特開 2023-92011 記録媒体用冷却装置および画像形成装置

(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】P2023092011

(43)【公開日】2023-07-03

(54)【発明の名称】記録媒体用冷却装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20230626BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20230626BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 530

G03G15/20 505

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021206955

(22)【出願日】2021-12-21

(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】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 隆

(72)【発明者】

【氏名】吉永 洋

(72)【発明者】

【氏名】長谷 岳誠

【テーマコード（参考）】

2H033

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H033AA02

2H033BA02

2H033BA11

2H033BA12

2H033BA26

2H033BA29

2H033BA31

2H033BA32

2H033BB03

2H033BB05

2H033BB06

2H033BB13

2H033BB14

2H033BB15

2H033BB29

2H033BB30

2H033BB33

2H033BC03

2H033BE00

2H033CA07

2H033CA27

2H033CA53

2H270MA33

2H270MA34

2H270MA40

2H270MC61

2H270MC78

2H270MD10

2H270SA09

2H270SB14

2H270SB15

2H270SB20

2H270SB21

2H270SC14

2H270SC15

(57)【要約】

【課題】記録媒体のブロッキング現象を有効に防止する。
【解決手段】画像形成装置１００に備えられた定着装置２００のニップ部を通過した記録媒体Ｐを冷却する冷却装置３００であって、記録媒体の非画像面側に接触するガイド部材３２０と、ガイド部材と対向し記録媒体Ｐの画像面側に接触する回転可能なブラシ状部材３１０とを有することを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置に備えられた定着装置のニップ部を通過した記録媒体を冷却する冷却装置であって、前記記録媒体の非画像面側に接触するガイド部材と、前記ガイド部材と対向し前記記録媒体の画像面側に接触する回転可能なブラシ状部材とを有することを特徴とする冷却装置。

【請求項2】

前記ブラシ状部材が、芯金の回り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の冷却装置。

【請求項3】

前記ブラシローラが、前記記録媒体の搬送速度と同速度かそれ以上の速度で駆動手段により回転駆動されることを特徴とする請求項２の冷却装置。

【請求項4】

前記ブラシローラの前記ブラシ繊維が、前記芯金の回りに螺旋状に植毛されていることを特徴とする請求項２又は３の冷却装置。

【請求項5】

前記ガイド部材が熱伝導性金属で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項の冷却装置。

【請求項6】

前記ガイド部材が、前記ブラシローラの外周形状に沿った凹曲面を有することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項の冷却装置。

【請求項7】

前記ガイド部材に向けて送風する送風手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項の冷却装置。

【請求項8】

前記ブラシローラの前記芯金の内部に送風路が形成され、当該送風路が前記芯金の表面の複数の空気孔を介して前記ブラシローラの外周と連通していることを特徴とする請求項２から７のいずれか１項の冷却装置。

【請求項9】

前記芯金の内周面であって前記ガイド部材から離間した部分に、前記空気孔を閉塞する内周ガイド部材を設けたこと特徴とする請求項８の冷却装置。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項の冷却装置を有する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】

本発明は記録媒体用冷却装置および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置では、用紙に担持した未定着トナー画像を、定着装置のニップ部に通紙して加熱・加圧することで用紙に定着する。定着後の用紙は排紙ローラから排出されて排紙トレイに積載されるが、この積載状態の用紙には定着時の熱が畜熱されている。このため、複数枚の用紙のトナーが畜熱によって溶融し、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が発生することがある（排紙接着）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

前記ブロッキング現象を防止するため、従来、用紙表面に向けて送風したり（特許文献１：特開２０１１－１９１７０６号公報）、放熱冷却可能なローラ間に用紙を通紙して冷却したりすることが行われていた（特許文献２：特開２０１９－１０１３６０号公報）。しかしながら、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と、このような冷却方法では充分な冷却が困難となって排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った。

【0004】

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、記録媒体のブロッキング現象を有効に防止する冷却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】

【0005】

前記課題を解決するため、本発明の冷却装置は、画像形成装置に備えられた定着装置のニップ部を通過した記録媒体を冷却する冷却装置であって、前記記録媒体の非画像面側に接触するガイド部材と、前記ガイド部材と対向し前記記録媒体の画像面側に接触する回転可能なブラシ状部材とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、ガイド部材とブラシ状部材によって記録媒体の冷却効果が高まり、ブロッキング現象を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図2】定着装置の断面図である。

【図3】第１実施形態に係る冷却装置の断面図である。

【図4A】放熱フィンに対する送風状態を示す（ａ）側面図と（ｂ）平面図である。

【図4B】放熱フィンに対する送風状態を示す平面図である。

【図5】ブラシローラの変形例の斜視図である。

【図6】第２実施形態に係る冷却装置の断面図である。

【図7】第３実施形態に係る冷却装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明に係る冷却装置および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。

