(57)【要約】【課題】加熱部材の余熱によって定着ベルトが加熱されるのを防止し、定着ベルトのオーバーシュート（過昇温）を抑制する。【解決手段】本発明に係る定着装置１８は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１に圧接して定着ニップ３３を形成する加圧部材２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱部材２３と、加熱部材２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱を遮断しないか又は加熱部材２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱の一部を遮断する第１の姿勢と、加熱部材２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱を第１の姿勢よりも多く遮断する第２の姿勢と、を切り替え可能に設けられるシャッター２７と、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、シャッター２７を第１の姿勢から第２の姿勢に切り替える切り替え機構２８と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図２
2016031399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りを回転可能に設けられる定着ベルトと、
前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、
前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、
前記加熱部材から前記定着ベルトに向かう輻射熱を遮断しないか又は前記加熱部材から前記定着ベルトに向かう輻射熱の一部を遮断する第１の姿勢と、前記加熱部材から前記定着ベルトに向かう輻射熱を前記第１の姿勢よりも多く遮断する第２の姿勢と、を切り替え可能に設けられるシャッターと、
前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記シャッターを前記第１の姿勢から前記第２の姿勢に切り替える切り替え機構と、を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記切り替え機構は、
前記シャッターを前記第２の姿勢に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッターを前記第１の姿勢に保持する保持部材と、を備え、
前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記保持部材による前記シャッターに対する前記第１の姿勢への保持が解除され、前記付勢部材の付勢力によって前記シャッターが前記第１の姿勢から前記第２の姿勢に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記保持部材に電力を供給する電源部と、
前記保持部材及び前記電源部と共に前記シャッターの駆動回路を構成するスイッチ機構と、を更に備え、
前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記スイッチ機構によって前記駆動回路が遮断されて前記電源部から前記保持部材への電力の供給が停止され、前記保持部材による前記シャッターに対する前記第１の姿勢への保持が解除されることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記スイッチ機構は、
互いに間隔を介して設けられる内輪部及び外輪部と、
前記内輪部と前記外輪部を接続する接続姿勢と、前記内輪部と前記外輪部の接続を解除する接続解除姿勢と、を切り替え可能に設けられると共に、前記定着ベルトの回転によって発生する遠心力によって前記接続姿勢に保持されるスイッチ片と、を備え、
前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記遠心力が無くなって前記スイッチ片が前記接続姿勢から前記接続解除姿勢に切り替わり、前記駆動回路が遮断されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルトの端部に装着され、前記定着ベルトの前記回転軸方向の寄りを規制する寄り止め部材を更に備え、
前記寄り止め部材は、
前記定着ベルトの前記端部の前記回転軸方向外側を覆う本体部と、
前記本体部から前記回転軸方向内側に延出し、前記定着ベルトの前記端部の内径側に設けられる内筒部と、
前記本体部から前記回転軸方向内側に延出し、前記定着ベルトの前記端部の外径側に設けられる外筒部と、を備え、
前記内輪部は、前記内筒部の外周に装着され、
前記外輪部は、前記外筒部の内周に装着され、
前記スイッチ片は、前記内輪部に接触すると共に、前記内輪部側の端部を中心に回転可能に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記加熱部材は、前記定着ベルトの内径側に設けられるヒーターであり、
前記シャッターは、前記定着ベルトの内周面に沿って回転する可動部を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記シャッターは、前記可動部の内径側に設けられる固定部を更に備え、
