JP2020201347A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧回転体を適切に冷却する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着回転体と、定着回転体を加熱する加熱部材と、定着回転体を押圧することで、記録媒体が通過するニップ部を定着回転体とともに形成する加圧回転体と、風を起こすファンと、加圧回転体の表面との間でファンによる風の流通路（矢印ＡＲ１で示す流通路）を構成するダクト４０Ａとを備える。加圧回転体の表面とダクト４０Ａとの間を流通する風の速度は、記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向であって、搬送される記録媒体を横断する方向であるＣＤ方向（ｙ軸方向）に沿って変化している。【選択図】図４

Description

本発明は画像形成装置に関する。より特定的には、本発明は、加圧回転体を適切に冷却する画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置は、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、およびプリンターなどを含む。

いくつかの電子写真式の画像形成装置は、光書込装置を用いて、露光光を感光体上に走査して静電潜像を形成する。この画像形成装置は、現像器を用いて、静電潜像を現像する。現像によってトナー像が形成される。この画像形成装置は、トナー像を記録媒体へ転写する。この画像形成装置は、定着装置を用いて、トナー像を記録媒体に定着する。これにより、記録媒体に画像が形成される。

いくつかの定着装置は、定着回転体と、加熱部材と、加圧回転体とを備える。定着回転体は、トナー像を加熱することにより、トナー像を記録媒体上に定着する。加熱部材は、定着回転体を加熱する。加圧回転体は、定着回転体を押圧することで、記録媒体が通過するニップ部を定着回転体とともに形成する。この種の定着装置は、加圧回転体の表面に対して必要に応じて送風を行い、加圧回転体の表面を冷却する。加圧回転体の表面を冷却する理由は、加圧回転体の表面の温度上昇に伴うホットオフセット、加圧回転体の膨張、および加圧回転体の劣化などを抑止するためである。

加圧回転体の表面を冷却する従来技術は、たとえば下記特許文献１などに開示されている。下記特許文献１には、３つの冷却機構と、２つの整風板とを備えた画像形成装置が開示されている。３つの冷却機構は、加圧ローラーの外周面に空気を当てて冷却する。２つの整風板は、加圧ローラーの外周面に当てられる前の空気が流れる方向もしくは量を制限する。また、２つの整風板は、外周面に当てられた後の空気が流れる方向もしくは量を制限する。２つの整風板の先端部は、加圧ローラーの外周面に対して隙間をあけて対している。これらの先端部は、加圧ローラーの外周面の形状に沿うように形成されている。３つの冷却機構は、同一の形状を有している。３つの冷却機構の各々は、加圧ローラーの幅方向の互いに異なる箇所を冷却する。

特開２０１７−１１１１６２号公報

ＣＤ（Ｃｒｏｓｓ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向は、記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向であって、搬送される記録媒体を横断する方向として定義される。定着中の加圧回転体のＣＤ方向に沿った温度分布は不均一となる。この温度分布の不均一は、定着対象となる記録媒体のＣＤ方向の幅、または加熱部材のＣＤ方向の幅などに起因する。

一方で、特許文献１の技術では、ＣＤ方向に並んだ同一形状の３つの冷却機構の各々によって、加圧ローラーの表面が冷却される。この冷却の際、加圧ローラーの表面はＣＤ方向に沿って均一な冷却量で冷却される。このため、ＣＤ方向の相対的に高温の部分は十分に冷却されない。一方で、ＣＤ方向の相対的に低温の部分は過剰に冷却される。このように、特許文献１の技術には、加圧回転体を適切に冷却することができないという問題があった。

高温の部分を確実に冷却する方法として、ＣＤ方向の相対的に高温の部分に当てる風の速度を増加する方法が考えられる。しかし、この方法では、加圧ローラーの表面を冷却する風が強すぎて、定着回転体にまで回り込む。その結果、定着装置における不要な部分が冷却されるという問題が生じる。

本発明は、上記課題を解決するためのものである。本発明の目的は、加圧回転体を適切に冷却する画像形成装置を提供することである。

本発明の一の局面に従う画像形成装置は、トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着回転体と、定着回転体を加熱する加熱部材と、定着回転体を押圧することで、記録媒体が通過するニップ部を定着回転体とともに形成する加圧回転体と、送風を行うファンと、加圧回転体の表面との間でファンによる風の流通路を構成するダクトとを備え、加圧回転体の表面とダクトとの間を流通する風の速度は、記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向であって、搬送される記録媒体を横断する方向であるＣＤ方向に沿って変化している。

上記画像形成装置において好ましくは、ダクトは、加圧回転体の表面に沿って設けられ、加圧回転体の表面との間でファンによる風の流通路を構成する本体部と、加圧回転体の表面と本体部との間を流通した風を加圧回転体の表面から離れる方向に排出する排出口とを含む。

上記画像形成装置において好ましくは、ダクトは、本体部から加圧回転体の表面に向かって突出する突出部であって、加圧回転体の表面と本体部との間を流通した風を排出口に導く突出部をさらに含む。

上記画像形成装置において好ましくは、ダクトは、ＣＤ方向に配列した複数の開口部に排出口を区分する仕切りをさらに含む。

上記画像形成装置において好ましくは、複数の開口部のうち流通する風の速度が最も遅い開口部の位置とＣＤ方向において対応する位置に設けられ、定着回転体の温度を検出するセンサーをさらに備える。

上記画像形成装置において好ましくは、センサーは、加圧回転体の表面における記録媒体が通過しない位置とＣＤ方向において対応する位置に設けられる。

上記画像形成装置において好ましくは、センサーにて検出した温度が所定温度を超えた場合に、加熱部材は定着回転体の加熱を停止する。

上記画像形成装置において好ましくは、定着回転体の回転方向におけるセンサーの上流側に設けられ、センサーに当たるファンによる風を低減する防風部材をさらに備える。

上記画像形成装置において好ましくは、複数の開口部のうち一部の開口部の加圧回転体の回転方向に沿った高さは、複数の開口部のうち他の開口部の加圧回転体の回転方向に沿った高さと異なる。

上記画像形成装置において好ましくは、複数の開口部の各々を流通する風の速度は、高さが小さいほど大きい。

上記画像形成装置において好ましくは、仕切りは、定着回転体の回転方向に沿って本体部における加圧回転体側の表面に延在しており、かつ加圧回転体の表面と本体部との間を流通する風の流通路を複数の流通部分の各々であって、複数の開口部の各々に対応する複数の流通部分の各々に区分し、複数の流通部分のうち一部の流通部分と加圧回転体の表面との最小距離であって、加圧回転体の回転方向に沿った流通部分の一端から他端までの区間の最小距離は、複数の流通部分のうち他の流通部分の最小距離とは異なる。

上記画像形成装置において好ましくは、複数の流通部分の各々を流通する風の速度は、最小距離が小さいほど大きい。

上記画像形成装置において好ましくは、複数の開口部の各々に設けられた格子状の線材をさらに備え、複数の開口部の各々は、線材によって複数の区画に分けられ、複数の開口部のうち一部の開口部における複数の区画の各々の平均面積は、複数の開口部のうち他の開口部における複数の区画の各々の平均面積とは異なる。

上記画像形成装置において好ましくは、複数の開口部の各々を流通する風の速度は、複数の区画の各々の平均面積が小さいほど大きい。

上記画像形成装置において好ましくは、ファンによる風の導入口は、加圧回転体と加圧回転体の回転方向に沿った本体部の下流側の端部とで構成され、排出口は、導入口よりも加圧回転体の回転方向の上流側に設けられる。

上記画像形成装置において好ましくは、ニップ部を通過する記録媒体のＣＤ方向の幅に応じて、加圧回転体の表面におけるファンによる風を当てる領域を調整するためのシャッターをさらに備える。

