(57)【要約】【課題】厚紙など、用紙の奪う熱量が大きい場合においても、画像を定着させることを可能とした定着装置と、これを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着ベルト１の温度を検知して定着ベルトの温度制御を行う温度制御センサ１１、１２を備える。これら温度制御センサ１１、１２が点灯制御する熱源３・・の熱供給範囲外で温度変化が発生する使用条件（オフセット領域が生じるような条件）においては、熱源３からの供給熱量を温度制御センサ１１、１２から得られる温度情報の条件以外の予め定めた条件で決定する。例えば、予め定めておいた条件で決定することでオフセット（コールドオフセット、ホットオフセットとも）を防止する。【選択図】図４
2014178635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱源と、
前記定着部材とニップを形成する加圧部材と、
前記定着部材の内部で前記加圧部材と対向しニップを形成するニップ形成部材と、
前記定着部材の温度を検知して該定着部材の温度制御を行う温度制御手段とを備え、
前記温度制御手段が点灯制御する前記加熱源の熱供給範囲外で温度変化が発生する使用条件においては、前記加熱源からの供給熱量を温度制御センサから得られる温度情報の条件以外の予め定めた条件で決定する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記加熱源の熱供給範囲外で温度変化が発生する使用条件が、通紙領域が、前記温度制御手段による制御位置を外れた位置である、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記定着部材の温度が過度に上昇した場合、前記定着部材の温度制御を行う温度制御手段により通紙する用紙の紙間を空けて放熱を行いながら通紙する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置において、
前記加熱源が供給する熱量を通紙する用紙の紙厚により変更する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置において、
前記加熱源が供給する熱量を環境温度により変更する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置において、
前記加熱源が供給する熱量を環境湿度により変更する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置において、
前記加熱源が供給する熱量を用紙の温度により変更する、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機やファクシミリ、プリンタ、これらの複合機などの画像形成装置で用いる定着装置あって、無端状の定着部材と加圧部材を備えて定着処理を行う定着装置、およびその定着装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機などの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化、高速化についての市場要求が強くなってきている。画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式により未定着トナー画像が記録材シート、印刷紙、感光紙、静電記録紙などの記録材に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
【０００３】
このような定着装置の一例として、ベルト方式の定着装置（例えば特許文献１参照）やセラミックヒータを用いたサーフ定着（フィルム定着）の定着装置（例えば特許文献２参照）が知られている。
【０００４】
ベルト方式の定着装置では、近年の第１の課題として、さらなるウォームアップ時間（電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定の温度（リロード温度）までに要する時間）や、ファーストプリント時間（印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間）の短縮化が望まれている。また、第２の課題として画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷のはじめに熱量が不足する（所謂、温度落ち込み）が問題となっている。
【０００５】
前記第１の課題を解決する方法として、セラミックヒータを用いたサーフ定着が提案されており、この方式により、ベルト方式の定着装置に比べ、低熱容量化、小型化が可能となった。しかし、この方式では、ニップ部のみを局所加熱しているため、その他の部分では加熱されていない。そのためニップの用紙などの入口においてベルトは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。特に、高速機においては（ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため）、より定着不良が発生しやすくなるという第３の課題がある。
【０００６】
以上のような第１乃至第３の課題を解決するために、無端ベルトを用いる構成において、そのベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消して、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００７】
図１は特許文献３記載の定着装置の概略図である。定着ベルトである無端ベルト１の内部にパイプ状の金属熱伝導体２を、無端ベルト１の移動をガイドすることが可能に固定し、金属熱伝導体２内の熱源３により金属熱伝導体２を介して無端ベルト１を加熱する。さらに無端ベルト１を介して金属熱伝導体２に接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ４を備え、該加圧ローラ４の回転に連れ回りするようにして無端ベルト１を周方向に移動させる。この構成により、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。図中４ａは加圧ローラ４を構成する金属ローラ、４ｂは同じく弾性層である。
