(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体の厚さが０．２ｍｍ以下の可撓性を有する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材との間で定着ニップを形成する対向部材と、
前記ベルト部材を加熱する加熱手段と、
前記ベルト部材の周方向に移動することで前記加熱手段による前記ベルト部材の加熱領域を可変する加熱領域可変部材と、
前記加熱領域可変部材の位置に対応して変位する被検知部材と、
前記被検知部材を検知する第１の位置検知センサ及び第２の位置検知センサとを備え、
前記被検知部材が前記第１の位置検知センサ又は第２の位置検知センサによって検知されることに基づいて、前記加熱領域可変部材の停止位置を制御する定着装置であって、
前記被検知部材は、前記加熱領域可変部材がその移動範囲の一端部側に予め設定された基準位置から任意の位置へ移動するときに対応して移動する際の往路方向と、前記往路方向とは反対方向であって前記加熱領域可変部材が任意の位置から前記基準位置へ移動するときに対応して移動する際の復路方向とに、往復移動可能に構成され、
前記加熱領域可変部材を前記基準位置から任意の位置へ移動させる移動中と、前記加熱領域可変部材を任意の位置から前記基準位置へ戻す移動中との、両方で、１つの前記第１の位置検知センサによって前記被検知部材が検知されることに基づき、前記加熱領域可変部材の停止位置を制御し、
前記第２の位置検知センサの検知位置を、前記基準位置とは反対の端部側であって、前記加熱領域可変部材又はこれと一緒に動く部材が他部材と干渉する位置である移動限界位置に前記加熱領域可変部材が配置された状態の前記被検知部材の前記往路方向の下流側エッジよりも上流側に配置し、
前記第２の位置検知センサによって前記被検知部材の前記往路方向の下流側エッジを検知した時点で、前記加熱領域可変部材の移動を停止させるように制御し、
前記加熱領域可変部材を前記基準位置から任意の位置に移動させる際、前記被検知部材のエッジが前記第１の位置検知センサによって検知されることに基づき、前記加熱領域可変部材の前記任意の位置への停止位置を制御し、
前記加熱領域可変部材を、前記基準位置から任意の位置へ移動させた後、一旦前記基準位置へ戻すことなく、次の移動先へ移動可能にし、
前記加熱領域可変部材を前記基準位置側へ移動させると、前記ベルト部材の加熱領域が大きくなり、これとは反対側へ前記加熱領域可変部材を移動させると、前記ベルト部材の加熱領域が小さくなるようにしたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱領域可変部材を任意の位置から前記基準位置に戻す際、前記被検知部材のエッジが前記第１の位置検知センサによって検知されることに基づき、前記加熱領域可変部材の前記基準位置への停止位置を制御する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１の位置検知センサの検知位置を、前記加熱領域可変部材を前記基準位置に配置した状態の前記被検知部材の前記復路方向の下流側エッジよりも上流側に配置した請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱領域可変部材を、前記第２の位置検知センサによって検知された位置で停止させた後、一旦前記基準位置へ戻すことなく、次の移動先へ移動可能にした請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置を備え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、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、プリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置において、加熱手段によって加熱される定着ローラや定着ベルト等の定着部材の加熱領域を変更するため、移動可能な加熱領域可変部材を備えるものが知られている。
【０００３】
斯かる加熱領域可変部材を備える定着装置においては、加熱領域可変部材の移動先での停止位置を精度良くするため、加熱領域可変部材の位置を検知する位置検知センサが設けられているものがある。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２０１４−５９３３２号公報）では、加熱領域可変部材（遮蔽部材）の移動停止位置を制御するために、２つの位置検知センサを備えたものが提案されている。２つの位置検知センサのうち、一方は、加熱領域可変部材の初期位置を検知する初期位置検知手段として用い、他方は、初期位置とは異なる位置で加熱領域可変部材の位置を検知する位置検知手段として用いている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、位置検知センサを２つ用いることにより、加熱領域可変部材の初期位置及びそれとは別の移動先での位置精度を向上させることが可能である。しかしながら、画像形成装置の小型化・低コスト化の要請に伴い、定着装置の小型化・低コスト化が求められており、これを実現するには、できるだけ少ない個数のセンサで加熱領域可変部材の位置制御を精度良く行えるようにすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、全体の厚さが０．