(57)【要約】      （修正有）【課題】遮蔽部材を移動させるための駆動源を別途備えた場合に比較して、加熱ベルトの回転／停止動作に連動した遮蔽部材の移動を可能にする定着装置を提供する。【解決手段】加熱源により加熱されて回転する無端状の加熱ベルトと、前記加熱ベルトに圧接する加圧部材と、前記加熱ベルトの回転時、前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記加熱源による加熱を可能とする退避位置又は前記加熱源による加熱を遮蔽する遮蔽位置に移動する遮蔽部材と、を備える。【選択図】図３
2018025715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源により加熱されて回転する無端状の加熱ベルトと、
前記加熱ベルトに圧接する加圧部材と、
前記加熱ベルトの回転時、前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記加熱源による加熱を可能とする退避位置又は前記加熱源による加熱を遮蔽する遮蔽位置に移動する遮蔽部材と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、加熱ベルトの移動方向に沿って移動自在に支持されている請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱源は、開口部を介して前記加熱ベルトを加熱するように配置され、前記遮蔽部材は、前記開口部を開閉する請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトの正回転時に前記退避位置に移動し、前記加熱ベルトの停止時に付勢部材により前記遮蔽位置に移動する請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトの正回転時に前記退避位置に移動し、前記加熱ベルトの停止前に導入される逆回転時に前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記遮蔽位置に移動する請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトと前記加圧部材が圧接する圧接部に設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトと接触する面に前記遮蔽部材の素材より摩擦係数が高い高摩擦係数シートを有する請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって前記記録媒体に形成された画像を定着する定着手段と、
を備え、
前記定着手段として請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着装置としては、加熱源によって無端状ベルトを加熱し、加熱された無端状ベルトによりトナー像が転写された記録媒体を加熱することで定着処理を行うように構成したものがある。かかる定着装置では、無端状ベルトの回転が停止した際に、無端状ベルトの同一箇所が加熱源によって不本意に加熱されることに伴う不具合を解決し得る技術として、例えば、特許文献１や特許文献２等に開示されたものが既に提案されている。
【０００３】
特許文献１は、被記録材上のトナー像を定着する定着装置であって、所定の軸方向に延びる筒状に形成され、回転可能に支持された定着ベルトと、前記定着ベルトに対して外周側から当接し且つ加圧して、該定着ベルトとの間に定着ニップを形成すると共に、その状態で回転駆動される加圧ローラと、前記定着ベルト内に設けられ、前記加圧ローラの加圧力を前記定着ベルトの内周側から受け止めて該定着ベルトを支持する支持体と、前記定着ベルト内に設けられ、該定着ベルトを内周側から加熱する加熱源と、前記定着ベルト内において前記軸方向に延びて設けられ、前記支持体を前記加熱源から遮蔽すると共に該支持体との間が断熱された遮蔽体とを備え、前記遮蔽体は、前記定着ベルトの軸方向に直交する断面形状が前記加熱源側に凸状に形成されているものである。
【０００４】
特許文献２は、相接する２つの回転体と、一方の回転体を加熱する加熱源とを有し、前記加熱源によって加熱される回転体が無端状の薄肉ベルトで構成された定着装置において、前記回転体の動作変化に応じて、前記加熱源による回転体加熱領域を可変とするように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０２４８号公報
【特許文献２】特開２０１４−５６１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、遮蔽部材を移動させるための駆動源を別途備えた場合に比較して、加熱ベルトの回転／停止動作に連動した遮蔽部材の移動を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載された発明は、加熱源により加熱されて回転する無端状の加熱ベルトと、
前記加熱ベルトに圧接する加圧部材と、
前記加熱ベルトの回転時、前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記加熱源による加熱を可能とする退避位置又は前記加熱源による加熱を遮蔽する遮蔽位置に移動する遮蔽部材と、
を備えた定着装置である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、前記遮蔽部材は、加熱ベルトの移動方向に沿って移動自在に支持されている請求項１に記載の定着装置である。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、前記加熱源は、開口部を介して前記加熱ベルトを加熱するように配置され、前記遮蔽部材は、前記開口部を開閉する請求項１又は２に記載の定着装置である。
請求項４に記載された発明は、前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトの正回転時に前記退避位置に移動し、前記加熱ベルトの停止時に付勢部材により前記遮蔽位置に移動する請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置である。
