特許 7470290 冷却装置、定着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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-10

(45)【発行日】2024-04-18

(54)【発明の名称】冷却装置、定着装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20240411BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 530

G03G15/20 555

G03G15/20 505

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020153930

(22)【出願日】2020-09-14

(65)【公開番号】P2021184076

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2023-07-14

(31)【優先権主張番号】P 2020089587

(32)【優先日】2020-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】岡本 潤

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０３２９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９５５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４９９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５０３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２７４４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０５８３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９５５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３４０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００７７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２９３１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０６６７６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向を有する加熱部材をエアで冷却する冷却装置において、
送風部材と、
前記加熱部材の長手方向に延びて前記エアが通過するエアダクトであって、長手方向中央部に形成されると共に前記送風部材が配設されて前記エアダクト内にエアを導入する第１の開口と、長手方向一端部に形成され前記加熱部材の長手方向一端部に対向した第２の開口と、長手方向他端部に形成され前記加熱部材の長手方向他端部に対向した第３の開口を有するエアダクトと、
前記第２、第３の開口から排出されるエアの風量を可変にする風量可変機構であって、当該風量可変機構は前記送風部材を前記エアダクトの長手方向に揺動させる揺動機構を有する風量可変機構と、を有することを特徴とする冷却装置。

【請求項2】

前記加熱部材の長手方向両端部の温度を検出する温度検出部材を有し、当該温度検出部材が検出した温度に基づいて、前記加熱部材の長手方向両端部の温度が高い方の端部に分配供給される風量の割合を増大するように前記風量可変機構が作動することを特徴とする請求項１の冷却装置。

【請求項3】

前記加熱部材の長手方向両端部の温度を検出する温度検出部材を有し、当該温度検出部材が検出した温度に基づいて、前記送風部材の送風量が変化することを特徴とする請求項１又は２の冷却装置。

【請求項4】

前記加熱部材を備え、
シート部材に担持したトナー画像を前記加熱部材で加熱定着すると共に、当該加熱部材が請求項１から３のいずれか１項の冷却装置で冷却されることを特徴とする定着装置。

【請求項5】

請求項１－３のいずれか１項の冷却装置又は請求項４の定着装置を備えた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】

本発明は冷却装置、定着装置および画像形成装置に係り、特に長手方向を有する加熱部材を冷却する冷却装置と、当該冷却装置を備えた定着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使用される定着装置は種々の型式が知られており、その１つに省エネ性に優れウォームアップ時間も短いサーフ定着方式がある。このサーフ定着方式は低熱容量の薄肉定着ベルトを内側から面状ヒータで接触加熱し、定着ニップを通るシート部材を定着ベルトで加熱してシート部材に担持した未定着トナー画像を加熱定着する。

【0003】

このような定着装置で小サイズ紙を連続印刷すると、定着ベルトの長手方向端部（非通紙部）が温度上昇する場合がある。端部温度が上昇すると、小サイズ紙の印刷から大サイズ紙の印刷に移行したときに、端部の定着熱供給量過多によって（高温）オフセットや定着ベルトへの用紙巻き付きによるジャムなどの不具合が発生することがある。端部温度上昇の抑制対策として、特許文献１（特許第５９３０７７９号公報）では定着ベルトの両端部にそれぞれ送風ファンを設け、当該送風ファンの送風口の一部を用紙サイズに応じてシャッタで覆うようにした冷却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】

【0004】

このような冷却装置は定着ベルトの両端部の温度上昇を防止するのに有効であるが、送風ファンを定着ベルトの両端部にそれぞれ配設しなければならないので複雑な構成となる課題がある。

【0005】

本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、冷却装置の構成を簡略化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明の冷却装置は、長手方向を有する加熱部材をエアで冷却する冷却装置において、送風部材と、前記エアが通過するエアダクトであって、前記送風部材によるエアが供給される第１の開口と、前記加熱部材の一部に対向した第２の開口と、前記加熱部材の他部に対向した第３の開口を有するエアダクトと、前記第２、第３の開口から排出されるエアの風量を可変にする風量可変機構と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、冷却装置の構成を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】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1B】本発明の実施形態に係る画像形成装置の原理図である。

【図2A】本発明の実施形態に係る第１の定着装置の断面図である。

【図2B】本発明の実施形態に係る第２の定着装置の断面図である。

【図2C】本発明の実施形態に係る第３の定着装置の断面図である。

【図2D】本発明の実施形態に係る第４の定着装置の断面図である。

【図3A】横からから送風する冷却装置付き定着装置の断面図である。

【図3B】上からから送風する冷却装置付き定着装置の断面図である。

【図3C】定着装置に使用する抵抗部材の平面図である。

【図3D】定着装置に使用する抵抗部材の平面図である。

【図4A】横からから送風する冷却装置付き定着装置の断面図である。

【図4B】上からから送風する冷却装置付き定着装置の断面図である。

【図5A】冷却装置の実施形態を示す断面図である。

【図5B】冷却装置の実施形態を示す平面図である。

【図5C】冷却装置の駆動用モータＭ１、Ｍ２を制御する制御部の構成図である。

【図6】冷却装置のスライド部材の変形実施形態を示す断面図である。

【図7A】定着ベルトの温度とスライド部材の作動を示すグラフ図である。

【図7B】定着ベルトの温度と送風ファン、スライド部材の作動を示すグラフ図である。

【図8】風量可変機構の変形例を示す断面図である。

【図9】風量可変機構の変形例を示す断面図である。

【図10】冷却装置付き定着装置の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態に係る冷却装置と、当該冷却装置を使用した定着装置及び画像形成装置（レーザプリンタ）について図面を参照して説明する。レーザプリンタは画像形成装置の一例であり、当該画像形成装置はレーザプリンタに限定されないことは勿論である。すなわち、画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、及びインクジェット記録装置のいずれか一つ、またはこれらの少なくとも２つ以上を組み合わせた複合機として構成することも可能である。

【0010】

なお、各図中の同一または相当する部分には同一の符号を付し、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。また各構成部品の説明にある寸法、材質、形状、その相対配置などは例示であって、特に特定的な記載がない限りこの発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。

【0011】

以下の実施形態では「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は紙（用紙）だけでなくＯＨＰシートや布帛、金属シート、プラスチックフィルム、或いは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。

【0012】

現像剤やインクを付着させることができる媒体、記録紙、記録シートと称されるものも、すべて「記録媒体」に含まれる。また「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。

【0013】

また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字や図形等の画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の模様を媒体に付与することも意味する。

