JP2015206870A - シート冷却装置、後処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コート紙などのワックスを弾きやすい特殊な記録シートを冷却するための小型で省エネルギー効率の高いシート冷却装置を提供する。
【解決手段】熱電変換素子７１〜７３を搭載する冷却プレート７４と、冷却プレート７４を記録シートＳの搬送経路に対して接離する方向に移動する移動機構と、二次電池とを有し、前記記録シートＳが、コート紙の場合には冷却プレート７４を、通過する記録シートＳに接触しない位置に維持させた状態で前記熱電変換素子７１〜７３に電力を供給して記録シートＳを冷却し、前記記録シートＳが普通紙の場合には、冷却プレート７４を通過する記録シートに接触する位置まで移動させると共に熱電変換素子７１〜７３を発電素子として動作させて二次電池を充電させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、熱定着により加熱されたシートを冷却するシート冷却装置、当該シート冷却装置を有する後処理装置および画像形成装置に関する。

プリンター、複写機等の電子写真方式の画像形成装置では、記録シートに転写されたトナー画像を熱定着する定着装置が設けられている。
画像形成装置の生産性が高くなると、短時間で定着直後の記録シートが大量に排紙トレイ上に排出されて積載されるため、記録シートの熱が蓄積され、記録シートに定着したトナーが固まり切れずに他の記録シートに付着するといういわゆるタッキングが生じやすい。

そこで、特に、生産性の高い産業用の大型プリンターにおいては、タッキングを防止するため、プリンターから排出された記録シートを冷却するシート冷却装置を設けるのが一般的である。
このシート冷却装置は、例えば、一対のベルトの対向する搬送面を相互に当接させてニップを形成し、記録シートをこのニップに通紙させることにより冷却するように構成されており、一方もしくは双方のベルトの内周面に放熱フィンを接触させることにより冷却効率を向上させるようになっている。

特開２００５−１２８４４６号公報 特開２０１２−６３４７９号公報

ところで、通常、トナー粒子には、ワックス成分が所定量含まれており、定着装置で熱定着されたときに当該ワックス成分が溶け出し、これにより定着ローラーと記録シートとの離型性を向上するようになっている。
図８（ａ）に示すように、記録シートが普通紙３０１である場合には、ワックス３０２が普通紙３０１表面のパルプ繊維間に染み込んでしまうため、ワックスが他の部材に付着するというようなトラブルがあまり生じないが、記録シートがいわゆる光沢紙などのコート紙である場合には問題が生じる。

すなわち、コート紙は通常、図８（ｂ）に示すように、普通紙３０１の表面にグロス系塗料３０３をコーティングして光沢を増すように形成されているが、グロス系塗料３０３は、ワックスを普通紙よりも弾きやすく、図８（ｃ）に示すように、溶融したワックスが内部に染み込まずに記録シート表面に残存する。
この状態で記録シートがシート冷却装置に通紙されると、ワックスが冷却用のベルトの搬送面に付着し、付着したワックスが後続の記録シートに再付着して画質が著しく劣化してしまう。

したがって、冷却用のベルトに通紙する前に、ワックスがベルトに付着しないように、事前にコート紙を冷却（プレ冷却）して、ワックスを固化（結晶化）しておく方が望ましい。
このプレ冷却の手段として、ファン装置を利用して空冷することも考えられるが、ファン装置は比較的設置スペースが大きい上に電力消費が少ないとは言えず、また、機内温度の空気を送風しても冷却効果に乏しいため、画像形成装置の分野における小型化、省エネルギー化の要請に十分応えることができない。

また、ベルト式のシート冷却装置までは必要としない普及型の画像形成装置においても、排紙トレイに定着後のコート紙が積載されていくと、蓄熱が進み、十分固まりきらないワックスによりコート紙同士が固着してしまうおそれがあり、排紙トレイに排出される前に記録シートを冷却するシート冷却装置を設けることが望ましい。
さらに、画像形成装置から出力された記録シートにパンチ処理やステープル処理などの後処理を施す後処理装置の場合でも、画像形成装置側にシート冷却装置が具備されていない場合には、後処理装置側にシート冷却装置を設けて、コート紙表面に付着した溶融状態のワックスに起因するトラブルを避けるのが望ましい。

