JP6053368B2 - シート冷却装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置において未定着トナー画像を加熱・加圧定着させる対象としての紙繊維等からなるシートを冷却するためのシート冷却装置に関する。

従来、電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、記録材としてのシート上にトナー画像を形成し、これを定着装置において加熱、加圧して定着させることによりシート上に画像を形成している。このような画像形成装置における定着装置としては、内部にヒータを有する定着ローラに加圧ローラを圧接して圧接ニップ部（定着ニップ部）を形成し、この圧接ニップ部にて加熱、加圧して定着を行うローラ定着方式が採用されている。

このローラ定着方式の定着装置では、熱をトナー及びシートに付加するので、シートに含まれた水分が圧接ニップ部及び圧接ニップ部を通過した後に蒸発する。そして、シートの水分量の変化とシートにかかるストレスで波打ち及びカールが発生する。

シートを繊維のレベルで見ると、シートは短い繊維どうしが絡み合って構成されており、繊維内部または繊維どうしの間には水分が含まれ、繊維と水は水素結合を生じる。定着工程においてシートに熱が加わると、シート内部の水分が蒸発し繊維どうしで水素結合が生じ変形する。シートを放置していると環境から吸湿し、繊維どうしの水素結合が再び切り離される。しかし、一部の繊維間には水分が入っていかず、それにより変形が維持される。

変形のパターンは、シートの表裏の伸縮差で変形するものと、シートの中央部と端部での伸縮差で起きるものがあり、これらの変形によりシートの波打ちまたはカールが生じる。

この問題を解決するために、以下のようにシートを冷却する構成が開示されている。

特許文献１によると、定着手段によって像が定着されたシートの搬送方向における湾曲と逆方向に湾曲した湾曲部を備えている。さらに、ベルト部材により搬送されているシートを、湾曲部を含む領域でベルト部材を介して冷却する冷却体と、シートを冷却体の湾曲部側に押し当てる押当部材とを備えている。

特許文献２によると、定着装置から搬送方向に並置したベルト冷却ローラに良好な熱伝導性を有する無端状ベルト部材を張架した構成となっている。そして、定着装置で加熱されたシートをベルトローラ間に張架された無端状ベルト部材に接触させて冷却し、さらに、シートで加熱された無端状ベルト部材をベルト冷却ローラで冷却するようにしている。

特開２００９−１６１３４７号公報 特開２００９−１７５２６０号公報

しかしながら、上記従来技術のうち、特許文献１に開示された技術では、ベルト部材のテンションの増大やベルト部材の冷却体への接触負荷により摩耗劣化の深刻化につながるおそれがある。

特許文献２に開示された技術では、無端状ベルト部材とベルト冷却ローラの接触領域がせまいため、連続通紙枚数が多大になるにつれ、無端状ベルト部材への熱伝達が低減してしまうおそれがある。

そこで、本発明の目的は、冷却ベルトと冷却ベルト内面に接触させた部材の磨耗を低減させ、耐久性を向上させるとともに、良好な冷却性を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は、シートの未定着トナー像を加熱して定着するための定着装置を通過したシートを搬送しながら冷却するためのシート冷却装置において、第一の冷却ローラと、前記第一の冷却ローラの搬送方向下流に配置された第一の懸架部材と、に懸架された第一のエンドレスベルトと、前記第一の冷却ローラの搬送方向下流に配置された第二の冷却ローラと、前記第二の冷却ローラの搬送方向上流に配置された第二の懸架部材と、に懸架された第二のエンドレスベルトと、を有し、前記第一のエンドレスベルトを介して前記第一の冷却ローラの周面に前記第二のエンドレスベルトを巻き付けるように前記第二の懸架部材を配置するとともに、前記第二のエンドレスベルトを介して前記第二の冷却ローラの周面に前記第一のエンドレスベルトを巻き付けるように前記第一の懸架部材を配置して、前記第一のエンドレスベルトと前記第二のエンドレスベルトとの間にＳ字形状のシート搬送経路に形成したことを特徴とする。

本発明によれば、冷却ローラを用いることにより、固定式のものに比べて、ベルトとの摩擦による搬送抵抗を著しく低減できるので、ベルト、シートの搬送を安定させるとともに駆動負荷をも低減することができる。

また、冷却ローラの周面に沿ってＳ字形状の搬送経路を形成することにより、シート搬送経路全域にわたりベルトと各冷却ローラを接触することができるため、シートの冷却効率を高めることができる。

また、Ｓ字形状の搬送経路を形成することにより、略直線形状の搬送経路に比べて、装置全体の小型化を図ることができるとともに、シートに対するカール付け効果を得ることによるカールの制御、波うち低減を図ることができる。

第１実施形態のシート冷却装置を示す断面図。 シート冷却装置を有する画像形成装置を示す断面図。 第１実施形態の冷却ベルトユニットを示す外観図。 第１実施形態の冷却ベルトユニットを示す外観図。 第１実施形態のシート冷却装置を示す外観図。 （ａ）（ｂ）第１実施形態の冷却ローラを示す側面図。 （ａ）（ｂ）第１実施形態の冷却ローラを示す部分断面図。 第１実施形態の冷却ローラを示す外観図。 第１実施形態の冷却ローラを示す外観図。 第１実施形態の冷却ローラを示す外観図。 第１実施形態の冷却ローラを示す外観図。 第１実施形態の冷却ローラを示す断面図。 （ａ）（ｂ）第２実施形態のシート冷却装置を示す断面図。 第２実施形態のシート冷却装置を示す外観図。 第２実施形態のシート冷却装置を示す外観図。 第２実施形態のシート冷却装置を示す側面図。 第２実施形態のシート冷却装置を示す側面図 第２実施形態の冷却ニップ切替動作を示すフローチャート。 第２実施形態の冷却ニップ切替動作を制御する制御部を示すブロック図。 第２実施形態の冷却ニップ切替動作を示すフローチャート。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
図１〜図１２を用いてシート冷却装置及びシート冷却装置を有する画像形成装置について説明する。

図２は、本実施形態の画像形成装置の一例であるカラー電子写真プリンタ５００の断面図であり、シートの搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。記録材としてのシートは、トナー像が形成されるものである。シートの具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用などがある。

図２に示すプリンタ５００は、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像形成部５１０を備えている。各画像形成部では、シートに形成するための各色ごとのトナー像を形成する。各画像形成部では、像担持体としての感光ドラム５１１が、帯電ローラ５１２によって予め帯電される。その後、感光ドラム５１１は、レーザスキャナ５１３によって潜像を形成される。潜像は、現像器５１４によってトナー像になる。感光ドラム５１１のトナー像は、中間転写体としての中間転写ベルト５３１に順次重ねて転写される。

