(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配設されたニップ形成部材と、
前記定着ベルトを介して前記ニップ形成部材と当接して定着ベルトとの間にニップ部を形成する対向回転体と、
前記ニップ部以外の箇所で前記定着ベルトを直接加熱する加熱源と、
前記定着ベルトの端部を回転可能に保持するベルト保持部材と、を備え、
前記ニップ部に未定着画像を担持した記録媒体を搬送して、当該記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、
前記加熱源は、前記記録媒体の最大通過領域外に発熱部を有し、
少なくとも前記記録媒体の最大通過領域外にて、前記定着ベルトと前記加熱源の発熱部との間、且つ、前記ベルト保持部材と前記加熱源との間に、熱又は光を遮蔽する遮蔽部材を固定支持し、該遮蔽部材は、前記加熱源に対して前記ニップ部側とは反対側で前記ベルト保持部材と前記加熱源との間に介在するように前記ベルト保持部材の内周側に挿入されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記記録媒体の最大通過領域外から記録媒体の最大通過領域に渡って設けられる請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱源からの熱又は光を反射する反射部材を備え、前記遮蔽部材は該反射部材に固定支持されてなる請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、前記定着ベルトの端部側から中央部側に向けて切り欠かれている請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材の切り欠かれている部分を、前記記録媒体の最大通過領域内で、かつ、最大通過領域よりも小さい通過領域外に配設した請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材の切り欠かれている部分に、定着ベルトの軸方向に対して傾斜する傾斜部を形成し、当該傾斜部を形成した箇所で、前記定着ベルトの直接加熱される範囲が定着ベルトの中央部に向かって漸増するように構成した請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記ベルト保持部材は、側板に固定支持される請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記ニップ形成部材を支持する支持部材を備え、
前記遮蔽部材は該支持部材に固定支持されてなる請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
前記遮蔽部材の少なくとも一部を、前記加熱源に対して前記支持部材とは反対側に配置した請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ニップ形成部材を支持する支持部材を備え、
前記遮蔽部材を、前記加熱源に対して前記支持部材とは反対側に固定支持した請求項３に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記遮蔽部材の前記加熱源との対向面に、加熱源から放射される熱又は光を反射する反射面を設けた請求項１から１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の定着装置を備え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、記録媒体に画像を定着する定着装置、及び定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【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】
従来、この種の定着装置には、図１３に示すように、無端ベルト（定着ベルト）１００と、無端ベルト１００の内部に配設されたパイプ状の金属熱伝導体２００と、金属熱伝導体２００内に配設された熱源３００と、無端ベルト１００を介して金属熱伝導体２００に当接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ４００を備えているものがある（特許文献１参照）。この場合、加圧ローラ４００の回転により無端ベルト１００は連れ回りし、このとき、金属熱伝導体２００は無端ベルト１００の移動をガイドする。また、金属熱伝導体２００内の熱源３００により金属熱伝導体２００を介して無端ベルト１００が加熱されることで、無端ベルト１００全体を温めることを可能にしている。これにより、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。
【０００４】
また、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイム向上のために、無端ベルトを（金属熱伝導体を介さずに）直接加熱する定着装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
図１４に示す例では、無端ベルト１００の内側から上記パイプ状の金属熱伝導体を取り除き、代わりに、加圧ローラ４００と対向する位置に板状のニップ形成部材５００を設けている。この場合、ニップ形成部材５００を配設した箇所以外で無端ベルト１００を熱源３００によって直接加熱することができるので、伝熱効率が大幅に向上し消費電力が低減する。このため、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可能となる。また、金属熱伝導体を設けないことによるコストダウンも期待できる。
【０００６】
しかしながら、上記のような薄肉の定着ベルトを直接加熱する構成では、用紙を連続通紙した場合に、用紙が通過しない非通紙領域において、定着ベルトが過昇温するといった問題がある。
【０００７】
この問題を解決するため、特許文献３では、加熱源と定着ベルトとの間に、加熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材を設けた定着装置が提案されている。この場合、遮蔽部材が紙幅方向に移動することで、定着ベルトの加熱領域を紙幅に対応した大きさに可変し、適切な加熱領域とすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、一般に、ハロゲンヒータは発光部の端部ほど発光強度が低下するため、発光長を通紙領域と同じ範囲に設定すると、ウォームアップ完了時や、通紙開始時の通紙領域端部の温度分布は、中央に比べて落ち込んでしまう。そのため、ハロゲンヒータの発光長を定型サイズの用紙の通紙幅よりも延長させ、発光強度が一定である部分が通紙領域と一致するように配設することで、通紙１枚目においても端部の定着性を確保することができる。しかしながら、定型サイズの用紙を連続通紙した場合には、延長した発光部の発熱量は小さくても用紙による吸熱が行われないため、定着ベルトが過剰に温度上昇し、耐熱温度を超えてしまう場合がある。