(57)【要約】【課題】定着ベルトの内周側に熱源のほかにニップ形成部材やその支持部材を設ける場合に、それら部材を加熱することによる強度低下や熱変形、更には省エネ性の低下を回避する。【解決手段】無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に当接する加圧部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ベルトを介して前記加圧部材とで定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記ベルトの内側に配置された熱源とを有する定着装置において、前記支持部材に取り付けられ、前記ベルトと接触する熱伝達部材が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に当接する加圧部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ベルトを介して前記加圧部材とで定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記ベルトの内側に配置された熱源とを有する定着装置において、前記支持部材に取り付けられ、前記ベルトと接触する熱伝達部材が設けられることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記熱伝達部材が前記ベルトの内周面に接触することを特徴と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】
前記熱伝達部材が、定着ニップ部の用紙搬送方向下流側に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ベルトに対して前記熱伝達部材を接離させる機構が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記ベルトよりも前記支持部材の方が高温の場合に前記熱伝達部材が前記ベルトに接触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】
前記定着ニップ部を通る用紙幅に応じて前記ベルトに接触する前記熱伝達部材の領域が複数存在することを特徴とする請求項４又は５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記領域が、複数の用紙幅に対応した段形状であることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記接離機構が、用紙幅に応じて前記ベルトに対する前記熱伝達部材の当接位置を変更する当接制御部材を備えていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記熱伝達部材の前記ベルトと接触する面が離型層を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記熱伝達部材は前記ベルトの回転が停止する前に前記ベルトから離間することを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を定着する定着装置、及び定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置においては、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式若しくは直接方式で未定着トナー画像が用紙等の記録媒体に形成される。そして記録媒体上に転写されて担持されている未定着トナー画像を加熱定着することにより複写物や記録物を得ることができる。定着に際しては、未定着画像を担持している記録媒体を、定着部材と加圧部材によって挟持搬送しながら未定着画像を加熱することにより、未定着画像のトナーが溶融軟化して記録媒体へ浸透することで、トナーが記録媒体に定着される。
【０００３】
近年、画像形成装置に対して、省エネ化、高速化についての市場要求が強くなってきている。なかでも未定着トナー画像を定着させるための定着装置については、エネルギー消費が大きいので、省エネ化の観点から多くの提案がなされている。そのような定着装置として、熱ローラ方式、ベルト方式、セラミックヒータを用いたフィルム加熱方式（サーフ定着）、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
【０００４】
ベルト方式の定着装置では、近年、更なるウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮化が望まれている（課題１）。ウォームアップ時間とは、電源投入時等、常温状態から印刷可能な所定温度（リロード温度）までに要する時間であり、ファーストプリント時間とは、印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間である。また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間当たりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷の始めに熱量が不足すること（所謂、温度落ち込み）が問題となっている（課題２）。
【０００５】
前記課題１の問題を解決する方法として、非常に薄いフィルムを定着部材とするサーフ定着が提案されている。この方式は、ベルト方式に比べ、低熱容量化、小型化が可能であるが、耐久性に難があり、ニップ部のみを局所加熱するため、その他の部分では加熱されておらず、ニップ部の入口においてベルトが最も冷えた状態にあり、定着不良が発生し易いという問題がある。特に、高速機においては、ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある（課題３）。