一方、記録材としてのシートＰは、給送カセット５２０から１枚ずつ送り出されてレジストローラ対５２３に送り込まれる。レジストローラ対５２３は、シートＰを一旦受け止めて、シートが斜行している場合、その斜行を補正して真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対５２３は、中間転写ベルト５３１上のトナー像と同期を取って、シートＰを中間転写ベルト５３１と二次転写ローラ５３５との間に送り込む。中間転写ベルト５３１上のカラーのトナー像は、転写手段としての二次転写ローラ５３５によってシートＰに一括して転写される。

その後、シートＰの未定着トナー像Ｔは、定着装置１００によって加熱加圧されることでシートＰに定着される。定着装置１００を通過した後、シートＰは、シート冷却装置としての冷却装置１０１内にて搬送されながら冷却され、フェイスアップ（トナー像が上側）で排出トレイ５６５に排出される。

図１、図３及び図４を用いて、定着装置１００と、シート冷却装置としての冷却装置１０１について説明する。まず図１を用いて定着装置１００について説明し、次いで図１、図３及び図４を用いて冷却装置１０１について説明する。

図１に示すように、定着装置１００は、定着部材としての定着ローラ１１０と加圧部材としての加圧ローラ１１１を有している。定着ローラ１１０は、内部のハロゲンヒータ（図示せず）が発する熱をシートＰ上のトナー像Ｔに付与するとともにシートＰを加圧ローラ１１１とともに搬送する。定着ローラ１１０は、例えば外径５６ｍｍ、内径５０ｍｍのアルミニウム円筒管からなる金属製コアを有し、金属製コア内にハロゲンヒータを内蔵させたものである。さらに定着ローラ１１０は、金属製コアの表面に、例えば厚さ２ｍｍ、硬度（アスカＣ）４５゜のシリコンゴムからなる弾性層を、さらに弾性層の表層にＰＦＡもしくはＰＴＦＥ耐熱離型層を被覆したものである。

加圧ローラ１１１は、シートＰを定着ローラ１１０とともに搬送する。加圧ローラ１１１もまた例えば外径５６ｍｍ、内径５０ｍｍのアルミニウム円筒管からなる金属性コアを有するものである。さらに加圧ローラ１１１は、金属製コアの表面に、例えば厚さ２ｍｍ、硬度（アスカＣ）４５゜のシリコンゴムからなる弾性層を、さらに弾性層の表層にＰＦＡもしくはＰＴＦＥ耐熱離型層を被覆したものである。

定着装置１００は、定着ローラ１１０と加圧ローラ１１１とにより図１に示す定着ニップ（圧接ニップ）Ｎを形成している。

感光ドラム５１１と転写ローラ５３５によって定着装置１００へと搬送されたシートＰは、定着ローラ１１０と加圧ローラ１１１の定着ニップＮへ進入する。定着ローラ１１０と加圧ローラ１１１により形成される定着ニップＮ内にて加熱、加圧されることによって未定着トナー像ＴがシートＰに定着される。画像が定着されたシートＰは図１に示すように上排出ガイド５０１、下排出ガイド５０２の間を案内される。

定着装置１００から排出されたシートＰは、ガイド５０１，５０２により冷却装置１０１に案内され、冷却装置１０１によって搬送されながら冷却されて定着装置１００で加えられた熱が除去される。

図１に示すように上排出ガイド５０１、下排出ガイド５０２の間を案内されたシートＰは、冷却装置１０１において、シートＰの表面及び裏面にそれぞれ当接しつつ挟持、搬送するための冷却ベルト３０２，２０２の間に送り込まれる。

冷却ベルト３０２，２０２はシートの面に接触して搬送するエンドレスベルト（無端状のベルト部材）である。なお、冷却ベルト３０２，２０２は、熱伝導性に優れた材質ならば良く、ポリイミドフィルム、ニッケル電鋳フィルム、ポリエチレンフィルム、等の薄板を形成できるものであれば良い。

第二のエンドレスベルトとしての冷却ベルト２０２は、シートＰの裏面に接触しつつ摩擦搬送する。この冷却ベルト２０２は、図１に示すように、第二の冷却ローラとしての冷却ローラ２０１と、第二の懸架部材としてのベルト加圧ローラ２０４，２０５及びテンションローラ２０３の外周に架け渡されている。冷却ベルト２０２は、テンションローラ２０３により張力を与えられている。

冷却ローラ２０１は、後述する第一の冷却ローラとしての冷却ローラ３０１の搬送方向下流に配置されている。第二の懸架部材としてのベルト加圧ローラ２０４，２０５及びテンションローラ２０３は、冷却ローラ２０１の搬送方向上流に配置されている。

冷却ベルト２０２、冷却ローラ２０１、ベルト加圧ローラ２０４，２０５、テンションローラ２０３は、図３に示すように独立した冷却ベルトユニット２００を構成している。

冷却ローラ２０１は、図３〜図５に示すように、冷却ベルトユニット２００のフレームを構成する前側板２１０、奥側板２２０により冷却ローラベアリング２１１を介して回転可能に支持されている。前側板２１０、奥側板２２０はステー２０６の両端部に接続、固定されることにより冷却ベルトユニット２００のフレームを形成している。ステー２０６の上端部２０６ａは図１に示すように冷却装置１０１の搬送ニップの出口部Ｃから排出されるシートＰの下面側を案内する排出ガイドを兼ねている。

図３，図６（ａ），図７（ａ）に示すように、冷却ローラ２０１の一方の冷却ローラベアリング２１１に隣接する外側には、冷却ローラ駆動ギア２０１Ｇが固定されている。さらに冷却ローラ駆動ギア２０１Ｇに隣接する外側でかつ奥側板２２０の外側面には、冷却ローラ２０１の内部空洞から冷却ファン２９０へ冷却風を案内するための冷却ダクト２９１が設けられている。冷却ダクト２９１は、冷却ローラ２０１の回転を阻害しないよう同軸上に冷却ローラ駆動ギア２０１Ｇに非接触にて接続、固定されている。冷却ファン２９０は冷却ダクト２９１のさらに外側面に固定されている。すなわち、冷却ファン２９０は、冷却ローラ２０１の内部に冷却風を流すために、冷却ローラ２０１の回転軸方向における一方の端部に設けられている。

奥側板２２０の外側面には図３，図５に示すように冷却ローラ駆動ギア２０１Ｇに噛み合うように駆動入力ギア２９２が回転可能に支持されていて図示しない駆動源である駆動モータからの駆動力の伝達を受ける。

ベルト加圧ローラ２０４，２０５は、図３，図５に示すように、それぞれベアリング２１３，２２３を介して加圧アーム２１２，２２２により回転可能に支持される。そして、加圧アーム２１２，２２２は、前側板２１０、奥側板２２０の側面に一体で形成された加圧アーム支持軸２１０ｂ，２２０ｂにより揺動可能に支持されている。

