(57)【要約】【課題】  装置の複雑化や装置の大型化などを招くことがなく、簡単な構成で、定着後のシートの熱を効率よく放出して冷却して搬送することが可能なシート冷却搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  エンドレスベルト６１と、前記エンドレスベルト６１に対向配置される回転部材６２と、前記エンドレスベルト６１内の回転部材６２と対向する位置に配設され、当該エンドレスベルト６１を回転部材６２に圧接することにより、エンドレスベルト６１と回転部材６２との圧接部に冷却用のニップ部６３を形成する高熱伝導性の固定摺動部材６４とを備え、シート３３の定着画像面が回転体又はエンドレスベルト６１のいずれか一方に接するように搬送されるように構成して課題を解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトに対向配置される回転部材と、前記エンドレスベルト内の回転部材と対向する位置に配設され、当該エンドレスベルトを回転部材に圧接することにより、エンドレスベルトと回転部材との圧接部に冷却用のニップ部を形成する高熱伝導性の固定摺動部材とを備え、
シートの定着画像面が回転体又はエンドレスベルトのいずれか一方に接するように搬送されることを特徴とするシート冷却搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記エンドレスベルトが金属材料からなることを特徴とするシート冷却搬送装置。
【請求項３】
請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記エンドレスベルトの内周面に潤滑剤を塗布するように構成したことを特徴とするシート冷却搬送装置。
【請求項４】
請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記回転部材は、芯金部材の表面に被覆された弾性層の外周面に、高熱伝導層を被覆して形成されたこと特徴とするシート冷却搬送装置。
【請求項５】
請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記回転部材は、芯金部材の表面に被覆された弾性層の外周面に、高離型性層を被覆して形成されたことを特徴とするシート冷却搬送装置。
【請求項６】
請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記固定摺動部材は、その軸方向の端部に冷却手段を備えていることを特徴とするシート冷却搬送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のシート冷却搬送装置を、定着手段のシート搬送方向の下流側に配置し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】
この発明は、プリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に用いられるシート冷却搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関し、特に画像定着装置によって加熱定着されたシートを冷却搬送させるシート冷却搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−２３３２２７号公報
【特許文献２】特開平４−２６００６５号公報
【０００３】
従来、この種のプリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に用いられる画像定着装置としては、例えば、特開２００３−２３３２２７号公報に開示されたものが既に提案されている。この特開２００３−２３３２２７号公報に係る画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、該現像剤像を未定着画像として記録材に転写する転写手段と、該未定着画像を加熱することにより上記記録材に定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、定着手段に対する記録材の導入又は排出のための記録材搬送路で互いに圧接して搬送ニップ領域を形成し回転し該搬送ニップ領域で記録材を挟持搬送する一対の回転体である搬送部材と、該搬送部材の一方の回転体に対して熱を直接的若しくは間接的に伝導し該一方の回転体の軸線に略平行な軸線周りに所定位置で回転する熱伝導性部材とを備え、上記搬送部材は、上記一方の回転体が芯金と該芯金の外周面に被覆されて形成された弾性層と該弾性層の外周面に被覆して形成された高熱伝導層とを有して構成されている。
【０００４】
かかる画像形成装置は、弾性層を持った吸熱ロールとヒートパイプからなる一対の回転体を互いに押圧することにより狭持搬送することによってニップを形成し、前記ニップ部において冷却することが可能であった。
【０００５】
