JP2021182020A - 多方向冷却用の送風部材を備える定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光沢を付与する定着装置を提供する。【解決手段】その定着装置は、加熱ローラ１０１と、張架ローラ１０３と、前記加熱ローラから前記張架ローラに向けて移動可能なベルト１０４と、前記ベルトを介して前記加熱ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラ１０２と、前記ベルトへ向けて気流を吹き付けるための第１の開口１２０、及び前記加熱ローラへ向けて気流を吹き付けるための第２の開口１３０を備える送風部材とを含むことができる。【選択図】図５Ａ

Description

複写機、プリンタ、ファクシミリ又は複合機などのような電子写真方式を用いた画像形成装置は、印刷媒体を加熱及び加圧することにより、印刷媒体に担持されたトナー像を印刷媒体に定着させて、トナー像が形成された印刷媒体（即ち、印刷出力）を出力する。近年、デジタルカメラ等の普及に伴い、写真のような又は光沢が付与された印刷出力の需要が増加している。そのため、画像形成装置は、光沢を付与するための機能を備えた定着装置を備える場合がある。係る光沢を付与するための技術として、冷却剥離技術が知られている。この冷却剥離技術は一般に、トナー像が形成された印刷媒体を加熱加圧することによりトナー像を溶融し、次いで無端ベルトに当接させた状態で冷却してから印刷媒体を剥離する。印刷媒体が冷却される際に印刷媒体を無端ベルトに当接させておくことにより、溶融したトナー像が鏡面に加工された無端ベルト表面を写し取って固化し、光沢がトナー像に付与される。

本開示の一例による、画像形成装置を概略的に示す図である。 本開示の一例による、第２の定着装置を概略的に示す斜視図である。 本開示の一例による、送風部材の概略的な組立分解斜視図である。 本開示の一例による、第１のスリーブと第２のスリーブからなる送風部材の断面図である。 第２のスリーブに形成された分配機構を示す第２のスリーブの展開図である。 第２のスリーブに形成された代替の分配機構を示す第２のスリーブの展開図である。 パターン１に対応する第２の定着装置の概略的な断面図である。 図５Ａの送風部材の概略的な斜視図である。 パターン２に対応する第２の定着装置の概略的な断面図である。 図６Ａの送風部材の概略的な斜視図である。 パターン３に対応する第２の定着装置の概略的な断面図である。 図７Ａの送風部材の概略的な斜視図である。 パターン４に対応する第２の定着装置の概略的な断面図である。 図８Ａの送風部材の概略的な斜視図である。

本開示の一例によれば、定着装置が提供され得る。その定着装置は、加熱ローラと、張架ローラと、前記加熱ローラから前記張架ローラに向けて移動可能なベルトと、前記ベルトを介して前記加熱ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記ベルトへ向けて気流を吹き付けるための第１の開口、及び前記加熱ローラへ向けて気流を吹き付けるための第２の開口を備える送風部材とを含むことができる。前記第１の開口および前記第２の開口は、前記ベルトの幅方向に延び且つ前記ベルトの幅と実質的に同じ長さを有する細長い開口であることができる。前記定着装置は、前記第１の開口および前記第２の開口から吹き出る気流のパターンを変更するための分配機構を含むことができる。前記気流のパターンは、印刷媒体の幅に応じて変更され得る。前記送風部材は、前記第１の開口および前記第２の開口を備えて形成された第１のスリーブ、及び前記第１のスリーブの内側または外側に回転可能に配置され、前記分配機構を備えて形成された第２のスリーブを含むことができる。このような定着装置では、ベルトへ向けて気流を吹き付けるための第１の開口および加熱ローラへ向けて気流を吹き付けるための第２の開口を含む送風部材を用いることにより、ベルトと加熱ローラを同時に冷却することが可能となり、冷却装置の単純化および簡便化が可能となる。また、このような送風部材を用いることにより、画像形成装置の小型化および低コスト化も可能となる。

本開示の別の一例によれば、上述の一例による定着装置において、前記分配機構は、気流が前記第１の開口の全幅から吹き出し、前記第２の開口が遮断される第１の分配開口パターンを有し、気流が前記第１の開口の中央部および前記第２の開口の両端部から吹き出る第２の分配開口パターンを有し、気流が前記第２の開口の全幅から吹き出し、前記第１の開口が遮断される第３の分配開口パターンを有することができる。また、前記第１の分配開口パターンにおける分配開口の面積の和、前記第２の分配開口パターンにおける分配開口の面積の和、及び前記第３の分配開口パターンにおける分配開口の面積の和は等しい。このような定着装置では、印刷媒体の用紙サイズに応じて、無端ベルトと加熱ローラを同時に冷却することが可能となり、冷却装置の単純化および簡便化が可能となる。また、このような送風部材を用いることにより、画像形成装置の小型化および低コスト化も可能となる。

