JP5239662B2

JP5239662B2 - 定着装置および画像形成装置

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Publication number: JP5239662B2
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Inventors: 貴之関
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Description

本発明は、記録媒体（例えば、転写紙）に転写されたトナー画像を定着する定着装置および画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置においては、一般に加熱加圧方式の定着装置が用いられている。前記定着装置は、例えば、内部に熱源を有する定着ベルトと加圧ローラとを備え、定着ベルトと加圧ローラとの圧接部（ニップ部）を通過する転写紙上の未定着トナー象を加熱加圧して定着するようになっている。

前記定着装置においては、例えば、定着ベルト幅よりも小さなサイズの転写紙に連続して定着処理を行うと、熱源から発せられた熱エネルギーは転写紙が通過する定着ベルトの中央部で消費されるのに対し、定着ベルトの端部では消費されずに温度の過昇を招いてしまう。定着ベルトの端部の温度過昇によって、定着ベルトおよび加圧ローラの表層の劣化が早まる。また、熱源から発せられた熱エネルギーを転写紙の通過領域（通紙領域）ばかりでなく、非通紙領域にも供給することから、エネルギーを効率よく使用しているとは言い難い。

これに対し、従来の定着装置には、加熱ローラと加圧ローラとを備え、加熱ローラ内部に、熱源（例えば、ハロゲンランプ）と、ハロゲンランプを囲む円筒状の回転遮光部材と、回転遮光部材の外側に配置された固定スリーブと、固定スリーブの外側に配置された回転スリーブと、を備え、固定スリーブには加熱ローラの幅方向（軸方向）に延びる矩形スリットを形成し、回転遮光部材には一辺が加熱ローラの軸方向に延びる三角スリットを形成しているものがある（例えば、特許文献１参照）。この場合、転写紙の紙幅に応じて回転遮光部材を回転させ、矩形スリットと三角スリットとを適宜重ねて開口部の大きさを調節することにより、開口部を通してハロゲンランプの光を回転スリーブ内周の加熱領域（通紙領域に相当する）に照射することが可能となる。
特開２００６−２６７４２０号公報

しかしながら、従来の定着装置においては、熱源と回転スリーブとの間に固定スリーブおよび回転遮光部材が介在するために、熱源から発する熱エネルギーの大部分が固定スリーブおよび回転遮光部材の昇温のために消費され、回転スリーブに対して必要十分な熱エネルギーを効率よく供給することが難しいという問題があった。また、開口部の紙幅方向の大きさを変更するために、三角スリットの転写紙搬送方向サイズに対して矩形スリットの転写紙搬送方向サイズを小さくしているので、転写紙搬送方向（紙幅方向と垂直な方向）において開口部の大きさが制限されるという問題があった。さらに、前述のように転写紙搬送方向の大きさが制限された開口部（矩形スリットと三角スリットとが重なる部分）から回転スリーブに対して必要十分な熱エネルギーを与えるためには大容量の熱源を要するために、定着装置が大型化してエネルギー消費が増大するという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、各種の記録媒体の紙幅に対応しながら、エネルギー消費を抑制することのできる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の定着装置は、定着部材と、前記定着部材と対向してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の表面とは非接触状態で前記定着部材を加熱する加熱手段と、を備え、前記ニップ部を通過する記録媒体に未定着トナー画像を定着する定着装置において、通紙される記録媒体の紙幅情報を検知する紙幅情報検知手段と、前記加熱手段により加熱される定着部材の加熱領域を、前記紙幅情報検知手段が検知した情報に基づいて前記定着部材と前記加熱手段との間を紙幅方向に移動することにより可変する加熱領域可変手段と、を備え、前記定着部材の内部に、前記加熱手段と、一面が前記加熱手段と対向すると共に他の一面が前記定着部材と対向する前記加熱領域可変手段と、一面が前記加熱手段および前記加熱領域可変手段と対向すると共に他の一面が前記定着部材の裏面に当接して前記定着部材を前記加圧部材に押圧する押圧部材と、を設け、前記加熱領域可変手段は、複数の開口部が紙幅方向に形成されると共に重ねて配置された複数の板状部材を有し、前記板状部材同士が相対的に紙幅方向へ移動することによって前記複数の板状部材の前記各開口部が重複して形成された重複開口領域の大きさが調整され、前記加熱領域を可変する構成を有している。

この構成によれば、加熱領域可変手段が定着部材と加熱手段との間を記録媒体の紙幅方向に移動して加熱領域を可変するので、記録媒体の紙幅に応じて加熱領域を変更することができる。また、加熱領域可変手段は記録媒体の紙幅方向に移動するので、例えば、前述したように円筒状の回転遮光部材を軸周りに回転させ、回転遮光部材に形成された三角スリットと回転遮光部材の外側を囲む固定スリーブに形成された矩形スリットとを適宜重ねて開口部の大きさを調節する場合に比べ、転写紙搬送方向において開口部の大きさが制限されることはない。したがって、加熱領域可変手段は定着処理に必要十分なように加熱領域を変更することができる。また、適切な加熱領域とすることよって定着部材および押圧部材を効率的に加熱すると共に、加熱手段の大型化を抑制することができる。

（２）さらに、本発明の画像形成装置は、前記記録媒体にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された未定着トナー画像を前記記録媒体に定着する定着手段と、を備え、前記定着手段として（１）に記載の定着装置を用いる構成を有している。

本発明は、定着部材と加熱手段との間を記録媒体の紙幅方向に移動して前記定着部材の加熱領域を可変する加熱領域可変手段を設けることにより、各種の記録媒体の紙幅に対応しながら、エネルギー消費を抑制するという効果を有する定着装置を提供することができる。

以下、本発明の定着装置を備えた画像形成装置の実施の一形態としての定着ユニットを備えた複写機について、図面を用いて説明する。

［第１の実施の形態］
図１〜図５に本発明の第１の実施の形態としての複写機を示す。図１は、本発明の第１の実施の形態としての複写機の全体構成を示す断面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態としての定着ユニットの要部を示す断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態としての遮蔽板の構成を示す平面図および断面図である。図４は、本発明の第１の実施の形態としての遮蔽板の開閉動作を説明する図である。図５は、本発明の第１の実施の形態としての複写機の制御系を示すブロック図である。

図１において、カラー印刷可能な複写機２０２の本体上面には透光性部材からなるコンタクトガラス４３が設けられており、このコンタクトガラス４３に隣接する本体の上面にはコンタクトガラス４３よりも小面積の透光性部材からなるスリットガラス４２が設けられている。

また、複写機２０２の上部には自動原稿搬送装置（以下、ＡＤＦともいう）２０１が設けられており、ＡＤＦ２０１は図示しないヒンジ機構を介し、コンタクトガラス４３に対して開閉自在となっている。

ＡＤＦ２０１は、原稿テーブル１２に載置された原稿ｄを取り出し、１枚ずつ分離して読取位置へ搬送すると共に、読取後の原稿ｄを原稿排紙トレイ２８、２９に排紙する。給紙ベルト３９および分離ローラ４０は、原稿テーブル１２から取り出された原稿ｄを１枚ずつ分離して給送（搬送）するようになっている。反転ローラ４１等の搬送ローラは、原稿ｄをスリットガラス４２上の読取位置へ搬送するようになっている。

なお、原稿長さセンサ３０、３１（反射型センサまたは、原稿１枚でも検知可能なアクチュエータ・タイプのセンサが用いられる）は、原稿ｄの搬送方向の概略長さを判定するように配置されている。ＡＤＦコントローラ１０１（図５参照）は、原稿長さセンサ３０、３１からの信号に基づいて、少なくとも同一原稿サイズの縦か横かを判断するようになっている。