【0014】

（レーザプリンタの構成）
図１Ａは、本発明の冷却装置ないし定着装置３００を備えた画像形成装置１００の一実施形態としてのカラーレーザプリンタの構成を概略的に示す構成図である。また図１Ｂは当該カラーレーザプリンタの原理を単純化して図示する。

【0015】

画像形成装置１００は、画像形成手段としての４つのプロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを備える。これらプロセスユニットは、カラー画像の色分解成分に対応するブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤によって画像を形成する。

【0016】

各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、互いに異なる色の未使用トナーを収容したトナーボトル６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃを有する以外は、同様の構成となっている。このため、１つのプロセスユニット１Ｋの構成を以下に説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの説明を省略する。

【0017】

プロセスユニット１Ｋは、像担持体２Ｋ（例えば感光体ドラム）と、ドラムクリーニング装置３Ｋと、除電装置を有している。プロセスユニット１Ｋはさらに、像担持体の表面を一様帯電する帯電手段としての帯電装置４Ｋと、像担持体上に形成された静電潜像の可視像処理を行う現像手段としての現像装置５Ｋ等を有している。そして、プロセスユニット１Ｋは、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在に装着され、消耗部品を同時に交換可能となっている。

【0018】

露光器７は、この画像形成装置１００に設置された各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの上方に配設されている。そして、この露光器７は、画像情報に応じた書き込み走査、すなわち、画像データに基づいてレーザダイオードからレーザ光Ｌをミラー７ａで反射して像担持体２Ｋに照射するように構成されている。

【0019】

転写装置１５は、この実施形態では各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの下方に配設されている。この転写装置１５は図１Ｂの転写手段ＴＭに対応する。一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃは、各像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃに対向して中間転写ベルト１６に当接して配置されている。

【0020】

中間転写ベルト１６は、各一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、駆動ローラ１８、従動ローラ１７に掛け渡された状態で循環走行するようになっている。二次転写ローラ２０は、駆動ローラ１８に対向し中間転写ベルト１６に当接して配置されている。なお、像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃが各色の第１の像担持体とすれば、中間転写ベルト１６はそれらの像を合成した第２の像担持体である。

【0021】

ベルトクリーニング装置２１は、中間転写ベルト１６の走行方向において、二次転写ローラ２０より下流側に設置されている。また、クリーニングバックアップローラが中間転写ベルト１６に対してベルトクリーニング装置２１と反対側に設置されている。

【0022】

用紙Ｐを積載するトレイを有する用紙給送装置２００は、画像形成装置１００の下方に設置されている。この用紙給送装置２００は記録媒体供給部を構成するもので、記録媒体としての多数枚の用紙Ｐを束状で収容可能であり、用紙Ｐの搬送手段としての給紙ローラ６０やローラ対２１０と共にユニット化されている。

【0023】

用紙給送装置２００は用紙の補給等のために、画像形成装置１００の本体に対して挿脱可能とされている。給紙ローラ６０とローラ対２１０は用紙給送装置２００の上方に配置され、用紙給送装置２００の最上位の用紙Ｐを給紙路３２に向けて搬送するようになっている。

【0024】

分離搬送手段としてのレジストローラ対２５０は、二次転写ローラ２０の搬送方向直近上流側に配置され、用紙給送装置２００から給紙された用紙Ｐを一旦停止させることができる。この一旦停止により用紙Ｐの先端側に弛みが形成されて用紙Ｐの斜行（スキュー）が修正される。

【0025】

レジストローラ対２５０の搬送方向直近上流側にはレジストセンサ３１が配設され、このレジストセンサ３１によって用紙先端部分の通過が検知されるようになっている。レジストセンサ３１が用紙先端部分の通過を検知した後、所定時間が経過すると、当該用紙はレジストローラ対２５０に突き当てられて一旦停止する。

【0026】

用紙給送装置２００の下流端には、ローラ対２１０から右側に搬送された用紙を上方に向けて搬送するための搬送ローラ２４０が配設されている。図１Ａに示すように、搬送ローラ２４０は用紙を上方のレジストローラ対２５０へ向けて搬送する。

【0027】

ローラ対２１０は上下一対のローラで構成されている。当該ローラ対２１０はＦＲＲ分離方式またはＦＲ分離方式とすることができる。

【0028】

ＦＲＲ分離方式は、駆動軸によりトルクリミッタを介して反給紙方向に一定量のトルクを印加された分離ローラ（戻しローラ）を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。ＦＲ分離方式は、トルクリミッタを介して固定軸に支持された分離ローラ（摩擦ローラ）を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。

【0029】

この実施形態ではローラ対２１０をＦＲＲ分離方式で構成している。すなわち、ローラ対２１０は、用紙をマシン内部に搬送する上側の給送ローラ２２０と、この給送ローラ２２０と逆方向にトルクリミッタを介して駆動軸により駆動力を与えられる下側の分離ローラ２３０で構成されている。

【0030】

分離ローラ２３０は給送ローラ２２０に向けてバネ等の付勢手段で付勢されている。なお、前記給紙ローラ６０は、給送ローラ２２０の駆動力をクラッチ手段を介して伝達することで図１Ａで左回転するようになっている。

【0031】

レジストローラ対２５０に突き当てられて先端部に弛みが形成された用紙Ｐは、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせ、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８との二次転写ニップ（図１Ｂでは転写ニップＮ）に送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、二次転写ニップにおいて印加されたバイアスによって、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が所望の転写位置に高精度に静電的に転写されるようになっている。

【0032】

転写後搬送路３３は、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の二次転写ニップの上方に配設されている。定着装置３００は、転写後搬送路３３の上端近傍に設置されている。

【0033】

定着装置３００は、発熱部材を内包する加熱部材としての定着ベルト３１０と、この定着ベルト３１０に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧部材としての加圧ローラ３２０を備えている。定着装置３００は後述する図２Ａ～図２Ｄのように各種の型式が可能であるが、まず図２Ａの型式に沿って説明する。

【0034】

定着後搬送路３５は、定着装置３００の上方に配設され、定着後搬送路３５の上端で、排紙路３６と反転搬送路４１に分岐している。この分岐部に切り替え部材４２が配置され、切り替え部材４２はその揺動軸４２ａを軸として揺動するようになっている。また排紙路３６の開口端近傍には排紙ローラ対３７が配設されている。