また、上記画像形成装置において冷却効果を上げるためには、前記ニップ部を広く取る必要があるが、前述の一対の回転体によって挟持搬送する装置では、ニップ幅が広く取ることができず、ニップ幅を広げるためには、弾性層からなる搬送ロールの直径を大きく設定したり、押圧荷重を高く設定して搬送ロールの弾性層を変形させるなどの必要があった。
【０００６】
そこで、上記ニップ幅を広く取ることを可能とする技術としては、特開平４−２６００６５号公報に開示されたものが既に提案されている。かかる特開平４−２６００６５号公報に係る記録シート冷却装置は、少なくとも一つのロールを、ヒートパイプからなるロールによって張架されたエンドレスベルトを弾性層を有する回転体に押圧することで挟持搬送してニップ部を形成し、前記ニップ部において効率よく冷却することが可能となるように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平４−２６００６５号公報に係る記録シート冷却装置の場合には、張架されたエンドレスベルトを弾性層を有する回転体に押圧しつつ挟持搬送するように構成されているため、前述の一対の回転体によって挟持搬送する方法に比ベ、ニップ幅が広く取れ冷却効率を上げることが出来るのだが、エンドレスベルトが張架されているため、ベルトが張架ロールの軸方向に移動する所謂" ウオーク" を制御する必要があり、エンドレスベルトのウオークを防止するために、当該エンドレスベルトのウオークを検知するセンサや、張架ロールを揺動させる機構が必要となり、装置の複雑化や装置の大型化などを招くという問題点を有していた。
【０００８】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置の複雑化や装置の大型化などを招くことがなく、簡単な構成で、定着後のシートの熱を効率よく放出して冷却して搬送することが可能なシート冷却搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトに対向配置される回転部材と、前記エンドレスベルト内の回転部材と対向する位置に配設され、当該エンドレスベルトを回転部材に圧接することにより、エンドレスベルトと回転部材との圧接部に冷却用のニップ部を形成する高熱伝導性の固定摺動部材とを備え、
シートの定着画像面が回転体又はエンドレスベルトのいずれか一方に接するように搬送されることを特徴とするシート冷却搬送装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記エンドレスベルトが金属材料からなることを特徴とするシート冷却搬送装置である。
【００１１】
さらに、請求項３に記載された発明は、請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記エンドレスベルトの内周面に潤滑剤を塗布するように構成したことを特徴とするシート冷却搬送装置である。
【００１２】
又、請求項４に記載された発明は、請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記回転部材は、芯金部材の表面に被覆された弾性層の外周面に、高熱伝導層を被覆して形成されたこと特徴とするシート冷却搬送装置である。
【００１３】
更に、請求項５に記載された発明は、請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記回転部材は、芯金部材の表面に被覆された弾性層の外周面に、高離型性層を被覆して形成されたことを特徴とするシート冷却搬送装置である。
【００１４】
また、請求項６に記載された発明は、請求項１に記載のシート冷却搬送装置において、
前記固定摺動部材は、その軸方向の端部に冷却手段を備えていることを特徴とするシート冷却搬送装置である。
【００１５】
さらに、請求項７に記載された発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のシート冷却搬送装置を、定着手段のシート搬送方向の下流側に配置したことを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
この発明では、エンドレスベルトを介してエンドレス部材の内面に配設された固定摺動部材が弾性層を有する回転体に押圧されることにより、エンドレスベルトと回転体のニップ幅を広く取ることができ、またエンドレスベルトがロールなどにより張架されていないため、ベルトのウォーク制御などによる装置の煩雑化を防ぐことが出来る。また、シート上の定着画像が弾性層を有する回転体側に回転体と接しながら搬送されることにより、画像面の乱れを防ぐことが出来る。金属からなるエンドレスベルトを用いることにより、定着後のシートの熱を伝熱することができる。また、エンドレスベルトの内周面に潤滑材を塗布することによって、エンドレスベルトと固定摺動部材の摺動摩擦を軽減することができ、摩擦による様々な不具合を抑えることができる。
【００１７】