本開示の更に別の一例によれば、上述の一例による定着装置において、前記第１の開口は、前記分配機構を備える前記第２のスリーブの回転によってその開口率を０％〜１００％まで連続的に変化させることができ、それに伴って前記第２の開口の開口率は逆に１００％〜０％まで連続的に変化する。前記分配機構は、前記第２のスリーブに形成され、前記第２のスリーブの回転によって前記第１の開口の開口面積を、両端部から中心に向かって連続的に減少させるように構成された第１の分配開口、及びそれに伴って前記第２の開口の開口面積を、両端部から中心に向かって連続的に増加させるように構成された第２の分配開口を有することができる。前記第１の分配開口の形状は略三角形であり、前記第２の分配開口の形状は、前記略三角形と相補的な凹形である。前記第２のスリーブが前記第１のスリーブの内側に配置され、前記第１のスリーブは、前記第１の開口と前記第２の開口との間に配置された遮蔽板を備えることができる。このような定着装置では、印刷媒体が定形外の用紙サイズである場合でも、無端ベルトと加熱ローラを同時に冷却することが可能となり、冷却装置の単純化および簡便化が可能となる。また、このような送風部材を用いることにより、画像形成装置の小型化および低コスト化も可能となる。

本開示の更に別の一例によれば、上述の一例による定着装置を含む画像形成装置が提供され得る。このような画像形成装置では、ベルトへ向けて気流を吹き付けるための第１の開口および加熱ローラへ向けて気流を吹き付けるための第２の開口を含む送風部材を用いることにより、無端ベルトと加熱ローラを同時に冷却することが可能となり、冷却装置の単純化および簡便化が可能となる。また、このような送風部材を用いることにより、装置の小型化および低コスト化も可能となる。

以下、本開示の種々の例を図面に関連して説明する。尚、異なる図面における同一の又は類似する符号は、同一又は同様の構成要素を示す。

図１は、本開示の一例による画像形成装置１を概略的に示す。画像形成装置１は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック）のトナー及び透明トナーの各々について、現像装置１０、感光体ドラム２０、帯電ローラ２１、及びクリーニングユニット２２を含む。各現像装置１０は、その内部に対応する色のトナーを格納することができる。画像形成装置１は、露光ユニット３０と、転写装置４０と、第１の定着装置５０と、光沢を付与するための機能を備えた第２の定着装置１００と、印刷媒体搬送ユニット７０と、搬送経路切替装置８０と、排出装置９０とを含むことができる。搬送経路切替装置８０は、回転軸を中心として旋回可能なガイドプレートを含み、ガイドプレートは、例えばソレノイドのような駆動装置（図示せず）によって旋回され得る。転写装置４０は、中間転写ベルト４１と、中間転写ベルト４１を循環移動可能に懸架する懸架ローラ４２、４３、４４と、５つの感光体ドラム２０にそれぞれ対応する５つの一次転写ローラ４５と、印刷媒体搬送ユニット７０から供給された印刷媒体Ｐを中間転写ベルト４１に対して押圧しながら中間転写ベルト４１の動きに従動して回転する二次転写ローラ４６とを含むことができる。懸架ローラ４３は、中間転写ベルト４１を矢印で示した方向に循環移動させる駆動ローラとして構成され得る。排出装置９０は、一対の排出ローラ９２、９４を含むことができる。

第１の定着装置５０は、定着ローラ５２と、加圧ローラ５４とを含むことができる。定着ローラ５２は、その内部に、ハロゲンランプなどの加熱要素（図示せず）を含むことができる。代替として、定着ローラ５２は、定着ベルト５２であってもよい。定着ローラ５２又は加圧ローラ５４の一方または双方は、図示しない駆動装置により回転され得る。加圧ローラ５４は代替として、加圧ベルト５４であってもよい。定着ローラ５２と加圧ローラ５４は、画像形成装置の不使用時に定着ローラ５２と加圧ローラ５４との間の癒着を防止するために一般的に使用されている離接機構が搭載されてもよい。

図１は、光沢が付与された印刷出力または光沢画像（所謂「高光沢画像」）を形成する場合の画像形成装置１の例示的な動作を示す。光沢画像を形成する場合、画像形成装置１は、まず、透明トナーに対応する現像装置１０を含む５つの現像装置１０を使用して、透明トナーを含むトナー像を中間転写ベルト４１上に形成することができる。具体的には、画像形成装置１は、５つの感光体ドラム２０の各々を、対応する帯電ローラ２１によって帯電させ、その上に、対応する画像データに従って露光ユニット３０により静電潜像を形成する。次に、画像形成装置１は、５つの感光体ドラム２０上の静電潜像の各々を対応する現像装置１０によって現像し、トナー像を形成する。次に、画像形成装置１は、それら５つの感光体ドラム２０上に形成されたトナー像を、一次転写ローラ４５によって中間転写ベルト４１上に順番に積層し、それらを中間転写ベルト４１上で一つのトナー像に合成する。さらに、画像形成装置１は、印刷媒体搬送ユニット７０から印刷媒体Ｐを転写装置４０に供給し、転写装置４０は、二次転写ローラ４６により、その透明トナーを含むトナー像を中間転写ベルト４１から印刷媒体Ｐに転写する。