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑み、非通紙領域の過剰な温度上昇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しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配設されたニップ形成部材と、前記定着ベルトを介して前記ニップ形成部材と当接して定着ベルトとの間にニップ部を形成する対向回転体と、前記ニップ部以外の箇所で前記定着ベルトを直接加熱する加熱源と、前記定着ベルトの端部を回転可能に保持するベルト保持部材と、を備え、前記ニップ部に未定着画像を担持した記録媒体を搬送して、当該記録媒体に未定着画像を定着する定着装置において、前記加熱源は、前記記録媒体の最大通過領域外に発熱部を有し、少なくとも前記記録媒体の最大通過領域外にて、前記定着ベルトと前記加熱源の発熱部との間、且つ、前記ベルト保持部材と前記加熱源との間に、熱又は光を遮蔽する遮蔽部材を固定支持し、該遮蔽部材は、前記加熱源に対して前記ニップ部側とは反対側で前記ベルト保持部材と前記加熱源との間に介在するように前記ベルト保持部材の内周側に挿入されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、遮蔽部材によって加熱源からの熱を遮蔽することで、少なくとも記録媒体の最大通過領域外において定着ベルトの過剰な温度上昇を抑制し、定着ベルトの熱による劣化や損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。
【図２】前記画像形成装置に搭載された定着装置の概略構成図である。
【図３】定着装置に設けられた遮蔽部材の斜視図である。
【図４】遮蔽部材を設けた箇所での定着装置の断面図である。
【図５】遮蔽部材の配設位置を説明するための図である。
【図６】遮蔽部材の切り欠き部を設けた箇所での定着装置の断面図である。
【図７】遮蔽部材有りの場合と遮蔽部材無しの場合とでの定着ベルトの温度変化を示す図である。
【図８】（ａ）は、定着ベルトの軸方向における光の相対的な照射強度分布を示す図、（ｂ）は、定着ベルトの軸方向における温度分布を示す図である。
【図９】遮蔽部材の変形例を示す図である。
【図１０】定着動作時の制御のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明の構成を適用した他の定着装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の構成を適用したさらに別の定着装置の構成を示す図である。
【図１３】従来の定着装置の概略構成図である。
【図１４】他の従来の定着装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。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。
【００１４】
まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央には、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、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（Ｋ）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。
【００１５】
具体的に、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備える。なお、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおいては符号を省略している。
【００１６】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１７】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６と、二次転写バックアップローラ３２と、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４、ベルトクリーニング装置３５を備える。
【００１８】
中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２が回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。
【００１９】
４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１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）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。
【００２０】
二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６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）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。
【００２１】
ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０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を有する。このベルトクリーニング装置３５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。
【００２２】
プリンタ本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には補給用のトナーを収容した４つのトナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと上記各現像装置７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２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから各現像装置７へトナーが補給されるようになっている。
【００２３】
一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１等が設けてある。ここで、記録媒体には、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シート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けてあってもよい。
【００２４】
プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ１２が配設されている。
【００２５】
また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。さらに、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けてある。
【００２６】
