(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液の通過流路を有する冷却部材の冷却面を直接又は間接的に、搬送される記録材に接触させて該記録材を冷却し、前記冷却部材の内部に設けられた前記通過流路が、前記記録材の搬送方向に交差し、且つ前記冷却面、及び搬送される該記録材に対向するように設けられた複数の流路部と、隣接する冷却液搬送方向上流側の流路部から下流側の流路部に、流れる向きを変えて前記冷却液を導き、且つ前記冷却面に対向するように設けられた折り返し流路部とを具備するものである冷却装置において、
前記通過流路を前記記録材の搬送面に投影した場合の前記折り返し流路部の外郭線を、記録材搬送方向に平行な辺を有した矩形状の形状にし、
前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、搬送可能な最大サイズの前記記録材である最大記録材における画像形成領域の外側となる領域に、前記折り返し流路部を設け、
且つ、前記搬送面に沿って搬送される前記記録材の中心が通る前記搬送面上の直線である記録材中心線から離れた側の前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な辺である外側辺を、前記記録材中心線から離れた側の一辺とする仮想正方形に内接する仮想円の中心位置が、前記流路部の外郭線が垂直に接続する前記記録材中心線に近い側の前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な辺である内側辺上、又は該内側辺より前記記録材中心線から離れている場合に、前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な内側辺を、前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、前記最大記録材の画像形成領域の外側となる領域に位置させるように、前記折り返し流路部を配設したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
冷却液の通過流路を有する冷却部材の冷却面を直接又は間接的に、搬送される記録材に接触させて該記録材を冷却し、前記冷却部材の内部に設けられた前記通過流路が、前記記録材の搬送方向に交差し、且つ前記冷却面、及び搬送される該記録材に対向するように設けられた複数の流路部と、隣接する冷却液搬送方向上流側の流路部から下流側の流路部に、流れる向きを変えて前記冷却液を導き、且つ前記冷却面に対向するように設けられた折り返し流路部とを具備するものである冷却装置において、
前記通過流路を前記記録材の搬送面に投影した場合の前記折り返し流路部の外郭線を、記録材搬送方向に平行な辺を有した矩形状の形状にし、
前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、搬送可能な最大サイズの前記記録材である最大記録材における画像形成領域の外側となる領域に、前記折り返し流路部を設け、
且つ、前記搬送面に沿って搬送される前記記録材の中心が通る前記搬送面上の直線である記録材中心線から離れた側の前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な辺である外側辺を、前記記録材中心線から離れた側の一辺とする仮想正方形に内接する仮想円の中心位置が、前記流路部の外郭線が垂直に接続する前記記録材中心線に近い側の前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な辺である内側辺より前記記録材中心線に近い場合に、前記仮想円の中心位置を、前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、前記最大記録材の画像形成領域の外側となる領域に位置させるように前記折り返し流路部を配設したことを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
冷却液の通過流路を有する冷却部材の冷却面を直接又は間接的に、搬送される記録材に接触させて該記録材を冷却し、前記冷却部材の内部に設けられた前記通過流路が、前記記録材の搬送方向に交差し、且つ前記冷却面、及び搬送される該記録材に対向するように設けられた複数の流路部と、隣接する冷却液搬送方向上流側の流路部から下流側の流路部に、流れる向きを変えて前記冷却液を導き、且つ前記冷却面に対向するように設けられた折り返し流路部とを具備するものである冷却装置において、
前記通過流路を前記記録材の搬送面に投影した場合の前記折り返し流路部の外郭線を、前記流路部の外郭線に接続する曲線部を具備する形状にし、
前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、搬送可能な最大サイズの前記記録材である最大記録材における画像形成領域の外側となる領域に、前記折り返し流路部を設け、
且つ、前記流路部の外郭線と前記折り返し流路部の外郭線の前記曲線部とが接続する変曲点を、前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、前記最大記録材の画像形成領域の外側となる領域に位置させるように、前記折り返し流路部を配設したことを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
冷却液の通過流路を有する冷却部材の冷却面を直接又は間接的に、搬送される記録材に接触させて該記録材を冷却し、前記冷却部材の内部に設けられた前記通過流路が、前記記録材の搬送方向に交差し、且つ前記冷却面、及び搬送される該記録材に対向するように設けられた複数の流路部と、隣接する冷却液搬送方向上流側の流路部から下流側の流路部に、流れる向きを変えて前記冷却液を導き、且つ前記冷却面に対向するように設けられた折り返し流路部とを具備するものである冷却装置において、
前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、搬送可能な最大サイズの前記記録材である最大記録材における画像形成領域の外側となる領域に、前記折り返し流路部を設け、
且つ、前記折り返し流路部の流路の中心線に垂直な断面積が、前記流路部の流路の中心線に垂直な断面積と異なる断面積に切り替わる箇所を、前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、前記最大記録材の画像形成領域の外側となる領域に位置させるように、前記折り返し流路部を配設したことを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の冷却装置であって、
前記冷却面の形状が平面状であることを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の冷却装置において、
前記冷却部材の前記流路部長手方向にて、前記最大記録材の通過領域の外側となる領域に、前記折り返し流路部を設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の冷却装置において、
複数のローラによって張架されて回転するベルトによって、前記記録材を搬送する記録材搬送手段を有し、
前記ベルトの通過領域外に、前記折り返し流路部を設けることを特徴とする冷却装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の冷却装置において、
前記折り返し流路部の全体が、前記冷却面の領域内に設けられていることを特徴とする冷却装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の冷却装置において、
前記通過流路の折り返し流路部の断面積が、前記流路部の断面積に比べて大きいことを特徴とする冷却装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の冷却装置において、
前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、前記最大記録材の画像形成領域の外側となる領域に、断熱性の部材、あるいは吸湿性の部材が設けられていることを特徴とする冷却装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の冷却装置において、
複数のローラによって張架されて回動する２つのベルトによって、前記記録材を表裏から挟持搬送する記録材搬送手段を有し、前記２つのベルトの少なくとも一方の内周面に前記冷却部材の冷却面が接触するように、前記冷却部材が配置されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の冷却装置において、
複数のローラによって張架されて回動するベルトによって、前記記録材を搬送する記録材搬送手段を有し、
前記ベルトは、その内周面に前記冷却部材の冷却面が接触し、未定着のトナーを担持した記録材にトナーを定着させる定着装置とは非接触であることを特徴とする冷却装置。
【請求項１３】
未定着のトナーを担持した記録体に、熱と圧力を加えてトナーを定着させる定着装置と、定着後の前記記録体を冷却する冷却装置を備えた画像形成装置において、
前記冷却装置として、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の冷却装置を備え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冷却装置、及びこの冷却装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、電子写真技術を用いて記録材上にトナー画像を形成し、定着装置によって加熱・加圧を行うことで記録材上に転写されたトナーを定着させるものが知られている。定着後の記録材が熱を持ったまま排紙トレイにスタックされていくと積み重なった記録材の束内にこもった熱によってトナーが軟化することがある。排紙トレイにスタックされた記録材上のトナー画像を形成するトナーが軟化した状態で、さらに記録材が重なると、記録材の束の自重による圧力が生じて、軟化したトナーによって記録材間が貼りついてしまうブロッキングという現象が生じてしまう場合がある。ブロッキングが生じた記録材同士を無理に剥がそうとするとトナー像が壊れてしまう。
