(57)【要約】【課題】ウォームアップ時間が短く、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することが可能で、かつ生産性を損なわない定着装置を提供する。【解決手段】無端状で軸を中心として回転し、画像を記録材に定着させる定着部材と、定着部材の内周側から定着部材に対して光を照射する熱源と、熱源と定着部材の内周側との間に設けられ、熱源から定着部材の内周側に対して照射される光を反射する移動可能な反射部材と、軸と同一方向である記録材の幅寸法に応じて、熱源から定着部材の内周側に対して照射される光の量を調整するよう、反射部材を移動する手段と、を含む。【選択図】図２
2014132310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状で軸を中心として回転し、画像を記録材に定着させる定着部材と、
前記定着部材の内周側から前記定着部材に対して光を照射する熱源と、
前記熱源と前記定着部材の内周側との間に設けられ、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光を反射する移動可能な反射部材と、
前記軸と同一方向である前記記録材の幅寸法に応じて、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量を調整するよう、前記反射部材を移動する手段と、
を含むことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記記録材の幅寸法が最大であるとき、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量が最大となるよう前記反射部材を移動し、前記記録材の幅寸法が小さくなるに連れて、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量が小さくなるよう前記反射部材を移動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】
前記定着部材の内周側と前記熱源との間に、前記熱源から発せられる熱を吸収する吸熱部材が設けられており、前記記録材の幅寸法が小さくなるに連れて、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量が小さくなるよう前記反射部材が移動されたとき、前記吸熱部材は、前記反射部材により反射された光によって生じる熱を吸収す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】
前記反射部材は、前記吸熱部材と一体化して形成され、前記吸熱部材に固定される固定反射部材と、前記固定反射部材から引き出され、或いは前記固定反射部材に対して収納される可動反射部材とからなり、前記記録材の幅寸法が最大であるとき、前記可動反射部材は前記固定反射部材から引き出され、前記記録材の幅寸法が小さくなるに連れて、前記固定反射部材に対して収納されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
無端状で軸を中心として回転し、画像を記録材に定着させる定着部材と、
前記定着部材の内周側から前記定着部材に対して光を照射する熱源と、
前記熱源と前記定着部材の内周側との間に設けられ、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光を反射する移動可能な反射部材と、
前記軸と同一方向である前記記録材の幅寸法に応じて、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量を調整するよう、前記反射部材を移動する手段と、
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記記録材の幅寸法が最大であるとき、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量が最大となるよう前記反射部材を移動し、前記記録材の幅寸法が小さくなるに連れて、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量が小さくなるよう前記反射部材を移動することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定着部材の内周側と前記熱源との間に、前記熱源から発せられる熱を吸収する吸熱部材が設けられており、前記記録材の幅寸法が小さくなるに連れて、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量が小さくなるよう前記反射部材が移動されたとき、前記吸熱部材は、前記反射部材により反射された光によって生じる熱を吸収することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記反射部材は、前記吸熱部材と一体化して形成され、前記吸熱部材に固定される固定反射部材と、前記固定反射部材から引き出され、或いは前記固定反射部材に対して収納される可動反射部材とからなり、前記記録材の幅寸法が最大であるとき、前記可動反射部材は前記固定反射部材から引き出され、前記記録材の幅寸法が小さくなるに連れて、前記固定反射部材に対して収納されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化、高速化に対する市場要求が強くなってきている。画像形成装置では、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おいて、画像転写方式、又は直接方式により、未定着トナー画像が記録材シート、印刷紙、感光紙、静電記録紙等の記録材に形成される。未定着トナー画像を定着させる定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、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。
【０００３】
このような定着装置の一例として、ベルト方式の定着装置（特許文献１）やセラミックヒータを用いたサーフ定着（フィルム定着ともいう。）の定着装置（特許文献２）が知られている。ベルト方式の定着装置では、近年、電源投入時等、常温状態から印刷可能な所定の温度であるリロード温度までに要する時間であるウォームアップ時間や、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ファーストプリント時間のさらなる短縮化が望まれている（課題１）。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、特に連続印刷の初めに熱量が不足する、いわゆる、温度落ち込みが問題となっている（課題２）。
