(57)【要約】  冷却装置は、熱伝導性である筒体と、筒体の周方向に並び、筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、複数の熱電変換器のうちの筒体の周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線とを備える。回路ごとに、個別に、電圧が印加されて、各回路の熱電変換器が駆動される。
2018092576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を冷却するための冷却装置であって、
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、を備え、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記対象物が前記筒体に接触したときに前記軸方向における前記対象物の幅の範囲内に配置される熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記対象物の幅の範囲外に配置される熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも高く設定する、
冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記対象物の幅の範囲外に配置される前記熱電変換器の前記組に対する給電を停止する、
冷却装置。
【請求項３】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記対象物の幅の範囲外に配置される前記熱電変換器の前記組に対して供給する電圧を、前記対象物の幅の範囲内に配置される前記熱電変換器の前記組から前記筒体の軸方向の端部に向かって、段階的に低く設定する、
冷却装置。
【請求項４】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記複数の熱電変換器の組のうちの前記軸方向の中央に対して互いに対称に配置された２つの熱電変換器の組にそれぞれ対応する２つの前記回路を組み合わせる２次回路が構成されている、
冷却装置。
【請求項５】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記軸方向に沿って前記筒体内に流れる冷却風の下流側に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記冷却風の上流側に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも、高く設定する、
冷却装置。
【請求項６】
対象物の温度を調整するための温調装置であって、
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、
前記回路に対する給電極性を電気的に変更する極性切替回路と、を備える、
温調装置。
【請求項７】
請求項１に記載の冷却装置と、
前記対象物であるシート状の被印刷物に印刷を行う印刷部と、
前記被印刷物を前記印刷部から前記冷却装置へと搬送する搬送部と、を備える、
印刷機。
【請求項８】
請求項６に記載の温調装置と、
前記対象物であるシート状の被印刷物に印刷を行う印刷部と、
前記被印刷物を前記印刷部から前記冷却装置へと搬送する搬送部と、を備える、
印刷機。
【請求項９】
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、を備え、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの冷却対象物が前記筒体に接触したときに前記軸方向において前記冷却対象物に対応する熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記冷却対象物が前記筒体に接触したときに前記軸方向において前記冷却対象物に対応しない熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも高く設定する、
冷却装置。
【請求項１０】
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、を備え、
前記筒体は、前記軸方向に第１領域と、前記第１領域の両端に位置する第２領域とを有し、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記第１領域に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記第２領域に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも高く設定する、
冷却装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記第２領域に位置する前記熱電変換器の前記組に対する給電を停止する、
冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却装置、温調装置およびそれを備えた印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機により紙に印刷を行う場合、インクの乾燥動作等によって紙の温度が顕著に上昇する。このため、印刷機には、熱を帯びた紙を冷却するための冷却装置が配備されている。いわゆる両面印刷を行う場合、印刷機は、紙の片面に印刷を行った後、冷却装置に紙を供給して紙の温度を低下させ、その後、他方の面に対する印刷を実行する。たとえば、大型の印刷機には、水冷式の冷却装置が配備され得る。この他、ペルチェ素子等が集積化された熱電変換モジュールを用いた冷却装置が、印刷機に配備され得る。【０００３】
特許文献１には、熱電変換モジュールを用いた冷却装置およびそれを備えた印刷機が開示されている。印刷機は、ロール紙から繰り出される帯状の印刷用紙が搬送される搬送路において、上流側から順番に、表面印刷装置と、インクを加熱乾燥させるためのドライヤと、裏面印刷におけるインク塗布に適した温度まで印刷用紙を冷却するための冷却装置と、裏面印刷装置とを、備えている。冷却装置において、印刷用紙は、円筒状の筒体の外周面に接触する。筒体の内周面には、複数の熱電変換モジュールが、筒体の軸方向に並ぶように設置されている。これら熱電変換モジュールによる冷却作用によって、印刷用紙の熱が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０７６１６号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の第１の態様は、対象物を冷却するための冷却装置に関する。第１の態様に係る冷却装置は、熱伝導性である筒体と、筒体の周方向に並び、筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、複数の熱電変換器のうちの周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、を備える。
【０００６】
本態様に係る冷却装置によれば、周方向に並ぶ熱電変換器の組ごとに給電制御が可能であるため、筒体の軸方向において、冷却装置の冷却能力を変化させることができる。これにより、たとえば、対象物の幅が変化した場合も、対象物を効率的に冷却でき、あるいは、筒体の軸方向に流れる冷却風に温度変化が生じても、対象物を略均等に冷却できる。よって、効率的かつ安定的に対象物を冷却することができる。
【０００７】
本開示の第２の態様は、対象物を冷却するための冷却装置に関する。第２の態様に係る冷却装置は、熱伝導性である筒体と、筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、を備える。ここで、軸方向に沿って流される冷却風の下流側には、上流側よりも軸方向に密となるように、熱電変換器が配置されている。
