JP5858648B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、特に、画像形成装置におけるトナー画像定着装置に関する。

従来、レーザビーム等を用いた画像形成装置においては、次のように画像形成を行う。まず、記録材に対して電子写真プロセス・静電記録プロセス等の作像手段部で転写方式又は直接方式によって画像情報の未定着トナー画像を形成担持させる。そして、その記録材を加熱定着装置に搬送導入して画像を永久固着画像として加熱定着させ、画像形成物として出力する。このような加熱定着装置（以下、定着装置と呼ぶ）としては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の装置が広く用いられている。
図２２〜図２４を参照して、定着フィルムを使用する定着装置の従来例について説明する。図２２は、従来例における定着装置の概略構成を示す断面図である。図２３は、従来例における幅方向での紙幅検知センサ及び紙幅規制ガイドの配置図である。図２４は、従来例における幅方向での紙幅検知センサ及び紙幅規制ガイドの配置図である。
この定着装置Ｆでは、ヒータホルダ１７に固定支持させた加熱手段１６（以下定着ヒータと呼ぶ）と弾性加圧ローラ１９との間に薄肉の定着フィルム１８をはさませて定着ニップ部Ｎを形成している。定着フィルム１８を定着ヒータ１６の面に摺動移動させ、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１８と加圧ローラ１９の間でトナー画像ｔを担持した記録材Ｐを挟持搬送する。そして、定着フィルム１８を介した定着ヒータ１６からの熱により記録材Ｐ上のトナー画像を加熱する。記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔは、定着ニップ部Ｎを通過する際に、熱と圧力を受け、記録材Ｐ上に完成定着画像（永久固着画像）として定着される。
定着ニップ部Ｎにおいて、未定着トナーｔが接する定着部材である定着フィルム１８側に弾性層を設けている。その理由は、トナー画像表面をできるだけ均一に定着するためである。定着フィルム１８側に弾性層を設けることにより、トナー画像ｔが定着ニップ部Ｎを通過する際に、弾性層がトナー層に沿って変形する。これにより、画像上不均一に載っているトナーが、弾性層によって包み込まれ、均一に熱を与えられることにより、均一な定着が達成される。定着フィルム１８は、ポリイミド樹脂を、厚み５０μｍの円筒状に形成したエンドレスフィルム上に、弾性層としてシリコーンゴム層を形成した上に、厚み３０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆してなる。定着ヒータ１６は抵抗発熱体であり、アルミナ等の耐熱性の基材上に例えば印刷によって抵抗体パターンを形成し、その表面をガラス層で被覆したものである。
以上のような画像形成装置およびその定着装置には、様々な幅や長さをもった記録材が通紙される。ここで、画像形成装置に通紙印刷可能な最大幅を有する最大サイズ紙よりも幅の小さい記録材（以下小サイズ紙と呼ぶ）を連続通紙すると、いわゆる「非通紙部昇温」が発生する。すなわち、定着装置内で記録材の通過する部分と、通過しない部分との熱の消費の差から通過しない部分での温度の上昇が大きくなる現象である。この現象がひどくなると、定着装置の加圧ローラの熱膨張に不均一を生じ、ゴムが破断したり、フィルム加熱方式の定着装置にあってはフィルムの送り速度に差が生じて、ネジレが発生したりする。また、装置の耐熱温度を超えると加圧ローラ表面、ヒータホルダの溶融等がおこる。
あるいは、小サイズ紙の通紙直後に通常サイズ紙を通紙すると、小サイズ紙の非通紙部が高温になっているため、ここでトナーの溶融過多がおこる。すると、本来記録材に定着されるべきトナーが定着フィルム表面部分に転移して、定着フィルム１周後に記録材に再転位する画像問題（ホットオフセット）が発生するという問題があった。
この問題を解決する為に、定着装置における加熱手段の両端の非通紙部に冷却ファンからの冷却風が吹き出る送風口を設け、冷却風量を可変できるような構成で非通紙部を冷却する定着装置が提案されている。また、様々な記録材サイズに対応できるよう送風口の幅
方向を可変可能にした定着装置も提案されている。
特許文献１の定着装置は、使用する記録材の幅に応じて送風口の幅方向の長さ調節するシャッタに加えて、非通紙部と通紙部の境目の昇温を検知するためにシャッタに温度検知手段を設置し、検知温度によって冷却ファンのＯＮ／ＯＦＦ制御を行っている。
上記従来例における小サイズ紙と通常サイズ紙の判別の方法としては図２３に示すように、紙幅検知センサを幅方向において小サイズ紙と通常サイズの記録材を判別できる位置に配置する方法がある。図２３は幅方向における部材の配置の位置関係を示す図である。図２３の場合では中央を通紙基準とする装置で、紙幅検知センサ５４を中央通紙基準位置から９９ｍｍの位置に配置してある。紙幅検知センサ５４が記録材を検知した場合は、通常サイズ紙として認識し、紙幅検知センサ５４が記録材を検知しない場合は小サイズ紙と判断する。記録材の通紙位置は記録材の給紙口に配置した紙幅規制ガイド４９ａ、４９ｂによって左右両端を規制される。紙幅規制ガイド４９ａ、４９ｂは常に中央通紙基準を中心として左右対称になるように左右連動してスライドし、記録材の幅に紙幅規制ガイド４９ａ、４９ｂを合わせることで、常に記録材は中央基準で通紙されるようになっている。
ところで上記図２３に述べた構成では、本来であれば小サイズ紙と検知するべきところを、通常サイズ紙と検知してしまうといった記録材サイズ誤検知の問題がある。これはユーザーが誤って紙幅規制ガイド４９ａ、４９ｂを記録材の幅に合わせずに設定した場合におこる可能性がある。図２３のように、幅規制を中央基準で行う構成でかつ幅方向の一方にのみ紙幅検知センサ５４を設けた画像形成装置において、紙幅規制ガイド４９ａ、４９ｂを記録材の幅に合わせずに最大に広げた場合を考える。このとき小サイズ紙を左右の紙幅規制ガイド４９ａ、４９ｂのうち、紙幅検知センサ５４がある側のガイドに沿わせて通紙させた時に、記録材が紙幅検知センサ５４側にあるとセンサオンとなるため、通常サイズ紙として誤検知する。この誤検知により、本来ならば小サイズ紙として非通紙領域に冷却風を当てる制御を行うべきところを、通常サイズ紙として制御してしまうことで、上述した非通紙部昇温による加熱装置の破損や、ホットオフセット等の障害を引き起こす可能性がある。
そこで、上記のような誤って紙幅規制ガイドを最大に広げてどちらか片側に記録材を寄せて通紙された場合（以下、片寄せ通紙と呼ぶ）でも確実に小サイズ紙を検知するためには、図２４に示す構成が考えられる。すなわち、記録材の通紙基準の中心に対して左右両側に紙幅検知センサを設ける構成である。図２４のように左右それぞれに紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂを有することで、小サイズ紙を片寄せ通紙された場合でも、必ず５４ａ、５４ｂのどちらかのセンサが、センサオフとなるため小サイズ紙と検知できる。
また別の手段として、加熱装置において小サイズ紙の通紙時に非通紙部となる領域に温度検知手段を配置し、非通紙部の温度を検知することで記録材の幅を推定する構成もよく用いられている。