【０００６】
以上のような課題１〜３を解決するために、本出願人は特許文献１において提案を行っている。これは、無端ベルトを用いる構成にて、そのベルト全体を温めることを可能とし、加熱待機時からのファーストプリント時間を短縮することができ、且つ高速回転時の熱量不足を解消して、高生産性の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得るものである。
【０００７】
図１０に、特許文献１で提案された定着装置を概略的に示す。無端状の定着ベルト２１の内部にパイプ状の金属熱伝導体２２を、定着ベルト２１の移動をガイドすることが可能なように固定して、金属熱伝導体２２内のハロゲンヒータ２３により金属熱伝導体２２を介して定着ベルト２１を加熱する。更に、定着ベルト２１を介して金属熱伝導体２２に接してニップ部Ｎを形成する加圧部材たる加圧ローラ２４を備え、加圧ローラ２４の回転に連れ回りするようにして定着ベルト２１を周方向に移動させる。このような構成により、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることができ、加熱待機時からのファーストプリント時間を短縮し、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
【０００８】
しかしながら、更なる省エネ化、及びファーストプリント時間向上のためには熱効率を更に向上させる必要があり、金属熱伝導体を介さずに無端ベルトを直接加熱する構成を更に出願人は例えば特許文献２において提案した。この構成では、伝熱効率を大幅に向上させることにより消費電力を低減すると共に、加熱待機時からのファーストプリント時間を更に短縮することが実現可能である。また、金属熱伝導体レスによるコストダウンも可能となる。
【０００９】
ただ、定着部材である無端ベルトを内側から直接加熱する構成とする場合、熱源からの輻射熱が無端ベルト内部の構成部品も加熱してしまうため、内部構成部品の温度上昇による強度低下や熱変形といった不具合を発生する虞がある。また、これら内部構成部材に奪われる熱量が増大することで、省エネ性の低下も招く。本願出願人は、可撓性を有する無端ベルトを加圧回転体に当接させるに当たり、固定のニップ形成部材を用い、このニップ形成部材を支持部材により無端ベルト内部で支持する構成を考案したが、支持部材は剛性を確保するために金属材料を用いるのが一般的である。そのため、支持部材の高い熱伝導性のために吸熱量の増大が顕著となる。また、ニップ形成部材や支持部材は高温に晒されるため、熱変形等による破損や部品寿命の低下を招くという課題もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、定着ベルトの内周側に熱源のほかにニップ形成部材やその支持部材を設ける場合に、それら部材を加熱することによる強度低下や熱変形、更には省エネ性の低下を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、無端状のベルトと、前記ベルトの外周面に当接する加圧部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ベルトを介して前記加圧部材とで定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記ベルトの内側に配置された熱源とを有する定着装置において、前記支持部材に取り付けられ、前記ベルトと接触する熱伝達部材が設けられることによって、解決される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、定着ベルトの内側に配置され、ニップ形成部材を支持する支持部材に熱伝達部材が取り付けられ、これがベルトに接触するので、ニップ形成部材や支持部材に与えられた熱が熱伝達部材を介して定着ベルトに移され、ニップ形成部材や支持部材の過熱が回避されるだけでなく、それら部材に与えられた熱が本来の定着に用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置全体を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図３】別の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図４】遮光部材を備えた更に別の実施形態に係る定着装置の断面図である。
【図５】夫々の用紙幅に合わせた遮光幅を有する遮光部材の展開図である。
【図６】異なる用紙幅に対する遮光部材の動作位置を説明する図である。
【図７】本発明に特徴的な熱伝達部材の異なる紙サイズに対応可能な形状を説明する部分斜視図である。
【図８】図７に対応する熱伝達部材の概念正面図である。
【図９】定着ベルトに対する熱伝達部材の接離制御を説明する図である。
【図１０】従来技術に係る定着装置の基本構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
先ず、本発明に係る定着装置を搭載する画像形成装置の全体構成及び動作を図１により説明する。画像形成装置１は、タンデム型カラーレーザープリンタである。当然のことではあるが、本発明に係る画像形成装置は、この方式に限られるものではなく、また複写機やファクシミリ等の対象に含まれる。
【００１５】
図１において、プリンタの装置本体の中央には、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同じ構成となっているので、ブラックの作像部４Ｋに関してのみ構成説明する。その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃでは符号表示を省略する。
【００１６】
作像部４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８等を備えている。
