(57)【要約】【課題】定着ベルトの加熱効率の低下や大型化を招くことなく、定着ベルトの過昇温を抑制できる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置１８は、回転可能に設けられる定着ベルト３１と、定着ベルト３１に向かって輻射熱を放射する熱源３３と、熱源３３から定着ベルト３１に向かう輻射熱を遮断する遮蔽部材３６と、を備える。遮蔽部材３６は、定着ベルト３１と熱源３３との間を横切って拡がり、熱源３３から定着ベルト３１に向かう輻射熱を遮断する展開状態と、折り曲げられて、熱源３３から定着ベルト３１へ向かう輻射熱を遮断しない収納状態と、に切り替えられるように構成されている。【選択図】図２
2016095385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに向かって輻射熱を放射する熱源と、前記熱源から前記定着ベルトに向かう輻射熱を遮断する遮蔽部材と、を備える定着装置であって、
前記遮蔽部材は、前記定着ベルトと前記熱源との間を横切って展開し、前記熱源から前記定着ベルトに向かう輻射熱を遮断する展開状態と、折り曲げられて収納され、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱を遮断しない収納状態と、に切り替え可能に構成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱を遮断する遮蔽部と、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱を通過させる非遮蔽部と、を有する可撓性のシート状部材であり、
前記展開状態では、前記遮蔽部は前記定着ベルトと前記熱源との間を横切って拡がり、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱が遮蔽され、
前記収納状態では、前記遮蔽部はロール状に折り曲げられ、前記非遮蔽部を通して前記熱源から前記定着ベルトへ輻射熱が放射され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】
前記定着ベルトは円筒状の形状を有し、
前記定着ベルトと前記熱源との間に、前記定着ベルトの内周面に沿った円弧形状の熱透過部材が設けられ、前記遮蔽部材は、前記熱透過部材に沿って前記展開状態と前記収納状態とに切り替えられることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着ベルトの回転及び停止を検知する回転検知装置を備え、
前記回転検知装置によって前記定着ベルトの回転が検知されると、前記遮蔽部材は前記展開状態から前記収納状態に切り替えられ、
前記回転検知装置によって前記定着ベルトの停止が検知されると、前記遮蔽部材は前記収納状態から前記展開状態に切り替えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルトは、該定着ベルトの回転軸方向における小サイズ幅の記録媒体の通紙領域の外側に設けられる小サイズ非通紙領域を備え、
前記遮蔽部材には、前記熱源から前記小サイズ非通紙領域へ向かう輻射熱を遮断する小サイズ用遮蔽部が形成されており、
前記遮蔽部材は、前記小サイズ用遮蔽部が前記定着ベルトと前記熱源との間を横切って拡がり、前記熱源から前記小サイズ非通紙領域へ向かう輻射熱を遮断する小サイズ用展開状態に切り替え可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１〜５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、記録媒体にトナー像を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、複写機、プリンター、ファックス、複合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定着させる定着装置を備えている。定着装置として、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、輻射熱を放射して定着ベルトを加熱する熱源と、を備えたものがある。
【０００３】