【０００４】
課題１を解決する方法として、セラミックヒータを用いたサーフ定着が提案されており、この方式により、ベルト方式の定着装置に比べ、低熱容量化、小型化が可能となった。しかしながら、ニップ部のみを局所加熱しているため、その他の部分は加熱されておらず、ニップ部の用紙等の入口においてベルトは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生し易くなるという問題がある。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易くなるという問題がある（課題３）。
【０００５】
上記課題１から課題３を解決するために、無端ベルトを用いる構成において、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提案されている。また、高速回転時の熱量不足を解消して、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得られるようにした定着装置が提案されている（特許文献３）。
【０００６】
図１０は、特許文献３に記載されている従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。無端ベルト１１０の内部にパイプ状の金属熱伝導体２２０を、無端ベルト１１０の移動をガイドすることが可能に固定する。そして、金属熱伝導体２２０内の熱源３３０により金属熱伝導体２２０を介して無端ベルト１１０を加熱する。
【０００７】
さらに無端ベルト１１０を介して金属熱伝導体２２０に接してニップ部Ｎを形成する加圧ローラ４４０を備え、加圧ローラ４４０の回転に連れて回転するように無端ベルト１１０を周方向に移動させる。
【０００８】
この構成により、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、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。しかしながら、さらなる省エネ性、及びファーストプリントタイム向上のためには、熱効率をさらに向上させる必要がある。
【０００９】
そこで、無端ベルトを、金属熱伝導体を介して間接的に加熱する構成から、金属熱伝導体を介さずに直接加熱する構成が開発されている。この構成では、伝熱効率が大幅に向上することにより消費電力が低減すると共に、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することが実現できる。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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
無端ベルトを直接加熱する構成とすることで、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することが可能となった。しかしながら、無端ベルトという低熱容量部材を直接加熱して、直ぐに記録紙に伝熱させる方式であるため、無端ベルトの幅方向では熱拡散が起こり難い。
【００１１】
また、小サイズの記録紙を連続で定着搬送させると、通紙領域内外で温度偏差が顕著になってしまうという問題がある。無端ベルトにも耐熱温度があるため、非通紙領域の温度を下げる目的で、通紙の最中に紙間を広げて熱拡散させる等、生産性を落とさざるを得ないという課題もある。
【００１２】
これに対し、特許文献４に開示されているように、無端ベルト内部の反射板を傾け、ヒータから発せられる照射光を通紙領域に集光させ、非通紙領域を必要以上に加熱しないことで生産性を確保する開発もされている。しかしながら、定着ベルトをさらに小径化した場合、定着ベルト内部に反射板を必要な角度傾けるためのスペースが確保できないという問題がある。
【００１３】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、ウォームアップ時間が短く、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが可能で、かつ生産性を損なわない定着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】
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明における定着装置は、無端状で軸を中心として回転し、画像を記録材に定着させる定着部材と、前記定着部材の内周側から前記定着部材に対して光を照射する熱源と、前記熱源と前記定着部材の内周側との間に設けられ、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光を反射する移動可能な反射部材と、前記軸と同一方向である前記記録材の幅寸法に応じて、前記熱源から前記定着部材の内周側に対して照射される光の量を調整するよう、前記反射部材を移動する手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ウォームアップ時間が短く、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが可能で、かつ生産性を損なわない定着装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る定着装置において、最大幅の記録紙を定着搬送する場合の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る定着装置において、最大幅の記録紙よりも幅寸法が短い記録紙を定着搬送する場合の、通紙領域外部における反射板の位置を示す図（その１）である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る定着装置において、最大幅の記録紙よりも幅寸法が短い記録紙を定着搬送する場合の、通紙領域外部における反射板の位置を示す図（その２）である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る定着装置において、幅方向における反射板の配置を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る定着装置において、所定サイズの記録紙を定着搬送する場合の反射板の移動について説明する図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る定着装置において、反射板がステーに沿って一体化された形状をしている場合の反射板の移動について説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る定着装置において、反射板が幅方向に収納された場合の状態について説明する図である。
