(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部と、前記加熱部と共にニップ部を形成する加圧体と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着手段と、
装置で搬送可能な記録材搬送方向に直交する方向の幅が最小である記録材を前記ニップ部で搬送する際に、前記加熱部の記録材搬送方向に直交する方向で非通紙域となる一方の端部を冷却するために送風する第１の送風手段と、同じく非通紙域となる他方の端部を冷却するために送風する第２の送風手段と、
前記加熱部の、装置で搬送可能な全ての記録材が通過する通紙域の温度を検知する中央温度検知手段と、前記加熱部の、前記第１の送風手段で送風する前記非通紙域の温度を検知する第１の端部温度検知手段と、前記加熱部の、前記第２の送風手段で送風する前記非通紙域の温度を検知する第２の端部温度検知手段と、を有し、
前記中央温度検知手段の検知温度が目標温度になるように、前記加熱部に供給される電力が制御され、
前記第１の送風手段は、前記第１の端部温度検知手段の検知温度を基準に動作開始するように制御され、前記第２の送風手段は、前記第２の端部温度検知手段の検知温度を基準に動作開始するように制御される画像形成装置において、
記録材が装置の記録材搬送方向に直交する方向の搬送基準からずれて搬送された際に、前記第１の送風手段及び前記第２の送風手段のうち、記録材が寄った側と反対側にある送風手段の動作開始温度は、記録材が前記搬送基準からずれないで搬送される場合よりも低く設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材を搬送した際に、前記第１の端部温度検知手段の検知温度と、前記第２の端部温度検知手段の検知温度と、の差分が所定値以上になった場合に、
前記第１の端部温度検知手段の検知温度が前記第２の端部温度検知手段の検知温度よりも高い場合は、前記第１の送風手段の動作開始温度を前記差分が前記所定値よりも小さい場合よりも低く設定され、前記第２の端部温度検知手段の検知温度が前記第１の端部温度検知手段の検知温度よりも高い場合は、前記第２の送風手段の動作開始温度を前記差分の絶対値が前記所定値よりも小さい場合よりも低く設定され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】
前記差分と前記所定値の比較は、前記第１の送風手段及び前記第２の送風手段の動作を停止してから前記定着手段で所定枚数定着した後に行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記差分と前記所定値の比較は、前記第１の送風手段及び前記第２の送風手段の動作を停止してから所定時間経過後に前記位置ずれの検知を行うことを特徴とする請求項２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に応じて、前記第１の送風手段及び前記第２の送風手段から前記加熱部に送風される送風領域を制限するためのシャッタを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱部は筒状のフィルムと、前記フィルムの内面と接触するヒータと、を有し、前記加圧体は、前記ヒータと共に前記フィルムを介して前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加熱部は筒状のフィルムと、前記フィルムに内包されるヒータと、前記フィルムの内面と接触するニップ形成部材と、を有し、前記加圧体は、前記ニップ形成部材と共に前記フィルムを介して前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか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、定着手段を有した電子写真複写機や電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に設けられた定着手段として、フィルム加熱方式のものが知られている。この定着手段は、セラミックス製の基板上に通電発熱抵抗層を有するヒータ、そのヒータと接触しつつ移動するフィルム、そのフィルムと接触しニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。未定着のトナー画像を担持した記録材は定着手段のニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー画像は記録材に定着される。このタイプの定着手段は、ヒータへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短い、すなわちオンデマンド性に優れているというメリットを有する。したがって、この定着手段を搭載するプリンタは、プリント指令の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間を短く出来る。またこのタイプの定着手段は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
【０００３】
上述した定着手段は、装置で搬送可能な記録材搬送方向に直交する方向の幅が最大の記録材（以下、最大サイズ記録材と記す）よりも幅の小さい記録材（以下、小サイズ記録材と記す）を連続で通紙すると非通紙部が昇温する非通紙昇温という課題がある。
【０００４】
定着領域を各種サイズ（幅）の記録材が通過する状況においては、記録材が通過する定着領域を通紙域、通紙域外の定着領域を非通紙域と称する。また回転時に通紙域を通過するフィルムなどの加熱部材、または加圧ローラなどの加圧部材の表面部分を通紙域通過表面、回転時に非通紙域を通過する加熱部材の表面部分を非通紙域通過表面と称することにする。
【０００５】
最大サイズ記録材を通紙して定着する場合、加熱部材表面は定着領域全長域に渡って略均一な温度分布となる。しかしながら、小サイズ記録材を連続通紙して定着した場合に、加熱部材の非通紙領域の表面温度が過度に上昇する。これは、小サイズ記録材を連続的に通紙すると、小サイズ記録材の通過しない非通紙域では紙による奪熱が無い分だけ、部分的に蓄熱されるためである。
【０００６】
一般的に紙による奪熱が増加する条件で、非通紙部昇温は大きくなる。例えば、単位時間当たりの処理枚数が多い（生産性が高い）場合、または記録材の坪量が大きい場合、または記録材が冷却されている低温環境で使用する場合などが挙げられる。
【０００７】
小サイズ記録材の連続通紙による非通紙部昇温が生じると、加熱部材や発熱体の支持部材などがその材質固有の耐熱温度を超えて使用されることで装置の耐久寿命が短くなってしまう。
【０００８】
非通紙部昇温の抑制方法としては、特許文献１に示された、冷却ファン等の冷却手段を設けて加熱部材の非通紙部昇温部分を直接冷却する方法がある。この方法では、発熱体や加熱部材の非通紙域に温度検知手段を配置し、非通紙域の検知温度に応じた風量の冷却風を非通紙域に積極的に当てることで、非通紙部昇温を抑制することが可能である。またこの方法は、記録材の幅に応じて冷却域を変える制御を行うことで記録材の異なる幅にも対応することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１８７８１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、定着手段のニップ部で狭持搬送される記録材の幅方向の中央が、画像形成装置の記録材搬送方向に直交する方向の搬送基準から１〜５ｍｍ程度ずれて搬送される場合がある（以下、これを位置ずれと称す）。位置ずれの要因としては、例えば、給紙カセットの記録材の側端に接触させて記録材の記録材搬送方向に直交する方向の移動を規制する規制部材の寸法のばらつきがある。また、記録材を定着手段まで搬送する搬送部材の搬送力が記録材搬送方向に直交する方向でばらつきを有する場合も位置ずれは発生する可能性がある。また、ユーザーによる給紙カセットへの記録材の積載の仕方によっても発生する場合がある。このような記録材の位置ずれが発生した場合、相対的に一方の側の非通紙域が広がることになる。
【００１１】
位置ずれにより非通紙域が広がると、位置ずれが存在しない、又は、位置ずれが存在しても十分小さい場合と比較して、単位時間あたりに非通紙域に蓄熱する熱量が増大することになる。すなわち、これにより、非通紙部昇温速度も速くなる。
【００１２】
ここで、特許文献１のような記録材サイズ（幅）に応じて異なる非通紙域を冷却するために送風領域が可変である送風手段を有した画像形成装置がある。しかしながら、このような画像形成装置は、位置ずれがない場合に合わせて冷却能力が設定されているため、冷却能力が位置ずれした時の非通紙部昇温速度に追いつかず、一時的に非通紙部昇温が悪化する虞がある。