前側板２１０、奥側板２２０の外側面に一体で形成された加圧バネ座面２１０ｃ，２２０ｃと加圧アーム２１２，２２２の間には圧縮コイル方式の加圧バネ２１４，２２４が挿入されていて加圧アーム２１２，２２２を押し上げる方向に付勢している。このため、複数の第二の懸架部材のうち加圧アーム２１２，２２２に支持されたベルト加圧ローラ２０４，２０５は、冷却ベルト３０２，２０２を介して冷却ローラ３０１に加圧されることになる。ここでは、複数設けられた第二の懸架部材のうち２つのローラ２０４，２０５が冷却ローラ３０１に加圧される構成を例示したが、これに限定されるものではなく、少なくとも一つの懸架部材が冷却ローラに加圧されるであれば良い。

前側板２１０、奥側板２２０の外側面にはそれぞれ冷却ベルト２０２にテンションを付与するためのベルトテンショナ２１５，２２５が配置されている。テンションローラ２０３の両端部を回転可能に支持しているテンションローラ軸受２１８，２２８は内部が矩形形状に空洞化されているテンショナホルダ２１６，２２６の空洞内壁に図１の水平方向にスライド可能に支持されている。またテンションローラ軸受２１８，２２８はテンショナホルダ２１６，２２６の空洞内壁の一方に一端が掛けられた引張りコイル方式のテンションバネ２１７，２２７の他の一端が掛けられていて引張り付勢される。これにより、図１，図５に示すように冷却ベルトユニット２００，３００が冷却ベルト２０２，３０２を介して当接、加圧された状態において、テンションローラ２０３は回転可能に支持されながら、冷却ベルト２０２にテンションを付与することになる。

さらに、テンションローラ２０３を支持するための前側板２１０、奥側板２２０の外側面には、前側板３１０、奥側板３２０を揺動自在に支持するためのユニット支持軸２１０ｄ，２２０ｄが一体にて形成されている。前側板３１０、奥側板３２０は、冷却ベルト３０２を内部に含むもう一方の冷却ベルトユニットである冷却ベルトユニット３００のフレームを構成する。

また、前側板２１０、奥側板２２０の外側面の最上部には、ユニット加圧バネ係合部２１０ａ，２２０ａが、図３に示されるように、前側板２１０、奥側板２２０と一体にて形成されている。このユニット加圧バネ係合部２１０ａ，２２０ａは、図５に示す冷却ベルトユニット２００，３００を互いに加圧するための圧縮コイル方式のユニット加圧バネ２８０，２８１の下側一端を掛けるために設けられている。

第一のエンドレスベルトとしての冷却ベルト３０２は、シートＰの表面に接触しつつ摩擦搬送する。この冷却ベルト３０２は、図１に示すように、第一の冷却ローラとしての冷却ローラ３０１と、第一の懸架部材としてのベルト加圧ローラ３０３，３０４及びテンションローラ３０５の外周に架け渡されている。冷却ローラ３０１は、テンションローラ３０５により張力を与えられている。

冷却ローラ３０１は、前述した第二の冷却ローラとしての冷却ローラ２０１の搬送方向上流に配置されている。第一の懸架部材としてのベルト加圧ローラ３０３，３０４及びテンションローラ３０５は、冷却ローラ３０１の搬送方向下流に配置されている。

冷却ベルト３０２、冷却ローラ３０１、ベルト加圧ローラ３０３，３０４、テンションローラ３０５は、図４に示すように独立した冷却ベルトユニット３００を構成している。

冷却ローラ３０１は、図４に示すように、冷却ベルトユニット３００のフレームを構成する前側板３１０、奥側板３２０により冷却ローラベアリング３１１を介して回転可能に支持されている。前側板３１０、奥側板３２０はステー３０６の両端部に接続、固定されることにより冷却ベルトユニット３００のフレームを形成している。

図４，図６（ｂ），図７（ｂ）に示すように、奥側板３２０の外側面には、冷却ローラ３０１の内部空洞から冷却ファン３９０へ冷却風を案内するための冷却ダクト３９１が冷却ローラ３０１の回転を阻害しないよう同軸上に非接触にて接続、固定されている。冷却ファン３９０は冷却ダクト３９１のさらに外側面に固定されている。すなわち、冷却ファン３９０は、冷却ローラ３０１の内部に冷却風を流すために、冷却ローラ３０１の回転軸方向における一方の端部に設けられている。

ベルト加圧ローラ３０３，３０４は図４，図５に示すようにそれぞれベアリング３１３，３２３を介して加圧アーム３１２，３２２により回転可能に支持されている。加圧アーム３１２，３２２は前側板３１０、奥側板３２０の側面に一体で形成された加圧アーム支持軸３１０ｂ，３２０ｂにより揺動可能に支持されている。

前側板３１０、奥側板３２０の外側面に一体で形成された加圧バネ座面３１０ｃ，３２０ｃと加圧アーム３１２，３２２の間には圧縮コイル方式の加圧バネ３１４，３２４が挿入されていて加圧アーム３１２，３２２を押し下げる方向に付勢している。このため、複数の第一の懸架部材のうち加圧アーム３１２，３２２に支持されたベルト加圧ローラ３０３，３０４は、冷却ベルト３０２，２０２を介して冷却ローラ２０１に加圧されることになる。ここでは、複数設けられた第一の懸架部材のうち２つのローラ３０３，３０４が冷却ローラ２０１に加圧される構成を例示したが、これに限定されるものではなく、少なくとも一つの懸架部材が冷却ローラに加圧されるであれば良い。

前側板３１０、奥側板３２０の外側面にはそれぞれ冷却ベルト３０２にテンションを付与するためのベルトテンショナ３１５，３２５が配置されている。テンションローラ３０５の両端部を回転可能に支持しているテンションローラ軸受３１８，３２８は内部が矩形形状に空洞化されているテンショナホルダ３１６，３２６の空洞内壁に図１の水平方向にスライド可能に支持されている。またテンションローラ軸受３１８，３２８はテンショナホルダ３１６，３２６の空洞内壁の一方に一端が掛けられた引張りコイル方式のテンションバネ３１７，３２７の他の一端が掛けられていて引張り付勢される。これにより、図１，図５に示すように、冷却ベルトユニット２００，３００が冷却ベルト２０２，３０２を介して当接、加圧された状態において、テンションローラ３０５は、回転可能に支持されながら、冷却ベルト３０２にテンションを付与することになる。

さらに、テンションローラ３０５を支持するための前側板３１０、奥側板３２０の外側面には、前側板２１０、奥側板２２０側面のユニット支持軸２１０ｄ，２２０ｄにより前側板３１０、奥側板３２０が揺動可能に支持されるための軸受３１０ｄ，３２０ｄが保持されている。前側板２１０、奥側板２２０は、冷却ベルト２０２を内部に含むもう一方の冷却ベルトユニットである冷却ベルトユニット２００のフレームを構成する。