特開２００８−３２９０３号公報

しかしながら、上記従来例には次のような問題がある。特許文献１においては小サイズ紙が装置中央を通紙された場合の非通紙部である両端部を冷却する構成である。このため、従来例に示す通り小サイズ紙の片寄せ通紙を検知しても非通紙部のみに冷却風を当てることができず、記録材が片側に寄せられていることにより実際には記録材が通過している領域にも冷却風が当たってしまう。このため記録材が通過している定着ニップの温度が均一とならず、冷却風が当たっている部分の温度は下がってしまう。この結果、冷却風が当たっている部分の定着性の低下という新たな問題を引き起こしてしまう。また、小サイズ紙を中央基準で通紙したときよりも、片寄せ通紙のときの方が非通紙部は広がってしまう
ため非通紙部昇温はより大きくなってしまう。

本発明の目的は、記録材が片寄せ搬送された場合に、記録材が片寄せされた側の定着性の劣化を抑制し、かつ、定着部材において記録材が通過しない領域の昇温をより確実に抑制することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、
未定着画像を担持する記録材を第１回転体と第２回転体の間に形成される定着ニップ部で挟持搬送しつつ加熱し、未定着画像を記録材に定着する定着手段と、
記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の一方の端部領域を冷却する第１冷却手段であって、前記一方の端部領域に冷却風を送風するための第１開口を開閉するための第１シャッタを有する第１冷却手段と、
記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の他方の端部領域を冷却する第２冷却手段であって、前記他方の端部領域に冷却風を送風するための第２開口を開閉するための第２シャッタを有する第２冷却手段と、
を有する画像形成装置において、
前記第１シャッタと前記第２シャッタは、各々単独で駆動可能であり、前記定着ニップ部で搬送される記録材が記録材搬送方向に対して直交する方向で前記一方の端部領域に寄っていることにより前記一方の端部領域よりも前記他方の端部領域が高温となっている場合、前記第２冷却手段は、前記第２開口を開放する位置に前記第２シャッタを位置させて前記他方の端部領域に冷却風を送風し、前記第１冷却手段は前記第１開口を閉鎖する位置に前記第１シャッタを位置させることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、
未定着画像を担持する記録材を第１回転体と第２回転体に間に形成される定着ニップ部で挟持搬送しつつ加熱し、未定着画像を記録材に定着する定着手段と、
記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の一方の端部領域を冷却する第１冷却手段であって、前記一方の端部領域に冷却風を送風するための第１ファンを有する第１冷却手段と、
記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の他方の端部領域を冷却する第２冷却手段であって、前記他方の端部領域に冷却風を送風するための第２ファンを有する第２冷却手段と、
を有する画像形成装置において、
前記第１ファンと前記第２ファンは、各々単独で駆動可能であり、前記定着ニップ部で搬送される記録材が記録材搬送方向に対して直交する方向で前記一方の端部領域に寄っていることにより前記一方の端部領域よりも前記他方の端部領域が高温となっている場合、前記第２ファンを駆動して前記他方の端部領域に冷却風を送風し、前記第１ファンは駆動させないことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、記録材が片寄せ搬送された場合に、記録材が片寄せされた側の定着性の劣化を抑制し、かつ、定着部材において記録材が通過しない領域の昇温をより確実に抑制することができる。

実施例１における片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスを示すフローチャート。 実施例１における画像形成装置の概略構成を示す断面図。 実施例１におけるマルチカセットの斜視図。 実施例１における定着装置の概略構成を示す断面図。 実施例１における定着装置の斜視図。 実施例１におけるシャッタ機構の簡易構成図。 実施例１における幅方向でのサーミスタ及びダクトの配置図。 実施例１における加熱制御部の電気回路図。 実施例１におけるサーミスタ、冷却ファン及びシャッタ制御系統のブロック図。 実施例１におけるファン駆動回路図。 実施例１におけるサーミスタ温度推移及びシャッタ、ファン駆動のタイムチャート。 実施例１における幅方向での小サイズ紙及びシャッタの配置図。 実施例２における定着装置の斜視図。 実施例２における幅方向でのサーミスタ及びダクトの配置図。 実施例２における冷却ファン及びサーミスタの制御系統のブロック図。 実施例２におけるファン駆動回路図。 実施例２における片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスを示すフローチャート。 実施例２におけるサーミスタ温度推移及びファン駆動のタイムチャート。 実施例３における幅方向での紙幅検知センサ及びダクトの配置図。 実施例３における冷却ファン、シャッタ及び紙幅検知センサの制御系統のブロック図。 実施例３における片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスを示すフローチャート。 従来例における定着装置の概略構成を示す断面図。 従来例における幅方向での紙幅検知センサ及び紙幅規制ガイドの配置図。 従来例における幅方向での紙幅検知センサ及び紙幅規制ガイドの配置図。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
実施例１であるカラー画像形成装置を、図面を参照して詳細に説明する。説明は、画像形成装置の全体説明、加熱定着手段（定着装置）の説明、加熱制御手段の説明、片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスの説明の順で行う。本実施例に係る画像形成装置の具体的適用例としては、例えば、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等が含まれる。また
、本実施例に係る定着装置は、画像形成プロセス手段により記録材の面に目的の画像情報に対応した未定着トナー画像を形成担持させ、該未定着トナー画像を該画像を担持している記録材面上に永久固着画像として加熱定着処理する方式の定着装置である。画像形成プロセス手段は、電子写真、静電記録、磁気記録等であり、加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いている。記録材は、紙、印刷紙、記録材シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等であり、転写方式は直接転写もしくは間接転写方式である。

（画像形成装置）
図２に、本実施例であるカラー画像形成装置の概略構成断面図を示す。本実施例のカラー画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像（現像剤像）を重ね合わせることでフルカラー画像を得る画像形成装置である。Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋはそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー像を形成する４つのプロセスカートリッジであり、下から上に順に配列してある。各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋは、それぞれ、以下の手段をひとつの容器にまとめた、いわゆるオールインワンカートリッジを使用している。すなわち、オールインワンカートリッジは、像担持体たる感光体ドラム１ｂｋ、１ｍ、１ｃ、１ｙ、帯電手段たる帯電ローラ２ｂｋ、２ｍ、２ｃ、２ｙ、静電潜像を顕像化するための現像手段３ｂｋ、３ｍ、３ｃ、３ｙを有する。さらに感光体ドラム１ｂｋ、１ｍ、１ｃ、１ｙのクリーニング手段４ｂｋ、４ｍ、４ｃ、４ｙ等を有する。イエローのプロセスカートリッジＹの現像手段３ｙにはイエロー色トナーを、シアンのプロセスカートリッジＣの現像手段３ｃにはシアン色トナーを、それぞれ充填してある。また、マゼンタのプロセスカートリッジＭの現像手段３ｍにはマゼンタ色トナーを、ブラックのプロセスカートリッジＢｋの現像手段３ｂｋにはブラック色トナーを、それぞれ充填してある。

