JP2009031568A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通紙可能な最大サイズよりも小さな幅の記録材（小サイズ紙）を定着ニップに複数回通紙することで発生する非通紙部昇温を、大小の発熱体を別途用意することもなく、また、複雑な温度制御することもなく防止できる定着装置を提供すること。
【解決手段】金属など熱伝導率の高い部材でローラ状に形成された吸熱部材２０と、その吸熱部材２０を所要位置に移動させる移動部２１とを備えて構成された熱伝導部１１を、赤外線ヒータ１８を備えた定着部７と加圧ローラ８とを圧接衝合して形成した定着ニップＮの非通紙部分に対応するように、薄肉円筒状に形成された定着フィルム１３の両端部に進退動可能に設けて、非通紙部分で発生する高熱を吸熱部材２０で吸熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置は、ヒータを内挿させた定着部と加圧部とを圧接衝合させて形成された定着ニップに、未定着のトナー像が担持された記録材を通紙させて、熱と圧力でもって記録材にトナー像を固定像として定着させるものであるが、そのなかでも、定着可能な状態への立ち上がり時間が短い、所謂、オンデマンド方式の定着装置がある。
）。
このオンデマンド方式の定着装置は、定着部を、セラミックヒータ等のヒータが内挿され可撓性を有する薄肉円筒状の定着フィルムとすることで、この定着フィルムと加圧ローラ（加圧部）とを圧接衝合して形成した定着ニップにおける昇温速度を速めたものである。
このような効果を奏するオンデマンド方式の定着装置においても、以下の問題点があった。
すなわち、通紙可能な最大サイズよりも小さな幅の記録材（小サイズ紙）を定着ニップに通紙すると、定着ニップの通紙部分では、記録材へ熱が移動することで温度が極端に上昇することはないが、定着ニップの非通紙部分では記録材に熱が移動しないことから、通紙部分に比べて高温（以下、「非通紙部昇温」という）になり易い。
この非通紙部昇温が進むと、ヒータ、ヒータステー、定着フィルム、加圧ローラ等の各構成部材が劣化し、画像に不具合が生じる恐れがあった。特に、例えば、厚紙、封筒等の最大サイズよりも小さな幅で厚い記録材（小サイズ厚紙）が重送して通紙された場合、通紙部分では記録材に大量の熱を奪われることから、制御部が温度下降と判断してヒータに大量の電力が供給され、その結果、上記した非通紙部昇温となる可能性が極めて大きかった。

そこで、かかる問題を解決するものとして、例えば、ヒータ基板の両面に発熱体を設け、一方の発熱体をもう一方の発熱体より短くし、小サイズ紙の通紙時には短い方の発熱体にのみ通電して非通紙部昇温を防止している（例えば特許文献１参照）。
また、通紙部に非通紙部昇温検知用の第２の温度検知素子をハウジングに収容して設け、このハウジングを介して加熱体と接触させ、さらに、通紙部に設けられた第２の温度検知素子の出力により、非通紙部昇温を監視し昇温を緩和する制御を行っているものがある（例えば特許文献２参照）。
また、加熱体の温度を検知する第１の検温素子と、加熱体の長手方向で第１の検温素子とは異なる位置に設けた第２の検温素子を設け、記録材が加熱体位置を搬送されている場合は、第２の検温素子の出力より加熱体の第２の検温素子付近の温度上昇速度を計算し、その値が所定の値を超えた場合、加熱体への通電を停止するあるいは該加熱体への通電電力を減少させるようにしたものがある（例えば特許文献３参照）。
特開２００３−３３７４８４公報（第１頁、図１） 特開２００１−３５６６２１公報（第４頁、図２） 特開２０００−２０６８２６公報（第１頁、図１）

しかしながら、特許文献１に開示された定着装置は、大小の発熱体を別途用意して適宜使い分ける手段であるため、例えば、小サイズ紙や小サイズ厚紙を定着させた後、最大サイズ紙を定着させたい場合、大きい発熱体を加熱する必要があることから、再度、立ち上がり時間を要してしまうといった問題点があった。
特許文献２及び３に開示された定着装置は、温度検知素子を複数設け、一つの加熱体への通電を停止する、あるいは通電電力を減少する、といった非通紙部昇温を監視して加熱体全体を一定の温度に制御するものであるが、上記したように、通紙部分では記録材に熱を奪われるわけであるから、小サイズ紙、小サイズ厚紙、最大サイズの記録材など、様々なサイズの記録材に応じた定着に最適な温度を確保しつつ、非通紙部昇温をしないように制御することは、極めて困難なものと思料される。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる定着装置を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかる定着装置は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる定着装置は、加熱源を備えた定着部と加圧部とを圧接衝合させて形成された定着ニップに、未定着のトナー像が担持された記録材を通紙させて、前記トナー像を熱と圧力でもって前記記録材に定着可能に構成される定着装置であって、前記定着ニップの非通紙部分に対応した前記定着部の所要位置に当接可能な熱伝導部を備えたことを特徴とする。
請求項２にかかる定着装置は、請求項１において、前記定着部は、ローラ状に形成され、前記熱伝導部は、前記定着部の両端の外周面と当接可能に、前記定着部の両側夫々に配設されていることを特徴とする。
請求項３にかかる定着装置は、請求項２において、前記熱伝導部は、前記定着部の両側夫々に複数配設されていることを特徴とする。
請求項４にかかる定着装置は、請求項２または３において、前記熱伝導部は、前記定着部に当接される吸熱部材と、該吸熱部材を前記所要位置に移動させる移動部とを備えたことを特徴とする。
請求項５にかかる定着装置は、請求項４において、前記吸熱部材を前記定着部に対し直交方向に向かって進退動可能に、前記吸熱部材と前記移動部とが係合されていることを特徴とする。

