JP7447558B2 - 冷却装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、冷却装置および画像形成装置に関するものである。

従来、空冷式の冷却装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１には、軸方向の両側から空気を吸い込む３つのシロッコファンを収納するよう横一列に設けられた３つの収納部と、互いに異なる位置に形成された３つの吹出口と、３つの収容部と３つの吹出口とを個別に接続する３つの通気路、３つの収容部と対向する面部分にそれぞれ形成される第１吸気口および第２吸気口等を有するケースを備え、そのケースにおける３つの収納部に収納した上記シロッコファンが回転して軸方向の両側にある第１吸気口と第２吸気口からそれぞれ吸気した空気を、３つの通気路をそれぞれ通して３つの吹出口からそれぞれ吐出させて被冷却体に突き当てることにより、その被冷却体（投影型画像表示装置の空間光変調素子）を冷却する冷却装置が記載されている。

特開２００８－２６４２２号公報（段落００３３－００３７、００４２、図１－１０など）

この発明は、冷却対象物の長手方向に沿って横一列に並べるよう配置され、吹き出し口を有する複数の送風ファンについて、その吹き出し口のすべてを互いに同じ方向に向けて配置する場合に比べて、その長手方向に沿う風速分布の不足部分を容易に補足することができる冷却装置および画像形成装置を提供するものである。

この発明（１）は、
吹き出し口を有する複数の送風ファンと、
前記複数の送風ファンを一方向に長い冷却対象物の長手方向に沿って横一列に配置して収納し、前記冷却対象物の長手方向と向き合う対向面に前記複数の送風ファンの吹き出し口が個別に接続される複数の開口部が設けられた筐体と、
を備え、
前記複数の送風ファンのうち横一列の一方の端部又は両端部に配置された送風ファンは、前記吹き出し口を、それ以外の他の送風ファンの吹き出し口とは異なる方向であって前記一方の端部の外側又は前記両端部の各外側に向けて設置されており、
前記他の送風ファンは、前記吹き出し口を前記冷却対象物の長手方向の部分と正対する方向に向けて配置されている冷却装置である。

この発明（２）は、上記発明（１）の冷却装置において、前記複数の送風ファンがシロッコファンであるものである。

この発明（３）は、上記発明（１）又は（２）の冷却装置において、前記複数の送風ファンのうち前記吹き出し口を前記異なる方向に向けて配置された送風ファンの横に配置された１つの送風ファンが、残りの他の送風ファンよりも冷却対象物から離れて後退した位置に配置されているものである。

この発明（４）は、上記発明（３）の冷却装置において、前記複数の送風ファンのうち前記後退した位置に配置される送風ファンの吹き出し口が接続される開口部は、前記横一列の方向に沿う開口幅が、残りの他の送風ファンの吹き出し口が接続される他の開口部の開口幅よりも広いものである。

この発明（５）は、上記発明（１）から（４）のいずれかの冷却装置において、前記筐体の前記対向面に、前記冷却対象物に接近して空気を吹き付けるよう配置されるとともに前記開口部から排出される空気を通す通気空間に整流板が設けられた接続ダクトを備え、
前記接続ダクトの通気空間のうち前記吹き出し口を前記異なる方向に向けて配置される送風ファンと重なる空間領域に前記整流板を設けていないものである。

また、この発明（６）は、一方向に長い冷却対象物と、前記冷却対象物を冷却する冷却装置とを備え、前記冷却装置が上記発明（１）から（５）のいずれかの冷却装置で構成されている画像形成装置である。

この発明（７）は、上記発明（６）の画像形成装置において、前記冷却対象物が、トナー像を定着する定着装置において回転する回転体であり、前記冷却装置は、前記複数の送風ファンを前記回転体の回転軸方向に沿って横一列に配置しているものである。

上記発明（１）の冷却装置によれば、冷却対象物の長手方向に沿って横一列に並べるよう配置され、吹き出し口を有する複数の送風ファンについて、その吹き出し口のすべてを互いに同じ方向に向けて配置する場合に比べて、その長手方向に沿う風速分布の不足部分を容易に補足することができる。

上記発明（２）によれば、軸流ファンである場合に比べて、回転動作時の騒音を低減させつつ上記風速分布の不足部分を容易に補足することができる。

上記発明（３）によれば、横に配置された１つの送風ファンを後退した位置に配置しない場合に比べて、異なる方向に向けた送風ファンにより生じる風速分布の不足部分を補足することができる。

上記発明（４）によれば、後退した位置に配置される送風ファンの吹き出し口が接続される開口部の開口幅を他の開口部と同じ幅にした場合に比べて、異なる方向に向けた送風ファンにより生じる風速分布の不足部分をより確実に補足することができる。

上記発明（５）によれば、接続ダクトの通気空間のうち吹き出し口を異なる方向に向けて配置される送風ファンと重なる空間領域に整流板を設けた場合に比べて、その整流板を設けることによる風速分布の乱れが発生することを回避することができる。

上記発明（６）の画像形成装置によれば、冷却対象物の長手方向に沿って横一列に並べるよう配置され、吹き出し口を有する複数の送風ファンが吹き出し口のすべてを互いに同じ方向に向けて配置した冷却装置を備えた場合に比べて、冷却装置において冷却対象物の長手方向に沿う風速分布の不足部分を容易に補足した冷却を行うことができる。

