(57)【要約】【課題】ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、加熱手段によって加熱部材が周方向に均一に加熱されて、出力画像上に定着ムラやホットオフセットが生じてしまったりベルト部材の走行性や耐久性が低下してしまったりすることのない、定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を加熱・溶融する無端状のベルト部材２１と、ベルト部材２１に圧接してニップ部を形成する加圧回転体３１と、ベルト部材２１の内周面に対向するように固設されてベルト部材２１を加熱する加熱部材２２と、を備える。加熱部材２２は、加熱手段２５によって直接的に加熱される加熱主部２２ａと、加熱主部２２ａからの熱伝導によって加熱される加熱従部２２ｂと、を周方向に具備する。加熱従部２２ｂの熱容量が加熱主部２２ａの熱容量に比べて低くなるように形成する。【選択図】図２
2010096823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
前記ベルト部材の内周面に対向するように固設されるとともに、加熱手段に加熱されて前記ベルト部材を加熱する加熱部材と、
を備え、
前記加熱部材は、前記加熱手段によって直接的に加熱される加熱主部と、前記加熱主部からの熱伝導によって加熱される加熱従部と、を周方向に具備し、
前記加熱従部の熱容量が前記加熱主部の熱容量に比べて低くなるように形成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱部材は、前記加熱従部の肉厚が前記加熱主部の肉厚に比べて薄くなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱部材は、前記加熱従部を形成する材料の熱伝導率が前記加熱主部を形成する材料の熱伝導率に比べて高くなるように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ベルト部材と前記加熱部材との間に潤滑剤を介在させたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱部材は、前記加熱従部に複数の貫通穴が形成された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６】
前記加熱部材は、前記加熱従部の内周面に黒塗装を施さずに前記加熱主部の内周面に黒塗装を施した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】
前記ベルト部材の走行方向に対して前記加熱従部が前記ニップ部の下流側に配設されて前記加熱主部が前記ニップ部の上流側に配設されるように構成され、
前記加熱部材は、前記加熱主部の外周面に低摩擦材料で形成された摺動層を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記ベルト部材の内周面側に固設されて、当該ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接して前記ニップ部を形成する固定部材と、
前記加熱部材の内周面側に固設されて、前記固定部材に直接的又は間接的に当接して当該固定部材を補強する補強部材と、
を備え、
前記加熱手段は、前記補強部材と前記加熱主部との間に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される定着装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良を生じさせないことを目的として、無端状のベルト部材（定着部材）の内周面に対向するようにパイプ状の金属熱伝導体からなる加熱部材を設置して、加熱部材をヒータ（加熱手段）で加熱することでベルト部材を全体的に加熱する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００３】
特許文献１等の定着装置は、無端状のベルト部材（定着部材）、ベルト部材の内周面に対向するとともにベルト部材を介して加圧回転体（加圧部材）に圧接してニップ部を形成する加熱部材（対向部材）、加熱部材の内部に固設されて加熱部材及びベルト部材を介して加圧回転体（加圧部材）に圧接してニップ部における加熱部材を補強する補強部材、加熱部材の内部に設置されたヒータ（加熱手段）、等で構成されている。そして、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５８４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１等の定着装置は、加熱手段によって加熱部材が周方向に均一に加熱されずに、ベルト部材を空走行するウォームアップ時間を充分に確保しないとベルト部材に周方向の温度ムラが生じてしまい、出力画像上に定着ムラや局所的なホットオフセットが生じてしまう不具合が生じる可能性があった。さらに、加熱手段によって加熱部材が周方向に均一に加熱されないことにより、加熱部材が均一に熱膨張せずに局所的に膨張変形する部分が生じて、その部分がベルト部材に強く摺接してベルト部材の走行性や耐久性を低下させてしまう不具合が発生する可能性があった。
【０００６】