【０００８】
本態様に係る冷却装置によれば、冷却風の下流側が上流側に比べて冷却作用が高くなるため、熱電変換器からの排熱により冷却風の温度が下流側において上昇し、これにより下流側の熱電変換器の冷却能力が上流側に比べて低下したとしても、筒体の軸方向において、筒体に付与される冷却作用を略均等に近づけることができる。よって、対象物を略均等に冷却することができる。
【０００９】
本開示の第３の態様は、対象物の温度を調整するための温調装置に関する。第３の態様に係る温調装置は、熱伝導性である筒体と、筒体の周方向に並び、筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、複数の熱電変換器のうちの周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、給電線を介して複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、回路に対する給電極性を電気的に変更する極性切替回路と、を備える。
【００１０】
本態様に係る温調装置によれば、極性切替回路により給電極性を変更することにより、筒体に冷却作用と加熱作用の両方を付与できる。筒体に冷却作用が付与される場合は、上記第１の態様と同様の効果が奏され得る。また、筒体に加熱作用が付与される場合は、筒体の軸方向において、温調装置の加熱能力を変化させることができる。これにより、たとえば、対象物の幅が変化した場合も、対象物を効率的に加熱でき、あるいは、筒体の軸方向に流れる冷却風に温度変化が生じても、対象物を略均等に加熱できる。よって、効率的かつ安定的に対象物を加熱することができる。さらに、電源投入時に筒体が所定温度以上に達していないような場合に、筒体を加熱して適正温度まで急速に近づけることができる。
【００１１】
本開示の第４の態様は、印刷機に関する。第４の態様に係る印刷機は、第１の態様または第２の態様に係る冷却装置と、対象物であるシート状の被印刷物に印刷を行う印刷部と、被印刷物を印刷部から冷却装置へと搬送する搬送部と、を備える。
【００１２】
第４の態様に係る印刷機によれば、第１の態様または第２の態様に係る冷却装置を備えているため、対象物であるシート状の被印刷物を効率的かつ安定的に冷却することができる。
【００１３】
本開示の第５の態様は、印刷機に関する。第５の態様に係る印刷機は、第３の態様に係る温調装置と、対象物であるシート状の被印刷物に印刷を行う印刷部と、前記被印刷物を前記印刷部から前記冷却装置へと搬送する搬送部と、を備える。
【００１４】
第５の態様に係る印刷機によれば、第３の態様に係る温調装置を備えているため、対象物であるシート状の被印刷物を効率的かつ安定的に冷却および加熱することができる。
【００１５】
以上のとおり、本開示によれば、効率的かつ安定的に対象物を冷却することが可能な冷却装置、および当該冷却装置を備えた印刷機を提供できる。
【００１６】
本開示の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本開示を実施化する際の一つの例示であって、本開示は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施の形態に係る印刷機の構成を模式的に示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態に係る冷却ユニットの構成を模式的に示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態に係る冷却ユニットにおける印刷用紙の搬送過程を模式的に示す平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施の形態に係る冷却ユニットにおける印刷用紙の搬送過程を模式的に示す平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施の形態に係る冷却ユニットを冷却風の入口側から見た状態を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施の形態に係る冷却ユニットに設置される１つの構造体の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態に係る熱電変換器の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施の形態に係る熱電変換器の組立完了状態の構成を模式的に示す斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、比較例に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、比較例に係る冷却ユニットを用いた場合の冷却能力を模式的に示すグラフである。
【図５Ｃ】図５Ｃは、比較例に係る冷却ユニットにおける印刷用紙の搬送過程を模式的に示す平面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態に係る冷却ユニットを用いた場合の冷却能力を模式的に示すグラフである。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施の形態に係る冷却ユニットを用いた場合の冷却能力を模式的に示すグラフである。
【図８Ａ】図８Ａは、実施の形態に係る印刷機の構成を示すブロック図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施の形態に係る印刷機における冷却ユニットの制御を示すフローチャートである。
【図９Ａ】図９Ａは、第１変更例に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第２変更例に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第３変更例に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第４変更例に係る冷却ユニットにおける給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第５変更例に係る冷却ユニットにおける印加電圧の設定方法およびその場合の冷却能力を模式的に示すグラフである。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第６変更例に係る温調装置の構成および給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第６変更例に係る冷却ユニットにおける印刷用紙の搬送過程を模式的に示す平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第２変更例に係る冷却ユニットにおける印刷用紙の搬送過程を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示の実施の形態の説明に先立ち、従来技術における問題点を簡単に説明する。一般に、上記構成の冷却装置では、筒体の軸方向に並ぶ熱電変換モジュールが直列に接続されて、各熱電変換モジュールに対する駆動制御が行われる。
【００１９】
しかし、このような接続形態では、たとえば、印刷用紙の幅が筒体の幅よりも数段小さい場合、印刷用紙が接触しない領域（非摺接領域）に対しても冷却作用が付与されることになる。この場合、非接触領域に対する冷却によって電力が無駄に消費される。また、非接触領域が過冷却となるため、この領域に結露が生じる場合もある。結露が印刷用紙に付着すると、印刷の滲みや印刷用紙の損傷等に繋がり兼ねない。
【００２０】
この他、筒体の内部に空気を送り込んで熱電変換モジュールに対する廃熱を行う場合、筒体内部を移動する空気の温度が徐々に上昇する。このため、空気の流れの下流側に位置する熱電変換モジュールは、上流側の熱電変換モジュールに比べて、冷却能力が低下する。このため、冷却後の印刷用紙において、幅方向に温度ムラが生じてしまう。