【０００３】
このブロッキングと呼ばれる現象を抑制するためには、加熱定着後の記録材を十分に冷却するための装置が必要である。記録材を冷却する手段として、内部を冷媒である冷却液が通過する液冷方式の冷却部材を直接又は間接的に搬送されている記録材に接触させて、記録材からの熱を吸熱する装置が既に知られている。
例えば、特許文献１には、無端ベルトを介して冷却面を間接的に搬送されている記録材に接触させて記録材を冷却する、次のような冷却液の通過流路を内部に有する冷却部材を備えた冷却装置が記載されている。記録材搬送方向に交差するように並列して設けられた複数の流路部と、隣接する冷却液搬送方向上流側の流路部から下流側の流路部に、冷却部材の端部近傍で流れる向きを変えて冷却液を導く折り返し流路部とからなる通過流路を冷却部材の内部に有したものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の冷却装置のように、冷却部材の内部に通過流路の折り返し流路部を設けた構成では、次のような不具合が生じる場合があった。冷却液の通過流路に設ける折り返し流路部の数が多くなるほど、冷却部材の冷却面では記録材搬送方向に垂直な方向における端部（折り返し流路部の近傍）で、他の部分に比べ冷却効果が強くなる。これは、主に、冷却部材の記録材搬送方向に垂直な方向の単位幅当たりの、冷却液が通過流路の内周面に接触して熱交換を行う面積が、複数の流路部を設けた範囲に比べ、折り返し流路部で広くなってしまうためである。そして、冷却される記録材では、記録材搬送方向に垂直な方向の端部と中央部で光沢等の画像品質にムラが生じてしまうという問題である。
【０００５】
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、次のような冷却装置を提供することである。記録材搬送方向に交差するように設けられた複数の流路部と、折り返し流路部とからなる冷却液の通過流路を有する冷却部材を備えた冷却装置において、記録材搬送方向に垂直な方向の冷却効果の偏りを、少なくとも画像形成領域内で抑制できる冷却装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の冷却装置は、冷却液の通過流路を有する冷却部材の冷却面を直接又は間接的に、搬送される記録材に接触させて該記録材を冷却し、前記冷却部材の内部に設けられた前記通過流路が、前記記録材の搬送方向に交差し、且つ前記冷却面、及び搬送される該記録材に対向するように設けられた複数の流路部と、隣接する冷却液搬送方向上流側の流路部から下流側の流路部に、流れる向きを変えて前記冷却液を導き、且つ前記冷却面に対向するように設けられた折り返し流路部とを具備するものである冷却装置において、前記通過流路を前記記録材の搬送面に投影した場合の前記折り返し流路部の外郭線を、記録材搬送方向に平行な辺を有した矩形状の形状にし、前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、搬送可能な最大サイズの前記記録材である最大記録材における画像形成領域の外側となる領域に、前記折り返し流路部を設け、且つ、前記搬送面に沿って搬送される前記記録材の中心が通る前記搬送面上の直線である記録材中心線から離れた側の前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な辺である外側辺を、前記記録材中心線から離れた側の一辺とする仮想正方形に内接する仮想円の中心位置が、前記流路部の外郭線が垂直に接続する前記記録材中心線に近い側の前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な辺である内側辺上、又は該内側辺より前記記録材中心線から離れている場合に、前記折り返し流路部の外郭線の前記記録材搬送方向に平行な内側辺を、前記冷却部材における前記流路部長手方向の全域のうち、前記最大記録材の画像形成領域の外側となる領域に位置させるように、前記折り返し流路部を配設したことを特徴とするものである。
本発明は、冷却部材の冷却面における記録材の画像形成領域外に、他の部分に比べ冷却効果が強くなる折り返し流路部を設けるので、記録材搬送方向に垂直な方向の冷却効果を、画像形成領域内に折り返し流路部を設ける構成に比べて均一化することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、記録材搬送方向に垂直な方向の冷却効果の偏りを、少なくとも画像形成領域内で抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】実施例１に係る冷却装置の構成説明図。
【図３】実施例１に係る冷却装置に設けた冷却部材の説明図。
【図４】用紙を冷却する際の冷却部材の温度分布についての説明図。
【図５】折り返し流路部を用紙通過領域内に設けた構成、及び用紙通過領域外に設けた構成の、冷却後の用紙搬送方向に垂直な方向の温度分布を示したグラフ。
【図６】実施例１に係る冷却部材に冷却液の通過流路の設け方の一例の説明図。
【図７】実施例１に係る冷却部材の折り返し流路部の切削深さについての説明図。
【図８】実施例１に係る冷却部材の折り返し流路部の削切深さと、冷却液の通過流路における圧力損失の関係を示すグラフ。
【図９】実施例２に係る冷却装置に設けた冷却部材の説明図。
【図１０】実施例３に係る冷却装置の構成説明図。
【図１１】実施例３に係る冷却装置に設けた冷却部材の説明図。
【図１２】実施例４に係る冷却装置に設けた冷却部材の説明図。
【図１３】実施例４に係る冷却部材の製作方法の説明図。
【図１４】実施例５に係る冷却装置に設けた冷却部材の説明図。
【図１５】実施例６に係る冷却装置に設けた冷却部材の例の説明図。
【図１６】実施例６に係る冷却部材に矩形状の折り返し流路部を設け、折り返し流路部の内側内壁面の位置を画像形成領域外とした例の説明図。
【図１７】実施例６に係る冷却部材に矩形状の折り返し流路部を設け、折り返し流路部における仮想円の中心位置を画像形成領域外とした例の説明図。
【図１８】実施例７に係る冷却部材に円弧状の折り返し流路部を設けた例の説明図。
【図１９】実施例７に係る冷却部材に曲線部を有した折り返し流路部を設けた例の説明図。
【図２０】実施例７に係る冷却部材に曲線部を有した折り返し流路部を設けた別例の説明図。
【図２１】実施例８に係る冷却部材の折り返し流路部の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を画像形成装置に備えた冷却装置に適用した一実施形態について、複数の実施例を挙げ、図を用いて説明する。まず、各実施例に共通する本実施形態の画像形成装置であるプリンタ３００の概略について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置であるプリンタ３００の概略構成図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態のプリンタ３００は、複数のローラ（第１張架ローラ２２、第２張架ローラ２３、第３張架ローラ２４等）によって中間転写媒体としての中間転写ベルト２１を張架している。そして、中間転写ベルト２１は、複数のローラのうちの一つが回転駆動することにより図中矢印ａ方向に回転する構成である。また、プリンタ３００は、中間転写ベルト２１のまわりに画像形成用のプロセス手段を配置している。ここで、符号の後に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラック用の仕様であることを示している。
【００１１】
中間転写ベルト２１の回転方向を図中矢印ａとするとき、中間転写ベルト２１の上方であって第１張架ローラ２２と第２張架ローラ２３との間には、各色用の画像形成用のプロセス手段として４つの画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）が配置されている。そして、中間転写ベルト２１の表面移動方向の上流側から順に、Ｙ用画像ステーション１０Ｙ、Ｃ用画像ステーション１０Ｃ、Ｍ用画像ステーション１０Ｍ及びＢｋ用画像ステーション１０Ｂｋが配置されている。
【００１２】
４つの画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）は使用するトナーの色が異なる点以外は、略同一の構成となっている。各画像ステーション１０は、ドラム状の感光体１の周囲に帯電装置５、光書き込み装置２、現像装置３、感光体クリーニング装置４が配置されている。さらに、中間転写ベルト２１を挟んで感光体１の対向位置に中間転写ベルト２１への転写手段としての１次転写ローラ１１が設けられている。このような、４つの画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）が互いに所定のピッチ間隔となるように中間転写ベルト２１の表面移動方向に沿って配置されている。
【００１３】
プリンタ３００では、光書き込み装置２をＬＥＤを光源とする光学系としているが、半導体レーザーを光源とするレーザー光学系で構成することもでき、各感光体１に対して画像情報に応じた露光を行う。
【００１４】
中間転写ベルト２１の下方には、シート状部材の記録材である用紙Ｐの用紙収納部３１および給紙コロ４２、レジストローラ対４１が配置されている。また、中間転写ベルト２１を張架する第３張架ローラ２４に対して中間転写ベルト２１を介して対向するように、中間転写ベルト２１から用紙Ｐへのトナー像の転写手段としての２次転写ローラ２５が配置されている。さらに、中間転写ベルト２１の裏面に接するクリーニング対向ローラ２６が中間転写ベルト２１に接触する位置で中間転写ベルト２１のおもて面に接するように、中間転写ベルト２１のおもて面をクリーニングするベルトクリーニング装置２７が設けられている。
【００１５】
