(57)【要約】【課題】  加熱された状態にあるシート状の記録材を回転する冷却用ロールの外周面に当接させて冷却する装置として、その冷却用ロールの温度上昇を抑制しつつ、その記録材を持続的に安定して冷却することができる新たな記録材の冷却装置を提供する。【解決手段】  除湿装置１は、回転する冷却用ロール２と、冷却用ロール２の外周面に当接してニップ部Ｎを形成するように複数の支持ロール４に張架されて回転する無端状ベルト３と、無端状ベルト３をその外周面または内周面の少なくとも一方の側から冷却する冷却手段５とを備え、加熱された状態にあるシート状の記録材Ｐを前記ニップ部Ｎに導入して通過させることによりその記録材Ｐを冷却するものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する冷却用ロールと、この冷却用ロールの外周面に当接してニップ部を形成するように複数の支持ロールに張架されて回転する無端状ベルトと、この無端状ベルトをその外周面または内周面の少なくとも一方の側から冷却する冷却手段とを備え、
加熱された状態にあるシート状の記録材を前記冷却用ロールと前記無端状ベルトとの間のニップ部に導入して通過させることによりその記録材を冷却することを特徴とする記録材の冷却装置。
【請求項２】
前記冷却手段が前記無端状ベルトに当接する放熱体である請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記冷却手段が前記無端状ベルトに当接して回転する冷却ロールである請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記冷却用ロールまたは無端状ベルトの少なくとも一方を、その冷却ロールと無端状ベルトとの当接面積が変動して前記ニップ部の幅が変更される方向に変位可能に支持している請求項１ないし３のいずれかに記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置において画像を記録するために使用される記録用紙等からなるシート状の記録材が加熱された状態にあってそれを冷却する必要がある場合に、その加熱された状態にある記録材を冷却するために使用することができる冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば電子写真方式、静電記録方式等を採用した画像形成装置においては、画像情報に基づいて形成するトナー像を転写して画像を形成する際に使用する記録用紙を除湿する（含水状態を制御する）ことが注目されている。これは、記録用紙が吸湿して含水率の高い状態にあると以下のような問題が発生し、かかる問題の発生を防止するために記録用紙を除湿する必要があるからである。
【０００３】
その問題とは、記録用紙が重送される等の搬送性の悪化や、トナー像を記録用紙への静電転写時に記録用紙の抵抗値が吸湿によりばらつくことで安定した転写が行われない等の転写不良や、記録用紙に転写されたトナー像を加熱加圧して定着する際に、吸湿している記録用紙内の水分が蒸発することで紙しわになる等の定着不良などである。ちなみに、このような記録用紙を除湿する方式としては、記録用紙を加熱することにより記録用紙に含まれる余分な水分を蒸発させるものが一般的な除湿方式と考えられている。
【０００４】
その一方で、記録用紙をたとえば転写工程に至る前の段階で加熱して除湿する場合にあっては、その除湿により加熱された状態にある記録用紙が高温状態のままで画像形成工程に搬送供給されることで、次のような新たな問題が発生することがある。
【０００５】
すなわち、転写工程において記録用紙と接触する感光ドラム、中間転写ベルト、転写ロール等の部品に熱が伝わって加熱されるため、たとえば、その部品上に存在するトナーが熱溶融して固着したり、あるいは、トナーを収容する現像装置内におけるトナーが凝集（トナーブロッキング）したりする。場合によっては、転写ロール等の部品が熱変形するおそれもある。この他、除湿された後の記録用紙を転写工程までに搬送するための用紙搬送ロール対や搬送ベルトに熱的な負荷がかかるため、そのロールやベルトがそれ自身の耐熱性の不足等により影響を受けてその搬送性能が変動することがある。