２ｍｍ以下の可撓性を有する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材との間で定着ニップを形成する対向部材と、前記ベルト部材を加熱する加熱手段と、前記ベルト部材の周方向に移動することで前記加熱手段による前記ベルト部材の加熱領域を可変する加熱領域可変部材と、前記加熱領域可変部材の位置に対応して変位する被検知部材と、前記被検知部材を検知する第１の位置検知センサ及び第２の位置検知センサとを備え、前記被検知部材が前記第１の位置検知センサ又は第２の位置検知センサによって検知されることに基づいて、前記加熱領域可変部材の停止位置を制御する定着装置であって、前記被検知部材は、前記加熱領域可変部材がその移動範囲の一端部側に予め設定された基準位置から任意の位置へ移動するときに対応して移動する際の往路方向と、前記往路方向とは反対方向であって前記加熱領域可変部材が任意の位置から前記基準位置へ移動するときに対応して移動する際の復路方向とに、往復移動可能に構成され、前記加熱領域可変部材を前記基準位置から任意の位置へ移動させる移動中と、前記加熱領域可変部材を任意の位置から前記基準位置へ戻す移動中との、両方で、１つの前記第１の位置検知センサによって前記被検知部材が検知されることに基づき、前記加熱領域可変部材の停止位置を制御し、前記第２の位置検知センサの検知位置を、前記基準位置とは反対の端部側であって、前記加熱領域可変部材又はこれと一緒に動く部材が他部材と干渉する位置である移動限界位置に前記加熱領域可変部材が配置された状態の前記被検知部材の前記往路方向の下流側エッジよりも上流側に配置し、前記第２の位置検知センサによって前記被検知部材の前記往路方向の下流側エッジを検知した時点で、前記加熱領域可変部材の移動を停止させるように制御し、前記加熱領域可変部材を前記基準位置から任意の位置に移動させる際、前記被検知部材のエッジが前記第１の位置検知センサによって検知されることに基づき、前記加熱領域可変部材の前記任意の位置への停止位置を制御し、前記加熱領域可変部材を、前記基準位置から任意の位置へ移動させた後、一旦前記基準位置へ戻すことなく、次の移動先へ移動可能にし、前記加熱領域可変部材を前記基準位置側へ移動させると、前記ベルト部材の加熱領域が大きくなり、これとは反対側へ前記加熱領域可変部材を移動させると、前記ベルト部材の加熱領域が小さくなるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
加熱領域可変部材を基準位置から任意の位置へ移動させる移動中と、加熱領域可変部材を任意の位置から基準位置へ戻す移動中との、両方の移動中における位置検知を、１つの位置検知センサによって行えるようにしているので、装置のさらなる小型化及び低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】画像形成装置に搭載された定着装置の構成を示す概略図である。
【図３】加熱領域可変部材を退避位置へ移動させた状態を示す図である。
【図４】定着装置の斜視図である。
【図５】加熱領域可変部材の支持構造を示す図である。
【図６】加熱領域可変部材の駆動手段を示す図である。
【図７】加熱領域可変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】加熱領域可変部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。
【図９】加熱領域可変部材の他の実施形態の構成を示す図である。
【図１０】加熱領域可変部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。
【図１１】位置検知センサを用いた位置検知機構の構成を示す図である。
【図１２】位置検知機構を備える定着装置の概略図である。
【図１３】位置検知センサの配置を説明するための図である。
【図１４】加熱領域可変部材を遮蔽位置へ移動させる際の動作を示す図である。
【図１５】加熱領域可変部材を基準位置へ移動させる際の動作を示す図である。
【図１６】加熱領域可変部材を遮蔽位置からさらに別の遮蔽位置へ移動させる際の動作を示す図である。
【図１７】ギア歯面間の遊びを示す図である。
【図１８】位置検知機構の他の実施形態の構成を示す図である。
【図１９】位置検知センサの配置を説明するための図である。
【図２０】加熱領域可変部材を基準位置とは反対側の端部へ移動させる際の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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が配置されている。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。
【００１３】
また、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配置されている。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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Ｐが収容される給紙トレイ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。
【００２０】
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が形成されている。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が配置されている。
【００２１】
