(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの幅を設定するための設定手段と、シートにトナー像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段により形成されたシート上のトナー像をニップ部にて加熱する加熱部材と、この加熱部材を送風により冷却する冷却手段と、この冷却手段による冷却領域をシートの設定幅に応じて変更すべく移動可能に設けられたシャッタと、を有する画像形成装置において、
シャッタとともに移動可能に設けられ加熱部材の冷却領域とこれよりも幅方向内側の非冷却領域の温度をそれぞれ検知する温度検知手段と、この温度検知手段による検知温度が上限設定温度に達するとシートの設定幅が誤りである旨を報知する報知手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シートの幅を設定するための設定手段と、シートにトナー像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段により形成されたシート上のトナー像をニップ部にて加熱する加熱部材と、この加熱部材を送風により冷却する冷却手段と、この冷却手段による冷却領域をシートの設定幅に応じて変更すべく移動可能に設けられたシャッタと、を有する画像形成装置において、
シャッタとともに移動可能に設けられ加熱部材の冷却領域とこれよりも幅方向内側の非冷却領域の温度をそれぞれ検知する温度検知手段と、前記温度検知手段により冷却領域の温度が下限設定温度に降下したことが検知されたとき、前記加熱部材の冷却領域を狭める方向に前記シャッタを移動させ、前記温度検知手段により非冷却領域の温度が上限設定温度に上昇したことが検知されたとき、前記加熱部材の冷却領域を広げる方向に前記シャッタを移動させることで加熱部材の冷却領域を補正する補正手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
冷却領域を補正するための前記シャッタの移動を段階的に繰り返し実行可能な構成とした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】
前記温度検知手段により非冷却領域の温度が上限設定温度に上昇したことが検知されたとき、もしくは、前記温度検知手段により冷却領域の温度が下限設定温度に降下したことが検知されたとき、シートの設定幅が誤りである旨を報知するための報知手段を有することを特徴とする請求項２または請求項３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、電子写真プロセス等によりシート（記録材）に転写方式又は直接方式にて未定着のトナー像を形成し、そのトナー像を加熱定着装置により固着像として定着して画像形成物を出力する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、上記のような画像形成装置（複写機・プリンタ・ファクシミリなど）については、省エネルギー化への活動が活発になっており、立ち上がり時間の短縮が検討されている。
【０００３】
その一つとして、定着装置の加熱部材として、ベルト状のエンドレスベルト（以下定着ベルトと称す）を用い、ヒータにより熱せられた該ベルトを介してシート上のトナーを加熱する、ベルト定着方式が提案されている。
【０００４】
ベルト定着装置は、例えば特許文献１及び２に提案されている。ベルト定着装置は、加熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に定着ベルトを挟ませて定着領域（定着ニップ部）を形成させる。そして、定着領域の定着ベルトと加圧ローラとの間に未定着のトナー像を担持したシートを導入して定着ベルトと一緒に挟持搬送させる。これにより、定着ベルトを介してセラミックヒータの熱を与えながら定着ニップ部の加圧力で未定着のトナー像をシート面に固着画像として定着させるものである。
【０００５】
加熱部材である定着ベルトを直接加熱するため、加熱部材は短時間で所定の温度に達する。これにより、電源投入後の待ち時間を大幅に短縮することができる。また、必要部分のみを加熱するので、電力消費も大幅に低減できる。更に、画像形成実行時のみ加熱体に通電して所定の定着温度に発熱させればよく、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい等の利点がある。
【０００６】
ここで、シートに関して、幅とは、シートの搬送方向に直交する方向の寸法である。また、大サイズシートとは、装置に通紙可能な最大幅を有するシートである。また、小サイズシートとは、大サイズシートよりも幅の小さいシートである。
【０００７】
ところで、上記のようなベルト定着方式の定着装置においては、小サイズシートを連続通紙時した場合、加熱部材である定着ベルトの熱容量が著しく小さいため、定着ベルトの非通紙領域の温度上昇（非通紙領域の過昇温）が特に顕著である。そして、非通紙領域の熱が通紙領域に回り込んで通紙領域の幅方向端部の温度が上昇すると、シートの幅方向端部でホットオフセットが生じ画質が著しく低下する。
【０００８】
このような非通紙領域の温度上昇を防止する構成として、特許文献３の画像形成装置がある。この画像形成装置では、図１１にように、非通紙領域の温度検知を行う温度センサＴＳＳを移動可能とし、トナー像定着を行うシートサイズ（幅サイズ：以下、同じ）に応じて、加熱部材の非通紙領域の最も適切とする検知位置まで温度センサＴＳＳを移動する。そして、その移動した温度センサＴＳＳの検知温度に基いて加熱部材の非通紙領域の冷却を行っている。
【特許文献１】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献３】特開２００２−２８７５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献３に記載の構成では、ユーザ（使用者）がシートサイズを誤って設定した場合に、非通紙領域の過昇温を検知することができなく、ホットオフセットが発生し画質が著しく低下する問題が発生する。
【００１０】
図１２は、ユーザが設定したシートサイズと、実際に通紙するシートサイズと、加熱部材の温度分布と、の関係を示す図である。
【００１１】
例えば、ユーザがＡ４縦サイズ紙（通紙幅２１０ｍｍ）を通紙する際に、誤ってＢ４サイズ紙（２５７ｍｍ）を設定した（ａ）の場合を考える。この場合は、Ｂ４サイズより外側は冷却されるものの、Ａ４縦サイズからＢ４サイズまでの間は通紙されず、且つ、冷却もされないため過昇温し、シートの幅方向端部でホットオフセットが発生してしまう。
【００１２】
また、ユーザがＢ４サイズ紙を通紙する際に、誤ってＡ４縦サイズ紙を設定した（ｂ）の場合を考える。この場合は、温度センサＴＳＳの検知位置が通紙域となるため、Ｂ４幅の外側は通紙されず、且つ、冷却もされないため過昇温し、シートの幅方向端部でホットオフセットが発生してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、小サイズシートの連続通紙中に発生する非通紙領域の過昇温を防止しつつ、ユーザがシートの設定幅を誤って設定した場合でも、定着性を確保しつつホットオフセットを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、シートの幅を設定するための設定手段と、シートにトナー像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段により形成されたシート上のトナー像をニップ部にて加熱する加熱部材と、この加熱部材を送風により冷却する冷却手段と、この冷却手段による冷却領域をシートの設定幅に応じて変更すべく移動可能に設けられたシャッタと、を有する画像形成装置において、
