WO2018198633A1 - 冷却ローラ - Google Patents

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WO2018198633A1
WO2018198633A1 PCT/JP2018/012285 JP2018012285W WO2018198633A1 WO 2018198633 A1 WO2018198633 A1 WO 2018198633A1 JP 2018012285 W JP2018012285 W JP 2018012285W WO 2018198633 A1 WO2018198633 A1 WO 2018198633A1
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WO
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roller
spiral
roller body
cooling
axial direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/012285
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝志 成松
Original Assignee
サンコール株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/20—Humidity or temperature control also ozone evacuation; Internal apparatus environment control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H5/00—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
    • B65H5/06—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by rollers or balls, e.g. between rollers

Definitions

  • the present invention relates to a sheet cooling roller used in an image forming apparatus such as a three-dimensional printer or a two-dimensional printer.
  • an image forming apparatus such as a two-dimensional printer, a facsimile machine, or a copier
  • an apparatus that forms a toner image on a sheet and fixes the toner image on the sheet by heating and pressing the sheet in a heat fixing unit. It has been.
  • the sheet immediately after passing through the heat fixing unit may be higher than the melting temperature of the toner.
  • the sheet immediately after passing through the heat fixing unit may be higher than the melting temperature of the toner.
  • the sheet that is at a high temperature by the heat fixing unit is left as it is, the sheet may be wavy and / or curled.
  • a cooling unit having a cooling roller is provided on the downstream side of the heat fixing unit in the sheet conveyance direction to prevent sticking of a toner image to other sheets, sheet waviness and / or curling.
  • An image forming apparatus has been proposed (see Patent Document 1 below).
  • the cooling roller described in Patent Document 1 includes a hollow roller body disposed so that an outer peripheral surface is in contact with a sheet, and a plurality of heat radiation fins integrally formed on an inner wall of the roller body, The plurality of heat radiating fins are formed in a spiral shape in the direction of the rotation axis of the roller body.
  • the plurality of heat dissipating fins increase the surface area of the roller main body to improve the heat dissipating effect, and generate cooling air along with the rotation of the roller main body.
  • the plurality of heat dissipating fins are integrally formed on the inner peripheral surface of the hollow roller body, and thus the manufacturing cost of the cooling roller is increased. was there. In addition, when changing specifications related to cooling efficiency, it is necessary to change the cooling roller itself.
  • the cooling roller is also applied to a three-dimensional printer.
  • the three-dimensional printer includes a construction stage having a work surface extending in the X direction and the Y direction, an injection unit capable of injecting resin onto an arbitrary region on the work surface, a curing unit for curing the injected resin, A cooling unit having a cooling roller for cooling the resin sprayed on the work surface by the spraying unit while leveling the resin to a predetermined thickness.
  • the cooling unit includes a cooling frame that can reciprocate in one of the X direction and the Y direction on the work surface, and the cooling unit that is rotatable about an axis along the other of the X direction and the Y direction.
  • a cooling roller supported by the frame.
  • the cooling roller When the cooling roller is applied to the three-dimensional printer, it is necessary to reciprocate the cooling roller in one of the X direction and the Y direction while being rotatable around the axis. In addition to improving the manufacturing cost and lowering the manufacturing cost, it is desired to make it as compact as possible.
  • the present invention has been made in view of such a conventional technique, and an object thereof is to provide a cooling roller that can be made compact in addition to improvement in cooling efficiency and reduction in manufacturing cost.
  • a first aspect of the present invention includes a hollow roller body having first and second openings on the first side on the one side in the axial direction and the second side on the other side, and a long length.
  • a spiral body extending in the spiral central axis direction as the plate surface of the plate body is turned around the spiral central axis in a state in which the plate surface faces the axial direction of the spiral central axis, the spiral central axis being along the axial direction of the roller body;
  • the hollow roller main body, the spiral central axis is along the axial direction of the roller main body, and the radially outer peripheral edge is in contact with the inner peripheral surface of the roller main body.
  • the fixing means includes one side and the other side in the spiral central axis direction of the outer peripheral edge in the radial direction of the spiral body on the first side in the axial direction of the inner peripheral surface of the roller body, and The first and second soldering portions are fixed to the second side.
  • the cooling roller according to the first aspect includes first and second lid members that are detachably attached to the first and second openings of the roller body, each of which is relative to the inner peripheral surface of the roller body.
  • a lid body that is non-rotatably engaged, and an extending portion that extends axially outward from the lid body, and the through-hole that opens the hollow portion of the roller body outward in the lid body and the extending portion
  • the 1st and 2nd lid member provided may be provided.
  • the first lid member is directly or indirectly on one side in the spiral central axis direction of the spiral body.
  • the second lid member acts as the fixing means by preventing the helical body from moving relative to the roller body relative to the first axial direction by engaging with the roller body. It is configured to act as the fixing means by engaging with the other directly or indirectly to prevent the helical body from moving relative to the roller body in the second axial direction.
  • the cooling roller according to the first aspect may further include a fan member that is inserted into the roller body so as not to rotate relative to the roller body at least on one side or the other side of the spiral central axis from the spiral body.
  • the second aspect of the present invention includes a hollow roller body having first and second openings on the first side on the one side in the axial direction and the second side on the other side, and a long length.
  • a spiral body extending in the spiral central axis direction as the plate surface of the plate body is turned around the spiral central axis in a state in which the plate surface faces the axial direction of the spiral central axis, the spiral central axis being along the axial direction of the roller body;
  • the spiral body accommodated in the hollow portion of the roller body with the radially outer peripheral edge of the spiral body being in contact with the inner circumferential surface of the roller body, and the first and second openings of the roller body are attached to the spiral body.
  • Each of the first and second lid members has a lid body that is engaged with the inner peripheral surface of the roller body so as not to be relatively rotatable, and an extending portion that extends outward in the axial direction from the lid body, A hollow part of the roller body is outwardly provided on the lid body and the extending part.
  • First and second lid members provided with open through-holes, and the spiral body is elastically contracted and deformed in the direction of the spiral center axis, and one side and the other side in the spiral center axis direction are respectively
  • a cooling roller is provided that is directly or indirectly engaged with the first and second lid members.
  • the hollow roller main body, the spiral central axis is along the axial direction of the roller main body, and the radially outer peripheral edge is in contact with the inner peripheral surface of the roller main body.
  • the one side and the other side in the spiral central axis direction are directly or indirectly engaged with the first and second lid members, respectively.
  • the manufacturing cost can be reduced by facilitating the manufacturing while the cooling efficiency is improved by the substantial increase of the above and the cooling air by the spiral body, and further the downsizing can be achieved.
  • a hollow roller body having first and second openings on the first side on one side in the axial direction and the second side on the other side, and the roller body.
  • a wind-up unit housed in a hollow portion of the roller body so as to be relatively non-rotatable about the axis, and the wind-up unit is engaged with the inner peripheral surface of the roller body on the first and second sides in the axial direction so as not to be relatively rotatable.