上記画像形成装置において好ましくは、ダクトは複数であり、複数のダクトの各々は、ＣＤ方向に沿って並べられており、かつＣＤ方向における加圧回転体の中心位置を含み加圧回転体の回転軸に対して垂直な面を挟んで対称となる位置に設けられる。

上記画像形成装置において好ましくは、加熱部材は、定着回転体のＣＤ方向の領域であって、ニップ部を通過する記録媒体のＣＤ方向の幅よりも大きい幅を有する領域全体を加熱する。

上記画像形成装置において好ましくは、加熱部材は、ニップ部を通過する記録媒体のＣＤ方向の幅に応じて、加熱する定着回転体の領域のＣＤ方向の幅を変える。

本発明によれば、加圧回転体を適切に冷却する画像形成装置を提供できる。

本発明の一実施の形態における画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施の形態における定着装置３０の構成、および定着装置３０の付近の部材の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施の形態における定着装置３０を構成する各部材と、定着装置３０付近の部材との位置関係を示すレイアウト図である。 ダクト４０Ａの構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態におけるダクト４０Ａの一部分の形状を示す図である。 ニップ部ＮＰを通過する用紙のＣＤ方向の幅と、加圧ローラー３８の表面の冷却方法との関係を示す図である。 本発明の一実施の形態の第１の変形例を説明する図である。 本発明の一実施の形態の第２の変形例を説明する図である。 本発明の一実施例における比較例Ａ、比較例Ｂ、および本発明例Ｃの各々のＣＤ方向の高さＨの変化を示す図である。 本発明の一実施例における比較例Ａ、比較例Ｂ、および本発明例Ｃの各々の各種数値の測定結果を示す表である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

図面において、図１中左側から右側へ向かう方向をｘ軸方向とし、図１中紙面の表側から裏側へ向かう方向をｙ軸とし、図１中上に向かう方向をｚ軸方向としている。ｘ軸方向、ｙ軸方向、およびｚ軸方向は互いに直交している。

以下の実施の形態では、画像形成装置がＭＦＰである場合について説明する。画像形成装置は、ＭＦＰの他、プリンター、ファクシミリ装置、モノクロ複写機、またはカラー複写機などであってもよい。

図１は、本発明の一実施の形態における画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。

図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１は、ＭＦＰである。画像形成装置１は、用紙搬送部１０と、トナー像形成部２０と、定着装置３０と、制御部７０とを主に備えている。

用紙搬送部１０は、搬送経路（搬送方向）ＴＲに沿って用紙を搬送する。用紙搬送部１０は、給紙トレイ１１と、給紙ローラー１２と、レジストローラー１３と、排紙ローラー１４と、排紙トレイ１５とを含んでいる。給紙トレイ１１は、画像を形成するための用紙（記録媒体の一例）ＳＨを収容している。給紙トレイ１１は複数であってもよい。給紙ローラー１２は、給紙トレイ１１と搬送経路ＴＲとの間に設けられている。レジストローラー１３は、搬送経路ＴＲにおける二次転写ローラー２８よりも上流側に設けられている。排紙ローラー１４は、搬送経路ＴＲの最も下流側の位置に設けられている。排紙トレイ１５は画像形成装置１の本体１ａの最上部に設けられている。

トナー像形成部２０は、いわゆるタンデム方式でＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色のトナー像を合成する。トナー像形成部２０は、合成したトナー像を、搬送される用紙に形成する。トナー像形成部２０は、４つの画像形成ユニット２０Ａと、中間転写ベルト２６と、４つの一次転写ローラー２７と、二次転写ローラー２８と、クリーニング装置２９とを含んでいる。４つの画像形成ユニット２０Ａの各々は、ＹＭＣＫ各色について設けられている。４つの一次転写ローラー２７の各々も、ＹＭＣＫ各色について設けられている。

４つの画像形成ユニット２０Ａは、中間転写ベルト２６に沿って並べられている。４つの画像形成ユニット２０Ａの各々は、感光体ドラム２１と、帯電装置２２と、露光装置２３と、現像装置２４と、クリーニング装置２５などを含んでいる。感光体ドラム２１は、図１中矢印αで示す方向に回転駆動される。感光体ドラム２１の周囲には、帯電装置２２、現像装置２４、およびクリーニング装置２５が設けられている。

中間転写ベルト２６は、４つの画像形成ユニット２０Ａの上部に設けられている。中間転写ベルト２６は、環状を有している。中間転写ベルト２６は、回転ローラー２６ａに架け渡されている。中間転写ベルト２６は、図１中矢印βで示す方向に回転駆動される。４つの一次転写ローラー２７の各々は、中間転写ベルト２６を挟んで感光体ドラム２１と対向している。二次転写ローラー２８は、搬送経路ＴＲにおいて中間転写ベルト２６と接触している。クリーニング装置２９は、中間転写ベルト２６の表面と接触している。

定着装置３０は、トナー像が形成された用紙を搬送経路ＴＲに沿って搬送する。この搬送の際、定着装置３０は、トナー像が形成された用紙を定着ニップで把持する。これにより、定着装置３０は用紙にトナー像を定着する。

制御部７０は、画像形成装置１全体の動作を制御する。制御部７０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んでいる。

画像形成装置１は、回転する感光体ドラム２１の表面を一様に所定の電位に帯電させる。この帯電は帯電装置２２を用いて行われる。画像形成装置１は、感光体ドラム２１の表面の帯電された領域に対して、画像データに基づいた露光を行う。感光体ドラム２１の表面には静電潜像が形成される。この露光は露光装置２３を用いて行われる。

次に画像形成装置１は、現像装置２４から感光体ドラム２１の表面にトナーを供給する。これにより、静電潜像が現像される。感光体ドラム２１の表面にはトナー像が形成される。

次に画像形成装置１は、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２６の表面に転写する（一次転写）。この一次転写は、一次転写ローラー２７を用いて行われる。この一次転写の際、一次転写ローラー２７にはトナーを引き寄せるバイアスが印加される。フルカラー画像の場合、中間転写ベルト２６の表面には、ＹＭＣＫ各色のトナー像が合成される。

一次転写後、感光体ドラム２１の表面には、中間転写ベルト２６に転写されなかったトナーが残留する。画像形成装置１は、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去する。残留したトナーは、クリーニング装置２５を用いて除去される。

続いて画像形成装置１は、中間転写ベルト２６の表面に形成されたトナー像を、二次転写ローラー２８と対向する位置まで搬送する。トナー像の搬送は、回転ローラー２６ａの回転に中間転写ベルト２６を従動回転させることにより行われる。

一方、画像形成装置１は、給紙トレイ１１に収容された複数の用紙ＳＨを、一枚ずつ搬送経路ＴＲに給紙する。この給紙は給紙ローラー１２を用いて行われる。画像形成装置１は、中間転写ベルト２６と二次転写ローラー２８との間に、給紙した用紙ＳＨを所定のタイミングで導入する。この導入は、レジストローラー１３を用いて行われる。画像形成装置１は、中間転写ベルト２６の表面に形成されたトナー像を、導入された用紙に転写する（二次転写）。この二次転写は、二次転写ローラー２８を用いて行われる。この二次転写の際、二次転写ローラー２８には所定の転写電圧が印加される。

二次転写後、中間転写ベルト２６の表面には、用紙に転写されなかったトナーが残留する。画像形成装置１は、中間転写ベルト２６の表面に残留したトナーを除去する。残留したトナーは、クリーニング装置２９を用いて除去される。

画像形成装置１は、トナー像が転写された用紙を定着装置３０に導く。画像形成装置１は、定着装置３０を用いてトナー像に対して熱および圧力を加えることで、トナー像を用紙に定着する。その後画像形成装置１は、トナー像が定着された用紙を排紙トレイ１５に排出する。この排出は排紙ローラー１４を用いて行われる。

