(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１ベルトと第２ベルトとを有し、シート状部材を前記第１ベルトと前記第２ベルトとの間に挾持して搬送する搬送部と、
シート状部材搬送方向と直交する方向に流動媒体が流れる流路がシート状部材搬送方向に複数形成された熱交換体と、
前記第２ベルトの内周面に接触し、該第２ベルトを介して前記第１ベルトを前記熱交換体に押し当てる複数の押圧ローラと、
前記流路の流動媒体流れ方向上流側と下流側それぞれに設けられた入口開口部と出口開口部とに連通させた配管を通して前記流路に流動媒体を搬送する流動媒体搬送手段とを備え、
前記熱交換体の熱交換面にシート状部材を前記第１ベルトを介して接触させて該シート状部材と前記流動媒体との間で熱交換を行う熱交換装置において、
前記複数の押圧ローラの全てが前記流路と対向して配置されていることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
互いに対向する第１ベルトと第２ベルトとを有し、シート状部材を前記第１ベルトと前記第２ベルトとの間に挾持して搬送する搬送部と、
シート状部材搬送方向と直交する方向に流動媒体が流れる流路がシート状部材搬送方向に複数形成された熱交換体と、
前記複数の流路のうち、少なくとも２つの流路を往流路と復流路として連通させて前記熱交換体内で前記流動媒体を往復循環させるターン流路と、
前記流路の流動媒体流れ方向上流側と下流側それぞれに設けられた入口開口部と出口開口部とに連通させた配管を通して前記流路に流動媒体を搬送する流動媒体搬送手段とを備え、
前記熱交換体の熱交換面にシート状部材を前記第１ベルトを介して接触させて該シート状部材と前記流動媒体との間で熱交換を行う熱交換装置において、
前記ターン流路は、シート状部材搬送方向と直交する方向におけるベルト端部よりも外側に配置されていることを特徴とする熱交換装置。
【請求項３】
シート状部材搬送方向と直交する方向に流動媒体が流れる流路がシート状部材搬送方向に複数形成された熱交換体と、
前記流路の流動媒体流れ方向上流側と下流側それぞれに設けられた入口開口部と出口開口部とに連通させた配管を通して前記流路に流動媒体を搬送する流動媒体搬送手段とを備え、
前記熱交換体の熱交換面にシート状部材を直接または熱伝達部材を介して接触させて該シート状部材と前記流動媒体との間で熱交換を行う熱交換装置において、
前記入口開口部と前記流路と前記出口開口部との流路群を一つの組として、その組をシート状部材搬送方向に沿わせて複数形成し、
前記複数の流路の内、シート状部材搬送方向において隣り合う流路同士の流動媒体の流通方向を相対する向きとしたことを特徴とする熱交換装置。
【請求項４】
シート状部材搬送方向と直交する方向に流動媒体が流れる流路がシート状部材搬送方向に複数形成された熱交換体と、
前記流路の流動媒体流れ方向上流側と下流側それぞれに設けられた入口開口部と出口開口部とに連通させた配管を通して前記流路に流動媒体を搬送する流動媒体搬送手段とを備え、
前記熱交換体の熱交換面にシート状部材を直接または熱伝達部材を介して接触させて該シート状部材と前記流動媒体との間で熱交換を行う熱交換装置において、
前記流路は、往流路と、復流路と、前記流動媒体を該往流路から該復流路へ循環させるターン流路と、を有し、
前記ターン流路は、複数の前記往流路を流れる各流動媒体を合流した後、各復流路に分流して流れるように、各ターン流路の仕切りを解放したことを特徴とする熱交換装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の熱交換装置において、
前記流路のシート状部材搬送方向の幅をＬとし前記流路の高さをＧとするとＧ＜Ｌの関係を満たすことを特徴とする熱交換装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の熱交換装置において、
前記配管から分岐された分岐配管部材が設けられており、複数の前記流路それぞれに形成された前記入口開口部と前記分岐配管部材とを連通させたことを特徴とする熱交換装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の熱交換装置において、
前記流路の前記入口開口部近傍及び前記出口開口部近傍に前記流路が徐々に広がる扇形形状の領域を設けたことを特徴とする熱交換装置。
【請求項８】
請求項４の熱交換装置において、
前記ターン流路の少なくとも一部が、該ターン流路を流れる流動媒体と前記シート状部材との間で熱交換を行うための有効領域内にあることを特徴とする熱交換装置。
【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熱定着手段と、
前記熱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乃至８のいずれか一記載の熱交換装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
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熱定着手段と、
前記シート状部材を加温する加温手段とを備えた画像形成装置において、
前記加温手段として、請求項１乃至８のいずれか一記載の熱交換装置を用いた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熱交換装置、及び、その熱交換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、熱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。一般に熱定着装置の温度は、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。熱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、熱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。そのため、連続的に画像出力動作が繰り返され熱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り、画像品質が著しく低下することがある。
【０００３】
従来、オフィス向けの電子写真方式の画像形成装置においては、ファンにより風を当てて冷却した熱交換体に直接または熱伝達部材を介して用紙を接触させて、熱交換体と用紙との間で熱交換を行い用紙を冷却する空冷方式が数多く採用されてきた。
【０００４】
特許文献１に記載の冷却装置では、熱伝達部材であり用紙を担持して搬送する搬送ベルトの内周面に熱交換体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。このように、ヒートシンクを用いることで用紙搬送方向におけるヒートシンクと用紙との接触幅を大きくすることができ、ヒートシンクによる用紙の冷却時間が長くなるので、その分、用紙の冷却効率を高めることができる。
【０００５】
近年、電話料金の請求書や領収書等の高速プリントや、厚紙、コート紙等へのカラー光沢画像のプリントなど、軽印刷のニーズが多くなりつつある。このような軽印刷では、高速で大量プリントが行われるため、より効率良く高温の用紙を冷却する必要がある。また、オフィス向けとは異なり、カラープリントの頻度も多く、光沢画像も多いことから、熱定着装置によって用紙により高温で画像を定着させるため、高効率の冷却が求められるようになってきた。
【０００６】
特許文献２に記載の画像形成装置では、軸受を介して回転可能にブラケットに支持され、用紙に接触して用紙を搬送しつつ冷却する熱交換体である冷却ローラを備えた冷却装置が、熱定着装置よりも用紙搬送方向下流側に設けられている。熱定着装置通過後の用紙が冷却装置の冷却ローラによって冷却されることで、用紙上のトナーも冷やされ硬化し、上記ブロッキング現象が起こるのを抑えることができる。また、冷却ローラは管状構造であり、用紙搬送方向と直交する方向である冷却ローラ軸方向の一端側に設けられた入口開口部から他端側に設けられた出口開口部に向かって冷却ローラ内に流動媒体である冷却液が流され、用紙から熱を奪うことで温度が上昇した冷却ローラが冷却液により冷却される。このような液冷方式は、空冷方式よりも効率良く冷却できるため用紙の冷却効率を高めることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の冷却装置では、用紙搬送方向における冷却ローラと用紙との接触幅が狭いので冷却ローラによる用紙の冷却時間が短くなってしまう。そこで、冷却ローラに変えて用紙搬送方向における用紙との冷却面の接触幅が広くなるような中空のブロック部材を熱交換体として用い、そのブロック部材の中空内部を冷却面の平面積と同程度の平面積を有する流路として、冷却液を用紙搬送方向と直交する方向に流すことが考えられる。
【０００８】
前記流路はブロック部材の内部に用紙搬送方向全域にわたって形成された広幅の流路であり、ブロック部材の用紙搬送方向と直交する方向の一端側に設けられた入口開口部から他端側に設けられた出口開口部に向かって冷却液が流される。ところが、ブロック部材の一箇所例えば用紙搬送方向中央部だけから冷却液が入口開口部を通って流路に流れ込むと、流路の用紙搬送方向で入口開口部から遠ざかり流路端部に近づくほど、流動媒体の流速が遅くなったり滞ったりしてしまう。このように冷却液の流速が遅くなったり滞ったりした箇所では、冷却液の流速が速かったりスムースに流れたりする箇所よりも長い時間、用紙との間で熱交換が行われる。そのため、冷却液の温度が高くなり過ぎて冷却液と用紙との温度差が小さくなり、その分、冷却液と用紙との間での熱交換効率が低下してしまうといった問題が生じる。
【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、流動媒体とシート状部材との間での熱交換効率を向上させることができる熱交換装置、及び、その熱交換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、互いに対向する第１ベルトと第２ベルトとを有し、シート状部材を前記第１ベルトと前記第２ベルトとの間に挾持して搬送する搬送部と、シート状部材搬送方向と直交する方向に流動媒体が流れる流路がシート状部材搬送方向に複数形成された熱交換体と、前記第２ベルトの内周面に接触し、該第２ベルトを介して前記第１ベルトを前記熱交換体に押し当てる複数の押圧ローラと、前記流路の流動媒体流れ方向上流側と下流側それぞれに設けられた入口開口部と出口開口部とに連通させた配管を通して前記流路に流動媒体を搬送する流動媒体搬送手段とを備え、前記熱交換体の熱交換面にシート状部材を前記第１ベルトを介して接触させて該シート状部材と前記流動媒体との間で熱交換を行う熱交換装置において、前記複数の押圧ローラの全てが前記流路と対向して配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、流動媒体とシート状部材との間での熱交換効率を向上させることが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】（ａ）冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｃ）冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図２】本実施形態の冷却プレートを有する冷却装置を搭載したタンデム型中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の構成概略図。
【図３】冷却装置の概略構成図。
【図４】（ａ）冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図、（ｃ）冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図５】（ａ）各流路の底面を平面形状とした冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）各流路の底面を平面形状とした冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｃ）各流路の底面を平面形状とした冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図６】（ａ）大きな一つの狭間隙流路における流速分布シミュレーション結果を示した図、（ｂ）図６（ａ）の狭間隙流路を用紙搬送方向で二つに分割化したときの狭間隙流路における流速分布シミュレーション結果を示した図。
【図７】複数の流路に対して１セットの冷却液循環手段を共用する場合の例を示す図。
【図８】冷却プレートと流入用パイプ及び排出用パイプの連結状態を示す図。
【図９】（ａ）六つの流路を形成した冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）六つの流路を形成した冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｃ）六つの流路を形成した冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図１０】（ａ）構成例３に係る液冷方式の冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）構成例３に係る液冷方式の冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｃ）構成例３に係る液冷方式の冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図１１】構成例４に係る冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図１２】変形例１に係る冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図１３】入口開口部の付近に冷却液を流路の幅方向に拡散して広げる冷却液拡散手段を設けた場合の冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図１４】（ａ）複数に分割した小幅な流路の流路間隙を極めて狭い間隙とした冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）同冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｃ）同冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図１５】加温装置の概略構成図。
【図１６】狭間隙流路を用紙搬送方向で二つに分割化したときの狭間隙流路の一方の温度分布シミュレーション結果を示した図。
【図１７】用紙の搬送方向に沿って形成した二つの小幅な狭間隙流路における冷却液の流通方向を相対する向きとした冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図１８】内部に六つの流路が形成された冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図１９】六つの流路を三つずつ半分に分けて三つずつで流路をまとめて冷却液の流通方向を相対する向きとした冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図２０】複数の流路に対して１セットの冷却液循環手段を共用する場合の例を示す図。
【図２１】冷却プレートと流入用パイプ及び排出用パイプの連結状態を示す図。
【図２２】二つの流路が一続きとなるように一方の流路の排出口と他方の流路の流入口とをパイプで繋ぎ連通させた冷却プレートを上方から見た断面図。
【図２３】六つの流路を中継用パイプで繋いだ冷却プレートを上方から見た断面図。
【図２４】複数設けた狭間隙な流路それぞれに流入口と排出口とを複数形成した冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図２５】二つの流路で一方の流路の排出口と他方の流路の流入口とを中継用パイプ繋ぎ往復流路を形成した冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図２６】（ａ）冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｃ）冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図２７】熱交換装置である冷却装置の概略構成図。
