(57)【要約】【課題】発熱体からの輻射熱を反射する反射部材を配置した定着装置において、潤滑剤から揮発する揮発成分に起因する反射部材の反射率の低下を抑制すること。【解決手段】定着装置は、回転可能に設けられた無端状の回転体と、回転体の外周面と接触する接触部材と、回転体の内側に配置され、回転体を介して接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、回転体の内側に配置された少なくとも一つの発熱体（第二ハロゲンヒータ５０ｂ）と、回転体の内側に配置され、発熱体からニップ形成部材に向けて放射される輻射熱を反射する反射部材４０と、を備える。反射部材４０は、発熱体と上方で対向する反射面４０Ｆに、切り欠き孔を形成した切り欠き部８２を設けた。【選択図】図５
2019003036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた無端状の回転体と、
前記回転体の外周面と接触する接触部材と、
前記回転体の内側に配置され、前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記回転体の内側に配置された少なくとも一つの発熱体と、
前記回転体の内側に配置され、前記少なくとも一つの発熱体から前記ニップ形成部材に向けて放射される輻射熱を反射する反射部材と、を備える定着装置であって、
前記反射部材は、前記少なくとも一つの発熱体と、上方で対向する反射面に、切り欠き孔を形成した切り欠き部を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記反射部材は、異なる傾斜を有する複数の反射平面部から構成され、
前記切り欠き部は、前記複数の反射平面部のうち、鉛直方向の最も上方に配置された反射平面部と、前記鉛直方向の最も上方に配置された反射平面部に隣接する反射平面部との、少なくともいずれかに設けら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】
前記切り欠き部は、前記反射面の垂線と、前記少なくとも一つの発熱体の中心とを結ぶ線上に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つの発熱体は、前記回転体の軸と平行である長手方向に、発熱部と非発熱部とを有する発熱体を含み、
前記切り欠き部は、前記反射面のうち、前記非発熱部と対向する範囲に設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
オイル吸収部材を、前記切り欠き部より鉛直方向下方の位置であって、前記反射面に対向する前記反射部材の裏面に、さらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記反射部材は、前記切り欠き部と前記少なくとも一つの発熱体の中心とを結ぶ線上に、前記輻射熱を反射する第二の反射部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記切り欠き部は、前記反射面から、前記反射面に対向する前記反射部材の裏面に向けて突き出す凹みであり、前記裏面に突き出した部分に切り欠き孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記切り欠き部は、前記切り欠き孔が前記反射面と対向する反射部材の裏面の開口部が前記反射面側より小さくなるように形成され、前記反射面と前記裏面との間の傾斜面が前記輻射熱を反射するように機能することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、未定着トナーを定着させる定着装置に関して、定着ベルトをヒータにより加熱する方式が知られている。前述の方式では、ヒータからの輻射熱を定着ベルトに効率良く照射するために、定着ベルト内に反射部材を配置して、ウォームアップタイムの短縮と省エネルギー化を実現する技術がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、補強部材と反部材との間の空間（空気層）を断熱層として機能させ、ヒータの熱によって反射部材を昇温しやすくする定着装置が開示されている。
また、特許文献２には、定着ベルトの内周面をガイドするガイド部を備え、ガイド部が定着ベルトの内周面と接触して反射部材の熱を有効活用する定着装置が開示されている。
さらに、定着装置では、定着ベルト内の低摩擦化、低摩耗化を図るために潤滑剤を用いることが知られている。
【０００４】
しかし、潤滑材を用いると、反射部材の表面に潤滑剤から揮発した油分が付着し、表面反射率が低下して、定着ベルトへの加熱効率が低下する。これにより、経時でウォームアップタイムが長くなり、ＴＥＣ（Typical Electricity Consumption）値が悪化するという問題があった。
特に、定着装置の低トルク化の為に低粘度の潤滑剤を用いた場合には、低粘度潤滑剤は高粘度潤滑剤よりも揮発蒸発量が多くなる問題もあった。
