(57)【要約】【課題】加熱回転体２１と加圧回転体２８とで形成されるニップ部Ｎで記録材Ｐを挟持搬送して記録材上の画像Ｔを加熱する画像加熱装置において、加圧回転体全域の過昇温及び、長手温度ムラによる画像劣化の発生を防止して、良好な画像加熱を行う。【解決手段】加圧回転体２８に対向して該加圧回転体を冷却する冷却ユニット３１と、加圧回転体を加熱回転体に対して当接させた位置と退避した位置とに移動させる着脱機構を有し、加圧回転体が加熱回転体から退避するのに連動して冷却ユニットを移動させること。【選択図】図２
2007328161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像をニップ部で加熱する加熱回転体と、この加熱回転体との間で前記ニップ部を形成する加圧回転体と、この加圧回転体を前記加熱回転体に対し接離させる接離手段と、前記加圧回転体を冷却する冷却手段と、を有する画像加熱装置において、
前記接離手段の接離動作に連動して前記冷却手段を移動させることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記冷却手段と前記加圧回転体を保持する保持手段を有し、前記接離手段の接離動作に連動して前記保持手段を移動させることを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、ファンと、このファンによるエアーを前記加圧回転体に向けて送風する送風口を備え前記接離手段の接離動作に連動して伸縮するダクトと、を有することを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはそれらの複合機等に代表される、電子写真方式や静電記録方式等を採用した画像形成装置に用いられ、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。
【０００２】
特に、記録材上の画像をニップ部で加熱する加熱回転体と、この加熱回転体との間で前記ニップ部を形成する加圧回転体と、この加圧回転体を前記加熱回転体に対し接離させる接離手段と、前記加圧回転体を冷却する冷却手段と、を有する画像加熱装置に関する。
【０００３】
画像加熱装置としては、例えば、普通紙・コート紙・ＯＨＰシート等の記録材上に形成した未定着トナー画像を永久固着画像として定着する定着装置や、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度を増大させる光沢増大装置を挙げることができる。
【背景技術】
【０００４】
従来、上記のような画像形成装置において、未定着トナー画像を記録材上に定着させる定着装置としては、ローラニップ方式やベルトニップ方式等の定着装置が多く用いられている。
【０００５】
ローラニップ方式の定着装置は、ハロゲンヒータ等の加熱手段で加熱され、所定の定着温度に温調される、加熱回転体としての定着ローラと、これに圧接させた加圧回転体としての弾性加圧ローラを用いる。そして、この一対のローラ間の圧接部である定着ニップ部に記録材を導入して挟持搬送させる。これにより、記録材面に形成されている未定着トナー画像を熱と圧力で記録材面に定着させるものである。
【０００６】
ベルトニップ方式の定着装置は、互いに圧接させた加熱回転体と加圧回転体の何れか一方または両方にエンドレスのベルトを用いたものである。ベルトニップ方式の定着装置は、ローラニップ方式の定着装置に比べて、定着ニップ部の記録材搬送方向の長さ（ニップ幅）を大きくすることが可能である。そのために、画像を高速で十分に加熱することが可能であり、例えば、カラー画像形成装置のように多量の多色トナー画像を溶融混色させて記録材面に定着するための定着装置として適している。
【０００７】
特許文献１〜４には、定着装置の非通紙部昇温対策として、非通紙領域を冷却風によって冷却することが記載されている。
【０００８】
特許文献５には、ベルト定着装置において、加圧ベルトが定着ローラから離間した際にも冷却ファン（冷却手段）にてベルトを冷却することが記載されている。これにより、紙に与える熱量が過多となりコート紙が火脹れ状に盛り上がってしまうブリスタ現象を防止している。
【０００９】
また、ベルト定着装置において、定着ローラに当接している状態の加圧ベルトを冷却ファンにて冷却することが行われている。
【特許文献１】特開昭６０−１３６７７９号公報
【特許文献２】特開平５−１８１３８２号公報
【特許文献３】特開２００３−０７６２０９号公報
【特許文献４】特開平１１−１７５１６９号公報
【特許文献５】特開２００５−２９２３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来は、冷却ファン（ダクトの出口）の位置が固定されていた為、ベルトがローラに着した状態と脱した状態とではベルトとファン（ダクト出口）間の距離が変わってしまい、適正に冷却を行うことができなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、加圧ベルト等の加圧回転体ベルトが定着ローラ当の加熱回転体に着した状態でもここから退避した状態でも、冷却を適正に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の構成は、記録材上の画像をニップ部で加熱する加熱回転体と、この加熱回転体との間で前記ニップ部を形成する加圧回転体と、この加圧回転体を前記加熱回転体に対し接離させる接離手段と、前記加圧回転体を冷却する冷却手段と、を有する画像加熱装置において、前記接離手段の接離動作に連動して前記冷却手段を移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、加圧回転体全域の過昇温及び、長手温度ムラによる画像劣化の発生が防止され、且つ良好な画像加熱を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
（１）画像形成部
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、画像加熱装置として、ベルトニップ方式の定着装置を搭載させた、複写機機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を有する、電子写真フルカラー画像形成装置（複合機）である。
【００１６】
１はデジタルカラー画像リーダ部である。このリーダ部１の原稿台ガラス２上にカラー画像原稿Ｏを画像面を下向きにして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿圧着板２ａを被せる。コピースタートキーが押されると、移動光学系１ａが移動動作して、原稿面が光学走査されて、原稿画像がフルカラーセンサ（ＣＣＤ）３によりカラー色分解画像信号として光電読取りされる。画像信号は、画像処理部４にて処理が施された後、デジタルカラー画像プリンタ部５のコントローラ部（制御回路部）１７へ送出される。原稿台ガラス２上に原稿自動送り装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）を搭載して原稿Ｏを原稿台ガラス２上に自動送りさせることもできる。
【００１７】
