JP5577819B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着部材と加圧部材とにより形成されたニップ部で記録材上のトナー像を定着する定着装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録紙上に転写し、この後、記録紙上に転写されたトナー像を定着して排紙している。

このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であるため、広く利用されている。

また、無端状の定着ベルトをハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架すると共に、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ベルトと加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら加熱・加圧するベルト定着方式の定着装置がある。このような定着装置は熱供給（加熱ローラ）と加圧（定着ローラ）という機能を分離しているため、定着ローラに厚いゴム層を用いて、幅広いニップと耐久性能を両立させることができる。

ここで、記録紙上のトナー像のトナーはニップ部を通過する際に加熱されるので、トナーが粘着力を有し、ニップ部を通過した記録紙が定着ローラや定着ベルトの表面に付着して巻き付いて分離せず、ジャムを発生させる虞がある。特に記録紙として、斤量の小さい紙（薄紙）、しかも斤量の小さい印刷用コート紙を用いたときは、分離性能がより低下する。

一方、画像形成装置は高速化が進み、充分な長さのニップ幅を確保するために定着ローラを大きくすると、これによっても定着ニップ出口でのローラ曲率が小さくなるため、分離性能が低下する。

定着部材から記録紙を分離し易くするため、定着部材の表層に離型性の高い耐熱樹脂を用いたり、シリコンオイルなどの離型剤を塗布したり、トナー中に加熱によって溶融し離型剤として機能するワックスを含有させたり、様々な対策が取られている。しかし、前述したコート紙への画像形成や、カラー画像を形成する複数色のトナーを重ねるためトナー量が増えることによるトナー接着力の増大など、分離性能を低下させる要因が増えており、記録紙を分離する分離手段が必須となっている。

分離手段としては、ニップ部に対する記録紙の排紙側に離型性の良いフッ素樹脂をコーティングした分離爪を設け、その先端部をファンにより送風された空気の外表面に当接させ、記録紙を定着ローラ等より分離させる方法がある。

ところが、分離爪の先端部が定着ローラ等の表面に当接しているので、定着ローラ等の表面を被覆するフッ素樹脂等から形成された表層に擦り疵が付き、画像にも疵が転写されてしまうという問題がある。特に、カラー画像の場合には光沢画像が要求されるために顕著に顕れる傾向がある。

このような問題に対処するために、ニップ部の出口側に空気を吹き付けて記録紙を定着ローラ等より分離させる技術が開発されている。

この一例として、ファンの回転により送風された空気をエアノズルを介して定着装置のニップ部出口側に吹き付けて記録紙を分離する定着装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

また、定着装置において、小幅サイズの記録紙を連続通紙すると、加熱ローラの端部に位置する非通紙域は熱が奪われないので温度上昇する。この後に大幅サイズの記録紙を通紙すると、トナーフィリミングや記録紙のローラ巻き付きが発生する。そこで、ファンにより送風して非通紙域を冷却するように構成した画像形成装置が知られている（特許文献３参照）。

特開２００５−２５８０３５号公報 特開２００６−１１３１７３号公報 特開２００５−０７７７９２号公報

上述の如くファンにより送風された空気により記録紙を分離する場合には、ファンによる電力消耗が生じるので、プリントを行わないとき、即ち定着を行わないときにはファンの回転を停止することが望ましい。

一方、ファンの回転により送風された空気をエアノズルを介して上方からニップ部に対して吹き付けるのが一般的である。また、定着ローラや定着ベルトは定着のために加熱されており、ニップ部出口では１２０℃以上になっている。このため、ファンの回転を停止して送風を行わないときには、定着ローラや定着ベルトにより加熱されて水蒸気を有する空気がエアノズルの流路を逆に通って上昇し、ファンに達する。ファンはモータに接続されており、モータに電力供給したりモータを制御したりする複数の電子部品が実装されているプリント回路板等から構成されるファン制御部が設けられている。なお、ファン、モータ及びファン制御部が一体的にユニット化されているものをファンモータと称す。水蒸気を有する空気が上昇し、ファンモータの複数の電子部品の間に到達して結露すると、電子部品がショートして破損し、モータが作動しなくなることがある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ファンモータによって送風された空気をエアノズルを介してニップ部の出口部近傍に吹き付けて記録材を定着部材から分離する定着装置であって、非定着時に定着部材にて加熱された空気がファンモータに到達することを阻止するように構成した定着装置を提案することを発明の目的とする。

