(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成により、加熱部材の低発熱領域において、定着ベルトを十分に加熱する。【解決手段】回転可能に設けられた無端状の定着ベルト２１と、定着ベルト２１を加圧する加圧ローラ２２と、定着ベルト２１の内側に設けられ、当該定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２に当接して定着ニップＮを形成するニップ形成部材２４と、定着ベルト２１の内側に設けられ、当該定着ベルト２１を加熱するためのハロゲンヒータ２３とを備えた定着装置であって、ハロゲンヒータ２３は、その長手方向において、発熱量の相対的に小さい低発熱領域を有し、ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の回転方向において、定着ニップＮよりも上流側へ延伸する延伸部２４２を有し、長手方向の低発熱領域に対応する位置において、延伸部２４２の延伸長さを最大２４２ａとするものである。【選択図】図２
2020122913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを加圧する加圧部材と、
前記定着ベルトの内側に設けられ、当該定着ベルトを介して前記加圧部材に当接して定着ニップを形成するニップ形成部材と、
前記定着ベルトの内側に設けられ、当該定着ベルトを加熱するための加熱部材とを備えた定着装置であって、
前記加熱部材は、その長手方向において、発熱量の相対的に小さい低発熱領域を有し、
前記ニップ形成部材は、前記定着ベルトの回転方向において、前記定着ニップよりも上流側へ延伸する延伸部を有し、
前記長手方向の前記低発熱領域に対応する位置において、前記延伸部の延伸長さを最大とすることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記延伸部の延伸長さは、前記ニップ形成部材の長手方向端部側の方が長手方向中央側よりも大きい請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記ニップ形成部材の長手方向において、前記延伸部の延伸長さが最大となる部分は、定着装置が対応する最大幅の記録媒体よりも長手方向外側に設けられる請求項１または２記載の定着装置。
【請求項４】
前記延伸部は、前記回転方向上流側端部にＲ形状を有する請求項１から３いずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１から４いずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、未定着画像が形成された用紙などの記録媒体を、定着装置の定着ベルトと加圧部材との間に形成される定着ニップに搬送し、記録媒体を加圧および加熱することにより、記録媒体の表面に画像を定着させる。
【０００３】
そして定着装置には、定着ベルトの内側に、定着ベルトを加熱するための加熱部材や、定着ベルトを介して加圧部材に当接して、定着ニップを形成するニップ形成部材が設けられる。ニップ形成部材により、定着ベルトがその背面側から支持されることにより、定着ベルトが加圧部材との間で定着ニップを形成することができると共に、定着ベルトが、ニップ形成部材を介して加熱部材によって加熱されることで、定着ニップに運ばれてきた記録媒体の表面を適切に加圧および加熱することができる。
【０００４】
しかし、加熱部材の発熱量は定着ベルトの幅方向（加熱部材の長手方向）に不均一となる場合があり、例えば、端部側の発熱量が中央側に比べて小さくなる配熱分布のものが存在する。このような場合、発熱量の小さい低発熱領域で定着温度に到達するまでに余分な時間を要したり、定着ベルトの低発熱領域に対応する部分が定着温度にまで到達せず、この部分で定着不良を生じてしまうという問題があった。特に、朝一番の画像形成装置の起動時等には、装置全体が冷えているために、上記の問題が顕著であった。
【０００５】
端部側の温度上昇対策を施した定着装置として、例えば特許文献１（特開２０１７−３２６３３公報）の定着装置では、図７に示すように、フィルム２０１の内側に、第１発熱体２０２と、第２発熱体２０３と、ニップ部材２０４等を設ける。第２発熱体２０３は、定着ニップＮよりもフィルム２０１の回転方向の上流側で、フィルム２０１の幅方向両端側に設けられる。また、ニップ部材２０４には、定着ニップＮよりもフィルム２０１の回転方向上流側へ延長した延部２０４ａが設けられ、この延部２０４ａの長手方向端部側に、中央側よりも上記上流側へさらに突出した突出部２０４ｂを設けている。第２発熱体２０３により、フィルム２０１の幅方向端部側の発熱量を大きくすると共に、第２発熱体２０３によって加熱されたフィルム２０１を、加熱後すぐにフィルム２０１とニップ部材２０４とのニップ部へ進入させることができ、定着ニップＮにおいて、フィルム２０１の幅方向端部側を高い温度まで上昇させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、主となる加熱部材とは別に、他の加熱部材を設け、他の加熱部材に対応する位置までニップ形成部材を延長することで（図７の延部２０４ａおよび突出部２０４ｂ参照）、主となる加熱部材の発熱量が相対的に小さい領域（上記の例では、定着ベルトの幅方向端部側の領域）の発熱量を補い、定着ベルトを十分に加熱することが可能になるものの、部材の増加により定着装置のコストアップを招いたり、定着装置のエネルギー消費が増加してしまったりするという問題があった。