用紙収納部３１から排紙収容部３４へ至る用紙搬送路３２が延びており、用紙搬送路３２における２次転写ローラ２５の用紙搬送方向下流側（以下、単に下流側という）には、加熱ローラと加圧ローラとを有した定着装置１５が配置されている。この定着装置１５の用紙搬送路３２における下流側には、用紙Ｐを両面から冷却する冷却装置１００が配置されている。そして、冷却装置１００のさらに下流側には、トナー定着後の用紙Ｐの排出部である排紙収容部３４が配置されている。また、両面画像形成時に用紙Ｐの裏面への画像形成を行う際に、冷却装置１００を一度通過した用紙Ｐの表裏を反転させ、再度、レジストローラ対４１へ搬送する両面画像形成用の反転用紙搬送路３３も備えている。
【００１６】
画像の形成プロセスは、一つの画像ステーション１０について説明すると、一般の静電記録方式に準じていて、暗中にて帯電装置５により一様に帯電された感光体１上に光書き込み装置２により露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置３によりトナー像として可視像化する。そのトナー像は１次転写ローラ１１により感光体１上から中間転写ベルト２１に転写される。転写後の感光体１の表面は感光体クリーニング装置４によりクリーニングされる。このような画像形成プロセスが４つの画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）のそれぞれにおいて行われる。
【００１７】
４つの画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）における各現像装置３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）は、それぞれ異なる４色のトナーによる可視像化機能を有している。このため、各画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）でイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックを分担すれば、フルカラー画像を形成することができる。また、各画像ステーション１０は、中間転写ベルト２１を挟むようにして各感光体１とそれぞれ対向して設けられた１次転写ローラ１１を備え、この１次転写ローラ１１には転写バイアスが印加され、１次転写部を構成する。
【００１８】
上記の構成により、中間転写ベルト２１の同一画像形成領域が４つの画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）を順次通過する。この順次通過する間に、１次転写ローラ１１に印加された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２１上で重ね合わせるように転写する。これにより、上述した同一画像形成領域が各画像ステーション１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）の一次転写部を１回通過した時点で、この同一画像領域に、重ね転写によってフルカラートナー画像を得ることができる。
【００１９】
このようにして中間転写ベルト２１上に形成されてフルカラートナー画像は、用紙Ｐに転写され、転写後の中間転写ベルト２１はベルトクリーニング装置２７によりクリーニングされる。ここで、中間転写ベルト２１から用紙Ｐへのフルカラートナー画像の転写は、次のようにして行われる。転写時において２次転写ローラ２５に転写バイアスを印加して、中間転写ベルト２１を介して２次転写ローラ２５と第３張架ローラ２４との間に転写電界を形成し、２次転写ローラ２５と中間転写ベルト２１とのニップ部に用紙Ｐを通過させることにより行なわれる。中間転写ベルト２１から用紙Ｐへのフルカラートナー像の転写後、用紙Ｐ上に担持されたフルカラートナー像を定着装置１５で加熱及び加圧することで用紙Ｐ上に定着し、用紙Ｐ上にフルカラーの最終画像が形成される。その後、用紙Ｐは冷却装置１００で冷却され、排紙収容部３４に積載される。このため、用紙Ｐが排紙収容部３４に積載される時点で、用紙Ｐ上のトナーを確実に硬化状態とさせることができ、ブロッキング現象を回避することができる。
【００２０】
次に、本発明の特徴である、本実施形態の冷却装置１００に設けた冷却部材１１０の構成について、複数の実施例を挙げ詳細に説明する。なお、以下の説明では、冷却部材１１０における用紙搬送方向に垂直な方向を長手方向と呼称して説明する。また、冷却部材１１０における各部位の相対的な位置関係を示す場合には、冷却部材１１０の長手方向の中央位置に近い側を内側、遠い側を外側と呼称して説明する。
【００２１】
（実施例１）
本実施形態の冷却装置１００の実施例１について、図を用いて説明する。
図２は、本実施例に係る冷却装置１００の構成説明図、図３は、本実施例に係る冷却装置１００に設けた冷却部材１１０の説明図である。図４は、用紙Ｐを冷却する際の冷却部材１１０の温度分布についての説明図であり、（ａ）が従来の用紙通過領域内に折り返し流路部１１５を設けた構成、（ｂ）が本実施例の用紙通過領域外に折り返し流路部１１５を設けた構成の説明図である。図５は、折り返し流路部１１５を用紙通過領域内に設けた構成、及び用紙通過領域外に設けた構成の、冷却後の用紙搬送方向に垂直な方向の温度分布を示したグラフ。図６は、本実施例に係る冷却部材１１０に冷却液の通過流路（直線流路部１１２及び折り返し流路部１１５）の設け方の一例の説明図、図７は、本実施例に係る冷却部材の折り返し流路部１１５の切削深さ（ｄ）についての説明図である。図８は、本実施例に係る冷却部材１１０の折り返し流路部１１５の削切深さ（ｄ）と、冷却液の通過流路における圧力損失の関係を示すグラフである。
【００２２】
図２に示すように、本実施例の冷却装置１００は、定着装置１５で加熱及び加圧され高温になった用紙Ｐを、冷却部材１１０の上部に形成した冷却面１１１に摺動接触させながら、図２図中、下流側である矢印方向に搬送する。このように冷却部材１１０の冷却面１１１に用紙Ｐを摺動接触させることで、高温になった用紙Ｐの熱が、冷却面１１１から熱伝導によって吸熱して冷却されて、装置本体から排紙収容部３４に排出されるため、スタック時のブロッキングを防止できる。
【００２３】
本実施例の冷却装置は、図２に示すように液冷システムを用いた冷却装置１００であり、冷却液を貯液するとともに、補充時の補充口（不図示）を有した貯液タンク１３２には冷却液が貯液されている。この冷却液が、液送ポンプ１３１によってゴムチューブなどで形成された冷却液の外部流路１２１内を送液され、冷却部材１１０内部のへ突入する。そして、冷却部材１１０の冷却面１１１を介して、用紙Ｐの熱量を奪い高温となった冷却液は冷却部材１１０から排出され、熱交換器であるラジエータ１３３によって熱を外部に放出して冷却された後、貯液タンク１３２に戻る。本実施例の冷却装置１００では、冷却液が上記の工程を繰り返すことによって冷却部材１１０を低温に保ち、定着済みの用紙Ｐを効果的に冷却できる。また、冷却装置１００を構成する主な構成部材である、貯液タンク１３２、液送ポンプ１３１、冷却部材１１０、及びラジエータ１３３間は、外部流路１２１により接続され、冷却液が液送ポンプ１３１の液送により、各構成部材を循環することになる。
【００２４】
そして、本実施例の冷却装置１００に具備した冷却部材１１０の内部には、図３に示すように、用紙搬送方向に交差（直交）するように並列して（平行に）設けられた複数の直線状の流路部である直線流路部１１２を有している。また、隣接する冷却液搬送方向上流側の直線流路部１１２から下流側の直線流路部１１２に、冷却部材１１０の端部近傍で流れる向きを変えて冷却液を導く折り返し流路部１１５も有している。これら複数の直線流路部１１２と折り返し流路部１１５とから冷却部材１１０における冷却液の通過流路である内部通過流路が構成されている。また、図３図中左上部の直線状の直線流路部１１２の流入口（不図示）に接続された外部流路１２１から、図中矢印方向に冷却液が送液され、各折り返し流路部１１５と直線流路部１１２とを通過する。そして、各折り返し流路部１１５と直線流路部１１２とを通過した冷却液は、図中左下部に配置された直線流路部１１２の流出口（不図示）に接続された外部流路１２１に流出することとなる。
【００２５】
また、本実施例の冷却装置１００では、次に説明する理由により、プリンタ３００に通紙する最も幅の大きい用紙Ｐが冷却部材１１０の冷却面１１１上を通過する通過領域である用紙通過領域の外側に、各折り返し流路部１１５を配置するように構成している。また、次の理由の説明では、従来の冷却部材１１０の構成を冷却部材１１０ａ、本実施例の冷却部材１１０の構成を冷却部材１１０ｂとして説明する。
【００２６】
ここで、従来の構成のように、冷却部材１１０ａの冷却面１１１上を用紙Ｐが通過する用紙通過領域の内側に各折り返し流路部１１５を配置したとする。すると、図４（ａ）に示すように各折り返し流路部１１５、及び各折り返し流路部１１５に近接した冷却面１１１の部分が、他の部分に比べ低温になってしまう。すなわち、用紙搬送方向に垂直な方向（以下、冷却部材においては、長手方向という）における冷却部材１１０ａの両端部近傍の部分で、他の部分に比べ低温になる部分が広く生じてしまう。このため、定着装置１５から排紙収容部３４に向け搬送されている用紙Ｐが摺動接触する冷却面１１１の用紙通過領域の温度に、長手方向の大きな偏りが生じてしまう。ここで、図４（ａ）においては、冷却面１１１が高温部分に網点を施し、低温部分には網点を施していない。
【００２７】
上記現象は、主に、冷却部材１１０ａの長手方向における単位幅当たりの、冷却液が内部通過流路の内周面に接触して熱交換を行う面積が、各直線流路部１１２を設けた範囲に比べ、折り返し流路部１１５で大きくなってしまうためである。
【００２８】
また、本実施例の冷却部材１１０ｂでも、図４（ｂ）に示すように、冷却部材１１０ｂの長手方向における冷却部材１１０ａの両端部近傍の部分で、上記従来の構成と同様な理由により、他の部分に比べ低温になる部分が生じてしまう。しかし、本実施例の冷却部材１１０ｂでは、用紙Ｐが冷却面１１１上を通過する用紙通過領域の外側に各折り返し流路部１１５を配置している。このため、定着装置１５から排紙収容部３４に向け搬送されている用紙Ｐが摺動接触する冷却面１１１の用紙通過領域の温度に、長手方向の大きな偏りは生じない。ここで、図４（ｂ）においても、冷却面１１１が高温部分に網点を施し、低温部分には網点を施していない。