【０００８】
この技術では、無端ベルトを直接加熱する構成とすることで、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが可能となった。しかし、定着部材の低熱容量化に伴い、定着部材温度が外乱に対して変動しやすくなる、という副作用が発生した。熱容量が小さいために、画像形成装置内の気流の影響や、加圧Ｒの構成（例えばギアがある側で熱容量が大きくなる。その結果、熱容量が多くなってしまっている側等）で、温度低下が発生しやすくなり、立上時に加圧部材のギアがある側で温度上昇が遅くなるのである。
【０００９】
このような副作用は、通常印刷時の印刷用紙が通過する場合にも影響する。例えば、定着部材の熱量に対して紙が奪う熱量の比率が高くなったことから、通紙に必要な熱量を適宜加熱源から出すような高精度な定着制御が必要になってきている。
【００１０】
定着部材の温度制御の高精度化を図ることで、このような問題への対策を図り、温度制御を行えている領域（温度センサの温度検知範囲）では問題が解消されたが、以下のような新たな問題が発生した。
【００１１】
例えば定着部材の温度制御位置が通紙領域外になり、かつ、その定着部材の温度制御位置以外の加熱領域において用紙が通過する場合、その用紙通過領域において、顕著にオフセットが発生する。定着部材の温度制御位置が通紙領域外にあるために、その定着部材は一定温度で維持されるだけの動作となり、加熱源から供給される熱量は少なくなる。一方、その加熱領域内において用紙が通過する場合には、その通紙領域において、通常の定着動作と同様の熱量が必要となる。結果として上記領域において熱量不足となり、コールドオフセットが発生してしまう。
【００１２】
従来このようなモードによりオフセットが発生することは無かったのは、定着部材の熱容量が大きかったためで、上述のような使用条件においても、用紙端部では定着性を確保できていた。しかし、定着部材の低熱容量により、温度制御センサでの温度検知範囲外で印刷用紙が通過する場合にオフセットが発生するという問題が顕著になった。
【００１３】
この問題に対して根本的な対策を行うためには、例えば、加熱源を１個、温度制御センサを加熱源の通紙幅方向の中央に持ってくることが挙げられる。しかし加熱源を１個とした場合には、小サイズ通紙時の通紙範囲の端部における温度上昇が顕著で、生産性を高く維持することが出来ない。また、ヒータ１本のみでは定着にフリッカ／高調波等の観点から、必要な電力を確保することができない。そのため加熱源を１個とする手段は実使用上有効ではなく、特に生産性の高い画像形成装置においては、採用することができない。
【００１４】
加熱源を複数持たせた場合、市場で使用される様々な紙サイズにおいて、常に通紙領域内に温度センサを配置することが必要である。しかし、それを実現しようとすると、温度センサの個数が増えてしまうため、コストアップとなり、かつ、画像形成装置内でレイアウトするスペースも確保困難とする。温度センサを複数持たせるのではなく、例えば通紙サイズにより、温度センサの長手位置を適宜変更することも対策手段としてはある。しかし、温度センサを稼動させるための機構を設ける必要があり、この手段もコストアップ、画像形成装置の大型化につながり、対策手段としての採用は困難である。
【００１５】
一方、定着制御側からの観点として、この問題に対しては、従来より広く用いられている、紙間を空けて蓄熱を促進しながら通紙を行う、という手段が考えられる。しかしその手段を用いた場合においても、例えば紙厚が厚い場合には、定着部材の熱容量に対して、紙の奪う熱量が大きくなるため、１枚通紙する間にも、用紙後端領域ではオフセットが発生してしまい、紙間を空けて蓄熱してから通紙しても、対策手段とはならない。また単純に通紙時の設定温度を上げることも対策手段としてはあるが、用紙の平滑性によっては、設定温度を上げるだけでも熱量不足の領域で定着性が確保できないだけではなく、温度を上げてしまうことで、定着ユニットがより過度に熱を持ち、各部材の耐久寿命を短くしてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は前記の技術課題を解決するためになしたものであり、厚紙など、用紙の奪う熱量が大きい場合においても、画像を定着させることを可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の定着装置は、回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、前記定着部材とニップを形成する加圧部材と、前記定着部材内部で前記加圧部材と対向しニップを形成するニップ形成部材と、前記定着部材の温度を検知して該定着部材の温度制御を行う温度制御手段とを備え、前記温度制御手段が点灯制御する前記加熱源の熱供給範囲外で温度変化が発生する使用条件においては、前記加熱源からの供給熱量を温度制御センサから得られる温度情報の条件以外の予め定めた条件で決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、用紙通紙中は温度センサによる定着部材の温度の検知結果によらず、規定の熱量を加熱源から供給するという通紙条件を用いることで、例えば厚紙などのように用紙の奪う熱量が大きい場合においても、画像を定着させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来構成の定着装置の一例を示す説明図
【図２】本発明の定着装置の実施形態１を示す断面図
【図３】実施形態１の定着装置の長手方向の構成を示す説明図
【図４】実施形態１の定着装置の長手方向の構成と通紙する用紙幅の関係を示す説明図
