JP2018141823A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の非通過領域の昇温を抑制すると共に、定着性を満足させること。
【解決手段】定着装置３６は、通過するシートに画像を定着させる定着ユニット３８と、定着ユニット３８に送風する送風ユニット３７と、少なくとも定着ユニット３８をシートが通過していないときに、送風ユニット３７の送風領域をシートが定着ユニット３８を通過する領域側へ拡大させるＣＰＵ２０１と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体上の画像を定着する定着装置に関する。

一般に、電子写真方式等を採用する複写機又はプリンタ等の画像形成装置は、シート状の記録媒体に画像情報に対応したトナー画像を形成させる。また、かかる画像形成装置は、トナー画像を担持させた記録媒体を定着装置に搬送して、トナー画像を記録媒体の表面上に固着画像として定着させた後、画像形成物（コピー、プリント）として装置外に排出する。

定着装置は、一般に、記録媒体に対して熱及び圧力を付与して、記録媒体上の未定着画像を定着する熱定着方式を採用している。熱定着方式を採用する定着装置では、小サイズの記録媒体を連続して定着する場合に、小サイズの記録媒体の非通過領域、例えば加熱手段である定着ローラの長手方向の両端側の領域を小サイズの記録媒体は通過しないので、記録媒体に熱を奪われない。このため、定着ローラの長手方向の両端側の領域が徐々に昇温して、両端部と中央部との熱分布に差を生じる傾向がある。これに対して、従来の熱定着方式を採用する定着装置では、昇温する小サイズの記録媒体の非通過領域を送風手段により冷却することが行われている。

特許文献１は、送風ファンから定着装置まで延出される送風ダクトの出口に設けられた開閉シャッタを、記録媒体のサイズに合わせて動作させ、小サイズの記録媒体が通過しない定着部の長手方向の両端の非通過領域に送風する画像形成装置を開示している。

特開２０１２−１０３６９０号公報

しかしながら、従来の画像形成装置において、非通過領域に送風しても小サイズの記録媒体を多量に連続して定着していくと、非通過領域の温度が徐々に上昇する。このような温度上昇に伴って非通過領域が所定の温度になった際は、定着動作を停止することなく画像形成の継続を優先するために、定着装置の定着目標温度を低下させる制御を行う。このような制御により、画像形成は継続できるものの、定着目標温度の低下に伴って通過領域の温度が下がり、記録媒体の定着性が低下するという課題を有する。

本発明の目的は、記録媒体の非通過領域の昇温を抑制することができると共に、定着性を満足させることができる定着装置を提供することである。

本発明に係る定着装置は、通過する記録媒体に画像を定着させる定着手段と、前記定着手段に送風する送風手段と、少なくとも前記定着手段を記録媒体が通過していないときに、前記送風手段の送風領域を記録媒体が前記定着手段を通過する領域側へ拡大させる制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の非通過領域の昇温を抑制することができると共に、定着性を満足させることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る送風ユニットの開閉シャッタが閉じた状態の背面図である。 本発明の実施の形態に係る送風ユニットの開閉シャッタが開いた状態の背面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の非通過領域の温度がＢ℃まで上昇する際のメインサーミスタの温度、サブサーミスタの温度、シートの中央部の定着性及びシートの端部の定着性の推移を示す図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の非通過領域の温度がＣ℃まで上昇する際のメインサーミスタの温度、サブサーミスタの温度、シートの中央部の定着性及びシートの端部の定着性の推移を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の構成について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。

画像形成装置１は、シート供給部２と、画像記録部３と、シートトレイ４と、画像読取装置５と、を有している。また、画像形成装置１は、原稿給送制御部２０４と、イメージリーダ制御部２０５と、画像信号制御部２０６と、外部Ｉ／Ｆ２０８と、プリンタ制御部２０９と、操作部２１０と、ＦＡＸ制御部２１２と、を有している。画像形成装置１は、ここでは複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を兼ね備えた電子写真方式の複合機を例示する。なお、画像形成装置１は、複合機以外の電子写真プロセスを用いた複写装置、ファクシミリ装置又はプリンタ装置であってもよい。

シート供給部２は、多数枚の記録媒体としてのシートを積載して収納し得ると共に画像形成装置１に対して抜差し可能なシート供給カセットを備え、シート供給カセットに積載されるシートを１枚ずつ分離して画像記録部３に供給する。