なお、特許文献１〜３には、定着ローラや定着ベルトにより加熱された空気がエアノズルを介して上昇する問題は記載されておらず、ましてそれを解決する手段は記載されていない。

上記目的は下記に記載した発明により達成される。

１．加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧する加圧部材とにより形成されたニップ部で記録材のトナー像を定着する定着装置において、
ファン、該ファンを回転させるモータ及び該モータを制御するファン制御部を有するファンモータと、
前記ファンモータによって送風された空気を前記ニップ部の出口部近傍に吹き付けるエアノズルと、
記録材の非定着時に、前記エアノズルから吐出する空気の風速を記録材の定着時より低下させて、前記定着部材にて加熱された空気が前記エアノズルを通って前記ファンモータに到達することを阻止すべく制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。

２．前記制御手段は記録材の非定着時に前記ファンモータへ定格電圧より低い電圧を印加すべく制御することを特徴とする前記１に記載の定着装置。

３．前記制御手段は記録材の非定着時に前記ファンモータへオン・オフの電圧を繰り返して印加すべく制御することを特徴とする前記１に記載の定着装置。

４．前記ファンモータ若しくはその近傍に温度センサを配置し、前記制御手段は記録材の非定着時に前記温度センサが検知した温度に対応する風速で送風すべく制御することを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載の定着装置。

５．前記定着装置を備えた画像形成装置の内部に温度センサを配置し、前記制御手段は記録材の非定着時に前記温度センサが検知した温度に対応する風速で送風すべく制御することを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載の定着装置。

６．前記制御手段は記録材の非定着時にプリントモード情報に基づいた風速で送風すべく制御することを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載の定着装置。

７．前記制御手段は記録材の非定着時にプリントジョブ情報に基づいた風速で送風すべく制御することを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載の定着装置。

８．前記１〜７の何れか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

本発明の定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置によれば、ファンモータによって送風された空気をエアノズルを介してニップ部の出口部近傍に吹き付けて記録材を定着部材から分離する定着装置であって、記録材の非定着時にはエアノズルから吐出する空気の風速を定着時より低下させるので、定着部材により加熱されて水蒸気を有する空気がエアノズルを通ってファンモータに到達することを阻止できる。従って、ファンモータの故障を防止することができる。

画像形成装置の構成図である。 定着装置の断面図である。 ファンモータを制御するブロック図である。 開閉弁を有するエアノズルの断面図である。

以下に本発明に関する実施の形態を、図を参照して説明する。

先ず、本発明を用いる画像形成装置の一例を図１の構成図に基づいて説明する。

本画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。

画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、ベルト状の中間転写ベルト５、給紙搬送手段及び定着装置８等からなる。

画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置ＹＳ１と原稿画像走査露光装置ＹＳ２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置ＹＳ１の原稿台に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置ＹＳ２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。

ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段７Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段７Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段７Ｃを配置している。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段７Ｋを配置している。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。

なお、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。トナーは発色剤となる顔料若しくは染料と、定着後に定着部材からのトナーの剥離を助けるワックスと、これらを保持するバインダー樹脂とからなる。

中間転写ベルト５は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。

定着装置８は、加熱された定着ベルト８１と加圧ローラ８３との間に形成されたニップ部で記録紙（記録材）Ｐのトナー像を加熱・加圧して定着する。

かくして、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト５に転写手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，レジストローラ２３等を経て、転写手段６Ａに搬送され、記録紙Ｐにカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは定着装置８において加熱・加圧され、記録紙Ｐのカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５に載置される。

