JP2018205600A - 画像形成装置および定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送風手段による定着部材の端部領域の冷却を、記録材の幅方向における記録材サイズが認識されない場合であっても、適切に行うことができる。【解決手段】記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像を担持した前記記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第１及び第２の定着部材と、前記ニップ部における前記記録材の搬送方向に直交する長手方向において、前記第１及び第２の定着部材の少なくとも一方の端部領域を冷却するための風を送風する送風手段と、前記送風手段による前記端部領域の冷却を、前記記録材の幅方向における記録材サイズに応じて行う第１のモードと、前記記録材の幅方向における画像サイズに応じて行う第２のモードと、が選択可能な制御部と、を有する。【選択図】図９

Description

本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等、記録材上の未定着トナー像を加熱定着する定着装置を備える画像形成装置、およびこれに用いられる定着装置に関するものである。

電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置に使用される定着装置として、近年、クイックスタートや省エネルギーの観点から定着部材の熱容量を小さくしたフィルム加熱方式の定着装置が実用化されている。このようなフィルム加熱方式の定着装置において、幅の狭い小サイズ紙を通紙した場合の非通紙部昇温を抑制するために、非通紙部に送風し冷却させる送風手段を有する画像形成装置が特許文献１に開示されている。また、記録材の通紙サイズの幅により、非通紙部への送風手段の開口面積を制御する制御手段を有する画像形成装置が特許文献２に開示されている。

また、記録材の幅方向の紙サイズ（記録材サイズ）として、Ａ３，Ａ４，Ｂ４，Ｂ５等の定型サイズ以外を指定できる画像形成装置が、特許文献３に開示されている。特許文献３では、紙サイズ検知手段を持っていないカセットから給紙したり、手差し給紙したりする場合に、画像形成装置において通紙最大サイズが通紙されたものとして各種制御が行われる。

特開平４−５１１７９号公報 特開２００３−７６２０９号公報 特開２００５―２２８７０号公報

しかしながら、上記従来例では、以下のような課題が有った。すなわち、記録材の幅方向における記録材サイズが認識されない場合、最大サイズ紙が通紙されたものとして送風手段を制御するため、風を通過させる長手方向の端部開口を閉じた状態で通紙が行われることになる。一方、定着装置は最大サイズ紙が通紙されたものとして、最大サイズ紙の幅まで定着を行うよう発熱制御を行う。このため、実際に通紙される用紙の幅が最大サイズ紙の幅より狭い場合、非通紙部昇温が発生してしまう。

本発明の目的は、送風手段による定着部材の端部領域の冷却を、記録材の幅方向における記録材サイズが認識されない場合であっても、適切に行うことができる画像形成装置および定着装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像を担持した前記記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第１及び第２の定着部材と、前記ニップ部における前記記録材の搬送方向に直交する長手方向において、前記第１及び第２の定着部材の少なくとも一方の端部領域を冷却するための風を送風する送風手段と、前記送風手段による前記端部領域の冷却を、前記記録材の幅方向における記録材サイズに応じて行う第１のモードと、前記記録材の幅方向における画像サイズに応じて行う第２のモードと、が選択可能な制御部と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る定着装置は、画像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第１及び第２の定着部材と、前記ニップ部における前記記録材の搬送方向に直交する長手方向において、前記第１及び第２の定着部材の少なくとも一方の端部領域を冷却するための風を送風する送風手段と、前記送風手段による前記端部領域の冷却を、前記記録材の幅方向における記録材サイズに応じて行う第１のモードと、前記記録材の幅方向における画像サイズに応じて行う第２のモードと、が選択可能な制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、送風手段による定着部材の端部領域の冷却を、記録材の幅方向における記録材サイズが認識されない場合であっても、適切に行うことができる。

本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の全体構成図である。 第１の実施形態に係る定着装置の横断面模式図である。 第１の実施形態に係る定着装置のニップ部近傍の記録材搬送方向の断面模式図である。 （ａ）は第１の実施形態に係る送風手段におけるシャッタの開口を閉鎖した全閉位置に移動した状態図、（ｂ）は非通紙部に対応する端部領域だけシャッタの開口を開いた位置に移動した状態図である。 第１の実施形態の送風手段におけるシャッタの開口を移動させる駆動装置の模式図である。 第１の実施形態においてユニバーサルサイズが指定された場合で、最大サイズ紙を連続通紙したときの高温オフセットと定着スリーブの表面温度の相関図である。 第１の実施形態においてユニバーサルサイズが指定された場合で、最小サイズ紙を連続通紙したときの高温オフセットと定着スリーブの表面温度の相関図である。 第１の実施形態においてユニバーサルサイズが指定された場合で、小サイズ紙を連続通紙したときの高温オフセットと定着スリーブの表面温度の相関図である。 ユニバーサルサイズ、画像サイズ等関係の説明図である。

