(57)【要約】【課題】定着ローラの非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制でき、かつ画像形成速度の高速化を図ることができるようにする。【解決手段】定着装置１０は、定着ローラ２０、ヒータランプ２１、遮蔽板８１〜８４を備える。ヒータランプ２１は、定着ローラ２０の内部に配置され、定着ローラ２０の周面を内部から加熱する。遮蔽板８１〜８４は、定着ローラ２０の周面とヒータランプ２１との間に配置され、ヒータランプ２１を中心とする放射方向に配置される開放位置と放射方向に対して傾斜する遮蔽位置との間で回転自在に構成される。【選択図】図３
2017026727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、
前記定着ローラの周面に圧接する加圧ローラと、
前記定着ローラの内部に前記定着ローラの軸方向に延びるように配置され、前記定着ローラの周面を内部から加熱する加熱源と、
前記定着ローラの周面と前記加熱源との間に配置され、前記加熱源を中心とする放射方向に配置される開放位置と前記放射方向に対して一方に傾斜する第１遮蔽位置及び他方に傾斜する第２遮蔽位置のうち少なくとも一方の遮蔽位置との間で回転自在に構成される遮蔽板と、
前記遮蔽板を回転させる回転機構部と、を備える定着装置。
【請求項２】
前記遮蔽板は、前記軸方向に複数備えられる、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記遮蔽板は、前記軸方向における前記定着ローラのローラ中央領域、第１ローラ端部領域、第２ローラ端部領域のうち、前記加熱源による加熱量が前記ローラ中央領域において最も大きい場合は少なくとも前記ローラ中央領域の両端部に配置され、前記加熱源による加熱量が前記第１ローラ端部領域及び前記第２ローラ端部領域の方が前記ローラ中央領域よりも大きい場合は少なくとも前記定着ローラの両端部に配置される、請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記遮蔽板は、複数のグループに区分され、
前記回転機構部は、前記グループ毎に独立して前記遮蔽板を回転させるように構成される、請求項２又は３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記遮蔽板は、前記軸方向に平行な回転軸を中心に回転するように構成される、請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記遮蔽板は、前記軸方向に直交する回転軸を中心に回転するように構成される、請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記遮蔽板は、前記加熱源から発せられた輻射熱を反射するように構成される、請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記遮蔽板は、前記軸方向に複数備えられ、
前記回転機構部は、前記遮蔽板を前記軸方向における前記定着ローラの中央部に対して対称方向に回転させる、請求項６又は７に記載の定着装置。
【請求項９】
用紙にトナー像を形成するトナー像形成部と、
トナー像を用紙に定着させる請求項１から８のいずれかに記載の定着装置と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナー像を担持した用紙を加熱及び加圧することでトナー像を用紙に定着させる定着装置、及びこれ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、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等の画像形成装置の中には、電子写真方式の画像形成プロセスを経て用紙に画像を形成するものがある。このような画像形成装置に備えられる定着装置の中には、定着ローラの内部に定着ローラの軸方向に延びるように配置される加熱源を備え、定着ローラを内部から加熱するように構成されたものがある。
【０００３】
トナー像を担持した用紙が定着ローラと加圧ローラとが圧接するニップ部を通過する際に、定着ローラから用紙に熱が加えられる。画像形成装置には種々のサイズの用紙が用いられる。定着ローラは、軸方向において、通紙領域では用紙に吸熱されるが、用紙幅よりも加熱源による加熱領域の方が広い場合、用紙幅よりも外側の非通紙領域では用紙に吸熱されず、過剰に温度上昇してしまうことがある。定着ローラが過剰に温度上昇すると、定着ローラが損傷する虞がある。このため、定着ローラの非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制する必要がある。
【０００４】
例えば、種々の用紙幅に合わせた長さの複数種の加熱源を備えて用紙サイズに応じて加熱源の駆動状態を切り換えることが考えられるが、多数の加熱源を備えたのでは、定着装置が大型化及び高コスト化してしまう。
【０００５】
