JP2006250965A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着部材に熱容量の大きい弾性層を設けることにより高画質を維持しつつ、立ち上がりの高速化かつ端部温度上昇、すなわち、反射板を用いた外部輻射加熱による定着装置における小サイズ連続通紙時の端部温度上昇の不具合の防止を両立する定着装置を提供する。
【解決手段】 定着部材１と、この定着部材の外側を加熱する加熱手段３と、この加熱手段３の熱を前記定着部材１の表面上に集めるための反射部材４と、前記定着部材１に圧接してニップ部Ｎを形成する加圧部材２とを備え、前記ニップ部Ｎにおいてトナー像を記録媒体Ｐに定着せしめる定着装置において、前記反射部材４の一部は前記定着部材１への輻射領域の一部を変更させるために可変である。
【選択図】 図４

Description

本発明は、定着部材と加圧部材とで形成されるニップ部においてトナー像を記録媒体に定着せしめる定着装置およびこの定着装置を備えた電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。

従来において、一般に、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、加熱定着ローラに加圧ローラを圧接した定着装置を使用することが知られている（例えば、特許文献１ないし７参照）。
かかる定着装置は、加熱した定着ローラを回転させながら、この回転する定着ローラと加圧ローラとの間にトナーが転写された印刷用紙を挿通し、トナーを加熱溶融して印刷用紙上に融着するものである。従来、一般的には定着ローラの熱源として、ハロゲンランプを用いたハロゲンヒータが使用されてきた。
近年の環境規制、環境保護意識の高まりから、各種画像形成装置は不使用時には定着ヒータへの通電を遮断し必要なときのみ通電して、消費電力を低減することが行われている。
このような省エネルギ型の画像形成装置では、印刷時に定着ローラの表面温度が即座に設定温度まで達する必要がある。この要求を満たすため、ハロゲンヒータで加熱する方式では、肉厚を１ｍｍ以下にする定着ローラ基体の薄肉化が行われている。これにより定着ローラの熱容量を軽減し、定着ローラを急速に設定温度までに立ち上げることができる。
しかしながら、上記のような定着ローラ基体の薄肉化には、幾つかの問題がある。すなわち、薄肉化することによって定着ローラ基体の機械的強度は著しく低下し、ローラのつぶれ、たわみなどの変形に弱くなる。
また、ローラの肉厚を薄くするほど技術的に加工の難易度は上がり、高度な加工精度が要求されることになり、コスト高に繋がることにもなる。このように、定着ローラ基体の薄肉化だけによって高速立ち上がりを実現することには限界がある。
このように迅速に昇温する方式においては、いずれも端部温度上昇という技術課題を抱えている。端部温度上昇とは、両端では紙による熱の消費が無いために、熱が加圧ローラと定着ローラに蓄積し、温度が異常に上昇する現象のことを指している。

電子写真装置の最大通紙幅（例:Ａ３縦）に対して、小さい幅の紙（例:Ｂ５縦）を連続して通紙した場合に、中央では紙による熱の消費分だけヒータから熱が供給され、一定の範囲の温度が保持される。しかしながら、両端では、上述したように、紙による熱の消費がないために、熱が加圧ローラと定着ローラに蓄積し温度が異常に上昇する。
これにより、軸受部材の耐熱寿命の低下、および表面離型層の溶融または熱劣化、および端部温度上昇直後に大きな幅の紙を通紙した場合には設定温度より高温となっている端部での定着異常(ホットオフセット)および搬送異常が発生する。端部温度上昇は小さければ、小さいほど無駄な熱が発生せず、定着ユニットの寿命も延びるという利点がある。
そこで、このような端部温度上昇の課題を解決するための提案として特許文献１には、定着ローラの内周面を輻射する輻射発熱体と定着ローラの内周面との間に、定着ローラの軸方向に沿って移動可能な遮蔽部材を備え、遮蔽部材の移動によって定着ローラ内周面への輻射領域を変更することができる定着装置が開示されている。
特開平６−１３８７８９号公報 特開昭５９−２２３４７３号公報 特開２０００−２９２９８６公報 特開２００４−１４５２６０公報 特開２００４−１７０６９２公報 特開平９−２８１８３６号公報 特開２０００−３０５３８５公報