一方、転写手段６Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト５は、クリーニング手段７Ａにより残留トナーが除去される。

なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよいし、中間転写ベルトを用いても用いなくてもよい。

次に、定着装置８について、図２の断面図に基づいて説明する。

定着ベルト８１は、無端状に形成され、例えば、導電性のＰＩ（ポリイミド）から成る厚さ７０μｍの基体の外周面を、耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）から成る厚さ２２０μｍの弾性層で被覆し、更に、耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）から成る厚さ３０μｍのチューブで被覆している。なお、内径寸法は例えば８０ｍｍである。

加熱ローラ８２は、定着ベルト８１を加熱するハロゲンランプ８２Ａを内蔵し、例えば、アルミニウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の芯金８２Ｂの外周面を、厚さ３０μｍのＰＦＡでコーティングした樹脂層８２Ｃで被覆している。なお、外径寸法は例えば５２ｍｍである。

また、ハロゲンヒータ８２Ａとしては、異なった紙幅に対応するため例えば９３０Ｗと６００Ｗの部分を設けて軸方向に異なる発熱分布にしてある。

定着ローラ８３は、鉄等の金属から形成された中実の芯金８３Ａを、耐熱性のソリッドゴムであるシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１０°）から成る厚さ７．５ｍｍの弾性層８３Ｂで被覆している。なお、外径寸法は例えば４０ｍｍである。また、シリコーンゴムに代えてフッ素ゴムを用いてもよい。

加圧ローラ８４は、画像出力装置への電源投入直後の昇温時間を短縮するためのハロゲンランプ８４Ａを内蔵し、アルミニウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の芯金８４Ｂの外周面を、耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ２０°）から成る厚さ２ｍｍの弾性層９４Ｃで被覆し、更に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブの樹脂層８４Ｄで被覆している。なお、外径寸法は例えば５０ｍｍである。

また、ハロゲンヒータ８４Ａは例えば７００Ｗである。

そして、不図示の付勢手段により、加圧ローラ８４が定着ベルト８１を定着ローラ８３に圧接させている。

なお、樹脂層８２Ｃ，８４ＤをＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のチューブの被覆やコーティング加工によって形成してもよい。

また、定着ベルト８１を加熱する加熱手段として、どのような加熱手段を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。また、加熱手段は、必ずしも加熱ローラ８２等の中に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。

また、定着ベルトを押圧するテンションローラを設けた定着装置であってもよい。

以上の構成において、不図示の駆動手段によって定着ローラ８３を時計方向に回転させると、定着ベルト８１及び加熱ローラ８２も時計方向に回転し、加圧ローラ８４は反時計方向に回転する。なお、加圧ローラ８４を駆動してもよい。加熱ローラ８２はハロゲンヒータ８２Ａにより加熱され、加熱ローラ８２に当接する定着ベルト８１も加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ８４が定着ローラ８３の方向に付勢されているので、定着ローラ８３に巻回された定着ベルト８１と加圧ローラ８４との間のニップ部Ｎで、給紙された記録紙Ｐが加熱・加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が定着される。

以上の如き定着装置８において、定着された記録材Ｐがニップ部Ｎから排紙された後に定着ベルト８１に付着して巻き付くとジャムが発生する虞があるので、記録材Ｐを定着ベルト８１から確実に分離させる必要がある。

そこで、本定着装置８においては、この分離手段としてニップ部Ｎの出口側近傍にエアノズル１０１を設けている。エアノズル１０１は、略鉛直方向に送風するように配置されたファンモータ１０２により送風された空気を吐出するものである。エアノズル１０１は先端に行くに従って断面積が小さく形成されている。そして、エアノズル１０１の先端は定着ローラ８３に張架された定着ベルト８１の接線方向に向いている。このようにして、ニップ部Ｎを抜け出した記録紙Ｐに空気を連続して吹き付けて、定着ベルト８１に付着しないようにしている。また、エアノズル１０１は耐熱樹脂等から形成されている。