続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。  作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおける各感光体５が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６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５の表面には、露光装置９からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５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５上に形成された静電潜像に、各現像装置７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。
【００２７】
また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と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、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
【００２８】
その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、上記一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５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８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５の表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００２９】
画像形成装置の下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によってタイミングを計られて、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。
【００３０】
その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、上記二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト３０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中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５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。
【００３１】
その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０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１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。
【００３２】
以上の説明は、用紙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４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ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。
【００３３】
次に、図２に基づき、上記定着装置２０の構成について説明する。
図２に示すように、定着装置２０は、回転可能な定着回転体としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた対向回転体としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱源としての２本のハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂと、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材としてのステー２５と、各ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂから放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段としてのサーモパイル２７と、加圧ローラ２２の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ２９と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する図示しない加圧手段等を備えている。
【００３４】
上記定着ベルト２１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２１は、ニッケルもしくは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。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。
【００３５】
上記加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面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２２ｂと、弾性層２２の表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、図示しない加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂ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。また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２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２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。
【００３６】
本実施形態では、加圧ローラ２２を中空のローラとしているが、中実のローラであってもよい。また、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、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１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層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。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着回転体と対向回転体は、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。
【００３７】
上記各ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂは、それぞれの両端部が定着装置２０の側板（不図示）に固定されている。各ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂは、プリンタ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おり、その出力制御は、上記サーモパイル２７による定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２３Ａ，２３Ｂの出力制御によって、定着ベルト２１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。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源は、ハロゲンヒータ以外の発熱体であってもよい。
