(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱される定着ローラーと、該定着ローラーに圧接される加圧ローラーとを有し、前記定着ローラーと前記加圧ローラーとが圧接するニップ部にて記録媒体上に担持されたトナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
前記定着ローラーまたは前記加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面の一部と所定の間隔を隔てて配置される断熱カバーと、
前記断熱カバーの外側に配置されて装置の外枠を構成し前記断熱カバーとの間に空隙部を形成する枠体と、
前記少なくとも一方のローラーの径方向に外周面が互いに当接するように前記空隙部に充填される複数の円筒状の中空部材と、を備え、
前記複数の中空部材は、両端部が前記空隙部のローラー軸方向の内壁に当接するように充填されることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記空隙部は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第１の空隙部と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応する第２の空隙部とに分割され、
前記第２の空隙部には、ローラー軸方向の両端側の一方を開閉する第１の開閉部材を備え、
小幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記第１の開閉部材は前記第２の空隙部を開放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】
前記第２の空隙部の両端側の他方を開閉可能である第２の開閉部材と、前記第２の空隙部の一方から他方に空気を送風可能である送風部材とをさらに備え、
小幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記第１及び第２の開閉部材は前記第２の空隙部の両端部を開放し、前記送風部材は前記第２の空隙部の一方から他方に空気を送ることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記中空部材は弾性材で形成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記空隙部は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第１の空隙部と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応する第２の空隙部とに分割され、
前記第２の空隙部に設けられる前記複数の中空部材は弾性変形可能であって、前記第２の空隙部は、前記枠体の外壁部の一部を構成しローラー径方向に往復移動可能である可動枠を有しており、
小幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記可動枠が前記一方のローラーに最も近づく第１の位置に配置されることで、前記第２の空隙部が圧縮されて前記複数の中空部材が押し潰され、最大幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記可動枠が前記一方のローラーから最も遠ざかる第２の位置に配置されることで、前記第２の空隙部が拡張されて前記複数の中空部材が元の状態に復元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６】
前記断熱カバーは、少なくとも一方のローラー外周面に対向する面が反射面からな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】
前記断熱カバー及び前記枠体は、少なくとも前記定着ローラーの外周面と所定の間隔を隔てて配置される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】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項９】
定着ローラーまたは加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面の一部と所定の間隔を隔てて配置される断熱カバーと、
前記断熱カバーの外側に配置されて装置の外枠を構成し前記断熱カバーとの間に空隙部を形成する枠体と、
前記少なくとも一方のローラーの径方向に外周面が互いに当接するように前記空隙部に充填される複数の円筒状の中空部材と、を備える定着装置の製造方法であって、
前記複数の中空部材の外周面に溶融接着層を形成し、前記溶融接着層を形成した複数の中空部材を前記空隙部に充填した後、前記溶融接着層の融点以上の温度に所定時間だけ放置することを特徴とする定着装置の製造方法。
【請求項１０】