【図５】本発明の別の実施形態の定着装置を示す説明図（複数のヒータを用いた構成）
【図６】遮光部材の一実施形態を示す説明図
【図７】本発明による定着装置を用いる画像形成装置の構成を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の定着装置の実施形態１を図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
図２は本発明に係る定着装置の一実施形態の構成を示す断面図である。
定着装置内に加圧回転体（図２の場合は加圧ローラ４）と定着ベルト１を有し、熱源３（図２の例ではハロゲンヒータ）により定着ベルト１が内周側から直接加熱される。このとき、図２の定着ベルト１内には、定着ベルト１を介して対向する加圧ローラ４とニップを形成するニップ形成部材６があり、定着ベルト内面と直接（もしくは、図示しない摺動シートを介して間接的に）摺動するようになっている。熱源３は、図示したハロゲンヒータでも良いが、ＩＨであっても良いし、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であっても良い。
【００２１】
図２ではニップ部の形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。（ニップの形状は凹形状の方が、記録紙先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。）
【００２２】
定着ベルト１はニッケルやＳＵＳなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルト（もしくはフィルム）とする。ベルトの表層はＰＦＡまたはＰＴＦＥ層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。ベルトの基材とＰＦＡまたはＰＴＦＥ層の間にはシリコーンゴムの層などで形成する弾性層があっても良い。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じる。これを改善するにはシリコーンゴム層を１００［μｍ］以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。
【００２３】
定着ベルト１の内部にはニップ部を支持するための支持部材７（ステー）を設け、加圧ローラにより圧力を受けるニップ形成部材６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。この支持部材７は両端部で保持部材８（フランジ）に保持固定され位置決めされている。また、熱源３と支持部材７の間に反射部材９を備え、熱源３からの輻射熱などにより支持部材７が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。ここで反射部材９を備える代わりに支持部材７表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることが可能となる。
【００２４】
加圧ローラ４は芯金４ａに弾性ゴムからなる弾性層４ｂ設けてあり、離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層）が設けてある。加圧ローラ４は画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源からギアを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ４はスプリングなどにより定着ベルト１側に押し付けられており、弾性層４ｂが押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。加圧ローラ４は中空のローラであっても良く、加圧ローラ４にハロゲンヒータなどの加熱源を有していても良い。弾性層４ｂはソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ４内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
【００２５】
定着ベルト１は加圧ローラ４により連れ回り回転する。図２の場合は加圧ローラ４が図示しない駆動源により回転し、ニップ部Ｎでベルトに駆動力が伝達されることにより定着ベルト１が回転する。定着ベルト１はニップ部Ｎで挟み込まれて回転可能であり、ニップ部以外では両端部で保持部材８（フランジ）にガイドされ、走行する。このような構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。
【００２６】
図２の構成においては、熱源３であるハロゲンヒータが２本の場合の例を示している。図中４ａは加圧ローラ４の芯金、４ｂは弾性層、６は定着ベルト１内側のニップ形成部材、７はその支持部材、９は反射部材、１０は遮光部材、Nはニップ部である。
【００２７】
この定着装置の構成を図３を用いて、より詳細に説明する。
図３は、図２の構成において、定着スリーブを構成する無端ベルトからなる定着ベルト１の長手方向に設置された熱源３の加熱幅と、それぞれの個所の温度制御手段である温度センサの位置関係を、図２の下方向から見た場合の模式図である。
【００２８】
定着ベルト１の中央領域は、中央ヒータ３ａにより加熱され、その温度は中央温度制御センサ１１により温度が検知され、温度制御される。定着ベルト１の端部領域は、端部ヒータ３ｂにより加熱され、端部温度制御センサ１２により温度が検知され、温度制御される。すなわち、ヒータ３ａ、３ｂの点灯制御により温度制御される。このような構成を取ることにより、定着装置を構成している。温度制御装置の図示は省略してあるが、端部温度制御センサ自体が制御装置を内蔵していても良い。
【００２９】
