特許 7536515 記録材冷却装置、画像形成装置、及び画像形成システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】記録材冷却装置、画像形成装置、及び画像形成システム

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240813BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20240813BHJP

   B65H 5/02 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 505

G03G15/00 460

B65H5/02 S

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020100039

(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公開番号】P2021196378

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-05-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003133

【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 健一

(72)【発明者】

【氏名】片野 真吾

(72)【発明者】

【氏名】近藤 恵太

【審査官】金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０９５６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２５０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３２７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８９３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２６８２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ５／０２

５／０６

５／２２

２９／１２－２９／２４

２９／３２

Ｇ０３Ｇ １３／２０

１３／３４

１５／００

１５／２０

１５／３６

２１／００－２１／０２

２１／１４

２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱によりトナー像が定着された記録材を冷却する記録材冷却装置において、
回転する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数のローラと、前記ベルトの内周面に当接して前記ベルトを冷却する冷却部材とを有するベルトユニットと、
前記ベルトの外周面に当接して前記ベルトとの間でニップ部を形成し、回転して前記ニップ部で記録材を挟持搬送する回転体と、を備え、
前記冷却部材の冷却面は、前記ベルトの内周面に当接する第一面と、記録材の搬送方向において前記第一面よりも下流側に設けられ前記ベルトの内周面に当接する第二面と、前記第一面と前記第二面を接続する接続部に設けられ、前記搬送方向において前記第一面と前記第二面との間に設けられた段差部と、を有し、
前記段差部は、前記冷却部材と前記ベルトの間に隙間部を形成するように構成され、前記隙間部は、前記搬送方向と交差する前記ベルトの幅方向に垂直な断面において、前記隙間部の前記搬送方向における中央部を通り、前記搬送方向と直交する仮想線で前記隙間部を二分した場合に、前記仮想線よりも前記搬送方向上流に位置される第１隙間部と、前記仮想線よりも前記搬送方向下流に位置される第２隙間部と、を有し、
前記隙間部の断面は、前記搬送方向下流に向かうほど前記ベルトとの間隙が狭くなるように構成され、前記第１隙間部の断面積は、前記第２隙間部の断面積よりも大きくなるように構成されている、
ことを特徴とする記録材冷却装置。

【請求項2】

前記段差部は、前記第一面から前記第二面に向けて前記ベルトに対し遠ざかるように形成され、前記第二面を、前記ベルトの内周面に当接する当接領域と、前記ベルトの内周面に当接せずに前記ベルトの内周面を外気に接触させる隙間を形成する非当接領域とに分ける、
ことを特徴とする請求項１に記載の記録材冷却装置。

【請求項3】

前記第一面は、曲率が第一曲率の曲面に形成され、
前記第二面は、曲率が前記第一曲率よりも大きい第二曲率の曲面に形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録材冷却装置。

【請求項4】

前記段差部は、前記冷却部材の冷却面において前記搬送方向の中央よりも上流側に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録材冷却装置。

【請求項5】

前記段差部は、前記冷却部材の冷却面において前記搬送方向に交差する幅方向に空気が連通されるように、前記幅方向の全域に亘って形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録材冷却装置。

【請求項6】

前記段差部は、高さが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録材冷却装置。

【請求項7】

前記冷却部材は、前記ベルトに接触して放熱する放熱板である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録材冷却装置。

【請求項8】

前記回転体は、無端状のベルトである、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録材冷却装置。

【請求項9】

記録材にトナー像を形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットにより形成されたトナー像を加熱して記録材に定着させる定着装置と、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記録材冷却装置と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項10】