定着ローラーまたは加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面の一部と所定の間隔を隔てて配置される断熱カバーと、
前記断熱カバーの外側に配置されて装置の外枠を構成し前記断熱カバーとの間に空隙部を形成する枠体と、
前記少なくとも一方のローラーの径方向に外周面が互いに当接するように前記空隙部に充填される複数の円筒状の中空部材と、を備える定着装置の製造方法であって、
前記複数の中空部材の両端面を覆ったフィルムで束ね、前記束ねた複数の中空部材を前記空隙部に充填することを特徴とする定着装置の製造方法。
【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、プリンター、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及び定着装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンター等の画像形成装置においては、記録媒体に担持されたトナー像を加熱及び加圧することで記録媒体に定着させる定着装置が広く利用されている。近年の省エネルギー化に対する意識の高まりに伴い、画像形成装置の低消費電力化が要求され、なかでも、画像形成装置内で電力消費量の多い定着装置の高効率化が特に要求されている。
【０００３】
具体的には、定着装置は、定着ローラーと加圧ローラーとを備え、定着ローラーがハロゲンランプ等の熱源を内蔵しており、加圧ローラーが定着ローラーに圧接した状態で取り付けられている。記録媒体に担持されたトナー像は、定着ローラーと加圧ローラーとのニップ部を記録媒体が通過することにより、熱溶融して記録媒体上に定着される。このような定着装置から発する熱をいかに定着装置の外部に流出させないかが重要になってきている。定着ローラーからの熱の発散を抑え、且つ、定着装置外への熱の伝達を抑制するために、定着ローラーの外周に沿う断熱カバーを設けて、断熱カバーと装置の外枠を構成する枠体とに囲まれる空隙部を形成し、この空隙部の空気層が断熱効果を有するようにしている。
【０００４】
高い断熱効果を確保するとともに、低コストで製造が容易な定着装置とするために、特許文献１では、空隙部に樹脂と発泡剤とを含む発泡体材料を入れ、空隙部でこれを発泡させ、空隙部に樹脂発泡体を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０８９０号公報（段落［０００６］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１では、空隙部に形成する樹脂発泡体は、発泡の大きさのバラツキ、また独泡と連泡の割合のバラツキ等による発泡状態の偏りがあると、断熱性能が通紙領域で部分的に異なり、また、このような樹脂発泡体を組み込んだ定着装置に個体差が発生するので、断熱効果が不安定になる。また、定着処理を行う記録媒体の最大幅よりも小さい幅の記録媒体を印刷する場合、通紙領域と非通紙領域との温度差が発生するが、最大幅の通紙領域に対して断熱効果を有する構成では、非通紙領域も装置外への熱の伝達が抑制され、非通紙領域が過昇温することになる。
【０００７】
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、装置の外部に熱が流出するのを防いで断熱性能を高め、また、小さい幅の記録媒体の定着処理を連続して行った場合に、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消し、さらに低コストで容易に製造可能である定着装置及びそれを備えた画像形成装置及び定着装置の製造方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明は、加熱手段により加熱される定着ローラーと、該定着ローラーに圧接される加圧ローラーとを有し、前記定着ローラーと前記加圧ローラーとが圧接するニップ部にて記録媒体上に担持されたトナー像を記録媒体に定着する定着装置において、前記定着ローラーまたは前記加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面の一部と所定の間隔を隔てて配置される断熱カバーと、前記断熱カバーの外側に配置されて装置の外枠を構成し前記断熱カバーとの間に空隙部を形成する枠体と、前記少なくとも一方のローラーの径方向に外周面が互いに当接するように前記空隙部に充填される複数の円筒状の中空部材と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、第２の発明では、上記の定着装置において、前記複数の中空部材は、両端部が前記空隙部のローラー軸方向の内壁に当接するように充填されることを特徴としている。
【００１０】
