JPH06242701A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH06242701A
JPH06242701A JP5030294A JP3029493A JPH06242701A JP H06242701 A JPH06242701 A JP H06242701A JP 5030294 A JP5030294 A JP 5030294A JP 3029493 A JP3029493 A JP 3029493A JP H06242701 A JPH06242701 A JP H06242701A
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JP
Japan
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cooling
temperature
transfer material
fixing
transfer
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JP5030294A
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English (en)
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Norio Ogawara
則雄 小川原
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
    • G03G15/2042—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature specially for the axial heat partition
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    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
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    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00362—Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00535—Stable handling of copy medium
    • G03G2215/00717—Detection of physical properties
    • G03G2215/00772—Detection of physical properties of temperature influencing copy sheet handling

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機やプリンタ等が設置された環境温度が
高い場合に、転写材に紙しわや定着像の乱れが発生する
ことを効率良く防止できるようにする。 【構成】 加圧ローラ３５の下部には、その軸方向に沿
って４個の冷却ファン１〜４が左右対称位置に各々配置
されている。両端部の冷却ファン１、４は、各々Ａ１サ
イズの転写紙Ｐが縦方向に走行する場合の加圧ローラ３
５の非通紙部に対向する位置に配置されている。中間の
冷却ファン２、３は、各々Ａ２サイズの転写紙Ｐが縦方
向に走行する場合の加圧ローラ３５の非通紙部に対向す
る位置に配置されている。環境温度が高い場合には、全
ての冷却ファン１〜４が駆動される。環境温度が低い場
合には、非通紙部に対応する冷却ファン１、４が主とし
て駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を用いた
複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装
置に係り、特に加圧ローラ等をファン等により冷却する
定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子複写機やレーザプリンタ等