このような構成の定着装置においては、定着ベルトの回転が停止すると熱源の稼働も停止するが、熱源の余熱によって定着ベルトが局所的に加熱されて過昇温する虞がある。一例として、定着ベルトの一部が、他の部分よりも約１５０℃程度上昇する場合がある。このような過昇温が起こると、定着ベルトの寿命低下や定着ベルトからのＵＦＰ（１００ｎｍ以下の微粒子）の発生が起こる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、熱源から定着ベルトへ放射される輻射熱を遮蔽する遮蔽部材を備え、定着ベルトの回転が停止すると、定着ベルトと熱源との間の遮蔽位置に遮蔽部材を移動させるようにした定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７４７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された定着装置においては、遮蔽部材は定着ベルトの内周面に沿った円弧状の形状を有し、定着ベルトの周方向に沿って遮蔽位置に移動するように構成されている。このため、遮蔽部材を遮蔽位置から退避させるスペースを確保する必要があり、定着装置が大型化してしまう。さらに、定着ベルトの回転中に遮蔽部材は定着ベルトの内周に沿った位置に退避するが、退避した位置においても熱源から定着ベルトへの輻射熱の放射を遮る虞があり、定着ベルトの加熱効率を低下させるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情を考慮し、定着ベルトの加熱効率の低下や大型化を招くことなく、定着ベルトの過昇温を抑制できる定着装置及び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、本発明の定着装置は、回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに向かって輻射熱を放射する熱源と、前記熱源から前記定着ベルトに向かう輻射熱を遮断する遮蔽部材と、を備える定着装置であって、前記遮蔽部材は、前記定着ベルトと前記熱源との間を横切って展開し、前記熱源から前記定着ベルトに向かう輻射熱を遮断する展開状態と、折り曲げられて収納され、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱を遮断しない収納状態と、に切り替え可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成を採用することにより、遮蔽部材を展開状態に切り替えると、定着ベルトの過昇温を抑制することが可能となる。さらに、収納状態において、遮蔽部材は折り曲げられて収納され、占有容積が小さくなるので、定着装置の大型化や定着ベルトの加熱効率の低下を防ぐことができる。
【００１０】
本発明の定着装置において、前記遮蔽部材は、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱を遮断する遮蔽部と、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱を通過させる非遮蔽部と、を有する可撓性のシート状部材であり、前記展開状態では、前記遮蔽部は前記定着ベルトと前記熱源との間を横切って拡がり、前記熱源から前記定着ベルトへ向かう輻射熱が遮蔽され、前記収納状態では、前記遮蔽部はロール状に折り曲げられ、前記非遮蔽部を通して前記熱源から前記定着ベルトへ輻射熱が放射されることを特徴としても良い。
【００１１】
このような構成を採用することにより、収納状態において、遮蔽部材を折り曲げ形状に収納して、コンパクト化することができる。
【００１２】
本発明の定着装置において、前記定着ベルトは円筒状の形状を有し、前記定着ベルトと前記熱源との間に、前記定着ベルトの内周面に沿った円弧形状の熱透過部材が設けられ、前記遮蔽部材は、前記熱透過部材に沿って前記展開状態と前記収納状態とに切り替えられることを特徴としても良い。
【００１３】
このような構成を採用することにより、遮蔽部材によって定着ベルトをより広い範囲に渡って遮蔽することができるので、定着ベルトの過昇温をより効率的に抑制することができる。
【００１４】
本発明の定着装置において、前記定着ベルトの回転及び停止を検知する回転検知装置を備え、前記回転検知装置によって前記定着ベルトの回転が検知されると、前記遮蔽部材は前記展開状態から前記収納状態に切り替えられ、前記回転検知装置によって前記定着ベルトの停止が検知されると、前記遮蔽部材は前記収納状態から前記展開状態に切り替えられることを特徴としても良い。
【００１５】
このような構成を採用することにより、定着作業の開始及び終了に応じて遮蔽部材を展開状態と収納状態とに確実に切り替えることができる。
【００１６】
本発明の定着装置において、前記定着ベルトは、該定着ベルトの回転軸方向における小サイズ幅の記録媒体の通紙領域の外側に設けられる小サイズ非通紙領域を備え、前記遮蔽部材には、前記熱源から前記小サイズ非通紙領域へ向かう輻射熱を遮断する小サイズ用遮蔽部が形成されており、前記遮蔽部材は、前記小サイズ用遮蔽部が前記定着ベルトと前記熱源との間を横切って拡がり、前記熱源から前記小サイズ非通紙領域へ向かう輻射熱を遮断しうる小サイズ用展開状態に切り替え可能に構成されていることを特徴としても良い。
