JP7443789B2

JP7443789B2 - 定着装置及び画像形成装置

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Publication number: JP7443789B2
Application number: JP2020011682A
Authority: JP
Inventors: 守深谷
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2024-03-06
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: JP2021117397A

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置及び画像形成装置に関する。

定着装置として、定着ベルトを挟んで定着ベルトの内側にニップ形成部材を、外側に加圧ローラを、圧接状態で配置することにより、加圧ローラと定着ベルトの間に、用紙を通過させて用紙上のトナー像を定着するニップ部を形成した構成のものが、従来より知られている。また、定着ベルトを加熱するために定着ベルトの内側に加熱体を配置することが一般に行われている。

加熱体としては、内部熱源によって加熱されるとともに、定着ベルトの内面に接触して回転することにより、定着ベルトを伝熱加熱する加熱ローラがある。あるいは、定着ベルトの内面を輻射熱により直接に加熱すること等も行われている。

しかし、このような定着装置では、加熱体からの輻射熱が本来意図していない部位、例えばニップ形成部材等に照射されることがある。

そこで、このような加熱体からの本来意図していない部位への輻射熱を防止するため、加熱体と意図していない部位との間に反射部材を配置し、加熱体から意図していない部位へ照射される輻射熱を反射部材によって反射させることが提案されている（例えば特許文献１～４）。

特開２０１７－９６９８９号公報特開２０１６－１７７１３６号公報特開２０１６－９０６９４号公報特開２０１４－１４６０６３号公報

しかしながら、反射部材を設けた上記の特許文献１～４は、いずれも、反射部材で反射された加熱体からの輻射熱の少なくとも一部が加熱体に戻るため、次のような問題があった。

即ち、加熱体が加熱ローラである場合、加熱ローラは伝熱により定着ベルトを加熱するため、反射部材により加熱ローラへと輻射熱が反射されても、この輻射熱による加熱ローラの加熱効率は悪く、このため反射された輻射熱の有効利用を行うことができず、省エネ性が悪化するという問題がある。

また、加熱体の輻射熱により定着ベルトを直接に加熱する定着装置の場合、反射部材から反射された輻射熱がハロゲンヒータ等の加熱体に戻ると、ヒータのガラス管温度が上がり、フィラメントが劣化し易くなりフィラメントの寿命が短くなる（フィラメントの溶断）とか、シール部の温度も上がりモリブデン箔が破損し寿命低下するといった問題がある。

この発明はこのような技術的背景に鑑みてなされたものであって、反射部材によって反射される加熱体からの輻射熱の有効利用を図ることができるとともに、反射された輻射熱による加熱体の寿命低下を防止できる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は以下の手段によって達成される。
（１）回転する定着ベルトと、前記定着ベルトの外側から圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、定着ベルトの内側に前記加圧ローラと対向して配置され、加圧ローラと定着ベルトの間に前記ニップ部を形成させるニップ形成部材と、前記定着ベルトの内側に配置された加熱体と、前記定着ベルトの内側に配置され、前記加熱体からの輻射熱を反射する反射部材と、を備え、前記加熱体は、内部熱源によって加熱されるとともに、前記定着ベルトの内面に接触して回転することにより、前記定着ベルトを伝熱加熱する加熱ローラであり、前記反射部材は、該反射部材により反射された前記加熱体からの輻射熱が、加熱体を避けて前記定着ベルトに照射される態様で配置されていることを特徴とする定着装置。
（２）該反射部材により反射された前記加熱体からの輻射熱は、前記ニップ部の上流側において前記定着ベルトに照射される前項１に記載の定着装置。
（３）前記ニップ形成部材は、固定配置されたパッド部材である前項１または２に記載の定着装置。
（４）画像形成手段と、該画像形成手段により形成され用紙に転写された画像を定着する前項１～３のいずれかに記載の定着装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

前項（１）に記載の発明によれば、反射部材は、該反射部材により反射された加熱体である加熱ローラからの輻射熱が、加熱体を避けて定着ベルトに照射される態様で配置されているから、反射部材で反射された加熱体からの輻射熱を定着ベルトの加熱に有効に利用することができ、省エネ性の悪化を防止することができる。しかも、反射された輻射熱は加熱体へと戻らないから、加熱体がハロゲンヒータ等であっても破損等が発生せず、加熱体の寿命を長くすることができる。

