(57)【要約】【課題】加圧開始の際における第２領域内外の熱負荷の差を低減させる。【解決手段】加熱ベルト５１は、無端のベルト部材で構成され、回転することにより外周面に接する用紙を搬送する。電磁誘導部５３は、交流電流が供給されると周囲に高周波磁界が発生する励磁コイルを有し、回転する加熱ベルト５１の外周面における幅方向の全領域を発熱させる。抵抗発熱体５８２は、加熱ベルト５１の内周面側に配置され、電気を流すことによって発生するジュール熱を、加熱ベルト５１を介して加熱ベルト５１の外周面における幅方向の全領域に含まれその幅よりも狭い幅を有する領域を加熱する。加圧ロール５２は、加熱ベルト５１の外周面とともに用紙を挟み、用紙をこの外周面に向けて加圧する。制御部は、加圧ロール５２を外周面から離して電磁誘導部５３に加熱させた後に、加圧ロール５２により用紙を加圧させて抵抗発熱体５８２に加熱させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に接する媒体を搬送する無端のベルトと、
前記ベルトの外周面において第１の幅を有する第１領域を加熱して、当該第１領域を通過する媒体に形成された画像を定着させる第１加熱部と、
前記第１領域に含まれ前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第２領域を加熱して、当該第２領域を通過する媒体に形成された画像を定着させる第２加熱部と、
前記外周面とともに前記媒体を挟み当該媒体を当該外周面に向けて加圧する加圧部と、
前記媒体のうち前記第２の幅よりも狭い幅を有する媒体に形成された画像を定着させる場合に、前記加圧部を前記外周面から離して前記第１加熱部に前記第１領域を加熱させた後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させる制御部と
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ベルトの温度を計測する計測部を備え、
前記制御部は、前記媒体のうち前記第２の幅よりも狭い幅を有する媒体に形成された画像を定着させる場合に、前記加圧部を前記外周面から離して前記第１加熱部に前記第１領域を加熱させ、目標として定められた温度である目標温度に前記計測部により計測された温度が到達した後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させる
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記計測部は、
前記第１領域に含まれて前記第２領域に含まれない位置の温度を計測する第１計測部と、
前記第２領域に含まれる位置の温度を計測する第２計測部と
を備え、
前記制御部は、前記第１計測部により計測された温度、および前記第２計測部により計測された温度を用いて指標となる値を算出し、算出された当該値が予め定められた条件を満たした後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１加熱部は、交流磁界を発生させて当該交流磁界における電磁誘導により前記第１領域を加熱し、
前記第２加熱部は、電気を流すことによって発生するジュール熱により前記第２領域を加熱する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記ベルトは交流磁界が通過することにより渦電流を生じて発熱する部材を含み、
前記第１加熱部は、前記部材に対して前記交流磁界を通過させて、前記第１領域を加熱し、
前記第２加熱部は、前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを介して前記ジュール熱を前記外周面に伝達させて、前記第２領域を加熱する
ことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記媒体のうち前記第２の幅よりも狭い幅を有する媒体に形成された画像を定着させる場合に、前記加圧部を前記外周面から離し、前記ベルトの状態に応じて、前記第１加熱部により前記第１領域のみを加熱させるか、前記第１加熱部に前記第１領域を前記第２加熱部に前記第２領域をそれぞれ加熱させるかを選択し、当該第１領域または第２領域を加熱させた後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成された媒体を前記第１領域または前記第２領域に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に画像を定着させる請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置と
を具備す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、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、メインサーミスタが一定温度を維持するようにヒータを通電するとともに、通紙される記録材（媒体）のサイズを検知し、検知したサイズの記録材の通紙領域にサブサーミスタが含まれるか否かに応じて、サブサーミスタの温度を維持するようにヒータを通電する制御に切り替えるか否かを決める画像形成装置について記載されている。
特許文献２には、加熱体の温度を検知して温度制御を行う第一の温度検出素子を、画像形成装置に供給して使用可能な最小幅の記録材が通過する領域内に配置するとともに、加熱体の温度を検知して温度制御を行う第二の温度検出素子を、加熱体の長手方向に第一の温度検出素子とは異なる位置であって、画像形成装置に供給して使用可能な最小幅の記録材が通過する領域外に配置した画像形成装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８６８９１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、媒体を搬送するベルトと、ベルトの外周面における第１領域を加熱する第１加熱部と、第１領域よりも幅が狭い第２領域を加熱する第２加熱部と、ベルトの外周面とともに媒体を挟む加圧部とを備える定着装置において、加圧開始の際における第２領域内外の熱負荷の差を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る定着装置は、外周面に接する媒体を搬送する無端のベルトと、前記ベルトの外周面において第１の幅を有する第１領域を加熱して、当該第１領域を通過する媒体に形成された画像を定着させる第１加熱部と、前記第１領域に含まれ前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第２領域を加熱して、当該第２領域を通過する媒体に形成された画像を定着させる第２加熱部と、前記外周面とともに前記媒体を挟み当該媒体を当該外周面に向けて加圧する加圧部と、前記媒体のうち前記第２の幅よりも狭い幅を有する媒体に形成された画像を定着させる場合に、前記加圧部を前記外周面から離して前記第１加熱部に前記第１領域を加熱させた後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る定着装置は、請求項１に記載の構成において、前記ベルトの温度を計測する計測部を備え、前記制御部は、前記媒体のうち前記第２の幅よりも狭い幅を有する媒体に形成された画像を定着させる場合に、前記加圧部を前記外周面から離して前記第１加熱部に前記第１領域を加熱させ、目標として定められた温度である目標温度に前記計測部により計測された温度が到達した後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る定着装置は、請求項１または２に記載の構成において、前記計測部は、前記第１領域に含まれて前記第２領域に含まれない位置の温度を計測する第１計測部と、前記第２領域に含まれる位置の温度を計測する第２計測部とを備え、前記制御部は、前記第１計測部により計測された温度、および前記第２計測部により計測された温度を用いて指標となる値を算出し、算出された当該値が予め定められた条件を満たした後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る定着装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の構成において、前記第１加熱部は