JP2005266233A - 記録材の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加熱された状態にあるシート状の記録材を冷却する装置として、主に、装置の大型化や生産性の低下を招くことなく、その記録材を効率よく十分に冷却することができる記録材の冷却装置を提供する。
【解決手段】 加熱された状態にあるシート状の記録材Ｐを冷却する装置１であって、その記録材Ｐを積載して収容し得る収容空間Ｓを有する収容体２と、この収容体２の収容空間Ｓ内に収容される記録材Ｐにむけて空気を吹き付ける送風手段３とを備えているものである。送風手段３からの空気は、たとえば収容体２の収容空間Ｓを形成する側面部２ａからその収容空間Ｓ内に収容される記録材Ｐの面にほぼ沿って流すように吹き付けるように設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置において画像を記録するために使用される記録用紙等からなるシート状の記録材が加熱された状態にあってそれを冷却する必要がある場合に、その加熱された状態にある記録材を冷却するために使用することができる冷却装置に関するものである。

たとえば電子写真方式、静電記録方式等を採用した画像形成装置においては、画像情報に基づいて形成するトナー像を転写して画像を形成する際に使用する記録用紙を除湿する（含水状態を制御する）ことが注目されている。これは、記録用紙が吸湿して含水率の高い状態にあると以下のような問題が発生し、かかる問題の発生を防止するために記録用紙を除湿する必要があるからである。

その問題とは、記録用紙が重送される等の搬送性の悪化や、トナー像を記録用紙への静電転写時に記録用紙の抵抗値が吸湿によりばらつくことで安定した転写が行われない等の転写不良や、記録用紙に転写されたトナー像を加熱加圧して定着する際に、吸湿している記録用紙内の水分が蒸発することで紙しわになる等の定着不良や、両面画像形成時に第一面のトナー像の定着を行った後の記録用紙によってはその定着時の熱で収縮して寸法が狂うためその第二面への画像形成時における位置がずれる等の位置ずれ問題などである。ちなみに、このような記録用紙を除湿する方式としては、記録用紙を加熱することにより記録用紙に含まれる余分な水分を蒸発させるものが一般的な除湿方式と考えられている。

その一方で、記録用紙をたとえば転写工程に至る前の段階で加熱して除湿する場合にあっては、その除湿により加熱された状態にある記録用紙が高温状態のままで画像形成工程に搬送供給されることで、次のような新たな問題が発生することがある。

すなわち、転写工程において記録用紙と接触する感光ドラム、中間転写ベルト、転写ロール等の部品に熱が伝わって加熱されるため、たとえば、その部品上に存在するトナーが熱溶融して固着したり、あるいは、トナーを収容する現像装置内におけるトナーが凝集（トナーブロッキング）したりする。場合によっては、転写ロール等の部品が熱変形するおそれもある。この他、除湿された後の記録用紙を転写工程までに搬送するための用紙搬送ロール対や搬送ベルトに熱的な負荷がかかるため、そのロールやベルトがそれ自身の耐熱性の不足等により影響を受けてその搬送性能が変動することがある。

このため、かかる問題を防止するためには、加熱による除湿等を行って加熱された状態にある記録用紙については、たとえば画像形成時の転写工程に至る前の段階等において冷却することが必要となる。

そこで、従来、記録用紙を冷却する方式や装置としては、主に、以下に示すような技術が知られている。

その１つは、調湿装置における加熱工程で加熱されて移動する用紙ウェブに対してベンチレータにより冷たい乾燥空気を吹き付けて循環させることにより、その用紙ウェブを冷却する冷却装置である（特許文献１）。

また、温度調整区域で加熱された記録用紙等を冷却するための冷却区域を構成する装置である。これは、吸湿無端布（ベルト状の布）を２以上の搬送ローラに回転可能に掛け回わすとともにその搬送ローラ間に吸湿無端布の表面に空気を吹き付ける送風機を配置してなる冷却区域用の装置を２つ使用し、その各装置の搬送ローラ間に張られた吸湿無端布部分どうしを接触させるように対向配置させるように構成したうえで、その接触して回転移動する吸湿無端布どうしの間に記録用紙を送り込んで通過させることにより、上記温度調整区域で加熱された記録用紙を冷却する装置である（特許文献２）。

