(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が中空の表面無端移動体と、
前記表面無端移動体の外周面と当接する加圧部材と、
前記表面無端移動体の内周側に配置され該表面無端移動体を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記表面無端移動体の内周側に配置され該表面無端移動体を輻射熱により加熱する加熱手段と、
前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段とを備え、
小サイズ用紙と該小サイズ用紙よりも用紙幅が大きい大サイズ用紙とを通紙可能な定着装置において、
前記加熱手段は、前記表面無端移動体の前記小サイズ用紙の用紙幅に応じた領域を加熱する第１熱源と、該表面無端移動体の小サイズ用紙幅よりも用紙幅方向外側であり前記大サイズ用紙の用紙幅方向両端部に対応した領域を加熱する第２熱源と、前記表面無端移動体の前記大サイズ用紙の用紙幅方向両端部及びその用紙幅方向両端部よりも外側に対応した領域を加熱する第３熱源とを有しており、
前記第２熱源及び前記第３熱源の用紙幅方向両端部と前記表面無端移動体との間に、該第２熱源及び該第３熱源からの輻射熱を遮蔽する遮蔽部材を設けており、
前記電力供給手段は、小サイズ用紙印刷時には前記第１熱源に電力供給を行い前記第２熱源には電力供給を行わず、大サイズ用紙印刷時には該第１熱源と該第２熱源とに電力供給を行い、
小サイズ用紙印刷時における定着動作実行中に前記第１熱源に供給される電力を、装置で使用可能な電力の上限を超えないようにしつつ大サイズ用紙印刷時に該第１熱源に供給される電力よりも大きくすることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
所定時間あたりに熱源を点灯させる割合である点灯率が、小サイズ用紙印刷時に上記第１熱源で１００［％］となるように上記電力供給手段によって該第１熱源に電力を供給することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、
上記表面無端移動体の用紙幅方向から見て上記第１熱源と上記第２熱源と上記第３熱源とはそれぞれが頂点となって三角形を形成し、該第１熱源及び該第２熱源よりも該第３熱源がニップ形成部材側に位置するように配置したことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の定着装置において、
上記電力供給手段は、上記大サイズ用紙よりも用紙幅が大きい用紙の印刷時に上記第１熱源と上記第３熱源とに電力供給を行い上記第２熱源には電力供給を行わないとともに、該第１熱源に供給する電力よりも該第３熱源に供給する電力のほうが大きいことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
像担持体と、
像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
トナーを用いて前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を前記像担持体上から用紙上に転写する転写手段と、
前記用紙上に転写されたトナー像を該用紙に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項１、２、３または４の定着装置を備える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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の各種画像形成装置に用いられる定着装置として、金属基材と弾性ゴム層などから成る薄肉の定着ベルトを備えるものが知られている。このように、低熱容量化された薄肉の定着ベルトを備えることで、定着ベルトの加熱に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、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）まで昇温させるのに要する時間）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）の短縮化を図れる。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、内部が中空の表面無端移動体である無端ベルトと、無端ベルトの外周面と接する加圧ローラと、無端ベルトの内周側に配置され無端ベルトを介して加圧ローラと当接するニップ形成部材とによって、無端ベルトと加圧ローラとの間にニップ部が形成される。また、無端ベルトの内周側には、輻射熱によって無端ベルトを用紙幅方向全域にわたって加熱する加熱手段である熱源が１つ設けられている。そして、熱源からの輻射熱によってニップ形成部材を配設した箇所以外で無端ベルトを直接加熱することができるので、熱源から無端ベルトへの伝熱効率が大幅に向上する。これにより、消費電力の低減を図ることができると共に、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無端ベルトの用紙が通過した領域である通紙領域では、無端ベルトと用紙とが接触することで無端ベルトの熱が用紙に奪われる。そして、特許文献１に記載の定着装置のように、熱源からの輻射熱によって無端ベルトを直熱加熱する場合には、無端ベルトの熱容量が小さいために、無端ベルトの熱が用紙に奪われることで無端ベルトの通紙領域の温度低下が著しくなる。そのため、用紙を連続通紙した場合に、無端ベルトの通紙領域を正常な定着状態を維持できる定着温度まで熱源により加熱し昇温させないと定着不良を引き起こしてしまう。
【０００５】
また、小サイズ用紙と大サイズ用紙とが通紙可能であり、大サイズ用紙よりも小サイズ用紙の生産性が高い画像形成装置に設けられる定着装置では、大サイズ用紙印刷時よりも小サイズ用紙印刷時のほうが熱源による無端ベルトの加熱が追いつかなくなる虞がある。そのため、小サイズ用紙印刷時に連続通紙することで、無端ベルトの通紙領域を定着温度に維持することができなくなり定着不良が生じるといった問題が生じる。
【０００６】
ここで、小サイズ用紙印刷時に大サイズ用紙印刷時よりも熱源に供給する電力を増加させて、無端ベルトを加熱する熱量を増やすことが考えられる。しかしながら、一般に画像形成装置全体の消費電力が一定以下に収まるように、画像形成装置内の定着装置以外での電力の消費状態に応じて、定着装置で使用可能な電力が制限される。そのため、小サイズ用紙印刷時に、熱源に供給する電力を単に増加させるだけでは、無端ベルトの通紙領域を定着温度まで加熱できるだけの電力が熱源に供給される前に、定着装置で使用可能な電力の上限に達してしまう虞がある。すると、電力不足に陥って熱源に十分な電力を供給することができず、熱源によって無端ベルトの通紙領域を定着温度まで昇温させることができなくなる。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、装置全体の消費電力を抑えつつ、小サイズ用紙印刷時に定着不良が生じるのを抑制できる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内部が中空の表面無端移動体と、前記表面無端移動体の外周面と当接する加圧部材と、前記表面無端移動体の内周側に配置され該表面無端移動体を介して前記加圧部材と当接してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記表面無端移動体の内周側に配置され該表面無端移動体を輻射熱により加熱する加熱手段と、前記加熱手段に電力を供給する電力供給手段とを備え、小サイズ用紙と該小サイズ用紙よりも用紙幅が大きい大サイズ用紙とを通紙可能な定着装置において、前記加熱手段は、前記表面無端移動体の前記小サイズ用紙の用紙幅に応じた領域を加熱する第１熱源と、該表面無端移動体の小サイズ用紙幅よりも用紙幅方向外側であり前記大サイズ用紙の用紙幅方向両端部に対応した領域を加熱する第２熱源と、前記表面無端移動体の前記大サイズ用紙の用紙幅方向両端部及びその用紙幅方向両端部よりも外側に対応した領域を加熱する第３熱源とを有しており、前記第２熱源及び前記第３熱源の用紙幅方向両端部と前記表面無端移動体との間に、該第２熱源及び該第３熱源からの輻射熱を遮蔽する遮蔽部材を設けており、前記電力供給手段は、小サイズ用紙印刷時には前記第１熱源に電力供給を行い前記第２熱源には電力供給を行わず、大サイズ用紙印刷時には該第１熱源と該第２熱源とに電力供給を行い、小サイズ用紙印刷時における定着動作実行中に前記第１熱源に供給される電力を、装置で使用可能な電力の上限を超えないようにしつつ大サイズ用紙印刷時に該第１熱源に供給される電力よりも大きくすることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、第１熱源と第２熱源とで表面無端移動体の用紙幅方向の加熱領域を異ならせており、大サイズ用紙印刷時には第１熱源と第２熱源とを用いて表面無端移動体の大サイズ用紙の用紙幅に対応した領域を加熱することできる。一方、小サイズ用紙印刷時には第１熱源だけを用いて表面無端移動体の小サイズ用紙の用紙幅に応じた領域を加熱することができる。このため、小サイズ用紙印刷時には第２熱源に電力を供給しないので、その分、大サイズ用紙印刷時よりも定着装置で使用可能な電力に余裕ができる。このように小サイズ用紙印刷時には定着装置で使用可能な電力に余裕ができることから、小サイズ用紙印刷時に第１熱源に供給される電力を、定着装置で使用可能な電力の上限を超えないようにしつつ大サイズ用紙印刷時に第１熱源に供給される電力よりも大きくする。すなわち、小サイズ用紙印刷時には第２熱源を用いずに第１熱源だけを用いることで、第１熱源と第２熱源との両方を用いる大サイズ用紙印刷時よりも定着装置で使用可能な電力を第１熱源に集中させて供給する。よって、小サイズ用紙印刷時に定着装置で使用可能な電力の上限に達して電力不足に陥ることなく、第１熱源で表面無端移動体を加熱し定着温度まで昇温させて定着不良が生じるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、装置全体の消費電力を抑えつつ、小サイズ用紙印刷時に定着不良が生じるのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体の一構成例を示す概略構成図。
【図２】本実施形態に係る定着装置の一構成例を示す概略構成図。
【図３】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ定着ベルトの端部の構成を示す斜視図、平面図及び側面図。
【図４】ハロゲンヒータから定着ベルトへの輻射熱を遮蔽する遮蔽板の説明図。
【図５】本実施形態の定着装置を制御する制御系の要部の一例を示すブロック図。
【図６】定着装置のハロゲンヒータと温度センサとサーミスタとを概念的に示す図。
【図７】定着装置の温度制御回路を示す図。
【図８】本実施形態に係る定着装置の他の構成例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１３】
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体の一構成例を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、タンデム方式のカラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央部に、複数の色画像を形成する作像部（図示の例では４つの作像部）からなる画像ステーションが設けられている。複数の作像部は、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト（以下「転写ベルト」という。）１１の展張方向に沿って並置され、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１４】