記録材にトナー像を形成する画像形成ユニットと、トナー像が形成された記録材に加熱によりトナー像を定着させる定着装置とを有する画像形成装置と、
前記画像形成装置に連結され、前記画像形成装置から排出される記録材を冷却する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記録材冷却装置と、を備える、
ことを特徴とする画像形成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベルトを介して記録材を冷却する記録材冷却装置、及びこれを備えた画像形成装置並びに画像形成システムに関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置では、記録材に形成されたトナー像を定着装置で加熱、加圧することによって記録材にトナー像を定着させている。そのため、定着装置を通過した記録材は定着前に比べて温度が高くなる。その場合に、トナー像定着後の記録材が温度の高いまま排出トレイに排出され積載されると、積載された記録材同士がトナーにより貼り付く虞がある。こうした記録材の貼り付きを抑制するために、トナー像定着後の記録材の温度を下げる記録材冷却装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の記録材冷却装置はベルト冷却方式の装置であって、定着装置を通過した記録材を挟持搬送する一対のベルトの一方をヒートシンクにより冷却し、冷却されたベルトを介して記録材の温度を下げるようにしている。ヒートシンクは無端状のベルトの内側に配置され、ベルトの内周面に当接している。

【0003】

上記したベルト冷却方式の記録材冷却装置の場合、ベルトはヒートシンクに摺擦されながら回転するので、ヒートシンクがベルトに密着し過ぎると、ヒートシンクのベルトに対する摩擦抵抗が大きくなってしまう。ヒートシンクとベルトとが密着するのは、ベルトの回転時、互いに摺擦するベルトの内周面とヒートシンクの冷却面（吸熱面とも呼ばれる）との間の空気が抜けやすいからである。そこで、特許文献１に記載の記録材冷却装置のように、従来ではベルトの内周面とヒートシンクの冷却面との間においてベルトの内周面を外気に接触させるために、ヒートシンクの冷却面に凹形状の空気流通部が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１３２７９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の装置のように、ヒートシンクの冷却面に凹形状の空気流通部を形成した場合には、ヒートシンクと摺擦しながら回転するベルトが摩耗しやすかった。これは、回転するベルトがヒートシンクの冷却面に形成されている凹形状の空気流通部においてベルト回転方向下流側に形成される縁角部に強く摺擦されるためである。

【0006】

本発明は上記問題に鑑み、ヒートシンクを当接させてベルトを冷却する構成で、ヒートシンクとベルトとの密着を抑制する場合に、ヒートシンクによるベルトの摩耗を抑制可能な記録材冷却装置、画像形成装置、画像形成システムの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る記録材冷却装置は、加熱によりトナー像が定着された記録材を冷却する記録材冷却装置において、回転する無端状のベルトと、前記ベルトを張架する複数のローラと、前記ベルトの内周面に当接して前記ベルトを冷却する冷却部材とを有するベルトユニットと、前記ベルトの外周面に当接して前記ベルトとの間でニップ部を形成し、回転して前記ニップ部で記録材を挟持搬送する回転体と、を備え、前記冷却部材の冷却面は、前記ベルトの内周面に当接する第一面と、記録材の搬送方向において前記第一面よりも下流側に設けられ前記ベルトの内周面に当接する第二面と、前記第一面と前記第二面を接続する接続部に設けられ、前記搬送方向において前記第一面と前記第二面との間に設けられた段差部と、を有し、前記段差部は、前記冷却部材と前記ベルトの間に隙間部を形成するように構成され、前記隙間部は、前記搬送方向と交差する前記ベルトの幅方向に垂直な断面において、前記隙間部の前記搬送方向における中央部を通り、前記搬送方向と直交する仮想線で前記隙間部を二分した場合に、前記仮想線よりも前記搬送方向上流に位置される第１隙間部と、前記仮想線よりも前記搬送方向下流に位置される第２隙間部と、を有し、前記隙間部の断面は、前記搬送方向下流に向かうほど前記ベルトとの間隙が狭くなるように構成され、前記第１隙間部の断面積は、前記第２隙間部の断面積よりも大きくなるように構成されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、冷却部材を当接させて回転する無端状のベルトを冷却する構成で、冷却部材とベルトとの密着を抑制する場合に、冷却部材によるベルトの摩耗を抑制することが簡易な構成で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】画像形成装置の構成を示す概略図。

