(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材の上にトナー像を形成する画像形成手段と、
加熱体と、軸部と前記軸部の外側に設けられた弾性層とを有し前記加熱体と共にニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材の上に定着する定着手段と、
前記加熱体の記録材搬送方向に直交する方向の端部を冷却するためのファンと、前記ファンの前記加熱体への送風領域を調整するためのシャッタと、を有する画像形成装置において、
前記加圧ローラは、前記軸部の軸方向に関し、いずれか一方の前記軸部の端部に駆動源からの駆動が伝達される駆動部材を有し、
前記ファンは、前記加圧ローラに対して前記ニップ部で搬送されている記録材を挟んだ反対側に設けられ、
前記ファンの風を前記加圧ローラまで誘導するダクトであって、前記ファンの近傍から前記ニップ部で搬送される記録材の搬送領域のうち前記軸方向に関し前記駆動部材が設けられている側と反対側にある前記搬送領域の端部を迂回して前記加圧ローラの近傍まで延びたダクトを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ダクトは、前記加圧ローラの長手方向に沿うように延びた形状を有し、前記加圧ローラと対向する領域に複数の穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記送風領域が広がるように前記シャッタが移動すると、前記ファンの前記加熱体の前記端部への風量は増加して、前記加圧ローラへの風量は減少し、
前記送風領域が狭まるように前記シャッタが移動すると、前記ファンの前記加熱体の前記端部への風量は減少して、前記加圧ローラへの風量は増加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。
【請求項４】
前記送風領域が広がるように前記シャッタが移動すると、前記シャッタが前記風路を遮る量が増加し、前記送風領域が狭まるように前記シャッタが移動すると、前記シャッタが前記風路を遮る量が減少することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が前記装置で搬送可能な最大幅よりも小さい場合、前記装置の立ち上げ開始から所定時間が経過する前は、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあり、前記装置の立ち上げ開始から前記所定時間が経過した後は、前記シャッタは、前記ファンの前記加圧ローラへの風量よりも前記加熱体の端部への風量が大きくなる位置にあり、記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が装置で搬送可能な最大幅である場合、前記装置の立ち上げ開始から少なくとも前記所定時間が経過する前までは、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記装置が設置されている環境を検知するための環境検知手段を有し、前記環境検知手段の結果に応じて前記所定時間が設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が前記装置で搬送可能な最大幅よりも小さい場合、装置の立ち上がり開始から定着された記録材の枚数が所定枚数に達する前は、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の前記端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあり、装置の立ち上がり開始から定着された記録材の枚数が前記所定枚数に達した後は、前記シャッタは、前記ファンの前記加圧ローラへの風量よりも前記加熱体の前記端部への風量が大きくなる位置にあり、
記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が装置で搬送可能な最大幅である場合、装置の立ち上がり開始から定着された記録材の枚数が少なくとも所定枚数に達する前までは、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の前記端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記装置が設置されている環境を検知するための環境検知手段を有し、前記環境検知手段の結果に応じて、前記所定枚数が設定されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着手段は、前記加圧ローラの温度を検知する温度検知手段を有し、
記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が前記装置で搬送可能な最大幅よりも小さい場合、前記温度検知手段による検知温度が所定温度以下の時は、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の前記端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあり、前記検知温度が前記所定温度より高い時は、前記シャッタは、前記ファンの前記加圧ローラへの風量よりも前記加熱体の前記端部への風量が大きくなる位置にあり、