図１において、画像形成装置１０００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複数の像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋが並設されている。各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに形成された各色の可視像であるトナー像は、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な転写ベルト１１に対して１次転写工程が実行され、各色のトナー像が転写ベルト１１に重畳転写される。その後、転写ベルト１１に重畳転写された各色のトナー像は、記録媒体としての用紙Ｐに対して２次転写工程が実行されることにより、用紙Ｐに一括転写される。
【００１５】
各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの周囲には、感光体ドラム２０の回転に従い画像形成処理するための各種装置が配置されている。ここで、ブラックの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の周囲には、その感光体ドラム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次転写手段としての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。帯電後の感光体ドラム２０Ｂｋに対して行われる静電潜像の書き込みには、感光体ドラム２０Ｂｋの表面を露光する露光手段としての光書込装置８が用いられる。
【００１６】
光書込装置８は、光源としての半導体レーザー、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、光偏向手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを備えている。光書込装置８は、画像データに基づいて、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面へ書き込み光（レーザー光）Ｌｂを照射し、感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに静電潜像を形成するように構成されている。
【００１７】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１が図中Ａ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに形成された可視像（トナー像）が転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるように行われる。より具体的には、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに対向して配設された複数の１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋそれぞれに１次転写バイアスが印加される。この１次転写バイアスが印加された１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋにより、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに形成された可視像（トナー像）が、転写ベルト１１の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重畳転写される。
【００１８】
複数の１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋはそれぞれ対応する感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋとの間で転写ベルト１１を挟み込んで１次転写ニップを形成している。また、各１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋには、図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）からなる１次転写バイアスが各１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋに印加されるようになっている。
【００１９】
各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋは、図中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，２０Ｃ，２０Ｍ，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前記複数の作像部に設けられている。
【００２０】
また、画像形成装置１０００は、前記複数の作像部のほか、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの上方に配設された転写ベルトユニット（転写装置）１０と、２次転写手段としての２次転写ローラ５と、転写ベルトクリーニング装置１３と、複数の作像部の下方に配設された光書込装置８とを備えている。
【００２１】
転写ベルトユニット１０は、前述の無端状のベルトである転写ベルト１１及び複数の１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋのほか、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２や従動ローラ７３等の複数のベルト支持部材を備えている。駆動ローラ７２が回転駆動されることにより、転写ベルト１１は図中矢印Ａ１で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ５に対向する２次転写バックアップローラとしても機能する。従動ローラ７３は、転写ベルト１１を介して転写ベルトクリーニング装置１３に対向するクリーニングバックアップローラとしても機能する。また、従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えているため、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。これらの転写ベルトユニット１０と１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと２次転写ローラ５と転写ベルトクリーニング装置１３とを有するように、転写装置７１が構成されている。
【００２２】
２次転写ローラ５は、転写ベルト１１に対向して配設され、転写ベルト１１に従動して連れ回りする。また、２次転写ローラ５は、２次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ７２との間で転写ベルト１１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。また、上記１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと同様に、２次転写ローラ５にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）からなる２次転写バイアスが２次転写ローラ５に印加されるようになっている。
【００２３】
転写ベルトクリーニング装置１３は、転写ベルト１１を介して従動ローラ７３に対向するように配設され、転写ベルト１１の表面をクリーニングする。図示の例では、転写ベルトクリーニング装置１３は、転写ベルト１１に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する。また、転写ベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入り口部に接続されている。
【００２４】
更に、画像形成装置１０００には、記録媒体としての用紙Ｐが収容された記録媒体収容手段としての給紙カセット（用紙給送装置）６１と、記録媒体繰り出し手段としてのレジストローラ対４と、記録媒体先端検知手段としての図示しない用紙先端センサとが設けられている。給紙カセット６１は、画像形成装置１０００の本体下部に配設され、最上位の用紙Ｐの上面に当接する記録媒体給送手段としての給送ローラ３を有し、給送ローラ３が図中反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の用紙Ｐ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。
【００２５】
また、プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙カセット６１から２次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための用紙搬送路が配設されている。この用紙搬送路の２次転写ローラ５の位置よりも用紙搬送方向上流側に、２次転写部（２次転写ニップ）へ用紙Ｐを繰り出すように搬送するレジストローラ対４が配設されている。レジストローラ対４は、給紙カセット６１から搬送されてきた用紙Ｐを、上記複数の作像部からなる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、２次転写ローラ５と転写ベルト１１との間の２次転写部（２次転写ニップ）に向けて繰り出す。用紙先端センサは、用紙Ｐ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。
【００２６】
ここで、記録媒体としての用紙Ｐには、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、記録シート等が含まれる。また、給紙カセット６１のほかに、手差しで用紙Ｐを供給できるように手差し給紙機構を備えてもよい。
【００２７】
また、画像形成装置１０００は、トナー像が転写された用紙Ｐにトナー像を定着させるための定着手段としての定着装置１００と、記録媒体排出手段としての排紙ローラ７と、記録媒体積載手段としての排紙トレイ１７と、複数のトナー容器としてのトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋとを備えている。排紙ローラ７は、定着済みの用紙Ｐを画像形成装置１０００の本体外部に排出する。排紙トレイ１７は、画像形成装置１０００の本体上部に配設され、排紙ローラ７により画像形成装置１０００の本体外部に排出された用紙Ｐを積載する。
【００２８】
複数のトナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが充填され、プリンタ本体の上部であって排紙トレイ１７の下側に設けられた複数のボトル収容部それぞれに着脱可能に装着されている。また、各トナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋと各現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋとの間には、図示しない補給路が設けてあり、この補給路を介して各トナーボトル９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋから対応する現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋへトナーが補給されるようになっている。
【００２９】
転写装置７１に装備されている転写ベルトクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１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。このクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物が掻き取り除去されて転写ベルト１１がクリーニングされる。転写ベルトクリーニング装置１３は、転写ベルト１１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。
【００３０】
次に、上記構成の画像形成装置１０００の基本的動作について説明する。