前項（２）に記載の発明によれば、反射部材により反射された加熱体からの輻射熱は、ニップ部の上流側において定着ベルトに照射されるから、ニップ部に到達して用紙上のトナーを加熱する前の段階で定着ベルトを加熱することができ、さらに効率が良くなる。

前項（３）に記載の発明によれば、ニップ形成部材は、固定配置されたパッド部材である定着装置において、反射部材で反射された加熱体からの輻射熱を定着ベルトの加熱に有効に利用することができ、また加熱体がハロゲンヒータ等であっても破損等が発生せず、加熱体の寿命を長くすることができる。

前項（４）に記載の発明によれば、定着装置において、反射部材で反射された加熱体からの輻射熱を定着ベルトの加熱に有効に利用することができ、しかも反射された輻射熱が加熱体へと戻ることによる加熱体の破損等を防止した画像形成装置となる。

この発明の一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。（Ａ）（Ｂ）は定着装置の構成図である。（Ａ）（Ｂ）はこの発明の他の実施形態に係る定着装置の構成図である。（Ａ）（Ｂ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る定着装置の構成図である。（Ａ）（Ｂ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る定着装置の構成図である。（Ａ）（Ｂ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る定着装置の構成図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図である。この例では、画像形成装置１としてタンデム型のカラープリンタが用いられている。

図１において、この画像形成装置１は、装置本体１Ａの下部に給紙部２０が、中央部に画像形成部１０が、上部に排紙部６０がそれぞれ配置されて構成されている。給紙部２０には複数（この例では２個）の給紙カセット２１が備えられ、各給紙カセット２１から排紙部６０にかけては給紙部２０から繰り出された用紙Ｓを上方へ搬送する用紙搬送路２２が形成されている。

画像形成部１０は、装置本体１Ａの上下方向の略中央に配置された駆動ローラ１６及び従動ローラ１５と、これら駆動および従動ローラ１６，１５間に水平に掛設されて矢印方向へ走行する中間転写ベルト１４と、この走行方向に沿って配置されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の作像ユニットである感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋとを備えている。

各感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋで作成されたトナー画像を重ね合わせて転写ベルト１４に転写し、用紙搬送路２２を搬送されてくる用紙Ｓに対して転写ベルト１４の搬送端（図中右端）で２次転写を行い、用紙Ｓを定着装置３０に送給してトナー画像の定着を行うようになっている。定着装置３０については後述する。

各感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、静電複写方式により作像するもので、それらの周囲に配設された帯電器と、現像器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写器等とを備えている。また、４個のレーザーダイオード、ポリゴンミラー、および走査レンズ等を有するプリントヘッド４１ならびに４つの反射ミラー４２等を備えた露光部４０の各レーザーダイオードにより、帯電器により帯電された各感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの表面が露光され、該表面に静電潜像が形成されるようになっている。

また、各感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの現像器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにトナーを補給する補給機構として、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋおよびサブホッパ８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，８０Ｋが前記感光体ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの上方位置に配置されている。

なお、図１中、符号５０はハードキーや表示部を備えた操作パネル部である。
［第１の実施形態］
図２は定着装置３０の構成を示す図である。図２では便宜上、下側に加圧ローラ３０２が上側に定着ベルト３０１が配置されて、用紙が矢印Ｐで示すように右から左へ搬送される状態で示されているが、用紙の搬送方向は上下方向であっても良く、限定されない。

定着装置３０は、紙面厚さ方向を幅方向とする定着ベルト３０１と、加圧ローラ３０２と、定着ベルト３０１の内面側に配置されたパッド部材（ニップ形成部材に相当）３０３と、パッド部材３０３を境に加圧ローラ３０２と反対側の位置に配置され、定着ベルト３０１が掛け渡された加熱ローラ３０４を備えている。

定着ベルト３０１は、可塑性及び耐熱性の無端状ベルトであり、例えば、基層と、基層の外側に接着層を介して設けられた弾性層と、さらにその外側に接着層を介して設けられた離型層により構成されている。基層は耐熱性、高強度が要求されるため、例えば厚さ３０～１００μｍ程度のポリイミド樹脂、ニッケル、ＳＵＳ等が用いられる。弾性層は耐熱性、低硬度、高強度である厚さ５０～５００μｍ程度のシリコーンゴム等が用いられる。離型層は離形性の良い厚さ１０～５０μｍ程度のフッ素樹脂等が用いられる。

パッド部材３０３は、図２の紙面厚さ方向に延設されており、定着ベルト３０１を挟んで加圧ローラ３０２と対向して固定状態に配置されている。パッド部材３０３は、耐熱性及び形状自由度が要求されることから、ＰＥＥＫ、ＬＣＰ等の耐熱樹脂により形成されている。