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が配置されている。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が配置されている。本実施形態では、プリンタ本体の上面の一部分が、排紙ローラ１３によって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となっている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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との間で定着ニップＮを形成する対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒータ２３と、加圧ローラ２２と対向する位置で定着ベルト２１を内周側から支持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による定着ベルト２１の加熱領域を可変する加熱領域可変部材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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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２２ｂ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ニップ形成部材２４側へ加圧され定着ベルト２１に圧接している。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、所定の幅の定着ニップＮが形成される。なお、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らない。所定の定着ニップＮを形成できれば、両部材を圧接せずに単に接触させるだけの構成であってもよい。
【００３４】
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、その駆動力が定着ニップ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。
【００３５】
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。
【００３６】
上記ハロゲンヒータ２３は、定着ベルト２１の内周側で、かつ、定着ニップＮの用紙搬送方向の上流側に配置されている。詳しくは、図２において、定着ニップ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）に配置されている。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。斯かるヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）が所望の温度に設定される。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。
【００３７】
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、ハロゲンヒータに代えて、ＩＨコイル、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【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形成されている。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、定着ニップＮの形状が決まる。本実施形態では、定着ニップ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。ベースパッド２４１の定着ベルト２１と対向する面に摺動シート２４０が設けられていることで、定着ベルト２１が回転する際の摺動摩擦が低減される。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、摺動シート２４０を有しない構成とすることも可能である。
【００３９】
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おり、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、安定した定着ニップ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）などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。
【００４０】
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。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。
【００４１】
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から放射された輻射熱（又は光）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。
【００４２】
上記加熱領域可変部材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、加熱領域可変部材２７は、必要に応じて定着ベルト２１の周方向に移動可能となっている。本実施形態では、定着ベルト２１の周方向領域において、ハロゲンヒータ２３が定着ベルト２１に直接対向して加熱する直接加熱領域と、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１との間に加熱領域可変部材２７以外の他部材（反射部材２６、ステー２５、ニップ形成部材２４等）が介在する非直接加熱領域とがあるが、熱遮蔽する必要がある場合は、図２に示すように、加熱領域可変部材２７を直接加熱領域側の遮蔽位置に配置する。一方、熱遮蔽の必要がない場合は、図３に示すように、加熱領域可変部材２７を非直接加熱領域側の退避位置へ移動させ、加熱領域可変部材２７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。また、加熱領域可変部材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。
【００４３】
続いて、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２３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。
