(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の未定着画像が担持された側を加熱する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、前記定着部材に圧接して定着部材との間にニップ部を形成する回転可能な加圧部材と、少なくとも前記定着部材と加圧部材を収容する外装部材と、前記ニップ部を含めて形成された記録媒体の搬送路とを有する定着装置において、
前記ニップ部の上流側および下流側のどちらか一方または双方にシャッタ部材を配置し、シャッタ部材をシャッタ駆動機構で駆動して搬送路を開放および閉鎖可能とし、かつシャッタ部材およびシャッタ駆動機構を外装部材で保持し、
前記定着部材と加圧部材を相対的に接近させることでニップ部を形成すると共に、両者を相対的に離反させることでニップ部を解消する接離機構を備え、前記接離機構が前記定着部材と加圧部材を相対的に接近および離反させるための接離用偏心カムを有し、
前記シャッタ駆動機構が接離機構と連動するものであり、
シャッタ駆動機構が、接離機構の前記接離用偏心カムに連結された入力側部材と、シャッタ部材を駆動するシャッタ駆動用偏心カムと、入力側部材から前記シャッタ駆動用偏心カムに動力を伝達する伝達機構とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
シャッタ部材をニップ部の下流側に配置した請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
外装部材に、ニップ部を通過した記録媒体の定着部材側の面をガイドする第一ガイド部材と、定着部材から記録媒体を分離する分離部材とを設け、シャッタ部材を、第一ガイド部材と分離部材の間に配置した請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
外装部材に、ニップ部を通過した記録媒体の加圧部材側の面をガイドする第二ガイド部材を設け、閉鎖状態のシャッタ部材を、弾性変形可能なシール部材を介して第二ガイド部材に押し付けた請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
シャッタ部材のニップ側の面に断熱材を取り付けた請求項１〜４何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
シャッタ部材をスライド移動させる請求項１〜５何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記シャッタ部材のスライド移動を保持部材でガイドする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
外部の雰囲気温度に応じて接離機構の動作タイミングを変更する請求項１記載の定着装置。
【請求項９】
シャッタ部材の記録媒体との接触部に低摩擦化処理を行った請求項１〜８何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９何れか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および定着装置を備えた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各種画像形成装置に用いられる定着装置として、金属基材と弾性ゴム層などから成る薄肉の定着ベルトを備えるものが知られている。このように、低熱容量化された薄肉の定着ベルトを備えることで、定着ベルトの加熱に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、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）や、ファーストプリント時間（印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間）の短縮化を図れる。
【０００３】
従来、この種の定着装置の一例として、図１４に示すように、薄肉の無端ベルト（定着ベルト）１００と、無端ベルト１００の内部に配設された熱源３００および板状のニップ形成部材５００と、無端ベルト１００を介してニップ形成部材５００に当接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ４００とを備えたものがある（特許文献１）。この場合、ニップ形成部材５００を配設した箇所以外で無端ベルト１００を熱源３００によって直接加熱することができるので、伝熱効率が大幅に向上し消費電力が低減する。このため、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の画像形成装置では、印刷ジョブの存在しない「待機状態」にある時には、印刷ジョブが送信された際に即座に印刷できるように、定着装置内に配置されたヒータのオン／オフを繰り返すことにより、定着装置内の加圧ローラや定着ローラ（定着ベルト）の温度が一定以上に保持されるように制御している。
【０００５】
しかしながら、近年の環境問題に対する要請から定着装置の一層の省電力化が要請されている。従来の省電力化対策としては、上記のように加熱方式を改良するもの（特許文献１）や、定着装置内部のヒータ制御を改良するもの（特許文献２）等が知られているが、これらの対策による省電力化にも限界がある。別の省電力化対策として、定着ローラと加圧ローラを保温部材で覆うと共に、保温部材の一部を開閉可能なシャッタで構成し、非プリント時にシャッタを閉じることで、定着装置外への熱拡散を防止し、無駄なエネルギー消費を抑えるようにする提案もなされているが（特許文献３）、シャッタを駆動するための具体的な機構は開示されておらず、実製品に搭載した際に種々の不具合を生じることが懸念される。
【０００６】