図２は、本発明の一実施の形態における定着装置３０の構成、および定着装置３０の付近の部材の構成を模式的に示す断面図である。

図２を参照して、定着装置３０は、定着ベルト３１（定着回転体の一例）と、パッド３２と、加熱ローラー３３と、ハロゲンヒーター３４（加熱部材の一例）と、支持部材３５と、摺動シート３６と、曲率付与部材３７と、加圧ローラー３８（加圧回転体の一例）と、供給部材３９とを含んでいる。

定着ベルト３１はエンドレスベルトである。定着ベルト３１は、トナー像を加熱することでトナー像を用紙に定着する。定着ベルト３１は、定着ベルト３１の軸方向の両端部において、図示しないガイド部材（側板）によって支持されている。定着ベルト３１は、加圧ローラー３８に圧接しており、加圧ローラー３８との間でニップ部ＮＰを形成する。定着ベルト３１は、パッド３２、加熱ローラー３３、および供給部材３９に張架されている。定着ベルト３１は、１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の外径を有している。定着ベルト３１は、基層と、弾性層と、離型層とを含んでいる。基層は、ＰＩ（ポリイミド）、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、またはＮｉ（ニッケル）などからなっている。基層は、５μｍ〜１００μｍ程度の厚さを有している。弾性層は、基層の表面に形成されている。弾性層は、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムなどの耐熱性の高い材料よりなっている。弾性層は、１０μｍ〜３００μｍ程度の厚さを有している。。離型層は、弾性層の表面に形成されている。離型層には離型性が付与されている。離型層は、フッ素チューブやフッ素系コーティングなどよりなっている。離型層は、５μｍ〜１００μｍ程度の厚さを有している。

パッド３２は、定着ベルト３１の内側に配置されている。パッド３２は、加圧ローラー３８の中心軸Ｒの延在方向に対して平行に延在している。パッド３２は定着ベルト３１の内側から定着ベルト３１を押圧する。パッド３２は、定着ベルト３１の内側において定着ベルト３１を張架している。パッド３２は、液晶ポリマー樹脂などよりなっている。

加熱ローラー３３は、円筒形状を有しており、定着ベルト３１の内側に設けられている。加熱ローラー３３は、定着ベルト３１の内側において定着ベルト３１を張架している。加熱ローラー３３は、ハロゲンヒーター３４の熱を定着ベルト３１に伝える。加熱ローラー３３は、定着ベルト３１の回転に従動する。加熱ローラー３３は、加圧ローラー３８の中心軸Ｒの延在方向に対して平行な回転軸を有している。加熱ローラー３３は、Ａｌ（アルミニウム）またはＳＵＳなどからなっている。加熱ローラー３３は、１０〜１００ｍｍ程度の外径を有している。加熱ローラー３３は、０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚さを有している。加熱ローラー３３の内周面には、黒色の塗装がなされている。この塗装の目的は、ハロゲンヒーター３４から発生する光の吸収率を増加させることである。加熱ローラー３３の外周面には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などよりなるコーティング層が設けられている。このコーティング層の目的は、異物による損傷を防ぐことである。

ハロゲンヒーター３４は、加熱ローラー３３の内部に設けられている。ハロゲンヒーター３４は、加圧ローラー３８の中心軸Ｒの延在方向に対して平行に延在している。ハロゲンヒーター３４は、加熱ローラー３３を介して、定着ベルト３１を所定の目標温度に加熱する。

なお、定着ベルト３１および加熱ローラー３３は、ハロゲンヒーターで加熱される代わりに、ＩＨ方式で加熱されてもよい。定着ベルト３１および加熱ローラー３３は、抵抗発熱体よりなる定着ベルト３１または加熱ローラー３３に電流を流すことにより加熱されてもよい。

支持部材３５は、定着ベルト３１の内側に設けられている。支持部材３５は、加圧ローラー３８の中心軸Ｒの延在方向に対して平行に延在している。支持部材３５はパッド３２および曲率付与部材３７を支持している。支持部材３５は、たとえばＵ字形状の板金よりなっている。支持部材３５は、２ｍｍ程度の厚さを有している。

摺動シート３６は、定着ベルト３１の内周面とパッド３２の外周面とに挟まれている。摺動シート３６は、パッド３２の外周面に１周以上巻き回されている。摺動シート３６は、定着ベルト３１とパッド３２との間の摩擦抵抗を低減する。その結果、定着ベルト３１が安定して回転できる。摺動シート３６は、ガラスクロスよりなる基材を含んでいる。摺動シート３６の摺動面はフッ素系樹脂で被覆されている。摺動シート３６は、フッ素繊維の織物、フッ素樹脂シート、またはガラスコートなどよりなっていてもよい。

曲率付与部材３７は、支持部材３５の上部に固定されている。曲率付与部材３７は、定着ベルト３１の内側に設けられている。曲率付与部材３７は、供給部材３９を通じて定着ベルト３１を張架している。パッド３２および曲率付与部材３７の各々は、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド、もしくは液晶ポリマーなどの樹脂、アルミニウムもしくは鉄などの金属、またはセラミックなどからなっている。パッド３２および曲率付与部材３７の各々は、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどからなる固定部材を含んでいてもよい。パッド３２および曲率付与部材３７の各々は、任意の形状を有している。

加圧ローラー３８は、定着ベルト３１の外側に設けられている。加圧ローラー３８は、定着ベルト３１を介してパッド３２と対向している。加圧ローラー３８は、定着ベルト３１におけるパッド３２に押圧された部分を押圧する。これにより、加圧ローラー３８と定着ベルト３１とはニップ部ＮＰを形成する。加圧ローラー３８は、矢印ＡＲ１１で示す方向に、中心軸Ｒを中心として回転する。加圧ローラー３８は、図示しない定着搬送モーターによって、所定の回転速度で回転駆動される。定着ベルト３１は、加圧ローラー３８の回転に従動する。定着ベルト３１は、矢印ＡＲ１２で示す方向に回転する。加圧ローラー３８は、２０〜１００ｍｍの外径を有している。加圧ローラー３８は、芯金と、弾性層と、離型層とを含んでいる。芯金は、アルミニウムまたは鉄などの金属よりなっている。芯金は、０．１〜１０ｍｍ程度の厚さを有している。芯金は、パイプ形状を有している。芯金は、中実形状や、三ツ矢形状の断面形状を有していてもよい。弾性層は、芯金の表面に形成されている。弾性層は、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムなどの耐熱性の高い材料よりなっている。弾性層は、１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の厚さを有している。離型層は、弾性層の表面に形成されている。離型層には離型性が付与されている。離型層は、フッ素チューブまたはフッ素系コーティングなどよりなっている。離型層は、５μｍ〜１００μｍの厚さを有している。

供給部材３９は、曲率付与部材３７の上部に固定されている。供給部材３９は、定着ベルト３１の周方向における摺動部とは異なる位置において、定着ベルト３１の内周面と接触している。この摺動部は、定着ベルト３１と摺動シート３６との摺動部である。供給部材３９は、加圧ローラー３８の中心軸Ｒに対して平行に延在している。供給部材３９は潤滑剤を含んでいる。供給部材３９は、定着ベルト３１の内周面に潤滑剤を塗布する。塗布された潤滑剤は、定着ベルト３１の内周面を通じて、定着ベルト３１と摺動シート３６との摺動部に供給される。これにより、定着ベルト３１と摺動シート３６との摺動部に、潤滑剤が供給（補充）される。供給部材３９は、フェルトなどの潤滑剤を含浸できる材料よりなっている。

トナー画像が転写された用紙は、ニップ部ＮＰを通過する。ニップ部ＮＰを通過する際、トナー画像が転写された用紙の表面は、加熱された定着ベルト３１を向いている。ニップ部ＮＰを通過する際、用紙のトナー像は、定着ベルト３１によって加熱される。これにより、トナー画像が用紙に定着される。

図３は、本発明の一実施の形態における定着装置３０を構成する各部材と、定着装置３０付近の部材との位置関係を示すレイアウト図である。なお、図面において矢印ＣＤは、ＣＤ方向を示している。本実施の形態において、ＣＤ方向はｙ軸および中心軸Ｒの各々の延在方向に対して平行である。

