JP7284453B2 - 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。

複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置において、未定着画像が形成された用紙などの記録媒体を、互いに対向するローラやベルトなどの部材の間（ニップ部）に搬送し、記録媒体に熱を付与して未定着画像を定着する定着装置が知られている。

このような定着装置においては、ヒータなどの加熱部材によって加熱されるローラ又はベルトなどの定着部材の部分的な過昇温を抑制するため、加熱部材から定着部材に発せられる熱を遮蔽する遮蔽部材を備えているものがある。

遮蔽部材を定着部材の温度上昇しやすい箇所に対応して配置することで、その箇所へ付与される熱を低減することができ、定着部材の部分的な過昇温を抑制することができる。しかしながら一方で、遮蔽部材自体が加熱されるため、使用状況などによっては遮蔽部材が過昇温し、熱による遮蔽部材の変形や変色などが生じる虞がある。

そのため、下記特許文献１では、熱を遮蔽する必要がないときは、遮蔽部材を熱の影響の受けにくい退避位置へ移動させる構成が提案されている。

しかしながら、長時間連続して定着処理を行う場合などにおいては、定着処理中に遮蔽部材の温度が上昇したとしても、遮蔽部材を退避位置に移動させることができないため、遮蔽部材が熱を遮蔽する遮蔽位置に配置されている状況でも遮蔽部材の温度上昇を抑制できるようにする対策が必要であった。

上記課題を解決するため、本発明は、回転可能に構成される定着部材と、前記定着部材に接触してニップ部を形成する対向部材と、赤外線光を放射して前記定着部材を加熱する加熱部材と、前記加熱部材と前記定着部材との間で前記加熱部材からの前記赤外線光の一部を遮蔽すると共に遮蔽された前記赤外線光以外の前記赤外線光を透過させる第１の遮蔽部材と、前記第１の遮蔽部材よりも前記定着部材側に配置され前記第１の遮蔽部材を透過した前記赤外線光を遮蔽する第２の遮蔽部材と、を備え、前記第１の遮蔽部材は、前記赤外線光を透過させる貫通孔を前記定着部材の回転軸方向へ複数有することを特徴とする。

本発明によれば、第１の遮蔽部材及び第２の遮蔽部材の温度上昇を抑制することができる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 画像形成装置に搭載された定着装置の構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る遮蔽部材の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る遮蔽部材の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る遮蔽部材の構成を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る内側遮蔽部材の構成を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る内側遮蔽部材の構成を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

まず、図１に基づき、本発明の実施の一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。

図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式のカラープリンタである。なお、本発明は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ、あるいは、これらのいずれか２つ又は３つの機能を備える複合機であってもよい。また、カラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置であってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１は、画像を形成する画像形成部２と、記録媒体としての用紙を供給する記録媒体供給部３と、供給された用紙に画像を転写する転写部４と、用紙に転写された画像を定着する定着部５と、画像が定着された用紙を装置外に排出する排出部６と、を備えている。

画像形成部２には、画像形成装置本体に対して着脱可能な４つの作像ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋと、各作像ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋが備える感光体９の表面に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置８と、が設けられている。各作像ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成である。具体的に、各作像ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋは、像担持体としてのドラム状の感光体９と、感光体９の表面を帯電する帯電装置１０と、感光体９の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置１１と、感光体９の表面をクリーニングするクリーニング装置１２と、を備えている。図１では、ブラックの作像部７Ｂｋが備える感光体９、帯電装置１０、現像装置１１、クリーニング装置１２のみに符号を付しており、その他の作像ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃにおいては符号を省略している。

記録媒体供給部３には、用紙Ｐを収容する給紙カセット１３と、給紙カセット１３から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１４と、が設けられている。

