JP2014178596A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常発生に伴う画像形成装置の緊急停止時に定着部材等が受けるダメージを軽減できる定着装置を提供する。
【解決手段】定着装置２０は、回転可能な定着ベルト２１と、定着ベルトを輻射熱により加熱するハロゲンヒータ２３と、定着ベルトの外周面に当接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２２と、定着部材と加熱源の間で移動可能することで、定着ベルト２１の、ハロゲンヒータ２３に加熱される被加熱領域αの面積を変更する遮蔽部材２７とを備える。ジャム等の異常発生により画像形成装置を緊急停止する際には、遮蔽部材２７を異常発生時の位置で停止させ、他所へは移動しないように制御する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、記録媒体に画像を定着する定着装置、及び定着装置を備える画像形成装置に関する。

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画像形成装置においては、用紙等の記録媒体上に担持されたトナー画像を定着させる定着装置が設けられている。一般に、定着装置は、ヒータ等の加熱源からの輻射熱で加熱される定着部材と、その定着部材に当接してニップ部を形成する対向部材とを備える。画像形成装置にて作像動作が開始され、用紙にトナー画像が転写されると、その用紙が、所定の温度にまで加熱された定着部材と対向部材の間のニップ部を通過することにより、用紙上に担持されたトナーが加熱溶融されて画像が定着される。

また、定着装置では、ニップ部を通過する用紙によって定着部材の熱が奪われるので、温度センサなどによって定着部材が適切な温度に維持されるように管理されている。一方、用紙が通過しない非通紙領域では、定着部材の熱が奪われにくい傾向にある。このため、特に、用紙を連続通紙した場合に、非通紙領域において定着部材が過昇温するといった問題がある。

そこで、この問題を解決するため、特許文献１、２、３では、定着部材の非通紙領域において加熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材を設けた定着装置が提案されている。これらの定着装置においては、遮蔽部材が移動可能に構成されており、遮蔽部材を用紙サイズに応じて適切な位置に配設することで、必要な範囲において熱を遮蔽すると共に、用紙幅に対応した加熱領域を確保できるようにしている。

特許文献１〜３に記載されるような遮蔽部材を有する定着装置では、加熱源を遮蔽する遮蔽部材の位置を決定するため、その規準となる位置（初期位置）を何らかの形で設定する必要がある。ところで、画像形成装置では、ジャム等の異常発生により画像形成装置が緊急停止する場合があるが、そのような異常発生時にも遮蔽部材を基準となる位置に移動させていたのでは、定着装置の停止が遅れ、定着装置を構成する定着部材等の構成要素がダメージを受けるおそれがある。

そこで、本発明は、異常発生に伴う画像形成装置の緊急停止時に定着部材等が受けるダメージを軽減できる定着装置、さらにはその定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、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、前記定着部材の外周面に当接してニップ部を形成する対向部材と、定着部材と加熱源の間で移動可能であり、かつその移動により、定着部材の、前記加熱源に加熱される被加熱領域の面積を変更可能な遮蔽部材とを備える定着装置において、作像動作中の異常発生時に、遮蔽部材を前記異常発生時の位置で停止させることを特徴とするものである。

本発明によれば、遮蔽部材を異常発生時の位置で停止させるので、画像形成装置の緊急停止にも迅速に定着装置を停止させることができる。そのため、定着装置を構成する定着部材等の構成要素が受けるダメージを軽減することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。 前記画像形成装置に搭載された定着装置の断面図である。 遮蔽部材を非加熱領域へ移動させた状態を示す断面図である。 前記定着装置の斜視図である。 遮蔽部材の支持構造を示す斜視図である。 遮蔽部材の駆動手段を示す斜視図である。 遮蔽部材の形状とハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係を示す図である。 遮蔽部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。 遮蔽部材の他の実施形態を示す図である。 遮蔽部材を遮蔽位置へ移動させた状態を示す図である。 切り替え機構の概略構成を示す側面図であり、（ａ）が脱圧状態、（ｂ）が加圧状態を示す。 遮蔽部材の位置を検知する位置検知手段を示す断面図で、（ａ）が遮蔽部材を初期位置に配置した状態、（ｂ）が遮蔽部材を基準位置に配置した状態、（ｃ）が遮蔽部材を遮蔽位置に配置した状態を示す。 作像終了後の定着装置各部の動作順序を示すタイミングチャートである。 変形した定着ベルトを示す断面図である。 異常発生時に、媒体検知センサが用紙有りと判定した際の定着装置各部の動作順序を示すタイミングチャートである。 異常発生時に、媒体検知センサが用紙無しと判定した際の定着装置各部の動作順序を示すタイミングチャートである。 異常発生要因の解消後、画像形成装置を立ち上げる際の定着装置各部の動作順序を示すタイミングチャートである。 立ち上げに伴って、遮蔽部材を初期位置に復帰させる際の制御フローを示す図である。

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。

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。

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。

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。

また、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、中間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。

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。

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。

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、上記一次転写ローラ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。

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。

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する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。

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。なお、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。

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、搬送タイミングを計って用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１２が配設されている。

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。

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。

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。また、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とによって、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。

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。そして、各感光体５の表面が図示しない除電装置によって除電され、表面電位が初期化される。

プリンタの下部では、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によって搬送が一旦停止される。

その後、所定のタイミングでレジストローラ１２の回転駆動を開始し、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するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写ニップへ搬送する。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。そして、この転写電界によって、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。

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。

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。

図２は、本実施形態の定着装置の断面図である。
以下、図２に基づき、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、定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周面に当接する対向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の内周側から加圧ローラ２２に当接してニップ部Ｎを形成するニップ形成部材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からの熱を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽する遮蔽部材２７と、定着ベルト２１の温度を検知する第一温度検知手段としての温度センサ２８と、媒体検知手段としての媒体検知センサ２９等を備える。