請求項６にかかる定着装置は、請求項４において、前記吸熱部材を前記定着部に対し平行方向に向かって進退動可能に、前記吸熱部材と前記移動部とが係合されていることを特徴とする。
請求項７にかかる定着装置は、請求項４乃至６の何れか１項において、前記定着部は、回動可能に構成され、前記吸熱部材は、前記定着部の回動に従動可能なローラ状に形成されていることを特徴とする。
請求項８にかかる定着装置は、請求項４乃至７の何れか１項において、夫々の前記移動部を動作制御させて、前記吸熱部材と前記定着部との当接面積を可変可能にさせる制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項９にかかる定着装置は、請求項８において、前記定着部の温度が検出可能な温度検出部を備え、前記制御手段は、前記温度検出部の温度情報に基づいて、前記吸熱部材の当接動作のタイミングとさせることを特徴とする。
請求項１０にかかる定着装置は、請求項８または９において、前記制御手段は、定着させる前記記録材の幅サイズに応じて形成される非通紙の定着ニップ領域に対応するように、前記吸熱部材を動作させることを特徴とする。
請求項１１にかかる定着装置は、請求項１０において、前記記録材の幅サイズは、当該定着装置が内装される画像形成装置に通紙された前記記録材の幅情報に基づいて決定されることを特徴とする。

請求項１２にかかる定着装置は、請求項１０において、前記記録材の幅サイズは、当該定着装置が内装される画像形成装置の画像形成部で形成された画像データの幅情報に基づいて決定されることを特徴とする。
請求項１３にかかる定着装置は、請求項１乃至１２の何れか１項において、前記熱伝導部は、ヒートシンクを備えていることを特徴とする。
請求項１４にかかる定着装置は、請求項１乃至１２の何れか１項において、前記熱伝導部は、外部に設けられたヒートシンクと接続される接続部材を備えていることを特徴とする。
請求項１５にかかる定着装置は、請求項１乃至１４の何れか１項において、前記熱伝導部は、冷却ファンを備えていることを特徴とする。
請求項１６にかかる定着装置は、請求項１５において、前記記録材の種類に応じて前記冷却ファンの回転数を可変させる制御手段を備えていることを特徴とする。

請求項１７にかかる定着装置は、請求項８乃至１４の何れか１項において、前記熱伝導部は、冷却ファンを備え、前記定着部との当接面積に応じて前記冷却ファンの回転数を可変させる制御手段を備えていることを特徴とする。
請求項１８にかかる定着装置は、請求項１乃至１７の何れか１項において、前記定着部は、可撓性を有する薄肉円筒状の定着フィルムと、該定着フィルムに遊挿されると共に端部が機枠に支持され、長手方向に向かって切欠部が設けられた円筒状の保持部材と、前記切欠部を被装させるように前記保持部材に支持され、前記定着フィルムの裏面に当接される加熱板と、該加熱板の直上となる所要位置に前記保持部材内の長手方向に向かって架設されると共に、前記保持部材から挿脱可能に係合された前記加熱源であるヒータとを備え、前記加圧部は、前記機枠に回動可能に支持され、前記加熱板と対応した前記定着フィルム表面の所要位置に圧接衝合させて前記定着ニップを形成させると共に、該定着フィルムを従動させる加圧ローラを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、加熱源を備えた定着部と加圧部とを圧接衝合して形成した定着ニップの非通紙部分に対応した定着部の所要位置に、熱伝導部を当接可能に構成して、その熱伝導部が、非通紙部分で発生した高熱を吸熱するから、大小の発熱体を別途用意することもなく、また、複雑な温度制御することもなく、非通紙部昇温を防止できる。

次に、本発明にかかる定着装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。なお、図１は本実施の形態にかかる定着装置が内装された画像形成装置の概略を示し、図２〜図６は実施の形態１を、図７は実施の形態２を、図８は実施の形態３を、図９は実施の形態４を、図１０は実施の形態５を夫々示す。
まず、本実施の形態にかかる定着装置が内装された画像形成装置の概略を、図１を参照しながら説明する。
この画像形成装置は、小サイズ紙や小サイズ厚紙、最大サイズ紙等の記録材Ｐが収納された給紙部１と、装置頂部に設けられ、原稿の画像を電気的に読み取って取り込む原稿読込部２と、その原稿読込部２で取り込んだ情報を画像データとして生成し、その画像データに基づいた潜像を感光体ドラム３に形成させると共に潜像を現像させてトナー像を形成させる画像形成部４と、感光体ドラム３上のトナー像を給紙部１から搬送された記録材Ｐに転写させて未定着のトナー像を記録材Ｐに担持させる転写部５と、その未定着のトナー像が担持された記録材Ｐを通紙させて熱と圧力でもって記録材Ｐにトナー像を固定像として定着させる定着装置６とを備えて構成された、所謂、電子写真方式の画像形成装置である。
要部は上記構成のうち定着装置６であるため、以下、その定着装置６について詳述する。

（実施の形態１）
実施の形態１にかかる定着装置６は、図２及び図３に示すように、定着部７と、加圧ローラ８（加圧部）と、検知手段９と、ガイド板１０と、熱伝導部１１と、温度検出部１２と、制御手段（図示せず）とを備えて構成される。
定着部７は、定着フィルム１３と、保持部材１４と、反射板１５と、加熱板１６と、第２保持部材１７と、赤外線ヒータ１８と、付勢部材１９とを備えて構成される。
定着フィルム１３は、ポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等の熱容量の低い材料でもって可撓性を有する薄肉円筒状に形成されている。また、定着フィルム１３の表層には、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）等からなる層が形成されて、トナーに対する離型性が確保されている。