【0035】

反転搬送路４１は、分岐部と反対側の他端で給紙路３２に合流している。そして、反転搬送路４１の途中には、反転搬送ローラ対４３が配設されている。排紙トレイ４４は、画像形成装置１００の上部に、画像形成装置１００の内側方向に凹形状を形成して、設置されている。

【0036】

粉体収容器１０（例えばトナー収容器）は、転写装置１５と用紙給送装置２００の間に配置されている。そして、粉体収容器１０は、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在に装着されている。

【0037】

本実施形態の画像形成装置１００は、転写紙搬送の関係により、給紙ローラ６０から二次転写ローラ２０までの所定の距離が必要である。そして、この距離に生じたデッドスペースに粉体収容器１０を設置し、レーザプリンタ全体の小型化を図っている。

【0038】

転写カバー８は、用紙給送装置２００の上部で、用紙給送装置２００の引出方向正面に設置されている。そして、この転写カバー８を開くことで、画像形成装置１００の内部を点検可能にしている。転写カバー８には、手差し給紙用の手差し給紙ローラ４５、及び手差し給紙用の手差しトレイ４６が設置されている。

【0039】

（レーザプリンタの作動）
次に、本実施形態に係るレーザプリンタの基本的動作について図１Ａを参照して以下に説明する。最初に、片面印刷を行う場合について説明する。

【0040】

給紙ローラ６０は、図１Ａに示すように、画像形成装置１００の制御部からの給紙信号によって回転する。そして、給紙ローラ６０は、用紙給送装置２００に積載された束状用紙Ｐの最上位の用紙のみを分離し、給紙路３２へ送り出す。

【0041】

給紙ローラ６０およびローラ対２１０によって送り出された用紙Ｐは、その先端がレジストローラ対２５０のニップに到達すると、弛みを形成し、その状態で待機する。そして、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像をこの用紙Ｐに転写する最適なタイミング（同期）を図ると共に、用紙Ｐの先端スキューを補正する。

【0042】

手差しによる給紙の場合は、手差しトレイ４６に積載された束状用紙が、最上位の用紙から一枚ずつ手差し給紙ローラ４５によって反転搬送路４１の一部を通り、レジストローラ対２５０のニップまで搬送される。以後の動作は用紙給送装置２００からの給紙と同一である。

【0043】

ここで、作像動作については、１つのプロセスユニット１Ｋを説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについてのその説明を省略する。まず、帯電装置４Ｋは、像担持体２Ｋの表面を高電位に均一に帯電する。そして、露光器７は、画像データに基づいたレーザ光Ｌを像担持体２Ｋの表面に照射する。

【0044】

レーザ光Ｌが照射された像担持体２Ｋの表面は、照射された部分の電位が低下して、静電潜像を形成する。現像装置５Ｋは、トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、トナーボトル６Ｋから供給された未使用のブラックトナーを、現像剤担持体を介して、静電潜像が形成された像担持体２Ｋの表面部分に転移させる。

【0045】

トナーが転移した像担持体２Ｋは、その表面にブラックトナー画像を形成（現像）する。そして、像担持体２Ｋ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１６に転写する。

【0046】

ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写行程を経た後の像担持体２Ｋの表面に付着している残留トナーを除去する。除去された残留トナーは、廃トナー搬送手段によって、プロセスユニット１Ｋ内にある廃トナー収容部へ送られ回収される。また、除電装置は、クリーニング装置３Ｋによって残留トナーが除去された像担持体２Ｋの残留電荷を除電する。

【0047】

各色のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいても、同様にして像担持体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ上にトナー画像を形成し、各色トナー画像が重なり合うように中間転写ベルト１６に転写する。

【0048】

各色トナー画像が重なり合うように転写された中間転写ベルト１６は、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の二次転写ニップまで走行する。一方、レジストローラ対２５０は、それに突き当てられた用紙を所定のタイミングで挟み込んで回転し、中間転写ベルト１６上に重畳転写して形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせて、二次転写ローラ２０の二次転写ニップまで搬送する。このようにして、中間転写ベルト１６上のトナー画像をレジストローラ対２５０によって送り出された用紙Ｐに転写する。

【0049】

トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３００へと搬送される。そして、定着装置３００に搬送された用紙Ｐは、定着ベルト３１０と加圧ローラ３２０によって挟まれ、加熱・加圧することで未定着トナー画像が用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３００から定着後搬送路３５へ送り出される。

【0050】

切り替え部材４２は、定着装置３００から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３００から送り出された用紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由して排紙路３６へ送り出される。排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み込み、回転駆動することで排紙トレイ４４に排出することで片面印刷を終了する。

【0051】

次に、両面印刷を行う場合について説明する。片面印刷の場合と同様に、定着装置３００は用紙Ｐを排紙路３６へ送り出す。そして、両面印刷を行う場合、排紙ローラ対３７は、回転駆動によって用紙Ｐの一部を画像形成装置１００外に搬送する。

【0052】

そして、用紙Ｐの後端が、排紙路３６を通過すると、切り替え部材４２は、図１Ａの点線で示すように揺動軸４２ａを軸として揺動し、定着後搬送路３５の上端を閉鎖する。この定着後搬送路３５の上端の閉鎖とほぼ同時に、排紙ローラ対３７は、用紙Ｐを画像形成装置１００外へ搬送する方向と逆の方向に回転し、反転搬送路４１へ用紙Ｐを送り出す。

【0053】

反転搬送路４１へ送り出された用紙Ｐは、反転搬送ローラ対４３を経て、レジストローラ対２５０に至る。そして、レジストローラ対２５０は、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像を用紙Ｐのトナー画像未転写面に転写する最適なタイミング（同期）を図り、用紙Ｐを二次転写ニップへ送り出す。

【0054】

そして、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８は、用紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に用紙Ｐのトナー画像未転写面（裏面）にトナー画像を転写する。そして、トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３００へと搬送される。

【0055】

定着装置３００は、定着ベルト３１０と加圧ローラ３２０によって、搬送された用紙Ｐを挟み、加熱・加圧することで未定着トナー画像を用紙Ｐの裏面に定着する。このようにして、表裏両面にトナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３００から定着後搬送路３５へ送り出される。

【0056】

切り替え部材４２は、定着装置３００から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３００から送り出された用紙Ｐは、定着搬送路を経由して排紙路３６へ送り出される。排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み、回転駆動し排紙トレイ４４に排出することで両面印刷を終了する。