上記発明（７）によれば、定着装置の回転体を冷却するための冷却装置を設置する際に余裕のある設置スペースを確保できない場合であっても、定着装置の回転体をその回転軸方向に沿う風速分布の不足部分を容易に補足して冷却することができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の全体を示す概要図である。 図１の画像形成装置の一部（定着装置、冷却装置等）を示す概要図である。 （Ａ）は実施の形態１に係る冷却装置を示す概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の冷却装置の一部を示す概略側面図である。 図２の冷却装置のＱ－Ｑ線に沿う概略断面図である。 図２の冷却装置の風速分布の結果を示す簡略の風速コンター図である。 実施の形態２に係る冷却装置と定着装置を示す概要図である。 （Ａ）は図６の冷却装置を示す概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の冷却装置の一部を示す概略側面図である。 図６の冷却装置のＱ－Ｑ線に沿う概略断面図である。 図６の冷却装置の風速分布の結果を示す簡略の風速コンター図である。 比較参考例１の冷却装置における風速分布の結果を示す簡略の風速コンター図である。 比較参考例２の冷却装置における風速分布の結果を示す簡略の風速コンター図である。 比較参考例１の冷却装置と比較参考例２の冷却装置との風速分布の結果を示すグラフ図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

実施の形態１．
図１と図２は、この発明の実施の形態１を示す図面である。図１には実施の形態１に係る画像形成装置１の全体が示され、図２にはその画像形成装置１の一部（定着装置、冷却装置等）が示されている。

＜画像形成装置＞
画像形成装置１は、図１に示されるように、所要の外観形状からなる筐体１０の内部空間に、画像情報に基づくトナー像を形成する像形成装置２と、像形成装置２で形成されるトナー像を一時的に保持して搬送した後に用紙９に二次転写させる中間転写装置３と、中間転写装置３の二次転写を行う位置に供給すべき用紙９を収容して送り出す給紙装置４と、中間転写装置３で二次転写されたトナー像を用紙９に定着させる定着装置５等が配置されている。

像形成装置２は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの像形成装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにて構成されている。

４つの像形成装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、ほぼ水平の方向に間隔をあけて配置された状態で、矢印Ａで示す方向にそれぞれ回転する感光ドラム２１を有している。
また像形成装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、その感光ドラム２１の周囲に、使用するトナーの色が異なる以外は以下の機器を同様に配置して構成されている。その機器とは、感光ドラム２１の外周面の像形成面を帯電させる帯電装置２２、感光ドラム２１の帯電後の像形成面に画像情報に応じた色成分の光を露光して静電潜像を形成する露光装置２３、静電潜像を対応する色のトナーで現像してトナー像にする現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、感光ドラム２１の像形成面を清掃するドラム清掃装置２６等である。図１では、符号２１から２４，２６をブラック（Ｋ）の像形成装置２Ｋのみに全部記載し、他の色の像形成装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ）にはその一部を記載している。

中間転写装置３は、筐体１０の内部で像形成装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方側に配置されている。中間転写装置３は、例えば、その像形成装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各感光ドラム２１からトナー像がそれぞれ一次転写されて保持する無端状の中間転写ベルト３１を備えている。

中間転写ベルト３１は、その内周面側に配置される複数の支持ロール３２ａ～３２ｆにより、像形成装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各一次転写位置を順次通過して矢印Ｂで示す方向に回転するよう支持されている。支持ロール３２ａは、例えば駆動ロールとして構成される。
また、中間転写ベルト３１は、その内周面側のうち像形成装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各感光ドラム２１と対向する外周面の位置（一次転写位置ＴＰ１）に対応する部分に、一次転写ロール等からなる一次転写装置３３が配置されている。

さらに、中間転写ベルト３１は、その外周面側のうちバックアップロールとして機能する支持ロール３２ｅと対向する位置（二次転写位置ＴＰ２）に二次転写ロール等からなる二次転写装置３５が配置されている。また、中間転写ベルト３１の支持ロール３２ａに支持される部分の外周面には、中間転写ベルト３１の外周面を清掃するベルト清掃装置３６が配置されている。

給紙装置４は、筐体１０の内部のうち下部側に配置されている。この給紙装置４は、例えば、複数枚の用紙９を所要の向きで積載して収容する積載板４２を有する引き出し可能な収容体４１と、収容体４１の積載板４２上に積載されている用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置４３等で構成されている。
用紙９は、筐体１０内での搬送が可能であってトナー像の転写および定着が可能な普通紙、コート紙、厚紙、薄紙等の記録媒体であればよく、その材質、形態等については特に制約されない。

定着装置５は、筐体１０の内部で中間転写装置３の二次転写位置ＴＰ２から用紙９の搬送方向下流側になる下方の位置に配置されている。定着装置５は、例えば、用紙９の導入口５０ａやその排出口５０ｂが設けられた筐体５０の内部空間に、加熱用回転体５１、加圧用回転体５２等の機器を配置して構成されている。

加熱用回転体５１は、例えば図２等に示されるように、ベルト－パット形態の回転体として構成されており、具体的には無端状の定着ベルト５３と、定着ベルト５３の内周面側に、定着ベルト５３の外周面を加圧用回転体５２に押し当てる押当て体５４、定着ベルト５３を回転可能に押当て体５４と協働して支持する複数の支持ロール５５，５６等で構成されている。押当て体５４と支持ロール５５，５６は、その各内部に配置される加熱手段によりそれぞれ所要の温度に加熱されて維持される。また、支持ロール５５は、図示しない駆動装置から動力を得て駆動する駆動ロールとして構成されており、定着ベルト５３を矢印で示す方向に回転させる。

加圧用回転体５２は、例えばロール形態の加圧ロール５７で構成されており、図示しない加圧機構により定着ベルト５３を押当て体５４に所要の圧力で押し付けるよう配置されている。また加圧ロール５７は、図示しない駆動装置から動力を得て矢印で示す方向に回転駆動するよう構成されている。さらに加圧ロール５７は、その表面温度が温度計測機５８で測定されるようになっている。

