JP6929033B2

JP6929033B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6929033B2
Application number: JP2016169373A
Authority: JP
Inventors: 良鈴木; 中原　久司; 久司中原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: JP2018036490A; US10274878B2; US20180059590A1

Description

本発明は、記録材上の画像を記録材に定着する定着装置を搭載する複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

近年では、画像形成装置に搭載する定着装置として、筒状のフィルムを用いたものが使用されている。この定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムを加熱するヒータと、フィルムと共に定着ニップ部を形成するローラと、を有し、未定着トナー画像を担持する記録材を定着ニップ部で搬送しながら加熱して画像を記録材に定着する。ウォームアップ時間が短く、待機時の消費電力が小さいという利点がある。

一方、この定着装置は、幅の小さい記録材（以下、小サイズ記録材と記す）を連続的に定着処理する場合に、記録材が通紙されない部分（非通紙部）が過昇温する、所謂非通紙部昇温が生じやすいことが知られている
そこで、特許文献１には、定着部の非通紙部に送風して冷却するためのファンを有し、そのファンの送風領域を、シャッタを移動させることで記録材の幅に応じて調整可能な画像形成装置が開示されている。ファンは、フィルムもしくはヒータの非通紙部のうち送風可能な領域に設けられた温度検知部材の検知温度に応じて制御される。

特開２０１３−１３４４２１号公報

近年、プリンタ等の画像形成装置は、多種多様なメディアに対応するメディアフレキシビリティの更なる向上が求められている。

従って、特許文献１におけるファンの送風可能領域（開口部）の間にある送風できない領域（非送風領域）の幅よりも狭い小サイズ記録材を定着処理することが求められる場合がある。

しかしながら、小サイズ記録材の非通紙領域に非送風領域が存在し且つその領域の温度がモニタリングできないのでファンの制御によって非通紙部昇温を抑制することは難しい。従って、先行する記録材と、後続する記録材と、のインターバルになる期間を延ばすことで非通紙部昇温を抑制することになり、小サイズ記録材の生産性が低下するという課題がある。

上記課題を解決するための好適な実施形態の一つは、記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、加熱部材と、前記加熱部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で前記未定着トナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を記録材に定着する定着部と、ファンと、前記加熱部材の端部に対向するように設けられた開口部と、前記開口部の開口幅を調整する調整部材と、を備え、前記開口部を介して前記ファンの風を前記加熱部材に誘導する送風部と、前記ファンを制御する制御部と、を備え、記録材の搬送方向に直交する記録材の幅方向において、前記開口部よりも前記加熱部材の中央に近い側の前記加熱部材の領域が前記開口幅を最大にしても前記送風部による送風がされない非送風領域になるように構成され、前記非送風領域の一部が非通紙領域になる幅を有する小サイズ記録材を使用可能な画像形成装置において、前記非送風領域のうち前記小サイズ記録材の非通紙領域になる前記加熱部材の領域の温度を検知する第１の温度検知部材を有し、前記制御部は、前記小サイズ記録材を搬送する場合は、前記第１の温度検知部材の検知温度に応じて前記ファンを制御し、前記記録材の幅方向において前記加熱部材の前記非送風領域よりも外側の領域の温度を検知する第２の温度検知部材を有し、前記非送風領域の全域が通紙領域であって前記第２の温度検知部材の温度検知領域が非通紙領域となる記録材を連続的に定着処理する場合は、前記制御部は、前記第２の温度検知部材の検知温度に応じて前記ファンを制御することを特徴とする。

ファンの送風ができない非送風領域の一部が非通紙領域になる小サイズ記録材を連続的に定着処理する場合であっても、ファンの送風によって非通紙部昇温を抑制し小サイズ記録材の生産性を向上させることが可能になる。

実施例に係る定着装置の断面模式図実施例に係る定着装置を搭載した画像形成装置の断面模式図実施例に係る定着装置の正面模式図実施例に係る定着部の断面模式図実施例に係るフィルムの層構成模型図実施例に係るヒータの断面模式図と制御系統のブロック図実施例に係る送風部の斜視図図７に示す送風部のＡ−Ａ断面図シャッタが開口部を完全に閉ざした全閉位置に移動した状態図シャッタが開口部を完全に開いた全開位置に移動した状態図小サイズ記録材の定着処理時のフィルムの表面温度の長手方向の分布を示す図小サイズ記録材の定着処理時のフィルム表面の最大温度の時間変化を示す図