【図2】記録材冷却装置の構成を示す概略図。

【図3】ヒートシンクの吸熱部の形状を示す概略図。

【図4】吸熱部の一部を拡大して示す拡大図。

【図5】第一ユニットを第二ユニット側から見た場合の下面図。

【図6】画像形成装置の外部に記録材冷却装置を設けた画像形成システムを示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜画像形成装置＞
以下、本実施形態の記録材冷却装置について説明する。まず、本実施形態の記録材冷却装置を用いて好適な画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを有する。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａに接続された原稿読取装置（不図示）又は装置本体１００Ａに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器（不図示）からの画像情報に応じてトナー像を記録材Ｓに形成する。記録材Ｓとしては、普通紙、厚紙、ラフ紙、凹凸紙、コート紙等の用紙、プラスチックフィルム、布など、といった様々な種類のシート材が挙げられる。本実施形態の場合、画像形成部Ｐａ～Ｐｄ、一次転写ローラ６ａ～６ｄ、中間転写ベルト８０、二次転写内ローラ１４、二次転写外ローラ１１、張架ローラ１５、１６により、記録材Ｓにトナー像を形成する画像形成ユニット２００が構成されている。

【0011】

画像形成装置１００の記録材Ｓの搬送プロセスについて説明する。記録材Ｓは給紙カセット１０内に積載される形で収納されており、給紙ローラ１３により画像形成タイミングに合わせて給紙カセット１０から送り出される。給紙ローラ１３により送り出された記録材Ｓは、搬送パス１１４の途中に配置されたレジストレーションローラ１２へと搬送される。そして、レジストレーションローラ１２において記録材Ｓの斜行補正やタイミング補正を行った後、記録材Ｓは二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２は、二次転写内ローラ１４と二次転写外ローラ１１とにより形成される転写ニップ部であり、二次転写外ローラ１１に二次転写電圧が印加されることに応じて記録材上にトナー像が転写される。

【0012】

以上説明した二次転写部Ｔ２までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部について説明するが、各色の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで使用するトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、代表としてブラックの画像形成部Ｐｄについて説明し、その他の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃについては説明を省略する。

【0013】

画像形成部Ｐｄは、主に現像装置１ｄ、帯電装置２ｄ、感光ドラム３ｄ、感光ドラムクリーナ４ｄ、及び露光装置５ｄ等から構成される。矢印Ｒ１方向に回転される感光ドラム３ｄの表面は、帯電装置２ｄにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置５ｄによって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム３ｄ上に形成された静電潜像は、現像装置１ｄにより現像剤を用いてトナー像に現像される。そして、画像形成部Ｐｄと中間転写ベルト８０を挟んで配置される一次転写ローラ６ｄに一次転写電圧が印加されることに応じて、感光ドラム３ｄ上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト８０上に一次転写される。感光ドラム３ｄ上に僅かに残った一次転写残トナーは、感光ドラムクリーナ４ｄにより回収される。

【0014】

中間転写ベルト８０は、二次転写内ローラ１４、張架ローラ１５、１６によって張架され、矢印Ｒ２方向へと駆動される。本実施形態の場合、張架ローラ１６は中間転写ベルト８０を駆動する駆動ローラを兼ねている。画像形成部Ｐａ～Ｐｄにより並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト８０上に一次転写された上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト８０上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送される。なお、二次転写部Ｔ２を通過した後の二次転写残トナーは、転写クリーナ２２によって中間転写ベルト８０から除去される。

【0015】

以上、それぞれ説明した搬送プロセス及び画像形成プロセスをもって、二次転写部Ｔ２において記録材Ｓとフルカラートナー像のタイミングが一致し、二次転写が行われる。その後、記録材Ｓは定着装置５０へと搬送され、所定の圧力と熱量が加えられて記録材上にトナー像が定着される。定着装置５０は、トナー像が形成された記録材Ｓを挟持搬送することにより、搬送される記録材Ｓを加熱、加圧してトナー像を記録材Ｓに定着させる。即ち、加熱、加圧によって記録材Ｓに形成されたトナー像のトナーが溶融、混合され、フルカラーの画像として記録材Ｓに定着される。このようにして、一連の画像形成プロセスは終了する。そして、本実施形態の場合、トナー像が定着された記録材Ｓは定着装置５０から記録材冷却装置２０へと搬送されて冷却される。例えば、記録材Ｓの温度は記録材冷却装置２０の直前で９０℃程度であるが、記録材冷却装置２０の通過後で約６０℃程度まで低下される。

