(57)【要約】【課題】コンパクト化を図りつつ、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化を図り得る冷却ローラを提供する。【解決手段】本発明に係る冷却ローラは、中空のローラ本体と、長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、
前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段とを備えることを特徴とする冷却ローラ。
【請求項２】
前記固定手段は、前記螺旋体の径方向外周縁の螺旋中心軸方向一方側及び他方側を、それぞれ、前記ローラ本体の内周面の軸線方向第１側及び第２側に固着する第１及び第２半田付け部を有していることを特徴とする請求項１に記載の冷却ローラ。
【請求項３】
前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備え、
前記第１蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向一方側に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第１側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用し、前記第２蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向他方に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第２側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用することを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却ローラ。
【請求項４】
前記螺旋体より螺旋中心軸一方側又は他方側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材を備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の冷却ローラ。
【請求項５】
軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、
前記ローラ本体の第１及び第２開口に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材とを備え、
前記螺旋体は、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で、螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記第１及び第２蓋部材に直接又は間接的に係合されていることを特徴とする冷却ローラ。
【請求項６】
軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
前記ローラ本体の中空部に軸線回り相対回転不能に収容された起風ユニットとを備え、
前記起風ユニットは、軸線方向第１側及び第２側において前記ローラ本体の内周面にそれぞれ相対回転不能に係合される第１及び第２係合体と、前記第１及び第２係合体を連結する軸体と、前記軸体に相対回転不能に設けられた起風体とを有することを特徴とする冷却ローラ。
【請求項７】
軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、
軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材とを備えることを特徴とする冷却ローラ。
【請求項８】
前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に離間された位置に設けられ、前記外方部材に連結された内方部材と、前記内方部材に軸線回りに間隔を存しつつ設けられた複数の羽根体とを有することを特徴とする請求項７に記載の冷却ローラ。
【請求項９】
前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に延びた状態で軸線回り間隔を存しつつ配列されるように前記外方部材に設けられた複数の羽根体とを有することを特徴とする請求項７に記載の冷却ローラ。
【請求項１０】
前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備えることを特徴とする請求項６から９の何れかに記載の冷却ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元プリンタや２次元プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート冷却ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２次元プリンタ、ファクシミリ、コピー機等の画像形成装置として、シートにトナー画像を形成し、前記シートを熱定着部において加熱及び加圧することによって前記トナー画像を前記シートに定着させる装置が知られている。
【０００３】
前記熱定着部を通過した直後のシートは、場合によっては、トナーの溶解温度よりも高くなっている場合があり、このような状態のシートを連続的に積み重ねると、一のシート上のトナー画像が次に積層される他のシートの裏面に張り付く事態が生じ得る。