前記可動部は、前記シャッターが前記第１の姿勢にある状態において前記加熱部材から見て前記固定部と重なり、前記シャッターが前記第２の姿勢にある状態において前記加熱部材から見て前記固定部とは重ならないことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記シャッターは、前記第１の姿勢にある状態において前記加熱部材から前記定着ベルトのうちの前記加熱部材に最も接近する部分に向かう輻射熱を遮断せず、前記第２の姿勢にある状態において前記加熱部材から前記定着ベルトのうちの前記加熱部材に最も接近する部分に向かう輻射熱を遮断することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材を更に備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の定着装置を備えてい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、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンターや複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体にトナー像を形成した後、定着装置によって記録媒体とトナー像を加熱及び加圧することにより、トナー像を記録媒体に定着させている。近年、省電力化やウォームアップ時間の短縮に対する要求が高まる中、定着装置の低熱容量化が盛んに検討されている。
【０００３】
例えば、定着装置の低熱容量化を実現するためのものとして、定着ベルトと、定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、定着ベルトを加熱する加熱部材と、を備えた定着装置がある（特許文献１、２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０６６５４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−００２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような構成の定着装置において、回転停止状態の定着ベルトが加熱部材によって局所的に加熱されると、定着ベルトの一部が過昇温して、定着ベルトが変形してしまう恐れがある。そこで、定着ベルトの回転が停止した際には加熱部材への電力の供給を停止し、加熱部材による定着ベルトの加熱を停止するのが通常である。しかしながら、上記のように加熱部材への電力の供給を停止したとしても、加熱部材に残る余熱によって定着ベルトが加熱され、定着ベルトがオーバーシュート（過昇温）する恐れがある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、加熱部材に残る余熱によって定着ベルトが加熱されるのを防止し、定着ベルトのオーバーシュート（過昇温）を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の定着装置は、回転軸の周りを回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する加熱部材と、前記加熱部材から前記定着ベルトに向かう輻射熱を遮断しないか又は前記加熱部材から前記定着ベルトに向かう輻射熱の一部を遮断する第１の姿勢と、前記加熱部材から前記定着ベルトに向かう輻射熱を前記第１の姿勢よりも多く遮断する第２の姿勢と、を切り替え可能に設けられるシャッターと、前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記シャッターを前記第１の姿勢から前記第２の姿勢に切り替える切り替え機構と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転の停止に伴って加熱部材への電力の供給が停止された後に加熱部材に残る余熱を、定着ベルトではなくシャッターに吸収させることが可能となる。そのため、加熱部材に残る余熱によって定着ベルトが加熱されるのを防止し、定着ベルトのオーバーシュート（過昇温）を抑制することが可能となる。
【０００９】
前記切り替え機構は、前記シャッターを前記第２の姿勢に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッターを前記第１の姿勢に保持する保持部材と、を備え、前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記保持部材による前記シャッターに対する前記第１の姿勢への保持が解除され、前記付勢部材の付勢力によって前記シャッターが前記第１の姿勢から前記第２の姿勢に切り替わっても良い。
【００１０】
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転が停止するのに連動して、シャッターを第１の姿勢から第２の姿勢に確実に切り替えることが可能となる。
【００１１】
前記定着装置は、前記保持部材に電力を供給する電源部と、前記保持部材及び前記電源部と共に前記シャッターの駆動回路を構成するスイッチ機構と、を更に備え、前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記スイッチ機構によって前記駆動回路が遮断されて前記電源部から前記保持部材への電力の供給が停止され、前記保持部材による前記シャッターに対する前記第１の姿勢への保持が解除されても良い。