保持部材１４は、定着フィルム１３をその内側からガイドして定着フィルム１３の保形性を維持させるように、耐熱性樹脂材料でもって軸長手方向に向かって切欠部１４ａが設けられた円筒状に形成されている。このように形成された保持部材１４は、両端が突出するように、定着フィルム１３内に遊挿されると共に、両端が定着装置６の機枠（図示せず）に支持されて、後述する加熱板１６や赤外線ヒータ１８、反射板１５を一体的に保持するようになっている。
なお、保持部材１４と機枠（図示せず）との支持であるが、保持部材１４は回動することなく、図３において上下方向にスライド可能に支持されており、後述する付勢部材１９によって加圧ローラ８側へ付勢可能になっている。

反射板１５は、図４に示すように、薄板のアルミニウム等の金属材を略Ｕ字状に折り曲げられた所要長さの板状部材であり、少なくともその内周面が鏡面仕上げされて、後述する赤外線ヒータ１８から発せられた赤外線を効率良く反射させるようになっている。このように略Ｕ字状に形成された反射板１５は、図３に示すように、その折り返し側が保持部材１４内に位置するように、かつ、折り返し側と反対側である先端部が切欠部１４ａから突出するように、その切欠部１４ａに嵌合されている。
また、この反射板１５は、図４に示すように、その中央部１５ａの両縁が切欠されて、幅方向両端部における反射板１５による赤外線の反射量を幅方向中央部よりも多くなるようにしており、加熱板１６の両端部から放熱されて両端部の温度が低下する分を補うようにしている。この特異な形状によって、加熱板１６の幅方向の温度分布が均一化されて、定着ムラの発生が軽減される。
なお、本実施の形態では、この反射板１５は、後述する赤外線ヒータ１８と別部材で構成しているが、赤外線ヒータ１８のガラス管の一部に、金メッキやアルミニウム蒸着を施して反射面を形成して赤外線ヒータ１８と一体化しても良い。

加熱板１６は、図４に示すように、金属やセラミックやポリイミド樹脂からなる薄板状部材でもって、反射板１５の先端部の外面と嵌合可能な略コ字状に形成されている。その内面には、赤外線の吸収率を向上させるために黒色塗装が施され、外面には磨耗を軽減させるためにフッ素樹脂がコーティングされている。さらに、この加熱板１６は、図５に示すように、その長手方向中央部の厚さｔ１が、長手方向両端部の厚さｔ２よりも厚くなるように形成されている。
これにより、加熱板１６における長手方向両端部の加熱効率が長手方向中央部の加熱効率よりも高くなるために、加熱板１６の両端部から熱が放散されて両端部の温度が低下する不具合を抑止することができる。すなわち、加熱板１６の長手方向の温度分布が均一化されて、定着ムラの発生を軽減させることができる。
このように形成された加熱板１６は、保持部材１４に形成された切欠部１４ａを保持部材１４の外周面側から被装させるように、反射板１５の先端部の外面と嵌合されて、定着装置６の機枠に支持された保持部材１４と一体化するように取り付けられている。また、平面形状の外面は、定着フィルム１３の裏面に当接されるようになっている。

第２保持部材１７は、図２に示すように、略Ｌ字状に形成された金具であり、そのＬ字の長片側の先部が反射板１５の折り返し内に位置するように、かつ、保持部材１４の端面から離間するように、そのＬ字の短片側が、保持部材１４の両端の外周面に螺着されている。また、反射板１５の折り返し内に位置させる第２保持部材１７の先部は、赤外線ヒータ１８の端部が挿嵌されるようになっている。
赤外線ヒータ１８は、両端が段付軸状に形成されたカーボンヒータやハロゲンヒータからなり、その両端が第２保持部材１７の先部に挿嵌されて、加熱板１６の直上となる所要位置に保持部材１４内の長手方向に向かって架設されている。この赤外線ヒータ１８は、画像形成装置からの通電により発熱するようになっている。
なお、赤外線ヒータ１８として、カーボンヒータを用いた場合には、ハロゲンヒータを用いたときと比較して、オンオフ制御の自由度が高まる。具体的に、ヒータのデューティが１００％に達する前に通電をオフする制御を繰り返しても断線することなく、経時における出力低下も軽減される。

また、カーボンヒータを用いる場合には、その形状を最適化して、加熱板１６に対向する方向（図３において上下方向）に発せられる輻射熱の熱量がその方向に直交する方向（図３において左右方向）に発せられる輻射熱の熱量よりも大きくなるように形成することが好ましい。これにより、カーボンヒータから発せられる熱を加熱板１６に集中的に向けることができるため、加熱板１６の加熱効率を高めることができる。
また、本実施の形態では、赤外線ヒータ１８が、加熱板１６からある程度ギャップをあけて設けていることから、加熱板１６が定着フィルム１３を介して加圧ローラ８に圧接した状態で定着装置６を輸送した場合等、赤外線ヒータ１８が加熱板１６等から直接的に受ける振動を軽減するから、赤外線ヒータ１８の破損を防止できる。
さらに、加熱板１６が定着フィルム１３を介して加圧ローラ８に圧接した状態で、定着装置６の位置でジャムした記録材Ｐを取出した場合（ジャム処理）、このジャム処理動作によって赤外線ヒータ１８がニップ部から直接的に受ける衝撃を軽減するから、赤外線ヒータ１８の破損を防止できる。
また、図６に示すように、第２保持部材１７を保持部材１４から取り外すだけで、定着フィルム１３を介して加熱板１６が後述する加圧ローラ８に当接した状態のまま、定着装置６から赤外線ヒータ１８を抜き出すことができる。その逆に、加熱板１６が定着フィルム１３を介して後述する加圧ローラ８に当接した状態のまま、定着装置６に赤外線ヒータ１８を取り付けることができ、利便性を向上させている。