いずれの場合でも、装置全体の省スペース化、省エネルギー化の観点から、シート冷却装置自体が小型で省エネルギー性に優れたものが望ましいことはいうまでもない。
なお、上記のような溶融したワックスに起因する問題は、コート紙のみならず、ＯＨＰシートなど、要するに普通紙よりワックスを弾きやすい特殊なシートを使用する場合に生じ得るものである。

本発明は、上述のような事情に鑑みて為されたものであって、比較的小型で省エネルギー化が可能なシート冷却装置、およびそのようなシート冷却装置を有する後処理装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るシート冷却装置は、加熱されたシートを搬送しながら冷却するシート冷却装置であって、熱電変換素子を具備する冷却部材と、前記冷却部材をシートの搬送経路に対して接離する方向に移動する移動手段と、前記冷却対象となるシートの種類に関する情報を取得する取得手段と、二次電池と、前記シートが、普通紙よりもワックスを弾く特殊なシートである場合に、前記移動手段により冷却部材を、通過するシートに接触しない位置に維持させた状態で前記熱電変換素子に電力を供給して、シートを冷却し、前記シートが特殊なシートでない場合には、前記移動手段により冷却部材を、通過するシートに接触する位置まで移動させると共に、前記熱電変換素子を発電素子として動作させ前記二次電池を充電するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

ここで、前記特殊なシートは、コート紙であることを特徴とする。
また、前記制御手段は、冷却前のシートの温度を検出する温度検出手段を備え、前記シートが特殊なシートである場合に、前記温度検出手段により検出されたシートの温度に基づき、当該シートが所定温度まで冷却されるように前記熱電変換素子に供給する電力を制御することとしても構わない。

また、本発明は、上記のシート冷却装置を備えた後処理装置であって、画像形成装置から出力されたシートを前記シート冷却装置で冷却してから後処理手段にて後処理を施すように構成されたことを特徴とする。
また、本発明は、画像形成装置であって、上記のシート冷却装置を、定着装置を通過したシートを冷却する冷却手段として備えたことを特徴とする。

上記構成のシート冷却装置では、熱電変換素子を具備する冷却部材と、前記冷却部材をシートの搬送経路に対して接離する方向に移動する移動手段とを有し、前記シートが、普通紙よりもワックスを弾く特殊なシートである場合に、前記移動手段により冷却部材を、通過するシートに接触しない位置に維持させた状態で前記熱電変換素子に電力を供給してシートを冷却し、前記シートが特殊なシートでない場合には、前記移動手段により冷却部材を、通過するシートに接触する位置まで移動させると共に、前記熱電変換素子を発電素子として動作させ前記二次電池を充電するように制御しているので、特殊なシートのときには非接触で冷却してシート表面に付着しているワックスを固化させることができ、シート搬送方向下流側でシートに接触する部材や他のシートにワックスが付着するような問題が生じない。

特殊なシートでない場合には、ワックスがシートの繊維間に染み込むため、積極的に冷却しなくてもワックスが他の部材に付着するおそれがないので、冷却部材をシートに接触させて発電素子として機能させることにより二次電池に蓄電させる。これによりトータルで省エネルギー化を進めることができると共に、熱電変換素子や冷却部材はそれほど大きなスペースを取らないので、ファン装置などを用いる場合に比べて小型化が実現できる。

