記録材冷却装置および画像形成装置
【課題】記録材を搬送する搬送手段とこの搬送手段に接触する放熱手段とを備えた構成において、搬送手段と放熱手段との接触によって生じる摩耗粉を除去する。
【解決手段】搬送ベルト４０１がヒートシンク４０３に接触しつつ、ヒートシンクに対して搬送ベルト４０１が移動する構造において、ヒートシンク４０２の両側にエアーダクト５０１と５０２を配置する。ヒートシンク４０２に気流を流すファンの機能を利用して、エアーダクト５０１、５０２内に気流を導き、ヒートシンク４０２の縁と搬送ベルト４０１との接触により発生する搬送ベルト４０１の摩耗粉を、ヒートシンク４０３に流す気流によって、吹き飛ばして除去する。
【解決手段】搬送ベルト４０１がヒートシンク４０３に接触しつつ、ヒートシンクに対して搬送ベルト４０１が移動する構造において、ヒートシンク４０２の両側にエアーダクト５０１と５０２を配置する。ヒートシンク４０２に気流を流すファンの機能を利用して、エアーダクト５０１、５０２内に気流を導き、ヒートシンク４０２の縁と搬送ベルト４０１との接触により発生する搬送ベルト４０１の摩耗粉を、ヒートシンク４０３に流す気流によって、吹き飛ばして除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材冷却装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、定着ベルトに接触する冷却部材を備えたベルト定着装置が示されている。特許文献２には、表面が粘着性を有するクリーニング部材により、定着ベルトに付着した付着物を除去する定着装置が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７０９８７号公報
【特許文献２】特開２００５−１７８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、記録材を搬送する搬送手段とこの搬送手段に接触する放熱手段とを備えた構成において、搬送手段と放熱手段との接触によって生じる摩耗粉を除去する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段に接触し、前記搬送手段を介して前記記録材の熱を放熱する放熱手段と、前記放熱手段に流れる気流を生成する気流生成手段と、前記搬送手段と前記放熱手段とが接触する区間の前後の部分であって前記放熱手段の外側に形成された前記気流の一部を流すための通路とを備えることを特徴とする記録材冷却装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記通路内を流れる気流に乱流を形成するための凸部が前記通路内に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記通路の断面積が一様でないことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記通路に流れる気流の風量には、第１の風量と、この第１の風量とは異なる第２の風量があることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記搬送手段は、端のない帯状の部材であり、前記端のない帯状の部材の外側の面が前記記録材に接触し、前記端のない帯状の部材の内側の面に突出部が設けられ、前記端のない帯状の部材の内側の面が前記放熱手段に接触することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の下流側に配置された請求項５に記載の記録材冷却装置と、前記記録材冷却装置に向けて前記記録材を送る送り手段と、前記突出部と前記記録材とが重ならないように前記送り手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記記録材に熱を加え、前記画像を定着させる定着手段と、前記定着手段の下流側に配置された請求項１〜５のいずれか一項に記載の記録材冷却装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、搬送手段と放熱手段との接触によって生じる摩耗粉を除去する技術が提供される。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、摩耗粉を除去する効率が向上する。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、場所による摩耗粉の発生状態に応じた気流の流量を設定できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、放熱手段の冷却に適した気流と、摩耗粉の除去に適した気流とを選択できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、放熱手段の縁に付着した摩耗粉を除去する能力が向上する。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の効果を記録材の冷却効果を損なわずに得られる画像形成装置が得られる。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜５に記載の発明の効果を有する画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、発明を利用した一実施形態を説明する。
（画像形成装置の構成）
図１には、実施形態である画像形成装置１００が示されている。画像形成装置１００は、記録材収納装置１０１を備えている。この例では、記録材収納装置１０１に、記録材の一例である印刷用紙１０２が収納されている。記録材としては、紙以外にもＯＨＰ用紙等の樹脂製のもの等を利用可能である。
【００２０】
符号１６は、本実施形態における送り手段として利用した送り出しロールである。送り出しロール１６は、記録材収納装置１０１から印刷用紙１０２を下流側に送り出す。記録材収納装置１０１の下流側には、記録材収納装置１０１から排出された印刷用紙を搬送する搬送ローラ機構１０４が配置されている。搬送ローラ機構１０４の下流側には、本実施形態における画像形成手段として利用した画像形成部１０が配置されている。画像形成部１０は、印刷用紙上にトナー像を形成する。なお、ここで下流側というのは、時系列的に見た場合における処理の流れの後工程側のことをいう。また上流側は、これとは逆に処理の流れの前工程側のことをいう。
【００２１】
画像形成部１０の下流側には、本実施形態における定着手段として利用した加熱定着装置１０５が配置されている。加熱定着装置１０５は、印刷用紙上に形成されたトナー像を印刷用紙に加熱定着させる。加熱定着装置１０５の下流側には、加熱定着装置１０５から排出された印刷用紙を冷却する冷却装置１０７が配置されている。冷却装置１０７において冷却された印刷用紙は、図示省略した排出部に排出される。
【００２２】
（画像形成部の構成）
以下、図１の画像形成部１０の構成を説明する。画像形成部１０は、ＹＭＣＫの各基本色のトナー像を印刷用紙に形成するための４つの画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｍを備えている。
【００２３】
画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｍの基本構造は同じであるので、以下代表して画像形成ユニット１０Ｙの構成を説明する。画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１を備えている。感光体ドラム１１は、図の矢印の方向（反時計回り方向）に回転する。感光体ドラム１１には、感光体ドラム１１の表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングロール１２が配置されている。クリーニングロール１２の下流側（図の反時計回転方向側）における感光体ドラム１１の表面には、露光装置１３から静電潜像を形成するためのレーザ光が走査されつつ照射される。なお、この露光が行われる部分とクリーニングロール１２との間に感光体ドラム１１を帯電させるための帯電装置（図示省略）が配置されている。