【００４４】
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、不図示のガイド板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の定着ニップＮに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３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。
【００４５】
トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、定着ニップ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。
【００４６】
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のほか、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。
【００４７】
図５は、加熱領域可変部材の支持構造を示す図である。
図５に示すように、加熱領域可変部材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、加熱領域可変部材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、加熱領域可変部材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が設けてあり、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、加熱領域可変部材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。
【００４８】
なお、図５では、加熱領域可変部材２７の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。
【００４９】
図６は、加熱領域可変部材の駆動手段を示す図である。
図６に示すように、本実施形態では、加熱領域可変部材２７の駆動手段として、駆動源であるモータ４２と、複数の伝達ギア４３，４４，４５から成るギア列とを備える。ギア列のうち、一端側のギア４３はモータ４２に連結され、他端側のギア４５はスライド部材４１の周方向に設けられたギア部４１ｃに連結されている。これにより、モータ４２が駆動すると、その駆動力がギア列を介してスライド部材４１に伝達され、加熱領域可変部材２７が回転移動するようになっている。
【００５０】
図７は、加熱領域可変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、加熱領域可変部材２７の形状について詳しく説明する。
図７に示すように、本実施形態の加熱領域可変部材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。連結部４９は、遮蔽部４８よりも細く形成されている。このため、両遮蔽部４８間で連結部４９が配置されていない箇所は、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽せずに定着ベルト２１へ放出可能な開口部５０となっている。
【００５１】
また、各遮蔽部４８の互いに対向する内縁には、加熱領域可変部材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、加熱領域可変部材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の遮蔽部側Ｙに連続して設けられており、互いに遮蔽側Ｙに向かって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。
【００５２】
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置されている。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を含む範囲に配置されている。
【００５３】
また、加熱領域可変部材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置されている。
【００５４】
なお、本実施形態における各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）などである。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。
【００５５】
次に、用紙サイズごとのハロゲンヒータの制御と加熱領域可変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。このように、本実施形態では、中央部側に発熱部２３ａを有するハロゲンヒータ２３のみ発熱させる、あるいは、これに加えて両端部側に発熱部２３ｂを有するハロゲンヒータ２３を発熱させることで、中サイズと特大サイズの各通紙幅Ｗ２，Ｗ４に対応した加熱領域が得られる。
【００５６】
これに対し、大サイズ用紙Ｐ３を通紙する場合、２つのハロゲンヒータ２３だけでは、その通紙幅Ｗ３に対応した加熱領域が得られない。すなわち、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、加熱領域が通紙幅Ｗ３よりも短いため、必要な範囲が加熱されない。また、中央部側の発熱部２３ａに加えて、両端部側の各発熱部２３ｂを発熱させると、加熱領域が大サイズの通紙幅Ｗ３を超えてしまう。特に、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、大サイズ用紙Ｐ３を連続通紙すると、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。
【００５７】
