JP7336260B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱によりトナー像を定着する定着装置を通過した記録材を冷却する冷却手段を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、紙等の記録材に形成されたトナー像を定着装置で加熱、加圧することによって記録材にトナー像を定着させている。トナー像の定着は、ヒータなどにより加熱される定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラとによって、記録材が挟持搬送されることにより行われる。トナー像の定着の際には記録材が加熱されるため、定着装置から搬送される記録材は定着前に比べて温度が高くなりやすい。そして、トナー像の定着後に、所定温度よりも高い温度のまま搬送された記録材が積載部に数多く積載されるにつれ、積載された記録材同士がトナーにより貼り付く虞がある。こうした積載時の記録材の貼り付きを抑制するために、トナー像の定着後に記録材の温度を下げるべく、定着装置から搬送されるトナー像定着後の記録材を冷却する冷却装置が設けられている（特許文献１）。特許文献１に記載の冷却装置は、定着装置から搬送された記録材を挟持搬送する一対の搬送ベルトの一方がヒートシンクに冷却され、冷却された搬送ベルトを介して記録材の温度を下げるようにしたベルト冷却方式の冷却装置である。

特許第５２７２４２４号公報

近年、画像形成装置には、普通紙、厚紙、ラフ紙（表面の粗い紙）、凹凸紙（エンボス紙等）、コート紙等の様々な種類の記録材に対応できるマルチメディア対応性が要求されている。そして、最近では低い温度でもトナーを記録材に定着させるべく、低い温度で溶け出すワックスを含んだトナーが用いられている。こうしたトナーを用いて画像形成を行ったような場合に、冷却装置のベルトに対し記録材からトナーやワックスが転移して付着することがあった。特に、普通紙に比べ熱伝導率のよくない厚紙やコート紙などの印刷時に、ベルトへのトナーやワックスの付着が顕著であった。ベルトに付着したトナーやワックスはその後に冷却装置を通過する記録材に画像ムラや画像汚れを生じさせる原因となり得、また付着したワックスに紙粉やゴミなどが付くと記録材を汚す原因となり得る。

本発明は上記問題に鑑みてなされ、ベルト冷却方式により定着装置を通過した記録材を冷却する構成で、冷却のために記録材を挟持搬送するベルトに付着した付着物を除去することができる画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、加熱部と前記加熱部に当接し第一ニップ部を形成する加圧部とを有し、前記第一ニップ部でトナー像を記録材に定着する定着装置と、記録材の搬送方向において前記定着装置の下流に配置され、前記第一ニップ部を通過した記録材を冷却する冷却手段と、記録材の一面目と二面目とにトナー像を形成し定着させる両面画像形成時に、一面目のトナー像の定着後に記録材を反転して前記画像形成部に再搬送する搬送路と、を備え、前記冷却手段は、第一ベルトと、前記第一ベルトに当接して前記第一ベルトと第二ニップ部を形成し、前記両面画像形成時に前記画像形成部により前記二面目にトナー像が形成された記録材が前記第二ニップ部を通過する場合に前記一面目と接触する第二ベルトと、前記第二ニップ部における前記第一ベルトの内周面と接触するヒートシンクと、前記第二ベルトを張架する複数の張架ローラと、前記第二ベルトの外周面と接触し、前記第二ベルトの外周面を清掃するクリーニング手段と、を有し、前記クリーニング手段は、前記第二ベルトを摺擦する摺擦部材を有し、前記摺擦部材は、前記第二ベルトを介して前記複数の張架ローラのうちの所定ローラと対向する位置で前記第二ベルトを摺擦する、ことを特徴とする。

本発明によれば、ベルト冷却方式により定着装置を通過した記録材を冷却する構成で、冷却のために記録材を挟持搬送するベルトに付着した付着物を除去することができる。

本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。 画像形成部を示す概略図。 第一実施形態の記録材冷却装置を示す概略図。 ベルトクリーニング装置の配置について説明する概略図。 別のベルトクリーニング装置を用いた記録材冷却装置を示す概略図。 第二実施形態の記録材冷却装置を示す概略図。 画像形成システムの一実施形態を示す概略図。 画像形成システムの他の実施形態を示す概略図。

［第一実施形態］
＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａに接続された原稿読取装置（不図示）又は装置本体１００Ａに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器からの画像信号に応じてトナー像を記録材Ｓに形成する。記録材Ｓとしては、普通紙、厚紙、ラフ紙、凹凸紙、コート紙等の用紙、プラスチックフィルム、布など、といった様々な種類のシート材が挙げられる。