図２および図３を参照して、画像形成装置１は、ダクト４０（ダクトの一例）と、ファン５１（ファンの一例）と、ガイド５２および５３と、シャッター５４（シャッターの一例）と、センサー５５および５６（センサーの一例）と、防風部材５７（防風部材の一例）とをさらに備えている。

ダクト４０は、加圧ローラー３８の外周に沿って設けられている。ダクト４０と加圧ローラー３８の表面との間が、ファン５１による風の流通路となる。この流通路は、矢印ＡＲ１で示されている。ダクト４０は、２つのダクト４０Ａおよび４０Ｂを含んでいる。２つのダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々は、ＣＤ方向に沿って並べられている。ＣＤ方向における加圧ローラー３８の中心位置を中心位置ＣＰと記す。中心位置ＣＰを含み中心軸Ｒに対して垂直な面を中心面と記す。２つのダクト４０Ａおよび４０Ｂは、この中心面を挟んで対称となる位置に設けられている。２つのダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々は、この中心面に対して互いに対称となる形状を有している。ダクト４０の個数および位置は任意である。

ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々において、加圧ローラー３８の表面とダクトとの間を流通する風の速度は、ＣＤ方向に沿って変化している。

ファン５１は風を起こす。ファン５１は、ダクト４０に対して風を送る。ファン５１は、２つのファン５１Ａおよび５１Ｂを含んでいる。ファン５１Ａはダクト４０Ａに対して風を送る。ファン５１Ｂはダクト４０Ｂに対して風を送る。

ガイド５２および５３は、ファン５１による風をダクト４０へ導く。ガイド５３はガイド５２よりも風の方向（矢印ＡＲ１）の下流側に設けられている。ガイド５２は、２つのガイド５２Ａおよび５２Ｂを含んでいる。ガイド５３は、２つのガイド５３Ａおよび５３Ｂを含んでいる。ガイド５２Ａおよび５３Ａは、ファン５１Ａにより発生した風をダクト４０Ａに導く。ガイド５２Ｂおよび５３Ｂは、ファン５１Ｂにより発生した風をダクト４０Ｂに導く。

ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々には、複数の仕切り４０３が設けられている。ガイド５２Ａは、複数の仕切り５２１の各々を含んでいる。ガイド５２Ａの複数の仕切り５２１の各々は、ダクト４０Ａの複数の仕切り４０３の各々に対応している。ガイド５３Ａは、複数の仕切り５３１の各々を含んでいる。ガイド５３Ａの複数の仕切り５３１の各々は、ダクト４０Ａの複数の仕切り４０３の各々に対応している。ガイド５２Ｂは、複数の仕切り５２１の各々を含んでいる。ガイド５２Ｂの複数の仕切り５２１の各々は、ダクト４０Ｂの複数の仕切り４０３の各々に対応している。ガイド５３Ｂは、複数の仕切り５３１の各々を含んでいる。ガイド５３Ｂの複数の仕切り５３１の各々は、ダクト４０Ｂの複数の仕切り４０３の各々に対応している。

シャッター５４は、ファン５１による風を当てる領域であって、加圧ローラー３８の表面の領域を調整する。この調整は、ニップ部ＮＰを通過する用紙のＣＤ方向の幅に応じて行われる。シャッター５４は、遮蔽板５４１および５４２と、ピニオン５４３とを含んでいる。遮蔽板５４１および５４２の各々はラックを含んでいる。ピニオン５４３は、モーターなどによって回転駆動される。

遮蔽板５４１および５４２の各々が、ガイド５２Ａおよび５２Ｂの各々における風の導入口５２２を解放した状態を想定する。この状態は、シャッター５４が開いた状態に相当する。この状態でピニオン５４３が矢印ＡＲ２１で示す方向に回転した場合、遮蔽板５４１は矢印ＡＲ２３で示す方向に移動する。遮蔽板５４２は矢印ＡＲ２４で示す方向に移動する。ピニオン５４３の回転量が増加するに従って、ガイド５２Ａおよび５２Ｂの各々の導入口５２２は、中心位置ＣＰに近い側から順に遮蔽される。ピニオン５４３の回転量が増加するに従って、ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々には、中心位置ＣＰに近い側から順に風が流通しなくなる。ピニオン５４３の回転量が増加するに従って、加圧ローラー３８の表面における風が当たらない領域は、中心位置ＣＰに近い側から徐々に増加する。

一方、遮蔽板５４１および５４２の各々がガイド５２Ａおよび５２Ｂの各々における風の導入口５２２を遮蔽した状態を想定する。この状態は、シャッター５４が閉じた状態に相当する。この状態でピニオン５４３が矢印ＡＲ２２で示す方向に回転した場合、遮蔽板５４１は矢印ＡＲ２４で示す方向に移動する。遮蔽板５４２は矢印ＡＲ２３で示す方向に移動する。ピニオン５４３の回転量が増加するに従って、ガイド５２Ａおよび５２Ｂの各々の導入口５２２は、中心位置ＣＰから遠い側から順に解放される。ピニオン５４３の回転量が増加するに従って、ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々には、中心位置ＣＰに遠い側から順に風が流通する。ピニオン５４３の回転量が増加するに従って、加圧ローラー３８の表面における風が当たる領域は、中心位置ＣＰに遠い側から徐々に増加する。

センサー５５は、サーモスタットよりなっている。センサー５５は、定着ベルト３１の温度を検出する。検出した温度が所定温度を超えた場合に、センサー５５は、ハロゲンヒーター３４への電力の供給を遮断する。センサー５５は、ハロゲンヒーター３４による加熱を停止させる。

センサー５６は、サーミスタよりなっている。センサー５５は、定着ベルト３１の温度を検出する。制御部７０は、ハロゲンヒーター３４による加熱を制御する。ハロゲンヒーター３４による加熱は、定着時にセンサー５５にて検出した温度が所定の目標温度となるように制御される。

防風部材５７は、定着ベルト３１の回転方向（矢印ＡＲ１２で示す方向）におけるセンサー５５および５６の上流側に設けられている。防風部材５７は、マイラーやガイドなどよりなっている。

図３を参照して、定着ベルト３１は、複数のＣＤ方向の幅の各々を有する複数種類の用紙ＳＨの各々にトナー像を定着することが可能である。具体的には、定着ベルト３１は、Ａ３サイズの縦置きの用紙ＳＨ１、Ａ４サイズの横置きの用紙ＳＨ２、およびＡ６サイズの縦置きの用紙ＳＨ３の各々に対してトナー像を定着することが可能である。用紙ＳＨ１は、ＣＤ方向の幅ＷＤ１（３００ｍｍ）を有している。用紙ＳＨ２は、ＣＤ方向の幅ＷＤ２（２２０ｍｍ）を有している。用紙ＳＨ３は、ＣＤ方向の幅ＷＤ３（１６０ｍｍ）を有している。

ハロゲンヒーター３４は、定着ベルト３１のＣＤ方向の領域ＲＧ１全体を加熱する。領域ＲＧ１のＣＤ方向の幅は、ニップ部ＮＰを通過する用紙のＣＤ方向の最大の幅（つまり、幅ＷＤ１）よりも大きい。

またハロゲンヒーター３４は、ニップ部ＮＰを通過する用紙のＣＤ方向の幅に応じて、加熱する定着ベルト３１の領域を変えてもよい。具体的には、ハロゲンヒーター３４は、互いに異なる幅を有する２本のハロゲンヒーター３４１および３４２を含んでいてもよい。ニップ部ＮＰを通過する用紙が用紙ＳＨ１またはＳＨ２である場合には、領域ＲＧ１全体がハロゲンヒーター３４１によって加熱されてもよい。領域ＲＧ１のＣＤ方向の幅は、幅ＷＤ１およびＷＤ２よりも大きい。ニップ部ＮＰを通過する用紙が用紙ＳＨ３である場合には、領域ＲＧ２全体がハロゲンヒーター３４２によって加熱されてもよい。領域ＲＧ２のＣＤ方向の幅は、幅ＷＤ３よりも大きく幅ＷＤ１およびＷＤ２よりも小さい。

