(57)【要約】【課題】記録材を効率良く冷却して高質画像を常に安定的に得ることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体上に形成されたトナー像を用紙（記録材）上に転写し、用紙上のトナー像を定着装置によって加熱定着する画像形成装置において、前記定着装置の用紙搬送方向下流に配置された搬送ローラ対２５ａ，２５ｂから離間した位置に放熱部材巻回ローラ３１を配置し、該放熱部材巻回ローラ３１と前記搬送ローラ対２５ａ，２５ｂの一方の搬送ローラ２５ａとの間に無端状のベルト状放熱部材３２を巻回し、該ベルト状放熱部材３２をその内周面側から水冷却する冷却手段３３を設ける。又、前記ベルト状放熱部材３２をこれが巻回される前記搬送ローラ２５ａの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写し、記録材上のトナー像を定着装置によって加熱定着する画像形成装置において、
前記定着装置の記録材搬送方向下流に配置された搬送ローラ対から離間した位置に放熱部材巻回ローラを配置し、該放熱部材巻回ローラと前記搬送ローラ対の一方の搬送ローラとの間に無端状のベルト状放熱部材を巻回し、該ベルト状放熱部材をその外周面又は内周面の少なくとも一方の側から水冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト状放熱部材をこれが巻回される前記搬送ローラの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却手段による前記ベルト状放熱部材の水冷却に供される水の気化熱の分散と前記ベルト状放熱部材に残留する水滴の乾燥を促進させる送風手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体から記録材上に転写されたトナー像を定着装置によって加熱定着する複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、用紙を画像形成部に給送し、画像形成部において像担持体上に形成されたトナー像を用紙等の記録材上に転写した後、該トナー像を定着装置によって記録材に定着するプロセスを経て画像が形成されるが、近年、高速且つ大量処理に対応することができる画像形成装置の開発が進んでいる。斯かる画像形成装置においては、加熱定着後のトナーは温度が高くて固まり切っていないため、溶融状態にあるトナーを担持した記録材が排紙トレイ上に積載されるケースが増えてきている。
【０００３】
ところで、記録材に担持された溶融状態のトナーは、その上部に積載される大量の記録材の重みで押圧され、隣接する記録材に付着し易くなる。又、両面印字時には記録材が十分冷却されないまま現像装置に送り込まれるため、現像装置内部の温度が上昇し、画像乱れや画像汚れ等が発生することがあった。
【０００４】
上記問題に対して、搬送路に沿って搬送される記録材にファン等によって直接送風して該記録材を冷却したり、ベルト状放熱部材を対向させたファンによって記録材を冷却する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５５７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の冷却方法では、加熱された状態にある記録材を効率良く冷却することが難しく、冷却効率を上げるためにはファン等の冷却手段の容量を大きくする必要があり、装置の大型化を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、記録材を効率良く冷却して高質画像を常に安定的に得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写し、記録材上のトナー像を定着装置によって加熱定着する画像形成装置において、前記定着装置の記録材搬送方向下流に配置された搬送ローラ対から離間した位置に放熱部材巻回ローラを配置し、該放熱部材巻回ローラと前記搬送ローラ対の一方の搬送ローラとの間に無端状のベルト状放熱部材を巻回し、該ベルト状放熱部材をその外周面又は内周面の少なくとも一方の側から水冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ベルト状放熱部材をこれが巻回される前記搬送ローラの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記冷却手段による前記ベルト状放熱部材の水冷却に供される水の気化熱の分散と前記ベルト状放熱部材に残留する水滴の乾燥を促進させる送風手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、定着装置によって加熱された記録材が保有する熱は、搬送ローラからベルト状放熱部材へと伝導し、ベルト状放熱部材を水冷却する冷却手段によって取り除かれるため、記録材が効率良く冷却され、これに担持されたトナーも確実に冷却されて固化する。このため、溶融状態のトナーが隣接する他の記録材に付着したり、高温の記録材が現像装置内部の温度を上昇させて画像乱れや画像汚れ等を発生させることがなく、高質画像を常に安定的に得ることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、ベルト状放熱部材をこれが巻回される搬送ローラの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成したため、定着装置によって加熱された記録材が保有する熱は、搬送ローラからベルト状放熱部材へと効率良く伝導し、記録材が一層効率良く冷却される。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、ファン等の送風手段によってベルト状放熱部材の水冷却に供される水の気化熱の分散とベルト状放熱部材に残留する水滴の乾燥が促進されるため、冷却手段によって記録材が一層効率良く冷却される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザープリンタの側断面図である。
【００１５】
図示のレーザープリンタ１においては、箱状の本体（筐体）２の上面の中央部に、傾斜した凹状の排紙トレイ３が設けられている。そして、本体２の前面（図１の右側が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ４が設けられており、この手差しトレイ４とその奥の本体２内に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラ５は手差し給紙部６を構成している。