また前側板３１０、奥側板３２０の外側面の最上部には、ユニット加圧バネ２８０，２８１の上側一端を掛けるためのユニット加圧バネ係合部３１０ａ，３２０ａが一体にて形成されている。このユニット加圧バネ２８０，２８１は、図４，図５に示す冷却ベルトユニット２００，３００を互いに加圧するために設けられている。

冷却ベルトユニット２００，３００は、前側板２１０、奥側板２２０側面のユニット支持軸２１０ｄ，２２０ｄが前側板３１０、奥側板３２０側面に保持された軸受３１０ｄ，３２０ｄに嵌合する。加圧バネ２８０，２８１の付勢力により冷却ローラ２０１，３０１は冷却ベルト２０２，３０２を介して図１の点Ｂにおいて当接することになる。

このため冷却ベルト３０２，２０２は、図１に示すように最初に当接する当接点Ａから冷却ローラ２０１、３０１が当接する当接点Ｂを経由した後に、離間が開始される当接点Ｃにかけて全域（太線表示）において接触している。このため、シートＰが送り込まれると、シートＰは表面及び裏面が冷却ベルト３０２，２０２とそれぞれ面接触して摩擦搬送される。この面接触によりシートＰが持つ熱が冷却ベルト３０２，２０２に伝わり、冷却ローラ２０１，３０１を介して放熱される。

更に、冷却ベルト２０２，３０２をそれぞれ懸架する各冷却ローラ２０１，３０１を互いに加圧するとともに、シート搬送経路である搬送パスの形状を図１太線に示すようにＳ字形状に配置する。具体的には、冷却ローラ３０１の周面に冷却ベルト２０２を巻き付けるようにベルト加圧ローラ２０５，２０４を配置し、冷却ローラ２０１の周面に冷却ベルト３０２を巻き付けるようにベルト加圧ローラ３０３，３０４を配置する。これにより、冷却ローラ３０１の周面から冷却ローラ２０１の周面に沿って冷却ベルト２０２，３０２を当接したＳ字形状の搬送パスを形成することができる。またＳ字形状の冷却搬送パスの経路長を画像形成装置５００において使用できる最大長さのシート長に略一致させる。これにより、搬送パス全域にわたり冷却ベルト２０２，３０２と各冷却ローラ２０１，３０１とにシートＰを面接触させながら冷却ベルト２０２，３０２とシートＰを搬送させることができる。そのため、シートの冷却効率を著しく高めることができるとともに画像形成装置としての生産性を向上させることができる。

冷却ローラ２０１，３０１は、放熱効果の高い部材（ここではアルミ）で形成されるとともに図１，図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように内部が空洞である。また冷却ローラ２０１，３０１は、それぞれ空洞の内壁に突起状の複数の放熱フィン２０１ａ，３０１ａが形成されている。複数の放熱フィン２０１ａ，３０１ａは、それぞれ冷却ローラ２０１，３０１の回転軸方向に螺旋形状に形成されている。これにより、冷却ローラ２０１，３０１は、空洞内壁のパイプ形状の表面積よりも表面積が広くなっており、この結果、放熱効果が高まっている。

さらに冷却ローラ２０１，３０１の内部空洞の空間に図７に示すように冷却ファン２９０，３９０による冷却風が流れることにより冷却装置１０１外への放熱が促進される。

また前記螺旋形状の放熱フィン２０１ａ，３０１ａは、冷却ローラ２０１，３０１の回転にともない内部に冷却風を生ぜしめる。冷却ローラ２０１，３０１のそれぞれの放熱フィン２０１ａ，３０１ａは、図７（ａ）、７（ｂ）に示すように、螺旋の進行方向が軸方向において互いに逆方向になっている。このため、冷却ローラ２０１と冷却ローラ３０１の回転方向が互いに異なっているにも関わらず、冷却ローラ２０１，３０１の回転にともなう放熱フィン２０１ａ，３０１ａによる冷却風は、ともに冷却ファン２９０，３９０の冷却風の風向と一致している。このため冷却ファン２９０，３９０による冷却風は阻害されることなく流れることになる。

冷却ローラ２０１が、その一端側に固定された冷却ローラ駆動ギア２０１Ｇが図示しない駆動源である駆動モータからの駆動力を受けた駆動入力ギア２９２からの駆動伝達により、図１に示すように反時計回り方向に回転する。これにより、冷却ベルト２０２が図１に示す矢印方向に摩擦駆動されるとともにベルト加圧ローラ２０４，２０５、テンションローラ２０３も従動して回転する。さらに冷却ベルト３０２が冷却ベルト２０２からの摩擦駆動により図１に示す矢印方向に駆動、搬送されることによりベルト加圧ローラ３０３，３０４、テンションローラ３０５が従動して回転する。

図１に示す冷却ローラ２０１，３０１により形成される挟持搬送パスである当接点Ａから当接点Ｃまでの経路長は、本シート冷却装置を用いる画像形成装置５００において使用できる最大長さのシートＰ（例えばＡ３サイズのシート）の長さ等に略一致させておく。これにより、装置全体の小型化を阻害することなく、シートＰの冷却効率を最大限に維持することができる。例えばＡ３サイズは２９７ｍｍ×４２０ｍｍであるので、当接点Ａから当接点Ｃまでの経路長を約４００ｍｍ〜４５０ｍｍ程度に設定することが望ましい。

本発明者らは、定着ローラ１１０表層の設定温度が１８０℃、加圧ローラ１１１表層の設定温度が１００℃、環境温度２３℃、環境湿度５０％という条件のもとでシート冷却に関する実験を行った。具体的な実験の一例としては、この条件下で、坪量７０〜８０ｇ程度でかつ内部水分量約６％程度になじませた普通用紙であるシートＰを搬送速度３００〜５００ｍｍ／ｓｅｃ程度で搬送するという実験を行った。そして、定着ニップＮを通過した直後のシートＰの表面温度が約９０℃前後に加熱されていると同時に内部水分量が約４％程度に低下するという実験結果を得た。

このとき定着ニップ部Ｎ内で加熱、加圧されたシートＰは、加圧ローラ１１１より高温である定着ローラ１１０からの熱をより多く受けて、定着ローラ１１０側であるシートＰの上面側が加圧ローラ１１１側であるシートＰの下面側より大きく繊維が伸びる。これにより、結果としてシートＰは下方向のカール（以下、下カールと呼称する）が発生する。また周囲を繊維構造として拘束されているシートＰの幅方向中央部より、片側を拘束されずに空気中との間に水分移動が発生しやすい幅方向端部付近の水分量がより低下する。このため、シートＰの繊維が伸びやすいことにより、結果としてシートＰの端部表面形状が上下方向に波を打ったように変形してしまう現象（以下、波うちと呼称する）が発生する。

