特開 2023-137851 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023137851

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20230922BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20230922BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 530

G03G15/20 510

G03G15/00 460

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022044257

(22)【出願日】2022-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100090527

【弁理士】

【氏名又は名称】舘野 千惠子

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 隆

【テーマコード（参考）】

2H033

2H072

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H033BA10

2H033BA11

2H033BA12

2H033BA29

2H033BA31

2H033BA32

2H033BB12

2H033BE03

2H072JA06

2H270SA09

2H270SB12

2H270SB13

2H270SB15

2H270SB16

2H270SC14

(57)【要約】

【課題】定着処理後の記録媒体に対して、画像を荒らすことなく、迅速かつ効率的に冷却を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成部と、記録媒体Ｓ上に担持された未定着画像を加熱定着させる定着装置２００と、定着装置２００を通過した記録媒体Ｓを搬送経路上で冷却する冷却装置１００と、を備えた画像形成装置であって、冷却装置１００は、定着装置２００から送り出された記録媒体Ｓに対して、加圧挟持することなく当接する搬送ローラ部材８０と、記録媒体Ｓの搬送経路を介して搬送ローラ部材８０と対向して配置される搬送ガイド部材９０と、搬送ローラ部材８０へ向けて送風する送風手段９５と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体上に担持された未定着画像を加熱定着させる定着装置と、前記定着装置を通過した前記記録媒体を搬送経路上で冷却する冷却装置と、を備えた画像形成装置であって、
前記冷却装置は、
前記定着装置から送り出された前記記録媒体に対して、加圧挟持することなく当接する搬送ローラ部材と、
前記記録媒体の搬送経路を介して前記搬送ローラ部材と対向して配置される搬送ガイド部材と、
前記搬送ローラ部材へ向けて送風する送風手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記搬送ローラ部材が、軸となる芯金の外周面にブラシ繊維を植毛したブラシローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記ブラシローラの前記芯金の内部が中空であり、前記芯金の外周面に内部と連通する複数の通気孔を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記送風手段が、前記ブラシローラの軸方向端部側から前記芯金の内部へ向けて送風することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記ブラシローラの前記芯金の内周面と摺接し、一部の前記通気孔を閉塞して通気範囲を規制する規制部材を有することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記搬送ローラ部材を回転駆動する駆動手段を備え、
前記搬送ローラ部材が、前記記録媒体の搬送速度と同速度かそれ以上の速度で回転することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記搬送ローラ部材が、前記記録媒体の搬送経路に沿って複数配設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記搬送ガイド部材が、前記記録媒体の画像が形成されていない非画像面側に配設される回転可能なガイドローラであることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記ガイドローラの外径は、前記ブラシローラの外径よりも小さく、
前記記録媒体の搬送領域の外側において、前記ブラシローラと駆動伝達部材を介して駆動的に連結されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記ガイドローラは、前記ブラシローラの前記ブラシ繊維と５ｍｍよりも短い接触幅で当接するように配設されていることを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記ガイドローラは、前記ブラシローラと離間して配設されていることを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。

【請求項12】

前記搬送ガイド部材が、搬送される前記記録媒体のいずれか一方の面側に配設される板状のガイド板であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに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、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、電子写真記録・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセスにより画像が形成され、画像転写方式又は直接方式により未定着トナー画像が記録媒体（例えば、用紙等）に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、記録媒体に形成されたトナー像を、定着部材と加圧部材との間のニップ部において加熱及び加圧し、定着処理を実行するものが知られている。

【0003】

定着後の用紙は排紙ローラから排出され、排紙トレイに積載される。積載された用紙に定着時の熱が畜熱されていると、用紙上でトナーが溶融状態となり、隣接する用紙が溶融したトナーを媒介として貼りつくブロッキング現象（排紙接着）が発生することがある。