画像形成装置１０００において作像動作が開始されると、各作像部における各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋが図示しない駆動装置によって図中時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面が帯電装置３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｂｋによって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面には、光書込装置８からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上に形成された静電潜像に、各現像装置４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋによってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００３１】
また、作像動作が開始されると、駆動ローラ（２次転写バックアップローラ）７２が図１の反時計回りに回転駆動し、転写ベルト１１を図の矢印Ａ１で示す方向に周回走行させる。そして、各１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋに、トナーの帯電極性とは逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各１次転写ローラ１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｂｋと各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋとの間の１次転写ニップにおいて所定の転写電界が形成される。
【００３２】
その後、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの回転に伴い、感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上の各色のトナー画像が１次転写ニップに達したときに、上記１次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上のトナー画像が転写ベルト１１上に順次重ね合わせて転写される。かくして転写ベルト１１の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、転写ベルト１１に転写しきれなかった各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋ上のトナーは、クリーニング装置５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｂｋによって除去される。その後、図示しない除電装置によって各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋの表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００３３】
画像形成装置１０００の下部では、給送ローラ３が回転駆動を開始し、給紙カセット６１から用紙Ｐが搬送路に送り出される。搬送路に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対４によってタイミングをはかられて、２次転写ローラ５と駆動ローラ（２次転写バックアップローラ）７２との間の２次転写ニップに送られる。このとき、２次転写ローラ５には、転写ベルト１１上のトナー画像のトナー帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、２次転写ニップに所定の転写電界が形成されている。
【００３４】
その後、転写ベルト１１の周回走行に伴って、転写ベルト１１上のトナー画像が２次転写ニップに達したときに、上記２次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、転写ベルト１１上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写しきれなかった転写ベルト１１上の残留トナーは、転写ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。
【００３５】
その後、用紙Ｐは定着装置１００へと搬送され、定着装置１００によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ７によって装置外へ排出され、排紙トレイ１７上にストックされる。
【００３６】
なお、以上の説明は、用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３７】
次に、上記構成の画像形成装置１０００に用いることができる定着装置１００のより具体的な構成例について説明する。
【００３８】
図２は、本実施形態に係る定着装置１００の一構成例を示す概略構成図である。図２において、定着装置１００は、内部が中空な表面無端移動体である定着部材としての定着ベルト１２１と、定着ベルト１２１に対向して回転可能に設けられた対向回転体からなる加圧部材としての加圧ローラ１２２と、定着ベルト１２１を加熱する熱源としてのハロゲンヒータ１２３とを備えている。更に、定着装置１００は、定着ベルト１２１を介して対向する加圧ローラ１２２とニップ部Ｎを形成するニップ形成部材１２４と、ニップ形成部材１２４を支持する支持部材としてのステー１２５と、ハロゲンヒータ１２３から放射される光を定着ベルト１２１へ反射する反射部材１２６とを備えている。また、定着装置１００は、定着ベルト１２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ１２７と、定着ベルト１２１から用紙Ｐを分離する記録媒体分離手段としての分離部材１２８と、加圧ローラ１２２を定着ベルト１２１へ加圧する図示しない加圧手段等を備えている。さらに、加圧ローラ１２２の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ１３４と、ニップ部Ｎに用紙Ｐをガイドするガイド板１３５とを備えている。
【００３９】
定着ベルト１２１は、その内周側から、ハロゲンヒータ１２３により輻射熱で直接加熱される。また、ニップ形成部材１２４は、定着ベルト１２１の内側すなわち定着ベルト１２１の内周側で囲まれた内部に設けられ、定着ベルト１２１の内面と直接摺動するように、又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配置されている。
【００４０】
なお、図２の例では、上記ニップ部Ｎ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よい。上記ニップ部の形状が凹形状の場合は、用紙Ｐの先端の排出方向が加圧ローラ１２２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。
【００４１】
定着ベルト１２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト１２１は、ニッケルもしくはステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。離型層により、トナーが付着しないように離型性を持たせている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。シリコーンゴム層などの弾性層がある場合は、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）が残りにくい。このようなユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）の発生を効果的に防止するには、例えばシリコーンゴム層を所定の厚さ以上（例えば１００［μｍ］以上）設けるのが好ましい。このシリコーンゴム層が変形することにより、ベルト表面の微小な凹凸が吸収され、ユズ肌画像が改善する。
【００４２】
加圧ローラ１２２は、芯金１２２ａと、芯金１２２ａの外周面側に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層１２２ｂと、弾性層１２２ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層１２２ｃとを有する。加圧ローラ１２２は、図示しないスプリング等の加圧手段によって定着ベルト１２１側へ加圧され、定着ベルト１２１を介してニップ形成部材１２４に当接している。この加圧ローラ１２２と定着ベルト１２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ１２２の弾性層１２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。
【００４３】
また、加圧ローラ１２２は、画像形成装置１０００の本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源からギヤ等を介して駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されている。加圧ローラ１２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト１２１に伝達され、定着ベルト１２１が従動回転するようになっている。
【００４４】
定着ベルト１２１は加圧ローラ１２２により連れ回り回転する。図２の構成例の場合は、加圧ローラ１２２が図示しないモータ等の駆動源により回転し、ニップ部Ｎで定着ベルト１２１に駆動力が伝達されることにより、定着ベルト１２１が回転する。定着ベルト１２１は、ニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では両端部で後述のベルト保持部材１４０にガイドされて走行する。
【００４５】
なお、本実施形態では、加圧ローラ１２２を中空のローラとしているが、加圧ローラ１２２の内部にハロゲンヒータ等の熱源を配設してもよい。また、加圧ローラ１２２が中実のローラであってもよい。
【００４６】
また、弾性層１２２ｂが無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶ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光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００［μｍ］以上の弾性層１２２ｂを設けることが望ましい。厚さ１００［μｍ］以上の弾性層１２２ｂを設けることで、弾性層１２２ｂの弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。
【００４７】
加圧ローラ１２２の弾性層１２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ１２２の内部に熱源が無い場合は、スポンジゴムなどの断熱性の高いゴムを用いてもよい。スポンジゴムなどの断熱性が高いゴムを用いることで定着ベルト１２１の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。また、上記加熱回転体からなる定着ベルト１２１等の定着部材及び対向回転体からなる加圧ローラ１２２等の加圧部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００４８】
図２に示す定着装置１００では、ハロゲンヒータ１２３からのヒータ光（輻射熱）で定着ベルト１２１を直接加熱する方式であって、定着ベルト１２１の内側に発熱領域を異ならせた熱源としてのハロゲンヒータ１２３が２本設けられている。ハロゲンヒータ１２３ごとに発熱領域を異ならせることで、種々の幅の用紙幅に対応した範囲で定着ベルト１２１を加熱することが可能となっている。
【００４９】
例えば、ＬＴ系列のサイズの用紙Ｐに重点を置いて構成する仕様の装置の場合について説明すると、２本のハロゲンヒータ１２３それぞれは、定着ベルト１２１の用紙幅方向で、ＬＴＴサイズ（レタータテサイズ）以下の用紙Ｐの通紙領域であり定着ベルト１２１の用紙幅方向中央部に対応した領域を加熱する用紙中央部熱源であるハロゲンヒータ１２３Ａと、ＬＴＴサイズより用紙幅が大きいＡ３Ｔサイズ（Ａ３タテサイズ）の通紙領域両端部を加熱するためのハロゲンヒータ１２３Ｂとである。また、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとはそれぞれの両端部が定着装置１００の側板（不図示）に固定されている。