【００１２】
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転が停止するのに連動して、保持部材によるシャッターに対する第１の姿勢への保持を確実に解除することが可能となる。
【００１３】
前記スイッチ機構は、互いに間隔を介して設けられる内輪部及び外輪部と、前記内輪部と前記外輪部を接続する接続姿勢と、前記内輪部と前記外輪部の接続を解除する接続解除姿勢と、を切り替え可能に設けられると共に、前記定着ベルトの回転によって発生する遠心力によって前記接続姿勢に保持されるスイッチ片と、を備え、前記定着ベルトの回転が停止するのに連動して、前記遠心力が無くなって前記スイッチ片が前記接続姿勢から前記接続解除姿勢に切り替わり、前記駆動回路が遮断されても良い。
【００１４】
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転が停止するのに連動して、接続姿勢から接続解除姿勢にスイッチ片を確実に切り替えることが可能となる。
【００１５】
上記定着装置は、前記定着ベルトの端部に装着され、前記定着ベルトの前記回転軸方向の寄りを規制する寄り止め部材を更に備え、前記寄り止め部材は、前記定着ベルトの前記端部の前記回転軸方向外側を覆う本体部と、前記本体部から前記回転軸方向内側に延出し、前記定着ベルトの前記端部の内径側に設けられる内筒部と、前記本体部から前記回転軸方向内側に延出し、前記定着ベルトの前記端部の外径側に設けられる外筒部と、を備え、前記内輪部は、前記内筒部の外周に装着され、前記外輪部は、前記外筒部の内周に装着され、前記スイッチ片は、前記内輪部に接触すると共に、前記内輪部側の端部を中心に回転可能に設けられていても良い。
【００１６】
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転軸方向の寄りを規制する寄り止め部材をスイッチ機構の装着部として併用することが可能となり、部品点数の増加を抑制することが可能となる。
【００１７】
前記加熱部材は、前記定着ベルトの内径側に設けられるヒーターであり、前記シャッターは、前記定着ベルトの内周面に沿って回転する可動部を備えていても良い。
【００１８】
このような構成を採用することで、ヒーター及びシャッターの設置スペースを容易に確保することが可能となる。
【００１９】
前記シャッターは、前記可動部の内径側に設けられる固定部を更に備え、前記可動部は、前記シャッターが前記第１の姿勢にある状態において前記加熱部材から見て前記固定部と重なり、前記シャッターが前記第２の姿勢にある状態において前記加熱部材から見て前記固定部とは重ならなくても良い。
【００２０】
このような構成を採用することで、シャッターによって遮断される輻射熱の量を容易に調整することが可能となる。
【００２１】
前記シャッターは、前記第１の姿勢にある状態において前記加熱部材から前記定着ベルトのうちの前記加熱部材に最も接近する部分に向かう輻射熱を遮断せず、前記第２の姿勢にある状態において前記加熱部材から前記定着ベルトのうちの前記加熱部材に最も接近する部分に向かう輻射熱を遮断しても良い。
【００２２】
このような構成を採用することで、定着ベルトのオーバーシュート（過昇温）を一層確実に抑制することが可能となる。
【００２３】
前記定着装置は、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材を更に備えていても良い。
【００２４】
このような構成を採用することで、定着装置の低熱容量化を図ることが可能となる。
【００２５】
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、加熱部材に残る余熱によって定着ベルトが加熱されるのを防止し、定着ベルトのオーバーシュート（過昇温）を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターの構成の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルトの前端部及びその周辺を示す断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る定着装置において、シャッターの駆動回路の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る定着装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
まず、図１を用いて、プリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。
【００２９】
プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には、用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の側方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナーコンテナ６が収納されている。
【００３０】
プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が排紙トレイ４の下方に配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられており、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。
【００３１】
プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部１９が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２０が形成されている。
【００３２】
次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。
【００３３】
プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００３４】
まず、帯電器１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。
【００３５】
一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１９から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。
【００３６】
次に、定着装置１８について説明する。
【００３７】
以下、説明の便宜上、図２における紙面手前側を定着装置１８の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ定着装置１８の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。図２の矢印Ｙは、用紙の搬送方向を示している。図３の矢印Ｉは前後方向内側を示し、図３の矢印Ｏは前後方向外側を示している。
【００３８】
図２、図３等に示されるように、定着装置１８は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１の下側（外径側）に配置される加圧ローラー２２（加圧部材）と、定着ベルト２１の内径側に配置されるヒーター２３（加熱部材）と、定着ベルト２１の内径側においてヒーター２３の下側に配置される支持部材２４と、定着ベルト２１の内径側において支持部材２４の下側に配置される押圧パッド２５（押圧部材）と、定着ベルト２１の内径側において押圧パッド２５の右側及び下側に配置されるシート部材２６と、定着ベルト２１の内径側において定着ベルト２１の内周面に沿って配置されるシャッター２７と、シャッター２７に接続される切り替え機構２８と、定着ベルト２１の前後両端部２１ａ（図３において前端部２１ａのみを表示）にそれぞれ装着される寄り止め部材２９（図３参照）と、前側の寄り止め部材２９に装着されるスイッチ機構３０（図３参照）と、を主体として構成されている。なお、寄り止め部材２９とスイッチ機構３０は、図２では記載が省略されている。
【００３９】
定着ベルト２１は、前後方向に延びる回転軸Ａの周りを回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト２１の回転軸方向である。定着ベルト２１は、前後方向に長い円筒状を成しており、周方向には無端状である。定着ベルト２１は、可撓性を有している。定着ベルト２１は、例えば、外径が２０ｍｍ〜５０ｍｍである。
【００４０】
定着ベルト２１は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。定着ベルト２１の基材層は、例えば、厚さ３０μｍ〜５０μｍのＮｉ（ニッケル）によって形成されているか、又は、厚さ５０μｍ〜１００μｍのポリイミド樹脂によって形成されている。定着ベルト２１の基材層をポリイミド樹脂によって形成する場合には、ポリイミド樹脂の中にＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属粉末を混ぜても良い。定着ベルト２１の弾性層は、例えば、厚さ１００μｍ〜５００μｍのシリコンゴムによって形成されている。定着ベルト２１の離型層は、例えば、厚さ３０μｍ〜５０μｍのＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。なお、各図において、定着ベルト２１の各層（基材層、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。
【００４１】
定着ベルト２１の内周面には、シート部材２６に対して摺動する部分に、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＴＦＥ等によって構成されるコーティングが施されている。定着ベルト２１の内周面には、シート部材２６に対して摺動する部分に、例えばフッ素グリスやシリコンオイル等によって構成される潤滑剤が塗布されている。
【００４２】
加圧ローラー２２は、定着フレーム（図示せず）に回転可能に支持されている。加圧ローラー２２は、前後方向に長い円筒状を成している。加圧ローラー２２は、定着ベルト２１に圧接しており、定着ベルト２１と加圧ローラー２２の間には定着ニップ３３が形成されている。
【００４３】
