JP2016218333A

JP2016218333A - 画像形成装置、冷却装置、クロスフローファン

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Publication number: JP2016218333A
Application number: JP2015105168A
Authority: JP
Inventors: 慎子増田; Shinko Masuda; 佳織原田; Kaori Harada
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2015-05-25
Filing date: 2015-05-25
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-05-25
Also published as: US20160349701A1; US9651917B2; JP6287957B2

Abstract

【課題】一つの冷却機構によって用途に応じて気流の吹き出し方向を切り替えることが可能な構成を実現し、これによって、気流による冷却を複数用途に適用することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】冷却装置５０は、ファン本体５２と、中央ハウジング５３１と、外側ハウジング５３２と、切替モーター５５と、制御部２とを備える。外側ハウジング５３２は、予め定められた第１回転位置Ｐ１と第１回転位置Ｐ１から軸周りに所定角度回転された第２回転位置Ｐ２との間で回転可能に構成されている。制御部２は、切替モーター５５を制御して、外側ハウジング５３２を第１回転位置Ｐ１又は第２回転位置Ｐ２に移動させる。【選択図】図６

Description

本発明は、送風による冷却機構を備える画像形成装置、冷却装置、及びクロスフローファンに関する。

画像形成装置は、内部の温度上昇を抑制したり、高温にされた加熱対象を冷却したりするために、送風によって対象物を冷却する冷却装置を備えている。画像形成装置に備えられる冷却装置の一例として、クロスフローファンが用いられる場合がある。クロスフローファンは、軸周りに複数の羽根を有するファン本体（ランナーとも呼ばれる）と、前記ファン本体を収容するハウジングとを備えており、幅広い気流を吹き出す。例えば、画像形成装置において、クロスフローファンは、搬送路を通る印刷用紙の冷却などに利用される。

また、画像形成装置は、トナー像が転写された印刷用紙を加熱してトナーを印刷用紙に定着させる定着装置を備えている。定着装置は、加熱装置によって幅方向全域を加熱される加熱ローラーを有しており、加熱ローラーによって印刷用紙が加熱される。定着装置で加熱される印刷用紙の幅サイズは常に同じではないため、加熱ローラーの幅よりも小さいサイズの印刷用紙が搬送された場合に、加熱ローラーの両端部が過剰に加熱される。前記両端部の過剰加熱を防止するため、加熱ローラーの両端部それぞれに対応する位置に冷却ファンが設けられた定着装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１３−１８６４１７号公報

しかしながら、用途に応じて複数の冷却装置を画像形成装置内に設けることは、内部に取付スペースを確保しなければならず、装置サイズが大型化する。また、定着可能な最大サイズの印刷用紙が搬送される場合、加熱ローラーの端部の冷却は不要であるため、端部冷却に用いられる冷却装置は駆動されない。この場合、冷却装置の機能が十分に活用できておらず、機能的な無駄が生じる。

本発明の目的は、一つの冷却機構によって用途に応じて気流の吹き出し方向を切り替えることが可能な構成を実現し、これによって、気流による冷却を複数用途に適用することが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装装置は、ファン本体と、第１ハウジングと、第２ハウジングと、駆動部と、回転制御部と、を備える。前記ファン本体は、軸周りに複数の羽根を配した円筒形状に形成されている。前記第１ハウジングは、前記ファン本体の軸方向の中央を覆うとともに空気が吹き出される第１吹出口を有する。前記第２ハウジングは、前記ファン本体の軸方向の両端それぞれを覆うとともに軸周りに回転可能に前記第１ハウジングに支持されている。前記第２ハウジングは、空気が吹き出される第２吹出口を有しており、予め定められた第１回転位置と前記第１回転位置から軸周りに所定角度回転された第２回転位置との間で変位可能に構成されている。前記駆動部は、前記第２ハウジングを回転させる。前記回転制御部は、前記駆動部を制御して、前記第２ハウジングを前記第１回転位置又は前記第２回転位置に移動させる。

本発明の他の局面に係る冷却装置は、ファン本体と、第１ハウジングと、第２ハウジングと、駆動部と、を備える。前記ファン本体は、軸周りに複数の羽根を配した円筒形状に形成されている。前記第１ハウジングは、前記ファン本体の軸方向の中央を覆うとともに空気が吹き出される第１吹出口を有する。前記第２ハウジングは、前記ファン本体の軸方向の両端それぞれを覆うとともに軸周りに回転可能に前記第１ハウジングに支持されている。前記第２ハウジングは、空気が吹き出される第２吹出口を有しており、予め定められた第１回転位置と前記第１回転位置から軸周りに所定角度回転された第２回転位置との間で変位可能に構成されている。前記駆動部は、前記第２ハウジングを前記第１回転位置と前記第２回転位置との間で移動させる駆動力を供給する。

