(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な定着部材と、
前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、
前記定着部材内に設けられ、前記定着部材を加熱する複数の加熱源と、
前記定着部材の内側に配設され、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記加熱源と前記定着部材の間に設けられ、回転位置に応じて前記加熱源からの光を遮断できる遮光部材と、を具備し、
前記ニップ部において記録媒体上の未定着画像を定着させる定着装置において、
前記ニップ形成部材は、基材と、該基材のニップ部側に、該基材より大きい熱伝導率を有する第１熱伝導部材とを有し、
前記複数の加熱源は、軸方向中央部を加熱する中央ヒータ及び軸方向端部を加熱する端部ヒータを有し、
前記複数の加熱源のうち、前記端部ヒータを前記遮光部材により遮光すべき加熱源として、
前記遮光すべき加熱源は、他の加熱源よりも前記遮光部材の回転が少ない状態で遮光される位置に配置される、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着部材内において、前記遮光すべき加熱源は前記他の加熱源よりも高い位置に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記遮光部材は、小サイズの記録媒体定着時に前記遮光すべき加熱源を覆うための部分を備えず、大サイズの記録媒体定着時に前記遮光すべき加熱源を覆うための部分のみ備える、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】
前記遮光部材の軸方向の遮光率は回転位置に応じて変化する、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】
前記第１熱伝導部材は、最小の通紙幅以外の非通紙部全域にわたって、前記ニップ形成部材の長手方向に延在する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記基材より熱伝導率の大きい材料から成り長手方向に部分的に延在する第２熱伝導部材が、前記第１熱伝導部材に接して前記第１熱伝導部材のニップ部と反対側に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記基材より大きい熱伝導率を有する第３熱伝導部材が、前記第２熱伝導部材に当接してい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】
前記第１熱伝導部材、前記第２熱伝導部材及び前記第３熱伝導部材は金属部材からなる、ことを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
樹脂層が前記第１熱伝導部材と前記第２熱伝導部材の間に設けられる、ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【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。
【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・高速化についての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より、画像転写方式又は直接方式によって未定着トナー画像が記録媒体シート・印刷紙・感光紙・静電記録紙等の記録媒体に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、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】
定着装置の近年の課題として以下のものがある。
・ウォームアップ時間（電源投入時等に、定着装置が常温状態から印刷可能な所定の温度（リロード温度）まで昇温するのに要する時間）や、ファーストプリント時間（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）の短縮化が望まれている（課題１）。
【０００４】
・また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あ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）。
【０００５】
以上のような課題を解決するために、低熱容量の無端ベルトを金属熱伝導体を介さずに直接加熱する構成において、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案され、既に知られている。
【０００６】
しかし、上記のように低熱容量の無端ベルトを用いた定着装置の場合、通紙時の長手方向の温度分布を均一に保つことが難しかった。すなわち、小サイズの記録媒体が通過する領域（通紙部）では、記録媒体及び記録体上の未定着トナーの加熱のために熱が消費されるが、非通紙部では記録媒体により熱が奪われない。そのため、熱は加熱ローラ（定着ローラ）とベルトに蓄積し、この非通紙部のニップ部の温度が、所定温度に維持管理される通紙部のニップ部の温度よりも高くなる、いわゆる端部温度上昇が生じることが既に知られている。
【０００７】
端部温度上昇が生じると、材料が耐熱温度に到達して劣化したり破壊したりするため、これを防ぐ必要がある。そこで、長手方向の温度偏差を低減し、端部温度上昇を防ぐために、可動遮光板を用いたり、均熱板を用いてニップ部を構成したりしている。だが、可動遮光板の場合、小サイズ通紙時の端部温度上昇を抑制するために反射部材の形状を工夫する必要があったり、可動遮光板の形状とヒータの配置が制限されてヒータの効率が制限されたりしていた。また、均熱板は大サイズ通紙時の端部温度上昇を抑制するのは得意ではなかった。
