JP6459065B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来から、ウォームアップ時間が短い定着装置として、回転する円筒状の定着ベルトと、定着ベルトの外周面に接触する接触部材とを備え、定着ベルトの内側に配置した発熱体によって定着ベルトを加熱するベルト定着装置を備えた画像形成装置が知られている。

特許文献１には、係るベルト定着装置であって、定着ベルトの内側から定着ベルトを接触部材に押圧して定着ニップを形成するニップ形成部材を備える定着装置が記載されている。この定着装置が備えるニップ形成部材は、定着ベルトの内周が摺接する摺擦部と、この摺擦部から定着ベルトの内側に向けて起立するプレート状の補強部とを有する。また、この補強部を挟んで両側に発熱体が配置されている。さらに、補強部の起立する部分の両側面における発熱体と対向する位置に、発熱体からの輻射熱を反射する反射部材を配置している。この反射部材は、発熱体と対向する位置を頂点として発熱体に向けて突き出した山型形状を有する。

特許文献１に記載の定着装置では、発熱体から放射された輻射熱は反射部材の山型形状の斜面に入射し反射する。このとき、反射部材の斜面に入射する輻射熱の入射角度は斜面に対して直角ではない。このため、反射部材は、輻射熱が入射してきた方向とは異なる方向に向けて輻射熱を反射する。よって、反射した輻射熱が発熱体に向かうことを防止し、輻射熱が発熱体自体を加熱することを防止することにより、定着ベルトを効率良く加熱することができると考えられる。

しかしながら、特許文献１に記載の反射部材は、定着ベルトを挟んで接触部材に当接するニップ形成部材の補強部に一体的に形成されている。定着ベルトの内側に配置されるニップ形成部材は、定着ベルトの回転軸に平行な軸方向の両端で装置本体に対して固定されている。よって、接触部材との当接圧によってニップ形成部材は、定着ベルトの内側に向かう撓みが生じる。これにより、ニップ形成部材の補強部に一体的に形成された反射部材は、補強部の撓みに追従して変形し、補強部が起立する方向における反射部材の山型形状の頂点と発熱体との位置にずれが生じる。この位置のずれにより、上述した山型形状を設けることによって定着ベルトを効率良く加熱する効果が得られなくなるおそれがある。

なお、反射部材に形成する、輻射熱が入射してきた方向とは異なる方向に向けて輻射熱を反射する形状としては、上述した山型形状に限らない。曲面を有する凸部や輻射熱の入射方向に対して傾斜した斜面を有する凹部など、輻射熱を発熱体とは異なる方向に反射できる反射形状であれば同様の問題が生じ得る。また、定着ベルトの内側に向けて起立する補強部を挟んで両側に発熱体を備える構成について説明したが、補強部を挟んだ一方のみに発熱体を備える構成でも同様の問題が生じ得る。

上記課題を解決するために、本発明は、回転可能に設けられた無端状の回転体と、前記回転体の外周面と接触する接触部材と、前記回転体の内側に配置され前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転体の内側に配置された発熱体と、前記回転体の内側に配置され、前記発熱体から前記ニップ形成部材に向けて放射される輻射熱を反射面で反射する反射部材とを備え、前記ニップ形成部材は、前記回転体の内周面に摺擦する摺擦部と、前記摺擦部から前記回転体の内側に向けて起立する補強部とを有し、前記発熱体は前記補強部の起立する部分の側面と対向するように配置され、前記反射部材は、前記反射面における前記発熱体と対向する位置に、前記発熱体から放射される輻射熱を前記発熱体に向かわない方向に反射させる反射形状を有する定着装置において、前記反射部材を前記補強部とは独立に前記発熱体に取り付ける反射部材取り付け手段を有することを特徴とする。

