JP6077734B2 - 定着装置 - Google Patents

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で用いられる定着装置として、例えば、特許文献１に示すように、筒状の定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置されるハロゲンランプと、定着ベルトの内周面に摺接する押圧パッドと、押圧パッドとの間で定着ベルトを挟む加圧ロールとを備えたものが知られている。そして、ハロゲンランプは、例えば、特許文献２に示すように、ガラス管内にフィラメント（発熱体）を封入してガラス管の両端部を閉じることで形成されている。

特開２００６−４７７６９号公報（図７） 特開２０１０−９７８１号公報（図１）

ところで、ハロゲンランプのようなヒータには、小型化（ガラス管の細径化）により、両端部を閉じるときに形成される封止部がガラス管の径よりも大きくなっているものがある。このようなヒータを前記したような構成の定着装置に用いる場合、ガラス管の表面から突出する封止部の向きは、ニップ板の大きさに影響を及ぼすので、定着装置の小型化や立ち上がり時間の短縮化を図る上で重要な要素となる。

本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、定着装置の小型化や立ち上がり時間の短縮化を図ることを目的とする。

（１）前記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、可撓性を有する筒状部材と、筒状部材の内側に配置されたヒータと、筒状部材の内周面に摺接するように配置され、ヒータからの輻射熱を受けるニップ部材と、筒状部材の内側でヒータを覆うように配置され、記録シートの搬送方向におけるニップ部材の両端部を支持するステイと、ニップ部材との間で筒状部材を挟むバックアップ部材とを備えている。
ヒータは、ガラス管内に発熱体を封入して両端部を閉じることで形成され、両端部を閉じるときに形成される封止部が、ガラス管の径方向に長く延びる板状をなし、かつ、ガラス管の軸方向から見てガラス管の表面から突出するように形成されている。
ヒータは、ヒータとニップ部材が対向する対向方向における封止部を含んだガラス管の断面形状の大きさが、対向方向と直交する直交方向における前記断面形状の大きさよりも大きくなるように、封止部が所定の向きを向いて配置されている。

このような構成によれば、板状の封止部がガラス管の表面から突出するように形成されたヒータは、対向方向における封止部を含んだガラス管の断面形状の大きさが、直交方向における前記断面形状の大きさよりも大きくなるように、封止部が所定の向きを向いて配置されているので、ニップ板やステイを直交方向に小型化することができる。

これにより、定着装置の小型化を図ることができるとともに、ニップ板の熱容量が小さくなるので、ヒータによりニップ板を迅速に加熱することができ、定着装置の立ち上がり時間の短縮化を図ることができる。

（２）また、前記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、前記したステイの代わりに（または前記したステイとともに）、筒状部材の内側でヒータを覆うように配置され、ヒータからの輻射熱をニップ部材に向けて反射する反射部材を備えていてもよい。

このような構成によれば、ニップ板や反射部材を直交方向に小型化できるので、定着装置の小型化や立ち上がり時間の短縮化を図ることができる。さらに、反射部材を備えることで、ヒータからの輻射熱をニップ板に集めることができ、熱を効率良く利用することができる。これにより、ニップ板のさらなる小型化も可能となるので、ニップ板をより迅速に加熱することができ、立ち上がり時間のさらなる短縮化を図ることができる。

（３）前記した各定着装置において、ヒータは、ガラス管内に発熱体とともにガスが封入され、ガスを封入するときに形成されるチップ部が、ガラス管の軸方向から見て、ガラス管の表面から封止部の長手方向に向けて突出するように形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、例えば、封止部の長手方向が対向方向を向き、チップ部が直交方向を向くというようなことがなくなるので、より確実にニップ板やステイ、反射部材を直交方向に小型化することができる。これにより、より確実に定着装置の小型化や立ち上がり時間の短縮化を図ることができる。

（４）前記したステイを備える定着装置において、ステイは、ヒータからの輻射熱をニップ部材に向けて反射する反射面を有していてもよい。

このような構成によれば、ヒータからの輻射熱をニップ板に集めることができ、熱を効率良く利用することができる。これにより、ニップ板のさらなる小型化が可能となるので、ニップ板をより迅速に加熱することができ、立ち上がり時間のさらなる短縮化を図ることができる。

