(57)【要約】【課題】簡便な構成で、画像加熱装置に導入されるシートの幅サイズに応じた非通過部昇温の緩和を実現する。【解決手段】シートＳ上のトナー像をニップ部Ｎにて加熱するエンドレスベルト１と、  エンドレスベルトを加熱する加熱機構Ｃと、エンドレスベルトの所定の領域に向けて送風するファン１６と、エンドレスベルトのその幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプ５と、エンドレスベルトとの接触領域が前記所定の領域と重なり合う位置関係となる所定のシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルトを冷却するときファン１６を動作させるコントローラ２０と、を有することを特徴とする画像加熱装置。【選択図】図８
2014157347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを加熱する加熱機構と、
前記エンドレスベルトの所定の領域に向けて送風するファンと、
前記エンドレスベルトのその幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプと、
前記エンドレスベルトとの接触領域が前記所定の領域と重なり合う位置関係となる所定のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを動作させるコントローラと、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記エンドレスベルトとの接触領域が前記所定の領域から外れる位置関係となるシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを第１の回転速度で動作させ、前記所定のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で動作させることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記エンドレスベルトとの接触領域が前記所定の領域から外れる位置関係となるシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき第１の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように前記ファンを動作させ、前記所定のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記第１の風量よりも多い第２の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように前記ファンを動作させることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記装置に使用可能な最大幅のシートへ画像加熱処理を行うとき前記ファンを動作させないことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項５】
連続して画像加熱処理されるシートの枚数をカウントするカウンタを更に有し、前記コントローラは前記カウンタによりカウントされたシートの枚数が所定枚数となったとき前記ファンを動作させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項６】
前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する回転体を更に有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項７】
前記加熱機構は前記エンドレスベルトを電磁誘導発熱させる磁束を発生する励磁コイルを有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項８】
シート上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを加熱する加熱機構と、
前記エンドレスベルトのその幅方向における一端側の第１の領域に向けて送風する第１のファンと、
前記エンドレスベルトの前記幅方向における他端側の第２の領域に向けて送風する第２のファンと、
前記エンドレスベルトの前記幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプと、
前記エンドレスベルトとの接触領域が前記第１の領域及び前記第２の領域と重なり合う位置関係となる所定のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記第１のファン及び前記第２のファンを動作させるコントローラと、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記エンドレスベルトとの接触領域が前記第１の領域及び前記第２の領域から外れる位置関係となるシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記第１のファン及び前記第２のファンを第１の回転速度で動作させ、前記所定のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記第１のファン及び前記第２のファンを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で動作させることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記エンドレスベルトとの接触領域が前記第１の領域及び前記第２の領域から外れる位置関係となるシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき第１の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように前記第１のファン及び前記第２のファンを動作させ、前記所定のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記第１の風量よりも多い第２の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように前記第１のファン及び前記第２のファンを動作させることを特徴とする請求項８に記載の画像加熱装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、装置に使用可能な最大幅のシートへ画像加熱処理を行うとき前記第１のファン及び前記第２のファンを動作させないことを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項１２】
連続して画像加熱処理されるシートの枚数をカウントするカウンタを更に有し、前記コントローラは前記カウンタによりカウントされたシートの枚数が所定枚数となったとき前記第１のファン及び前記第２のファンを動作させることを特徴とする請求項８乃至１１の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項１３】
前記エンドレスベルトと協働して前記ニップ部を形成する回転体を更に有することを特徴とする請求項８乃至１２の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項１４】
前記加熱機構は前記エンドレスベルトを電磁誘導発熱させる磁束を発生する励磁コイルを有することを特徴とする請求項８乃至１３の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【請求項１５】
シート上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを加熱する加熱機構と、
装置に使用可能な最大幅のシートと接触する前記エンドレスベルトの領域よりもその幅方向外側の領域に向けて送風するファンと、
前記エンドレスベルトの前記幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプと、
画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するときシートの幅サイズに応じて前記ファンの回転速度を制御するコントローラと、
を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項１６】
前記コントローラは、第１のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを第１の回転速度で動作させ、前記第１のシートよりも幅狭の第２のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で動作させることを特徴とする請求項１５に記載の画像加熱装置。