以上、本発明によれば、ニップ形成部材に撓みが生じても、反射部材の反射形状によって定着ベルトを効率よく加熱する作用を維持することができるという優れた効果がある。

図２の左側から見た定着装置の模式図。 実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 実施形態に係る定着装置の模式図。 従来例の定着装置における問題点の説明に用いる図。 （ａ）加圧ローラを定着ベルトに向けて付勢していない非圧接時における定着装置を上方から見たものを模式的に示した上面模式図、（ｂ）加圧ローラを定着ベルトに向けて付勢している圧接時における定着装置を上方から見たものを模式的に示した上面模式図。 ハロゲンヒータにリフレクタを取り付けた状態を示す斜視図。 ハロゲンヒータとリフレクタとの取り付けについての説明図。 リフレクタとは別部材を用いてリフレクタをハロゲンヒータに取り付けた場合の模式図。 横搬送構成における定着装置の模式図。 縦搬送構成における定着装置の模式図。 リフレクタの回転を規制する回転規制突起部を設けた定着装置の模式図。 リフレクタの傾斜部に平面部を追加して回転規制突起部を設けた定着装置の模式図。 ステーとリフレクタとの間に空隙を設けてリフレクタを設置した定着装置の模式図。 リフレクタの反射面に円弧形状部を備える定着装置の概略構成図。

図２に、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図を示す。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙装置４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写装置１０と、定着装置１２等を有している。

給紙装置４は、記録材としての用紙Ｐが積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を有している。給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と、用紙Ｐの搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写部Ｎへ送られる。

感光体ドラム８の周りには、感光体ドラム回転方向順に、帯電ローラ１８と、露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ローラ２２ａを備えた現像装置２２と、転写装置１０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング装置２４等が配置されている。帯電ローラ１８と現像装置２２との間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。

プリンタにおける画像形成動作は従来と同様に行われる。すなわち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像データに基づいて露光光Ｌｂが露光部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した潜像が形成される。この潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２と対向する位置まで移動し、ここで現像装置２２からトナーが潜像に供給されて可視像化され、トナー像が形成される。感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部Ｎに進入してきた用紙Ｐ上に、転写装置１０による転写バイアスの印加により転写される。 トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１２へ向けて搬送され、定着装置１２でトナー像が用紙Ｐに定着された後、排紙トレイへ排出されスタックされる。

転写部Ｎで感光体ドラム８から用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング装置２４に至り、クリーニングブレード２４ａによって掻き落とされて、感光体ドラム表面が清掃される。その後、感光体ドラム８上の残留電位が、除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。

図３は、本実施形態に係る定着装置１２の模式図である。定着ベルト３８は、外径が３０［ｍｍ］で厚みが１０［μｍ］〜７０［μｍ］のニッケル（ＮＩ）製の基体と、この基体の表面に被覆された弾性層とを有している。前記弾性層は、シリコーンゴムで形成されており厚みは５０［μｍ］〜１５０［μｍ］である。定着ベルト３８の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂による厚みが５［μｍ］〜５０［μｍ］の離型層が形成される。また、定着ベルト３８の基体としてはニッケルに限らず、ステンレス鋼などの金属基体もしくはポリイミド（ＰＩ）等の耐熱性樹脂であってもよい。

加圧ローラ３０は外径が３０［ｍｍ］であり、中空の鉄製である芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面に形成された弾性層３０ｂと離型層３０ｃとで形成されている。弾性層３０ｂは、シリコーンゴムで形成されており厚みは５［ｍｍ］である。弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂からなる離型層３０ｃを形成するのが望ましい。加圧ローラ３０は付勢手段により付勢され定着ベルト３８に圧接されている。

加圧パッド６０は、ＬＣＰ等の耐熱性が高い樹脂で形成されており、定着ベルト３８の内面と摺接し加圧ローラ３０と圧接して定着ニップＳＮを形成している。加圧パッド６０は、加圧ローラ３０の加圧パッド６０に対する押し圧力を、加圧パッド６０を内側から補強する補強部であるステー６１によって支持されている。ステー６１は、定着装置１２の両側板によって長手方向両端部が支持されており、加圧ローラ３０から加圧パッド６０が受ける押圧力を受け止めている。

二本のハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂはステー６１を挟んで両側に対向配置されており、ハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂの長手方向両端部がブラケット８２ａ，８２ｂ（図１参照）によって支持されている。ハロゲンヒータ５０ａは、小サイズ用紙幅に対応する幅狭領域に発光部フィラメントが長手方向にわたって配されている。ハロゲンヒータ５０ｂは、大サイズ用紙幅に対応する幅広領域における小サイズ用紙幅以外の領域に発光部フィラメントが長手方向にわたって配されている。なお、以下の説明において、ハロゲンヒータ５０ａとハロゲンヒータ５０ｂとを特に区別しない場合には、単にハロゲンヒータ５０ということもある。

