(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源を具備し且つ回転可能に配設される定着部材と、
前記定着部材に圧接配置されて回転し、前記定着部材との間に未定着トナー像を担持した記録媒体が挟持される無端ベルトと、
前記無端ベルトの内側に当該無端ベルトと当接するように設けられ、前記定着部材側に向けて当該無端ベルトを押圧する圧力付与部材と、
前記無端ベルトの内側に配設され前記圧力付与部材を保持する保持部材とを備え、
前記無端ベルト内面と対向する前記保持部材の外周面全域には前記保持部材への熱流入が防止可能な断熱層を具備させ、無端ベルトと断熱層との間に空間を確保することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記断熱層が、ポリエチレンテレフタレート、ユリア樹脂及びメラミン樹脂のいずれかを含む発泡体で構成されることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着装置において、
前記断熱層の前記無端ベルト内面との対向部側表面には低摩擦層を具備させることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３に記載の定着装置において、
前記無端ベルト内面と前記低摩擦層との間の摩擦係数を０．５以下に設定することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１に記載の定着装置において、
前記定着部材または前記無端ベルトのうち少なくともいずれか一方を、周囲に断熱層を有し且つ定着部材と無端ベルトとの当接部近傍が開口する断熱ハウジング内に収納することを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置において未定着画像を加熱・加圧定着するのに用いられる定着装置に係り、特に、加熱ロール等の定着部材に対して無端ベルトを圧接配置し、定着部材と無端ベルトとの間に形成された接触ニップ域に記録媒体を通過させる、所謂ベルトニップ方式の定着装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のベルトニップ方式の定着装置としては、例えば加熱源を有する回転可能な加熱ロールと、この加熱ロールに圧接し且つ加熱ロールと共に転動する無端ベルトと、この無端ベルトの内側に配設されて、前記無端ベルトを加熱ロールに押圧させ且つ前記無端ベルトと加熱ロールとの間に接触ニップ域を形成する加圧パッドとを備えたものが知られている（特開平１０−２２８１９６号公報参照）。
そして、この種の定着装置では、加熱ロールと無端ベルトとの間の接触ニップ域に記録媒体を挿通させることで、記録媒体上の未定着トナー像を加熱・加圧定着するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなベルトニップ方式の定着装置では、無端ベルトが、前記接触ニップ域を通過する際に加熱ロールによって加熱され、当該接触ニップ域通過後にその表裏面からの放熱で冷却され、再び接触ニップ域を通過する際に加熱されるというプロセスを繰り返すこととなる。
それゆえ、無端ベルトは、接触ニップ域に突入する際に必ず加熱ロールから熱を奪い、これによって加熱ロールの温度低下を生じさせることとなるため、加熱ロールの初期加熱や再加熱に要する時間を確保しなければならない分、ウォーミングアップ時間の長時間化や生産性の低下を招いたり、加熱電力を多く確保しなければならない分、エネルギー効率の低下を招いたりするという技術的課題がみられた。