【請求項１７】
前記コントローラは、第１のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを第１の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように動作させ、前記第１のシートよりも幅狭の第２のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを前記第１の風量よりも多い第２の風量（ｍ３／ｓｅｃ）で動作させることを特徴とする請求項１５に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート上のトナー像を加熱する画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式の画像形成装置では、記録紙（シート）にトナー像を形成し、これを定着装置（画像加熱装置）において熱と圧を付与することにより定着させている。
【０００３】
このような定着装置では、装置に使用可能な最大幅サイズの記録紙（以下、大サイズ紙）から最小幅サイズの記録紙（以下、小サイズ紙）にいたるまで、様々な幅サイズの記録紙に対し定着処理を適切に行うことが求められている。ここで、記録紙について幅とは記録紙搬送方向に直交する方向の寸法である。
【０００４】
特に、小サイズ紙に連続して定着処理を行う場合、いわゆる「非通紙部昇温」（非通過部昇温）と呼ばれる現象が生じ得る。即ち、記録紙を加熱する加熱部材（例えば、定着ローラ）において、小サイズ紙と接触する通紙部においては熱が記録紙に奪われることになるが、小サイズ紙と接触しない非通紙部においては熱が記録紙に奪われることなく蓄積されていく。従って、加熱部材の非通紙部が過剰に昇温してしまうのを抑制することが求められる。
【０００５】
そこで、非通紙部昇温の対策として、特許文献１に記載の装置では、記録紙の幅サイズに応じてシャッターの開口領域を変更し、非通紙部だけにファンから風を当てることで、非通紙部昇温を抑制しようとしている。
【０００６】
また、特許文献２に記載の装置では、定着ローラの内部に高熱伝導部材（ヒートパイプ）を配置し、定着ローラが局所的に過昇温してしまうのを抑制しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３１４１号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の手法の場合、記録紙の幅サイズに応じてファンによる冷却範囲を変更するための機構を要するので、装置の複雑化が免れない。また、記録紙の全ての幅サイズに対応することは現実的には困難である。
【０００９】
また、特許文献２に記載の手法の場合、高熱伝導部材を用いているだけであることから、近年の定着処理スピードの高速化に伴う非通紙部昇温現象の顕著化に対応することは困難である。
【００１０】
本発明は、簡便な構成で、画像加熱装置に導入されるシートの幅サイズに応じた非通過部昇温の緩和を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、
シート上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを加熱する加熱機構と、
前記エンドレスベルトの所定の領域に向けて送風するファンと、
前記エンドレスベルトのその幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプと、
前記エンドレスベルトとの接触領域が前記所定の領域と重なり合う位置関係となる所定のシートへの画像加熱処理中に前記エンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを動作させるコントローラと、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像加熱装置によれば、ファンの風を当てるベルトの領域を変更するための複雑な機構をもつことなく、ファンの動作制御だけで、画像加熱装置に導入されるシートの幅サイズに応じた適切な冷却が可能である。そのため、簡便な構成で、画像加熱装置に導入されるシートの幅サイズに応じた非通過部昇温の緩和が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における画像形成装置（カラー電子写真プリンタ）の構成説明図である。
【図２】定着装置の構成説明図である。
【図３】定着装置の構成部材の説明図である。
【図４】定着装置の制御系統のブロック図である。
【図５】比較例１の定着装置にＡ４サイズの記録紙を連続通紙した際の定着ベルト上の長手方向の温度分布の説明図である。
【図６】比較例１の定着装置にＳＲＡ３サイズの記録紙を連続通紙した際の定着ベルト上の長手方向の温度分布の説明図である。
【図７】比較例２の定着装置にＳＲＡ３サイズの記録紙を連続通紙した際の定着ベルト上の長手方向の温度分布の説明図である。
【図８】実施例１のファン風量制御に関するフローチャートである。
【図９】実施例１の定着装置にＡ４サイズの記録紙を連続通紙した際の定着ベルト上の長手温度分布の説明図である。
【図１０】実施例１の定着装置にＳＲＡ３サイズの記録紙を連続通紙した際の定着ベルト上の長手方向の温度分布の説明図である。
【図１１】実施例２のファン風量制御に関するフローチャートである。
【図１２】実施例２の定着装置にＡ４サイズの記録紙を連続通紙した際の定着ベルト上の長手温度分布の説明図である。
【図１３】実施例２の定着装置にＳＲＡ３サイズの記録紙を連続通紙した際の定着ベルト上の長手方向の温度分布の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
［実施例１］
＜画像形成装置＞
図１は本発明に係る画像加熱装置として機能する定着装置５０を搭載した画像形成装置１００の一例の構成の説明図である。この画像形成装置１００はカラー電子写真プリンタであり、潜像が形成される像担持体としての電子写真感光ドラム（以下、ドラムと記す）１２１を有する。ドラム１２１は矢印Ｒ１２１の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。ドラム１２１の周囲には、一次帯電器１２７、レーザスキャナ１２８、ロータリ式現像器１１３、中間転写ベルトユニット１２０、クリーニング装置２１２が配置されている。
【００１６】
ロータリ式現像器１１３は、矢印Ｒ１１４の反時計方向に所定の割り付け角度で間欠回転制御されるロータリ１１４と、そのロータリ１１４の周に沿って配設された複数の現像部を有する。本例では、マジェンタ（Ｍ）色のトナー（現像剤）を収容した現像部、イエロ（Ｙ）色のトナーを収容した現像部、シアン（Ｃ）色のトナーを収容した現像部、ブラック（Ｂｋ）色のトナーを収容した現像部の４つの現像部が９０°割り付けで配設されている。１１３Ｍ、１１３Ｙ、１１３Ｃ、１１３Ｂｋは上記の各色の現像部の現像ローラを模式的に示している。
【００１７】
ロータリ１１４の回転角度制御により、各色の現像部の現像ローラ１１３Ｍ、１１３Ｙ、１１３Ｃ、１１３Ｂｋが順次に切換え的にドラム１２１に接触あるいは近接対向する位置（現像位置）へ移動してドラム表面の静電潜像をトナー像として現像する。
【００１８】
中間転写ベルトユニット１２０は並行複数本のローラ２１９、２２０、２３７、２３８間にエンドレスのベルト１２２が懸回張設されている。ベルト１２２はローラ２３７と２３８間に配設された一次転写ローラ１２３によりドラム１２１に押圧されている。ドラム１２１とベルト１２２との接触部が一次転写ニップ部Ｔ１である。ベルト１２２は矢印Ｒ１２２の時計方向にドラム１２１の周速度に対応した周速度で回転駆動される。
【００１９】
ローラ２１９のベルト懸回部には二次転写ローラ２２１が配設されている。このローラ２２１はシフト手段（不図示）により実線示のようにベルト１２２に当接した第１位置と、破線示のようにベルト１２２から離間した第２位置と、に位置移動される。ローラ２３７のベルト懸回部にはベルトクリーニング装置２２２が配設されている。この装置２２２はシフト手段（不図示）により実線示のようにベルト１２２に作用した第１位置と、破線示のようにベルト１２２から離間した第２位置と、に位置移動される。
【００２０】
カラー画像形成動作は次のとおりである。ドラム１２１が回転駆動される。ベルト１２２も回転駆動される。二次転写ローラ２２１とベルトクリーニング装置２２２はそれぞれ第２位置に移動されている。
【００２１】