図４は、ダクト４０Ａの構成を模式的に示す斜視図である。図４（ａ）は加圧ローラー３８側のダクト４０Ａの構成を示している。図４（ｂ）は加圧ローラー３８とは反対側のダクト４０Ａの構成を示している。なお、ダクト４０Ｂはダクト４０Ａと鏡像対称の関係にあるため、その説明は繰り返さない。

図４を参照して、ダクト４０Ａと加圧ローラー３８の表面との間がファン５１Ａによる風の流通路となる。ファン５１Ａによる風は、ガイド５２Ａおよび５３Ａを通過した後、導入口４０５を通じてダクト４０Ａに導入される。導入口４０５は、加圧ローラー３８の表面と、端部４０２ｃとの間で構成されている。端部４０２ｃは、加圧ローラー３８の回転方向に沿った本体部４０２の下流側の端部である。矢印ＡＲ１で示すように、ダクト４０Ａに導入された風は、加圧ローラー３８の表面に突き当たり、加圧ローラー３８の表面と本体部４０２の表面４０２１との間を流通する。この風は、排出口４０１を通じて加圧ローラー３８の表面から離れる方向に排出される。排出口４０１は、導入口４０５よりも加圧ローラー３８の回転方向の上流側に設けられている。

ダクト４０Ａは、排出口４０１（排出口の一例）と、本体部４０２（本体部の一例）と、複数の仕切り４０３（仕切りの一例）と、突出部４０４（突出部の一例）と、２つの取付部４０６とを含んでいる。本体部４０２は、ＣＤ方向に延在している。本体部４０２は、加圧ローラー３８の表面に沿って設けられている。本体部４０２は、加圧ローラー３８側の面である表面４０２１を含んでいる。加圧ローラー３８は円筒形状を有している。このため、中心軸Ｒに対して直交する平面で切った場合に、本体部４０２の表面４０２１は弧の断面形状を有している。本体部４０２の表面４０２１は、ファン５１Ａによる風の流通路に面している。

複数（ここでは５つ）の仕切り４０３の各々は、排出口４０１を複数（ここでは４つ）の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々に区分している。複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々は、ＣＤ方向に配列している。複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄのうち開口部４０１ａは、加圧ローラー３８の中心位置ＣＰから最も遠い位置に設けられている。複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄのうち開口部４０１ｄは、加圧ローラー３８の中心位置ＣＰに最も近い位置に設けられている。また、複数の仕切り４０３の各々は、本体部４０２の表面４０２１に延在している。複数の仕切り４０３の各々は、加圧ローラー３８の回転方向に沿って設けられている。複数の仕切り４０３の各々は、ファン５１Ａによる風の流通路を、複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄに区分している。複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々は、ＣＤ方向に配列している。複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々は、複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々に対応している。つまり、流通部分４０２１ａを流通した風は開口部４０１ａから排出され、流通部分４０２１ｂを流通した風は開口部４０１ｂから排出され、流通部分４０２１ｃを流通した風は開口部４０１ｃから排出され、流通部分４０２１ｄを流通した風は開口部４０１ｄから排出される。

突出部４０４は、加圧ローラー３８の回転方向に沿った本体部４０２の上流側の端部４０２ｄ側に設けられている。突出部４０４は、本体部４０２から加圧ローラー３８の表面に向かって突出している。突出部４０４と本体部４０２の端部４０２ｄとは、排出口４０１を構成している。突出部４０４は、加圧ローラー３８の表面とファン５１Ａおよび５１Ｂの各々との間を流通した風が定着ベルト３１の外周に向かって進行するのを抑止する。突出部４０４は、ファン５１Ａおよび５１Ｂの各々の導入口４０５から導入された風のうちより多くの部分を、排出口４０１に導く。

２つの取付部４０６の各々は、本体部４０２におけるＣＤ方向の両端部に取り付けられている。ダクト４０Ａは、図示しないネジなどを用いて、取付部４０６を通じて画像形成装置本体１ａに対して取り付けられている。

図５は、本発明の一実施の形態におけるダクト４０Ａの一部分の形状を示す図である。図５では、表面４０２１側のダクト４０Ａの形状が示されている。

図５を参照して、ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々の排出口４０１の形状は、ＣＤ方向に沿って変化している。これにより、加圧ローラー３８の表面とダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々との間を流通する風の速度がＣＤ方向に沿って変化する。

すなわち、排出口４０１を構成する複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々は、高さ（加圧ローラー３８の回転方向に沿った長さ）Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、およびＨｄの各々を有している。高さＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、およびＨｄの各々は、加圧ローラー３８の回転方向に沿った長さに相当する。高さＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、およびＨｄのうち一部の高さは、他の部分の高さと異なっている。ここでは、高さＨａは、高さＨｂ、Ｈｃ、およびＨｄの各々よりも大きくなっている。高さＨｂ、Ｈｃ、およびＨｄの各々は互いに等しくなっている。なお、開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々のＣＤ方向の幅は任意である。

開口部の高さが小さいほど、その開口部を通じてダクト外に逃げる空気の量が少ない。その結果、開口部の高さが小さいほど、その開口部を流通する風の圧力および速度は大きい。本実施の形態では、開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂ、開口部４０１ｃおよび流通部分４０２１ｃ、ならびに開口部４０１ｄおよび流通部分４０２１ｄの各々を通過する風の圧力および速度は、開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａを通過する風の圧力および速度よりも大きい。

このような高さＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、およびＨｄの分布によって、加圧ローラー３８の表面のＣＤ方向に沿ったファン５１の冷却能力を調整できる。

開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々を流通する風の圧力が、開口部４０１ａを通過する風の圧力よりも高い場合には、ファン５１Ａによる風が開口部４０１ａに偏るおそれがある。そこで、仕切り４０３により、このような風の偏りを防ぐことができる。その結果、開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々に流通する風の圧力を大きくできる。

また、高さＨａは、高さＨｂ、Ｈｃ、およびＨｄの各々よりも大きい。このため、流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々の加圧ローラー３８の表面に沿った長さは、流通部分４０２１ａの加圧ローラー３８の表面に沿った長さよりも長くなる。その結果、ＣＤ方向における開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々に対応する位置のダクト４０の冷却能力は、ＣＤ方向における開口部４０１ａに対応する位置のダクト４０の冷却能力よりも高くなる。

図３〜図５を参照して、加圧ローラー３８および定着ベルト３１はいずれも回転体である。このため、ファン５１による風を加圧ローラー３８に当てる際に、ファン５１による風をダクト４０内に完全に密閉することはできない。導入口４０５から導入された風の一部は、矢印ＡＲ２で示すように、加圧ローラー３８の表面と突出部４０４との間を通り抜ける。そして、導入口４０５から導入された風の一部は、加圧ローラー３８の表面に沿って定着ベルト３１の外周にまで回り込む。

定着ベルト３１の外周にまで回り込んだ風がセンサー５５および５６に当たると、センサー５５および５６が冷却される。その結果、定着ベルト３１が異常高温になっているにもかかわらず、センサー５５および５６による検出温度が低くなる。これにより、異常高温の検出（プロテクトの発動）が遅れる。

定着ベルト３１の外周にまで回り込んだ風の影響を少なくするために、外側の２つのセンサー５５Ｂおよび５６Ｂは、開口部４０１ａの位置とＣＤ方向において対応する位置に設けられている。また、外側の２つのセンサー５５Ｂおよび５６Ｂは、加圧ローラー３８の表面における非通紙部とＣＤ方向において対応する位置に設けられている。複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄのうち開口部４０１ａは、流通する風の速度が最も遅い。このため、定着ベルト３１における最も高温の部分の温度を外側の２つのセンサー５５Ｂおよび５６Ｂによって検出することができる。異常高温の検出が遅れる事態を回避できる。