  • a cooling roller having first and second engaging bodies to be combined, a shaft body connecting the first and second engaging bodies, and a wind-up body provided in the shaft body so as not to be relatively rotatable.
  • the cooling roller includes a hollow roller body and a wind generating unit that is housed in the hollow portion of the roller body so as not to rotate relative to the axis. While the cooling efficiency is improved by the cooling air generated by the above, it is possible to reduce the manufacturing cost by facilitating the manufacturing, and it is possible to further reduce the size.
  • a fourth aspect of the present invention includes a hollow roller body having first and second openings on the first side on the one axial side and the second side on the other side, A cooling roller provided with a fan member inserted into the roller body so as not to be relatively rotatable around an axis on at least one of the first side and the second side.
  • the hollow roller main body and the fan member that is inserted into the roller main body so as not to rotate relative to the roller main body on at least one of the first and second sides in the axial direction. Since it is provided, it is possible to reduce the manufacturing cost by facilitating the manufacturing while improving the cooling efficiency by the cooling air by the fan member, and it is possible to further reduce the size.
  • the fan member is provided at an outer member having an outer peripheral surface that engages with an inner peripheral surface of the roller body so as not to be relatively rotatable about an axis, and at a position spaced radially inward from the outer member,
  • An inner member connected to the outer member and a plurality of blade bodies provided on the inner member with an interval around the axis may be provided.
  • the fan member has an outer member having an outer peripheral surface engaged with the inner peripheral surface of the roller body so as not to rotate relative to the axis, and extends radially inward from the outer member.
  • a plurality of blades provided on the outer member so as to be arranged with a space around the axis.
  • the cooling roller according to the third and fourth aspects further includes first and second lid members that are detachably attached to the first and second openings of the roller body, respectively, A lid main body engaged with the inner peripheral surface so as not to rotate relative to the inner circumferential surface; and an extension portion extending axially outward from the lid main body, and a hollow portion of the roller main body is provided outside the lid main body and the extension portion.
  • the 1st and 2nd cover member provided with the through-hole which opens in the direction can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a three-dimensional printer to which the cooling roller according to the first embodiment of the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the cooling roller according to the first embodiment taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a cooling roller according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a cooling roller according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the cooling roller according to the third embodiment taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a cooling roller according to a modification of the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a three-dimensional printer to which the cooling roller according to the first embodiment of the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the cooling roller according to the first embodiment taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a cooling roller according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the cooling roller according to Embodiment 4 along the line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a cooling roller according to a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a cooling roller according to another modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a cooling roller according to a modification of the fourth embodiment taken along line XI-XI in FIG.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a cooling roller according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic side view of an example of an image forming apparatus to which the cooling roller according to the embodiment can be applied.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of an example 200 of a three-dimensional printer to which the cooling roller 1A according to the present embodiment can be applied.
  • the three-dimensional printer 200 includes a production stage 210, an ejection unit 220, a cooling unit 230 including the cooling roller 1A according to the present embodiment, and a curing unit 240.
  • the cropping stage 210 extends in the X direction and the Y direction, and has a work surface 211 for forming a three-dimensional crop.
  • the injection unit 220 is configured to be able to inject resin into an arbitrary area on the work surface 211.
  • the injection unit 220 includes an injection frame 221 that can reciprocate in one of the X direction and the Y direction (for example, the X direction) on the work surface 211, and the X direction and the Y direction.
  • the cooling unit 230 is configured to cool the resin sprayed from the spray unit 220 onto the work surface 221 while leveling the resin to a predetermined thickness by the cooling roller 1A.
  • the cooling unit 230 includes a cooling frame 231 that can reciprocate in one of the X direction and the Y direction (for example, the Y direction) on the work surface 211, and the X direction and the Y direction.
  • the cooling roller 1A is supported by the cooling frame 231 so as to be rotatable about an axis in a state along the other (for example, the X direction).
  • the curing unit 240 is configured to cure the resin sprayed on the work surface 211 of the crafting stage 210.
  • the curing unit 240 includes a curing frame 241 that can reciprocate in one of the X direction and the Y direction (for example, the X direction) on the work surface 211, and the X direction and the Y direction. And an ultraviolet lamp 245 supported by the curing frame 241 so as to cover the entire area on the work surface 211 with respect to the other (for example, the Y direction).
  • the injection frame 221 and the curing frame 241 are a single common frame 250, and the injection nozzle 225 and the ultraviolet lamp 245 are supported by the common frame 250.
  • the three-dimensional printer 200 is configured such that the work surface 211 and the cooling unit 230 move relative to each other in the Z direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) perpendicular to both the X direction and the Y direction. .
  • the production stage 210 is configured to be able to move up and down the work surface 211 in the Z direction.
  • the cooling unit 230 can be configured to be movable up and down with respect to the work surface 211.
  • the ejection unit 220 is operated so that the resin is ejected to an arbitrary position on the work surface 211, and the resin on the work surface 211 is caused to have a predetermined thickness by the cooling roller 1A.
  • the cooling unit 230 is operated so as to cool while leveling, and the curing unit 240 is operated so as to cure the resin leveled to a predetermined thickness, whereby the first layer of resin is completed.
  • the work surface 211 and the cooling unit 230 are relatively moved so as to be separated from each other by the stacking pitch in the Z direction, and the same work is repeated, so that a three-dimensional object is formed on the work surface 211.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the cooling roller 1A taken along line II-II in FIG.
  • the cooling roller 1A is a hollow roller having first and second openings 11 (1) and 11 (2) on the first side on the one side in the axial direction and the second side on the other side, respectively.
  • a main body 10 and a spiral body 20 accommodated in a hollow portion of the roller main body 10 are provided.
  • the roller main body 10 has an outer peripheral surface that is in contact with the sheet 105 to absorb heat from the sheet 105 by heat conduction to cool the sheet 105. Therefore, the roller body 10 preferably has good heat conductivity such as stainless steel. It is formed by the material.
  • the spiral body 20 is separate from the roller body 10 and is formed of a long plate.
  • the spiral body 20 extends in the direction of the spiral center axis as it is turned around the spiral center axis 20X in a state where the plate surface of the long plate body faces the axial direction of the spiral center axis 20X.
  • the spiral center axis 20 ⁇ / b> X extends along the axial direction 10 ⁇ / b> X of the roller body 10 and the radially outer peripheral edge of the spiral body 20 is in contact with the inner peripheral surface of the roller body 10. Contained.
  • the spiral body 20 is fixed to the roller body 10 so as to rotate about the axis together with the roller body 10. That is, the cooling roller 1 ⁇ / b> A according to the present embodiment includes a fixing unit 30 that fixes the spiral body 20 to the roller body 10.