本発明は、高い保温効果を有し、省電力化を図ることができる定着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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体の未定着画像が担持された側を加熱する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、前記定着部材に圧接して定着部材との間にニップ部を形成する回転可能な加圧部材と、少なくとも前記定着部材と加圧部材を収容する外装部材と、前記ニップ部を含めて形成された記録媒体の搬送路とを有する定着装置において、前記ニップ部の上流側および下流側のどちらか一方または双方にシャッタ部材を配置し、シャッタ部材をシャッタ駆動機構で駆動して搬送路を開放および閉鎖可能とし、かつシャッタ部材およびシャッタ駆動機構を外装部材で保持し、前記定着部材と加圧部材を相対的に接近させることでニップ部を形成すると共に、両者を相対的に離反させることでニップ部を解消する接離機構を備え、前記接離機構が前記定着部材と加圧部材を相対的に接近および離反させるための接離用偏心カムを有し、前記シャッタ駆動機構が接離機構と連動するものであり、  シャッタ駆動機構が、接離機構の前記接離用偏心カムに連結された入力側部材と、シャッタ部材を駆動するシャッタ駆動用偏心カムと、入力側部材から前記シャッタ駆動用偏心カムに動力を伝達する伝達機構とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ニップ部の上流側および下流側のどちらか一方または双方にシャッタ部材を配置し、シャッタ部材をシャッタ駆動機構で駆動して搬送路を開放および閉鎖可能としているので、定着時の通紙等を許容する一方で、定着時以外はシャッタ部材を閉じることができ、定着装置からの放熱を抑えて保温効果を高めることができる。これにより、待機中の定着装置の温度低下を防止し、印刷ジョブが与えられた際に定着部材を再昇温させるための消費電力量を低減することができる。また、シャッタ部材およびシャッタ駆動機構を保持部材で保持しているので、シャッタ部材に関係する機構を定着装置内で完結させ、シャッタ部材を含む形で定着装置全体をユニット化することができる。従って、例えば画像形成装置本体から定着装置を取り外し、その後、再装着した場合でもシャッタ部材の開閉タイミングが狂うようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】画像形成装置に搭載された定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】定着装置の斜視図である。
【図４】定着装置および接離機構の側面図である。
【図５】シャッタ部材閉鎖中の定着装置およびシャッタ駆動機構の側面図である。
【図６】シャッタ部材開放中の定着装置およびシャッタ駆動機構の側面図である。
【図７】従動プーリおよびシャッタ駆動カムのアセンブリを示す斜視図である。
【図８】定着装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図９】定着装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】定着装置の実施形態を示す断面図である。
【図１１】シャッタ部材を閉鎖した時のニップ部出口側を示す斜視図である。
【図１２】シャッタ部材およびシャッタ駆動機構の他の実施形態を示す側面図である。
【図１３】シャッタ駆動機構の他の実施形態を示す側面図である。
【図１４】従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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した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。
【００２０】
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。ここで、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。
【００２１】
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、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ１２が配設されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。そして、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。これにより、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。
【００２５】
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。その後、図示しない除電装置によって各感光体５の表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００２６】
画像形成装置の下部では、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によってタイミングを計られて、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。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。
【００２７】
その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、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したときに、上記二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