本発明によれば、ヒータは、対向方向における封止部を含んだガラス管の断面形状の大きさが、直交方向における前記断面形状の大きさよりも大きくなるように、封止部が所定の向きを向いて配置されるので、定着装置の小型化や立ち上がり時間の短縮化を図ることができる。

本発明の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。 実施形態に係る定着装置の断面図である。 定着装置の拡大断面図である。 ニップ板、ハロゲンランプ、反射部材、ステイ、サーモスタット、サーミスタおよびフレーム部材の斜視図である。 ニップ板の変形例を示す図である。 ニップ板の他の変形例を示す図である。 変形例に係る定着装置の断面図である。

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）の概略構成を簡単に説明した後、定着装置１００の詳細な構成について説明する。

また、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における右側を「前」、左側を「後」とし、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。

＜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Ｓを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓ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Ｓ上に転写されたトナー像を熱定着する定着装置１００とを主に備えている。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、用紙押圧板３２によって上方に寄せられ、給紙機構３３によってプロセスカートリッジ５（感光体ドラム６１と転写ローラ６３との間）に向けて供給される。

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置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、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。

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。

この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Ｓ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Ｓ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Ｓ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Ｓ上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｓ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、定着装置１００は、筒状部材の一例としての定着ベルト１１０と、ヒータ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、バックアップ部材の一例としての加圧ローラ１４０と、反射部材１５０と、ステイ１６０と、サーモスタット１７０と、２つのサーミスタ１８０（図４参照）と、フレーム部材２００とを主に備えている。

定着ベルト１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状（筒状）のベルトであり、図示しないガイド部材により回転が案内されている。なお、本発明において、定着ベルト１１０の材質は特に限定されず、例えば、ステンレス鋼などの金属から形成されていてもよいし、ポリイミド樹脂などの樹脂から形成されていてもよいし、ゴムなどの弾性を有する材料から形成されていてもよい。また、定着ベルト１１０は、多層構造、例えば、金属製ベルトの表面に摺動抵抗を低減するための樹脂層を有する構造であってもよいし、金属製ベルトの表面にゴム層などの弾性層を有する構造であってもよい。

ハロゲンランプ１２０は、輻射熱を発してニップ板１３０および定着ベルト１１０（ニップ部Ｎ）を加熱することで用紙Ｓ上のトナーを加熱するヒータであり、定着ベルト１１０の内側において定着ベルト１１０およびニップ板１３０の内面から所定の間隔をあけて配置されている。

図３，４に示すように、ハロゲンランプ１２０は、細長い略円筒状のガラス管１２１と、発熱体の一例としてのフィラメント１２２と、フィラメント１２２の端部と電気的に接続された一対の電極１２３とを主に備えている。このハロゲンランプ１２０は、ガラス管１２１内に螺旋状に巻かれたフィラメント１２２を封入してガラス管１２１の両端部を閉じ、さらに、ガラス管１２１内にハロゲン元素を含む不活性ガスを封入することで構成されている。

ガラス管１２１には、その両端部を閉じるときに形成される封止部１２４が、ガラス管１２１の径方向（図３の上下方向）に長く延びる略平板状をなしており、さらに、ガラス管１２１の軸方向（左右方向）から見てガラス管１２１の表面から突出するように形成されている。

また、ガラス管１２１には、不活性ガスを封入するときに形成されるチップ部１２５が、左右方向から見て、ガラス管１２１の表面から封止部１２４の長手方向（上方向）に向けて突出するように形成されている。補足すると、チップ部１２５は、左右方向から見て、封止部１２４のガラス管１２１の表面から突出する部分と重なるように形成されている（図３参照）。

このような構成のハロゲンランプ１２０は、図３に示すように、当該ハロゲンランプ１２０とニップ板１３０が対向する対向方向（上下方向）における封止部１２４を含んだガラス管１２１の断面形状の大きさＬ１が、対向方向と直交する直交方向（前後方向）における断面形状の大きさＬ２よりも大きくなるように、封止部１２４が所定の向きを向いて配置されている。より具体的に、本実施形態においては、ハロゲンランプ１２０は、封止部１２４の長手方向が上下方向を向いて（上下方向に沿うように）配置されている。