  • one side and the other side in the spiral central axis direction of the outer peripheral edge in the radial direction of the spiral body 20 are first and second in the axial direction first side and second side of the inner peripheral surface of the roller body 10, respectively.
  • the second soldering portions 31 (1) and 31 (2) are fixed to each other, and the first and second soldering portions 31 (1) and 31 (2) act as the fixing means 30.
  • the outer peripheral edge of the spiral body 20 is in contact with the inner peripheral surface of the roller body 10, whereby heat of the roller body 10 is transmitted to the spiral body 20 by heat conduction.
  • the spiral body 20 rotates around the axis together with the roller body 10, so that the spiral body 20 generates cooling air that passes through the hollow portion of the roller body 10 from one side to the other side in the axial direction. Therefore, the outer peripheral surface of the roller main body 10 in contact with the resin can be effectively cooled.
  • the cooling roller 1A can be manufactured at low cost, and the spiral body 20 can be easily replaced.
  • the cooling roller 1A can be made more compact than a conventional cooling roller in which a plurality of radiating fins are integrally formed on the inner peripheral surface of a hollow roller body. That is, the conventional cooling roller is formed by cutting with a cutting blade or molding using a mold, but the former method is limited by the size of the cutting blade, and the latter method is from the mold. Since the removal work is restricted, it is difficult to make the outer diameter of the roller body compact.
  • the spiral body 20 can be provided inside the roller body 10 while reducing the outer diameter of the roller body 10, and the compactness can be effectively achieved. Therefore, the cooling roller 1A is particularly preferably applied to the three-dimensional printer 200 (see FIG. 1) that needs to be moved in one of the X direction and the Y direction while being rotatable around the axis.
  • the cooling roller according to the present embodiment can be easily manufactured by the following assembling method. That is, the spiral body 20 is twisted in the diameter reducing direction so that the outer diameter is smaller than the inner diameter of the roller body 10, and the spiral body 20 in the twisted state is inserted into the hollow portion of the roller body 10, The spiral body 20 is expanded in the hollow portion of the roller body 10 by twisting back the spiral body 20 in the hollow portion of the roller body 10. As a result, it is possible to easily reveal a state in which the outer circumferential edge of the spiral body 20 is in contact with the inner circumferential surface of the roller body 10.
  • the outer peripheral edge in the radial direction of the spiral body 20 is pressed against the inner peripheral surface of the roller body 10 by the retained elasticity, and the external force applied to the spiral body 20 is the pressing force by the retained elasticity. If it is less than a predetermined value, it will be in the temporary fix
  • FIG. By revealing this temporarily fixed state, the soldering operation at the first and second soldering portions 31 (1) and 31 (2) can be easily performed.
  • the spiral body 20 is preferably made of stainless steel in consideration of thermal conductivity and solder adhesion.
  • the cooling roller 1A according to the present embodiment is further detachably attached to the first and second openings 11 (1) and 11 (2) of the roller body 10, respectively.
  • 1 and 2nd cover members 40 (1) and 40 (2) are provided.
  • first and second lid members 40 (1) and 40 (2) have the same configuration.
  • Each of the first and second lid members 40 (1), 40 (2) includes a lid body 43 that is engaged with the inner peripheral surface of the roller body 10 so as not to be relatively rotatable by press-fitting or screwing, and the like. And an extending portion 44 extending axially outward from the lid main body 43.
  • the lid main body 43 and the bearing portion 44 are provided with through holes that open the hollow portion of the roller main body 10 outward, and the cooling air generated by the spiral body 20 is one side in the axial direction of the roller main body 10.
  • the first and second lid members 40 (1) and 40 (2) are not hindered from slipping from the side to the other side.
  • the extending portion 44 functions as a bearing portion for the cooling roller 1A.
  • the first and second lid members 40 (1) and 40 (2) are used as the fixing means 30. It is also possible to act.
  • the first lid member 40 (1) when the first lid member 40 (1) is mounted on the roller body 10, the first lid member 40 (1) is directly or indirectly engaged with one side in the spiral central axis direction of the spiral body 20. Then, the spiral body 20 is prevented from moving relative to the roller body 10 in the first axial direction, and the second lid member 40 (2) is mounted on the roller body 10 in the state described above.
  • the second lid member 40 (2) is directly or indirectly engaged with the other side in the spiral central axis direction of the spiral body 20, and the spiral body 20 moves relative to the roller body 10 in the second axial direction. It can be configured to prevent.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the cooling roller 2A according to the present embodiment.
  • the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the first and second soldering portions 31 (1) and 31 (2) are deleted as compared to the cooling roller 1A according to the first embodiment.
  • the spiral body 20 is accommodated in the hollow portion of the roller body 10 in a state where the outer circumferential edge in the radial direction is in contact with the inner peripheral surface of the roller body 10 and is elastically contracted and deformed in the spiral central axis direction.
  • the first and second lid members 40 (1), 40 (2) are directly or indirectly engaged with one side and the other side of the spiral body 20 in the spiral central axis direction.
  • the spiral body 20 is not completely fixed to the roller body 10, the self-owned elasticity generated by elastically contracting and deforming in the spiral central axis direction is used.
  • the roller body 10 is fixed to the roller body 10 to the extent that it rotates together with the roller body 10 around the axis to generate wind.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained, and furthermore, the spiral body 20 can be replaced more easily than in the first embodiment. it can.
  • FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of the cooling roller 3A according to the present embodiment.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view along the line VV in FIG.
  • the same members as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the cooling roller 3 ⁇ / b> A according to the present embodiment includes a wind generating unit 50 instead of the spiral body 20 as compared with the cooling roller 1 ⁇ / b> A according to the first embodiment. Yes.
  • the wind generating unit 50 includes first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2) that are engaged with the inner peripheral surface of the roller body 10 on the first and second sides in the axial direction so as not to be relatively rotatable. ), A shaft body 53 connecting the first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2), and a wind-up body 55 provided on the shaft body 53 so as not to be relatively rotatable.
  • the first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2) are attached to the inner peripheral surface of the roller main body 10 so as not to be relatively rotatable by press-fitting, for example.
  • the first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2) have outer peripheral surfaces that are engaged with the inner peripheral surface of the roller body 10.
  • the outer member 51a, the inner member 51b spaced radially inward from the outer member 51a, and the outer member 51a and the inner member 51b are connected to each other with a vent opening 51d. And a radially extending portion 51c.
  • the wind-up body 55 has a plurality of blade bodies 56 provided on the shaft body 53 with an interval in the axial direction.
  • the wind-up body 55 may be configured to have a spiral body 57 extending from one side in the axial direction to the other side.
  • the shaft body 53 is supported by the inner member 51b of the first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2).
  • the shaft body 53 is attachable to and detachable from at least one of the first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2).
  • one of the first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2) is separated from the shaft body 53 (for example, the first engaging body 51 ( 1)) is attached to a corresponding opening (for example, the first opening 11 (1)) of the first and second openings 11 (1) and 11 (2) of the roller body 10, and then the shaft body 53 is mounted.