また、第３の発明では、上記の定着装置において、前記空隙部は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第１の空隙部と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応する第２の空隙部とに分割され、前記第２の空隙部には、ローラー軸方向の両端側の一方を開閉する第１の開閉部材を備え、小幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記第１の開閉部材は前記第２の空隙部を開放することを特徴としている。
【００１１】
また、第４の発明では、上記の定着装置において、前記第２の空隙部の両端側の他方を開閉可能である第２の開閉部材と、前記第２の空隙部の一方から他方に空気を送風可能である送風部材とをさらに備え、小幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記第１及び第２の開閉部材は前記第２の空隙部の両端部を開放し、前記送風部材は前記第２の空隙部の一方から他方に空気を送ることを特徴としている。
【００１２】
また、第５の発明では、上記の定着装置において、前記中空部材は弾性材で形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、第６の発明では、上記の定着装置において、前記空隙部は、最大幅の通紙領域よりも小幅の通紙領域に対応する第１の空隙部と、ローラー軸方向の両端部に形成される非通紙領域に対応する第２の空隙部とに分割され、前記第２の空隙部に設けられる前記複数の中空部材は弾性変形可能であって、前記第２の空隙部は、前記枠体の外壁部の一部を構成しローラー径方向に往復移動可能である可動枠を有しており、小幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記可動枠が前記一方のローラーに最も近づく第１の位置に配置されることで、前記第２の空隙部が圧縮されて前記複数の中空部材が押し潰され、最大幅の記録媒体が前記ニップ部に通紙されるとき、前記可動枠が前記一方のローラーから最も遠ざかる第２の位置に配置されることで、前記第２の空隙部が拡張されて前記複数の中空部材が元の状態に復元することを特徴としている。
【００１４】
また、第７の発明では、上記の定着装置において、前記断熱カバーは、前記少なくとも一方のローラー外周面に対向する面が反射面からなることを特徴としている。
【００１５】
また、第８の発明では、上記の定着装置において、前記断熱カバー及び前記枠体は、少なくとも前記定着ローラーの外周面と所定の間隔を隔てて配置されるとしている。
【００１６】
また、第９の発明では、上記の構成の定着装置を備えた画像形成装置である。
【００１７】
また、第１０の発明は、定着ローラーまたは加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面の一部と所定の間隔を隔てて配置される断熱カバーと、前記断熱カバーの外側に配置されて装置の外枠を構成し前記断熱カバーとの間に空隙部を形成する枠体と、前記少なくとも一方のローラーの径方向に外周面が互いに当接するように前記空隙部に充填される複数の円筒状の中空部材と、を備える定着装置の製造方法であって、前記複数の中空部材の外周面に溶融接着層を形成し、前記溶融接着層を形成した複数の中空部材を前記空隙部に充填した後、前記溶融接着層の融点以上の温度に所定時間だけ放置することを特徴としている。
【００１８】
また、第１１の発明は、定着ローラーまたは加圧ローラーの少なくとも一方のローラー外周面の一部と所定の間隔を隔てて配置される断熱カバーと、前記断熱カバーの外側に配置されて装置の外枠を構成し前記断熱カバーとの間に空隙部を形成する枠体と、前記少なくとも一方のローラーの径方向に外周面が互いに当接するように前記空隙部に充填される複数の円筒状の中空部材と、を備える定着装置の製造方法であって、前記複数の中空部材をフィルムで束ね、前記束ねた複数の中空部材を前記空隙部に充填することを特徴としている。
【００１９】
また、第１２の発明では、上記の定着装置の製造方法において、前記フィルムは、前記複数の中空部材の両端面を覆うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、複数の中空部材は、ローラー径方向に、その外周面が互いに当接するように空隙部に充填されることで、ローラー径方向及びローラー周方向では、空気層の流れは滞留する。従って、装置内の熱が外部に流出するのを防ぎ、断熱性能を高めることができる。また、小さい幅の記録媒体の定着処理では、通紙領域と非通紙領域との間の温度差に対応して、中空部材の中空部にローラー軸方向の温度差による対流が生じるために、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消することができる。
【００２１】