【００１７】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１８】
各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６と、二次転写バックアップローラ３２とを備えている。更に、クリーニングバックアップローラ３３や、テンションローラ３４や、ベルトクリーニング装置３５も備えている。
【００１９】
中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２が回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。
【００２０】
４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、不図示の電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。
【００２１】
二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、一次転写ローラ３１と同様、二次転写ローラ３６にも不図示の電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。
【００２２】
ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置３５から延在する不図示の廃トナー移送ホースは、不図示の廃トナー収容器の入り口部に接続されている。
【００２３】
プリンタ本体の上部には、ボトル収容部２が設けられており、ボトル収容部２には補給用のトナーを収容した４つのトナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが着脱可能に装着されている。各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと各現像装置７との間には、不図示の補給路が設けられ、この補給路を介して各トナーボトル２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋから各現像装置７へトナーが補給されるようになっている。
【００２４】
一方、プリンタ本体の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１１等が設けられている。ここで、記録媒体の概念には、普通紙以外に、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シート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けられていてもよい。
【００２５】
プリンタ本体内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Ｐを搬送する搬送手段としての一対のレジストローラと称されるタイミング合わせローラ１２が配設されている。
【００２６】
また、二次転写ローラ３６よりも用紙搬送方向下流側には、定着装置２０が配設されている。更に、定着装置２０よりも搬送路Ｒの用紙搬送方向下流側には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。そして、定着装置２０を駆動する定着モータＭ１と排紙ローラ１３を駆動する排紙モータＭ２とは互いに独立して駆動できるようになっている。また、プリンタ本体の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けられている。
【００２７】
続いて、本例に係るプリンタの基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおける各感光体５が不図示の駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光が夫々照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００２８】
また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。そして、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
【００２９】
その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、この一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わされ転写される。かくして、中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写されなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。その後、不図示の除電装置によって各感光体５の表面が除電され、表面電位が初期化される。
【００３０】
画像形成装置の下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によってタイミングを計られて、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。
【００３１】
その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、この二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、このとき用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上の残トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、除去されたトナーは不図示の廃トナー収容器へと搬送され回収される。