感光体ドラム１ｙ、１ｃ、１ｍ、１ｂｋに露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系５が前記４色のプロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋに対応して設けられている。光学系５としてはレーザ走査露光光学系を用いている。各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋにおいて、光学系５より、画像データに基づいた走査露光が、帯電手段２ｙ、２ｃ、２ｍ、２ｂｋにより一様に帯電された各感光体ドラム１ｙ、１ｃ、１ｍ、１ｂｋ上になされる。これにより、各感光体ドラム１ｂｋ、１ｍ、１ｃ、１ｙ表面に画像データに対応する静電潜像が形成される。不図示のバイアス電源部より現像手段３ｂｋ、３ｍ、３ｃ、３ｙの現像ローラに印加される現像バイアスを、帯電電位と潜像（露光部）電位の間の適切な値に設定する。これにより通常負の極性に帯電されたトナーが感光体ドラム１ｂｋ、１ｍ、１ｃ、１ｙ上の静電潜像に静電吸着して感光体ドラム１ｂｋ、１ｍ、１ｃ、１ｙ上の静電潜像が現像される。すなわち、イエローのプロセスカートリッジＹの感光体ドラム１ｙにはイエロートナー像が、シアンのプロセスカートリッジＣの感光体ドラム１ｃにはシアントナー像が、それぞれ形成される。また、マゼンタのプロセスカートリッジＭの感光体ドラム１ｍにはマゼンタトナー像が、ブラックのプロセスカートリッジＢｋの感光体ドラム１ｂｋにはブラックトナー像が、それぞれ形成される。

各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋの各感光体ドラム１ｙ、１ｃ、１ｍ、１ｂｋ上に現像形成された前記の単色トナー画像は、各感光体ドラム１の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体６上へ所定の位置合わせ状態で順に一次転写され重畳される。これにより、中間転写体６上にフルカラートナー画像が合成形成される。本実施例においては、中間転写体６として、エンドレスの中間転写ベルトを用いており、駆動ローラ７、二次転写ローラ対向ローラ１４、テンションローラ８の３本のローラに懸回して張架してあり、駆動ローラ７によって駆動される。以降、中間転写体６を中間転写ベルト６という。

各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋの各感光体ドラム１ｙ、１ｃ、１ｍ、１ｂｋ上から中間転写ベルト６上へのトナー像の一次転写手段としては、一次転写ローラ９ｙ、
９ｃ、９ｍ、９ｂｋを用いている。一次転写ローラ９ｂｋ、９ｍ、９ｃ、９ｙに対して、不図示のバイアス電源部より、トナーと逆極性（通常正極性）の一次転写バイアスを印加する。これにより各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋの各感光体ドラム１上から中間転写ベルト６に対して、トナー像が一次転写される。各プロセスカートリッジＹ・Ｃ・Ｍ・Ｂｋにおいて感光体ドラム１上から中間転写ベルト６への一次転写後、感光体ドラム１上に転写残として残ったトナーは、クリーニング手段４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｂｋにより除去される。本実施例においては、クリーニング手段４ｂｋ、４ｍ、４ｃ、４ｙとして、ウレタンブレードを用いた接触除去のクリーニングを行っている。

一方、記録材供給部となる記録材カセット１０にセットされた記録材Ｐは、給送ローラ１１により搬送される。なお、本実施例の画像形成装置においては最大用紙幅がＬＥＴＴＥＲサイズで、搬送方向と直交する幅方向において記録材の中央を搬送基準として搬送する。そして、レジストローラ１２により所定の制御タイミングで、二次転写ローラ対向ローラ１４に懸回されている中間転写ベルト６部分と二次転写手段としての二次転写ローラ１３とのニップ部に搬送される。中間転写ベルト６上に形成された一次転写トナー像は、二次転写手段たる二次転写ローラ１３に不図示のバイアス電源部より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより、記録材Ｐ上に一括転写される。二次転写後に中間転写ベルト６上に残った二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング手段１５により除去される。本実施例においては、感光体ドラム１ｂｋ、１ｍ、１ｃ、１ｙのクリーニング手段４ｂｋ、４ｍ、４ｃ、４ｙと同様、ウレタンブレードによる中間転写体クリーニングを行っている。

記録材Ｐ上に二次転写されたトナー画像は、定着手段たる定着装置Ｆを通過することで、記録材Ｐ上に溶融定着され、排紙パスを通って排紙トレイに搬出されて画像形成装置の出力画像となる。

画像形成装置の給紙口である記録材カセット１０もしくは、マルチトレイ４６には、用紙の搬送と直交する方向（幅方向）での用紙の給紙位置（供給位置）を規制するための紙幅規制ガイド（規制部材）が設けられている。

図３に紙幅規制ガイドの例として、マルチトレイの斜視図を示す。４６は用紙を保持するためのトレイ台、４７はマルチ給紙ローラ、４８はトレイ台上の用紙の有無を検知するマルチ紙有無センサである。紙幅規制ガイドは左右一対の４９ａ、４９ｂよりなり、互いの相対位置を幅方向に可変に構成されており、用紙のサイズ（幅）に合わせてスライドさせることで、用紙を正常の通紙基準位置に合わせて搬送することができる。ここでトレイ側からみて搬送方向に向かって左側が４９ａ、右側が４９ｂである。本実施例の画像形成装置は、通紙基準を中央基準としており、したがって紙幅規制ガイド４９ａ、４９ｂは常に中央通紙基準位置（搬送基準位置）から等距離となるように連動してスライドするようになっている。

紙幅規制ガイドの可動範囲は、装置の最小通紙可能サイズ幅として３ｉｎｃｈ×５ｉｎｃｈ（７６．２ｍｍ×１２７ｍｍ）の用紙を通紙できるように、４９ａ、４９ｂ間の距離（開き幅）を最小に縮めた状態で７５ｍｍとなっている。また最大通紙可能サイズ幅としてＬＥＴＴＥＲサイズ（２１６ｍｍ×２７９．４ｍｍ）を規制できるように最大に広げた状態で２１８ｍｍとなっている。通紙する用紙のサイズよりも若干紙幅規制ガイドの開き幅を最小で若干小さく、また最大で若干大きくしているのは、用紙自体の寸法公差を考慮している。

（定着装置Ｆ）
図４は、本実施例における定着装置Ｆの概略構成断面図である。本実施例の定着装置Ｆ
は、定着フィルム方式、加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）の装置である。１８は第一の定着部材（回転体）としての定着フィルムであり、フィルム状部材に弾性層を設けてなる円筒状（エンドレスフィルム状）の部材である。１９は第二の定着部材（回転体）としての加圧ローラである。１６は加熱手段（以後定着ヒータという）であり、１７は横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するヒータホルダである。この定着ヒータ１６はヒータホルダ１７の下面に該ホルダの長手に沿って配設してある。定着フィルム１８はこのヒータホルダ１７にルーズに外嵌させてある。

ヒータホルダ１７は、耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂で形成し、定着ヒータ１６を保持し、定着フィルム１８をガイドする役割を果たす。本実施例においては、液晶ポリマーとして、デュポン社のゼナイト（登録商標）７７５５を使用した。ゼナイト（登録商標）７７５５の最大使用可能温度は、約２７０℃である。

加圧ローラ１９は芯金の両端部を不図示の定着装置フレームの奥側と手前側の側板間に回転自由に軸受保持させて配設してある。この加圧ローラ１９の図４紙面右側に、前記の定着ヒータ１６・ヒータホルダ１７・定着フィルム１８等から成る加熱アセンブリを、定着ヒータ１６側を図４紙面左向き（加圧ローラ１９側）にして加圧ローラ１９に並行に配置する。ヒータホルダ１７の両端部を、ヒータホルダ１７の内部に設けた加圧ステー２０と、加圧ステー２０両端に設けた加圧バネ２１からなる加圧機構により片側９８Ｎ（１０ｋｇｆ）、総圧１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）の力で加圧ローラ１９の軸線に直行する方向に付勢する。この結果、定着ヒータ１６の図４紙面左向き面（加圧ローラ１９に対向する面）を、定着フィルム１８を介して加圧ローラ１９の弾性層に該弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって接触され、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。また加圧機構は、不図示の圧解除機構を有し、ジャム処理時等に、加圧を解除し、記録材Ｐの除去が容易な構成となっている。