【図２８】構成例１６に係る冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図２９】（ａ）構成例１７に係る冷却プレートを用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、（ｂ）冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｃ）冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図３０】（ａ）構成例１８に係る冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｂ）冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図３１】（ａ）構成例１９に係る冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｂ）冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【図３２】変形例２に係る冷却プレートを上方から見た場合の断面図。
【図３３】（ａ）構成例２０に係る冷却プレートを上方から見た場合の断面図、（ｂ）冷却プレートを用紙搬送方向から見た場合の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態１］
本発明の熱交換装置の実施形態を、画像形成装置におけるシート状部材である用紙の冷却手段として用いたときの例で説明するが、本発明は画像形成装置に限定されることなく、また加温手段としての適応も可能である。つまり、本発明の熱交換装置は、冷やした流動媒体でシート状部材を冷却すれば冷却装置、温めた流動媒体でシート状部材を加温すれば加温装置になる。シート状部材の冷却または加温が必要な装置であれば対応可能であり、例えば金属、樹脂の薄板材や紙などの製造工程における圧延搬送装置、板状食品の加工装置などに搭載可能である。また本実施形態では、流動媒体として液体を用いているが、熱交換装置の用途によっては気体でも構わない。
【００１５】
また実施形態では、熱交換体である冷却プレートを用いて、熱伝達部材である冷却ベルトを介して用紙を冷却しているが、それは用紙表面に形成した画像の劣化（冷却プレートに用紙が接触摺動すると画像面に擦れ傷が生じる）を防ぐためであり、そのような問題が起きない場合、または問題にしない場合は、熱交換体に直接、用紙を接触させても構わない。
【００１６】
図２は、本実施形態の冷却プレート１１を有する冷却装置１２を搭載したタンデム型中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の構成概略図である。
【００１７】
複数のローラによって中間転写媒体としての中間転写ベルト５１を展張し、中間転写ベルト５１はこれらのローラにより回転するように構成すると共に、中間転写ベルト５１のまわりに画像形成用のプロセス手段を配置している。
【００１８】
中間転写ベルト５１の回転方向を図中矢印ａとするとき、中間転写ベルト５１の上方であってローラ５２とローラ５３との間には、中間転写ベルト５１の回転方向の上流側から順に画像形成用のプロセス手段として、画像ステーション５４Ｙ、画像ステーション５４Ｃ、画像ステーション５４Ｍ、画像ステーション５４Ｂｋが配置されている。例えば画像ステーション５４Ｙは、ドラム状の感光体１１１Ｙの周囲に帯電装置１１０Ｙ、光書込装置１１２Ｙ、現像装置１１３Ｙ、クリーニング装置１１４Ｙが配置され、さらに中間転写ベルト５１を挟んで感光体１１１Ｙの対向位置に中間転写ベルト５１への転写手段としての一次転写ローラ１１５Ｙが設けられている。また、他の三つの画像ステーション５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｂｋも同一構成となっている。そして、それら四つの画像ステーション５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｂｋが互いに所定のピッチ間隔となるように左右並列に配置されている。
【００１９】
本実施形態では光書込装置１１２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１１１に対して画像情報に応じた露光を行う。
【００２０】
中間転写ベルト５１の下方には、シート状部材である用紙４の用紙収納部１１９および給紙コロ２３、レジストローラ対２１、中間転写ベルト５１を張架するローラ５５に中間転写ベルト５１を介して対向するように設けられ中間転写ベルト５１から用紙４へのトナー像の転写手段としての二次転写ローラ５６、中間転写ベルト５１の裏面に接するローラ５８の対向位置で中間転写ベルト５１のおもて面に接するように設けられ中間転写ベルト５１のおもて面をクリーニングするクリーニング装置５９、熱定着装置１１６、用紙４を冷却する冷却プレート１１を有する冷却装置１２、トナー定着後の用紙４の排出部である排紙収容部１１７などが配置されている。そして、用紙収納部１１９から排紙収容部１１７へ至る用紙搬送路１２８が延びている。また、両面画像形成時に用紙４の裏面への画像形成を行う際に、冷却装置１２を一度通過した用紙４の表裏を反転させ、再度、レジストローラ対２１へ搬送する両面画像形成用の用紙搬送路１２９も備えている。
【００２１】
なお、冷却装置１２の冷却プレート１１は用紙４の熱を受熱する受熱部であり、ファン１０４を装着したラジエータ１０３、ポンプ１００、タンク１０１と共に配管であるパイプＰで連通するように連結され、冷却液が封入されている。冷却液の循環経路はパイプＰの矢印で示すように、ラジエータ１０３で冷やされた冷却液を、冷却プレート１１へ供給し、そして冷却プレート１１内を廻ってから排出し、その後にタンク１０１、ポンプ１００へ送り、再び、ラジエータ１０３に戻す順序であり、ポンプ１００の回転圧力により冷却液を循環させ、ラジエータ１０３で放熱することで冷却液、如いては冷却プレート１１を冷やす。ポンプ１００の送液能力やラジエータ１０３の大きさなどは、熱設計条件（冷却プレート１１が冷却すべき熱量と温度の条件）によって決定される流量、圧力、冷却効率などを元に選定される。
【００２２】
画像の形成プロセスは、画像ステーション５４Ｙに着目すれば、一般の静電記録方式に準じていて、暗中にて帯電装置１１０Ｙにより一様に帯電された感光体１１１Ｙ上に光書込装置１１２Ｙにより露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置１１３Ｙによりトナー像として可視像化する。そのトナー像は一次転写ローラ１１５Ｙにより感光体１１１Ｙ上から中間転写ベルト５１に転写される。転写後の感光体１１１Ｙの表面はクリーニング装置１１４Ｙによりクリーニングされる。他の画像ステーション５４も画像ステーション５４Ｙと同構成であり、同様の画像形成プロセスが行われる。
【００２３】
画像ステーション５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｂｋにおける各現像装置１１３Ｙ，１１３Ｃ，１１３Ｍ，１１３Ｂｋ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おり、各画像ステーション５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｂｋ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。よって、中間転写ベルト５１の同一画像形成領域が四つの画像ステーション５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｂｋを順次通過する間に、中間転写ベルト５１を挟むようにして各感光体１１１とそれぞれ対向して設けられた一次転写ローラ１１５により与えられる転写バイアスによって、それぞれ１色ずつトナー像を中間転写ベルト５１上に重ね転写されるようにすれば、上記同一画像形成領域が各画像ステーション５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｂｋ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。
【００２４】
そして、中間転写ベルト５１上に形成されてフルカラートナー画像は、用紙４に転写される。転写後の中間転写ベルト５１はクリーニング装置５９によりクリーニングされる。用紙４への転写は転写時において二次転写ローラ５６に転写バイアスを印加して、中間転写ベルト５１を介して二次転写ローラ５６とローラ５５との間に転写電界を形成し、二次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１とのニップ部に用紙４を通過させることにより行なわれる。中間転写ベルト５１から用紙４へのフルカラートナー像の転写後、用紙４上に担持されたフルカラートナー像を熱定着装置１１６で用紙４上に定着することにより、用紙４上にフルカラーの最終画像が形成され、その後、用紙４は排紙収容部１１７に積載される。
【００２５】
本実施形態の画像形成装置においては、排紙収容部１１７に用紙４が積載される前に、用紙４が熱定着装置１１６の直後に配置された冷却装置１２を通過する。通過する際、熱定着装置１１６で熱せられた用紙４が受熱部である冷却プレート１１に冷却ベルトを介して接触し熱交換しながら通過することになるので、冷却プレート１１の冷却面で用紙４から熱を吸熱し、この熱を冷却プレート１１内部の冷却液へ伝達する。熱が伝達され高温となった冷却液は、この後、冷却プレート１１から排出されタンク１０１やポンプ１００を経て、ファン１０４を装着したラジエータ１０３に送られ、そこで熱が画像形成装置外に排熱される。ラジエータ１０３で熱が除去され室温近くにまで下げられた冷却液は、その後、再び冷却プレート１１へと送られる。このような冷却液による高い冷却性能の排熱サイクルによって、熱定着装置１１６で熱せられて高温となった用紙４が効率良く冷やされる。
【００２６】
本実施形態では後述するように、熱交換体である冷却プレート１１内に、少なくとも熱交換面である冷却面と同程度の面積領域を有した広幅流路と、流入口から流入する流動媒体である冷却液を複数箇所で広幅流路へ導き送る流導路と、の二種類の流路を形成することや、冷却プレート１１内における広幅流路の最適位置設定や狭間隙流路設定を行うことで、冷却液が広幅流路全域でスムースに流れ、搬送体である用紙を効率的に冷やすことができるようにしたので、冷却性能が向上している。従って、用紙４が排紙収容部１１７に排出され積載される時点では、用紙４の温度を下げ、用紙４上のトナーを確実に硬化状態とさせることができる。特に両面画像形成出力の際に大きな問題となっていたブロッキング現象を回避することができる。
【００２７】
図３は、熱交換装置である用紙４の冷却装置１２の概略構成図であり、高温の用紙４の温度を下げる液冷方式の冷却プレート１１を備えている。冷却装置１２は主に、冷却装置１２の上方に位置する冷却ベルトユニット１３と下方に位置する搬送ベルトユニット１４で構成されている。上方の冷却ベルトユニット１３には、高温の用紙４の表面と接触して冷却する役割を担う冷却ベルト１５が、そして下方の搬送ベルトユニット１４には、用紙４を冷却ベルト１５と共に挟持して搬送する役割を担う搬送ベルト１６が、それぞれ備えられている。冷却ベルト１５、搬送ベルト１６は、複数のローラによって展張され、図示しないモータ等の駆動手段によって回動される。本実施形態では、冷却ベルト１５は左回動し、搬送ベルト１６が右回動することで、用紙４が紙面左側から右側に搬送される。例えば、冷却ベルト１５の駆動ローラ１７をモータと連結しモータによって駆動ローラ１７を回転駆動させ、駆動ローラ１７の駆動力を搬送ベルト１６のローラ１８にギヤ等で伝達し与えることで、冷却ベルト１５と搬送ベルト１６の線速を合わせ、用紙４を挟持搬送する。冷却ベルト１５と搬送ベルト１６は、対向する外周面同士が適当なテンションで押付け合ながら広い領域で密着接触するように設けられていて、高温の用紙４をその接触領域に送り込み、そして挟込みながら搬送する。その挟持搬送間に用紙４の冷却を行うのである。
【００２８】
熱交換体である冷却プレート１１は、冷却ベルトユニット１３側に不動状態で設けられていて、冷却ベルト１５の内部に配され、冷却ベルト１５を介して用紙４を冷却するのである。このとき冷却ベルト１５は、冷却プレート１１と用紙４との間に介在する熱伝達部材となるため、できるだけ熱伝導率の高い材質、または薄いフィルム状が望ましい（例えば、薄いステンレスベルトやポリイミドフィルムなど）。冷却ベルト１５のループ内における冷却プレート１１の配置位置は、冷却ベルト１５と搬送ベルト１６との互いの外周面が接触する領域における、冷却ベルト１５の内周面と密着接触する位置に設けられている。そうすることで、冷却ベルト１５の内周面が密着接触する冷却プレート１１の面領域が熱交換面、言い換えれば、冷却面１９となる。そして、冷却ベルト１５との密着性を高めるために、冷却プレート１１の冷却面１９を湾曲形状としており、冷却ベルト１５が冷却面１９の全域に略均等な力がかかるようにしている。
【００２９】
以上の状態で冷却ベルト１５が回動すると、冷却ベルト１５の内周面は冷却プレート１１の冷却面１９に対して密着状態を保ちながら接触摺動することになる。つまり、冷却面１９は摺動面の役割も担うことになるので、滑らかな摺動を可能にする意味においても、冷却面１９は湾曲形状が望ましく、その湾曲表面は、凹凸のない高い表面仕上げ精度と、摩擦係数の小さな表面処理が必要となる。なお本実施形態では、用紙４と冷却ベルト１５外周面との接触状態、および冷却ベルト１５内周面と冷却面１９との接触状態をより高め、そして用紙４の挟持搬送力を高めるために、搬送ベルト１６の内側から冷却面１９に向かって力がかかる押圧ローラ２４を適所に設けている。
【００３０】
冷却プレート１１自体の材質は、接触摺動する冷却ベルト１５との熱交換性、及び冷却プレート１１内を流れる冷却液５との熱交換性に関わるものなので、熱伝導率の良い、例えばアルミ製や銅製が良い。
【００３１】
冷却装置１２により、用紙４の熱は狭持搬送間に冷却ベルト１５が受熱し、その熱を冷却プレート１１に伝導して冷却プレート１１の冷却液５と熱交換する。そして、その熱交換によって冷却プレート１１と冷却ベルト１５が冷やされることで、用紙４が冷却され、用紙４の温度が下がるのである。
【００３２】
また、本実施形態では、冷却プレート１１を介して用紙４の熱を受熱し熱交換する流動媒体に冷却液５を用いているが、その冷却液５は、図３に示すような冷却プレート１１の内部に形成した流路２７と冷却液循環手段２０とで構成した閉ループの循環システムによって循環するようにしている。その循環過程で冷やされた冷却液５が冷却プレート１１の流路２７を流通することで、冷却プレート１１（冷却面１９）が冷えるのである。冷却面１９で受熱した熱を冷却プレート１１の流路２７に伝達して冷却液５を温め、その温められた冷却液５を図示しない冷却プレート１１の排出口より排出する。そして排出された冷却液５は、タンク１０１、ポンプ１００、ファン１０４を装着したラジエータ１０３に送られる。温められた冷却液５はラジエータ１０３で排熱されて、略室温まで温度が下げられる。その後、冷めた冷却液５は、冷却プレート１１の流入口２５から再び流路２７へと供給される。このような冷却液循環の排熱サイクルによって、高温の用紙４が効率良く冷やされるのである。
【００３３】
ここで、用紙４の温度を効率よく下げるには、用紙４から冷却プレート１１の壁部を挟んで冷却液５までの熱流束を増加させる必要がある。ここで、冷却プレート１１の壁部と冷却液５との間の熱流束は、「Ｊ．Ｐ．ホールマン著  伝熱工学＜上＞（ブレイン図書出版）、Ｐ１１−１２」より、対流熱伝達による数１のように表される。
【００３４】
【数１】
0005910930.tif 000002
【００３５】
ただし、
Ｗ［Ｗ］：熱流束
ｈ［Ｗ／ｍ２・℃］：冷却プレート内壁面の熱伝達率
Ｘ［ｍ２］：冷却プレート内壁面積
Ｔｒ［℃］：冷却プレート内壁面温度
Ｔｗ［℃］：液温（冷却プレート内壁面より十分離れた位置）
【００３６】
数１より、熱流束Ｗを上げるためには、液温Ｔｗを下げるか、冷却プレート内壁面積Ｘを増加するか、冷却プレート内壁面の熱伝達率ｈを向上させる必要がある。
【００３７】
図４（ａ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図であり、図４（ｂ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図であり、図４（ｃ）は冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。
【００３８】
図４（ａ）は液冷方式の冷却プレート１１の一例で、冷却プレート１１を中空のブロック形状とし、その中空部を流路２７として内部に冷却液５が流れるようにした。図は冷却プレート１１周辺の概略断面図である。冷却プレート１１の流路２７は、図４（ｃ）に示すように、冷却面１９と同程度の面積領域を有した流路２７と、冷却液５が冷却プレート１１内に流れ込む流入口２５に繋がり流路２７に向かって延びるように流入口２５と流路２７との間の領域に配設した流入路である流入流導路２７ｂと、冷却液５が冷却プレート１１外に排出される排出口２８に繋がり流路２７に向かって延びるように流路２７と排出口２８との間の領域に配設した排出路である排出流導路２７ｊとから成っている。
【００３９】