本発明の実施の形態に係るシート冷却装置を備えた画像形成装置の構成を示す概略図である。 上記のシート冷却装置におけるプレ冷却部の主要部の構成を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、記録シートがコート紙と普通紙の場合のプレ冷却部における冷却プレートの位置の変化を示す図である。 画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。 シート冷却装置の制御系統を説明するためのブロック図である。 シート冷却装置のプレ冷却部における冷却・発電モード切替制御の内容を示すフローチャートである。 冷却前の記録シートの温度に基づき、冷却プレートの制御目標温度を決定するためのテーブルの例を示す。 （ａ）は、普通紙の表面にワックスが染み込む様子、（ｂ）は、コート紙の構造、（ｃ）は、コート紙の表面にワックスが残っている様子を、それぞれ模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、シート冷却装置を備えた画像形成装置を例にして説明する。
（１）画像形成装置の構成
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。
同図に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置本体１００と、画像形成装置本体１００から排出された記録シートを冷却するシート冷却装置２００からなる。

〔画像形成装置本体〕
画像形成装置本体１００は、公知の電子写真方式のカラー複写機であり、画像読取部１０、画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０、制御部５０などを備える。
画像読取部１０は、ミラースキャンにより原稿の画像を読み取る。
画像形成部２０は、タンデム型のプリントエンジンを備え、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を記録シート上に重ね合せて転写することによりカラー画像を形成する。

画像形成部２０には、不図示の駆動源により周回駆動される中間転写ベルト２６の走行面に沿って、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが縦方向に列設される。
プロセスユニット２０Ｙは、感光体ドラム２１Ｙ、帯電器２２Ｙ、露光走査部２３Ｙ、現像器２４Ｙを備える。
帯電器２２Ｙによって一様に帯電された感光体ドラム２１Ｙの表面を露光走査部２３Ｙで露光走査して、静電潜像を形成する。現像器２４Ｙは、感光体ドラム２１Ｙの表面に形成された静電潜像を、Ｙ色のトナーによって現像してトナー像を形成し、当該トナー像は、１次転写ローラー２５Ｙに印加された転写バイアス電圧により生じる電界によって、中間転写ベルト２６上に転写される。

他のプロセスユニット２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋも、使用されるトナーの色が異なっていること以外は、プロセスユニット２０Ｙと同様の構成であり、各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの作像のタイミングを所定時間ずらすことにより、各色のトナー画像が中間転写ベルト２６上の同じ領域に多重転写され、中間転写ベルト２６上にカラーのトナー像が形成される。

給紙部３０は給紙カセット３１〜３３を備え、ユーザーから選択された給紙口から記録シートが給紙され、上記画像形成部２０で中間転写ベルト２６上に形成されたカラーのトナー像が、２次転写ローラー２７に印加された２次転写バイアスによる電界により記録シート上に２次転写される。
トナー像が２次転写された記録シートは、定着部４０で加熱・加圧されることによって定着される。トナー画像が定着された記録シートは、排出ローラー２８を介して、シート冷却装置２００に送出される。

〔シート冷却装置〕
シート冷却装置２００は、プレ冷却部７０とベルト式冷却部８０と、モード切換部９０とを備える。
プレ冷却部７０は、画像形成装置本体１００から排出されてきた記録シートが、コート紙である場合に、当該コート紙がベルト式冷却部８０に到達するまでに所定の温度以下になるように記録シートを冷却し（冷却モード）、排出された記録シートが、普通紙の場合には、熱定着後の普通紙から熱を吸収して発電するように構成されている（発電モード）。

プレ冷却部７０のすぐ手前（シート搬送方向の上流側）には、記録シートの温度を非接触で検出するサーモパイル７０１が設置されており、冷却モードの実行時において、サーモパイル７０１の温度に基づき、熱電変換素子７１〜７３の制御目標温度を決定するようになっている。このプレ冷却部７０の具体的な構成および温度制御の詳細は後述する。
プレ冷却部７０を通過してプレ冷却された記録シートは、さらにベルト式冷却部８０において冷却される。

このベルト式冷却部８０は、複数の支持ローラー８１に張架された第１のベルト８２の下側走行面と、複数の支持ローラー８３に張架された第２のベルト８４の上側走行面との間で、ニップを形成してなる。
各第１、第２のベルト８２、８４は熱伝導性に優れた材料（例えば、ニッケル電鋳製ベルト）が用いられるのが望ましいのはいうまでもない。

