JP2020144331A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を落とさずに、支持部材や反射板が高温になることを防ぐことができる定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】回転可能な定着部材と、前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記加熱部材と前記支持部材との間に設けられ、前記加熱部材からの熱を前記定着部材に反射させる反射部材と、前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、他方の一端が前記定着部材の内側に接するとともに、前記定着部材の回転軸方向において所定の長さ以上である伝熱部材と、を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

プリンタ・複写機・ファクシミリ等の画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化・高速化についての市場要求が強くなってきている。
画像形成装置では、電子写真記録・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式又は直接方式によって未定着トナー画像が記録媒体シート・印刷紙・感光紙・静電記録紙等の記録媒体に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。

電子写真方式の画像形成装置では、ベルトの中に加熱源を設けてベルトを内部から加熱する省スペースな定着加熱技術がある。例えば、特許文献１では、定着フィルム（ベルト）の内側に発熱体を設け、ベルトの内周面をフセイする板バネ部材を設けている。また、特許文献２では、定着ベルトの内側に複数の加熱源を設け、遮光部材により遮光すべき加熱源は、他の加熱源より遮光し易い位置に配置されている。

従来の定着装置では、連続プリントが例えば１０００枚以上など長時間に及ぶと、熱源による輻射熱吸収が生じたり、用紙によって熱が奪われ、内部の熱伝導などが生じたりすることで、定着ベルト以外の支持部材や反射板などに熱が蓄積される。この場合、時には３００℃を越える高温となり、支持部材に接触する樹脂材の摺動パッドが溶融したり、光輝アルミで構成されるリフレクタが変色したりする恐れがあった。これを回避するためには、生産性（スループット）を落とすことが考えられるが、この場合、連続で高速作像できないという問題があった。

本発明は、生産性を落とさずに、支持部材や反射板が高温になることを防ぐことができる定着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に、本発明の定着装置は、回転可能な定着部材と、前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記加熱部材と前記支持部材との間に設けられ、前記加熱部材からの熱を前記定着部材に反射させる反射部材と、前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、他方の一端が前記定着部材の内側に接するとともに、前記定着部材の回転軸方向において所定の長さ以上である伝熱部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、生産性を落とさずに、支持部材や反射板が高温になることを防ぐことができる定着装置を提供することができる。

実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成図である。 定着装置の概略構成図である。 別の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。 本発明に係る定着装置の一実施形態を示す概略構成図（Ａ）及び要部拡大図（Ｂ）である。 本発明に係る定着装置の一実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及び要部拡大図（Ｂ）である。 本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す概略構成図（Ａ）及び（Ｂ）である。

以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

（第１の実施形態）
本実施形態の定着装置は、回転可能な定着部材と、前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記加熱部材と前記支持部材との間に設けられ、前記加熱部材からの熱を前記定着部材に反射させる反射部材と、前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、他方の一端が前記定着部材の内側に接するとともに、前記定着部材の回転軸方向において所定の長さ以上である伝熱部材と、を備えることを特徴とする。
また、本実施形態の画像形成装置は本実施形態の定着装置を備える。
なお、本実施形態における伝熱部材を第１の伝熱部材と称する。

まず、図１を参照して、本発明の一実施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。なお、上述のように、本実施形態では第１の伝熱部材を備えているが、ここでは図示を省略している。

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等を備える。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。

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、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、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から伸びた廃トナー移送ホースは、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した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、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。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等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。また、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、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。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、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。その後、除電装置によって各感光体５の表面が除電され、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て、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、上記二次転写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。

次に、図２を用いて、上記定着装置２０の前提構成について説明する。
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加圧部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト内に設けられ定着ベルト２１を加熱する加熱源としての２本のハロゲンヒータ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定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２７と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する加圧手段等を備えている。

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）等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）等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。

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２２ｂ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、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。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。また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられた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。また、定着回転体と対向回転体は、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。

上記各ハロゲンヒータ２３は、それぞれの両端部が定着装置２０の側板に固定されている。各ハロゲンヒータ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２７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。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ヒータ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。

上記ニップ形成部材２４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、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が、ステー２５を樹脂製とすることも可能である。

また、ニップ形成部材２４は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材で構成されている。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。ニップ形成部材２４には、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）等の一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。本実施形態では、ＬＣＰである東レ社製のＴＩ−８０００を用いている。