画像記録部３は、シート供給部２から供給されるシートに画像を記録してシートトレイ４に向けて搬送する。具体的には、画像記録部３は、感光ドラム３０と、帯電器３１と、露光ユニット３２と、現像器３３と、転写ローラ３４と、クリーニングユニット３５と、定着装置３６と、を備えている。また、画像記録部３は、原稿給送制御部２０４と、イメージリーダ制御部２０５と、画像信号制御部２０６と、外部Ｉ／Ｆ２０８と、プリンタ制御部２０９と、操作部２１０と、ＦＡＸ制御部２１２と、を有している。

感光ドラム３０と、感光ドラム３０の周囲に配置された帯電器３１、露光ユニット３２、現像器３３、転写ローラ３４及びクリーニングユニット３５と、は一体化されて画像形成手段としてのプロセス部を構成している。感光ドラム３０、帯電器３１及びクリーニングユニット３５は、ドラムユニットとしてユニット化されている。

感光ドラム３０は、帯電器３１により表面が一様にプラス帯電又はマイナス帯電される。感光ドラム３０には、露光ユニット３２よりレーザ光が照射されることにより、静電潜像が形成される。かかる静電潜像は、感光ドラム３０の表面の光導電体の特性に基づき、光の照射部分と非照射部分とにおいて生じる電位の差により形成される。

帯電器３１は、バイアス電圧が印加された際に、感光ドラム３０を帯電させる。

露光ユニット３２は、画像読取装置５から入力する画像情報に基づいて感光ドラム３０の表面にレーザ光を照射して、感光ドラム３０の表面に静電潜像を形成する。

現像器３３は、感光ドラム３０に形成される静電潜像を現像剤で現像して、感光ドラム３０の表面にトナー画像を形成する。

転写ローラ３４は、感光ドラム３０に接触して形成する転写ニップ部において、感光ドラム３０に形成されているトナー像をシートに転写し、トナー像を転写したシートを定着装置３６に向けて搬送する。

クリーニングユニット３５は、転写ローラ３４によりシートにトナー像を転写した後に、感光ドラム３０上に残存しているトナーを感光ドラム３０の表面から除去する。

定着装置３６は、転写ニップ部から搬送されてきたトナー像が転写されたシートにトナー像を定着させ、トナー像を定着させたシートをシートトレイ４に向けて搬送する。定着装置３６は、後述する本体制御部２００を備えている。なお、定着装置３６の構成の詳細については後述する。

原稿給送制御部２０４は、本体制御部２００の制御により、図示しない原稿給送装置の原稿送り動作を制御する。

イメージリーダ制御部２０５は、本体制御部２００の制御により、画像読取装置５における原稿の読み取りを制御し、画像読取装置５において読み取った原稿の画像情報を画像信号制御部２０６に出力する。

画像信号制御部２０６は、本体制御部２００の制御により、イメージリーダ制御部２０５から入力する画像情報、又は外部コンピュータから送信されて外部Ｉ／Ｆ２０８を介して受信した画像情報を処理して画像処理信号を生成する。画像信号制御部２０６は、生成した画像処理信号を、プリンタ制御部２０９に出力する。

プリンタ制御部２０９は、本体制御部２００の制御により、画像信号制御部２０６から入力する画像処理信号に基づいてシート供給部２や画像記録部３等を制御して、シートに画像を形成する。

操作部２１０は、画像形成装置１をユーザが使用する際のシートのサイズ情報、又はシートに対して施される処理内容等の情報を入力可能になっている。

ＦＡＸ制御部２１２は、画像形成装置１をファックスとして使用できるように制御する。

シートトレイ４には、定着装置３６から搬送されてきたシートが排出される。

画像読取装置５は、載置されるシート上の画像を走査して読み取る。

＜定着装置の構成＞
本発明の実施の形態に係る定着装置３６の構成について、図３から図６を参照しながら、詳細に説明する。

定着装置３６は、送風ユニット３７と、定着ユニット３８と、本体制御部２００と、を有している。

定着手段としての定着ユニット３８は、シートを挟持搬送し、通過するシートに形成されているトナー像（画像）をシートに熱定着させる。具体的には、定着ユニット３８は、フィルムユニット３６１と、加圧ローラ３６２と、を備えている。

フィルムユニット３６１は、開口部３６４と、サーミスタ３６５と、ヒータ３６６と、定着フィルム３６７と、フィルムガイド３６８と、定着ステー３６９と、を備えている。

ヒータ３６６は、セラミックヒータであり、セラミック基板上に発熱ペーストを印刷した発熱体、及びその発熱体の保護と絶縁性とを確保するためのガラスコーティング層等から構成されている。ヒータ３６６は、電力制御されたＡＣ電流が発熱体に供給されることで発熱する。