上記の状態において、ドラム１２１の表面が一次帯電器１２７により所定の極性・電位に一様に帯電される。そのドラム表面に対して、画像信号によって変調されたレーザービームがスキャナ１２８によって主走査露光される。この主走査露光とドラム回転による副走査によってドラム表面には露光パターンに対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器１１３によってトナー像として現像される。そのトナー像が一次転写ニップ部Ｔ１においてベルト１２２の表面に転写される。ニップ部Ｔ１を通過したドラム表面はクリーニング装置２１２で清掃されて繰り返して画像形成に供される。
【００２２】
上記の帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングの一連の画像形成工程がカラー画像のＭ色、Ｙ色、Ｃ色、Ｂｋ色の各分解色について繰り返して実行される。これにより、ベルト１２２の表面にはＭ色トナー像＋Ｙ色トナー像＋Ｃ色トナー像＋Ｂｋ色トナー像の未定着の４色重畳のフルカラートナー像が形成される。
【００２３】
そして、そのベルト１２２上のフルカラートナー像の先端部がローラ２１９に到達する少し前の所定の制御タイミング時点において二次転写ローラ２２１とベルトクリーニング装置２２２がそれぞれ第１位置に移動される。ローラ２２１がベルト１２２に当接することで二次転写ニップ部Ｔ２が形成される。
【００２４】
また、所定の制御タイミングで給送ローラ２２４が駆動される。これにより、画像形成装置内の下部に配設された給送カセット２２３内に積載して収容されている、普通紙、樹脂コート紙、ＯＨＰシート、封筒、葉書等のシートである記録材（以下、記録紙）Ｓが一枚ずつ分離給送される。記録紙Ｓは搬送ローラ２２６、レジストローラ対２２５を含む搬送路２２７に導入され、レジストローラ対２２５で斜行を修正されて待機する。
【００２５】
レジストローラ対２２５はベルト１２２上のトナー像にタイミングを一致させて二次転写ニップ部Ｔ２に記録紙Ｓを送り込む。記録紙Ｓはニップ部Ｔ２を挟持搬送されていく過程においてベルト１２２上の４色重畳トナー像の一括二次転写を順次に受ける。ニップ部Ｔ２を通った記録紙Ｓはベルト１２２から分離されて搬送路２２８を通って定着装置５０に導入され、加熱、加圧を受けることにより未定着トナー像が固着画像として熱定着される。そして、記録紙Ｓは定着装置５０を出て、フルカラー画像形成物として機外に排出される。
【００２６】
記録紙分離後のベルト１２２の面はベルトクリーニング装置２２２により清掃される。ローラ２２１と装置２２２はそれぞれ記録紙Ｓの後端部がニップ部Ｔ２を通過した後の所定の制御タイミングにて第２位置に戻し移動される。記録紙Ｓは、上記のように給送カセット２２３や不図示の給紙トレイを通じて画像形成装置に供給される。
【００２７】
上記の画像形成装置１００において、記録紙Ｓが定着装置５０に至るまでの画像形成機構部が記録紙Ｓに未定着画像を形成する画像形成部である。
【００２８】
＜定着装置＞
図２は本実施例における定着装置５０の構成を説明するための要部の横断右側面模式図である。
【００２９】
ここで、以下の説明において、画像加熱装置として機能する定着装置５０またはこれを構成している部材に関して、長手方向（幅方向）とは次のとおりである。
【００３０】
即ち、定着装置５０のニップ部における記録紙（シート）搬送方向（画像加熱装置における記録材搬送方向）Ｘに直交する方向に平行な方向である。若しくは回転体の軸線方向である。後述するように、シート上のトナー像をニップ部いて加熱するエンドレスベルトとして機能する定着ベルトの幅方向とも呼ぶ。短手方向とは記録紙搬送方向Ｘに平行な方向である。若しくは回転体の回転軸線方向に直交する方向である。定着ベルトの移動方向（周方向）とも呼ぶ。
【００３１】
また、定着装置５０について、正面とは記録紙入り口部５１側の面、背面とはそれとは反対側の記録紙出口部５２側の面、左右とは装置５０を正面から見て左又は右である。上下とは重力方向において上又は下である。上流又は下流とは記録紙搬送方向Ｘにおいて上流又は下流である。また、記録紙Ｓの幅とは記録紙搬送方向Ｘに直交する方向の寸法である。
【００３２】
本実施例の定着装置５０は電磁誘導−ベルト加熱方式の画像加熱装置である。大別して、下記１）〜６）の６つのユニットＡ〜Ｆを有し、それらの各ユニットＡ〜Ｆが所定の配置関係をもって定着筐体（定着装置フレーム：不図示）に対して組み付けられている。
【００３３】
１）加熱ベルトユニットＡ
２）加熱ベルトユニットＡの下側に配設されている加圧ベルトユニットＢ
３）加熱ベルトユニットＡの上側に配設されているコイルユニット（磁束発生手段）Ｃ
４）加熱ベルトユニットＡの記録紙搬送方向下流側に配設されているファン冷却ユニット（ファン冷却手段）Ｄ
５）加圧ベルトユニットＢの記録紙搬送方向上流側に配設されている入り口側センサユニットＥ
６）加圧ベルトユニットＢの記録紙搬送方向下流側に配設されている出口側センサユニットＦ
以下、これらについて順に説明する。
【００３４】
１）加熱ベルトユニットＡ
このユニットＡは、記録紙Ｓ上の未定着トナー画像を加熱する加熱回転体としてのエンドレスベルトである定着ベルト１を有する。定着ベルト１は、定着ローラ２と、定着テンションローラ３と、定着パッド４と、の間に懸回張設されている。定着ローラ２と定着テンションローラ３は記録紙搬送方向Ｘにおいて下流側と上流側とに間隔をあけて配設されている。定着パッド４は定着ローラ２と定着テンションローラ３との間において定着ローラ寄りの位置にパッド面を下向きにして配設されている。
【００３５】
定着ローラ２は駆動ローラとされており、制御回路部２０（図４）で制御される駆動機構２１（モータ及び駆動ギア列）によって図２において矢印Ｒ２の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この定着ローラ２の回転駆動に追従して定着ベルト１が定着ローラ２との摩擦力により矢印Ｒ１の時計方向に回転する。定着テンションローラ３は定着ベルト１の回転に従動して矢印Ｒ３の時計方向に回転する。
【００３６】
図３の（ａ）は定着ベルト１の層構成を示す模式図である。定着ベルト１は、厚み７５μｍのニッケルを基層１ａとし、基層１ａの外周には３００μｍの弾性層１ｂが設けられている。弾性層１ｂの材料としては、シリコンゴムを用い、硬度はＪＩＳ−Ａ２０度、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。弾性層１ｂの外周には、表面離型層１ｃとしてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。弾性層１ｂの材料としては、この他にも公知の弾性材料を使用することができる。例えば、フッ素ゴム等を用いることも可能である。
【００３７】
図３の（ｂ）は定着ローラ２の層構成を示す模式図である。定着ローラ２は、外径が２０ｍｍで、内径が１８ｍｍ、厚さ１ｍｍである鉄系合金の芯金２ａの表面に、弾性層としてのシリコンゴム層２ｂが設けられた弾性ローラである。シリコンゴム層２ｂの硬度はＪＩＳ−Ａ１５度、熱伝導率は０．８Ｗ／ｍＫである。
【００３８】
図３の（ｃ）は定着テンションローラ３の層構成を示す模式図である。定着テンションローラ３は、外径２０ｍｍ、内径１８ｍｍ、厚さ１ｍｍである鉄製の中空ローラ３ａである。この中空ローラ３ａの内部に、定着ベルト１の幅方向における温度分布を緩和させる（均す）方向（定着ベルト１の幅方向）へ熱を移動させる手段としてのヒートパイプ５が挿入されている。ヒートパイプ５は中空ローラ３ａに内接して固定されている。ヒートパイプ５のパイプ材料は銅であり、内部には熱媒体として少量の純水が封入されている。
【００３９】
定着テンションローラ３は、その回転軸の両端を不図示のバネで外側に向かって付勢して組み立てられており、定着ベルト１に張力を与える。また、定着テンションローラ３は内部にヒートパイプ５が配設されていることで、定着ベルト１の内周部に当接された均熱部材として機能して、定着ベルト１の長手方向の温度分布差を低減する役目も果たしている。
【００４０】
定着パッド４は定着ベルト１を内側から押して後述する加圧ベルト６に加圧接触させる役目をする。定着パッド４はＳＵＳの引き抜き材による剛体を心金として、その表面を摺動シートで被覆することにより、定着ベルト１の内面と擦れる際の摺動抵抗を小さくしている。摺動シートはガラス繊維製の不織布をフッ素樹脂でコーティングしたシート材料である。
【００４１】
２）加圧ベルトユニットＢ
このユニットＢはニットＡの下側に配設されている。ユニットＢは加圧回転体（対向部材）としてのエンドレスの加圧ベルト６を有する。加圧ベルト６は、加圧ローラ７と、加圧テンションローラ８と、加圧パッド９と、の間に懸回張設されている。加圧ローラ７と加圧テンションローラ８は記録紙搬送方向Ｘにおいて下流側と上流側とに間隔をあけて配設されている。加圧パッド９は加圧ローラ７と加圧テンションローラ８との間において加圧ローラ寄りにパッド面を上向きにして配設されている。
【００４２】