、交流磁界を発生させて当該交流磁界における電磁誘導により前記第１領域を加熱し、前記第２加熱部は、電気を流すことによって発生するジュール熱により前記第２領域を加熱することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る定着装置は、請求項４に記載の構成において、前記ベルトは交流磁界が通過することにより渦電流を生じて発熱する部材を含み、前記第１加熱部は、前記部材に対して前記交流磁界を通過させて、前記第１領域を加熱し、前記第２加熱部は、前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを介して前記ジュール熱を前記外周面に伝達させて、前記第２領域を加熱することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る定着装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の構成において、前記制御部は、前記媒体のうち前記第２の幅よりも狭い幅を有する媒体に形成された画像を定着させる場合に、前記加圧部を前記外周面から離し、前記ベルトの状態に応じて、前記第１加熱部により前記第１領域のみを加熱させるか、前記第１加熱部に前記第１領域を前記第２加熱部に前記第２領域をそれぞれ加熱させるかを選択し、当該第１領域または第２領域を加熱させた後に、前記加圧部により前記媒体を加圧させて前記第２加熱部に前記第２領域を加熱させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成された媒体を前記第１領域または前記第２領域に搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されてくる媒体に画像を定着させる請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、７に係る発明によれば、媒体を搬送するベルトと、ベルトの外周面における第１領域を加熱する第１加熱部と、第１領域よりも幅が狭い第２領域を加熱する第２加熱部と、ベルトの外周面とともに媒体を挟む加圧部とを備える定着装置において、加圧開始前に第１加熱部によって加熱を行わない場合に比べて、加圧開始の際における第２領域内外の熱負荷の差を低減させることができる。
請求項２に係る発明によれば、加圧開始前に第１加熱部による加熱を行わない場合に比べて、加圧開始の際における第２領域内外の温度差を低減させることができる。
請求項３に係る発明によれば、加圧開始の際における第２領域内外の温度差が満たすべき条件を設定することができる。
請求項４に係る発明によれば、第１加熱部と、第２加熱部とが、互いに影響を与えずににそれぞれ加熱を行うことができる。
請求項５に係る発明によれば、ベルトの内周面側に第２加熱部を配置しない場合に比較して定着に用いる空間を小さくすることができる。
請求項６に係る発明によれば、加圧開始の際におけるベルトの加熱手段をベルトの状態に応じて変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】定着部の概要を示す図である。
【図３】図２における矢視III−IIIから定着部を見た図である。
【図４】図２における矢視IV−IVから定着部を見た図である。
【図５】抵抗発熱体の外観の一例を示す図である。
【図６】加熱ベルトの一部を拡大して示す図である。
【図７】キュリー点を下回る温度における感温磁性合金の作用を説明するための図である。
【図８】キュリー点以上の温度における感温磁性合金の作用を説明するための図である。
【図９】加圧ロールが−ｙ方向に移動させられたときの定着部の概要を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図１１】加熱ベルトの温度分布を説明するための図である。
【図１２】変形例における加熱ベルトの温度分布を説明するための図である。
【図１３】変形例における加熱ベルトの温度分布を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施形態
１−１．構成
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。同図に示すように、画像形成装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着部１５と、搬送部１６と、操作部１７とを備えている。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるのみであって、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」とする。
【００１５】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。
【００１６】
操作部１７は各種の指示を入力するための操作ボタン等の操作子を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。
記憶部１２はハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれるプログラムを記憶する。
【００１７】
搬送部１６は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、媒体としての用紙Ｐが収容される。用紙Ｐの上述したサイズのうち搬送方向に対して垂直な方向、すなわち幅方向には少なくとも２つ以上の異なるサイズが定められている。ここでは、最大幅用紙Ｐ１と、最大幅用紙Ｐ１よりも幅の狭い小幅用紙Ｐ２の２種類の用紙Ｐが用いられる。最大幅用紙Ｐ１とは、画像形成装置１で取り扱う用紙Ｐのうち、幅方向のサイズが最大のものである。これら２種類の用紙Ｐは収容されている容器によって制御部１１に区別される。各容器に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を記録し得るものであればよい。
【００１８】
各現像部１３は、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢印Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザ発光源やポリゴンミラー等（いずれも図示せず）を備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザ光を、帯電器３２により帯電させられた後の感光体ドラム３１に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。
【００１９】
現像器３４はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。そして現像器３４に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に画像が形成（現像）される。
【００２０】
一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。
【００２１】
転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に従動して回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。
【００２２】
二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを定着部１５へと搬送する。なお、現像部１３および転写部１４は、本発明における媒体に画像を形成する画像形成手段の一例である。
【００２３】
定着部１５は、加熱によって用紙Ｐに転写された画像を定着させる。図２は、定着部１５の概要を示す図である。図３は、図２における矢視III−IIIから定着部１５を見た図である。図４は、図２における矢視IV−IVから定着部１５を見た図である。以下、図において、定着部１５の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、ｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。なお、図２に示す定着部１５は、図３における矢視II−IIから定着部１５を見たものである。また、定着部１５を通過する際に、用紙Ｐは画像が形成された面を＋ｙ方向に向けた状態で、ｚ軸方向に搬送される。すなわち、ｚ軸方向は用紙Ｐの搬送方向であり、ｘ軸方向は用紙Ｐの幅方向である。