一例において、光沢画像を形成する場合、画像形成装置１は、第１の定着装置５０および第２の定着装置１００の双方を使用する場合がある。第１の定着装置５０は、転写装置４０から、透明トナーを含むトナー像を有する印刷媒体Ｐを受け取り、定着ローラ５２と加圧ローラ５４とを使用して、そのトナー像を熱と圧力を加えることによって印刷媒体Ｐに定着（溶融定着）することができる。第２の定着装置１００は、第１の定着装置５０から搬送された透明トナーを含むトナー像が形成された印刷媒体Ｐを受け取ることができる。第２の定着装置１００は、受け取った印刷媒体Ｐ上に形成されたトナー像を、熱と圧力を加えることによって再溶融し、冷却することができる。冷却された印刷媒体Ｐは、排出装置９０に向かって送出され、最終的に、排出ローラ９２、９４によって画像形成装置１から排出される。第２の定着装置１００については、より詳細に後述される。

別の例において、画像形成装置１は、非光沢画像（所謂「通常画像」または「標準画像」）を形成することもできる。非光沢画像を形成する場合、画像形成装置１は、４色（ＹＭＣＫ）のトナーに対応する現像装置１０を使用して、透明トナーを含まないトナー像を中間転写ベルト４１上に形成する。次いで、画像形成装置１は、印刷媒体搬送ユニット７０から印刷媒体Ｐを転写装置４０に供給し、転写装置４０は、二次転写ローラ４６により、その透明トナーを含まないトナー像を中間転写ベルト４１から印刷媒体Ｐに転写する。

上記の非光沢画像を形成する場合、画像形成装置１は、印刷媒体Ｐが第１の定着装置５０を通過後に第２の定着装置１００を迂回するように、搬送経路切替装置８０を、図１の破線で示された「迂回位置」に移動させる。第１の定着装置５０は、転写装置４０から、透明トナーを含まないトナー像を有する印刷媒体Ｐを受け取り、定着ローラ５２と加圧ローラ５４とを使用して、そのトナー像を熱と圧力を加えることによって印刷媒体Ｐに定着（溶融定着）することができる。第１の定着装置５０において透明トナーを含まないトナー像が定着された印刷媒体Ｐは、その後、搬送ローラ７３、７４、７５、７６により、ガイドプレート７７、７８、７９に沿って排出装置９０へと搬送され得る。即ち、印刷媒体Ｐは、第２の定着装置１００を経由せずに（即ち、迂回して）排出装置９０に搬送されて、排出ローラ９２、９４によって画像形成装置１から排出され得る。

別の例において、第２の定着装置１００は、光沢画像を形成する場合とそうでない場合に応じて、光沢付与装置として又は通常の定着装置として動作することができる。このような場合、画像形成装置１は、第１の定着装置５０を備えなくてもよい。例えば、第２の定着装置１００が光沢付与装置として動作する場合、即ち光沢画像を形成する場合、第２の定着装置１００は、転写装置４０から、透明トナーを含むトナー像を有する印刷媒体Ｐを受け取ることができる。第２の定着装置１００は、受け取った印刷媒体Ｐ上の透明トナーを含むトナー像を、熱と圧力を加えることによって印刷媒体Ｐに定着（溶融定着）し、冷却することができる。冷却された印刷媒体Ｐは、排出装置９０に向かって送出され、最終的に、排出ローラ９２、９４によって画像形成装置１から排出される。一方、第２の定着装置１００が通常の定着装置として動作する場合、即ち非光沢画像を形成する場合、第２の定着装置１００は、転写装置４０から、透明トナーを含まないトナー像を有する印刷媒体Ｐを受け取ることができる。第２の定着装置１００は、受け取った印刷媒体Ｐ上の透明トナーを含まないトナー像を、熱と圧力を加えることによって印刷媒体Ｐに定着（溶融定着）し、冷却することができる。冷却された印刷媒体Ｐは、排出装置９０に向かって送出され、最終的に、排出ローラ９２、９４によって画像形成装置１から排出される。尚、第２の定着装置１００が通常の定着装置として動作する場合、第２の定着装置１００の加熱ローラ１０１（後述される）の設定温度は、光沢付与装置として動作する場合の設定温度よりも高く設定され、無端ベルト１０４（後述される）の移動速度（印刷媒体Ｐの搬送速度）は、光沢付与装置として動作する場合の移動速度よりも速く設定され得る。