そこで、定着ベルトの周面に沿って配置されて周方向に回転可能な遮蔽板を備え、遮蔽板は周方向の位置に応じて軸方向の長さが異なる切り欠き部を有し、加熱源が定着ベルトを臨むことが可能な開口部に対する遮蔽板の回転位置を調整するように構成された定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−５９３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の従来の定着装置では、加熱源が定着ベルトを加熱できる領域は周方向における一部に限定される。このため、加熱効率が悪く、画像形成速度の高速化を図ることが困難である。
【０００８】
この発明の目的は、定着ローラの非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制でき、かつ画像形成速度の高速化を図ることができる定着装置及びこれを備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の定着装置は、定着ローラ、加圧ローラ、加熱源、遮蔽板、及び回転機構部を備える。加圧ローラは、定着ローラの周面に圧接する。加熱源は、定着ローラの内部に定着ローラの軸方向に延びるように配置され、定着ローラの周面を内部から加熱する。遮蔽板は、定着ローラの周面と加熱源との間に配置され、加熱源を中心とする放射方向に配置される開放位置と放射方向に対して一方に傾斜する第１遮蔽位置及び他方に傾斜する第２遮蔽位置のうち少なくとも一方の遮蔽位置との間で回転自在に構成される。回転機構部は、遮蔽板を回転させる。
【００１０】
この構成では、遮蔽板が開放位置に配置されることで加熱源から定着ローラの周面への開口が大きくなり、遮蔽板が遮蔽位置に配置されることで加熱源から定着ローラの周面への開口が遮蔽板によって狭められて小さくなる。このように、遮蔽板の角度を調整することで、加熱源から定着ローラの周面への開口の大きさが調整される。このため、用紙サイズに応じて非通紙領域の遮蔽板の角度を調整することで、非通紙領域の温度を調整できる。また、定着ローラの周面を周方向の略全域にわたって加熱することができるので、定着ローラの周面を効率よく加熱できる。
【００１１】
上述の構成において、遮蔽板は、軸方向に複数備えられることが好ましい。
【００１２】
この構成では、種々の用紙サイズ、及び軸方向における長さが異なる複数種の加熱源に対応して、遮蔽板のそれぞれの角度を調整し、各部の温度を調整できる。
【００１３】
また、遮蔽板は、軸方向における定着ローラのローラ中央領域、第１ローラ端部領域、第２ローラ端部領域のうち、加熱源による加熱量がローラ中央領域において最も大きい場合は少なくともローラ中央領域の両端部に配置され、加熱源による加熱量が第１ローラ端部領域及び第２ローラ端部領域の方がローラ中央領域よりも大きい場合は少なくとも定着ローラの両端部に配置されるように構成することができる。
【００１４】
この構成では、ローラ中央領域を主に加熱する加熱源を用いてローラ中央領域よりも用紙幅が小さい用紙が加熱される場合、ローラ中央領域の両端部に配置された遮蔽板を開放位置から遮蔽位置側へ回転させることで、非通紙領域の温度上昇が抑制される。また、用紙幅がローラ中央領域よりも大きく定着ローラの軸方向の全域よりも小さい用紙を加熱する場合、定着ローラの両端部に配置された遮蔽板を開放位置から遮蔽位置側へ回転させることで、非通紙領域の温度上昇が抑制される。
【００１５】
さらに、遮蔽板は、複数のグループに区分され、回転機構部は、グループ毎に独立して遮蔽板を回転させるように構成されることが好ましい。
【００１６】
この構成では、用紙サイズに応じて定着ローラの軸方向の各部の加熱度合いを調整できる。
【００１７】
また、遮蔽板は、軸方向に平行な回転軸を中心に回転するように構成することができる。
【００１８】
この構成では、遮蔽板は軸方向に平行に配置され、１又は複数の遮蔽板を１個の軸を用いて簡易な構造で回転させることができる。
【００１９】
さらに、遮蔽板は、軸方向に直交する回転軸を中心に回転するように構成することができる。
【００２０】
この構成では、遮蔽板は、軸方向に直交する方向に配置され、開放位置に対して軸方向における定着ローラの中央部側へ傾斜した遮蔽位置と外側へ傾斜した遮蔽位置との間で回転することができる。
【００２１】
また、遮蔽板は、加熱源から発せられた輻射熱を反射するように構成されることが好ましい。
【００２２】
この構成では、遮蔽板を開放位置に対して傾斜させる角度によって、加熱源から発せられた熱を軸方向の中央部側又は外側へ反射させることができる。これによって、非通紙部の温度上昇を抑えることや、ウォームアップ時の定着ローラの端部の温度の立ち上がり時間を短縮することができる。
【００２３】
さらに、遮蔽板は、軸方向に複数備えられ、回転機構部は、遮蔽板を軸方向における定着ローラの中央部に対して対称方向に回転させるように構成されることが好ましい。
【００２４】
この構成では、軸方向における用紙の両方の外側の非通紙領域において、対称的に温度上昇の抑制及び熱反射を行うことができ、対称的に温度を調整することができる。
【００２５】
この発明の画像形成装置は、用紙にトナー像を形成するトナー像形成部と、トナー像を用紙に定着させる上述のいずれかの構成の定着装置と、を備える。
【００２６】