定着フィルム３６７は、耐熱性の樹脂フィルムやアルミ等の金属フィルムで構成されており、加圧ローラ３６２の回転に従動して回転する無端状のベルトである。

フィルムガイド３６８は、長手方向に延在する図示しない多数のリブを有しており、これにより定着フィルム３６７との摺動抵抗を抑えつつ、定着フィルム３６７の円滑な周動を補助する。

定着ステー３６９は、鋼板でできており、図示しない圧縮コイルバネにより加圧ローラ３６２方向に付勢されることで、フィルムユニット３６１を加圧ローラ３６２に押圧する。

加圧ローラ３６２は、芯金にゴム（弾性層）を固着し、その上に絶縁チューブ（表層）を被覆して形成されており、図示しない駆動モータにより駆動回転する。フィルムユニット３６１と加圧ローラ３６２とは、転写ニップ部から搬送されてきたトナー画像が転写されたシートを挟持搬送し、シートにトナー画像を定着させる。

開口部３６４は、窓状であり、定着ユニット３８の送風ユニット３７と対向する側板面に設けられ、フィルムユニット３６１の長手方向の両端を送風ユニット３７のファン３７１側に露出させている。

サーミスタ３６５は、ヒータ３６６を構成するセラミック基板の裏面に接触して定着温度を検知し、検知結果をＣＰＵ２０１に出力する。サーミスタ３６５は、フィルムユニット３６１の長手方向（シート搬送方向と直交する方向）の中央部の温度を検知するメインサーミスタ３６５ａと、フィルムユニット３６１の長手方向の端部の温度を検知するサブサーミスタ３６５ｂと、を含んでいる。サブサーミスタ３６５ｂは、小サイズのシートを定着装置３６に搬送する際に、小サイズのシートの非通過領域の温度を検知する。かかる小サイズのシートの非通過領域は、連続して小サイズのシートを定着すると昇温していく。

送風手段としての送風ユニット３７は、定着ユニット３８に隣接して設けられ、定着ユニット３８のフィルムユニット３６１を冷却するための風を定着ユニット３８に向けて送風する。具体的には、送風ユニット３７は、ファン３７１と、開閉シャッタ（奥）３７２と、開閉シャッタ（前）３７３と、シャッタ駆動モータ３７４と、送風ダクト３７５と、シャッタセンサ３７６と、を備えている。

ファン３７１は、フィルムユニット３６１の長手方向の両端部にそれぞれ対応するように一対設けられている。ファン３７１は、送風ダクト３７５及びフィルムユニット３６１の窓状の開口部３６４を介してフィルムユニット３６１に送風する。

開閉シャッタ（奥）３７２は、フィルムユニット３６１の長手方向の一端であってファン３７１とフィルムユニット３６１との間において、送風ダクト３７５に開閉自在に設けられている。開閉シャッタ（奥）３７２は、シートのサイズ（紙幅寸法）に対応してシートの搬送方向と直交する方向に移動可能に構成されている。開閉シャッタ（奥）３７２は、図５に示す閉状態の位置と図６に示す開状態の位置との間で開閉し、ファン３７１による送風範囲を調整する。

開閉シャッタ（奥）３７２は、シャッタセンサ３７６を遮光するフラグ３７２ｂを備えている。フラグ３７２ｂは、開閉シャッタ（奥）３７２が図５に示す閉状態の位置に移動した際に、シャッタセンサ３７６を遮光する。

開閉シャッタ（前）３７３は、フィルムユニット３６１の長手方向の他端であってファン３７１とフィルムユニット３６１との間において、送風ダクト３７５に開閉自在に設けられている。開閉シャッタ（前）３７３は、シートのサイズ（紙幅寸法）に対応してシートの搬送方向と直交する方向に移動可能に構成されている。開閉シャッタ（前）３７３は、図５に示す閉状態の位置と図６に示す開状態の位置との間で開閉し、ファン３７１による送風範囲を調整する。

シャッタ駆動モータ３７４は、ＣＰＵ２０１の制御により駆動し、開閉シャッタ（奥）３７２のラックギア部３７２ａ及び開閉シャッタ（前）３７３のラックギア部３７３ａと噛み合うピニオンギア３７４ａを回転させる。シャッタ駆動モータ３７４は、ピニオンギア３７４ａを回転させることにより、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の双方を同じ量だけ開閉させる。