【0057】

中間転写ベルト１６上のトナー画像を用紙Ｐに転写した後、中間転写ベルト１６上には残留トナーが付着している。ベルトクリーニング装置２１は、この残留トナーを中間転写ベルト１６から除去する。また、中間転写ベルト１６から除去されたトナーは、廃トナー搬送手段によって、粉体収容器１０へと搬送され、粉体収容器１０内に回収される。

【0058】

（定着装置）
次に、本発明の実施形態に係る冷却装置と第１～第４の定着装置３００について、以下さらに説明する。本実施形態の冷却装置は、定着装置３００の定着ベルト３１０の両端部を冷却するためのものである。

【0059】

第１の定着装置は図２Ａに示すように、低熱容量の薄肉の定着ベルト３１０と加圧ローラ３２０で構成されている。定着ベルト３１０は、例えば外径が２５ｍｍで厚みが４０～１２０μｍのポリイミド（ＰＩ）製の筒状基体を有している。

【0060】

定着ベルト３１０の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５～５０μｍの離型層が形成される。基体と離型層の間に厚さ５０～５００μｍのゴム等からなる弾性層を設けてもよい。

【0061】

また、定着ベルト３１０の基体はポリイミドに限らず、ＰＥＥＫなどの耐熱性樹脂やニッケル（Ｎｉ）、ＳＵＳなどの金属基体であってもよい。定着ベルト３１０の内周面に摺動層としてポリイミドやＰＴＦＥなどをコートしてもよい。

【0062】

加圧ローラ３２０は、例えば外径が２５ｍｍであり、中実の鉄製芯金３２１と、この芯金３２１の表面に形成された弾性層３２２と、弾性層３２２の外側に形成された離型層３２３とで構成されている。弾性層３２２はシリコーンゴムで形成されており、厚みは例えば３．５ｍｍである。

【0063】

弾性層３２２の表面は離型性を高めるために、厚みが例えば４０μｍ程度のフッ素樹脂層による離型層３２３を形成するのが望ましい。定着ベルト３１０に対して加圧ローラ３２０が付勢手段により圧接している。

【0064】

定着ベルト３１０の内側に、ステー３５０及びヒータホルダ３４０が軸線方向に配設されている。ステー３５０は金属製のチャンネル材で構成され、その両端部分が定着装置３００の両側板に支持されている。ステー３５０は加圧ローラ３２０の押圧力を確実に受けとめて定着ニップＳＮを安定的に形成する。

【0065】

ヒータホルダ３４０は定着装置３００の基材３４１を保持するためのもので、ステー３５０によって支持されている。ヒータホルダ３４０は好ましくはＬＣＰなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で形成することができ、これによりヒータホルダ３４０への熱伝達が減って効率的に定着ベルト３１０を加熱することができる。

【0066】

ヒータホルダ３４０の形状は、基材３４１の高温部との接触を回避するために、基材３４１の短手方向両端部付近の各２箇所のみを支持する形状にしている。これにより、ヒータホルダ３４０へ流れる熱量をさらに低減して効率的に定着ベルト３１０を加熱することができる。

【0067】

定着装置３００は各種の型式が可能であって、図２Ａの第１の定着装置はその一例である。以下、図２Ｂ～図２Ｄを参照して第２～第４の定着装置３００について説明する。第２の定着装置３００は、図２Ｂに示すように、加圧ローラ３２０と反対側に押圧ローラ３９０を有し、当該押圧ローラ３９０と抵抗部材３７０との間で定着ベルト３１０を挟んで加熱する。

【0068】

定着ベルト３１０の内側に前述した発熱部材が配設されている。ステー３５０の片側に補助ステー３５１が取り付けられ、反対側にニップ形成部材３８１が取り付けられている。発熱部材はこの補助ステー３５１に保持されている。ニップ形成部材３８１は定着ベルト３１０を介して加圧ローラ３２０と当接して定着ニップＳＮを形成している。

【0069】

第３の定着装置３００は、図２Ｃに示すように、定着ベルト３１０の内側に発熱部材が配設されてる。この発熱部材は、前述した押圧ローラ３９０を省略する代わりに、定着ベルト３１０との周方向接触長さを長くするため、定着ベルト３１０の曲率に合わせて基材３４１と絶縁層３８５の横断面を円弧状に形成している。抵抗部材３７０は円弧状の基材３４１の中央に配置されている。その他は図２Ｂの第２定着装置と同じである。

【0070】

第４の定着装置３００は、図２Ｄに示すように、加熱ニップＨＮと定着ニップＳＮに分けて構成している。すなわち、加圧ローラ３２０の定着ベルト３１０とは反対側に、ニップ形成部材３８１と、金属製のチャンネル材で構成されたステー３５２を配置し、これらニップ形成部材３８１とステー３５２を内包するように加圧ベルト３３４を周回可能に配設している。そして当該加圧ベルト３３４と加圧ローラ３２０との間の定着ニップＳＮに用紙Ｐを通紙して加熱・定着する。その他は図２Ａの第１の定着装置と同じである。

【0071】

図２Ａ～図２Ｄの定着装置３００は、抵抗発熱体（面状ヒータ）で構成された抵抗部材３７０を有する。この抵抗部材３７０は、図３Ｃと図３Ｄに一例を示す抵抗部材３３０のように、複数のタイプで形成することができる。いずれのタイプでも、抵抗部材３７０、３３０は細長の金属製薄板部材を絶縁材料で被覆した基材３４１の上に形成される。面状ヒータによって定着ニップＳＮを加熱する定着方式では、発熱体である抵抗部材を紙幅方向に複数に分割して個別に加熱制御することで、複数種類の紙幅を均一に加熱することができる。

【0072】

基材３４１の材料としては低コストなアルミやステンレスなどが好ましい。基材３４１は金属製に限定されたものではなく、アルミナや窒化アルミなどのセラミックや、ガラス、マイカなどの耐熱性と絶縁性に優れた非金属材料で構成することも可能である。

【0073】

抵抗部材３３０、３７０の均熱性を向上し画像品位を高めるため、基材３４１を銅、グラファイト、グラフェンなどの高熱伝導率の材料で構成してもよい。本実施形態では、短手幅８ｍｍ、長手幅２７０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのアルミナ基材を使用している。

【0074】

図３Ｃ、図３Ｄの抵抗部材３３０は、ＰＴＣ素子３７１～３７８を電気的に並列接続したマルチタイプで構成することができる。なお、図３Ｃ、図３Ｄの両端の電極３７０ｃ、３７０ｄ間の抵抗値を１０Ωとすると、各ＰＴＣ素子３７１～３７８の抵抗値は並列接続のため８０Ωと大きくなる。