リフレクタ４０ａ，４０ｂは、ステー６１のハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂそれぞれと対向する側面に接触または隣接させて配置されている。リフレクタ４０ａ，４０ｂは、後述するようにハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂに取り付けられている。リフレクタ４０ａ，４０ｂは、アルミニウム製の基体と、この基体の表面に塗布された銀ペーストとで形成されており、ハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂの輻射熱をそれぞれ定着ベルト３８に正反射している。リフレクタ４０ａ，４０ｂは、ハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂとステー６１及び加圧パッド６０を遮るように多角形で形成されている。また、ハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂそれぞれの中心とリフレクタ４０ａ，４０ｂとが垂直に交わる位置において、その位置を頂点４１ａ，４１ｂとする山型形状部４２ａ，４２ｂがリフレクタ４０ａ，４０ｂに形成されている。このような山型形状部４２ａ，４２ｂをリフレクタ４０ａ，４０ｂに備えることにより、ハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂから照射された輻射熱のうち、上記垂線に沿って反射面４３ａ，４３ｂに入射する輻射熱は、山型形状部４２ａ，４２ｂの斜面に入射する。このとき、輻射熱の入射方向と山型形状部４２ａ，４２ｂの斜面とは直角ではないため、輻射熱は入射した方向とは異なる方向に向けて反射する。このため、反射面４３ａ，４３ｂに入射した輻射熱をハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂの通過を避けて定着ベルト３８へ向けて反射でき、輻射熱がハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂ自体を加熱することを防止できる。なお、以下の説明において、リフレクタ４０ａとリフレクタ４０ｂとを特に区別しない場合には、単にリフレクタ４０ということもある。

ここで、比較例に係る定着装置を用いて従来の問題点について説明する。なお、比較例に係る定着装置の基本的な構成は、実施形態に係る定着装置１２の構成と同様であり、リフレクタ４０ａ，４０ｂをステー６１に固定している点が異なる。図４は、比較例に係る定着装置の斜視説明図である。なお、図４においては、定着ベルト３８を取り外した状態であり、便宜的に定着ベルト３８の軌道のみを破線で示している。また、ハロゲンヒータ５０ｂ及びリフレクタ４０ｂも取り外した状態である。図５（ａ）は、加圧ローラ３０を定着ベルト３８に向けて付勢していない非圧接時における定着装置を上方から見たものを模式的に示した上面模式図である。図５（ｂ）は、加圧ローラ３０を定着ベルト３８に向けて付勢している圧接時における定着装置を上方から見たものを模式的に示した上面模式図である。

図４に示すように、比較例に係る定着装置では、ステー６１によるリフレクタ４０ａの支持構成であり、ステー６１の長手方向両端部にネジ７１ａ，７２ａでリフレクタ４０ａが固定されている。そして、図５（ａ）に示すように、非圧接時には、装置横方向（図中のＸ軸に平行な方向）について、リフレクタ４０ａの山型形状部４２ａの頂点４１ａは、ハロゲンヒータ５０ａの中心位置と一致している。

圧接時には、加圧ローラ３０が定着ベルト３８に向けて付勢され、定着ベルト３８及び加圧パッド６０を介してステー６１に加圧力が作用する。そして、ステー６１に加圧力が作用すると、図５（ｂ）に示すように、ステー６１には、長手方向の中央部が加圧ローラ３０から離れるように撓んだ変形が生じる。このとき、リフレクタ４０ａは、ステー６１に追従して変形し、上述した山型形状部４２ａの頂点４１ａは長手方向の中央部が加圧ローラ３０から離れるように変位する。このため、装置横方向について、リフレクタ４０ａの山型形状部４２ａの頂点４１ａの位置と、ハロゲンヒータ５０ａの中心位置とが大幅にずれる箇所が生じる。その結果、入射した輻射熱をハロゲンヒータ５０ａの通過を避けて定着ベルト３８へ反射できなくなり、ベルト加熱効率は下がってしまう。なお、これまでの比較例の定着装置の説明では、ハロゲンヒータ５０ａについて説明したが、ステー６１を挟んでハロゲンヒータ５０ａの反対側に位置させるハロゲンヒータ５０ｂについても同様の問題が生じる。