ところで、上記特許文献１の従来技術においては、定着ローラの加熱を内側から行っているので、立ち上がり時には定着ローラ全体を所定の温度まで加熱しなければならない。
そこで、定着ローラ全体の立ち上がり時に必要な熱量をできるだけ減らすために、熱容量が比較的大きいゴムなどの弾性層を有せず、中空芯金と離型層により形成するようにしている。
しかしながら、このような場合には、定着時接触面は記録媒体上の凹凸に対しては追従しないので、密着接触ができずに微小な光沢ムラなどの画質劣化という問題が生じる。特にモノクロの画像形成装置では問題とならないレベルでも、カラー画像形成装置ではとくに顕著に現れるため、カラー画像形成装置の高画質化には定着面に弾性を持たせることは必須である。
かかる場合に、定着部材としては、駆動安定性や記録媒体の搬送安定性等を考慮すると、少なくとも表層に離型層、弾性層を有する定着ローラを用いることが望ましい。
そこで、本発明の目的は、定着部材に熱容量の大きい弾性層を設けることにより高画質を維持しつつ、立ち上がりの高速化と、端部温度の上昇を防止とを両立することができる定着装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、定着部材と、該定着部材の外側を加熱する加熱手段と、該加熱手段の熱を前記定着部材の表面上に集めるための反射部材と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材とを備え、前記ニップ部においてトナー像を記録媒体に定着せしめる定着装置において、前記反射部材の一部が前記定着部材への輻射領域の一部を変更させるために可変である定着装置を特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記反射部材の長手方向の端部開放面に遮蔽板を設け、開放面を開閉自在にすることにより、前記定着部材への輻射領域の一部を変更させる請求項１に記載の定着装置を特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、トナー像が転写される転写定着部材と、該転写定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記転写定着部材の外側を加熱する加熱手段と、該加熱手段の熱を前記転写定着部材の表面上に集めるための反射部材とを備え、前記ニップ部においてトナー像を記録媒体に定着せしめる定着装置において、前記反射部材の一部が前記定着部材への輻射領域の一部を変更させるために可変である定着装置を特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、前記反射部材の長手方向の端部開放面に遮蔽板を設け、開放面を開閉自在にすることにより、前記転写定着部材への輻射領域の一部を変更させる請求項３に記載の定着装置を特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、反射板を用いた外部輻射加熱による定着装置における小サイズ連続通紙時の定着部材端部の異常な端部温度上昇を防ぐことができる。
また、本発明によれば、未定着画像を形成する粉体または液体を長時間直接加熱することができるので、転写定着部材を予熱なしに高温化させることなく、記録媒体への画像の定着が可能となる定着上二次転写方式の画像形成装置において、反射板を用いた外部輻射加熱による定着装置における小サイズ連続通紙時の端部温度上昇を防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる画像形成装置としての電子写真方式のフルカラープリンタ装置を示す概略図である。
図１において、箱状の装置本体１０１内には複数個の像担持体ユニットとしての感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋがそれぞれ装置本体１０１に着脱可能に装着されている。
装置本体１０１内の略中央部には、転写部材であり記録材担持体となる転写ベルト１０３を有する転写手段６０が配置されている。転写ベルト１０３はその１つに回転駆動力が伝達される複数のローラに架け渡されて矢印Ａで示す方向に回転駆動可能に設けられている。
転写ベルト１０３は、また、像担持体としてのドラム状の感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋの表面に圧接可能に設けられている。本実施の形態にかかる転写手段６０には、接触転写方式が採用されている。
感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋを有し、各感光体の表面が転写ベルト１０３と接触するように、この転写ベルト１０３の上方に配設されている。
感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋの配列は、感光体ユニット１０２Ｙを記録媒体給送側とし、感光体ユニット１０２Ｋが定着装置１０９側に位置するように１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋの順となっている。感光体としては、ベルト状の感光体を用いてもよい。
感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋとの対向側には、現像手段となる現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋがそれぞれ配置されている。

