(57)【要約】【課題】冷却部材に結露が生じるのを抑えて、ベルト部材の裏面が水分により冷却部材の冷却面に貼り付きながら回転して回転不良が起こるのを抑制できる冷却装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の張架部材によって回転可能に張架され、シート状部材Ｐをおもて面に担持して搬送するベルト部材１１３と、ベルト部材の裏面に冷却面を接触させて設けられ、ベルト部材を介してシート状部材を冷却する冷却部材１１１とを備えた冷却装置１００において、冷却部材の温度を検知する温度検知手段３２と、冷却部材の周囲雰囲気の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段３１と、前記周囲雰囲気の湿度が、冷却部材により前記周囲雰囲気が冷やされることで冷却部材に結露が生じないような、冷却部材の温度に応じた所定湿度以下となるように、温度検知手段と温湿度検知手段との検知結果に基づいて前記周囲雰囲気を除湿する除湿手段６とを備える。【選択図】図１
2014035523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の張架部材によって回転可能に張架され、シート状部材をおもて面に担持して搬送するベルト部材と、
前記ベルト部材の裏面に冷却面を接触させて設けられ、該ベルト部材を介して前記シート状部材を冷却する冷却部材とを備えた冷却装置において、
前記冷却部材の温度を検知する温度検知手段と、
前記冷却部材の周囲雰囲気の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段と、
前記周囲雰囲気の湿度が、前記冷却部材により前記周囲雰囲気が冷やされることで該冷却部材に結露が生じないような、該冷却部材の温度に応じた所定湿度以下となるように、前記温度検知手段と前記温湿度検知手段との検知結果に基づいて該周囲雰囲気を除湿する除湿手段とを備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１の冷却装置において、
前記冷却部材の温度＞該冷却部材の周囲雰囲気の露点の関係を満たすように、上記除湿手段によって該周囲雰囲気の湿度を調節することを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２の冷却装置において、
上記除湿手段は、上記冷却部材の周囲雰囲気を装置外に排気する排気ファンを有することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項１または２の冷却装置において、
上記除湿手段は冷却面と放熱面とを備えたペルチェ素子を有しており、該ペルチェ素子の冷却面に上記冷却部材の周囲雰囲気を供給し、該冷却面で該周囲雰囲気を露点以下に冷却して該冷却面で結露を生じさせて除湿を行うことを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の冷却装置において、
装置本体内雰囲気を加湿する加湿手段を設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項５の冷却装置において、
上記加湿手段が、画像形成装置内に設けられた少なくとも熱によって記録材上にトナー像を定着させる定着手段の周囲雰囲気を流入させる吸気手段を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の冷却装置において、
上記冷却部材の周囲雰囲気の湿度が一定以下になった際に、該冷却部材の冷却能力を低下させることを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
シート状部材上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記シート状部材上に形成されたトナー像を少なくとも熱によって該シート状部材に定着させる定着手段と、
前記定着手段によってトナー像が定着されたシート状部材を冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
前記冷却手段として、請求項１、２、３、４、５または６の冷却装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
シート状部材上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記シート状部材上に形成されたトナー像を少なくとも熱によって該シート状部材に定着させる定着手段と、
前記定着手段によってトナー像が定着されたシート状部材を冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置において、
前記冷却手段として、請求項７の記録材冷却装置を備えており、上記冷却部材の冷却能力を低下させた際に、該冷却部材が所定の温度よりも高くなった場合に、単位時間当たりの印刷量を減らすことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる冷却装置、及び、その冷却装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としては、電子写真技術を用いてシート状部材である用紙上にトナー画像を形成し、定着装置を通過させることでトナーを溶融し融着させるものが知られている。
【０００３】
一般に定着装置の温度は、トナーや用紙の種類、用紙搬送スピードなどによって異なるが１８０［℃］〜２００［℃］程度の温度に設定され制御されて、トナーを瞬時に融着させる。定着装置を通過した直後の用紙の表面温度は、用紙の熱容量（比熱、密度など）に左右されるが例えば１００［℃］〜１３０［℃］程度の高い温度となっている。トナーの溶融温度はもっと低いので、定着装置通過直後の時点ではトナーは少し軟らかいままであり、用紙が冷えるまでは、しばらく粘着状態にある。
【０００４】
そのため、連続的に画像出力動作が繰り返され定着装置通過後の用紙が排紙収容部に積載される場合、用紙上のトナーが十分に硬化できず軟化状態にあると、用紙上のトナーが別の用紙に貼り付く所謂ブロッキング現象が起こることがある。
【０００５】
