(57)【要約】【課題】消費電力の増大，トナーの飛散，画質の劣化及び定着不良を発生させることなく，定着ローラの非通紙領域（端部付近の領域）の過剰高温の発生を防止できること。【解決手段】定着ローラ２１の端部の開口に一部分が嵌入され，その嵌入される部分が定着ローラ２１の内面に接触する金属製の放熱部材２６，放熱部材２６を定着ローラ２１の回転軸方向に移動させる放熱部移動装置３１，定着ローラ２１の端部の内面を覆う断熱性部材２８，放熱部材２６における定着ローラ２１の端部よりも外側へはみ出した部分に対して送風を行う冷却ファン４０を備え，放熱部移動装置３１は，放熱部材２６を移動させることにより，その放熱部材２６が定着ローラ２１の内面に接触した放熱状態と，放熱部材２６が定着ローラ２１に接触しない非放熱状態とに切り替える。【選択図】図４
2008129215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が転写された記録紙に表面を接触させつつ回転することにより前記トナー像を加熱定着させる筒状の定着ローラを備えた画像形成装置であって，
前記定着ローラの端部の開口に一部分が嵌入され，その嵌入される部分が前記定着ローラの内面に接触する放熱部材と，
前記定着ローラの端部の開口に一部分が嵌入された前記放熱部材を前記定着ローラの回転軸方向に移動させる放熱部移動手段と，
を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記放熱部移動手段が，前記放熱部材を移動させることにより，少なくとも前記放熱部材が前記定着ローラの内面に接触した放熱状態と前記放熱部材が前記定着ローラに接触しない非放熱状態とに切り替えてなる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着ローラの端部の内面を覆う断熱性部材を具備し，
前記放熱部移動手段が，前記断熱性部材の位置よりも前記定着ローラの回転軸方向中央に近い位置において前記放熱部材が前記定着ローラの内面に接触した前記放熱状態と，前記放熱部材が前記定着ローラに接触せず前記断熱性部材に接触した前記非放熱状態とに切り替えるものである請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着ローラの端部付近の表面温度に基づいて前記放熱部移動手段を制御することにより前記放熱部材の位置を制御する第１の放熱部移動制御手段を具備してなる請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
加熱定着の対象となる前記記録紙のサイズに基づいて前記放熱部移動手段を制御することにより前記放熱部材の位置を制御する第２の放熱部移動制御手段を具備してなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記放熱部材における前記定着ローラの端部よりも外側へはみ出した部分に対して送風を行う送風手段を具備してなる請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記放熱部材における少なくとも前記定着ローラの端部の開口に嵌入する部分が，円柱状の空間が内側に形成された前記定着ローラの内面全周方向において内接する円筒状に形成され，前記放熱部材が前記定着ローラに対して従動回転してなる請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記放熱部移動手段が，前記定着ローラに対して従動回転する前記放熱部材を回転自在に軸支する支持部を前記定着ローラの回転軸方向に移動させることによって前記放熱部材を移動させるものである請求項１〜７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，トナー像が転写された記録紙に表面を接触させつつ回転することにより前記トナー像を加熱定着させる円筒状の定着ローラを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（複写機，プリンタ，ファクシミリ装置等）は，トナー像を記録紙に加熱定着させる定着装置を備えている。通常，定着装置は，未定着のトナー像が転写された記録紙に表面を接触させつつ回転することによってトナー像を記録紙に加熱定着させる円筒状の定着ローラ，その定着ローラを加熱するヒータ，定着ローラの表面に記録紙を圧接させる加圧ローラもしくは加圧ベルト等を備えている。
そして，所定の制御装置が前記ヒータへの供給電力を制御することにより，定着ローラの表面温度がトナーの定着に必要な所定の目標温度に維持される。
【０００３】
また，画像形成装置は，複数のサイズの記録紙に対して画像形成及び加熱定着が可能であり，定着ローラ及びヒータは，その回転軸方向において，当該画像形成装置が対応可能な最大の記録紙（以下，最大サイズの記録紙という）の幅（記録紙の搬送方向に直交する方向の長さ）以上の長さに形成されている。このため，前記最大の記録紙の幅よりも狭い幅の記録紙（以下，小サイズの記録紙という）に対して加熱定着が行われた場合，定着ローラは，その小サイズの記録紙と接する領域（以下，通紙領域という）よりも回転軸方向外側の領域（以下，非通紙領域という）においては，対向する加圧ローラもしくは加圧ベルトに対して接することになる。
