(57)【要約】【課題】遮蔽部材を有する場合であっても、加熱源による加熱開始時における定着部材の温度むらを抑制できる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置２０は、回転可能な定着ベルト２１と、定着ベルトを輻射熱により加熱するハロゲンヒータ２３と、定着ベルトの外周面に当接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２２と、ハロゲンヒータからの熱を遮蔽する遮蔽部材２７とを備える。この定着装置において、作像開始に伴って遮蔽部材２７を初期位置から移動させ、作像終了に伴って遮蔽部材を前記初期位置に移動させる。【選択図】図１１
2014178607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、前記定着部材の外周面に当接してニップ部を形成する対向部材と、前記加熱源と定着部材の間を移動することで、定着部材の、前記加熱源に加熱される被加熱領域の面積を変更する遮蔽部材とを備える定着装置において、
作像開始時に遮蔽部材を初期位置から移動させ、作像終了時に遮蔽部材を前記初期位置に移動させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
遮蔽部材の前記初期位置を、定着部材の被加熱領域の面積が最大となる位置に設定した請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
外部信号の受信から所定の遅延時間経過後に、作像終了時の遮蔽部材の前記移動を開始する請求項１または２記載の定着装置。
【請求項４】
前記外部信号が、最終の記録媒体に対応するレーザー書き込み信号である請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記外部信号が、最終の記録媒体に対応するレジスト信号である請求項３記載の定着装置。
【請求項６】
前記遅延時間の終期を、最終の記録媒体の後端がニップ部を脱出するタイミングに定めた請求項３〜５何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
作像終了時の遮蔽部材の前記移動が開始されるまでに、もしくは該移動が開始されると同時に、前記加熱源をＯＦＦにする請求項１〜６何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
作像終了時に遮蔽部材が初期位置まで移動した後で、定着部材の回転を停止する請求項１〜７何れか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
定着部材の温度を検知する温度検知手段を備え、定着部材の回転を停止するタイミングを、温度検知手段が検知した温度情報に基づいて定める請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ニップ部を加圧状態と脱圧状態との間で切り替える切り替え機構を備え、定着部材の回転が停止した後で切り替え機構によりニップ部を脱圧状態に切り替える請求項８または９に記載の定着装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の定着装置を有する画像形成装置。
【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る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画像形成装置においては、用紙等の記録媒体上に担持されたトナー画像を定着させる定着装置が設けられている。一般に、定着装置は、ヒータ等の加熱源からの輻射熱で加熱される定着部材と、その定着部材に当接してニップ部を形成する対向部材とを備える。画像形成装置にて作像動作が開始され、用紙にトナー画像が転写されると、その用紙が、所定の温度にまで加熱された定着部材と対向部材の間のニップ部を通過することにより、用紙上に担持されたトナーが加熱溶融されて画像が定着される。
【０００３】
また、定着装置では、ニップ部を通過する用紙によって定着部材の熱が奪われるので、温度センサなどによって定着部材が適切な温度に維持されるように管理されている。一方、用紙が通過しない非通紙領域では、定着部材の熱が奪われにくい傾向にある。このため、特に、用紙を連続通紙した場合に、非通紙領域において定着部材が過昇温するといった問題がある。
【０００４】
そこで、この問題を解決するため、特許文献１、２、３では、定着部材の非通紙領域において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。これらの定着装置においては、遮蔽部材が移動可能に構成されており、遮蔽部材を用紙サイズに応じて適切な位置に配設することで、必要な範囲において熱を遮蔽すると共に、用紙幅に対応した加熱領域を確保できるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように定着部材を加熱源によって加熱する構成では、定着部材の加熱源と対向する領域は高温となる一方、加熱源と対向しない領域は温度が低くなる。そのため、定着部材の表面各所に温度差が発生し、この温度差は定着部材表面の周方向に温度斑を生じさせる要因となる。この温度斑は、定着部材を暫く空回転させても消失しないことが多い。特に低温状態から定着装置を立ち上げる場合には、定着部材から熱容量の大きい対向部材に向けての熱移動が多くなるため、定着部材を長時間空転させても温度斑が消失しにくい。温度差の大きな温度斑が生じると、定着部材の局所的な熱膨張量の差によって定着部材の表面に歪みや変形が発生し、これらがニップ部の形成を阻害して定着性を低下させるおそれがある。
【０００６】