請求項５に記載された発明は、前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトの正回転時に前記退避位置に移動し、前記加熱ベルトの停止前に導入される逆回転時に前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記遮蔽位置に移動する請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置である。
請求項６に記載された発明は、前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトと前記加圧部材が圧接する圧接部に設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置である。
請求項７に記載された発明は、前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトと接触する面に前記遮蔽部材の素材より摩擦係数が高い高摩擦係数シートを有する請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置である。
【００１０】
請求項８に記載された発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって前記記録媒体に形成された画像を定着する定着手段と、
を備え、
前記定着手段として請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置を用いた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された発明によれば、遮蔽部材を移動させるための駆動源を別途備えた場合に比較して、加熱ベルトの回転／停止動作に連動した遮蔽部材の移動が可能となる。
【００１２】
請求項２に記載された発明によれば、遮蔽部材は、加熱ベルトの移動方向に沿って移動自在に支持され、かつ付勢部材によって加熱源による加熱を遮蔽する遮蔽位置へ移動するように付勢されていない場合に比較して、加熱ベルトが加熱源からの熱によって損傷されるのを簡単な構成で抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載された発明によれば、遮蔽部材は、開口部を開閉するように構成されていない場合に比較して、加熱ベルトが加熱源からの熱によって損傷されるのを確実に抑制することができる。
請求項４に記載された発明によれば、加熱ベルトの停止時、付勢部材の付勢力によって確実に遮蔽部材を退避位置に移動させることができる。
請求項５に記載された発明によれば、付勢部材を用いることなく、遮蔽部材を遮蔽位置に移動可能となる。
請求項６に記載された発明によれば、加熱ベルトの正回転時は、遮蔽部材が圧接部形成部材の役割を果たすため、被定着部材の搬送時の定着性を向上させることが可能となる。
請求項７に記載された発明によれば、加熱ベルトの回転時に、より確実に遮蔽部材を退避位置に移動させることが可能となる。
【００１４】
請求項８に記載された発明によれば、加熱ベルトが加熱源からの熱によって損傷されるのを抑制することができ、定着装置の長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る定着装置を示す斜視構成図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す断面構成図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る定着装置の動作を示す断面構成図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る定着装置の動作を示す斜視構成図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る定着装置を示す断面構成図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る定着装置を示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
[実施の形態１]
図１及び図２は、実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の全体の概要を示し、図２はその画像形成装置における要部（作像装置など）を拡大して示している。
【００１８】
＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、現像剤４を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する画像形成部の一例としての複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。なお、図中の１ａは画像形成装置１の本体を示し、この本体１ａは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。
【００１９】
作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。これらの４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、本体１ａの内部空間において傾斜した状態で１列に並べた状態となるよう配置されている。４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、イエロー（Ｙ）の作像装置１０Ｙが鉛直方向に沿った上方に位置して相対的に高く、ブラック（Ｋ）の作像装置１０Ｋが相対的に低くなる位置に存在している。
【００２０】
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１や図２に示されるように、静電潜像を保持する像保持体の一例としての回転する感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のようなトナー像形成手段の一例としての各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する静電潜像形成手段の一例としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤４のトナーで現像してトナー像にする現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等である。