【００５０】
そして、ＬＴＴサイズ以下の用紙Ｐを印刷するときは、ハロゲンヒータ１２３Ｂを点灯させずにハロゲンヒータ１２３Ａだけを点灯させる。Ａ３Ｔサイズ（Ａ３タテサイズ）の用紙Ｐを印刷する場合には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとを点灯させる。なお、ＬＴＴサイズ以下の用紙Ｐの印刷については、以後、ＬＴＴサイズの用紙Ｐを用いた場合について説明するが、当然ながら、ＬＴＴサイズよりも小さい用紙Ｐを用いた場合において同様の説明が成り立つものである。
【００５１】
ハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂは、画像形成装置１０００の本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されている。この電源部によるハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂの出力制御は、例えば温度センサ１２７による定着ベルト１２１の表面温度の検知結果に基づいて、ハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂのオン／オフ又は通電量を制御するように行われる。このようなハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂの出力制御によって、定着ベルト１２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。
【００５２】
また、定着ベルト１２１を加熱する熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ（電磁誘導加熱）ヒータ、抵抗発熱体、セラミックヒータ、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００５３】
ニップ形成部材１２４は、ベースパッド１３１と、ベースパッド１３１の表面に設けられた摺動シート（低摩擦シート）１３０とを有する。ベースパッド１３１は、定着ベルト１２１の軸方向又は加圧ローラ１２２の軸方向に渡って連続して長手状に配設されており、加圧ローラ１２２の加圧力を受けてニップ部Ｎの形状を決めるものである。
【００５４】
また、ニップ形成部材１２４のベースパッド１３１は、ステー１２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ１２２による圧力でニップ形成部材１２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ１２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。
【００５５】
ニップ形成部材１２４のベースパッド１３１は、耐熱温度２００［℃］以上の耐熱性部材で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材１２４の変形を防止し、安定したニップ部Ｎの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド１３１には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。
【００５６】
摺動シート１３０は、ベースパッド１３１の少なくとも定着ベルト１２１と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト１２１が回転する際、この摺動シート１３０に対し定着ベルト１２１が摺動することで、定着ベルト１２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト１２１への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シート１３０を有しない構成とすることも可能である。
【００５７】
ステー１２５は、ニップ形成部材１２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレス鋼や鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。また、ベースパッド１３１も、強度確保のためにある程度硬い材料で構成されていることが望ましい。ベースパッド１３１の材料としては、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂や、金属、あるいはセラミックなどを適用することができる。
【００５８】
反射部材１２６は、ステー１２５とハロゲンヒータ１２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材１２６をステー１２５に固定している。反射部材１２６の材料としては、アルミニウムやステンレス鋼等が挙げられる。このように反射部材１２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ１２３からステー１２５側に放射された光（輻射熱）が定着ベルト１２１へ反射される。これにより、定着ベルト１２１に照射される輻射熱の光量を多くすることができ、定着ベルト１２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ１２３からの輻射熱がステー１２５等に伝達されるのを抑制することができるので、ハロゲンヒータ１２３からの輻射熱などでステー１２５等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、省エネルギー化も図ることができる。ここで、反射部材１２６を備える代わりに、ステー１２５等の表面に断熱処理もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る定着装置１００は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。具体的には、ハロゲンヒータ１２３によって定着ベルト１２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ１２３と定着ベルト１２１の図２の左側部分との間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ１２３からの輻射熱を定着ベルト１２１に直接与えるようにしている。
【００６０】
また、定着ベルト１２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト１２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト１２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０［μｍ］、１００〜３００［μｍ］、１０〜５０［μｍ］の範囲に設定し、全体としての厚さを１［ｍｍ］以下に設定している。また、定着ベルト１２１の直径は、２０〜４０［ｍｍ］に設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト１２１全体の厚さを０．２［ｍｍ］以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６［ｍｍ］以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト１２１の直径は、３０［ｍｍ］以下とするのが望ましい。
【００６１】
なお、本実施形態では、加圧ローラ１２２の直径を２０〜４０［ｍｍ］に設定しており、定着ベルト１２１の直径と加圧ローラ１２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト１２１の直径が加圧ローラ１２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト１２１の曲率が加圧ローラ１２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される用紙Ｐが定着ベルト１２１から分離されやすくなる。
【００６２】
また、前述のように定着ベルト１２１を小径化した結果、定着ベルト１２１の内側のスペースが小さくなるが、ステー１２５を両端側において折り曲げられた凹状に形成し、その凹状に形成した部分の内側にハロゲンヒータ１２３を収容することで、小さいスペース内でもステー１２５やハロゲンヒータ１２３の配設を可能にしている。
【００６３】
また、図２に示す定着装置１００では、小さいスペース内でもステー１２５をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材１２４を反対にコンパクトに形成している。具体的には、ベースパッド１３１の用紙搬送方向の幅を、ステー１２５の用紙搬送方向の幅よりも小さく形成している。さらに、図２において、ニップ形成部材１２４の用紙搬送方向上流側端部及び下流側端部におけるそれぞれのニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する高さをｈ１，ｈ２とし、上流側端部及び下流側端部以外のニップ形成部材１２４の部分におけるニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する最大高さをｈ３とすると、ｈ１≦ｈ３、ｈ２≦ｈ３となるように構成している。このように構成することで、ニップ形成部材１２４の上流側端部と下流側端部は、ステー１２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の各折り曲げ部と定着ベルト１２１との間に介在しないので、ステー１２５の各折り曲げ部を定着ベルト１２１の内周面に近づけて配設することができる。これにより、定着ベルト１２１内の限られたスペース内でステー１２５をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー１２５の強度を確保することができるようになる。その結果、加圧ローラ１２２によるニップ形成部材１２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
【００６４】
図３は、定着ベルト１２１の端部の構成を示す図である。同図中、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は定着ベルト１２１の回転軸方向から見た側面図を示す。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）では、片側の端部の構成のみを図示しているが、反対側の端部も同様の構成となっているので、以下、図３に基づき片側の端部の構成についてのみ説明する。
【００６５】
図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように、定着ベルト１２１の表面移動方向と直交する方向（軸方向）における端部にはベルト保持部材１４０が挿入されており、このベルト保持部材１４０によって定着ベルト１２１の端部は回転可能に保持されている。また、図３（ｃ）に示すように、ベルト保持部材１４０は、例えばフランジのような形状を有し、ニップ部Ｎの位置（ニップ形成部材１２４を配設した位置）で開口したＣ字形に形成されている。また、ベルト保持部材１４０は、側板１４２に固定されている。また、ステー１２５の長手方向の端部も側板１４２に固定され位置決めされている。側板１４２は、ステー１２５と同様、ステンレス鋼や鉄等の金属材料で形成されている。側板１４２をステー１２５と同じ材質にすることで、取り付け精度を容易に出すことができる。
【００６６】
また、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように、定着ベルト１２１の端面とそれに対向するベルト保持部材１４０の対向面との間には、定着ベルト１２１の端部を保護する保護部材としてのスリップリング１４１が設けられている。これにより、定着ベルト１２１に軸方向の寄りが生じた場合に、定着ベルト１２１の端部がベルト保持部材１４０に直接当接するのを防止することができ、定着ベルト１２１の端部の摩耗や破損を防ぐことができる。また、スリップリング１４１は、ベルト保持部材１４０の外周に対し余裕を持って嵌められている。このため、定着ベルト１２１の端部がスリップリング１４１に接触した際に、スリップリング１４１は定着ベルト１２１と連れ回り可能となっているが、スリップリング１４１が連れ回りせず、静止していても構わない。スリップリング１４１の材料としては、耐熱性に優れたいわゆるスーパーエンジニアリングプラスチック、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＩ、ＰＴＦＥ等を適用することが好ましい。