この他にも、熱定着装置における熱ロール対等の下流側に冷却ロール対を設置し、その熱定着装置の熱定着で加熱された状態にある記録用紙を冷却ロール対に通すことにより冷却する装置が知られている（特許文献３）。その冷却ロール対としては、そのロール端部にファンを設けた構成のものが例示されている。

特開平７−７２７６９号公報 特開２００２−３０１８０５号公報 特開平６−１７５４５５号公報

しかしながら、前述した従来の各冷却装置では、加熱された状態にある記録用紙を効率よく冷却することが難しく、装置も大型のものになりやすいという課題がある。

また、近年の画像形成装置においては、その画像形成の高速化や高画質化が求められていることに加え、オンデマンドパブリッシングをはじめとする軽印刷分野への汎用性の要請から画像形成に使用する記録用紙の種類（普通紙や塗工紙、また厚紙や薄紙など）に依存しない適性も求められている。この点、上記従来の冷却装置は、このような各要請（画像形成に係る高速化および高画質化や記録用紙の多様化）に十分に適合できるものとは言いがたいものであった。

具体的に説明すると、前記特許文献１に記載の冷却装置の場合、搬送中の記録ウェブに乾燥空気を吹き付けるだけの冷却方式であるため冷却効率が悪く、この結果、特に画像形成速度の高速化に対応した十分な高速の冷却を行うことが難しい。また、その冷却効率を上げようとすると、その冷却工程を長くしたり、送風器を大型化する等の対応が必要となるため、装置全体が大型化しやすくなってしまう。

前記特許文献２に記載の冷却装置の場合は、まず装置が大型化してしまう課題があり、また、冷却対象の記録用紙とそこに空気を吹き付ける送風機との間に吸湿無端布が介在する冷却方式であるため冷却効率がさらに悪くなり、この結果、より高速での冷却に対応するうえで不利である。

前記特許文献３に記載の冷却ロールの場合は、きわめて短いロールニップを通過させるだけの冷却方式であるため冷却効率が悪く、この結果、特に画像形成速度の高速化に対応した十分な高速の冷却を行うことが難しい。

そして、これら従来の冷却装置等において十分な冷却を行うとすると、記録用紙の搬送速度を下げて空冷による冷却時間や冷却経路を長くしたり、あるいは冷却ロールの通過時間を長くする必要があるため、生産性が低下するという新たな課題が発生してしまう。

本発明は、上述したような各課題を解決するためになされたものであり、加熱された状態にあるシート状の記録材を冷却する装置として、主に、装置の大型化や生産性の低下を招くことなく、その記録材を効率よく十分に冷却することができる記録材の冷却装置を提供するものである。

上記課題を解決し得る本発明の記録材の冷却装置は、図１に例示するように、加熱された状態にあるシート状の記録材Ｐを冷却する装置１であって、その記録材Ｐを積載して収容し得る収容空間Ｓを有する収容体２と、この収容体２の収容空間Ｓ内に収容される記録材Ｐにむけて空気を吹き付ける送風手段３とを備えていることを特徴とするものである。

ここで、上記収容体２は、冷却対象の記録材を積載した状態で収容することができ、その記録材の大きさに見合うサイズの収容空間を有する構造体であればよい。また、その収容空間Ｓ内に送風手段３からの空気を取り入れて当該収容空間内に収容される記録材に対して吹き付けるための通気部が確保された構造体であればよい。収容体２の収容空間Ｓへの記録材Ｐの収容の仕方については、その空間Ｓ内の所定部位に積載した状態で収容することが可能であれば特に制約されるものではないが、通常は、１枚ずつ収容空間Ｓの上方側から搬送導入して積み重ねるような収容形式を採用することができる。

