JP2011203405A

JP2011203405A - 定着装置

Info

Publication number: JP2011203405A
Application number: JP2010069338A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Maruyama; 泰弘丸山
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-10-13
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: US20110236088A1; JP5263206B2; US8725049B2

Abstract

【課題】現像剤の温度を適正温度範囲に維持することができる定着装置を提供する。
【解決手段】定着装置１００は、筒状の定着フィルム１１０と、定着フィルムの内側に配置された発熱体（ハロゲンランプ１２０）と、定着フィルムの内面に摺接するように配置され、発熱体からの輻射熱を受けるニップ部材（ニップ板１３０）と、ニップ部材との間で定着フィルムを挟むことで前記定着フィルムとの間にニップ部ＮＰを形成するバックアップ部材（加圧ローラ１５０）とを備える。ニップ部材の前記発熱体に対向する面（上面１３１Ｓ）は、熱吸収率が所定値となる低吸収領域１３１Ｌと熱吸収率が当該低吸収領域よりも高い高吸収領域１３１Ｈとを有し、高吸収領域は、低吸収領域よりも、ニップ部ＮＰの側に偏って配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、円筒状の定着フィルムと、定着フィルム内に配置されるヒータと、定着フィルムを介して加圧ローラとの間にニップ部を形成するニップ板とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この定着装置では、ニップ板で支持された定着フィルムと加圧ローラとの間（ニップ部）で、用紙（記録シート）を搬送しつつ、用紙上の現像剤像を熱定着している。

特開２００８−２３３８８６号公報

このような定着装置では、一般に、ヒータによりニップ板を加熱することにより、用紙上の現像剤を定着に適した温度に昇温させている。そして、現像剤を迅速かつ効率的に加熱するために、ヒータからの輻射熱をニップ板に向けて反射する反射部材を設けたり、ニップ板のヒータに対向する側の全面に黒塗装を施したりすることで、ヒータからの輻射熱をニップ板に集中させることが行われている。

しかし、ニップ板のヒータに対向する側の全面を黒塗装することは、ニップ板のニップ部以外の部分も加熱されることになり、必ずしも現像剤の効率的な加熱という結果を導くものではない。この点に着目した本発明者は、現像剤の温度を最適化することができる定着装置を提供しようとする研究の過程で本発明を創案するに至った。

本発明の一態様としての定着装置は、筒状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内側に配置された発熱体と、前記定着フィルムの内面に摺接するように配置され、前記発熱体からの輻射熱を受けるニップ部材と、前記ニップ部材との間で前記定着フィルムを挟むことで前記定着フィルムとの間にニップ部を形成するバックアップ部材とを備えた定着装置であって、前記ニップ部材の前記発熱体に対向する面が、熱吸収率が所定値となる低吸収領域と熱吸収率が当該低吸収領域よりも高い高吸収領域とを有し、前記高吸収領域は、前記低吸収領域よりも、前記ニップ部の側に偏って配置されている。

このように構成された定着装置によれば、ニップ部材の発熱体に対向する面に熱吸収率の異なる領域（「高吸収領域」と「低吸収領域」）を設けるとともに、「高吸収領域」を「低吸収領域」よりもニップ部側に偏って配置したので、ニップ部材のうち、特にニップ部側に発熱体の輻射熱が集中する。

本発明の定着装置によれば、現像剤の効率的な加熱が可能である。

本発明の第１の実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタの概略構成を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。ハロゲンランプ、ニップ板、反射板およびステイの斜視図である。ニップ板、反射板およびステイを搬送方向上流側から見た図である。ニップ板に塗布された塗膜の配置を模式的に示す平面図である。本発明の第２の実施形態に係る定着装置のニップ板に塗布された塗膜の配置を模式的に示す図であって、（ａ）は定着装置の側断面図、（ｂ）はニップ板の平面図である。第２の実施形態に係る定着装置の作用を説明するための図であり、（ａ）はニップ板の温度分布、（ｂ）は定着装置内を搬送される用紙上のトナーの温度変化を示す説明図である。ニップ板に塗布された塗膜の配置の５つの変形例を示す模式図である。本発明の第３の実施形態に係る、表面を凹凸加工されたニップ板を備える定着装置を模式的に示す（ａ）側断面図と（ｂ）拡大図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本発明の第１の実施形態に係る定着装置１００を備えたレーザプリンタ１（画像形成装置）の概略構成について説明した後、定着装置１００の詳細な構成について説明する。

