JP2018084656A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着部材の非通紙領域の過昇温を防止するとともに、装置の立ち上がり時の加熱効率の良い簡易な構成の定着装置を提供する。【解決手段】 回転可能な定着部材２１と、定着部材を加熱する熱源２３と、定着部材の外周面に当接して定着ニップＮを形成する対向部材２２と、定着部材と熱源との間に配置され、熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材２６と、を備え、定着ニップにトナー像を担持した記録媒体を搬送して、トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、遮蔽部材は、熱源の外周を覆うように設けられ、遮蔽部材は、少なくとも１つの開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃを、少なくとも記録媒体の最大通過領域の内側に有し、遮蔽部材の外周の一部を覆うように設けられて、遮蔽部材を保持する遮蔽部材保持部材２７を有し、遮蔽部材と遮蔽部材保持部材との間には、断熱層を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置、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、ヒータ等の熱源から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、記録媒体（例えば、用紙）にトナー画像が転写されると、その記録媒体が、所定の温度にまで加熱された定着部材と対向部材との間のニップ部を通過することにより、記録媒体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。

このように構成された定着装置では、定着部材の非通紙領域に過昇温が生じる問題がある。

これに対して、熱源と定着部材との間に、熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材を、定着部材の周方向に移動可能に設けた構成が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１，２に記載の定着装置では、遮蔽部材を退避位置と遮蔽位置との間で移動可能とし、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止する。

しかしながら、このような構成の定着装置では、遮蔽部材の退避スペースを必要とし、装置の小型化を図れない問題がある。また、遮蔽部材を駆動する構成が複雑となる問題がある。

一方、定着部材と熱源との間の位置で固定された遮蔽部材と、定着部材と熱源との間を移動可能に設けられた遮蔽部材と、を組み合わせて定着部材の非通紙領域の過昇温を防止する構成が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特許文献３に記載の定着装置は、熱源を囲むように配置された円筒状の回転可能な第１遮断部材と、第１遮断部材の外周側で、ステーを覆うように配置された非回転の第２遮断部材と、を備え、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止する。

しかしながら、特許文献３に記載の定着装置は、第１遮断部材自体を昇温させ、定着部材を加熱する構成であり、定着装置の立ち上がり時に、熱源の熱を効率よく定着部材に伝えることができない問題がある。

本発明は、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止するとともに、装置の立ち上がり時の加熱効率の良い簡易な構成の定着装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の定着装置は、
回転可能な定着部材と、
前記定着部材を加熱する熱源と、
前記定着部材の外周面に当接して定着ニップを形成する対向部材と、
前記定着部材と前記熱源との間に配置され、該熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材と、を備え、
前記定着ニップにトナー像を担持した記録媒体を搬送して、トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
前記遮蔽部材は、前記熱源の外周を覆うように設けられ、
前記遮蔽部材は、少なくとも１つの開口部を、少なくとも記録媒体の最大通過領域の内側に有し、
前記遮蔽部材の外周の一部を覆うように設けられて、該遮蔽部材を保持する遮蔽部材保持部材を有し、
前記遮蔽部材と前記遮蔽部材保持部材との間には、断熱層を有することを特徴とする。

本発明によると、定着部材の非通紙領域の過昇温を防止するとともに、装置の立ち上がり時の加熱効率の良い簡易な構成の定着装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す構成図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を一部断面化して示す構成図である。 第１実施形態に係る遮蔽構成を一部断面化して示す斜視図である。 第１実施形態に係る遮蔽構成を一部断面化して示す斜視図である。 第１実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。 第２実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。 第３実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。先ず、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す構成図である。この画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、そのプリンタ本体の中央には、中間転写ベルト３０の展張方向に沿って４つの作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが並設されている。各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容する以外は、同じ構成である。

具体的に、それぞれ画像ステーションを構成する各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、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などを備えている。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のみに色用符号を付し、その他の作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍにおいては符号を省略している。

作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、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、反射ミラーなどを有し、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。

作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、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、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とを備える。更に、転写装置３は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、テンションローラ３４、及びベルトクリーニング装置３５を備えている。

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、プリンタ本体の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、一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にもプリンタ本体の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。