送風ダクト３７５は、ファン３７１から定着ユニット３８まで延出しており、横断面が略矩形状である。

シャッタセンサ３７６は、フォトセンサであり、フラグ３７２ｂにより遮光された際にＣＰＵ２０１に信号を送信する。

本体制御部２００は、操作部２１０から入力される情報等に基づいて、定着装置３６の動作を制御すると共に画像形成装置１の動作を制御する。本体制御部２００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、を備えている。

制御手段としてのＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶しているシーケンスに基づいて各部の動作を制御する。ＣＰＵ２０１は、シャッタセンサ３７６からの信号を受信して、開閉シャッタ（奥）３７２が閉状態であることを検知する。ＣＰＵ２０１は、サーミスタ３６５における温度の検知結果に基づいてプリンタ制御部２０９を制御してヒータ３６６に対する電力制御を行い、定着温度を定着目標温度（プリント温度）に保つ。ＣＰＵ２０１は、サーミスタ３６５における温度の検知結果に基づいて、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させることにより、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３を開閉させる。

ＲＯＭ２０２は、原稿給送制御部２０４等の各部のシーケンス（制御手順）を記憶している。

ＲＡＭ２０３は、必要に応じて一時的に種々の情報を記憶する。

上記構成を有する定着装置３６は、サブサーミスタ３６５ｂで検知したフィルムユニット３６１の温度に応じて開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３を開閉させて、ファン３７１からフィルムユニット３６１に対する送風領域を可変にする。

＜画像形成装置の動作＞
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の動作について、図７から図９を参照しながら、詳細に説明する。

図８において、図８（ａ）は、メインサーミスタ３６５ａの温度、サブサーミスタ３６５ｂの温度、シートの中央部の定着性及びシートの端部の定着性の推移を示し、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＫ１部分を拡大したものである。また、図９において、図９（ａ）は、メインサーミスタ３６５ａの温度、サブサーミスタ３６５ｂの温度、シートの中央部の定着性及びシートの端部の定着性の推移を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＫ２部分を拡大したものである。

画像形成装置１は、プリントジョブ実行中に図７に示す動作を実施する。

まず、ＣＰＵ２０１は、給送されるシートの幅Ｌがａｍｍより小さいか否かを判定する（Ｓ１）。給送されるシートの幅Ｌの情報は、シートの定着前に操作部２１０に入力されるシートのサイズ情報やシート供給部２のカセットの積載シートのサイズ情報、又はシートの搬送路に配置されるセンサ等より取得可能である。ａｍｍは、ここでは３００ｍｍを例示する。

ＣＰＵ２０１は、シートの幅Ｌがａｍｍ以上である場合に（Ｓ１：Ｎｏ）、端部冷却は不要であると判断する。この場合には、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）は閉状態のままで良いため、シャッタ駆動モータ３７４を駆動させずに、ステップＳ１９の処理に進む。この際に、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口量（以下、「開口ｓ」と記載する）は、０ｍｍである。幅Ｌがａｍｍ以上のシートは、ここではＡ３、ＬＴＲ又はＬＤＲのシート等を例示する。

一方、ＣＰＵ２０１は、搬送されるシートの幅Ｌがａｍｍより小さい場合に（Ｓ１：Ｙｅｓ）、定着ユニット３８のサブサーミスタ３６５ｂにより検知（Ｓ２）するサブサーミスタ温度ＴがＡ℃以上か否かを判定する（Ｓ３）。Ａ℃は、ここでは２００℃を例示する。

ＣＰＵ２０１は、サブサーミスタ温度ＴがＡ℃未満の場合に（Ｓ３：Ｎｏ）、昇温している温度は問題無い温度であるので端部冷却は不要であると判断する。この場合には、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）は閉状態のままで良いので、シャッタ駆動モータ３７４を駆動させない。

一方、ＣＰＵ２０１は、サブサーミスタ温度ＴがＡ℃以上の場合に（Ｓ３：Ｙｅｓ）、サブサーミスタ３６５ｂにより検知されたサブサーミスタ温度Ｔに応じて（Ｓ２）、端部冷却動作の実施内容を選別する（Ｓ４）。

ＣＰＵ２０１は、サブサーミスタ３６５ｂが検知するサブサーミスタ温度ＴがＡ℃以上且つＢ℃未満の場合に、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させる。Ａ℃以上且つＢ℃未満のサブサーミスタ温度Ｔは、ここでは２２０℃を例示する。

そして、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓを各々ｘｍｍにする（Ｓ５）。ｘｍｍは、定着するシートの非通過領域であって通過領域を含まない開口量であり、定着するシートのサイズの端部位置まで開口される開口量であることが望ましい。ｘｍｍは、ここでは４５ｍｍを例示する。