特に特許文献１〜３の遮蔽部材を用いた場合、加熱源による加熱開始時の遮蔽部材の位置が作像動作の度に異なっていると、各作像時に定着部材の表面温度を均一に管理することが難しくなる。そのため、温度差の大きい温度斑が発生し、定着部材に生じる歪みや変形が助長されるおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑み、加熱源による加熱開始時の定着部材の温度むらを抑制できる定着装置、さらにはその定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、前記定着部材の外周面に当接してニップ部を形成する対向部材と、前記加熱源と定着部材の間を移動することで、定着部材の、前記加熱源に加熱される被加熱領域の面積を変更する遮蔽部材とを備える定着装置において、作像開始時に遮蔽部材を初期位置から移動させ、作像終了時に遮蔽部材を前記初期位置に移動させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、作像終了時に遮蔽部材を初期位置に移動させるので、遮蔽部材が一定位置に配置された状態で次回の作像が開始されることになる。そのため、加熱源による加熱開始後の定着部材の表面温度の管理が容易となり、その温度むらを小さくすることができる。これにより、定着部材の歪みや変形を抑制して定着性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】前記画像形成装置に搭載された定着装置の断面図である。
【図３】遮蔽部材を退避位置へ移動させた状態を示す断面図である。
【図４】前記定着装置の斜視図である。
【図５】遮蔽部材の支持構造を示す斜視図である。
【図６】遮蔽部材の駆動手段を示す斜視図である。
【図７】遮蔽部材の形状とハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係を示す図である。
【図８】遮蔽部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。
【図９】遮蔽部材の他の実施形態を示す図である。
【図１０】遮蔽部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。
【図１１】遮蔽部材の位置を検知する位置検知手段を示す図で、（ａ）および（ｄ）が初期位置、（ｂ）が基準位置、（ｃ）が遮蔽位置を示す。
【図１２】切り替え機構の概略構成を示す側面図であり、（ａ）が脱圧状態、（ｂ）が加圧状態を示す。
【図１３】比較例の位置検知手段を示す図である。
【図１４】比較例の位置検知手段を用いた場合の遮蔽部材を初期位置へ戻す動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
また、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、中間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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、上記一次転写ローラ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。
【００１９】
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。
【００２０】
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する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。
【００２１】
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。なお、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。
【００２２】
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、搬送タイミングを計って用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１２が配設されている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。また、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とによって、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。
【００２６】
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。そして、各感光体５の表面が図示しない除電装置によって除電され、表面電位が初期化される。
【００２７】
プリンタの下部では、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によって搬送が一旦停止される。
【００２８】
その後、所定のタイミングでレジストローラ１２の回転駆動を開始し、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するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送する。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。そして、この転写電界によって、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
図２は、本実施形態の定着装置の断面図である。
