JP5780453B2 - 定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される定着装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良を生じさせないことを目的として、無端状の定着ベルトの内周面に対向するようにパイプ状の金属熱伝導体からなる対向部材を設置して、対向部材をヒータで加熱することで定着ベルトを全体的に加熱する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の定着装置は、定着ベルト（ベルト部材）、定着ベルトの内周面側に固設されて定着ベルトを介して加圧回転体（加圧部材）に圧接してニップ部を形成する圧接部材（当接部材）、定着ベルトの内周面側に対向するように固設されたパイプ状の対向部材、対向部材の内部に設置されたヒータ、圧接部材を補強する補強部材、等で構成されている。そして、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。

上述した特許文献１の定着装置は、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化される効果が期待できるものの、さらなるウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮化と装置の消費電力の低減化とが要望されている。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間がさらに短く、装置の消費電力がさらに少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることのない、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の内周面側に固設されて、当該ベルト部材を介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する圧接部材と、前記ニップ部を除く位置で前記ベルト部材の内周面に対向するように固設されて、前記ベルト部材の走行時の姿勢を保持する対向部材と、前記対向部材の内周面に対向するように設置されるとともに、赤外線を照射する熱源と、を備え、前記対向部材は、前記ニップ部に対して前記ベルト部材の走行方向上流側と、走行方向下流側と、それらの間となる走行方向中央部と、に対応する位置に前記ベルト部材に接触する接触部がそれぞれ形成されて、前記走行方向上流側の接触部と、前記走行方向中央部の接触部と、の間において前記ベルト部材に接触しないように形成された非接触部に、前記熱源が近接されて、少なくとも前記非接触部が、前記熱源から照射された赤外線の一部又は全部を前記ベルト部材に向けて透過する材料で形成されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記対向部材は、前記加圧回転体の回転軸方向にみたときに、前記接触部が円弧状に形成され、前記非接触部が直線状に形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ベルト部材は、前記対向部材に対向する内周面側に配設されて、赤外線の一部又は全部を透過する赤外線透過層と、前記赤外線透過層に対して外周面側に積層されて、赤外線の全部又は一部を吸収する赤外線吸収層と、を具備したものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記熱源を介して前記対向部材の内周面に対向する位置に、前記熱源から照射された赤外線の一部又は全部を前記対向部材における前記非接触部に向けて反射する反射部材をさらに備えたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記対向部材の内周面側に固設されて前記圧接部材に当接して当該圧接部材を補強する補強部材をさらに備え、前記反射部材は、前記補強部材において前記熱源に対向する面に設置されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記材料を、耐熱ガラス、又は、ポリイミド樹脂としたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

なお、本願において、圧接部材が「固設」された状態とは、圧接部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、圧接部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても圧接部材が非回転で保持されていれば、圧接部材が「固設」された状態となる。

本発明は、ベルト部材の内周面に対向する対向部材に赤外線透過部を形成しているため、ウォームアップ時間やファーストプリント時間がさらに短く、装置の消費電力がさらに少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることのない、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 定着装置を示す構成図である。 定着装置を幅方向にみた図である。 定着装置の要部を示す拡大図である。 ウォームアップ時間についての実験結果を示すグラフである。 消費電力についての実験結果を示すグラフである。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機の装置本体、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置されたベルト部材としての定着ベルト（定着部材）、３１は定着装置２０に設置された加圧回転体としての加圧ローラ、を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、転写部７で、レジストローラにより搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間に送入されて、定着ベルト２１から受ける熱と双方の部材２１、３１から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との間（ニップ部である。）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２〜図４にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２は、定着装置２０を示す構成図である。図３は、定着装置２０を幅方向にみた図である。図４は、定着装置２０の要部を示す拡大図である。
図２に示すように、定着装置２０は、ベルト部材としての定着ベルト２１（定着部材）、圧接部材２２（ニップ部形成部材）、対向部材２３（支持部材）、熱源としてのヒータ２６（加熱手段）、補強部材２４、反射部材としての反射板２５、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、ガイド板３５、３７、等で構成される。