加圧ローラ１９は不図示の駆動手段により矢印Ａの反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ１９の回転駆動による、該加圧ローラ１９の外面と定着フィルム１８との、定着ニップ部Ｎにおける接触摩擦力により円筒状の定着フィルム１８に回転力が作用する。この結果、該定着フィルム１８は、その内面側が定着ヒータ１６の左向き面に密着して摺動しながら、ヒータホルダ１７の外回りを矢印Ｂの時計方向に従動回転状態になる。定着フィルム１８内面には不図示のグリスが塗布され、ヒータホルダ１７と定着フィルム１８内面との摺動性を前記グリスにより確保している。

加圧ローラ１９が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム１８が従動回転状態になり、また定着ヒータ１６に通電がなされ、該定着ヒータ１６が昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態になる。その温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１８と加圧ローラ１９との間に、未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが入り口ガイド２２に沿って案内されて導入される。そして、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム１８の外面に密着して定着フィルム１８と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、定着ヒータ１６の熱が定着フィルム１８を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像ｔが記録材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム１８から曲率分離され、定着排紙ローラ２３で排出される。５０は本実施例における冷却手段であるファンであり、５１は冷却ファンからの冷却風を定着装置Ｆに送るための風路となるダクトである。

図５に、本実施例の定着装置Ｆの長手方向の位置関係をあらわす概略斜視図を示す。定着ヒータ１６の温度検知を行う為の温度検知手段として、メインサーミスタ２４は熱源である定着ヒータ１６上の中央部に、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂは最大サイズ紙の通紙
領域内の端部（最大サイズの紙幅より内側）に、それぞれ設けられている。これらメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂは、それぞれ定着ヒータ１６上の発熱体に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置される。ダクト５１には加圧ローラ１９を冷却する冷却風を加圧ローラ１９の両端近傍に送り出すための送風口５２ａ、５２ｂが開口している。また、５３ａ、５３ｂは送風口５２ａ、５２ｂをそれぞれ独立して開閉可能なシャッタである。

図６は実施例１におけるシャッタ機構の簡易構成図である。図６に示すように、シャッタ５３ａ、５３ｂをスライドし送風口５２ａ、５２ｂを開閉させるためのカム５７ａ、５７ｂが設置され、カム５７ａ、５７ｂを駆動させるための軸上に不図示のギア列を介してシャッタ用モータＭ１及びＭ２がそれぞれ接続されている。Ｍ１及びＭ２はパルスモータであり、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５からパルスモータ駆動回路５５ａ、５５ｂを介して相信号が出力され、所定のステップ数駆動し、カム５７ａ、５７ｂを回転させる。カム５７ａ、５７ｂの回転によりシャッタ５３ａ、５３ｂは独立にスライドさせることが可能となる。また、５８ａ及び５８ｂは、カム５７ａ、５７ｂの初期位置を検知するフォトインタラプタ（以下、ホームポジションセンサと呼ぶ）であり、例えば、東芝製ＴＬＰ１２４３のようなものが使用される。本実施例ではカム５７ａ、５７ｂと同期して回転するフラグ５９ａ、５９ｂがフォトインタラプタのＬＥＤ−フォトトランジスタ間に有る場合はＨｉｇｈ出力され、無い場合にはＬｏｗ出力となる。この出力信号よりエンジン制御部（ＣＰＵ）３５はシャッタ５３ａ、５３ｂの位置を検知する。
本実施例では、加圧ローラ１９を冷却する構成であるが、定着フィルム１８側の温度を冷却しても良いし、両方とも冷却しても構わない。

図７に記録材の搬送と直交する方向（幅方向）での定着装置Ｆにおけるメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂ、給紙口での搬送可能な最大サイズ紙と小サイズ紙、及び冷却ファン５０からの冷却風の送風口５２ａ、５２ｂの位置関係を示す。メインサーミスタ２４は、装置に搬送可能ないかなるサイズの用紙が通紙されても常に通紙領域となるよう中央基準位置から左に２５ｍｍの位置にメインサーミスタの中心が来るよう配置されている。サブサーミスタ２５ａ、２５ｂは、最大サイズ紙が通紙される領域内でかつ、小サイズ紙が通紙された時に非通紙部（記録材が通過しない非通過領域）となる位置に配置されている。サブサーミスタ２５ａ、２５ｂは中央基準位置からそれぞれ等距離となる位置に左右対称に配置されており、ここでは搬送方向に向かって左側が２５ａ、右側が２５ｂである。本実施例においては、Ａ４サイズ（幅２１０ｍｍ）より小さい紙を小サイズ紙として扱うため、サブサーミスタの位置は中央基準位置から９９ｍｍの位置にサーミスタの中心が来るように配置している。もちろん、どの記録材サイズを小サイズ紙として扱うかは画像形成装置によって異なるため、サブサーミスタの中央基準位置から位置はターゲットとする小サイズ紙によって異なる。小サイズ紙が通紙されると定着装置Ｆの非通紙部が昇温するため、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂはこの温度を直接検知する。またサブサーミスタ２５ａ、２５ｂは温度制御には用いられず、非通紙昇温のような定着ヒータ１６の異常昇温のみを検知する。

送風口５２ａ、５２ｂも同様に、最大サイズ紙が通紙される領域内でかつ、小サイズ紙が通紙された時に非通紙領域となる位置に設けられている。また中央基準位置からそれぞれ等距離となる位置に左右対称に配置されており、ここでは搬送方向に向かって左側が５２ａ、右側が５２ｂである。通常使用においては、定着装置Ｆの加圧ローラ１９の回転開始とともに、定着フィルム１８の従動回転が開始し、定着ヒータ１６の温度の上昇とともに、定着フィルム１８の内面温度も上昇していく。定着ヒータ１６への通電は、サーミスタ２４の検出温度が目標温度（例えば１９５℃）になるように、入力電力が制御される。

（加熱制御手段）
図８を参照し、本実施例における定着ヒータ１６への加熱制御手段としての回路構成を説明する。図中２６は本画像形成装置を接続する入力商用電源で、本画像形成装置において入力商用電源２６はＡＣフィルタ２７を介して定着ヒータ１６へ供給することにより定着ヒータ１６を加熱させる。この定着ヒータ１６への電力供給は、トライアック２８の通電、遮断により制御を行う。抵抗２９、３０はトライアック２８のためのバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ３１は、一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。フォトトライアックカプラ３１の発光ダイオードに通電することによりトライアック２８を通電する。抵抗３２はフォトトライアックカプラ３１の発光ダイオードの電流を制限するための制限抵抗であり、フォトトライアック駆動トランジスタ３３によりフォトトライアックカプラ３１をＯＮ／ＯＦＦする。