以下、図２に基づき、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、定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周面に当接する対向部材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ハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内周側から加圧ローラ２２に当接してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材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、ハロゲンヒータ２３からの熱を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽する遮蔽部材２７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温度センサ２８等を備える。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
本実施形態では、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。
【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、後述する切り替え機構６０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。なお、定着ベルト２１と加圧ローラ２２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。
【００３６】
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定着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。
【００３７】
本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、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。
【００３８】
上記ハロゲンヒータ２３は、定着ベルト２１の内周側で、かつ、ニップ部Ｎの用紙搬送方向の上流側に配設されている。詳しくは、図２において、ニップ部Ｎの用紙搬送方向の中央Ｑと、加圧ローラ２２の回転中心Ｏを通る仮想直線をＬとすると、ハロゲンヒータ２３はこの仮想直線Ｌよりも用紙搬送方向の上流側（図２の下側）に配設されている。ハロゲンヒータ２３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、上記温度センサ２８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２３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。なお、定着ベルト２１の温度を検知する温度センサの代わりに、加圧ローラ２２の温度を検知する温度センサ（図示省略）を設け、その温度センサで検知した温度により、定着ベルト２１の温度を予測するようにしてもよい。
【００３９】
本実施形態では、ハロゲンヒータ２３は２本設けられているが、プリンタで使用する用紙のサイズ等に応じて、ハロゲンヒータ２３の本数を１本又は３本以上としてもよい。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いることも可能である。
【００４０】
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の定着ベルト２１と対向する面に設けられた低摩擦性の摺動シート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の軸方向に渡って長手状に配設されている。ベースパッド２４１が加圧ローラ２２の加圧力を受けることで、ニップ部Ｎの形状が決まる。本実施形態では、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としてもよい。摺動シート２４０は、定着ベルト２１が回転する際の摺動摩擦を低減するために設けられている。なお、ベースパッド２４１自体が低摩擦性の部材で形成されている場合は、摺動シート２４０を有しない構成としてもよい。
【００４１】
ベースパッド２４１は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性材料で構成されている。かかる構成により、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。また、ベースパッド２４１は、強度確保のために相応の剛性が求められる。以上の条件を満たすベースパッド２４１の材料としては、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）などの樹脂を用いることが可能である。この他、金属やセラミックでベースパッド２４１を形成することもできる。
【００４２】
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。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。
【００４３】
上記反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３と対向するようにステー２５に固定支持されている。この反射部材２６によって、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１へ反射することで、熱がステー２５等に伝達されるのを抑制し、定着ベルト２１を効率良く加熱すると共に省エネルギー化を図っている。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用いられる。特に、アルミニウム製の基材に輻射率の低い（反射率の高い）銀を蒸着したものを用いた場合、定着ベルト２１の加熱効率を向上させることが可能である。
【００４４】