【図９】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。
【図１０】従来の定着装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するため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乃至省略する。本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタ等の静電記録式画像形成装置に使用される定着装置に関する。より具体的には無端状の定着部材と加圧部材との間にニップ部を形成し、当該ニップ部を通る被定着材に対し定着処理を行う定着装置、及びその定着装置を搭載した画像形成装置に関するものである。
【００１８】
まず、図１を用いて本発明の実施形態における定着装置の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る定着装置の概略構成を示す断面図である。図１において、定着装置１０００内に加圧回転体である加圧ローラ３３３と定着ベルト１１１とを有し、熱源であるハロゲンヒータ２２２により定着ベルト１１１が内周側から輻射熱で直接加熱される。
【００１９】
このとき、図１の定着ベルト１１１内には、定着ベルト１１１を介して対向する加圧ローラ３３３と、ニップ部Ｎを形成するニップ形成部材６６６とがあり、定着ベルト１１１の内面と直接、又は図示しない摺動シートを介して間接的に摺動するようになっている。図１ではニップ部Ｎの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。ニップ部Ｎの形状は、凹形状の方が、記録材である記録紙先端の排出方向が加圧ローラ３３３寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。
【００２０】
定着ベルト１１１は、ニッケルやＳＵＳ（Stainless Used Steel）等の金属ベルトやポリイミド等の樹脂材料を用いた無端ベルト、又はフィルムとする。ベルトの表層はＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・バーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、又はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化））層等の離型層を有し、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１１１の基材とＰＦＡ、又はＰＴＦＥ層の間にはシリコーンゴムの層等で形成する弾性層があっても良い。
【００２１】
シリコーンゴム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され、画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（「ユズ肌画像」ともいう。）が残るという不具合が生じる。これを改善するには、シリコーンゴム層を１００［μｍ］以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収され、ユズ肌画像が改善する。
【００２２】
定着ベルト１１１の内部には、ニップ部Ｎを支持するためのステーである支持部材７７７を設け、加圧ローラ３３３により圧力を受けるニップ形成部材６６６の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。この支持部材７７７は、両端部でフランジである保持部材８８８に保持固定され位置決めされている。
【００２３】
また、熱源であるハロゲンヒータ２２２と支持部材７７７との間に、反射部材である反射板９９９を備えている。なお、ステーである支持部材７７７の働き、及び反射部材である反射板９９９の動作は、簡素化した断面図を用いて後述する。
【００２４】
熱源２２２は、図示したハロゲンヒータでも良いが、抵抗発熱体やカーボンヒータ等のロッド形状ヒータでも良い。また、幅方向を選択的に加熱するために、例えば中央ヒータと端部ヒータとの２本が設けられていても良い。
【００２５】
加圧ローラ３３３は、芯金５５５に弾性ゴム層４４４があり、離型性を得るために表面にＰＦＡ又はＰＴＦＥ層である離型層が設けてある。加圧ローラ３３３は、図示しない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３３３は、スプリング等により定着ベルト１１１側に押し付けられており、弾性ゴム層４４４が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。
【００２６】
加圧ローラ３３３は、中空のローラであっても良く、加圧ローラ３３３にハロゲンヒータ等の加熱源を有していても良い。弾性ゴム層４４４はソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ３３３内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト１１１の熱が奪われ難くなるので、より望ましい。
【００２７】
定着ベルト１１１は、加圧ローラ３３３により連れ回り回転する。図１の場合は、加圧ローラ３３３が図示しない駆動源により回転し、ニップ部Ｎで定着ベルト１１１に駆動力が伝達されることにより定着ベルト１１１が回転する。定着ベルト１１１は、ニップ部Ｎで挟み込まれて回転し、ニップ部Ｎ以外では両端部でフランジである保持部材８８８にガイドされ、走行する。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係る、支持部材としてのステー、及び反射部材としての反射板が、小サイズ記録紙の定着搬送を行う場合の動作について以下説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る定着装置において、図２は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の概略構成を示す断面図である。図２は、図１と比較すると、支持部材であるステー７７７の形状が異なるだけで、基本的に部材の過不足はない。軸方向と同一方向の幅寸法が最大幅の記録紙を定着搬送する場合は、反射板９９９の位置として、反射板９９９の中央部、及び反射板９９９の端部の断面図は、図２に示すようになっている。
【００３０】