加えて、ハロゲンヒータの上方に反射部材を配置し、反射面が下方を向いた構成では上方へ揮発蒸発する油が付着しやすく、上述した問題が発生しやすい状況であった。
【０００５】
これらの問題に関して、特許文献１の定着装置では、ヒータによる加熱により反射部材を昇温しやすくし、潤滑剤が揮発した場合でも、潤滑剤は冷却・凝固しにくく、反射部材の反射面の汚れを防止する構成であるものの、潤滑剤の揮発成分の付着自体を抑える構成ではない。
また、特許文献２には、ガイド部は、開口部またはスリットにより、定着ベルトに塗布された潤滑剤が溜まるのを抑える構成となっているが、潤滑剤の揮発成分が反射部材に付着することを抑えるものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、発熱体からの輻射熱を反射する反射部材を配置した定着装置において、潤滑剤から揮発する揮発成分に起因する反射部材の反射率の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、回転可能に設けられた無端状の回転体と、
前記回転体の外周面と接触する接触部材と、前記回転体の内側に配置され、前記回転体を介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、前記回転体の内側に配置された少なくとも一つの発熱体と、前記回転体の内側に配置され、前記少なくとも一つの発熱体から前記ニップ形成部材に向けて放射される輻射熱を反射する反射部材と、を備える定着装置であって、前記反射部材は、前記少なくとも一つの発熱体と、上方で対向する反射面に、切り欠き孔を形成した切り欠き部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発熱体からの輻射熱を反射する反射部材を配置した定着装置において、潤滑剤から揮発する揮発成分に起因する反射部材の反射率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置である複写機の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置の一例の概略構成図である。
【図３】本実施形態に係る定着装置の他の例の概略構成図である。
【図４】潤滑剤から揮発する揮発成分の反射部材への付着について説明する図である。
【図５】実施形態１の切り欠き部について説明する図である。
【図６】実施形態２の切り欠き部について説明する図である。
【図７】本実施形態に係る発熱体の構成例について説明する図である。
【図８】実施形態３の切り欠き部について説明する図である。
【図９】実施形態４の切り欠き部について説明する図である。
【図１０】実施形態４の切り欠き部の効果について説明する図である。
【図１１】実施形態５の切り欠き部および第二の反射部について説明する図である。
【図１２】実施形態５の切り欠き部の形状の一例について説明する図である。
【図１３】切り欠き部および第二の反射部の形状について説明する図である。
【図１４】実施形態６の切り欠き部について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略または簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１１】
まず、本発明の一実施形態を適用する定着装置を備えた、電子写真方式の画像形成装置の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機５００の概略構成図である。
複写機５００は、画像形成部２００と、画像形成部２００の下方に配置された給紙部４００と、画像形成部２００の上方に配置されたスキャナ部３００と、を備える。
【００１２】
画像形成部２００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応した四つの作像装置１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している（以下同様）。四つの作像装置１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、以下、使用するトナーの色を示す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」という添字は適宜省略して説明する。
【００１３】
作像装置１は、像坦持体としての感光体３、感光体３の表面を帯電せしめる帯電装置２、現像手段としての現像装置５、感光体３をクリーニングするクリーニング装置７を備える。
【００１４】
画像形成部２００は、感光体３上に静電潜像を書き込む書込ユニット１００と、感光体３上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト１６と、四つの感光体３上のトナー像を中間転写ベルト１６にそれぞれ一次転写する四つの一次転写ローラ６を備える。
さらに、中間転写ベルト１６と対向して二次転写ニップを形成し、中間転写ベルト１６上のトナー像を記録材としての転写紙Ｓに転写する二次転写ローラ２６を備える。