  • the cooling rollers 3A and 3A ′ having such a configuration can be made as compact as possible while improving the cooling efficiency and reducing the manufacturing cost.
  • the other of the first and second engaging bodies 51 (1) and 51 (2) (for example, the second engaging body 51 (2)) may not be attached to or detached from the shaft body 53. It may be possible.
  • FIG. 7 shows a longitudinal sectional view of the cooling roller 4A according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the same members as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the cooling roller 4A according to the present embodiment includes a fan member 60 instead of the spiral body 20 as compared with the cooling roller 1A according to the first embodiment.
  • the fan member 60 is inserted into the roller body 10 so as not to rotate relative to the roller body 10 at least on one of the first side and the second side in the axial direction, and the roller body 10 is rotated along with the rotation of the roller body 10.
  • the cooling air flowing from one axial direction to the other in the axial direction is generated.
  • the cooling roller 4A includes first and second fan members 60 (1), 60 (1) provided on the first and second axial sides of the roller body, respectively. 2).
  • the first and second fan members 60 (1) and 60 (2) are configured to generate cooling air in the same direction.
  • the fan member 60 includes an outer member 61a having an outer peripheral surface that engages with an inner peripheral surface of the roller body 10 so as not to rotate relative to the axis, and a radially inner portion from the outer member 61a. And an inner member 61b connected to the outer member 61a, and a plurality of blades 62 provided at intervals around the axis on the inner member 61b. is doing.
  • the blade body 62 generates cooling air that flows from one side in the axial direction to the other side in accordance with the rotation of the fan member 60 around the axis.
  • the fan member 60 has a radially extending member 61c that connects the outer member 61a and the inner member 61b.
  • the blade body 62 can also be configured to act as a member for connecting the outer member 61a and the inner member 61b.
  • the cooling roller 4A does not have a cooling effect due to heat conduction from the roller body 10 to the spiral body 20, the roller body 10 is effectively used by cooling air from the fan members 60 and 60 ′. Can be cooled to. Therefore, as compared with the conventional configuration, it is possible to achieve as compact a size as possible while improving the cooling efficiency and reducing the manufacturing cost.
  • the fan members 70 (1) and 70 (2) have an outer peripheral surface that engages with the inner peripheral surface of the roller body 10 so as not to be relatively rotatable around the axis. And a plurality of blade bodies 72 provided on the outer member 71 so as to be arranged with an interval around the axis in a state extending radially inward from the outer member 71. ing. Also in Modification 4B, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
  • FIG. 12 shows a longitudinal sectional view of the cooling roller 5A according to the present embodiment.
  • the same members as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the cooling roller 5A according to the present embodiment includes the fan member 60 (in the cooling roller 4A according to the fourth embodiment).
  • the first fan member 60 (1) and the second fan member 60 (2)) are provided.
  • the effects of the cooling roller 1A according to the first embodiment and the effects of the cooling roller 4A according to the fourth embodiment can be achieved simultaneously.
  • the fan member 70 (the first fan member 70 (1) and the second fan member 70 (2)) may be provided instead of the fan member 60 of the cooling roller 5A according to the present embodiment. It is.
  • any one of the fan members 60 and 70 can be attached to the cooling rollers 2A and 3A according to the second or third embodiment.
  • cooling rollers 1A to 5A are applied to the three-dimensional printer 200 as an example.
  • the cooling rollers 1A to 5A are made of sheets such as paper. It is also possible to apply to the image forming apparatus 100 such as a two-dimensional printer, a facsimile machine, and a copier as a member that cools while being conveyed.
  • FIG. 13 is a schematic side view of the image forming apparatus 100 to which the cooling rollers 1A to 5A according to the above embodiments are applied.
  • the image forming apparatus 100 includes a thermal fixing unit 110 that heats and pressurizes a sheet 105 having a toner image formed on the sheet surface, and heat-melts the toner image to fix it on the sheet surface.
  • a thermal fixing unit 110 that heats and pressurizes a sheet 105 having a toner image formed on the sheet surface, and heat-melts the toner image to fix it on the sheet surface.
  • the sheet 105 immediately after being heated by the heat fixing unit 110 may have a temperature higher than the melting temperature of the toner.
  • the toner image of one sheet 105 is formed.
  • the sheet 105 that has been heated by the thermal fixing unit 110 is left as it is, the sheet 105 may be wavy and / or curled.
  • the image forming apparatus 100 includes a cooling unit 120 that cools the sheet 105 downstream of the heat fixing unit 110 in the sheet conveyance direction.
  • the cooling rollers 1A to 5A form one constituent member of the cooling unit 120.
  • the cooling unit 120 includes a driving roller 121, a driven roller 122, an endless body 123 such as a belt wound around the driving roller 121 and the driven roller 122, and the endless body 123.
  • the cooling rollers 1A to 5A which are pressed to convey the sheet 105 while cooperating with the endless body 123 and cool the sheet 105, are provided.