現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋは、複数色、例えばイエロー（以下、Ｙという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、シアン（以下、Ｃという）、ブラック（以下、Ｋという）の各トナーとキャリアを有する２成分現像剤を、それぞれ感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ上に形成される静電潜像に供給して各静電潜像を現像するものである。
感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋの上方には、露光手段としての書き込み装置１０６が配置されている。感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋの下方には、両面ユニット１０７が配置されている。両面ユニット１０７の下方には、サイズの異なる記録媒体としての転写紙Ｐが収納可能なカセット１１３、１１４が配設されている。
装置本体１０１の左側には反転ユニット１０８が配置され、装置本体１０１の右側には手差しトレイ１１５が矢印Ｂ方向に開閉可能に設けられている。定着装置１０９の記録媒体搬送方向下流側には反転搬送路１１０が分岐して形成され、転写紙Ｐを反転搬送路１１０に配置された排出ローラ１１１によって装置上部に設けられた外部トレイ１１２に案内している。
感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色に対応するトナー像を形成するためのユニットである。この感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋには各感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋを帯電する帯電手段としての帯電装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋが付設されている。
感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋおよび帯電装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは、装置本体１０１に配置される場所を除いては同一構成となっている。帯電装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは、対応関係の感光体の表面を均一に帯電するもので、感光体の表面に接触する帯電部材としての周知の帯電ローラを備えている。
両面ユニット１０７は対をなす搬送ガイド４１、４２と、複数の搬送ローラ対４３を備えている。両面ユニット１０７は転写紙Ｐの両面に画像を形成する両面画像形成モード時に、片面に画像が形成されてから反転ユニット１０８の反転搬送路４４に搬送されてスイッチバック搬送される。
このスイッチバック搬送によって表裏が反転される転写紙Ｐを受け入れ、これを感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋと転写ベルト１０３との間に形成される転写部へと再搬送する。
反転ユニット１０８は複数の搬送ローラと、複数の搬送ガイド板、これらによって形成される反転搬送路４４からなっている。反転ユニット１０８は両面画像形成モード時に片面画像形成後の転写紙Ｐを、その表裏を反転させて両面ユニット１０７へ送り出す機能や、画像形成後の転写紙Ｐをそのままの向きで機外へ排出する機能、画像形成後の転写紙Ｐを、その表裏を反転させて機外へ排出する機能を備えている。
カセット１１３、１１４が配置されている記録媒体給送部には、カセット１１３、１１４上の記録媒体（転写紙）Ｐを１枚ずつに分離して給送する記録媒体分離部４５、４６が設けられている。転写ベルト１０３の内側には、転写手段としての転写ブラシ４７、４８、４９、５０が感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋに対向するように設けられている。

本実施の形態では、図示しない操作部により画像形成が指示されると、感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋが図示しない駆動源により回転駆動されて時計回り方向に回転する。
感光体ユニット１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋの各帯電ローラは、図示しない電源から帯電バイアスが印加されて感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋをそれぞれ一様に帯電させる。
感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋは、それぞれ帯電ローラにより一様に帯電された後に書き込み装置１０６によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像データで変調されたレーザ光により露光されて、各表面に静電潜像が形成される。
これら感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ上の静電潜像は、感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋの回転と、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋの現像剤担持体としての図示しない現像スリーブが図示しない駆動源で回転駆動されることにより現像されてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のトナー像となる。
カセット１１３、１１４のうち選択された方のカセットからは、１枚の転写紙Ｐが分離されて、感光体ユニット１０２Ｙよりも記録媒体（転写紙）給送部側に配設されたレジストローラ５１へ給送される。本実施の形態では、装置本体１０１の右側に手差しトレイ１１５が配置され、この手差しトレイ１１５からも転写紙Ｐがレジストローラ５１へ給送可能とされている。

