(57)【要約】【課題】定着部材の過昇温・損傷を防ぐことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、ループ状の定着部材２１と、定着部材の内周面側に配され光および熱を発して定着部材の被加熱領域２１ａを加熱する熱源２３と、定着部材の内周面側で熱源を挟んで被加熱領域の反対側に配され、熱源から発せられた光を被加熱領域側に反射する反射部材２４と、熱源と被加熱領域との間に配され、熱源から発せられた光を被加熱領域よりも熱源側に集光する集光レンズ２５と、集光レンズと被加熱領域との間に配され、透光部２６ａを有し、透光部以外の部分は遮光性の材料から成る遮蔽部材２６と、定着部材が回転している場合には熱源から発せられた光の集光レンズによる集光点が透光部と一致している加熱位置に、定着部材が停止している場合には集光点が透光部からずれている遮蔽位置に、集光レンズと遮蔽部材のうち少なくとも一つを支持する支持部とを備える。【選択図】図５
2016102863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられ且つループ状に構成された定着部材と、前記定着部材の幅方向に長尺な形状で、前記定着部材の内周面側に配され、光および熱を発して前記定着部材の被加熱領域を含む領域を加熱する熱源とを有する加熱手段と、前記定着部材の外周面とで定着ニップを形成する加圧手段とを有し、未定着トナー画像の形成された記録紙を前記定着ニップに通紙して、前記熱源により加熱された前記定着部材の熱により、前記未定着トナー画像を記録紙上に定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、
前記熱源と前記被加熱領域との間に配され、前記熱源から発せられた光を前記被加熱領域よりも前記熱源側に集光する集光レンズと、
前記集光レンズと前記被加熱領域との間に配され、前記熱源の長手方向に沿って長尺な透光部を有し、前記透光部以外の部分である遮蔽部材本体部は遮光性の材料から成る遮蔽部材と、
前記熱源から発せられた光の前記集光レンズによる集光点が前記透光部と一致している加熱位置と、前記集光点が前記透光部からずれている遮蔽位置との間で、前記集光レンズ、前記遮蔽部材及び前記熱源のうち少なくとも一つを往復移動可能に支持する支持部とを備え、
前記支持部は、前記少なくとも一つを、前記定着部材が回転している場合には前記加熱位置で支持し、前記定着部材が停止している場合には前記遮蔽位置で支持する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つは、前記集光レンズ又は前記遮蔽部材であり、
前記支持部は、前記加熱位置と前記遮蔽位置とで、前記集光レンズ又は前記遮蔽部材の角度を換えて支持する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記透光部は、前記遮蔽部材に設けられたスリットである
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つは、前記集光レンズ又は前記遮蔽部材であり、
前記支持部は、前記加熱位置と前記遮蔽位置とで、前記集光レンズ又は前記遮蔽部材を、前記スリットの幅方向に移動させて支持する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
回転可能に設けられ且つループ状に構成された定着部材と、前記定着部材の幅方向に長尺な形状で、前記定着部材の内周面側に配され、光および熱を発して前記定着部材の被加熱領域を含む領域を加熱する熱源とを有する加熱手段と、前記定着部材の外周面とで定着ニップを形成する加圧手段とを有し、未定着トナー画像の形成された記録紙を前記定着ニップに通紙して、前記熱源により加熱された前記定着部材の熱により、前記未定着トナー画像を記録紙上に定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、
前記定着部材の内周面側であって、前記熱源を挟んで前記被加熱領域の反対側に配され、前記熱源から発せられた光を前記被加熱領域側に反射する反射部材と、
前記熱源と前記被加熱領域との間に配され、前記熱源から発せられた光を前記被加熱領域よりも前記熱源側に集光する集光レンズと、
前記集光レンズと前記被加熱領域との間に配され、前記熱源の長手方向に沿って長尺な透光部を有し、前記透光部以外の部分である遮蔽部材本体部は遮光性の材料から成る遮蔽部材と、
前記熱源から発せられた光の前記集光レンズによる集光点が前記透光部と一致している加熱位置と、前記集光点が前記透光部からずれている遮蔽位置との間で、前記集光レンズ、前記遮蔽部材、前記熱源及び反射部材のうち少なくとも１つを往復移動可能に支持する支持部とを備え、
前記支持部は、前記少なくとも一つを、前記定着部材が回転している場合には前記加熱位置で支持し、前記定着部材が停止している場合には前記遮蔽位置で支持する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記反射部材の前記熱源からの光を反射する反射面は、放物面形状を有し、
前記熱源は、前記放物面の焦点に配されている
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記少なくとも一つを、前記遮蔽位置から前記加熱位置に移動させる進出手段と、
前記少なくとも一つを、前記加熱位置から前記遮蔽位置に移動させる退避手段と、
前記定着部材の回転に連動して回転する駆動軸とを有し、
前記進出手段は、前記駆動軸の回転エネルギーにより前記少なくとも一方を移動させる