本発明の他の局面に係るクロスフローファンは、ファン本体と、第１ハウジングと、第２ハウジングと、を備える。前記ファン本体は、軸周りに複数の羽根を配した円筒形状に形成されている。前記第１ハウジングは、前記ファン本体の軸方向の中央を覆うとともに空気が吹き出される第１吹出口を有する。前記第２ハウジングは、前記ファン本体の軸方向の両端それぞれを覆うとともに軸周りに回転可能に前記第１ハウジングに支持されている。前記第２ハウジングは、空気が吹き出される第２吹出口を有しており、予め定められた第１回転位置と前記第１回転位置から軸周りに所定角度回転された第２回転位置との間で変位可能に構成されている。

本発明によれば、一つの冷却機構によって用途に応じて気流の吹き出し方向を切り替えることが可能な構成を実現し、これによって、気流による冷却を複数用途に適用することが可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。図２は、画像形成装置が備える制御部の構成を示すブロック図である。図３は、画像形成装置が備える冷却装置の構成を示す斜視図である。図４は、図３における切断面ＩＶ−ＩＶの断面図である。図５（Ａ）は、中央ハウジングと外側ハウジングとの連結部分の構成を示す図である。図５（Ｂ）は、中央ハウジングの軸方向の端部の構成を示す側面図である。図６は、制御部によって実行される冷却制御の手順の一例を示すフローチャートである。図７は、冷却装置の取付状態、及び外側ハウジングの回転動作を説明するための模式図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、説明の便宜上、画像形成装置１０が使用可能な設置状態（図１に示される状態）で鉛直方向を上下方向７と定義する。また、前記設置状態において図１に示される給紙カセット２４が挿抜される面を正面（前面）として前後方向８を定義する。また、前記設置状態の画像形成装置１０の正面を基準として左右方向９を定義する。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１０は、少なくとも印刷機能を備えた装置である。画像形成装置１０は、所謂タンデムタイプのカラープリンターである。画像形成装置１０は、トナーを含む現像剤を用いて、シート状の印刷用紙（シート材）に画像を印刷する。なお、画像形成装置１０は、印刷機能を備えたものであればよく、例えば、前記印刷機能を含む複数の機能を備えた複合機や、ＦＡＸ装置、複写機などの画像形成装置であってもよい。もちろん、カラー画像を形成するものでなく、単一色の画像を形成するものであってもよい。

図１に示されるように、画像形成装置１０は筐体１０Ａを備える。筐体１０Ａの内部には、画像形成装置１０を構成する各部が配設されている。画像形成装置１０は、複数の画像形成ユニット４、中間転写ベルト５、光走査装置１３、二次転写ローラー２０、定着装置１６（本発明の熱供給部の一例）、シートトレイ１８、給紙カセット２４、操作表示部２５、冷却装置５０、及び制御部２などを備える。そして、画像形成装置１０は、入力される画像データに基づいて印刷用紙にモノクロ画像又はカラー画像を形成する。印刷用紙は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びＯＨＰシートなどである。

画像形成ユニット４（４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋ）各々は、感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１４、一次転写ローラー１５などを備えており、電子写真方式にしたがって画像を形成する。画像形成ユニット４は、筐体１０Ａの内部において前後方向８に沿って並設されており、所謂タンデム方式に基づいてカラー画像を形成する。画像形成ユニット４は、各色のトナー像を中間転写ベルト５に重ね合わせて転写して、中間転写ベルト５にカラーのトナー像を形成する。中間転写ベルト５上のトナー像は、二次転写ローラー２０により、給紙カセット２４から縦搬送路２６を経て搬送される印刷用紙に転写される。

中間転写ベルト５は、４つの画像形成ユニット４の上側に設けられている。中間転写ベルト５は、駆動ローラー５Ａ及び従動ローラー５Ｂによって回転駆動可能に支持されている。駆動ローラー５Ａ及び従動ローラー５Ｂによって支持されることにより、中間転写ベルト５は、その表面が各感光体ドラム１１の表面に接しながら矢印１９の方向へ移動可能となる。

光走査装置１３は、４つの画像形成ユニット４の下側に設けられている。光走査装置１３は、入力される各色の画像データに基づいてレーザー光を画像形成ユニット４各々の感光体ドラム１１に照射することにより感光体ドラム１１各々に静電潜像を形成する。

給紙カセット２４は、筐体１０Ａの底部に設けられている。給紙カセット２４に規定サイズの印刷用紙が収容される。筐体１０Ａの後方側に，給紙カセット２４から二次転写ローラー２０を経て定着装置１６に至る縦搬送路２６が形成されている。給紙カセット２４の給紙ユニット３２は、給紙カセット２４に積載されている印刷用紙を一枚ずつ取り出して、縦搬送路２６へ向けて給送する。なお、本実施形態では、給紙カセット２４が一つの構成を例示するが、複数サイズの用紙を個別に収容可能な複数の給紙カセット２４が設けられた構成であってもよい。