この構成では、遮蔽板が開放位置に配置されることで加熱源から定着ローラの周面への開口が大きくなり、遮蔽板が遮蔽位置に配置されることで加熱源から定着ローラの周面への開口が遮蔽板によって狭められて小さくなる。このように、遮蔽板の角度を調整することで、加熱源から定着ローラの周面への開口の大きさが調整される。このため、用紙サイズに応じて非通紙領域の遮蔽板の角度を調整することで、非通紙領域の温度を調整できる。また、定着ローラの周面を周方向の全域にわたって加熱することができるので、定着ローラの周面を効率よく加熱できる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、定着ローラの非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制でき、かつ画像形成速度の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の概略の構成を示す正面断面図である。
【図２】定着装置の正面断面図である。
【図３】（Ａ）は定着装置に備えられる定着ローラの側面断面図であって遮蔽板が開放位置にある状態を示し、（Ｂ）はその正面断面図である。
【図４】（Ａ）は遮蔽板が遮蔽位置にある状態の定着ローラの側面断面図であり、（Ｂ）はその正面断面図である。
【図５】（Ａ）は第２実施形態に係る定着装置に備えられる定着ローラの一部の側面断面図であって端部配光ヒータランプに対応して配置された遮蔽板が開放位置にある状態を示し、（Ｂ）は遮蔽板が遮蔽位置にある状態を示す。
【図６】（Ａ）は第２実施形態に係る定着装置に備えられる定着ローラの一部の側面断面図であって中央配光ヒータランプに対応して配置された遮蔽板が開放位置にある状態を示し、（Ｂ）は遮蔽板が遮蔽位置にある状態を示す。
【図７】（Ａ）は第２実施形態に係る定着装置に備えられる定着ローラの正面断面図であって遮蔽板が開放位置にある状態を示し、（Ｂ）は遮蔽板が遮蔽位置にある状態を示す。
【図８】第３実施形態に係る定着装置に備えられる定着ローラの一部の側面断面図であって遮蔽板が開放位置にある状態を示す。
【図９】（Ａ）は定着ローラの軸方向における一端部の正面断面図であり、（Ｂ）は定着ローラの軸方向における他端部の正面断面図である。
【図１０】定着ローラの一部の側面断面図であって遮蔽板が第１遮蔽位置にある状態を示す。
【図１１】定着ローラの一部の側面断面図であって遮蔽板が第２遮蔽位置にある状態を示す。
【図１２】第４実施形態に係る定着装置に備えられる定着ローラの一部の側面断面図であって全ての遮蔽板が開放位置にある状態を示す。
【図１３】第４実施形態に係る定着装置に備えられる定着ローラの一部の側面断面図であって中央配光ヒータランプに対応する遮蔽板が遮蔽位置にある状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１実施形態］
図１に示すように、この発明の第１実施形態に係る定着装置１０を備える画像形成装置１００は、光走査装置３、画像形成ステーション３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ、中間転写ユニット４０、二次転写ユニット５０、定着装置１０、排紙トレイ６２、及び給紙部６３を備えている。光走査装置３、画像形成ステーション３０Ａ〜３０Ｄ、中間転写ユニット４０、及び二次転写ユニット５０は、トナー像形成部に含まれる。
【００３０】
中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、駆動ローラ４２、従動ローラ４３、及び一次転写ローラ５Ａを有している。中間転写ベルト４１は、駆動ローラ４２と従動ローラ４３との間に張架され、ループ状経路を周回移動する。
【００３１】
画像形成ステーション３０Ａ〜３０Ｄは、中間転写ベルト４１に沿って一列に配置されている。画像形成ステーション３０Ｂ〜３０Ｄは、画像形成ステーション３０Ａと実質的に同様に形成されている。
【００３２】
画像形成ステーション３０Ａは、感光体ドラム１Ａ、帯電装置２Ａ、現像装置４Ａ、及びクリーニングユニット６Ａを有する。
【００３３】
感光体ドラム１Ａは、静電潜像担持体であり、図１には図示されていない駆動ユニットから回転力を供給されることで、一方向に回転する。帯電装置２Ａは、感光体ドラム１Ａの周面を所定電位に帯電させる。光走査装置３は、感光体ドラム１Ａの周面に、レーザ光を照射することで静電潜像を形成する。
【００３４】
現像装置４Ａは、現像バイアス電圧を印加されることで、感光体ドラム１Ａの周面へトナー（現像剤）を供給し、静電潜像を顕像化してトナー像を形成する。
【００３５】
一次転写ローラ５Ａは、中間転写ベルト４１を挟んで画像形成ステーション３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれの感光体ドラム１Ａと対向するように配置されている。一次転写ローラ５Ａと画像形成ステーション３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれの感光体ドラム１Ａとが対向する位置のそれぞれが、一次転写位置である。一次転写ローラ５Ａは、一次転写電圧を印加されることで、一次転写位置のそれぞれにおいて、感光体ドラム１Ａの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１の外周面へ一次転写する。