【００２１】
感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。
【００２２】
帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される接触型の帯電ロールで構成される。帯電装置１２には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、その現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。なお、帯電装置１２としては、感光体ドラム１１の表面に非接触状態で配置されるスコロトロン等の非接触型の帯電装置を用いてもよい。
【００２３】
露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光を、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力される画像の情報（信号）が送信される。
【００２４】
露光装置１３は、感光体ドラム１１の軸方向に沿って配列された複数の発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）により感光体ドラム１１に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成するＬＥＤプリントヘッドからなるものである。なお、露光装置１３としては、画像情報に応じて構成されるレーザー光を感光体ドラム１１の軸方向に沿って偏向走査するものを用いても良い。
【００２５】
現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図２に示されるように、開口部と現像剤４の収容室が形成された現像剤収容容器の一例としての装置ハウジング１４０の内部に、現像剤４を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール１４１と、現像剤４を攪拌しながら現像ロール１４１を通過させるよう搬送する２つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材１４２，１４３と、現像ロール１４１に保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材１４４などを配置して構成したものである。この現像装置１４には、その現像ロール１４１と感光体ドラム１１の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール１４１や攪拌搬送部材１４２，１４３は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記４色の現像剤４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。
【００２６】
一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体ドラム１１の周囲に中間転写ベルト２１を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。
【００２７】
ドラム清掃装置１６は、図２に示されるように、一部が開口する容器状の本体１６０と、一次転写後の感光体ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板１６１と、清掃板１６１で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材１６２等で構成されている。清掃板１６１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。
【００２８】
中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２６と、ベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写部材の一例としての二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２７とで主に構成されている。
【００２９】
中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は中間転写ベルト２１の走行位置などを保持する面出しロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は中間転写ベルト２１に張力を付与する張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２５は二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール２６はベルト清掃装置２７が接触する中間転写ベルト２１を背面側から支持する支持ロールとして構成されている。
【００３０】
二次転写装置３０は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロール３１を備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ロール３１又は中間転写装置２０のベルト支持ロール２５には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。
【００３１】
ベルト清掃装置２７は、一部が開口する容器状の本体２７０と、二次転写後の中間転写ベルト２１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板２７１と、清掃板２７１で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材２７２等で構成されている。清掃板２７１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。
【００３２】