上記遮蔽部材２７は、厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの金属板を、定着ベルト２１の内周面に沿った円弧状の断面形状に形成して構成されている。また、遮蔽部材２７は、定着ベルト２１とハロゲンヒータ２３の間を周方向に移動可能となっている。本実施形態では、図３に示すように、定着ベルト２１の周方向領域に、ハロゲンヒータ２３と対向し、ハロゲンヒータ２３に直接加熱される被加熱領域αと、ハロゲンヒータ２３との間に、側板等に固定された他部材（反射部材２６、ステー２５、ニップ形成部材２４等）が介在し、ハロゲンヒータ２３に直接加熱されない非加熱領域βとが形成される。熱遮蔽する必要がある場合は、図２に示すように、遮蔽部材２７を被加熱領域α側の一箇所もしくは複数個所に設定された遮蔽位置に配設する。一方、熱遮蔽の必要がない場合は、図３に示すように、遮蔽部材２７を非加熱領域β側に移動させ、遮蔽部材２７の全体を反射部材２６やステー２５の裏側へ退避させることが可能となっている。このように遮蔽部材２７を回転させることで、定着ベルト２１の被加熱領域αの面積を変更して、ハロゲンヒータ２３から定着ベルト２１に照射される輻射熱の熱量を調整するようになっている。遮蔽部材２７は耐熱性を要するため、その素材には、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属材料、又はセラミックを用いることが好ましい。
【００４５】
図４は、本実施形態の定着装置の斜視図である。
図４に示すように、定着ベルト２１の両端部の内周には、それぞれベルト保持部材としてのフランジ部材４０が挿入されており、定着ベルト２１はこのフランジ部材４０によって回転可能に保持されている。また、各フランジ部材４０、ハロゲンヒータ２３及びステー２５は、定着装置２０の図示しない一対の側板に固定支持されている。
【００４６】
図５は、遮蔽部材の支持構造を示す図である。
図５に示すように、遮蔽部材２７は、フランジ部材４０に取り付けられた円弧状のスライド部材４１を介して支持されている。具体的には、遮蔽部材２７の端部に設けられた突起２７ａが、スライド部材４１に設けられた孔部４１ａに挿入されることで、遮蔽部材２７がスライド部材４１に取り付けられている。また、スライド部材４１には凸部４１ｂを設けてあり、その凸部４１ｂがフランジ部材４０に設けられた円弧状の溝部４０ａに挿入されることで、スライド部材４１は溝部４０ａに沿ってスライド移動可能となっている。これにより、遮蔽部材２７は、スライド部材４１と一体的に、フランジ部材４０の周方向に回転移動可能となっている。また、本実施形態では、フランジ部材４０及びスライド部材４１は、樹脂で構成されている。
【００４７】
なお、図５では、片方の端部の支持構造のみ示しているが、他方の端部も同様に、スライド部材４１を介して回転移動可能に保持されている。
【００４８】
図６は、遮蔽部材の駆動機構を示す図である。
図６に示すように、本実施形態では、遮蔽部材２７の駆動機構として、駆動源であるモータ４２と、複数のギヤ４３，４４，４５からなるギヤ列を有する動力伝達機構４６とを備える。ギヤ列のうち、一端側のギヤ４３はモータ４２に連結され、他端側のギヤ４５はスライド部材４１の周方向に設けられたギヤ部４１ｃに連結されている。モータ４２が駆動すると、その駆動力がギヤ列を介してスライド部材４１に伝達され、遮蔽部材２７が正方向（非加熱領域βから被加熱領域αに向う回転方向）および逆方向（被加熱領域αから非加熱領域βに向う回転方向）に回転移動するようになっている。モータ４２は例えばステッピングモータで構成することができ、この場合の遮蔽部材２７の位置制御は、駆動パルス数を変更することで行うことができる。なお、モータ４２としては、ステッピングモータに代えてＤＣモータ等を使用することもできる。
【００４９】
図７は、遮蔽部材の形状とハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係を示す図である。
まず、図７に基づき、遮蔽部材２７の形状について詳しく説明する。
図７に示すように、本実施形態の遮蔽部材２７は、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽するために両端部に設けられた一対の遮蔽部４８と、遮蔽部４８同士を連結する連結部４９とを有する。また、両遮蔽部４８の間は、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽せずに放出する開口部５０となっている。
【００５０】
また、各遮蔽部４８の互いに対向する内縁には、遮蔽部材２７の回転方向に対して平行なストレート部５１と、その回転方向に対して傾斜する傾斜部５２とが形成されている。図７において、遮蔽部材２７が遮蔽位置へ回転移動する側を遮蔽側Ｙとすると、各傾斜部５２はストレート部５１の遮蔽側Ｙに連続して設けられており、内縁相互間の間隔が遮蔽側Ｙほど離れるように傾斜している。これにより、開口部５０は、その遮蔽側Ｙに向かって、ストレート部５１間で同じ幅に形成され、傾斜部５２間では幅が広がるように形成されている。
【００５１】
次に、ハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係について説明する。
図７に示すように、本実施形態では、用紙サイズに応じて加熱領域を変更するため、各ハロゲンヒータ２３の発熱部の長さや配設位置を異ならせている。２本のハロゲンヒータ２３のうち、一方（図の下側）のハロゲンヒータ２３の発熱部２３ａは、長手方向中央部側に配設され、他方（図の上側）のハロゲンヒータ２３の発熱部２３ｂは、長手方向両端部側にそれぞれ配設されている。この例では、中央部側の発熱部２３ａは、中サイズの通紙幅Ｗ２に対応した範囲に配設されており、両端部側の発熱部２３ｂは、中サイズの通紙幅Ｗ２以上で、大サイズ及び特大サイズの通紙幅Ｗ３，Ｗ４を含む範囲に配設されている。
【００５２】
また、遮蔽部材２７の形状と用紙サイズとの関係では、各ストレート部５１が、大サイズの通紙幅Ｗ３の端部に対して幅方向内側近傍に配設され、各傾斜部５２が、大サイズの通紙幅Ｗ３の端部を跨ぐ位置に配設されている。
【００５３】