【００３８】
上記ニップ形成部材２４は、ベースパッド２４１と、ベースパッド２４１の表面に設けられた摺動シート（低摩擦シート）２４０とを有する。ベースパッド２４１は、定着ベルト２１の軸方向又は加圧ローラ２２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２２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。また、ベースパッド２４１は、ステー２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２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。なお、ステー２５は、ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレス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２４１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２４１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。
【００３９】
また、ベースパッド２４１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２４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２４１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。
【００４０】
摺動シート２４０は、ベースパッド２４１の少なくとも定着ベルト２１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２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト２１が摺動することで、定着ベルト２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト２１への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シートを有しない構成とすることも可能である。
【００４１】
上記反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂとの間に配設されている。反射部材２６の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂからステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１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２３Ａ，２３Ｂからの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
【００４２】
また、本実施形態に係る定着装置２０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２３Ａ，２３Ｂによって定着ベルト２１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２３Ａ，２３Ｂと定着ベルト２１の図２の左側の部分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２３Ａ，２３Ｂからの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。
【００４３】
また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０μｍ、１００〜３００μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０〜４０ｍｍ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２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００４４】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０〜４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２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２１の直径が加圧ローラ２２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２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。
【００４５】
また、上記のように、定着ベルト２１を小径化した結果、定着ベルト２１の内側のスペースが小さくなるが、本実施形態では、ステー２５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２３Ａ，２３Ｂを収容することで、小さいスペース内でもステー２５やハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの配設を可能にしている。
【００４６】
また、小さいスペース内でもステー２５をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材２４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２４１の用紙搬送方向の幅を、ステー２５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、ベースパッド２４１の用紙搬送方向上流側端部２４ａ及び下流側端部２４ｂ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２４ａ及び下流側端部２４ｂ以外のベースパッド２４１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、ベースパッド２４１の上流側端部２４ａと下流側端部２４ｂは、ステー２５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２１との間に介在しないので、各折り曲げ部を定着ベルト２１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２１内の限られたスペース内でステー２５をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー２５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２２によるニップ形成部材２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