シャッタとともに移動可能に設けられ加熱部材の冷却領域とこれよりも幅方向内側の非冷却領域の温度をそれぞれ検知する温度検知手段と、この温度検知手段による検知温度が上限設定温度に達するとシートの設定幅が誤りである旨を報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記の構成により、小サイズシートの連続通紙中に発生する非通紙領域の過昇温を防止しつつ、ユーザがシートの設定幅を誤って設定した場合でも、定着性を確保しつつホットオフセットを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施例］
（１）画像形成部
図２は本発明に従う画像形成装置の一例の構成略図である。この画像形成装置は、通紙されるシート（記録材）に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、トナー像をシートに固着画像として加熱定着する定着装置を有する。より具体的には、この画像形成装置は、電子写真プロセスを利用した、中間転写ドラムタイプのカラーレーザプリンタであり、ホスト装置３００からコントローラ（制御手段：ＣＰＵ）２００へ入力する電気的な画像情報に対応した画像をシートに形成して出力する。ホスト装置３００はパーソナルコンピュータ・画像読み取り装置（イメージスキャナ）等である。コントローラ２００は、画像形成装置の動作を統括的に制御する制御回路部であり、プリントスタート信号に基づいて、画像形成動作のシーケンス制御を開始する。
【００１７】
１０１は有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできた感光ドラム（像担持体）であり、矢示の反時計方向に所定のプロセス速度（周速度）で回転駆動される。感光ドラム１０１はその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。その帯電処理面にレーザ光学箱（レーザスキャナー）１１０から出力されるレーザ光１０３により、画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱１１０はコントローラ２００の画像処理部から入力する画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調（オン／オフ）したレーザ光１０３を出力して感光ドラム１０１の面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム１０１の面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。１０９はレーザ光学箱１１０からの出力レーザ光１０３を感光ドラム１０１の露光位置に偏向させるミラーである。
【００１８】
フルカラー画像形成の場合は、第１の色分解成分画像、例えばイエロー（Ｙ）成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜像が４色カラー現像装置１０４のうちのＹ色現像器１０４Ｙの作動でＹ色トナー像として現像される。そのＹ色トナー像は感光ドラム１０１と中間転写ドラム１０５との接触部（或いは近接部）である１次転写部Ｔ１において中間転写ドラム１０５の面に一次転写される。中間転写ドラム１０５の面に対するトナー像転写後の感光ドラム面はクリーナ１０７により転写残トナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。
【００１９】
上記のような帯電・走査露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、フルカラー画像の第２、第３、第４の各色分解成分画像について順次に実行される。第２の色分解成分画像は、例えはマゼンタ（Ｍ）成分画像であり、Ｍ色現像器１０４Ｍが作動する。第３の色分解成分画像は、例えはシアン（Ｃ）成分画像であり、Ｃ色現像器１０４Ｃが作動する。第４の色分解成分画像は、例えは黒（ＢＫ）成分画像であり、ＢＫ色現像器１０４ＢＫが作動する。これにより、中間転写ドラム１０５の面にＹ色トナー像・Ｍ色トナー像・Ｃ色トナー像・ＢＫ色トナー像の４色のトナー像が順次に重ねて一次転写される。これにより、中間転写ドラム１０５の面には未定着のカラートナー像が合成形成される。
【００２０】
中間転写ドラム１０５は、金属ドラム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を設けたもので、感光ドラム１０１に接触して或いは近接して感光ドラム１０１とほぼ同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動される。そして、中間転写ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電位を与えて感光ドラム１０１との電位差で感光ドラム１０１側のトナー像を中間転写ドラム１０５側に静電的に転写させる。
【００２１】
中間転写ドラム１０５の面に合成形成されたカラートナー像は、中間転写ドラム１０５と転写ローラ１０６との接触ニップ部である二次転写部Ｔ２において、シートＰの面に二次転写されていく。シートＰは、給紙部（不図示）から給紙され、搬送ローラ対、トップセンサ（レジストセンサ）等を含むシートパス（不図示）を通って所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に送り込まれる。
【００２２】
転写ローラ１０６はシートＰの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写ドラム１０５倒からシートＰ側へ、未定着のカラートナー像を順次に一括して二次転写する。
【００２３】
本実施例の画像形成装置において、上記の作像機構が、シートにトナー像を形成する画像形成手段である。
【００２４】
二次転写部Ｔ２を通過したシートＰは中間転写ドラム１０５の面から分離されて定着装置（像加熱装置）１００へ導入され、トナー像の加熱定着処理を受けて、画像形成物として機外の排紙トレー（不図示）に排出される。
【００２５】
シートＰに対するカラートナー像の二次転写後の中間転写ドラム１０５はクリーナ１０８により転写残トナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム１０５からシートＰに対するカラートナー像の二次転写実行過程において中間転写ドラム１０５に接触状態に保持される。また、転写ローラ１０６も常時は中間転写ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写ドラム１０５からシートＰに対するカラートナー像の二次転写実行過捏において中間転写ドラム１０５にシートＰを介して接触状態に保持される。
【００２６】