【００２９】
上記のように、各冷却部材１１０の他の部分に比べ低温になる部分が生じる折り返し流路部１１５を配置する部分を、用紙Ｐの用紙通過領域内に配置した図４（ａ）の構成と、用紙Ｐの用紙通過領域内に配置した図４（ｂ）の構成における長手方向の温度分布と、定着直後の用紙Ｐにおける長手方向の温度分布とを比較すると、図５に示すグラフのようになる。図５に示すように、各折り返し流路部１１５を用紙Ｐの用紙通過領域内に配置した構成では両端部付近で急激な温度低下が生じるのに対し、各折り返し流路部１１５を用紙Ｐの用紙通過領域外に配置した構成ではなだらかな温度低下を示す。
【００３０】
上記のように冷却後の用紙Ｐの温度分布となるため、図４（ａ）に示した従来の冷却部材１１０ａの構成では、冷却面１１１の長手方向における両端で特に温度が低下し、冷却後の用紙Ｐの温度分布にも過度な不均一が生じてしまう。このように冷却部材１１０ａによる冷却効果の過度な不均一が生じると、用紙Ｐの幅方向の（用紙搬送方向に垂直な方向）で、画像の光沢ムラなどの発生の原因となってしまう。
一方、図４（ｂ）に示した本実施例の冷却部材１１０ｂの構成では、冷却面１１１の長手方向における両端での温度低下をなだらかにできる。このように温度低下をなだらかにできるため、冷却部材１１０ａによる長手方向の冷却効果の過度な不均一を防止して、用紙Ｐの幅方向での画像の光沢ムラなどの発生も抑制することができる。
したがって、本実施例の冷却装置１００では、冷却部材１１０の冷却面１１１による長手方向の冷却効果の偏りを抑制できる。
【００３１】
また、本実施例の冷却装置１００では、図３に示すように内部通過流路が、４つの直線流路部１１２と、３つの折り返し流路部１１５とから構成されている。このように、内部通過流路に複数の直線流路部１１２と、複数の折り返し流路部１１５とを設けることで、内部通過流路を長くして冷却効果を高めることができる。また、冷却液搬送方向上流側から下流側に向かって冷却効果が低くなる各直線流路部１１２を、複数の折り返し流路部１１５で、その冷却液の搬送方向を切り替えることができる。したがって、用紙搬送方向に垂直な方向の冷却効果の偏りを、折り返し流路部を１つだけ設けた構成よりも抑制できる。
【００３２】
また、本実施例の冷却装置１００では、図２、３に示すように、折り返し流路部１１５の全体が、冷却部材１１０の冷却面１１１の領域内に設けているので、次のような効果も奏することができる。プリンタ３００に設けた冷却部材１１０の端部は、冷却部材１１０を支持する支持部材であるブラケット等を介して、近接して配置された定着装置１５や搬送ローラ等（不図示）を駆動するモーター等の熱で加熱されることが多い。このように加熱される冷却部材１１０の端部の温度上昇を冷却効果の高い折り返し流路部１１５で冷却して、用紙Ｐの画像形成領域を冷却する部分への影響を低減できる。また、用紙Ｐの画像形成領域の外側である余白部を折り返し流路部の外側に設けた場合であっても、余白部を冷却することで、画像形成領域と余白部とで記録材の含水率の急激な変化を抑えて、記録材の幅方向端部でのカール等の発生を抑制できる。
【００３３】
次に、本実施例の冷却部材１１０における内部通過流路の設け方の一例について、図６を用いて説明する。
内部に複数の折り返し流路部１１５を有する冷却液の内部通過流路を持った冷却部材１１０を加工する場合の例としては、次のような方法が考えられる。例えば、まず、図６（ａ）に示すように内部に円形断面の冷却液の直線流路部１１２を複数平行に有する基材１１０ｃをアルミ材料の押出し加工で作る。次に、冷却液通過流路の折り返し流路部１１５を図６（ｂ）に示すように切削することで、下流側の直線流路部１１２と繋げ、最後に図６（ｃ）に示すように封止部材１１６によって封止（シール）するような構成が考えられる。このとき封止部材１１６では確実に冷却液の漏れを防止するために、Ｏリングや接着剤、あるいは樹脂によるシール（例えば、大成プラス株式会社製、ナノモールド等）を行う。
【００３４】
上記のようにして設けた折り返し流路部１１５の形状（切削深さ：ｄ）と、内部通過流路の圧力損失との関係について、図７，８を用いて説明する。
冷却部材１１０内に多くの折り返し流路部１１５を設けるほど、冷却部材１１０内（内部通過流路）に冷却液を送液する際の圧力損失は大きくなり、液送ポンプ１３１の負担は大きくなる。しかしながら、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）のような手順で、折り返し流路部１１５を加工する場合、図７に示す、折り返し流路部１１５の切削深さｄを深くすることで圧力損失を軽減させることができる。
【００３５】
図８のグラフは、詳しくは図７に示すように内部通過流路を構成する直線流路部１１２の直径の値をＤとし、折り返し流路部１１５の切削深さｄを変化させた場合に、冷却部材１１０全体（内部通過流路）で生じる冷却液の圧力損失をプロットしたものである。基本的に切削深さｄを深くするほど冷却液の圧力損失は低減する。しかしながら、あまりこれを深くしすぎると、加工上の困難性が生じたり、冷却液の内部通過流路の折り返し流路部１１５が用紙Ｐの用紙通過領域にかかってしまったり、あるいは冷却部材１１０の肥大化に繋がってしまう。このため、切削深さｄによって設けられる冷却液の内部通過流路の折り返し流路部１１５の断面積は、それ以外の箇所における冷却液の内部通過流路の断面積の２倍程度であることが望ましい。
【００３６】
したがって、冷却部材１１０内の内部通過流路を構成する折り返し流路部１１５の断面積を、並列して設けられる直線流路部１１２のよりも大きくすることで、折り返し流路部１１５での圧力損失を低減できる。
【００３７】
（実施例２）
本実施形態の冷却装置１００の実施例２について、図を用いて説明する。また、実施例１と本実施例とでは、本実施例の冷却装置１００が、折り返し流路部１１５を設ける用紙Ｐの用紙通過領域外に位置する冷却部材１１０の部分を、断熱部材１１７で覆っていることに係る点のみ異なる。したがって、実施例１と同様な構成・動作、及び作用・効果等については、適宜省略して説明する。また、同様な構成部材には、同一の符号を付して説明する。図９は、本実施例に係る冷却装置１００に設けた冷却部材１１０の説明図である。
【００３８】
図９に示すように、本実施例では冷却部材１１０の用紙Ｐの用紙通過領域外を断熱部材１１７で覆っている。冷却部材１１０は、高温の用紙Ｐが摺動接触する用紙通過領域内では高温になるが、用紙通過領域外では低温になるため、湿度の高い環境では冷却部材１１０の用紙通過領域外の部位で結露が生じやすい。冷却部材１１０に結露が生じると、冷却部材１１０と用紙Ｐの間に水分が入り込むことで、用紙Ｐの搬送がスムーズに行われなくなったり、用紙Ｐ上の画像品質を損なう原因になる。これを防ぐために、冷却部材１１０の用紙通過領域外は断熱部材１１７で覆われていることが望ましい。また、この断熱部材１１７の代わりに多孔質材などの吸湿部材を設けてもよい。また、断熱部材１１７を設ける範囲としては、冷却部材１１０の冷却面１１１が用紙Ｐと接触する範囲以外であれば図９に示す部分以外を覆っても良い。
【００３９】
本実施例の冷却装置１００では、上記のように用紙Ｐの用紙通過領域外に位置する冷却部材１１０の部分を、断熱部材１１７で覆うことで、結露の発生を防ぎ結露に起因した不具合の発生を抑制することができる。
【００４０】
（実施例３）
本実施形態の冷却装置１００の実施例３について、図を用いて説明する。また、実施例１と本実施例とでは、本実施例の冷却装置１００が冷却部材１１０で用紙Ｐを冷却するのに無端ベルトを介して冷却していることに係る点のみ異なる。したがって、実施例１と同様な構成・動作、及び作用・効果等については、適宜省略して説明する。また、同様な構成部材には、同一の符号を付して説明する。図１０は、本実施例に係る冷却装置１００の構成説明図、図１１は、本実施例に係る冷却装置１００に設けた冷却部材１１０の説明図である。
【００４１】
図１０に示すように、本実施例の冷却装置１００には、定着後の用紙Ｐを無端ベルトを用いて搬送するベルト搬送装置１４０を有している。ベルト搬送装置１４０は、冷却部材１１０の冷却面１１１が上部無端ベルト１４２の内周面に接触するように配置される上部搬送部１４１と、上部無端ベルト１４２に直接、又は用紙Ｐを介して対向接触する下部無端ベルト１４６を有した下部搬送部１４５からなる。上部搬送部１４１は、複数の上部従動ローラ１４３と駆動ローラ１４４によって張架されて回転する上部無端ベルト１４２を有している。また、下部搬送部１４５に有した下部無端ベルト１４６は、２つの下部従動ローラ１４７に張架されて、上部無端ベルト１４２と直接、又は用紙Ｐを介して対向接触する。そして、上部無端ベルト１４２と下部無端ベルト１４６とで、定着後の高温状態の用紙Ｐを挟持しながら搬送を行う。
【００４２】
そして、冷却部材１１０の冷却面１１１が上部無端ベルト１４２の内周面に上方から摺動接触しながら上部無端ベルト１４２を介して高温状態の用紙Ｐから熱を吸熱する。
また、冷却部材１１０内の内部通過流路の折り返し流路部１１５を、図１１に示すように用紙Ｐ、上部無端ベルト１４２の通過領域の外部に設けている。このように設けることで、単に用紙Ｐの用紙搬送領域外に折り返し流路部１１５設ける構成よりも、用紙Ｐの各無端ベルトを介した冷却能力を均一にする効果を得られる。
このような構成にすることで、冷却部材１１０の冷却面１１１と用紙Ｐの直接の摺動を防ぎ、用紙Ｐ上の定着後トナー像が崩れることを回避できる。
【００４３】
また、本実施例では、ベルト搬送装置１４０の上部搬送部１４１にのみ、冷却装置１００の冷却部材１１０を配置した構成について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、ベルト搬送装置１４０の上部搬送部１４１及び下部搬送部１４５の各無端ベルトの内周面にそれぞれ冷却部材１１０を配置し、搬送される定着後の用紙Ｐを上部無端ベルト１４２及び下部無端ベルト１４６を介して挟持するように構成しても良い。このように構成することで、搬送される定着後の用紙Ｐを両面から冷却することができ、冷却効果を高めることができる。また、下部搬送部１４５に冷却部材１１０を配置して、搬送される定着後の用紙Ｐを下方から冷却する構成としても良い。