用紙４は、紙面左側から右側方向に回動駆動される冷却ベルト１５と搬送ベルト１６とで挟持され、冷却ベルト１５や搬送ベルト１６と同じ方向に搬送される。冷却プレート１１は、冷却ベルト１５の内周面に接触するように固定されて設けられている。そして、用紙４が冷却ベルト１５と搬送ベルト１６とで挟持搬送される際に、冷却ベルト１５を介して用紙４が冷却プレート１１で冷やされる構成となっている。冷却液５は紙面奥側の流入口２５から流入流導路２７ｂを通って流路２７内に流入し、図示しない紙面手前側の排出流導路２７ｊを通って排出口２８に向かって流れるようになっている。
【００４０】
図４（ｂ）や図４（ｃ）に示すように、冷却液５が流入口２５から流入流導路２７ｂを通って流路２７に流入し、排出流導路２７ｊを通って排出口２８から排出される場合、冷却プレート１１内部の流路２７における冷却液５の流速分布は図中に示す流速プロファイル７のような流れの場を形成する。
【００４１】
図４（ｂ）や図４（ｃ）からわかるように、流入口２５と排出口２８とを結ぶ中心ラインＣＬの周辺の流れは速いが、中心ラインＣＬから用紙搬送方向で遠ざかるほど遅い流れとなっている。冷却液５の流れが遅くなるということは、冷却液５と冷却プレート１１との熱伝達率（熱交換率）の低下を招くだけでなく、用紙４から受熱して暖まった冷却液５と、流路２７に流入して来る、冷えた新しい冷却液５との入れ替え、すなわち流路２７内での冷却液５の出入りがスムースに行かないことになる。流路２７内における流れの最悪状態は冷却液５の滞留であり、そのような滞留が生じる虞もある。流路２７内で冷却液５が滞留してしまうと、冷却プレート１１内の冷却液５が高い温度での保温状態となってしまい、用紙４を冷やすことができなくなってしまう。
【００４２】
図４（ｂ）に示した冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面での冷却プレート１１内の流路２７における流速プロファイル７を、用紙搬送方向の中央付近と端部付近とで別けると、中央付近の流速プロファイルが符号７ａであり、端部付近の流速プロファイルが符号７ｂである。なお、用紙搬送方向の中央付近と端部付近とは、図４（ｃ）でいうところの前記中心付近が中心ラインＣＬ付近の位置であり、前記端部付近が内側面１１ｃ付近の位置である。
【００４３】
図４（ｂ）に示した流速プロファイル７からわかるように、用紙搬送方向の中央付近に比べて端部付近の流速が遅くなっているが、これは用紙搬送方向の流路２７の幅が広いことに起因しており、冷却ベルト１５を介して接触させる冷却プレート１１と用紙４との接触領域（接触幅）を冷却性能を向上させるためにある程度の大きさを必要とする以上は、必然的に起こる現象である。
【００４４】
また、用紙搬送方向の中央付近と端部付近とにおいて共通して、図４（ｃ）に示すように、中心ラインＣＬの周辺に比べて内上面１１ｂ付近と内底面１１ａ付近とで冷却液５の流れが遅くなっているが、これは流路２７の高さ（内上面１１ｂから内底面１１ａまでの間隔）が原因であり、流路２７の高さを高くすると（内上面１１ｂから内底面１１ａまでの間隔を大きくすると）必ず起こる現象である。そして、用紙４に近接する内底面１１ａ付近の冷却液５の流れが遅いということは、用紙４を冷却するという冷却性能にとって致命的な問題となってしまう。
【００４５】
また、図４（ｃ）に示した冷却プレート１１を上方から見た場合の断面での流速プロファイル７を見ると、図４（ｂ）と同様に、流路２７の用紙搬送方向中央付近である中心ラインＣＬ付近に比べて流路２７の用紙搬送方向端部付近である内側面１１ｃ付近での冷却液５の流れが著しく遅くなっているのがわかる。これは流路２７の幅を用紙搬送方向に広くしていることが原因であるが、冷却ベルト１５を介して接触させる冷却プレート１１と用紙４との接触領域（接触幅）を冷却性能を向上させるために稼がなければならないので、どうしても起きてしまう現象である。
【００４６】
結果的に、図４（ｃ）に示した冷却プレート１１を上方から見た場合の断面方向では、冷却プレート１１の用紙搬送方向中央付近である中心ラインＣＬ付近の狭い範囲でしか、用紙４を効率的に冷やすことができないことがわかる。
【００４７】
以上、図４（ｂ）と図４（ｃ）とをまとめて流速プロファイル７を立体的に見ると、図４（ｃ）で流れの速かった流路２７の用紙搬送方向中央付近においても、図４（ｂ）で示すように流路２７の内上面１１ｂ付近や内底面１１ａ付近では流れが遅い。また、図４（ｂ）で示すように内上面１１ｂ付近や内底面１１ａ付近、及び、図４（ｃ）で示すように流路２７の用紙搬送方向端部付近である内側面１１ｃ付近では、共に冷却液５の流れが遅くなっている。そのため、冷却液５の流れが遅い領域の交わった、流路２７の内上面１１ｂ付近や内底面１１ａ付近であって内側面１１ｃ付近である領域では、冷却液が冷却液５の滞留または滞留が危惧されるほどの流れしか発生していないと予測される。
【００４８】
本実施形態においては、熱交換体である冷却プレート内に形成した流路を狭間隙な形状にすると共に小幅化し、その流路を複数設けて搬送体搬送方向に沿って隣り合うように配設した。そうすることで、各流路において冷却液が全域でスムースに流れ、図４（ｂ）、図４（ｃ）の内上面１１ｂや内底面１１ａ付近および内側面１１ｃ付近で流れが遅くなったり滞ったりするのを抑えて、用紙４を効率的に冷やすことができるようにした。
【００４９】
分かりやすく図４（ａ）で用いて説明すると、図４（ａ）の流路２７の高さ方向の幅である間隔を狭くし、そして大きな一つの流路２７が搬送体搬送方向に幾つかの小幅な流路となるように分割化することで、冷却液の流速増加を図るものである。特に、流路２７を分割化し、分割した各流路の搬送体搬送方向の流路幅を小さくし各流路の幅を狭くすることで、それぞれの流路の両端部付近（図４（ｃ）で示す両側の内側面１１ｃ付近）の領域での流路を速くすることが本願の狙いである。
【００５０】
また、図３に示すように、冷却プレート１１はその内部に用紙４の搬送方向に沿うように並ぶ複数の空間を形成し、それらの空間を流路２７として、各流路２７にそれぞれ冷却液５が流れ込むようにしている。分かり易く言うと、図４（ａ）の冷却プレート１１内部に形成した一つの大きな流路２７を用紙４の搬送方向に分割し、分割した流路それぞれに流入口２５を設けたイメージである。
【００５１】
図３では冷却プレート１１内に流路２７を二つ並べて設けているが、流路２７の数はその形状と共に、流体シミュレーション等で最適化される。そして、二つの流路２７それぞれと冷却液循環手段２０とで構成した閉ループの循環システムによって冷却液５が循環するようになっている。
【００５２】
なお、図３では、各々の流路２７と連結するようそれぞれ専用の冷却液循環手段２０を具備している。それぞれの冷却液循環手段２０の循環過程で冷やされた冷却液５が冷却プレート１１の各流路２７を流通することで、冷却プレート１１全体即ち、冷却面１９の全域が冷えるのである。冷却面１９で受熱した熱を冷却プレート１１の各流路２７に伝達してそれぞれの冷却液５を温め、その温められた冷却液５が図示しない冷却プレート１１の排出口より排出される。そして排出された冷却液５は、各冷却液循環手段２０であるタンク１０１、ポンプ１００、ファン１０４を装着したラジエータ１０３に送られる。温められた各冷却液５はラジエータ１０３で排熱されて、略室温まで温度が下げられる。その後、冷めた各冷却液５は、冷却プレート１１の各流入口２５から再びそれぞれの流路２７へと供給される。このような冷却液循環の排熱サイクルによって、高温の用紙４が効率良く冷やされるのである。
【００５３】
［構成例１］
図１（ａ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図であり、図１（ｂ）は冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図であり、図１（ｃ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【００５４】
冷却プレート１１は、用紙４の搬送方向に沿って配置された２系統の小幅な流路２７と、それぞれの流路２７に冷却液５を流入させる流入口２５が個別に形成されている。二つの流路２７は同じ形状である。冷却液５は、冷却プレート１１内に各流入口２５から流入し、それぞれの流路２７に流れ込んで反対側の各排出口２８より排出される。
【００５５】
各流路２７は、図１（ｂ）に示すように、冷却液５の流れ方向が、用紙搬送方向と交差するように形成している。これは冷却液５の流れ方により生じる冷却プレート１１の温度勾配によって、用紙４の両端部と中央付近とで冷めかたにばらつきが起きないようにするためである。
【００５６】
また、用紙４の搬送方向に沿って形成した二つの小幅な流路２７は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、二つの流路２７を並べ合わせると、冷却ベルト１５の内周面に接触する冷却プレート１１の外底面の領域すなわち冷却面１９と同程度の領域を有しているとともに、その冷却面１９の領域での流路２７の高さ（内上面１１ｂから内底面１１ａまでの間隔）を低くし狭間隙流路としている。
【００５７】
ここで、狭間隙流路とは、図１（ａ）に示すように、用紙搬送方向における流路２７の幅をＬとし、その幅Ｌ内における流路２７の高さをＧとしたとき、Ｇ＜Ｌの関係を満たす流路のことである。本構成例では、狭間隙流路である流路２７が冷却プレート１１内に用紙搬送方向に沿って二つ並んでおり、幅Ｌ×２の長さが用紙４の搬送方向における冷却面１９の幅と略同等となっている。
【００５８】
ここで、用紙４に対する冷却プレート１１の冷却性能を上げるには、冷却プレート１１の冷却面１９と用紙４との接触領域（接触幅）を稼ぐのが良く、それに応じて流路２７の幅Ｌもできるだけ長くするのが好ましい。ところが、幅Ｌを単純に長くすると、図４（ｃ）で説明したような流路２７ａの両端部付近（図４（ｃ）の両側の内側面１１ｃ付近）の冷却液５の流れが遅くなり滞ってしまうという問題が生じてしまう。
【００５９】
そこで、その問題に対処するために本構成例では、冷却面１９を幅方向で区分けし、その区分けした冷却面１９に対応させて複数の流路２７を形成することで、流路２７一つあたりの幅Ｌが短くなるようにし、各流路２７全域での流れをスムースにした。
【００６０】
なお、本構成例の流路２７は基本的に、流路２７の幅方向端部付近の流速を増すことを目的として、流路間隙Ｇを狭くした流路を複数設けたものであるが、流路２７をそのような形状、つまり狭間隙な流路２７を冷却プレート１１内に複数設けることによって、冷却性能の向上が見込める。
【００６１】
また、本構成例においては、複数に分割した狭間隙の小幅な流路２７それぞれの幅方向（用紙搬送方向）の全域において、冷却液５がスムースに流れるように、特に流路２７の幅方向端部付近である内側面１１ｃ付近においても十分な流れが発生するよう、図１（ｂ）に示すように入口開口部２６付近の流路２７の領域にある側面２７ｉを、冷却液５の流れが流路２７の幅方向に拡散して広がる扇形形状としている。すなわち、側面２７ｉを扇形形状とすることで、入口開口部２６からの流入直後の冷却液５が流路２７の幅方向にもスムースに向かう案内板の役割（冷却液５の流れガイドの役割）を側面２７ｉに持たせている。
【００６２】
なお、流路２７内で冷却液５がよりスムースに流れるよう、排出流導路２７ｊの入口付近にも同様に流路２７の冷却液５を各排出流導路２７ｊに導く扇形形状のガイドを形成することが望ましい。
【００６３】
本構成例では、図１（ｂ）に示すように各流路２７の幅方向（用紙搬送方向）の両側に大きく広がる一つの扇形形状ガイドを側面２７ｉで形成し、その扇形形状ガイドに全ての入口開口部２６を設け開口させているが、扇形形状ガイドの大きさや形成数や入口開口部２６の開口数などは限定されるものではなく、流体シミュレーション等で最適化されるものである。例えば、各流路２７において複数の入口開口部２６それぞれに側面２７ｉで扇形形状ガイドを形成したり、複数の入口開口部２６を幾つかのグループに別けて、そのグループ毎に側面２７ｉで扇形形状ガイドを形成したりすることができる。
【００６４】
また、冷却プレート１１内に設けられた二つの流路２７は、図１（ａ）のように、冷却面１９と同様に湾曲形状（冷却面１９と同心円で、冷却面１９から僅かに離れた湾曲形状）としているので、幅Ｌも弧の長さとしているが、弦の長さでも構わない。
【００６５】
また、冷却面１９の表面からそれぞれの流路２７の内底面１１ａまでの間隔（所謂、冷却面１９の厚み）が、用紙搬送方向で場所によって極端に異なっていなければ、熱交換効率的にはあまり変わらないので、流路２７の成形や加工のし易さ、コストなどの理由から、流路２７を冷却面１９の形状と異なる形状としても構わない。
【００６６】
図５（ａ）は各流路２７の内底面１１ａを平面形状とした冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図であり、図５（ｂ）は各流路２７の内底面１１ａを平面形状とした冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図であり、図５（ｃ）は各流路２７の内底面１１ａを平面形状とした冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【００６７】
図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように各流路２７の内底面１１ａを平面形状としても良く、その場合は流路２７の水平方向の長さ寸法が幅Ｌとなる。
【００６８】
ここで、流路を狭間隙とする理由だが、狭い間隙の流路に流動媒体を流すと、狭流路効果によって、そこを流れる流動媒体の流速は速くなる、という現象を利用し、ポンプ１００のパワーを上げて流量を増さなくても、各流路２７内全域の流速を増加させるようにするためである。つまり、図４（ｂ）で問題となっていた冷却プレート１１の内上面１１ｂと内底面１１ａ付近の流れの遅さ、そして図４（ｃ）の端部付近（両側の内側面１１ｃ付近）の流れの遅さは、図１（ｃ）における冷却プレート１１の流路２７では、狭流路効果によって、全て解消することができる。流路間隙を狭くすることで、各流路２７毎の全域で流速を増速させるのである。
【００６９】
しかしながら、冷却性能を上げるために冷却プレート１１の幅、即ち流路２７の幅Ｌをさらに長くしなければならない場合、流路２７の幅方向中央部に設けられた流入口２５から流路２７の幅方向端部までの距離が遠くなるので、流路２７の高さＧをさらに狭くしたとしても、流路２７の幅方向端部付近では流れの力が弱まり、流れが遅くなって滞ってしまうとうい問題が発生してしまう。しかも、流路２７の間隔Ｇを狭くし過ぎると冷却液５の流れの圧力損失が大きくなり、逆に流れを悪くしてしまうという逆効果が生じる。
【００７０】
そこで本構成例では、流路２７を狭間隙流路としただけでは補えない冷却プレート１１に対応するため、一つの大きな狭間隙流路を分割して複数の小幅な流路２７を形成した。各流路２７には、それぞれ流入口２５が設けられており、個別の冷却液循環手段２０と連結されている。
【００７１】
流路２７を複数にすることで、各流路２７を用紙搬送方向で小幅化し、各流路２７における流入口２５から幅方向端部までの距離を短くすることができる。つまり、図４（ｃ）を用いて説明したような流路２７の幅方向端部付近の流れが遅くなる問題は、流路２７を分割し小幅化することによって、冷却プレート１１が幅方向に大型化しても分割した流路２７内の全域で冷却液５が滞ることないスムースな流れが発生し、その結果、冷却性能が向上する。
【００７２】
図６（ａ）は大きな一つの狭間隙流路における流速分布シミュレーション結果を示したものであり、図６（ｂ）は図６（ａ）の狭間隙流路を用紙搬送方向で二つに分割化したときの狭間隙流路における流速分布シミュレーション結果を示したものである。
【００７３】
図６（ａ）及び図６（ｂ）において、冷却液は紙面右斜め下から左斜め上へと流れている。また、冷却プレートの外形寸法や、狭間隙流路の間隙寸法や、狭間隙流路に流通する流量などは同条件である。流路内の流速は、流速の速い方から遅い方の領域へと薄い色から濃い色への変化で表している。
【００７４】
図６（ａ）に示すように、流路を狭間隙としても幅の広い流路では、流入口から幅方向端部までが遠いので、流路の幅方向端部付近では冷却液の流れが非常に遅くなることが分かる。それに対し図６（ｂ）では、流路の幅方向中央部だけではなく幅方向端部付近においても中程度の流速が発生し、各流路の全域で略均一な流速となっており、冷却プレートの冷却面の領域が全体的に略一定温度で冷やされ、図６（ａ）よりも冷却性能が向上することが分かる。
【００７５】
図１に示す複数に分割した小幅な流路２７から成る冷却プレート１１では、各流路２７と連結させる冷却液循環手段２０の配備の仕方には二通りあり、それぞれの流路２７（流入口２５）に対して個別に冷却液循環手段２０を用意する場合と、１セットの冷却液循環手段２０を共用する場合とがある。
【００７６】
図３は各流路２７に対して個別に冷却液循環手段２０を配備した例である。図１（ｂ）を用いて説明すると、各流路２７に対して、図示しない流入用パイプＰ１の一端側を流入口２５に繋げ、図示しない排出用パイプの一端側を排出口２８に繋げるとともに、流入用パイプＰ１の他端側をラジエータ１０３と繋げ、排出用パイプＰ２の他端側をタンク１０１と繋げる。すなわち、各流路２７を個別のラジエータ１０３及びタンク１０１に繋げて別々に冷却液５を循環させる。