ことを特徴とする請求項１から６の何れか1項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録紙上に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、記録紙上の未定着トナー画像を定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー画像を定着させる定着装置として、加熱手段に金属基材と弾性ゴム層とから構成されるループ状（無端ベルト状）の定着ベルト等の定着部材を用いたものが知られている。この加熱手段は、ループ状の定着部材の内周面側に、定着部材を加熱するための熱源と、内側から定着部材を支持して加圧手段（加圧ローラ）と定着部材とでニップ部を形成する支持部材とを少なくとも有している。
上記構成の定着装置では、定着部材が熱源により加熱されるのであるが、定着部材が一定温度以上になると熱変形を生じやすい。つまり、印刷を行った後、定着部材が停止すると、定着部材における熱源に近い部位では、熱源により次回の印刷（定着）まで加熱され続けて過度に温度が上昇し、局部的に熱変形を生じやすい。
これを防止するために、印刷後に、熱源と当該熱源に近い部分との間に遮蔽部材を移動させるようにした技術がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
上記特許文献１に記載の画像形成装置では、定着部材と遮蔽部材との間の間隔が狭く、定着部材が変形しやすいため、遮蔽部材が移動するときに、遮蔽部材と定着部材とが接触して双方が破損する虞がある。さらには、特許文献１に記載の画像形成装置の場合、遮蔽部材の移動距離が大きいため、損傷が生じる蓋然性がより高くなり、損傷の程度もより大きく広範囲に及ぶ虞がある。
本発明の目的は、定着部材の過昇温および損傷を防ぐことができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る画像形成装置は、回転可能に設けられ且つループ状に構成された定着部材と、前記定着部材の幅方向に長尺な形状で、前記定着部材の内周面側に配され、光および熱を発して前記定着部材の被加熱領域を含む領域を加熱する熱源とを有する加熱手段と、前記定着部材の外周面とで定着ニップを形成する加圧手段とを有し、未定着トナー画像の形成された記録紙を前記定着ニップに通紙して、前記熱源により加熱された前記定着部材の熱により、前記未定着トナー画像を記録紙上に定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、前記熱源と前記被加熱領域との間に配され、前記熱源から発せられた光を前記被加熱領域よりも前記熱源側に集光する集光レンズと、前記集光レンズと前記被加熱領域との間に配され、前記熱源の長手方向に沿って長尺な透光部を有し、前記透光部以外の部分である遮蔽部材本体部は遮光性の材料から成る遮蔽部材と、前記熱源から発せられた光の前記集光レンズによる集光点が前記透光部と一致している加熱位置と、前記集光点が前記透光部からずれている遮蔽位置との間で、前記集光レンズ、前記遮蔽部材及び前記熱源のうち少なくとも一つを往復移動可能に支持する支持部とを備え、前記支持部は、前記少なくとも一つを、前記定着部材が回転している場合には前記加熱位置で支持し、前記定着部材が停止している場合には前記遮蔽位置で支持することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、回転可能に設けられ且つループ状に構成された定着部材と、前記定着部材の幅方向に長尺な形状で、前記定着部材の内周面側に配され、光および熱を発して前記定着部材の被加熱領域を含む領域を加熱する熱源とを有する加熱手段と、前記定着部材の外周面とで定着ニップを形成する加圧手段とを有し、未定着トナー画像の形成された記録紙を前記定着ニップに通紙して、前記熱源により加熱された前記定着部材の熱により、前記未定着トナー画像を記録紙上に定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、前記定着部材の内周面側であって、前記熱源を挟んで前記被加熱領域の反対側に配され、前記熱源から発せられた光を前記被加熱領域側に反射する反射部材と、前記熱源と前記被加熱領域との間に配され、前記熱源から発せられた光を前記被加熱領域よりも前記熱源側に集光する集光レンズと、前記集光レンズと前記被加熱領域との間に配され、前記熱源の長手方向に沿って長尺な透光部を有し、前記透光部以外の部分である遮蔽部材本体部は遮光性の材料から成る遮蔽部材と、前記熱源から発せられた光の前記集光レンズによる集光点が前記透光部と一致している加熱位置と、前記集光点が前記透光部からずれている遮蔽位置との間で、前記集光レンズ、前記遮蔽部材、前記熱源及び反射部材のうち少なくとも１つを往復移動可能に支持する支持部とを備え、前記支持部は、前記少なくとも一つを、前記定着部材が回転している場合には前記加熱位置で支持し、前記定着部材が停止している場合には前記遮蔽位置で支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、上記構成のため、定着部材が回転しているときには、集光レンズにより集光された熱源からの光の集光点が遮光体の透光部と一致しており、熱源からの光は透光部を透過して定着部材の被加熱領域に照射され、定着部材が加熱される。そして、定着部材が停止しているときには、熱源からの光の集光点が透光部からずれて遮蔽部材の透光部以外の遮光性の部分と一致しているので、熱源からの光は遮光されて定着部材には照射されず、定着部材は加熱されない。これにより、定着部材が停止しているときに加熱され続けて熱変形が発生する事態を防ぐことができる。さらには、熱源からの光が定着部材に照射されないように遮光するために、集光レンズおよび遮蔽部材のうち少なくとも一方を移動させて集光点を透光部からずらすだけでよい。