プリンタ部５において、ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫはタンデム配置した第１〜第４の４つの画像形成部である。各画像形成部はそれぞれレーザー走査露光器１８を用いた電子写真プロセス機構である。リーダ部１からコントローラ部１７に送出された画像信号に基づいて、第１の画像形成部ＵＹの感光ドラム面にはイエロートナー画像が所定の制御タイミングで形成される。第２の画像形成部ＵＭの感光ドラム面にはマゼンタトナー画像が所定の制御タイミングで形成される。第３の画像形成部ＵＣの感光ドラム面にはシアントナー画像が所定の制御タイミングで形成される。第４の画像形成部ＵＫの感光ドラム面にはブラックトナー画像が所定の制御タイミングで形成される。
【００１８】
各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの感光ドラム面に形成される上記のトナー画像はそれぞれ一次転写部６にて中間転写ベルト７の面に対して順次に重畳転写される。これにより、中間転写ベルト７の面に上記の４つのトナー画像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。そのフルカラートナー画像が、二次転写部８において、多段カセット給紙機構部９或いはデッキ給紙部１０或いはＭＰトレー（マルチ・パーパス・トレー）１１から所定の制御タイミングにて一枚分離給送された記録材Ｐの面に順次に一括して二次転写される。なお、本例の画像形成装置において、大小各種幅サイズの記録材の給紙・搬送は記録材中心で行なう所謂「中央基準搬送」である。
【００１９】
記録材Ｐは中間転写ベルト７の面から分離されて定着装置１２に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。この挟持搬送過程で未定着のフルカラートナー画像が熱と圧力により溶融混色して記録材Ｐの面にフルカラーの永久固着画像として定着される。定着装置１２を出た記録材Ｐはフラッパ１３による進路切換制御にて、フェイスアップ排紙トレイ１４またはフェイスダウン排紙トレイ１５に選択的に排出される。
【００２０】
また、両面プリントモードが選択されている場合には、定着装置１２を出た第１面プリント済みの記録材Ｐがフラッパ１３で一旦フェイスダウント排紙レイ１５に通じるシートパスに送り込まれる。そして、その記録材Ｐがスイッチバック搬送されて、再搬送シートパス１６に導入され、表裏反転された状態になって二次転写部８に再導入される。これにより記録材Ｐの第２面にトナー画像が二次転写形成される。以後、記録材Ｐは第１面プリントの場合と同様に、定着装置１２に導入され、両面プリント済みの記録材がフェイスアップ排紙トレイ１４またはフェイスダウン排紙トレイ１５に排出される。
【００２１】
以上は複写機モードの場合である。プリンタモードの場合は、パーソナルコンピュータ・イメージリーダ等の外部ホスト装置１９からコントローラ部１７に画像情報信号が入力する。コントローラ部１７は、その画像情報信号をレーザースキャナ１８に出力して、画像形成装置をプリンタとして作像動作させる。また、ファクシミリ受信モードの場合は、外部装置としての相手方ファクシミリ装置１９からコントローラ部１７に画像情報信号が入力する。コントローラ部１７は、その画像情報信号をレーザースキャナ１８に出力して、画像形成装置をファクシミリ受信装置として作像動作させる。ファクシミリ送信モードの場合は、コントローラ部１７は、リーダ部１で光電読取りした原稿画像情報を相手方ファクシミリ受信装置１９に送信する。
【００２２】
（２）定着装置１２
<定着装置１２の全体的概略説明>
図２は本実施例における定着装置１２の概略構成を示す横断面図である。この定着装置１２は加圧回転体としてエンドレスベルトを用いたベルトニップ方式の装置である。図３は図２の部分的な拡大図である。図４は定着装置１２の制御系統のブロック図である。
【００２３】
ここで、定着装置の構成部材に関して、長手または長手方向とは、記録材Ｐの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。上流側と下流側は記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。記録材の幅または通紙幅は、記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。
【００２４】
２１は加熱回転体としての定着ローラであり、長手両端軸部をそれぞれ装置筐体（不図示）の手前側と奥側の側板間に回転可能に軸受支持させて配設してある。この定着ローラ２１はアルミニウム等で形成される円筒状の金属ローラ２１ａを基体（コア）とし、その外周面を弾性体層２１ｂで被覆してある。弾性体層２１ｂは、シリコーンゴム（例えば厚さ２．５ｍｍ、硬度４０°）等からなる下地層と、フッ素ゴム（例えば厚さ２．５μｍのコート層）等からなる表面層との２層構造である。定着ローラ２１は、定着モータＭ１の駆動力を伝達機構（不図示）を介して受けて、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００２５】
定着ローラ２１の中空内部には、内部加熱手段としてハロゲンランプＨ１をローラ軸線方向に沿うように配設してある。また、定着ローラ２１の外側には、外部加熱手段としての補助加熱ローラ２２を定着ローラ２１に略並行に配列して、かつ所定の押圧力で圧接させて配設してある。補助加熱ローラ２２は、長手両端軸部をそれぞれ装置筐体の手前側と奥側の側板間に回転可能に軸受支持させて配設してあり、定着ローラ２１の回転に従動して回転する。補助加熱ローラ２２は、アルミニウム等で形成される円筒状の金属ローラであり、中空内部には、ハロゲンランプＨ２をローラ軸線方向に沿うように配設してある。
【００２６】
定着ローラ２１は、給電回路５１（図４）からハロゲンランプＨ１に給電されることで内側から加熱され、また、給電回路５２からハロゲンランプＨ２に給電されることで加熱される補助加熱ローラ２２により外側からも接触加熱される。そして、定着ローラ２１の表面温度が、定着ローラ表面に接触あるいは近接させて配設した温度検知手段としてのサーミスタＴＨ１によって検知され、このサーミスタＴＨ１からコントローラ部１７へローラ表面温度に関する電気的情報が入力する。コントローラ部１７は、サーミスタＴＨ１から入力するローラ表面に関する電気的情報が所定の定着温度に対応したものに維持されるように、給電回路５１からハロゲンランプＨ１への給電電力、及び給電回路５２からハロゲンランプＨ２への給電電力を制御する。すなわち、コントローラ部１７は、定着ローラ２１の表面温度を所定の定着温度（例えば、１６５℃）に温調制御する。サーミスタＴＨ１は、通紙使用される大小各種幅サイズの全ての記録材において、定着ローラ長手位置で通紙部領域となる位置に配設されている。
【００２７】
ＴＨ２は補助加熱ローラ２２の表面に接触あるいは近接させて配設したサーミスタである。コントローラ部１７は、このサーミスタＴＨ２から入力するローラ表面温度に関する電気的情報により、給電回路５２からハロゲンランプＨ２への給電電力を制御して、補助加熱ローラ２２の温度を管理する。
【００２８】
２３は定着ローラ２１の下側に配設した加圧ベルトユニットである。このユニット２３は、ユニット枠体２４の手前側と奥側の側板間にそれぞれ定着ローラ２１と略並行させて、かつ回転可能に配設した第１〜第３のローラ２５〜２７と、これらのローラ間に懸回張架させた加圧回転体としてのエンドレスの加圧ベルト２８を有する。また、ベルト内側には、定着ローラ２１と加圧ベルト２８との間に、記録材搬送方向に幅広の定着ニップ部Ｎを形成させるための加圧パッド２９と、ベルト内面に潤滑剤を塗布するオイル塗布ローラ３０をユニット枠体２４に支持させて配設してある。また、加圧ベルト２８の外側には、加圧ベルト２８の長手温度分布変動抑制手段としての冷却ファンユニット３１をユニット枠体２４に支持させて配設してある。