図６は、ハロゲンヒータ５０にリフレクタ４０を取り付けた状態を示す斜視図である。図７は、ハロゲンヒータ５０とリフレクタ４０との取り付けについての説明図である。図１は、定着装置１２を加圧ローラ３０側とは反対側から見た模式図である。本実施形態に係る定着装置１２では、図６に示すようにリフレクタ４０の長手方向端部に設けられた嵌合部４４と、ハロゲンヒータ５０の長手方向端部に設けられた被嵌合部である碍子部５１とを嵌合させて、ハロゲンヒータ５０にリフレクタ４０を取り付ける。なお、リフレクタ４０の嵌合部４４と、ハロゲンヒータ５０の碍子部５１とが、ハロゲンヒータ５０にリフレクタ４０を取り付ける反射板取り付け手段として機能する。図１に示すように、ハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂの碍子部５１ａ，５１ｂは、定着装置１２の長手方向両端部にある側板８１Ａ，８１Ｂに装置外側で取り付けられたブラケット８２ａ，８２ｂに保持される。また、ハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂの碍子部５１ａ，５１ｂにおける側板８１Ａ，８１Ｂよりも装置内側の部分と嵌合部４４ａ，４４ｂとが嵌合し、リフレクタ４０がハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂに取り付けられる。

本実施形態においては、図７に示すような、ハロゲンヒータ５０の碍子部５１がリフレクタ４０に対して、ある一定の角度で嵌る切り欠き形状を有する板状の嵌合部４４を、リフレクタ４０の長手方向端部に反射面４３から立設させて作っている。そして、ハロゲンヒータ５０へのリフレクタ４０の取り付け時には、ハロゲンヒータ５０の碍子部５１が、図７（ａ）に示す姿勢でのみ、リフレクタ４０の嵌合部４４にハロゲンヒータ５０の碍子部５１が嵌め込み可能となっている。そして、リフレクタ４０の嵌合部４４にハロゲンヒータ５０の碍子部５１を嵌め込んだ後は、図７（ｂ）に示す姿勢にハロゲンヒータ５０の碍子部５１を回転させる。これにより、リフレクタ４０の嵌合部４４とハロゲンヒータ５０の碍子部５１との嵌合が、意図せずに外れるのを抑制することができる。

また、このような構造により、リフレクタ４０はハロゲンヒータ５０の中心Ｏに対して回転可能であるため、図７（ｃ）に示すように、リフレクタ４０の山型形状部４２の頂点４１とハロゲンヒータ５０の中心Ｏとが、常に一致した状態を保つことができる。また、リフレクタ４０をステー６１とは独立にハロゲンヒータ５０に取り付けており、リフレクタ４０はステー６１に固定されていない。そのため、ステー６１のたわみや部品公差によらず、常にリフレクタ４０に設けられた山型形状部４２の頂点４１とハロゲンヒータ５０の中心Ｏが一致している。

なお、ハロゲンヒータ５０に対するリフレクタ４０の取り付け方法としては、図１や図６などに示すように、リフレクタ４０の長手方向端部を加工して設けた嵌合部４４と、ハロゲンヒータ５０の碍子部５１とを嵌合させるものに限るものではない。図８は、リフレクタ４０とは別部材のホルダー９０を用いてハロゲンヒータ５０にリフレクタ４０を取り付けた定着装置１２の模式図である。図８に示す定着装置１２においては、リフレクタ４０とは別部材であるホルダー９０にリフレクタ４０を設置して、ホルダー９０を用いてハロゲンヒータ５０にリフレクタ４０を取り付ける。また、ホルダー９０にステンレス鋼などの剛性の高い材質を用いるのが望ましい。これにより、組み付け時のリフレクタ４０の変形を抑制でき、高精度で上述したようなリフレクタ４０の山型形状部４２の頂点４１とハロゲンヒータ５０の中心Ｏとが一致する位置関係を維持することができる。