これにより、後述する反射部材１５０やステイ１６０の前後の壁（符号省略）をハロゲンランプ１２０に近づけることができるので、反射部材１５０やステイ１６０、そしてニップ板１３０を前後方向に小型化することができる。

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、その下面が筒状の定着ベルト１１０の内周面に摺接するように配置されている。本実施形態において、ニップ板１３０は、金属板、例えば、後述するスチール製のステイ１６０より熱伝導率が大きい、アルミニウム板などを屈曲させることにより形成されており、本体部１３１と、接続部１３２と、フランジ部１３３と、流入防止部１３４とを主に有している。

本体部１３１は、定着ベルト１１０の内周面と摺接して加圧ローラ１４０との間で定着ベルト１１０を挟む部分であり、前後方向に沿って平らに延びる平板状に形成されている。本体部１３１の定着ベルト１１０と摺接する面は、用紙Ｓの搬送方向（前後方向）および定着ベルト１１０の軸方向（左右方向）の全範囲にわたって略均一な平面となっている。本実施形態において、ニップ板１３０は、この本体部１３１においてのみ加圧ローラ１４０との間で定着ベルト１１０を挟持するようになっている。

図４に示すように、本体部１３１は、その後端部（用紙Ｓの搬送方向における下流側の端部）から搬送方向下流側（後方）に向けて延びる、略平板状の第１突出部１３５および２つの第２突出部１３６を有している。

第１突出部１３５は、本体部１３１の左右方向における中央付近に１つ形成されており、その上面にサーモスタット１７０が対面して配置される。
第２突出部１３６は、本体部１３１の左右方向における中央付近と右端付近にそれぞれ１つずつ形成されており、それぞれの上面にサーミスタ１８０が対面して配置される。

図３に戻り、接続部１３２は、本体部１３１の前端部（用紙Ｓの搬送方向における上流側の端部）から加圧ローラ１４０とは反対側、具体的には、前斜め上方に向けて延びる部分であり、本体部１３１とフランジ部１３３を接続するように形成されている。

フランジ部１３３は、接続部１３２の前端部から搬送方向上流側（前方）に向けて延びる部分である。このフランジ部１３３と接続部１３２は、略Ｖ形状をなしており、定着ベルト１１０の内周面に対面する潤滑剤保持部１３７を形成している。この潤滑剤保持部１３７には、潤滑剤Ｇが保持されている。

潤滑剤保持部１３７に保持された潤滑剤Ｇは、定着ベルト１１０の回転に伴って、ニップ板１３０（本体部１３１）と定着ベルト１１０との間に入り込むことで、ニップ板１３０と定着ベルト１１０との摩擦を低減する。なお、潤滑剤Ｇとしては、例えば、耐熱性のフッ素グリスなどを採用することができる。

流入防止部１３４は、フランジ部１３３の前端部（搬送方向上流側の端部）から加圧ローラ１４０が配置された側とは反対側、具体的には、上方に向けて延びる部分である。この流入防止部１３４は、前方から見て、ニップ板１３０とステイ１６０の継ぎ目、より詳細には、ニップ板１３０とステイ１６０とによって挟持された反射部材１５０のフランジ部１５２を覆うように形成されている。

このような流入防止部１３４を形成することにより、流入防止部１３４が壁となって、ニップ板１３０の上面（定着ベルト１１０と摺接する面とは反対側の面）、さらにいうと、ニップ板１３０とステイ１６０の継ぎ目への潤滑剤Ｇの流入を防止することができるようになっている。これにより、ニップ板１３０と定着ベルト１１０との間に保持される潤滑剤Ｇの減少を抑制することができる。

本実施形態において、ニップ板１３０は、本体部１３１と接続部１３２をつなぐ第１屈曲部Ｂ１の曲率が、フランジ部１３３と流入防止部１３４をつなぐ第２屈曲部Ｂ２の曲率よりも小さくなっている。別の言い方をすると、第１屈曲部Ｂ１は、略鈍角形状をなしており、第２屈曲部Ｂ２は、略直角形状をなしている。