加圧ローラー２２は、例えば、円筒状の芯材３４と、この芯材３４に周設される弾性層３５と、この弾性層３５を被覆する離型層（図示せず）と、によって構成されている。加圧ローラー２２の芯材３４は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。加圧ローラー２２の弾性層３５は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって形成されている。加圧ローラー２２の離型層（図示せず）は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。
【００４４】
図２等に示されるように、ヒーター２３は、定着ベルト２１の内径側の空間における上側の領域（定着ニップ３３とは反対側の領域）に配置されている。ヒーター２３は、例えば、ハロゲンヒーターによって構成されている。
【００４５】
支持部材２４は、前後方向に延びており、定着ベルト２１を貫通している。支持部材２４は、固定部３６と、固定部３６の前後両側にそれぞれ設けられるシャフト部３７（図３において前側のシャフト部３７のみを表示）と、を備えている。各シャフト部３７の前後方向内側の端部は、固定部３６に連結されている。各シャフト部３７の前後方向外側の部分には、リング状のストッパー３８が固定されている。各シャフト部３７の前後方向外側の端部は、定着フレーム（図示せず）に固定されている。
【００４６】
押圧パッド２５は、前後方向に延びている。押圧パッド２５は、例えば、ＬＣＰ（Liquid  Crystal  Polymer：液晶ポリマー）等の耐熱性樹脂によって形成されている。押圧パッド２５の下面（シート部材２６側の面）には、シリコンゴム等のエラストマーの層が設けられていても良い。押圧パッド２５は、支持部材２４の固定部３６によって上側から支持されている。押圧パッド２５は、シート部材２６を介して定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２側）に向かって押圧している。
【００４７】
シート部材２６は、定着ベルト２１と押圧パッド２５の間に介装されており、定着ベルト２１の内周面に接触している。そして、定着ベルト２１が回転すると、定着ベルト２１がシート部材２６に対して摺動するように構成されている。シート部材２６は、例えばＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂によって形成されており、押圧パッド２５よりも摩擦係数が小さい。シート部材２６は、定着ベルト２１の摺動負荷を軽減させる機能を有している。
【００４８】
シャッター２７は、前後方向に延びている。シャッター２７は、例えばＳＵＳ等の金属によって形成されている。
【００４９】
シャッター２７は、可動部３１と、可動部３１の内径側に設けられる固定部３２と、を備えている。可動部３１は、定着ベルト２１の内周面に沿って回転可能に設けられている。これにより、シャッター２７は、可動部３１がヒーター２３の左下方に配置される第１の姿勢（図２の実線参照）と、可動部３１がヒーター２３の上方に配置される第２の姿勢（図２の二点鎖線参照）と、を切り替え可能となっている。可動部３１は、シャッター２７が第１の姿勢にある状態においてヒーター２３から見て固定部３２と重なり、シャッター２７が第２の姿勢にある状態においてヒーター２３から見て固定部３２とは重ならないように配置されている。
【００５０】
切り替え機構２８は、コイルバネ４０（付勢部材）とソレノイド４１（保持部材）を備えている。コイルバネ４０は、シャッター２７の可動部３１に接続されており、シャッター２７を第２の姿勢（図２の二点鎖線参照）に付勢している。ソレノイド４１は、シャッター２７の可動部３１に接続されている。なお、図２において、ソレノイド４１は模式的に表示されており、ソレノイド４１の図面上の位置とソレノイド４１の実際上の位置は必ずしも一致していない。
【００５１】
図３、図４に示されるように、各寄り止め部材２９は、円環状の本体部４２と、本体部４２の内径側の端部から前後方向内側に延出する内筒部４３と、本体部４２の外径側の端部から前後方向内側に延出する外筒部４４と、を備えている。
【００５２】
各寄り止め部材２９の本体部４２は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａの前後方向外側を覆っている。本体部４２の前後方向外側の面は、支持部材２４の各シャフト部３７に固定されたストッパー３８に接触している。このような構成により、定着ベルト２１の前後方向の寄り（蛇行）が規制されている。
【００５３】
各寄り止め部材２９の内筒部４３は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａの内径側に設けられており、定着ベルト２１の前後両端部２１ａの内周面と間隔を介して対向している。内筒部４３には、支持部材２４の各シャフト部３７が貫挿されている。
【００５４】
各寄り止め部材２９の外筒部４４は、各寄り止め部材２９の内筒部４３及び定着ベルト２１の前後両端部２１ａの外径側に設けられており、定着ベルト２１の前後両端部２１ａの外周面に接触している。
【００５５】
図３、図４に示されるように、スイッチ機構３０は、内輪部４５と、内輪部４５の外径側に設けられる外輪部４６と、内輪部４５に取り付けられるスイッチ片４７と、を備えている。
【００５６】