定着装置４０は、表面温度が所要の温度に保持されるよう加熱源によって加熱されるベルト形態の加熱用回転体４１と、この加熱用回転体４１の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して回転するベルト形態又はドラム形態の加圧用回転体４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱用回転体４１と加圧用回転体４２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部（ニップ部）になる。なお、定着装置については、後に詳述する。
【００３３】
給紙装置５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体５１と、用紙収容体５１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２，５３とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側、図示例では左側面側に引き出すことができるように取り付けられている。
【００３４】
記録用紙５としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、薄紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録媒体５の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども使用することができる。
【００３５】
給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する単数（又は複数）の用紙搬送ロール対５４や搬送ガイド５５等で構成される給紙搬送路５６が設けられている。用紙搬送ロール対５４は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。また、二次転写装置３０と定着装置４０との間には、二次転写装置３０の二次転写ロール３１から送り出される二次転写後の記録用紙５を定着装置４０まで搬送するための搬送ガイド５７，５８等が設けられている。さらに、本体１ａに形成される用紙の排出口に近い部分には、定着装置４０から送り出される定着後の記録用紙５を搬送ガイド５９を介して本体１ａの上部に設けられた用紙排出部６０に排出するための用紙排出ロール対６１が配置されている。
【００３６】
定着装置４０と用紙排出ロール対６１との間には、用紙搬送路を切り替える切替ゲート６２を備えている。用紙排出ロール対６１は、その回転方向が正転方向（排出方向）と逆転方向に切り替え可能である。記録用紙５の両面に画像を形成する場合には、片面に画像が形成された記録用紙５の後端が切替ゲート６２を通過した後、用紙排出ロール対６１の回転方向を正転方向（排出方向）から逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対６１によって逆転方向に搬送される記録用紙５は、切替ゲート６２によって搬送経路が切り替えられ、略鉛直方向に沿うように形成された両面用搬送経路６３へと搬送される。両面用搬送経路６３は、表裏を反転させた状態で記録用紙５を用紙搬送ロール対５４へと搬送する用紙搬送ロール対６４と、搬送ガイド６５〜６８等を備えている。
【００３７】
図１中、符号７０は画像形成装置１の本体１ａの正面（図中、左側面）に開閉自在に設けられた手差しトレイを示しており、手差しトレイ７０と用紙搬送ロール対５４との間には、手差しトレイ７０に収容された記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置７１と、複数の用紙搬送ロール対７２〜７４や搬送ガイド７５等で構成される手差し給紙搬送路７６が設けられている。
【００３８】
また、図１中符号１４５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、紙面に垂直な方向に沿って複数配列され、対応する現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に供給する少なくともトナーを含む現像剤を収容したトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【００３９】
さらに、図１中符号１００は、画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御装置を示している。制御装置１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access Memory）、あるいはこれらＣＰＵやＲＯＭ等を接続するバス、通信インターフェイスなどを備えている。
【００４０】
＜画像形成装置の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。
【００４１】
ここでは、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成する動作について説明する。
【００４２】
画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。
【００４３】
そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。
【００４４】
続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロール１４１からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。
【００４５】
続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。
【００４６】
また、一次転写が終了した各作像装置１０では、ドラム清掃装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は、次の作像動作が可能な状態にされる。
【００４７】
続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５４が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。
【００４８】
二次転写位置においては、二次転写装置３０の二次転写ロール３１が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２７が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。