次に、図２に基づき、上記定着装置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、用紙Ｐの未定着画像が担持された側を加熱する定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に圧接して定着ベルト２１との間にニップ部Ｎを形成する加圧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の内側に配設されたニップ形成部材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から放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６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２７と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８とを備えている。
【００３１】
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。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】
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、後述する接離機構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。また、加圧ローラ２２は、装置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。
【００３３】
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。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。また、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。
【００３４】
上記各ハロゲンヒータ２３は、それぞれの両端部が定着装置２０の側板（不図示）に固定されている。各ハロゲンヒータ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２７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。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てもよい。
【００３５】
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の表面に設けられた摺動シート（低摩擦シート）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おり、加圧ローラ２２の加圧力を受けてニップ部Ｎの形状を決めるものである。また、ベースパッド２４１は、両端を側板に固定したステー２５によって支持されている。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。なお、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。本実施形態では、ベースパッド２４１の加圧ローラ２２との対向面が平坦面状に形成されており、そのためにニップ部Ｎはストレート形状になっている。ニップ部Ｎをストレート形状にすることで、加圧ローラ２２による加圧力を軽減することができる。ニップ部Ｎの形状は任意であり、ストレート形状以外にも例えば凹形状にすることもできる。
【００３６】
ベースパッド２４１は、強度確保のためにある程度硬い材料で、かつ耐熱温度２００℃以上の耐熱性材料で構成されている。これにより、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。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の他、金属、あるいはセラミックなどを使用することが可能である。
【００３７】
摺動シート２４０は、ベースパッド２４１の少なくとも定着ベルト２１と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト２１が摺動することで、定着ベルト２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト２１への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シート２４０を有しない構成とすることも可能である。
【００３８】
上記反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６をステー２５に固定している。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挙げられる。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３からステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
【００３９】
なお、図示省略するが、定着ベルト２１の軸方向両端部には、定着ベルト２１とハロゲンヒータ２３との間に、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽する遮蔽部材を配設している。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルトの非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルトの熱による劣化や損傷を防止することができる。
【００４０】
また、図示は省略するが、定着ベルト２１の軸方向両端部は、その内周に挿入したベルト保持部材によって保持されている。二つのベルト保持部材は、それぞれ側板に取り付けられている。このように、定着ベルト２１の両端部のみをベルト保持部材によって保持することで、両端部間では定着ベルト２１がニップ部Ｎを除いてフリー変形可能な状態にある。また、ニップ部Ｎをストレート形状にしたことに伴い、定着ベルト２１には楕円状に変形しようと力が常時作用する。そのため、回転中の定着ベルト２１は、その両端部で半径方向断面がほぼ真円形状となり、両端部の間の領域で半径方向断面がニップ部Ｎの法線方向を短軸とする楕円形となるように変形する。
【００４１】