一方、複写機２０２の上面のコンタクトガラス４３の下方には、画像読取部としてのスキャナユニット３０１が設けられており、スキャナユニット３０１はＣＣＤイメージセンサを用いた縮小光学系を有している。スキャナユニット３０１によって読取られた画像情報は書込みユニット３（図５参照）によって各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに照射されるようになっている。

スキャナユニット３０１は、コンタクトガラス４３またはスリットガラス４２上の原稿（または原稿束）ｄを照明する光源と、原稿ｄから反射された光をそれぞれ反射する第１ミラー、第２ミラー、第３ミラーと、第３ミラーから反射された光をＣＣＤイメージセンサに結像するレンズと、レンズによって結像された光を電気信号に変換するＣＣＤイメージセンサと、を備えている。

光源および第１ミラーは図示していない第１走行体に取付けられているとともに、第２ミラーおよび第３ミラーは図示していない第２走行体に取付けられている。第１走行体および第２走行体は、コンタクトガラス４３およびスリットガラス４２の下方において、その両側部下方に配設されたガイドレール（不図示）に沿って図１中、左右に移動するようになっている。

そして、第１走行体および第２走行体は、コンタクトガラス４３に載置された原稿を読取るときには、コンタクトガラス４３の下方で図１中、左右方向に移動され、スリットガラス４２を通過する原稿を読取るときには、スリットガラス４２の下方で停止される。画像読取部（スキャナユニット）３０１は、原稿に表示された画像（文字（テキスト）、図形、写真等を含む）を読取ることができる。

レーザ装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、スキャナユニット３０１によって読取った画像情報に応じて光変調した４色のレーザ光を、帯電させた感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に照射（露光）するようになっている。

感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲には、感光体ドラムと共に画像形成手段を構成する現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、転写ベルト６、クリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ、帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、図示しない除電装置等が設けられている。帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋはプラス電荷のコロナ放電をグリッドにより制御して感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を一定電位に帯電させるようになっている。

レーザ装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは一定電位に帯電された感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に画像情報を含んだレーザ光を照射して感光体ドラム上のマイナス電荷を除去して静電潜像を形成する。

現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは感光体ドラム上のマイナス電荷を除去された部分にマイナスに帯電されたトナーを付着させて可視像（未定着トナー画像）を形成する。転写ベルト６にはプラスのバイアスが印加されており、この転写ベルト６はマイナスに帯電された可視像を記録媒体としての転写紙（用紙）に転写して搬送するようになっている。

クリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋはクリーニングブレードを備えており、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに残ったトナーを掻き落とすようになっている。除電装置はＬＥＤを点灯させることにより感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの残留電荷を除去して次の転写紙に新たな画像を形成するための準備を行う。

また、複写機２０２の本体内にはそれぞれ異なるサイズの転写紙ｐが収納された給紙カセット２０が設けられている。給紙カセット２０に収納された転写紙ｐは給紙ベルト２１によって給紙され、給紙ベルト２１に摺接し、分離方向に回転するリバースローラによって分離される。分離された転写紙は、給紙ローラ２２を介してレジストローラ２３に搬送され、レジストローラ２３によってタイミングを取られて転写ローラ７Ａと転写ベルト６のニップ部に搬送される。ここで、前述のように転写ベルト６から転写紙に未定着トナー画像が転写される。

未定着トナー画像が転写された転写紙は定着ユニット９に搬送され、定着ユニット９によりトナーが溶解されると共に未定着トナー画像が転写紙に定着される。定着ユニット９は、熱源９３（図２参照）を内蔵した定着ベルト９１と加圧ローラ９４とを備え、双方のニップ部Ｎに転写紙を通紙しながら定着処理（加熱加圧）を行うようになっている。

図２において、定着ユニット９は、外部ローラにより連れ回って周方向へ移動する定着ベルト９１と、定着ベルト９１に圧接して駆動回転する加圧ローラ９４と、を有する。定着ベルト９１は、可撓性を有する無端ベルトであって、定着ベルト９１内部に固設された熱伝導体９２上を摺動するようになっている。加圧ローラ９４は、長手方向において定着ベルト９１よりも短く、弾性層９４ｂが定着ベルト９１に圧接している。定着ベルト９１と加圧ローラ９４との接触部は平坦なニップ部Ｎを形成している。

定着ベルト９１は、ニッケルやステンレス（ＳＵＳ）等の金属ベルト、耐熱ゴム材料、あるいはポリイミド等の耐熱樹脂材料を用いて形成されている。定着ベルト９１の表面には、例えば、ＰＦＡ樹脂層、ＰＴＦＥ樹脂層等の離型層が形成され、被定着材としての転写紙上の未定着トナーが付着しないようになっている。

定着ベルト９１内には、ヒータからなる熱源９３と、熱源９３による定着ベルト９１の加熱領域（図４参照）に対応する開口部を形成する遮蔽板９５ａと、熱源９３の輻射熱を定着ベルト９１に伝導すると共に定着ベルト９１を加圧ローラ９４に押し付ける熱伝導体９２と、を有する。定着ベルト９１の裏面（内周面）は、熱源９３の輻射熱を効率よく吸収するために例えば、黒色に着色されている。

遮蔽板９５ａは、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２からなり、双方が紙幅方向に移動可能となっている。２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２は、アルミ系材料によって定着ベルト９１の周方向に曲成されている。また、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２の一面（図中、下面）が熱源９３に対向し、他の一面（図中、上面）が定着ベルト９１の内周（図中、上部）に対向している。前記一面には、例えば、アルミ系材料によって熱反射率が９５％以上の光沢面が形成されている。また、前記他の一面には、例えば、耐熱樹脂層、耐熱ゴム層またはセラミック層が形成され、さらに耐熱樹脂層、耐熱ゴム層またはセラミック層の内部には真空断熱層が形成されている。真空断熱層の内圧は、例えば、大気圧の１／５００以下としている。

ここでは、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２を離接させることにより、熱源９３の輻射熱を定着ベルト９１の加熱領域に供給するための開口部を形成すると共に、開口の大きさおよび位置を段階的に調整するようになっている。また、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２の他の一面（曲成された下凹面）は、熱伝導体９２に向けて熱源９３の輻射熱を反射する。

熱伝導体９２は、アルミ系材料（熱伝導率２３６Ｗ／ｍ・ｋ）等、定着ベルト９１に比べて熱伝導率の高い材料で、断面半円形に曲成されて固定されている。また、熱伝導体９２は、一面（図中、上面）が熱源９３および定着ベルト９１の内周の一部に対向し、他の一面（図中、下面）が定着ベルト９１の内周（図中、下部）に接している。熱伝導体９２の表面（図中、上面）は、熱源９３の輻射熱を効率よく吸収するために例えば、黒色に着色されている。なお、熱伝導体９２の断面は半円環形であるが、これに限らず、ニップ部Ｎに相当する部位が平面あるいは凹形状であってもよい。この場合、転写紙の分離性が向上する。

なお、定着ベルト９１の外部のニップ部Ｎ近傍には図示していない温度センサを設けている。温度センサによって検知されたニップ部Ｎの温度情報はコントローラ３００（図５参照）に送られる。

加圧ローラ９４は、金属ローラ９４ａの外周に弾性層９４ｂを設けた構成を有している。弾性層９４ｂは、例えば、シリコーンゴム層からなる。弾性層９４ｂの表面には離型性を得るためにフッ素系樹脂層（例えば、ＰＦＡ樹脂層、ＰＴＦＥ樹脂層）が形成されている。加圧ローラ９４は、駆動モータ等の駆動源からギヤ、プーリ等の駆動伝達手段を介して駆動力が伝達され、図中、反時計方向に回転するようになっている。また、加圧ローラ９４は、スプリング等によって定着ベルト９１に押し付けられ、弾性層９４ｂが押し潰されて、ニップ部Ｎに所定のニップ幅が形成されている。