本願発明者は研究を重ねた結果、加熱手段によって加熱部材が周方向に均一に加熱されないのは、加熱部材に、加熱手段によって直接的に加熱される加熱主部と、加熱主部からの熱伝導によって加熱される加熱従部と、が周方向に形成されることによるものであることを知得した。特に、特許文献１等のように、加熱手段としてのヒータの輻射熱（又は、励磁コイルによる磁力）が補強部材によって遮られる部分が加熱部材に生じてしまう場合には、上述した問題が無視できない問題になる。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、加熱手段によって加熱部材が周方向に均一に加熱されて、出力画像上に定着ムラやホットオフセットが生じてしまったりベルト部材の走行性や耐久性が低下してしまったりすることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記ベルト部材の内周面に対向するように固設されるとともに、加熱手段に加熱されて前記ベルト部材を加熱する加熱部材と、を備え、前記加熱部材は、前記加熱手段によって直接的に加熱される加熱主部と、前記加熱主部からの熱伝導によって加熱される加熱従部と、を周方向に具備し、前記加熱従部の熱容量が前記加熱主部の熱容量に比べて低くなるように形成されたものである。
【０００９】
また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記加熱部材は、前記加熱従部の肉厚が前記加熱主部の肉厚に比べて薄くなるように形成されたものである。
【００１０】
また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記加熱部材は、前記加熱従部を形成する材料の熱伝導率が前記加熱主部を形成する材料の熱伝導率に比べて高くなるように形成されたものである。
【００１１】
また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記ベルト部材と前記加熱部材との間に潤滑剤を介在させたものである。
【００１２】
また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記加熱部材は、前記加熱従部に複数の貫通穴が形成されたものである。
【００１３】
また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記加熱部材は、前記加熱従部の内周面に黒塗装を施さずに前記加熱主部の内周面に黒塗装を施したものである。
【００１４】
また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記ベルト部材の走行方向に対して前記加熱従部が前記ニップ部の下流側に配設されて前記加熱主部が前記ニップ部の上流側に配設されるように構成され、前記加熱部材は、前記加熱主部の外周面に低摩擦材料で形成された摺動層を具備したものである。
【００１５】
また、請求項８記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記ベルト部材の内周面側に固設されて、当該ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接して前記ニップ部を形成する固定部材と、前記加熱部材の内周面側に固設されて、前記固定部材に直接的又は間接的に当接して当該固定部材を補強する補強部材と、を備え、前記加熱手段は、前記補強部材と前記加熱主部との間に配設されたものである。
【００１６】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。
【００１７】
なお、本願において、固定部材や加熱部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や加熱部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。
【００１８】
また、本願において、「加熱主部」は、加熱手段によって直接的に加熱される比率が高いものであって、熱伝導による加熱がある場合であってもその比率が低いものも含むものと定義する。また、「加熱従部」は、加熱主部からの熱伝導によって加熱される比率が高いものであって、加熱手段による直接的な加熱がある場合であってもその比率が低いものも含むものと定義する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、加熱手段によって直接的に加熱される加熱主部の熱容量に比べて、加熱主部からの熱伝導によって加熱される加熱従部の熱容量が低くなるように、加熱部材を形成している。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、加熱手段によって加熱部材が周方向に均一に加熱されて、出力画像上に定着ムラやホットオフセットが生じてしまったりベルト部材の走行性や耐久性が低下してしまったりすることのない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２１】
実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１における画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００２２】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００２３】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００２４】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００２５】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００２６】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００２７】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００２８】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２９】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００３０】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３１】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３２】