光走査装置１３と給紙カセット２４との間に搬送路４０が形成されている。光走査装置１３の下方には、上側ガイド部材４１と下側ガイド部材４２とが設けられている。上側ガイド部材４１と下側ガイド部材４２とが上下方向７に対向するように所定間隔を隔てて配置されている。上側ガイド部材４１と下側ガイド部材４２とによって挟まれた空間が搬送路４０である。搬送路４０は、画像形成装置１０の後方側で縦搬送路２６に連結している。

画像形成装置１０の前面側には、手差し式のシート供給部４５が設けられている。シート供給部４５は、画像形成装置１０において印刷用紙を搬送路４０に供給する。シート供給部４５は、シート受部４６および給送部４７を備えている。シート受部４６は、画像形成装置１０の筐体１０Ａの前面のカバーを兼ねる。シート受部４６は、筐体１０Ａの前面に対して搬送路４０の入口を開閉可能に構成されている。図１ではシート受部４６が筐体１０Ａの前面に対して閉じられた状態が示されている。シート受部４６が筐体１０Ａの前面に対して開けられてその内面が上に向けられると、前記内面に所定サイズの印刷用紙が載置可能となる。本実施形態では、定着装置１６によって定着可能な最大サイズとしてＡ３サイズの印刷用紙がシート受部４６に載置可能である。もちろん、Ａ３サイズ未満の印刷用紙（Ａ４サイズやｂ５サイズなど）も載置可能である。シート受部４６に載置された印刷用紙は給送部４７によって搬送路４０に給送される。搬送路４０には、搬送ローラー対（不図示）が設けられており、この搬送ローラー対によって搬送路４０の印刷用紙が後方へ搬送される。

二次転写ローラー２０は、筐体１０Ａの後方側において、駆動ローラー５Ａと対向する位置に設けられている。二次転写ローラー２０によって中間転写ベルト５から印刷用紙にトナー像が転写される。

定着装置１６は、二次転写ローラー２０の上側に設けられている。定着装置１６は、印刷用紙に熱を加えてトナー像を印刷用紙に定着させる。定着装置１６は、一対のローラー対である加熱ローラー１６Ａと、加圧ローラー１６Ｂとを有する。加熱ローラー１６Ａは、加熱装置によって加熱される。加圧ローラー１６Ｂは、加熱ローラー１６Ａに対向配置されている。加圧ローラー１６Ｂは、不図示の弾性部材（例えばバネ）によって付勢されて、加熱ローラー１６Ａの表面に圧接されている。前記加熱装置は、加熱ローラー１６Ａに内蔵されたハロゲンヒーターや、加熱ローラー１６Ａに対向配置されたＩＨヒーターなどを用いることができる。前記加熱装置は、加熱ローラー１６Ａの幅全域を加熱するものであり、加熱ローラー１６Ａの幅サイズと概ね同じ長さに形成されている。二次転写ローラー２０から定着装置１６に搬送された印刷用紙は、加熱ローラー１６Ａと加圧ローラー１６Ｂとによって挟持されつつ搬送される。このとき、加熱ローラー１６Ａから印刷用紙に熱が伝達されて、印刷用紙上のトナーが溶融して印刷用紙に定着する。これにより、カラー画像が印刷用紙に形成される。

定着装置１６からシート排出口２７までの間に排出路２８が形成されている。定着装置１６を通過した印刷用紙は排出路２８を搬送され、その後、排紙ローラー２３によってシート排出口２７からシートトレイ１８に排出される。

画像形成装置１０において、印刷用紙の両面に画像が形成される場合は、定着装置１６を通過した片面に画像が形成された印刷用紙は、その表裏が反転されてから、再び二次転写ローラー２０の上流側に搬送される。詳細には、片面に画像が形成された印刷用紙の先端がシート排出口２７から外部へ露出された状態で、排紙ローラー２３が停止される。このとき、印刷用紙の後端が排紙ローラー２３によって挟持された状態で保持される。その後、排紙ローラー２３が逆転駆動されることにより印刷用紙が排出路２８を上流側へ逆送される。図１に示されるように、画像形成装置１０には、排出路２８から分岐して縦搬送路２６（二次転写ローラー２０よりも上流側の合流部）に接続する反転搬送路２９が形成されている。シート排出口２７から逆送された印刷用紙は、反転搬送路２９に案内され、搬送ローラー２２によって反転搬送路２９を通って縦搬送路２６に合流し、再び二次転写ローラー２０に搬送される。二次転写ローラー２０に到達した印刷用紙は、その裏面にトナー像が転写され、その後、定着装置１６を経ることによって、印刷用紙の裏面に画像が形成される。両面に画像が形成された印刷用紙は、正転駆動に戻された排紙ローラー２３によってシート排出口２７からシートトレイ１８に排出される。