【００３６】
画像形成ステーション３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれの感光体ドラム１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの周面に形成されたブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色相のトナー像は、中間転写ベルト４１の外周面に互いに重ね合わさるように一次転写され、これによって、フルカラーのトナー像が形成される。
【００３７】
中間転写ベルト４１の外周面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト４１が周回移動することで、中間転写ベルト４１と二次転写ユニット５０とが対向する二次転写位置へ搬送される。
【００３８】
給紙部６３は、給紙カセット６３１、手差しトレイ６３２を有し、給紙カセット６３１及び手差しトレイ６３２のうち選択されたいずれかから用紙を１枚ずつ用紙搬送路６１へ供給する。用紙搬送路６１は、給紙カセット６３１及び手差しトレイ６３２から、二次転写位置、定着装置２０を経由して、排紙トレイ６２へ至る。
【００３９】
二次転写ユニット５０は、二次転写ローラ５１を有する。二次転写ユニット５０は、二次転写ローラ５１に二次転写電圧を印加されることで、中間転写ベルト４１の外周面に担持されるトナー像を用紙へ二次転写する。
【００４０】
定着装置１０は、互いに圧接する定着ローラ２０及び加圧ローラ７０を備えている。定着装置１０は、定着ローラ２０と加圧ローラ７０との間を搬送される用紙を加熱及び加圧することで、トナー像を用紙に堅牢に固着させる。
【００４１】
定着装置１０においてトナー像を固着された用紙は、画像面を下側にして排紙トレイ６２へ排出される。
【００４２】
図２に示すように、定着装置１０は、定着ローラ２０の内部に、定着ローラ２０の軸方向に延びるように配置されたヒータランプ２１を備えている。ヒータランプ２１は、定着ローラ２０の周面を内部から加熱する加熱源である。加圧ローラ７０は、定着ローラ２０の周面に外部から圧接している。
【００４３】
図３に示すように、定着ローラ２０は、円筒形に形成され、両端部をベアリング部材２２，２３によって回転自在に支持されている。ヒータランプ２１は、定着ローラ２０の軸方向Ｘに直交する断面の中心部に、軸方向Ｘに延びるように配置されている。この実施形態では、ヒータランプ２１は、定着ローラ２０の軸方向Ｘの全域を略均一に加熱するように形成されている。ヒータランプ２１は、図示しない電源に電気的に接続されている。
【００４４】
定着装置１０は、遮蔽板８１，８２，８３，８４、回転軸８５，８６、ギヤ８７Ａ，８７Ｂ，８７Ｃ、モータ８８、及びサーミスタ８９をさらに備えている。
【００４５】
サーミスタ８９は、軸方向Ｘにおける中央部の定着ローラ２０の周面温度を検出するように構成されている。図示しない制御部は、サーミスタ８９の検出温度に基づいてヒータランプ２１のオン、オフを制御する。制御部は、画像形成装置１００の各部機器を統括的に制御する。
【００４６】
回転軸８５，８６は、ヒータランプ２１と定着ローラ２０の周面との間に軸方向Ｘに延びるように配置されている。回転軸８５と回転軸８６とは、ヒータランプ２１を挟んで対向するように配置されている。回転軸８５，８６はそれぞれ、回転自在に支持されている。回転軸８５，８６の一端部にギヤ８７Ａ，８７Ｂがそれぞれ取り付けられている。ギヤ８７Ａ及びギヤ８７Ｂは、ギヤ８７Ｃと噛み合っている。ギヤ８７Ｃは、モータ８８の駆動力によって回転する。
【００４７】
遮蔽板８１，８２は、軸方向Ｘにおける定着ローラ２０の両端部に配置され、回転軸８５に一端部を支持されている。同様に、遮蔽板８３，８４は、軸方向Ｘにおける定着ローラ２０の両端部に配置され、回転軸８６に一端部を支持されている。
【００４８】
モータ８８が駆動すると、ギヤ８７Ａ，８７Ｂ，８７Ｃを介して回転軸８５，８６に回転力が伝達され、回転軸８５を中心に遮蔽板８１，８２が回転し、回転軸８６を中心に遮蔽板８３，８４が回転する。このように、遮蔽板８１〜８４は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す開放位置と、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す遮蔽位置との間で回転自在に構成されている。なお、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）では、説明の便宜上、ヒータランプ２１から定着ローラ２０の周面を臨む開口部分にハッチングが付されている。回転軸８５，８６、ギヤ８７Ａ，８７Ｂ，８７Ｃ、及びモータ８８は、遮蔽板８１〜８４を回転させる回転機構部を構成する。
【００４９】
遮蔽板８１〜８４は、開放位置では、ヒータランプ２１を中心とする放射方向に配置され、ヒータランプ２１から定着ローラ２０の周面を臨む開口が大きくなる。これによって、ヒータランプ２１から定着ローラ２０の周面に多くの光が直接的に照射され、定着ローラ２０の周面に対する加熱効率が向上する。開放位置では、定着ローラ２０の周面を周方向の略全域にわたって加熱することができるので、定着ローラ２０の周面を効率よく加熱できる。したがって、画像形成速度の高速化を図ることができる。