【００２４】
定着部１５は、加熱ベルト５１と、加圧ロール５２と、電磁誘導部５３と、磁心５４と、計測部５５と、押圧パッド５６と、ホルダ５７と、補助部５８と、遮蔽部材５９とを備えている。図２に示すように加熱ベルト５１はｘ軸方向に平行な軸Ｏ１を中心に矢印Ｄ５１方向に回転する。また、図２に示すように加圧ロール５２は、金属製の円筒状の芯材５２１と、この芯材５２１の表面に設けられた弾性層５２２とを備える。芯材５２１は、軸Ｏ１に平行な軸である軸Ｏ２を中心に矢印Ｄ５２方向に回転し、これに伴って弾性層５２２が矢印Ｄ５２方向に回転する。弾性層５２２の材質は、例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等のゴムである。また、弾性層５２２は、その表面に表面離型層（フッ素樹脂層）を備えてもよい。
【００２５】
加圧ロール５２は、図示しない駆動部（移動機構）によってｙ軸方向に沿って移動するように構成されている。加圧ロール５２の芯材５２１における軸Ｏ２は軸Ｏ１の−ｙ方向に位置するが、駆動部（移動機構）によって加圧ロール５２が移動させられることにより、軸Ｏ１との距離が変化する。図２において示される軸Ｏ２の位置は、軸Ｏ１との距離が加熱ベルト５１の半径と加圧ロール５２の半径との合計よりも短くなったときの位置である。この場合において加圧ロール５２は加熱ベルト５１の外周面に直接、または用紙Ｐを介して接触し、この外周面または外周面上の用紙Ｐを加圧する。以下、このときの加圧ロール５２の位置を「接触位置」という。
【００２６】
接触位置にあるときの加圧ロール５２は、図示しない駆動部（回転機構）により回転しつつ搬送部１６により搬送された用紙Ｐを加熱ベルト５１に押し付けることにより、加熱ベルト５１による用紙Ｐの加熱を補助する。加熱ベルト５１は、加圧ロール５２からの摩擦力によって加圧ロール５２に従動回転する。すなわち、加圧ロール５２は、本発明における加圧部の一例であり、加熱ベルト５１の外周面とともに用紙Ｐ（媒体）を挟み、用紙Ｐをこの外周面に向けて加圧する。
【００２７】
計測部５５、押圧パッド５６、ホルダ５７、補助部５８および遮蔽部材５９は、加熱ベルト５１の内周面側に配置されている。
ホルダ５７は、フレーム５７１と、支持部材５７２と、固定部材５７３と、弾性部材５７４とを備える。フレーム５７１は、ｘ軸方向に伸びる部材であり、ｘ軸方向の図示しない両端部を画像形成装置１の筐体に固定されている。フレーム５７１は、例えば、ガラス混入ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等の非磁性金属等を材料に用いて形成されている。これにより、フレーム５７１は、他の材料を用いる場合に比べて比較的、誘導磁界に影響を与え難くなっており、且つ、誘導磁界から影響を受け難くなっている。フレーム５７１は、図２に示す矢印Ｄ５６方向（−ｙ方向）、すなわち加圧ロール５２が配置された方向に向けて押圧パッド５６を支持する。
【００２８】
押圧パッド５６を支持するフレーム５７１は、押圧パッド５６が加圧ロール５２からの押圧力を受けた状態での撓み量が一定量以下となるように、剛性の高い材料で構成される。それにより、ニップ領域Ｒ１におけるｘ軸方向の圧力（ニップ圧）の均一性を維持している。支持部材５７２と固定部材５７３とは、いずれもビスなどによる連結具によってフレーム５７１に取付けられている。
【００２９】
遮蔽部材５９は、電磁誘導部５３とフレーム５７１との間に配置され、電磁誘導部５３から発生する磁路がフレーム５７１の側に漏洩し難くする。図２に示すように遮蔽部材５９の一方の端部５９１は、フレーム５７１に取付けられた固定部材５７３により固定されている。また固定部材５７３は、補助部５８の端部うち、加熱ベルト５１の回転方向において上流側の端部も固定する。一方、遮蔽部材５９の他方の端部５９２は、補助部５８の端部のうち、上記回転方向において下流側の端部と結合されている。そして弾性部材５７４は、遮蔽部材５９の端部５９２と支持部材５７２との間に配置される。
【００３０】
この構成において、遮蔽部材５９がアルミニウム等により形成され、弾性を有するため遮蔽部材５９の端部５９２は端部５９１を支点として＋ｙ方向および−ｙ方向に移動する。また弾性部材５７４は、図２で見て右方向、すなわち＋ｙ方向の力を発生する。そしてこの力により遮蔽部材５９の端部５９２側が＋ｙ方向に押される。
【００３１】
押圧パッド５６は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）等の耐熱性樹脂で構成され、加圧ロール５２と対向する位置にてホルダ５７のフレーム５７１に支持される。押圧パッド５６は、加熱ベルト５１を介して加圧ロール５２から押圧される状態で配置され、加圧ロール５２の方向（−ｙ方向）に向けて加熱ベルト５１を内周面側から押圧する。これにより、加熱ベルト５１と加圧ロール５２との間にニップ領域Ｒ１が形成される。用紙Ｐは、このニップ領域Ｒ１を通過するように搬送される。ニップ領域Ｒ１において押圧パッド５６は、加圧ロール５２の押圧によって軸Ｏ１に向かって凹むように変形しており、加熱ベルト５１はこの変形した押圧パッド５６の形状に沿った形状となる。なお、押圧パッド５６は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体で構成されていてもよい。
【００３２】
補助部５８は、感温磁性合金５８１、抵抗発熱体５８２、および減衰部材５８３を、加熱ベルト５１の内周面側から軸Ｏ１に向かってこの順に重ねて備える。
【００３３】
感温磁性合金５８１は、キュリー点を持つ金属材料であり、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系の整磁合金である。このキュリー点は、加熱ベルト５１の設定温度以上、加熱ベルト５１の耐熱温度以下の範囲であることがよく、具体的には、例えば１７０℃以上２５０℃以下であることが望ましく、より望ましくは１９０℃以上２３０℃以下である。
【００３４】
感温磁性合金５８１は、加熱ベルト５１の内周面に沿った形状に構成され、加熱ベルト５１の内周面に接するとともに電磁誘導部５３に加熱ベルト５１を介して対向して配置されている。また、感温磁性合金５８１は、遮蔽部材５９により、ホルダ５７とは非接触で加熱ベルト５１を円筒形状に維持させつつ、加熱ベルト５１の内周面に接して配置されている。感温磁性合金５８１は、電磁誘導部５３から発生する磁界の作用により電磁誘導されて発熱する。
【００３５】
感温磁性合金５８１の厚みは、例えば、０．０５以上１．０ｍｍ以下、望ましくは０．３以上０．６ｍｍ以下である。感温磁性合金５８１の形状は、上記の厚みを有する円筒形状に形成された合金から、或る決められた中心角の範囲（例えば３０°以上１８０°以下）に相当する部分を切り出した形状等が挙げられるが、特に制限はない。
【００３６】
感温磁性合金５８１には、周方向における端部で、且つ加熱ベルト５１の回転方向における上流側に、開口部としての切欠部５８１０がｘ軸方向に３箇所並ぶように形成されている。切欠部５８１０は、いずれも電磁誘導部５３と対向する位置に形成されている（図２参照）。なお、切欠部５８１０は、感温磁性合金５８１に貫通穴を形成する場合と比較すると、端部を切断するだけでよいため、後述する計測部５５の取付けを容易にしている。
【００３７】
抵抗発熱体５８２は、電気を流すことによってジュール熱を発生し、感温磁性合金５８１および加熱ベルト５１を介してそのジュール熱を加熱ベルト５１の外周面に伝達させて用紙Ｐを加熱する抵抗体である。図３および図４に示すように、抵抗発熱体５８２は、電磁誘導部５３、感温磁性合金５８１および減衰部材５８３に比べて、軸方向の長さ（幅）が短い。具体的には、図４に示すように、抵抗発熱体５８２は、位置ｘ３からｘ６までの範囲に配置されており、その幅はｗ２である。一方、加熱ベルト５１、電磁誘導部５３、感温磁性合金５８１および減衰部材５８３は、いずれも位置ｘ１からｘ８までの範囲に配置されており、その幅はｗ２よりも長いｗ４である。
【００３８】
電磁誘導部５３によって加熱される領域（以下、第１領域という）は、上述した位置ｘ１からｘ８までの範囲である。したがって、この第１領域は、加熱ベルト５１の幅方向の全領域に相当するものであり、本発明における第１領域の一例である。
