JP2014153480A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギー化を図りつつ、定着部材の画像領域に対応する部分の定着温度までの立ち上げを早くすることができる定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転可能に設けられた無端ベルト状の定着部材と、回転可能に設けられ前記定着部材に圧接させて該定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材に接触して設けられ該定着部材を加熱する加熱手段とを備えた定着装置において、前記記録材の記録材搬送方向と直交する用紙幅方向の画像形成領域全域を占める熱源を有する加熱手段が複数設けられており、前記記録材上の前記トナー像が形成された画像領域にあわせて前記熱源による加熱領域を変化させ、前記定着部材の画像領域に対応する部分を定着温度まで加熱する画像領域加熱手段と、前記定着温度よりも低い温度で前記定着部材の前記画像形成領域全域を加熱する全域加熱手段とを有する。
【選択図】図１

Description

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。

従来、画像形成装置においては、像担持体上の潜像が現像装置から供給されたトナーによって現像され、像担持体上に顕像としてのトナー像が形成される。この像担持体上のトナー像は転写装置によって記録材に転写され、定着装置によって記録材上に定着される。

特許文献１に記載の定着装置では、回転可能に設けられた加圧ローラと、加圧ローラに対向して設けられた可撓性を有する無端状のベルト部材である定着ベルトとを圧接させることにより、ニップ部が形成される。また、前記ニップ部に対応する定着ベルトの内周面側には、定着ベルトの内周面に接触し定着ベルトを加熱する加熱手段が設けられている。そして、用紙上のトナー像が存在する画像領域に対応する定着ベルトの部分にのみ熱を加えるよう、加熱手段により定着ベルトを加熱することで、前記ニップ部に搬送されてきた用紙上のトナーを熱と圧力とによって用紙に定着させる。このように、定着ベルトの画像領域に対応する部分にのみ熱を加えて定着温度まで加熱することで、定着ベルトの全体を定着温度まで加熱する場合よりも省エネルギー化を図ることができる。

しかしながら、加熱手段による定着ベルトの画像領域に対応する部分の加熱開始時に、定着ベルトの温度が低すぎると定着温度まで昇温させるのに多くの熱量が必要となる。そのため、定着ベルトの画像領域に対応する部分の定着温度までの立ち上がりが間に合わなくなってしまうといった問題が生じる。

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、省エネルギー化を図りつつ、定着部材の画像領域に対応する部分の定着温度までの立ち上げを早くすることができる定着装置、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。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転可能に設けられた無端ベルト状の定着部材と、回転可能に設けられ前記定着部材に圧接させて該定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材に接触して設けられ該定着部材を加熱する加熱手段とを備え、前記ニップ部に記録材を通過させ、熱と圧力とにより該記録材上のトナー像を該記録材に定着させる定着装置において、前記記録材の記録材搬送方向と直交する用紙幅方向の画像形成領域全域を占める熱源を有する加熱手段が複数設けられており、前記記録材上の前記トナー像が形成された画像領域にあわせて前記熱源による加熱領域を変化させ、前記定着部材の画像領域に対応する部分を定着温度まで加熱する画像領域加熱手段と、前記定着温度よりも低い温度で前記定着部材の前記画像形成領域全域を加熱する全域加熱手段とを有することを特徴とするものである。

ここで、「画像形成領域」とは画像を形成し得るように設定された領域であり、画像形成領域内で、画像が存在する領域が「画像領域」であり、画像が存在しない領域が「非画像領域」である。

本発明においては、定着部材の前記画像形成領域全域を定着温度よりも低い温度で全域加熱手段が加熱し、定着部材の画像領域に対応する部分を定着温度まで画像領域加熱手段が加熱する。これにより、定着部材の前記画像形成領域全域を定着温度よりも低い温度で加熱させておくことで、定着部材の前記画像形成領域全域を加熱しない場合よりも、定着部材の画像領域に対応する部分を定着温度まで加熱する際に必要な熱量を少なくすることができる。よって、その分、定着部材の画像領域に対応する部分の定着温度までの立ち上げを早くすることができる。また、定着部材の前記画像形成領域全域が定着温度よりも低い温度で加熱されるので、定着部材の前記画像形成領域全域を定着温度まで加熱する場合よりも、省エネルギー化を図ることができる。