【００４９】
続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ロール３１から剥離された後に搬送ガイド５７，５８を介して定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱用回転体４１と加圧用回転体４２との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、用紙排出ロール対６１により、例えば、本体１ａの上部に設置された用紙排出部６０に排出される。
【００５０】
また、記録用紙５の両面に画像を形成するときは、片面に画像が形成された記録用紙５のすべてを用紙排出ロール対６１により用紙排出部６０に排出せずに、用紙排出ロール対６１が記録用紙５の後端を保持している間に当該用紙排出ロール対６１の回転方向を逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対６１により逆方向に搬送される記録用紙５は、切替ゲート６２の上部を通過した後、用紙搬送ロール対６４や搬送ガイド６５〜６８等を備えた両面用搬送経路６３を介して表裏が反転された状態で用紙搬送ロール対５４へと搬送される。用紙搬送ロール対５４は、記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給し、記録用紙５の裏面に画像を形成し、用紙排出ロール対６１によって本体１ａの上部に設置された用紙排出部６０に排出する。
【００５１】
以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。
【００５２】
＜定着装置の構成＞
図３及び図４は、実施の形態１に係る定着装置をそれぞれ示すものである。図３はその定着装置の全体を示し、図４はその定着装置における要部を示している。
【００５３】
定着装置４０は、図３及び図４に示されるように、互いに圧接されてニップ部Ｎを形成する一対の回転体として、加熱用回転体の一例である無端ベルト状の加熱ベルト４１と、加圧用回転体の一例である無端ベルト状の加圧ベルト４２を備えている。
【００５４】
加熱ベルト４１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂に必要に応じてカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。加熱ベルト４１は、図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ロール４３と、略円筒形状に形成された保持部材４４との間に所要の張力が付与された状態で張架されている。加熱ベルト４１は、定着時、駆動ロール４３によって予め定められた定着速度（例えば、１００ｍ／ｓｅｃ等）で回転駆動される。
【００５５】
駆動ロール４３は、定着装置４０の筐体４５を構成する下部フレーム４６に図示しない軸受部材を介して回転自在に支持されている。また、保持部材４４は、筐体４５の下部フレーム４６に固定した状態で取り付けられている。
【００５６】
保持部材４４は、板金等を曲げ加工することにより断面略円筒形状に形成されている。保持部材４４の内部には、加熱源の一例として円筒形状のヒーター４７が配置されている。ヒーター４７としては、保持部材４４で加熱効率を向上させるため、ハロゲンランプやニクロム線ヒーター等のように輻射熱を用いたものが望ましい。保持部材４４は、ヒーター４７の上端部から当該ヒーター４７の外周面の略１／３を円筒形状に覆い、加熱ベルト４１の内周面に摺接することにより当該加熱ベルト４１を回転自在に支持する円筒状部４４１と、ヒーター４７の側方（図中右側）から図中上方に向けて延在された平板部４４２と、平板部４４２の上端から側方（図中右側）に向けて折り曲げられ、後述するシャッター部材の裏面（下面）を支持する支持板部４４３とを有している。また、保持部材４４は、円筒状部４４１の上端部と支持板部４４３との間に、ヒーター４７から放射される輻射熱によって加熱ベルト４１を内面側から加熱するためのスリット状の開口部４４４を備えている。なお、保持部材４４の円筒状部４４１の内周面は、ヒーター４７による加熱効率を向上させるため鏡面状態に仕上げられていることが望ましい。また、保持部材４４の円筒状部４４１の外周面は、加熱ベルト４１との摺動抵抗を低減するため、離型剤等が塗布されていることが望ましい。
【００５７】
加圧ベルト４２は、加熱ベルト４１と同様に、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂に必要に応じてカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。加圧ベルト４２は、当該加圧ベルト４２を加熱ベルト４１に圧接させるための加圧部材４８の外周に回転自在に装着されている。
【００５８】
加圧部材４８は、金属や耐熱性を有する合成樹脂等により断面略多角形状に形成されている。加圧部材４８は、断面略Ｌ字形状に形成された取付部材４９を介して定着装置４０の筐体４５を構成する上部フレーム５００に固定した状態で取り付けられている。筐体４５の上部フレーム５００は、下部フレーム４６に対して支点５０１を中心にして回転自在に装着されている。また、筐体４５の上部フレーム５００は、その先端部と下部フレーム４６の先端部との間に取り付けられた付勢部材の一例としてのコイルスプリンング５０２により、下部フレーム４６と圧接する方向に付勢されている。そのため、加圧ベルト４２は、加圧部材４８により駆動ロール４３と保持部材４４との間に張架された加熱ベルト４１に対して所要の押圧力で圧接される。
【００５９】