加圧ローラ３０２は、図２の紙面厚さ方向を軸方向として配置されている。加圧ローラ３０２は、例えば、芯金上にシリコーンスポンジゴム層が設けられ、その外側に離型層としてＰＦＡ樹脂等からなるチューブが被覆して構成されており、周面の一部を定着ベルト３０１に接触させパッド部材３０３を加圧する状態に配置されている。これによって、加圧ローラ３０２とパッド部材３０３の間に定着ベルト３０１を介してニップ部３０５が形成されている。加圧ローラ３０２は、図示しないモータ等の駆動源からの回転を与えられて図２に矢印Ｒ１で示す方向に回転し、この回転によって定着ベルト３０１も図２の矢印Ｒ２の方向に回転し、矢印Ｐで示す方向に搬送される用紙を取り込んでニップ部３０５を通過させる。

定着ベルト３０１の回転により、定着ベルト３０１の内面とパッド部材３０３とが摺動するが、摺動抵抗を小さくして加圧ローラ３０２の駆動トルクを小さくするために、パッド部材３０３における定着ベルト３０１との接触面に、フッ素層を形成しても良い。

加熱ローラ３０４は、図２の紙面厚さ方向を軸方向として配置されている。加熱ローラ３０４は定着ベルト３０１を加熱する加熱体として作用するものであり、アルミニウム、ＳＵＳ、鉄等の金属により形成されるとともに、加熱ローラ３０４の内部には、ヒーターランプ等の熱源３０６が配置されている。そして、熱源３０６により加熱された加熱ローラ３０４の熱は定着ベルト３０１に伝熱され、これにより定着ベルト３０１は加熱される。加熱された定着ベルト３０１の熱はニップ部３０５に運ばれ、ニップ部３０５を通過する用紙を加熱し、用紙上に形成されたトナー像を用紙に定着させる。

定着ベルト３０１の内側において、パッド部材３０３と加熱ローラ３０４の間のパッド部材３０３寄りの位置には、反射部材３０７が配置されている。この反射部材３０７は、図２の紙面厚さ方向に延びるとともに、加熱ローラ３０４の長さとほぼ同じ長さを有する板状の部材であり、用紙搬送方向Ｐの下流側（図２の左側）の端縁３０７ａがパッド部材３０３から離間し、用紙搬送方向Ｐの上流側（図２の右側）の端縁３０７ｂがパッド部材３０３に近接した傾斜状態で配置されている。また、反射部材３０７の少なくとも加熱ローラ３０４側の面は反射面に形成されている。

この反射部材は、加熱ローラ３０４からパッド部材３０３の方向に輻射される輻射熱を、定着ベルト３０１の内面に反射させる役割を果たすものであり、アルミニウム、ＳＵＳ等の金属から構成されても良いし、ＰＩ、ＰＥＥＫ等の耐熱樹脂の表面にアルミニウム等の蒸着やメッキを施してもよい。加熱ローラ３０４側の反射面の反射率は０．８５以上であるのが望ましい。また、反射面で反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱が加熱ローラ３０４に戻るのを避けて、反射された輻射熱の全てがニップ部３０５の上流側における定着ベルト３０１の内面へと照射されるように、反射部材３０７の配置位置、傾斜角度等が設定されている。

具体的には、図２（Ａ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱ローラ３０４の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ１は、矢印Ａ２で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ１に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱ローラ３０４の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ３は、矢印Ａ４で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ２に至る。

一方、図２（Ｂ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱ローラ３０４の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ５は、矢印Ａ６で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ３に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱ローラ３０４の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ７は、矢印Ａ８で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ４に至る。

従って、加熱ローラ３０４の周面から反射部材３０７の反射面に向けて放射される全ての輻射熱は、定着ベルト３０１における図２（Ａ）の点Ｂ２から、同図（Ｂ）に示す点Ｂ３までの領域内に反射されるはずであり、従って点Ｂ２から点Ｂ３までの領域が定着ベルト３０１上に収まるように、反射部材３０７が配置されており、これにより、反射部材３０７により反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱が、加熱ローラ３０４を避けて定着ベルト３０１に照射される状態となる。

このため、従来では一部が反射部材３０７により加熱ローラ３０４へと戻る方向に反射されていた輻射熱は、加熱ローラ３０４を避けて定着ベルト３０１に照射されるから、反射部材３０７で反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱を定着ベルト３０１の加熱に有効に利用することができ、省エネ性の悪化を防止することができる。