以上、本発明によれば、省エネルギー化を図りつつ、定着部材の画像領域に対応する部分の定着温度までの立ち上げを早くすることができるという優れた効果がある。

構成例１に係る定着装置の概略構成図。 実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 （ａ）構成例１に係る定着装置の外観図、（ｂ）加熱部材の模式図。 画像形成パターンを示す平面図。 画像形成パターンを示す平面図。 画像領域と非画像領域とに対する第一の目標温度と第二の目標温度との関係を示すグラフ。 構成例２に係る定着装置の概略構成図。 構成例３に係る定着装置の概略構成図。 構成例４に係る定着装置の概略構成図。 構成例５に係る定着装置の概略構成図。

図２に、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図を示す。
図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙装置４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写装置１０と、定着装置１２等を有している。

給紙装置４は、記録材としての用紙Ｓが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｓを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。

給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｓは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と、用紙Ｓの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写部Ｎへ送られる。

感光体ドラム８の周りには、感光体ドラム回転方向順に、帯電ローラ１８と、露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像装置２２と、転写装置１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング装置２４等が配置されている。帯電ローラ１８と現像装置２２との間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。

プリンタにおける画像形成動作は従来と同様に行われる。すなわち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２と対向する位置まで移動し、ここで現像装置２２からトナーが潜像に供給されて可視像化され、トナー像が形成される。

感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部Ｎに進入してきた用紙Ｓ上に、転写装置１０による転写バイアスの印加により転写される。

トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２でトナー像が用紙Ｓに定着された後、図示しない排紙トレイへ排出されスタックされる。

転写部Ｎで感光体ドラム８から用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、クリーニングブレード２４ａによって掻き落とされて、感光体ドラム表面が清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位が、図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。

ここで、従来、画像形成装置に用いられる定着装置としては、熱ローラ方式を採用したものが知られている。熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲンヒータや誘導加熱のコイルなどの熱源が設けられた定着ローラと、加圧ローラとでニップ部を形成し、トナー像が形成された記録材をニップ部に通すことで、熱と圧力とによりトナーを記録材に定着させる。

定着ローラを外部から加熱する方式の定着装置としては、例えば特開２００１−３４３８６０号公報に記載されているように、定着ローラを外部から加熱することで定着ローラ表面近傍に蓄熱した熱でトナー溶融を行う。これにより、定着ローラを内部から加熱する内部加熱方式に比べて、定着温度までの立ち上がり時間が短く、エネルギーロスが少ないという利点がある。

定着ローラ方式は安全性や高速機への対応性等の観点から広く用いられている。しかしながら、定着ローラの芯金が金属製であり熱容量が大きいため、所定の定着温度に達するまでに数分の時間がかかる。このため、画像形成動作を行わない待機状態でも、定着ローラをある程度の温度に維持されるよう加熱を行っており、消費エネルギーが多いという問題があった。

省エネルギー化を実現する定着装置としては、ベルト方式やフィルム方式などがよく用いられており、さらに画像情報を基に画像領域のみを選択的に加熱する技術が提案されている。

フィルム方式の定着装置としては、例えば特開平６−９５５４０号公報に記載されているように、薄肉円筒状の耐熱性フィルムに接触する板状加熱体と、加圧ローラとでフィルムと記録材とを密着させるように挟み込み、熱エネルギーを記録材に与える構成である。フィルムの厚みが約１００［μｍ］程度と薄いため、実質的に定着温度までの立ち上げ時間は熱容量の小さい板状加熱体の温度を上昇させるだけで済むため、立ち上がり時間を短縮でき、予熱電力を削減できる。

さらに、記録材上に形成されたトナー像にあわせ、加熱体の制御温度、加熱域を変化させ、画像形成領域内で画像が存在しない領域である非画像領域への加熱を削減することで、省エネルギーを可能とする構成が知られている。特開２００５−１８１９４６号公報では、サーマルヘッドの発熱体の素子ごとの温度を測定して適正な熱を供給することで、周囲温度の影響も考慮し、かつ記録材上のトナー部分にのみ熱を加える構成が開示されている。