本例の画像形成装置は、白黒画像などモノカラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画像プリントモードも実行できる。両面画像プリントモードの場合は、定着装置１００を出た１面目画像プリント済みのシートＰは再循環搬送機構（不図示）を介して表裏反転されて再び二次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー像の転写を受ける。そして、そのシートが、再度、定着装置１００に導入されて２面に対するトナー像の定着処理を受けることで両面画像形成物が出力される。
【００２７】
本実施例の画像形成装置においては、シートＰの通紙搬送基準は、シート幅中心の中央基準である。
【００２８】
２０１は画像形成装置の操作盤である。この操作盤２０１には各種の情報入力手段（各種の操作キー類）及び表示手段としての表示器（例えば液晶表示器）２０２が配設されている。各種の情報入力手段から入力した情報がコントローラ２００で処理される。表示器２０２には、画像形成装置の動作状況などの各種情報が表示される。
【００２９】
本実施例の画像形成装置は、操作盤２０１に、シート情報入力手段としての操作部２０３を設けており、この操作部２０３により、ユーザが、通紙するシートＰの坪量やサイズなどのシートに関する情報をコントローラ２００に対して入力することができる。即ち、操作部２０３は、シートＰの幅を設定するための設定手段（以下、シート幅設定手段と記す）を有する。コントローラ２００は、入力されたシートの坪量やサイズに応じて、画像形成速度や二次転写の条件、定着条件の適正化を行う。
【００３０】
シート幅設定手段を有するシート情報入力手段は、上記の構成に限られるものではなく、ネットワークを介して画像形成装置と接続されるパーソナルコンピュータ３００に表示する手段でも構わない。
【００３１】
（２）定着装置１００
図３は本実施例における定着装置１００を説明する図である。図３の（ａ）は定着装置１００の横断面模型図である。この定着装置１００は、ベルト状の加熱部材として円筒状ベルトを用いた、ベルト加熱方式、加圧部材駆動方式（テンションレスタイプ）のオンデマンド定着装置である。
【００３２】
１０は第１の定着部材（熱定着手段）としてのベルトアセンブリ、３０は第２の定着部材（加圧部材）としての弾性加圧ローラであり、両者の圧接により定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００３３】
ベルトアセンブリ１０は、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するベルトガイド部材（ステイ：ベルト状定着部材の内面バックアップ部材）１６を有する。また、このベルトガイド部材１６の下面に、該部材１６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た、加熱手段（加熱体）としてのセラミックヒータ１２を有する。また、該ヒータ１２を取り付けたベルトガイド部材１６にルーズに外嵌したエンドレスベルト状（円筒状）の耐熱性の定着ベルト１１を有する。この定着ベルト１１が、前記の画像形成手段によりシート上に形成されたトナー像をニップ部にて加熱する加熱部材である。また、ベルトガイド部材１６内に挿入した加圧用剛性ステイ２２を有する。また、大サイズシートの通紙領域、且つ、小サイズシートの非通紙領域に相当する位置に、定着ベルト１１の非通紙領域の温度を検知する非通紙領域温度センサ５を配設している。ここで、本実施例の装置において、大サイズシートはＡ４横（２９７ｍｍ幅）である。小サイズシートは、Ａ４横よりも幅の小さい、Ｂ４縦（２５７ｍｍ幅）、Ａ４縦（２１０ｍｍ幅）等のシートである。
【００３４】
具体的には、上記センサ５を、通紙領域中央から幅方向に１４５ｍｍの位置に設けている。本実施例では、センサ５としてサーミスタを用い、このセンサ５を定着ベルト１１の外面に対して弾性支持部材５ａの弾性により弾性的に接触させている。このように小サイズシートの非通紙領域に温度センサ５を固定して設ける構成のため、小サイズシートを連続通紙する際の非通紙領域の温度上昇を確実に検知することができる。
【００３５】
加圧ローラ３０は、芯金３０ａに、シリコーンゴム等の弾性層３０ｂを設けて硬度を下げたもので、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３０ｃを設けてもよい。加圧ローラ３０は、芯金３０ａの両端部を装置シャーシー（不図示）の手前側と奥側の側板間に軸受部材を介して回転自由に軸受保持させて配設してある。
【００３６】
ベルトアセンブリ１０は、加圧ローラ３０の上側に、セラミックヒータ１２側を下向きにして加圧ローラ３０に並行に配置し、加圧用剛性ステイ２２を付勢バネ（不図示）にて加圧ローラ３０の軸線方向に押圧附勢する。これにより、セラミックヒータ１２の下向き面を定着ベルト１１を介して加圧ローラ３０の弾性層に該弾性層の弾性に抗して圧接させ、加熱定着に必要な、シート搬送方向において所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成させている。
【００３７】
加圧ローラ３０は駆動手段Ｍにより矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の回転駆動による加圧ローラ３０と定着ベルト１１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１１に回転力が作用する。そのために、定着ベルト１１がその内面が定着ニップ部Ｎにおいてセラミックヒータ１２の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってベルトガイド部材１６の外回りを回転状態になる。
【００３８】
定着ニップ部Ｎにおけるセラミックヒータ１２の下面と定着ベルト１１の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるのがよい。そのために、定着ニップ部Ｎのセラミックヒータ１２の下面に潤滑部材４０（図３の（ｃ））を配設し、定着ベルト１１の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる。
【００３９】
そして、プリントスタート信号に基づくコントローラ２００のシーケンス制御により、加圧ローラ３０の回転が開始され、セラミックヒータ１２のヒートアップが開始される。セラミックヒータ１２のヒートアップは、電源部２１０からセラミックヒータ１２の通電発熱層１２ｂ（図３の（ｃ））に給電されることで通電発熱層１２ｂが発熱してセラミックヒータ１２が迅速に昇温する。そして、コントローラ２００は、ヒータ１２に接触させて設けたサーミスタ等の温度センサ４で検知されて入力するヒータ温度（温度に関する電気的情報）が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持されるように、通電発熱層１２ｂに対する通電を制御する。すなわち、セラミックヒータ１２は所定の定着温度に加熱・温調される。
【００４０】
加圧ローラ３０の回転による定着ベルト１１の回転周速度が定常化し、セラミックヒータ１２の温度が所定に立ち上がった状態において、定着装置１００にシートＰが導入される。即ち、定着ニップ部Ｎの定着ベルト１１と加圧ローラ３０との間に被加熱材としての、トナー像ｔを担持させたシートＰがトナー像担持面側を定着ベルト１１側にして導入される。シートＰは、定着ニップ部Ｎにおいて、定着ベルト１１を介してセラミックヒータ１２の下面に密着して定着ニップ部Ｎを定着ベルト１１と一緒に移動通過していく。その移動通過過程においてセ、ラミックヒータ１２の熱が定着ベルト１１を介してシートＰに付与されてトナー像ｔがシートＰ面に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過したシートＰは定着ベルト１１の面から分離されて搬送される。