【００２９】
加圧ベルトユニット２３は、ユニット枠体２４を装置筐体の手前側と奥側の側板間に枢軸部３２で支持させて、この枢軸部３２を中心にして定着ローラ２１に対して上下揺動可能に配設してある。そして、このユニット２３は、図２・図５のように、ユニット枠体２４の手前側と奥側の側板側のそれぞれ配設した、加圧手段としての押し上げばね３３により枢軸部３２を中心に手前側・奥側ともに略同じ力で押し上げ付勢されている。手前側と奥側の押し上げばね３３は、それぞれ、装置筐体の手前側と奥側の側板に配設した固定のばね受座３４と、ユニット枠体２４の手前側と奥側の側板に配設したばね受座３５との間に縮設してある。
【００３０】
また、ユニット枠体２４の手前側と奥側の側板側のそれぞれには、圧解除手段としての偏心カム３６をそれぞれの側のばね受座３５の上側に配設してある。手前側と奥側の偏心カム３６は、同じ大きさ、同じ位相でカム軸３７に取り付けられており、コントローラ部１７で制御されるカムモータＭ２（図４）により１８０°間欠回転制御される。これにより、各偏心カム３６は、図５のように、小径部がばね受座３５に対応した第１回転角姿勢と、図６のように、大径部が受座３５に対応した第２回転角姿勢とに切換えられる。
【００３１】
偏心カム３６が図５の第１回転角姿勢に切換えられているときは、偏心カム３６はばね受座３５に対して非接触である。これにより、ユニット２３は、ばね３３により枢軸部３２を中心に定着ローラ２１に対して十分に押し上げ回動されて、図２・図３のように、第１ローラ２５と加圧パッド２９が加圧ベルト２８を介して定着ローラ２１に所定の押圧力で圧接した状態になる。このユニット２３の押し上げ状態を、ユニット着状態、または加圧ベルト着状態とする。
【００３２】
また、偏心カム３６が図６の第２回転角姿勢に切換えられているときは、偏心カム３６の大径部がばね受座３５をばね３３に抗して押し下げる。これにより、ユニット２３は、枢軸部３２を中心に定着ローラ２１から下方に回動されて、図７・図８のように、第１ローラ２５・加圧パッド２９・加圧ベルト２８が定着ローラ２１から完全に離れた状態になる。このユニット２３の押し下げ状態を、ユニット脱状態、または加圧ベルト脱状態とする。
【００３３】
加圧ベルト２８は、ポリイミド等の樹脂またはニッケル等の金属からなる基材の表面にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆した構成になっている。例えば、厚さ７０μｍ、周長１８５ｍｍ、幅２４５ｍｍのポリイミドフィルムからなるベルト基材に、フッ素ゴムを１８０μｍの厚さにコーティングした、可撓性を有するエンドレスベルトである。
【００３４】
第１のローラ２５はステンレス製であり、定着ローラ２１に対して加圧ベルト２８を挟んで圧接して、加圧パッド２９と一緒に定着ニップ部Ｎを形成するとともに、定着ニップ部Ｎの記録材出口部において記録材を定着ローラ表面から分離させるローラである。以下、このローラ２５を分離ローラと記す。
【００３５】
第２のローラ２６は、定着ニップ部Ｎへの記録材Ｐの進入側に配設したローラである。以下、このローラ２６を入り口ローラと記す。この入り口ローラ２６を加熱することで、加圧ベルト２８を少し温めるようになっている。すなわち、入り口ローラ２６は、アルミニウム等で形成される円筒状の金属ローラであり、中空内部には、ハロゲンランプＨ３をローラ軸線方向に沿うように配設してある。そして、給電回路５３（図４）からハロゲンランプＨ３に給電されることで、入り口ローラ２６が加熱される。そのローラ表面温度がサーミスタＴＨ３で検知される。コントローラ部１７は、このサーミスタＴＨ３から入力するローラ表面温度に関する電気的情報により、入り口ローラ２６の表面温度を所定に管理する。
【００３６】
上記において、加圧ベルト２８の目標温度は１００℃くらいである。加圧ベルト２８を温める理由は、定着ローラ２１から離間している加圧ベルト（回転させておく）を温調しておくことで、スタンバイ状態からの復帰時間を短くするためである。また、加圧ベルト２８を冷却する理由は、加圧ベルト２８が定着ローラ２１に接触している時間が長くなりブリスタ現象に対処するためと、定着ローラ２１の非通紙部が昇温してしまうことに対処するためである。
【００３７】
第３のローラ２７は、分離ローラ２５と入り口ローラ２６よりも下方側に配置されており、加圧ベルト２８に張りを与えるテンションローラとして機能する。また、加圧ベルト２８の回転時における片寄り走行（ローラ長手に沿うベルト寄り移動）を制御するローラとして機能する。以下、このローラ２７をステアリングローラと記す。ステアリングローラ２７は、金属ローラの表面に弾性体層を形成したものであり、加圧ベルト２８に張りを与える方向に移動付勢されている。また、ステアリングローラ２７は、ベルト寄り検知センサ（不図示）によるベルト寄り検知情報に基づいて制御されるローラ揺動機構（不図示）により、ベルト寄りを戻し方向にローラ軸線方向が変位制御される。
【００３８】
加圧パッド２９は、幅２５ｍｍ程度の支持板（金属のベースプレート）２９ａ（図３）上に、厚さが３．５ｍｍ程度のシリコーンゴム発泡体からなる弾性パッド２９ｂを形成してある。弾性パッド２９ｂの記録材搬送方向下流側先端部にはパッド長手に沿ってＳＵＳからなるφ０．８のワイヤー２９ｃを配設してある。そして、このワイヤー２９ｃも含めて弾性パッド２９ｂの表面を低摩擦性シート（例えばガラス繊維に四フッ化エチレン樹脂を含浸させたシートなど）２９ｄで被覆して、加圧パッド２９を構成してある。そして、加圧パッド２９は、加圧ベルト２８の内側において、分離ローラ２５よりも記録材搬送方向上流側に、ワイヤー２９ｃ部分を分離ローラ２５に接近させて配置してある。
【００３９】
図２・図３のユニット着状態において、分離ローラ２５は定着ローラ２１との間に加圧ベルト２３を挟んで定着ローラ２１の弾性体層２１ｂに食い込んだ状態で圧接される。このような分離ローラ２５の食い込み圧接による弾性体層２１ｂの弾性変形により、定着ニップ部Ｎの記録材出口部において記録材の定着ローラ２１への巻きつきを防止し、定着ローラ２１からの良好な記録材分離性能を得ことができる。また、加圧パッド２９も、定着ローラ２１に対して加圧ベルト２３を挟んで所定の押圧力で圧接される。かくして、上記の分離ローラ２５と加圧パッド２９の押圧力で加圧ベルト２８が定着ローラ２１に対して巻きつき的に圧接して、記録材搬送方向に関して幅広の定着ニップ部Ｎが形成される。本実施例の装置では定着ニップ部Ｎの幅は約２０ｍｍである。図９に、分離ローラ２５と加圧パッド２９とで形成された定着ニッツプ部Ｎの幅方向に関する圧力分布を示す。分離ローラ２５と加圧パッド２９の間で圧力が連続的に発生していることが分かる。これにより、画像ズレ等の画像不良を防止することが可能となる。また、加圧ローラ２５を剛体により構成したことで、定着ニップ部Ｎの記録材出口近傍で記録材分離性を確保できる圧力を十分に確保可能となる。
【００４０】