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。

また、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。

本実施形態では、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。

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、後述する切り替え機構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。なお、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。

また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられた図示しない定着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。

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。また、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。

上記ハロゲンヒータ２３は、定着ベルト２１の内周側で、かつ、ニップ部Ｎの用紙搬送方向の上流側に配設されている。詳しくは、図２において、ニップ部Ｎの用紙搬送方向の中央Ｑと、加圧ローラ２２の回転中心Ｏを通る仮想直線をＬとすると、ハロゲンヒータ２３はこの仮想直線Ｌよりも用紙搬送方向の上流側（図２の下側）に配設されている。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２８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。なお、定着ベルト２１の温度を検知する温度センサの代わりに、加圧ローラ２２の温度を検知する温度センサを設け、その温度センサで検知した温度により、定着ベルト２１の温度を予測するようにしてもよい。

本実施形態では、ハロゲンヒータ２３は２本設けられているが、プリンタで使用する用紙のサイズ等に応じて、ハロゲンヒータ２３の本数を１本又は３本以上としてもよい。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ることも可能である。

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の定着ベルト２１と対向する面に設けられた低摩擦性の摺動シート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いる。ベースパッド２４１が加圧ローラ２２の加圧力を受けることで、ニップ部Ｎの形状が決まる。本実施形態では、ニップ部Ｎの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状としてもよい。摺動シート２４０は、定着ベルト２１が回転する際の摺動摩擦を低減するために設けられている。なお、ベースパッド２４１自体が低摩擦性の部材で形成されている場合は、摺動シート２４０を有しない構成としてもよい。

ベースパッド２４１は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性材料で構成されている。かかる構成により、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。また、ベースパッド２４１は、強度確保のために相応の剛性が求められる。以上の条件を満たすベースパッド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）などの樹脂を用いることが可能である。この他、金属やセラミックでベースパッド２４１を形成することもできる。

また、ベースパッド２４１は、ステー２５によって固定支持されている。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。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。

上記反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３と対向するようにステー２５に固定支持されている。この反射部材２６によって、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１へ反射することで、熱がステー２５等に伝達されるのを抑制し、定着ベルト２１を効率良く加熱すると共に省エネルギー化を図っている。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用いられる。特に、アルミニウム製の基材に輻射率の低い（反射率の高い）銀を蒸着したものを用いた場合、定着ベルト２１の加熱効率を向上させることが可能である。

上記遮蔽部材２７は、厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの金属板を、定着ベルト２１の内周面に沿った円弧状の断面形状に形成して構成されている。また、遮蔽部材２７は、定着ベルト２１とハロゲンヒータ２３の間を周方向に移動可能となっている。本実施形態では、図３に示すように、定着ベルト２１の周方向領域に、ハロゲンヒータ２３と対向し、ハロゲンヒータ２３に直接加熱される被加熱領域αと、ハロゲンヒータ２３との間に、側板等に固定された他部材（反射部材２６、ステー２５、ニップ形成部材２４等）が介在し、ハロゲンヒータ２３に直接加熱されない非加熱領域βとが形成される。熱遮蔽する必要がある場合は、図２に示すように、遮蔽部材２７を被加熱領域α側の一箇所もしくは複数個所に設定された遮蔽位置に配設する。一方、熱遮蔽の必要がない場合は、図３に示すように、遮蔽部材２７を非加熱領域β側に移動させ、遮蔽部材２７の全体を反射部材２６やステー２５の裏側へ退避させることが可能となっている。このように遮蔽部材２７を回転させることで、定着ベルト２１の被加熱領域αの面積を変更して、ハロゲンヒータ２３から定着ベルト２１に照射される輻射熱の熱量を調整するようになっている。遮蔽部材２７は耐熱性を要するため、その素材には、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属材料、又はセラミックを用いることが好ましい。

媒体検知センサ２９は、ニップ部Ｎの下流側に配置される。この媒体検知センサ２９は、用紙の有無を検知するものであり、例えばフォトインタラプタ等で構成することができる。

図４は、本実施形態の定着装置の斜視図である。
図４に示すように、定着ベルト２１の両端部の内周には、それぞれベルト保持部材としてのフランジ部材４０が挿入されており、定着ベルト２１はこのフランジ部材４０によって回転可能に保持されている。また、各フランジ部材４０、ハロゲンヒータ２３及びステー２５は、定着装置２０の図示しない一対の側板に固定支持されている。

図５は、遮蔽部材の支持構造を示す図である。
図５に示すように、遮蔽部材２７は、フランジ部材４０に取り付けられた円弧状のスライド部材４１を介して支持されている。具体的には、遮蔽部材２７の端部に設けられた突起２７ａが、スライド部材４１に設けられた孔部４１ａに挿入されることで、遮蔽部材２７がスライド部材４１に取り付けられている。また、スライド部材４１には凸部４１ｂを設けてあり、その凸部４１ｂがフランジ部材４０に設けられた円弧状の溝部４０ａに挿入されることで、スライド部材４１は溝部４０ａに沿ってスライド移動可能となっている。これにより、遮蔽部材２７は、スライド部材４１と一体的に、フランジ部材４０の周方向に回転移動可能となっている。また、本実施形態では、フランジ部材４０及びスライド部材４１は、樹脂で構成されている。