次に、ＣＰＵ２０１は、ファン３７１をＯＮにし（Ｓ６）、ステップＳ１９に処理を進める。

このように、サブサーミスタ３６５ｂの温度がＡ℃以上且つＢ℃未満である場合には、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＸｍｍに維持する。

ＣＰＵ２０１は、定着ユニット３８のサブサーミスタ３６５ｂが検知（Ｓ２）するサブサーミスタ温度ＴがＢ（Ｂ＞Ａ）℃以上且つＣ（Ｃ＞Ｂ）℃未満の場合に、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させる。Ｂ℃以上且つＣ℃未満のサブサーミスタ温度Ｔは、ここでは２４０℃を例示する。

そして、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の開口ｓを全開状態のＹ（Ｙ＞Ｘ）ｍｍにする（Ｓ７）。Ｙｍｍは、フィルムユニット３６１の長手方向において、定着されるシートの非通過領域と通過領域とを含む範囲である。Ｙｍｍは、ここでは７０ｍｍを例示する。

このように、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＹｍｍにして、定着ユニット３８をシートが通過していないときに、ファン３７１の送風領域をシートの通過領域側へ拡大する。また、定着ユニット３８の定着温度が高くなることに応じて、ファン３７１の送風領域をシートの通過領域側へ拡大させる。これにより、非通過領域に対する冷却性能を向上させることができる。

次に、ＣＰＵ２０１は、ファン３７１をＯＮにする（Ｓ８）。

次に、ＣＰＵ２０１は、感光ドラム３０等の画像形成部で画像が形成されたシートの先端が定着装置３６に突入したか否かを判定する（Ｓ９）。

ＣＰＵ２０１は、シートの先端が定着装置３６に突入しない場合に（Ｓ９：Ｎｏ）、ステップＳ９の処理を繰り返す。

一方、ＣＰＵ２０１は、シートの先端が定着装置３６に突入する場合に（Ｓ９：Ｙｅｓ）、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させる。そして、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の開口ｓをＸｍｍにする（Ｓ１０）。ＣＰＵ２０１は、感光ドラム３０等の画像形成部で画像が形成されたシートが定着装置３６に搬送されてくる前に、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の開口ｓをＸｍｍにする。このように、シートが定着ユニット３８を通過する際は、ファン３７１の送風領域をシートの非通過領域方向へ縮小させてシートの非通過領域まで縮小させる。

ここで、開口ｓをＸｍｍにする理由は、開口ｓを全開状態のＹｍｍに設定した場合に、シートの通過領域も開口ｓの範囲に含まれてしまうため、ファン３７１からの送風による冷却によってシートの通過領域の定着性を悪化させる可能性がある。このため、ＣＰＵ２０１は、シートが定着ユニット３８を通過している際には開口ｓをＸｍｍにする。

この際、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の移動は、遅くとも、定着するシート先端が定着装置３６に突入する前に終了される。この開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の移動タイミングは、シート搬送方向の上流側に配置される図示しないレジセンサ又は搬送路センサでシート先端を検知後の時間をＣＰＵ２０１がカウントすることで判断する。

次に、ＣＰＵ２０１は、シートの後端が定着装置３６を通過したか否かを判定する（Ｓ１１）。シート後端が定着装置３６を通過したことは、シート搬送方向の上流側に配置されるレジセンサ又は定着装置３６よりシート搬送方向の下流側に配置される図示しないセンサ等でシート先端又はシート後端を検知するタイミング等でＣＰＵ２０１が判断する。

ＣＰＵ２０１は、シートの後端が定着装置３６を通過していない場合に（Ｓ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

一方、ＣＰＵ２０１は、シートの後端が定着装置３６を通過した場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させる。そして、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の開口ｓをＹｍｍにし（Ｓ１２）、ステップＳ１９に処理を進める。

このように、定着ユニット３８をシートが通過していないときは開口ｓを全開状態であるＹｍｍにし、ファン３７１の送風領域をシートの通過領域側へ拡大する。また、定着ユニット３８をシートが通過しているときは開口ｓをＸｍｍにし、ファン３７１の送風領域をシートの非通過領域にする。これにより、非通過領域の過昇温を抑制して冷却性能を向上させることができると共に、定着性の悪化を防ぐことができる。ここで、定着性とは、所定の濃度でトナーをシートの表面に定着させた後に、そのシートの表面を摺擦した前後のトナーの濃度の低下率である。従って、定着性を示す値が大きいほど定着性が低下（悪化）する。

