JP2018060106A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
定着部材の非通紙領域をファンで冷却するフィルム加熱方式の定着装置において、ＵＦＰの発生個数の低減と、非通紙領域の昇温による定着装置部材の破損防止とを両立することを課題とする。
【解決手段】
プリント開始時の定着装置温度が低温（室温）状態の場合、非通紙領域の冷却ファン駆動を開始する閾値温度を低温側にして、非通紙領域の温度を低下させてＵＦＰの発生個数を低減する。そして、所定の連続プリント時間を超えた場合には、前記閾値温度を高温側に変更して、定着装置の雰囲気温度を高温に維持することで、ＵＦＰの再結合を促進してＵＦＰの発生個数を低減するとともに、定着装置部材の破損を防止する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成部で記録材上に形成された画像を、記録材に定着する定着装置に関する。この定着装置は、電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンタ、複合機、ファクシミリ等）に搭載される。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、定着装置で、記録材上に形成された未定着トナー画像を、加熱・加圧する定着処理によって、記録材上に定着する。

定着処理中は、定着装置の定着部材を、１５０℃〜２００℃程度の高温を維持するように温度制御される。この定着処理の際に、トナーに含有されている離型剤としてのワックスが気化し、その直後に凝縮して、０.１μｍ以下のオーダーの超微粒子（Ultra Fine Particle（ＵＦＰ）：６ｎｍ〜３００ｎｍの粒子）の多くが、定着装置の記録材導入口付近に、浮遊していることが分かっている。

そして、環境規制等の点から、画像形成装置から排出されるＵＦＰの発生個数を減少することが望まれている。そのためには、画像形成装置内でのＵＦＰの発生個数を減少させることと、画像形成装置外に排出されるＵＦＰの発生個数を減少させることが必要である。

又、近年では、省エネルギー化を図るべく、待機時はスリープ状態に移行して、定着装置の加熱を停止している。つまり、画像形成に必要な時だけ定着装置を加熱するような構成が採用されている。そのためには、短時間（数十秒）で、定着処理が可能な高温状態に立ち上げることが可能なクックスタート性を満足させることができるオンデマンド定着装置が採用されている。

このようなオンデマンド定着装置では、画像形成装置の主電源投入直後やスリープ状態からの復帰時のように、定着装置近傍の雰囲気温度が低温状態（室温近傍）に有る時に、画像形成を実行した場合、ＵＦＰの発生個数が比較的多い。その後、連続プリントによって、定着装置近傍の雰囲気温度が上昇するに連れて、ＵＦＰの発生個数が減少していく傾向である。さらに、定着装置において、定着部材の定着温度を低下させる、又は、定着部材の非通紙領域の昇温を低下させることにより、ＵＦＰの発生個数が減少することも判明している。

特許文献１は、定着部が冷間時には、定着排気ファンを通常時より高速に駆動して、大量に発生するＵＦＰをフィルターを介して機外へ排気することにより、本体からのＵＦＰ排出量を低減させる。所定時間動作後は、ファンを通常と同じ速度に戻すことにより、騒音や消費電力の増加を抑えることを提案している。

特許文献２は、加熱回転体、加圧回転体の少なくとも一方への送風を行う送風手段と、送風領域を規制し、かつ非通紙領域の送風量を、通紙領域から遠い側よりも近い側で大きくすることにより、加熱回転体又は加圧回転体の非通紙領域の温度を均一とすることを提案している。

特開２０１４−４４２３８号公報 特開２０１３−６８７７３号公報

しかしながら、特許文献１は、排気ダクト、ファン、フィルター等を新たに配置する必要があり、コスト及び小型化の観点から、導入は困難である。又、特許文献２は、非通紙領域の温度を測定する温度検知手段が無いため、ファン冷却をＯＮするタイミングが不明確である。

そこで、本発明は、定着装置部材の非通紙領域をファンで冷却する構成の定着装置において、非通紙領域の温度を制御することにより、ＵＦＰの発生個数を低減するとともに、非通紙領域の昇温による定着装置部材の破損を防止する定着装置を提供することを目的とする。