のようにゼログラフィー方式を用いて記録紙を作成する
装置では、感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等
の転写紙に転写し、このトナー像が転写された転写紙を
搬送ベルト等により定着装置へ案内する。そして、この
定着装置においてトナーを転写紙に定着し記録紙として
完成させる。
【０００３】このような定着装置としては、従来、実開
平２−１３６２７３号公報（画像形成装置の定着装置）
等に開示されたような加熱ローラ方式のものが用いられ
ている。この熱ローラ定着装置は、ヒータ（発熱ラン
プ）が内蔵された加熱ローラに、金属パイプの表面をシ
リコンゴム等の弾性部材で被覆した加熱ローラを所定の
圧力で押圧させ、この加熱ローラと加圧ローラとの間に
転写紙をニップさせて熱と圧力を加えることにより定着
を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
定着装置において、転写紙にはＡ０サイズからＡ３サイ
ズ等の幅広い範囲のサイズのものが混在する場合があ
り、その場合には次のような問題があった。すなわち、
たとえば幅狭で長尺の転写紙を定着させると、加圧ロー
ラのうち転写紙が通過しなかった部分（非通紙部）は直
接に加熱ローラの熱伝導を受ける。したがって非通紙部
では転写紙が通過した部分（通紙部）よりも温度が高く
なる。このため小サイズの転写紙を定着し、その直後に
大サイズの転写紙を定着させた場合には、紙しわや定着
像の乱れが生ずる。
【０００５】従来、たとえば特開昭４８−７４２３５号
公報や実開昭６２−１０４２６４号公報等には、転写紙
の走行時に冷却ファンを用いて加圧ローラを冷却し、温
度の上昇を抑えることにより紙しわ等の発生を防止する
方法が開示されている。しかし、前述のように大小のサ
イズの転写紙が混在している場合には、この方法では冷
却を十分効率良く行うことができなかった。
【０００６】また、このような紙しわの発生および定着
像の乱れは、小サイズの用紙を定着した後に大サイズの
用紙を定着する場合のみではなく、複写機やプリンタ等
の本体が置かれた環境温度や、装置にセットされた転写
紙の温度が高いときに、その転写紙を走行させた場合に
も発生するものである。このような問題は、特に、転写
紙を一枚走行させ、転写紙が排出されたらすぐに次の一
枚を走行させ、これを繰り返す走行を行うと、紙しわ等
の発生が多発するという問題があった。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、複写機やプリンタ等が設置された環
境温度や装置にセットされた用紙の温度が高い場合に、
転写材に紙しわや定着像の乱れが発生することを効率良
く防止することができる定着装置を提供することにあ
る。
【０００８】本発明は、また大小のサイズの転写紙が混
在している場合においても、転写材に紙しわや定着像の
乱れが発生することを効率良く防止することができる定
着装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の定着装置
は、転写材に熱を加えてトナー像を定着させる定着手段
と、この定着手段を冷却する冷却手段と、環境温度およ
び転写材セット部の少なくとも一方の温度を検知する温
度検知手段と、この温度検知手段により検知された温度
を予め定められた温度と比較する比較手段と、この比較
手段の比較結果に応じて前記冷却手段の動作を制御する
制御手段とを具備したものである。
【００１０】この定着装置では、環境温度および転写材
セット部の少なくとも一方の温度が検知され、その検知
温度と予め定められた温度との比較結果に応じて冷却手
段の動作が制御される。
【００１１】また、請求項２記載の定着装置は、転写材
に熱を加えてトナー像を定着させる定着手段と、前記転
写材の走行方向に対して直交する方向に沿って複数の冷
却部を有し、前記定着手段を冷却する冷却手段と、この
冷却手段による前記転写材の幅方向の冷却分布が前記転
写材のサイズに応じて切り替わり、かつ前記定着手段の
前記転写材が通過しない部分を主に冷却する分布となる
ように前記冷却手段の動作を制御する制御手段とを具備
したものである。
【００１２】この定着装置では、冷却手段による転写材