記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が装置で搬送可能な最大幅である場合、前記温度検知手段による検知温度が少なくとも前記所定温度より大きくなるまでは、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の前記端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着手段は、前記記録材搬送方向に直交する方向の端部の温度を検知する温度検知手段を有し、
記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が前記装置で搬送可能な最大幅よりも小さい場合、前記温度検知手段による検知温度が所定温度以上の時は、前記シャッタは、前記ファンの前記加圧ローラへの風量よりも前記加熱体の前記端部への風量が大きくなる位置にあり、前記検知温度が前記所定温度より小さい時は、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあり、
記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が装置で搬送可能な最大幅である場合、前記シャッタは、前記ファンの前記加熱体の前記端部への風量よりも前記加圧ローラへの風量が大きくなる位置にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記加熱体は、筒状のベルトと、前記ベルトの内面と接触するヒータと、を有し、前記加圧ローラは、前記ヒータと共に前記ベルトを介して圧接して前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に用いられる記録材上の画像を定着する定着手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のような画像形成装置は、作像手段によりシート状の記録材（以下、紙とも記す）に未定着トナー像を形成した後、定着手段により、該トナー像を固着像として定着させている。
【０００３】
定着手段については様々な方式が提案されている。その中でも、近年は、環境に配慮した省エネ型定着方式の必要性が高まってきている。加熱方式の定着装置の場合、セラミックヒータ等の低熱容量加熱体、低熱容量の加熱ベルトと加熱ベルトに対して加圧駆動する加圧ローラを用いて、冷間時から急速加熱できる定着装置が実用に供されている。
【０００４】
しかしながら、この装置においても小サイズ紙を連続通紙して定着した場合に、加熱ベルトの非通紙域の表面の温度が過度に上昇する。これは、小サイズ紙を連続的に通紙すると、加熱ベルトのうち記録材の通過しない非通紙域では、加熱ベルトの熱は記録材によって奪われない状態で更に熱が供給され続けるためである。
【０００５】
この現象は、定着装置の端部昇温あるいは非通紙部昇温と称され、この端部昇温が悪化すると、ホットオフセットが発生したり、装置を構成する部材が熱ダメージを受けたりする。
【０００６】
更に、冷間時から連続通紙する場合、定着装置を通過した際に水蒸気が発生し、露点以上に昇温しきれていない加圧ローラに接触し結露が発生することがある。加圧ローラが結露すると、対向する加熱ベルトと加圧ローラ間の摩擦力が小さくなり、加熱ベルトと加圧ローラの間でスリップが発生することがある（以下結露スリップと呼ぶ）という課題もある。
【０００７】
上記の課題のうち非通紙昇温については、特許文献１で、冷却用ファンから前記非通紙域側に冷却風を送風する際に、使用する記録材の幅に応じて、送風口の幅方向の長さを調節することによって、非通紙部昇温を防止している。  また、結露スリップについては、特許文献２で、定着装置の下方に結露防止用のファンを設けて、加圧ローラの駆動に応じて稼動させることにより、定着装置内の結露を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３２９０３号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した非通紙部昇温や結露スリップの対策の構成を用いると、定着装置だけで複数のファンが必要になってしまう。ファンの個数が増加するとファン自体だけでなく、電源、電気回路、制御回路、ファンダクトやカバー等もその数に応じて必要となり、画像形成装置全体としてコストアップや装置の大型化を招くという課題がある。
【００１０】
近年、画像形成装置には省エネ性、印字生産性（１枚目の印字にかかる時間の短縮化も含む）、装置本体の小型化、低コスト化の要求も大きく、それらの要求を最大限満足させるためには、ファンの個数削減が大きく寄与することとなる。