【００４７】
さらにステー２５の強度を確保するために、本実施形態では、ステー２５が、ニップ形成部材２４と接触し用紙搬送方向（図２の上下方向）に延在するベース部２５ａと、そのベース部２５ａ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２２の当接方向（図２の左側）に向かって延びる立ち上がり部２５ｂとを有するように構成している。すなわち、ステー２５に立ち上がり部２５ｂを設けることで、ステー２５が加圧ローラ２２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２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、立ち上がり部２５ｂを加圧ローラ２２の当接方向により長く形成する方が、ステー２５の強度が向上する。従って、立ち上がり部２５ｂの先端は、定着ベルト２１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２１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２５ｂの先端を定着ベルト２１の内周面に近づけすぎると、定着ベルト２１が立ち上がり部２５ｂの先端に接触する虞がある。特に、本実施形態のように、薄い定着ベルト２１を用いている構成においては、定着ベルト２１の振れ幅が大きいので、立ち上がり部２５ｂの先端の位置設定には注意が必要である。
【００４９】
具体的に、本実施形態の場合、立ち上がり部２５ｂの先端と定着ベルト２１の内周面との加圧ローラ２２の当接方向の距離ｄは、少なくとも２．０ｍｍ、望ましくは３．０ｍｍ以上に設定するのが好ましい。一方、定着ベルト２１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０．０２ｍｍに設定することが可能である。
【００５０】
このように、立ち上がり部２５ｂの先端を定着ベルト２１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２５ｂを加圧ローラ２２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２１を用いた構成においても、ステー２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００５１】
以下、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂに電力が供給されると共に、加圧ローラ２２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２１は、加圧ローラ２２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。
【００５２】
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、ガイド板３７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２１及び加圧ローラ２２のニップ部Ｎに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂによって加熱された定着ベルト２１による熱と、定着ベルト２１と加圧ローラ２２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。
【００５３】
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２８の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２１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、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。
【００５４】
以下、本実施形態の特徴部分について説明する。
図３に示すように、定着ベルト２１の両端部にはそれぞれベルト保持部材４０が挿入されており、これらベルト保持部材４０によって定着ベルト２１の各端部は回転可能に保持されている。各ベルト保持部材４０は、定着装置の図示しない側板に固定されている。なお、図３において、上記ニップ形成部材２４、ステー２５、反射部材２６等は図示省略している。
【００５５】
また、定着ベルト２１の各端面とそれに対向するベルト保持部材４０の各対向面との間には、定着ベルト２１の端部を保護する保護部材としてのスリップリング４１が設けられている。これにより、定着ベルト２１に軸方向の寄りが生じた場合に、定着ベルト２１の端部がベルト保持部材４０に直接当接するのを防止することができ、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４１は、ベルト保持部材４０に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２１の端部がスリップリング４１に接触した際に、スリップリング４１は定着ベルト２１と連れ回り可能となっているが、スリップリング４１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４１の材料としては、耐熱性に優れたいわゆるスーパーエンプラ、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＩ、ＰＴＦＥ等を適用することが好ましい。
【００５６】
また、定着ベルト２１の両端部には、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂからの熱を遮蔽する遮蔽部材４２が配設されている。各遮蔽部材４２は、定着ベルト２１とハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂとの間に介在している。さらに、各遮蔽部材４２の一部は、ベルト保持部材４０内に挿入されており、ベルト保持部材４０とハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂとの間にも介在している。また、遮蔽部材４２は、図４に示すように、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂに対してステー２５とは反対側に配設され、反射部材２６に固定支持されている。
【００５７】
図５において、下側のハロゲンヒータ２３Ａを第１ハロゲンヒータ、上側のハロゲンヒータ２３Ｂを第２ハロゲンヒータと便宜的に称すると、第１ハロゲンヒータ２３Ａと第２ハロゲンヒータ２３Ｂとでは、それぞれの発熱部の位置が異なっている。
【００５８】
具体的に、第１ハロゲンヒータ２３Ａは、その長手方向中央部から所定範囲に渡って配設された主発熱部４４ａと、長手方向両端側にそれぞれ配設された微小発熱部４５ａとを有する。本実施形態では、主発熱部４４ａは、第１ハロゲンヒータ２３Ａの長手方向中央部を対称軸として２００〜２２０ｍｍの範囲内に配設されており、その範囲の外側にそれぞれ微小発熱部４５ａが配設されている。
【００５９】