また、本実施形態に係る定着装置２０は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
【００４２】
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。
【００４３】
また、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。
【００４４】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０〜４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。
【００４５】
また、上記のように、定着ベルト２１を小径化した結果、定着ベルト２１の内側のスペースが小さくなるが、ステー２５を両端側において折り曲げられた凹状に形成し、その凹状に形成した部分の内側にハロゲンヒータ２３を収容することで、小さいスペース内でもステー２５やハロゲンヒータ２３の配設を可能にしている。
【００４６】
また、小さいスペース内でもステー２５をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材２４を反対にコンパクトに形成している。具体的には、ベースパッド２４１の用紙搬送方向の幅を、ステー２５の用紙搬送方向の幅よりも小さく形成している。さらに、図２において、ベースパッド２４１の用紙搬送方向上流側端部２４ａ及び下流側端部２４ｂにおけるそれぞれのニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する高さをｈ１，ｈ２とし、上流側端部２４ａ及び下流側端部２４ｂ以外のベースパッド２４１の部分におけるニップ部Ｎ又はその仮想延長線Ｅに対する最大高さをｈ３とすると、ｈ１≦ｈ３、ｈ２≦ｈ３となるように構成している。このように構成することで、ベースパッド２４１の上流側端部２４ａと下流側端部２４ｂは、ステー２５の用紙搬送方向上流側及び下流側の各折り曲げ部と定着ベルト２１との間に介在しないので、各折り曲げ部を定着ベルト２１の内周面に近づけて配設することができる。これにより、定着ベルト２１内の限られたスペース内でステー２５をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー２５の強度を確保することができるようになる。その結果、加圧ローラ２２によるニップ形成部材２４の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
【００４７】
さらにステー２５の強度を確保するために、本実施形態では、ステー２５が、ニップ形成部材２４と接触し用紙搬送方向（図２の上下方向）に延在するベース部２５ａと、そのベース部２５ａの用紙搬送方向上流側と下流側の各端部から加圧ローラ２２の加圧方向（図２の左側）に向かって延びる立ち上がり部２５ｂとを有するように構成している。すなわち、ステー２５に立ち上がり部２５ｂを設けることで、ステー２５が加圧ローラ２２の加圧方向に延在する横長の断面を有するようになり、断面係数が大きくなって、ステー２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、立ち上がり部２５ｂを加圧ローラ２２の加圧方向により長く形成する方が、ステー２５の強度が向上する。従って、立ち上がり部２５ｂの先端は、定着ベルト２１の内周面に対し、できる限り近接していることが望ましい。しかし、回転中、定着ベルト２１には大小なりとも振れ（挙動の乱れ）が生じるので、立ち上がり部２５ｂの先端を定着ベルト２１の内周面に近づけすぎると、定着ベルト２１が立ち上がり部２５ｂの先端に接触する虞がある。特に、本実施形態のように、薄い定着ベルト２１を用いている構成においては、定着ベルト２１の振れ幅が大きいので、立ち上がり部２５ｂの先端の位置設定には注意が必要である。
【００４９】
具体的に、本実施形態の場合、立ち上がり部２５ｂの先端と定着ベルト２１の内周面との加圧ローラ２２の加圧方向の距離ｄは、少なくとも２．０ｍｍ、望ましくは３．０ｍｍ以上に設定するのが好ましい。一方、定着ベルト２１にある程度厚みがあって振れがほとんど無い場合は、上記距離ｄは０．０２ｍｍに設定することが可能である。なお、本実施形態のように、立ち上がり部２５ｂの先端に反射部材２６が取り付けられている場合は、反射部材２６が定着ベルト２１に接触しないように上記距離ｄを設定する必要がある。
【００５０】
このように、立ち上がり部２５ｂの先端を定着ベルト２１の内周面に対し可能な限り近接するように配設することで、立ち上がり部２５ｂを加圧ローラ２２の加圧方向に長く配設することができる。これにより、小径の定着ベルト２１を用いた構成においても、ステー２５の機械的強度を向上させることが可能となる。
【００５１】
以下、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。
【００５２】
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のニップ部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。
【００５３】
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、定着ベルト２１の表面に対して分離ギャップｇを介在させた分離部材２８の先端２８ａ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。
【００５４】
以下、本発明の特徴部分の基本構成を説明する。
本発明における定着装置２０においては、図２に示すように、定着ベルト２１、加圧ローラ２２、および分離部材２８が外装部材５０の内部に収容される。
【００５５】
外装部材５０は、ニップ部Ｎの出口と対向する出口側開口部５１と、ニップ部Ｎの入口と対向する入口側開口部５２と、定着ベルト２１の外周面と対向するセンサ用開口部５３とを有する。これらの開口部５１，５２，５３を除き、定着ベルト２１および加圧ローラ２２の周辺空間は外装部材５０によって基本的に密閉された状態にある。
【００５６】