上記送風手段３は、冷却対象の記録材を冷却するための空気を送り出し、その空気を収容体２の収容空間Ｓ内に存在する記録材に吹き付けることができるものであればよい。その送風形式等については特に制約されるものではない。また、送風手段３は、たとえば収容体２に一体的に設置するものであっても、あるいは、その送風生成部（ファン部など）３ａを収容体２とは別の部位に設置するとともに、その送風生成部と収容体２との間を通気路（ダクトなど）３ｂを介して接続して設置するものであっても良い。送風手段３は、記録材に吹き付ける空気の流れの向きなどを調整するための整流板などを設置するとよい。また、送風手段３からの空気を吹き付ける際の収容空間Ｓ内に対する空気の吹き出し方向は、矩形状の記録材に対してその４辺のいずれの側であってもよい。さらに、その空気の収容体２における吹き出し部分は、１箇所に限らず、複数個所となるように構成してもよい。

また、上記冷却装置１においては、送風手段３からの空気の吹き付け方については記録材を冷却することができれば特に制約されるものではないが、記録材を効率よく冷却する観点からすると、たとえば、その送風手段３からの空気を、収容体２の収容空間Ｓを形成する側面部２ａからその収容空間Ｓ内に収容される記録材Ｐの面にほぼ沿って流すように吹き付けるように設定するとよい。このように空気を吹き付けるためには、その空気の流れる向きが収容空間Ｓ内に収容される記録材の面とほぼ平行した向きとなるように調整すればよく、たとえば整流板などによって流れを調整または規制することで対処することができる。図１中の符号４は空気吹き出し口である。

また、上記各冷却装置１においては、送風手段３からの空気を、収容体２の収容空間Ｓ内に積載する記録材Ｐの積層物Ｍの少なくとも側面部Ｍａにむけて吹き付けるように設定するとよい。このように記録材の積層物Ｍの側面部Ｍａから風を吹きつけることにより、その積層物を構成する記録材Ｐどうしを離間させてその記録材どうしの間（隙間）にも空気が入り込むようにすることができるため、効率のよい冷却が可能となる。

さらに、上記各冷却装置１においては、収容体２において冷却した後の記録材Ｐの取り出し方について特に限定されるものではないが、好ましくは、収容体２の収容空間Ｓの底部２ｂに、その収容される記録材Ｐを排出する排出口５を形成するとともに、その排出口５を通して記録材Ｐを送り出す送出手段６を設けるとよい。排出口５は、収容空間Ｓ内での記録材Ｐの積載収容に支障がなく、その記録材Ｐの送り出しが可能なであればよく特に限定されるものではない。送出手段６としては、通常、記録材Ｐを１枚ずつ（積載された状態にある場合はその最下位のものから）送り出す形式のものが使用されるが、必要に応じて複数枚まとめて送り出す方式のものを使用してもかまわない。

また、上記冷却装置１においては、その送出手段６の送り出し時期について、収容空間Ｓに収容する記録材Ｐの種類および温度状態の少なくとも一方の条件に応じて調整する調整手段を有するように構成するとよい。

記録材を冷却すべき度合いは、たとえば冷却対象となる記録材の種類（熱容量、熱伝導率などに関係する、坪量、厚さ、種別等の要素）やその温度状態（主に収容体の収容空間に収容される際の温度）などの条件により変わるため、かかる条件に基づいて適切なレベルに調整することが望ましい。送出手段６の送り出し時期を調整することは、記録材Ｐの収容体２に収容されている時間（滞留時間）を調整することにもなり、ひいては収容されている記録材２が冷却される時間（または度合い）が調整されることになる。すなわち、その送り出し時期を延ばす方向に調整する場合には、記録材の収容体における滞留時間が長くなって送風手段３からの空気が吹き付けられる時間も長くなるため比較的多めの冷却が行われることになる。反対にその送り出し時期を短くする方向に調整する場合には、記録材の収容体における滞留時間が短くなって送風手段３からの空気が吹き付けられる時間も短くなるため比較的少なめの冷却が行われることになる。また、送り出し時期は、冷却した記録材を利用する後工程における処理速度などの条件も加味して設定することもできる。