また、加圧テンションローラ８と加圧パッド９の間には加圧ベルト６の内面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ローラ１０が配設されている。
【００４３】
図３の（ｄ）は加圧ベルト６の層構成を示す模式図である。加圧ベルト６は、厚み７５μｍのニッケルを基層６ａとし、基層６ａの外周には３００μｍの弾性層６ｂが設けられている。加圧ベルト６の弾性層６ｂの表面には、離型層６ｃとしてフッ素樹脂層（ＰＦＡ）を３０μｍの厚みで設けている。
【００４４】
加圧ローラ７は、外径２３ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍである鉄系合金の中空ローラであり、中心軸線上にハロゲンヒータ１１を配置してある。ヒータ１１は制御回路部２０で制御される給電回路２２から電力供給されて発熱して加圧ローラ７を内部加熱する。加圧ローラ７の温度がサーミスタ等の温度センサＴＨ７により検知されて制御回路部２０にフィードバックされる。制御回路部２０はこのセンサＴＨ７から入力する温度情報を基に加圧ローラ７の表面温度が所定の制御温度に維持（温調）されるように給電回路２２からヒータ１１への供給電力を制御する。
【００４５】
また、加圧ローラ６は制御回路部２０で制御される駆動機構２１によって図２において矢印Ｒ７の反時計方向に所定の周速度でヒータ１１の外側を回転駆動される。この加圧ローラ７の回転駆動に追従して加圧ベルト６が矢印Ｒ６の反時計方向に回転する。加圧テンションローラ８は加圧ベルト６の回転に従動して矢印Ｒ８の反時計方向に回転する。
【００４６】
加圧テンションローラ８は、外径２０ｍｍ、内径１６ｍｍ、厚さ２ｍｍである鉄合金製の中空ローラである。その回転軸の両端を不図示のバネで外側に向かって付勢して組み立てられており、加圧ベルト６に張力を与える。
【００４７】
加圧パッド９は弾性体であり、剛体の加圧クロスメンバ１２に支持されており、加圧ベルト６に所定の回転経路を形成して加圧ベルト６を定着ベルト１に向けて加圧する。加圧パッド９は、シリコンゴムやフッ素系ゴムで構成することができ、本実施形態では、硬度ＪＩＳ−Ａ１５度のシリコンゴムを用いた。加圧クロスメンバ１２は、加圧パッド９を支持するだけでなく、加圧ベルト６の屈曲位置を規定するガイドの役割を果たす。
【００４８】
ユニットＢは、制御回路部２０で制御される加圧−離間機構２３（例えば、モータとカムを用いた機構、電磁ソレノイドを用いた機構）により、ユニットＡに対する加圧位置と非接触にはなされた離間位置とに位置移動される。制御回路部２０は記録紙Ｓの定着装置通過時には加圧−離間機構２３を加圧動作させる。これによりユニットＢがユニットＡに対して持ち上げられてユニットＢがユニットＡに対して所定の押圧力で圧接されている加圧位置に移動されて保持される。図２はユニットＢが加圧位置に移動されて保持されている状態時を示している。
【００４９】
この状態時においては、加圧ローラ７が定着ローラ２に対して加圧ベルト６と定着ベルト１を介して所定の押圧力で圧接している。また、加圧パッド９が定着パッド４に対して加圧ベルト６と定着ベルト１を介して所定の押圧力で圧接している。これにより、ユニットＡの定着ベルト１とユニットＢの加圧ベルト６との間に記録紙搬送方向Ｘにおいて幅広のニップ部（定着ニップ部）Ｎ、本実施例においては幅およそ１８ｍｍ程度のニップ部Ｎが形成される。
【００５０】
定着ローラ２と加圧ローラ７は駆動機構２１により駆動力を与えられ、それぞれ所定の周速で回転駆動される。本実施例では定着ローラ２と加圧ローラ７とには周速差が付与されており、その差は、定着ローラ２の周速３５０ｍｍ／ｓに対し、加圧ローラ７の周速はそのプラス３％である。
【００５１】
定着ローラ２にシリコンゴム層２ｂを設けることによって、定着ベルト１の内面との間に摩擦伝達力が生じているので、駆動ローラである定着ローラ２の回転に追従しての定着ベルト１の回転が良好に行われる。定着テンションローラ３は定着ベルト１の回転に従動して回転する。
【００５２】
加圧パッド９は、加圧クロスメンバ１２に支持されて加圧ベルト６に当接しており、加圧クロスメンバ１２よりも突き出した位置で加圧ベルト９を外側へ付勢する。本実施例におけるこの突出量は１ｍｍとしている。加圧パッド９及び加圧クロスメンバ１２の表面は、定着パッド４と同様に、摺動シートにて被覆して、加圧ベルト６の内面が摺擦する際に生じる摩擦抵抗を減少させてある。また、潤滑剤塗布ローラ１０によって加圧ベルト６の内面に塗布される潤滑剤によっても加圧ベルト６の内面が加圧パッド９及び加圧クロスメンバ１２の表面が摺擦する際に生じる摩擦抵抗を減少される。
【００５３】
また、コントローラとして機能する制御回路部２０は定着装置５０への記録紙導入待機時には加圧−離間機構２３を離間動作させる。これによりユニットＢがトユニットＡに対する加圧位置から所定に持ち下げられてユニットＡから所定に離間した離間位置に移動されて保持される。この状態においては、ニップ部Ｎの形成は解除されており、また定着ローラ２と加圧ローラ７はそれぞれ個別に回転駆動されている。従って、定着ベルト１及び加圧ベルト６は離間した状態でそれぞれ個別に回転されている。
【００５４】
３）コイルユニットＣ
このユニットＣは定着ベルト１を加熱する加熱機構（加熱手段）としての磁束発生手段（ＩＨヒータ）である。ユニットＣは、定着ベルト１を電磁誘導発熱させるための磁束を発生する励磁コイル１３と、発生した磁束を集める磁性体コア１４と、それらを保持する支持部１５などから構成されている。ユニットＣは、ユニットＡの上側に配設されており、定着ベルト１の上面部分と定着テンションローラ３の定着ベルト懸け回し部分とにかけて定着ベルト１に対して非接触に所定の隙間を存して対向させて配設されている。
【００５５】
コイル１３には制御回路部２０で制御される励磁回路２４から交流電流が供給されることによって交流磁束を発生する。その磁束がコア１４に導かれて誘導発熱体である定着ベルト１のニッケル基層（磁性金属層、導電層）１ａに渦電流を発生させる。その渦電流はニッケル基層１ａの固有抵抗によってジュール熱を発生させる。これにより定着ベルト１は回転移動することで全周的に電磁誘導加熱されて昇温する。
【００５６】
そして、定着ベルト１の温度がサーミスタ等の温度センサＴＨ１により検知されて制御回路部２０にフィードバックされる。制御回路部２０はセンサＴＨ１から入力する温度情報を基に定着ベルト１の表面温度が所定の定着温度に維持（温調）されるように励磁回路２４からコイル１３への供給電力を制御する。
【００５７】
４）ファン冷却ユニットＤ
このユニットＤは定着装置５０における非通紙部昇温（非通過部昇温）を緩和させる非通紙部昇温対策手段である。即ち、定着装置５０に使用可能（導入可能）な最大幅の記録紙（以下、大サイズ紙）よりも幅が狭い小サイズ記録紙が連続通紙された場合における、定着ベルト１の非通紙部領域（非通過部領域）に風を当てる。これにより定着装置５０の非通紙部昇温を緩和させる手段である。
【００５８】
本実施例においては、このユニットＤは、ユニットＡの記録紙搬送方向下流側に配設されており、冷却ファン１６とダクト１７を有する。ダクト１７は定着ベルト１の長手方向において一方の端部側（左側）と他方の端部側（右側）とにファン開口部（エア吹出し口）１９を有している。それらのファン開口部１９は定着ベルト１の定着ローラ２により支持されている領域にそれぞれ対面している。
【００５９】
ファン１６はファン駆動モータ３７で駆動される。モータ３７は制御回路部（コントローラ）２０で制御される駆動回路３６により制御される。ファン１６が駆動されることで、吸気口１８からダクト１７内にエアが吸引され、ファン開口部１９から風が吹き出て、定着ローラ２の側において定着ベルト１の長手方向の一方の端部側と他方の端部側に風３０が作用する。ファン冷却ユニットＤのファン制御のより詳細な説明は後述する。
【００６０】
５）入り口側センサユニットＥ
このユニットＥはユニットＢの記録紙搬送方向上流側に配設されており、定着装置５０の記録紙入り口部５１に進入する記録紙Ｓを検知するセンサ３１を有する。センサ３１のセンサアーム（アクチュエータ）３１ａは自由状態時において記録紙入り口部５１内に破線示のように突出して起立している。
【００６１】
記録紙Ｓが記録紙入り口部５１に進入すると、アーム３１ａが記録紙Ｓとの接触により実線示のように起立力に抗して倒れ回動する。これによりセンサ３１がオン信号を出力して制御回路部２０に入力する。制御回路部２０はセンサ３１から入力するオン信号により定着装置５０の入り口部５１側に記録紙Ｓが存在していることを検知する。また、センサ３１はアーム３１ａの倒れ角度も検知しており、その倒れ角度情報も制御回路部２０に入力する。アーム３１ａは定着装置５０に進入した記録紙Ｓの後端部が離れると破線示の起立状態に戻る。
【００６２】
６）出口側センサユニットＦ