前記条件のもとでは、例えばシートＰの先端部及び後端部に発生する下カール量が１０〜１５ｍｍ、幅方向端部の波うち高さが１．５〜２ｍｍ程度になる場合がある。

冷却ベルト３０２，２０２により形成される冷却搬送パスである当接点Ａから当接点Ｃ（図１太線表示）までの経路の中で、シートＰはまず、当接点Ａから当接点Ｂまでの間で冷却ローラ３０１の曲率による第一の湾曲パスを通過する。そしてシートＰは、続けて当接点Ｂから当接点Ｃまでの間で冷却ローラ２０１の曲率による第二の湾曲パスを通過する。当接点Ａから当接点Ｃまでの冷却搬送パスにおいて、冷却開始直後であるためにより高温である当接点Ａから当接点Ｂまでの間で、シートＰは冷却ローラ３０１の曲率による上方向の第一の湾曲パスを通過する。このため、第一の湾曲パスでは、シートＰは、冷却過程後半である当接点Ｂから当接点Ｃまでの冷却ローラ２０１の曲率による下方向の第二の湾曲パスによるカール補正効果よりも、より効果的にカールが矯正される。

当接点Ａから当接点Ｃまでの経路長を前述したように約４００ｍｍ〜４５０ｍｍ程度に設定する。この場合、ニップ部Ｎを通過し、さらに上排出ガイド５０１、下排出ガイド５０２の間を通過したシートＰは、冷却搬送パスである当接点Ａから当接点Ｃにおいてその上面側が冷却ローラ３０１、下面側が冷却ローラ２０１により３０℃〜５０℃程度に冷却される。同時に、当接点Ａから当接点Ｂまでの間でシートＰは冷却ローラ３０１の曲率による上方向の湾曲パスの曲率により上方向へカール矯正されることになり、シートＰの先端部及び後端部に発生する下カール量が０〜５ｍｍに改善する。

またシートＰが冷却されることにより急激な水分量低下を阻止することができ、結果的にシート内部の水分量が４．５〜５％程度に改善され、シートの幅方向端部の波うち高さが０．５〜０．８ｍｍ程度に改善することができる。

また冷却ローラ２０１，３０１は図８，図９に示す構成の冷却ローラ４０１にしてもよい。

図８，図９において、４０２は熱均一化部材であるヒートパイプであり、冷却ローラ４０１の内部に設けられている。ヒートパイプ４０２の一方の端部には図９示すようにアルミやステンレス等の比較的熱伝達性が良好である材料で形成された放熱フィン４０２ａが固定されている。

冷却ローラ４０１内部には冷却ファン４９０により冷却風を流すための空洞部が形成されているとともに、複数のヒートパイプ４０２が放熱フィン４０２ａを冷却ファン４９０側に向けて保持されている。このように冷却ローラ４０１内部に熱均一化部材であるヒートパイプを設けることにより、例えばＡ４サイズのシートの縦方向の連続搬送のような場合にも、冷却ローラ４０１の幅方向の搬送領域内と領域外との温度差を極力低減できる。このため、冷却性能をより損ない難くなるという効果が期待できる。

上記構成の他にも、例えば図１０，図１１，図１２に示すような構成の冷却ローラ６０１にしてもよい。

図１０，図１１，図１２において、６３０は熱均一化部材であるヒートパイプの表層にＰＦＡ耐熱離型層を被覆した複数のヒートパイプローラであり、冷却ローラ６０１の内部に設けられている。ヒートパイプローラ６３０の一方の端部には図１１に示すようにアルミやステンレス等の比較的熱伝達性が良好である材料で形成された放熱フィン６３０ａが固定されている。

ヒートパイプローラ６３０の両端部は図１０，図１１に示すように放熱フィン６３０ａが冷却ファン６９０側に向くように軸受６３１を介して冷却ダクト６９１，６９２によりそれぞれ回転可能に支持されている。冷却ダクト６９１，６９２の側面には多数のダクト孔が形成されている。

図１２に示すようにヒートパイプローラ６３０は内部が円形状に空洞化された冷却ローラ６０１の内壁に内接するように配置されている。このため冷却ローラ６０１の回転時には各ヒートパイプローラ６３０は冷却ローラ６０１の内壁面との摩擦により従動回転することになる。この場合にも冷却ローラ４０１と同様の効果が期待できる。

以上説明したように、ヒートシンク構造を成すとともに冷却ベルト２０２，３０２の搬送とともに回転可能な冷却ローラ２０１，３０１を用いることにより、固定式のものに比べて、冷却ベルト２０２，３０２との摩擦による搬送抵抗を著しく低減できる。このため、冷却ベルト２０２，３０２、シートＰの搬送を安定させることができ、駆動負荷、電力をも低減することができる。

また冷却ベルト２０２，３０２との摺動による冷却ローラ２０１，３０１表面の摩耗等の耐久劣化もほとんど発生しないことから、冷却ローラ２０１，３０１と冷却ベルト２０２，３０２等の各部材表面間の熱伝達性も安定する。このため、シート冷却装置としての冷却性能、耐久信頼性を著しく向上することができる。

この結果、例えばアルミ材で形成された冷却ローラ２０１，３０１の表面に摩耗劣化低減のためにアルマイト処理のような表面処理を施すことは特に必要としない。また同様に冷却ローラ２０１，３０１の表面に摺動抵抗及び摩耗劣化低減のためにフッ素樹脂系のような低摩擦抵抗性を有する表面処理を施すことは特に必要としない。このため、冷却ローラ２０１，３０１と冷却ベルト２０２，３０２等の各部材表面間の熱伝達性を損なうことなく、部品コストをアップさせることもない。そのため例えばアルミ材等の良好な放熱冷却性を生かすことが可能となる。また冷却ベルト２０２，３０２表面の摩耗劣化進行による強度低下もほとんど生じることがないので、例えばポリイミド材料を用いた場合でもより厚みを薄くすることができるので冷却ローラ２０１，３０１との間の熱伝達性を向上させることができる。

また前述したように、冷却ベルト２０２，３０２をそれぞれ懸架する各冷却ローラ２０１，３０１を加圧するとともに、ベルト加圧ローラにより対向する冷却ローラに巻き付けることで、搬送パス形状を図１太線に示すようにＳ字形状に配置する。またＳ字形状の冷却搬送パスの経路長を画像形成装置５００において使用できる最大長さのシート長に略一致させる。これにより、搬送パス全域にわたり冷却ベルト２０２，３０２と各冷却ローラ２０１，３０１とシートＰを面接触させながら冷却ベルト２０２，３０２とシートＰを搬送させることができる。そのため、シートの冷却効率を著しく高めることができるとともに画像形成装置としての生産性を向上させることができる。

また略直線形状の冷却搬送パスと比較してＳ字形状の屈曲パスとすることにより、装置全体の小型化を図ることができるとともに、シートに対するカール矯正効果を得ることによるカールの低減、波うち低減を図ることができる。