【０００７】
このような事情から、本発明では、簡易な構成により、加熱部材の低発熱領域において、定着ベルトを十分に加熱することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを加圧する加圧部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、当該定着ベルトを介して前記加圧部材に当接して定着ニップを形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、当該定着ベルトを加熱するための加熱部材とを備えた定着装置であって、前記加熱部材は、その長手方向において、発熱量の相対的に小さい低発熱領域を有し、前記ニップ形成部材は、前記定着ベルトの回転方向において、前記定着ニップよりも上流側へ延伸する延伸部を有し、前記長手方向の前記低発熱領域に対応する位置において、前記延伸部の延伸長さを最大とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ニップ形成部材の延伸部の延伸長さを、加熱部材の低発熱領域に対応する位置で最大とする。つまり、ニップ形成部材の延伸部を、加熱部材の配熱分布に対応した形状とするという簡易な構成により、低発熱領域に対応する位置で、定着ベルトを十分に加熱することができ、定着不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置の側面断面図である。
【図３】定着装置の斜視断面図である。
【図４】定着装置の正面断面図である。
【図５】（Ａ）図はハロゲンヒータの長手方向の配熱分布を示す図で、（Ｂ）図はニップ形成部材を示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、異なる形状のニップ形成部材を示す図である。
【図７】従来の画像形成装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明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。
【００１２】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
【００１３】
図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式のモノクロレーザプリンタである。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、モノクロ画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置であってもよい。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１には、画像を形成する画像形成部２と、記録媒体としての用紙Ｐを画像形成部２に供給する記録媒体供給部３と、供給された用紙Ｐに画像を転写する転写部４と、用紙Ｐに転写された画像を定着する定着装置５と、画像が定着された用紙Ｐを装置外に排出する排出部６と、が設けられている。
【００１５】
画像形成部２は、ドラム状の感光体７と、感光体７の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ８と、感光体７の表面を露光して潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置９と、感光体７の表面にトナー（現像剤）を供給して潜像を可視画像化する現像手段としての現像ローラ１０と、感光体７の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード１１と、を備えている。
【００１６】
印刷動作開始の指示があると、画像形成部２において、感光体７が回転を開始し、帯電ローラ８によって感光体７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９が感光体７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ローラ１０からトナーが供給され、感光体２上にトナー画像が形成される。
【００１７】