【0004】

このような問題に対し、搬送される用紙を冷却する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、トナー像が定着された定着用紙を冷却する冷却部としての冷却ローラが、本体部とコーティングにより形成された表面部とを含み、表面部の熱容量が、本体部の熱容量よりも低い画像形成装置が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の装置では、冷却ローラの表面部を用紙に圧接させることにより用紙の冷却が行われるが、用紙上の溶融状態のトナーに冷却ローラが圧接することで、画像が荒れてしまうおそれがある。

【0006】

また、冷却ローラと用紙との接触面積が小さく、充分な冷却が困難となるおそれがある。特に、生産速度が速くなったり連続プリント枚数が多くなったりする場合は、用紙の温度下げ幅を確保することができず、その結果としてブロッキング現象を有効に防止できないという課題がある。

【0007】

そこで本発明は、定着処理後の記録媒体に対して、画像を荒らすことなく、迅速かつ効率的に冷却を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体上に担持された未定着画像を加熱定着させる定着装置と、前記定着装置を通過した前記記録媒体を搬送経路上で冷却する冷却装置と、を備えた画像形成装置であって、前記冷却装置は、前記定着装置から送り出された前記記録媒体に対して、加圧挟持することなく当接する搬送ローラ部材と、前記記録媒体の搬送経路を介して前記搬送ローラ部材と対向して配置される搬送ガイド部材と、前記搬送ローラ部材へ向けて送風する送風手段と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、定着処理後の記録媒体に対して、画像を荒らすことなく、迅速かつ効率的に冷却を行うことができる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図2】本実施形態に係る定着装置の構成例を示す概略断面図である。

【図3】第１の実施形態に係る画像形成装置の要部断面模式図である。

【図4】第２の実施形態に係る画像形成装置の要部断面模式図である。

【図5】図４に示す構成の水平方向の断面模式図である。

【図6】第３の実施形態に係る画像形成装置の要部断面模式図である。

【図7】第４の実施形態に係る画像形成装置の要部断面模式図である。

【図8】第５の実施形態に係る画像形成装置の要部断面模式図である。

【図9】第６の実施形態に係る画像形成装置の要部断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

【0012】

［画像形成装置］
図１は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を説明する図である。
図１に示した画像形成装置１は、複数の色画像を形成する画像形成部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式のカラープリンタある。なお、本発明はこの方式に限られず、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。

【0013】

画像形成装置１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。

【0014】

画像形成装置１では、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像が、各感光体ドラムに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトである中間転写体（以下、「転写ベルト」という）１１に対して１次転写される。この１次転写工程の実行によってそれぞれの色の画像が重畳転写され、その後、記録媒体（以下、単に「用紙」ともいう）Ｓに対して２次転写工程を実行することで一括転写される。

【0015】

各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを代表として説明すると、感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ、現像
装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋおよびクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込み光Ｌｂを用いた書き込みには、光書き込み装置８が用いられる。

【0016】

転写ベルト１１に対する重畳転写では、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写される。このために、転写は、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

【0017】

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。

【0018】

画像形成装置１は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１をクリーニングするベルトクリーニング装置１３と、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置８とを有している。

【0019】

光書き込み装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏向手段としての回転多面鏡などを装備している。光書き込み装置８は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを出射して感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに静電潜像を形成するよう構成されている。書き込み光Ｌｂは、図１では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である。

【0020】

画像形成装置１には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋと転写ベルト１１との間に向けて搬送される記録媒体Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１が設けられている。また、シート給送装置６１から搬送されてきた記録媒体Ｓを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラムと転写ベルト１１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４が設けられている。また、記録媒体Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知するセンサが設けられている。

【0021】

画像形成装置１には、トナー像が転写された記録媒体Ｓにトナー像を定着させるための定着装置２００と、定着装置を通過した記録媒体Ｓを搬送経路上で冷却する冷却装置１００と、定着装置２００の下流側に配設された搬送ローラ対６と、記録媒体Ｓを画像形成装置１の本体外部に排出する排出ローラ対７と、が備えられている。