特許文献１に記載の冷却装置では、用紙をおもて面に担持して搬送する、複数の張架ローラによって回転可能に張架された搬送ベルトの裏面に、冷却部材であるヒートシンクの冷却面を接触させて設けている。ヒートシンクはファンにより風を当てて冷却しており、搬送ベルトによって搬送される用紙は、ヒートシンクとの対向領域を通過した際に、搬送ベルトを介して用紙からヒートシンクに熱が奪われることで冷却される。
【０００６】
これにより、熱定着装置通過後の用紙を冷却装置で冷却した後に排紙収容部に積載させることで、ブロッキング現像が起こるのを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
熱定着装置では熱によってトナーを溶融し用紙に定着させるので、用紙が含んでいる水分が蒸発することにより周囲の雰囲気が高湿な状態となる。こうした雰囲気中では、ヒートシンクが冷えた状態にあるためにヒートシンクの表面で結露を起こし易い。そして、この結露によって水分がヒートシンクの冷却面と搬送ベルトの裏面との間に入り込むと、搬送ベルトの裏面がヒートシンクの冷却面に貼り付きながら回転されるため回転不良を起こすといった問題が生じる。
【０００８】
また、搬送ベルトの裏面に接触させて配設される冷却部材としてはヒートシンクに限るものではなく、冷却媒体が流れる流路が内部に設けられた冷却プレートなどを前記冷却部材として用いた場合でも上述したのと同様の問題が生じる。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、冷却部材に結露が生じるのを抑えて、水分によりベルト部材が冷却部材に貼り付いて回転不良が起こるのを抑制できる冷却装置及びその冷却装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の張架部材によって回転可能に張架され、シート状部材をおもて面に担持して搬送するベルト部材と、前記ベルト部材の裏面に冷却面を接触させて設けられ、該ベルト部材を介して前記シート状部材を冷却する冷却部材とを備えた冷却装置において、前記冷却部材の温度を検知する温度検知手段と、前記冷却部材の周囲雰囲気の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段と、前記周囲雰囲気の湿度が、前記冷却部材により前記周囲雰囲気が冷やされることで該冷却部材に結露が生じないような、該冷却部材の温度に応じた所定湿度以下となるように、前記温度検知手段と前記温湿度検知手段との検知結果に基づいて該周囲雰囲気を除湿する除湿手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、冷却部材の周囲雰囲気の湿度が前記所定湿度以下となるように、除湿手段によって前記周囲雰囲気を除湿することで、冷却部材に結露が生じるのを抑制することができる。これにより、冷却部材に結露が生じてベルト部材の裏面が冷却部材の冷却面に貼り付くのを抑えることができる。よって、ベルト部材の裏面が水分により冷却部材の冷却面に貼り付きながら回転して回転不良が起きてしまうことを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、冷却部材に結露が生じるのを抑えて、水分によりベルト部材が冷却部材に貼り付いて回転不良が起こるのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る冷却装置の模式図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】実施形態に係る冷却装置の斜視説明図。
【図４】冷却部材に結露が発生した状態を示す図。
【図５】雰囲気温度と相対湿度と露点との関係を示したグラフ。
【図６】温度センサ及び温湿度センサの検知結果に応じてコントローラにより行われる排気ファンの出力制御の一例を示すフローチャート。
【図７】相対湿度と、無端ベルトの静電気の帯電電位との関係を示したグラフ。
【図８】冷却部材の周囲を囲むようにダクトを設けた冷却装置の模式図。
【図９】冷却装置に設けられる、ペリチェ素子を用いた除湿機の概略構成図。
【図１０】実施例３に係る冷却装置の模式図。
【図１１】実施例３に係る冷却装置で行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図１２】冷却部材の周囲を囲むようにダクトを設けた冷却装置の模式図。
【図１３】実施例４に係る冷却装置の模式図。
【図１４】実施例５に係る冷却装置の模式図。
【図１５】空冷ヒートシンクを使用した冷却装置の模式図。
【図１６】放熱部として空冷ヒートシンクを備えたペルチェ素子を用いた冷却装置の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した冷却装置を備えた画像形成装置であるプリンタの一実施形態について説明する。図２は、本実施形態に係るタンデム型中間転写ベルト方式のプリンタ３００の概略構成図である。
【００１５】
プリンタ３００では、第１張架ローラ２２、第２張架ローラ２３、及び、第３張架ローラ２４などの複数の張架ローラによって、無端ベルト部材である中間転写ベルト２１が回転可能に張架されている。中間転写ベルト２１は、前記複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータからの駆動力によって回転駆動することにより、図中矢印ａ方向に回転する。
【００１６】
また、プリンタ３００は、中間転写ベルト２１のまわりに画像形成用のプロセス手段を配置している。ここで、符号の後に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラック用の仕様であることを示している。
【００１７】
中間転写ベルト２１の回転方向を図中矢印ａとするとき、中間転写ベルト２１の上方であって第１張架ローラ２２と第２張架ローラ２３との間には、各色用のトナー造形性手段である画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋが配置されている。なお、符号の後に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラック用の仕様であることを示している。
【００１８】
図２に示すプリンタ３００では、中間転写ベルト２１の表面移動方向上流側から順に、Ｙ用画像ステーション１０Ｙ、Ｃ用画像ステーション１０Ｃ、Ｍ用画像ステーション１０Ｍ及びＢｋ用画像ステーション１０Ｂｋが配置されている。
【００１９】