ここで、第１屈曲部Ｂ１は、本体部１３１の前端部にあるため、ニップ板１３０（本体部１３１）と加圧ローラ１４０との間に向けて案内される定着ベルト１１０の内周面が摺接する可能性がある。そこで、第１屈曲部Ｂ１の曲率を小さくすることで、第１屈曲部Ｂ１と定着ベルト１１０の内周面が摺接した場合における、定着ベルト１１０の回転トルクの増大や、定着ベルト１１０の内周面の傷や摩耗を抑制している。

図２に示すように、加圧ローラ１４０は、ニップ板１３０（本体部１３１）との間で定着ベルト１１０を挟むことで定着ベルト１１０との間にニップ部Ｎを形成する部材であり、ニップ板１３０の下方に配置されている。本実施形態においては、ニップ部Ｎを形成するために、ニップ板１３０および加圧ローラ１４０の一方を他方に向けて付勢している。

加圧ローラ１４０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ベルト１１０（または用紙Ｓ）との摩擦力により定着ベルト１１０を従動回転させる。トナー像が転写された用紙Ｓは、加圧ローラ１４０と加熱された定着ベルト１１０の間（ニップ部Ｎ）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。

図示は省略するが、本実施形態において、加圧ローラ１４０は、左右方向両端に向けて徐々に径が大きくなる逆クラウン形状のローラである。これにより、ニップ板１３０と加圧ローラ１４０の間を搬送される定着ベルト１１０に皺が発生したり、定着ベルト１１０が左右方向の一方側に寄ったりすることを抑制することができるようになっている。

反射部材１５０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に向けて反射する部材であり、定着ベルト１１０の内側でハロゲンランプ１２０を取り囲む（覆う）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。

このような反射部材１５０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および定着ベルト１１０を迅速に加熱することができる。

反射部材１５０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形状に屈曲させることにより形成されている。より詳細に、反射部材１５０は、湾曲形状（断面視略Ｕ形状）をなす反射部１５１と、反射部１５１の前後方向における両端部から前後方向外側に向けて延びるフランジ部１５２とを主に有している。

ステイ１６０は、前後方向におけるニップ板１３０の両端部を支持する部材であり、定着ベルト１１０の内側でハロゲンランプ１２０および反射部材１５０を覆うように配置されている。このステイ１６０は、比較的剛性が高い、例えば、鋼板などを反射部材１５０（反射部１５１）に沿った形状（断面視略Ｕ形状）に屈曲させることにより形成されている。

より詳細に、断面視略Ｕ形状のステイ１６０は、ニップ板１３０を挟んで加圧ローラ１４０とは反対側に配置され、図３に示すように、前側の下端部１６１が、反射部材１５０の前側のフランジ部１５２を介してニップ板１３０のフランジ部１３３を上から支持しており、後側の下端部１６２が、反射部材１５０の後側のフランジ部１５２を介して本体部１３１の後端（ニップ部Ｎよりも下流側の部分）を上から支持している。

このようなステイ１６０は、ニップ板１３０に対し下方（加圧ローラ１４０側）から力が作用したときにその力を受け止めてニップ板１３０を支持する。なお、ここでいう力は、主に、加圧ローラ１４０がニップ板１３０を付勢する構成においては、加圧ローラ１４０からの付勢力をいうものとし、ニップ板１３０が加圧ローラ１４０を付勢する構成においては、ニップ板１３０が加圧ローラ１４０を付勢する力の反力をいうものとする。

ニップ板１３０は、フランジ部１３３と本体部１３１の後端とが反射部材１５０のフランジ部１５２を介してステイ１６０に支持されていることで、本体部１３１と接続部１３２の上面がハロゲンランプ１２０と直接対向するように配置されることとなる。これにより、本体部１３１や接続部１３２は、ハロゲンランプ１２０や反射部材１５０からの輻射熱により直接加熱されることとなる。