図９は、横搬送方式の構成を採用した定着装置１２の模式図である。図１０は、縦搬送方式の構成を採用した定着装置１２の模式図である。図１１は、ステー６１の下側に位置するリフレクタ４０ｂの回転を規制する回転規制板９１を設けた定着装置１２の模式図である。ハロゲンヒータ５０に対して回転可能な状態でリフレクタ４０を取り付けた場合、図９に示すように定着装置１２が横搬送方式の構成であれば、リフレクタ４０ａ，４０ｂが重力によって回転しステー６１に接触することはない。一方で、図１０に示すように定着装置１２が縦搬送方式の構成の場合には、ステー６１の下側に位置するリフレクタ４０ｂが重力によりハロゲンヒータ５０ｂ側に近づき、ハロゲンヒータ５０ｂとリフレクタ４０ｂとが接触してしまうおそれがある。そこで、図１１に示すように、回転規制板９１をステー６１の下端面に設け、回転規制板９１に設けられた突起部９１ａとリフレクタ４０ｂの反射面４３ｂとが当たることで、リフレクタ４０ｂのハロゲンヒータ５０ｂ側への回転を規制する。これにより、リフレクタ４０ｂが重力により回転してハロゲンヒータ５０ｂに接触するのを防止することができる。

なお、回転規制板９１はリフレクタ４０ｂの反射効率の低下を抑制するために、ハロゲンヒータ５０ｂの発熱領域よりも長手方向外側（ハロゲンヒータ長手方向端部）に位置する非発熱領域に設置するのが望ましい。一方で、ハロゲンヒータ５０ｂの発熱領域よりも長手方向外側に位置する非発熱領域に回転規制板９１を設置すると、前記非発熱領域に対応する位置までリフレクタ４０ｂの反射面４３ｂを長手方向で形成しなければならず、コストアップに繋がってしまう。そこで、ハロゲンヒータ５０ｂの輻射熱の反射に不必要な位置にまでリフレクタ４０ｂの反射面４３ｂを形成しなくて済むように、図１２に示すように、リフレクタ４０ｂの反射面４３ｂの斜面部分から加圧パッド６０側に延在した延在部（平面部）４５ｂを設ける。これにより、ハロゲンヒータ５０ｂの発熱領域に回転規制板９１を設けても、反射面４３ｂではなく延在部４５ｂに回転規制板９１を当てることで、反射板４３ｂによる反射効率の低下を抑えつつ、リフレクタ４０ｂの回転を規制することが可能となる。

図１３は、ステー６１とリフレクタ４０との間に空隙を設けてリフレクタ４０を設置した定着装置１２の模式図である。本実施形態においては、上述したように、ハロゲンヒータ５０にリフレクタ４０を取り付けることで、リフレクタ４０をステー６１に固定することなく、リフレクタ４０の山型形状部４２の頂点４１とハロゲンヒータ５０の中心Ｏとの位置精度を保つことができる。そのため、図１３に示すように、ステー６１とリフレクタ４０ａ，４０ｂとの間に空隙を設けてリフレクタ４０ａ，４０ｂの設置が可能である。

この際、ステー６１の上側に位置するリフレクタ４０ａが重力によりステー６１側に回転して近づき、ステー６１とリフレクタ４０ａとが接触するおそれがある。そのため、図１３に示す定着装置１２においては、ステー６１にリフレクタ４０ａのステー６１側への回転を規制するための回転規制板９２をステー６１の加圧パッド６０側とは反対側の面に設けている。また、リフレクタ４０ａにも、反射面４３ａの斜面部分から加圧パッド６０側に延在した延在部（平面部）４５ａを設けている。そして、リフレクタ４０ａの延在部４５ａと回転規制板９２とが当たることで、リフレクタ４０ａのステー６１側への回転が規制され、リフレクタ４０ａとステー６１とが接触するのを防止している。また、図１２で示したような、リフレクタ４０ｂの延在部４５ｂと回転規制板９１とを当てて、リフレクタ４０ｂの回転を規制することで、リフレクタ４０ｂの加圧パッド側とは反対側の端部がステー６１に接触するのを防止することができる。