【００６７】
また、図４（ａ）に示すように、定着ベルト１２１の軸方向両端部には、不図示の定着ベルト１２１とハロゲンヒータ１２３との間に、ハロゲンヒータ１２３からの輻射熱を遮蔽する遮蔽板１３３を配設している。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルト１２１の非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルト１２１の熱による劣化や損傷を防止することができる。
【００６８】
以下、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置１００の基本動作例について説明する。
【００６９】
画像形成装置１０００の本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ１２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ１２２が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト１２１は、加圧ローラ１２２との摩擦力によって、図２中の反時計回りに従動回転する。
【００７０】
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ａ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト１２１及び加圧ローラ１２２のニップ部Ｎに送入される。そして、ハロゲンヒータ１２３によって加熱された定着ベルト１２１による熱と、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。
【００７１】
トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、ニップ部Ｎから図２中の矢印Ａ２方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が分離部材１２８の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト１２１から分離される。その後、分離された用紙Ｐは、上述のように、排紙ローラ７によって機外に排出され、排紙トレイ１７にストックされる。
【００７２】
次に、上記構成の画像形成装置における定着装置１００の制御について説明する。
図５は、本実施形態の定着装置１００を制御する制御系の要部の一例を示すブロック図である。制御手段としての制御部２００は、コントローラ部２００ａとエンジン制御部２００ｂとを備えている。
【００７３】
コントローラ部２００ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、エンジン制御部２００ｂ、操作部１５１、外部通信インターフェース部１５２等と接続されている。コントローラ部２００ａは、予め組み込まれている制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１０００全体の制御や、外部通信インターフェース部１５２及び操作部１５１からの入力の制御などを行う。例えば、コントローラ部２００ａは、操作部１５１を介して入力されたユーザからの指示入力を受け付け、その指示入力に従って各種処理を行う。また、コントローラ部２００ａは、外部通信インターフェース部１５２を介して外部のホストコンピュータ装置などから印刷ジョブ（画像形成ジョブ）の指令や画像データを受信し、エンジン制御部２００ｂを制御し、用紙にカラー画像やモノクロ画像を形成して出力する画像形成動作を制御する。
【００７４】
エンジン制御部２００ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、予め組み込まれている制御プログラムを実行することにより、コントローラ部２００ａからの指令に基づいて、画像形成処理を行うためのプリンタエンジン（複数の作像部、光書込装置８、定着装置１００など）の制御を行う。例えば、エンジン制御部２００ｂは、画像形成動作モードにおいて、温度センサ１２７で検出した定着ベルト１２１の温度が所定の目標温度となるように、ハロゲンヒータ１２３への通電を制御したり、加圧ローラ１２２を回転駆動する加圧ローラ駆動部１２９を制御したりする。
【００７５】
本実施形態の画像形成装置１０００は、画像形成動作モード、待機モード、スリープモードの３つのモードを有している。ここで、画像形成動作モードとは、画像形成装置１０００が画像形成処理を実行している状態を示す。待機モードは、画像形成装置１０００が画像形成処理の実行指示を待っている状態を示す。スリープモードとは、待機モードよりも更に消費電力が少ない低電力消費の状態を示す。画像形成動作モードのときは、例えば、定着装置１００において、定着ベルト１２１を所定の定着目標温度（例えば、１５８〜１７０［℃］）に昇温させるウォームアップ動作が行われた後、定着動作が実行される。待機モードのときは、定着装置１００の定着ベルト１２１は、上記画像形成動作モードのときの定着目標温度よりも低い所定の温度（例えば、９０［℃］）に維持される。スリープモードのときは、定着装置１００等のプリンタエンジンやエンジン制御部２００ｂへの通電が停止され、ハロゲンヒータ１２３への通電や加圧ローラ１２２の回転駆動ができない状態になる。
【００７６】
以下、本実施形態の特徴部分について説明する。
図６に示すように、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとでは、それぞれの発熱部の位置が異なっている。
【００７７】
具体的に、ハロゲンヒータ１２３Ａは、その用紙幅方向中央部から所定範囲に渡って配設された発熱部（発光部）１２３Ａ１を有する。本実施形態では、発熱部１２３Ａ１は、ハロゲンヒータ１２３Ａの用紙幅方向中央部を対称軸として２００〜２２０［ｍｍ］の範囲に設けられている。
【００７８】
一方、ハロゲンヒータ１２３Ｂは、その用紙幅方向両端部にそれぞれ発熱部（発光部）１２３Ｂ１を有する。本実施形態では、発熱部１２３Ｂ１は、ハロゲンヒータ１２３Ｂの用紙幅方向中央部を対称軸として２００〜２２０［ｍｍ］の位置から、３００〜３３０［ｍｍ］の位置までの範囲に設けられている。
【００７９】
ここで、Ａ３Ｔサイズ（Ａ３タテサイズ）の用紙ＰやＡ４Ｙサイズ（Ａ４ヨコサイズ）の用紙Ｐで印刷を行った場合の通紙幅は２９７［ｍｍ］であるが、ハロゲンヒータ１２３Ａの中央部に位置する発熱部１２３Ａ１の長さと、ハロゲンヒータ１２３Ｂの両端部に位置する発熱部１２３Ｂ１の長さとの合計長さを３００〜３３０［ｍｍ］とし、前記通紙幅よりも長くしている。これは、発熱部１２３Ｂ１の外端部は発熱量が少なくなり（発光強度が弱くなり）、温度落ち込みが発生するため、定着ベルト１２１の用紙Ｐが通紙される通紙領域としては、発熱量（発熱強度）が所定量以上となる部分を使用する必要があるためである。
【００８０】
なお、「Ｔサイズ（タテサイズ）」とは用紙Ｐの長辺が用紙搬送方向に平行となる姿勢で用紙Ｐを搬送して印刷を行う場合であり、「Ｙサイズ（ヨコサイズ）」とは用紙Ｐの短辺が用紙搬送方向に平行となる姿勢で用紙Ｐを搬送して印刷を行う場合である。
【００８１】
本実施形態では、定着ベルト１２１の温度を検知する温度検知手段として温度センサ１２７を、定着ベルト１２１の外周面に対向させて非接触で２つ設けている。図６において、温度センサ１２７Ａは、ハロゲンヒータ１２３Ａの発熱部１２３Ａ１に対応しており、定着ベルト１２１の用紙幅方向中央領域の温度を検知するように設置されている。温度センサ１２７Ｂは、ハロゲンヒータ１２３Ｂの発熱部１２３Ｂ１に対応しており、定着ベルト１２１の用紙幅方向端部領域の温度を検知するように設置されている。
【００８２】
図７は、定着装置１００の温度制御回路の一構成例を示している。
電源部５１から供給された電力は、リレー５２、トライアック５３Ａ，５３Ｂを介して、ハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂにそれぞれ供給される。リレー５２は、ウォームアップ時、印刷ジョブ実行時、レディ待機時等にオン（閉）され、それ以外の電源オフ時、オフモード時、省エネモード時、急停止時等にはオフ（開）される。トライアック５３Ａ，５３Ｂは、ハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂへの通電量を制御し、温度センサ１２７Ａや温度センサ１２７Ｂによって検知される定着ベルト１２１の温度情報をフィードバックして、定着ベルト１２１を所定の温度に維持する。
【００８３】
温度制御部５４は、リレー５２を制御するリレー制御部５４Ａと、トライアック５３Ａ，５３Ｂを制御するトライアック制御部５４Ｂと、定着ベルト１２１の過昇温時に異常停止信号を出力する過昇温保護回路５４Ｃとを含む。
【００８４】
温度制御部５４には、温度センサ１２７Ａや温度センサ１２７Ｂとで検知された定着ベルト１２１の用紙幅方向中央領域や用紙幅方向端部領域の温度情報が、温度情報値（電圧値）Ｄ１，Ｄ２として入力される。
【００８５】
本実施形態では、リレー制御部５４Ａは、温度情報値Ｄ１，Ｄ２に基づいて、リレー５２にＯＮ・ＯＦＦ制御信号Ｓ１を出力すると共に、加圧ローラ１２２の駆動制御部６０に駆動制御信号Ｓ２を出力するように構成されている。トライアック制御部５４Ｂは、温度情報値Ｄ１，Ｄ２に基づいて、トライアック５３Ａ，５３Ｂに通電制御信号Ｓ３を出力するように構成されている。過昇温保護回路５４Ｃは、温度情報値Ｄ１，Ｄ２に基づいて、リレー制御部５４Ａに異常停止信号Ｓ４を出力するように構成されている。
【００８６】
ただし、温度制御部５４の構成は、この構成に限定されるものではない。例えば、トライアック制御部５４Ｂは、リレー５２に通電制御信号Ｓ３を出力するように構成してもよく、過昇温保護回路５４Ｃは、リレー５２及び駆動制御部６０に異常停止信号Ｓ４を直接出力するように構成してもよい。
【００８７】
また、過昇温保護回路５４Ｃは、定着ベルト１２１のみならず、加圧ローラ１２２の過昇温時にも異常停止信号Ｓ４を出力するように構成してもよい。この場合、加圧ローラ１２２の温度を検知するサーミスタ１３４の温度検知信号も過昇温保護回路５４Ｃに入力する。
【００８８】
リレー制御部５４Ａは、リレー５２がオフで、電源部５１からハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂへの電力供給が停止され、かつ、定着ベルト１２１及び加圧ローラ１２２が回転を停止した所定状態で、所定の外部操作があったときに、その所定の外部操作があった時点における温度センサ１２７Ａと温度センサ１２７Ｂからの温度情報値Ｄ１，Ｄ２の一方又は双方が所定の第１基準値Ｒ１以上である場合（Ｄ１≧Ｒ１ｏｒ／ａｎｄＤ２≧Ｒ１）、リレー５２のオフ状態を維持し、温度センサ１２７Ａと温度センサ１２７Ｂとからの温度情報値Ｄ１，Ｄ２の双方が第１基準値Ｒ１よりも低い所定の第２基準値Ｒ２以下（Ｄ１≦Ｒ２ａｎｄＤ２≦Ｒ２）になった時点で、リレー５２にＯＮ・ＯＦＦ制御信号Ｓ１を出力し、リレー５２をオンに切り換えて、電源部５１からハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂへの電力供給が可能な状態にする。
【００８９】
ここで、上記の所定状態には、画像形成装置１０００の電源をオフにして起動を停止した状態、定着装置１００のオフモード状態や省エネルギーモード状態、用紙Ｐのジャムやその他の事由により画像形成装置１０００が急停止した状態が含まれる。また、上記所定の外部操作には、画像形成装置１０００の電源をオンにして再起動する操作、画像形成装置１０００に画像形成（印刷ジョブ）を指令する操作、及び、画像形成装置１０００を急停止状態から復帰させる操作が含まれる。
【００９０】