図１に示すように、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは装置本体１００Ａ内（装置本体内）において、中間転写ベルト８の移動方向に沿って並べて配置されている。中間転写ベルト８は複数のローラに張架されて、矢印Ｒ２方向に走行するように構成されている。そして、中間転写ベルト８は一次転写されたトナー像を担持して搬送する。中間転写ベルト８を張架するローラ９と中間転写ベルト８を挟んで対向する位置には、二次転写ローラ１０が配置され、中間転写ベルト８上のトナー像を記録材Ｓに転写する二次転写部Ｔ２を構成している。二次転写部Ｔ２の記録材搬送方向下流には、定着装置１１が配置されている。

画像形成装置１００の下部には、記録材Ｓが収容されたカセット１２が配置されている。記録材Ｓは、搬送ローラ１３によりカセット１２からレジストレーションローラ１４に向け、装置本体１００Ａ内において記録材Ｓの通り道を形成する搬送路６００を搬送される。その後、レジストレーションローラ１４が後述するようにして中間転写ベルト８上に形成されたトナー像と同期して回転開始されることにより、記録材Ｓは搬送路６００を二次転写部Ｔ２に搬送される。なお、ここではカセット１２を１つだけ示したが、カセット１２はサイズや厚さの異なる記録材Ｓを収容可能に複数が配置されていてもよく、その場合、複数のカセット１２のいずれかから選択的に記録材Ｓが搬送路６００に搬送される。また、カセット１２に収容された記録材Ｓに限らず、手差し給送部（不図示）に載置された記録材Ｓが搬送路６００に搬送されるようにしてもよい。本実施形態の場合、搬送路６００は両面印刷の際に、記録材冷却装置２０に冷却された記録材Ｓの表裏を反転して画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫへ再搬送する反転搬送部６００ａを有している。

＜画像形成部＞
画像形成装置１００が備える４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。従って、ここでは代表して画像形成部ＰＫについて説明し、その他の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣについては説明を省略する。

図２に示すように、画像形成部ＰＫには、感光体として円筒型の感光ドラム１が配設されている。感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には帯電装置２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６が配置されている。

画像形成装置１００により、例えばフルカラーの画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始されると、回転する感光ドラム１の表面が帯電装置２によって一様に帯電される。帯電装置２は、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１を一様な負極性の暗部電位に帯電させるコロナ帯電器などである。次いで、感光ドラム１は、露光装置３から発せられる画像信号に対応したレーザ光Ｌにより走査露光される。これにより、感光ドラム１の表面に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置４内に収容されているトナー（現像剤）によって顕像化され、可視像となる。

感光ドラム１に形成されたトナー像は、中間転写ベルト８を挟んで配置される一次転写ローラ５との間で構成される一次転写部Ｔ１にて、中間転写ベルト８に一次転写される。この際、一次転写ローラ５には一次転写バイアスが印加される。一次転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置６によって除去される。

このような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部ＰＹ～ＰＫで順次行い、中間転写ベルト８上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングにあわせてカセット１２に収容された記録材Ｓが二次転写部Ｔ２に搬送される。そして、二次転写ローラ１０に二次転写バイアスが印加されることにより、中間転写ベルト８上に形成されたフルカラーのトナー像が記録材Ｓに一括して二次転写される。

次いで、記録材は定着装置１１に搬送される。定着装置１１は、回転自在に配設された加熱部としての定着ローラ１１ａと、定着ローラ１１ａに圧接しながら回転して定着ローラ１１ａと共に記録材Ｓを挟持搬送可能な加圧部としての加圧ローラ１１ｂとを有する。定着ローラ１１ａは加圧ローラ１１ｂに圧接された状態で、不図示のモータにより所定の回転速度（例えば４００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転される。定着ローラ１１ａ内には加熱源としてのハロゲンヒータ１１ｃが配置されており、ハロゲンヒータ１１ｃにより定着ローラ１１ａの表面温度が上げられることで、定着装置１１は記録材Ｓを加熱し得る。

定着装置１１は、定着ローラ１１ａと加圧ローラ１１ｂとによって形成された定着ニップＴ３においてトナー像が形成された記録材Ｓを挟持搬送することにより、搬送される記録材Ｓを加熱、加圧してトナー像を記録材Ｓに定着させる。即ち、加熱、加圧によって記録材Ｓに形成されたトナー像のトナーが溶融、混合され、フルカラーの画像として記録材Ｓに定着される。このようにして、一連の画像形成プロセスは終了する。そして、定着装置１１を通過した記録材Ｓは、定着装置１１から記録材冷却装置２０へと搬送される。冷却装置としての記録材冷却装置２０は、記録材Ｓを冷却する。記録材冷却装置２０については後述する（図３参照）。