【0022】

また、画像形成装置１の本体上部には、排出ローラ対７により画像形成装置１の本体外部に排出された記録媒体Ｓを積載する排紙トレイ１７が備えられている。また、排紙トレイ１７の下側には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋが備えられている。

【0023】

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。
従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。

【0024】

シート給送装置６１は、画像形成装置１の本体下部に配設されており、最上位の記録媒体Ｓの上面に当接する給送ローラ３を有している。給送ローラ３が図中反時計回りに回転駆動されることにより、最上位の記録媒体Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

【0025】

転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
クリーニング装置１３はまた、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための排出手段を有している。

【0026】

［定着装置］
図２は、本発明の画像形成装置に搭載される定着装置の一例を示す概略構成図である。
なお、本実施形態の画像形成装置に搭載される定着装置の方式は、以下に示すベルト定着方式に限定されず、ローラ定着方式であってもよい。
図２に示した定着装置２００は、回動可能な無端ベルト状の定着部材（以下、「定着ベルト」ともいう）２０１と、定着部材２０１を加熱する熱源２０２と、定着部材２０１の内側に配置される非回転のニップ形成部材２０６と、定着部材２０１の熱移動を補助する熱移動補助部材２１６と、定着部材２０１の外側で、ニップ形成部材２０６と対向して配置され、該定着部材２０１との間にニップ部Ｎを形成する加圧部材（加圧ローラ）２０３と、を備え、未定着画像を担持した記録媒体Ｓをニップ部Ｎに通して定着を行う。

【0027】

定着ベルト２０１は、複数の熱源（ハロゲンヒータ）２０２Ａ，２０２Ｂにより内周側から輻射熱で直接加熱される。
また、定着ベルト２０１の温度を検知するため、温度センサ２３０Ａ，２３０Ｂが取り付けられ、非接触で定着ベルト２０１の温度を検知し、その検知温度によってそれぞれの熱源２０２Ａ，２０２Ｂの点灯率を制御し、定着ベルト２０１の温度を所望の温度に制御している。すなわち、温度センサ２３０Ａ，２３０Ｂによる検知温度がそれぞれ所定の検知目標温度となるように、制御手段がそれぞれの熱源２０２Ａ，２０２Ｂの発熱（熱源への通電）を制御する。
以下、複数の熱源を区別しないときは、単に「熱源２０２」と表す。

【0028】

図２の定着ベルト２０１の内側には、加圧ローラ２０３に対向して配置されたニップ形成部材２０６と、ニップ形成部材２０６の定着ベルト２０１の内面に対向する面を覆う熱移動補助部材２１６と、ニップ形成部材２０６を加圧ローラ２０３からの加圧力に対抗して保持するステー部材２０７とを有している。
ニップ形成部材２０６は、定着ベルト２０１を介して加圧ローラ２０３との間でニップ部Ｎを形成し、定着ベルト内面と熱移動補助部材２１６を介して間接的に摺動するようになっている。ニップ部Ｎにトナー像が担持された記録媒体Ｓを通過させることにより記録媒体上のトナーを熱により溶融させ加圧により記録媒体に定着させる。

【0029】

熱移動補助部材２１６の定着ベルト２０１との接触面には、摩擦係数の低い摺動コーティングが施されている。摺動コーティングとしては、例えば、フッ素コーティングや、耐摩耗性の高いＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等のガラスコーティング等が挙げられる。

【0030】

また、熱移動補助部材２１６の定着ベルト２０１との接触面には潤滑剤が塗布される。潤滑剤としては、耐熱温度の高いフッ素グリスもしくはシリコーンオイルが適当である。フッ素グリスは基油となるフッ素オイルに増ちょう剤を分散させてゲル状にした潤滑剤であり、粘度がオイルより高いため摺動部からの流出対策として有効である。