レジストローラ５１はこれらの転写紙Ｐを、感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ上のトナー像と先端が一致するタイミングで、転写ベルト１０３上へ送り出す。送り出された転写紙Ｐは、吸着ローラ５２によって帯電される転写ベルト１０３に静電的に吸着されて各転写部へと搬送される。
搬送された転写紙Ｐには、各転写部を順に通過する際に、転写ブラシ４７〜５０により感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のトナー像が順次に重ね合わせて転写されることで、４色重ね合わせのフルカラートナー像が形成される。
フルカラートナー像が形成された転写紙Ｐは、入口ガイド７を通って、定着装置１０９によりフルカラートナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた記録媒体排出路を通って外部トレイ１１２に反転排出される場合や、定着装置１０９から直進して反転ユニット１０８内を通ってストレートに排出される。
画像形成装置において、両面画像形成モードが選択されているときには、転写紙Ｐは、片面にトナー像が形成されて定着装置１０９でトナー像が定着された後に、反転ユニット１０８内の反転搬送路４４内に送り込まれる。ここでスイッチバックされてから両面ユニット１０７に搬送され、そこから再給送されて表面画像形成時と同様に裏面に画像が形成されて排出される。
以上の作像動作は、４色重ね合わせのフルカラーモードが図示しない操作部で選択されたときの動作である。しかし、３色重ね合わせのフルカラーモードが操作部で選択されたときにはＫトナー像の形成が省略されてＹ、Ｍ、Ｃ３色のトナー像の重ね合わせによるフルカラー画像が転写紙Ｐ上に形成される。また、白黒画像形成モードが操作部で選択されたときには、Ｋトナー像の形成のみが行われて白黒画像が転写紙Ｐ上に形成される。

図２は本発明による定着装置の第１の実施形態を示す概略図である。
この第１の実施形態における定着装置では、定着部材としての定着ローラ１に加圧部材としての加圧ローラ２が図示しない加圧手段により一定の加圧力で押し当てられ、これらのローラ間にニップを形成している。
定着ローラ１および加圧ローラ２は図示しない駆動機構により回転駆動される。未定着画像を形成しているトナー６を担持した転写紙Ｐが入口ガイド７に沿ってニップ内へと搬送されると、転写紙Ｐはニップ内で熱と圧力を受け、画像が定着される。
定着ローラ１は鉄などからなるローラ芯金１ａ、空隙を有するセラミックスなどからなる硬質な断熱層１ｂ、シリコンゴムなどからなる弾性層１ｃおよびフッ素系樹脂などからなる離型層１ｄにより形成される。
加圧ローラ２は鉄などからなるローラ芯金２ａ、空隙を有するセラミックスなどからなる硬質な断熱層２ｂ、シリコンゴムなどからなる弾性層２ｃおよびフッ素系樹脂などからなる離型層２ｄにより形成される。
輻射発熱体であるハロゲンヒータなどからなるヒータ３は、定着ローラ１の外部近傍でニップ上流直前の位置に備えられる。ヒータ３からの輻射エネルギを反射する反射板４がヒータ３を覆うように備えられる。
この反射板４は開口部を定着ローラ１の表層に向けることにより、定着ローラ１の表層へ熱エネルギを集中させ、定着ローラ１の表層のみを効率的に加熱することができる。これにより反射板４を用いた外部輻射加熱による定着装置における小サイズ連続通紙時の端部温度上昇に対するより簡便に解決可能な手段を提供する。
図３は本発明による定着装置の反射板の第１の実施形態の詳細を示す概略斜視図である。
図３において、反射板４は両端部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが図のように可変となっており、小さいサイズの記録媒体（転写紙）を連続通紙する場合には、図のような反射板４は両端部４ａ、４ｂを閉じた状態にすることができる。
これにより、小サイズの記録媒体を連続通紙する場合に、熱を必要としない定着ローラ１の両端部が過剰に熱を受けることを防ぐことができる。

