(57)【要約】【課題】簡単な構成によって装置筐体の熱変形を防ぐ定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置５は、用紙９上のトナー像に対して加熱を行うための第１〜第３ヒータ４３〜４５を内蔵する熱ローラ１８と、この熱ローラ１８の軸方向の両端部で熱ローラ１８を保持する装置筐体５０と、熱ローラ１８の内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面５５ａとを備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上のトナー像に対して加熱を行うためのヒータを内蔵する熱ローラと、前記熱ローラの軸方向の両端部で前記熱ローラを保持する装置筐体と、前記熱ローラの内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ヒータを軸方向に複数並設して、前記複数のヒータ間に対応する位置に前記熱反射面を配設することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記装置筐体が筐体と該筐体に取り付けられる保持部材とを有し、前記保持部材に前記熱反射面と前記ヒータとを設け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。
【請求項４】
前記熱反射面は金属板に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記金属板は、前記ヒータに設けられる端子部に接続される接続端子部を有することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記熱ローラに圧接する加圧ローラを備え、前記熱ローラと前記加圧ローラの圧接するニップ部で、用紙上のトナー像を加熱定着することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記熱ローラと定着ローラで無端状の定着ベルトを張架し、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラを備え、前記定着ベルトと前記加圧ローラの圧接するニップ部で、用紙上のトナー像を加熱定着することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置が搭載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置、特に、ヒータを熱ローラに内蔵する定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、定着装置では、加熱部材と、加熱部材を圧接する加圧部材とを有し、加熱部材と加圧部材の圧接部で、用紙上のトナー像を加熱定着させる。通常、この定着装置では、その装置筐体の下方から上方へ略垂直方向に搬送される用紙は、圧接部を通過して定着された後、装置筐体に形成された上部開口を経て排出されるようになっている。
【０００３】
定着装置で発生した熱は装置筐体の上部開口から上方に放出される。定着装置の直ぐ上には、用紙検知センサや読み取り光学系等が配置されているが、これらの部材やユニットは、熱によって性能が劣化するおそれがあるので、熱を出来る限り受けなくする必要がある。また、用紙上のトナー像を加熱定着させるためには、加熱部材の温度は一定に維持する必要がある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、定着装置の樹脂製筐体に上部開口が形成されており、この開口を形成する筐体上部に、上部開口を開閉する開閉板が配設されている。開閉板は、一端が筐体上部に軸支されて、用紙の搬送方向にその用紙のコシと搬送力により、６０度以下の範囲で揺動可能に配設されている。定着された用紙が上部開口を通過するときに、開閉板は、この用紙のコシと搬送力により押し上げられて閉状態から開状態になり、用紙の通過後には、開閉板の自重により開状態から閉状態に戻る。これによって、筐体外への熱の放出を極力抑え、筐体上方に位置する部材やユニットの温度上昇を抑えるとともに、筐体内部の温度低下も抑えている。
【０００５】
しかしながら、上述した先行技術では、加熱部材における熱が用紙への熱定着作用に充分に利用されておらず、まだ無駄な熱放散があり、また、開閉板が閉状態にあるときに、加熱部材を加熱するためのヒータから放射される熱に対して、ヒータ近傍の筐体が熱に耐えることができずに、熱変形するおそれがあるという不都合があった。
【０００６】
そこで、特許文献２では、内部にヒータが内蔵された加熱部材と、この加熱部材に圧接している加圧部材と、加熱部材の周囲を僅かな空間を隔てて覆う反射板と、この反射板の外側に空間を隔てて配置された装置筐体とを備える。これによって、加熱部材の放射熱を反射板で反射して加熱部材に戻し、また反射板の外側には、反射板との間に空気層が設けられるように空間を隔てて装置筐体が取り付けられている。
【０００７】