また、抵抗発熱体５８２によって加熱される領域（以下、第２領域という）は、上述した位置ｘ３からｘ６までの範囲である。したがって、この第２領域は、本発明における第１領域に含まれる領域であって、第１領域の幅ｗ４（本発明における第１の幅に相当する）よりも狭い幅ｗ２（本発明における第２の幅に相当する）を有する領域の一例である。
【００３９】
上述した小幅用紙Ｐ２の幅はｗ２よりも短いｗ１であり、小幅用紙Ｐ２は転写部１４または搬送部１６によって転写部１４から搬送され、位置ｘ３からｘ６までの範囲（第２領域）の内側である位置ｘ４からｘ５までの範囲を通過する。したがって、小幅用紙Ｐ２は、定着部１５を通過するとき、抵抗発熱体５８２の幅方向の範囲、つまり第２領域に含まれ、はみ出すことがない。なお、小幅用紙Ｐ２は、本発明における第２の幅よりも狭い幅を有する媒体の一例である。
【００４０】
また、最大幅用紙Ｐ１の幅はｗ２よりも長くｗ４よりも短いｗ３であり、最大幅用紙Ｐ１は転写部１４または搬送部１６によって転写部１４から搬送され、位置ｘ１からｘ８までの範囲（第１領域）の内側であって、位置ｘ３からｘ６までの範囲の外側である、位置ｘ２からｘ７までの範囲を通過する。したがって、最大幅用紙Ｐ１は、定着部１５を通過するとき電磁誘導部５３、感温磁性合金５８１および減衰部材５８３の幅方向の範囲、つまり第１領域に含まれ、これをはみ出すことがないが、必ず抵抗発熱体５８２の幅方向の範囲（第２領域）をはみ出す。なお、最大幅用紙Ｐ１は、本発明における第１の幅よりも狭く第２の幅よりも広い幅を有する媒体の一例である。なお、転写部１４または搬送部１６は、本発明における、画像形成手段により画像が形成された媒体を第１領域または第２領域に搬送する搬送手段の一例である。
【００４１】
図５は、抵抗発熱体５８２の外観の一例を示す図である。図５に示すように、抵抗発熱体５８２は、２つの電極５８２ａ、５８２ｃと、この２つの電極の間を蛇行するように繋いだ抵抗部材５８２ｂと、抵抗部材５８２ｂを両面から挟む２枚のフィルム５８２ｄとを有する。例えば、抵抗部材５８２ｂは薄さ３０μｍのステンレススチールであり、２枚のフィルム５８２ｄはそれぞれ薄さが５０μｍのポリイミドである。２つの電極５８２ａ、５８２ｃに電圧をかけることによって、抵抗部材５８２ｂが発熱する。
【００４２】
減衰部材５８３は、アルミニウム（Ａｌ）等の非磁性体で構成される。特に、感温磁性合金５８１の温度がキュリー点以上の温度になると、感温磁性合金５８１が非磁性体となるため、減衰部材５８３に交流磁界が通過しやすくなる。なお、キュリー点以上の温度において感温磁性合金５８１の磁性が失われ、非磁性体の減衰部材５８３で渦電流がキャンセルされる。
【００４３】
補助部５８は遮蔽部材５９の端部５９２で結合されているため、弾性部材５７４により発生した力は補助部５８を加熱ベルト５１に押圧する力として作用する。この結果、感温磁性合金５８１は加熱ベルト５１に押し付けられる状態となる。駆動部（移動機構）によって加圧ロール５２が加熱ベルト５１と接触、離間を繰り返しても感温磁性合金５８１は加熱ベルト５１に押し付けられたままの状態を保つ。そのため加熱ベルト５１の形状の変化はわずかとなり、略円形形状を保つ。すなわち、弾性部材５７４は、加熱ベルト５１の変形を抑制する。その結果、加熱ベルト５１と感温磁性合金５８１との接触状態は変化し難いので、感温磁性合金５８１の端部によって加熱ベルト５１の内面が損傷する可能性は抑制される。
【００４４】
さらに、抵抗発熱体５８２および減衰部材５８３も感温磁性合金５８１とともに弾性部材５７４によって押圧される方向に移動するので、感温磁性合金５８１、抵抗発熱体５８２および減衰部材５８３の相互の接触状態にも変化が生じ難い。そのため磁路形成の状態に変化が生じ難く、減衰部材５８３による熱拡散効果にも変化が生じ難い。そのため、加圧ロール５２が加熱ベルト５１から離れている状態でも、加熱ベルト５１に接触している状態でも、加熱ベルト５１、感温磁性合金５８１、抵抗発熱体５８２、減衰部材５８３相互の接触状態が保たれる。その結果、定着動作を行うため加圧ロール５２が接触位置に戻った際にも、感温磁性合金５８１で発生した熱の加熱ベルト５１への供給の状態に変化が生じ難く、定着動作は速やかに開始される。
【００４５】
さらに、加熱ベルト５１、感温磁性合金５８１、抵抗発熱体５８２および減衰部材５８３の相互の接触状態が保たれることにより、熱が外部に拡散し難くなり、定着動作を行っていないときでも加熱ベルト５１、感温磁性合金５８１、抵抗発熱体５８２および減衰部材５８３の温度変化が生じ難い。そのためこの点でも定着動作は速やかに開始され、電力は節約される。
【００４６】
なお弾性部材５７４は、特に限定されることはなく、板ばね、コイルスプリング等が使用可能である。ただし、組み立てが容易であり、設計の自由度が高いという観点からコイルスプリングを使用することが好ましい。また弾性部材５７４の取付け位置については感温磁性合金５８１および減衰部材５８３を加熱ベルト５１に押圧することができる位置であれば特に限定されることはない。ただし加圧ロール５２が加熱ベルト５１から離れているときに加熱ベルト５１の形状に変化が生じやすいのは、加熱ベルト５１の回転方向における下流側である。また、上述した感温磁性合金５８１の下流側の端部による加熱ベルト５１の破損防止の観点から、弾性部材５７４は、感温磁性合金５８１の端部またはこの端部に隣接する箇所であって加熱ベルト５１の回転方向に対し下流側に配設することが好ましい。
【００４７】
また上述した例では、遮蔽部材５９の一方の端部５９１は、固定されているとしたが、本実施の形態では、接着、溶接、ネジ止め等により完全に固定する場合に限らず、例えば、はめ込み等により自由度を持たせて、固定する場合も含む。そしてこの場合、組み立てが容易になりやすい。
【００４８】
電磁誘導部５３は、制御部１１の指示に応じて図示しない励磁回路から定められた周波数の交流電流が供給される励磁コイルを備えている。この周波数は、例えば、一般的な汎用電源により生成される交流電流の周波数であり、例えば２０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。この交流電流の電流量は、制御部１１によって制御される。励磁コイルは、相互に絶縁された銅線材を束ねたリッツ線が、楕円形状または長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて形成されているコイルである。励磁コイルに励磁回路から上記の交流電流が供給されることにより、電磁誘導部５３の周囲には、上記のリッツ線を中心とする交流磁界が生成される。上記の電流量が大きいほど、生成される交流磁界の強度が大きくなる。
【００４９】
加熱ベルト５１は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成される。加熱ベルト５１は、回転することにより外周面に接する用紙Ｐ（媒体）を搬送する。電磁誘導部５３の励磁コイルに交流電流が供給されるとその周囲に高周波磁界が発生し、これが回転する加熱ベルト５１に含まれる部材に作用してその部材を発熱させることで、加熱ベルト５１に接して第１領域を通過する用紙Ｐが加熱される。その結果、電磁誘導部５３は、供給される電力に応じた熱量により加熱ベルト５１を介して、媒体を加熱し、媒体に転写された画像をその媒体に定着させる。したがって、電磁誘導部５３は、本発明における第１加熱部の一例である。
【００５０】
また、抵抗発熱体５８２は、加熱ベルト５１の内周面側に配置され、電気を流すことによって発生するジュール熱を、加熱ベルト５１を介して加熱ベルト５１の外周面に伝達させて用紙Ｐを加熱する。ここで抵抗発熱体５８２の幅方向の範囲は、上述した第２領域であるから、加熱ベルト５１の外周面のうち、抵抗発熱体５８２からジュール熱を伝達される領域も第２領域と同じである。したがって、抵抗発熱体５８２は、本発明における第２加熱部の一例である。
【００５１】