さらに、回転部材において、弾性層の外周面に高熱伝導層を有することによって、定着後のシートの熱を定着画像面からも伝熱することができ、より効果的にシートの冷却を行うことができる。また、弾性層の外周面に高離型性層を有することにより、回転部材の汚れを防止することができ、また回転部材の表面が定着画像面に接することによる画像の乱れを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、装置の複雑化や装置の大型化などを招くことがなく、簡単な構成で、定着後のシートの熱を効率よく放出して冷却して搬送することが可能なシート冷却搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係るシート冷却搬送装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のカラー電子写真複写機を示す概略構成図である。なお、このタンデム型のカラー電子写真複写機は、画像読取装置を備えているが、画像形成装置としては、画像読取装置を備えずに、図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するカラープリンターやファクシミリ等であっても勿論よい。
【００２１】
図２において、１はタンデム型のカラー電子写真複写機の本体を示すものであり、このカラー電子写真複写機本体１は、その一端側の上部に、原稿２の画像を読み取る画像読取装置（ＩＩＴ：ＩｍａｇｅＩｎｐｕｔＴｅｒｍｉｎａｌ）４を備えているとともに、当該カラー電子写真複写機本体１の内部には、画像読取装置４や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等を介して送られてくる画像データに、所定の画像処理を施す画像処理装置（ＩＰＳ：ＩｍａｇｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）１２と、当該画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置（ＩＯＴ：ＩｍａｇｅＯｕｔｐｕｔＴｅｒｍｉｎａｌ）１００とが配設されている。
【００２２】
上記画像読取装置４では、プラテンカバー３によってプラテンガラス５上に押圧された原稿２や、図示しないＡＤＦによって自動的に搬送される原稿の画像が読み取られる。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。
【００２３】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２４】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データ（ラスタデータ）に変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのレーザー書き込み装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに送られ、これらのレーザー書き込み装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋでは、所定の色の原稿色材階調データに応じてレーザー光ＬＢによる画像露光が行われる。
【００２５】
ところで、上記タンデム型のカラー電子写真複写機本体１の内部には、上述したように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【００２６】
これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って所定の速度で回転駆動される潜像担持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色の画像情報に応じたレーザービームを走査露光して静電潜像を形成するレーザー書き込み装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を現像する現像装置１７、クリーニング装置１８等からなる作像装置（作像手段）によって構成されている。
【００２７】
上記レーザー書き込み装置１４は、図２に示すように、半導体レーザー１９を原稿色材階調データに応じて変調して、この半導体レーザー１９からレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー１９から出射されたレーザー光ＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、再び反射ミラー２０、２１及び複数枚の反射ミラー２３、２４を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。
【００２８】