送出手段６の送り出し時期の調整手段としては、たとえば、送出手段の送り出し動作に直接関係する構成部品（駆動モータ、送り出しゲートなど）を駆動させる駆動部などを制御するための制御手段で構成することができる。一方、記録材Ｐの種類および温度状態については、たとえば、この冷却装置１を使用する使用者がその種類や温度状態などを判別し、その判別結果を送出手段６の送り出し時期の調整を行うための構成部分（動作条件設定用の操作パネル、選択スイッチなど）において入力操作等を行って反映させるか、あるいは、冷却を行う前の記録材の種類や温度状態を検知する検知手段を設けて送り出し時期の調整を行うべき構成部分に反映させればよい。

さらに、上記冷却装置１においては、送風手段３の風量について、収容空間Ｓに収容する記録材Ｐの種類および温度状態の少なくとも一方の条件に応じて調整する調整手段を有するように構成するとよい。

この送風手段３の風量を調整することは、収容体２に収容されている記録材Ｐに吹き付ける空気の量が調整されることになり、ひいては記録材２の冷却される度合いが調整されることになる。すなわち、その風量を増やす方向に調整する場合には、記録材に吹き付けられる空気の量が増えるため比較的急速な冷却が行われることになる。反対にその風量を減らす方向に調整する場合には、記録材に吹き付けられる空気の量が減るため比較的緩やかな冷却が行われることになる。

送風手段３の風量の調整手段としては、たとえば、送風手段３の送風生成部や空気吹き出し部の流量調整部などの動作に直接関係する構成部品（駆動モータ、通風調整用ルーバーなど）を駆動させる駆動部などを制御するための制御手段で構成することができる。また、その構成部品が手動で調整できるものである場合には、その構成部品を手動で操作して風量を調整できるように構成した手段（風量調整用レバー、スイッチなど）であってもよい。

以上の各冷却装置１は、その用途（使用形態）について特に制約されるものではないが、たとえば、シート状の記録材を加熱して除湿する除湿装置と組み合わせ、その除湿処理により加熱された状態にある記録材を冷却する装置として使用したり、あるいは、加熱を含む定着処理を行う定着装置による定着処理で加熱された状態にある記録材を冷却する装置として使用することが可能である。

また、この冷却装置に適用するシート状の記録材Ｐとしては、主としてトナーからなる画像を形成する画像形成装置に適用することができる記録媒体が対象であるが、これ以外でも、たとえば記録用のシート状物であって加熱状態を冷却する必要性があるものであれば対象となり得る。画像形成用の記録材としての具体例は、普通紙をはじめ、樹脂層を塗工した塗工紙（コート紙）、はがき、封筒等などである。

本発明の冷却装置によれば、加熱された状態にあるシート状の記録材は、収容体の収容空間に積載可能に収容されるとともにその収容された状態で送風手段からの空気が吹き付けられるため、その収容空間内において冷却される。この冷却は、収容により静止した状態で空気を吹き付けて行う方式であるため、搬送により移動している状態の記録材に空気を吹き付けて冷却する方式に比べて効率よく、しかも十分に行われる。

また、この冷却装置では、その冷却作業空間が、冷却対象の記録材を積載収容できる収容空間を有する収容体とほぼ同じ大きさで済むため、記録材を搬送移動させながら冷却する方式の装置に比べて、装置の大型化を招くことがなく、むしろその小型化が可能になる。しかも、その冷却した記録材を次の処理工程に使用する必要がある場合においても、次の処理工程で使用する記録材を前もって収容体に複数収容して冷却を行うとともにその前もって冷却された記録材を所要量ずつ次の処理工程に移動させることができるため、生産性を低下させることがなく所望の冷却を行うことができる。

さらに、冷却度合いの調整は、送出手段の送り出し時期を調整して記録材の収容体の収容空間内における滞留時間を変更したり、あるいは、送風手段の風量を調整して記録材に吹き付ける空気の量を変更することで容易に対応することができる。

図２は本発明を適用した実施形態に係る記録材の冷却装置１０の概要を示す説明図であり、図３は図２の冷却装置１０の一部を上方から見たときの状態を示す一部断面説明図である。