上述した先行技術では、反射板と装置筐体との間に設けた空気層によって、反射板が気流の流れにより冷却されることを抑え、加熱部材の熱損失を防止ししている。また、加熱部材の周囲を反射板で覆うことによって、加熱部材の周囲に配置される装置筐体が熱変形するおそれがない。しかしながら、加熱部材内のヒータの端部を保持する装置筐体の側面部は、ヒータによって高温になっており、この部位では、まだ熱変形するおそれがあるという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４１５５１号公報（段落［０００８］〜［００１１］、図２）
【特許文献２】特開平５−１８８８０５号公報（段落［００１９］〜［００２３］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成によって装置筐体の熱変形を防ぐ定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、用紙上のトナー像に対して加熱を行うためのヒータを内蔵する熱ローラと、前記熱ローラの軸方向の両端部で前記熱ローラを保持する装置筐体と、前記熱ローラの内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面とを備えることを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、ヒータが熱ローラ内で周方向に放熱することによって、熱ローラが加熱され、熱ローラの熱によって、トナー像が用紙に加熱定着される。また、ヒータが熱ローラ内で軸方向に放熱するが、この熱は熱反射面で反射され、熱ローラ内側に対応する装置筐体へ伝熱することが妨げられるので、装置筐体の温度上昇が抑えられる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、前記ヒータを軸方向に複数並設して、前記複数のヒータ間に対応する位置に前記熱反射面を配設することを特徴としている。この構成によれば、熱ローラの周面より複数のヒータ間の温度が高くなるような熱分布になるが、複数のヒータ間に対応する位置に熱反射面を配設することにより、装置筐体への過熱が効率的に抑えられる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、前記装置筐体が筐体と該筐体に取り付けられる保持部材とを有し、前記保持部材に前記熱反射面と前記ヒータとを設けることを特徴としている。この構成によれば、保持部材に熱反射面とヒータとを取り付けて、次に、保持部材を筐体に取り付けることになる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、前記熱反射面は金属板に形成されることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、前記金属板は、前記ヒータに設けられる端子部に接続される接続端子部を有することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明では、前記熱ローラに圧接する加圧ローラを備え、前記熱ローラと前記加圧ローラの圧接するニップ部で、用紙上のトナー像を加熱定着することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明では、前記熱ローラと定着ローラで無端状の定着ベルトを張架し、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラを備え、前記定着ベルトと前記加圧ローラの圧接するニップ部で、用紙上のトナー像を加熱定着することを特徴としている。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明では、上記の構成の定着装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、ヒータが熱ローラ内で周方向に放熱することによって、熱ローラが加熱され、熱ローラの熱によって、トナー像が用紙に加熱定着される。また、ヒータが熱ローラ内で軸方向に放熱するが、この熱は熱反射面で反射され、熱ローラ内側に対応する装置筐体へ伝熱することが妨げられるので、簡単な構成で、装置筐体の温度上昇が抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明によれば、ヒータを軸方向に複数並設すると、熱ローラの周面より複数のヒータ間の温度が高くなるような熱分布になるが、複数のヒータ間に対応する位置に熱反射面を配設することにより、装置筐体への過熱が効率的に抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明によれば、保持部材に熱反射面とヒータとを取り付けて、次に、保持部材を筐体に取り付けるので、熱反射面及びヒータを簡単に組み立てることができる。また、筐体と保持部材を別設しているので、夫々の部材に必要な耐熱や強度特性に応じて、適宜、材料を選定することができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明によれば、熱反射面は金属板に形成されるので、熱反射面は金属板の有する光沢を用いることが可能であり、特別の処理を施すことなく、簡単な部材で熱反射面を形成することができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明によれば、金属板は、ヒータに電気的に接続される接続端子と、熱反射面とを兼ね備えるので、組立が簡単になり、また装置を小型にすることができる。