一方、第２ハロゲンヒータ２３Ｂは、第１ハロゲンヒータ２３Ａとは反対に、その長手方向中央部を対称軸として２００〜２２０ｍｍの範囲内に２つの微小発熱部４５ｂを有し、その範囲の外側にそれぞれ主発熱部４４ｂを有している。また、各主発熱部４４ｂの外側の端部は、中央部を対称軸に３００〜３３０ｍｍの範囲内に配設されている。
【００６０】
なお、第１ハロゲンヒータ２３Ａ及び第２ハロゲンヒータ２３Ｂの主発熱部４４ａ，４４ｂとは、主として発光し発熱する部分である。また、それぞれの微小発熱部４５ａ，４５ｂは、ハロゲンヒータのフィラメントをガラス管に対して支持するために設けられたもの（サポート部）であり、多少の発熱をする。本実施形態では、微小発熱部４５ａ，４５ｂは、ハロゲンヒータの全長の５％以下の長さの発光長となっている。
【００６１】
本実施形態では、定着ベルト２１の温度を検知するサーモパイル２７を２つ設けている。図５に示すように、１つのサーモパイル２７Ａは、定着ベルト２１の軸方向中央部に配設され、もう１つのサーモパイル２７Ｂは、定着ベルト２１の軸方向端部側に配設されている。中央部のサーモパイル２７Ａは、第１ハロゲンヒータ２３Ａの主発熱部４４ａに対応した部分の温度を検知するために設けられ、端部側のサーモパイル２７Ｂは、第２ハロゲンヒータ２３Ｂの主発熱部４４ｂに対応した部分の温度を検知するために設けられている。
【００６２】
図５において、符号Ｗ１で示す領域は、Ａ３サイズの用紙を縦方向に通紙する際、又はＡ４サイズの用紙を横方向に通紙する際に、用紙が通過する通紙領域（記録媒体通過領域）を示している。また、符号Ｗ２で示す領域は、前記Ａ３縦又はＡ４横の通紙幅よりも広い１２インチサイズの用紙を通紙する際の通紙領域（記録媒体通過領域）を示している。具体的に、Ａ３縦又はＡ４横の通紙領域Ｗ１の幅は、定着ベルト２１の中央部を対称に２９７ｍｍであり、１２インチサイズの通紙領域Ｗ２の幅は、定着ベルト２１の中央部を対称に３０４．８ｍｍである。
【００６３】
上記各遮蔽部材４２は、Ａ３縦又はＡ４横の通紙領域Ｗ１よりも外側に配設されている。詳しくは、各遮蔽部材４２は、Ａ３縦又はＡ４横の通紙領域Ｗ１の外側の端部から、最も外側に配設された発熱部（この場合、第２ハロゲンヒータ２３Ｂの主発熱部４４ｂ）よりも外側に渡って配設されている。
【００６４】
また、遮蔽部材４２のうち、１２インチサイズの通紙領域Ｗ２よりも内側に配設された部分Ｄには、定着ベルト２１の端部側から中央部側に向けて切り欠かれた切り欠き部５３が設けられている。このように、遮蔽部材４２の一部に切り欠き部５３を設けることにより、その部分において、遮蔽部材４２の定着ベルト２１の内周面に対向する面積を、切り欠き部５３が設けられていない部分（１２インチサイズの通紙領域Ｗ２よりも外側に配設された部分）Ｅよりも小さくなるようにしている。すなわち、切り欠き部５３が設けられた部分Ｄでは、切り欠き部５３が設けられていない部分Ｅに比べて、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂからの光を遮蔽する範囲が少なくなっている。
【００６５】
本実施形態では、切り欠き部５３が設けられていない部分Ｅでは、遮蔽部材４２と反射部材２６によってハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂが全周に渡って囲まれているが（図４参照）、切り欠き部５３が設けられた部分Ｄでは、図６に示すように、切り欠き部５３によってその一部分Ｊで開口している。このため、切り欠き部５３が設けられた部分Ｄでは、その開口部からハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの光が定着ベルト２１に照射される。
【００６６】
また、切り欠き部５３には、定着ベルト２１の軸方向に対して傾斜する傾斜部４３が形成されている。図５では、傾斜部４３は、Ａ３縦又はＡ４横の通紙領域Ｗ１内に向かって図の下方へ傾斜している。すなわち、傾斜部４３を形成した部分では、遮蔽部材４２の定着ベルト２１の内周面に対向する面積が、Ａ３縦又はＡ４横の通紙領域Ｗ１内に向かって漸減するようになっている。本実施形態では、傾斜部４３を直線状としているが、傾斜部４３を曲線状やその他の形状に形成してもよい。
【００６７】
ここで、図６に示すように、切り欠き部５３における定着ベルト２１の周方向の断面において、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの発熱中心から定着ベルト２１に向かって光が（反射部材２６等を介さずに）直接照射（直接加熱）される範囲を直接照射範囲と定義する。本実施形態では、ハロゲンヒータを２本設けているので、切り欠き部５３における直接照射範囲は、各ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂの直接照射範囲Ｑ１，Ｑ２を合わせた範囲Ｑ３となる。また、切り欠き部５３には傾斜部４３が設けられているため、直接照射範囲Ｑ３は傾斜部４３の傾斜に伴って変化する。この場合、直接照射範囲Ｑ３は、定着ベルト２１の中央部に向かって漸増し、定着ベルト２１に照射される光量が多くなる。
【００６８】
以下、各種サイズの用紙を通紙する際の遮蔽部材４２の作用・効果について説明する。  まず、Ａ３サイズの用紙を縦方向に通紙する場合、又はＡ４サイズの用紙を横方向に通紙する場合は、第１ハロゲンヒータ２３Ａと第２ハロゲンヒータ２３Ｂの両方を発光させる。このときの発光長は３００〜３３０ｍｍの範囲に設定され、Ａ３縦又はＡ４横の通紙幅（２９７ｍｍ）よりも長くしている。なぜならば、一般にハロゲンヒータは発光部の端部ほど発光強度が低下するため、発光長を通紙領域と同じ範囲に設定すると、ウォームアップ完了時や、通紙開始時の通紙領域端部の温度分布は、中央に比べて落ち込んでしまうからである。そのため、ハロゲンヒータの発光長を定型サイズの記録媒体の通紙幅よりも延長させ、発光強度が一定である部分が通紙領域と一致するように配設することで、通紙１枚目においても端部の定着性を確保している。
【００６９】
しかし、一般に、通紙領域Ｗ１の外側にまで発光部を配設すると、Ａ３縦又はＡ４横の用紙を連続通紙した場合に、その通紙領域Ｗ１の外側では延長した発光部の発熱量は小さくても、定着ベルト２１の熱が用紙によって奪われないため、過剰に温度上昇し、定着ベルト２１の耐熱温度を超えてしまうという問題がある。そこで、本実施形態では、Ａ３縦又はＡ４横の通紙領域Ｗ１の外側に遮蔽部材４２を配設することによって、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂから定着ベルト２１へ照射される光を遮蔽している。これにより、通紙１枚目においても端部の定着性を確保しつつ、Ａ３縦又はＡ４横を連続通紙した場合の通紙領域Ｗ１外における定着ベルト２１の過昇温を抑制することができる。
【００７０】
なお、本発明の遮蔽部材による光又は熱の「遮蔽」は、加熱源からの光又は熱を完全に遮る場合にかぎらず、遮蔽部材の材質又は構造等により光又は熱の一部を透過し一部を遮る場合であってもよい。また、遮蔽部材４２のハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂとの対向面を鏡面処理したり、あるいは、その対向面に反射部材を設けたりして、反射面を設けてもよい。この場合、反射面によってハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂからの光を反射することができるので、遮蔽部材４２自身の過剰な温度上昇を抑制することができると共に、遮蔽部材４２から周囲の部材への熱の伝達も低減することが可能となる。