定着ベルト２１の両端を支持するベルト保持部材（図示せず）、ハロゲンヒータ２３、およびニップ形成部材２４は、前述のように何れも側板に取り付けられている。また、分離部材２８も側板に取り付けられている。側板を外装部材５０に取り付けることで（あるいは外装部材５０と一体に形成することで）、定着ベルト２１、ハロゲンヒータ２３、ニップ形成部材２４、および分離部材２８が外装部材５０に保持される。また、図３に示すように加圧ローラ２２の芯金２２ａは図示しない軸受を介して外装部材５０に回転自在に支持されている。そのため、加圧ローラ２２も外装部材５０に保持されている。
【００５７】
外装部材５０のセンサ用開口部５３の外側に温度センサ２７が配置され、このセンサ用開口部５３を介して定着ベルト２１の表面温度が検出可能になっている。この実施形態では、温度センサ２７を外装部材５０の外側に配置しているが、特に不都合がなければ外装部材５０の内側に温度センサ２７を配置してもよい。その場合、外装部材５０のセンサ用開口部５３は不要となる。
【００５８】
定着ベルト２１および加圧ローラ２２は、接離機構６０によって相対的に接近および離隔可能に構成される。接離機構６０による定着ベルト２１および加圧ローラ２２の接近時には、両者の圧接部でニップ部Ｎが形成され、両者の離反時にはニップ部Ｎが解消される。以下では、加圧ローラ２２を可動側とし、加圧ローラ２２を固定側の定着ベルト２１に対して接近・離反させるように構成した場合を例示する。
【００５９】
外装部材５０の出口側開口部５１の外側には、搬送路Ｒでの用紙の搬送方向と直交する方向にスライド移動可能の板状のシャッタ部材８１が配置される。シャッタ部材８１は、断熱性に富む材料、例えばガラス繊維等を配合したＰＥＴなどで形成される。シャッタ部材８１として金属板のプレス成形品を用いることもでき、これによりシャッタ部材の精度を向上させることができる。この場合、シャッタ部材の断熱性向上のため、シャッタ部材８１のニップ部Ｎ側の面（裏面）にフェルトやスポンジ等の断熱材を取り付けることが望ましい。シャッタ部材を樹脂で形成した場合でも、その裏面に断熱材を取り付けることができる。
【００６０】
シャッタ部材８１の先端には摺動部材８２が装着されている。摺動部材８２は、金属製のベース部材の表面に、低摩擦化処理として例えばＰＴＦＥ等をコーティングすることで構成される。シャッタ部材８１の先端にこのような摺動部材８２を配置することで、通紙時に用紙Ｐがシャッタ部材８１の先端と接触した際に用紙Ｐが受けるダメージを低減することができる。シャッタ部材８１は、図示しない弾性部材で出口側開口部５１を開放する方向（図面左側）に常時押圧されており、接離機構６０の動作と機械的に連携して出口側開口部５１を開放および閉鎖する。
【００６１】
シャッタ部材８１のスライド移動は、外装部材５０に設けたガイドレール５４でガイドされる。このように外装部材５０でシャッタ部材８１をガイドすれば、シャッタ部材８１で閉鎖された出口側開口部５１の密閉度が向上するので、定着装置２０の温度低下を防止する上で有効となる。特に問題がなければ、前記ガイドレール５４を装置本体側に設け、装置本体（フレーム等）でシャッタ部材８１をガイドしてもよい。
【００６２】
図３および図４に示すように、接離機構６０を構成する加圧アーム６１は、外装部材５０の外部でかつその軸方向（加圧ローラの軸方向）両側に配置される。加圧アーム６１の一端は、軸線Ｏ１を中心として外装部材５０に回転可能に取り付けられている。本実施形態の接離機構６０は、加圧アーム６１の他に、外装部材５０を軸方向に貫通する駆動軸６３と、駆動軸６３の一端に取り付けた第一駆動ギヤ６４と、駆動軸６３の両端に偏心して装着されたローラ駆動カム６５（接離用偏心カム）と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１から離反する方向（図４の図面右側）に常時押圧する弾性部材（図示省略）とを備えている。
【００６３】
外装部材５０の外部には、加圧ローラ２２の支軸として心金２２ａが軸方向両側に突出している。この心金２２ａの定着ベルト２１に対する接近方向および離隔方向への移動を許容できるよう、外装部材５０における心金２２ａの貫通部分には長穴が形成されている。外装部材５０の外部に突出した心金２２ａとローラ駆動カム６５との間に加圧アーム６１が配置され、加圧アーム６１の回転軌跡上に心金２２ａおよびローラ駆動カム６５が配置されている。
【００６４】
以上の構成において、画像形成装置本体に設けた回転駆動源（ステッピングモータ等で構成される。図示省略）で第一駆動ギヤ６４、さらに駆動軸６３を回転させると、駆動軸６３に対して偏心したローラ駆動カム６５が回転する。ローラ駆動カム６５を回転させると、図４に示すように、ローラ駆動カム６５に押圧された加圧アーム６１がＯ１を中心として反時計回りに回転し、加圧ローラ２２に常時付与される弾性力に抗して加圧ローラ２２の心金２２ａを定着ベルト２１側に押圧する（図中に実線で示す）。そのため、加圧ローラ２２の全体が定着ベルト２１との接近側に移動し、定着ベルト２１と加圧ローラ２２の圧接部分にニップ部Ｎが形成される。
【００６５】
さらにローラ駆動カム６５を同方向に１８０°回転させ、あるいは１８０°反転させると（図中に二点鎖線で示す）、ローラ駆動カム６５から加圧アーム６１を介して心金２２ａに与えられる押圧力が消失するので、弾性部材の弾性力により加圧ローラ２２が定着ベルト２１から離反する方向に移動し、ニップ部Ｎが解消される。この接離機構６０によるニップ部Ｎの形成は印刷時にのみ行われ、それ以外の待機時等ではニップ部Ｎは解消された状態にある。
【００６６】
シャッタ部材８１の開閉動作は、接離機構６０に連動するシャッタ駆動機構７０によって行われる。図５はシャッタ駆動機構７０の一例を示すもので、同図に示すシャッタ駆動機構７０は、駆動軸６３の他端に取り付けた入力側部材としての第二駆動ギヤ７１（図３参照）と、出力側部材としてのシャッタ駆動カム７７と、第二駆動ギヤ７１とシャッタ駆動カム７７の間で動力伝達を行う伝達機構Ｓとで構成される。伝達機構Ｓの構成は任意であり、図示例では、第二駆動ギヤ７１に噛み合うギヤ部を有する原動プーリ７２と、アイドラプーリ７４と、従動プーリ７５と、テンショナプーリ７６と、これらのプーリ７２，７４，７５，７６に掛け渡したベルト７３とで伝達機構Ｓを構成した場合を例示している。