次に、図２〜図５にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２は、定着装置２０を示す構成図である。図３は、定着装置２０を幅方向にみた図である。図４は、定着装置２０のニップ部の近傍を示す拡大図である。図５は、加熱部材２２を示す側面図である。
図２及び図４に示すように、定着装置２０は、ベルト部材としての定着ベルト２１、固定部材２６、加熱部材２２、補強部材２３（支持部材）、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、第１ステー２９Ａ、第２ステー２９Ｂ、シート状部材２８（シール部材）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、温度センサ４０、接離機構５１〜５３、等で構成される。
【００３３】
ここで、ベルト部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、内周面２１ａ（固定部材２６との摺接面である。）側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００３４】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が３０ｍｍ程度に設定されている。
図２及び図４を参照して、定着ベルト２１の内部（内周面側）には、固定部材２６、加熱手段としてのヒータ２５、加熱部材２２、補強部材２３、第１ステー２９Ａ、第２ステー２９Ｂ、シート状部材２８、等が固設されている。
ここで、固定部材２６は、定着ベルト２１の内周面に摺接するように固設（固定）されている。そして、固定部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部が形成される。図３を参照して、固定部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。
【００３５】
図４を参照して、固定部材２６は、金属材料からなる剛体部２６ａ、ゴム材料からなる弾性部２６ｂ、剛体部２６ａ及び弾性部２６ｂを覆う潤滑シート２６ｃ、等で構成される。剛体部２６ａには、シート状部材２８を介して補強部材２３に当接するように突出した当接部が設けられている。剛性部２６ａは、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料（例えば、高剛性の金属やセラミック等である。）で形成されている。弾性部２６ｂ（又は剛体部２６ａ）は、加圧ローラ３１側の面が加圧ローラ３１の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。また、固定部材２６のニップ部側に弾性部２６ｂを設けることで、ニップ部に搬送される記録媒体Ｐのトナー画像の微小な凹凸に追従できて、良好な定着画像を得ることができる。また、固定部材２６の外周には、フッ素グリス等の潤滑剤が含浸された潤滑シート２６ｃが設けられているために、固定部材２６と定着ベルト２１との摺動抵抗が低減される。
【００３６】
なお、本実施の形態１では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材２６の摺接面（加圧ローラ３１に対向する面である。）が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００３７】
図２及び図４を参照して、加熱部材２２は、肉厚が０．１ｍｍのパイプ状部材である。加熱部材２２は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に直接的に対向するように形成され、ニップ部の位置には内部に凹状に形成されるとともに開口部２２ｃが形成された凹部が設けられている。そして、この加熱部材２２の凹部に、固定部材２６がクリアランスをあけて挿設されている。図３を参照して、加熱部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。
そして、加熱部材２２は、ヒータ２５の輻射熱（輻射光）により加熱されて定着ベルト２１を加熱する。すなわち、定着ベルト２１は、加熱部材２２を介してヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。加熱部材２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができる。加熱部材２２の肉厚を０．２ｍｍ以下に設定することで、定着ベルト２１（加熱部材２２）の加熱効率を向上することができる。
なお、加熱部材２２の構成・動作については、後でさらに詳しく説明する。
【００３８】
加熱手段としてのヒータ２５（熱源）は、ハロゲンヒータやカーボンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定されている（図３を参照できる。）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５の輻射熱によって、加熱部材２２が加熱される。さらに、加熱部材２２によって定着ベルト２１がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。
【００３９】
このように、本実施の形態１における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、加熱部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたって広い領域で加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