【００１７】
このような構成を採用することにより、小サイズ幅の記録媒体が通紙される際に遮蔽部材を小サイズ用展開状態に切り替えると、小サイズ非通紙領域へ輻射熱の放射を防止できるので、小サイズ幅の記録媒体を定着させる際の、定着ベルトの部分的な過昇温を抑制できる。
【００１８】
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】
【００１９】
本発明によれば、定着装置の大型化や定着ベルトの加熱効率の低下を招くことなく、熱源の余熱による定着ベルトの過昇温を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る定着装置において、遮蔽部材が展開状態に切り替えられた状態を示す図であり、図２（Ａ）は定着装置の断面図、図２（Ｂ）は遮蔽部材の平面図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る定着装置において、遮蔽部材が収納状態に切り替えられた状態を示す図であり、図３（Ａ）は定着装置の断面図、図３（Ｂ）は遮蔽部材の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る定着装置において、遮蔽部材を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る定着装置において、遮蔽部材が展開状態に切り替えられた状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る定着装置において、遮蔽部材が収納状態に切り替えられた状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る定着装置において、遮蔽部材を示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る定着装置において、遮蔽部材が小サイズ展開状態に切り替えられた状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明の画像形成装置と定着装置について説明する。
【００２２】
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。図１はプリンター１の概略を模式的に示す図である。以下、図１における紙面手前側をプリンターの正面側（前側）とし、左右の向きはプリンターの正面から見た方向を基準として説明する。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
次に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）と図３（Ａ）及び図３（Ｂ）と図４を参照して、第１の実施の形態に係る定着装置１８について説明する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、定着作業時の定着装置を模式的に示す図であり、図２（Ａ）は側面図、図２（Ｂ）は平面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、定着作業終了時の定着装置を模式的に示す図であり、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は平面図である。図４は遮蔽部材の平面図である。
【００３１】
定着装置１８は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）、図３（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、回転可能に設けられる定着ベルト３１と、定着ベルト３１の下方に回転可能に設けられる加圧ローラー３２（加圧部材）と、定着ベルト３１に向かって輻射熱を放射するヒーター３３（熱源）と、輻射熱を定着ベルト３１に反射させる反射部材３４と、定着ベルト３１を加圧部材３２に押圧する押圧部材３５と、ヒーター３３から定着ベルト３１へ向かう輻射熱を遮蔽する遮蔽部材３６と、ヒーター３３から定着ベルト３１への輻射熱を遮蔽する展開状態と輻射熱を遮蔽しない収納状態とに遮蔽部材３６の形状を切り替える切り替え装置３７と、を備えている。
【００３２】