４つの画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋは、使用するトナーの色が異なる点以外は、略同一の構成となっている。各画像ステーション１０は、ドラム状の感光体１の周囲に帯電装置５、光書き込み装置２、現像装置３、感光体クリーニング装置４が配置されている。さらに、中間転写ベルト２１を挟んで感光体１の対向位置に中間転写ベルト２１への転写手段としての１次転写ローラ１１が設けられている。このような、４つの画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋが互いに所定のピッチ間隔となるように、中間転写ベルト２１の表面移動方向に沿って配置されている。
【００２０】
プリンタ３００では、光書き込み装置２をＬＥＤを光源とする光学系としているが、半導体レーザーを光源とするレーザー光学系で構成することもでき、感光体１に対して画像情報に応じた露光を行う。
【００２１】
中間転写ベルト２１の下方には、シート状部材である用紙Ｐを収納する用紙収納部３１、給紙コロ４２、及び、レジストローラ対４１などが配置されている。また、中間転写ベルト２１を張架する第３張架ローラ２４に対して中間転写ベルト２１を介して対向するように、中間転写ベルト２１から用紙Ｐへのトナー像の転写手段としての２次転写ローラ２５が配置されている。さらに、第３張架ローラ２４よりも中間転写ベルト回転方向下流側で第１張架ローラ２２よりも中間転写ベルト回転方向上流側にある中間転写ベルト２１のおもて面に接して、中間転写ベルト２１をクリーニングするベルトクリーニング装置２７が設けられている。また、中間転写ベルト２１を介してベルトクリーニング装置２７に対向する位置には、クリーニング対向ローラ２６が設けられている。
【００２２】
また、プリンタ３００内では、用紙収納部３１から排紙収容部３４へ至る用紙Ｐの搬送経路として用紙搬送路３２が延びている。用紙搬送路３２における２次転写ローラ２５の用紙搬送方向下流側（以下、単に下流側という）には、内部にヒータなどの熱源を有する加熱ローラ６１と定着ローラ６２とを備えた定着装置６０が配置されている。
【００２３】
この定着装置６０の用紙搬送路３２における下流側には、定着後の用紙Ｐを冷却する冷却装置１００が配置されている。そして、冷却装置１００のさらに下流側には、トナー像が定着された用紙Ｐの排出部である排紙収容部３４が配置されている。
【００２４】
また、両面画像形成時に用紙Ｐの裏面への画像形成を行う際に、冷却装置１００を一度通過した用紙Ｐの表裏を反転させ、再度、レジストローラ対４１へ搬送する両面画像形成用の反転用紙搬送路３３も備えている。
【００２５】
画像形成プロセスは、一つの画像ステーション１０について説明すると、一般の静電記録方式に準じていて、暗中にて帯電装置５により一様に帯電された感光体１上に光書き込み装置２により露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置３によりトナー像として可視像化する。そのトナー像は１次転写ローラ１１により感光体１上から中間転写ベルト２１に転写される。転写後の感光体１の表面は、感光体クリーニング装置４によりクリーニングされる。このような画像形成プロセスが４つの画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）のそれぞれにおいて行われる。
【００２６】
４つの画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋにおける各現像装置３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋは、それぞれ異なる４色のトナーによる可視像化機能を有している。このため、各画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋでイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックを分担すれば、フルカラー画像を形成することができる。また、各画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋは、中間転写ベルト２１を挟むようにして各感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋとそれぞれ対向して設けられた１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋを備える。各１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋには、不図示の電源から転写バイアスが印加され、それぞれ１次転写部を構成する。
【００２７】
そして、中間転写ベルト２１の同一画像形成領域が各画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋを順次通過する間に、各１次転写ローラ１１に印加された転写バイアスによって、各色のトナー像を中間転写ベルト２１上で重ね合わせるように転写する。これにより、上述した同一画像形成領域が各画像ステーション１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋの１次転写部を１回通過した時点で、この同一画像領域に、重ね転写によってフルカラートナー画像を得ることができる。
【００２８】
このようにして中間転写ベルト２１上に形成されてフルカラートナー画像は、用紙Ｐに転写される。転写後の中間転写ベルト２１はベルトクリーニング装置２７によりクリーニングされる。用紙Ｐへの転写は、転写時において２次転写ローラ２５に不図示の電源から転写バイアスを印加する。これにより、中間転写ベルト２１を介して２次転写ローラ２５と第３張架ローラ２４との間に転写電界を形成し、２次転写ローラ２５と中間転写ベルト２１とのニップ部に用紙Ｐを通過させることにより行なわれる。
【００２９】
中間転写ベルト２１から用紙Ｐへのフルカラートナー像の転写後、用紙Ｐ上に担持されたフルカラートナー像は、定着装置６０の加熱ローラ６１と定着ローラ６２とで形成される定着ニップで、加熱及び加圧が行われ用紙Ｐ上に定着される。これにより、用紙Ｐ上にフルカラーの最終画像が形成される。その後、用紙Ｐは冷却装置１００で冷却され、排紙収容部３４に積載される。このため、用紙Ｐが排紙収容部３４に積載される時点で、用紙Ｐ上のトナーを確実に硬化状態とさせることができ、ブロッキング現象を回避することができる。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る冷却装置１００の斜視説明図である。