付勢部材１９は、機枠等の固定端と保持部材１４の両端との間に張架された圧縮スプリングであり、回動することなく上下方向にスライド可能に支持された保持部材１４を、後述する加圧ローラ８側へ付勢させている。これにより、加熱板１６に接した定着フィルム１３の一部表面と加圧ローラ８とが圧接衝合し、加熱板１６の平面状の外面に沿うように定着フィルム１３が弾性変形して、所要幅の定着ニップＮが形成される。
加圧ローラ８は、芯金８ａ上に、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料からなる弾性層８ｂが形成され、加熱板１６と対応した定着フィルム１３表面と圧接衝合されるように機枠に回動可能に支持されていると共に駆動モータ（図示せず）と係合されて、図３において反時計方向に回転するようになっている。なお、弾性層８ｂの表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層（チューブ）を設けても良い。
このように構成された加圧ローラ８は、上記したように、赤外線ヒータ１８によって加熱（輻射熱による加熱）可能な加熱板１６に接した定着フィルム１３の一部表面と圧接衝合して、所要幅の定着ニップＮを形成すると共に、駆動モータによって加圧ローラ８が回転することで、定着ニップＮにおける摩擦力によって上記した定着フィルム１３が従動（回転）する。
なお、この駆動モータは回転速度が可変可能なタイプであり、後述する制御手段の制御信号に基づいて加圧ローラ８の回転速度が可変するようになっている。したがって、この駆動モータは、定着フィルム１３の駆動速度を可変する可変手段としても機能することになる。

なお、本実施の形態では、加熱板１６の対向面（加圧ローラ８に対向する面）が平面形状になるように形成していることから、定着ニップＮの形状が記録材Ｐの画像面に対して略平行となって、定着フィルム１３と記録材Ｐとの密着性が高まることから、定着性を向上できると共に、定着ニップＮを通過する記録材Ｐに、カールやシワが発生する恐れが低減できる。さらに、定着ニップＮの出口側における定着フィルム１３の曲率が大きくなるために、定着ニップＮから送出された記録材Ｐを定着フィルム１３から容易に分離できる。
また、本実施の形態では、加熱板１６の記録材Ｐの搬送方向長さが、定着ニップＮのニップ幅よりも長くなるように設定している。これにより、定着ニップＮの出口側では、定着フィルム１３が加圧ローラ８の形状にならって加圧ローラ８側に凸状に変形することになり定着工程後の記録材Ｐは、定着フィルム１３から分離する方向送出されることになる。すなわち、定着ニップＮの送出時の搬送分離性を高めることができる。
検知手段９は、定着フィルム１３の外周面に対向する位置に配設された光学センサを備えてなる。この検知手段９は、定着フィルム１３上に形成されたマーカ（例えば、黒色の定着フィルム１３上に形成した白色のマーカ）を光学センサが光学的に検知して、定着フィルム１３の回転速度を検知するようになっている。

ガイド板１０は、定着ニップＮの入口側と出口側の夫々に、機枠から延設された板状部材であり、確実に記録材Ｐを定着ニップＮへ導入させると共に、確実に記録材Ｐを定着ニップＮから導出させるようになっている。
熱伝導部１１は、吸熱部材２０と、移動部２１とを備えて構成される。
吸熱部材２０は、金属など熱伝導率の高い部材で所要長さのローラ状に形成されている。
移動部２１は、吸熱部材２０の両端を回動可能に支持させた略コ字状の支持フレーム２１ａと、進退動可能、かつ、廻り止めされたロッド２１ｂを備え、支持フレーム２１ａの中間部にそのロッド２１ｂの先端を固着させたアクチュエータ２１ｃとを備えて構成される。
このように構成された熱伝導部１１は、図２に示すように、定着フィルム１３の両端部に吸熱部材２０が定着フィルム１３と平行に接するように、かつ、吸熱部材２０が定着フィルム１３に対して直交方向から進退動可能に配設されていると共に、図３に示すように、熱伝導部１１と付勢部材１９とが干渉しないように、付勢部材１９の配設位置を基準にして、定着フィルム１３の回転方向上流側に熱伝導部１１が配設されている。そして、アクチュエータ２１ｃのロッド２１ｂを前進させることで、定着フィルム１３に吸熱部材２０が当接され、その吸熱部材２０は、定着フィルム１３の回転に伴って従動（回転）するようになっている。なお、図２及び図３は、定着フィルム１３に吸熱部材２０が当接している状態を示す。

また、吸熱部材２０が当接される定着フィルム１３の両端部は、通紙可能な最大サイズよりも小さな幅の記録材Ｐである小サイズ紙を定着ニップＮに通紙した際、定着ニップＮの非通紙部分に対応した位置になっている。
温度検出部１２は、図３に示すように、定着フィルム１３両端部に設けられた温度センサ１２ａと、中央に接するように設けられた温度センサ１２ｂとで構成され、付勢部材１９の配設位置を基準にして、定着フィルム１３の回転方向下流側に配設されている。
制御手段（図示せず）は、上記した温度検出部１２、定着フィルム１３に吸熱部材２０を接離させる移動部２１、定着フィルム１３の回転速度を検知する検知手段９等と電気的に接続され、当該定着装置６を統括制御させている。
すなわち、この制御手段は、定着フィルム１３の中央に接するように設けた温度センサ１２ｂの検出温度に基づいて、定着フィルム１３の温度（定着温度）が所望の温度となるように赤外線ヒータ１８を制御させるようになっている。