図４は本発明による定着装置の反射板の第２の実施形態の詳細を示す概略斜視図である。図４において、反射板４の両端部には遮蔽板５が遮蔽板部分５ａ、５ｂとして図のように備えられている。
この遮蔽板５は移動可能であり、小サイズの記録媒体を連続通紙する場合には、遮蔽板部分５ａ、５ｂが図の破線部に移動し、反射板４の端部の開放面を塞ぐようになっている。遮蔽板５の内側（ヒータ３側）は反射率の高い金属鏡面となっているため、ヒータ３の端部から発せられる熱は中央部に集まるようになっている。
図５は本発明による定着装置の反射板の第３の実施形態の詳細を示す概略斜視図である。図５において、反射板４の両端部には遮蔽板５の遮蔽板部分５ｃ、５ｄが図のように備えられている。
主要な作用効果は図４の遮蔽板と同等であるが、遮蔽板５の遮蔽板部分５ｃ、５ｄが図のような形状になっていることにより、定着ローラ１の端部の非加熱領域の広さを多段階に直線的に変化させることができる。よって、多様なサイズの連続通紙に対応することができる。

図６は本発明にかかる画像形成装置としてタンデム型カラー複写機を示す概略図である。図６に基づいて本実施の形態における画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の構成および動作の概要を説明する。
カラー複写機１０１は、装置本体中央部に位置する画像形成部１０１Ａと、この画像形成部１０１Ａの下方に位置する給紙部１０１Ｂと、画像形成部１０１Ａの上方に位置する図示しない画像読み取り部を有している。
画像形成部１０１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト１０３が配置されており、この中間転写ベルト１０３の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。
すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂが中間転写ベルト１０３の転写面に沿って並置されている。
各感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂはそれぞれ同じ方向（反時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｂ、光書き込み手段としての書き込み装置２０６、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｂ、１次転写装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂ、およびクリーニング装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂが配置されている。

各符号に付記してあるアルファベットは、感光体１０４と同様、トナーの色別に対応している。各現像装置１０５には、それぞれのカラートナーが収容されている。中間転写ベルト１０３は駆動ローラ９および従動ローラ１０に掛け回されて感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。従動ローラ１０と対向する位置には、中間転写ベルト１０３の表面をクリーニングするクリーニング装置１１が設けられている。
感光体１０４Ｙの表面が帯電装置８０により一様に帯電され、画像読み取り部からの画像情報に基づいて感光体１０４Ｙ上に静電潜像が形成される。この静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置１０５Ｙによりトナー像として可視像化され、このトナー像は所定のバイアスが印加される１次転写装置６０Ｙにより中間転写ベルト１０３上に１次転写される。
他の感光体１０４Ｍ、１０４Ｃ、２０４Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト１０３上に順に転写されて重ね合わせられる。
転写後感光体１０４上に残留したトナーはクリーニング装置８により除去され、また、転写後、図示しない除電ランプにより感光体１０４の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
給紙部１０１Ｂは、記録媒体としての転写紙Ｐを積載収容する給紙トレイ１１３とこの給紙トレイ１１３内の転写紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する記録媒体分離部である給紙コロ４５とを備えている。
給紙部１０１Ｂは、さらに、給紙された転写紙Ｐを搬送する搬送ローラ対１８と、転写紙Ｐが一旦停止され、斜めずれ（スキュー）を修正された後、転写定着ローラ１２および加圧ローラ２上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングでニップ部Ｎに向けて送り出されるレジストローラ対１９を有している。
駆動ローラ９の近傍には、定着装置１０９が設けられている。この定着装置１０９には、転写定着ローラ１２と対峙して設けられ、互いにばねなどの図示してない加圧手段によって押圧されニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２を有している。
感光体１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｂから中間転写ベルト１０３上に１次転写されたトナー６ａは、図示してない２次バイアス印加手段により駆動ローラ９に印加されるバイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）により転写定着ローラ１２に静電気力で２次的に転写される。