定着部材を加熱する加熱部材と、定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着部材又は加熱部材の少なくとも一方の通紙領域の温度を検知する第１温度検知手段と、定着部材又は加熱部材、又は加圧部材の少なくとも１つの非通紙領域の温度を検知する第２温度検知手段と、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の非通紙領域に送風を行う送風手段と、送風手段で送風する送風領域を非通紙領域に規制する送風規制手段と、第２温度検知手段の検知温度が所定温度（閾値温度）以上で送風手段をＯＮする送風制御手段とを有し、定着ニップ部に未定着トナーを担持した記録材を進入させて、記録材にトナーを定着する定着装置において、プリント開始時（加熱部材の加熱開始前）の定着部材又は加熱部材の温度（第１温度検知手段の温度）と、プリント枚数又はプリント時間とに応じて、送風手段をＯＮする閾値温度を変更する構成の定着装置である。

本発明によれば、画像形成装置の主電源投入直後やスリープ状態からの復帰時のように、定着装置近傍の雰囲気温度が低温状態（室温近傍）に有る時に、画像形成を実行した場合は、非通紙領域の温度が低温側で送風手段をＯＮすることで、非通紙領域の温度を低温に維持することで、ワックスの気化を低減して、ＵＦＰの発生個数を低減できる。

一方、連続プリント直後のプリント時や、連続プリントの枚数が多い時のように、定着装置近傍の雰囲気温度が高温状態（１００℃以上）に有る時に、画像形成を実行した場合は、非通紙領域の温度が高温側で送風手段をＯＮすることで、非通紙領域の温度を高温に維持することで、気化したワックスの超微粒子の凝集（結合）を促進して、粒子を大きくすることで、ＵＦＰの発生個数を低減できる。

以上より、非通紙領域の過度な昇温を低減して、定着装置部材の破損を防止するとともに、定着装置雰囲気温度が、低温状態及び高温状態からの画像形成のいずれにおいてもＵＦＰの発生個数を低減する定着装置を提供できる。

画像形成装置の概略断面図 定着装置の概略断面図 定着ヒータの概略断面図 定着フィルムの概略断面図 定着装置の概略構成図 第１実施形態に係る定着装置の送風規制手段のＡ４横通紙時の概略構成図 第１実施形態に係る定着装置の送風規制手段のＡ４縦通紙時の概略構成図 第１実施形態に係る比較例のＵＦＰ発生個数の一例を示す概略説明図 第１実施形態に係る本発明のＵＦＰ発生個数の一例を示す概略説明図 第１実施形態に係るファン駆動制御における閾値設定の概略説明図 第１実施形態に係るファン駆動制御における閾値設定のフローチャート 第２実施形態に係るファン駆動制御における閾値設定の概略説明図 第２実施形態に係る非通紙領域の概略構成図 第２実施形態に係るファン駆動制御における閾値設定のフローチャート

［第１の実施形態］
本発明の第１実施形態について説明する。

＜画像形成装置＞
図１は、画像形成装置の画像形成部を示す概略断面図である。図１に示すように、像担持体としての感光ドラム１は、帯電装置としての帯電ローラ２により一様均一に帯電された後、形成する画像情報に応じて露光装置３のレーザー光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４の現像剤であるトナーＴにより現像されて、感光ドラム１上にトナーＴ画像が形成される。感光ドラム１上のトナーＴ画像は、転写装置としての転写ローラ５により、記録材Ｐ上に転写される。

記録材Ｐ上のトナーＴは、定着装置１００で、定着処理（加熱・加圧）されることにより、記録材Ｐ上に定着され、画像形成装置より排出されて画像が形成される。感光ドラム１上の転写残トナーは、クリーニング装置６によりクリーニングされ、再び画像形成が成される。