［実施例１］
以下に、実施例を挙げて図面を参照しながら本発明について説明する。
（１）画像形成部
図２は定着装置を搭載した、本実施例に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタの概略構成を示す模式図である。

まず、画像形成部の概略を説明する。このプリンタは、制御回路部（制御部）１００と通信可能に接続した外部ホスト装置２００からの画像情報に応じて画像形成動作を実行し、記録材にフルカラー画像を形成して出力することができる。本実施例における制御回路部１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。

外部ホスト装置２００は、コンピュータ、イメージリーダー等である。制御回路部１００は、外部ホスト装置２００と信号の授受をする。また各種作像機器と信号の授受をし、画像形成シーケンス制御を司る。

８は無端状でフレキシブルな中間転写ベルト（以下、ベルトと略記する）であり、二次転写対向ローラ９とテンションロ−ラ１０との間で張架されていて、ローラ９が駆動されることにより矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。１１は二次転写ローラであり、上記の二次転写対向ローラ９に対してベルト８を介して圧接させてある。ベルト８と二次転写ローラ１１との当接部が二次転写部である。

１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋは第１〜第４の４つの画像形成ユニットであり、ベルト８の下側においてベルト移動方向に沿って所定の間隔をおいて一列に配置されている。各画像形成ユニットはレーザ露光方式の電子写真プロセス機構であり、それぞれ、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと略記する）２を有する。各ドラム２の周囲には、一次帯電器３、現像装置４、転写手段としての転写ローラ５、ドラムクリーナ装置６が配置されている。各転写ローラ５はベルト８の内側に配置してあり、ベルト８の下行き側ベルト部分を介して対応するドラム２に対して圧接させてある。各ドラム２とベルト８との当接部が一次転写部である。７は各画像形成部のドラム２に対するレーザ露光装置であり、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光手段、ポリゴンミラー、反射ミラー等で構成されている。

制御回路部１００は外部ホスト装置２００から入力されたカラー色分解画像信号に基づいて、各画像形成ユニットを動作させる。これにより、第１〜第４の画像形成ユニット１Ｙ・１Ｍ・１Ｃ・１Ｂｋにおいて、それぞれ回転するドラム２の面に対して所定の制御タイミングで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像（未定着トナー像）が形成される。尚、ドラム２にトナー像を形成する電子写真作像原理・プロセスについての説明は省略する。

各画像形成ユニットのドラム２の面に形成される上記のトナー像はそれぞれ一次転写部にて、各ドラム２の回転方向と順方向に、かつ各ドラム２の回転速度に対応した速度で回転駆動されているベルト８の外面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト８の面に上記の４つのトナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。

一方、所定の給紙タイミングにて、それぞれ大小各種幅サイズの記録材Ｐを積載収容させた上下多段のカセット給紙部１３Ａ・１３Ｂ・１３Ｃのうちの選択された段位の給紙カセットの給紙ローラ１４が駆動される。これにより、その段位の給紙カセットに積載収納されている記録材Ｐが１枚分離給紙されて縦搬送パス１５を通ってレジストローラ１６に搬送される。手差し給紙が選択されているときには、給紙ローラ１８が駆動される。これにより、手差しトレイ（マルチ・パーパス・トレイ）１７上に積載セットされている記録材が１枚分離給紙されて縦搬送パス１５を通ってレジストローラ１６に搬送される。

レジストローラ１６は、回転するベルト８上の上記のフルカラートナー像の先端が二次転写部に到達するタイミングに合わせて記録材Ｐの先端部が二次転写部に到達するように記録材Ｐをタイミング搬送する。これにより、二次転写部において、ベルト８上のフルカラーのトナー像が一括して記録材Ｐの面に二次転写される。尚、トナー像を記録材に二次転写するために必要な構成を画像形成部とする。二次転写部を通過した記録材は、ベルト８の面から分離され、縦ガイド１９に案内されて、定着装置（定着器）２０に導入される。この定着装置２０により、上記の複数色のトナー像が溶融されて記録材に定着される。定着装置２０を出た記録材は搬送パス２１を通って排紙ローラ２２により排紙トレイ２３上に排出される。二次転写部にて記録材を分離した後のベルト８の面はベルトクリーニング装置１２により二次転写残トナー等の残留付着物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。モノクロプリントモードの場合には、ブラックトナー像を形成する第４の画像形成ユニットＢｋのみが制御される。両面プリントモードが選択されている場合には、第１面プリント済みの記録材が排紙ローラ２２により排紙トレイ２３上に送り出されていき、後端部が排紙ローラ２２を通過する前に排紙ローラ２２の回転が逆転に変換される。これにより、記録材はスイッチバックされて再搬送パス２４に導入される。そして、表裏反転状態になって再びレジストローラ１６に搬送される。以後は、第１面プリント時と同様に、二次転写部、定着装置２０に搬送されて、排紙トレイ２３上に排出される。