従って、集光レンズおよび遮蔽部材のうち少なくとも一方を移動させる移動量が小さくて済み、移動の際に定着部材に接触して定着部材を損傷する蓋然性を低下させることが出来るとともに、定着装置の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置の断面概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置における定着部周辺の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置における加熱手段の縦断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置における加熱手段の横断面図であって、集光レンズが加熱位置にある状態の横断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る画像形成装置における加熱手段の横断面図であって、集光レンズが遮蔽位置にある状態の横断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る画像形成装置の定着装置で、加熱位置における集光レンズおよび、そのときの遮蔽部材、進出手段、退避手段の状態を模式的に示す斜視図である。
【図７】第１の実施形態に係る画像形成装置の定着装置で、遮蔽位置における集光レンズおよび、そのときの遮蔽部材、進出手段、退避手段の状態を模式的に示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態に係る画像形成装置における加熱手段の横断面図であって、遮蔽部材が遮蔽位置にある状態の横断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る画像形成装置の定着装置で、加熱位置における遮蔽部材および、そのときの集光レンズ、進出手段、退避手段の状態を模式的に示す斜視図である。
【図１０】第２の実施形態に係る画像形成装置の定着装置で、遮蔽位置における遮蔽部材および、そのときの集光レンズ、進出手段、退避手段の状態を模式的に示す斜視図である。
【図１１】変形例１に係る画像形成装置の定着装置における集光レンズ、進出手段、および退避手段の概略構成を示す側面図であって、（ａ）は、集光レンズが加熱位置に位置している状態を示す側面図であり、（ｂ）は、集光レンズが遮蔽位置に位置している状態を示す側面図である。
【図１２】変形例２に係る画像形成装置の定着装置にいて、加熱位置における集光レンズおよび、そのときの遮蔽部材、進出手段、および退避手段の状態を模式的に示す斜視図である。
【図１３】変形例２に係る画像形成装置の定着装置にいて、遮蔽位置における集光レンズおよび、そのときの遮蔽部材、進出手段、および退避手段の状態を模式的に示す斜視図である。
【図１４】変形例３に係る画像形成装置の定着装置における集光レンズ、進出手段、および退避手段の概略構成を示す側面図であって、（ａ）は、集光レンズが加熱位置に位置している状態を示す側面図であり、（ｂ）は、集光レンズが遮蔽位置に位置している状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一態様に係る画像形成装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
１．画像形成装置の概略
画像形成装置１は、図１に示すように、未定着トナー像を記録紙上に形成する画像形成部２と、形成された未定着トナー像を定着する定着部３とを備える他、感光ドラムを露光する露光部４、画像形成部２に記録紙を供給する給紙部５、トナー像が定着された記録紙を排出トレイ６に排出する排出部７、各種機能の表示や各種機能の選択操作等を行うための操作表示部、選択された機能を実行するために各部を制御する制御部を備える。なお、画像形成装置１は、カラー画像をタンデム式で形成し、記録紙の両面に画像を形成可能な（つまり、両面印刷可能な）タイプである。なお、記録紙には、所謂木材パルプを材料とする紙に限られず、ＯＨＰ用のシートなど、プラスチック等のパルプ以外の材料からなるシートやフィルム状のものも含まれる。
【００１０】
２．定着部
定着部３は、図２に示すように、加熱手段１１と加圧手段１３と備え、この２つの手段が互いに圧接されている部分によりニップ部１４が形成される。
定着部３は、上記構成以外に、例えば、定着部３に供給される記録紙をニップ部１４へと案内するガイド部材１５、定着された記録紙を排出するための一対の排出ローラ１７，１９を備えてもよい。
【００１１】
（１）加熱手段
加熱手段１１は、図２および図３に示すように、回転可能に設けられ且つループ状（無端ベルト状）に構成された定着部材２１、定着部材２１の内周面側に配され、光および熱を発して定着部材２１の被加熱領域２１ａを加熱する熱源２３と、定着部材２１の内周面側であって、熱源２３を挟んで被加熱領域２１ａの反対側に配され、熱源２３から発せられた光を被加熱領域２１ａ側に反射する反射部材２４と、熱源２３と被加熱領域２１ａとの間に配された集光レンズ２５と、集光レンズ２５と被加熱領域２１ａとの間に配された遮蔽部材２６とを備える。集光レンズ２５は、熱源２３から発せられた光を被加熱領域２１ａよりも熱源２３側に集光する。
図３から図７に示すように、熱源２３、反射部材２４、集光レンズ２５、および遮蔽部材２６は、それぞれ長尺な形状を有し、互いの長手方向を揃えて並設されている。遮蔽部材２６は、長尺な板状部材であり、その長手方向に沿って長尺な透光部２６ａが設けられている。遮蔽部材２６の透光部２６ａ以外の部分である遮蔽部材本体部２６ｂは、遮光性および耐熱性を有する材料から成る。
図４から図７に示すように、集光レンズ２５は、加熱位置Ａ（図４および図６に示す状態）と遮蔽位置Ｂ（図５および図７に示す状態）との間を往復移動可能に支持部３２により回転可能に支持されている。支持部３２は、回転軸３３および回転軸３５から成る。
加熱手段１１は、定着部材２１の内部に、熱源２３から発せられた光を被加熱領域２１ａ側に反射する反射部材２４や、加圧手段１３からの圧力を定着部材２１の内周面側から支持する支持部材２９等を備えてもよい。