フォトトライアック駆動トランジスタ３３は、抵抗３４を介してエンジン制御部（ＣＰＵ）３５からのＯＮ／ＯＦＦ信号にしたがって動作する。また、ＡＣフィルタ２７を介して入力商用電源２６は、リレー３６により遮断可能となっており、リレー駆動トランジスタ３７によりリレー３６の通電、遮断を制御する。リレー駆動トランジスタ３７は抵抗３８を介してエンジン制御部（ＣＰＵ）３５からのＯＮ／ＯＦＦ信号にしたがって動作する。定着ヒータ１６を加熱する際は、まずリレー３６を通電状態としてから、トライアック２８を制御して定着ヒータ１６を加熱させる。また、電源ＯＦＦやスリープ、ジャム等における定着ヒータ１６の加熱を停止する際は、トライアック２８を遮断状態としてから、リレー３６を遮断状態とする。また、入力商用電源２６はリレー３６の手前で分岐し、整流ダイオードブリッジ３９を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４０に接続されている。

周波数検出回路４１は、入力商用電源２６の正から負または負から正に切り替わるポイントを含み、電源電圧がある閾値以下になったことを報知する信号（以下ＺＥＲＯＸ波形と呼ぶ）を出力する。このＺＥＲＯＸ信号は信号周期が入力商用電源２６の周波数とほぼ等しいパルス信号であり、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はＺＥＲＯＸ波形のパルスのエッジを検知し、位相制御または波数制御によりトライアック２８をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

さらに定着ヒータ１６の温度を検出するためのメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂと分圧抵抗４２〜４４とで基準電圧（Ｖｒｅｆ）を分圧した電圧が温度検知信号として、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５のＡ／Ｄコンバータ３５ａに入力される。温度検知信号は、以下Ｔｈｍ信号と記す。定着ヒータ１６の温度は、メインサーミスタ２４のＴｈｍ信号としてエンジン制御部（ＣＰＵ）３５において監視され、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５の内部で設定されている目標温度と比較する。そして、定着ヒータ１６に供給すべき電力を算出し、その供給する電力に対応した位相角（位相制御）または波数（波数制御）に換算し、その制御条件によりエンジン制御部（ＣＰＵ）３５がフォトトライアック駆動トランジスタ３３にＯＮ信号を送出する。

定着ヒータ１６に電力を供給する際に、電力供給制御手段が故障し、定着ヒータ１６が熱暴走に至った場合、過昇温を防止する一手段として、過昇温防止手段４５を定着ヒータ上に配されている。過昇温防止手段４５は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。電力供給制御手段の故障により、定着ヒータ１６が熱暴走に至り過昇温防止手段４５が所定の温度以上になると、過昇温防止手段４５は温度ヒューズならば断線、サーモスイッチならばＯＰＥＮとなり、定着ヒータ１６への通電が断たれる。

（片寄せ通紙時の冷却制御シーケンス）
図９のブロック図を参照して、片寄せ通紙時の冷却制御の構成を説明する。プリント中、定着ヒータ１６の温度を検出するメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ及び２５ｂから検出された温度信号がエンジン制御部（ＣＰＵ）３５内のＡ／Ｄコンバータ３５
ａに入力される。このとき、片寄せ通紙されている場合はサブサーミスタ２５ａまたは２５ｂのどちらか一方の温度が上昇する。上昇を続け、規定の温度を超えた場合は、温度上昇している側と逆側のシャッタ（５３ａまたは５３ｂ）を閉じる為、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５は、シャッタ用モータ駆動回路５５ａ、５５ｂを制御しシャッタ用モータＭ１またはＭ２を駆動する。このとき、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はシャッタのポジションをホームポジションセンサ５８ａ、５８ｂの検知結果より確認する。シャッタを閉じた後に、冷却ファン駆動回路５６を制御しファン５０を駆動する。本実施例における冷却ファン駆動回路５６は図１０に示す回路であり、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５よりＯＮ／ＯＦＦ信号を出力してファンを駆動することができる回路である。具体的な回路動作としては、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５よりＨｉｇｈ信号が出力されると抵抗６０を介して流れる電流によりトランジスタ６１がＯＮする。トランジスタ６１がＯＮすると、トランジスタ６１のコレクタに抵抗６２を介して接続されているトランジスタ６３がＯＮし電源電圧Ｖｃｃからトランジスタ６３のＶｃｅ飽和電圧分降下した電圧がファン５０に印加され、ファンが電圧に応じた回転数で動作する。また、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５よりＬｏｗ信号またはハイインピーダンス出力となると、抵抗６４でＧＮＤにプルダウンされているためトランジスタ６１はＯＦＦする。トランジスタ６１がＯＦＦすると、トランジスタ６３のベースには抵抗６５を介して電源電圧Ｖｃｃにプルアップされた電圧が印加されるため、トランジスタ６３はＯＦＦとなり、ファン５０には電圧が印加されず駆動しない。

図１のフローチャートを用いて本実施例における片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスを説明する。エンジン制御部（ＣＰＵ）３５より定着温調制御シーケンスが開始される（Ｓ１００）。エンジン制御部（ＣＰＵ）３５は定着装置Ｆを立ち上げるために、立ち上げ時の目標温度Ｔ１を設定し（Ｓ１０１）、現在のメインサーミスタ２４と目標温度Ｔ１の差分より、必要電力を算出し、定着ヒータ１６に電力を投入する（Ｓ１０２）。次に立ち上げ時の目標温度Ｔ１に達したかを判別する（Ｓ１０３）。目標温度Ｔ１に達するまで電力投入を繰り返し（Ｓ１０３、ＮＯ→Ｓ１０２）、達したら（Ｓ１０３、ＹＥＳ）紙が突入するまでに必要な温調温度Ｔ２に目標温度を設定する（Ｓ１０４）。そして、現在のメインサーミスタ２４と目標温度Ｔ２の差分より、必要電力を算出し、定着ヒータ１６に電力を投入する（Ｓ１０５）。次に記録材Ｐがニップに突入する直前か判別する（Ｓ１０６）。直前となるまで電力投入を繰り返し（Ｓ１０６、ＮＯ→Ｓ１０５）、突入直前のタイミングであれば（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、記録材Ｐ上のトナーを定着させるのに必要な目標温度Ｔ３に設定する（Ｓ１０７）。そして現在のメインサーミスタ２４と目標温度Ｔ３の差分より、必要電力を算出し、定着ヒータ１６に電力を投入する（Ｓ１０８）。また、前記した目標温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関係となっている。記録材Ｐが突入する直前に目標温度Ｔ３を上げる理由はトナー画像を保持した記録材Ｐが定着ニップに突入する際の奪熱による画像不良を避けるためである。

ここまでのシーケンスは紙サイズや片寄せ通紙によらず同じであり、これ以降は紙サイズや通紙状態によってことなってくる。本実施例では小サイズ紙が片寄せ通紙の場合に絞って説明する。