【００２１】
なお、印刷機を寒冷地域で使用する場合、印刷機の電源投入時に冷却装置が所定温度以上に達していないことも起こり得る。この場合、筒体を加熱して適正温度まで急速に近づけ得ることが好ましい。その結果、印刷機の電源投入後から印刷開始までの時間を短縮することができる。この場合、筒体を冷却する機能のみならず筒体を加熱する機能をも備えた温調装置が、冷却装置に代えて、印刷機に搭載され得る。この温調装置においても、上記冷却装置と同様、無駄な電力消費の問題と、温度ムラの問題が起こり得る。
【００２２】
かかる課題に鑑み、本開示は、効率的かつ安定的に対象物を冷却することが可能な冷却装置、効率的かつ安定的に対象物を冷却および加熱することが可能な温調装置および当該冷却装置または温調装置を備えた印刷機を提供する。
【００２３】
以下、本開示の実施の形態について図を参照して説明する。便宜上、各図には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。
【００２４】
図１は、印刷機１の構成を模式的に示す図である。図１には、産業用の印刷機１の構成例が示されている。印刷機１は、産業用の印刷機に限らず、民生用の印刷機であってもよい。
【００２５】
印刷機１は、ロール紙２から繰り出される帯状の印刷用紙Ｐ１が搬送される搬送路上に、表面印刷ユニット３と、ドライヤ４と、裏面印刷ユニット５と、を備える。表面印刷ユニット３は、印刷用紙Ｐ１の表面に印刷を行う。ドライヤ４は、表面印刷ユニット３によって印刷用紙Ｐ１に転写されたインクを加熱乾燥させる。裏面印刷ユニット５は、印刷用紙Ｐ１の裏面に印刷を行う。印刷が施された印刷用紙Ｐ１は、巻き取りユニット６によって巻き取られる。また、印刷用紙Ｐ１は、ローラ７によって、各部に案内される。
【００２６】
なお、印刷が施される対象物は、必ずしも、紙でなくともよく、布等、他のシート状の被印刷物であってもよい。また、後述のように、印刷機１には、印刷用紙Ｐ１よりもＸ軸方向の幅が小さい印刷用紙Ｐ２が供給され得る。
【００２７】
さらに、印刷機１は、ドライヤ４と裏面印刷ユニット５との間に、冷却ユニット１０を備えている。冷却ユニット１０は、ドライヤ４によって加熱された印刷用紙Ｐ１を、裏面印刷におけるインクの塗布に適した温度まで冷却する。冷却ユニット１０は、筒状の形状を有する。冷却ユニット１０は、外周面に印刷用紙Ｐ１が接触した状態で、Ｘ軸に平行な軸の周りに回転する。印刷用紙Ｐ１は、冷却ユニット１０の外周面に接触することにより冷やされる。
【００２８】
図２Ａは、冷却ユニット１０の構成を模式的に示す平面図である。便宜上、図２Ａでは、筒体１１をＸ軸に平行な軸の周りに回転させるための機構部の構成が省略されている。
【００２９】
冷却ユニット１０は、筒体１１と、複数の熱電変換器１２とを備えている。筒体１１は、Ｘ軸正側とＸ軸負側が開放された円筒形状である。筒体１１は、銅やアルミニウム、鉄等の熱伝導特性に優れた材料からなっている。筒体１１の内周面に複数の熱電変換器１２が設置されている。
【００３０】
熱電変換器１２は、筒体１１の周方向に並び、且つ、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に分散するように配置されている。本実施の形態では、熱電変換器１２が、Ｘ軸方向にも並ぶように配置されている。図２Ａには、８つの熱電変換器１２がＸ軸方向に並ぶ構成が示されているが、Ｘ軸方向に並ぶ熱電変換器１２の数はこれに限られるものではない。
【００３１】
本実施の形態では、Ｘ軸方向に並ぶ熱電変換器１２の組が、筒体１１の周方向に均等に配置されている。筒体１１の周方向に配置される熱電変換器１２の組の数は、たとえば６つであるが、これに限られるものではない。また、必ずしも、Ｘ軸方向に並ぶ熱電変換器１２の組が、筒体１１の内周面の全周に亘って配置されていなくてもよく、さらには、Ｘ軸方向に並ぶ熱電変換器１２の組の周方向の間隔が均等でなくてもよい。
【００３２】
個々の熱電変換器１２は、互いに同一の構成および機能を備えている。熱電変換器１２は、電圧が印加されることにより、筒体１１の内周面を冷却する。したがって、印刷用紙Ｐ１が筒体１１の外周面に接触すると、印刷用紙Ｐ１の熱が筒体１１の外周面から内周面へと移動し、さらに、熱電変換器１２へと移動する。これにより、印刷用紙Ｐ１が冷やされる。
【００３３】
なお、図２Ａにおいて、Ｗ１は、印刷用紙Ｐ１が冷却ユニット１０に供給された場合に印刷用紙Ｐ１が筒体１１に接触する幅を示しており、Ｗ２は、後述する印刷用紙Ｐ２が冷却ユニット１０に供給された場合に印刷用紙Ｐ２が筒体１１に接触する幅を示している。
【００３４】
図２Ｂ、図２Ｃは、それぞれ、冷却ユニット１０における印刷用紙Ｐ１の搬送過程を模式的に示す平面図である。便宜上、図２Ｂには、印刷用紙Ｐ１のＹ軸負側の部分が透視された状態が示されている。
【００３５】
印刷用紙Ｐ１は、Ｙ軸正側から筒体１１の外周面に巻き付いて、Ｚ軸負方向に搬送される。搬送過程において、筒体１１は、印刷用紙Ｐ１の搬送に伴い、Ｘ軸方向に平行な軸の周りを回転する。これにより、筒体１１の外周面が順次、印刷用紙Ｐ１に接触する。印刷用紙Ｐ１は、筒体１１の外周面に巻き付いる間に、熱電変換器１２によって冷却される。このとき、印刷用紙Ｐ１の搬送方向をＺ軸負方向に続きＹ軸正方向に向かうように印刷用紙Ｐ１の搬送方法を変更すること、すなわち印刷用紙Ｐ１が筒体１１の外周面に巻き付く距離を長くすることで、熱電変換器１２による冷却効率を高めることができる。
【００３６】
なお、印刷用紙Ｐ１から熱電変換器１２へと移動した熱は、筒体１１の内部に流入する冷却風によって排熱される。冷却風は、図示しない送風機によって筒体１１の内部に供給される。冷却風は、筒体１１のＸ軸正側の開口（入口）から流入し、筒体１１のＸ軸負側の開口（出口）から流出する。
【００３７】
図３Ａは、冷却ユニット１０を冷却風の入口側から見た状態を模式的に示す図である。図３Ｂは、冷却ユニット１０に設置される１つの構造体Ｃ１の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【００３８】
図３Ａに示すように、筒体１１の内周面には、６つの構造体Ｃ１が均等に設置されている。そして、１つの構造体Ｃ１とそれに隣接する構造体Ｃ１の間の空間を埋めるようにスペーサ１５が配置されている。このように構成することで、より多くの冷却風をヒートシンク１４に向かうようにできる。
【００３９】
図３Ｂに示すように、構造体Ｃ１は、熱電変換器１２と、押え板１３と、ヒートシンク１４と、を備えている。押え板１３の上面は、筒体１１の内周面に沿うように、円弧形状となっている。ヒートシンク１４の上面と押え板１３の下面との間に熱電変換器１２が挟まれるようにして、押え板１３が、ネジ１６でヒートシンク１４に固定される。押え板１３には、ネジ１６が挿入される孔１３ａが形成され、ヒートシンク１４には、ネジ１６が螺着されるネジ穴１４ｂが形成されている。孔１３ａを介して、ネジ１６が、ネジ穴１４ｂに螺着される。こうして、熱電変換器１２がヒートシンク１４の上面に設置される。
【００４０】
なお、図３Ｂには、ヒートシンク１４の前側の端部付近が図示されているため、３つの熱電変換器１２のみが図示されている。ヒートシンク１４は、さらに後方へと延びた形状となっている。ヒートシンク１４の上面には、図３Ｂと同様の構成によって、合計８つの熱電変換器１２が設置される。
【００４１】
ヒートシンク１４および押え板１３は、銅やアルミニウム等の熱伝導特性に優れた材料からなっている。押え板１３は、薄板状の部材である。ヒートシンク１４は、所定の厚みを有し、長方形の輪郭の板状の部材である。ヒートシンク１４の下面には、板状の複数のフィン１４ａが互いに平行となるように設けられている。さらに、ヒートシンク１４の前端と後端には、上下に貫通するネジ孔１４ｃが設けられている。
【００４２】