【０００４】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、無端ベルトの熱損失を抑えることにより、ウォーミングアップ時間の長時間化や生産性の低下、そしてエネルギー効率の低下を防止することのできるベルトニップ方式の定着装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１に示すように、加熱源１ａを具備し且つ回転可能に配設される定着部材１と、前記定着部材１に圧接配置されて回転し、前記定着部材１との間に未定着トナー像Ｔを担持した記録媒体Ｋが挟持される無端ベルト２と、前記無端ベルト２の内側に当該無端ベルト２と当接するように設けられ、前記定着部材１側に向けて当該無端ベルト２を押圧する圧力付与部材３と、前記無端ベルト２の内側に配設され前記圧力付与部材３を保持する保持部材４とを備え、前記無端ベルト２内面と対向する前記保持部材４の外周面全域には前記保持部材４への熱流入が防止可能な断熱層５を具備させ、無端ベルト２と断熱層５との間に空間を確保することを特徴とする。
【０００６】
このような技術的手段において、定着部材１は、回転可能に配設されるものであれば、ロール状、ベルト状等適宜選定して差し支えない。
また、定着部材１に具備される加熱源１ａについては、図１に示すように定着部材１内部に内蔵されるタイプは勿論のこと、定着部材１を外部加熱するタイプのものであってもよい。
【０００７】
更に、無端ベルト２は、図１に示すように非張架状態で支持されるものであってもよいし、例えば複数のロールに掛け渡すなどして張架支持されるものであってもよい。
ここで、無端ベルト２が張架支持される態様にあっては、この無端ベルト２を張架する例えばロール部材等の外周面にも、後述する断熱層を設けることが好ましい。
【０００８】
また、圧力付与部材３は、前記定着部材１に向けて前記無端ベルト２を押圧するものであれば、その材質は適宜選定して差し支えないが、熱劣化を防止するという観点からすれば、耐熱性を具備するものであることが好ましい。
【０００９】
更に、保持部材４は、前記無端ベルト２の内側に配設され前記圧力付与部材３を保持する機能を有するものであればよい。
【００１０】
そして、断熱層５については、無端ベルト２の内面側から放熱される熱が保持部材４に奪われるのを防止する機能を有するものであれば適宜選定して差し支えないが、良好な耐熱性能の確保という観点からすれば発泡体であることが好ましく、また、良好な耐熱性能や機械特性の確保という観点からすれば、耐熱性樹脂であることが好ましい。
このような観点より、前記断熱層５は、ポリエチレンテレフタレート、ユリア樹脂及びメラミン樹脂のいずれかを含む発泡体で構成されることが好ましい。
【００１１】
また、無端ベルト２と断熱層５との接触により、無端ベルト２の正常な回転が妨げられるのを防止するという観点からすれば、前記断熱層５の前記無端ベルト２内面との対向部側表面には低摩擦層６を具備させることが好ましく、特に、前記無端ベルト２内面と前記低摩擦層６との間の摩擦係数を０．５以下に設定することが好ましい。
ここで、低摩擦層６については、断熱層５そのものが低摩擦性を有する材料で構成される態様にあっては断熱層５が低摩擦層６を兼用するようにしても良いし、また、断熱層５が高摩擦性を有する材料で構成される態様にあっても、この断熱層５の表面を低摩擦性に加工可能な態様にあっては、この加工層を低摩擦層６として構成するようにしても良い。更に、断熱層５とは別に低摩擦層６を構成しても良いことは勿論である。
【００１２】
更に、定着部材１の外周面側、または、無端ベルト２の外周面側から放出される熱を極力抑えるという観点からすれば、前記定着部材１または前記無端ベルト２のうち少なくともいずれか一方を、周囲に断熱層を有し且つ定着部材１と無端ベルト２との当接部近傍が開口する断熱ハウジング内に収納することが好ましい。
【００１３】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図１において、定着部材１は加熱源１ａにより加熱され、一方、無端ベルト２は、圧力付与部材３によって前記定着部材１側へと押圧される。
そして、前記定着部材１及び無端ベルト２は回転し、両者の間に未定着トナー像Ｔを担持した記録媒体Ｋが挟持されて定着される。