【０００４】
また、前記熱定着部によって高温となっているシートをそのままの状態に放置すると、シートに波打ち及び／又はカールが生じ得る。
【０００５】
このような点を考慮して、熱定着部のシート搬送方向下流側に冷却ローラを有する冷却部を備え、他のシートへのトナー画像の張り付きやシートの波打ち及び／又はカールの防止を図った画像形成装置が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００６】
前記特許文献１に記載の冷却ローラは、外周面がシートに接触するように配置された中空のローラ本体と、前記ローラ本体の内壁に一体形成された複数の放熱フィンとを備えており、前記複数の放熱フィンは前記ローラ本体の回転軸方向に螺旋状に形成されている。
【０００７】
前記複数の放熱フィンは、前記ローラ本体の表面積を増大させて放熱効果を向上させると共に、前記ローラ本体の回転に伴って冷却風を起風するとされている。
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に記載の冷却ローラにおいては、前記複数の放熱フィンが前記中空のローラ本体の内周面に一体形成されており、従って、前記冷却ローラの製造コストが高騰化するという問題があった。
また、冷却効率に関する仕様変更を行う場合には、前記冷却ローラ自体を変更する必要があった。
【０００９】
さらに、前記冷却ローラは、３次元プリンタにも適用される。
前記３次元プリンタは、Ｘ方向及びＹ方向に延びる作業面を有する造作ステージと、前記作業面上の任意領域に樹脂を噴射可能な噴射ユニットと、噴射された樹脂を硬化させる硬化ユニットと、前記噴射ユニットによって前記作業面上に噴射された樹脂を所定の厚みにレベリングしつつ冷却する為に冷却ローラを有する冷却ユニットとを備える。
【００１０】
詳しくは、前記冷却ユニットは、前記作業面上においてＸ方向及びＹ方向の一方に往復動可能とされた冷却フレームと、Ｘ方向及びＹ方向の他方に沿った状態で軸線回り回転自在に前記冷却フレームに支持された冷却ローラとを有するものとされる。
【００１１】
前記３次元プリンタに前記冷却ローラを適用する場合には、前記冷却ローラを軸線回り回転自在な状態でＸ方向及びＹ方向の一方に往復動させる必要がある為、前記冷却ローラには、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化に加えて、可及的なコンパクト化が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第６０５３３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化に加えてコンパクト化を図り得る冷却ローラの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の第１態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段とを備えた冷却ローラを提供する。
【００１５】
前記第１態様に係る冷却ローラにおいて、前記固定手段は、前記螺旋体の径方向外周縁の螺旋中心軸方向一方側及び他方側を、それぞれ、前記ローラ本体の内周面の軸線方向第１側及び第２側に固着する第１及び第２半田付け部を有するものとされる。
【００１６】
前記第１態様に係る冷却ローラは、前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備え得る。
【００１７】
この場合、前記第１及び第２半田付け部が前記固定手段として作用する構成に代えて、又は、加えて、前記第１蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向一方側に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第１側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用し、前記第２蓋部材は、前記螺旋体の螺旋中心軸方向他方に直接又は間接的に係合して前記螺旋体が前記ローラ本体に対して軸線方向第２側へ相対移動することを防止することで前記固定手段として作用するように構成される。
【００１８】
前記第１態様に係る冷却ローラは、さらに、前記螺旋体より螺旋中心軸一方側又は他方側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材を備え得る。
【００１９】
前記目的を達成する為に、本発明の第２態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、長尺の板体の板面が螺旋中心軸の軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びる螺旋体であって、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ当該螺旋体の径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記ローラ本体の第１及び第２開口に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材とを備え、前記螺旋体は、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で、螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記第１及び第２蓋部材に直接又は間接的に係合されている冷却ローラを提供する。