なお、図５では、片方の端部の支持構造のみ示しているが、他方の端部も同様に、スライド部材４１を介して回転移動可能に保持されている。

図６は、遮蔽部材の駆動機構を示す図である。
図６に示すように、本実施形態では、遮蔽部材２７の駆動機構として、駆動源であるモータ４２と、複数のギヤ４３，４４，４５からなるギヤ列を有する動力伝達機構４６とを備える。ギヤ列のうち、一端側のギヤ４３はモータ４２に連結され、他端側のギヤ４５はスライド部材４１の周方向に設けられたギヤ部４１ｃに連結されている。モータ４２が駆動すると、その駆動力がギヤ列を介してスライド部材４１に伝達され、遮蔽部材２７が正方向（非加熱領域βから被加熱領域αに向う回転方向）および逆方向（被加熱領域αから非加熱領域βに向う回転方向）に回転移動するようになっている。モータ４２は例えばステッピングモータで構成することができ、この場合の遮蔽部材２７の位置制御は、駆動パルス数を変更することで行うことができる。なお、モータ４２としては、ステッピングモータに代えてＤＣモータ等を使用することもできる。

図７は、遮蔽部材の形状とハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係を示す図である。
まず、図７に基づき、遮蔽部材２７の形状について詳しく説明する。
図７に示すように、本実施形態の遮蔽部材２７は、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽するために両端部に設けられた一対の遮蔽部４８と、遮蔽部４８同士を連結する連結部４９とを有する。また、両遮蔽部４８の間は、ハロゲンヒータ２３からの熱を遮蔽せずに放出する開口部５０となっている。

また、各遮蔽部４８の互いに対向する内縁には、遮蔽部材２７の回転方向に対して平行なストレート部５１と、その回転方向に対して傾斜する傾斜部５２とが形成されている。図７において、遮蔽部材２７が遮蔽位置へ回転移動する側を遮蔽側Ｙとすると、各傾斜部５２はストレート部５１の遮蔽側Ｙに連続して設けられており、内縁相互間の間隔が遮蔽側Ｙほど離れるように傾斜している。これにより、開口部５０は、その遮蔽側Ｙに向かって、ストレート部５１間で同じ幅に形成され、傾斜部５２間では幅が広がるように形成されている。

次に、ハロゲンヒータの発熱部と用紙サイズとの関係について説明する。
図７に示すように、本実施形態では、用紙サイズに応じて加熱領域を変更するため、各ハロゲンヒータ２３の発熱部の長さや配設位置を異ならせている。２本のハロゲンヒータ２３のうち、一方（図の下側）のハロゲンヒータ２３の発熱部２３ａは、長手方向中央部側に配設され、他方（図の上側）のハロゲンヒータ２３の発熱部２３ｂは、長手方向両端部側にそれぞれ配設されている。この例では、中央部側の発熱部２３ａは、中サイズの通紙幅Ｗ２に対応した範囲に配設されており、両端部側の発熱部２３ｂは、中サイズの通紙幅Ｗ２以上で、大サイズ及び特大サイズの通紙幅Ｗ３，Ｗ４を含む範囲に配設されている。

また、遮蔽部材２７の形状と用紙サイズとの関係では、各ストレート部５１が、大サイズの通紙幅Ｗ３の端部に対して幅方向内側近傍に配設され、各傾斜部５２が、大サイズの通紙幅Ｗ３の端部を跨ぐ位置に配設されている。

なお、本実施形態における用紙サイズの例としては、例えば、中サイズがレターサイズ（通紙幅２１５．９ｍｍ）又はＡ４サイズ（通紙幅２１０ｍｍ）、大サイズがダブルレターサイズ（通紙幅２７９．４ｍｍ）又はＡ３サイズ（通紙幅２９７ｍｍ）、特大サイズがＡ３ノビ（通紙幅３２９ｍｍ）などが挙げられる。ただし、用紙サイズの例はこれに限定されるものではない。また、ここでいう、中サイズ、大サイズ、特大サイズは、各サイズの相対的な関係を示すものであり、小サイズ、中サイズ、大サイズなどであっても構わない。

次に、用紙サイズごとのハロゲンヒータの制御と遮蔽部材の制御について説明する。
まず、図７に示す中サイズ用紙Ｐ２を通紙する場合は、中央部側の発熱部２３ａのみを発熱させることにより、中サイズの通紙幅Ｗ２に対応した範囲のみを加熱する。また、特大サイズ用紙Ｐ４を通紙する場合は、中央部側の発熱部２３ａに加え、両端部側の発熱部２３ｂも発熱させ、特大サイズの通紙幅Ｗ４に対応した範囲を加熱する。

ところが、本実施形態では、ハロゲンヒータ２３の加熱範囲は中サイズの通紙幅Ｗ２と特大サイズの通紙幅Ｗ４にしか対応していない。このため、大サイズ用紙Ｐ３を通紙する場合、中央部側の発熱部２３ａのみを発熱させると、必要な範囲が加熱されず、中央部側と両端部側の各発熱部２３ａ，２３ｂを発熱させると、加熱される範囲が大サイズの通紙幅Ｗ３を超えてしまう。仮に、中央部側と両端部側の各発熱部２３ａ，２３ｂを発熱させた状態で、そのまま大サイズ用紙Ｐ３を通紙すると、大サイズの通紙幅Ｗ３よりも外側の非通紙領域において定着ベルト２１の温度が過度に上昇するといった問題がある。

そこで、本実施形態では、大サイズ用紙Ｐ３を通紙する際、図８に示すように、遮蔽部材２７を遮蔽位置へ移動させる。これにより、両端部側の遮蔽部４８によって大サイズの通紙幅Ｗ３の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト２１の温度上昇を抑えることができる。このように、必要に応じて遮蔽部材２７を遮蔽位置に移動させることで、通紙速度を落としたりすることなく良好な定着を行うことができる。

また、定着処理を終えた場合、又は、定着ベルト２１の非通紙領域の温度が所定の閾値以下になった場合など、熱遮蔽する必要がなくなった場合は、遮蔽部材２７を非加熱領域βに戻す。