二次転写ニップよりも転写紙Ｓの搬送方向上流側には、転写紙Ｓを一旦待機させるレジストローラ対１２を備える。
【００１５】
画像形成部２００は、トナーを消費する現像装置５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のそれぞれに補給する補給用トナーを収納する四つのトナーボトル２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備える。また、二次転写ローラ２６の上方には、定着手段としての定着装置９が設けられており、この定着装置９の転写紙Ｓの搬送方向下流側には、排紙ローラ１８を備える。
【００１６】
給紙部４００は、記録材収納部である給紙カセット１０と給紙ローラ１１とを有しており、給紙カセット１０は積載面上に転写紙Ｓを積載するものである。給紙ローラ１１は、給紙カセット１０上に積載された転写紙Ｓを一枚ずつ分離給送するためのものである。
【００１７】
スキャナ部３００は、原稿を載置するコンタクトガラス３１を備える。また、コンタクトガラス３１上に載置される原稿の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源３２ａ及び第一ミラー３２ｂを備えた第一走行体３２と、第二ミラー３５ａ及び第三ミラー３５ｂを備えた第二走行体３５と、を備える。さらに、レンズ３３とレンズ３３の後方に設置されているＣＣＤ（ＣＣＤイメージセンサ）３４とを備える。
【００１８】
次に、複写機５００の画像形成の動作について説明する。
コンタクトガラス３１上に原稿を載置して画像形成動作を開始させると、原稿照明用光源３２ａが光を照射し、原稿で反射した反射光は、第一ミラー３２ｂ、第二ミラー３５ａ及び第三ミラー３５ｂで反射し、レンズ３３で結像されてＣＣＤ３４に入射する。
スキャナ部３００では、ＣＣＤ３４に入射した光に基づいて転写紙Ｓに形成させる画像情報を生成する。
【００１９】
画像形成部２００では、回転する感光体３が帯電装置２によって一様に帯電され、上述した画像情報に基づいて書込ユニット１００が駆動する。
書込ユニット１００は、光源から画像情報に基づいて照射光を発し、一様帯電された感光体３の表面を走査することにより感光体３に静電潜像を形成する。この静電潜像に、現像装置５の現像ローラ１５から現像剤（トナー）が供給されることによって現像がなされ、可視像としてのトナー像になる。
【００２０】
一方、感光体３上へのトナー像の形成が行われている間に、複数の給紙カセット１０のうち選択されたものから、給紙ローラ１１によって転写紙Ｓが引き出され、その先端をレジストローラ対１２のニップ部に当接させた状態で待機する。
そして、四つの一次転写ニップで各色のトナー像が重ね合わせて転写された中間転写ベルト１６上のトナー像に、転写紙Ｓを重ね合わせるタイミングでレジストローラ対１２が回転を開始することにより、転写紙Ｓが二次転写ニップに送り出される。
二次転写ニップでトナー像が転写された転写紙Ｓは、除電ブラシとの接触によって除電され、中間転写ベルト１６から機械的に分離された後、定着装置９に送られる。
【００２１】
定着装置９では、転写紙Ｓを加熱及び加圧してトナー像を転写紙Ｓ上に定着させる。
定着装置９を通過してトナー像が定着された転写紙Ｓは、排紙ローラ１８によって排紙トレイ８上に排紙される。
一次転写ニップを通過した後の感光体３の表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７によって感光体３上から除去され、回収される。  転写残トナーが回収された感光体３の表面は除電装置によって除電され、次の作像工程に備える。
【００２２】
上述した説明では、原稿の画像情報をスキャナ部３００で読み取って、その画像情報に基づいて作像する画像形成動作について説明した。
複写機５００は、パソコンなどの外部の電子機器から入力される画像情報に基づいて作像することもできる。
【００２３】
実施形態の画像形成装置である複写機５００では、感光体３上のトナー像を中間転写体である中間転写ベルト１６を介して転写紙Ｓに転写する中間転写方式である。
転写紙Ｓにトナー像を転写する方式としては、中間転写方式に限らず、感光体から直接に転写紙Ｓにトナー像を転写する直接方式としてもよい。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態を適用する定着装置の構成例について説明する。
図２は、本実施形態に係る定着装置の一例の概略構成図である。
定着装置９は、回転駆動する接触部材である加圧ローラ３０と、略円筒状の定着部材である定着ベルト（回転体）３８とが設けられている。
円筒状の定着ベルト３８の内側には、ニップ形成部材を構成する加圧パッド６０及びステー部材６１と、複数の発熱体としての第一ハロゲンヒータ５０ａ及び第二ハロゲンヒータ５０ｂと、が設けられている。
【００２５】
図２に示すように、第一ハロゲンヒータ５０ａ及び第二ハロゲンヒータ５０ｂは、ステー部材６１を挟んで上下方向の両側にそれぞれ配置されている。