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明によれば、熱ローラに圧接する加圧ローラを備え、熱ローラと加圧ローラの圧接するニップ部で、用紙上のトナー像を加熱定着することができ、また、熱ローラの内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面によって、熱ローラ内側に対応する装置筐体の温度上昇が抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の発明によれば、熱ローラと定着ローラで無端状の定着ベルトを張架し、定着ベルトを介して定着ローラに圧接する加圧ローラを備え、定着ベルトと加圧ローラの圧接するニップ部で、用紙上のトナー像を加熱定着することができる。また、熱ローラの内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面によって、熱ローラ内側に対応する装置筐体の温度上昇が抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００２６】
また、請求項８に記載の発明によれば、簡単な構成によって装置筐体の熱変形を防ぐ定着装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の熱ローラを部分的に示す斜視図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態に係るヒータを取り付ける前の状態を示す定着装置要部の斜視図である。
【図５】は、本発明の第１実施形態に係る定着装置におけるヒータと熱反射部材の取り付け部の分解斜視図である。
【図６】は、本発明の第１実施形態に係る定着装置に用いられる熱反射部材を示す斜視図である。
【図７】は、本発明の第１実施形態に係る定着装置に用いられる保持部材を示す斜視図である。
【図８】は、本発明の第１実施形態に係る定着装置のヒータと熱反射部材を取り付けた保持部材を示す一部断面した側面図である。
【図９】は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の熱反射部材を取り付けた保持部材の概略構成を示す図である。
【図１０】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す図である。
【図１１】は、本発明の第２実施形態に係る定着装置のヒータと熱反射部材を取り付けた保持部材を示す一部断面した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、画像形成部４の右方で装置外に配設された手差しトレイ２５と、画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配設された画像読取部６を備えている。
【００３０】
給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転動作により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ確実に用紙搬送部３に送り出す。
【００３１】
手差しトレイ２５は、給紙カセット７に収容された用紙９とは異なるサイズの用紙、またはＯＨＰシートや封筒等の記録材が載置され、用紙、ＯＨＰシートや封筒等を用紙搬送部３に送り出す。
【００３２】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙供給経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真方式によって、用紙９にトナー像を形成するものであり、所定の方向（図１の矢印方向）に回転可能に軸支された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニング装置１６、及び除電装置１７を備えている。
【００３３】
帯電装置１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づくレーザ光が、露光装置１３により感光体１１に照射される。照射されたレーザ光によって、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写装置１５によって感光体１１と転写装置１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００３４】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、熱ローラ１８と加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が定着される。次いで、トナー像を定着した用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００３５】