【００１１】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、非通紙部昇温抑制のための非通紙部冷却ファンと結露スリップ防止用の送風ファンを共用し、装置本体の小型化、低コスト化を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するために、本発明は、記録材の上にトナー像を形成する画像形成手段と、加熱体と、軸部と前記軸部の外側に設けられた弾性層とを有し前記加熱体と共にニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材の上に定着する定着手段と、前記加熱体の記録材搬送方向に直交する方向の端部を冷却するためのファンと、前記ファンの前記加熱体への送風領域調整するためのシャッタと、を有する画像形成装置において、前記加圧ローラは、前記軸部の軸方向に関し、いずれか一方の前記軸部の端部に駆動源からの駆動が伝達される駆動部材を有し、前記ファンは、前記加圧ローラに対して前記ニップ部で搬送されている記録材を挟んだ反対側に設けられ、前記ファンの風を前記加圧ローラまで誘導するダクトであって、前記ファンの近傍から前記ニップ部で搬送される記録材の搬送領域のうち前記軸方向に関し前記駆動部材が設けられている側と反対側の前記搬送領域の端部を迂回して前記加圧ローラの近傍まで延びたダクトを有することを特徴とするものである。
【００１３】
更に、加熱体と、前記加熱体と共にニップ部を形成する加圧部材と、前記加熱体の記録材搬送方向に直交する方向の端部を冷却するための送風手段と、前記送風手段と前記加熱体の間に配置され、記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅に応じて送風領域を決めるために移動するシャッタと、を有し、トナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材の上に定着する定着手段と、を有する定着装置において、前記送風手段からの風を前記加圧部材まで誘導する風路を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
非通紙部昇温抑制のための送風ファンと結露スリップ対策用の送風ファンを共用することが可能となり、装置本体の小型化及び低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例における画像形成装置の横断面模式図
【図２】送風手段を備えた実施例における定着装置の斜視図（その１）
【図３】送風手段を備えた実施例における定着装置の斜視図（その２）
【図４】定着手段の断面模式図
【図５】定着手段の分解斜視図
【図６】送風手段と定着手段の部分断面図（その１）
【図７】送風手段と定着手段の部分断面図（その２）
【図８】実施例のシャッタ動作を示す断面模式図（シャッタ閉状態）
【図９】実施例のシャッタ動作を示す断面模式図（シャッタ開状態）
【図１０】定着枚数に対する加圧ローラと加熱ベルトの温度を示す図（最大幅記録材）
【図１１】定着枚数に対する加圧ローラと加熱ベルトの温度を示す図（小幅記録材）
【図１２】実施例の定着手段の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例）
１）画像形成装置
本実施例に係る定着手段を備えた画像形成装置について説明する。図１は本実施例に係る画像形成装置の概略構成図である。
【００１７】
画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１０を備え、感光ドラム１０は駆動手段である不図示の本体駆動モータによって、矢印の方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。ここでは画像形成装置のプロセススピードは２５０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００１８】
感光ドラム１０の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電装置としての帯電ローラ１１、露光装置８、現像装置１４、転写装置としての転写ローラ１２等が配置されている。これらの装置と感光体ドラムとによって、記録材に画像を形成する画像形成手段を構成している。
【００１９】
また、装置本体下部には、記録材（紙、印刷紙、用紙シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等）Ｐを収納した給送カセット１が配置されている。また、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に、給送ローラ７、搬送ローラ５、感光ドラム１０と転写ローラ１２、搬送ガイド４、６、１３、定着手段Ｆ、排出ローラ３５、排出トレイ３４が配置されている。
【００２０】
次に、上述した構成の画像形成装置の動作を説明する。