また、この制御手段は、定着フィルム１３の両端部に接するように設けた温度センサ１２ａの検出温度に基づいて、移動部２１の移動制御を行って吸熱部材２０の当接動作タイミングとさせている。すなわち、定着フィルム１３の両端部の温度が設定値を越えて非通紙部昇温となった場合に、離間状態の吸熱部材２０を速やかに前進させて定着フィルム１３の両端に吸熱部材２０を当接・従動させ、高温部分が正常な温度になるまでこの吸熱状態を維持させる。そして、その高温部分が正常な温度になったら、即座に定着フィルム１３から吸熱部材２０を離間させるようになっている。
また、この制御手段は、定着フィルム１３の両端部に設けた夫々の熱伝導部１１を個別に動作制御可能になっており、吸熱部材２０と定着フィルム１３との当接面積が可変可能になっている。
さらに、この制御手段は、検知手段９で検知した定着フィルム１３の回転速度の結果に基づいて、定着フィルム１３の回転速度が安定化するように、加圧ローラ８の駆動モータを制御するようになっている。また、定着フィルム１３の回転速度が所定値以下であるときに、定着フィルム１３の回転駆動に何らかの異常（例えばスリップ）が生じて、非通紙部昇温も定着フィルム１３に局部的な過熱（非通紙部昇温に限らず）が生じる恐れがあるものとして、赤外線ヒータ１８に供給する電力を遮断するようになっている。

次に、以上のように構成された実施の形態１にかかる定着装置６の一連の動作を説明する。
まず、画像形成装置の電源スイッチを投入すると、赤外線ヒータ１８に通電が開始して加熱板１６の加熱が始まり、これと略同時に駆動モータが駆動して加圧ローラ８の回転が始まり、定着フィルム１３が、この加圧ローラ８の回転に従動する。このとき、吸熱部材２０は、初期位置（待機位置）に位置して定着フィルム１３から離間している。
次いで、原稿読込部２等で原稿の画像を読み取り、画像形成部４が画像データを生成し、その画像データに基づいて感光体ドラム３に潜像およびトナー像を形成する。そして、転写部５が、感光体ドラム３上のトナー像を給紙部１から搬送してきた記録材Ｐに転写する。
このようにして未定着のトナー像を担持した記録材Ｐは、定着ニップＮの入口側のガイド板１０に案内されながら定着ニップＮに通紙し、加熱板１６によって加熱した定着フィルム１３による加熱と定着ニップＮの圧力とによってトナー像が固定像として定着する。この定着ニップＮを通過した記録材Ｐは搬出部に向かって移動する。

この一連の動作でもって画像形成が終了するが、場合によっては、小サイズ紙（通紙可能な最大サイズよりも小さな幅の記録材Ｐ）を複数回に亘って行う場合がある。この場合、定着ニップＮに数回通紙することにより、定着ニップＮの非通紙部分が、通紙部分に比べて高温になり、非通紙部昇温が発生する恐れがある。
しかしながら、実施の形態１にかかる定着装置６は、定着フィルム１３の両端部に接するように設けた温度センサ１２ａが、常時、温度検出を行い、制御手段が、非通紙部昇温になっていないかを判断する。
制御手段が、仮に、定着フィルム１３の両端部の温度が設定値を越えて非通紙部昇温と判断したら、離間状態の吸熱部材２０を速やかに前進して定着フィルム１３の両端に吸熱部材２０を当接、従動して吸熱を行う。
この間も、温度センサ１２ａは、かかる部分の温度を検出しており、高温部分が正常な温度になるまでこの吸熱状態を維持する。そして、制御手段は、その高温部分が正常な温度になったと判断したら、即座に定着フィルム１３から吸熱部材２０を離間する。
このように実施の形態１にかかる定着装置６は、非通紙部分で発生した高熱を吸熱部材２０が吸熱するから、大小の発熱体を別途用意することもなく、また、複雑な温度制御することもなく、非通紙部昇温を防止できるようになっている。

なお、実施の形態１では、定着フィルム１３の両端部の温度が設定値を越えた場合を想定して、両端の吸熱部材２０を同時に動作させたものを例示したが、定着フィルム１３の一端部の温度のみが設定値を越えた場合、その一方の吸熱部材２０のみを動作させる。
また、実施の形態１では、温度センサ１２ａの検出温度に基づいて吸熱部材２０を動作させているが、非通紙部昇温に達しているか否かを動作条件とせずに吸熱部材２０を動作させても良い。すなわち、定着装置６が内装される画像形成装置に通紙された記録材Ｐの幅情報又は定着装置６が内装される画像形成装置の画像形成部４で形成された画像データの幅情報に基づいて小サイズ紙と判断したら、吸熱部材２０を動作させる。この場合、小サイズ紙の通紙回数をカウントし、設定回数に達したら、非通紙部昇温の恐れがあるとして、吸熱部材２０を動作させることが好適である。
次に、他の実施の形態を、順を追って説明するが、実施の形態２と実施の形態３は、図７及び図８に示すように、熱伝導部１１の構成に冷却ファン、ヒートシンクを加えたものを例示しており、実施の形態４は、実施の形態１で例示した熱伝導部１１を、定着フィルム１３の両端夫々に複数（２つずつ）配設させたものを例示しており、さらに、実施の形態５は、吸熱部材２０の移動方向を定着フィルム１３と平行方向にしたものを例示しており、その他の構成は実施の形態１と同じであるため、かかる構成の説明は省略する。