しかも、反射部材３０７により反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱は、ニップ部３０５の上流側において定着ベルト３０１に照射されるから、ニップ部３０５に到達して用紙上のトナーを加熱する前の段階で定着ベルト３０１を加熱することができ、さらに効率が良くなる。
［第２の実施形態］
図３（Ａ）（Ｂ）はこの発明の他の実施形態に係る定着装置３０の構成図である。この実施形態では、反射部材３０７の上流側の端部が加熱ローラ３０４側に屈曲されている。この実施形態においても、反射部材３０７の反射面で反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱が加熱ローラ３０４に戻るのを避けて、反射された輻射熱の全てがニップ部３０５の上流側における定着ベルト３０１の内面へと照射されるように設定されている。なお、反射部材３０７以外の構成は図２（Ａ）（Ｂ）の実施形態の定着装置３０と同じであるので、説明は省略する。

具体的には、図３（Ａ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱ローラ３０４の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７ａの反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ１は、矢印Ａ２で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ１に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の屈曲状の端縁３０７ｂから加熱ローラ３０４の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ３は、矢印Ａ４で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ２に至る。

一方、図３（Ｂ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱ローラ３０４の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ５は、矢印Ａ６で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ３に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱ローラ３０４の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ７は、矢印Ａ８で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ４に至る。

従って、加熱ローラ３０４の周面から反射部材３０７の反射面に向けて放射される全ての輻射熱は、定着ベルト３０１の内面における図３（Ａ）の点Ｂ２から、同図（Ｂ）に示す点Ｂ３までの領域内に反射されるはずであり、従って点Ｂ２から点Ｂ３までの領域が定着ベルト３０１上に収まるように、反射部材３０７が配置されており、これにより、反射部材３０７により反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱が、加熱ローラ３０４を避けて定着ベルト３０１に照射される状態となる。

しかも、反射部材３０７により反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱は、ニップ部３０５の上流側において定着ベルト３０１に照射されるから、ニップ部３０５に到達して用紙上のトナーを加熱する前の段階で定着ベルト３０１を加熱することができ、さらに効率が良くなる。
［第３の実施形態］
図４（Ａ）（Ｂ）は、この発明の更に他の実施形態に係る定着装置３０の構成図である。この実施形態では、反射部材３０７の用紙搬送方向Ｐの下流側の端縁３０７ａがパッド部材３０３に近接し、用紙搬送方向Ｐの上流側の端縁３０７ｂがパッド部材３０３から離間して、反射部材３０７は図２（Ａ）（Ｂ）に示す反射部材３０７とは逆方向に傾斜している。図４（Ａ）（Ｂ）に示す実施形態においては、反射部材３０７の反射面で反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱が加熱ローラ３０４に戻るのを避けて、反射された輻射熱の全てがニップ部３０５の下流側における定着ベルト３０１の内面へと照射されるように設定されている。なお、反射部材３０７以外の構成は図２（Ａ）（Ｂ）の実施形態の定着装置３０と同じであるので、説明は省略する。

具体的には、図４（Ａ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱ローラ３０４の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ１は、矢印Ａ２で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ１に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱ローラ３０４の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ３は、矢印Ａ４で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ２に至る。

一方、図４（Ｂ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱ローラ３０４の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ５は、矢印Ａ６で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ３に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱ローラ３０４の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱ローラ３０４との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ７は、矢印Ａ８で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ４に至る。

従って、加熱ローラ３０４の周面から反射部材３０７の反射面に向けて放射される全ての輻射熱は、定着ベルト３０１における図４（Ａ）の点Ｂ１から、同図（Ｂ）に示す点Ｂ４までの領域内に反射されるはずであり、従って点Ｂ１から点Ｂ４までの領域が定着ベルト３０１上に収まるように、反射部材３０７が配置されており、これにより、反射部材３０７により反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱が、加熱ローラ３０４を避けて定着ベルト３０１に照射される状態となる。