以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の全体構成の一例について、画像形成動作と共に、図１を用いて説明する。なお、本実施形態の画像形成装置は、中間転写式電子写真プロセスを用いた、プロセススピード１３５ｍｍ／ｓ、スループット３０ｐｐｍ（Ａ４サイズ横送り）のカラーレーザープリンタである。

本カラーレーザープリンタは、画像形成装置本体に対して着脱自在なトナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えている。これら４個のトナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、同一構造であるが、異なる色、即ち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。

トナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、現像ユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと、像担持体ユニット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって構成されている。

このうち、前者の現像ユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有している。また、後者の像担持体ユニット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、像担持体である感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、ドラムクリーニングブレード５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、廃トナー容器（不図示）と、を有している。

トナーカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下方には、スキャナユニット６が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対して行う。感光ドラムの回転方向に対し直交する方向をスキャン方向(主走査方向)とする。このとき、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット６によってそれぞれ静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像ユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニット３０において、中間転写ベルト３１が駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３６、テンションローラ３３に張架されており、該テンションローラ３３に矢印Ｂ方向に張力をかけている。また、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対向して、中間転写ベルト３１の内側に一次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。

感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上に形成されたトナー像は、各感光ドラムが矢印方向に回転し、中間転写ベルト３１が矢印Ａ方向に回転し、順次、中間転写ベルト３１上に一次転写される。具体的には、一次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム２ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト３１上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ニップ部３７まで搬送される。

給搬送装置２０は、記録材（記録紙）Ｐを収納する給紙カセット２１内から記録材Ｐを給紙する給紙ローラ２２と、給紙された記録材Ｐを搬送する搬送ローラ２４とを有している。そして、給搬送装置２０から搬送された記録材Ｐは、レジストローラ対２３によって二次転写ニップ部３７に略垂直に搬送される。そして、二次転写ニップ部３７において、二次転写ローラ３５に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された記録材Ｐ上に、中間転写ベルト３１上の４色のトナー像を二次転写する。

トナー像転写後の記録材Ｐは、定着装置４０に搬送され、ニップ部を形成する加熱回転体（第１の定着部材）としての定着スリーブ４１と、第２の定着部材としての加圧ローラ４２とによって加熱、加圧されて、表面にトナー像が定着される。定着された記録材P、は、排紙ローラ対４３によって排紙トレー４４に排出される。

トナー像転写後に、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって除去される。また、記録材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト３１上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置５０のクリーニングブレード５１によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー搬送路５２を通過し、不図示の廃トナー容器へと回収される。

なお、図１で１００は画像形成装置における制御部、２００はコントローラ部で、後に詳述する。

ここで、本願明細書において、以下に説明する定着装置における定着部材の長手方向とは、記録材の搬送方向および記録材の厚さ方向に直交する方向である。そして、記録材の幅方向とは、定着部材の長手方向に平行な方向である。

画像形成装置１００における制御は、記録材の幅方向における記録材サイズ（以下、紙サイズ）に応じて行う第１のモードと、記録材の幅方向における画像サイズ（以下、画像サイズ）に応じて行う第２のモード（ユニバーサルモード）と、が選択可能である。より具体的には、第２のモード（ユニバーサルモード）は、紙サイズ検知手段を持っていないカセットから給紙、あるいは手差し給紙する場合に、ユーザによって選択可能である。

そして、第２のモード（ユニバーサルモード）がユーザに選択されたときの紙サイズを、以下ユニバーサルサイズと呼ぶ。ユニバーサルサイズは、Ａ３、Ａ４、Ｂ４、Ｂ５サイズ等と異なる定型外サイズの場合、あるいはＡ３、Ａ４、Ｂ４、Ｂ５サイズ等の定型サイズの場合がある。

（定着装置）
図２、図３は、本実施形態に係る定着装置４０の横断面模式図、定着ニップ部近傍の記録材搬送方向の断面模式図である。ここで、定着ニップ部（以下、ニップ部）とは、対向する第１及び第２の定着部材で挟持される加熱された領域で、画像形成部で画像を担持した記録材が挟持搬送されて加熱定着されるものである。