上記画像処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのレーザー書き込み装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データ（ラスタデータ）が順次出力され、これらのレーザー書き込み装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに形成された静電潜像は、対応する現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００２９】
上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の未定着トナー像は、当該感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと中間転写体としての中間転写ベルト２５とが接する一次転写位置において、中間転写ベルト２５の表面に互いに重ね合わされた状態で順次転写される。この一次転写位置における中間転写ベルト２５の裏面側には、半導電性のバイアスロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋが配設されており、これらのバイアスロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって中間転写ベルト２５が感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に当接するようになっている。上記一次転写用のバイアスロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されており、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された各色の未定着トナー像は、それぞれ中間転写ベルト２５上に順次静電的に吸引され、フルカラーの画像が形成される。
【００３０】
上記中間転写ベルト２５は、駆動ロール２７と、従動ロール２８と、テンションロール２９と、二次転写用の対向ロール（バックアップロール）３０と、従動ロール３１と、アイドルロール３２との間に、一定のテンションで張架されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動される駆動ロール２７により、矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。
【００３１】
なお、単色の画像を形成する場合には、所望の色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのみを動作させ、中間転写ベルト上に所望の単色の未定着トナー像が形成される。
【００３２】
このようにして、上記中間転写ベルト２５上に多重に一次転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の未定着トナー像は、中間転写ベルト２５の回動に伴って記録用紙３３（シート）の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送され、この二次転写位置において、中間転写ベルト２５から記録用紙３３に未定着トナー像が二次転写される。記録用紙３３は、プリント用紙トレイ３４からフィードローラ３５によって給紙され、複数の搬送ローラ３６を備えた用紙搬送路３７によってレジストローラ３８まで搬送されて一旦停止される。次に、上記記録用紙３３は、レジストローラ３８によって所定のタイミングで搬送され、二次転写用のバイアスロール３９と中間転写ベルト２５との間に挟み込まれる。また、二次転写位置における中間転写ベルト２５の裏面側には、前記バイアスロール３９の対向をなすバックアップロール３０と、当該バックアップロール３０に当接する金属ロール４１が配設されている。上記二次転写位置では、前記金属ロール４１にトナーの帯電極性と同極性の電圧（正規の転写バイアス）を印加することにより、前記バイアスロール３９が対向電極として転写電界を形成させ、中間転写ベルト２５上に担持された未定着トナー像は、前記二次転写位置において記録用紙３３に静電転写される。なお、上記二次転写用のバイアスロール３９は、ブラシロール４２によって清掃されるようになっている。
【００３３】
そして、未定着トナー像が転写された記録用紙３３は、平板状の除電装置４３によって除電されつつ、中間転写ベルト２５から剥離された後、シュート４４を介して、２連の転写材搬送手段としての用紙搬送ベルト４５、４６によって定着装置４７に送り込まれ、未定着トナー像の定着処理がなされる。上記用紙搬送ベルト４５、４６は、駆動ローラ４５ａと従動ローラ４５ｂとの間に張架された無端状のゴムベルト４５ｃから構成されており、１つの用紙搬送ベルトでゴムベルトが５本並列に張架されている。
【００３４】
上記定着装置４７は、内部にヒータ（図示せず）を有する加熱ロール４８と、この加熱ロール４８に圧接して配設された加圧ロール４９とからなる一対の定着ロール（定着部材）を有している。この定着装置４７は、未定着トナー像が形成された記録用紙３３が、加熱ロール４８と加圧ロール４９の間の定着領域を通過する際に、熱及び圧力によって記録用紙３３上にトナー像を定着するようになっている。