ここで、定着部材１との対向部を通過した無端ベルト２は、保持部材４の外周面に近接した状態で移動することとなるが、無端ベルト２内面と対向する保持部材４の外周面全域には保持部材４への熱流入が防止可能な断熱層５が形成され、無端ベルト２と断熱層５との間に空間を確保しているため、無端ベルト２に蓄積された熱が保持部材４に熱が奪われて無端ベルト２の温度低下を生じるという事態は回避される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された定着装置の実施の形態１を示す概略構成図である。
同図において、本実施の形態に係る定着装置は、回転可能に配設される定着部材としての加熱ロール１０と、この加熱ロール１０に圧接し且つこの加熱ロール１０と共に従動回転する無端ベルト状の定着ベルト２０とを備えている。
本実施の形態において、加熱ロール１０は、肉厚３５０μｍの鉄製の中空ロール芯１１の外周面に厚さ１０〜８０μｍの四弗化エチレン樹脂等の耐熱離型性樹脂層１２を設け、その内部には加熱源としてのハロゲンランプ１３を内蔵配置したものである。尚、中空ロール芯１１の材質については、鉄に限られるものではなく、アルミニウム、ステンレス、銅などであってもよい。
また、ニップ幅を大きくする目的あるいは画質を向上させる目的で、前記中空ロール芯１１と耐熱離型性樹脂層１２との間に厚さ０．１〜３mm程度の耐熱性高熱伝導ゴム層を配設するようにしてもよい。
そして、この加熱ロール１０の外周面には、サーミスタ、熱電対等の温度センサ（図示せず）が配設されており、この検出信号を公知の制御手段（図示せず）に導き、加熱ロール１０の外周面の温度をハロゲンランプ１３によって制御することで用紙Ｐ上の未定着トナー像Ｔを常に一様に溶融するようになっている。
【００１５】
一方、定着ベルト２０は、直径３５ｍｍ、厚さ８０μｍのポリイミドフィルムの外周面に厚さ１０μｍの四弗化エチレンをコーティングしたものを用いている。尚、この定着ベルト２０の下地材料としては、ニッケル電鋳等の金属薄膜フィルムを使用することも可能である。
【００１６】
また、本実施の形態において、定着ベルト２０は、張架ロールなどを持たず、加熱ロール１０に対向する定着ベルト２０の内側に耐熱性を有するシリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム系材料からなる第一加圧パッド２１を配設して支持するようにしたものである。そして、当該第一加圧パッド２１にて定着ベルト２０を加熱ロール１０に向けて押圧することにより両者間に接触ニップ域ｎを形成し、この接触ニップ域ｎに未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐを通過させることでこの未定着トナー像Ｔを加熱・加圧定着させるようになっている。
【００１７】
そして、この第一加圧パッド２１は、断面略凹状の第二加圧パッド２２に填め込まれるようになっている。
本実施の形態において、第二加圧パッド２２は、耐熱性を有するポリカーボネート等の樹脂系材料からなり、前記第一加圧パッド２１の下流側で前記定着ベルト２０に向かって突出する突起部２２ａが定着ベルト２０を押圧することで、前記接触ニップ域ｎを通過した用紙Ｐが加熱ロール１０に貼り付くことなく剥離されるようになっている。
【００１８】
ここで、本実施の形態においては、前記第一加圧パッド２１の定着ベルト２０との対向部側に、定着ベルト２０との摺動による摩耗や、駆動トルクを抑える目的で、ガラス繊維に四弗化エチレンを含浸させた耐熱性低摩擦係数フィルム（図示せず）を貼り付けるようになっている。
一方、第二加圧パッド２２の突起部２２ａには、このような耐熱性低摩擦係数フィルムを貼り付けないようにしている。これは、樹脂性の第二加圧パッド２２と定着ベルト２０との摩擦係数が０．４程度と比較的低く、また、突起部２２ａと定着ベルト２０との間に前記耐熱性低摩擦フィルム層を設けると、接触ニップ域ｎのニップ形状が安定せず、局所的な歪みを与えにくくなり、その結果用紙Ｐの剥離が困難となるためである。
【００１９】