不図示の本体駆動モータによって矢印方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。露光装置８はレーザスキャナであり、不図示のコンピュータ・画像読取装置等のホスト装置から入力される画像情報の信号に対応したレーザ光を出力し、そのレーザ光で不図示の折り返しミラー９を介して感光ドラム１０面を走査露光する。すると、感光ドラム１０の露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１４によって現像される。現像装置１４は、現像ローラを有し、この現像ローラに現像バイアスを印加して感光ドラム１０上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。感光ドラム１０上のトナー像は、転写ローラ１２によって記録材Ｐに転写される。
【００２１】
一方、記録材Ｐは、給送カセット１から給送ローラ７によって一枚ずつ給送され、搬送ローラ５によって感光ドラム１０と転写ローラ１２間の転写ニップ部に向けて搬送される。
このとき記録材Ｐは、不図示のトップセンサによって先端が検知され、感光ドラム１０上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ１２には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１０上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００２２】
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１２を沿って定着入口ガイド１６に搬送され、定着手段Ｆに案内される。未定着トナー像はここで加熱、加圧されて記録材Ｐ上に定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、排出分離ガイド２９に沿って分離ガイドローラ３３へと搬送され、排出ローラ３５から装置本体上面の排出トレイ３４上に排出される。
【００２３】
以上の動作を繰り返すことで、次々に画像形成を行うことができる。
【００２４】
（２）定着手段Ｆ
以下の説明において、定着手段又はこれを構成してい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並行な方向である。定着手段に関して、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又は右である。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２及び図３の定着手段Ｆは、異なる視点からの見た定着手段Ｆの外観斜視図である。図４は定着装置Ｆの横断面図である。この定着手段Ｆは、大別して、ベルト加熱方式の定着ユニット部（定着器）Ｆ−ａと、送風ユニット部Ｆ−ｂ  とからなる。
【００２５】
（２−１）定着ユニット部Ｆ−ａ
まず、図４及び図５を参照して、定着ユニット部Ｆ−ａの構成を説明する。図５は定着ユニット部Ｆ−ａの分解斜視図である。
【００２６】
定着ユニット部Ｆ−ａは、ベルト加熱方式・加圧回転体駆動方式のオンデマンド定着装置である。
【００２７】
２２は定着ベルト、２３は加圧部材としての加圧ローラである。この定着ベルト２２と加圧ローラ２３の両者の圧接により定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００２８】
２１は横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有する定着ステー（ヒータ保持部材兼定着ベルトガイド部材）である。２０は加熱体としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと略記する）であり、定着ステー２１の外面に、定着ステーの長手に沿って設けた凹溝部に嵌め入れて固定して配設してある。定着ベルト２２はヒータ２０を取り付けた定着ステー２１に対してルーズに外嵌させてある。２４ａ及び２４ｂは定着ステー２１の両端部の外方突出腕部にそれぞれ嵌着したフランジである。
【００２９】
定着ベルト２２は、筒状で、耐熱性樹脂ベルトや金属ベルトをベース層にして、その外周面に、弾性層及び離型層を付加した複合層構造体であり、全体的に肉薄で、可撓性を有し、高熱伝導率・低熱容量の部材である。
【００３０】
セラミックヒータ２０は、定着ベルト２２・記録材Ｐの搬送方向に直交する方向を長手とする低熱容量の横長・肉薄の線状加熱体である。チッ化アルミニウム・アルミナ等のセラミック材のヒータ基板と、このヒータ基板面に形成した銀−パラジウム等の通電発熱層と、を基本構成としている。本実施例のセラミックヒータは２本の発熱体を持つ。長手方向で中央付近と端部付近の抵抗値分布をそれぞれ変えてあり、前記２本の発熱体の通電比率を独立通電制御することにより、通紙する記録材の幅方向寸法に応じてある程度制御できるものである。
【００３１】
すなわち、記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が、装置で通紙可能な記録材で最大のもの（以下、最大幅記録材とする）を通紙する際には、発熱層全域にわたって均一に発熱することができる。一方、最大幅記録材よりも上記幅が小さい記録材を通紙する際は、発熱体の中央付近より端部付近の発熱量を２０〜４０％程度低く抑えて発熱を行うことができる。