また、ニップ形成部材２４は、その表面に低摩擦シートを有している。定着ベルト２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト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。低摩擦シートの素材としては、例えば、東レ社製のトヨフロン（登録商標）４０１等が好ましい。

上記反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６をステー２５に固定している。また、反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３からステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。

また、本実施形態のような反射部材２６を設けずに、ステー２５のハロゲンヒータ２３側の面を研磨又は塗装等の鏡面処理をし、反射面を形成してもよい。また、上記反射部材２６又はステー２５の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。

ただ、ステー２５はその強度を確保するために形状や材質が自由に選択できないため、本実施形態のように反射部材２６を別途設けた方が、形状や材質の選択の自重度が広がり、反射部材２６とステー２５はそれぞれの機能に特化することができる。また、反射部材２６をハロゲンヒータ２３とステー２５との間に設けることにより、ハロゲンヒータ２３に対する反射部材２６の位置が近くなるので、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。

また、本実施形態に係る定着装置２０は、さらなる省エネルギー性及びファーストプリント時間等の向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。

また、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、ニップ部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、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。

また、ニップ形成部材２４のニップ出口側には突出部４５が形成されている。突出部４５は定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２と接触しておらず、加圧ローラ２２との接触により形成されたものではない。突出部４５によって、ニップ部Ｎでの定着後の用紙Ｐを定着ベルト２１から浮かすことができ、分離性が高められる。

図３は、別の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
この定着装置２０では、定着ベルト２１内には加熱源として２本のハロゲンヒータ２３が備えられ、これにより定着ベルト２１が内周側から輻射熱で直接加熱される。ステー２５や反射部材２６の形状が図２の実施形態のものと異なっている。本実施形態でも、ニップ形成部材２４のニップ出口側には突出部４５が形成されている。突出部４５は定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２と接触しておらず、加圧ローラ２２との接触により形成されたものではない。突出部４５によって、ニップ部Ｎでの定着後の用紙Ｐを定着ベルト２１から浮かすことができ、分離性が高められる。

次に、本実施形態の定着装置の詳細について説明する。
図４は、本実施形態の定着装置を示す概略構成図（Ａ）及び要部拡大図（Ｂ）である。
図４は、図２に示す定着装置では図示を省略していた第１の伝熱部材を説明するための図である。

本実施形態の第１の伝熱部材１１０は、支持部材及び反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、他方の一端が定着ベルト２１の内側に接するとともに、定着ベルト２１の回転軸方向において所定の長さ以上である。

図４（Ａ）及び（Ｂ）では、第１の伝熱部材として、板バネ１００とグラファイトシート１０１が図示されている。グラファイトシート１０１の一端がステー２５及び反射部材２６に接し、更に他方の一端が定着ベルト２１の内側（内周面）に接している。

第１の伝熱部材が定着部材と接触することにより、高温になった支持部材や反射部材の熱を定着部材に逃がすことができる。例えば、連続プリントの蓄熱で３００℃近傍まで高温になったステー２５や反射部材２６の熱を定着ベルト内周に伝達させて、ステー２５や反射部材２６の温度を下げることができる。また、定着ベルトに伝達された熱は、搬送される用紙Ｐのトナー溶融（定着）に使用され、定着ベルトをより効率的に加熱することができる利点もある。

本実施形態によれば、伝熱部材を用いることで、支持部材や反射板が高温になることを防ぐことができ、作像速度を落とすなど生産性を落とすことを防止できる。

ここで、「一端」とあるのは、図示されるように、グラファイトシート１０１がステー２５と接する部分を指し、更には反射部材２６と接する部分も含まれるものとする。このため、グラファイトシート１０１が定着ベルト２１に接している部分とは反対側の部分が「一端」に含まれるものとする。

第１の伝熱部材は、支持部材及び反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接していればよいが、支持部材及び反射部材の両方に接していることが好ましい。これにより、支持部材と反射部材の両方の熱を下げることができる。

本実施形態において、第１の伝熱部材はステー２５や反射部材２６に固定されていることが好ましい。図４に示される構成では、第１の伝熱部材はステー２５と反射部材２６とに挟まれて固定されている。この他にも、後述するように、その他の部材を用いてもよい。
第１の伝熱部材が固定されることにより、定着ベルト２１の回転によってステー２５や反射部材２６、定着ベルト２１との接触箇所が変動することを防止でき、より確実にステー２５や反射部材２６の熱を下げることができる。