【0016】

記録材冷却装置２０により冷却された記録材Ｓは、片面画像形成の場合、一対の排出ローラ１０５に挟持搬送されて、そのまま排出トレイ１２０上に排出される。他方、両面画像形成の場合、切り替え部材１１０（フラッパーなどと呼ばれる）によって、搬送経路が排出トレイ１２０に続く経路から両面搬送パス１１１に切り替えられ、排出ローラ１０５に挟持搬送される記録材Ｓは両面搬送パス１１１へと送られる。その後、反転ローラ１１２によって先後端が入れ替えられ、両面パス１１３を介して再び搬送パス１１４へと送られる。その後の搬送ならびに裏面（二面目）の画像形成プロセスに関しては、上述と同様なので説明を省略する。

【0017】

＜記録材冷却装置＞
次に、記録材冷却装置２０の概要について、図２を用いて説明する。ここに示す記録材冷却装置２０は、ベルト冷却方式の記録材冷却装置である。図２に示すように、記録材冷却装置２０は、第一ユニット２１Ｕと第二ユニット２５Ｕとを備えている。ベルトユニットとしての第一ユニット２１Ｕは、無端状の第一ベルト２１、第一ベルト張架ローラ（２２ａ～２２ｄ）、ヒートシンク３０を有している。他方、第二ユニット２５Ｕは、無端状の第二ベルト２５、第二ベルト張架ローラ（２６ａ～２６ｄ）、加圧ローラ（２６ｅ、２６ｆ）を有している。第一ベルト２１と第二ベルト２５は共に、例えば強度の高いポリイミド樹脂などを用いて形成されたフィルム状のエンドレスベルトである。

【0018】

第一ユニット２１Ｕにおいて、第一ベルト２１は複数の第一ベルト張架ローラ（２２ａ～２２ｄ）に架け渡され、第一ベルト張架ローラ（２２ａ～２２ｄ）のうち少なくともいずれか１つのローラが駆動モータ（不図示）によって回転される。例えばローラ２２ｄが駆動モータによって回転されることで、第一ベルト２１が矢印Ｑ方向へ移動する。駆動ローラとしてのローラ２２ｄは、例えば表層に厚み１ｍｍのゴム層を有し、外径φ４０ｍｍに形成されている。

【0019】

ローラ２２ｂは、第一ベルト２１の内周面に当接してローラ２２ｃと共に第一ベルト２１を張架可能に設けられて、第一ベルト２１の幅方向（ローラ２２ｃの回転軸線方向）の寄りを制御するステアリングローラである。ローラ２２ｂは表層に厚み１ｍｍのゴム層を有し、第一ローラとしてのローラ２２ｃに対して舵角を切るステアリング制御が行われることによって、第一ベルト２１の蛇行をコントロールし得る。

【0020】

他方、第二ユニット２５Ｕにおいて、回転体としての第二ベルト２５は複数の第二ベルト張架ローラ（２６ａ～２６ｄ）に架け渡されて、第一ベルト２１の外周面に当接される。第一ベルト２１と第二ベルト２５とが当接することで、トナー像の形成された記録材Ｓを挟持搬送しつつ冷却するための冷却ニップ部Ｔ４が形成される。ローラ２６ｄは図示を省略したが、ローラ２２ｄを駆動する駆動モータに駆動ギアを介して接続されており、この駆動ギアにより駆動モータの回転駆動力が伝達されることで、第二ベルト２５は矢印Ｒ方向へ回転する。こうして、第二ベルト２５は第一ベルト２１と共に回転する。そして、ローラ２６ｂは、第二ベルト２５の幅方向の寄りを制御するステアリングローラであり、幅方向中央部を回動中心としてローラ２６ｃに対し舵角を切るステアリング動作を行い、第二ベルト２５の蛇行をコントロールする。