【００２４】
感光体ドラム１１の露光される部分の下流側には、露光され潜像が形成された感光体ドラム１１の表面にトナーを供給するためのトナー供給装置１４が配置されている。さらにその下流側には、感光体ドラム１１に対向して、転写ロール１５が配置されている。以上が画像形成ユニット１０Ｙの構成である。画像形成ユニット１０Ｍ〜１０Ｋも使用するトナーが異なるだけで、基本構造は同じである。
【００２５】
（画像形成部の動作）
以下、画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｋの動作について説明する。なお、画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｋの動作は、トナーの色以外は基本的に同じであるので、ここでは、代表して画像形成ユニット１０Ｙの動作について説明する。
【００２６】
感光体ドラム１１が図の反時計回り方向に回転している状態において、その表面に残存しているトナーが、クリーニングロール１２により除去される。そして、この残存トナーが除去された部分に図示省略した帯電装置からの電荷の帯電が行われ、さらにそこに露光装置１３からのレーザ光が走査されつつ照射される。このレーザ光の照射が行われることで、感光体ドラム１１の表面が形成する画像のパターンに応じた状態で感光し、静電潜像が形成される。
【００２７】
この静電潜像が形成された部分にトナー供給装置１４からＹ色のトナーが供給され、静電潜像を構成する電荷分布に応じてＹ色のトナーが感光体ドラム１１の表面に付着する。こうしてＹ色のトナー像が感光体ドラム１１上に形成される。このトナー像の形成のタイミングに合わせて、感光体ドラム１１と転写ロール１５との間に記録材収納装置１０１から排出された印刷用紙が搬送され、両者の間に印刷用紙が挟まれることで、感光体ドラム１１上のトナー像が印刷用紙上に転写される。トナー像の転写が行われた感光体ドラム１１の表面は、クリーニングロール１２によりクリーニングが行われる。以上の動作が繰り返されることで、Ｙ色のトナー像が搬送経路１０３上を搬送されてくる印刷用紙の上に形成される。
【００２８】
以上は、画像形成ユニット１０ＹにおけるＹ色のトナー像の形成動作であるが、画像形成ユニット１０Ｍ〜１０Ｋにおいても同様な動作により、各基本色のトナー像の形成が行われる。こうして、搬送経路１０３を図の右方向に向かって搬送される印刷用紙上に、ＹＭＣＫの基本色のトナー像が順次重ねられてカラーのトナー像が形成される。
【００２９】
（加熱定着装置の構成）
次に、加熱定着装置１０５の構成について説明する。加熱定着装置１０５は、ヒートロール２０１と、ヒートロール２０１に対向するプレッシャーロール２０２を備えている。ヒートロール２０１は、内部にヒータを備え、発熱する。符号２０３は、定着ベルトであり、ヒートロール２０１と駆動ロール２０４との間に掛け渡されている。定着ベルト２０３には、定着ベルト２０３の表面を清掃するベルト清掃ロール２０５が接触している。また、定着ベルト２０３は、ヒートロール２０１の部分でプレッシャーロール２０２から圧力を受けた状態とされている。
【００３０】
（加熱定着装置の動作）
次に、加熱定着装置１０５の動作について説明する。駆動ロール２０４が図の反時計回り方向に回転すると、定着ベルト２０３が反時計回り方向に回転し、この過程で図の左方向から搬送経路１０３を搬送されてきた印刷用紙が定着ベルト２０３とプレッシャーロール２０２との間に挟まれる。この際、印刷用紙に形成されたトナー像が定着ベルト２０３によって加熱され、同時に加圧される。この加熱されつつの加圧が行われることで、印刷用紙に形成されたトナー像の定着が行われる。
【００３１】
（冷却装置の構成）
次に、冷却装置１０７について説明する。図１に示すように冷却装置１０７は、本実施形態における搬送手段として利用した搬送ベルト４０１と、搬送ベルト４０１に対向する搬送ベルト４０２を備えている。搬送ベルト４０１と搬送ベルト４０２は印刷用紙の搬送方向と直交する方向に関しては均一に接触し、接触する部分としない部分という差が生じない構成となっている。搬送ベルト４０１は、端のない帯状の部材の一例であり、印刷用紙に接触する側と反対側の面が本実施形態における放熱手段として使用したヒートシンク４０３に接触している。ヒートシンク４０３は、金属製（この例では、アルミニウム製）であり、複数のフィンが隙間を空けて配置され、その隙間を後述するファンの作用によって空気が流れることで放熱が行われる構成とされている。搬送ベルト４０１は、テンションロール４０５によって張力が与えられた状態において、駆動ロール４０４によって駆動されて回転する。
【００３２】
搬送ベルト４０２は、印刷用紙に接触する側と反対側の面が、押し付けロール群４０６によって押され、テンションロール４０８によって張力が与えられ、さらに駆動ロール４０７によって駆動されて回転する。押し付けロール群４０６は、バネの反発力により、複数のロールを上方（ヒートシンク４０３の方向）に向かって押し付けることで、搬送ベルト４０２を搬送ベルト４０１側に押し付ける。
【００３３】
図２は、冷却装置１０７の概要を示す斜視図であり、図３は、図３に示す状態から冷却ファンを取り外した状態を示す斜視図である。なお、図２および３において、図１に示す駆動ロール４０４等の駆動系の機構は、記載を省略している。
【００３４】
図２および３には、ヒートシンク４０３が示されている。図２に示すように、ヒートシンク４０３の用紙搬送方向の右側（図の手前側）には、気流生成手段の一例であるファン５１０〜５１３が配置されている。ファン５１０〜５１３は、軸流ファンであり、図では羽根の記載は省略されている。ファン５１０〜５１３は、ヒートシンク４０３側から空気を吸い込み、図の手前側に気流を排気する。なお気流の流れの方向は、逆であってもよい。
【００３５】
ヒートシンク４０３の下面は、搬送ベルト４０１に接触している（図２では図示省略）。搬送ベルト４０１は、ヒートシンク４０３に接触した状態で、図の左から右の方向に移動する。ヒートシンク４０３の上流側および下流側には、エアーダクト５０１および５０２が設けられている。エアーダクト５０１と５０２は、金属板を図示する形状に折り曲げた外板５０３および５０４をヒートシンク４０３に固定した構造とされている。
【００３６】
より詳細にいうと、エアーダクト５０１では、外板５０３、ヒートシンク４０３および搬送ベルト４０１によって囲まれる空間が本実施形態における通路として利用する通路５０５とされている。通路５０５は、ヒートシンク４０３の上流側において、搬送ベルト４０１と接触するヒートシンク４０３の縁の部分に沿って搬送ベルト４０１を横断する方向に延長している。外板５０３の縁は、搬送ベルト４０１に接触せず、その隙間は、隙間塞ぎ部材の一例である樹脂板５０７（この例ではＰＥＴフィルム）によって塞がれている。樹脂板５０７は、外板５０３の縁の下流側に固定されている。
【００３７】
エアーダクト５０２では、外板５０４、ヒートシンク４０３および搬送ベルト４０１によって囲まれる空間が本実施形態における通路として利用する通路５０６とされている。通路５０６は、ヒートシンク４０３の下流側において、搬送ベルト４０１と接触するヒートシンク４０３の縁の部分に沿って搬送ベルト４０１を横断する方向に延長している。外板５０４の縁は、搬送ベルト４０１に接触せず、その隙間は、隙間塞ぎ部材である樹脂板５０８（この例ではＰＥＴフィルム）によって塞がれている。樹脂板５０８は、外板５０３の縁の下流側に固定されている。
【００３８】