図３に示すように、本実施例の冷却装置１００は、主に上部搬送部１１０及び下部搬送部１５０からなる用紙Ｐの搬送手段を有している。
【００３１】
上部搬送部１１０では、おもて面に用紙Ｐを担持して搬送するベルト部材である上部搬送ベルト１１３が、複数の張架ローラ１１４，１１５，１１６，１１７によって回転可能に張架されている。前記複数の張架ローラのうち張架ローラ１１５は、駆動モータ１１８から伝達される駆動力によって回転駆動する駆動ローラであり、残りの張架ローラ１１４，１１６，１１７は、上部搬送ベルト１１３の回転に従動回転する従動ローラである。そして、駆動モータ１１８によって張架ローラ１１５を図中時計回り方向に回転駆動させることで、上部搬送ベルト１１３が図中時計回り方向に回転する。
【００３２】
上部搬送ベルト１１３のループ内側には、上部搬送ベルト１１３のおもて面に担持された用紙Ｐを冷却する冷却部材１１１が、上部搬送ベルト１１３の裏面と接するように配設されている。
【００３３】
下部搬送部１５０には、張架ローラ１５１，１５２に回転可能に張架された下部搬送ベルト１５３が設けられている。下部搬送ベルト１５３は、直接または用紙Ｐを介して上部搬送部１１０の上部搬送ベルト１１３に接触しており、上部搬送ベルト１１３の回転に伴って図中反時計回り方向に回転する。
【００３４】
そして、上部搬送部１１０の上部搬送ベルト１１３と、下部搬送部１５０の下部搬送ベルト１５３とによって、定着装置６０により加熱・加圧されて高温になった定着後の用紙Ｐを挟持搬送する。このように、上部搬送ベルト１１３と下部搬送ベルト１５３とによって挾持搬送される用紙Ｐが、冷却部材１１１との対向領域に到達すると、用紙Ｐの熱が冷却ベルト１１１を介して冷却部材１１１に吸熱される。これにより、上部搬送ベルト１１３越しに定着後の用紙Ｐを排紙収容部３４に向けて搬送しながら冷却することができる。
【００３５】
［実施例１］
図１に本実施例に係る冷却装置１００の模式図を示す。
冷却装置１００の上部搬送部１１０と下部搬送部１５０とは、定着装置６０からの用紙受入口と排紙収容部３４への用紙排出口とが開けられた壁８によって囲まれている。そして、この壁８によって囲まれた冷却装置周囲の雰囲気は、排気ファン６によって排気される。
【００３６】
定着装置６０によって用紙Ｐが加熱されると、用紙Ｐ内の水分が蒸発することで多湿な雰囲気２２が発生し、これが壁８に囲まれた冷却装置周囲に流入した場合、冷却装置１００の周囲雰囲気が加湿される。この多湿な雰囲気２２によって冷却装置１００の周囲雰囲気が加湿され過ぎると、図４に示すように、周囲と比較して特に低温に保たれている冷却部材１１１に大量の結露２３が発生してしまう。
【００３７】
このような結露２３の発生により、冷却部材１１１や冷却ベルト２の劣化、細菌やカビの発生、及び、水による用紙の汚染などが起こってしまう。また、これだけでなく、特に本実施例の冷却装置１００では、冷却部材１１１と上部搬送ベルト１１３との間に入り込んだ水によって、冷却部材１１１と上部搬送ベルト１１３とが強く張り付いてしまう。そして、これが張架ローラ１１５による上部搬送ベルト１１３の搬送の抵抗となって、張架ローラ１１５にかかるトルク負荷が増大し、最悪の場合には駆動が不可能になってしまうなどの不具合が発生してしまう。
【００３８】
図５は、雰囲気温度と相対湿度と露点との関係を示したグラフである。
冷却部材１１１の結露は、「冷却部材１１１の温度≦冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点」の関係を満たすと発生する。
【００３９】
冷却部材１１１の結露を抑制するためには、冷却部材１１１の温度、冷却部材１１１の周囲雰囲気の温度、及び、相対湿度を検知して、対応する周囲雰囲気の露点が冷却部材１１１の温度以下であった場合に、排気ファン６で多湿な周囲雰囲気を排出する。これにより、前記周囲雰囲気の相対湿度を下げることで露点を下げ、「冷却部材１１１の温度＞冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点」の関係を満たすように、冷却部材１１１の周囲雰囲気の湿度を調節する。
【００４０】
本実施例では、冷却部材１１１の温度を検知するための温度センサ３２を冷却部材１１１に設けており、冷却部材１１１の周囲雰囲気の温度と湿度とを検知するための温湿度センサ３１を冷却部材１１１の近傍に設けている。
【００４１】
これら温度センサ３２と温湿度センサ３１とは、排気ファン６の回転を制御する制御手段であるコントローラ３０に接続されている。コントローラ３０は、温度センサ３２及び温湿度センサ３１の検知結果に応じて、排気ファン６の出力（回転数）を変更する。このよう排気ファン６の出力を変更して、「冷却部材１１１の温度＞冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点」の関係を満たすように、冷却部材１１１の周囲の多湿な雰囲気を排出することで、冷却部材１１１の周囲雰囲気の湿度を調節する。
【００４２】
図６は、温度センサ３２及び温湿度センサ３１の検知結果に応じてコントローラ３０により行われる排気ファン６の出力制御の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、排気ファン６の駆動を開始する（Ｓ１）。なお、装置の駆動開始時の初期における排気ファン６の出力を、５０［％］としており、排気ファン６の出力を上げたり下げたりすることができる状態となっている。
【００４４】
次に、冷却部材１１１の周囲雰囲気の温度と湿度とを温湿度センサ３１によって検知する（Ｓ２）。そして、温湿度センサ３１の検知結果から、その時点での冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点を、図５に示したような温度と相対湿度と露点との関係より判断し決定する（Ｓ３）。その後、温度センサ３２により冷却部材１１１の温度を検知する（Ｓ４）。そして、冷却部材１１１の温度が冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点以下である場合（Ｓ５でＹＥＳ）、コントローラ３０によって排気ファン６の出力を上げて（Ｓ６）、一連の制御を終了する。これにより、高湿度の雰囲気を機外に排出して相対湿度を下げ、冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点を上げることで、冷却部材１１１への結露の発生を抑制することができる。