ここで、図４に示すような紙幅の用紙Pが通紙される場合において、定着ベルト１の温度制御位置が通紙領域外にはみ出しているための問題がある。すなわち、端部温度制御センサ１２により温度が検知される用紙の通紙方向で端縁側の部位では、端部ヒータ３ｂによる用紙の温度に対する寄与が明確に検知できない、このような場合の制御としては、一定温度に維持するだけの動作となりやすい。したがって、端部ヒータ３ｂから供給される熱量は少なくなる。一方、端部ヒータ３ｂの加熱領域内も用紙Pが通過するので、その通紙領域においては通常の定着動作と同様の熱量が必要となる。その結果として上述のはみ出し領域においては熱量不足となり、定着不良が発生しやすくなる。
【００３０】
本実施形態では、このような関係になるサイズの用紙Pが通紙される場合、端部温度制御センサ１２による定着ベルト１の温度検知結果によらず、端部ヒータ３ｂから定着ベルト１に規定量の熱量を供給する。供給される熱量は、環境温度、環境湿度、紙温度、紙厚さにより適宜の熱量となるように定めておく。例えば、供給される熱量は、紙厚毎に環境温度、環境湿度、紙温度等を変数としてもった換算式などにより規定しても良いし、事前に定着に必要な熱量を測定しておき、それらをテーブルで画像形成装置に記憶させておき、適宜必要な熱量を求めるのでも良い。すなわち、温度制御手段である温度制御センサ１１、１２が点灯制御する熱供給範囲外で温度変化が発生する使用条件においては、ヒータ３ａ、３ｂからの供給熱量を温度制御センサから得られる温度情報の条件以外の予め定めた条件で決定する。
【００３１】
すなわち熱源３からの供給熱量は、温度制御センサ１１、１２から得られる温度情報以外の条件により決定する。熱源３の温度制御位置が通紙領域外になり、かつ、その加熱源の温度制御位置以外の加熱領域において用紙Pが通過することで温度変化が発生する使用条件の場合、熱源３の温度制御を止め、必要とされるであろう、規定の熱量を供給する。これにより、加熱に関する制御位置以外の加熱幅内で通紙が行われる場合においても、定着性を確保することができる。
【００３２】
また、供給される熱量は、定着装置のユニットとしての蓄熱状態にも左右される。大量印刷後の通紙においては、定着に必要な熱量も小さく、一方、定着装置が冷えた状態からの通紙においては、定着に必要な熱量は大きい。そのため、画像形成装置内、もしくは、定着装置内に設置された温度センサにより、定着ユニットの蓄熱状態を判定し、供給熱量を適宜変更しても良い。また温度センサに非接触の温度センサを用いている場合には、その非接触温度センサには雰囲気温度を測定し、温度検知するタイプもある。その場合、非接触温度センサの雰囲気温度を用いて定着ユニットの蓄熱状態を判定しても良い。
【００３３】
もし上述のような温度制御センサ１１、１２による定着ユニットの蓄熱状態が判定困難な場合では、別手段として以下の方法により、供給熱量を適宜変更してもよい。
（１）前ジョブでの通紙時間と、前ジョブ終了時からの経過時間を用いることができる。前ジョブの通紙時間が長い程に、定着装置は蓄熱する。また、前ジョブ終了からの経過時間が短い程に、定着装置は蓄熱した状態のまま次ジョブに入る。その場合、定着に必要な熱量は変更無いが、供給熱量は少なくなる。
（２）また、次ジョブ以前、規定時間前までの、通紙枚数、もしくは通紙時間を用いる。直前までの規定時間内にどの程度通紙されているかで、定着ユニットの蓄熱状態を判断する。
（３）その日のうちで、それまでの間に通紙された枚数、もしくは、通紙時間を用いることもできる。その日にどの程度通紙されているかで、定着ユニットの蓄熱状態を判断する。
【００３４】
また、例えば図２に示すような２本ヒータ構成の定着装置であった場合には、中央ヒータ３ａの温度制御を行う中央温度制御センサ１１は通紙領域内に設置される。この場合、中央温度制御センサ１１は従来通りの温度制御を行っており、供給熱量もモニタリングしながら適宜変化させているため、端部温度制御センサ１２で規定量供給するよりも、その時の画像形成の状況に合わせて、より適正な熱量で定着動作を実現できている。そのため例えば中央ヒータ３ａの供給熱量（点灯Ｄｕｔｙ）を参考に、適宜ヒータの供給熱量（点灯Ｄｕｔｙ）を規定することも有効な手段となる。
【００３５】
例えば中央ヒータ３ａの点灯Ｄｕｔｙに対して、端部ヒータ３ｂで同じ点灯Ｄｕｔｙを出した場合、どの程度の熱量が確保できるかを事前に調査し、中央ヒータと同じ熱量を確保するための端部ヒータ点灯Ｄｕｔｙを求めておくだけ。それだけで、適宜画像形成装置の使用状況に合わせた端部ヒータの供給熱量を制御することができる。例えば同じ熱量を確保する（定着スリープ表面温度を一定に保つ）ためには、端部ヒータは中央ヒータに比べ、１．２倍の点灯Ｄｕｔｙが必要である等である。常に中央ヒータの１．２倍の点灯Ｄｕｔｙを確保することで、端部温度制御センサの出力以外の手段で用紙端部の熱量確保、定着性確保が実現可能となる。実際の制御反映に当たっては、ソフトスタート／ソフトストップの影響や、点灯Ｄｕｔｙは１００％が上限となることから、適宜実動作に合わせた修正は必要となるが、より狙いに近い熱量供給が実現可能となる。
【００３６】
また本実施形態を用いると、オフセット（コールドオフセット、ホットオフセットとも）を防止することが可能となるが、規定熱量を供給するため、非通紙領域では温度が上がる。そのため、連続して通紙を行う場合には、従来から端部温度上昇対策として行われている、紙間を空けて放熱を行いながら通紙する必要がある。具体的な紙間を空ける手段としては、例えば該当領域の温度検知をしている温度センサを用いる（図３での端部温度制御センサ）の出力値を使用し、規定温度になったら、次ぎ画像作像までの時間を遅らせ、紙間を空ける手段がある。もしくは、非通紙領域でかつ加圧ローラの温度検知用に設置された温度センサがあるのであれば、その出力値を使用しても良い。また紙間を空ける手段としては、温度検知結果による制御を行わず、例えば、通紙開始後からの規定時間後に紙間を空けるという手段を用いても良い。なお周知のように、熱量が不足した場合はコールドオフセットが発生し、熱量過剰となった場合にはホットオフセットが発生する。
【００３７】
またどの程度紙間を空けるべきか、に関しては次に示す内容によって紙間時間（次作像までの時間）を規定しても良い。