【００３５】
この定着処理の際、通常、上記記録用紙３３の未定着トナー面が直接加熱ロール４８の外周面に接触するため、記録用紙３３上の未定着トナーの一部が加熱ロール４８側に転移し、そのトナーが加熱ロール４８の１回転後に記録用紙３３に再転移してしまう現象（トナーオフセット現象）が起こってしまう。
【００３６】
そこで、この実施の形態では、トナーオフセット現象を防止するために、加熱ロール４８表面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置５０が設けられている。この離型剤塗布装置５０は、図２に示すように、離型剤供給ロール５１と離型剤塗布ロール５２と離型剤供給量規制ブレード５３および離型剤タンク５４から構成されており、離型剤タンク５４から離型剤供給ロール５１表面に供給された離型剤を、離型剤供給規制ブレード５３により離型剤量を規制し、離型剤供給ロール５１と離型剤塗布ロール５２の接触および離型剤塗布ロール５２と加熱ロール４８との接触により、加熱ロール４８表面に離型剤としてのアミンオイルやシリコーンオイルを均一に塗布している。
【００３７】
一方、未定着トナー像の二次転写が終了した中間転写ベルト２５は、図１に示すように、二次転写部の下流に位置するベルトクリーナ５５によって残留トナーが除去される。
【００３８】
また、両面プリント作成時においては、図２に示すように、記録用紙３３が前記定着装置４７を通過して第１面目が定着処理された後、画像形成装置の外部に排出されるのではなく、前記定着装置４７の下流側に配設された切り替えゲート５６により、用紙反転部５７および両面用の用紙搬送部５８の方向に切り替えられる。上記用紙反転部５７において、記録用紙３３はスイッチバックにより反転し、前記用紙搬送部５８を通過して、前記レジストローラ３８まで再度搬送される。記録用紙３３が前記レジストローラ３８まで搬送される間に、第２面目用の画像が第１面目の画像形成プロセスと同様に前記中間転写ベルト２５上に作像され、前記レジストローラ３８によって所定のタイミングで第１面目が作像されている先ほどの記録用紙３３が二次転写部に搬送され、第１面目と同様に第２面目に画像が転写される。その後、第２面目にトナー画像が転写された記録用紙３３は、前記用紙搬送ベルト４５、４６によって前記定着装置４７に搬送され、定着処理が行われた後、画像形成装置の外部に設けられた排出トレイ５９上に排出されて一連の両面プリントの作像プロセスが終了する。
【００３９】
上記中間転写ベルト２５としては、ポリイミドあるいはポリアミド等の合成樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させ、無端ベルト状に形成したものが用いられ、その体積抵抗率が１０6 〜１０14Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは、例えば０．１ｍｍに設定されている。
【００４０】
また、上記一次転写用のバイアスロール２６は、カーボンブラックを分散した発泡ウレタンゴムからなり、その体積抵抗が１０6 〜１０10Ωでロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３５°（アスカＣ）に設定される。
【００４１】
さらに、上記二次転写用のバイアスロール３９は、表面にカーボンブラックを分散したウレタンゴム製のチューブ、内部はカーボンブラックを分散した発泡ウレタンゴムからなり、さらにロール表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０3 〜１０10Ωでロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。一方、バックアップロール３０は、表面がカーボンブラックを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴム製のチューブ、内部はＥＰＤＭ製のゴムからなり、その表面抵抗率が１０7 〜１０10Ω／□でロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００４２】
また、上記用紙搬送ベルト４５、４６のゴムベルトは、ＥＰＤＭからなるゴム製で無端状に形成され、ベルトの厚みは約１ｍｍに設定される。
【００４３】
更に、上記加熱ロール４８および加圧ロール４９は、アルミニウムなど熱伝導率の高い金属で形成された円筒状のコアの表面にシリコーンゴムを被覆したもので形成される。
【００４４】
又さらに、上記離型剤供給ロール５１および離型剤塗布ロール５２は、シリコーンゴム製のロールから構成される。また、上記離型剤供給量規制ブレード５３は、フッ素ゴムから構成されている。
【００４５】