定着ベルトの画像領域に対応する部分を選択して加熱する定着装置において、画像領域を狙って加熱をする熱源としては、急激な温度上昇をするサーマルヘッドなどの面上発熱体が用いられる。このような熱源は、画像領域を狙ってすばやく加熱を行い、定着ベルトの温度を立ち上げる必要がある。しかしながら、熱源自体の熱容量が大きいと、熱源自体に熱量が入ってしまい定着ベルトに熱量が入らず、定着ベルトの定着温度までの立ち上がりが遅れてしまう。また、熱源による定着ベルトの画像領域に対応する部分の加熱開始時に、定着ベルトの温度が低すぎると定着温度まで昇温させるのに多くの熱量が必要となる。そのため、定着ベルトの画像領域に対応する部分の定着温度までの立ち上がりが間に合わなくなってしまう。

［構成例１］
図１は、本構成例に係る定着装置１２の概略構成図である。図３（ａ）は定着装置１２の外観図であり、図３（ｂ）は加熱部材５６Ａ，５６Ｂの模式図である。

定着装置１２は、図１に示すように、定着ベルト３８と、この定着ベルト３８との間で定着ニップ部ＳＮを形成する加圧部材としての加圧ローラ３０と、サーマルヒータなどの面状発熱体である加熱部材５６Ａ，５６Ｂを有している。加圧ローラ３０は、図示しない付勢手段により定着ベルト３８に向けて付勢され、定着ベルト３８に圧接されている。

加熱部材５６Ａと加熱部材５６Ｂとはステー状部材５７に取り付けられ、定着ベルト３８の内周面と接触する位置に、定着ベルト回転方向に沿って並んで配置されている。加熱部材５６Ａ，５６Ｂを、定着ベルト３８の内面面に接触させて設けることで、定着ベルト３８の用紙Ｓ上のトナー像と接する外周面に、加熱部材５６Ａ，５６Ｂによってキズが付くのを防止することができ、定着ベルト３８の寿命を延ばすことができる。

加熱部材５６Ａ，５６Ｂには、用紙Ｐの用紙搬送方向と直交する用紙幅方向の画像形成領域全域を占めるようにヒータ５５が設けられている。そして、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すように、加熱部材５６Ａは、ヒータ５５Ａが用紙幅方向で７分割されており、各ヒータ５５Ａａ，５５Ａｂ，５５Ａｃ，５５Ａｄ，５５Ａｅ，５５Ａｆ，５５Ａｇは独立して定着ベルト３８を加熱可能となっている。加熱部材５６Ｂは、ヒータ５５Ｂが用紙幅方向に３分割されており、各ヒータ５５Ｂａ，５５Ｂｂ，５５Ｂｃは独立して定着ベルト３８を加熱可能となっている。

なお、本構成例では、加熱部材５６Ａのヒータ５５Ａを用紙幅方向（長手方向）で７分割し、加熱部材５６Ｂのヒータ５５Ｂを用紙幅方向（長手方向）で３分割しているが、これに限るものではない。例えば、加熱部材５６Ｂのヒータ５５Ｂが用紙幅方向で３分割されている場合では、加熱部材５６Ａのヒータ５５Ａの用紙幅方向での分割数としては４分割以上であれば良い。加熱部材５６Ｂのヒータ５５Ｂの用紙幅方向の分割数を、加熱部材５６Ａのヒータ５５Ａの用紙幅方向の分割数よりも少なくすることで、その分、電源３９から加熱部材５６Ｂの各ヒータ５５Ｂへの配線を減らすことができる。

加熱部材５６Ａは、用紙Ｓ上のトナー像が形成された画像領域にあわせて各ヒータ５５Ａを独立に発熱し加熱領域を変化させて、定着ベルト３８の画像領域に対応する部分を定着温度まで加熱する画像領域加熱手段である。加熱部材５６Ｂは、前記定着温度よりも低い温度で定着ベルト３８の画像形成領域全域を加熱する全域加熱手段である。なお、加熱部材５６Ｂによって定着ベルト３８の用紙幅方向全域を加熱可能に構成しても良い。

定着ニップ部ＳＮよりも定着ベルト回転方向下流側であり、加熱部材５６Ａ，５６Ｂよりも定着ベルト回転方向上流側で、加熱部材５６Ｂの近傍に、定着ベルト３８の表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３４が設けられている。