【００６７】
図７に示すように、従動プーリ７５は従動軸７８の一端に取り付けられている。この従動軸７８には、二つのシャッタ駆動カム７７（シャッタ駆動用偏心カム）が偏心した状態で取り付けられている。
【００６８】
駆動軸６３および従動軸７８は、何れも外装部材５０に回転自在に支持されている。また、各プーリ７２，７４，７５，７６の支持軸も外装部材５０に取り付けられている。そのため、第二駆動ギヤ７１（入力側部材）から伝達機構Ｓを介してシャッタ駆動カム７７（出力側部材）に至るまでのシャッタ駆動機構７０が外装部材５０に保持された形になっている。
【００６９】
以上の構成から、上記回転駆動源を起動して駆動軸６３（図３参照）を回転駆動すると、そのトルクは図５に示す第二駆動ギヤ７１、原動プーリ７２、ベルト７３、従動プーリ７５、および従動軸７８を介してシャッタ駆動カム７７に伝達され、シャッタ駆動カム７７が従動軸７８の中心軸線Ｏ２を中心として回転する。シャッタ駆動カム７７には、出口側開口部５１の開放方向（図５の左側）に弾性的に常時押圧されたシャッタ部材８１の基端が当接しており、シャッタ駆動カム７７の回転で押圧されることにより、シャッタ部材８１が弾性力に抗してスライド移動して外装部材５０の出口側開口部５１を閉鎖する（図５参照）。図６に示すように、シャッタ駆動カム７７が同方向に１８０°回転し、あるいは１８０°反転すると、弾性力によってシャッタ部材８１が図面左側に移動し、出口側開口部５１が開放される。
【００７０】
以上の構成から、接離機構６０によるニップ部Ｎの形成および解消と連動してシャッタ部材８１をスライド移動させ、出口側開口部５１を開放および閉鎖することが可能となる。つまり、図５に示すようにニップ部Ｎが解消されているときは出口側開口部５１がシャッタ部材８１で閉鎖される。ニップ部Ｎが解消された状態では定着装置２０への通紙が行われないので、出口側開口部５１が閉鎖されていても問題はない。一方、図６に示すようにニップ部Ｎが形成されているときは出口側開口部５１が開放された状態となり、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐの排出が可能となる。このようにニップ部Ｎの形成・解消動作と、出口側開口部５１の開放・閉鎖動作とを一致させるため、シャッタ駆動機構７０の速度比（具体的には駆動軸６３と従動軸７８の変速比）は１に設定する。
【００７１】
このように本発明では、定着ベルト２１や加圧ローラ２２を外装部材５０の内部に収容し、外装部材５０の開口部５１をシャッタ部材８１で開放・閉鎖可能にしているので、定着時の通紙を許容する一方で、定着時以外はシャッタ部材８１を閉じて開口部５１を閉鎖し、定着装置２０からの放熱を抑制して保温効果を高めることができる。そのため、待機中の定着装置２０（特に定着ベルト２１）の温度低下を防止でき、これによりシンプルな構成でありながら、印刷ジョブが与えられた際に定着ベルト２１を再昇温させるための消費電力量を低減することが可能となる。
【００７２】
シャッタ駆動機構７０は、その一部または全部の要素を画像形成装置本体側に配置することも可能であるが、これではシャッタ部材８１の開閉タイミングを定着装置２０の動作とリンクさせるための機構やセンサ類が新たに必要となり、機構の複雑化やコストアップを招く。また、ジャムの除去や定着装置２０の定期メンテナンス等に際し、定着装置２０を画像形成装置本体から取り外し、その後再装着した際に、シャッタ部材８１の開閉タイミングがずれるおそれもある。これに対して、上記のようにシャッタ部材８１のみならず、第二駆動ギヤ７１（入力側部材）からシャッタ駆動カム７７（出力側部材）に至るまでのシャッタ駆動機構７０を外装部材５０に保持することで、シャッタ部材８１およびシャッタ駆動機構７０を含めた形で定着装置２０をユニット化することができる。そのため、シャッタ部材８１に関係する機構の簡略化や低コスト化を図ることができる。また、定着装置２０の取り外し後、再装着した際の開閉タイミングのずれを防止できるので、定着装置２０の着脱を容易に行うことが可能となる。
【００７３】
また、シャッタ部材８１による開口部５１の開放および閉塞を、ニップ部Ｎの形成および解消と連動させているので、通紙に最低限必要となる時間だけ開口部５１を開放することができ、開口部５１の無駄な開放を防止して加熱効率をさらに向上させることができる。この際、シャッタ部材８１のスライド移動が、シャッタ駆動機構７０を介し、ニップ部Ｎの形成および解消を行う接離機構６０と機械的に連携して行われるので、シャッタ部材８１の開閉専用の駆動源を新たに設置する必要がなく、低コスト化、さらにはレイアウトの容易化を図ることができる。
【００７４】
この定着装置２０では、待機状態での電力消費を低減させるため、従来から採用されている種々のヒータ制御をそのまま活用することができる。従って、これらのヒータ制御と併用することで、更なる電力消費量の低減を達成することが可能となる。
【００７５】
さらに、シャッタ部材８１の先端に摺動部材８２を配置することで、シャッタ部材８１の用紙Ｐとの接触部に低摩擦化処理を行っているので、出口側開口部５１の開放時に、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐがシャッタ部材８１の先端に接触したとしても、用紙Ｐが受けるダメージを少なくすることができる。
【００７６】
冬季の使用等、装置部品の温度が低くなる状況で定着作業を行った場合、用紙Ｐに含まれる水分が原因となって、定着装置２０の内部で結露が生じる場合がある。特に本発明では、シャッタ部材８１で定着装置２０の内部空気の外部への流出を規制しているため、結露の発生が助長される傾向にある。この不具合を防止するため、外部の雰囲気温度を測定し、この雰囲気温度に応じて接離機構６０の動作タイミングを変更することが望まれる。具体的には、結露が生じやすい条件であると判定された場合（例えば外部雰囲気温度が１５℃以下である場合等）には、印刷ジョブを受領した直後（定着の開始前）に接離機構６０を起動してニップ部Ｎを形成し、かつシャッタ部材８１を開放して定着装置２０内部の空気を外部に放出するような制御を行うことが考えられる。
【００７７】