図２は、本開示の一例による、第２の定着装置１００を概略的に示す斜視図であり、特に、無端ベルト１０４の一部を切り取った状態で示す。第２の定着装置１００は、加熱ローラ１０１と、加圧ローラ１０２と、張架ローラ１０３と、無端ベルト１０４と、無端ベルト１０４の内周面側に配置された送風部材１１０とを含むことができる。加熱ローラ１０１は、その内部に長手方向に沿って配置されたハロゲンランプなどの加熱要素１０５を含み、図示しない駆動装置により矢印の方向に回転され得る。張架ローラ１０３は、加熱ローラ１０１から一定の距離に配置され得る。無端ベルト１０４は、加熱ローラ１０１と張架ローラ１０３との間に張架され、加熱ローラ１０１の回転に従動して循環移動することができる。加圧ローラ１０２は、無端ベルト１０４を介して加熱ローラ１０１に圧接して定着ニップ部Ｎ１を形成する。加圧ローラ１０２は、印刷媒体Ｐの画像面が加熱ローラ１０１の側となるような向きで印刷媒体Ｐを、無端ベルト１０４を介して加熱ローラ１０１に向かって押圧しながら、加熱ローラ１０１の回転に従動して回転することができる。印刷媒体Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２との間の定着ニップ部Ｎ１において熱と圧力を加えることによって定着（溶融定着または再溶融定着）され得る。その後、印刷媒体Ｐは、無端ベルト１０４によって加熱ローラ１０１から張架ローラ１０３へ向かって搬送され得る。搬送中、印刷媒体Ｐ上のトナー像は、無端ベルト１０４の外周面と密着した状態で冷却され、固化され得る。張架ローラ１０３を越えると、印刷媒体Ｐは、それ自体の曲げ剛性と、張架ローラ１０３の曲率とによって無端ベルト１０４から剥離され、図１に示された搬送ローラ１０７、１０８、１０９を介して排出装置９０に向かって送出され得る。

無端ベルト１０４の外周面は、トナー像に光沢を付与するために、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂のような離型性の高い材料から形成され、鏡面または平滑面に加工され得る。平滑面は、例えば算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下、一例では０．１μｍ以下となるように形成され得る。

一般に、印刷媒体Ｐは、様々な用紙サイズを備えている。そのため、第２の定着装置の無端ベルトの幅は一般に、画像形成装置において印刷可能な用紙サイズの最大幅に対応するように形成されている。無端ベルトの幅よりも狭い印刷媒体Ｐが、第２の定着装置を通過する場合、印刷媒体Ｐが通過する部分（「通紙部」）においては熱が印刷媒体Ｐに伝達されることにより、加熱ローラ及び加圧ローラから熱が奪われて所定の温度に保たれる。しかしながら、印刷媒体Ｐが通過しない部分（「非通紙部」）においては熱が奪われない。そのため、通紙部と非通紙部の温度が異なり、それらの間に温度差が発生する。特に、第２の定着装置が通常の定着機能と光沢付与機能の双方の機能を備えるように構成される場合、ウォームアップ時間の短縮および消費電力の低減のために加熱ローラの熱伝導性が高くされる必要があるため、通紙部と非通紙部との温度差が更に顕著となる場合がある。連続的に印刷を行った場合には、非通紙部が高温となることにより、第２の定着装置が破損する場合もある。このような破損を防止するために、非通紙部が所定温度に下がるまで印刷動作を停止する、又は印刷速度を落として対処することがあるが、生産性は低下する。そのため、生産性を低下させないためには非通紙部における加熱ローラの温度を所定の温度以上に上昇しないように対処する必要があり、加熱ローラの非通紙部を冷却する場合がある。加熱ローラの加熱に関して、複数のヒーター等を用いて加熱を制御する場合があるが、装置のコストが高くなったり、ヒーターの幅と印刷媒体の幅が適合しない場合もある。また、前述したように、印刷媒体Ｐは、印刷媒体Ｐ上のトナー像が無端ベルト１０４の外周面と密着した状態で冷却され、固化される必要がある。そのため、無端ベルト１０４を冷却する必要もある。無端ベルト１０４を冷却するための冷却装置および加熱ローラを冷却するための冷却装置をそれぞれ別個に設けることもできるが、装置の大型化およびコスト高になる。

本開示の一例による、第２の定着装置１００は、無端ベルト１０４の内周面側に配置された送風部材１１０を備えることができる。係る送風部材１１０は、図示しない送風機からの気流（例えば、画像形成装置１の外部の空気）を受け取り、係る気流を無端ベルト１０４へ向けて吹き付けるための第１の開口１２０、及び係る気流を加熱ローラ１０１へ向けて吹き付けるための第２の開口１３０を備えることができる。係る送風部材１１０を使用することにより、送風部材１１０内に集約された空気（気流）が無端ベルト１０４の内周面（特に、印刷媒体Ｐが載置されている部分）と加熱ローラ１０１の非通紙部に同時に吹き付けられることが可能となり、無端ベルト１０４と加熱ローラ１０１を同時に冷却して冷却効率を高くすることが可能となる。また、このような送風部材１１０を用いて複数の箇所を同時に冷却することが可能となるので、冷却装置の単純化および簡便化も可能となり、結果として画像形成装置の小型化および低コスト化も可能となる。

本開示の一例による、送風部材１１０について、図３、図４Ａ〜図４Ｃ、図５Ａ〜図５Ｂ、図６Ａ〜図６Ｂ、図７Ａ〜図７Ｂ及び図８Ａ〜図８Ｂに関連して更に詳細に説明する。図３は、本開示の一例による、送風部材１１０の概略的な組立分解斜視図を示す。送風部材１１０は、第１のスリーブ（円筒体）１１１、第１のスリーブ１１１の内側または外側に回転可能に配置された第２のスリーブ１１２を含むことができる。第１のスリーブ１１１は、例えば図示しない固定部材により、第２の定着装置１００の筐体等に固定され得る。第２のスリーブ１１２は、図示しない送風機からの気流を受け取ることができるように、且つ図示しない駆動装置により第１のスリーブ１１１の内側または外側で回転することができるように構成され得る。第１のスリーブ１１１及び第２のスリーブ１１２は、例えばＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、及びＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）のような熱可塑性樹脂、或いはＳＵＳ（ステンレス鋼）又はアルミニウムのような金属から形成され得る。第１のスリーブ１１１の外径は、約１ｃｍ〜約１０ｃｍとすることができる。第２のスリーブ１１２の外径は、第１のスリーブ１１１の内側または外側に回転可能に配置されるように適合された大きさであることができる。図３において、一例として、第２のスリーブ１１２には、後述されるパターン３の分配開口Ａ_３とＢ_３が示されている。