【0031】

熱移動補助部材２１６は、熱が局所的に留まることを防止し、積極的に長手方向に熱を移動させて長手方向の温度不均一性を低減するために設けられている。
このため、熱移動補助部材２１６の材料としては、短時間で熱移動が可能な材料が好ましく、例えば、熱伝導率の高い銅、アルミニウム、銀等が挙げられる。これらのうち、コスト面、入手性、熱伝導率特性、加工性を総合的に考慮すると、銅が最も好ましい。
本実施形態では、熱移動補助部材２１６の定着ベルト２０１に直接接触する面がニップ形成面となる。

【0032】

定着ベルト２０１は、ニッケルやＳＵＳなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルトまたはフィルムで構成される。ベルトの表層はＰＦＡまたはＰＴＦＥ層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。ベルトの基材とＰＦＡまたはＰＴＦＥ層の間にはシリコーンゴムの層などで形成された弾性層があっても良い。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じ得る。これを改善するにはシリコーンゴム層を１００［μｍ］以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。

【0033】

定着ベルト２０１の熱移動補助部材２１６と摺動する面には、上述のように摺動コーティングを施すことができるが、この場合耐熱性や耐摩耗性を考慮し、ポリイミドやポリアミドイミドなどの材料を選択することができる。

【0034】

ステー部材２０７はニップ部Ｎ側と反対側が起立した起立部を有した形状となっており、起立部を隔て、熱源２０２Ａ、２０２Ｂが配置され、定着ベルト２０１は熱源２０２によりニップ部以外の領域で内面側から輻射熱で直接加熱される。

【0035】

定着ベルト２０１の内部にはニップ形成部材２０６とニップ部Ｎを支持するための支持部材としてのステー部材２０７を設け、加圧ローラ２０３により圧力を受けるニップ形成部材２０６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。このステー部材２０７は両端部で保持部材としてのフランジに保持固定され位置決めされている。

【0036】

また、熱源２０２とステー部材２０７の間に反射部材２０９を備え、熱源２０２からの輻射熱などによりステー部材２０７が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。

【0037】

また、反射部材２０９を設けることで、お互いのヒータが相手のガラス管を加熱しないようにすることで、効率的に定着ベルト２０１を加熱することができる。反射部材２０９は、熱源２０２の熱を吸収しないように、放射率が低い材料で形成されている。
なお、反射部材２０９を備える代わりに、ステー部材２０７表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることが可能となる。

【0038】

加圧ローラ２０３は芯金２０５に弾性ゴム層２０４があり、離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層）が設けてある。加圧ローラ２０３は、画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ２０３は、スプリングなどにより定着ベルト２０１側に押し付けられており、弾性ゴム層２０４が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。加圧ローラ２０３は中空のローラであっても良く、加圧ローラ２０３にハロゲンヒータなどの加熱源を有していても良い。弾性ゴム層２０４はソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ２０３内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より望ましい。

【0039】

定着ベルト２０１は加圧ローラ２０３により連れ回り回転する。図２の場合は加圧ローラ２０３が駆動源により回転し、ニップ部Ｎでベルトに駆動力が伝達されることにより定着ベルト２０１が回転する。定着ベルト２０１はニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部以外では両端部でフランジにガイドされ、走行する。
上記のような構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。

【0040】

［冷却装置］
本発明に係る画像形成装置１は、記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成部と、記録媒体Ｓ上に担持された未定着画像を加熱定着させる定着装置２００と、定着装置２００を通過した記録媒体Ｓを搬送経路上で冷却する冷却装置１００と、を備えている。
冷却装置１００は、定着装置２００から送り出された記録媒体Ｓに対して、加圧挟持することなく当接する搬送ローラ部材８０と、記録媒体Ｓの搬送経路を介して搬送ローラ部材８０と対向して配置される搬送ガイド部材９０と、搬送ローラ部材８０へ向けて送風する送風手段９５と、を備えている。

【0041】

冷却装置１００は、定着装置２００と下流側に配設された搬送ローラ対６との間に配設されており、定着装置２００から送り出された記録媒体Ｓを直ちに冷却することができる。定着処理による熱が記録媒体Ｓの厚み方向に伝達される前、すなわち内部に蓄熱される前に冷却を行うことができるため、高速かつ大量に搬送される記録媒体Ｓを効率的に冷却することができ、排紙された記録媒体Ｓの接着（ブロッキング現象）を防止することができる。また、熱を帯びた記録媒体Ｓが搬送されることによる周辺部材の温度上昇や、これに起因した不具合等も防止することができる。