【００５０】
一方、遮蔽板８１〜８４は、遮蔽位置では、放射方向に対して傾斜するように配置され、開放位置と比較して遮蔽板８１〜８４がヒータランプ２１に対して定着ローラ２０の周面を遮蔽する領域が増し、ヒータランプ２１から定着ローラ２０の周面を臨む開口が開放位置と比較して狭くなる。これによって、遮蔽板８１〜８４が開放位置にある場合と比較して、ヒータランプ２１から定着ローラ２０の周面に直接的に照射される光量が減少し、定着ローラ２０の周面に対する加熱効率が低下する。
【００５１】
このため、軸方向Ｘにおいて、定着ローラ２０の周面のうち、遮蔽板８１〜８４が無い領域では加熱効率が高く、遮蔽板８１〜８４がある領域において遮蔽板８１〜８４が遮蔽位置に配置された状態では加熱効率が低下する。
【００５２】
これによって、第１サイズＰ１の用紙を用いた場合は、遮蔽板８１〜８４を開放位置に配置することで、定着ローラ２０の通紙領域の全域を効率よく加熱することができ、画像形成速度の高速化を図ることができる。
【００５３】
一方、第１サイズＰ１よりも幅寸法が小さい第２サイズＰ２の用紙を用いた場合は、遮蔽板８１〜８４を遮蔽位置に配置することで、定着ローラ２０の非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制できる。また、軸方向Ｘにおける遮蔽板８１〜８４が無い領域については、定着ローラ２０の周面を周方向の全域にわたって加熱することができるので、定着ローラ２０の周面を効率よく加熱できる。
【００５４】
［第２実施形態］
図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ)、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、及び図７（Ｂ)を参照して、第２実施形態に係る定着装置１０Ａについて説明する。なお、定着装置１０と実質的に同様の構成については定着装置１０と同じ符号を使用する。
【００５５】
定着装置１０Ａは、定着ローラ２０の内部に、複数のヒータランプ２４，２５を備えている。一例として、定着装置１０Ａは、定着ローラ２０の内部に２本のヒータランプ２４，２５を備えている。なお、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ)、図６（Ｂ）では、説明の便宜上、ヒータランプ２４とヒータランプ２５とを別々の図に記載している。
【００５６】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、ヒータランプ２４は、端部配光ランプである。即ち、ヒータランプ２４による加熱力は、軸方向Ｘにおける定着ローラ２０の第１ローラ端部領域Ｅ１、ローラ中央領域Ｅ２、及び第２ローラ端部領域Ｅ３のうち、ローラ中央領域Ｅ２よりも第１ローラ端部領域Ｅ１及び第２ローラ端部領域Ｅ３の方が大きい。ヒータランプ２４による加熱力は、第１ローラ端部領域Ｅ１と第２ローラ端部領域Ｅ３とでは略同じである。
【００５７】
回転軸８５に支持された遮蔽板８１，８２は、軸方向Ｘにおける定着ローラ２０の両端部に配置されている。遮蔽板８１，８２は、モータ８８の駆動力で回転軸８５が回転することで、図５（Ａ）に示す開放位置と、図５（Ｂ)に示す遮蔽位置との間で回転する。
【００５８】
定着装置１０Ａは、サーミスタ８９，９０を備えている。サーミスタ８９は、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける中央部の周面温度を検出するように構成されている。サーミスタ９０は、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける一方の端部の周面温度を検出するように構成されている。制御部は、サーミスタ８９，９０の検出温度に基づいてヒータランプ２４，２５のオン、オフを制御する。
【００５９】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、ヒータランプ２５は、中央配光ランプである。即ち、ヒータランプ２５による加熱力は、軸方向Ｘにおける定着ローラ２０の第１ローラ端部領域Ｅ１、ローラ中央領域Ｅ２、及び第２ローラ端部領域Ｅ３のうち、第１ローラ端部領域Ｅ１及び第２ローラ端部領域Ｅ３よりもローラ中央領域Ｅ２の方が大きい。ヒータランプ２５による加熱力は、第１ローラ端部領域Ｅ１と第２ローラ端部領域Ｅ３とでは略同じである。
【００６０】
回転軸８６に支持された遮蔽板８３Ａ，８４Ａは、軸方向Ｘにおける定着ローラ２０のローラ中央領域Ｅ２の両端部に配置されている。遮蔽板８３Ａ，８４Ａは、モータ９１の駆動力で回転軸８６が回転することで、図６（Ａ）に示す開放位置と、図６（Ｂ)に示す遮蔽位置との間で回転する。回転軸８５，８６、ギヤ８７Ａ，８７Ｂ，８７Ｃ、及びモータ８８，９１は、遮蔽板８１，８２，８３Ａ，８４Ａを回転させる回転機構部を構成する。