さらに、二つのハロゲンヒータ５０とステー部材６１との間には、ハロゲンヒータ５０から放射された輻射熱を定着ベルト３８の内周面に向けて反射する反射部材４０が配置されている。
【００２６】
また、定着装置９の長手方向の両端部には、複写機５００の構造体の一部であって、上述した定着装置９の構成部材を支持する支持側板７０を有する。ここで、定着装置の長手方向は、図２中の紙面に直交する方向（Ｙ方向）であり、定着部材である回転体の軸に平行な方向である。
【００２７】
定着ベルト３８は、柔軟に変形可能な円筒状の加熱回転体であり、円筒形状の外径が３０［ｍｍ］で、厚みが１０〜７０［μｍ］のニッケル（Ｎｉ）製の基体と、この基体表面に被覆された弾性層とを有する。
弾性層は、シリコーンゴムで形成されており厚みは５０〜１５０［μｍ］である。
定着ベルト３８の最表層には、耐久性を高めて離型性を確保するために、フッ素系樹脂からなる厚みが５〜５０［μｍ］の離型層が形成されている。
フッ素系樹脂としては、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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を挙げることができるが、これに限るものではない。
また、定着ベルト基体はニッケルに限らず、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属基体もしくはＰＩ（ポリイミド）等の耐熱性樹脂であってもよい。
【００２８】
加圧ローラ３０は外径が３０［ｍｍ］であり、中空の鉄製芯金３０ａと、この鉄製芯金３０ａの表面に形成された弾性層３０ｂと離型層３０ｃと、で形成されている。
弾性層３０ｂはシリコーンゴムで形成されており厚みは５［ｍｍ］である。
弾性層３０ｂの表面には、離型性を高めるために厚みが４０［μｍ］程度のフッ素樹脂からなる離型層３０ｃを形成するのが望ましい。
加圧ローラ３０は付勢手段により定着ベルト３８に向けて付勢され、加圧ローラ３０と定着ベルト３８とが圧接される構成となっている。
【００２９】
加圧パッド６０は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱性が高い樹脂材料からなる樹脂部６０ａと、この樹脂部６０ａに覆い被さって定着ベルト３８内面と摺接し、定着ベルト３８の長手方向の温度分布を均一化する銅製の均熱部６０ｂと、で形成される。
加圧パッド６０が定着ベルト３８を挟んで加圧ローラ３０と圧接して定着ニップＳＮを形成している。
【００３０】
加圧パッド６０はステー部材６１によって支持されている。
ステー部材６１の長手方向の両端部は支持側板７０によって支持され、加圧ローラ３０の加圧パッド６０に対する押し圧力を、加圧パッド６０を内側から補強する補強部材であるステー部材６１が受け止め、定着ニップＳＮを形成している。
【００３１】
二本のハロゲンヒータ５０はステー部材６１を挟んで上下方向両側に配置され、支持側板よりも長手方向の外側に位置するヒータフォルダによって長手方向両端部を支持されている。
第一ハロゲンヒータ５０ａは、小サイズの転写紙Ｓの幅に対応する幅狭の領域に第一発光部フィラメント５１ａが長手方向に配されている。
第二ハロゲンヒータ５０ｂは、大サイズの転写紙Ｓの幅に対応する幅広領域における小サイズの転写紙Ｓの幅よりも外側の領域に第二発光部フィラメント５１ｂが長手方向に配されている。
なお、以下の説明において、第一ハロゲンヒータ５０ａと第二ハロゲンヒータ５０ｂとを特に区別しない場合には、単にハロゲンヒータ５０と記載することもある。
【００３２】
反射部材４０は、ハロゲンヒータ５０とステー部材６１とが対向する位置に配置され、その長手方向両端部が支持側板によって支持されている。
反射部材４０は、アルミニウム製の基体とこの基体表面に塗布された銀ペーストと更に上層の酸化防止層で形成され、ハロゲンヒータ５０の輻射熱を反射面４０Ｆで定着ベルト３８へ向けて反射する。
反射部材４０は、ステー部材６１及び加圧パッド６０と、ハロゲンヒータ５０との間を遮るように、板状の部材を複数回折り曲げた形状となっている。
このように折り曲げた形状とすることで、反射部材４０は、反射面４０Ｆにおけるハロゲンヒータ５０と対向する位置の表面の角度が変化している構成（多角形）となっている。言い換えると、図３に示す反射部材４０は、異なる傾斜の反射面を有する複数の反射平面部から構成され、複数の反射面部により反射面４０Ｆを形成している。
【００３３】
また、ハロゲンヒータ５０の中心から反射部材４０の反射面４０Ｆに降ろした垂線と反射面４０Ｆとが交わる位置には、この位置を頂点４１とする山型形状４３が形成されている。
このような山型形状４３を備えることにより、ハロゲンヒータ５０から照射された輻射熱のうち、上記垂線に沿って反射面４０Ｆに入射する輻射熱は、山型形状４３の斜面に入射する。
このとき、輻射熱の入射方向と山型形状４３の斜面とは直角ではないため、輻射熱は入射した方向とは異なる方向に向けて反射する。
このため、反射面４０Ｆに入射した輻射熱をハロゲンヒータ５０の通過を避けて定着ベルト３８へ向けて反射でき、輻射熱がハロゲンヒータ５０自体を加熱することを防止できる。