図２，４に示すように、サーモスタット１７０は、ニップ板１３０の温度を検出する部材であり、定着ベルト１１０の内側で、反射部材１５０およびステイ１６０を挟んでハロゲンランプ１２０とは反対側に配置されている。

さらに述べると、サーモスタット１７０は、温度検知面（下面）が、第１突出部１３５の上面（加圧ローラ１４０側とは反対側の面）に対向して配置されている。第１突出部１３５は、ハロゲンランプ１２０によって加熱される本体部１３１から直接延びる部分なので、この第１突出部１３５にサーモスタット１７０を対向して配置することで、ニップ板１３０の温度を精度よく検出することができる。

また、サーモスタット１７０は、フレーム部材２００の第１フレーム２１０に設けられた第１位置決め部２３１に嵌合することで、前後方向および左右方向に位置決めされており、さらに、コイルバネ１９１によって第１突出部１３５に付勢されている。これにより、サーモスタット１７０とニップ板１３０の位置関係が安定するので、ニップ板１３０の温度をより精度良く検出することができるようになっている。

サーモスタット１７０は、所定の温度を検出したときに通電を遮断するように構成されており、ハロゲンランプ１２０に電力を供給する配線の途中に設けられている。これにより、ニップ板１３０が過熱した場合には、サーモスタット１７０が通電を遮断するので、ハロゲンランプ１２０への通電を速やかに遮断することができるようになっている。

サーミスタ１８０は、ニップ板１３０の温度を検出する温度センサであり、図示は省略するが、サーモスタット１７０と同様に、定着ベルト１１０の内側で、反射部材１５０およびステイ１６０を挟んでハロゲンランプ１２０とは反対側に配置されている。

さらに述べると、サーミスタ１８０は、温度検知面（下面）が、第２突出部１３６の上面に対向して配置されている。第２突出部１３６も、本体部１３１から直接延びる部分なので、この第２突出部１３６にサーミスタ１８０を対向して配置することで、ニップ板１３０の温度を精度よく検出することができる。

また、サーミスタ１８０は、フレーム部材２００の第１フレーム２１０に設けられた第２位置決め部２３２に嵌合することで、前後方向および左右方向に位置決めされており、さらに、コイルバネ１９２によって第２突出部１３６に付勢されている。これにより、ニップ板１３０の温度をより精度良く検出することができるようになっている。

サーミスタ１８０の検出結果は、本体筐体２内に設けられた図示しない制御基板に出力され、ハロゲンランプ１２０（定着装置１００）の温度制御に利用される。

フレーム部材２００は、サーモスタット１７０やサーミスタ１８０、コイルバネ１９１，１９２などを支持する部材であり、定着ベルト１１０の内側においてステイ１６０を覆うように配置されている。このフレーム部材２００は、第１フレーム２１０と、第２フレーム２２０とを主に備えて構成されている。

第１フレーム２１０は、断面視略Ｕ形状をなしており、反射部材１５０およびステイ１６０を挟んでハロゲンランプ１２０とは反対側に配置されている。この第１フレーム２１０には、サーモスタット１７０およびサーミスタ１８０が嵌合する第１位置決め部２３１と第２位置決め部２３２が形成されている。

第２フレーム２２０は、断面視略Ｌ形状をなし、第１フレーム２１０を挟んでステイ１６０や反射部材１５０とは反対側に配置されている。この第２フレーム２２０には、コイルバネ１９１，１９２を支持するボス状の支持部２４１（１つのみ図示）が形成されている。コイルバネ１９１，１９２は、上端が支持部２４１に係合することで第２フレーム２２０に支持される。

このようなフレーム部材２００（第１フレーム２１０および第２フレーム２２０）は、ネジなどにより、剛性が高いステイ１６０に固定されている。これにより、サーモスタット１７０およびサーミスタ１８０の位置を安定させることができるようになっている。

以上によれば、本実施形態において以下のような作用効果を得ることができる。
封止部１２４がガラス管１２１の表面から突出するハロゲンランプ１２０は、上下方向における断面形状の大きさＬ１が、前後方向における断面形状の大きさＬ２よりも大きくなるように、封止部１２４が所定の向きを向いて配置されているので、ニップ板１３０や反射部材１５０、ステイ１６０などを前後方向に小型化することができる。