第１の伝熱部材は、定着ベルト２１の回転軸方向において所定の長さ以上である。
「所定の長さ」は、定着ベルト２１、ステー２５、反射部材２６、第１の伝熱部材の構成等により適宜変更されるものであり、一律に定義することは難しいが、本発明の効果が得られる範囲で適宜変更することが可能である。生産性を落とさずに、ステー２５や反射部材２６が高温になることを防ぐことができる範囲で変更可能である。

第１の伝熱部材は、部材の構成により変更されるが、例えば、定着ベルト２１の回転軸方向において、定着ベルト２１の長さの１／３以上であることが好ましい。この場合、ステー２５や反射部材２６との接触面積を充分に確保することができ、ステー２５や反射部材２６が高温になることをより防ぐことができる。

第１の伝熱部材において、所定の長さ以上である部分は、少なくともステー２５や反射部材２６と接する部分であることを要する。これにより、ステー２５や反射部材２６との接触面積を確保し、熱を逃がすことができる。定着ベルト２１と接する部分においても、所定の長さ以上であることが好ましく、この場合、ステー２５や反射部材２６の熱をより効率的に定着ベルト２１に逃がすことができる。

本実施形態における第１の伝熱部材は、ステー２５及び反射部材２６から選ばれる少なくとも一つと接し、かつ、定着ベルト２１の内側に接する第１の部材と、第１の部材が定着ベルト２１と接するように付勢力を付与する第２の部材とを有する。

本実施形態では、第１の部材としてグラファイトシート１０１が用いられており、第２の部材として板バネ１００が用いられている。
グラファイトシート１０１は、ニップ形成部材のステー２５に固定された板バネ１００と一体に構成され、板バネ１００の弾性力による軽圧により定着ベルト２１に接触する。これにより、第１の伝熱部材、特にグラファイトシート１０１が確実に定着ベルト２１と接触することができ、高温になった支持部材や反射部材の熱をより確実に逃がすことができる。

第１の部材としては、グラファイトシートであることが好ましい。グラファイトシートは高熱伝導率を有し、かつ柔軟であるため、板バネ１００の付勢力を損なわずに、定着ベルト２１の内周に向けて作用させることができる。

第１の部材としては、グラファイトシートの他にも、例えば、薄い銅板やカーボンナノチューブ等を用いることができる。

第１の部材としては、所定の熱伝導率を有する高熱伝導部材であることが好ましく、熱伝導率としては、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましい。この場合、ステー２５や反射部材２６の熱をより効率的に下げることができる。

第２の部材は、定着ベルト２１の径方向外側に向けて付勢する付勢部材であることが好ましく、第１の部材がベルトの走行を規制しない程度の軽圧力であることが好ましい。第２の部材としては、板バネの他にも他の部材を用いることができる。第２の部材は複数であってもよい。

第１の伝熱部材としては、定着ベルト２１の回転軸方向において所定の長さ以上であることを要するが、少なくとも第１の部材が所定の長さであることを要する。そのため、第２の部材は、所定の長さ以上でなくてもよい。

また、第１の部材を複数設けるようにしてもよく、複数設けた場合は、定着ベルト２１の回転軸方向における第１の部材の合計長さが所定の長さ以上であればよい。

本実施形態のように、定着部材と接する一端とは反対側において、第１の部材の端部側は、第２の部材の端部側を挟み込むことが好ましい。第１の部材の端部側が第２の部材の端部側を挟み込まない場合、第１の部材がステー２５に接触する面積を充分に確保することができない場合がある。これに対して、本実施形態では、第１の部材が第１の部材の端部側が第２の部材の端部側を挟み込む構成としているため、ステー２５に接触する面積を充分に確保することができ、ステー２５の熱がニップ形成部材側に伝わることをより防止することができる。

第１の伝熱部材は、支持部材及び反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接していればよいが、特に第１の部材が支持部材及び反射部材の両方に接していることが好ましい。これにより、支持部材と反射部材の両方の熱をより効率的に下げることができる。