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した４つのトナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと各現像装置７との間には、周知のように補給路が設けられ、この補給路を介して各トナーボトル２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、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などが設けられている。ここで、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など）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシートなどが含まれる。また、周知のように、手差し給紙機構が設けられていてもよい。

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、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ（位置合わせローラ）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。更に、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が設けられている。

次に、画像形成装置の基本的動作を説明する。作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋにおける各感光体５が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、シアン、マゼンタ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。そして、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。これにより、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、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。各感光体５の表面は、その後、除電され、表面電位が初期化される。

画像形成装置の下部では、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によってタイミングを計られ、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。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。

その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、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したときに、そのニップにおいて形成された転写電界によって、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プリンタ本体内に置かれた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、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの何れか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。

次に、定着装置の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を一部断面化して示す構成図である。

図２に示すように、定着装置２０は、回転可能な定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１の内周側に配置され定着ベルト２１を加熱する熱源としてのハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材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から放射される光を遮蔽する遮蔽部材２６と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する公知の加圧手段等を備えている。

定着ベルト２１は、用紙Ｐの未定着画像が担持された側を加熱するもので、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。

定着ベルト２１の軸方向両端部は、その内周に挿入したベルト保持部材２９によって保持されている。このように、定着ベルト２１の両端部のみをベルト保持部材２９によって保持することで、両端部間では定着ベルト２１が定着ニップＮを除いてフリー変形可能な状態にある。また、定着ニップＮをストレート形状にしたことに伴い、定着ベルト２１には楕円状に変形しようと力が常時作用する。そのため、回転中の定着ベルト２１は、その両端部で半径方向断面がほぼ真円形状となり、両端部の間の領域で半径方向断面が定着ニップＮの法線方向を短軸とする楕円形となるように変形する。

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。

なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０〜４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、定着ニップＮにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、定着ニップＮから排出される用紙Ｐが定着ベルト２１から分離されやすくなる。

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、公知の加圧手段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。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、所定の幅の定着ニップＮが形成されている。また、加圧ローラ２２は、公知のモータ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、その駆動力が定着ニップ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熱源を配設してもよい。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。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。また、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。

ハロゲンヒータ２３は、その中心軸が定着ベルト２１の回転軸より、定着ニップＮから離間する方向に僅かにずれて配置され、両端部が定着装置２０の側板に固定されている。ハロゲンヒータ２３は、出力制御されて発熱するように構成されており、ハロゲンヒータ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。また、定着ベルト２１を加熱する熱源として、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てもよい。なお、本実施の形態では、１つのハロゲンヒータを設けているが、複数のハロゲンヒータを設けてもよい。また、ハロゲンヒータ２３の中心軸の位置は、この態様に限定されず、定着ベルト２１の回転軸と一致させてもよい。

ニップ形成部材２４は、ベースパッド２４１と、ベースパッド２４１の表面に設けられた摺動シート（低摩擦シート）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の軸方向に亘って長手状に配設されており、加圧ローラ２２の加圧力を受けて定着ニップＮの形状を決めるものである。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。なお、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。本実施の形態では、ベースパッド２４１の加圧ローラ２２との対向面が平坦面状に形成されており、そのために定着ニップＮはストレート形状になっている。定着ニップＮをストレート形状にすることで、加圧ローラ２２による加圧力を軽減することができる。

ベースパッド２４１は、強度確保のためにある程度硬い材料で、かつ耐熱温度２００℃以上の耐熱性材料で構成されている。これにより、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、安定した定着ニップＮの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。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）などの一般的な耐熱性樹脂の他、金属、あるいはセラミックなどを使用することが可能である。

摺動シート２４０は、ベースパッド２４１の少なくとも定着ベルト２１と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト２１が回転する際、摺動シート２４０に対し定着ベルト２１が摺動することで、定着ベルト２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト２１への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シート２４０を有しない構成とすることも可能である。

遮蔽部材２６は、定着ベルト２１の内周側で、ハロゲンヒータ２３の外周を覆うように配置されている。

次に、定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ２２が図２中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２との摩擦力によって、図２中の反時計回りに従動回転する。

その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、公知のガイド板に案内されながら搬送路Ｒを搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ２２の定着ニップＮに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３によって加熱された定着ベルト２１による熱と、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像が定着される。

トナー画像が定着された用紙Ｐは、搬送路Ｒの定着ニップＮよりも下流側に搬出される。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。