ステー６１とリフレクタ４０ａ，４０ｂとの間に空隙を設けてリフレクタ４０ａ，４０ｂを設置することで、リフレクタ４０ａ，４０ｂからステー６１への熱伝達を抑えることができる。これにより、ステー６１から加圧パッド６０への熱伝達が抑えられ、例えば、加圧パッド６０が熱により溶けるのを、より確実に抑制することができる。なお、リフレクタ４０ａ，４０ｂの延在部４５ａ，４５ｂがステー６１に直接または回転規制板９１，９２を介して接触するような構成であっても、その接触量は少ない。そのため、加圧パッド６０が熱により溶けるようなほどの熱伝達が、リフレクタ４０ａ，４０ｂからステー６１になされない。また、リフレクタ４０ａ，４０ｂの延在部４５ａ，４５ｂをハロゲンヒータ５０ａ，５０ｂの非発熱領域に位置させることで、リフレクタ４０ａ，４０ｂからステー６１に伝達される熱を低減させることが可能となる。

図１４は、リフレクタ４０の反射面４３において、輻射熱が入射してきた方向とは異なる方向に向けて輻射熱を反射する形状として、円弧形状部４６を備える定着装置１２の概略構成図である。なお、リフレクタ４０におけるハロゲンヒータ５０と対向する部分の形状が異なる点以外は、山型形状部４２を備える上述した定着装置１２と共通するため、相違点についてのみ説明する。

図１４に示す定着装置１２は、リフレクタ４０におけるハロゲンヒータ５０と対向する部分にハロゲンヒータ５０に向かって突起する円弧形状部４６を備える。このような円弧形状部４６の外周面において、輻射熱の入射方向と直角となる部分は非常に限られた範囲となり、他の範囲に入射した輻射熱は入射した方向とは異なる方向に向けて反射される。このため、反射面４３に入射した輻射熱をハロゲンヒータ５０の通過を避けて定着ベルト３８へ向けて反射できる。

