JP6911330B2 - 用紙冷却装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、用紙冷却装置及び画像形成システムに関する。

電子写真プロセスによる画像形成では、定着工程において、熱によりトナーを溶融し、用紙に画像（トナー像）を定着することが行われる。画像を用紙に定着した場合には、画像とともに用紙も加熱されるため、定着工程を終了した用紙は高温状態となっていることが多い。このため、高温状態の用紙を冷却するための用紙冷却装置が知られている。用紙冷却装置は、画像形成装置の一部としてその筐体内に内蔵されることもあれば、画像形成装置の下流側に独立した装置として接続されることもある。

例えば特許文献１又は特許文献２には、用紙を冷却する構造を備えた画像形成装置が開示されている。

特開２００７−２９３０６０号公報 特開２００８−１０２３４６号公報

しかしながら、従来の冷却構造によれば、用紙から奪った熱が装置本体内部に留まり、装置本体内部の温度が上昇してしまうことで、用紙の冷却を十分に行うことができないという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置本体内部の温度の上昇を抑制し、これにより、用紙の冷却を効果的に行うことである。

かかる課題を解決するために、用紙を機内に受け取る受取部から用紙を機外に排出する排出部まで至る用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有する用紙冷却装置を提供する。この場合、用紙冷却部は、用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を装置本体内に開放して他端を装置本体の外部と連通させており、その内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行う。そして、少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が装置本体の外部から空気を吸入して装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が装置本体の内部から空気を吸収して装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、少なくとも２つの冷却部材のうち、冷却能力の高い冷却部材は、排気方向に設定される。

また、用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、前記用紙冷却部は、用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、前記用紙冷却部は、用紙の搬送方向に沿って、上流から下流側にかけて配置された３つの冷却部材を備え、最も上流の冷却部材は、前記排気方向に設定される一方、残余の冷却部材は、前記吸気方向に設定されることを特徴とする用紙冷却装置を提供する。

さらに、前記冷却部材毎に設けられ、当該冷却部材の内部における気流方向を設定する複数の送風部と、前記複数の送風部を制御して、前記少なくとも２つの冷却部材における内部の気流方向を切り替える制御部と、を有することが好ましい。

また、用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、前記用紙冷却部は、用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、前記冷却部材毎に設けられ、当該冷却部材の内部における気流方向を設定する複数の送風部と、前記複数の送風部を制御して、前記少なくとも２つの冷却部材における内部の気流方向を切り替える制御部と、をさらに有することを特徴とする用紙冷却装置を提供する。

さらに、前記装置本体の内部の温度を検出する温度検出部をさらに有し、前記制御部は、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記少なくとも２つの冷却部材における内部の気流方向を切り替えることものであることが好ましい。

また、用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、前記用紙冷却部は、用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、前記少なくとも２つの冷却部材は、当該冷却部材の冷却能力、熱源までの距離、又は用紙の熱容量に基づいて、前記排気方向及び前記吸気方向の組み合わせが設定されていることを特徴とする用紙冷却装置を提供する。

さらに、前記少なくとも２つの冷却部材は、回転自在に軸支され、用紙を搬送する搬送ローラーをなすことが好ましい。

また、用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、前記用紙冷却部は、用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、前記少なくとも２つの冷却部材は、回転自在に軸支され、用紙を搬送する搬送ローラーをなすことを特徴とする用紙冷却装置を提供する。

また、用紙に画像を転写して当該画像を用紙に定着することにより用紙に画像を形成する画像形成装置と、画像形成装置の下流に接続されて画像形成装置から用紙が供給される、前述の発明に記載の用紙冷却装置と、を有する画像形成システムを提供する。

本発明によれば、装置本体内部の温度の上昇を抑制することができるので、用紙の冷却を効果的に行うことができる。

本実施形態に係る画像形成システムの構成を模式的に示す正面図 用紙冷却部の詳細な構造を示す説明図 本実施形態に係る中間搬送装置の動作を説明するフローチャート ３つの冷却ローラーの内部の気流方向と温度との推移を示す説明図 本実施形態に係る中間搬送装置の別の動作を説明するフローチャート ３つの冷却ローラーの冷却能力が相違する状況を示す説明図