このユニットＥはユニットＢの記録紙搬送方向下流側に配設されており、定着装置５０の記録紙出口部５２から出る記録紙Ｓを検知するセンサ３２を有する。センサ３２のセンサアーム３２ａは自由状態時において記録紙出口部５２内に実線示のように突出して起立している。
【００６３】
記録紙出口部５２から記録紙Ｓが出ると、アーム３２ａが記録紙Ｓとの接触により破線示のように起立力に抗して倒れ回動する。これによりセンサ３２がオン信号を出力して制御回路部２０に入力する。制御回路部２０はセンサ３２から入力するオン信号により定着装置５０の記録紙出口部５２側に記録紙Ｓが存在していることを検知する。アーム３２ａは定着装置５０から出た記録紙Ｓの後端部が離れると実線示の起立状態に戻る。
【００６４】
７）定着シーケンス
定着装置５０の定着シーケンスは次のとおりである。画像形成装置（プリンタ）１００のスタンバイ状態時（画像形成ジョブの入力待ち状態時）においては、ユニットＢは加圧−離間機構２３の離間動作によりユニットＡから持ち下げられた離間位置に保持されている。駆動機構２１はオフであり、定着ローラ２と加圧ローラ７の回転は停止している。ヒータ１１に対する給電回路２２、コイル１３に対する励磁回路２４、ファン駆動モータ３７、のいずれもオフである。
【００６５】
マイコン、イメージリーダ、ファクシミリ、ネットワーク等のホスト装置４０（図４）から制御回路部２０に画像形成ジョブが入力する。そうすると、制御回路部２０は画像形成装置１００に所定のウォームアップ動作（画像形成前準備動作：前回転動作）を実行させ、引き続いて前述したような画像形成動作を実行させる。
【００６６】
定着装置５０については、ウォームアップ動作として装置を温度立ち上げして定着可能な状態にする動作を実行させる。本実施例においては、ユニットＢを離間位置に保持した状態のままで、駆動機構２１、給電回路２２、励磁回路２４がオンにされる。ファン駆動モータ３７はオフのままに保持されている。これにより、定着ローラ２、加圧ローラ７が回転駆動され、定着ベルト１、加圧ベルト６も回転する。
【００６７】
また、ユニットＣにより定着ベルト１が誘導加熱され、所定の定着温度に立ち上げられて温調される。また、ヒータ１１により加圧ローラ７が加熱され、所定の管理温度に立ち上げられて温調される。ファン駆動モータ３７はオフのままに保持されている。
【００６８】
本実施例の定着装置５０では、記録紙Ｓに接触して定着に関与する部材として、定着側、加圧側共に薄いエンドレスベルト１、６を採用したことで、従来よりも高温保持を要する部分の低熱容量化が達成されている。その結果、ウォームアップ動作時間の短縮化に寄与している。
【００６９】
上記のようなウォームアップ動作に引き続いて画像形成動作が実行されることで、二次転写ニップ部Ｔ２の側から定着装置５０に未定着トナー像を担持した記録紙Ｓが搬送されて導入される。その記録紙Ｓの先端部でセンサ３１のアーム３１ａが倒し回動されることで、制御回路部２０にセンサ３１のオン信号が入力する。制御回路部２０はそのオン信号に基いて加圧−離間機構２３を加圧動作させる。
【００７０】
これにより、ユニットＢがユニットＡに対して持ち上げられて所定の押圧力で圧接され、定着ベルト１と加圧ベルト６との間にニップ部Ｎが形成される。そして、記録紙Ｓがニップ部Ｎで挟持搬送されることで、定着ベルト１の熱とニップ圧により未定着トナー像が記録紙Ｓの面に固着像として記録紙Ｓの面に熱定着される。
【００７１】
記録紙Ｓは未定着トナー像を担持した側の面（表面）を定着ベルト１側に向けて記録紙搬送ガイドで案内されてニップ部Ｎに導入される。そして、記録紙Ｓの未定着トナー像が定着ベルト１の外周面に密着しつつ搬送されていくことにより、主に定着ベルト１から熱が付与され、またニップ部Ｎにおいて圧力を受けて、未定着トナー像が記録紙Ｓの表面に定着される。
【００７２】
定着ローラ２と加圧ローラ７との圧接および定着パッド４と加圧パッド９との圧接により定着ベルト１と加圧ベルト６との間に形成されるニップ部Ｎは記録紙搬送方向Ｘにおいて幅広である。そのため、記録紙Ｓに対して短時間で所定の熱量を供給することが可能であり、画像形成の高速化に寄与する。
【００７３】
ニップ部Ｎで挟持搬送されて画像定着を受けた記録紙Ｓはニップ部Ｎの出口側で定着ベルト１の表面から分離して、定着装置５０の記録紙出口部５２からセンサ３２のアーム３２ａを起立力に抗して倒し回動させながら出て行く。
【００７４】
加圧ローラ７を定着ローラ２へ所定の押圧力で押し付けて、定着ローラ２の外周面の柔軟なシリコンゴム層（弾性層）２ｂを変形させることにより、定着ベルト１からの記録紙Ｓの分離性を確保したニップ部出口が形成される。
【００７５】
即ち、定着ベルト１の内側の定着ローラ２がシリコンゴム層２ｂを有する弾性ローラであり、加圧ベルト６の内側の加圧ローラ７は鉄合金製の剛性ローラである。このため、定着ベルト１と加圧ベルト６とのニップ部出口では、定着ローラ２の変形が大きくなっている。その結果、定着ベルト１も大きく波打ち変形し、トナー像を担持した記録紙Ｓは、定着ベルト１に表面から自らのこしにより曲率分離される。
記録紙Ｓは画像形成実行時に二次転写ニップ部Ｔ２から定着装置５０に搬送されるが、定着装置５０のニップ部Ｎによる記録紙搬送力はニップ部Ｔ２の記録紙搬送力に比べて非常に大きい。このため、ニップ部Ｔ２とニップ部Ｎとの間にまたがって搬送されている状態の記録紙Ｓが定着装置５０側に引っ張られると、ニップ部Ｔ２において記録紙Ｓとベルト１２２およびローラ２２１との間に速度差を生じて画像が滑る。
【００７６】
そのため、本実施例においては定着ベルト１の周速度は、ニップ部Ｔ２における記録紙搬送速度（ローラ２２１の周速度）よりも僅かに遅くしている。これにより、ニップ部Ｔ２とニップ部Ｎとの間で記録紙Ｓに所定量のループを形成させている。具体的には、定着装置５０のユニットＥのセンサ３１が所定の記録紙ループ量（アーム３１ａの所定の倒れ角度）を検知すると、制御回路部２０は駆動機構２１を制御してループ量の生成を制御する。即ち、ループ量が所定の範囲内に維持されるように、定着ローラ２と加圧ローラ７の回転速度を少し遅くする方向もしくは少し速める方向に微調整する。
【００７７】
定着装置５０に導入された記録紙Ｓの後端部がセンサ３２のアーム３１ａを通過すると、アーム３２ａは実線示の起立状態に戻り、センサ３１がオフになる。制御回路部２０は、センサ３１がオフからオンになり、その後、センサ３２が所定のタイマ時間内でオンになり、更に、センサ３１と３２がそれぞれ所定のタイマ時間内において順次にオフになることで、記録紙Ｓが定着装置５０内を順調に通過したと判断する。そうでない場合は記録紙のジャム発生と判断して装置を緊急停止する。
【００７８】
制御回路部２０はセンサ３１と３２がともにオフになったら、加圧−離間機構２３を離間動作させることにより、ユニットＢを離間位置に戻す。そして、画像形成ジョブが１枚だけの画像形成の場合には、更に、駆動機構２１、給電回路２２、励磁回路２４をオフにして定着装置５０を待機状態に保持する。
【００７９】
画像形成ジョブが連続画像形成（連続通紙）の場合には、後続の記録紙Ｓの先端部でセンサ３１のアーム３１ａが倒し回動されてセンサ３１がオンとなる度に加圧−離間機構２３を加圧動作させて、画像定着動作を実行させる。即ち、連続通紙の紙間ではユニットＢを離間位置に保持し、記録紙Ｓが定着装置５０に導入される毎にユニットＢを加圧位置に移動する制御がなされる。
【００８０】
そして、最終枚目の記録紙Ｓが定着装置５０を通過してセンサ３２がオフになったら、加圧−離間機構２３を離間動作させることにより、ユニットＢを離間位置に戻す。更に、駆動機構２１、給電回路２２、励磁回路２４をオフにして定着装置５０を待機状態に保持する。
【００８１】
なお、連続通紙モードの場合において、最後の記録紙Ｓが定着装置５０を通過し終わるまでユニットＢを加圧位置に保持させる制御構成にすることもできる。
【００８２】
＜ファン冷却ユニットＤのファン１６の制御＞
本実施例における画像形成装置１００および定着装置５０における大小各種幅サイズの記録紙Ｓの搬送は、幅方向中心のいわゆる中央基準通紙（中央基準搬送）でなされる。また、本実施例における画像形成装置１００において使用可能な記録紙Ｓの最大幅サイズ（最大通紙可能幅サイズ：導入可能最大幅）は、１３×１９インチ（幅３３０ｍｍ）である。
【００８３】
上記定着装置５０における定着テンションローラ３における長手方向（軸線方向）の表面温度分布は、中央基準通紙で上記の最大幅サイズの１３×１９インチの記録紙Ｓを通紙した場合、記録紙両端部で温度分布が垂れるように構成されている。そのため、１３×１９インチの記録紙Ｓを連続通紙した場合は非通紙部昇温が顕著に発生することはない。従って、最大幅サイズの記録紙に定着処理を行う場合には、ファン冷却ユニットＤによる冷却処理は行われない。
【００８４】