更にこの実施の形態では、図３及び図４に示されるように、保持部材４４の開口部４４４を開閉してヒーター４７による加熱を遮蔽する遮蔽部材の一例としてのシャッター部材５０３を備えている。シャッター部材５０３は、金属や耐熱性を有する合成樹脂等により保持部材４４の開口部４４４の開口幅より幅が広く形成され、加熱ベルト４１の移動方向と交差する方向に沿った長さよりも長尺の平板状に形成されている。また、シャッター部材５０３は、加圧ベルト４２の移動方向と交差する方向に沿った両端部５３１が上方に向けて折り曲げられており、当該両端部５３１を介して上部フレーム５００に加熱ベルト４１の移動方向に沿って移動自在となるよう装着されている。また、シャッター部材５０３は、その裏面が保持部材４４の支持板部４４３によって支持されている。シャッター部材５０３は、その裏面が保持部材４４の支持板部４４３によって支持されることで、加熱ベルト４１の裏面に所要の押圧力で圧接されている。シャッター部材５０３と加熱ベルト４１との間には、加熱ベルト４１の回転時、所要の押圧力に応じた摩擦力（動摩擦力）が作用する。また、シャッター部材５０３は、加熱ベルト４１と加圧ベルト４２が圧接するニップ部（圧接部）に設けられている。そのため、加熱ベルト４１の正回転時は、図５に示されるように、シャッター部材５０３が保持部材４４の支持板部４４３により支持され、加熱ベルト４１と加圧ベルト４２が圧接するニップ部を形成するニップ部形成部材の役割を果たすため、被定着部材としての記録用紙５の搬送時における定着性が向上する。なお、シャッター部材５０３の表面には、必要に応じて、加熱ベルト４１との間に生じる摩擦力を増大させるため、摩擦係数の高い材料からなるコーティングを施したり、シリコンやウレタン、フェルト等の摩擦力を増大させる部材を貼り付けるように構成しても良い。
【００６０】
また、シャッター部材５０３は、筐体４５の上部フレーム５００に設けられたバネ保持部材５０４によって基端部が保持された付勢部材の一例としてのコイルスプリング５０５によって、保持部材４４の開口部４４４を閉塞する方向に付勢されている。シャッター部材５０３は、加熱ベルト４１の停止時、コイルスプリング５０５の付勢力によって保持部材４４の開口部４４４を閉塞する。コイルスプリング５０５の付勢力は、加熱ベルト４１の回転時、シャッター部材５０３と加熱ベルト４１との間に作用する摩擦力より小さく設定されている。
【００６１】
＜定着装置の動作＞
この実施の形態に係る定着装置４０では、次のようにして、記録用紙５上に未定着トナー像が定着される。
【００６２】
画像形成装置１は、上述したように、図示しないユーザインターフェイスやプリンタドライバ等からモノクロの画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、作像装置１０、転写装置２０、定着装置４０等が始動する。
【００６３】
定着装置４０は、図６及び図７に示されるように、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、駆動ロール４３が図示しない駆動装置により矢印方向に沿って回転駆動されるとともにヒーター４７への通電を開始し、加熱ベルト４１がヒーター４７によって加熱される。
【００６４】
その際、定着装置４０では、加熱ベルト４１が駆動ロール４３によって回転駆動されると、加熱ベルト４１とシャッター部材５０３との間に作用する摩擦力によってシャッター部材５０３が加熱ベルト４１の移動方向と同方向に移動し、シャッター部材５０３が保持部材４４の開口部４４４を開放した退避位置へと移動する。そのため、加熱ベルト４１は、ヒーター４７による加熱が可能な状態となる。なお、シャッター部材５０３は、加熱ベルト４１との間に作用する摩擦力によって退避位置へ移動すると、加熱ベルト４１との間でスリップが生じて退避位置を維持する。
【００６５】
その後、定着装置４０では、加熱ベルト４１がヒーター４７によって所要の定着可能温度以上に加熱されると、給紙装置５０から給紙されて中間転写装置２０によってトナー像が転写された記録用紙５を、加熱ベルト４１と加圧ベルト４２が圧接するニップ部Ｎに通過させることにより、記録用紙５上に転写された未定着トナー像に対して定着処理を施す。
【００６６】
また、定着装置４０では、所要の記録用紙５に対する定着処理が終了すると、ヒーター４７への通電が遮断され加熱ベルト４１の加熱が停止され、加熱ベルト４１の温度が所要の停止可能温度以下に低下すると、駆動ロール４３の回転を終了して加熱ベルト４１を停止させる。
【００６７】
ところで、このような定着装置４０では、加熱ベルト４１の温度が所要の停止可能温度以下に低下する以前に、停電等の不測の事態などにより駆動ロール４３が停止し、加熱ベルト４１の回転が停止する場合が存在する。このとき、保持部材４４の開口部４４４が開放されたままの状態であると、ヒーター４７が有する余熱に伴う輻射熱によって停止した加熱ベルト４１の同一の部位が継続して加熱される事態が生じ得る。この場合、加熱ベルト４１の温度上昇によっては、加熱ベルト４１が熱的に破損する虞れを有していた。また、シャッター部材５０３をモータ等の駆動源によって動作させるように構成した場合にも、停電等の不測の事態では駆動源が正常に動作せず、同様の課題が生じる。
【００６８】
これに対して、本実施の形態に係る定着装置４０では、加熱ベルト４１の回転が停止すると、シャッター部材５０３との間に加熱ベルト４１の回転に伴う摩擦力が作用しなくなる。そのため、シャッター部材５０３は、図３及び図４に示されるように、コイルスプリング５０５の付勢力により付勢されて保持部材４４の開口部４４４を閉塞する閉塞位置へと何らの駆動源を利用することなく移動する。シャッター部材５０３は、保持部材４４の開口部４４４を閉塞して、当該保持部材４４の円筒状部４４１の端部に当接した状態で停止する。
【００６９】
そのため、停電等の不測の事態などにより駆動ロール４３が停止した場合であっても、加熱ベルト４１の回転の停止と同時に、保持部材４４の開口部４４４がシャッター部材５０３によって閉塞される。よって、ヒーター４７が有する余熱に伴う輻射熱によって加熱ベルト４１の同一の部位が加熱される事態が回避され、加熱ベルト４１が熱的に破損することが回避乃至抑制される。
【００７０】
[実施の形態２]
図８は、実施の形態２に係る定着装置を示すものである。
【００７１】
この実施の形態２に係る定着装置では、図８に示されるように、シャッター部材５０３が直線的に移動するのではなく、保持部材４４の内周面に沿って回転自在に取り付けられている。また、保持部材４４には、加熱ベルト４１と加圧ベルト４２が圧接するニップ部より加熱ベルト４１の移動方向に沿った上流側に開口部４４４が設けられている。保持部材４４は、その回転軸等に装着された図示しないコイルスプリングによって保持部材４４の開口部４４４を閉塞するように付勢されている。
【００７２】