図４は、定着装置４０を記録材Ｐの搬送下流側（図２の矢印Ｃ方向）から見た定着部材としての加熱回転体の回転軸方向（長手方向）模式図である。図４に示される冷却ファン（送風ファン）７１、冷却ファンの開口幅を制御する制御手段としてのシャッタ７４については、本実施形態に係る送風冷却を行う送風手段（送風冷却手段）として後に詳述する。

図２で、定着装置４０は、可撓性ベルト部材としての定着スリーブ（第１の定着部材）４１と、加圧部材としての加圧ローラ（第２の定着部材）４２と、ニップ部を加熱する発熱体としてのヒータ６０と、を有しており、加圧ローラ４２をヒータ６０に加圧する。また、ヒータ６０と定着スリーブ４１の間には、不図示の定着グリスを介在させることにより、摩擦力を低減し、定着スリーブ４１がスムーズに従動回転するようになっている。

このような定着装置４０は、定着スリーブ４１と加圧ローラ４２との間に形成されるニップ部Ｎに画像を担持した記録材を挟持搬送して該画像を加熱する。定着ニップ部Ｎを通過した記録材は、定着スリーブ４１の面から分離されて排出搬送される。

本実施形態では、記録材Ｐの搬送は、記録材Ｐ中心のいわゆる中央基準搬送で行なわれる。即ち、装置に通紙可能な大小の如何なる幅の記録材も、記録材の幅方向で中央部が定着スリーブ４１の長手方向の中央部を通過することになる。図４に示すＳは、その記録材中央通紙基準線（仮想線）である。

図４で、Ｗ１は、装置に通紙可能な最大幅記録材の通紙幅（最大通紙幅）である。本実施形態において、この最大通紙幅Ｗ１はＡ３縦送りのサイズ幅２９７ｍｍ（Ａ３サイズ：幅２９７ｍｍ×長さ４２０）である。ヒータ６０の長手方向の有効発熱領域幅は、この最大通紙幅Ｗ１よりも大きい３１２ｍｍである。

Ｗ３は装置に通紙可能な最小幅記録材の通紙幅（最小通紙幅）である。本実施形態において、この最小通紙幅Ｗ３はＡ４縦送りのサイズ幅２１０ｍｍ（Ａ４サイズ：幅２１０ｍｍ×長さ２９７ｍｍ）である。また、Ｗ２は最大幅記録材と最小幅記録材の間の幅の記録材の通紙幅である。本実施形態において、通紙幅Ｗ２はＢ４縦送りのサイズ幅２５７ｍｍ（Ｂ４サイズ：幅２５７ｍｍ×長さ３６４ｍｍ）を一例として示した。

以下、最大通紙幅Ｗ１に対応する幅の記録材を最大サイズ記録材、この記録材よりも幅の小さい記録材を小サイズ記録材と記す。ａは最大通紙幅Ｗ１と通紙幅Ｗ２との差幅部（（Ｗ１−Ｗ２）／２）、ｂは最大通紙幅Ｗ１と最小通紙幅Ｗ３との差幅部（（Ｗ１−Ｗ３）／２）であり、それぞれ小サイズ記録材であるＢ４またはＡ４縦送りの記録材を通紙したときに生じる非通紙部である。本実施形態においては、記録材の通紙が中央基準であるから、非通紙部ａとｂはそれぞれ通紙幅Ｗ２の左右両側部、最小通紙幅Ｗ３の左右両側部に生じる。この非通紙部の幅は、通紙使用される小サイズ記録材の幅の大小により種々異なる。

（定着スリーブ）
中空で回転可能な加熱回転体としての定着スリーブ４１は、図３に示すように、エンドレス状に形成した基層４１ａ（図３）の外周に弾性層４１ｂを形成し、その弾性層４２ｂの外周に離型性層４２ｃを形成したものである。この定着スリーブ４１は、内径が２４ｍｍの円筒形状をしている。基層４１ａには、ポリイミド等の樹脂系材料、もしくはＳＵＳ等の金属系材料が用いられる。本実施形態においては、強度との兼ね合いから厚みが３０μｍでエンドレス状に形成した金属基層としてＳＵＳスリーブを用いた。

弾性層４１ｂは、クイックスタートの観点から極力熱伝導率の高い材質を用いることが望ましい。よって、本実施形態においては、弾性層４１ｂとして、熱伝導率が約１．０×１０−３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・Ｋのシリコーンゴムで、厚みが約２５０μｍのものを用いた。