（１）該当領域の温度検知をしている温度センサが、定着目標温度まで低下したら、次作像を開始する。
（２）該当領域の温度検知をしている温度センサが、定着目標温度に対して規定値分高い温度まで低下したら、次作像を開始する。より生産性を確保することができる。
（３）該当領域の温度検知をしている温度センサの出力によらず、紙間を常に規定時間確保し、そのタイミングで通紙を行う。ここで、規定される時間は、環境温湿度、ユニット蓄熱状態などで適宜変更してもよい。
【００３８】
また上記は定着動作時（印刷用紙通過時）の動作について記載しているが、このような温度制御センサの温度検知結果によらず、加熱源からの熱量を規定する方法は、他にも適用することができる。例を以下に示す。
（１）立上時の端部温度低下によるオフセット防止
先に述べたように、加圧部材の構成（またはその他定着部材周辺の構成）により、熱容量に長手偏差が出てしまう場合、熱容量の大きい側において温度制御位置以外の、加熱領域内にて温度低下が発生する。そのため、その温度制御センサの出力結果によらず、一定時間は規定の熱量を加熱源から供給する、などの手段を用いることが出来る。この場合は、例えば環境温度や電源電圧等により、加熱する時間を規定することが望ましい。
（２）気流が通常使用時よりも強く流れる場合
大量印刷を実施した場合等、マシン内温度が過度に上昇した場合等には、ファンを通常動作時よりも回転数を上げる（流量アップ）ことが手段として使用される。その場合、定着装置も冷却が促進されるため、その冷却後には定着部材の長手方向で偏差が発生しやすい。その後に長手方向で均一に熱量を与えたとしても、その前の長手方向での偏差が定着部材の温度偏差として残ったままである。すると、温度が極端に冷却される定着部材端部ではその後の通紙において端部オフセットが発生する。このような問題に対応するため、温度制御センサの出力結果によらず、例えば一定時間は規定の熱量を加熱源から供給するなどの手段を用いることができる。この場合は、例えば環境温度や冷却時間により、加熱する時間を規定することが望ましい。
【００３９】
＜実施形態２＞
図５は本発明の実施形態２に係る定着装置の構成を示す説明図である。この実施形態では、熱源３がハロゲンヒータ３本で構成されている。３本目のハロゲンヒータは、それぞれ対象とする用紙サイズが異なるために設けられている。通紙される用紙サイズによっては、温度制御センサが配置されている部位以外の領域で用紙が通過する。その場合、既述の理由によりオフセットが発生するので、これに対しては本実施形態が有効な防止手段となる。
【００４０】
＜実施形態３＞
図６は遮光部材の一実施形態を示す説明図である。図２の構成に、図示のような遮光部材１０を備えた実施形態となる。
【００４１】
遮光部材１０の形状は、各用紙の幅サイズに合わせて遮光面積が設けられた図示のような段付き形状となっている。この遮光部材１０を定着ベルト１の内側に沿って、非接触で回動するように配置し、各種の用紙幅に対応した位置に回動して加熱に不必要な領域を遮光する。これにより用紙幅の狭い転写紙を連続通紙した場合でも、非通紙領域が過昇温状態になることがなく、過昇温領域をキャンセルするために生産性を落とす等の制御を行う必要がない。またこれに伴い、ハロゲンヒータの本数は図２に示す２本構成でも、図５に示す３本構成と同じ機能を持たせることが可能となっている。
【００４２】
なお、ヒータの本数は減らせるが、より小型化を目指したユニットである場合、スペースの都合でこの段付き形状は無限に段を持たせられるわけではない。その場合、図６に記載の遮光部材を搭載した定着装置においても有効なオフセット対策手段となる。
【００４３】
＜実施形態４＞
以上説明してきた本発明の実施形態に係る定着装置を用いた画像形成装置の構成を図７により説明する。
図７に示した画像形成装置は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタある。ただし、本発明はこの方式に限ることはなく、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
【００４４】
図６において画像形成装置１００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。
【００４５】
図７に示す構成の画像形成装置１００は、感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋを備える。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋに形成された可視像が、これらに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルト（中間転写体：以下、転写ベルトという）１１０に対して１次転写行程が実行され、それぞれの画像が重畳転写される。その後、記録シートなどが用いられる記録紙Ｓに対して２次転写行程を実行することで一括転写される。
【００４６】
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを対象として説明すると、感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋおよびクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、光書込装置８０が用いられる。
【００４７】
転写ベルト１１０に対する重畳転写は、転写ベルト１１０がＡ１方向に移動する過程において行われる。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋに形成された可視像が、転写ベルト１１０の同じ位置に重ねて転写されるようにする。そのため、転写ベルト１１０を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋに対向配設された１次転写ローラ１２Ｙ〜１２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。