【００４４】
（実施例４）
本実施形態の冷却装置１００の実施例４について、図を用いて説明する。また、実施例３と本実施例とでは、本実施例の冷却装置１００に具備する冷却部材１１０の内部通過流路を構成するのに、管路１１８を用いていることに係る点のみ異なる。したがって、実施例３と同様な構成・動作、及び作用・効果等については、適宜省略して説明する。また、同様な構成部材には、同一の符号を付して説明する。図１２は、本実施例に係る冷却装置１００に設けた冷却部材１１０の説明図である。図１３は、本実施例に係る冷却部材１１０の製作方法の説明図であり、（ａ）が基材１１０ｄの溝部１１９に管路１１８を嵌め込む前を示し、（ｂ）が基材１１０ｄの溝部１１９に管路１１８を嵌め込むんだ後を示している。
【００４５】
図１２に示すように、本実施例の冷却装置１００では、実施例３（実施例１，２）のように基材１１０ｃの内部に直接、押出し加工や切削加工を施して内部通過流路を設けるのではなく、基材１１０ｄの溝部１１９に管路１１８を嵌め込むことで設けている。具体的には、管路１１８は、並列して設けられた直線流路部と、冷却液搬送方向下流側の直線流路部に冷却液を折り返させる折り返し流路部であるＲ状に加工されたＲ流路部とを形成するように折り曲げ加工された銅管である。また、冷却部材１１０の基材１１０ｄは、上記管路１１８を嵌め込む溝部１１９が形成されたアルミ材料等からなる部材である。そして、冷却部材１１０は、図１３（ａ）に示すように基材１１０ｄの溝部１１９の図中上方から、図１３（ｂ）に示すように管路１１８を嵌め込む。このように嵌め込んだ後、伝熱製の高い接着剤や溶接、あるいは圧力などによって固定して冷却部材１１０を製作する。
【００４６】
この冷却部材１１０では、冷却液の内部通過流路は銅管である管路１１８内部となる。このような冷却部材１１０においても管路１１８の折り返し流路部であるＲ流路部を、図１２に示すように用紙Ｐ、上部無端ベルト１４２の通過領域の外部に設けることで用紙Ｐの冷却能力を均一にする効果を得られる。また、１本の銅管からなる管路１１８の曲げ加工によって並列した直線流路部と折り返し流路部とから構成される内部通過流路を設けているため、折り返し流路部（Ｒ流路部）での封止処理（シール処理）を要せず、冷却液漏れのリスクも低減できる。
【００４７】
（実施例５）
本実施形態の冷却装置１００の実施例５について、図を用いて説明する。また、実施例４と本実施例とでは、次の点のみが異なる。本実施例の冷却装置１００が、折り返し流路部である管路１１８のＲ流路部を設ける用紙Ｐ及び上部無端ベルト１４２の通過領域外の冷却部材１１０の画像形成に支障しない部分を、上述した実施例２と同様な断熱部材１１７で覆っていることに係る点である。したがって、実施例４、及び実施例２と同様な構成・動作、及び作用・効果等については、適宜省略して説明する。また、同様な構成部材には、同一の符号を付して説明する。図１４は、本実施例に係る冷却装置１００に設けた冷却部材１１０の説明図であり、（ａ）が、上方から上方から視た平面説明図であり、（ｂ）が用紙搬送方向上流側から見た断面図である。
【００４８】
本実施例の冷却装置１００も実施例４と同様に、ベルト搬送装置１４０を設けている。このようにベルト搬送装置１４０を設けた構成でも、熱源である用紙Ｐの用紙通過範囲外、かつ上部無端ベルト１４２の通過範囲内である部位においても、冷却部材１１０は熱源である用紙Ｐが通過しないため低温となり結露が生じやすくなる。そこで、本実施例の冷却装置１００でも、結露を防止するために上述した実施例２の構成と同様な断熱部材１１７で冷却部材１１０の両端部を覆うこととした。
しかし、本実施例の冷却装置１００は実施例２の冷却装置の構成と異なり、ベルト搬送装置１４０を有しているため、冷却部材１１０の用紙通過領域外を実施例２の構成と同様に覆ってしまうと、次のような不都合が生じる。
【００４９】
一般的な上部搬送部と下部搬送部とを備え用紙Ｐを挟持搬送するベルト搬送装置では、各無端ベルトの移動方向（回転方向）に垂直なベルト幅を、搬送する用紙Ｐよりも広くしている。このため、実施例２の構成と同様に冷却部材１１０の用紙通過領域外の近くまで断熱部材１１７で覆ってしまうと、次のような不具合が生じるおそれがある。冷却部材１１０を設けた側の無端ベルトに断熱部材１１７が接触してしまい搬送不良を起こしたり、無端ベルトや断熱部材１１７が磨耗して寿命が短くなったり、異音が生じたりするといった不都合である。
【００５０】
そこで、本実施例の冷却装置１００では、図１４（ａ），（ｂ）に示すように冷却部材１１０の長手方向の両端部で、上部無端ベルト１４２に接触する可能性のある部分を除いた用紙通過領域外の部分を断熱部材１１７で覆っている。すなわち、図１４（ｂ）の断面図に示すように、冷却部材１１０の冷却面１１１では上部無端ベルト１４２の通過領域外を、その他の部位に関しては、図１４（ａ），（ｂ）に示すように用紙Ｐの用紙通過領域外を断熱部材１１７で覆うこととした。
【００５１】
上記のように冷却部材１１０の長手方向の両端部を断熱部材１１７で覆うことで、次のような効果が得られる。冷却部材１１０を設けた側の無端ベルトである上部無端ベルト１４２の搬送を妨げないようにしつつ、用紙Ｐの用紙通過領域外かつ上部無端ベルト１４２の通過領域内である部位における結露も防止できるという効果である。また、冷却部材１１０の長手方向の両端部を覆う部材に関しては、断熱部材１１７の代わりに多孔質材などの吸湿部材を設けても良い。
【００５２】
（実施例６）
本実施形態の冷却装置１００の実施例６について、図を用いて説明する。
実施例１乃至５の冷却装置では、冷却装置に具備した冷却部材の内部通過流路に有した折り返し流路部を、最も幅の大きい用紙Ｐが冷却部材の冷却面上を通過する用紙通過領域の外側になるように構成した例について説明した。
これに対して本実施例６以降の冷却装置１００では、この冷却部材１１０の長手方向のサイズを上記実施形態１の冷却装置に比べて、少しでも小さくするために、最も幅の大きい用紙Ｐの画像形成領域Gの外側になるように構成している。
さらに、用紙Ｐの画像形成領域内において冷却部材１１０の長手方向の冷却効果の偏りの抑制と、冷却部材１１０を小型化とを好適に両立することができる、折り返し流路部１１５の配置位置を、折り返し流路部１１５の形状毎に導いた。
【００５３】
上記相違点に係る構成を除き、本実施例６以降の冷却装置１００の基本的な構成は上記した実施例１乃至５の冷却装置の構成と同様である。したがって、実施例４、及び実施例２と同様な構成・動作、及び作用・効果等については、適宜省略して説明する。また、同様な構成部材には、同一の符号を付して説明する。図１５は、本実施例に係る冷却装置１００に設けた冷却部材１１０の例の説明図である。
【００５４】
本実施例では、例えば図１５に符号Ｇで示す用紙Ｐの画像形成領域外に折り返し流路部１１５を設けるように構成している。このように構成して、冷却部材１１０の長手方向の冷却面１１１の温度低下がなだらかな部分で用紙Pの画像形成領域を冷却することで、急激な冷却効果の変動が用紙Pの画像形成領域内で生じないようしている。そして、上記した実施例１乃至５の構成に比べ、冷却部材１１０の長手方向で、用紙Ｐの画像形成領域外の範囲、つまり、少なくとも余白部の幅だけ冷却部材１１０の幅を小さくすることができる。
【００５５】
ここで、上記実施例１乃至５で説明したように、折り返し流路部１１５を設けている冷却部材１１０の長手方向における両端近傍の冷却面１１１では、他の部分に比べ冷却効果が急激に高くなる現象が生じる。実施例１乃至５では、用紙Ｐの用紙通過領域外に折り返し流路部１１５を設け、なだらかに冷却効果が高くなる部分を用いて、用紙Ｐを冷却する構成とした。しかし、冷却効果の偏りにより、長手方向の端部と中央部である（用紙中心線Ｍ）とでは、光沢等の画像品質にムラが生じる現象は、あくまでも用紙Ｐの画像形成領域で生じる。実施例１乃至５のように構成することで、用紙Ｐの画像形成領域内においても冷却効果の偏りを好適に抑制できるもの、冷却部材１１０の長手方向のサイズが、余白部分の幅だけ大きくなる。
【００５６】
そこで、本実施例では、冷却部材１１０の長手方向の両端部に設けた折り返し流路部１１５で、冷却効果が急激に高まる現象について、再度、詳細に検討した。この現象は、実施例１乃至５で上記したように、主に冷却部材１１０の長手方向における単位幅当たりの、冷却液が内部通過流路の内周面に接触して熱交換を行う面積が、各直線流路部１１２を設けた範囲に比べ、折り返し流路部１１５で大きくなってしまうためである。
しかし、他の要因として、折り返し流路部１１５の流路、及び折り返し流路部１１５に接続される直線流路部１１２の折り返し流路部１１５に近接する部分の内周面に接触する冷却液の流速の変化が挙げられる。
【００５７】
物体に接触することで熱吸収を行う流体による冷却効果は、物体に接触する流体の速度が速い程、一般に高くなる。この現象は、内部通過流路の内周面に接触して熱交換を行う冷却液を用いた本実施例６以降の冷却装置１００においても同様に生じる。しかし、折り返し流路部１１５の流路、及び折り返し流路部１１５に接続される直線流路部１１２の折り返し流路部１１５に近接する部分の内周面に接触する冷却液の流速は、折り返し流路部１１５の形状及びその位置により変化する。
【００５８】
図１６は、本実施例に係る冷却部材１１０に矩形状の折り返し流路部１１５を設け、折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１の位置を画像形成領域外とした例の説明図である。また、図１６（ａ）が矩形状の折り返し流路部１１５近傍における冷却液の流れの説明図、図１６（ｂ）が矩形状の折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１位置における冷却効果の説明図である。そして、図１６（ｃ）が矩形状の折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１位置と仮想円Ｃの中心位置Ｏとの位置関係、及び用紙Ｐの画像形成領域Ｇと境界位置Ｂとの位置関係の説明図である。
【００５９】