［第１実施形態］
次に、第１実施形態の遮蔽構成について説明する。図３は、第１実施形態に係る遮蔽構成を一部断面化して示す斜視図である。図４は、第１実施形態に係る遮蔽構成を一部断面化して示す斜視図である。図５は、第１実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。

遮蔽部材２６は、図２に示すように、円筒形状で、ハロゲンヒータ２３を囲むように配置され、ハロゲンヒータ２３の周囲を回動する構成になっている。遮蔽部材２６は、耐熱性及び低摩擦性を有する樹脂材料、または、金属板に耐熱性及び低摩擦性を有する樹脂をコートした部材で構成する。

遮蔽部材２６の外周には、少なくとも１つの開口部が定着ベルト２１の長手方向端部以外に設けられる。すなわち、遮蔽部材２６は、少なくとも用紙の最大通過領域の内側に、少なくとも１つの開口部を有する。開口部の開口幅（通紙幅）以外の領域では、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を遮蔽し、定着ベルト２１の非通紙領域の過昇温による定着ベルト２１の劣化を防止する。

具体的には、図３に示すように、遮蔽部材２６には、３つの開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃを遮蔽部材２６の周方向に設ける。ここで、例えば、市場で多く使用されるＡ３縦、Ａ４横等の用紙サイズを用紙サイズＡとし、市場で多く使用されるＡ４縦等の用紙サイズを用紙サイズＢとし、ハガキ等の小サイズを用紙サイズＣとする。開口部２６ａは、用紙サイズＡに対応する開口幅Ｗａを有する。開口部２６ｂは、用紙サイズＢに対応する開口幅Ｗｂを有する。開口部２６ｂは、用紙サイズＣに対応する開口幅Ｗｃを有する。

遮蔽部材２６の内周面は、鏡面処理を施して反射面としてもよい。

これにより、遮蔽部材２６は、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を遮蔽する機能と、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を反射する機能とを合わせて有することができる。また、遮蔽部材２６の輻射熱の吸収率及び透過率を低下させ、ハロゲンヒータ２３からのステー２５に向かう方向の輻射熱を、定着ベルト２１に向かって反射させることができる。その結果、定着ベルトの加熱効率を向上させることができる。

なお、遮蔽部材２６に反射機能を持たせる方法は、遮蔽部材２６の内周面に鏡面処理を施す方法に限定されず、遮蔽部材２６の材料を、アルミニウムや、ステンレス等の反射率の高い材料を用いる方法でもよい。

遮蔽部材２６は、図２，図４に示すように、ハロゲンヒータ２３を保持するブラケット２８にネジ等で固定された遮蔽部材保持部材２７に、回動可能な状態で保持される。

遮蔽部材保持部材２７は、図２，図４，図５に示すように、半円筒状であり、遮蔽部材２６の外周の定着ニップＮ側を覆い、定着ニップＮの反対側に、遮蔽部材２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃより大きな開口を有する。そして、遮蔽部材保持部材２７は、定着ニップＮの反対側における定着ベルト２１の内周面に、遮蔽部材の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの何れかを通して、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を伝える。

遮蔽部材２６の外周に、突起部を設けることが好ましい。具体的には、図３に示すように、遮蔽部材２６の長手方向両端部に、外周面に沿ってリング状の突起部２６ｄを設ける。

これにより、遮蔽部材保持部材２７と遮蔽部材２６との間に、断熱層としての空気層を設け、遮蔽部材２６の熱が、遮蔽部材保持部材２７に直接伝わらないようにすることができる。そのため、遮蔽部材２６の熱がステー２５伝わり、加熱効率が低下するのを防止できる。その結果、定着装置の立ち上がり時に、ハロゲンヒータ２３の熱を定着ベルト２１に効率よく伝えることができる。

なお、突起部２６ｄの形状、数等は、上述の態様に限定されず、遮蔽部材保持部材２７と遮蔽部材２６との間に、空気層を設けられる態様であればよい。また、突起部２６ｄは、遮蔽部材２６の外周に設けられる態様に限定されず、遮蔽部材保持部材２７の内周に設けられてもよい。