進出手段７１は、集光レンズ２５を加熱位置Ａに位置させ、退避手段７３は、集光レンズを遮蔽位置Ｂに位置させる。
【００１２】
（１−１）定着部材
定着部材２１は、本実施形態では、無端状のベルト部材により構成されている。つまり、定着部材２１は、所謂、定着ベルトである。
定着部材２１は、金属基材とゴム層とから構成され、図５に示すように、両端が金属製のリング部材３１に固定されている。リング部材３１は、回転自在な状態で支持されており、加圧手段１３の回転に伴って従動（回転）する。
定着部材２１は、記録紙の定着の際には回転しており、熱源２３により加熱された被加熱領域２１ａが回転して、ニップ部１４で記録紙に形成されたトナー画像を加熱し記録紙上に定着させる。
【００１３】
（１−２）熱源
熱源２３は、輻射熱（輻射光）を利用して、定着部材２１を加熱する。熱源２３は、図３，図６，図７に示すように、定着部材２１の回転軸に沿って長尺な形状をしている。熱源２３として、例えば、ハロゲンランプ（ハロゲンヒータ）を利用することができる。熱源２３は、図３に示すように、定着部材２１（リング部材３１）から張り出した端部が、図外の支持部材により支持され、図外の電源に電気的に接続されている。
【００１４】
（１−３）反射部材
反射部材２４は、熱源２３を基準にして被加熱領域２１ａと反対側に設けられている。反射部材２４は、熱源２３からの光（輻射光）を被加熱領域２１ａに向けて反射する。反射部材２４は、例えば、不図示の固定具により熱源２３の定着部材２１から張り出した端部に固定されている。反射部材２４は、その横断面における熱源２３側の面が放物面形状となっており、図４および図５に示すように、熱源２３の横断面における中心Ｃは、放物面の焦点に位置している。これにより、熱源２３から発せられた光は、平行光となって集光レンズ２５側へと反射される。
反射部材２４には、金属，ガラス，セラミック等の耐熱性の材料が用いられる。反射部材２４が金属から成る場合には、反射部材２４の反射面に鏡面加工を施してもよい。反射部材２４がガラスやセラミックから成る場合には、反射部材２４の反射面には光反射性の高い金属薄膜がめっきや蒸着等の方法により形成されていてもよい。
【００１５】
（１−４）集光レンズ
集光レンズ２５は、熱源２３の長手方向に沿って長尺な形状を有するレンズであり、熱源２３と被加熱領域２１aとの間に回転軸３３および３５により回動可能に支持されている。回転軸３３，３５は、図３に一点鎖線で示す定着部材２１の回転軸Ｘ方向（定着部材２１の回転方向と直交する方向である。）と平行な方向に延伸し、図６，図７に示すように、集光レンズ２５の長手方向両端部にそれぞれ固定されている。熱源２３から発せられた光（輻射光）は、集光レンズ２５により集光される。集光レンズによる熱源２３からの光の集光点は、被加熱領域２１aよりも熱源２３側である。集光レンズ２５は、ガラス等の良好な光透過性および耐熱性を有する材料から成る。
【００１６】
（１−５）遮蔽部材
遮蔽部材２６は、熱源２３および集光レンズ２５の長手方向に沿って長尺な形状を有する板状の部材である。遮蔽部材２６の幅方向における中央部には、透光部２６aが設けられている。遮蔽部材２６の透光部２６ａ以外の部分である遮蔽部材本体部２６ｂは、例えばセラミックや金属等の遮光性および耐熱性を有する材料から成る。遮蔽部材２６は、例えば、不図示の固定具により熱源２３の定着部材２１から張り出した端部に固定されている。
なお、本実施形態においては、透光部２６aはスリット、すなわち、遮蔽部材２６の厚み方向に貫通し、長手方向に沿って長尺な貫通孔である。しかし、これに限られず、透光部がガラス等の透光性および耐熱性を有する材料から形成されていてもよい。
【００１７】
（１−６）支持部材
支持部材２９は、定着部材２１の内周面側であって加圧手段１３に対応する部分に配されている。支持部材２９は、例えば、金属材料により構成されている。本実施形態においては、支持部材２９は、熱源２３を挟んで被加熱領域２１aの反対側に配されているが、これに限られない。被加熱領域２１aを避けた位置であって、集光レンズ２５および遮蔽部材２６と干渉しない位置で、加圧手段１３に対応した位置であれば、支持部材が何れの位置に配されていてもよい。
なお、支持部材２９は、例えば定着部材２１や加圧手段１３を回転自在に支持するフレーム等に固定されている。
【００１８】
（２）加圧手段
加圧手段１３は、図２に示すように、回転可能に設けられ且つ定着部材２１を押圧する。本実施形態においては、加圧手段１３は、ゴムや樹脂等から成る加圧ローラであって、回転駆動される。なお、加圧手段は、ローラに限られず、ループ状のベルトであってもよい。加圧手段がループ状のベルトである場合は、加圧手段の外周面が定着部材２１の外周面に圧接される状態で加圧手段が張架されていてもよいし、加圧手段をその内周面側から定着部材２１に押圧する押圧手段を設けてもよい。
【００１９】
３．進出手段および退避手段
進出手段７１および退避手段７３について図６および図７を用いて説明する。なお、図６，図７では、定着部材２１、反射部材２４の図示は省略している。
【００２０】
（１）概略
定着部材２１の回転に合わせて、進出手段７１は集光レンズ２５を加熱位置Ａに位置させる。定着部材２１の回転停止に合わせて、退避手段７３は集光レンズ２５を遮蔽位置Ｂに位置させる。退避手段７３は、定着部材２１の回転が停止するまでに蓄えられたエネルギを駆動源として、集光レンズ２５を加熱位置Ａから遮蔽位置Ｂへと移動させるように構成されている。このエネルギは、例えば、進出手段７１が集光レンズ２５を遮蔽位置Ｂから加熱位置Ａへと移動させる際に、蓄えられる。
【００２１】
（２）進出手段
進出手段７１は、図６に示すように、集光レンズ２５を加熱位置Ａから遮蔽位置Ｂへと向かう（この向きを「退避方向」とする。）ように、回転軸３３を回転させる。