転写部４には、転写装置１５が設けられている。転写装置１５は、複数のローラによって張架された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１６と、各感光体９上のトナー画像を中間転写ベルト１６へ転写する一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１７と、中間転写ベルト１６上に転写されたトナー画像を用紙Ｐへ転写する二次転写部材としての二次転写ローラ１８と、を備えている。複数の一次転写ローラ１７は、それぞれ、中間転写ベルト１６を介して感光体９に接触している。これにより、中間転写ベルト１６と各感光体９とが互いに接触し、これらの間に一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ１８は、中間転写ベルト１６を介して中間転写ベルト１６を張架するローラの１つに接触している。これにより、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６との間には二次転写ニップが形成されている。

定着部５には、定着装置２０が設けられている。定着装置２０は、用紙Ｐの未定着画像担持面側に配置され用紙Ｐ上の未定着画像を定着させる定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１の外周面に対向し定着ベルト２１に接触してニップ部を形成する対向部材としての加圧ローラ２２など、を備えている。

排出部６には、用紙Ｐを装置外に排出する排紙ローラ２３と、排出された用紙Ｐが載置される排紙トレイ２４と、が設けられている。

また、画像形成装置１内には、記録媒体供給部３から送り出された用紙Ｐが搬送される用紙搬送路Ｒが形成されている。この用紙搬送路Ｒにおける記録媒体供給部３から二次転写ニップ（二次転写ローラ１８）に至るまでの途中には、一対のタイミングローラ２５が設けられている。

続いて、図１を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置の印刷動作について説明する。

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋにおいて、感光体９が図１の時計回りに回転駆動され、帯電装置１０によって感光体９の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置８が各感光体９の表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置１１からトナーが供給され、各感光体９上にトナー画像が形成される。

各感光体９上に形成されたトナー画像は、各感光体９の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１７の位置）に達すると、図１の反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト１６に順次重なり合うように転写される。そして、中間転写ベルト１６上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１６の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１８の位置）へ搬送され、二次転写ニップにおいて用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、記録媒体供給部３から供給されたものである。記録媒体供給部３では、給紙カセット１３に収容されている用紙Ｐが給紙ローラ１４によって１枚ずつ送り出される。送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ２５によって中間転写ベルト１６上のトナー画像とタイミングを合わせて二次転写ニップへ搬送される。そして、二次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１６上のトナー画像が用紙Ｐに転写される。また、トナー画像が転写された後、各感光体９上に残留するトナーは各クリーニング装置１２によって除去される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０へ搬送される。定着装置２０においては、用紙Ｐが定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間を通過する際に加熱及び加圧されることで、トナー画像が用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、排出部６に搬送され、排紙ローラ２３によって排紙トレイ２４に排出される。以上のようにして、一連の印刷動作が完了する。

次に、図２に基づき、定着装置２０の構成について説明する。

図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１と、対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱部材としてのハロゲンヒータ２６と、加圧ローラ２２との間で定着ベルト２１を挟んでニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２７と、ニップ形成部材を支持する支持部材としてのステー２８と、ハロゲンヒータ２６から放射される熱及び光の少なくとも一方を反射する反射部材２９と、ハロゲンヒータ２６から放射される熱及び光の少なくとも一方を遮蔽する遮蔽部材３０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３３と、を備えている。

定着ベルト２１は、無端状のベルト（フィルムも含む。）で構成されている。本実施形態では、定着ベルト２１が、ニッケルやＳＵＳ等の金属材料やポリイミドなどの樹脂材料で形成された内周側の基材と、ＰＦＡ（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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などで形成された外周側の離型層と、を有する。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡シリコーンゴム、あるいはフッ素ゴムなどのゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。この弾性層の厚さを１００μｍ程度にすれば、未定着画像（未定着トナー）を押し潰して定着させるときに弾性層の弾性変形により、ベルト表面の微小な凹凸を吸収でき、光沢ムラの発生を回避できる。また、本実施形態では、定着ベルト２１の低熱容量化の観点から、定着ベルト２１として、薄肉で小径のベルトを採用している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、離型層のそれぞれの厚さを、２０～５０μｍ、１０～５０μｍの範囲に設定し、定着ベルト２１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が弾性層を有する場合は、弾性層の厚さを、１００～３００μｍに設定するとよい。さらに低熱容量化を図るには、定着ベルト２１全体としての厚さが０．２ｍｍ以下であることが望ましく、０．１６ｍｍ以下がより望ましい。また、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が、２０～４０ｍｍに設定されている。定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下であることが望ましい。