この実施形態に係る冷却装置１０は、基本的に、加熱された状態にあるシート状の記録材Ｐを冷却のために収容する冷却用の収容トレイ２０と、この収容トレイ２０に収容される記録材Ｐを冷却するための空気を吹き付ける送風装置３０と、収容トレイ２０で冷却された記録材Ｐを送り出すための送出装置５０とを備えている。

また、この冷却装置１０は、記録材Ｐを加熱して除湿する方式の除湿装置１００と組み合わせて使用するものであって、その除湿処理により加熱された状態にある記録材Ｐを冷却するために使用される。図中の符号１５０は冷却装置１０から排出される除湿後の記録材Ｐを冷却装置１０側に搬送して導入するための搬送手段（たとえば搬送ガイド板、搬送ロールまたは搬送ベルトなど）であり、矢付き一点鎖線は記録材Ｐの搬送経路を示す。

冷却用の収容トレイ２０は、上面が開放された箱状形態のトレイ本体２１からなり、このトレイ本体２１の内部空間が記録材Ｐを積載して収容することができる収容空間Ｓとして形成されている。トレイ本体２１の収容空間Ｓを形成する４つの側壁面部のうち１つの側壁面部２１ａには、送風装置３０からの空気をその空間Ｓ内に吹き出すための空気吹き出し口４０を形成している。また、トレイ本体２１の収容空間Ｓを形成する底面部２１ｂには、収容空間Ｓ内で冷却された後の記録材Ｐを排出するための排出口４５を形成している。

空気吹き出し口４０は、収容空間Ｓに積載されて収容される最大の記録材Ｐの積載物における側面部に全面的に空気を吹き付けることができるような大きさおよび位置に開口した状態で形成される。また、空気吹き出し口４０には、吹き出す空気の流れ方向などを規制して調整するための複数の整流板４１を設けている。この整流板４１は、収容空間Ｓに収容される記録材Ｐが空気吹き出し口４０内に入り込んでしまうのを阻止する機能も果たすようになっている。排出口４５は、記録材Ｐの積載収容の支障とならずかつ円滑な排出が可能な条件を満たすように形成されるものである。この実施形態では、排出口４５を、トレイ本体２１の底面部２１ｂ全体のうちで前記側壁面部２１ａと対向する側壁面部２１ｃに連続する側となる約半分程度の広さの部位を開口することにより形成している。

送風装置３０は、冷却装置１０の外部の空気を取り込んで送り出す送風ファン３１と、この送風ファン３１と収容トレイ２０の空気吹き出し口４５とを接続するように設置されて送風ファン３１から送り出された空気を収容トレイ２０内に送りこむダクト３２とで構成されている。送風ファン３１は、吸気口及び排気口が形成されたハウジング内でファン羽根付きの回転体を駆動モータの回転動力により回転させることで、その吸気口から空気を取り込んで排気口から送り出す。送風の強さは、任意に設定することができるが、たとえば風速で５〜１０ｍ／ｓｅｃ程度に設定することができる。また、ダクト３２は、送風ファン３１の排気口とトレイ本体２１の空気吹き出し口４０を接続し、送風ファン３１から送り出された空気が空気吹き出し口４０の全体に達して吹き出されるように通気路を形成した管状の部材で構成されている。

送出装置５０は、記録材Ｐを送り出す送出し搬送部５１と、その送出し搬送部５１から送出される複数の記録材Ｐを１枚（複数枚のうちの最下位のもの）に捌いて重送を防ぐ捌き部５５とで構成されている。この実施形態では、送出し搬送部５１として、２つの支持ロール５３，５４（一方は駆動ロール）に回転可能に張架支持した搬送ベルト５２を、トレイ本体２１の排出口４５において収容空間Ｓ内に収容される記録材Ｐを保持し得るような状態で設置したものを適用としている。搬送ベルト５２は、図３に示すように排出口４５において記録材Ｐの送出し方向Ｃと平行した状態で複数（たとえば３つ）のベルトを所定の間隔をあけて設置しているが、１つのベルトで構成したものであっても構わない。捌き部５５としては、送出し搬送部５１によりトレイ本体２１の排出口４５から送り出される記録材Ｐを後工程にむけて搬送する搬送ロール５６と、この搬送ロール５６に当接して回転動作が制御されて捌き作用を発揮するリタードロール５７とで構成されるものを適用している。