ところで、定着装置１６を印刷用紙が通過する際に、印刷用紙は、加熱ローラー１６Ａによって高温にされる。定着したばかりのトナーはすぐに固まらず、トナーが完全に固まらない状態でシート排出口２７から排出される場合がある。この場合、トナーが他の印刷用紙に移ったり、印刷用紙が先に排出の印刷用紙と接着したりする。特に、両面印刷される場合は、裏面にも画像が形成されているため、先に排出された印刷用紙と後に排出された印刷用紙とが互いに接着しやすい。したがって、トナーを固まらせるために、定着装置１６を通過した印刷用紙を冷却する必要がある。本実施形態では、反転搬送路２９に印刷用紙が送り込まれた場合に、画像形成装置１０に設けられた冷却装置５０によって印刷用紙の冷却が行われる。

また、上述した定着装置１６においては、加熱ローラー１６Ａと印刷用紙とが接触することによって、加熱ローラー１６Ａの熱が印刷用紙に奪われる。このとき、加熱ローラー１６Ａの温度が低下するが、加熱装置による加熱が継続されることにより、一定温度に保持される。ところで、定着装置１６に最大サイズの印刷用紙が搬送された場合、加熱ローラー１６Ａの全幅が印刷用紙に接触するため、加熱ローラー１６Ａの温度は幅方向に均一に低下する。しかし、加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さい幅の印刷用紙が定着装置１６に搬送された場合、加熱ローラー１６Ａの中央部（印刷用紙が接触している部分）の温度は低下するが、加熱ローラー１６Ａの両端部は温度が奪われないため、その温度は低下しない。この状態で加熱装置による加熱が継続されると、加熱ローラー１６Ａの両端部が過剰に加熱することになる。そのため、前記両端部を冷却する必要がある。本実施形態では、冷却装置５０によって加熱ローラー１６Ａの両端部の冷却が行われる。

制御部２は、画像形成装置１０を統括制御するものである。制御部２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの制御機器を備える。制御部２は、内部バスや信号線などによって、冷却装置５０の駆動モーター５１や、冷却装置５０の吹出口を切り替えるための切替モーター５５（本発明の駆動部の一例）などと電気的に接続されている。ここで、駆動モーター５１は、冷却装置５０のファン本体５２を回転させる駆動力をファン本体５２に供給するものであり、冷却装置５０に一体に設けられている。切替モーター５５は、冷却装置５０が備える後述の外側ハウジング５３２を回転させる駆動力を外側ハウジング５３２に供給するものであり、筐体１０Ａの内部に設けられている。制御部２には、駆動モーター５１や切替モーター５５を駆動制御するためのモータードライバー２Ａが備えられており、モータードライバー２Ａに駆動信号を出力することにより、モータードライバー２Ａが駆動モーター５１や切替モーター５５の回転を駆動制御する。また、制御部２は、図６のフローチャートに従った冷却制御を行う。この冷却制御は、冷却装置５０を駆動させたり、冷却装置５０の吹出口の切替をしたりするための制御である。前記冷却制御を行うための制御プログラムが前記ＲＯＭに格納されている。この制御プログラムが前記ＣＰＵによって実行されることにより、制御部２は、冷却装置５０の回転制御部として機能する。つまり、前記冷却制御を行う制御部２が、本発明の回転制御部の一例である。

以下、図１〜図５を参照しつつ、冷却装置５０の構成について説明する。

図１に示されるように、冷却装置５０は、定着装置１６の上側に設けられている。具体的には、定着装置１６の上側であって、排出路２８と反転搬送路２９とによって囲まれた空間に設けられている。冷却装置５０は、画像形成装置１０の内部において送風による冷却機能を実現する。冷却装置５０は、反転搬送路２９を搬送される印刷用紙の冷却、及び加熱ローラー１６Ａの両端部の冷却に用いられる。本実施形態では、冷却装置５０として、軸方向に垂直な方向から吸気して幅広い気流を吹き出すクロスフローファンを例示して説明する。

図３に示されるように、冷却装置５０は、駆動モーター５１と、ファン本体５２と、ハウジング５３と、を備える。

ファン本体５２は、所謂ランナーと称されるものであり、軸周りに複数の羽根を配した円筒形状のものである。ファン本体５２は、軸方向に長い形状に形成されており、そのサイズは、画像形成装置１０において画像形成可能な最大サイズの印刷用に幅サイズに対応して定められている。ファン本体５２は、その長手方向Ｄ１１の両端それぞれに支軸５６を有する。ファン本体５２は、ハウジング５３に回転可能に支持されている。ハウジング５３の長手方向Ｄ１１の一方端には、駆動モーター５１が取り付けられている。