【００４５】
一方、冷却部材１１１の温度が冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点を超えている場合は（Ｓ５でＮＯ）、コントローラ３０によって排気ファン６の出力を低下させて（Ｓ７）、一連の制御を終了する。これにより、必要以上に高い出力で排気ファン６を回転させないため、無駄な電力消費を抑えることができる。
【００４６】
なお、図６に示したフローチャートの例では、露点温度を閾値にしているが、確実に冷却部材１１１の結露を防ぐためには、前記閾値を「露点温度＋５［℃］」など、マージンを持たせた値にすることがより好ましい。
【００４７】
［実施例２］
本実施例の冷却装置１００の基本的な構成は、実施例１の冷却装置１００と同様なのでその説明は省略する。
【００４８】
図７は、相対湿度と、無端ベルトの静電気の帯電電位との関係を示したグラフである。
静電気は湿度が低いほど発生しやすい。乾燥した低湿度環境下では粉塵の付着や放電などの静電気障害が発生しやすく、ベルト方式の搬送において、上部搬送ベルト１１３や下部搬送ベルト１５３などの無端ベルトは静電気を帯電しやすい。そして、これら上部搬送ベルト１１３と下部搬送ベルト１５３とによって挾持搬送される用紙Ｐも、上部搬送ベルト１１３と下部搬送ベルト１５３とからの電荷の移動により帯電してしまう。このように用紙Ｐが帯電すると、排紙収容部３４で積載された用紙用紙同士が静電気によってくっついてしまうことで、排紙がうまくいかなくなることがある。一方、高湿度環境下では、このような静電気に伴う障害は殆ど発生しない。湿度の低い冬場になると静電気に伴う障害が発生しやすいのはこのためである。
【００４９】
本願発明者が行ったベルト方式による用紙挟持搬送連続試験の結果、ベルト周囲雰囲気の相対湿度が５０［％］以下では、一部の用紙において排紙収容部３４で静電気による用紙同士の強い貼りつきが生じて、紙詰まりの原因となった。これに対して、ベルト周囲雰囲気の相対湿度が５０［％］以上では、排紙収容部３４での静電気による用紙同士の貼り付きが軽減された。
【００５０】
よって、本実施例の冷却装置１００では、実施例１で説明した通り、「冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点＜冷却部材１１１の温度」の関係を満たすように、冷却部材１１１の周囲雰囲気の湿度調節を行う。また、この際、上部搬送ベルト１１３や下部搬送ベルト１５３の周囲雰囲気は、可能な限り高い相対湿度を保つようにしている。
【００５１】
例えば、冷却部材１１１の周囲に十分なスペースがあれば、図８に示すような冷却部材１１１の周囲を囲うダクト７０を設ける。
【００５２】
ダクト７０は、上部搬送ベルト１１３の回転方向と直交するベルト幅方向の両側の面と、冷却部材１１１が上部搬送ベルト１１３の内周面に接触する側の面とが開口した形状に折り曲げ加工された板状部材である。そして、ダクト７０の上部搬送ベルト１１３と対向する端部が、上部搬送ベルト１１３に接触しないよう所定の間隙を保持して、冷却部材１１１を上方から覆うように不図示のステーを介して上部搬送部１１０の不図示の上部支持フレームに支持されている。
【００５３】
ダクト７０と冷却部材１１１とを接触させると、ダクト７０の冷却部材１１１との接触部分の温度が低温になり、ダクト７０の表面で結露が生じてしまう虞がある。そのため、本実施例にように、ダクト７０と冷却部材１１１とが接触しないように両者間に所定の隙間を開けるか、両者間に断熱材などを挟むことが望ましい。
【００５４】
図８に示すように、冷却部材１１１の周囲を囲むようにダクト７０を設ける。これにより、冷却部材１１１の周囲雰囲気に対する多湿な雰囲気２２の湿度の影響を低減させつつ、上部搬送ベルト１１３及び下部搬送ベルト１５３の周囲雰囲気を、ダクト７０がない場合よりも多湿にすることが許容できる。そのため、上部搬送ベルト１１３及び下部搬送ベルト１５３に対して周囲雰囲気の加湿による除電効果を高めることができる。
【００５５】
図９は、本実施例の冷却装置１００に設けられた、ペリチェ素子を用いた除湿機４０の概略構成図である。
【００５６】
本実施例では、冷却部材１１１の周囲雰囲気を除湿する除湿手段として、ペルチェ素子を用いた除湿機４０を設けている。除湿機４０では、図９に示すように、ヒートシンク４２とファン４３とによって外気に放熱を行うペルチェ素子４１により、冷却板４４が冷却される。そして、ファン４５によって除湿機４０内に吸入された多湿な雰囲気が冷却板４４に接触し冷やされることで、冷却板４４上には結露４６が生じる。これにより、除湿機４０内を通過する空気は水分を奪われ、除湿されて排気される。また、冷却板４４上に生じた結露４６は、重力によって冷却板４４の下方に設けられた排水路４７に流され、排水路４７を通って機外あるいは排水容器などに排水される。
【００５７】
なお、本実施例では、図９に示すように冷却板４４を平板としているが、除湿効率を高めるために、ファン４５によって吸入された空気と接触する側の冷却板４４の面にフィンを立てて、空気との接触面積を増しても良い。
【００５８】
［実施例３］
図１０は、本実施例に係る冷却装置１００の模式図である。
【００５９】
実施例２で説明したように、冷却装置１００の周囲雰囲気の相対湿度が低いと、静電気による障害が発生しやすい。そこで本実施例では、図１０に示すように定着装置６０で用紙Ｐを加熱定着した際に用紙Ｐの含水分が蒸発することで発生する多湿な雰囲気２２を、コントローラ３０によって出力制御される吸気ファン５１によって冷却装置１００の周囲に引き込む。すなわち、静電気による障害を軽減させる目的で、能動的な加湿を行えるようにしている。これによって、加湿器などの高価な装置を追加で設けなくても、冷却装置１００の周囲雰囲気の加湿を行うことができる。
【００６０】