【０００８】
特許文献１には、フィルム加熱方式の加熱定着装置における小サイズ通紙時の非通紙部昇温の防止目的で、定着ヒータ下流にヒートパイプ等の伝熱部材を配設し、伝熱部材を定着フィルムを介して加圧ローラに圧接させる構成が開示されている。しかし、通紙部等での吸熱による省エネルギー性や定着性の低下や、均熱部材の当接により生じる温度落ち込みや省エネルギー性低下等の問題は残存している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、小サイズ及び大サイズの用紙定着の際でも定着ベルトの端部温度上昇を効果的に抑えると同時に、省エネルギー性低下、ウォームアップ時間の延長、温度落ち込み等の副作用を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するため、回転可能な定着部材と、前記定着部材に対向して回転可能に設けられた加圧部材と、前記定着部材内に設けられ、前記定着部材を加熱する複数の加熱源と、前記定着部材の内側に配設され、前記加圧部材と対向してニップ部を形成するニップ形成部材と、前記加熱源と前記定着部材の間に設けられ、回転位置に応じて前記加熱源からの光を遮断できる遮光部材と、を具備し、前記ニップ部において記録媒体上の未定着画像を定着させる定着装置において、前記ニップ形成部材は、基材と、該基材のニップ部側に、該基材より大きい熱伝導率を有する第１熱伝導部材とを有し、前記複数の加熱源は、軸方向中央部を加熱する中央ヒータ及び軸方向端部を加熱する端部ヒータを有し、前記複数の加熱源のうち、前記端部ヒータを前記遮光部材により遮光すべき加熱源として、前記遮光すべき加熱源は、他の加熱源よりも前記遮光部材の回転が少ない状態で遮光される位置に配置される、ことを特徴とする定着装置を提案する。
【発明の効果】
【００１１】
小サイズ及び大サイズの記録媒体の定着の際にエネルギーを浪費せずに定着ベルトの端部温度上昇を効果的に抑えると同時に、省エネルギー性低下、ウォームアップ時間の延長、温度落ち込み等の副作用を防ぐことできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成図である。
【図２】定着装置の概略構成図である。
【図３】別の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
【図４】従来の定着装置の概略側面断面図である。
【図５】従来の定着装置内のニップ部構成と端部温度上昇を示す概略図である。
【図６】実施形態１に係る定着装置の概略側面断面図である。
【図７】実施形態１に係る定着装置内のニップ部構成と端部温度上昇を示す概略図である。
【図８】実施形態２に係る定着装置の概略側面断面図である。
【図９】実施形態２に係る定着装置内のニップ部構成と端部温度上昇を示す概略図である。
【図１０】実施形態３に係る定着装置の概略側面断面図である。
【図１１】実施形態３に係る定着装置内のニップ部構成と端部温度上昇を示す概略図である。
【図１２】実施形態３に係るニップ部構成の概略分解斜視図である。
【図１３】従来の遮光板の回動位置を示す図である。
【図１４】遮光板の展開図である。
【図１５】通紙幅Ｃの場合の遮光板２１０とヒータの位置を示す図である。
【図１６】通紙幅Ｂの場合の遮光板２１０とヒータの位置を示す図である。
【図１７】通紙幅Ａ，Ｄの場合の遮光板２１０とヒータの位置を示す図である。
【図１８】遮光板２１０を正逆方向に回転駆動する駆動機構２５０を示す斜視図である。
【図１９】定着装置の斜視図である。
【図２０】定着ベルト２１の支持構造を示す斜視図である。
【図２１】フランジ及びスライド部材の斜視図である。
【図２２】フランジにスライド部材を重ねた状態を示す正面図である。
【図２３】フランジの支持構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置１は、カラーレーザープリンタであり、そ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様の構成となっている。
【００１４】
具体的に、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，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等を備える。なお、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおいては符号を省略している。
【００１５】
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。
【００１６】
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、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４、ベルトクリーニング装置３５を備える。
【００１７】
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。
【００１８】
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、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。
【００１９】