樹脂板５０７および５０８は、力が加わり湾曲した状態で搬送ベルト４０１に接触する状態とされ、樹脂板と搬送ベルトとの間からの気流の漏れを防ぐ構造とされている。また、樹脂板５０７および５０８の搬送ベルト４０１に接触する縁の部分は、角を取った丸みの形状に加工（面取り加工）が施され、搬送ベルト４０１への負荷や摩耗粉の発生を抑える工夫が施されている。
【００３９】
（冷却装置の動作）
図１に示す構成において、まず、搬送ベルト４０１を図の反時計回り方向に回転させ、搬送ベルト４０２を図の時計回り方向に回転させる。この状態において、加熱定着装置１０５から搬送されてきた印刷用紙が搬送ベルト４０１と４０２との間に挟まれ、印刷用紙は、図の右方向に搬送される。
【００４０】
この際、押し付けロール群４０６の機能により、印刷用紙は、搬送ベルト４０１に押し付けられ、搬送ベルト４０１は、ヒートシンク４０３に押し付けられる。これにより、印刷用紙の印刷面（画像が形成された面）の熱が、搬送ベルト４０１を介してヒートシンク４０３に逃げ、加熱定着装置１０５における加熱により温度が上昇した印刷用紙が冷却される。冷却された印刷用紙は、冷却装置１０７から図の右方向に排出される。
【００４１】
また、ヒートシンク４０３の隣接するフィンの間には、ファン５１０〜５１２の機能により、空気が流れ、ヒートシンク４０３からの放熱が行われる。ファン５１０〜５１２の機能による気流の一部は、通路５０５および５０６にも流れる。また、通路５０５および５０６内を空気が流れることで、この空気に触れるヒートシンク４０３の部分が空冷される。
【００４２】
（ヒートシンクにおける摩耗粉の除去機能）
上記の冷却作用において、搬送ベルト４０１は、ヒートシンク４０３に押し付けられ、ヒートシンク４０３に接触しつつ、ヒートシンク４０３に対して移動する。この際、搬送ベルト４０１の表面が、ヒートシンク４０３の縁によって擦られ、搬送ベルト４０１の摩耗粉が発生する。この摩耗粉の発生は、ヒートシンク４０３の上流側の縁と下流側の縁の両方で発生するが、上流側での方がより顕著となる。
【００４３】
この摩耗粉は、通路５０５と５０６を流れる気流により吹き飛ばされ、ファン５１０〜５１２に吸い込まれる。なお、ファン５１０〜５１２の排気側には、塵等を捕獲するためのエアーフィルタが配置されており、上記の摩耗粉は、このエアーフィルタに捕獲される。
【００４４】
（変形例１）
図４は、図３とは異なる構造のエアーダクトを備えた構成の一例を示す斜視図である。図４において、図２および図３と同じ符号の部分は、図２および図３に関連して説明したものと同じである。
【００４５】
この例では、エアーダクト５０１および５０２を構成する外板５２１および５２２を樹脂（例えば、ポリアセタール）により構成し、その縁を搬送ベルト４０１に接触させた構造としている。また、外板５２１および５２２が、搬送ベルト４０１に接触する縁の部分は、面取りをし、角を丸めた形状としている。他は、図１〜３に関連して説明を行った実施形態と同じである。
【００４６】
（変形例２）
図５は、エアーダクト５０１の通路の内面に、本実施形態における凸部として利用する円柱状の突起５３１を設けた例（Ａ）と、同様な機能を有する突起５４１を設けた例（Ｂ）を示す斜視図である。この例では、突起５３１または５４１を複数配置することで、エアーダクト５１０内を流れる空気の流れに乱流を生じさせ、摩耗粉の除去効率を高めている。突起の構造は、円柱状に限定されず、板状等の他の形状であってもよい。
【００４７】
（変形例３）
図６には、図２に示す構成の変形例が示されている。図６には、通路の断面積が一様でない場合の一例が示されている。図６は、図２の一部を上方から見た状態が示されている。図６には、ヒートシンク４０３の一部、エアーダクト５０１、ファン５１０および搬送ベルト４０１が示されている。この例では、エアーダクト６０１の通路６０２の断面形状に工夫が施されている。すなわち、通路６０２の幅（空気の流れる経路の幅）が、通路６０２への入口の部分では狭く、中央では広く、出口では再び狭くなる構造とされている。つまり、通路６０２の断面積が、入口の部分では狭く、中央では広く、出口では再び狭くなる構造とされている。
【００４８】
図６に示す構造によれば、通路６０２の入口と出口の付近における流速が、中央の付近に比較して速くなる。摩耗粉の発生は、搬送ベルトの幅方向の両端の方が中央に比較して多い。したがって、通路６０２の入口と出口の付近における流速を中央付近よりも速くすることで、摩耗粉を吹き飛ばしての除去を、そうでない構成とした場合よりも効率よく行える。
【００４９】
（変形例４）
次に、図１および図２に示す構成において、搬送ベルト４０１のヒートシンク４０３に接触する面側に突出部を設ける例を説明する。図７は、搬送ベルトの構成の一例を示す概念図である。図７には、図１および図２に示す搬送ベルト４０１の代わりに利用可能な搬送ベルト５４１が示されている。
【００５０】
搬送ベルト５４１のヒートシンク４０３に接触する側の面には、本実施形態における突出部として利用される幅方向に延長する突起５４２が形成されている。突起５４２は、高さが例えば１ｍｍであり、その頂部は面取りがされた丸みを有する形状であり、ヒートシンク４０３に接触する側面は、垂直ではなく、ベルト面に垂直な垂線との間のなす角度が１０〜３０°程度の傾斜面とされている。突起５４２の数は限定されないが、突起５４２と印刷用紙とが重ならないように、印刷用紙の搬送のタイミングを調整する必要がある。突起がヒートシンク４０３の縁に接触することで、ヒートシンク４０３の縁に付着した摩耗粉が掻き落とされる。
【００５１】
図８は、図７に示す構成を採用した場合における制御系の一例を示す概念図である。図８において、用紙設定部５５１は、画像を形成する印刷用紙に関する情報を取得する。用紙搬送タイミング制御部５５２は、搬送手段の突出部と記録材とが重ならないように送り手段を制御する制御手段の一例である。用紙搬送タイミング制御部５５２は、図１の記録材収納部１０１から印刷用紙を搬送経路に送り出すタイミングを制御する信号を記録材収納装置１０１から印刷用紙を送り出す送り出しロール１６の駆動機構に出力する。画像形成制御部５５３は、画像形成部１０における画像の形成処理を制御する。ファン制御部５５４は、ファン５１０〜５１２の動作を制御する。
【００５２】
（動作）
以下、図８に示す制御系で実行される動作の一例を説明する。図９は、図８に示す制御系で実行される動作の一例を示すフローチャートである。画像形成処理が開始されると（ステップＳ６０１）、搬送経路１０３上において印刷用紙を搬送するのに必要な搬送ローラ等の動作、画像形成部１０における感光体ドラムの回転、定着装置１０５および冷却装置１０７の動作が開始される（ステップＳ６０２）。またファン制御部５５４の機能により、ファン５１０〜５１２の回転が開始される。
【００５３】
次に、用紙設定部５５１において、画像形成の対象となる印刷用紙に関する情報（用紙サイズや紙質）が取得される（ステップＳ６０３）。次に、取得された印刷用紙に関する情報に基づいて、どのタイミングで印刷用紙を記録材収納装置１０１から搬送経路１０３に送り出すかを算出する演算が、用紙搬送タイミング制御部５５２において行われる（ステップＳ６０４）。この演算では、印刷用紙が冷却装置１０７に到った段階で、印刷用紙が図７の突起５４２と重なることがないように、印刷用紙１０２を記録材収納装置１０１から冷却装置１０７に向けて送り出すタイミングが計算される。
【００５４】
搬送のタイミングを算出する演算の結果が得られたら、この結果に基づいて制御信号が、用紙搬送タイミング制御部５５２から送り出しロール１６の駆動機構に送られ、印刷用紙の搬送が開始される（ステップＳ６０５）。そして、画像形成制御部５５３からの制御信号により、画像形成部１０における印刷用紙へのトナー像の形成処理が制御され（ステップＳ６０６）、このトナー像が加熱定着装置１０５において加熱定着される。
【００５５】