また、本実施形態では、遮蔽部４８に傾斜部５２を設けているので、遮蔽部材２７の回転位置を変更することにより、遮蔽部４８によって発熱部２３ｂを覆う範囲を調整することが可能である。例えば、通紙枚数や通紙時間が増えると、非通紙領域における定着ベルト２１の温度が上昇しやすい傾向にあるので、通紙枚数が所定枚数に達した際、又は通紙時間が所定時間に達した際に、両端部側の発熱部２３ｂを覆い隠す方向に遮蔽部材２７を回転させることで、より高度に温度上昇を抑制することが可能となる。

なお、定着ベルト２１の温度を検知する温度センサ２８は、定着ベルト２１の軸方向における温度上昇が顕著な領域に配設される。
本実施形態の場合は、特に、大サイズの通紙幅Ｗ３よりも外側の領域において温度上昇しやすいので、大サイズの通紙幅Ｗ３よりも外側に温度センサ２８を配設することが望ましい（図７参照）。また、本実施形態では、２本のハロゲンヒータ２３のうち、上記温度上昇に大きく起因するのは、両端部側に発熱部２３ｂを有するハロゲンヒータ２３であるので、このハロゲンヒータ２３の発熱部２３ｂと対向する位置に温度センサ２８を配設することが望ましい。図７では通紙幅の両端に温度センサ２８を配置した場合を例示しているが、どちらか一方の温度センサ２８を省略することもできる。また、図示した場所以外に温度センサ２８を配置することもできる（例えば通紙幅の中央部）。温度センサ２８の設置数は任意であり、定着ベルト２１の軸方向の３箇所以上に配置することもできる。

図９に、遮蔽部材の他の実施形態を示す。
図９に示す遮蔽部材２７では、両端部側の遮蔽部４８が、それぞれ２つの段差部を有する形状に形成されている。すなわち、各遮蔽部４８は、長手方向幅の小さい小遮蔽部４８ａと、長手方向幅の大きい大遮蔽部とで構成されている。大遮蔽部４８ｂ同士は、連結部４９を介して連結されており、小遮蔽部４８ａは、大遮蔽部４８ｂの遮蔽側Ｙに連続して設けられている。また、小遮蔽部４８ａの互いに対向する内縁、及び大遮蔽部４８の互いに対向する内縁は、遮蔽側Ｙに向かって互いに離れるように傾斜する傾斜部５２ａ，５２ｂとなっており、ここでは、上記図７に示す遮蔽部材２７のようなストレート部５１は形成されていない。

図９に示す実施形態では、小サイズ用紙Ｐ１、中サイズ用紙Ｐ２、大サイズ用紙Ｐ３及び特大サイズ用紙Ｐ４の少なくとも４種類の用紙を用いる。この実施形態における用紙サイズの例としては、例えば、小サイズがはがきサイズ（通紙幅１００ｍｍ）、中サイズがＡ４サイズ（通紙幅２１０ｍｍ）、大サイズがＡ３サイズ（通紙幅２９７ｍｍ）、特大サイズがＡ３ノビ（通紙幅３２９ｍｍ）などが挙げられる。ただし、用紙サイズの例はこれに限定されるものではない。

ここで、小サイズ用紙Ｐ１の通紙幅Ｗ１は、中央部側の発熱部２３ａの長さよりも小さい範囲となっている。また、遮蔽部材２７の形状との関係では、大遮蔽部４８ｂの各傾斜部５２ｂが、小サイズの通紙幅Ｗ１の端部を跨ぐ位置に配設され、小遮蔽部４８ａの各傾斜部５２ａは、大サイズの通紙幅Ｗ３の端部を跨ぐ位置に配設されている。なお、小サイズ以外の用紙サイズ（中、大、特大）と、各発熱部２３ａ，２３ｂとの位置関係は、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

小サイズ用紙Ｐ１を通紙する場合、中央部側の発熱部２３ａのみを発熱させる。しかし、この場合、中央部側の発熱部２３ａで加熱される範囲は、小サイズの通紙幅Ｗ１を超えてしまうので、図１０に示すように、遮蔽部材２７を遮蔽位置に移動させる。これにより、両大遮蔽部４８ｂによって小サイズの通紙幅Ｗ１の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト２１の温度上昇を抑えることができる。

なお、その他のサイズの用紙（中、大、特大）を通紙する際のハロゲンヒータ２３と遮蔽部材２７の制御は、上記実施形態と同様である。この場合、上記実施形態における遮蔽部４８としての機能は、小遮蔽部４８ａが果たす。

また、図９に示す実施形態の場合も、上記実施形態の遮蔽部４８と同様に、小遮蔽部４８ａと大遮蔽部４８ｂにそれぞれ傾斜部５２ａ，５２ｂを設けているので、遮蔽部材２７の回転位置（遮蔽位置）を変更することで、各遮蔽部４８ａ，４８ｂによって各発熱部２３ａ，２３ｂを覆う範囲を調整することが可能である。

図１１（ａ）（ｂ）は、ニップ部Ｎを加圧状態と脱圧状態に切り替える切り替え機構６０の概略構成を示す側面図である。
この切り替え機構６０は、加圧ローラ２２を定着ベルト２１に押圧することで、ニップ部Ｎを加圧状態にし、加圧ローラ２２を定着ベルト２１から離反させることでニップ部Ｎを脱圧状態にする機構である。

この切り替え機構６０は、ニップ部Ｎが加圧状態であるか脱圧状態であるかを検出する機能を有するもので、レバー部材６１、カム６２、弾性部材６３、被検知部材としてのフィラー６４、および検出手段としての検知センサ６５を主要な構成要素としている。レバー部材６１は、その一端に設けた支軸Ｏ１を中心として回転可能に支持されており、レバー部材６１の他端にカム６２のカム面が当接している。加圧ローラ２２の軸端部には芯金２２ａが突出しており、この芯金２２ａがレバー部材６１の中間部と当接している。カム６２は、偏心位置に設けた支軸Ｏ２を中心として回転可能に支持され、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される。レバー部材６１は、引張ばね等からなる弾性部材６３の弾性力でカム６２のカム面に押し付けられている。