すなわち、定着ベルト１１１を、（１）ヒータ２２２から発せられる光で直接加熱、（２）本来熱源であるハロゲンヒータ２２２からステー７７７に対して照射される光を、反射板９９９で反射させて加熱している。このとき、ヒータ２２２から発せられる熱量を効率的に使用することができる。
【００３１】
次に、上述した最大幅の記録紙よりも軸方向と同一方向の幅寸法が短い記録紙を定着搬送する場合について説明する。図３、及び図４は、本発明の第１実施形態に係る定着装置において、最大幅の記録紙よりも幅寸法が短い記録紙を定着搬送する場合の、通紙領域外部における反射板の位置を示す図である。幅方向の通紙領域内部は、図２に示したような反射板９９９の位置のままである。
【００３２】
通紙領域外部では、図３、又は図４に示すような反射板位置になっている。通紙領域内部は、記録紙を随時定着搬送しているため、絶えず熱量を供給する必要があり、反射板９９９の反射効果を最大限利用している。
【００３３】
他方、通紙領域外部は、加圧ローラ３３３が定常温度に達している場合は、定着ベルト１１１外部への伝熱量、放熱量が略一定値に落ち着いている。この一定値を、ヒータである熱源２２２から補えば定着ベルト１１１の表面温度を保つことができるので、反射板９９９を定着ベルト１１１が覆われるような位置に回転移動させ、図２と比較して加熱領域を狭めて加熱している。これにより、図３、及び図４に示すように、加熱領域が狭くなるのに伴い、吸熱部材であるステー７７７の吸熱領域が増加している。
【００３４】
加熱領域は、通紙されている紙種、紙厚によって設定される定着温度で変更することができる。ヒータである熱源２２２から発せられた定着ベルト１１１を加熱する以外の熱量は、大部分は支持部材であるステー７７７に吸収される。ステー７７７は、上述した通り強度が求められる高重量部材であり、必然的にＳＵＳ材やセラミック材が選定されるが、これらは定着ベルト１１１等と比較すると熱容量が格段に大きいために、温度上昇が緩やかであり熱変形等の心配がない。
【００３５】
反射板９９９に関しては、ヒータである熱源２２２に面する表層は、反射性が良好な物質である輻射率の小さい物質、例えばアルミニウム材等で構成し、表層以外は熱容量の大きなＳＵＳ材等で構成することが望ましい。このような複層構造により、まず、ヒータである熱源２２２に面する表層で大部分の輻射熱を吸収することがなくなり、吸収された熱量に関しても、熱容量の大きな材質との分割になる。そのため、反射板９９９の全体の温度が急激に上昇し、熱変形するのを抑えることができる。
【００３６】
次に、反射板を回転移動させる方法について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る定着装置において、幅方向における反射板の配置を示す図である。図５では、何れのサイズの記録紙であっても、幅方向中央で定着搬送される定着装置を想定しているが、幅方向端部揃えの定着搬送構成でも構わない。
【００３７】
図５において、対応する最小幅の記録紙が搬送される領域の固定反射板９９９Ｆは、可動してヒータである熱源２２２を遮光する必要がないので、常にステー７７７を覆うような位置で固定されている。一方、その固定された中央の固定反射板９９９Ｆから幅方向外側に渡っては、複数の可動する反射板９９９Ａ、９９９Ｂ、及び９９９Ｃが設けられている。
【００３８】
これらそれぞれの可動する反射板は、固定反射板９９９Ｆから幅方向一つ外側の反射板９９９Ａから伸びている凸タブを受ける反射板９９９Ａから幅方向一つ外側の反射板９９９Ｂの凹タブを有している。また、反射板９９９Ｂの幅方向一つ外側の反射板９９９Ｃを連動させる反射板９９９Ｂの凸タブと、反射板９９９Ｂを幅方向最端部から駆動させるための反射板Ｂのアームとを有している。
【００３９】
次に、所定サイズの記録紙を定着搬送する場合の反射板の移動について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る定着装置において、所定サイズの記録紙を定着搬送する場合の反射板の移動について説明する図である。
【００４０】
図６に示すサイズの記録紙を定着搬送する場合、図示しない幅方向最端部のステッピングモータ等の駆動源が、反射板９９９Ｂのアームを選択し、反射板９９９Ｂを所定の位置まで回転移動させようとする。
【００４１】
すると、反射板９９９Ｂの凸タブが、反射板９９９Ｂから幅方向一つ外側の反射板９９９Ｃの凹タブに突き当たり、反射板９９９Ｂよりも幅方向外側にある反射板９９９すべてを連動させる。これにより、通紙領域外の加熱領域すべてを統一して狭めることができる。
【００４２】
なお、すべての可動する反射板９９９は、幅方向の一番端部にある可動反射板のアームを選択し、逆側に回転移動させることで、対応する最大幅の記録紙で使用する反射板配列状態に戻すことができる。すなわち、すべての反射板９９９がステー７７７を覆っているような状態に戻すことができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係る定着装置において、反射板９９９がステー７７７に沿って一体化された形状をしている場合の反射板の移動について説明する図である。図７は、反射板の可動方向が幅方向である点が第１実施形態と異なる。反射板が、幅方向に引き出された場合が図７である。反射板が、幅方向に収納された場合について図８を用いて説明する。
【００４４】
図８は、本発明の第２実施形態に係る定着装置において、反射板が幅方向に収納された場合の状態について説明する図である。図８に示すように、小サイズ幅の記録紙を定着搬送する場合には、反射板が幅方向に収納されることによって、通紙領域外の可動反射部材である可動反射板９９９Ｍが通紙領域内の固定反射部材である固定反射板９９９Ｆに重なるように収納される。そして、熱容量の大きな加圧ステーがステー露出部７７７Ｄに露出される。
【００４５】
これにより、通紙領域内外で定着ベルトに対して与える熱源２２２から発せられる熱量を調整することができる。この第２実施形態の可動反射板９９９Ｍは、第１実施形態で説明したように、定着ベルトに対する遮光機能を有していないが、第１実施形態と比べて構成が簡素化される。
【００４６】
（定着装置を用いた画像形成装置）
次に、上記説明してきた構成を有する定着装置を用いた画像形成装置について以下説明する。図９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。
【００４７】
図９に示す画像形成装置１００は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタある。しかしながら、本発明はこの方式に限定されることなく、プリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置等を対象とすることも可能である。
【００４８】