本実施形態では、リレー制御部５４Ａにおいて、温度センサ１２７Ａと温度センサ１２７Ｂから入力される電圧値としての温度情報値Ｄ１，Ｄ２を、温度値に換算処理することなくそのまま使用する。そして、この温度情報値Ｄ１，Ｄ２を、基準とする温度に対応した電圧値である第１基準値Ｒ１及び第２基準値Ｒ２と比較判定して、上記の処理を行わせる。これにより、リレー制御部５４Ａにおける処理の簡素化と迅速化とを図っている。
【００９１】
ただし、この構成に限定されず、温度センサ１２７Ａと温度センサ１２７Ｂから入力される温度情報値Ｄ１，Ｄ２を温度値に換算し、これらの温度値を、基準とする温度と比較判定して、リレー制御部５４Ａによる制御を行うようにしても良い。
【００９２】
また、本実施形態では、上記の条件（Ｄ１≧Ｒ１ｏｒ／ａｎｄＤ２≧Ｒ１）で、リレー制御部５４Ａは、リレー５２のオフ状態を維持すると共に、駆動制御部６０に駆動制御信号Ｓ２を出力して、定着ベルト１２１及び加圧ローラ１２２を回転（空回転）させるようにしている。これにより、定着ベルト１２１の局部的な過昇温を拡散させて、電源部５１からハロゲンヒータ１２３Ａ，１２３Ｂへの電力供給が可能な状態（Ｄ１≦Ｒ２ａｎｄＤ２≦Ｒ２）になるまでの時間を短縮することができる。
【００９３】
ここで、定着ベルト１２１及び加圧ローラ１２２を空回転させる際、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２とが、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに対する加圧力と同じ、または、同程度の圧力で相互に接触するように加圧力を調整することが好ましい。これにより、定着ベルト１２１の局部的な過昇温をより早く拡散させることができる。
【００９４】
以下、実際の印刷時にどのような制御となるかを具体的に説明する。
画像形成装置全体の消費電力が一定以下に収まるように、定着装置１００で使用可能な電力は他の消費電力状態により制限されている。例えば、不図示のスキャナとフィニッシャをオプションで使用しカラー印刷をする場合には、所定時間あたりにハロゲンヒータ１２３を点灯させる割合である点灯率が、最大で８７［％］までハロゲンヒータ１２３を点灯するという電力制御になっている。
【００９５】
ここで、定着ベルト１２１の用紙Ｐが通過した領域である通紙領域では、定着ベルト１２１と用紙Ｐとが接触することで定着ベルト１２１の熱が用紙Ｐに奪われる。そのため、用紙Ｐを連続通紙した場合には、定着ベルト１２１の通紙領域を正常な定着状態を維持できる定着温度まで加熱できる電力を使用する用紙Ｐのサイズに対応したハロゲンヒータ１２３に供給しないと、定着ベルト１２１の前記通紙領域で定着温度を維持することができなくなり、定着不良を引き起こしてしまう。
【００９６】
特に、Ａ３ＴサイズよりもＬＴＴサイズの用紙Ｐの生産性が高い場合には、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時よりもＬＴＴサイズ用紙印刷時のほうが、定着装置１００を先の用紙Ｐが通過してから後の用紙Ｐが通過するまでの時間が短くなる。そのため、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時とＬＴＴサイズ用紙印刷時とでハロゲンヒータ１２３Ａに供給する電力が同じであると、ＬＴＴサイズ用紙印刷時に、ハロゲンヒータ１２３Ａによる定着ベルト１２１の通紙領域の加熱が追いつかなくなる。これにより、ＬＴＴサイズ用紙印刷時に、定着ベルト１２１の通紙領域の温度を定着温度まで昇温させることができず、定着ベルト１２１の通紙領域で定着温度を維持することができなくなり、定着不良を引き起こすといった問題が生じる。
【００９７】
そのため、ＬＴＴサイズ用紙印刷時に、温度センサ１２７Ａの検知結果に基づいて定着ベルト１２１の通紙領域で前記定着温度が得られるように、ハロゲンヒータ１２３Ａに供給する電力を増加させる制御が行われる。ところが、上述したように定着装置１００で使用可能な電力には制限がある。そのため、定着ベルト１２１の通紙領域を前記定着温度まで十分加熱できる程度の電力がハロゲンヒータ１２３Ａに供給される前に、定着装置１００で使用可能な電力の上限に達してしまう虞がある。すると、電力不足に陥ってハロゲンヒータ１２３Ａに十分な電力を供給することができず、ハロゲンヒータ１２３Ａによって定着ベルト１２１の通紙領域を定着温度まで加熱することができなくなる。
【００９８】
図２に示す定着装置１００では、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとで定着ベルト１２１の用紙幅方向の加熱領域を異ならせており、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとを用いて定着ベルト１２１のＡ３Ｔサイズの用紙Ｐの用紙幅に対応した領域を加熱することできる。一方、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ａだけを用いて定着ベルト１２１のＬＴＴサイズの用紙Ｐの用紙幅に応じた領域を加熱することができる。このため、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ｂに電力を供給しないので、その分、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時よりも定着装置１００で使用可能な電力に余裕ができる。
【００９９】
このようにＬＴＴサイズ用紙印刷時には定着装置１００で使用可能な電力に余裕ができることから、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にハロゲンヒータ１２３Ａに供給される電力を、定着装置１００で使用可能な電力の上限を超えないようにしつつＡ３Ｔサイズ用紙印刷時にハロゲンヒータ１２３Ａに供給される電力よりも大きくする。すなわち、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ｂを用いずにハロゲンヒータ１２３Ａだけを用いることで、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとの両方を用いるＡ３Ｔサイズ用紙印刷時よりも定着装置１００で使用可能な電力をハロゲンヒータ１２３Ａに集中させて供給する。
【０１００】
例えば、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとの点灯率が８７［％］と制限されている。一方、ＬＴＴサイズ用紙印刷時には、ハロゲンヒータ１２３Ｂを点灯させる必要が無いため、ハロゲンヒータ１２３Ａに電力を集中させることができ、ハロゲンヒータ１２３Ａの点灯率を最大の１００［％］まで引き上げることができる。
【０１０１】
よって、ＬＴＴサイズ用紙印刷時に定着装置１００で使用可能な電力の上限に達して電力不足に陥ることなく、ハロゲンヒータ１２３Ａで定着ベルト１２１を加熱し定着温度まで昇温させて定着不良が生じるのを抑制することができる。
【０１０２】
図８は、本実施形態に係る定着装置１００の他の構成例を示す概略構成図である。なお、図８の定着装置１００の構成例において、図２にて説明した構成と同様な部分については同じ符号を付し、それらの説明を省略する。
【０１０３】
図８は、本実施形態に係る定着装置１００の一構成例を示す概略構成図である。図８において、定着装置１００は、回転可能な加熱回転体からなる定着部材としての定着ベルト１２１と、定着ベルト１２１に対向して回転可能に設けられた対向回転体からなる加圧部材としての加圧ローラ１２２と、定着ベルト１２１を加熱する熱源としてのハロゲンヒータ１２３とを備えている。
【０１０４】
なお、図８に示す定着装置１００では、ハロゲンヒータ１２３からのヒータ光（輻射熱）で定着ベルト１２１を直接加熱する方式であって、定着ベルト１２１の内側に発熱領域を異ならせた熱源としてのハロゲンヒータ１２３が３本設けられている。ハロゲンヒータ１２３ごとに発熱領域を異ならせることで、種々の幅の用紙幅に対応した範囲で定着ベルト１２１を加熱することが可能となっている。
【０１０５】
例えば、ＬＴ系列のサイズの用紙Ｐに重点を置いて構成する仕様の装置の場合について説明すると、３本のハロゲンヒータ１２３それぞれは、定着ベルト１２１の用紙幅方向で、ＬＴＴサイズ以下の用紙Ｐの通紙領域であり定着ベルト１２１の用紙幅方向中央部に対応した領域を加熱する用紙中央部熱源であるハロゲンヒータ１２３Ａと、ＬＴＴサイズより用紙幅が大きいＤＬＴサイズ（ダブルレターサイズ）の通紙領域両端部を加熱するための第１端部熱源であるハロゲンヒータ１２３Ｂと、ＤＬＴサイズよりも用紙幅が大きいＡ３Ｔサイズ（Ａ３タテサイズ）の用紙Ｐの通紙領域両端部を加熱するための第２端部熱源であるハロゲンヒータ１２３Ｃとである。
【０１０６】
そして、ＬＴＴサイズ以下のサイズを印刷するときは、ハロゲンヒータ１２３Ｂやハロゲンヒータ１２３Ｃを点灯させずにハロゲンヒータ１２３Ａだけを点灯させる。ＤＬＴサイズの用紙Ｐを印刷する場合には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとを点灯させる。Ａ３Ｔサイズ（Ａ３タテサイズ）の用紙Ｐを印刷する場合には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｃとを点灯させる。
【０１０７】
そして、ＬＴＴサイズ以下の用紙Ｐを印刷するときは、ハロゲンヒータ１２３Ｂやハロゲンヒータ１２３Ｃを点灯させずにハロゲンヒータ１２３Ａだけを点灯させる。ＤＬＴサイズの用紙Ｐを印刷する場合には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとを点灯させる。Ａ３Ｔサイズ（Ａ３タテサイズ）の用紙Ｐを印刷する場合には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｃとを点灯させる。なお、ＬＴＴサイズ以下の用紙Ｐの印刷については、以後、ＬＴＴサイズの用紙Ｐを用いた場合について説明するが、当然ながら、ＬＴＴサイズよりも小さい用紙Ｐを用いた場合において同様の説明が成り立つものである。
【０１０８】
図８に示す定着装置１００では、定着ベルト１２１の用紙幅方向から見てハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとハロゲンヒータ１２３Ｃとはそれぞれが頂点となって三角形を形成し、ハロゲンヒータ１２３Ａ及びハロゲンヒータ１２３Ｂよりもハロゲンヒータ１２３Ｃがニップ形成部材１２４側すなわち奥側に位置するように各ハロゲンヒータ１２３を配置している。これにより、上述したようにＬＴ系列のサイズ（ＬＴＴサイズやＤＬＴサイズなど）の用紙Ｐに重点を置いて構成する仕様の装置では、Ａ３Ｔサイズよりも使用頻度の高いＬＴＴサイズやＤＬＴサイズなどの用紙Ｐの印刷時に対して、ハロゲンヒータ１２３Ａやハロゲンヒータ１２３Ｂから定着ベルト１２１への伝熱効率を優先させることができる。
【０１０９】
ここで、ＤＬＴサイズの用紙ＰとＬＴＹサイズ（レターヨコサイズ）の用紙Ｐとの用紙幅（用紙搬送方向と直交する方向である用紙幅方向における用紙幅）は同じため、ＤＬＴサイズの用紙Ｐに替えてＬＴＹサイズの用紙Ｐを用いても同様である。また、Ａ３Ｔサイズの用紙ＰとＡ４Ｙサイズの用紙Ｐとの用紙幅は同じため、Ａ３Ｔサイズの用紙Ｐに替えてＡ４Ｙサイズの用紙Ｐを用いても同様である。
【０１１０】
また、定着装置１００には、ニップ形成部材１２４を囲むように板金１３２が設けられており、この板金１３２を介してニップ形成部材１２４はステー１２５に支持されている。
【０１１１】