加圧ローラ２２は、定着ベルト２１に対して接近および離反可能となるように、図中の水平方向にスライド移動可能に支持されている。図１１（ａ）に示すように、カム６２の小径カム面がレバー部材６１に当接した状態では、レバー部材６１は、弾性部材６３の弾性力により加圧ローラ２２の芯金２２ａから離れる方向に付勢される。そのため、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、ニップ部が脱圧状態となる。その一方で、図１１（ｂ）に示すように、カム６２の大径カム面がレバー部材６１に当接した状態では、カム６２から受ける押圧力でレバー部材６１が加圧ローラ２２の芯金２２ａを定着ベルト２１に対する接近側に押し込み、これによってニップ部Ｎが加圧状態となる。

フィラー６４は略半円状の部材に形成されており、支軸Ｏ２を中心としてカム６２と連動して回転するように構成される。検知センサ６４は、図１１（ａ）に示すように、加圧ローラ２２が脱圧状態となった時にフィラー６４で遮光される位置に配置されている。検知センサ６４は、例えばフォトインタラプラで構成することができる。検知センサ６４の発光部と受光部の間にフィラー６４が進入して光が遮断されると（遮光状態）、検知センサ６４がＨｉｇｈの信号を発し、発光部と受光部の間からフィラー６４の端部が抜け出て光が透過されると（透光状態）、検知センサ６４がＬｏｗの信号を発する。以上から、検知センサ６４の出力がＨｉｇｈであればニップ部Ｎが脱圧状態であると認識することができ、検知センサ６４の出力がＬｏｗであればニップ部が加圧状態であると認識することができる。

既に述べたように、遮蔽部材２７は、用紙サイズ等に応じて適切な遮蔽位置に配設される。これを実現するには、遮蔽部材２７の回転位置を検知する位置検知手段を設け、その回転位置を管理する必要がある。本実施形態では、遮蔽部材２７の回転位置を検知する位置検知手段として、図１２（ａ）に示す構成を採用している。
この位置検知手段は、被検知部である１つのフィラー５４と、被検知部の位置を検知する二つの検知センサ５５，５６とを備える。
フィラー５４は、略扇形に形成されており、図示しないリンク機構を介して遮蔽部材２７と連動して正方向Ｘ１および逆方向Ｘ２に回転するように構成されている。２つの検知センサ５５，５６は、フィラー５４の回転方向に離間させて何れも図示しないフレームなどに固定されている。この検知センサ５５，５６は、例えば発光部と受光部を有するフォトインタラプタで構成することができる。

２つのセンサ５５，５６のうち、一方（図１２（ａ）の上側）は、遮蔽部材２７の初期位置を検知する初期位置検知用センサ５５であり、他方は回転角制御用センサ５６である。初期位置検知用センサ５５は、遮蔽部材２７が初期位置にある時に、その発光部と受光部間にフィラー５４の逆方向Ｘ２のエッジが進入し、発光部と受光部間が遮光されるような位置に配置される。回転角制御用センサ５６は、初期位置検知用センサ５５との間の回転方向の位相角が、扇形フィラー５４の中心角よりも大きくなるような位置に配置されている。

ここでの初期位置は、ハロゲンヒータ２３が遮蔽部材２７によって遮蔽されず、定着ベルト２１の被加熱領域αの面積が最大となるような位置に定められる（図３参照）。また、初期位置は、遮蔽部材２７の移動範囲のうち、逆方向側の端部となっている。従って、印刷動作中に遮蔽部材２７が初期位置を越えて逆方向Ｘ２に回転することはない。

以上の構成において、初期位置検知用センサ５５の出力信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り換われば、その時点で、遮蔽部材２７が初期位置にあると判定することができる（この時、回転角制御用センサ５６の出力信号はＬｏｗである）。

一方、遮蔽部材２７が初期位置から正方向Ｘ１に回転すると、図１２（ｂ）に示すように、フィラー５４の正方向のエッジが回転角制御用センサ５６を通過し、その発光部と受光部の間が透光状態から遮光状態に切り替わる（回転角制御用センサ５６の出力がＬｏｗからＨｉｇｈになる）。この時の遮蔽部材２７の位置を基準位置（ゼロ点）とし、その後、ステッピングモータ４２を規定パルス分だけ正方向に回転させることで、遮蔽部材２７を狙いの遮蔽位置に配置することができる（図１２（ｃ）参照）。基準位置は、初期位置よりも正方向Ｘ１側に位置し、かつ初期位置と基準位置間の正逆方向移動時に、遮蔽部材２７が基準位置に到達したこと、および初期位置に到達したこと、をそれぞれ上記位置検知手段で検出できるような位置に設定される。

このように、定着ベルト２１の被加熱領域αの面積を変更する際に、基準位置を基準として、そこからの距離（回転角）に基づいて移動終点を定めるようにすれば（開ループ制御）、遮蔽部材２７の位置情報をモータ４２にフィードバックし、遮蔽部材２７が遮蔽位置に達したことを検知してから遮蔽部材２７を停止させる場合（閉ループ制御）に比べて、位置検知手段の構成を簡略化することができる。

遮蔽部材２７は、その正方向Ｘ１の回転で定着ベルト２１の被加熱領域αを遮蔽する面積が増大するように取り付けられている。つまり、遮蔽部材２７が正方向Ｘ１に回転するほど定着ベルト２１の被加熱領域αの面積が縮小する。遮蔽部材２７が初期位置と基準位置間を移動する間は、遮蔽部材２７による被加熱領域αの遮蔽面積が実質的に０となる。遮蔽部材２７が基準位置から少しでも正方向Ｘ１に回転すれば、被加熱領域αの面積が縮小する。遮蔽部材２７を正方向Ｘ１に回転させながら各遮蔽位置で停止させれば、被加熱領域αの面積を段階的に縮小させることができる。