図３に示すように、定着ベルト９１内には、紙幅方向に延在する２本のレール９５ｂが設けられている。２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２は２本のレール９５ｂに案内されて紙幅方向（図中、左右方向）に移動するようになっている。２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２を紙幅方向に移動させるための駆動手段として、例えば、電磁コイル、プランジャ等を有するソレノイド機構が２つ設けられている。２つのソレノイド機構の作動（例えば、ソレノイドのオンまたはオフ）によって２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２が離隔することにより、双方の間に開口部９５ｃが形成される。２本のレール９５ｂの対向間隔は一定であるため、開口部９５ｃの用紙搬送方向の大きさは一定である。一方、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２の移動量に応じて開口部９５ｃの紙幅方向の大きさが変化する。なお、開口を閉塞する際、遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２が衝突して損傷するのを回避するため、２本のレール９５ｂのレール溝内に図示していないストッパ（例えば、凸部材）を設けている。

ここでは、開口部９５ｃの紙幅方向の大きさが、転写紙が前記ニップ部Ｎを通るときの通紙幅より大きくなるようにしている。したがって、開口部９５ｃを通して熱源９３の輻射熱を定着ベルト９１の内周に供給するとき、輻射熱によって加熱される加熱領域（図４参照）の紙幅方向の大きさも通紙幅より大きくなる。なお、加熱領域は、開口部９５ｃを通して熱源９３の輻射熱が直接供給される、定着ベルト９１の内周の領域（範囲）である。また、通紙領域は、転写紙ｐが通過するニップ部Ｎの紙幅内の領域である。

図４（ａ）に示すように、小サイズ（例えば、最小サイズ）の転写紙ｐ_１を搬送する場合、前記ソレノイド機構の作動によって２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２が紙幅方向（反対方向）に移動して離隔し、小サイズ用の大きさの開口部９５ｃが形成されるようになっている。熱源９３の輻射熱は開口部９５ｃを通して定着ベルト９１の内周の加熱領域に供給される。開口部９５ｃの紙幅方向の大きさは転写紙ｐ_１の紙幅より大きいので、定着ベルト９１の内周の加熱領域の紙幅方向の大きさも転写紙ｐ_１の紙幅（通紙幅に相当する）より大きい。したがって、加熱領域の紙幅方向端部にも必要十分な熱が供給され、転写紙を均一に加熱することが期待される。

図４（ｂ）に示すように、大サイズ（例えば、最大サイズ）の転写紙ｐ_２を搬送する場合、前記ソレノイド機構の作動によって２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２が紙幅方向（反対方向）に移動して離隔し、大サイズ用の大きさの開口部９５ｃが形成されるようになっている。熱源９３の輻射熱は開口部９５ｃを通して定着ベルト９１の内周の加熱領域に供給される。開口部９５ｃの紙幅方向の大きさは転写紙ｐ_２の紙幅より大きいので、定着ベルト９１の内周の加熱領域の紙幅方向の大きさも転写紙ｐ_２の紙幅（通紙幅に相当する）より大きい。したがって、加熱領域の紙幅方向端部にも必要十分な熱が供給され、転写紙を均一に加熱することが期待される。

なお、図４（ａ）、（ｂ）において、定着ベルト９１が熱伝導体９２との接触部位（ニップ部に相当する）に向けて回動するのに伴い、前記加熱領域は紙幅方向と垂直な方向に拡大することになる。また、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２の開口していない部分（非開口部）では、熱源９３の輻射熱が遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２に供給される。供給された輻射熱の一部は遮蔽板の下面によって反射され、熱伝導体９２に供給される。また、熱伝導体９２に対して熱源９３の輻射熱が直接、供給される。熱伝導体９２に供給された熱は、熱伝導体９２と定着ベルト９１との接触部位（前記ニップ部を含む）から定着ベルト９１に伝導される。

さらに、大サイズの転写紙ｐ_２を搬送する場合の他の実施の形態を図４（ｃ）に示す。

図４（ｃ）に示すように、大サイズの転写紙ｐ_２を搬送する場合、前記ソレノイド機構を作動させず、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２が当接する（開口部９５ｃが閉塞される）ように制御してもよい。この場合、開口部９５ｃが形成されないために、熱源９３の輻射熱は定着ベルト９１の内周の加熱領域（図４（ｂ）参照）に供給されない。熱源９３の輻射熱は全て遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２および熱伝導体９２に供給される。遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２に輻射された熱の一部は遮蔽板の下面によって反射され、熱伝導体９２に供給される。熱伝導体９２に供給された熱は、熱伝導体９２と定着ベルト９１との接触部位（前記ニップ部を含む）から定着ベルト９１に伝導される。少なくとも、前記ニップ部Ｎにおいて熱伝導体９２の紙幅方向の大きさは転写紙ｐ_２の紙幅より大きい。よって、定着ベルト９１を介して転写紙ｐ_２の紙幅方向端部にも必要十分な熱が供給され、転写紙全体が均一に加熱されることが期待される。また、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２の移動を伴わないので、移動に係る制御が不要となる。

図５に示すように、複写機２０２の制御部は、ＡＤＦ２０１のＡＤＦコントローラ１０１と、複写機本体のコントローラ３００と、画像形成用のエンジン３０５と、エンジン３０５を制御するエンジン制御ボード３０４と、各種モードの設定や動作開始指示などを行うための操作パネル２５と、を有する。コントローラ３００とＡＤＦコントローラ１０１とは、インタフェース１０７を介して必要データや制御信号を送受信するようになっている。コントローラ３００とエンジン３０５およびエンジン制御ボード３０４とは、エンジン制御ボード３０４の入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）６０を介して信号の授受を行っている。コントローラ３００とスキャナユニット３０１とは、インタフェースを介して画像データや制御信号を送受信するようになっている。

また、エンジン３０５は、レーザダイオード（ＬＤ）やポリゴンモータなどを含む書込みユニット３と、定着系、現像系、駆動系のエンジンシーケンスを司るシーケンス機器群１７と、搬送路上の搬送状態やシーケンス状態をチェックするセンサ群５４と、を有する。前記駆動系には、転写ベルト６のベルトローラを回転駆動するためのベルト搬送モータ、遮蔽板９５ａを紙幅方向に移動するためのソレノイド機構等が含まれる。センサ群５４には前記温度センサが含まれる。前記温度センサは、定着ベルト９１と加圧ローラ９４のニップ部Ｎ近傍の温度検知に係るものである。

また、エンジン制御ボード３０４には、ＲＯＭ３０９のプログラム、操作パネル２５からのモード指示、コントローラ３００からのコマンド（あるいは、これに付属する必要情報）などによってエンジン全体を制御するＣＰＵ３０７と、このＣＰＵ３０７のワークメモリあるいは入力データのインプットバッファとして用いられるＲＡＭ３０８と、エンジン３０５の制御プログラムが格納されているＲＯＭ３０９と、エンジン３０５のエラー履歴や操作パネル２５からのモード指示の内容などを記憶するための不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３１０と、エンジン制御のモードを設定するための切替スイッチ（ＤＩＰ／ＳＷ）３１１と、を有する。

一方、コントローラ３００とホストコンピュータ（ホスト）１６とは、入出力インタフェース１５を介して接続されており、画像形成部３０２とホスト１６との間で必要データや制御信号を送受信する通信システムが構築されている。