【0075】

ＰＴＣ素子は、正の温度抵抗係数を有する材料で構成され、温度Ｔが上昇すると抵抗値が上昇する特徴がある（電流Ｉが低下してヒータ出力が低下）。温度抵抗係数（ＴＣＲ＝Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）は、例えば１５００ＰＰＭ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ）とすることができる。

【0076】

図３Ｃ、図３ＤのＰＴＣ素子３７１～３７８は、基材３４１の長手方向で直線状かつ等間隔に配置されている。各ＰＴＣ素子３７１～３７８の短手方向両側には小抵抗値の給電線３７０ａ、３７０ｂが直線状に互いに平行に配設され、この給電線３７０ａ、３７０ｂに各ＰＴＣ素子３７１～３７８の両端が接続されている。そして、給電線３７０ａ、３７０ｂの各一端部に形成された電極３７０ｃ、３７０ｄに交流電源が供給される。

【0077】

ＰＴＣ素子３７１～３７８と給電線３７０ａ、３７０ｂは薄い絶縁層３８５で覆われている。この絶縁層３８５は例えば厚さ７５μｍの耐熱性ガラスで構成することができる。絶縁層３８５によってＰＴＣ素子３７１～３７８と給電線３７０ａ、３７０ｂを絶縁・保護すると共に、定着ベルト３１０との摺動性を維持する。

【0078】

ＰＴＣ素子３７１～３７８は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷等により基材３４１に塗工し、その後、当該基材３４１を焼成することによって形成することができる。本実施形態では各ＰＴＣ素子３７１～３７８の抵抗値を常温で８０Ωとした（総抵抗値は１０Ω）。

【0079】

ＰＴＣ素子３７１～３７８の材料は、前述したもの以外に、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）の抵抗材料を用いてもよい。給電線３７０ａ、３７０ｂや電極３７０ｃ、３７０ｄの材料は、銀（Ａｇ）もしくは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）をスクリーン印刷等で形成することができる。

【0080】

ＰＴＣ素子３７１～３７８の絶縁層３８５側が定着ベルト３１０と接触して加熱し、伝熱により定着ベルト３１０の温度を上昇させ、定着ニップＳＮに搬送される未定着画像を加熱して定着する。ＰＴＣ素子３７１～３７８を使用することで、小サイズ通紙などで非通紙領域のＰＴＣ素子の温度が上昇した際に、抵抗発熱体の温度抵抗依存性により、当該ＰＴＣ素子の発熱量が低下し、温度上昇を抑制することができる。

【0081】

この特徴により、例えばＰＴＣ素子３７１～３７８の全幅よりも狭い紙（例えばＰＴＣ素子３７３～３７６の幅内）を印刷した場合、紙幅より外側のＰＴＣ素子３７１、３７２、３７７、３７８は紙に熱を奪われないため温度が上昇する。するとそれらＰＴＣ素子３７１、３７２、３７７、３７８の抵抗値が上昇する。

【0082】

ＰＴＣ素子３７１～３７８にかかる電圧は一定なので、用紙幅より外側のＰＴＣ素子３７１、３７２、３７７、３７８の出力が相対的に低下し、端部温度上昇が抑制される。ＰＴＣ素子３７１～３７８を電気的に直列に接続した場合、連続印刷において紙幅よりも外側の抵抗発熱体の温度上昇を抑制するには、印刷スピードを低下させる以外に方法がない。ＰＴＣ素子３７１～３７８を電気的に並列接続することで、印刷スピードを維持したまま非通紙部温度上昇を抑制することができる。

【0083】

ＰＴＣ素子３７１～３７８の相互間に短手方向に続く隙間があると、当該隙間部分で発熱量低下が発生し、それによって定着ムラが発生しやすい。そこで、図３Ｃと図３ＤではＰＴＣ素子３７１～３７８の端部同士を長手方向で互いにオーバーラップさせている。

【0084】

図３ＣはＰＴＣ素子３７１～３７８の端部にＬ字状の切り欠きによる段部を形成し、当該段部を隣接する抵抗発熱体の端部の段部とオーバーラップさせている。図３ＤはＰＴＣ素子３７１～３７８の端部に斜めの切り欠きによる傾斜部を形成し、当該傾斜部を隣接する抵抗発熱体の端部の傾斜部とオーバーラップさせている。このようにＰＴＣ素子３７１～３７８の端部同士を互いにオーバーラップさせることで、抵抗発熱体間の隙間での発熱量低下の影響を抑制することができる。

【0085】

また電極３７０ｃ、３７０ｄはＰＴＣ素子３７１～３７８の両端に配置する他、ＰＴＣ素子３７１～３７８の片側に配置することも可能である。このように電極３７０ｃ、３７０ｄを片側配置にすることで長手方向の省スペース化を図ることができる。

【0086】

図３Ｃ、図３Ｄの各ＰＴＣ素子３７１～３７８は短冊状の面状発熱体で構成されているが、所望の出力（抵抗値）を得るために、線幅を細くして蛇行状に形成した複数のＰＴＣ素子を電気的に並列接続したもので構成することもできる。

【0087】

（冷却装置）
定着装置３００の定着ベルト３１０の両端部をエアで冷却する冷却装置４００は、図３Ａのように、エアダクト４１０と、送風部材としての送風ファン４３０と、スライド部材４５０を有する。エアダクト４１０は定着ベルト３１０の長手方向すなわち図３Ａの紙面に垂直な方向に延びている。前記スライド部材４５０は、後述するように風量可変機構を構成する。なお、本稿において「風量」の用語を用いるときは、特に断りがない限り、単位時間あたりに流れる気体の体積（ｍ³／ｓｅｃ）を表すものとする。

【0088】

図５Ａに示すように、エアダクト４１０の長手方向中央部に、上下方向の空気通路を有する第１の開口４１１が形成されている。またエアダクト４１０の長手方向両端部に、第２の開口４１２と第３の開口４１３が形成されている。第１の開口４１１は、エアダクト４１０の長手方向のちょうど中央部に限らず、当該中央部から左右いずれかに偏心した位置（中間部）に形成することも可能である。要するに、第１の開口４１１は第２の開口４１２と第３の開口４１３の間の中間部に形成することができる。

【0089】

第１の開口４１１内に送風ファン４３０が配設されている。送風ファン４３０は図５Ｃのように、駆動用モータＭ１で駆動される。送風ファン４３０を第１の開口４１１内に配設することで、省スペース化と部品点数の削減が可能である。