【００７１】
また、上記のように、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂは、フィラメントをガラス管に対して支持するために微小発熱部４５ａ，４５ｂを有しているが、この微小発熱部４５ａ，４５ｂからの発熱は、温度分布のばらつきや過剰な温度上昇を引き起こす要因となる場合がある。そこで、図５に示すように、本実施形態では、第１ハロゲンヒータ２３Ａにおける端部側の微小発熱部４５ａと定着ベルト２１との間にも遮蔽部材４２を配設することで、微小発熱部４５ａからの光を遮蔽部材４２によって遮蔽し、上記不具合の発生を抑制又は防止するようにしている。
【００７２】
図７は、遮蔽部材を設けた場合と設けていない場合とでの定着ベルトの温度変化を示す図である。
図７において、太い実線は、遮蔽部材有りの場合の図５のベルト端部側Ｘの温度変化を示し、細い実線は、遮蔽部材無しの場合の同じ端部側Ｘにおける温度変化を示す。また、点線は、図５のベルト中央部Ｙの温度変化を示している。
【００７３】
図７に示すように、遮蔽部材有りの場合（太い実線）は、遮蔽部材無しの場合（細い実線）に比べて、Ａ３縦又はＡ４横の通紙領域外における定着ベルトの温度上昇を抑制することができている。ここでは、遮蔽部材無しの場合は、定着ベルトの温度がその耐熱温度である２２０℃を超えてしまっているが、遮蔽部材有りの場合は、定着ベルトの温度を耐熱温度よりも低い温度に抑えることができた。
【００７４】
次に、１２インチサイズの用紙を通紙する場合は、上記Ａ３縦又はＡ４横の通紙時と同様に、両方のハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂを発光させる。このとき、図５に示すように、遮蔽部材４２は、その一部（図５の符号Ｄの範囲）で１２インチサイズの通紙領域Ｗ２の端部と重なっているため、その重なっている部分においてハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂからの光が遮られる。その結果、定着ベルトの端部における加熱が不足すると、用紙の端部側で定着不良が発生する虞がある。
【００７５】
そこで、上記重なっている部分（図５の符号Ｄの範囲）では、切り欠き部５３を形成することにより、ベルト周方向の一部で開口して、定着ベルト２１へ光を照射するようにしている。すなわち、切り欠き部５３を設けることにより、その部分において、遮蔽部材４２の定着ベルト２１の内周面に対向する面積を、切り欠き部５３が設けられていない部分Ｅよりも小さくして、定着ベルト２１に与えられる熱量（光量）を多くするようにしている。
【００７６】
図８（ａ）に、定着ベルトの軸方向における光の相対的な照射強度分布を示す。
図８（ａ）に示すように、切り欠き部５３が設けられた部分Ｄでは、切り欠き部５３が設けられていない部分Ｅに比べて、光の照射強度が高くなっている。これは、上記のように、切り欠き部５３が設けられた部分Ｄでは、開口部から定着ベルト２１に光が照射されるためである。
【００７７】
また、図８（ｂ）に、定着ベルトの軸方向における温度分布を示す。
図８（ｂ）において、実線で示すのは、本実施形態のように遮蔽部材４２の一部に切り欠き部５３を設けた場合の温度分布であり、点線で示すのは、切り欠き部５３を設けずベルト周方向の全周に渡って光を遮るように構成した場合の温度分布である。
【００７８】
図８（ｂ）に示すように、切り欠き部無しの場合（点線）は、切り欠き部５３の形成箇所に対応する領域Ｄにおいて十分な照射強度が得られないため、定着ベルト２１の温度が低下している。このため、切り欠き部無しの場合は、１２インチサイズの通紙領域Ｗ２の端部側で定着不良が発生する虞がある。
【００７９】
これに対し、切り欠き部有りの場合（実線）は、開口部から光が照射されるので、切り欠き部無しの場合に比べて、定着ベルト２１の端部側における温度を上げることができる。これにより、１２インチサイズの通紙領域Ｗ２の端部側で十分な温度を確保することができ、定着不良の発生を防止又は抑制することが可能となる。
【００８０】
上記のように、本実施形態では、遮蔽部材４２の一部に切り欠き部５３を設けることで、１２インチサイズの用紙の端部においてある程度の照射強度が得られるようにしているが、切り欠き部５３が設けられた部分Ｄにおける照射強度は均一でなくてもよい。すなわち、用紙の端部側ほど、未定着画像が担持される可能性は低いため、照射強度（熱量）は低くても構わない。そこで、本実施形態では、切り欠き部５３が設けられた部分Ｄに傾斜部４３を設けることで、照射強度が定着ベルト２１の端部側（用紙の端部側）へと向かって次第に低下するようにしている（図８（ａ）参照）。
【００８１】
図９（ａ）〜（ｃ）に、遮蔽部材の変形例を示す。
図９（ａ）（ｂ）示す変形例では、上記実施形態と同様に、遮蔽部材４２の一部Ｄで切り欠き部５３が形成されているが、ここでは、切り欠き部５３に上記のような傾斜部４３は形成されていない。このように、切り欠き部５３に傾斜部４３を形成せず、切り欠き部５３の縁を定着ベルト２１の軸方向と平行に配設してもよい。この場合も、切り欠き部５３によって形成された開口部から、定着ベルト２１へ光を照射することができるので、１２インチサイズの通紙領域Ｗ２の端部側での温度低下を抑制することが可能である。
【００８２】
また、図９（ｃ）に示す変形例では、切り欠き部５３に代えて、遮蔽部材４２のベルト中央部側の部分Ｄに複数の貫通孔５４を形成している。この場合は、貫通孔５４から定着ベルト２１に光が照射されることで、１２インチサイズの通紙領域Ｗ２の端部側での温度低下を抑制することができる。
【００８３】
ところで、本実施形態において、定着に必要な温度は、モノクロ画像で１３０℃以上、フルカラー画像で１４０℃以上であるところ、１２インチサイズの用紙を通紙する場合に、Ａ３縦又はＡ４横の通紙時と同様の定着条件で画像定着を行うと、１２インチサイズの用紙の両端部において十分な熱量が得られない虞がある。
そこで、本実施形態では、以下のように定着条件を制御するようにしている。
【００８４】
図１０は、定着動作時の制御のフローチャートを示す図である。
図１０に示すように、印刷ジョブを受信した場合（Ｓ１）、ウォームアップ動作を開始し、各ハロゲンヒータを点灯させる（Ｓ２）。そして、印刷ジョブの情報から、供給される用紙の通紙幅が２９７ｍｍ以下であるか否かを確認する（Ｓ３）。
【００８５】
その結果、通紙幅が２９７ｍｍ以下である場合、例えばＡ３縦サイズ又はＡ４横サイズ（２９７ｍｍ）である場合は、ウォームアップ時間（定着ベルトの加熱時間）が１０秒経過したとき（Ｓ４）、あるいは、中央部のサーモパイルと端部側のサーモパイルの各検知温度が共に１５０℃に達したときに（Ｓ５）、作像動作を開始し、通紙を開始する（Ｓ６）。また、この場合、通紙時の定着ベルトの目標温度は、中央部のサーモパイルと端部側のサーモパイルの各検知温度が共に１５０℃となるように維持され、用紙の線速度（搬送速度）は２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定される。
【００８６】
一方、通紙幅が２９７ｍｍよりも大きい場合、例えば１２インチサイズ（３０４．８ｍｍ）である場合は、さらに、印刷ジョブの情報から、モノクロ画像であるか、カラー画像であるかを確認する（Ｓ７）。
【００８７】