＜定着装置＞
図２は、定着装置１００の概略断面図である。図２の定着装置１００は、ヒータ１０１が定着フィルム１０４を介して、加圧ローラ１０７に圧接されて定着ニップ部Ｎを形成し、加圧ローラ１０７が不図示のモータによって回転駆動されることにより、定着フィルム１０４がヒータ１０１に摺動しながら従動回転する。この定着ニップ部Ｎに、トナー画像を担持した記録材Ｐを進入させることにより、ヒータ１０１の熱を、定着フィルム１０４を介して記録材Ｐ及びトナー画像に付与することで、記録材Ｐ上のトナー画像が溶融・加圧されて、記録材Ｐ上に定着される。

この定着フィルム加熱方式の定着装置は、定着フィルムの熱容量が小さいため、ヒータへの通電開始から定着可能温度まで上昇するのに要する時間が短く、プリント指示を待つ待機中（スタンバイ中）に、ヒータ１０１をＯＦＦできるので、消費電力が少ない利点がある。

図３は、加熱部材としてのヒータ１０１の概略断面図である。図３で示すように、加熱部材としてのヒータ１０１は、ヒータ基板１０１ａ、発熱体１０１ｂ、保護層１０１ｃで構成される。
セラミック等のヒータ基板１０１ａは、例えばＡ４横（横幅：２９７ｍｍ、縦幅：２１０ｍｍ）を通紙できる画像形成装置の場合、長さ３５０ｍｍ、幅８ｍｍ、厚み１ｍｍである。

通電して発熱する発熱体１０１ｂは、ヒータ基板１０１ａ上に、例えばスクリーン印刷で、長さ３２０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み２０μに塗布した後、焼成して形成される。発熱体１０１ｂ上には、保護層１０１ｃとしてのガラス層が例えばスクリーン印刷により塗布された後、焼成して約５０μｍ程度の厚さに形成される。ヒータ１０１の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ１０２及び１０３は、ヒータ基板１０１ａに接触するように加圧配置される。

第１温度検知手段としてのサーミスタ１０２は、通紙領域に配置され、その検知温度に基づいて、ヒータ１０１を所望の定着温度（例えば２００℃）となるように、発熱体１０１ｂに通電する電力を不図示の制御手段により調整する。よって、第１温度検知手段としてのサーミスタ１０２は、温度制御用サーミスタである。

第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３は、非通紙領域に配置され、非通紙領域の温度を検知して、後述する冷却ＦＡＮを、所定温度未満でＯＦＦ、所定温度以上でＯＮするために配置される。よって、第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３は、非通紙領域の温度を検知する温度監視用サーミスタである。

ここで、図３に示すように、本実施形態の中央通紙基準の画像形成装置において、サーミスタ１０２は、最小紙でも通紙領域に位置するように、発熱体１０１ｂの中央部付近に配置される。一方、サーミスタ１０３は、非通紙領域に位置するように、発熱体１０１ｂの端部付近に配置される。本実施形態においては、サーミスタ１０３は、Ａ４横（横幅：２９７ｍｍ、縦幅：２１０ｍｍ）Ｐ１の紙端部に配置される。

図４は、定着フィルム１０４の概略断面図である。定着部材としての定着フィルム１０４は、例えば、内径φ２４ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、厚み６０μｍの耐熱性ポリイミド材のベース層１０４ａの円筒状部材上に、中間層１０４ｂとして導電性プライマー層が厚み４μｍで被覆され、さらにトップ層１０４ｃとして厚み１５μｍのＰＦＡやＰＴＦＥ等の耐熱性離型層が被覆され、支持部材１０５に外勘して、回転自在に配置されている。

定着フィルム１０４の一端部は、導電性の中間層１０４ｂが表面に露出され、この露出部を接地（アース）することにより、定着フィルム１０４のチャージアップを低減して、静電的なオフセット（定着フィルムへの静電的なトナー付着）を低減する。

本実施形態では、白黒画像形成装置用に定着フィルムを採用したが、特にカラー画像形成装置の場合には、ベース層１０４ａとトップ層１０４ｃとの間に、シリコンゴム等の弾性層を例えば３００μｍ配置した定着ベルトとすることで、トナーと定着ベルトがより均一に接触できるようになるため、光沢ムラ（グロスムラ）を低減できる利点を持つ。又、白黒画像形成装置においても、光沢ムラを低減するために、定着ベルトを用いても良い。