【００３４】
次に、反射部材の形状が図２とは異なる定着装置の一例について説明する。図３は、本実施形態に係る定着装置の他の例の概略構成図である。
図３において、反射部材４０以外の構成は、図２と同様であるため適宜説明を省略する。また、図３では、支持側板７０を省略している。
定着装置９は、加圧パッド６０に対して起立して支持するステー部材６１の起立部を覆うように反射部材４０ａ、４０ｂを配置する。反射部材４０ａ、４０ｂの当該箇所は、図３に示すように平行で且つ段違いの２つの平面部である反射平面部４８Ａおよび反射平面部４８Ｃと、その反射平面部４８Ａと反射平面部４８Ｃとを繋ぐ傾斜平面部である反射平面部４８Ｂとで形成されている。また、反射部材４０ａ、４０ｂは、反射平面部４８Ｃと隣接する反射平面部４８Ｄを有する。
【００３５】
また、ハロゲンヒータ５０は、反射平面部４８Ｂと対向する位置に位置しており、反射平面部４８Ｂに入射する輻射熱の入射角度は斜面に対して直角ではない。このため、反射平面部４８Ｂでは、輻射熱が入射してきた方向とは異なる方向に向けて輻射熱が反射され、反射平面部４８Ｂで反射した輻射熱がハロゲンヒータ５０に向かうのを抑制できる。
よって、図３に示すように、反射平面部４８Ｂに入射したハロゲンヒータ５０からの輻射熱は、ハロゲンヒータ５０には戻らず、加圧パッド６０とは反対側の定着ベルト３８に向かって反射される。
したがって、輻射熱がハロゲンヒータ５０自体（ハロゲンヒータ５０を構成するガラス管）を加熱することを防止することにより、定着ベルト３８を効率良く加熱することができる。
【００３６】
また、ステー６１の起立部を、定着ニップＳＮでの用紙搬送方向と直交する方向であって定着ニップＳＮより離れる方向に起立させ、反射平面部４８Ａ及び反射平面部４８Ｂが前記起立部の起立方向と平行であるのが望ましい。これにより、ステー６１や反射部材４０ａ，４０ｂの定着ベルト３８内における設置スペースを小さくでき、定着装置９の小型化を図ることが可能となる。
【００３７】
図２、３を参照して、本発明の一実施形態を適用する定着装置について説明したが、定着装置はこれらの構成例に限られるものではなく、他の構成であってもよい。例えば、反射部材が発熱体の上方に位置し、かつ、発熱体と対向する反射面を備える定着装置であれば、一実施形態の切り欠き部を適用可能であり、有利な効果を奏することができる。
【００３８】
ここで、反射部材および潤滑剤から揮発する揮発成分が反射部材の反射率に及ぼす影響について説明する。
ハロゲンヒータおよび反射部材を配置する定着構成について、加熱効率に影響を与える要因はハロゲンヒータ効率（出力）、定着ベルトの内面放射率に加え、反射部材の形状、および反射部材の反射率が挙げられる。
反射部材は、反射膜として銀層による鏡面層に保護層を備えた構成が用いられる。反射部材は熱吸収率が低く（０．０３〜０．０５％）、油は０．９％程度で高く熱を吸収しやすい。また、付着した油分に劣化変色することによっても反射部材の反射率を低下させてしまう。
潤滑剤は、グリスの場合は基油と増ちょう剤、固体潤滑剤より構成される。低トルクを維持するには基油の粘度を低粘度化することで実現できるが、低粘度化、すなわち低分子化することで加熱温度に対する蒸発量も多くなってしまう。加熱した基油は気化により上方に移動するため、上方近傍の部材に付着しやすい。
【００３９】
図４は、潤滑剤から揮発する揮発成分の反射部材への付着について説明する図である。
定着ベルト３８は均熱部６０ｂと加圧ローラ３０からの圧力によって摩擦摺動している。この摩擦力を低減、さらに摩擦による摩耗を抑制するために定着ベルト３８の内面若しくは均熱部６０ｂ上に予め潤滑剤８０、例えばフッ素グリス、シリコーングリスのような半固体状のものや、フッ素オイル、シリコーンオイルといった液状の潤滑剤を用いることができる。
【００４０】
摩擦抵抗の上昇は定着装置９の駆動トルクを上昇につながり、駆動モータの出力以下に抑制しないと駆動モータの出力不足により定着装置を駆動することができずにジャム等の不具合が発生する。駆動モータの出力を上げることで対応は可能であるが、消費電力の増大や、駆動モータまでの伝達駆動ギヤの強度アップなどによるコストアップといった不具合も発生してしまう。
低摩擦力を維持するためには、一般的にオイル分が低粘度の潤滑剤を選定することにより低トルクを実現しやすい。
また、潤滑剤は発熱体や加熱される定着ベルト３８の近傍になるため、一般的に耐熱性の高い物が選択される。
【００４１】
しかしながら、耐熱性の比較的高い前述のフッ素オイル、シリコーンオイルを用いても熱源による高温環境下では、長期間の加熱による揮発を完全に抑制することは出来ない。そのため、ハロゲンヒータ５０の輻射熱によって揮発オイル分８１は鉛直方向上方へ飛散する。定着ベルト３８内部にはそもそも気流を発生させるものはないため、飛散した揮発オイル分８１は、そのまま上方にある反射部材４０に付着する。