図１７は、本実施例に係る冷却部材１１０に矩形状の折り返し流路部１１５を設け、折り返し流路部１１５における仮想円Cの中心位置Oを画像形成領域外とした例の説明図である。また、図１７（ａ）が矩形状の折り返し流路部１１５近傍における冷却液の流れの説明図、図１７（ｂ）が矩形状の折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１位置における冷却効果の説明図である。そして、図１７（ｃ）が矩形状の折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１位置と仮想円Ｃの中心位置Ｏとの位置関係、及び用紙Ｐの画像形成領域Ｇと境界位置Ｂとの位置関係の説明図である。
【００６０】
本実施例では、図１６、図１７に示すように、冷却部材１１０の内部通過流路を用紙Ｐの搬送面に投影した場合に、折り返し流路部１１５の外郭線は矩形状の形状している。また、この折り返し流路部１１５は、冷却部材１１０の長手方向端部で封止部材１１６により封止されており、冷却部材１１０の長手端部と、折り返し流路部１１５の外側内壁面１５２とは用紙搬送方向に垂直な方向の位置が同じものとして説明する。
【００６１】
この折り返し流路部１１５は、冷却液搬送方向上流側の直線流路部１１２から下流側の直線流路部１１２に、流れる向きを変えて冷却液を導くものである。このため、折り返し流路部１１５の直線流路部１１２から離れた側の外側辺である外側内壁面１５２の角部近傍の、図中左下がりのハッチングを施した速度低下部Ａでは、冷却液の顕著な速度低下が起こる。また、２つの直線流路部１１２が接続する側の内側辺である用紙搬送方向に平行な内側内壁面１５１近傍の図中左下がりのハッチングを施した速度低下部Ａでも、冷却液の顕著な速度低下が起こる。
【００６２】
そして、冷却液の主な流れは、顕著な速度低下が起こる領域を避けるようにして略円弧状の軌跡を描き、この円弧状の外周側の速度が速くなり、内周側の速度が遅くなる。このように冷却液の速度に変化が生じるため、上記したように折り返し流路部１１５の中の位置により冷却効果に差異が生じる。したがって、直線流路部１１２が折り返し流路部１１５に接続される位置、つまり、折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１の位置により、折り返し流路部１１５近傍の直線流路部１１２の冷却効果も変動する。
そこで、発明者が検証を重ねた所、外側内壁面１５２の位置により影響を与える、折り返し流路部１１５に接続される直線流路部１１２による冷却効果に次のような傾向があることを見出した。外側内壁面１５２を、その用紙中心線Ｍから離れた側の一辺とする仮想正方形に内接する仮想円Cの中心位置を境とした折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１の位置により、接続される直線流路部１１２による冷却効果に差異が生じる傾向があることを見出した。
【００６３】
まず、折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１の位置が仮想円Ｃの中心位置Ｏと同じか、仮想円Ｃの中心位置Ｏよりも用紙搬送面に沿って搬送される用紙Ｐの中心が通る用紙搬送面上の直線である記録材中心線、つまり用紙中心線Ｍに近い場合について説明する。すなわち、仮想円Ｃの中心位置Ｏが、内側内壁面１５１上か、内側内壁面１５１よりも用紙中心線Ｍから離れている場合について説明する。
図１６（ａ）に示すように、折り返し流路部１１５に有した矩形状の領域から十分離れた直線流路部１１２では、矩形状の領域に冷却液を送り込む上流側、及び矩形状の領域から冷却液が送り出される下流側ともに、その中心線に平行に冷却液が搬送される。また、搬送される冷却液の速度は、直接、冷却液が接触する内周側が遅く、内周側から離れた流路の中心線に近い部分ほど早くなる。
【００６４】
一方、折り返し流路部１１５の矩形状の領域では、上記したように直線流路部１１２から離れた側の角部、及び２つの直線流路部１１２が接続する側の内壁部近傍で、冷却液の顕著な速度低下が生じる。このため、冷却液が略円弧状の軌道に沿って向きが変更されながら搬送されるとともに、折り返し流路部１１５の用紙搬送方向に平行な対称軸上の断面では略円弧状の外周側の速度が、内周側の速度よりも早くなる。また、折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１と、２つの直線流路部１１２との境界部分Ｔｐｔでは、いずれも冷却液の速度が顕著に低下する角部から離れているため、冷却液の搬送方向は各直線流路部１１２の中心線に倣って平行となる。そして、上記した折り返し流路部１１５の用紙搬送方向に平行な対称軸上の断面の速度変動にともない、冷却液の速度は略円弧状の軌道の外周側が速くなり、内周側が遅くなる。
【００６５】
これらのため、折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１と、２つの直線流路部１１２との境界部分Ｔｐｔでは、図１６（ｂ）に右下がりのハッチングで示すように冷却効果が２つの直線流路部１１２が互いに接近した側が低下し、離間した側が上昇する。しかし、２つの境界で、低下する冷却効果と上昇する冷却効果とがほぼ等しくなるため、この境界部分Ｔｐｔでの、冷却液の速度変動による顕著な冷却効果の変動は大きくない。
【００６６】
したがって、冷却部材１１０の冷却面１１１における用紙搬送方向に垂直な方向の冷却効果の分布に与える影響は、冷却液が流路の内周面に接触して熱交換を行う面積が大きくなる矩形状の領域の領域の冷却効果が支配的になる。したがって、冷却面１１１による冷却効果が顕著に変化する部分は、折り返し流路部１１５の矩形状の領域となる。すなわち、図１６（ｂ）に示す折り返し流路部１１５の矩形状の領域の直線流路部１１２側の内壁面、つまり、内側内壁面１５１の位置（境界部分Ｔｐｔ）がその境界位置Ｂとなる。
【００６７】
そこで、本実施例では、図１６（ｃ）に示すように、用紙Ｐの画像形成領域Ｇの外側に境界位置Ｂ、すなわち折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１を配置するように、冷却部材１１０を構成するようにした。このように構成することで、少なくとも画像形成領域Ｇ内の用紙搬送方向に垂直な方向の冷却効果の偏りと、冷却部材１１０の小型化とを好適に両立することが可能となる。
【００６８】
次に、折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１の位置が仮想円Ｃの中心位置Ｏよりも用紙中心線Ｍから遠い場合について説明する。すなわち、仮想円Ｃの中心位置Ｏが、内側内壁面１５１よりも用紙中心線Ｍに近い場合について説明する。
図１７（ａ）に示すように、折り返し流路部１１５の矩形状の領域から十分離れた直線流路部１１２では、矩形状の領域に冷却液を送り込む上流側、及び矩形状の領域から冷却液が送り出される下流側ともに、その中心線に平行に冷却液が搬送される。また、搬送される冷却液の速度は、直接、冷却液が接触する内周側が遅く、内周側から離れた流路の中心線に近い部分ほど早くなる。
【００６９】
一方、折り返し流路部１１５の矩形状の領域では、上記した例と同様に、直線流路部１１２から離れた側の角部、及び２つの直線流路部１１２が接続する側の内壁部近傍で、冷却液の顕著な速度低下が生じる。このため、冷却液が略円弧状の軌道に沿って向きが変更されながら搬送されるとともに、矩形状の領域の用紙搬送方向に平行な対称軸上の断面では略円弧状の軌道外周側の速度が、内周側の速度よりも早くなる。
【００７０】
しかし、折り返し流路部１１５に有した矩形状の領域と、２つの直線流路部１１２との境界部分、つまり、内側内壁面１５１は、上記した例と異なり、いずれも冷却液の速度が顕著に低下する角部に近い。このため、冷却液搬送方向上流側の境界部分Ｔｐｔでは、直線流路部１１２に対して略円弧状の軌道に沿って向きを変えた状態で冷却液が搬送される。そして、上記した折り返し流路部１１５に有した矩形状の領域の用紙搬送方向に平行な対称軸上の断面の速度変動にともない、冷却液の速度は外周側が速くなり、内周側が遅くなる。
【００７１】
冷却液搬送方向下流側の境界部分Ｔｐｔでは、上流側から略円弧状の軌道に沿って冷却液が搬送されてくるので、略円弧状の軌道の外周側では下流側の直線流路部１１２と平行な向きに冷却液が流れるが、内周側に近づく程、外周側へ傾いた向きに搬送される。そして、上記した矩形状の領域の用紙搬送方向に平行な対称軸上の断面の速度変動にともない、冷却液の速度は略円弧状の軌道の外周側が著しく速くなり、内周側が遅くなる。
【００７２】
これらのため、折り返し流路部１１５の矩形状の領域と、２つの直線流路部１１２との境界部分Ｔｐｔでは、図１７（ｂ）に水平なハッチングで示すように冷却効果が２つの直線流路部１１２が互いに接近した側が低下し、離間した側が上昇する。特に、下流側の境界では２つの直線流路部１１２が互いに離間した側、つまり略円弧状の軌道の外周側が著しく上昇する。このため、矩形状の領域の冷却効果よりは低下するもの、冷却液の速度変動による顕著な冷却効果の変動が生じる。
したがって、用紙Ｐの画像形成領域Ｇの冷却効果の用紙搬送方向に垂直な方向の偏りを抑制するためには、用紙Ｐの画像形成領域Ｇの外側に冷却液の速度変動による顕著な冷却効果の変動が生じる部分を配置する必要がある。
【００７３】
そこで、仮想円Ｃの中心位置の境界部分Ｔｐｃで、検証を行なった所、上記した例よりは冷却効果が増すもの、顕著な冷却効果の増大は抑制することができた。
この境界部分Ｔｐｃでは、上記した例で説明した境界位置Ｂと同様に、上流側及び下流側の２つの境界で、低下する冷却効果と上昇する冷却効果とがほぼ等しくなるため、この境界部分Ｔｐｃでの、冷却液の速度変動による顕著な冷却効果の変動を抑制できる。
【００７４】
そこで、折り返し流路部１１５の内側内壁面１５１の位置が仮想円Ｃの中心位置Ｏよりも用紙中心線Ｍから遠い場合、仮想円Ｃの境界部分Ｔｐｃを、境界位置Ｂとした。そして、図１７（ｃ）に示すように、用紙Ｐの画像形成領域Ｇの外側に境界位置Ｂ、すなわち仮想円Ｃの中心位置Ｏ（境界部分Ｔｐｃ）を配置するように、冷却部材１１０を構成するようにした。このように構成することで、少なくとも画像形成領域Ｇ内の用紙搬送方向に垂直な方向の冷却効果の偏りと、冷却部材１１０の小型化とを好適に両立することが可能となる。