スイッチ機構３０の内輪部４５と外輪部４６は、互いに間隔を介して設けられている。内輪部４５は、前側の寄り止め部材２９の内筒部４３の外周に装着されている。外輪部４６は、前側の寄り止め部材２９の外筒部４４の内周に装着されている。外輪部４６は、定着ベルト２１の前後両端部２１ａよりも前後方向外側に配置されている。
【００５７】
スイッチ機構３０のスイッチ片４７は、例えば、薄金によって形成されている。スイッチ片４７は、常に内輪部４５に接触している。スイッチ片４７は、内輪部４５側の端部を中心に回転可能に設けられている。スイッチ片４７は、外輪部４６と接触して内輪部４５と外輪部４６を接続する接続姿勢（図４の実線参照）と、外輪部４６と接触せずに内輪部４５と外輪部４６の接続を解除する接続解除姿勢（図４の二点鎖線参照）と、を切り替え可能に設けられている。
【００５８】
図５に示されるように、スイッチ機構３０の内輪部４５は、ソレノイド４１に接続されている。スイッチ機構３０の外輪部４６は、電源部４８を介してソレノイド４１に接続されている。このような構成により、スイッチ機構３０は、ソレノイド４１及び電源部４８と共にシャッター２７の駆動回路４９を構成している。
【００５９】
次に、定着装置１８の制御システムについて説明する。
【００６０】
図６に示されるように、定着装置１８には、制御部５０が設けられている。制御部５０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で構成される記憶部５１と接続されており、記憶部５１に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部５０が定着装置１８の各部の制御を行うように構成されている。
【００６１】
制御部５０は、モーター等によって構成される駆動源５２に接続されており、駆動源５２は、加圧ローラー２２に接続されている。そして、制御部５０からの信号に基づいて駆動源５２が加圧ローラー２２を回転させるように構成されている。
【００６２】
制御部５０は、電力供給部５３に接続されている。電力供給部５３は、ヒーター２３に接続されており、電力供給部５３から供給される電力によってヒーター２３が輻射熱を放射し、この輻射熱によって定着ベルト２１が加熱されるように構成されている。
【００６３】
制御部５０は、回転検知部５４に接続されている。回転検知部５４は、定着ベルト２１の回転を検知する機能を有しており、その検知結果が回転検知部５４から制御部５０に出力されるように構成されている。
【００６４】
上記のように構成された定着装置１８において、用紙にトナー像を定着させる際には、制御部５０からの信号に基づいて駆動源５２が加圧ローラー２２を回転させる（図２の矢印Ｂ参照）。これに伴って、加圧ローラー２２に圧接する定着ベルト２１が加圧ローラー２２の回転に従動して回転する（図２の矢印Ｃ参照）。
【００６５】
また、用紙にトナー像を定着させる際には、制御部５０からの信号に基づいて電力供給部５３がヒーター２３に電力を供給する。これに伴って、ヒーター２３が輻射熱を放射し、この輻射熱によって定着ベルト２１が加熱される。この状態で、用紙が定着ニップ３３を通過すると、用紙とトナー像が加熱及び加圧されて、用紙にトナー像が定着される。
【００６６】
上記のような構成の定着装置１８において、用紙にトナー像を定着させる動作が繰り返されると、定着ベルト２１とシート部材２６が摺擦することでシート部材２６が摩耗し、定着ベルト２１の摺動負荷が上昇する。また、定着ベルト２１の表面や加圧ローラー２２の表面も次第に劣化していき、定着ベルト２１の駆動力（加圧ローラー２２に対する定着ベルト２１の従動性）が低下する。これらの要因により加圧ローラー２２と定着ベルト２１の間でスリップが発生すると、加圧ローラー２２の回転に従動して定着ベルト２１を回転させることができず、回転停止状態の定着ベルト２１がヒーター２３によって局所的に加熱される恐れがある。このような事態が発生すると、定着ベルト２１の一部が過昇温して、定着ベルト２１が変形する恐れがある。そこで、本実施形態では、定着ベルト２１の回転の停止を回転検知部５４が検知した場合には、制御部５０が電力供給部５３からヒーター２３への電力の供給を停止させるようになっている。
【００６７】
しかしながら、例えば定着ベルト２１の回転が急停止した場合には、定着ベルト２１の回転の停止を回転検知部５４が検知するまでの時間及び回転検知部５４から制御部５０への通信の時間等を経過してから、制御部５０が電力供給部５３からヒーター２３への電力の供給を停止させることになる。そのため、ヒーター２３への電力の供給が停止されるまでの間、定着ベルト２１が加熱されてしまう。また、制御部５０が電力供給部５３からヒーター２３への電力の供給を停止させても、ヒーター２３に残った余熱によって定着ベルト２１が加熱され、定着ベルト２１がオーバーシュート（過昇温）する恐れがある。そこで、本実施形態では以下のようにして定着ベルト２１のオーバーシュートを抑制している。
【００６８】
定着ベルト２１の回転時には、図４に実線で示されるように、定着ベルト２１の回転によって発生する遠心力によってスイッチ機構３０のスイッチ片４７が接続姿勢に保持されている。これに伴って、図５に実線で示されるように、シャッター２７の駆動回路４９が接続されており、電源部４８からソレノイド４１に電力が供給されている。そのため、図２に実線で示されるように、コイルバネ４０の付勢力に抗してソレノイド４１がシャッター２７を第１の姿勢に保持している。
【００６９】