ファンモータ１０２は、ファン１０２Ａ、ファン１０２Ａを回転駆動するモータ１０２Ｂ、及びモータ１０２Ｂに導通して外部電源から不図示のスイッチを経由して入力した電力をモータ１０２Ｂに送電すると共に、モータ１０２Ｂを制御する電子部品が実装されたファン制御部としてのプリント回路板１０２Ｃ等から構成される。

なお、モータ１０２Ｂは直流モータである。ファン１０２Ａは、軸流ファン、シロッコファン、クロスフローファン、若しくはブロア等でもよい。そして、例えば定格電圧２４Ｖ、静圧１２５Ｐａのファンモータ１０２を用いるが、要は定着ベルト８１から記録紙Ｐを分離可能な風圧や風量を有していればよい。

ここで、記録紙Ｐにプリントを行わないとき、即ち非定着時には分離のための送風を行う必要がないので、電力消耗を防ぐためにファンモータ１０２の回転を停止することが考えられる。しかし、定着ベルト８１により加熱されて水蒸気を有する空気が上昇するので、一部の空気はエアノズル１０１の流路を逆に通ってファンモータ１０２に達する。ファンモータ１０２のプリント回路板１０２Ｃに水蒸気を有する空気が当たり結露すると、電子部品がショートして破損し、ファンモータ１０２が作動しなくなることがある。

そこで、非定着時にもファンモータ１０２を回転してエアノズル１０１から送風を行うが、非定着時の風速を定着時の風速より低下させる。低速であってもエアノズル１０１から送風を行えば、定着ベルト８１により加熱されて自然上昇する空気はエアノズル１０１の流路の中に入ることがなく、前述の如きファンモータ１０２の問題は生じない。また、低速で送風するのには例えば印加電圧を下げればよいので、常に送風する場合と比較して電力消耗が大幅に少なくなる。

具体例としては、Ａ３の記録紙を定着できるようにした場合、定格２４ＶＤＣ、静圧１２５Ｐａのファンモータ１０２を記録紙の幅方向の中央部及び両端部の３ヶ所に配置する。定着時にはファンモータ１０２に２４Ｖの定格電圧を印加し、非定着時には定格電圧の１／３に相当する約８Ｖの電圧を印加する。エアノズル１０１の吐出口１０１Ａからの風速は、吐出口１０１Ａのサイズが一定ならば印加電圧に比例する。従って、エアノズルの吐出口１０１Ａを縦３ｍｍ、横３００ｍｍとすれば、吐出口からの風速が定着時に約１８ｍ／ｓとなるのに対し、非定着時には約６ｍ／ｓとなる。

このようなファンモータ１０２の制御を図３のブロック図を参照して説明する。

図１に示す如く、レジストローラ２３の上流側にフォトセンサ等から成る位置センサ７０２を配置する。記録紙Ｐが給紙されたことを位置センサ７０２が検知すると定着が行われるので、ＣＰＵ等から成る制御手段７０１は電圧制御回路７０３を制御してファンモータ１０２に２４Ｖの定格電圧を印加する。記録紙Ｐが給紙されたことを位置センサ７０２が検知した後、タイマ７０４により計測した所定時間が経過しても位置センサ７０２が記録紙Ｐを検知しなければ、記録紙Ｐの給紙が行われていないので定着も行われない。そこで、制御手段７０１は電圧制御回路７０３を制御してファンモータ１０２に例えば８Ｖの定格電圧を印加する。

なお、ファンモータ１０２の作動に関しては、モータ１０２Ｂは通電してから最大回転数になるまでタイムラグがあるので、記録紙Ｐが給紙手段２１により給紙されたことを検知した直後にモータ１０２Ｂを回転開始させることが望ましい。

また、ファンモータ１０２への印加電圧を変更するのではなく、印加時間を変更するようにしてもよい。即ち、定着時には連続して印加し、非定着時には不連続に印加すれば、非定着時の風速を定着時の風速より低下させることができる。