このため、従来では一部が反射部材３０７により加熱ローラ３０４へと戻る方向に反射されていた輻射熱は、加熱ローラ３０４を避けて定着ベルト３０１に照射されるから、反射部材３０７で反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱を定着ベルト３０１の加熱に有効に利用することができ、省エネ性の悪化を防止することができる。
［第４の実施形態］
図５（Ａ）（Ｂ）は、この発明の更に他の実施形態に係る定着装置３０の概略構成図である。この実施形態に係る定着装置３０は、定着ベルト３０１の内側におけるパッド部材３０３と反対側の位置に、図５の紙面厚さ方向に長い棒状のハロゲンヒータ等の熱源からなる加熱体３０８を、その長さ方向の両端部を図示しない支持部材により支持された状態で備えており、加熱体３０８の輻射熱により定着ベルト３０１の内面を直接に加熱するようになっている。なお、加圧ローラ３０２及びパッド部材３０３の構成は図２（Ａ）（Ｂ）に示した実施形態の定着装置３０と同じである。

図５（Ａ）（Ｂ）に示した実施形態においても、定着ベルト３０１の内側において、パッド部材３０３と加熱体３０８の間のパッド部材３０３寄りの位置には、加熱体３０８の長さとほぼ同じ長さを有する板状の反射部材３０７が、用紙搬送方向Ｐの下流側（図５の左側）の端縁３０７ａがパッド部材３０３から離間し、用紙搬送方向Ｐの上流側（図５の右側）の端縁３０７ｂがパッド部材３０３に近接した傾斜状態で配置されている。また、反射部材３０７の加熱体３０８側の面は反射面に形成されている。

この反射部材３０７は、加熱体３０８からパッド部材３０３の方向に輻射される輻射熱を、定着ベルト３０１の内面に反射させる役割を果たすものであるが、反射面で反射された輻射熱が加熱体３０８に戻るのを避けて、反射された輻射熱の全てがニップ部３０５の上流側における定着ベルト３０１の内面へと照射されるように、反射部材３０７の配置位置、傾斜角度等が設定されている。

具体的には、図５（Ａ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱体３０８の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ１は、矢印Ａ２で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ１に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱体３０８の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０８の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ３は、矢印Ａ４で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ２に至る。

一方、図５（Ｂ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱体３０８の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ５は、矢印Ａ６で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ３に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱体３０８の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ７は、矢印Ａ８で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ４に至る。

従って、加熱体３０８から反射部材３０７の反射面に向けて放射される全ての輻射熱は、定着ベルト３０１における図５（Ａ）の点Ｂ２から、同図（Ｂ）に示す点Ｂ３までの領域内に反射されるはずであり、従って点Ｂ２から点Ｂ３までの領域が定着ベルト３０１上に収まるように、反射部材３０７が配置されており、これにより、反射部材３０７により反射された加熱体３０８からの輻射熱が、加熱体３０８を避けて定着ベルト３０１に照射される状態となる。

このため、従来では一部が反射部材３０７により加熱体３０８へと戻る方向に反射されていた輻射熱は、加熱体３０８を避けて定着ベルト３０１に照射されるから、反射部材３０７で反射された加熱体３０８からの輻射熱を定着ベルト３０１の加熱に有効に利用することができ、省エネ性の悪化を防止することができる。ただし、加熱体３０８の外径は加熱ローラ３０４に較べて小さいため、反射部材３０７により加熱体３０８を避けて定着ベルト３０１に反射させた場合の省エネ性の悪化防止効果は、加熱ローラ３０４を避けて反射させた場合の効果よりも小さい。

また、反射された輻射熱は加熱体３０８へと戻らないから、加熱体３０８がハロゲンヒータ等であっても破損等が発生せず、加熱体３０８の寿命を長くすることができる。

さらに、反射部材３０７により反射された加熱体３０８からの輻射熱は、ニップ部３０５の上流側において定着ベルト３０１に照射されるから、ニップ部３０５に到達して用紙上のトナーを加熱する前の段階で定着ベルト３０１を加熱することができ、さらに効率が良くなる。
［第５の実施形態］
図６（Ａ）（Ｂ）は、この発明の更に他の実施形態に係る定着装置３０の概略構成図である。この実施形態に係る定着装置３０は、定着ベルト３０１の内側におけるパッド部材３０３に近接した位置に、図６の紙面厚さ方向に長い棒状のハロゲンヒータ等の熱源からなる加熱体３０８を備えており、加熱体３０８の輻射熱によりパッド部材３０３を直接に加熱し、定着ベルト３０１はパッド部材３０３からの伝熱により加熱されるようになっている。なお、加圧ローラ３０２及びパッド部材３０３の構成は図２（Ａ）（Ｂ）に示した実施形態の定着装置３０と同じである。