【特許文献１】特開２００５−７７７９２号公報
【特許文献２】特開平９−１６０４２３号公報
【特許文献３】特開２０００−３２１９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで，多数の前記小サイズの記録紙に対する連続的な画像形成及び加熱定着（以下，連続プリントという）が行われた場合，定着ローラは，前記通紙領域の表面温度については，ヒータからの供給熱と記録紙への伝熱とがバランスしてほぼ適切な定着温度に維持される。
しかしながら，前記連続プリントが行われた場合，前記非通紙領域の表面温度については，加圧ローラや加圧ベルトの温度が蓄熱により上昇する一方で記録紙への伝熱がないため，前記通紙領域の表面温度よりも高い温度に上昇してしまうという問題点があった。
【０００５】
図６は，従来の画像形成装置におけるプリント開始時と前記連続プリント中とのそれぞれにおける定着ローラの表面温度の回転軸方向の分布を模式的に表したグラフである。
図６に示すように，前記通紙領域の表面温度が目標温度を下回らないようにヒータ制御が行われている状態において，前記連続プリントが開始されると，プリント枚数（即ち，加熱定着の実行枚数）が増えるに従って，前記通紙領域の表面温度は若干低下しながらも目標温度（定着温度）がほぼ維持される一方，前記非通紙領域の表面温度は目標温度を大きく上回って過剰高温となってしまう。
【０００６】
図６に示すように，定着ローラの端部付近の領域が過剰高温となった状態で，その領域が通紙領域となるサイズの記録紙が通紙されると，記録紙のシワや高温オフセット，定着ローラへの記録紙の巻き付き等の定着異常が発生しやすくなる。さらに，前記過剰高温は，定着ローラの劣化につながるという問題も発生しやすくなる。例えば，芯金に接着された離型層（コーティング層）が剥離したり，離型層が熱的ダメージを受けたりする。特に，昨今の定着ローラは，ウォームアップ時間の短縮等による省電力化を目的として，熱容量を小さくするために肉厚が薄く形成されており，そのような薄肉の定着ローラにおいて，図６に示す過剰高温の発生が顕著となる。また，通紙領域における定着ローラから記録紙への単位時間あたりの熱移動量が大きくなる高速機（プリント速度が速い画像形成装置）においても，図６に示す過剰高温の発生が顕著となる。
【０００７】
一方，定着ローラ表面温度の回転軸方向の分布を小さくして前記過剰高温を防止するため，定着ローラの肉厚を厚くすると省電力化に反することになる。
また，定着ローラ内に，記録紙のサイズ（幅）に応じた長さの複数のヒータを配置し，記録紙のサイズに応じて発熱させるヒータを切り替えることも考えられる。しかしながら，数多くのサイズそれぞれに対応する多くのヒータを定着ローラ内に配置することは設定スペース上不可能であり，結局は，ヒータによる加熱領域のうちの非通紙領域において前記過剰高温の問題が生じる。
また，特許文献１には，ファンによる送風により，前記非通紙領域を冷却する画像形成装置が示されている。しかしながら，特許文献１に示される構成では，冷却空気が通紙領域にも吹き付けられることが避けられず，その冷却空気が定着ローラの表面温度やその温度を測定する温度センサの検出値を乱すという問題や，さらに，冷却空気が通紙領域における記録紙や定着ローラの表面のトナーを吹き飛ばし，画質の劣化やトナー飛散という問題が生じ得る。
また，特許文献２や特許文献３には，定着ローラの非通紙領域の外面（周面）に，熱伝導率の高い部材を当接させることにより，非通紙領域における前記過剰温度の発生を防止する定着装置が示されている。しかしながら，特許文献２や特許文献３に示される構成では，部材の当接によって定着ローラ表面が損傷しやすく，その表面の傷によって定着不良やオフセットトナーの付着による画質の劣化が生じ得るという問題点があった。さらに，特許文献２や特許文献３に示される構成は，紙シワ対策として一般的な逆クラウン形状の定着ローラに適用することが困難である。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，消費電力の増大，トナーの飛散，画質の劣化及び定着不良を発生させることなく，定着ローラの非通紙領域（端部付近の領域）の過剰高温の発生を防止できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は，未定着のトナー像が転写された記録紙に表面を接触させつつ回転することにより前記トナー像を加熱定着させる円筒状の定着ローラを備え，さらに，次の（１）及び（２）に示す構成要素を備えた画像形成装置である。
（１）前記定着ローラの端部の開口に一部分が嵌入され，その嵌入される部分が前記定着ローラの内面に接触する放熱部材。なお，この放熱部材は，金属などの熱伝導率が大きな材料からなる部材である。
（２）前記定着ローラの端部の開口に一部分が嵌入された前記放熱部材を前記定着ローラの回転軸方向に移動させる放熱部移動手段。