【００３２】
加圧部材としての  加圧ローラ２３は、芯金２３ａに、シリコーンゴム等の弾性層２３ｂを設けて硬度を下げたものである。表面性を向上させるために、さらに外周に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂層を設けてもよい。加圧ローラ２３は、記録材搬送方向に直交する方向の端部が装置フレーム（不図示）の側板間に軸受部材（不図示）を介して回転自在に保持されている。
【００３３】
上記の加圧ローラ２３に対して、定着ベルト２２を、ヒータ２０側を対向させて平行に配列する。そして、記録材搬送方向に直交する方向の端部のフランジ２４を、ステンレス製の圧縮コイル線材を用いた加圧バネ６１ａ及び６１ｂ等で構成した左右の加圧機構により所定の力Ｆで加圧ローラ２３の軸線方向に付勢する。これにより、ヒータ２０の面が定着ベルト２２を介して加圧ローラ２３に対して弾性層３２ｂの弾性に抗して圧接し、加熱定着に必要な定着ニップ部Ｎが形成される。また、入り口ガイド１６と出口ガイド２９は装置フレーム（不図示）に組付けてある。
【００３４】
２５は加圧ローラ２３の芯金３２ａの左端部に固着した加圧ローラギアである。この加圧ローラギア２５に定着モータＭ１の回転力が動力伝達機構（不図示）を介して伝達されることで、加圧ローラ２３が図４において矢印の時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ２３の回転駆動により、加圧ローラ２３と定着ベルト２２の外面との定着ニップ部Ｎにおける摩擦力で定着ベルト２２に回転力が作用する。これにより、定着ベルト２２が、その内面が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２０に密着して摺動しながら矢印の時計方向に定着ステー２１の外回りを回転する。定着ベルト２２は加圧ローラ２３の回転周速度にほぼ対応した周速度をもって回転する。フランジ２４は、回転する定着ベルト２２が定着ステー２１の長手に沿って左方又は右方に寄り移動したとき寄り側のベルト端部を受け止めて移動を規制する役割をする。定着ベルト２２の内面には潤滑剤を塗布して、ヒータ２０及び定着ステー２１に対する定着ベルト２２の摺動性を確保している。
【００３５】
入り口ガイド１６に案内されて定着ニップ部Ｎに導入された記録材Ｐは、回転する加圧ローラ２３と定着ベルト２２により挟持搬送される。本実施例では、記録材Ｐの搬送は、記録材の記録材搬送方向に直交する方向の中央、いわゆる中央基準搬送で行われる。すなわち、装置で通紙可能な全サイズの記録材は、記録材幅方向中央部が定着ベルト２２の長手方向中央部を通過する。図６〜図９において、Ｓはその記録材中央通紙基準線（仮想線）である。
【００３６】
図５においてＴＨ１及びＴＨ２は、それぞれ第１の温度検知手段及び第２の温度検知手段としてのメインサーミスタ及びサブサーミスタである。メインサーミスタＴＨ１は、装置で通紙可能な全てのサイズの記録材が通過するヒータ２０の長手方向のほぼ中央部位置で、ヒータ裏面に接触させて配設している。サブサーミスタＴＨ２は、装置で記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅が所定値よりも小さい記録材を通紙したときの非通紙部に対応する位置でヒータ２０に接触させて配設している。
【００３７】
ヒータ２０は、電力供給部としてのヒータ駆動回路から、ヒータ基板面に具備させた通電発熱層に対して通電がなされることで、長手方向の有効発熱幅全域において急速に昇温する。そのヒータ温度がメインサーミスタＴＨ１により検出され、ヒータ温度に関する電気的情報が不図示のＡ／Ｄコンバータを介して制御回路部に入力する。また、サブサーミスタＴＨ２により定着ベルト２２の温度が検出され、定着ベルトの温度に関する電気的情報がＡ／Ｄコンバータを介して制御回路部に入力する。
【００３８】
制御回路部は、メインサーミスタＴＨ１及びサブサーミスタＴＨ２の出力をもとに、定着ヒータ２０の温調制御内容を決定し、ヒータ駆動回路から定着ヒータ２０への通電を制御する。
【００３９】
制御回路部は、外部ホスト装置からのプリント信号あるいは他の制御信号に基づいて、定着モータ駆動回路を制御して定着モータＭ１を駆動する。これにより、加圧ローラ２３が回転駆動され、定着ベルト２２も回転する。また、ヒータ駆動回路を制御して、ヒータ２０のヒートアップを開始させる。定着ベルト２２の回転速度が定常化し、ヒータ２０の温度が所定に立ち上がった状態において、画像形成部側から定着ニップ部Ｎに未定着トナー像Ｔａを担持した記録材Ｐが入り口ガイド１６に沿って案内されて導入される。記録材Ｐのトナー画像担持面側が定着ベルト２２に対面する。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎにおいて定着ベルト２２を介してヒータ２０に密着して定着ニップ部Ｎを定着ベルト２２と一緒に移動通過していく。その移動通過過程において、ヒータ２０で加熱される定着ベルト２２により記録材Ｐに熱が付与され、また定着ニップ圧により、トナー画像Ｔｃが記録材Ｐ面に熱圧定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着ベルト２２の面から分離されて排出搬送される。