【００４０】
ここで、定着ベルト２１と加熱部材２２とのギャップδ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下とすることが好ましい（０ｍｍ＜δ≦１ｍｍである。）。これにより、加熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、加熱部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、加熱部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。
また、加熱部材２２と定着ベルト２１（ベルト部材）とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、双方の部材２１、２２の間にはフッ素グリス、シリコーンオイル等の潤滑剤が塗布されている。
なお、本実施の形態１では、加熱部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、加熱部材２２の断面形状が多角形になるように形成することもできる。
【００４１】
補強部材２３（支持部材）は、ニップ部を形成する固定部材２６を補強・支持するためのもので、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そして、補強部材２３がシート状部材２８、固定部材２６、定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１（加圧回転体）に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。
【００４２】
なお、補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
また、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、ＢＡ処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が加熱部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（加熱部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。
【００４３】
ここで、図４を参照して、加熱部材２２には、加圧ローラ３１（加圧回転体）に対向する位置に開口部２２ｃが形成されている。そして、この開口部２２ｃには、シート状部材２８（シール部材）が覆設されている。このシート状部材２８は、開口部２２ｃから加熱部材２２の内部に潤滑剤が進入しないようにするためのものである。加熱部材２２と定着ベルト２１との間に介在された潤滑剤が加熱部材２２の内部に進入してしまうと、潤滑剤の不足により双方の部材２１、２２の摺動抵抗が増加して双方の部材２１、２２の磨耗劣化が早まる不具合や、加熱部材２２の内部に進入した潤滑剤がヒータ２５に付着してヒータ２５の機能を低下させてしまったり潤滑剤が気化したりする不具合が生じてしまうことになる。
【００４４】
さらに、本実施の形態１では、加熱部材２２の内周面側に固設された補強部材２３が、シート状部材２８を介して固定部材２６に当接して固定部材２６（ニップ部形成部材）を補強・支持するように構成されている。詳しくは、シート状部材２８はシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂のいずれかで形成された変形可能な厚さが０．１〜０．５ｍｍ程度の薄膜部材（本実施の形態１では、シリコーンゴムにて形成されている。）であって、開口部２２ｃから突き出した補強部材２３の先端部がシート状部材２８を変形させて固定部材２６に接触している。
このような構成により、加熱部材２２には加圧ローラ３１による加圧力が作用しないことになり、加熱部材２２を薄肉化したり加圧ローラ３１による加圧力を大きく設定したり定着ベルト２１に対して加圧ローラ３１の接離動作をおこなっても加熱部材２２に変形が生じることがない。
なお、加圧時に補強部材２３に撓みが生じて固定部材２６が図４の左方向に変位しても、固定部材２６と加熱部材２２の凹部とが接触しないように、固定部材２６と加熱部材２２の凹部との間にはクリアランスが設けられている。
【００４５】
ここで、本実施の形態１では、開口部２２ｃの周囲に密着して加熱部材２２とともにシート状部材２８を挟持する第２ステー２９Ｂが設けられている。第２ステー２９Ｂは、厚さが０．５ｍｍのステンレス板を箱状に形成したものであって、シート状部材２８を挟んで加熱部材２２の凹部に圧入される。これにより、シート状部材２８の周辺部が加熱部材２２に強固に密着して、潤滑剤が加熱部材２２の内部に入る不具合が抑止される。
第１ステー２９Ａは、厚さが１．５ｍｍのステンレス板をコの字状に形成したものであって、加熱部材２２の内周面側から凹部を覆うように係合される。第１ステー２９Ａを設置することで、加熱部材２２の凹部を高精度に形成することができる。なお、加熱部材２２の加熱効率を向上させるために、第１ステー２９Ａのヒータ２５に対向する面にＢＡ処理や鏡面研磨処理を施すことが好ましい。
【００４６】
図２を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍ程度であって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。加圧ローラ３１（加圧回転体）の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギア４５が設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