この定着装置５では、加熱用回転体５１と加圧用回転体５２が接触し合う部分（本例では定着ベルト５３と加圧ロール５７とが接触する部分）が、未定着像のトナー像を用紙９に定着させるための加熱、加圧等の処理をする定着処理部（ニップ部）ＦＮとして構成されている。

また、画像形成装置１においては、筐体１０の内部に給紙搬送路Ｒｔ１、中継搬送路Ｒｔ２、排出搬送路Ｒｔ３等の用紙搬送路が配置されている。

給紙搬送路Ｒｔ１は、給紙装置４にある用紙９を二次転写位置ＴＰ２に所要のタイミングで供給するよう搬送する用紙搬送路であり、例えば、用紙９を挟持して搬送する複数の搬送ロール４４ａ～４４ｃや、用紙９の搬送空間を確保して用紙９の搬送を案内する図示しない複数の案内部材等を配置して構成されている。
中継搬送路Ｒｔ２は、二次転写が終了した後の用紙９を定着装置５に導入させるよう中継して搬送する用紙搬送路であり、例えば、吸引式のベルト搬送装置４６等を配置して構成されている。排出搬送路Ｒｔ３は、定着終了後の用紙９を筐体１０における用紙９の排出口１３まで搬送した後に図示しない収容部に排出させるよう搬送する用紙搬送路であり、複数の搬送ロール４７ａ、４７ｂや複数の案内部材等を配置して構成されている。

＜冷却装置＞
さらに、画像形成装置１においては、図１、図２等に示されるように、筐体１０の内部に、定着装置５における加圧ロール５７を冷却するための冷却装置６が配置されている。

冷却装置６は、図３、図４等に示されるように、吹き出し口６５（６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ）を有する３つの送風ファン６０（６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ）と、その送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを一方向に長い冷却対象物の一例である加圧ロール５７の回転軸方向Ｊ（長手方向Ｄの一例）に沿って横一列に配置して収納する筐体７０とを備えている。

送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃとしては、そのいずれも同じ種類からなるシロッコファン６１を採用している。シロッコファン６１は、遠心送風機の一種で多翼送風機ともいわれるものである。

実施の形態１におけるシロッコファン６１は、多数枚の羽根が円筒をなすよう配置される一方で中央部が吸気用空間として形成された構造からなる羽根車６２を有し、その羽根車６２が、上下面の一方（片面）に形成された円形等の開口形状からなる吸気口６４と円筒状に曲がる側面の一部に突出するよう形成された矩形等の開口形状からなる吹き出し口６５とを有する渦巻き型の筐体（ケーシング）６３内に設置されたものである。またシロッコファン６１は、羽根車６２が筐体６３内に配置された図示しない小型モータにより回転駆動されるようになっている。

このシロッコファン６１は、羽根車６２が回転すると、筐体６３の片面にある吸気口６４から空気を吸気用空間に取り込んだ後にその空気を羽根車６２の羽根により接線方向等に送って最終的に吹き出し口６５から筐体６３の外に排出させるよう作動する、片吸い込み型のものである。また、このシロッコファン６１は、その吹き出し口６５が、筐体６３の側面において羽根車６２の回転軸部の中心にして左右対称に存在することなく、その回転軸部の中心から左右一方の側にずれて片寄った状態で存在する開口になっている（図４等を参照）。

筐体７０は、３つのシロッコファン６１からなる送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを収納する長方体状の本体部７１と、本体部７１の長手方向Ｄに沿う側面のうち加圧ロール５７の回転軸方向Ｊに沿って向き合う対向面７２に設けられる複数の開口部７３（７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ）と、本体部７１の長手方向Ｄにおける両端部の一方の側面部に設けられる空気取り入れ口７４とを有している。

本体部７１は、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを加圧ロール５７の回転軸方向Ｊに沿って横一列に配置して収納することが可能な最低限の収納スペースを確保することが可能な部分である。
その一方で、この本体部７１は、収納スペースにおける冷却対象物の一例である加圧ロール５７の回転軸方向Ｊに沿う幅寸法について、その加圧ロール５７の少なくとも回転軸方向Ｊの冷却を要する部分の寸法と同じ寸法か又はそれ以下の寸法にせざるを得ない寸法上の制約を強いられるものである。換言すれば、この本体部７１は、収納スペースにおける上記幅寸法について加圧ロール５７の少なくとも回転軸方向Ｊの冷却を要する部分の寸法を超える余裕のある寸法に設定することができない部分になっている。

また、実施の形態１における筐体７０は、例えば冷却装置６の周囲に配置される他の装置や部品の存在により収納スペースを縮小させるような形状に変更させざるを得ない縮小用変形部７１ｅを有している。実施の形態１における縮小用変形部７１ｅは、他の部分（例えば背面部）に比べて窪んだ形状の変形部としている。
また、この筐体７０は、シロッコファン６１が上面に吸気口６４を形成してなる上面側の片吸い込み型のシロッコファンであるため、送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの上方に吸気用の空間を確保することが可能な高さ寸法に設定されている。

対向面７２は、送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの各吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃが向き合う部分を有する大きさおよび形状からなる面部分である。実施の形態１における対向面７２は、シロッコファン６１の筐体６３の高さ付近に接近した状態になるよう本体部７１よりも先細り状に傾斜して絞られた端部の側面部として構成されている（図２参照）。