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、加熱領域可変部材２７を用いて加熱領域が用紙幅サイズに合うように調整している。具体的には、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、加熱領域可変部材２７を図７に示す退避位置から図８に示す遮蔽位置に移動させ、加熱領域可変部材２７の遮蔽部４８によって両端部側の各発熱部２３ｂの一部を覆う。これにより、加熱領域が大サイズの通紙幅Ｗ３に対応した範囲となり、非通紙領域における定着ベルト２１の温度上昇を抑えることができる。
【００５８】
その後、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、加熱領域可変部材２７を退避位置へ戻す。このように、必要に応じて加熱領域可変部材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。
【００５９】
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、加熱領域可変部材２７の移動停止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を覆い隠す方向に加熱領域可変部材２７を移動させることで、より高度に温度上昇を抑制することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施形態の場合、特に、大サイズの用紙Ｐ３を通紙する際の非通紙領域における温度上昇が顕著となるので、大サイズの通紙幅Ｗ３よりも外側の領域に対応した位置に温度センサ２８を配置することが望ましい（図７参照）。さらに、温度センサ２８は、定着ベルト２１の周方向において、前記のような温度上昇に大きく起因する両端部側の発熱部２３ｂに対向する位置に配置することが望ましい。
【００６１】
図９に、加熱領域可変部材の他の実施形態を示す。
図９に示す加熱領域可変部材２７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４８ｂ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４８ｂ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に示す加熱領域可変部材２７のようなストレート部５１は形成されていない。
【００６２】
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）などである。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。
【００６３】
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、加熱領域可変部材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置されている。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。
【００６４】
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、加熱領域可変部材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で中央側の発熱部２３ａを覆うことができるので、非通紙領域における定着ベルト２１の温度上昇を抑えることができる。
【００６５】
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と加熱領域可変部材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。
【００６６】
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、加熱領域可変部材２７の移動停止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。
【００６７】
本実施形態では、加熱領域可変部材２７の駆動源として、同期モータ、その中でも特にコスト的に有利で制御も比較的簡易なステッピングモータを用いている。このステッピングモータのパルス量を調整することにより、加熱領域可変部材２７の移動距離を調整し、加熱領域可変部材２７の停止位置を制御することができる。また、ステッピングモータに代えて、ＤＣモータを用いることも可能である。
【００６８】
ところで、加熱領域可変部材２７は、精度良く狙いの位置に停止されることが望まれる。加熱領域可変部材２７の停止位置精度が低いと、定着ベルト２１が加熱不足となって画像品質が低下したり、また、反対に定着ベルト２１が過剰加熱となってベルト表面に温度斑（温度差）が生じ、定着性の低下や定着ベルトの変形等を招いたりする虞がある。そこで、本発明に係る定着装置においては、加熱領域可変部材２７の停止位置の精度を向上させるため、加熱領域可変部材２７の位置を検知する位置検知センサを設けている。
【００６９】
図１１は、位置検知センサを用いた位置検知機構の構成を示す図である。
本実施形態では、位置検知センサとして、透過型フォトインタラプタ５５を用いている。フォトインタラプタ５５は、発光ダイオード等で構成される発光部５５ａと、フォトセンサ等で構成される受光部５５ｂとを有する。発光部５５ａと受光部５５ｂは互いに対向して配置されており、発光部５５ａは受光部５５ｂに向かって光を出射し、受光部５５ｂは入射した光の受光量に応じた検知信号を出力するように構成されている。
【００７０】
フォトインタラプタ５５は、加熱領域可変部材２７の位置に対応して変位する被検知部材としてのフィラー５４を介して加熱領域可変部材２７の位置を検知するように構成されている。フィラー５４は、支持部材５７によって支持されており、その支点５４ａを中心に回転可能となっている。
【００７１】