また、加熱部材５６Ａ，５６Ｂの定着ベルト３８の内周面と接する側とは反対側の面側に、加熱部材５６Ａ，５６Ｂの温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３６ａ，３６ｂが設けられている。

加熱部材５６Ａ，５６Ｂに電力を供給する電源３９が設けられており、電源３９から加熱部材５６Ａ，５６Ｂのヒータ５５Ａ，５５Ｂに電力が供給されることで、加熱部材５６Ａ，５６Ｂのヒータ５５Ａ，５５Ｂが発熱する。また、サーミスタ３４やサーミスタ３６ａ，３６ｂが検知した温度情報に基づいて、制御装置３７により電源３９を制御して、電源３９による加熱部材５６Ａ，５６Ｂのヒータ５５Ａ，５５Ｂへの電力供給が行われる。制御装置３７は、加熱部材５６Ａ，５６Ｂの分割されたヒータ５５Ａ，５５Ｂの各々において独立に電源３９による電力の供給制御が可能である。なお、制御装置３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータである。

定着ベルト３８は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが４０［μｍ］のステンレス鋼製の基体３８ａと、この基体３８ａの表面に被覆された弾性層３８ｂとを有している。弾性層３８ｂは、シリコーンゴムで形成されており、厚みは１００［μｍ］である。さらに、弾性層３８ｂの表面には、定着ベルト３８の耐久性を高めるとともに離型性を確保するため、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５［μｍ］〜５０［μｍ］の離型層３８ｃが形成されている。なお、定着ベルト３８の基体３８ａとしては、ポリイミドでもよい。

定着ベルト３８の内側には、加熱部材５６Ａ，５６Ｂなど以外にも、定着ベルト３８を支持するベルト支持部材６１や、定着ベルト３８を挟んで加圧ローラ３０と定着ニップ部ＳＮを形成するニップ形成部材６０が設けられている。そして、これら部材は、図示しない装置側板に接続されて支持されている。

加圧ローラ３０は、外径が４０［ｍｍ］で厚みが２［ｍｍ］の鉄製の芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に被覆された弾性層３０ｂとを有している。弾性層３０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みが５［ｍｍ］である。なお、弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。

定着ベルト３８を介して加熱部材５６Ａ，５６Ｂと対向する位置には、図示しない付勢手段により付勢され定着ベルト３８を押圧する押圧部材である弾性体ローラ４０が、定着ベルト３８に圧接されて設けられている。これにより、定着ベルト３８と加熱部材５６Ａ，５６Ｂとの接触状態を良好に保つことができる。

弾性体ローラ４０は、外径がφ１５［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］で、外径がφ８［ｍｍ］の鉄製の芯金４０ａと、この芯金４０ａの表面に被覆された弾性層４０ｂとを有している。弾性層４０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みがは３．５［ｍｍ］〜１１［ｍｍ］である。弾性層４０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。

なお、定着ベルト３８を介して加熱部材５６Ａ，５６Ｂと対向する位置で、定着ベルト３８を押圧する押圧部材としては、弾性体ローラに限るものではない。例えば、パッドやブラシなど、定着ベルト３８と加熱部材５６Ａ，５６Ｂとの接触状態が良好に保たれる機構であれば差し支えない。

本構成例の定着装置１２では、制御装置３７により用紙Ｓに画像を形成するための画像情報に基づいて、電源３９から加熱部材５６Ａ，５６Ｂのヒータ５５Ａ，５５Ｂへの電力供給を制御する。このようにして、加熱部材５６Ａ，５６Ｂの加熱割合を変化させることで、省エネルギー化を図っている。この制御動作の一例を以下に示す。

図４（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領域ａ’が存在する画像形成パターンを示したものである。画像領域ａと画像領域ａ’とでは定着が必要であるが、非画像領域ｂでは定着対象のトナーが存在しないので定着の必要はない。

図示しない画像処理装置から上記画像形成パターンの画像情報が制御装置３７へ入力される。すると、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部位の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａや画像領域ａ’に対応する部分の温度よりも低くなるように加熱部材５６Ａ，５６Ｂを制御する。すなわち、画像領域ａ及び画像領域ａ’に対応する部分では加熱部材５６Ａに定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｂに対応する部分では、加熱部材５６Ａに電力を供給せず加熱部材５６Ｂに定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。