＜制御部＞
図１に示すように、画像形成装置１００は制御部３００を備えている。制御部３００は、画像形成動作などの画像形成装置１００の各種制御を行うものであり、ＣＰＵ３０１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、ＲＯＭやＲＡＭあるいはハードディスク装置などのメモリ３０２を有する。メモリ３０２には、例えば記録材Ｓに画像形成する画像形成ジョブなどの各種プログラム、各種データ等が記憶される。制御部３００はメモリ３０２に記憶されている各種プログラムを実行可能であり、各種プログラムを実行して画像形成装置１００を動作させ得る。なお、メモリ３０２は、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶することもできる。

制御部３００は画像形成ジョブとして、記録材Ｓの片面のみにトナー像を定着させる片面印刷ジョブと、記録材Ｓの両面にトナー像を定着させる両面印刷ジョブとを実行可能である。片面印刷ジョブの場合、記録材冷却装置２０に冷却された記録材Ｓは、排紙ローラ１５によって装置本体１００Ａ外（装置本体外）へ排出され、積載ユニット６０に積載される。他方、両面印刷ジョブの場合、記録材冷却装置２０に冷却された記録材Ｓは反転搬送部６００ａで反転されることにより、記録材Ｓの表裏が入れ替えられる。反転された記録材Ｓは搬送路６００に戻されて、レジストレーションローラ１４に向けて搬送路６００を搬送され、レジストレーションローラ１４により印刷されていない面側を中間転写ベルト８側に向けた状態で二次転写部Ｔ２に搬送される。二次転写部Ｔ２では、中間転写ベルト８上に形成されたフルカラーのトナー像が記録材Ｓ（裏面側）に一括して二次転写される。その後、記録材Ｓは定着装置１１によるトナー像の定着、記録材冷却装置２０による冷却が行われ、冷却後の記録材Ｓが装置本体１００Ａ外へ排出され積載ユニット６０に積載される。

＜記録材冷却装置＞
次に、第一実施形態の記録材冷却装置２０について、図３を用いて説明する。本実施形態の記録材冷却装置２０は、ベルト冷却方式の冷却装置である。図３に示すように、記録材冷却装置２０は無端状の第一ベルト２１と、第一ベルト２１と記録材Ｓを挟持して搬送する無端状の第二ベルト２５とを有している。例えば、第一ベルト２１と第二ベルト２５は強度の高いポリイミド製で形成され、厚みが１００μｍ、周長が９４２ｍｍに設定されている。また、記録材冷却装置２０は、第一ベルト２１を冷却するヒートシンク３０を有している。本実施形態の場合、ヒートシンク３０は、定着装置１１によりトナー像が形成された面側で記録材Ｓに当接する第一ベルト２１に当接している。なお、ヒートシンク３０によって第一ベルト２１を冷却することに限らない。例えば、第一ベルト２１に対し送風することで第一ベルト２１を冷却可能なベルトファンなどであってもよい。

第一ベルト２１は複数の第一ベルト張架ローラ２２ａ～２２ｅに掛け回され、第一ベルト張架ローラ２２ａ～２２ｅのうち少なくともいずれか１つが駆動モータ５００によって回転される。本実施形態の場合、駆動モータ５００により回転される第一ベルト張架ローラ２２ｄは、第一ベルト２１を駆動する駆動ローラに相当する。これにより、第一ベルト２１は図中矢印Ｂ方向に回転する。他方、第二ベルト２５は複数の第二ベルト張架ローラ２６ａ～２６ｅに掛け回され、第一ベルト２１に当接している。そして、第二ベルト張架ローラ２６ａ～２６ｅのうち少なくともいずれか１つが駆動モータ５００によって回転される。本実施形態の場合、駆動モータ５００により回転される第二ベルト張架ローラ２６ｄは、第二ベルト２５を駆動する駆動ローラに相当する。こうして、第一ベルト２１と第二ベルト２５とは、同一の駆動源である駆動モータ５００により駆動ギア（不図示）等を介して、冷却ニップＴ４において同一方向に回転される。

なお、ここでは第一ベルト２１と第二ベルト２５の両方を駆動モータ５００により駆動するようにしたが、これに限らない。例えば、駆動モータ５００により第一ベルト２１のみを駆動して第二ベルト２５を第一ベルト２１に従動させてもよいし、あるいは駆動モータ５００により第二ベルト２５を駆動して第一ベルト２１を第二ベルト２５に従動させてもよい。

また、第一ベルト張架ローラ２２ａ～２２ｅのいずれか１つ、また第二ベルト張架ローラ２６ａ～２６ｅのいずれか１つは、それぞれ第一ベルト２１と第二ベルト２５の寄りを制御するために設けられたステアリングローラである。本実施形態の場合、例えば第一ベルト張架ローラ２２ｂ、第二ベルト張架ローラ２６ｂがステアリングローラである。これらのステアリングローラ（２２ｂ、２６ｂ）は、第一ベルト２１と第二ベルト２５のテンションが約３９．２Ｎ（約４ｋｇｆ）になるように、第一ベルト２１と第二ベルト２５とを内周側から外側に向けて押圧するようにバネ２２１によって付勢されている。ステアリングローラ（２２ｂ、２６ｂ）はその回転軸線方向（長手方向）の中央部を回動支点として舵角を切ることによって、第一ベルト２１や第二ベルト２５の蛇行をコントロールする。