【００７７】
各流路２７に対して冷却液循環手段２０を個別に配備するメリットとしては、小規模の冷却液循環手段２０を流路２７の数だけ用意し、それぞれの冷却液循環手段２０で冷却液５を個別に循環させることができるので、流入口２５から流出される冷却液５の流量や流速を個々に制御して調整することができ、流量や流速の最適化を図ることができる。したがって、冷却装置１２の要求仕様に応じて冷却性能を自在にコントロールすることが可能となり、冷却性能を向上させることができる。
【００７８】
しかしながら、複数の流路２７に対して冷却液循環手段２０を個々に用意するので、部品点数が多くなったり、コストがかかったり、必要設置スペースが大きくなったりなどしてしまい、また規模の小さな冷却液循環手段２０といっても多く使えば、合計の消費電力も大きなものとなってしまう。さらには、冷却プレート１１、タンク１０１、ポンプ１００、及び、ラジエータ１０３を繋ぎ連結するパイプＰの本数も多くなるので、当然、パイプＰの配管作業が複雑となり、取り付けに時間と労力がかかるという問題も生じる。パイプＰの本数が多くなるということは、パイプＰの劣化や抜けによる液漏れの危険性も増してしまう。
【００７９】
図７は、複数の流路２７に対して１セットの冷却液循環手段２０を共用する場合の例であり、流入用パイプＰ１や排出用パイプＰ２を途中から分岐配管部材である中継ジョイントＪ１や中継ジョイントＪ２で分岐させている。図８は、その際の冷却プレート１１と流入用パイプＰ１及び排出用パイプＰ２の連結状態を示しており、流入口２５に流入用パイプＰ１の一端を繋げており、排出口２８に排出用パイプＰ２の一端側を繋げている。流入用パイプＰ１の他端側は冷却液５を分岐させる中継ジョイントＪ１の一端と繋がっており、排出用パイプＰ２の他端側は冷却液５を集合させる中継ジョイントＪ２の一端と繋がっている。そして、中継ジョイントＪ１の他端は流入用メインパイプＰ１１の一端と繋がっており、中継ジョイントＪ２の他端は排出用メインパイプＰ１２一端と繋がっている。流入用メインパイプＰ１１の他端はラジエータ１０３と繋がっており、排出用メインパイプＰ１２の他端はタンク１０１と繋がっている。以上のように流入用パイプＰ１及び排出用パイプＰ２以外は、冷却液循環手段２０を共用利用するようにしている。
【００８０】
なお、冷却液５を分岐させる位置や集合させる位置（中継ジョイントＪ１の位置及び中継ジョイントＪ２の位置）は、できるだけ冷却プレート１１の近くであった方が設置スペースやパイプＰの扱い性や作業性などに有利である。
【００８１】
このように、複数の流入口２５に対して１セットの冷却液循環手段２０を共用すれば、低コスト化や省スペース化や省電力化を図ることができる。
【００８２】
［構成例２］
図９（ａ）は六つの流路２７を形成した冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図であり、図９（ｂ）は六つの流路２７を形成した冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図であり、図９（ｃ）は六つの流路２７を形成した冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【００８３】
冷却プレート１１の冷却面１９がより大きくなる場合は、その大きさに応じて流路２７の数を増やして、各流路２７それぞれにおいて流入口２５が幅方向中央にある場合に、幅方向端部の流速を幅方向中央部の流速に近づけて、冷却性能の向上を図るのが好ましい。また、冷却面１９の小さな冷却プレート１１でも、流路２７の数を増やせば、各流路２７それぞれにおいて流入口２５が幅方向中央にある場合、幅方向端部の流速を幅方向中央部の流速に近づけることができるので、冷却性能の向上や、各流路２７の流速及び流量制御の自由度が増す。
【００８４】
［構成例３］
図１０（ａ）は構成例３に係る液冷方式の冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図、図１０（ｂ）は構成例３に係る液冷方式の冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図、図１０（ｃ）は構成例３に係る液冷方式の冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【００８５】
本構成例においては、図１０（ａ）や図１０（ｂ）に示すように、複数の内の一つの狭間隙で小幅な流路２７に対して、その流路２７に流れ込む冷却液５の入口開口部２６を複数形成した。流路２７に貫通して開口する入口開口部２６は、冷却プレート１１の外側の流入口２５と繋がっている。本構成例においては、一つの流路２７に対して入口開口部２６を幅方向に３箇所設けており、それぞれ流入口２５と入口開口部２６との間を流入流導路２７ｂで繋げている。
【００８６】
図５（ｂ）のように、大きな一つの流路を幅方向で分割し複数の小幅な流路とすれば、個々の流路２７内は全域で安定したスムースな流れが発生する。これは、各流路２７における流入口２５から流路２７の方向端部までの距離が短いと、流れの力が弱まることなく幅方向端部付近まで行き渡るからである。
【００８７】
しかし、冷却プレート１１の冷却面１９を幅方向でより大きくする場合には、せっかく流路を幅方向で分割して小幅とした流路２７を単純に幅方向に広げたのでは、流路を分割した意味がなくなり、流路２７の幅方向端部付近の流れが遅くなって滞ることになる。
【００８８】
そこで、本構成例においては、冷却プレート１１内に設けられた狭間隙流路である二つの流路２７それぞれに対して、流入口２５を幅方向に３箇所設けるとともに、それに対応させて入口開口部２６も３箇所設けており、それぞれ流入口２５と入口開口部２６との間を流入流導路２７ｂで繋げることで、用紙搬送方向の幅方向に並んだ入口開口部２６の各箇所から狭間隙の流路２７に冷却液５がそれぞれ流れ込むように構成している。
【００８９】
これにより、各流路２７に対して流入口２５を一箇所とした場合は、流路２７の幅方向中央付近からのみの冷却液５の流入だったものが、流路２７の幅方向中央とその両側から冷却液５が流入するので、流路２７の幅方向端部付近（図１０（ｂ）の内側面１１ｃ付近）においても幅方向中央付近と同等な流れが発生する。よって、冷却プレート１１の冷却面１９全域に亘って熱交換効率の向上を図ることができる。
【００９０】
なお、本構成例では、各流路２７に対して流入口２５と入口開口部２６とを３箇所設けているが、流入口２５と入口開口部２６との数の限定はない。当然ながら流入口２５と入口開口部２６とを繋ぐ流入流導路２７ｂの数も、流入口２５と入口開口部２６との数に応じて変化し限定されるものではない。一つの流路２７に対して設ける流入口２５と入口開口部２６との数は、冷却プレート１１の大きさや流量などを条件に流体シミュレーションを行い、流路２７の分割数、流入口２５や入口開口部２６の形状寸法、一つの流路２７の幅Ｌに対する適切な流入口２５及び入口開口部２６の数や配置位置、隣接ピッチ間隔などによって決めれば良い。
【００９１】
なお、流入口２５側から排出口２８側に向かって、流路２７内で冷却液５が全域でスムースに流れるようにするには、流入口２５から流入する冷却液５の流量と、排出口２８から排出する冷却液５の流量とを同等とすることが望ましい。そのため本構成例では、流入口２５と排出口２８との形状寸法及び配設数、配設位置などを同じにしている。しかし、流入口２５と排出口２８それぞれの合計の断面積が同じであれば、流入口２５と排出口２８との形状は同じにする必要はない。
【００９２】
［構成例４］
本構成例においては、図１１に示すように、複数に分割した狭間隙の小幅な流路２７それぞれの１箇所の流入口２５に対して入口開口部２６を複数箇所設けており、入口開口部２６それぞれに対応させて設けられた複数の流入流導路２７ｃと流入用パイプＰ３とに連通し流入用パイプＰ３から流入口２５を通って送られてきた冷却液５を、各流入流導路２７ｃに分配して導く流入路である分配流導路２７ｄが、冷却プレート１１内に設けられている。そして、流入用パイプＰ３から流入口２５を通って分配流導路２７ｄに送られた冷却液５が、分配流導路２７ｄで各流入流導路２７ｃに分配されて各流入流導路２７ｃから各入口開口部２６を通って各流路２７に流入する。
【００９３】
また、出口開口部２９それぞれに対応させて設けられた複数の排出流導路２７ｆと排出用パイプＰ４とに連通し各排出流導路２７ｆから送られてきた冷却液５を、排出口２８を通して排出用パイプＰ４にまとめて導く排出路である合流流導路２７ｇが、冷却プレート１１内に設けられている。そして、各流路２７から各出口開口部２９を通って各排出流導路２７ｆを流れ合流流導路２７ｇに送られ合流した冷却液５は、合流流導路２７ｇで一つのまとまった流れとなって排出口２８を通って排出用パイプＰ４に排出される。
【００９４】
図１１に示す冷却プレート１１は、言い換えれば、図１０（ｂ）における冷却プレート１１に、図８に示した、流入用パイプＰ１、排出用パイプＰ２、中継ジョイントＪ１及び中継ジョイントＪ２を収納し一体化した構成と言える。
【００９５】
図１１において、流入口２５は流入用パイプＰ３の一端と連結され、排出口２８は排出用パイプＰ４の一端と連結されており、流入用パイプＰ３の他端は図３に示すラジエータ１０３と繋がっており、排出用パイプＰ４の他端はタンク１０１と繋がっている。
【００９６】
図１１に示すような構成を冷却プレート１１に採用することにより、入口開口部２６が複数箇所あっても、流入口２５を冷却プレート１１の一箇所にまとめることができ、図８に示すような流入用パイプＰ１、排出用パイプＰ２、中継ジョイントＪ１、及び、中継ジョイントＪ２などが不要で省くことができるので、更なる低コスト化、省スペース化、及び、配管作業性の向上を図ることができる。また、パイプＰの連結箇所を図８などに示した構成よりも大幅に減らせるので、液漏れの危険性も低減させることができる。
【００９７】
なお、図１１では各流路２７において流入口２５を一箇所としているが、各流路２７の幅Ｌをさらに長くする場合は、一つの流路２７に対して流入口２５を複数箇所設けても良く、その際は入口開口部２６も流入口２５の数に応じて増えることになる。
【００９８】
そして、本構成例においても、流路２７内で冷却液５がよりスムースに流れるように、入口開口部２６付近の流路２７の領域にある側面２７ｉを冷却液５の流れが流路２７の幅方向に拡散して広がる扇形形状のガイドに形成したり、排出流導路２７ｆに繋がる出口開口部２９付近に流路２７の冷却液５を各排出流導路２７ｆに導く扇形形状のガイドを形成したりしている。これにより、流路２７が更に広幅化しても、一つの流路２７に対して入口開口部２６を複数設けることや、扇形形状ガイドによる冷却液ガイドを設けることを組み合わせることで、流路２７の全域に亘ってより均等な流れが発生し、冷却プレート１１の熱交換効率のさらなる向上が図れる。
【００９９】
［変形例１］
また、図１１では各流路２７に流入口２５や排出口２８を個々に設けているが、複数の流路２７で流入口２５は排出口２８を兼用してもよい。例えば、図１２に示すように、冷却プレート１１に流入口２５と排出口２８とを一箇所ずつ設ける。そして、流入用パイプＰ３から流入口２５を通って分配流導路２７ｄに送られた冷却液５が、分配流導路２７ｄで二方向に分配され二つの流路２７それぞれに連通した各流入流導路２７ｃを通って各入口開口部２６から各流路２７に流入させる。また、各流路２７から各出口開口部２９を通って各排出流導路２７ｆを流れ合流流導路２７ｇに送られ合流した冷却液５が、合流流導路２７ｇで一つのまとまった流れとなって排出口２８を通って排出用パイプＰ４に排出させる。
【０１００】
［構成例５］
本構成例においては、流路２７の幅方向（用紙搬送方向）の全域において、冷却液５が更に均等にスムースに流れるように、特に流路２７の幅方向端部付近である内側面１１ｃ付近においても十分な流れをより確保できるよう、図１３に示すように、入口開口部２６の付近に、冷却液５を流路２７の幅方向に拡散して広げる冷却液拡散手段３０を設けた。
【０１０１】
図１（ｂ）に示した冷却プレート１１では、入口開口部２６付近の流路２７の領域にある側面２７ｉを、冷却液５の流れをガイドする大きな扇形形状ガイドとして形成することで、冷却液５が流路２７の幅方向にもスムースに流れるようにしている。本構成例では、その扇形形状ガイドに加えて冷却液拡散手段３０を用いることにより、冷却液５が更に流路２７の幅方向で均等に拡散して広がるようにした。
【０１０２】
その方法として、流路２７の入口開口部２６付近に、冷却液５を流路２７の幅方向（用紙搬送方向）に均等拡散させる冷却液拡散手段３０を設けた。冷却液拡散手段３０は、例えば、図１３に示すように、全体的に見れば大きな三角形状をしており、冷却液５がその大きな三角形の頂点部分から流路２７の幅方向両端に向かって二方向に分かれて流れるようにしている。
【０１０３】
ただし、大きな三角形状の冷却液拡散手段３０をミクロ的に見ると、大きさの異なる小さな複数の三角形状ガイド３０ａの集まりで構成されている。その三角形状ガイド３０ａの形状や位置、三角形状ガイド３０ａの開口幅や開口角度などは、流体シミュレーションで最適化する。三角形状ガイド３０ａのそれぞれの形状や位置、開口幅や開口角度などを最適化することで、そこを通過する冷却液５の流量や方向が調節され、流路２７の幅方向全域で均等な流れが発生するようになる。したがって、流路２７の幅方向端部付近である内側面１１ｃ付近においても十分な流れが発生するようになる。なお、図１３中の流れ方向を示す細線矢印が、冷却液５の流れの拡散や広がり状態である。
【０１０４】
また、図１３に示すように、冷却液拡散手段３０を流路２７の入口開口部２６付近だけではなく出口開口部２９付近にも設ければ、流路２７の幅方向端部付近である内側面１１ｃ付近の冷却液５の流れがより良くなる。
【０１０５】
なお、冷却液拡散手段３０の拡散方法や、形状などは図１３に示したものに限定されるものではなく、例えば孔の開いた部材や網状、繊維状の部材を用いても良い。また、配設の仕方も入口開口部２６付近や出口開口部２９付近の領域に冷却プレート本体と一体的に成形しても良いし、別部材として取付けるようにしても良い。
【０１０６】
流路２７が更に広幅化しても、以上のように、流路２７を小幅に分割化し、狭い流路間隔と、冷却液拡散手段３０とを組み合わせれば、流路２７の幅方向全域に亘って均等な流れが発生し、冷却プレート１１の熱交換効率の向上が図れる。さらに、冷却液５をガイドする側面２７ｉで形成された扇形形状ガイドも加えて、分割され小幅であり狭間隙の流路２７と冷却液拡散手段３０と扇形形状ガイドとの３者を組み合わせれば、より流路２７の幅方向全域に亘って均等な流れが発生し、冷却プレート１１の熱交換効率の向上がより図れる。
【０１０７】
［構成例６］
図１４（ａ）は複数に分割した小幅な流路２７の流路間隙を極めて狭い間隙とした冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図であり、図１４（ｂ）は前記冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図であり、図１４（ｃ）は前記冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【０１０８】
本構成例においても複数に分割した小幅な流路２７の形状に関しては、図１（ａ）でも説明したように流路２７の用紙搬送方向の幅をＬとし、その幅Ｌ内における流路２７の高さをＧとしたときＬ＞Ｇの関係を満たすようにしている。そして、本構成例では冷却プレート１１内における複数の小幅な流路２７の位置を最適に設定した。冷却プレート１１内の各流路２７を設ける最適な位置とは、図１４（ｃ）に示すように、冷却プレート１１の冷却面１９から外上面１１ｄまでの冷却プレート１１の厚み（高さ）をＨとしたとき、冷却面１９からＨ／２の位置よりも冷却面１９に近い位置であり、できれば図１４（ｃ）のように可能な限り冷却面１９に近接する位置が望ましい。また、流路２７の位置を冷却面１９に近いＨ／２以下の位置にするということは、図１４（ｃ）のように流路２７の流路間隙をＨ／２よりも狭い間隔とするということでもあり、それを冷却面１９に近づけるのである。
【０１０９】
このように冷却面１９に近接する位置に狭間隙の小幅な流路２７を設けることで、冷却面１９（冷却ベルト１５）と冷却液５との熱交換効率（熱伝達効率）が高くなり、冷却面１９との高い熱交換応答性や、冷却プレート１１による用紙４の高効率な冷却が可能となる。また、冷却プレート１１の冷却面１９と反対側にある広い外上面１１ｄから流路２７を遠ざけることで、流路２７内を流れる冷却液５に対し外上面１１ｄ側からの外気熱の影響も受け難くなる。
【０１１０】
また、本構成例では、熱交換効率（熱伝達効率）の更なる向上を図るために、複数に分割した流路２７の各流路間隙を更に狭い間隔に後述する条件で設定した。つまり、各流路２７を狭間隙とすることで、各流路２７の全域で更に速くスムースに冷却液５が流れるようした。
【０１１１】