このように、冷却装置１００の周囲雰囲気の加湿を行い、「冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点≧冷却部材１１１の温度」の関係を満たした場合に、コントローラ３０によって吸気ファン５１の出力を低下させる。もしくは、ペルチェ素子を用いた除湿機４０の出力を上げる。あるいは、これら両方を行う。これにより、冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点を下げ、冷却部材１１１に結露が発生するのを抑制することができる。
【００６１】
また、「冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点＜冷却部材１１１の温度」の関係を満たす場合には、コントローラ３０によって吸気ファン５１の出力を上昇させる。もしくは、ペルチェ素子を用いた除湿機４０の出力を下げる。あるいは、これら両方を行う。これにより、冷却部材１１１に結露が生じない範囲で、冷却部材１１１の周囲雰囲気の湿度を上昇させて、静電気による障害を低減させることができる。
【００６２】
他にも、例えば連続印刷時に、冷却部材１１１の周囲雰囲気温度が４０［℃］、相対湿度が５０［％］のとき、露点は約２８℃である。このとき、冷却部材１１１の温度が２８［℃］以下であれば、冷却部材１１１の表面に結露が発生するため除湿を行わなければならない。ところが、相対湿度が５０［％］未満では、非常に静電気が発生しやすい状況になってしまう。
【００６３】
これを避けるために、冷却部材１１１の周囲雰囲気の相対湿度が５０［％］未満の場合には、冷却部材１１１の冷却能力を下げて冷却部材１１１の温度を上昇させる。これにより、「冷却部材１１１の温度＞冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点」の関係を満たすようにすることで、必要以上に除湿を行うことなく静電気の発生を抑えつつ、冷却部材１１１の表面に結露が発生するのを抑制することができる。
【００６４】
また、このように冷却部材１１１の冷却能力を下げることで、用紙冷却能力が不足してしまう場合には、時間当たりの印刷量を減らすことで対応する。このときの一例の制御のフローチャートを図１１に示す。
【００６５】
まず、排気ファン６の駆動を開始する（Ｓ１）。なお、装置の駆動開始時の初期における排気ファン６の出力を、５０［％］としており、排気ファン６の出力を上げたり下げたりすることができる状態となっている。
【００６６】
次に、冷却部材１１１の周囲雰囲気の温度と湿度とを温湿度センサ３１によって検知する（Ｓ２）。そして、温湿度センサ３１の検知結果から、その時点での冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点を、図５に示したような温度と相対湿度と露点との関係より判断し決定する（Ｓ３）。その後、温度センサ３２により冷却部材１１１の温度を検知する（Ｓ４）。そして、冷却部材１１１の温度が冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点以下であり（Ｓ５でＹＥＳ）、冷却部材１１１の周囲雰囲気の相対湿度が５０［％］未満である場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、次のような制御が行われる。すなわち、冷却部材１１１の冷却能力を低下させるとともに（Ｓ７）、時間当りの印刷量を低下させて（Ｓ８）、一連の制御を終了する。これにより、必要以上に除湿を行うことなく静電気の発生を抑えつつ、冷却部材１１１の表面に結露が発生するのを抑制することができる。
【００６７】
冷却部材１１１の温度が冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点以下であり（Ｓ５でＹＥＳ）、冷却部材１１１の周囲雰囲気の相対湿度が５０［％］未満でない場合には（Ｓ６でＮＯ）、次のような制御が行われる。すなわち、コントローラ３０によって、除湿機４０の出力を上昇させるとともに、ファン５１の出力を低下させ（Ｓ１０）、一連の制御を終了する。これにより、静電気の発生を低減できる範囲内で除湿を行い、冷却部材１１１の表面に結露が発生するのを抑制することができる。
【００６８】
冷却部材１１１の温度が冷却部材１１１の周囲雰囲気の露点以下でない場合には、（Ｓ５でＮＯ）、コントローラ３０によって、除湿機４０の出力を低下させるとともに、ファン５１の出力を上昇させ（Ｓ９）、一連の制御を終了する。これにより、冷却部材１１１の表面に結露が発生しない範囲内で冷却部材１１１の周囲雰囲気の湿度を上昇させて、静電気による障害を低減させることができる。
【００６９】
また、本実施例の冷却装置１００においても、図１２に示すように冷却部材１１１の周囲を囲むようにダクト７０を設けても良い。これにより、冷却部材１１１の周囲雰囲気に対する多湿な雰囲気２２の湿度の影響を低減させつつ、上部搬送ベルト１１３及び下部搬送ベルト１５３の周囲雰囲気を、ダクト７０がない場合よりも多湿にすることが許容できる。そのため、上部搬送ベルト１１３及び下部搬送ベルト１５３に対して周囲雰囲気の加湿による除電効果を高めることができ、静電気による障害を低減させることができる。
【００７０】
［実施例４］
本実施例の冷却装置１００においては、実施例１乃至３の冷却装置１００に設ける冷却手段に係る点のみ異なる。したがって、実施例１乃至３の冷却装置１００と同様な構成には同一の符号を付すとともに、同様な効果については、適宜、省略して説明する。図１３は、本実施例に係る冷却装置１００の斜視説明図である。
【００７１】
本実施例の冷却装置１００では、図１３に示すように、上部搬送部１１０の上部搬送ベルト１１３の用紙側の内周面に摺動するように配置する冷却部材１１１が、その内部に冷却液の通過経路を有した液冷方式ものである。すなわち、本実施例の冷却装置１００は、他の空冷方式の冷却装置よりも冷却効率を高くし易い液冷方式の冷却装置である。
【００７２】
より具体的な構成は、冷却部材１１１が、内部に冷却液の流路１８５を有したアルミニウム製の液冷プレート部材からなる。また、冷却部材１１１のベルト幅方向一端側の側面には、流入口と流出口が形成されており、搬送管１８１が接続されている。また、ラジエータ１８２、液送ポンプ１８３、及び、冷却液タンク１８４が、それぞれゴムチューブ等からなる冷却液の搬送管１８１で接続されている。
【００７３】