加圧ベルト２８は、分離ローラ２５と加圧パッド２９とにより定着ローラ２１に圧接されている状態において、定着ローラ２１の回転駆動に従動して回転する。分離ローラ２５・入り口ローラ２６・ステアリングローラ２７は加圧ベルト２８の回転に連れまわる。また、加圧ベルト２８は、その内面が加圧パッド２９に密着して摺動しながら回転するが、加圧パッド２９の表面は低摩擦性シート２９ｄで被覆してあるから、摺動抵抗は小さい。また、加圧ベルト２８の内面にはオイル塗布ローラ３０により潤滑剤としてのシリコーンオイルが塗布されることで、摺動抵抗の更なる低減がなされる。
【００４１】
画像形成装置のメイン電源スイッチがオンされると、画像形成装置はウォームアップモードに入る。コントローラ１７は、定着装置１２の加圧ベルトユニット２３が脱状態になっていれば、着状態に切換える。また、定着ローラ２１を回転駆動させるとともに、ハロゲンランプＨ１・Ｈ２・Ｈ３への電力供給を開始して、定着ローラ２１・入り口ローラ２６の温度立ち上げを開始する。これにより、定着ローラ２１が所定の温度まで加熱される。また、加圧ベルト２８もハロゲンランプＨ３により加熱される入り口ローラ２６によって少し温められる。そして、定着ローラ２１が所定の温度までに加熱された後に所定時間だけ空回転すると、定着装置１２は定着可能な状態になり、画像形成プロセスが開始されて定着プロセスになるまで所定の温度に制御されながら待機している。
【００４２】
そして、画像形成プロセス側から未定着トナー画像Ｔが転写された記録材Ｐが定着装置１２に対して搬送される。記録材Ｐは、ガイド３８に案内されて定着ニップ部Ｎに対して導入される。ＳＷはガイド３８に配設した記録材検知センサであり、このセンサにより記録材Ｐの到達・通過が検知されてコントローラ１７にその検知信号が入力する。記録材Ｐはトナー画像担持面側が定着ローラ２１に対面して定着ニップ部Ｎに進入して挟持搬送され、トナー画像担持面側が加熱された定着ローラ２１の周面に圧接される。これにより、未定着のトナー画像Ｔが溶融されて記録材Ｐ上に定着される。
【００４３】
この定着後に定着ニップ部Ｎの記録材出口側から排出される記録材Ｐは、分離ローラ２５により弾性変形した定着ローラ弾性体層部分を通過することにより、自力で定着ローラ２１の面から剥がれる。記録材Ｐが自力で定着ローラ２１から剥がれない場合でも、剥離爪４０によって定着ローラ２１から確実に剥離されるようになっている。記録材Ｐが加圧ベルト２８側に回り込んでも剥離爪４１によって加圧ベルト２８から確実に剥離されるようになっている。定着完了後の記録材Ｐは、定着ニップ部Ｎを通過した後、排出用搬送ローラ３９により定着装置から送り出される。
【００４４】
記録材分離後の定着ローラ２１の表面は、クリーニング装置４２により、ローラ表面に付着のトナーや紙粉等の汚染物が除去されて清掃される。本実施例におけるクリーニング装置４２は、ウェブ方式の装置であり、クリーニング用ウェブ４２ａを圧接ローラ４２ｄにより定着ローラ２１の表面に押し当ててローラ表面を清掃するように構成されている。４２ｂはウェブ送り出しローラ、４２ｃはウェブ巻き取りローラであり、圧接ローラ４２ｄで定着ローラ２１の表面に押し当てられるウェブ部分がウェブ送りで少しずつ更新される。また、離型剤塗布装置（不図示）により、離型剤であるシリコーンオイル等が定着ローラ２１の表面に塗布され、定着ローラ２１からの記録材Ｐの分離の容易化及びトナーのオフセットの防止が図られる場合もある。
【００４５】
<冷却ファンユニット３１>
ここで、以下の説明において、装置に通紙使用可能な最大通紙幅の記録材を大サイズ記録材、それよりも幅の小さい記録材を小サイズ記録材と記す。
【００４６】
上記のような定着装置１２では、小サイズ記録材の通紙時においては、定着ローラ２１に接触させている加圧ベルト２８の非通紙部となる部分及び通紙部となる部分についても、定着ローラ２１からの熱により加熱される状態にある。また、加圧ベルト２８を介して定着ローラ２１に圧接させている分離ローラ２５・加圧パッド２９についても加圧ベルト２８が上記のように加熱されることで、非通紙部となる部分及び通紙部となる部分が加熱される。特に、連続した画像形成動作ひいては定着動作が実行される場合には、何ら対処しなければ、加圧ベルト２８・分離ローラ２５・加圧パッド２９の非通紙部となる部分及び通紙部となる部分が過昇温してしまう状況にある。この結果、特にコート紙のような記録材Ｐに対する連続した画像形成を行った場合には、非通紙部及び通紙部の画像劣化が発生してしまう。
【００４７】
そこで、本実施例の定着装置１２では、加圧ベルト２８の長手方向の中央部及び両端部の温度を温度検知手段で検知させ、それらの温度検知手段よりの温度検知信号値と所定の閾値との比較により、加圧ベルト２８の長手方向の過昇温部位置を予知する。そして、加圧ベルト２８の長手温度分布変動抑制手段としての冷却ファンユニット３１を動作させて、加圧ベルト２８の過昇温部位置を一定範囲内の温度まで冷却するようにしている。
【００４８】
上記のように加圧ベルト２８の過昇温部が冷却されることで、この過昇温部に対応する分離ローラ部分や加圧パッド部分の温度も降温する。また、加圧ベルト２８が冷却されることで、定着ローラ２１の過昇温も緩和される。
【００４９】
以下、これを具体的に説明する。図１０は、図２の（１０）−（１０）線視図である。Ａは記録材Ｐの中央基準搬送線（仮想線）、Ｂは定着ローラ２１の有効加熱領域幅、Ｃは記録材Ｐの最大通紙幅（＝大サイズ記録材の通紙部）である。有効加熱領域幅Ｂは最大通紙幅Ｃと略同じ幅か、少し広く設定される。ＤとＥは小サイズ記録材の通紙部と非通紙部である。
【００５０】
本実施例において、冷却ファンユニット３１は、加圧ベルト長手方向に沿って配列して、ユニット枠体２４に固定支持させた、第１から第４の４つの互いに同じ冷却ファン装置３１（１）・３１（２）・３１（３）・３１（４）により構成している。各冷却ファン装置は、それぞれ、モータとファンを含むファン部３１ａと、ファンの回転で発生するエアを導くダクト部３１ｂと、ダクト部３１ｂの先端部に設けられて、加圧ベルト２８にエアを集中的に吹き付けるためのエア吹き付け開口部３１ｃを有する。
【００５１】
上記４つの冷却ファン装置は、加圧ベルト２８の外側において、分離ローラ２５とステアリングローラ２７の間に位置し、少なくとも分離ローラ２５には加圧ベルト２８を介してエアが当たるように、分離ローラ寄りに位置している。各冷却ファン装置は、加圧ベルト外面にエア吹き付け開口部３１ｃを対向させて、加圧ベルト長手方向に沿って、定着ローラ２１の有効加熱領域幅Ｂ内に略等間隔で配列してある。各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃと加圧ベルト２８との間隔ａは略同じに設定してある。
【００５２】
各冷却ファン装置は、ユニット枠体２４の奥側から手前側に順に、第１、第２、第３、第４の冷却ファン装置とする。第１と第４の冷却ファン装置３１（１）と３１（４）は、定着装置１２に小サイズ記録材を通紙した時の非通紙部Ｅに対応し、第２と第３の冷却ファン装置３１（２）と３１（３）は通紙部Ｄに対応している。そして、第１から第４の４つの冷却ファン装置を全てオンした状態においては、定着ローラ２１の有効加熱領域幅Ｂにほぼ対応する加圧ベルト長手領域の全域に渡ってエアが略均等に吹き付けられた状態になるようにしてある。
【００５３】