【００４７】
なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材２６に生じる撓みを軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態１では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
また、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ３１の直径との関係によらず、加圧ローラ３１の加圧力が加熱部材２２に作用しないように構成されている。
【００４８】
ここで、図２を参照して、本実施の形態１における定着装置２０には、定着ベルト２１に対して加圧ローラ３１を接離する接離機構５１〜５３が設けられている。
詳しくは、接離機構は、加圧レバー５１、偏心カム５２、加圧スプリング５３、等で構成されている。加圧レバー５１は、一端側に設けられた支軸５１ａを中心として定着装置２０の側板４３に回転自在に支持されている。加圧レバー５１の中央部は、加圧ローラ３１の軸受４３（側板４３に形成された長穴に移動可能に保持されている。）に当接している。また、加圧レバー５１の他端側には加圧スプリング５３が接続され、さらに加圧スプリング５３の保持板に偏心カム５２（不図示の駆動モータによって回転可能に構成されている。）が係合している。このような構成により、偏心カム５２の回転により、加圧レバー５１が支軸５１ａを中心にして回転して、加圧ローラ３１が図２の破線矢印方向に移動することになる。すなわち、通常の定着工程時には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図２の状態になって、加圧ローラ３１は定着ベルト２１を加圧して所望のニップ部を形成する。これに対して、通常の定着工程時以外のとき（ジャム処理時や待機時等である。）には、偏心カム５２の回転方向の姿勢が図２の状態から１８０度回転して、加圧ローラ３１は定着ベルト２１から離脱する（又は、定着ベルト２１を減圧する。）。
【００４９】
以下、上述のように構成された定着装置２０の、通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体１の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
そして、加熱部材２２（ヒータ２５）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された固定部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
【００５０】
以下、本実施の形態１における定着装置２０において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図２及び図５を参照して、加熱部材２２には、主にヒータ２５（加熱手段）によって直接的に加熱される加熱主部２２ａと、主に加熱主部２２ａからの熱伝導によって加熱される加熱従部２２ｂと、が周方向に形成されている。具体的に、加熱部材２２の下半分が加熱主部２２ａであって、加熱部材２２の上半分が加熱従部２２ｂとなっている。
これは、補強部材２３に対するヒータ２５（加熱手段）の位置にも起因している。ヒータ２５は、補強部材２３に対して加熱主部２２ａの側に配設されている（ヒータ２５は、補強部材２３と加熱主部２２ａとの間に配設されている。）。加熱主部２２ａは、ヒータ２５に直接的に対向して、ヒータ２５の輻射光が直接的に達する領域Ｍ１であるために、ヒータ２５の輻射熱によって直接的に加熱される。これに対して、加熱従部２２ｂは、ヒータ２５との間に補強部材２３が介在していて、ヒータ２５の輻射光が直接的に達しない領域Ｍ２であるために、ヒータ２５の輻射熱によって加熱されることはほとんどなく、加熱主部２２ａから伝導される熱によって加熱される。したがって、加熱部材２２を厚さが均一の単一材料で形成した場合には、加熱従部２２ｂは加熱主部２２ａに比べて加熱効率が低くなってしまうことになる。
【００５１】
これに対して、本実施の形態１における加熱部材２２は、加熱従部２２ｂの熱容量が加熱主部２２ａの熱容量に比べて低くなるように形成されている。
詳しくは、本実施の形態１における加熱部材２２は、加熱従部２２ｂを形成する材料の熱伝導率が、加熱主部２２ａを形成する材料の熱伝導率に比べて、高くなるように形成されている。具体的に、図５を参照して、加熱主部２２ａは低熱伝導のステンレスにて形成されて、加熱従部２２ｂは高熱伝導のアルミニウム（又は、銅、黄銅）にて形成されて、双方２２ａ、２２ｂが一体化されるように接合部２２ｄはカシメにて接合されている。
【００５２】
このような構成により、加熱従部２２ｂの加熱効率（熱伝導性）が高められて、加熱主部２２ａの加熱効率との差異がほとんどなくなる。すなわち、加熱部材２２は、ヒータ２５によって周方向にほぼ均一に加熱されることになる。したがって、定着ベルト２１を空走行するウォームアップ時間を充分に確保しなくても定着ベルト２１に周方向の温度ムラが生じにくくなり、出力画像上に定着ムラやホットオフセットが生じてしまう不具合が抑止される。また、加熱部材２２が加熱主部２２ａにおいても加熱従部２２ｂにおいてもほぼ均一に熱膨張することになり、局所的に膨張変形して定着ベルト２１に強く摺接して定着ベルト２１の走行性や耐久性を低下させてしまう不具合が抑止される。
【００５３】
以下、補足的に説明する。