また、フィラー５４は、リンク部材５８を介して加熱領域可変部材２７と連動可能に連結されている。リンク部材５８は、その両端部が、フィラー５４に設けられた突起部５４ｂと、スライド部材４１に設けられた突起部４１ｄとに連結されている。また、フィラー５４及びスライド部材４１の各突起部５４ｂ，４１ｄは、支持部材５７に形成されたガイド部である円弧状のスリット５７ａ，５７ｂに沿って移動可能となっている。
【００７２】
上記の如く構成された位置検知機構において、加熱領域可変部材２７を移動させる際、スライド部材４１がフランジ部材４０に沿って移動すると、これに連動してフィラー５４が支点５４ａを中心に回転する。そして、フィラー５４がフォトインタラプタ５５の発光部５５ａと受光部５５ｂとの間に介在すると、フィラー５４によって発光部５５ａからの光が遮断されることで、受光部５５ｂの検知信号が小さくなる。一方、フィラー５４が発光部５５ａと受光部５５ｂとの間から抜け出ると、発光部５５ａからの光が受光部５５ｂに入射されるようになり、受光部５５ｂの検知信号が大きくなる。この受光部５５ｂの検知信号の大きさに基づいて、加熱領域可変部材２７が所定の位置に達したことが検知される仕組みとなっている。
【００７３】
本実施形態のように、リンク部材５８を介してフィラー５４を加熱領域可変部材２７と連動させる構成とすることで、加熱領域可変部材２７の近傍にフィラー５４やフォトインタラプタ５５を配置することが困難な場合でも対応できるようになる利点がある。また、フィラー５４を介さずに加熱領域可変部材２７の位置を直接的に検知できるようにしてもよい。また、位置検知センサは、透過型フォトインタラプタに限らず、加熱領域可変部材２７又はフィラー５４によって反射される反射光の有無により加熱領域可変部材２７の位置を検知する反射型フォトインタラプタを用いてもよい。
【００７４】
図１２において、符号Ｂで示す範囲は、加熱領域可変部材２７が移動する移動範囲、符号Ｄで示す範囲は、フィラー５４が移動する移動範囲である。加熱領域可変部材２７は、印刷終了時やプリンタの電源投入時などにおいて、その移動範囲Ｂの一端部側に予め設定された基準位置Ｂ１に配置される。この基準位置Ｂ１は、定着ベルト２１への熱を遮蔽する必要が無い場合に加熱領域可変部材２７が配置される上記退避位置であり、定着ベルト２１の加熱領域（直接加熱領域）が最も大きくなる位置である。
【００７５】
加熱領域可変部材２７が上記基準位置Ｂ１に配置されている状態では、フィラーは、その移動範囲Ｄの一端部側であって、前記加熱領域可変部材２７の基準位置Ｂ１に対応する基準対応位置Ｄ１に配置される。また、この状態から、定着ベルト２１の加熱領域を小さくするために、加熱領域可変部材２７を基準位置Ｂ１から任意の遮蔽位置へ移動させると、これに伴いフィラー５４も移動する。反対に、加熱領域可変部材２７を移動先の遮蔽位置から基準位置Ｂ１に戻すと、これに伴いフィラー５４も基準対応位置Ｄ１へ戻る。
【００７６】
このように、フィラー５４は、加熱領域可変部材２７が基準位置Ｂ１から任意の遮蔽位置へ移動するときに対応して移動する際の往路方向Ｘと、この往路方向Ｘとは反対方向であって加熱領域可変部材２７が任意の遮蔽位置から基準位置Ｂ１へ移動するときに対応して移動する際の復路方向Ｙとに、往復移動可能となっている。
【００７７】
フィラー５４の基準対応位置Ｄ１側には、上記フォトインタラプタ５５が配置されている。図１３に示すように、フォトインタラプタ５５は、その検知位置Ｓａが基準対応位置Ｄ１に配置されたフィラー５４の復路方向Ｙの下流側エッジ５４Ｅ１よりも距離Ｆだけ上流側に位置するように配置されている。なお、フォトインタラプタ５５の検知位置Ｓａが一定の範囲Ｕに及ぶ場合は、その範囲Ｕ全体がフィラー５４の往路方向Ｙの下流側エッジ５４Ｅ１よりも上流側に配置されるようにする。
【００７８】
以下、本実施形態における加熱領域可変部材２７の位置制御方法について説明する。
まず、加熱領域可変部材２７を、図１４（ａ）に示す基準位置Ｂ１から同図（ｃ）に示す遮蔽位置Ｂ２へ移動させる場合の位置制御方法について説明する。
【００７９】
遮蔽位置Ｂ２への加熱領域可変部材２７の移動に伴い、フィラー５４が往路方向Ｘへ移動すると、図１４（ｂ）に示すように、フィラー５４の往路方向Ｘの上流側エッジ５４Ｅ１がフォトインタラプタ５５の検知位置Ｓａに達する。そして、フィラー５４の上流側エッジ５４Ｅ１が検知位置Ｓａを通過することに伴い、発光部から受光部へ光が透過すると、受光部の検知信号が大きくなることで、フィラー５４の位置が検知される。これにより、移動開始初期時の加熱領域可変部材２７の位置が検知される。このようにして検知された加熱領域可変部材２７の位置情報に基づいて、図示しない制御部がステッピングモータのパルス量を調整し、加熱領域可変部材２７を図１４（ｃ）に示す遮蔽位置Ｂ２に移動させ、移動を停止する。
【００８０】
次に、図１５（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、加熱領域可変部材２７を、遮蔽位置Ｂ２から基準位置Ｂ１へ戻す場合の位置制御方法について説明する。
【００８１】
この場合、加熱領域可変部材２７を基準位置Ｂ１側へ移動させると、図１５（ｂ）に示すように、加熱領域可変部材２７が基準位置Ｂ１に達する前に、フォトインタラプタ５５によってフィラー５４の位置が検知される。すなわち、加熱領域可変部材２７の移動に伴ってフィラー５４が復路方向Ｙに移動すると、フィラー５４の復路方向Ｙの下流側エッジ５４Ｅ１がフォトインタラプタ５５の検知位置Ｓａに達する。これにより、発光部から受光部へ光が遮断され、受光部の検知信号が小さくなることで、フィラー５４の位置が検知される。これにより、基準位置手前での加熱領域可変部材２７の位置が検知される。このようにして検知された加熱領域可変部材２７の位置情報に基づいて、図示しない制御部がステッピングモータのパルス量を調整し、加熱領域可変部材２７を図１５（ｃ）に示す基準位置Ｂ１に移動させ、移動を停止する。
【００８２】