の幅方向の冷却分布が、転写材のサイズに応じて切り替
わり、かつ定着手段の転写材が通過しない部分（非通材
部）を主に冷却する分布となるように制御される。
【００１３】また、請求項３記載の定着装置は、転写材
に熱を加えてトナー像を定着させる定着手段と、前記転
写材の走行方向に対して直交する方向に沿って複数の冷
却部を有し、前記定着手段を冷却する冷却手段と、環境
温度および転写材セット部の少なくとも一方の温度を検
知する温度検知手段と、この温度検知手段により検知さ
れた温度を予め定められた温度と比較する比較手段と、
前記温度検知手段による検知温度が予め定められた温度
以上の場合は、前記冷却手段による冷却分布が前記転写
材の幅方向でほぼ均一となり、前記温度検知手段による
検知温度が予め定められた温度よりも低い場合には、前
記冷却手段による冷却分布が前記転写材のサイズに応じ
て切り替わり、かつ前記定着手段の前記転写材が通過し
ない部分を主に冷却する分布となるように、前記冷却手
段の動作を制御する制御手段とを具備したものである。
【００１４】この定着装置では、環境温度および転写材
セット部の少なくとも一方の温度が検知され、その検知
温度が予め定められた温度以上の場合は、冷却手段によ
る冷却分布が転写材の幅方向でほぼ均一となるような制
御が行われる。一方、温度検知手段による検知温度が予
め定められた温度よりも低い場合には、冷却手段による
冷却分布が転写材のサイズに応じて切り替わり、かつ定
着手段の転写材が通過しない部分を主に冷却する分布と
なるような制御が行われる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【００１６】図１は本発明の一実施例に係る定着装置を
含む画像形成装置全体の概略構成を表すものである。こ
の装置は、ロール紙給紙装置１１から転写紙Ｐを繰り出
し、この転写紙Ｐを搬送路１２を介して本体１３の感光
体ドラム１４側へ送り込み、ここで画像の形成を行うも
のである。
【００１７】ロール紙給紙装置１１にはロール紙１５が
セットされるようになっている。ロール紙１５としては
たとえばＡ０サイズからＡ３サイズまでの任意のサイズ
の転写紙Ｐが用いられる。ロール紙給紙装置１１にセッ
トされたロール紙１５のサイズは後述のサイズセット部
４５（図３）において設定されるようになっている。搬
送路１２には、搬送ローラ１６、カッタ１７、搬送ロー
ラ１８およびレジストローラ１９が順次配置されてい
る。すなわちロール紙１５から送り出された転写紙Ｐは
搬送ローラ１６により搬送され、カッタ１７において所
定の長さに切断された後、レジストローラ１９を介して
所定のタイミングで感光体ドラム１４へ向けて給紙され
るようになっている。
【００１８】レジストローラ１９と感光体ドラム１４と
の間には転写紙Ｐを案内するためのガイド部２０が設け
られている。このガイド部２０は一定の間隔おいて配設
された上ガイド板２０ａと下ガイド板２０ｂとにより構
成されている。
【００１９】感光体ドラム１４の周囲には、感光体ドラ
ム１４の表面を一様に帯電させるための帯電コロトロン
２１、画像の書き込みを行い静電潜像を形成するための
露光ヘッド２２、静電潜像を現像しトナー像を形成する
ための現像装置２３、感光体ドラム１４に対するトナー
の付着力を弱めるための補助除電器２４、トナー像を転
写紙Ｐに転写紙するための転写コロトロン２５、トナー
像が転写された転写紙Ｐを放電により剥離するための剥
離コロトロン２６、さらに転写紙Ｐを機械的に剥離する
ための剥離爪２７、感光体ドラム１４の表面に残留した
トナーを除去するためのクリーニング装置２８、および
放電により残留電荷を除去する除電ランプ２９がこの順
序で配置されている。
【００２０】感光体ドラム１４の下流側には搬送装置３
０が配置され、トナー像が転写された転写紙Ｐを定着装
置３３へ案内するようになっている。搬送装置３０は駆
動ローラ３２ａおよび従動ローラ３２ｂと、これらロー
ラ３２ａ、３２ｂ間に巻回された搬送ベルト３１とによ
り構成されている。
【００２１】定着装置３３は、ヒータ３４ａが内蔵され
た加熱ローラ３４と、この加熱ローラ３４に対して対向
配置されるとともに加熱ローラ３４に対して所定の圧力
で押圧される加圧ローラ３５とにより構成されている。