【０００６】
このため、かかる問題を防止するためには、加熱による除湿等を行って加熱された状態にある記録用紙については、たとえば画像形成時の転写工程に至る前の段階等において冷却することが必要となる。
【０００７】
そこで、従来、記録用紙を冷却する方式や装置としては、主に以下に示すような技術が知られている。
【０００８】
その１つは、調湿装置における加熱工程で加熱されて移動する用紙ウェブに対してベンチレータにより冷たい乾燥空気を循環させることにより、その用紙ウェブを冷却する冷却装置である（特許文献１）。
【０００９】
また、温度調整区域で加熱された記録用紙等を冷却するための冷却区域を構成する装置である。これは、吸湿無端布（ベルト状の布）を２以上の搬送ローラに回転可能に掛け回わすとともにその搬送ローラ間に吸湿無端布の表面に空気を吹き付ける送風機を配置してなる冷却区域用の装置を２つ使用し、その各装置の搬送ローラ間に張られた吸湿無端布部分どうしを接触させるように対向配置させるように構成したうえで、その接触して回転移動する吸湿無端布どうしの間に記録用紙を送り込んで通過させることにより、上記温度調整区域で加熱された記録用紙を冷却する装置である（特許文献２）。
【００１０】
しかし、このような冷却装置では、加熱された状態にある記録用紙を効率よく冷却することが難しく、装置も大型のものになりやすいという課題がある。
【００１１】
また、近年の画像形成装置においては、その画像形成の高速化や高画質化が求められていることに加え、オンデマンドパブリッシングをはじめとする軽印刷分野への汎用性の要請から画像形成に使用する記録用紙の種類（普通紙や塗工紙、また厚紙や薄紙など）に依存しない適性も求められている。この点、上記従来の冷却装置は、このような各要請（画像形成に係る高速化および高画質化や記録用紙の多様化）に十分に適合できるものとは言いがたいものであった。
【００１２】
具体的に説明すると、前記特許文献１に記載の冷却装置では、搬送中の記録ウェブに乾燥空気を吹き付けるだけの冷却方式であるため冷却効率が悪く、この結果、特に画像形成速度の高速化に対応した十分な高速の冷却を行うことが難しい。また、その冷却効率を上げようとすると、その冷却工程を長くしたり、送風器を大型化する等の対応が必要となるため、装置全体が大型化しやすくなってしまう。
【００１３】
前記特許文献２に記載の冷却装置では、まず装置が大型化してしまう課題があり、また、冷却対象の記録用紙とそこに空気を吹き付ける送風機との間に吸湿無端布が介在する冷却方式であるため冷却効率がさらに悪くなり、この結果、より高速での冷却に対応するうえで不利である。
【００１４】
一方、従来においても、熱定着装置における熱ロール対等の下流側に冷却ロール対を設置し、その熱定着装置の熱定着で加熱された状態にある記録用紙を冷却ロール対に通すことにより冷却する装置が知られている（特許文献３）。また、かかる冷却ロール対としては、そのロール端部にファンを設けた構成のものが例示されている。
【００１５】
この冷却ロール対を使用する冷却装置は、画像形成速度の高速化に対応させて記録用紙を高速で搬送する必要がある場合であっても、たとえばその冷却ロール対をより高速で回転させることにより高速で搬送される記録用紙の冷却を行うことが可能であるため、前述したような冷却装置に比べれば、その高速化への対応については有利であるといえる。
【００１６】
ちなみに、上記冷却ロール対のような冷却用ロール自体の温度状態を改善する技術としては、定着装置における定着ローラの軸芯方向にかかる温度分布の均一化を図るためのものであるが、中空の定着ローラの内部にフィンを設け、そのローラ内部にむけて送風する手段が知られている（特許文献４）。
【００１７】
そして、上記冷却ロール対を使用した冷却装置では、そのロールの内部にフィンを設けて送風を行うという技術を採用することで冷却ロール対自体の冷却効果を向上させることが可能となり、これによっても高速化への対応がより有利になりそうである。
【００１８】
【特許文献１】特開平７−７２７６９号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１８０５号公報
