(57)【要約】【課題】装置の大型化や複雑化を招くことなく用紙を挟持搬送するためのニップ領域として十分かつ均一な幅が得られ、搬送対象の用紙をしわの発生（や画像乱れの発生）がなく効率よく均一に冷却しつつ搬送することができる用紙搬送装置等を提供する。【解決手段】回転駆動する搬送ロール（５）と、この搬送ロールの軸方向にそって圧接されて従動回転する円筒状の加圧回転体（６）と、この加圧回転体の内部空間に間隔（Ｓ）を開けた状態で配置されてその加圧回転体を内周面側から搬送ロールに押圧するように支持する紡錘形状の押圧ロール（７）、加圧回転体の外周面に当接してその加圧回転体の回転時の揺動を抑止する揺動抑止部材（８）とを有し、搬送ロール（５）と加圧回転体（６）の間の圧接領域（Ｎ）で用紙（４）を挟持搬送して冷却するようにした。【選択図】図２
2007186268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動する搬送ロールと、
この搬送ロールの軸方向にそって圧接されて従動回転する円筒状の加圧回転体と、
この加圧回転体の内部空間に間隔を開けた状態で配置されてその加圧回転体を内周面側から前記搬送ロールに押圧するように支持する紡錘形状の押圧ロールと、
前記加圧回転体の外周面に当接してその加圧回転体の回転時の揺動を抑止する揺動抑止部材とを有し、
前記搬送ロールと前記加圧回転体の間の圧接領域で用紙を挟持搬送して冷却することを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記搬送ロール、加圧回転体及び押圧ロールの各軸方向の長さがいずれも、搬送対象となる用紙の最大幅よりも長い寸法に設定されている請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記搬送ロールが離型性表面層を形成してなる請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記加圧回転体が薄肉の金属製円筒状体である請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記押圧ロールが高熱伝導性部材で形成されている請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記押圧ロールが中空構造である請求項１又は５に記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
前記押圧ロールが内部にヒートパイプを設置してなる請求項１又は５に記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
前記搬送ロール及び加圧回転体の少なくとも一方を冷却する冷却手段を設けた請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項９】
未定着像を用紙に加熱して定着させる熱定着装置の用紙排出側に設置し、その熱定着装置から排出される定着後の用紙を挟持搬送して冷却するように使用される請求項１乃至８のいずれかに記載の用紙搬送装置。
【請求項１０】
画像形成に使用する用紙を搬送するための用紙搬送路を構成する複数の用紙搬送装置の少なくとも一部として、請求項１乃至８のいずれかに記載の用紙搬送装置を設置したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を挟持搬送して冷却する用紙搬送装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に、用紙に画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に使用するのに適した用紙搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や静電記録方式を適用したプリンタ等の画像形成装置では、一般に、次のようにしてトナーからなる画像を用紙に形成している。
【０００３】