図６（Ａ）（Ｂ）に示した実施形態では、定着ベルト３０１の内側において、加熱体３０８を境にパッド部材３０３と反対側の位置に、加熱体３０８の長さとほぼ同じ長さを有する板状の反射部材３０７が、用紙搬送方向Ｐの下流側（図６の左側）の端縁３０７ａが加熱体３０８に近接し、用紙搬送方向Ｐの上流側（図６の右側）の端縁３０７ｂが加熱体３０８から離間した傾斜状態で配置されている。また、反射部材３０７の加熱体３０８側の面は反射面に形成されている。

この反射部材３０７は、加熱体３０８からパッド部材３０３と反対側の方向に輻射される輻射熱を、ニップ部３０５の上流側において定着ベルト３０１の内面に反射させる役割を果たすものであり、反射面で反射された輻射熱の全てがニップ部３０５の上流側における定着ベルト３０１の内面へと照射されるように、反射部材３０７の配置位置、傾斜角度等が設定されている。

具体的には、図６（Ａ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱体３０８の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ１は、矢印Ａ２で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ１に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱体３０８の下流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ３は、矢印Ａ４で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ２に至る。

一方、図６（Ｂ）に示すように、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａから加熱体３０８の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０７の反射面の下流側の端縁３０７ａに向けて放射される輻射熱Ａ５は、矢印Ａ６で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ３に至る。また、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂから加熱体３０８の上流側の周面に向けて接線を引いたとき、この接線と加熱体３０８との接点から、反射部材３０７の反射面の上流側の端縁３０７ｂに向けて放射される輻射熱Ａ７は、矢印Ａ８で示す方向に反射して定着ベルト３０１の内面上の点Ｂ４に至る。

従って、加熱体３０８から反射部材３０７の反射面に向けて放射される全ての輻射熱は、定着ベルト３０１における図６（Ａ）の点Ｂ２から、同図（Ｂ）に示す点Ｂ３までの領域内に反射されるはずであり、従って点Ｂ２から点Ｂ３までの領域が定着ベルト３０１上に収まるように、反射部材３０７が配置されており、これにより、反射部材３０７により反射された加熱体３０８からの輻射熱が、ニップ部３０３の上流側において定着ベルト３０１に照射される状態となる。

このように、反射部材３０７により反射された加熱ローラ３０４からの輻射熱は、ニップ部３０５の上流側において定着ベルト３０１に照射されるから、反射部材３０７が存在しない場合に較べて、よりニップ部３０３に近い領域で定着ベルト３０１を加熱することができ、加熱効率が良くなる。しかも、反射された輻射熱は加熱体３０８へと戻らないから、加熱体３０８がハロゲンヒータ等であっても破損等が発生せず、加熱体の寿命を長くすることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、ニップ部３０３が、定着ベルト３０１を介して対向配置された加圧ローラ３０２とパッド部材３０３とにより形成される場合を示したが、パッド部材３０３ではなく回転可能なローラ状部材であっても良い。

また、反射部材３０７の形状は上記実施形態に限定されることはなく、パッド部材３０３の形状や加熱ローラ３０４との距離等に応じて形状を変更しても良く、例えば断面湾曲形状であってもよい。

１画像形成装置
１０画像形成部
２０給紙部
３０定着装置
３０１定着ベルト
３０２加圧ローラ
３０３パッド部材（ニップ形成部材）
３０４加熱ローラ（加熱体）
３０５ニップ部
３０６熱源
３０７反射部材
３０７ａ反射部材の下流側の端縁
３０７ｂ反射部材の上流側の端縁
３０８加熱体

Claims

回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトの外側から圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、
定着ベルトの内側に前記加圧ローラと対向して配置され、加圧ローラと定着ベルトの間に前記ニップ部を形成させるニップ形成部材と、
前記定着ベルトの内側に配置された加熱体と、
前記定着ベルトの内側に配置され、前記加熱体からの輻射熱を反射する反射部材と、
を備え、
前記加熱体は、内部熱源によって加熱されるとともに、前記定着ベルトの内面に接触して回転することにより、前記定着ベルトを伝熱加熱する加熱ローラであり、
前記反射部材は、該反射部材により反射された前記加熱体からの輻射熱が、加熱体を避けて前記定着ベルトに照射される態様で配置されていることを特徴とする定着装置。
該反射部材により反射された前記加熱体からの輻射熱は、前記ニップ部の上流側において前記定着ベルトに照射される請求項１に記載の定着装置。
前記ニップ形成部材は、固定配置されたパッド部材である請求項１または２に記載の定着装置。
画像形成手段と、
該画像形成手段により形成され用紙に転写された画像を定着する請求項１～３のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。