図１は、本実施形態に係る画像形成システムの構成を模式的に示す正面図である。本実施形態に係る画像形成システムは、画像形成装置１と、中間搬送装置２と、用紙処理装置３とで構成されている。画像形成装置１、中間搬送装置２及び用紙処理装置３は、この順番で用紙Ｐの搬送方向の上流側から下流側にかけて連続的に配列されている。

画像形成装置１は、例えば電子写真方式の画像形成装置であり、フルカラーの画像を形成する、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置である。画像形成装置１は、原稿読取装置ＳＣ、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、用紙搬送部１３、定着装置１６、制御部１８を主体に構成されている。

原稿読取装置ＳＣは、照明装置により原稿の画像を照明し、その反射光をラインイメージセンサーにより読み取り、これにより、画像信号を得る。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施された後、画像データとして制御部１８に入力される。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１０Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１０Ｃ、ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成部１０Ｋから構成されている。

画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム、並びにその周辺に配置された帯電部、光書込部、現像装置及びドラムクリーナーで構成されている。画像形成部１０Ｙにおいて、感光体ドラム上には、イエローに対応する画像（トナー画像）が形成され、感光体ドラム上に形成された画像は、１次転写ローラーにより、無端ベルトである中間転写ベルト１１上の所定位置へと転写される。また、残余の画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋも、感光体ドラム、並びにその周辺に配置された帯電部、光書込部、現像装置及びドラムクリーナーで構成されており、その詳細については画像形成部１０Ｙと同様である。

中間転写ベルト１１上に転写された画像は、２次転写ローラー１２により、用紙搬送部１３により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに転写される。

用紙搬送部１３は、用紙Ｐを搬送経路に沿って搬送する。用紙Ｐは用紙トレイ１４に収容されており、当該用紙トレイ１４に収容された用紙Ｐは、給紙部１５によって取り込まれ、搬送経路へと送り出される。搬送経路へと送り出された用紙Ｐは、搬送経路に沿って配置された複数の搬送ローラーにより下流側へと搬送される。

定着装置１６は、画像が転写された用紙Ｐに対して画像を定着させる定着処理を施す装置である。定着装置１６は、定着ローラーと、加圧ローラーと、定着ローラーを加熱する加熱ヒーターとを備えている。定着装置１６は、用紙Ｐを搬送するとともに、定着ローラー及び加圧ローラーによる圧力定着及び加熱ヒーターによる熱定着を行うことで、用紙Ｐに画像を定着させる。

定着処理が施された用紙Ｐは、定着装置１６下流側の搬送経路を経て、中間搬送装置２へと排出される。また、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、切替ゲートＧ１が切り替えられ、反転搬送経路へと送り出される。

制御部１８は、画像形成装置１を制御するとともに、画像形成システム全体を制御する機能を担っている。制御部１８としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータ（プロセッサ）を用いることができる。制御部１８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、定着装置１６などを制御することにより、用紙Ｐに画像を形成する。

中間搬送装置２は、上流に接続された装置、本実施形態では画像形成装置１から供給された用紙Ｐを受け取ると、下流に接続された装置、すなわち用紙処理装置３へと用紙Ｐを搬送する。また、本実施形態において、中間搬送装置２は、画像形成装置１から供給された用紙Ｐを冷却する用紙冷却装置としても機能する。

中間搬送装置２において、画像形成装置１から供給された用紙Ｐは、給紙ローラー（受取部）２１により機内へと受け取られると、搬送経路ＰＰ１を搬送され、排紙ローラー（排出部）２２により機外に排出される。搬送経路ＰＰ１は、給紙ローラー２１から排紙ローラー２２まで至る用紙Ｐの搬送経路である。

中間搬送装置２は、用紙Ｐを冷却する用紙冷却部２００を備えている。用紙冷却部２００は、搬送経路ＰＰ１を搬送される用紙Ｐの表面に当接し、当該用紙Ｐから熱を奪うことで用紙Ｐを冷却するものである。