遮蔽部材２６の一方の端部には、図２，図４に示すように、駆動歯車６０が圧入されている。駆動モータ６７の回転軸には、歯車６６が設けられる。ブラケット２８にカシメ等で固定されている支持軸６５には、歯車６４が設けられる。ブラケット２８にカシメ等で固定されている伝達軸６２には、歯車６１，６３が設けられる。駆動歯車６０は、歯車６１，６２，６４を介して、駆動モータ６７の回転軸に設けられた歯車６６に連結されている。

駆動モータ６７に、信号（遮蔽部材２６を回動指示する信号）が送られ、駆動モータ６７が回転を始めると、この回転力が、歯車６６，６４，６３，６１を介して、駆動歯車６０に伝わり、遮蔽部材２６が回転するようになっている。

次に、第１実施形態の遮蔽構成の動作について説明する。
通紙される各紙幅に対応した開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃが、定着ベルト２１と最も近い過熱する位置（定着ニップＮの反対側）にくるまで、遮蔽部材２６が回転移動し、通紙される各紙幅に対応して定着ベルト２１を加熱する。

具体的には、例えば、用紙サイズＡの用紙が通紙される場合、用紙サイズＡに対応した開口部２６ａが、図５に示すように、定着ニップＮの反対側に位置するように、遮蔽部材２６は、駆動モータ６７によって、回転移動される。用紙サイズＢの用紙が通紙される場合、用紙サイズＢに対応した開口部２６ｂが、定着ニップＮの反対側に位置するように、遮蔽部材２６は、駆動モータ６７によって、回転移動される。用紙サイズＣの用紙が通紙される場合、用紙サイズＣに対応した開口部２６ｃが、定着ニップＮの反対側に位置するように、遮蔽部材２６は、駆動モータ６７によって、回転移動される。

紙つまり等の異常を検知した場合、遮蔽部材２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ間が、定着ニップＮと反対側に位置するように、遮蔽部材２６は、駆動モータ６７によって、回転移動され、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１との間を遮蔽する。

これにより、用紙サイズに合わせて定着ベルト２１の加熱に不必要な領域を遮蔽できる。そのため、紙幅の狭い転写紙を連続通紙した場合でも、定着ベルト２１の非通紙領域が過昇温状態になることがなく、過昇温状態を解消するために生産性を落とす等の制御をする必要もない。

また、用紙サイズに合わせて開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの切替動作を実行することで、通紙サイズ毎に遮蔽領域を変え、定着効率を向上させることができる。

また、複数の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃを有する回動可能な円筒形状の遮蔽部材２６と、遮蔽部材２６の一部を覆う遮蔽部材保持部材２７を有することで、用紙サイズに合わせた開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの切替動作と、ジャム等の異常時の遮蔽動作（全面遮蔽動作）を短時間で行うことができる。

また、遮蔽部材の内周面を鏡面処理することで、遮蔽部材２６は、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を遮蔽する機能と、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を反射する機能とを合わせて有することができる。また、遮蔽部材２６の輻射熱の吸収率及び透過率を低下させ、ハロゲンヒータ２３からのステー２５に向かう方向の輻射熱を、定着ベルト２１に向かって反射させることができる。その結果、定着ベルトの加熱効率を向上させることができる。

また、遮蔽部材２６を円筒形状とすることで、遮蔽部材の退避スペース必要とせず、省スペース化が図れる。

また、遮蔽部材２６と駆動歯車６０が一体で形成されることで、駆動機構を簡素化できる。

遮蔽部材２６を耐熱性及び低摩擦性とすることで、遮蔽部材２６を含む、ハロゲンヒータ２３を定着ベルト２１に極力接近させることができる。そのため、定着効率を向上させることができる。

［第２実施家形態］
次に、第２実施形態の遮蔽構成について説明する。
図６は、第２実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。

第２実施形態では、遮蔽部材保持部材２７の内周面に、反射面を設ける点で、第１実施形態と相違する。

反射面２７ｂは、遮蔽部材２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃに対応する遮蔽部材保持部材２７の内周面に鏡面処理を施すことで、形成される。

具体的には、例えば、用紙サイズＡに対応した開口部２６ａが、図６に示すように、定着ニップＮの反対側に位置するように回転移動した場合、開口部２６ｂ，２６ｃに対応する遮蔽部材保持部材２７の内周面に鏡面処理を施す。なお、反射面は、遮蔽部材保持部材２７の内周面の全面に亘って設けてもよい。