また、ＣＤ方向におけるダクト４０Ａおよび４０Ｂが存在しない位置は、ＣＤ方向におけるダクト４０Ａおよび４０Ｂが存在する位置と比較して、ファン５１からの風が弱い。したがって、内側の２つのセンサー５５Ａおよび５６Ａは、ＣＤ方向におけるダクト４０Ａおよび４０Ｂとは異なる位置に設けられている。

さらに、防風部材５７を設けることで、定着ベルト３１の外周にまで回り込んだ風の影響が低減される。

図６は、ニップ部ＮＰを通過する用紙のＣＤ方向の幅と、加圧ローラー３８の表面の冷却方法との関係を示す図である。

図５および図６を参照して、加圧ローラー３８の中心位置ＣＰを基準（０ｍｍ）とする。ダクト４０Ａの開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａは−１８０ｍｍ〜−１４５ｍｍの範囲に設けられている。ダクト４０Ａの開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂは−１４５ｍｍ〜−１１０ｍｍの範囲に設けられている。ダクト４０Ａの開口部４０１ｃおよび流通部分４０２１ｃは−１１０ｍｍ〜−８０ｍｍの範囲に設けられている。ダクト４０Ａの開口部４０１ｄおよび流通部分４０２１ｄは−８０ｍｍ〜−５０ｍｍの範囲に設けられている。同様に、ダクト４０Ｂの開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａは１８０ｍｍ〜１４５ｍｍの範囲に設けられている。ダクト４０Ｂの開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂは１４５ｍｍ〜１１０ｍｍの範囲に設けられている。ダクト４０Ｂの開口部４０１ｃおよび流通部分４０２１ｃは１１０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲に設けられている。ダクト４０Ｂの開口部４０１ｄおよび流通部分４０２１ｄは８０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設けられている。

制御部７０は、ニップ部ＮＰを通過する用紙のＣＤ方向の幅に応じてシャッター５４を開閉する。これにより、ダクト４０を通じて風を当てる領域が調整される。また制御部７０は、ニップ部ＮＰを通過する用紙のＣＤ方向の幅に応じてファン５１をオンオフする。これにより、ファン５１による風の速度が調整される。また、加圧ローラー３８の表面のＣＤ方向に沿ったファン５１の冷却能力が制御される。

具体的には、ニップ部ＮＰを通過する用紙が用紙ＳＨ１である場合を想定する。用紙ＳＨ１は、ＣＤ方向の幅ＷＤ１（３００ｍｍ）を有している。この場合、図６（ａ）に示すように、加圧ローラー３８の表面における−１５０ｍｍ〜−１６０ｍｍの範囲および１５０ｍｍ〜１６０ｍｍの範囲の部分が非通紙部（用紙が通過しない部分）となる。これらの範囲の部分の温度は局所的に高くなる。但し、通紙部の面積と比較して非通紙部の面積は小さいため、用紙ＳＨ１が通過した場合の温度上昇は小さい。

用紙ＳＨ１が通過する場合、ガイド５２Ａおよび５２Ｂの各々の導入口５２２における開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄ、ならびに流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄに対応する部分がシャッター５４によって遮蔽される。また、ファン５１による風量が小さくされる。その結果、開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄ、ならびに流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄには風が流通しなくなる。加圧ローラー３８の表面における−１８０ｍｍ〜−１４５ｍｍの範囲および１４５ｍｍ〜１８０ｍｍの範囲の部分のみが、小さい風量で冷却される。これらの範囲の部分は、開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａに対応する加圧ローラー３８の表面の部分に相当する。

ニップ部ＮＰを通過する用紙が用紙ＳＨ２である場合を想定する。用紙ＳＨ２は、ＣＤ方向の幅ＷＤ２（２２０ｍｍ）を有している。この場合、図６（ｂ）に示すように、加圧ローラー３８の表面における−１１０ｍｍ〜−１６０ｍｍの範囲および１１０ｍｍ〜１６０ｍｍの範囲の部分が非通紙部となる。これらの範囲の部分の温度は局所的に高くなる。但し、通紙部の面積と比較して非通紙部の面積は大きいため、用紙ＳＨ２が通過した場合の温度上昇は大きい。

用紙ＳＨ２が通過する場合、ガイド５２Ａおよび５２Ｂの各々の導入口５２２における開口部４０１ｃおよび４０１ｄ、ならびに流通部分４０２１ｃおよび４０２１ｄに対応する部分がシャッター５４によって遮蔽される。また、ファン５１による風量が大きくされる。その結果、開口部４０１ｃおよび４０１ｄ、ならびに流通部分４０２１ｃおよび４０２１ｄには風が流通しなくなる。加圧ローラー３８の表面における−１８０ｍｍ〜−１１０ｍｍの範囲および１１０ｍｍ〜１８０ｍｍの範囲の部分のみが、大きい風量で冷却される。これらの範囲の部分は、開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａ、ならびに開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂに対応する加圧ローラー３８の表面の部分に相当する。

ニップ部ＮＰを通過する用紙が用紙ＳＨ３である場合を想定する。用紙ＳＨ３は、ＣＤ方向の幅ＷＤ３（１２０ｍｍ）を有している。この場合、図６（ｃ）に示すように、加圧ローラー３８の表面における−６０ｍｍ〜−１４０ｍｍの範囲および６０ｍｍ〜１４０ｍｍの範囲の部分が非通紙部となる。この範囲の部分の温度は局所的に高くなる。但し、通紙部の面積と比較して非通紙部の面積は非常に大きいため、用紙ＳＨ３が通過した場合の温度上昇は非常に大きい。

用紙ＳＨ３が通過する場合、シャッター５４が全開にされる。また、ファン５１による風量が大きくされる。その結果、加圧ローラー３８の表面における−１８０ｍｍ〜１８０ｍｍの範囲の部分が、大きい風量で冷却される。これらの範囲の部分は、開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａ、開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂ、開口部４０１ｃおよび流通部分４０２１ｃ、ならびに開口部４０１ｄおよび流通部分４０２１ｄに対応する加圧ローラー３８の表面の部分に相当する。

ここで、ニップ部ＮＰを通過する用紙が用紙ＳＨ３である場合、加圧ローラー３８の表面における非通紙部のうち−１４０ｍｍ〜−１６０ｍｍの範囲および１４０ｍｍ〜１６０ｍｍの範囲の部分の温度は、用紙端部から離れている。このため、これらの範囲の部分の温度はあまり高くない。本実施の形態では、開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａを通過する風の速度は、開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂ、開口部４０１ｃおよび流通部分４０２１ｃ、ならびに開口部４０１ｄおよび流通部分４０２１ｄの各々を通過する風の速度よりも小さい。このため、温度があまり高くない部分を過剰に冷却することなく、非通紙部のうち温度が高い部分を効率よく冷却することができる。その結果、低温オフセットの発生を抑止できる。

なお、仕切り４０３は、定着装置３０が各用紙ＳＨ１、ＳＨ２、およびＳＨ３の各々を定着する場合に、加圧ローラー３８の表面におけるＣＤ方向の最も高温となる位置に設けられてもよい。

本実施の形態においては、加圧ローラー３８の表面とダクト４０との間を流通する風の速度がＣＤ方向に沿って変化している。このため、定着中の加圧ローラー３８のＣＤ方向に沿った温度分布に応じた速度の風を、加圧ローラー３８の表面に導ける。また、加圧ローラー３８の表面を冷却する風が定着ベルト３１にまで回り込むのを抑止できる。これにより、加圧ローラー３８を適切に冷却できる。

また、ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々の排出口４０１が導入口４０５よりも加圧ローラー３８の回転方向の上流側に設けられている。このため、加圧ローラー３８の回転方向に対向する方向に風を送ることが可能となる。ファン５１による加圧ローラー３８の表面の冷却能力を向上できる。