一方、１３×１９インチより幅が狭い記録紙（小サイズ記録紙）Ｓを連続通紙した場合、非通紙部昇温が顕著に発生し得る。その対策として、本実施例においては、定着ベルト１の内周部に定着ベルト１の長手方向に沿って当接し、定着ベルト１の幅方向（長手方向）に沿う温度分布（熱分布）を均す（緩和させる）均熱部材、つまり、ヒートパイプを具備している。
【００８５】
また、定着ベルト１の長手方向における所定の位置に設定された冷却位置で定着ベルト１に風を当てて冷却するファン冷却手段としての前記のファン冷却ユニットＤを有する。ファン冷却ユニットＤのファン開口部１９の位置が定着ベルト１の長手方向における所定の位置に設定された冷却位置となる。そして、その冷却位置と、装置５０に導入された記録紙Ｓの通紙領域幅（記録紙が通過する通過領域幅）の端部位置と、の距離に応じてファン冷却ユニットＤの風量変更を行う。
【００８６】
図５は本実施例の定着装置５０の定着ベルト長手方向における、通紙領域幅（通紙部：通過部）、端部位置、冷却位置、非通紙領域幅（非通紙部：非通過部）、非通紙部昇温（非通過部昇温）などの関係を説明するための模式図である。
【００８７】
０は中央基準通紙線（仮想線）である。Ｗｍａｘは装置５０に通紙可能最大幅の大サイズ記録紙（本例では１３×１９インチ記録紙）の通紙領域幅（３３０ｍｍ幅）である。Ｈ（Ｌ）、Ｈ（Ｒ）はそれぞれその通紙領域幅Ｗｍａｘの左右の端部位置である。
【００８８】
Ｗ（Ａ４）は小サイズ記録紙（本例ではＡ４記録紙）の通紙領域幅（２９７ｍｍ幅）である。Ｊ（Ｌ）、Ｊ（Ｒ）はそれぞれその通紙領域幅Ｗ（Ａ４）の左右の端部位置である。ＷＬ、ＷＲはそれぞれ通紙領域幅Ｗ（Ａ４）の左右の外側に生じる非通紙領域幅［（Ｗｍａｘ−Ｗ（Ａ４））／２］である。
【００８９】
本実施例においては、定着ベルト１の長手方向において、Ａ４記録紙の通紙領域幅Ｗ（Ａ４）の左右の端部位置Ｊ（Ｌ）、Ｊ（Ｒ）にそれぞれ対応する位置を冷却位置Ｋ（Ｌ）、Ｋ（Ｒ）として設定している。この冷却位置Ｋ（Ｌ）、Ｋ（Ｒ）が所定の領域としての、定着ベルト１のその幅方向における一端側の第１の領域と他端側の第２の領域である。
【００９０】
そして、ファン冷却ユニットＤには、上記の各冷却位置Ｋ（Ｌ）、Ｋ（Ｒ）にそれぞれ対応する左右２つのファン開口部１９Ｌ（第２のファン）と１９Ｒ（第２のファン）を具備させてある。本実施例においてはその左右のファン開口部１９Ｌ、１９Ｒはそれぞれ幅１０ｍｍ・高さ５ｍｍであり、それぞれ、上記の冷却位置Ｋ（Ｌ）、Ｋ（Ｒ）において定着ベルト１に対して冷却風３０を当てる（送風する）ことができる。
【００９１】
以下、本実施例の効果を明確にするために、下記の比較例１、２と比較することで、本実施例の効果について述べる。
【００９２】
［比較例１］
まず、比較例１として、定着テンションローラ３の内部にヒートパイプ５が存在しない場合、すなわち、定着ベルト１の内周面及び外周面に均熱部材が存在しない場合について述べる。
【００９３】
小サイズ記録紙であるＡ４サイズの記録紙Ｓを連続通紙した場合、ファン冷却ユニットＤで、２×１０−４ｍ３／ｓｅｃの風量（第１の風量：第１の回転速度）を発生させることで、図５の実線示の温度分布のように、非通紙部昇温を緩和することができる。破線示は未対策、即ちヒートパイプによる均熱化もファン冷却のいずれも行わない場合の温度分布であり、この場合には非通紙部昇温が２４０℃にも達する。
【００９４】
しかし、ファン冷却する場合でも均熱部材がない場合、ファン開口部１９Ｌ・１９ＲがＡ４サイズの記録紙の幅方向両端部に位置するファン冷却ユニットＤによる冷却効果は次のとおりである。即ち、図５の実線示の温度分布のように、Ａ４サイズの記録材の幅方向端部領域に限られ広範囲に広げることができない。
【００９５】
そのため、小サイズ記録紙であってもＡ４サイズの記録紙Ｓよりも幅が大きい、例えば、ＳＲＡ３サイズの記録紙Ｓを連続通紙した場合には、図６のように、非通紙部昇温する領域が、ファン冷却ユニットＤのファン開口部１９Ｌ・１９Ｒの位置と異なる。そのため、ＳＲＡ３サイズの記録紙の幅方向両側端部の領域の非通紙部昇温には効果がない。具体的には、未対策（破線示：ヒートパイプ−なし、ファン冷却−なし）の場合、図６の破線示のように、非通紙部昇温が無視できなくなる（２４０℃に達する）。
【００９６】
この対策として、Ａ４サイズの記録紙の場合（図５）と同様、ファン冷却ユニットＤを実施した場合、図６のように、ファン開口部１９から離れた非通紙部領域への冷却効果を増加させるために、風量を上げる。即ち、風量を４×１０−４ｍ３／ｓｅｃ（第２の風量：第２の回転速度）に上げても、Ａ４サイズの記録紙の幅方向両端部領域ａが局所的に冷却され弊害化してしまう。この場合、ＳＲＡ３サイズの記録紙の幅方向両端部の非通紙部昇温は２３５℃程度に軽減されるだけで、対策の効果が少ないだけでなく、局所的な定着不良とグロスムラを発生させてしまう。
【００９７】
［比較例２］
次に、比較例２として、本実施例のように、定着テンションローラ３の内部にヒートパイプ５が存在するが、記録紙サイズに応じて、ファン冷却ユニットＤの風量を変えず、風量が一定である場合について述べる。
【００９８】
Ａ４サイズの記録紙を連続通紙した場合には、比較例１と同様、２×１０−４ｍ３／ｓｅｃの風量を発生させることで、非通紙部昇温を緩和することができる。
【００９９】
また、ＳＲＡ３サイズの記録紙を連続通紙した場合も、Ａ４サイズの記録紙の場合と同様、風量２×１０−４ｍ３／ｓｅｃの風をＡ４サイズの記録紙の幅方向両端部領域へ当てる。これにより、冷却風３０が直接当たるＡ４サイズの記録紙の幅方向両端部領域への冷却効果を、ＳＲＡ３サイズの記録紙の幅方向両端部領域へ、ヒートパイプ５によって間接的に届けることができる。
【０１００】
そのため、図７に示すように、ＳＲＡ３サイズの記録紙の非通紙部昇温を２２５℃まで軽減することができる。また、ヒートパイプ５によって、Ａ４サイズの記録紙の幅方向両端部領域の局所的な冷却を防止することができる。
【０１０１】
しかし、直接に冷却風３０を当てるＡ４サイズの記録紙の幅方向両端部領域への冷却効果に比べて、ＳＲＡ３サイズの記録紙の幅方向両端部領域への冷却効果は小さく、非通紙部昇温対策は不十分なものになってしまう。
【０１０２】
［本実施例の構成を採用した場合の検証結果］
本実施例は、前記のように、均熱部材としてヒートパイプ５を用いこれを定着テンションローラ３の内部に内接させて具備させている。また、定着ベルト１の長手方向における所定の位置に設定された冷却位置Ｋと、装置５０に導入された記録紙Ｓの通紙領域幅の端部位置Ｊと、の距離Ｙ（定着ベルト１の長手方向に関する距離）に応じてファン冷却ユニット（ファン冷却手段）Ｄの風量変更を行う。即ち、冷却風量を通紙される記録紙Ｓの幅サイズに応じて切り換えることで、比較例１、２に比べて、多様な幅サイズの記録紙について非通紙昇温に対応できる。
【０１０３】
表１は、ＳＲＡ３サイズの記録紙を連続通紙した場合の非通紙部昇温に対する比較例１、比較例２、本実施例１の効果を示す表である。
【０１０４】
【表１】
2014157347.tif 000003
【０１０５】
以下、より具体的に説明する。多様な幅サイズの記録紙Ｓに関して、制御回路部（コントローラ）２０は、図８のフローチャート（制御プログラム）に従って、ファン冷却ユニットＤのオン／オフ及び風量を制御する。即ち、定着ベルト１の長手方向における所定の位置に設定された冷却位置Ｋと、定着装置５０に導入された記録紙Ｓの通紙領域幅の端部位置Ｊと、の距離Ｙが長いほどファン冷却ユニット（ファン冷却手段）Ｄの風量を増加させるようにしている。
【０１０６】
本実施例において冷却位置Ｋは、前記のように、定着ベルト１の長手方向において、Ａ４記録紙の通紙領域幅Ｗ（Ａ４）の左右の端部位置Ｊ（Ｌ）、Ｊ（Ｒ）にそれぞれ対応する位置に設定している。
【０１０７】
また、本例では、１つの画像形成命令に伴い複数の記録紙に連続して画像形成を行うジョブ中において、カウンタ３４（図４）により画像形成される記録紙の枚数をカウントしている。そして、制御回路部２０は、カウンタ３４によりカウントされた枚数が１００枚を超えた時点で、装置に通紙されている記録紙幅情報３３をファン駆動制御部３５に伝達し、図８のフローチャートに従ってファンを作動させるともに風量を決定する。その決定したファン風量を駆動回路３６を介して、ファン駆動モータ３７で実行する。
【０１０８】
ここで、本実施例の定着装置５０においては、通紙される記録紙が小サイズ紙であっても、通紙枚数が１００枚未満の場合であれば均熱部材の存在により非通紙部昇温が抑制されるからファンを作動させていない。通紙枚数１００枚以上でファンを作動させる。通紙される記録紙が最大通紙幅の場合は顕著な非通紙部昇温を生じないから通紙枚数が１００枚未満でも１００枚以上でもファンを作動させていない。
【０１０９】