また、第１０の発明によれば、複数の中空部材を空隙部に充填した後、溶融接着層の融点以上の温度に所定時間だけ放置することによって、溶融接着層の接着層が溶融して、複数の中空部材は、溶融した溶融接着層により互いに固着し、また、溶融した溶融接着層により空隙部の内壁に固着する。従って、低コストで容易に複数の中空部材を空隙部に充填することができる。
【００２２】
また、第１１の発明によれば、複数の中空部材をフィルムで束ね、束ねた複数の中空部材を空隙部に充填するだけで、断熱性性能を高めることが可能となるとともに、複数の中空部材が空隙部に容易に充填される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１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を示す図
【図２】第１実施形態に係る定着装置を示す側面断面図
【図３】第１実施形態に係る定着装置の要部を示す平面断面図
【図４】第１実施形態に係る定着装置に用いられる中空部材の側面断面図
【図５】第２実施形態に係る定着装置の要部を示す平面断面図
【図６】第２実施形態に係る定着装置の小さい幅の用紙を定着処理する場合の要部を示す平面断面図
【図７】第３実施形態に係る定着装置の要部を示す平面断面図
【図８】第３実施形態に係る定着装置の小さい幅の用紙を定着処理する場合の要部を示す平面断面図
【図９】第４実施形態に係る定着装置の中空部材を示す平面図
【図１０】第４実施形態に係る中空部材を束ねるフィルムの変形例を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の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の右側に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上側に配設された画像形成部４と、この画像形成部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の上側に配設された画像読取部６とを備えている。
【００２６】
給紙部２は、記録媒体である用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転により、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枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。
【００２７】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路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、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、矢印方向に回転可能である感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２８】
帯電部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光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、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。
【００２９】
次いで、現像器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部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００３０】
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、定着ローラー１８及び加圧ローラー１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラー対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００３１】
転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部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。
【００３２】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる定着装置５の概略の構成を示す側面断面図であり、図３は定着装置５の要部を示す断面平面図である。尚、定着ローラー１８のローラー軸方向をＸ方向とし、定着ローラー１８のローラー径方向をＹ方向とする。
【００３３】
図２に示すように、定着装置５は、ローラー定着方式であり、定着ローラー１８と、加圧ローラー１９と、加熱手段であるヒーター４３と、下側枠体５５と、上側枠体５６と、断熱カバー５７、５８と、中空部材６１とを備える。
【００３４】