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｐ上にトナー像（現像剤像）を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着する定着装置１００とを主に備えている。

なお、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前」、左側を「後」とし、紙面に向かって手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、用紙Ｐを収容する給紙トレイ３１と、用紙Ｐの前側を持ち上げる用紙押圧板３２と、給紙ローラ３３と、給紙パット３４と、紙粉取りローラ３５，３６と、レジストローラ３７とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｐは、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３に寄せられ、給紙ローラ３３と給紙パット３４によって１枚ずつ分離され、紙粉取りローラ３５，３６およびレジストローラ３７を通ってプロセスカートリッジ５に向けて搬送される。

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、レーザ発光部（図示せず）と、回転駆動されるポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４，４５，４６とを主に備えている。露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡４４，４５、レンズ４３、反射鏡４６の順に反射または通過して、感光体ドラム６１の表面を高速走査する。

プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、現像ユニット７とから構成されている。

ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７は、ドラムユニット６に対して着脱可能に装着される構成となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナー（現像剤）を収容するトナー収容部７４とを主に備えている。

プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｐが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着装置１００は、プロセスカートリッジ５の後方に設けられている。用紙Ｐ上に転写されたトナー像（トナー）は、定着装置１００を通過することで用紙Ｐ上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ２３，２４によって排紙トレイ２２上に排出される。

＜定着装置の詳細構成＞
図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る定着装置１００は、定着フィルム１１０と、発熱体の一例としてのハロゲンランプ１２０と、ニップ部材の一例としてのニップ板１３０と、反射板１４０と、バックアップ部材の一例としての加圧ローラ１５０と、ステイ１６０とを備えている。

定着フィルム１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状（筒状）のフィルムであり、その両端部が図示せぬガイド部材に保持され、定着フィルム１１０の左右方向（軸方向）への移動が規制されるとともにその回転が案内されている。

ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０および定着フィルム１１０を加熱することで用紙Ｐ上のトナーを加熱する公知の発熱体であり、定着フィルム１１０の内側において定着フィルム１１０およびニップ板１３０の上面１３１Ｓから所定の間隔をあけて配置されている。

ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を受ける板状の部材であり、筒状の定着フィルム１１０の内面とグリスを介して摺接するように配置されている。そして、このニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱を、定着フィルム１１０を介して用紙Ｐ上のトナーに伝達する。なお、定着フィルム１１０とニップ板１３０の間にグリスはなくてもよい。

このニップ板１３０は、後述するスチール製のステイ１６０より熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。より詳細に、ニップ板１３０は、断面視において、前後方向（用紙Ｐの搬送方向）に沿うように延びるベース部１３１と、上方（加圧ローラ１５０からニップ板１３０に向かう方向）に向けて折り曲げられた折曲部１３２とを主に有している。

図３に示すように、ニップ板１３０は、ベース部１３１の右端部から平板状に延びる挿入部１３３と、ベース部１３１の左端部に形成された係合部１３４とをさらに有している。係合部１３４は、側面視Ｕ形状に形成されており、上に向けて折り曲げて形成された側壁部１３４Ａには係合孔１３４Ｂが設けられている。

なお、ニップ板１３０のハロゲンランプ１２０に対向する面（すなわち、ベース部１３１の上面１３１Ｓ）には、その一部に、黒色塗装（塗膜１３５）が施されている。

図２に示すように、反射板１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱（主に前後方向や上方向に向けて放射された輻射熱）をニップ板１３０（ベース部１３１の上面１３１Ｓ）に向けて反射する部材であり、定着フィルム１１０の内側においてハロゲンランプ１２０を取り囲むように、ハロゲンランプ１２０から所定の間隔をあけて配置されている。

このような反射板１４０によってハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に集めることで、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を効率良く利用することができ、ニップ板１３０および定着フィルム１１０を速やかに加熱することができる。

反射板１４０は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に湾曲させて形成されている。より詳細に、反射板１４０は、湾曲形状（断面視略Ｕ形状）をなす反射部１４１と、反射部１４１の両端部から前後方向外側に沿って延びるフランジ部１４２とを主に有している。なお、熱反射率を高めるため、反射板１４０は、鏡面仕上げを施したアルミニウム板などを用いて形成してもよい。