【0090】

送風ファン４３０は、第１の開口４１１の外側に配置してもよく、その場合は送風ファン４３０と第１の開口４１１を送風ダクトで接続する。図５Ａではプロペラ式の送風ファン４３０を図示するが、送風ファン４３０はこれに限らずシロッコファン、ターボファン、エアホイルファン、プレートファンなど各種の送風ファンを使用可能である。

【0091】

送風ファン４３０の直近下流側に、仕切板状のスライド部材４５０がエアダクト４１０の長手方向と直角に配設されている。そして、送風ファン４３０で第１の開口４１１に導入されたエアが、スライド部材４５０によって左右に所定割合で分配され、第２の開口４１２と第３の開口４１３から、定着ベルト３１０の両端部に向けて吹き出すように構成されている。

【0092】

このように、送風ファン４３０をエアダクト４１０の長手方向中央部に１つ配置することで、従来の特許文献１のように複数個配置する場合と比べて、格段に省スペース化と部品点数削減を図ることができる。また、熱容量の小さい定着ベルト３１０の端部過昇温を、温度上昇に応じて効率よく抑制することができる。

【0093】

第２の開口４１２と第３の開口４１３からの冷却エアの吹き付け方向は、図３Ａのように、定着ベルト３１０の水平横方向から吹き付けたり、図３Ｂのように定着ベルト３１０の上方から下向きに吹き付けたりすることができる。第２の開口４１２と第３の開口４１３を設けることで、定着ベルト３１０の冷却したい部分に効果的に冷却エアを供給することができる。また、加熱源として、図３Ａ、図３Ｂのように抵抗部材３７０を使用した面状ヒータに代えて、図４Ａ、図４Ｂのように、定着ベルト３１０の内側にハロゲンヒータ３１４を配設することができる。図４Ａは図３Ａと同じように定着ベルト３１０の水平横方向から冷却エアを吹き付け、図４Ｂは図３Ｂと同じように定着ベルト３１０の上方から下向きに冷却エアを吹き付ける例である。

【0094】

（冷却装置の詳細）
次に、図５Ａ～図５Ｃを参照して、冷却装置の実施形態をさらに詳しく説明する。エアダクト４１０は、図５Ａのように定着ベルト３１０の長手方向に延びている。図５Ｂがエアダクト４１０を上方から見た平面図であって、この平面図ではエアダクト４１０が定着ベルト３１０の長手方向に長い長方形である。

【0095】

エアダクト４１０の左端の第２の開口４１２と右端の第３の開口４１３は、図５Ｂの平面視で同じ大きさのほぼ正方形であり、定着ベルト３１０の両端部の外周面に向かって開口している。定着ベルト３１０の両端部の外周面と、第２の開口４１２及び第３の開口４１３との間に形成される隙間は、定着ベルト３１０の回転を妨げない隙間であればよいが、この隙間が必要以上に大きいとエアが無駄に流出して冷却効果が低下する。したがって、隙間の大きさは大きくても例えば２ｍｍ～３ｍｍ程度にするのが望ましい。

【0096】

第２の開口４１２及び第３の開口４１３は、定着ベルト３１０の両端部の外周面を、円弧状に覆う形状が望ましい。これにより、定着ベルト３１０の両端部の外周面との間の隙間を周方向に一定にして冷却効果を高めることができる。

【0097】

エアダクト４１０の長手方向中央部は、図５Ａの側面視では定着ベルト３１０の外周から上方に離間し、全体として鈍角で逆Ｖ字状に屈曲した形状である。この形状により、長手方向中央の第１の開口４１１に供給された冷却エアが、矢印Ｅ２、Ｅ３方向でスムーズに第２の開口４１２と第３の開口４１３に流れ、定着ベルト３１０の両端部に効果的に吹き付けられる。

【0098】

エアダクト４１０の長手方向中央部の底面に、スライド部材４５０がエアダクト４１０の長手方向と直角に配設されている。このスライド部材４５０は、図５Ａでエアダクト４１０の長手方向すなわち左右方向に、図５Ｂのラック・アンド・ピニオンによって、スライド移動可能に配設されている。ラック・アンド・ピニオンは、駆動用モータＭ２で回転駆動されるピニオンギヤ４７１と、このピニオンギヤ４７１に噛み合ったラック４７３を有する。

【0099】

ラック４７３はエアダクト４１０の長手方向に延び、ラック４７３の下縁に形成されたラック歯４７３ａにピニオンギヤ４７１が噛み合っている。ラック４７３の左右２個所に左右方向に延びた長孔４７３ｂが形成され、この長孔４７３ｂに固定側から延びたガイドピン４７５が摺動可能に挿入されている。

【0100】

ラック４７３の長手方向中央部が、固定部材４７３ｃを介してスライド部材４５０の側端と連結されている。そして図５Ｂでピニオンギヤ４７１が左回転すると、ラック４７３とスライド部材４５０がＡ２方向（左方向）にスライドし、ピニオンギヤ４７１が右回転すると、ラック４７３とスライド部材４５０がＡ３方向（右方向）にスライドするように構成されている。スライド部材４５０をラック・アンド・ピニオンのピニオンギヤ４７１の回転操作のみで移動させることが可能なため、簡単な機構で定着ベルト３１０の両端部の温度差分を無くすための冷却を行うことができる。

【0101】

定着ベルト３１０の外周面に近接して、定着ベルト３１０の温度を検出する温度検出部材としてのサーミスタＴＨ１～ＴＨ３が配設されている。サーミスタＴＨ１は定着ベルト３１０の長手方向中央部の外周面に近接して配設され、小サイズ紙の用紙幅小の中央にサーミスタＴＨ１が位置する。サーミスタＴＨ２とサーミスタＴＨ３は、定着ベルト３１０の両端部の外周面に近接して配設され、大サイズ紙の用紙幅大の端部にサーミスタＴＨ２、ＴＨ３が位置する。

【0102】

サーミスタＴＨ１～ＴＨ３で検出された温度は、図５Ｃの制御部４８０に入力されるようになっている。制御部４８０は、サーミスタＴＨ１～ＴＨ３から得られた定着ベルト３１０の温度情報に基づいて、送風ファン４３０の駆動用モータＭ１と、スライド部材４５０のスライド駆動用モータＭ２を駆動制御する。したがって、制御部４８０は冷却装置４００の一部を構成するものである。