図１１に、小サイズ紙がサブサーミスタ２５ｂ側に片寄せ通紙された場合を例にしてメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂの時間に対する温度変化を示す。また、図１２に、小サイズ紙の片寄せ方向とそのときのシャッタ５３ｂの状態を示す。図１１に示すように、片寄せ通紙すると、片寄せされていない逆側のサブサーミスタ２５ａの温度が上昇する。そして、サブサーミスタ２５ａの温度が予め決められた所定の閾値温度Ｔｔｈに達すると、図１のフローチャートのＳ１０９のタイミングでサブサーミスタ２５ａの温度＜Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５ｂの温度＜Ｔｔｈの条件を満たさなくなる。条件を満たさない場合は次にサブサーミスタ２５ａの温度≧Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５
ｂの温度＜Ｔｔｈかを判別する（Ｓ１１６）。今回の例はこの条件を満足するため、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はシャッタ５３ｂが送風口５２ｂを塞いでいるかを確認する（Ｓ１１７）。塞いでいない場合はシャッタ５３ｂ駆動し送風口５２ｂを塞ぎ（Ｓ１１８）、ファンを駆動しているかを確認する（Ｓ１１９）。ファンを駆動していない場合は駆動し（Ｓ１２０）、記録材Ｐの後端が定着ニップを通過したかを確認する（Ｓ１１０）。後端が通過していないのであればＳ１０７に戻り紙中温調を繰り返す。記録材Ｐの後端が定着ニップを抜けたことを検知したら次の印字記録材があるかを確認する（Ｓ１１１）。後続紙がなければファンが駆動中かを確認し（Ｓ１１２）、駆動中であれば停止し（Ｓ１１３）、シャッタ５３ａ、５３ｂを初期位置に戻して（Ｓ１１４）定着シーケンスを終了する（Ｓ１１５）。

また、小サイズ紙が上記とは逆のサブサーミスタ２５ａ側に片寄せ通紙された場合は、フローチャートＳ１１６のタイミングでサブサーミスタ２５ａの温度≧Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５ｂの温度＜Ｔｔｈを満たさない。よってエンジン制御部（ＣＰＵ）３５は、サブサーミスタ２５ａ温度＜Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５ｂ温度≧Ｔｔｈかを判別する（Ｓ１２１）。小サイズ紙がサブサーミスタ２５ａ側に片寄せ通紙された場合は、この条件を満足する為、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はシャッタ５３ａが送風口５２ａを塞いでいるかを確認する（Ｓ１２２）。塞いでいない場合はシャッタ５３ａを駆動し送風口５２ａを塞ぎ（Ｓ１２３）、ファンを駆動しているかを確認する（Ｓ１１９）。ファンを駆動していない場合は駆動し（Ｓ１２０）、記録材Ｐの後端が定着ニップを通過したかを確認する（Ｓ１１０）。

また、フローチャートＳ１２１の条件を満足していない場合は両端部のサーミスタの温度が上がっていると判断し、両方のファンを駆動するため、両ダクトを塞がないでファンの駆動を確認し（Ｓ１１９）、駆動していなければ駆動する（Ｓ１２０）。以降の制御はサブサーミスタ２５ｂ側に片寄せ通紙された場合と同じである。

本実施例の制御においては、閾値温度Ｔｔｈを超えたらファンを駆動し、それ以降ジョブが終わるまではファンが駆動したままとなるシーケンスである。しかしながら、サブサーミスタの温度がある程度下がったらファン駆動を停止する制御を行っても良い。つまり、ファン駆動のＯＮ／ＦＦを決める閾値温度にヒステリシスを持たせた制御を行っても良い。

また、片寄せ通紙時は、小サイズ紙を中央搬送基準位置で通紙したとき、すなわち、紙幅の中央と中央搬送基準位置とが略一致して搬送されたときよりも非通紙部領域が大きく、非通紙部昇温は大きくなる。したがって、通常よりファンの風量をアップして冷却する必要がある。よって、片寄せ通紙を検知した場合には、予め決められた分だけ風量をアップする制御を行っても良い。

さらに、上記制御を行ってもサブサーミスタの温度が下がらず、上がっていくようであればさらに、第二の閾値温度Ｔｔｈ２を設けて、Ｔｔｈ２に達したらファン風量を上げる制御を行っても良い。

ここではセラミックヒータを用いる例を示したが、熱源は誘導加熱またはハロゲンヒータであってももちろん構わない。

本実施例のように非通紙部に温度検知手段を配置すると、非通紙部が破壊温度に達するかを直接検知しているため、より安全性を高めることができる。また、非通紙部の温度に応じてファンの風量を切り替える、または、非通紙部の温度が低くなりすぎたらファンを止める等の制御を行うと、より安全で定着性を損なわない画像形成装置を提供することが
できる。

＜実施例２＞
実施例１では、定着装置の冷却をファン１つで行っていたが、本実施例では、ファン２つを別々に駆動して定着装置の端部を冷却する構成であるところが異なる。本実施例の画像形成装置は定着装置の冷却ファン構成以外の機械的構成は実施例１と同様であるため説明を省き、冷却ファンの配置の説明、片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスの説明の順で行う。また、実施例１と同一機能部分には同一番号を付してある。

（冷却ファンの配置）
図１３に定着装置Ｆの長手方向の位置関係をあらわす概略斜視図を示す。５０ａ、５０ｂは本実施例における冷却手段であるファンであり、不図示の駆動回路より別々に駆動することが可能である。５１ａ、５１ｂは冷却ファン５０ａ、５０ｂからの冷却風を定着装置Ｆに送るための風路となるダクトである。また、ダクト５１ａ、５１ｂにはそれぞれ加圧ローラ１９を冷却するための送風口５２ａ、５２ｂを備えている。

図１４に記録材の搬送と直交する幅方向での定着装置Ｆにおけるメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂ、給紙口での搬送可能な最大サイズ紙と小サイズ紙、及び冷却ファン５０ａ、５０ｂと冷却風の送風口５２ａ、５２ｂの位置関係を示す。メインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂ及び送風口５２ａ、５２ｂの配置関係は実施例１と同様であるため説明を省略する。

（片寄せ通紙時の冷却制御シーケンス）
図１５を参照して、片寄せ通紙時の冷却制御の構成を説明する。プリント中、定着ヒータ１６の温度を検出するメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂから検出された温度信号がエンジン制御部（ＣＰＵ）３５内のＡ／Ｄコンバータ３５ａに入力される。このとき、片寄せ通紙されている場合はサブサーミスタ２５ａまたは２５ｂのどちらか一方の温度が上昇する。上昇を続け、規定の温度を超えた場合は、温度上昇している側のファンを駆動し、もう一方のファンは駆動しないようファン駆動回路５６ａ、５６ｂを制御する。

図１６に示す回路は、本実施例における冷却ファン駆動回路５６ａ及び５６ｂであり、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５よりＰＷＭ信号を出力してファンの回転量を可変することが可能な回路である。具体的な回路動作としては、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５より所定の周波数のＰＷＭ信号が出力されると抵抗６６を介して流れる電流によりトランジスタ６７がＯＮ／ＯＦＦする。ＰＷＭ信号がＨｉｇｈ出力の場合はトランジスタ６７ＯＮとなり、トランジスタ６７のコレクタに抵抗６８を介して接続されているトランジスタ６９がＯＮしファン５０にはコイル７０に電流が流れる。このとき、コイル７０にはエネルギーを蓄積されると同時にコンデンサ７１にチャージされる。一方ＰＷＭ信号がＬｏｗ出力の場合は、抵抗７２でＧＮＤにプルダウンされているためトランジスタ６７はＯＦＦする。トランジスタ６７がＯＦＦすると、トランジスタ６９のベースには抵抗７３を介して電源電圧Ｖｃｃにプルアップされた電圧が印加されるため、トランジスタ６９はＯＦＦとなる。トランジスタ６９がＯＦＦすると、コイル７０に蓄えられたエネルギーにより電流がダイオード７４を通じて流れ、ファン５０に電流を供給する。このときのファン５０への出力電圧ＶｏｕｔはＰＷＭ信号の周期ＴとＨｉｇｈ信号出力期間Ｔｈｉの割合によって決まるため、ファン５０の回転量を可変するためには、これらの値を変化させればよい。