［変形例］

図７は、本発明の一実施の形態の第１の変形例を説明する図である。図７（ａ）は、本発明の一実施の形態の第１の変形例における定着装置３０の一部の構成を拡大して示す断面図である。図７（ｂ）は、本発明の一実施の形態の第１の変形例における最小距離ｄのＣＤ方向の分布を示す図である。

図７を参照して、複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２２１ｄの各々と、加圧ローラー３８の表面との最小距離を最小距離ｄとする。最小距離ｄは、加圧ローラー３８の回転方向に沿った流通部分の一端（本体部４０２の端部４０２ｃ）から他端（本体部４０２の端部４０２ｄ）までの区間の最小距離に相当する。

第１の変形例のダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々において、複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄのうち一部の流通部分の最小距離ｄは、複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２２１ｄのうち他の部分の流通部分の最小距離ｄと異なっている。ここでは、流通部分４０２１ａと加圧ローラー３８の表面との最小距離ｄは、流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々と加圧ローラー３８の表面との最小距離ｄよりも大きい。流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々と加圧ローラー３８の表面との最小距離ｄは互いに等しい。

最小距離ｄが小さいほど、流通部分を流通する空気の量は少ない。その結果、最小距離ｄが小さいほど、その流通部分を流通する風の圧力および速度は大きい。本実施の形態では、開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂ、開口部４０１ｃおよび流通部分４０２１ｃ、ならびに開口部４０１ｄおよび流通部分４０２１ｄの各々を通過する風の圧力および速度は、開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａを通過する風の圧力および速度よりも大きい。

このように、流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々の最小距離ｄの分布によって、加圧ローラー３８の表面のＣＤ方向に沿ったファン５１の冷却能力を調整できる。

流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々を流通する風の圧力が、流通部分４０２１ａを通過する風の圧力よりも高い場合には、ファン５１Ａによる風が流通部分４０２１ａに偏るおそれがある。そこで、仕切り４０３を設けることで、このような風の偏りを防ぐことができる。その結果、流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々に高い圧力の風を流通させることが可能となる。

図８は、本発明の一実施の形態の第２の変形例を説明する図である。図８（ａ）は、本発明の一実施の形態の第２の変形例におけるダクト４０Ａの一部の構成を拡大して示す断面図である。図８（ｂ）は、本発明の一実施の形態の第２の変形例における流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々の平均面積ＴＡＶのＣＤ方向の分布を示す図である。

図８を参照して、第２の変形例のダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々において、複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々には、格子状（メッシュ状）の線材４０７（線材の一例）が設けられている。１つの開口部に着目した場合、その開口部は線材４０７によって複数の区画４０７ａに分けられている。１つの区画４０７ａの面積を面積Ｔと定義する。１つの開口部を構成する複数の区画４０７ａの各々の平均面積（言い換えれば、面積Ｔの平均値）を平均面積ＴＡＶと定義する。複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄのうち一部の開口部における平均面積ＴＡＶは、複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄのうち他の開口部における平均面積ＴＡＶとは異なっている。ここでは、開口部４０１ａの平均面積ＴＡＶは、開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々の平均面積ＴＡＶよりも大きい。開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々の平均面積ＴＡＶは互いに等しい。

線材４０７は開口部を通過する風の障壁となる。このため、平均面積ＴＡＶが小さいほど、開口部を流通する空気の量が少ない。その結果、その開口部を流通する風の圧力および速度は大きい。本実施の形態では、開口部４０１ｂおよび流通部分４０２１ｂ、開口部４０１ｃおよび流通部分４０２１ｃ、ならびに開口部４０１ｄおよび流通部分４０２１ｄの各々を通過する風の圧力および速度は、平均面積ＴＡＶが最も大きい開口部４０１ａおよび流通部分４０２１ａを通過する風の圧力および速度よりも大きい。

このように、開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々の平均面積ＴＡＶの分布によって、加圧ローラー３８の表面のＣＤ方向に沿ったファン５１の冷却能力を調整できる。

また、開口部４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々を流通する風の圧力が開口部４０１ａを通過する風の圧力よりも高い場合には、ファン５１Ａによる風が開口部４０１ａに偏って流通するおそれがある。そこで、仕切り４０３を設けることで、このような風の偏りを防ぐことができ、流通部分４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２１ｄの各々に高い圧力の風を流通させることが可能となる。

［実施例］

図９は、本発明の一実施例における比較例Ａ、比較例Ｂ、および本発明例Ｃの各々のＣＤ方向の高さＨの変化を示す図である。図１０は、本発明の一実施例における比較例Ａ、比較例Ｂ、および本発明例Ｃの各々の各種数値の測定結果を示す表である。なお図１０の表中の測定値が記載された複数の欄のうち、基準値よりも悪い値となった測定値の欄にはハッチングが付されている。

図９を参照して、加圧ローラー３８の表面を冷却するダクトとして、ダクト４０Ａおよびダクト４０Ｂが定着装置３０に設けられた。ダクト４０Ａおよび４０Ｂは互いに鏡像関係を有していた。ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々において、仕切り４０３によって排出口４０１が、ＣＤ方向に配列した５つの開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、および４０１ｅに区分された。

比較例Ａでは、複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅの各々の高さ（加圧ローラー３８の回転方向に沿った長さ）Ｈが、同一の高さＨ１に設定された。

比較例Ｂでは、複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅの各々の高さＨが、同一の高さＨ２（＜Ｈ１）に設定された。

本発明例Ｃでは、複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅのうち中心位置ＣＰから最も遠い位置に存在する開口部４０１ａの高さＨが高さＨ３に設定された。開口部４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅの各々の高さＨが、同一の高さＨ４（＜Ｈ３）に設定された。

図９および図１０を参照して、比較例Ａ、比較例Ｂ、および本発明例Ｃの各々を搭載した定着装置３０を用いて用紙にトナー像が定着された。定着ベルト３１の所定の位置に定着時に回り込んだ風の速度（ｍ／ｓ）と、加圧ローラー３８の表面の非通紙部の定着時の最高温度（℃）とが計測された。風の速度は、ＣＤ方向における複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅの各々に対応する位置で計測された。非通紙部の定着時の最高温度は、加圧ローラー３８の中心軸Ｒ方向における手前側（ダクト４０Ａ側）と奥側（ダクト４０Ｂ側）の各々で計測された。定着時に定着ベルト３１の所定の位置に回り込んだ風の速度の基準値が０．３ｍ／ｓに設定された。定着時の非通紙部の最高温度の基準値が２３０℃に設定された。

比較例Ａでは、手前側および奥側の両方で、非通紙部の定着時の最高温度が基準値よりも高かった。このため、比較例Ａでは、加圧ローラー３８の表面が十分に冷却されなかった。

比較例Ｂでは、開口部４０１ａに対応する位置に定着時に回り込んだ風の速度が基準値よりも大きかった。このため、比較例Ｂでは、定着装置における不要な部分が冷却された。

本発明例Ｃでは、すべての位置で定着時に回り込んだ風の速度が基準値よりも小さかった。このため、本発明例Ｃでは、定着装置における不要な部分が冷却される問題は生じなかった。また本発明例Ｃでは、手前側および奥側の両方で、非通紙部の定着時の最高温度が基準値よりも低くなった。このため、本発明例Ｃでは、加圧ローラー３８の表面が十分に冷却された。

［その他］

上述の実施の形態および変形例は適宜組み合わせることが可能である。たとえば、上述の実施の形態と、第１の変形例と、第２の変形例とが組み合わされてもよい。この場合、ダクト４０Ａおよび４０Ｂの各々は、次の３つの全ての構成を有している。

（１） 複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々の高さＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、およびＨｄのうち一部の高さは、他の部分の高さと異なる。