ＴＨ４・ＴＨ５・ＴＨ６は加圧ベルト２８の長手方向の温度分布変動を検知するための温度検知手段としての３つのサーミスタである。これらのサーミスタＴＨ４・ＴＨ５・ＴＨ６は、分離ローラ２５の加圧ベルト懸回部において、加圧ベルト長手方向に沿って、加圧ベルト２８の表面に接触あるいは近接させて配設してある。サーミスタＴＨ４とサーミスタＴＨ６は、それぞれ、最大通紙幅Ｃ内の奥側端部寄りの位置と手前側端部寄りの位置に、サーミスタＴＨ５は最大通紙幅Ｃの略中央部の位置に対応させて配設してある。以下、サーミスタＴＨ４を奥側サーミスタ、サーミスタＴＨ６を手前側サーミスタ、サーミスタＴＨ５を中央部サーミスタと記す。
【００５４】
各サーミスタＴＨ４・ＴＨ５・ＴＨ６で検知される加圧ベルト２８の温度に関する電気的情報がコントローラ部１７に入力する。コントローラ部１７は、奥側サーミスタＴＨ４から入力する検知情報に基づいて、第１の冷却ファン装置３１（１）をオン・オフ制御する。また、コントローラ部１７は、手前側サーミスタＴＨ６から入力する検知情報に基づいて、第４の冷却ファン装置３１（４）をオン・オフ制御する。また、コントローラ部１７は、中央部サーミスタＴＨ５から入力する検知情報に基づいて、第２および第３の冷却ファン装置３１（２）・３１（３）をオン・オフ制御する。
【００５５】
すなわち、コントローラ部１７は、奥側サーミスタＴＨ４から入力する温度検知情報値と、所定の閾値とを比較して、温度検知情報値が閾値を越えたら（一定範囲外の温度）、加圧ベルト２８の奥側の非通紙部が許容外に昇温したと判断する。そして、コントローラ部１７は、第１の冷却ファン装置３１（１）を駆動させて、加圧ベルト２８の奥側の非通紙部に対してエアを吹き付けた状態にする。これにより、加圧ベルト２８の奥側の非通紙部が空冷されて降温する。コントローラ部１７は、奥側サーミスタＴＨ４により、加圧ベルト２８の奥側の非通紙部の温度が閾値以下の温度（一定範囲内の温度）まで降温したことを検知したら、第１の冷却ファン装置３１（１）の駆動を停止させる。
【００５６】
同様に、コントローラ部１７は、手前側サーミスタＴＨ６から入力する温度検知情報値と、所定の閾値とを比較して、温度検知情報値が所定の閾値を越えたら、加圧ベルト２８の手前側の非通紙部が許容外に昇温したと判断する。そして、コントローラ部１７は、第４の冷却ファン装置３１（４）を駆動させて、加圧ベルト２８の手前側の非通紙部に対してエアを吹き付けた状態にする。これにより、加圧ベルト２８の手前側の非通紙部が空冷されて降温する。コントローラ部１７は、手前側サーミスタＴＨ６により、加圧ベルト２８の手前側の非通紙部の温度が閾値以下の温度まで降温したことを検知したら、第４の冷却ファン装置３１（４）の駆動を停止させる。
【００５７】
また、コントローラ部１７は、中央部サーミスタＴＨ５から入力する温度検知情報値と、所定の閾値とを比較して、温度検知情報値が所定の閾値を越えたら、加圧ベルト２８の通紙部の温度が許容外に昇温したと判断する。そして、コントローラ部１７は、第２と第３の冷却ファン装置３１（２）・３１（３）を駆動させて、加圧ベルト２８の通紙部にエアを吹き付け状態にする。これにより、加圧ベルト２８の空冷されて降温する。コントローラ部１７は、中央部サーミスタＴＨ５により、加圧ベルト２８の通紙部の温度が許容温度内に降温したことを検知したら第２と第３の冷却ファン装置３１（２）・３１（３）の駆動を停止させる。
【００５８】
かくして、上記のような第１〜第４の冷却ファン装置の選択的な駆動制御により、加圧ベルト２８の幅方向の温度分布変動が抑制される。また、加圧ベルト２８が上記のように冷却されることで、定着ローラ２１の非通紙部昇温も抑制がなされる。
【００５９】
すなわち、定着ローラ２１は、加圧ベルト２８の冷却で間接的に非通紙部昇温が緩和される。冷却ファンを横に複数並べて設置し、そのうちの端部側のファンのみを稼動させることによりベルトの端部を冷やし、これと接触している関係にあるローラの端部を冷やす。
【００６０】
図１１は小サイズ記録材の１００枚連続通紙時における、非通紙部の温度推移を示しており、そして、冷却する場合としない場合を示している。このグラフの実験においては、定着ローラ２１の温調温度は、１６５℃の設定である。
【００６１】
上記のような冷却ファンユニット３１の制御により、加圧ベルト２８は、記録材Ｐが通過しなくとも、定着ローラ２１からの熱により温度が過昇温することが防止される。その結果、定着ニップ部Ｎにおいて加圧ベルト２８を介して定着ローラ２１に圧接される分離ローラ２５や加圧パッド２９にも、定着ローラ２１からの熱が伝わりにくくなり、その長手に沿う温度分布変動が抑制され、過昇温が防止される。
【００６２】
従って、加圧パッド２９は、非通紙部と通紙部との間で大幅な温度差が発生することがないため、主にシリコンゴム発泡体からなるパッド部２９ｂの定着ローラ軸線方向に対する熱膨張の度合いも、ばらつくことなくほぼ均一となる。この結果、定着ニップ部Ｎにおける長手方向に沿うニップ圧も、非通紙部と通紙部の間で大きくバランスがくずれることがなく、ほぼ所要の圧力分布に保たれる。このため、このような圧力分布のバランスがほとんど変化しない定着ニップ部Ｎを通過する記録材Ｐにおいても、加熱が均等に行われ、ほぼ均一な定着性を確保できる事によって端部画像不良の発生を抑制させる事ができる。
【００６３】
第１〜第４の冷却ファン装置の駆動制御は次のようにすることもできる。即ち、対応のサーミスタＴＨ４〜６が夫々所定の閾値温度を越える温度（一定範囲外の温度）を検知した場合は、ファン部３１ａのモータに印加する電圧を可変させて、閾値温度を越える温度に応じて冷却ファン装置の風速を強弱制御する構成にすることもできる。
【００６４】
冷却ファンユニット３１による加圧ベルト２８の冷却は、加圧ベルト２８を定着ローラ２１から離して、定着ローラ２１からの熱供給を遮断した状態で行なうことにより冷却効率が高まる。すなわち、冷却能力を十分に発揮、補助させる手段の１つとして、定着ローラ２１に圧接している加圧ベルト２８に圧解除機構を持たせ、定着ローラ２１から完全に分離する位置まで離間させる。このようにして、定着ローラ２１から加圧ベルト２８への熱供給を完全に遮断させる冷却補助機構があればよく、冷却効率を大幅に高めるメリットをもつ構成である。
【００６５】
そこで、コントローラ部１７は、冷却ファンユニット３１による加圧ベルト２８の冷却時は、画像形成動作を中断させて、定着装置１２の加圧ベルトユニット２３を、定着ローラ２１に対する着状態（図２・３・５）から脱状態（図６・７・８）に切換える。これにより、加圧ベルト２８が定着ローラ２１から離された状態になる。そして、コントローラ部１７は、冷却ファンユニット３１の駆動すべき冷却ファン装置をオンにして加圧ベルト２８の冷却を実行させる。コントローラ部１７は、加圧ベルト２８の温度が許容温度内に降温したことが検知されたら、冷却ファンユニット３１による加圧ベルト２８の冷却を停止させ、加圧ベルトユニット２３を着状態に切換え、画像形成動作を再開させる。
【００６６】
図１２は、加圧ベルトユニット２０の脱状態時と着状態時とにおける、冷却ファンユニット３１による冷却の有無による加圧ベルト冷却時間グラフである。ａはユニット着状態・冷却無しの場合の加熱ベルト温度推移である。ｂはユニット着状態・冷却有りの場合の加熱ベルト温度推移である。ｃはユニット脱状態・冷却無しの場合の加熱ベルト温度推移である。ｄはユニット脱状態・冷却有りの場合の加熱ベルト温度推移である。このグラフの実験においては、定着ローラ２１の温調温度は、１６５℃の設定である。
【００６７】