また、第二ベルト２５の内周側には、ヒートシンク３０に向かって第二ベルト２５を加圧する加圧ローラ２６ｆ、２６ｇが設けられている。加圧ローラ２６ｆ、２６ｇは例えば９．８Ｎ（１ｋｇｆ）の加圧力で第二ベルト２５を加圧することで、第二ベルト２５を介し第一ベルト２１をヒートシンク３０（詳しくは後述の受熱部３０ａ）に確実に当接させている。

定着装置１１を通過した記録材Ｓは、第一ベルト２１と第二ベルト２５との間に挟持され、これらの回転に従って搬送方向（図中矢印Ｃ方向）へと搬送される。その際に、記録材Ｓは、第一ベルト２１と第二ベルト２５とが当接することにより形成されるニップ部としての冷却ニップＴ４を通過する。本実施形態の場合、第一ベルト２１がヒートシンク３０により冷却されている。ヒートシンク３０は、記録材Ｓを効率よく冷却するために、冷却ニップＴ４を形成する箇所において第一ベルト２１内面に当接するように配置されている。記録材Ｓは、冷却ニップＴ４を通過する際に第一ベルト２１を介して冷却される。例えば、記録材Ｓの温度が記録材冷却装置２０を通過する前で９０℃程度である場合、記録材冷却装置２０を通過した後で６０℃程度になるように、記録材Ｓは冷却される。この記録材Ｓの冷却に伴い、記録材Ｓ上のトナーが冷やされて固着される。

冷却手段としてのヒートシンク３０は、例えばアルミなどの金属で形成された放熱板である。ヒートシンク３０は、第一ベルト２１に接触して第一ベルト２１から熱を奪うための受熱部３０ａと、熱を放熱するための放熱部３０ｂと、受熱部３０ａから放熱部３０ｂに熱を伝導するためのフィンベース３０ｃとを有する。放熱部３０ｂは、空気との接触面積を稼いで効率のよい放熱を促すために、多数の放熱フィンにより形成されている。例えば、放熱フィンは厚みが１ｍｍ、高さが１００ｍｍ、ピッチが５ｍｍに設定され、フィンベース３０ｃは厚みが１０ｍｍに設定される。また、ヒートシンク３０自体を強制的に冷却するために、ヒートシンク３０（詳しくは放熱部３０ｂ）に向けて送風する冷却ファン４０が設けられている。この冷却ファン４０の風量は、例えば２ｍ^３／ｍｉｎに設定される。なお、ヒートシンク３０の冷却は、冷却ファン４０に限らない。また、装置本体１００Ａ外から装置本体１００Ａ内にダクトを通してヒートシンク３０に対し送風することにより冷却してもよいし、あるいはヒートシンク３０に冷媒が循環される管を配置し、管を通る冷媒によってヒートシンク３０を冷却してもよい。

ところで、例えば両面印刷の際には、上述したように、定着装置１１によって第一面にトナー像が定着された記録材Ｓが、第一面と反対側の第二面にトナー像が形成された状態で定着装置１１を再度通過する。つまり、記録材Ｓが定着装置１１を二度通過することになる。この場合、記録材Ｓが二度目に定着装置１１を通過する際に、先に記録材Ｓに定着されていたトナー像は、後に記録材Ｓに形成されたトナー像と共に加熱されることで再び溶融される。これにより、両面印刷の場合の記録材Ｓは、第一面及び第二面のどちらのトナー像も柔らかい状態で記録材冷却装置２０に搬送される。その後、定着装置１１を通過したことで柔らかくなったトナーは、冷却されて温度が低下することによって固まり、第一ベルト２１や第二ベルト２５から離れて記録材Ｓに定着される。

ここで、記録材冷却装置２０の第二ベルト２５は、第一ベルト２１を介してヒートシンク３０に冷却されることにより、ヒートシンク３０によって直接冷却される第一ベルト２１よりもベルトに蓄積された熱が奪われにくい。そのため、両面印刷時の記録材Ｓは、記録材冷却装置２０の冷却ニップＴ４に搬送された際に、第二ベルト２５に接触する表面が第一ベルト２１に接触する表面よりも冷却されにくい（熱が奪われにくい）。これにより、第二ベルト２５に接触する表面のトナー像は、第一ベルト２１に接触する表面のトナー像に比べて固化しにくくなり、第二ベルト２５は第一ベルト２１よりも、記録材Ｓ上のトナーやトナーから分離されたワックス等が付着物として付着しやすくなる。こうして第二ベルト２５に付着した付着物は、その後に冷却される記録材Ｓに対して画像ムラや画像汚れを生じさせたり、また記録材Ｓを汚したりする虞があるので、除去する必要がある。