なお、「画像領域に対応する」や「非画像領域に対応する」とは、定着ベルト３８が密着する位置という意味であり、以下、適宜「密着」とも表現する。

図４（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂが存在する画像形成パターンを示したものである。この場合にも図４（ａ）と同様に、制御装置３７は、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度が、定着ベルト３８の画像領域ａに対応する部分の温度よりも低くなるように、加熱部材５６Ａ，５６Ｂを制御する。すなわち、画像領域ａに対応する部分では加熱部材５６Ａに定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｂに対応する部分では、加熱部材５６Ａに電力を供給せず加熱部材５６Ｂに定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。

ここで、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分で加熱部材５６Ａ，５６Ｂへの電力供給を完全に停止（オフ）することが考えられるが、定着ベルト３８の温度が下がり過ぎると、次の画像領域での定着温度への立ち上がりが間に合わなくなる。このため、本構成例では、図６に示すような、定着温度である第一の目標温度よりも低く室温よりは高い第二の目標温度となるように、加熱部材５６Ｂで定着ベルト３８の用紙幅全域を加熱する。このようにして、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度も第二の目標温度で保つようにしている。本構成例では、サーミスタ３６ｂによって加熱部材５６Ｂの温度を検知しつつ、加熱部材５６Ｂによって定着ベルト３８の非画像領域ｂにも第二の目標温度が維持されるための熱量を供給している。

これにより、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分でも、加熱部材５６Ｂに給電を行って加熱されることになるが、定着ベルト３８の非画像領域ｂに対応する部分の温度を、第一の目標温度にする場合よりも消費電力を削減することができる。すなわち、図６に示す領域Ｐの供給電力よりも領域Ｐ’での供給電力が小さくなるため、省エネルギー化が可能となる。

図５（ａ）は、用紙Ｓ上に、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する画像形成パターンを示したものである。図５（ｂ）は、用紙Ｓ上に、用紙搬送方向の先端側から順に、画像領域ａ、用紙幅方向に画像領域ｃと非画像領域ｄとが混在する混在領域ｈが存在する画像形成パターンを示したものである。

この場合にも同様に、制御装置３７は、非画像領域ｄに対応する定着ベルト３８の部分の温度が、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する定着ベルト３８の部位の温度よりも低くなるように加熱部材５６Ａ，５６Ｂを制御する。すなわち、画像領域ａ、画像領域ｃに対応する部分では加熱部材５６Ａに定着温度が得られる電力を供給し、非画像領域ｄに対応する部分では、加熱部材５６Ａに電力を供給せず加熱部材５６Ｂに定着温度よりも低い温度が得られる電力を供給する。

なお、加熱部材５６Ａにより定着ベルト３８の画像領域ａに対応する部分を加熱する際には、図３（ｂ）に示す加熱部材５６Ａが有する全てのヒータ５５Ａａ，５５Ａｂ，５５Ａｃ，５５Ａｄ，５５Ａｅ，５５Ａｆ，５５Ａｇに電力を供給する。一方、加熱部材５６Ａにより定着ベルト３８の画像領域ｃに対応する部分を加熱する際には、図３（ｂ）に示す加熱領域ｅに含まれるヒータ５５Ａａ，５５Ａｂ，５５Ａｃ，５５Ａｄに電力を供給する。そして、加熱領域ｆに含まれるヒータ５５Ａｅ，５５Ａｆ，５５Ａｇには電力の供給を行わない。

また、本構成例では、加熱部材５６Ａに電力を供給する際、図４、図５中の斜線部のように、用紙搬送方向で画像領域が定着ニップ部ＳＮに入るよりも前の部分である予備加熱領域ｇを予備的に加熱するように電源３９から電力が供給される。この予備加熱領域ｇは、主に加熱部材５６Ａの周方向の発熱長さや、加熱部材５６Ａ自身にも昇温時間が必要となることから必要となる領域である。なお、予備加熱領域ｇは、省エネルギー化の観点から、できるだけ小さいことが望ましい。