これにより、遮蔽部材保持部材２７は、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を遮蔽する機能と、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を反射する機能とを有する。また、遮蔽部材保持部材２７の輻射熱の吸収率及び透過率を低下させ、ハロゲンヒータ２３からのステー２５に向かう方向の輻射熱を、定着ベルト２１に向かって反射させることができる。その結果、定着ベルトの加熱効率を向上させることができる。

［第３実施家形態］
次に、第３実施形態の遮蔽構成について説明する。
図７は、第３実施形態に係る遮蔽構成を説明する説明図である。

第３実施形態では、遮蔽部材２６の開口部の位置に特徴がある。

図７に示すように、遮蔽部材２６が、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１との間を遮蔽する遮蔽位置にあるとき、開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、遮蔽位置以外の位置に設けられる。

これにより、遮蔽部材２６の内部が過熱し過ぎるのを防止できる。

遮蔽部材保持部材２７には、開口を設けてもよい。開口２７ａは、図７に示すように、遮蔽部材２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃと同程度の大きさで設けられる。開口２７ａは、遮蔽部材２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ間が定着ニップＮと反対側に位置し、ハロゲンヒータ２３から定着ベルト２１への輻射熱を遮蔽する場合に、開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの何れかに対応する位置に設けられる。なお、開口２７ａの形状は、遮蔽部材２６の開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃと同程度の大きさに限定されず、これより小さくても、大きくてもよい。また、開口２７ａは、複数設けられてもよい。これにより、遮蔽部材２６の内部が過熱し過ぎるのをさらに防止できる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更したり、上述した実施形態を組み合わせたりすることが可能である。また、本発明の定着装置を備える画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。

２０ 定着装置
２１ 定着ベルト（定着部材の一例）
２２ 加圧ローラ（対向部材の一例）
２３ ハロゲンヒータ（熱源の一例）
２６ 遮蔽部材
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 開口部
２７ 遮蔽部材保持部材
２７ａ 開口
Ｎ 定着ニップ

特許第５９０７３５８号 特開２０１６−４８３３２号公報 特開２０１６−１１００１４号公報

Claims (12)

1. 回転可能な定着部材と、
   前記定着部材を加熱する熱源と、
   前記定着部材の外周面に当接して定着ニップを形成する対向部材と、
   前記定着部材と前記熱源との間に配置され、該熱源からの熱を遮蔽する遮蔽部材と、を備え、
   前記定着ニップにトナー像を担持した記録媒体を搬送して、トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
   前記遮蔽部材は、前記熱源の外周を覆うように設けられ、
   前記遮蔽部材は、少なくとも１つの開口部を、少なくとも記録媒体の最大通過領域の内側に有し、
   前記遮蔽部材の外周の一部を覆うように設けられて、該遮蔽部材を保持する遮蔽部材保持部材を有し、
   前記遮蔽部材と前記遮蔽部材保持部材との間には、断熱層を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記遮蔽部材の内周面を、前記熱源からの輻射熱を反射する反射面とすることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記遮蔽部材保持部材の内周面を、前記熱源からの輻射熱を反射する反射面とすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記開口部は、前記遮蔽部材の周方向に複数設けられ、
   前記開口部のそれぞれは、前記熱源の軸線方向の幅が異なることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置。
5. 前記遮蔽部材は、耐熱性及び低摩擦性を有することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の定着装置。
6. 前記遮蔽部材は、円筒形状であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置。
7. 前記遮蔽部材は、前記熱源の外周を回動可能であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の定着装置。
8. 前記遮蔽部材には、歯車が設けられ、
   前記遮蔽部材と前記歯車とは、一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
9. 前記遮蔽部材が、前記熱源と前記定着部材との間を遮蔽する遮蔽位置にあるとき、
   前記開口部は、該遮蔽位置以外の位置に設けられることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の定着装置。
10. 前記遮蔽部材保持部材は、前記開口部に対応する位置に少なくとも１つの開口を有することを特徴とする、請求項９に記載の定着装置。
11. 異常を検知した時に、前記遮蔽部材は、前記熱源と前記定着部材との間を遮蔽する遮蔽位置に回動することを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の定着装置。
12. 請求項１〜１１の何れか一項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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