【００３２】
その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。
【００３３】
以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して２色又は３色の画像を形成したりすることも当然可能である。
【００３４】
次に、図２に基づき、本実施形態に係る定着装置を説明する。定着装置２０は、加圧回転体（加圧部材）である加圧ローラ２４と、可撓性の無端ベルトである定着ベルト２１と、熱源であるハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃとを有し、これらハロゲンヒータにより定着ベルト２１が内周側から直接加熱される。様々な用紙幅対応のため、熱源を３本のハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃで構成しており、用紙幅に対応した複数のヒータを設けることで、過度の熱量供給を抑制し、省エネ性の向上に繋げている。
【００３５】
定着ベルト２１の内周側には、定着ベルト２１を介して対向する加圧ローラ２４と定着ニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２６が配置され、定着ベルト内面と直接、若しくは不図示の低摩擦シートを介して間接的に摺擦するようになっている。ニップ形成部材２６は、耐熱性部材で構成され、定着ベルト２１の軸方向又は加圧ローラ２４の軸方向に渡って長尺に配設されている。
【００３６】
図２では定着ニップ部Ｎの形状が平坦状であるが、ニップ形成部材２６か加圧ローラ２４の側が窪んだ凹形状やその他の形状であってもよい。ニップ形成部材２６の側が窪んだ凹形状であれば、用紙先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上してジャムの発生を抑制できる。
【００３７】
定着ベルト２１は、ニッケルやＳＵＳ等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料を用いた薄肉で可撓性を有する無端状のベルト若しくはフィルムで構成されている。ベルトの外周表面はＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。定着ベルト２１の基材と離型層の間にはシリコーンゴム等で形成された弾性層があってもよい。弾性層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写して画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残る不具合を生じる可能性がある。これを改善するために、シリコーンゴムの弾性層を１００［μｍ］以上設けるのがよい。シリコーンゴムの変形により、微小な凹凸が吸収される。
【００３８】
定着ベルト２１の内部には、ニップ形成部材２６を支持するための支持部材２７（ステー）が設けられ、加圧ローラ２４により圧力を受けるニップ形成部材２６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅が得られるようになっている。支持部材２７は両端部（紙面に垂直な方向での両端）で、保持部材２８（フランジ）に保持固定されることで、位置決めされている。また、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと支持部材２７の間には反射部材２９が備えられ、ハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃからの輻射熱等により支持部材２７が加熱されるという無駄なエネルギー消費を抑制している。ここで反射部材２９を備える代わりに、支持部材２７の表面に断熱若しくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることが可能である。熱源は、図示したハロゲンヒータでもよいが、ＩＨであってもよいし、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であってもよい。
【００３９】
加圧ローラ２４では、芯金２４ａ上に弾性ゴム層２４ｂがあり、更に離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡ又はＰＴＦＥ層）が設けられている。加圧ローラ２４は、画像形成装置に設けられたモータ等の駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され、回転する。また、加圧ローラ２４は不図示のスプリング等により定着ベルト２１側に押し付けられ、弾性ゴム層が押し潰されて変形することで、所定のニップ幅を確保している。加圧ローラ２４は中空のローラでも中実のローラであってもよく、中空のローラの場合、加圧ローラ２４内にハロゲンヒータ等の熱源を有していてもよい。弾性ゴム層はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２４内に熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり、定着ベルトの熱が奪われ難くなるので、より望ましい。
【００４０】
加圧ローラ２４により定着ベルト２１が連れ回り回転する。既述のように、加圧ローラ２４が不図示の駆動源により回転し、定着ニップ部Ｎでベルト２１に駆動力を伝達することにより、定着ベルト２１が回転する。定着ベルト２１は定着ニップ部Ｎで加圧ローラ２４とニップ形成部材２６とにより挟み込まれて回転し、定着ニップ部以外では両端で保持部材２８（フランジ）にガイドされ、走行する。
【００４１】