【００１３】
また、位置ずれを考慮し、より冷却能力の高い大型のファンを採用することも考えられるものの、装置の大型化に繋がるという課題がある。更に、冷却能力の高い大型のファンを採用したとしても、位置ずれが存在しないもしくは存在しても十分小さい場合と比較して、ファンが動作するまでの時間に加圧ローラなどの非通紙域に蓄積する熱量は大きくなるという点は変わらない。この場合は、非通紙域に蓄熱した熱量の一部が記録材にも回り込み、トナーに過剰な熱量が供給されることによる高温オフセット等の画像不良が発生するという課題もある。
【００１４】
一方で、予め位置ずれが存在した場合を想定し、非通紙部昇温が顕著になる前の状態から冷却ファンが動作するよう制御する方法も考えられるものの、位置ずれが存在しない場合には過剰に非通紙域を冷却することになってしまう。その結果、トナーに供給されるはずの熱量が冷却ファンにより奪われてしまうため、加熱不良となり低温オフセット等の画像不良が発生してしまう可能性がある。
【００１５】
そこで本発明の目的は、ファンを大型化することなく、記録材が位置ずれした状態で定着されても、画像不良も発生させずに非通紙昇温を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、加熱部と、前記加熱部と共にニップ部を形成する加圧体と、を有し、トナー像を担持した記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着手段と、装置で搬送可能な記録材搬送方向に直交する方向の幅が最小である記録材を前記ニップ部で搬送する際に、前記加熱部の記録材搬送方向に直交する方向で非通紙域となる一方の端部を冷却するために送風する第１の送風手段と、同じく非通紙域となる他方の端部を冷却するために送風する第２の送風手段と、前記加熱部の、装置で搬送可能な全ての記録材が通過する通紙域の温度を検知する中央温度検知手段と、前記加熱部の、前記第１の送風手段で送風する前記非通紙域の温度を検知する第１の端部温度検知手段と、前記加熱部の、前記第２の送風手段で送風する前記非通紙域の温度を検知する第２の端部温度検知手段と、を有し、前記中央温度検知手段の検知温度が目標温度になるように、前記加熱部に供給される電力が制御され、前記第１の送風手段は、前記第１の端部温度検知手段の検知温度を基準に動作開始するように制御され、前記第２の送風手段は、前記第２の端部温度検知手段の検知温度を基準に動作開始するように制御される画像形成装置において、記録材が装置の記録材搬送方向に直交する方向の搬送基準からずれて搬送された際に、前記第１の送風手段及び前記第２の送風手段のうち、記録材が寄った側と反対側にある送風手段の動作開始温度は、記録材が前記搬送基準からずれないで搬送される場合よりも低く設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、冷却能力の高い大型のファンを用いることなく、記録材が搬送基準からずれた状態で搬送された場合においても画像不良を発生させずに非通紙部昇温を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１の定着手段の横断側面模式図
【図３】実施例１の定着手段の縦断側面模式図
【図４】フィルムの横断側面模式図
【図５】ヒータの一例の構成模式図
【図６】実施例１の定着手段における記録材位置ずれと非通紙域の関係説明図
【図７】位置ずれが存在しない場合および３ｍｍの位置ずれが存在した場合の連続プリント時のフィルムの表面温度分布
【図８】実施例１の定着手段を記録材の導入側から見た図
【図９】実施例１の定着手段を上方から見た図
【図１０】実施例１の画像形成時におけるフローチャート
【図１１】記録材の位置ずれ量と両端部サブサーミスタ検知温度の差分の絶対値の説明図
【図１２】実施例２のファンの動作の制御フローチャート
【図１３】実施例３の定着手段の横断面模式図および縦断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明に係る定着手段を搭載する画像形成装置の一例の構成模式図である。この画像形成装置は、電子写真方式のレーザープリンタであって、ホストコンピュータ等の外部装置（不図示）より入力する画像情報に応じた画像を記録材に形成するものである。
【００２１】
実施例１に示す画像形成装置は、外部装置からプリント指令を入力されると、像担持体として感光ドラム６１を矢印方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動する。その感光ドラム６１は、その外周面が帯電器６２により所定の極性及び電位に一様に帯電される。その感光ドラム６１の外周面の帯電領域に対して露光手段としてのレーザースキャナ６３により画像情報の書き込みがなされる。レーザースキャナ６３は、外部装置からプリンタに入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に応じて変調されたレーザー光Ｌを出力する。そしてレーザースキャナ６３は、そのレーザー光Ｌにより感光ドラム６１の帯電領域を走査して露光する。これにより、感光ドラム６１表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像器６４によりトナーを用いてトナー像として現像される。感光ドラム６１の外周面のトナー像は感光ドラム６１の回転によって感光ドラム６１の外周面とこの感光ドラム６１の外周面と転写ローラ６７の外周面とが接触して形成される転写ニップ部に送られる。
【００２２】
一方、給送カセット６８のシート積載台６８ａ上に積載されている記録材Ｐは、所定のタイミングで駆動される給送ローラ６９により、ピックアップされ、搬送ローラ７０と搬送コロ７０ａとによりレジスト部へと送られる。レジスト部では、記録材Ｐの先端をレジストローラ７１とレジストコロ７１ａで形成されるニップ部で一旦受け止めて記録材Ｐの斜行矯正を行い、所定のタイミングでその記録材Ｐを転写ニップ部へ給送する。即ち、レジスト部では、感光ドラム６１の外周面のトナー像の先端が転写ニップ部に到達した時、記録材Ｐの先端も転写ニップ部に到達するように記録材Ｐの搬送のタイミングが制御される。
【００２３】
転写ニップ部に給送された記録材Ｐは転写ニップ部で挟持され搬送される。そしてその記録材Ｐの搬送過程において転写ローラ６７に印加される転写バイアスにより感光ドラム６１表面のトナー像が記録材Ｐに転写され、記録材Ｐは、感光ドラム５１表面から分離されて定着手段７２へと搬送される。
【００２４】
定着手段７２は、未定着トナー像を担持した記録材Ｐに、定着手段７２のニップ部Ｎで熱と圧力を付与することによって、未定着トナー像を記録材Ｐに定着する。そして、記録材Ｐをニップ部Ｎから排出する。
【００２５】
定着手段７２のニップ部Ｎから排出された記録材Ｐは中間排出ローラ７３により排出ローラ７４に搬送される。そして排出ローラ７４がその記録材Ｐを排出トレイ７５上に排出する。
【００２６】
記録材Ｐが分離した後の感光ドラム６１の外周面は、クリーナー６５により転写残トナーが除去され、繰り返して作像に供される。
【００２７】
実施例１の画像形成装置は、感光ドラム６１、帯電器６２、現像器６４、及び、クリーナー６５と、を一体化してプロセスカートリッジ６６としている。そのカートリッジ６６はプリンタの筐体を構成する画像形成装置本体７６に対して着脱可能に装着されている。
【００２８】
給送カセット６８のシート積載台６８ａにはサイズの異なる記録材を積載するための移動可能な規制ガイド（不図示）が設けられている。その規制ガイドを記録材Ｐのサイズに応じて変位させその記録材Ｐをシート積載台６８ａ上に積載することによって、サイズの異なる各種記録材を給送カセット６８から給送ローラ６９により一枚ずつピックアップすることができる。
【００２９】
実施例１の画像形成装置は、Ａ３サイズ紙対応の画像形成装置であって、プリントスピードが５０枚／分（Ａ４横）である。以上が画像形成部の構成である。
【００３０】
次に、図２〜図５を用いて定着手段７２について説明する。図２は定着手段７２の横断側面模式図である。図３は、図２の定着手段７２の縦断側面模式図である。図４は、フィルム１０の横断側面模式図である。図５は、ヒータ３０の一例の構成模式図である。ここからの説明において、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは、記録材の面において記録材搬送方向である。幅とは短手方向の寸法である。また、記録材に関し、幅方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。