この状態では、シャッター２７の可動部３１がヒーター２３から見てシャッター２７の固定部３２と重なっており、シャッター２７の固定部３２のみがヒーター２３からの輻射熱を遮断する機能を有している。例えば、ヒーター２３から定着ベルト２１の左側部に向かう輻射熱（図２の矢印Ｄ参照）はシャッター２７の固定部３２によって遮断されるが、ヒーター２３から定着ベルト２１の上端部（定着ベルト２１のうちでヒーター２３に最も接近する部分）に向かう輻射熱（図２の矢印Ｅ参照）はシャッター２７によって遮断されない。そのため、ヒーター２３によって定着ベルト２１が効率的に加熱される。
【００７０】
これに対して、定着ベルト２１の回転が停止すると、定着ベルト２１の回転によって発生していた遠心力が無くなるため、図４に二点鎖線で示されるように、スイッチ機構３０のスイッチ片４７が接続姿勢から接続解除姿勢に切り替わる。これに伴って、図５に二点鎖線で示されるように、シャッター２７の駆動回路４９が遮断され、電源部４８からソレノイド４１への電力の供給が停止される。そのため、ソレノイド４１によるシャッター２７に対する第１の姿勢への保持が解除され、図２に二点鎖線で示されるように、コイルバネ４０の付勢力によってシャッター２７が第１の姿勢から第２の姿勢に切り替わる。
【００７１】
この状態では、シャッター２７の可動部３１がヒーター２３から見てシャッター２７の固定部３２と重なっていないため、シャッター２７の可動部３１と固定部３２の両方がヒーター２３からの輻射熱を遮断する機能を有している。従って、シャッター２７が第２の姿勢にある状態では、シャッター２７が第１の姿勢にある状態よりもシャッター２７によって遮断される輻射熱が多くなる。例えば、ヒーター２３から定着ベルト２１の左側部に向かう輻射熱（図２の矢印Ｄ参照）はシャッター２７の固定部３２によって遮断され、ヒーター２３から定着ベルト２１の上端部（定着ベルト２１のうちでヒーター２３に最も接近する部分）に向かう輻射熱（図２の矢印Ｅ参照）はシャッター２７の可動部３１によって遮断される。
【００７２】
なお、定着ベルト２１が再び回転すると、定着ベルト２１の回転によって発生する遠心力によってスイッチ機構３０のスイッチ片４７が接続解除姿勢から接続姿勢に切り替わり、シャッター２７の駆動回路４９が接続され、電源部４８からソレノイド４１に電力が再び供給される。そのため、コイルバネ４０の付勢力に抗してソレノイド４１がシャッター２７を第２の姿勢から第１の姿勢に切り替える。
【００７３】
本実施形態では上記のように、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、切り替え機構２８がシャッター２７を第１の姿勢から第２の姿勢に切り替えている。このような構成を採用することで、定着ベルト２１の回転の停止に伴ってヒーター２３への電力の供給が停止された後にヒーター２３に残る余熱を、定着ベルト２１ではなくシャッター２７に吸収させることが可能となる。そのため、ヒーター２３に残る余熱によって定着ベルト２１が加熱されるのを防止し、定着ベルト２１のオーバーシュート（過昇温）を抑制することが可能となる。
【００７４】
また、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、ソレノイド４１によるシャッター２７に対する第１の姿勢への保持が解除され、コイルバネ４０の付勢力によってシャッター２７が第１の姿勢から第２の姿勢に切り替わるようになっている。このような構成を採用することで、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、シャッター２７を第１の姿勢から第２の姿勢に確実に切り替えることが可能となる。
【００７５】
また、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、シャッター２７の駆動回路４９がスイッチ機構３０によって遮断されて電源部４８からソレノイド４１への電力の供給が停止され、ソレノイド４１によるシャッター２７に対する第１の姿勢への保持が解除されるようになっている。このような構成を採用することで、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、ソレノイド４１によるシャッター２７に対する第１の姿勢への保持を確実に解除することが可能となる。
【００７６】
また、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、定着ベルト２１の回転によって発生する遠心力が無くなってスイッチ片４７が接続姿勢から接続解除姿勢に切り替わり、シャッター２７の駆動回路４９が遮断されるようになっている。このような構成を採用することで、定着ベルト２１の回転が停止するのに連動して、接続姿勢から接続解除姿勢にスイッチ片４７を確実に切り替えることが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態では、定着ベルト２１の前後方向の寄りを規制する寄り止め部材２９をスイッチ機構３０の装着部として併用している。そのため、部品点数の増加を抑制することが可能となる。
【００７８】
また、ヒーター２３は、定着ベルト２１の内径側に設けられ、シャッター２７は、定着ベルト２１の内周面に沿って回転する可動部３１を備えている。このような構成を採用することで、ヒーター２３及びシャッター２７の設置スペースを容易に確保することが可能となる。
【００７９】