ｃ（ユニット脱状態で、冷却無しの場合）において、加圧ベルト２８が定着ローラ２１から離間しているのに時間の経過とともに温度上昇していくのは、加圧ベルト２８が定着ローラ２１から脱してもスタンバイ温調を実施するためである。つまり、スタンバイ時も加圧ベルト２８の回転を継続させ入り口ローラ２６による加熱が行われるからである。
【００６８】
冷却ファンユニット３１としては、加圧ベルトユニット２３の着脱動作に連動して冷却ファン装置と冷却対象物である加圧ベルト２０との位置関係を変化させる事なく、常時、同様の冷却効果を得る手段が有効である。ユニット２３を脱着する部分に連結させて冷却ファン装置も同様の脱着動作をさせる機構や、ユニット脱着部とは異なる部分から冷却ファン装置と加圧ベルトとの位置関係を変化させる事なく、常時、同様の冷却効果を得る別機構を設ける等の冷却機構であればよい。
【００６９】
上述の定着装置においては、加圧ベルトユニット２３のユニット枠体２４に対し冷却ファンユニット３１を構成させた第１〜第４の４つの冷却ファン装置３１（１）・３１（２）・３１（３）・３１（４）を固定支持させて配設してある。従って、これらの冷却ファン装置と加圧ベルト２０の位置関係（各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃと加圧ベルト２８との間隔ａ）は、ユニット２３の着状態時（図３）と脱状態時（図８）とで変化しない。
【００７０】
このように本実施例の定着装置では、加圧ベルトユニット２３を着状態にしたままで冷却ファンユニット３１をオン・オフ制御して加圧ベルト２８を冷却するモード（第１モード）を有する。また、加圧ベルトユニット２３を脱状態にして冷却ファンユニット３１をオン・オフ制御して加圧ベルト２８を冷却するモード（第２モード）を有する。そして、この２つのモードを使い分け制御している。すなわち、第１モードは定着ローラの非通紙部昇温に対処するために実行する。従って、この第１モードは、定着ローラ２１の端部の温度もしくは小サイズ紙の通紙枚数をトリガーにして実施される。第２モードは加圧ベルト２８が定着ローラ２１との接触により過昇温してしまった際に、加圧ベルト２８を定着ローラ２１から脱し、素早く冷やすために実行される。従って、この第２モードは、加圧ベルト２８の温度をトリガーにして実施される。
【００７１】
図１３は冷却ファンユニット３１の他の構成例を示すものである。４５は定着装置筐体の手前側と奥側の側板間に配設した固定ステイである。冷却ファンユニット３１を構成する第１〜第４の４つの冷却ファン装置３１（１）・３１（２）・３１（３）・３１（４）のモータとファンを含む各ファン部３１ａは、上記の固定ステイ４５の長手に沿って配列して固定支持させてある。また、各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃは、加圧ベルト外面に対向させて、ユニット枠体２４に対して加圧ベルト長手方向に沿って、定着ローラ２１の有効加熱領域幅Ｂ内に略等間隔で配列してある。各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃと加圧ベルト２８との間隔ａは略同じに設定してある。そして、各冷却ファン装置のファン部３１ａとエア吹き付け開口部３１ｃとの間を伸縮自在の蛇腹タイプのダクト部３１ｂで連絡させた構成である。従って、この図１３の構成例の場合も、ユニット２３の着状態時（ａ）と脱状態時（ｂ）とで、冷却ファン装置と加圧ベルト２０の位置関係（各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃと加圧ベルト２８との間隔ａ）は変化しない。
【００７２】
図１４は冷却ファンユニット３１の更に他の構成例を示すものである。この構成例は図１３の構成例において、蛇腹タイプのダクト部３１ｂを、テレスコピックタイプの伸縮ダクト部３１ｂに変更したものである。この構成例の場合も、ユニット２３の着状態時（ａ）と脱状態時（ｂ）とで、冷却ファン装置と加圧ベルト２０の位置関係（各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃと加圧ベルト２８との間隔ａ）は変化しない。
【００７３】
また、定着ローラ２１と加圧ベルト２０を完全離間させずとも、離間できない場合においては、加圧ダウン、ローラ硬度、定着ローラ芯金厚み、定着ローラ表層厚み等を変えて、定着ニップ部Ｎの幅を短縮させる。これによっても、定着ローラ２１による加圧ベルト２０の加熱時間が短縮されるため、加圧ベルト２０への熱供給を減少させることができる。
【００７４】
少なくとも上記冷却能力を十分に発揮、補助させる２つの手段の何れかを適用すれば冷却、冷却効率の増進に繋げる事ができる。
【００７５】
更に、加圧パッド２９の形状により定着ニップ部Ｎの長手圧分布のフラット化及び、小サイズ記録材の連続通紙時に発生する非通紙部昇温を配慮したパッド形状にするのが望ましい。そこで、加圧パッド２９の弾性パッド底面にクラウンを形成したスペーサーを設ける手段、若しくは加圧パッド支持板２９ａ上にクラウンを形成する手段の少なくとも１つ以上を有し、定着ローラ２１に圧接する加圧パッド長手の形状を決定している。この効果として、非通紙部昇温を配慮した定着ニップ部Ｎにおける長手圧分布のフラット化により、長手温度分布のフラット化及び、加圧ベルト２８、加圧パッド２９の長手方向の冷却温度の均一化を図る事で、画像劣化をムラ無く防止できる。
【００７６】
また、定着用ニップ部Ｎの幅方向に対し、定着画像劣化の原因の１つとされている圧抜け部で記録材又はトナーに含まれる水分の飽和が加圧ベルト温度に依存して異なり、結果定着画像劣化の度合いも大きく変化している。この事から冷却効果を定着画像に有効的にするために定着ニップ部Ｎの幅方向圧分布の確保が重要であり、冷却の有効性を高めるためには必須となる条件である。
【００７７】
冷却ファン装置と加圧ベルトとの距離を可変させずに常時冷却できる位置に両者を配置しているために加圧ベルトから受ける熱が冷却ファン装置の昇温に直接的に影響を受ける恐れがある場合がある。そのような場合には、排気ダクトによる熱風の排出や、冷却ファン装置自体の冷却ＦＡＮを配置する等、小規模の対処でリスク回避ができる。
【００７８】
また、冷却ファン装置から吹き付ける冷風が加圧ベルトに当たると、加圧ベルトは冷却できるが、冷風は熱風と化して大気中に残留してしまい、定着装置に配置する多くのセンサの昇温問題に発展してしまう恐れがある。定着装置に配置されるセンサがある箇所に密集していればよいが、センサが全域に鏤められている定着装置の場合、センサ昇温の対処が大規模なものになると予想される。例えば、スペース上の問題、ＦＡＮ追加等により定着装置に分配されている電力の問題、コスト面等があるため、冷却装置から吹き付ける冷風の流れを考慮した冷却装置の配置が重要になる。
【００７９】
更に、加圧ベルトユニット２３の定着ローラ２１からの脱着と連動して加圧ベルトの冷却を行うため、ユニット脱状態時と着状態時で冷却能力が異なる。記録材送り速度が異なると冷却時間が変わるため冷却能力も異なる。また、定着画像劣化が発生しない温度まで下げるには、加圧ベルトの温度や加圧条件（連続通紙後：間欠通紙後等、記録材送り速度が異なる場合の加圧時間差）によってその冷却能力が異なる。これら冷却時間が異なる条件下の中で、高生産性の確保と高速通紙時の離間冷却時間の確保、或いは高速通紙時の加圧時間の確保が重要であり、これら制約条件が発生する。しかし、より高画質の定着画像を出力するには、有利な発明であり、制約条件を確立できれば、温度条件にて劣化される画像に関しての定着能力を満足させる事ができる。