【0021】

第二ベルト２５の内側には、第一ベルト２１の内側に配設されているヒートシンク３０に向かって第二ベルト２５を加圧するために、複数の加圧ローラ（２６ｅ、２６ｆ）が設けられている。本実施形態では一例として、記録材搬送方向（矢印Ｒ方向）に関し、加圧ローラ２６ｅが冷却ニップ部Ｔ４の上流側に、加圧ローラ２６ｆが冷却ニップ部Ｔ４の下流側に設けられている。これら加圧ローラ（２６ｅ、２６ｆ）は例えば４．９Ｎ（０．５ｋｇｆ）の加圧力で第二ベルト２５を加圧しており、第二ベルト２５を介して第一ベルト２１をヒートシンク３０により確実に当接させている。

【0022】

トナー像が定着された記録材Ｓは、第一ベルト２１と第二ベルト２５とによって挟持され、これらの回転に従って記録材搬送方向（矢印Ｒ方向）へ搬送される。その際に、記録材Ｓは、第一ベルト２１と第二ベルト２５とが当接することにより形成されるニップ部としての冷却ニップ部Ｔ４を通過する。そして、冷却ニップ部Ｔ４を形成するうちの第一ベルト２１が、ヒートシンク３０によって冷却されている。ヒートシンク３０は、記録材Ｓを効率よく冷却するために、冷却ニップ部Ｔ４を形成する箇所において第一ベルト２１の内周面に当接している。記録材Ｓは冷却ニップ部Ｔ４を通過する際に、ヒートシンク３０によって冷却された第一ベルト２１を介して温度が下げられる。

【0023】

冷却部材としてのヒートシンク３０は、例えばアルミなどの金属で形成された放熱板である。ヒートシンク３０は、第一ベルト２１に接触して第一ベルト２１から熱を奪って冷却する冷却面（吸熱面）としての吸熱部３０ａと、熱を放熱する放熱部３０ｂと、吸熱部３０ａから放熱部３０ｂに熱を伝導するフィンベース３０ｃとを有する。吸熱部３０ａについては後述する（図３乃至図５参照）。放熱部３０ｂは、冷却ファン４０により外部から取り入れられた空気との接触面積を増やして効率のよい放熱を促すために、多数の放熱フィンにより形成されている。例えば、放熱フィンは厚みが１ｍｍ、高さが１００ｍｍ、ピッチが５ｍｍに設定され、フィンベース３０ｃは厚みが１０ｍｍに設定されている。

【0024】

なお、ここでは第一ベルト２１と第二ベルト２５の両方を駆動させる例を示したが、これに限らない。例えば、第一ベルト２１のみを駆動して第二ベルト２５を第一ベルト２１に従動させるようにしてもよいし、あるいは第二ベルト２５のみを駆動して第一ベルト２１を第二ベルト２５に従動させるようにしてもよい。また、第二ベルト２５の代わりにローラ（回転体）を用い、第一ベルト２１に当接させて冷却ニップ部Ｔ４を形成させてもよい。

【0025】

ところで、第一ベルト２１とヒートシンク３０の吸熱部３０ａとが互いに摺擦している領域では、第一ベルト２１の回転に伴って第一ベルト２１と吸熱部３０ａとの間から外に空気が排出されやすかった。そのため、第一ベルト２１は上記領域においてヒートシンク３０に密着して回転していた。ただし、第一ベルト２１がヒートシンク３０に密着している場合、ベルトの冷却に寄与する一方で、ヒートシンク３０（詳しくは吸熱部３０ａ）による第一ベルト２１への摩擦抵抗が大きくなり、ローラ２２ｄによる第一ベルト２１のスムーズな回転を妨げる。そこで、従来では、上記領域において第一ベルト２１の内周面を外気に接触させるために、空気を通過させる凹形状の空気流通部がヒートシンク３０の吸熱部３０ａに形成されていた。しかしながら、ヒートシンク３０の吸熱部３０ａに凹形状の空気流通部を形成すると、第一ベルト２１の摩耗が早まる傾向にあった。これは、既に述べたように、回転する第一ベルト２１がヒートシンク３０の吸熱部３０ａに形成された凹形状の空気流通部においてベルト回転方向下流側に形成された縁角部に強く摺擦されるためである。