以上、加熱領域可変部材２７の位置制御方法について説明したが、この制御方法は、図１４に示す遮蔽位置Ｂ２以外の任意の遮蔽位置への移動、及び図１５に示す遮蔽位置Ｂ２以外の任意の遮蔽位置からの移動に関しても同様である。
【００８３】
上記のように、本発明によれば、加熱領域可変部材２７の基準位置から任意の遮蔽位置への移動中と、任意の遮蔽位置から基準位置へ戻す移動中において、加熱領域可変部材２７の位置を検知し、これに基づいて加熱領域可変部材２７の停止位置を制御するので、基準位置及び遮蔽位置での加熱領域可変部材２７の位置精度が向上する。しかも、両方の移動中における位置検知を、１つのフォトインタラプタ（一組の発光部及び受光部で構成される検知部）によって行えるようにしているので、装置のさらなる小型化及び低コスト化を実現することが可能である。
【００８４】
また、本実施形態では、フォトインタラプタの検知位置Ｓａを、基準対応位置Ｄ１に配置されたフィラーの復路方向Ｙの下流側エッジよりも上流側に配置している（図１３参照）。このため、本実施形態では、加熱領域可変部材２７を基準位置Ｂ１に戻す際、フィラーの復路方向Ｙの下流側エッジ５４Ｅ１は検知位置Ｓａから距離Ｆだけ下流側に進んだ位置で停止される。
【００８５】
ここで、本実施形態とは異なり、加熱領域可変部材２７を基準位置Ｂ１に戻す際に、フィラー５４の復路方向Ｙの下流側エッジ５４Ｅ１を検知位置Ｓａ上で停止させると、次にフィラー５４が往路方向Ｘに移動する際に、フィラー５４のエッジ５４Ｅ１を検知できない虞がある。これに対し、本実施形態では、フィラー５４の復路方向Ｙの下流側エッジ５４Ｅ１が検知位置Ｓａから距離Ｆだけ下流側に進んだ位置で停止されるので、次に、加熱領域可変部材２７を任意の遮蔽位置へ移動させる際、フィラー５４のエッジ５４Ｅ１を確実に検知することができる。
【００８６】
なお、検知位置Ｓａからその下流側のフィラー５４のエッジ停止位置までの距離Ｆは、短い方が、加熱領域可変部材２７が停止するまでの時間が短くなるので好ましい。従って、フィラー５４のエッジ停止位置は、検知位置Ｓａの下流側近傍に設定されることが望ましい。
【００８７】
上記実施形態の説明では、加熱領域可変部材２７を基準位置から遮蔽位置へ移動させる場合について説明したが、加熱領域可変部材２７を遮蔽位置に移動させた後、さらに続けて別の遮蔽位置へ移動させてもよい。
【００８８】
しかしながら、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、加熱領域可変部材２７を最初の遮蔽位置Ｂ２から復路方向Ｙへ移動させて別の遮蔽位置Ｂ３へ移動させる場合、次のような問題がある。一般的に、互いに噛み合うギアの歯面間には、図１７に示すような周方向の遊び（バックラッシ）βがある。これは、加熱領域可変部材２７に駆動力を伝達する上記伝達ギア４３，４４，４５についても同様である。このため、加熱領域可変部材２７の停止直前の移動方向が異なると、停止直前のギアの回転方向が異なるため、ギア歯面間の遊びβの影響により停止位置にばらつきが生じる。従って、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、加熱領域可変部材２７を復路方向Ｙへ移動させて別の遮蔽位置Ｂ３へ配置する場合は、同じ遮蔽位置Ｂ３に対して基準位置Ｂ１から直接往路方向Ｘに移動させて配置する場合と比べて、その停止位置にばらつきが生じる。斯かる停止位置のばらつきは大きいものではないが、特に、本実施形態のように、薄く昇温特性の良好な定着ベルトを用いた構成においては、定着性の低下や定着ベルトの変形等の要因となる可能性がある。
【００８９】
上記のような停止位置のばらつきを解消する方法として、停止直前の移動方向を常に同じ方向にする方法が考えられる。例えば、加熱領域可変部材２７を最初の遮蔽位置Ｂ２から一旦基準位置Ｂ１に戻し、それから別の遮蔽位置Ｂ３へ移動させることで、停止直前の移動方向を、基準位置Ｂ１から直接移動させる場合と同じ方向にすることができる。
【００９０】
しかしながら、加熱領域可変部材２７を一旦基準位置Ｂ１に戻してから次の遮蔽位置Ｂ３へ移動させる方法は、加熱領域可変部材２７の移動時間が長くなるといった短所がある。また、加熱領域可変部材２７の移動時間が長くなった場合、その移動中に定着ベルトの表面に温度斑が発生し、定着性の低下や定着ベルトの変形等を招く懸念がある。
【００９１】
上記のように、加熱領域可変部材２７を別の遮蔽位置Ｂ３へ移動させるにあたって、加熱領域可変部材２７を一旦基準位置Ｂ１へ戻す方法と、戻さずに移動させる方法とでは、それぞれ一長一短がある。従って、どちらの方法を選択するかは、それぞれの長所と短所が与える影響の大きさを比較考慮して決定すればよい。本実施形態では、ギア歯面間の遊びによる影響が無視できる程度のものであるため、加熱領域可変部材２７を、一旦基準位置Ｂ１へ戻すことなく次の遮蔽位置Ｂ３へ移動させるようにし、移動時間を短縮して、温度班の発生を抑制している。
【００９２】
図１８は、位置検知機構の他の実施形態の構成を示す図である。
図１８に示す実施形態では、加熱領域可変部材２７の位置を検知する位置検知センサとして２つのフォトインタラプタ５５，６０を配置している。２つのフォトインタラプタ５５，６０のうち、フィラー５４の基準対応位置Ｄ１側に配置されているフォトインタラプタ５５は、上記実施形態におけるフォトインタラプタ５５と同様の目的で設けられたものである。すなわち、このフォトインタラプタ５５によって、加熱領域可変部材２７の基準位置Ｂ１から任意の遮蔽位置への移動中と、任意の遮蔽位置から基準位置Ｂ１へ戻す移動中との、両方で、フィラー５４を介して加熱領域可変部材２７の位置を検知する。
【００９３】
これに対し、他方のフォトインタラプタ６０は、移動範囲Ｄ中の基準対応位置Ｄ１とは反対の端部側に配置されており、その役割も上記フォトインタラプタ５５とは異なる。以下、基準対応位置Ｄ１側に配置されているフォトインタラプタ５５を、第１のフォトインタラプタと称し、これとは反対の端部側に配置されているフォトインタラプタ６０を、第２のフォトインタラプタと称して、主に第２のフォトインタラプタ６０について詳しく説明する。