加圧ローラ２２は、定着ベルト２１の外周面に対向するように配置され、定着ベルト２１に接触してニップ部Ｎを形成する部材である。本実施形態では、加圧ローラ２２が、芯金と、芯金の表面に設けられた発泡性シリコーンゴムやフッ素ゴムなどから成る弾性層と、弾性層の表面に設けられたＰＦＡやＰＴＦＥなどから成る離型層と、で構成されている。また、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。中空ローラの場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータなどの加熱部材を配置することも可能である。また、加圧ローラ２２の弾性層は、ソリッドゴムでもよいが、内部に加熱部材が配置されていない場合は、弾性層にスポンジゴムを用いて加圧ローラ２２の断熱性を高めることが望ましい。これにより、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ２２に奪われにくくなり、定着ベルト２１の熱効率が向上する。

また、加圧ローラ２２は、画像形成装置本体に設けられた駆動源によって図２中の矢印Ａで示す方向に回転駆動するように構成されている。一方、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２が回転駆動することにより、これに伴って図２中の矢印Ｂ方向に従動回転する。定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間（ニップ部Ｎ）に未定着画像Ｔが転写された用紙Ｐが搬送されると、回転する定着ベルト２１と加圧ローラ２２とによって用紙Ｐが搬送されニップ部Ｎを通過する。このとき、用紙Ｐに対して熱と圧力が付与されることで、未定着画像Ｔが用紙Ｐに定着される。

また、加圧ローラ２２と定着ベルト２１は、互いに接近離間するように構成されている。万が一、ニップ部Ｎに用紙が詰まった場合は、加圧ローラ２２と定着ベルト２１を互いに離間させ、ニップ部Ｎを開放することで、詰まった用紙のジャム処理などのメンテナンス作業を行うことが可能である。加圧ローラ２２と定着ベルト２１とは、いずれか一方に対して他方を動かして接近離間させるように構成されていてもよいし、両方を動かすことで接近離間させる構成であってもよい。

ハロゲンヒータ２６は、熱及び光（例えば、赤外線光）を放射することで、定着ベルト２１を輻射熱により加熱する輻射熱式のヒータである。ハロゲンヒータ２６の代わりに、カーボンヒータや、その他のヒータを用いてもよい。本実施形態では、ハロゲンヒータ２６が２本設けられているが、加熱部材の個数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、本実施形態では、ハロゲンヒータ２６が、定着ベルト２１の内側で、定着ベルト２１の回転中心Ｑよりも用紙搬送方向の上流側（図２における下側）に配置されている。ただし、ハロゲンヒータ２６の配置はこれに限らず、適宜変更可能である。

ニップ形成部材２７は、定着ベルト２１の内側に配置され、加圧ローラ２２との間で定着ベルト２１を挟んでニップ部Ｎを形成する。ニップ形成部材２７と定着ベルト２１との間に低摩擦性の摺動シートを設け、この摺動シートを介してニップ形成部材２７が定着ベルト２１の内周面に接触するようにしてもよい。本実施形態では、定着ベルト２１の内周面に対して接触するニップ形成部材２７の接触面が平面状に形成されているが、この接触面は凹形状やその他の形状であってもよい。例えば、ニップ形成部材２７の接触面が加圧ローラ２２側とは反対側へ凹んだ凹形状とすることで、ニップ部Ｎの出口部が加圧ローラ２２寄りになり、定着ベルト２１に対する用紙の分離性が向上する。

ニップ形成部材２７の材料としては、耐熱温度が２００度以上の耐熱性材料であることが望ましい。例えば、ニップ形成部材２７の材料として、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）などの一般的な耐熱性樹脂を用いることができる。