さらに、この冷却装置１０においては、図４に示すように、冷却装置全体のシステム制御部（マイクロコンピュータ等で構成される制御装置）６０に対して、送風装置３０（の送風ファン３１）の動作を制御する送風制御部６２と送出装置５０の動作を制御する送出制御部６３とが接続または包含されている。また、システム制御部６０には、冷却すべき記録材Ｐの種類を識別するための紙種識別部６５と、冷却装置３０による冷却レベルを任意に変更設定するための冷却レベル変更部６７とが接続されている。紙種識別部６５は、冷却対象の記録材Ｐの厚さ等の違いを識別し、その違いに応じて予め設定された冷却レベル（送風量や送出時期などの各設定値）に自動的に切り替える情報を制御部６０に送信するようになっている。紙種の情報は、除湿装置１００側で認識している情報を利用するか、あるいは、冷却装置１０において紙種の情報をユーザが入力する情報や、センサ等の検知手段により検知される情報を利用する。冷却レベル変更部６７は、記録材Ｐの温度状態や目標の冷却温度等の希望条件に応じた冷却レベル（送風量や送出時期の条件）に任意に変更できるようなスイッチ類等の入力手段（操作パネル）を備えたものである。

この冷却装置１０による冷却は次のように行われる。

まず、除湿対象の記録材Ｐが除湿装置１００において除湿されると、その除湿装置１００から除湿処理で加熱された状態にある記録材Ｐが排出され、搬送手段１５０を介して冷却装置１０における収容トレイ２０の収容空間Ｓ内にその上方開口部から自然落下するように収容される。この際、送風装置３０から空気が送り出されてダクト３２を通して収容トレイ２０の空気吹き出し口４５から収容空間Ｓ内に吹き出されている。また、収容トレイ２０の収容空間Ｓ内には、冷却レベルに応じた所定の枚数（送り出し時期や冷却レベルなどとの関係で定まる）の記録材Ｐが積載された状態で収容される。さらに、最下位の記録材Ｐは、トレイ本体２１の排出口４５に存在する送出装置５０の搬送ベルト５２によっても一部保持された状態となる（図２）。

そして、収容トレイ２０の収容空間Ｓ内に積載収容された記録材Ｐは、図５等に示すように、そのトレイ本体２１の一側壁面２１ａに形成された空気吹き出し口４５から吹き出される空気（点線矢印）が積載された記録材Ｐの積載物Ｍの側面部にむけて吹き付けられる。空気は、積載された記録材Ｐの積載物Ｍの側面部に当たるとともに、その積層物Ｍを構成する記録材Ｐどうしを離間させてその記録材どうしの間にも入り込んで、各記録材Ｐの表裏面にほぼ沿うように流れる。このときの空気は、記録材Ｐの種類などに応じて予め設定された所定の風量（風速も含まれる）で記録材に吹き付けられる。このようにして収容空間Ｓ内に積載収容された記録材Ｐは、空気が吹き付けられることにより冷却される。

また、冷却された記録材Ｐの送りだし時期が到来すると、送出装置５０が作動して記録材Ｐの送り出しを行う。まず、送出し搬送部５１における搬送ベルト５２が矢印方向に回転し、これにより収容空間Ｓ内に収容されている記録材Ｐの下方のものがトレイ本体２１から排出口４５を通して外部に送り出される。その送り出された記録材Ｐは、捌き部５５において最下位のものが下方側の位置で回転する搬送ロール５６で搬送され続ける一方で、その最下位よりも上に存在して重送される他の記録材がある場合にはその記録材が一定の回転トクル以下では回転停止状態にあるリタードロール５６によりその送り出し方向Ｃの先端部がせき止められることでその位置にとどまる。これにより、冷却された最下位の記録材Ｐのみが最終的に送り出される。