初めに、感光体等の像担持体に所定の作像プロセス（帯電、露光及び現像工程）を経て画像情報に基づくトナー像を形成した後、そのトナー像を給紙部から用紙搬送路を通して搬送される用紙に直接又は中間転写体を介して転写する。続いて、その用紙に転写された未定着のトナー像を熱定着装置により加熱して用紙に定着する。そして、この定着後の用紙は、その後に両面画像形成時の第２面への画像形成がある場合には上述したトナー像の形成、転写及び定着を行うための部位を通過するように再送用の用紙搬送路を通して再送されるが、それ以外の場合には一般に排紙部に排出されて収容される。
【０００４】
ところが、このような画像形成装置においては、例えば、複数枚の連続した画像形成（定着動作を含む）が行われる場合、その定着装置により加熱された状態にある定着後の用紙が十分に冷却されないうちに排紙部に積載されると、冷却固化前の溶融状態にあるトナーによって用紙どうしが接着してしまったり、あるいは、トナー像の一部が他の用紙に転移して画像欠陥や用紙汚れが発生してしまう等の不具合があった。
【０００５】
また、両面画像形成が行われる場合、その第１面への画像形成（定着プロセス）が終了した用紙が十分に冷却されないうちに転写部位に再送されると、その用紙からの放熱により転写部位の近傍に配置される現像装置が加熱されてその現像装置内のトナーが昇温して帯電性が劣化し、現像される画像の濃度が薄くなる等の不具合もあった。
【０００６】
これに対して従来においても、このような用紙の熱に起因して発生する種々の不具合を解消するための対策を施した画像形成装置が知られている（特許文献１）。
【０００７】
すなわち、この画像形成装置は、未定着画像を加熱して用紙に定着する定着装置に対する用紙の導入又は排出用の用紙搬送路で互いに圧接して搬送ニップ領域を形成する一対の回転体である搬送部材と、この搬送部材の一方の回転体に熱を直接的に若しくは間接的に伝導して回転する熱伝導性部材とを備え、前記搬送部材の上記一方の回転体を、芯金とその芯金の外周面に被覆されて形成された弾性層とその弾性層の外周面に被覆されて形成された高熱伝導層（例えば金属皮膜）とで構成したものを適用したものである。
【０００８】
この画像形成装置によれば、定着装置の導入時又は排出後の用紙を、搬送部材の一方の回転体（例えば吸熱ロール）と熱伝導性部材（例えばヒートパイプ）との間や熱伝導性部材が一方に設置される搬送部材の回転体どうしの間の搬送ニップ領域で挟持搬送することにより冷却することができ、これにより装置の大型化を招くことがなく、用紙の熱による弊害を防止できるとされている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３３２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この従来の画像形成装置においても次のような問題がある。
【００１１】
すなわち、従来の画像形成装置のように互いにロール形態の搬送部材と熱伝導性部材の間又は搬送部材の回転体どうしの間の搬送ニップ領域で用紙を挟持搬送して冷却する場合、その冷却効果を上げるためには搬送ニップ領域を広くする必要があるが、その搬送部材又は熱伝導性部材のロールどうしを圧接させて形成される搬送ニップ領域の幅（回転方向の長さ）を容易に広げることができない。
【００１２】
例えば、その搬送ニップ領域の幅を広げるためには、搬送部材の回転体（例えば吸熱ロール）としてより径の大きなものを使用しなければならず、この場合は装置の大型化を招くことになる。
【００１３】
また、他の対応法としては、搬送ニップ領域を形成するロール形態の搬送部材又は熱伝導性部材の押圧荷重を上げることが考えられる。しかし、この場合は、ロールが撓んでそのロール端部とそのロール中央部とで搬送ニップ領域の幅に差が生じて不均一になってしまい、この結果、用紙に対する加圧力も不均一になって冷却性能にばらつきが生じたり、あるいは、用紙上にトナー像等の画像が形成されているときにはその画像が乱れてしまうことがあった。
【００１４】
しかも、その搬送ニップ領域の幅（形状）をロール軸方向において均一にするために、一方のロールとしてその中央部の径がその端部の径よりも拡大された紡錘形状のロールを使用した場合には、その紡錘形状のロールの端部及び中央部にそれぞれ相応する搬送ニップ領域の各部位における周速度に差が生じ、その周速差により挟持搬送される用紙にしわが発生することなどがあった。