【0009】

（●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１００は、複数の色画像を形成する作像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。

【0010】

画像形成装置１００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。

【0011】

画像形成装置１００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、用紙Ｐ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。

【0012】

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込み光Ｌｂを用いた書込みには、光書込み装置８が用いられる。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

画像形成装置１００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込み装置８とを有している。

【0016】

光書込み装置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。

【0017】

画像形成装置１００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用紙Ｐを積載した給紙カセットとしての給紙装置６１が設けられている。また、給紙装置６１から搬送されてきた用紙Ｐ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、用紙Ｐ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。

【0018】

また、画像形成装置１００には、トナー像が転写された用紙Ｐにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着装置２００と、定着済みの用紙Ｐを画像形成装置１００の本体外部に排出する排出ローラ７が備えられている。この排出ローラ７の上流側には、後述するように排紙を冷却するための冷却装置３００が配設されている。

【0019】

また、画像形成装置１００の本体上部には、排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された用紙Ｐを積載する排紙トレイ１７が備えられている。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。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。

【0020】

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。

【0021】

給紙装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の用紙Ｐ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、最上位の用紙Ｐ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。

【0022】

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。

【0023】

（●定着装置）
図２は定着装置２００の概略構成図である。この定着装置２００は、回動可能な無端ベルト状の定着部材としての定着ベルト２０１と、定着部材２０１との間でニップ部Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラ２０３とを備える。

【0024】

定着部材２０１の内側には、定着部材２０１を加熱するハロゲンヒータ等の熱源２０２Ａ，２０２Ｂと、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が配設されている。加圧ローラ２０３はニップ形成部材２０６と対向して配置され、定着ベルト２０１を挟んでニップ部Ｎを形成する。

【0025】

そして、未定着画像を担持した用紙Ｐをニップ部Ｎに通して定着を行う。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。

【0026】

定着ベルト２０１は、複数の熱源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。

【0027】

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用紙Ｐ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。

【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。

【0033】

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。

【0034】

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摺動コーティング材料を選択することができる。

【0035】

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。

【0036】

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。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の外周を弾性ゴム層２０４で覆ったものであり、離型性を得るために弾性ゴム層２０４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１００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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

（●第１実施形態の冷却装置）
図３は、記録媒体としての用紙Ｐを冷却するための第１実施形態の冷却装置３００の断面図である。この冷却装置３００は、定着装置２００の下流側に配設された搬送ローラ６と排出ローラ７との間に配設される。

【0043】

冷却装置３００は、用紙Ｐの画像面側に接触するブラシ状部材としてのブラシローラ３１０と、用紙Ｐの非画像面側に接触して用紙Ｐの冷却と共に搬送ガイドとして機能するガイド部材としての金属製ガイド板３２０と、当該ガイド板３２０の上面に配設された放熱フィン３３０を有する。ブラシローラ３１０によって用紙Ｐをガイド板３２０の下面３２０ａに軽加圧することで、ガイド板３２０に対する用紙Ｐの接触状態（伝熱効率）を良好にし、排紙トレイ１７における用紙Ｐのブロッキング現象を防止することができる。

【0044】

ガイド板３２０は、用紙Ｐ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３２０を構成することができる。

【0045】

ブラシローラ３１０は、用紙Ｐの搬送負荷とならないように、排紙速度と同速で回転駆動されるか、或いは排紙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。定着後の高温用紙Ｐを、熱容量が大きく熱伝導率が高い金属製ガイド板３２０に直接接触させて熱を上方に逃がすことで、高速搬送される用紙であっても、より早く効果的に冷却可能になる。

【0046】

また、金属製ガイド板３２０の上面に放熱フィン３３０や、さらには放熱フィン３３０を冷却する送風装置を設けることで、蓄熱で高温になったガイド板３２０を放熱フィン３３０からの放熱によって速やかに冷却することができる。これにより、効率良く用紙Ｐを継続して冷却可能になる。

【0047】

ブラシローラ３１０は毛の先端が容易に変形（湾曲）して用紙Ｐの画像面側にソフトに接触するので、軽圧力であってもガイド板３２０との広い接触幅を確保できる。したがって、ガイド板３２０への熱移動を促進することができ、従来方式よりも用紙Ｐの温度下げ幅を大きくして排紙冷却をすることができる。また、ブラシローラ３１０のブラシ繊維３１２はソフトであるから、用紙Ｐの画像面側を加圧しても定着画像を粗すことなく良好な用紙搬送が行える。