また、ＡＤＦコントローラ１０１は、原稿長さセンサ３０、３１等のセンサ群５３と、各種ローラ等の機構部の駆動を行う駆動部（駆動モータ、モータドライバ等）１２０と、に接続されている。ＡＤＦコントローラ１０１は、センサ群５３からの信号および複写機本体側のコントローラ３００からの制御信号に基づいて、コントローラ３００を介してスキャナユニット３０１に対して読取タイミングを示すタイミング信号を送出する。前記タイミング信号により、露光のための光源を点灯／消灯させるようになっている。

なお、コントローラ３００は、ＡＤＦコントローラ１０１またはホスト１６を介してプリント対象の転写紙の紙幅を検出するようになっている。あるいは、操作パネル２５の操作に基づいて紙幅情報を入力するようになっている。

以上のように構成された複写機２０２について、その画像形成部３０２の制御処理を説明する。

まず、コントローラ３００は、スタート操作がなされたか否か判断する。例えば、操作パネル２５から出力される信号に基づいて操作パネル２５のスタートキーが押下されたか否か判断する。

ここで、スタートキーが押下されたものと判断した場合、コントローラ３００は、スキャンモードであるか否か判断する。例えば、シートスルー読取モードあるいは固定読取モードを示す情報がコントローラ３００のメモリに記憶されているか否か判断する。スキャンモードであると判断した場合、コントローラ３００は、ＡＤＦコントローラ１０１へ読取信号を送信する。読取信号は、原稿の自動読取搬送を指示する制御信号である。

一方、スキャンモードではないと判断した場合、コントローラ３００は、プリントモードであるか否か判断する。例えば、白黒プリントモードあるいはカラープリントモードを示す情報がコントローラ３００のメモリに記憶されているか否か判断する。

ここで、プリントモードであると判断した場合、コントローラ３００は、ＣＰＵ３０７に対して給紙信号を出力する。給紙信号は、給紙カセット２０に収容された転写紙ｐを画像形成位置（転写位置）へ搬送することを指示する制御信号である。給紙信号には、プリント対象の転写紙のサイズ情報（紙幅情報）が含まれている。プリント対象の転写紙の紙幅は、例えば、複写対象の原稿読み取り時に原稿長さセンサ３０、３１からの信号に基づいてＡＤＦコントローラ１０１が検出し、ＡＤＦコントローラ１０１からコントローラ３００に送信される。あるいは、操作パネル２５の操作に基づいて操作パネル２５からコントローラ３００に送信される。あるいは、ホスト１６からコントローラ３００に送信される。

ＣＰＵ３０７は、前記給紙信号に基づいてシーケンス機器群１７を介して図示していない給紙モータを駆動させる。給紙モータの駆動によって、給紙ベルト２１、給紙ローラ２２、レジストローラ２３等が回転駆動することにより、所定の給紙カセット２０からプリント対象の転写紙ｐが取り出され、画像形成位置へと搬送される。

一方、コントローラ３００は、給紙モータの駆動パルスをカウントし、カウント値およびセンサ群５４の検知信号に基づいて転写紙ｐの搬送状態（搬送位置、搬送速度等）を判断する。転写紙ｐが画像形成位置の手前の所定位置（例えば、レジスト位置）に達すると、コントローラ３００はＣＰＵ３０７を介して転写紙ｐの搬送を一旦停止させると共に、ＣＰＵ３０７にプリント対象の画像データを入力して画像形成処理の実行を指令する。プリント対象の画像データは、例えば、画像読取部３０１の画像メモリに蓄積され、入出力インタフェース６０を介してＣＰＵ３０７に入力される。あるいは、ホスト１６から送信され、入出力インタフェース６０を介してＣＰＵ３０７に入力される。

ＣＰＵ３０７は、書込みユニット３により画像データに基づいて光変調したレーザビームを感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面に照射させ、露光処理を行わせる。露光処理によって前記周面に静電潜像が形成される。次いで、ＣＰＵ３０７は、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより前記周面にトナーを転移させ、前記静電潜像に基づいてトナー画像を形成させる。

また、ＣＰＵ３０７は、前記トナー画像を転写紙ｐの所定領域に転写するタイミングで、転写紙ｐが転写位置まで搬送されるよう、図示していない給紙モータの駆動を制御する。給紙モータは、給紙ベルト２１、給紙ローラ２２、レジストローラ２３を回転駆動するためのものである。さらに、ＣＰＵ３０７は、前記タイミングで図示していないベルト搬送モータを駆動させる。ベルト搬送モータは、転写ベルト６および転写ローラ７Ａを回転駆動するためのものである。

前述の給紙モータおよびベルト搬送モータの駆動によって、前記トナー画像は転写ベルト６に転写され、転写ベルト６と転写ローラ７Ａのニップ部で転写ベルト６から転写紙ｐにカラーの未定着トナー画像が転写されることになる。カラーの未定着トナー画像が転写された転写紙ｐは、定着ユニット９へ搬送される。

次いで、コントローラ３００はＣＰＵ３０７に定着処理の実行を指令する。ＣＰＵ３０７は、シーケンス機器群１７を介して定着ユニット９に定着処理を実行させる。定着処理では、転写紙のサイズ（紙幅）に基づいて熱源９３のヒータの点灯および遮蔽板９５ａの移動に係る制御が行われる。

例えば、小サイズ（例えば、最小サイズ）の転写紙ｐ_１に定着処理を施す場合、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２を離隔させ、小サイズ用の開口部９５ｃの紙幅方向の大きさが転写紙ｐ_１の紙幅より大きくなるようにする（図４（ａ）参照）。この場合、熱源９３の輻射熱の一部は開口部９５ｃを通して直接、定着ベルト９１の加熱領域に供給される。また、熱源９３の輻射熱の一部は遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２の下面（非開口部）に反射されて熱伝導体９２に供給される。さらに、熱源９３の輻射熱の一部は直接、熱伝導体９２に供給される。

一方、大サイズ（例えば、最大サイズ）の転写紙ｐ_２に定着処理を施す場合、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２を離隔させ、大サイズ用の開口部９５ｃの紙幅方向の大きさが転写紙ｐ_２の紙幅より大きくなるようにする（図４（ｂ）参照）。この場合、熱源９３の輻射熱の一部は開口部９５ｃを通して直接、定着ベルト９１の加熱領域に供給される。また、熱源９３の輻射熱の一部は遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２の下面（非開口部）に反射されて熱伝導体９２に供給される。さらに、熱源９３の輻射熱の一部は直接、熱伝導体９２に供給される。

定着処理の後、ＣＰＵ３０７は図示していない排紙モータを駆動させる。排紙モータの駆動によって排紙ローラ２４が回転し、定着処理後の転写紙ｐは機外へ排紙される。

本実施の形態によれば、定着ベルト９１の内周と接する熱伝導体９２の熱伝導率を定着ベルト９１の熱伝導率より高くすることにより、熱源９３の輻射熱は熱伝導体９２を介して定着ベルト９１と加圧ローラ９４のニップ部Ｎへ伝導されると共に、定着ベルト９１の加熱領域から非加熱領域への伝導を抑制される。よって、特に小サイズ（例えば、最小サイズ）の転写紙が前記ニップ部を通過するとき、定着ベルト９１の通紙領域（加熱領域に相当する）と非通紙領域（非加熱領域に相当する）との温度差を減少させることができる。