【００１５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、主に、装置の大型化や複雑化を招くことなく用紙を挟持搬送するためのニップ領域として十分かつ均一な幅が得られ、搬送対象の用紙をしわの発生（や画像乱れの発生）がなく効率よく均一に冷却しつつ搬送することができる用紙搬送装置及びそれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の用紙搬送装置は、回転駆動する搬送ロールと、この搬送ロールの軸方向にそって圧接されて従動回転する円筒状の加圧回転体と、この加圧回転体の内部空間に間隔を開けた状態で配置されてその加圧回転体を内周面側から前記搬送ロールに押圧するように支持する紡錘形状の押圧ロールと、前記加圧回転体の外周面に当接してその加圧回転体の回転時の揺動を抑止する揺動抑止部材とを有し、前記搬送ロールと前記加圧回転体の間の圧接領域で用紙を挟持搬送して冷却することを特徴とするものである。
【００１７】
上記搬送ロール、加圧回転体及び押圧ロールの各軸方向の長さはいずれも、搬送対象となる用紙の最大幅（最大送り幅、搬送方向と直交する方向の幅）よりも長い寸法に設定するとよい。この場合、搬送対象となる用紙はその全面がすべて圧接領域を通過するように挟持搬送されて一律に冷却されるようになる。
【００１８】
上記搬送ロールは、芯金に発泡体、ゴム等からなる弾性層を形成した構造のものであることが好ましい。これにより、圧接領域の幅（回転方向に沿う長さ寸法）を容易に広くすることができ、冷却効果を高めることができる。また、この搬送ロールは、より冷却効果を高める等の観点から、ステンレスや、アルミニウム、ニッケル、銅、亜鉛等の金属部材又はそれらの合金等からなる高熱伝導性層を形成してもよい。さらに、この搬送ロールは、最外層となるようにフッ素樹脂、シリコーン樹脂等からなる離型性表面層を形成するとよい。この場合は、圧接領域から排出される用紙が搬送ロールから良好に剥離されるようになり、特に用紙に画像が形成されているときには、その画像も搬送ロールから良好に剥離されるようになって搬送ロールに一部が付着して欠落する等の画像乱れが発生することを防止できる。なお、搬送ロールは、回転駆動装置から回転動力が伝達されて用紙搬送方向に回転駆動される。
【００１９】
上記加圧回転体は、円筒状のものであるが、好ましくは薄肉の金属からなり、軸方向に均等な周長を有する円筒状体である。ここで、薄肉とは、良好な放熱特性が得られる厚さであればよく、例えば０．５ｍｍ以下の厚さであることが好ましい。また、金属は、放熱性に優れているとともに円筒形状を保持する剛性を有するものであればよく、例えば、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、銅等である。このような薄肉の金属製円筒体として場合は、良好な放熱性が得られるため、用紙を効率的に冷却することができる。
【００２０】
上記押圧ロールは、その中央部の径がその端部の径よりも所定量拡大された紡錘形状のロールである。このロール中央部の径を拡大させる割合（所定量）は、この押圧ロールで加圧回転体と押圧した際における搬送ロールの中央部の撓み量と加圧回転体の剛性などを考慮し、その撓んだ搬送ロールに対して加圧回転体も追従して撓ませることができるような観点から適切な値に設定される。この押圧ロールによる加圧回転体に対する押圧力は、主に搬送ロールと加圧回転体の圧接領域の幅が軸線方向において所要の幅となるような観点で設定される。また、この押圧ロールは、ステンレスや、アルミニウム、ニッケル、銅、亜鉛等の金属部材又はそれらの合金等からなる高熱伝導性部材で形成するとよい。この場合は、押圧ロールが用紙の冷却により加圧回転体が吸熱した熱が効率よく伝わることとなり、用紙を効率よく冷却することができる。
【００２１】
また、押圧ロールは、中空構造であることが好ましい。この場合は、その内部に空間を有する構造になるため、放熱効果が高まり、冷却性能も高まる。この作用効果は、押圧ロールを高熱伝導性部材で形成した場合には更に顕著に得られる。
【００２２】