図６に示すように、中間転写ベルト１０３と転写定着ローラ１２との間には、この転写定着ローラ１２から中間転写ベルト１０３への熱放射（熱移動）を抑制する熱遮蔽部材または熱移動抑止部材としての断熱プレート２０が設けられている。
この断熱プレート２０は、中間転写ベルト１０３から転写定着ローラ１２への２次転写を阻害しない状態で中間転写ベルト１０３への熱放射を極力抑えるように、開口部を有する形状に形成されており、図示しない定着装置本体、画像形成装置本体のいずれの側に設けてもよい。
熱移動抑止部材としては、放射率の低い金属光沢を有する板状のものが好ましく、とくに２枚の金属シートを微小空隙または断熱材を挟んで配置すると優れた効果が得られる。
また、ノートパソコンのＣＰＵ冷却用に用いられるマイクロヒートパイプ構造を内包する薄板を用いた場合、熱移動抑止部材を低温に保ち熱移動を抑制することができる。
さらに、本実施の形態では、中間転写ベルト１０３の転写定着ローラ１２に対する転写部（転写定着ローラ１２との対向部）と、最も上流側の感光体１０４Ｂに対する転写部との間に中間転写ベルト１０３の熱を奪う冷却部材としての冷却ローラ２１が設けられている。この冷却ローラ２１は熱伝導率の高い材料で形成されており、中間転写ベルト１０３に接触して回転する。
本実施の形態では断熱プレート２０と冷却ローラ２１を同時に設ける構成としたが、いずれか一方を設ける構成としてもよい。本実施の形態によれば、中間転写体の温度を低減でき、中間転写体側の熱劣化を抑制できる。また、定着部材の設計上の自由度を大きくすることができる。
また、転写定着ローラ１２の表面温度を測定するための非画像領域に設けられた図示してないサーミスタとそれぞれの表面温度に基づいてヒータ３のオン／オフを制御する図示してない温度コントローラが設けてあり、温度を制御できるようになっている。
また、転写定着ローラ１２および加圧ローラ２の離型層をカーボン等の導電物質を分散させた導電性のフッ素系樹脂系材料で構成する。これを芯金と接続することで、離型層間に転写バイアスを印加することが可能となり、転写バイアスを低電圧にでき、かつ、転写時のトナーの飛び散りを抑制できる。

次に、動作について説明する。中間転写ベルト１０３上に形成されたトナー６ａはマイナスに帯電している。駆動ローラ９側が−０．５ｋＶ〜２ｋＶ、転写定着ローラ１２の芯金が０Ｖになるようにバイアスが印加されることで、転写定着ローラ１２に順次転写される。この際、転写定着ローラ１２上のトナー６ｂはヒータ３により所定の温度まで加熱されている。
このように、トナー６のみを予め加熱する過程が十分に得られるので、トナー６と記録媒体（転写紙）Ｐを同時に加熱する従来方式に比べて加熱温度を低くできる。実験の結果、転写定着ローラ１２および加圧ローラ２の温度は１１０〜１２０度の低温でも十分な画質が得られることが確認された。
上述のように、従来のカラー画像形成装置では十分な光沢を得るために転写紙による温度低下を考慮して白黒画像形成装置に比べて１．５倍ほどの熱量を与えていた。このため、転写紙が必要以上に加熱されるとともに、トナーと転写紙の密着性も必要以上に高められていた。
本実施の形態では、記録媒体（転写紙）Ｐを考慮せずに十分な光沢を得るための温度を独立に設定できるので、転写定着ローラ１２の温度（定着設定温度）を低くできる。
また、トナー６と転写紙の密着性も必要以上に高められることがないだけではなく、記録媒体（転写紙）Ｐはニップ部Ｎのみで加熱されるので過剰に加熱されず、省エネルギ化に寄与する。また、ヒータ３を取り囲む反射板４については、図３、図４または図５で示す機構を有するものとする。
図６において、転写定着ローラ１２は、図２における定着ローラ１と同様に、鉄などからなるローラ芯金１ａ、空隙を有するセラミックスなどからなる硬質な断熱層１ｂ、シリコンゴムなどからなる弾性層１ｃおよびフッ素系樹脂などからなる離型層１ｄにより形成される。
加圧ローラ２は、図２における加圧ローラ２と同様に、鉄などからなるローラ芯金２ａ、空隙を有するセラミックスなどからなる硬質な断熱層２ｂ、シリコンゴムなどからなる弾性層２ｃおよびフッ素系樹脂などからなる離型層２ｄにより形成される。
定着上二次転写方式の画像形成装置は未定着画像を形成する粉体または液体を長時間直接加熱することができるので、転写定着部材を予熱なしに高温化させることなく、記録媒体（転写紙）への画像の定着が可能となる。したがって、より大きな省エネ化に寄与することができる反射板４を用いた外部輻射加熱による定着装置における小サイズ連続通紙時の端部温度上昇を回避することができる。