図３Ａに示すように、６つの構造体Ｃ１を筒体１１の内周面に配置した状態で、筒体１１の外周面側から、ヒートシンク１４のネジ孔１４ｃにネジ（図示せず）が留められる。筒体１１にもネジ孔１４ｃにネジを留めるための孔（図示せず）が設けられている。こうして、図３Ａに示すように、６つの構造体Ｃ１が、筒体１１の内周面に、周方向に均等に設置される。
【００４３】
筒体１１に流入した冷却風は、フィン１４ａの間の隙間を通って筒体１１から排出される。これにより、熱電変換器１２からフィン１４ａへと移動した熱が取り除かれる。こうして、熱電変換器１２の放熱面に熱が溜まることが抑止され、熱電変換器１２における冷却作用が維持される。
【００４４】
図４Ａは、熱電変換器１２の構成を模式的に示す分解斜視図、図４Ｂは、熱電変換器１２の組立完了状態の構成を模式的に示す斜視図である。
【００４５】
図４Ａに示すように、熱電変換器１２は、第１の基板１２ａと、第２の基板１２ｂと、熱電変換素子１２ｃと、を備える。
【００４６】
第１の基板１２ａおよび第２の基板１２ｂは、平面視において略長方形の形状を有し、熱伝導率が高い金属材料からなっている。図４Ａに示すように第２の基板１２ｂの上面に熱電変換素子１２ｃが配置された状態で、熱電変換素子１２ｃの上面に第１の基板１２ａが重ねられる。熱電変換素子１２ｃは、一定のピッチでＸ軸方向およびＹ軸方向に並べられる。熱電変換素子１２ｃは、印加された電圧に基づいて熱を移動させて冷却するための素子であって、たとえば、ペルチェ素子からなっている。
【００４７】
なお、第１の基板１２ａの下面と第２の基板１２ｂの上面には、それぞれ、熱電変換素子１２ｃの上側の電極と下側の電極とに接合される接続電極（図示せず）が形成されている。これらの接続電極を介して、熱電変換素子１２ｃに電圧が印加される。第１の基板１２ａに形成された接続電極と、第２の基板１２ｂに形成された接続電極は、図４Ｂのように組み立てられた熱電変換器１２に対して図示しない端子から電圧が印加されると、全ての熱電変換素子１２ｃに一律に電圧が印加されるように設定されている。
【００４８】
組立時には、第２の基板１２ｂの上面の接続電極に半田が塗布された状態で、図４Ａのように、熱電変換素子１２ｃが配置される。さらに、第１の基板１２ａの下面の接続電極に半田が塗布された状態で、図４Ｂのように、第１の基板１２ａが熱電変換素子１２ｃの上面に重ねられる。この状態で、半田を溶着させるためのリフロー処理が行われる。これにより各接続電極が熱電変換素子１２ｃに接合され、第１の基板１２ａおよび第２の基板１２ｂが固定される。こうして、図４Ｂに示す熱電変換器１２が構成される。熱電変換器１２に対して電圧が印加されると、熱電変換器１２の冷却面（第１の基板１２ａの上面）の熱が、熱電変換器１２の発熱面（第２の基板１２ｂの下面）へと移動する。
【００４９】
次に、本実施の形態における冷却ユニット１０における給電線の接続形態について、比較例を参照しながら説明する。
【００５０】
図５Ａは、比較例に係る冷却ユニット１０における給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【００５１】
図５Ａに示すように、比較例では、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ８つの熱電変換器１２が給電線２１によって直列に接続されている。すなわち、図３Ｂに示す１つの構造体Ｃ１に含まれる８つの熱電変換器１２が直列に接続されている。直列に接続された８つの熱電変換器１２の組が、周方向に６つ構成されている。ドライバ３１は、直列に接続された６つの熱電変換器１２の組に対して、それぞれ、個別に、電圧を印加する。６つの熱電変換器１２の組に対して、並列に、ドライバ３１から電圧が印加されてもよい。ドライバ３１と給電線２１は、たとえば、筒体１１の回転軸に配置されたブラシを介して接続されている。
【００５２】
比較例における接続形態では、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ８つの熱電変換器１２に同一の電流が流れる。このため、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の位置ごとに、熱電変換器１２の駆動を制御することができない。比較例では、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ８つの熱電変換器１２を組とした制御が行われる。このため、比較例では、以下のとおり、筒体１１において、軸方向（Ｘ軸方向）に温度勾配が生じてしまう。
【００５３】
図５Ｂは、比較例に係る冷却ユニット１０を用いた場合の冷却能力を模式的に示すグラフである。
【００５４】
図５Ａに示すように、筒体１１のＸ軸正側の開口（入口）から冷却風が導入されると、冷却風は、筒体１１の内部を通るに伴い、フィン１４ａから熱を吸収する。このため、冷却風の温度は、図５Ｂの黒丸のプロットに示すように、軸方向の位置がＸ軸負方向に移動するに伴い上昇する。冷却風の温度が上昇すると、フィン１４ａから冷却風に移動する熱量が減少する。このため、熱電変換器１２の発熱面（図４Ｂに示す第２の基板１２ｂの下面）の温度が上昇し、熱電変換器１２の冷却能力が低下する。したがって、熱電変換器１２の冷却能力は、図５Ｂの黒菱形のプロットに示すように、軸方向の位置がＸ軸負方向に移動するに伴い低下する。
【００５５】
このように、比較例の接続形態では、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ８つの熱電変換器１２の冷却能力が不均一となるため、筒体１１においても、図５Ｂの黒菱形のグラフと同様の傾向で、冷却ムラが生じる。これに伴い、筒体１１に温度勾配が生じ、筒体１１に接触する印刷用紙Ｐ１においても、幅方向（Ｘ軸方向）に温度勾配が生じる。印刷用紙Ｐ１における温度勾配は、図１に示す裏面印刷ユニット５における印刷に支障を与えかねない。
【００５６】
また、比較例に係る冷却ユニット１０において、印刷用紙Ｐ１よりも幅が小さい印刷用紙Ｐ２が供給された場合には、結露や電力ロスの問題も生じ得る。
【００５７】
図５Ｃは、比較例に係る冷却ユニット１０における印刷用紙Ｐ２の搬送過程を模式的に示す平面図である。なお、印刷用紙Ｐ２が透視された状態が示されている。
【００５８】
幅が狭い印刷用紙Ｐ２が冷却ユニット１０に供給された場合、印刷用紙Ｐ２の両側の領域Ｗ３には印刷用紙Ｐ２が接触しない。しかし、比較例では、軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ８つの熱電変換器１２が直列に接続されているため、領域Ｗ３（非接触領域）に含まれる熱電変換器１２も、中央の熱電変換器１２と同様に電流が流されて、筒体１１に冷却作用を付与する。このため、筒体１１は領域Ｗ３（非接触領域）において過冷却となり、その結果、領域Ｗ３の筒体１１の外周面に結露が起こり得る。結露が印刷用紙に付着すると、印刷の滲みや印刷用紙の損傷等に繋がり兼ねない。さらに、領域Ｗ３に対する冷却によって電力が無駄に消費される。
【００５９】
以上のように、比較例の接続形態では、印刷用紙Ｐ１、Ｐ２に対する冷却において、種々の問題が起こり得る。これに対し、本実施の形態では、比較例に比べて、冷却ユニット１０における給電線の接続形態が異なっている。
【００６０】
図６Ａ、図６Ｂは、実施の形態に係る冷却ユニット１０における給電線２２の接続形態を模式的に示す図である。図６Ａは、冷却ユニット１０をＺ軸正側から見た図、図６Ｂは、冷却ユニット１０をＸ軸正側から見た図である。便宜上、図６Ｂでは、熱電変換器１２よりも筒体１１の中心軸側の構成の図示が省略されている。
【００６１】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、実施の形態では、筒体１１の周方向（Ｘ軸周りの方向）に並ぶ６つの熱電変換器１２が給電線２２によって直列に接続されている。すなわち、筒体１１の周方向（Ｘ軸周りの方向）に並ぶ６つの熱電変換器１２が直列に接続されて、１つの回路を構成している。直列に接続された６つの熱電変換器１２からなる回路が、軸方向（Ｘ軸方向）に８つ構成されている。ドライバ３２は、各回路に対して、それぞれ、個別に、電圧を印加する。ドライバ３２と給電線２２は、たとえば、筒体１１の回転軸に配置されたブラシを介して接続されている。