一例において、第１のスリーブ１１１は、軸方向に形成された第１の開口１２０及び第２の開口１３０を備えることができる。第１の開口１２０及び第２の開口１３０の長さはそれぞれ同じ長さとすることができる。例えばその長さは、約１０ｃｍ〜３５ｃｍとすることができる。一例において、第１の開口１２０及び第２の開口１３０の長さはそれぞれ、無端ベルト１０４の幅とほぼ同じ長さであることができる。例えば、図２に示されるように、第１の開口１２０及び第２の開口１３０はそれぞれ、実質的に無端ベルト１０４の幅方向に延び且つ無端ベルト１０４の幅と同じ長さ（軸方向）を有する細長い開口であることができる。また、第１の開口１２０及び第２の開口１３０のそれぞれの幅（円周方向の長さ）は実質的に同じであることができ、その幅は約０．５ｍｍ〜約５ｍｍとすることができ、一例では約２ｍｍとすることができる。第１の開口１２０は、加熱ローラ１０１から張架ローラ１０３に向かって移動する無端ベルト１０４の内周面に向けて気流を吹き付けるための開口であることができる。第２の開口１３０は、加熱ローラ１０１へ向けて気流を吹き付けるための開口であることができる。例えば、図４Ａに示されるように、第１の開口１２０及び第２の開口１３０は、第１のスリーブ１１１の断面において、軸を中心として相互に９０°の角度だけ離れるような位置に、第１のスリーブ１１１の壁を貫通して形成され得る。別の例では、その角度は９０°以外の角度とすることでき、例えば４０°〜１２０°の範囲内の角度とすることができる。

第２のスリーブ１１２は、第１のスリーブ１１１の第１の開口１２０及び第２の開口１３０のそれぞれから吹き出る気流のパターンを変更するための分配機構として働く。気流のパターンは、用紙の幅に応じて変更され得る。一例において、第１のスリーブ１１１の第１の開口１２０及び第２の開口１３０のそれぞれから吹き出る気流のパターンは、表１に示すような４つのパターン（パターン１〜パターン４）を含む。

パターン１では、気流は第１の開口１２０の全長から吹き出ると同時に、第２の開口１３０は遮断される。即ち、第１の開口１２０が全開（開口面積１００％）（図４Ａ及び図４ＢのＡ_１）になり、第２の開口１３０が全閉（開口面積０％）（図４Ａ及び図４ＢのＢ_１）になる。パターン２では、気流が第１の開口１２０の中央部および第２の開口の両端部から吹き出る。即ち、第１の開口１２０の中央部のみが開き（図４Ａ及び図４ＢのＡ_２）、第２の開口１３０の当該中央部を除いた両端部が開き（図４Ａ及び図４ＢのＢ_２）、この場合、第１の開口１２０の開口面積は例えば８０％であり、第２の開口１３０の開口面積は例えば２０％である。パターン３では、上記パターン２に類似して、気流が第１の開口１２０の中央部および第２の開口の両端部から吹き出るが、第１の開口１２０の開口面積は例えば６０％であり（図４Ａ及び図４ＢのＡ_３）、第２の開口１３０の開口面積は例えば４０％である（図４Ａ及び図４ＢのＢ_３）。パターン４では、気流は第２の開口１３０の全長から吹き出ると同時に、第１の開口１２０は遮断される。即ち、第１の開口１２０が全閉（開口面積０％）（図４Ａ及び図４ＢのＡ_４）になり、第２の開口１３０が全開（開口面積１００％）（図４Ａ及び図４ＢのＢ_４）になる。

上述した気流のパターン１〜パターン４を生じさせる第２のスリーブ１１２の分配機構について、図４Ａ及び図４Ｂに関連して説明する。この例において、第２のスリーブ１１２は第１のスリーブ１１１の内側に配置されている。尚、本説明では、パターンの数が４つである例に関連して説明されるが、パターンの数は、４つより少ない数、又は４つより多い数であってもよい。図４Ａは、本開示の一例による、第１のスリーブ１１１と第２のスリーブ１１２を含む送風部材１１０の断面を概略的に示す図であり、送風部材１１０はパターン１に設定されている状態を示す。図４Ｂは、図４Ａに示された第２のスリーブ１１２の展開図を示し、第２のスリーブ１１２が備える分配機構を示す。