定着ベルト３１は、前後方向に長い略円筒状を成しており、可撓性を有する材料で形成されている。定着ベルト３１は、例えば、基材層と、基材層に周設される弾性層と、弾性層を被覆する離型層と、を備えている。基材層は、例えばＳＵＳなどの金属やＰＩ（ポリイミド）などの樹脂によって形成され、弾性層は、例えば、シリコーンゴムによって形成され、離型層は、例えば、ＰＦＡ（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）チューブによって形成されている。なお、各図において、定着ベルト３１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。また、定着ベルト３１の長さは、最大幅の記録媒体が通紙可能な最大幅通紙領域の前後方向外側に非通紙領域を設けた長さである。
【００３３】
定着ベルト３１は、前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能に支持されている。また、定着ベルト３１の外側にはサーミスター４１が配置されており、定着ベルト３１の表面温度を検知するようになっている。さらに、定着ベルト３１には回転検知装置４２が備えられており、定着ベルト３１の回転及び停止が検知されるようになっている。
【００３４】
加圧ローラー３２は、前後方向に長い略円柱状を成している。加圧ローラー３２は、例えば、円柱状の芯材と、芯材に周設される弾性層と、弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。芯材は、例えば、鉄等の金属によって形成され、弾性層は、例えば、シリコーンゴムによって形成され、離型層は、例えば、ＰＦＡチューブによって形成されている。なお、各図において、加圧ローラー３２の各層（芯材、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。
【００３５】
加圧ローラー３２は、定着ベルト３１の下側に配置されて、前後方向に延びる回転軸を中心として図２（Ａ）、図３（Ａ）の反時計回り方向に回転可能に支持されている。
【００３６】
ヒーター３３は、輻射熱を放射状に放射する熱源であり、例えばハロゲンヒーターによって構成されている。ヒーター３３は、定着ベルト３１の中空部の上寄りの位置に、定着ベルト３１の長手方向に延びるように配置されている。また、ヒーター３３は、サーミスター４１で検知された定着ベルト３１の表面温度に基づいてオンオフ制御されて、定着ベルト３１の表面温度を一定に維持するようになっている。
【００３７】
反射部材３４は、上側が開口した略コの字状の形状であり、底板４３と、底板４３の左右側縁から鈍角に屈曲した左右側板４４と、を有し、例えば、光輝アルミニウム等の金属によって形成されている。反射部材３４は、定着ベルト３１の中空部内において、ヒーター３３の左右側及び下側の外周を囲むように配置されている。
【００３８】
押圧部材３５は、前後方向に長く断面形状が横長の直方体状の形状であり、例えば、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱性樹脂によって形成されている。押圧部材３５は、定着ベルト３１の中空部に、加圧ローラー３２に対向するように配置されて、支持部材４７によって支持されて下方に押圧されている。定着ベルト３１は、押圧部材３５によって下方に押圧されることで、加圧ローラー３２との間に定着ニップ５０を形成している。支持部材４７は、例えばＳＥＣＣ（亜鉛メッキ鋼板）等から成る一対のＬ字板金４８を組み合わせることで形成されており、断面ロの字状を成している。
【００３９】
遮蔽部材３６は、図４に示されるように、ヒーター３３からの輻射熱を遮蔽可能な断熱性及び可撓性を有する材料で形成された長方形のシート状の部材であり、例えば、金属製の基材層と、基材層の表面に形成された熱吸収層と、を有する。なお、熱吸収層は必ずしも必要ではない。遮蔽部材３６は、定着ベルト３１の最大幅通紙領域の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２を有し、長手方向の一端側の遮蔽部５３と、他端側の非遮蔽部５４とを有する。非遮蔽部５４の端縁５４ａには、最大幅通紙領域の幅Ｗ１とほぼ同じ幅の切り欠き５５が形成されている。
【００４０】
切り替え装置３７は、第１巻取ローラー５７と第２巻取ローラー５８とを備える。各巻取ローラー５７、５８は、定着ベルト３１の中空部内に配置されており、定着ベルト３１とヒーター３３の間において、反射部材３４の左右側板４４のそれぞれ上側且つ外側に、定着ベルト３１の周方向に離間して配置されている。各巻取ローラー５７、５８は、軸方向の両端が定着ベルト３１の中空部の外側において回転可能に支持されており、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示されるように、一端にはそれぞれ駆動ギア６１、６２が固定されている。各ギア６１、６２は、モーター６３の回転軸に固定された出力ギア６４と噛み合っている。モーター６３を一方向に回転駆動させると、各巻取ローラー５７、５８は駆動ギア６１、６２と出力ギア６４とを介して一方向に回転し、モーター６３を反対方向に回転駆動させると、各巻取ローラー５７、５８は反対方向に回転する。