本実施形態のように、第１の伝熱部材は、ハロゲンヒータ２３（加熱部材）の照射領域外に設けられていることが好ましい。図示されるように、ハロゲンヒータ２３の照射領域を図中矢印ａで示しており、第１の伝熱部材は照射領域外に設けられている。加熱部材により第１の伝熱部材が加熱されると、定着ベルト２１以外に対するエネルギー消費が増えてしまうため、これを防止することができる。
ここで、照射領域とあるのは、加熱部材からの熱が反射部材２６によって反射されて照射された領域と、反射されずに照射された領域を意味する。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る定着装置における他の実施形態について説明する。
上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。

本実施形態の定着装置では、第１の伝熱部材が設けられている箇所及びその形状が上記実施形態と異なる。

本実施形態の定着装置を図５に示す。図５は、本実施形態の定着装置を示す概略構成図である。図示されるように、第１の伝熱部材１１１は、ステー２５とニップ形成部材２４とに挟まれるようにして設けられている。これにより、ステー２５の熱がニップ形成部材２４に伝熱することを防ぎ、ニップ形成部材２４が熱で溶融することを防止することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る定着装置における他の実施形態について説明する。
上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。

本実施形態の定着装置では、第１の伝熱部材の端部側は、締結部材により支持部材及び反射部材から選ばれる少なくとも一方に締結されている。

本実施形態の定着装置を図６に示す。図６は、本実施形態の定着装置を示す概略構成図（Ａ）及び要部拡大図（Ｂ）である。
図示されるように、第１の伝熱部材１１２は、ネジ１０２によりステー２５及び反射部材２６に締結されている。定着ベルト２１の回転によってステー２５や反射部材２６、定着ベルト２１との接触箇所が変動することを防止でき、より確実にステー２５や反射部材２６の熱を下げることができる。

締結部材としては、公知のものを用いることができる。公知のネジの他にも、例えば耐熱接着剤や耐熱粘着剤などを用いてもよい。

（第４の実施形態）
次に、本発明に係る定着装置における他の実施形態について説明する。
上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。

本実施形態の定着装置は、回転可能な定着部材と、前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着部材の内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記加熱部材と前記支持部材との間に設けられ、前記加熱部材からの熱を前記定着部材に反射させる反射部材と、前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、温度に応じて他方の一端が前記定着部材の内側に接触又は非接触となるとともに、前記定着部材の回転軸方向において所定の長さ以上である伝熱部材と、を備えることを特徴とする。
なお、本実施形態における伝熱部材を第２の伝熱部材と称する。

本実施形態の定着装置を図７に示す。図７は、本実施形態の定着装置を示す概略構成図（Ａ）及び（Ｂ）であり、図７（Ａ）は低温時、図７（Ｂ）は高温時の状態を示す概略図である。図示されるように、第２の伝熱部材１１３は、低温時では定着ベルト２１とは非接触であり、高温時では定着ベルト２１と接触する。

上記実施形態において、プリントスタート時にステー２５や反射部材２６が冷えている状態では、加熱された定着ベルト２１の内周の熱がステー２５や反射部材２６に伝達し、意に反して定着ベルト２１の温度が下がってしまうことがある。この場合、定着ベルト２１の温度が上がりにくくなり、消費エネルギーが増える場合がある。

一方、本実施形態では、ステー２５や反射部材２６が低温のときは第２の伝熱部材が定着ベルト２１と非接触となり、上記の問題を解消することができる。また、本実施形態では、温度に応じて第２の伝熱部材と定着ベルト２１との接触又は非接触が自動的に切り替わるため、切り替え手段を別途設けたり、手動で切り替えたりする必要がない。

本実施形態における第２の伝熱部材は、温度に応じて形状が変化する第３の部材を有している。本実施形態では、第３の部材として形状記憶合金１０３を用いている。
また、本実施形態の第２の伝熱部材は、第１の部材と第３の部材とが貼り付けられて一体に構成されてなる。第１の部材は支持部材及び反射部材から選ばれる少なくとも一方と接し、かつ、定着部材の内側に接触可能な部材であり、上記実施形態と同様のものを用いることができ、本実施形態でもグラファイトシート１０１を用いている。

第３の部材としては、公知の部材を用いることができ、例えば公知の形状記憶合金を用いることができる。第３の部材は、１つであってもよいし、複数であってもよい。第３の部材としては、第１の部材がベルトの走行を規制しない程度の軽圧力となるように、材質や配置を決めることが好ましい。
貼付の方法としては、特に制限されるものではなく、例えば耐熱接着剤を用いることができる。