以上のように、非画像領域の温度維持に必要な熱量の供給源と、画像領域の温度維持に必要な熱量の供給源、及び、電力制御を分割する。これにより、画像領域の温度維持に必要な加熱源の熱容量を少なくすることができ、加熱部材５６Ａ自身の昇温時間が短縮され、結果的に定着ベルト３８の昇温時間も短縮され、予備加熱領域ｇを小さくすることができる。

また、定着ベルト３８の昇温時間が短くなることで、非画像領域の設定温度（第二の目標温度）も低く設定することが可能となる。

用紙幅が小さい用紙Ｓを連続通紙したとき、定着ベルト３８の用紙幅方向端部が過剰に温度上昇する場合がある。この場合、例えば、加熱部材５６Ａや加熱部材５６Ｂの用紙幅方向両端部の発熱領域にあるヒータ５５Ａａ，５５Ａｂ，５５Ａｆ，５５Ａｇやヒータ５５Ｂａ，５５Ｂｃへの通電量を減らす。このようにして、定着ベルト３８の用紙幅方向両端部の温度制御を行うことにより、定着ベルト３８の用紙幅方向端部が過剰に温度上昇するのを抑制することができる。

加熱部材５６Ｂのヒータ５５Ｂは、画像領域を狙って加熱制御されることが無いため、上述したような定着ベルト３８の用紙幅方向両端部の温度上昇の問題が発生する場合、その問題の発生を抑制可能な加熱領域（ヒータ５５Ｂ）の分割数にすればよい。すなわち、用紙幅方向における加熱領域（ヒータ５５Ｂ）の分割数を加熱部材５６Ａと同じ分割数にする必要はなく、加熱部材５６Ｂの分割数は加熱部材５６Ａより少ない分割数で良い。

［構成例２］
本構成例においては、図７に示すように、用紙幅方向で７分割された加熱部材５６Ａと、を用紙幅方向で分割されていない加熱部材５６Ｂとが、定着ベルト３８の回転方向に沿って配置されている。

用紙幅が小さい用紙Ｓを連続通紙したとき、通紙領域外である用紙幅方向端部は画像情報が無いため、加熱部材５６Ａでの制御が無い。よって、画像情報に基づく部分加熱方式以外の定着装置よりは、端部温度上昇が問題となることがなければ、画像情報に基づく部分加熱方式の定着装置１２において、加熱部材５６Ｂを用紙幅方向で分割しなくても良い。加熱部材５６Ｂを分割しない分、加熱部材５６Ｂを分割した場合より電源３９から加熱部材５６Ｂへの配線を少なくでき、省スペース化や低コスト化を図ることができる。

［構成例３］
本構成例においては、図８に示すように、加熱部材５６Ａと加熱部材５６Ｂとがステー状部材５７に取り付けられ、定着ベルト３８の外周面と接触する位置に、定着ベルト回転方向に沿って並んで配置されている。なお、加熱部材５６Ａ，５６Ｂの定着ベルト３８の外周面と接する側の表面には、トナー付着防止のため、フッ素樹脂加工などのコーティングを施すのが望ましい。

加熱部材５６Ａ，５６Ｂを定着ベルト３８の外周面に接触させて設けることで、画像領域を狙った定着ベルト外周面の温度立ち上げが早くなる。そのため、省エネルギー化の観点から好適な構成であるとともに、単位時間あたりの印刷枚数が多い高速機に好適な構成である。もちろん、言うまでもなく、本構成例の定着装置１２を低速機に用いても良い。

［構成例４］
本構成例においては、図９に示す加熱部材５６Ｂは、非画像領域の温度（第二の目標温度）まで定着ベルト３８の用紙幅全域を加熱させておく熱源を担うものである。加熱部材５６Ａは、未定着画像が用紙Ｓ上に形成される位置情報に応じて、各加熱領域を独立して定着ベルト３８の画像領域に対応する部分を定着温度まで加熱する熱源を担うものである。そして、加熱部材５６Ａを定着ベルト３８の外周面に接触させて設けており、加熱部材５６Ｂを定着ベルト３８の内面面に接触させて設けている。

加熱部材５６Ａ，５６Ｂと定着ベルト３８との定着ベルト回転方向の接触幅が狭くなることにより、加熱部材５６Ａ，５６Ｂと定着ベルト３８との良好な接触圧を得やすく、安定した定着ベルト３８の温度制御が可能となる。さらに、画像領域の加熱は、定着ベルト３８の外周面側から加熱部材５６Ａによって行われるため、画像領域の温度立ち上がりが早い。