【００６１】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ)に示すように、ヒータランプ２４，２５は、定着ローラ２０の軸方向Ｘに直交する断面の中央部に配置されている。ヒータランプ２４は、周方向においてヒータランプ２５に対向する略半円領域に、遮蔽部材２４１を有している。遮蔽部材２４１は、ヒータランプ２４からヒータランプ２５側へ発せられる熱を反射する。同様に、ヒータランプ２５は、周方向においてヒータランプ２４に対向する略半円領域に、遮蔽部材２５１を有している。遮蔽部材２５１は、ヒータランプ２５からヒータランプ２４側へ発せられる熱を反射する。
【００６２】
図７（Ａ）に示すように、遮蔽板８１〜８４が開放位置に配置されると、ヒータランプ２４，２５から定着ローラ２０の周面に多くの光が直接的に照射され、定着ローラ２０の周面に対する加熱効率が向上する。
【００６３】
一方、図７（Ｂ）に示すように、遮蔽板８１〜８４が遮蔽位置に配置されると、遮蔽板８１〜８４が開放位置にある場合と比較して、ヒータランプ２４，２５から定着ローラ２０の周面に直接的に照射される光量が減少し、定着ローラ２０の周面に対する加熱効率が低下する。
【００６４】
このため、図５（Ａ）に示すように、定着ローラ２０の軸方向Ｘの略全域に幅寸法を有する第１サイズＰ１の用紙を用いた場合は、遮蔽板８１，８２，８３Ａ，８４Ａを開放位置に配置することで、定着ローラ２０の通紙領域の全域を効率よく加熱することができ、画像形成速度の高速化を図ることができる。
【００６５】
また、図５（Ｂ）に示すように、第１サイズＰ１よりも幅寸法が少し小さい第２サイズＰ２の用紙を用いた場合は、遮蔽板８１，８２を遮蔽位置に配置し、遮蔽板８３Ａ，８４Ａを開放位置に配置することで、定着ローラ２０の通紙領域を効率よく加熱しつつ、非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制できる。
【００６６】
さらに、図６（Ａ）に示すように、第２サイズＰ２の用紙よりもさらに小サイズで軸方向Ｘにおけるローラ中央領域Ｅ２の全域の幅寸法を有する第３サイズＰ３の用紙を用いた場合も、遮蔽板８１，８２を遮蔽位置に配置し、遮蔽板８３Ａ，８４Ａを開放位置に配置することで、定着ローラ２０の通紙領域を効率よく加熱しつつ、非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制できる。
【００６７】
また、図６（Ｂ)に示すように、第３サイズＰ３よりも幅寸法が少し小さい第４サイズＰ４の用紙を用いた場合は、遮蔽板８１，８２，８３Ａ，８４Ａを遮蔽位置に配置することで、定着ローラ２０の通紙領域を効率よく加熱しつつ、非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制できる。
【００６８】
このように、定着装置１０は、ヒータランプ２５の配光特性即ち軸方向Ｘにおけるヒータランプ２４Ａの加熱力の強弱の特性に応じて、ヒータランプ２５の最も加熱力の大きい領域の外側端部に遮蔽板８３Ａ，８４Ａを備えることで、定着ローラ２０の通紙領域を効率よく加熱しつつ、非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制できる。
【００６９】
また、定着装置１０は、配光特性が互いに異なる複数のヒータランプ２４，２５を備える場合は、ヒータランプ２４，２５のそれぞれの最も加熱力の大きい領域の外側端部に遮蔽板８１，８２，８３Ａ，８４Ａを備え、ヒータランプ２４，２５のそれぞれに対応する位置の遮蔽板８１，８２，８３Ａ，８４Ａを、使用する用紙サイズに応じて開放位置と遮蔽位置との間で回転させるとよい。これによって、種々のサイズの用紙に対して、定着ローラ２０の通紙領域を効率よく加熱しつつ、非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制できる。
【００７０】
［第３実施形態］
図８〜図１１を参照して、第３実施形態に係る定着装置１０Ｂについて説明する。なお、図８，１０，１１では、軸方向Ｘにおいて定着ローラ２０の約半分を図示しているが、反対側の半分についても特に説明しない限り図示されている部分と同様に構成されている。また、定着装置１０と実質的に同様の構成については定着装置１０と同じ符号を使用する。
【００７１】
定着装置１０Ｂは、回転軸８５，８６に代えて支持軸８５Ｂ，８６Ｂ及び可動軸９２，９３を備え、遮蔽板８１〜８４に代えて遮蔽板９４，９５，９６，９７，９８，９９を備えている。
【００７２】
支持軸８５Ｂと支持軸８６Ｂとは、ヒータランプ２１を挟んで互いに対向するように配置されている。また、可動軸９２は、ヒータランプ２１を中心として支持軸８５Ｂへ向かう放射方向上であって支持軸８５Ｂと定着ローラ２０の周面との間に配置されている。可動軸９３は、ヒータランプ２１を中心として支持軸８６Ｂへ向かう放射方向上であって支持軸８６Ｂと定着ローラ２０の周面との間に配置されている。
【００７３】
遮蔽板９４，９５，９６の基端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に支持軸８５Ｂに支持されている。遮蔽板９４，９５，９６の揺動端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に可動軸９２に支持されている。
【００７４】