ハウジング５３は、中央ハウジング５３１（本発明の第１ハウジングの一例）と、２つの外側ハウジング５３２（本発明の第２ハウジングの一例）とを備える。

中央ハウジング５３１は、ファン本体５２の軸方向の中央部分を覆う筐体であり、吸気口及び吹出口を兼ねる開口５８（本発明の第１吹出口の一例）を有する。中央ハウジング５３１は、筐体１０Ａの内部フレーム（不図示）に固定されている。開口５８は、軸方向に長い矩形状であり、軸方向に垂直な方向に貫通している。開口５８の開角（開口５８の軸周りの開き角度）は、送風効率や送風量などに応じて適宜定められる。また、中央ハウジング５３１は、湾曲フレーム５９を有する。湾曲フレーム５９は、開口５８から吹き出す気流を整える役割を有する。湾曲フレーム５９は、中央ハウジング５３１において、開口５８を除く軸周り部分に形成された断面円弧形状の板部材である。湾曲フレーム５９は、円弧形状に形成された湾曲部５９Ａと、湾曲部５９Ａから開口５８の縁部に至る平板形状の整流部５９Ｂとを有している。開口５８から吸引された空気は、湾曲部５９Ａの内面に当たって方向が変えられつつ、整流部５９Ｂによって一方向へ整流されてから開口５８から吹き出される。

中央ハウジング５３１の軸方向の両端部それぞれに外側ハウジング５３２が取り付けられている。中央ハウジング５３１の軸方向の両端部それぞれにフランジ６０が設けられている。フランジ６０は、中央ハウジング５３１の外周面に沿って設けられた円環状の板部材であり、湾曲フレーム５９の長手方向Ｄ１１の両端部に一体に設けられている。フランジ６０に外側ハウジング５３２の後述のフランジ７１が軸周りに回転可能に取り付けられている。外側ハウジング５３２は、中央ハウジング５３１の両端部に取り付けられた状態で、ファン本体５２の軸方向の両端それぞれを覆っている。以下、２つの外側ハウジング５３２のうちの一方（駆動モーター５１が設けられていない側）を外側ハウジング５３２Ａと称し、他方（駆動モーター５１が設けられている側）を外側ハウジング５３２Ｂと称する場合がある。

図４に示されるように、外側ハウジング５３２は、中央ハウジング５３１の開口５８及び湾曲フレーム５９それぞれと同様の機能を有する開口６８及び湾曲フレーム６９を有する。開口６８は、吸気口及び吹出口を兼ねるものであり、本発明の第２吹出口の一例である。開口６８は、軸方向に垂直な方向に貫通している。開口６８の開角は、開口５８の開角と同じである。湾曲フレーム６９は、開口６８から吹き出す気流を整える。湾曲フレーム６９は、外側ハウジング５３２において、開口６８を除く軸周り部分に形成された断面円弧形状の板部材である。湾曲フレーム６９は、円弧形状に形成された湾曲部６９Ａと、湾曲部６９Ａから開口６８の縁部に至る平板形状の整流部６９Ｂとを有している。開口６８から吸引された空気は、湾曲部６９Ａの内面に当たって方向が変えられつつ、整流部６９Ｂによって一方向へ整流されてから開口６８から吹き出される。

外側ハウジング５３２は、規制板７０を有する。規制板７０は、整流部６９Ｂによって一方向に整流された気流の方向性を更に規制するものである。規制板７０は、整流部６９Ｂに平行な板部材である。規制板７０は、開口６８における整流部６９Ｂ側の位置であって、整流部６９Ｂから所定間隔を隔てた位置に設けられている。規制板７０の軸方向の両端は、開口６８を軸方向に渡すように設けられている。つまり、規制板７０の軸方向の両端は、開口６８の軸方向の両縁部に一体に固定されている。規制板７０によって、開口６８から吹き出される気流が広げられず、規制板７０と整流部６９Ｂとによって挟まれた空間を通って一方向（矢印Ｄ２１又はＤ２２）に沿って真っ直ぐに空気が吹き出される。以下、説明の便宜上、規制板７０と整流部６９Ｂとによって挟まれた空間を吹出口６８Ａと称する。

外側ハウジング５３２は、予め定められた第１回転位置Ｐ１（図４（Ａ）に示される位置）と、前記第１回転位置Ｐ１から軸周りに所定角度回転された第２回転位置Ｐ２（図４（Ｂ）に示される位置）との間で回転可能に構成されている。外側ハウジング５３２には、中央ハウジング５３１側の外周縁にフランジ７１が設けられている。フランジ７１は、外側ハウジング５３２の外周面に沿って設けられた円環状の板部材であり、湾曲フレーム６９における外側ハウジング５３２側の端部に一体に設けられている。フランジ７１と中央ハウジング５３１のフランジ６０とが連結されることにより、中央ハウジング５３１に対して外側ハウジング５３２が回転可能に取り付けられる。

具体的には、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、フランジ６０には、軸方向に貫通する３つの円弧形状の溝６０Ａが形成されている。また、フランジ７１には、フランジ７１の外側面から軸方向へ突出する３つの突出片７１Ａが形成されている。突出片７１Ａの先端は、外向きに突出した鉤状に形成されている。突出片７１Ａが溝６０Ａに挿通されることにより、スナップフィットによって、突出片７１Ａの鍵部が溝６０Ａに係合する。これにより、フランジ６０とフランジ７１とが軸方向に係合して、中央ハウジング５３１に外側ハウジング５３２が取り付けられる。また、溝６０Ａが円弧形状に形成されているため、突出片７１Ａが溝６０Ａに挿通された状態で、溝６０Ａの周方向の範囲内で突出片７１Ａは移動可能である。これにより、外側ハウジング５３２は、中央ハウジング５３１に対して前記第１回転位置Ｐ１と前記第２回転位置Ｐ２との間で回転可能となる。