定着ローラー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。定着ローラー１８の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等のヒーター４３が設けられている。
【００３５】
加圧ローラー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、この弾性層の表面をフッ素樹脂コートにて被覆したものが用いられる。
【００３６】
また、加圧ローラー１９は定着ローラー１８に所定の圧力で圧接されて、加圧ローラー１９が回転駆動すると、定着ローラー１８は従動回転する。定着ローラー１８と加圧ローラー１９とが互いに逆回転しながら当接する部分には、ニップ部Ｎが形成される。
【００３７】
下側枠体５５は、半円状をなして定着装置５の外枠の一部を構成し、加圧ローラー１９をローラー軸方向Ｘに回転可能に支持する。また、下側枠体５５には、上流側搬送ガイド４０及び下流側搬送ガイド４１が加圧ローラー１９に夫々対向して取り付けられている。上流側搬送ガイド４０は用紙９をニップ部Ｎに案内するものであり、下流側搬送ガイド４１はニップ部Ｎにて定着処理された用紙９を定着装置５外の所定の位置に案内するものである。
【００３８】
断熱カバー５８は、加圧ローラー１９の熱が装置の外部に放出されることを防ぐものであり、加圧ローラー１９の下側の外周に沿うように側面から見て円弧状にアルミニウムにて形成される。断熱カバー５８は、加圧ローラー１９に対して所定の間隔を隔てて下側枠体５５の上部に取り付けられ、下側枠体５５とともに取り囲むことで半円筒型の空隙部Ｓを形成する。尚、断熱カバー５８は、樹脂で形成し、加圧ローラー１９に対向する面にアルミニウムを蒸着するように構成してもよい。断熱カバー５８は、加圧ローラー１９に対向する面がアルミニウムの反射面で構成されることにより、加圧ローラー１９から放射される赤外線が断熱カバー５８によって反射され、下側枠体５５の温度上昇を抑えることができ、断熱性が向上する。
【００３９】
上側枠体５６は、半円状をなして定着装置５の外枠の一部を構成し、定着ローラー１８をローラー軸方向Ｘに回転可能に支持する。また、上側枠体５６には、図示しない分離爪が取り付けられ、分離爪が定着処理後の用紙９を定着ローラー１８の表面から分離する。
【００４０】
用紙９が搬送ガイド４０に案内されて、ニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎにおいて、定着ローラー１８と加圧ローラー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熱溶融して定着される。定着処理後の用紙９は、分離爪によって定着ローラー１８の表面から分離された後、下流側搬送ガイド４１によって定着装置５外の所定の位置に案内される。また、小さいサイズの用紙やＡ４タテの用紙がニップ部Ｎに通紙された時には、ローラー軸方向Ｘの中央部に小幅の通紙領域が形成される一方、ローラー軸方向Ｘの両側部に非通紙領域が形成され、定着ローラー１８と加圧ローラー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熱溶融して定着される。
【００４１】
断熱カバー５７は、定着ローラー１８の熱が装置の外部に放出されることを防ぐものであり、定着ローラー１８の上側の外周に沿うように側面からみて円弧状にアルミニウムにて形成される。断熱カバー５７は、定着ローラー１８に対して所定の間隔を隔てて上側枠体５６の下部に取り付けられ、上側枠体５６とともに取り囲むことで空隙部Ｓを形成する。尚、断熱カバー５７は、樹脂で形成し、定着ローラー１８に対向する面にアルミニウムを蒸着するように構成してもよい。断熱カバー５７は、定着ローラー１８に対向する面がアルミニウムの反射面で構成されることにより、定着ローラー１８から放射される赤外線が断熱カバー５７によって反射され、上側枠体５６の温度上昇を抑えることができ、断熱性が向上する。
【００４２】
空隙部Ｓは、定着ローラー１８に対向する半円筒型をなし、ローラー軸方向Ｘにおいて定着ローラー１８よりも長く延びて形成される（図３参照）。空隙部Ｓには、複数の中空部材６１が設けられる。
【００４３】
複数の中空部材６１は、空隙部Ｓのローラー径方向Ｙに上側枠体５６の上壁部５６ｂから断熱カバー５７までの空間を満たすように、各中空部材６１の外周面が互いに当接して設けられるとともに、ローラー軸方向Ｘに延び上側枠体５６の両側の側壁部５６ａ（図３参照）に当接して設けられる。
【００４４】
中空部材６１は図４に示す断面構成を備える。図４は中空部材６１の側面断面図である。中空部材６１は、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン、フッ素樹脂等の耐熱性を有し、且つ弾性を有する樹脂材にて中空部６１ａを有して円筒状に形成される。中空部６１ａの直径は１〜２ｍｍであって、中空部材６１の厚みＴは０．５ｍｍ以下であることが望ましく、中空部材６１がこの範囲にあると、良好な断熱性が得られ、且つ中空部６１ａで空気の対流が発生しやすくなる。