複数の開口部７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃは、送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの各吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃが個別に接続される開口部である。このため、開口部７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃは、吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃが互いに同じものであることに合わせて、原則として開口が同じ形状（例えば矩形）および面積からなるものであって同じ間隔をあけて設けられるものである。しかし、実施の形態１における開口部７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃは、後述する送風ファン６０に関する特別な構成を採用することから、その少なくとも１つが異なる面積で構成されている。

空気取り入れ口７４は、図４に二点鎖線で例示されるように、画像形成装置１の筐体１０の側面等に設けられる吸気口から延びるよう配置された吸気ダクト８１と接続されている。

また、冷却装置６においては、図３、図４等に示されるように、筐体７０の対向面７２に、加圧ロール５７に接近して空気を吹き付けるよう配置されるとともに開口部７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃから排出される空気を通す通気空間に整流板７８が設けられた接続ダクト７７を備えている。

実施の形態１における接続ダクト７７は、図２，図３等に示されるように、筐体７０の対向面７２における開口部７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃの高さ寸法と対向面７２の長手方向Ｄの幅寸法とほぼ同じ高さおよび幅の寸法からなる細長い矩形状の接続口７７ａと、加圧ロール５７の下部に向き合ってその回転軸方向Ｊにわたって細長い矩形状からなる空気の吹き出し口７７ｂとを有している。この接続ダクト７７は、その接続口７７ａと吹き出し口７７ｂをほぼ平行して接続する通気空間が形成された、全体として長手方向Ｄに沿って一方向に長い形態の管状部材として構成されている。
また、この接続ダクト７７は、図４に示されるように、長手方向Ｄにおける端部の側面が、冷却対象の加圧ロール５７の回転軸方向Ｊにおける冷却対象域の端部まで空気を吹き出すことが可能になるよう外側に開拡する形状の側面になっている。

さらに、この接続ダクト７７は、定着装置５の筐体５０の内部に配置されており、その接続口７７ａを冷却装置６の筐体７０における対向面７２と接続している（図２参照）。図３（Ａ）では、便宜上、接続ダクト７７が筐体７０における対向面７２と離れた状態で示されている。また、この接続ダクト７７は、その空気の吹き出し口が、定着装置５の筐体５０の底面部に設置された気流ガイド部材５９の入口側に接続されている。気流ガイド部材５９は、加圧ロール５７の下面部と対向する上面部に、加圧ロール５７の下面部と所要の間隔をあけた円筒曲面状のガイド面５９ａが形成されている。

また、この接続ダクト７７においては、整流板７８として、図４に示されるように送風ファン６０Ａ，６０Ｂの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂの片側の端部とほぼ向き合う位置に、２つの整流板７８ａ，７８ｂを配置している。整流板７８ａ，７８ｂは、通気空間を長手方向Ｄにおいて区切るように設けられている。図４における符号７９は、接続ダクト７７の上面部と下面部を組み立て時に接続して支持する支柱部を示している。

そして、この冷却装置６は、図３（Ａ）や図４に示されるように、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのうちの１つの送風ファン６０Ｃについて、その吹き出し口６５Ｃが他の送風ファン６０Ａ，６０Ｂの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂとは異なる方向に向くように設置している。

つまり、この冷却装置６においては、送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのうち長手方向Ｄに沿う横一列の一方の端部に配置された送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃを異なる方向に向けている。より具体的には、送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃを横一列の一方の端部における外側に所要の角度で向けている一方で、それ以外の残りの送風ファン６０Ａ，６０Ｂの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂを加圧ロール５７と正対する方向に向けて配置している。

ここで正対する方向とは、吹き出し口６５Ａ，６５Ｂの開口の横方向の縁部が加圧ロール５７の回転軸方向Ｊとほぼ平行する方向である。また、外側に向けるときの所要の角度とは、冷却装置６から吹き出される空気の長手方向Ｄにおける風速分布のうち不足する部分に空気を吹き付けるよう修正するために必要な角度であり、例えば、図４に示されるように正対する方向（長手方向Ｄ）に対する交差角度（傾斜角度）αが１８～２２°の範囲内になる角度に設定される。

また、この冷却装置６においては、図３（Ａ）や図４に示されるように、異なる方向に向けて配置された送風ファン６０Ｃの横に配置された１つの送風ファン６０Ｂについて、他の送風ファン６０Ａ，６０Ｃよりも加圧ロール５７から所定の距離Ｌだけ離れて後退した位置に配置している。後退させる距離Ｌは、後退して配置する送風ファン６０Ｂの吹き出し口６５Ｂから排出される空気を特に長手方向Ｄに広げる必要な量に応じて設定されるが、実際には筐体７０の収納スペースの制約がある下で任意の値に設定される。

さらに、この冷却装置６においては、図３（Ｂ）に示されるように、後退した位置に配置する送風ファン６０Ｂの吹き出し口６５Ｂが接続される開口部７３Ｂについて、横一列の方向（長手方向Ｄ）に沿う開口幅Ｗｂが他の開口部７３Ａ，７３Ｃの開口幅Ｗａ，Ｗｃよりも広くなるよう構成されている。

この場合、開口部７３Ｂのうち特に吹き出し口６５Ｃが外側に向けられた送風ファン６０Ｃ寄りの端部を可能な範囲内でより多く広げるように構成するとよい。
またこの場合、後退配置させる送風ファン６０Ｂの吹き出し口６５Ｂと開口幅Ｗｂを広げる開口部７３Ｂとの端部どうしの隙間がそれぞれ発生するが、図４に示されるように、その各隙間に接続用の側面板７５ａ，７５ｂをそれぞれ配置して接続した状態にしている。なお、送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃにおける外側の端部と開口部７３Ｃにおける外側の端部との間に生じる隙間についても、接続用の側面板７５ｃを配置することで接続した状態にしている。