  • Cooling roller 10 Roller body 11 (1) First opening 11 (2) Second opening 20 Helical body 30 Fixing means 31 (1) First soldering portion 31 (2) Second soldering portion 40 (1) First 1 lid member 40 (2) second lid members 50, 50 ′ wind generating unit 51 (1) first engaging body 51 (2) second engaging body 53 shaft body 56 blade body (winding body) 57 Spiral body (winding body) 60 (1) First fan member 60 (2) Second fan member 61a Outer member 61b Inner member 62 Blade body 70 (1) First fan member 70 (2) Second fan member 71 Outer member 72 Blade body

Abstract

本発明に係る冷却ローラは、中空のローラ本体（１０）と、長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体（２０）と、前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段（３０）とを備える。

Description

冷却ローラ
　本発明は、３次元プリンタや２次元プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート冷却ローラに関する。
　例えば、２次元プリンタ、ファクシミリ、コピー機等の画像形成装置として、シートにトナー画像を形成し、前記シートを熱定着部において加熱及び加圧することによって前記トナー画像を前記シートに定着させる装置が知られている。
　前記熱定着部を通過した直後のシートは、場合によっては、トナーの溶解温度よりも高くなっている場合があり、このような状態のシートを連続的に積み重ねると、一のシート上のトナー画像が次に積層される他のシートの裏面に張り付く事態が生じ得る。
　また、前記熱定着部によって高温となっているシートをそのままの状態に放置すると、シートに波打ち及び／又はカールが生じ得る。
　このような点を考慮して、熱定着部のシート搬送方向下流側に冷却ローラを有する冷却部を備え、他のシートへのトナー画像の張り付きやシートの波打ち及び／又はカールの防止を図った画像形成装置が提案されている（下記特許文献１参照）。
　前記特許文献１に記載の冷却ローラは、外周面がシートに接触するように配置された中空のローラ本体と、前記ローラ本体の内壁に一体形成された複数の放熱フィンとを備えており、前記複数の放熱フィンは前記ローラ本体の回転軸方向に螺旋状に形成されている。
　前記複数の放熱フィンは、前記ローラ本体の表面積を増大させて放熱効果を向上させると共に、前記ローラ本体の回転に伴って冷却風を起風するとされている。
　しかしながら、前記特許文献１に記載の冷却ローラにおいては、前記複数の放熱フィンが前記中空のローラ本体の内周面に一体形成されており、従って、前記冷却ローラの製造コストが高騰化するという問題があった。
　また、冷却効率に関する仕様変更を行う場合には、前記冷却ローラ自体を変更する必要があった。
　さらに、前記冷却ローラは、３次元プリンタにも適用される。
　前記３次元プリンタは、Ｘ方向及びＹ方向に延びる作業面を有する造作ステージと、前記作業面上の任意領域に樹脂を噴射可能な噴射ユニットと、噴射された樹脂を硬化させる硬化ユニットと、前記噴射ユニットによって前記作業面上に噴射された樹脂を所定の厚みにレベリングしつつ冷却する為に冷却ローラを有する冷却ユニットとを備える。
　詳しくは、前記冷却ユニットは、前記作業面上においてＸ方向及びＹ方向の一方に往復動可能とされた冷却フレームと、Ｘ方向及びＹ方向の他方に沿った状態で軸線回り回転自在に前記冷却フレームに支持された冷却ローラとを有するものとされる。
　前記３次元プリンタに前記冷却ローラを適用する場合には、前記冷却ローラを軸線回り回転自在な状態でＸ方向及びＹ方向の一方に往復動させる必要がある為、前記冷却ローラには、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化に加えて、可及的なコンパクト化が望まれる。
特許第６０５３３６８号公報
　本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化に加えてコンパクト化を図り得る冷却ローラの提供を目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明の第１態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段とを備えた冷却ローラを提供する。
　本発明の第１態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段とを備えているので、前記螺旋体による前記ローラ本体の表面積の実質的な増大及び前記螺旋体による冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
　前記第１態様に係る冷却ローラにおいて、前記固定手段は、前記螺旋体の径方向外周縁の螺旋中心軸方向一方側及び他方側を、それぞれ、前記ローラ本体の内周面の軸線方向第１側及び第２側に固着する第１及び第２半田付け部を有するものとされる。
　前記第１態様に係る冷却ローラは、前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備え得る。
　この場合、前記第１及び第２半田付け部が前記固定手段として作用する構成に代えて、又は、加えて、前記第１蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向一方側に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第１側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用し、前記第２蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向他方に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第２側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用するように構成される。
　前記第１態様に係る冷却ローラは、さらに、前記螺旋体より螺旋中心軸一方側又は他方側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材を備え得る。
　前記目的を達成する為に、本発明の第２態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記ローラ本体の第１及び第２開口に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材とを備え、前記螺旋体は、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で、螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記第１及び第２蓋部材に直接又は間接的に係合されている冷却ローラを提供する。
　本発明の第２態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記ローラ本体の第１及び第２開口に装着される第１及び第２蓋部材とを備え、前記螺旋体は、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で、螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記第１及び第２蓋部材に直接又は間接的に係合されているので、前記螺旋体による前記ローラ本体の表面積の実質的な増大及び前記螺旋体による冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
　前記目的を達成する為に、本発明の第３態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、前記ローラ本体の中空部に軸線回り相対回転不能に収容された起風ユニットとを備え、前記起風ユニットは、軸線方向第１側及び第２側において前記ローラ本体の内周面にそれぞれ相対回転不能に係合される第１及び第２係合体と、前記第１及び第２係合体を連結する軸体と、前記軸体に相対回転不能に設けられた起風体とを有している冷却ローラを提供する。
　本発明の第３態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、前記ローラ本体の中空部に軸線回り相対回転不能に収容された起風ユニットとを備えているので、前記起風ユニットによる冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
　前記目的を達成する為に、本発明の第４態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材とを備えた冷却ローラを提供する。
　本発明の第４態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材とを備えているので、前記ファン部材による冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
　前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に離間された位置に設けられ、前記外方部材に連結された内方部材と、前記内方部材に軸線回りに間隔を存しつつ設けられた複数の羽根体とを有するものとされ得る。