図９において、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びブラック（Ｂｋ）の各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能である。そして、画像を形成可能な像担持体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋが並設されたタンデム構造が採用されている。
【００４９】
図９に示す画像形成装置１００は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋに形成された可視像は、無端ベルト１１が用いられる中間転写体（以下、「転写ベルト」という。）１１に対して一次転写工程が実行され、それぞれの可視像が重畳転写される。そして、無端ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋに対峙しながら、矢印Ａ１方向に移動可能である。その後、記録シート等である記録紙Ｓに対して二次転写工程が実行されることにより、一括転写されるようになっている。
【００５０】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。いま、ブラック（Ｂｋ）画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを対象として説明する。感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、一次転写ローラ１２Ｂｋ、及びクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。
【００５１】
帯電後に行われる書き込みは、光書込装置８が用いられる。転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写される。すなわち、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋに対向して配設された一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、及び１２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００５２】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並べられている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びブラック（Ｂｋ）の画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。
【００５３】
画像形成装置１００は、色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションを有している。そして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、及び１２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０を有している。
【００５４】
また、画像形成装置１００は、転写ベルト１１に対向して配設され、転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである二次転写ローラ５を有している。さらに、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングするベルトクリーニング装置１３を有している。そして、画像形成装置１００は、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光書込装置８も有している。
【００５５】
光書込装置８は、光源である半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー、及び偏向手段としての回転多面鏡等を装備している。光書込装置８は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂを出射し、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋに静電潜像を形成する構成とされている。なお、図９では、説明の都合上、ブラック（Ｂｋ）画像の画像ステーションのみを対象として符号が付されているが、その他の画像ステーションも同様である。
【００５６】
画像形成装置１００には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋと、転写ベルト１１との間に向けて搬送される記録紙Ｓを積載した給紙カセットであるシート給送装置６１が設けられている。また、シート給送装置６１から搬送された記録紙Ｓを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせて、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、及び２０Ｂｋと、転写ベルト１１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４が設けられている。さらに、記録紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサが設けられている。
【００５７】
画像形成装置１００には、トナー像が転写された記録紙Ｓにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットである、上記実施形態において説明した定着装置１０００が備えられている。また、定着済みの記録紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７が備えられている。
【００５８】
さらに、画像形成装置１００の本体上部に配設されて排紙ローラ７により本体外部に排出された記録紙Ｓを積載する排紙トレイ１７が備えられている。また、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びブラック（Ｂｋ）の各色のトナーが充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋが備えられている。
【００５９】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、及び１２Ｂｋの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２、及び従動ローラ７３を有している。従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネ等を用いた付勢手段が設けられている。