ファン本体５２の各支軸５６は、外側ハウジング５３２に回転可能に支持されている。具体的には、外側ハウジング５３２の軸方向の端部に設けられた側壁７２に軸孔７３が形成されており、この軸孔７３に支軸５６が軸支されている。外側ハウジング５３２Ｂに支持された一方の支軸５６は、駆動モーター５１の出力軸に連結されている。これにより、駆動モーター５１が回転駆動されてその回転力が支軸５６に伝達されると、ファン本体５２が回転して、開口５８及び開口６８から空気が吹き出される。

図３及び図４に示されるように、外側ハウジング５３２の湾曲フレーム６９の外周面には、円弧形状のラックギヤ７５が形成されている。ラックギヤ７５は、アイドルギヤ７６を含む駆動伝達機構を介して切替モーター５５（図２参照）に連結されている。これにより、切替モーター５５が回転駆動されてその回転力がラックギヤ７５に伝達されると、中央ハウジング５３１に対して外側ハウジング５３２が周方向に回転する。本実形態では、制御部２によって切替モーター５５が双方向に回転制御される。これにより、外側ハウジング５３２は、制御部２の駆動制御によって、前記第１回転位置Ｐ１又は前記第２回転位置Ｐ２のいずれかに移動可能となる。

本実施形態では、図７に示されるように、中央ハウジング５３１は、開口５８が反転搬送路２９に向けられた状態で筐体１０Ａの内部フレームに固定されている。また、外側ハウジング５３２は、吹出口６８Ａが反転搬送路２９に向けられた状態を前記第１回転位置Ｐ１とし、吹出口６８Ａが定着装置１６の加圧ローラー１６Ｂに向けられた状態を前記第２回転位置Ｐ２として、前記第１回転位置Ｐ１と前記第２回転位置Ｐ２との間で回転されるように切替モーター５５が駆動制御される。

以下、図６（Ａ）及び（Ｂ）のフローチャートを参照し、併せて図７の動作説明図を参照して、制御部２によって実行される冷却制御の手順について説明する。図６（Ａ）におけるＳ１１、Ｓ１２、…は処理手順（ステップ）の番号を表している。これらの手順にしたがって冷却制御が制御部２によって実行されることにより、冷却装置５０から吹き出される気流の方向を用途に応じて変更することが可能となる。なお、この冷却制御では、画像形成装置１０において、冷却装置５０の外側ハウジング５３２は、初期位置として、前記第１回転位置Ｐ１（図７（Ａ）参照）に移動されているものとする。

まず、図６（Ａ）のフローチャートを参照して、片面印刷が行われるときの冷却制御について説明する。

画像形成装置１０において画像形成動作が行われていないときは、冷却装置５０は停止されている。図６（Ａ）に示されるように、画像形成装置１０に片面印刷（片面画像形成動作）の実行指示が入力されると（Ｓ１１）、制御部２は、印刷される印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さいかどうかを判定する（Ｓ１２）。上述したように、印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さい場合、加熱ローラー１６Ａの軸方向の両端部の温度がその中央部の温度に対して高くなる。したがって、ステップＳ１２の判定条件、つまり、印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さいことは、加熱ローラー１６Ａの軸方向の両端部の温度がその中央部の温度に対して高くなることを示す判定条件と言える。この判定は、前記実行指示とともに入力される印刷ジョブに含まれる用紙サイズ情報に基づいて行われる。例えば、画像形成装置１０において、印刷可能な最大サイズがＡ３サイズである場合、前記用紙サイズ情報がそれよりも小さい幅サイズを示す場合は、印刷される印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さいと判定する（Ｓ１２のＹＥＳ側）。この場合は、次のステップＳ１３に進む。一方、前記用紙サイズ情報が前記最大サイズを示す場合は、冷却装置５０を駆動させずに片面印刷を継続する。

ステップＳ１３では、制御部２は、切替モーター５５を駆動制御して、外側ハウジング５３２を前記第１回転位置Ｐ１から前記第２回転位置Ｐ２（図７（Ｂ）参照）まで回転させる。これにより、外側ハウジング５３２の吹出口６８Ａは、加圧ローラー１６Ｂに向けられる。