ここで、ベルト部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（時計方向）に回転（走行）する。図４を参照して、定着ベルト２１は、基層２１ａ上に弾性層２１ｂ、離型層２１ｃが順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基層２１ａは、層厚が３０〜５０μｍであって、透明色からなるポリイミド（透明ポリイミド）で形成されている。この基層２１ａは、対向部材２３に対向する内周面側に配設されていて、赤外線の一部又は全部を透過する赤外線透過層として機能する。具体的に、透明ポリイミドからなる基層２１ａは、放射波長が１．５μｍの赤外線（本実施の形態におけるヒータ２６から射出される赤外線である。）に対して、８０％以上を透過する。
定着ベルト２１の弾性層２１ｂは、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層２１ｂを設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。なお、本実施の形態における弾性層２１ｂは、シリコーンゴムで形成されていて、赤外線透過層として機能する基層２１ａに対して外周面側に積層されて、赤外線の全部又は一部を吸収する赤外線吸収層として機能する。具体的に、シリコーンゴムからなる弾性層２１ｂは、放射波長が１．５μｍの赤外線（本実施の形態におけるヒータ２６から射出される赤外線である。）に対して、９０％以上を吸収する。
定着ベルト２１の離型層２１ｃは、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。なお、本実施の形態における離型層２１ｃは、ＰＦＡで形成されていて、赤外線吸収層として機能する弾性層２１ｂと同様に、赤外線の全部又は一部を吸収する赤外線吸収層として機能する。
そして、このような定着ベルト２１の構成により、定着ベルト２１の加熱効率が向上することになるが、これについては後で詳しく説明する。

また、本実施の形態では、定着ベルト２１の直径が３０ｍｍに設定されている。そして、定着ベルト２１の内部（内周面側）には、ヒータ２６（熱源）、圧接部材２２、対向部材２３、補強部材２４、反射板２５（反射部材）、等が固設されている。定着ベルト２１は、圧接部材２２に押圧されて、加圧ローラ３１との間にニップ部を形成する。

圧接部材２２は、定着ベルト２１の内周面側に固設されていて、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接してニップ部を形成する。図３を参照して、圧接部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に保持部材４１を介して固定支持されている。
図２を参照して、圧接部材２２は、加圧ローラ３１との対向面が、加圧ローラ３１の曲率にならうように形成されている。これにより、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しない不具合を抑止することができる。
なお、圧接部材２２を形成する材料としては、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のあるものであることが好ましい。さらに、圧接部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、圧接部材２２の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することが好ましい。

補強部材２４は、ニップ部を形成する圧接部材２２を補強・支持するためのもので、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２４は、幅方向の長さが圧接部材２２とほぼ同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に保持部材４１を介して固定支持されている。そして、補強部材２４が圧接部材２２、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１（加圧回転体）に当接することで、ニップ部において圧接部材２２が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。
なお、補強部材２４は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の金属材料やセラミック等の機械的強度が高い材料で形成することが好ましい。

ここで、補強部材２４における、ヒータ２６に対向する面には、反射部材としての反射板２５が設置されている。この反射板２５（反射部材）は、その反射面が電磁波に対して反射効率（特に、赤外領域における反射効率である。）の良い金、銀、アルミニウム等の材料で、蒸着処理、メッキ処理等により形成されている。そして、反射板２５は、ヒータ２６（熱源）を介して対向部材２３の内周面に対向する位置において、ヒータ２６から照射された赤外線の一部又は全部を対向部材２３に向けて反射することになる。
これにより、ヒータ２６から補強部材２４に向かう赤外線は、反射板２５で反射された後に対向部材２３を透過して定着ベルト２１に達して、定着ベルト２１の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。

熱源としてのヒータ２６は、赤外線を照射するハロゲンヒータ等の赤外線ヒータであって、その両端部が保持部材４１を介して定着装置２０の側板４３に固定されている（図３を参照できる。）。ここで、本実施の形態におけるヒータ２６（ハロゲンヒータ）は、投入された電力の８５％以上を赤外線領域の光として放射するものである。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２６の輻射熱（対向部材２３を透過した赤外線）によって、定着ベルト２１が加熱される。さらに、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２６の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２６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することができる。
なお、ヒータ２６（熱源）を定着ベルト２１や対向部材２３の内周面側に設置することで、外周面側に設置する場合に比べて、定着装置２０の小型化が達成されることになる。

図２を参照して、対向部材２３は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように固設されていて、定着ベルト２１の走行時の姿勢を保持する。
詳しくは、対向部材２３は、肉厚が１００〜３００μｍの石英ガラス等の耐熱ガラスで形成された略パイプ状の部材であって、その全体がヒータ２６（熱源）から照射された赤外線の一部又は全部を定着ベルト２１に向けて透過する赤外線透過部として機能する。なお、図３を参照して、対向部材２３は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に保持部材４１を介して固定支持されている。
このように、対向部材２３（赤外線透過部）がヒータ２６から照射された赤外線を透過することで、定着ベルト２１がヒータ２６によって直接的に加熱されることになり、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。すなわち、定着装置２０のウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、定着ベルト２１を所望の温度に加熱する際に必要な消費電力も小さくすることができる。

ここで、図２を参照して、対向部材２３は、鉛直方向に延在する補強部材２４に対してほぼ線対称に形成されていて、定着ベルト２１に対して軽接触する部分（接触部）と離間する部分（非接触部）とが形成されている。そして、対向部材２３において、接触部が周方向の比較的広い範囲を占めるとともに、接触部が非接触部をバランスよく挟むように配設されているために、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されることになる。すなわち、定着ベルト２１は、対向部材２３によって、円形姿勢が大きく崩れることなく保持された状態で、バランスよくスムーズに時計方向に走行することになる。