熱源近傍に反射部材４０を備えざるを得ない構成の定着装置においては、反射部材４０の反射面４０Ｆに揮発した潤滑剤成分が付着することで反射率を低下させ、経時でウォームアップタイムが延びてしまう。例えば、図４の定着装置では、反射部材４０に設けた山型形状の頂点４１は飛散した揮発オイル分８１の流れを阻害し、頂点４１より図面右側では行き場を失い滞留し反射部材の反射面４０Ｆに付着し易くなる。反射面４０Ｆに付着した揮発オイル分８１は徐々に堆積し曇り状となることで反射面４０Ｆの反射率が低下する不具合が生じ得る。
【００４２】
反射部材４０は、一般に、反射率が９０〜９７％程度の高反射率で鏡面状のものを用いて形成される。しかし、表面への揮発オイル分８１付着による屈折率変化によって反射率が低下すると、定着ベルト３８へ到達する熱量が低下するとともに、ステー部材６１へ伝達する熱量が増加してしまう。
ステー部材６１は加圧ローラ３０からの荷重を受ける加圧パッド６０を支持しており、加熱温度によって機械的物性が低下することで加圧ローラ３０からの荷重によって両端部を支点として撓み変形量が増加する。この結果、ニップ幅ＳＮの長手方向中央付近の幅が低減し、紙へ与える熱量不足による定着不良、オフセットといった異常画像やニップ面の撓みにより用紙搬送性不良を発生させてしまう場合がある。
【００４３】
そこで、本実施形態では、反射部材の反射面の少なくとも一箇所に、切り欠き孔を形成した切り欠き部を設けることにより、反射面に付着する揮発成分を削減する。より詳細には、潤滑剤から揮発した揮発成分が上昇する方向となる、発熱体と上方で対向する反射部材の反射面に、切り欠き部を設け、揮発成分を切り欠き孔から通過させ、温度の低い補強部材（ステー部材６１など）に凝着させる。これにより、上方に気化した潤滑剤を反射部材に付着しにくくし、反射部材の反射率の低下を抑制する。
【００４４】
以下、本発明にかかる反射部材に設ける切り欠き部の詳細について説明する。各実施形態では、図２に示した反射部材の形状を用いて説明するが、図３に示した反射平面部４８Ａ〜４８Ｄからなる反射部材４０ｂ、またはその他の反射部材の形状に適用することも可能である。さらに、反射部材は、一つの平面で構成される場合であっても一実施形態の切り欠き部を適用することができる。
【００４５】
実施形態１．
図５は、実施形態１の切り欠き部について説明する図である。反射部材４０の反射面４０Ｆの一部に切り欠き部８２を設けたものである。切り欠き部８２は、図５では説明を容易にするため広く記載しているが、幅は０．５ｍｍ以下のスリット状の穴で長さは１０〜２０ｍｍ程度の物を長手方向に配置しても良い。
切り欠き部８２は、反射部材４０の反射面４０Ｆのうち、第二ハロゲンヒータ５０ｂに対向し、かつ、第二ハロゲンヒータ５０ｂの上方に位置する反射面に、潤滑剤から揮発した揮発成分（揮発オイル分８１）を通過させる切り欠き孔（微小孔、スリット）を形成した部分である。
図中、揮発オイル分８１の移動経路の一例を矢印で示している。二つの矢印のうち、一方は、切り欠き部８２を通過し、反射部材の反射面と対向する面に移動し、他方は、反射部材４０の外側の領域に移動する状態を表している。なお、以降の図面においても、揮発成分の動きの一例を、矢印を用いて表す。
【００４６】
切り欠き部８２は、反射部材４０の形状に応じて、潤滑剤の揮発成分が移動する箇所や滞留する箇所に設けることが好ましい。
例えば、切り欠き部８２は、反射部材を構成する複数の反射平面部のうち、鉛直方向の最も上方に配置された反射平面部と、鉛直方向の最も上方に配置された反射平面部に隣接する反射平面部との少なくともいずれかに設けることが好ましい。また、鉛直方向の最も上方に配置された反射平面部に隣接する反射平面部に設ける場合には、切り欠き部８２を、反射平面部の鉛直方向上部に設けることが好ましい。これは、潤滑剤から揮発する揮発成分が鉛直方向上方に移動するからである。
図５の例では、切り欠き部８２は、揮発成分が滞留しやすい反射面４０Ｆの頂点４１と曲げ点４２間の任意の箇所に設けることが好ましく、切り欠き部８２は、反射面４０Ｆの水平方向最上面を含む範囲に備えることがより好ましい。
【００４７】
このように、本実施形態の定着装置は、発熱体により加熱された潤滑剤から発生した揮発成分を通過させる切り欠き部を反射部材に備えるため、揮発成分を反射部材の特定の位置に滞留させること無く、長期に渡って反射率の低下を抑制することが可能になる。これにより、ウォームアップ遅延や異常画像の発生を防止することができる。
【００４８】
実施形態２．
図６は、実施形態２の切り欠き部について説明する図である。
図６では、切り欠き部８２は、反射部材４０の起立面４３に対して垂直かつ第二ハロゲンヒータ５０ｂの中心を結ぶ線上に設けている。また、切り替え部８２は、鉛直方向の最も上方に配置された反射平面部に隣接する反射平面部に設けられたともいえる。
第二ハロゲンヒータ５０ｂから放射される輻射熱は、反射部材４０に対して垂直位置に第二ハロゲンヒータ５０ｂの中心があるとき、反射部材４０の正反射によって、再度第二ハロゲンヒータ５０ｂに戻り、定着ベルト３８へは到達しない。このため、輻射熱が第二ハロゲンヒータ５０ｂに正反射する正反射位置は、反射面としては、非効率的な箇所となる。
前述した反射部材４０の頂点４１のように、反射方向を任意の角度に変更することにより、定着ベルト３８へ到達する輻射熱の方向を調整できる。しかし、反射を繰り返すことになるため、反射率が低下してしまう。