加熱定着処理が施された印刷用紙は、冷却装置１０７において冷却され、図の右方向に排出される。この冷却装置１０７における冷却の際、最初の記録材収納装置１０１からの印刷用紙１０２の送り出しのタイミングが、ステップＳ６０４において行われた演算の結果を利用して調整されているので、搬送ベルト４１０に押し付けられた状態の印刷用紙と図７の突起５４２とが重ならない。
【００５６】
ステップＳ６０６の後、画像形成の処理を終了するのであれば、ステップＳ６０８に進み、処理を終了する。また、画像形成の処理を次の印刷用紙に対して行うのであれば、ステップＳ６０４以下の処理を繰り返す。
【００５７】
印刷用紙が冷却装置１０７に到った段階で、印刷用紙が図７の突起５４２と重ならないようにする方法としては、印刷用紙が冷却装置１０７に到達する前の段階で、搬送ベルト４０１の搬送速度を調整し、印刷用紙が来た段階における突起５４２の位置を調整する方法を挙げることができる。
【００５８】
（変形例５）
図１に示す例示において、画像の形成動作時には、記録材の冷却に適した風量がヒートシンク４０３に流れるようにファン５１０〜５１２の回転数を制御し、冷却モードを実行する。そして、処理した記録材の枚数が所定の枚数に達した段階で、図２に示すファン５１０〜５１２の回転数を、摩耗粉を吹き飛ばすのに適した風量が得られる値に変更し、クリーニングモードを実行する。これにより、冷却効率、無駄な電力消費の抑制、効果的な摩耗粉の除去をバランス良く実現する。
【００５９】
この場合、画像形成を行った記録材の枚数を数える手段を配置し、処理した記録材の枚数をカウントする。また、図８に示す制御系を採用し、ファン制御部５５４の機能により、冷却モード時とクリーニングモード時とにおけるファン５１０〜５１２の回転数の制御を行う。なお、クリーニングモードの実行は、消費した記録材の重量や搬送ベルト４０１の移動量に基づいて行ってもよい。
【００６０】
（変形例６）
以下、ファンへの空気の流れを切り換えることで、冷却モードとクリーニングモードとの切換を行う例を説明する。図１０は、冷却装置の一例を示す上面図である。図１０（Ａ）には、冷却モードの状態が示され、図１０（Ｂ）には、クリーニングモードの状態が示されている。
【００６１】
図１０には、冷却装置７００が示されている。冷却装置７００は、図１のヒートシンク４０３と同様なヒートシンク７０１を備えている。ヒートシンク７０１の記録材の搬送方向で見た上流側と下流側には、図１に示すのと同様なエアーダクト７０２と７０３が配置されている。
【００６２】
この例では、ヒートシンク７０１とファン７０４〜７０６との間に通気経路開閉手段７０７〜７０９が配置されている。通気経路開閉手段７０７〜７０９は、鎧戸構造（ジャロジーと同様な構造）を有し、通気経路を開放あるいは閉鎖するシャッターとして機能する。
【００６３】
図１０（Ａ）には、エアーダクト７０２および７０３と、ファン７０４〜７０６との間の通気経路が閉鎖され、ヒートシンク７０１とファン７０４〜７０６との間の通気経路が開放された状態が示されている。この図１０（Ａ）の状態が、ヒートシンク７０１の冷却を行う冷却モードの一例となる。
【００６４】
図１０（Ｂ）には、エアーダクト７０２および７０３と、ファン７０４〜７０６との間の通気経路が開放され、ヒートシンク７０１とファン７０４〜７０６との間の通気経路が閉鎖された状態が示されている。この図１０（Ｂ）の状態が、エアーダクト７０２および７０３の内部に空気を流し、この空気の流れによって図示省略した搬送ベルト４０１の摩耗粉を除去するクリーニングモードの一例となる。
【００６５】
（その他の変形例）
図１に示す例示では、画像形成部１０として、カラー画像を形成する機能を備える場合の例を示したが、モノクロ画像専用の場合は、画像形成ユニットは一つでよい。また画像形成部として、感光体ドラムから記録媒体に直接画像を転写せずに、感光体ドラムから一旦転写ベルトに画像を転写し、それを記録材に転写する構成を採用してもよい。また、冷却手段として、ファン、ペルチェ素子または水冷による強制冷却手段を組み合わせて使用してもよい。また、エアーダクトは、ヒートシンクの上流側だけに配置するのでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】発明を利用した画像形成装置の一例を示す概念図である。
【図２】冷却装置の一例を示す斜視図である。
【図３】冷却装置の一例を示す斜視図である。
【図４】冷却装置の一例を示す斜視図である。
【図５】乱流を発生させる構成の例を示す斜視図である。
【図６】冷却装置の一例を示す概念図である。
【図７】搬送ベルトの構成の一例を示す概念図である。
【図８】制御系の一例を示す概念図である。
【図９】制御系で実行される動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】冷却装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…画像形成部、１０Ｙ…画像形成ユニット、１０Ｍ…画像形成ユニット、１０Ｃ…画像形成ユニット、１０Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…クリーニングロール、１３…露光装置、１４…トナー供給装置、１５…転写ロール、１６…送り出しロール、１００…画像形成装置、１０１…記録材収納装置、１０２…印刷用紙、１０３…搬送経路、１０４…搬送ローラ機構、１０５…加熱定着装置、１０６…搬送装置、１０７…冷却装置、２０１…ヒートロール、２０２…プレッシャーロール、２０３…定着ベルト、２０４…駆動ロール、２０５…ベルト清掃ロール、４０１…搬送ベルト、４０２…搬送ベルト、４０３…ヒートシンク、４０４…駆動ロール、４０５…テンションロール、４０６…押し付けロール群、４０７…駆動ロール、４０８…テンションロール、５０１…エアーダクト、５０２…エアーダクト、５０３…外板、５０４…外板、５０５…通路、５０６…通路、５０７…樹脂板、５０８…樹脂板、５１０…ファン、５１１…ファン、５１２…ファン、５２１…外板、５２２…外板、５３１…突起、５４１…突起、７００…冷却装置、７０１ヒートシンク、７０２…ファン、７０３…ファン、７０４…ファン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材冷却装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、定着ベルトに接触する冷却部材を備えたベルト定着装置が示されている。特許文献２には、表面が粘着性を有するクリーニング部材により、定着ベルトに付着した付着物を除去する定着装置が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７０９８７号公報
【特許文献２】特開２００５−１７８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、記録材を搬送する搬送手段とこの搬送手段に接触する放熱手段とを備えた構成において、搬送手段と放熱手段との接触によって生じる摩耗粉を除去する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段に接触し、前記搬送手段を介して前記記録材の熱を放熱する放熱手段と、前記放熱手段に流れる気流を生成する気流生成手段と、前記搬送手段と前記放熱手段とが接触する区間の前後の部分であって前記放熱手段の外側に形成された前記気流の一部を流すための通路とを備えることを特徴とする記録材冷却装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記通路内を流れる気流に乱流を形成するための凸部が前記通路内に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記通路の断面積が一様でないことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