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と同様に、二次転写ローラ３６にも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。
【００２０】
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から伸びた廃トナー移送ホースは、廃トナー収容器の入り口部に接続されている。
【００２１】
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と上記各現像装置７との間には、補給路が設けてあり、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。
【００２２】
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等が設けてある。ここで、記録媒体には、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、手差し給紙機構が設けてあってもよい。
【００２３】
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の位置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１２が配設されている。
【００２４】
また、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。さらに、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。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が設けてある。
【００２５】
続いて、図１を参照して、本実施形態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からレーザー光がそれぞれ照射されて、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、上記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上に順次重ね合わせて転写される。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に転写しき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、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、上記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に転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、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廃トナー収容器へと搬送され回収される。
【００３０】
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上のトナー画像が当該用紙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。
【００３１】
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可能である。
【００３２】
次に、図２を用いて、上記定着装置２０の前提構成について説明する。
図２に示すように、定着装置２０は、回転可能な定着部材としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた加圧部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト内に設けられ定着ベルト２１を加熱する加熱源としての２本のハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４を支持する支持部材としてのステー２５と、ハロゲンヒータ２３から放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２７と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する加圧手段等を備えている。
【００３３】
上記定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）等の樹脂材料で形成された内周側の基材と、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体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
【００３４】
上記加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層２２ｂと、弾性層２２ｂの表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられたモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。
【００３５】