なお、本実施形態における用紙サイズの例としては、例えば、中サイズがレターサイズ（通紙幅２１５．９ｍｍ）又はＡ４サイズ（通紙幅２１０ｍｍ）、大サイズがダブルレターサイズ（通紙幅２７９．４ｍｍ）又はＡ３サイズ（通紙幅２９７ｍｍ）、特大サイズがＡ３ノビ（通紙幅３２９ｍｍ）などが挙げられる。ただし、用紙サイズの例はこれに限定されるものではない。また、ここでいう、中サイズ、大サイズ、特大サイズは、各サイズの相対的な関係を示すものであり、小サイズ、中サイズ、大サイズなどであっても構わない。
【００５４】
次に、用紙サイズごとのハロゲンヒータの制御と遮蔽部材の制御について説明する。
まず、図７に示す中サイズ用紙Ｐ２を通紙する場合は、中央部側の発熱部２３ａのみを発熱させることにより、中サイズの通紙幅Ｗ２に対応した範囲のみを加熱する。また、特大サイズ用紙Ｐ４を通紙する場合は、中央部側の発熱部２３ａに加え、両端部側の発熱部２３ｂも発熱させ、特大サイズの通紙幅Ｗ４に対応した範囲を加熱する。
【００５５】
ところが、本実施形態では、ハロゲンヒータ２３の加熱範囲は中サイズの通紙幅Ｗ２と特大サイズの通紙幅Ｗ４にしか対応していない。このため、大サイズ用紙Ｐ３を通紙する場合、中央部側の発熱部２３ａのみを発熱させると、必要な範囲が加熱されず、中央部側と両端部側の各発熱部２３ａ，２３ｂを発熱させると、加熱される範囲が大サイズの通紙幅Ｗ３を超えてしまう。仮に、中央部側と両端部側の各発熱部２３ａ，２３ｂを発熱させた状態で、そのまま大サイズ用紙Ｐ３を通紙すると、大サイズの通紙幅Ｗ３よりも外側の非通紙領域において定着ベルト２１の温度が過度に上昇するといった問題がある。
【００５６】
そこで、本実施形態では、大サイズ用紙Ｐ３を通紙する際、図８に示すように、遮蔽部材２７を遮蔽位置へ移動させる。これにより、両端部側の遮蔽部４８によって大サイズの通紙幅Ｗ３の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト２１の温度上昇を抑えることができる。このように、必要に応じて遮蔽部材２７を遮蔽位置に移動させることで、通紙速度を落としたりすることなく良好な定着を行うことができる。
【００５７】
また、定着処理を終えた場合、又は、定着ベルト２１の非通紙領域の温度が所定の閾値以下になった場合など、熱遮蔽する必要がなくなった場合は、遮蔽部材２７を被加熱領域βに戻す。
【００５８】
また、本実施形態では、遮蔽部４８に傾斜部５２を設けているので、遮蔽部材２７の回転位置を変更することにより、遮蔽部４８によって発熱部２３ｂを覆う範囲を調整することが可能である。例えば、通紙枚数や通紙時間が増えると、非通紙領域における定着ベルト２１の温度が上昇しやすい傾向にあるので、通紙枚数が所定枚数に達した際、又は通紙時間が所定時間に達した際に、両端部側の発熱部２３ｂを覆い隠す方向に遮蔽部材２７を回転させることで、より高度に温度上昇を抑制することが可能となる。
【００５９】
なお、定着ベルト２１の温度を検知する温度センサ２８は、定着ベルト２１の軸方向における温度上昇が顕著な領域に配設される。
本実施形態の場合は、特に、大サイズの通紙幅Ｗ３よりも外側の領域において温度上昇しやすいので、大サイズの通紙幅Ｗ３よりも外側に温度センサ２８を配設することが望ましい（図７参照）。また、本実施形態では、２本のハロゲンヒータ２３のうち、上記温度上昇に大きく起因するのは、両端部側に発熱部２３ｂを有するハロゲンヒータ２３であるので、このハロゲンヒータ２３の発熱部２３ｂと対向する位置に温度センサ２８を配設することが望ましい。図７では通紙幅の両端に温度センサ２８を配置した場合を例示しているが、どちらか一方の温度センサ２８を省略することもできる。また、図示した場所以外に温度センサ２８を配置することもできる（例えば通紙幅の中央部）。温度センサ２８の設置数は任意であり、定着ベルト２１の軸方向の３箇所以上に配置することもできる。
【００６０】
図９に、遮蔽部材の他の実施形態を示す。
図９に示す遮蔽部材２７では、両端部側の遮蔽部４８が、それぞれ２つの段差部を有する形状に形成されている。すなわち、各遮蔽部４８は、長手方向幅の小さい小遮蔽部４８ａと、長手方向幅の大きい大遮蔽部とで構成されている。大遮蔽部４８ｂ同士は、連結部４９を介して連結されており、小遮蔽部４８ａは、大遮蔽部４８ｂの遮蔽側Ｙに連続して設けられている。また、小遮蔽部４８ａの互いに対向する内縁、及び大遮蔽部４８の互いに対向する内縁は、遮蔽側Ｙに向かって互いに離れるように傾斜する傾斜部５２ａ，５２ｂとなっており、ここでは、上記図７に示す遮蔽部材２７のようなストレート部５１は形成されていない。
【００６１】
図９に示す実施形態では、小サイズ用紙Ｐ１、中サイズ用紙Ｐ２、大サイズ用紙Ｐ３及び特大サイズ用紙Ｐ４の少なくとも４種類の用紙を用いる。この実施形態における用紙サイズの例としては、例えば、小サイズがはがきサイズ（通紙幅１００ｍｍ）、中サイズがＡ４サイズ（通紙幅２１０ｍｍ）、大サイズがＡ３サイズ（通紙幅２９７ｍｍ）、特大サイズがＡ３ノビ（通紙幅３２９ｍｍ）などが挙げられる。ただし、用紙サイズの例はこれに限定されるものではない。
【００６２】
ここで、小サイズ用紙Ｐ１の通紙幅Ｗ１は、中央部側の発熱部２３ａの長さよりも小さい範囲となっている。また、遮蔽部材２７の形状との関係では、大遮蔽部４８ｂの各傾斜部５２ｂが、小サイズの通紙幅Ｗ１の端部を跨ぐ位置に配設され、小遮蔽部４８ａの各傾斜部５２ａは、大サイズの通紙幅Ｗ３の端部を跨ぐ位置に配設されている。なお、小サイズ以外の用紙サイズ（中、大、特大）と、各発熱部２３ａ，２３ｂとの位置関係は、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
小サイズ用紙Ｐ１を通紙する場合、中央部側の発熱部２３ａのみを発熱させる。しかし、この場合、中央部側の発熱部２３ａで加熱される範囲は、小サイズの通紙幅Ｗ１を超えてしまうので、図１０に示すように、遮蔽部材２７を遮蔽位置に移動させる。これにより、両大遮蔽部４８ｂによって小サイズの通紙幅Ｗ１の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト２１の温度上昇を抑えることができる。