【特許文献３】特開平６−１７５４５５号公報（図１〜３など）
【特許文献４】特開平５−１７５４５５号公報（請求項１、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、前述のフィンを設けた冷却用ロール対を使用する冷却装置にあっては、その冷却動作を連続して行っているうちに冷却ロール対を構成するロール自体の温度が次第に上昇した状態になり、もって冷却ロール対の冷却性能が低下してしまうという課題がある。したがって、この種の冷却装置でも、加熱された状態にある記録用紙を持続的に安定して冷却することが難しく、改善の余地を残すものであった。
【００２０】
なお、空気による冷却の能力は、一般に（冷却対象物に吹き付けられる空気の速度）×（冷却対象物における放熱面積）で表される値の大きさにほぼ比例する関係にあるとされている。このため、上記冷却用ロール対のロールに設けるフィンの数を増やせば、上記放熱面積が大きくなるため、冷却用ロール対の冷却能力を高めることが理論上は可能である。ところが、実際には、冷却用ロール対の冷却性能を向上させる目的でそのロール中空内部にフィンを密に設けようとしても、フィンどうしが互いに干渉するようになるため、それには限界がある。したがって、フィンの設置数を増やして冷却用ロール対の冷却性能そのものを高めることによって安定した冷却を実現しようとする試みにも限界がある。しかも、フィンの設置数を増やすためロールの径を大きくした場合には、装置の大型化につながるおそれがあり、その対策も適切とは言いがたい。
【００２１】
また、冷却用ロール対の冷却性能を高めるため、そのロール対を構成するロールの外周面にゴム等からなる弾性層を形成して、そのニップ部Ｎの幅を広めに形成することで記録材の接触による放熱面積を広くして冷却効率を高めるという対策も考えられる。しかし、この場合には、熱伝導性に劣る傾向にある弾性層の存在により、記録用紙の熱がロール本体側に伝わりにくくなって冷却能力が低下するおそれがある。また、その弾性層に記録材の熱が蓄積される傾向にあるため、それによってロール自体の温度上昇が助長されてしまうおそれもある。
【００２２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、加熱された状態にあるシート状の記録材を回転する冷却用ロールの外周面に当接させて冷却する装置として、その冷却用ロールの温度上昇を抑制しつつ、その記録材を持続的に安定して冷却することができる新たな記録材の冷却装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決し得る本発明の記録材の冷却装置は、回転する冷却用ロールと、この冷却用ロールの外周面に当接してニップ部を形成するように複数の支持ロールに張架されて回転する無端状ベルトと、この無端状ベルトをその外周面または内周面の少なくとも一方の側から冷却する冷却手段とを備え、加熱された状態にあるシート状の記録材を前記冷却用ロールと前記無端状ベルトとの間のニップ部に導入して通過させることによりその記録材を冷却することを特徴とするものである。
【００２４】
上記冷却手段については、特に限定されるものではないが、たとえば、前記無端状ベルトに当接する放熱体とすることができる。その他にも、その冷却手段は、前記無端状ベルトに当接して回転する冷却ロールとすることもできる。
【００２５】
以上のような冷却装置においては、冷却性能を調整できるようにする等の観点からすると、前記冷却用ロールまたは無端状ベルトの少なくとも一方を、その冷却ロールと無端状ベルトとの当接面積が変動して前記ニップ部の幅が変更される方向に変位可能に支持するとよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の冷却装置によれば、冷却対象である加熱された状態にある記録用紙が、回転する冷却用ロールと無端状ベルトとの間のニップ部に導入されて通過させられる。これにより、記録材の熱が、冷却用ロールと冷却手段で冷却された無端状ベルトとの双方に伝わって放出されることで冷却される。