冷却プレート１１内に形成された二つの流路２７の内の一方で説明すると、図１４（ａ）に示すように、流路２７に貫通し冷却液５を送り込む入口開口部２６の直径をＤ、その入口開口部２６の配設数をｎ（図１４（ａ）では入口開口部２６を１箇所としているが、図１０（ａ）のように複数であっても構わなく、考え方は同じである）、用紙搬送方向における流路２７の幅をＬ、その幅Ｌ内における流路２７の高さをＧとするとき、Ｌ＞Ｇであり、Ｌ≒Ｄ×ｎまたはＬ＞Ｄ×ｎ、並びに、Ｇ≒Ｄ×ｎまたはＧ＜Ｄ×ｎの関係を満たすように、流路２７の幅Ｌと高さＧとを設定した。つまり、幅Ｌと高さＧの関係を以下に示す（１）から（４）の何れかの条件を満たすようにして、広幅な流路であっても流速が増すように流路間隙を決めるのである。なお、流路２７の幅Ｌと高さＧとが下記（１）から（４）の条件を満たすことで流路２７内での流速が増すことは、流体シミュレーションで確認済みである。
【０１１２】
（１）Ｌ＞Ｇであり、ＬがＤ×ｎと略同寸法のとき、ＧはＤ×ｎよりも短い（Ｇ≧Ｄ×ｎとすると狭間隙になり難い）。
【０１１３】
（２）Ｌ＞Ｇであり、ＬがＤ×ｎよりも長いとき、ＧはＤ×ｎと略同寸法、または、ＧはＤ×ｎよりも短い（Ｇ＞Ｄ×ｎとすると狭間隙になり難い）。
【０１１４】
（３）Ｌ＞Ｇであり、ＧがＤ×ｎと略同寸法のとき、ＬはＤ×ｎよりも長い（Ｌ≦Ｄ×ｎとすると狭間隙になり難い）。
【０１１５】
（４）Ｌ＞Ｇであり、ＧがＤ×ｎよりも短いとき、ＬはＤ×ｎと略同寸法、またはＬはＤ×ｎよりも長い（Ｌ＜Ｄ×ｎとすると狭間隙になり難い）。
【０１１６】
流路２７の幅Ｌと高さＧとを上述したような関係を満たすようにして、流路２７の流路間隙を幅Ｌに対して極めて狭い間隙とする。ただし、狭くし過ぎて流れの圧力損失が大きくなり流れが悪くならないようにすることが大前提なので、流体シミュレーション等で確認する必要はある。流路２７が狭間隙となれば、その狭流路効果によって流路２７内全域で流速が増加するようになる。そして、その流速増加が見込める極狭間隙の流路２７に、上述した各構成例に示した冷却プレート１１の流路形態（流導路、流入口、配管方法、扇形形状ガイド、流動媒体拡散手段などを含む）や、上述したような冷却プレート１１内における流路２７の最適位置を組み合わせれば、熱交換効率（熱伝達効率）がより向上する。
【０１１７】
ここで、複数に分割した小幅な流路２７の形状を、上述したような種々の構成を満足する形状にしても、断面積で流路２７と入口開口部２６（ここでの入口開口部２６の断面積は、配設する各入口開口部２６の断面積の総計であり、入口開口部２６がｎ箇所であればｎ箇の断面積合計）を比べた場合に、その関係によっては流路２７の流速が遅くなってしまう場合がある。
【０１１８】
通常、流路の形状が上流側と下流側で異なっていても、断面積が同じで、そこを流れる流量が同じであれば、流速は同じである。流量が上流側と下流側で一定であり、断面積が異なる場合、例えば、断面積が上流側より下流側が大きい場合には、上流側より下流側の流速が遅くなる。逆に、断面積が上流側より下流側が小さい場合には、上流側より下流側の流速が速くなる。つまり、入口開口部２６の断面積より流路２７の断面積を大きくしてしまうと、入口開口部２６の周辺流速よりも流路２７内の流速が遅くなってしまう。
【０１１９】
また、流路２７の断面積が入口開口部２６の断面積よりも大きければ、流路２７を幾ら狭間隙にしたとしても、冷却プレート１１の端部付近である内側面１１ｃ付近の流れが著しく遅くなって冷却性能は著しく低下してしまう。
【０１２０】
これを回避するためには、流路２７内の流速を全体的に確実に増す必要があり、本構成例では、複数に分割した小幅な流路２７の各断面積を入口開口部２６の断面積よりも小さくするという関係にすることで、流路２７内の流速を増すようにした。
【０１２１】
冷却プレート１１内に形成された二つの流路２７の内の一方で説明すると、例えば、図１４（ａ）に示すように、流路２７の断面積をＡとし、入口開口部２６の断面積をＢとし、入口開口部２６の配設数をｎ（図１４（ａ）では入口開口部２６を１箇所としているが、図１０（ａ）などのように複数であっても構わなく、考え方は同じである）としたとき、Ａ≦Ｂ×ｎの関係を満たすように流路２７の形状、入口開口部２６の形状及び入口開口部２６の配設数を設定する。
【０１２２】
なお、流路２７内で冷却液５がスムースに流れるように、単位時間あたりに流入口２５から入口開口部２６を通って流路２７に流入する流量と、流路２７から排出口２８で排出される流量とが同等となるようにするのが望ましい。
【０１２３】
流路２７の断面積Ａと入口開口部２６の断面積Ｂとを上述したような関係を満たすように設定すれば、各流路２７の流路断面は極めて狭小な断面となり、幅Ｌが広幅となれば必然的に高さＧは極めて低くなる。なお、流路２７の断面積Ａや入口開口部２６の断面積Ｂの最適値は、流体シミュレーションで決めれば良い。
【０１２４】
ただし、流路２７を狭小断面にし過ぎて流れの圧力損失が大きくなり流れが悪くならないことが大前提なので、流体シミュレーションで確認する必要はある。もし、不具合が発生した場合は、流路２７を更に分割して流路２７の数を増やすなどの対策を実施する必要はある。
【０１２５】
各流路２７の流路が狭間隙となれば、狭流路効果によって、流路内全域の流速が増加するようになる。そして、その流速増加が見込める極狭間隙の各流路２７に、上述した各構成例の流路形態（流導路、流入口、配管方法、扇形形状ガイド、流動媒体拡散手段、などを含む）や上述したような流路２７の最適位置を組み合わせれば、熱交換効率（熱伝達効率）がより向上し、用紙４の高い冷却効果が望める。
【０１２６】
本実施形態では、これまで熱交換装置を定着後の用紙４を冷却する冷却手段である冷却装置１２に適応したが、同じように用紙４の冷却手段として、定着後の用紙４のカールを矯正するカール矯正装置や、用紙４に形成されたトナー画像の光沢度を制御する光沢制御装置など、出力した画像品質や用紙状態品質の高品位化装置としても適応可能ある。これらの場合においても、冷却装置１２と同様に、熱定着装置１１６の直後に熱交換装置を配設すれば良い。
【０１２７】
また、本実施形態の熱交換装置は冷却手段としてだけではなく、流動媒体を熱交換体に流入させる前に温めておけば加温手段としても用いることができる。例えば画像転写前に用紙４を温める加温装置に用いることができ、その場合は用紙収納部１１９とレジストローラ対２１との間に配設する。画像転写前に用紙４を温めるのは、転写時における中間ベルトなどとの転写性向上や、用紙４の含有水分量のコントロールなどからである。
【０１２８】
加温装置に適応する際は、その装置構成としては図３の冷却装置１２をそのまま利用することができる。冷却装置１２の部品名称を変えて図１５に示すように加温装置２１２として見ると、冷えた用紙４は加温ベルトユニット２１３の加温ベルト２１５と搬送ベルトユニット２１４の搬送ベルト２１６とによる狭持搬送の間に加温ベルト２１５によって給熱されるが、その給熱する熱は、加温液２０５と熱交換する加温プレート２１１によって伝導される。熱交換によって加温プレート２１１と加温ベルト２１５とが温められることで、用紙４が加温され、用紙４の温度が上がるのである。
【０１２９】
また、加温液２０５の循環も図３と同様に、加温プレート２１１の内部に形成した流路２２７と加温液循環手段２２０とで構成した閉ループの循環システムによって循環するようにしている。その循環過程で温められた加温液２０５が加温プレート２１１の流路を流通することで、加温プレート２１１の加温面２１９が温まるのである。
【０１３０】
加温面２１９で吸い取って冷えた温度を加温プレート２１１内に形成された二つの流路２２７に伝達して加温液２０５を冷やし、その冷やされた加温液２０５を加温プレート２１１から排出する。そして排出された加温液２０５は、タンク１０１、ポンプ１００、ファン１０４を装着したラジエータ１０３に送られる。このとき例えば、熱定着装置１１６から排熱される熱をファン１０４によってラジエータ１０３に送風し、冷えた加温液２０５をラジエータ１０３で温めて高い温度に上げる。その後、温まった加温液２０５は、加温プレート２１１の流入口（不図示）から再び流路２２７へと供給される。このような加温液循環の給熱サイクルによって、低温の用紙４が効率良く温められるのである。
【０１３１】
なお、加温液２０５を温める手段としては、ヒーターや温風器などの発熱装置でも良いが、熱定着装置１１６など画像形成装置内の熱源を利用すれば、熱の再利用が可能となり、省エネルギー化など環境性の高い装置となる。
【０１３２】
［実施形態２］
次に、本発明を画像形成装置に適用した第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成及び動作については、実施形態１に記載した画像形成装置と略同様なので説明は省略する。
【０１３３】
本実施形態においては、複数に分割した狭間隙の小幅な流路２７を有する冷却プレート１１において、用紙搬送方向に沿って隣り合うように配設した複数の流路２７の内、少なくとも二箇所の流路の冷却液流通方向を相対する向きとし、冷却プレート１１内で冷却液５が対向して流れるようにした。これにより、冷却プレート１１を全体的に見ると、冷却液流通方向の温度勾配が低減し、冷却プレート１１のどの領域においても温度が略一様となり、冷却性能の均一化を図ることができる。つまり、用紙搬送方向と直交する方向、所謂用紙４の主走査方向における冷却プレート１１の冷却効率のばらつきを抑えることができるので、用紙４全体の均等な冷却が可能となる。
【０１３４】
図１６は、実施形態１の図６（ｂ）で示した速度分布シミュレーションの用紙搬送方向に二つ並べた狭間隙の流路の一方であり、その流路における温度分布シミュレーション結果である。
【０１３５】
温度分布シミュレーションは、２８［℃］の冷却液５を流路内に流入させ、冷却プレートの冷却面に８０［℃］の熱が一様に与えることを条件として実施した。冷却液５は紙面右斜め下から左斜め上へと流れている。
【０１３６】
また、図１６には示していないが図６（ｂ）に示されたもう一方の狭間隙な流路２７も同様の温度分布シミュレーション結果であり、冷却プレート内には、図１６に示されるような温度分布特性を持つ流路２７が二つ用紙搬送方向に沿って並べられていることになる。なお、図１６における色の変化は、流路内の冷却液温度変化であり、温度の低い方から高い方へと領域Ｉ→領域ＩＩ→領域ＩＩＩ→領域ＩＶの色で表している。
【０１３７】
図１６から、流路を狭間隙として流速を速くし略等しい流速としても、流入口２５と排出口２８の周辺温度を比べると、排出口２８周辺温度が少し高くなってしまうことが分かる。そして、冷却プレート１１が大型となり流入口２５から排出口２８までの距離が長くなればなる程、その傾向は顕著となることは容易に推測される。
【０１３８】
また、冷却プレート１１内に流路２７を複数設ける場合、例えば実施形態１の図１（ｂ）に示した内部に流路２７が二つ形成された冷却プレート１１の場合、用紙４の両端は冷却プレート１１の排出口２８側の温度が少し高い領域と、流入口２５側の温度が低い領域とをそれぞれ二度通過することになる。そのため、用紙４の流入口２５側端部のほうが排出口２８側端部よりも冷やされるので、冷却プレート１１を通過した後の用紙４は流入口２５側と排出口２８側とで、より冷え具合に差ができ、用紙４全体を均等に冷やすことが難しくなる。
【０１３９】
［構成例７］
本構成例では図１７のように、用紙搬送方向に沿って形成した二つの小幅で狭間隙な流路２７における冷却液５の流通方向を相対する向きとした。すなわち、紙面下段の流路２７は紙面左から右に、紙面上段の流路２７は紙面右から左に向かって冷却液５が流通する。
【０１４０】
これにより、冷却プレート１１の紙面左側においては、紙面下段の流路２７の温度が低く、紙面上段の流路２７では温度が少し高い状態となる。一方、冷却プレート１１の紙面右側においては、紙面下段の流路２７の温度が少し高く、紙面上段の流路２７では温度が低い状態となる。よって、このような状態の領域（温度が低い領域と少し高い領域）を用紙４が通過すれば、用紙４の両端の温度は紙面左側と紙面右側それぞれの領域で平均化され、用紙４の両端で紙面左側と紙面右側との温度差がなくなる。したがって、用紙４を全体的に略一定温度に冷やすことができるようになる。
【０１４１】
なお、図１７の冷却プレート１１の形状は、実施形態１の図１（ｂ）に示した冷却プレート１１と同様であり、その他の断面形状も実施形態１の図１（ａ）や図１（ｃ）に示したものと同様である。
【０１４２】
本構成例では、複数に分割した小幅な狭間隙の流路２７を有する冷却プレート１１において、用紙搬送方向に沿って配設した流路２７のうち、隣り合う流路同士の冷却液５の流通方向を相対する向きとし、冷却プレート１１内で冷却液５が対向して流れるようにした。冷却プレート１１内に形成された流路２７が二つ以上の偶数の場合は、全ての流路形状が同じで、そこを流れる全ての冷却液５の流量や流速や温度などが同じであれば、温度勾配を無くして冷却プレート１１の温度を略一様とすることができ、冷却性能の均一化を図ることができる。
【０１４３】
その理由としては、冷却プレート１１内に形成された流路２７の数が偶数であれば、冷却プレート１１の流入口２５周辺と排出口２８周辺との温度の違う領域が、冷却液流通方向の両端で同じ数となるからである。
【０１４４】
なお、冷却プレート１１内に形成された流路２７の数が三つ以上の奇数の場合は、流路形状や冷却液５の流量や流速や温度などを流路毎に変えれば冷却プレート１１の温度を平均化することはできるが、冷却プレート１１内に偶数個の流路２７を形成するほうが望ましい。
【０１４５】
［構成例８］
本構成例においては図１８に示すように、冷却プレート１１内に六つの流路２７を形成し、隣り合う流路２７の冷却液５の流通方向を相対する向きとしている。
【０１４６】
このような冷却プレート１１においては、冷却プレート１１の紙面左端側に注目すると、用紙搬送方向上流側から数えて一つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて二つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて三つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて四つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて五つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて六つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域を、用紙４の紙面左端側が順次通過する。そのため、用紙４の紙面左端側は各領域を通過する度に徐々に冷やされていく。
【０１４７】
一方、冷却プレート１１の用紙４の紙面右端側に着目すると、用紙搬送方向上流側から数えて一つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて二つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて三つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて四つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて五つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて六つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域を、用紙４の紙面右端側が順次通過する。そのため、用紙４の紙面右端側は各領域を通過する度に徐々に冷やされていく。そして、冷却プレート１１を通過した後の用紙４は、最終的に用紙４の紙面右端側と紙面左端側との冷却後の温度は略同じになる。
【０１４８】
［構成例９］
本構成例においては、図１９に示すように冷却プレート１１内に小幅で狭間隙な六つの流路２７を形成し、用紙搬送方向に沿って配設した複数の流路２７を用紙搬送方向で半数ずつ二つのグループに分け、一方のグループの三つの流路２７と、他方のグループの三つの流路２７とを流れる冷却液５の流通方向を相対する向きとした。分かりやすく言うと、複数の流路２７の数を半分に分け、一方の半分の流路２７と他方の半分の流路２７との冷却液流通方向を対向させるようにした。
【０１４９】
冷却プレート１１内に形成された流路２７の数が二つ以上の偶数の場合は、全ての流路形状が同じで、そこを流れる全ての冷却液５の流量や流速や温度などが同じであれば、冷却プレート１１の流入口２５周辺と排出口２８周辺との温度の違う領域が、冷却液通方向の両端で同じ数となる。よって、用紙４が冷却プレート１１を通過する際、冷却液流通方向の両側で、ある温度領域（温度の低い領域と少し高い領域）を同じ回数通過するので、用紙４は均等に冷やされる。
【０１５０】
一方、冷却プレート１１内に形成された流路２７の数が三つ以上の奇数の場合は、流路形状や流動媒体の流量や流速や温度などを流路毎に変えれば冷却プレート１１の温度を平均化することはできるが、冷却プレート１１内に偶数個の流路２７を形成するほうが望ましい。
【０１５１】
本構成例においては、図１９に示すように冷却プレート１１内に形成された六つの流路２７を、紙面下段の三つの流路２７と、紙面上段の三つの流路２７とに半分に分け、紙面下段の三つの流路２７と紙面上段の三つの流路２７とで冷却液５の流通方向を相対する向きとしている。
【０１５２】