【００３１】
この定着手段７２は、加圧ローラ２０を回転駆動しフィルム１０を加圧ローラ２０の搬送力により回転させるフィルム加熱方式のものである。
【００３２】
実施例１に示す定着手段７２は、加熱部として、筒状のフィルム１０と、フィルム１０の内面と接触しフィルム１０を加熱するヒータ３０と、を有する（図２）。また、フィルム１０を介してヒータ３０と共にニップ部Ｎを形成する加圧体としての加圧ローラ２０を有する。更に、ヒータ３０の保持部材としてのヒータホルダー４１と、加圧ステー４２と、加圧力を付加する手段としての加圧手段４３と、フィルム１０の端部規制部材としてのフランジ４５と、を有する。ヒータ基板３１、フィルム１０、ヒータホルダー４１、加圧ステー４２、及び、加圧ローラ２０は、何れも長手方向に細長い部材である。
【００３３】
図４において、フィルム１０は、耐熱性と可撓性を有する材料によりエンドレスのスリーブ状に形成されている基層１１と、その基層１１の外周面上に設けられている離型性層１２と、を有する。また、定着性及び画質向上のために、その基層１１の外周面上で、離型層１２の内周面側との間にシリコーンゴムなどの弾性層１３を設けても良い。
【００３４】
基層１１として、ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂により薄肉の可撓性を有するエンドレスベルトに形成したものを用いている。基層１１の材料は耐熱性樹脂に限られず、より熱伝導率の高いステンレス（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）等の薄肉金属を用いても良い。
【００３５】
上記基層１１の外周面上には、離型性層（以下、離型層と記す）１２として、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を単品もしくはブレンドしてコーティングするか、あるいはチューブを被覆している。ＰＦＡとはパーフルオロアルコキシ樹脂のことであり、ＰＴＦＥとはポリテトラフルオロエチレン樹脂のことであり、ＦＥＰとはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂のことである。
【００３６】
実施例１では、耐久性と定着性を両立させるために、離型層１２の厚みとしては５μｍ以上５０μｍ以下としている。
【００３７】
また、基層１１と離型層１２の間に弾性層１３を設けても良い。弾性層１３を設けると、記録材Ｐの担持する未定着トナー像Ｔを包み込むことによって、未定着トナー像に均一に熱を与えることができる。
【００３８】
実施例１では、弾性層１３の厚みとして、５０μｍ以上５００μｍ以下としている。また、弾性層１３の熱伝導度としては高い方が良い。具体的には、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。そのため、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、Ａｌ２Ｏ３  （酸化アルミニウム）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、金属ケイ素等の熱伝導性フィラーをシリコーンゴムに混入し、熱伝導度を調整している。
【００３９】
フィルム１０において、フィルム１０の外径は熱容量が抑えられるため小さい方が良い。従って、実施例１のフィルム１０は、画像形成装置の速度（プロセススピード）等の条件を考慮し、基層１１の材料にはステンレス（ＳＵＳ）を用い、基層１１の肉厚（厚み）は３０μｍ、基層１１の内径は２４ｍｍとしている。弾性層１３は、熱伝導度１．３Ｗ／ｍ・Ｋのシリコーンゴムを用い、厚みは２５０μｍとしている。離型層１２としては、ＰＦＡのコーティングを用い、離型層１２の厚みは１４μｍである。
【００４０】
図２もしくは図３において、ヒータホルダー４１は、液晶ポリマー、フェノール樹脂等の耐熱性樹脂により横断面半円形状樋型に形成されている。ヒータホルダー４１の下面（加圧ローラ２０側の面）には、ヒータホルダー４１の長手方向に沿って凹溝が設けられている。そしてこの凹溝からヒータ３０の後述する保護摺動層３４が露出するように凹溝によりヒータ３０の基板３１を保持している。そしてそのヒータホルダー４１の外周にはフィルム１０がルーズに外嵌されている。フィルム１０が外嵌されたヒータホルダー４１は、ヒータホルダー４１の長手方向両端部が装置フレーム（不図示）に保持されている。
【００４１】
図２および図３において、加圧ローラ２０は、芯軸部２１と、その芯軸部２１の外周面上に設けられている少なくとも１層以上の弾性層２５と、その弾性層２５の外周面上に設けられている離型層２４と、を有する。
【００４２】
弾性層２５は、定着手段７２で使用した場合に十分な耐熱性及び耐久性を有し、かつ、好ましい弾性を有している材料が望ましい。シリコーンゴム又はフッ素ゴムなど一般的な耐熱性ゴム材料を用いる場合がある。また、弾性層２５の厚さは、所望の幅のニップ部Ｎを形成することが出来る厚さであれば特に限定されないものの、２〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４３】
離型層２４は、弾性層２５上にＰＦＡチューブを被せることにより形成しても良いし、フッ素ゴムまたは、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を弾性層２５にコーティングすることによって形成しても良い。尚、離型層２４の厚さは、加圧ローラ２０に充分な離型性を付与することができる厚さであれば特に限定されないものの、２０〜１００μｍ程度が好ましい。
【００４４】
また、弾性層２５と離型層２４の間には接着及び通電の目的でプライマー層や接着層が形成される場合がある。
【００４５】
実施例１では、芯金２１としてはφ２２の鉄製芯金を用い、弾性層２５には厚み４ｍｍで０．３５Ｗ／（ｍ・ｋ）のシリコーンゴムを用いた。離型層２４としては、ＰＦＡのチューブを５０ｕｍ被覆させている。
【００４６】
図５はヒータ３０の一例の構成模式図である。ヒータ３０は、フィルム１０の内周面と接触してフィルム１０を加熱する板状発熱体である。このヒータ３０は長手方向に細長い基板３１を有する。基板３１は、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板、或いはポリイミド、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性を有した樹脂材料を用いることがある。その基板３１の表面（加圧ローラ２０側の面）には、基板３１の長手方向に沿って、通電発熱抵抗層３２がスクリーン印刷等により線状もしくは細帯状に塗工して形成してある。通電発熱抵抗層の材料は、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２（二酸化ルテニウム）、Ｔａ２Ｎ（窒化タンタル）などを用いる。通電発熱抵抗層３２は、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度である。また、基板３１の表面には、通電発熱抵抗層３２に給電するための給電電極３３が基板３１の長手方向両端部の内側に設けられている。また、基板３１の表面には、通電発熱抵抗層３２の熱効率を損なわない範囲で通電発熱抵抗層３２を保護する保護摺動層３４を設けてもよい。ただし、保護摺動層３４の厚みは十分薄く、通電発熱抵抗層３２の表面性を良好にする程度が好ましい。保護摺動層３４としては、ポリイミドやポリアミドイミドなどの耐熱性樹脂やガラスコートなどが用いられることが多い。
【００４７】
ヒータ３０において、基板３１として熱伝導性の良好な窒化アルミ等を使用する場合には、通電発熱抵抗層３２は基板３１の裏面（加圧ローラ２０と反対側の面）に形成しても良い。
【００４８】
図２において、加圧ステー４２は剛性を有する金属等の材料により横断面下向きＵ字形状に形成してある。この加圧ステー４２は、フィルム１０の内側においてヒータホルダー４１の上面（加圧ローラ２０と反対側の面）の短手方向中央に配置されている。そして装置フレームに保持されているフランジ４５を介して加圧ステー４２の長手方向両端部を加圧ばね等の加圧手段４３により加圧ローラ２０の軸線に向けて付勢する。これによってヒータ３０の基板３１の表面をフィルム１０を介して加圧ローラ２０表面に加圧し加圧ローラ２０の弾性層２５が基板３１に沿って弾性変形する。これによって加圧ローラ２０表面とフィルム１０表面との間にトナー像Ｔの定着に必要な所定幅のニップ部Ｎが形成される。
【００４９】