【００４１】
各巻取ローラー５７、５８には、遮蔽部材３６の長手方向の端縁がそれぞれ固定されている。第１巻取ローラー５７には、遮蔽部材３６の遮蔽部５３の端縁５３ａが固定され、第２巻取ローラー５８には非遮蔽部５４の端縁５４ａが固定されている。
【００４２】
各巻取ローラー５７、５８を一方向（図２（Ａ）、図３（Ａ）の時計回り方向）に回転させると、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、非遮蔽部５４が第２巻取ローラー５８に巻き取られて、第１巻取ローラー５７と第２巻取ローラー５８間には遮蔽部５３が拡がり、遮蔽部材３６は展開状態に切り替えられる。つまり、展開状態では、ヒーター３３と定着ベルト３１との間に遮蔽部５３が存在する。一方、各巻取ローラー５７、５８を反対方向（図２（Ａ）、図３（Ａ）の反時計回り方向）に回転させると、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、遮蔽部５３は第１巻取ローラー５７にローラー状に巻き取られ、遮蔽部材３６は収納状態に切り替えられる。つまり、ヒーター３３と定着ベルト３１との間には、非遮蔽部５４の切り欠き５５が位置する。
【００４３】
上記構成を有する定着装置１８において、定着作業を行う際には、まず、駆動源によって加圧ローラー３２を回転させる。加圧ローラー３２が回転すると、加圧ローラー３２に圧接する定着ベルト３１が加圧ローラー３２とは逆方向に従動回転する。定着ベルト３１の回転が回転検知装置４２で検知されると、切り替え装置３７は、第１巻取ローラー５７と第２巻取ローラー５８とを反対方向に回転させて、遮蔽部材３６を収納状態に切り替える（図３（Ａ）、図３（Ｂ）参照）。遮蔽部材３６の収納状態においてヒーター３３が稼働すると、ヒーター３３から放射される輻射熱は直接、あるいは、反射部材３４で反射されて、遮蔽部材３６の非遮蔽部５４の切り欠き５５を通って定着ベルト３１に放射され、定着ベルト３１が加熱される。この状態で用紙が定着ニップ５０を通過すると、用紙及び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。
【００４４】
一方、定着作業が終了すると、定着ベルト３１の回転が停止し、ヒーター３３の稼働も停止する。定着ベルト３１の回転停止が回転検知装置４２で検知されると、切り替え装置３７は、第１巻取ローラー５７と第２巻取ローラー５８とを一方向に回転させて、遮蔽部材３６を展開状態に切り替える（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。これにより、ヒーター３３の余熱は遮蔽部材３６の遮蔽部５３で遮蔽されて、定着ベルト３１には達しない。
【００４５】
上記説明したように本発明の定着装置１８においては、定着作業が終了した状態（定着ベルト３１の回転が停止してヒーター３３の稼働が停止した状態）では、遮蔽部材３６が展開状態に切り替えられて、定着ベルト３１と熱源３３との間を横切って遮蔽部材３６の遮蔽部５３が拡がっているので、ヒーター３３の余熱は定着ベルト３１に達せず、定着ベルト３１の局所的な過昇温を抑制できる。
【００４６】
さらに、遮蔽部材３６の収納状態では、遮蔽部材３６の遮蔽部５３は第１巻取ローラー５７に巻き取られている。遮蔽部材３６は可撓性を有する材料で形成されているので、第１巻取ローラー５７の表面に沿って密に巻き取られ、コンパクトな形状に収納されて占有容積が小さくなっている。したがって、ヒーター３３から定着ベルト３１に放射される輻射熱を遮る部分を狭くできるので、定着ベルト３１の加熱効率を低下させない。また、定着作業中は、遮蔽部材３６の非遮蔽部５４の切り欠き５５よりも外側の部分（最大幅通紙領域よりも外側の部分）が、定着ベルト３１とヒーター３３との間に位置しているので、定着ベルト３１の最大通紙幅領域の外側の非通紙領域の加熱が防止される。
【００４７】
上記の定着装置１８を使用して定着ベルト３１の温度変化を計測した結果について説明する。定着装置の実験条件を示す。
定着ベルト３１：外径３０ｍｍ、
基材層：ステンレス鋼、厚さ０．０３ｍｍ、
弾性層：シリコーンゴム、
離型層：フッ素樹脂、厚さ２０μｍ、
加圧ローラー３２：外径２５ｍｍ、
芯材：鉄、
弾性層：シリコーンゴム、