さらに、押圧ロールは、内部にヒートパイプを設置するとよい。ヒートパイプは、用紙の冷却により蓄えられる押圧ロールの熱をロール外部に排出するように設置される。このようにヒートパイプを設置した場合は、ヒートパイプによって押圧ロールの熱が効率よく排出されるため、放熱効果が高まり、冷却性能も高まる。この作用効果は、押圧ロールを高熱伝導性部材で形成した場合には更に顕著に得られる。
【００２３】
上記揺動抑止部材は、その形態、設置位置、設置数等について特に制約されるものではなく、用紙の挟持搬送に支障がなく加圧回転体の回転時に発生する揺動を抑止する機能が有効に発揮される観点から適宜選定される。
【００２４】
また、この用紙搬送装置においては、上記搬送ロール及び加圧回転体の少なくとも一方を冷却する冷却手段を設けるとよい。冷却手段は、装置の大型化や複雑化を招くことなく効率よく冷却することができるものであればよく、例えば空冷機構（送風ファンなど）であるが、特にこれに限定されない。この冷却手段を設けた場合は、より良好な冷却性能を得ることができ、特に連続した用紙搬送時における搬送ロール及び加圧回転体の一方又は双方の温度上昇を防止して冷却性能の低下を防止することができる。
【００２５】
さらに、以上の構成からなる各用紙搬送装置は、例えば、未定着像を用紙に加熱して定着させる熱定着装置の用紙排出側に設置し、その熱定着装置から排出される定着後の用紙を挟持搬送して冷却するように使用することができる。この場合は、主にトナーからなる画像を形成する画像形成装置に使用される熱定着装置から排出されて高温状態にある用紙を挟持搬送して冷却することができ、かかる用紙の熱に起因した不具合の発生を防止することができる。
【００２６】
また、本発明の画像形成装置は、画像形成に使用する用紙を搬送するための用紙搬送路を構成する複数の用紙搬送装置の少なくとも一部として、上記した各構成のいずれかの用紙搬送装置を設置したことを特徴とするものである。
【００２７】
ここで、画像形成装置は、画像形成に使用する用紙をその用紙搬送路において冷却する必要のあるものであればよく特に限定されない。用紙は、その材質、形態などの条件に関して特に制約されるものではなく、用紙搬送路において冷却を必要とする記録媒体であれば適用可能である。用紙搬送路とは、例えば、用紙収容部から画像形成部に搬送するための搬送路や、定着部から用紙排出部まで搬送するための搬送路や、定着部から画像形成部に再送するための搬送路などである。これら各用紙搬送路のうち搬送対象となる用紙を冷却する必要のある搬送路を構成する用紙搬装置の少なくとも一部として、上記した各用紙搬送装置のいずれかを適用する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の用紙搬送装置によれば、搬送ロールに圧接して設置される相手側が円筒状の加圧回転体とその加圧回転体をその内周面側から搬送ロールに押圧するように支持する紡錘形状の押圧ロールとその加圧回転体の回転時の揺動を抑止する揺動抑止部材とで構成されているため、特に、その搬送ロールが押圧ロールの押圧により加圧回転体を介してその搬送ロール中央部で撓んだ状態になっても、押圧ロールが紡錘形状であるため加圧回転体が撓んだ状態の搬送ロールに追従した形状になり、搬送ロールと加圧回転体の間の圧接力が軸線方向においてほぼ均等に保持されるようになる。
【００２９】
これにより、搬送ロールと加圧回転体との圧接領域（ニップ領域）の幅が軸線方向に十分な幅でもってかつほぼ均一になり、加圧回転体の周面の速度（周速度）が軸線方向においてほぼ均一になるため、その圧接領域を用紙がほぼ均等でかつ十分な圧接力を受けつつほぼ均等な搬送速度で挟持搬送されることとなり、その用紙がしわの発生もなく効率よく均一に冷却されるようになる。この際搬送対象となる用紙に画像があるときにはその画像が圧接領域を通過することで乱されることがない。
【００３０】
また、揺動抑止部材により加圧回転体の回転が安定な状態に保たれるようになる。これにより、加圧回転体と搬送ロールとの圧接力が均一で安定したものとなり、しわの発生のない用紙の挟持搬送が可能になる。また、この際、搬送対象となる用紙に画像があるときにはその画像が挟持搬送時に乱されることもない。
【００３１】