離型性層４１ｃは、定着スリーブ４１の表面にトナーが一旦付着し、再度記録材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止するために設けられている。離型性層４１ｃの材料として、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂等が用いられる。本実施形態においては、離型性層４１ｃを厚さ約２０μｍのＰＦＡチューブとし、そのＰＦＡチューブを弾性層４１ｂであるシリコーンゴムの外周面に被覆している。本実施形態では、最大通紙幅に対して余裕を持たせて、長手寸法を約３４０ｍｍとしている。

（加圧ローラ）
図２で、加圧部材としての加圧ローラ４２は、金属製の丸軸状の芯金４２ａの外周面に、弾性層４２ｂとして厚み約３ｍｍの導電シリコーンゴム層を形成し、そのゴム層の外周面に離型性層４２ｃとして厚み約５０μｍのＰＦＡチューブを被覆したものである。この加圧ローラ４２は、長手方向がヒータ６０と平行に対向するように、芯金４２ａの長手方向の両端部が、不図示の軸受を介して定着装置４０のフレームに保持されている。この加圧ローラ４２の弾性層４２ｂと、離型性層４２ｃとからなるローラ部の外径は２５ｍｍで、長手方向の長さ（幅）は３２５ｍｍである。

この加圧ローラ４２は、駆動手段Ｍにより、矢印の方向に１３５ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。定着スリーブ４１は、加圧ローラ４２との摩擦力により、ヒータホルダ６１の周りを加圧ローラ４２の回転速度と同じ速度で従動回転する。

（ヒータ）
ニップ部を加熱する発熱体（加熱源）としてのヒータ６０は、長手方向（記録材搬送方向に直交する方向）に細長い基板６０ａ（図３）を有する。この基板６０ａは、アルミナや窒化アルミ等のセラミックから成る良熱伝導性の絶縁性基板である。本実施形態では、基板６０ａは、熱容量と強度との兼ね合いから厚み１ｍｍ、幅８ｍｍ、長手サイズ３７５ｍｍの長方形に形成したアルミナ基板を用いている。

基板６０ａの裏面には、基板６０ａの長手方向に沿って発熱体としての抵抗発熱体層６０ｂが形成されている。抵抗発熱体層６０ｂは、ＡｇＰｄ合金や、ＮｉＳｎ合金、ＲｕＯ２合金等を主成分とするものであり、厚さ約１０μｍ、長さ３１２ｍｍ、幅４ｍｍに成型されている。抵抗発熱体層６０ｂは、長手方向の両端部から不図示の電源により通電されることにより発熱する。

絶縁ガラス層６０ｃは、抵抗発熱体層６０ｂをオーバーコートし、外部導電性部材との絶縁性を確保する他、抵抗発熱体層６０ｂについて酸化等による抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらに機械的な損傷を防止する役割などを備える。なお、絶縁ガラス層６０ｃの厚さは６０μｍである。
摺動層６０ｄは、基板６０ａにおいて定着スリーブ４１の内周面と摺動する表面に設けられた、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂を成分とする厚さ６μｍの層である。摺動層６０ｄは、耐熱性、潤滑性、耐摩耗性に優れた機能を有し、定着スリーブ４１の内周面との滑らかな摺動性を与える。

（ヒータホルダ）
図２に示すように、バックアップ部材としてのヒータホルダ６１は、ヒータ６０を保持（支持）する部材として耐熱性の高い液晶ポリマー樹脂等の耐熱性樹脂により、横断面半円弧状樋型に形成されている。そして、そのヒータホルダ６１の外周には、定着スリーブ４１がルーズに外嵌されている。

（加圧ステー）
図２に示すように、骨格部材としての加圧ステー６２は、剛性を有する金属等の材料により横断面下向Ｕ字形状に形成されている。この加圧ステー６２は、定着スリーブ４１の内側においてヒータホルダ６１の加圧ローラ４２と反対側の面に配置されている。加圧ステー６２は、図４に示すフランジ６３と加圧バネ６４により、ヒータホルダ６１を介して、ヒータ６０と定着スリーブ４１を挟んで加圧ローラ４２に当接させる。

（送風手段（送風冷却手段））
図２、図４に示すように、送風冷却を行う送風手段（送風により定着部材の長手方向の端部領域を冷却可能）としての送風冷却装置７０Ｕは、冷却ファン（以下、ファンと略記する）７１を有する。また、このファン７１で生じる風を導く送風ダクト（送風路）７２と、この送風ダクト７２にあって定着スリーブ４１の長手方向の端部領域に対向する部分に予め配置された送風口（開口部）７３を有する。