【００１６】
而して、レーザープリンタ１は、本体２内に設けられた搬送路Ｌに沿って記録材である用紙Ｐを搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙Ｐに画像を形成するものであって、前記搬送路Ｌは、側面視略Ｌ字状を成して前記排紙トレイ３へと延びている。
【００１７】
又、レーザープリンタ１は、本体２の下部に設けられたカセット給紙部７と、該カセット給紙部７上方の本体２内の略中央部に設けられた画像形成部８と、該画像形成部８の後方に配された定着装置９と、該定着装置９上方の本体２上面に設けられた凹状の排紙部１０を備えている。
【００１８】
上記カセット給紙部７は、上面が開放された矩形箱状の給紙カセット１１内に複数枚の用紙Ｐを積層収容するとともに、給紙カセット１１内の用紙Ｐを１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙Ｐを１枚ずつ分離して搬送路Ｌへと送り出すフィードローラ１３とリタードローラ１４を備えており、搬送路Ｌには、送り出された用紙Ｐを一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８へと供給するレジストローラ対１５が設けられている。
【００１９】
前記画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から供給された用紙Ｐに画像を形成するものであって、本体２内の略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム１６と、その周囲に配置された帯電器１７、現像手段である現像装置１８、転写手段である転写ローラ１９及びクリーニング装置２０と、これらの上方に配置されたレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）２１、トナーホッパー２２等を備えている。
【００２０】
又、前記定着装置９は、画像形成部８において用紙Ｐに転写されたトナー像を当該用紙Ｐに定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する定着ローラ２３と加圧ローラ２４を備えている。
【００２１】
ところで、搬送路Ｌの定着装置９の用紙搬送方向下流には搬送ローラ対２５ａ，２５ｂが配置されており、この部分には用紙Ｐを冷却するための冷却装置３０が設けられている。尚、冷却装置３０の詳細については後述する。
【００２２】
前記排紙部１０は、定着装置９においてトナー像が定着された用紙Ｐを本体２外へと排出するためのものであって、搬送路Ｌの末端に設けられた排紙ローラ対２６と、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｐを前記排紙ローラ対２６へと案内する縦リブ状の複数の搬送ガイドリブ２７及び本体２外へと排出される用紙Ｐを積載するための前記排紙トレイ３を備えている。
【００２３】
次に、以上の構成を有するレーザープリンタ１の画像形成動作について説明する。
【００２４】
例えばパーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザープリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部８においては、感光ドラム１６が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器１７によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザー光がレーザースキャナユニット２１から出力されて感光ドラム１６上に照射されると、該感光ドラム１６上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像装置１８によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００２５】
ところで、カセット給紙を行う場合、カセット給紙部７の給紙カセット１１内に収容された用紙Ｐは、ピックローラ１２によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラ１３とリタードローラ１４によって１枚ずつ分離されてレジストローラ対１５へと搬送される。
【００２６】
レジストローラ対１５においては、用紙Ｐは、一時待機状態とされた後、感光ドラム１６上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部８へと供給される。
【００２７】
画像形成部８においては、感光ドラム１６と転写ローラ１９との間の転写ニップへと供給された用紙Ｐは、転写ローラ１９によって感光ドラム１６に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム１６上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、この定着装置９において定着ローラ２３と加圧ローラ２４によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙Ｐへのトナー像の転写後に感光ドラム１６の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置２０によって除去される。
【００２８】
而して、定着装置９にて表面にトナー像が定着された用紙Ｐは、搬送ローラ対２５ａ，２５ｂによって搬送路Ｌを上方へと搬送されるが、搬送ローラ対２５ａ，２５ｂを通過する過程で冷却装置３０によって冷却される。そして、冷却装置３０によって冷却された用紙Ｐは、搬送ガイドリブ２７に沿って排紙ローラ対２６へと導かれ、排紙ローラ対２６によって本体２上部の排紙トレイ３に排出されて積載され、一連の画像形成動作が完了する。
【００２９】
尚、ユーザーが手差しで給紙する場合には、手差し給紙部６の手差しトレイ４上にセットされた用紙Ｐが給紙ローラ５によってレジストローラ対１５へと供給され、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙Ｐに画像が形成される。
【００３０】
次に、前記冷却装置３０の詳細を図２〜図４に基づいて説明する。
【００３１】