図６は、加熱ベルト５１の一部を拡大して示す図である。加熱ベルト５１は、内周面側から外周面側に向けて、基材層５１１と、導電発熱層５１２と、弾性層５１３と、表面離型層５１４とをこの順で有する。基材層５１１は、耐熱性のシート状部材で形成され、導電発熱層５１２を支持するとともに、加熱ベルト５１全体としての機械的強度を形成する。また、基材層５１１は、磁界を通過させる物性（比透磁率、固有抵抗）を持った材質および厚さで形成されている。基材層５１１は、磁界の作用により発熱しない、または導電発熱層５１２よりも発熱し難くなっている。基材層５１１は、例えば、厚さ３０μｍ以上２００μｍ以下（望ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以下、より望ましくは１００μｍ以上１５０μｍ以下）の非磁性ステンレススチール、軟質磁性材料（例えばパーマロイ、センダスト等）、又は硬質磁性材料（Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏやＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ合金）等の非磁性金属や、厚さ５０μｍ以上２００μｍ以下のポリイミドベルト等の樹脂材料を用いて形成されている。
【００５２】
導電発熱層５１２は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等の非磁性金属やこれらの金属合金を材料に用いて、厚さが２μｍ以上２０μｍ以下（望ましくは５μｍ以上１０μｍ以下）となるように形成された部材である。これらの材料は、比透磁率が概ね１の常磁性体であり、固有抵抗が２．７×１０−８Ω・ｍ以下のものである。導電発熱層５１２の厚さ方向に電磁誘導部５３が生成した交流磁界が通過すると、電磁誘導が生じて導電発熱層５１２の内部に渦電流が生じる。導電発熱層５１２は、この渦電流が生じることにより発熱する。このように、導電発熱層５１２は、電磁誘導部５３が生成する交流磁界によって加熱される。以下では、このように交流磁界における電磁誘導により導電発熱層５１２を有する加熱ベルト５１が発熱する、すなわち加熱されることを、「電磁誘導加熱」という。
【００５３】
弾性層５１３は、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等、圧力を加えられると変形し、加えられた圧力がなくなると元の形状に戻る材料を用いて形成されている。例えば、弾性層５１３は、硬度が１０°以上３０°以下（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムを材料に用いて、厚みが１００μｍ以上６００μｍ以下となるように形成されている。二次転写ロール４２により用紙Ｐに転写された画像は、粉体である各色トナーが積層して形成されているため、微細な出っ張りや窪みがある。弾性層５１３は、この画像の出っ張りや窪みに合わせて変形するようになっている。弾性層５１３がこのように変形しなければ、画像において加熱ベルト５１と接触する部分としない部分とで供給される熱量にばらつきが生じてしまい、その画像が定着される度合いにムラが生じてしまう。弾性層５１３が上記のとおり変形することで、このムラが低減される。
【００５４】
表面離型層５１４は、用紙に形成された画像（トナー）と直接接触するため、トナーに対する離型性が高いほど望ましい。表面離型層５１４は、トナーに対する離型性が比較的高いものとして、例えば、ＰＦＡ（Tetrafluoroetylene- Perfluoroalkylvinylether Copolymer：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重合体）、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene：ポリテトラフルオロエチレン）、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等を材料に用いて形成されている。また、表面離型層５１４の厚みが小さいほど、摩耗により層が薄くなって離型層としての機能を果たせなくなるまでに要する期間が短くなる、すなわち加熱ベルト５１の寿命が短くなる。一方、この厚みが大きいほど、加熱ベルト５１の熱容量が大きくなり、加熱ベルト５１が決められた温度となるまで加熱するために要する時間が長くなる。表面離型層５１４は、これらの寿命および時間が定められた範囲に収まるものとして、厚みが１μｍ以上５０μｍ以下となるように形成されている。
【００５５】
図２に示す磁心５４は、例えば焼成フェライト、フェライト樹脂、パーマロイ等を材料に形成された円弧形状の強磁性体である。これらの材料は、透磁率が比較的高い酸化物や合金材質である。磁心５４は、励磁コイルの周囲に生成された交流磁界の磁力線（磁束）を内部に誘導し、磁心５４から加熱ベルト５１を透過して磁心５４に戻る磁力線の通路（磁路）を形成する。磁心５４が磁路を形成することにより、上記の交流磁界の磁力線が、加熱ベルト５１のうち磁心５４と対向する部分に集中することになる。軸Ｏ１から見て磁心５４の外側には図示しないシールドが設けられている。このシールドは、磁界を遮蔽して外部への漏洩を抑制する。
【００５６】
図７は、キュリー点を下回る温度における感温磁性合金５８１の作用を説明するための図である。キュリー点を下回る温度において、感温磁性合金５８１は強磁性体であるため、電磁誘導部５３によって生成され、加熱ベルト５１を通過した交流磁界は、この感温磁性合金５８１の形状に沿ってその内部を通過する。したがって、図７に示すように、電磁誘導部５３および加熱ベルト５１の周囲を取り囲み、磁心５４および感温磁性合金５８１に沿った形状の磁路Ｌ０が形成される。感温磁性合金５８１がその形状に沿って磁路Ｌ０を形成するため、加熱ベルト５１を通過する磁束密度は比較的高くなり、加熱ベルト５１の発熱量も多くなる。また、感温磁性合金５８１から交流磁界が脱出しづらいため、感温磁性合金５８１における発熱量も比較的多くなる。
【００５７】
一方、図８は、キュリー点以上の温度における感温磁性合金５８１の作用を説明するための図である。キュリー点以上の温度において、感温磁性合金５８１は非磁性体となる。そのため、電磁誘導部５３によって生成され、加熱ベルト５１を通過した交流磁界は、この感温磁性合金５８１を通過し、抵抗発熱体５８２や減衰部材５８３に到達する。減衰部材５８３は、非磁性体であり上記の交流磁界を通過させるため、図８に示すように、電磁誘導部５３、加熱ベルト５１、感温磁性合金５８１、抵抗発熱体５８２、および減衰部材５８３の周囲を取り囲む形状の磁路Ｌ１が形成される。磁路Ｌ１が減衰部材５８３を通過すると、通過する部分で渦電流が生じるため、減衰部材５８３は発熱するが、減衰部材５８３の抵抗値が低いため、発熱は少ない。
【００５８】
ところで、減衰部材５８３は、感温磁性合金５８１とともに抵抗発熱体５８２を挟んでいるが感温磁性合金５８１とは直接、接触していない。そのため、減衰部材５８３で発生した熱は、熱伝導によって感温磁性合金５８１に伝わり難い。そして減衰部材５８３で発生した熱がさらに感温磁性合金５８１の外側に配置されている加熱ベルト５１へ伝わることは、感温磁性合金５８１自身によって発生した熱が加熱ベルト５１へ伝わることに比べると困難である。このようにキュリー点以上の温度では、加熱ベルト５１の昇温速度は、キュリー点を下回る温度のときに比べて減少する。
【００５９】
図９は、図示しない駆動部（移動機構）によって加圧ロール５２が、図２における矢印Ｄｄ方向（−ｙ方向）に移動させられたときの定着部１５の概要を示す図である。図９において示される軸Ｏ２の位置は、軸Ｏ１との距離が加熱ベルト５１の半径と加圧ロール５２の半径との合計よりも長くなったときの位置である。この場合において加圧ロール５２は加熱ベルト５１の外周面から離れる。以下、このときの加圧ロール５２の位置を「離間位置」という。なおこの「離間」とは、或る物体を、基準となる他の物体から間隔をおいて配置することである。
【００６０】
離間位置にあるときの加圧ロール５２は、加熱ベルト５１と接触していない。すなわち、加圧ロール５２と加熱ベルト５１との間には空気層が存在する。そのため、この空気層の熱抵抗により、加熱ベルト５１から加圧ロール５２に向かう熱流束は、これらが接しているときに比べて小さくなっている。つまり、離間位置にあるときの加圧ロール５２には、接触位置にあるときの加圧ロール５２に比べて、加熱ベルト５１の熱が流れ難くなっている。加圧ロール５２は、図９に示す矢印Ｄａ方向（＋ｙ方向）に移動させられると、接触位置に到り、図２に示す状態となる。制御部１１は、上述した駆動部（移動機構）を制御して、加圧ロール５２を図２に示した接触位置や図９に示した離間位置に配置させる。
【００６１】