また、シャッター２７は、可動部３１の内径側に設けられる固定部３２を更に備え、可動部３１は、シャッター２７が第１の姿勢にある状態においてヒーター２３から見て固定部３２と重なり、シャッター２７が第２の姿勢にある状態においてヒーター２３から見て固定部３２とは重ならないように構成されている。このような構成を採用することで、シャッター２７によって遮断される輻射熱の量を容易に調整することが可能となる。
【００８０】
また、シャッター２７の可動部３１は、シャッター２７が第１の姿勢にある状態においてヒーター２３から定着ベルト２１の上端部（定着ベルト２１のうちのヒーター２３に最も接近する部分）に向かう輻射熱を遮断せず、シャッター２７が第２の姿勢にある状態においてヒーター２３から定着ベルト２１の上端部に向かう輻射熱を遮断するように構成されている。このような構成を採用することで、定着ベルト２１のオーバーシュート（過昇温）を一層確実に抑制することが可能となる。
【００８１】
また、定着装置１８は、定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２側）に向かって押圧する押圧パッド２５を備えている。このような構成を採用することで、定着装置１８の低熱容量化を図ることが可能となる。
【００８２】
本実施形態では、ヒーター２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱がシャッター２７の固定部３２によって遮断される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、ヒーター２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱がシャッター２７の固定部３２の内面によって反射されても良い。換言すると、シャッター２７の固定部３２の内面は、ヒーター２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱を反射する反射面であっても良い。
【００８３】
本実施形態では、シャッター２７が可動部３１及び固定部３２を備えている場合について説明したが、他の異なる実施形態では、シャッター２７が可動部３１のみを備えていても良い。
【００８４】
本実施形態では、シャッター２７が第１の姿勢にある状態においてヒーター２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱の一部をシャッター２７が遮断する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、シャッター２７が第１の姿勢にある状態においてヒーター２３から定着ベルト２１に向かう輻射熱をシャッター２７が全く遮断しなくても良い。
【００８５】
本実施形態では、ヒーター２３が定着ベルト２１の内径側に設けられ、シャッター２７の可動部３１が定着ベルト２１の内周面に沿って回転する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、ヒーター２３が定着ベルト２１の外径側に設けられ、シャッター２７の可動部３１が定着ベルト２１の外周面に沿って回転しても良い。
【００８６】
本実施形態では、加圧ローラー２２に駆動源５２から駆動を入力する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルト２１に駆動源５２から駆動を入力しても良いし、加圧ローラー２２と定着ベルト２１の両方に駆動源５２から駆動を入力しても良い。
【００８７】
本実施形態では、ハロゲンヒーターによって構成されるヒーター２３を熱源として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、セラミックヒーター等の他の異なるヒーターを熱源として用いても良い。
【００８８】
本実施形態では、押圧パッド２５によって定着ベルト２１を下側（加圧ローラー２２側）に向かって押圧する方式の定着装置１８に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、定着ベルト２１の内径側に配置される一又は複数のローラーと共に定着ベルト２１を回転させる方式の定着装置１８に本発明の構成を適用しても良い。
【００８９】
本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１  プリンター（画像形成装置）
１８  定着装置
２１  定着ベルト
２１ａ  （定着ベルトの）前後両端部
２２  加圧ローラー（加圧部材）
２３  ヒーター（加熱部材）
２５  押圧パッド（押圧部材）
２７  シャッター
２８  切り替え機構
２９  寄り止め部材
３０  スイッチ機構
３１  可動部
３２  固定部
３３  定着ニップ
４０  コイルバネ（付勢部材）
４１  ソレノイド（保持部材）
４２  本体部
４３  内筒部
４４  外筒部
４５  内輪部
４６  外輪部
４７  スイッチ片
４８  電源部
４９  駆動回路
Ａ  （定着ベルトの）回転軸
【図１】
2016031399.tif 000003
【図２】
2016031399.tif 000004
【図３】
2016031399.tif 000005
【図４】
2016031399.tif 000006
【図５】
2016031399.tif 000007
【図６】
2016031399.tif 000008