図２は冷却装置の基本構成図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ部拡大詳細図であり、冷却装置３０は、搬送ローラ対２５ａ，２５ｂから離間した位置に回転可能な放熱部材巻回ローラ３１を配置し、該放熱部材巻回ローラ３１と前記搬送ローラ対２５ａ，２５ｂの一方の搬送ローラ２５ａとの間に無端状のベルト状放熱部材３２を巻回し、該ベルト状放熱部材３２をその内周面側から水冷却する冷却手段３３を設けて構成されている。ここで、ベルト状放熱部材３２は、これが巻回される搬送ローラ２５ａの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成されている。
【００３２】
上記冷却手段３３は、水が収容されたタンク３４と送風手段であるファン３５（図３参照）によって構成されており、図４に詳細に示すように、タンク３４内には吸引塗布手段としてのスポンジ３６が配されており、このスポンジ３６は、その先端が折り曲げられてタンク３４の側面に露出し、図２に示すように前記ベルト状放熱部材３２の内周面に当接している。ここで、タンク３４は図１に示す本体２に対して着脱可能であって、その上部に開口する給水口３４ａから水を補給することができる。
【００３３】
而して、前述のように定着装置９によって加熱された用紙Ｐは、搬送ローラ対２５ａ，２５ｂによって搬送路Ｌに沿って搬送されるが、一方の搬送ローラ２５ａの図２の矢印方向（時計方向）の回転によってベルト状放熱部材３２と放熱部材巻回ローラ３１が同方向に回転駆動される。すると、用紙Ｐが保有する熱は、搬送ローラ２５ａからベルト状放熱部材３２へと伝導し、ベルト状放熱部材３２を水冷却する冷却手段３３によって取り除かれる。即ち、タンク３４内に配置されたスポンジ３６は、タンク３４内の水を図４に矢印にて示すように吸い上げ、回転するベルト状放熱部材３２の内周面に水を塗布するため、ベルト状放熱部材３２に塗布された水が蒸発するときの気化熱によってベルト状放熱部材３２が冷却されて用紙Ｐが保有していた熱が効果的に除去されて用紙Ｐが冷却される。このため、用紙Ｐに担持されたトナーも確実に冷却されて固化し、溶融状態のトナーが隣接する他の用紙Ｐに付着したり、高温の用紙Ｐが現像装置１８内部の温度を上昇させて画像乱れや画像汚れ等を発生させることがなく、高質画像が常に安定的に得られる。尚、タンク３４内には水の残量を検出する不図示のセンサが設けられており、このセンサによって検出される水の残量が一定値以下となると信号を発してユーザーに水の補給を促す。この場合、ユーザーは、タンク３４を取り外し、補給口３４ａからタンク３４内に水を補給した後、タンク３４を再び組み込む。
【００３４】
特に、本実施の形態ではベルト状放熱部材３２をこれが巻回される搬送ローラ２５ａの熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成したため、定着装置９によって加熱された用紙Ｐが保有する熱は、搬送ローラ２５ａからベルト状放熱部材３２へと効率良く伝導し、用紙Ｐが一層効率良く冷却される。
【００３５】
又、本実施の形態では、冷却手段３３にファン３５を設け、このファン３５によってベルト状放熱３２の冷却部分に送風するようにしたため、ベルト状放熱部材３２の水冷却に供される水の気化熱が分散されるとともに、ベルト状放熱部材３２に残留する水滴の乾燥が促進され、冷却手段３３によって用紙Ｐが一層効率良く冷却される。
【００３６】
尚、本実施の形態では、冷却手段３３のスポンジ３６をベルト状放熱部材３２の内周面に当てて該ベルト状放熱部材３２を内周面側から水冷却するようにしたが、スポンジ３６をベルト状放熱部材３２の外周面又は内外周面に当てて該ベルト状放熱部材３２を外周面側又は内外周面側から水冷却するようにしても良い。又、以上は本発明を特にレーザープリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置等、他の任意の画像形成装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る画像形成装置（レーザープリンタ）の側断面図である。
【図２】冷却装置の基本構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ部拡大詳細図である。
【符号の説明】
【００３８】
１              レーザープリンタ（画像形成装置）
２              プリンタ本体
３              排紙トレイ
４              手差しトレイ
５              給紙ローラ
６              手差し給紙部
７              カセット給紙部
８              画像形成部
９              定着装置
１０            排紙部
１１            給紙カセット
１２            ピックローラ
１３            フィードローラ
１４            リタードローラ
１５            レジストローラ対
１６            感光ドラム（像担持体）
１７            帯電器
１８            現像装置
１９            転写ローラ
２０            クリーニング装置
２１            レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
２２            トナーホッパー
２３            定着ローラ
２４            加圧ローラ
２５ａ，２５ｂ  搬送ローラ対
２６            排紙ローラ対
２７            搬送ガイドリブ
３０            冷却装置
３１            放熱部材巻回ローラ
３２            ベルト状放熱部材
３３            冷却手段
３４            タンク
３４ａ          タンクの給水口
３５            ファン（送風手段）
３６            スポンジ
Ｌ              搬送路
Ｐ              用紙（記録材）
【図１】
2009271323.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009271323.tif 000005
【図４】
2009271323.tif 000006