（２） 複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２２１ｄのうち一部の流通部分の最小距離ｄは、複数の流通部分４０２１ａ、４０２１ｂ、４０２１ｃ、および４０２２１ｄのうち他の部分の流通部分の最小距離ｄと異なる。

（３） 複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々は、格子状の線材４０７によって複数の区画４０７ａに分けられている。複数の開口部４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、および４０１ｄの各々における複数の区画４０７ａの各々の平均面積ＴＡＶは互いに異なる。

上述の実施の形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
１ａ 画像形成装置本体
１０ 用紙搬送部
１１ 給紙トレイ
１２ 給紙ローラー
１３ レジストローラー
１４ 排紙ローラー
１５ 排紙トレイ
２０ トナー像形成部
２０Ａ 画像形成ユニット
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電装置
２３ 露光装置
２４ 現像装置
２５ クリーニング装置
２６ 中間転写ベルト
２６ａ 回転ローラー
２７ 一次転写ローラー
２８ 二次転写ローラー
２９ クリーニング装置
３０ 定着装置
３１ 定着ベルト（定着回転体の一例）
３２ パッド
３３ 加熱ローラー
３４，３４１，３４２ ハロゲンヒーター（加熱部材の一例）
３５ 支持部材
３６ 摺動シート
３７ 曲率付与部材
３８ 加圧ローラー（加圧回転体の一例）
３９ 供給部材
４０，４０Ａ，４０Ｂ ダクト（ダクトの一例）
５１，５１Ａ，５１Ｂ ファン（ファンの一例）
５２，５２Ａ，５２Ｂ，５３，５３Ａ，５３Ｂ ガイド
５４ シャッター（シャッターの一例）
５５，５５Ａ，５５Ｂ，５６，５６Ａ，５６Ｂ センサー（センサーの一例）
５７ 防風部材（防風部材の一例）
７０ 制御部
４０１ 排出口（排出口の一例）
４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ 開口部
４０２ 本体部（本体部の一例）
４０２ｃ，４０２ｄ 本体部の端部
４０３，５２１，５３１ 仕切り（仕切りの一例）
４０４ 突出部（突出部の一例）
４０５ 導入口
４０６ 取付部
４０７ 線材（線材の一例）
４０７ａ 区画
５２２ ガイドの導入口
５４１，５４２ シャッターの遮蔽板
５４３ シャッターのピニオン
４０２１ 本体部の表面
４０２１ａ，４０２１ｂ，４０２１ｃ，４０２１ｄ 流通部分
ＣＤ 記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向であって、搬送される記録媒体を横断する方向（ＣＤ方向）を示す矢印
ＣＰ 中心位置
ｄ 流通部分と加圧ローラーの表面との最小距離であって、加圧ローラーの回転方向に沿った流通部分の一端から他端までの区間の最小距離
ＮＰ ニップ部
Ｒ 中心軸
ＲＧ１，ＲＧ２ ハロゲンヒーターが加熱する領域
ＳＨ，ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３ 用紙
Ｔ 線材によって分けられた複数の区画のうち１つの区画の面積
ＴＡＶ １つの開口部を構成する複数の区画の各々の平均面積
ＴＲ 搬送経路
ＷＤ１，ＷＤ２，ＷＤ３ 用紙のＣＤ方向の幅

Claims (19)

1. トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着回転体と、
   前記定着回転体を加熱する加熱部材と、
   前記定着回転体を押圧することで、前記記録媒体が通過するニップ部を前記定着回転体とともに形成する加圧回転体と、
   風を起こすファンと、
   前記加圧回転体の表面との間で前記ファンによる風の流通路を構成するダクトとを備え、
   前記加圧回転体の表面と前記ダクトとの間を流通する風の速度は、前記記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向であって、搬送される前記記録媒体を横断する方向であるＣＤ方向に沿って変化している、画像形成装置。
2. 前記ダクトは、
   前記加圧回転体の表面に沿って設けられ、前記加圧回転体の表面との間で前記ファンによる風の流通路を構成する本体部と、
   前記加圧回転体の表面と前記本体部との間を流通した風を前記加圧回転体の表面から離れる方向に排出する排出口とを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ダクトは、前記本体部から前記加圧回転体の表面に向かって突出する突出部であって、前記加圧回転体の表面と前記本体部との間を流通した風を前記排出口に導く突出部をさらに含む、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ダクトは、前記ＣＤ方向に配列した複数の開口部に前記排出口を区分する仕切りをさらに含む、請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の開口部のうち流通する風の速度が最も遅い開口部の位置と前記ＣＤ方向において対応する位置に設けられ、前記定着回転体の温度を検出するセンサーをさらに備えた、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記センサーは、前記加圧回転体の表面における前記記録媒体が通過しない位置と前記ＣＤ方向において対応する位置に設けられる、請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記センサーにて検出した温度が所定温度を超えた場合に、前記加熱部材は前記定着回転体の加熱を停止する、請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記定着回転体の回転方向における前記センサーの上流側に設けられ、前記センサーに当たる前記ファンによる風を低減する防風部材をさらに備えた、請求項５〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記複数の開口部のうち一部の開口部の前記加圧回転体の回転方向に沿った高さは、前記複数の開口部のうち他の開口部の前記加圧回転体の回転方向に沿った高さと異なる、請求項４〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記複数の開口部の各々を流通する風の速度は、前記高さが小さいほど大きい、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記仕切りは、前記定着回転体の回転方向に沿って前記本体部における前記加圧回転体側の表面に延在しており、かつ前記加圧回転体の表面と前記本体部との間を流通する風の流通路を複数の流通部分の各々であって、前記複数の開口部の各々に対応する複数の流通部分の各々に区分し、
    前記複数の流通部分のうち一部の流通部分と前記加圧回転体の表面との最小距離であって、前記加圧回転体の回転方向に沿った流通部分の一端から他端までの区間の最小距離は、前記複数の流通部分のうち他の流通部分の前記最小距離とは異なる、請求項４〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記複数の流通部分の各々を流通する風の速度は、前記最小距離が小さいほど大きい、請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記複数の開口部の各々に設けられた格子状の線材をさらに備え、
    前記複数の開口部の各々は、前記線材によって複数の区画に分けられ、
    前記複数の開口部のうち一部の開口部における前記複数の区画の各々の平均面積は、前記複数の開口部のうち他の開口部における前記複数の区画の各々の平均面積とは異なる、請求項４〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記複数の開口部の各々を流通する風の速度は、前記複数の区画の各々の平均面積が小さいほど大きい、請求項１１に記載の画像形成装置。
15. 前記ファンによる風の導入口は、前記加圧回転体と前記加圧回転体の回転方向に沿った前記本体部の下流側の端部とで構成され、
    前記排出口は、前記導入口よりも前記加圧回転体の回転方向の上流側に設けられる、請求項２〜１４のいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記ニップ部を通過する前記記録媒体の前記ＣＤ方向の幅に応じて、前記加圧回転体の表面における前記ファンによる風を当てる領域を調整するためのシャッターをさらに備えた、請求項１〜１５のいずれかに記載の画像形成装置。
17. 前記ダクトは複数であり、
    複数の前記ダクトの各々は、前記ＣＤ方向に沿って並べられており、かつ前記ＣＤ方向における前記加圧回転体の中心位置を含み前記加圧回転体の回転軸に対して垂直な面を挟んで対称となる位置に設けられる、請求項１〜１６のいずれかに記載の画像形成装置。
18. 前記加熱部材は、前記定着回転体の前記ＣＤ方向の領域であって、前記ニップ部を通過する前記記録媒体の前記ＣＤ方向の幅よりも大きい幅を有する領域全体を加熱する、請求項１〜１７のいずれかに記載の画像形成装置。
19. 前記加熱部材は、前記ニップ部を通過する前記記録媒体の前記ＣＤ方向の幅に応じて、加熱する前記定着回転体の領域のＣＤ方向の幅を変える、請求項１〜１８のいずれかに記載の画像形成装置。

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