第１のベルト８２の内側のニップ部に対応する位置には、金属製の放熱フィン８５が配置され、第１のベルトの内周面がこの放熱フィン８５の下面と摺接することにより、通紙される記録シート熱がより奪われやすい構成となっている。
放熱フィン８５の下面および／または第１のベルトの内周面には、フッソ樹脂などをコーティングすることにより低摩擦加工されているのが望ましい。

支持ローラー８１、８３のうちの一つまたは複数が、不図示の駆動モーターにより回転駆動され、第１、第２のベルト８２、８４のニップに挟持された記録シートが、各ベルトに熱を奪われて冷却されながら、排紙トレイ８６上に排出され積載されていく。
この段階で、記録シートは約５０℃程度まで冷却されており、排紙トレイ上に大量に積載してもタッキング現象が生じないようになっている。

〔プレ冷却部〕
図２は、プレ冷却部７０の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、プレ冷却部７０は、長尺の冷却プレート７４の上面に、熱電変換素子７１〜７３の冷却側の面を、例えば、熱伝導性に優れた接着剤により固着してなる。
冷却プレート７４は、ステンレスやアルミニウムなどの金属からなり、熱電変換素子７１〜７３は、ペルチェ素子からなる。

冷却プレート７４は、使用可能な最大サイズの記録シートの通紙幅より外側の位置で、モーター７５、７６のロッド７５１、７５２により支持されている。ここでは、モーター７５、７６として、ロッド７５１、７５２がその軸方向に移動する直動型ステッピングモーターが使用されており、モーター７５、７６を同期させて駆動することにより冷却プレート７４を、下方を通過する記録シートに対し離間・接近する方向に移動可能なようになっている。

もっとも、冷却プレート７４の移動機構は、上記のような直動型ステッピングモーターに限られず、一般的なカム機構やネジ送り機構のほかソレノイド機構などを利用しても構わない。
冷却プレート７４の記録シートが進入する側の端部７４ａは上方に屈曲され、記録シートの先端を受け入れてガイドしやすいようになっている。

また、冷却プレート７４の上面には、冷却プレート７４の温度を検出するためのサーミスター７４１が設置されている。
図３（ａ）、（ｂ）は、冷却プレート７４を上下方向に移動させて、記録シートと接触・離間させる動作を説明するための図である。
図３（ａ）は、記録シートＳがコート紙の場合における冷却プレート７４の位置を示す。

同図に示すように、記録シートＳは画像形成装置本体１００の排出ローラー２８によって、水平よりも微少に上方に傾いた方向に排出され、重力の作用により冷却プレート７４の下方で山形の軌跡を描いて搬送されるようになっている。
冷却プレート７４は、上方に移動され、記録シートと接触しない位置であって、かつ、冷却効果を発揮すべくできるだけ記録シートの上面に近い位置に維持される。

両面印刷の場合には、記録シートの下面にもトナー像が形成され、ワックスが固化していない状態で付着しているおそれがあるので、本実施の形態では、上述のように排出ローラー２８によるシート排出方向を水平方向よりもやや上向きに傾けることによりコート紙の下面が下側ガイド板７７に接触しないようにしている。
この状態で熱電変換素子７１〜７３に電力を供給して、ペルチェ効果により冷却プレート７４を冷却して温度を低下させ、記録シートＳをプレ冷却して、表面に付着しているワックスを固化させ、ベルト式冷却部８０のベルト８２、８４にワックスが付着しないようにしている。

一方、図３（ｂ）は、記録シートが普通紙の場合における冷却プレート７４の位置を示すものである。
既述のように記録シートＳが普通紙の場合には、ワックスがパルプの繊維間に染み込んでおり、冷却プレート７４や下側ガイド板７７を接触させても、それらの表面にワックスが付着するおそれがない。