図２および図９に示す計測部５５は、加熱ベルト５１の内周面側に配置され、加熱ベルト５１の温度を計測する。計測部５５は、例えば熱電対等の温度センサを有し、これにより生じる熱起電力の電圧を計測することで、加熱ベルト５１の温度を計測する。計測された温度は制御部１１に伝えられる。
【００６２】
感温磁性合金５８１の切欠部５８１０には、加熱ベルト５１の内周面に接触して、加熱ベルト５１表面の温度を検知する計測部５５が配設されている。計測部５５は、加熱ベルト５１表面から与えられる熱量に応じて抵抗値が変化することで、加熱ベルト５１表面の温度を計測する。
【００６３】
図４に示すように計測部５５は、中央部センサ５５１と端部センサ５５２とを有する。中央部センサ５５１は、加熱ベルト５１のうち、用紙Ｐの幅方向の中央に相当する部分の温度を計測する。端部センサ５５２は、加熱ベルト５１のうち、小幅用紙Ｐ２が通過する領域よりも幅方向の外側であって、最大幅用紙Ｐ１が通過する領域に含まれる部分の温度を計測する。すなわち、中央部センサ５５１は、最大幅用紙Ｐ１および小幅用紙Ｐ２のいずれが通過しても、それら各用紙Ｐの通過する部分（すなわち、通紙部分）の温度を計測し、端部センサ５５２は、小幅用紙Ｐ２にとっては非通紙部分であって最大幅用紙Ｐ１にとっては通紙部分である部分の温度を計測する。
【００６４】
なお、中央部センサ５５１は、本発明における第２計測部の一例であり、端部センサ５５２は、本発明における第１計測部の一例である。また、端部センサ５５２は、図４に示すように中央部センサ５５１の＋ｘ方向および−ｘ方向の両方に１つずつ配置されているが、端部センサ５５２の数は２つに限られない。例えば、端部センサ５５２は、これら２箇所のいずれか一方にのみ配置されていてもよい。
【００６５】
制御部１１は、画像形成の指示があった場合、加圧ロール５２を離間位置に移動させる。そして、制御部１１は、中央部センサ５５１（第２計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度が目標として設定された温度（目標温度）に近づくように電磁誘導部５３の励磁コイルに供給する高周波電力を制御する。加圧ロール５２は加熱ベルト５１に接触していないので、加熱ベルト５１に発生する熱は加圧ロール５２に奪われ難い。したがって、電磁誘導部５３による加熱ベルト５１の電磁誘導加熱は、加圧ロール５２が接触位置に配置されている場合よりも迅速に行われる。
【００６６】
制御部１１は、例えば、中央部センサ５５１（第２計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度と、設定された目標温度との差が閾値以下になったか否かを判定する。この差が閾値以下になったと判定したとき、制御部１１は、加熱ベルト５１の温度が目標温度に近づいたものとして、制御を切り替える。
【００６７】
加熱ベルト５１の温度を目標温度に近づかせた後、最大幅用紙Ｐ１に形成された画像を定着させる場合、制御部１１は、加圧ロール５２を接触位置に移動させ、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を継続する。これにより第１領域を加熱された加熱ベルト５１は、中間転写ベルト４１を経てニップ領域Ｒ１に搬送された最大幅用紙Ｐ１を加熱する定着処理を行う。定着部１５による定着処理を経た最大幅用紙Ｐ１は、搬送部１６により画像形成装置１の上部に設けられた用紙置き場に排出される。
【００６８】
一方、小幅用紙Ｐ２に形成された画像を定着させる場合、制御部１１は、加圧ロール５２を接触位置に移動させ、加熱ベルト５１の加熱を電磁誘導部５３による電磁誘導加熱から、抵抗発熱体５８２による伝導伝熱に切り替える。すなわち、制御部１１は、例えば中央部センサ５５１（第２計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度と、予め設定された目標温度との差が閾値以下になったときに、電磁誘導部５３の励磁コイルに対する電力供給を止めて、抵抗発熱体５８２に電力を供給する。
【００６９】
抵抗発熱体５８２の伝導伝熱によって第２領域を加熱される加熱ベルト５１は、中間転写ベルト４１を経てニップ領域Ｒ１に搬送された小幅用紙Ｐ２を加熱する定着処理を行う。定着部１５による定着処理を経た小幅用紙Ｐ２は、搬送部１６により画像形成装置１の上部に設けられた用紙置き場に排出される。
【００７０】
１−２．動作
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置１の動作を示すフロー図である。画像形成装置１の制御部１１は、操作部１７を介してユーザから画像形成の指示を受けたか否かを判断する（ステップＳ１）。そして、画像形成の指示を受けていないと判断する間（ステップＳ１；ＮＯ）にわたり、制御部１１は、この判断を継続する。画像形成の指示を受けたと判断したとき（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御部１１は、加熱ベルト５１の目標温度Ｔ１を設定する。（ステップＳ２）。目標温度Ｔ１は、加熱ベルト５１が到達すべき温度であり、例えば、使用する用紙Ｐの種類、材質や厚さ等、画像形成の指示内容に基づいて決定される。また、制御部１１は、各種の計測機器を用いて目標温度Ｔ１を決めてもよい。例えば、制御部１１は、湿度計によって画像形成装置１の内部の湿度を計測し、その計測結果をこの目標温度Ｔ１に反映させてもよい。
【００７１】
次に、制御部１１は、電磁誘導部５３の励磁コイルに供給する高周波電力を制御して加熱ベルト５１における幅方向の全領域である第１領域を加熱する（ステップＳ３）。そして、制御部１１は、中央部センサ５５１（第２計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度の値を読み取り（ステップＳ４）、この温度が目標温度Ｔ１に到達したか否かを判定する（ステップＳ５）。読み取った温度が目標温度Ｔ１に到達していないと判定した場合（ステップＳ５；ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ３に戻す。読み取った温度が目標温度Ｔ１に到達したと判定した場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御部１１は、加圧ロール５２を図９に示した矢印Ｄａ方向に移動させて接触位置に配置し、加熱ベルト５１の外周面に接触させてこの外周面を加圧させる（ステップＳ６）。
【００７２】
制御部１１は、ステップＳ１で受けたと判定した画像形成の指示の内容に基づいて、その画像形成に用いる用紙Ｐが最大幅用紙Ｐ１であるか否かを判定する（ステップＳ７）。画像形成に用いる用紙Ｐが最大幅用紙Ｐ１ではないと判定した場合（ステップＳ７；ＮＯ）、制御部１１は、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を停止し、抵抗発熱体５８２の制御を開始して（ステップＳ８）、画像形成を開始する（ステップＳ９）。一方、画像形成に用いる用紙Ｐが最大幅用紙Ｐ１であると判定した場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、制御部１１は、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を継続したまま、画像形成を開始する（ステップＳ９）。そして、画像形成が行われると搬送部１６は、定着処理前の用紙Ｐを定着部１５へ搬送し、加圧ロール５２によって加圧されている加熱ベルト５１の外周面を通過させる。これにより、用紙Ｐは加圧ロール５２によって加圧され、用紙Ｐ上に形成された画像が定着する。
【００７３】
制御部１１は、画像形成が終了したか否かを判定し（ステップＳ１０）、画像形成が終了していないと判定する間は（ステップＳ１０；ＮＯ）、この判定を継続する。画像形成が終了したと判定すると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、制御部１１は、処理を終了する。
【００７４】
以上の動作により、加熱ベルト５１に生じる温度分布について説明する。図１１は、加熱ベルト５１の温度分布を説明するための図である。上述したステップＳ３で、仮に制御部１１が電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を行わずに、抵抗発熱体を制御して伝導伝熱により加熱ベルト５１を加熱したとすると、加熱ベルト５１の温度分布は図１１（ａ）に示したものとなる。すなわち、加熱ベルト５１は、境界Ｂ１１１を境に、その−ｘ方向の領域Ｒ１１１が加熱されず、低温（ここではＴ０）に維持され、その＋ｘ方向の領域であって、境界Ｂ１１２までの領域である領域Ｒ１１２が加熱されて目標温度Ｔ１となる。また、加熱ベルト５１は、境界Ｂ１１２よりも＋ｘ方向の領域Ｒ１１３が加熱されず、低温に維持される。