以下、図１及び図２を参照しつつ、用紙冷却部２００の構成について説明する。ここで、図２は、用紙冷却部２００の詳細な構造を示す説明図である。図２では、後述する第１の冷却ローラー２１０ａを代表的に示しているが、残余の冷却ローラー２１０ｂ，２１０ｃについてもその構成は同様である。

用紙冷却部２００は、搬送経路ＰＰ１に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備えている。本実施形態において、冷却部材は、用紙Ｐを搬送する搬送ローラーの機能を備えた冷却ローラーから構成されており、用紙冷却部２００は、第１の冷却ローラー２１０ａ、第２の冷却ローラー２１０ｂ及び第３冷却ローラー２１０ｃからなる３つの冷却ローラーを備えている。第１の冷却ローラー２１０ａ、第２の冷却ローラー２１０ｂ及び第３冷却ローラー２１０ｃは、この順番で搬送経路ＰＰ１の上流側から下流側に配置されている。３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのうち、最も上流の第１の冷却ローラー２１０ａは、画像形成装置１の定着装置１６、すなわち、熱源に最も近い冷却ローラーに相当する。

個々の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、中空円筒形状を有しており、一端を装置本体２ａ内に開放し、他端を装置本体２ａの外部と連通させている。個々の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、その内部に空気を流通させることにより、用紙Ｐの冷却を行うことができる。また、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの中空部を介して空気が流れることにより、装置本体２ａ外部の空気と、装置本体２ａ内部の空気との交換を行うことができる。

個々の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、装置本体２ａの壁面２ａ１に、回転可能に軸支されている。個々の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、放熱性の観点より、金属製、例えばアルミニウム製のパイプで構成されている。個々の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、その軸方向の長さが、搬送される用紙Ｐの最大用紙幅をカバーできる程度の大きさに設定されている。３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、同一のサイズ、同一の形状、同一の材料で構成されている。すなわち、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、それぞれの冷却能力が同一の関係にある。

また、用紙冷却部２００は、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ毎に設けられ、当該冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部における気流方向を設定する３つのファン（送風部）２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃを備えている。個々のファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃは、例えばシロッコファンであり、回転方向を切り替えることにより、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部の気流の方向を切り替えることができる。ファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃが、一方の方向へ回転駆動することで、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部の気流が、装置本体２ａの外部から空気を吸入する吸気方向となり、他方の方向へ回転駆動することで、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部の気流が、装置本体２ａの外部へ空気を排出する排気方向となる。

また、個々の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃに、用紙Ｐを搬送するための対向ローラー２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃが当接配置されている。対向ローラー２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃは、金属製の円筒ローラーの外周に樹脂層が被覆されたローラーであり、用紙Ｐの搬送力を得られるようになっている。

最上流及び中間に位置する第１及び第２の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂは、搬送経路ＰＰ１を境に上方に配置され、これらに対応する対向ローラー２３０ａ，２３０ｂは、搬送経路ＰＰ１を境に下方に配置される。第１及び第２の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂは、主として、用紙Ｐの上面側における冷却を行う。一方、最下流に位置する第３の冷却ローラー２１０ｃは、搬送経路ＰＰ１を境に下方に配置され、これに対応する対向ローラー２３０ｃは、搬送経路ＰＰ１を境に上方に配置される。第３の冷却ローラー２１０ｃは、主として、用紙Ｐの下面側における冷却を行う。

中間搬送装置２は、用紙冷却部２００を制御する制御部２５を備えている。制御部２５としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータ（プロセッサ）を用いることができる。制御部２５は、３つのファン２２０ａ,２２０ｂ，２２０ｃを制御して、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおける内部の気流方向の設定、切り替えを行う。

本実施形態において、初期状態における各冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおける内部の気流は、第１及び第２の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂが排気方向に設定され、残余の第３の冷却ローラー２１０ｃが吸気方向に設定される。制御部２５は、この設定に基づいて各ファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの動作状態を制御する。そして、制御部２５は、必要に応じてファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの動作状態を切り替えることで、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおける内部の気流方向を切り替える。