次に、定着手段７２の定着動作について説明する。図３で示した制御手段としての制御部４４は、プリント指令に応じて所定の加圧ローラ２０の駆動制御シーケンスを実行する。駆動源としてのモータＭを駆動して加圧ローラ２０の芯軸部２１の長手方向端部に設けられている駆動ギアＧを回転させる。これにより加圧ローラ２０は所定の周速度（プロセススピード）で矢印方向へ回転する。その際、図２で示したニップ部Ｎにおける加圧ローラ２０表面とフィルム１０表面と間に働く摩擦力によってフィルム１０に加圧ローラ２０の回転方向とは逆向きに回転する回転力が作用する。これにより、フィルム１０は、フィルム１０の内周面がヒータ３０の保護摺動層３４に接触しながらヒータホルダー４１の外周を加圧ローラ２０とほぼ同じ周速度で矢印方向へ従動回転する。
【００５０】
また、制御部４４は、定着手段７２の状態に応じて、後述する温度制御シーケンスを実行し、図５で示した電源３７からヒータ３０の給電電極３３を通じて通電発熱抵抗層３２に通電する。まず、ヒータ３０の基板３１の裏面に、中央温度検知手段としてのメインサーミスタ３５が設けられており、それによってヒータ３０の温度が検知される。メインサーミスタ３５が設けられている記録材搬送方向に直交する方向の位置は、装置で搬送可能な全ての記録材が通過する通紙域内である。実施例１の温度制御シーケンスは、例を挙げると、次のようなものがある。プリント指令がない場合において予備加熱を行うシーケンス、メインサーミスタ３５の検知温度が記録材を定着することが可能な目標温度になるようにヒータ３０を加熱する立上げを行うシーケンス、その目標温度を維持するプリント温調シーケンスなどである。
【００５１】
ここでは例えば、立上げシーケンスを実行した後、プリント温調シーケンスを実行した場合の一連の定着動作について説明する。
【００５２】
制御部４４は、プリント指令を受けると、立上げシーケンスを実行し、フィルム１０を加熱する。装置は、メインサーミスタ３５の温度検知信号を制御部４４に出力する。次に、制御部４４は、メインサーミスタ３５からの温度検知信号を取り込み、その温度検知信号に基づいてメインサーミスタ３５の検知温度が目標温度であるかどうかを判断する。それが目標温度であると判断すると、プリント温調シーケンスに移行し、その検知温度が目標温度に維持されるよう、通電発熱抵抗層３２（ヒータ３０）への通電（電力供給量）を制御する。つまり、制御部４４は、メインサーミスタ３５からの温度検知信号に基づきメインサーミスタ３５によるヒータ３０の検知温度が目標温度となるように通電発熱抵抗層３２に印加される電圧のデューティー比や波数などを制御する。
【００５３】
図２において、加圧ローラ２０及びフィルム１０の回転が安定し、且つ、ヒータ３０のメインサーミスタ３５の検知温度が目標温度に維持された状態で、未定着トナー像Ｔを担持する記録材Ｐがニップ部Ｎの記録材搬送領域内に搬送される。その記録材Ｐはニップ部Ｎで挟持搬送される。その搬送過程において記録材Ｐにはフィルム１０からの熱とニップ部Ｎの圧力が付加され、トナー像Ｔは記録材Ｐの上に定着される。
【００５４】
次に、図６を用いて記録材の位置ずれ検知について説明する。図６は、フィルム１０及び加圧ローラ２０と、記録材Ｐと、通紙域及び非通紙域と、の記録材搬送方向に直交する方向の位置関係を表した図である。ここで図６（ａ）は記録材Ｐの位置ずれが存在しない場合であり、図６（ｂ）は記録材Ｐの位置ずれが存在する場合である。
【００５５】
実施例１の画像形成装置では、装置で搬送可能な全てのサイズの記録材は、その幅方向の中央が画像形成装置の記録材搬送方向に直交する方向の搬送基準に一致するように搬送される。図６のＳは記録材Ｐの幅方向中央を表した仮想線であり、Ｓ’は画像形成装置の搬送基準を表した仮想線である。ここで言う「位置ずれ」とは、定着手段７２のニップ部で狭持搬送される記録材の幅方向の中央が、画像形成装置の記録材搬送方向に直交する方向の搬送基準から１〜５ｍｍ程度ずれて搬送される状態のことである。
【００５６】
図６のＷ１は装置で搬送可能な最大幅の記録材の通紙幅（最大通紙幅）である。実施例１において、この最大通紙幅Ｗ１はＡ４横サイズ幅２９７ｍｍ（Ａ４横送り又はＡ３縦送り）である。ヒータ３０の長手方向の有効発熱領域幅Ａはこの最大通紙幅Ｗ１よりも少し大きくしてある。図６のＷ３は装置で通紙可能な最も幅の小さい記録材の通紙幅（最小通紙幅）である。実施例１において、この最小通紙幅Ｗ３はＢ５縦サイズ１８２ｍｍ（Ｂ５縦送り）である。Ｗ２は上記の最大幅記録材と最小幅記録材の間の幅の記録材Ｐであるレターサイズ幅２７９ｍｍ（レター横送り又はレジャー縦送り）を示している。
【００５７】
図６（ａ）においては、記録材Ｐの幅方向中央を表した仮想線Ｓと装置の搬送基準を表した仮想線Ｓ’の記録材搬送方向に直交する方向の位置は等しい。ここで、通紙幅Ｗ２の記録材Ｐを通紙した場合における図中の記録材搬送方向に直交する方向の両端部のそれぞれの非通紙域をａ１およびａ２と定義する。ａ１の幅とａ２の幅は等しく、最大幅通紙幅Ｗ１と通紙幅Ｗ２との差分の半分（（Ｗ１−Ｗ２）／２）と一致する。
【００５８】
同様に通紙幅Ｗ３の記録材Ｐを通紙した場合における図中の記録材搬送方向に直交する方向の両端部の非通紙域をｂ１およびｂ２と定義すると、次式を満たす。
ｂ１＝ｂ２＝（Ｗ１−Ｗ３）／２
【００５９】
次に、図６（ｂ）を用いて位置ずれが存在した場合の非通紙域について説明する。ここで、非通紙域ａ１’とａ２’の和は、最大幅通紙幅Ｗ１と通紙幅Ｗ２との差分の幅と等しい。同様に、非通紙域ｂ１’とｂ２’の和は、位置ずれが存在した場合における最大通紙幅Ｗ１と最小通紙幅Ｗ３の差分の幅と等しい。図６（ｂ）に示したように、装置の搬送基準を表した仮想線Ｓ’に対して、通紙幅Ｗ２の記録材Ｐの幅方向中央を表した仮想線Ｓが記録材搬送方向に直交する方向で左側にｃだけずれて搬送された場合について説明する。非通紙域ａ１’およびａ２’は、位置ずれが存在しない場合のａ１およびａ２と比較して次のように増減することになる。
ａ１’＝ａ１−ｃ
ａ２’＝ａ２＋ｃ
【００６０】
同様に、通紙幅Ｗ３の記録材Ｐの幅方向中央を表した仮想線Ｓが記録材搬送方向に直交する方向で左側にｃだけずれて搬送された場合、非通紙域ｂ１’およびｂ２’は、位置ずれが存在しない場合のｂ１およびｂ２と比較して次のように増減することになる。
ｂ１’＝ｂ１−ｃ
ｂ２’＝ｂ２＋ｃ
このように位置ずれが存在すると、一方の側の非通紙域が広がり、他方の側の非通紙域は狭まる。
【００６１】
次に、位置ずれが存在した場合、および位置ずれが存在しない場合の非通紙部昇温について説明する。図７は、位置ずれが存在しない場合および３ｍｍの位置ずれが存在した場合のフィルム１０の長手方向の表面温度を測定した結果を示したグラフである。尚、図７では位置ずれが存在しない場合の結果を破線で示し、３ｍｍの位置ずれが存在した場合の結果を実線で示した。また、図７には左右両端部のサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの長手方向配設位置も併記した。ここで、画像形成装置として、Ａ３サイズ紙対応のプリントスピードが５０枚／分（レター紙横）で加圧ローラ表面移動スピードを（周速）が２３５．６ｍｍ／ｓｅｃであるレーザービームプリンタを使用した。低温低湿環境（１５℃／１０％）において、レター横サイズ紙（１２０ｇ／ｍｍ２）を５０枚／分で２５枚連続プリントした時のフィルム１０の表面温度を測定した。尚、連続プリント枚数が２５枚と少ないため、位置ずれが存在していたとしても非通紙部昇温は小さく、後述する冷却ファンの動作は行われなかった。
【００６２】
位置ずれが存在しない場合について説明する。記録材搬送方向の両端部の非通紙域の温度は同程度であった。これに伴い、サブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度の差分も１．４℃と小さいものであった。また、非通紙部昇温についても、問題になるほどではないことがわかった。
【００６３】
次に、位置ずれが存在する場合について説明する。３ｍｍの位置ずれが存在した場合は、記録材搬送方向の両端部の非通紙域の温度差は大きく、位置ずれにより非通域が広がった側の非通紙部昇温が顕著であった。これに伴い、サブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度差は１４．２℃と、位置ずれが存在しない場合と比較して大きくなった。
【００６４】
以上により、サブサーミスタ３８ａの検知温度とサブサーミスタ３８ｂの検知温度の差分を監視することで、特定方向への位置ずれの有無を検知することが可能であることがわかる（以後、位置ずれ検知と記す）。
【００６５】
ここから、図２の定着手段の横断側面模式図、図８の定着手段を記録材の導入側から見た図、および図９の定着手段を上方から見た図を用いて、送風冷却器口部５０の説明を行う。