同様に、遮蔽板９７，９８，９９の基端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に支持軸８６Ｂに支持されている。遮蔽板９７，９８，９９の揺動端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に可動軸９３に支持されている。
【００７５】
定着装置１０Ｂは、軸方向Ｘにおいて定着ローラ２０の両端部にそれぞれ隣接するように保持部材１０１，１０２（但し、保持部材１０２は図示されていない。）を備えている。
【００７６】
支持軸８５Ｂ，８６Ｂの両端部は、保持部材１０１，１０２に支持されている。可動軸９２の両端部は、軸方向Ｘに変位自在に保持部材１０１，１０２に支持されている。可動軸９２の一端部は保持部材１０１を貫通している。保持部材１０１に対して定着ローラ２０の反対側において、可動軸９２にラック１０３が取り付けられている。ラック１０３にはピニオンギヤ１０４が噛み合っている。ピニオンギヤ１０４は、モータ１０５の駆動力によって回転する。
【００７７】
可動軸９３は可動軸９２と同様に構成されており、可動軸９３の一端部にラック１０６が取り付けられ、ラック１０６にピニオンギヤ１０７が噛み合い、ピニオンギヤ１０７はモータ１０８の駆動力によって回転する。
【００７８】
支持軸８５Ｂ，８６Ｂ、可動軸９２，９３、ラック１０３，１０６、ピニオンギヤ１０４，１０７、及びモータ１０５，１０８は、遮蔽板９４〜９９を回転させる回転機構部を構成する。
【００７９】
図９（Ａ）に示すように、図８に示す定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける第１端部では、遮蔽板９４〜９９は、ヒータランプ２１を上下方向に挟むように配置されている。図９（Ｂ）に示すように、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける図８で図示されていない方の第２端部では、ヒータランプ２１を左右方向に挟むように配置されている。このように、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける第１端部と第２端部とでは、遮蔽板の配置が周方向に９０度異なるように配置されている。その理由は、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける第１端部に配置された遮蔽板の支持軸８５Ｂ，８６Ｂ及び可動軸９２，９３は第２端部に配置された保持部材１０２にも保持され、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける第２端部に配置された遮蔽板の支持軸及び可動軸は第１端部に配置された保持部材１０１にも保持されるので、それぞれの支持軸及び可動軸の配置スペースを確保するためである。
【００８０】
サーミスタ８９は、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける中央部の周面温度を検出する。サーミスタ９０は、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおける一方の端部の周面温度を検出する。
【００８１】
遮蔽板９４〜９９は、ヒータランプ２１から発せられた光や輻射熱を反射するように構成されている。
【００８２】
図８に示すように、遮蔽板９４〜９９は、開放位置では、ヒータランプ２１を中心とする放射方向に配置され、ヒータランプ２１から定着ローラ２０の周面を臨む開口が大きくなる。これによって、ヒータランプ２１から定着ローラ２０の周面に多くの光が直接的に照射され、定着ローラ２０の周面に対する加熱効率が向上する。開放位置では、定着ローラ２０の周面を周方向の略全域にわたって加熱することができるので、定着ローラ２０の周面を効率よく加熱できる。したがって、画像形成速度の高速化を図ることができる。
【００８３】
図１０に示すように、モータ１０５，１０８が駆動して可動軸９２，９３が図１０において左側に図示される第１端部側へ変位すると、遮蔽板９４〜９９は、ヒータランプ２１から発せられた光を第１端部側へ反射するように傾く第１遮蔽位置に配置される。
【００８４】
図１１に示すように、可動軸９２，９３が軸方向Ｘにおいて第１端部の反対側の第２端部側へ変位すると、遮蔽板９４〜９９は、ヒータランプ２１から発せられた光を定着ローラ２０の中央部側へ反射するように放射方向に対して傾斜する第２遮蔽位置に配置される。
【００８５】
定着ローラ２０の第２端部では、可動軸が第２端部側へ変位すると、遮蔽板はヒータランプ２１から発せられた光を第２端部側へ反射するように放射方向に対して傾斜する第１遮蔽位置に配置される。可動軸が第１端部側へ変位すると、遮蔽板はヒータランプ２１から発せられた光を定着ローラ２０の中央部側へ反射するように放射方向に対して傾斜する第２遮蔽位置に配置される。
【００８６】
このように、定着装置１０Ｂでは、遮蔽板９４〜９９を含む全ての遮蔽板は、それぞれに取り付けられた可動軸９２，９３によって複数のグループに区分され、グループ毎に独立して回転するように構成されている。
【００８７】
また、遮蔽板９４〜９９を含む全ての遮蔽板は、軸方向Ｘにおいて定着ローラ２０の中央部に対して対称方向に回転するように制御される。
【００８８】