また、図８に示す定着装置１００では、小さいスペース内でもステー１２５をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材１２４を反対にコンパクトに形成している。具体的には、ベースパッド１３１の用紙搬送方向の幅を、ステー１２５の用紙搬送方向の幅よりも小さく形成している。さらに、図８において、ニップ形成部材１２４の用紙搬送方向上流側端部及び下流側端部におけるそれぞれのニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する高さをｈ１，ｈ２とし、上流側端部及び下流側端部以外のニップ形成部材１２４の部分におけるニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する最大高さをｈ３とすると、ｈ１≦ｈ３、ｈ２≦ｈ３となるように構成している。このように構成することで、ニップ形成部材１２４の上流側端部と下流側端部は、ステー１２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の各折り曲げ部と定着ベルト１２１との間に介在しないので、ステー１２５の各折り曲げ部を定着ベルト１２１の内周面に近づけて配設することができる。これにより、定着ベルト１２１内の限られたスペース内でステー１２５をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー１２５の強度を確保することができるようになる。その結果、加圧ローラ１２２によるニップ形成部材１２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
【０１１２】
さらにステー１２５の強度を確保するために、本実施形態では、ステー１２５が、ニップ形成部材１２４と接触し用紙搬送方向（図８の上下方向）に延在するベース部１２５ａと、そのベース部１２５ａの用紙搬送方向上流側と下流側の各端部から加圧ローラ１２２の当接方向（図８の左側）に向かって延びる立ち上がり部１２５ｂとを有するように構成している。すなわち、ステー１２５に立ち上がり部１２５ｂを設けることで、ステー１２５が加圧ローラ１２２の加圧方向に延在する横長の断面を有するようになり、断面係数が大きくなって、ステー１２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【０１１３】
また、ステー１２５の立ち上がり部１２５ｂを加圧ローラ１２２の当接方向により長く形成する方が、ステー１２５の強度が向上する。従って、立ち上がり部１２５ｂの先端は、定着ベルト１２１の内周面に対し、できる限り近接していることが望ましい。しかし、回転中、定着ベルト１２１には大小なりとも振れ（挙動の乱れ）が生じるので、立ち上がり部１２５ｂの先端を定着ベルト１２１の内周面に近づけすぎると、定着ベルト１２１が立ち上がり部１２５ｂの先端に接触するおそれがある。特に、本実施形態のように、薄い定着ベルト１２１を用いている構成においては、定着ベルト１２１の振れ幅が大きいので、立ち上がり部１２５ｂの先端の位置設定には注意が必要である。
【０１１４】
具体的に、本実施形態の場合、ステー１２５の立ち上がり部１２５ｂの先端と定着ベルト１２１の内周面との加圧ローラ１２２の当接方向の距離ｄは、少なくとも２．０［ｍｍ］、望ましくは３．０［ｍｍ］以上に設定するのが好ましい。一方、定着ベルト１２１にある程度厚みがあって振れがほとんど無い場合は、上記距離ｄは０．０２［ｍｍ］に設定することが可能である。なお、本実施形態のように、立ち上がり部１２５ｂの先端に反射部材１２６が取り付けられている場合は、反射部材１２６が定着ベルト１２１に接触しないように上記距離ｄを設定する必要がある。
【０１１５】
このように、ステー１２５の立ち上がり部１２５ｂの先端を定着ベルト１２１の内周面に対し可能な限り近接するように配設することで、立ち上がり部１２５ｂを加圧ローラ１２２の当接方向に長く配設することができる。これにより、小径の定着ベルト１２１を用いた構成においても、ステー１２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【０１１６】
ここで、画像形成装置全体の消費電力が一定以下に収まるように、図８に示した構成例の定着装置１００でも使用可能な電力は他の消費電力状態により制限されている。
【０１１７】
図８に示す定着装置１００では、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとハロゲンヒータ１２３Ｃとで定着ベルト１２１の用紙幅方向の加熱領域を異ならせており、ＤＬＴサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとを用いて定着ベルト１２１のＤＬＴサイズの用紙Ｐの用紙幅に対応した領域を加熱することできる。また、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｃとを用いて定着ベルト１２１のＡ３サイズの用紙Ｐの用紙幅に対応した領域を加熱することできる。一方、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ａだけを用いて定着ベルト１２１のＬＴＴサイズの用紙Ｐの用紙幅に応じた領域を加熱することができる。このため、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ｂやハロゲンヒータ１２３Ｃに電力を供給しないので、その分、ＤＬＴサイズ用紙印刷時やＡ３Ｔサイズ用紙印刷時よりも定着装置１００で使用可能な電力に余裕ができる。
【０１１８】
このようにＬＴＴサイズ用紙印刷時には定着装置１００で使用可能な電力に余裕ができることから、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にハロゲンヒータ１２３Ａに供給される電力を、定着装置１００で使用可能な電力の上限を超えないようにしつつＤＬＴサイズ用紙印刷時やＡ３Ｔサイズ用紙印刷時にハロゲンヒータ１２３Ａに供給される電力よりも大きくする。すなわち、ＬＴＴサイズ用紙印刷時にはハロゲンヒータ１２３Ｂやハロゲンヒータ１２３Ｃを用いずにハロゲンヒータ１２３Ａだけを用いることで、ＤＬＴサイズ用紙印刷時やＡ３Ｔサイズ用紙印刷時よりも定着装置１００で使用可能な電力をハロゲンヒータ１２３Ａに集中させて供給する。
【０１１９】
例えば、ＤＬＴサイズ用紙印刷時には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｂとの点灯率が８７［％］と制限されている。同様に、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｃそれぞれの点灯率が８７［％］と制限されている。
【０１２０】
一方、ＬＴＴサイズ用紙印刷時には、ハロゲンヒータ１２３Ｂやハロゲンヒータ１２３Ｃを点灯させる必要が無いため、ハロゲンヒータ１２３Ａに電力を集中させることができ、ハロゲンヒータ１２３Ａの点灯率を最大の１００［％］まで引き上げることができる。
【０１２１】
よって、ＬＴＴサイズ用紙印刷時に定着装置１００で使用可能な電力の上限に達して電力不足に陥ることなく、ハロゲンヒータ１２３Ａで定着ベルト１２１を加熱し定着温度まで昇温させて定着不良が生じるのを抑制することができる。
【０１２２】
ハロゲンヒータ１２３ＢはＤＬＴサイズに合わせてあるが、ヒータ光そのままの発光分布で連続印刷すると、定着ベルト１２１の非通紙領域の温度が過剰に上昇してしまうことにつながる。そのため、定着ベルト１２１のＤＬＴサイズの用紙幅より外側の領域、すなわち、非通紙領域に到達するハロゲンヒータ１２３Ｂからの輻射熱を低減させるように、ハロゲンヒータ１２３Ｂから前記非通紙領域へのヒータ光を遮蔽（遮光）する遮蔽板１３３をハロゲンヒータ１２３Ｂと定着ベルト１２１との間に設けている。
【０１２３】
また、同様にハロゲンヒータ１２３ＣはＡ３Ｔサイズに合わせてあるが、前述したように定着ベルト１２１の非通紙領域の温度が過剰に上昇するのを抑制するために、定着ベルト１２１のＡ３Ｔサイズの用紙幅より外側の領域、すなわち、非通紙領域に到達するハロゲンヒータ１２３Ｃからの輻射熱を低減させるように、遮蔽板１３３をハロゲンヒータ１２３Ｃと定着ベルト１２１との間にも位置させて、ハロゲンヒータ１２３Ｃから前記非通紙領域へのヒータ光を遮蔽している。
【０１２４】
ここで、ハロゲンヒータ１２３Ｂの前記非通紙領域に対応する端部部分を遮蔽板１３３によって完全に覆えば、ＤＬＴサイズの用紙Ｐを用いて印刷をする場合に、ハロゲンヒータ１２３Ｂから前記非通紙領域へのヒータ光のほぼ全てを遮蔽することが可能となる。
【０１２５】
ところが、このようにハロゲンヒータ１２３Ｂの前記端部部分を遮蔽板１３３によって完全に覆ってしまうと、ＤＬＴサイズの用紙Ｐを用いて印刷をする場合に、ハロゲンヒータ１２３Ｃから定着ベルト１２１の通紙領域端部に対応した部分も遮蔽板１３３によって遮蔽されてしまう。そのため、ハロゲンヒータ１２３Ｃによって定着ベルト１２１の通紙領域端部の加熱が十分に行うことができず、前記通紙領域端部で定着温度不足による定着不良が生じてしまう。
【０１２６】
そのため、遮蔽板１３３の形状としては、ＤＬＴサイズとＡ３Ｔサイズそれぞれでの非通紙領域の過剰な温度上昇を低減させつつ、Ａ３Ｔサイズの用紙端部で定着不良が生じるのを抑制することができるような形状となっている（図４（ｂ）参照）。すなわち、遮蔽板１３３には用紙幅方向でＤＬＴサイズの用紙Ｐの非通紙領域と、Ａ３Ｔサイズの用紙の通紙領域端部とが重なっている部分に、矩形状の切り欠き部が形成されている。
【０１２７】
定着ベルト回転方向で遮蔽板１３３の切り欠き部とハロゲンヒータ１２３Ｂとが対向する範囲では、ハロゲンヒータ１２３Ｂからのヒータ光が切り欠き部を通って定着ベルト１２１が加熱される。一方、定着ベルト回転方向で遮蔽板１３３とハロゲンヒータ１２３Ｂとが対向する範囲では、ハロゲンヒータ１２３Ｂからのヒータ光が遮蔽板１３３で遮蔽されるので、ハロゲンヒータ１２３Ｂからのヒータ光により定着ベルト１２１は加熱されない。よって、定着ベルト１２１の用紙幅方向で、ＤＬＴサイズの用紙Ｐの非通紙領域とＡ３Ｔサイズの用紙Ｐの通紙領域端部とが重なる部分では、ハロゲンヒータ１２３Ｂからヒータ光が遮蔽板１３３によって一定比率（例えば２０［％］）で遮蔽され、過剰な温度上昇を低減させることができる。
【０１２８】
また、定着ベルト回転方向で遮蔽板１３３とハロゲンヒータ１２３Ｃとが対向する範囲では、ハロゲンヒータ１２３Ｃからのヒータ光が遮蔽板１３３で遮蔽されるので、ハロゲンヒータ１２３Ｃからのヒータ光により定着ベルト１２１は加熱されない。一方、定着ベルト回転方向で遮蔽板１３３の切り欠き部とハロゲンヒータ１２３Ｃとが対向する範囲では、ハロゲンヒータ１２３Ｃからのヒータ光が切り欠き部を通って定着ベルト１２１が加熱される。これにより、定着ベルト１２１のＡ３Ｔサイズの用紙Ｐの通紙領域端部を、切り欠き部を通してハロゲンヒータ１２３Ｃからのヒータ光によって加熱することができるので、Ａ３Ｔサイズの用紙Ｐの用紙幅方向両端部で定着温度不足による定着不良が生じるのを抑制することができる。
【０１２９】
このように定着装置１００では、定着ベルト１２１の各用紙サイズ（ＤＬＴサイズやＡ３Ｔサイズなど）に応じた非通紙領域の過剰な温度上昇を低減させつつ、Ａ３Ｔサイズ用紙の通紙領域両端部で定着不良が生じるのを抑制することができる。
【０１３０】
なお、図８に示す定着装置１００のようにＬＴ系列のサイズの重点を置いて構成する仕様では、少なくとも定着ベルト１２１のＤＬＴサイズの用紙Ｐの非通紙領域に遮蔽板１３３を設けてヒータ光を遮蔽することになる。ところが、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時には、遮蔽板１３３が位置するＤＬＴサイズの用紙Ｐの非通紙領域と重なるＡ３Ｔサイズの用紙Ｐの通紙領域端部をハロゲンヒータ１２３からのヒータ光によって加熱する必要がある。
【０１３１】
また、ハロゲンヒータ１２３Ａ及びハロゲンヒータ１２３Ｂに比べて、ハロゲンヒータ１２３Ｃは定着ベルト１２１の内周側で奥に位置している。そのため、Ａ３Ｔサイズ印刷時には、ハロゲンヒータ１２３Ａとハロゲンヒータ１２３Ｃとを用いるが、ハロゲンヒータ１２３Ｃによる定着ベルト１２１の加熱は、ハロゲンヒータ１２３Ａに比べて少し効率が悪くなっている。そのため、ハロゲンヒータ１２３Ａと同程度の効率でハロゲンヒータ１２３Ｃにより定着ベルト１２１を加熱するために、ハロゲンヒータ１２３Ｃはハロゲンヒータ１２３Ａよりも多くの電力を必要とする。
【０１３２】
そこで、本実施形態では、上述したような消費電力の制限の中で、Ａ３Ｔサイズ用紙印刷時に、ハロゲンヒータ１２３Ａよりもハロゲンヒータ１２３Ｃに多く電力を配分し供給する制御を行っている。これにより、Ａ３Ｔサイズの用紙幅方向端部に定着不良が生じるのを抑制することができる。
【０１３３】
また、本発明は、例えば、定着ローラと加熱ローラとの間に定着ベルトを架設すると共に、定着ベルトを介して加圧ローラを定着ローラに圧接させるベルト方式の定着装置や、ニップ部のみをセラミックヒータ等で局部的に加熱するサーフ定着装置など、他の方式の定着装置を備えた画像形成装置にも適用可能である。