＜ベルトクリーニング装置＞
そこで、本実施形態の記録材冷却装置２０には、第二ベルト２５上に付着したトナーやワックス等の付着物を除去するために、クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置９０が設けられている。

図３に示すように、ベルトクリーニング装置９０は、ファーブラシローラ９１、スクレーパー９２は、ハウジング９３を有するブラシ式のクリーニング装置である。ファーブラシローラ９１、スクレーパー９２は、ハウジング９３内に設けられている。摺擦部材（摺擦回転体）としてのファーブラシローラ９１は、導電性ローラの外周面にナイロン繊維がブラシ状に植毛されており、このファーブラシが第二ベルト２５の外周面に対し所定の侵入量を保って当接している。

ファーブラシローラ９１は、上述した駆動モータ５００によって、第二ベルト２５との当接面において第二ベルト２５の回転方向と逆向き（図中矢印Ｙ方向）に回転されて、第二ベルト２５を摺擦する。即ち、ファーブラシローラ９１と、第一ベルト２１と第二ベルト２５の少なくともいずれかは、同一の駆動源である駆動モータ５００によって駆動される。ファーブラシローラ９１は第二ベルト２５を摺擦することで、第二ベルト２５に付着している付着物をファーブラシローラ９１側に回収する。これにより、第二ベルト２５から付着物が除去される。そして、ファーブラシローラ９１に回収された付着物は、ファーブラシローラ９１に対しその回転方向と反対のカウンタ方向に当接するスクレーパー９２によって、ハウジング９３内に掻き落とされる。スクレーパー９２は、例えばウレタンゴム等のゴム部材により形成されたゴムブレードである。ハウジング９３は、掻き落とされた付着物を収容する収容容器を兼ねている。

上記のベルトクリーニング装置９０は、第二ベルト２５に対しどの位置で摺擦するように配設されてもよいが、第二ベルト２５の回転方向に関し、冷却ニップＴ４の下流端から第二ベルト２５の周長の半分までの位置で摺擦するように配設されるのが好ましい。これは、第二ベルト２５に付着した付着物は、冷却ニップＴ４の下流端から第二ベルト２５の周長の半分までの位置を過ぎると、冷えることで第二ベルト２５に固着しやすくなり除去し難くなるからである。また、ベルトクリーニング装置９０は、第二ベルト張架ローラ２６ａ～２６ｅのうちの所定ローラと第二ベルト２５を挟む位置で第二ベルト２５を摺擦するように配設されるのが好ましい。これは、ベルトクリーニング装置９０によって第二ベルト２５を所定ローラに押し付けることで、ベルトクリーニング装置９０が第二ベルト２５に対し安定的に摺擦できるようになるからである。上記点に鑑み、本実施形態の場合、図３に示すように、ベルトクリーニング装置９０は、第二ベルト２５を挟んで第二ベルト張架ローラ２６ｃ（所定ローラに相当）に対向配置されている。

なお、例えステアリングローラ（２６ｂ）が冷却ニップＴ４の下流端から第二ベルト２５の周長の半分までの位置に配置されていたとしても、ベルトクリーニング装置９０はステアリングローラ（２６ｂ）に対向配置されない。これは、ベルトクリーニング装置９０がステアリングローラ（２６ｂ）に対向配置されると、ステアリングローラ（２６ｂ）による第二ベルト２５の寄り制御が正確に行われなくなる虞があるからである。

そして、図３に示すように、ベルトクリーニング装置９０が対向配置される第二ベルト張架ローラ２６ｃには、その内部にヒータ５１０が設けられていてもよい。加熱手段としてのヒータ５１０は、第二ベルト張架ローラ２６ｃを加熱する。第二ベルト張架ローラ２６ｃが加熱されると、第二ベルト２５は第二ベルト張架ローラ２６ｃにより温められる摺擦箇所近傍において、部分的に表面温度が上昇する。そうすると、ベルトクリーニング装置９０による除去前に、第二ベルト２５に付着しているトナーやワックス等の付着物の温度を高くすることができ、ベルトクリーニング装置９０による付着物の除去がし易くなる。即ち、第二ベルト張架ローラ２６ｃが加熱されることによって、ベルトクリーニング装置９０の付着物除去能力が向上する。