具体例としては、非定着時に、１ｓの時間で２４Ｖの電圧を印加し、続く２ｓの時間で電圧を印加しないオン・オフ状態を繰り返す。これにより、非定着時の風速は定着時の風速の１／３となる。

また、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御に対応したファンモータであれば、更に細かい周期でオン・オフ制御が可能になる。

具体例としては、非定着時に１ｍｓの時間で電圧を印加した後に、２ｍｓの時間で電圧を印加しないオン・オフ状態を繰り返す。

前述の１ｓのオンと２ｓのオフを繰り返す場合は、電圧印加からファンモータの回転が安定するまでの立ち上がり時間が約１ｓ必要であるので、ファンモータの回転数、即ち風速が周期的に変動するが、ＰＷＭ制御では高周波で制御できるので、ファンモータの回転数、即ち風速が安定するといった利点がある。

この場合は図３のブロック図において、非定着時に制御手段７０１はタイマ７０４の情報に基づいて電圧制御回路７０３を制御し、ファンモータ１０２をオン・オフさせる。

また、温度センサをファンモータ１０２若しくはその近傍に配置し、非定着時には温度センサが検知した温度に対応する風速で送風してもよい。温度センサとしては、熱電対やサーミスタを用いることができる。また、温度センサを配置する場所はファンモータ１０２のプリント回路板１０２Ｃの近傍が望ましいが、エアノズル１０１内の空気温度やエアノズル１０１の温度を検知するようにしてもよい。

具体例としては、非定着時に温度センサで温度を検知し、その温度に応じてファンモータ１０１への印加電圧を変更する。例えば、検知温度が４０℃以下のときは、電圧を印加しない。検知温度が４０℃を越え５０℃以下のときは、定格電圧の３０％の電圧（２４Ｖの場合は約８Ｖ）を印加する。検知温度が５０℃を越えたときは、定格電圧の５０％の電圧（２４Ｖの場合は１２Ｖ）を印加する。

なお、印加電圧を変更するのではなく、前述の如く印加時間のオン・オフ時間を変更するようにしてもよい。

この場合は図３のブロック図において、非定着時に制御手段７０１は温度センサ７０５が検出した温度に基づいて電圧制御回路７０３を制御し、ファンモータ１０２に定格電圧より低い電圧を印加する。

また、定着装置を備えた画像形成装置内に温度センサを配置し、非定着時には温度センサが検知した温度に対応する風速で送風してもよい。即ち、環境温度が高いと、ファンモータ１０２への影響がより大きくなるので、風速を高速に設定する。なお、温度センサが検知する温度を記録紙の温度に対応させるのであって、高温の定着装置より離れている場所に温度センサを配置することが望ましい。

具体例としては、非定着時にファンモータへ１０２の印加電圧を、２０℃環境下では定格電圧の３０％（風速も３０％に低下）に設定し、３０℃環境下では定格電圧の４０％（風速も４０％に低下）に設定する。また、低温下ではファンモータ１０２のプリント回路板１０２Ｃへ結露し易いので、印加電圧を大きくして風速を高速に設定することが望ましい。そこで、１０℃環境下では定格電圧の４０％（風速も４０％に低下）に設定する。

この場合は図３のブロック図において、非定着時に制御手段７０１は温度センサ７０６が検出した温度に基づいて電圧制御回路７０３を制御し、ファンモータ１０２に定格電圧より低い電圧を印加する。

また、プリントモードに基づいて定着部材の設定温度を変更し、定着性を向上させる場合がある。このような場合に、非定着時にはプリントモードに基づいた風速で送風してもよい。即ち、非定着時にはファンモータ１０２への印加電圧を変え、エアノズル１０１からの風速を変更する。下記に具体例を示す。なお、エアノズル１０１の吐出口を縦３ｍｍ、横３００ｍｍとする。