【0042】

搬送ローラ部材８０は記録媒体Ｓに対して加圧されず、搬送ローラ部材８０の圧接により対向する部材との間で記録媒体Ｓが挟持される構成ではないため、定着処理直後の柔らかい状態のトナーが圧接により荒らされることがない。また、コシの弱い薄い記録媒体Ｓの搬送にも適している。さらに、搬送ローラ部材８０を記録媒体Ｓに対して加圧する機構（例えば、スプリング等の押圧部材）が不要となるため、省スペース化を実現することができるとともに、簡単な構成で搬送ローラ部材８０を保持することができる。

【0043】

なお、冷却装置１００は、搬送ローラ部材８０を回転駆動する駆動手段を備え、搬送ローラ部材８０が、記録媒体Ｓの搬送速度と同速度かそれ以上の速度で回転することが好ましい。これにより、搬送ローラ部材８０が搬送負荷となることなく、記録媒体Ｓを効率よく搬送することができる。

【0044】

＜第１の実施形態＞
図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置１の要部の断面模式図であって、定着装置２００の下流側に配設された冷却装置１００、搬送ローラ対６及び排出ローラ対７を示している。また、記録媒体Ｓの搬送方向を矢印Ｄで示している。
本実施形態において、冷却装置を構成する搬送ローラ部材８０は、軸となる芯金８２の外周面にブラシ繊維８１を植毛したブラシローラである。以下、搬送ローラ部材を「ブラシローラ」という。

【0045】

ブラシローラ８０は、芯金８２上にブラシ繊維８１を直接植毛して構成することができる。ブラシ繊維８１の植毛密度や植毛領域、ブラシ繊維８１の径、ブラシ繊維８１の種類、及びブラシ繊維８１の喰込量等は特に限定されず、適宜選択することができる。
また、ブラシローラ８０は、ブラシ繊維８１が植毛された搬送コロ状のローラが複数連なった構成であってもよい。

【0046】

ブラシ繊維８１に使用する繊維の種類としては、例えばナイロン、アクリル、ポリエステル等が挙げられるが、これらに限定されない。ブラシ繊維８１として耐熱性を有するポリイミド樹脂やアラミド樹脂等を使用することも可能である。
ブラシローラ８０は、芯金８２上にポリイミド繊維やアラミド繊維等を植毛したブラシ布等を螺旋状に巻回して構成することもできる。巻回されるブラシ布の帯幅や形態は特に限定されず、ブラシ繊維８１がローラ幅全体に広がるように構成しても良い。

【0047】

ブラシローラ８０は記録媒体Ｓの搬送速度と同速またはそれ以上の速さで、図中Ｒで示す方向に回転駆動される。ブラシ繊維８１は、前述したポリイミド樹脂やアラミド樹脂等の他、例えば低摩耗のフッ素樹脂で構成することもできる。また、耐熱性の樹脂または金属でブラシ繊維８１の本体を構成し、当該樹脂または金属の表面における記録媒体Ｓとの接触面に、フッ素樹脂など低摩耗化のコーティングを施しても同等の低摩耗効果を発揮できる。

【0048】

ブラシローラ８０に植毛されるブラシ繊維８１は、搬送される記録媒体Ｓとの接触により変形（湾曲）するものであっても、しないものであってもよい。ブラシ繊維８１の剛性は、ブラシローラ８０と記録媒体Ｓとが接触する際の搬送方向の幅（ニップ幅）が３ｍｍ以下となるように選択されることが好ましい。これにより、ブラシ繊維８１と記録媒体Ｓとの接触幅を冷却の効果が得られる範囲において最小とすることができ、接触により画像が荒れるのを防止することができる。