図３に示すように、反射板１４０の左右方向（用紙Ｐの幅方向）の両端部にはフランジ状の係止部１４３が合計４つ形成されている（３つのみ図示）。係止部１４３は、フランジ部１４２より上方に位置し、図４に示すように、ニップ板１３０、反射板１４０およびステイ１６０が組み立てられたときに、後述するステイ１６０の複数の接触部１６３を挟む（左右方向において最も外側の接触部１６３Ａと隣接する）ように配置される。

これにより、定着装置１００が駆動したときの振動などで反射板１４０が左右に動こうとしても、係止部１４３が接触部１６３Ａに当接することで、反射板１４０の左右方向の位置が規制される。その結果、反射板１４０の左右方向における位置ずれを抑制することができる。

図２に示すように、加圧ローラ１５０は、弾性変形可能な部材であり、ニップ板１３０の下方に配置されている。そして、この加圧ローラ１５０は、弾性変形した状態でニップ板１３０との間で定着フィルム１１０を挟むことで定着フィルム１１０との間にニップ部ＮＰを形成している。

この加圧ローラ１５０は、本体筐体２内に設けられた図示しないモータから駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されており、回転駆動することで定着フィルム１１０（または用紙Ｐ）との摩擦力により定着フィルム１１０を従動回転させる。

トナー像が転写された用紙Ｐは、加圧ローラ１５０と加熱された定着フィルム１１０の間（ニップ部ＮＰ）を搬送されることでトナー像（トナー）が熱定着されることとなる。

ステイ１６０は、前後方向におけるニップ板１３０（ベース部１３１）の両端部１３１Ｂを反射板１４０のフランジ部１４２を介して支持することでニップ板１３０の剛性を確保する部材である。ステイ１６０は、反射板１４０（反射部１４１）の外面形状に沿った形状（断面視略Ｕ形状）を有して反射板１４０を覆うように配置されている。このようなステイ１６０は、比較的剛性が大きい、例えば、鋼板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。

ステイ１６０の前壁１６１および後壁１６２の下端には、図３に示すように、略櫛歯状をなすように形成された複数の接触部１６３が設けられている。

また、ステイ１６０の前壁１６１および後壁１６２の右端部には、下方に向けて延び、さらに左方へ向けて延びる略Ｌ形状の係止部１６５が設けられている。さらに、ステイ１６０の左端には、上壁１６６から左方に向けて延び、側面視略Ｕ形状に折り曲げられた保持部１６７が設けられている。保持部１６７の各側壁部１６７Ａの内面には、内側に向けて突出する係合ボス１６７Ｂ（一方のみ図示）が設けられている。

図２および図３に示すように、ステイ１６０の前壁１６１および後壁１６２の内面の左右方向両端部には、内側に向けて突出する当接ボス１６８が合計４つ設けられている。この当接ボス１６８は、前後方向において反射板１４０（反射部１４１）に当接する。これにより、定着装置１００が駆動したときの振動などで反射板１４０が前後に動こうとしても、当接ボス１６８に当接することで、反射板１４０の前後方向の位置が規制される。その結果、反射板１４０の前後方向における位置ずれを抑制することができる。

以上説明したステイ１６０に、反射板１４０とニップ板１３０を組み付ける場合、まず、ステイ１６０に反射板１４０を嵌め込むようにして取り付ける。ステイ１６０の前壁１６１および後壁１６２の内面には当接ボス１６８が設けられているので、この当接ボス１６８が反射板１４０に当接することで、反射板１４０はステイ１６０に仮保持される。

その後、図４に示すように、ニップ板１３０の挿入部１３３をステイ１６０の係止部１６５の間に挿入してベース部１３１（両端部１３１Ｂ）を各係止部１６５に係合させ、次いで、ニップ板１３０の係合部１３４（係合孔１３４Ｂ）とステイ１６０の保持部１６７（係合ボス１６７Ｂ）とを係合させる。

これにより、ニップ板１３０は、ベース部１３１の両端部１３１Ｂが係止部１６５に支持され、係合部１３４が保持部１６７に保持されることで、ステイ１６０に保持される。また、反射板１４０は、フランジ部１４２がニップ板１３０とステイ１６０に挟まれた状態で、ステイ１６０に保持される。