本実施の形態１のように、定着ベルト２１の内周面に対向する加熱部材２２を固設した定着装置２０は、加熱部材２２の薄肉化が可能であるためウォームアップ時間が短縮化される。しかし、加熱部材２２の厚さが所定値以下になると、加熱時の昇温により加熱部材２２の熱変形が生じてしまう。特に、加熱部材２２を急速に加熱した場合には、加熱部材２２内に径方向（厚さ方向）の温度勾配が発生して熱膨張差で大きな熱変形が生じる。加熱部材２２を形成する材料の弾性変形の範囲内の僅かな変形であれば、加熱部材２２の温度勾配が解消されるとともに熱変形も無くなるが、弾性変形の範囲を超えた大きな変形は塑性変形となり、加熱部材２２が凹んで元に戻らなくなってしまう。加熱部材２２が変形してしまうと、定着ベルト２１とのクリアランスが変化するために、定着ベルト２１の加熱量にムラが生じてしまう。特に、加熱部材２２に上述したような凹状の変形が生じると、その部分で定着ベルト２１とのクリアランスが大きくなって定着ベルト２１が加熱されにくくなるので、局所的な定着不良が発生する。このような不具合を解消するために、加熱部材２２の材料として、変形が生じにくい材料を使用する方策が考えられるが、そのような特殊な材料を使用することにより装置２０が高コスト化してしまう。
加熱部材２２の熱変形は、局所加熱による熱膨張が生じたり、加熱部材２２の加工時に残留応力の開放が生じることにより発生する。したがって、加熱部材２２の熱変形を防止するためには、変形する力に耐えうる強度（厚さ）を持った加熱部材２２である必要がある。しかし、加熱部材２２においてヒータ２５によって直接的に加熱されない加熱従部２２ｂ（熱伝導によって加熱される部分である。）は、加熱主部２２ａに比べて急速な昇温がないので、強度（厚さや面積）が小さくてよい。つまり、加熱部材２２の加熱従部２２ｂの熱容量は加熱主部２２ａの熱容量よりも低くてよい。
本実施の形態１における定着装置２０は、加熱従部２２ｂの熱容量が加熱主部２２ａの熱容量に比べて低くなるように形成されているために、加熱部材２２の変形が定着性に影響を与えない程度の大きさ（弾性変形の範囲内）に抑えられ、加熱部材２２全体の低熱容量化が実現されてウォームアップ時間を短縮することが可能となる。すなわち、加熱部材２２の熱膨張による塑性変形を防止しつつ、加熱部材２２全体の低熱容量化を達成することができる。
【００５４】
ここで、本実施の形態１では、加熱主部２２ａと加熱従部２２ｂとの熱容量に差異を設けるために、熱伝導率の異なる２つの金属材料を接合部２２ｄで接合（カシメや溶接等による接合方法を用いることができる。）している。したがって、加熱主部２２ａと加熱従部２２ｂとを別々に加工した後の接合（一体化）が可能になり、加熱部材２２の製造コストが比較的安価になる。
【００５５】
本実施の形態１では、ステンレスからなる加熱主部２２ａと、加熱主部２２ａと同じ厚さのアルミニウムからなる加熱従部２２ｂと、で加熱部材２２を形成している。このような場合、同じ厚さのステンレスで加熱部材２２全体を形成した場合に比べて、加熱部材２２全体の熱容量を１０〜２０％低減させることができる。したがって、昇温特性に優れた定着装置２０を提供することができる。アルミニウムで形成された加熱従部２２ｂの熱伝導率はステンレスで形成した場合に比べて３倍ほど高いので、周方向にも幅方向にも熱伝導性が高められて、加熱部材２２における周方向の温度ムラが抑制されるとともに、小サイズ紙（幅方向のサイズが小さな記録媒体Ｐである。）を連続通紙した場合であっても加熱部材２２の両端部の温度上昇を低減することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態１では、上述したように、定着ベルト２１と加熱部材２２との間に潤滑剤を介在させて、双方の部材２１、２２の摺動抵抗を低減している。加熱従部２２ｂを低熱容量化する方策としては加熱従部２２ｂに穴を開けたものも考えられるが、このような場合には加熱従部２２ｂの穴から加熱部材２２内に潤滑剤が進入してしまう。これに対して、本実施の形態１では、加熱従部２２ｂに穴を形成することなく加熱従部２２ｂを低熱容量化しているために、加熱部材２２内に潤滑剤が進入する不具合を抑止することができる。
【００５７】
ここで、図５を参照して、本実施の形態１における加熱部材２２は、加熱従部２２ｂの内周面に黒塗装を施さずに、加熱主部２２ａの内周面にのみ黒塗装を施している（図５中の一点鎖線で示す範囲が黒塗装面２２ａ１である。）。
ヒータ２５から輻射熱を受ける被加熱体は受光面に黒塗装を施すことで、熱の吸収性を向上させることができる。しかし、黒塗装を施すことで、輻射熱の吸収を向上させる反面、輻射熱を発散させやすくなるというデメリットがある。輻射熱を発散させやすいということは、それだけ余分に加熱する必要が生じるために、省エネルギー化の妨げになってしまう。そこで、本実施の形態１では、加熱部材２２においてヒータ２５によって直接的に加熱されない加熱従部２２ｂに黒塗装を施さないことで、熱の発散を抑制している。また、黒塗装をしないことにより、加熱従部２２ｂにおいて塗装膜分の熱容量を低減することができる。
具体的に、加熱従部２２ｂの内周面は光沢のある金属面となっている。加熱部材２２の内周面から放熱される熱量を減少させるためには、加熱部材２２の内周面の放射熱を抑制する必要がある。加熱従部２２ｂの内周面が金属光沢面であれば０．０４〜０．１程度の放射率になり、加熱従部２２ｂの内周面を黒塗装面（カーボンブラック）としたときの放射率が０．９５〜１．０であることから、大幅に輻射熱を抑制できることがわかる。なお、加熱主部２２ａに施す黒塗装の材料としては、高分子材料にカーボンブラックを分散させた塗膜剤を用いることができる。
【００５８】
また、図５を参照して、本実施の形態１における定着装置２０は定着ベルト２１の走行方向に対して、加熱従部２２ｂがニップ部の下流側に配設されて、加熱主部２２ａがニップ部の上流側に配設されている。そして、加熱部材２２は、加熱主部２２ａの外周面にのみ、低摩擦材料で形成された摺動層が設けられている（図５中の二点鎖線で示す範囲が摺動層２２ａ２である。）。