【００２０】
前記目的を達成する為に、本発明の第３態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、前記ローラ本体の中空部に軸線回り相対回転不能に収容された起風ユニットとを備え、前記起風ユニットは、軸線方向第１側及び第２側において前記ローラ本体の内周面にそれぞれ相対回転不能に係合される第１及び第２係合体と、前記第１及び第２係合体を連結する軸体と、前記軸体に相対回転不能に設けられた起風体とを有している冷却ローラを提供する。
【００２１】
前記目的を達成する為に、本発明の第４態様は、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口を有する中空のローラ本体と、軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において、前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材とを備えた冷却ローラを提供する。
【００２２】
前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に離間された位置に設けられ、前記外方部材に連結された内方部材と、前記内方部材に軸線回りに間隔を存しつつ設けられた複数の羽根体とを有するものとされ得る。
【００２３】
これに代えて、前記ファン部材は、前記ローラ本体の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材と、前記外方部材から径方向内方に延びた状態で軸線回り間隔を存しつつ配列されるように前記外方部材に設けられた複数の羽根体とを有するものとされ得る。
【００２４】
前記第３及び第４態様に係る冷却ローラは、さらに、前記ローラ本体の第１及び第２開口に着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材であって、それぞれが、前記ローラ本体の内周面に相対回転不能に係合される蓋本体及び前記蓋本体から軸線方向外方へ延びる延在部を有し、前記蓋本体及び前記延在部には前記ローラ本体の中空部を外方に開く貫通孔が設けられている第１及び第２蓋部材を備えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の第１態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記螺旋体を前記ローラ本体に固定する固定手段とを備えているので、前記螺旋体による前記ローラ本体の表面積の実質的な増大及び前記螺旋体による冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
【００２６】
また、本発明の第２態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、螺旋中心軸が前記ローラ本体の軸線方向に沿い且つ径方向外周縁が前記ローラ本体の内周面に当接された状態で前記ローラ本体の中空部に収容された螺旋体と、前記ローラ本体の第１及び第２開口に装着される第１及び第２蓋部材とを備え、前記螺旋体は、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で、螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記第１及び第２蓋部材に直接又は間接的に係合されているので、前記螺旋体による前記ローラ本体の表面積の実質的な増大及び前記螺旋体による冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
【００２７】
本発明の第３態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、前記ローラ本体の中空部に軸線回り相対回転不能に収容された起風ユニットとを備えているので、前記起風ユニットによる冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
【００２８】
本発明の第４態様に係る冷却ローラによれば、中空のローラ本体と、軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において前記ローラ本体に軸線回り相対回転不能に内挿されるファン部材とを備えているので、前記ファン部材による冷却風によって冷却効率の向上を図りつつ製造容易化による製造コストの低廉化を図ることができ、さらに、コンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の第１実施の形態に係る冷却ローラが適用可能な３次元プリンタの一例の模式平面図である。
【図２】図２は、図１におけるII-II線に沿った前記実施の形態１に係る冷却ローラの縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る冷却ローラの縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態３に係る冷却ローラの縦断面図である。