【００６２】
図７Ａは、実施の形態に係る冷却ユニット１０における給電線の接続形態を模式的に示す図である。
【００６３】
実施の形態における接続形態では、筒体１１の周方向（Ｘ軸周りの方向）に並ぶ６つの熱電変換器１２からなる回路に同一の電流が流れるが、回路間では、印加電圧を変化させることができる。このため、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の位置ごとに、熱電変換器１２の駆動を制御できる。これにより、実施の形態では、以下のとおり、筒体１１において、軸方向（Ｘ軸方向）の温度勾配を抑制できる。
【００６４】
図７Ｂ、図７Ｃは、実施の形態に係る冷却ユニット１０を用いた場合の冷却能力を模式的に示すグラフである。
【００６５】
図５Ｂを参照して説明したとおり、筒体１１内における冷却風の温度上昇のため、熱電変換器１２の冷却能力は、軸方向の位置がＸ軸負方向に移動するに伴って低下する。そこで、本実施の形態では、図７Ｂの白丸のプロットに示すように、周方向に並ぶ６つの熱電変換器１２からなる各回路に対する印加電圧を変化させる。すなわち、ドライバ３２は、冷却風の下流側（Ｘ軸負側）に向かうほど、回路に対する印加電圧を増加させて、熱電変換器１２の冷却能力を高める。これにより、図７Ｂの黒菱形のプロットに示すように、熱電変換器１２の冷却能力が、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）において略均一になる。こうして、本実施の形態では、冷却ユニット１０における冷却ムラが抑制される。
【００６６】
また、図５Ｃを参照して説明したとおり、幅が小さい印刷用紙Ｐ２が冷却ユニット１０に供給された場合、印刷用紙Ｐ２の両側の領域Ｗ３においては、印刷用紙Ｐ２が筒体１１の外周面に接触しない。そこで、実施の形態では、図７Ｃに示すように、領域Ｗ３に含まれる熱電変換器１２に印加する電圧を、印刷用紙Ｐ２が接触する中央領域に含まれる熱電変換器１２に印加する電圧に比べて、低下させる。たとえば、ドライバ３２は、領域Ｗ３に含まれる熱電変換器１２に対する電圧の印加を停止させる（印加電圧＝０）。あるいは、ドライバ３２は、領域Ｗ３に含まれる熱電変換器１２に対する印加電圧をゼロ付近に低下させる。これにより、冷却ユニット１０が領域Ｗ３において過冷却となって結露が発生することが抑止される。また、領域Ｗ３における無駄な電力消費が回避され得る。
【００６７】
なお、本実施形態において、印刷用紙Ｐ２が接触する中央領域に含まれる熱電変換器１２としては、熱電変換器１２の一部が中央領域に配置されるものも含んでもよいし、含まなくてもよい。
【００６８】
図８Ａは、印刷機１の構成を示すブロック図である。
【００６９】
印刷機１は、冷却装置１０１と、給紙搬送部１０２と、印刷部１０３と、加熱乾燥部１０４と、操作部１０５と、表示部１０６と、検出部１０７と、制御部１０８と、を備える。
【００７０】
冷却装置１０１は、図２Ａ〜図４Ｂおよび図６Ａ〜図７Ａに示した冷却ユニット１０、給電線２２およびドライバ３２を備える。給紙搬送部１０２は、図１に示したロール紙２、巻き取りユニット６およびローラ７と駆動源となるモータとを備える。印刷部１０３は、図１に示す表面印刷ユニット３および裏面印刷ユニット５を備える。加熱乾燥部１０４は、図１に示すドライヤ４を備える。操作部１０５は、タッチパネルやキーボード等の入力手段を備える。表示部１０６は、液晶モニタ等の表示手段を備える。検出部１０７は、印刷用紙の幅を検出するためのセンサや、印刷用紙の搬送位置を検出するためのセンサ、筒体１１の温度や印刷用紙Ｐ１，Ｐ２の温度を測定する温度センサ等の各種センサを備える。
【００７１】
制御部１０８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算処理回路や、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等の記憶媒体を備える。制御部１０８は、記憶媒体に記憶されたプログラムに従って各部を制御する。
【００７２】
図８Ｂは、冷却装置１０１の制御を示すフローチャートである。
【００７３】
制御部１０８は、検出部１０７からの検出信号に基づき、印刷機１にセットされた印刷対象用紙が、印刷用紙Ｐ１、Ｐ２の何れであるかを判別する（Ｓ１１）。印刷対象用紙が印刷用紙Ｐ１である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部１０８は、冷却ユニット１０に設置された全ての熱電変換器１２を駆動するようドライバ３２を制御する（Ｓ１２）。この場合、ドライバ３２は、図６Ａに示す各回路に対する印加電圧を、図７Ｂのように調整する（Ｓ１３)。
【００７４】
一方、印刷対象用紙が印刷用紙Ｐ２である場合（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部１０８は、冷却ユニット１０に設置された熱電変換器１２のうち、図５Ｃに示す領域Ｗ３を除いた中央領域に含まれる熱電変換器１２のみを駆動するようドライバ３２を制御する（Ｓ１４）。この場合、ドライバ３２は、図６Ａに示す各回路に対する印加電圧を、図７Ｃのように調整する（Ｓ１５)。図７Ｃの制御では、領域Ｗ３を除いた中央領域において、Ｘ軸負側に向かうほど、回路に対する印加電圧が高められている。
【００７５】
なお、本実施の形態では、印刷対象用紙の幅が２種類であることが想定されているが、印刷対象用紙の幅が３種類以上である場合は、各幅に応じて、駆動される熱電変換器１２の範囲が設定される。すなわち、各幅の範囲に含まれる熱電変換器１２が駆動され、幅の範囲に含まれない熱電変換器１２は駆動されないように停止される。この場合も、幅の範囲に含まれない熱電変換器１２を、印加電圧が０付近で駆動するようにしてもよい。
【００７６】
＜実施形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。
【００７７】
周方向に並ぶ熱電変換器１２ごとに給電制御が可能であるため、筒体１１の軸方向において、冷却ユニット１０の冷却能力を変化させることができる。これにより、たとえば、印刷対象物の幅が変化した場合も、印刷対象物を効率的に冷却でき、あるいは、筒体１１の軸方向に流れる冷却風に温度変化が生じても、印刷対象物を略均等に冷却できる。よって、効率的かつ安定的に印刷対象物を冷却することができる。
【００７８】
図７Ｂに示すように、ドライバ３２は、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に沿って流される冷却風の下流側に位置する熱電変換器１２に対して供給する電圧を、冷却風の上流側に位置する熱電変換器１２よりも、高く設定する。これにより、冷却風が筒体１１の内部を流れる間に冷却風の温度が上昇しても、各熱電変換器１２における冷却能力を略均一にすることができる。よって、筒体１１において、軸方向に温度勾配が生じることを抑制できる。
【００７９】
図７Ｃに示すように、ドライバ３２は、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）における印刷用紙Ｐ２の幅の範囲内にある熱電変換器１２に対して供給する電圧を、印刷用紙Ｐ２の幅の範囲外にある熱電変換器１２よりも、高く設定する。たとえば、ドライバ３２は、印刷用紙Ｐ２の幅の範囲外にある熱電変換器１２に対する給電を停止する。これにより、印刷用紙Ｐ２が接触しない領域Ｗ３において、冷却ユニット１０が過冷却となって、筒体１１の外周面に結露が発生することを抑止できる。また、領域Ｗ３における無駄な電力消費を回避することができる。
【００８０】
＜第１変更例＞