図４Ａ及び図４Ｂにおいて、第２のスリーブ１１２は、第１の開口１２０及び第２の開口１３０に対応する位置において、軸方向に形成された分配開口を有するか、及び／又は閉塞部分になる。分配開口は、第２のスリーブ１１２の壁を貫通して形成され得る。閉塞部分という用語は、第２のスリーブ１１２に貫通した開口などが無く、第２のスリーブ１１２の壁によって開口を閉塞する状態を示すために用いられる。第２のスリーブ１１２は、図示しない駆動装置により回転および停止されることにより、分配開口Ａ_１と閉塞部分Ｂ_１、分配開口Ａ_２と分配開口Ｂ_２、分配開口Ａ_３と分配開口Ｂ_３、及び閉塞部分Ａ_４と分配開口Ｂ_４の対の何れかが、第１の開口１２０と第２の開口１３０に整列することができる。第２のスリーブ１１２は時計回り及び反時計回りで回転することができる。例えば、分配開口Ａ_１と閉塞部分Ｂ_１がそれぞれ、第１の開口１２０と第２の開口１３０に整列する場合、気流のパターンはパターン１となる。分配開口Ａ_２と分配開口Ｂ_２がそれぞれ、第１の開口１２０と第２の開口１３０に整列する場合、気流のパターンはパターン２となる。分配開口Ａ_３と分配開口Ｂ_３がそれぞれ、第１の開口１２０と第２の開口１３０に整列する場合、気流のパターンはパターン３となる。閉塞部分Ａ_４と分配開口Ｂ_４がそれぞれ、第１の開口１２０と第２の開口１３０に整列する場合、気流のパターンはパターン４となる。

図４Ｂに示されるように、一例において、第２のスリーブ１１２には、図面の上部から順番に、分配開口Ａ_１、分配開口Ｂ_２、閉塞部分Ｂ_１、分配開口Ａ_３、閉塞部分Ａ_４、分配開口Ｂ_３、分配開口Ｂ_４、及び分配開口Ａ_２が配置される。分配開口Ａ_１と閉塞部分Ｂ_１は、第２のスリーブ１１２の断面において、第１の開口１２０と第２の開口１３０が離隔している角度に対応する中心角度（例えば９０°）に相当する円周の距離だけ離れて配置される。同様に、分配開口Ａ_２と分配開口Ｂ_２、分配開口Ａ_３と分配開口Ｂ_３、閉塞部分Ａ_４と分配開口Ｂ_４も、第１の開口１２０と第２の開口１３０が離隔している角度に対応する中心角度（例えば９０°）に相当する円周の距離だけ離れて配置される。第２のスリーブ１１２を回転させることにより、第２のスリーブ１１２の分配開口Ａ_１と閉塞部分Ｂ_１、分配開口Ａ_２と分配開口Ｂ_２、分配開口Ａ_３と分配開口Ｂ_３、及び閉塞部分Ａ_４と分配開口Ｂ_４の対を選択することができる。分配開口Ａ_１は第１の開口１２０とほぼ同じ長さ（長手方向）の開口であってよい。分配開口Ａ_２は第１の開口１２０の開口より短い長さで中央部のみに設けられた開口であってよい。分配開口Ａ_３は、Ａ_２の分配開口の長さより短い長さを有する開口であってよい。分配開口Ｂ_２は当該中央部を除いた両端部に設けられた開口であってよい。分配開口Ｂ_３は、分配開口Ｂ_２の各開口の長さより長い長さを有する開口であってよい。分配開口Ｂ_４は第２の開口１３０とほぼ同じ長さ（長手方向）の開口であってよい。係る分配開口の幅（円周方向の長さ）は、第１の開口１２０又は第２の開口１３０の幅と実質的に同じであるか、又は第１の開口１２０又は第２の開口１３０の幅より大きくてもよい場合がある。一例において、Ａ_２とＢ_２、又はＡ_３とＢ_３の分配開口の開口面積の和は、Ａ_１又はＢ_４の分配開口の開口面積に等しい。従って、パターン１〜パターン４の何れにおいても、第１の開口１２０の開口率と第２の開口１３０の開口率の和は１００％であり、第１の開口１２０及び第２の開口１３０から吹き出る気流の風速はほぼ一定に保たれる。

パターン１〜パターン４について、図５Ａ〜図５Ｂ、図６Ａ〜図６Ｂ、図７Ａ〜図７Ｂ、及び図８Ａ〜図８Ｂに関連して更に説明する。図５Ａ〜図８Ａはそれぞれ、パターン１〜パターン４にそれぞれ設定された、第２の定着装置１００の概略的な断面図を示す。図５Ｂ〜図８Ｂはそれぞれ、図５Ａ〜図８Ａのそれぞれに示された送風部材１１０の概略的な斜視図を示す。この例において、第２のスリーブ１１２は第１のスリーブ１１１の内側に配置されている。図５Ｂ〜図８Ｂにおいて、白抜きの矢印は、気流が吹き出る様子を模式的に示す。パターン１〜パターン３は、画像形成装置１で印刷されることになる印刷媒体Ｐの用紙サイズに応じて、選択され得る。