（２）定着部
以下の説明において、定着装置またはこれを構成する部材について長手方向とは記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に平行である方向である。定着装置に関して、正面とは記録材導入側の面、左右とは装置を正面から見て左または右である。記録材の幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。

図１は本実施例に係る定着装置（定着部）２０Ａ、送風部２０Ｂの模式図である。図３は定着部２０Ａの正面模式図、図４はその断面模式図である。送風部２０Ｂについては後で説明する。

３１はフィルムアセンブリであり、加熱回転体としての筒状のフィルム３３と、横断面が略半円弧状樋型であって耐熱性・剛性を有するガイド部材３４と、ヒータ３５と、を有する。ヒータ３５は、ガイド部材３４の外面に、ガイド部材３４の長手方向に沿って設けられた凹部で支持されている。フィルム３３は、ヒータ３５を取り付けたガイド部材３４に対してルーズに外嵌させてある。フィルムアセンブリ３１は更に、横断面がＵ字型の補強部材としてのステイ３６と、ステイ３６の左右両端部の外方突出腕部３６ａにそれぞれ嵌着した端部ホルダ３７と、を有する。端部ホルダ３７は、フィルム３３の長手方向の端面と接触するフランジ部３７ａを有する。

３２は、加圧部材としての加圧ローラであり、芯金３２ａと、芯金３２ａの外側に形成されたシリコーンゴム等の弾性層３２ｂと、を有する。加圧ローラ３２は、表面性を向上させるために、弾性層３２ｂの外側に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂層３２ｃを有する構成であっても良い。加圧ローラ３２は芯金３２ａの両端部を不図示の装置枠体の左右の側板間に軸受部材を介して回転自由に支持されている。

フィルムアセンブリ３１を、ヒータ３５側を加圧ローラ３２に対向させて配列し、左右の端部ホルダ３７と不図示の装置枠体が有する左右の固定のばね受け部材３９との間に加圧ばね４０を縮設してある。これにより、ステイ３６、ガイド部材３４、ヒータ３５が加圧ローラ３２に対して付勢される。その付勢力を所定値に設定して、フィルム３３を挟んでヒータ３５を加圧ローラ３２に対して押圧し、フィルム３３と加圧ローラ３２との間に記録材搬送方向において所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させている。

フィルム３３は、層構成を示す図５のように、内面側から外面側に順に、基層３３ａ、弾性層３３ｂ、離型層３３ｃの３層複合構造である。基層３３ａは、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性フィルムを使用できる。例えば、ＳＵＳ、ポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフィルムを使用できる。本実施例では、直径２５ｍｍの筒状のポリイミドフィルムを用いた。弾性層３３ｂは、ゴム硬度１０度（ＪＩＳ−Ａ）、熱伝導率４．１８６０５×１０^−１Ｗ／ｍ・℃（１×１０^−３［ｃａｌ／ｃｍ．ｓｅｃ．ｄｅｇ］）、厚さ２００μｍのシリコーンゴムを用いた。離型層３３ｃは厚さ２０μｍのＰＦＡコート層を用いた。ＰＦＡチューブを用いても良い。ＰＦＡコートは、厚さが薄く出来、材質についてもＰＦＡチューブに比較してトナーをつつみ込む効果がより大きい点が優れている。一方、機械的及び電気的強度はＰＦＡチューブがＰＦＡコートよりも優っているので、場合により使い分けることが出来る。

ヒータ３５は、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向に長い低熱容量の板状のものである。図６は、そのヒータ３５の断面模式図と制御系統図である。このヒータ３５は、基板３５ａと、基板３５ａ上に形成された発熱抵抗層３５ｂと、保護層３５ｃと、を有する。基板３５ａは、チッ化アルミニウム等のセラミックで形成されている。発熱抵抗層３５ｂは、ヒータ基板３５ａのフィルム３３に接触する面と反対側の面にスクリーン印刷等によりＡｇ／Ｐｄ（銀／パラジウム）等の電気抵抗材料を厚さ約１０μｍ、幅１〜５ｍｍになるように形成されている。保護層３５ｃは、発熱抵抗層３５ｂを覆うようにガラスやフッ素樹脂等で形成されている。本実施例においては、ヒータ基板３５ａのフィルム３３と接触する側の面に摺動部材（潤滑部材）３５ｄを設けている。