【００４０】
（２−２）送風ユニットＦ−ｂ
送風ユニットＦ−ｂは、非通紙部昇温時に定着ユニットＦ−ａの非通紙領域を送風により冷却する冷却機構と、紙から発生した水蒸気により加圧ローラと加熱ベルトの間で発生するスリップ防止のために加圧ローラに送風するダクトを備えた送風機構を兼ね備える。
【００４１】
図２及び図３は、視点を変えた送風冷却ユニットＦ−ｂの外観斜視図である。各図において、Ｆ−ａは前述の定着器Ｆである。
【００４２】
また、図６及び図７は送風ユニットＦ−ｂのダクト部の断面切断図、図８及び図９は送風ユニットＦ−ｂのシャッタの動作と送風経路の切り替えを説明するＡ方向（図６及び図７に示した）から見た断面図である。
【００４３】
図２、図３、図６、図７において、４０ａ（４０ｂ）は非通紙部の送風手段としての送風ファンで、４５ａ（４５ｂ）は送風ファン４０ａ（４０ｂ）から送風された風を加熱ベルト２２まで導くための加熱ベルト２２の冷却用の送風ダクトである。本実施例においては送風ファン４０ａ（４０ｂ）には軸流ファンを用いているものの、これに限らず、シロッコファン等の遠心ファンでも良い。
【００４４】
また、４１ａ（４１ｂ）は送風ファン４０ａ（４０ｂ）と加熱ベルト２２の間に配置され、前記送風ダクト４５ａ（４５ｂ）内に配置されたシャッタである。このシャッタ４１ａ（４１ｂ）は、通紙する記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅に応じて移動する。つまり、加熱ベルト２２のうち記録材の通紙領域より外側（非通紙領域）を冷却できるように、シャッタ４１ａ（４１ｂ）が移動して送風領域を決める。以下に詳細を説明する。送風ユニットＦ−ｂの送風ダクト４５ａ（４５ｂ）内には、送風領域を決定するシャッタ４１ａ（４１ｂ）がある。このシャッタ４１ａ（４１ｂ）の外面側と、定着ユニットＦ−ａの定着ベルト２２とを近接させて対向させてある。図９のように、送風ダクト４５ａ（４５ｂ）とシャッタ４１ａ（４２ｂ）で、送風領域４９ａ（４９ｂ）が決まることがわかる。送風領域４９ａ（４９ｂ）からエアが供給されると、そのエアは加熱ベルト２２に導かれて、加熱ベルト２２のうち送風領域４９ａ（４９ｂ）に対応した領域が冷却される。
【００４５】
また、シャッタ４１ａ（４１ｂ）はフレーム部材４７に記録材搬送方向に直交する方向にスライド移動可能に保持されている。シャッタ４１ａ（４１ｂ）は、シャッタ４１ｂ（４１ａ）  を連動させて記録材搬送方向に直交する方向に移動させるための、ラック部４３ａ及び４３ｂとピニオンギア４４ａを具備している。シャッタ４１ａ（４１ｂ）とラック部４３ａ（４３ｂ）はそれぞれ一体に形成されており、ピニオンギア４４ａはその左右の両ラック部４３ａ及び４３ｂに噛合している。ピニオンギア４４ａは、シャッタモータ（パルスモータ）４４により正転駆動又は逆転駆動される。シャッタモータ４４によりピニオンギア４４ａが正転駆動又は逆転駆動されることで、シャッタ４１ａ及び４１ｂが連動して互いに近づく方向または離間する方向に同じ移動量で往復する。これにより、上記シャッタ４１ａ（４１ｂ）による送風手段４０ａ（４０ｂ）の加熱ベルト２２への送風領域４９ａ（４９ｂ）が決まる。
【００４６】
ここで、図８のようにシャッタ４１ａ（４１ｂ）が送風ファン４０ａ（４０ｂ）による加熱ベルト２２への送風を完全に遮り送風領域４９ａ（４９ｂ）がない状態を「送風領域なし」とする。また、図９のようにシャッタ４１ａ（４１ｂ）が加熱ベルト２２への送風領域４９ａ（４９ｂ）が最大となるように移動した状態を「送風領域最大」とする。
【００４７】
また、シャッタ４１ａ（４１ｂ）には位置検知のためのフラグ部４３ｃがあり、フォトセンサ等の検知部材４８により、シャッタのホームポジションが検知される。シャッタ４１ａ（４１ｂ）は前記のホームポジション検知機構と、パルスモータに送付される信号のパルス数により、その通紙する紙幅に適した位置まで駆動、停止等の制御が行われる。
【００４８】
一方、図６に示したように送風ダクト４５ｂには、送風ファン４０ｂからのエアを加圧ローラ２３まで導く風路としてのダクト５１が連結されている。ダクト５１は紙搬送路を迂回して加圧ローラ２３までエアを導く。また、ダクト５１の加圧ローラ２３直下には加圧ローラ２３に前記エアを吹き付けられよう加圧ローラ２３に沿って数多くのエア吹き出し穴が開けられている。
【００４９】
また、図８及び図９に示すようにシャッタ４１ｂには開口部４１ｄがある。前述の「送風領域なし」のときは、送風ダクト４５ｂの開口部４５ｄとシャッタ４１ｂの開口部４１ｄとが重なり、送風ファン４０ｂから送られたエアをダクト５１に導くことが可能となる。
【００５０】