冷却液は、冷却液タンク１８４から液送ポンプ１８３によってラジエータ１８２を通ることで低温状態になる。冷却液はこの状態で冷却部材１１１が用紙Ｐから吸熱した熱を奪いながら冷却部材１１１の内部に形成された流路１８５を通過し、冷却液タンク１８４に戻る。また、ラジエータ１８２においては、冷却液を通過させる流路が形成された複数の冷却フィンの間を、プリンタ３００内の気流や自然対流による空気等が接することで放熱が行われこととなる。本実施例では、不図示の冷却ファンにより、ラジエータ１８２に強制的に冷却風を吹き付けて放熱効果を高め、冷却部材１１１による冷却効果を高めている。
【００７４】
また、図１３では、ラジエータ１８２、液送ポンプ１８３、及び、冷却液タンク１８４を、冷却部材１１１の図中手前側に配置した例について示しているが、このような構成に限定されるものではない。搬送管１８１による冷却液の搬送経路がいびつに折れ曲がったり、搬送経路長が極端に長くなったりしない範囲で、ラジエータ１８２、液送ポンプ１８３、及び、冷却液タンク１８４をプリンタ３００内の任意の位置に配置できる。このように任意の位置に配置することで、冷却部材１１１から離れたプリンタ３００内の所望の位置にラジエータ１８２を配置することができ、設計の自由度が増すとともに、プリンタ３００の小型化に貢献することもできる。また、例えばラジエータ１８２をプリンタ３００の筐体に設けた放熱ファン近傍に配置したり、他の冷却ファンの近傍に配置したりして、個別に冷却ファンを設けるスペースやコストを削減することも可能である。
【００７５】
また、冷却部材１１１内の流路１８５が、アルミニウムと銅などの異種金属を使用したものである場合にはガルバニック腐食が生じ、より卑な金属（アルミニウムと銅であればアルミニウム）の側に孔があいてしまうことがある。このため、可能な限り冷却部材１１１内に設ける流路１８５は同一の金属で構成することが推奨される。
【００７６】
［実施例５］
本実施例の冷却装置１００においては、実施例１乃至３の冷却装置１００に設ける冷却手段に係る点のみ異なる。したがって、実施例１乃至３の冷却装置１００と同様な構成には同一の符号を付すとともに、同様な効果については、適宜、省略して説明する。図１４は、本実施例に係る冷却装置１００の斜視説明図である。
【００７７】
本実施例の冷却装置１００では、図１４に示すように、上部搬送部１１０の上部搬送ベルト１１３の用紙側の内周面に摺動するように配置する冷却部材１１１が、２本のヒートパイプ１７１を有した、ヒートパイプ方式のものである。
【００７８】
より具体的な構成は、図１４に示すように、本実施例の冷却部材１１１は、用紙搬送方向に並べて設けられた２本のヒートパイプ１７１の吸熱部を、内部に内蔵しているアルミニウム製のプレート部材からなる。また、冷却部材１１１の図中手前側の外部に突出した２本のヒートパイプ１７１それぞれの端部には、放熱フィン１７２がそれぞれ設けられている。この放熱フィン１７２に、プリンタ３００内の気流や自然対流による空気等が接することで放熱が行われこととなる。本実施例では、不図示の冷却ファンにより、放熱フィン１７２に強制的に冷却風を吹き付けて放熱効果を高め、冷却部材１１１による冷却効果を高めている。
【００７９】
また、図１４では、ヒートパイプ１７１を図中手前側に直線的に突出させた例を示しているが、このような構成に限定されるものではなく、冷却部材１１１の外部に突出したヒートパイプ１７１を任意の方向に折り曲げた構成しても良い。このようにヒートパイプ１７１を折り曲げることで、冷却部材１１１から離れたプリンタ３００内の所望の位置に放熱フィン１７２を配置することができ、設計の自由度が増すとともに、プリンタ３００の小型化に貢献することもできる。また、放熱フィン１７２をプリンタ３００の筐体に設けた放熱ファン近傍に配置したり、他の冷却ファンの近傍に配置したりして、個別に冷却ファンを設けるスペースやコストを削減することも可能である。
【００８０】
また、冷却部材１１１の代わりに図１５に示すような空冷ヒートシンク１６を使用したものや、図１６に示すように放熱部として空冷ヒートシンク１６を備えたペルチェ素子１７によって冷却を行っても良い。また、空冷ヒートシンク１６に対して気流を流して強制対流による放熱を行う場合は、気流による用紙搬送路へのチリの飛散などを抑えるためにもダクト７０を設け、このダクト７０内の湿度を制御することが望ましい。
【００８１】
上記に挙げた例の他にも、ヒートパイプローラや液冷ローラ等の冷却ローラを上部搬送ベルト１１３の内周面に設けても良い。
【００８２】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
複数の張架部材によって回転可能に張架され、用紙Ｐなどのシート状部材をおもて面に担持して搬送する上部搬送ベルト１１３などのベルト部材と、前記ベルト部材の裏面に冷却面を接触させて設けられ、ベルト部材を介してシート状部材を冷却する冷却部材１１１などの冷却部材とを備えた冷却装置１００などの冷却装置において、冷却部材の温度を検知する温度検知センサ３２などの冷却部材温度検知手段と、冷却部材の周囲雰囲気の温度及び湿度を検知する温湿度センサ３１などの温湿度検知手段と、前記周囲雰囲気の湿度が、冷却部材により前記周囲雰囲気が冷やされることで冷却部材の表面に結露が生じないような、冷却部材の温度に応じた所定湿度以下となるように、冷却部材温度検知手段と温湿度検知手段との検知結果に基づいて前記周囲雰囲気を除湿する排気ファン６や除湿機４０などの除湿手段とを備える。これよれば、上記実施形態について説明したように、冷却部材に結露が生じるのを抑えて、ベルト部材の裏面が水分により冷却部材の冷却面に貼り付きながら回転して回転不良が起こるのを抑制できる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記冷却部材の温度＞該冷却部材の周囲雰囲気の露点の関係を満たすように、上記除湿手段によって前記周囲雰囲気の湿度を調節する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記周囲雰囲気に対して冷却部材の温度が露点以下とならないように周囲雰囲気の湿度を調節するので、冷却部材で結露が起こるのを抑制できる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記除湿手段は、上記冷却部材の周囲雰囲気を装置外に排気する排気ファン６などの排気ファンを有する。