ステー２８は、定着ベルト２１の内側に配置され、加圧ローラ２２の加圧力に抗してニップ形成部材２７を支持する。すなわち、ステー２８は、ニップ形成部材２７に対して加圧ローラ２８側とは反対側で接触することで、加圧ローラ２２からの圧力によるニップ形成部材２７の撓み、特にニップ形成部材２７の長手方向（定着ベルト２１の回転軸方向）に渡る撓みを抑制する。ステー２８は、ニップ形成部材２７の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄などの機械的強度が高い金属材料で構成されることが望ましい。

反射部材２９は、定着ベルト２１の内側で、ハロゲンヒータ２６とステー２８との間に配置されている。反射部材２９が、ハロゲンヒータ２６から放射された熱及び光の少なくとも一方を定着ベルト２１側へ反射することで、定着ベルト２１を効果的に加熱することができる。また、反射部材２９が、ステー２８やニップ形成部材２７への熱伝達を抑制することで、不要な熱の消費を低減し、省エネ効果が期待できる。反射部材２９の材料としては、アルミニウムやステンレスなどが用いられる。特に、アルミニウム製の基材に反射率の高い銀を蒸着した反射部材２９を用いることで、定着ベルト２１の加熱効率をより一層向上させることが可能である。

温度センサ３３は、定着ベルト２１の外周面に対向して配置され、定着ベルト２１の温度を検知する。温度センサ３３によって定着ベルト２１の表面温度が検知され、その検知結果に基づいてハロゲンヒータ２６の出力制御が行われることで、定着ベルト２１の温度が所望の温度（定着温度）となるように制御される。温度センサ３３としては、例えばサーモパイル、サーモスタット、サーミスタ、ＮＣセンサなど、公知の温度センサを適用可能である。また、温度センサ３３は、図２に示すような定着ベルト２１に対して非接触に配置される非接触型であってもよいし、定着ベルト２１に接触する接触型であってもよい。

遮蔽部材３０は、第１の遮蔽部材としての内側遮蔽部材３１と、第２の遮蔽部材としての外側遮蔽部材３２と、を有している。内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２は、ハロゲンヒータ２６と定着ベルト２１との間に互いに隙間を介して重なり合うように配置され、定着装置２０の側壁などのフレーム部材に取り付けられて支持されている。内側遮蔽部材３１は、外側遮蔽部材３２よりもハロゲンヒータ２６側（定着ベルト径方向の内側）に配置され、外側遮蔽部材３２は、内側遮蔽部材３１よりも定着ベルト２１側（定着ベルト径方向の外側）に配置されている。内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの金属材料、又はセラミックなどの耐熱性を有する材料が好ましい。

続いて、図３を参照しつつ、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２の構成について詳しく説明する。

図３では、内側遮蔽部材３１、外側遮蔽部材３２及びハロゲンヒータ２６のみを示し、その他の部材は省略している。また、図３において、矢印Ｘ方向は定着ベルトの回転軸方向を示し、矢印Ｙ方向は定着ベルトの周方向（回転方向）を示す。

図３に示すように、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２は、定着ベルトの回転軸方向Ｘへ長手状に伸び、定着ベルトの周方向Ｙに沿って湾曲した形状に形成されている。本実施形態では、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２が、同じ外郭形状に形成されている。詳しくは、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２は、それぞれの周方向Ｙの幅が長手方向の中央側よりも両端側で大きくなるように形成されている。さらに、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２は、画像形成装置に用いられる用紙の幅サイズや各ハロゲンヒータ２６の発熱領域などに対応して、それぞれの長手方向の中央側から両端側に向かって周方向Ｙの幅が段階的に大きくなるように段差状に形成されている。内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２がこのような形状に形成されていることで、各遮蔽部材３１，３２は、定着ベルトの温度上昇しやすい回転軸方向Ｘの両端側で、ハロゲンヒータ２６から放射された熱及び光の少なくとも一方（以下、熱及び光を含む概念として「加熱エネルギー」という用語を使用する。）を効果的に遮蔽でき、定着ベルトの局部的な温度上昇を抑制することができる。なお、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２の形状は、図３に示す形状に限らず、用紙の幅サイズや各ハロゲンヒータ２６の発熱領域などに応じて適宜変更可能である。