あるいは、図４に示すように、ベルトクリーニング装置９０は、第二ベルト２５を挟んで駆動ローラとして機能する第二ベルト張架ローラ２６ｄに対向配置されてもよい。この場合は、第二ベルト２５が冷却ニップＴ４を通過した直後であり、第二ベルト２５に付着しているトナーやワックス等の付着物の温度が下がり始める前である。したがって、ベルトクリーニング装置９０による付着物の除去がし易い。さらに、第二ベルト張架ローラ２６ｄ内にヒータ５１０を設け、ベルトクリーニング装置９０による除去前に、第二ベルト２５上の付着物の温度をより高くできるようにすると、第二ベルト２５上の付着物をより確実に除去できるので好ましい。

以上のように、本実施形態では、ヒートシンク３０に直接冷却されない第二ベルト２５側にベルトクリーニング装置９０を配設し、ベルトクリーニング装置９０に第二ベルト２５を摺擦させている。こうすることにより、ヒートシンク３０に直接冷却されないことで記録材Ｓからトナーやワックス等の付着物が付着しやすい第二ベルト２５において、第二ベルト２５に付着した付着物をベルトクリーニング装置９０により除去できる。

なお、ベルトクリーニング装置９０は、上述した以外に、第二ベルト２５に対しその回転方向と反対のカウンタ方向に当接して付着物を機械的に掻き落として除去する、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレードであってよい。また、ベルトクリーニング装置９０は、布状部材であるウェブを第二ベルト２５に摺擦させて付着物を除去する、所謂ウェブ式のベルトクリーニング装置であってもよい。ウェブ式のベルトクリーニング装置を用いた場合の記録材冷却装置２０を、図５に示す。

ベルトクリーニング装置９０Ａは、不織布などの布状のウェブ９０１と、ウェブ９０１を繰り出す繰り出しローラ９０２と、ウェブ９０１を第二ベルト２５の外周面に当接させる当接ローラ９０３と、ウェブ９０１を巻き取る巻き取りローラ９０４とを有する。繰り出しローラ９０２と巻き取りローラ９０４は、摺擦部材（ウェブ部材）としてのウェブ９０１が第二ベルト２５の回転方向（図中矢印Ｄ方向）と反対方向に移動されるようにそれぞれ配置されている。巻き取りローラ９０４は、ウェブ９０１の第二ベルト２５に当接させる箇所を変更するようにウェブ９０１を移動する。即ち、繰り出しローラ９０２にはウェブ９０１の未使用部が巻きまわされており、巻き取りローラ９０４にはウェブ９０１の使用済み部が巻きまわされている。ウェブ９０１は、移動手段としての巻き取りローラ９０４の回転により使用済み部が巻きまわされることに応じて、繰り出しローラ９０２から未使用部が繰り出される。そして、繰り出しローラ９０２から繰り出されたウェブ９０１の未使用部が、当接ローラ９０３によって第二ベルト２５に当接されている。ウェブ９０１により第二ベルト２５が摺擦されることにより、第二ベルト２５上の付着物が除去される。

巻き取りローラ９０４は、第二ベルト張架ローラ２６ａ～２６ｅのうち少なくともいずれか１つを駆動する駆動モータ５００によって駆動される。即ち、巻き取りローラ９０４と、第一ベルト２１と第二ベルト２５の少なくともいずれかは、同一の駆動源である駆動モータ５００によって駆動される。ただし、この場合には、図５に示すように、巻き取りローラ９０４に対する駆動の伝達あり、伝達なしを切り替えるためのクラッチ５０１等の駆動伝達部材が設けられる。クラッチ５０１等による駆動伝達のありなしの切り替えは、制御部３００（図１参照）によって制御される。制御部３００は、例えば画像形成した記録材Ｓの累計枚数が１０００枚の倍数に達する度に、クラッチ５０１等による駆動伝達を一時的に伝達なしから伝達ありに切り替え、ウェブ９０１の未使用部を第二ベルト２５に当接させる。

なお、ウェブ式のベルトクリーニング装置９０Ａを用いる場合には、当接ローラ９０３内にヒータ５１０を設け、第二ベルト２５上の付着物の温度を高くしてウェブ９０１により除去させるようにしてよい。また、巻き取りローラ９０４は上述した駆動モータ５００により駆動されるようにしてよい。ただし、この場合には、回転数を調整する部材を用いて、所定時間毎に所定量のウェブ９０１が繰り出される（巻きまわされる）ようにする。

［第二実施形態］
次に、第二実施形態の記録材冷却装置２０Ａについて説明する。上述した第一実施形態の記録材冷却装置２０では（図３参照）、定着装置１１によりトナー像が形成された面側（定着ローラ１１ａが設けられる側）において記録材Ｓを冷却するものを示したが、これに限らない。例えば、定着装置１１によりトナー像が形成された面と反対の面側から記録材Ｓを冷却してもよい。図６に、定着装置１１によりトナー像が形成された面と反対の面側（加圧ローラ１１ｂが設けられる側）において記録材Ｓを冷却する記録材冷却装置２０Ａを示す。なお、図６に示した記録材冷却装置２０Ａにおいて、第一実施形態の記録材冷却装置２０と同一の構成には同一の符号を付して説明を簡略化又は省略する。