加圧部材としての加圧ローラ１０７は、図２に示すように、例えばφ１５ｍｍのアルミニウムの芯金１０７ａ上に、弾性層１０７ｂとして厚み３ｍｍのシリコンゴムの耐熱弾性層、表層１０７ｃとして５０μｍの耐熱離型層としてのＰＦＡチューブを被覆して構成されている。加圧ローラ１０７の弾性層の長さは、定着フィルム１０４の長さよりも短く、ヒータ１０１の発熱体１０１ｂよりも長くするため、３３０ｍｍとしてある。又、ニップ部Ｎの幅（回転方幅）は、本実施形態では約６ｍｍ程度である。

図５は、定着装置１００の概略構成図である。ヒータ１０１は、図２に示すように、支持部材１０５に支持固定され、支持部材１０５上にＵ字形状の加圧ステー１０６が配置される。この加圧ステー１０６の両端部は、図５で示す定着フィルム１０４の左右位置を規制するフランジ１１０及び１１１で支持され、不図示の加圧機構がフランジ１１０及び１１１を加圧して、ヒータ１０１が加圧ローラ１０７に加圧されて、定着フィルム１０４を介して定着ニップ部Ｎが形成される。

図５で示すように、加圧ローラの芯金１０７ａには、導電ゴム輪１１２と、導通接点としてのカーボンチップ１１３とが配置され、「定着フィルム１０４の導電プライマー露出部１０４ｂ→導電ゴム輪１１２→カーボンチップ１１３→接地（アース）」の経路が確保されている。これは、前述したように、定着フィルム１０４のチャージアップによる静電的なオフセットを低減するためである。

＜端部冷却ファン＞
図６及び図７は、定着装置１００の非通紙領域の温度上昇を抑える端部冷却の概略構成図である。

本実施形態は、定着フィルム１０４の非通紙領域を冷却するため、図６及び図７で示すように、送風手段としてのファン２０１及び２０２が、送風経路としてのダクト２０３及び２０４内の上部に配置され、定着フィルム１０４の非通紙領域に送風して冷却する。

図６で示すように、ダクト２０３はアーム２０５と接続し、又ダクト２０４はアーム２０６と接続され、アーム２０５とアーム２０６は、規制モータ（不図示）に接続されたピニオンギヤ２０７と勘合している。規制モータと接続した制御手段３００は、記録材の幅に応じて規制モータを制御して、ピニオンギヤ２０７を左右（正転駆動又は逆転駆動）に回転することにより、アーム２０５及び２０６を介して、ダクト２０３及び２０４、さらにファン２０１及び２０２を、左右に移動することで、記録材Ｐのサイズに応じて、定着フィルム１０４の非通紙領域のみに送風して、冷却する構成となっている。

よって、送風規制手段は、制御手段３００、規制モータ、ピニオンギヤ２０７、アーム２０５及び２０６、ダクト２０３及び２０４を含む。なお、ファン２０１及び２０２は、耐熱性が低いため、なるべく定着フィルム１０４から離れた場所に配置して、ダクトを介して送風するのが良い。又、通紙領域に送風してしまうと、定着フィルム１０４の通紙領域の温度が低下して定着性が低下するため、ダクト２０３とダクト２０４は、通紙領域に送風しないように、定着フィルム１０４になるべく近接させて配置するため、液晶ポリマー等の耐熱性の高い材料を用いるのが良い。

ここで、定着性は、記録材ＰとトナーＴとの接着力のことである。図６は、Ａ４横（横幅：２９７ｍｍ、縦幅：２１０ｍｍ）通紙時の場合を示している。この場合には、制御手段３００によって、通紙領域が２９７ｍｍとなるように、ダクト２０３及び２０４位置を移動させ、Ａ４横通紙領域以外の定着フィルム１０４を冷却する。