内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２は、いずれも加熱エネルギーを遮蔽する機能を有しているが、それぞれの構成は異なっている。具体的に、内側遮蔽部材３１は、多数の線が交差する網目状に形成され、矩形又は菱形に形成された多数の貫通孔３５を有する。一方、外側遮蔽部材３２は、網目状に形成されておらず、湾曲した板状の部材で構成されている。従って、外側遮蔽部材３２は、多数の貫通孔３５を有していない。

内側遮蔽部材３１が有する多数の貫通孔３５は、ハロゲンヒータ２６側及び外側遮蔽部材３２側の両側に開口している。このため、図３に示すように、ハロゲンヒータ２６から加熱エネルギーが放射されると、内側遮蔽部材３１側へ向かう一部の加熱エネルギー４０ａは、内側遮蔽部材３１の各貫通孔３５を透過（通過）する。そして、その一部の加熱エネルギー４０ａは、貫通孔３５を透過した後、外側遮蔽部材３２に至り、外側遮蔽部材３２によって遮蔽される。一方、貫通孔３５を透過しない他の一部の加熱エネルギー４０ｂは、内側遮蔽部材３１によって遮蔽される。なお、本明細書において、「加熱エネルギーを遮蔽する」とは、加熱エネルギー（熱及び光の少なくとも一方）を遮ることを意味し、例えば、「加熱エネルギーを反射する」こと、及び「加熱エネルギーを吸収する」ことを含む概念を意味する。

このように、内側遮蔽部材３１側へ放射された加熱エネルギーは、その一部４０ｂが内側遮蔽部材３１によって遮蔽され、他の一部４０ａは内側遮蔽部材３１を透過して外側遮蔽部材３２によって遮蔽されるので、従来のような１つの遮蔽部材によって加熱エネルギーを遮蔽する構成に比べて、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２のそれぞれが受ける熱の影響が低減される。すなわち、ハロゲンヒータ２６から放射された加熱エネルギーは、互いに別体で構成された内側遮蔽部材３１と外側遮蔽部材３２とに分散されて遮蔽されるので、１つの遮蔽部材が受ける熱の影響を低減することができる。これにより、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２がハロゲンヒータ２６からの加熱エネルギーを遮蔽する遮蔽位置に配置された状況であっても、各遮蔽部材３１，３２の加熱を抑制でき、これらが過昇温することによる変形や変色などを防止できるようになる。

ところで、遮蔽部材が受ける熱の影響は、その遮蔽部材全体に渡って均一とは限らない。一般的に、遮蔽部材が受ける熱の影響は、遮蔽部材の形状やハロゲンヒータの発熱分布などによって異なるため、遮蔽部材には温度上昇しやすい部分と温度上昇しにくい部分とが存在することが多い。従って、遮蔽部材の温度上昇しやすい部分では、局部的な過昇温により遮蔽部材の変形や変色が発生する可能性が高くなる。例えば、本実施形態においては、外側遮蔽部材３２の長手方向の両端側の部分で温度上昇しやすい傾向にある。

そこで、このような事情に対応するため、本実施形態では、内側遮蔽部材３１の網目の粗さ、すなわち、貫通孔３５の面積率（単位面積当たりの貫通孔３５の面積）を、その部分によって異ならせている。具体的には、内側遮蔽部材３１の長手方向の両端側の部分３１ａで網目を細かくし、それよりも長手方向の内側の中央側の部分３１ｂでは網目を粗くしている。網目の粗い中央側の部分３１ｂでは、網目の細かい両端側の部分３１ａに比べて、貫通孔３５の面積率が大きいので、内側遮蔽部材３１を透過する加熱エネルギーの透過率（単位面積当たりの加熱エネルギーの透過量）が大きくなる。このため、ハロゲンヒータ２６から加熱エネルギーが放射された際、加熱エネルギーは、内側遮蔽部材３１の両端側の部分３１ａよりも中央側の部分３１ｂで多く透過する。反対に、透過率の小さい両端側の部分３１ａでは、透過率の大きい中央側の部分３１ｂよりも、加熱エネルギーの透過量が少なくなる。