【００６４】
なお、その他のサイズの用紙（中、大、特大）を通紙する際のハロゲンヒータ２３と遮蔽部材２７の制御は、上記実施形態と同様である。この場合、上記実施形態における遮蔽部４８としての機能は、小遮蔽部４８ａが果たす。
【００６５】
また、図９に示す実施形態の場合も、上記実施形態の遮蔽部４８と同様に、小遮蔽部４８ａと大遮蔽部４８ｂにそれぞれ傾斜部５２ａ，５２ｂを設けているので、遮蔽部材２７の回転位置を変更することで、各遮蔽部４８ａ，４８ｂによって各発熱部２３ａ，２３ｂを覆う範囲を調整することが可能である。
【００６６】
このように用紙サイズ等に応じて遮蔽部材２７を適切な位置に配設するには、遮蔽部材２７の回転位置を検知する位置検知手段を設け、その回転位置を管理する必要がある。位置検知手段としては、例えば、図１３に示すように、遮蔽部材１００と連動して回転する被検知部としてのフィラー２００と、そのフィラー２００の位置を検知するセンサ３００とを備えるものが挙げられる。この場合、遮蔽部材１００の回転に伴い、フィラー２００がセンサ３００の発光部と受光部との間に入り込んで遮光することで、遮蔽部材１００が図の実線で示す初期位置から図の二点鎖線で示す遮蔽位置に達したことを検知することができる。
【００６７】
ところで、紙詰まりやその他の異常により画像形成装置が動作途中で停止した場合や、定着装置を脱着した場合は、遮蔽部材が初期位置に戻されていない可能性がある。このような場合、例えば、画像形成装置の立ち上げ動作時に、遮蔽部材を初期位置に戻す動作を行う必要がある。
【００６８】
具体的には、図１４に示すように、フィラー２００が初期位置とセンサ３００との間の位置で静止している場合、まず、遮蔽部材１００の位置を把握するために、一旦、遮蔽部材１００を正方向Ｘ１へ回転させる必要がある。そして、センサ３００によってフィラー２００を検知してから、遮蔽部材１００をステッピングモータのパルス制御により逆方向Ｘ２に回転させて初期位置に移動させる。しかし、このように、遮蔽部材１００を正方向Ｘ１へ一旦移動させると、その分、遮蔽部材を初期位置に戻すのに要する時間が長くなる。そのため、立ち上げ時の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）が長くなってしまうという問題がある。
【００６９】
これに対し、本実施形態では、遮蔽部材２７の回転位置を検知する位置検知手段として、図１１（ａ）に示す構成を採用している。
この位置検出手段は、被検知部である１つのフィラー５４と、被検知部の位置を検知する二つの検知センサ５５，５６とを備える。
フィラー５４は、略扇形に形成されており、図示しないリンク機構を介して遮蔽部材２７と連動して正逆方向に回転するように構成されている。２つの検知センサ５５，５６は、フィラー５４の回転方向に離間させて何れも図示しないフレームなどに固定されている。この検知センサ５５，５６は、例えば発光部と受光部を有するフォトインタラプタで構成することができる。発光部と受光部の間にフィラー５４が進入して光が遮断されると（遮光状態）、各センサ５５，５６がそれぞれＨｉｇｈの信号を発し、発光部と受光部の間からフィラー５４の端部が抜け出て光が透過されると（透光状態）、各センサ５５，５６がそれぞれＬｏｗの信号を発する。
【００７０】
２つのセンサ５５，５６のうち、一方（図１１（ａ）の上側）は、遮蔽部材２７の初期位置を検知する初期位置検知用センサ５５であり、他方は回転角制御用センサ５６である。初期位置検知用センサ５５は、遮蔽部材２７が初期位置にある時に、その発光部と受光部間にフィラー５４の逆方向Ｘ２のエッジが進入し、発光部と受光部間が遮光されるような位置に配置される。回転角制御用センサ５６は、初期位置検知用センサ５５との間の回転方向の位相角が、扇形フィラー５４の中心角よりも大きくなるような位置に配置されている。
【００７１】
ここでの初期位置は、ハロゲンヒータ２３が遮蔽部材２７によって遮蔽されず、定着ベルト２１の被加熱領域の面積が最大となるような位置に定められる（図３参照）。初期位置は、遮蔽部材２７の移動範囲のうち、逆方向側の端部となっている。従って、印刷動作中に遮蔽部材２７が初期位置を越えて逆方向Ｘ２に回転することはない。
【００７２】
以上の構成において、初期位置検知用センサ５５の出力信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り換われば、その時点で、遮蔽部材２７が初期位置にあると判定することができる（この時、回転角制御用センサ５６の出力信号はＬｏｗである）。プリンタが何らかの異常により動作途中で停止し、あるいは定着装置をプリンタ本体に対して脱着することで、遮蔽部材２７が初期位置とは異なる位置で停止した場合には、原因の解消後、プリンタの立ち上げ動作時に、遮蔽部材２７を逆方向Ｘ２に回転させれば、遮蔽部材２７が初期位置に復帰したことを検出することができる。この初期位置への復帰に際しては、遮蔽部材２７を正方向Ｘ１に移動させる必要はないので、遮蔽部材２７を初期位置に戻すのに要する時間が短くなり、画像形成装置の立ち上げ動作時のウォームアップ時間の短縮を図ることができる。
【００７３】
一方、遮蔽部材２７が初期位置から正方向Ｘ１に回転すると、図１１（ｂ）に示すように、フィラー５４の正方向のエッジが回転角制御用センサ５６を通過し、その発光部と受光部の間が透光状態から遮光状態に切り替わる（回転角制御用センサ５６の出力がＬｏｗからＨｉｇｈになる）。この時の遮蔽部材２７の位置を基準位置（ゼロ点）とし、その後、ステッピングモータ４２を規定パルス分だけ正方向に回転させることで、遮蔽部材２７を狙いの遮蔽位置に配置することができる（図１１（ｃ）参照）。基準位置は、初期位置よりも正方向Ｘ１側に位置し、かつ初期位置と基準位置間の正逆方向移動時に、遮蔽部材２７が基準位置に到達したこと、および初期位置に到達したこと、をそれぞれ上記位置検知手段で検出できるような位置に設定される。
【００７４】