〔第２実施形態〕
図１３〜図２０を用いてシート冷却装置としての冷却装置１０２について説明する。前述した第１実施形態と同じ構成の部分については説明を省略する。

シートＰの裏面に接触しつつ摩擦搬送するための第二のエンドレスベルトとしての冷却ベルト７０２及び冷却ローラ７０１、第二の懸架部材としてのベルト加圧ローラ７０４，７０５、テンションローラ７０３は独立した冷却ベルトユニット７００を構成している。この冷却ベルトユニット７００の構成は前述した第１実施形態の冷却ベルトユニット２００と同様であるので説明を省略する。

第一のエンドレスベルトとしての冷却ベルト８０２は、シートＰの表面に接触しつつ摩擦搬送する。この冷却ベルト８０２は、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、第一の冷却ローラとしての冷却ローラ８０１と、第一の懸架部材としてのベルト加圧ローラ８０３及びテンションローラ８０４の外周に架け渡されている。冷却ベルト８０２は、テンションローラ８０４により張力を与えられている。冷却ベルト８０２、冷却ローラ８０１、ベルト加圧ローラ８０３、テンションローラ８０４は独立した冷却ベルトユニット８００を構成している。

冷却ローラ８０１は第１実施形態の図７に示す冷却ローラ３０１と同一の構成であり、冷却ベルトユニット８００のフレームを構成する前側板８１０、奥側板８２０への支持方法もまた同様である。

ベルト加圧ローラ８０３は、図１４，図１５，図１６，図１７に示すように、それぞれベアリング８１３，８２３を介して加圧アーム８１２，８２２により回転可能に支持されている。加圧アーム８１２，８２２は前側板８１０、奥側板８２０の側面に一体で形成された加圧アーム支持軸８１０ｂ，８２０ｂにより揺動可能に支持されている。

前側板８１０、奥側板８２０の外側面に一体で形成された加圧バネ座面８１０ｃ，８２０ｃと加圧アーム８１２，８２２の間には、圧縮コイル方式の加圧バネ８１４，８２４が挿入されていて、加圧アーム８１２，８２２を押下げる方向に付勢している。そのため、加圧アーム８１２，８２２に支持されたベルト加圧ローラ８０３は対向する冷却ローラ７０１に対して冷却ベルト８０２，７０２を介して加圧される。

前側板８１０、奥側板８２０の外側面には、それぞれ冷却ベルト８０２にテンションを付与するためのベルトテンショナ８１５，８２５が配置されている。一方側のベルトテンショナ８２５は、図１７に示すように奥側板８２０の外側面に配置されている。これとは対向側のベルトテンショナ８１５は、図１４に示すように前側板８１０の外側面に、奥側板８２０のベルトテンショナ８２５と対称形状として配置されている。ベルトテンショナ８１５，８２５は、テンションローラ８０４の両端部を回転可能に支持しているテンションローラ軸受８１８，８２８が、内部が矩形形状に空洞化されているテンショナホルダ８１６，８２６の空洞内壁にスライド可能に支持された構成である。また、テンションローラ軸受８１８，８２８は、テンショナホルダ８１６，８２６の空洞内壁の一方に一端が掛けられた引張りコイル方式のテンションバネ８１７，８２７の他の一端が掛けられている。テンションローラ軸受８１８，８２８が引張り付勢されることにより、テンションローラ８０４は回転可能に支持されながら、冷却ベルト８０２にテンションを付与することになる。

前側板８１０、奥側板８２０の外側面には、それぞれテンショナホルダ８１６，８２６を図１６，図１７に示す矢印Ｙ１，Ｙ２方向に揺動可能に支持するためのテンショナホルダ支持軸８１０ｆ，８２０ｆが一体にて形成されている。テンショナホルダ８１６，８２６は、それぞれテンショナホルダ支持軸８１０ｆ，８２０ｆを中心に揺動可能である。これにより、テンションローラ軸受８１８，８２８を介して支持されているテンションローラ８０４は、図１３（ａ）に示す冷却ローラ７０１へ当接する位置から、図１３（ｂ）に示す冷却ローラ７０１から離間する位置までの間を往復移動することが可能である。

すなわち、冷却ベルト８０２を懸架するための複数の懸架部材のうち、シートの搬送方向下流のテンションローラ８０４は、対向する冷却ローラ７０１に対して接近又は離間するように移動可能に設けられている。そして、このテンションローラ８０４の移動により冷却ベルト８０２，７０２との当接範囲の最下流部におけるニップ長さを任意に変更することができる。以下、具体的に説明する。

図１４，図１５に示すように前側板８１０、奥側板８２０により軸受９０２，９０６を介して回転可能に支持されているカム軸９００の両端部近傍でかつ前側板８１０、奥側板８２０の外側には同形状のカム９０１，９０５が同位相で固定されている。さらにカム９０５の外側にはカム軸９００を回転駆動するためのパルスモータを用いたカム駆動モータ９０３が奥側板８２０の外側に配置されている。これによりカム９０１，９０５はカム軸９００の回転にともない図１６，図１７に示す矢印Ｘ１，Ｘ２方向に揺動することが可能である。

図１５に示すように、奥側板８２０の外側面のカム９０５の上方にはカム９０５の角度位置を検知するためのカムセンサ９０４が配置されている。

カム駆動モータ９０３が図１７に示す矢印Ｘ２方向（時計回り方向）に回転を開始すると、カム軸９００に固定されたカム９０１，９０５もまた同方向に回転する。カム９０５の一端に一体で形成された検知フラグ部９０５ａが図１７に示すようにカムセンサ９０４の検知スリット９０４ａ間に達すると、カム９０１，９０５が図１７に示す上限位置にあることが検知される。

前側板８１０、奥側板８２０の外側面には、それぞれバネフックピン８１０ｅ，８２０ｅが一体で形成されている。テンショナホルダ８１６，８２６の一端には、それぞれバネフック孔８１６ａ，８２６ａが一体で形成されている。バネフックピン８１０ｅ，８２０ｅとバネフック孔８１６ａ，８２６ａとの間には、引張りコイル方式の押上げバネ９０６，９０７が掛けられていて、テンショナホルダ８１６，８２６を上方に押上げるように付勢している。このため、テンショナホルダ８１６，８２６は押上げバネ９０６，９０７の付勢力によりその上面がそれぞれカム９０１，９０５の円弧面に図１６，図１７に示すように当接することになる。

以上説明した構成により、カム駆動モータ９０３の回転駆動によりカム９０１，９０５を介してテンショナホルダ８１６，８２６、及びテンショナホルダ８１６，８２６により回転可能に支持されているテンションローラ８０４の上下位置を可変制御する。このテンションローラ８０４を上昇させる制御の流れを図１８に示す。