また、転写紙の紙幅に応じて複数のヒータを設けることなく、定着ベルト９１と加圧ローラ９４のニップ部Ｎおよび加熱領域に対して効率よく輻射熱を伝導することができる。よって、加熱手段の大型化を抑制すると共に、定着ユニット９の大型化を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、定着ベルト９１の非通紙領域への熱輻射を遮蔽板９５ａの紙幅方向の移動によって制限することにより、定着ベルト９１の非通紙領域の温度過昇を抑制することができる。よって、温度過昇により定着ベルト９１および加圧ローラ９４の表層が劣化するのを防いで長寿命化を図ることができる。

なお、本実施の形態に限らず、熱伝導体９２の長手方向に沿って熱伝導体９２の内部にヒートパイプを挿入するようにしてもよい。ヒートパイプは、熱伝導性の高い材料からなるパイプ中に揮発性の液体（作動液）が封入されたものである。ヒートパイプの挿入によって、定着ベルト９１の通紙領域と非通紙領域とで作動液の蒸発、凝縮による熱移動が生じ、熱伝導体９２の熱伝導率が向上する。特に、小サイズの転写紙に対する定着時、熱伝導体９２の長手方向の温度分布を均一化するので、定着ベルト９１の非通紙領域の温度過昇を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、遮蔽板９５ａを例えば、アルミ系材料によって形成し、一面（図２中、下面）には熱反射率が９５％以上の光沢面を形成し、他の一面（図２中、上面）には例えば、耐熱樹脂層、セラミック層または耐熱ゴム層を形成している。この場合、熱源９３の輻射熱を熱伝導体９２に効率的に反射させると共に、熱源９３から定着ベルト９１への熱移動を効果的に遮断することができる。よって、転写紙の紙幅に応じて加熱処理を行うと共に熱エネルギーを効率的に利用することができる。さらに、エネルギー消費の抑制により、ヒータ等の加熱手段の大型化を抑制して定着ユニット９の小型化を図ることができる。

なお、前記他の一面の耐熱樹脂層、耐熱ゴム層またはセラミック層の内部には真空断熱層（例えば、大気圧の１／５００以下とする）を形成しているので、遮蔽板９５ａの断熱効果をより高めることができる。

［第２の実施の形態］
図６に本発明の第２の実施の形態としての定着ユニットの要部構成を示す。なお、図６（ａ）は径方向の断面を示し、図６（ｂ）は軸方向の断面を示している。これは、第１の実施の形態とは、ヒータからなる熱源９３に代えて励磁コイルを有する電磁加熱装置９８を設けた点が相違している。以下、第１の実施の形態と同一構成には同一名称を付与して説明を一部省略する。

図６（ａ）において、定着ユニット９は、定着ベルト９１の外周に対向する電磁加熱装置９８を有し、定着ベルト９１と電磁加熱装置９８の間に磁束遮蔽板９７を配置している。この場合、電磁加熱装置９８の電磁誘導作用により、芯金および弾性層の外周に設けられた定着ベルト９１の表面に形成された表面発熱層が加熱されることになる。

図６（ｂ）に示すように、磁束遮蔽板９７は、２枚の磁束遮蔽板９７ａ、９７ｂからなり、図示していない２本のレール（図３の９５ｂに相当する）に案内されて定着ベルト９１の軸方向（紙幅方向に相当する）に移動するようになっている。２枚の磁束遮蔽板９７ａ、９７ｂの駆動手段として、例えば、電磁コイル、プランジャ等を有するソレノイド機構が２つ設けられている。２つのソレノイド機構の作動によって２枚の磁束遮蔽板９７ａ、９７ｂが離隔することにより、双方の間に開口部（図３の９５ｃに相当する）が形成される。前記２本のレールの対向間隔は一定であるため、前記開口部の用紙搬送方向の大きさは一定である。一方、２枚の磁束遮蔽板９７ａ、９７ｂの移動量に応じて前記開口部の紙幅方向の大きさが変化する。

ここでは、前記開口部の紙幅方向の大きさが、転写紙が前記ニップ部Ｎを通るときの通紙幅より大きくなるようにしている。したがって、前記開口部を通して定着ベルト９１の表面発熱層を加熱するとき、電磁加熱装置９８の電磁誘導作用により加熱される加熱領域の紙幅方向の大きさも通紙幅より大きくなる。

本実施の形態によれば、ヒータからなる熱源９３に代えて電磁加熱装置９８を定着ベルト９１の外部に設けることにより、転写紙ｐが接する定着ベルト９１の表面を効率よく加熱することができる。

また、本実施の形態によれば、定着ベルト９１の外部に電磁加熱装置９８および磁束遮蔽板９７を設けることにより、定着ベルト９１の構成を簡素にすることができると共に、メンテナンスや部品交換の作業が容易になる。

なお、本実施の形態に限らず、複数の支持部材に張架された定着ベルト９１を用いる構成であってもよい。また、定着ベルト９１の内部に電磁加熱装置９８を配置し、定着ベルト９１の内周面に発熱層を形成し、内周面の発熱層と電磁加熱装置９８の励磁コイルとの間に磁束遮蔽板９７を配置してもよい。

［第３の実施の形態］
図７〜図９に本発明の第３の実施の形態としての定着ユニットの要部構成を示す。これは、第１の実施の形態とは遮蔽板９５の形状が相違している。なお、図７は本発明の第３の実施の形態としての定着ユニットの径方向の断面図である。図８は本発明の第３の実施の形態としての定着ユニットの平断面図および側断面図である。図９は本発明の第３の実施の形態としての遮蔽板の巻取繰出機構の説明図である。以下、第１の実施の形態と同一構成には同一名称を付与して説明を一部省略する。

図７において、定着ベルト９１は、金属ベルトあるいは樹脂材料を用いて形成されている。定着ベルト９１の表層には離型層が形成され、転写紙上の未定着トナーが付着しないようになっている。加圧ローラ９４は、金属ローラ９４ａの外周に弾性層９４ｂを設けた構成を有し、スプリング等によって定着ベルト９１に押し付けられ、弾性層９４ｂが押し潰されて、定着ベルト９１との接触部が平坦なニップ部Ｎを形成している。

定着ベルト９１内には、平板状に形成された２枚の遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２を有し、双方が紙幅方向に平行移動可能となっている。また、２枚の遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２とも、一面（図中、下面）が熱源９３に対向し、他の一面（図中、上面）が定着ベルト９１の内周（図中、上部）に対向している。２枚の遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２が反対方向に移動して離隔することにより、双方の間に定着ベルト９１の加熱領域に対応する開口部９５ｆ（図８（ａ）参照）が形成される。

図８（ａ）に示すように、２本のレール９５ｅは紙幅方向に平行であり、２枚の遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２の端辺は用紙搬送方向（図中、上下方向）に対して斜行している。したがって、遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２が離隔して形成される開口部９５ｆは略台形となる。一方、開口部９５ｆを閉塞する場合、２枚の遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２の一部が重なり合うことになる。双方が重なり合うのは、図中、点線で囲まれた三角形の領域である。また、２本のレール９５ｅの対向間隔は一定であるため、開口部９５ｆの用紙搬送方向の大きさ（前記台形の高さに相当する）は一定である。対して、２枚の遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２の移動量に応じて開口部９５ｆの紙幅方向の大きさ（前記台形の上下辺の長さに相当する）が変化する。

図８（ｂ）に示すように、２本のレール９５ｅには図中、上下１組のレール溝が都合２組並行して形成されている。この場合、遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２がそれぞれ異なる組のレール溝に沿って紙幅方向に移動することにより、斜行している前記端辺を重ね合わせて開口を閉塞することができる。