【００４１】
即ち、定着ベルト１１が、加熱体１２を内包する無端状ベルトの加熱部材である。そして、互いに圧接して回転する一対の、加熱部材としての定着ベルト１１と加圧部材としての加圧ローラ３０の圧接ニップ（圧接領域）である定着ニップ部（定着領域）Ｎで、シートＰが挟持搬送されてシート上に未定着トナー像ｔが加熱定着される。
【００４２】
次に、定着ベルト１１について詳しく説明する。本実施例における定着ベルト１１は、図３の（ｂ）の層構成模式図のように、基層１１ａ、弾性層１１ｂ、離型層１１ｃから成る。
【００４３】
基層１１ａは、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、ベルト膜厚は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上にする。材料としては、耐熱性のポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等を使用できる。本例では、直径２５ｍｍの円筒状ポリイミドベルトを用いた。
【００４４】
弾性層１１ｂは、ゴム硬度１０度（ＪＩＳ−Ａ）、熱伝導率４．１８６０５×１０−１Ｗ／ｍ・℃（１×１０−３［ｃａｌ／ｃｍ．ｓｅｃ．ｄｅｇ］）、厚さ２００μｍのシリコーンゴムを用いた。
【００４５】
離型層１１ｃは、厚さ２０μｍのＰＦＡコート層を用いた。ＰＦＡチューブを用いても良い。ＰＦＡコートは、厚さが薄く出来、材質的にもＰＦＡチューブに比較してトナーをつつみ込む効果がより大きい点が優れている。一方、機械的及び電気的強度はＰＦＡチューブがＰＦＡコートよりも優っているので、場合により使い分けることが出来る。
【００４６】
次に、加熱体１２について詳しく説明する。本実施例における加熱体としてのセラミックヒータ１２は、ヒータ基板として窒化アルミニウム等を用いた、裏面加熱タイプのものであり、定着ベルト１１・シートＰの移動方向に直交する方向を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体である。図３の（ｃ）はその横断面模式図であり、このセラミックヒータ１２は、窒化アルミニウム等でできたヒータ基板１２ａを有する。また、このヒータ基板１２ａの裏面側（定着ベルト対向面側とは反対面側）にその長手に沿って設けた、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀／パラジウム）等の電気抵抗材料を約１０μｍ、幅１〜５ｍｍにスクリーン印刷等により塗工して設けた通電発熱層１２ｂを有する。また、更にその上に設けたガラスやフッ素樹脂等の保護層１２ｃを有する。即ち、セラミックヒータ１２は、上記のヒータ基板１２ａ、通電発熱層１２ｂ、保護層１２ｃを基本構成とするものである。
【００４７】
本実施例においては、ヒータ基板１２ａの表面側（定着ベルト対向面側）に摺動部材４０を設けている。このセラミックヒータ１２の通電発熱層１２ｂの両端間に通電されることで通電発熱層１２ｂは発熱してヒータ１２が急速に昇温する。そのヒータ温度がヒータ保護層１２ｃの外面に接触させて配設したヒータ温調用の温度センサ４に検知されて、その検知温度に関する電気的な情報がコントローラ２００に入力する。コントローラ２００は、入力する検知温度情報に基づいて、ヒータ温度が所定の温度に維持されるように、電源部２１０から通電発熱層１２ｂに対する通電を制御して、ヒータ１２を温調する。上記のセラミックヒータ１２は、摺動部材４０を設けたヒータ基板表面側を下向きに露呈させてベルトガイド１６の下面の略中央部にガイド長手に沿って形成具備させた溝部に嵌入して固定支持させてある。定着ニップ部Ｎではこのセラミックヒータ１２の摺動部材４０の面と定着ベルト１１の内面が相互接触摺動する。
【００４８】
また、温度制御方式として比例制御方式を用いており、ヒータ温度の設定値（本実施例では２２０℃）と、温度センサ４で測定された温度の偏差に比例した電力をヒータ１２に印加する方式である。
【００４９】
（３）非通紙領域の冷却構成
定着装置１００は、定着ベルト１１のシートが通紙されない非通紙領域を冷却風により冷却する冷却装置（加熱部材を送風により冷却する冷却手段）を有する。また、この冷却装置による冷却領域をシートの設定幅に応じて変更すべく移動可能に設けられたシャッタを有する。即ち、定着装置１００には、上記の冷却装置と、操作部２０３のシート幅設定手段で設定されたシートの設定幅に応じて、冷却領域を可変とするシャッタとを備える冷却幅調節装置を配設してある。
【００５０】
先ず、冷却装置の構成について、図９及び図１０を用いて詳しく説明する。図９は、定着ベルト１１と、冷却装置の送風ファン４８及び冷却用ダクト４１の状態を説明する図である。定着ベルト１１の上部には定着ベルト１１の非通紙領域を冷却するための送風ファン４８が設けられており、送風ファン４８には冷却用ダクト４１が接続されている。即ち、冷却装置は、定着ベルト１１に対向して送風口を形成する冷却用ダクト４１と、この冷却用ダクト４１に冷却風を送風する送風ファン４８を有する。送風ファン４８は、シロッコファン等の遠心ファンを使用することが可能である。
【００５１】
図１０は、冷却幅調節装置を説明する図である。冷却用ダクト４１の定着ベルトに対する送風口の近傍には、パルスモータ（不図示）と駆動ギア（不図示）により自在に開閉可能なシャッタ４３が配設される。シャッタ４３は、シート幅設定手段で設定されたシートの設定幅に応じて、冷却領域を可変とする部材である。
【００５２】
シャッタ４３の上部には、シャッタ４３の位置検知用段差４４を検出するセンサ４５が設けられている。これにより、位置検知用段差４４がセンサ４５を通過した後の前記パルスモータに印加する電気パルス数によりシャッタ４３の位置を精度良く自在に定めることができる。ここで、位置検知用段差４４がセンサ４５を遮る場合が送風経路が閉の状態であり、通常、シャッタ４３は閉状態にある。
【００５３】
次に、非通紙領域の冷却動作について、図４、図７、図８を用いて詳しく説明する。
【００５４】
図４は、コントローラ２００が実行する、小サイズシート通紙時の定着ベルト１１の非通紙領域を冷却する動作手順を示すフローチャートである。図８の（ａ）は、このときの定着ベルト１１の温度推移を示す図である。図４中に於いて、非通紙領域温度センサ、過昇温検知センサ、温度低下検知センサの検知温度を夫々Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３と表記する。図７は、図８の（ａ）の所定タイミングに於ける定着ベルト１１の温度分布を示す図である。
【００５５】
ここで、非通紙領域温度センサは、前記したように、加熱部材である定着ベルト１１の非通紙領域の温度を検知する非通紙領域温度検知手段５である。過昇温検知センサは、後述するように、シャッタ４３に具備されていて、定着ベルト１１の冷却領域の長手方向内側端部より内側の定着ベルト１１の温度を検知する過昇温検知手段４６である。また、温度低下検知センサは、後述するように、シャッタ４３に具備されていて、定着ベルト冷却領域の長手方向内側端部より外側の定着ベルト１１の温度を検知する温度低下検知手段４７である。即ち、非通紙領域温度検知手段５が、シャッタ４３とともに移動可能に設けられ、加熱部材である定着ベルト１１の温度を検知する温度検知手段である。また、過昇温検知手段４６が、シャッタ４３とともに移動可能に設けられ、定着ベルト１１の前記冷却領域とよりも幅方向内側の非冷却領域の温度を検知する温度検知手段である。