そして、この用紙搬送装置は、搬送ロールに圧接して設置される相手側が円筒状の加圧回転体とその内部空間に配置される加圧ロールと加圧回転体の外周面に当接するように設置される揺動抑止部材とで構成されているため、装置の大型化や複雑化を招くことなく、上記したような搬送対象の用紙をしわの発生（や画像乱れの発生）がなく効率よく均一に冷却しつつ搬送することができる。
【００３２】
一方、本発明の画像形成装置によれば、上述したような効果が得られる用紙搬送装置を適用することになるため、装置の大型化や複雑化を招くことなく、当該用紙搬送装置を通過させる搬送対象の用紙をしわの発生（や画像乱れの発生）がなく効率よく均一に冷却しつつ搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置及び用紙搬送装置の概要を示すものである。
【００３４】
この画像形成装置２は、例えば公知の電子写真方式を利用したプリンタを構成するものである。このプリンタ２は、その本体１００の内部に、画像情報に基づいてトナーからなる画像（トナー像）を形成して最終的に用紙３に転写する作像ユニット２０と、この作像ユニット２０で転写された未定着のトナー像４を担持する用紙３を通過させてそのトナー像の熱定着を行う定着装置３０と、作像ユニット２０に供給する用紙３を収容する給紙ユニット４０等が設置されて構成されている。
【００３５】
また、このプリンタ２には、その本体１００内に、給紙ユニット４０から送り出す用紙３を作像ユニット２０まで搬送する給紙搬送路Ｒ１と、定着装置３０から排出された用紙３を本体１００の外部側に設置した排紙トレイ１１０に排出するように搬送する排紙搬送路Ｒ２と、定着装置３０から排出された用紙３を反転させた後に給紙搬送路Ｒ１の途中に合流させるように再送する反転再送路Ｒ３等が設置されている。
【００３６】
作像ユニット２０は、像担持体としての感光ドラム２１と、この感光ドラム２１の周囲に配置される帯電手段としての帯電ロール、像露光手段としてのレーザ走査装置（ＲＯＳ）及び現像手段としての現像装置からなる作像プロセス機器２２と、転写手段としての転写ロール２５とを主に備えている。
【００３７】
定着装置３０は、ハウジング３１の内部に設置される、加熱源を有して回転駆動する加熱ロール３２と、この加熱ロール３２に圧接して従動回転する加圧回転体３３とで主に構成されている。給紙ユニット４０は、複数枚の用紙３を堆積収容する給紙カセット４１と、この給紙カセット４１内の用紙３を１枚ずつ送り出す送出装置４２とで主に構成されている。
【００３８】
給紙搬送路Ｒ１、排紙搬送路Ｒ２及び反転再送路Ｒ３はいずれも、基本的に用紙搬送装置５１と図示しない用紙ガイド部材とで構成されている。
【００３９】
このうち給紙搬送路Ｒ１は、給紙ユニット４０の送出装置４２の設置側から作像ユニット２０に至る経路に間隔をあけて設置されるロール対からなる複数の用紙搬送装置５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、その搬送路終端部において用紙３を一旦停止させた後に作像ユニット２０の転写部（感光ドラム２１と転写ロール２５の間）に所定のタイミングで送り込むレジストロール対５１ｄを備えている。排紙搬送路Ｒ２は、定着装置３０から排紙トレイ１１０に至る経路に間隔をあけて設置される複数の用紙搬送装置５１ｅ，５１ｆ（排出ロール対）を備えている。反転再送路Ｒ３は、排紙搬送路Ｒ２の途上に設置される用紙の搬送先を切り替える第一切替部材５２と、この第一切替部材５２から本体１００の下方に向かう引き込み経路に間隔をあけて設置される正逆回転可能な複数の用紙搬送装置５１ｇ，５１ｈ，５１ｉと、この引き込み経路の途上に設置される用紙の搬送先を切り替える第二切替部材５３と、この第二切替部材５３から給紙搬送路Ｒ１の途上に合流するまでの再送経路に間隔をあけて設置される複数の用紙搬送装置５１ｊ，５１ｋ，５１ｍとを備えている。
【００４０】
このプリンタ１では、画像形成動作（プリント）時になると、次のようにして画像形成が行われる。
【００４１】