記通路に流れる気流の風量には、第１の風量と、この第１の風量とは異なる第２の風量があることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記搬送手段は、端のない帯状の部材であり、前記端のない帯状の部材の外側の面が前記記録材に接触し、前記端のない帯状の部材の内側の面に突出部が設けられ、前記端のない帯状の部材の内側の面が前記放熱手段に接触することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の下流側に配置された請求項５に記載の記録材冷却装置と、前記記録材冷却装置に向けて前記記録材を送る送り手段と、前記突出部と前記記録材とが重ならないように前記送り手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記記録材に熱を加え、前記画像を定着させる定着手段と、前記定着手段の下流側に配置された請求項１〜５のいずれか一項に記載の記録材冷却装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、搬送手段と放熱手段との接触によって生じる摩耗粉を除去する技術が提供される。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、摩耗粉を除去する効率が向上する。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、場所による摩耗粉の発生状態に応じた気流の流量を設定できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、放熱手段の冷却に適した気流と、摩耗粉の除去に適した気流とを選択できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、放熱手段の縁に付着した摩耗粉を除去する能力が向上する。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の効果を記録材の冷却効果を損なわずに得られる画像形成装置が得られる。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜５に記載の発明の効果を有する画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、発明を利用した一実施形態を説明する。
（画像形成装置の構成）
図１には、実施形態である画像形成装置１００が示されている。画像形成装置１００は、記録材収納装置１０１を備えている。この例では、記録材収納装置１０１に、記録材の一例である印刷用紙１０２が収納されている。記録材としては、紙以外にもＯＨＰ用紙等の樹脂製のもの等を利用可能である。
【００２０】
符号１６は、本実施形態における送り手段として利用した送り出しロールである。送り出しロール１６は、記録材収納装置１０１から印刷用紙１０２を下流側に送り出す。記録材収納装置１０１の下流側には、記録材収納装置１０１から排出された印刷用紙を搬送する搬送ローラ機構１０４が配置されている。搬送ローラ機構１０４の下流側には、本実施形態における画像形成手段として利用した画像形成部１０が配置されている。画像形成部１０は、印刷用紙上にトナー像を形成する。なお、ここで下流側というのは、時系列的に見た場合における処理の流れの後工程側のことをいう。また上流側は、これとは逆に処理の流れの前工程側のことをいう。
【００２１】
画像形成部１０の下流側には、本実施形態における定着手段として利用した加熱定着装置１０５が配置されている。加熱定着装置１０５は、印刷用紙上に形成されたトナー像を印刷用紙に加熱定着させる。加熱定着装置１０５の下流側には、加熱定着装置１０５から排出された印刷用紙を冷却する冷却装置１０７が配置されている。冷却装置１０７において冷却された印刷用紙は、図示省略した排出部に排出される。
【００２２】
（画像形成部の構成）
以下、図１の画像形成部１０の構成を説明する。画像形成部１０は、ＹＭＣＫの各基本色のトナー像を印刷用紙に形成するための４つの画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｍを備えている。
【００２３】
画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｍの基本構造は同じであるので、以下代表して画像形成ユニット１０Ｙの構成を説明する。画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１を備えている。感光体ドラム１１は、図の矢印の方向（反時計回り方向）に回転する。感光体ドラム１１には、感光体ドラム１１の表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングロール１２が配置されている。クリーニングロール１２の下流側（図の反時計回転方向側）における感光体ドラム１１の表面には、露光装置１３から静電潜像を形成するためのレーザ光が走査されつつ照射される。なお、この露光が行われる部分とクリーニングロール１２との間に感光体ドラム１１を帯電させるための帯電装置（図示省略）が配置されている。
【００２４】
感光体ドラム１１の露光される部分の下流側には、露光され潜像が形成された感光体ドラム１１の表面にトナーを供給するためのトナー供給装置１４が配置されている。さらにその下流側には、感光体ドラム１１に対向して、転写ロール１５が配置されている。以上が画像形成ユニット１０Ｙの構成である。画像形成ユニット１０Ｍ〜１０Ｋも使用するトナーが異なるだけで、基本構造は同じである。
【００２５】
（画像形成部の動作）
以下、画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｋの動作について説明する。なお、画像形成ユニット１０Ｙ〜１０Ｋの動作は、トナーの色以外は基本的に同じであるので、ここでは、代表して画像形成ユニット１０Ｙの動作について説明する。
【００２６】
感光体ドラム１１が図の反時計回り方向に回転している状態において、その表面に残存しているトナーが、クリーニングロール１２により除去される。そして、この残存トナーが除去された部分に図示省略した帯電装置からの電荷の帯電が行われ、さらにそこに露光装置１３からのレーザ光が走査されつつ照射される。このレーザ光の照射が行われることで、感光体ドラム１１の表面が形成する画像のパターンに応じた状態で感光し、静電潜像が形成される。
【００２７】
この静電潜像が形成された部分にトナー供給装置１４からＹ色のトナーが供給され、静電潜像を構成する電荷分布に応じてＹ色のトナーが感光体ドラム１１の表面に付着する。こうしてＹ色のトナー像が感光体ドラム１１上に形成される。このトナー像の形成のタイミングに合わせて、感光体ドラム１１と転写ロール１５との間に記録材収納装置１０１から排出された印刷用紙が搬送され、両者の間に印刷用紙が挟まれることで、感光体ドラム１１上のトナー像が印刷用紙上に転写される。トナー像の転写が行われた感光体ドラム１１の表面は、クリーニングロール１２によりクリーニングが行われる。以上の動作が繰り返されることで、Ｙ色のトナー像が搬送経路１０３上を搬送されてくる印刷用紙の上に形成される。
【００２８】
以上は、画像形成ユニット１０ＹにおけるＹ色のトナー像の形成動作であるが、画像形成ユニット１０Ｍ〜１０Ｋにおいても同様な動作により、各基本色のトナー像の形成が行われる。こうして、搬送経路１０３を図の右方向に向かって搬送される印刷用紙上に、ＹＭＣＫの基本色のトナー像が順次重ねられてカラーのトナー像が形成される。
【００２９】
（加熱定着装置の構成）