【００２７】
この際、冷却用ロールは、記録材の熱により次第に（特に外周面側から）温度が上昇し始めるが、その冷却用ロールの外周面に当接している無端状ベルトが冷却手段により冷却されているため、その冷却される無端状ベルトによって冷却され続ける状態におかれる。これにより、その冷却用ロールの温度上昇が抑制されるため、その結果として冷却用ロール対の冷却性能が持続的に得られるようなる。
【００２８】
したがって、この冷却装置では、たとえ連続的な記録材の冷却を行う場合であっても、記録材を持続的に安定して冷却することができる。また、この冷却装置は、記録材を回転する冷却用ロールと無端状ベルトのニップ部を通過させることで冷却することができるため、そのロールおよびベルトの回転速度を上げる等により高速での冷却を行うことも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る記録材の冷却装置１の概要を示す説明図である。
【００３０】
この実施形態に係る冷却装置１は、基本的に、矢印方向に回転駆動する冷却用ロール２と、この冷却用ロール２の外周面に当接してニップ部Ｎを形成するように支持ロール４ａ，４ｂに張架されて矢印方向に回転する無端状ベルト３と、この無端状ベルト３を冷却するためのベルト冷却手段５とを、少なくとも備えたものである。図中の矢付き一点鎖線は記録材Ｐの搬送経路を示す。
【００３１】
冷却用ロール２は、ニップ部Ｎにおいて加熱された状態にある記録材Ｐと接触した際にその記録材Ｐの熱を取り除いて冷却する作用を発揮するものであればよく、その構造や冷却方式等については特に限定されない。
【００３２】
冷却用ロール２は、好ましくは、そのロール基体を、記録材Ｐとの接触により記録材の熱が温度勾配によって自然に伝わりやすい良好な熱伝導性を示す材料（金属など）で形成したものである。冷却方式については、一般に空冷方式を適用するが、水冷方式等の他の方式を適用してもかまわない。空冷方式を適用する場合には、冷却用ロール２は中空構造（円筒形状）のロール基体を採用し、そのロール基体の一端部から中空内部に空気を送風ファン等で送り込んでその他端部から排出させることで中空内部に空気を通過させるようにして冷却する構成を採用することができる。また、その冷却効果を高める場合には、冷却用ロール２はその中空内部に放熱用のフィンを設けた構造にする。そのフィンの設け方は、特に限定されないが、ロールの中空内部を通過させる空気が接触するとともにその排出側にむけて円滑に流れるような条件を満足するように設けるとよい。通常は、ロールの回転軸の方向と平行するような状態でフィンを設ける。
【００３３】
このような冷却用ロール２としては、たとえば、アルミニウム、ステンレスなどの中空構造等からなる円筒状または円柱状の金属製ロール単体が使用される。特に冷却用ロール２については、そのロールにおける冷却性能の低下防止や温度上昇の抑制を実現する等の観点からすると、その金属製ロールの外周面に断熱層として機能し得るようなゴム材料等からなる弾性層を形成しない構造のものが望ましい。なお、金属製ロールの外周面に表面層を形成する必要がある場合には、その層厚を極力薄くすることが望ましい。また、冷却用ロール２は、駆動モータ等を備えた駆動装置に接続されて所定の速度で回転駆動させられる。
【００３４】
無端状ベルト３は、その当接する冷却用ロール２の外周面（記録材も含む）の熱が伝わりやすい良好な熱伝導性を示す材料（金属、合成樹脂フィムなど）で形成される。また、ベルト３は、たとえば厚さ５０〜１００μｍ程度のものを使用することができる。さらに、ベルト３は、当接する冷却用ロール２の外周面の温度（記録材Ｐの熱を受けて上昇するときの温度）に耐え得る耐熱性を備えている必要がある。このベルト３を支持する支持ロール４ａ，４ｂは、そのベルトと接触する表層部分などが蓄熱しにくい材質にて構成されているものが好ましい。また、ベルト支持ロール４の設置数は、図示したような２つの場合に限定されるものでなく、３つ以上であってよい。ベルト支持ロール４の少なくとも１つは、駆動モータ等を備えた駆動装置に接続された駆動ロールとして使用され、無端状ベルト３を所定の速度で回転駆動させるように構成される。