記録紙幅情報３３は、ホスト装置４０から入力される。あるいは画像形成装置１００の操作部（不図示）から入力される。或いは装置に通紙された記録紙の幅を検知する紙幅検知手段（不図示）から入力される。カウンタ３４のカウントは連続通紙が終了するとリセットするようになっている。
【０１１０】
１）例えば、Ａ４サイズの記録紙Ｓを連続通紙（通紙枚数１００枚越え）した場合には、本実施例では、冷却位置Ｋと、導入された記録紙Ｓの通紙領域幅Ｗ（Ａ４）の端部位置Ｊとは一致しており、両者ＫとＪの距離Ｙは零である。この場合には、図９に示すように、比較例１・２と同様、２×１０−４ｍ３／ｓｅｃの風量（第１の風量：第１の回転速度）を発生させることで、非通紙部昇温を緩和することができる。
【０１１１】
２）ＳＲＡ３サイズの記録紙Ｓを連続通紙（通紙枚数１００枚越え）する場合には、本実施例では、冷却位置Ｋと、導入された記録紙Ｓの通紙領域幅Ｗ（ＳＲＡ３）の端部位置Ｊとの両者の距離Ｙは１６．５ｍｍとなる。この場合は、冷却風３０が直接当たるＡ４サイズの記録紙の幅方向両端部領域からＳＲＡ３サイズの記録紙の幅方向両端部領域までＳＲＡ３サイズ時の端部昇温を十分緩和できるだけの冷却効果がヒートパイプ５によって届くように風量を増加させる。
【０１１２】
本実施例においては４×１０−４ｍ３／ｓｅｃ（第２の風量：第２の回転速度）まで増加させる。これにより、図１０のようにＳＲＡ３サイズ時の非通紙部昇温を２００℃まで軽減することができる。
【０１１３】
３）Ａ４サイズの記録紙Ｓを縦送り連続通紙（通紙枚数１００枚越え）する場合（幅２１０ｍｍ）には本実施例では、冷却位置Ｋと、導入された記録紙Ｓの通紙領域幅Ｗ（ＳＲＡ３）の端部位置Ｊとの両者の距離Ｙは４３．５ｍｍとなる。この場合は、ファン開口部１９Ｌ・１９Ｒから距離が離れた記録紙両端部領域に十分な冷却効果が届くように、風量をさらに、６×１０−４ｍ３／ｓｅｃまで増加させることで、確実に非通紙部昇温を緩和できる。
【０１１４】
４）幅サイズがＳＲＡ３の場合、通紙領域を冷やすため、定着ベルト１１の局所的な温度低下が懸念されるが、ヒートパイプ５の効果で、定着ベルト１が一周する間に、ファンが冷却した箇所は広がる。そのため、Ａ４サイズ紙の通紙部両端の位置にグロスムラや定着不良が発生することはない。
【０１１５】
ファン１６の送風は通紙枚数１００枚越えの連続通紙が終了すると停止するようになっている。なお、本実施例では、ファン１６の風量は、ファン１６の回転速度を変更することで調整している。ファン１６の風量を高める場合にはファン１６の回転速度を速くして、ファン１６の風量を低下させる場合にはファン１６の回転速度を遅くする。
【０１１６】
また、本実施形態ではファン１６が定着ベルトに送風する構成であるが、ファンが加圧ベルトに送風する構成にすることもできる。
【０１１７】
冷却位置Ｋは本実施例においては定着ベルト１の幅方向において、Ａ４サイズの記録紙の通紙領域幅Ｗ（Ａ４）の左右の端部位置Ｊ（Ｌ）、Ｊ（Ｒ）にそれぞれ対応する位置に設定しているがこれに限られない。冷却位置Ｋは、装置５０に通紙可能な最小幅（導入可能最小幅）の記録紙の非通紙部かつ通紙可能な最大幅（導入可能最大幅）の記録紙の通紙部に対応する位置に設定することができる。
【０１１８】
以上説明した実施例１の画像加熱装置の構成をまとめると次のとおりである。
【０１１９】
１）シートＳ上のトナー像をニップ部Ｎにて加熱するエンドレスベルト１と、エンドレスベルト１を加熱する加熱機構Ｃと、エンドレスベルト１の所定の領域Ｋに向けて送風するファン１６を有する。また、エンドレスベルト１のその幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプ５を有する。そして、エンドレスベルト１との接触領域が前記所定の領域Ｋと重なり合う位置関係となる所定のシートＳへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するときファン１６を動作させるコントローラ２０を有する。
【０１２０】
２）：１）の構成において、コントローラ２０は、エンドレスベルト１との接触領域が前記所定の領域Ｋから外れる位置関係となるシートＳへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するときファン１６を第１の回転速度で動作させる。そして、所定のシートＳへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１６を冷却するときファン１６を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で動作させる。
【０１２１】
３）：１）の構成において、コントローラ２０は、エンドレスベルト１との接触領域が前記所定の領域Ｋから外れる位置関係となるシートＳへの画像加熱処理中にエンドレスベルトを冷却するとき第１の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるようにファン１６を動作させる。そして、所定のシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するとき前記第１の風量よりも多い第２の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるようにファン１６を動作させる。
【０１２２】
４）：１）乃至３）の何れかの構成において、コントローラは、装置に使用可能な最大幅のシートへ画像加熱処理を行うときファン１６を動作させない。
【０１２３】
５）：１）乃至４）の何れかの構成において、連続して画像加熱処理されるシートの枚数をカウントするカウンタ３４を更に有し、コントローラ２０はカウンタ３４によりカウントされたシートの枚数が所定枚数となったときファン１６を動作させる。
【０１２４】
６）：１）乃至５）の何れかの構成において、エンドレスベルト１と協働してニップ部Ｎを形成する回転体６を更に有する。
【０１２５】
７）：１）乃至６）の何れかの構成において、加熱機構Ｃはエンドレスベルト１を電磁誘導発熱させる磁束を発生する励磁コイル１３を有する。
【０１２６】
８）シートＳ上のトナー像をニップ部Ｎにて加熱するエンドレスベルト１と、エンドレスベルト１を加熱する加熱機構Ｃを有する。また、エンドレスベルト１のその幅方向における一端側の第１の領域Ｋ（Ｌ）に向けて送風する第１のファン１９Ｌと、エンドレスベルト１の幅方向における他端側の第２の領域Ｋ（Ｒ）に向けて送風する第２のファン１９Ｒを有する。また、エンドレスベルト１の前記幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプ５を有する。
【０１２７】
また、コントローラ２０を有する。コントローラ２０はエンドレスベルト１との接触領域が第１の領域Ｋ（Ｌ）及び第２の領域Ｋ（Ｒ）と重なり合う位置関係となる所定のシートＳへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するとき第１のファン１９Ｌ及び第２のファン１９Ｒを動作させる。
【０１２８】
９）：８）の構成において、コントローラ２０は第１のファン１９Ｌ及び第２のファン１９Ｒを次のように制御する。即ち、エンドレスベルト１との接触領域が第１の領域Ｋ（Ｌ）及び第２の領域Ｋ（Ｒ）から外れる位置関係となるシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するとき第１の回転速度で動作させる。そして、所定のシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルトを冷却するとき第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で動作させる。
【０１２９】
１０）：８）の構成において、コントローラ２０は第１のファン１９Ｌ及び第２のファン１９Ｒを動作させる。即ち、エンドレスベルト１との接触領域が第１の領域Ｋ（Ｌ）及び第２の領域Ｋ（Ｒ）から外れる位置関係となるシートＳへの画像加熱処理中にエンドレスベルトを冷却するとき第１の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように動作させる。そして、所定のシートＳへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するとき第１の風量よりも多い第２の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように動作させる。
【０１３０】
１１）：８）乃至１０）の何れかの構成において、コントローラ２０は、装置に使用可能な最大幅のシートへ画像加熱処理を行うとき第１のファン１９Ｌ及び第２のファン１９Ｒを動作させない。
【０１３１】