図７は、Ａ４縦（横幅：２１０ｍｍ、縦幅：２９７ｍｍ）通紙時の場合を示している。この場合には、制御手段３００によって、通紙領域が２１０ｍｍとなるように、ダクト２０３及び２０４位置を移動させ、Ａ４縦通紙領域以外の定着フィルム１０４を冷却する。

ファン２０１及び２０２は、送風制御手段としての制御手段３００によって、回転ＯＮ及び回転ＯＦＦが制御される。制御手段３００は、第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３の検知温度情報に基づいて、所定の閾値温度と比較して、サーミスタ１０３の検知温度が閾値温度未満の場合には、ファンの回転をＯＦＦし、サーミスタ１０３の検知温度が閾値温度以上の場合には、ファンの回転をＯＮするように制御する。

＜非通紙領域の昇温防止によるＵＦＰ発生個数低減＞
図８及び図９は、Ａ４横で６０ｐｐｍ（１分間で片面６０枚）プリントする画像形成装置において、電源ＯＮ直後からの所定トナー画像の連続プリントで、プリント時間（１０分間）での定着装置で発生するＵＦＰ個数濃度[個／ｍ^３]の一例を示す。

図１０は、本実施形態のＡ４横通紙時のファン冷却の閾値温度設定を示す。図１１は、図１０の閾値温度設定を実現するフローチャートである。図１０を、図１１のフローチャートで説明する。図１１で示すように、プリントが開始され（Ｓ１）、制御手段３００によって、ダクト２０３及び２０４の位置を、Ａ４横非通紙領域に送風する位置に移動させる（Ｓ２）。

定着装置雰囲気温度の指標として、プリント開始時のヒータ１０１に通電する前に、ヒータ１０１の温度を第１温度検知手段としてのサーミスタ１０２で検知する（Ｓ３）。ヒータ１０１温度が１００℃未満の場合（Ｓ３でＹｅｓの場合）には、定着装置雰囲気温度が低温と推測する。ヒータ１０１に通電を開始して（Ｓ５）、ヒータ１０１温度がプリント可能温度に到達した時点で、通紙を開始すると同時に、プリント時間の計測を開始する（Ｓ６）。

ファン２０１及び２０２の閾値温度を２１０℃に設定し（Ｓ７）、制御手段３００によって、第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３の検知温度が２１０℃未満の場合は、ファン２０１及び２０２の駆動をＯＦＦし、サーミスタ１０３の検知温度が２１０℃以上の場合は、ファン２０１及び２０２の駆動をＯＮするように制御する。このように、定着雰囲気温度が低温の場合には、記録材端部の定着性を確保できる範囲内で閾値温度を低温に設定して、非通紙領域の温度上昇を抑えることにより、過剰な熱をトナーに付与しないので、ＵＦＰの発生個数を低減できる。

ここで、２１０℃未満の場合にファンの駆動を停止するのは、プリント初期のヒータ１０１の温度は、ヒータ１０１の端部で放熱が大きいため、ヒータ１０１の端部温度は中央より若干低くなってしまう。よって、定着フィルム１０４の端部温度も中央より低くなってしまう。そのため、プリント初期からファンを駆動させてしまうと、さらに定着フィルム１０４の端部温度が低下してしまい、記録材Ｐ端部の定着性が確保できないため、プリント初期は、定着温度よりも高い閾値温度に設定して、ファンを停止し、定着フィルム１０４の端部温度を定着温度と同等以上に上昇させる必要がある。又、閾値温度が必要な理由もこのためである。

次に、計測しているプリント時間を参照し（Ｓ８）、３００秒未満の場合（Ｓ８のＮｏの場合）には、そのままプリントを継続して（Ｓ９でＹｅｓ）、プリントが終了した場合（Ｓ９でＮｏの場合）には、プリントを終了する（Ｓ１０）。

ここで、プリント時間が３００秒以上になった場合（Ｓ８でＹｅｓの場合）には、定着装置の雰囲気温度が高温になったと推測して、ファン２０１及び２０２の閾値温度を２５０℃に設定し（Ｓ１３）、制御手段３００によって、第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３の検知温度が２５０℃未満の場合は、ファン２０１及び２０２の駆動をＯＦＦし、サーミスタ１０３の検知温度が２５０℃以上の場合は、ファン２０１及び２０２の駆動をＯＮするように制御する。