図１７のフローチャートを用いて本実施例における片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスを説明する。図中のＳ１７００〜Ｓ１７０８までのシーケンスは実施例１のＳ１００〜Ｓ１０８と同じであるため説明を省略する。本実施例において、小サイズ紙がサブサーミス
タ２５ｂ側に片寄せ通紙された場合を例にしてメインサーミスタ２４、サブサーミスタ２５ａ、２５ｂの時間に対する温度変化を図１８に示す。図１８に示すように、片寄せ通紙すると、片寄せされていない逆側のサブサーミスタ２５ａの温度が上昇する。そして、サブサーミスタ２５ａの温度が予め決められた所定の閾値温度Ｔｔｈに達すると、図１７のフローチャートのＳ１７０９のタイミングでサブサーミスタ２５ａの温度＜Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５ｂの温度＜Ｔｔｈの条件を満たさなくなる。条件を満たさない場合は次にサブサーミスタ２５ａの温度≧Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５ｂの温度＜Ｔｔｈかを判別する（Ｓ１７１５）。今回の例はこの条件を満足するため、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はファン５０ａが駆動しているかを確認し（Ｓ１７１６）駆動していない場合はファン５２ａを駆動し（Ｓ１７１７）、記録材Ｐの後端が定着ニップを通過したかを確認する（Ｓ１７１０）。後端が通過していないのであればＳ１７０７に戻りニップ通紙中の温調を繰り返す。記録材Ｐの後端が定着ニップを抜けたことを検知したら次の印字記録材があるかを確認する（Ｓ１７１１）。後続紙がなければファンが駆動中かを確認し（Ｓ１７１２）、駆動中であれば停止し（Ｓ１７１３）定着シーケンスを終了する（Ｓ１７１４）。

また、小サイズ紙が上記とは逆のサブサーミスタ２５ａ側に片寄せ通紙された場合は、フローチャートＳ１７１５のタイミングでサブサーミスタ２５ａの温度≧Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５ｂの温度＜Ｔｔｈを満たさない。よってエンジン制御部（ＣＰＵ）３５は、サブサーミスタ２５ａの温度＜Ｔｔｈかつサブサーミスタ２５ｂ温度≧Ｔｔｈかを判別する（Ｓ１７１８）。小サイズ紙がサブサーミスタ２５ａ側に片寄せ通紙された場合は、この条件を満足する為、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はファン５０ｂが駆動しているかを確認する（Ｓ１７１９）。駆動していない場合はファン５０ｂを駆動し（Ｓ１７２０）、記録材Ｐの後端が定着ニップを通過したかを確認する（Ｓ１７１０）。

また、フローチャートＳ１７１８の条件を満足していない場合は両端部のサーミスタの温度が上がっていると判断し、両方のファンを駆動するため、ファンの駆動を確認し（Ｓ１７２１）、駆動していなければ駆動する（Ｓ１７２２）。以降の制御はサブサーミスタ２５ｂ側に片寄せ通紙された場合と同じである。

本実施例の制御においても実施例１と同様、閾値温度Ｔｔｈを超えたらファンを駆動し、それ以降ジョブが終わるまではファンが駆動したままとなるシーケンスである。しかしながら、サブサーミスタの温度がある程度下がったらファン駆動を停止する制御を行っても良い。つまり、ファン駆動のＯＮ／ＯＦＦを決める閾値温度にヒステリシスを持たせた制御を行っても良い。

また、片寄せ通紙時は、小サイズ紙を中央搬送基準位置で通紙したときよりも非通紙部領域が大きいため、非通紙部昇温は大きくなるためより大きいファンの風量で冷やす必要がある。よって、片寄せ通紙を検知した場合には、予め決められた分だけ風量をアップする制御を行っても良い。

さらに、上記制御を行ってもサブサーミスタの温度が下がらず、上がっていくようであればさらに、第二の閾値温度Ｔｔｈ２を設けて、Ｔｔｈ２に達したらファン風量を上げる制御を行っても良い。

＜実施例３＞
本実施例と実施例１、２との違いは、片寄せ通紙の検知を紙幅検知センサ２つ設けて行う所である。本実施例の画像形成装置は、サーミスタの配置及び紙幅検知センサ配置以外の機械的構成は実施例１と同様であるため説明を省き、サーミスタと紙幅検知センサの配置の説明、片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスの説明の順で行う。また、実施例１と同一機能部分には同一番号を付してある。

（サーミスタと紙幅検知センサの配置）
図１９に記録材の搬送方向と直交する方向（幅方向）での定着装置Ｆにおけるメインサーミスタ２４、紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂ、給紙口での搬送可能な最大サイズ紙と小サイズ紙、及び冷却風の送風口５２ａ、５２ｂの位置関係を示す。５０は本実施例における冷却手段であるファンであり、５１は冷却ファンからの冷却風を定着装置Ｆに送るための風路となるダクトである。また、ダクト５１にはそれぞれ加圧ローラ１９を冷却するための送風口５２ａ、５２ｂを備えている。メインサーミスタ２４及び送風口５２ａ、５２ｂの配置関係は実施例１と同様であるため説明を省略する。紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂは、最大サイズ紙が通紙される領域内でかつ、小サイズ紙が通紙されたときに非通紙部となる位置に配置されている。紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂは中央基準位置からそれぞれ等距離となる位置に左右対称に配置されており、ここでは搬送方向に向かって左側が５４ａ、右側が５４ｂである。本実施例においては、Ａ４サイズ（幅２１０ｍｍ）より小さい紙を小サイズ紙として扱うため、紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂの位置は中央基準位置から９９ｍｍの位置に検知ポイントが来るように配置している。もちろん、どの記録材サイズを小サイズ紙として扱うかは画像形成装置によって異なるため、紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂの中央基準位置から位置は、ターゲットとする小サイズ紙によって異なる。紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂは用紙が所定サイズ以上であればレバーが倒れてセンサオンとなり、用紙が通過していることを検知する。また、レバーが倒れなければセンサオフとなり、センサ位置に用紙がなく、小サイズ紙かあるいは片寄せ通紙が行われていることが検知される。なお紙幅検知センサは本実施例では給紙部と転写部の間に配置しているが、搬送路内であればどこにあっても構わない。

（片寄せ通紙時の冷却制御シーケンス）
図２０のブロック図を用いて片寄せ通紙時の冷却制御の構成を説明する。プリント中、紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂによる紙有り無しの検知結果がエンジン制御部（ＣＰＵ）３５に入力される。このとき、片寄せ通紙されている場合は紙幅検知センサ５４ａ、５４ｂのどちらか一方が紙ありを検知する。エンジン制御部（ＣＰＵ）３５は片寄せ通紙を検知すると、片寄せされている側のシャッタ（５３ａまたは５３ｂ）を閉じる為、シャッタ用モータ駆動回路５５ａ、５５ｂを制御しシャッタ用モータＭ１またはＭ２を駆動する。そしてシャッタを閉じた後に、冷却ファン駆動回路５６を制御しファン５０を駆動する。本実施例におけるシャッタ用モータＭ１、Ｍ２は実施例１と同様、パルスモータを使用している。