【００５６】
更に、図８の（ａ）の測定点Ａ、Ｂ及びＣは、図８の（ｂ）に示す通りで、点Ａが通紙領域中央近傍、点Ｂが通紙領域端部、点Ｃが非通紙領域温度センサ５の取り付け位置である。
【００５７】
本実施例の定着装置１００及びトナーでは、定着ベルト１１の温度が１６０℃以上で定着性能を確保することができ、更に、定着ベルト１１の温度が１９０℃以下でホットオフセットを防止することができる。つまり、通紙領域全域に於いて、定着ベルト１１の温度を１６０℃から１９０℃の範囲、望ましくは１７０℃から１８０℃の範囲に維持する必要がある。
【００５８】
図４、図８を参照して、画像形成装置の画像形成スタート（１）とほぼ同時にセラミックヒータ１２の通電発熱層１２ｂへの通電が始まり、通電発熱層１２ｂが発熱して、定着ベルト１１及び加圧ローラ３０が加熱される。この時、ユーザが、シート幅設定手段で設定したシートサイズが小サイズの場合（２）、設定されたシートサイズ（設定幅）に対応する位置に、冷却幅調節装置のシャッタ４３が移動制御される（３）。
【００５９】
セラミックヒータ１２への通電開始（ｔ０）から約１０秒後（ｔ１）に未定着トナー像を担持したＡ４縦紙の通紙が開始される（４、ｔ１）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図７の（ｉ）の通りで、定着ベルト１１の温度は全域において１７５℃程度である。
【００６０】
連続通紙中においては、定着ベルト１１の非通紙領域の温度は上昇し、非通紙領域の熱の回りこみにより通紙領域の端部の温度は１８０℃程度まで上昇する。そして、非通紙領域温度センサ５の検知温度Ｔｃ１が所定の基準値以上の温度、本実施例では２１０℃以上の温度になると（７、ｔ２）、送風ファン４８をオンして送風冷却を行う（８）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図７の（ii）の通りである。そして、この送風冷却により、非通紙領域温度センサ５の検知温度Ｔｃ１が上記の所定の基準値よりも低い温度、即ち本実施例では２１０℃未満まで下がると（７）、送風ファン４８をオフする（９）。
【００６１】
以後、連続通紙の最終のシートの通紙が終了するまで、この送風ファン４８のオフ／オンを繰り返えす。
【００６２】
即ち、コントローラ２００は、定着ベルト１１の非通紙領域の温度を検知する非通紙領域温度センサ５の検知温度によって、前記冷却装置のオン／オフ制御を行う。これにより、５℃程度の温度リップルが生じるものの、通紙領域の端部の定着ベルト１１の温度を１７５℃から１８５℃の範囲に維持することができる。つまり、上記の通紙中に於いて、通紙領域の定着ベルト１１の温度が常に１７０℃から１８５℃に維持されるので、定着性能を確保しつつ、ホットオフセットが生じることは無い。
【００６３】
以下に、本実施例の特徴的な部分であるユーザが、シートサイズを誤設定したことを検知するための構成及び動作に関して説明する。即ち、小サイズシートの連続画像形成時に送風冷却により非通紙部を冷却する定着装置において、ユーザがシートサイズを誤設定した場合でも、ホットオフセット、定着装置破損、定着不良を防止する構成及び動作である。
【００６４】
図１の（ａ）はシャッタ４３の定着ベルト対向面側の図、（ｂ）はシャッタ４３の側面図である。
【００６５】
シャッタ４３の定着ベルト対向面側には、冷却幅を規定するエッジ４３（ａ）より内側の定着ベルト１１の温度を検知する過昇温検知センサ（定着ベルト冷却領域の長手方向内側端部より内側の定着ベルト温度を検知する過昇温検知手段）４６が設けられている。また、シャッタ４３の定着ベルト対向面側には、エッジ４３（ａ）より外側の定着ベルト１１の温度を検知する温度低下検知センサ（定着ベルト冷却領域の長手方向内側端部より外側の定着ベルト温度を検知する温度低下検知手段）４７が設けられている。この両センサ４６・４７はシャッタ４３と共に移動可能である。
【００６６】
上記のシャッタ構成により、２個の温度検知センサ４６・４７で、定着ベルト１１の、あらゆるシートサイズにおける非通紙領域（冷却領域）と通紙領域（非冷却領域）の温度検知が可能である。
【００６７】
過昇温検知センサ４６及び温度低下検知センサ４７の具体的な取り付け位置は、ユーザがシートサイズを誤設定したことが検知可能な位置であれば良い。本実施例では、過昇温検知センサ４６をエッジ４３（ａ）から５ｍｍ内側、温度低下検知センサ４７をエッジ４３（ａ）から５ｍｍ外側に取り付けている。更に、本実施例では、過昇温検知センサ４６及び温度低下検知センサ４７として、定着ベルト１１の温度を非接触で検知できる赤外センサを用いている。
【００６８】
図４及び図５を用いて、先ず、ユーザが通紙するシートサイズよりも大きなシートサイズを誤設定した場合の画像形成装置の動作に関して、一例として、通紙サイズがＡ４縦サイズの場合に、Ｂ４サイズに誤設定した場合で説明する。
【００６９】
図４は上述の通り、小サイズシートの非通紙領域を冷却する際のフローチャートである。図５の（ａ）は、定着ベルト１１の温度推移を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の所定タイミングに於ける定着ベルト１１の温度分布を示す図である。尚、図５の（ａ）の測定点Ａ、Ｂ及びＣは、図１３の（ａ）に示す通りである。即ち、点ＡがＢ４サイズの非通紙領域である非通紙領域温度センサ５の取り付け位置、点ＢがＡ４縦サイズの通紙領域端部、点ＣがＡ４縦サイズの非通紙領域、且つ、Ｂ４サイズの非冷却領域である過昇温検知センサ４６の取り付け位置である。
【００７０】
図４、図５を参照して、画像形成装置の画像形成スタート（１）とほぼ同時にセラミックヒータ１２の通電発熱層１２ｂへの通電が始まる。この時、ユーザが、シート幅設定手段で設定したシートサイズ（設定幅）が小サイズの場合（２）、設定されたサイズであるＢ４サイズに対応する位置に、冷却幅調節装置のシャッタ４３が移動制御される（３）。
【００７１】
セラミックヒータ１２への通電開始（ｔ０）から約１０秒後（ｔ１）に未定着トナー像を担持したＡ４縦紙の通紙が開始される（４、ｔ１）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図５の（ｂ）の（ｉ）の通りであり、定着ベルト１１の温度は全域において１７５℃程度であり、連続通紙によりＡ４縦サイズの非通紙領域の温度は上昇する。
【００７２】
この場合、過昇温検知センサ４６でＡ４縦サイズからＢ４サイズ間の温度上昇を検知することができる。過昇温検知センサ４６の検知温度Ｔｓ２が、所定の過昇温基準値以上、本実施例では１８５℃以上となると（５、ｔ２）、コントローラ２００は、ユーザがシートサイズを誤設定したと判断し、画像形成動作を停止する（１０）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図５の（ｂ）の（ii）の通りである。
【００７３】
更に、コントローラ２００は、画像形成装置の操作盤２０１の表示器２０２（図２）に『用紙設定サイズを確認してください』の警告を表示し、適正なサイズへの設定変更を促した後（１１）、画像形成動作を終了する（１２）。即ち、表示器２０２が、設定幅が誤りである旨を報知する報知手段である。
【００７４】