その結果、モノクロ画像である場合は、ウォームアップ時間が３０秒経過したとき（Ｓ８）、あるいは、中央部のサーモパイルの検知温度が１５０℃、端部側のサーモパイルの検知温度が１７０℃、かつ、サーミスタ（加圧ローラに設けたサーミスタ）の検知温度が１００℃に達したときに（Ｓ９）、作像動作を開始し、通紙を開始する（Ｓ１０）。この場合、上記通紙幅が２９７ｍｍ以下の場合に比べて、ウォームアップ時間を延長し、又は端部側のサーモパイルの検知温度を高く設定しているので、１２インチサイズの用紙の端部側での定着温度を上昇させることができ、良好な定着性が得られる。なお、この場合、通紙時に維持される中央部のサーモパイルの目標温度と用紙の線速度は、１５０℃、２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。
【００８８】
また、上記モノクロ画像か否かを確認した結果、カラー画像である場合は、上記モノクロ画像の場合と同様に、ウォームアップ時間が３０秒経過したとき（Ｓ１１）、あるいは、中央部のサーモパイルの検知温度が１５０℃、端部側のサーモパイルの検知温度が１７０℃、かつ、サーミスタの検知温度が１００℃に達したときに（Ｓ１２）、作像動作を開始し、通紙を開始する（Ｓ１３）。これにより、１２インチサイズの用紙の端部側での定着温度を上昇させることができる。さらに、カラー画像の場合は、用紙の線速度を、モノクロ画像の場合の２分の１の１２５ｍｍ／ｓｅｃに減速させる。これにより、トナーの付着量の多い画像の場合でも、良好な定着性が得られるようになる。
【００８９】
このように、１２インチサイズの用紙を通紙する場合は、Ａ３縦又はＡ４横の用紙を通紙する場合とは、画像の定着条件を異ならせることで、定着に必要な熱量を十分に確保することができ、良好な画像を得ることができる。また、ウォームアップ時間、定着ベルトの端部目標温度、用紙の線速度の３つの定着条件うち、いずれを選択して異ならせるかは、定着装置の性能等に応じて適宜設定することが可能である。また、選択する定着条件は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
【００９０】
また、図１１と図１２に、本発明を適用した他の実施形態の定着装置の構成を示す。
図１１に示す定着装置は１本ハロゲンヒータ２３を備え、図１２に示す定着装置は３本のハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを備えているが、ハロゲンヒータの本数にかかわらず、上記実施形態と同様に、遮蔽部材４２を設けることが可能である。なお、図１１及び図１２において、ハロゲンヒータの本数以外の構成については、基本的に上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００９１】
以上のように、本発明によれば、加熱源が最大通紙領域外に発熱部を有する場合であっても、少なくとも最大通紙領域外において遮蔽部材４２を配設することにより、非通紙領域（最大通紙領域外）での定着ベルトの不要な加熱を抑制することができる。これにより、非通紙領域における定着ベルトの過剰な温度上昇を抑制することが可能である。
【００９２】
ここで、「最大通紙領域（記録媒体の最大通過領域）」とは、通紙領域が複数ある装置においては、その中での最大の通紙領域をいうが、通紙領域が１種類しかない装置においては、当該１つの通紙領域をいうものとする。また、「複数の通紙領域」には、Ａ３サイズとＡ４サイズ等の異なる用紙サイズによる複数の通紙領域以外に、同じＡ４サイズでも縦と横とで向きを異ならせて通紙することによる複数の通紙領域も含まれる。
【００９３】
上記のように、本発明によれば、非通紙領域における定着ベルトの過剰な温度上昇を抑制することができるので、定着ベルトの加熱温度をその耐熱温度以下に抑えることができるようになり、定着ベルトの熱による劣化や損傷を防止することができる。特に、上記実施形態のように、定着ベルトを薄く形成し、低熱容量化した構成においては、定着ベルトの温度が上がりやすいので、このような構成の定着装置に本発明を適用した場合は、大きな効果を期待できる。
【００９４】
また、上記本発明の実施形態では、遮蔽部材４２の一部が通紙領域の端部に重なる場合であっても、その一部に切り欠き部５３を形成することで、当該通紙領域の端部において用紙に対し十分な熱量を供給することができ、定着不良の発生を抑制することが可能である。
【００９５】
さらに、上記実施形態では、切り欠き部５３に傾斜部４３を設けることにより、未定着画像が担持される可能性が低い用紙端部側に向かって光の照射量を少なくし、定着ベルトの不要な加熱をより高度に抑制することができる。これにより、定着ベルトの熱による劣化や損傷をより確実に防止することが可能となる。一方、未定着画像が担持される可能性が高い用紙中央部に向かっては、光の照射量が多くなることで、定着に必要な熱量を十分に確保でき、良好な画像を得ることができる。
【００９６】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
上述の実施形態では、Ａ３縦又はＡ４横のサイズ（２９７ｍｍ）と１２インチサイズ（３０４．８ｍｍ）の用紙の使用比率が高い画像形成装置を例に挙げて説明したが、例えば、Ａ４縦サイズ（２１０ｍｍ）とレター縦サイズ（２１５．９ｍｍ）の用紙の使用比率が高い画像形成装置や、レター横サイズ（２７９．４ｍｍ）とダブルレター縦サイズ（２７９．４ｍｍ）の使用比率が高い画像形成装置などにも、本発明の構成を適用することは可能である。
【００９７】
また、上述の実施形態の定着装置では、各種サイズの用紙の幅方向中央を定着ベルトの軸方向中央に揃えて搬送する方式（センター基準方式）を採用しているが、用紙の幅方向一端を定着ベルトの軸方向端部側で揃えて搬送する方式（端部基準方式）を採用している定着装置にも、本発明の構成を適用することは可能である。
【００９８】
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。
【符号の説明】
【００９９】
２０    定着装置
２１    定着ベルト
２２    加圧ローラ（対向回転体）
２３    ハロゲンヒータ（加熱源）
２４    ニップ形成部材
２５    ステー（支持部材）
４０    ベルト保持部材
４２    遮蔽部材
４３    傾斜部
４４ａ，４４ｂ  主発熱部
４５ａ，４５ｂ  微小発熱部
５３    切り欠き部
５４    貫通孔
Ｎ      ニップ部
Ｐ      用紙（記録媒体）
Ｗ１    最大通過領域よりも小さい通過領域
Ｗ２    最大通過領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１００】
【特許文献１】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献２】特開２００７−２３３０１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−６６５８３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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【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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