ところで、この実施の形態１に係るシート冷却搬送装置は、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトに対向配置される回転部材と、前記エンドレスベルト内の回転部材と対向する位置に配設され、当該エンドレスベルトを回転部材に圧接することにより、エンドレスベルトと回転部材との圧接部に冷却用のニップ部を形成する高熱伝導性の固定摺動部材とを備え、シートの定着画像面が回転体又はエンドレスベルトのいずれか一方に接するように搬送するものである。
【００４６】
すなわち、この実施の形態に係るシート冷却搬送装置６０は、図２に示すように、カラー電子写真複写機本体１内部において、定着装置４７の下流側近傍に配置される。上記タンデム型のカラー電子写真複写機は、単位時間当たりのプリント枚数が多い高速のマシンとなっており、定着装置４７を通過した直後の記録用紙３３は、定着トナー像が未だ完全には固化しておらず、特に、トナー量の多いフルカラー画像等においては、定着直後の用紙搬送ロールに接触すると、ロールマークが付く虞れがある。
【００４７】
そこで、この実施の形態では、定着装置４７の下流側近傍に、シート冷却搬送装置６０が配設されている。このシート冷却搬送装置６０は、図１に示すように、大別して、エンドレスベルト６１と、当該エンドレスベルト６１と対向する位置（図示例では、上部）に配置されるロール状の回転部材６２と、前記エンドレスベルト６１内の回転部材６２と対向する位置に配設され、当該エンドレスベルト６１を回転部材６２に圧接することにより、エンドレスベルト６１と回転部材６２との圧接部に冷却用のニップ部６３を形成する高熱伝導性の固定摺動部材６４とを備えるように構成されている。
【００４８】
上記回転部材６２は、鉄やステンレス、あるいはアルミニウム等の金属からなる芯金６５と、当該芯金６５の外周に比較的厚く被覆されるスポンジやシリコーンゴム等からなる弾性層６６とで構成されている。なお、上記弾性層６６には、熱伝導性を高めるために、適宜フィラーを充填しても良い。また、弾性層６６の厚さや芯金６５の外径などは、任意であり、芯金６５は、円柱形状に限らず、円筒形状に形成しても勿論良い。
【００４９】
また、上記回転部材６２の最外層には、必要に応じて、ステンレスやニッケル或いはジェラルミン等の金属をはじめとする高い熱伝導性を有する高熱伝導層６７を被覆するように構成しても良い。さらに、上記回転部材６２の弾性層６６の外周には、図示しない高離型性層を被覆するように構成しても良い。この高離型性層としては、離型性に優れた材料が用いられるが、この離型性に優れた材料としては、フッ素樹脂やシリコン樹脂が挙げられるが、回転部材６２がシートとしての記録用紙３３から熱を受けることにより比較的高い温度となることから、耐熱性を有することが望ましい。フッ素樹脂としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、シリコン樹脂としては、熱硬化性のシリコンゴムなどが適している。これらの離型材料は、スプレー等によるコーティング、あるいはチューブ状の樹脂を被膜することなどによって被膜することが出来る。
【００５０】
また、上記回転部材６２は、図１に示すように、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って、定着装置４７と等しい所定の速度で回転駆動されるようになっている。
【００５１】
上記シート冷却搬送装置６０は、図１に示すように、記録用紙３３の定着画像Ｔ面が回転部材６２側に位置するように挟持搬送され、冷却用のニップ部６３を通過する間に、記録用紙３３が回転部材６２及びエンドレスベルト６１によって熱２を奪われて冷却されるように構成されている。
【００５２】
上記エンドレスベルト６１は、例えば、ポリイミド樹脂等、機械的強度に優れ、且つ耐熱性がある材質のものであれば特に制限はないが、ステンレスやニッケル或いはジェラルミン等の金属を始めとした、特に熱伝導性に優れた材料を用いることが好ましい。また、上記エンドレスベルト６２の層構造としては、単層構造であってもよいが、ベルト表面に離型層としての樹脂を被膜した、例えばＰＦＡやＰＴＦＥ、ＦＥＰなどからなるフッ素樹脂が形成されたものを用いても良い。
【００５３】
また、上記エンドレスベルト６２の内周面には、図示しない塗布部材によって潤滑剤が塗布されている。これによって、エンドレスベルト６２と当該エンドレスベルト６２の内側に配設され、エンドレスベルト６２を介して回転部材６２に当接し、エンドレスベルト６１と回転部材６２との接触部にニップ部６３を形成する高熱伝導性の固定摺動部材６４の間の摺動摩擦を軽減することができる。この潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル、グリースなどが用いられるが、冷却効果を高めるために、シリコーンオイル等にアルミナなどの熱伝導性の高い粉末を配合したシリコーンオイルコンパウンド等の熱伝導性グリースを用いるのが望ましい。
【００５４】