本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶ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て画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、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２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着回転体と対向回転体は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００３６】
上記各ハロゲンヒータ２３は、それぞれの両端部が定着装置２０の側板に固定されている。各ハロゲンヒータ２３は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、上記温度センサ２７による定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト２１を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨヒータ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
【００３７】
上記ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の軸方向又は加圧ローラ２２の軸方向に渡って長手状に配設され、ステー２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、ステー２５は、ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましいが、ステー２５を樹脂製とすることも可能である。
【００３８】
また、ニップ形成部材２４は、耐熱温度２００℃以上の耐熱性部材で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材２４の変形を防止し、安定したニップ部Ｎの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ニップ形成部材２４には、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。本実施形態では、ＬＣＰである東レ社製のＴＩ−８０００を用いている。
【００３９】
また、ニップ形成部材２４は、その表面に低摩擦シートを有している。定着ベルト２１が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト２１が摺動することで、定着ベルト２１に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト２１への摩擦力による負荷が軽減される。低摩擦シートの素材としては、例えば、東レ社製のトヨフロン（登録商標）４０１等が好ましい。
【００４０】
上記反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６をステー２５に固定している。また、反射部材２６は、ハロゲンヒータ２３によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３からステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
【００４１】
また、本実施形態のような反射部材２６を設けずに、ステー２５のハロゲンヒータ２３側の面を研磨又は塗装等の鏡面処理をし、反射面を形成してもよい。また、上記反射部材２６又はステー２５の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。
【００４２】
ただ、ステー２５はその強度を確保するために形状や材質が自由に選択できないため、本実施形態のように反射部材２６を別途設けた方が、形状や材質の選択の自重度が広がり、反射部材２６とステー２５はそれぞれの機能に特化することができる。また、反射部材２６をハロゲンヒータ２３とステー２５との間に設けることにより、ハロゲンヒータ２３に対する反射部材２６の位置が近くなるので、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態に係る定着装置２０は、さらなる省エネルギー性及びファーストプリント時間等の向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。
【００４４】
また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０〜５０μｍ、１００〜３００μｍ、１０〜５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０〜４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００４５】
なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０〜４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。
また、ニップ形成部材２４のニップ出口側には突出部４５が形成されている。突出部４５は定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２と接触しておらず、加圧ローラ２２との接触により形成されたものではない。突出部４５によって、ニップ部Ｎでの定着後の用紙Ｐを定着ベルト２１から浮かすことができ、分離性が高められる。
【００４６】
図３は、別の実施形態に係る定着装置を示す概略構成図である。