【０１３４】
また、本発明に係る定着装置は、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、モノクロ画像形成装置や、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することも可能である。また、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【０１３５】
上記図２や図８に示した構成例の定着装置１００によれば、ニップ形成部材１２４によって、ニップ部Ｎに進入しようとする定着ベルト１２１をガイドすることができるので、定着ベルト１２１がニップ部Ｎに進入する前に定着ベルト１２１の挙動を抑えて、定着ベルト１２１をニップ部Ｎへ安定的かつ円滑に進入させることができる。このようにニップ形成部材１２４によって定着ベルト１２１をガイドすることにより、定着ベルト１２１の両端部以外ではニップ形成部材１２４以外にガイド部材を設けていない構成においても、定着ベルト１２１を安定的かつ円滑に回転させることができるようになる。これにより、回転時における定着ベルト１２１への負荷を軽減して摩耗を抑制することができるので、定着ベルト１２１の破損や破断を防止することができ、装置としての信頼性が向上する。特に、上記各構成例の定着装置１００のように低熱容量化のために定着ベルト１２１を薄くした構成においても、定着ベルト１２１の破損や破断を防止することができる。
【０１３６】
また、上記図２や図８に示した構成例の定着装置１００によれば、ニップ形成部材１２４によって定着ベルト１２１をガイドすることができるので、構成の簡素化、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。これにより、定着装置１００のさらなる低熱容量化を図ることができるため、ウォームアップの時間を短くすることができ、省エネ性の向上及びファーストプリントタイムの短縮化を実現することが可能となる。
【０１３７】
また、ニップ形成部材１２４がガイド機能を果たすことで、別途ガイドを設けなくてもよいため、ステー１２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の部分と定着ベルト１２１の内周面との間に、何も介在させないように（互いに直接対向するように）構成することができる。これにより、ステー１２５を、用紙搬送方向上流側及び下流側において定着ベルト１２１の内周面に近づけて配設することが可能となり、定着ベルト１２１内の限られたスペース内でステー１２５をできるだけ大きく配設することができるようになる。その結果、上記各構成例の定着装置１００のように低熱容量化のため定着ベルト１２１を小径化した構成においても、ステー１２５の強度を確保することができるようになり、加圧ローラ１２２によるニップ形成部材１２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れるようになる。
【０１３８】
さらに、上記図２や図８に示した構成例の定着装置１００においては、定着ベルト１２１に加圧ローラ１２２を当接させない状態において、ニップ形成部材１２４を定着ベルト１２１よりも内側に離れた位置に配設することで、ニップ部Ｎの用紙搬送方向上流側及び下流側それぞれにおいて、定着ベルト１２１をニップ形成部材１２４に対して強く押し付けられない状態にすることが可能である。これにより、定着ベルト１２１がニップ形成部材１２４に接触することによる摺動負荷や摩耗を抑制することが可能となる。また、定着ベルト１２１がニップ形成部材１２４に接触する力が弱まることで、ニップ部Ｎへの定着ベルト１２１の進入経路の最適化を図れる。
【０１３９】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
定着ベルト１２１などの内部が中空の表面無端移動体と、前記表面無端移動体の外周面と当接する加圧ローラ１２２などの加圧部材と、前記表面無端移動体の内周側に配置され表面無端移動体を介して前記加圧部材と当接してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材１２４などのニップ形成部材と、前記表面無端移動体の内周側に配置され表面無端移動体を輻射熱により加熱するハロゲンヒータ１２３などの加熱手段と、前記加熱手段に電力を供給する電源部５１などの電力供給手段とを備え、小サイズ用紙と前記小サイズ用紙よりも用紙幅が大きい大サイズ用紙とを通紙可能な定着装置１００などの定着装置において、前記加熱手段は、前記表面無端移動体の前記小サイズ用紙の用紙幅に応じた領域を加熱するハロゲンヒータ１２３Ａなどの第１熱源と、表面無端移動体の小サイズ用紙幅よりも用紙幅方向外側であり前記大サイズ用紙の用紙幅方向両端部に対応した領域を加熱するハロゲンヒータ１２３Ｂなどの第２熱源とを有しており、前記電力供給手段は、小サイズ用紙印刷時には前記第１熱源に電力供給を行い前記第２熱源には電力供給を行わず、大サイズ用紙印刷時には第１熱源と第２熱源とに電力供給を行い、小サイズ用紙印刷時における定着動作実行中に第１熱源に供給される電力を、装置で使用可能な電力の上限を超えないようにしつつ大サイズ用紙印刷時に第１熱源に供給される電力よりも大きくする。これよれば、上記実施形態について説明したように、装置全体の消費電力を抑えつつ、小サイズ用紙の印刷時に定着不良が生じるのを抑制できる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、小サイズ用紙印刷時には、上記第１熱源の点灯率が１００［％］となるように上記電力供給手段によって該第１熱源に電力を供給する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第１熱源により表面無端移動体の通紙領域を定着温度まで加熱して正常な定着状態を維持することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記第１熱源及び上記第２熱源の用紙幅方向両端部と上記表面無端移動体との間に、各熱源からの輻射熱を遮蔽する遮蔽板１３３などの遮蔽部材を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、表面無端移動体の非通紙領域の温度が過剰に上昇するのを抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記加熱手段は、上記表面無端移動体の上記大サイズ用紙の用紙幅方向両端部及びその用紙幅方向両端部よりも外側に対応した領域を加熱するハロゲンヒータ１２３Ｃなどの第３熱源を有しており、第２熱源及び第３熱源の用紙幅方向両端部と上記表面無端移動体との間に、第２熱源及び第３熱源からの輻射熱を遮蔽する遮蔽板１３３などの遮蔽部材を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、表面無端移動体の非通紙領域の温度が過剰に上昇するのを抑制することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、上記表面無端移動体の用紙幅方向から見て上記第１熱源と上記第２熱源と上記第３熱源とはそれぞれが頂点となって三角形を形成し、第１熱源及び第２熱源よりも第３熱源がニップ形成部材側に位置するように配置した。これによれば、使用頻度の高いサイズの用紙の印刷時に熱源から表面無端移動体への伝熱効率を優先させることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、上記電力供給手段は、上記大サイズ用紙よりも用紙幅が大きい用紙の印刷時に上記第１熱源と上記第３熱源とに電力供給を行い上記第２熱源には電力供給を行わないとともに、第１熱源に供給する電力よりも第３熱源に供給する電力のほうが大きい。これによれば、上記実施形態について説明したように、大サイズ用紙よりも用紙幅が大きい用紙の印刷時に、用紙幅方向端部に定着不良が生じるのを抑制することができる。
（態様Ｇ）
感光体ドラム２０などの像担持体と、像担持体上に潜像を形成する光書込装置８などの潜像形成手段と、トナーを用いて前記潜像を現像しトナー像を形成する現像装置４０などの現像手段と、前記トナー像を前記像担持体上から用紙上に転写する転写装置７１などの転写手段と、前記用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着装置１００などの定着手段とを備えた画像形成装置１０００などの画像形成装置において、前記定着手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）の定着装置を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着装置全体の消費電力を抑えつつ、小サイズ用紙の印刷時に定着不良が生じるのを抑制できる。
【０１４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明に係る定着装置は、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、モノクロ画像形成装置や、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することも可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
３          給送ローラ
４          レジストローラ対
５          ２次転写ローラ
７          排紙ローラ
８          光書込装置
９          トナーボトル
１０        転写ベルトユニット
１１        転写ベルト
１２        １次転写ローラ
１３        転写ベルトクリーニング装置
１７        排紙トレイ
２０        感光体ドラム
３０        帯電装置
４０        現像装置
５０        クリーニング装置
５１        電源部
５２        リレー
５３Ａ      トライアック
５３Ｂ      トライアック
５４        温度制御部
５４Ａ      リレー制御部
５４Ｂ      トライアック制御部
５４Ｃ      過昇温保護回路
６０        駆動制御部
６１        給紙カセット
７１        転写装置
７２        駆動ローラ
７３        従動ローラ
１００      定着装置
１２１      定着ベルト
１２２      加圧ローラ
１２２ａ    芯金
１２２ｂ    弾性層
１２２ｃ    離型層
１２３      ハロゲンヒータ
１２３Ａ    ハロゲンヒータ
１２３Ｂ    ハロゲンヒータ
１２３Ｃ    ハロゲンヒータ
１２３Ａ１  発熱部
１２３Ｂ１  発熱部
１２４      ニップ形成部材
１２５      ステー
１２５ａ    ベース部
１２５ｂ    立ち上がり部
１２６      反射部材
１２７      温度センサ
１２７Ａ    温度センサ
１２７Ｂ    温度センサ
１２８      分離部材
１２９      加圧ローラ駆動部
１３０      摺動シート
１３１      ベースパッド
１３２      板金
１３３      遮蔽板
１３４      サーミスタ
１３５      ガイド板
１４０      ベルト保持部材
１４１      スリップリング
１４２      側板
１５１      操作部
１５２      外部通信インターフェース部
２００      制御部
２００ａ    コントローラ部
２００ｂ    エンジン制御部
１０００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４２】
【特許文献１】特開２００７−２３３０１１号公報
【図１】
0005995132.tif 000002
【図２】
0005995132.tif 000003
【図３】
0005995132.tif 000004
【図４】
0005995132.tif 000005
【図５】
0005995132.tif 000006
【図６】
0005995132.tif 000007
【図７】
0005995132.tif 000008
【図８】
0005995132.tif 000009