これにより、定着装置１００が駆動したときの振動などで反射板１４０が上下に動こうとしても、フランジ部１４２がニップ板１３０とステイ１６０とに挟まれていることで、反射板１４０の上下方向の位置が規制される。その結果、反射板１４０の上下方向における位置ずれを抑制することができ、ニップ板１３０に対する反射板１４０の位置を固定することができる。

そして、ニップ板１３０および反射板１４０を保持するステイ１６０と、ハロゲンランプ１２０は、その左右両端部において、図示せぬ樹脂製ガイド部材に直接固定されている。すなわち、ガイド部材は、ニップ板１３０、反射板１４０、ステイ１６０およびハロゲンランプ１２０を一体的に支持している。また、ガイド部材は、ばねなどにより常時下方（加圧ローラ１５０側）に付勢されており、印字運転中においてニップ板１３０と加圧ローラ１５０との間に、好適なニップ圧がかかるようになっている。

ハロゲンランプ１２０の両端部にある板状の端子１２１は、レーザプリンタ１の本体筐体２の図示しない電源とフレキシブルな配線を介して電気的に接続されている。

＜ニップ板の上面の構成＞
図２、図３および図５に示すように、ニップ板１３０（ベース部１３１）の上面１３１Ｓには、ニップ部ＮＰに対応する範囲に黒色塗装が施されている（塗膜１３５として図示）。すなわち、ニップ板１３０の上面１３１Ｓのニップ部ＮＰに対応する範囲はハロゲンランプ１２０からの輻射熱を吸収しやすい高吸収領域１３１Ｈとされ、それ以外の周辺領域は、高吸収領域１３１Ｈに比べて輻射熱を反射しやすい低吸収領域１３１Ｌとされている。換言すれば、高吸収領域１３１Ｈが低吸収領域１３１Ｌよりも、ニップ部ＮＰの側に偏って（集中するように）配置されている。

したがって、低吸収領域１３１Ｌにおいて吸収されなかった輻射熱は反射板１４０（反射部１４１）で反射されて再びニップ板１３０に向かいそのエネルギーの大部分がニップ部ＮＰに対応する範囲で吸収されることになる。このように、本発明の第１の実施形態によれば、ハロゲンランプ１２０から与えられる熱をニップ部ＮＰに対応する範囲に集中させることができる。その結果、用紙Ｐ上のトナーの加熱効率を向上させることができる。

特に、図２および図５の例（第１の実施形態）においては、前後方向（用紙搬送方向）における端部に低吸収領域１３１Ｌが配置されているので、端部に接触ないし隣接する反射板１４０やステイ１６０等が、加熱され過ぎるのを抑制することができる。

また、ニップ板１３０（ベース部１３１）の上面１３１Ｓの左右両端部（ニップ部ＮＰに対応する範囲の外側）に低吸収領域１３１Ｌが配置されているので、ニップ板１３０の両端に設けられた樹脂製ガイド部材が溶融してしまうことを防止することができる。

なお、図２および図５の例（第１の実施形態）では、塗膜１３５が形成された高吸収領域１３１Ｈは、ニップ板１３０上面１３１Ｓのニップ部ＮＰに対応する範囲にほぼ一致するものとして図示したが、ニップ部ＮＰに対応する範囲を効率よく加熱することができる高吸収領域１３１Ｈの形状、配置および面積は、さまざまに変更が可能である。

すなわち、高吸収領域１３１Ｈは、場合により、（１）前後左右にはみ出していてもよく、（２）ニップ部ＮＰに対応する範囲の全面を完全に覆わなくてもよく、（３）矩形（たとえば、ニップ部ＮＰに対応する範囲の相似形）でなくてもよく、（４）高吸収領域１３１Ｈが複数点在していてもよい。したがって、高吸収領域１３１Ｈと低吸収領域１３１Ｌの配置の変更により、熱吸収分布の細かい調整が可能となる。

なお、高吸収領域の大半（その面積の５０％以上）がニップ部ＮＰに対応する範囲に配置されていればニップ部ＮＰの加熱効率向上に寄与するので有利である。

次に、本発明の第２実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前記した第１実施形態に係る定着装置１００のニップ板上面１３１Ｓの塗装範囲を変更したものである。第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付すか符号を省略し、説明を省略することとする。