このような冷却プレート１１においては、冷却プレート１１の紙面左端側に注目すると、用紙搬送方向上流側から数えて一つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて二つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて三つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域、そして、用紙搬送方向上流側から数えて四つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて五つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて六つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域を、用紙４の紙面左端側が順次通過する。これにより、用紙４の紙面左端側は温度が低い領域を連続で通過するので急激に冷やされる。
【０１５３】
一方、冷却プレート１１の紙面右端側に着目すると、用紙搬送方向上流側から数えて一つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて二つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域→用紙搬送方向上流側から数えて三つ目の流路２７の排出口２８周辺の温度が少し高い領域、そして、用紙搬送方向上流側から数えて四つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて五つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域→用紙搬送方向上流側から数えて六つ目の流路２７の流入口２５周辺の温度が低い領域を、用紙４の紙面右端側が順次通過する。そして冷却プレート１１を通過した後の用紙４は最終的に、用紙４の紙面右端側と紙面左端側の冷却後の温度は略同じとなる。
【０１５４】
図１９に示した冷却プレート１１では、内部に形成された流路２７の数が六つであるため、紙面下段と紙面上段（用紙搬送方向上流側と下流側）で半分ずつとなるように流路２７を三つずつでまとめたが、流路２７をまとめる数としてはこれに限るものではない。
【０１５５】
例えば、冷却プレート１１内に八つの流路２７が形成された場合などでは、流路２７を二つずつまとめて四つのグループに分け、各グループ間で冷却液５の流通方向を相対する向きとすることもできる。
【０１５６】
つまり、冷却プレート１１内に形成された八つの流路２７のうち、用紙搬送方向上流側から数えて一つ目と二つ目の流路２７を一つのグループとし冷却液５の流通方向を用紙搬送方向に対して左から右、用紙搬送方向上流側から数えて三つ目と四つ目の流路２７を一つのグループとして冷却液５の流通方向を用紙搬送方向に対して右から左、用紙搬送方向上流側から数えて五つ目と六つ目の流路２７を一つのグループとして冷却液５の流通方向を用紙搬送方向に対して左から右、用紙搬送方向上流側から数えて七つ目と八つ目の流路２７を一つのグループとして冷却液５の流通方向を用紙搬送方向に対して右からから左、というように、八つの流路２７を半分の四つに分け、その四つに分けられた流路２７をさらに二つずつでまとめて二つのグループに分けて、このグループ間で冷却液５の流通方向を相対する向きとする。
【０１５７】
ここで、図１７、図１８、図１９などに示した冷却プレート１１における各流路２７に冷却液５を流す場合、冷却液循環手段２０の配備方法には二通りあり、各流路２７それぞれに専用の冷却液循環手段２０を用いる場合と、各流路２７で１セットの冷却液循環手段２０を共用する場合とがある。
【０１５８】
各流路２７それぞれに専用の冷却液循環手段２０を用いる場合であれば、それぞれの冷却液循環手段２０の循環過程で冷やされる冷却液５は、全てある一定の温度に冷やすことができる。全て一定の温度に冷やされた冷却液５が冷却プレート１１の各流路２７を流通するので、この構成による冷却効率は非常に高いものとなる。高価で大型な画像形成装置であれば、このような構成でも構わない。しかし、低価格化や小型化を狙う装置の場合には、冷却プレート１１内に形成された複数の流路２７それぞれに対して個々に冷却液循環手段２０を用意しなければならないので、部品点数、コスト、必要設置スペースなどのアップがネックとなる。また、規模の小さな冷却液循環手段２０を用いたとしても数多く使えば、合計の消費電力も大きなものとなってしまうので、省エネルギー化の観点からも各流路２７それぞれに専用の冷却液循環手段２０を搭載するのは難しい。さらには、冷却プレート１１、タンク１０１、ポンプ１００、ラジエータ１０３を繋ぎ連結するパイプＰの本数も多くなるので、当然、パイプＰの配管作業が複雑となり、取り付けに時間と労力がかかるという問題も生じる。また、パイプＰの本数が多くなるということは、パイプＰの劣化や抜けによる液漏れの危険性も増す。
【０１５９】
［構成例１０］
本構成例では、上述したような不具合を解消するよう、冷却プレート１１に形成された複数の流路２７全てを、パイプＰを用いて繋げて、冷却液５が冷却プレート１１内を往復循環する往復流路を形成して１セットの冷却液循環手段２０で済むようにした。
【０１６０】
図２０は、図１７に示した内部に二つの流路２７が形成された冷却プレート１１に、１セットの冷却液循環手段２０を冷却液５の流通方向が相対する向きの二つの流路２７に連結し共用する場合の構成例であり、パイプＰを途中から分岐配管部材で分岐させている。図２１は、その際の冷却プレート１１とパイプＰとの連結状態を示したものである。
【０１６１】
図２１に示すように、各流路２７の流入口２５それぞれに流入用パイプＰ１の一端側を繋げており、各流路２７の排出口２８それぞれに排出用パイプＰ２の一端側を繋げている。流入用パイプＰ１の他端側は、冷却液５の分岐および集合手段である分岐配管部材の中継ジョイントＪ１の一端側と繋がっており、排出用パイプＰ２の他端側は前記分岐配管部材である中継ジョイントＪ２の一端側と繋がっている。そして、その中継ジョイントＪ１の他端側は流入用メインパイプＰ１１の一端側と繋がっており、中継ジョイントＪ２の他端側は排出用メインパイプＰ１２の一端側と繋がっている。また、図２０に示すように、流入用メインパイプＰ１１の他端側はラジエータ１０３と繋がっており、排出用メインパイプＰ１２の他端側はタンク１０１と繋がっている。
【０１６２】
以上のように、流入用パイプＰ１と排出用パイプＰ２以外は、冷却液循環手段２０を二つの流路２７で共用利用するようにしている。なお、分岐および集合する位置（中継ジョイントＪ１の位置及び中継ジョイントＪ２の位置）は、できるだけ冷却プレート１１の近くであった方が設置スペースやパイプＰの扱い性や作業性などに有利である。
【０１６３】
このように冷却プレート１１内に形成された複数の流路２７で１セットの冷却液循環手段２０を共用すれば、低コスト、省スペース、省電力化を図ることができる。
【０１６４】
［構成例１１］
冷却プレート１１内に形成された複数の流路２７で１セットの冷却液循環手段２０を共用する場合には、例えば大型のポンプやラジエータが必要になったり、各流路２７それぞれに冷却液循環手段２０を設ける場合よりも改善されるがパイプＰの長さや配設レイアウトの複雑さや煩雑さ及び設置スペースなどの問題が多少残ったりする虞がある。
【０１６５】
そこで、本構成例においては、内部に二つの流路２７が形成された冷却プレート１１に対して１セットの冷却液循環手段２０を共用して用いるが、図２１に示したように各流路２７に対して冷却液循環手段２０を共用するのではなく、図２２に示すように二つの流路２７が一続きとなるように一方の流路２７の排出口２８と他方の流路２７の流入口２５とを中継用パイプＰ５で繋ぎ連通させている。
【０１６６】
これにより、冷却プレート１１における冷却液循環手段２０と連結する流入口２５及び排出口２８はそれぞれ１箇所となり、図２２で示したような中継ジョイントＪ１や中継ジョイントＪ２が無い１本の流路で形成される冷却液循環システムとすることができる。よって、図２２に示した構成よりも、冷却液５の分岐および集合手段である中継ジョイントＪ１や中継ジョイントＪ２が必要なく、流入用パイプＰ１や排出用パイプＰ２の長さが短くなるので、パイプＰの配設レイアウトの複雑さや煩雑さが簡略化されるとともに設置スペースを小さくすることができる。
【０１６７】
［構成例１２］
図２３は、図１８に示した冷却プレート１１における六つの流路２７を中継用パイプＰ６で繋いだ例である。なお、図２３に示すように冷却プレート１１内に形成された流路２７の数が偶数であれば、冷却プレート１１を全体的に見ると冷却液流通方向の温度勾配が低減すると共に、流入用パイプＰ１や排出用パイプＰ２と連結される流入口２５や排出口２８を冷却プレート１１の一方側（図２３では紙面左側）に配設することができるので、画像形成装置の小型化に寄与する。
【０１６８】
［構成例１３］
本構成例では、図２４のように冷却プレート１１内に形成した二つの狭間隙な流路２７それぞれに対して、流入口２５と排出口２８とを用紙搬送方向に沿って３箇所ずつ形成するとともに、二つの流路２７の冷却液流通方向を相対する向きとした。
【０１６９】
各流路２７において、用紙搬送方向に沿って３箇所に形成された流入口２５と、その流入口２５と同形状の排出口２８を流入口２５に対応させた位置（流入口２５と排出口２８とが同一直線上にある位置）に用紙搬送方向で同数設け、冷却液５は各流入口２５から狭間隙の流路２７に流れ込み各排出口２８から流れ出る。
【０１７０】
これにより、各流路２７に対して流入口２５を一箇所とした場合では冷却液５が流路２７の幅方向中央付近からのみの流入であるが、本構成例では流路２７の幅方向中央とその両側からも冷却液５が流入することになるので、流路２７の幅方向端部付近（図２４の内側面１１ｃ付近）においても、流路２７の幅方向中央付近と同等な流れを発生させることができ、冷却プレート１１の冷却面１９全域に亘って熱交換効率の向上を図ることができる。
【０１７１】
さらに、本構成では、冷却プレート１１内に形成された二つの流路２７を流れる冷却液５の流通方向を相対する向きとしているので、冷却プレート１１を通過した後の用紙４の温度勾配が無くなり、言い換えれば、用紙４の両端の温度差が無くなるので、用紙４を全体的に略一定温度に冷やすことができる。
【０１７２】
本構成例においては、一つの流路２７に対して流入口２５と排出口２８とを用紙搬送方向に３箇所ずつ形成しているが、一つの流路２７に対して形成する流入口２５や排出口２８の数は限定されるものではない。冷却プレート１１の大きさや流量などを条件に流体シミュレーションを行い、流路２７の分割数、流入口２５や排出口２８の形状寸法、一つの流路２７の幅Ｌに対する適切な流入口２５や排出口２８の数や配置位置、隣接ピッチ間隔などを決めれば良い。
【０１７３】
なお、流入口２５側から排出口２８側に向かって、流路２７内で冷却液５が全域でスムースに流れるようにするには、流入口２５から流入する冷却液５の流量と、排出口２８から排出する冷却液５の流量とを同等とすることが望ましい。そのため本構成例では、流入口２５と排出口２８との形状寸法及び配設数、配設位置などを同じにしている。しかし、流入口２５と排出口２８それぞれの合計の断面積が同じであれば、流入口２５と排出口２８との形状は同じにする必要はない。
【０１７４】
［構成例１４］
本構成例においては、図２５に示すように冷却プレート１１内に形成された二つの流路２７それぞれに、用紙搬送方向で３箇所ずつ設けた流入口２５及び排出口２８を流路間同士で各々中継用パイプにより連結し、冷却プレート１１内で冷却液５の往復流路を形成している。
【０１７５】
図２５に示した二つの流路２７を有する冷却プレート１１において、紙面下段の流路２７に設けた３箇所の排出口２８と、紙面上段の流路２７に設けた３箇所の流入口２５とをそれぞれ中継用パイプＰ７で繋ぎ、紙面下段の流路２７と紙面上段の流路２７とで往復流路を形成するのである。
【０１７６】
また、冷却プレート１１内に形成された流路２７がさらに増える場合は、図２３に示した冷却プレート１１と同じように、全ての流路２７が一続きとなるように隣り合う流路同士で流入口２５と排出口２８とを中継用パイプＰ６で繋げて連通させ、隣り合う流路２７で冷却液５の流通方向を相対する向きとする。これにより、往復順還流路による利点と、複数の流入口２５及び排出口２８を設けることの利点との両方を有することになるので、さらなる熱交換効率の向上を図ることができる。
【０１７７】
なお、図２５のように冷却プレート１１内に形成された流路２７の数が偶数であれば、冷却プレート１１を全体的に見ると冷却液流通方向の温度勾配が低減すると共に、流入口２５と排出口２８とを冷却プレート１１の一方側（図２５では紙面左側）に配設することができるので、画像形成装置の小型化に寄与する。
【０１７８】
本実施形態では、これまで熱交換装置を定着後の用紙４を冷却する冷却手段である冷却装置１２に適応したが、同じように用紙４の冷却手段として、定着後の用紙４のカールを矯正するカール矯正装置や、用紙４に形成されたトナー画像の光沢度を制御する光沢制御装置など、出力した画像品質や用紙状態品質の高品位化装置としても適応可能ある。これらの場合においても、冷却装置１２と同様に、熱定着装置１１６の直後に熱交換装置を配設すれば良い。また、本実施形態の熱交換装置は冷却手段としてだけではなく、実施形態１で説明したような加温装置２１２としても用いることができる。
【０１７９】
［実施形態３］
次に、本発明を画像形成装置に適用した第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成及び動作については、実施形態１に記載した画像形成装置と略同様なので説明は省略する。
【０１８０】
［構成例１５］
図２６（ａ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図である。図２６（ｂ）は冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。図２６（ｃ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【０１８１】
本構成例では、複数に分割した狭間隙の小幅な流路を有する冷却プレート１１において、用紙搬送方向に沿って隣り合うように配設した複数の流路である往流路２７ｐと復流路２７ｑとを冷却プレート１１内でターン流路２７ｒにより連通させている。また、冷却液５が冷却プレート１１内に流入する側の流路を往流路２７ｐとし、冷却液５を冷却プレート１１内から排出する側の流路を復流路２７ｑとし、往流路２７ｐと復流路２７ｑとを繋げて連通させる流路をターン流路２７ｒとして、冷却プレート１１内に往復流路を形成している。そして、往流路２７ｐ、ターン流路２７ｒ、復流路２７ｑの順で冷却液５を通すことで、冷却液５が冷却プレート１１内を往復して流れるようにしている。
【０１８２】
これにより、往流路２７ｐと復流路２７ｑとだけではなく、ターン流路２７ｒを流れる冷却液５も、冷却プレート１１を冷やす役割を担うことになる。そのため、冷却プレート１１を全体的に見ると、冷却液流通方向の温度勾配が低減し、冷却プレート１１のどの領域においても温度が略一様となり、冷却性能の均一化を図ることができる。つまり、冷却プレート１１の場所によって冷却効率にばらつきが生じるのを抑えることができ、用紙全体の均等な冷却が可能となる。
【０１８３】
また、往流路２７ｐや復流路２７ｑと同様にターン流路２７ｒも狭間隙流路とした。このように、ターン流路２７ｒも狭間隙とすることで、往流路２７ｐ及び復流路２７ｑと同様にターン流路２７ｒにおいても速くスムースに冷却液５を流すことができる。よって、冷却プレート１１内の流路全域での冷却液５の流れを略同じようにし、冷却プレート１１全体の冷却性能の向上と均一化を図ることができる。
【０１８４】
また、冷却プレート１１内に往復流路を形成する場合、往流路２７ｐと復流路２７ｑとを冷却プレート１１外で、例えば図２２に示した中継用パイプＰ５などの配管部材を用いて繋ぐことが考えられる。一方、本構成例のように冷却プレート１１内でターン流路２７ｒにより往流路２７ｐと復流路２７ｑとを繋ぐことで、中継用パイプＰ５などの配管部材が不要となる。
【０１８５】
また、中継用パイプＰ５などの配管部材を用いる場合には、冷却プレート１１の外側に張り出すように中継用パイプＰ５などの配管部材を設けることになるので、その分、スペースを必要とする。一方、本構成例では、中継用パイプＰ５などの配管部材を冷却プレート１１の外側に設けないので、中継用パイプＰ５などの配管部材を設けるためのスペースが不要となり、省スペース化を図ることができる。また、冷却プレート１１の小型化や低コスト化を図ることができる。
【０１８６】
図２７は、熱交換装置である冷却装置１２の概略構成図であり、高温の用紙４の温度を下げる液冷方式の冷却プレート１１を備えている。
【０１８７】
冷却装置１２は主に、冷却装置１２の上方に位置する冷却ベルトユニット１３と下方に位置する搬送ベルトユニット１４で構成されている。上方の冷却ベルトユニット１３には、高温の用紙４の表面と接触して冷却する役割を担う冷却ベルト１５が、そして下方の搬送ベルトユニット１４には、用紙４を冷却ベルト１５と共に挟持して搬送する役割を担う搬送ベルト１６が、それぞれ備えられている。