【0048】

ブラシローラ３１０は、芯金３１１上にブラシ繊維３１２を直接植毛して構成することができる。ブラシ植毛密度、繊維径、繊維種類、ブラシ繊維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。

【0049】

ブラシ繊維３１２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３１２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３１０は、この他、後述する図５に示すように、芯金３１１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３１３を螺旋状に巻回して構成することもできる。ブラシ布３１３の帯幅は図５の形態に限るものではなく、隣接する帯同士が密着するまで帯幅を広げてブラシ繊維がローラ幅全体に広がるように構成しても良い。

【0050】

ブラシローラ３１０は、例えば直径をφ３０～３５ｍｍ、植毛の毛足長さを例えば５～１０ｍｍで構成することができ、これによりブラシローラ３１０がガイド板３２０に接触する際の搬送方向の幅（ニップ幅）を１０ｍｍ以上確保することができる。当該ニップ幅１０ｍｍは、良好な用紙搬送とともに用紙冷却の好適な条件を得るために十分な長さである。

【0051】

用紙Ｐに対するブラシローラ３１０の押付け圧は、ブラシ繊維自体の弾性力で１００ｇｆ／ｃｍ²以上を確保することができる。この１００ｇｆ／ｃｍ²の圧力は、用紙Ｐを隙間なくガイド板３２０に押付けるのに好適な圧力である。ブラシの押付け圧を長期にわたって安定化するためには、ブラシローラ３１０を軸受けにより回転自在に保持しつつ、スプリングなどの押圧部材でガイド板３２０側に付勢する構成を採用することができる。

【0052】

図３において、ブラシローラ３１０は用紙Ｐの搬送速度と同速またはそれ以上の速さで、反時計方向に回転駆動される。ブラシ繊維３１２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３１２の本体を構成し、当該樹脂または金属の表面における用紙Ｐ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。

【0053】

図３に示すように、定着後で高温の用紙Ｐの熱を（熱伝達率が低い空気中でなく）直接、熱伝導率が高い金属製ガイド板３２０に幅広い接触領域を確保しながら熱伝達するので、従来方式よりも温度下げ幅を大きくして排紙冷却することができる。この排紙冷却の効果は、後述する図６のガイド板３２０の円弧形状や、図７の空気吹出構造を追加することで、さらに高めることができる。

【0054】

（●放熱フィンに対する送風）
図４Ａは、図３の放熱フィン３３０のリブの方向と送風の方向との関係を示したものである。図４Ａ（ａ）（ｂ）に示すように、放熱フィン３３０のリブはブラシローラ３１０の軸線方向に延びている。そこで、放熱フィン３３０に対する送風は、例えば放熱フィン３３０の長手方向両端の斜め上方から、ブラシローラ３１０の軸線方向中央側に向けて吹き出すのがよい。

【0055】

図４Ｂは、放熱フィン３３０のリブがブラシローラ３１０の軸線方向と直角な方向（用紙搬送方向）に形成された例である。この場合は、放熱フィン３３０に対して用紙搬送方向で送風を吹き出すのがよい。機内の空気は用紙搬送方向に沿って機外に向かって自然に流れるので、図４Ｂのようなリブの配置で冷却効果を高めることができる。

【0056】

（●ブラシローラの変形例）
図５は、ブラシ布３１３を芯金３１１の回りに螺旋状に設けたブラシローラ３１０の変形例である。ブラシ布３１３は、帯状基布に対してポリイミド繊維やアラミド繊維等を植毛したものである。螺旋のピッチは任意であるが、例えば３～１０ｍｍとすることができる。

【0057】

ブラシ布３１３を螺旋状に配置することで、用紙Ｐに対するブラシ布３１３の接触をよりソフトにすることができ、軽圧力であってもガイド板３２０との広い接触幅を確保することができる。また、後述する図７のように芯金３１１に空気孔３１４ａを形成する場合は、ブラシ布３１３のピッチ間により多くの空気孔３１４ａを形成することもできる。

【0058】

（●第２実施形態の冷却装置）
図６は、本発明の第２実施形態に係る冷却装置３００の断面図である。この冷却装置３００のガイド板３２０は、ブラシローラ３１０の外周に沿って円弧状に屈曲している。すなわち、ガイド板３２０の下面３２０ｂが、ブラシローラ３１０の外周形状に沿った凹曲面を有する。また放熱フィン３３０は、ガイド板３２０の凸状上面に沿って配設されている。