また、この送風口７３の長手方向の少なくとも一部領域を遮蔽可能で、通紙される記録材の幅に適した開口幅（送風領域幅）とする遮蔽部としてのシャッタ７４と、シャッタを駆動する駆動部としてのシャッタ駆動装置（開口幅調節手段）７５（図５）を有する。

本実施形態では、冷却ファン７１、送風ダクト７２、送風口７３とで送風冷却手段を形成する。また、シャッタ７４とシャッタ駆動装置７５とで送風冷却手段の制御手段（制御部）を形成する。

中央基準搬送の場合、ファン７１、送風ダクト７２、送風口７３、シャッタ７４は、定着スリーブ４１の長手方向左右部（両側）に対称に配置されている。

ファン７１には、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。即ち、ファン７１は、定着スリーブ４１のうち、記録材の搬送方向と直交する長手方向の一部分を送風により冷却する。ファン７１は、モータＭ３（不図示）によって回転駆動し、ファン７１の風量はその回転数及び回転時間とシャッタ開口幅によって決まる。左右のシャッタ７４は、送風口７３を形成した、左右方向に延びている支持板７６（図４）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。

図４の左右のシャッタ７４は、予め定められた開口としての送風口７３に対し、長手方向において全部又は一部の領域を遮蔽するように、左右方向に延びている支持板７６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７４を、ラック歯７７とピニオンギア７８により連絡させ、ピニオンギア７８を図５のモータ（パルスモータ）Ｍ２で正転又は逆転駆動する。

これにより、左右のシャッタ７４を連動してそれぞれに対応する送風口７３に対して、左右対称の関係で開閉動するようにしてある。上記の支持板７６、ラック歯７７、ピニオンギア７８、モータＭ２により、シャッタを駆動する駆動部としてのシャッタ駆動装置７５が構成されている。

左右の送風口７３は、最小幅記録材を通紙したときに生じる非通紙部ｂよりも中央寄りの位置から最大通紙幅Ｗ１にかけて設けられている。左右のシャッタ７４は、支持板７６の長手方向の中央位置から外側（端部側）に向けて、送風口７３を所定量（全部又は一部）だけ閉める（遮蔽する）向きに配置されている。

シャッタ７４の長手方向における位置情報に関し、シャッタ７４の所定位置に配置されたフラグ８０（図４（ａ））を支持板７６上に配置されたセンサ８１によりホームポジションを検出する。そして、送風口７３を全閉したシャッタ位置でホームポジションが定まることで、開口量ＸはモータＭ２の回転量から検出している。

（画像サイズ検知）
図１において、不図示のコンピュータ、イメージリーダー等の外部ホスト装置から、紙サイズや、画像などのプリントＪＯＢが、コントローラ部２００に送られる。コントローラ部（取得部）２００では、画像展開、色分解等の画像処理が行われ、その際に画像サイズ（特に記録材の幅方向における画像サイズ、更に記録材の搬送方向における画像サイズ）を検知（取得）する。

そして、コントローラ部２００は、印刷ジョブに係る紙サイズと、記録材における画像サイズと、を制御部１００に伝える。

制御部（制御回路部）１００では、コントローラ部２００からの入力画像情報に応じて作像動作し、記録材上にフルカラー画像を形成する。制御部１００は、コントローラ部２００からの画像サイズに基づき、後述するように送風冷却手段を制御する。

画像サイズとしては、外部ホスト装置上のアプリケーションソフトで設定されている紙サイズ（記録材サイズ）から余白部（例えば左右５ｍｍづつで１０ｍｍ）を除いた印字領域のサイズを用いる。または、コントローラ部２００で画像展開されたデータから実際に画像データが存在する最大領域を用いる。

（ユニバーサルモードにおける送風冷却手段の制御)
本実施形態における最大通紙サイズは、Ａ３縦サイズ（幅２９７ｍｍ×長さ４２０ｍｍ）としている。従って、ユニバーサルモードが選択された場合、実際に通紙される記録材Ｐが最大通紙サイズより小さい場合でも、画像形成装置の記録材Ｐの搬送に関しては、最大通紙サイズであるＡ３縦サイズが通紙されるものとして搬送される。しかし、本実施形態では、以下に示すように、定着部材の長手方向の端部領域においては、コントローラ部２００からの画像サイズに基づいて送風冷却がされるため、非通紙部昇温が抑制される。