　これに代えて、前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に延びた状態で軸線回り間隔を存しつつ配列されるように前記外方部材に設けられた複数の羽根体とを有するものとされ得る。
　前記第３及び第４態様に係る冷却ローラは、さらに、前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備えることができる。
図１は、本発明の第１実施の形態に係る冷却ローラが適用可能な３次元プリンタの一例の模式平面図である。 図２は、図１におけるII-II線に沿った前記実施の形態１に係る冷却ローラの縦断面図である。 図３は、本発明の実施の形態２に係る冷却ローラの縦断面図である。 図４は、本発明の実施の形態３に係る冷却ローラの縦断面図である。 図５は、図４におけるV-V線に沿った前記実施の形態３に係る冷却ローラの断面図である。 図６は、前記実施の形態３の変形例に係る冷却ローラの縦断図である。 図７は、本発明の実施の形態４に係る冷却ローラの縦断面図である。 図８は、図７におけるVIII-VIII線に沿った前記実施の形態４に係る冷却ローラの断面図である。 図９は、前記実施の形態４の変形例に係る冷却ローラの断面図である。 図１０は、前記実施の形態４の他の変形例に係る冷却ローラの縦断面図である。 図１１は、図１０におけるXI-XI線に沿った前記実施の形態４の変形例に係る冷却ローラの断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態５に係る冷却ローラの縦断面図である。 図１３は、前記実施の形態に係る冷却ローラが適用可能な画像形成装置の一例の模式側面図である。
実施の形態１
 　以下、本発明に係る冷却ローラの一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　図１に、本実施の形態に係る冷却ローラ１Ａが適用可能な３次元プリンタの一例２００の模式平面図を示す。
　図１に示すように、前記３次元プリンタ２００は、造作ステージ２１０と、噴射ユニット２２０と、本実施の形態に係る冷却ローラ１Ａを含む冷却ユニット２３０と、硬化ユニット２４０とを備えている。
　前記造作ステージ２１０は、Ｘ方向及びＹ方向に延び、３次元造作物を形成する為の作業面２１１を有している。
　前記噴射ユニット２２０は、前記作業面２１１上の任意領域に樹脂を噴射し得るように構成されている。
　本実施の形態においては、前記噴射ユニット２２０は、前記作業面２１１上において、Ｘ方向及びＹ方向の一方（例えば、Ｘ方向）に往復動可能とされた噴射フレーム２２１と、Ｘ方向及びＹ方向の他方（例えば、Ｙ方向）に移動可能なように前記噴射フレーム２２１に支持され、前記作業面２１１上に樹脂を噴射する噴射ノズル２２５とを有している。
　前記冷却ユニット２３０は、前記噴射ユニット２２０から前記作業面２２１上に噴射された樹脂を前記冷却ローラ１Ａによって所定の厚みにレベリングしつつ冷却するように構成されている。
　本実施の形態においては、前記冷却ユニット２３０は、前記作業面２１１上においてＸ方向及びＹ方向の一方（例えば、Ｙ方向）に往復動可能とされた冷却フレーム２３１と、Ｘ方向及びＹ方向の他方（例えば、Ｘ方向）に沿った状態で軸線回り回転自在に前記冷却フレーム２３１に支持された前記冷却ローラ１Ａとを有している。
　前記硬化ユニット２４０は、前記造作ステージ２１０の作業面２１１上に噴射された樹脂を硬化させるように構成されている。
　本実施の形態においては、前記硬化ユニット２４０は、前記作業面２１１上において、Ｘ方向及びＹ方向の一方（例えば、Ｘ方向）に往復動可能とされた硬化フレーム２４１と、Ｘ方向及びＹ方向の他方（例えば、Ｙ方向）に関し前記作業面２１１上の全域をカバーし得るように前記硬化フレーム２４１に支持された紫外線ランプ２４５とを有している。
　なお、本実施の形態においては、前記噴射フレーム２２１及び前記硬化フレーム２４１は単一の共通フレーム２５０とされており、前記噴射ノズル２２５及び前記紫外線ランプ２４５は前記共通フレーム２５０に支持されている。
　前記３次元プリンタ２００は、前記作業面２１１及び前記冷却ユニット２３０が、Ｘ方向及びＹ方向の双方に直交するＺ方向（図１において紙面に垂直な方向）に相対移動するように構成されている。
　例えば、前記造作ステージ２１０は、前記作業面２１１をＺ方向に昇降可能に構成される。
　これに代えて、前記冷却ユニット２３０を、前記作業面２１１に対して昇降可能に構成することも可能である。
　斯かる構成の３次元プリンタ２００においては、前記作業面２１１上の任意位置に樹脂を噴射するように前記噴射ユニット２２０を作動させ、前記作業面２１１上の樹脂を前記冷却ローラ１Ａによって所定の厚みにレベリングしつつ冷却するように前記冷却ユニット２３０を作動させ、所定厚みにレベリングされた樹脂を硬化させるように前記硬化ユニット２４０を作動させることで、樹脂の１層目が完成される。
　その後、前記作業面２１１及び前記冷却ユニット２３０がＺ方向に積層ピッチ分だけ離間するように相対移動させて、同様の作業を繰り返すことで、前記作業面２１１上に立体造形物が形成される。
　次に、本実施の形態に係る冷却ローラの詳細構成について説明する。
　図２に、図１におけるII-II線に沿った前記冷却ローラ１Ａの縦断面図を示す。
　図２に示すように、前記冷却ローラ１Ａは、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口１１（１）、１１（２）を有する中空のローラ本体１０と、前記ローラ本体１０の中空部に収容された螺旋体２０とを備えている。
　前記ローラ本体１０は、外周面がシート１０５に接することで当該シート１０５から熱伝導によって熱を吸収して当該シート１０５を冷却させるものであり、従って、好ましくは、ステンレス等の熱伝導性の良い材質によって形成される。
　前記螺旋体２０は、前記ローラ本体１０とは別体とされており、長尺の板体によって形成されている。
　図２に示すように、前記螺旋体２０は、長尺の板体の板面が螺旋中心軸２０Ｘの軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸２０Ｘ回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びており、螺旋中心軸２０Ｘが前記ローラ本体１０の軸線方向１０Ｘに沿い且つ当該螺旋体２０の径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に当接された状態で前記ローラ本体１０の中空部に収容されている。
　前記螺旋体２０は、前記ローラ本体１０と共に軸線回りに回転するように前記ローラ本体１０に固定されている。
　即ち、本実施の形態に係る前記冷却ローラ１Ａは、前記螺旋体２０を前記ローラ本体１０に固定する固定手段３０を備えている。
　本実施の形態においては、前記螺旋体２０の径方向外周縁の螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記ローラ本体１０の内周面の軸線方向第１側及び第２側に第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）によって固着されており、前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）が前記固定手段３０として作用している。
　斯かる構成を備えた前記冷却ローラ１Ａによれば、前記螺旋体２０の外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に接することで熱伝導によって前記ローラ本体１０の熱が前記螺旋体２０に伝達されると共に、前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０と共に軸線回りに回転することで前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０の中空部を軸線方向一方側から他方側へ抜ける冷却風を起風する。
　従って、樹脂に接する前記ローラ本体１０の外周面を有効に冷却することができる。
　さらに、前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０とは別体とされている為、前記冷却ローラ１Ａを安価に製造することができ、且つ、前記螺旋体２０の交換を容易に行うことができる。
　さらに、前記冷却ローラ１Ａは、複数の放熱フィンが中空のローラ本体の内周面に一体形成されている従来の冷却ローラに比して、コンパクト化を図ることができる。
　即ち、前記従来の冷却ローラは、切削刃による切削加工又は金型を用いた成型加工によって形成されるが、前者の方法では切削刃の大きさによる制限を受け、後者の方法では金型からの取り外し作業の制約を受ける為、ローラ本体の外径のコンパクト化が困難となる。
　これに対し、前記冷却ローラ１Ａによれば、前記ローラ本体１０の外径を小さくしつつ、前記ローラ本体１０の内部に前記螺旋体２０を備えることができ、有効にコンパクト化を図ることができる。
　従って、前記冷却ローラ１Ａは、軸線回りに回転可能な状態でＸ方向及びＹ方向の一方へ移動させる必要がある３次元プリンタ２００（図１参照）に特に好適に適用される。
　なお、本実施の形態に係る冷却ローラは下記組み付け方法によって容易に製造することができる。
　即ち、前記螺旋体２０を外径が前記ローラ本体１０の内径よりも小径となるように縮径方向に捩り、その捩った状態の前記螺旋体２０を前記ローラ本体１０の中空部内に挿入し、前記ローラ本体１０の中空部内で前記螺旋体２０を捩り戻すことによって、前記螺旋体２０を前記ローラ本体１０の中空部内で拡径させる。
　これにより、前記螺旋体２０の径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に当接された状態を容易に現出することができる。
　さらに、この組み付け方法によれば、前記螺旋体２０は保有弾性によって径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に押し付けられることになり、前記螺旋体２０に付加される外力が保有弾性による押し付け力所定値未満では前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０に対して相対移動しない仮止め状態となる。