本実施形態では、定着装置１１によりトナー像が形成された面と反対の面側から記録材Ｓに当接する第一ベルト２１にヒートシンク３０が当接している。この場合、厚紙等の熱伝導率の低い記録材Ｓが冷却ニップＴ４を通過する際に、記録材Ｓの第二ベルト２５に当接した面側においては冷却が十分に行われず、第二ベルト２５に付着物が付着する虞がある。

そこで、図６に示すように、本実施形態の記録材冷却装置２０Ａでは、ベルトクリーニング装置９０が第二ベルト２５側に設けられる。ベルトクリーニング装置９０は、第二ベルト２５に対しどの位置で摺擦するように配設されてもよい。しかしながら、ベルトクリーニング装置９０は、第二ベルト２５の回転方向（図中矢印Ｂ方向）に関し、冷却ニップＴ４の下流端から第二ベルト２５の周長の半分までのいずれかの位置で摺擦するように配設されるのが好ましい。また、ベルトクリーニング装置９０は、第二ベルト張架ローラ２６ａ～２６ｅのうち所定ローラと第二ベルト２５を挟んだ位置で第二ベルト２５を摺擦するように配設されるのが好ましい。ここでは一例として、ベルトクリーニング装置９０が第二ベルト２５を挟んで第二ベルト張架ローラ２６ｃに対向配置されている。また、所定ローラと第二ベルト２５を挟む第二ベルト張架ローラ２６ｃ内には、ヒータ５１０が設けられてよい。

このように、ヒートシンク３０に冷却される第一ベルト２１によって、定着装置１１によりトナー像が形成された面と反対の面側から記録材Ｓを冷却する場合でも、第二ベルト２５に付着した付着物をベルトクリーニング装置９０により除去できる。

なお、上述した各実施形態では、第二ベルト２５にのみベルトクリーニング装置９０を設ける構成としたが、これに限らない。例えば、記録材冷却装置２０に定着装置１１を通過した記録材Ｓが連続して通過する場合は、第一ベルト２１の冷却性能も低下する虞があり、第一ベルトにもトナーやワックス等の付着物が付着する場合がある。この場合、第一ベルト２１にもベルト外周面を清掃するベルトクリーニング装置９０を設けることで、第一ベルト２１に付着した付着物を除去することができる。このように、第一ベルト２１と第二ベルト２５の両方にベルトクリーニング装置９０を備える構成であってもよい。また、第一ベルト２１の内周面に当接するヒートシンク３０と、第二ベルト２５の内周面に当接する他のヒートシンクを備え、クリーニング手段を、第一ベルト２１と第二ベルト２５とのそれぞれを清掃するように複数設ける構成であってもよい。

なお、上述した各実施形態では、画像形成装置１００の１つの筐体（装置本体１００Ａ）内に定着装置１１と記録材冷却装置２０とを有する構成を例に説明したが、これに限らない。画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ、中間転写ベルト８、二次転写ローラ１０を第一筐体に設け、定着装置１１と記録材冷却装置２０を第一筐体と異なる第二筐体に設け、第一筐体と第二筐体とで１つの装置を構成するような画像形成装置であってもよい。

なお、上述した各実施形態では、内部に記録材冷却装置２０を有する画像形成装置１００を例に説明したが（図１参照）、これに限らない。例えば、図７に示すように、装置本体１００Ａ内に記録材冷却装置２０（図１参照）を有さない画像形成装置１００１に対して外部冷却装置１０１を連結した構成であってもよい。このように、記録材冷却装置２０を有さない画像形成装置１００１にも外部冷却装置１０１を連結可能とすることにより、利用者は既存の画像形成装置１００１を買い替えることなく、容易に既存の画像形成装置１００１の冷却能力を向上させることができる。また、厚紙等のように定着温度を高くする必要がある記録材Ｓを用いる場合であっても、トナー像の光沢を均一にしたり、積載ユニット６０に積載された記録材同士の貼り付きを抑制することができる。このように、画像形成システム１Ｘの冷却能力の向上を求める利用者のニーズに容易に応えることが可能となる。なお、図７に示した画像形成システム１Ｘは、画像形成装置１００１と外部冷却装置１０１とのそれぞれが、複数の設置部８００によって床などの設置面に設置されている。ここで、設置部８００は、キャスタや設置脚等である。