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に何らの制限を受けるものではない。
【００８１】
たとえば、上記実施の形態では、図７Ａに示すように、周方向に並ぶ６つの熱電変換器１２が直列に接続されて回路が構成され、回路ごとに、個別に、ドライバ３２から電圧が印加されたが、図９Ａの第１変更例に示すように、筒体１１の軸方向の端から２つずつ回路を組として、２次回路が構成され、２次回路ごとに、個別に、ドライバ３２から電圧が印加されてもよい。図９Ａの構成では、周方向に並ぶ６つの熱電変換器１２が給電線２２により直列に接続されて１次回路が構成され、さらに、隣り合う１次回路が給電線２３により直列に接続されて２次回路が構成される。つまり、合計１２の熱電変換器１２が直列に接続されて２次回路が構成され、２次回路ごとに、個別に、ドライバ３２から電圧が印加される。
【００８２】
第１変更例の構成によっても、周方向に並ぶ６つの熱電変換器１２と、これら熱電変換器１２に対してＸ軸方向に隣り合う６つの熱電変換器１２とからなる組ごとに給電制御が可能であるため、筒体１１の軸方向において、冷却ユニット１０の冷却能力を変化させることができる。ただし、２つの１次回路を纏めて制御が行われるため、冷却能力を変化させることが可能なＸ軸方向の幅が、上記実施の形態に比べて大きくなる。第１変更例の構成によれば、上記実施の形態に比べて、筒体１１からドライバ３２に引き出される給電線の数を少なくすることができる。
【００８３】
なお、図９Ａに示す構成では、隣り合う２つの１次回路が直列に接続されて２次回路が構成されたが、隣り合う２つの１次回路が並列に接続されて２次回路が構成されてもよい。また、３つ以上の１次回路が直列または並列に接続されて２次回路が構成されてもよい。
【００８４】
＜第２変更例＞
図９Ｂに示す第２変更例のように、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対象に配置された２つの１次回路を組として、２次回路が構成されてもよい。図９Ｂの構成では、周方向に並ぶ６つの熱電変換器１２が給電線２２により直列に接続されて１次回路が構成され、さらに、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対象に配置された２つの１次回路が給電線２４により直列に接続されて２次回路が構成される。つまり、合計１２の熱電変換器１２が直列に接続されて２次回路が構成され、２次回路ごとに、個別に、ドライバ３２から電圧が印加される。
【００８５】
第２変更例の構成によれば、筒体１１の軸方向の中心に対して対称な位置にある熱電変換器１２の組ごとに、給電制御が可能となる。よって、たとえば、印刷対象用紙の幅の範囲に含まれる熱電変換器１２を動作させ、印刷対象用紙の幅の範囲に含まれない熱電変換器１２を動作させないといった制御を円滑に行うことができる。また、第２変更例の構成によれば、上記実施の形態に比べて、筒体１１からドライバ３２に引き出される給電線の数を少なくすることができる。
【００８６】
なお、図９Ｂに示す構成では、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対象に配置された２つの１次回路が直列に接続されて２次回路が構成されたが、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対象に配置された２つの１次回路が並列に接続されて２次回路が構成されてもよい。また、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対象に配置された複数組の１次回路が直列または並列に接続されて２次回路が構成されてもよい。
【００８７】
また、第２変更例では、２つの１次回路を直列に接続して２次回路を構成する場合、すなわち１次回路が偶数個の場合を示したが、１次回路を奇数個とする場合には、２次回路を形成できない単独の１次回路を筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に配置してもよく、あるいは、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の排気側に配置してもよい。単独の１次回路を筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に配置する場合には、吸熱量を最も多く必要とする筒体１１の中央部の冷却能力を向上させることができる。また、単独の１次回路を筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の排気側に配置する場合には、筒体１１の内部を通過する冷却風の温度が最も高くなる位置に配置することになるので、冷却ユニット１０の冷却効率を高めることができる。
【００８８】
＜第３変更例＞
図１０Ａに示すように、第３変更例では、上記実施の形態に比べて、筒体１１の軸方向における熱電変換器１２の配置方法が相違している。具体的には、第３変更例では、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に沿って流される冷却風の下流側には、上流側よりも軸方向（Ｘ軸方向）に密となるように、熱電変換器１２が配置されている。第３変更例においても、熱電変換器１２は、周方向に並び、且つ、軸方向に並ぶように配置されている。
【００８９】
熱電変換器１２をこのように配置することにより、冷却風の下流側が上流側に比べて筒体１１に対する冷却作用が高くなる。このため、熱電変換器１２からの排熱により冷却風の温度が下流側において上昇し、これにより下流側の熱電変換器１２の冷却能力が上流側に比べて低下したとしても、筒体１１の軸方向において、筒体１１に付与される冷却作用を略均等に近づけることができる。よって、印刷対象物を略均等に冷却することができる。
【００９０】
なお、第３変更例では、このように、熱電変換器１２の配置によって、筒体１１における温度勾配が抑制されるため、図７Ｂに示すように熱電変換器１２に印加する電圧の値を調整せずともよい。また、第３変更例においても、給電線の接続形態を、図９Ａ、図９Ｂに示す接続形態に変更してもよい。軸方向における熱電変換器１２の粗密の形態は、図１０Ａに示す形態に限られるものではない。冷却風の下流側には、上流側よりも軸方向（Ｘ軸方向）に密となるように、熱電変換器１２が配置されればよい。
【００９１】
＜第４変更例４＞
なお、熱電変換器１２を図１０Ａに示すように配置する場合は、図１０Ｂに示す第４変更例のように、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ８つの熱電変換器１２を給電線２１で直列に接続する構成を用いることができる。この接続形態は、図５Ａに示した比較例の接続形態と同じである。この接続形態によっても、第３変更例と同様、熱電変換器１２からの排熱により冷却風の温度が下流側において上昇し、これにより下流側の熱電変換器１２の冷却能力が上流側に比べて低下したとしても、筒体１１の軸方向において、筒体１１に付与される冷却作用を略均等に近づけることができる。
【００９２】
ただし、第４変更例の接続形態によれば、図５Ｃを参照して説明した過冷却による結露の問題や電力ロスの問題が残ることになる。よって、これらの問題を解消するためには、第３変更例のように、周方向に並ぶ熱電変換器１２を直列に接続する接続形態を用いることが好ましい。
【００９３】
＜第５変更例＞
また、ドライバ３２は、図１１Ａに示すように、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）における印刷用紙Ｐ２の幅の範囲外にある熱電変換器１２に対して供給する電圧を、印刷用紙Ｐ２の幅の範囲内にある熱電変換器１２から筒体１１の軸方向の端部に向かって、段階的に低く設定してもよい。これにより、印刷機１に冷却ユニット１０を取付けるための取付け機構が筒体１１の端部に備えられ、かつ、その取付け機構から伝わる熱を熱電変換器１２が吸熱する場合であっても、その吸熱分を相殺できる程度に、印刷用紙Ｐ２の幅の範囲外にある熱電変換器１２を機能させることで、一定の冷却効率を保ちつつ電力消費を抑制することができる。