次に、加熱定着装置１０５の構成について説明する。加熱定着装置１０５は、ヒートロール２０１と、ヒートロール２０１に対向するプレッシャーロール２０２を備えている。ヒートロール２０１は、内部にヒータを備え、発熱する。符号２０３は、定着ベルトであり、ヒートロール２０１と駆動ロール２０４との間に掛け渡されている。定着ベルト２０３には、定着ベルト２０３の表面を清掃するベルト清掃ロール２０５が接触している。また、定着ベルト２０３は、ヒートロール２０１の部分でプレッシャーロール２０２から圧力を受けた状態とされている。
【００３０】
（加熱定着装置の動作）
次に、加熱定着装置１０５の動作について説明する。駆動ロール２０４が図の反時計回り方向に回転すると、定着ベルト２０３が反時計回り方向に回転し、この過程で図の左方向から搬送経路１０３を搬送されてきた印刷用紙が定着ベルト２０３とプレッシャーロール２０２との間に挟まれる。この際、印刷用紙に形成されたトナー像が定着ベルト２０３によって加熱され、同時に加圧される。この加熱されつつの加圧が行われることで、印刷用紙に形成されたトナー像の定着が行われる。
【００３１】
（冷却装置の構成）
次に、冷却装置１０７について説明する。図１に示すように冷却装置１０７は、本実施形態における搬送手段として利用した搬送ベルト４０１と、搬送ベルト４０１に対向する搬送ベルト４０２を備えている。搬送ベルト４０１と搬送ベルト４０２は印刷用紙の搬送方向と直交する方向に関しては均一に接触し、接触する部分としない部分という差が生じない構成となっている。搬送ベルト４０１は、端のない帯状の部材の一例であり、印刷用紙に接触する側と反対側の面が本実施形態における放熱手段として使用したヒートシンク４０３に接触している。ヒートシンク４０３は、金属製（この例では、アルミニウム製）であり、複数のフィンが隙間を空けて配置され、その隙間を後述するファンの作用によって空気が流れることで放熱が行われる構成とされている。搬送ベルト４０１は、テンションロール４０５によって張力が与えられた状態において、駆動ロール４０４によって駆動されて回転する。
【００３２】
搬送ベルト４０２は、印刷用紙に接触する側と反対側の面が、押し付けロール群４０６によって押され、テンションロール４０８によって張力が与えられ、さらに駆動ロール４０７によって駆動されて回転する。押し付けロール群４０６は、バネの反発力により、複数のロールを上方（ヒートシンク４０３の方向）に向かって押し付けることで、搬送ベルト４０２を搬送ベルト４０１側に押し付ける。
【００３３】
図２は、冷却装置１０７の概要を示す斜視図であり、図３は、図３に示す状態から冷却ファンを取り外した状態を示す斜視図である。なお、図２および３において、図１に示す駆動ロール４０４等の駆動系の機構は、記載を省略している。
【００３４】
図２および３には、ヒートシンク４０３が示されている。図２に示すように、ヒートシンク４０３の用紙搬送方向の右側（図の手前側）には、気流生成手段の一例であるファン５１０〜５１３が配置されている。ファン５１０〜５１３は、軸流ファンであり、図では羽根の記載は省略されている。ファン５１０〜５１３は、ヒートシンク４０３側から空気を吸い込み、図の手前側に気流を排気する。なお気流の流れの方向は、逆であってもよい。
【００３５】
ヒートシンク４０３の下面は、搬送ベルト４０１に接触している（図２では図示省略）。搬送ベルト４０１は、ヒートシンク４０３に接触した状態で、図の左から右の方向に移動する。ヒートシンク４０３の上流側および下流側には、エアーダクト５０１および５０２が設けられている。エアーダクト５０１と５０２は、金属板を図示する形状に折り曲げた外板５０３および５０４をヒートシンク４０３に固定した構造とされている。
【００３６】
より詳細にいうと、エアーダクト５０１では、外板５０３、ヒートシンク４０３および搬送ベルト４０１によって囲まれる空間が本実施形態における通路として利用する通路５０５とされている。通路５０５は、ヒートシンク４０３の上流側において、搬送ベルト４０１と接触するヒートシンク４０３の縁の部分に沿って搬送ベルト４０１を横断する方向に延長している。外板５０３の縁は、搬送ベルト４０１に接触せず、その隙間は、隙間塞ぎ部材の一例である樹脂板５０７（この例ではＰＥＴフィルム）によって塞がれている。樹脂板５０７は、外板５０３の縁の下流側に固定されている。
【００３７】
エアーダクト５０２では、外板５０４、ヒートシンク４０３および搬送ベルト４０１によって囲まれる空間が本実施形態における通路として利用する通路５０６とされている。通路５０６は、ヒートシンク４０３の下流側において、搬送ベルト４０１と接触するヒートシンク４０３の縁の部分に沿って搬送ベルト４０１を横断する方向に延長している。外板５０４の縁は、搬送ベルト４０１に接触せず、その隙間は、隙間塞ぎ部材である樹脂板５０８（この例ではＰＥＴフィルム）によって塞がれている。樹脂板５０８は、外板５０３の縁の下流側に固定されている。
【００３８】
樹脂板５０７および５０８は、力が加わり湾曲した状態で搬送ベルト４０１に接触する状態とされ、樹脂板と搬送ベルトとの間からの気流の漏れを防ぐ構造とされている。また、樹脂板５０７および５０８の搬送ベルト４０１に接触する縁の部分は、角を取った丸みの形状に加工（面取り加工）が施され、搬送ベルト４０１への負荷や摩耗粉の発生を抑える工夫が施されている。
【００３９】
（冷却装置の動作）
図１に示す構成において、まず、搬送ベルト４０１を図の反時計回り方向に回転させ、搬送ベルト４０２を図の時計回り方向に回転させる。この状態において、加熱定着装置１０５から搬送されてきた印刷用紙が搬送ベルト４０１と４０２との間に挟まれ、印刷用紙は、図の右方向に搬送される。
【００４０】
この際、押し付けロール群４０６の機能により、印刷用紙は、搬送ベルト４０１に押し付けられ、搬送ベルト４０１は、ヒートシンク４０３に押し付けられる。これにより、印刷用紙の印刷面（画像が形成された面）の熱が、搬送ベルト４０１を介してヒートシンク４０３に逃げ、加熱定着装置１０５における加熱により温度が上昇した印刷用紙が冷却される。冷却された印刷用紙は、冷却装置１０７から図の右方向に排出される。
【００４１】
また、ヒートシンク４０３の隣接するフィンの間には、ファン５１０〜５１２の機能により、空気が流れ、ヒートシンク４０３からの放熱が行われる。ファン５１０〜５１２の機能による気流の一部は、通路５０５および５０６にも流れる。また、通路５０５および５０６内を空気が流れることで、この空気に触れるヒートシンク４０３の部分が空冷される。
【００４２】
（ヒートシンクにおける摩耗粉の除去機能）
上記の冷却作用において、搬送ベルト４０１は、ヒートシンク４０３に押し付けられ、ヒートシンク４０３に接触しつつ、ヒートシンク４０３に対して移動する。この際、搬送ベルト４０１の表面が、ヒートシンク４０３の縁によって擦られ、搬送ベルト４０１の摩耗粉が発生する。この摩耗粉の発生は、ヒートシンク４０３の上流側の縁と下流側の縁の両方で発生するが、上流側での方がより顕著となる。
【００４３】
この摩耗粉は、通路５０５と５０６を流れる気流により吹き飛ばされ、ファン５１０〜５１２に吸い込まれる。なお、ファン５１０〜５１２の排気側には、塵等を捕獲するためのエアーフィルタが配置されており、上記の摩耗粉は、このエアーフィルタに捕獲される。
【００４４】
（変形例１）
図４は、図３とは異なる構造のエアーダクトを備えた構成の一例を示す斜視図である。図４において、図２および図３と同じ符号の部分は、図２および図３に関連して説明したものと同じである。
【００４５】
この例では、エアーダクト５０１および５０２を構成する外板５２１および５２２を樹脂（例えば、ポリアセタール）により構成し、その縁を搬送ベルト４０１に接触させた構造としている。また、外板５２１および５２２が、搬送ベルト４０１に接触する縁の部分は、面取りをし、角を丸めた形状としている。他は、図１〜３に関連して説明を行った実施形態と同じである。
【００４６】
（変形例２）