すなわち、図９に示すように、画像サイズの主走査方向サイズ（幅方向のサイズ）に基づいて、通紙する記録材の幅方向のサイズ（記録材サイズ）を予想して、シャッタ７４の開閉量を制御する。

ここで、従来例と本実施形態における、シャッタ開口量と非通紙部昇温の関係を、表１に示す。ここでは、記録材として最大サイズ用紙（Ａ３縦サイズ：幅２９７ｍｍ×長さ４２０ｍｍ）、最小サイズ用紙(Ａ４縦：横２１０ｍｍ×縦２９７ｍｍ)、その間の小サイズ用紙(一例としてＢ４縦：幅２５７ｍｍ×長さ３６４ｍｍ)とが通紙される場合を例に挙げる。

ここで、記録材を連続定着した場合の定着スリーブ４１における非通紙部昇温につき、実際の通紙サイズがＡ３縦の場合を図６、Ａ４縦の場合を図７、Ｂ４縦の場合を図８にて示す。そして、それぞれ従来例（実線）と本実施形態（点線）に分けて示す。

図６に関し、Ａ３縦の場合、コントローラ部２００は、左右余白５ｍｍをもたせて、画像サイズ幅を２９７ｍｍ−１０ｍｍ＝２８７ｍｍとして制御部１００へ伝えている。図６において、従来例では、最大サイズ（最大幅紙）が通紙されたものとして制御されるため、シャッタ７４の開口量Ｘは０ｍｍとなる。

一方、図６に関し、本実施形態では、制御部１００において、画像サイズ幅から通紙された記録材の幅は２９７ｍｍ＝２８７ｍｍ＋１０ｍｍと見做して、シャッタ７４の開口量を０ｍｍとなるように制御する。この場合の定着スリーブの表面温度は、通紙部は定着性の観点から約１７０℃になるように温調制御されている。一方、非通紙部の表面温度は図６に示すように従来例（実線）でも本実施形態（点線）でも通紙部に対して高くはなっていなく、非通紙部昇温はほぼ無い。

次に、図７に関し、Ａ４縦サイズ紙が実際に通紙される場合における定着スリーブの表面温度について述べる。従来例では、最大サイズ（最大幅紙）が通紙されたものとして制御され、シャッタ７４の開口量Ｘは０ｍｍとなる。このため、最大サイズ紙幅より狭いＡ４縦サイズ紙が通紙されると、図７の実線に示すように、非通紙部昇温が発生し、非通紙部昇温は最大約２１０℃であった。

一方、本実施形態では、画像サイズ幅が２００ｍｍの場合、制御部１００では、実際に通紙されている記録材の幅はＡ４縦幅（２１０ｍｍ＝２００ｍｍ＋１０ｍｍ）と見做して、シャッタ７４の開口量を４３ｍｍに制御する。このため、非通紙部昇温は実使用上で問題無い程度の約１８０℃に低減することが出来た。

このように、本実施形態では、ユニバーサルモードが選択された場合、制御部１００は、幅方向における画像サイズに所定量（余白部としての値）を加えたサイズを幅方向における記録材サイズと見做して遮蔽部としてのシャッタ７４を変位させる。

次に、図８に関し、Ｂ４縦サイズ紙が実際に通紙される場合における定着スリーブの表面温度について述べる。従来例では、最大サイズ（最大幅紙）が通紙されたものとして制御され、シャッタ７４の開口量Ｘは０ｍｍとなる。このため、最大サイズ紙幅より狭いＢ４縦サイズ紙が通紙されると、図８の実線に示すように、非通紙部昇温が発生し、非通紙部昇温は最大約２００℃であった。

一方、本実施形態では、画像サイズ幅が２４７ｍｍの場合、制御部１００では、実際に通紙されている記録材の幅はＢ４縦幅（２５７ｍｍ＝２４７ｍｍ＋１０ｍｍ）と見做して、シャッタ７４の開口量を２０ｍｍに制御する。このため、非通紙部昇温は実使用上で問題無い程度の約１８０℃に低減することが出来た。

このように本実施形態によれば、ユニバーサルモード（第２のモード）が選択された場合、制御部は、幅方向における画像サイズに所定量を加えたサイズを幅方向における記録材サイズと見做して、開口部に対する遮蔽部としてのシャッタ７４を変位させる。このため、画像形成装置に実際に通紙される記録材のサイズが不明（実際に通紙される記録材が最大サイズ紙幅より狭い小サイズ紙である可能性）でも、簡易な方法で非通紙部昇温を抑制（低減）できる。