図６（ａ）、（ｂ）に示す実施形態では、ニップ部ＮＰの前端部（ニップ部ＮＰに進入して搬送される用紙Ｐの搬送方向上流）側に高吸収領域１３１Ｈ（塗膜１３５）が偏って配置されている。すなわち、ニップ部ＮＰに対応する範囲のうち、ニップ板１３０の後端部側に低吸収領域１３１Ｌが配置されている。

このように構成することにより、図７（ａ）、（ｂ）に模式的に示すように、ニップ板１３０の上面１３１Ｓの全面に黒塗装されている場合に比べ、ニップ部ＮＰに対応する範囲の前半部分（用紙搬送方向上流側部分）において急速にトナーを加熱して、トナー温度をすばやく適正温度範囲内に到達させることができる。したがって、定着工程に要する時間を短縮することにより、印刷速度を上げることができる。

ここで、図７（ｂ）に示した適正温度範囲とは、トナーが溶融し定着に適した粘度となる温度範囲のことである。トナー温度が適正温度範囲を超えて高くなりすぎるとトナーの粘度が低下し、いわゆるホットオフセット現象を生じる。またトナー温度が適正温度範囲を下回って低くなりすぎるとトナーの粘度が高くなり、いわゆるコールドオフセット現象を生じる。いずれの場合も、用紙Ｐに定着すべきトナーが剥がれてフィルムに付着してしまう。

また、ニップ部ＮＰに対応する範囲の後半部分（用紙搬送方向下流側部分）は、塗膜１３５が施されていない（低吸収領域１３１Ｌが配置されている）ので、ニップ板の後半部分での温度が相対的に低くなり、トナーの過度の温度上昇を抑制するよう作用する。したがって、トナー温度が適正温度範囲を超えて高くなりすぎる（ホットオフセットを生じる）のを抑止しつつ、トナーが適正温度範囲に保たれる時間を長くする（コールドオフセットを防ぐ）ことができるので、定着品質を向上させることができる。

以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

たとえば図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ニップ板１３０の幅方向（定着フィルム１１０の軸方向）の位置によって高吸収領域１３１Ｈの前後方向の長さが異なるように塗膜１３５を配置することができる。たとえば、ハロゲンランプ１２０の設計上の熱分布において誤差等により両端部の熱量が高すぎてしまうような場合には、図８（ａ）のように塗膜１３５を幅方向中央側の方が両端部側よりも広い面積に分布するよう配置することにより、ニップ部ＮＰの両端部の温度が高くなりすぎないよう調整することができる。

逆に、ハロゲンランプ１２０の設計上の熱分布において誤差等により幅方向の中央付近の熱量が高過ぎてしまうような場合には、図８（ｂ）のように塗膜１３５（高吸収領域１３１Ｈ）を幅方向両端側の方が中央側よりも広い面積に分布するよう配置することにより、中央付近の熱吸収を抑えてニップ部ＮＰの中央付近の温度が高くなりすぎないよう調整することができる。

すなわち、塗装範囲を変更することで簡単にニップ板１３０の幅方向における熱分布を変えることができる。なお、図８（ａ）、（ｂ）に示す実施形態においても、高吸収領域１３１Ｈがニップ部ＮＰに対応する範囲に集中配置されており、前記第１の実施形態と同様の効果（ニップ部ＮＰの加熱効率向上）が実現されている。

ニップ板１３０の幅方向における熱吸収率の調整は、塗膜の色（濃度）を変えることによって（すなわち、高吸収領域１３１ＨＡを、幅方向の位置によって熱吸収率が異なるよう配置することによって）も実現できる。

たとえば、図８（ｃ）のようにニップ板１３０（上面１３１Ｓ）の左右方向中央付近の領域１３１ＨＡに黒色ないし濃い色の塗膜を塗布し（すなわち第１高吸収領域１３１ＨＡとし）、その左右方向端部付近の領域１３１ＨＢに第１高吸収領域１３１ＨＡの塗膜よりも色の薄い塗膜を塗布する（すなわち第２高吸収領域１３１ＨＢとする）ことにより、端部付近の熱吸収率を、ニップ部ＮＰに対応する部分の外側の低吸収領域１３１Ｌよりも高いが、ニップ部ＮＰに対応する部分においてはその中央部よりも低くなるよう設計することができる。