【００７５】
この温度分布となっている加熱ベルト５１の外周面は、境界Ｂ１１１および境界Ｂ１１２をそれぞれ境として、領域Ｒ１１１、領域Ｒ１１２、および領域Ｒ１１３に温度差ΔＴａが生じているため、各領域における熱負荷が異なり、衝撃に対する脆さが異なっている。ステップＳ６で加圧ロール５２がこの外周面を加圧すると、領域Ｒ１１２が領域Ｒ１１１や領域Ｒ１１３よりも高温の目標温度Ｔ１になっていてこれらよりも柔らかいため、異なった形状に変形し加熱ベルト５１が破損する可能性が生じる。
【００７６】
一方、上述した画像形成装置１の制御部１１は、ステップＳ３で、用紙Ｐの種別に関わらず、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を行う。そのためステップＳ６で加圧ロール５２が加熱ベルト５１の外周面を加圧するときに、加熱ベルト５１の温度分布は図１１（ｂ）に示したものとなる。すなわち、加圧ロール５２が加熱ベルト５１の外周面を加圧するときに、加熱ベルト５１の外周面は幅方向の全領域にわたって目標温度Ｔ１になっているので、幅方向において衝撃に対する脆さに差異がない。したがって、制御部１１が加圧ロール５２を移動させて加熱ベルト５１の外周面を加圧させても、図１１（ａ）に示した温度分布となっている場合に比べると、加熱ベルト５１の外周面の変形しやすさはほぼ均等になっているので、加熱ベルト５１の衝撃に対する耐性が増す。
【００７７】
なお、この後、加熱ベルト５１の外周面の温度分布は、加熱源が第２領域を加熱する抵抗発熱体５８２のみとなるため、第２領域以外の領域の温度は低下していき、図１１（ａ）に示した形状に近づく。しかし、この温度分布の変化が生じている間、加圧ロール５２は加熱ベルト５１の外周面に接触し外周面を加圧し続けているため、外周面の幅方向において衝撃に対する脆さの差異が生じていても、加熱ベルト５１が破損する可能性は少ない。
【００７８】
このように、画像形成装置１は、小幅用紙Ｐ２に画像を定着させる場合に、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を停止して、補助部５８の抵抗発熱体５８２による伝導伝熱を行う。そのため、画像形成装置１は、小幅用紙Ｐ２が通過する第２領域を加熱しつつ、小幅用紙Ｐ２が通過しないその他の領域を加熱しないこととなり、エネルギーが節約される。一方、画像形成装置１は、小幅用紙Ｐ２に画像を定着させる場合であっても、加圧ロール５２が加熱ベルト５１の外周面を加圧する前に、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を行って加熱ベルト５１の全領域を昇温させる。そのため、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を行わずに抵抗発熱体５８２による伝導伝熱によって第２領域のみを昇温させる場合に比べると、加圧ロール５２が加熱ベルト５１の外周面を加圧し始めるときに、加熱ベルト５１が破損する可能性は抑制される。
【００７９】
２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
【００８０】
２−１．第１加熱部
上述した実施形態において、電磁誘導部５３は、高周波磁界（交流磁界）を発生させて、これを回転する加熱ベルト５１に含まれる部材に作用させてその部材を発熱させることで、加熱ベルト５１に接して第１領域を通過する用紙Ｐを加熱していたが、第１領域を通過する用紙Ｐを加熱する第１加熱部は電磁誘導部５３に限られない。例えば、第１加熱部としてハロゲンヒータや抵抗発熱体が第１領域を加熱し、第１領域を通過する用紙Ｐに形成された画像を定着してもよい。要するに、第１加熱部は、第１の幅を有する第１領域を加熱してその第１領域を通過する媒体に形成された画像を定着させるものであればよい。
【００８１】
２−２．第２加熱部
上述した実施形態において、抵抗発熱体５８２は、加熱ベルト５１の内周面側に配置され、電気を流すことによってジュール熱を発生し、加熱ベルト５１を介してそのジュール熱を加熱ベルト５１の外周面における第２領域に伝達させて用紙Ｐを加熱していたが、第２領域を通過する用紙Ｐを加熱する第２加熱部は抵抗発熱体５８２に限られない。例えば、第２加熱部として加熱ベルト５１の外周面側に配置された抵抗発熱体を用いてもよいし、ハロゲンヒータや電磁誘導ヒータが第２領域を加熱し、第２領域を通過する用紙Ｐに形成された画像を定着してもよい。要するに、第２加熱部は、第１領域に含まれる領域であって第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第２領域を加熱してこの第２領域を通過する媒体に形成された画像を定着させるものであればよい。なお、第１加熱部による加熱と、第２加熱部による加熱とは、電磁誘導加熱と伝導伝熱というように、異なる原理によるものであることが望ましい。各加熱部による加熱の原理が異なることにより、各加熱部は互いに影響を与え合うことなくそれぞれの領域を加熱する。
【００８２】
２−３．計測に応じた制御
上述した実施形態において、制御部１１は、計測部５５の中央部センサ５５１（第２計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度が目標温度Ｔ１に近づくように電磁誘導部５３の励磁コイルに供給する高周波電力を制御していた。しかし、制御部１１は、中央部センサ５５１（第２計測部）ではなく、端部センサ５５２（第１計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度が目標温度Ｔ１に近づくように電磁誘導部５３を制御してもよい。
【００８３】
また、制御部１１は、これら２つの計測値を用いて算出された指標となる値が予め定められた条件を満たすように電磁誘導部５３を制御してもよい。例えば、制御部１１は、指標となる値として、上記の２つの計測値の平均値（例えば、相加平均）を算出して、算出したこの平均値が目標温度Ｔ１に近づくように電磁誘導部５３を制御してもよい。この場合、端部センサ５５２（第１計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度と、中央部センサ５５１（第２計測部）によって計測された加熱ベルト５１の温度との差と閾値とを比較し、この差が閾値を超えたときに制御部１１は、ユーザに警告するようにしてもよい。
【００８４】
また、制御部１１は、この計測部５５による計測に応じた制御を行わなくてもよい。例えば、制御部１１は、予め定められた熱量を加熱するように電磁誘導部５３の励磁コイルに供給する高周波電力を制御してもよい。
【００８５】
２−４．加圧のタイミング
上述した実施形態において、制御部１１は、加熱ベルト５１の温度が目標温度Ｔ１に到達したと判定した場合、加圧ロール５２を接触位置に配置し、加熱ベルト５１の外周面に接触させてこの外周面を加圧させていたが、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱を停止し、抵抗発熱体５８２の制御を開始した後に、加圧ロール５２を接触位置に配置して加熱ベルト５１の外周面を加圧させてもよい。図１２は、この変形例における加熱ベルト５１の温度分布を説明するための図である。加圧ロール５２が加熱ベルト５１の外周面を加圧するまでに、加熱ベルト５１の加熱手段は、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱から抵抗発熱体５８２による伝導伝熱に切り替わっているので、加圧ロール５２が接触する直前の加熱ベルト５１の温度分布は図１２に示したようになっている。
【００８６】