【0059】

ガイド板３２０の下面３２０ｂが凹曲面を有することで、ガイド板３２０と用紙Ｐとの接触長が図３の第１実施形態よりも増加し、当該用紙長の延長により用紙Ｐの冷却効果が高まり、温度下げ幅も大きくすることができる。

【0060】

また、ガイド板３２０の凹曲面によって用紙Ｐのスムーズな方向転換が図られるとともに、用紙Ｐとブラシ繊維３１２との接触圧をニップ幅にわたって均等化・低減化することができ、ニップ幅にわたる用紙Ｐの均等搬送力と相まって、定着画像が粗されるのを防止することができる。

【0061】

（●第３実施形態の冷却装置）
図７は、本発明の第３実施形態に係る冷却装置３００の断面図である。この冷却装置３００の芯金３１４は中空であって、芯金３１４内部に送風路３１６が形成されている。また、芯金３１４の表面には前記送風路３１６に連通した空気孔３１４ａが多数形成されている。なお、ブラシ繊維３１２は空気孔３１４ａを避けた位置に植毛されている。

【0062】

芯金３１４の軸線方向一端部には送風機が接続され、当該送風機から吹出された空気が送風路３１６を通じて空気孔３１４ａから放射状に吹出すように構成されている。送風路３１６の送風機が接続された側とは反対側の終端部はプラグによって閉塞されている。

【0063】

空気孔３１４ａから芯金３１４の外周に放射状（図７の白矢印方向）に吹出された空気は、ブラシ繊維３１２の隙間を通って用紙Ｐの画像面側に流れる。これにより、搬送用紙Ｐをさらに効果的に冷却することができる。

【0064】

この際、ブラシローラ３１０の芯金３１４の内周面であってガイド板３２０から離間した部分に図７のように内周ガイド部材３１５を配設することで、冷却効果を高めることができる。すなわち、内周ガイド部材３１５は断面Ｕ字形ないし馬蹄形であり、芯金３１４の内周面のほぼ下半分と摺接する。

【0065】

空気孔３１４ａは内周ガイド部材３１５と重なる位置で閉塞されて空気の吹出しが停止され、内周ガイド部材３１５から離れて上方を向く位置で開放されて空気の吹出しを再開する。このように、多数の空気孔３１４ａのうち芯金３１４の下半分を超える数の空気孔３１４ａを内周ガイド部材３１５で閉塞することができ、無駄な空気の吹出しを防止して冷却効果を高めることができる。

【0066】

また、芯金３１４の長さを最大の用紙Ｐの幅よりも長くし、芯金３１４の両端のブラシ繊維３１２がない領域にも空気孔３１４ａを形成することができる。これにより、用紙Ｐの下面に向けて直接空気を吹付けることができ、用紙冷却効果を高めることができる。

【0067】

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば前記実施形態ではブラシ状部材としてブラシローラ３１０を使用したが、ブラシローラ３１０に代えて、無端ベルトの表面にブラシ繊維を植毛したブラシベルトをガイド板３２０と対向配置してもよい。

【符号の説明】

【0068】

３：給送ローラ ４：レジストローラ対
５：２次転写ローラ ６：搬送ローラ
７：排出ローラ ８：光書込み装置
9Y、9C、9M、9Bk：トナーボトル １０：転写ベルトユニット
１１：転写ベルト 12Y、12C、12M、12Bk：１次転写ローラ
１３：ベルトクリーニング装置 １７：排紙トレイ
20Y、20C、20M、20Bk：感光体ドラム 30Y、30C、30M、30Bk：帯電装置
40Y、40C、40M、40Bk：現像装置 50Y、50C、50M、50Bk：クリーニング装置
６１：給紙装置 ７１：転写装置
７２：駆動ローラ ７３：従動ローラ
１００：画像形成装置 ２００：定着装置
２０１：定着ベルト（定着部材） ２０２：熱源
２０２Ａ，２０２Ｂ：熱源 ２０３：加圧ローラ
２０４：弾性ゴム層 ２０５：芯金
２０６：ニップ形成部材 ２０７：ステー部材
２０９：反射部材 ２１６：熱移動補助部材
２３０Ａ，２３０Ｂ：温度センサ ３００：冷却装置
３１０：ブラシローラ ３１１：芯金
３１２：ブラシ繊維 ３１３：ブラシ布
３１４：芯金 ３１４ａ：空気孔
３１５：内周ガイド部材 ３１６：送風路
３２０：金属製ガイド板 ３２０ｂ：下面
３３０：放熱フィン Ｌｂ：書込み光
Ｎ：ニップ部 Ｐ：用紙（記録媒体）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0069】

【特許文献1】特開２０１１－１９１７０６号公報

【特許文献2】特開２０１９－１０１３６０号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】