【００８０】
前述した図１３や図１４の構成の装置は、加圧ベルトユニット２３の脱着動作に連動して冷却ファン装置のダクト部３１ｂが伸縮あるいはスライドするものであり、加圧ベルト２０の昇温を冷却抑制して安定した定着画像を得るための手段構成である。すなわち、加圧ベルトユニット２３の着脱動作に連動して冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃと加圧ベルト２０との位置関係を変化させる事なく、常時同様の冷却効果を得る。
【００８１】
冷却ファン装置自体は昇温する加圧ベルト２０から離間する状態、即ち加圧ベルトが離間されている時に昇温する加圧ベルトから距離を離す事で冷却ファン装置自体の昇温を防止する手段が有効である。図１３や図１４のように、冷却ファン装置に備える伸縮あるいはスライド可能なダクト部３１ｂが加圧ベルトの脱着する部分の一部と結合させて動作する機構、或いはモータによるスライド伸縮を駆動させる機構等の動機構があればよい。冷却効果は、図１１の構成と比較しても大きな冷却能力の低下は見られず、ほぼ同等の冷却能力を発揮している。これは冷却ファン装置のエア吹き付け開口部３１ｃから加圧ベルトまでの距離ａが、図１１の場合、図１３の場合、図１４の場合、の何れでも同じ距離を確保できているによると考える。更に、冷却ファン装置のエアーを発生させているファン部３１ａからエア吹き付け開口部３１ｃまでの距離が、図１１の場合、図１３の場合、図１４の場合、の何れでも大幅に変わらないことから、風量、風速も大幅に変わらずに冷却能力を保持していると考える。よって、冷却ファン装置の昇温と冷却能力の保持を考慮すると、図１３や図１４の場合のように、伸縮、スライド機構を設けた冷却ファン装置は有効である。
【００８２】
加圧ベルトの昇温を冷却抑制して安定した定着画像を得るための手段として、加圧ベルトの着脱動作に連動して動作する伸縮・スライド自在なダクト部３１ｂを昇温する加圧ベルト２８にできるだけ近接させる。近接は、加圧ベルトの振動、熱変形による振れを考慮した当接しない間隔である。これにより、加圧ベルトに当たるエアーを極力拡散させずに定着装置やその周辺機能の昇温を防止する手段が有効である。
【００８３】
冷却ファン装置と加圧ベルトとの位置及び距離、又は冷却ファン装置から噴き出されるエアが加圧ベルトに対して当たる断面積の風量、風速は、ある条件を基に算出している。この事は、定着装置の仕様・構成によって出される必要な冷却能力に応じて決定される条件を設けている。
【００８４】
例えば、図１５に例示するグラフは、加圧ベルト２８を１４０℃程度から１００℃程度まで冷却ファン装置で冷却させる場合の、加圧ベルト２８と冷却ファン装置の距離と、冷却時間の相関を調べた実験結果である。
【００８５】
また、冷却ファン装置側のスペックにおいて、冷却補助機構の断面積Ｓｓあたりの平均風速Ｖｓ、風量Ｑｓの条件を決定させようとすると、下記に示すＪＩＳ規格に記載してある公式に則り、冷却効果の最適値を算出する。
【００８６】
Ｑｓ（ｍ３／ｓ）＝Ｖｓ（ｍ／ｓ）×Ｓｓ（ｍ２）
前記の冷却作用を利用する長手温度分布変動抑制手段としての冷却ファンユニット３１の条件は、定着装置の構成、スペックにより許容する範囲は異なり、それぞれ必要な冷却能力を前記条件にて算出する。これにより、定着装置の本来の役割である定着ニップ部でトナー（現像剤）を、加圧・加熱溶融させる事により記録材上に固着させ、安定した定着画像を得る事を保障し、信頼性のある定着画像を得るものであれば良い。例えば、図１６のような特性をもつ定着冷却能力の場合、使用する冷却能力がグラフの曲線上のポイントのいずれかになる。
【００８７】
加圧ベルト２８の長手方向に沿う温度分布の一部、又は全域が一定の範囲外の温度で検出された場合、検出された温度に応じて冷却能力を可変及び維持できれば良い。
【００８８】
そのような手段として、上記のような冷却補助機構を備える冷却装置の動作において、例えば加圧ベルト着脱と連動して冷却動作を行うことで、通紙、非通紙中の冷却能力を同等レベルに安定維持させる。
【００８９】
また、加圧ベルトの長手方向の温度分布の一部、又は全域が一定の範囲外の温度で検出された場合、それぞれの冷却ファン装置は独立及び連結して動作でき、ファンの回転数を全速、半速モードの設定を設ける。これにより、検出された温度に応じて、冷却能力を可変させて、非通紙部昇温と全域昇温等の複数の問題が同時に発生していても、加圧ベルトを均一にムラなく冷却する。
【００９０】
また、検出された温度に応じて冷却補助機構は独立及び連結して動作することで、検出された温度に応じて、冷却能力を可変させて非通紙部昇温と全域昇温等の複数の問題が同時に発生していても、加圧ベルトを均一にムラなく冷却する。
【００９１】
上記のような手段にて、加圧ベルトの長手方向に沿う温度分布の一部、又は全域が一定の範囲外の温度で検出された場合、検出された温度に応じて冷却能力を可変及び維持できれば良い。
【００９２】
その他、前記の冷却ファン装置は、冷却する加圧ベルトに対し、記録材の通紙部、非通紙部の領域に遮蔽する位置に配置する。少なくとも、加圧ベルト長手方向に前側（通紙部、非通紙部）、中央部（通紙部）、奥側（通紙部、非通紙部）の何れか１個所以上は遮蔽できる位置に存在している。両端部、中央が同時に冷却できる或いは、両端部、中央の何れかを冷却できればよく、例えば図１０に示すような冷却装置の配置で冷却を行う手段である。
【００９３】
また、熱供給遮断作用を利用する長手温度分布変動抑制手段は、加圧ベルトの少なくとも定着ニップ部を形成する加圧パッド２９に伝わる定着ローラ２１からの熱を直接的又は間接的に遮断する作用が得られるものであればよい。例えば、定着ローラ２１と加圧ベルトの圧接を解除し完全に定着ローラ２１からの熱供給を遮断する手段である。あるいは、定着ニップ部を形成する加圧パッドの非通紙部昇温を抑制するために定着ローラと加圧ベルトとの少なくとも非通紙部との間に、熱容量を小さくするための加圧パッドの材質、形状を配設するようにした手段等である。また、この熱供給遮断作用は前記冷却作用に含む冷却補助機構の役割と同様に、加圧ベルトの着脱と連動して動作することで、コピージョブの有無による加圧ベルト着脱位置に関係なく、冷却効果を維持する役割を果たすことになる。
【００９４】
さらに、加圧パッドの形状における長手圧作用を利用する長手温度分布変動抑制手段は、加圧ベルトの少なくとも非通紙部が定着ローラからの圧力、熱により加圧パッドの加熱温度の変形量を調整する手段である。また、加圧パッドが昇温するその変化量を長手において、よりその変化量を抑制する作用が得られるものであればよい。例えば、非通紙部昇温の対策として、加圧パッドの長手における温度変化量を抑制すべく、加圧パッドの形状において非通紙部側の圧、即ち、定着ニップ部の端部圧を極力低圧でニップを形成するようなクラウンを付与する。これにより、定着ニップ部の圧分布は端分圧と比較して若干の中央高の圧分布を形成し、端部の定着ローラと加圧パッド間の線圧低下による定着ローラからの熱伝導率を低下させ、加熱温度の変化量を低減させる手段等である。
【００９５】
長手温度分布変動抑制手段は、このような冷却作用、熱供給遮断作用、加圧パッドの形状における長手圧作用を複数組み合わせて利用したものであっても構わない。
【００９６】
なお、加圧ベルトの非通紙部とは、通常の定着動作では記録材がまったく通過する予定のない部位を含め、記録材の送り方向における幅サイズの大小によって発生するような、いわゆる記録材の非通過領域も含む。