このように、定着ベルト２１の被加熱領域αの面積を変更する際に、基準位置を基準として、そこからの距離（回転角）に基づいて移動終点を定めるようにすれば（開ループ制御）、遮蔽部材２７の位置情報をモータ４２にフィードバックし、遮蔽部材２７が遮蔽位置に達したことを検知してから遮蔽部材２７を停止させる場合（閉ループ制御）に比べて、位置検知手段の構成を簡略化することができる。
【００７５】
遮蔽部材２７は、その正方向Ｘ１の回転で定着ベルト２１の被加熱領域αを遮蔽する面積が増大するように取り付けられている。つまり、遮蔽部材２７が正方向Ｘ１に回転するほど定着ベルト２１の被加熱領域αの面積が縮小する。遮蔽部材２７が初期位置と基準位置間を移動する間は、遮蔽部材２７による被加熱領域αの遮蔽面積が実質的に０となる。遮蔽部材２７が基準位置から少しでも正方向Ｘ１に回転すれば、被加熱領域αの面積が縮小する。遮蔽部材２７を正方向Ｘ１に回転させながら各遮蔽位置で停止させれば、被加熱領域αの面積を段階的に縮小させることができる。
【００７６】
次に作像が開始されるまでの定着装置各部の動作順序を説明する。
画像形成装置の制御装置が作像開始の信号を受けると、遮蔽部材２７が初期位置にあるか否かの判定が行われる。この際、上記のとおり初期位置検出用センサ５５がＨｉｇｈ（遮光状態）で回転角制御用センサ５６がＬｏｗ（透光状態）であれば、遮蔽部材２７が初期位置にあると判定される。また、ニップ部Ｎが脱圧状態から加圧状態に切り替えられる。この切り替え完了後にハロゲンヒータ２３がＯＮとなり、ハロゲンヒータ２３による定着ベルト２１の加熱が開始される。
【００７７】
ハロゲンヒータＯＮの後、遮蔽部材２７を正方向に回転させ、回転角制御用センサ５６で検出した基準位置（図１１（ｂ））から目標の遮蔽位置に対応するパルス数だけステッピングモータ４２を駆動して、遮蔽部材２７を狙いの遮蔽位置に移動させる。その後、図２の矢印Ａ１で示すように、未定着のトナー画像Ｔを定着ベルト２１側に向けて用紙Ｐをニップ部Ｎに送入する。そして、用紙Ｐを定着ベルト２１と加圧ローラ２２で加熱・加圧することで、トナー画像Ｔの定着が行われ、作像が終了する。
【００７８】
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の先端が図示しない分離部材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。
【００７９】
次に作像が正常に終了した後の定着装置各部の動作順序を説明する。
作像指令に基づいて印刷される一枚もしくは複数の用紙のうち、最終用紙の後端がニップ部Ｎから脱出するタイミングで、図１１（ｄ）に示すように、遮蔽部材２７を逆方向Ｘ２に回転させ、遮蔽部材２７を初期位置に戻す。遮蔽部材２７の逆方向への移動開始と同時に、もしくはこれより少し前にハロゲンヒータ２３をＯＦＦにする。位置検知手段の初期位置検知用センサ５５からの出力信号により、遮蔽部材２７が初期位置まで移動したことが確認されれば、定着ベルト２１の回転を停止させる。
【００８０】
ところで、最終用紙の後端がニップ部Ｎから脱出したことを直接検知することは困難である。その代用として、例えば制御装置が外部信号を受信してから所定の遅延時間が経過した時に最終用紙後端がニップ部Ｎから脱出したとみなすことができる。ここでの外部信号は、画像形成装置内の定着装置２０を除く各部が制御装置との間で送受信する信号を意味する。例えば、露光装置９（図１参照）によるレーザーの書き込みを制御するレーザー書き込み信号（Ｆ−ｇａｔｅ信号）やレジストローラ１２を制御するレジスト信号を外部信号として用いることができる。最終用紙に対応したこれらの信号を受信してから、最終用紙の後端がニップ部Ｎを脱出するまでの時間は線速ごとに一定の値であるのであるので、この時間を遅延時間として設定し、その経過と同時に遮蔽部材２７の移動（逆方向Ｘ２への移動）を開始すれば、遮蔽部材２７の移動開始を最終用紙の後端がニップ部Ｎから脱出するタイミングに合わせることが可能となる。
【００８１】
このように本発明では、作像開始に伴って遮蔽部材２７を初期位置から正方向Ｘ１に移動させる一方で、作像終了（正常な作像の終了）に伴って遮蔽部材２７を初期位置に移動させている。これにより、次回の作像開始時の遮蔽部材２７の位置が一定となるので、その後、ハロゲンヒータ２３をＯＮにした場合でも、定着ベルト２１の表面温度を管理し易くなり、温度むらによる定着ベルトの歪みや変形を抑制することができる。特に、本実施形態のように、定着部材２１として薄肉の無端ベルトを使用した構成では、ベルトの熱容量が小さいこともあって、無端ベルトの表面温度がハロゲンヒータ２３の点灯直後から急激に上昇する。そのため、定着ベルト２１の表面の温度むらが大きくなりやすく、これに起因して定着ベルトの歪みや変形が生じ易いが、上記の構成を採用することで、かかる弊害を回避することができる。
【００８２】
具体的には、次回の作像開始の時点で遮蔽部材２７が遮蔽位置にあると、その後、ハロゲンヒータ２３をＯＮにしても紙端部の温度が落ちて定着ベルト２１に温度むらを生じる。これに対し、作像終了時に遮蔽部材２７を初期位置に移動させておけば、次回の作像開始時にハロゲンヒータ２３をＯＮにしても、定着ベルト２１の被加熱領域を均一に加熱してから遮蔽部材２７を遮蔽位置に配置することができる。そのため、定着ベルト２１に生じる温度むらを抑制し、歪みによる定着性の低下や定着ベルト２１の変形を防止することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、作像終了時の遮蔽部材の移動（逆方向Ｘ２の移動）が開始されるまでにハロゲンヒータ２３をＯＦＦにし、あるいはこの遮蔽部材２７の当該移動開始と同時にハロゲンヒータ２３をＯＦＦにしているので、ハロゲンヒータ２３による無駄な加熱を抑制することができる。さらに、作像により高温となった非通紙領域の更なる温度上昇を防止でき、定着ベルト２１表面での歪みの発生、さらには定着ベルト２１の変形を防止することができる。
【００８４】