これにより、定着装置１００の小型化を図ることができる。また、ニップ板１３０が小型化することにより、ニップ板１３０の熱容量が小さくなるので、ハロゲンランプ１２０によりニップ板１３０を迅速に加熱することができ、定着装置１００の立ち上がり時間の短縮化を図ることができる。

特に、本実施形態では、反射部材１５０を備えるので、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のさらなる小型化を図ることが可能となる。これにより、立ち上がり時間のさらなる短縮化を図ることができる。

チップ部１２５が封止部１２４の長手方向に向けて突出するように形成されているので、例えば、封止部１２４の長手方向が上下方向を向き、チップ部１２５が前後方向を向くというようなことがない。これにより、より確実にニップ板１３０や反射部材１５０、ステイ１６０を前後方向に小型化できるので、より確実に定着装置１００の小型化や立ち上がり時間の短縮化を図ることができる。

ニップ板１３０に潤滑剤保持部１３７が形成されているので、潤滑剤保持部１３７に保持された潤滑剤Ｇが本体部１３１と定着ベルト１１０の間に入り込むことで、ニップ板１３０と定着ベルト１１０との摩擦を低減することができる。そして、本体部１３１が平板状（略均一な平面）に形成されているので、ニップ板１３０と加圧ローラ１４０の間を搬送される定着ベルト１１０には局所的な力が加わりにくい。これらにより、例えば、ニップ板の定着ベルトと摺接する面に潤滑剤を保持するための潤滑剤保持部を形成するような構成と比較して、定着ベルト１１０をより良好に回転させることができる。

また、潤滑剤保持部１３７を金属板を屈曲させることにより形成したので、肉厚のニップ部材に潤滑剤を保持させる潤滑剤保持部を形成する構成と比較して、ニップ板１３０の板厚を薄く保って熱容量を小さくすることができる。これにより、ニップ板１３０を迅速に加熱することができるので、立ち上がり時間を短くすることができる。

また、ニップ板１３０を迅速に加熱できることで、ニップ板１３０から熱を受ける潤滑剤Ｇの粘度を迅速に適正な粘度とすることができる。そのため、特に冬場や寒冷地などの低温の状況下において定着装置１００を動作させる場合であっても、潤滑剤Ｇを迅速に温めてニップ板１３０と定着ベルト１１０との摩擦を迅速に低減することができる。これにより、低温の状況下の始動においても、定着ベルト１１０を良好に回転させることができる。

ステイ１６０がフランジ部１３３と本体部１３１の後端を支持することで接続部１３２がハロゲンランプ１２０と直接対向するので、潤滑剤保持部１３７を直接温めることができる。これにより、潤滑剤保持部１３７に保持された潤滑剤Ｇをより迅速に温めることができるので、低温の状況下の始動においても、定着ベルト１１０をより良好に回転させることができる。

ニップ板１３０が流入防止部１３４を有するので、ニップ板１３０とステイ１６０の継ぎ目への潤滑剤Ｇの流入を防止することができる。これにより、ニップ板１３０と定着ベルト１１０との間に保持される潤滑剤Ｇの減少を抑制できるので、定着ベルト１１０の良好な回転を維持することができる。

加圧ローラ１４０が逆クラウン形状のローラなので、ニップ板１３０と加圧ローラ１４０の間を搬送される定着ベルト１１０に皺が発生したり、定着ベルト１１０が左右一方側に寄ったりすることを抑制することができる。

サーモスタット１７０やサーミスタ１８０が本体部１３１から直接延びる突出部１３５，１３６の上面に対向して配置されているので、ニップ板１３０の温度を精度よく検出でき、定着装置１００における温度制御の精度を向上させることができる。

以上、本発明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。

前記実施形態では、ニップ板１３０は、本体部１３１の前側（搬送方向上流側）にのみ潤滑剤保持部１３７（接続部１３２およびフランジ部１３３）が形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、潤滑剤保持部１３７（接続部１３２およびフランジ部１３３）は、本体部１３１の前後両方（搬送方向の両側）に形成されていてもよい。