ちなみに、この冷却装置６においては、図３（Ａ）や図４に示されるように、接続ダクト７７の通気空間のうち吹き出し口６５Ｃを異なる方向に向けて配置される送風ファン６０Ｃと長手方向Ｄにおいて位置的に重なる空間領域には、整流板７８を設けていない。その重なる空間領域は、具体的には、接続ダクト７７の送風ファン６０Ｃに近い支柱部７９のある位置から長手方向Ｄの端部に至るまでの範囲である。

以上のように構成された冷却装置６は、画像形成動作の時期等の予め定めた所定の作動時期になると始動して、定着装置５における加圧ロール５７を空冷により冷却する。

すなわち、冷却装置６は、作動時期になると、３つのシロッコファン６１からなる送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃが回転始動して吸気作用と送風作用が発生する。
これにより、冷却装置６では、空気（図２の矢付き破線）が筐体７０の空気取り入れ口７４から取り込まれて各送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの吸気口６４をそれぞれ通して導入された後に各吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃからほぼ同じ風速でそれぞれ吹き出され（送風され）、最後に筐体７０の開口部７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃをそれぞれ通して排出される。
続いて、筐体７０の開口部７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃから排出された空気は、接続ダクト７７に導入されて通過した後、接続ダクト７７の吹き出し口７７ｂから吹き出され、加圧ロール５７の下部の回転軸方向Ｊに沿う全域に吹き付けられる。

この結果、加圧ロール５７が冷却される。加圧ロール５７の下部に吹き付けられた空気は、定着装置５の筐体５０内において加圧ロール５７の下部と気流ガイド部材５９の間の隙間を通過して加圧ロール５７の後方に放出された後、例えば定着装置５等に配置される図示しない排気装置の排気作用により画像形成装置１の外部に排気される。

そして、この冷却装置６の長手方向Ｄにおける風速分布をシミュレーションにより調べたところ、図５に示されるような結果が得られた。このときのシミュレーションでは送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃであるシロッコファン６１の風量を約１６ｍ/秒の条件に設定した。また、図５では、最も風速の早い分布の結果が得られた部分のみを、破線で囲むとともに網点を付した状態で簡略して示している。

なお、図５において上記破線で囲むとともに網点を付した状態で示した部分以外の部分（白色の部分）については、その状態で示した部分に比べて風速が遅くなっているものの送風の空気が回り込んで存在している。また、接続ダクト７７では、支柱部７９の気流の下流側になる部分における風速が支柱部７９という物理的障害物がある関係でその支柱部７９のない部分における風速に比べて遅い分布領域になるが、支柱部７９が接続ダクト７７の通気空間の占有容積が少なくかつ円柱状の構造物であるため、気流の回り込みが発生しやすく全体の冷却性能に大きな支障をおよぼすおそれが少ない。

また比較のため、図１０に示されるように、送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃを異なる方向に向けず、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃをすべて加圧ロール５７に正対する方向に向けて配置した比較参考例１の冷却装置６００を用意した。この比較参考例１の冷却装置６００は、送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃの向きを変更した以外は実施の形態１に係る上記冷却装置６と同じ構成になっている。
また、この比較参考例１の冷却装置６００についても、その長手方向Ｄにおける風速分布を同様に調べた。その結果は、図５の図示内容と同様に簡略したうえで図１０に併せて示した。

以上の風速分布の測定結果から、比較参考例１の冷却装置６００では、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのうち横一列の端部に配置した送風ファン６０Ｃからの送風による風速分布が他に比べて遅い風速分布の部分（不足部分）Ｅｐが存在しているのに対し（図１０）、実施の形態１に係る冷却装置６では、上記風速分布の不足部分Ｅｐが解消されて補足されていることがわかる（図５）。

したがって、上記冷却装置６によれば、加圧ロール５７の回転軸方向Ｊ（長手方向Ｄ）に沿って横一列に並べるよう配置されて吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃを有する３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃについて吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃのすべてを互いに同じ方向（例えば正対する方向）に向けて配置する場合に比べて、その長手方向Ｄに沿う風速分布の不足部分が補足される。

このときの風速分布の不足部分の補足は、加圧ロール５７の回転軸方向Ｊに沿う横一列に配置されていた３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのうちの一端に配置された送風ファン６０Ｃについて吹き出し口６５Ｃを他の送風ファン６０Ａ，６０Ｂの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂとは異なる方向に向けるよう配置することで容易になされる。
しかも、このときの他の送風ファン６０Ａ，６０Ｂについては、その吹き出し口６５Ａ，６５Ｂを正対する方向に向けるよう配置しているので、上記横一列の一端部（風速の不足部分）以外の部分の風速分布を安定させたうえで、その一端部における風速分布の不足部分が確実に補足されるようになる。

そして、画像形成装置１においては、この冷却装置６により加圧ロール５７の回転軸方向Ｊにおいてほぼむらなく冷却される。このため、例えば上記風速分布の不足部分に起因して加圧ロール５７の回転軸方向Ｊにおいて冷却不足による相対的な冷却むらが生じた場合には、その定着装置５における定着処理部ＦＮを通過する用紙９にしわが発生しやすくなる等の不具合が起こるおそれがあるが、画像形成装置１ではそのような不具合の発生が予防される。

ちなみに、冷却装置６では、送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃとして同じシロッコファン６１を適用したので、例えば軸流ファン（プロペラファン）を適用した場合に比べると、回転動作時の騒音が低減されつつ上記風速分布の不足部分の補足が容易になされる。