【００９４】
＜第６変更例＞
上記実施の形態では、冷却装置としての構成について説明したが、たとえば、図６Ｂにおけるドライバ３２の電圧供給端子の極性を入れ替えることで、加熱装置としても使用可能である。この加熱装置を加熱ローラとして印刷機１に搭載することで、筒体１１の加熱も可能となる。
【００９５】
印刷機１を寒冷地域で使用する場合、印刷機１の電源投入時に冷却ユニット１０が所定温度以上に達していないこともある。このような場合に、冷却ユニット１０を加熱ローラとして使用することにより、筒体１１を適正温度まで急速に近づけることができる。その結果、印刷機１の電源投入後から印刷開始までの時間を短縮することができる。
【００９６】
また、図１１Ｂに示すように、ドライバ３２の電圧供給端子の極性を電気的に変更する極性切替回路３２ａを配置することにより、筒体１１を冷却および加熱することが可能な温調装置２０１を構成することもできる。温調装置２０１は、ドライバ３２が極性切替回路３２ａを含むことを除いて、図７Ａの構成と同様である。この場合、筒体１１、熱電変換器１２および給電線２２によって、温調ユニット４０が構成される。温調装置２０１は、温調ユニット４０と、ドライバ３２とを備える。ドライバ３２は、筒体１１の周方向に並ぶ６つの熱電変換器１２を給電線２２で接続した各回路に電圧を供給する。ドライバ３２は、内部に極性切替回路３２ａを備える。極性切替回路３２ａは、ドライバ３２の電圧供給端子の極性を電気的に変更することにより、上記各回路に供給する電圧の極性を反転させる。各回路の熱電変換器１２は、各回路に供給される電圧の極性に応じて、筒体１１に対し、冷却作用または加熱作用を付与する。
【００９７】
この場合、印刷機１には、図８Ａの冷却装置１０１に代えて、温調装置２０１が搭載される。極性切替回路３２ａは、制御部１０８からの制御信号に応じて、温調ユニット４０の各回路に供給される電圧の極性を設定する。
【００９８】
なお、図１１Ｂの構成では、極性切替回路３２ａがドライバ３２に含まれているが、極性切替回路３２ａは、必ずしも、ドライバ３２に含まれなくてもよく、上記各回路に印加される電圧の極性を電気的に変更可能に構成されていればよい。また、図１１Ｂに示す温調ユニット４０は、図９Ａ〜図１０Ａに示した第１〜第３変更例と同様に、構成が変更されてもよい。
【００９９】
＜その他の変更例＞
冷却ユニット１０、給電線２２〜２４およびドライバ３２からなる冷却装置１０１は、必ずしも、印刷機１に用いられなくてもよく、冷却を要する他の機器に用いられてもよい。この場合、Ｘ軸方向に見たときの筒体１１の形状は、必ずしも、円形でなくてもよく、角が丸められた四角形等、冷却装置１０１が用いられる装置側の要求に応じて適宜変更可能である。
【０１００】
また、熱電変換器１２は、必ずしも、筒体１１の内周面に設置されなくてもよく、筒体１１の外周面等、冷却装置１０１が用いられる装置側の要求に応じて適宜変更可能である。同様に、熱電変換器１２の配置レイアウトや配置数等も適宜変更可能である。筒体１１に対する熱電変換器１２の設置構造も、図３Ａ、図３Ｂに示した設置構造に限らず、種々の変更が可能である。冷却対象物も、印刷に用いる紙や布の他に、種々変更可能である。
【０１０１】
図１２Ａは、第６変更例に係る冷却ユニットにおける印刷用紙の搬送過程を模式的に示す平面図である。また、図１２Ｂは、第２変更例に係る冷却ユニットにおける印刷用紙の搬送過程を模式的に示す平面図である。なお、印刷用紙Ｐ２が透視された状態が示されている。
【０１０２】
図８Ｂに示すフローチャートにおいて、冷却ユニット１０に幅が狭い印刷用紙Ｐ２が供給されたと判別された場合、制御部１０８は、冷却ユニット１０に設置された熱電変換器１２のうち、領域Ｗ３を除いた中央領域に含まれる熱電変換器１２のみ駆動するようドライバ３２を制御する。図１２Ａ、図１２Ｂに示す冷却ユニット１０の場合、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）において、筒体１１の中央領域に位置する４列の熱電変換器１２のみを駆動する。もしくは、制御部１０８は、冷却ユニット１０に設置された熱電変換器１２のうち、領域Ｗ４を除いた中央領域に含まれる熱電変換器１２のみ駆動するようドライバ３２を制御する。
【０１０３】
すなわち、ドライバ３２は、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）における印刷用紙Ｐ２に対応する熱電変換器１２に対して供給する電圧を、印刷用紙Ｐ２に対応しない熱電変換器１２よりも高く設定する。もしくは、ドライバ３２は、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）における第１領域に位置する熱電変換器１２に対して供給する電圧を、第２領域に位置する熱電変換器よりも高く設定する。これにより、効率的かつ安定的に対象物を冷却することができる。
【０１０４】
このとき、領域Ｗ３を除いた中央領域に含まれる熱電変換器１２が、第１領域に位置する熱電変換器に相当し、領域Ｗ３の領域に含まれる熱電変換器１２が、第２領域に位置する熱電変換器に相当する。もしくは、領域Ｗ４を除いた中央領域に含まれる熱電変換器１２が、第１領域に位置する熱電変換器に相当し、領域Ｗ４の領域に含まれる熱電変換器１２が、第２領域に位置する熱電変換器に相当する。このように、筒体１１は第１領域と第２領域を有し、第２領域は第１領域の両端に位置する。
【０１０５】
例えば、印刷機１を温暖地域で使用し、印刷機１が設置された場所の温度が所定温度に達している場合には、筒体１１の中央領域に位置する４列の熱電変換器１２のみを駆動する。これにより、筒体１１における結露の発生を抑止しつつ、印刷対象用紙を効率的に冷却できる。
【０１０６】
また、印刷機１を寒冷地域で使用し、印刷機１が設置された場所の温度が所定温度に達していない場合には、筒体１１の中央領域に位置する２列の熱電変換器１２のみを駆動する。これにより、筒体１１における結露の発生を抑止しつつ、無駄な電力消費を回避できる。
【０１０７】
ここで、制御部１０８は、検出部１０７からの検出信号に基づき、印刷機１にセットされた印刷対象用紙が、印刷用紙Ｐ１、Ｐ２の何れであるかを判別する機能を有する。制御部１０８が印刷対象用紙を自動判別する場合には、印刷用紙の幅を検知するセンサを印刷機１に設置し、そのセンサを検出部１０７として利用する。また、制御部１０８が印刷対象用紙を自動判別しない場合には、印刷機１のオペレータが印刷対象用紙のサイズを入力できる入力端末を印刷機１に設置し、その入力端末を検出部１０７として利用する。
【０１０８】
本開示の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  …  印刷機
１０  …  冷却ユニット
１１  …  筒体
１２  …  熱電変換器
２２〜２４  …  給電線
３１，３２  …  ドライバ
３２ａ  …  極性切替回路
４０  …  温調ユニット
１０１  …  冷却装置
１０２  …  給紙搬送部（搬送部）
１０３  …  印刷部
２０１  …  温調装置
【図１】
2018092576.tif 000003
【図２Ａ】
2018092576.tif 000004
【図２Ｂ】
2018092576.tif 000005
【図２Ｃ】
2018092576.tif 000006
【図３Ａ】
2018092576.tif 000007
【図３Ｂ】
2018092576.tif 000008
【図４Ａ】
2018092576.tif 000009
【図４Ｂ】
2018092576.tif 000010
【図５Ａ】
2018092576.tif 000011