そこで、冷却プレート７４を下方に移動させて、記録シートの上面に冷却プレート７４の裏面を接触させ、定着直後の記録シートの熱を冷却プレート７４により吸収し、その熱によって熱電変換素子７１〜７３に発電させている（ゼーベック効果）。
また、これにより、記録シートＳの温度も下がるので、その繊維内に染み込んだワックスがより一層ベルト式冷却部８０のベルト８２、８４に付着しにくくなるという効果も得られる。

（２）画像形成装置本体の制御部の構成
図４は、画像形成装置本体１００の制御部５０の構成を示すブロックである。
同図に示すように、制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）５２、ＲＡＭ(Random Access Memory)５３、ＲＯＭ(Read Only Memory)５４、画像処理部５５、画像メモリ５６からなる。

ＣＰＵ５１は、画像形成装置１への電源投入時などにおいて、ＲＯＭ５４から、制御プログラムを読み出し、ＲＡＭ５３を作業用記憶領域として当該制御プログラムを実行する。
また、ＣＰＵ５１は、通信Ｉ／Ｆ５２により、ＬＡＮなどの通信ネットワークを介して他の外部端末からプリントジョブを受け付けることも可能である。

画像読取部１０で取得された画像データもしくは外部端末から受信したプリントジョブのデータに含まれる画像データは、画像処理部５５で現像色であるシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの濃度データに変換されると共に、エッジ強調やスムージング処理などの公知の画像処理を受けた後、画像メモリ５６内に格納される。
ＣＰＵ５１は、当該濃度データに基づき、画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０の動作を制御して、プリント動作を円滑に実行させると共に、シート冷却装置２００のモード切換部９０と通信して、シート冷却装置２００における冷却動作について指示する。

（３）シート冷却装置のモード切換部の構成
図５は、シート冷却装置２００におけるモード切換部９０の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、モード切換部９０は、画像形成装置本体１００の制御部５０と通信可能な制御部９１、熱電変換素子用の電源９２、蓄電デバイス（二次電池）９３、切替スイッチ９４１〜９４３、モータードライバ９５、９６などを備える。

制御部９１は、制御部５０からプリントの開始時期や、記録シートの種類などの情報を入手し、切替スイッチ９４１〜９４３、モータードライバ９５、９６を制御して、熱電変換素子７１〜７３のペルチェ効果を利用して冷却素子として用いるモード（冷却モード）と、ゼーベック効果を利用して発電素子として用いるモード（発電モード）とに切り替える制御を行う。

すなわち、記録シートがコート紙であるときは、制御部９１は、モータードライバ９５、９６を介してモーター７５、７６を駆動して、冷却プレート７４を図３（ａ）の位置（以下、この離間位置を「ホームポジション」とする。）に移動させると共に、電源９２を起動させ、切替スイッチ９４１、９４２を「ＯＮ」、切替スイッチ９４３を「ＯＦＦ」の状態にして冷却モードに切り替える。

また、記録シートＳがコート紙ではなく普通紙であるときは、モータードライバ９５、９６を介してモーター７５、７６を駆動して、冷却プレート７４を図３（ｂ）の位置に移動させると共に、電源９２を停止させ、切替スイッチ９４１、９４２を「ＯＦＦ」、切替スイッチ９４３を「ＯＮ」の状態にして、熱電変換素子７１〜７３の端子を蓄電デバイス９３に接続し、発電モードに切り替える。

（４）冷却・発電モード切替制御の内容
図６は、制御部９１で実行される冷却・発電モード切替制御の内容を示すフローチャートである。本実施の形態では、画像形成装置本体１００で使用する記録シートは、普通紙かコート紙に限定されているものとする。
まず、画像形成装置本体１００でプリント動作が開始されるか否かを判定する（ステップＳ１１）。画像形成装置本体１００の制御部５０は、プリント動作を開始する際に、その旨をシート冷却装置２００のモード切換部９０に連絡するようになっており、これによりステップＳ１１の判定が行われる。