この実施の形態２に係る定着装置では、加熱ベルト４１の加熱領域を加圧ベルト４２が圧接するニップ部より加熱ベルト４１の移動方向に沿った上流側に広い開口部４４４を設定することができ、加熱ベルト４１を効率良く加熱することが可能となる。また、この実施の形態２では、保持部材４４の上部に開口部を設ける必要がなく、広いニップ部を安定して確保することができる。
【００７３】
[実施の形態３]
図９は、実施の形態３に係る定着装置を示すものである。
【００７４】
この実施の形態３に係る定着装置では、図９に示されるように、シャッター部材５０３が加熱ベルト４１と接触する面に当該シャッター部材５０３の素材より摩擦係数が高い高摩擦係数シート５０３ａを有している。高摩擦係数シート５０３ａは、貼付等の手段によってシャッター部材５０３の表面に設けられる。高摩擦係数シート５０３ａとしては、例えば、シリコンやウレタン等のようにシャッター部材５０３を構成する金属や耐熱性樹脂よりも摩擦係数が高い材料からなるシートが用いられる。
【００７５】
このように、シャッター部材５０３が加熱ベルト４１と接触する面に当該シャッター部材５０３の素材より摩擦係数が高い高摩擦係数シート５０３ａを設けることにより、加熱ベルト４１の回転時にシャッター部材５０３を一層確実に退避位置へと移動させることが可能となる。
【００７６】
また、この実施の形態３では、加熱ベルト４１の停止時に、シャッター部材５０３がコイルスプリング５０５の付勢力により付勢されて閉塞位置へと移動する。そのため、コイルスプリング５０５の付勢力は、シャッター部材５０３の高摩擦係数シート５０３ａと加熱ベルト４１との間に作用する摩擦力より大きな値に設定されている。
【００７７】
[実施の形態４]
実施の形態４に係る定着装置は、加熱ベルト４１の駆動によってシャッター部材５０３を退避位置へ移動させるとともに、当該シャッター部材５０３を遮蔽位置へ移動させるように構成されている。
【００７８】
すなわち、この実施の形態４では、定着装置４０の停止時に、加熱ベルト４１を正回転方向とは逆方向に予め定められた距離だけ移動させる動作が挿入される。シャッター部材５０３は、当該加熱ベルト４１の逆回転時に遮蔽位置へと移動した後に停止する。この実施の形態４では、コイルスプリング５０５等の付勢部材を用いることなく、シャッター部材５０３を遮蔽位置へと移動させることができる。
【００７９】
なお、前記実施の形態では、画像形成装置としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成するフルカラー画像形成装置について説明したが、モノクロの画像形成装置にも同様に適用することができることは勿論である。
【００８０】
また、前記実施の形態では、加圧用回転体として加圧ベルトを用いた場合について説明したが、加圧用回転体としては、ロール状の部材からなるものを用いても良いことは勿論である。なお、加圧用回転体としてロール状の部材からなるものを用いた場合は、ロール状の部材が加圧部材として機能する。
【符号の説明】
【００８１】
１…画像形成装置
１ａ…画像形成装置本体
１１…感光体ドラム
４０…定着装置
４１…加熱ベルト
４２…加圧ベルト
４７…加熱源
５０３…シャッター部材
５０５…コイルスプリング
【図１】
2018025715.tif 000003
【図２】
2018025715.tif 000004
【図３】
2018025715.tif 000005
【図４】
2018025715.tif 000006
【図５】
2018025715.tif 000007
【図６】
2018025715.tif 000008
【図７】
2018025715.tif 000009
【図８】
2018025715.tif 000010
【図９】
2018025715.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月15日(2016.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
加熱源により加熱されて回転する無端状の加熱ベルトと、
前記加熱ベルトに圧接する加圧部材と、
前記加熱ベルトの正回転時に、前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記加熱源による加熱を可能とする退避位置に移動するとともに、前記加熱ベルトの停止前に導入される逆回転時に前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記加熱源による加熱を遮蔽する遮蔽位置に移動する遮蔽部材と、
を備えた定着装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項３に記載された発明は、前記加熱源は、開口部を介して前記加熱ベルトを加熱するように配置され、前記遮蔽部材は、前記開口部を開閉する請求項１又は２に記載の定着装置である。
請求項４に記載された発明は、前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトの正回転時に前記退避位置に移動し、前記加熱ベルトの停止時に付勢部材により前記遮蔽位置に移動する請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置である。
請求項５に記載された発明は、加熱源により加熱されて回転する無端状の加熱ベルトと、
前記加熱ベルトに圧接する加圧部材と、
前記加熱ベルトの正回転時に、前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記加熱源による加熱を可能とする退避位置に移動するとともに、前記加熱ベルトの停止前に導入される逆回転時に前記加熱ベルトとの間に作用する摩擦力によって前記加熱源による加熱を遮蔽する遮蔽位置に移動する遮蔽部材と、
を備えた定着装置である。
請求項６に記載された発明は、前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトと前記加圧部材が圧接する圧接部に設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置である。
請求項７に記載された発明は、前記遮蔽部材は、前記加熱ベルトと接触する面に前記遮蔽部材の素材より摩擦係数が高い高摩擦係数シートを有する請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置である。