加熱部材２２と定着ベルト２１との摺接による摩擦抵抗を防止するために、加熱部材２２の外周面にフッ素コート等の摺動層を設けることが好ましい。特に、加熱主部２２ａは熱膨張が大きくなって定着ベルト２２との摺動抵抗が大きくなる可能性があるために、摺動層２２ａ２を設けることが好ましい。このとき、ニップ部の入口側（上流側）のみに摺動層２２ａ２を設けることにより、その他の部分では摺動層分の低熱容量化を実現することができる。また、定着ベルト２１は対向する加圧ローラ３１から回転駆動力を受けるので、定着ベルト２１が加熱部材２２と摩擦する部分は主としてニップ部の入口側であり、その他の部分では双方の部材２１、２２の接触は低くなっている。したがって、ニップ部の出口側（下流側）においては、摺動層を設けなくても定着ベルト２１の回転性能に影響を与えない。
また、フッ素樹脂を含んだ摺動層は径方向に対して熱抵抗が大きくなる（定着ベルト２１への熱の伝わりが遅くなる。）。したがって、ヒータ２５の輻射熱によって直接的に加熱されない加熱従部２２ｂだけでも摺動層を形成しないことにより、装置のウォームアップ時間を短縮することができる。すなわち、加熱従部２２ｂに摺動層を設けないことにより熱容量が低減して、加熱部材２２から定着ベルト２１への熱伝導性向上により昇温時間が短縮化される。
具体的に、加熱主部２２ａの外周面の摺動層２２ａ２としては、フッ素樹脂を分散させた塗装膜や、フッ素分子を共析させたメッキ面とすることができる。
繰り返しになるが、定着ベルト２１は加圧ローラ３１との摩擦抵抗によって連れ周りで回転するため、ニップ部で回転トルクが与えられる。定着ベルト２１は、主にニップ部の入口側で加熱部材２２に摺接しながら回転して、ニップ部の出口側では加熱部材２２に対して離れている（又は、軽接触している。）。また、ニップ部の入口側の加熱部材２２は直接的に加熱されており、熱膨張により定着ベルト２１の内周面と接触しやすい。したがって、定着ベルト２１に接触しやすいニップ部入口側に潤滑性が要求されることになる。つまり、ニップ部出口側では、摺動層を設けなくても、定着ベルト２１の回転性には影響を及ぼさない。ニップ部出口側の加熱部材２２の外周面に摺動層を設けないようにすることで、加熱部材２２全体の熱容量が減少して熱抵抗も少なくなるので、ウォームアップ時間が短縮化させる。
【００５９】
なお、本実施の形態１では、加熱主部２２ａと加熱従部２２ｂとの熱容量に差異を設けるために、熱伝導率の異なる２つの金属材料で双方の部材２２ａ、２２ｂを形成したが、同一材料で厚さの異なる２つの金属材料で双方の部材２２ａ、２２ｂを形成することもできる。すなわち、図６に示すように、加熱従部２２ｂの肉厚ｔ２が加熱主部２２ｂの肉厚ｔ１に比べて薄くなるように、加熱部材２２を形成することができる（ｔ２＜ｔ１）。
具体的に、図６を参照して、加熱従部２２ｂの肉厚ｔ２を加熱主部２２ｂの肉厚ｔ１の１／２に設定した場合には、加熱従部２２ｂの肉厚ｔ２が加熱主部２２ｂの肉厚ｔ１と同じ場合に比べて、ウォームアップ時間が１０〜１５％短縮化された。なお、加熱主部２２ａと加熱従部２２ｂとは同じ材料を用いることができるために、双方の部材２２ａ、２２ｂの接合部２２ｄを安価な溶接にて接合することができる。また、厚さの異なる２つの部材２２ａ、２２ｂを接合するのではなく、１つの板材にプレス加工を施して薄肉部（加熱従部２２ｂ）を形成することもできる。その際、プレス加工によって薄肉部に残留応力が生じて熱変形が発生しないように、焼鈍処理を施すことが好ましい。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態１における定着装置２０は、ヒータ２５（加熱手段）によって直接的に加熱される加熱主部２２ａの熱容量に比べて、加熱主部２２ａからの熱伝導によって加熱される加熱従部２２ｂの熱容量が低くなるように、加熱部材２２が形成されている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、ヒータ２５によって加熱部材２２が周方向に均一に加熱されて、出力画像上に定着ムラやホットオフセットが生じてしまったり定着ベルト２１（ベルト部材）の走行性や耐久性が低下してしまったりする不具合が抑止される。
【００６１】
なお、本実施の形態１では、加圧回転体として加圧ローラ３１を用いた定着装置に対して本発明を適用したが、加圧回転体として加圧ベルトを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
また、本実施の形態１では、ベルト部材として複層構造の定着ベルト２１を用いたが、ベルト部材としてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態１では、加熱手段としてのヒータ２５が加熱部材２２に内設されたヒータ加熱方式の定着装置２０に対して本発明を適用した。これに対して、加熱部材２２を加熱する加熱手段として励磁コイルを用いた電磁誘導加熱方式の定着装置や、加熱部材２２を加熱する加熱手段として抵抗発熱体を用いた定着装置であっても、主として加熱手段によって直接的に加熱される加熱主部と、主として加熱主部からの熱伝導によって加熱される加熱従部と、が形成される定着装置であれば、本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、加熱従部を低熱容量化することで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。例えば、電磁誘導加熱方式の定着装置における加熱部材において、加熱主部とは励磁コイルの磁力により渦電流が生じて抵抗発熱する部分であり、加熱従部はそれ以外の部分となる。
【００６４】