搬送装置３０により搬送されてきた転写紙Ｐは、これら
加熱ローラ３４と加圧ローラ３５との間にニップされて
熱および圧力が加えられることにより定着が行われる。
トナー像が定着された転写紙Ｐは図示しない排出トレイ
に排出されるようになっている。
【００２２】加圧ローラ３５の下部には、図２に取り出
して示すように、加圧ローラ３５の軸方向、すなわち転
写紙Ｐの幅方向に沿って複数、たとえば４個の冷却ファ
ン１〜４が左右対称位置に各々配置されている。これら
冷却ファン１〜４により加熱ローラ３４の熱により温度
が高くなった加圧ローラ３５を冷却するようになってい
る。
【００２３】ここで、両端部の冷却ファン１、４は、各
々Ａ１サイズの転写紙Ｐが縦方向に走行する場合の加圧
ローラ３５の非通紙部に対向する位置に対称的に配置さ
れている。また、中間の冷却ファン２、３は、各々Ａ２
サイズの転写紙Ｐが縦方向に走行する場合の加圧ローラ
３５の非通紙部に対向する位置に対称的に配置されてい
る。なお、Ａ０サイズの転写紙Ｐは加圧ローラ３５の軸
方向のほぼ全体に渡って走行するようになっており、こ
の場合転写紙Ｐは全ての冷却ファン１〜４が対向するよ
うになっている。
【００２４】一方、加熱ローラ３４の上部には排熱ファ
ン５が配置されており、加熱ローラ３４により温められ
た空気を排熱路３６を介して外部へ排出するようになっ
ている。
【００２５】本体１３の上部には、この画像形成装置が
設置された環境温度を検知するための温度センサＳ1 が
配置されている。なお、この温度センサＳ1 の位置は外
気に接する位置で、定着装置３３の熱気の排出の影響を
受けない位置であればよい。
【００２６】図３は本実施例の画像記録装置の制御部の
構成を表すものである。この制御部はＣＰＵ（中央処理
装置）４０を備えている。このＣＰＵ４０はバス４１を
介して装置の各部と接続されている。このうちＲＯＭ
（リード・オンリ・メモリ）４２にはこの装置の通常の
複写動作を制御するためのプログラムとともに、後述の
流れ図（図４）に示すような冷却制御プログラムが格納
されている。ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）４
３には各種演算結果やデータ等が一時的に格納されるよ
うになっている。入力ポート４４は温度センサＳ1 （図
１）の検知信号、および転写紙Ｐのサイズ設定部４５か
ら出力されたサイズ信号をＣＰＵ４０へ送るためのイン
ターフェースである。ＣＰＵ４０はこの温度センサＳ1
の検知信号を環境温度に相当する値に変換し、その値と
予め設定された温度（たとえば１６°Ｃ）に相当する値
と比較し、その比較結果と、サイズ設定部４５において
設定された転写紙Ｐのサイズとに応じて冷却ファン１〜
４による冷却分布を制御するようになっている。出力ポ
ート４６はＣＰＵ４０から送出された制御信号を駆動回
路４７へ送るためのインターフェースである。駆動回路
４７はＣＰＵ４０から出力された制御信号により冷却フ
ァン１〜４を表１に示す具体例に従って選択的に駆動す
るものである。
【００２７】
【表１】
【００２８】次に、本実施例の画像形成装置の動作につ
いて説明する。
【００２９】この画像形成装置においては、ロール紙１
５から繰り出された転写紙Ｐは搬送ローラ１６により原
稿の長さに対応する長さだけ送り出され、その後カッタ
１７により切断された後、搬送ローラ１８により搬送さ
れる。さらにこの転写紙Ｐはレジストローラ１９により
所定のタイミングで感光体ドラム１４の画像転写部へ送
り込まれる。
【００３０】一方、感光体ドラム１４は図１に示したよ
うに反時計回り方向に一定速度で回転する。この感光体
ドラム１４の表面は帯電コロトロン２１により一様に帯
電された後、露光ヘッド２２により画像の書き込みが行
われ、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置
２３においてトナーが供給され、トナー画像となる。こ
のトナー画像は補助除電器２４からの放電により、感光
体ドラム１４に対する付着力が弱められた後、画像転写
部において転写コロトロン２５の放電により転写紙Ｐに
転写される。その後転写紙Ｐは剥離コロトロン２６の放
電および剥離爪２７により感光体ドラム１４から剥離さ