図１３（ａ）に示すようにテンションローラ８０４が冷却ローラ７０１へ当接する位置から図１７において矢印Ｘ２方向（時計回り方向）にカム駆動モータ９０３が回転を開始すると（図１８のＳ１８１）、カム９０１，９０５のカム面が上昇する。それにともない、テンショナホルダ８１６，８２６が押上げバネ９０６，９０７の付勢力により上昇する。よってテンショナホルダ８１６，８２６により回転可能に支持されているテンションローラ８０４がテンショナホルダ支持軸８１０ｆ，８２０ｆをそれぞれ中心に図１７に示す矢印Ｙ２方向に上昇する。そして、カム９０５がカムセンサ９０４により検知されると（Ｓ１８２）、カム駆動モータ９０３は停止する（Ｓ１８３）。このとき、テンションローラ８０４が上限位置に達する。

このテンションローラ８０４が上限位置に達した状態を図１３（ｂ），図１７に示す。また本実施形態のシート冷却装置のブロック図を図１９に示す。なお、図１９に示すように、制御手段としてのＣＰＵ９１０は、カムセンサ９０４からの信号に応じて、モータコントローラ９１１、モータドライバ９１２を介してカム駆動モータ９０３の動作を制御する。

図１３（ｂ）に示すように、冷却ベルト７０２，８０２は当接点Ａから当接を開始して冷却ローラ７０１，８０１の当接点Ｂ、ベルト加圧ローラ８０３と冷却ローラ７０１との当接点Ｃを経由した後に、当接点Ｄ´を最後に冷却ベルト７０２，８０２は離間する。このときシートＰは矢印Ｅ´方向に排出されることになる。ベルト加圧ローラ８０３との当接点Ｃから最後の当接点Ｄ´までのニップ長さはＮ２である。

例えばテキスト画像等のトナーの量が少ない場合と比較して、シートＰの上面にのっているトナーＴの量がはるかに多い写真画像等を、特に質量、剛性が低い薄紙に定着させる場合等がある。この場合には、定着ニップ部Ｎ内でトナーＴと定着ローラ１１０表層の密着が強固であり、定着ローラ１１０表層から剥離されるまでの間に下カールとは逆の上カールが発生する場合がある。

またシートＰの質量が約７０ｇ〜８０ｇ程度の一般的な普通紙と比較して、定着装置１００からより多く熱量を受ける厚紙やコート紙では、定着装置１００を通過した後でもより高温を保ちやすい。また質量が同等のシートでかつ定着装置１００を通過した後のシートＰの温度が同等でも、剛性の低いシートは内部の水分が外部に抜けやすく、より波うちが顕著になる傾向がある。

このように図１３（ｂ）に示す冷却ベルト７０２，８０２の当接範囲、すなわち当接点Ａから当接点Ｄ´までのシートＰの冷却過程では、シートＰの冷却能力が十分でない場合や、またシートＰの下カール付与が十分でない場合がある。この場合には、以下のようにテンションローラ８０４の位置を冷却ローラ７０１に向けて下降させる。このテンションローラ８０４を下降させる制御の流れを図２０に示す。

図１７において矢印Ｘ２方向とは逆方向（図１６の矢印Ｘ１方向）すなわち反時計回り方向にカム駆動モータ９０３が回転を開始すると（図２０のＳ２０１）、カム９０１，９０５のカム面が下降する。それにともない、テンショナホルダ８１６，８２６及びテンションローラ８０４がテンショナホルダ支持軸８１０ｆ，８２０ｆを中心に押上げバネ９０６，９０７の付勢力に抗して図１６の矢印Ｘ１方向に下降し始める。カム駆動モータ９０３への入力パルスのカウントを開始して（Ｓ２０２）、任意の既定値に達したら（Ｓ２０３）、カム駆動モータ９０３の回転を停止する（Ｓ２０４）。カム駆動モータ９０３への入力パルスの既定値を最大に設定した場合に、図１３（ａ）に示すようにテンションローラ８０４は冷却ベルト７０２，８０２を介して冷却ローラ７０１へ当接する。

このとき図１３（ａ）に示すように、冷却ベルト７０２，８０２は、当接点Ａから当接を開始してテンションローラ８０４と冷却ローラ７０１の当接点Ｄまでの経路（太線表示）において冷却ベルト７０２，８０２は面接触することになる。このときシートＰは矢印Ｅ方向に排出されることになる。ベルト加圧ローラ８０３との当接点Ｃから最後の当接点Ｄまでのニップ長さはＮ１である。このニップ長さＮ１は、図１３をみてもわかる通り、前述した当接点Ｄ´までのニップ長さＮ２より長い。

このように、冷却ベルト７０２，８０２が、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、当接点Ａから冷却ローラ７０１、８０１が当接する当接点Ｂを経由した後に、離間する当接点Ｄまたは当接点Ｄ´にかけての経路（太線表示）全域において接触している。このため、冷却装置にシートＰが送り込まれると、シートＰは表面及び裏面は冷却ローラ８０１，７０１の周面に沿った冷却ベルト７０２，８０２とそれぞれ面接触して摩擦搬送される。この面接触によりシートＰが持つ熱が冷却ベルト７０２，８０２に伝わり、冷却ローラ７０１、８０１を介して放熱される。

冷却ローラ７０１、８０１は、第１実施形態と同様に内部が空洞であり、また複数の放熱フィンが螺旋形状に空洞内壁に形成され、パイプ形状の表面積よりも表面積が広くなっている。この結果、放熱効果が高まっている。

さらに冷却ローラ７０１、８０１の内部空洞の空間に冷却ファン７９０，８９０による冷却風が流れることにより冷却装置１０２外への放熱が促進されることも第１実施形態と同様である。

また、冷却ローラ７０１，８０１のそれぞれの放熱フィンは図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、螺旋の進行方向が逆になっている。このため、冷却ローラ７０１，８０１の回転方向が互いに異なっているにも関わらず、放熱フィン２０による自冷風はともに冷却ファン７９０，８９０の冷却風の風向と一致している。このため冷却ファン７９０，８９０による冷却風は阻害されることなく流れることもまた第１実施形態と同様である。

以上説明したシート冷却装置１０２の構成、動作により、上記実施形態の効果に加えて、以下の効果が得られる。すなわち、本実施形態によれば、冷却ベルト７０２，８０２との当接範囲の最下流部におけるベルト加圧ローラ８０３との当接点Ｃから最後の当接点ＤまたはＤ´までのニップ長さを、上限Ｎ１から下限Ｎ２までの範囲で任意に選択（変更）することができる。そのため、シートＰの質量、サイズ、紙種、設置環境、定着温度等により最適な波うち、カール補正が可能となる。