転写装置１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング装置１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は、除電装置１７により除去される。そして、感光体１１は帯電装置１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。
【００３６】
図２に基づいて定着装置５を詳しく説明する。図２は上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５の概略構成を示す図である。
【００３７】
定着装置５は、ローラ定着方式であり、加熱部材である熱ローラ１８と、加圧ローラ１９と、熱源である複数のヒータ４３〜４５、及びモータと減速ギア等を有する駆動源４９とを備える。
【００３８】
熱ローラ１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金を有し、この芯金上にフッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。熱ローラ１８の芯金内部にハロゲンランプ等の３本のヒータ４３〜４５が設けられる。
【００３９】
複数のヒータ４３〜４５は、熱ローラ１８の円周３等分位置で、かつ熱ローラ１８の周面から略等距離の位置に配置されている。また、複数のヒータ４３〜４５は、夫々熱ローラ１８の軸方向に配熱分布が異なる。例えば、第１ヒータ４３は、軸方向の一端部が他の部位に比べて配熱量が小さく、第２ヒータ４４は、一端部が他の部位に比べて配熱量が大きく、第３ヒータ４５は、中央部が他の部位に比べて配熱量が大きい配熱分布を有している。
【００４０】
加圧ローラ１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面がフッ素樹脂等の離形性に優れた樹脂で覆われたものが用いられる。加圧ローラ１９が熱ローラ１８に当接する部分には、ニップ部Ｎが形成される。加圧ローラ１９が熱ローラ１８に当接すると、弾性層が弾性変形し、ニップ部Ｎには、この弾性変形の圧力によるニップ圧が作用する。
【００４１】
駆動源４９は、熱ローラ１８にギア接続され、ギアを介してモータからの駆動力を熱ローラ１８に伝達する。モータが回転駆動すると、熱ローラ１８が図２の矢印方向に回転する。熱ローラ１８の回転により、熱ローラ１８に圧接する加圧ローラ１９が図２の矢印方向に従動回転し、熱ローラ１８と加圧ローラ１９が互いに逆回転することになる。
【００４２】
用紙９が搬送ガイド４０に案内されて、ニップ部Ｎに搬送挟持され、ニップ部Ｎにおいて、熱ローラ１８と加圧ローラ１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが加熱定着される。さらに熱ローラ１８と加圧ローラ１９との回転により、定着された用紙９が熱ローラ１８から分離して、図２の左方に搬送される。
【００４３】
次に、熱ローラ及びヒータの装置筐体への取り付けについて、図３、図４を用いて説明する。図３は熱ローラの取り付け部を部分的に示す斜視図であり、図４はヒータを装置筐体へ取り付ける前の状態を示す要部の斜視図である。
【００４４】
図３に示すように、熱ローラ１８は軸方向の一端側に取り付け軸１８ａを有する。取り付け軸１８ａは上側筐体５１に設けられた軸受に回転自在に保持される。また、熱ローラ１８の他端側も、一端側と同様に、上側筐体５１に回転自在に保持される。
【００４５】
図４に示すように、前述の上側筐体５１と、上側筐体５１に取り付けられる保持部材５２と、下側筐体５３とは装置筐体５０を構成する。上側筐体５１は、樹脂で形成され、熱ローラ１８（図３参照）とともに、熱ローラ１８を回転させる駆動源４９のギアを回転自在に軸支している。下側筐体５３は、上側筐体５１の下側に設けられ、加圧ローラ１９（図略）を回転自在に保持している。
【００４６】
保持部材５２は液晶ポリマー等の耐熱性を備える樹脂で形成される。保持部材５２には第１〜第３ヒータ４３〜４５の軸方向の一端側が取り付けられる。第１〜第３ヒータ４３〜４５の他端側には、図示しないが、夫々電源等に電気接続するためのリード線が設けられる。
【００４７】
第１〜第３ヒータ４３〜４５を上側筐体５１に取り付けるには、第１〜第３ヒータ４３〜４５を保持部材５２に取り付け、保持部材５２に取り付けた第１〜第３ヒータ４３〜４５を上側筐体５１に形成された開口部５１ａから熱ローラ１８（図３参照）の内側に挿入する。第１〜第３ヒータ４３〜４５を図４の矢印方向に挿入した後、保持部材５２を図示しないビスによって上側筐体５１に取り付ける。次に、第１〜第３ヒータ４３〜４５の他端側を、図示しない板金に取り付け、リード線を電源等に接続する。
【００４８】
次に、保持部材５２への第１〜第３ヒータ４３〜４５の詳しい取り付け構成と、熱反射部材の構成について、図５〜図７を用いて説明する。図５は、保持部材５２への第１〜第３ヒータ４３〜４５と熱反射部材との取り付け構成を示す分解斜視図である。図６は熱反射部材を示す斜視図であり、図７は保持部材５２を示す斜視図である。尚、図５では、第２、第３ヒータ４４、４５を取り付けるためのナットを省略している。
【００４９】
図５に示すように、保持部材５２に第１〜第３ヒータ４３〜４５を取り付けるのに、第１〜第３ヒータ４３〜４５及び熱反射部材５５の他に、ナット５８及びビス５９が設けられる。
【００５０】