図５Ａ及び図５Ｂにおいて、送風部材１１０は、パターン１に設定されている。パターン１は、第２の定着装置１００に供給される印刷媒体Ｐの幅が無端ベルト１０４の幅と実質的に同じである場合に使用され得る。この場合、印刷媒体Ｐが通過する部分（「通紙部」）は、加熱ローラ１０１の長さと実質的に同じであり、加熱ローラ１０１を冷却する必要は無い。従って、送風部材１１０は、無端ベルト１０４だけを冷却するように第１の開口１２０のみを使用して無端ベルト１０４の全幅へ気流を吹き付ける。

図６Ａ及び図６Ｂにおいて、送風部材１１０は、パターン２に設定されている。パターン２は、第２の定着装置１００に供給される印刷媒体Ｐの幅が無端ベルト１０４の幅より小さい場合に使用され得る。この場合、印刷媒体Ｐが載置されていない無端ベルト１０４の両端部は、冷却する必要は無い。一方、印刷媒体Ｐが加熱ローラ１０１を通過する部分（「通紙部」）は、加熱ローラ１０１の長さよりも短い。そのため、印刷媒体Ｐが通過しない加熱ローラ１０１の両端部（「非通紙部」）は、印刷媒体Ｐにより熱が奪われないので、冷却して昇温を抑制する。送風部材１１０は、無端ベルト１０４の印刷媒体Ｐが存在する部分（中央部）のみを冷却するように第１の開口１２０から無端ベルト１０４へ気流を吹き付け、冷却する必要の無い無端ベルト１０４の両端部に対する気流を、第２の開口１３０から加熱ローラ１０１の両端部（「非通紙部」）へ吹き付けることができる。

図７Ａ及び図７Ｂでは、送風部材１１０は、パターン２に類似するパターン３に設定されている。パターン３は、パターン２に対応する印刷媒体Ｐの幅よりも小さい幅を有する印刷媒体Ｐに対応している。パターン３についても上記パターン２と同様に、送風部材１１０は、無端ベルト１０４の印刷媒体Ｐが存在する部分（中央部）のみを冷却するように第１の開口１２０から無端ベルト１０４へ気流を吹き付け、冷却する必要の無い無端ベルト１０４の両端部に対する気流を、第２の開口１３０から加熱ローラ１０１の両端部（「非通紙部」）へ吹き付けることができる。このように、送風部材１１０は、印刷媒体Ｐが載置された無端ベルト１０４の部分に気流を吹き付けて印刷媒体Ｐ上の溶融したトナーを確実に冷却することができ、印刷媒体Ｐの幅が無端ベルト１０４の幅より小さい場合には、冷却する必要の無い無端ベルト１０４の両端部に対する気流を、加熱ローラ１０１の両端部の昇温を抑制するために利用することができる。

図８Ａ及び図８Ｂでは、送風部材１１０は、パターン４に設定されている。前述されたように、第２の定着装置１００は、通常の定着機能と光沢付与機能の双方の機能を備えるように構成され得る。通常の定着機能を行う際の加熱ローラ１０１の設定温度は一般に、光沢付与機能を行う際の加熱ローラ１０１の設定温度よりも高い。例えば、通常の定着機能を行う際の加熱ローラ１０１の設定温度は、約１５０℃〜２００℃であり、光沢付与機能を行う際の加熱ローラ１０１の設定温度は、約１２０℃〜１６０℃である。そのため、第２の定着装置１００の動作が、通常の定着機能から光沢付与機能に切り替えられる際には、加熱ローラ１０１を冷却することにより画像形成装置１の停止時間を短縮することができる。そこで、送風部材１１０は、加熱ローラ１０１の全体を冷却するために、パターン４に設定され得る。パターン４に設定された送風部材１１０は、第２の開口１３０のみを使用して加熱ローラ１０１の全幅へ気流を吹き付け、加熱ローラ１０１を冷却する。

図４Ｃは、本開示の別の例による、第２のスリーブ１１２に形成された第１の分配開口２２０及び第２の分配開口２３０のシームレスな開口パターンを示す第２のスリーブ１１２の展開図を示す。このシームレスな開口パターンはそれぞれ、上記のＡ_１からＡ_４まで及びＢ_１からＢ_４まで（或いは逆もまた同じ）連続的に変化したものとみなすことができる。例えば、このシームレスな開口パターンは、定形外の用紙サイズの印刷媒体Ｐにも対処することができる。第２のスリーブ１１２に形成された第１の分配開口２２０及び第２の分配開口２３０はそれぞれ、気流が第１の開口１２０及び第２の開口１３０から吹き出るように、第２のスリーブ１１２の回転によって第１のスリーブ１１１の第１の開口１２０及び第２の開口１３０と整列可能である。第２のスリーブ１１２の回転によって、第２のスリーブ１１２の第１の分配開口２２０は、第１のスリーブ１１１の第１の開口１２０の開口率を０％〜１００％まで連続的に変化させることができ、それに伴って第２の分配開口２３０が第２の開口１３０の開口率を１００％〜０％まで連続的に変化させることができるように構成され得る。この場合、第１の開口１２０の開口率と第２の開口１３０の開口率の和は、１００％であることができる。例えば、第１の分配開口２２０は、第２のスリーブの回転によって第１の開口１２０の開口面積を、両端部から中心に向かって連続的に減少させるように構成されることができ、それに伴って第２の分配開口２３０が、第２の開口１３０の開口面積を両端部から中心に向かって連続的に増加するように構成されることができる。例えば、第１の分配開口２２０の形状は、略三角形であり、第２の分配開口２３０の形状は、係る略三角形と相補的な凹形である。一例として、図４Ｃに示されるように、第１の分配開口２２０の形状は、第２のスリーブ１１２の軸方向に底辺を備える二等辺三角形であることができ、第２の分配開口２３０の形状は、第２のスリーブ１１２の軸方向に長辺を備え、その長辺に垂直な２つの辺を備える凹五角形であることができる。この場合、第２の分配開口２３０の凹五角形の凹角は、第１の分配開口２２０の二等辺三角形の頂角に対応する。