（実施の形態２）
実施の形態２にかかる熱伝導部２２は、図７に示すように、吸熱部材２３と、冷却ファン２４と、移動部２５とを備えて構成される。
吸熱部材２３は、金属など熱伝導率の高い部材で所要長さのローラ状に形成されている。
冷却ファン２４は、吸熱部材２３の一方の端部に、吸熱部材２３外方に向かって送風するように、制御手段と電気的に接続されており、吸熱によって昇温した吸熱部材２３を冷却させるようになっている。
移動部２５は、吸熱部材２３の他方の端部を回動可能に片持ち支持させた略Ｌ字状の支持フレーム２５ａと、進退動可能、かつ、廻り止めされたロッド２１ｂを備え、支持フレーム２５ａの中間部にそのロッド２１ｂの先端を固着させたアクチュエータ２１ｃとを備えて構成される。
このように構成された実施の形態２にかかる熱伝導部２２は、基本的には実施の形態１と同様に配設されるが、冷却ファン２４が機枠側（定着装置外方）に向くように配設される。そして、吸熱の動作と連動して冷却ファン２４が回転して吸熱部材２３を冷却する。したがって、この実施の形態２にかかる熱伝導部２２は、吸熱部材２３の冷却効率が向上し、定着フィルム１３の吸熱量を増加できる。
なお、この冷却ファン２４の回転速度は、常時一定でも良いが、小サイズ厚紙（厚紙、封筒等の最大サイズよりも小さな幅で厚い記録材Ｐ）や、単なる小サイズ紙等の、記録材Ｐの種類に応じて冷却ファン２４の回転数を可変させたり、定着フィルム１３の両端部に接するように設けた温度検出部の検出温度に応じて冷却ファン２４の回転数を可変させたりすることが好適である。

（実施の形態３）
実施の形態３にかかる熱伝導部２６は、図８に示すように、吸熱部材２７と、ヒートシンク２８と、移動部２５と、冷却ファン２９とを備えて構成される。
吸熱部材２７は、金属など熱伝導率の高い部材で所要長さのローラ状に形成されている。
ヒートシンク２８は、放熱フィンが連設されてなり、吸熱部材２７の一方の端部に固設されて、吸熱部材２７の放熱面積を増大させている。
移動部２５は、吸熱部材２７の他方の端部を回動可能に片持ち支持させた略Ｌ字状の支持フレーム２５ａと、進退動可能、かつ、廻り止めされたロッド２１ｂを備え、支持フレーム２５ａの中間部にそのロッド２１ｂの先端を固着させたアクチュエータ２１ｃとを備えて構成される。
冷却ファン２９は、制御手段と電気的に接続されており、定着装置内方または外方に向かって送風可能に、定着装置の機枠の、吸熱部材２７の動作上となる所要位置に設けられており、吸熱によって昇温した吸熱部材２７を冷却させるようになっている。
このように構成された実施の形態３にかかる熱伝導部２６は、基本的には実施の形態１と同様に配設されるが、ヒートシンク２８が機枠側（定着装置外方）に向くように配設される。そして、吸熱の動作と連動して冷却ファン２９が回転して吸熱部材２７を冷却する。したがって、この実施の形態３にかかる熱伝導部２６は、吸熱部材２７の冷却効率が向上し、定着フィルム１３の吸熱量を増加できる。
なお、実施の形態３にかかる熱伝導部２６は、ヒートシンク２８のほかに冷却ファン２９を備えたものを例示しているが、吸熱部材２７の放熱面積を増大させるヒートシンク２８のみでも良い。

また、その吸熱部材２７の放熱面積を増大させるヒートシンク２８に代えて、画像形成装置の金属筐体をヒートシンクとして、熱伝導部２６にそのヒートシンクに接続させる接続部材を設けても良い。この場合、接続部材は、熱伝導率の高い部材でもって伸縮可能または屈曲可能に形成し、吸熱部材２７を支持させる略Ｌ字状の支持フレーム２５ａまたは実施の形態１で例示した略コ字状の支持フレーム２１ａに、その接続部材の一端を接続し、他端を画像形成装置の金属筐体に接続することが極めて簡単な構成となることから好ましい。例えば、黒鉛シートやポリイミド樹脂等の熱伝導率の高い帯板状部材でもって、支持フレームと画像形成装置の金属筐体とを接続させて、吸熱部材２７の熱を画像形成装置の金属筐体に逃がすことが好適である。
また、定着装置の機枠に設けた冷却ファン２９の回転速度は、常時一定でも良いが、小サイズ厚紙（厚紙、封筒等の最大サイズよりも小さな幅で厚い記録材Ｐ）や、単なる小サイズ紙等の、記録材Ｐの種類に応じて冷却ファン２９の回転数を可変させたり、定着フィルム１３の両端部に接するように設けた温度検出部の検出温度に応じて冷却ファン２９の回転数を可変させたりすることが好適である。

（実施の形態４）
実施の形態４にかかる定着装置３１は、図９に示すように、実施の形態１で例示した熱伝導部１１を、定着フィルム１３の両端夫々に２つずつ配設させて、記録材Ｐの様々なサイズに応じて形成される非通紙の定着ニップＮ領域に対応させた例である。なお、図９は、定着フィルム１３に吸熱部材２０が当接している状態を示す。
この場合、定着フィルム１３の両端夫々に、上記した温度センサ１２ａが１つずつ配設されている。
また、制御手段は、当該定着装置３１が内装される画像形成装置に通紙された記録材Ｐの幅情報又は当該定着装置３１が内装される画像形成装置の画像形成部４で形成された画像データの幅情報に基づいて、非通紙の定着ニップＮ領域を決定して、吸熱させる吸熱部材２０を予め選択するようになっている。そして、定着フィルム１３の両端夫々に一つずつ設けられた温度センサ１２ａによって非通紙部昇温を検出した場合、その予め選択した吸熱部材２０で吸熱するようになっている。
例えば、記録材Ｐの幅情報又は画像データの幅情報が小サイズ紙である場合、その小サイズ紙を定着ニップＮに数回通紙して非通紙部昇温が発生したら、全ての吸熱部材２０を前進動して吸熱する。記録材Ｐの幅情報又は画像データの幅情報が中サイズ紙である場合、その中サイズ紙を定着ニップＮに数回通紙して非通紙部昇温が発生したら、内側の２つの吸熱部材２０を前進動して吸熱する。なお、大サイズ紙の場合は実施の形態１と同じく非通紙部昇温が発生しないことから吸熱の動作はしない。