【００６６】
図２および図９で示した送風冷却機構部５０は小サイズ記録材を連続通紙（小サイズジョブ）した際に生じる、フィルム１０の非通紙域の昇温を送風により冷却する送風手段としての冷却ファン５１を有する。
【００６７】
また、この冷却ファン５１の風をフィルム１０まで誘導する送風ダクト５２を有する。この送風ダクト５２は、フィルム１０に対向する部分に開口部５３を有する。また、図８および図９に示した通り、この開口部５３の開口幅を記録材Ｐの幅に応じて調整し冷却ファン５１の送風領域を制限するシャッタ５４と、このシャッタ５４を駆動するシャッタ駆動手段（開口幅調整手段）５５を有する。
【００６８】
ここで、冷却ファン５１、送風ダクト５２、送風口５３、シャッタ５４はフィルム１０の長手方向左右部に配置されている。冷却ファン５１は、軸流ファンを用いてもよいがシロッコファンなどの遠心ファンを用いてもよい。
【００６９】
また、左右のシャッタ５４は、送風口５３を形成して左右方向に伸びている支持板５６の板面に沿って左右方向にスライド移動可能に支持させてある。この左右のシャッタ５４をラック歯５７とピニオンギア５８とで噛みあわせて、ピニオンギア５８を不図示のモータで正転または逆転駆動する。これにより、左右のシャッタ５４が連動してそれぞれに対応する送風口５３に対して左右に開閉動作するようにしてある。上記の支持板５６、ラック歯５７、ピニオンギア５８、モータによりシャッタ駆動手段５５が構成されている。
【００７０】
制御部４４には、ユーザーによる使用する記録材のサイズの入力や、給紙カセットの記録材幅自動検出機構（不図示）といった情報に基づき通紙される記録材の幅がインプットされる。そして、制御回路４４は、その情報に基づき、シャッタ駆動手段５５を制御する。すなわち、モータを駆動してピニオンギア５８を回転させ、ラック歯５７によりシャッタ５４を移動することで送風口５３を記録材幅に応じた量だけ開いて冷却ファン５１の送風領域を制限できる。
【００７１】
制御部４４は、記録材の幅の情報がＡ３サイズなどの大サイズ記録材であるときは、シャッタ駆動手段を制御して、図８（ａ）及び図９（ａ）のように、シャッタ５４で送風口５３を完全に閉ざした全閉位置に移動する。また、記録材の幅の情報がＬＴＲ横サイズ幅の小サイズ記録材であるときは、図８（ｂ）、図９（ｂ）のようにシャッタ５４を移動させ、送風口がレター横サイズに応じた分だけ開く。またレター縦送り、Ｂ５縦送りなどの小サイズ記録材である時は、シャッタ５４を、それぞれの記録材の非通紙部に対応する部分だけ送風口５３を開いた位置に移動する。
【００７２】
ここでは、実施例１における送風冷却機構部５０のファン５１の動作について説明する。尚、説明のため、図９で記録材搬送方向に直交する方向に２つ配設されたファン５１をそれぞれ第１の送風手段としてのファン５１ａ及び第２の送風手段としてのファン５１ｂと呼ぶこととする。
【００７３】
装置で搬送可能な記録材搬送方向に直交する方向の幅が最小である記録材をニップ部で搬送する際に、ファン５１ａはヒータ３０の記録材搬送方向に直交する方向で非通紙域となる一方の端部を冷却し、ファン５１ｂは非通紙域となる他方の端部を冷却する。
【００７４】
また、ヒータ３０の、ファン５１ａで送風する上記の非通紙域の温度を検知する第１の端部温度検知手段としてのサブサーミスタ３８ａと、ファン５１ｂで送風する上記の非通紙域の温度を検知する第２の端部温度検知手段としてのサブサーミスタ３８ｂを有する。
【００７５】
尚、サブサーミスタ３８ａおよび３８ｂは、それぞれ温度を検知するヒータ３０の非通紙域に対応するフィルム１０の基層内面に弾性的に接触させて配設させてもよい。
【００７６】
以降、Ｔｓｕｂ＿ａをサブサーミスタ３８ａの検知温度、及び、Ｔｓｕｂ＿ｂをサブサーミスタ３８ｂの検知温度と、定義する。
【００７７】
図９で示した、制御部４４はサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度Ｔｓｕｂを基準に、各々の送風冷却機構部５０のファン５１ａおよび５１ｂの動作開始及び停止を行う。すなわち冷却ファン５１ａの動作開始及び停止を決定するのは、サブサーミスタ３８ａの検知温度Ｔｓｕｂ＿ａとし、冷却ファン５１ｂの動作開始又は停止を決定するのは、サブサーミスタ３８ｂの検知温度Ｔｓｕｂ＿ｂとする。
【００７８】
実施例１では、ファン５１ａは、サブサーミスタ３８ａの検知温度がファンの動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎ以上となった場合に動作開始し、サブサーミスタ３８ａの検知温度が、ファン動作停止温度Ｔｆａｎ＿ｏｆｆ以下となった場合に動作停止するようにした。実施例１では、ファン５１ｂは、サブサーミスタ３８ｂの検知温度がファンの動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎ以上となった場合に動作開始し、サブサーミスタ３８ｂの検知温度が、ファン動作停止温度Ｔｆａｎ＿ｏｆｆ以下となった場合に動作停止するようにした。記録材の位置ずれがない場合のファンの動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎは、Ｔ＿ｒｅｆとする。
【００７９】
ここで、非通紙域の温度上昇速度及び温度分布が記録材サイズ（幅）によって異なるので、ファン５１ａおよび５１ｂを動作するファン動作開始温度Ｔ＿ｒｅｆを記録材のサイズ（幅）に応じて異なるものにしても良い。フィルム１０の耐久性を高めるために、記録材のサイズ（幅）毎に非通紙域の温度の最大値がフィルム使用上限温度以下となるように設定すれば良い。
【００８０】
また、実施例１ではＴｆａｎ＿ｏｆｆをＴ＿ｒｅｆよりも１０℃低くして、冷却ファンにより効率的に冷却を行い、かつ過剰な冷却を防止する。
【００８１】
次に、制御部４４は記録材幅Ｗに基づいたシャッタ５４の制御信号をシャッタ駆動手段５５に送り、モータを駆動させてシャッタ５４を記録材幅Ｗに合わせた位置に移動させる。すなわち、記録材幅によって異なる非通紙域に応じた量だけ送風口部分を開放することでファン５１ａおよび５１ｂからの風を定着手段７２の非通紙域に当てるのである。風を当てることにより非通紙域は冷却され温度が低下する。
【００８２】
図１０に基づいて、記録材を連続プリントした場合の非通紙部昇温についての説明をする。尚、説明するのは、前述のプリント温調シーケンスが実行されている状態である。
【００８３】
プリント信号を受信すると（Ｓｔｅｐ１）、ヒータ３０への通電を開始し、定着手段７２の温度立上げシーケンスを開始する。メインサーミスタ３５の検知温度が目標温度に達すると、その目標温度を維持するようにプリント温調シーケンスおよびプリント動作を開始し、画像形成を行う（Ｓｔｅｐ２）。またプリント信号に含まれる記録材の情報に基づき（Ｓｔｅｐ３）、シャッタ５４の開口量を決定する（Ｓｔｅｐ４）。次に位置ずれ検知が有効な状態かどうか判断し（Ｓｔｅｐ５）、有効な場合は、以下の式によりサブサーミスタ３８ａの検知温度とサブサーミスタ３８ｂの検知温度の差分の絶対値ΔＴを計算する（Ｓｔｅｐ６）。
ΔＴ＝｜Ｔｓｕｂ＿ａ−Ｔｓｕｂ＿ｂ｜
【００８４】
ここで、Ｓｔｅｐ５の位置ずれ検知有効判断に関して説明する。上記の通り、位置ずれ検知はＳｔｅｐ６のΔＴの計算から行う。ここで、ΔＴの計算の直前までに前のプリントジョブで何れかのファンが動作していた場合、位置ずれによるΔＴの変動に加え、ファンの冷却によるΔＴの変動もありえるため、結果的に位置ずれの検知が精度良く行われない可能性がある。そのため、位置ずれ検知は、全てのファンが動作停止してから所定時間経過後に実施する必要がある。また、位置ずれ検知は、記録材を所定枚数定着した後に実施しても良い。
【００８５】
そして、ΔＴが所定値以上であるか判断し（Ｓｔｅｐ７）、所定値以上の場合、Ｔｓｕｂ＿ａ及びＴｓｕｂ＿ｂのうち高温の側のファンの動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅ、他方のＴｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｒｅｆとする。
【００８６】
ここでＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅは、記録材の位置ずれがある場合における冷却ファンの動作開始温度であり、位置ずれがない場合の冷却ファンの動作開始温度Ｔ＿ｒｅｆよりも低い温度である。尚、ΔＴおよび位置ずれ検知有効判断の詳細に関しては後述する。
【００８７】