つまり、本実施例の画像形成装置は、ユーザが通紙サイズを大きく誤設定した場合において、通紙端部の温度が１９０℃を超える前に誤設定を検知することができるので、ホットオフセットが発生して画像品位が損なわれることが無い。
【００７５】
次に、図４及び図６を用いて、ユーザが通紙サイズよりも小さなシートサイズを誤設定した場合の画像形成装置の動作に関して、一例として、通紙サイズがＢ４サイズの場合に、Ａ４縦サイズに誤設定した場合で説明する。
【００７６】
図４は上述の通り、小サイズシートの非通紙領域を冷却する際のフローチャートである。図６の（ａ）は定着ベルト１１の温度推移を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の所定タイミングに於ける定着ベルト１１の温度分布を示す図である。尚、図６の（ａ）の測定点Ａ、Ｂ及びＣは図１３の（ｂ）に示す通りである。即ち、点ＡがＢ４サイズの非通紙領域である非通紙領域温度センサ５の取り付け位置、点ＢがＢ４サイズの通紙領域端部、点ＣがＢ４サイズの通紙領域、且つ、Ａ４縦サイズの冷却領域である温度低下検知センサ４７の取り付け位置である。
【００７７】
図４、図６を参照して、画像形成装置の画像形成スタート（１）とほぼ同時にセラミックヒータ１２の通電発熱層１２ｂへの通電が始まる。この時、ユーザが、シート幅設定手段で設定したシートサイズ（設定幅）が小サイズの場合（２）、設定されたサイズであるＡ４縦サイズに対応する位置に、冷却幅調節装置のシャッタ４３が移動制御される（３）。
【００７８】
セラミックヒータ１２への通電開始（ｔ０）から約１０秒後（ｔ１）に未定着トナー像を担持したＡ４縦紙の通紙が開始される（４、ｔ１）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図６の（ｂ）の（ｉ）の通りで、定着ベルト１１の温度は全域において１７５℃程度である。
【００７９】
連続通紙中は、Ｂ４サイズの非通紙領域の温度は上昇する。非通紙領域温度センサ５の検知温度Ｔｓ１が所定の基準値以上の温度、本実施例では２１０℃以上になると（７、ｔ２）、送風ファン４８をオンして送風冷却を行う（８）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図６の（ｂ）の（ii）の通りである。非通紙領域温度センサ５の検知温度が２１０℃未満まで下がると（７）、送風ファン４８をオフする（９）。
【００８０】
更に、連続通紙されると、Ａ４縦サイズの非通紙領域、且つ、Ｂ４サイズの通紙領域はシートによる除熱と送風冷却により、温度低下が発生する。この温度低下は、温度低下検知センサ４７で検知することができる。この温度低下検知センサ４７の検知温度Ｔｃ３が、所定の低温基準値以下の温度、本実施例では１６５℃以下となると（６、ｔ３）、コントローラ２００は、ユーザがシートサイズを誤設定したと判断し、画像形成動作を停止する（１０）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図６の（ｂ）の（iii）の通りである。
【００８１】
更に、コントローラ２００は、画像形成装置の操作盤２０１の表示器２０２（報知手段）に『用紙設定サイズを確認してください』の警告を表示し、適正なサイズへの設定変更を促した後（１１）、画像形成動作を終了する（１２）。
【００８２】
つまり、本実施例の画像形成装置は、ユーザが通紙サイズを小さく誤設定した場合において、通紙端部の温度が１６０℃を下回る前に誤設定を検知することができるので、定着性能を確保することができる。
【００８３】
上記のように、冷却領域の内側及び外側の定着ベルト温度を測定する過昇温検知センサ４６及び温度低下検知センサ４７をシャッタ４３に取り付ける構成により、シャッタ開口幅（ユーザ設定シートサイズ）と通紙しているシートサイズのミスマッチを検出する。具体的には、上記のように、１）設定サイズが大きく設定された場合は、内側の過昇温検知センサ４６で過昇温を検知する（図１７の（ａ））、２）設定サイズが小さく設定された場合は、外側の温度低下検知センサ４７で温度低下を検知する（図１７の（ｂ））。上記誤設定を検知した場合には、画像形成動作を停止する。そして、誤設定である旨を表示手段（報知手段）に表示する。
【００８４】
即ち、小サイズシートを連続通紙する際に、非通紙領域の定着ベルト温度が通紙領域よりも大幅に高くなることを防止するため、ユーザが設定したシートサイズに応じてシャッタで冷却領域を定める。そして、小サイズシートの非通紙領域に固定配置した非通紙領域温度検知手段５の検知により冷却装置のオフ／オン制御を行う。これにより、非通紙領域の定着ベルト１１の温度上昇を防止する画像形成装置が構成される。そして、冷却領域内側端部の内側及び外側の夫々に定着ベルト１１の温度を検知する、過昇温温度検知手段４６と温度低下検知手段４７を設けることで、ユーザがシートサイズを誤設定した場合に発生する過昇温及び温度低下を検知することが可能となる。
【００８５】
ユーザがシートサイズを誤設定したことを検知すると、即ち、過昇温検知手段４６が所定の過昇温基準値以上の温度、若しくは、温度低下検知手段４７が所定の低温値以下の温度を検知すると、画像形成動作を停止する。これにより、定着性能を確保しつつホットオフセットを防止することが可能となる。
【００８６】
上記の過昇温検知手段４６と温度低下検知手段４７シャッタ４３に備えることにより、２個の温度検知手段のみでユーザが設定可能な全てのシートサイズに対する誤設定を検知することが可能となる。
【００８７】
更に、操作盤２０１の表示器２０２に具備させた報知手段で、ユーザがシ−ト幅設定手段で設定したシートの設定幅が誤りである旨を報知することで、速やかにユーザにシートサイズの誤設定を認識させることが可能となる。
【００８８】
つまり、第１の実施例に係る画像形成装置は、定着装置が低熱容量の加熱部材を用いる定着ベルト方式の定着装置であっても、次のような効果がある。即ち、小サイズシートの連続通紙中に発生する非通紙領域の過昇温を防止する冷却装置を有しつつ、ユーザが誤って通紙サイズを設定した場合に於いても定着性を確保しつつホットオフセットを防止することが可能となる。
【００８９】
［第２の実施例］
本実施例の画像形成装置は、ユーザがシートサイズを誤設定したことを検知した場合に、過昇温検知センサ４６若しくは温度低下検知センサ４７の検知温度に基づいて、シャッタ位置を通紙サイズに対して適切な位置となる様に移動する。そして、通紙サイズの非画像領域のみを冷却するように制御する構成とする。これにより、画像形成動作を停止すること無く、連続通紙の最終シートまで画像形成を終了するものである。
【００９０】
即ち、本実施例においては、コントローラ２００は、センサ４６若しくはセンサ４７の出力に応じてシャッタ４３を移動させることで、加熱部材である定着ベルト１１の冷却領域を補正する補正手段を有している。以下、これについて説明する。
【００９１】
ユーザがシートサイズを誤設定したことを検知した後の装置動作以外の画像形成装置及び定着装置等の構成は第１の実施例と同様である。
【００９２】
先ず、図１４及び図１５を用いて、ユーザが通紙サイズよりも大きなシートサイズを誤設定した場合の画像形成装置の動作に関して、一例として、通紙サイズがＡ４縦サイズの場合に、Ｂ４サイズに誤設定した場合で説明する。
【００９３】