他の例として、定着フィルム１３の両端夫々に２つずつ配設した吸熱部材２０と対応するように、吸熱部材２０の当接動作タイミングをとるための温度センサ１２ａを２つずつ配設（計４つ）し、その温度センサ１２ａが非通紙部昇温を検出したら、対応した吸熱部材２０で吸熱するようにしても良い。この場合、記録材の幅サイズの情報（画像形成装置に通紙された前記記録材の幅情報に基づく、または、画像形成装置の画像形成部で形成された画像データの幅情報に基づく）は必ずしも必要ではない。
なお、この熱伝導部１１も、実施の形態２、実施の形態３で例示した熱伝導部２２、２６で構成しても良い。
また、この実施の形態４では、熱伝導部１１を、定着フィルム１３の両端夫々に２つずつ配設させたものを例示したが、その配設数は特に限定されない。
また、この実施の形態４も実施の形態１と同様に、温度センサ１２ａの検出温度に基づいて吸熱部材２０を動作させているが、非通紙部昇温に達しているか否かを動作条件とせずに吸熱部材２０を動作させても良い。すなわち、定着装置３１が内装される画像形成装置に通紙された記録材Ｐの幅情報又は定着装置３１が内装される画像形成装置の画像形成部４で形成された画像データの幅情報に基づいて小サイズ紙、または、中サイズ紙と判断したら、対応した吸熱部材２０を動作させる。この場合、小サイズ紙、または、中サイズ紙の通紙回数をカウントし、設定回数に達したら、非通紙部昇温の恐れがあるとして、吸熱部材２０を動作させることが好適である。

（実施の形態５）
実施の形態５にかかる定着装置３２は、図１０に示すように、定着フィルム１３に対して平行方向に向かって吸熱部材を進退動可能にして、記録材の様々なサイズに応じて形成される非通紙の定着ニップＮ領域に対応させた例である。
すなわち、実施の形態５にかかる熱伝導部３３は、吸熱部材３４と、移動部３５とを備えて構成される。
吸熱部材３４は、金属など熱伝導率の高い部材で所要長さのローラ状に形成されている。

移動部３５は、吸熱部材３４の両端を回動可能に支持させた略コ字状に形成されると共に、その中途部に、上方へ向かって取り付け部３６ａが延設された支持フレーム３６と、任意の距離を進退動可能、かつ、廻り止めされたロッド２１ｂを備え、取り付け部３６ａと直交するようにその取り付け部３６ａにロッド２１ｂの先端を固着させたアクチュエータ２１ｃとを備えて構成される。
このように構成された熱伝導部３３は、定着フィルム１３の両端部に定着フィルム１３と吸熱部材３４とが平行に接するように、かつ、吸熱部材３４が定着フィルム１３に対して平行方向から任意の距離に亘って進退動可能に配設されている。そして、アクチュエータ２１ｃのロッド２１ｂを進退動させることで、定着フィルム１３と吸熱部材３４との接触面積が可変され、その吸熱部材３４は、定着フィルム１３の回転に伴って従動（回転）するようになっている。なお、吸熱部材３４は、図１０に示すように、その初期位置（待機位置）が定着フィルム１３の端と当接していることが好ましいが、定着フィルム１３の端から離間していても良い。
また、定着フィルム１３の両端夫々に、上記した温度センサ１２ａが１つずつ配設されている。

制御手段は、当該定着装置３２が内装される画像形成装置に通紙された記録材の幅情報又は当該定着装置３２が内装される画像形成装置の画像形成部で形成された画像データの幅情報に基づいて、非通紙の定着ニップＮ領域を決定して、吸熱部材３４の前進移動量を予め設定するようになっている。そして、定着フィルム１３の両端夫々に一つずつ設けられた温度センサ１２ａによって非通紙部昇温を検出した場合、その予め設定した前進移動量でもって吸熱部材３４を前進して吸熱するようになっている。
例えば、記録材の幅情報又は画像データの幅情報が小サイズ紙である場合、その小サイズ紙を定着ニップＮに数回通紙して非通紙部昇温が発生したら、その小サイズ紙に対応した定着ニップＮの非通紙部分をカバーするように、吸熱部材３４を前進動して吸熱する。記録材の幅情報又は画像データの幅情報が中サイズ紙である場合、その中サイズ紙を定着ニップＮに数回通紙して非通紙部昇温が発生したら、その中サイズ紙に対応した定着ニップＮの非通紙部分をカバーするように、吸熱部材３４を前進動して吸熱する。なお、大サイズ紙の場合は実施の形態１と同じく非通紙部昇温が発生しないことから、吸熱部材３４は初期位置（待機位置）に待機して吸熱の動作はしない。

他の例として、吸熱部材３４の当接動作タイミングをとるための温度センサ１２ａを記録材のサイズに応じて設けると共に、個々の温度センサ１２ａと前進移動量とを対応付けておき、温度センサ１２ａが非通紙部昇温を検出したら、対応した前進移動量だけ吸熱部材３４を前進して吸熱動作するようにしても良い。この場合、記録材の幅サイズの情報（画像形成装置に通紙された前記記録材の幅情報に基づく、または、画像形成装置の画像形成部で形成された画像データの幅情報に基づく）は必ずしも必要ではない。
また、この実施の形態５の熱伝導部３３も、実施の形態２、実施の形態３で例示した熱伝導部１１で構成しても良い。なお、この場合、吸熱部材３４の前進移動量に応じて冷却ファン２４の回転速度を可変（吸熱部材３４の前進するほど回転速度が大）させることが好適である。
また、この実施の形態５も実施の形態１と同様に、温度センサ１２ａの検出温度に基づいて吸熱部材２０を動作させているが、非通紙部昇温に達しているか否かを動作条件とせずに吸熱部材２０を動作させても良い。すなわち、定着装置３２が内装される画像形成装置に通紙された記録材Ｐの幅情報又は定着装置３２が内装される画像形成装置の画像形成部４で形成された画像データの幅情報に基づいて、小サイズ紙、または、中サイズ紙と判断したら、予め個々に設定されている前進移動量でもって吸熱部材２０を動作させる。この場合、小サイズ紙、または、中サイズ紙の通紙回数をカウントし、設定回数に達したら、非通紙部昇温の恐れがあるとして、吸熱部材２０を動作させることが好適である。