揮発オイル分８１を通過させる切り欠き部８２を正反射位置に配置して、元々反射率の低い箇所で揮発オイル分８１を通過させることによって、定着装置の加熱効率を極力低下させることなく、揮発成分が反射面に付着するという不具合を削減することができる。
【００４９】
このように、本実施形態の定着装置は、反射部材に設けた切り欠き部が反射部材平面の垂線と熱源中心を結ぶ線上に備える。正反射部分の反射率の悪い部分に切り欠き部を設けることにより、切り欠きによって生じる反射率の低下を最低限に抑制することができる。
【００５０】
実施形態３．
図７は、本実施形態に係る発熱体の構成例について説明する図である。図８は、実施形態３の切り欠き部について説明する図である。
図７に示すように、第一および第二ハロゲンヒータ５０a、５０ｂは、ステー部材６１を挟んで配置される。また、図８に示すように、第一ハロゲンヒータ５０ａは、小サイズ紙加熱用であり、定着ベルト３８の長手方向の中央部分を加熱し、第二ハロゲンヒータ５０ｂは、Ａ３などの大サイズ紙加熱用であり、用紙端部付近を加熱する。加えて、第二ハロゲンヒータ５０ｂは、ステー部材６１の鉛直方向下側に配置される。
切り欠き部８２は、第二ハロゲンヒータ５０ｂの発熱部より搬送中心側の非発熱部（図８に矢印で示すＳの範囲）に設けられる。これにより、反射部材４０は、反射率の影響を受け難い位置で揮発オイル分８１を通過させることを可能にし、効率低下を抑制する。
なお、本実施形態は、切り欠き部８２を、各実施形態で説明する位置のいずれに設ける場合であっても適用できる。
【００５１】
このように、本実施形態の定着装置は、反射部材の切り欠き部を、熱源長手方向の非発熱部と対向する反射面の範囲に備える。これにより、反射部材に切り欠き部を設けることによって生じる反射率の低下を抑制するとともに、加熱温度差による自然対流によって高温部から低温部へ揮発成分の移動を促す箇所において、揮発成分を切り欠き部で通過させることを可能にして反射率の低下を抑制することができる。
【００５２】
実施形態４．
図９は、実施形態４の切り欠き部について説明する図である。図１０は、実施形態４の切り欠き部の効果について説明する図である。
本実施形態では、図９に示すように、定着装置にオイル吸収部材４４を設ける態様について説明する。まず、図１０を参照して、揮発オイル分８１による不具合の発生について説明する。
図１０に示すように、揮発オイル分８１は、切り欠き部８２を通過後、反射部材４０の起立面４３裏面（反射面と対向する反射部材４０の面）を伝わり鉛直下方に滴下し、反射部材４０の下方端面にグリス溜まり４５として堆積する。堆積したグリス溜まり４５は、反射部材４０の表面を伝わり第二ハロゲンヒータ５０ｂ対向側に周り込むと、反射面を覆うことになり、反射率低下を招く。
図９に示すように、反射部材４０の起立面４３裏面にオイル吸収部材４４を配置することによって揮発オイル分８１を吸収回収することで反射率低下を抑制する。
なお、本実施形態のオイル吸収部材４４は、実施形態１に示すように、切り欠き部が設けられる位置が異なる場合であっても適用可能であり、切り欠き部を通過した揮発成分が、反射部材の裏面を伝わりグリス溜まりが堆積する場合には有効に機能する。
【００５３】
このように、本実施形態の定着装置は、反射部材の切り欠き部の鉛直方向下方にオイル吸着材を備える。これにより、切り欠き部を通過した潤滑剤の揮発成分が反射部材裏面を伝わり、鉛直下端面に潤滑剤が溜まり、表面張力により反射面側に付着して反射率を低下させる恐れを抑制できる。
【００５４】
実施形態５．
図１１は、実施形態５の切り欠き部について説明する図である。図１２は、切り欠き部の形状の一例について説明する図である。
上述したように、正反射位置は、定着ベルト３８の加熱効率が悪く、反射部材を切り欠くことによって更に効率が低下しやすい。実施形態３の構成例は、第二ハロゲンヒータ５０ｂの非発熱部に切り欠き部８２を配置することによって、その加熱効率低下を抑制する。しかし、反射部材４０への揮発オイル分８１が広範囲に付着するような構成においては、第二ハロゲンヒータ５０ｂの発熱幅範囲（発熱領域）にも切り欠き部８２を設けることが好ましい。
【００５５】
そこで、本実施形態では、切り欠き部８２の反射部材４０裏面側に第二の反射部４６を設ける。第二の反射部４６は、切り欠き孔形成による反射面を補うため、切り欠き部８２と第二ハロゲンヒータ５０ｂとを結ぶ線上に配置されることが好ましい。第二の反射部４６を設けることにより、反射率の低下を抑制しつつ、揮発オイル分８１を通過させる。
第二の反射部４６は、図１１に一例として表しているように別部材を新たに設けても良いし、図１２のように反射部材４０を絞り加工によって変形させて同様の効果を得るようにしても良い。
【００５６】
図１３は、切り欠き部および第二の反射部の形状について説明する図である。