この定着装置２０では、定着ベルト２１内には加熱源として２本のハロゲンヒータ２３が備えられ、これにより定着ベルト２１が内周側から輻射熱で直接加熱される。ステー２５や反射部材２６の形状が図２の実施形態のものと異なっている。本実施形態でも、ニップ形成部材２４のニップ出口側には突出部４５が形成されている。突出部４５は定着ベルト２１を介して加圧ローラ２２と接触しておらず、加圧ローラ２２との接触により形成されたものではない。突出部４５によって、ニップ部Ｎでの定着後の用紙Ｐを定着ベルト２１から浮かすことができ、分離性が高められる。
【００４７】
次に、図４、図５を用いて従来の定着装置で生じる端部温度上昇を説明する。
図４は、従来の定着装置の概略側面断面図である。従来の定着装置では、ハロゲンヒータ２３から定着ベルト２１に与えられた熱は、主にニップ部Ｎにおいて定着ベルト外側と接触する用紙Ｐ、トナー、加圧ローラ２２、また定着ベルト内側で接触するニップ形成部材２４に伝達される。このとき、ニップ形成部材２４には熱伝導率の低い樹脂が用いられており、伝熱量が少ないため、用紙Ｐやトナーへの伝熱が行われない非通紙部では連続通紙によって定着ベルトへ熱が蓄積される。そのため、定着ベルト２１では、端部温度上昇は、ヒータの発光長Ｈより通紙幅の狭い用紙を連続通紙する際に非通紙部で生じる。
【００４８】
図５（ａ）は、図４のＡ−Ａ矢視断面図（長手方向中央から端部までの片側のみであって、左が中央、右が端部）を示す。図５（ｂ）は、ヒータ発光長Ｈと用紙Ｐ（通紙幅Ａ〜Ｄ）の長手方向での位置関係を示す。図５（ｃ）は、通紙幅Ａ〜Ｄの用紙を通紙した際の定着ベルト２１の非通紙部における端部温度ＴＡ〜ＴＣと、通紙部での温度ｔＡ〜ｔＤを示す。例えば、最小の通紙幅Ａの用紙を連続通紙した場合、非通紙部では端部温度上昇が生じる（ＴＡ）。しかし、ヒータはその中央部では高温となるが、端部ではやや低温になる傾向があるため、端部温度ＴＡは通紙幅Ａの外側でピークを有し、端部に向かって滑らかに下降する。また、最大の通紙幅Ｄを有する用紙は非通紙部を有しないため、端部温度上昇は殆ど発生しない。
【００４９】
また、定着ベルト２１や加圧ローラ２２の径、線速、生産性等が固定されている場合、ヒータ発光長Ｈと通紙幅の差分である非通紙部が大きい程、定着ベルト２１に蓄積する熱が増え、端部温度上昇が大きくなる（ＴＡ＞ＴＢ＞ＴＣ）。また、端部温度上昇の結果、端部温度ＴＡ、ＴＢのように定着ベルト２１の温度がその目標上限温度を超える場合と、ＴＣのように温度が目標上限温度に達しない場合がある。
【００５０】
一方、図５（ｃ）に示すｔＡ〜ｔＤは、ニップ部Ｎに到達する前の定着ベルト２１の通紙部の温度である。ニップ形成部材２４には熱伝導率の小さい樹脂を用いており、ニップ形成部材２４で過度の吸熱が生じないため、通紙部において定着時の温度落ち込みは生じない。よって、ｔＡ〜ｔＤは定着温度に略等しい。
【００５１】
次に、図６、図７を用いて定着装置の実施形態１を説明する。
図６は、定着装置２０の概略側面断面図である。従来の定着装置では、定着ベルト２１に基材である樹脂で形成されるニップ形成部材２４が当接し、ニップ形成部材２４は表面に低摩擦シートを有する。一方、本例では、定着ベルト２１の非通紙部に過剰に蓄積する熱を吸熱し、長手方向へ熱を移動させるため、ニップ形成部材２４は、基材５１に加えて、基材５１より熱伝導率の大きい材料から成り長手方向に延在する均熱部材４１を有する。第１熱伝導部材としての均熱部材４１は基材５１のニップ部側に設けている。また、本例では、定着ベルト２１からの吸熱効果を高めるためにニップ形成部材表面に低摩擦シートを設けていない。ただし、均熱部材４１が定着ベルト２１から熱を吸収しすぎたり、定着ベルト２１のトルクに難が生じたりする場合は、低摩擦シートを設けてもよい。均熱部材４１で吸収された熱は、通紙により熱を奪われ、比較的低温となっている中央部、あるいは端部温度上昇が発生する端部側の低温側へと移動する。
【００５２】
図７は、図６のＡ−Ａ矢視断面図（長手方向中央から端部までの片側のみであって、左が中央、右が端部）を示す。
均熱部材４１は、ニップ部Ｎ側でハロゲンヒータ２３の長手方向全体に延在しているため（図７（ａ））、通紙する用紙幅に関わらず端部温度上昇を抑制することができる（図７（ｃ））。これによれば、軸方向の熱移動効果が高まって吸熱量が増え、端部温度上昇に対する抑制効果が高まる。ここで、均熱部材４１は、最小の通紙幅Ａ以外の非通紙部全域にわたって、ハロゲンヒータ２３の長手方向に延在してもよい。これにより、あらゆる用紙サイズの端部温度上昇を低減できる。均熱部材４１より内側に位置する基材５１も熱伝導率のより大きい部材に置き換えて、均熱部材４１の熱容量を増やし、端部温度上昇の抑制能力を高めることも可能である。定着ベルト２１と直接接する均熱部材４１の熱容量を調節することで、均熱部材４１が定着ベルト２１の熱を過剰に吸収することを防止できる。均熱部材４１による過剰な吸熱が生じないように、均熱部材４１の厚みや紙面垂直方向における幅又は材質（例えば、鉄や銅）を選択すればよい。均熱部材４１を配置することで、特に通紙幅Ｂや通紙幅Ｃでの端部温度ＴＢ、ＴＣを定着ベルト２１の目標上限温度以内に抑制することができた。
【００５３】
均熱部材４１には銅等の金属部材を用いることが望ましいが、端部温度上昇の大きさに合わせ樹脂を用いることも可能である。
【００５４】
均熱部材は厚みや長さを自由に設計できるため、あらゆる紙サイズに対応しやすく、均熱部材４１を長くすればするほど端部温度上昇抑制の機能は高まるが、均熱部材４１が長いほど熱が外側に逃げるため、定着装置の立ち上げ直後における端部温度が低下する。そこで、端部温度低下を防ぐために、実際には均熱部材４１の長さを最大紙幅程度（本例では、Ａ３ノビ）に設計している。そのため、Ｂ４縦やＡ３縦などの大サイズの用紙の場合、通紙幅より外側の端部温度上昇領域に対応する均熱部材４１の長さが短くなり、端部温度上昇抑制の効果は小サイズの用紙の場合に比べて少なくなる。