長時間において小サイズシートを連続搬送する場合、特殊なシートを搬送する場合又は過酷な環境等の使用条件で使用する場合には、サブサーミスタ３６５ｂの温度が上昇してＣ℃以上に達する場合がある。ここで、Ｃ℃は、２６０℃を例示する。

その際に、ＣＰＵ２０１は、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させる。そして、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の開口ｓをＹｍｍにする（Ｓ１３）。

このように、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＹｍｍにして、定着ユニット３８をシートが通過していないときに、ファン３７１の送風領域をシートの通過領域側へ拡大する。これにより、非通過領域に対する冷却性能を向上させることができる。

次に、ＣＰＵ２０１は、ファン３７１をＯＮにする（Ｓ１４）。

次に、ＣＰＵ２０１は、感光ドラム３０等の画像形成部で画像が形成されたシートの先端が定着装置３６に突入したか否かを判定する（Ｓ１５）。

ＣＰＵ２０１は、シートの先端が定着装置３６に突入しない場合に（Ｓ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を繰り返す。

一方、ＣＰＵ２０１は、シートの先端が定着装置３６に突入する場合に（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させる。そして、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の開口ｓをＺ（Ｘ＜Ｚ＜Ｙ）ｍｍにする（Ｓ１６）。Ｚｍｍは、定着するシートの非通過領域及びシートの端部からシートの通過領域に所定距離入った余白領域である。この所定距離は、ここでは１０〜２０ｍｍを例示する。また、Ｚｍｍは、ここでは６０ｍｍを例示する。

このように、シートが定着ユニット３８を通過する際は、ファン３７１の送風領域をシートの非通過領域方向へ縮小させてシートの非通過領域及び余白領域まで縮小させる。

ここで、開口ｓをＸｍｍよりも大きいＺｍｍにする理由は、画像形成部でシートに画像を転写する際にはシート端部に余白を形成し、この余白領域を冷却しても定着性が問題となることが少ないので、高い温度まで昇温した端部を冷却することを優先する。

次に、ＣＰＵ２０１は、シートの後端が定着装置３６を通過したか否かを判定する（Ｓ１７）。

ＣＰＵ２０１は、シートの後端が定着装置３６を通過していない場合に（Ｓ１７：Ｎｏ）、ステップＳ１７の処理を繰り返す。

一方、ＣＰＵ２０１は、シートの後端が定着装置３６を通過した場合に（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、プリンタ制御部２０９を制御してシャッタ駆動モータ３７４を駆動させる。そして、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の開口ｓをＹｍｍにする（Ｓ１８）。

このように、定着ユニット３８をシートが通過していないときは開口ｓを全開状態であるＹｍｍにし、ファン３７１の送風領域をシートの通過領域側へ拡大する。また、定着ユニット３８をシートが通過しているときは開口ｓをＺｍｍにし、ファン３７１の送風領域をシートの非通過領域及び余白領域にする。これにより、非通過領域の過昇温を抑制して冷却性能を向上させることができると共に、定着性の悪化を防ぐことができる。

なお、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ３７３（前）の移動タイミングは上述したステップＳ１０と同様である。

次に、ＣＰＵ２０１は、後続のシートの有無を判定する（Ｓ１９）。

ＣＰＵ２０１は、後続のシートが有る場合に（Ｓ１９：Ｎｏ）、Ｓ１の処理に戻る。

一方、ＣＰＵ２０１は、後続のシートが無い場合に（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、定着装置３６のヒータ３６６への給電を停止し、ファン３７１が動作しているか否かを判定する（Ｓ２０）。

ＣＰＵ２０１は、ファン３７１が動作している場合に（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、ファン３７１の動作を停止させて（Ｓ２１）、開閉シャッタ３７２及び開閉シャッタ３７３の開口ｓが開放状態であるか否かを判定する（Ｓ２２）。

ＣＰＵ２０１は、開放状態である場合に（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、開閉シャッタ３７２及び開閉シャッタ３７３を閉じて開口ｓを０ｍｍとして（Ｓ２３）、動作を終了する。

一方、ＣＰＵ２０１は、開放状態でない場合に（Ｓ２２：Ｎｏ）、動作を終了する。

小サイズシートを連続定着する際のサブサーミスタ温度ＴがＢ℃以上且つＣ℃未満になる場合における、メインサーミスタ３６５ａの温度、サブサーミスタ３６５ｂの温度、シートの中央部の定着性及びシートの端部の定着性の推移を図８（ａ）に示す。