　この仮止め状態を現出することによって、前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）での半田付け作業を容易に行うことができる。
　前記螺旋体２０は、好ましくは、熱伝導性及び半田固着性を考慮して、ステンレスによって形成される。
　図２に示すように、本実施の形態に係る前記冷却ローラ１Ａは、さらに、前記ローラ本体１０の第１及び第２開口１１（１）、１１（２）にそれぞれ着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）を備えている。
　本実施の形態においては、前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）は同一構成を有している。
　前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）の各々は、前記ローラ本体１０の内周面に圧入又は螺入等によって相対回転不能に係合される蓋本体４３と、前記蓋本体４３から軸線方向外方へ延びる延在部４４とを有している。
　前記蓋本体４３及び前記軸受部４４には前記ローラ本体１０の中空部を外方に開く貫通孔が設けられており、前記螺旋体２０によって起風された冷却風が前記ローラ本体１０の軸線方向一方側から他方側へ抜けることを前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）が阻害しないようになっている。
　なお、前記延在部４４は、前記冷却ローラ１Ａの軸受部として作用する。
　前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（１）に代えて、又は、加えて、前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）を前記固定手段３０として作用させることも可能である。
　即ち、前記第１蓋部材４０（１）が前記ローラ本体１０に装着された状態において前記第１蓋部材４０（１）が前記螺旋体２０の螺旋中心軸方向一方側に直接又は間接的に係合して前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０に対して軸線方向第１側へ相対移動することを防止し、且つ、前記第２蓋部材４０（２）が前記ローラ本体１０に装着された状態において前記第２蓋部材４０（２）が前記螺旋体２０の螺旋中心軸方向他方に直接又は間接的に係合して前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０に対して軸線方向第２側へ相対移動することを防止するように構成することができる。
実施の形態２
 　以下、本発明に係る冷却ローラの他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　図３に、本実施の形態に係る冷却ローラ２Ａの縦断面図を示す。
　なお、図中、前記実施の形態１におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態に係る冷却ローラ２Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａに比して、前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）が削除されており、さらに、前記螺旋体２０は、径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に当接され且つ螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で前記ローラ本体１０の中空部に収容され、且つ、前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）が前記螺旋体２０の螺旋中心軸方向一方側及び他方側に直接又は間接的に係合されている。
　即ち、本実施の形態においては、前記螺旋体２０は、前記ローラ本体１０に対して完全に固定されていないものの、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形されることによって生じる自己の保有弾性を利用して、前記ローラ本体１０と共に一体的に軸線回りに回転して起風する程度には前記ローラ本体１０に固定されている。
　斯かる構成の前記冷却ローラ２Ａにおいても、前記実施の形態１におけると同様の効果を得ることができ、さらに、前記実施の形態１に比して、前記螺旋体２０をより容易に交換することができる。
実施の形態３
 　以下、本発明に係る冷却ローラのさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　図４に、本実施の形態に係る冷却ローラ３Ａの縦断面図を示す。
　また、図５に、図４におけるV-V線に沿った断面図を示す。
　なお、図中、前記実施の形態１及び２におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
　図４及び図５に示すように、本実施の形態に係る冷却ローラ３Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａに比して、前記螺旋体２０の代わりに起風ユニット５０を有している。
　前記起風ユニット５０は、軸線方向第１側及び第２側において前記ローラ本体１０の内周面にそれぞれ相対回転不能に係合される第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）と、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）を連結する軸体５３と、前記軸体５３に相対回転不能に設けられた起風体５５とを有している。
　前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）は、例えば、圧入によって前記ローラ本体１０の内周面に相対回転不能に装着される。
　図５に示すように、本実施の形態においては、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）は、前記ローラ本体１０の内周面に係合される外周面を有する外方部材５１ａと、前記外方部材５１ａから径方向内方に離間された内方部材５１ｂと、前記外方部材５１ａ及び前記内方部材５１ｂの間に通気開口５１ｄを存しつつ両者を連結する径方向延在部５１ｃとを有している。
　図４に示すように、本実施の形態においては、前記起風体５５は、軸線方向に間隔を存しつつ前記軸体５３に設けられた複数の羽根体５６を有している。
　これに代えて、図６に示すように、前記起風体５５が、軸線方向一方側から他方側へ延びる螺旋体５７を有するように構成することも可能である。
　前記軸体５３は、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）の内方部材５１ｂに支持されている。
　好ましくは、前記軸体５３は前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）の少なくとも一方に対して着脱可能とされる。
　斯かる構成によれば、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）のうち前記軸体５３とは別体とされた一方の係合体（例えば、第１係合体５１（１））を前記ローラ本体１０の第１及び第２開口１１（１）、１１（２）のうち対応する開口（例えば、第１開口１１（１））に装着させ、次いで、前記軸体５３を前記ローラ本体１０の第１及び第２開口１１（１）、１１（２）のうち他方の開口（例えば、第２開口１１（２））から前記ローラ本体１０内に挿入して前記一方の係合体（例えば、第１係合体５１（１））に連結することができ、前記冷却ローラ３Ａの組立性を向上することができる。
　斯かる構成の前記冷却ローラ３Ａ、３Ａ’も、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化を図りつつ、可及的なコンパクト化を図ることができる。
　なお、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）の他方（例えば、第２係合体５１（２））は前記軸体５３に着脱不能とされていても良いし、着脱可能とされていても良い。
実施の形態４
 　以下、本発明に係る冷却ローラのさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　図７に、本実施の形態に係る冷却ローラ４Ａの縦断面図を示す。
　また、図８に、図７におけるVIII-VIII線に沿った断面図を示す。
　なお、図中、前記実施の形態１～３におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態に係る冷却ローラ４Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａに比して、前記螺旋体２０の代わりにファン部材６０を備えている。
　前記ファン部材６０は、前記軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において、前記ローラ本体１０に軸線回り相対回転不能に内挿されており、前記ローラ本体１０の回転に伴って前記ローラ本体１０の軸線方向一方側から他方側へ流れる冷却風を起風する。
　本実施の形態に係る冷却ローラ４Ａは、図７に示すように、前記ローラ本体の軸線方向第１側及び第２側にそれぞれ設けられた第１及び第２ファン部材６０（１）、６０（２）を有している。
　この場合、前記第１及び第２ファン部材６０（１）、６０（２）は、同一方向の冷却風を起風するように構成される。
　図８に示すように、前記ファン部材６０は、前記ローラ本体１０の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材６１ａと、前記外方部材６１ａから径方向内方に離間された位置に設けられ、前記外方部材６１ａに連結された内方部材６１ｂと、前記内方部材６１ｂに軸線回りに間隔を存しつつ設けられた複数の羽根体６２とを有している。
　前記羽根体６２は、前記ファン部材６０の軸線回りの回転に応じて軸線方向一方側から他方側へ流れる冷却風を起風する。