このように、定着装置の雰囲気温度が高温の場合には、気化したワックスの再結合を促進して、大きな粒子とすることにより、ＵＦＰの発生個数を低減できるため、閾値温度を高温側にして、ファン冷却によって定着装置の雰囲気温度を低下させないようにすることにより、ＵＦＰの発生個数を低減できる。

この時、実際の動作としては、閾値温度＝２１０℃でファン駆動ＯＮしている最中に、閾値温度＝２５０℃に変更することにより、ファンが一時的に停止し、非通紙領域の温度（サーミスタう１０３検知温度）が上昇して、２５０℃以上になると再びファンが駆動される動作となる。そして、プリントを継続して（Ｓ１４でＹｅｓ）、プリントが終了した場合（Ｓ１４でＮｏの場合）には、プリントを終了する（Ｓ１５）。

ここで、プリント開始時のヒータ１０１温度が１００℃以上の場合（Ｓ３でＮｏの場合）には、定着装置の雰囲気温度が高温と推測する。そして、ヒータ１０１に通電を開始して（Ｓ１１）、ヒータ１０１温度がプリント可能温度に到達した時点で、プリントを開始する（Ｓ１２）。この場合には、プリント時間によって閾値温度を変更しないため、プリント時間を計測する必要が無いので、Ｓ６に対してＳ１２では、プリント時間計測の動作を削除してある。

ファン２０１及び２０２の閾値温度を２５０℃に設定し（Ｓ１３）、制御手段３００によって、第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３の検知温度が２５０℃未満の場合は、ファン２０１及び２０２の駆動をＯＦＦし、サーミスタ１０３の検知温度が２５０℃以上の場合は、ファン２０１及び２０２の駆動をＯＮするように制御する。そして、プリントを継続し（Ｓ１４でＹｅｓ）、プリントが終了した場合（Ｓ１４でＮｏの場合）には、プリントを終了する（Ｓ１５）。

実際に、プリント時間によるＵＦＰ個数濃度測定を図８で示す。従来、非通紙領域の昇温防止のため、第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３検知温度が、定着装置部材の耐熱性限界温度、例えば２６０℃を超えないように、ファン冷却開始温度（閾値温度）を例えば２５０℃としていた。この時、サーミスタ１０３検知温度が２５０℃未満の場合は、ファン駆動をＯＦＦ、サーミスタ１０３検知温度が２５０℃以上の場合は、ファン駆動をＯＮして、サーミスタ１０３検知温度が２６０℃を超えないように、定着フィルム１０４の非通紙領域に送風して冷却を行っていた。

この閾値温度が高温側のみの例えば２５０℃の場合は、比較例として図８の実線で示すように、プリント初期の定着装置の雰囲気温度が低温（室温）の場合にＵＦＰの発生個数が多く、プリント時間の経過とともに定着装置の雰囲気温度が高温となり、ＵＦＰの発生個数が低下していく。また、この閾値温度が低温側のみの例えば２１０℃の場合は、比較例として図８の点線で示すように、プリント初期は、非通紙領域の昇温が低減されるために、ＵＦＰの発生個数は少ないが、プリント時間の経過とともにＵＦＰ発生量の低下する割合が実線よりも少なくなってしまう。

従って、３００秒以上のプリントの場合には、逆に、閾値温度が高温側のみの場合よりも、ＵＦＰの発生個数が多くなってしまう。これは、閾値温度が低温側のため、定着フィルム１０４の端部を冷却するとともに、定着装置の雰囲気温度も低下させてしまい、ワックスの再結合を低減してしまうことに起因する。