【００３５】
ベルト冷却手段５は、無端状ベルト３の外周面または内周面の少なくとも一方の側から冷却するものであればよく、その冷却方式等については記録材Ｐの搬送に障害とならない限り特に制約されるものではない。ベルト冷却手段５の設置数は、単数、複数のいずれであってもよい。このようなベルト冷却手段５としては、たとえば、以下に挙げるような構成からなるものが好ましい。
【００３６】
ベルト冷却手段５の１例としては、無端状ベルト３に当接して冷却する放熱体５Ａである。放熱体５Ａは、冷却動作時等における無端状ベルト３の外周面または内周面の少なくとも一方に当接して熱の移動により温度が上昇する状態の無端状ベルト３をその回転を妨げることなく放熱により冷却することができるものであればよい。このような放熱体５Ａとしては、たとえば、そのべルト３に接触するように固定された状態で設置され、放熱性に優れた材料（金属材料等）からなる放熱部材が使用できる。放熱体５Ａを使用する場合は、その放熱体にむけて空気を送って空冷するように構成することが好ましい。
【００３７】
ベルト冷却手段５の他の例としては、無端状ベルト３に当接して回転する冷却ロール５Ｂで構成したものである。冷却ロール５Ｂの冷却方式は一般に空冷方式であるが、これ以外の方式であっても構わない。空冷方式の冷却ロールを使用する場合は、その冷却ロールにむけて空気を送って空冷するように構成することが好ましい。また、冷却ロール５Ｂは、必要により無端状ベルト３を支持する支持ロール（４）として兼用するようにしてもよい。
【００３８】
また、冷却装置１は、必要に応じて、冷却用ロール２または無端状ベルト３の少なくとも一方を、その冷却ロール２と無端状ベルト３との当接（接触）面積が変動して両者のニップ部Ｎの幅（記録材の通過方向に沿う長さ）が変更される方向に変位可能に支持される。これにより、冷却用ロール２または無端状ベルト３の少なくとも一方の変位動作によりニップ部Ｎの幅が増減するように変更されるため、記録材Ｐのニップ部Ｎでの冷却用ロール２および無端状ベルト３との接触面積が増減するようになり、この結果、冷却装置１における冷却性能を適宜調整することができるようになる。ちなみに、冷却を十分にしたい場合には、ニップ部Ｎの幅が増える方向に変位動作を行うように設定すればよい。
【００３９】
このような冷却用ロール２または無端状ベルト３の少なくとも一方をニップ部Ｎの幅が変更される方向に変位させるための機構は、かかる方向の変位が可能であれば特に制約されるものではない。その変位機構としては、たとえば、図１で示すように冷却用ロール２を図中の点線両矢印Ｈ１で示す方向（ベルト３に対して接近または離間する方向）に変位させることができる昇降動機構や、無端状ベルト３を図中の点線両矢印Ｈ２で示す方向（冷却ロール２に対して接近または離間する方向）に変位させることができる昇降動機構や、無端状ベルト３の一端部側を図中の点線両矢印Ｈ３で示す方向（支持ロールの１つ（４ａ）などを支点として揺動する方向）に変位させることができる揺動機構などを適用できる。
【００４０】
このような冷却装置１では、次のようにして記録材Ｐの冷却が行われる。
【００４１】
まず、その冷却を行うべき記録材Ｐが、所定の搬送手段により、矢印方向に所定の速度で回転する冷却用ロール２と無端状ベルト３とのニップ部Ｎに導入されるように送り込まれる。この際、冷却用ロール２やベルト冷却手段５が空冷方式のものである場合には、その空冷のために空気を送る送風装置なども作動し始める。
【００４２】
この際、記録材Ｐは、上記ニップ部Ｎを通過することにより冷却用ロール２および無端状ベルト３の双方に熱が移動する（奪われる）ことで冷却される。また、この冷却動作に伴い、冷却用ロール２が記録材Ｐから移動する熱によりその外周面が次第に温度上昇し始めるが、その冷却用ロール２はベルト冷却手段５によって冷却される無端状ベルト３で冷却されるため、その温度の上昇が抑えられる。これにより、冷却用ロール２の冷却性能の低下が防止されるとともに、無端状ベルト3自体の冷却性能の低下も防止される。
【００４３】