以上、本実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば本実施の形態では、熱伝導部を回転可能なローラ状の吸熱部材を備えて構成したが、たとえば、一対のローラに熱伝導性の高いベルト（吸熱ベルト）を掛架させ、そのベルトを、加熱源を備えた定着部に当接させたり、加熱源を備えた定着部に吸熱部材を回転することなく単に接離可能に設けても良い。すなわち、定着ニップＮの非通紙部分に対応した定着部の所要位置に当接可能な熱伝導部を備えていれば良いもので、その態様は特に限定されない。
また、本実施の形態では、オンデマンド方式の定着装置を例示したが、他のタイプの定着装置にも適用可能であり、定着装置の態様は特に限定されない。

本実施の形態にかかる定着装置が内装された画像形成装置の概略図である。 実施の形態１にかかる定着装置の概略を示した正面図である。 図２におけるＸ−Ｘ線に沿える縦断拡大側面図である。 反射板と加熱板の分解斜視図である。 加熱板の縦断面図である。 定着装置から赤外線ヒータを抜き出す状態を示した説明図である。 実施の形態２にかかる定着装置の熱伝導部を示した斜視図である。 実施の形態３にかかる定着装置の熱伝導部を示した斜視図である。 実施の形態４にかかる定着装置の簡略した正面図である。 実施の形態５にかかる定着装置の簡略した正面図である。

符号の説明

４…画像形成部 ６、３１、３２…定着装置 ７…定着部 ８…加圧ローラ（加圧部） １１、２２、２６、３３…熱伝導部 １２ａ…温度センサ（温度検出部） １３…定着フィルム １４…保持部材 １４ａ…切欠部 １６…加熱板 １８…赤外線ヒータ（加熱源） ２０、２３、２７、３４…吸熱部材 ２１、２５、２９、３５…移動部 ２４、３０…冷却ファン ２８…ヒートシンク Ｎ…定着ニップ Ｐ…記録材

Claims (18)

1. 加熱源を備えた定着部と加圧部とを圧接衝合させて形成された定着ニップに、未定着のトナー像が担持された記録材を通紙させて、前記トナー像を熱と圧力でもって前記記録材に定着可能に構成された定着装置であって、前記定着ニップの非通紙部分に対応した前記定着部の所要位置に当接可能な熱伝導部を備えたことを特徴とする定着装置。
2. 前記定着部は、ローラ状に形成され、
   前記熱伝導部は、前記定着部の両端の外周面と当接可能に、前記定着部の両側夫々に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記熱伝導部は、前記定着部の両側夫々に複数配設されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記熱伝導部は、前記定着部に当接される吸熱部材と、該吸熱部材を前記所要位置に移動させる移動部とを備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の定着装置。
5. 前記吸熱部材を前記定着部に対し直交方向に向かって進退動可能に、前記吸熱部材と前記移動部とが係合されていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記吸熱部材を前記定着部に対し平行方向に向かって進退動可能に、前記吸熱部材と前記移動部とが係合されていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
7. 前記定着部は、回動可能に構成され、
   前記吸熱部材は、前記定着部の回動に従動可能なローラ状に形成されていることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載の定着装置。
8. 夫々の前記移動部を動作制御させて、前記吸熱部材と前記定着部との当接面積を可変可能にさせる制御手段を備えたことを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の定着装置。
9. 前記定着部の温度が検出可能な温度検出部を備え、
   前記制御手段は、前記温度検出部の温度情報に基づいて、前記吸熱部材の当接動作のタイミングとさせることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 前記制御手段は、定着させる前記記録材の幅サイズに応じて形成される非通紙の定着ニップ領域に対応するように、前記吸熱部材を動作させることを特徴とする請求項８または９に記載の定着装置。
11. 前記記録材の幅サイズは、当該定着装置が内装される画像形成装置に通紙された前記記録材の幅情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記記録材の幅サイズは、当該定着装置が内装される画像形成装置の画像形成部で形成された画像データの幅情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
13. 前記熱伝導部は、ヒートシンクを備えていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の定着装置。
14. 前記熱伝導部は、外部に設けられたヒートシンクと接続される接続部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の定着装置。
15. 前記熱伝導部は、冷却ファンを備えていることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の定着装置。
16. 前記記録材の種類に応じて前記冷却ファンの回転数を可変させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の定着装置。
17. 前記熱伝導部は、冷却ファンを備え、前記定着部との当接面積に応じて前記冷却ファンの回転数を可変させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項８乃至１４の何れか１項に記載の定着装置。
18. 前記定着部は、可撓性を有する薄肉円筒状の定着フィルムと、該定着フィルムに遊挿されると共に端部が機枠に支持され、長手方向に向かって切欠部が設けられた円筒状の保持部材と、前記切欠部を被装させるように前記保持部材に支持され、前記定着フィルムの裏面に当接される加熱板と、該加熱板の直上となる所要位置に前記保持部材内の長手方向に向かって架設されると共に、前記保持部材から挿脱可能に係合された前記加熱源であるヒータとを備え、
    前記加圧部は、前記機枠に回動可能に支持され、前記加熱板と対応した前記定着フィルム表面の所要位置に圧接衝合させて前記定着ニップを形成させると共に、該定着フィルムを従動させる加圧ローラを備えていることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項に記載の定着装置。

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