ヒータ３５は、ガイド部材３４の外面の略中央部に長手方向に沿って形成された溝部に、摺動部材３５ｄを設けたヒータ基板表面側を露呈させて支持させてある。定着ニップ部Ｎではこのヒータ３５の摺動部材３５ｄの面とフィルム３３の内面が接触摺動する。そして、回転する加熱部材であるフィルム３３がヒータ３５により加熱される。

ヒータ３５の発熱抵抗層３５ｂに電力を供給することで、発熱抵抗層３５ｂが発熱してヒータ３５がヒータ長手方向の有効発熱幅Ａの全域において昇温する。ヒータ３５上に設けられたサーミスタＴＨ１によってヒータ３５の温度が検知され、その出力（温度に関する信号値）がＡ／Ｄコンバータを介して制御回路部１００に入力する。制御回路部１００は、その入力した温度情報に基づいて、サーミスタＴＨ１の温度が目標温度に維持されるように電源（電力供給部、ヒータ駆動回路部）１０１から発熱抵抗層３５ｂに供給される電力が制御される。

加圧ローラ３２は、モータ（駆動源）Ｍ１により図１に示す矢印の方向（反時計周り）に回転される。この加圧ローラ３２の回転駆動による加圧ローラ３２とフィルム３３の外面との定着ニップ部Ｎにおける摩擦力でフィルム３３に回転力が作用する。これにより、フィルム３３が、その内面が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ３５に密着して摺動しながら矢示の反時計方向にガイド部材３４の外回りを回転する。フィルム３３は加圧ローラ３２の回転周速度にほぼ対応した周速度をもって回転する。左右のフランジ部３７ａは、回転するフィルム３３がガイド部材３４の長手に沿って左方または右方に寄り移動したとき寄り移動側のフィルム端部を受け止めて寄り移動を規制する役目をする。定着ニップ部Ｎにおけるヒータ３５とフィルム３３との摺動性を向上させるためにヒータの面に摺動部材３５ｄを配設し、フィルム３３の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる。そして、プリントスタート信号に基づいて、加圧ローラ３２の回転が開始され、またヒータ３５への電力供給が開始される。フィルム３３の回転周速度が定常化し、ヒータ３５の温度が所定温度に達したタイミングで、定着ニップ部Ｎにトナー画像ｔを担持させた記録材Ｐがトナー画像担持面側をフィルム３３側にして導入される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎにおいてフィルム３３を介してヒータ３５に密着して定着ニップ部Ｎをフィルム３３と一緒に移動する。その過程において、フィルム３３の熱によってトナー画像ｔが記録材Ｐ面に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐはフィルム３３の面から分離されて排出される。

記録材Ｐは記録材の幅方向の中央を装置の搬送基準に合わせて搬送する。本実施例の装置の搬送基準は、記録材の幅方向における装置の中央であり、所謂中央基準搬送が行なわれるように構成されている。従って、装置で使用可能な最大幅の記録材よりも幅の狭い記録材（以後、小サイズ記録材と記す）を搬送すると、非通紙領域が小サイズ記録材の両端部にできる。本実施例においては、定着フィルム３３の長手中央も装置の搬送基準の位置と一致するので、記録材の幅方向の中央が定着フィルム３３の長手中央を合うように記録材が搬送されることになる。Ｓはその記録材の搬送基準線（仮想線）である。

（３）温度検知部
ヒータ３５もしくはフィルム３３の温度を検知する温度検知部材としてのサーミスタの位置について説明する。サーミスタＴＨ１は、画像形成装置で使用する全ての記録材が通過するヒータ３５の領域の温度を検知できるように設けられている。サーミスタＨ１の検知温度に応じてヒータ３５に供給される電力を制御する。本実施例においては、サーミスタＴＨ１は、ヒータ３５の長手方中央部に設けられている。サーミスタＴＨ２とＴＨ３は、フィルム３３の内面のうち記録材の非通紙領域の温度を検知するようにフィルム３３の端部領域に設けられている。サーミスタＴＨ２とＴＨ３はそれぞれ、ガイド部材３４に一端が固定された弾性支持部材としての板バネ３８の他端（自由端）に設けられ、板バネの弾性力でフィルム３３の内面に接触している。本実施例においてサーミスタＴＨ２及びＴＨ３が設けられている位置はそれぞれ、ヒータ３５の長手中央から１５０ｍｍ、６３ｍｍの位置である。サーミスタＴＨ１，ＴＨ２、ＴＨ３の検知情報（温度に関する信号値）は、Ａ／Ｄコンバータを介して制御回路部１００に入力される。