なお、図２に示す実施形態では、外装部材５０の出口側開口部５１にのみシャッタ部材８１を配置しており、入口側開口部５２での放熱が懸念される。しかしながら、図示したような上下方向に用紙Ｐを搬送する縦型搬送タイプの定着装置２０では、主たる放熱箇所が出口側開口部５１に限定されるため、入口側開口部５２のシャッタ部材を省略しても実質的には問題は生じない。もちろん必要に応じて入口側開口部５２にシャッタ部材８１を配置しても構わない。また、水平搬送タイプ等のように入口側開口部５１での放熱が問題となる場合は、シャッタ駆動機構７０を介して接離機構６０と連動するシャッタ部材８１を、入口側開口部５２のみに、あるいは入口側開口部５２と出口側開口部５１の双方に配置してもよい。また、センサ用開口部５３も通常は小径であるため、センサ用開口部５３を介した放熱はそれほど問題とはならないが、必要があれば、同様の構成のシャッタ部材８１をセンサ用開口部５３に配置して、センサ用開口部５３を開放・閉鎖してもよい。
【００７８】
図８に、定着ベルト２１の他の実施形態を示す。この実施形態の定着ベルト２１には、加熱源としてのハロゲンヒータ２３が３本内蔵されている。この場合、ハロゲンヒータ２３ごとに発熱領域を異ならせることで、種々の幅の用紙幅に対応した範囲で定着ベルト２１を加熱することが可能となっている。また、この場合、ニップ形成部材２４を囲むように板金２５０が設けられており、この板金２５０を介してニップ形成部材２４がステー２５に支持されている。それ以外の構成については、上記図２に示す実施形態の構成と基本的に同様である。
【００７９】
この実施形態においても、図２および図５示す実施形態と同様に、定着ベルト２１、加圧ローラ２２、および分離部材２８を外装部材５０内に収容し、その開口部にシャッタ部材８１を配置し、さらにシャッタ部材８１およびシャッタ駆動機構７０を外装部材５０で保持することで、同様の作用効果を得ることができる。
【００８０】
図９に、定着装置の他の実施形態を示す。この実施形態の定着装置２０は、定着部材２１の加熱源としてＩＨを採用したものである。以下、この定着装置２０の構成を詳述する。
【００８１】
図９に示すように、定着装置２０は、誘導加熱部８４（磁束発生手段）、誘導加熱部２５に対向する定着部材としての定着ローラ２１、定着ローラ２１に圧接する加圧部材としての加圧ローラ２２、入口ガイド板９４、拍車ガイド板８８、分離部材２８、出口ガイド板９５、サーミスタ８９，９３等で構成される。
【００８２】
ここで定着ローラ２１は、鉄やステンレス鋼等からなる芯金８５上に、発泡シリコーンゴム等からなる断熱弾性層８６、スリーブ層８７が順次積層されたものであって、その外径が４０ｍｍ程度に形成されている。誘導加熱部８４から発せられる磁束によって、鉄、銅、銀等の金属材料からなるスリーブ層８７が電磁誘導加熱されることになる。サーミスタ８９や温度センサ２７によって、定着ローラ２１上の温度（定着温度）を検知し、それらの検知結果に基づいて、誘導加熱部２５による加熱量が調整される。
【００８３】
この実施形態では、定着ローラ２１の加熱効率を高めるために、加圧ローラ２２にハロゲンヒータ等のヒータ９２が内設されている。ヒータ９２に電力が供給されることにより、ヒータ９２の輻射熱によって加圧ローラ２２が加熱されて、定着ローラ２１の表面が加圧ローラ２２を介して加熱されることになる。サーミスタ９３等により加圧ローラ２２上の温度を検知し、その検知結果に基づいてヒータ９２による加熱量が調整される。
【００８４】
誘導加熱部８４は、コイル部９６（励磁コイル）、コア部９７（励磁コイルコア）、コイルガイド９８等で構成される。コイル部９６は、定着ローラ２０の外周面の一部を覆うように配設されたコイルガイド９８上に細線を束ねたリッツ線を巻回したものである。コイルガイド９８は、定着ローラ２１の外周面に対向してコイル部９６を保持する。コア部９７は、定着ローラ２１の発熱層に効率のよい磁束を形成するためのものであり、フェライト等の強磁性体（比透磁率が２５００程度）で構成されている。
【００８５】
図９に示す実施形態においても、図２および図５に示す実施形態と同様に、定着ローラ２１、加圧ローラ２２、分離部材２８、各ガイド板８８，９４，９５、サーミスタ８９，９３等を外装部材５０内に収容し、その開口部にシャッタ部材８１を配置し、さらにシャッタ部材８１およびシャッタ駆動機構７０を外装部材５０で保持することで、同様の作用効果を得ることができる。
【００８６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、外装部材５０の内部には少なくとも定着部材２１と加圧部材２２を収容すれば足り、定着装置２０を構成する他の部材（分離部材２８、温度センサ２７、および各種ガイド板等）は、外装部材５０の内部に配置する他、外部に配置することもできる。
【００８７】
図１０に、以上に述べた定着装置２０の具体的構成の一例を示す。この定着装置２０では、定着部材として図２と同様の構成の定着ベルト２１が使用されている。ニップ部Ｎの下流側には、分離部材２８、シャッタ部材８１、および二つのガイド部材４１，４２が配置されている。二つのガイド部材４１，４２は、ニップ部Ｎを通過した用紙の定着ベルト２１側および加圧ローラ２２側の面をガイドするためのものであり、搬送路Ｒを挟むように対向配置して図示しない外装部材に固定されている。二つガイド部材４１，４２のうち、定着ベルト２１側の第一ガイド部材４１は分離部材２８の直上に配置され、加圧ローラ２２側の第二ガイド部材４２の先端は加圧ローラ２２の外周面近傍まで延びている。
【００８８】
図１０に示す実施形態では、シャッタ部材８１を第一ガイド部材４１と分離部材２８の間の領域Ａに配置している。この他、シャッタ部材８１は、第一ガイド部材４１よりも搬送方向下流側の領域Ｂに配置することもできるが、かかる構成ではニップ部Ｎからの距離が大きくなるため、開口部を閉鎖した際の蓄熱効果が低下する。従って、シャッタ部材８１は、第一ガイド部材４１と分離部材２８の間（領域Ａ）に配置するのが好ましい。
【００８９】