第１〜第３ヒータ４３〜４５は、タングステンフィラメントを内蔵し、ハロゲンガスを封入したガラス管と、ガラス管の端部から突出するリード線４３ａ〜４５ａとを備える。リード線４３ａ〜４５ａが導電性を有する第１〜第３端子部４６〜４８に圧着半田付けされる。第１〜第３端子部４６〜４８には孔部４６ａ〜４８ａが形成されている。第１端子部４６は保持部材５２の上側まで延びて配置され、第２及び第３端子４７、４８は、保持部材５２の下側に形成される開口部５２ｇ内まで延びて配置される。
【００５１】
第１端子部４６の保持部材５２への取り付けは、保持部材５２に既に載置した熱反射部材５５上に、第１ヒータ４３に圧着半田付けした第１端子部４６を当接させる。尚、熱反射部材５５の構成と取り付けは後で詳しく説明する。この状態で、第１端子部４６の孔部４６ａと熱反射部材５５の取り付け孔５５ｃにビス５９を挿通する。挿通したビス５９を保持部材５２の下方に差し入れたナット５８のネジ孔５８ａにネジ込むことによって、第１端子部４６は保持部材５２に取り付けられる。
【００５２】
第２、第３ヒータ４４、４５の第２、第３端子部４７、４８の保持部材５２への取り付けも、第１端子部４６の保持部材５２への取り付けと同様に、ナット５８及びビス５９を用いて行われる。尚、第２、第３端子部４７、４８は、熱反射部材５５を介在させることなく、保持部材５２に取り付けられる。
【００５３】
次に、熱反射部材５５の保持部材５２への取り付けについて説明する。
【００５４】
図６に示すように、熱反射部材５５は、ヒータから放射される熱を反射させるものであり、光沢があって放射熱を反射し、且つ比較的熱伝導率が高い材料で形成される。例えば厚みの薄いステンレス鋼板またはアルミニウム板等が熱反射部材５５に用いられる。熱反射部材５５は、折り曲げて形成され、取り付け部５５ｂと熱反射面５５ａと取り付け部５５ｅとを有する。
【００５５】
取り付け部５５ｂは、保持部材５２に取り付ける部位であり、ビス５９（図５参照）を挿通する取り付け孔５５ｃと、保持部材５２に対して位置決めする切り欠き部５５ｄを有する。切り欠き部５５ｄは両側端面に一対形成される。
【００５６】
熱反射面５５ａは、傾斜面を介して取り付け部５５ｂの下方に略Ｌ字状に折り曲げて連設され、図６の左右方向に広がっている。熱反射部材５５が保持部材５２に取り付けられた時に、この熱反射面５５ａが第１〜第３ヒータ４３〜４５の軸方向に放射する熱を反射させ、第１〜第３ヒータ４３〜４５からの放射熱が保持部材５２へ伝熱することを抑える。
【００５７】
取り付け部５５ｅは、熱反射面５５ａの下方に略Ｌ字状に折り曲げて連設され、取り付け部５５ｂに対向する方向に熱反射面５５ａから突出する。熱反射部材５５は折り曲げた方向（熱反射部材５５を保持部材５２に取り付けた時の熱ローラ１８の軸方向）に弾性を有し、熱反射部材５５を保持部材５２に取り付けた時に、この取り付け部５５ｅは取り付け部５５ｂとともに保持部材５２を挟持することになる。
【００５８】
図７に示すように、保持部材５２は、平面部５２ｂと、対向部５２ａと、係止部５２ｅ、及び保持部材５２を上側筐体５１（図４参照）にビス止めするビス取り付け孔部５５ｇとを有する。
【００５９】
平面部５２ｂは、熱反射部材５５の取り付け部５５ｂ（図６参照）に対面し、熱反射部材５５を取り付け可能とする。平面部５２ｂには、熱反射部材５５の切り欠き部５５ｄ（図６参照）を嵌める一対の突起部５２ｄと、ビス５９（図５参照）を挿通する長孔部５２ｃとが形成される。
【００６０】
対向部５２ａは、平面部５２ｂと開口部５２ｇとの間で、第１〜第３ヒータ４３〜４５（図５参照）の軸方向と直交する方向に広がる面を有し、熱反射部材５５の熱反射面５５ａ（図６参照）を有する部位を当接可能としている。
【００６１】
係止部５２ｅは、平面部５２ｂの下方で開口部５２ｇ内の上面に形成され、熱反射部材５５の取り付け部５５ｅ（図６参照）に係合可能である。
【００６２】
図６と図７を用いて、熱反射部材５５の保持部材５２への取り付けについて説明する。熱反射部材５５の切り欠き部５５ｄを保持部材５２の突起部５２ｄに嵌め込み、熱反射部材５５の取り付け部５５ｂを保持部材５２の平面部５２ｂに当接させる。取り付け部５５ｂが平面部５２ｂに全て当接すると、熱反射部材５５の有する弾性によって、熱反射部材５５の取り付け部５５ｅは保持部材５２の係止部５２ｅに係合し、熱反射面５５ｅを有する部位は対向部５２ａに当接する。これで、熱反射部材５５は保持部材５２に保持される。
【００６３】
次に、保持部材５２に第１ヒータ４３を取り付けるには、図５を用いて前述したように、熱反射部材５５上に第１端子部４６を当接させる。次に、ビス５９を第１端子部４６の孔部４６ａと熱反射部材５５の取り付け孔５５ｃ及び保持部材５２の長孔部５２ｃに挿通する。挿通したビス５９をナット５８のネジ孔５８ａにネジ込むことによって、第１ヒータ４３が保持部材５２に取り付けられる。
【００６４】
このように熱反射部材５５と第１ヒータ４３の取り付けられた状態を図８、図９に示す。図８は、ヒータと熱反射部材とを取り付けた保持部材を示す一部断面した側面図である。図９はヒータに対する熱反射面の配置を示す概略構成図である。尚、図９は端子部４６〜４８を省略し、ビス５９、ナット５８を保持部材５２から取り外した状態を示している。
【００６５】