一例としての進出手段７１は、定着部材２１の回転に連動して回転する駆動軸４１と、駆動軸４１の回転を回転軸３３に伝達する駆動伝達部４２と有している。これ以外に、ここでの進出手段７１は、駆動伝達のオン・オフを行う伝達スイッチ４７を有している。本実施形態においては、伝達スイッチ４７は、具体的にはクラッチである。また、駆動軸４１は、加圧手段１３の回転駆動を利用してもよい。この場合、駆動軸４１は、加圧手段１３の回転軸であってもよいし、加圧手段１３の回転駆動をギア等を介して受けて回転する回転軸であってもよい。
駆動伝達部４２は、一対のギア４３，４５により構成される。ギア４３は、伝達スイッチ４７を介して駆動軸４１に接続され、ギア４５は、トルクリミッター６１を介して回転軸３３に接続される。
伝達スイッチ４７は、トナー像が形成された記録紙が供給され始めると駆動軸４１とギア４３側の回転軸４３ａとを連結する。これにより、駆動軸４１の回転がギア４３に伝わり、ギア４３が回転する。そして、ギア４３の回転がギア４５を介して回転軸３３へと伝わって回転軸３３が回転し、集光レンズ２５を回転させる。記録紙の定着が終わって記録紙が排出されると、伝達スイッチ４７は駆動軸４１と回転軸４３ａとの連結を切断する。
【００２２】
（３）退避手段
退避手段７３は、回転軸３５に設けられた弾性部材６３であり、集光レンズ２５の遮蔽位置Ｂから加熱位置Ａへの移動に伴って変形し、集光レンズ２５が遮蔽位置Ｂへ復元しようとする弾性エネルギが蓄積する。この弾性エネルギが集光レンズ２５を加熱位置Ａから遮蔽位置Ｂへと移動させる駆動源となる。ここでの退避手段７３は、復元手段ともいえる。
ここでは、弾性部材６３はコイルばねであり、その一端が回転軸３５に、その他端が支持部材２９等の固定された部材に取り付けられている。なお、集光レンズ２５の位置が加熱位置Ａである場合、弾性部材６３に蓄積されるトルク（復元しようとする力）は駆動軸４１を駆動させるトルクよりも小さい。集光レンズ２５の位置が遮蔽位置Ｂの場合、弾性部材６３には、規制棒５７をストッパー５８に押し付けるエネルギが残存している。
【００２３】
回転軸３５には、集光レンズ２５の位置規制のための回転規制部５１が設けられている。回転規制部５１は、具体的には、回転軸３５に取り付けられた規制棒５７と、集光レンズ２５が遮蔽位置Ｂに到達した状態で規制棒５７が当接するストッパー５８と、集光レンズ２５が加熱位置Ａに到達した状態で規制棒５７が当接するストッパー５９とから構成される。
回転規制部５１の設置に伴い、回転軸３３に過トルクが作用しないように、回転軸３３はトルクリミッター６１を介してギア４５に接続されている。なお、トルクリミッター６１のリミット値は、駆動軸４１を駆動するトルクより小さい。
【００２４】
４．集光レンズの動作について
集光レンズ２５の移動動作について図４〜図７を用いて説明する。なお、図６，図７においては、定着部材２１、反射部材２４の図示は省略している。
（１）定着開始時
画像形成装置１が画像形成を行っていない状態（アイドル状態および電源ＯＦＦ時）において、通常、集光レンズ２５は、図５，図７に示すように、弾性部材６３により遮蔽位置Ｂに位置している。この状態で、記録紙が定着部３に供給開始されると、加圧手段１３が回転駆動しはじめ、定着部材２１が従動して回転する。
それに合わせて、伝達スイッチ４７がつながり、駆動軸４１の駆動力が、一対のギア４３，４５を介して回転軸３３に伝達する。これにより、集光レンズ２５は、回転軸３３，３５を中心として回転しはじめ、集光レンズ２５は遮蔽位置Ｂから加熱位置Ａへと移動する。集光レンズ２５の回転により、弾性部材６３に復元しようするエネルギ（集光レンズ２５を加熱位置Ａから遮蔽位置Ｂへと移動する方向に回転させようとするエネルギ）が蓄積される。
やがて、図４，図６に示すように、集光レンズ２５は加熱位置Ａに位置し、規制棒５７がストッパー５９に当接して、集光レンズ２５の回転（移動）が止まる。このとき、駆動軸４１は回転しているが、駆動軸４１からの伝達トルクがトルクリミッター６１のリミット値を超えるため、リミッターが働く。これにより回転軸３３は停止（静止）し、定着部材２１が回転している間、集光レンズ２５は、加熱位置Ａに位置した状態で支持部３２により支持される。
集光レンズ２５が加熱位置Ａに位置している場合、熱源２３から発せられた光の一部は直接、残りの一部は反射部材２４で反射されて集光レンズ２５に到達し、集光レンズ２５により集光される。このとき、図４に示すように、集光レンズ２５により集光された光の集光点は、遮蔽部材２６の透光部２６ａと一致している。従って、集光レンズ２５により集光された光は、透光部２６aを透過して定着部材２１の被加熱領域２１aに照射され、被加熱領域２１aが加熱される。
【００２５】
（２）定着終了時
記録紙の定着が終了すると、加圧手段１３は回転駆動を停止し、定着部材２１も停止する。それに合わせて、伝達スイッチ４７が切れ、駆動軸４１の駆動力が回転軸３３に伝達しなくなる。一方で、弾性部材６３には、駆動軸４１から伝達されるトルクと反対向きに集光レンズ２５を移動させようとするエネルギが残存している。集光レンズ２５は、このエネルギにより、図４，図６に示す加熱位置Ａから、図５，図７に示す遮蔽位置Ｂに向かって移動する。やがて、集光レンズ２５が遮蔽位置Ｂに到達し、規制棒５７がストッパー５８に当接して、集光レンズ２５の移動が止まる。このとき、弾性部材６３には、規制棒５７をストッパー５８に押し付けるエネルギが残存しているため、定着部材２１が停止している間、集光レンズ２５は、遮蔽位置Ｂに位置した状態で支持部３２により支持される。
集光レンズ２５が遮蔽位置Ｂに位置している場合、図５に示すように、集光レンズ２５により集光された熱源２３からの光の集光点は、遮蔽部材２６の透光部２６ａからずれて遮蔽部材本体部２６ｂに位置している。従って、集光レンズ２５により集光された光は、遮蔽部材本体部２６ｂにより遮光され、被加熱領域２１aは加熱されない。