例えば，前記放熱部移動手段は，前記放熱部材を移動させることにより，少なくとも前記放熱部材が前記定着ローラの内面に接触した状態（以下，放熱状態という）と前記放熱部材が前記定着ローラに接触しない状態（以下，非放熱状態という）とに切り替えるものである。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は，前記放熱部移動手段が前記放熱部材を前記定着ローラの回転軸方向に移動（往復移動）させることにより，その放熱部材と円筒状の前記定着ローラの内面との接触状態（接触領域，或いは接触させるか否か）を変更することができる。従って，装置の状態が前記定着ローラにおいて前記過剰高温が発生しやすい状態である場合に，前記放熱部移動手段が，定着ローラにおける過剰高温が発生しやすい前記非通紙領域の内面に前記放熱部材を接触させることができる。その結果，前記非通紙領域における定着ローラから前記放熱部材への熱移動，及びその放熱部材から周辺空気への放熱が促進され，前記非通紙領域における前記過剰高温の発生を防止できる。
【００１０】
より具体的には，例えば，本発明に係る画像形成装置が，さらに次の（３）に示す構成要素を備えることが考えられる。
（３）前記定着ローラの端部の内面を覆う断熱性部材。
この場合，前記放熱部移動手段が，前記断熱性部材の位置よりも前記定着ローラの回転軸方向中央に近い位置において前記放熱部材が前記定着ローラの内面に接触した前記放熱状態と，前記放熱部材が前記定着ローラに接触せず前記断熱性部材に接触した前記非放熱状態とに切り替える。
これにより，前記放熱状態とするために前記放熱部材を前記定着ローラの端部の開口から引き抜く必要がなくなり，前記放熱部材をスムーズに移動させることができる。
また，本発明に係る画像形成装置が，さらに次の（４）及び（５）に示す構成要素の一方もしくは両方を備えることも考えられる。
（４）前記定着ローラの端部付近の表面温度に基づいて前記放熱部移動手段を制御することにより前記放熱部材の位置を制御する第１の放熱部移動制御手段。
（５）加熱定着の対象となる前記記録紙のサイズに基づいて前記放熱部移動手段を制御することにより前記放熱部材の位置を制御する第２の放熱部移動制御手段。
前記第１の放熱部移動制御手段により，前記定着ローラの端部付近の表面温度に応じて，前記非放熱状態と前記放熱状態とを切り替えたり，前記放熱状態における前記放熱部材と前記定着ローラとの接触領域の広さを変更したりすることができる。
また，前記第２の放熱部移動制御手段により，加熱定着の対象となる前記記録紙のサイズに応じて，前記非放熱状態と前記放熱状態とを切り替えたり，前記放熱状態における前記放熱部材と前記定着ローラとの接触領域が前記非通紙領域に対応する領域となるように調節したりすることができる。
【００１１】
また，本発明に係る画像形成装置が，前記放熱部材における前記定着ローラの端部よりも外側へはみ出した部分に対して送風を行う送風手段をさらに備えることが考えられる。
これにより，前記放熱部材を介した前記定着ローラの冷却効率が高まる。また，前記送風手段が，前記定着ローラの端部よりも外側（即ち，最大サイズの記録紙の通紙領域よりも外側）において冷却空気の送風を行うので，その冷却空気が定着ローラの表面温度やその温度を測定する温度センサの検出値を乱したり，その冷却空気が通紙領域における記録紙や定着ローラの表面のトナーを吹き飛ばしたりする弊害は生じない。
また，本発明に係る画像形成装置において，前記放熱部材における少なくとも前記定着ローラの端部の開口に嵌入する部分が，円柱状の空間が内側に形成された前記定着ローラの内面全周方向において内接する円筒状に形成され，前記放熱部材が前記定着ローラに対して従動回転するものであることが考えられる。
これにより，前記定着ローラの全周に渡って前記放熱部材への熱移動が均一に発生するので，前記定着ローラの周方向に温度のばらつきが生じて定着不良が生じることを防止できる。しかも，前記放熱部材が前記定着ローラに対して従動回転するので，記録紙が通紙されていないときに前記放熱部材を移動させれば，前記放熱部材と前記定着ローラ内面との摺動によって前記定着ローラの回転トルクが変動することがなく，その結果，前記定着ローラの回転速度が変動して定着不良が生じることもない。
この場合，前記放熱部移動手段が，前記定着ローラに対して従動回転する前記放熱部材を回転自在に軸支する支持部を前記定着ローラの回転軸方向に移動させることによって前記放熱部材を移動させることが考えられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は，定着ローラにおける過剰高温が発生しやすい非通紙領域（端部付近の領域）の内面に前記放熱部材を接触させることにより，非通紙領域における定着ローラから前記放熱部材への熱移動，及びその放熱部材から周辺空気への放熱を促進し，非通紙領域における過剰高温の発生を防止できる。その結果，定着ローラが過剰高温になることによって生じる弊害，例えば，記録紙のシワや高温オフセット，定着ローラへの記録紙の巻き付き等の定着異常，定着ローラの劣化等の弊害が発生することを防止できる。特に，省電力化のために薄肉，低伝導率の定着ローラが採用されている場合に，本発明により奏する効果は顕著となる。