【図５】図５は、図４におけるV-V線に沿った前記実施の形態３に係る冷却ローラの断面図である。
【図６】図６は、前記実施の形態３の変形例に係る冷却ローラの縦断図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態４に係る冷却ローラの縦断面図である。
【図８】図８は、図７におけるVIII-VIII線に沿った前記実施の形態４に係る冷却ローラの断面図である。
【図９】図９は、前記実施の形態４の変形例に係る冷却ローラの断面図である。
【図１０】図１０は、前記実施の形態４の他の変形例に係る冷却ローラの縦断面図である。
【図１１】図１１は、図１０におけるXI-XI線に沿った前記実施の形態４の変形例に係る冷却ローラの断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態５に係る冷却ローラの縦断面図である。
【図１３】図１３は、前記実施の形態に係る冷却ローラが適用可能な画像形成装置の一例の模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施の形態１
以下、本発明に係る冷却ローラの一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施の形態に係る冷却ローラ１Ａが適用可能な３次元プリンタの一例２００の模式平面図を示す。
【００３１】
図１に示すように、前記３次元プリンタ２００は、造作ステージ２１０と、噴射ユニット２２０と、本実施の形態に係る冷却ローラ１Ａを含む冷却ユニット２３０と、硬化ユニット２４０とを備えている。
【００３２】
前記造作ステージ２１０は、Ｘ方向及びＹ方向に延び、３次元造作物を形成する為の作業面２１１を有している。
【００３３】
前記噴射ユニット２２０は、前記作業面２１１上の任意領域に樹脂を噴射し得るように構成されている。
【００３４】
本実施の形態においては、前記噴射ユニット２２０は、前記作業面２１１上において、Ｘ方向及びＹ方向の一方（例えば、Ｘ方向）に往復動可能とされた噴射フレーム２２１と、Ｘ方向及びＹ方向の他方（例えば、Ｙ方向）に移動可能なように前記噴射フレーム２２１に支持され、前記作業面２１１上に樹脂を噴射する噴射ノズル２２５とを有している。
【００３５】
前記冷却ユニット２３０は、前記噴射ユニット２２０から前記作業面２２１上に噴射された樹脂を前記冷却ローラ１Ａによって所定の厚みにレベリングしつつ冷却するように構成されている。
【００３６】
本実施の形態においては、前記冷却ユニット２３０は、前記作業面２１１上においてＸ方向及びＹ方向の一方（例えば、Ｙ方向）に往復動可能とされた冷却フレーム２３１と、Ｘ方向及びＹ方向の他方（例えば、Ｘ方向）に沿った状態で軸線回り回転自在に前記冷却フレーム２３１に支持された前記冷却ローラ１Ａとを有している。
【００３７】
前記硬化ユニット２４０は、前記造作ステージ２１０の作業面２１１上に噴射された樹脂を硬化させるように構成されている。
【００３８】
本実施の形態においては、前記硬化ユニット２４０は、前記作業面２１１上において、Ｘ方向及びＹ方向の一方（例えば、Ｘ方向）に往復動可能とされた硬化フレーム２４１と、Ｘ方向及びＹ方向の他方（例えば、Ｙ方向）に関し前記作業面２１１上の全域をカバーし得るように前記硬化フレーム２４１に支持された紫外線ランプ２４５とを有している。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、前記噴射フレーム２２１及び前記硬化フレーム２４１は単一の共通フレーム２５０とされており、前記噴射ノズル２２５及び前記紫外線ランプ２４５は前記共通フレーム２５０に支持されている。
【００４０】
前記３次元プリンタ２００は、前記作業面２１１及び前記冷却ユニット２３０が、Ｘ方向及びＹ方向の双方に直交するＺ方向（図１において紙面に垂直な方向）に相対移動するように構成されている。
【００４１】
例えば、前記造作ステージ２１０は、前記作業面２１１をＺ方向に昇降可能に構成される。
これに代えて、前記冷却ユニット２３０を、前記作業面２１１に対して昇降可能に構成することも可能である。
【００４２】
斯かる構成の３次元プリンタ２００においては、前記作業面２１１上の任意位置に樹脂を噴射するように前記噴射ユニット２２０を作動させ、前記作業面２１１上の樹脂を前記冷却ローラ１Ａによって所定の厚みにレベリングしつつ冷却するように前記冷却ユニット２３０を作動させ、所定厚みにレベリングされた樹脂を硬化させるように前記硬化ユニット２４０を作動させることで、樹脂の１層目が完成される。
【００４３】
その後、前記作業面２１１及び前記冷却ユニット２３０がＺ方向に積層ピッチ分だけ離間するように相対移動させて、同様の作業を繰り返すことで、前記作業面２１１上に立体造形物が形成される。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る冷却ローラの詳細構成について説明する。
図２に、図１におけるII-II線に沿った前記冷却ローラ１Ａの縦断面図を示す。
図２に示すように、前記冷却ローラ１Ａは、軸線方向一方側の第１側及び他方側の第２側にそれぞれ第１及び第２開口１１（１）、１１（２）を有する中空のローラ本体１０と、前記ローラ本体１０の中空部に収容された螺旋体２０とを備えている。