一方、図９に示すように、前述の「送風領域最大」のときは、シャッタ４１ｂの開口部４１ｄと送風ダクト４５ｂの位置はずれており、加圧ローラへの送風は停止される。
【００５１】
つまり、「送風領域なし」から「送風領域最大」まで加熱ベルト２２への送風領域が広がる方向にシャッタ４１ａ（４１ｂ）が移動すると、シャッタ４１ｂがダクト４５ｂを遮る量が増加する。その結果、送風ファン４０ａ（４０ｂ）の前記加熱ベルト２２への風量は増加し、前記加圧ローラ２３への風量は減少する。また、「送風領域最大」から「送風領域なし」まで加熱ベルト２２への送風領域が狭まる方向にシャッタ４１ａ（４１ｂ）が移動すると、シャッタ４１ｂがダクト４５ｂを遮る量が減少する。その結果、送風ファン４０ａ（４０ｂ）の前記加熱ベルト２２への風量は減り、加圧ローラ２３への風量は増加する。
【００５２】
尚、本実施例ではシャッタ４１ｂでダクト５１を遮る量を変えることで加圧ローラ２３への風量と加熱ベルト２２への風量のバランスを調整している。しかしながら、シャッタ４１ｄを用いない場合でも、ダクト５１を遮る部材とその部材を移動させるためのアクチュエータを別に設けることで、加圧ローラ２３への風量と加熱ベルト２２への風量のバランスを調整しても良い。
【００５３】
（２−３）送風制御
次に、本実施例における送風手段の動作について図１２のフローチャートを用い、装置で搬送可能である最大幅記録材、及び、所定の幅を有する小幅記録材を通紙する場合に分けて説明する。
【００５４】
尚、本実施例では、最大幅記録材の幅ＰａはＡ４記録材の長手幅、すなわち２９７ｍｍ、小幅記録材の所定幅ＰｂはＡ４記録材の短手幅、すなわち２１０ｍｍとする。
【００５５】
最大幅記録材を通紙する場合、シャッタ４１ａ及び４１ｂは前述した「送風領域なし」の状態で記録材を定着する。小幅記録材を通紙する場合は、給紙カセット１内の図示しない紙幅センサがＡ４短手幅Ｐｂすなわち２１０ｍｍを検知したとき、シャッタ４１ａ及び４１ｂは、幅Ｐｂより若干外側の位置に外側端部が一致するように移動する。
【００５６】
図７は、シャッタ４１ａ及び４１ｂと、最大幅記録材の幅Ｐａ及び小幅記録材の幅Ｐｂ、のそれぞれの記録材搬送方向に直交する方向の配置を示したものである。
【００５７】
最大幅記録材を通紙する場合、装置使用者が最大幅記録材を給紙カセット１にセットすると、図示しない紙幅センサが例えばＡ４長手幅Ｐａすなわち２９７ｍｍを検知する（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３）。不図示の制御回路部は、その記録材幅検知信号に基づいて、発熱体２０の発熱比率を制御する。最大幅記録材を通紙する場合、発熱体の通電比率は長手全域にわたり均一な発熱が行われる（Ｓ４）。この状態でプリント動作が開始される（Ｓ５）。
【００５８】
ここで、図１０に本実施例に示した装置で冷間時からプリント動作が開始した場合の定着枚数ごとの加圧ローラ２３の温度と加熱ベルト２２の最高温部の温度のグラフを示す。
【００５９】
尚、本実施例中の記録装置は１分間にＡ４サイズ記録紙を横送りで５０枚／分記録できる装置の例を示している。本実施例では、通紙を開始して定着枚数が８枚目までは、加圧ローラ温度が７５℃以下で、前述の結露スリップが発生する可能性がある。よって、シャッタ４１ａ及び４１ｂを「送風領域なし」の状態にしたまま、送風ファン４０ｂを駆動する。この状態では加熱ベルト２２へは送風されず、加圧ローラ２３へのみ送風される。加圧ローラ２３にエアが吹き付けられることにより、記録材から発生した水蒸気が拡散して加圧ローラ２３と加熱ベルト２２の間のスリップは防止される。
【００６０】
本実施例中の条件では、加圧ローラ２３の温度は結露スリップが発生しない７５℃以上に定着枚数８枚程度で達する。しかしながら、通紙する記録材や環境でのばらつきも見込んで加圧ローラ２３への送風を続ける定着枚数の所定枚数は１５枚とする（Ｓ６）。
【００６１】
その後、１５枚目以降は、加圧ローラ２３の温度が７５℃以上に達し、加圧ローラ２３にエアを吹き付けなくても結露スリップが発生しないため、ファンによる送風を停止したまま印字を継続する（Ｓ７）。
【００６２】
次に、小幅記録材を通紙する場合について説明する。装置使用者が最大幅記録材の幅Ｐａよりも幅の小さい小幅記録材（幅はＰｂ）を給紙カセット１にセットすると、図示しない紙幅センサが例えばＡ４短手幅Ｐｂすなわち２１０ｍｍを検知する（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３）。制御回路部は、その記録材幅検知信号に基づいて、発熱体２０の発熱比率を制御する。小幅記録材Ｐｂ通紙の場合、発熱体の端部の発熱量を低くするよう発熱分布を制御する（Ｓ８）。この状態でプリント動作が開始される（Ｓ９）。
【００６３】
ここで、図１１には、小幅記録材を通紙する場合に本実施例に示した装置で冷間時からプリント動作が開始した場合の通紙枚数ごとの加圧ローラ２３の温度と加熱ベルト２２の最高温部の温度のグラフを示す。
【００６４】