【００５５】
次に、図８、図９を用いて定着装置の実施形態２を説明する。
図８は、定着装置２０の概略側面断面図である。本実施形態２では、基材５１より熱伝導率の大きい材料から成り長手方向に延在する第１熱伝導部材としての均熱部材４１が、基材５１のニップ部側に設けられている。また、基材５１より熱伝導率の大きい材料から成り長手方向に延在する第３熱伝導部材としての吸熱部材４２が、基材５１より内側に配置され、基材５１に当接している。さらに、図９（ａ）に示すように、基材５１より熱伝導率の大きい材料から成り長手方向に部分的に延在する第２熱伝導部材としての吸熱部材４３が、均熱部材４１と吸熱部材４２の間であって均熱部材４１のニップ部と反対側に配置されている。特に、吸熱部材４３は定着ベルト２１の端部温度上昇（ＴＡ）の発生位置に対応して設けられる。よって、本例では、ニップ形成部材２４は、基材５１、均熱部材４１、吸熱部材４２及び吸熱部材４３を有する。
【００５６】
吸熱部材４３が設けられている個所においては、ニップ形成部材２４は、均熱部材４１と吸熱部材４３と吸熱部材４２の複数の素材からなる。吸熱部材４３が設けられていない個所においては、ニップ形成部材２４は、均熱部材４１と基材５１と吸熱部材４２の複数の素材からなる。基材５１と、均熱部材４１及び吸熱部材４２，４３とは熱伝導率が異なっており、均熱部材４１及び吸熱部材４２，４３は基材５１よりも熱伝導率が大きい素材である。ニップ形成部材２４は、厚さ方向において熱伝導率の異なる複数材料から構成されている。
【００５７】
そして、熱伝導率の大きい吸熱部材４３が設けられている個所では、ニップ形成部材２４の厚さ方向（図９（ａ）の上下方向）全体での熱伝導率は、吸熱部材４３が設けられていない他の部分（低熱伝導部）よりも熱伝導率が高い高熱伝導部となっている。このため、吸熱部材４３が設けられている高熱伝導部では定着ベルト２１から吸熱し易い構成となっている。従って、この部分で定着ベルト２１に大きな温度上昇が生じた場合でも、ニップ形成部材２４の厚さ方向（この場合は図の上向きの方向）に熱が吸収され、定着ベルト２１の温度上昇が抑制される。また、低熱伝導部は通紙幅内に位置している。
【００５８】
均熱部材４１がその軸方向への熱移動を促進して、定着ベルト２１を均熱化し、端部温度上昇を抑える機能を有するのに対し、吸熱部材４２，４３は厚み方向への熱移動を促進して熱を吸収する役割を有する。図９（ａ），（ｃ）から分かるように、吸熱部材４３は、通紙幅Ａでの大きい端部温度上昇（ＴＡ）の発生位置に対応して設けられ、吸収した熱を吸熱部材４３に当接している吸熱部材４２に伝達する。従って、吸熱部材４２，４３は均熱部材４１の熱容量不足を補うことができ、特に吸熱部材４２は大きい熱容量を有し又は放熱量を高めるために大きい表面積を有することが望ましい。しかしながら、均熱部材も厚みを有している以上厚み方向への吸熱の効果を有し、吸熱部材も軸方向に幅がある以上軸方向の均熱効果を有するものであり、それぞれの作用・効果が均熱、吸熱に限定されるものではない。
【００５９】
本実施形態２では、定着ベルト２１内の限られた空間内での設置となるため、吸熱部材４２を、樹脂層である基材５１とステー２５の間に長手方向に延在させている。だが、空間的余裕がある場合、熱容量を増やすために、吸熱部材４２を、定着ベルト２１の長手方向（図９（ａ））又は周方向（図８）に突出させても構わない。また、吸熱部材４２をステー２５と当接させることで、吸熱部材４２の見掛けの熱容量を増やしてもよい。この場合、ステー２５が吸熱部材４２よりも低温であることが条件であるので、ハロゲンヒータ２３の輻射熱により高温となっている反射部材２６からステー２５への熱移動を最小限に抑えるために、反射部材２６とステー２５の間に空気層又は断熱部材からなる断熱層を設けることが望ましい。また、吸熱部材４２を設ける代わりに、熱容量の大きいステー２５を吸熱部材４３と当接させ、ステー２５に吸熱部材４２の機能を持たせてもよい。
【００６０】
図９（ｃ）に示すように、吸熱部材４２，４３を設けることにより端部温度上昇の大きい通紙幅Ａの場合にも、定着ベルトの端部温度ＴＡの過度の昇温を抑制することが可能となる。
【００６１】
吸熱部材４２，４３には銅等の金属部材を用いることが望ましいが、端部温度上昇の大きさに合わせ樹脂を用いることも可能である。
【００６２】
以下に、均熱部材及び吸熱部材の材質例と熱伝導率を示す。
材質                                熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
カーボンナノチューブ                ３０００〜５５００
グラファイトシート                  ７００〜１７５０
銀                                  ４２０
銅                                  ３９８
アルミニウム                        ２３６
【００６３】
以下に、基材の材質例と熱伝導率を示す。
材質（耐熱性樹脂）                  熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
ＰＰＳ                              ０．２
ＰＡＩ                              ０．２９〜０．６
ＰＥＥＫ                            ０．２６
ＰＥＫ                              ０．２９
ＬＣＰ                              ０．３８〜０．５６
【００６４】