このように、集光レンズ２５は、例えば、駆動軸４１の駆動伝達がなくなった場合でも、加熱位置Ａから遮蔽位置Ｂへと移動することができる。そのため、急な電源供給停止等のトラブルがあったとしても、集光レンズ２５は遮蔽位置Ｂへと移動することができる。特に、退避手段７３に弾性部材６３を利用することで、非常に簡単な構造で実施することができる。
【００２６】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、集光レンズ２５は、加熱位置Ａと遮蔽位置Ｂとの間で往復移動可能に支持部３２により支持されていた。そして、第１実施形態に係る画像形成装置１は、集光レンズ２５が、定着部材２１が回転しているときには加熱位置Ａに位置し、定着部材２１が停止しているときには遮蔽位置Ｂに位置する構成について説明した。しかし、第１の実施形態の構成に限られない。
第２の実施形態では、集光レンズ２５が固定され、遮蔽部材２６が移動可能に支持される構成を有する画像形成装置について説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成要素については、第１の実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施形態に係る画像形成装置は、加熱手段の構成が第１の実施形態に係る画像形成装置と異なるだけであり、ここでは、第２の実施形態に係る加熱手段を中心に説明する。図８は、第２の実施形態に係る加熱部材１１１の横断面図であって、遮蔽部材２６が遮蔽位置に位置している状態を示す。なお、第２の実施形態に係る加熱部材１１１において遮蔽部材２６が加熱位置に位置している状態の横断面図は、図４に示す状態と同じである。図９は、第２の実施形態に係る遮蔽部材２６が加熱位置に位置している状態を示す斜視図である。図１０は、第２の実施形態に係る遮蔽部材２６が遮蔽位置に位置している状態を示す斜視図である。図９および図１０に示すように、第２の実施形態においては、遮蔽部材２６は、回転自在に配された回転軸１３３に固定具３７を介して装着されている。固定具３７は、例えば、帯状の金属板を「Ｖ」字状に湾曲させた形状をしており、湾曲部分が回転軸１３３に固定され、各端部が遮蔽部材２６の長手方向の端部に固定されている。
【００２７】
（遮蔽部材の動作について）
（定着開始時）
画像形成装置１が画像形成を行っていない状態（アイドル状態および電源ＯＦＦ時）において、通常、遮蔽部材２６は、図８，図１０に示すように、弾性部材６３により遮蔽位置Ｂに位置している。この状態で、記録紙が定着部３に供給開始されると、加圧手段１３が回転駆動しはじめ、定着部材２１が従動して回転する。
それに合わせて、伝達スイッチ４７がつながり、駆動軸４１の駆動力が、ギア４３，４５，４６を介して回転軸１３３に伝達する。これにより、遮蔽部材２６は、回転軸１３３を中心として回転しはじめ、遮蔽部材２６は遮蔽位置Ｂから加熱位置Ａへと移動する。遮蔽部材２６の回転により、弾性部材６３に復元しようするエネルギ（遮蔽部材２６を加熱位置Ａから遮蔽位置Ｂへと移動する方向に回転させようとするエネルギ）が蓄積される。
やがて、図４，図９に示すように、遮蔽部材２６は加熱位置Ａに位置し、規制棒５７がストッパー５８に当接して、遮蔽部材２６の回転（移動）が止まる。このとき、駆動軸４１は回転しているが、駆動軸４１からの伝達トルクがトルクリミッター６１のリミット値を超えるため、リミッターが働く。これにより回転軸１３３は停止（静止）し、定着部材２１が回転している間、遮蔽部材２６は、加熱位置Ａに位置した状態で回転軸１３３により支持される。
遮蔽部材２６が加熱位置Ａに位置している場合、図４に示すように、集光レンズ２５により集光された光の集光点は、遮蔽部材２６の透光部２６ａと一致している。従って、集光レンズ２５により集光された光は、透光部２６aを透過して定着部材２１の被加熱領域２１aに照射され、被加熱領域２１aが加熱される。
【００２８】
（定着終了時）
記録紙の定着が終了すると、加圧手段１３は回転駆動を停止し、定着部材２１も停止する。それに合わせて、伝達スイッチ４７が切れ、駆動軸４１の駆動力が回転軸１３３に伝達しなくなる。一方で、弾性部材６３には、駆動軸４１から伝達されるトルクと反対向きに遮蔽部材２６を移動させようとするエネルギが残存している。遮蔽部材２６は、このエネルギにより、図４，図９に示す加熱位置Ａから、図８，図１０に示す遮蔽位置Ｂに向かって移動する。やがて、遮蔽部材２６が遮蔽位置Ｂに到達し、規制棒５７がストッパー５９に当接して、遮蔽部材２６の移動が止まる。このとき、弾性部材６３には、規制棒５７をストッパー５９に押し付けるエネルギが残存しているため、定着部材２１が停止している間、遮蔽部材２６は、遮蔽位置Ｂに位置した状態で回転軸１３３により支持される。
遮蔽部材２６が遮蔽位置Ｂに位置している場合、図８に示すように、集光レンズ２５により集光された熱源２３からの光の集光点は、遮蔽部材２６の透光部２６ａからずれて遮蔽部材本体部２６ｂに位置している。従って、集光レンズ２５により集光された光は、遮蔽部材本体部２６ｂにより遮光され、被加熱領域２１aは加熱されない。
このように、遮蔽部材２６は、例えば、駆動軸４１の駆動伝達がなくなった場合でも、加熱位置Ａから遮蔽位置Ｂへと移動することができる。そのため、第１の実施形態の場合と同様に、急な電源供給停止等のトラブルがあったとしても、遮蔽部材２６は遮蔽位置Ｂへと移動することができる。そして、退避手段７３に弾性部材６３を利用することで、非常に簡単な構造で実施することができる。
第２の実施形態においては、回転軸１３３が、遮蔽部材２６を加熱位置Ａと遮蔽位置Ｂとの間で往復移動可能に支持する支持部である。
なお、第２の実施形態においては、進出手段１７１は、ギア４３とギア４５との間にギア４６が介在していたが、これに限られない。ギア４６を備えず、ギア４３とギア４５とが直接噛み合わされていても良いし、ギア４３とギア４５との間に２つ以上のギア等の回転伝達部材が介在していてもよい。