【００７５】
なお、冷却部材１１０の両端部を断熱部材で覆う場合には、ベルト部材を介さず、冷却面１１１と用紙Ｐとが摺動接触する構成では、上記した実施例２の構成と同様に、用紙Ｐの搬送に支障しない用紙Ｐの通過領域外の部分を断熱部材で覆う。また、ベルト搬送装置の無端ベルトを介して、冷却面と用紙Ｐとが摺動接触する構成では、上記した実施例５の構成と同様に、無端ベルトに接触する可能性のある部分を除いた用紙通過領域外の部分を断熱部材で覆う。また、以下に説明する実施例７、８も同様である。
【００７６】
（実施例７）
本実施形態の冷却部材１１０の実施例７について、複数の例を挙げ、図を用いて説明する。
図１８は、本実施例に係る冷却部材１１０に円弧状の折り返し流路部１１５を設けた例の説明図である。また、図１８（ａ）が円弧状の折り返し流路部１１５近傍における冷却液の流れの説明図、図１８（ｂ）が円弧状の折り返し流路部１１５の境界位置Ｂにおける冷却効果の説明図である。そして、図１８（ｃ）が円弧状の折り返し流路部１１５における用紙Ｐの画像形成領域Ｇと境界位置Ｂとの位置関係の説明図である。なお、この折り返し流路部１１５は、内周側及び外周側の内周面の外郭線が、同一の中心位置で曲率半径がそれぞれ一定の曲線、すなわち、閉じていない真円、又は真円の一部分からなる曲線（部）ともいえる。
【００７７】
図１９は、本実施例に係る冷却部材１１０に曲線部を有した折り返し流路部１１５を設けた例の説明図である。詳しくは、内周側の内周面が円弧状の外郭線を描き、外周側が楕円状の曲線部からなる。また、図１９（ａ）が曲線部を有した折り返し流路部１１５近傍における冷却液の流れの説明図、図１９（ｂ）が曲線部を有した折り返し流路部１１５の各編曲点位置における冷却効果の説明図である。そして、図１９（ｃ）が曲線部を有した折り返し流路部１１５の用紙Ｐの画像形成領域Ｇと境界位置Ｂとの位置関係の説明図である。
【００７８】
図２０は、本実施例に係る冷却部材１１０に曲線部を有した折り返し流路部１１５を設けた別例の説明図である。詳しくは、内周側及び外周側の内周面の外郭線が、それそれ一定の曲率半径を有しているもの、内周側と外周側とでは、中心位置が異なっている。また、図２０（ａ）が、この別例における、曲線部を有した折り返し流路部１１５近傍における冷却液の流れの説明図、図２０（ｂ）、この別例における、曲線部を有した折り返し流路部１１５の各編曲点位置における冷却効果の説明図である。そして、図１９（ｃ）が、この別例における、曲線部を有した折り返し流路部１１５の用紙Ｐの画像形成領域Ｇと境界位置Ｂとの位置関係の説明図である。
【００７９】
本実施例の各例は、いずれも、内周側及び外周側の内周面の外郭線が、一定又は変化する曲率をもった曲線部からなる。そのため、上記実施例６で説明した、外郭線が矩形状の形状をした折り返し流路部とは異なり、速度低下部Ａが発生し難く、発生したとしてもその範囲が、外郭線が矩形状の形状をした折り返し流路部に比べて小さい。
したがって、以下の折り返し流路部の形状の各例では、外郭線が矩形状の形状をした折り返し流路部の構成に比べ、冷却液の速度変動の影響も少ない。
なお、以下の各例の説明では、基本的な構成や、作用が大きく異ならないため、折り返し流路部１１５の符号に符番ａ，ｂ，ｃを付し、共通する部材や編曲点符号等については、同一の符号を用いて説明する。
【００８０】
まず、図１８を用いて、円弧状の折り返し流路部１１５ａの例について説明する。
図１８（ａ）に示すように、折り返し流路部１１５ａに有した円弧状の領域から十分離れた直線流路部１１２では、円弧状の領域に冷却液を送り込む上流側、及び円弧状の領域から冷却液が送り出される下流側ともに、その中心線に略平行に冷却液が搬送される。また、搬送される冷却液の速度は、直接、冷却液が接触する内周側が遅く、内周側から離れた流路の中心線に近い部分ほど早くなる。
【００８１】
また、折り返し流路部１１５ａと２つの直線流路部が交わる境界部分Ｔｐｃでは、上記した矩形の折り返し流路部のように直線流路部１１２から離れた側の角部はなく、かつ、２つの直線流路部１１２が接続する部分も円弧状の軌跡を描いて接続される。このため、図１８（ａ）に示すように、円弧の中心位置を通る用紙搬送方向に垂直な直線が、内側内壁面に交差する前後に速度低下部Aが発生するおそれもあるが、実施例６の構成のように顕著な冷却液の速度低下が生じることはない。しかし、この円弧状の流路の区間では、中心位置Ｏを中心とした遠心力の作用により、中心位置Ｏから離れた側ほど冷却液の速度が増し、中心位置Ｏに近い側ほど冷却液の速度が低下する。
【００８２】
また、図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、２つの直線流路部１１２と交わる、ｈ１、ｈ２、ｈ３、及びｈ４の４つの編曲点が形成されており、この前後で冷却液の方向が変化するため、速度変動が生じることとなる。そして、上記遠心力と編曲点での速度変動により、図１８（ｂ）に右下がりのハッチングで示すように冷却効果が２つの直線流路部１１２が互いに接近した側が低下し、離間した側が上昇する。しかし、２つの境界で、低下する冷却効果と上昇する冷却効果とがほぼ等しくなるため、この境界部分Ｔｐｔでの、冷却液の速度変動による顕著な冷却効果の変動は大きくない。
そこで、この円弧状の折り返し流路部１１５ａでは、円弧の中心である中心位置Ｏを通る境界部分Ｔｐｃを境界位置Ｂとした。
【００８３】
次に、図１９を用いて、曲線部を有した折り返し流路部１１５ｂを設けた例について説明する。この例の折り返し流路部１１５ｂは、内周側、つまり２つの直線流路部１１２が互いに接近した側の内周面の外角線が円弧であり、外周側つまり２つの直線流路部１１２が互いに離間した側の内周面の外角線が、２つの焦点を基準とした楕円の半分の曲線部分からなる。なお、このような形状は、鋼管等の肉厚が極端に薄いものや、逆に厚いもの、加工手順を簡略化した曲げ加工等を施したもので意図せず生じる場合がある。また、意図してこのような加工を施す場合もある。
【００８４】
この曲線部を有した折り返し流路部１１５ｂは、上記したように外周側と内周側の外郭線の形状が異なるため、２つの直線流路部１１２との４つの編曲点の用紙搬送方向に垂直な方向の位置が外周側と内周側で異なっている。また、用紙搬送方向に垂直な方向に平行な２つの直線流路部１１２の対称軸が、この折り返し流路部１１５ｂと交差する部分の流路幅が最も狭くなるように構成されている。また、内周側の変曲点ｈ２、ｈ３は、内周側の内壁面における外郭線の中心位置Ｏを通る境界部分Ｔｐｏであり、外周側の変曲点ｈ１、ｈ４は、外周側の内壁面における外郭線である楕円の２つの焦点の間の中点を通る境界部分Ｔｐｄである。
【００８５】
加えて、図１９（ａ）に示すように、内周側の円弧における変曲点ｈ２、ｈ３を通る境界部分Ｔｐｏの方が、外周側の変曲点ｈ１、ｈ４が通る境界部分Ｔｐｄよりも、用紙中心線Ｍから遠い。このため、冷却液の移動角度や速度変化が、境界部分Ｔｐｏの方が、境界部分Ｔｐｄよりも大きくなる。これらのため、図１９（ｂ）に示すように、内周側の円弧における変曲点ｈ２、ｈ３を通る境界部分Ｔｐｏの位置では冷却効果の差異を吸収できない。
そして、２つの直線流路部１１２に接続する外周側の円弧における変曲点ｈ１、ｈ４が通る境界部分Ｔｐｄの位置で、ようやく、２つの境界の冷却効果をほぼ等しくすることができる。
【００８６】
上記のように、外周側と内周側の変曲点、及び境界部分の用紙中心線Ｍからの距離が異なる場合に、２つの直線流路部１１２との変曲点位置が用紙中心線Ｍに近い側で２つの境界の冷却効果をほぼ等しくできる理由としては、次の理由が考えられる。
用紙中心線Ｍに近い側の変曲点よりも、さらに用紙中心線Ｍに近い側は、２つの直線流路部１１２の断面位置となり、断面積の変化による速度変動等が低減されるためと考えられる。
そこで、この曲線部を有した折り返し流路部１１５ｂでは、外周側の外郭線の２つの焦点の中点と、変曲点ｈ１，ｈ４を通る境界部分Ｔｐｄを境界位置Ｂとした。
【００８７】
次に、図２０を用いて、曲線部を有した折り返し流路部の別例である、折り返し流路部１１５ｃを設けた例について説明する。この例の折り返し流路部１１５ｃは、上記した折り返し流路部１１５ｂと異なり、内周側及び外周側の内周面が外郭線が、いずれも円弧である。しかし、各円弧の中心位置が、用紙搬送方向に垂直な方向にずれている。具体的には、外周側の円弧、つまり、２つの直線流路部１１２が互いに離間した側の直線流路部１１２に接続する円弧における外角線の中心位置Ｏ２の方が、内周側の円弧における外郭線の中心位置Ｏ１よりも、用紙中心線Ｍから離れている。そして、外周側の円弧の方が半径ｒ２が、内周側の円弧の半径ｒ１よりも大きい。
【００８８】
すなわち、用紙搬送方向に垂直な方向に平行な２つの直線流路部１１２の対称軸が、この折り返し流路部１１５ｃと交差する部分の、流路幅が最も広くなるように構成されている。また、この折り返し流路部１１５ｃでは、流路の中心線に垂直な断面積を略一定に保つようには構成されえとらず、流路幅の変化にほぼ比例して流路の中心線に垂直な断面積が変化する。したがって、上記流路幅が広くなる部分の内周側には、上記した折り返し流路部１１５ａ，ｂに比べ大きな速度低下部Ａが生じる可能性が高い。
【００８９】
また、冷却液搬送方向上流側の直線流路部１１２から移動してきた冷却液は、移動方向の断面積が大きくなるため、外周側が速度が速くなる傾向はあるもの、断面で平均した速度は遅くなる。しかし、上記した流路幅が最も広くなる部分から、冷却液搬送方向下流側の直線流路部１１２に、冷却液が向かう際には、流路が狭くなるにしたがい、流路の中心線に垂直な断面積が狭くなり、冷却液の速度が速くなる。
したがって、図２０（ａ）に示すように、外周側の円弧の外郭線の円弧における中心位置Ｏ２と、変曲点ｈ１，ｈ４とを通る境界部分Ｔｐ２では、冷却液搬送方向上流側の境界では冷却液の速度はあまり速くならないが、下流側の境界では速くなる。このため、図２０（ｂ）に示すように、外周側の円弧における変曲点ｈ１、ｈ４を通る境界部分Ｔｐ２の位置では冷却効果の差異を吸収できない。
【００９０】