この定着装置２０には、更に熱伝達部材４２が支持部材２７に付設されている。伝達部材４２が定着ベルト２１に当接している状態を符号４２ａで、定着ベルト２１から離間している状態を符号４２ｂで示す。熱伝達部材４２は、支持部材２７の熱を定着ベルト２１へ伝達させるため、支持部材２７に一端を接した状態で取り付けられ、定着ベルト２１の内周面に接離可能に配置されている。内周面の側からの接触により、定着ベルト２１の表層の傷や異常画像の発生を回避できる。定着ベルト２１の摺動負荷が増大して部品破損しないように、熱伝達部材４２には軟性のシート材が用いられている。摺動負荷を更に抑えるために、熱伝達部材４２の表層をＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等のフッ素樹脂で５〜５０μｍ程度に被覆してもよい。あるいは熱伝達部材４２の接触領域に穴を形成して、定着ベルト２１に対する接触面積を減らして摺動負荷を低減してもよい。なお、図２においては、熱伝達部材４２は支持部材２７の定着ニップ部近傍、特に定着ニップ部の低温域である用紙搬送方向下流側の箇所に固定されている。用紙搬送方向上流側は定着のために適切に温度調整された領域であり、こちら側に伝熱するのではなく、用紙により奪熱され低温となった下流側に伝熱することで定着に無用の影響を与えない。また、過熱状態を回避するために、支持部材等の熱を本来加熱されるべき定着ベルト２１に移すには低温域に移すのが合理的であり、省エネ性の向上となる。
【００４２】
ここで、定着ベルト２１に対する熱伝達部材４２の接離について説明する。装置が冷えた状態から数枚印刷する場合や連続印刷をする場合のように、通紙条件によって支持部材２７の蓄熱量は相違する。支持部材２７よりも定着ベルト２１の方が高温の状態で両者を当接させると支持部材２７が熱伝達部材４２を介して定着ベルト２１の熱を奪い、定着不良を引き起こす虞がある。そこで、定着ベルト２１に対し熱伝達部材４２を接離させる機構を設けて、通紙条件や定着ベルト２１と支持部材２７の温度差に応じて熱伝達部材４２の接離を切り替えるようにする。つまり、定着ベルト２１よりも支持部材２７の方が高温の場合に熱伝達部材４２を定着ベルト２１に接触するようにして、定着不良の発生を抑制し、省エネ性向上の最適化を図る。２つの部材を接離する接離機構自体は周知であり、その接離機構の構成に関する説明はここでは割愛するが、熱伝達部材４２が複数の用紙幅に対応可能なものである場合の接離制御については図９に関連して説明する。なお、熱伝達部材４２は、定着ベルト２１への局所的な加熱を避けるために、定着ベルト２１の回転が停止する前に定着ベルト２１から離間させる。
【００４３】
熱伝達部材４２の接離は、予め実験から得られた定着ベルト２１と支持部材２７の温度差を基礎として、通紙条件に応じて切り替えるやり方が考えられ。このようなやり方は温度検知センサや回路が不要なので低コストで省エネ性を向上させることができる。一方、定着ベルト２１の内周面と支持部材２７の温度を検知する夫々のセンサを設ける場合、熱伝達部材４２の高精度な接離制御が可能となり、その点で省エネ性を向上させることができる。
【００４４】
また、熱伝達部材４２の材料としては、例えば以下のような耐熱性があり、熱伝導性が良好なものが好ましい。
材料                熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
カーボンナノチューブ    ３０００〜５５００
銀                    ４２０
銅                    ３９８
アルミニウム            ２３６
【００４５】
本例では、熱源たるハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに対して定着ベルト２１のみ介在する図中ａの箇所を温度制御点として、温度検知手段としてのサーモパイル４５を配置する。
【００４６】
ここで、定着ベルト２１の周方向の温度分布について説明する。先ず、定着ベルト２１の表面温度をサーモパイル４５により温度制御点ａで検知し、目標温度になるよう、ヒータ２３Ａ〜２３Ｃで加熱する。ヒータの輻射熱を効率良く定着ベルト２１に供給するために反射部材２９が設けられているが、反射部材２９の反射率は９０％前後であり、支持部材２７も徐々に加熱されることになる。また、雰囲気温度の上昇に伴い、支持部材２７は更に加熱される。次に、図中ａで加熱された定着ベルト２１は加圧ローラ２４に連れ回り、搬送方向に回転する。定着ベルト２１が回転すると十分に加熱されていない領域が図中ａの箇所に到達するため、ハロゲンヒータは加熱を続ける。温度制御点で加熱された定着ベルト２１は搬送方向に回転しながら定着ニップ部に到達するまでにハロゲンヒータの余熱によって更に加熱される。定着ニップ部に到達した定着ベルト２１の部分は加圧ローラ２４、若しくはトナーＴ及び用紙Ｐに熱を奪われ、再度図中ａの温度制御点に到達する。
【００４７】
本例では、装置の大型化によるコストアップや省エネ性の低下を抑えるため、各部品を小型化し、定着ベルト２１の内部にニップ形成機構と熱源を集約している。そのため、熱源たるハロゲンヒータに近接する部材は、反射部材２９の反射率や雰囲気温度の影響を受け易く、高温になり易い。特に、支持部材２７は剛性を確保するため、金属材料を用いるのが一般的で、吸熱が顕著である。一方、定着性については定着ベルト２１表面（外周面）の温度や定着ニップ部での圧力が支配的で、支持部材２７の熱は定着性に特に影響しない。つまり、支持部材２７が加熱される分、省エネ性の低下に繋がるのである。また、ニップ形成部材２６や支持部材２７は高温に晒されるため、熱変形等による破損や部品寿命の低下を招く課題がある。熱伝達部材４２を設けて、支持部材２７の熱を熱伝達部材４２を介して定着ベルト２１に伝達させる結果、省エネ性の低下や部品の短寿命化を抑制することができる。
【００４８】