図８に示すように、保持部材５２は、平面部５２ｂと対向部５２ａ及び係止部５２ｅとを有し、平面部５２ｂと対向部５２ａ及び係止部５２ｅは断面コ字状に形成される。平面部５２ｂ上に熱反射部材５５と第１端子部４６が重ねて配設される。この状態で、平面部５２ｂと対向部５２ａ及び係止部５２ｅで形成される空隙部５２ｆに配置されるナット５８に、ビス５９がねじ込まれている。第２ヒータ４４及び第３ヒータ４５は、熱反射部材５５を介在させることなく第１ヒータ４３と同様に、保持部材５２に取り付けられている。
【００６６】
保持部材５２に取り付けられた第１〜第３ヒータ４３〜４５が熱ローラ１８内に挿入され、保持部材５２が上側筐体５１にビス５４によって取り付けられる。そして、第１〜第３ヒータ４３〜４５の軸方向の他端側が図示しない板金に取り付けられる。
【００６７】
前述したように、熱反射部材５５は、保持部材５２の平面部５２ｂに当接するとともに、係止部５２ｅに係合することによって、保持部材５２に保持されている。これで、熱反射面５５ａは、熱ローラ１８内で熱ローラ１８の軸方向と直交する方向に面し、第１〜第３ヒータ４３〜４５に向いて配置される。
【００６８】
また、熱反射面５５ａは、熱ローラ１８と第１〜第３ヒータ４３〜４５に対して、図９に示すように配置されることになる。この配置によって、熱ローラ１８の周面は、円周３等分に配置される各ヒータ４３〜４５に略等分に割り当てて加熱され、所定の温度になる。しかし、第１〜第３ヒータ４３〜４５に囲まれる中央部では、第１〜第３ヒータ４３〜４５によって加熱される熱が集中することによって、この中央部は熱ローラ１８の周面より極端に高温になっている。従って、保持部材５２を耐熱材で形成しても、この中央部に対応する部位は第１〜第３ヒータ４３〜４５の放熱によって過熱され、熱変形するおそれがある。そこで、熱反射面５５ａが第１〜第３ヒータ４３〜４５で囲まれる内部の略中央部に対応する位置に配置されることによって、第１〜第３ヒータ４３〜４５から保持部材５２に向けて放射される熱を反射させ、保持部材５２への伝熱を抑え、保持部材５２の熱変形を防ぐことができる。
【００６９】
上記第１実施形態によれば、定着装置５は、用紙９上のトナー像に対して加熱を行うための第１〜第３ヒータ４３〜４５を内蔵する熱ローラ１８と、この熱ローラ１８の軸方向の両端部で熱ローラ１８を保持する装置筐体５０と、熱ローラ１８の内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面５５ａとを備える。
【００７０】
この構成によると、第１〜第３ヒータ４３〜４５が熱ローラ１８内で周方向に放熱することによって、熱ローラ１８が加熱され、熱ローラ１８の熱によって、トナー像が用紙９に加熱定着される。また、第１〜第３ヒータ４３〜４５が熱ローラ１８内で軸方向に放熱するが、この熱は熱反射面５５ａで反射され、熱ローラ１８内側に対応する装置筐体５０へ伝熱することが妨げられるので、簡単な構成で、装置筐体の温度上昇が抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００７１】
また、上記第１実施形態によれば、第１〜第３ヒータ４３〜４５を軸方向に並設して、第１〜第３ヒータ４３〜４５間に対応する位置に熱反射面５５ａを配設する。第１〜第３ヒータ４３〜４５を軸方向に並設すると、熱ローラ１８の周面より第１〜第３ヒータ４３〜４５間の温度が高くなるような熱分布になるが、第１〜第３ヒータ４３〜４５間に対応する位置に熱反射面５５ａを配設することにより、装置筐体の過熱が効率的に抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００７２】
また、上記第１実施形態によれば、装置筐体５０が上側筐体５１（筐体）とこの上側筐体５１に取り付けられる保持部材５２とを有し、保持部材５２に熱反射面５５ａと第１〜第３ヒータ４３〜４５とを設ける。これによって、保持部材５２に熱反射面５５ａと第１〜第３ヒータ４３〜４５とを取り付けて、次に、保持部材５２を上側筐体５１に取り付けるので、熱反射面５５ａ及び第１〜第３ヒータ４３〜４５を簡単に組み立てることができる。また、上側筐体５１と保持部材５２を別設しているので、夫々の部材に必要な耐熱や強度特性に応じて、適宜、材料を選定することができる。
【００７３】
また、上記第１実施形態によれば、熱反射面５５ａは金属板からなる熱反射部材５５に形成されることによって、熱反射面５５ａは金属板の有する光沢を用いることが可能であり、特別の処理を施すことなく、簡単な部材で熱反射面を形成することができる。
【００７４】
また、上記第１実施形態によれば、熱ローラ１８に圧接する加圧ローラ１９を備え、熱ローラ１８と加圧ローラ１９の圧接するニップ部Ｎで、用紙９上のトナー像を加熱定着することができ、また、熱ローラ１８の内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面５５ａによって、熱ローラ１８の内側に対応する装置筐体５０の温度上昇が抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００７５】
尚、上記第１実施形態では、熱反射面５５ａを金属板に形成する構成を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材５２の対向部５２ａに熱反射可能な断熱層をコーティングするようにしてもよい。