そして、次の送り出し時期が到来するまで収容空間Ｓ内に新たな記録材Ｐが収容されたり、あるいはその空間に収容されて残っている記録材Ｐが上述したように空気の吹き付けにより冷却され続ける。また、次の送り出し時期が到来すると、上述したように送出装置５０による記録材Ｐの送り出しが同様に行われる。冷却されて送り出された記録材Ｐは、その冷却後の記録材Ｐを使用する後工程に送られるが、たとえば画像形成装置のトナー像転写部などに搬送されて画像形成に供される。

また、この冷却装置１０では、紙種識別部６５で冷却対象の記録材Ｐの種類が変更されたことが識別されたり、あるいは、冷却レベル変更部６７で冷却レベルの変更が行われると、その情報がシステム制御部６０を介して送風制御部６２や送出制御部６３に送られて送風装置３０の送風量や送出装置３０の送り出し時期がそれぞれ設定条件や変更内容に応じて変更される。これにより、記録材Ｐの冷却度合いが適宜変更される。

以下、この冷却装置１０を用いて行った試験について説明する。

この冷却装置１０により、１００℃の加熱状態にある記録材Ｐを５０℃の温度まで冷却させるために必要な条件について調べた。この各温度については、トナー画像の形成に使用される記録材Ｐに含まれる水分量を除去して除湿を行うためには記録材を１００℃程度の高温で加熱する必要があり、一方、その画像形成に使用する記録材Ｐの温度の上限がトナーのブロッキング発生を防止するためには５０℃以下の温度にする必要があるという観点から設定した。

記録材Ｐとしては、いずれもＡ４版サイズのコート紙であるが、その坪量が互いに異なる２種（１３０ｇｓｍと２５０ｇｓｍ）のものを使用した。収容トレイ２０は、そのＡ４版サイズの記録紙を最大で５００枚程度まで積載して収容できる収容空間Ｓを有する上部が開口した箱状のものを使用した。

そして、送風装置３０により記録材に吹き付ける空気の風速を４ｍ／ｓｅｃ、８ｍ／ｓｅｃの２種に切り替えた送風ができるように設定した。送風装置３０で取り込む空気としては、冷却装置１０等を設置した実験室における室温２５℃の空気を使用した。

このような構成の冷却装置１０により上記２種の記録材を上記２種の風速でそれぞれ冷却する場合、その記録材を１００℃に加熱した後に５０℃の温度になるまで冷却するまでに必要な所要時間を測定した。この所要時間の測定は、その温度に加熱した記録材１０枚の束を上記条件下の冷却装置１０により冷却したときに、その束における上から５枚目の記録材の表面温度を熱電対で測定し、上記温度まで冷却するに要する時間を求めた。このときの結果を図６に示す。

図６に示す結果から、冷却に要する時間は、記録材の坪量が大きくなると長くなり、また、送風装置３０からの送風の風速を高めると短縮されることがわかる。

続いて、この冷却性能の冷却装置１０で冷却する記録材を使用する後工程の画像形成装置の処理速度（プリント速度４０ｐｐｍ（１分間当たりに処理できる枚数）、８０ｐｐｍ）に合わせた冷却を行う場合に、その各処理速度の生産性を低下させることなく前記冷却所要時間を確保した冷却を行うために収容トレイ２０に積載収容して冷却すべき枚数（トレイ滞留枚数）について調べた。結果を図６に併せて示す。

図６に示す結果から、トレイ滞留枚数は、前記冷却に要する時間にほぼ正比例した関係で増減し、また処理速度が２倍になることでほぼ倍に増えることがわかる。また、

また、比較のため、従来の冷却装置のように搬送している状態にある記録材に空気を吹き付けてその記録材の冷却を行う装置（従来の冷却装置）を上記冷却装置１０と同じ条件（風速）で冷却を行ったときに、後工程の画像形成装置における２種の処理速度を低下させることがなく２種の記録材を１００℃から５０℃の温度までに冷却するために必要となる冷却通路長（空気を吹き付けて冷却する工程の長さ）を調べた。その結果を図６に併せて示す。

図６に示す結果から、従来の冷却装置では、この実施形態の冷却装置１０と同じレベルの冷却を行おうとすると、それぞれ記録材Ｐの送り方向の長さ（約２１０ｍｍ）に対して数倍の長さの冷却通路長を要することがわかる。これは、移動した状態にある記録材に空気を吹き付けて冷却することが低効率で不利であることや、記録材Ｐの送り方向の長さとほぼ同じ寸法の収容トレイ２０のサイズで済ませることができる冷却装置１０に比べて装置が大型化してしまうことを示している。