プリント動作が開始される場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、モーター７５、７６をモータードライバ９５、９６により駆動して冷却プレート７４を記録シートの搬送軌跡から遠ざかったホームポジションに移動させる（ステップＳ１２）。
この際、冷却プレート７４がホームポジションにあることを検出するホームポジションセンサーがプレ冷却部７０に設けられており（不図示）、制御部９１は、このホームポジションセンサーの検出信号に基づき、冷却プレート７４がホームポジションに有るか否かを判断する。ホームポジションセンサーは、例えば、透過型の光電センサーでよい。もっとも、モーター７５、７６に位置検出手段などが内蔵されている場合には、その出力信号に基づき制御してもよい。

次に、画像形成装置本体１００で使用される記録シートがコート紙か否かを判定する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３の判定は、例えば、制御部９１から制御部５０に記録シートの種類を問い合わせることによりなされる。画像形成装置本体１００の制御部５０では、ユーザーにより給紙カセット３１〜３３に収納されている記録シートの種類が操作パネル６０（図４参照）から入力されて不図示の不揮発性メモリに登録されており、現在のジョブで選択されている給紙口により、記録シートがコート紙か否か分かるので、その旨を制御部９１に知らせることにより、ステップＳ１３における判定が行える。

ステップＳ１３において、使用されている記録シートがコート紙であると判定された場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、プレ冷却部７０を冷却モードに切り替える（ステップＳ１４）。
すなわち、冷却プレート７４の位置をホームポジションのままとし、電源９２を起動すると共に、切替スイッチ９４１、９４２を「ＯＮ」、切替スイッチ９４３を「ＯＦＦ」に切り替える。

そして、制御部９１は、記録シートが、ベルト式冷却部８０のニップに挟持されるときにワックスの結晶化温度まで低下するように冷却プレート７４の温度を制御する（ステップＳ１５）。
具体的に、画像形成装置本体１００の排出ローラー２８からシート冷却装置２００に送出された記録シートは、非接触の温度センサーであるサーモパイル７０１により、その表面温度が検出され、この検出された温度に応じ、冷却プレート７４を所定の温度まで冷却すべく熱電変換素子７１〜７３へ電力の供給を制御する。

図７は、プレ冷却部７０による冷却直後の記録シートの温度を８０℃まで下げるために必要な冷却プレート７４の温度を、冷却前の記録シートの温度に応じて決定するためのテーブルの一例を示すものであり、予め実験などにより求められている。
例えば、サーモパイル７０１で検出された冷却前の記録シートの温度が、９５℃の場合には、図７により、サーミスター７４１により検出された冷却プレート７４の温度が５℃になるように熱電変換素子７１〜７３へ供給する電力を制御部９１により制御すれば、冷却後の記録シートの温度を８０℃まで下げることができる。

このように熱電変換素子７１〜７３に供給する電力を制御することにより、ペルチェ効果によって熱電変換素子７１〜７３の冷却プレート７４と接触している面の温度が低下し、冷却プレート７４が目標温度まで冷却されるので、これにより記録シートも目標の約８０℃まで冷却される。
サーモパイル７０１により検出された冷却前の記録シートの温度の値が、図７のテーブルに記載の温度そのものの値でない場合には、線形補間により冷却プレート７４の目標温度を決定すればよい。

もっとも、熱電変換素子７１〜７３の冷却能力が大きく、応答性が高ければ、プレ冷却部７０で冷却後の記録シート温度を検出して、その温度が所定の温度（ここでは、８０℃）になるようにフィードバック制御するようにしても構わない。
プレ冷却部７０で８０℃まで冷却された記録シートは、ベルト式冷却部８０のニップまで搬送される間に自然放熱により若干降温し、さらにベルト式冷却部８０で冷却されて、ワックスの結晶化温度６０℃以下の状態となる。