【００６０】
このような転写ベルトユニット１０と、一次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、及び１２Ｂｋと、二次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されている。そして、最上位の記録紙Ｓの上面に当接する給紙ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回りに回転駆動されることにより、最上位の記録紙Ｓがレジストローラ対４に向けて給送されるようになっている。
【００６１】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３については、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するよう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とを有している。そして、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングする。クリーニング装置１３は、さらに、転写ベルト１１から除去された残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段も有している。
【００６２】
以上説明してきたように、定着ベルトを小径化してさらに低熱量化を進めると、定着ベルトの幅方向で熱拡散が起こりにくくなり、通紙領域内外における温度偏差等が発生し易くなる。また定着ベルト内部の空間レイアウト、構成にも制約が生まれる。
【００６３】
本発明の実施形態によれば、限られた空間レイアウト内で、反射板を周方向に回転させること、又は幅方向にスライドさせることにより、熱容量が大きく、すなわち、温度変動が小さく、吸熱性能が大きい加圧ステーをヒータに対して露出させる。これにより、幅方向で加圧ステーを露出させた部分と露出させていない部分とで、定着ベルトに与える熱量を調整することができ、定着ベルト端部の温度上昇等の不具合を抑え、生産性を確保することができる。
【００６４】
また、ハロゲンヒータのようなロッド形状ヒータを略中心として、アーチ状に形成された反射板が可動することにより、対応する最大幅の記録紙が定着搬送される場合は、加圧ステーを覆うように反射板を配置する。これにより、定着ベルトを反射板の反射効果で効率的に加熱することができる。
【００６５】
一方、小サイズ幅の記録紙が定着搬送される場合は、通紙領域外の反射板を、定着ベルトを覆うように配置すると、定着ベルトは加圧ステーと反射板との間に形成された狭い開口部のみで加熱され、他は熱容量の大きな加圧ステーに吸熱される。これにより、通紙領域外の定着ベルト温度を調節することができる。
【００６６】
ロッド形状ヒータの周りを反射板が可動する場合、複数の紙幅に対応するために、幅方向に細かく反射板を分割する必要がある。これに対し、ある幅の紙を通紙する場合、対応する箇所の反射板から伸びたアームを幅方向最端部に設けられた駆動源が掴み回転することにより、当該反射板よりも外側にある反射板は連動して動いていく。これにより、構成を簡素化できる。なお、幅方向最端部の反射板から伸びたアームを掴み逆の回転をすれば、反射板は元の状態に戻る。
【００６７】
ステーの正面形状に沿って反射板が幅方向に可動することにより、小サイズ幅の記録紙が定着搬送される場合には、通紙領域外の反射板が通紙領域内の反射板に重なるように収納され、熱容量の大きな加圧ステーを露出させる。これにより、通紙領域内外で定着ベルトに与える熱量を調整することができる。
【００６８】
反射板を、ヒータに面する表層は輻射率の小さい物質、すなわち、反射性が良好な物質、表層以外は熱容量の大きな物質で構成することにより、温度変動が小さく、熱変形しにくい反射板を形成することができる。
【００６９】
上記説明した定着装置を搭載することにより、ウォームアップ時間が短く、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することが可能で、かつ生産性を損なわない画像形成装置を提供することができる。
【００７０】
以上、本発明の好適な実施形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
３    給送ローラ
４    レジストローラ対
５    二次転写ローラ
７    排紙ローラ
８    光書込装置
９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋ    トナーボトル
１０    転写ベルトユニット
１１    転写ベルト
１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋ    一次転写ローラ
１３    ベルトクリーニング装置
１７    排紙トレイ
２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋ    感光体ドラム
３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋ    帯電装置
４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ    現像装置
５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｂｋ    クリーニング装置
６１    シート給送装置
７１    転写装置
７２    駆動ローラ
７３    従動ローラ
１００    画像形成装置
１１１    定着ベルト
２２２    熱源（ハロゲンヒータ）
３３３    加圧ローラ
４４４    弾性ゴム層
５５５    芯金
６６６    ニップ形成部材
７７７    支持部材（ステー）
７７７Ａ    ステー吸熱領域
７７７Ｄ    ステー露出部
８８８    保持部材
９９９    反射部材（反射板）
９９９Ａ、９９９Ｂ、９９９Ｃ    反射板
９９９Ｆ    固定反射板
９９９Ｍ    可動反射板
１０００    定着装置
Ｎ    ニップ部
Ｓ    記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００４−２８６９２２号公報
【特許文献２】特許第２８６１２８０号公報
【特許文献３】特開２００７−３３４２０５号公報
【特許文献４】特開２０１１−２３７４９５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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