前記実施形態では、ニップ板１３０は、本体部１３１が前後方向に沿って平らに延びる平板状に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明において、ニップ板の本体部は、曲面に沿って延びる平板状であってもよい。

例えば、本体部１３１（少なくとも定着ベルト１１０と摺接する面）は、図６に示すように、加圧ローラ１４０側に向けて凸となる曲面形状をなしていてもよいし、図示は省略するが、ハロゲンランプ１２０側に向けて凸となる曲面形状をなしていてもよい。なお、筒状部材の良好な回転を実現するため、曲面形状の本体部の曲率は、本体部と接続部をつなぐ第１屈曲部の曲率よりも小さいことが好ましい。

前記実施形態では、ステイ１６０が、ニップ板１３０のフランジ部１３３と本体部１３１の後端とを支持するように構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、本体部１３１の前後にフランジ部１３３が形成される場合には、ステイ１６０が前後のフランジ部１３３を支持するように構成されていてもよい。

前記実施形態では、ニップ板１３０に流入防止部１３４が形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明において、流入防止部は任意の構成であるため、形成されていなくてもよい。

前記実施形態では、ハロゲンランプ１２０は、封止部１２４が上下方向を向いて配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、ハロゲンランプ１２０は、封止部１２４が上下方向に対して傾くように（所定の角度をなすように）配置されていてもよい。この場合においても、定着装置１００の小型化や立ち上がり時間の短縮化を図るため、ハロゲンランプ１２０は、上下方向における断面形状の大きさＬ１が、前後方向における断面形状の大きさＬ２よりも大きくなるように配置される。

なお、本発明において、ハロゲンランプ１２０は、図３や図７に示したように、前後方向（対向方向と直交する直交方向）における断面形状の大きさＬ２が、ガラス管１２１の径と等しくなるように、封止部１２４が所定の向きを向いて配置されることが好ましい。

前記実施形態では、ハロゲンランプ１２０は、チップ部１２５が封止部１２４の長手方向に向けて突出するように形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、チップ部は、ガラス管の軸方向から見て、封止部の長手方向とは異なる方向に突出していてもよい。この場合、ガラス管の軸方向から見て、チップ部が突出する方向は、封止部の長手方向に対し、例えば、２０°程度ずれていてもよい。

前記実施形態では、反射部材１５０とステイ１６０の両方を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、ステイのみを備える構成としてもよいし、反射部材のみを備える構成としてもよい。

なお、ステイのみを備える（反射部材を設けない）構成とした場合、ステイは、ヒータと対向する側の面に、ヒータからの輻射熱をニップ部材に向けて反射する反射面を有していてもよい（すなわち、ステイと反射部材が一体に構成されていてもよい。）。これによれば、ヒータからの輻射熱を効率良く利用することができるので、ニップ部材や筒状部材を迅速に加熱することができる。また、別部品としての反射部材を備えないことで、反射部材を配置するためのスペースが不要となるので、ステイをヒータにより近づけることができ、ステイやニップ部材を記録シートの搬送方向により小型化することができる。

前記実施形態では、ヒータ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、例えば、カーボンヒータなどであってもよい。

前記実施形態では、バックアップ部材として加圧ローラ１４０を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、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、記録シートとして、普通紙やはがきなどの用紙Ｓを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、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る画像形成装置として、モノクロの画像を形成するレーザプリンタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、カラーの画像を形成するプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。

１００ 定着装置
１１０ 定着ベルト
１２０ ハロゲンランプ
１２１ ガラス管
１２２ フィラメント
１２４ 封止部
１２５ チップ部
１３０ ニップ板
１３１ 本体部
１３３ フランジ部
１４０ 加圧ローラ
１５０ 反射部材
１６０ ステイ
１７０ サーモスタット
１８０ サーミスタ
Ｓ 用紙

Claims (6)