図１４は、本実施例の画像形成装置において、小サイズシートの非通紙領域を冷却する際のフローチャートである。図１５の（ａ）は定着ベルト１１の温度推移を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の所定タイミングに於ける定着ベルト１１の温度分布を示す図である。尚、図１５の（ａ）の測定点Ａ、Ｂ及びＣは、寸述した図１３の（ａ）に示した通りである。
【００９４】
画像形成装置の画像形成スタート（１）とほぼ同時にセラミックヒータ１２の通電発熱層１２ｂへの通電が始まる。この時、ユーザが、シート幅設定手段で設定したシートサイズ（設定幅）が小サイズの場合（２）、設定されたサイズであるＢ４サイズに対応する位置に、冷却幅調節装置のシャッタ４３が移動制御される（３）。
【００９５】
セラミックヒータ１２への通電開始（ｔ０）から約１０秒後（ｔ１）に未定着トナー像を担持したＡ４縦紙の通紙が開始される（４、ｔ１）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図１５の（ｂ）の（ｉ）の通りで、定着ベルト１１の温度は全域において１７５℃程度であり、連続通紙によりＡ４縦サイズの非通紙領域の温度は上昇する。
【００９６】
この場合、過昇温検知センサ４６でＡ４縦サイズからＢ４サイズ間の温度上昇を検知することができる。そして、過昇温検知センサ４６の検知温度Ｔｃ２が所定の過昇温基準値以上の温度、本実施例では１８５℃以上を検知すると（５、ｔ２）、コントローラ２００は、ユーザがシートサイズを誤設定したと判断する。この時の定着ベルト１１の温度分布は図１５の（ｂ）の（ii）の通りである。
【００９７】
その後、コントローラ２００は、画像形成動作及び通紙動作を停止すること無く、過昇温検知センサ４６の検知温度Ｔｃ２が所定の過昇温基準値よりも低い温度、本実施例では１８０℃未満の温度となるまで、シャッタ４３を内側に移動させる。
【００９８】
即ち、センサ４６の検知温度Ｔｃ２が上限設定温度に上昇したことが検知されたとき、前記補正手段は、加熱部材である定着ベルト１１の冷却領域を広げる方向に冷却幅調節装置のシャッタ４３を移動させる（１０、１１、１２）。このシャッタ４３の移動幅は５ｍｍであり、移動完了してから２００ｍｓｅｃ後に定着ベルト１１の温度を測定する。この時の定着ベルト１１の温度分布は図１５の（ｂ）の（ii）の通りである。即ち、この冷却領域を補正するためのシャッタ４３の移動を段階的（５ｍｍずつ）に繰り返して実行可能な構成としている。また、センサ４６により、定着ベルト１１の非冷却領域の温度が上限設定温度に上昇したことが検知されたとき、コントローラ２００は、設定幅が誤りである旨を報知手段に報知する。
【００９９】
その後、連続通紙中において、定着ベルト１１の非通紙領域の温度は上昇し、非通紙領域の熱の回りこみにより通紙端部の温度は１８０℃程度まで上昇する。非通紙領域温度センサ５の検知温度Ｔｃ１が所定の基準値以上の温度、本実施例では２１０℃以上になると（７、ｔ３）、送風ファン４８をオンして送風冷却を行う（８）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図１５の（ｂ）の（iii）の通りである。非通紙領域温度センサ５の検知温度が２１０℃未満まで下がると（７）、送風ファン４８をオフする（９）。
【０１００】
以後、コントローラ２００は、連続通紙の最終のシートの通紙が終了するまで、この送風ファン４８のオフ／オン制御を繰り返す。この制御により、５℃程度の温度リップルが生じるものの、通紙領域端部の定着ベルト１１の温度を１７５℃から１８５℃の範囲に維持される。つまり、連続通紙中に於いて、通紙領域の定着ベルト１１の温度が常に１７０℃から１８５℃に維持されるので、定着性能を確保しつつ、ホットオフセットが生じることは無い。
【０１０１】
つまり、本実施例の画像形成装置は、ユーザが通紙サイズを大きく誤設定した場合において、通紙領域端部の温度が１９０℃を超える前に誤設定を検知することができる。これにより、過昇温検知センサ４６の検知温度Ｔｃ２に従って、冷却幅調節装置のシャッタ４３を適正な位置に移動させることで、通紙領域端部の温度が１９０℃超えることが無いので、ホットオフセットが発生し画像品位が損なわれることが無い。
【０１０２】
次に、図１４及び図１６を用いて、ユーザが通紙サイズよりも小さなシートサイズを誤設定した場合の画像形成装置の動作に関して、一例として、通紙サイズがＢ４サイズの場合に、Ａ４縦サイズに誤設定した場合で説明する。
【０１０３】
図１４は、小サイズシートの非通紙領域を冷却する際のフローチャートである。図１６の（ａ）は定着ベルト１１の温度推移を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の所定タイミングに於ける定着ベルト１１の温度分布を示す図である。尚、図１６の（ａ）の測定点Ａ、Ｂ及びＣは図１３の（ｂ）に示す通りである。即ち、点ＡがＢ４サイズの非通紙領域である非通紙領域温度センサ５の取り付け位置、点ＢがＢ４サイズの通紙領域端部、点ＣがＢ４サイズの通紙領域、且つ、Ａ４縦サイズの冷却領域である温度低下検知センサ４７の取り付け位置である。
【０１０４】
図１４と図１６を参照して、画像形成装置の画像形成スタート（１）とほぼ同時にセラミックヒータ１２の発熱層１２ｂへの通電が始まる。この時、ユーザが、シート幅設定手段で設定したシートサイズ（設定幅）が小サイズの場合（２）、設定されたサイズであるＡ４縦サイズに対応する位置に、冷却幅調節装置のシャッタ４３が移動制御される（３）。通電開始（ｔ０）から約１０秒後（ｔ１）に未定着トナー像を担持したＡ４縦紙の通紙が開始される（４、ｔ１）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図６の（ｂ）の（ｉ）の通りで、定着ベルト１１の温度は全域において１７５℃程度である。連続通紙中は、Ｂ４サイズの非通紙領域の温度は上昇する。非通紙領域温度センサ５の検知温度Ｔｃ１が所定の基準値以上の温度、本実施例では２１０℃以上を検知すると（７、ｔ２）、送風ファン４８をオンして送風冷却を行う（８）。この時の定着ベルト１１の温度分布は図６の（ｂ）の（ii）の通りである。非通紙領域温度センサ５の検知温度Ｔｃ１が２１０℃未満まで下がると（７）送風ファン４８をオフする（９）。
【０１０５】
更に、連続通紙されると、Ａ４縦サイズの非通紙領域、且つ、Ｂ４サイズの通紙領域はシートによる除熱と送風冷却により、温度低下が発生する。温度低下検知センサ４７でこの温度低下を検知することができる。温度低下検知センサ４７の検知温度Ｔｃ３が所定の低温基準値以下の温度、本実施例では１６５℃以下となると（６、ｔ３）、コントローラ２００は、ユーザがシートサイズを誤設定したと判断する。この時の定着ベルト１１の温度分布は図１６の（ｂ）の（iii）の通りである。
【０１０６】
その後、コントローラ２００は、画像形成動作及び通紙動作を停止すること無く、温度低下検知センサ４７の検知温度Ｔｃ３が所定の低温基準値よりも高い温度、本実施例では２０５℃以上の温度となるまで、シャッタ４３を外側に移動させる。即ち、センサ４７の検知温度Ｔｃ３が下限設定温度に下降したことが検知されたとき、前記補正手段は、加熱部材である定着ベルト１１の冷却領域が狭まる方向に移動させる（１３、１４、１５）。このシャッタ４３の移動幅は５ｍｍであり、移動完了してから２００ｍｓｅｃ後に定着ベルト１１の温度を測定する。この制御のもとで、通紙及び冷却動作を最終のシートの画像形成終了まで行う（１６）。この時、冷却領域はＢ４サイズに対してほぼ適正な位置となり、時間ｔ４の時の定着ベルト１１の温度分布は図１６の（ｂ）の（ｉｖ）の通りである。そのため、通紙領域端部の温度低下は抑えられる。即ち、この冷却領域を補正するためのシャッタ４３の移動を段階的（５ｍｍずつ）に繰り返して実行可能な構成としている。また、センサ４７により、定着ベルト１１の冷却領域の温度が下限設定温度に降下したことが検知されたとき、コントローラ２００は、設定幅が誤りである旨を報知手段に報知する。