図９に示すように、遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２はそれぞれ長尺フィルム状に形成され、２本のレール９５ｅに沿いながら巻取繰出機構９６によって巻取り繰出し自在となっている。詳細に図示していないが、巻取繰出機構９６は、長尺フィルム状に形成された遮蔽板９５ｄを装着するための巻取繰出ローラと、巻取繰出ローラを駆動（正転、逆転）する駆動手段としての巻取繰出モータと、巻取繰出モータの駆動力を巻取繰出ローラの回転軸に伝達する駆動伝達手段としてのプーリ、ギヤ等と、を有する。巻取繰出モータは、前述のソレノイド機構と同様にコントローラ３００およびＣＰＵ３０７によって駆動制御される。

ここで開口部９５ｆを拡げる場合は、例えば、巻取繰出モータを正転させて遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２を形成する２巻の長尺フィルムを巻取り、開口部９５ｆを縮める場合には、巻取繰出モータを逆転させて遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２を形成する２巻の長尺フィルムを繰出すようにしている。なお、開口部９５ｆを閉じる場合には、前記三角形の領域が形成されるまで長尺フィルムを繰出すことになる。

本実施の形態では、前述のように開口部９５ｆの形状を略台形とし、台形の平行な上下辺のうち長辺の長さが、通紙幅より長く（大きく）なるようにしている。したがって、開口部９５ｆを通して熱源９３の輻射熱を定着ベルト９１の内周に供給するとき、輻射熱によって加熱される加熱領域の紙幅方向の大きさも通紙幅より大きくなる。前記加熱領域は、定着ベルト９１の回動に伴って紙幅方向と垂直な方向に拡大することになる。よって、特に小サイズの転写紙に対する定着時、通紙領域に万遍なく必要十分な熱を供給することができる。

また、本実施の形態では、遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２の移動のための駆動手段としておよび巻取繰出機構９６および巻取繰出モータを用いているので、遮蔽板９５ｄ_１、９５ｄ_２の間の開口部９５ｆの大きさを無段階に調整することができる。

［第４の実施の形態］
図１０、図１１に本発明の第４の実施の形態としての定着ユニットの要部構成を示す。これは、第１の実施の形態とは遮蔽板９５ｇに矩形の開口部を有する点が相違している。なお、図１０は本発明の第４の実施の形態としての定着ユニットの径方向の断面図である。図１１は本発明の第４の実施の形態としての遮蔽板の平断面図および側断面図である。以下、第１の実施の形態と同一構成には同一名称を付与して説明を一部省略する。

図１０において、定着ベルト９１は、金属ベルトあるいは樹脂材料を用いて形成されている。定着ベルト９１の表層には離型層が形成され、転写紙上の未定着トナーが付着しないようになっている。加圧ローラ９４は、金属ローラ９４ａの外周に弾性層９４ｂを設けた構成を有している。また、加圧ローラ９４は、スプリング等によって定着ベルト９１に押し付けられ、弾性層９４ｂが押し潰されて、定着ベルト９１との接触部が平坦なニップ部Ｎを形成している。

定着ベルト９１内には、定着ベルト９１の周方向に曲成された３枚の遮蔽板９５ｇ_１、９５ｇ_２、９５ｇ_３を有する。遮蔽板９５ｇ_１は固設され、一面（図中、上面）が定着ベルト９１の内周に対向し、他の一面（図中、下面）が２枚の遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３に対向している。２枚の遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３は図示していない２本のレール（図３の９５ｂに相当する）によって紙幅方向に移動可能となっており、双方とも一面（図中、上面）が遮蔽板９５ｇ_１に対向し、他の一面（図中、下面）が熱源９３および熱伝導体９２に対向している。

３枚の遮蔽板９５ｇ_１、９５ｇ_２、９５ｇ_３には、紙幅方向に複数の同一矩形（ここでは、長方形）の開口部９５ｈ_１、９５ｈ_２、９５ｈ_３が同一間隔をもって形成されている（図１１参照）。遮蔽板９５ｇ_１の開口部９５ｈ_１と遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３の開口部９５ｈ_２、９５ｈ_３のいずれかが重なることにより（開口の一部が重なる場合を含む）、熱源９３の輻射熱を定着ベルト９１の加熱領域に供給するための開口部の面積および位置が段階的に変化するようになっている。

図１１（ａ）に示すように、遮蔽板９５ｇ_１の中央を除く４つの開口部９５ｈ_１と遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３のそれぞれ２つの開口部９５ｈ_２、９５ｈ_３が重なる場合、遮蔽板９５ｇ_１の中央の開口部９５ｈ_１、遮蔽板９５ｇ_１の中央を除く４つの開口部９５ｈ_１、および遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３のそれぞれ２つの開口部９５ｈ_２、９５ｈ_３を通して、定着ベルト９１の加熱領域に熱源９３の輻射熱が供給される。前記加熱領域は大サイズ（例えば最大サイズ）の転写紙に対応する。この場合、定着ベルト９１の紙幅方向の温度は略均一となる。

図１１（ｂ）に示すように、遮蔽板９５ｇ_１の中央の開口部９５ｈ_１の紙幅方向の大きさは、通紙幅より大きい。遮蔽板９５ｇ_１の中央を除く４つの開口部９５ｈ_１と遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３のそれぞれ２つの開口部９５ｈ_２、９５ｈ_３がいずれも重ならない場合、遮蔽板９５ｇ_１の中央の開口部９５ｈ_１を通して、定着ベルト９１の加熱領域に熱源９３の輻射熱が供給される。前記加熱領域は小サイズ（例えば最小サイズ）の転写紙に対応する。この場合、熱源９３の輻射熱は定着ベルト９１の非加熱領域に供給されない。

なお、図１１（ａ）、（ｂ）のいずれも、熱源９３の輻射熱の一部は、３枚の遮蔽板９５ｇ_１、９５ｇ_２、９５ｇ_３の下面（非開口部）に形成された光沢面によって反射され、熱伝導体９２に供給されることになる。

本実施の形態によれば、遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３の紙幅方向への移動によって開口部９５ｈ_１、９５ｈ_２、９５ｈ_３のいずれかが重なることにより、熱源９３の輻射熱を定着ベルト９１の加熱領域に供給するための開口部の面積および位置を段階的に変更することができる。よって、転写紙の紙幅に応じて定着ベルト９１および加熱ローラ９４に熱エネルギーを効率的に供給することができる。また、不要なエネルギー消費を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、遮蔽板９５ｇ_１の中央の開口部９５ｈ_１の紙幅方向の大きさを通紙幅より大きくすることにより、小サイズの転写紙に対する定着時、通紙領域に万遍なく必要十分な熱を供給することができる。

［第５の実施の形態］
図１２に本発明の第５の実施の形態としての遮蔽板の構成を示す。これは、第１の実施の形態とは遮蔽板９５に平行四辺形の開口部を有する点が相違している。以下、第１の実施の形態と同一構成には同一名称を付与して説明を一部省略する。

本実施の形態において、定着ベルト９１内には、定着ベルト９１の周方向に曲成された３枚の遮蔽板９５ｉ_１、９５ｉ_２、９５ｉ_３を有する。遮蔽板９５ｉ_１は固設され、一面（図中、上面）が定着ベルト９１の内周に対向し、他の一面（図中、下面）が２枚の遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３に対向している。２枚の遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３は図示していない２本のレール（図３の９５ｂに相当する）によって紙幅方向に移動可能となっている。遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３とも一面（図中、上面）が遮蔽板９５ｉ_１に対向し、他の一面（図中、下面）が熱源９３および熱伝導体９２に対向している。