図５は、エアーダクト５０１の通路の内面に、本実施形態における凸部として利用する円柱状の突起５３１を設けた例（Ａ）と、同様な機能を有する突起５４１を設けた例（Ｂ）を示す斜視図である。この例では、突起５３１または５４１を複数配置することで、エアーダクト５１０内を流れる空気の流れに乱流を生じさせ、摩耗粉の除去効率を高めている。突起の構造は、円柱状に限定されず、板状等の他の形状であってもよい。
【００４７】
（変形例３）
図６には、図２に示す構成の変形例が示されている。図６には、通路の断面積が一様でない場合の一例が示されている。図６は、図２の一部を上方から見た状態が示されている。図６には、ヒートシンク４０３の一部、エアーダクト５０１、ファン５１０および搬送ベルト４０１が示されている。この例では、エアーダクト６０１の通路６０２の断面形状に工夫が施されている。すなわち、通路６０２の幅（空気の流れる経路の幅）が、通路６０２への入口の部分では狭く、中央では広く、出口では再び狭くなる構造とされている。つまり、通路６０２の断面積が、入口の部分では狭く、中央では広く、出口では再び狭くなる構造とされている。
【００４８】
図６に示す構造によれば、通路６０２の入口と出口の付近における流速が、中央の付近に比較して速くなる。摩耗粉の発生は、搬送ベルトの幅方向の両端の方が中央に比較して多い。したがって、通路６０２の入口と出口の付近における流速を中央付近よりも速くすることで、摩耗粉を吹き飛ばしての除去を、そうでない構成とした場合よりも効率よく行える。
【００４９】
（変形例４）
次に、図１および図２に示す構成において、搬送ベルト４０１のヒートシンク４０３に接触する面側に突出部を設ける例を説明する。図７は、搬送ベルトの構成の一例を示す概念図である。図７には、図１および図２に示す搬送ベルト４０１の代わりに利用可能な搬送ベルト５４１が示されている。
【００５０】
搬送ベルト５４１のヒートシンク４０３に接触する側の面には、本実施形態における突出部として利用される幅方向に延長する突起５４２が形成されている。突起５４２は、高さが例えば１ｍｍであり、その頂部は面取りがされた丸みを有する形状であり、ヒートシンク４０３に接触する側面は、垂直ではなく、ベルト面に垂直な垂線との間のなす角度が１０〜３０°程度の傾斜面とされている。突起５４２の数は限定されないが、突起５４２と印刷用紙とが重ならないように、印刷用紙の搬送のタイミングを調整する必要がある。突起がヒートシンク４０３の縁に接触することで、ヒートシンク４０３の縁に付着した摩耗粉が掻き落とされる。
【００５１】
図８は、図７に示す構成を採用した場合における制御系の一例を示す概念図である。図８において、用紙設定部５５１は、画像を形成する印刷用紙に関する情報を取得する。用紙搬送タイミング制御部５５２は、搬送手段の突出部と記録材とが重ならないように送り手段を制御する制御手段の一例である。用紙搬送タイミング制御部５５２は、図１の記録材収納部１０１から印刷用紙を搬送経路に送り出すタイミングを制御する信号を記録材収納装置１０１から印刷用紙を送り出す送り出しロール１６の駆動機構に出力する。画像形成制御部５５３は、画像形成部１０における画像の形成処理を制御する。ファン制御部５５４は、ファン５１０〜５１２の動作を制御する。
【００５２】
（動作）
以下、図８に示す制御系で実行される動作の一例を説明する。図９は、図８に示す制御系で実行される動作の一例を示すフローチャートである。画像形成処理が開始されると（ステップＳ６０１）、搬送経路１０３上において印刷用紙を搬送するのに必要な搬送ローラ等の動作、画像形成部１０における感光体ドラムの回転、定着装置１０５および冷却装置１０７の動作が開始される（ステップＳ６０２）。またファン制御部５５４の機能により、ファン５１０〜５１２の回転が開始される。
【００５３】
次に、用紙設定部５５１において、画像形成の対象となる印刷用紙に関する情報（用紙サイズや紙質）が取得される（ステップＳ６０３）。次に、取得された印刷用紙に関する情報に基づいて、どのタイミングで印刷用紙を記録材収納装置１０１から搬送経路１０３に送り出すかを算出する演算が、用紙搬送タイミング制御部５５２において行われる（ステップＳ６０４）。この演算では、印刷用紙が冷却装置１０７に到った段階で、印刷用紙が図７の突起５４２と重なることがないように、印刷用紙１０２を記録材収納装置１０１から冷却装置１０７に向けて送り出すタイミングが計算される。
【００５４】
搬送のタイミングを算出する演算の結果が得られたら、この結果に基づいて制御信号が、用紙搬送タイミング制御部５５２から送り出しロール１６の駆動機構に送られ、印刷用紙の搬送が開始される（ステップＳ６０５）。そして、画像形成制御部５５３からの制御信号により、画像形成部１０における印刷用紙へのトナー像の形成処理が制御され（ステップＳ６０６）、このトナー像が加熱定着装置１０５において加熱定着される。
【００５５】
加熱定着処理が施された印刷用紙は、冷却装置１０７において冷却され、図の右方向に排出される。この冷却装置１０７における冷却の際、最初の記録材収納装置１０１からの印刷用紙１０２の送り出しのタイミングが、ステップＳ６０４において行われた演算の結果を利用して調整されているので、搬送ベルト４１０に押し付けられた状態の印刷用紙と図７の突起５４２とが重ならない。
【００５６】
ステップＳ６０６の後、画像形成の処理を終了するのであれば、ステップＳ６０８に進み、処理を終了する。また、画像形成の処理を次の印刷用紙に対して行うのであれば、ステップＳ６０４以下の処理を繰り返す。
【００５７】
印刷用紙が冷却装置１０７に到った段階で、印刷用紙が図７の突起５４２と重ならないようにする方法としては、印刷用紙が冷却装置１０７に到達する前の段階で、搬送ベルト４０１の搬送速度を調整し、印刷用紙が来た段階における突起５４２の位置を調整する方法を挙げることができる。
【００５８】
（変形例５）
図１に示す例示において、画像の形成動作時には、記録材の冷却に適した風量がヒートシンク４０３に流れるようにファン５１０〜５１２の回転数を制御し、冷却モードを実行する。そして、処理した記録材の枚数が所定の枚数に達した段階で、図２に示すファン５１０〜５１２の回転数を、摩耗粉を吹き飛ばすのに適した風量が得られる値に変更し、クリーニングモードを実行する。これにより、冷却効率、無駄な電力消費の抑制、効果的な摩耗粉の除去をバランス良く実現する。
【００５９】
この場合、画像形成を行った記録材の枚数を数える手段を配置し、処理した記録材の枚数をカウントする。また、図８に示す制御系を採用し、ファン制御部５５４の機能により、冷却モード時とクリーニングモード時とにおけるファン５１０〜５１２の回転数の制御を行う。なお、クリーニングモードの実行は、消費した記録材の重量や搬送ベルト４０１の移動量に基づいて行ってもよい。
【００６０】
（変形例６）
以下、ファンへの空気の流れを切り換えることで、冷却モードとクリーニングモードとの切換を行う例を説明する。図１０は、冷却装置の一例を示す上面図である。図１０（Ａ）には、冷却モードの状態が示され、図１０（Ｂ）には、クリーニングモードの状態が示されている。
【００６１】
図１０には、冷却装置７００が示されている。冷却装置７００は、図１のヒートシンク４０３と同様なヒートシンク７０１を備えている。ヒートシンク７０１の記録材の搬送方向で見た上流側と下流側には、図１に示すのと同様なエアーダクト７０２と７０３が配置されている。
【００６２】
この例では、ヒートシンク７０１とファン７０４〜７０６との間に通気経路開閉手段７０７〜７０９が配置されている。通気経路開閉手段７０７〜７０９は、鎧戸構造（ジャロジーと同様な構造）を有し、通気経路を開放あるいは閉鎖するシャッターとして機能する。
【００６３】
図１０（Ａ）には、エアーダクト７０２および７０３と、ファン７０４〜７０６との間の通気経路が閉鎖され、ヒートシンク７０１とファン７０４〜７０６との間の通気経路が開放された状態が示されている。この図１０（Ａ）の状態が、ヒートシンク７０１の冷却を行う冷却モードの一例となる。
【００６４】