また、第二加圧パッド２２及びこの第二加圧パッド２２に填め込まれた第一加圧パッド２１は、定着ベルト２０の内側に配設されたパッド支持部材２３によって支持されるようになっている。
このパッド支持部材２３は、その両端部が定着装置本体に支持されるようになっており、その剛性を確保する必要から、鉄、アルミニウム、ステンレス等比較的熱容量の大きいもので構成されている。本実施の形態においては、軽量化及び防錆の観点から、アルミニウムを採用しており、その体積は１．１×１０-4ｍ3、その体積熱容量は約２８０Ｊ／Ｋｍ3である。
【００２０】
そして、本実施の形態では、このパッド支持部材２３の外周面すなわち定着ベルト２０内面との対向部側に、厚さ２ｍｍで３．５×１０-2Ｗ／ｍ℃以下の熱伝導率を有する低熱伝導率ポリプロピレン発泡体（ＰＦＢ：積水化成品工業株式会社製）からなる断熱層２４が配設されている。
更に、この断熱層２４の外周には、定着ベルト２０との摺動による摩耗や、駆動トルクを押さえるために、ガラス繊維に四弗化エチレンを含浸させた耐熱性低摩擦係数フィルム（中興化成工業製FGF−400−4）からなる低摩擦層２５を設けている。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る定着装置の定着プロセスについて説明する。
未定着トナー像Ｔが担持された用紙Ｐが接触ニップ域ｎを通過するとき、前記未定着トナー像Ｔは、ハロゲンランプ１３による加熱ロール１０からの熱と、接触ニップ域ｎから受ける圧力とにより用紙Ｐ上に定着される。
このとき、接触ニップ域ｎでは、定着ベルト２０も加熱ロール１０からの熱で加熱される。
そして、接触ニップ域ｎを通過した定着ベルト２０は、回動を続け再び接触ニップ域ｎに到達する。
この間、定着ベルト２０内部に蓄積された熱は、表裏面から放出されることとなるが、本実施の形態においては、定着ベルト２０の内面側に配設されるパッド支持部材２３の外周面に断熱層２４が形成されていることから、定着ベルト２０内部に蓄積された熱がアルミニウム製で熱容量の大きいパッド支持部材２３に奪われて、定着ベルト２０の温度が著しく低下するという事態は回避されることとなる。
従って、再度接触ニップ域ｎに到達した定着ベルト２０を再加熱するための熱量は少なくて済むこととなり、ウォーミングアップに要する時間や生産性が低下することはなく、また、再加熱に必要な電力も少なくて済むこととなる。
尚、本実施の形態では、圧力付与部材として、第一加圧パッド２１及び第二加圧パッド２２を組み合わせて用いるようにしていたが、これに限られるものではなく、一種類の加圧パッドを用いるようにしても良いことは勿論である。
【００２２】
◎実施の形態２
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、図３に示すように、断熱層２４の表面層を低摩擦層として兼用するようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る定着装置の構成要素のうち、実施の形態１に係る定着装置と同様のものについては、実施の形態１と同様の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、断熱層２４は、ポリエチレンテレフタレート発泡体（セルペット：積水化成品工業株式会社製）からなる。そして、この断熱層２４のうち、パッド支持部材２３側の部位は通常の発泡層２４ａで構成されるが、定着ベルト２０側の部位（表面層）は、発泡面がむき出しになっていない、いわゆるスキン層２４ｂで覆われているようになっている。
これは、金型に流し込んで発泡体を成型する際に、金型と接触する部位が平滑化するために得られるものである。
【００２３】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、定着ベルト２０の熱がパッド支持部材２３に奪われるという事態を回避することが可能である。
また、実施の形態１とは異なり、断熱層２４とは別に低摩擦層を配設する必要がないことから、部品点数の削減やコストの低減が可能である。
【００２４】