まず、作像ユニット２０において感光ドラム２１が矢印方向に回転し始め、その感光ドラム１１の周面（感光層）が作像機器２２の帯電ロールによって一様に帯電された後、その帯電後の周面に作像機器２２のレーザ走査装置から画像情報に基づいて変調されたレーザービーム光が走査露光されることにより静電潜像が形成される。続いて、感光ドラム１１上の静電潜像は、作像機器２２の現像装置から供給される現像剤（トナー）によって現像されてトナー像とされる。しかる後、そのトナー像は、給紙ユニット４０から給紙搬送路Ｒ１を通して転写部に所定のタイミングで供給される用紙３上に転写ロール２５によって転写される。
【００４２】
未定着のトナー像４が転写された用紙３は、その後、定着装置３０に導入されて加熱ロール３２と加圧回転体３３の間（定着ニップ領域）を通過させられることにより加熱加圧されてトナー像４が用紙３に熱定着される。この定着後の用紙３は、その第一面に定着された画像４´が通常、定着装置３０から排出された後に排出搬送路Ｒ２を通して搬送され、最後に排紙トレイ１１０に排出される。
【００４３】
また、両面画像形成（両面プリント）が行われる場合には、用紙３はその第一面への画像形成が行われた後（実際にはその定着後）に、第一切替部材５２の搬送先切り替えにより反転再送路Ｒ３の引き込み路に引き込まれてから、用紙搬送装置が逆転するとともに第二切替部材５２の搬送先切り替えにより再送路に送り込まれ、最後に給紙搬送路Ｒ１に合流させられる。その後、その定着後の用紙３は、前述したようなプロセスを経ることによりその第二面にトナー像の転写及び定着が行われ、最後に排紙トレイ１１０に排出される。これにより基本的なプリントが終了する。
【００４４】
そして、このプリンタ１においては、図１に示すように定着装置３０の用紙排出側に設置される排出搬送路Ｒ２の用紙搬送装置５１ｅとして、以下のような構成からなる冷却機能を有する用紙搬送装置１を使用している。
【００４５】
この用紙搬送装置１は、図２や図３に示すように、回転駆動する搬送ロール５と、この搬送ロール５の軸方向にそって圧接されて従動回転する円筒状の加圧回転体６と、この加圧回転体６を内周面側から搬送ロール５に押圧するように支持する紡錘形状の押圧ロール７と、加圧回転体５の回転時の揺動を抑止する揺動抑止部材８とを有し、その搬送ロール５と加圧回転体６の間の圧接領域Ｎで用紙３を挟持搬送して冷却するものである。図３中の一点鎖線は軸線を示す。
【００４６】
搬送ロール５は、金属製の芯金５ａと、その芯金５ａの周囲に形成される樹脂発泡体製の弾性層５ｂと、その弾性層５ｂの外周面に被覆形成される高離型性層５ｃとからなるロールである。必要に応じて、その弾性層５ｂの外周面に金属薄膜からなる高熱伝導性層が形成される。この搬送ロール５は、図３に示されるように、その芯金５ａの両端部にある回転軸５ｄ，５ｅが支持フレーム１０に軸受部材１１を介して回転自在に支持されている。また、搬送ロール５は、その一方の端部５ｅに図示しないモータ駆動源からの回転動力が回転伝達機構を介して伝達され、これにより所定の速度で矢印方向に回転駆動するようになっている。
【００４７】
加圧回転体６は、軸線方向に均等な周長を有する薄肉の金属製円筒体からなるものである。この加圧回転体６は、後述するように加圧ロール７により搬送ロール５の外周面に圧接されて従動回転するように支持されている。
【００４８】
加圧ロール７は、図３や図４に示すように、その両端部から中央部にむけて次第に径（Ｄ）が拡大される紡錘形状からなるとともにその両端部に加圧回転体６の端部を保持してガイドするガイド部材７ａ，７ｂを形成してなるロールである。この加圧ロール７は、図３に示すように、加圧回転体６の内部空間に間隔Ｓをあけた状態で配置され、そのロール両端部の回転軸７ｃ，７ｄが搬送ロール５側に変位可能に支持される軸受部材１２を介して支持フレーム１０に回転自在に取り付けられているとともに、その軸受部材１２が押圧スプリング１３により搬送ロール５側に所定の圧接力で付勢されている。この加圧ロール７により、加圧回転体６がその内周面側から搬送ロール５に押圧されるように支持されている。また、これにより搬送ロール５と加圧回転体６との間に圧接領域Ｎが形成される。
【００４９】
揺動抑止部材８は、ステンレス等の金属又は耐熱性樹脂からなるロールである。この揺動抑止部材８は、加圧回転体６の外周面のうち圧接領域Ｎから回転方向上流側の近傍に当たる外周面部に常に当接するように、その回転軸が支持フレーム１０に軸受部材を介して回転自在に取り付けられている。
【００５０】