これにより、記録材の位置ずれで非通紙部昇温速度が大きくなる側（記録材が寄った側と反対側）のファンを、位置ずれのない場合よりも低い動作開始温度で動作させることで、早期から非通紙部昇温を抑制することが可能となる（Ｓｔｅｐ８）。一方、Ｓｔｅｐ７でΔＴが所定値より小さい場合は、位置ずれが存在していたとしても、非通紙部昇温に対する寄与は小さいことが予想されるため、ファンの動作開始温度はＴ＿ｒｅｆとする（Ｓｔｅｐ９）。
【００８８】
プリントを継続した場合には、少なくとも一方のサブサーミスタの温度Ｔｓｕｂがファン動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎよりも高くなると（Ｓｔｅｐ１０）、そのサブサーミスタの有る側のファンは、予め規定されたファンの動作処理を行う（Ｓｔｅｐ１１）。ファンの動作開始後、画像形成が終了していなければ（Ｓｔｅｐ１２）、Ｓｔｅｐ３へ戻る。
【００８９】
ここで、Ｓｔｅｐ１０で両側のサブサーミスタの温度Ｔｓｕｂがファン動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎよりも低い場合も、画像形成が終了していなければ（Ｓｔｅｐ１３）同様にＳｔｅｐ３に戻る。
【００９０】
次にＳｔｅｐ１１のファン動作処理に関して説明する。尚、図１０ではこれまで説明してきたフローとは別に、ファン動作処置と記述して図中右側で説明している。まず、サーミスタ検知温度がＴｆａｎ＿ｏｎ以上である全てのファンの動作を開始する（Ｓｔｅｐ２０）。ここで全てと説明したのは、両方のサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度がＴｆａｎ＿ｏｎ以上である場合を想定したためである。当然であるが、一方の側のサブサーミスタの検知温度のみがＴｆａｎ＿ｏｎ以上であった場合は、それに対応したファンのみ動作させる。次に画像形成が終了であるか判断し（Ｓｔｅｐ２１）、画像形成が終了していれば、Ｔｆａｎ＿ｏｆｆと関係なく、動作しているファンの動作を停止し（Ｓｔｅｐ２２）、ファン動作処理を終了する。Ｓｔｅｐ２１で画像形成が終了していない場合は、今度はサーミスタ検知温度がＴｆａｎ＿ｏｆｆより低いかどうかを判断する（Ｓｔｅｐ２３）。そして、Ｔｆａｎ＿ｏｆｆより低い側のファンの動作を停止する（Ｓｔｅｐ２４）。これは、ファンにより非通紙域が所定温度まで冷却された場合の、ファン動作停止の処理である。Ｓｔｅｐ２４で全てのファンが停止状態となったら（Ｓｔｅｐ２５）、ファン動作処理を終了する。またＳｔｅｐ２３で全てのサブサーミスタの検知温度がＴｆａｎ＿ｏｆｆ以上であった場合、およびＳｔｅｐ２５で全てのファンが動作停止状態にない場合は次のようにする。Ｓｔｅｐ２０に戻り、再度サブサーミスタの検知温度を監視し、ファン動作開始温度以上であるかを判断する。すなわちファン動作処理においては、各々のサブサーミスタの検知温度を監視し、Ｔｆａｎ＿ｏｎ以上であればファンを動作開始し、Ｔｆａｎ＿ｏｆｆより小さければ、ファンの動作停止をするという処理を繰り返す。尚、繰り返しの説明になるが、ここで言うＴｆａｎ＿ｏｎはＳｔｅｐ５からＳｔｅｐ９までの判断により異なる。本説明においては、ΔＴが所定値以上である場合は、サブサーミスタの検知温度が高温の側のＴｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅとし、他方の側のＴｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｒｅｆとした。また本説明においては、ΔＴが規定値より小さい場合は、何れの側においてもＴｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｒｅｆとした。
【００９１】
ここで、実施例１では、Ｓｔｅｐ７のΔＴが所定値以上であればΔＴの値に関わらず、高温側のファン動作開始温度をＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅに変更した。しかしながら、ΔＴの値が大きければ、それだけ大きな位置ずれが発生していることが想定できるため、ΔＴが大きい程、高温側のファン動作開始温度を低くして早期に非通紙部昇温を抑制しても良い。
【００９２】
また、実施例１では、Ｓｔｅｐ７のΔＴが所定値以上の場合、低温側のファン動作閾値を一律Ｔ＿ｒｅｆとするようにした。しかしながら、Ｓｔｅｐ７でΔＴが所定値以上であった場合は、低温側では位置ずれによって通紙域に風が当たっている状態が予想される。従って、端部昇温速度も遅いので、低温側のファン動作開始温度を位置ずれがない場合のファン動作開始温度（Ｔ＿ｒｅｆ）よりも高めに設定しても良い。
【００９３】
実施例１の冷却ファンの制御を用いて、非通紙部昇温がより顕著な側のファン動作開始プリント枚数、サブサーミスタで検知した非通紙部昇温の最大到達温度、高温オフセット、および低温オフセットの有無を評価した。評価にはＡ３サイズ紙対応のプリントスピードが５０枚／分（レター紙横）で加圧ローラ表面移動スピードを（周速）が２３５．６ｍｍ／ｓｅｃであるレーザープリンタを使用した。
【００９４】
また、次のような条件下で評価を行った。記録材Ｐは図６の装置の搬送基準から長手方向（記録材搬送方向に直交する方向）で左側に３ｍｍ位置ずれした状態で、低温低湿環境（１５℃／１０％）にて、レター横サイズ紙（１２０ｇ／ｍｍ２）を５０枚／分で５００枚連続プリントした。実施例１においては、前のプリントジョブでファンを動作させていた場合は、冷却ファン５１ａおよび５１ｂの両方が動作を停止してから５枚以上画像形成された場合に、位置ずれ検知有効とする。こうすることで、冷却ファン５１ａもしくは５１ｂの過去の動作が位置ずれ検知精度に影響しないようにする。また、ΔＴが所定値以上であった場合には冷却ファンの動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎを２６５℃（Ｔ＿ｒｅｆ）から１０℃下げて２５５℃（Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅ）とした。ここでその時の開口幅から送風される風量は、０．０６２ｍ＾３／ｍｉｎとした。これは、実施例１の条件において、定着手段７２の非通紙部過昇温の防止および画像不良低減という観点での最適条件であった。
【００９５】
ここでは、位置ずれを判断する所定値を１０℃とする。その理由について図１１を用いて説明する。図１１は上記の条件で連続プリントを実施した際の、記録材Ｐの位置ずれ量と、各位置ずれ量における連続プリント枚数毎のΔＴの関係を示したものである。尚、ここで示したのは、連続プリントの１枚目から２０枚目の結果であり、何れの条件でも冷却ファンは動作していなかった。図１１において、実線は１ｍｍの位置ずれが存在した場合、一点鎖線は３ｍｍの位置ずれが存在した場合、点線は５ｍｍの位置ずれが存在した場合の連続プリント枚数とΔＴの関係である。図から位置ずれを判断する所定値を５とした場合、位置ずれの検知タイミングは、１ｍｍ位置ずれ時は連続プリントが１８枚目、３ｍｍ位置ずれ時は連続プリントが９枚目、５ｍｍ位置ずれ時は連続プリント５枚目であることがわかる。
【００９６】
このように、位置ずれを判断する所定値を比較的小さく設定した場合、少ないプリント枚数で位置ずれを検知することができる。しかしながら、比較的位置ずれ量が小さく、冷却ファンの動作を早期に行う必要がない場合においても、位置ずれが存在すると検知する可能性がある。図１１より、位置ずれを判断する所定値を５℃として、位置ずれが存在すると検知した場合、位置ずれ量が１ｍｍと小さい場合でも連続プリントの１８枚目で位置ずれが存在すると判断するため、Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅで冷却ファンを動作してしまう。その結果、実施例１の評価では、実際に低温オフセットの発生が認められた。
【００９７】
次に、位置ずれを判断する所定値を比較的大きな１５℃に設定した場合、過剰冷却による弊害は抑制できるものの、位置ずれの検知に要する連続プリント枚数が増え、Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅで冷却ファンを動作する動作開始タイミングが遅くなった。また位置ずれが大きく非通紙部昇温速度が速い場合においては、位置ずれを検知する前にサブサーミスタが通常の冷却ファン動作開始温度Ｔ＿ｒｅｆを検知してしまい、Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅでの冷却開始ができない恐れもある。図１１より、位置ずれを判断する所定値が１５℃以上で位置ずれが存在すると検知した場合、位置ずれ量が小さい場合にＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅで冷却ファンが動作し低温オフセットが発生することは認められなかった。一方で、位置ずれ量５ｍｍと大きい場合においては、位置ずれが検知された時点でサブサーミスタがＴ＿ｒｅｆである２６５℃を検知してしまった。よって、Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅである２５５℃（Ｔ＿ｒｅｆ−１０℃）での冷却ファン動作が行えず、定着手段７２が過昇温してしまうことが認められた。