離型層：ＰＦＡチューブ、厚さ５０μｍ、
ヒーター３３：ハロゲンヒーター、消費電力８００Ｗ、
反射部材３４：アルミニウム、厚さ０．５ｍｍ、
押圧部材３５：液晶ポリマー、
支持部材４７：鉄、
定着ベルト３１の回転速度：２００ｍｍ／ｓｅｃ、
定着ベルト３１の設定表面温度：１８０℃、
遮蔽部材３６：
基材層：ステンレス鋼、厚さ０．０２ｍｍ、
熱吸収層：耐熱性熱吸収塗料、厚さ０．０１ｍｍ。
【００４８】
上記の実験条件において、１００枚の用紙（Ａ４サイズ）の連続印字動作を行った後５分間停止するサイクルを１０回繰り返す印字試験を行った。その結果、定着ベルト３１の温度上昇は１０℃であり、局所的な過昇温は観測されなかった。
【００４９】
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態に係る定着装置１８を説明する。図５は定着作業終了時の定着装置を模式的に示す側面図であり、図６は定着作業時の定着装置を模式的に示す側面図である。第１の実施形態と同じ構成の部位・部材は第１の実施例と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
第２の実施形態に係る定着装置１８においては、反射部材３４は、下側が開口した略コの字状の形状であり、底板４３と、底板４３の左右側縁から下方に屈曲した左右側板４４と、を有する。反射部材３４は、ヒーター３３の下方において、支持部材４７を囲むように配置されている。切り替え装置３７の第１巻取ローラー５７と第２巻取ローラー５８とは、反射部材３４の左右側板４５のそれぞれ外側に、定着ベルト３１の周方向に離間して配置されている。
【００５１】
さらに、定着装置１８には、第１巻取ローラー５７と第２巻取ローラー５８との間に、熱透過部材７１が配置されている。熱透過部材７１は、定着ベルト３１の内周面に沿った円弧状の形状を有し、中心角度はほぼ１８０°である。熱透過部材７１は、周方向の両端が各巻取ローラー５７、５８の内側に支持されて、定着ベルト３１とヒーター３３との間を円弧状に横切るように配置されており、ヒーター３３の外周を半分以上覆っている。熱透過部材７１は、ヒーター３３から放射される近赤外線を透過させる材料で形成され、例えば、石英ガラスで形成される。
【００５２】
上記構成を有する定着装置１８においては、遮蔽部材３６が展開状態と収納状態とに切り替えられる際に、遮蔽部材３６は熱透過部材７１の外周面に沿って円弧状に移動する。図５に示されるように、遮蔽部材３６が切り替え装置３７によって展開状態に切り替えられると、遮蔽部材３６の遮蔽部５３は各巻取ローラー５７、５８間に熱透過部材７１の外周に沿って架け渡される。熱透過部材７１は、ヒーター３３の外周を半分以上覆うように配置されているので、ヒーター３３から放射された輻射熱はほとんどが遮蔽部５３で遮られる。
【００５３】
一方、図６に示されるように、遮蔽部材３６が収納状態に切り替えられると、ヒーター３３から放射された輻射熱は熱透過部材７１を透過し、非遮蔽部５４の切り欠き５５を通って定着ベルト３１に達し、定着ベルト３１を加熱する。
【００５４】
上記説明したように第２の実施形態に係る定着装置１８においては、定着作業終了時に遮蔽部材３６が展開状態に切り替えられると、ヒーター３３から放射される輻射熱のほとんどが遮蔽部材３６の遮蔽部５３で遮られるので、定着作業終了時の定着ベルト３１の加熱をより確実に抑制することができる。なお、定着作業中は、遮蔽部材３６は収納状態に切り替えられて、ヒーター３３から放射された輻射熱は熱透過部材７１を透過し、非遮蔽部５４の切り欠き５５を通って定着ベルト３１に放射されるので、定着部材３１の加熱を妨げない。
【００５５】
厚さ１．５ｍｍの石英ガラス製の熱透過部材７１を用いて、前述の印字試験と同じ実験条件で印字試験を行った結果、定着ベルト３１の温度上昇は５℃であり、局所的な過昇温は観測されなかった。
【００５６】
次に、図７及び図８を参照して、第３の実施形態に係る定着装置１８を説明する。図７は遮蔽部材の平面図であり、図８は定着作業時の遮蔽部材を示す平面図である。第１の実施形態と同じ構成の部位・部材は第１の実施例と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
第３の実施形態においては、図７に示されるように、遮蔽部材３６において、遮蔽部５３と非遮蔽部５４との間に、小サイズ用遮蔽部７３が形成されている。小サイズ用遮蔽部７３には、非遮蔽部５４の切り欠き５５の端縁５５ａから長方形状の切り欠き７４が形成されている。切り欠き７４は、特定の小サイズの記録媒体の通紙幅と同じ幅Ｗ３を有する。特定の小サイズの記録媒体とは、例えば、ハガキである。
【００５８】