尚、本実施例においては、サーミスタＴＨ１はヒータ３５の温度を検知するように設けたものの、これに限定されない。サーミスタＴＨ２、ＴＨ３のようにフィルム３３の内面の温度を検知する構成にしても良い。また、サーミスタＴＨ２とＴＨ３は、ヒータ３５の温度を検知するように設けてもよい。

（４）送風部
図１、図７、図８を参照して、本実施例に係る送風部２０Ｂについて説明する。図７は、この送風部２０Ｂの斜視図である。図８は、図７の送風部２０ＢのＡ−Ａ線断面図である。送風部２０Ｂは、小サイズ記録材を連続的に定着処理した場合に生じる、フィルム３３の非通紙部昇温を送風により抑制するために設けられている。送風部２０Ｂは、ファン４１と、ファン４１の風を導くダクト４２と、を有する。ダクト４２は開口部４３を有し、開口部４３は、小サイズ記録材を定着処理するときに非通紙領域になるフィルム３３の端部に対向する位置に設けられている。ファン４１の風は、開口部４３を介してフィルム３３の端部に誘導される。送風部２０Ｂは、開口部４３の開口幅を、使用する記録材の幅に応じて調整する調整部材としてのシャッタ４４と、シャッタ４４を駆動するシャッタ駆動部４５と、を有する。

ファン４１、ダクト４２、開口部４３、シャッタ４４は、フィルム３３の長手方向の左右に対称に配置されている。４９はファン４１の吸気側に配設した吸気チャンネル部である。

尚、本実施例においてはファン４１として軸流ファンを用いたが、シロッコファン等の遠心ファンを使用しても良い。

ここで、シャッタ４４の駆動構成について説明する。シャッタ駆動部３５は、支持板４６、ラック歯４７、ピニオンギア４８、モータＭ２を有する。左右の２つのシャッタ４４は、開口部４３を形成した、左右方向に延びる支持板４６の板面に沿って左右方向にスライド移動可能に支持されている。シャッタ４４を、ラック歯４７とピニオンギア４８によって連絡させ、ピニオンギア４８をモータ（パルスモータ）Ｍ２の正逆転駆動によって正逆回転させる。このピニオンギア４８の正逆回転によって、２つのシャッタ４４は連動してそれぞれに対応する開口部４３に対して開閉することができる。左右の２つの開口部４３は、長手中央から７４ｍｍ（Ｗ２／２）〜１５５ｍｍ（Ｗ１／２）の範囲が開口するように設けられている。左右のシャッタ４４は、支持板４６の長手中央から外側に向けて開口部４３を所定量だけ閉じる（塞ぐ）ことができるように構成されている。

次に、図６を用いて送風部２０Ｂの制御について説明する。ユーザ入力や給紙カセット１３や手差しトレイ１７に設けられた記録材の幅の自動検知機構から記録材の幅（サイズ）に関する情報Ｗが制御回路部１００にインプットされる。そして、制御回路部１００は、記録材の幅に関する情報Ｗに基づき、モータＭ２を駆動しシャッタ４４を移動して開口部４３の開口幅を調整する。制御回路部１００は、装置で使用可能な最大幅を有する記録材（本実施例ではＡ３サイズ）であるときは、シャッタ駆動部４５を制御して、図９のように開口部４３がシャッタ４４によって完全に閉ざされる全閉位置にシャッタ４４を移動する。また、Ａ５Ｒサイズの幅未満の幅を有する小サイズ記録材であるときは、図１０のように、開口部４３が全開する全開位置にシャッタ４４を移動する。シャッタ４４が全開位置にあるとき、開口部４３の開口幅は開口部４３の幅に一致する。尚、小サイズ記録材がＬＴＲ−Ｒ、ＥＸＥ、Ｋ８、ＬＴＲ等である場合には、制御回路部１００は、開口部４３の開口幅が、これらの記録材の非通紙領域の幅に応じた幅になるようにシャッタ４４を移動する。シャッタ４４の位置情報はシャッタ４４の所定位置に配置されたフラグ５０を支持板４６上に配置されたセンサ５１により検出する。具体的には、図９のように、開口部４３を完全に閉じるシャッタ位置でホームポジションを定め、開口幅はモータＭ２の回転量から検出している。