次に、図１０、図１１、図１２を用いて定着装置の実施形態３を説明する。
図１０は定着装置２０の概略側面断面図、図１１（ａ）は図１０のＡ−Ａ矢視断面図（長手方向中央から端部までの片側のみであって、左が中央、右が端部）、図１２はニップ部構成の概略分解斜視図である。本実施形態３では、実施形態２と同様の構成に加えて、均熱部材４１と吸熱部材４３の間に樹脂層４４を設けている。よって、本例では、ニップ形成部材２４は、基材５１、均熱部材４１、吸熱部材４２、吸熱部材４３及び樹脂層４４を有する。樹脂層４４には第２熱伝導部材である吸熱部材４３よりも熱伝導率の低い部材を用いるのが望ましい。吸熱部材４２に接触する吸熱部材４３と均熱部材４１の間に樹脂層４４を設けることにより、均熱部材４１から吸熱部材４３を介する吸熱部材４２への熱移動量を減らすことができる。これにより、端部温度ＴＡを目標上限温度未満に抑制しつつ、定着ベルト２１の温度落ち込み（ｔＢ〜ｔＤ）も低減し、消費電力の増大を防ぐことができる（図１１（ｃ））。
【００６５】
一方で、樹脂層４４を厚くしすぎると、定着ベルト２１に蓄積された熱が吸熱部材４２に移動しなくなるため、本実施形態は吸熱部材４２と吸熱部材４３の無い実施形態１の構成に近づき、端部温度上昇が発生し易くなる。樹脂層４４の厚みや長さは、発生する端部温度上昇の大きさに応じて最適化する必要があるが、その厚みは実施形態１の基材５１の厚みより小さい。均熱部材４１で抑制できない端部温度上昇が離れた複数箇所で生じる場合、それら複数箇所に吸熱部材４３を設けることが望ましい。その際、それぞれの端部温度上昇に応じて樹脂層４４の厚みや長さを設定すればよい。吸熱部材４３と樹脂層４４の厚みの和は基材５１の厚みに略等しく、よって吸熱部材４２と吸熱部材４３は面接触して互いの熱伝達は良好に行われる。
【００６６】
本実施形態３では実施形態２と同様に、吸熱部材４３が設けられている個所においては、ニップ形成部材２４は、均熱部材４１と樹脂層４４と吸熱部材４３と吸熱部材４２の複数の素材からなる。吸熱部材４３が設けられていない個所においては、ニップ形成部材２４は、均熱部材４１と基材５１と吸熱部材４２の複数の素材からなる。基材５１及び樹脂層４４と、均熱部材４１及び吸熱部材４２，４３とは熱伝導率が異なっており、均熱部材４１及び吸熱部材４２，４３は基材５１及び樹脂層４４よりも熱伝導率が大きい素材である。ニップ形成部材２４は、厚さ方向において熱伝導率の異なる複数材料から構成されている。
【００６７】
そして、熱伝導率の大きい吸熱部材４３が設けられている個所では、ニップ形成部材２４の厚さ方向（図１１（ａ）の上下方向）全体での熱伝導率は、吸熱部材４３が設けられていない他の部分（低熱伝導部）よりも熱伝導率が高い高熱伝導部となっている。このため、吸熱部材４３が設けられている高熱伝導部では定着ベルト２１から吸熱し易い構成となっている。従って、この部分で定着ベルト２１に大きな温度上昇が生じた場合でも、ニップ形成部材２４の厚さ方向（この場合は図の上向きの方向）に熱が吸収され、定着ベルト２１の温度上昇が抑制される。また、低熱伝導部は通紙幅内に位置している。
【００６８】
また、図１２において、均熱部材４１の通紙方向両端部には上方へ突出する枠部が軸方向にわたって形成されていてもよい。これにより、均熱部材４１の断面はＵ字状となり、均熱部材４１上に載置される基材５１、樹脂層４４、吸熱部材４２、吸熱部材４３を確実に受容することができる。また、均熱部材４１の上面に突起を形成し、基材５１、樹脂層４４、吸熱部材４３等に該突起が嵌合する穴部を形成してもよい。
【００６９】
このとき、吸熱部材４２と吸熱部材４３を１つの部材として製造せず、別個に製造することでコストの削減になる。これを１つの部材として製造する場合、基材５１を受容するための凹部を削り加工により形成する必要があるからである。
【００７０】
また、ニップ形成部材２４を構成する各素材の厚みとしては、ニップ幅１０ｍｍ程度の時に、均熱部材４１は０．２〜０．６ｍｍ、吸熱部材４２は１．８〜６ｍｍ、吸熱部材４３は１〜２ｍｍ、樹脂層４４は０．５〜１．５ｍｍ、基材５１は１．５〜３．５ｍｍであると好ましい。しかし、これらの範囲に限られない。
【００７１】
以上より、均熱部材及び吸熱部材は、小サイズ通紙時には高い端部温度上昇抑制効果を有するが、大サイズ通紙時の端部温度上昇抑制効果は限定的である。
【００７２】
そこで、小サイズ通紙時には均熱部材及び吸熱部材を用いて端部温度上昇を抑制し、大サイズ通紙時には遮光板を用いて端部温度上昇を抑制すればよい。
【００７３】
図１３は従来の遮光板の回転位置を示す図、図１４は遮光板の展開図である。
均熱部材や吸熱部材を用いず、遮光板のみ使用する定着装置が既に知られており、図１３，１４はこのような遮光板の形状と回転位置を示している。図１４に示すように、遮光部材である遮光板２１０は、Ａ３通紙時などにＡ３用紙よりも外側のヒータを覆って遮光する大サイズ用の下側部分２１０ａと、ハガキ通紙時などにハガキよりも外側のヒータを覆って遮光する小サイズ用の上側部分２１０ｂを備えている。そして図１３に示すように、遮光板２１０が基本的に用紙サイズに合わせて回転することで、端部温度上昇を抑制している。遮光板２１０は加熱領域可変部材である。
【００７４】
また、図１３（ａ）のように、通紙開始時には遮光板２１０は定着ベルト２１の回転方向上流に待機しており、温度センサ２７が定着ベルト２１の端部温度上昇を検知すると遮光板２１０は徐々に下流側に向かって回転し、端部温度上昇領域を遮光するようになっている。遮光板２１０は、下方に向かって徐々に広がる開口部を有する形状を有しており、様々な用紙サイズに対応するために中央ヒータと端部ヒータの両方を覆う必要がある。そのため、中央ヒータを上側に配置し、端部ヒータを下側に配置する必要があった。