次に作像が開始されるまでの定着装置各部の動作順序を説明する。
画像形成装置の制御装置が作像開始の信号を受けると、遮蔽部材２７が初期位置にあるか否かの判定が行われる。この際、上記のとおり初期位置検出用センサ５５がＨｉｇｈ（遮光状態）で回転角制御用センサ５６がＬｏｗ（透光状態）であれば、遮蔽部材２７が初期位置にあると判定される。また、ニップ部Ｎが脱圧状態から加圧状態に切り替えられる。この切り替え完了後にハロゲンヒータ２３がＯＮとなり、ハロゲンヒータ２３による定着ベルト２１の加熱が開始される。

ハロゲンヒータＯＮの後、遮蔽部材２７を正方向に回転させ、回転角制御用センサ５６で検出した基準位置（図１２（ｂ））から目標の遮蔽位置に対応するパルス数だけステッピングモータ４２を駆動して、遮蔽部材２７を狙いの遮蔽位置に移動させる。その後、図２の矢印Ａ１で示すように、未定着のトナー画像Ｔを定着ベルト２１側に向けて用紙Ｐをニップ部Ｎに送入する。そして、用紙Ｐを定着ベルト２１と加圧ローラ２２で加熱・加圧することで、トナー画像Ｔの定着が行われ、作像が終了する。

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の先端が図示しない分離部材の先端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。

次に作像終了後の定着装置各部の動作順序を図１３のタイミングチャートに基づいて説明する。
画像形成装置の制御装置は、最終用紙の後端がニップ部Ｎから脱出するタイミングで定着装置に停止信号を送信する。停止信号の受信後は先ずハロゲンヒータ２３がＯＦＦとなり、次いでヒータリレーがＯＦＦとなる。次に遮蔽部材２７が初期位置（ＨＰ）に戻る。ここまで定着ベルト２１の回転は継続しているが、遮蔽部材２７が初期位置に戻ってから所定時間ｔ１だけ経過した後で、定着モータを停止させる。定着モータの停止後、図１１に示す切り替え機構６０（ａ）（ｂ）でニップ部Ｎを脱圧させる。

遮蔽部材２７が初期位置に戻ってから時間ｔ１だけ定着ベルト２１の回転を継続させているのは、定着ベルト２１が余熱で局所的に加熱されて定着ベルトに温度偏差が生じるのを防止するためである。この時間ｔ１は、定着ベルト２１が均熱化される時間を見込んで設定される。例えば温度センサ２８で検知した温度情報からｔ１の終期を定めることができ、あるいは予め定めた一定時間が経過した時点をｔ１の終期とすることもできる。

以上は作像動作が正常に終了した場合の動作順序であるが、作像中（画像信号が入力されてから定着後の用紙が排紙トレイに排出されるまでの間）は、搬送路Ｒ（図１参照）でのジャムの発生、あるいは画像形成装置内の各部の異常により、画像形成装置が緊急停止する場合がある。このように作像動作の異常発生時に、作像動作の正常終了と同様に遮蔽部材２７を初期位置に戻すような制御を行うと、それに伴って定着装置の停止が遅れるため、定着ベルト２１が余熱で加熱され、温度斑が発生して定着ベルト２１が変形するおそれがある（図１４の領域Ｑ参照）。あるいは定着装置内でジャムが生じた場合、ジャム紙が定着ベルト２１を内側に押し込む場合もある。このような状況下で初期位置に戻すために遮蔽部材２７を回転させれば、遮蔽部材２７が定着ベルト２１の内周面の近傍で移動することもあって、変形した定着ベルト２１の内周面と遮蔽部材２７とが摺動し、互いを傷つけ合い、あるいはモータ４２が過剰負荷を受けて故障するおそれがある。

以上の問題に鑑み、本発明では作像動作の異常発生時には、遮蔽部材２７を異常発生時の位置で停止させ、他所へは移動させないこととする。これにより、異常発生に伴って定着ベルト２１が変形した場合でも、定着ベルトと遮蔽部材２７が摺動する事態を防止することができ、定着ベルト２１、遮蔽部材２７、さらには遮蔽部材２７の駆動機構が受けるダメージを軽減することができる。

異常発生時の定着装置各部の動作順序は、図２に示す媒体検知センサ２９が用紙を検知するか否かによって、以下の二通りに分かれる。

先ず異常発生時に媒体検知センサ２９が用紙有りと判定した場合の定着装置各部の動作順序を、図１５のタイミングチャートに基づいて説明する。
画像形成装置から異常検出信号が送信されると、ハロゲンヒータ２３がＯＦＦとなり、次いでヒータリレーがＯＦＦとなる。ヒータリレーのＯＦＦ後に作像線速をスルーダウンして低速線速に切り替え、低速状態で定着ベルト２１を所定時間Ｔａだけ正転させる。時間Ｔａの経過後に定着ベルト２１を停止し、その後、切り替え機構６０を有する場合には、ニップ部Ｎを脱圧状態に切り替える。これらの動作が完了した後、画像形成装置に設けられた報知手段（操作パネルへの表示、異常表示ランプの点灯、アラーム音の発生等）で、外部に異常発生を報知する。異常発生の報知後は定着装置の使用を禁止する。以上の一連の動作中は、遮蔽部材２７が異常発生時の位置で停止している。

このように媒体検知センサ２９が「用紙有り」と判定した場合、用紙先端は、ニップ部Ｎを通過して定着ベルト２１から分離した状態にあると考えられる。この場合、定着ベルト２１をさらに正転（用紙を搬送方向下流側に送り出す方向の回転）させても用紙が定着ベルトに巻き付くことはないため、上記の手順ではヒータＯＦＦ後の定着ベルト２１の動作として、より安定的な正転を選択している。