【００４５】
前記ローラ本体１０は、外周面がシート１０５に接することで当該シート１０５から熱伝導によって熱を吸収して当該シート１０５を冷却させるものであり、従って、好ましくは、ステンレス等の熱伝導性の良い材質によって形成される。
【００４６】
前記螺旋体２０は、前記ローラ本体１０とは別体とされており、長尺の板体によって形成されている。
【００４７】
図２に示すように、前記螺旋体２０は、長尺の板体の板面が螺旋中心軸２０Ｘの軸線方向を向いた状態で螺旋中心軸２０Ｘ回りに旋回されるに従って螺旋中心軸方向に延びており、螺旋中心軸２０Ｘが前記ローラ本体１０の軸線方向１０Ｘに沿い且つ当該螺旋体２０の径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に当接された状態で前記ローラ本体１０の中空部に収容されている。
【００４８】
前記螺旋体２０は、前記ローラ本体１０と共に軸線回りに回転するように前記ローラ本体１０に固定されている。
即ち、本実施の形態に係る前記冷却ローラ１Ａは、前記螺旋体２０を前記ローラ本体１０に固定する固定手段３０を備えている。
【００４９】
本実施の形態においては、前記螺旋体２０の径方向外周縁の螺旋中心軸方向一方側及び他方側が、それぞれ、前記ローラ本体１０の内周面の軸線方向第１側及び第２側に第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）によって固着されており、前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）が前記固定手段３０として作用している。
【００５０】
斯かる構成を備えた前記冷却ローラ１Ａによれば、前記螺旋体２０の外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に接することで熱伝導によって前記ローラ本体１０の熱が前記螺旋体２０に伝達されると共に、前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０と共に軸線回りに回転することで前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０の中空部を軸線方向一方側から他方側へ抜ける冷却風を起風する。
従って、樹脂に接する前記ローラ本体１０の外周面を有効に冷却することができる。
【００５１】
さらに、前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０とは別体とされている為、前記冷却ローラ１Ａを安価に製造することができ、且つ、前記螺旋体２０の交換を容易に行うことができる。
【００５２】
さらに、前記冷却ローラ１Ａは、複数の放熱フィンが中空のローラ本体の内周面に一体形成されている従来の冷却ローラに比して、コンパクト化を図ることができる。
即ち、前記従来の冷却ローラは、切削刃による切削加工又は金型を用いた成型加工によって形成されるが、前者の方法では切削刃の大きさによる制限を受け、後者の方法では金型からの取り外し作業の制約を受ける為、ローラ本体の外径のコンパクト化が困難となる。
これに対し、前記冷却ローラ１Ａによれば、前記ローラ本体１０の外径を小さくしつつ、前記ローラ本体１０の内部に前記螺旋体２０を備えることができ、有効にコンパクト化を図ることができる。
従って、前記冷却ローラ１Ａは、軸線回りに回転可能な状態でＸ方向及びＹ方向の一方へ移動させる必要がある３次元プリンタ２００（図１参照）に特に好適に適用される。
【００５３】
なお、本実施の形態に係る冷却ローラは下記組み付け方法によって容易に製造することができる。
即ち、前記螺旋体２０を外径が前記ローラ本体１０の内径よりも小径となるように縮径方向に捩り、その捩った状態の前記螺旋体２０を前記ローラ本体１０の中空部内に挿入し、前記ローラ本体１０の中空部内で前記螺旋体２０を捩り戻すことによって、前記螺旋体２０を前記ローラ本体１０の中空部内で拡径させる。
これにより、前記螺旋体２０の径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に当接された状態を容易に現出することができる。
【００５４】
さらに、この組み付け方法によれば、前記螺旋体２０は保有弾性によって径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に押し付けられることになり、前記螺旋体２０に付加される外力が保有弾性による押し付け力所定値未満では前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０に対して相対移動しない仮止め状態となる。
この仮止め状態を現出することによって、前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）での半田付け作業を容易に行うことができる。
【００５５】
前記螺旋体２０は、好ましくは、熱伝導性及び半田固着性を考慮して、ステンレスによって形成される。
【００５６】
図２に示すように、本実施の形態に係る前記冷却ローラ１Ａは、さらに、前記ローラ本体１０の第１及び第２開口１１（１）、１１（２）にそれぞれ着脱自在に装着される第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）を備えている。