［構成例５］
本構成例においては、図１０に示す加熱部材５６Ｂは、非画像領域の温度（第二の目標温度）まで定着ベルト３８の用紙幅全域を加熱させておく熱源を担うものである。加熱部材５６Ａは、未定着画像が用紙Ｓ上に形成される位置情報に応じて、各加熱領域を独立して定着ベルト３８を定着温度まで加熱する熱源を担うものである。そして、加熱部材５６Ａを定着ベルト３８の外周面に接触させて設け、加熱部材５６Ｂを定着ベルト３８の内面面に接触させて設けるとともに、定着ベルト３８を挟んで加熱部材５６Ａと加熱部材５６Ｂとを対向させて配置している。

本構成においては、加熱部材５６Ａと加熱部材５６Ｂとが互いに定着ベルト３８との接触のバックアップ部材として機能する。そのため、加熱部材５６Ａと加熱部材５６Ｂとのそれぞれに別途でバックアップ部材を設けて、それらバックアップ部材に定着ベルト３８から逃げてしまう熱量を減らすことができ、省エネルギー化を図ることができる。

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）
回転可能に設けられた無端ベルト状の定着ベルト３８などの定着部材と、回転可能に設けられ前記定着部材に圧接させて定着部材との間に定着ニップ部ＳＮなどのニップ部を形成する加圧ローラ３０などの加圧部材と、定着部材に接触して設けられ定着部材を加熱する加熱手段とを備え、前記ニップ部に用紙Ｓなどの記録材を通過させ、熱と圧力とにより記録材上のトナー像を記録材に定着させる定着装置１２などの定着装置において、記録材の記録材搬送方向と直交する用紙幅方向の画像形成領域全域を占めるヒータ５５などの熱源を有する加熱手段が複数設けられており、記録材上のトナー像が形成された画像領域にあわせて熱源による加熱領域を変化させ、定着部材の画像領域に対応する部分を定着温度まで加熱する加熱部材５６Ａなどの画像領域加熱手段と、前記定着温度よりも低い温度で定着部材の前記画像形成領域全域を加熱する加熱部材５６Ｂなどの全域加熱手段とを有する。これよれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図りつつ、定着部材の画像領域に対応する部分の定着温度までの立ち上げを早くすることができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記加熱手段は記録材幅方向で上記熱源が複数に分割されており、前記熱源の記録材幅方向の分割幅が各加熱手段で異なる。これによれば、上記実施形態について説明したように、配線を少なくでき、省スペース化や低コスト化を図ることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）において、上記画像領域加熱手段は、記録材幅方向で上記熱源が複数に分割されており、上記全域加熱手段の少なくとも１つは、記録材幅方向で前記熱源が分割されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、配線を少なくでき、省スペース化や低コスト化を図ることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記加熱手段を上記定着部材の外周面に接触させて設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像領域を狙った定着部材外周面の温度立ち上げを早くすることができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記加熱手段を上記定着部材の内周面に接触させて設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着部材の記録材上のトナー像と接する外周面に、加熱手段によってキズが付くのを防止することができ、定着部材の寿命を延ばすことができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記加熱手段の少なくとも１つを上記定着部材の外周面に接触させて設け、前記加熱手段の少なくとも１つを前記定着ベルトの内周面に接触させて設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、加熱手段と定着部材との良好な接触圧を得やすく、安定した定着部材の温度制御が可能となる。
（態様Ｇ）
（態様Ｆ）において、上記画像領域加熱手段を上記定着部材の外周面に接触させて設け、上記全域加熱手段を前記定着部材の内周面に接触させて設けており、上記熱源の記録材幅方向の分割数は、前記画像領域加熱手段のほうが前記全域加熱手段よりも多い。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像領域を狙った定着部材外周面の温度立ち上げを早くすることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、上記定着部材の外周面に接触させて設けた加熱手段と、前記定着部材の内周面に接触させて設けた加熱手段とを、前記定着部材を挟んで対向させて配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像領域加熱手段と全域加熱手段とが互いに定着部材の接触のバックアップ部材として機能する。そのため、画像領域加熱手段と全域加熱手段とのそれぞれに別途でバックアップ部材を設けて、それらバックアップ部材に定着部材から逃げてしまう熱量を減らすことができ、その分、省エネルギー化を図ることができる。
（態様Ｉ）
感光体ドラム８などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する帯電ローラ１８や現像装置２２や露光部２６などからなるトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写装置１０などの転写手段と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置１２などの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、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）の定着装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化を図りつつ、定着部材の画像領域に対応する部分を定着温度まで早く立ち上げて定着不良が生じるのを抑え、良好な画像形成を行うことができる。