【００７６】
（第２実施形態）
図１０は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す図である。図１１は定着装置に用いられるヒータと熱反射部材とを取り付けた保持部材を示す一部断面した側面図である。第１実施形態と異なる、定着方式、及び電気接続端子を兼用する熱反射部材について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００７７】
図１０に示すように、定着装置は、ベルト定着方式であり、定着ベルト２３２と、定着ローラ２３３と、加圧ローラ２１９と、熱ローラ２１８と、熱源である複数のヒータ２４３〜２４５、及びモータと減速ギアを有する駆動源２４９とを備える。
【００７８】
熱ローラ２１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金を有し、この芯金上にフッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。熱ローラ２１８の芯金内部にハロゲンランプ等の３本のヒータ２４３〜２４５が設けられる。
【００７９】
複数のヒータ２４３〜２４５は、熱ローラ２１８の円周３等分位置で、かつ熱ローラ２１８の周面から略等距離の位置に配置されている。また、複数のヒータ２４３〜２４５は、夫々熱ローラ２１８の軸方向に配熱分布が異なる。例えば、ヒータ２４３は、軸方向の一端部が他の部位に比べて配熱量が小さく、ヒータ２４４は、一端部が他の部位に比べて配熱量が大きく、ヒータ２４５は、中央部が他の部位に比べて配熱量が大きい配熱分布を有している。
【００８０】
定着ベルト２３２は、ニッケル薄板で形成される無端状のベルトであって、外周表面にシリコンゴム膜等のオフセット防止剤がコーティングされている。
【００８１】
定着ローラ２３３は、円筒形状の基材上にスポンジゴムを備え、ニップ部Ｎへ弾性を付与する。また、定着ローラ２３３は、回転可能に軸支され、熱ローラ２１８とともに定着ベルト２３２を張架する。熱ローラ２１８内に配設された複数のヒータ２４３〜２４５からの熱が、熱ローラ２１８を介して定着ベルト２３２に伝わり、定着ベルト２３２が加熱される。
【００８２】
加圧ローラ２１９は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面がフッ素樹脂等の離形性に優れた樹脂で覆われたものが用いられる。加圧ローラ２１９が定着ベルト２３２を介して定着ローラ２３３の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ２１９と定着ベルト２３２との間でニップ部Ｎが形成される。
【００８３】
駆動源２４９は、加圧ローラ２１９にギア接続され、ギアを介してモータからの駆動力を加圧ローラ２１９に伝達する。モータが回転駆動すると、加圧ローラ２１９が図１０の矢印方向に回転する。加圧ローラ２１９の回転により、加圧ローラ２１９に圧接する定着ローラ２３３と定着ベルト２３２が同速で図１０の矢印方向に回転し、さらに熱ローラ２１８が定着ベルト２３２に従動回転する。
【００８４】
ニップ部Ｎに搬送される用紙９が定着ベルト２３２と加圧ローラ２１９によって加熱及び加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが加熱定着される。さらに定着ベルト２３２と加圧ローラ２１９との回転により、定着された用紙９が熱ローラ２１８から分離して、図１０の上方に搬送される。
【００８５】
次に、図１１を用いて保持部材に取り付けられる熱反射部材の構成について説明する。
【００８６】
保持部材２５２は、液晶ポリマー等の耐熱性を備える樹脂で形成され、平面部２５２ｂと対向部２５２ａ及び下方部２５２ｅとを有する。平面部２５２ｂと対向部２５２ａ及び下方部２５２ｅは断面コ字状に形成される。対向部２５２ａは複数のヒータ２４３〜２４５の軸方向と直交する方向に広がる面を有する。
【００８７】
平面部２５２ｂと対向部２５２ａには、断面Ｌ字形の接続端子部材２５７が当接する。接続端子部材２５７は、ヒータを電気接続させ、且つヒータから放射される熱を反射させるものである。従って、接続端子部材２５７は、導電性を有するとともに、光沢があって放射熱を反射し、比較的熱伝導率が高い、ステンレス鋼板またはアルミニウム板等の材料で形成される。
【００８８】
ヒータ２４３は、タングステンフィラメントを内蔵し、ハロゲンガスを封入したガラス管と、ガラス管の端部から突出するリード線２４３ａとを備える。ヒータ２４３のリード線２４３ａは平型の端子部２４６に圧着半田付けされる。
【００８９】
接続端子部材２５７上には、ヒータ２４３の端子部２４６が当接している。保持部材２５２の平面部２５２ｂと対向部２５２ａ及び下方部２５２ｅで形成される空隙部には、ネジ孔を有するナット２５８が配置される。ヒータ２４３の端子部２４６の孔と接続端子部材２５７の孔、及び平面部２５２ｂに形成した長孔部２５２ｃにビス２５９を挿通し、ビス２５９をナット２５８のネジ孔にネジ込む。これによって、ヒータ２４３の端子部２４６は接続端子部材２５７に取り付けられ、ヒータ２４３と接続端子部材２５７が通電可能となり、また、接続端子部材２５７は保持部材２５２に取り付けられる。他のヒータ２４４、２４５は、第１実施形態の第２ヒータ４４及び第３ヒータ４５の取り付けと同様にして、保持部材２５２に直接取り付けられる。