また、冷却装置６では、吹き出し口６５Ｃを他とは異なる向きに向けた送風ファン６０Ｃの横に配置された、送風ファン６０Ｂを後退させた位置に配置したので、その送風ファン６０Ｂを後退させた位置に配置しない場合に比べると、送風ファン６０Ｂの吹き出し口６５Ｂから吹き出される空気が長手方向Ｄに少し拡散されて送風されるようになる。
この結果、冷却装置６では、その送風ファン６０Ｂを後退した位置に配置しない場合に比べると、特に送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃが正対する方向に対して向かなくなった部分の風速分布が不足することがあるが、その不足部分が送風ファン６０Ｂから拡散されて送られる風速の空気（Ｅｒ：図５）で補足される。

しかも、この場合、冷却装置６では、図３（Ｂ）に示されるように後退配置した送風ファン６０Ｂの吹き出し口６５Ｂが接続される対向面７２における開口部７３Ｂの開口幅Ｗｂを他の開口部７３Ａ，７３Ｃの各開口幅Ｗａ，Ｗｃよりも広くしているので、その開口幅Ｗｂを他の開口部７３Ａ，７３Ｃの各開口幅Ｗａ，Ｗｃと同じにした場合に比べると、送風ファン６０Ｂの吹き出し口６５Ｂから吹き出される空気が長手方向Ｄにさらに拡散されて送風されやすくなる。このことによっても、冷却装置６では、上記風速分布の不足部分もより確実に補足される。

さらに、冷却装置６では、図４に示されるように、接続ダクト７７において送風ファン６０Ｃと重なる空間領域に整流板７８を設けていないので、その重なる空間領域に整流板７８を設けた場合に比べると、その整流板７８を設けることによる風速分布の乱れが発生することが回避される。

実施の形態２．
図６および図７には、この発明の実施の形態２に係る冷却装置６Ｂと定着装置５が示されている。
実施の形態２に係る冷却装置６Ｂは、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃとして同じ種類の軸流ファン６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃを適用して変更するとともに、その変更をした関係により一部が異なる構成からなる筐体７０Ｂを適用して変更した以外は実施の形態１に係る冷却装置６と同じ構成からなるものである。

実施の形態２における軸流ファン６７は、図６等に示されるように、送風方向に沿って配置される回転軸６８ａの周囲に多数枚のプロペラ状の羽根６８ｂが放射状に設けられてなる回転翼６８を有し、その回転翼６８が、送風方向の前後の面（上流側面と下流側面）に形成された円形等の開口形状からなる吸気口６４と円形等の開口形状からなる吹き出し口６５とを有する箱型の筐体（ケーシング）６３内に設置されたものである。また軸流ファン６７は、回転翼６８が筐体６３内に配置された図示しない小型モータにより回転駆動されるようになっている。

この軸流ファン６７は、回転翼６８が回転すると、筐体６３の上流側面にある吸気口６４から空気を取り込んだ後にその空気を回転翼６８の羽根６８ｂにより回転軸６８ａにほぼ沿って螺旋状に送って吹き出し口６５から筐体６３の外に排出させるよう作動するものである。また、この軸流ファン６７は、その吹き出し口６５が、筐体６３の側面において回転翼６８の回転軸６８ａを中心にして左右対称に存在する開口になっている（図７参照）。

筐体７０Ｂは、図６、図７等に示されるように、３つの軸流ファン６７からなる送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを収納する長方体状の本体収納部７１ａと、本体収納部７１ａの長手方向Ｄに沿う側面から加圧ロール５７側に先細りの状態で絞られるよう突出する本体突出部７１ｂと、本体突出部７１ｂの先細り先端であり加圧ロール５７の回転軸方向Ｊに沿って向き合う対向面７２に設けられる複数の開口部７３（７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆ）と、本体収納部７１ａの長手方向Ｄにおける両端部の一方の側面部に設けられる空気取り入れ口７４とを有している。

本体収納部７１ａは、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを加圧ロール５７の回転軸方向Ｊに沿って横一列に配置して収納することが可能な最低限の収納スペースを確保することが可能な部分である。
その一方で、この本体収納部７１ａは、実施の形態１に係る冷却装置６における筐体７０の本体部７１の場合と同様に寸法上の制約を強いられるものである。換言すれば、この本体収納部７１ａについても、収納スペースにおける幅寸法について加圧ロール５７の少なくとも回転軸方向Ｊの冷却を要する部分の寸法を超える余裕のある寸法に設定することができない部分になっている。
また、この本体収納部７１ａも、実施の形態１における筐体７０の本体部７１の場合と同様に縮小用変形部７１ｅを有した構造になっている。

本体突出部７１ｂは、本体収納部７１ａの上面の高さから接続ダクト７７の接続口７７ａと接続が可能な高さまで傾斜して、全体として先細りの形状で突出した構造になっている部分である。
この本体突出部７１ｂは、本体収納部７１ａとの間を仕切る隔壁を有するとともに、その隔壁に軸流ファン６７における吹き出し口６５と向き合う同じ形状および寸法からなる３つの開口部７１ｄが長手方向Ｄに沿う横並びの状態で設けられている。