本発明者は、実施の形態１及び実施の形態２に係る定着装置と、パッド支持部材２３に断熱層が設けられていない比較の形態に係る定着装置とを用いて、加熱ロール１０の初期加熱時の昇温速度及び定着プロセス実行時の温度降下量について調査を行った。
この調査は次のようにして行った。まず、ハロゲンランプ１３に入力電力として６００Ｗを投入して室温から立ち上げると共に加熱ロール１０及び定着ベルト２０を回転させながら加熱ロール１０を昇温させた。ここで加熱ロール１０の設定温度は１５０℃とした。
そして、加熱ロール１０が設定温度に達した時点で富士ゼロックス社製Ｐ紙（ＪＩＳ規格Ａ４サイズ）を横送りにして連続１００枚通紙した。
評価は、加熱ロール１０の温度推移を測定することで行った。
【００２５】
結果を図４に示す。
実施の形態１及び実施の形態２に係る定着装置では、設定温度に到達するまでの立ち上がり時間が夫々３０秒、３２秒であったのに対し、断熱層のない比較の形態では４０秒であった。
一方、用紙Ｐの連続挿通による温度降下量も、実施の形態１及び実施の形態２に係る定着装置では、夫々最大で１３℃、１５℃であったので対し、断熱層のない比較の形態では２５℃であった。
これらの結果により、パッド支持部材２３に断熱層２４を設けることにより、定着ベルト２０からパッド支持部材２３への熱流入が防止されることが把握される。
【００２６】
また、本発明者は、実施の形態２に係る定着装置を用いて、断熱層２４として最適な材料について調査を行うとともに、同時にスキン層２４ｂの有無による相違についても調査を行った。
この調査においては、断熱層２４を構成する材料として、ポリエチレンテレフタレート発泡体、ポリプロピレン発泡体、ユリア樹脂発泡体、スチレン発泡体、シリコーンスポンジ、そしてメラミンスポンジを選択した。そして、各材料については、夫々スキン層２４ｂを有するもの及び有しないものを準備した。
そして、実施の形態２に示した定着装置を用い、加熱ロール１０の設定温度を１８０℃に、加熱ロール１０及び定着ベルト２０の回転速度を１００ｍｍ／ｓに設定し、１５０時間にわたって空回しを行い（これは、ＪＩＳ規格Ａ４サイズ横送りで２００，０００枚を定着するのに相当する）、定着ベルト２０の厚みの変動（摩滅量）及び試験後の断熱層２４の状態（損傷や摩滅のレベル）を評価した。
尚、この調査において、空回し時間を１５０時間に設定したのは、一般的にベルトのような機能部品の信頼性としては１００，０００枚の使用に耐えることが要求され、その信頼性保証を確実なものとするために、その倍の２００，０００枚の保証を前提とするためである。
【００２７】
結果を図５に示す。なお、同図においては、各材料のベルトとの摩擦係数、すなわちスキン層２４ｂを有するタイプの材料にあってはスキン層２４ｂと定着ベルト２０との間の摩擦係数、スキン層２４ｂを有しない材料にあっては発泡層２４ａと定着ベルト２０との間の摩擦係数も示している。
これによれば、スキン層２４ｂの有無に関わらず、スチレン発泡体及びポリプロピレン発泡体には加熱ロール１０から受けた熱により変形（収縮）が生じ、実用に適さないことが判明した。ここで、その変形量は、スチレン発泡体が大きく、ポリプロピレン発泡体は小さかった。
また、シリコーンスポンジに関しては、スキン層２４ｂの有無に関わらず、試験直後にシリコーンスポンジに破断が生じることが確認され、実用に適さないことが判明した。
【００２８】
一方、ポリエチレンテレフタレート発泡体、ユリア樹脂、メラミン樹脂に関しては、スキン層２４ｂの有無に関わらず、比較的良好な結果が得られた。
但し、各材料について、スキン層２４ｂの有無による相違を確認すると、スキン層２４ｂが無い場合、初期的には問題ないが、長期的に使用することを想定した場合、摺擦摩滅による断熱層２４の微粉が発生したり、定着ベルト２０の摩滅も顕著であることから、スキン層２４ｂを有している方が更に適していることが判明した。
また、メラミンスポンジに関しては、スキン層２４ｂを有する場合は良好な結果が得られ、有しない場合には試験直後にメラミンスポンジに破断が生じ実用に適さないことが確認された。