図１３（ａ）は、図１２の切り欠き部８２と同様に、反射部材４０を絞り加工によって変形させた形状である。切り欠き部８２は、切り欠き孔としてスリット孔が形成され、スリット孔から揮発成分を反射部材４０の裏面に移動させる。また、反射部材４０の絞り加工によって形成された傾斜面４０Ｇは、第二ハロゲンヒータ５０ｂからの輻射熱を反射する反射面として機能する。例えば、切り欠き部８２を設けた反射面４０Ｆの箇所が正反射面である場合には、傾斜面４０Ｇは、非正反射面として機能するため、反射率の低下を抑えることができる。
【００５７】
図１３（ｂ）は、第二の反射部４６として別の部材を設けた場合の揮発成分の移動する状態を表す図である。反射部材４０と第二の反射部４６との間の空間（スリット、開口部）から揮発成分が反射部材４０の裏面に移動する。
図１３（ｃ）は、切り欠き孔の大きさについて、反射部材４０の裏面を反射面４０Ｆ側より小さい開口とし、切り欠き孔の周囲に傾斜面を形成した例である。傾斜面４０Ｇは、第二ハロゲンヒータ５０ｂからの輻射熱を反射することから、反射面４０Ｆの減少を補うことができる。また、図１３（ａ）と同様に、切り欠き部８２を設けた反射面４０Ｆの箇所が正反射面である場合には、傾斜面４０Ｇは、非正反射面として機能し、反射率の低下を抑えることができる。
【００５８】
図１３（ａ）、（ｃ）に表す切り欠き部は、反射面４０Ｆから、反射部材４０の裏面に向けて突き出す凹みであり、裏面に突き出した部分に切り欠き孔が形成されているとも言える。切り欠き孔は、図１３（ａ）では、スリット状の穴であり、図１３（ｃ）では、凹みの先端を切り欠いた開口部にあたる。
また、図には表していないが、図１３（ｃ）の構成例に、図１３（ｂ）に示す第二の反射部４６を追加する構成も可能である。
【００５９】
このように、本実施形態の定着装置は、反射部材の切り欠き部と発熱体中心の延長線上に発熱体に対向する反射面を更に備える。これにより、ハロゲンヒータの発熱部での反射部材変色が発生した場合などでも、反射率を低減させることなく切り欠き部からの揮発成分の流路を確保することができる。
【００６０】
実施形態６．
図１４は、実施形態６の切り欠き部について説明する図である。
図１４の定着装置において、第一および第二ハロゲンヒータ５０ａ、５０ｂは、ステー部材６１および反射部材４０の下方に、二本とも反射面と対向して配置されている。
切り欠き部８２は、第一および第二ハロゲンヒータ５０ａ、５０ｂと上方で対向する反射平面部のうち、最上部の反射平面部に隣接する反射平面部の二箇所に設けられ、さらに、切り欠き部８２が設けられた反射平面部に下方で隣接する反射平面部に一箇所設けられている。図１４に示すように、反射部材４０の形状に応じて、揮発成分が滞留しやすい箇所に複数の切り欠き部４０を設けることが好ましい。
発熱体の配置が図１４に示すような構成においても、上記各実施形態と同様の効果を生じさせることができる。
【００６１】
以上説明したように、上記各実施形態によれば、反射部材の表面に潤滑剤から発生する揮発成分が反射面に付着し難く、長期間の使用においても反射率を低下させることなく定着ベルトを効率よく加熱する作用を維持するという有利な効果を奏することができる。従って、ハロゲンヒータの近傍に反射部材を備えた構成の定着装置について、反射率を劣化させることなく、特に反射面下方に向いた反射部材であっても、ウォームアップタイムの遅延やＴＥＣ値を悪化させず、低トルクを達成できる潤滑剤を使用することが可能になる。
【００６２】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。また、本発明の定着装置を備える画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００６３】
９  定着装置
３０  加圧ローラ
３８  定着ベルト
４０、４０ａ、４０ｂ  反射部材
４０Ｆ  反射面
４０Ｇ  傾斜面
４４  オイル吸収部材
４５  グリス溜まり
４６  第二の反射部
４８Ａ〜４８Ｄ  反射平面部
５０ａ  第一ハロゲンヒータ
５０ｂ  第二ハロゲンヒータ
８１  揮発オイル分
８２  切り欠き部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特許５５４９１６０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６１６７９号公報
【図１】
2019003036.tif 000003
【図２】
2019003036.tif 000004
【図３】
2019003036.tif 000005
【図４】
2019003036.tif 000006
【図５】
2019003036.tif 000007
【図６】
2019003036.tif 000008
【図７】
2019003036.tif 000009
【図８】
2019003036.tif 000010
【図９】
2019003036.tif 000011
【図１０】
2019003036.tif 000012
【図１１】
2019003036.tif 000013
【図１２】
2019003036.tif 000014
【図１３】
2019003036.tif 000015
【図１４】
2019003036.tif 000016