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月24日(2019.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を冷却するための冷却装置であって、
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、を備え、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記対象物が前記筒体に接触したときに前記軸方向における前記対象物の幅の範囲内に配置される熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記対象物の幅の範囲外に配置される熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも高く設定する、
冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記対象物の幅の範囲外に配置される前記熱電変換器の前記組に対する給電を停止する、
冷却装置。
【請求項３】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記対象物の幅の範囲外に配置される前記熱電変換器の前記組に対して供給する電圧を、前記対象物の幅の範囲内に配置される前記熱電変換器の前記組から前記筒体の軸方向の端部に向かって、段階的に低く設定する、
冷却装置。
【請求項４】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記複数の熱電変換器の組のうちの前記軸方向の中央に対して互いに対称に配置された２つの熱電変換器の組にそれぞれ対応する２つの前記回路を組み合わせる２次回路が構成されている、
冷却装置。
【請求項５】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記軸方向に沿って前記筒体内に流れる冷却風の下流側に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記冷却風の上流側に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも、高く設定する、
冷却装置。
【請求項６】
対象物の温度を調整するための温調装置であって、
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、
前記回路に対する給電極性を電気的に変更する極性切替回路と、を備える、
温調装置。
【請求項７】
請求項１に記載の冷却装置と、
前記対象物であるシート状の被印刷物に印刷を行う印刷部と、
前記被印刷物を前記印刷部から前記冷却装置へと搬送する搬送部と、を備える、
印刷機。
【請求項８】
請求項６に記載の温調装置と、
前記対象物であるシート状の被印刷物に印刷を行う印刷部と、
前記被印刷物を前記印刷部から前記温調装置へと搬送する搬送部と、を備える、
印刷機。
【請求項９】
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、を備え、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの冷却対象物が前記筒体に接触したときに前記軸方向において前記冷却対象物に対応する熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記冷却対象物が前記筒体に接触したときに前記軸方向において前記冷却対象物に対応しない熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも高く設定する、
冷却装置。
【請求項１０】
熱伝導性である筒体と、
前記筒体の周方向に並び、前記筒体の軸方向に分散して配置された複数の熱電変換器と、
前記複数の熱電変換器のうちの前記周方向に並ぶ熱電変換器を直列に接続して複数の熱電変換器の組を構成し、前記複数の熱電変換器の組ごとに給電のための回路を構成する給電線と、
前記給電線を介して前記複数の熱電変換器に給電を行うドライバと、を備え、
前記筒体は、前記軸方向に第１領域と、前記第１領域の両端に位置する第２領域とを有し、
前記ドライバは、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記第１領域に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧を、前記複数の熱電変換器の組のうちの前記第２領域に位置する熱電変換器の組に対して供給する電圧よりも高く設定する、
冷却装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の冷却装置において、
前記ドライバは、前記第２領域に位置する前記熱電変換器の前記組に対する給電を停止する、
冷却装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
しかし、このような接続形態では、たとえば、印刷用紙の幅が筒体の幅よりも数段小さい場合、印刷用紙が接触しない領域（非接触領域）に対しても冷却作用が付与されることになる。この場合、非接触領域に対する冷却によって電力が無駄に消費される。また、非接触領域が過冷却となるため、この領域に結露が生じる場合もある。結露が印刷用紙に付着すると、印刷の滲みや印刷用紙の損傷等に繋がり兼ねない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
＜第２変更例＞
図９Ｂに示す第２変更例のように、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対称に配置された２つの１次回路を組として、２次回路が構成されてもよい。図９Ｂの構成では、周方向に並ぶ６つの熱電変換器１２が給電線２２により直列に接続されて１次回路が構成され、さらに、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対称に配置された２つの１次回路が給電線２４により直列に接続されて２次回路が構成される。つまり、合計１２の熱電変換器１２が直列に接続されて２次回路が構成され、２次回路ごとに、個別に、ドライバ３２から電圧が印加される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
なお、図９Ｂに示す構成では、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対称に配置された２つの１次回路が直列に接続されて２次回路が構成されたが、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対称に配置された２つの１次回路が並列に接続されて２次回路が構成されてもよい。また、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）の中央に対して互いに対称に配置された複数組の１次回路が直列または並列に接続されて２次回路が構成されてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
＜第４変更例＞
なお、熱電変換器１２を図１０Ａに示すように配置する場合は、図１０Ｂに示す第４変更例のように、筒体１１の軸方向（Ｘ軸方向）に並ぶ８つの熱電変換器１２を給電線２１で直列に接続する構成を用いることができる。この接続形態は、図５Ａに示した比較例の接続形態と同じである。この接続形態によっても、第３変更例と同様、熱電変換器１２からの排熱により冷却風の温度が下流側において上昇し、これにより下流側の熱電変換器１２の冷却能力が上流側に比べて低下したとしても、筒体１１の軸方向において、筒体１１に付与される冷却作用を略均等に近づけることができる。
【国際調査報告】
2018092576.tif 000029
2018092576.tif 000030
2018092576.tif 000031