【０１８８】
冷却ベルト１５、搬送ベルト１６は、複数のローラによって展張され、図示しないモータ等の駆動手段によって回動される。本実施形態では、冷却ベルト１５は左回動し、搬送ベルト１６が右回動することで、用紙４が紙面左側から右側に搬送される。例えば、冷却ベルト１５の駆動ローラ１７をモータと連結しモータによって駆動ローラ１７を回転駆動させ、駆動ローラ１７の駆動力を搬送ベルト１６のローラ１８にギヤ等で伝達し与えることで、冷却ベルト１５と搬送ベルト１６の線速を合わせ、用紙４を挟持搬送する。冷却ベルト１５と搬送ベルト１６は、対向する外周面同士が適当なテンションで押付け合ながら広い領域で密着接触するように設けられていて、高温の用紙４をその接触領域に送り込み、そして挟込みながら搬送する。その挟持搬送間に用紙４の冷却を行うのである。
【０１８９】
熱交換体である冷却プレート１１は、冷却ベルトユニット１３側に不動状態で設けられていて、冷却ベルト１５の内部に配され、冷却ベルト１５を介して用紙４を冷却するのである。このとき冷却ベルト１５は、冷却プレート１１と用紙４との間に介在する熱伝達部材となるため、できるだけ熱伝導率の高い材質、または薄いフィルム状が望ましい（例えば、薄いステンレスベルトやポリイミドフィルムなど）。
【０１９０】
冷却ベルト１５のループ内における冷却プレート１１の配置位置は、冷却ベルト１５と搬送ベルト１６との互いの外周面が接触する領域における、冷却ベルト１５の内周面と密着接触する位置に設けられている。そうすることで、冷却ベルト１５の内周面が密着接触する冷却プレート１１の面領域が熱交換面、言い換えれば、冷却面１９となる。そして、冷却ベルト１５との密着性を高めるために、冷却プレート１１の冷却面１９を湾曲形状としており、冷却ベルト１５が冷却面１９の全域に略均等な力がかかるようにしている。
【０１９１】
以上の状態で冷却ベルト１５が回動すると、冷却ベルト１５の内周面は冷却プレート１１の冷却面１９に対して密着状態を保ちながら接触摺動することになる。つまり、冷却面１９は摺動面の役割も担うことになるので、滑らかな摺動を可能にする意味においても、冷却面１９は湾曲形状が望ましく、その湾曲表面は、凹凸のない高い表面仕上げ精度と、摩擦係数の小さな表面処理が必要となる。なお本実施形態では、用紙４と冷却ベルト１５外周面との接触状態、および冷却ベルト１５内周面と冷却面１９との接触状態をより高め、そして用紙４の挟持搬送力を高めるために、搬送ベルト１６の内側から冷却面１９に向かって力がかかる押圧ローラ２４を適所に設けている。
【０１９２】
冷却プレート１１自体の材質は、接触摺動する冷却ベルト１５との熱交換性、及び冷却プレート１１内を流れる冷却液５との熱交換性に関わるものなので、熱伝導率の良い、例えばアルミ製や銅製が良い。
【０１９３】
冷却装置１２により、用紙４の熱は狭持搬送間に冷却ベルト１５が受熱し、その熱を冷却プレート１１に伝導して冷却プレート１１の冷却液５と熱交換する。そして、その熱交換によって冷却プレート１１と冷却ベルト１５が冷やされることで、用紙４が冷却され、用紙４の温度が下がるのである。
【０１９４】
また、本実施形態では、冷却プレート１１を介して用紙４の熱を受熱し熱交換する流動媒体に冷却液５を用いているが、その冷却液５は、図２７に示すような冷却プレート１１の内部に形成した流路２７と冷却液循環手段２０とで構成した閉ループの循環システムによって循環するようにしている。その循環過程で冷やされた冷却液５が冷却プレート１１の流路２７を流通することで、冷却プレート１１（冷却面１９）が冷えるのである。
【０１９５】
冷却面１９で受熱した熱を冷却プレート１１の流路２７に伝達して冷却液５を温め、その温められた冷却液５を図示しない冷却プレート１１の排出口より排出する。そして排出された冷却液５は、タンク１０１、ポンプ１００、ファン１０４を装着したラジエータ１０３に送られる。温められた冷却液５はラジエータ１０３で排熱されて、略室温まで温度が下げられる。その後、冷めた冷却液５は、冷却プレート１１の流入口２５から再び流路２７へと供給される。このような冷却液循環の排熱サイクルによって、高温の用紙４が効率良く冷やされるのである。
【０１９６】
また、図２６（ｃ）に示すように、用紙搬送方向と直交する方向におけるターン流路２７ｒの幅をＷとし、その幅Ｗ内におけるターン流路２７ｒの高さをＧとしたとき、Ｇ＜Ｗ（ＧはＬよりも短い）の関係を満たすターン流路２７ｒを形成している。また、図２６（ｂ）に示すように、用紙搬送方向の幅が幅Ｌである往流路２７ｐ及び復流路２７ｑと、用紙搬送方向と直交する方向の幅が幅Ｗであるターン流路２７ｒとで、冷却面１９の略全域をカバーしている。
【０１９７】
また、往流路２７ｐ及び復流路２７ｑの用紙搬送方向の幅をＬ、その幅Ｌ内における往流路２７ｐ及び２７ｂの高さをＧとしたときに、Ｇ＜Ｌの関係を満たし、ターン流路２７ｒが前述したようにＧ＜Ｗの関係を満たすように各流路を形成することで、さらに、流路全域での流れをスムースにすることができる。
【０１９８】
また、本構成例では、図２６（ａ）、図２６（ｂ）、図２６（ｃ）に示すように、ターン流路２７ｒにおける冷却液５の流れ方向と直交する方向の断面形状を、往流路２７ｐと復流路２７ｑの断面形状と略同じにしている。つまり、流路の高さＧを変えずに、Ｌ≒Ｗとする。これにより、冷却プレート１１内の流路全域において速くスムースに流れていた冷却液５を、より均一に流れるようにすることができる。
【０１９９】
［構成例１６］
図２８は本構成例に係る冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。
本構成例においては、狭間隙の小幅な各流路（往流路２７ｐ、復流路２７ｑ、及び、ターン流路２７ｒ）の冷却液５の流れ方向と直交する幅方向の全域において、冷却液５がさらに均等にスムースに流れるよう、特に幅方向端部付近においても十分な流れをより確保できるように、冷却液５を整流するガイド手段である流れガイド２７ｍを各流路内に設けた。
【０２００】
図２８に示した冷却プレート１１では、ターン流路２７ｒの領域に、往流路２７ｐの流れを分流し、その分流させた流れを復流路２７ｑで再び合流させるような流れガイド２７ｍを形成し、冷却液５が幅方向に均等に広がりスムースに流れるようにしている。これにより、冷却プレート１１内の各流路のどの領域においても冷却液５が略均一に流れるようにすることができる。
【０２０１】
［構成例１７］
図２９（ａ）は狭間隙の小幅な往流路２７ｐ、復流路２７ｑ及びターン流路２７ｒが形成された本構成例に係る冷却プレート１１を用紙搬送方向と直交する方向から見た場合の断面図である。図２９（ｂ）は冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。図２９（ｃ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【０２０２】
本構成例においては、往流路２７ｐに流入する冷却液５の流入口２５と、復流路２７ｑから冷却液５が排出される排出口２８を、用紙搬送方向にそれぞれ複数箇所形成している。これにより、往流路２７ｐ，復流路２７ｑ、及び、流路２７ｃそれぞれで幅方向端部付近端部付近においても、確実に冷却液５が流れるようにしている。
【０２０３】
本構成例においては、図２９（ｂ）からわかるように、用紙搬送方向（すなわち、往流路２７ｐ及び復流路２７ｑを流れる冷却液５の流れ方向と直交する方向）に沿って、往流路２７ｐに流入口２５を３箇所、復流路２７ｑに排出口２８を３箇所設けている。
【０２０４】
このように、本構成例では、冷却プレート１１に流入口２５と排出口２８とを同数で設けている。また、流入口２５と排出口２８とが同形状であり、各流路に対する配置位置が同じ位置関係となっている。
【０２０５】
冷却液５は流入口２５の各箇所から往流路２７ｐに流れ込み、ターン流路２７ｒを経由して、復流路２７ｑを流れ排出口２８の各箇所から排出される。流入口２５と排出口２８とを一箇所とした場合であれば、冷却液５は各流路の用紙搬送方向中央付近からの流入および排出となる。そのため、往流路２７ｐ及び復流路２７ｑの幅Ｌや、ターン流路２７ｒの幅Ｗが広いと、各流路おける幅方向中央付近と幅方向端部付近とで、冷却液５の流れが不均一となってしまう。
【０２０６】
しかしながら、本構成例のように流入口２５及び排出口２８を用紙搬送方向に複数箇所設けることで、冷却液５が往流路２７ｐ及び復流路２７ｑそれぞれでの幅方向中央付近と幅方向両端部付近とからの流入や排出となる。これにより、往流路２７ｐ、復流路２７ｑ、及び、ターン流路２７ｒそれぞれで、幅方向端部付近においても、幅方向中央付近と同等な流れが発生する。よって、冷却プレート１１の冷却面１９全域に亘って熱交換効率の向上を図ることができる。
【０２０７】
しかも、冷却プレート１１内における冷却液５の流通方向が往流路２７ｐと復流路２７ｑとで相対する向きとなるので、冷却プレート１１を通過した後の用紙４の温度勾配を低減させることができ（用紙４の両端の温度差が小さくなる）、用紙４を全体的に略一定温度に冷やすことができる。
【０２０８】
なお、本構成例では、往流路２７ｐに対して流入口２５を３箇所設け、復流路２７ｑに対して排出口２８を３箇所設けているが、流入口２５と排出口２８との数の限定はない。往流路２７ｐに対して設ける流入口２５の数や、復流路２７ｑに対して設ける排出口２８の数は、冷却プレート１１の大きさや流量などを条件に流体シミュレーションを行い、流入口２５や排出口２８の形状寸法、往流路２７ｐ及び復流路２７ｑの幅Ｌやターン流路２７ｒの幅Ｗに対する適切な流入口２５及び排出口２８の数や配置位置、隣接ピッチ間隔などによって決めれば良い。
【０２０９】
［構成例１８］
図３０（ａ）は冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。図３０（ｂ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【０２１０】
本構成例においては、図３０（ａ）や図３０（ｂ）に示すように、往流路２７ｐと復流路２７ｑとターン流路２７ｒとから成る、各流路の高さをＧと低くした狭間隙の小幅な往復流路を、冷却プレート１１内に用紙搬送方向に沿って複数配設している。
【０２１１】
本構成例のように、前記往復流路を冷却プレート１１内に複数設けることで、各流路の幅方向端部付近の流速を増すことができ、冷却プレート１１の冷却面１９全域に亘って熱交換効率の向上を図ることができる。さらに、前記往復流路を冷却プレート１１内に複数設けることで冷却性能の向上が見込める。これにより、用紙４との接触領域の広い広幅な冷却プレート１１であっても、確実に用紙４を一様に冷やすことができるようになる。特に、前記往復流路を冷却プレート１１内に複数設ける構成を、小幅な冷却プレート１１に適用すればより効果的である。
【０２１２】
また、往流路２７ｐと復流路２７ｑとを流れる冷却液５の流通方向を相対する向きとしているので、冷却プレート１１を通過した後の用紙４の温度勾配が低減し（用紙４の両端の温度差がなくなる）、用紙４を全体的に略一定温度に冷やすことができる。
【０２１３】
［構成例１９］
図３１（ａ）は冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。図３１（ｂ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【０２１４】
本構成例においては、往流路２７ｐと復流路２７ｑとターン流路２７ｒとから成る、狭間隙で小幅な複数の往復流路を、用紙搬送方向上流側の往流路２７ｐと下流側の復流路２７ｑとをターン流路２７ｒで連通して一組の往復流路となるように、冷却プレート１１内に形成している。
【０２１５】
例えば、図３１（ａ）に示すように、用紙搬送方向最上流側に位置する往流路２７ｐ−１と、用紙搬送方向最下流側に位置する復流路２７ｑ−１とをターン流路２７ｒ−１で連通する。そして、順次、用紙搬送方向上流側から二番目の往流路２７ｐ−２と、用紙搬送方向下流側から二番目の復流路２７ｑ−２とをターン流路２７ｒ−２で連通する。用紙搬送方向上流側から三番目の往流路２７ｐ−３と、用紙搬送方向下流側から三番目の復流路２７ｑ−３とをターン流路２７ｒ−１で連通する。このように、前記往復流路を冷却プレート１１内に形成することで、冷却プレート１１を通過した後の用紙４の温度勾配が低減し、より冷却性能が向上する。
【０２１６】
［変形例２］
図３２は構成例１９の変形例２に係る冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。本変形例２においては、構成例１９の冷却プレート１１のように、用紙搬送方向上流側と下流側とから順にターン流路２７ｒで繋いで往復流路を形成するとともに、各往復流路のターン流路２７ｒ間で冷却液５が移動可能なように、ターン流路２７ｒ間の仕切りを開放している。
【０２１７】
すなわち、変形例２では図３２に示すように、図３１（ａ）に示したターン流路２７ｒ−１、ターン流路２７ｒ−２、及び、ターン流路２７ｒ−３の領域における仕切りを無くしている。言い換えると、冷却液５の流れガイド２７ｍを、ターン流路２７ｒの領域の部分で一旦切り欠き、往流路２７ｐと復流路２７ｑとの領域だけが流れガイド２７ｍで仕切られている。
【０２１８】
これにより、隣接する往流路２７ｐと仕切りで区分けされた各往復流路の往流路２７ｐを流れてきた冷却液５が、各ターン流路２７ｒの開放領域で一旦合流し混ざり合った後、隣接する復流路２７ｑと仕切りで区分けされた各往復流路の復流路２７ｑに分流されて流れる。このように、各往復流路を流れる冷却液５を途中で一旦合流させることで、各往復流路内を流れる冷却液５の温度を均等にし、冷却プレート１１の温度勾配をさらに低減させることができる。
【０２１９】
［構成例２０］
複数の往復流路のそれぞれに冷却液５を流す場合、冷却液循環手段２０の配備方法には二通りあり、図２８のように、それぞれの流路２７に専用の冷却液循環手段２０を用意する場合と、図７のように、１セットの冷却液循環手段２０を共用する場合とがある。
【０２２０】
しかしながら、専用の冷却液循環手段２０を用意する場合は、冷却装置１２の大きさや必要スペースやコストなどに問題がある。また、１セットの冷却液循環手段２０を共用する場合も、共用することによる問題、例えば大型のポンプやラジエータが必要になる。そのため、専用の冷却液循環手段２０を用意する場合よりは改善されるが、パイプ（配管部材）の長さや配設レイアウトの複雑さ（煩雑さ）及び設置スペースなどの問題が多少残る。
【０２２１】
ただし、図２８や図７などの冷却液循環システム構成の場合は、分割した全ての流路２７に同じ温度の冷えた冷却液５を等しく流入させることができるので、冷却効率としては両者とも非常に高い。したがって、高い冷却性能を必要とする例えば大型でハイエンドな印刷機などの画像形成装置に適した構成と言える。
【０２２２】
一方、本実施形態では、高い冷却性能を必要としない例えばローエンドからミドルレンジの小型な画像形成装置に適応させるため、冷却効率は多少下がるが、１セットの冷却液循環手段２０で済むようにして、上記不具合を解決した。
【０２２３】
１セットのみの冷却液循環手段２０と言っても図７のように各流路に対して共用するのではなく、全ての流路が連通するように隣の流路同士をターン流路で連結し、連通させる。これにより、冷却プレート１１における冷却液循環手段２０と連結する流入口２５及び排出口２８はそれぞれ１箇所となり、図７で用いたような分岐手段や集合手段の無い１本の流路で形成された冷却液循環システムとすることができる。
【０２２４】
図３３（ａ）は冷却プレート１１を上方から見た場合の断面図である。図３３（ｂ）は冷却プレート１１を用紙搬送方向から見た場合の断面図である。
【０２２５】
本構成例においては、図３０（ａ）に示した、往流路２７ｐ、復流路２７ｑ、及び、ターン流路２７ｒから成る、狭間隙で小幅な３組の往復流路を、図３３に示すように第２のターン流路２７ｓを用いて隣の往復流路と繋いでいる。
【０２２６】
これにより、冷却液循環手段２０が１セットで済むと共に、冷却プレート１１の一方側で冷却液循環手段２０と連結することができるので画像形成装置の小型化を図ることができる。なお、全ての往復流路を連通して冷却液５を流すので、冷却プレート１１を全体的に見ると冷却液５の流通方向の温度勾配を低減させることができる。
【０２２７】
本実施形態では、これまで熱交換装置を定着後の用紙４を冷却する冷却手段である冷却装置１２に適応したが、同じように用紙４の冷却手段として、定着後の用紙４のカールを矯正するカール矯正装置や、用紙４に形成されたトナー画像の光沢度を制御する光沢制御装置など、出力した画像品質や用紙状態品質の高品位化装置としても適応可能ある。これらの場合においても、冷却装置１２と同様に、熱定着装置１１６の直後に熱交換装置を配設すれば良い。また、本実施形態の熱交換装置は冷却手段としてだけではなく、実施形態１で説明したような加温装置２１２としても用いることができる。
【０２２８】
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）