図８（ａ）の場合、シート通過領域の中央部域に配置されるメインサーミスタ３６５ａが検知する温度は、時間の経過と共に定着開始時のＡ℃を維持する。また、シートの端部域に配置されるサブサーミスタ３６５ｂが検知する温度は、小サイズのシートを連続定着する時間の経過と共に定着開始時のＡ℃から徐々に上昇する。サブサーミスタ３６５ｂが検知する温度がＢ℃に達するまでは、ＣＰＵ２０１は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＸｍｍにする。開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＸｍｍにすることにより、ファン３７１の送風範囲は非通過領域に設定される。

そして、サブサーミスタ３６５ｂが検知する温度がＢ℃に達した際には、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ７乃至ステップＳ１２の動作を行う。ステップＳ７乃至ステップＳ１２の動作により、シートが定着ユニット３８を通過しない非通過中の開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓは全開のＹｍｍとなる。また、シートが定着ユニット３８を通過中の開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓはＸｍｍになる。

非通過中の開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＹｍｍにすることにより、ファン３７１の送風範囲はシートの通過領域にまで拡大される。このように、ＣＰＵ２０１は、少なくとも定着ユニット３８をシートが通過していないときに、送風ユニット３７の送風範囲をシートの通過領域側へ拡大させる。

また、送風範囲を通過領域側に拡大した場合において、シートが定着ユニット３８を通過する際に開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ＳをＸｍｍにすることにより、ファン３７１の送風範囲は非通過領域に縮小される。

このように、ＣＰＵ２０１は、シートが定着ユニット３８を通過する際は、送風ユニット３７の送風領域をシートの非通過領域方向へ縮小させる。なお、縮小させる送風領域は、シートの非通過領域まででも良い。

これにより、図８（ｂ）に示すように、非通過領域の温度の上昇を抑制してサブサーミスタ３６５ｂが検知する温度をＢ℃に維持することができる。また、定着目標温度は一定であるため、シートの定着性を確保することができる。

サブサーミスタ３６５ｂが検知するサブサーミスタ温度ＴがＣ℃以上になる場合における、メインサーミスタ３６５ａの温度、サブサーミスタ３６５ｂの温度、シートの中央部の定着性及びシートの端部の定着性の推移を図９（ａ）に示す。図９（ａ）における各推移はサブサーミスタ３６５ｂが検知する温度がＢ℃に達するまで及びＢ℃に達した際には図８（ａ）と同様となり、ＣＰＵ２０１は図８の場合と同様の制御を行う。

また、図９（ａ）に示すようにサブサーミスタ３６５ｂが検知する温度がＢ℃を超えてＣ℃に達するまでは、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７乃至Ｓ１２の動作を行う。そして、サブサーミスタ３６５ｂが検知する温度がＣ℃に達した際には、ＣＰＵ２０１は、シートが定着ユニット３８に突入前及び定着ユニット３８を通過後は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＹｍｍにする。この際、シートが定着ユニット３８を通過中は、開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓをＺｍｍにする。このように、ＣＰＵ２０１は、シートが定着ユニット３８を通過する際は、送風ユニット３７の送風領域をシートの余白領域まで縮小する。

これにより、定着性が一時的に低下すると共に、サブサーミスタ３６５ｂが検知する温度がＢ℃まで徐々に低下し、この際にＣＰＵ２０１は、Ｓ７乃至Ｓ１２の動作を行うことにより定着性が上昇する。これ以後のサブサーミスタ３６５ｂが検知する温度は、図９（ｂ）に示すように、Ｂ℃以上且つＣ℃以下の範囲で上昇と下降とを交互に繰り返すと共に、これ以後の定着性は、図９（ａ）のＫ３に示すように、低下と上昇とを交互に繰り返す。

このように、ＣＰＵ２０１は、定着温度が高くなることに応じて、送風ユニット３７の送風領域をシートの通過領域側へ拡大する。また、ＣＰＵ２０１は、定着ユニット３８の定着温度が低くなることに応じて、送風ユニット３７の送風領域をシートの非通過領域方向へ縮小し、又は送風ユニット３７の送風領域をシートの余白領域まで縮小する。更に、ＣＰＵ２０１は、シートが定着ユニット３８を通過する際は、送風ユニット３７の送風領域をシートの非通過領域まで縮小する。

画像形成装置１は、サブサーミスタ３６５ｂが検知する温度に応じて開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３の開口ｓを制御しながら連続搬送を行う。この際に、ヒータ３６６の定着目標温度を低下させる制御を行う必要がなく、ヒータ３６６の目標温度を一定に維持することが可能であるため、シートの中央部の定着性を安定して確保することができる。また、シートの端部の定着性に関する影響を必要最小限に抑えることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。