ところで、ガイド部材４１，４２のガイド面には、結露による水滴が用紙に付着するのを防止するため、用紙搬送方向に沿って延びる複数のリブを設けるのが通例である（第二ガイド部材４２のガイド面に設けたリブ４２ａを図１１に示す）。このリブ４２ａによりガイド面に凹凸が形成されるため、シャッタ部材８１を閉じた際には、シャッタ部材８１の先端と第二ガイド部材４２との間に隙間を生じてシャッタ部材８１による熱遮蔽効果が低下する。これを防止するため、同図に示すように、シャッタ部材８１の先端にスポンジやゴム等の弾性材料からなるシール部材８３を装着し、閉じたシャッタ部材８１を第二ガイド部材４２に押し付けて、シール部材８３が第二ガイド部材４２のガイド面の凹凸に倣うように弾性変形させるのが好ましい。シール部材８３はシャッタ部材８１と第二ガイド部材４２の間に配置すれば足り、上記とは逆に第二ガイド部材４２のガイド面にシール部材８３を装着してもよい。
【００９０】
以上に述べたシャッタ駆動機構７０としては、接離機構６０の動作を機械的にシャッタ部材８１に伝達できるものであれば任意の構成を採用することができる。
【００９１】
図１２は、駆動機構７０の他の実施形態を示すものであり、シャッタ部材８１を回転移動させて開閉する場合を例示している。この実施形態では、シャッタ部材８１の基端を、外装部材５０に回転軸線Ｏ３を中心として回転可能に取り付けている。また、図５および図６に示すシャッタ駆動機構７０のうち、シャッタ駆動カム７７を撤去し、従動側プーリ７５に巻き付けた紐等の索状部材７９をシャッタ部材８１の先端に取り付けている。この場合、索状部材７９がシャッタ駆動機構７０の出力側部材を構成する。かかる構成でも、従動プーリ７５の回転による索状部材７９の巻き取りおよび繰り出しにより、シャッタ部材８１を、軸線Ｏ３を中心として回転させることで、出口側開口部５１を開放・閉鎖することができる。この実施形態は、スペース面でシャッタ部材８１のスライド移動を採用できない場合等に有効となる。
【００９２】
この実施形態でも、シャッタ駆動機構７０を構成する各要素（第二駆動ギヤ７１、伝達機構Ｓ、および索状部材７９）が外装部材５０に保持されているため、図５および図６に示す実施形態と同様の効果が得られる。
【００９３】
図１３は、シャッタ駆動機構７０の他の実施形態を示すものである。このシャッタ駆動機構は、駆動軸６３の第二駆動ギヤ７１と原動プーリ７２の間にアイドラギヤ７９を配置した点、および従動プーリ７５の出力を、従動プーリ７５のギヤ部と噛み合うギヤ８０を介して従動軸７８に伝達する点が図５および図６に示す実施形態と異なっている。また、第二駆動ギヤ７１には、装置本体側に設けた回転駆動源からの動力が直接入力される。この場合、図３に示す第一駆動ギヤ６４が不要となる。なお、図示は省略するが、駆動軸６３にはローラ駆動カム６５（図３および図４参照）が取り付けられ、従動軸７８にはシャッタ駆動カム７７（図５および図６参照）が取り付けられている。
【００９４】
かかる構成では原動プーリ７２、従動プーリ７２、およびベルト７３からなるベルト伝動装置が上方に屈曲した部分を持たない。そのため、図５および図６に示す実施形態に比べてプーリ数を減じることができ、シャッタ駆動機構７０の簡素化および省スペース化を図ることができる。
【００９５】
以上の説明ではシャッタ駆動機構７０としてギヤとベルト伝動装置を併用した構成を例示したが、ギヤ列のみ、あるいはベルト伝動装置だけでシャッタ駆動機構７０を構成することもできる。また、シャッタ駆動機構７０の一部または全部をリンク機構で構成することもできる。
【００９６】
接離機構６０の構成も任意であり、公知の種々の機構を採用することができる。さらに加圧ローラ２２やシャッタ部材８１のスライド移動をカム６５，７７で行う場合を例示したが、これらを移動させる機構は、リンク機構等の他の機構に置き換えることもできる。
【００９７】
本発明は、上述の実施形態のように、省エネ性などの向上のために定着ベルトを薄く小径化した定着装置に限定されるものではなく、図９に示すＩＨ型をはじめ、公知の定着装置に広く適用することが可能である。また、本発明に係る定着装置は、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、モノクロ画像形成装置や、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に搭載することも可能である。また、その他、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。
【符号の説明】
【００９８】
２０    定着装置
２１    定着ベルト（定着部材）
２２    加圧ローラ（加圧部材）
２３    ハロゲンヒータ（加熱源）
２４    ニップ形成部材
２５    ステー（支持部材）
２８    分離部材
４１    第一ガイド部材
４２    第二ガイド部材
５０    外装部材
５１    出口側開口部
５２    入口側開口部
５３    センサ用開口部
６０    接離機構
６１    加圧アーム
６５    ローラ駆動カム
７０    シャッタ駆動機構
７１    第二駆動ギヤ（入力側部材）
７７    シャッタ駆動カム（出力側部材）
７９    索状部材（出力側部材）
８１    シャッタ部材
Ｎ      ニップ部
Ｐ      用紙（記録媒体）
Ｒ      搬送路
Ｓ      伝達機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９９】
【特許文献１】特開２００７−２３３０１１号公報
【特許文献２】特許第４４２３０７０号公報
【特許文献３】特開平７−６４４２２号公報
【図１】
0006333511.tif 000002
【図２】
0006333511.tif 000003
【図３】
0006333511.tif 000004
【図４】
0006333511.tif 000005
【図５】
0006333511.tif 000006
【図６】
0006333511.tif 000007
【図７】
0006333511.tif 000008
【図８】
0006333511.tif 000009
【図９】
0006333511.tif 000010
【図１０】
0006333511.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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