【００９８】
以上のように、位置ずれを判断する所定値は、上記のような弊害を勘案し決定する必要がある。実施例１においては、位置ずれを判断する所定値を１０℃とすることで、位置ずれ量が小さい場合及び大きい場合においても非通紙部昇温の抑制と画像不良の抑制を両立することが可能となった。
【００９９】
表１には実施例１の冷却ファン制御を用いた場合の、非通紙部昇温がより顕著な側のファン動作開始プリント枚数、サブサーミスタで検知した非通紙部昇温の最大到達温度、高温オフセット、および低温オフセットの有無をまとめる。また、表１には比較のため、比較例１として位置ずれ検知を実施せず、冷却ファンの動作開始温度をＴ＿ｒｅｆのままとして、実施例１と同様に記録材Ｐは図６の長手方向左側に３ｍｍ位置ずれした状態での結果を併記した。また、比較例２として位置ずれ検知を実施せず、冷却ファンの風量を０．０９３ｍ＾３／ｍｉｎと大きくして、実施例１と同様に記録材Ｐは図６の長手方向左側に３ｍｍ位置ずれした状態での結果も併記した。さらに比較例３として、位置ずれ検知を実施せず、記録材Ｐの位置ずれがない状態で、冷却ファンの動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅ（Ｔ＿ｒｅｆ−１０℃）とした場合の結果も併記した。尚、これら以外の条件は実施例１と同様で行った。
【０１００】
【表１】
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【０１０１】
表１より、比較例１では、定着手段７２は装置寿命に影響を及ぼす可能性がある温度までオーバーシュートした。これは、位置ずれにより非通紙部が広がった側の非通紙部昇温速度が大きく、位置ずれがない場合を想定したファン動作開始温度Ｔ＿ｒｅｆで冷却ファンを動作しても、冷却能力が追いつかないためである。また冷却ファンが動作するまでの間、非通紙域に蓄熱された熱量の一部が記録材Ｐに回り込み、高温オフセットの画像不良の発生が認められた。
【０１０２】
次に、比較例２では、比較例１と比べて冷却ファンの風量を増加させたことにより、位置ずれにより非通紙部が広がった側の非通紙部昇温速度でも対応できて、一時的な定着手段の過昇温は防止できた。
しかしながら、位置ずれを想定して、風量の大きいより大型のファンを採用する必要があるので、装置が大型化してしまうという課題がある。更に、比較例２でも、高温オフセットの画像不良の発生が認められた。
【０１０３】
ここで、繰り返しになるが、高温オフセットの発生の理由を説明しておく。比較例２のように、風量をより大きくしたとしても、ファンの動作開始タイミングが変わらなければ、冷却ファンが動作するまでの間、加圧ローラに熱が蓄積し続ける。その結果、ファンが動作開始しても、その蓄積した熱量奪うのに時間を要し、熱が記録材に回り込み、トナーの過剰な熱を加えてしまうことが原因である。
【０１０４】
さらに、比較例３では、位置ずれが存在しない状態において、実施例１で位置ずれを検知した場合相当のファン動作開始温度Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅ（Ｔ＿ｒｅｆ−１０℃）でファンを動作した。その結果、最大到達温度および高温オフセットに関しては、問題は認められなかった。しかしながら、位置ずれがないのにもかかわらず、冷却ファンを早い段階で動作させているため、定着手段から過剰な熱量を奪ってしまい低温オフセットが発生した。
【０１０５】
このように、位置ずれ検知を実施していないこれら比較例においては、定着手段の過昇温もしくは、画像不良の発生の両者を抑制することはできなかった。
【０１０６】
一方、実施例１においては、連続プリント２１枚時点で位置ずれを検知した。そして、ファン動作開始温度Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅをＴ＿ｒｅｆ−１０℃とした。その後、連続プリントが進み比較例より早期の３１枚目に冷却ファンの動作することができた。これにより早期から非通紙昇温を抑制できたため、定着手段の過昇温も比較例２とほぼ同等の水準で抑えることができた。さらに、より早期に冷却ファンの動作開始を行うことができたため、高温オフセットも発生しなかった。
【０１０７】
このように実施例１では、連続プリント中の記録材Ｐの位置ずれを検知し、位置ずれにより非通紙部昇温が顕著となった側（記録材が寄った側と反対側）の冷却ファンをより低い動作開始温度で動作するものである。その効果として、冷却ファンの風量を増やすことなく、過剰に冷却することなく、位置ずれ発生時の端部昇温速度上昇を抑制できる。
【実施例２】
【０１０８】
実施例２は、実施例１と記録材Ｐの位置ずれ検知を行うタイミングが異なる。実施例１では位置ずれ検知を連続プリント（プリント温調シーケンス）の間に行っていたのに対して、実施例２では立上げシーケンス等の間に行う。実施例２で想定しているのは、実施例１において実行される連続プリント枚数が少なかった場合である。
【０１０９】
すなわち、記録材Ｐの位置ずれが存在した状態で連続プリント実行したことにより、非通紙域への蓄熱度合いは大きいものの、プリント枚数が少ないために非通紙部昇温が顕著になる前にプリント動作が終了してしまう場合が考えられる。この場合、サブサーミスタ３８が、位置ずれが存在した場合の冷却ファン動作閾値温度Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅを検知する前に連続プリントが終了する可能性がある。この状態で前回の連続プリントから、時間を経ずに次の連続プリントが実行された場合、前回までの連続プリントにおいて非通紙域に蓄熱した熱量が失われず、結果的に非通部昇温に不利な状態で次回の連続プリントが実行される虞がある。この場合、実施例１を採用したとしても、位置ずれにより非通紙域が広がった側の非通紙部昇温速度が非常に速い。従って、連続プリント中に位置ずれを検知した時点でサブサーミスタ３８の検知温度は、既に位置ずれが存在しない場合の冷却ファン動作閾値温度であるＴ＿ｒｅｆに到達していまっている場合がある。そのため連続プリント実行前に、位置ずれが検知可能であれば、予め位置ずれに応じた冷却ファンの動作開始温度を設定しておくのが望ましい。実施例２では、これらの状況を鑑みてなされる措置である。尚、その他の構成は実施例１と同様であるため説明を省略する。
【０１１０】
前述の通り、非通紙部昇温は、記録材Ｐが通過しない非通紙域において、記録材Ｐによる奪熱が無い分だけ、部分的に蓄熱されるために発生する。ここで、定着手段７２を構成する部材のうち、例えば加圧ローラ２０に比較的熱容量の大きな部材を採用した場合、連続プリントを実行中でなくとも、これまでの記録材Ｐの搬送位置の履歴が加圧ローラ２０の長手方向の温度むらとして残る場合がある。そして加圧ローラ２０の温度むらは、サブサーミスタ３８で検知することが可能である。これまでの連続プリントで位置ずれが発生した場合、位置ずれにより非通紙域が広がった側の加圧ローラ２０にはより多くの熱量が蓄積されている。よって、立上げシーケンス実行中のサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度の差分の絶対値ΔＴから前回の連続プリント時の位置ずれを検知することができる。ここで前回の連続プリントで位置ずれが発生した場合、給紙カセットの用紙の状態が変わらなければ、次回以降の連続プリントの際にも同等の位置ずれが発生することが想定される。そこで、立上げシーケンス実行中に、サブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度の差分の絶対値ΔＴが所定値以上であれば、サブサーミスタの検知温度の高い側（記録材が寄った側と反対）の冷却ファンの動作開始温度をＴ＿ｒｅｆよりも低い温度に変更する。その結果、早期に冷却ファンを動作することで非通紙部昇温を抑制することが可能となる。
【０１１１】