【００５７】
本実施の形態においては、前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）は同一構成を有している。
【００５８】
前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）の各々は、前記ローラ本体１０の内周面に圧入又は螺入等によって相対回転不能に係合される蓋本体４３と、前記蓋本体４３から軸線方向外方へ延びる延在部４４とを有している。
【００５９】
前記蓋本体４３及び前記軸受部４４には前記ローラ本体１０の中空部を外方に開く貫通孔が設けられており、前記螺旋体２０によって起風された冷却風が前記ローラ本体１０の軸線方向一方側から他方側へ抜けることを前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）が阻害しないようになっている。
なお、前記延在部４４は、前記冷却ローラ１Ａの軸受部として作用する。
【００６０】
前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（１）に代えて、又は、加えて、前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）を前記固定手段３０として作用させることも可能である。
【００６１】
即ち、前記第１蓋部材４０（１）が前記ローラ本体１０に装着された状態において前記第１蓋部材４０（１）が前記螺旋体２０の螺旋中心軸方向一方側に直接又は間接的に係合して前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０に対して軸線方向第１側へ相対移動することを防止し、且つ、前記第２蓋部材４０（２）が前記ローラ本体１０に装着された状態において前記第２蓋部材４０（２）が前記螺旋体２０の螺旋中心軸方向他方に直接又は間接的に係合して前記螺旋体２０が前記ローラ本体１０に対して軸線方向第２側へ相対移動することを防止するように構成することができる。
【００６２】
実施の形態２
以下、本発明に係る冷却ローラの他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図３に、本実施の形態に係る冷却ローラ２Ａの縦断面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態１におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態に係る冷却ローラ２Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａに比して、前記第１及び第２半田付け部３１（１）、３１（２）が削除されており、さらに、前記螺旋体２０は、径方向外周縁が前記ローラ本体１０の内周面に当接され且つ螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形された状態で前記ローラ本体１０の中空部に収容され、且つ、前記第１及び第２蓋部材４０（１）、４０（２）が前記螺旋体２０の螺旋中心軸方向一方側及び他方側に直接又は間接的に係合されている。
【００６４】
即ち、本実施の形態においては、前記螺旋体２０は、前記ローラ本体１０に対して完全に固定されていないものの、螺旋中心軸方向に弾性的に収縮変形されることによって生じる自己の保有弾性を利用して、前記ローラ本体１０と共に一体的に軸線回りに回転して起風する程度には前記ローラ本体１０に固定されている。
【００６５】
斯かる構成の前記冷却ローラ２Ａにおいても、前記実施の形態１におけると同様の効果を得ることができ、さらに、前記実施の形態１に比して、前記螺旋体２０をより容易に交換することができる。
【００６６】
実施の形態３
以下、本発明に係る冷却ローラのさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図４に、本実施の形態に係る冷却ローラ３Ａの縦断面図を示す。
また、図５に、図４におけるV-V線に沿った断面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態１及び２におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
図４及び図５に示すように、本実施の形態に係る冷却ローラ３Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａに比して、前記螺旋体２０の代わりに起風ユニット５０を有している。
【００６８】
前記起風ユニット５０は、軸線方向第１側及び第２側において前記ローラ本体１０の内周面にそれぞれ相対回転不能に係合される第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）と、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）を連結する軸体５３と、前記軸体５３に相対回転不能に設けられた起風体５５とを有している。
【００６９】
前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）は、例えば、圧入によって前記ローラ本体１０の内周面に相対回転不能に装着される。
【００７０】