【0049】

ブラシローラ８０は、記録媒体Ｓの搬送負荷とならないように、搬送速度と同速で回転駆動されるか、或いは搬送速度よりもやや高速（例えば、１～１０％の増速）で回転駆動されることが好ましい。

【0050】

ブラシローラ８０の芯金８２の内部は中空であり、芯金８２の外周面には内部と連通する複数の通気孔８３が形成されている。なお、ブラシ繊維８１は、通気孔８３を避けた位置に植毛されている。
通気孔８３から熱を逃すことができ、また通気孔８３の形成された部分がブラシ繊維の間隙となるため、冷却効果を向上させることができる。

【0051】

搬送ガイド部材９０としては、搬送される記録媒体Ｓのいずれか一方の面側（トナーＴを有する画像面側、または画像が形成されていない非画像面側）に配設される板状のガイド板９０ａとすることができる。
図３に示す本実施形態の構成において、搬送ガイド部材９０は、記録媒体Ｓの画像が形成されていない非画像面側に配設されたガイド板９０ａである。

【0052】

ガイド板９０ａは、記録媒体Ｓの冷却効果を高めるため熱容量の大きな熱伝導性金属で構成することができる。例えば、ＳＥＣＣ（ボンデ鋼板）やアルミ、ステンレス材でガイド板９０ａを構成することができる。

【0053】

ガイド板９０ａは、記録媒体Ｓの搬送経路に向かって通気可能な開口部９１を有している。開口部９１はルーバー窓であってもよい。

【0054】

本実施形態の画像形成装置は、ブラシローラ８０を記録媒体Ｓに対して加圧する機構を備えていないため、送風ファン等の送風手段９５を配設しても、省スペースを実現することができる。図３中、送風手段９５による送風方向を矢印９６で模式的に示している。
送風手段９５を設けることで、蓄熱で高温になったガイド板９０ａを速やかに冷却することができる。これにより、効率良く記録媒体Ｓを継続して冷却可能になる。

【0055】

本実施形態の画像形成装置は、以上の構成により、定着処理後の記録媒体Ｓに対して、画像を荒らすことなく、迅速かつ効率的に冷却を行うことができる。
また、ブラシローラ８０が記録媒体Ｓを加圧挟持せず搬送負荷とならないため、記録媒体Ｓがコシの弱い薄い用紙等であっても、冷却しながら円滑に搬送することができる。

【0056】

＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態に係る画像形成装置１の要部の断面模式図であって、定着装置２００の下流側に配設された冷却装置１００、及び搬送ローラ対６を示している。図５は、図４の水平方向の要部断面図である。なお、図５ではブラシローラ８０の芯金８２部分のみを表し、ブラシ繊維８１を省略している。
本実施形態の構成において、冷却装置を構成する送風手段９５は、記録媒体Ｓの搬送領域Ｗの外側に配設されており、ブラシローラ８０の軸方向端部側から芯金８２の内部へ向けて送風を行う。送風手段９５は、例えば、送風ファン等が挙げられる。

【0057】

本実施形態において、ブラシローラ８０の芯金８２の中空部分は送風路となっている。送風手段９５によって芯金８２の軸方向端部側から芯金８２の内部へ向けて（矢印９６）送りこまれた空気は、中空の送風路に連通した通気孔８３から記録媒体Ｓに向かって（矢印９６ａ）吹き出して記録媒体Ｓを冷却する。

【0058】

また、本実施形態において、ブラシローラ８０は、芯金８２の内周面と摺接し、一部の通気孔８３を閉塞して通気範囲を規制する規制部材８４を有している。規制部材８４は、例えば、断面Ｕ字形または馬蹄形の部材であり、芯金８２の内周面のうち、記録媒体Ｓの搬送経路から離れた側の領域と摺接する。
複数の通気孔８３のうち、規制部材８４と重なって閉塞されたものは、空気の吹出しが停止される。芯金８２が回転し、規制部材８４から離れて開放された通気孔８３は空気の吹出しを再開する。このように、記録媒体Ｓの搬送経路と対向しない領域への空気の吹き出しを防止することで、冷却効果を高めることができる。