【0026】

上記点に鑑み、本実施形態のヒートシンク３０は、第一ベルト２１との密着を抑制するために第一ベルト２１の内周面を外気に接触させる構成であると共に、摺擦する第一ベルト２１の摩耗を抑制可能な構成とした。以下、本実施形態のヒートシンク３０について、図３乃至図５を用いて説明する。

【0027】

図３及び図４に示すように、本実施形態の場合、ヒートシンク３０の吸熱部３０ａは第一面３１と第二面３２とに大きく分けられる。第一面３１は第一ベルト２１の内周面に当接し、第二面３２は記録材搬送方向（矢印Ｒ方向）において下流側で第一面３１に隣接して形成され、第一ベルト２１の内周面に当接する。なお、吸熱部３０ａつまりは第一面３１と第二面３２の記録材搬送方向に交差する幅方向長さは、例えば２００ｍｍである。

【0028】

ただし、本実施形態では、記録材搬送方向において第一面３１と第二面３２との間に、第一面３１から第二面３２に向けて第一ベルト２１に対し遠ざかるように段差部３３が設けられている。つまり、第一面３１が第二面３２より第一ベルト２１側に突出するように、段差部３３が設けられている。この段差部３３は、高さが例えば０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ程度となるように形成されている。

【0029】

また、この段差部３３は、記録材搬送方向においてヒートシンク３０の搬送方向上流端３０ｄから下流側へ例えば１５～２０ｍｍの位置に設けられる。言い換えれば、吸熱部３０ａの搬送方向上流端３０ｄから１５～２０ｍｍの範囲が第一面３１であり、吸熱部３０ａの残りの範囲が第二面３２である。即ち、第一面３１は、ヒートシンク３０の吸熱部３０ａにおいて記録材搬送方向の中央よりも上流側に形成されている。

【0030】

図３に示すように、吸熱部３０ａの第一面３１と第二面３２とはそれぞれ、第一ベルト２１側に向けて湾曲するように形成されたＲ形状の曲面である。例えば、第一面３１と第二面３２とは略同心円であって、第一面３１は曲率半径が「Ｒ１５０００」の曲面に形成され、第二面３２は曲率半径が「Ｒ１５０００．５」の曲面に形成されている。即ち、第二面３２は、曲率が第一面３１の第一曲率よりも大きい第二曲率の曲面に形成されている。このように、吸熱部３０ａが緩やかなＲ形状の曲面に形成された第一面３１と第二面３２とを有することから、第一ベルト２１と吸熱部３０ａとの接触面積を確保でき、もって第一ベルト２１を効率的に冷却できるようにしている。

【0031】

上記の段差部３３は、図４に示すように、第二面３２を、第一ベルト２１の内周面に当接する当接領域３２ａと、第一ベルト２１の内周面に当接しない非当接領域３２ｂとに分けている。即ち、本実施形態の場合、第一ベルト２１は第一面３１と第二面３２とにまたがって接触して回転するが、段差部３３を設けることで、第二面３２の第一面３１側（記録材搬送方向上流側）に、第一ベルト２１と接触しない非当接領域３２ｂが形成される。そして、図５に示すように、段差部３３は吸熱部３０ａの幅方向全域に亘って形成されている。これにより、非当接領域３２ｂは第一ベルト２１と共に、第一ベルト２１の回転時に、ヒートシンク３０の吸熱部３０ａにおいて幅方向に空気を通過可能な連通した隙間７０を形成する。