また、画像形成システムにおいて定着装置よりも記録材Ｓの搬送方向下流側に設けられる冷却装置であれば、図８に示す画像形成システム１Ｘのように、複数の定着装置１１、１１１を有する構成であってもよい。即ち、図８に示すように、第一の定着装置１１を有する画像形成装置１００１の外部に、第二の定着装置１１１を有する外部定着装置７００を連結する構成であってもよい。ここで、外部定着装置７００は、画像形成装置１００１に対してオプションで選択的に連結が可能な装置である。外部定着装置７００は、画像形成装置１００１から出力される記録材Ｓの光沢度や、画像形成装置１００１から排出される厚紙等の坪量の大きい記録材Ｓの排出速度（単位時間当たりの記録材Ｓの排出枚数）を向上させるために画像形成装置１００１に連結される。このように、オプションの外部定着装置７００が画像形成装置１００１に連結された場合、複数の定着装置１１、１１１を備えるため、画像形成装置１００１の冷却性能の向上が求められる。このような場合でも、本実施形態によれば、外部冷却装置１０１を外部定着装置７００に対して連結することができるため、画像形成システム１Ｘの冷却性能の向上を求める利用者のニーズに容易に応えることが可能となる。

１Ｘ…画像形成システム、１１(１１１)…定着装置、１１ａ…加熱部（定着ローラ）、１１ｂ…加圧部（加圧ローラ）、１１ｃ…加熱源（ハロゲンヒータ）、２０（２０Ａ）…冷却装置（記録材冷却装置）、２１…第一ベルト、２５…第二ベルト、２６ａ（２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ）…張架ローラ（第二ベルト張架ローラ）、３０…冷却手段（放熱板、ヒートシンク）、９０（９０Ａ）…クリーニング手段（ベルトクリーニング装置）、９１…摺擦部材（摺擦回転体、ファーブラシローラ）、１００（１００１）…画像形成装置、３００…制御部、５００…駆動源（駆動モータ）、５１０…加熱手段（ヒータ）、６００ａ…反転搬送部、９０１…摺擦部材（ウェブ部材、ウェブ）、９０３…当接ローラ、９０４…移動手段（巻き取りローラ）、ＰＹ（ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）…画像形成部、Ｓ…記録材、Ｔ４…ニップ部（冷却ニップ）

Claims (10)

1. 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
   加熱部と前記加熱部に当接し第一ニップ部を形成する加圧部とを有し、前記第一ニップ部でトナー像を記録材に定着する定着装置と、
   記録材の搬送方向において前記定着装置の下流に配置され、前記第一ニップ部を通過した記録材を冷却する冷却手段と、
   記録材の一面目と二面目とにトナー像を形成し定着させる両面画像形成時に、一面目のトナー像の定着後に記録材を反転して前記画像形成部に再搬送する搬送路と、を備え、
   前記冷却手段は、
   第一ベルトと、
   前記第一ベルトに当接して前記第一ベルトと第二ニップ部を形成し、前記両面画像形成時に前記画像形成部により前記二面目にトナー像が形成された記録材が前記第二ニップ部を通過する場合に前記一面目と接触する第二ベルトと、
   前記第二ニップ部における前記第一ベルトの内周面と接触するヒートシンクと、
   前記第二ベルトを張架する複数の張架ローラと、
   前記第二ベルトの外周面と接触し、前記第二ベルトの外周面を清掃するクリーニング手段と、を有し、
   前記クリーニング手段は、前記第二ベルトを摺擦する摺擦部材を有し、
   前記摺擦部材は、前記第二ベルトを介して前記複数の張架ローラのうちの所定ローラと対向する位置で前記第二ベルトを摺擦する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング手段は、前記第二ベルトの回転方向に関し、前記第二ニップ部の下流端から前記第二ベルトの周長の半分までのいずれかの位置で前記第二ベルトの外周面に当接する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定ローラを加熱する加熱手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記摺擦部材は、回転して前記第二ベルトを摺擦する摺擦回転体である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記摺擦回転体と、前記第一ベルトと前記第二ベルトの少なくともいずれかは、同一の駆動源によって駆動される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記摺擦回転体の回転軸線方向から前記摺擦回転体と前記第二ベルトを見た場合、前記摺擦回転体と前記第二ベルトとの当接位置において、前記摺擦回転体と前記第二ベルトの回転方向は反対である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記摺擦部材は、前記第二ベルトを摺擦する布状のウェブ部材であり、
   前記クリーニング手段は、前記ウェブ部材と、前記ウェブ部材を前記第二ベルトに当接させる当接ローラと、前記第二ベルトに当接する箇所を変更するように前記ウェブ部材を移動する移動手段とを備える、
   ことを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。
8. 前記移動手段と、前記第一ベルトと前記第二ベルトの少なくともいずれかは、同一の駆動源によって駆動される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記当接ローラを加熱する加熱手段を備える、
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 前記冷却手段は、前記第一ベルトの内周面に接触して放熱する放熱板である、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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