そして、記録材Ｐは、ニップ部Ｎにおける冷却用ロール２および無端状ベルト３の回転駆動による搬送力によって搬送され、ニップ部Ｎを通過した後に図示しない後工程に排出される。このようにして冷却装置１のニップ部Ｎを通された記録材Ｐは、無端状ベルト３がベルト冷却手段５によって冷却され続けることで冷却能力が保持される冷却ロール２および無端状ベルト３により持続的にかつ安定して冷却される。
【００４４】
そして、この冷却装置１は、加熱された状態にある記録材Ｐを冷却する必要のある場所や他の装置の所定の部位に設置して使用することができる。特に、この冷却装置にあっては、シート状の記録材を加熱して除湿する除湿装置と組み合わせて使用するとよい。すなわち、冷却装置を記録材の除湿装置の記録材排出側に設置する。そして、その除湿装置の加熱除湿により加熱された状態にある記録材を除湿装置から排出させた後に冷却装置に通過させるようにする。この他、冷却装置は、画像形成装置の熱定着装置で熱定着が行われた後の記録材を冷却するために使用することも可能である。
【００４５】
この場合、その除湿装置としては、加熱して除湿する方式のものであればよく、たとえば、除湿対象の記録材を回転する加熱ベルトに押圧部材で押し付けながら通過させることで加熱して除湿するタイプのものや、除湿対象の記録材を加熱板に押圧部材で押し付けながら通過させることで加熱して除湿するタイプのものが使用できる。この冷却装置を除湿装置と組み合わせて使用した場合には、高速での除湿とその後の高速での画像形成を比較的小型の装置規模で容易に実現することができるようになる。
【００４６】
なお、この冷却装置に適用するシート状の記録材Ｐは、前述したような画像形成装置に適用することができる記録媒体である。具体的には、普通紙をはじめ、樹脂層を塗工した塗工紙（コート紙）、ＯＨＰシート、はがき、封筒等などである。また、その普通紙、コート紙等にあっては、その薄め（６５ｇｓｍ程度）のものから厚め（２５６ｇｓｍ程度）のものまで幅広く適用することができる。
【実施例】
【００４７】
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００４８】
＜実施例１＞
図２は本発明の実施例１に係る記録用紙の冷却装置１０Ａを示す説明図である。図３は、図２のIII−III線に沿う概略断面図である。
【００４９】
この冷却装置１０Ａは、矢印方向に回転駆動する空冷式の冷却用ロール２０と、この冷却用ロール２０に当接してニップ部Ｎを形成するように３つの支持ロール４１，４２，４３に張架されて矢印方向に回転する無端状ベルト３０と、この無端状の冷却用ベルト３０を冷却するベルト冷却手段５０としての２つの放熱体５１、５２とを、少なくとも備えたものである。
【００５０】
冷却用ロール２０は、φ８０ｍｍ、肉厚８ｍｍ、長さ４００ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の円筒ロール２１でその基体が形成されたものである。また、冷却用ロール２０は、その円筒ロール２１の内周面にアルミニウムからなる高さ１６ｍｍ、厚さ４ｍｍの板状の放熱フィン２２を軸方向と平行する状態で形成するとともに、それを内周面にそって所定の間隔をあけて複数形成した。このフィン２２の形成方法としては、引き抜き加工法を適用した。
【００５１】
冷却用ベルト３０としては、厚さ８０μｍ、ベルト長５２７ｍｍ、ベルト幅３６０ｍｍの寸法からなるポリイミド製の無端状ベルトを使用した。このベルト３０は、φ２０ｍｍの金属製ロールからなるとともに逆三角形をなすような位置関係で配置した３つの支持ロール４１〜４３により張架して回転可能に支持し、また、その支持ロール４１，４２の間のベルト領域を冷却用ロール２０の外周面に当接させるように設置した。この実施例１では、冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０との間に幅４０ｍｍ程度のニップ部Ｎが形成されるように設定した。
【００５２】
また、冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０（の支持ロール４２）は、図示しない駆動モータを動力源とした同じ回転駆動装置により記録紙Ｐの搬送速度に合わせた速度で回転駆動させるように構成した。