図５に示すように、本実施の形態においては、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）は、前記ローラ本体１０の内周面に係合される外周面を有する外方部材５１ａと、前記外方部材５１ａから径方向内方に離間された内方部材５１ｂと、前記外方部材５１ａ及び前記内方部材５１ｂの間に通気開口５１ｄを存しつつ両者を連結する径方向延在部５１ｃとを有している。
【００７１】
図４に示すように、本実施の形態においては、前記起風体５５は、軸線方向に間隔を存しつつ前記軸体５３に設けられた複数の羽根体５６を有している。
【００７２】
これに代えて、図６に示すように、前記起風体５５が、軸線方向一方側から他方側へ延びる螺旋体５７を有するように構成することも可能である。
【００７３】
前記軸体５３は、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）の内方部材５１ｂに支持されている。
好ましくは、前記軸体５３は前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）の少なくとも一方に対して着脱可能とされる。
【００７４】
斯かる構成によれば、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）のうち前記軸体５３とは別体とされた一方の係合体（例えば、第１係合体５１（１））を前記ローラ本体１０の第１及び第２開口１１（１）、１１（２）のうち対応する開口（例えば、第１開口１１（１））に装着させ、次いで、前記軸体５３を前記ローラ本体１０の第１及び第２開口１１（１）、１１（２）のうち他方の開口（例えば、第２開口１１（２））から前記ローラ本体１０内に挿入して前記一方の係合体（例えば、第１係合体５１（１））に連結することができ、前記冷却ローラ３Ａの組立性を向上することができる。
【００７５】
斯かる構成の前記冷却ローラ３Ａ、３Ａ’も、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化を図りつつ、可及的なコンパクト化を図ることができる。
なお、前記第１及び第２係合体５１（１）、５１（２）の他方（例えば、第２係合体５１（２））は前記軸体５３に着脱不能とされていても良いし、着脱可能とされていても良い。
【００７６】
実施の形態４
以下、本発明に係る冷却ローラのさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図７に、本実施の形態に係る冷却ローラ４Ａの縦断面図を示す。
また、図８に、図７におけるVIII-VIII線に沿った断面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態１〜３におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００７７】
本実施の形態に係る冷却ローラ４Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａに比して、前記螺旋体２０の代わりにファン部材６０を備えている。
【００７８】
前記ファン部材６０は、前記軸線方向第１側及び第２側の少なくとも一方において、前記ローラ本体１０に軸線回り相対回転不能に内挿されており、前記ローラ本体１０の回転に伴って前記ローラ本体１０の軸線方向一方側から他方側へ流れる冷却風を起風する。
【００７９】
本実施の形態に係る冷却ローラ４Ａは、図７に示すように、前記ローラ本体の軸線方向第１側及び第２側にそれぞれ設けられた第１及び第２ファン部材６０（１）、６０（２）を有している。
この場合、前記第１及び第２ファン部材６０（１）、６０（２）は、同一方向の冷却風を起風するように構成される。
【００８０】
図８に示すように、前記ファン部材６０は、前記ローラ本体１０の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材６１ａと、前記外方部材６１ａから径方向内方に離間された位置に設けられ、前記外方部材６１ａに連結された内方部材６１ｂと、前記内方部材６１ｂに軸線回りに間隔を存しつつ設けられた複数の羽根体６２とを有している。
【００８１】
前記羽根体６２は、前記ファン部材６０の軸線回りの回転に応じて軸線方向一方側から他方側へ流れる冷却風を起風する。
【００８２】
本実施の形態においては、図８に示すように、前記ファン部材６０は、前記外方部材６１ａ及び前記内方部材６１ｂを連結する径方向延在部材６１ｃを有しているが、これに代えて、図９に示すファン部材６０’のように、前記羽根体６２が前記外方部材６１ａ及び前記内方部材６１ｂを連結する部材としても作用するように構成することも可能である。
【００８３】
本実施の形態に係る前記冷却ローラ４Ａは、前記ローラ本体１０から前記螺旋体２０への熱伝導による冷却効果は有さないものの、前記ファン部材６０、６０’による冷却風によって前記ローラ本体１０を有効に冷却することができる。
従って、従来構成に比して、冷却効率の向上及び製造コストの低廉化を図りつつ、可及的なコンパクト化を図ることができる。
【００８４】
なお、図７及び図８に示す本実施の形態の前記ファン部材６０、並びに、図９に示す変形例の前記ファン部材６０’に代えて、図１０及び図１１に示すファン部材７０（１）、７０（２）を採用することも可能である。
【００８５】