３枚の遮蔽板９５ｉ_１、９５ｉ_２、９５ｉ_３には、紙幅方向に複数の同一平行四辺形の開口部９５ｊ_１、９５ｊ_２、９５ｊ_３が同一間隔をもって形成されている（図１２参照）。ここで、遮蔽板９５ｉ_１の開口部９５ｊ_１と遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３の開口部９５ｊ_２、９５ｊ_３のいずれかが重なることにより（開口の一部が重なる場合を含む）、熱源９３の輻射熱を定着ベルト９１の加熱領域に供給するための開口部が形成される。

図１２（ａ）に示すように、遮蔽板９５ｉ_１の中央の２つを除く４つの開口部９５ｊ_１と遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３のそれぞれ２つの開口部９５ｊ_２、９５ｊ_３が重なる場合、遮蔽板９５ｉ_１の中央の２つの開口部９５ｊ_１、遮蔽板９５ｉ_１の中央の２つを除く４つの開口部９５ｊ_１、および遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３のそれぞれ２つの開口部９５ｊ_２、９５ｊ_３を通して、定着ベルト９１の加熱領域に熱源９３の輻射熱が供給される。前記加熱領域は、大サイズ（例えば最大サイズ）の転写紙に対応する。

図１２（ｂ）に示すように、遮蔽板９５ｉ_１の中央の２つを除く４つの開口部９５ｊ_１と遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３のそれぞれ２つの開口部９５ｊ_２、９５ｊ_３がいずれも重ならない場合、遮蔽板９５ｉ_１の中央の２つの開口部９５ｊ_１を通して、定着ベルト９１の加熱領域に熱源９３の輻射熱が供給される。前記加熱領域は、小サイズ（例えば最小サイズ）の転写紙に対応する。

ここで、平行四辺形をなす開口部９５ｊ_１、９５ｊ_２、９５ｊ_３の隣り合う間隔は、前記平行四辺形の平行な上下辺の長さと同一である。また、前記加熱領域は、定着ベルト９１の回動に伴って紙幅方向と垂直な方向に拡大する。よって、開口部９５ｊが前記間隔をもって形成されているにも関らず、定着ベルト９１の加熱領域に万遍なく、熱源９３の輻射熱が供給される。また、紙幅方向における開口端部が通紙幅を超過するよう、遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３を移動させることにより、開口部９５ｊの紙幅方向の大きさが転写紙の紙幅より大きくなるようにしている。

なお、いずれの場合も、熱源９３の輻射熱の一部は、３枚の遮蔽板９５ｉ_１、９５ｉ_２、９５ｉ_３の下面（非開口部）に形成された光沢面によって反射され、熱伝導体９２に供給されることになる。

本実施の形態によれば、平行四辺形をなす開口部９５ｊ_１、９５ｊ_２、９５ｊ_３の間隔を前記平行四辺形の平行な上下辺の長さと同一にしたことにより、定着時に開口部のピッチ状に温度むら（加熱むら）が生じるのを回避して、転写紙を均一に加熱することができる。

また、本実施の形態によれば、紙幅方向における開口端部が通紙幅を超過するよう、遮蔽板９５ｉ_２、９５ｉ_３を移動させることにより、加熱領域の紙幅方向の大きさは通紙幅より大きくなる。よって、特に小サイズの転写紙に対する定着時、通紙領域に万遍なく必要十分な熱を供給することができる。

なお、前述した各実施の形態では、定着部材、加圧部材として定着ベルト９１、加圧ローラ９４を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、定着ローラ、加圧ベルトを用いても同様の効果が得られるものである。この場合、定着ローラとしては、例えば、アルミ系または鉄系の材料からなる芯金に、耐熱樹脂材料（例えば、フッ素樹脂）または耐熱ゴムを被覆したもの、あるいは耐熱ゴムを被覆し、さらに外側に耐熱樹脂（例えば、フッ素樹脂）を被覆したもの、を用いる。加圧ベルトとしては、例えば、耐熱ゴム材料、耐熱樹脂材料からなるもの、あるいは耐熱ゴム層と耐熱樹脂層とを積層したもの、を用いる。

また、前述した各実施の形態では、転写紙として大小２種類のサイズ（紙幅）を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、中サイズの転写紙を加えても同様の効果が得られるものである。例えば、第４、第５の実施の形態においては、紙幅方向に移動可能な遮蔽板の組の種類を追加すると共に、定着対象以外の遮蔽板の組を退避させる退避部材（例えば、引込用レール）および駆動手段（例えば、ソレノイド）を増設してもよい。

また、前述した第１、第２、第４、第５実施の形態では、遮蔽板または磁束遮蔽板の駆動手段としてソレノイド機構を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、ラック・アンド・ピニオン機構および駆動モータを用いてもよい。例えば、遮蔽板または磁束遮蔽板にラックを設け、ラックと噛み合わせるピニオンを駆動モータの駆動で回転させる。この構成により、前述した２本のレールに沿って遮蔽板または磁束遮蔽板を紙幅方向に移動させることができる。よって、遮蔽板または磁束遮蔽板を紙幅方向に無段階に移動させることができる。

最後に、各請求項の発明に相当する実施の形態の作用効果を述べる。

（１）前述した第１から第５の実施の形態の定着ユニット９によれば、例えば、遮蔽板９５ａが定着ベルト９１と熱源９３との間を転写紙ｐの紙幅方向に移動して、開口部９５ｃの大きさを変更することにより定着ベルト９１の内周の加熱領域を変更するので、転写紙ｐの紙幅に応じて加熱領域を変更することができる。また、遮蔽板９５ａは転写紙ｐの紙幅方向に移動するので、転写紙搬送方向において開口部９５ｃの大きさが制限されることはない。したがって、遮蔽板９５ａの移動によって定着処理に必要十分な熱を供給するように加熱領域を変更することができる。適切な加熱領域とすることよって定着ベルト９１および熱伝導体９２を効率的に加熱すると共に、定着ユニット９の径方向の大型化を抑制することができる。

なお、前述の各実施の形態において、例えば、コントローラ３００は紙幅情報検知手段に相当する。例えば、定着ユニット９は定着装置に相当する。例えば、遮蔽板９５ａ、レール９５ｂ、９５ｅ、巻取繰出機構９６、磁束遮蔽板９７は、加熱領域可変手段に相当する。例えば、定着ベルト９１は定着部材に相当する。例えば、ヒータからなる熱源９３、電磁加熱装置９８は加熱手段に相当する。例えば、転写紙ｐは記録媒体に相当する。例えば、熱伝導体９２は押圧部材に相当する。

（２）前述した第１から第５の実施の形態の定着ユニット９によれば、例えば、定着ベルト９１において開口部９５ｃを通して転写紙ｐの紙幅よりも幅広の領域が加熱されるので、転写紙ｐの紙幅方向における通紙領域端部で転写紙ｐおよび定着ベルト９１の非通紙領域により熱が奪われ、定着のための熱量が不足するのを防止することができる。

（３）前述した第１、第３〜第５の実施の形態の定着ユニット９によれば、例えば、熱源９３が発する熱エネルギー（輻射熱）は、遮蔽板９５ａの開口部９５ｃを通して定着ベルト９１の加熱領域に供給される。また、前記輻射熱は、熱源９３と対向する熱伝導体９２に直接供給される。さらに、前記輻射熱は、遮蔽板９５ａに反射して熱伝導体９２に間接供給される。熱源９３の輻射熱を熱伝導体９２に対して直接および間接に供給することにより、熱伝導体９２に当接している定着ベルト９１を効率よく加熱することができる。

（４）前述した第１、第３の実施の形態の定着ユニット９によれば、例えば、２枚の遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２が転写紙ｐの紙幅方向へ相対的に移動することにより、双方が離間して開口部９５ｃが形成され、あるいは双方が接して開口が閉塞される。前述のように開口部９５ｃの大きさを変更することによって、転写紙ｐの紙幅に応じて加熱領域を調整することができる。