対向面７２は、接続ダクト７７の接続口７７ａと対向して接続し得る面部分である。この対向面７２には、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの各吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃと接続される上記３つの開口部７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆが設けられている。
開口部７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆは、図７（Ｂ）等に示されるように、開口が同じ形状（例えば矩形）および面積（開口幅Ｗと高さが同じ）からなるものであって同じ間隔をあけて設けられている。実施の形態２における開口部７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆは、その開口幅Ｗｄ，Ｗｅ、Ｗｆがいずれも同じ寸法であり、その開口高さも同じ寸法になっている。また開口部７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆの開口幅Ｗｄ，Ｗｅ、Ｗｆは、上記３つの開口部７１ｄの開口幅よりも広くなっている。
また、実施の形態２における本体突出部７１ｂの内部には、図７、図８等に示されるように、開口部７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆに対応する通気空間を形成するための複数の仕切り板７１ｇが設けられている。

そして、この冷却装置６Ｂにおいては、図７（Ａ）や図８に示されるように、３つの軸流ファン６７からなる送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのうちの１つの送風ファン６０Ｃについて、実施の形態１に係る冷却装置６の場合とほぼ同様に、その吹き出し口６５Ｃが他の送風ファン６０Ａ，６０Ｂの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂとは異なる方向に向くように設置している。

つまり、この冷却装置６Ｂにおいても、送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのうち長手方向Ｄに沿う横一列の一方の端部に配置された送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃを横一列の一方の端部における外側に所要の角度で向けている一方で、それ以外の残りの送風ファン６０Ａ，６０Ｂの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂを加圧ロール５７と正対する方向に向けて配置している。この場合、外側に向けるときの所要の角度は、例えば、図８に示されるように正対する方向（長手方向Ｄ）に対する交差角度（傾斜角度）βが実施の形態１における交差角度αと同じ角度範囲内で設定することができるが、その交差角度βも長手方向Ｄに沿う風速分布の不足部分を補足できる観点から適切な角度に設定される。

ちなみに、この冷却装置６Ｂにおいては、図８に示されるように、異なる方向に向けて配置された送風ファン６０Ｃの横に配置された１つの送風ファン６０Ｂについて、実施の形態１に係る冷却装置６の場合（送風ファン６０Ｂ）のように送風ファン６０Ａ，６０Ｃよりも加圧ロール５７から所定の距離Ｌだけ離れて後退した位置に配置しておらず、横一列に並べた状態で配置している。

また、この冷却装置６Ｂにおいても、実施の形態１に係る冷却装置６の場合と同様に、図８に示されるように、接続ダクト７７の通気空間のうち吹き出し口６５Ｃを異なる方向に向けて配置される送風ファン６０Ｃと長手方向Ｄにおいて位置的に重なる空間領域には、整流板７８を設けていない。

以上のように構成された冷却装置６Ｂは、予め定めた所定の作動時期になると始動して、定着装置５における加圧ロール５７を空冷により冷却する。

すなわち、冷却装置６Ｂは、作動時期になると、３つの軸流ファン６７からなる送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃが回転始動して吸気作用と送風作用が発生する。
これにより、冷却装置６では、空気（図６の矢付き破線）が筐体７０Ｂの本体収納部７１ａにおける空気取り入れ口７４から取り込まれて各送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの吸気口６４をそれぞれ通して導入された後に各吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃからほぼ同じ風速でそれぞれ吹き出され（送風され）、筐体７０Ｂの本体突出部７１ｂを通過した後に筐体７０Ｂの開口部７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆをそれぞれ通して排出される。
続いて、筐体７０Ｂの開口部７３Ｄ，７３Ｅ，７３Ｆから排出された空気は、接続ダクト７７に導入されて通過した後、接続ダクト７７の吹き出し口７７ｂから吹き出され、加圧ロール５７の下部の回転軸方向Ｊに沿う全域に吹き付けられる。
この結果、冷却装置６Ｂによって加圧ロール５７が冷却される。

そして、この冷却装置６Ｂの長手方向Ｄにおける風速分布をシミュレーションにより調べたところ、図９に示されるような結果が得られた。このときのシミュレーションでは送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃである軸流ファン６７の風量を約１４ｍ/秒の条件に設定した。また、図９においても、最も風速の早い分布の結果が得られた部分のみを、破線で囲むとともに網点を付した状態で簡略して示している。また図９においては、風速が３番目に早い分布の結果が得られた部分についても、点線で囲むとともに粗目の網点を付した状態で簡略して示している。

また比較のため、図１１に示されるように、送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃを異なる方向に向けず、３つの軸流ファン６７からなる送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃの吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃをすべて加圧ロール５７に正対する方向に向けて配置した比較参考例２の冷却装置６００Ｂを用意した。この比較参考例２の冷却装置６００Ｂは、送風ファン６０Ｃの吹き出し口６５Ｃの向きを変更するとともに、接続ダクト７７の通気空間のうち送風ファン６０Ｃと長手方向Ｄにおいて位置的に重なる空間領域に速度分布を均一化するため２つの整流板７８ｃ，７８ｄを設けて変更した以外は実施の形態２に係る上記冷却装置６Ｂと同じ構成になっている。
この比較参考例２の冷却装置６００Ｂについても、その長手方向Ｄにおける風速分布を同様に調べた。その結果は、図９の図示内容と同様に簡略したうえで図１１に併せて示した。

以上の風速分布の測定結果から、比較参考例２の冷却装置６００Ｂでは、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのうち横一列の端部に配置した送風ファン６０Ｃからの送風による風速分布が他の送風ファン６０Ａ，６０Ｂからの送風による風速分布に比べて遅くなる風速分布の部分（不足部分）が目立って存在していない（図１１）。
しかし、比較参考例２の冷却装置６００Ｂでは、送風ファン６０Ｃからの送風について接続ダクト７７の通気空間に設けた２つの整流板７８ｃ，７８ｄにより気流の一部を調整することで長手方向Ｄにおける端部への風量を補っている。
これに対して、実施の形態２に係る冷却装置６Ｂでは、比較用の冷却装置６００Ｂのように接続ダクト７７に２つの整流板７８ｃ，７８ｄを設けることなく、上記長手方向Ｄにおける端部にも風速の早い空気が送風され、その端部への相対的に遅い風速の分布が生じないよう補足されることがわかる（図９）。