そして、実施形態の冷却装置１０では、記録材Ｐの坪量の違いによって冷却に必要な所要時間が異なるが、それは記録材Ｐを収容トレイ２０内に滞留させる時間を調整して空気が吹き付けられる量を増減させることで、画像形成の処理速度などに対する生産性を低下させない冷却を行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、冷却装置３０からの空気を収容トレイ２０の一側壁面部２１ａに形成した空気吹き出し口４０から吹き出する場合について例示したが、その残りの側壁面部の一部または全部に空気吹き出し口を形成してその吹き出し口からも空気を吹き出すよう構成してもよい。その他にも、収容トレイ２０の収容空間Ｓの上方から記録材Ｐにむけて空気を吹き付けるように構成してもよい。

また、上記実施形態の冷却装置１０における送出装置５０としては、図７や図８に例示するような送出装置５０Ａ，５０Ｂを使用することも可能である。

図７に示す送出装置５０Ａは、送出し搬送部５１における１つの支持ロール５４を捌き部５５の搬送ロール５６と兼用して設置するとともに、その送出し搬送部５１における搬送ベルト５２をトレイ本体２１の排出口４５から捌き部５５のリタードロール５７と当接する位置まで延長した状態で設置したものである。一方、図８に示す送出装置５０Ｂは、その送出し搬送部５１を１つの搬送ロール５８で構成するとともに（この場合、トレイ本体の排出口４５は搬送ベルトを使用する場合にくらべて送り出し方向Ｃの長さを短くするとよい）、その捌き部５５におけるリタードロール（５７）をリタードパッド５９に変更したものである。

実施形態に係る冷却装置の概要を示す要部説明図である。 実施形態に係る冷却装置とこれと組み合わせて使用する除湿装置とを示す要部説明図である。 図２の冷却装置の一部を上方から見たときの状態を示す一部断面説明図である。 冷却装置の制御系の構成を示すブロック図である。 積載収容される記録材に吹き付ける空気の流れる状態を模式的に示す説明図である。 試験の結果を示す図表である。 冷却装置における送出装置の他の構成例を示す概略説明図である。 冷却装置における送出装置の他の構成例を示す概略説明図である。

符号の説明

１，１０…冷却装置、２…収容体、２ａ…側面部、３…送風手段、５，４５…排出口、６…送出手段、２０…収容トレイ（収容体）、３０…送風装置（送風手段）、５０…送出装置（送出手段）、６２…送風制御部、６３…送出制御部、６５…紙種識別部、６７…冷却レベル変更部、Ｐ…記録用紙、Ｃ…送り出し方向。

Claims (6)

1. 加熱された状態にあるシート状の記録材を冷却する装置であって、
   その記録材を積載して収容し得る収容空間を有する収容体と、この収容体の収容空間内に収容される記録材にむけて空気を吹き付ける送風手段とを備えていることを特徴とする記録材の冷却装置。
2. 前記送風手段からの空気を、前記収容体の収容空間を形成する側面部からその収容空間内に収容される記録材の面にほぼ沿って流すように吹き付けるように設定している請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記送風手段からの空気を、前記収容体の収容空間内に積載する記録材の積層物の少なくとも側面部にむけて吹き付けるように設定している請求項１または２に記載の冷却装置。
4. 前記収容体の収容空間の底部に、その収容される記録材を排出する排出口を形成するとともに、その排出口を通して記録材を送り出す送出手段を設けている請求項１乃至３のいずれかに記載の冷却装置。
5. 前記送出手段の送り出し時期について、前記収容空間に収容する記録材の種類および温度状態の少なくとも一方の条件に応じて調整する調整手段を有する請求項４に記載の冷却装置。
6. 前記送風手段の風量について、前記収容空間に収容する記録材の種類および温度状態の少なくとも一方の条件に応じて調整する調整手段を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の冷却装置。

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