【0103】

スライド部材４５０は、図６（ａ）（ｂ）のように左右に傾斜面４５１ａ、４５１ｂを設けた楔形状のスライド部材４５１にするのが望ましい。スライド部材４５１の左右に傾斜面４５１ａ、４５１ｂがあると、送風ファン４３０で第１の開口４１１に垂直方向に導入されたエアが、図６（ｂ）のように傾斜面４５１ａ、４５１ｂで水平方向にスムーズにガイドされる。このため、スライド部材４５１における空気抵抗が減少し、第２の開口４１２と第３の開口４１３に対して十分な風量を安定供給することができる。

【0104】

図７Ａは、小サイズ紙を連続通紙するときのマシン稼働時間（横軸）の経過に伴って、サーミスタＴＨ２、ＴＨ３で検出される定着ベルト３１０の両端部の温度上昇（縦軸）が生じたときに、スライド部材４５０（４５１）のスライド移動を制御部４８０で制御する状態を示す。図示例では右端のサーミスタＴＨ３（点線）よりも左端のサーミスタＴＨ２（実線）の方が温度上昇が急である。このため両サーミスタＴＨ２、ＴＨ３で検出される温度の差ΔＴがΔＴ₁に増大する。

【0105】

温度差ΔＴ₁を閾値として、スライド部材４５０（４５１）が中央位置から図５Ａ、図５ＢのＡ３方向に一定量だけスライド移動する。このスライド部材４５０（４５１）の移動により、移動側の第３の開口４１３から吹き出すエア量が減少するのに対し、移動側と反対側の第２の開口４１２から吹き出すエア量が増大する。この結果、定着ベルト３１０の左端部の冷却効果が増大し、温度差がΔＴ₁→ΔＴ₂と減少する。そして温度差ΔＴ₂を閾値として、スライド部材４５０（４５１）がＡ３方向スライド位置から中央位置に復帰する。

【0106】

このように、１つの送風ファン４３０で第１の開口４１１に供給されるエアの風量をスライド可能なスライド部材４５０（４５１）で左右に分配して第２の開口４１２と第３の開口４１３から吹き出すようにしたので、左右別々に送風ファンを備えた従来の冷却装置よりも格段に簡単な構成にできる。しかも、定着ベルト３１０の両端部の温度が異なるとスライド部材４５０（４５１）をスライド移動して両端部の温度偏差が小さくなるように両端部を冷却するから、高画質を可能にする定着装置を低コスト・省スペースで提供することができる。

【0107】

図７Ｂは、前述したスライド部材４５０（４５１）のスライド移動制御に加えて送風ファン４３０の回転数を３段階で切換え制御する例を示したものである。すなわち、マシン稼働時間（横軸）の経過に伴ってサーミスタＴＨ２とサーミスタＴＨ３で検出される定着ベルト３１０の両端部の温度変化（縦軸）によって、スライド部材４５０（４５１）と送風ファン４３０の駆動を制御部４８０で制御する。図示例ではサーミスタＴＨ２、ＴＨ３で検出された温度の差ΔＴが、ΔＴ₂→ΔＴ₁→ΔＴ₁₀と増大する（ΔＴ₂＜ΔＴ₁＜ΔＴ₁₀）。

【0108】

送風ファン４３０の回転数は、温度差ΔＴ₂になるまでは低回転であるが、温度差ΔＴ₂を越えると中回転に増速する。これにより、第２の開口４１２と第３の開口４１３から吹き出すエア量が増大し、定着ベルト３１０の両端部の温度を低下させる冷却効果が高まる。

【0109】

また温度差ΔＴ₂を越え温度差ΔＴ₁になると、送風ファン４３０の回転数は中回転のままであるが、スライド部材４５０がＡ３方向に所定距離だけスライド移動する。このスライド移動により、Ａ３方向のエア供給量は低減する一方、温度が急上昇するＡ２方向のエア供給量が増大する。

【0110】

温度差がΔＴ₁を越え温度差ΔＴ₁₀になると、スライド部材４５０はＡ３方向寄り位置のままであるが、送風ファン４３０の回転数が、中回転から高回転に増速する。これにより、第２の開口４１２と第３の開口４１３から吹き出すエア量が増大し、定着ベルト３１０の両端部の温度を低下させる冷却効果が高まる。このとき、スライド部材４５０がＡ３方向寄り位置にあるので、エア吹き出しによる冷却効果は、第２の開口４１２からのエア吹き出しによる冷却効果の方が、第３の開口４１３からのエア吹き出しによる冷却効果よりも大きくなる。

【0111】

このため、定着ベルト３１０の左端の温度の急上昇が温度差ΔＴ₁₀をピークとして抑制され、次第に低下する。温度差がΔＴ₁に戻ると、まず送風ファン４３０の回転数が高回転から中回転に低下する。温度差がさらに低下してΔＴ₂まで下がると、送風ファン４３０の回転数が中回転から低回転に低下し、同時に、スライド部材４５０がＡ３方向寄り位置から中央位置に復帰する。これで、第２の開口４１２と第３の開口４１３からのエア吹き出し量が等しく低風量となる。

【0112】

このように、第２の開口４１２と第３の開口４１３の吹き出し風量の変更は、サーミスタＴＨ２、ＴＨ３の温度差に基づいて、風量可変機構としてのスライド部材４５０の位置を変更したり、送風ファン４３０の回転数を変更したりすることで行うことができる。したがって、送風ファン４３０の風量を常時上げることなく、必要な時に必要な時間だけ風量を上げれば済むので省エネ効果が得られる。なお、以上は送風ファン４３０の回転数を両端のサーミスタＴＨ２、ＴＨ３の温度差に基づいて制御したものであるが、中央のサーミスタＴＨ１と両端のいずれか一方のサーミスタＴＨ２、ＴＨ３との温度差に基づいて制御してもよい。

【0113】

前述したスライド部材４５０（４５１）を使用した風量可変機構は、他の変形実施形態に代替することが可能である。図８はそのような変形実施形態の一つであって、この変形実施形態では回動支点４５２ａを中心として揺動可能な揺動部材４５２で風量可変機構を構成する。

【0114】

回動支点４５２ａはモータやカムによって図８で時計方向と反時計方向に回動可能であり、この回動によって揺動部材４５２がＡ２又はＡ３方向に回動する。この揺動部材４５２の回動によって、前述したスライド部材４５１のスライド移動と同じような風量分配割合を変更することができる。

【0115】

図９はスライド移動しない固定型の仕切部材４５３と揺動可能な送風ファン４３０を組み合わせた風量可変機構の変形実施形態である。仕切部材４５３は断面三角形の楔状に構成することができ、当該楔状の先端が、第１の開口４１１の中央に向いた状態でエアダクト４１０の長手方向と直角に延びている。