以上説明したように、第２の実施形態に係る画像形成装置の構成においても、定着部材２１が回転しているときには遮蔽部材２６を加熱位置Ａに位置させることにより、定着部材２１の被加熱領域２１ａが熱源２３からの輻射光により加熱され、定着部材２１が停止しているときには遮蔽部材２６を遮蔽位置に位置させることにより、被加熱領域２１ａが加熱されないようにすることができる。
【００２９】
＜変形例＞
以上、本発明に係る画像形成装置について第１の実施形態および第２の実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例、変形例同士を組み合わせたものであってよい。
また、実施形態や変形例に記載していていない例や、要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
１．画像形成装置
画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に適用でき、また、これらの機能が併設された複合機に適用できる。
画像の形成は、タンデム型のフルカラーであったが、モノクロであっても良い。
【００３０】
２．定着部材
定着部材は、断面形状が円環状であっても良いし、例えば、楕円形状、長円形状の断面形状であってもよい。
さらに、熱源と遮蔽部材は、定着部材の内部に存在していても良いし、外部にあっても良い。この場合においても、集光レンズまたは遮蔽部材の加熱位置から遮蔽位置への移動に、遮蔽位置から加熱位置に移動する際に蓄積された弾性エネルギを利用することができる。
定着部材は、回転自在に支持され、加圧手段の回転に従動していたが、例えば直接回転駆動される構造であってもよい。
【００３１】
３．反射部材
反射部材は、定着部材の内部に、あってもよいし、なくてもよい。なお、反射部材を備える方が、被加熱領域の加熱を効率よく行うことができる。また、反射部材を支持部材により兼用することもできる。この場合、支持部材における定着部材と反対側の面を反射面とすればよい。
【００３２】
４．加熱位置と遮蔽位置とを往復移動可能に支持される部材
（１）他部材
実施形態では、加熱位置と遮蔽位置とを往復移動可能に支持される部材（以下、移動部材という）として、集光レンズと遮蔽部材について説明したが、例えば、光源であってもよいし、反射部材を備える場合は、反射部材であってもよい。また、集光レンズ、遮蔽部材、光源の全てを移動部材としてもよいし、反射部材を備える場合は、集光レンズ、遮蔽部材、光源及び反射部材の全てを移動部材としてもよい。
【００３３】
（２）集光レンズ・遮蔽部材
集光レンズが加熱位置と遮蔽位置との間を往復移動可能に支持される構造の場合は、集光レンズは、回転運動により両位置間を移動してもよいし、直線運動により両位置間を移動してもよい。移動スペース・構造を考慮すると回転運動を利用することが好ましい。
遮蔽部材が加熱位置と遮蔽位置との間を往復移動可能に支持される構造の場合は、遮蔽部材は、回転運動により両位置間を移動してもよいし、直線運動により両位置間を移動してもよい。移動スペース・構造を考慮すると回転運動を利用することが好ましい。
また、集光レンズと遮蔽部材の両方が移動可能な構成であってもよい。
遮蔽部材は、平板状をしていたが、これに限られず、例えば、三角柱や六角柱などの多角柱、円柱、楕円柱、ドーム状の形状であってもよい。また、遮蔽部材は、定着部材の断面形状が円環状である場合、定着部材の内周面に沿った形状である円弧状をしていてもよい。
【００３４】
４．進出手段・退避手段
進出手段および退避手段は、集光レンズまたは遮蔽部材を加熱位置と遮蔽位置と間で移動させる構造であればよく、例えば、ギア、クラッチ、トルクリミッターを利用せずに構成してもよい。
また、第１および第２の実施形態においては、集光レンズ、遮蔽部材は、回転移動する構成であったが、例えば、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ラックとピニオンを用いた直線駆動を利用してもよい。
図１１（ａ）は、集光レンズ２５が加熱位置に位置している状態を示す側面図である。図１１（ｂ）は、集光レンズ２５が遮蔽位置に位置している状態を示す側面図である。集光レンズ２５は、固定具２３７により、ラック２６２に固定されている。ラック２６２の下面は歯切りされており、ギア（ピニオン）４３が噛み合わされている。図１１（ａ）に示すように、集光レンズ２５が加熱位置に位置している場合、ラック２６２の一端２６２ａがストッパー２５９に当接し、ラック２６２の一端側へのそれ以上の移動が止められている。弾性部材２６３の一端がラック２６２の一端２６２ａに固定され、他端がストッパー２５９の固定部２５９ａに固定されている。弾性部材２６３は、コイルバネであり、図１１（ａ）に示すように、集光レンズ２５が加熱位置に位置しているとき、弾性部材２６３は圧縮されて、弾性エネルギーが蓄えられた状態となっている。
定着部材２１の回転が停止すると、伝達スイッチ４７が切れ、ギア４３が自由に回転可能な状態となる。すると、弾性部材２６３が延びる方向に変形し、ラック２６２が他端２６２ｂ側に移動し、集光レンズ２５が加熱位置から遮蔽位置へと移動する。そして、図１１（ｂ）に示すように、他端２６２ｂがストッパー２５８と当接して、ラック２６２の他端側への移動が停止される。このとき、弾性部材２６３には、ラック２６２を他端２６２ｂ側に押しやる弾性力が若干残存しているため、集光レンズ２５は、遮蔽位置に位置した状態で保持される。
【００３５】
また、退避手段が、弾性部材を備え、弾性部材の弾性エネルギーにより集光レンズが加熱位置から遮蔽位置に移動される構成に限られず、例えば、図１２および図１３に示すように重りの位置エネルギーを利用してもよい。