次のステップＳ１４では、制御部２は、駆動モーター５１を回転駆動して、ファン本体５２を回転させる。このとき、中央ハウジング５３１の開口５８から反転搬送路２９へ向けて空気が吹き出され、外側ハウジング５３２の吹出口６８Ａから加圧ローラー１６Ｂへ向けて空気が吹き出される。上述したように、印刷される印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さい場合、加熱ローラー１６Ａの両端部が過剰に加熱する。したがって、このように、吹出口６８Ａから加圧ローラー１６Ｂへ空気が吹き出されることにより、その気流は加圧ローラー１６Ｂの両端部に吹き付けられる。その結果、加圧ローラー１６Ｂの両端部の温度が低下して、接触する加熱ローラー１６Ａの両端部が間接的に低下される。

次のステップＳ１５では、制御部２は、片面印刷が終了したかどうかを判定する。ここで、片面印刷が終了したと判定されると、駆動モーター５１の駆動が停止され（Ｓ１６）、その後、外側ハウジング５３２が前記第２回転位置Ｐ２から前記第１回転位置Ｐ１に戻されて（Ｓ１７）、一連の冷却制御が終了する。

続いて、図６（Ｂ）のフローチャートを参照して、片面印刷が行われるときの冷却制御について説明する。

図６（Ｂ）に示されるように、画像形成装置１０に両面印刷（両面画像形成動作）の実行指示が入力されると（Ｓ２１）、制御部２は、次のステップＳ２２において、駆動モーター５１を回転駆動して、ファン本体５２を回転させる。このとき、中央ハウジング５３１の開口５８及び外側ハウジング５３２の吹出口６８Ａそれぞれから反転搬送路２９へ向けて空気が吹き出される。これにより、両面印刷によって印刷用紙が反転搬送路２９に案内されたときに、冷却装置５０からの気流によって印刷用紙が冷却される。

次のステップＳ２３では、制御部２は、印刷される印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さいかどうかを判定する。ステップＳ２３において、印刷される印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さいと判定されると、次のステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、制御部２は、切替モーター５５を駆動制御して、外側ハウジング５３２を前記第１回転位置Ｐ１から前記第２回転位置Ｐ２（図７（Ｂ）参照）まで回転させる。これにより、外側ハウジング５３２の吹出口６８Ａは、加圧ローラー１６Ｂに向けられて、加熱ローラー１６Ａの両端部が冷却される。その結果、加熱ローラー１６Ａの両端部の過剰な温度上昇が抑制される。この場合、冷却装置５０の気流の一部が加圧ローラー１６Ｂへ向けられるが、中央ハウジング５３１の開口５８からの気流は反転搬送路２９に吹き付けられるため、反転搬送路２９を案内される印刷用紙の冷却も継続して行われる。

ステップＳ２３において、印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズと同じであると判定された場合、つまり印刷用紙が前記最大サイズであると判定された場合は、外側ハウジング５３２を前記第１回転位置Ｐ１に維持したまま、両面印刷を継続する。

そして、ステップＳ２５において、両面印刷が終了したと判定されると、駆動モーター５１の駆動が停止され（Ｓ２６）、その後、外側ハウジング５３２が前記第２回転位置Ｐ２に移動されていた場合は前記第１回転位置Ｐ１に戻されて（Ｓ２７）、一連の冷却制御が終了する。

このように、制御部２は、切替モーター５５を制御して、外側ハウジング５３２を前記第１回転位置Ｐ１又は前記第２回転位置Ｐ２に移動させるため、冷却装置５０は、必要に応じて、反転搬送路２９及び加圧ローラー１６Ｂの両方に向けて気流を吹き付けることができ、また、反転搬送路２９のみに気流を吹き付けることができる。また、一つの冷却装置５０によって複数用途の冷却を同時に実現できるため、冷却装置５０の効率的な利用が実現される。また、画像形成装置１０における設置スペースを省減できるための、装置の大型化を防止できる。

なお、上述の実施形態では、前記第２回転位置Ｐ２において外側ハウジング５３２の吹出口６８Ａを加圧ローラー１６Ｂに向ける構成について例示したが、吹出口６８Ａは、定着装置１６の両端部、ひいては加熱ローラー１６Ａの両端部に向けられていてもよい。また、駆動部として切替モーター５５を用いた構成を例示したが、例えば、モーター以外の駆動部として電磁ソレノイドなどを用いて外側ハウジング５３２を移動させるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、前記第１回転位置Ｐ１において反転搬送路２９へ気流を吹き付ける構成について例示したが、本発明はこれに限られず、排出路２８へ気流を吹き付けて、定着装置１６を通過した直後の印刷用紙を冷却するようにしてもよい。

また、加熱ローラー１６Ａの軸方向の両端部の温度がその中央部の温度に対して高くなる所定条件として、印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さいことを例示したが、例えば、加熱ローラー１６Ａの両端部を接触式又は非接触式の温度センサー（温度検出部）によって検知し、検知温度が予め定められた基準温度よりも大きいと判定されたことを前記所定条件としてもよい。この場合、前記基準温度は、印刷時の加熱ローラー１６Ａの中央部の平均的な温度とすることが考えられる。或いは、加熱ローラー１６Ａの中央部の温度を温度センサーで検知して、その検知温度を前記基準温度としてもよい。