【００９４】
第２のフォトインタラプタ６０は、第１のフォトインタラプタ５５と同様に、発光部と受光部とを備える透過型フォトインタラプタであり、フィラー５４の移動に伴う発光部から受光部への光の透過又は遮断によって加熱領域可変部材２７の位置を検知する。なお、第２のフォトインタラプタ６０として、反射型フォトインタラプタを用いてもよい。
【００９５】
図１９において、符号Ｂ４で示す位置は、加熱領域可変部材２７が基準位置Ｂ１とは反対の端部側へ移動した場合の移動限界位置である。この移動限界値とは、加熱領域可変部材２７又はこれと一緒に動く部材が他部材と接触してそれ以上の移動が制限される位置のことである。また、同図に示す位置Ｄ４は、加熱領域可変部材２７が移動限界位置Ｂ４に配置された状態で、フィラー５４が配置される限界対応位置である。図１９に示すように、限界対応位置Ｄ４に配置されたフィラー５４の往路方向Ｘの下流側エッジ５４Ｅ２に対して、第２のフォトインタラプタ６０の検知位置Ｓｂは、距離Ｇだけ上流側に配置されている。
【００９６】
以下、第２のフォトインタラプタ６０の役割について説明する。
加熱領域可変部材２７を、図２０（ａ）に示す基準位置Ｂ１から同図（ｃ）に示す反対の端部側（遮蔽位置）へ移動させる場合、まず、同図（ｂ）に示すように、第１のフォトインタラプタ５５によって、移動開始初期時の加熱領域可変部材２７の位置が検知される。この第１のフォトインタラプタ５５による位置検知は、上記実施形態で説明したのと同様である。
【００９７】
そして、第１のフォトインタラプタ５５によって検知された加熱領域可変部材２７の位置情報に基づいて、図示しない制御部がステッピングモータのパルス量を調整し、加熱領域可変部材２７を前記反対の端部側へ移動させる。しかしながら、このとき、万が一、パルスずれなどにより加熱領域可変部材２７の停止位置が狙いの位置からずれた場合、加熱領域可変部材２７が移動限界位置Ｄ４に達し、他部材と干渉する虞がある。
【００９８】
そこで、本実施形態では、第１のフォトインタラプタ５５とは別の第２のフォトインタラプタ６０を用いて、加熱領域可変部材２７が移動限界位置Ｄ４に達しないようにしている。詳しくは、図２０（ｃ）に示すように、フィラー５４の往路方向Ｘの下流側エッジ５４Ｅ２が、第２のフォトインタラプタ６０の検知位置Ｓｂに達し、当該エッジ５４Ｅ２が第２のフォトインタラプタ６０によって検知された時点で、加熱領域可変部材２７の移動を停止する。本実施形態では、第２のフォトインタラプタ６０の検知位置Ｓｂが、限界対応位置Ｄ４に配置されたフィラー５４の往路方向Ｘの下流側エッジ５４Ｅ２よりも上流側に配置されているので、加熱領域可変部材２７が移動限界位置Ｂ４に至る手前でその位置を検知できる。
【００９９】
これにより、加熱領域可変部材２７が不測にも移動限界位置Ｂ４に達し、他部材と干渉することで部材が破損するのをより確実に防止できるようになる。また、このような第２のフォトインタラプタ６０を設けることで、ステッピングモータ等による位置制御を高精度にしなくても他部材との干渉を回避することができるので、選択可能な位置制御手段の範囲が広がる。
【０１００】
なお、本実施形態において、加熱領域可変部材２７を基準位置Ｂ１へ戻す場合の位置制御は、上記実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。また、本実施形態において、第２のフォトインタラプタ６０による位置検知に基づき加熱領域可変部材２７の移動を停止させた後、さらに続けて別の遮蔽位置へ移動させることも可能である。このとき、ギア歯面間の遊びによる影響が無視できる程度のものであれば、上記実施形態と同様に、加熱領域可変部材２７を、一旦基準位置Ｂ１へ戻すことなく次の遮蔽位置へ移動させるようにしてもよい。
【０１０１】
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。上述の実施形態では、本発明を、ハロゲンヒータからの熱を遮蔽する加熱領域可変部材を備える定着装置に適用した場合を例に説明したが、本発明を適用可能な定着装置は上述の実施形態のものに限らない。例えば、磁束発生手段から発生する磁束を遮蔽して定着部材の加熱領域を可変する加熱領域可変部材を備える電磁誘導加熱方式の定着装置にも、本発明を適用可能である。また、定着部材は、上記定着ベルト以外に、中空（筒状）又は中実の定着ローラであってもよい。また、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置は、図１に示すプリンタに限らず、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であってもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
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（加熱手段）
２７    加熱領域可変部材
５４    フィラー（被検知部材）
５４Ｅ１  復路方向の下流側エッジ
５４Ｅ２  往路方向の下流側エッジ
５５    フォトインタラプタ（第１の位置検知センサ）
６０    フォトインタラプタ（第２の位置検知センサ）
Ｂ１    基準位置
Ｘ      往路方向
Ｙ      復路方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開２０１４−５９３３２号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006627206.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006627206.tif 000006
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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