第３の部材として、形状記憶合金を用いる場合、第３の部材がステー２５や反射部材２６と接している場合であっても、ステー２５や反射部材２６の熱が形状記憶合金を介して第１の部材に伝わり、より効率的に温度を下げることができる。また、第３の部材がステー２５や反射部材２６と接している場合であっても、熱が伝わる効果が得られるため、第３の部材等の部材の形状や配置を設計しやすいという利点もある。

本実施形態において、第２の伝熱部材は、定着部材の回転軸方向において所定の長さ以上であることを要する。
「所定の長さ」は上記実施形態と同様に、適宜変更することができ、例えば、定着ベルト２１の回転軸方向において、定着ベルト２１の長さの１／３以上であることが好ましい。この場合、上記と同様の効果が得られる。

第２の伝熱部材において、所定の長さ以上である部分は、上記実施形態と同様に、少なくともステー２５や反射部材２６と接する部分であることを要する。特に第１の部材（グラファイトシート１０１）におけるステー２５や反射部材２６と接する部分が所定の長さ以上であることが好ましい。また、第１の部材を複数設けた場合は、定着ベルト２１の回転軸方向における第１の部材の合計長さが所定の長さ以上であればよい。

また、定着ベルト２１と接する部分においても、所定の長さ以上であることが好ましく、この場合、ステー２５や反射部材２６の熱をより効率的に定着ベルト２１に逃がすことができる。

本実施形態では、図示されるように、第２の伝熱部材をネジ１０２（締結部材）で締結しているが、これに限られるものではなく、締結部材を用いなくてもよい。上記実施形態と同様に、第２の伝熱部材はステー２５や反射部材２６に固定されていることが好ましい。

２０ 定着装置
２１ 定着ベルト
２２ 加圧ローラ
２３ ハロゲンヒータ
２４ ニップ形成部材
２５ ステー
２６ 反射部材
１００ 板バネ
１０１ グラファイトシート
１０２ ネジ
１０３ 形状記憶合金
１１０、１１１、１１２、１１３ 伝熱部材

特開２０１２−１３３２８５号公報 特開２０１６−１０５１２９号公報

Claims (10)

1. 回転可能な定着部材と、
   前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、
   前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱部材と、
   前記定着部材の内側に設けられ、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、
   前記定着部材の内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、
   前記加熱部材と前記支持部材との間に設けられ、前記加熱部材からの熱を前記定着部材に反射させる反射部材と、
   前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、他方の一端が前記定着部材の内側に接するとともに、前記定着部材の回転軸方向において所定の長さ以上である伝熱部材と、を備えることを特徴とする定着装置。
2. 前記伝熱部材の端部側は、締結部材により前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に締結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。
3. 前記伝熱部材は、前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方と接し、かつ、前記定着部材の内側に接する第１の部材と、前記第１の部材が前記定着部材と接するように付勢力を付与する第２の部材と、を有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. 前記定着部材と接する一端とは反対側において、前記第１の部材の端部側は、前記第２の部材の端部側を挟み込むことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 回転可能な定着部材と、
   前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、
   前記定着部材の内側に設けられ、前記定着部材を加熱する加熱部材と、
   前記定着部材の内側に設けられ、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、
   前記定着部材の内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、
   前記加熱部材と前記支持部材との間に設けられ、前記加熱部材からの熱を前記定着部材に反射させる反射部材と、
   前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、温度に応じて他方の一端が前記定着部材の内側に接触又は非接触となるとともに、前記定着部材の回転軸方向において所定の長さ以上である伝熱部材と、を備えることを特徴とする定着装置。
6. 前記伝熱部材は、温度に応じて形状が変化する第３の部材を有することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記伝熱部材は、前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方と接し、かつ、前記定着部材の内側に接触可能な第１の部材と、前記第３の部材とが貼り付けられて一体に構成されてなることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記伝熱部材は、グラファイトシートを有し、
   該グラファイトシートは、前記支持部材及び前記反射部材から選ばれる少なくとも一方に一端が接し、他方の一端が前記定着部材の内側に接することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
9. 前記伝熱部材は、前記加熱部材の照射領域外に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の定着装置。
10. 請求項１〜９のいずれか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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