また、リフレクタ４０の反射面４３において、輻射熱が入射してきた方向とは異なる方向に向けて輻射熱を反射する形状としては、リフレクタ４０におけるハロゲンヒータ５０と対向する部分にハロゲンヒータ５０に対して凹んだ谷型形状部であってもよい。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転可能に設けられた無端状の定着ベルト３８などの回転体と、前記回転体の外周面と接触する加圧ローラ３０などの接触部材と、前記回転体の内側に配置され前記回転体を介して前記接触部材と当接し定着ニップＳＮなどのニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転体の内側に配置されたハロゲンヒータ５０などの発熱体と、前記回転体の内側に配置され、前記発熱体から前記ニップ形成部材に向けて放射される輻射熱を反射面４３などの反射面で反射するリフレクタ４０などの反射部材とを備え、前記ニップ形成部材は、前記回転体の内周面に摺擦する加圧パッド６０などの摺擦部と、前記摺擦部から前記回転体の内側に向けて起立するステー６１などの補強部とを有し、前記発熱体は前記補強部の起立する部分の側面と対向するように配置され、前記反射部材は、前記反射面における前記発熱体と対向する位置に、前記発熱体から放射される輻射熱を前記発熱体に向かわない方向に反射させる山型形状部４２などの反射形状を有する定着装置において、前記反射部材を前記補強部とは独立に前記発熱体に取り付ける嵌合部４４及び碍子部５１などの反射部材取り付け手段を有する。
（態様Ａ）においては、反射部材取り付け手段により、反射部材をニップ形成部材の補強部とは独立に発熱体に取り付ける。すなわち、反射部材はニップ形成部材で支持されていない。よって、接触部材との接触圧によってニップ形成部材の補強部に回転体の内側に向かう撓みが生じても、その撓みに追従して反射部材が変形しない。このため、反射部材の反射形状と発熱体との位置関係が、ニップ形成部材の補強部が撓むことに起因してずれることを防止し、位置関係を維持することが可能となる。ニップ形成部材の補強部に撓みが生じても、反射部材の反射形状と発熱体との位置関係を維持することにより、反射部材の反射形状によって定着ベルトを効率よく加熱する作用を維持することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記反射形状は、前記反射面から前記発熱体に向かって突起した凸部であり、前記反射部材取り付け手段は、前記反射部材が前記発熱体と前記補強部との間に位置し、前記反射面の前記凸部の突起方向の延長線上に前記発熱体の中心点が位置するように、前記反射部材を前記発熱体に取り付ける。これによれば、上記実施形態について説明したように、反射面に入射した輻射熱を発熱体の通過を避けて回転体へ向けて反射でき、輻射熱が発熱体自体を加熱することを防止できる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記反射形状は、前記反射面から前記発熱体に向かって突起した山型形状である。これによれば、上記実施形態について説明したように、反射面における発熱体と対向する位置に入射する輻射熱は山型形状の斜面に入射し、入射した方向とは異なる方向に向けて反射する。これにより、反射した輻射熱が発熱体を通過することを避けて回転体に入射する構成を実現することが可能となる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記反射形状は、前記反射面から前記発熱体に向かって突起した円弧形状である。これによれば、上記実施形態について説明したように、反射面における発熱体と対向する位置の近傍に入射する輻射熱は円弧形状の表面に入射し、入射した方向とは異なる方向に向けて反射する。これにより、反射した輻射熱が発熱体を通過することを避けて回転体に入射する構成を実現することが可能となる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記反射部材取り付け手段は、前記反射部材の長手方向両端部にそれぞれ設けられた嵌合部４４などの嵌合部と、各嵌合部に嵌り込む、前記発熱体の長手方向両端部にそれぞれ設けられた碍子部５１などの被嵌合部とを有しており、前記発熱体に対して前記反射部材が回転可能な状態で前記嵌合部と前記被嵌合部とが嵌合する。これによれば、上記実施形態について説明したように、反射部材の反射形状と発熱体との位置関係を、常に一致した状態で保つことができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、前記嵌合部に対する前記被嵌合部の姿勢を変えることで、前記嵌合部と前記被嵌合部との嵌合状態と嵌合解除状態とが切り替え可能である。これによれば、上記実施形態について説明したように、嵌合部と被嵌合部とが意図せず外れるのを抑制することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記反射部材取り付け手段は、前記反射板よりも剛性が高い材質であり、前記発熱体に対して回転可能に取り付けられ前記反射部材を保持するホルダー９０などの保持部材を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、組み付け時の反射部材の変形を抑制でき、高精度で反射部材の反射形状と発熱体との位置関係を維持することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｅ）乃至（態様Ｇ）のいずれかにおいて、前記反射部材の前記発熱体に近づく側への回転を規制する回転規制板９１などの回転規制部材を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、反射部材が回転して発熱体に接触するのを防止することができる。
（態様Ｉ）
（態様Ｈ）において、前記回転規制部材は前記発熱体の発熱領域外に位置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、反射部材の反射効率の低下を抑制することができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｉ）において、前記反射部材に前記反射面から延在し、前記回転規制部材と接触する延在部４５などの延在部を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、発熱領域に回転規制部材を設けても回転を防止することが可能となる。
（態様Ｋ）
（態様Ｊ）において、前記延在部と前記回転規制部材とが前記発熱体の発熱領域内に位置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、コストアップを抑制できる。
（態様Ｌ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｋ）のいずれかにおいて、前記補強部と前記反射部材との間に空隙を設けて該反射部材を設置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、反射部材から補強部への熱伝達を抑えて、補強部からニップ形成部材への熱伝達が抑えられ、ニップ形成部材が熱により損傷するのを抑制することができる。
（態様Ｍ）
トナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
少なくとも熱により記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着装置１２などの定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、（態様Ａ）乃至（態様Ｌ）のいずれか一記載の定着装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着装置におけるベルト加熱効率を維持することにより、画像形成装置全体での省エネルギー化を図ることができる。