【0059】

このような構成により、記録媒体ＳのトナーＴを有する画像が形成された面（画像面側）を高速冷却することができる。また、記録媒体Ｓの画像が形成されていない面（非画像面側）との水分含有量の差異を低減することができるため、記録媒体Ｓのカールの低減効果も得ることができる。

【0060】

＜第３の実施形態＞
図６は、第３の実施形態に係る画像形成装置１の要部の断面模式図であって、定着装置２００の下流側に配設された冷却装置１００、及び搬送ローラ対６を示している。
本実施形態では、搬送ローラ部材であるブラシローラ８０が、記録媒体Ｓの搬送経路に沿って複数配設されている。
複数のブラシローラ８０はいずれも、搬送負荷にならないように記録媒体Ｓの搬送速度と同速、または高速で回転駆動されることが好ましい。

【0061】

本実施形態の構成により、記録媒体Ｓが冷却される区間を長くすることができる。これにより、定着処理後の高温となった記録媒体Ｓを迅速に冷却することができ、冷却効率が向上する。記録媒体Ｓ上のトナーＴの熱が厚み方向に伝わる前に放熱されるため、特に、記録媒体Ｓが高速で搬送される態様において効果的な冷却が可能となる。

【0062】

＜第４の実施形態＞
図７は、第４の実施形態に係る画像形成装置１の要部の断面模式図であって、定着装置２００の下流側に配設された冷却装置１００、及び搬送ローラ対６を示している。
本実施形態では、搬送ローラ部材であるブラシローラ８０、搬送ガイド部材であるガイド板９０ａ及び送風手段９５が、記録媒体Ｓの搬送経路を介して反対の配置となっている。すなわち、記録媒体Ｓの画像面側にガイド板９０ａ及び送風手段９５、非画像面側にブラシローラ８０が配設されている。

【0063】

送風手段９５を記録媒体Ｓの画像面側に配設し、画像面側に向けて送風することにより、記録媒体Ｓ上のトナーＴを有する画像面がガイド板９０ａに対して圧接して画像が摺擦されるのを防止することができる。
また、ブラシローラ８０は、上述の他の実施形態と同様、搬送負荷にならないように記録媒体Ｓの搬送速度と同速、または高速で図中Ｒで示す方向に回転駆動される。
この構成により、定着処理後の記録媒体Ｓを迅速に冷却することができる。

【0064】

＜第５の実施形態＞
図８は、第５の実施形態に係る画像形成装置１の要部の断面模式図であって、定着装置２００の下流側に配設された冷却装置１００、及び搬送ローラ対６を示している。
図８（Ａ）に示す本実施形態において、搬送ガイド部材９０は、記録媒体Ｓの画像が形成されていない非画像面側に配設される回転可能なガイドローラ９０ｂである。
ガイドローラ９０ｂは、搬送ローラ部材であるブラシローラ８０とローラ対を構成するため、記録媒体Ｓの搬送効率が向上する。

【0065】

なお、ガイドローラ９０ｂの外径は、ブラシローラ８０の外径よりも小さいことが好ましい。小径のローラ部材とすることで、省スペース化を実現することができる。
ガイドローラ９０ｂは、分割された複数のコロ状の部材が回転軸で一体に連結された構成であってもよい。

【0066】

ガイドローラ９０ｂは、ブラシローラ８０と同様、搬送負荷にならないように記録媒体Ｓの搬送速度と同速、または高速で図中Ｒで示す方向に回転駆動される。
ブラシローラ８０とガイドローラ９０ｂとは圧接しないため、加圧による連れ回りする構成とすることができない。そこで、ガイドローラ９０ｂは、記録媒体Ｓの搬送領域の外側において、ブラシローラ８０と駆動伝達部材を介して駆動的に連結された構成とすることができる。例えば、ブラシローラ８０の回転軸と、ブラシローラ８０の回転軸とが、ギヤ等を介して連結駆動される態様が挙げられる。