このように、本実施形態では、内側遮蔽部材３１の両端側の部分３１ａにおける加熱エネルギーの透過量を少なくすることで、外側遮蔽部材３２の温度上昇しやすい長手方向の両端側の部分３２ａで加熱エネルギーの影響が低減され、その部分３２ａにおける温度上昇を効果的に抑制することができる。これにより、外側遮蔽部材３２の局部的な温度上昇を抑制でき、温度上昇に伴う変形や変色をより効果的に防止できるようになる。

内側遮蔽部材３１の各部分における加熱エネルギーの透過率は、網目の粗さ、すなわち、貫通孔３５の面積率を変更することで調整可能である。従って、温度上昇しやすい部分の位置や温度上昇の程度などに応じて網目の粗さを適宜変更することで、加熱エネルギーの透過率を好ましい値に設定することができる。例えば、上述の実施形態とは反対に、外側遮蔽部材３２の長手方向の中央側の部分３２ｂが両端側の部分３２ａよりも温度上昇しやすい場合は、これに対応して内側遮蔽部材３１の中央側の部分３１ｂの網目を両端側の部分３１ａの網目よりも細かくしてもよい。また、内側遮蔽部材３１の両端側の部分３１ａと中央側の部分３１ｂとで網目の粗さを異ならせる場合に限らず、その他の部分で網目の大きさを異ならせてもよい。さらに、互いに異なる網目の大きさは、大、小の２種類に限らず、大、中、小などの３種類以上であってもよい。

以下、本発明の他の実施形態について説明する。主に上述の実施形態（第１実施形態）とは異なる部分について説明し、それ以外の部分は基本的に同様であるので説明を省略する。

図４に、本発明の第２実施形態の構成を示す。

図４に示す第２実施形態では、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２のそれぞれの外郭形状が異なっている。具体的に、内側遮蔽部材３１は、主に外側遮蔽部材３２の温度上昇しやすい長手方向の両端側の部分３２ａに対応して配置され、外側遮蔽部材３２の長手方向の中央側の部分３２ｂに対応する箇所では、主に直線状の細いフレーム部が配置されている。

このように、内側遮蔽部材３１を、主に外側遮蔽部材３２の温度上昇抑制が必要な部分に対応させて配置してもよい。また、本実施形態においても、内側遮蔽部材３１の長手方向の両端側の部分３１ａの網目が、それよりも長手方向の内側に配置された部分３１ｃの網目よりも細かく形成されていることで、外側遮蔽部材３２の温度上昇しやすい長手方向の両端側の部分３２ａでその温度上昇を効果的に抑制することが可能である。

続いて、図５に基づき、本発明の第３実施形態の構成について説明する。

図５に示す第３実施形態では、内側遮蔽部材３１が、互いに重なり合うように配置された２つの部材で構成されている。すなわち、内側遮蔽部材３１は、ハロゲンヒータ２６に直接対向する位置に配置された第１の内側遮蔽部材４１と、第１の内側遮蔽部材４１と外側遮蔽部材３２との間に配置された第２の内側遮蔽部材４２とで構成されている。

第１の内側遮蔽部材４１及び第２の内側遮蔽部材４２は、網目状の部分の範囲、すなわち加熱エネルギーを透過させる部分の範囲が互いに一致しておらず異なっている。内側遮蔽部材３１は、このような網目の範囲が互いに異なる２つの遮蔽部材（第１の内側遮蔽部材４１及び第２の内側遮蔽部材４２）を合わせることで、部分によって加熱エネルギーの透過率が異なっている。

具体的に、本実施形態では、第１の内側遮蔽部材４１が、長手方向の両端側の部分４１ａ及び中央側の部分４１ｂを含むほぼ全体に渡って網目状に形成されているのに対し、第２の内側遮蔽部材４２は、長手方向の中央側の部分４２ｂのみが網目状に形成されている。第２の遮蔽部材４２の長手方向の両端側の部分４２ａは、網目状に形成されておらず、外側遮蔽部材３２と同様に、貫通孔３５を有しない湾曲した板状に形成されている。