本実施形態のプリント時間によるＵＦＰ個数濃度測定を図９に示す。本実施形態では、プリント初期の閾値温度が低温側の２１０℃の場合は、図９の太実線で示すように、プリント初期は、非通紙領域の昇温が低減されるために、ＵＦＰの発生個数が少なくなる。そして、３００秒以上のプリントの場合には、閾値温度を高温側の２５０℃に切り換えることにより、定着装置の雰囲気温度を高温に維持できるため、ＵＦＰ発生量が低下する。よって、本実施形態においては、１０分間のプリントにおけるトータルのＵＦＰの発生個数を低減することができた。

以上、本発明の第１の実施形態によって、ＵＦＰの発生個数を低減するファン制御に関して説明した。

本実施形態におけるプリント開始時のヒータ分岐温度を１００℃、低温側と高温側の閾値温度を２１０℃と２５０℃、閾値温度のプリント切り換え時間を３００秒に設定したが、画像形成装置のスピードや、定着装置構成に応じて、任意の数値に設定して良い。

本実施形態は、プリント開始時の定着装置の雰囲気温度の指標として、ヒータ通電前のヒータ温度を採用したが、定着装置構成によっては、定着フィルム表面温度や加圧ローラ表面温度等、任意に設定して良い。

本実施形態は、閾値温度の切り換えタイミングとして、プリント時間（３００秒）を採用したが、プリント枚数としても良い。本実施形態の場合には、例えば片面３００枚（６０ｐｐｍで３００秒のプリント枚数相当）としても効果は同等である。

本実施形態は、閾値温度を低温側と高温側の２つとしたが、画像形成装置よっては、閾値温度を３つ（低温側、中温側、高温側）としても良い。この場合には、同様に、閾値温度のプリント切り換え時間を２つ持ち、例えばプリント時間が２００秒未満で閾値温度を低温側、２００秒以上から４００未満で中温側、４００秒以上で高温側とする等、任意に設定して良い。

本実施形態では、非通紙領域の温度を加熱部材としてのヒータの温度で検知したが、定着部材としての定着フィルムの表面又は裏面の温度や、加圧部材としての加圧ローラの表面温度としても良い。

［第２の実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。第１の実施形態は、プリント開始時（ヒータＯＮ前）のヒータ温度と、プリント時間とに応じて、非通紙領域を冷却するファンを駆動する閾値温度を変更して、ＵＦＰの発生個数を低減する構成である。

本実施形態では、構成は同様であるが、記録材のサイズに応じて、閾値温度を変更するものである。

図１０は、第１の実施形態のＡ４横（横幅：２９７ｍｍ、縦幅：２１０ｍｍ）通紙時のファン冷却閾値温度設定を示す。図１２は、本実施形態のＡ４縦（横幅：２１０ｍｍ、縦幅：２９７ｍｍ）通紙時のファン冷却閾値温度設定を示す。図１２は、図１０と比較して、閾値温度が５℃低い設定となっている。これは、第２温度検知手段としてのサーミスタ１０３がＡ４横端部に配置しているため、Ａ４縦を通紙した場合には、非通紙領域が大きいため、非通紙領域の最大温度がサーミスタ１０３で検知する温度よりも高くなってしまうための補正である。

図１３は、サーミスタ１０３とA４縦Ｐ２との位置関係を示す概略構成図である。図１３で示すように、Ａ４縦通紙時は、発熱体１０１ｂ端とＡ４縦端部との中間位置付近で、非通紙領域の温度が最大となる。よって、サーミスタ１０３検知温度は、Ａ４縦通紙時の非通紙領域の最大温度よりも約５℃低い温度を検知するため、非通紙領域を所定温度以下とするためには、閾値温度を５℃低く設定する必要がある。

図１４は、図１２の閾値温度設定を実現するフローチャートである。図１４のフローチャートで、第１の実施形態の図１１のフローチャートと異なる点は、Ｓ２の制御手段３００によって、ダクト２０３及び２０４の位置を、Ａ４縦の非通紙領域に送風する位置に移動させる点と、Ｓ７のファン２０１及び２０２の閾値温度を２０５℃に設定する点と、Ｓ１３のファン２０１及び２０２の閾値温度を２４５℃に設定する点の３点のみであり、フローチャートとしては、ほぼ同等であるため、説明は省略する。