また、上述の実施形態では、印刷用紙が加熱ローラー１６Ａの幅サイズよりも小さい場合に、外側ハウジング５３２を前記第１回転位置Ｐ１から前記第２回転位置Ｐ２に移動させるようにしたが、印刷用紙が予め定められた基準サイズ以下である場合に前記第２回転位置Ｐ２に移動させるようにしてもよい。例えば、画像形成装置１０において印刷可能な最大サイズがＡ３サイズの場合は、前記基準サイズをＡ３サイズの幅よりも小さいＢ４サイズ、又はＡ４サイズ（縦送り時の幅サイズ）とすることが考えられる。この場合、前記基準サイズと最大サイズとのサイズ差に合わせて外側ハウジング５３２の軸方向の長さや開口６８のサイズが定められる。

また、上述の実施形態では、本発明の一実施形態として、冷却装置５０を備える画像形成装置１０を例示して説明したが、本発明は、ファン本体５１と、ハウジング５３とを備えるクロスフローファンとして捉えることも可能である。また、上述の冷却装置５０に切替モーター５５が搭載されていない構成を例示したが、冷却装置５０に切替モーター５５が一体に備えられた構成の冷却装置として本発明を捉えてもよい。

２：制御部
１０：画像形成装置
１６：定着装置
１６Ａ：加熱ローラー
１６Ｂ：加圧ローラー
５０：冷却装置
５１：駆動モーター
５２：ファン本体
５３：ハウジング
５５：切替モーター
５８：開口
６８：開口

Claims

軸周りに複数の羽根を配した円筒形状のファン本体と、
前記ファン本体の軸方向の中央を覆うとともに空気が吹き出される第１吹出口を有する第１ハウジングと、
前記ファン本体の軸方向の両端それぞれを覆うとともに軸周りに回転可能に前記第１ハウジングに支持され、空気が吹き出される第２吹出口を有し、予め定められた第１回転位置と前記第１回転位置から軸周りに所定角度回転された第２回転位置との間で変位可能に構成されている第２ハウジングと、
前記第２ハウジングを回転させる駆動部と、
前記駆動部を制御して、前記第２ハウジングを前記第１回転位置又は前記第２回転位置に移動させる回転制御部と、を備える画像形成装置。
シート材を挟持して搬送するとともに前記シート材に熱を供給するローラー対を有する熱供給部と、
前記熱供給部によって熱が供給された後の前記シート材が搬送される搬送路と、を更に備え、
前記第１ハウジングは、前記第１吹出口が前記搬送路に向けられた状態で固定されており、
前記第１回転位置は、前記第２吹出口が前記搬送路に向けられる位置であり、前記第２回転位置は、前記第２吹出口が前記熱供給部に向けられる位置である請求項１に記載の画像形成装置。
前記回転制御部は、前記ローラー対の軸方向の両端部の温度が中央部の温度に対して高くなる所定条件を満たした場合に、前記第２ハウジングを前記第１回転位置から前記第２回転位置に移動させる請求項２に記載の画像形成装置。
前記回転制御部は、前記ローラー対の軸方向の長さよりも短い幅の前記シート材が前記ローラー対を搬送される場合に、前記第２ハウジングを前記第１回転位置から前記第２回転位置に移動させる請求項３に記載の画像形成装置。
前記搬送路は、両面に画像を形成するために画像形成位置へ前記シート材を案内する反転搬送路である請求項２から４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記ローラー対は、加熱装置によって加熱される加熱ローラーと、前記加熱ローラーに圧接される加圧ローラーとを含み、
前記第２回転位置は、前記第２吹出口が前記熱供給部の前記加圧ローラーに向けられる位置である請求項２から５のいずれかに記載の画像形成装置。
軸周りに複数の羽根を配した円筒形状のファン本体と、
前記ファン本体の軸方向の中央を覆うとともに空気が吹き出される第１吹出口を有する第１ハウジングと、
前記ファン本体の軸方向の両端それぞれを覆うとともに軸周りに回転可能に前記第１ハウジングに支持され、空気が吹き出される第２吹出口を有し、予め定められた第１回転位置と前記第１回転位置から軸周りに所定角度回転された第２回転位置との間で変位可能に構成されている第２ハウジングと、
前記第２ハウジングを前記第１回転位置と前記第２回転位置との間で移動させる駆動力を供給する駆動部と、を備える冷却装置。
軸周りに複数の羽根を配した円筒形状のファン本体と、
前記ファン本体の軸方向の中央を覆うとともに空気が吹き出される第１吹出口を有する第１ハウジングと、
前記ファン本体の軸方向の両端それぞれを覆うとともに軸周りに回転可能に前記第１ハウジングに支持され、空気が吹き出される第２吹出口を有し、予め定められた第１回転位置と前記第１回転位置から軸周りに所定角度回転された第２回転位置との間で変位可能に構成されている第２ハウジングと、を備えるクロスフローファン。