このヒータＯＦＦ後の定着ベルト２１の正転中は、定着ベルトの被加熱領域αのうち、遮蔽部材２７で遮蔽されていない領域がハロゲンヒータ２３の余熱で加熱されることとなる。この際、定着ベルト２１の正転に伴って用紙Ｐがニップ部Ｎを通過し、定着ベルト２１の熱が用紙に奪われるため、定着ベルトに大きな温度偏差が生じることはない。従って、定着ベルト２１での温度斑の発生、さらには定着ベルト２１の変形といった事態に至ることを防止することができる。この正転時間Ｔａは、定着ベルト２１の全周がニップ部Ｎを通過して定着ベルト２１の熱を記録媒体に移動させ、さらに記録媒体通過後は熱を加圧ローラ２２に移動させるのに十分な時間に設定する必要がある。目安としては、定着ベルト２１が一回転する程度の時間が好ましい。定着ベルト２１の正転中の回転線速を低速に切り替える目的は、定着ベルト２１の熱を用紙Ｐに効率よく移動させることで、定着ベルトに生じる温度偏差を極力小さくするためである。

次に、異常発生時に媒体検知センサ２９が「用紙無し」と判定した場合の定着装置各部の動作順序を、図１６のタイミングチャートに基づいて説明する。
画像形成装置から異常検出信号が送信されると、ハロゲンヒータ２３がＯＦＦとなり、次いでヒータリレーがＯＦＦとなる。ヒータリレーのＯＦＦ後に定着モータにブレーキ制御を行い、定着ベルト２１を停止させる。所定時間Ｔｃだけ定着モータを強制停止させた後、定着モータを逆転方向に切り替え、所定時間Ｔｄ経過後に定着モータを停止する。その後、切り替え機構６０を有する場合には、ニップ部Ｎを脱圧状態に切り替える。これらの動作が完了した後、画像形成装置に設けられた報知手段で、外部に異常発生を報知する。異常発生の報知後は定着装置の使用を禁止する。以上の一連の動作中も、遮蔽部材２７は異常発生時の位置で停止している。

ヒータＯＦＦ後に定着ベルト２１を逆転させるようにしたのは、正転させると用紙が定着ベルト２１に巻き付くおそれがあるためである。定着ベルト２１に用紙が巻き付くと、ユーザーによるジャム処理が困難となり、あるいは厚紙などのコシの強い用紙が巻き付くことで定着ベルト２１が破損するおそれがある。これに対し、ヒータＯＦＦ後に定着ベルト２１を逆転させることで、かかる不具合を防止することができる。

定着モータの逆転中は、媒体検知センサ２９が「用紙有り」と判定した場合と同様に、定着ベルトの被加熱領域αのうち、遮蔽部材２７で遮蔽されていない領域がハロゲンヒータ２３の余熱で加熱されることとなるが、この場合もブレーキ制御および定着ベルト２１の逆転に伴って用紙Ｐがニップ部Ｎを逆方向（用紙搬送方向上流側）に通過するため、定着ベルト２１の熱が用紙に奪われる。従って、定着ベルトに大きな温度偏差が生じることはなく、温度斑の発生、さらには定着ベルト２１の変形を防止することができる。媒体検知センサ２９が「用紙有り」と判定した場合と同様の理由から、逆転時間Ｔｄは、定着ベルト２１が一回転する程度の時間に設定するのが好ましい。定着ベルト２１の逆転中の回転線速を低速に切り替えるのも、媒体検知センサ２９が「用紙有り」と判定した場合で述べたのと同様の理由による。

なお、図１６に示す動作手順では、定着モータの逆転前にブレーキ制御および強制停止を行っているが、これは正転から逆転に切り替える際の定着モータの破損を防止するためである。ブレーキ制御や強制停止を必要とせず、いきなり正転から逆転へ切り替えることが可能な定着モータを使用する場合には、ブレーキ制御および強制停止を行う必要はない。

以上に述べた動作順序（図１５および図１６）を採用することにより、画像形成装置の異常発生時には、媒体検知センサ２９による用紙の有無の判定結果を問わず、短時間で定着装置および画像形成装置を停止させることができ、画像形成装置の各部が受けるダメージを軽減することができる。また、定着ベルト２１での温度斑の発生や定着ベルトの変形も防止することが可能となる。仮に定着ベルト２１が変形しても、遮蔽部材２７が停止状態にあるので、定着ベルト２１と遮蔽部材２７の摺動を回避することができ、これらの部材の損傷を防止することができる。

また、以上に述べた動作順序では、定着ベルト２１が停止してからニップ部Ｎを脱圧状態に切り替えているが、これは、ニップ部Ｎが加圧状態のままでジャム処理を行うと、ニップ部Ｎに挟まれた用紙が引き抜かれることにより、定着ベルト２１や加圧ローラ２２に傷がつき、あるいは用紙が千切れてユーザーによるジャム処理が困難となるおそれがあるためである。また、定着ベルト２１の回転停止前からニップ部を脱圧状態にすると、定着ベルト２１がスリップして定着ベルトが部分的に昇温し、定着ベルト２１が変形するおそれがあるためである。