４ 給紙装置
６ レジストローラ対
８ 感光体ドラム
１０ 転写装置
１２ 定着装置
１４ 給紙トレイ
１６ 給紙コロ
１８ 帯電ローラ
２０ ミラー
２２ 現像装置
２２ａ 現像ローラ
２４ クリーニング装置
２４ａ クリーニングブレード
２６ 露光部
３０ 加圧ローラ
３８ 定着ベルト
３０ａ 芯金
３０ｂ 弾性層
３０ｃ 離型層
４０ リフレクタ
４０ａ リフレクタ
４０ｂ リフレクタ
４１ 頂点
４１ａ 頂点
４１ｂ 頂点
４２ 山型形状部
４２ａ 山型形状部
４２ｂ 山型形状部
４３ 反射面
４３ａ 反射面
４３ｂ 反射面
４４ 嵌合部
４４ａ 嵌合部
４４ｂ 嵌合部
４５ａ 延在部
４５ｂ 延在部
４６ 円弧形状部
５０ ハロゲンヒータ
５０ａ ハロゲンヒータ
５０ｂ ハロゲンヒータ
５１ 碍子部
５１ａ 碍子部
５１ｂ 碍子部
６０ 加圧パッド
６１ ステー
７１ａ ネジ
７２ａ ネジ
８１Ａ 側板
８１Ｂ 側板
８２ａ ブラケット
８２ｂ ブラケット
９０ ホルダー
９１ 回転規制板
９１ａ 突起部
９２ 回転規制板

特許第４９６１０４７号公報

Claims (13)

1. 回転可能に設けられた無端状の回転体と、
   前記回転体の外周面と接触する接触部材と、
   前記回転体の内側に配置され前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、
   前記回転体の内側に配置された発熱体と、
   前記回転体の内側に配置され、前記発熱体から前記ニップ形成部材に向けて放射される輻射熱を反射面で反射する反射部材とを備え、
   前記ニップ形成部材は、前記回転体の内周面に摺擦する摺擦部と、前記摺擦部から前記回転体の内側に向けて起立する補強部とを有し、
   前記発熱体は前記補強部の起立する部分の側面と対向するように配置され、
   前記反射部材は、前記反射面における前記発熱体と対向する位置に、前記発熱体から放射される輻射熱を前記発熱体に向かわない方向に反射させる反射形状を有する定着装置において、
   前記反射部材を前記補強部とは独立に前記発熱体に取り付ける反射部材取り付け手段を有することを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   前記反射形状は、前記反射面から前記発熱体に向かって突起した凸部であり、
   前記反射部材取り付け手段は、前記反射部材が前記発熱体と前記補強部との間に位置し、前記反射面の前記凸部の突起方向の延長線上に前記発熱体の中心点が位置するように、前記反射部材を前記発熱体に取り付けることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２に記載の定着装置において、
   前記反射形状は、前記反射面から前記発熱体に向かって突起した山型形状であることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１または２に記載の定着装置において、
   前記反射形状は、前記反射面から前記発熱体に向かって突起した円弧形状であることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一記載の定着装置において、
   前記反射部材取り付け手段は、前記反射部材の長手方向両端部にそれぞれ設けられた嵌合部と、各嵌合部に嵌り込む、前記発熱体の長手方向両端部にそれぞれ設けられた被嵌合部とを有しており、前記発熱体に対して前記反射部材が回転可能な状態で前記嵌合部と前記被嵌合部とが嵌合することを特徴とする定着装置。
6. 請求項５に記載の定着装置において、
   前記嵌合部に対する前記被嵌合部の姿勢を変えることで、前記嵌合部と前記被嵌合部との嵌合状態と嵌合解除状態とが切り替え可能であることを特徴とする定着装置。
7. 請求項１乃至４のいずれか一記載の定着装置において、
   前記反射部材取り付け手段は、前記反射部材よりも剛性が高い材質であり、前記発熱体に対して回転可能に取り付けられ前記反射部材を保持する保持部材を有することを特徴とする定着装置。
8. 請求項５乃至７のいずれか一記載の定着装置において、
   前記反射部材の前記発熱体に近づく側への回転を規制する回転規制部材を設けたことを特徴とする定着装置。
9. 請求項８に記載の定着装置において、
   前記回転規制部材は前記発熱体の発熱領域外に位置することを特徴とする定着装置。
10. 請求項８に記載の定着装置において、
    前記反射部材に前記反射面から延在し、前記回転規制部材と接触する延在部を設けたことを特徴とする定着装置。
11. 請求項１０に記載の定着装置において、
    前記延在部と前記回転規制部材とが前記発熱体の発熱領域内に位置することを特徴とする定着装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一記載の定着装置において、
    前記補強部と前記反射部材との間に空隙を設けて該反射部材を設置したことを特徴とする定着装置。
13. トナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
    少なくとも熱により記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
    前記定着手段として、請求項１乃至１２のいずれか一記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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