そして、ヒータ２６は、補強部材２４によって図２の左右方向に大きく２つに区分された領域のうち、ニップ部に対して上流側（定着ベルト２１の走行方向上流側であって、図２の右側の領域である。）に対応する位置（領域）に設置されている。そして、対向部材２３は、ヒータ２６に近い部分が、定着ベルト２１に接触しないように形成され、この部分が赤外線透過部の主部として機能することになる。すなわち、この赤外線透過部の主部（ヒータ２６に近接して定着ベルト２１に接触しない部分である。）では、図４中の実線矢印で示すように、ヒータ２６から射出された赤外線の多くが透過して定着ベルト２１に達して、定着ベルト２１の直接的な加熱に大きく寄与することになる。
このように、赤外線透過部の主部として機能する部分を定着ベルト２１に接触しないように形成することで、ヒータ２６から射出された赤外線によって直接的に加熱される定着ベルト２１から対向部材２３への熱伝導による熱損失を少なくすることができるため、定着ベルト２１の加熱効率の低下を抑止することができる。

また、本実施の形態では、ヒータ２６と、対向部材２３において赤外線透過部の主部として機能する部分と、を、ニップ部下流側ではなく、ニップ部上流側に対応する位置に設置しているため、ニップ部に送入される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱・溶融する定着ベルト２１を効率的にタイミングよく加熱することができる。
また、反射板２５（反射部材）は、上述したヒータ２６の位置に合わせて、補強部材２４においてヒータ２６に対向する対向面（図２の右側の対向面である。）にのみ設置されている。そして、図４中の破線矢印で示すように、ヒータ２６から照射されて反射板２５に入射した赤外線が対向部材２３に向けて反射して、その後に対向部材２３を透過して定着ベルト２１に達することで、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。

ここで、本実施の形態では、先に図４を用いて説明したように、定着ベルト２１に赤外線透過層として機能する基層２１ａと、赤外線吸収層として機能する弾性層２１ｂ及び離型層２１ｃと、が設けられている。
これにより、ヒータ２６から照射されて対向部材２３（赤外線透過部）を透過して定着ベルト２１に達した赤外線は、定着ベルト２１の内部において、さらに基層２１ａを透過して弾性層２１ｂや離型層２１ｃに効率的に吸収されることになる。このため、定着ベルト２１の外周面（トナー像の加熱・溶融に直接的に寄与する部分である。）が効率的に加熱されることになる。

ここで、本実施の形態では、ニップ部を形成する圧接部材２２や補強部材２４と、定着ベルト２３を加熱する対向部材２３と、が別設されている。すなわち、圧接部材２２や補強部材２４と、対向部材２３と、が別体として離間して配設されている。
これにより、赤外線の透過性を向上させるために対向部材２３を薄肉化した場合であっても、対向部材２３が撓んで定着ベルト２１の内周面が強くこすれる不具合や、対向部材２３が撓んで定着ベルト２１の駆動トルクが増加する不具合等が抑止される。すなわち、圧接部材２２や補強部材２４は、加圧ローラ３１から加圧力を受けてある程度撓むものの、対向部材２３に撓みは生じない。

なお、本実施の形態では、対向部材２３（赤外線透過部）を石英ガラス等の耐熱ガラスで形成したが、対向部材２３（赤外線透過部）をポリイミド樹脂等の赤外線透過性を有する別の材料で形成することもできる。
なお、上述した材料は、いずれも、放射波長が１．５μｍの赤外線（本実施の形態におけるヒータ２６から射出される赤外線である。）に対して、８０％以上を透過するものである。

図２を参照して、加圧回転体としての加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍであって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。加圧ローラ３１の弾性層３３は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
なお、本実施の形態では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。

また、定着ベルト２１と加圧ローラ３１との当接部（ニップ部である。）の入口側には、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Ｐを案内するガイド板３５（入口ガイド板）が配設されている。また、ニップ部の出口側には、ニップ部から送出される記録媒体Ｐを案内するガイド板３７（出口ガイド板）が配設されている。双方のガイド板３５、３７は、いずれも、定着装置２０の側板４３に固設されている。

以下、上述のように構成された定着装置２０の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２６に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２〜１４から記録媒体Ｐが給送されて、作像部４にて記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、ガイド板３５に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
そして、対向部材２３（ヒータ２６）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、圧接部材２２（定着ベルト２１）及び加圧ローラ３１の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