感光体７上に形成されたトナー画像は、転写部４に配置された転写ローラ１５と感光体７との間の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１２に収容されている用紙Ｐが給紙ローラ１３によって１枚ずつ送り出される。送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対１４によって感光体７上のトナー画像とタイミングを合わせて転写ニップへ搬送される。そして、転写ニップにおいて、感光体７上のトナー画像が用紙Ｐに転写される。また、トナー画像の転写が行われた後、感光体７上に残留するトナーは、クリーニングブレード１１によって除去される。
【００１８】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置５へ搬送される。そして、定着装置５において、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、排紙ローラ対１６によって装置外に排出されて、一連の印刷動作が完了する。
【００１９】
次に、図２〜図４に基づき、定着装置の構成について詳しく説明する。図２は、定着装置の側面断面図、図３は、定着装置の斜視断面図、図４は、定着装置の正面断面図である。
【００２０】
図２に示すように、定着装置５は、定着ベルト２１と、加圧ローラ２２と、加熱部材としてのハロゲンヒータ２３と、ニップ形成部材２４と、当接部材としてのステー２５と、反射部材２６と、温度センサ２８とを備えている。
【００２１】
定着ベルト２１は、用紙Ｐに未定着画像Ｔを定着させる筒状の定着部材であり、用紙Ｐの未定着画像担持面側に配置される。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、を有する無端状のベルト（フィルムも含む。）で構成されている。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全体としての厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が、２０〜４０ｍｍに設定されており、望ましくは、直径を３０ｍｍ以下とするのがよい。
【００２２】
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た加圧部材である。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を中実ローラとしているが、中空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。
【００２３】
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（定着ニップ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が搬送され定着ニップ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。
【００２４】
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、定着ニップ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、定着ニップ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。
【００２５】
ハロゲンヒータ２３は、定着ベルト２１の内側に配置され、赤外線光（遠赤外線光又は近赤外線光を含む。）を照射することで、定着ベルト２１を輻射熱により内側から加熱する加熱部材である。加熱部材として、ハロゲンヒータ２３以外に、カーボンヒータやセラミックヒータなどを用いることも可能である。本実施形態では、定着ベルト２１内にハロゲンヒータ２３が１本だけ配置されているが、用紙の幅サイズに応じて異なる発熱領域を有する複数のハロゲンヒータ２３を用いてもよい。
【００２６】
ニップ形成部材２４は、加圧ローラ２２との間で定着ベルト２１を挟んで定着ニップＮを形成するものである。詳しくは、ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の内側に配置されており、定着ベルト２１の内周面に接触する平板状のニップ形成部２４１と、定着ベルト２１の回転方向において、ニップ形成部２４１（定着ニップＮ）よりも上流側へ延伸する延伸部２４２（詳しくは後述する）とを有する。加圧ローラ２２がバネなどの加圧手段によってニップ形成部材２４側に加圧されることで、加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが接触し、これらの間に定着ニップＮが形成される。
【００２７】
ニップ形成部２４１の定着ベルト回転方向下流側端部には、加圧ローラ２２側とは反対側に屈曲する屈曲部２４３が設けられる。延伸部２４２の定着ベルト回転方向上流側はＲ面（Ｒ形状）によって構成される。延伸部２４２の上流側部分をＲ面とすることで、定着ベルト２１の内周面との摺動による定着ベルト内周面の破損を防止できる。また、このＲ面に連続して、延伸部２４２の上流側端部には、加圧ローラ２２側とは反対側に屈曲する屈曲部２４４が設けられる。