また，本発明によれば，定着ローラの厚みを従来よりも厚くしたり，その材質を熱伝導率の高いものに変更したりする必要はなく，消費電力の増大につながらない。また，記録紙が通過し得る領域に冷却空気が吹き付けられることがないため，記録紙や定着ローラ表面からのトナーの飛散も生じない。さらに，離型層（コーティング層）が形成される定着ローラの表面（外面）に放熱部材を当接させないため，画質の劣化及び定着不良を発生させることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの概略構成を表すブロック図，図２は画像形成装置Ｘにおけるプリント部及び定着部の概略断面図，図３は画像形成装置Ｘにおける定着ローラ端部冷却機構の非放熱状態を表す概略断面図，図４は画像形成装置Ｘにおける定着ローラ端部冷却機構の第１の放熱状態を表す概略断面図，図５は画像形成装置Ｘにおける定着ローラ端部冷却機構Ｚの第２の放熱状態を表す概略断面図，図６は従来の画像形成装置におけるプリント開始時と連続プリント中とのそれぞれにおける定着ローラの表面温度の回転軸方向の分布を模式的に表したグラフである。
本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘは，トナー像が転写された記録紙に表面を接触させつつ回転することによりそのトナー像を加熱定着させる筒状の定着ローラを備えた電子写真方式の画像形成装置である。
そして，画像形成装置Ｘは，定着ローラの端部付近の冷却機構（以下，定着ローラ端部冷却機構Ｚという）にその特徴を有している。
【００１４】
まず，図１に示すブロック図を参照しつつ，本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの全体構成について説明する。
図１に示すように，画像形成装置Ｘは，メイン制御部１，操作・表示部２，データ記憶部３，画像処理演算部４，ＮＩＣ５，スキャナ部６，プリント部１０及び定着部２０等を備え，それらが情報の受け渡しが可能な状態で接続されている。
前記操作・表示部２は，情報を入力するための操作入力部及び情報の表示部とを備えるものである。その操作入力部は，例えば，液晶表示装置の表面に設けられたタッチパネルやシートキー等である。また，前記表示部は，例えば，液晶表示装置やＬＥＤランプ等である。この操作・表示部２により，利用者に対するマンマシンインターフェースが構成されている。
前記データ記憶部３は，原稿から読み取って得られた画像データの処理や，画像データのプリント処理等の際に，必要に応じてその処理データを記憶する読み書き自在の不揮発メモリである。
前記画像処理演算部４は，専用の信号処理回路或いはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により構成され，画像データについて各種画像処理を行い，所定の印刷ジョブ記述言語で記述された印刷ジョブを画像形成に用いるビットマップ画像データに変換する処理や，外部装置へ送信する画像データ（例えば，ＪＰＥＧ形式等の所定の符号化がなされた画像データ等）の生成処理等を行うものである。
【００１５】
前記ＮＩＣ５は，例えば標準規格ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したＬＡＮ及びインターネット等からなるネットワークを通じて，パーソナルコンピュータ等の外部装置との間でデータ（スキャナ部６による読み取り画像のデータを含む）の送受信を行う通信インターフェースである。
前記スキャナ部６は，不図示のガラス製の原稿台上に載置された原稿や，不図示のＡＤＦにより搬送される原稿から，その原稿に形成された画像を読み取る光学機器を備えた装置である。
前記メイン制御部１は，前記スキャナ部６，前記プリント部１０，前記定着部８，前記操作・表示部２，前記データ記憶部３及び前記画像処理演算部４の各々を制御するものである。
例えば，メイン制御部９は，プリント部１０に，ＮＩＣ５を通じて受信される印刷ジョブに基づく印刷処理（画像形成処理）を実行させる。また，メイン制御部９は，スキャナ部６に，原稿からその原稿に形成された画像を読み取るスキャン処理を実行させる。
前記プリント部１０は，前記メイン制御部９によって制御されるいわゆるプリントエンジンであり，不図示の給紙カセットに収容された用紙を１枚ずつ順次送り出し，所定の画像形成位置を経て排紙トレイまで搬送するとともに，その画像形成位置において，前記スキャナ部６により原稿から読み取られた原稿の画像データや，画像処理演算部４により生成された印刷用の画像データ等に基づいて，記録紙に画像を形成（出力）する機器及びその機器を制御するＭＰＵ等の部品の集合である。
また，前記定着部２０は，前記プリント部１０により未定着のトナー像が転写された記録紙を加熱することにより，そのトナー像を記録紙に定着させる装置（定着装置）である。
【００１６】
図２は，前記プリント部１０から前記定着部２０に至るプロセスの断面図である。
図２に示すように，前記プリント部１０は，感光体ドラム１１，クリーニング装置１２，帯電装置１３，レーザ光源１４，現像装置１５及び転写装置１６を備えている。