このような構成からなる用紙搬送装置１は、定着装置３０から排出されて高温の状態にある定着後のトナー画像４´が形成された用紙３を、その搬送ロール５と加圧回転体６の間の圧接領域Ｎで挟持搬送して冷却することができる。この際、その定着後の用紙３を紙しわや画像乱れの発生がなく良好に挟持搬送することができるとともに効率よく冷却することができる。
【００５１】
次に、この用紙搬送装置１を以下のように構成したうえで、その搬送性能及び冷却性能について確認をした。
【００５２】
搬送ロール５は、ステンレスからなる芯金５ａに、シリコーン樹脂の発泡体からなるスポンジ状の弾性層５ｂを形成した後、厚さ３０μｍのステンレス製高熱伝導薄膜を被覆し、さらにその薄膜の外周に厚さ３０μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブからなる高離型性層５ｃを被覆した、ロール外径が３５ｍｍ、ロール長さが３６０ｍｍの円柱状のロールとした。この搬送ロール５を使用する場合における搬送対象の用紙３の最大幅は３２０ｍｍとなる。
【００５３】
加圧回転体６は、外径が３５ｍｍ、肉厚が２．０ｍｍ、ロール長さが３６０ｍｍのステンレス製円筒体とした。押圧ロール７は、その両端部の外径（Ｄ１）が２０．０ｍｍでその中央部の最大外径（Ｄ２）が２０．５ｍｍの紡錘形状からなるとともにロール長さが３７０ｍｍのアルミニウム製の中実ロールであり、その回転軸７ｃ，７ｄの軸受部材１２に押圧スプリング１３により総荷重が５０ｋｇとなる圧接力が付与されている。
【００５４】
揺動抑止部材８は、外径が１０ｍｍ、ロール長さが３６０ｍｍのステンレスからなるロールとした。この揺動抑止部材８は、加圧回転体６の外周面のうち圧接領域Ｎから回転方向上流側の近傍に当たる外周面部に常に当接するように、支持フレーム１０に回転自在に取り付けた。
【００５５】
この用紙搬送装置１では、押圧ロール７により加圧回転体６が搬送ロール５に圧接されており、これにより搬送ロール５はその中央部が図３に示すように押圧方向に撓んだ状態となり、その撓み量が約０．４ｍｍとなった。また、この際、その撓んだ搬送ロール５に追従して加圧回転体６も撓んだ状態となり、その両者間に形成される圧接領域Ｎの幅は、ロール端部側で６．０ｍｍ、ロール中央部で５．４ｍｍとなり、ほぼ均等のニップ幅が得られた。ちなみに、搬送ロール５に対して通常の金属製ロールを同じ圧接力で圧接させた場合には、搬送ロール５の撓み量は０．１ｍｍ程度になるに過ぎなかった。また、加圧回転体５は、その回転時において揺動することがなく安定して回転した。なお、撓み量については、圧力センサ（ＮＩＴＴＡ製：タクタイル）を用いて圧力分布を測定することで求めた。また、ニップ幅については、感圧紙を用いて測定した。
【００５６】
続いて、この用紙搬送装置１の冷却性能について調べた。
【００５７】
このときの冷却性能は、まず図５に示すように、定着装置３０による熱定着（一定の定着温度による定着）をした後の画像４´を有する用紙３の表面温度を用紙搬送装置１の通過前の地点（Ｐ１）及び通過後の地点（Ｐ２）でそれぞれ複数回計測し、通過前地点（Ｐ１）での計測温度（Ｔ１）と通過後の計測温度（Ｔ２）の差分（ΔＴ）を求めた（ΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２）。そして、この測定を複数回繰り返し、その差分の平均値を冷却できた温度とした。また、比較のために、用紙搬送装置１を設置せずに、定着装置３０から排出された定着後の用紙３の温度を上記２つの地点（Ｐ１、Ｐ２）で測定した。
【００５８】
この際、用紙搬送装置１は、その搬送ロール８の回転中心０２と定着装置３０の加熱ロール３２の回転中心０１との距離Ｌ１が「１０５ｍｍ」となる位置に設置した。また、通過前の地点（Ｐ１）は搬送ロール５の回転中心０２から用紙搬送方向上流側への離間距離Ｌ２が「３０ｍｍ」となる地点とし、通過後の地点（Ｐ２）搬送ロール５の回転中心０２から用紙搬送方向下流側への離間距離Ｌ３が「３０ｍｍ」となる地点とした。用紙３の表面温度は、放射温度計（ジャパンセンサ社製：ＴＭＨ51-500-5E3）を用いて測定した。用紙３は、Ａ４判の普通紙をその長辺側を先頭にした向きで搬送した。
【００５９】