さらに、上記高熱伝導性の固定摺動部材６４は、高熱伝導性を有するステンレス、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属材料を単独あるいは合金として基材６８として用い、ヒートパイプ６９、７０或いはヒートシンク等、またはそれらを組み合わせたものから成り、その形状は断面矩形状、板状、ロール状、前記回転部材６２に沿うように作成された湾曲形状など任意であり、形成したいニップ部６３の幅に合わせて自由に設定することができる。図示例では、基材６８の内部に２本（複数本）のヒートパイプ６９、７０が上下に配置されている。上記ヒートパイプ６９、７０の数は、１本であっても、あるいは３本以上であっても良い。
【００５５】
さらに、上記ヒートパイプ６９、７０の長手方向の両端部は、図３に示すように、基材６８から互いに反対方向に突出するように構成されており、これらヒートパイプ６９、７０の突出部６９ａ、７０ａには、放熱フィン７１、７２が複数枚取り付けられている。また、ヒートパイプ６９、７０の突出部６９ａ、７０ａには、放熱フィン７１、７２に向けて送風するファン７３、７４が配設されている。なお、上記ヒートパイプ６９、７０の突出部６９ａ、７０ａは、同一方向に突出させて、１つの送風ファン７３によって、送風するように構成しても良い。
【００５６】
また、上記高熱伝導性の固定摺動部材６４には、回転部材６２と対向する位置に、当該回転部材６２にエンドレスベルト６１を押圧する圧接部材７５が設けられており、この圧接部材７５としては、支持プレート７６上に固着されたシリコーンゴム等からなるものが用いられる。なお、上記圧接部材７５も、熱伝導性を向上させるため、金属粉等のフィラーを適宜充填するように構成しても良い。
【００５７】
さらに、上記高熱伝導性の固定摺動部材６４には、エンドレスベルト６１がスムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド７３が備えられている。このベルト走行ガイド７３には、その軸方向の両端部に、エンドレスベルト６１の寄りを規制する鍔状のフランジ部材７４が設けられている。
【００５８】
以上の構成において、この実施の形態に係るシート冷却搬送装置が適用されたカラー電子写真複写機においては、次のようにして、装置の複雑化や装置の大型化などを招くことがなく、簡単な構成で、定着後のシートの熱を効率よく放出して冷却して搬送することが可能となっている。
【００５９】
すなわち、上記カラー電子写真複写機では、図２に示すように、当該複写機本体１の内部に設けられた画像出力装置１００によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を重ね合わせたフルカラーの画像などが形成され、当該フルカラーの未定着トナー像が転写された記録用紙３３は、定着装置４７によって加熱定着され、排出トレイ５９上に排出されるか、又は、両面用の用紙搬送路５７、５８へと搬送される。
【００６０】
ところで、上記定着装置４７の下流近傍には、図２に示すように、シート冷却搬送装置６０が配設されている。このシート冷却搬送装置６０は、図１に示すように、回転部材６２に圧接するエンドレスベルト６１を有しており、未定着トナー像Ｔが定着された記録用紙３３は、回転部材６２とエンドレスベルト６１との間に形成されるニップ部６３によって、挟持されつつ搬送される間に、回転部材６２とエンドレスベルト６１とによって熱を奪われて冷却される。
【００６１】
その結果、上記回転部材６２やエンドレスベルト６１は、複数枚の記録用紙３３が連続して通過すると、当該複数枚の記録用紙３３からの熱伝導によって徐々に温度が上昇する。その際、上記エンドレスベルト６１は、高熱伝導性の固定摺動部材６４に接触しているため、当該高熱伝導性の固定摺動部材６４の圧接部材７５を介して素材６８に熱が効率良く伝達される。
【００６２】
上記高熱伝導性固定摺動部材６４の素材６８に伝達された熱は、２本のヒートパイプ６９、７０を介して効率良く放熱される。上記２本のヒートパイプ６９、７０に伝達された熱は、その突出部６９ａ、７０ａに設けられた放熱フィン７１、７２から、風ファン７３、７４の送風によって放熱される。
【００６３】
そのため、上記エンドレスベルト６１によって奪われた記録用紙３３が有する熱量は、高熱伝導性固定摺動部材６４の素材６８を介して、２本のヒートパイプ６９、７０によって効率良く放熱され、記録用紙３３を効果的に冷却することができる。
【００６４】
また、上記エンドレスベルト６１は、薄肉の材料からなるため、蓄熱することがなく、当該エンドレスベルト６１に伝達された熱は、直ちに高熱伝導性固定摺動部材６４の素材６８に伝達され、エンドレスベルト６１は、常に冷却された状態となっており、効率良く記録用紙３３を冷却することができる。
【００６５】
さらに、上記エンドレスベルト６１は、回転部材６２と圧接しているため、回転部材６２からの伝導熱は、エンドレスベルト６１を介して、高熱伝導性固定摺動部材６４の素材６８に伝達され、回転部材６２をも効率良く冷却することができる。
【００６６】
また、上記エンドレスベルト６１と回転部材６２とのニップ幅を広くとることができ、この点からもロール同士を圧接させた装置と比較して、高い冷却効率を得ることができる。
【００６７】