【０１０７】
つまり、本実施例の画像形成装置は、ユーザが通紙サイズを小さく誤設定した場合において、通紙領域端部の温度が１６０℃を超える前に誤設定を検知することができる。そして、温度低下検知センサ４７の検知温度に従って、冷却幅調節装置のシャッタ４３の位置を適正な位置に移動させることで、通紙領域端部の温度が１６０℃超えることが無いので、定着性能を確保することが可能となる。
【０１０８】
上記のように、冷却領域の内側及び外側の定着ベルト温度を測定する過昇温検知センサ４６及び温度低下検知センサ４７をシャッタ４３に取り付ける構成により、シャッタ開口幅（ユーザ設定シートサイズ）と通紙しているシートサイズのミスマッチを検出する。具体的には、上記のように、１）設定サイズが大きく設定された場合は、内側の過昇温検知センサ４６で過昇温を検知する（図１７の（ａ））、２）設定サイズが小さく設定された場合は、外側の温度低下検知センサ４７で温度低下を検知する（図１７の（ｂ））。上記誤設定を検知した場合には、過昇温検知センサ４６又は温度低下検知センサ４７の検知温度に応じて、シャッタ４３の位置を自動的に変えて、通紙を続行する。
【０１０９】
即ち、小サイズシートを連続通紙する際に、非通紙領域の定着ベルト温度が通紙領域よりも大幅に高くなることを防止するため、ユーザが設定したシートサイズに応じてシャッタで冷却領域を定める。そして、小サイズシートの非通紙領域に固定配置した非通紙領域温度検知手段５の検知温度により冷却装置のオフ／オン制御を行う。これにより、非通紙領域の定着ベルト１１の温度上昇を防止する画像形成装置が構成される。そして、冷却領域内側端部の内側及び外側の夫々に定着ベルト１１の温度を検知する、過昇温温度検知手段４６と温度低下検知手段４７を設けることで、ユーザがシートサイズを誤設定した場合に発生する過昇温及び温度低下を検知することが可能となる。
【０１１０】
また、過昇温検知手段４６が所定の過昇温基準値以上の温度を検知すると、過昇温検知手段の検知温度が前記の所定の過昇温基準値よりも低い温度となるまで、シャッタ４３を冷却領域が広がる方向に移動する。また、温度低下検知手段４７が所定の低温基準値以下の温度を検知すると、温度低下検知手段の検知温度が前記の所定の低温基準値よりも高い温度となるまで、シャッタ４３を冷却領域が狭まる方向に移動する。即ち、ユーザがシートサイズを誤設定したことを検知すると、過昇温検知手段４６若しくは温度低下検知手段４７の検知温度が所定温度となるまで、シャッタ４３を移動させ、通紙中のシートサイズに適した冷却領域にする。これにより、画像形成装置を停止すること無く、定着性能を確保しつつオフセットを防止することが可能となる。
【０１１１】
更に、上記温度検知手段４６・４７をシャッタに備えることにより、２個の温度検知手段のみでユーザが設定可能な全てのシートサイズに対する誤設定を検知することが可能となる。
【０１１２】
つまり、第２の実施例に係る画像形成装置は、定着装置が低熱容量の加熱部材を用いる定着ベルト方式の定着装置であっても、次のような効果がある。即ち、小サイズシートの連続通紙中に発生する非通紙領域の過昇温を防止する冷却装置を有しつつ、ユーザが誤って通紙サイズを設定した場合に於いても定着性を確保しつつホットオフセットを防止することが可能となる。
【０１１３】
以上、２つの実施例によって本発明の画像形成装置を説明したが、上記にあげた構成に限られるものではなく、本発明の提案に従って様々な構成を採用することが可能である。
【０１１４】
即ち、第１と第２の実施例は本発明を限定するものでは無く、定着ベルト、加熱体、シートサイズ等は一例に過ぎない。更に、各種設定温度は定着装置や使用するトナーの特性などにより適宜決定すれば良く、実施例に限定されるものでは無い。加えて、実施例では冷却装置により定着ベルトの冷却を行っているが、冷却方法はこれに限定されるものでは無く、加圧部材若しくは定着部材と加圧部材の両方を冷却する構成でも良い。
【０１１５】
また、実施例では、シャッタ４３をステッピングモータで駆動する構成であるので、シャッタ停止位置はＡ４縦サイズ、Ｂ４サイズＡ４横サイズなどの定型サイズに限定されず、ユーザが作成した任意のサイズ紙に対しても対応可能である。
【０１１６】
更に、本実施例の定着装置では加圧部材としてローラ部材を用いているが、更に熱容量を低減し、省電力を達成することが可能な加圧部材としてベルト部材を用いる定着装置においても、同様の効果が発揮されることは言うまでも無い。また、加熱部材は、ハロゲンヒータ等の内部熱源又は外部熱源で加熱される、或いは電磁誘導加熱される熱ローラとすることもできる。
【０１１７】
また、シートの通紙基準がいわゆる片側通紙基準の画像形成装置にも本発明を適用することができることは勿論である。
【０１１８】
通紙されるシートに未定着トナー像を形成する画像形成手段は、実施例の転写方式の電子写真プロセスに限られず、直接方式の電子写真プロセスであってもよい。また、転写方式又は直接方式の静電記録プロセスや、磁気記録プロセスなど、他のトナー像形成プロセスであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】温度検出手段の取り付け位置を説明する図。
【図２】画像形成装置例の概略構成図。
【図３】定着装置を説明する図。
【図４】第１実施例における非通紙領域の冷却方法を説明するフローチャート。
【図５】定着ベルトの温度推移を説明する図。
【図６】定着ベルトの温度推移を説明する図。
【図７】非通紙領域を冷却する際の定着ベルトの温度分布を説明する図。
【図８】非通紙領域を冷却する際の定着ベルトの温度推移を説明する図。
【図９】冷却機構を説明する図。
【図１０】冷却幅調節装置を説明する図。
【図１１】従来例の定着装置を説明する図。
【図１２】従来例における定着装置の定着ローラの温度分布を説明する図。
【図１３】第１及び第２の実施例における温度測定ポイントを説明する図。
【図１４】第２の実施例における非通紙領域の冷却方法を説明するフローチャート。
【図１５】第２の実施例における定着ベルトの温度推移を説明する図。
【図１６】第２の実施例における定着ベルトの温度推移を説明する図。
【図１７】第１及び第２の実施例のポイントを説明する図。
【符号の説明】
【０１２０】
４．ヒータ温調用の温度センサ、５．非通紙領域温度センサ、１１．定着ベルト、１２．セラミックヒータ、１６．ベルトガイド部材、２２．加圧用剛性ステイ、３０．加圧ローラ、４８．送風ファン、４１．非通紙域送風用ダクト、４３．シャッタ、４４．位置検知用段差、４５．センサ、４６．過昇温検知センサ、４７．温度低下検知センサ、１００．定着装置、１０１．感光ドラム、１０２．帯電装置、１０３．レーザ光、１０４．現像器、１０５．中間転写ドラム、１０６．転写ローラ、１０７．クリーナ、１０８．クリーナ
【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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【図１７】
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