図１０（Ｂ）には、エアーダクト７０２および７０３と、ファン７０４〜７０６との間の通気経路が開放され、ヒートシンク７０１とファン７０４〜７０６との間の通気経路が閉鎖された状態が示されている。この図１０（Ｂ）の状態が、エアーダクト７０２および７０３の内部に空気を流し、この空気の流れによって図示省略した搬送ベルト４０１の摩耗粉を除去するクリーニングモードの一例となる。
【００６５】
（その他の変形例）
図１に示す例示では、画像形成部１０として、カラー画像を形成する機能を備える場合の例を示したが、モノクロ画像専用の場合は、画像形成ユニットは一つでよい。また画像形成部として、感光体ドラムから記録媒体に直接画像を転写せずに、感光体ドラムから一旦転写ベルトに画像を転写し、それを記録材に転写する構成を採用してもよい。また、冷却手段として、ファン、ペルチェ素子または水冷による強制冷却手段を組み合わせて使用してもよい。また、エアーダクトは、ヒートシンクの上流側だけに配置するのでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】発明を利用した画像形成装置の一例を示す概念図である。
【図２】冷却装置の一例を示す斜視図である。
【図３】冷却装置の一例を示す斜視図である。
【図４】冷却装置の一例を示す斜視図である。
【図５】乱流を発生させる構成の例を示す斜視図である。
【図６】冷却装置の一例を示す概念図である。
【図７】搬送ベルトの構成の一例を示す概念図である。
【図８】制御系の一例を示す概念図である。
【図９】制御系で実行される動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】冷却装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…画像形成部、１０Ｙ…画像形成ユニット、１０Ｍ…画像形成ユニット、１０Ｃ…画像形成ユニット、１０Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…クリーニングロール、１３…露光装置、１４…トナー供給装置、１５…転写ロール、１６…送り出しロール、１００…画像形成装置、１０１…記録材収納装置、１０２…印刷用紙、１０３…搬送経路、１０４…搬送ローラ機構、１０５…加熱定着装置、１０６…搬送装置、１０７…冷却装置、２０１…ヒートロール、２０２…プレッシャーロール、２０３…定着ベルト、２０４…駆動ロール、２０５…ベルト清掃ロール、４０１…搬送ベルト、４０２…搬送ベルト、４０３…ヒートシンク、４０４…駆動ロール、４０５…テンションロール、４０６…押し付けロール群、４０７…駆動ロール、４０８…テンションロール、５０１…エアーダクト、５０２…エアーダクト、５０３…外板、５０４…外板、５０５…通路、５０６…通路、５０７…樹脂板、５０８…樹脂板、５１０…ファン、５１１…ファン、５１２…ファン、５２１…外板、５２２…外板、５３１…突起、５４１…突起、７００…冷却装置、７０１ヒートシンク、７０２…ファン、７０３…ファン、７０４…ファン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段に接触し、前記搬送手段を介して前記記録材の熱を放熱する放熱手段と、
前記放熱手段に流れる気流を生成する気流生成手段と、
前記搬送手段と前記放熱手段とが接触する区間の前後の部分であって前記放熱手段の外側に形成された前記気流の一部を流すための通路と
を備えることを特徴とする記録材冷却装置。
【請求項２】
前記通路内を流れる気流に乱流を形成するための凸部が前記通路内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の記録材冷却装置。
【請求項３】
前記通路の断面積が一様でないことを特徴とする請求項１または２に記載の記録材冷却装置。
【請求項４】
前記通路に流れる気流の風量には、第１の風量と、この第１の風量とは異なる第２の風量があることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の記録材冷却装置。
【請求項５】
前記搬送手段は、端のない帯状の部材であり、
前記端のない帯状の部材の外側の面が前記記録材に接触し、
前記端のない帯状の部材の内側の面に突出部が設けられ、
前記端のない帯状の部材の内側の面が前記放熱手段に接触することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の記録材冷却装置。
【請求項６】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段の下流側に配置された請求項５に記載の記録材冷却装置と、
前記記録材冷却装置に向けて前記記録材を送る送り手段と、
前記突出部と前記記録材とが重ならないように前記送り手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録材に熱を加え、前記画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段の下流側に配置された請求項１〜５のいずれか一項に記載の記録材冷却装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
記録材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段に接触し、前記搬送手段を介して前記記録材の熱を放熱する放熱手段と、
前記放熱手段に流れる気流を生成する気流生成手段と、
前記搬送手段と前記放熱手段とが接触する区間の前後の部分であって前記放熱手段の外側に形成された前記気流の一部を流すための通路と
を備えることを特徴とする記録材冷却装置。
【請求項２】
前記通路内を流れる気流に乱流を形成するための凸部が前記通路内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の記録材冷却装置。
【請求項３】
前記通路の断面積が一様でないことを特徴とする請求項１または２に記載の記録材冷却装置。
【請求項４】
前記通路に流れる気流の風量には、第１の風量と、この第１の風量とは異なる第２の風量があることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の記録材冷却装置。
【請求項５】
前記搬送手段は、端のない帯状の部材であり、
前記端のない帯状の部材の外側の面が前記記録材に接触し、
前記端のない帯状の部材の内側の面に突出部が設けられ、
前記端のない帯状の部材の内側の面が前記放熱手段に接触することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の記録材冷却装置。
【請求項６】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段の下流側に配置された請求項５に記載の記録材冷却装置と、
前記記録材冷却装置に向けて前記記録材を送る送り手段と、
前記突出部と前記記録材とが重ならないように前記送り手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録材に熱を加え、前記画像を定着させる定着手段と、
前記定着手段の下流側に配置された請求項１〜５のいずれか一項に記載の記録材冷却装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−７８６６５（Ｐ２０１０−７８６６５Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４４０７５（Ｐ２００８−２４４０７５）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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