さらに、上記エンドレスベルト６１は、回転駆動する必要がないので、ベルトの寄り等も簡単な構成で防止することが可能となる。
【００６８】
このように、上記実施の形態に係るシート冷却搬送装置では、装置の複雑化や装置の大型化などを招くことがなく、簡単な構成で、定着後のシートの熱を効率よく放出して冷却して搬送することが可能となっている。
【００６９】
実施例
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７０】
エンドレスベルト６１は、内径３０ｍｍ、厚み５０μｍ、長さ３３０ｍｍのニッケル電鋳ベルトを基材とし、その外周面にＰＦＡを３０μｍの厚さにコーティングし、離型層を形成した。エンドレスベルト６１の内周面には、潤滑材として粘土３００ｃｓのアミノ変成シリコーンオイルが塗布されている。
【００７１】
高熱伝導性固定摺動部材６４は、アルミニウムからなり、その内部にヒートパイプ６９、７０が２本接合されている。上記ヒートパイプ６９、７０は、内部に溝を有し、ウィッグ６９ａ入りの銅製のものを使用した。また、前記高熱伝導性固定摺動部材６４には、樹脂からなるベルトガイド７４が設けられており、エンドレスベルト６１がスムーズに回転するようになっている。
【００７２】
高熱伝導性固定摺動部材６４の端部は、図３に示すようになっており、ヒートパイプ６９、７０に設けられた放熱フィン７１、７２に冷却ファン７３、７４を用いて冷却用空気を流すことによって冷却する。このとき、上記冷却ファン７３、７４の空気の流れ方向は、放熱フィン７１、７２と平行にした。
【００７３】
上記回転部材６２は、ステンレスからなる芯金６５にシリコンを発泡させたスポンジ状の弾性層６６に、厚みが３０μｍの薄膜状に製造されたステンレスからなる高熱伝導部材６７を被覆し、その上に厚み３０μｍの図示しないＰＦＡチューブを被覆することによって形成した外径２６ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒状のローラである。
【００７４】
回転部材６２と高熱伝導性固定摺動部材６４によって形成されるニップ幅は、１５ｍｍになるように摺動部材６４の圧力を調整した。
【００７５】
また、図示しないモーターからの駆動力を回転部材６２に伝達させ、回転部材６２およびエンドレスベルト６１を１０４ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させた。
【００７６】
上記実施例のシート冷却搬送装置６０を用いて、坪量１２７ｇ／ｍ2 の片面コート紙３３に未定着トナー像Ｔを形成したサンプルを加熱定着した後のトナー表面温度を、搬送ニップ部６３通過前と通過後で測定したところ、上記シート冷却搬送装置６０を通過することによって９℃の冷却効果があった。上記実施例と同じ構成で同様の実験を１００００枚連続通紙することによって行ったが、エンドレスベルト６１の折れ、しわなどの破損、定着像の乱れは発生しなかった。
【００７７】
以上に説明したように、上記実施の形態１によれば、張架されていないエンドレスベルト６１を介して弾性層６６を備えた回転部材６２に高熱伝導性の固定摺動部材６４を押圧することにより、ニップ幅を広く取ることができるため、冷却効率を上げることができ、且つ、ベルトのウオーク制御などの必要性がないため、装置を簡略化することができる。また、画像面が弾性層６６からなる回転部材６２に接することにより、画像の乱れを防ぐことが出来る。
【００７８】
実施の形態２
図４はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態では、エンドレスベルトと回転部材との配置が前記実施の形態１と異なるように構成されている。
【００７９】
すなわち、この実施の形態２に係るシート冷却搬送装置６０は、図４に示すように、エンドレスベルト６１が上部に配置されているとともに、回転部材６２が下部に配置されている。
【００８０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係るシート冷却搬送装置を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係るシート冷却搬送装置を適用したカラー電子写真複写機を示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係るシート冷却搬送装置を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態２に係るシート冷却搬送装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８２】
６０：シート冷却搬送装置、６１：エンドレスベルト、６２：回転部材、６４：高熱伝導性固定摺動部材。
【図１】
2006267177.tif 000003
【図２】
2006267177.tif 000004
【図３】
2006267177.tif 000005
【図４】
2006267177.tif 000006