なお、定型サイズが指定（選択）された場合は、上述した制御部は、第１のモードとして紙サイズに基づいて遮蔽部としてのシャッタ７４を変位させることとなる。

《第２の実施形態》 第１の実施形態では、ユニバーサルモード（第２のモード）において記録材の幅方向の画像サイズを用いてシャッタ７４の開口量を制御した。本実施形態では、更に記録材の搬送方向の画像サイズを用い、定着装置が画像通過中（搬送方向画像サイズ中）と画像通過以外（搬送方向画像サイズ外）とで、シャッタ７４の開口量を切換えることを特徴とする。

本実施形態でも、ユニバーサルモード（第２のモード）を指定（選択）した場合に、最大通紙サイズ（Ａ３縦送り）で搬送する制御を行う。なお、特に言及しない限り、本実施形態では、第１の実施形態の画像形成装置と同様の点については、説明を省略する。本実施形態の説明として、画像サイズが幅２４７ｍｍ×長さ３５４ｍｍの場合の動作について以下に説明する。ただし、本実施形態は、この画像サイズに限定されるものでは無い。

ユニバーサルサイズと画像サイズ等の説明図を、図９に示す。画像サイズの記録材搬送方向サイズをＹ１、ユニバーサルサイズ内で画像サイズの搬送方向サイズ外をＹ２とし、従来例、第１の実施形態及び本実施形態でのシャッタ７４の開口量制御について、表２に示す。

従来例では、最大サイズ紙が通紙されたものとして制御されるため、シャッタ７４の開口量は０ｍｍと制御される。このため、実際に通紙されるサイズが幅の狭い小サイズの場合、非通紙部昇温が発生する。Ｂ４縦サイズ紙が通紙された場合の非通紙部昇温は、約２００℃で有った。この場合、後回転にて非通紙部昇温を低下させるため、後回転延長クーリングを行うと、紙しわ等の実用上問題無いレベルまで非通紙部昇温を低減させるのに約１分間を要した。

これに対し、第１の実施形態では、画像サイズの幅からシャッタ７４の開口量を制御するものの、画像サイズとしてのＹ１（搬送方向サイズ中）とＹ２（搬送方向サイズ外）とで、シャッタ７４の開口量は同じに制御している。このため、非通紙部昇温は約１８０℃程度と多少残っており、後回転延長クーリング時間は従来例より短いものの約３０秒程度を要した。

これに対し、本実施形態では、画像サイズの記録材搬送方向サイズを用いて、シャッタ７４の開口量を切換える。画像サイズとしてのＹ１（画像サイズの搬送方向サイズ中）では、シャッタ７４の開口量を第１の実施形態と同じように制御する。しかし、画像サイズとしてのＹ２（画像サイズの搬送方向サイズ外）では、シャッタ７４の開口量を大きくする（開口部を広くする）。このため、Ｙ２領域では、風量が上がり定着装置がより冷却される（非通紙昇温を低減させ長手方向の温度を均一化させる）ようになるため、非通紙部昇温は約１７５℃と第１の実施形態よりさらに低減できた。このため、後回転延長クーリング時間は約１０秒とさらに短くなった。

Ｙ２領域では、画像は無いため、シャッタ７４の開口量を大きくしても、定着不良等の問題は発生しない。本実施形態では、第１の実施形態と異なり、画像サイズの搬送方向サイズを用い、搬送方向サイズ中と搬送方向サイズ外とでシャッタ７４の開口量を切換える。これにより、簡易な方法で非通紙部昇温をより抑制（低減す）ることが出来、後回転時間の延長時間を抑制することが出来る。

《第３の実施形態》
本実施形態が、第１の実施形態、第２の実施形態と異なる点は、画像サイズの搬送方向サイズから、搬送方向画像サイズ内と搬送方向画像サイズ外とで、冷却ファン７１の風速を変える点である。本実施形態では、第１の実施形態、第２の実施形態の画像形成装置と同じ部材・部分に同一の符号を付して再度の説明を省略する。本実施形態と従来例、第１、第２の実施形態との比較を表３に示す。表３では、画像サイズが幅２４７ｍｍ、長さ３５４ｍｍの場合について示しているが、本実施形態はこれに限定されるものでは無い。

表３に示すように、本実施形態において、画像サイズの搬送方向サイズ中、つまり画像が定着装置を通過中（図９のＹ１領域）では、冷却ファン７１の風速は、通常風速の約８ｍ/ｓであり、従来例や第１、第２の実施形態と同じで有る。しかし、従来例や第１、第２の実施形態と異なり、画像サイズの搬送方向サイズ外、つまり記録材搬送方向における画像の終端以降の領域において、冷却ファン７１の風速を大きくし、約１２ｍ/ｓとなるよう制御している。