そして、２つの直線流路部１１２に接続する内周側の円弧における中心位置Ｏ１と、変曲点ｈ２、ｈ３が通る境界部分Ｔｐ１の位置で、ようやく、２つの境界の冷却効果をほぼ等しくすることができる。このように外周側と内周側の変曲点、及び境界部分の用紙中心線Ｍからの距離が異なる場合に、２つの直線流路部１１２との変曲点位置が用紙中心線Ｍに近い側で２つの境界の冷却効果をほぼ等しくできる理由は、折り返し流路部１１５ｂの理由と同様と考えられる。
そこで、この曲線部を有した折り返し流路部１１５ｃでは、内周側の外郭線の中心位置Ｏ１と、変曲点ｈ２，ｈ３を通る境界部分Ｔｐ１を境界位置Ｂとした。
【００９１】
上記したように、円弧状の折り返し流路部１１５ａ、及び外周側と内周側の変曲点、及び境界部分の用紙中心線Ｍからの距離が異なる曲線部を有した折り返し流路部１１５ｂ，ｃは、いずれも、曲線部を有した折り返し流路部である。ここで、円弧状の折り返し流路部１１５ａも、外周側と内周側の円弧の中心位置をずれせば、曲線部を有した折り返し流路部１１５ｃと同様な構成となる。逆に、曲線部を有した折り返し流路部１１５ｃは、外周側と内周側の円弧の中心位置を同じ位置にすれば、円弧状の折り返し流路部１１５ａと同様な構成となる。すなわち、上記した折り返し流路部１１５ａ，ｂ，ｃは、いずれも曲線部を有した折り返し流路部１１５ａ，ｂ，ｃといえる。
【００９２】
そして、上記した各曲線部を有した折り返し流路部１１５では直線流路部１１２の外郭線に接続する曲線部を有した構成において、折り返し流路部１１５と直線流路部１１２とが接続する変曲点が画像形成領域外になるように折り返し流路部１１５を配置している。このように各曲線部を有した折り返し流路部１１５を構成することで、次のような効果を奏することができる。直線流路部１１２と接続する折り返し流路部１１５に曲線部を有している内部通過流路の構成で、少なくとも画像形成領域G内の用紙搬送方向に垂直な方向の冷却効果の偏りの抑制と、冷却部材の小型化とを好適に両立することが可能となる。
【００９３】
（実施例８）
本実施形態の冷却部材１１０の実施例８について図を用いて説明する。
図２１は、本実施例に係る中心軸に垂直な断面積が同一の基準部材を用いて、冷却部材１１０の直線流路部１１２及び折り返し流路部１１５を構成した例の説明図である。また、図２１（ａ）が折り返し流路部１１５近傍における冷却液の流れの説明図、図２１（ｂ）が折り返し流路部１１５の流路の中心軸に垂直な断面積が切り替わる境界部分における冷却効果の説明図である。そして、図２１（ｃ）が折り返し流路部１１５の用紙Ｐの画像形成領域Ｇと境界位置Ｂとの位置関係の説明図である。
【００９４】
本実施例では、図２１に示すように、冷却部材１１０の内部通過流路を用紙Ｐの搬送面に投影した場合に、折り返し流路部１１５及び直線流路部１１２の外郭線は、基準部分の各流路の中心線に垂直な幅Dと、その中心軸に垂直な断面積Ｓ１が同一である。そして、図２１（ｃ）に示すように、折り返し流路部１１５は、２つの基準部分を直交した角部を形成するように接合し、平行に配置された２つの直線流路部１１２の対称軸に対して対称になるように、その端部を２つの直線流路部１１２にそれぞれ接合している。
【００９５】
具体的には、直線流路部１１２と径が同じ鋼管を用いて、同一平面上で各鋼管の中心軸が一致して接合されるように設けている。そして、図２１（ｃ）に示すように、冷却液搬送方向上流側の直線流路部１１２の中心軸に対して、折り返し流路部１１５の上流側の基準部分の中心軸が時計方向に４５［°］傾くように回転させて接合している。また、この折り返し流路部１１５の上流側の基準部分の中心線に対して、下流側の基準部分を、時計方向に９０［°］傾くように回転させて接合している。そして、この折り返し流路部１１５の下流側の基準部分に対して、下流側の直線流路部１１２の基準部分を４５［°］傾くように回転させて接合している。
【００９６】
上記のように、２つの直線流路部１１２と、２つの基準部分を接合した折り返し流路部１１５とを接合することで、折り返し流路部１１５の外郭線には、３つの出隅と、３つの入隅が形成されることになる。ここで、出隅の配置を説明すると、上流側の直線流路部１１２と折り返し流路部１１５の上流側の基準部分との接合点（以下、単に出隅という）がＰ１、折り返し流路部１１５の基準部分同士の出隅がＰ３である。そして、折り返し流路部１１５の下流側の基準部分と、下流側の直線流路部１１２との出隅がＰ５である。また、入隅の配置は、上流側の直線流路部１１２と折り返し流路部１１５の上流側の基準部分との入隅がＰ２、折り返し流路部１１５の基準部分同士の入隅がＰ４である。そして、折り返し流路部１１５の下流側の基準部分と、下流側の直線流路部１１２との入隅がＰ６である。
【００９７】
上記のように直線流路部１１２と折り返し流路部１１５とを接合することで、各部の基準部分の中心線に垂直な断面積はすべて、Ｓ１にできる。
しかし、基準部分の断面から接合断面まで、及び接合断面から基準部分の断面までの断面積は変化してしまう。例えば、上流側の直線流路部１１２と折り返し流路部１１５の上流側の基準部分との接合箇所である、出隅Ｐ１と入隅Ｐ２を同一面に有する接合断面の断面積Ｓ２は、基準断面の断面積Ｓ１より大きくなる。
【００９８】
このように接合された内部通過流路を冷却液が搬送されると、図２１（ａ）に示すように、各出隅の内壁面に速度低下部Ａが生じる。特に接合角が９０［°］の出隅Ｐ３の部分の速度低下部Ａの領域が大きくなる。また、内周側の流路では入隅Ｐ２から入隅Ｐ４間、及び入隅Ｐ４から入隅Ｐ６間で、内壁面から流路の中心へ向け膨らむような速度低下部Ａが生じる。これらの結果、冷却液は略円弧状の軌跡を描いて流れることとなり、特に、接合断面で、流路の中心軸に垂直な断面積が大きくなった、折り返し流路部１１５の下流側の基準部分と、下流側の直線流路部１１２との出角Ｐ５付近の速度変動が大きくなる。
【００９９】
その結果、図２１（ｂ）に示すように、出隅Ｐ１と出隅Ｐ５とを通る境界位置Ｔｐ２の位置では、２つの境界の冷却効果の差異を吸収できない。
そして、２つの直線流路部１１２に接続する入隅Ｐ２と入隅Ｐ６とを通る境界位置Ｔｐ１の位置でようやく、２つの境界の冷却効果をほぼ等しくすることができる。
このように入隅Ｐ２と入隅Ｐ６とを通る境界位置Ｔｐ１で２つの境界の冷却効果をほぼ等しくできる理由は、ほぼ等しくできる理由としては、次の理由が考えられる。
境界位置Ｔｐ１よりも、さらに用紙中心線Ｍに近い側は、２つの直線流路部１１２の断面位置となり、断面積の変化による速度変動等が低減されるためと考えられる。
【０１００】
そこで、折り返し流路部１１５の流路に垂直な断面積が、直線流路部１１２の流路の中心線に垂直な断面積Ｓ１と、異なる断面積に切り替わる冷却部材１１０を備えた冷却装置１００では、上記異なる断面積に切り替わる、境界位置Ｔｐ１を境界位置Ｂとした。そして、この入隅Ｐ２と入隅Ｐ６とを通る境界位置Ｔｐ１である境界位置Ｂを、画像形成領域外とするように冷却部材１１０に折り返し流路部１１５を設けることとした。
このように折り返し流路部１１５を設けることで、少なくとも画像形成領域内の用紙搬送方向などの記録材搬送方向に垂直な方向の冷却効果の偏りの抑制と、冷却部材１１０などの冷却部材の小型化とを好適に両立することが可能なとなる。
【０１０１】
また、上記した本実施形態の各実施例では、冷却部材１１０に並列して設ける流路部を直線状の流路部である直線流路部１１２とした例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、冷却部材１１０の長手方向（用紙搬送方向に垂直な方向）の略中央部を両端部よりも用紙搬送方向下流側になるように略への字に折り曲げた流路部を並列して設けた構成にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１    各感光体
２    光書き込み装置
３    現像装置
４    感光体クリーニング装置
５    帯電装置
１０    画像ステーション
１１    １次転写ローラ
１５    定着装置
２１    中間転写ベルト
２２    第１張架ローラ
２３    第２張架ローラ
２４    第３張架ローラ
２５    ２次転写ローラ
２６    クリーニング対向ローラ
２７    ベルトクリーニング装置
３１    用紙収納部
３２    用紙搬送路
３３    反転用紙搬送路
３４    排紙収容部
４１    レジストローラ対
４２    給紙コロ
１００    冷却装置
１１０（１００ａ，ｂ）    冷却部材
１１０ｃ，ｄ    基材
１１１    冷却面
１１２    直線流路部
１１５    折り返し流路部
１１６    封止部材
１１７    断熱部材
１１８    管路
１１９    溝部
１２１    外部流路
１３１    液送ポンプ
１３２    貯液タンク
１３３    ラジエータ
１４０    ベルト搬送装置
１４１    上部搬送部（ベルト搬送装置）
１４２    上部無端ベルト
１４３    上部従動ローラ
１４４    駆動ローラ
１４５    下部搬送部（ベルト搬送装置）
１４６    下部無端ベルト
１４７    下部従動ローラ
１５１    内側内壁面
１５２    外側内壁面
３００    プリンタ
Ａ    速度低下部分
Ｂ    境界位置
Ｃ    仮想円
Ｇ    画像形成領域
Ｍ    用紙中心線
Ｏ    中心位置
Ｐ    用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開２００６−２５８９５３号公報
【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】
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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１６】
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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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