【００２８】
ニップ形成部２４１の定着ベルト２１側のニップ形成面２４１ａは、定着ベルト２１の内周面に対して直接接触している。このため、定着ベルト２１が回転したとき、定着ベルト２１はニップ形成面２４１ａに対して摺動する。ニップ形成面２４１ａの耐摩耗性や摺動性を向上させるために、ニップ形成面２４１ａにアルマイト処理やフッ素樹脂系材料を塗布してもよい。さらに、経時的な摺動性の確保のために、ニップ形成面２４１ａにフッ素系グリース等の潤滑剤を塗布してもよい。本実施形態では、ニップ形成面２４１ａが、平坦面状となっているが、凹形状やその他の形状であってもよい。例えば、ニップ形成面２４１ａが加圧ローラ２２側とは反対側へ凹んだ凹形状である場合は、定着ニップ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。
【００２９】
また、ニップ形成部材２４は、熱伝導率が大きい材料で形成され、例えば、銅（熱伝導率：３９８Ｗ／ｍｋ）やアルミニウム（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍｋ）などにより形成される。このように、ニップ形成部材２４が熱伝導率の大きい材料で形成されていることで、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱はニップ形成部材２４によって吸収され定着ベルト２１へ効率良く伝達される。例えば、ニップ形成部材２４の厚みを１ｍｍ以下に設定することで、ニップ形成部材２４から定着ベルト２１への熱伝達時間を短くすることができるため、定着装置５の立ち上がり速度を速める点において有利である。また、ニップ形成部材２４の厚みを１ｍｍより大きく５ｍｍ以下に設定した場合は、ニップ形成部材２４の蓄熱性を高めることができる。
【００３０】
ステー２５は、ニップ形成部材２４の背面側に反射部材２６を介して当接し、加圧ローラ２２の加圧力に抗してニップ形成部材２４を支持する。ステー２５は、ニップ形成部材２４と同様、定着ベルト２１の内周側にベルト幅方向に渡って配置されている。本実施形態では、ステー２５が、一対の縦壁部２５ａと、これらを連結する底壁部２５ｂとから成る、断面Ｕ字状に形成されている。
【００３１】
ニップ形成部材２４は、そのベルト回転方向Ｂの両端部にて、ステー２５の一対の縦壁部２５ａによって支持されている。また、各縦壁部２５ａが、加圧ローラ２２の加圧方向（図２における上下方向）に延在していることで、加圧方向の剛性が高まり、加圧ローラ２２の加圧力によるニップ形成部材２３の撓みが抑制される。このため、長手方向に渡って均一な幅のニップ部が得られる。ステー２５は、その剛性を確保するため、ＳＵＳやＳＥＣＣなどの鉄系金属材料によって形成されることが好ましい。
【００３２】
反射部材２６は、定着ベルト２１の内周側でハロゲンヒータ２３と対向するように配置されており、ハロゲンヒータ２３から放射される輻射熱（赤外線光）をニップ形成部材２４側へ反射するものである。本実施形態では、反射部材２６が、楕円状の断面に形成された反射部２６ａと、反射部２６ａの両端から互いに離れる方向に屈曲する一対の屈曲部２６ｂとを有している。反射部材２６は、各屈曲部２６ｂがステー２５の各縦壁部２５ａとニップ形成部材２４のニップ形成部２４１との間に挟まれることで保持されている。
【００３３】
反射部２６ａは、その楕円状の凹曲面がニップ形成部材２４側へ向くように配置されていることで、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱をニップ形成部材２４側へ反射する。すなわち、ニップ形成部材２４は、ハロゲンヒータ２３から直接照射される赤外線光に加えて、反射部２６ａによって反射された赤外線光の熱も照射されるため、効果的に加熱される。
【００３４】
また、反射部２６ａは、ハロゲンヒータ２３とステー２５との間に介在していることで、ハロゲンヒータ２３からステー２５への輻射熱を遮断する機能も兼ねる。これにより、ステー２５が加熱されることによる無駄な熱エネルギーの消費が抑制される。言い換えると、反射部材２６とニップ形成部２４１とによって囲まれた空間内にハロゲンヒータ２３の輻射熱が及び、その空間外に配置されたステー２５等の部材に対しては、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱を遮断する構成になっている。さらに、本実施形態では、ステー２５と反射部２６ａとの間に空気層（隙間）が介在していることで、この空気層の断熱効果によってステー２５への熱伝達がより一層抑制される。
【００３５】
反射部材２６（反射部２６ａ）のハロゲンヒータ２３側の面は、反射率を高くするような鏡面処理や表面処理がなされている。本実施形態では、反射率を分光光度計（日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視赤外分光光度計ＵＨ４１５０）を用いて測定し、測定時の入射角は５°である。一般的に、ハロゲンヒータは用途により色温度が異なるが、定着装置の加熱用としては色温度が２５００Ｋ程度のものが用いられている。本実施形態で用いられる反射部材２６の反射率は、発光強度の高いハロゲンヒータ２３の波長、具体的には９００〜１６００ｎｍの波長、より好ましくは１０００〜１３００ｎｍの波長に対して７０％以上であるのがよい。