制御部２５には、この制御を行うために各種の情報が入力されている。温度センサー２６は、装置本体２ａの内部の温度を検出するものであり（温度検出部）、温度センサー２６の検出結果は、制御部２５に入力される。また、制御部２５は、画像形成装置１の制御部１８から種々の情報を取得することができる。この情報としては、中間搬送装置２に供給される用紙Ｐに関する情報（紙種、坪量など）などが挙げられる。

再び図１を参照するに、用紙処理装置３は、中間搬送装置２から供給された用紙Ｐに所定の処理を実行する装置である。用紙処理装置３としては、用紙Ｐに形成された画像の色情報を測定し、画像形成装置１の画像特性を補正するための装置が挙げられる。この用紙処理装置３は、分光測色計といった色を測定する測色装置を備えており、サーモクロミズム現象による影響を抑制するために、中間搬送装置２により用紙Ｐを冷却することにより適切な計測を行うことができる。

もっとも、用紙処理装置３としては、後処理を行うものであってもよい。後処理としては、用紙Ｐに各種の折りを施す折り処理、用紙Ｐにパンチを施すパンチ処理、複数の用紙Ｐに折りや中とじ、小口断裁を行う製本処理、複数の用紙Ｐにステープルを行うステープル処理等が挙げられる。

用紙処理装置３は、用紙Ｐに対して所定の処理を実行し、或いは、後処理を何ら施すことなく、用紙Ｐを機外に設けられた排紙トレイへと排出する。

図３は、本実施形態に係る中間搬送装置２の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばジョブの開始をトリガーとして制御部２５により実行される。

まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、制御部２５は、用紙Ｐの冷却を開始する。具体的には、制御部２５は、ファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃを制御し、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部の気流方向を設定する。初期的には、第１及び第２の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂが排気方向に設定され、残余の第３の冷却ローラー２１０ｃが吸気方向に設定される。

ステップ１１（Ｓ１１）において、制御部２５は、温度センサー２６の検出結果を読み込み、装置本体２ａの内部の温度を取得する。

ステップ１２（Ｓ１２）において、制御部２５は、装置本体２ａの内部の温度が、予め設定された設定値以上であるか否かを判断する。この設定値は、装置本体２ａ内部の温度の上昇を抑制するための一定の高温状態を規定した値（温度）であり、実験やシミュレーションを通じてその最適値が設定されている。

ステップ１２において肯定判定された場合、すなわち、装置本体２ａの内部の温度が設定値以上である場合には、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。一方、ステップ１２において否定判定された場合、すなわち、装置本体２ａの内部の温度が設定値よりも低い場合には、ステップ１４（Ｓ１４）に進む。

ステップ１３において、制御部２５は、ファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃを制御し、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部の気流方向を切り替える。この切り替えにより、第１の冷却ローラー２１０ａが排気方向に設定され、残余の第２及び第３の冷却ローラー２１０ｂ，２１０ｃが吸気方向に設定される。

ステップ１４において、制御部２５は、ジョブが終了したか否かを判断する。ジョブが終了した場合には、ステップ１４において肯定判定され、本ルーチンを抜ける（ＥＮＤ）。一方、ジョブが終了していない場合には、ステップ１４において否定判定され、ステップ１２に戻る。

このように本実施形態において、画像形成システムの中間搬送装置２は、用紙Ｐの搬送経路ＰＰ１を内部に備える装置本体２ａと、搬送経路ＰＰ１を搬送される用紙Ｐと当接することで用紙Ｐを冷却する用紙冷却部２００と、を有している。

用紙冷却部２００は、搬送経路ＰＰ１に配置された３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを備えている。これらの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃは、中空形状を備え、一端を装置本体２ａ内に開放して他端を装置本体２ａの外部と連通させており、その内部に気流を流通させることにより用紙Ｐの冷却を行う。この場合、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのうち、一つの冷却ローラー（本実施形態では、第３の冷却ローラー２１０ｃ）は、その内部の気流が装置本体２ａの外部から空気を吸入する吸気方向に設定され、他の一つの冷却ローラー（本実施形態では、第１の冷却ローラー２１０ａ）は、その内部の気流が装置本体２ａの外部へ空気を排出する排気方向に設定されている。