【0067】

ガイドローラ９０ｂは、ブラシローラ８０のブラシ繊維８１と５ｍｍよりも短い接触幅（ニップ幅）で当接するように配設されていてもよい。
ガイドローラ９０ｂは、上記のニップ幅を維持する目的で、スプリング等によって加圧される構成とすることができるが、当該加圧によりブラシローラ８０に対して圧接することはない。ガイドローラ９０ｂとブラシローラ８０との当接は、記録媒体Ｓを加圧挟持するような圧接とは異なるため、ニップ部の通過により記録媒体Ｓ上の画像が荒れるようなことはない。
また、上述のとおり、ガイドローラ９０ｂとブラシローラ８０とは、それぞれ回転駆動されているため、両者が上記ニップ幅で当接する配置であっても、そのニップ部を通過する記録媒体Ｓの搬送の妨げとなることはない。

【0068】

ガイドローラ９０ｂは、ブラシローラ８０と離間して配設されていてもよい。なお、離間距離は微小であることが好ましい。
ガイドローラ９０ｂは、ブラシローラ８０のブラシ繊維８１と当接しないため、対向する領域を通過する記録媒体Ｓ上の画像が荒れるようなことはない。
また、上述のとおり、ガイドローラ９０ｂとブラシローラ８０とは、それぞれ回転駆動されているため、ニップ部を通過する記録媒体Ｓの搬送の妨げとなることはない。

【0069】

なお、図８（Ｂ）に示すように、搬送ガイド部材９０として、ガイドローラ９０ｂの搬送経路上流側および／または下流側に、第１の実施形態と同様のガイド板９０ａを備えていてもよい。例えば、ガイドローラ９０ｂの搬送経路上流側にガイド板９０ａを配設することによって、記録媒体Ｓの先端をガイドローラ９０ｂに導きやすくすることができる。

【0070】

＜第６の実施形態＞
図９は、第６の実施形態に係る画像形成装置１の要部の断面模式図であって、定着装置２００の下流側に配設された冷却装置１００、及び搬送ローラ対６を示している。
図９（Ａ）に示す本実施形態は、上述の第５の実施例と同様に搬送ガイド部材９０としてガイドローラ９０ｂを備える構成である。
また、上述の第２の実施形態（図４及び図５）と同様、冷却装置を構成する送風手段９５が、ブラシローラ８０の軸方向端部側から芯金８２の内部へ向けて送風する構成である。ブラシローラ８０は、芯金８２の内周面と摺接する規制部材８４を有している。

【0071】

ガイドローラ９０ｂを備えることで記録媒体Ｓの搬送効率が向上するとともに、省スペース化を実現することができる。また、定着処理後の記録媒体Ｓに対して、画像を荒らすことなく、迅速かつ効率的に冷却を行うことができる。

【0072】

なお、図９（Ｂ）に示すように、搬送ガイド部材９０として、ガイドローラ９０ｂの搬送経路上流側および／または下流側に、第２の実施形態と同様のガイド板９０ａを備えていてもよい。例えば、ガイドローラ９０ｂの搬送経路上流側にガイド板９０ａを配設することによって、記録媒体Ｓの先端をガイドローラ９０ｂに導きやすくすることができる。

【符号の説明】

【0073】

１ 画像形成装置
６ 搬送ローラ対
７ 排紙ローラ対
８０ 搬送ローラ部材（ブラシローラ）
８１ ブラシ繊維
８２ 芯金
８３ 通気孔
８４ 規制部材
９０ 搬送ガイド部材
９０ａ ガイド板
９０ｂ ガイドローラ
９５ 送風手段（送風ファン）
１００ 冷却装置
２００ 定着装置
２０１ 定着ベルト
２０３ 加圧ローラ
Ｓ 記録媒体

【先行技術文献】

【特許文献】

【0074】

【特許文献1】特開２０１９－１０１３６０号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】