【００４８】
画像形成装置１００は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションを備える。また各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト１１０及び１次転写ローラ１２Ｙ〜１２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０１を備える。また転写ベルト１１０に対向して配設され転写ベルト１１０に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５を備える。そして、転写ベルト１１０に対向して配設され転写ベルト１１０上をクリーニングする中間転写ベルトのクリーニング装置１３をそなえる。また、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光書込装置８０とを有している。
【００４９】
光書込装置８０は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏向手段としての回転多面鏡などを装備している。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを射出して感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋに静電潜像を形成する。なお、図では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である。
【００５０】
画像形成装置１００には、感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋと転写ベルト１１０との間に向けて搬送される記録紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１を備えている。また、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂｋと転写ベルト１１０との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４を備えている。そして、記録紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサが設けられている。
【００５１】
画像形成装置１００には、トナー像が転写された記録紙Ｓにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置１２０が備えられている。また、定着済みの記録紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７１と、画像形成装置１００の本体上部に配設されて排紙ローラ７１により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録紙Ｓを積載する排紙トレイ１７を備えている。そして、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ〜９Ｂｋを備えている。
【００５２】
転写ベルトユニット１０１は、転写ベルト１１０、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋの他に、転写ベルト１１０が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。従動ローラ７３は、転写ベルト１１０に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０１と、１次転写ローラ１２Ｙ〜１２Ｂｋと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７０が構成されている。
【００５３】
シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の記録紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３１を有している。給送ローラ３１が図中反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
【００５４】
転写装置７０に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１０に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。これらは、転写ベルト１１０上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１０をクリーニングする。
【００５５】
クリーニング装置１３はまた転写ベルト１１０から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。
【００５６】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１    定着ベルト
３ａ  中央ヒータ
３ｂ  端部ヒータ
３    熱源
４    加圧ローラ
４ａ  芯金
４ｂ  弾性層
６    ニップ形成部材
７    支持部材
８    保持部材
９    反射部材
１０  遮光部材
１１  中央温度制御センサ
１２  端部温度制御センサ
１００    画像形成装置
Ｎ    ニップ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２００４−２８６９２２号公報
【特許文献２】特許第２８６１２８０号公報
【特許文献３】特開２００７−３３４２０５号公報
【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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