カラーモードの場合にモノクロモードの場合より定着部材の設定温度を１０℃高くしたときは、ファンモータ１０２への印加電圧を１０％高くし、風速を約２ｍ／ｓ速く設定する。

両面モードの場合に定着部材の設定温度を１面目より２面目の方を１０℃低くしたときは、ファンモータ１０２への印加電圧を１０％低くし、風速を約２ｍ／ｓ遅く設定する。

高光沢モードの場合に通常モードの場合より定着部材の設定温度を１０℃高くしたときは、ファンモータ１０２への印加電圧を１０％高くし、風速を約２ｍ／ｓ速く設定する。

なお、高光沢モードとは通常モードに較べて高品位画像を形成するモードであって、例えば高画質画像や写真画像を形成するモードである。

厚紙モードやコート紙モードの場合に普通紙モードの場合より定着部材の設定温度を１０℃高くしたときは、ファンモータ１０２への印加電圧を１０％高くし、風速を約２ｍ／ｓ速く設定する。

この場合は図３のブロック図において、非定着時に制御手段７０１は設定されたプリントモード情報７０７に基づいて電圧制御回路７０３を制御しファンモータ１０１に電圧印加する。

更に、非定着時にはプリントジョブ情報に基づいた風速で送風してもよい。即ち、非定着時にはファンモータ１０２への印加電圧を変え、エアノズル１０１からの風速を変更してもよい。

例えば、連続通紙の後には定着ベルト８１の温度上昇が生じ易いので、ファンモータ１０２への風速を速く設定する。具体例としては、３０枚未満の記録紙を連続通紙して定着した後における非定着時には、定格電圧の３０％の電圧（２４Ｖの場合は約８Ｖ）を印加し、３０枚以上の記録紙を連続通紙して定着した後における非定着時には、定格電圧の４０％〜５０％の電圧（２４Ｖの場合は約１０Ｖ〜１２Ｖ）を印加する。

また、画像濃度、即ち記録紙上のトナー付着量が多い場合には定着部材の設定温度を高くすることがあるので、この場合にはファンモータ１０２への風速を速く設定する。例えば、トナー付着量が５〜８ｇ／ｍ^２から１０〜１５ｇ／ｍ^２になった場合に定着部材の設定温度を１０℃高く設定したときは、ファンモータ１０２への印加電圧を１０％高くし、風速を約２ｍ／ｓ速く設定する。

この場合は図３のブロック図において、非定着時に制御手段７０１は設定されたジョブモード情報７０８に基づいて電圧制御回路７０３を制御しファンモータ１０１に電圧印加する。

なお、記録材の非定着時に検知温度、プリントモード情報及びプリントジョブ情報に基づいて制御手段７０１が制御する場合に、ファンモータ１０２への印加電圧を低下させるように制御するのではなく、前述の如くオン・オフの電圧を繰り返して印加するように制御してもよい。

以上の構成において、定着ベルト８１の温度上昇に伴ってファンモータ１０２が所定の温度以上に加熱される虞がある場合もある。このような虞がある場合には、図４に示す如くエアノズル１０１の流路を開閉する開閉弁を設けてもよい。

図４に示す如く、開閉弁１１１は支軸１１２に支持され、支軸１１２を中心に回動自在に構成されている。支軸１１２には不図示のバネが係着していて、バネは開閉弁１１１を反時計方向に付勢している。即ち、開閉弁１１１はエアノズル１０１の流路を閉鎖する方向に付勢されている。

エアノズル１０１の外部にはソレノイド１１４が設けられ、ソレノイド１１４のプランジャ１１４Ａがエアノズル１０１の側壁を貫通し、開閉弁１１１と係合している。そして、定着時には、ソレノイド１１４に通電すると、図４（ａ）の如くプランジャ１１４Ａの後端がソレノイド１１４の中に後退するので、開閉弁１１１は引き込まれて時計方向に回動し、開放状態になる。従って、ファンモータ１０２に送風された空気がニップ部Ｎの出口側に吐出する。