小幅記録材の場合も通紙開始から定着枚数８枚目までは、加圧ローラ温度が７５℃以下で結露スリップが発生する可能性がある。よって、シャッタ４１ａ及び４１ｂを「送風領域なし」の状態にしたまま、送風ファン４０ｂを駆動して、加圧ローラ２３へ優先的に送風して結露スリップを防止する（Ｓ１０）。
【００６５】
その後、同様に加圧ローラ２３の温度は結露スリップが発生しない７５℃以上に達した１５枚目程度になったころに、図１１にあるように加熱ベルト２２の温度が耐熱温度の２４０℃に近づく。そこで、本実施例では、加圧ローラ２３よりも加熱ベルト２２への風量が大きくなるようにシャッタを移動させる所定枚数としての定着枚数を１５枚とする。  
【００６６】
定着枚数１５枚以降はシャッタ４１ａ及び４１ｂを記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅に応じた位置に移動させて、加熱ベルト２２の非通紙部に送風して冷却する。これにより加熱ベルト２２の非通紙部の最高到達温度は、耐熱温度より低い２３０℃程度に抑えられる（Ｓ１１）。
【００６７】
以上のように、小幅記録材を通紙する際の非通紙部昇温抑制のための送風ファンと結露スリップ防止用の送風ファンを共用すれば、装置本体の小型化、低コスト化を実現することができることを示した。
【００６８】
また、本実施例では、記録材の幅として最大幅記録材の最大幅２９７ｍｍ及び小幅記録材の所定幅２１０ｍｍの例を示したが、これに限られるものではない。シャッタ４１ａ及び４１ｂの移動する位置を適宜、各記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅に応じた位置にすればよい。
【００６９】
尚、本実施例では、シャッタ４１ａ及び４１ｂが「送風領域なし」の状態のときに加圧ローラ２３へ送風する例を示した。しかしながら、加圧ローラ２３への送風は０．１〜０．３ｍ／ｓ程度の比較的弱い風でよいので、常時加圧ローラ２３に送風しても加圧ローラ２３の結露スリップ、加熱ベルト２２の端部昇温とも防止することができる。
【００７０】
また、本実施例では、加圧ローラ２３及び加熱ベルト２２への風量バランスの切り替えタイミングを定着枚数で行う方法を示した。しかしながら、プリント動作が開始してからの所定時間で切り替えても良い。例えば、小幅記録材を通紙する際に、プリント動作開始から所定時間までは加圧ローラ２２にのみ送風し、所定時間経過後は加圧ローラ２２よりも加熱ベルト２２への風量が大きくなるように風量バランスを切り替える。
【００７１】
更に、画像形成装置が設置されている環境を検知する環境検知手段を有し、その検知結果（温度又は湿度）によって上記の風量バランス切り替えタイミングを設定しても良い。
【００７２】
例えば、低温環境下では、通常環境下よりも、加圧ローラ２３へのみの送風から加熱ベルト２２への風量が大きくなるように切り替えるタイミングを遅めに設定し、高温環境下では、通常環境下よりも早めに設定する。
【００７３】
また、加圧ローラ２３又は加熱ベルト２２のいずれかに温度検知手段を設けて風量バランスの切り替えを行っても良い。例えば、加圧ローラ２３に温度検知手段を設けて、加圧ローラ２３の温度が所定温度以下の時は、加圧ローラ２３のみに送風し、所定温度よりも高い時は加圧ローラ２３よりも加熱ベルト２２への風量が大きくなるようにする。
【００７４】
一方、加熱ベルト２２の小幅記録材の非通紙部領域に温度検知手段を設けた場合について例を挙げて説明する。小幅記録材を通紙した際に、検知温度が所定温度以上の時は、加圧ローラ２２よりも加熱ベルト２２への風量が大きくなるようにする。また、温度検知手段による非通紙部領域の検知温度が所定温度よりも小さい時は、加圧ローラ２２のみに送風するようにする。
【００７５】
また、定着装置Ｆは、上記実施例のベルト加熱方式・加圧回転体駆動方式に限られず、熱ローラ方式、その他の方式のものにすることができる。電磁誘導加熱方式の装置にすることもできる。
【００７６】
更に、記録材の通紙を片側通紙基準で行う構成のものであっても、本発明を適用して、同様な効果が得られる。
【００７７】
尚、本発明の画像加熱装置は、実施例の定着手段に限られず、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢付与手段等の画像形成装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００７８】
２０  加熱体
２２  加熱ベルト
２３  加圧ローラ
４０ａ，４０ｂ  送風ファン
４１ａ，４１ｂ  シャッタ
４３ａ、４３ｂ  シャッタのラック部
４５ａ、４５ｂ  送風ダクト
４９ａ、４９ｂ  送風領域
５１  ダクト
Ｆ  定着装置
Ｆａ  ベルト加熱方式の定着ユニット部（定着器）
Ｆｂ：送風ユニット部
Ｐａ：最大幅記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅
Ｐｂ：小幅記録材の記録材搬送方向に直交する方向の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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