【００３６】
また、反射部材２６の反射と断熱の機能を、ステー２５に持たせてもよい。例えば、ステー２５の内面（ハロゲンヒータ２３側の面）に断熱処理又は鏡面処理を施すことで、ステー２５が反射部材２６の機能を兼ねるように構成することができる。この場合、ステー２５とは別体の反射部材２６を省略することが可能である。また、ステー２５を鏡面処理した場合のステー２５の反射率は、上記反射部材２６の反射率と同等であることが望ましい。
【００３７】
温度センサ２８は、定着ベルト２１の外側に配置され、定着ベルト２１の温度を検知するものである。本実施形態では、温度センサ２８を、定着ベルト２１に対してベルト幅方向の中央部と一端部側との２箇所に配置している。温度センサ２８によって検知された定着ベルト２１の表面温度に基づいてハロゲンヒータ２３の出力制御が行われる。これにより、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。また、温度センサ２８は、接触型又は非接触型のいずれでもよい。温度センサ２８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。
【００３８】
図３および図４に示すように、ハロゲンヒータ２３、ニップ形成部材２４、ステー２５および反射部材２６は、それぞれ定着ベルト２１の幅方向（図４の左右方向）に渡って長手状に設けられており、以下この方向を、各部材の長手方向（例えば、ハロゲンヒータ２３の長手方向）と称する。
【００３９】
定着ベルト２１は、その両端部に挿入された一対のベルト支持部材３０によって回転可能に支持されている。このように、定着ベルト２１の内周にベルト支持部材３０が挿入されることによって、定着ベルト２１は非回転状態では基本的に周方向の張力が付与されない状態、いわゆるフリーベルト方式で支持されている。
【００４０】
ベルト支持部材３０は、定着ベルト２１の内周に挿入されて定着ベルト２１を支持するＣ字状の支持部３０ａと、定着ベルト２１の端面に接触して定着ベルト２１の幅方向移動（片寄り）を規制するフランジ状の規制部３０ｂと、を有している。支持部３０ａは、全周に渡って連続する筒状であってもよい。各ベルト支持部材３０は、定着装置５を構成するフレームである一対の側板３１（図４参照）に固定されている。また、ベルト支持部材３０には、開口部が設けられており、この開口部を通してハロゲンヒータ２３や反射部材２６の両端部が各側板３１に固定されている。ハロゲンヒータ２３や反射部材２６は、ベルト支持部材３０に固定されてもよい。
【００４１】
次に、ハロゲンヒータ２３の長手方向における配熱分布（発光分布）と、それに対応したニップ形成部材２４の延伸部の形状について、以下に詳しく説明する。
【００４２】
図５（Ａ）はハロゲンヒータ２３の長手方向の配熱分布（発光分布）を示した図で、横軸をハロゲンヒータ２３の長手方向とし、縦軸にハロゲンヒータ２３の発熱量（発光量）をとっている。図５（Ａ）に示すように、ハロゲンヒータ２３は長手方向の中央側でその発熱量が大きく、端部側に発熱量の相対的に小さい（ワット密度の小さい）低発熱領域２３ａを有する。より具体的には、ハロゲンヒータ２３の長手方向端部側では、その端部へ向かうに従って、発熱量が漸減している。この低発熱領域２３ａは、定着装置に通紙される用紙の最大幅Ｈに一部重なっており、最大幅の用紙Ｐの端部側で、定着ベルト２１の温度が上昇しにくくなる。
【００４３】
図５（Ｂ）に示すように、本実施形態では、ニップ形成部材２４の延伸部２４２が、その長手方向の両端部側に、延伸長さが最大となる最長部２４２ａを有する。より具体的には、延伸部２４２は、その長手方向中央側に、延伸長さＬ１で略均一の平坦面を有し、長手方向端部側に、延伸長さＬ２の最長部２４２ａを有する（Ｌ２＞Ｌ１）。最長部２４２ａと長手方向中央側はテーパ面によってつながれている。最長部２４２ａは、長手方向において、その一部が最大通紙幅Ｈ内に設けられている。
【００４４】
図２に示すように、本実施形態では、ニップ形成部材２４に延伸部２４２を設けることで、定着ニップＮよりも定着ベルト回転方向上流側で、ニップ形成部材２４を定着ベルト２１に当接させることができる。従って、定着ニップＮよりも上流側で定着ベルト２１を予備加熱することができるようになる。
【００４５】