【0116】

送風ファン４３０は図９で左右方向に揺動可能なホルダ４３１に取り付けられ、ホルダ４３１がモータやカムを利用した揺動機構により図示するように右側に傾斜すると、左側に分配される風量が増加すると共に、反対側に供給される風量が減少する。このように、固定型の仕切部材４５２を使用しても送風ファン４３０を揺動させることで第２の開口５１２と第３の開口５１３に分配する風量を可変にすることができる。

【0117】

また、定着装置３００は図２Ａ～図２Ｄに限らず、図１０（ａ）（ｂ）のように定着ベルト３１０を３つのローラ３１１～３１３に掛け回した構成も可能である。すなわち、図１０（ａ）（ｂ）の定着装置は、定着ベルト３１０、加熱ローラ３１１、ガイドローラ３１２、３１３、加圧ローラ３２０を使用する。

【0118】

定着ベルト３１０は、加熱ローラ３１１とガイドローラ３１２、３１３に掛け回され、これらローラ３１０～３１３を時計方向に周回する。加圧ローラ３２０を反時計方向に回転駆動して定着ベルト３１０を連れ回りで時計方向に周回させてもよいし、加熱ローラ３１１又はガイドローラ３１２、３１３のいずれかを時計方向に回転駆動して定着ベルト３１０を時計方向に周回してもよい。

【0119】

エアダクト５１０は定着ベルト３１０の内側に配置し、図１０（ｂ）のようにエアダクト５１０の長手方向中央部の第１の開口５１１に送風ファン４３０を配置する。そして、エアダクト５１０の両端部に形成した第２の開口５１２と第３の開口５１３から吹き出すエアで、加熱ローラ３１１とガイドローラ３１３の間の定着ベルト３１０の下面を冷却する。

【0120】

第１の開口５１１の内側にスライド可能に配置したスライド部材４５０（４５１）をエアダクト５１０の長手方向にスライド移動させることで、第２の開口５１２と第３の開口５１３から吹き出すエアの風量割合を変化させる。

【0121】

定着ベルト３１０の外周の長手方向３箇所に配置したサーミスタＴＨ１～ＴＨ３によって、定着ベルト３１０の中央部と両端部の温度を検出する。検出した温度に基づいて、前述したようにスライド部材４５０（４５１）をスライド移動して、定着ベルト３１０の両端部の温度差が所定閾値を超えないようにする。

【0122】

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、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、前記風量可変機構は、スライド部材４５０、４５１と揺動部材４５２を組み合わせて構成することも可能であり、当該構成では図５Ａ、図６のスライド部材４５０、４５１が図８のように左右方向に揺動可能とされる。また、送風ファン４３０をエアダクト５１０の長手方向に揺動させる図９の揺動機構を、図５Ａ、図６のスライド部材４５０、４５１や、図８の揺動部材４５２に組み合わせることも可能である。また、本発明の冷却装置は、乾燥装置に使用される加熱部材の冷却用など、定着装置以外の用途にも使用可能である。また定着ベルト３１０を加熱する発熱体は、抵抗部材３７０やハロゲンヒータ３１４のほか、セラミックヒータなど他の発熱体も使用可能である。

【符号の説明】

【0123】

1K、1Y、1M、1C：プロセスユニット 2K、2Y、2M、2C：像担持体
3K、3Y、3M、3C：ドラムクリーニング装置 4K、4Y、4M、4C：帯電装置
5K、5Y、5M、5C：現像装置 6K、6Y、6M、6C：トナーボトル
７：露光器 ７ａ：ミラー
８：転写カバー １０：粉体収容器
１５：転写装置 １６：中間転写ベルト
１７：従動ローラ １８：駆動ローラ
19K、19Y、19M、19C：一次転写ローラ ２０：二次転写ローラ
２１：ベルトクリーニング装置 ３１：レジストセンサ
３２：給紙路 ３３：転写後搬送路
３５：定着後搬送路 ３６：排紙路
３７：排紙ローラ対 ４１：反転搬送路
４２：切り替え部材 ４２ａ：揺動軸
４３：反転搬送ローラ対 ４４：排紙トレイ
４５：給紙ローラ ４６：トレイ
６０：給紙ローラ １００：画像形成装置
１０１：突起 １０２：孔部
１０３：画像形成装置本体 ２００：用紙給送装置
２１０：ローラ対 ２２０：給送ローラ
２３０：分離ローラ ２４０：搬送ローラ
２５０：レジストローラ対 ３００：定着装置
３１０：定着ベルト ３１１：加熱ローラ
３１２、３１３：ガイドローラ ３１４：ハロゲンヒータ
３２０：加圧ローラ ３２１：芯金
３２２：弾性層 ３２３：離型層
３３０：抵抗部材 ３３４：加圧ベルト
３４０：ヒータホルダ ３４１：基材
３５０：ステー ３５１：補助ステー
３５２：ステー ３６０：装置フレーム
３６０ｃ、３６０ｄ：電極 ３７０：抵抗部材
３７０－２：端部抵抗部材 ３７０ａ、３７０ｂ：給電線
３７０ｃ～３７０ｈ：電極 ３７１～３７８：ＰＴＣ素子
３７９ａ～３７９ｈ：給電線 ３８１：ニップ形成部材
３８５：絶縁層 ３９０：押圧ローラ
３７０ａ、３７０ｂ：給電線 ３７０ｃ、３７０ｄ：電極
４００：冷却装置 ４１０、５１０：エアダクト
４１１、５１１：第１の開口 ４１２、５１２：第２の開口
４１３、５１３：第３の開口 ４３０：送風ファン（送風部材）
４３１：ホルダ 450、451：スライド部材（風量可変機構）
４５２：揺動部材（風量可変機構） ４５３：仕切部材（風量可変機構）
４５１ａ、４５１ｂ：傾斜面 ４５２ａ：回動支点
４７１：ピニオンギヤ ４７３：ラック
４７３ａ：ラック歯 ４７３ｂ：長孔
４７３ｃ：固定部材 ４７５：ガイドピン
４８０：制御部 ＨＮ：加熱ニップ
Ｌ：レーザ光 Ｍ１、Ｍ２：駆動用モータ
Ｎ：転写ニップ Ｐ：用紙
ＳＮ：定着ニップ ＴＨ１～ＴＨ３：サーミスタ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0124】

【文献】特許第５９３０７７９号公報

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】