【００５３】
さらに、冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０の双方を、図中の点線両矢印Ｈで示す方向に変位させることができるように昇降動機構（スプリング方式やカム等を利用して構成されるもの）によって昇降動可能に支持した。この昇降動の動作は、ユーザのスイッチ操作等により任意に行えるように構成した。この昇降動によりニップ部Ｎの幅を２５〜８０ｍｍの範囲内で変更できるようにした。
【００５４】
上記放熱体５１，５２はいずれも、幅４００ｍｍ程度、長さ（記録紙の通過方向の長さ）８０ｍｍ、厚さ３ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の金属平板５１ａ，５２ａであって、その片面をベルトとの接触面として利用するとともに、その他面に厚さ２．５ｍｍ、幅４００ｍｍ、高さ２０ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の放熱フィン（薄板）５１ｂ，５２ｂをベルト回転方向に対して一定の間隔で多数設けたもの（ヒートシンク）を使用した。また、放熱体５１，５２のフィン５１ｂ，５２ｂを設けた側には、後述する送風装置６０の一部を構成する通気用のダクトカバー５３を同様に取り付けた。この放熱体５１，５２は、冷却用ベルト３０のうち支持ロール４２と支持ロール４３の間および支持ロール４３と支持ロール４１との間の各内周面にそれぞれ接触させるように固定した状態で配置した。
【００５５】
また、この冷却装置１０Ａでは、冷却用ロール２０と放熱体５１，５２とを冷却するための空気（点線矢印）を送る送風装置６０を設けた（図３）。送風装置６０は、冷却ロール２０および放熱体５１，５２の各両端部にそれぞれ設置する送風ファン６１（図面では冷却ロール２０の両端部に設置するファンのみを示している）と、その各送風ファン６１から送る空気を集めてロールの内部空間や放熱体の隙間を通過させるように確実に導くとともに排出させるためにそれぞれ設置する通気ダクト６２とで構成している。送風ファン６１については、冷却ロール２０と放熱体５１，５２との各端部どうしで兼用するように１つだけ使用するように構成しても構わない。また、送風ファイン６１からは所定の風速で空気を送るように設定した。
【００５６】
そして、この冷却装置１０Ａによる冷却動作は、まず、冷却対象の記録紙Ｐを図示しない搬送ロール対等の搬送力により、図２に一点鎖線で示すように回転する冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０との間のニップ部Ｎに導入して通過させることにより行われる。この際、送風装置６０も作動している。
【００５７】
これにより、記録紙Ｐは、空冷式の冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０により冷却される。また、この際、その冷却用ロール２０は、送風装置６０による送風により空冷されることに加えて、２つの放熱体５１，５２で内周面側から冷却される冷却用ベルト３０によっても冷却され続けるため、そのロール２０自体の温度の上昇が効率よく抑えられてその冷却能力が持続されるようになる。また、冷却用ベルト３０を放熱により冷却する放熱体５１，５２についても送風装置６０による送風により空冷されて、その冷却性能が保持される。
【００５８】
ちなみに、この冷却装置１０Ａに対して１２５℃の温度に加熱した記録紙Ｐ（王子製紙社製：ＯＫトップコート紙、坪量１２７．９ｇ／ｍ2）を４００ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で５００枚連続して通過させて冷却を行い、そのときの各記録紙の表面温度を赤外放射温度計で計測したところ、いずれの記録紙Ｐの表面温度も５０℃程度に安定して冷却されていることが確認できた。このときのニップ部Ｎの幅は前記したように４０ｍｍとした。また、冷却装置１０Ａにおいて前記昇降動機構を作動させて冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０の双方を矢印Ｈ１，２方向にそれぞれ変位させることによりニップ部の幅を５０ｍｍに変更させた後、上記冷却動作を実行して記録紙の表面温度を計測したところ、４５℃までの温度まで冷却された比較的安定した結果が得られた。