感光体ドラム１１は，帯電装置１３によりその表面が帯電され，レーザ光源１４から出射されるビーム光によりその表面に静電潜像が書き込まれる。そして，感光体ドラム１１上の静電潜像は，現像装置１５によりトナー像として顕像化（現像）され，そのトナー像が，転写装置１６により記録紙上に転写される。図２において，矢印で示す経路Ｒは，記録紙の搬送経路である。
また，未定着のトナー像が転写された記録紙は，定着部２０へ搬送される。
前記定着部２０は，ヒータ２３が内包された筒状の定着ローラ２１と，これに押圧された加圧ローラ２２（或いは加圧ベルト）とを備え，前記定着ローラ２１と前記加圧ローラ２２との間のニップ部に，未定着のトナー像が転写された記録紙を通紙させることにより，トナー像を記録紙に加熱定着させる。
前記定着ローラ２１は，例えば，肉厚が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度のアルミニウム製の円筒状の部材であり，その表面（外側の周面）には離型層（コーティング層）が形成されている。なお，前記定着ローラ２１は，その外面が紙シワ対策として逆クラウン形状である場合もあるが，その場合でも，内側に形成された空間は，円筒状の定着ローラと同様に円柱状である。
さらに，前記定着部２０は，図１に示すように放熱部移動装置３１，冷却ファン４０，中央サーミスタ２４及び端部サーミスタ２５等も備えているが，これらについては後述する。
【００１７】
次に，図３〜図５に示す断面図を参照しつつ，画像形成装置Ｘが備える前記定着ローラ端部冷却機構Ｚについて説明する。なお，図３〜図５に示す断面図は，前記定着ローラ２１の端部周辺における，定着ローラ２１の回転軸を含む平面での断面図である。
図３に示すように，前記定着ローラ端部冷却機構Ｚは，放熱部材２６，断熱性部材２８，放熱部移動装置３１，連結アーム３２，放熱部材支持部３３及び冷却ファン４０等を備えている。前記定着ローラ２１は，所定の支持部５０によって回転自在に軸支され，不図示のモータにより，不図示のギア機構を介して回転駆動される。
なお，画像形成装置Ｘは，記録紙の通紙範囲が，記録紙のサイズに応じて前記定着ローラ２１の回転軸方向の中央を基準として左右両端の位置が変化するいわゆる中央基準の通紙方式であり，図３〜図５に示す前記定着ローラ端部冷却機構Ｚは，前記定着ローラ２１の両端部において左右対称に設けられている。
これに対し，記録紙の通紙範囲が，前記定着ローラ２１の回転軸方向の一方の端部を基準とし，記録紙のサイズに応じて前記基準の位置に対する反対側の位置が変化するいわゆる端部基準の通紙方式を採用する画像形成装置においては，図３〜図５に示す前記定着ローラ端部冷却機構Ｚは，前記定着ローラ２１の一方の端部（前記基準に対する反対側の端部）にのみ設けられる。
【００１８】
前記断熱性部材２８は，前記定着ローラ２１の材料（例えば，鉄やアルミニウム等の金属）よりも熱伝導率が十分に低い円筒状の部材であり，前記定着ローラ２１の端部の所定範囲において少なくともその内面を覆うものである。前記断熱性部材２８は，軽量性，断熱性（低熱伝導率）及び加工性が高い部材として，例えばＰＰＳ樹脂製等の部材が採用される。
図３〜図５に示す円筒状の前記断熱性部材２８は，その軸芯を中心とした円筒状の溝２８ａが形成されており，その溝２８ａに前記定着ローラ２１の端部が嵌入されることによって定着ローラ２１の端部の内面及び外面が前記断熱性部材２８によって覆われた状態となる。また，前記断熱性部材２８及び前記定着ローラ２１は，その一方を軸芯の周りに回転させれば他方も連動して回転するように，回転方向について相互に係合する機構を備えている。例えば，前記断熱性部材２８の溝２８ａ及び前記定着ローラ２１の端部には，その一方と他方とのそれぞれに凸部と凹部とが形成されており（不図示），前記断熱性部材２８の溝２８ａに前記定着ローラ２１の端部が嵌入されることにより，それら凸部と凹部とが相互に係合し，その係合により，前記断熱性部材２８及び前記定着ローラ２１の一方を軸芯の周りに回転させれば他方も連動して回転する。
【００１９】
また，前記定着ローラ２１は，前記断熱性部材２８の溝２８ａに嵌入される部分（端部）の内面の径が，それ以外の部分の内面の径よりも大きく形成されている。そして，前記断熱性部材２８の溝２８ａに前記定着ローラ２１の端部が嵌入された状態において，前記断熱性部材２８の内面と，前記定着ローラ２１における前記断熱性部材２８で覆われていない部分の内面とが面一に形成されている。
また，前記断熱性部材２８は，その外面（外周）にギア２８ｂが形成されており，そのギア２８ｂが不図示のモータと連動するギア機構と噛み合うことにより，前記断熱性部材２８が回転し，それに連動して前記定着ローラ２１が回転する。即ち，前記断熱性部材２８は，前記定着ローラ２１の端部の内面を覆うカバー部材であるとともに，前記定着ローラ２１に回転動力を伝えるギアでもある。
【００２０】
前記放熱部材２６は，熱伝導率が高い部材，例えば金属性（アルミニウム製，ステンレス製等）の部材であり，その一部分が前記定着ローラ２１の端部の開口に嵌入される。