この結果、用紙搬送装置１を通過させた場合は、その用紙の表面温度の差分（ΔＴ）は１０℃であった。
【００６０】
なお、上記実施の形態に係る用紙搬送装置１では、図２に例示するように、加圧回転体６の外周面に空気を吹き付けるか又は空気を吸い取る冷却ファン装置９Ａを設置してもよい。また、この冷却ファン装置９Ａに代えて又はこれと併せて、搬送ロール５の外周面に空気を吹き付けるか又は空気を吸い取る冷却ファン装置９Ｂを設置してもよい。この場合は、冷却ファン装置９Ａ、９Ｂにより加圧回転体６と搬送ロール５の一方又は双方が冷却されるようになるため、その分、用紙搬送装置１の冷却性能が向上する。
【００６１】
また、上記実施の形態に係る用紙搬送装置１では、冷却性能を向上させる観点から、加圧ロール７として中空構造の紡錘形状ロールを使用してもよい。それ以外にも、加圧ロール７として、図６に示すように回転軸７ｃ，７ｄをも貫く貫通孔７ｅを設け、その貫通孔７ｅに２つのヒートポンプ１５Ａ，１５Ｂをロール中央部（貫通孔７ｅの中央部）７ｆから各端部側にむけて存在するように設置し、しかもそのヒートポンプ端部が各回転軸７ｃ，７ｄからそれぞれ突出した状態になるように設置したものを使用してもよい。
【００６２】
さらに、上記実施の形態に係る画像形成装置２では、用紙搬送装置１を他の用紙搬送路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の用紙搬送装置として適用してもよい。例えば、両面画像形成時における用紙第１面への画像形成（定着）が終了した用紙を、その第２面への画像形成が開始される前に冷却するため、反転再送路Ｒ３や給紙搬送路Ｒ１の用紙搬送装置の少なくとも一部として適用してもよい。また、排出搬送路Ｒ２の排出ロール対としての用紙搬送装置５１ｆに適用してもよい。さらに、定着後の用紙３を反転再送路Ｒ２の引き込み搬送路に引き込んだ後に用紙搬送装置５１ａ，５１ｈ，５１ｉを逆回転させるとともに第一切替部材５２の切り替え作用により排出ロール対の用紙搬送装置５１ｆを通過させて表裏面を反転させた状態で排紙トレイ１１０に排出させるように構成した場合に、その用紙搬送装置５１ａ，５１ｈ，５１ｉの少なくとも一部に適用してもよい。
【００６３】
その他、上記実施の形態では画像形成装置１として白黒画像等の単色画像を形成するタイプを例示したが、カラー画像を形成する画像形成装置としても勿論よい。この場合、作像ユニット２０として、公知の中間転写方式を採用したカラー作像ユニットや、複数色の作像ユニットを直列に並べるとともにその各作像ユニットに用紙を通過させて転写する用紙転写搬送方式を採用した公知のカラー作像ユニットを適用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置（プリンタ）及び用紙搬送装置の要部を示す概要図である。
【図２】実施の形態に係る冷却機能を有する用紙搬送装置の要部（正面の状態）を示す概略断面説明図である。
【図３】図２の用紙搬送装置の要部（側面の状態）を示す一部断面説明図である。
【図４】図２の用紙搬送装置に使用する押圧ロールを示す概略断面図である。
【図５】用紙搬送装置の冷却性能を調べるための測定方法を示す説明図である。
【図６】用紙搬送装置に使用する押圧ロールの他例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…用紙搬送装置、２…プリンタ（画像形成装置）、３…用紙、４…（未定着の）トナー像、４´…（定着後の）画像、５…搬送ロール、６…円筒状の加圧回転体、７…紡錘形状の押圧ロール、８…揺動抑止部材、９…冷却ファン装置（冷却手段）、１５Ａ，１５Ｂ…ヒートパイプ、５１ａ〜５１ｍ…用紙搬送路を構成する複数の用紙搬送装置、Ｓ…間隔、Ｎ…圧接領域、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…用紙搬送路。
【図１】
2007186268.tif 000003
【図２】
2007186268.tif 000004
【図３】
2007186268.tif 000005
【図４】
2007186268.tif 000006
【図５】
2007186268.tif 000007
【図６】
2007186268.tif 000008