尚、この調査において選択された各材料は、実施の形態１で示した断熱層２４すなわち断熱層２４とは異なる材料で低摩擦層２５を形成する態様における断熱層２４として良好な性能を有するものである。
【００２９】
ところで、定着ベルト２０の厚さとしては、接触ニップ域ｎの形状形成性を考慮すると８０μｍ程度が限度であり、７０μｍ以下では機械的強度に問題が生じる。従って摩耗による許容厚さ減少量としては１０μｍ程度までと考えられる。ここで、図５を参照すると、定着ベルト２０と断熱層２４（発泡層２４ａまたはスキン層２４ｂ）との間の摩擦係数と、定着ベルト２０の摩滅量との間には相関関係があることがわかる。これより、定着ベルト２０の摩滅量を抑えるためには、定着ベルト２０と断熱層２４（発泡層２４ａまたはスキン層２４ｂ）との間の摩擦係数としては０．８以下、望ましくは０．５以下に設定すればよいことがわかる。
【００３０】
◎実施の形態３
本実施の形態は、実施の形態２とほぼ同様であるが、図６に示すように、加熱ロール１０及び定着ベルト２０を夫々断熱ハウジング内に収容することで、更にこれらからの放熱を防止するようにしたものである。
尚、本実施の形態に係る定着装置の構成要素のうち、実施の形態２に係る定着装置と同様のものについては、実施の形態２と同様の符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態において、加熱ロール１０は、下側に向かって開口する断熱ハウジング４０に収容されるようになっている。
本実施の形態において、断熱ハウジング４０は、平均厚さ４ｍｍで３．５×１０-2Ｗ／ｍ℃以下の熱伝導率を有する低熱伝導率ポリプロピレン発泡体（ＰＦＢ：積水化成品工業株式会社製）からなるベース層４３と、このベース層４３の内側に接着される２２０℃の耐熱温度を有する厚さ２ｍｍのポリエチレンテレフタレート発泡体（セルペット：積水化成品工業株式会社製）からなる耐熱層４４と、この耐熱層４４の内側に接着され加熱ロール１０と対向する厚さ１５μｍの高平滑アルミ層からなる高反射層４５とを有している。
本実施の形態では、これらベース層４３と耐熱層４４と高反射層４５とを夫々密着した構成とすることにより、この高反射層４５からの熱伝導、熱放射を著しく減少させることができ、その反射効率を向上することができるようになっている。そして、高反射層４５については、その厚さを５ないし２０μｍに設定すれば、それ自体の熱容量が小さくなることから熱反射効率が非常に良いものとなる。
【００３２】
そして、断熱ハウジング４０のうち、接触ニップ域ｎの上流側の端部４０ａには、加熱ロール１０に向かって延び且つ加熱ロール１０の軸方向に向かって延びるシールフィルム４１が加熱ロール１０に接触するように設けられている。
一方、断熱ハウジング４０のうち、接触ニップ域ｎの下流側の端部４０ｂにも、加熱ロール１０に向かって延び且つ加熱ロール１０の軸方向に向かって延びるシールフィルム４２が加熱ロール１０に接触するように配設されている。このシールフィルム４２は、接触ニップ域ｎを通過した用紙Ｐを加熱ロール１０から確実に分離する為の剥離部材としての役割も担うようになっている。
そして、これらシールフィルム４１及び４２は、厚さ７５μmのポリイミドフィルムに厚さ１０μｍのフッ素樹脂をコーティングして形成されている。
本実施の形態では、これら前記断熱ハウジング４０及び前記シールフィルム４１、４２により、加熱ロール１０の外周面に外気と遮断された断熱空気層４６が形成されるようになっている。
【００３３】
一方、定着ベルト２０は、上に向かって開口する断熱ハウジング５０に収容されるようになっている。
この断熱ハウジング５０は、上述した断熱ハウジング４０と同じ構成を有しており、また、この断熱ハウジング５０の接触ニップ域ｎ上流側の端部５０ａに取り付けられたシールフィルム５１、接触ニップ域ｎ下流側の端部５０ｂに取り付けられたシールフィルム５２についても、上述したシールフィルム４１、４２と同じ構成を有している。