【0032】

以上のようにして、本実施形態では第一ベルト２１の回転時に、段差部３３により形成される隙間７０を空気が通過し得るようにしている。つまりは、第一ベルト２１の内周面とヒートシンク３０の吸熱部３０ａとの間において、第一ベルト２１の内周面を外気に接触させている。こうして第一ベルト２１の内周面を外気に接触させているので、第一ベルト２１とヒートシンク３０の吸熱部３０ａとが密着し難くなり、もってヒートシンク３０の第一ベルト２１に対する摩擦抵抗が大きくなるのを抑制できる。

【0033】

また、本実施形態では、回転する第一ベルト２１に記録材搬送方向の上流側で第二面３２よりも先に第一ベルト２１に接触する第一面３１が、第二面３２よりも第一ベルト２１側に突出するように段差部３３が設けられる。これにより、吸熱部３０ａは従来のように凹形状の空気流通部が形成された場合における凹形状のうちのベルト回転方向下流側の端部の縁角部を有しない。それ故、本実施形態では、従来のようにヒートシンク３０の吸熱部３０ａに凹形状の空気流通部を設ける構成よりも、第一ベルト２１の摩耗を抑制することができる。

【0034】

なお、本実施形態の場合、第一ベルト２１の回転に伴い、隙間７０から流入した空気の一部が第二面３２の非当接領域３２ｂに沿って記録材搬送方向下流側にも流れるため、新たなエアフローを形成するファンなどのアクチュエータは不要である。

【0035】

［他の実施形態］
なお、上述した実施形態では、画像形成装置１００内に記録材冷却装置２０を設けた場合を例に示したが（図１参照）、これに限らない。例えば、記録材冷却装置２０は画像形成装置１００の外部に設けられてもよい。図６に、記録材冷却装置２０が画像形成装置１００の外部に設けられている画像形成システム１Ｘを示す。

【0036】

図６に示す画像形成システム１Ｘは、画像形成装置１００と、画像形成装置１００に連結された外部冷却ユニット１０１とを有する。外部冷却ユニット１０１は画像形成装置１００の機能を拡張するために後付け可能な周辺機（オプションユニットなどと呼ばれる）の１つとして、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに連結可能に構成されている。外部冷却ユニット１０１は、画像形成装置１００から排出される記録材Ｓを冷却して、定着前に比べて高い記録材Ｓの温度を所定温度以下に下げるために配設される。外部冷却ユニット１０１は、定着装置５０によりトナー像が定着された記録材Ｓを冷却するために上述した記録材冷却装置２０を有している。

【0037】

外部冷却ユニット１０１により冷却された記録材Ｓは、排出ローラ８５により外部冷却ユニット１０１から排出されて排出トレイ１２０に積載される。排出トレイ１２０は、外部冷却ユニット１０１や画像形成装置１００に対し着脱自在に設けられている。即ち、排出トレイ１２０は、画像形成装置１００に外部冷却ユニット１０１が連結されていない場合、画像形成装置１００に装着されている（図１参照）。そして、画像形成装置１００に外部冷却ユニット１０１が連結される際に、作業者によって画像形成装置１００から取り外されて外部冷却ユニット１０１に付け替えられる。なお、周辺機として、複数の外部冷却ユニット１０１が連結されてもよい。作業者は連結する外部冷却ユニット１０１の台数を増やすことによって、既存の画像形成装置１００に対し記録材Ｓの冷却能力を向上させることが容易にできる。

【符号の説明】

【0038】

１Ｘ…画像形成システム、２０…記録材冷却装置、２１…ベルト（第一ベルト）、２１Ｕ…ベルトユニット（第一ユニット）、２２ａ（２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）…ローラ（第一張架ローラ）、２５…回転体（第二ベルト）、３０…冷却部材（放熱板、ヒートシンク）、３０ａ…冷却面（吸熱部）、３１…第一面、３２…第二面、３２ａ…当接領域、３２ｂ…非当接領域、３３…段差部、５０…定着装置、７０…隙間、１００…画像形成装置、２００…画像形成ユニット、Ｓ…記録材、Ｔ４…ニップ部（冷却ニップ部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】