【００９７】
また、加熱回転体は、主にロール形状のものが使用されるが、ベルト形状のものであってもよい。さらに、加圧回転体は、ロール形状のものであってもよい。その加圧回転体側について補助的に加熱する加熱手段を備えたものであっても構わない。
【００９８】
したがって、本発明においては、画像加熱装置（定着装置）は、加熱回転体と加圧回転体がともにロール形状であるローラニップ方式の装置であってもよい。
【００９９】
上記のような長手温度分布変動抑制手段を設けたことにより、加圧ベルトの少なくとも非通紙部における過昇温（その通紙部の温度上昇に比べて異常に上昇する状態）、及び加圧ベルトの全域での過昇温により生じる長手温度差が抑制されるようになる。
【０１００】
ちなみに、冷却作用又は熱供給遮断作用を利用する長手温度分布変動抑制手段の場合には、加熱体の少なくとも非通紙部における過昇温及び、加圧ベルトの全域での過昇温が防止される。これにより、非通紙部とその近傍の温度が一定になろうとする結果、その長手温度分布変動が抑制される。
【０１０１】
また、加圧パッドの形状における長手圧作用を利用する長手温度分布変動抑制手段の場合には、定着ニップ部内の圧分布を可変させることになる。そのため、中央や端部に圧力が片寄る傾向がある場合、定着ニップ部内の摩擦係数μの変動により速度変動、つまりスリップを起こしてしまい画像ズレを発生させる恐れがある。これを加圧パッドの形状によって圧分布を加圧ベルト幅方向に対し、圧分布をフラットに近づけることで、加圧ベルト幅方向の速度変動は解消される方向になり、画像ズレを防止したり、定着ニップ部の搬送性も安定して行える。
【０１０２】
この結果、定着ニップ部内の圧分布がフラット、もしくは若干の中央高に設定すれば加圧ベルトの非通紙部、通紙部の温度差は顕著に表れる方向ではなくなる傾向にある。
【０１０３】
このような長手温度分布変動抑制手段は、実施例に示したようなベルトニップ方式の画像定着装置に採用した場合に、特に有効である。
【０１０４】
もちろん、その加圧ベルトが、ほかの構成体、例えば前述したように加圧ロールからなるローラニップ方式の画像定着装置に採用した場合でも、有効である。
【０１０５】
ベルトニップ方式の画像定着装置においては、加圧ベルトのうち少なくとも加圧パッドの非通紙部に該当する部分を冷却する作用又は定着ローラから加圧パッド側への熱の伝達を遮断する作用を利用する長手温度分布変動抑制手段を設けるとよい。
【０１０６】
この場合には、加圧ベルトが冷却されることにより加圧パッドの非通紙部もしくは通紙部が間接的に冷却されるか、或いは、加圧パッドの非通紙部もしくは通紙部への加熱が抑制されて、その結果として、非通紙部、通紙部における異常な温度上昇が防止される。
【０１０７】
また、このような長手温度分布変動抑制手段の構成は、加圧パッドを直接的に冷却又は熱供給遮断作用を有する長手温度分布変動抑制手段を配設する設置スペース等がない場合にも有利である。
【０１０８】
また、上記ベルトニップ方式の画像定着装置においては、冷却作用を利用する長手温度分布変動抑制手段を使用する場合、その抑制手段を、加圧ベルトのうち定着ニップ部を形成している加圧パッドを集中的に冷却するように配設するとよい。あるいは、ニップ部に加圧ベルトが搬送する手前で冷却を行うように配設するとよい。この場合には、長手温度分布変動抑制手段による無端状ベルトの冷却が効率よくなされる。
【０１０９】
これらの長手温度分布変動抑制手段を用いた加圧ベルトの温度検知手段の中で、定着装置における温度検知信号を一定範囲外の温度で検出した信号により、加圧ベルト幅方向の昇温を予知し、冷却動作が入るように設定するとよい。
【０１１０】
さらに、その定着ニップ方式の違いに関わらず、冷却作用を利用する長手温度分布変動抑制手段を使用する場合には、ある温度のマージンを見込んで冷却動作が入るように設定するとよい。すなわち、その抑制手段による冷却を、少なくとも記録材が定着ニップ部に搬送される前の加圧ベルト脱時の温度か、加圧ベルト着時の温度を予知し、ある温度のマージンを見込んで冷却動作が入るように設定するとよい。
【０１１１】
この場合には、定着ニップ部を通過する記録材の有無によって発生しやすい加圧ベルトの少なくとも非通紙部の過昇温を端的にかつ効率よく防止することができる。しかも、この場合、記録材が定着ニップ部を通過していない間は、前記した一定範囲外の温度で検出した信号により、加圧ベルト幅方向の昇温を予知し、冷却動作ＯＮ／ＯＦＦの設定が可能である。このことから、長手温度分布変動抑制手段の冷却作用により加圧ベルトを冷却することがないようにすることもできる。そのため、定着装置における定着温度の温度制御（例えばウォーミングアップ時やアイドリング時における温度制御）に悪影響（不要な温度低下など）を与えるおそれがない。
【０１１２】
なお、上記設定の他にも、一定範囲内で加圧ベルトの温度を検知させるために、一定時間の空回転を行い冷却動作が入る制御を設定してもよい。また、通紙中の冷却動作において、加圧ベルトの幅方向の中央、両端部にある温度検知手段により通紙部、非通紙部の温度を検知し、昇温している加圧ベルト位置を予知する。そして、その位置だけを一定範囲内の温度まで、冷却動作を行うようなフィードバック制御して行うように設定してもよい。
【０１１３】
このような本発明の画像加熱装置は、未定着トナー画像を記録材に定着して永久像にする必要のある画像形成装置に適用される。画像形成装置の構成については特に制約はないが、中でも記録材としてコート紙を使用して連続した画像形成を行うことが可能な構成からなる画像形成装置に適用した場合は、前述したような画像劣化が発生しない良好な定着が行われるようになり、特に有益である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】画像形成装置例の概略構成図
【図２】定着装置の概略構成を示す横断面図
【図３】図２の部分的な拡大図
【図４】定着装置の制御系統のブロック図
【図５】定着装置の手前側の側面図（加圧ベルトユニット着状態時）
【図６】定着装置の手前側の側面図（加圧ベルトユニット脱状態時）
【図７】図６の横断面図
【図８】図７の部分的な拡大図
【図９】定着ニップ部の幅方向の圧分布図
【図１０】図２の（１０）−（１０）線視図
【図１１】小サイズ記録材の１００枚連続通紙時における、加圧ベルトの通紙部と非通紙部の温度推移グラフ
【図１２】加圧ベルトユニットの脱状態時と着状態時とにおける、冷却ファンユニットによる冷却の有無による加圧ベルト冷却時間グラフ
【図１３】冷却ファンユニットの他の構成例の横断面図
【図１４】冷却ファンユニットの更に他の構成例の横断面図
【図１５】加圧ベルトを１４０℃程度から１００℃程度まで冷却ファン装置で冷却させる場合の、加圧ベルトと冷却ファン装置の距離と、冷却時間の相関を調べた実験結果グラフ
【図１６】風速による冷却能力の推移グラフ
【符号の説明】
【０１１５】
１２・・定着装置（画像加熱装置）、２１・・定着ローラ（加熱回転体）、２３・・加圧ベルトユニット、２８・・加圧ベルト（加圧回転体）、３１・・冷却ファンユニット（冷却ユニット）、３６・・偏心カム（着脱機構）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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