また、本実施の形態１では、加熱主部２２ａと加熱従部２２ｂとが加熱部材２２の周方向にそれぞれ１つずつ形成された定着装置に対して、本発明を適用した。これに対して、加熱部材２２の周方向に、複数の加熱主部２２ａや、複数の加熱従部２２ｂが形成された定着装置（例えば、ヒータ２５が複数個所に設置されたり、輻射光が複数箇所で遮られたりする定着装置である。）に対しても、本発明を適用することができる。その場合にも、複数の加熱主部２２ａや加熱従部２２ｂに対して、それぞれ、熱容量を最適化することで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態１では、補強部材２３が加熱部材２３に内設された定着装置２０に対して、本発明を適用した。これに対して、加熱部材２２の内部に補強部材２３が内設されていない定着装置であって、加熱主部２２ａと加熱従部２２ｂとが形成されてしまう定着装置（例えば、ヒータ２５の周方向の一部に反射板が設置されたり、ヒータ２５が加熱部材２２の中心からズレた位置に配設された定着装置である。）に対しても、本発明を適用することができる。その場合にも、加熱主部２２ａや加熱従部２２ｂに対して、それぞれ、熱容量を最適化することで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
実施の形態２．
図７及び図８にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。図８は、加熱部材２２を示す斜視図である。
本実施の形態２における定着装置は、加熱部材２２や補強部材２３の構成や、固定部材２６の周囲の構成が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００６６】
図７を参照して、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、定着ベルト２１（ベルト部材）、固定部材２６、加熱部材２２、補強部材２３、ヒータ２５、加圧ローラ３１（加圧回転体）、等で構成される。ここで、本実施の形態２における補強部材２３はＴ字状に形成されている。
【００６７】
また、本実施の形態２では、固定部材２６に多孔質状の潤滑剤保持部材３０が設置されている。詳しくは、潤滑剤保持部材３０は、フッ素繊維を編み込んだメッシュ状のシート部材であって、シリコーンオイルやフッ素グリス等の潤滑剤が保持（含浸）されている。そして、潤滑剤保持部材３０は、ニップ部において定着ベルト２１の内周面に当接するように配設されている。すなわち、潤滑剤保持部材３０は、固定部材２６と定着ベルト２１との間に配設されている。
このような構成により、潤滑剤保持部材３０から定着ベルト２１の内周面に潤滑剤が供給されて、固定部材２６と定着ベルト２１との摺動抵抗や、加熱部材２２と定着ベルト２１との摺動抵抗が低減されて、それらの部材の磨耗が軽減されることになる。
また、固定部材２６の周りには断熱部材２７が設置されていて、潤滑剤保持部材３０は加熱部材２２によって直接的に加熱されにくいために、潤滑剤保持部材３０に保持された潤滑剤が熱によって揮発・劣化する不具合が抑止される。すなわち、経時においても、潤滑剤保持部材３０から定着ベルト２１の内周面に潤滑剤が安定的に供給されることになる。なお、断熱部材２７の材料としては、耐熱・高断熱性材料であって、ゴム、樹脂、フェルト、セラミックシート等を用いることができる。
【００６８】
ここで、図８を参照して、本実施の形態２における加熱部材２２は、加熱主部２２ａと加熱従部２２ｂとの熱容量に差異を設けるために、加熱従部２２ｂに複数の貫通穴２２ｂ１が形成されている。
具体的に、ヒータ２５（ハロゲンヒータ）の出力が１２００Ｗで、加熱部材２２の材質がアルミ（肉厚が０．４ｍｍである。）で、加熱主部２２ａに対する加熱従部２２ｂの面積率が５０％になるように貫通穴２２ｂ１を設けた場合、加熱従部２２ｂに貫通穴２２ｂ１を設けない場合に比べて、ウォームアップ時間が１０％〜１５％短縮化された。
このように加熱従部２２ｂに複数の貫通穴２２ｂ１を形成する構成は、加熱部材２２と定着ベルト２１との間に潤滑剤を介在させない場合（例えば、ニップ部以外の位置で双方の部材２１、２２のギャップがある程度確保されていて、ニップ部の位置で潤滑剤保持部材３０による摩擦低減がおこなわれている場合である。）に有用となる。
【００６９】
以上説明したように、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、ヒータ２５（加熱手段）によって直接的に加熱される加熱主部２２ａの熱容量に比べて、加熱主部２２ａからの熱伝導によって加熱される加熱従部２２ｂの熱容量が低くなるように、加熱部材２２が形成されている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じることなく、ヒータ２５によって加熱部材２２が周方向に均一に加熱されて、出力画像上に定着ムラやホットオフセットが生じてしまったり定着ベルト２１（ベルト部材）の走行性や耐久性が低下してしまったりする不具合が抑止される。
【００７０】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】定着装置を示す構成図である。
【図３】定着装置を幅方向にみた図である。
【図４】ニップ部の近傍を示す拡大図である。
【図５】加熱部材を示す側面図である。
【図６】別の加熱部材を示す側面図である。
【図７】この発明の実施の形態２における定着装置を示す構成図である。
【図８】加熱部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２０  定着装置、
２１  定着ベルト（ベルト部材）、
２２  加熱部材、
２２ａ  加熱主部、
２２ａ１  黒塗装面、  ２２ａ２  摺動層、
２２ｂ  加熱従部、
２２ｂ１  貫通穴、
２２ｃ  開口部、  ２２ｄ  接合部、
２３  補強部材、
２５  ヒータ（加熱手段）、
２６  固定部材、
３１  加圧ローラ（加圧回転体）、  Ｐ  記録媒体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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