これによれば、排気ファンの出力変更で簡単に前記周囲雰囲気の湿度調節を行うことができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記除湿手段は冷却面と放熱面とを備えたペルチェ素子４１などのペルチェ素子を有しており、ペルチェ素子の冷却面に冷却部材の周囲雰囲気を供給し、冷却面で前記周囲雰囲気を露点以下に冷却して前記冷却面で結露を生じさせて除湿を行う。これによれば、効率良く前記周囲雰囲気の除湿が行え、ベルチェ素子を備える除湿手段の出力変更で簡単に前記周囲雰囲気の湿度調節を行うことができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、装置本体内雰囲気を加湿する加湿手段を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト部材に対して周囲雰囲気の加湿による除電効果を高めることができ、静電気による障害を低減させることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、上記加湿手段が、画像形成装置内に設けられた少なくとも熱によって記録材上にトナー像を定着させる定着装置６０などの定着手段の周囲雰囲気を流入させるファン５１などの吸気手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、加湿するための水分を発生させる装置を別途で設け無くても効果的な加湿が可能であるとともに、低コスト化や装置の小型化を図ることができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）において、上記冷却部材の周囲雰囲気の湿度が一定以下になった際に、冷却部材の冷却能力を低下させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、必要以上に除湿を行うことなく静電気の発生を抑えつつ、冷却部材の表面に結露が発生するのを抑制することができる。
（態様Ｈ）
用紙Ｐなどのシート状部材上にトナー像を形成する画像ステーション１０などのトナー像形成手段と、シート状部材上に形成されたトナー像を少なくとも熱によってシート状部材に定着させる定着装置６０などの定着手段と、定着手段によってトナー像が定着されたシート状部材を冷却する冷却手段とを備えたプリンタ３００などの画像形成装置において、前記冷却手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）の冷却装置を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、冷却部材で結露が起こるのを抑制しつつ、ブロッキング現象が生じるのを抑えて、良好な画像形成を行うことができる。
（態様Ｉ）
用紙Ｐなどのシート状部材上にトナー像を形成する画像ステーション１０などのトナー像形成手段と、シート状部材上に形成されたトナー像を少なくとも熱によってシート状部材に定着させる定着装置６０などの定着手段と、定着手段によってトナー像が定着されたシート状部材を冷却する冷却手段とを備えたプリンタ３００などの画像形成装置において、前記冷却手段として、（態様Ｇ）の冷却装置を備えており、冷却部材の冷却能力を低下させた際に、冷却部材が所定の温度よりも高くなった場合に、単位時間当たりの印刷量を減らす。これによれば、上記実施形態について説明したように、冷却部材で結露が起こるのを抑制しつつ、用紙冷却能力不足でブロッキング現象が生じるを抑えて、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００８３】
１      感光体
２      冷却ベルト
３      現像装置
４      感光体クリーニング装置
５      帯電装置
６      排気ファン
８      壁
１０    画像ステーション
１１    １次転写ローラ
１６    空冷ヒートシンク
１７    ペルチェ素子
２１    中間転写ベルト
２２    張架ローラ
２２    雰囲気
２３    張架ローラ
２３    結露
２４    張架ローラ
２５    ２次転写ローラ
２６    クリーニング対向ローラ
２７    ベルトクリーニング装置
３０    コントローラ
３１    温湿度センサ
３１    用紙収納部
３２    温度センサ
３２    用紙搬送路
３３    反転用紙搬送路
３４    排紙収容部
４０    除湿機
４１    ペルチェ素子
４１    レジストローラ対
４２    ヒートシンク
４２    給紙コロ
４３    ファン
４４    冷却板
４５    ファン
４６    結露
４７    排水路
５１    ファン
５１    吸気ファン
６０    定着装置
６１    加熱ローラ
６２    定着ローラ
７０    ダクト
１００  冷却装置
１１０  上部搬送部
１１１  冷却ベルト
１１１  冷却部材
１１３  上部搬送ベルト
１１４  張架ローラ
１１５  張架ローラ
１１６  張架ローラ
１１７  張架ローラ
１１８  駆動モータ
１５０  下部搬送部
１５１  張架ローラ
１５２  張架ローラ
１５３  下部搬送ベルト
１７１  ヒートパイプ
１７２  放熱フィン
１８１  搬送管
１８２  ラジエータ
１８３  液送ポンプ
１８４  冷却液タンク
１８５  流路
３００  プリンタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開２００９−１０３８２２号公報
【図１】
2014035523.tif 000003
【図２】
2014035523.tif 000004
【図３】
2014035523.tif 000005
【図４】
2014035523.tif 000006
【図５】
2014035523.tif 000007
【図６】
2014035523.tif 000008
【図７】
2014035523.tif 000009
【図８】
2014035523.tif 000010
【図９】
2014035523.tif 000011
【図１０】
2014035523.tif 000012
【図１１】
2014035523.tif 000013
【図１２】
2014035523.tif 000014
【図１３】
2014035523.tif 000015
【図１４】
2014035523.tif 000016
【図１５】
2014035523.tif 000017
【図１６】
2014035523.tif 000018