なお、記録シートがベルト式冷却部８０のニップに突入して、シート温度がワックスの結晶化温度６０℃以下に降下するまでの短い間に、記録シート上の溶融状態のワックスがベルト式冷却部８０のベルト８２、８４若干付着するおそれがあるが、ベルト自体が放熱フィン８５で冷却されて４０℃程度となっているので、次の記録シートの温度が８０℃でニップ部に入ったとしてもベルト８２、８４の温度は、ワックス結晶化温度６０℃以下を維持することができ、ベルト８２、８４に付着したワックスが記録シートに再付着するおそれはない。

従来のようにプレ冷却しないまま、記録シートが１００℃程度の高温でベルト式冷却部８０のニップに連続して突入すると、ベルト８２、８４自体の温度がワックスの結晶化温度まで下がり切らずに、ワックスが次の記録シートに再付着してしまうのである。
もちろん、プレ冷却部７０での記録シートの冷却温度を上記８０℃よりもっと低くすれば、ベルト式冷却部８０におけるワックスの再付着の問題がさらに発生しにくくなるのはいうまでもないが、その分だけプレ冷却部７０での消費電力が増加するので、本実施の形態では、省エネルギー化を重視して、プレ冷却部７０での冷却目標温度を上記のように８０℃に設定している。

ベルト式冷却部８０で６０℃以下に冷却された記録シートは、さらに搬送されて排紙トレイ８６上に排出されるが、このときには搬送時の自然放熱でさらに５０℃程度まで温度が下がっており、タッキングが生じるおそれがない。
次のステップＳ１６において、プリントジョブが終了したか否かを判定し、終了していなければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）、上記温度制御を繰り返すが、終了しておれば（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、電源９２をＯＦＦにして熱電変換素子７１〜７３への電力供給をＯＦＦにし（ステップＳ１７）、当該プリントジョブについての冷却・発電モード切替制御を終了する。

また、ステップＳ１３において、コート紙ではないと判定された場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、普通紙が使用されていることになるので、ステップＳ１８に移って、モータードライバ９５、９６を介してモーター７５、７６を駆動して、冷却プレート７４をホームポジションから記録シートの経路に接近する位置（図３（ｂ））まで移動させると共に、プレ冷却部７０を発電モードに切り替える（ステップＳ１９）。

すなわち、切替スイッチ９４１、９４２を「ＯＦＦ」、切替スイッチ９４３を「ＯＮ」に切り替え、冷却プレート７４が記録シートに接触して加熱されることにより、記録シートの熱が冷却プレート７４を介して熱電変換素子７１〜７３に伝導されて発電が開始され、蓄電デバイス９３が充電される。
そして、プリントジョブが終了すると（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、切替スイッチ９４３をＯＦＦにして、熱電変換素子７１〜７３と蓄電デバイス９３の接続をＯＦＦにし（ステップＳ２１）、当該プリントジョブについての冷却・発電モード切替制御を終了する。

以上、本実施の形態によれば、記録シートがコート紙の場合には、冷却プレート７４を記録シートと非接触の状態で記録シートを冷却して、記録シートがベルト式冷却部８０に至るまでに、記録シートの温度がワックスの結晶化温度になるように冷却するので、ベルト式冷却部８０において、ワックスが記録シートへ再付着するような問題が生じない。
また、記録シートがコート紙でない普通紙の場合には、特にプレ冷却しなくてもワックスによるトラブルが生じないので、冷却プレート７４を記録シートに接触させて発電モードを実行する。

このときに蓄電デバイス９３に蓄積された電力は、シート冷却装置２００の制御部９１や画像形成装置本体１００の制御部５０に供給したり、発熱モード実行時において熱電変換素子７１〜７３へ供給することにより、装置全体として省エネルギー化が可能になる。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。

（１）上記実施の形態では、記録シートが、コート紙か普通紙（非コート紙）の場合かで冷却モードか発電モードかに切り替えるようにしたが、必ずしもコート紙でなくても、普通紙よりもワックスを弾きやすい特殊な記録シートの場合には、ワックスが他の部材に付着して、記録シートへの再付着への問題が生じ得るので、このような場合に冷却モードに切り替えるようにすればよい。このような特殊の記録シートとして、上記コート紙のほか、ＯＨＰ用の記録シートなどが考えられる。