　本実施の形態においては、図８に示すように、前記ファン部材６０は、前記外方部材６１ａ及び前記内方部材６１ｂを連結する径方向延在部材６１ｃを有しているが、これに代えて、図９に示すファン部材６０’のように、前記羽根体６２が前記外方部材６１ａ及び前記内方部材６１ｂを連結する部材としても作用するように構成することも可能である。
　本実施の形態に係る前記冷却ローラ４Ａは、前記ローラ本体１０から前記螺旋体２０への熱伝導による冷却効果は有さないものの、前記ファン部材６０、６０’による冷却風によって前記ローラ本体１０を有効に冷却することができる。
　従って、従来構成に比して、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化を図りつつ、可及的なコンパクト化を図ることができる。
　なお、図７及び図８に示す本実施の形態の前記ファン部材６０、並びに、図９に示す変形例の前記ファン部材６０’に代えて、図１０及び図１１に示すファン部材７０（１）、７０（２）を採用することも可能である。
　図１０及び図１１に示す冷却ローラ４Ｂにおいては、前記ファン部材７０（１）、７０（２）は、前記ローラ本体１０の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材７１と、前記外方部材７１から径方向内方に延びた状態で軸線回り間隔を存しつつ配列されるように前記外方部材７１に設けられた複数の羽根体７２とを有している。
　斯かる変形例４Ｂにおいても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。
実施の形態５
 　以下、本発明に係る冷却ローラのさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　図１２に、本実施の形態に係る冷却ローラ５Ａの縦断面図を示す。
　なお、図中、前記実施の形態１～４におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
　図１２に示すように、本実施の形態に係る冷却ローラ５Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａの構成に加えて、前記実施の形態４に係る冷却ローラ４Ａにおける前記ファン部材６０（第１ファン部材６０（１）及び第２ファン部材６０（２））を備えている。
　斯かる構成を備えた前記冷却ローラ５Ａによれば、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａの効果及び前記実施の形態４に係る冷却ローラ４Ａの効果を同時に奏することができる。
　なお、当然ながら、本実施の形態に係る冷却ローラ５Ａの前記ファン部材６０に代えて前記ファン部材７０（第１ファン部材７０（１）及び第２ファン部材７０（２））を備えることも可能である。
　また、前記実施の形態２又は３に係る冷却ローラ２Ａ、３Ａに、前記ファン部材６０、７０の何れかを付設することも可能である。
　なお、前記実施の形態においては、前記冷却ローラ１Ａ～５Ａを前記３次元プリンタ２００に適用される場合を例に説明したが、当然ながら、前記冷却ローラ１Ａ～５Ａを、紙体等のシートを搬送しつつ冷却する部材として、２次元プリンタ、ファクシミリ、コピー機等の画像形成装置１００に適用することも可能である。
　図１３に、前記実施の形態に係る冷却ローラ１Ａ～５Ａが適用された画像形成装置１００の模式側面図を示す。
　図１３に示すように、前記画像形成装置１００は、シート面にトナー画像が形成されたシート１０５を加熱及び加圧して、前記トナー画像を熱熔解させてシート面に定着させる熱定着部１１０を有している。
　前記熱定着部１１０によって加熱された直後のシート１０５は、トナーの溶解温度よりも高温になる場合があり、このような高温のシート１０５を連続的に積み重ねると、一のシート１０５のトナー画像が次に積層される他のシート１０５の裏面に張り付く事態が生じ得る。
　また、前記熱定着部１１０によって高温となっているシート１０５をそのままの状態に放置すると、シート１０５に波打ち及び／又はカールが生じ得る。
　このような事態を防止する為に、前記画像形成装置１００には、前記熱定着部１１０のシート搬送方向下流側にシート１０５を冷却させる冷却部１２０が備えられる。
　前記冷却ローラ１Ａ～５Ａは前記冷却部１２０の一構成部材を形成するものである。
　図１３に示すように、前記冷却部１２０は、駆動ローラ１２１と、従動ローラ１２２と、前記駆動ローラ１２１及び前記従動ローラ１２２に巻き回されたベルト等の無端体１２３と、前記無端体１２３に押し付けられて前記無端体１２３との共働下にシート１０５を搬送しつつ、前記シート１０５に対して冷却作用を施す前記冷却ローラ１Ａ～５Ａとを有している。
１Ａ～５Ａ　　冷却ローラ
１０　　　　　ローラ本体
１１（１）　　第１開口
１１（２）　　第２開口
２０　　　　　螺旋体
３０　　　　　固定手段
３１（１）　　第１半田付け部
３１（２）　　第２半田付け部
４０（１）　　第１蓋部材
４０（２）　　第２蓋部材
５０、５０’　起風ユニット
５１（１）　　第１係合体
５１（２）　　第２係合体
５３　　　　　軸体
５６　　　　　羽根体（起風体）
５７　　　　　螺旋体（起風体）
６０（１）　　第１ファン部材
６０（２）　　第２ファン部材
６１ａ　　　　外方部材
６１ｂ　　　　内方部材
６２　　　　　羽根体
７０（１）　　第１ファン部材
７０（２）　　第２ファン部材
７１　　　　　外方部材
７２　　　　　羽根体

Claims (10)

  1. 　軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
    　長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、
    　前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段とを備えることを特徴とする冷却ローラ。
  2. 　前記固定手段は、前記螺旋体の径方向外周縁の螺旋中心軸方向一方側及び他方側を、それぞれ、前記ローラ本体の内周面の軸線方向第１側及び第２側に固着する第１及び第２半田付け部を有していることを特徴とする請求項１に記載の冷却ローラ。
  3. 　前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備え、
    　前記第１蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向一方側に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第１側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用し、前記第２蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向他方に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第２側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用することを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却ローラ。
  4. 　前記螺旋体より螺旋中心軸一方側又は他方側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材を備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の冷却ローラ。
  5. 　軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
    　長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、
    　前記ローラ本体の第１及び第２開口に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材とを備え、
    　前記螺旋体は、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で、螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記第１及び第２蓋部材に直接又は間接的に係合されていることを特徴とする冷却ローラ。
  6. 　軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
    　前記ローラ本体の中空部に軸線回り相対回転不能に収容された起風ユニットとを備え、
    　前記起風ユニットは、軸線方向第１側及び第２側において前記ローラ本体の内周面にそれぞれ相対回転不能に係合される第１及び第２係合体と、前記第１及び第２係合体を連結する軸体と、前記軸体に相対回転不能に設けられた起風体とを有することを特徴とする冷却ローラ。
  7. 　軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
    　軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材とを備えることを特徴とする冷却ローラ。
  8. 　前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に離間された位置に設けられ、前記外方部材に連結された内方部材と、前記内方部材に軸線回りに間隔を存しつつ設けられた複数の羽根体とを有することを特徴とする請求項７に記載の冷却ローラ。
  9. 　前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に延びた状態で軸線回り間隔を存しつつ配列されるように前記外方部材に設けられた複数の羽根体とを有することを特徴とする請求項７に記載の冷却ローラ。
  10. 　前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備えることを特徴とする請求項６から９の何れかに記載の冷却ローラ。
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