なお、前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、中間転写体を使用し、該中間転写体に担持されたトナー像をシートに一括して転写する画像形成装置に限定されるものでもない。シート担持体を使用し、該シート担持体に担持されたシートに各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置におけるシート冷却装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また、前述した実施形態では、第一、第二の冷却ローラ、第一、第二のエンドレスベルト、及び第一、第二の懸架部材がそれぞれ同じ構成、材質を有すると説明したが、これに限定されない。例えば、シートのカール補正の目的で、一方の冷却ローラは内部を空洞で、複数の放熱フィンを螺旋形状に空洞内壁に形成するのに対して、他方の冷却ローラを、一方の冷却ローラの径よりも小さな径を有する中実の金属棒で形成するようにしてもよい。

Ｎ …定着ニップ部
Ｐ …シート
１００ …定着装置
１０１，１０２ …冷却装置
１１０ …定着ローラ
１１１ …加圧ローラ
２００，３００ …冷却ベルトユニット
２０１，３０１ …冷却ローラ
２０１ａ，３０１ａ …放熱フィン
２０２，３０２ …冷却ベルト
２０３ …テンションローラ
２０４，２０５ …ベルト加圧ローラ
２９０ …冷却ファン
２９１ …冷却ダクト
３０２，２０２ …冷却ベルト
３０３，３０４ …ベルト加圧ローラ
３０５ …テンションローラ
３９０ …冷却ファン
３９１ …冷却ダクト
４０１ …冷却ローラ
４０２ …ヒートパイプ
４０２ａ …放熱フィン
４９０ …冷却ファン
５００ …プリンタ
５０１ …上排出ガイド
５０２ …下排出ガイド
５１０ …画像形成部
５６５ …排出トレイ
６０１ …冷却ローラ
６３０ …ヒートパイプローラ
６９０ …冷却ファン
６９１，６９２ …冷却ダクト
７００ …冷却ベルトユニット
７０１ …冷却ローラ
７０２ …冷却ベルト
７０３ …テンションローラ
７０４，７０５ …ベルト加圧ローラ
８００ …冷却ベルトユニット
８０１ …冷却ローラ
８０２ …冷却ベルト
８０３ …ベルト加圧ローラ
８０４ …テンションローラ
９０１，９０５ …カム
９０３ …カム駆動モータ
９０４ …カムセンサ
９０４ａ …検知スリット
９０５ａ …検知フラグ部
９１０ …ＣＰＵ
９１１ …モータコントローラ
９１２ …モータドライバ

Claims (15)

1. シートの未定着トナー像を加熱して定着するための定着装置を通過したシートを搬送しながら冷却するためのシート冷却装置において、
   第一の冷却ローラと、前記第一の冷却ローラの搬送方向下流に配置された第一の懸架部材と、に懸架された第一のエンドレスベルトと、
   前記第一の冷却ローラの搬送方向下流に配置された第二の冷却ローラと、前記第二の冷却ローラの搬送方向上流に配置された第二の懸架部材と、に懸架された第二のエンドレスベルトと、を有し、
   前記第一のエンドレスベルトを介して前記第一の冷却ローラの周面に前記第二のエンドレスベルトを巻き付けるように前記第二の懸架部材を配置するとともに、前記第二のエンドレスベルトを介して前記第二の冷却ローラの周面に前記第一のエンドレスベルトを巻き付けるように前記第一の懸架部材を配置して、前記第一のエンドレスベルトと前記第二のエンドレスベルトとの間にＳ字形状のシート搬送経路に形成したことを特徴とするシート冷却装置。
2. 前記第一の懸架部材は複数設けられ、前記複数の第一の懸架部材のうち少なくとも一つの懸架部材が、前記第一のエンドレスベルトを介して前記第二の冷却ローラに加圧されることを特徴とする請求項１に記載のシート冷却装置。
3. 前記複数の第一の懸架部材のうち搬送方向下流の懸架部材を第二の冷却ローラに対して接近又は離間するように移動可能に設けて、前記懸架部材の移動により前記第一のエンドレスベルトと前記第二のエンドレスベルトとの当接範囲の最下流部におけるニップ長さを変更することを特徴とする請求項２に記載のシート冷却装置。
4. 前記第二の懸架部材は複数設けられ、前記複数の第二の懸架部材のうち少なくとも一つの懸架部材が、前記第二のエンドレスベルトを介して前記第一の冷却ローラに加圧されることを特徴とする請求項１に記載のシート冷却装置。
5. 前記第一、第二の冷却ローラうち少なくとも一方は内部が空洞であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート冷却装置。
6. 前記空洞の内壁に突起状の放熱フィンが一体に設けられることを特徴とする請求項５に記載のシート冷却装置。
7. 前記放熱フィンは前記第一、第二の冷却ローラの回転軸方向に螺旋形状に形成され、当該冷却ローラの回転にともない内部に冷却風を生ぜしめることを特徴とする請求項６に記載のシート冷却装置。
8. 前記空洞を有する冷却ローラの回転軸方向における少なくとも一方の端部に前記冷却ローラの内部に冷却風を流すための冷却ファンを設けるとともに、前記冷却ローラの回転にともなう冷却風と前記冷却ファンによる冷却風の風向が一致することを特徴とする請求項７に記載のシート冷却装置。
9. 前記空洞を有する冷却ローラは、前記空洞に前記冷却ローラの回転軸方向の熱均一化のために回転可能に支持された少なくとも一つのヒートパイプローラを備えることを特徴とする請求項５乃８のいずれか１項に記載のシート冷却装置。
10. 前記ヒートパイプローラは前記冷却ローラの内壁に当接され、前記冷却ローラの回転にともない同方向に従動して回転することを特徴とする請求項９に記載のシート冷却装置。
11. 前記第一のエンドレスベルトと、前記第二のエンドレスベルトは、シートの搬送方向と直交する方向の幅方向において、シートの全域と接触することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート冷却装置。
12. 第一のエンドレスベルトを備える第一冷却ベルトユニットと、
    第二のエンドレスベルトを備える第二冷却ベルトユニットとを備え、
    第一冷却ベルトユニットと第二冷却ベルトユニットは、一端で回動可能に支持され、他端で互いに付勢されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシート冷却装置。
13. 前記第二の冷却ローラを回転させる駆動モータを備え、前記第二の冷却ローラを回転させることにより、前記第二のエンドレスベルトを回転させ、前記第二のエンドレスベルトと前記第一のエンドレスベルトとの摩擦力により前記第一のエンドレスベルトは回転することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のシート冷却装置。
14. 前記シート搬送経路のシート搬送方向の長さは、冷却装置に適用可能なシートのシート搬送方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のシート冷却装置。
15. シートにトナー像を形成する画像形成部と、定着部材と加圧部材との間の定着ニップ部で前記シートを挟持搬送してシートの未定着トナー像を加熱して定着するための定着装置と、前記定着装置を通過したシートを冷却するための請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のシート冷却装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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