第２の定着装置１００は、第１の開口１２０からの気流が確実に無端ベルト１０４に向けて吹き付けられるように、及び第２の開口１３０からの気流が確実に加熱ローラ１０１に向けて吹き付けられるように、遮蔽板１４０を備えることができる。例えば、遮蔽板１４０は、図５Ａ〜図８Ａに示されたように、送風部材１１１の第１の開口１２０と第２の開口１３０との間に配置され得る。このような遮蔽板１４０を備えることにより、無端ベルト１０４及び加熱ローラ１０１を冷却する効率が更に高められることが可能になる。

上記の説明は、説明される原理の例を例証する及び説明するために提示された。本説明は、網羅的にする、或いはこれら原理を開示された何らかの全く同一の形態に制限することは意図されていない。多くの変形および変更が、上記の教示に鑑みて可能である。

1 画像形成装置
100 第２の定着装置
101 加熱ローラ
102 加圧ローラ
103 張架ローラ
104 無端ベルト
110 送風部材
111 第１のスリーブ
112 第２のスリーブ
120、130 開口
140 遮蔽板
220、230 分配開口

Claims (15)

1. 定着装置であって、
   加熱ローラと、
   張架ローラと、
   前記加熱ローラから前記張架ローラに向けて移動可能なベルトと、
   前記ベルトを介して前記加熱ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、
   前記ベルトへ向けて気流を吹き付けるための第１の開口、及び前記加熱ローラへ向けて気流を吹き付けるための第２の開口を備える送風部材とを含む、定着装置。
2. 前記第１の開口および前記第２の開口は、前記ベルトの幅方向に延び且つ前記ベルトの幅と実質的に同じ長さを有する細長い開口である、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１の開口および前記第２の開口から吹き出る気流のパターンを変更するための分配機構を含む、請求項２に記載の定着装置。
4. 前記気流のパターンは、印刷媒体の幅に応じて変更される、請求項３に記載の定着装置。
5. 前記送風部材は、前記第１の開口および前記第２の開口を備えて形成された第１のスリーブ、及び前記第１のスリーブの内側または外側に回転可能に配置され、前記分配機構を備えて形成された第２のスリーブを含む、請求項３に記載の定着装置。
6. 前記分配機構は、気流が前記第１の開口の全長から吹き出し、前記第２の開口が遮断される第１の分配開口パターンを有する、請求項５に記載の定着装置。
7. 前記分配機構は、気流が前記第１の開口の中央部および前記第２の開口の両端部から吹き出る第２の分配開口パターンを有する、請求項５に記載の定着装置。
8. 前記分配機構は、気流が前記第２の開口の全長から吹き出し、前記第１の開口が遮断される第３の分配開口パターンを有する、請求項５に記載の定着装置。
9. 前記第１の分配開口パターンにおける分配開口の面積の和、前記第２の分配開口パターンにおける分配開口の面積の和、及び前記第３の分配開口パターンにおける分配開口の面積の和は、等しい、請求項６、７及び８に記載の定着装置。
10. 前記第１の開口は、前記分配機構を備える前記第２のスリーブの回転によってその開口率を０％〜１００％まで連続的に変化させることができ、それに伴って前記第２の開口の開口率は逆に１００％〜０％まで連続的に変化する、請求項５に記載の定着装置。
11. 前記分配機構は、前記第２のスリーブに形成され、前記第２のスリーブの回転によって前記第１の開口の開口面積を、両端部から中心に向かって連続的に減少させるように構成された第１の分配開口、及びそれに伴って前記第２の開口の開口面積を、両端部から中心に向かって連続的に増加させるように構成された第２の分配開口を有する、請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記第１の分配開口の形状は略三角形であり、前記第２の分配開口の形状は前記略三角形と相補的な凹形である、請求項１１に記載の定着装置。
13. 前記第２のスリーブが、前記第１のスリーブの内側に配置され、前記第１のスリーブは、前記第１の開口と前記第２の開口との間に配置された遮蔽板を備える、請求項５〜１２の何れか１項に記載の定着装置。
14. 画像形成装置であって、
    請求項１に記載の定着装置を含む、画像形成装置。
15. 前記第１の開口および前記第２の開口から吹き出る気流のパターンを変更するための分配機構を含む、請求項１４に記載の画像形成装置。

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