図７は本発明による画像形成装置としてのカラー複写機の実施の形態の全体を示す概略図である。カラー複写機１０１は画像形成部１０１Ａと給紙部１０１Ｂと、画像形成部１０１Ａの上方に位置する図示しない画像読み取り部を有している。
図７に示すとおり、画像形成部１０１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体兼定着部材としての中間転写定着ベルト２２が配置されており、現像からの転写部の動作概要は第４の実施の形態と同様である。
しかしながら、転写されたトナー６ａは中間転写定着ベルト２２上で加熱され、そこで溶融したトナー６ｂは中間転写定着ベルト２２と加圧ローラ２とで形成されたニップＮにて記録媒体（転写紙）Ｐに転写されると同時に定着される。それ以外の動作概要は第４の実施の形態とほぼ同様である。反射板４については、図３、図４または図５で示す機構を有するものとする。
加圧ローラ２は、図２および図６で説明したのと同様に、鉄などからなるローラ芯金２ａ、空隙を有するセラミックスなどからなる硬質な断熱層２ｂ、シリコンゴムなどからなる弾性層２ｃおよびフッ素系樹脂などからなる離型層２ｄにより形成される。
図７には、図６で説明したのと同様に、中間転写定着ベルト２２を掛け渡す駆動ローラ９および従動ローラ１０、この従動ローラ１０の中間転写定着ベルト２２の表面をクリーニングするクリーニング装置１１およびヒータ３を示している。
本実施の形態では、図６に示した実施の形態とほぼ同様の効果が得られるが、転写プロセスが１回少なくなるので、転写散り等による画像の乱れを比較的抑えることができる。

本発明にかかる画像形成装置としての電子写真方式のフルカラープリンタ装置を示す概略図。 本発明による定着装置の実施の形態を示す概略図。 本発明による定着装置の反射板の第１の実施形態の詳細を示す概略斜視図。 本発明による定着装置の反射板の第２の実施形態の詳細を示す概略斜視図。 本発明による定着装置の反射板の第３の実施形態の詳細を示す概略斜視図。 本発明にかかる画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機を示す概略図。 本発明による画像形成装置としてのカラー複写機の実施の形態の全体を示す概略図。

符号の説明

１ 定着部材（定着ローラ） ２ 加圧部材（加圧ローラ）、３ 加熱手段（ヒータ、輻射発熱体）、４ 反射部材（反射板）、５ 遮蔽板、６ ６ａ ６ｂ トナー、２２ 転写定着部材（中間転写体兼定着部材、中間転写定着ベルト）、Ｎ ニップ部、Ｐ 記録媒体（転写紙）、１０１ 画像形成装置、１０９ 定着装置

Claims (5)

1. 定着部材と、該定着部材の外側を加熱する加熱手段と、該加熱手段の熱を前記定着部材の表面上に集めるための反射部材と、前記定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材とを備え、前記ニップ部においてトナー像を記録媒体に定着せしめる定着装置において、前記反射部材の一部が前記定着部材への輻射領域の一部を変更させるために可変であることを特徴とする定着装置。
2. 前記反射部材の長手方向の端部開放面に遮蔽板を設け、開放面を開閉自在にすることにより、前記定着部材への輻射領域の一部を変更させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. トナー像が転写される転写定着部材と、該転写定着部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記転写定着部材の外側を加熱する加熱手段と、該加熱手段の熱を前記転写定着部材の表面上に集めるための反射部材とを備え、前記ニップ部においてトナー像を記録媒体に定着せしめる定着装置において、前記反射部材の一部が前記定着部材への輻射領域の一部を変更させるために可変であることを特徴とする定着装置。
4. 前記反射部材の長手方向の端部開放面に遮蔽板を設け、開放面を開閉自在にすることにより、前記転写定着部材への輻射領域の一部を変更させることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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