【００４５】
中空部材６１の外周面には、融点以上に加熱されると接着層が溶融する溶融接着層６２が形成される。溶融接着層６２は、融点以上に加熱されると接着層が溶融する材料からなる。
【００４６】
複数の中空部材６１を上側枠体５６内に収納した後、断熱カバー５７を上側枠体５６に取り付ける。つまり、複数の中空部材６１を空隙部Ｓに組み込んだ後、上側枠体５６を溶融接着層６２の融点以上の温度に設定された高温槽に所定時間だけ放置する。これによって、複数の中空部材６１は、溶融した溶融接着層６２によって互いに固着し、また、溶融した溶融接着層６２によって空隙部Ｓの内壁に固着する。このような製造方法を採ることで、低コストで容易に、複数の中空部材６１を空隙部Ｓに充填することができる。
【００４７】
上記第１実施形態によれば、定着装置５は、定着ローラー１８の外周面の一部と所定の間隔を隔てて配置される断熱カバー５７と、断熱カバー５７の外側に配置されて装置の外枠を構成し断熱カバー５７との間に空隙部Ｓを形成する上側枠体５６と、ローラー径方向Ｙに外周面が互いに当接するように空隙部Ｓに充填される複数の円筒状の中空部材６１と、を備える。
【００４８】
この構成によると、複数の中空部材６１は、ローラー径方向Ｙに、その外周面が互いに当接するように空隙部Ｓに充填されることで、ローラー径方向Ｙ及びローラー周方向では、空気層の流れは滞留する。従って、装置の外部に熱が流出するのを防ぎ、断熱性能を高めることができる。
【００４９】
通常、定着処理を行う用紙の最大幅よりも小さい幅の用紙を定着処理する場合、通紙領域と非通紙領域との間で温度差が発生する。しかし、上記構成によれば、小さい幅の用紙９の定着処理では、通紙領域と非通紙領域との間の温度差に対応して、複数の中空部材６１の中空部６１ａにローラー軸方向Ｘの温度差による対流が生じるために、通紙領域と非通紙領域との間で発生する温度差を解消することができる。
【００５０】
また、上記第１実施形態によれば、複数の中空部材６１は、上側枠体５６の側壁部５６ａ（空隙部Ｓのローラー軸方向Ｘの内壁）に当接して充填される。
【００５１】
この構成によると、中空部材６１の中空部６１ａは、中空部材６１の端面と上側枠体５６の側壁部５６ａとによって密封された状態となり、中空部６１ａから空気が漏れ出るおそれがなく、空隙部Ｓの断熱性が一層向上する。
【００５２】
また、上記第１実施形態によれば、複数の中空部材６１は、弾性材で形成される。
【００５３】
この構成によると、中空部材６１をローラー軸方向Ｘにおいて所定の長さより若干長く設定しておくと、中空部材６１の長さがばらついた場合でも、中空部材６１を弾性変形させて、中空部材６１の端面と上側枠体５６の側壁部５６ａとを当接させることが可能となる。中空部材６１の端面と上側枠体５６の側壁部５６ａとによって中空部材６１の中空部６１ａが密封された状態となり、中空部６１ａから空気が漏れ出るおそれがなく、空隙部Ｓの断熱性が保持することができる。
【００５４】
尚、図２に示す下側枠体５５と断熱カバー５８とによって形成される空隙部Ｓ（加圧ローラー１９側）にも、複数の中空部材６１が設けられる。この中空部材６１は、定着ローラー１８側の複数の中空部材６１と同じ構成、配置にて組み立てられるために、定着ローラー１８側の複数の中空部材６１と同様の効果を奏する。
【００５５】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る中空部材を組み込んだ上側枠体を示す平面断面図であり、図６は、小さい幅の用紙を定着処理する場合の上側枠体を示す平面断面図である。第２実施形態では、空隙部が分割される点、及び開閉部材と送風部材とがさらに備える点が第１実施形態と異なり、第１実施形態と異なり部分を主に説明し、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５６】
図５に示すように、上側枠体を構成する壁部で仕切ることによって、上側枠体は、第１の枠体７４と、第１の枠体７４のローラー軸方向Ｘの両端側に設けられる一対の第２の枠体７５に分割して構成される。第１の枠体７４は、小さい幅の用紙９の通紙領域に対応するローラー軸方向Ｘの幅ＴＡを有して設けられ、第２の枠体７５は、小さい幅の用紙９の非通紙領域に対応するローラー軸方向Ｘの幅ＴＢを有して設けられる。
【００５７】
断熱カバー７８は、定着ローラー１８（図２参照）の熱が装置の外部に放出されることを防ぐものであり、定着ローラー１８に対して所定の間隔を隔てて、第１の枠体７４及び第２の枠体７５の夫々の下部に取り付けられる。第１の枠体７４と断熱カバー７８が取り囲む空間に空隙部Ｓ１が形成され、第２の枠体７５と断熱カバー７８が取り囲む空間に空隙部Ｓ２が形成される。尚、第１の枠体７４及び第２の枠体７５に対して断熱カバー７８を個別に設ける替わりに、第１の枠体７４及び第２の枠体７５に対応させて断熱カバー７８を一体に設けてもよい。
【００５８】