このように、高吸収領域１３１ＨＡ、１３１ＨＢを、幅方向位置における両端部側よりも中央側の方が高い吸収率を有するよう配置することにより、たとえば、ハロゲンランプ１２０の設計上の熱分布において誤差等により両端部の熱量が高すぎてしまうような場合に、ニップ部ＮＰの両端部の温度が高くなりすぎないよう調整することができる。

また、図８（ｄ）に示すように、ニップ板１３０（上面１３１Ｓ）の左右端部付近の領域１３１ＨＡに黒色ないし濃い色の塗膜を塗布し（すなわち第１高吸収領域１３１ＨＡとし）、その左右方向中央付近の領域１３１ＨＢに第１高吸収領域１３１ＨＡの塗膜よりも色の薄い塗膜を塗布する（すなわち第２高吸収領域１３１ＨＢとする）ことにより、端部付近の熱吸収率を、ニップ部ＮＰに対応する部分の外側の低吸収領域１３１Ｌよりも高いが、ニップ部ＮＰに対応する部分においてはその中央部よりも高くなるよう構成することができる。

このように、高吸収領域１３１ＨＡ、１３１ＨＢを、幅方向位置における中央側よりも両端部側の方が高い吸収率を有するように配置することにより、たとえば、ハロゲンランプ１２０の設計上の熱分布において誤差等により幅方向の中央付近の熱量が高過ぎてしまうような場合に、中央付近の熱吸収を抑えてニップ部ＮＰの中央付近の温度が高くなりすぎないよう調整することができる。

図８（ｃ）、（ｄ）に示す実施形態では、ニップ部ＮＰに対応する範囲に偏って高吸収領域１３１Ｈが配置されているので、前記第１の実施形態と同様、ニップ部ＮＰの加熱効率向上という効果が実現されるとともに、高吸収領域内の熱吸収率を、色（濃度）の異なる塗膜を配置するだけで簡単に調整することができる。

なお、図８（ｃ）、（ｄ）においては、濃度の濃い塗膜と濃度の薄い塗膜の２種類の塗装を施す形態を例示しているが、本発明はこれに限定されない。必要に応じ、３種類以上の濃度の異なる塗膜を用いたり、濃度がなだらかに変移する塗装を施したりすることで、ニップ板温度のより精細な調整が可能となり、トナー温度のより正確な制御が可能となる。

図８（ｅ）は、高吸収領域１３１Ｈがニップ部ＮＰに対応する範囲からはみ出している形態を例示するものである。この場合も、高吸収領域１３１Ｈが低吸収領域１３１Ｌよりもニップ部ＮＰ側に偏って（集中して）配置されているため、ニップ部ＮＰに対応する範囲を効率よく集中的に加熱することができる。

また、図８（ｅ）に示す実施形態においては、ニップ部ＮＰに対応する範囲の全面に加え、ニップ板１３０の前端部（ニップ部ＮＰに進入して搬送される用紙Ｐの搬送方向上流）側のニップ部ＮＰに対応する範囲外に塗膜が配置され高吸収領域１３１Ｈを形成している。これによって、ニップ板１３０のニップ部ＮＰに対応する範囲だけでなく、その用紙搬送方向上流側の定着フィルム１１０がニップ部ＮＰに進入する前に速やかに昇温するため、トナー温度をより早く適正温度範囲内に到達させることができる。

また、前記した諸実施形態においては、熱の吸収率を、黒色ないしニップ板１３０上面１３１Ｓの色よりも濃い色で部分的に塗装することにより高吸収領域１３１Ｈを画成する態様を例示したが、本発明はそれに限定されない。たとえば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ニップ板１３０の上面１３１Ｓを加工して凹凸を設ける（符号１３１Ｈ’により示す）ことにより、ニップ板１３０の上面１３１Ｓの他の領域（すなわち所定の熱吸収率を有する低吸収領域１３１Ｌ）よりも熱吸収率の高い高吸収領域１３１Ｈを画成することもできる。