すなわち、加熱ベルト５１は、境界Ｂ１２１を境に、その−ｘ方向の領域Ｒ１２１が加熱されず、温度が低下し、例えば、目標温度Ｔ１よりも低く、周囲の温度または最初の温度である温度Ｔ０よりも高い温度Ｔ３になる。また、境界Ｂ１２１の＋ｘ方向の領域であって、境界Ｂ１２２までの領域である領域Ｒ１２２は加熱され、目標温度Ｔ１を維持する。そして、境界Ｂ１２２よりも＋ｘ方向の領域Ｒ１２３は加熱されず、温度がＴ３まで低下する。このように領域Ｒ１２２と領域Ｒ１２１との間、および領域Ｒ１２２と領域Ｒ１２３との間に温度差ΔＴｂが生じている場合がある。しかしながら、この温度差ΔＴｂによって加熱ベルト５１の各領域に衝撃に対する脆さの差異が生じたとしても、その差異が破損を引き起こす程度に大きいものでなければ加熱ベルト５１が破損する可能性は抑制される。すなわち、制御部１１は、温度差ΔＴｂが加熱ベルト５１に破損を生じさせない程度の許容範囲にあるタイミングであれば、加圧ロール５２による加圧を開始してもよい。
【００８７】
２−５．媒体
上述した実施形態において、媒体としての用紙Ｐには、最大幅用紙Ｐ１と、最大幅用紙Ｐ１よりも幅の狭い小幅用紙Ｐ２の２種類が用いられていたが、画像形成装置１が扱う媒体は２種類に限られず、３種類以上であってもよい。画像形成装置１は、媒体の種類が３種類以上ある場合、その媒体の幅に応じた数の加熱部を備えていてもよい。そして或る加熱部が加熱する領域は、その加熱部に対応付けられた媒体が通過し得るものであればよい。そして、最大幅用紙Ｐ１以外の用紙Ｐを加熱する際に、制御部１１は、まず、第１加熱部によって加熱ベルト５１の幅方向の全領域である第１領域を加熱させ、その後、加圧ロール５２によって加熱ベルト５１の外周面を加圧させるとともに、その用紙Ｐに対応付けられた加熱部を制御すればよい。これにより、エネルギーが節約されるとともに加圧開始の際における加熱ベルト５１の破損の可能性が低減される。
【００８８】
２−６．ベルトの状態に応じた加熱制御
上述した実施形態において、制御部１１は、画像形成の指示を受けると、電磁誘導部５３の励磁コイルに供給する高周波電力を制御して、加熱ベルト５１における幅方向の全領域である第１領域を、その温度が目標温度Ｔ１に到達するまで加熱していた。しかし、制御部１１は、画像形成の指示を受けたときの加熱ベルト５１の状態に応じて加熱の手段を選択してもよい。図１３は、この変形例における加熱ベルト５１の温度分布を説明するための図である。小幅用紙Ｐ２に画像を形成する場合、図２に示したニップ領域Ｒ１の下流において、加熱ベルト５１の外周面の温度分布は、図１３（ａ）に示すように位置ｘ４からｘ５までの温度が、例えば温度Ｔ０よりも低い温度Ｔ２になる。これは、小幅用紙Ｐ２によって加熱ベルト５１における位置ｘ４からｘ５までの熱が奪われるからである。この場合、抵抗発熱体５８２は小幅用紙Ｐ２よりも広い位置ｘ３からｘ６までの範囲（第２領域）を加熱しているので、位置ｘ３および位置ｘ６のそれぞれの近傍には小幅用紙Ｐ２によって熱が奪われ難い境界Ｂ１３１および境界Ｂ１３２が発生する。境界Ｂ１３１および境界Ｂ１３２は温度Ｔ２よりもΔＴｃだけ高い温度となっている。小幅用紙Ｐ２は第２領域よりも幅が狭いが、その差は比較的小さいので、境界Ｂ１３１および境界Ｂ１３２における熱は加熱ベルト５１が１周回転する間に矢印方向（幅方向）に拡散する。
【００８９】
しかし、小幅用紙Ｐ２への画像形成が連続して行われたり、小幅用紙Ｐ２よりも幅の狭い用紙Ｐに対する画像形成が行われたりした場合、境界Ｂ１３１および境界Ｂ１３２における熱が幅方向に拡散しきれずに蓄積することがあり得る。図１３（ｂ）に示す温度分布は、境界Ｂ１３１および境界Ｂ１３２における熱が幅方向に拡散しきれずに蓄積した場合の温度分布を表している。このように、熱が蓄積することにより、境界Ｂ１３１の高温部分は幅方向に広がって領域Ｒ１３１に成長し、境界Ｂ１３２の高温部分は幅方向に広がって領域Ｒ１３２に成長して、それぞれ温度Ｔ２との間に温度差ΔＴｄが生じる。この温度差ΔＴｄは上述した温度差ΔＴｃよりも大きく、加熱ベルト５１が１周回転する間に幅方向に拡散しきれない程となっている。この場合、電磁誘導部５３を制御して、加熱ベルト５１の第１領域を加熱すると、領域Ｒ１３１および領域Ｒ１３２は過剰に加熱されることがあり得る。
【００９０】
そこで、例えば小幅用紙Ｐ２への画像形成が閾値以上の回数で連続して行われた場合に、制御部１１は、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱に加えて、抵抗発熱体による伝導伝熱を利用して加熱ベルト５１を加熱してもよい。このとき、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱によって生じる熱量を低下させてもよい。これにより、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱のみによって加熱ベルト５１を加熱する場合に比べて、加熱ベルト５１の外周面における高温部分と低温部分との温度差が小さくなることがある。なお、この場合、小幅用紙Ｐ２への画像形成の連続回数は、加熱ベルト５１の状態の指標として用いられている。
【００９１】
また、制御部１１は、小幅用紙Ｐ２への画像形成の連続回数ではなく、用紙Ｐを通過した後の加熱ベルト５１の温度分布に応じて加熱の手段を選択してもよい。この場合、図２または図９において破線で示した位置に、加熱ベルト５１の温度の計測を補助するための補助計測部５５ａを設け、この補助計測部５５ａにより計測される温度に基づいて加熱の手段を選択すればよい。補助計測部５５ａは、加熱ベルト５１の内周面側であって、ニップ領域Ｒ１よりも矢印Ｄ５１方向の下流に配置され、加熱ベルト５１の温度を計測する。この配置のため、補助計測部５５ａは、ニップ領域Ｒ１を経て用紙Ｐを通過させた後の加熱ベルト５１の温度を計測する。補助計測部５５ａは、幅方向に複数の温度センサを有しており、制御部１１は、各温度センサによって計測される温度のうち、最も高い温度と最も低い温度との差を求める。そして、求めた差が閾値を超えた場合に、制御部１１は、電磁誘導部５３による電磁誘導加熱に加えて、抵抗発熱体による伝導伝熱を利用して加熱ベルト５１を加熱すればよい。この場合、補助計測部５５ａの各温度センサにより計測される温度分布は、加熱ベルト５１の状態の指標として用いられている。なお、補助計測部５５ａの各温度センサは、幅方向における温度差を検知するために、中央部センサ５５１や端部センサ５５２に相当する位置にそれぞれ配置されるほか、位置ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６に相当する位置に配置されていることが望ましい。
【００９２】
２−７．プログラム
画像形成装置１の制御部１１によって実行されるプログラムは、磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体、光ディスク等の光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリ等の、コンピュータ装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネット等の通信回線を経由して制御部１１にダウンロードさせてもよい。なお、上記の制御部１１によって例示した制御部としてはＣＰＵ以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサ等が用いられる。
【符号の説明】
【００９３】
１…画像形成装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３…現像部、１４…転写部、１５…定着部、１６…搬送部、１７…操作部、３１…感光体ドラム、３２…帯電器、３３…露光装置、３４…現像器、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ、５１…加熱ベルト、５１１…基材層、５１２…導電発熱層、５１３…弾性層、５１４…表面離型層、５２…加圧ロール、５２１…芯材、５２２…弾性層、５３…電磁誘導部、５４…磁心、５５…計測部、５５ａ…補助計測部、５５１…中央部センサ、５５２…端部センサ、５６…押圧パッド、５７…ホルダ、５７１…フレーム、５７２…支持部材、５７３…固定部材、５７４…弾性部材、５８…補助部、５８１…感温磁性合金、５８２…抵抗発熱体、５８２ａ，５８２ｃ…電極、５８２ｂ…抵抗部材、５８２ｄ…フィルム、５８３…減衰部材、５９…遮蔽部材、５９１…端部、５９２…端部、Ｐ…用紙、Ｐ１…最大幅用紙、Ｐ２…小幅用紙、Ｒ１…ニップ領域。
【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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