図４は、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部の気流方向と温度との推移を示す説明図である。同図において、（ａ）は装置本体２ａの入口部（第１の冷却ローラー２１０ａの周囲）における内部の温度を示し、（ｂ）は第１の冷却ローラー２１０ａの表面温度を示す。

同図において、Ａは、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのうち、第１の冷却ローラー２１０ａを排気方向に設定し、第２及び第３の冷却ローラー２１０ｂ，２１０ｃを吸気方向に設定した状態を示す。また、Ｂは、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのうち、第１及び第２の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂを排気方向に設定し、第３の冷却ローラー２１０ｃを吸気方向に設定した状態を示す。Ｃは、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの全てを排気方向に設定した状態を示し、Ｄは、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの全てを吸気方向に設定した状態を示す。

同図に示すように、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの全てを吸気方向に設定した場合には、装置本体２ａの温度及び第１の冷却ローラー２１０ａの表面温度が最も高い状態となっている。これは、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおいて吸収された熱が装置本体２ａ内部に滞留してしまうからである。

また、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの全てを排気方向に設定した場合には、装置本体２ａの温度及び第１の冷却ローラー２１０ａの表面温度は、全てを吸気方向に設定した場合と比較して温度が低下している。これは、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおいて吸収された熱が装置本体２ａ内部にそれほど溜まることなく、装置本体２ａの外部に排出されるからである。しかしながら、装置本体２ａの外部から冷えた空気を取り入れることができないので、装置本体２ａの温度及び第１の冷却ローラー２１０ａの表面温度は比較的に高い状態となっている。

一方、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおいて、吸気方向と排気方向とがそれぞれ併存するようなケースでは、全てを吸気方向又は排気方向に設定した場合と比較して、装置本体２ａの温度又は第１の冷却ローラー２１０ａの表面温度が低下している。

このように本実施形態の構成によれば、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおいて吸気方向と排気方向とを併存させることで、装置本体２ａ内部の熱を排出しつつ、外部から冷えた空気を取り入れることができる。これにより、装置本体２ａ内部の温度の上昇を抑制することができる。その結果、用紙Ｐの冷却を効果的に行うことができる。

また、本実施形態において、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのうち、第１の冷却ローラー２１０ａは、排気方向に設定されている。すなわち、熱源である画像形成装置１に近い、最上流の第１の冷却ローラー２１０ａは、排気方向に設定されている。この場合、最も大きな熱量状態の用紙Ｐから第１の冷却ローラー２１０ａが奪った熱が、装置本体２ａの内部に送られることが抑制される。そのため、図４に示すように、第１の冷却ローラー２１０ａを排気方向に設定することで、装置本体２ａの温度及び第１の冷却ローラー２１０ａの表面温度が低下する。これにより、装置本体２ａ内部の温度の上昇が抑制され、用紙Ｐの冷却を効果的に行うことができる。

特に、第１の冷却ローラー２１０ａを排気方向に設定し、残余の第２及び第３の冷却ローラー２１０ｂ，２１０ｃを吸気方向に設定する。この場合、最も大きな熱量状態の用紙Ｐから第１の冷却ローラー２１０ａが奪った熱が装置本体２ａの外部へ排出され、残余の第２及び第３の冷却ローラー２１０ｂ，２１０ｃにおいて装置本体２ａ外部の冷えた空気が取り入れられる。これにより、装置本体２ａの温度及び第１の冷却ローラー２１０ａの表面温度が顕著に低下する。その結果、装置本体２ａ内部の温度の上昇が抑制され、用紙Ｐの冷却を効果的に行うことができる。

また、本実施形態において、中間搬送装置２は、冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ毎に設けられ、当該冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの内部における気流方向を設定する３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃを有している。そして、制御部２５は、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃを制御して、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおける内部の気流方向を切り替えている。

この構成によれば、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃにおける内部の気流方向を切り替えることができるので、装置本体２ａ内部の温度の上昇を適切に抑制することができる。これにより、用紙Ｐの冷却を効果的に行うことができる。