【００９０】
接続端子部材２５７が保持部材２５２に取り付けられると、熱反射面２５７ａは、複数のヒータ２４３〜２４５の軸方向と直交する方向にその面を向けるとともに、複数のヒータ２４３〜２４５で囲まれる内部の略中央部に対応する位置に配置されることになる。これによって、熱反射面２５７ｃが複数のヒータ２４３〜２４５から保持部材２５２に向けて放射される熱を反射させ、保持部材２５２への伝熱を抑え、保持部材２５２の熱変形を防ぐことができる。
【００９１】
上記第２実施形態によれば、定着装置５は、用紙９上のトナー像に対して加熱を行うための複数のヒータ２４３〜２４５を内蔵する熱ローラ２１８と、この熱ローラ２１８の軸方向の両端部で熱ローラ２１８を保持する装置筐体と、熱ローラ２１８の内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面２５７ａを有するとともに、ヒータ２４３に設けられる端子部２４６に接続される接続端子部材２５７（金属板）とを備える。
【００９２】
この構成によると、複数のヒータ２４３〜２４５が熱ローラ２１８内で周方向に放熱することによって、熱ローラ２１８が加熱され、熱ローラ２１８の熱によって、トナー像が用紙９に加熱定着される。また、複数のヒータ２４３〜２４５が熱ローラ２１８内で軸方向に放熱するが、この熱は熱反射面２５７ａで反射され、熱ローラ２１８内側に対応する装置筐体へ伝熱することが妨げられるので、簡単な構成で、装置筐体の温度上昇が抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。また、接続端子部材２５７はヒータに電気的に接続される接続端子と熱反射面２５７ａとを兼ね備えるので、組立が簡単になり、また装置を小型にすることができる。
【００９３】
また、上記第２実施形態によれば、熱ローラ２１８と定着ローラ２３３で無端状の定着ベルト２３２を張架し、この定着ベルト２３２を介して定着ローラ２３３に圧接する加圧ローラ２１９を備え、定着ベルト２３２と加圧ローラ２１９の圧接するニップ部Ｎで、用紙９上のトナー像を加熱定着することができ、また、熱ローラ２１８の内側で軸方向の端部側に配設される熱反射面２５７ａによって、熱ローラ２１８の内側に対応する装置筐体の温度上昇が抑えられ、装置筐体の熱変形を防ぐことができる。
【００９４】
尚、上記第１及び第２実施形態では、ヒータと熱反射面とを保持部材に取り付け、この保持部材を上側筐体に取り付ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、ヒータと熱反射面を上側筐体に取り付ける構成にしてもよい。この場合も上記同様の効果を奏する。
【００９５】
また、上記第１及び第２実施形態では、複数のヒータとして、３本のヒータが配設される例を示したが、本発明はこれに限らず、２本のヒータが配設される場合には、２本のヒータの間に対応する軸方向の端部側に熱反射面を配置するようにすればよい。また、１本のヒータが配設される場合には、ヒータの周りに対応する軸方向の端部側に熱反射面を配置するようにすればよい。更に、保持部材の対向部の全面に熱反射面を配設して、熱ローラの内側の広い範囲において、装置筐体の温度上昇を抑えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、ヒータを熱ローラに内蔵する定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１    画像形成装置
５    定着装置
１８、２１８    熱ローラ
１８ａ    取り付け軸
１９、２１９    加圧ローラ
４３〜４５、２４３〜２４５    ヒータ
４３ａ〜４５ａ    リード線
４６〜４８、２４６    端子部
５０    装置筐体
５１    上側筐体（筐体）
５１ａ    開口部
５２、２５２    保持部材
５２ａ、２５２ａ    対向部
５２ｂ、２５２ｂ    平面部
５２ｃ、２５２ｃ    長孔部
５２ｄ    突起部
５２ｅ    係止部
５２ｆ    空隙部
５２ｇ    開口部
５３    下側筐体
５４、５９、２５９    ビス
５５    熱反射部材
５５ａ、２５７ａ    熱反射面
５５ｂ、５５ｅ    取り付け部
５５ｃ    取り付け孔
５５ｄ    切り欠き部
５５ｇ    ビス取り付け孔部
２５７    接続端子部材（金属板）
５８、２５８    ナット
２３２    定着ベルト
２３３    定着ローラ
Ｎ    ニップ部
【図１】
2010217492.tif 000003
【図２】
2010217492.tif 000004
【図３】
2010217492.tif 000005
【図４】
2010217492.tif 000006
【図５】
2010217492.tif 000007
【図６】
2010217492.tif 000008
【図７】
2010217492.tif 000009
【図８】
2010217492.tif 000010
【図９】
2010217492.tif 000011
【図１０】
2010217492.tif 000012
【図１１】
2010217492.tif 000013