シート状部材搬送方向と直交する方向に流動媒体が流れる流路が内部に形成された熱交換体と、前記流路の流動媒体流れ方向上流側と下流側それぞれに設けられた流入口と排出口とに連通させた配管を通して前記流路に流動媒体を搬送する流動媒体搬送手段とを備え、前記熱交換体の熱交換面にシート状部材を直接または熱伝達部材を介して接触させて該シート状部材と前記流動媒体との間で熱交換を行う熱交換装置において、前記流路を複数設け、それらの流路を搬送体搬送方向に沿うように隣接配置した。これにより、狭間隙の流路２７を複数化することで各流路２７を小幅としたので、各流路２７における端部周辺の流速を増加させ、流速の速度差をなくすことができる。よって、冷却プレート１１の冷却性能を向上させることができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、流路２７の用紙搬送方向の幅をＬとし流路２７の高さをＧとするとＧ＜Ｌの関係を満たすことで、流路２７の高さＧが流路２７の用紙搬送方向の幅Ｌよりも小さいので、前記高さＧが前記幅Ｌより大きい場合よりも流路２７内の冷却液５を少なくすることができる。これにより、前記高さＧが前記幅Ｌよりも大きい場合よりも、用紙４と冷却液５との間で熱交換が行われた際に流路２７内で熱が拡散し得る冷却液５の量が少なく、冷却液５の単位体積当たりの熱量が多くなる。よって、排出口２８から排出された冷却液５の単位体積当たりの熱量が多くなり、流路２７内の冷却液５中に熱が残留し難くなるので、流路２７内の冷却液５と用紙４との温度差が小さくなるを抑えられ、冷却液５と用紙４との間での熱交換効率を向上させることができる。また、冷却プレート１１内に形成した流路をＧ＜Ｌの関係を満たすような広幅で狭間隙な形状としたので、冷却液５が流路全域でスムースに流れ熱交換効率が向上し、その結果、用紙４の効率的な冷却が可能となる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、複数の流路２７を用紙搬送方向に沿って並べて配置し、用紙４、或いは冷却ベルト１５が接触する冷却プレート１１の冷却面１９と同程度の面積領域をカバーすることで、冷却プレート全域の冷却性能を向上させることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、パイプＰから分岐された分岐配管部材である中継ジョイントＪ１が設けられており、複数の流路２７それぞれに形成された流入口２５と中継ジョイントＪ１とを連通させたことで、複数の流入口２５を有する冷却プレート１１であっても中継ジョイントＪ１を用いるので、冷却液循環手段２０を共有することができ、低コスト、省スペース、省電力化、配管部材の取り扱いなどの有利性を図ることができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記入口開口部と上記出口開口部とを上記複数の流路それぞれに対して複数箇所設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱交換体の熱交換面全域に亘って熱交換効率の向上を図ることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、冷却プレート１１内に設けられ複数の流路２７それぞれに形成された入口開口部２６と流入用パイプＰ３とに連通しパイプＰ３から送られてきた冷却液５を各流路２７に分配する分配流導路２７ｄを有することで、各流路２７の全域に亘って均一な流れを発生させることができる。よって、冷却プレート１１の熱交換率が非常に良くなり、用紙４に対する冷却性能を向上させることができる。
（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、冷却プレート１１内に設けられ流路２７の冷却液流れ方向上流側に連通する複数の流入路と、冷却プレート１１内に設けられ複数の流入路と配管とに連通し配管から送られてきた冷却液５を各流入路に分配する分配流入路を有することで、更なる低コスト化、省スペース化、配管作業性の向上を図ることができる。また、パイプＰの連結箇所を大幅に減らせるので、連結箇所からの液漏れの危険性を低減させたり、冷却液５の流れの圧力損失を低減させたりすることができ、省電力化や冷却液５の流速アップが可能となる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、流路２７の入口開口部近傍及び出口開口部近傍に流路２７が用紙搬送方向に徐々に広がる扇形形状の領域を設けたことで、流路全域で冷却液５がスムースに流れ、冷却プレート１１の熱交換効率が良くなり、用紙４に対する冷却性能を向上させることができる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）において、流路２７の流入路近傍に前記流入路から流路２７内に流入してきた冷却液５を用紙搬送方向に拡散させる流動媒体拡散手段である冷却液拡散手段３０を設けたことで、流路全域にわたって冷却液５の流れが更にスムースになって、冷却プレート１１の熱交換効率が良くなり、用紙に対する冷却性能がより一層向上する。
（態様Ｊ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）または（態様Ｉ）において、冷却プレート１１の冷却面１９から冷却面１９と対向する外周面である外上面１１ｄまでの高さをＨとしたとき、冷却プレート１１の冷却面１９からＨ／２の位置よりも冷却面１９に近い位置に流路２７を形成したことで、冷却面１９との高い熱交換応答性、高効率な冷却、或いは加温を可能となる。
（態様Ｋ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）、（態様Ｉ）または（態様Ｊ）において、入口開口部２６の直径をＤとし、入口開口部２６の配設数をｎとし、流路２７の用紙搬送方向の幅をＬとし、流路２７の高さをＧとすると、Ｌ＞Ｇであり、Ｌ≒Ｄ×ｎまたはＬ＞Ｄ×ｎ、並びに、Ｇ≒Ｄ×ｎまたはＧ＜Ｄ×ｎの関係を満たすことで、流路２７を冷却液５が全域で速くスムースに流れる流路形状に設定したので、冷却液５と用紙４との間での熱交換効率がさらに向上し、用紙４をより効率的に冷却することができる。
（態様Ｌ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）、（態様Ｉ）、（態様Ｊ）または（態様Ｋ）において、流路２７の冷却液流れ方向と直交する方向の断面積をＡとし、入口開口部２６の冷却液流れ方向と直交する方向の断面積をＢとし、入口開口部２６の配設数をｎとすると、Ａ≦Ｂ×ｎの関係を満たすことで、流路２７を冷却液５が全域で速くスムースに流れる流路形状に設定したので、冷却液５と用紙４との間での熱交換効率がさらに向上し、用紙４をより効率的に冷却することができる。
（態様Ｍ）
（態様Ａ）において、複数の流路２７の内、少なくとも二箇所の流路２７における冷却液５の流通方向を相対する向きとしたことで、熱交換体全域の温度が略一様となり、冷却性能の均一化を図ることができるので、用紙４に対する冷却性能を向上させることができる。
（態様Ｎ）
（態様Ａ）において、複数の流路２７の内、隣り合う流路同士の冷却液５の流通方向を相対する向きとしたことで、温度勾配を低減させることができ、冷却性能の均一化を図ることができる。
（態様Ｏ）
（態様Ａ）において、複数の流路２７を半数に分け、一方の半数の流路２７と、他方の半数の流路２７とを流れる冷却液５の流通方向を相対する向きとしたことで、温度勾配を低減させることができ、冷却性能の均一化を図ることができる。
（態様Ｐ）
（態様Ｍ）、（態様Ｎ）または（態様Ｏ）において、複数の流路２７に対して１組の冷却液循環手段２０で冷却液５を循環させることで、低コスト、省スペース、省電力化を図ることができる。
（態様Ｑ）
（態様Ｍ）、（態様Ｎ）、（態様Ｏ）または（態様Ｐ）において、複数の流路２７全てを連通し、冷却液５が冷却プレート１１内を往復循環する往復流路を形成したことで、用紙４に対する冷却性能の向上を図るとともに、冷却装置１２の小型化、省スペース化及び低コスト化をさらに図ることができる。
（態様Ｒ）
（態様Ｍ）、（態様Ｎ）、（態様Ｏ）、（態様Ｐ）または（態様Ｑ）において、流路２７を２×ｎ（ｎ：自然数）箇所設けたことで、流路２７が偶数の場合は、全ての流路形状が同じで、そこを流れる全ての冷却液５の流量や流速や温度などを同じにして冷却プレート１１の温度を略一様とし、温度勾配をなくすことができ、冷却性能の均一化を図ることができる。
（態様Ｓ）
（態様Ｍ）、（態様Ｎ）、（態様Ｏ）、（態様Ｐ）、（態様Ｑ）または（態様Ｒ）において、冷却液５が流入する流入口２５と冷却液５を排出する排出口２８とを、複数の流路２７それぞれに対して複数箇所設けたことで、冷却プレート全域にわたって熱交換効率の向上を図ることができ、用紙４を全体的に略一定温度とすることが可能となる。
（態様Ｔ）
（態様Ｓ）において、複数の流路２７それぞれに設けた複数箇所の流入部と排出部とを、流路同士間で連結し往復流路を形成したことで、さらなる冷却プレート１１の熱交換効率の向上を図ることができる。
（態様Ｕ）
（態様Ａ）において、上記複数の流路のうち、少なくとも２つの流路を往流路２７ｐなどの往流路と復流路２７ｑなどの復流路として連通させて上記熱交換体内で上記流動媒体を往復循環させるターン流路２７ｒなどのターン流路を熱交換体内に形成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、省スペース化を図りつつ、冷却性能の均一化を図ることができる。
（態様Ｖ）
（態様Ｕ）において、上記往流路及び上記復流路のシート状部材搬送方向の幅をＬとし前記流路の高さをＧとするとＧ＜Ｌの関係を満たす。これによれば、上記実施形態について説明したように、流動媒体とシート状部材との間での熱交換効率を向上させることができる。
（態様Ｗ）
（態様Ｖ）において、上記ターン流路の幅をＷとし該ターン流路の高さをＧとするとＧ＜Ｗの関係を満たす。これによれば、上記実施形態について説明したように、流動媒体とシート状部材との間での熱交換効率を向上させることができる。
（態様Ｘ）
（態様Ｕ）、（態様Ｖ）または（態様Ｗ）において、上記ターン流路は往流路及び復流路と略同じ断面形状の流路である。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱交換体内の流路全域において速くスムースに流れていた流動媒体を、より均一に流れるようにすることができる。
（態様Ｙ）
（態様Ｕ）、（態様Ｖ）、（態様Ｗ）または（態様Ｘ）において、上記往流路と上記復流路と上記ターン流路とから成る往復流路内で、幅方向に略均一に広がって流れるように、該流動媒体を整流する流れガイド２７ｍなどのガイド手段を、前記往復流路内に設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱交換体内の各流路のどの領域においても流動媒体が略均一に流れるようにすることができる。
（態様Z）
（態様Ｕ）、（態様Ｖ）、（態様Ｗ）、（態様Ｘ）または（態様Y）において、上記入口開口部と上記出口開口部それぞれを用紙搬送方向に複数設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱交換体の冷却面全域に亘って熱交換効率の向上を図ることができる。
（態様ａ）
（態様Ｕ）、（態様Ｖ）、（態様Ｗ）、（態様Ｘ）、（態様Y）または（態様Ｚ）において、上記熱交換体内に、上記往流路と上記復流路と上記ターン流路とから成る複数の往復流路を用紙搬送方向に並べて設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱交換体の冷却面全域に亘って熱交換効率の向上を図ることができる。
（態様ｂ）
（態様ａ）において、上記熱交換体内に二組以上の往復流路を設けており、用紙搬送方向上流側の往流路と用紙搬送方向下流側の復流路とを上記ターン流路で連通して一組の往復流路を形成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、より冷却性能が向上させることができる。
（態様ｃ）
（態様ｂ）において、複数の上記往復流路の各往流路を流れる上記流動媒体が、各ターン流路で一旦合流した後、各復流路に分流して流れるように、各ターン流路の仕切りを解放した。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱交換体の温度勾配をさらに低減させることができる。
（態様ｄ）
（態様ａ）において、複数の上記往流路と複数の上記復流路とをターン流路２７ｒや第２のターン流路２７ｓなどの複数のターン流路で連通し、用紙搬送体搬送方向最上流側の往流路のみに上記入口開口部を設け、用紙搬送方向最下流側の復流路のみに上記出口開口部を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱交換装置が搭載される画像形成装置の小型化を図ることができるとともに、流動媒体の流通方向の温度勾配を低減させることができる。
（態様ｅ）
（態様Ｕ）、（態様Ｖ）、（態様Ｗ）、（態様Ｘ）、（態様Y）、（態様Ｚ）、（態様ａ）、（態様ｂ）、（態様ｃ）または（態様ｄ）において、上記ターン流路の少なくとも一部が、該ターン流路を流れる流動媒体と上記シート状部材との間で熱交換を行うための有効領域内にある。これによれば、上記実施形態について説明したように、省スペース化を図りつつ、冷却性能の均一化を図ることができる。
（態様ｆ）
用紙４上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、用紙４上に形成されたトナー像を少なくとも熱によって用紙４に定着させる熱定着手段である熱定着装置１１６と、熱定着装置１１６によってトナー像が定着された用紙４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、本発明の冷却プレート１１を有する熱交換装置である冷却装置１２を用いることで、高い冷却性能を持つ冷却プレート１１を有する冷却装置１２を画像形成装置に搭載したので、出力した画像品質や用紙状態品質の高品位化が可能となる。
（態様ｇ）
用紙４上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記用紙４上に形成されたトナー像を少なくとも熱によって該用紙４に定着させる熱定着手段と、前記用紙４を加温する加温手段とを備えた画像形成装置において、前記加温手段として、本発明の加温プレート２１１を有する熱交換装置である加温装置２１２を用いることで、高い加温性能を持つ加温プレート２１１を有する加温装置２１２を画像形成装置に搭載したので、出力した画像品質や用紙状態品質の高品位化が可能となる。
【符号の説明】
【０２２９】
４      用紙
５      冷却液
７      流速プロファイル
１１    冷却プレート
１１ａ  内底面
１１ｂ  内上面
１１ｃ  内側面
１１ｄ  外上面
１２    冷却装置
１３    冷却ベルトユニット
１４    搬送ベルトユニット
１５    冷却ベルト
１６    搬送ベルト
１７    駆動ローラ
１８    ローラ
１９    冷却面
２０    冷却液循環手段
２１    レジストローラ対
２３    給紙コロ
２４    押圧ローラ
２５    流入口
２６    入口開口部
２７    流路
２７ｂ  流入流導路
２７ｃ  流入流導路
２７ｄ  分配流導路
２７ｆ  排出流導路
２７ｇ  合流流導路
２７ｉ  側面
２７ｊ  排出流導路
２７ｍ  流れガイド
２７ｐ  往流路
２７ｑ  復流路
２７ｒ  ターン流路
２７ｓ  第２のターン流路
２８    排出口
２９    出口開口部
３０    冷却液拡散手段
３０ａ  三角形状ガイド
５１    中間転写ベルト
５２    ローラ
５３    ローラ
５４    画像ステーション
５５    ローラ
５６    二次転写ローラ
５８    ローラ
５９    クリーニング装置
１００  ポンプ
１０１  タンク
１０３  ラジエータ
１０４  ファン
１１０  帯電装置
１１１  感光体
１１２  光書込装置
１１３  現像装置
１１４  クリーニング装置
１１５  一次転写ローラ
１１６  熱定着装置
１１７  排紙収容部
１１９  用紙収納部
１２８  用紙搬送路
１２９  用紙搬送路
２０５  加温液
２１１  加温プレート
２１２  加温装置
２１３  加温ベルトユニット
２１４  搬送ベルトユニット
２１５  加温ベルト
２１６  搬送ベルト
２１９  加温面
２２０  加温液循環手段
２２７  流路
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２３０】
【特許文献１】特開２０１０−００２６４４号公報
【特許文献２】特開２００６−００３８１９号公報
【図１】
0005910930.tif 000003
【図２】
0005910930.tif 000004
【図３】
0005910930.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図６】
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【図１６】
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