れる。感光体ドラム１４から剥離された転写紙Ｐは搬送
装置３０により定着装置３３を構成する加熱ローラ３４
と加圧ローラ３５との間のニップ部を通過することによ
りトナー画像が定着され、その後図示しない排出トレイ
へ排出される。なお、画像の転写後に感光体ドラム１４
に残留したトナーはクリーニング装置２８により除去さ
れ、その後感光体ドラム１４の表面に残留した電荷が除
電器２９からの放電により除去される。以上は通常の複
写動作である。
【００３１】ここで、前述のように定着装置３３におい
ては、転写紙ＰがＡ１縦およびＡ２縦サイズの場合には
最大幅のＡ０サイズの場合に比べて、加圧ローラ３５の
非通紙部が広くなり、この部分の温度が加熱ローラ３４
の熱により通紙部に比較して高くなり、紙しわや定着像
の乱れの発生原因となる。本実施例ではこれを防止する
ため、以下のような冷却動作の制御を行う。以下、その
動作について図１ないし図３、および図４の流れ図を参
照して説明する。
【００３２】まず、ＣＰＵ４０は温度センサＳ1 の検知
信号を基に装置の環境温度が所定の温度（１６°Ｃ）以
上であるか否かを判断し（ステップＳ４００）、１６°
Ｃ以上であれば（Ｙ）、転写紙Ｐのサイズにかかわらず
紙しわ等の発生の確率が高いとして、全ての冷却ファン
１〜４を駆動させる（ステップＳ４０３）。これにより
加圧ローラ３５の軸方向の冷却分布が均一になり、転写
紙Ｐの非通紙部のみならず、通紙部も含めて加圧ローラ
３５が冷却される。
【００３３】一方、環境温度が１６°Ｃより低い場合
（ステップＳ４００：Ｎ）には、ＣＰＵ４０は次に転写
紙Ｐのサイズに応じて冷却ファン１〜４の動作制御を行
う。すなわち転写紙Ｐが最大のＡ０サイズか否かを判断
し（ステップＳ４０１）、Ａ０サイズであれば（Ｙ）、
冷却の必要性がないとして全ての冷却ファン１〜４の駆
動を停止する（ステップＳ４０４）。Ａ０サイズでない
場合（ステップＳ４０１；Ｎ）には、ＣＰＵ４０は次に
転写紙ＰがＡ１サイズであるか否か判断し（ステップＳ
４０２）、Ａ１サイズの場合（Ｙ）には、加圧ローラ３
５の非通紙部に対向する両端位置の冷却ファン１、４を
駆動し、通紙部に対応する中間位置の冷却ファン２、３
の駆動を停止する（ステップＳ４０５）。Ａ１サイズで
ない場合（ステップＳ４０２；Ｎ）には、ＣＰＵ４０は
転写紙Ｐが最小のＡ２サイズであると判断し、全ての冷
却ファン１〜４を駆動させ、加圧ローラ３５の軸方向で
冷却分布を均一化して冷却を行う（ステップＳ４０
３）。
【００３４】すなわち、本実施例の定着装置３３では、
環境温度が所定の温度（１６°Ｃ）よりも高い場合に
は、転写紙Ｐのサイズにかかわらず加圧ローラ３５の軸
方向の冷却分布がほぼ均一になり、非通紙部のみならず
通紙部も含めて冷却される。一方、環境温度が所定の温
度よりも低い場合には、転写紙Ｐのサイズに応じて非通
紙部が主として冷却されるような冷却分布となる。
【００３５】このように本実施例では、環境温度および
転写紙Ｐのサイズに応じて冷却ファン１〜４による冷却
分布を切り替えるようにしたので、小サイズ（たとえば
Ａ２縦）の転写紙Ｐを走行させた直後に大サイズ（たと
えばＡ０縦）の転写紙Ｐを走行させた場合等において紙
しわの発生が低減され、また定着像に乱れが生ずること
がなくなる。
【００３６】以上実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を変更しない範囲で種々変更可能である。たとえば上
記実施例では、温度条件として温度センサＳ1 により検
知された環境温度のみを考慮して冷却制御を行うように
したが、さらに、図１に示したようにロール紙給紙装置
１１の内部のロール紙１５の近傍に温度センサＳ2 を設
け、この温度センサＳ 2 の検知温度を考慮して冷却制御
を行うようにしてもよい。また、温度センサＳ 1 、Ｓ2
により検知された温度の両方を考慮するようにすれば、
よりきめの細かい制御を行うことができる。さらには搬
送装置３０近傍に温度センサＳ3 を設け、その部分の温
度も考慮するようにしてもよい。
【００３７】また、上記実施例では転写紙Ｐのサイズを
Ａ０縦〜Ａ２縦の３種類、また冷却ファン１〜４の数を
４個として説明したが、これらの数は任意であることは
いうまでもない。
【００３８】さらに上記実施例では転写紙Ｐのサイズを