仮にハロゲンヒータ２３のＯＦＦの時点で非通紙領域の温度が上昇していた場合でも、ハロゲンヒータ２３をＯＦＦした後で定着ベルト２１の回転を停止させているので、定着ベルトの回転により放熱を促進し、定着ベルト２１の歪みや変形を防止することができる。定着ベルト２１を停止するタイミングは、温度センサ２８の温度情報に基づいて定めることができる。例えば温度センサ２８での検出温度が規定温度を下回ってから、定着ベルト２１の回転を停止させることが考えられる。
【００８５】
既に述べたように、定着装置２０には、ニップ部Ｎを加圧状態と脱圧状態に切り替える切り替え機構が設けられる。この切り替え機構は、加圧ローラ２２を定着ベルト２１に押圧することで、ニップ部Ｎを加圧状態にし、加圧ローラ２２を定着ベルト２１から離反させることでニップ部Ｎを脱圧状態にする機構である。
【００８６】
図１２（ａ）（ｂ）に、切り替え機構６０の構成を概略的に示す。
この切り替え機構６０は、ニップ部Ｎが加圧状態であるか脱圧状態であるかを検出する機能を有するもので、レバー部材６１、カム６２、弾性部材６３、被検知部材としてのフィラー６４、およびフォトインタラプラ等からなる検知センサ６５を主要な構成要素としている。レバー部材６１は、その一端に設けた支軸Ｏ１を中心として回転可能に支持されており、レバー部材６１の他端にカム６２のカム面が当接している。加圧ローラ２２の軸端部には芯金２２ａが突出しており、この芯金２２ａがレバー部材６１の中間部と当接している。カム６２は、偏心位置に設けた支軸Ｏ２を中心として回転可能に支持され、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される。レバー部材６１は、引張ばね等からなる弾性部材６３の弾性力でカム６２のカム面に押し付けられている。
【００８７】
加圧ローラ２２は、定着ベルト２１に対して接近および離反可能となるように、図中の水平方向にスライド移動可能に支持されている。図１２（ａ）に示すように、カム６２の小径カム面がレバー部材６１に当接した状態では、レバー部材６１は、弾性部材６３の弾性力により加圧ローラ２２の芯金２２ａから離れる方向に付勢される。そのため、加圧ローラ２２が定着ベルト２１から離反する方向に移動し、ニップ部が脱圧状態となる。その一方で、図１２（ｂ）に示すように、カム６２の大径カム面がレバー部材６１に当接した状態では、カム６２から受ける押圧力でレバー部材６１が加圧ローラ２２の芯金２２ａを定着ベルト２１に対する接近側に押し込み、これによってニップ部Ｎが加圧状態となる。
【００８８】
フィラー６４は略半円状の部材に形成されており、支軸Ｏ２を中心としてカム６２と連動して回転するように構成される。検知センサ６４は、図１２（ａ）に示すように、加圧ローラ２２が脱圧状態となった時にフィラー６４で遮光される位置に配置されている。従って、検知センサ６４の出力がＨｉｇｈであればニップ部Ｎが脱圧状態であると認識することができ、検知センサ６４の出力がＬｏｗであればニップ部が加圧状態であると認識することができる。
【００８９】
以上の切り替え機構６０では、作像中はニップ部Ｎが加圧状態に保持される。その一方、作像終了時には、定着ベルト２１の回転が停止してからカム６２を回転させてニップ部Ｎを脱圧状態にする。定着ベルト２１の回転停止前からニップ部を脱圧状態に切り替えると、定着ベルト２１がスリップし、このスリップにより定着ベルトが部分的に昇温するので定着ベルト２１の変形を招くおそれがあるが、上記のように定着ベルト２１の回転が停止してからニップ部Ｎを脱圧状態に切り替えることで、かかる不具合を回避することができる。
【００９０】
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らず、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。例えば、定着部材として、定着ベルトの代わりに中空（筒状）又は中実の定着ローラを用いてもよい。また、遮蔽部材の形状は、上述の実施形態に限定されることはない。使用する紙サイズに応じて、遮蔽部材が３つ以上の段差部を有する形状に形成してもよい。また、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置も、図１に示すようなプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等とすることが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
２０    定着装置
２１    定着ベルト（定着部材）
２２    加圧ローラ（対向部材）
２３    ハロゲンヒータ（加熱源）
２４    ニップ形成部材
２７    遮蔽部材
２８    温度センサ（温度検知手段）
５４    フィラー（被検知部）
５５    初期位置検知用センサ
５６    回転角制御用センサ
６０    切り替え機構
６２    カム
６４    フィラー（被検知部）
６５    検知センサ
Ｐ      用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特許第４１３０８９８号公報
【特許文献２】特開２００８−５８８３３号公報
【特許文献３】特開２００８−１３９７７９号公報
【図１】
2014178607.tif 000003
【図２】
2014178607.tif 000004
【図３】
2014178607.tif 000005
【図４】
2014178607.tif 000006
【図５】
2014178607.tif 000007
【図６】
2014178607.tif 000008
【図７】
2014178607.tif 000009
【図８】
2014178607.tif 000010
【図９】
2014178607.tif 000011
【図１０】
2014178607.tif 000012
【図１１】
2014178607.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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