実際に、Ａ４縦通紙において、図１２の閾値設定でプリントした場合、非通紙領域の温度は、目標としていたプリント初期（３００秒未満）に２１０℃以下、プリント後半（３００秒以上）に２５０℃以下を達成することができた。よって、Ａ４縦通紙においてもＵＦＰの発生個数を低減し、かつ非通紙領域の昇温による定着装置部材の破損を防止することができた。

以上、第２の実施形態に関して説明したが、本実施形態は紙サイズ、厳密には記録材の横幅に応じて、閾値温度を補正することにより、非通紙領域の温度を所定温度以下に維持することができるため、紙サイズによらずに、ＵＦＰ発生個数の増大や、定着装置部材の破損を低減できる。

１・・・感光ドラム、２・・・帯電ローラ、３・・・露光装置、４・・・現像装置、５・・・転写ローラ、６・・・クリーニング、１００・・・定着装置、１０１・・・ヒータ、１０２/１０３・・・サーミスタ、１０４・・・定着フィルム、１０５・・・支持部材、１０６・・・加圧ステー、１０７・・・加圧ローラ、１１０/１１１・・・フランジ、１１２・・・導電ゴム輪、１１３・・・カーボンチップ、２０１/２０２・・・ファン、２０３/２０４・・・ダクト、２０５/２０６・・・アーム、２０７・・・ピニオンギヤ、３００・・・制御手段、１３１・・・スイッチング手段、１３２・・・電圧計、１４０・１４１・・・定着ベルト、Ｐ・・・記録材、Ｐ１・・・Ａ４横紙、Ｐ２・・・Ａ４縦紙、Ｔ・・・トナー、Ｎ・・・定着ニップ部

Claims (4)

1. 定着部材を加熱する加熱部材と、定着部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、
   定着部材又は加熱部材の少なくとも一方の通紙領域の温度を検知する第１温度検知手段と、
   定着部材又は加熱部材、又は加圧部材の少なくとも１つの非通紙領域の温度を検知する第２温度検知手段と、
   定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の非通紙領域に送風を行う送風手段と、
   送風手段で送風する送風領域を非通紙領域に規制する送風規制手段と、
   第２温度検知手段の検知温度が所定温度（閾値温度）以上で送風手段をＯＮする送風制御手段と、を有し、
   定着ニップ部に未定着トナーを担持した記録材を進入させて、記録材にトナーを定着する定着装置において、
   プリント開始時（加熱部材の加熱開始前）の定着部材又は加熱部材の温度（第１温度検知手段の温度）と、プリント枚数又はプリント時間とに応じて、送風手段をＯＮする閾値温度を変更することを特徴とする定着装置。
2. 前記閾値温度を、低温側の第１閾値温度と、高温側の第２閾値温度の少なくとも２つ以上の閾値温度を有し、
   プリント開始時（加熱部材の加熱開始前）の定着部材又は加熱部材の温度（第１温度検知手段の温度）が１００℃未満の場合には、前記閾値温度を第１閾値温度として、非通紙領域の温度が低温で送風手段をＯＮし、
   プリント開始時（加熱部材の加熱開始前）の定着部材又は加熱部材の温度（第１温度検知手段の温度）が１００℃以上の場合には、前記閾値温度を第２閾値温度として、非通紙領域の温度が高温で送風手段をＯＮすることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記閾値温度を、低温側の第１閾値温度と、高温側の第２閾値温度の少なくとも２つ以上の閾値温度を有し、
   プリント開始時（加熱部材の加熱開始前）の定着部材又は加熱部材の温度（第１温度検知手段の温度）が１００℃未満の場合には、前記閾値温度を第１閾値温度として、非通紙領域の温度が低温で送風手段をＯＮし、その後の連続プリントにおいて、プリントの所定枚数後、又は所定時間後に、前記閾値温度を第２閾値温度に変更して、送風手段を一時的にＯＦＦし、非通紙領域の温度が高温で送風手段をＯＮすることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 記録材のサイズ、又は記録材の横幅に応じて、前記閾値温度を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。