なお、前述の各実施の形態において、例えば、遮蔽板９５ａ_１、９５ａ_２、９５ｄ_１、９５ｄ_２は複数の板状部材に相当する。例えば、前記ソレノイド機構、巻取繰出機構９６は移動手段に相当する。例えば、開口部９５ｃ、９５ｆは開口部に相当する。

（５）前述した第４、第５の実施の形態の定着ユニット９によれば、例えば、遮蔽板９５ｇ_１と遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３とが転写紙ｐの紙幅方向へ相対的に移動することにより、開口部９５ｈ_１と開口部９５ｈ_２、９５ｈ_３とが重複して開口し（重複開口領域が形成され）、あるいは開口が閉塞される。前述のように重複開口領域を変位することによって、転写紙ｐの紙幅に応じて加熱領域を調整することができる。また、開口部を有する遮蔽板９５ｇ_１と開口部を有する遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３とを重ねて重複開口領域を変位するようにしているので、例えば、紙幅方向に連なる２つの板状部材の端部間隔を可変する場合に比べ、加熱領域可変手段としての遮蔽板９５ｇ_１、遮蔽板９５ｇ_２、９５ｇ_３および前記レールの長尺化を抑制することができる。よって、定着ユニット９の大型化を抑制することができる。

なお、前述の各実施の形態において、例えば、遮蔽板９５ｇ_１、９５ｇ_２、９５ｇ_３、９５ｉ_１、９５ｉ_２、９５ｉ_３は複数の板状部材に相当する。例えば、開口部９５ｈ_１、９５ｈ_２、９５ｈ_３、９５ｊ_１、９５ｊ_２、９５ｊ_３は開口部に相当する。例えば、図１１（ａ）の遮蔽板９５ｇ_１の左端の開口部９５ｈ_１と遮蔽板９５ｇ_２の左端の開口部９５ｈ_２とは重複開口領域に相当する。

（６）前述した第１〜第５の実施の形態の複写機２０２によれば、例えば、転写紙ｐにトナー画像を形成するためのエンジン３０５と、未定着トナー画像を転写紙ｐに定着するための（１）から（５）のいずれかに記載の定着ユニット９と、設けることにより、前述した定着ユニット９の作用で転写紙ｐの紙幅に対応しながら定着処理に要するエネルギー消費を抑制することができる。また、定着ユニット９ばかりでなく、複写機２０２の大型化をも抑制することができる。

なお、前述の各実施の形態において、例えば、エンジン制御ボード３０４、エンジン３０５は画像形成手段に相当する。例えば、複写機２０２は画像形成装置に相当する。

本発明の第１の実施の形態としての複写機の全体構成を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態としての定着ユニットの要部を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態としての遮蔽板の構成を示す平面図および断面図である。本発明の第１の実施の形態としての遮蔽板の開閉動作を説明する説明図である。本発明の第１の実施の形態としての複写機の制御系を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態としての定着ユニットの要部構成を示す断面図である。本発明の第３の実施の形態としての定着ユニットの径方向の断面図である。本発明の第３の実施の形態としての定着ユニットの平断面図および側断面図である。本発明の第３の実施の形態としての遮蔽板の巻取繰出機構の説明図である。本発明の第４の実施の形態としての定着ユニットの径方向の断面図である。本発明の第４の実施の形態としての遮蔽板の平断面図および側断面図である。本発明の第５の実施の形態としての遮蔽板の構成を示す平面図および断面図である。

符号の説明

１Ｙ感光体ドラム
１Ｍ感光体ドラム
１Ｃ感光体ドラム
１Ｋ感光体ドラム
２Ｙ帯電装置
２Ｍ帯電装置
２Ｃ帯電装置
２Ｋ帯電装置
３書込みユニット
３Ｙレーザ装置
３Ｍレーザ装置
３Ｃレーザ装置
３Ｋレーザ装置
４Ｙ現像装置
４Ｍ現像装置
４Ｃ現像装置
４Ｋ現像装置
６転写ベルト
７Ａ転写ローラ
７Ｙ転写ローラ
７Ｍ転写ローラ
７Ｃ転写ローラ
７Ｋ転写ローラ
８Ａクリーニング装置
８Ｙクリーニング装置
８Ｍクリーニング装置
８Ｃクリーニング装置
８Ｋクリーニング装置
９定着ユニット
１２原稿テーブル
１５、１０７インタフェース
１６ホスト（ホストコンピュータ）
１７シーケンス機器群
２０給紙カセット
２１給紙ベルト
２２給紙ローラ
２３レジストローラ
２４排紙ローラ
２５操作パネル
２８、２９原稿排紙トレイ
３０、３１原稿長さセンサ
３９給紙ベルト
４０分離ローラ
４１反転ローラ
４２スリットガラス
４３コンタクトガラス
５３、５４センサ群
６０入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）
９１定着ベルト
９２熱伝導体（押圧部材）
９３熱源
９４加圧ローラ
９５ａ（９５ａ_１、９５ａ_２）、９５ｄ（９５ｄ_１、９５ｄ_２）、９５ｇ（９５ｇ_１、９５ｇ_２、９５ｇ_３）、９５ｉ（９５ｉ_１、９５ｉ_２、９５ｉ_３）遮蔽板
９５ｂ、９５ｅレール
９５ｃ、９５ｆ、９５ｈ（９５ｈ_１、９５ｈ_２、９５ｈ_３）、９５ｊ（９５ｊ_１、９５ｊ_２、９５ｊ_３）開口部
９６巻取繰出機構
９７（９７ａ、９７ｂ）磁束遮蔽板
９８電磁加熱装置（ＨＩ装置）
１０１ＡＤＦコントローラ
１２０駆動部
２０１ＡＤＦ
２０２複写機
３００コントローラ
３０１画像読取部（スキャナユニット）
３０２画像形成部
３０３給紙部
３０４エンジン制御ボード
３０５エンジン
３０７ＣＰＵ
３０８ＲＡＭ
３０９ＲＯＭ
３１０ＥＥＰＲＯＭ
３１１切替スイッチ（ＤＩＰ／ＳＷ）

Claims

定着部材と、前記定着部材と対向してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の表面とは非接触状態で前記定着部材を加熱する加熱手段と、を備え、前記ニップ部を通過する記録媒体に未定着トナー画像を定着する定着装置において、
通紙される記録媒体の紙幅情報を検知する紙幅情報検知手段と、前記加熱手段により加熱される定着部材の加熱領域を、前記紙幅情報検知手段が検知した情報に基づいて前記定着部材と前記加熱手段との間を紙幅方向に移動することにより可変する加熱領域可変手段と、を備え、
前記定着部材の内部に、前記加熱手段と、一面が前記加熱手段と対向すると共に他の一面が前記定着部材と対向する前記加熱領域可変手段と、一面が前記加熱手段および前記加熱領域可変手段と対向すると共に他の一面が前記定着部材の裏面に当接して前記定着部材を前記加圧部材に押圧する押圧部材と、を設け、
前記加熱領域可変手段は、複数の開口部が紙幅方向に形成されると共に重ねて配置された複数の板状部材を有し、前記板状部材同士が相対的に紙幅方向へ移動することによって前記複数の板状部材の前記各開口部が重複して形成された重複開口領域の大きさが調整され、前記加熱領域を可変することを特徴とする定着装置。
前記記録媒体にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された未定着トナー画像を前記記録媒体に定着する定着手段と、を備え、
前記定着手段として請求項１に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。