また、本実施形態において、中間搬送装置２は、装置本体２ａの内部の温度を検出する温度センサー２６をさらに有している。この場合、制御部２５は、温度センサー２６の検出結果に基づいて、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにおける内部の気流方向を切り替えている。

この構成によれば、装置本体２ａ内部の温度に応じて、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの内部の気流方向を切り替えることができる。これにより、装置本体２ａ内部の温度の上昇を適切に抑制することができる。その結果、用紙Ｐの冷却を効果的に行うことができる。

上述した本実施形態では、装置本体２ａ内部の温度に応じて、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの内部の気流方向を切り替えている。しかしながら、装置本体２ａ内部の温度を直接的にモニタリングせずとも、例えば厚紙などのように熱容量の大きな用紙Ｐを搬送する場合には、装置本体２ａ内部の温度が上昇し易い状況を判断することができる。そこで、次に示すような手法で、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃにおける内部の気流方向を切り替えてもよい。

図５は、本実施形態に係る中間搬送装置２の別の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばジョブの開始をトリガーとして制御部２５により実行される。本フローチャートでは、上述した図３のフローチャートのステップ１２の処理が、ステップ１２ａ（Ｓ１２ａ）の処理に置き換えられている。

ステップ１２ａにおいて、制御部２５は、画像形成装置１から供給される用紙Ｐの種類が厚紙か否かを判断する。そして、ステップ１２ａにおいて肯定判定された場合、すなわち、用紙Ｐの種類が厚紙である場合には、ステップ１３に進む。一方、ステップ１２ａにおいて否定判定された場合、すなわち、用紙Ｐの種類が厚紙よりも薄い用紙である場合には、ステップ１４に進む。

この方法によれば、装置本体２ａ内部の温度が上昇する状況を判定すると、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃにおける内部の気流方向を切り替えることができる。これにより、装置本体２ａ内部の温度の上昇を適切に抑制することができるので、用紙Ｐの冷却を効果的に行うことができる。

なお、装置本体２ａ内部の温度が上昇する状況としては、用紙Ｐの熱容量から判断する以外にも、ジョブの連続実行時間などを利用してもよい。

また、本実施形態では、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃについて、冷却能力が同一に設定されている。しかしながら、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃについて、冷却能力に差異を設けてもよい。

図６は、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの冷却能力が相違する状況を示す説明図である。同図（ａ）に示すように、第２の冷却ローラー２１０ｂの径は、第１及び第３の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｃのそれよりも大きく設定されている。この場合、第２の冷却ローラー２１０ｂの冷却能力は、第１及び第３の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｃのそれよりも大きくなる。また、同図（ｂ）は、第２の冷却ローラー２１０ｂの内部にフィンを設けている。この場合、第２の冷却ローラー２１０ｂの冷却能力は、第１及び第３の冷却ローラー２１０ａ，２１０ｃのそれよりも大きくなる。

このように、３つの冷却ローラー２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃの冷却能力が相違する場合には、冷却能力の高い第２の冷却ローラー２１０ｂを排気方向に設定することが好ましい。これにより、大きな熱量を奪う第２の冷却ローラー２１０ｂから、装置本体２ａ内部に熱が放出されることが抑制される。これにより、装置本体２ａ内部の温度の上昇を適切に抑制することができるので、用紙Ｐの冷却を効果的に行うことができる。

なお、本実施形態では、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃにおける内部の気流方向を動的に切り替える方法について説明したが、３つのファン２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃに関する内部の気流方向は固定されているものであってもよい。この場合には、上述した通り、冷却ローラーの冷却能力、熱源までの距離、又は用紙Ｐの熱容量に基づいて、排気方向及び吸気方向の組み合わせを設定すればよい。

また、本実施形態では、冷却部材が冷却ローラーを兼ねて用紙Ｐの搬送も行っているが、冷却部材は用紙Ｐの冷却を行う専用の部材であってもよい。また、冷却部材は、用紙Ｐに対して物理的に接触していなくてよく、用紙Ｐに対して熱的に接触するような構成であってもよい。