４ 給紙装置
６ レジストローラ対
８ 感光体ドラム
１０ 転写装置
１２ 定着装置
１４ 給紙トレイ
１６ 給紙コロ
１８ 帯電ローラ
２０ ミラー
２２ 現像装置
２２ａ 現像ローラ
２４ クリーニング装置
２４ａ クリーニングブレード
２６ 露光部
３０ 加圧ローラ
３０ａ 芯金
３０ｂ 弾性層
３４ サーミスタ
３６ａ サーミスタ
３６ｂ サーミスタ
３７ 制御装置
３８ 定着ベルト
３８ａ 基体
３８ｂ 弾性層
３８ｃ 離型層
３９ 電源
４０ 弾性体ローラ
４０ａ 芯金
４０ｂ 弾性層
５５ ヒータ
５６Ａ 加熱部材
５６Ｂ 加熱部材
５７ ステー状部材
６０ ニップ形成部材
６１ ベルト支持部材

特開平６−１３８７９３号公報

Claims (9)

1. 回転可能に設けられた無端ベルト状の定着部材と、
   回転可能に設けられ前記定着部材に圧接させて該定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、
   前記定着部材に接触して設けられ該定着部材を加熱する加熱手段とを備え、
   前記ニップ部に記録材を通過させ、熱と圧力とにより該記録材上のトナー像を該記録材に定着させる定着装置において、
   前記記録材の記録材搬送方向と直交する用紙幅方向の画像形成領域全域を占める熱源を有する加熱手段が複数設けられており、
   前記記録材上の前記トナー像が形成された画像領域にあわせて前記熱源による加熱領域を変化させ、前記定着部材の画像領域に対応する部分を定着温度まで加熱する画像領域加熱手段と、前記定着温度よりも低い温度で前記定着部材の前記画像形成領域全域を加熱する全域加熱手段とを有することを特徴とする定着装置。
2. 請求項１の定着装置において、
   上記加熱手段は記録材幅方向で上記熱源が複数に分割されており、
   前記熱源の記録材幅方向の分割幅が各加熱手段で異なることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１の定着装置において、
   上記画像領域加熱手段は、記録材幅方向で上記熱源が複数に分割されており、
   上記全域加熱手段の少なくとも１つは、記録材幅方向で前記熱源が分割されていないことを特徴とする定着装置。
4. 請求項１、２または３の定着装置において、
   上記加熱手段を上記定着部材の外周面に接触させて設けたことを特徴とする定着装置。
5. 請求項１、２または３の定着装置において、
   上記加熱手段を上記定着部材の内周面に接触させて設けたことを特徴とする定着装置。
6. 請求項１、２または３の定着装置において、
   上記加熱手段の少なくとも１つを上記定着部材の外周面に接触させて設け、前記加熱手段の少なくとも１つを前記定着ベルトの内周面に接触させて設けたことを特徴とする定着装置。
7. 請求項６の定着装置において、
   上記画像領域加熱手段を上記定着部材の外周面に接触させて設け、上記全域加熱手段を前記定着部材の内周面に接触させて設けており、
   上記熱源の記録材幅方向の分割数は、前記画像領域加熱手段のほうが前記全域加熱手段よりも多いことを特徴とする定着装置。
8. 請求項６または７の定着装置において、
   上記定着部材の外周面に接触させて設けた加熱手段と、前記定着部材の内周面に接触させて設けた加熱手段とを、前記定着部材を挟んで対向させて配置したことを特徴とする定着装置。
9. 像担持体と、
   像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像を前記像担持体上から記録媒体上に転写する転写手段と、
   前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体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、４、５、６、７または８の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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