前記放熱部材２６における前記定着ローラ２１の端部の開口に嵌入する部分は，円柱状の空間が内側に形成された前記定着ローラ２１の内面全周方向において内接する円筒状に形成されている。なお，前述したように，前記断熱性部材２８が前記定着ローラ２１の端部に取り付けられた状態において，その定着部材２８の内面と前記定着ローラ２１の内面とは面一に形成されているので，前記放熱部材２６における前記定着ローラ２１の端部の開口に嵌入する部分は，円柱状の空間が内側に形成された前記断熱性部材２８の内面に対してもその全周方向において内接する。そして，前記放熱部材２６は，その外面（周面）と前記定着ローラ２１内面及び前記断熱性部材２８の内面との間の摩擦抵抗により，前記定着ローラ２１に対して従動回転する。なお，前記断熱性部材２８の一部と前記放熱部材２６一部とのそれぞれに，回転方向において相互に係合する部分（凸部と凹部）を設け，その係合によって前記放熱部材２６が前記定着ローラ２１に対して従動回転する構成も考えられる。
【００２１】
前記放熱部材支持部３３は，前記定着ローラ２１に対して従動回転する前記放熱部材２６を回転自在に軸支する支持部である。前記放熱部材２６には，前記定着ローラ２１の回転軸方向において前記放熱部材支持部３３と係合する突起部２６ａ及び２７が設けられている。これにより，前記定着ローラ２１の回転軸方向において，前記放熱部材支持部３３の移動に連動して前記放熱部材２６も移動する。なお，図３に示す例では，一方の前記突起部２６ａは，前記放熱部材２６の一方の端部（前記定着ローラ２１に嵌入される側と反対側の端部）に鍔状に形成されている。また，他方の前記突起部２７は，前記放熱部材２６に対して接着剤或いはビス止め等によって取り付けられる部材である。
前記冷却ファン４０は，前記放熱部材２６における前記定着ローラ２１の端部よりも外側へはみ出した部分に対して送風を行うファン（送風手段）である。
【００２２】
前記放熱部移動装置３１は，前記連結アーム３２を介して前記放熱部材支持部３３に接続されており，前記定着ローラ２１の端部の開口に一部分が嵌入された前記放熱部材２６をその定着ローラ２１の回転軸方向（軸芯方向）に移動させるアクチュエータである（前記放熱部移動手段の一例）。なお，前記放熱部移動装置３１は，前記メイン制御部１によってその動作が制御される。
図３に示す例では，前記放熱部移動装置３１は，前記定着ローラ２１に対して従動回転する前記放熱部材２６を回転自在に軸支する前記放熱部材支持部３３を前記定着ローラ２１の回転軸方向に移動させることによって前記放熱部材２６を移動させる。
ここで，前記放熱部移動装置３１は，例えば，前記定着ローラ２１の回転軸方向において３段階以上の位置決めが可能なソレノイドアクチュエータや，ステッピングモータとピニオンギアとを組み合わせたアクチュエータ等である。
そして，前記放熱部移動装置３１は，前記放熱部材２６を移動させることにより，放熱状態（図４及び図５に示す状態）と非放熱状態（図３に示す状態）とに切り替える。ここで，前記放熱状態は，図４及び図５に示すｐ２及びｐ３の部分からわかるように，前記放熱部材２６が前記定着ローラ２１の内面に接触した状態である。また，前記非放熱状態は，図３に示すｐ１の部分からわかるように，前記放熱部材２６が前記定着ローラ２１に接触せず前記断熱性部材２８に接触した状態である。
さらに，前記放熱部移動装置３１は，定着ローラ２１の回転軸方向において，前記放熱状態における複数の異なる位置（図４に示す位置と図５に示す位置）に前記放熱部材２６を位置決め可能である。
【００２３】
前記非放熱状態においては，前記定着ローラ２１の端部付近から前記放熱部材２６への熱移動が，熱伝導率が低い前記断熱性部材２８によってほとんど遮断される。
一方，前記放熱状態においては，前記定着ローラ２１の端部付近から前記放熱部材２６への熱移動，及びその放熱部材２６から定着ローラ２１外側の周辺空気への放熱が促進され，前記非放熱状態であるときよりも定着ローラ２１端部付近の温度が下がる。また，前記放熱状態における前記放熱部材２６の位置を変更することにより，その放熱部材２６と定着ローラ２１との接触領域ｐ２，ｐ３を変更することができ，温度を下げたい領域を調節できる。
従って，前記定着ローラ２１の端部付近が前記非通紙領域となって前記過剰高温が発生しやすい状態である場合に，前記放熱部移動装置３１によって前記放熱状態に切り替えることにより，非通紙領域における前記過剰高温の発生を防止できる。しかも，前記冷却ファン４０による前記放熱部材２６の冷却作用により，前記放熱状態における前記非通紙領域の冷却効果がより高まる。
前記メイン制御部１は，少なくとも前記放熱状態（図４又は図５の状態）において，前記冷却ファン４０を回転させて前記放熱部材２６を冷却する。一方，前記メイン制御部１は，前記非放熱状態（図３の状態）においても，前記冷却ファン４０を回転させ続けるか，或いは前記放熱状態から前記非放熱状態に切り替わってから予め定められた時間が経過するまで前記冷却ファン４０を回転させ続け，その後，前記冷却ファン４０の回転を停止させる制御を行う。
【００２４】
また，画像形成装置Ｘは，前記定着ローラ２１の表面温度を検出する温度センサである中央サーミスタ２４及び端部サーミスタ２５を備えている。