図１２は、集光レンズ２５が加熱位置に位置している状態を示す斜視図である。図１３は、集光レンズ２５が遮蔽位置に位置している状態を示す斜視図である。回転軸３３には、紐部材３６２の一端が固定されており、紐部材３６２の他端には、滑車３６３を経由して重り３６４が固定されている。
定着動作が開始されると、回転軸３３が回転して集光レンズ２５が図１３に示す遮蔽位置から図１２に示す加熱位置へと移動される。このとき、回転軸３３の回転に伴い、回転軸３３の周囲に紐部材３６２が巻きつけられ、重り３６４が上に引き上げられて位置エネルギーが蓄積される。
定着動作が終了すると、定着部材２１の回転が停止し、伝達スイッチ４７が切れ、ギア４３が自由に回転可能な状態となる。すると、重り３６４が落下しようとする方向の位置エネルギーにより、回転軸３３が定着動作の際とは逆方向に回転され、集光レンズ２５は遮蔽位置に移動される。
【００３６】
さらには、退避手段が重りの位置エネルギーを利用して集光レンズを加熱位置から遮蔽位置に移動させる構成と、ラックピニオン構造とを組み合わせてもよい。例えば、図１４（ａ）および１４（ｂ）に示すような構成としてもよい。定着動作が開始されると、ギア（ピニオン）４３が回転してラック４６２を一端４６２ａ側に移動させ、集光レンズ２５を図１４（ｂ）に示す遮蔽位置から図１４（ａ）に示す加熱位置へと移動させる。ラック４６２の他端４６２ｂには、紐部材３６２の一端が固定されており、ラック４６２の一端４６２ａ側への移動に伴い、紐部材３６２が一端４６２ａ側へと引っ張られ、滑車３６３を介して紐部材３６２の他端に固定されている重り３６４が上に引き上げられて位置エネルギーが蓄積される。そして、定着動作が終了すると、伝達スイッチ４７が切れてギア４３が自由に回転可能な状態となり、重り３６４が落下しようとする方向の位置エネルギーにより、ラック４６２が他端４６２ｂ側へと引っ張られて移動し、集光レンズ２５は遮蔽位置へと移動される。
なお、集光レンズ２５が加熱位置に位置している場合、ラック４６２の一端４６２ａがストッパー４５９に当接し、ラック４６２の一端４６２ａ側へのそれ以上の移動が止められている。また、集光レンズ２５が遮蔽位置に位置している場合、ラック４６２の他端４６２ｂがストッパー２５８と当接し、ラック４６２の他端４６２ｂ側へのそれ以上の移動が止められている。
【００３７】
さらにまた、退避手段が、電力を蓄積する蓄電部、蓄電部に蓄積された電力により駆動される蓄電駆動モータ、定着部材２１の回転が停止したことを検出する検出部、および検出部が定着部材の回転停止を検出すると蓄電駆動モータを駆動させて集光レンズを加熱位置から遮蔽位置へと移動させる制御部を備えてもよい。制御部には、マイコン等を用いることができる。蓄電部は、駆動軸４１の回転エネルギーを電力として蓄積してもよいし、画像形成装置が受ける外部電力の一部を蓄積してもよい。検出部には、定着部材２１に設けられたマークを読み取る受光センサ等を用い、検出部が一定時間以上マークを読み取っていない場合に、定着部材２１の回転が停止したことを検出するようにしてもよい。制御部および検出部は、蓄電部に蓄積された電力を用いて駆動してもよい。これにより、停電等の場合であっても、蓄電部に蓄積された電力を用いて集光レンズを加熱位置から遮蔽位置に移動させることが出来る。なお、集光レンズを遮蔽位置から加熱位置へと移動させる際にも蓄電部に蓄積された電力を利用してもよい。
【００３８】
そしてまた、上記蓄電駆動モータの代わりに、外部電源からの電力により駆動される電源駆動モータを備えてもよい。この場合、電源駆動モータは、熱源と同一の電気系統に接続されている。集光レンズが加熱位置に位置していても、熱源がオフであれば、定着部材は過昇温されない。従って、熱源と電源駆動モータとが同一の電気系統に接続されていれば、画像形成装置内部の電気系統の故障等が発生して、電源駆動モータの電源が入らずに駆動されない場合には、熱源の電源もオフになるため、定着部材の過昇温の問題が生じない。
【００３９】
なお、上記進出手段・退避手段に係る変形例についての説明においては、集光レンズが加熱位置と遮蔽位置との間を移動する構成を例に説明したが、遮蔽部材が加熱位置と遮蔽位置との間を移動してもよいし、両方が移動してもよい。
【００４０】
さらには、退避手段における弾性部材６３は、コイルばねに限られず、ぜんまいばね、板ばね等の他のばねを用いてもよい。さらには、弾性部材６３は、ばねに限られず、例えば、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す構成の場合、弾性部材２６３としてゴム等を利用してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１    画像形成装置
３    定着部
１１    加熱手段
１３    加圧手段
２１    定着部材
２１ａ  被加熱領域
２３    熱源
２４    反射部材
２５    集光レンズ
２６    遮蔽部材
２６ａ  透光部
２６ｂ  遮蔽部材本体部
２９    支持部材
３２    支持部
３３，３５，１３３    回転軸
７１，１７１    退避手段
７３    進出手段
【図１】
2016102863.tif 000003
【図２】
2016102863.tif 000004
【図３】
2016102863.tif 000005
【図４】
2016102863.tif 000006
【図５】
2016102863.tif 000007
【図６】
2016102863.tif 000008
【図７】
2016102863.tif 000009
【図８】
2016102863.tif 000010
【図９】
2016102863.tif 000011
【図１０】
2016102863.tif 000012
【図１１】
2016102863.tif 000013
【図１２】
2016102863.tif 000014
【図１３】
2016102863.tif 000015
【図１４】
2016102863.tif 000016