図１２を用いて実施例２のフローを説明する。まず、プリント信号を受信すると（Ｓｔｅｐ３０）、ヒータ３０への通電を開始し、定着手段７２の温度立上げシーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ３１）。次にこれからプリントされる記録材Ｐの給紙カセットが、前回プリントに使用されたものと同じであるか判断する（Ｓｔｅｐ３２）。さらに前回プリント時からカセットの開閉が無いか判断する（Ｓｔｅｐ３３）。Ｓｔｅｐ３２、およびＳｔｅｐ３３で、給紙カセットが前回と同じであり、かつ前回プリント時から給紙カセットの開閉が無い場合は、位置ずれ検知が有効かどうか判断する（Ｓｔｅｐ３４）。ここで位置ずれ検知有効判断に関しては、実施例１で説明済みのため、説明は省く。位置ずれ検知が有効であると判断された場合、両端部のサブサーミスタ３８ａと３８ｂの検知温度の差分の絶対値であるΔＴを計算する（Ｓｔｅｐ３５）。そしてΔＴが所定値以上であるか判断し（Ｓｔｅｐ３６）、所定値以上であればより高温を検知した側のファンの動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅに、他方のＴｆａｎ＿ｏｎをＴ＿ｒｅｆとする（Ｓｔｅｐ３７）。ここでＴ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅは実施例１同様にＴ＿ｒｅｆより低い。一方、Ｓｔｅｐ３６でΔＴが所定値より小さい場合は、両方のファンの動作開始温度をＴ＿ｒｅｆとする（Ｓｔｅｐ３８）。またＳｔｅｐ３２からＳｔｅｐ３４までにおいて、ひとつのＳｔｅｐでもＹｅｓに該当しなかった場合もＳｔｅｐ３８へ移行する。これは、前回プリントとこれから行うプリントにおいて、記録材Ｐの位置ずれの状況が異なっている可能性がある場合の措置である。その後、プリント温調シーケンスに移行して画像形成を開始し（Ｓｔｅｐ３９）、記録材情報の入手（Ｓｔｅｐ４０）と、冷却ファンのシャッタ開口（Ｓｔｅｐ４１）を実行する。連続プリント中においてサブサーミスタ検知温度がＴｆａｎ＿ｏｎ以上であれば（Ｓｔｅｐ４２）、予め規定されたファンの動作処理を行う（Ｓｔｅｐ４３）。ファン動作処理実施後、画像形成が終了していなければ（Ｓｔｅｐ４５）、Ｓｔｅｐ４２へ戻る。ここで、Ｓｔｅｐ４２で両側のサブサーミスタの検知温度Ｔｓｕｂがファン動作閾値温度よりも低い場合も、画像形成が終了していなければ（Ｓｔｅｐ４４）同様にＳｔｅｐ４２へ戻る。尚、Ｓｔｅｐ５０からＳｔｅｐ５５までのフローに関しては実施例１で説明したＳｔｅｐ２０からＳｔｅｐ２５までのフローと同じであるため、説明は省略する。
【０１１２】
実施例２では、位置ずれ検知有効判断は、冷却ファン５１ａおよび５１ｂの両方が動作を停止した状態で１０秒以上経過した後で行う。これは、直前プリントでの冷却ファン５１ａもしくは５１ｂの冷却動作によって、位置ずれ検知精度が低下するのを十分に小さくするためである。そして立上げシーケンス実行中にサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度の差分の絶対値ΔＴが１５℃以上であった場合、サブサーミスタの検知温度の高い側の冷却ファンの動作開始温度Ｔ＿ｉｃｈｉｚｕｒｅをＴ＿ｒｅｆから１０℃下げる。これにより、直前までの連続プリントにおいて、加圧ローラに位置ずれに起因した非通紙域の蓄熱が行われていたとしても、効果的に冷却ファンを動作することが可能となり、非通紙域の過昇温と画像不良の発生は認められなかった。
【０１１３】
さらに立上げシーケンスの実施中にサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度の差分の絶対値が所定値以上であった場合、一方の側の非通紙域に蓄熱している熱量が他方の非通域と比べて大きいことがわかる。この場合、サブサーミスタの検知温度が高い側では、より非通紙部昇温に不利な状態で連続プリントが始まることとなり、定着手段７２の過昇温や画像不良が発生する可能性が高まる。そのため、記録材Ｐが定着手段７２を通過する温調シーケンス中のファン動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎの他に、立上げシーケンス中等の記録材Ｐが定着手段７２を通過しないファン動作開始温度Ｔｆａｎ＿ｏｎ＿２を別途設けても良い。そして、立上げシーケンスの最中から冷却ファンを動作させることで、定着手段の非通紙部昇温に不利になる側を予め冷却し、非通紙昇温を抑制した状態で連続プリントを実行しても良い。
【実施例３】
【０１１４】
実施例３は、実施例１及び２と記録材Ｐの位置ずれ検知する手段が異なる。実施例１及び２では、記録材の位置ずれ検知をサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂの検知温度の差分の絶対値ΔＴから行った。これに対して、実施例３では記録材Ｐの記録材搬送方向に直交する方向の端部を検知する記録材端部検知手段を用いて行う。尚、その他の構成は実施例１および２と同様であるため説明を省く。
【０１１５】
図１３は実施例３における記録材端部検知手段の配設位置を示した図である。ここで図１３（ａ）は記録材端部検知手段の配設位置を示した定着手段の横断面図であり、図１３（ｂ）は記録材端部検知手段の検知範囲を示した定着手段の縦断面図である。
【０１１６】
まず図１３（ａ）を用いて、記録材端部検知手段の配設位置の説明をする。ここで、記録材端部検知手段とは、定着手段７２の記録材搬送方向上流に配設し、記録材Ｐの長手方向の端部を検知する部材である。実施例３では、記録材Ｐを定着手段７２に案内する上側記録材案内部材８０に、発光部を下向きにした発光素子８２を配接し、下側記録材案内部材８１に、受光部を上向きにした受光素子８３を配接した、いわゆるラインセンサーを設けた。ここで発光素子から照射される検知光は記録材Ｐにより遮られる。すなわち記録材Ｐの記録材搬送方向に直交する方向の端部の位置を、発光素子の長手方向の発光面積と、受光素子の長手方向の受光面積の差から把握することで、位置ずれの検知を行うことが可能である。
【０１１７】
次に、図１３（ｂ）を用いて、記録材端部検知手段の検知範囲について説明する。図１３（ｂ）は前述の位置ずれが存在した際の非通紙域の説明を行った図６（ｂ）に、本実施例の記録材端部検知手段の検知範囲を追加したものである。記録材端部検知手段の検知範囲は当然であるが記録材Ｐの位置ずれが存在しうる範囲を網羅していることが望ましい。実施例３においては、記録材Ｐの想定される最大位置ずれ量が５ｍｍである。そのため、定着動作が可能である発熱領域幅Ａの長手方向端部位置から、最小通紙幅であるＢ５縦サイズ１８２ｍｍ（Ｂ５縦送り）が５ｍｍ位置ずれした場合の長手方向端部位置が検知可能な範囲に、２対の記録材端部検知手段を配設した。
【０１１８】
記録材端部検知手段を用いる位置ずれ検知は、実施例１及び２のサブサーミスタ３８ａおよび３８ｂを用いた位置ずれ検知よりも検知が早い段階で終えることができる。実施例１および２の位置ずれ検知は、全てのファンが動作停止してから一定期間経過した後に位置ずれ検知を行うのに対して、実施例３の位置ずれ検知は、その必要がないためである。
【０１１９】
尚、実施例３においては、ラインセンサーを例に挙げて説明したが、記録材Ｐの記録材搬送方向に直交する方向の端部が検知できるものであれば、これに限るものではない。例えば、定着手段７２の記録材搬送方向上流の端部に、記録材Ｐが通過することにより回動する検知フラグと、検知フラグの回動を検知する光学センサーを備えた複数個の検知部材を配設してもよい。
【０１２０】
また、実施例３の構成では、サブサーミスタ３８ａおよび３８ｂは、位置ずれ検知で用いないので、必ずしも必要ではない。
【０１２１】
サブサーミスタを用いずに、記録材端部検知手段の位置ずれ検知量と、連続プリント時の非通紙部昇温速度と、冷却ファンの非通紙域冷却効果との関係が予測できる場合は、予測に基づいて冷却ファン５１ａおよび５１ｂを動作、停止すれば良い。
【０１２２】
尚、実施例１から３の定着手段の加熱部は、フィルムと、フィルムの内面と接触してフィルムを加熱するヒータを有する構成であった。しかしながら、加熱部はこれに限らない。たとえば、フィルムと、フィルムに内包されるヒータと、フィルムの内面と接触するニップ形成部材と、フィルムを介してニップ形成部材と共にニップ部を形成する加圧体を有する構成でも良い。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  フィルム
２０  加圧ローラ
５０  送風冷却機構部
５１  ファン
５３  開口部
５４  シャッタ
７２  定着手段
【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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【図１３】
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