前記中央サーミスタ２４は，前記定着ローラ２１の回転軸方向の中央付近（通常，非通紙領域とはならない部分）の表面温度を検出する温度センサである。また，前記端部サーミスタ２５は，前記定着ローラ２１の端部付近（幅が最大サイズより小さい記録紙が通紙された場合に非通紙領域となる部分）の表面温度を検出する温度センサである。
前記メイン制御部１は，前記中央サーミスタ２４の検出温度がトナーの定着に必要な所定の目標温度となるように，前記ヒータ２３への供給電力を制御する。
【００２５】
また，前記メイン制御部１は，前記放熱部移動装置３１を制御するが，その制御アルゴリズムは各種考えられる。以下，前記メイン制御部１による前記放熱部移動装置３１の制御アルゴリズムの例（第１アルゴリズム及び第２アルゴリズム）について説明する。なお，いずれのアルゴリズムが採用される場合でも，前記メイン制御部１は，前記定着ローラ２１に記録紙が通紙されていないタイミングにおいて前記放熱部材２６の移動制御を行う。前記放熱部材２６の移動により生じるその放熱部材２６と前記定着ローラ２１や断熱性部材２８との摺動によって前記定着ローラ２１の回転速度に変動が生じることを回避するためである。
［第１アルゴリズム］
まず，前記メイン制御部１による前記放熱部移動装置３１の制御アルゴリズムの１つ目の例である第１アルゴリズムについて説明する。
この第１アルゴリズムが採用された前記メイン制御部１は，前記定着ローラ２１の端部付近の表面温度を表す前記端部サーミスタ２５の検出温度に基づいて前記放熱部移動装置３１を制御することにより，前記放熱部材２６の位置を前記放熱状態（図４又は図５の状態）の位置とするか前記非放熱状態（図３の状態）の位置とするかを制御する（前記第１の放熱部移動制御手段の一例）。
より具体的には，前記メイン制御部１は，前記端部サーミスタ２５の検出温度が予め設定された制限温度を超えた場合に前記放熱状態とし，そうでない場合に前記非放熱状態とする。ここで，前記制限温度は，定着不良や定着ローラ２１の熱損傷が生じる恐れがある温度よりも低く，前記中央サーミスタ２４による検出温度の目標値よりは高い温度である。
【００２６】
さらに，前記メイン制御部１は，加熱定着の対象（通紙対象）となる記録紙の幅方向のサイズに応じて，前記放熱状態における前記放熱部材２６の位置，即ち，図４に示す位置とするか図５に示す位置とするかを制御する。例えば，前記メイン制御部２１は，加熱定着の対象（通紙対象）となる記録紙の幅方向のサイズがＡ４サイズの記録紙の短辺方向の長さ（Ａ４短辺長さ）を超える場合には，それより規格サイズが１サイズ大きいＢ４サイズの短辺の長さに対応する予め設定された位置（非通紙領域の中の特定の位置）に，前記定着ローラ２１と接触する前記放熱部材２６の先端部が位置するように前記放熱部移動装置３１を制御する（図４の状態）。また，前記メイン制御部２１は，加熱定着の対象となる記録紙の幅方向のサイズが前記Ａ４短辺長さ以下である場合には，そのＡ４短辺長さに対応する予め設定された位置（非通紙領域の中の特定の位置）に，前記定着ローラ２１と接触する前記放熱部材２６の先端部が位置するように前記放熱部移動装置３１を制御する（図５の状態）。
なお，加熱定着の対象（通紙対象）となる記録紙の幅方向のサイズは，外部装置から前記ＮＩＣ５を通じて受信される印刷ジョブに設定された用紙情報や，前記操作・表示部２を通じた操作入力により得られる用紙情報（Ａ４横，Ｂ４縦など）に基づく情報である。
以上に示した制御により，前記非通紙領域における前記過剰高温の発生を防止できる。
【００２７】
［第２アルゴリズム］
次に，前記メイン制御部１による前記放熱部移動装置３１の制御アルゴリズムの２つ目の例である第２アルゴリズムについて説明する。
この第２アルゴリズムが採用された前記メイン制御部１は，加熱定着の対象となる記録紙の幅方向のサイズに基づいて前記放熱部移動装置３１を制御することにより，前記放熱部材２６の位置を制御する（前記第２の放熱部移動制御手段の一例）。
例えば，前記メイン制御部１は，加熱定着の対象となる記録紙の幅方向のサイズが，予め設定された最大サイズ（ここでは，Ａ３サイズの記録紙の短いほうの辺の長さ）以上である場合に，前記非放熱状態（図３の状態）とする。
また，前記メイン制御部１は，記録紙の幅方向のサイズが前記最大サイズより小さいサイズである場合に，そのサイズに応じて予め設定された位置（非通紙領域の中の特定の位置）に，前記定着ローラ２１と接触する前記放熱部材２６の先端部が位置するように前記放熱部移動装置３１を制御する。
例えば，前記メイン制御部１は，記録紙の幅方向のサイズが前記最大サイズよりも小さくＡ４サイズの短辺長さより大きい場合には，規格サイズが１サイズ大きい前記Ｂ４短辺長さに対応する予め設定された位置（非通紙領域の中の特定の位置）に，前記定着ローラ２１と接触する前記放熱部材２６の先端部が位置するように前記放熱部移動装置３１を制御する（図４の状態）。また，前記メイン制御部２１は，記録紙の幅方向のサイズが前記Ａ４短辺長さ以下である場合には，そのＡ４短辺長さに対応する予め設定された位置（非通紙領域の中の特定の位置）に，前記定着ローラ２１と接触する前記放熱部材２６の先端部が位置するように前記放熱部移動装置３１を制御する（図５の状態）。
以上に示した制御によっても，前記非通紙領域における前記過剰高温の発生を防止できる。