図２１のフローチャートを用いて本実施例における片寄せ通紙時の冷却制御シーケンスを説明する。図中のＳ２１００〜Ｓ２１０８までのシーケンスは実施例１のＳ１００〜Ｓ１０８と同じであるため説明を省略する。本実施例において、小サイズ紙が紙幅検知センサ５４ｂ側に片寄せ通紙された場合を例に説明する。図２１のフローチャートのＳ２１０９のタイミングで紙幅検知センサ５４ａが紙あり、かつ紙幅検知センサ５４ｂが紙ありかを確認する。条件を満たさない場合は次に紙幅検知センサ５４ａが紙なし、かつ紙幅検知センサ５４ｂが紙ありかを判別する（Ｓ２１１６）。今回の例はこの条件を満足するため、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はシャッタ５３ｂが送風口５２ｂを塞いでいるかを確認し（Ｓ２１１７）塞いでいない場合はシャッタ５３ｂを駆動し送風口５２ｂを塞ぐ（Ｓ２１１８）。そして、ファンを駆動しているかを確認し（Ｓ２１１９）、ファンを駆動していない場合は駆動し（Ｓ２１２０）、記録材Ｐの後端が定着ニップを通過したかを確認する（Ｓ２１１０）。後端が通過していないのであればＳ２１０７に戻り紙中温調を繰り返す。記録材Ｐの後端が定着ニップを抜けたことを検知したら次の印字記録材があるかを確認する（Ｓ２１１１）。後続紙がなければファンが駆動中かを確認し（Ｓ２１１２）、駆動中であれば停止し（Ｓ２１１３）、シャッタ５３ａ、５３ｂを初期位置に戻して（Ｓ２１１４）定着シーケンスを終了する（Ｓ２１１５）。

また、小サイズ紙が上記とは逆の紙幅検知センサ５４ａ側に片寄せ通紙された場合は、フローチャートＳ２１１６のタイミングで紙幅検知センサ５４ａが紙なし、かつ紙幅検知センサ５４ｂが紙ありを満たさない。よってエンジン制御部（ＣＰＵ）３５は、紙幅検知センサ５４ａが紙あり、かつ紙幅検知センサ５４ｂが紙なしかを判別する（Ｓ２１２１）。小サイズ紙が紙幅検知センサ５４ａ側に片寄せ通紙された場合は、この条件を満足する為、エンジン制御部（ＣＰＵ）３５はシャッタ５３ａが送風口５２ａを塞いでいるかを確認する（Ｓ２１２２）。塞いでいない場合はシャッタ５３ａを駆動し送風口５２ａを塞ぎ（Ｓ２１２３）、ファンを駆動しているかを確認する（Ｓ２１１９）。ファンを駆動していない場合は駆動し（Ｓ２１２０）、記録材Ｐの後端が定着ニップを通過したかを確認する（Ｓ２１１０）。

また、フローチャートＳ２１２１の条件を満足していない場合は両端部において温度が上がっていると判断し、両方のファンを駆動するため、両ダクトを塞がないでファンの駆動を確認し（Ｓ２１１９）、駆動していなければ駆動する（Ｓ２１２０）。以降の制御は紙幅検知センサ５４ｂ側に片寄せ通紙された場合と同じである。

片寄せ通紙時は、小サイズ紙を中央搬送基準位置で通紙したときよりも非通紙部領域が大きいため、非通紙部昇温は大きくなるためより大きいファンの風量で冷やす必要がある。よって、片寄せ通紙を検知した場合には、予め決められた分だけ風量をアップする制御を行っても良い。

実施例１、２のようにサブサーミスタを２つ配置する構成は、定着装置の温度を直接検知できるため安全性が高いという利点を有する反面、コストが高く、また定着装置内のスペースを確保することが困難であるという欠点を有していた。これに対して本実施例のように、記録材の有無を検知する二つの記録材検知手段を搬送路上の任意の位置における幅方向両側にそれぞれ配置する構成とすることでコストを抑えることができる。

１６…定着ヒータ、１８…定着フィルム、１９…加圧ローラ、２５ａ、２５ｂ…サブサーミスタ、４９ａ、４９ｂ…紙幅規制ガイド、５０…ファン、５２ａ、５２ｂ…送風口、５３ａ、５３ｂ…シャッタ、Ｆ…定着装置、Ｐ…記録材

Claims (8)

1. 未定着画像を担持する記録材を第１回転体と第２回転体の間に形成される定着ニップ部で挟持搬送しつつ加熱し、未定着画像を記録材に定着する定着手段と、
   記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の一方の端部領域を冷却する第１冷却手段であって、前記一方の端部領域に冷却風を送風するための第１開口を開閉するための第１シャッタを有する第１冷却手段と、
   記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の他方の端部領域を冷却する第２冷却手段であって、前記他方の端部領域に冷却風を送風するための第２開口を開閉するための第２シャッタを有する第２冷却手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記第１シャッタと前記第２シャッタは、各々単独で駆動可能であり、前記定着ニップ部で搬送される記録材が記録材搬送方向に対して直交する方向で前記一方の端部領域に寄っていることにより前記一方の端部領域よりも前記他方の端部領域が高温となっている場合、前記第２冷却手段は、前記第２開口を開放する位置に前記第２シャッタを位置させて前記他方の端部領域に冷却風を送風し、前記第１冷却手段は前記第１開口を閉鎖する位置に前記第１シャッタを位置させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着手段は、前記一方の端部領域の温度を検知する第１温度検知素子と、前記他方の端部領域の温度を検知する第２温度検知素子と、を有し、前記第１シャッタは前記第１温度検知素子の検知温度に応じて駆動し、前記第２シャッタは前記第２温度検知素子の検知温度に応じて駆動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記装置は更に、記録材搬送方向に対して直交する方向への記録材の寄りを検知する寄り検知機構を有し、前記第１及び第２シャッタは前記寄り検知機構の検知結果に応じて駆動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 未定着画像を担持する記録材を第１回転体と第２回転体に間に形成される定着ニップ部で挟持搬送しつつ加熱し、未定着画像を記録材に定着する定着手段と、
   記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の一方の端部領域を冷却する第１冷却手段であって、前記一方の端部領域に冷却風を送風するための第１ファンを
   有する第１冷却手段と、
   記録材搬送方向に対して直交する方向における前記第１回転体の他方の端部領域を冷却する第２冷却手段であって、前記他方の端部領域に冷却風を送風するための第２ファンを有する第２冷却手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記第１ファンと前記第２ファンは、各々単独で駆動可能であり、前記定着ニップ部で搬送される記録材が記録材搬送方向に対して直交する方向で前記一方の端部領域に寄っていることにより前記一方の端部領域よりも前記他方の端部領域が高温となっている場合、前記第２ファンを駆動して前記他方の端部領域に冷却風を送風し、前記第１ファンは駆動させないことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記定着手段は、前記一方の端部領域の温度を検知する第１温度検知素子と、前記他方の端部領域の温度を検知する第２温度検知素子と、を有し、前記第１ファンは前記第１温度検知素子の検知温度に応じて駆動し、前記第２ファンは前記第２温度検知素子の検知温度に応じて駆動することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１回転体は、筒状の定着フィルムを有することを特徴とする請求項１〜５いずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記定着手段は、前記定着フィルムの内面に接触するヒータを有し、前記第２回転体は前記定着フィルムを介して前記ヒータと共に前記定着ニップ部を形成することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１及び第２冷却手段は前記定着フィルムを冷却することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。

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