図３に、定着装置の別例を示す。図２の例では熱源が３本のハロゲンヒータ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃで構成されているのに対し、本例では１本のハロゲンヒータ２３で構成されている。図２の例と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。このようなシンプルな構成の定着装置であっても、熱伝達部材４２によって支持部材２７の熱を定着ベルト２１に伝達させることで、支持部材２７の過熱による問題を回避させる。
【００４９】
図４に、定着装置の更に別例を示す。この例では、熱伝達部材４２や複数の用紙幅対応のために複数の熱源（２個）を備えるほか、遮光部材２５を備えている。遮光部材２５は、図５に示すように、夫々の用紙幅に合わせた遮光幅を複数有するような段付き形状となっている。遮光部材２５は、定着ベルト２１の内側に沿って、非接触で回動するように構成され、各用紙幅に対応した位置に移動して加熱に不必要な領域を遮光する。図６に、Ａ３通紙時とハガキ通紙時での遮光部材２５の位置を示す。このような構成により、幅の狭い用紙を連続通紙する場合でも、非通紙領域が過昇温状態になることを回避でき、過昇温領域をキャンセルするために生産性を落とす等の制御を行う必要がない。また、遮光部材を併用することによって、複数の用紙幅対応のために必要とする熱源の数を減らすることが可能である。本例のような構成の定着装置であっても、熱伝達部材４２によって支持部材２７の熱を定着ベルト２１に伝達させて、支持部材２７の過熱による問題を回避させる。
【００５０】
次に、熱伝達部材に関する改良変形例について説明する。図７は、熱伝達部材４２と通紙幅の関係を示す概念図である。Ｐ１及びＰ２は夫々異なる用紙における通紙幅を表している。本例では、定着ベルト２１の長手中央位置と用紙の長手中央位置が一致して搬送される中央通紙方式を採用する場合での位置関係を示しており、定着ベルト２１内部の部品構成は長手中央から左右対称の形状となっている。
【００５１】
熱伝達部材４２を介して支持部材２７の熱を定着ベルト２１の長手方向全域に伝達すると、熱供給を必要としない非通紙領域にも熱伝達され、省エネ性低下の抑制効果が小さくなる。一方、任意の通紙域にのみ熱伝達することを想定すると、用紙サイズが変わると長手方向の熱伝達が不均一となり、光沢ムラや定着不良等の異常画像を発生させる虞がある。そこで、熱伝達部材４２の熱伝達領域を、通紙幅に応じて変更可能なように、複数備える構成とする。そして、熱供給が必要とされる通紙領域に対応する熱伝達領域を定着ベルト２１の内周面に接触させることによって、熱供給が必要とされる通紙領域のみ均一に熱伝達し、異常画像の発生と省エネ性の低下を抑制する。例えば、Ｐ１幅の通紙を行った場合、熱伝達部材４２の図中ｘ領域を定着ベルト２１に当接し、Ｐ２幅の通紙を行った場合、熱伝達部材４２の図中ｙ領域を定着ベルト２１に当接させる。なお、用紙端部まで確実に均一に熱供給可能とするために、熱伝達部材４２の各領域の幅は通紙幅Ｐ１、Ｐ２よりも５〜２０ｍｍ程度広くとられているのがよい。
【００５２】
図８において、定着ベルト２１の内周面に接触する熱伝達部材４２の形状を説明する。
定着ベルト２１の内周面に接触する熱伝達部材４２の部分は、幅が異なる複数種類の用紙に対応可能なように、複数の通紙幅に対応する段形状を有している。Ｐ１幅の用紙を通紙する際はｘ領域で熱伝達を行い、Ｐ２幅の用紙を通紙する際はｙ領域で熱伝達を行う。台形のような傾斜形状ではなく段形状にしているのは部品の寸法管理が容易なためである。つまり、傾斜形状の場合はＸ軸とＹ軸の２点管理が必要である。このような形状を有する熱伝達部材にすることで、部品点数の増大が抑えられ、コストアップ抑制することができる。幅が異なる複数種類の用紙に対応するために、熱伝達部材を用紙幅Ｐ１，Ｐ２に対応して分割する構成も考えられるが、幅広の用紙に対応する際に長手方向の熱伝達に中断が生じるし、分割部分を夫々駆動する機構を要するという問題もある。
【００５３】
定着ベルト２１の内周面に接触するｘ領域とｙ領域の当接位置切り替えについて図９に基づき説明する。定着ベルト２１の内周面への熱伝達部材４２の接触は、当接制御部材４３によって行われる。熱伝達部材４２と定着ベルト２１の接触領域の変更は、当接制御部材４３の起立位置の変更によって実現する。即ち、Ｐ１幅に対応するためｘ領域を定着ベルト２１に接触させる場合、当接制御部材４３は図９ａのように最大起立状態となり、Ｐ２幅に対応すべくｙ領域を定着ベルト２１に接触させる場合、図９ｂのように中間起立状態となる。既述のように熱伝達部材４２は軟性のシート材であるので、当接制御部材４３が中間起立状態になると、熱伝達部材４２は自重で先端が垂れ下がり、接触領域が切り替わることになる。なお、図９ｃの位置では、熱伝達部材４２が定着ベルト２１から離間している。
【００５４】
以上、本発明を好適な実施形態に基づき説明したが、本発明は説明した構成に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２０  定着装置
２１  定着ベルト
２３  ハロゲンヒータ（熱源）
２４  加圧ローラ
２６  ニップ形成部材
２７  支持部材
２８  保持部材
２９  反射部材
４２  熱伝達部材
４５  サーモパイル
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献２】特開２００９−４２３０５号公報
【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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【図９】
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【図１０】
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