空隙部Ｓ１には複数の第１の中空部材７１が設けられ、また、一対の空隙部Ｓ２には夫々複数の第２の中空部材７２が設けられる。
【００５９】
複数の第１の中空部材７１は、空隙部Ｓ１のローラー径方向Ｙに外周面が互いに当接するように設けられるとともに、空隙部Ｓ１のローラー軸方向Ｘに延び空隙部Ｓ１の両側の側壁部に当接して設けられる。一方、複数の第２の中空部材７２は、空隙部Ｓ２のローラー径方向Ｙに外周面が互いに当接するように設けられるとともに、空隙部Ｓ２のローラー軸方向Ｘに延び空隙部Ｓ２の両側の側壁部に当接して設けられる。第１及び第２の第１の中空部材７１、７２の各外周面には溶融接着層６２（図４参照）が形成され、第１実施形態と同様に、複数の第１及び第２の中空部材７１、７２は夫々空隙部Ｓ１、Ｓ２に充填される。
【００６０】
第２の枠体７５のローラー軸方向Ｘの両端部には、外側開閉部材７６と内側開閉部材７７が設けられる。外側開閉部材７６は、第２の枠体７５の外側壁を構成するとともにローラー径方向Ｙに移動可能に設けられる。一方、内側開閉部材７７は、第２の枠体７５の内側壁を構成するともにローラー径方向Ｙに移動可能に設けられる。尚、外側開閉部材７６及び内側開閉部材７７は、用紙９の搬送方向に移動可能である構成にしてもよい。
【００６１】
通紙可能な最大幅の用紙９を定着処理する場合、外側開閉部材７６及び内側開閉部材７７は閉じられていることで、空隙部Ｓ２において、複数の第２の中空部材７２の各中空部に空気層が形成され、ローラー径方向Ｙ及びローラー周方向では、空気層の流れは滞留する。従って、空隙部Ｓ１とともに空隙部Ｓ２において、装置の外部に熱が流出するのを防ぎ、幅ＴＡ、ＴＢの全域において断熱性能を高めることができる。
【００６２】
図６に示すように、最大幅よりも小さい幅の用紙９を定着処理する場合、外側開閉部材７６及び内側開閉部材７７が開き空隙部Ｓ２が外部に開放されるとともに、プロペラファンからなる送風部材７９によって、外側開閉部材７６側から内側開閉部材７７側に空気が送られる。
【００６３】
この構成によって、空隙部Ｓ２に矢印で示す空気流が発生し、空隙部Ｓ２の熱が拡散されることで、非通紙領域に対応する幅ＴＢと通紙領域に対応する幅ＴＡとの間で発生する温度差を解消することができる。
【００６４】
尚、最大幅よりも小さい幅の用紙９を定着処理する場合、上記実施形態に替えて、送風部材７９を駆動させずに、外側開閉部材７６及び内側開閉部材７７の一方の開閉部材を開く構成にしてもよい。この構成では、空隙部Ｓ２と、開放された外気との間の温度差によって空気対流が発生し、空隙部Ｓ２の熱が拡散されることで、非通紙領域に対応する幅ＴＢと通紙領域に対応する幅ＴＡとの間で発生する温度差を解消することができる。
【００６５】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る中空部材を組み込んだ上側枠体を示す平面断面図であり、図８は、小さい幅の用紙を定着処理する場合の上側枠体を示す平面断面図である。第３実施形態では、開閉部材と送風部材に替えて可動枠とカム部材と備える点が第２実施形態と異なる。
【００６６】
図７に示すように、上側枠体を構成する壁部で仕切ることによって、上側枠体は、第１の枠体７４と、第１の枠体７４のローラー軸方向Ｘの両端側に設けられる一対の第２の枠体８１に分割して構成される。第１の枠体７４は、小さい幅の用紙９の通紙領域に対応するローラー軸方向Ｘの幅ＴＡを有して設けられ、第２の枠体８１は、小さい幅の用紙９の非通紙領域に対応するローラー軸方向Ｘの幅ＴＢを有して設けられる。第１の枠体７４と断熱カバー７８が取り囲む空間に空隙部Ｓ１が形成され、第２の枠体８１と断熱カバー７８が取り囲む空間に空隙部Ｓ２が形成される。
【００６７】
空隙部Ｓ１には複数の第１の中空部材７１が設けられ、また、一対の空隙部Ｓ２には夫々複数の第２の中空部材７２が設けられる。第１及び第２の中空部材７１、７２の各外周面には溶融接着層６２（図４参照）が形成され、第１実施形態と同様に、複数の第１及び第２の中空部材７１、７２は夫々空隙部Ｓ１、Ｓ２に組み立てられる。
【００６８】
第２の枠体８１のローラー径方向Ｙの外側部には、可動枠８２が設けられる。可動枠８２は、第２の枠体８１の外壁を構成するとともにローラー径方向Ｙに移動可能に設けられる。
【００６９】
カム部材８３は、装置本体に回転可能に保持される偏芯カムからなり、可動枠８２に常に当接するように設けられる。カム部材８３が図７の状態から１８０度回転すると、可動枠８２は断熱カバー７８側に移動して、図８に示すように空隙部Ｓ２を圧縮した状態となる。空隙部Ｓ２が圧縮されると、第２の中空部材７２が弾性に抗して押し潰され、第２の中空部材７２の中空部には空気層が略なくなる。さらに、カム部材８３が図８の状態から１８０度回転すると、第２の中空部材７２がその弾性力によって円筒状に復元することで、可動枠８２は図８の上側に押し上げられ図７の状態となる。尚、カム部材８３に替えて、可動枠８２をローラー径方向Ｙに押し引きする部材によって、可動枠８２をローラー径方向Ｙに移動させるように構成してもよい。