最後に、図５及び図６を用いて、本願発明者が、上述した本実施の形態における効果を確認するためにおこなった実験について説明する。
図５は、本実施の形態における定着装置２０と、従来の定着装置（赤外線を透過しない熱伝導性金属材料で形成された対向部材が設置されたものである。）と、を用いて、ウォームアップ時間を比較した実験結果を示すグラフである。また、図６は、本実施の形態における定着装置２０と、従来の定着装置と、を用いて、複写機の消費電力の指標であるＴＥＣ値を比較した実験結果を示すグラフである。なお、いずれの定着装置も、１分間当りの通紙枚数が３５枚のものである。
図５及び図６から、本実施の形態における定着装置２０を用いることにより、ウォームアップ時間が２．３秒ほど短縮化され、ＴＥＣ値（消費電力）が６２Ｗｈほど低減されることがわかる。

以上説明したように、本実施の形態においては、定着ベルト２１（ベルト部材）の内周面に対向する対向部材２３に赤外線透過部を形成しているため、ウォームアップ時間やファーストプリント時間がさらに短く、定着装置２０の消費電力がさらに少なく、定着装置２０を高速化した場合であっても定着不良が生じる不具合を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、加圧回転体として加圧ローラ３１を用いた定着装置に対して本発明を適用したが、加圧回転体として加圧ベルトを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。そして、その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、ベルト部材として複層構造の定着ベルト２１を用いたが、ベルト部材として単層構造の無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態において、圧接部材２２における対向面（ヒータ２６との対向面である。）に、鏡面加工を施したり、断熱部材を設置したりすることができる。その場合には、ヒータ２６から圧接部材２２に向かう熱（圧接部材２２を加熱する熱）が定着ベルト２１の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１の加熱効率がさらに向上することになる。

また、本実施の形態では、対向部材２３に開口部を設けて、対向部材２３がニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように形成した。これに対して、対向部材２３がニップ部を含めて定着ベルト２１の内周面全域にわたって対向するように形成することもできる。そして、その場合にも、本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、対向部材２３の全体を耐熱性ガラス等の赤外線透過性を有する材料で形成して、対向部材２３の全部が赤外線透過部として機能するように形成した。これに対して、対向部材２３の一部（例えば、図４において、ヒータ２６に直接的に対向して定着ベルト２１から離間した非接触部である。）のみを耐熱性ガラス等の赤外線透過性を有する材料で形成して、対向部材２３の一部のみが赤外線透過部として機能するように形成することもできる。その場合、対向部材２３において、赤外線透過部以外の部分を、熱伝導性のよい金属材料等で形成することで、その部分において熱伝導による定着ベルト２１の加熱がおこなわれることになる。
そして、その場合にも、少なくとも赤外線透過部を一部に設けたことによる定着ベルト２１の加熱効率向上と消費電力低減とが達成されて、本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ベルト（ベルト部材）、
２２ 圧接部材、
２３ 対向部材、
２４ 補強部材、
２５ 反射板（反射部材）、
２６ ヒータ（熱源）、
３１ 加圧ローラ（加圧回転体）、
４０ 温度センサ、 Ｐ 記録媒体。

特開２００８−１４６０１０号公報

Claims (7)

1. 所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材の内周面側に固設されて、当該ベルト部材を介して加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する圧接部材と、
   前記ニップ部を除く位置で前記ベルト部材の内周面に対向するように固設されて、前記ベルト部材の走行時の姿勢を保持する対向部材と、
   前記対向部材の内周面に対向するように設置されるとともに、赤外線を照射する熱源と、
   を備え、
   前記対向部材は、
   前記ニップ部に対して前記ベルト部材の走行方向上流側と、走行方向下流側と、それらの間となる走行方向中央部と、に対応する位置に前記ベルト部材に接触する接触部がそれぞれ形成されて、
   前記走行方向上流側の接触部と、前記走行方向中央部の接触部と、の間において前記ベルト部材に接触しないように形成された非接触部に、前記熱源が近接されて、
   少なくとも前記非接触部が、前記熱源から照射された赤外線の一部又は全部を前記ベルト部材に向けて透過する材料で形成されたことを特徴とする定着装置。
2. 前記対向部材は、前記加圧回転体の回転軸方向にみたときに、前記接触部が円弧状に形成され、前記非接触部が直線状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記ベルト部材は、
   前記対向部材に対向する内周面側に配設されて、赤外線の一部又は全部を透過する赤外線透過層と、
   前記赤外線透過層に対して外周面側に積層されて、赤外線の全部又は一部を吸収する赤外線吸収層と、
   を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記熱源を介して前記対向部材の内周面に対向する位置に、前記熱源から照射された赤外線の一部又は全部を前記対向部材における前記非接触部に向けて反射する反射部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記対向部材の内周面側に固設されて前記圧接部材に当接して当該圧接部材を補強する補強部材をさらに備え、
   前記反射部材は、前記補強部材において前記熱源に対向する面に設置されたことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記材料は、耐熱ガラス、又は、ポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images