また，連続して加熱定着（即ち，画像形成）を行う枚数が予め設定された枚数を超える場合に，前記放熱部材２６の位置を加熱定着の対象となる記録紙の幅方向のサイズに応じた位置に設定して前記放熱状態とし，そうでない場合に前記非放熱状態とすること等も考えられる。
【００２８】
以上に示した画像形成装置Ｘは，定着ローラ２１における過剰高温が発生しやすい非通紙領域（端部付近の領域）の内面に前記放熱部材２６を接触させることにより，非通紙領域における定着ローラ２１から前記放熱部材２６への熱移動，及びその放熱部材２６から周辺空気への放熱を促進し，非通紙領域における過剰高温の発生を防止できる。その結果，定着ローラ２１が過剰高温になることによって生じる弊害，例えば，記録紙のシワや高温オフセット，定着ローラ２１への記録紙の巻き付き等の定着異常，定着ローラ２１の劣化等の弊害が発生することを防止できる。特に，省電力化のために薄肉（０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度）の定着ローラ２１（例えば，鉄製の定着ローラ）が採用されている場合に，定着ローラ端部冷却機構Ｚにより奏する効果はより顕著となる。
また，前記画像形成装置Ｘは，定着ローラ２１の厚みを従来よりも厚くしたり，その材質をより熱伝導率の高いものに変更したりする必要はなく，消費電力の増大につながらない。また，記録紙が通過し得る領域に冷却空気が吹き付けられることがないため，記録紙や定着ローラ２１表面からのトナーの飛散も生じない。さらに，離型層が形成される定着ローラ２１の表面（外面）に放熱部材２６を当接させないため，画質の劣化及び定着不良を発生させることもない。
【００２９】
以上に示した実施形態は，前記放熱部移動装置３１が，前記放熱部材２６の位置を前記放熱状態と前記非放熱状態とに切り替る例であったが，必ずしも状況に応じて前記非放熱状態にしなければならないわけではない。
例えば，前記放熱部移動装置３１が，前記放熱部材２６と前記定着ローラ２１とがごく狭い領域でのみ接触する状態（定着ローラ２１から放熱部材２６への熱移動がごく少量である状態）から，前記放熱部材２６と前記定着ローラ２１とが比較的広い領域で接触する状態（定着ローラ２１から放熱部材２６への熱移動が多量である状態）まで前記放熱部材２６を移動させることも考えられる。
また，前記放熱部移動装置３１が，ステッピングモータとその回転動作を直線動作に変換するピニオンギアとを備え，前記放熱部材２６を前記定着ローラ２１の回転軸方向についてほぼ連続的に位置決めできるものである場合には，定着対象となる記録紙の幅方向のサイズに応じて，前記放熱部材２６の位置をよりきめ細かく制御することも可能である。
また，前記放熱部材２６は，前記定着ローラ２１に嵌入されない部分に，放熱用のフィンが形成されたものも考えられる。
【００３０】
また，前記断熱性部材２８が，前記定着ローラ２１の端部の内面を覆うものではなく，前記放熱部材２６における前記定着ローラ２１の端部開口への嵌入部先端を覆うもの（以下，便宜上，断熱性部材２８’という）である構成例も考えられる。
この場合，前記断熱性部材２８’の外面と前記放熱部材２６の外面とが面一に形成される。また，前記放熱部移動装置３１は，前記放熱部材２６が前記定着ローラ２１の内面に接触した前記放熱状態と，前記放熱部材２６が前記定着ローラ２１に接触せず前記断熱性部材２８’が前記定着ローラ２１の内面に接触した前記非放熱状態とに切り替える。このような構成であっても，前記実施形態に示した構成と同様の作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は，画像形成装置への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの概略構成を表すブロック図。
【図２】画像形成装置Ｘにおけるプリント部及び定着部の概略断面図。
【図３】画像形成装置Ｘにおける定着ローラ端部冷却機構の非放熱状態を表す概略断面図。
【図４】画像形成装置Ｘにおける定着ローラ端部冷却機構の第１の放熱状態を表す概略断面図。
【図５】画像形成装置Ｘにおける定着ローラ端部冷却機構の第２の放熱状態を表す概略断面図。
【図６】従来の画像形成装置におけるプリント開始時と連続プリント中とのそれぞれにおける定着ローラの表面温度の回転軸方向の分布を模式的に表したグラフ。
【符号の説明】
【００３３】
Ｘ：本発明の実施形態に係る画像形成装置
Ｚ：定着ローラ端部冷却機構
１：メイン制御部
２：操作・表示部
３：データ記憶部
４：画像処理演算部
５：ネットワークインターフェースカード
６：スキャナ部
１０：プリント部
２０：定着部
２１：定着ローラ
２２：加圧ローラ
２３：ヒータ
２４：中央サーミスタ
２５：端部サーミスタ
２６：放熱部材
２６ａ，２７：突起部
２８：断熱性部材
３１：放熱部移動装置
３２：連結アーム
３３：放熱部材支持部
４０：冷却ファン
５０：定着ローラの支持部
【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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