図９（ａ）、（ｂ）に示す実施形態においても、高吸収領域１３１Ｈとしての凹凸部１３１Ｈ’の配置（位置、面積、平面形状）は適宜変更可能であり、凹凸形状の深さや粗さ等を変えることによる熱の吸収率の変更もできるので、前記諸実施形態において例示したような熱吸収率分布の微調整が同様に可能である。

また、ニップ板１３０の上面１３１Ｓを塗装や凹凸加工などにより直接処理するのではなく、ニップ板１３０によりも熱吸収部材（熱吸収率の高い部材）を別途用意し、ニップ板１３０の上面１３１Ｓに貼付してもよい。

前記の諸実施形態は、適宜組み合わせて適用することができる。

前記実施形態では、反射板１４０やステイ１６０を設けたが、本発明はこれに限定されず、反射板やステイを設けない構成としてもよい。

前記実施形態では、発熱体としてハロゲンランプ１２０（ハロゲンヒータ）を例示したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、赤外線ヒータやカーボンヒータなどであってもよい。

前記実施形態では、ニップ部材として板状のニップ板１３０を例示したが、本発明はこれに限定されず、板状でない厚めの部材を採用してもよい。

前記実施形態では、バックアップ部材として加圧ローラ１５０を例示したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、ベルト状の加圧部材などであってもよい。

前記実施形態では、ニップ板１３０を加圧ローラ１５０（バックアップ部材）に押圧することでニップ部ＮＰを形成する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、バックアップ部材をニップ部材に押圧することでニップ部ＮＰを形成する構成としてもよい。

前記実施形態では、記録シートとして、普通紙やはがきなどの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、ＯＨＰシートなどであってもよい。

前記実施形態では、本発明の定着装置を備えた画像形成装置として、レーザプリンタ１を例示したが、これに限定されず、たとえば、ＬＥＤによって露光を行うＬＥＤプリンタであってもよいし、プリンタ以外の複写機や複合機などであってもよい。また、前記実施形態では、モノクロ画像を形成する画像形成装置を例示したが、これに限定されず、カラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。

１００定着装置
１１０定着フィルム
１２０ハロゲンランプ
１３０ニップ板
１３１Ｓ上面
１３１Ｈ高吸収領域
１３１Ｌ低吸収領域
１５０加圧ローラ
ＮＰニップ部

Claims

筒状の定着フィルムと、
前記定着フィルムの内側に配置された発熱体と、
前記定着フィルムの内面に摺接するように配置され、前記発熱体からの輻射熱を受けるニップ部材と、
前記ニップ部材との間で前記定着フィルムを挟むことで前記定着フィルムとの間にニップ部を形成するバックアップ部材とを備えた定着装置であって、
前記ニップ部材の前記発熱体に対向する面が、熱吸収率が所定値となる低吸収領域と熱吸収率が当該低吸収領域よりも高い高吸収領域とを有し、
前記高吸収領域は、前記低吸収領域よりも、前記ニップ部の側に偏って配置された定着装置。
前記ニップ部材の、前記ニップ部に進入して搬送される記録シートの搬送方向における端部に、前記低吸収領域が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記ニップ部材の、前記定着フィルムの軸方向における端部に、前記低吸収領域が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
前記ニップ部に対応する範囲内における、前記ニップ部に進入して搬送される記録シートの搬送方向下流側に、前記低吸収領域が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
前記高吸収領域は、前記定着フィルムの軸方向の位置によって、前記ニップ部に進入して搬送される記録シートの搬送方向における長さが異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置。
前記高吸収領域は、前記定着フィルムの軸方向における中央側よりも両端部側の方が広い面積に分布するよう配置されていることを特徴とする請求項５の記載の定着装置。
前記高吸収領域は、前記定着フィルムの軸方向における両端部側よりも中央側の方が広い面積に分布するよう配置されていることを特徴とする請求項５の記載の定着装置。
前記高吸収領域は、前記定着フィルムの軸方向の位置によって熱吸収率が異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置。
前記高吸収領域は、前記定着フィルムの軸方向における中央側よりも両端部側の方が高い熱吸収率を有することを特徴とする請求項８の記載の定着装置。
前記高吸収領域は、前記定着フィルムの軸方向における両端部側よりも中央側の方が高い熱吸収率を有することを特徴とする請求項８の記載の定着装置。