図１０に示すように、遮蔽板９４〜９９が第１遮蔽位置に配置されることで、定着ローラ２０の両端部の、単位時間当たりの加熱量である加熱効率が向上する。定着ローラ２０の両端部にはベアリング部材２２，２３等が接触していてベアリング部材２２，２３等の熱容量によって定着ローラ２０の両端部では中央部と比較して単位加熱量当たりの上昇温度である温度上昇効率が低くなるが、遮蔽板９４〜９９によって両端部の加熱効率を向上させることで、ウォームアップ時間を短縮することができる。
【００８９】
図１１に示すように、遮蔽板９４〜９９が第２遮蔽位置に配置されることで、定着ローラ２０の両端部の加熱効率が低下し、中央部の加熱効率が向上する。小サイズの用紙を用いた場合、遮蔽板９４〜９９を第２遮蔽位置に配置することで、非通紙領域の過剰な温度上昇が抑制されるとともに、通紙領域の加熱効率を向上させることができ、画像形成速度の高速化を図ることができる。
【００９０】
［第４実施形態］
図１２及び図１３を参照して、第４実施形態に係る定着装置１０Ｃについて説明する。なお、図１２，１３では、軸方向Ｘにおいて定着ローラ２０の約半分を図示しているが、反対側の半分についても特に説明しない限り図示されている部分と同様に構成されている。また、定着装置１０Ｂと実質的に同様の構成については定着装置１０Ｂと同じ符号を使用する。
【００９１】
定着装置１０Ｃは、配光特性が異なる２本のヒータランプ２６，２７を定着ローラ２０の内部に備えている。ヒータランプ２６は、定着ローラ２０の両端部を加熱する。ヒータランプ２７は、軸方向Ｘにおいてヒータランプ２６が加熱する部分よりも中央部側の部分を加熱する。
【００９２】
定着装置１０Ｃでは、遮蔽板１０９，１１０は、軸方向Ｘにおいてヒータランプ２６の主たる加熱領域に配置され、遮蔽板１１１，１１２は、軸方向Ｘにおいてヒータランプ２７の主たる加熱領域に配置されている。遮蔽板１０９，１１０の基端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に支持軸８５Ｂに支持されている。遮蔽板１０９，１１０の揺動端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に可動軸９２に支持されている。遮蔽板１１１，１１２の基端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に支持軸８６Ｂに支持されている。遮蔽板１１１，１１２の揺動端部は、軸方向Ｘ及び放射方向に直交する方向を軸として回転自在に可動軸９３に支持されている。
【００９３】
図１３に示すように、軸方向Ｘにおいて遮蔽板１１１，１１２の配置位置まで幅寸法を有する第５サイズＰ５の用紙を用いた場合、遮蔽板１１１，１１２を開放位置に配置することで、定着ローラ２０の通紙領域の全域を効率よく加熱することができ、画像形成速度の高速化を図ることができる。
【００９４】
軸方向Ｘにおいて第５サイズＰ５よりも小サイズの第６サイズＰ６の用紙を用いた場合、遮蔽板１１１，１１２を遮蔽位置に配置することで、定着ローラ２０の通紙領域を効率よく加熱しつつ、非通紙領域の過剰な温度上昇を抑制できる。
【００９５】
なお、定着装置１０Ｃでは、配光特性が互いに異なる複数のヒータランプ２６，２７を備え、ヒータランプ２６，２７はサーミスタ８９，９０の検出温度に基づいて温度制御される。このため、第５サイズＰ５や第６サイズＰ６といった小サイズ紙が用いられる場合は、端部配光のヒータランプ２６は、過剰に温度上昇しないように温度制御される。また、大サイズ紙の通紙時に遮蔽板１０９，１１０を開放位置に配置し、小サイズ紙の通紙時に遮蔽板１０９，１１０を遮蔽位置に配置するように構成することもできる。これによって、小サイズ紙と大サイズ紙とを交互に用いるような場合に、ヒータランプ２６の温度制御のみで過剰な温度上昇を抑制する場合よりも機敏に過剰な温度上昇を抑制しつつ画像形成することができる。
【００９６】
また、遮蔽板８１〜８４，８３Ａ，８４Ａ，９４〜９９，１０９〜１１２は、定着ローラ２０の軸方向Ｘにおいて、用紙サイズに応じて通紙領域であるか非通紙領域であるかが変わる箇所に配置されることが好ましい。
【００９７】
上述の実施形態のそれぞれの技術的特徴を互いに組み合わせることで、新たな実施形態を構成することが考えられる。
【００９８】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…定着装置
２０…定着ローラ
２１，２４，２５，２６，２７…ヒータランプ
７０…加圧ローラ
８１〜８４，８３Ａ，８４Ａ，９４〜９９，１０９〜１１２…遮蔽板
８５，８６…回転軸
８５Ｂ，８６Ｂ…支持軸
９２，９３…可動軸
１００…画像形成装置
１０３，１０６…ラック
１０４，１０７…ピニオンギヤ
８８，９１，１０５，１０８…モータ
【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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【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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