本実施の形態では、これら前記断熱ハウジング５０及び前記シールフィルム５１、５２により定着ベルト２０の外周面に外気と遮断された断熱空気層５３が形成されるようになっている。
【００３４】
本実施の形態では、実施の形態２と同様に、定着ベルト２０の熱がパッド支持部材２３に奪われるという事態を回避することが可能であるのは勿論のこと、加熱ロール１０及び定着ベルト２０の周囲に外気と遮断された断熱空気層４６、５３が形成されることから、加熱ロール１０及び定着ベルト２０の保温効果が更に高められる。
【００３５】
本発明者は、実施の形態１に係る定着装置に実施の形態３に係る断熱ハウジング４０及び５０を配設した定着装置（以下、定着装置Ａという）と、実施の形態２に係る定着装置に実施の形態３に係る断熱ハウジング４０及び５０を配設した定着装置（以下、定着装置Ｂという）と、実施の形態１に係る定着装置（以下、定着装置Ｃという）と、実施の形態２に係る定着装置（以下、定着装置Ｄという）と、上述した比較の形態で用いた断熱層２４を有しない定着装置（以下、定着装置Ｅという）とを用いて、初期加熱時の放熱量について調査を行った。
この調査は次のようにして行った。まず、ハロゲンランプ１３に入力電力として５００Ｗを投入して立ち上げると共に加熱ロール１０及び定着ベルト２０を１５０ｍｍ／ｓで回転させ、設定温度（１５０℃）になった時点から設定温度１５０℃を維持できる最小電力をスライダックで調整しながら供給し、２分ごとに２０分を経過するまでその放熱量を測定し、その入力電力値を放熱した熱量として読み替え、その平均値で評価を行った。
【００３６】
結果を図７に示す。
これによれば、定着装置Ｅ（比較の形態）よりも定着装置Ｃ（実施の形態１）及び定着装置Ｄ（実施の形態２）の放熱量が小さく、これら定着装置Ｃや定着装置Ｄよりも定着装置Ａ及び定着装置Ｂ（共に実施の形態３）の放熱量が少ないことが確認された。
これにより、実施の形態１〜３で説明した定着装置を用いることにより、初期加熱時の供給電力を少なくできることが把握される。これは、小型の画像形成装置のように少部数の作業が多い場合に特に効果的である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所謂ベルトニップ方式の定着装置において、無端ベルト内面と対向する保持部材の外周面全域に保持部材への熱流入が防止可能な断熱層を具備させ、無端ベルトと断熱層との間に空間を確保することにより、無端ベルトの熱損失を抑えるようにしたので、ウォーミングアップ時間の長時間化や生産性の低下、そしてエネルギー効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る定着装置の概要を示す説明図である。
【図２】  実施の形態１に係る定着装置の概要を示す説明図である。
【図３】  実施の形態２に係る定着装置の概要を示す説明図である。
【図４】  初期加熱時の昇温速度及び定着プロセス実行時の温度降下量に関するグラフ図である。
【図５】  断熱層を構成する材料に関する調査結果を示した図表である。
【図６】  実施の形態３に係る定着装置の概要を示す説明図である。
【図７】  初期加熱時の放熱量を示す図表である。
【符号の説明】
１…定着部材，１ａ…加熱源，２…無端ベルト，３…圧力付与部材，４…保持部材，５…断熱層，６…低摩擦層，Ｔ…未定着トナー像，Ｋ…記録媒体，１０…加熱ロール，１３…ハロゲンランプ，２０…定着ベルト，２１…第一加圧パッド，２２…第二加圧パッド，２３…パッド支持部材，２４…断熱層，２４ａ…発泡層，２４ｂ…スキン層，２５…低摩擦層，４０，５０…断熱ハウジング，４１，４２，５１，５２…シールフィルム，４６，５３…断熱空気層
【図１】
0003695513.tif 000002
【図２】
0003695513.tif 000003
【図３】
0003695513.tif 000004
【図４】
0003695513.tif 000005
【図５】
0003695513.tif 000006
【図６】
0003695513.tif 000007
【図７】
0003695513.tif 000008