上記のように形成された第１の内側遮蔽部材４１及び第２の内側遮蔽部材４２が互いに重なって配置されていることで、ハロゲンヒータ２６から加熱エネルギーが放射されると、まず、第１の内側遮蔽部材４１の両端側の部分４１ａ及び中央側の部分４１ｂにおいて加熱エネルギーの一部４０ａが貫通孔３５を透過し、他の一部４０ｂは遮蔽される。そして、第１の内側遮蔽部材４１を透過した加熱エネルギー４０ａのうち、中央側の部分４１ｂを透過した加熱エネルギーは、網目状に形成された第２の内側遮蔽部材４２の中央側の部分４２ｂにおいて、その一部４０ｃが貫通孔３５を透過し、他の一部４０ｄは遮蔽される。また、第１の内側遮蔽部材４１を透過した加熱エネルギー４０ａのうち、両端側の部分４１ａを透過した加熱エネルギー４０ａは、貫通孔３５の無い板状に形成された第２の内側遮蔽部材４２の両端側の部分４２ａによって遮蔽される。

このように、第１の内側遮蔽部材４１を透過した加熱エネルギーは、第２の内側遮蔽部材４２において、その両端側の部分４２ａで遮蔽され、中央側の部分４２ｂでは部分的に透過するため、外側遮蔽部材３２に加熱エネルギーが達するのは、主に外側遮蔽部材３２の中央側の部分３２ｂとなる。これに対して、外側遮蔽部材３２の両端側の部分３２ａでは、加熱エネルギーがほとんど達しない。これにより、外側遮蔽部材３２の温度上昇しやすい両端側の部分３２ａは熱の影響を受けにくくなるため、その部分３２ａでの温度上昇を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、内側遮蔽部材３１が２つの遮蔽部材（第１の内側遮蔽部材４１及び第２の内側遮蔽部材４２）で構成されていることで、ハロゲンヒータ２６から放射される加熱エネルギーは、第１の内側遮蔽部材４１、第２の内側遮蔽部材４２及び外側遮蔽部材３２の、互いに別体で構成された３つの遮蔽部材に分散されて遮蔽される。このため、上述の実施形態のような２つの遮蔽部材に加熱エネルギーが分散して遮蔽される構成に比べて、１つの遮蔽部材が受ける熱の影響をさらに低減できるようになる。その結果、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２の加熱をより一層抑制でき、これらが過昇温することによる変形や変色などをより高度に防止できるようになる。

設置スペースに余裕があれば、内側遮蔽部材３１を３つ以上の遮蔽部材で構成してもよい。内側遮蔽部材３１を構成する遮蔽部材の個数が多くなるほど、加熱エネルギーの分散先の数が多くなるので、１つの遮蔽部材が受ける熱の影響をより一層低減できるようになる。

また、本実施形態において、内側遮蔽部材３１を構成する各遮蔽部材の形状や透過率は適宜変更可能である。図５では、第１の内側遮蔽部材４１が、全体に渡って同じ粗さの網目で形成されているが、第１の内側遮蔽部材４１の網目の粗さを、両端側の部分４１ａと中央側の部分４１ｂとで異ならせてもよい。また、第２の内側遮蔽部材４２において、その両端側の部分４２ａを、貫通孔３５を有しない板状に代えて、中央側の部分４２ｂとは異なる粗さの網目状としてもよい。

図６に、本発明の第４実施形態に係る内側遮蔽部材を示す。

図６に示す第４実施形態のように、内側遮蔽部材３１が有する貫通孔３５を円形にしてもよい。貫通孔３５の大きさや個数（密度）を、内側遮蔽部材３１の部分によって（例えば、両端側の部分３１ａと中央側の部分３１ｂとで）異ならせることで、加熱エネルギーの透過率を異ならせることが可能である。