一方、非定着時にソレノイド１１４に通電を行わなければ、図４（ｂ）の如くプランジャ１１４Ａはソレノイド１１４の内部に設けた不図示のバネにより突出するので、開閉弁１１１は不図示のバネによって反時計方向に回動し、先端がエアノズル１０１の内壁に当接してエアノズル１０１の流路を閉鎖する。この結果、定着ベルト８１により加熱された空気がファンモータ１０２に到達することがないので、プリント回路板１０２Ｃに実装された電子部品が破損することがない。また、エアノズル１０１の側壁には排気口１０１Ａが設けられているので、定着ベルト８１により加熱されてエアノズル１０１に入った空気は排気口１０１Ａを抜けて上昇することになる。

また、定着時には、開閉弁１１１が排気口１０１Ａを閉鎖するので、ファンモータ１０２から送風された空気の一部が逃げて無駄になることがない。

但し、図４（ｂ）の構成ではファンモータ１０２と開閉弁１１１との間が密閉された空間になるので、この空間に排気口を設けてもよい。但し、この排気口を、定着時にファンモータ１０２から送風された空気が逃げ難い部所に設けることが望ましい。この排気口によりファンモータ１０２により送風される冷気が流通し易くなる。

その他に、ファンモータ１０２を記録紙の幅方向の中央部及び両端部の３ヶ所に配置した場合に、小幅サイズの記録紙を給紙して定着するときは中央部に配置したファンモータ１０２のみを駆動すればよい。また、小幅サイズの記録紙を連続して給紙した場合には、定着ベルト８１の中央部は記録紙が接触することにより熱が吸収されて温度低下し、両端部は記録紙が接触しないので温度低下しない。この結果、軸方向に温度差が生ずるので、非定着時には中央部に配置したファンモータ１０２の風速より両端部に配置したファンモータ１０２の風速をより高速にすることが望ましい。

また、以上の実施の形態に関してはベルト定着装置として説明したが、本発明は熱ローラ定着装置にも適用できる。

８ 定着装置
８１ 定着ベルト
１０１ エアノズル
１０２ ファンモータ
１０２Ａ ファン
１０２Ｂ モータ
１０２Ｃ プリント回路板
１１１ 開閉弁
１１４ ソレノイド
１１４Ａ プランジャ
７０１ 制御手段
７０２ 位置センサ
７０３ 電圧制御回路
７０４ タイマ
７０５，７０６ 温度センサ
７０７ プリントモード情報
７０８ プリントジョブ情報
Ｎ ニップ部
Ｐ 記録紙

Claims (8)

1. 加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧する加圧部材とにより形成されたニップ部で記録材のトナー像を定着する定着装置において、
   ファン、該ファンを回転させるモータ及び該モータを制御するファン制御部を有するファンモータと、
   前記ファンモータによって送風された空気を前記ニップ部の出口部近傍に吹き付けるエアノズルと、
   記録材の非定着時に、前記エアノズルから吐出する空気の風速を記録材の定着時より低下させて、前記定着部材にて加熱された空気が前記エアノズルを通って前記ファンモータに到達することを阻止すべく制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする定着装置。
2. 前記制御手段は記録材の非定着時に前記ファンモータへ定格電圧より低い電圧を印加すべく制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御手段は記録材の非定着時に前記ファンモータへオン・オフの電圧を繰り返して印加すべく制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記ファンモータ若しくはその近傍に温度センサを配置し、前記制御手段は記録材の非定着時に前記温度センサが検知した温度に対応する風速で送風すべく制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 前記定着装置を備えた画像形成装置の内部に温度センサを配置し、前記制御手段は記録材の非定着時に前記温度センサが検知した温度に対応する風速で送風すべく制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
6. 前記制御手段は記録材の非定着時にプリントモード情報に基づいた風速で送風すべく制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
7. 前記制御手段は記録材の非定着時にプリントジョブ情報に基づいた風速で送風すべく制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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