さらに以上に述べた動作順序で、図１５および図１６に示す各部の操作が全て完了してから報知手段で異常発生を報知するようにしたのは以下の理由による。
すなわち、報知手段により異常発生が報知されると、ユーザーは外装ドアを開放してジャム処理等、異常発生の原因を除去する処理を開始する。一般に外装ドアを開放すると、安全性の観点からインターロックスイッチがＯＦＦとなり、これによって定着モータを含む全ての駆動源が強制停止されることになる。ヒータＯＦＦの直後に異常発生を外部に報知すると、定着モータの正転や逆転による放熱が開始される前に外装ドアが開放されて定着ベルト２１が強制停止されるおそれがあり、この場合、定着ベルト２１に大きな温度偏差を生じることとなる。また、ニップ部も加圧状態のままで強制停止されるため、ニップ部に用紙が存在する場合には、この用紙を無理に引き抜くことで、定着ベルト２１や加圧ローラが傷付くおそれがある。さらに、ユーザーによるジャム処理自体が不能となるおそれもある。これ対し、ヒータＯＦＦ、定着ベルト２１の正転もしくは逆転、およびニップ部の加圧状態から脱圧状態への切り替え、の各動作が全て完了してから異常発生を外部に報知することにより、以上に述べた不具合を回避することが可能となる。

ジャム処理等により異常発生の要因が解消した後は、画像形成装置の立ち上げ（リカバリー）が行われる。この立ち上げの際の定着装置の各部は、図１７のタイミングチャートで示す順序で動作を始める。
すなわち、リカバリー信号を受信すると、先ず遮蔽部材２７を初期位置に戻し、併せてニップ部Ｎを加圧状態に切り替える。その後、定着モータを起動して定着ベルト２１を回転させ、次いでヒータリレーおよびハロゲンヒータ２３をＯＮにすることで、画像形成装置をレディー状態に移行させる。

この動作順序において、ヒータＯＮの前に遮蔽部材２７を初期位置に移動させるのは、遮蔽部材２７が異常発生時の停止位置のままでヒータをＯＮにすると、定着ベルト２１の被加熱領域の一部が遮蔽された状態となるため、定着ベルト２１の温度偏差が大きくなって定着ベルトに温度斑が生じ、あるいは定着ベルトが変形するおそれがあるためである。これに対し、遮蔽部材２７を初期位置にした状態でヒータをＯＮにすれば、被加熱領域αの全体をむらなく加熱できるため、そのような問題を回避することができる。

なお、図１７のタイミングチャートでは、遮蔽部材２７の初期位置への復帰とニップ部Ｎの加圧状態の切り替えを同時に行っているが、これらの動作は、定着モータの回転開始前であれば必ずしも同時に開始する必要はなく、どちらか一方の動作を先行させて開始することが可能である。

図１８に、この立ち上げに伴って、遮蔽部材２７を初期位置に復帰させる際の制御フローを示す。図示のように、リカバリー信号の受信後、遮蔽部材２７を逆方向Ｘ２に回転させて初期位置ＨＰに戻す。ここで、初期位置検知用センサ５５の出力がＨｉｇｈであるか否かの判定を行う。所定の設定時間が経過しても初期位置検知センサ５５がＬｏｗのままであれば異常と判断し、アラート信号を送信して報知手段で外部に異常発生を報知する。

なお、異常発生のタイミングによっては、遮蔽部材２７が初期位置に待機している段階で異常が発生する場合もある。その際も遮蔽部材２７は、異常発生時の初期位置で停止させておく。この場合、画像形成装置のリカバリー時には、遮蔽部材２７を移動させる必要がなく、早期に初期位置の検出が終了するので、素早く立ち上げることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限らず、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。例えば、定着部材として、定着ベルトの代わりに中空（筒状）又は中実の定着ローラを用いてもよい。また、遮蔽部材の形状は、上述の実施形態に限定されることはない。使用する紙サイズに応じて、遮蔽部材が３つ以上の段差部を有する形状に形成してもよい。また、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置も、図１に示すようなプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等とすることが可能である。

２０ 定着装置
２１ 定着ベルト（定着部材）
２２ 加圧ローラ（対向部材）
２３ ハロゲンヒータ（加熱源）
２４ ニップ形成部材
２７ 遮蔽部材
２８ 温度センサ（温度検知手段）
２９ 媒体検知センサ（媒体検知手段）
５４ フィラー（被検知部）
５５ 初期位置検知用センサ
５６ 回転角制御用センサ
Ｐ 用紙（記録媒体）
α 被加熱領域

特許第４１３０８９８号公報 特開２００８−５８８３３号公報 特開２００８−１３９７７９号公報

Claims (9)

1. 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、前記定着部材の外周面に当接してニップ部を形成する対向部材と、定着部材と加熱源の間で移動可能であり、かつその移動により、定着部材の、前記加熱源に加熱される被加熱領域の面積を変更可能な遮蔽部材とを備える定着装置において、
   作像動作中の異常発生時に、遮蔽部材を前記異常発生時の位置で停止させることを特徴とする定着装置。
2. 異常発生後の立ち上げ時に、予め定めた初期位置に遮蔽部材を移動させる請求項１記載の定着装置。
3. 前記ニップ部よりも記録媒体の搬送方向下流側に前記記録媒体の有無を検出する媒体検知手段を配置し、異常発生時に媒体検知手段が記録媒体有りと判断した際に、加熱源を停止させ、その後、定着部材を正転方向に回転させる請求項１または２記載の定着装置。
4. 定着部材の前記正転時の線速を、作像時の線速よりも遅くする請求項３記載の定着装置。
5. 前記ニップ部よりも記録媒体の搬送方向下流側に前記記録媒体の有無を検出する媒体検知手段を配置し、異常発生時に媒体検知手段が記録媒体無しと判断した際に、加熱源を停止させ、その後、定着部材を逆転方向に回転させる請求項１または２記載の定着装置。
6. 定着部材の前記逆転時の線速を、作像時の線速よりも遅くする請求項５記載の定着装置。
7. 定着部材の回転停止後にニップ部を脱圧状態に切り替える請求項１〜６何れか１項に記載の定着装置。
8. 前記作像動作の異常発生を外部に報知する報知手段を有し、ニップ部を脱圧状態に切り替えた後で、前記報知手段による異常発生の報知が行われる請求項７記載の定着装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の定着装置を有する画像形成装置。

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