このため、第２の実施形態のように画像サイズの搬送方向サイズ中（Ｙ１領域）と搬送方向サイズ外（Ｙ２領域）とでシャッタ７４の開口量を変えなくても、冷却ファン７１の風速を変えるだけで、非通紙部昇温を低減し、後回転延長クーリング時間を短くできる。

本実施形態では、第２の実施形態に比べ、シャッタ７４の開口量の切替回数を少なくすることが出来るので、シャッタ７４を駆動するシャッタ駆動装置（駆動部）７５の寿命を延命出来る。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

（変形例１）
第２の実施形態、第３の実施形態については独立に使用する前提で説明したが、第２の実施形態、第３の実施形態を併用する構成も可能である。すなわち、記録材搬送方向における画像サイズに基づき、記録材搬送方向における画像の終端以降の領域において、長手方向における端部領域より広い領域を風速を強めて送風冷却するようにしても良い。

（変形例２）
上述した実施形態では、送風冷却装置７０Ｕが定着スリーブ４１の非通紙部昇温を抑制したが、送風冷却装置７０Ｕが定着部材としての定着スリーブ４１、加圧ローラ４２の少なくとも一方の非通紙部昇温を抑制するように構成すれば良い。

（変形例３）
上述した実施形態では、第１の定着部材として定着スリーブ、第２の定着部材として加圧ローラを示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば第１、第２の定着部材の少なくとも一方に回転する無端ベルトを用いても良い。

そして、ニップ部を加熱する発熱体として、無端ベルトの内面と摺擦する上述したようなヒータを用いることができる。また、発熱層を備えて回転可能な無端ベルトを用いることもでき、この場合、ニップ部を加熱する発熱体を兼ねることとなる。そして、この場合、発熱層は、励磁コイルもしくは通電により発熱する構成とすることができる。

（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材（シート）Ｐの扱いを、通紙、給紙、排紙、非通紙部などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。

（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限られない。画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。

３５・・二次転写ローラ、４１・・定着スリーブ、４２・・加圧ローラ、６０・・ヒータ、７０Ｕ・・送風冷却装置、７３・・送風口（開口部）、７４・・シャッタ（遮蔽部）、７５・・シャッタ駆動装置（駆動部）、１００・・制御部、２００・・コントローラ部（取得部）

Claims (10)

1. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像を担持した前記記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第１及び第２の定着部材と、
   前記ニップ部における前記記録材の搬送方向に直交する長手方向において、前記第１及び第２の定着部材の少なくとも一方の端部領域を冷却するための風を送風する送風手段と、
   前記送風手段による前記端部領域の冷却を、前記記録材の幅方向における記録材サイズに応じて行う第１のモードと、前記記録材の幅方向における画像サイズに応じて行う第２のモードと、が選択可能な制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２のモードが選択された場合、前記制御部は、前記幅方向における前記画像サイズに所定量を加えたサイズを前記幅方向における前記記録材サイズと見做して前記送風手段による前記端部領域の冷却を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、記録材搬送方向における前記画像の画像サイズに基づき、前記記録材搬送方向における前記画像の終端以降の領域において、前記長手方向における前記端部領域より広い領域を送風により冷却することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、記録材搬送方向における前記画像の画像サイズに基づき、前記記録材搬送方向における前記画像の終端以降の領域において、前記記録材の前記記録材搬送方向における前記画像がある領域におけるよりも前記送風手段の風速を強めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記送風手段で冷却される前記端部領域は、前記長手方向において両側に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１の定着部材は、回転可能な無端ベルトであり、
   発熱体として前記無端ベルトの内面と摺擦するヒータを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１の定着部材は、発熱層を備えて回転可能な無端ベルトであり、発熱体を兼ねることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記発熱層は、励磁コイルもしくは通電により発熱することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第２の定着部材は、加圧ローラであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 画像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第１及び第２の定着部材と、
    前記ニップ部における前記記録材の搬送方向に直交する長手方向において、前記第１及び第２の定着部材の少なくとも一方の端部領域を冷却するための風を送風する送風手段と、
    前記送風手段による前記端部領域の冷却を、前記記録材の幅方向における記録材サイズに応じて行う第１のモードと、前記記録材の幅方向における画像サイズに応じて行う第２のモードと、が選択可能な制御部と、
    を有することを特徴とする定着装置。