【００７０】
上記第３実施形態によれば、第２の空隙部Ｓ２に設けられる複数の第２の中空部材７２は弾性変形可能であって、第２の空隙部Ｓ２は、第２の枠体８１の外壁部にてローラー径方向に移動可能に構成される可動枠８２によって圧縮可能である。
【００７１】
この構成によって、通紙可能な最大幅の用紙９を定着処理する場合、カム部材８３は図７に示す状態にあることで、空隙部Ｓ２において、複数の第２の中空部材７２の各中空部に空気層が形成され、ローラー径方向Ｙ及びローラー周方向では、空気層の流れは滞留する。従って、空隙部Ｓ１とともに空隙部Ｓ２において、装置の外部に熱が流出するのを防ぎ、幅ＴＡ、ＴＢの全域において断熱性能を高めることができる。
【００７２】
また、この構成によって、小さい幅の用紙９を定着処理する場合、可動枠８２がカム部材８３によってローラー径方向Ｙで断熱カバー７８側に移動することで、複数の第２の中空部材７２を押し潰す。従って、第２の中空部材７２の中空部には空気層が略なくなり、非通紙領域に対応する幅ＴＢの熱が拡散されることで、幅ＴＢと通紙領域に対応する幅ＴＡとの間で発生する温度差を解消することができる。
【００７３】
（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係る中空部材を示す平面図である。第４実施形態では、複数の中空部材をフィルムで束ねて組み立てる点が第１〜３実施形態と異なる。
【００７４】
複数の中空部材６１が外周面を互いに当接した状態で、フィルム８６を複数の中空部材６１の外周に巻き付ける。フィルム８６は、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の耐熱性シート材からなる。中空部材６１は、第１〜第３実施形態と同じ材料で構成される。
【００７５】
フィルム８６で束ねた複数の中空部材６１を上側枠体５６（図２参照）内に収納した後、断熱カバー５７（図２参照）を上側枠体５６に取り付ける。このような製造方法を採ることで、複数の中空部材が空隙部に容易に充填される。
【００７６】
尚、フィルム８６は、図１０に示すように構成してもよい。図１０はフィルムの変形例を示す平面図である。フィルム８６はローラー軸方向Ｘに中空部材６１より長く設けられる。フィルム８６を複数の中空部材６１の外周に巻き付けた後、フィルム８６の両端部が複数の中空部材６１の両端面を覆うようにして、フィルム８６を複数の中空部材６１に取り付ける。このような製造方法を採ることで、複数の中空部材６１が空隙部Ｓに容易に充填され、且つ、中空部材６１の中空部６１ａ（図４参照）が密封された状態となり、中空部６１ａから空気が漏れ出るおそれがなく、空隙部Ｓの断熱性を保持することができる。
【００７７】
また、上記第２及び第３実施形態では、定着ローラー１８側の空隙部Ｓに中空部材７１、７２を設ける構成を示したが、本発明では、加圧ローラー１９側の空隙部Ｓに中空部材７１、７２を設ける構成にしても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００７８】
また、上記第１〜第４実施形態では、定着ローラー１８は、ヒーター４３によって加熱されるヒーター加熱方式に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、定着ローラー１８が誘導発熱層を備え、電磁誘導により定着ローラー１８を加熱する電磁誘導加熱方式に適用してもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、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及び定着装置の製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１    画像形成装置
５    定着装置
１８    定着ローラー（一方のローラー）
１９    加圧ローラー
４３    ヒーター（加熱手段）
５５    下側枠体
５６    上側枠体（枠体）
５６ａ    側壁部
５６ｂ    上壁部
５７、５８    断熱カバー
６１    中空部材
６１ａ    中空部
６２    溶融接着層
７１    第１の中空部材
７２    第２の中空部材
７４    第１の枠体
７５    第２の枠体
７６    外側開閉部材
７７    内側開閉部材
７８    断熱カバー
７９    送風部材
８１    第２の枠体
８２    可動枠
８３    カム部材
８６    フィルム
Ｎ    ニップ部
Ｓ    空隙部
Ｓ１    第１の空隙部
Ｓ２    第２の空隙部
Ｘ    ローラー軸方向
Ｙ    ローラー径方向
【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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