切り替え装置３７は、図８に示されるように、遮蔽部材３６を、小サイズ用遮蔽部７３が、第１巻取ローラー５７と第２巻取ローラー５８との間に拡がる小サイズ用展開状態にも切り替え可能となっている。小サイズ用展開状態では、ヒーター３３と定着ベルト３１との間において、小サイズの記録媒体の通紙領域には小サイズ用遮蔽部７３の切り欠き７４が位置する。
【００５９】
上記構成を有する定着装置１８においては、ハガキが通紙されたことが検知されて、定着装置１８の定着ベルト３１が回転すると、切り替え装置３７は遮蔽部材３６を小サイズ用展開状態に切り替える。これによって、図８に示されるように、小サイズの記録媒体の通紙領域には、小サイズ用遮蔽部７３の切り欠き７４を通ってヒーター３３から定着ベルト３１へ輻射熱が放射されて、小サイズ通紙領域のみが加熱される。一方、小サイズ通紙領域の外側の小サイズ非通紙領域Ｒ１は小サイズ用遮蔽部７３で覆われ、ヒーター３３から定着ベルト３１へ向かう輻射熱が遮蔽される。
【００６０】
上記説明したように第３の実施形態に係る定着装置１８においては、ハガキ等の小サイズの記録媒体が通紙される場合、定着ベルト３１は記録媒体に対応する領域のみが加熱される。このような遮蔽部材３６を設けていない場合、小サイズの記録媒体が通紙されると、小サイズ記録媒体の通紙領域以外の領域もヒーター３３によって加熱されることになる。小サイズ記録媒体の通紙領域においては、定着ベルト３１から小サイズ記録媒体やトナーに熱が移動して定着ベルト３１の温度上昇が抑制されるが、小サイズ通紙領域以外の領域では、熱の移動が起こらないので、熱が蓄積して過昇温となる虞がある。そこで、小サイズ記録媒体が通紙される場合は、小サイズ通紙領域以外の領域への輻射熱の放射を遮蔽することで、定着ベルト３１の局所的な過昇温を抑制できる。
【００６１】
なお、以上の各実施形態において、遮蔽部材３６に形成された非遮蔽部５４は、非遮蔽部５４の端縁５４ａから切り欠き５５を形成することによって構成されているが、非遮蔽部５４はこの構成に限らない。例えば、遮蔽部５３の長さ方向における一方の端縁を第１巻取ローラー５７に固定し、他方の端縁をワイヤー等の紐状の部材を介して第２巻取ローラー５８に固定してもよい。この場合、遮蔽部５３の他方の端縁と、第２巻取ローラー５８との間の紐状部材の部分が非遮蔽部５４を構成する。遮蔽部材３６の展開状態においては、遮蔽部５３は定着ベルト３１と熱源３３との間を横切って拡がり、収納状態においては、遮蔽部５３は第１巻取ローラー５７に巻き取られて、非遮蔽部５４の紐状部材の間を通って熱源３３から定着ベルト３１へ輻射熱が放射される。
【００６２】
また、以上の各実施形態においては、遮蔽部材３６を巻き取られることで収納可能な可撓性を有するシート状の部材で形成したが、他の部材で形成することもできる。例えば、遮蔽部材３６を蛇腹状に折り畳み可能な部材として、遮蔽部材３６の一端を固定し、他端を、定着ベルト３１とヒーター３３との間を横切って展開するように支持しても良い。この場合、展開状態においては、遮蔽部材３６は開かれて定着ベルト３１とヒーター３３との間を横切って拡がり、収納状態においては、蛇腹状に折り畳まれる。あるいは、伸縮可能な材料で遮蔽部材３６を形成することもできる。この場合、展開状態では、遮蔽部材３６は伸長して定着ベルト３１とヒーター３３との間を横切って伸長し、収納状態では、遮蔽部材３６は収縮する。
【００６３】
また、第２の実施形態においては、熱透過部材７１の外周面に沿って遮蔽部材３６が移動するように構成したが、遮蔽部材３６の幅方向の両端を熱透過部材７１の幅方向両端と係合させるように構成すれば、遮蔽部材３６を熱透過部材７１の内周面に沿って移動させることもできる。
【００６４】
さらに、本発明の実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用した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、複合機等のプリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
【００６５】
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１  プリンター（画像形成装置）
１８  定着装置
３１  定着ベルト
３３  ヒーター（熱源）
３６  遮蔽部材
３７  切り替え装置
４２  回転検知装置
５３  遮蔽部
５４  非遮蔽部
７１  熱透過部材
７３  小サイズ用遮蔽部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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