加圧部材と、
   を有し、
   前記加圧部材は記録材搬送方向に複数設けられ、記録材搬送方向上流側の加圧部材の加圧力が記録材搬送方向下流側の他の加圧部材の加圧力よりも小さいこと、および
   前記冷却部材は、第１の冷却部材と、前記第１の冷却部材よりも記録材搬送方向下流側に設けられた第２の冷却部材と、を有し、
   前記第１の冷却部材は前記第２ベルト部材の内周面に接触して、当該第２ベルト部材を介して前記記録材を前記他方の面から冷却するものであって、
   前記第２の冷却部材は前記第１ベルト部材の内周面に接触して、当該第１ベルト部材を介して前記記録材を前記一方の面から冷却するものであって、
   前記記録材搬送方向下流側の他の加圧部材は、前記第２ベルト部材の内周面に接触して、前記第１ベルト部材および前記第２ベルト部材を介して付勢手段により前記第２の冷却部材を加圧し、
   前記記録材搬送方向上流側の加圧部材は、前記第１の冷却部材の上方に設けられ、自重により前記第１の冷却部材を加圧することを特徴とする記録材冷却搬送装置。
2. 定着装置で定着されたトナー画像を有する記録材の一方の面に接触する第１ベルト部材と記録材の他方の面に接触する第２ベルト部材とによって記録材を挟持搬送するベルト搬送手段と、
   前記第１ベルト部材と前記第２ベルト部材のうち少なくとも一方のベルト部材の内周面に接触して、前記記録材を冷却する冷却部材と、
   前記冷却部材が接触する前記ベルト部材と対向する他方のベルト部材の内周面に接触して、前記第１ベルト部材および前記第２ベルト部材を介して前記冷却部材を加圧する加圧部材と、
   を有し、
   前記加圧部材は記録材搬送方向に複数設けられ、記録材搬送方向上流側の加圧部材の加圧力が記録材搬送方向下流側の他の加圧部材の加圧力よりも小さいこと、および
   前記記録材搬送方向上流側の加圧部材と前記記録材搬送方向下流側の他の加圧部材は、回転軸と、当該回転軸に設けられ前記冷却部材を加圧する回転部材と、を有し、
   前記回転部材の材質は前記記録材搬送方向上流側の加圧部材と前記記録材搬送方向下流側の他の加圧部材とで同じであり、前記回転軸の材質は前記記録材搬送方向上流側の加圧部材と前記記録材搬送方向下流側の他の加圧部材とで異なることを特徴とする記録材冷却搬送装置。
3. 前記記録材搬送方向上流側の加圧部材の回転軸は前記記録材搬送方向下流側の他の加圧部材の回転軸よりも軽いことを特徴とする請求項２記載の記録材冷却搬送装置。
4. 前記記録材搬送方向上流側の加圧部材は、複数の回転部材を備え、加圧ローラユニットを構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の記録材冷却搬送装置。
5. 前記記録材搬送方向上流側の加圧部材よりも記録材搬送方向上流側に前記ベルト部材を張架する第１回転部材を有し、
   前記記録材搬送方向上流側の加圧部材の最下点は前記第１回転部材の最下点と同じ高さか下方に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の記録材冷却搬送装置。
6. 前記記録材搬送方向上流側の加圧部材よりも記録材搬送方向上流側に前記ベルト部材を張架する第１回転部材と、
   前記第１回転部材よりもベルト回転方向上流側に前記ベルト部材を張架する第２回転部材と、を有し、
   前記第１回転部材の最下点は前記記録材搬送方向上流側の加圧部材の最下点と同じ高さか下方に位置しており、前記第２回転部材の最下点は前記記録材搬送方向上流側の加圧部材の最下点よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の記録材冷却搬送装置。
7. 定着装置で定着されたトナー画像を有する記録材の一方の面に接触する第１ベルト部材と記録材の他方の面に接触する第２ベルト部材とによって記録材を挟持搬送するベルト搬送手段と、
   前記第１ベルト部材と前記第２ベルト部材のうち少なくとも一方のベルト部材の内周面に接触して、前記記録材を冷却する冷却部材と、
   前記冷却部材が接触する前記ベルト部材と対向する他方のベルト部材の内周面に接触して、前記第１ベルト部材および前記第２ベルト部材を介して前記冷却部材を加圧する加圧部材と、
   を有し、
   前記加圧部材は記録材搬送方向に複数設けられ、記録材搬送方向上流側の加圧部材の加圧力が記録材搬送方向下流側の他の加圧部材の加圧力よりも小さいこと、および
   前記記録材搬送方向上流側の加圧部材よりも記録材搬送方向上流側に前記ベルト部材を張架する第１回転部材と、
   前記第１回転部材よりもベルト回転方向上流側に前記ベルト部材を張架する第２回転部材と、を有し、
   前記第１回転部材の最下点は前記記録材搬送方向上流側の加圧部材の最下点と同じ高さか下方に位置しており、前記第２回転部材の最下点は前記記録材搬送方向上流側の加圧部材の最下点よりも上方に位置していることを特徴とする記録材冷却搬送装置。
8. 記録材に画像を形成する画像形成部と、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の記録材冷却搬送装置とを有することを特徴とする画像形成装置。

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