【００５９】
＜実施例２＞
図４は本発明の実施例２に係る記録用紙の冷却装置１０Ｂを示す説明図である。図４のIII−III線に沿う冷却装置の断面は図３に示す内容とほぼ共通したものである。
【００６０】
この冷却装置１０Ｂは、前記ベルト冷却手段５０として、前記放熱体５１，５２に代えて２つの冷却ロール５５，５６を適用した以外は実施例１の冷却装置１０Ａと同じ構成からなるものである。
【００６１】
冷却ロール５５，５６はいずれも、φ６４ｍｍ、肉厚８ｍｍ、長さ４００ｍｍの寸法からなるアルミニウム製の円筒ロール５５ａ，５６ａであり、その内周面にアルミニウムからなる高さ１６ｍｍ、厚さ４ｍｍの板状の放熱フィン５５ｃ，５６ｃを軸方向と平行する状態で形成するとともに、それを内周面にそって所定の間隔をあけて複数形成した。そして、冷却ロール５５，５６は、冷却用ベルト３０の外周面に対して約１０００Ｎの荷重をかけて当接させ、ベルト３０との回転方向に沿う接触幅（長さ）が４０ｍｍとなるように押し当てるとともに、冷却用ベルト３０の回転に追従して回転（従動回転）するように設置した。
【００６２】
また、この冷却装置１０Ｂにおいても、実施例１の場合と同様に、冷却用ロール２０と冷却ロール５５，５６とに空気を送って冷却するための送風装置６０を設置した。送風装置６０は、実施例１の場合と同様に、送風ファン６１と通気ダクト６２とからなるものである。
【００６３】
そして、この冷却装置１０Ｂによる冷却動作は、まず、冷却対象の記録紙Ｐを図示しない搬送ロール対等の搬送力により、図４に一点鎖線で示すように回転する冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０との間のニップ部Ｎに導入して通過させることにより行われる。この際、送風装置６０も作動している。
【００６４】
これにより、記録紙Ｐは、実施例１の場合と同様に、空冷式の冷却用ロール２０と冷却用ベルト３０により冷却される。また、この際、その冷却用ロール２０は、送風装置６０による送風により空冷されることに加えて、２つの冷却ロール５５，５６で外周面側から冷却される冷却用ベルト３０によっても冷却され続けるため、そのロール２０自体の温度の上昇が効率よく抑えられてその冷却能力が持続されるようになる。また、冷却用ベルト３０を放熱により冷却する冷却ロール５５，５６についても送風装置６０による送風により空冷されて、その冷却性能が保持される。
【００６５】
ちなみに、この冷却装置１０Ｂに対して実施例１の場合と同様に加熱した記録紙Ｐを同じ搬送速度で同じ枚数連続して通過させて冷却を行い、そのときの各記録紙の表面温度を計測したところ、いずれの記録紙Ｐの表面温度も５０℃程度に安定して冷却されていることが確認できた。このときのニップ部Ｎの幅は同様の４０ｍｍとした。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施形態に係る冷却装置の構成例の概要を示す要部説明図である。
【図２】実施例１に係る冷却装置の要部を示す説明図である。
【図３】図２（図４）のIII−III線に沿う概略断面図である。
【図４】実施例２に係る冷却装置の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１０Ａ，１０Ｂ…冷却装置、２…冷却用ロール、３…無端状ベルト、４，４１〜４３…支持ロール、５，５０…ベルト冷却手段、２０…空冷式の冷却用ロール、３０…冷却用ベルト（無端状ベルト）、５１，５３…放熱体、５５，５６…空冷式の冷却ロール、Ｐ…記録用紙、Ｎ…ニップ部。
【図１】
2005234205.tif 000003
【図２】
2005234205.tif 000004
【図３】
2005234205.tif 000005
【図４】
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