また、特殊でない記録シートとして、非コートの厚紙、薄紙も含まれる。
このように特殊なシートの種類が複数になると、シート毎に熱容量が異なり熱電変換素子７１〜７３による冷却効果も異なってくる可能性があるので、図７のような温度テーブルを、特殊なシートの種類ごとに作成して、当該シートの種類に応じて、対応するテーブルを選択して冷却プレート７４の温度制御を実行するのが望ましい。

（２）上記におけるシート冷却装置２００を、画像形成装置から排出された記録シートにパンチ処理やステープル処理、折り曲げ処理などの少なくとも１つの後処理手段を具備する後処理装置に組み入れて、定着後の記録シートをシート冷却装置で冷却してから後処理を施すように構成しても構わない。
（３）また、産業用の大型の画像形成装置ではなく、普及型の画像形成装置においては、プレ冷却部７０のみをシート冷却装置として、画像形成装置本体の定着装置から、排出ローラーに至るまでの間に設置するようにしても構わない。

（４）上記実施の形態では、タンデム型カラープリンターについて説明したが、これに限るものではなく、熱定着する定着装置を備えていれば、ＦＡＸ、複写機、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の画像形成装置であってもよい。
また、カラー用の画像形成装置であるか、モノクロ専用の画像形成装置であるかを問わない。

また、上記実施の形態および変形例は、可能な限り組み合わせてもよい。

本発明は、画像形成装置の熱定着などにより加熱されたシートを冷却する装置として有用である。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 画像形成部
３０ 給紙部
４０ 定着部
５０ 制御部
７０ プレ冷却部
７１、７１、７３ 熱電変換素子
７４ 冷却プレート
７５、７６ モーター
７０１ サーモパイル（温度検出手段）
７４１ サーミスター
８０ ベルト式冷却部
８５ 放熱フィン
９０ モード切換部
９１ 制御部
９２ 電源
９３ 蓄電デバイス（二次電池）
９４１、９４２、９４３ 切替スイッチ
９５、９６ モータードライバ
１００ 画像形成装置本体
２００ シート冷却装置

Claims (5)

1. 加熱されたシートを搬送しながら冷却するシート冷却装置であって、
   熱電変換素子を具備する冷却部材と、
   前記冷却部材をシートの搬送経路に対して接離する方向に移動する移動手段と、
   前記冷却対象となるシートの種類に関する情報を取得する取得手段と、
   二次電池と、
   前記シートが、普通紙よりもワックスを弾く特殊なシートである場合に、前記移動手段により冷却部材を、通過するシートに接触しない位置に維持させた状態で前記熱電変換素子に電力を供給して、シートを冷却し、
   前記シートが特殊なシートでない場合には、前記移動手段により冷却部材を、通過するシートに接触する位置まで移動させると共に、前記熱電変換素子を発電素子として動作させ前記二次電池を充電するように制御する制御手段と
   を備えることを特徴とするシート冷却装置。
2. 前記特殊なシートは、コート紙である
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート冷却装置。
3. 前記制御手段は、
   冷却前のシートの温度を検出する温度検出手段を備え、
   前記シートが特殊なシートである場合に、前記温度検出手段により検出されたシートの温度に基づき、当該シートが所定温度まで冷却されるように前記熱電変換素子に供給する電力を制御する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のシート冷却装置。
4. 請求項１から３までのいずれかに記載のシート冷却装置を備え、画像形成装置から出力されたシートを前記シート冷却装置で冷却してから後処理手段にて後処理を施すように構成されたことを特徴とする後処理装置。
5. 請求項１から３までのいずれかに記載のシート冷却装置を、定着装置を通過したシートを冷却する冷却手段として備えたことを特徴とする画像形成装置。

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