尚、シャッタ４４の位置を直接的に検出するセンサを設けて、そのセンサの検出情報によってシャッタ４４の移動を制御しても良い。

次に、本実施例の特徴的な構成及び制御について説明する。図３におけるａは開口部４３の幅であり、開口部４３の開口幅の最大値でもある。図３のＷ１は、左右の開口部４３の長手中央から遠い側の端部間の領域である。本実施例におけるＷ１の幅は３１０ｍｍである。Ｗ２は左右の開口部４３の長手中央から近い側の端部間の領域、すなわち送風部３０Ｂによる直接的な送風による冷却されない非送風領域である。本実施例におけるＷ２の幅は、Ａ５サイズ短手幅１４８ｍｍに一致するように構成されている。

ここで、小サイズ記録材としてＷ３（１０５ｍｍ）の幅を有する記録材（ＣＯＭ１０）を使用する場合、非通紙領域ａと非通紙領域ｂとが生じる。非通紙領域ａは、開口部４３に対向する領域なので送風部２０Ｂ（ファン４１）の送風によって直接的に冷却される。しかしながら、非通紙領域ｂは、非送風領域Ｗ２の一部であるから送風部２０Ｂの送風によって直接的に冷却されない。従って、Ｗ３の幅を有する小サイズ記録材を連続的に定着処理する場合は、非通紙領域ｂの方が非通紙領域ａよりも過昇温になりやすい。

そこで、本実施例の特徴的な構成は、非送風領域Ｗ３に含まれる非通紙領域ｂにサーミスタＴＨ３を設けている点である。更に、本実施例の特徴的な制御は、Ｗ３の幅を有する小サイズ記録材を連続的に定着処理する場合は、サーミスタＴＨ３の検知温度に基づいてファン４１の制御を行うことである。これによって、非通紙領域（ａ＋ｂ）のうち最も高温になる非通紙領域ｂの温度をモニタリングしながらファン４１を制御できるので、スループット（生産性）を落とさずにＷ３の幅を有する小サイズ記録材を定着処理できる。

図１０及び図１１を参照して本実施例の効果について説明する。本実施例では、制御回路部１００は、図１０に示すように、使用する記録材の幅がＷ３であるという情報に基づいて、シャッタ４４を全開位置まで移動させて、送風部２０Ｂのファン４１を駆動する。制御回路部１００は、サーミスタＴＨ３の検知温度に応じてファン４１を制御する。

図１１は、Ｗ３の幅を有する記録材を連続的に定着処理する場合に、ファン４１の送風による冷却を実施した場合と、実施しない場合におけるフィルム３３の表面温度の長手方向の分布である。ファン４１の送風による冷却を実施しない場合は、ピーク温度が非通紙領域ａと非通紙領域ｂとでそれほど大きな差はないものの、非通紙領域のピーク温度は高い。よって、定着処理を続けるためには、先行する記録材と、後続する記録材と、のインターバルになる期間を延長して非通紙部昇温を抑制する必要がある。一方、ファン４１の送風による冷却を実行する場合は、非通紙領域のピーク温度はそれほど高くないものの、非通紙領域ｂの方に局所的なピークを有する温度分布になっていることがわかる。従って、非通紙領域ｂの温度を検知するサーミスタＴＨ３を有していない装置は、非通紙領域ｂの局所的な温度ピークを検知することができないので、ファン４１の制御を行うことが困難である。本実施例では、非通紙領域ｂの温度をサーミスタＴＨ３で検知できるので、Ｗ３の幅の記録材であっても送風部２０Ｂによる送風をしながら定着処理を行うことができる。また、非通紙領域ｂの昇温がフィルム３３の破壊温度（閾値温度）Ｔ１に到達する前に、先行する記録材と、後続する記録材と、のインターバルになる期間を延長して非通紙部昇温を抑制することができる。