さらに、図７に、本発明の第５実施形態に係る内側遮蔽部材を示す。

図７に示す第５実施形態では、内側遮蔽部材３１が、加熱エネルギーの一部を透過させる材料で構成されている。この場合、内側遮蔽部材３１は、上述の実施形態のような貫通孔３５を有しない。内側遮蔽部材３１の部分によって（例えば、両端側の部分３１ａと中央側の部分３１ｂとで）熱又は光の透過率が異なる材料を用いることで、加熱エネルギーの透過率を異ならせることが可能である。

また、図８に示す本発明の第６実施形態のように、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２を移動可能に構成してもよい。内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２を、ハロゲンヒータ２６に直接対向した遮蔽位置（図８中の実線で示す位置）から、ハロゲンヒータ２６との間にステー２８や反射部材２９などの他の構造体が介在する退避位置（図８中の二点鎖線で示す位置）へ退避可能に構成することで、各遮蔽部材３１，３２の温度上昇を抑制することが可能である。また、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２を、作像条件や定着ベルトの温度などに応じて複数の遮蔽位置に移動可能に構成することで、定着ベルトの局部的な温度上昇を高度に抑制しつつ、定着処理を良好に行うことができるようになる。

さらに、図９に示す本発明の第７実施形態のように、内側遮蔽部材３１及び外側遮蔽部材３２を、互いに独立して移動可能に構成してもよい。このようにすることで、加熱エネルギーの遮蔽量（遮蔽範囲）をより細かく調整することができ、定着ベルトの局部的な温度上昇をより高度に抑制できるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

上述の実施形態では、定着部材としての定着ベルトと、対向部材としての加圧ローラと、を備える定着装置を例に挙げているが、本発明は、斯かる構成の定着装置に限らず、定着ベルトに代えて定着ローラを備える定着装置や、加圧ローラに代えて加圧ベルトを備える定着装置にも適用可能である。

１ 画像形成装置
２ 画像形成部
２０ 定着装置
２１ 定着ベルト（定着部材）
２２ 加圧ローラ（対向部材）
２６ ハロゲンヒータ（加熱部材）
３０ 遮蔽部材
３１ 内側遮蔽部材（第１の遮蔽部材）
３２ 外側遮蔽部材（第２の遮蔽部材）
３５ 貫通孔
４１ 第１の内側遮蔽部材
４２ 第２の内側遮蔽部材

特開２０１５－１３２８５４号公報

Claims (8)

1. 回転可能に構成される定着部材と、
   前記定着部材に接触してニップ部を形成する対向部材と、
   赤外線光を放射して前記定着部材を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材と前記定着部材との間で前記加熱部材からの前記赤外線光の一部を遮蔽すると共に遮蔽された前記赤外線光以外の前記赤外線光を透過させる第１の遮蔽部材と、
   前記第１の遮蔽部材よりも前記定着部材側に配置され前記第１の遮蔽部材を透過した前記赤外線光を遮蔽する第２の遮蔽部材と、
   を備え、
   前記第１の遮蔽部材は、前記赤外線光を透過させる貫通孔を前記定着部材の回転軸方向へ複数有することを特徴とする定着装置。
2. 前記第１の遮蔽部材及び前記第２の遮蔽部材は、互いに外郭形状が異なる請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１の遮蔽部材は、前記加熱部材からの前記赤外線光の一部を遮蔽すると共に遮蔽された前記赤外線光以外の前記赤外線光を透過させる複数の部材で構成されている請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記第１の遮蔽部材を構成する前記複数の部材は、前記赤外線光を透過させる部分の範囲が互いに異なる請求項３に記載の定着装置。
5. 前記第１の遮蔽部材は、前記赤外線光を透過させる部分が、網目状に形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記第１の遮蔽部材及び前記第２の遮蔽部材は、前記加熱部材からの前記赤外線光を遮蔽する遮蔽位置と、前記遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動可能に構成されている請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記第１の遮蔽部材及び第２の遮蔽部材は、互いに独立して移動可能に構成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、
   を備える画像形成装置において、
   前記定着装置として、請求項１から７のいずれか１項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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