特に本実施形態では、延伸部２４２の延伸長さをハロゲンヒータ２３の配熱分布に応じた長さに設定することで、ハロゲンヒータ２３が定着ベルト２１を効率的に加熱することができる。つまり、ハロゲンヒータ２３の発熱量が長手方向の端部側で中央側よりも小さくなるため、これに対応して、延伸部２４２の延伸長さを長手方向端部側で中央側よりも大きくしている。より詳しくは、ハロゲンヒータ２３の発熱量が小さい低発熱領域２３ａに対応する位置に、延伸部２４２の最長部２４２ａを設けている。これにより、定着ベルト２１の温度が上昇しにくい幅方向端部側で予備加熱時間を長く設けることができ、定着ベルト２１をその幅方向に渡って十分に加熱して定着温度まで上昇させることが可能になる。従って、定着ベルト２１の定着ニップＮにおける温度ムラを抑制し、定着不良を防止することができる。また、定着装置５立ち上げ時のウォームアップ時間の短縮および装置の省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
また、延伸部２４２の長手方向中央側と端部側をテーパ面によってつなぐことで、延伸部２４２の延伸長さを、ハロゲンヒータ２３の長手方向の発熱量の減少に沿って大きくすることができ、定着ベルト２１の温度ムラを効果的に抑制することができる。
【００４７】
さらに、最大通紙幅Ｈよりも長手方向外側にわたって最長部２４２ａを設けることで、特に定着ベルト２１の温度が低下しやすい領域を十分に予備加熱することができる。
【００４８】
以下、図６（Ａ）〜（Ｃ）に、延伸部２４２の形状の変形例を示す。
【００４９】
図６（Ａ）に示すように、延伸部２４２は、その上流側の端縁を曲線状として、長手方向中央位置（図の点線Ｃ参照）から端部側の最長部２４２ａへ向けて、その延伸長さが大きくなっていく形状とすることができる。また、図６（Ｂ）に示すように、延伸部２４２の上流側の端縁を、長手方向中央位置から端部側の最長部２４２ａへ向かうテーパ形状としてもよい。例えば、上記の実施形態と異なり、加熱部材の配熱分布が、長手方向中央から端部側へ向けて徐々に小さくなるような構成の場合、上記の図６（Ａ）や図６（Ｂ）に示す延伸部２４２により、定着ベルト２１の幅方向の加熱ムラを小さくし、定着ベルト２１の温度ムラを効果的に抑制することができる。このように、延伸部２４２の形状は、加熱部材の長手方向の配熱分布に応じて、適宜最適な形状を選択することができる。
【００５０】
また、図６（Ｃ）に示すように、長手方向中央側から端部側へ向けて、延伸部２４２の延伸長さを段階的に大きくする（Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ１）こともできる。延伸部２４２をこのような構成とすることで、例えば、定着装置５に通紙される各種の用紙幅、特に多用される用紙幅に対応して延伸長さを変更することができる。
【００５１】
最長部２４２ａは、図５（Ｂ）のように、最大通紙幅Ｈの領域内にその一部が設けられるものであってもよいし、図６（Ｂ）のように、最大通紙幅Ｈの外側に設けることもできる。以上のように、延伸部２４２の延伸長さや形状、最長部２４２ａの範囲は、ハロゲンヒータ２３の配熱分布や定着ベルト２１の温度落ち込みの状態などを考量して、適宜、その構成を選択することができる。
【００５２】
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定されるものではなく、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。
【００５３】
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すモノクロ画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【００５４】
記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。
【００５５】
以上の実施形態では、延伸部の延伸長さをその長手方向端部側で、中央側よりも大きくするものとしたが、例えば、定着ベルトの幅方向中央側における加熱量を増やしたい場合には、延伸部の延伸長さをその長手方向中央側で端部側よりも大きくすることもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１        画像形成装置
５        定着装置
２１      定着ベルト（定着部材）
２２      加圧ローラ（加圧部材）
２３      ハロゲンヒータ（加熱部材）
２３ａ    低発熱領域
２４      ニップ形成部材
２４１    ニップ形成部
２４１ａ  ニップ形成面
２４２    延伸部
２４２ａ  最長部
２５      ステー
２６      反射部材
Ｈ        最大通紙幅
Ｎ        定着ニップ
Ｐ        用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開２０１７−３２６３３公報
【図１】
2020122913.tif 000003
【図２】
2020122913.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020122913.tif 000007
【図６】
2020122913.tif 000008
【図７】
2020122913.tif 000009