したがって、この冷却装置６Ｂによっても、加圧ロール５７の回転軸方向Ｊ（長手方向Ｄ）に沿って横一列に並べるよう配置された３つの軸流ファン６７からなる送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃについてその吹き出し口６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃのすべてを互いに同じ方向（例えば正対する方向）に向けて配置する場合に比べて、接続ダクト７７に整流板７８ｃ，７８ｄを追加して設けることをしなくても、長手方向Ｄに沿う端部における風速分布の不足部分が容易に補足される。

なお、冷却装置６Ｂにおいても、吹き出し口６５Ｃを異なる方向に向けて配置する送風ファン６０Ｃの横に配置される送風ファン６０Ｂを後退した位置に配置してもよい。この場合は、後退配置した送風ファン６０Ｂの吹き出し口６５Ｂと接続される開口部７３Ｅの開口幅Ｗｅを他の開口部７３Ｄ，７３Ｆの開口幅Ｗｄ，Ｗｆよりも広くしてもよい。

また参考までに、上記比較参考例１の冷却装置６００と比較参考例２の冷却装置６００Ｂによる風速分布を比較した結果を図１２に示す。
図１２に示す結果から、３つの送風ファン６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃとして、比較参考例２の冷却装置６００Ｂにおける軸流ファン６７を比較参考例１の冷却装置６００におけるシロッコファン６１に変更しただけでは、その吹き出し口６５をすべて正対配置している限り、加圧ロール５７の回転軸方向Ｊにおける一端部（一点鎖線で囲む部分）の風速が遅くなる部分が生じることがわかる。

変形例．
この発明は、上記実施の形態１、２で例示した内容に何ら限定されるものではなく、例えば、以下に挙げるような変形例も含むものである。

冷却装置で使用する送風ファンの数については、３つに限定されず、２つでもあるいは４つ以上であってもよい。また、送風ファンの種類については、吹き出し口を有するものであれば、他の種類の送風ファンであっても構わない。

吹き出し口を異ならせる送風ファンは、横一列の一方の端部に配置する送風ファンに限らず、例えば横一列の両端部に配置する送風ファンであっても、あるいは、横一列の内側に配置する送風ファンであってもよい。
接続ダクト７７は、対向面からの空気の吹き付けが可能であれば、省略することができる。

この発明の冷却装置は、一方向に長い冷却対象物を有し、その長手方向においてむらなく空冷により冷却することを要求する装置であれば、採用することができる。また、この発明の冷却装置は、画像形成装置における定着装置以外の部分にも適用してもよい。

この発明の冷却装置を採用する画像形成装置についても、その冷却装置の適用が可能であれば、他の形式や種類のものを採用することができる。

１ …画像形成装置
５ …定着装置
６ …冷却装置
５７…加圧ロール（冷却対象物の一例）
６０…送風ファン
６１…シロッコファン
６５…吹き出し口
７２…対向面
７３…開口部
７７…接続ダクト
７８…整流板
Ｄ …長手方向
Ｊ …回転軸方向（長手方向の一例）
Ｗ …開口幅

Claims (7)

1. 吹き出し口を有する複数の送風ファンと、
   前記複数の送風ファンを一方向に長い冷却対象物の長手方向に沿って横一列に配置して収納し、前記冷却対象物の長手方向と向き合う対向面に前記複数の送風ファンの吹き出し口が個別に接続される複数の開口部が設けられた筐体と、
   を備え、
   前記複数の送風ファンのうち横一列の一方の端部又は両端部に配置された送風ファンは、前記吹き出し口を、それ以外の他の送風ファンの吹き出し口とは異なる方向であって前記一方の端部の外側又は前記両端部の各外側に向けて設置されており、
   前記他の送風ファンは、前記吹き出し口を前記冷却対象物の長手方向の部分と正対する方向に向けて配置されている冷却装置。
2. 前記複数の送風ファンがシロッコファンである請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記複数の送風ファンのうち前記吹き出し口を前記異なる方向に向けて配置された送風ファンの横に配置された１つの送風ファンが、残りの他の送風ファンよりも冷却対象物から離れて後退した位置に配置されている請求項１又は２に記載の冷却装置。
4. 前記複数の送風ファンのうち前記後退した位置に配置される送風ファンの吹き出し口が接続される開口部は、前記横一列の方向に沿う開口幅が、残りの他の送風ファンの吹き出し口が接続される他の開口部の開口幅よりも広い請求項３に記載の冷却装置。
5. 前記筐体の前記対向面に、前記冷却対象物に接近して空気を吹き付けるよう配置されるとともに前記開口部から排出される空気を通す通気空間に整流板が設けられた接続ダクトを備え、
   前記接続ダクトの通気空間のうち前記吹き出し口を前記異なる方向に向けて配置される送風ファンと重なる空間領域に前記整流板を設けていない請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷却装置。
6. 一方向に長い冷却対象物と、前記冷却対象物を冷却する冷却装置とを備え、
   前記冷却装置が請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷却装置で構成されている画像形成装置。
7. 前記冷却対象物は、トナー像を定着する定着装置において回転する回転体であり、
   前記冷却装置は、前記複数の送風ファンを前記回転体の回転軸方向に沿って横一列に配置している請求項６に記載の画像形成装置。

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