具体的には、本実施の形態において、定着するシートの間隔（所謂紙間）で開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３を全開にした後に、シートが定着ユニット３８を通過するときには小サイズのシートの通過領域まで送風して冷却した。しかしながらこれに限定せず、所謂紙間でシャッタを全開にすることなく、シートが定着ユニット３８を通過するときに小サイズのシートの通過領域まで送風して冷却する構成でも良い。

また、本実施の形態において、閾値Ａ℃、Ｂ℃又はＣ℃を固定値としたが、定着装置３６の定着目標温度に応じて閾値を可変にしてもよい。この場合には、設定した可変の閾値とサブサーミスタ３６５ｂが検知した温度との比較に基づいて送風範囲を設定又は拡大する。これにより、定着装置３６の定着目標温度に応じて最適な送風範囲を設定することができる。

また、本実施の形態において、定着加熱手段としてフィルムユニットを示したがこれに限定せず、加熱ローラ方式等のフィルムユニット以外の定着加熱手段でも良い。

また、本実施の形態において、サブサーミスタ温度Ｔに関わりなく、シートが定着ユニット３８を通過していないときに開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３を全開状態である開口ｓ＝Ｙｍｍにしてもよい。また、サブサーミスタ温度Ｔに関わりなく、シートが定着ユニット３８を通過しているときに開閉シャッタ（奥）３７２及び開閉シャッタ（前）３７３を開口ｓ＝Ｘｍｍ又はＺｍｍにしてもよい。

１ 画像形成装置
２ シート供給部
３ 画像記録部
４ シートトレイ
５ 画像読取装置
３０ 感光ドラム
３１ 帯電器
３２ 露光ユニット
３３ 現像器
３４ 転写ローラ
３５ クリーニングユニット
３６ 定着装置
３７ 送風ユニット
３８ 定着ユニット
２００ 本体制御部
２０４ 原稿給送制御部
２０５ イメージリーダ制御部
２０６ 画像信号制御部
２０９ プリンタ制御部
２１０ 操作部
２１２ ＦＡＸ制御部
３６１ フィルムユニット
３６２ 加圧ローラ
３６４ 開口部
３６５ サーミスタ
３６５ａ メインサーミスタ
３６５ｂ サブサーミスタ
３６６ ヒータ
３６７ 定着フィルム
３６８ フィルムガイド
３６９ 定着ステー
３７１ ファン
３７２ 開閉シャッタ（奥）
３７２ａ ラックギア部
３７２ｂ フラグ
３７３ 開閉シャッタ（前）
３７３ａ ラックギア部
３７４ シャッタ駆動モータ
３７４ａ ピニオンギア
３７５ 送風ダクト
３７６ シャッタセンサ

Claims (9)

1. 通過する記録媒体に画像を定着させる定着手段と、
   前記定着手段に送風する送風手段と、
   少なくとも前記定着手段を記録媒体が通過していないときに、前記送風手段の送風領域を記録媒体が前記定着手段を通過する領域側へ拡大させる制御手段と、
   を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記制御手段は、
   記録媒体が前記定着手段を通過する際は、前記送風手段の送風領域を記録媒体が前記定着手段を通過しない領域方向へ縮小させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御手段は、
   記録媒体が前記定着手段を通過する際は、前記送風手段の送風領域を記録媒体の余白領域まで縮小する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記制御手段は、
   記録媒体が前記定着手段を通過する際は、前記送風手段の送風領域を記録媒体が通過しない領域まで縮小させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
5. 通過する記録媒体に画像を定着させる定着手段と、
   前記定着手段に送風する送風手段と、
   前記定着手段の定着温度が高くなることに応じて、前記送風手段の送風領域を記録媒体が前記定着手段を通過する領域側へ拡大させる制御手段と、
   有することを特徴とする定着装置。
6. 前記制御手段は、
   前記定着手段の定着温度が低くなることに応じて、前記送風手段の送風領域を記録媒体が前記定着手段を通過しない領域方向へ縮小させる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記制御手段は、
   前記定着手段の定着温度が低くなることに応じて、前記送風手段の送風領域を記録媒体の余白領域まで縮小する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記制御手段は、
   記録媒体が前記定着手段を通過する際は、前記送風手段の送風領域を記録媒体が通過しない領域まで縮小させる、
   ことを特徴とする請求項6に記載の定着装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の定着装置と、
   記録媒体に画像形成を行う画像形成手段と、
   を有し、
   前記定着装置は、
   前記画像形成手段により記録媒体に形成した画像を記録媒体に定着させる、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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