１２）：８）乃至１１）の何れかの構成において、連続して画像加熱処理されるシートＳの枚数をカウントするカウンタ３４を更に有する。そして、コントローラ２０はカウンタ３４によりカウントされたシートの枚数が所定枚数となったとき第１のファン１９Ｌ及び第２のファン１９Ｒを動作させる。
【０１３２】
１３）：８）乃至１２）の何れかの構成において、エンドレスベルト１と協働してニップ部Ｎを形成する回転体６を更に有する。
【０１３３】
１４）：８）乃至１３）の何れかの構成において、加熱機構Ｃはエンドレスベルト１を電磁誘導発熱させる磁束を発生する励磁コイル１３を有する。
【０１３４】
［実施例２］
次に実施例２について説明する。なお、実施例１と同じ機能を奏するものには同符号を付すことにより詳細な説明を省略する。
【０１３５】
本例では、冷却位置Ｋが実施例１と異なっている。つまり、図１２、図１３のように、冷却位置Ｋが定着装置５０に通紙可能な最大幅の記録紙の通紙領域幅の端部位置よりも幅方向外側に対応する位置である場合について説明する。
【０１３６】
より具体的には、ファン冷却ユニットＤのファン開口部１９Ｌ、１９Ｒが、最大サイズ紙である１３×１９インチ（幅３３０ｍｍ）の記録紙の最大通紙幅領域Ｗｍａｘの外側に位置する場合について説明する。
【０１３７】
本実施例は、ファン冷却ユニットＤのファン開口部１９Ｌ・１９Ｒの位置とその風量制御を除いて、実施例１と同じである。
【０１３８】
＜ファン開口部１９Ｌ・１９Ｒの位置と風量制御＞
連続通紙する記録紙Ｓの幅サイズが、小サイズになればなるほどファン冷却ユニットＤで発生させる風量（ファン風量：回転速度）を大きくする。すなわち、ファン冷却ユニットＤのファン開口部１９Ｌ、１９Ｒ（冷却位置Ｋ（Ｌ）、Ｋ（Ｒ））から、端部昇温が発生する位置までの距離が長ければ長いほど、ファン冷却ユニットＤで発生させる風量を大きくする。具体的には、記録紙Ｓの多様幅サイズに関して、図１１のフローチャートに従って、ファンの風量を変更する。
【０１３９】
ここで、本実施例２の定着装置５０の場合も、通紙される記録紙が小サイズ紙であっても、通紙枚数が１００枚未満の場合であれば均熱部材の存在により非通紙部昇温が抑制されるからファンを作動させていない。通紙枚数１００枚以上でファンを作動させる。通紙される記録紙が最大通紙幅の場合は非通紙部昇温を生じないから通紙枚数が１００枚未満でも１００枚以上でもファンを作動させていない。
【０１４０】
通紙される記録紙が小サイズ紙であって通紙枚数が１００枚越えした場合において、例えば、ＳＲＡ３、Ａ４の幅サイズの記録紙（第１のシート）に関しては、風量を４×１０−４ｍ３／ｓｅｃ（第１の風量：第１の回転速度）に設定する。これにより、図１２、図１３のように、非通紙部昇温を２００℃に抑えることができる。
【０１４１】
更に幅の狭いＡ４記録紙縦送り（第２のシート）の場合に関しては、風量を６×１０−４ｍ３／ｓｅｃ（第２の風量：第２の回転速度）に設定することで、ファン開口部１９Ｌ・１９Ｒから紙端部が離れた場合でも、非通紙部昇温を２００℃に抑えることができる。
【０１４２】
このように紙幅サイズに応じて風量を変更することで、非通紙部昇温領域がファン開口部１９Ｌ、１９Ｒ（冷却位置Ｋ（Ｌ）、Ｋ（Ｒ））から離れた場合でも、十分な冷却効果を非通紙部昇温領域まで届けることができる。即ち、紙種サイズに応じた非通紙部昇温防止を簡易な構成で実現できる。
【０１４３】
また、本実施形態ではファンが定着ベルトに送風する構成であるが、ファンが加圧ベルトに送風する構成にすることもできる。
【０１４４】
以上説明した実施例２の画像加熱装置の構成をまとめると次のとおりである。
【０１４５】
１）シートＳ上のトナー像をニップ部Ｎにて加熱するエンドレスベルト１と、エンドレスベルト１を加熱する加熱機構Ｃを有する。また、装置５０に使用可能な最大幅のシートＳと接触するエンドレスベルト１の領域よりもその幅方向外側の領域Ｋに向けて送風するファン１６（１９（Ｌ）、１９（Ｒ））を有する。また、エンドレスベルト１の前記幅方向における温度分布を均す方向に熱を移動させるヒートパイプ５を有する。また、画像加熱処理中にエンドレスベルトを冷却するときシートの幅サイズに応じて前記ファンの回転速度を制御するコントローラ２０を有する。
【０１４６】
２）：１）の構成において、コントローラ２０は、第１のシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するとき前記ファンを第１の回転速度で動作させる。そして、第１のシートよりも幅狭の第２のシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルトを冷却するとき前記ファンを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で動作させる。
【０１４７】
３）：１）の構成において、コントローラ２０は、第１のシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するとき前記ファンを第１の風量（ｍ３／ｓｅｃ）となるように動作させる。そして、第１のシートよりも幅狭の第２のシートへの画像加熱処理中にエンドレスベルト１を冷却するとき前記ファンを第１の風量よりも多い第２の風量（ｍ３／ｓｅｃ）で動作させる。
【０１４８】
［その他の実施形態］
１）本発明に係る画像加熱装置は実施例のような定着装置としての使用に限られない。記録材に一旦定着された或いは仮定着された画像（定着済み画像又は半定着画像）の光沢度などを改質する画像改質装置としても有効である。
【０１４９】
２）本発明の画像加熱装置の構成形態は実施例のツインベルト構成に限られない。対向部材がローラである装置構成でもよい。
【０１５０】
加熱回転体とニップ部を形成する対向部材は回転体でなくともよい。即ち、加熱回転体が駆動手段により直接的に駆動されるものである場合には、対向部材は回転体でなくともよく、加熱回転体や記録材との当接面である表面の摩擦係数が小さいパッドや板状部材などの非回転部材の形態のものにすることもできる。
【０１５１】
加熱回転体の長手方向における温度分布を均す均熱部材は、加熱回転体の外周部に当接させる装置構成にすることもできる。また、加熱回転体の内周部と外周部の両方に配設した装置構成にすることもできる。均熱部材は回転体に限られない。板状体やブロック体などの非回転体の形態のものにすることもできる。
【０１５２】
加熱回転体や対向部材を加熱する加熱機構は電磁誘導加熱に限られない。ハロゲンヒータ、赤外線ランプ、セラミックヒータなどの他の公知の内部加熱方式或いは外部加熱方式の加熱機構を用いることもできる。
【０１５３】
３）画像加熱装置の記録材導入方式は、実施例の定着装置の中央基準搬送に限られない。いわゆる片側基準搬送にすることもできる。片側基準搬送の画像加熱装置に関しても中央基準搬送のもの同様である。即ち、この画像加熱装置もファン開口部の位置が固定されていた場合、ファン開口部の位置から記録材通過領域幅の端部昇温位置までの距離が長くなればなるほどファン冷却手段の風速を増加させ、冷却効果を端部昇温の位置まで届けるというような技術も含まれる。
【０１５４】
４）実施例において定着装置は、実施例のカラー電子写真プリンタ以外の画像形成装置、モノクロ複写機、ファクシミリ、モノクロプリンタ、これらの複合機等で実施されてもよい。即ち、実施例の定着装置及びカラー電子写真プリンタは、上述した構成部材の組み合わせには限定されず、それぞれの代替部材で一部又は全部を置き換えた別の実施形態で実現してもよい。
【０１５５】
５）画像形成装置の画像形成方式について、電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式で画像を形成する構成のものであってもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
５０・・画像加熱装置、Ｓ・・シート、１・・エンドレスベルト、Ｎ・・ニップ部、Ｃ・・加熱機構、１６（１９（Ｌ）、１９（Ｒ））・・ファン、５・・ヒートパイプ、２０・・コントローラ
【図１】
2014157347.tif 000004
【図２】
2014157347.tif 000005
【図３】
2014157347.tif 000006
【図４】
2014157347.tif 000007
【図５】
2014157347.tif 000008
【図６】
2014157347.tif 000009
【図７】
2014157347.tif 000010
【図８】
2014157347.tif 000011
【図９】
2014157347.tif 000012
【図１０】
2014157347.tif 000013
【図１１】
2014157347.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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