図１０及び図１１に示す冷却ローラ４Ｂにおいては、前記ファン部材７０（１）、７０（２）は、前記ローラ本体１０の内周面に軸線回り相対回転不能に係合する外周面を有する外方部材７１と、前記外方部材７１から径方向内方に延びた状態で軸線回り間隔を存しつつ配列されるように前記外方部材７１に設けられた複数の羽根体７２とを有している。
斯かる変形例４Ｂにおいても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。
【００８６】
実施の形態５
以下、本発明に係る冷却ローラのさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１２に、本実施の形態に係る冷却ローラ５Ａの縦断面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態１〜４におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００８７】
図１２に示すように、本実施の形態に係る冷却ローラ５Ａは、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａの構成に加えて、前記実施の形態４に係る冷却ローラ４Ａにおける前記ファン部材６０（第１ファン部材６０（１）及び第２ファン部材６０（２））を備えている。
【００８８】
斯かる構成を備えた前記冷却ローラ５Ａによれば、前記実施の形態１に係る冷却ローラ１Ａの効果及び前記実施の形態４に係る冷却ローラ４Ａの効果を同時に奏することができる。
【００８９】
なお、当然ながら、本実施の形態に係る冷却ローラ５Ａの前記ファン部材６０に代えて前記ファン部材７０（第１ファン部材７０（１）及び第２ファン部材７０（２））を備えることも可能である。
【００９０】
また、前記実施の形態２又は３に係る冷却ローラ２Ａ、３Ａに、前記ファン部材６０、７０の何れかを付設することも可能である。
【００９１】
なお、前記実施の形態においては、前記冷却ローラ１Ａ〜５Ａを前記３次元プリンタ２００に適用される場合を例に説明したが、当然ながら、前記冷却ローラ１Ａ〜５Ａを、紙体等のシートを搬送しつつ冷却する部材として、２次元プリンタ、ファクシミリ、コピー機等の画像形成装置１００に適用することも可能である。
【００９２】
図１３に、前記実施の形態に係る冷却ローラ１Ａ〜５Ａが適用された画像形成装置１００の模式側面図を示す。
図１３に示すように、前記画像形成装置１００は、シート面にトナー画像が形成されたシート１０５を加熱及び加圧して、前記トナー画像を熱熔解させてシート面に定着させる熱定着部１１０を有している。
【００９３】
前記熱定着部１１０によって加熱された直後のシート１０５は、トナーの溶解温度よりも高温になる場合があり、このような高温のシート１０５を連続的に積み重ねると、一のシート１０５のトナー画像が次に積層される他のシート１０５の裏面に張り付く事態が生じ得る。
【００９４】
また、前記熱定着部１１０によって高温となっているシート１０５をそのままの状態に放置すると、シート１０５に波打ち及び／又はカールが生じ得る。
【００９５】
このような事態を防止する為に、前記画像形成装置１００には、前記熱定着部１１０のシート搬送方向下流側にシート１０５を冷却させる冷却部１２０が備えられる。
【００９６】
前記冷却ローラ１Ａ〜５Ａは前記冷却部１２０の一構成部材を形成するものである。
図１３に示すように、前記冷却部１２０は、駆動ローラ１２１と、従動ローラ１２２と、前記駆動ローラ１２１及び前記従動ローラ１２２に巻き回されたベルト等の無端体１２３と、前記無端体１２３に押し付けられて前記無端体１２３との共働下にシート１０５を搬送しつつ、前記シート１０５に対して冷却作用を施す前記冷却ローラ１Ａ〜５Ａとを有している。
【符号の説明】
【００９７】
１Ａ〜５Ａ    冷却ローラ
１０          ローラ本体
１１（１）    第１開口
１１（２）    第２開口
２０          螺旋体
３０          固定手段
３１（１）    第１半田付け部
３１（２）    第２半田付け部
４０（１）    第１蓋部材
４０（２）    第２蓋部材
５０、５０’  起風ユニット
５１（１）    第１係合体
５１（２）    第２係合体
５３          軸体
５６          羽根体（起風体）
５７          螺旋体（起風体）
６０（１）    第１ファン部材
６０（２）    第２ファン部材
６１ａ        外方部材
６１ｂ        内方部材
６２          羽根体
７０（１）    第１ファン部材
７０（２）    第２ファン部材
７１          外方部材
７２          羽根体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018184983.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018184983.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2018184983.tif 000013
【図１２】
2018184983.tif 000014
【図１３】
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