図１２はファン４１の送風による冷却を実施した場合と、実施しない場合のフィルム３３の表面の最大温度の時間推移である。ファン４１の送風による冷却を実施した場合の方が実施しない場合に比べて、フィルム表面の温度が抑制され、最高温度が低くなっている。Ｗ３の幅を有する小サイズ記録材を定着処理する場合、非通紙領域ｂを送風によって直接的に冷却することができないものの、非通紙領域ａを送風によって直接的に冷却することにより、非通紙領域ｂから非通紙領域ａへの熱の移動が促進されるためである。

比較例１として、Ｗ３の幅の小サイズ記録材（ＣＯＭ１０）を連続的に定着処理した場合に、ファンの送風による冷却を実施した場合としない場合と、の小サイズ記録材のプリント生産性を比較した。フィルム３３の表面の最大温度が２１０℃に達したら、スループットを低下させて装置を保護する仕様になっている。本実施例においては、先行する記録材と後続する記録材とのインターバルになる期間を延ばすことでスループットを低下させる。プリント初期のスループットは１４ＰＰＭ、スループットダウン後は９ＰＰＭとする。下表にファン４１の送風による冷却の有無によるスループットの比較をした結果を示す。

１００枚を連続的にプリントした場合の所要時間はファン４１の送風による冷却なしでは平均９．５ＰＰＭに対して、冷却有りでは１４ＰＰＭを維持しており、スループットが約４７％向上している。

尚、小サイズ記録材がＡ５サイズ縦（１４８ｍｍ）以上の幅であって装置で搬送可能な最大幅よりも狭い幅を有する記録材の場合は、非送風領域Ｗ２よりも外側が非通紙領域になる。従って、記録材の幅方向において非送風領域Ｗ２よりも外側に設けられたサーミスタＴＨ２の検知温度に応じてファン４１を制御する。つまり、非送風領域Ｗ２が全て通紙領域となり、サーミスタＴＨ２の温度検知領域が非通紙領域となる記録材を連続的に定着処理する場合は、サーミスタＴＨ２の検知温度に応じてファン４１を制御する。

以上述べたように、本実施例によると、非通紙領域をファンの送風によって冷却する定着装置において、非送風領域の一部が非通紙領域となる小サイズ記録材であっても生産性を低下させずに定着処理することができる。

尚、本実施例における画像形成装置で使用可能な最小幅、最大幅の記録材は定型サイズのものであり、不定形サイズのものではない。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ画像形成ユニット
８ベルト
１１二次転写ローラ
２０Ａ定着部
２０Ｂ送風部
３２加圧ローラ
３３フィルム
３５ヒータ
４１ファン
４３開口部
１００制御回路部
Ｎ定着ニップ部
Ｐ記録材
ＴＨ１第１の温度検知部材
ＴＨ２第２の温度検知部材
ＴＨ３第３の温度検知部材

Claims

記録材に未定着トナー像を形成する画像形成部と、
加熱部材と、前記加熱部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部で前記未定着トナー像が形成された記録材を搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を記録材に定着する定着部と、
ファンと、前記加熱部材の端部に対向するように設けられた開口部と、前記開口部の開口幅を調整する調整部材と、を備え、前記開口部を介して前記ファンの風を前記加熱部材に誘導する送風部と、
前記ファンを制御する制御部と、
を備え、
記録材の搬送方向に直交する記録材の幅方向において、前記開口部よりも前記加熱部材の中央に近い側の前記加熱部材の領域が前記開口幅を最大にしても前記送風部による送風がされない非送風領域になるように構成され、
前記非送風領域の一部が非通紙領域になる幅を有する小サイズ記録材を使用可能な画像形成装置において、
前記非送風領域のうち前記小サイズ記録材の非通紙領域になる前記加熱部材の領域の温度を検知する第１の温度検知部材を有し、
前記制御部は、前記小サイズ記録材を搬送する場合は、前記第１の温度検知部材の検知温度に応じて前記ファンを制御し、
前記記録材の幅方向において前記加熱部材の前記非送風領域よりも外側の領域の温度を検知する第２の温度検知部材を有し、
前記非送風領域の全域が通紙領域であって前記第２の温度検知部材の温度検知領域が非通紙領域となる記録材を連続的に定着処理する場合は、前記制御部は、前記第２の温度検知部材の検知温度に応じて前記ファンを制御することを特徴とする画像形成装置。
前記第１の温度検知部材の検知温度が閾値温度に達した場合、先行する記録材と、後続する記録材と、のインターバルになる期間を延長することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記加熱部材は、筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するヒータと、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。