1. 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であって、
   可撓性を有する筒状部材と、
   前記筒状部材の内側に配置されたヒータと、
   前記筒状部材の内周面に摺接するように配置され、前記ヒータからの輻射熱を受けるニップ部材と、
   前記筒状部材の内側で前記ヒータを覆うように配置され、記録シートの搬送方向における前記ニップ部材の上流側を上流側支持部が支持し、前記ニップ部材の下流側を下流側支持部が支持することにより、前記ニップ部材の両端部を支持するステイであって、前記ニップ部材のうちの前記ヒータからの輻射熱を受ける部分を、前記ステイの上流側支持部によって支持される位置と前記ステイの下流側支持部によって支持される位置との間に規定するステイと、
   前記ニップ部材との間で前記筒状部材を挟むバックアップ部材であって、前記ステイの上流側支持部よりも前記搬送方向の下流側かつ前記ステイの下流側支持部よりも前記搬送方向の上流側の位置で、前記記録シートに転写された現像剤像を熱定着するニップ部を前記ニップ部材との間で形成するバックアップ部材と、を備え、
   前記ヒータは、
   ガラス管内に発熱体を封入して両端部を閉じることで形成され、両端部を閉じるときに形成される封止部が、前記ガラス管の径方向に長く延びる板状をなし、かつ、前記ガラス管の軸方向から見て前記ガラス管の表面から突出するように形成され、
   前記ヒータと前記ニップ部材が対向する対向方向及び前記ガラス管の軸方向と直交する方向であって、前記搬送方向と同一の方向である直交方向の前記封止部及び前記ガラス管の最大長さが、前記ガラス管の径と等しくなるように、前記封止部が所定の向きを向いて配置されていることを特徴とする定着装置。
2. 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であって、
   可撓性を有する筒状部材と、
   前記筒状部材の内側に配置されたヒータと、
   前記筒状部材の内周面に摺接するように配置され、前記ヒータからの輻射熱を受けるニップ部材と、
   前記筒状部材の内側で前記ヒータを覆うように配置され、前記ヒータからの輻射熱を前記ニップ部材に向けて反射する反射部材であって、記録シートの搬送方向における前記ニップ部材の上流側を上流側支持部が支持し、前記ニップ部材の下流側を下流側支持部が支持することにより、前記ニップ部材のうちの前記ヒータからの輻射熱を受ける部分を、前記反射部材の上流側支持部によって支持される位置と前記反射部材の下流側支持部によって支持される位置との間に規定する反射部材と、
   前記ニップ部材との間で前記筒状部材を挟むバックアップ部材であって、前記反射部材の上流側支持部よりも前記搬送方向の下流側かつ前記反射部材の下流側支持部よりも前記搬送方向の上流側の位置で、前記記録シートに転写された現像剤像を熱定着するニップ部を前記ニップ部材との間で形成するバックアップ部材と、を備え、
   前記ヒータは、
   ガラス管内に発熱体を封入して両端部を閉じることで形成され、両端部を閉じるときに形成される封止部が、前記ガラス管の径方向に長く延びる板状をなし、かつ、前記ガラス管の軸方向から見て前記ガラス管の表面から突出するように形成され、
   前記ヒータと前記ニップ部材が対向する対向方向及び前記ガラス管の軸方向と直交する方向であって、前記搬送方向と同一の方向である直交方向の前記封止部及び前記ガラス管の最大長さが、前記ガラス管の径と等しくなるように、前記封止部が所定の向きを向いて配置されていることを特徴とする定着装置。
3. 前記ヒータは、前記ガラス管内に前記発熱体とともにガスが封入され、ガスを封入するときに形成されるチップ部が、前記ガラス管の軸方向から見て、前記ガラス管の表面から、前記対向方向における前記ニップ部材から前記ヒータに向かう側に向けて突出するように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
4. 前記封止部と前記チップ部は、前記ガラス管の軸方向から見て、少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記ヒータは、前記チップ部が、前記ガラス管の軸方向から見て、前記ガラス管の表面から前記封止部の長手方向に向けて突出するように配置されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の定着装置。
6. 前記ステイは、前記ヒータからの輻射熱を前記ニップ部材に向けて反射する反射面を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
   

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