サイズ設定部４５においてオぺレータが設定するように
したが、転写紙Ｐの搬送路１２に搬送方向に対して直交
する方向に複数の検知センサを配置し、これらセンサに
より自動的に転写紙Ｐのサイズを検知すようにしてもよ
い。また、上記実施例では定着装置３３として加熱側お
よび加圧側の両方をローラにより構成したものについて
説明したが、いずれか一方をベルト形式としたものであ
ってもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の定着
装置によれば、環境温度および転写材セット部の少なく
とも一方の温度を考慮して冷却手段の制御を行うように
したので、紙しわや定着像の乱れの発生を効率的に防止
することができる。
【００４０】また、請求項２記載の定着装置によれば、
冷却手段による転写材の幅方向の冷却分布が、転写材の
サイズに応じて切り替わり、かつ定着手段の転写材が通
過しない部分（非通材部）を主に冷却する分布となるよ
うに制御されるので、紙しわや定着像の乱れの発生を効
率的に防止することができる。
【００４１】さらに請求項３記載の定着装置によれば、
環境温度および転写材セット部の少なくとも一方の温度
と、転写材のサイズとを考慮して冷却分布の制御を行う
ようにしたので、紙しわや定着像の乱れの発生をより効
率的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る定着装置を含む画像
形成装置の構成を表す断面図である。
【図２】 図１の定着装置と冷却部の構成を説明するた
めの斜視図である。
【図３】 図１の画像形成装置の制御部の構成を表すブ
ロック図である。
【図４】 図１の画像形成装置の動作を説明するための
流れ図である。
【符号の説明】
１〜４…冷却ファン、５…排出ファン、１１…ロール紙
給紙装置、１２…搬送路、１４…感光体ドラム、３３…
定着装置、３４…加熱ローラ、３５…加圧ローラ、Ｓ1
〜Ｓ3 …温度センサ、Ｐ…転写紙

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 転写材に熱を加えてトナー像を定着させ
    る定着手段と、 この定着手段を冷却する冷却手段と、 環境温度および転写材セット部の少なくとも一方の温度
    を検知する温度検知手段と、 この温度検知手段により検知された温度を予め定められ
    た温度と比較する比較手段と、 この比較手段の比較結果に応じて前記冷却手段の動作を
    制御する制御手段とを具備したことを特徴とする定着装
    置。
  2. 【請求項２】 転写材に熱を加えてトナー像を定着させ
    る定着手段と、 前記転写材の走行方向に対して直交する方向に沿って複
    数の冷却部を有し、前記定着手段を冷却する冷却手段
    と、 この冷却手段による前記転写材の幅方向の冷却分布が前
    記転写材のサイズに応じて切り替わり、かつ前記定着手
    段の前記転写材が通過しない部分を主に冷却する分布と
    なるように前記冷却手段の動作を制御する制御手段とを
    具備したことを特徴とする定着装置。
  3. 【請求項３】 転写材に熱を加えてトナー像を定着させ
    る定着手段と、 前記転写材の走行方向に対して直交する方向に沿って複
    数の冷却部を有し、前記定着手段を冷却する冷却手段
    と、 環境温度および転写材セット部の少なくとも一方の温度
    を検知する温度検知手段と、 この温度検知手段により検知された温度を予め定められ
    た温度と比較する比較手段と、 前記温度検知手段による検知温度が予め定められた温度
    以上の場合は、前記冷却手段による冷却分布が前記転写
    材の幅方向でほぼ均一となり、前記温度検知手段による
    検知温度が予め定められた温度よりも低い場合には、前
    記冷却手段による冷却分布が前記転写材のサイズに応じ
    て切り替わり、かつ前記定着手段の前記転写材が通過し
    ない部分を主に冷却する分布となるように、前記冷却手
    段の動作を制御する制御手段とを具備したことを特徴と
    する定着装置。
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