以上、本発明の実施形態にかかる画像形成システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。また、画像形成システムに適用された用紙冷却装置それ自体も本発明の一部として機能する。また、本実施形態では、用紙冷却装置が制御部を備える構成であるが、当該用紙冷却装置が画像形成システムの一部をなす場合には、他の装置が備える制御部がその機能を担ってもよい。

１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１６ 定着装置
２ 中間搬送装置
２１ 給紙ローラー
２２ 排紙ローラー
２５ 制御部
２６ 温度センサー
２００ 用紙冷却部
２１０ａ〜２１０ｃ 冷却ローラー
２２０ａ〜２２０ｃ ファン
２３０ａ〜２３０ｃ 対向ローラー
ＰＰ１ 搬送経路

Claims (9)

1. 用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、
   用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、
   前記用紙冷却部は、
   用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、
   前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、
   前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、
   前記少なくとも２つの冷却部材のうち、冷却能力の高い冷却部材は、前記排気方向に設定されることを特徴とする用紙冷却装置。
2. 用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、
   用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、
   前記用紙冷却部は、
   用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、
   前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、
   前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、
   前記用紙冷却部は、
   用紙の搬送方向に沿って、上流から下流側にかけて配置された３つの冷却部材を備え、
   最も上流の冷却部材は、前記排気方向に設定される一方、残余の冷却部材は、前記吸気方向に設定されることを特徴とする用紙冷却装置。
3. 前記冷却部材毎に設けられ、当該冷却部材の内部における気流方向を設定する複数の送風部と、
   前記複数の送風部を制御して、前記少なくとも２つの冷却部材における内部の気流方向を切り替える制御部と、をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載された用紙冷却装置。
4. 用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、
   用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、
   前記用紙冷却部は、
   用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、
   前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、
   前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、
   前記冷却部材毎に設けられ、当該冷却部材の内部における気流方向を設定する複数の送風部と、
   前記複数の送風部を制御して、前記少なくとも２つの冷却部材における内部の気流方向を切り替える制御部と、をさらに有することを特徴とする用紙冷却装置。
5. 前記装置本体の内部の温度を検出する温度検出部をさらに有し、
   前記制御部は、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記少なくとも２つの冷却部材における内部の気流方向を切り替えることを特徴とする請求項３または４に記載された用紙冷却装置。
6. 用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、
   用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、
   前記用紙冷却部は、
   用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、
   前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、
   前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、
   前記少なくとも２つの冷却部材は、当該冷却部材の冷却能力、熱源までの距離、又は用紙の熱容量に基づいて、前記排気方向及び前記吸気方向の組み合わせが設定されていることを特徴とする用紙冷却装置。
7. 前記少なくとも２つの冷却部材は、回転自在に軸支され、用紙を搬送する搬送ローラーをなすことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された用紙冷却装置。
8. 用紙の搬送経路を内部に備える装置本体と、
   用紙の搬送経路を搬送される用紙と熱的に接触することで用紙を冷却する用紙冷却部と、を有し、
   前記用紙冷却部は、
   用紙の搬送経路に配置された、少なくとも２つの冷却部材を備え、
   前記少なくとも２つの冷却部材のそれぞれは、中空形状を備え、一端を前記装置本体内に開放して他端を前記装置本体の外部と連通させており、内部に気流を流通させることにより用紙の冷却を行うものであり、
   前記少なくとも２つの冷却部材のうち、一の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の外部から空気を吸入して前記装置本体の内部に取り入れる吸気方向に設定され、他の冷却部材は、その内部の気流が前記装置本体の内部から空気を吸収して前記装置本体の外部へ排出する排気方向に設定され、
   前記少なくとも２つの冷却部材は、回転自在に軸支され、用紙を搬送する搬送ローラーをなすことを特徴とする用紙冷却装置。
9. 用紙に画像を転写して当該画像を用紙に定着することにより用紙に画像を形成する画像形成装置と、
   前記画像形成装置の下流に接続されて前記画像形成装置から用紙が供給される、請求項１から８のいずれかに記載された用紙冷却装置と、
   を有することを特徴とする画像形成システム。

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