【００７５】
また、ハガキ通紙時には遮光板２１０は最下位置まで回転する必要があるが、このとき大サイズ用の下側部分２１０ａがニップ形成部材の下側に接触してしまい、その可動領域は限定されていた。そのため、ハガキ通紙時には端部温度上昇領域を全て遮光できるわけではなく、ヒータ照射範囲の下側は開いていた。そのため、この開口部の面積を一定以下にしてハガキ通紙時の端部温度上昇を抑制するために、ヒータの照射範囲を反射部材（リフレクタ）で覆って限定していた。遮光板で２本のヒータを遮光する必要があったため、ヒータの照射範囲を狭めないと端部温度上昇を抑制できなかった。
【００７６】
図１５〜１７は、本発明の実施形態に係る遮光板２１０の展開図である。図１５は、通紙幅Ｃの場合の遮光板２１０とヒータの位置、図１６は、通紙幅Ｂの場合の遮光板２１０とヒータの位置、図１７は、通紙幅Ａ，Ｄの場合の遮光板２１０とヒータの位置を示す。
これまで述べてきたように、均熱部材、吸熱部材及び遮光板の特徴は異なる。それらの性能を最大に引き出すために、定着装置に均熱部材と遮光板の両方を同時に備えることが好ましい。これにより、両者の利点が得られる。つまり、小サイズ通紙時の端部温度上昇を均熱部材で抑制し、大サイズ通紙時の端部温度上昇を遮光板で抑制すればよい。よって、小サイズ通紙時用の上側部分２１０ｂは不要となるため、大サイズ通紙時用の下側部分２１０ａのみ備えた遮光板の形状は図示のようになる。この遮光板２１０で遮光する部分は端部ヒータ２３ｂだけである。遮光部材としての遮光板２１０は、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の間に設けられ、回転位置に応じてハロゲンヒータ２３からの光を遮断できる。なお、中央ヒータ２３ａは軸方向中央部を加熱し、端部ヒータ２３ｂは軸方向端部を加熱する。
【００７７】
また、下側部分２１０ａは下方に向かって開いた形状を有しているため、遮光板２１０の軸方向（用紙幅方向）の遮光率は回転位置に応じて変化する。遮光板の回転により軸方向の遮光率を変えられることで、遮光板により複数の用紙サイズ通紙時に定着ベルトの端部温度上昇を抑制することができる。
【００７８】
さらに、複数のヒータのうち遮光板２１０により遮光すべきヒータを、他のヒータより遮光し易い位置に配置する。言い換えれば、複数のヒータのうち遮光板２１０により遮光すべきヒータを、他のヒータより遮光板２１０で覆い易い位置に配置する。遮光板２１０は定着ベルト内において最も高い待機位置から下方に回転しヒータを覆うため、遮光板は、定着ベルト２１内部の狭いスペース内で遮光板の回転が制限される低い位置に配置されたヒータよりも、高い位置に配置されたヒータを覆い易いからである。具体的には、低い位置では、大サイズ用の下側部分２１０ａがニップ形成部材２４に接触し、回転が制限されてしまう。
【００７９】
そこで、大サイズ用の下側部分２１０ａが端部ヒータ２３ｂをより容易かつより広範囲に覆えるように、定着ベルト２１内において端部ヒータ２３ｂを中央ヒータ２３ａよりも高い位置に配置する。本実施形態では、遮光板２１０は端部ヒータ２３ｂのみを覆えばよいため、このようなヒータの配置が可能となる。端部温度上昇抑制に必要な遮光板の回転角度が少なくて済むため、反射部材の照射範囲を広げることができ、ヒータ効率がアップする。また、遮光し難い低い位置では遮光する必要が無く、ヒータの照射角を最大にできるのでヒータ効率がアップする。
【００８０】
図１５では、遮光板２１０は定着ベルト２１内で最も高い待機位置から少し下方へ回転した位置にあり、大サイズ用の下側部分２１０ａは端部ヒータ２３ｂを一部覆っている。端部ヒータ２３ｂと中央ヒータ２３ａは共にＯＮしている。このときの通紙幅Ｃは例えばＡ３縦サイズに対応する。
【００８１】
図１６では、遮光板２１０は図１５に示す位置からさらに下方へ回転した位置にあり、大サイズ用の下側部分２１０ａは端部ヒータ２３ｂを一部覆っている。この遮光板２１０の位置は可動領域の下端であってもよい。端部ヒータ２３ｂと中央ヒータ２３ａは共にＯＮしている。このときの通紙幅Ｂは例えばＡ４縦サイズに対応する。
【００８２】
図１７では、遮光板２１０は定着ベルト２１内で最も高い待機位置にあり、大サイズ用の下側部分２１０ａは端部ヒータ２３ｂを覆っていない。この遮光板２１０の位置は可動領域の上端である。このときの通紙幅Ａは例えばハガキサイズに対応し、このとき中央ヒータ２３ａのみＯＮしている。このときの通紙幅Ｄは例えばＡ３ノビサイズに対応し、このとき端部ヒータ２３ｂと中央ヒータ２３ａは共にＯＮしている。
【００８３】
本実施形態では、小サイズ通紙時の端部温度上昇は均熱部材などで抑制するため、ヒータの照射範囲を反射部材２６で限定する必要がなく、図３などに示すように反射部材２６の下部をヒータに向かって延在させる必要はない。また、反射部材２６による光の反射回数が減って光強度の減衰も減るため、ヒータ効率が上がって省エネルギーになる。
【００８４】
図１８は、遮光板２１０を正逆方向に回転駆動する駆動機構２５０を示す斜視図である。
図１９に示すように、この駆動機構２５０は、遮光板２１０の軸方向一端側（図１９の左側）に配置されており、駆動源であるモータ２６１と、複数のギヤ２６２，２６３，２６４からなるギヤ列とを備える。ギヤ列のうち、一端側のギヤ２６２はモータ２６１の出力軸に連結される。また、他端側のギヤ２６４は、スライド部材２４１（後で詳細に述べる）の外周面に形成されたギヤ部４１５と噛み合っている。これにより、モータ２６１を正逆方向に駆動すると、その駆動力がギヤ列を介してスライド部材２４１に伝達され、遮光板２１０が正逆方向に回転する。
【００８５】
図１９は、定着ベルト２１の支持構造を示す斜視図であり、図２０は、遮光板２１０の被駆動側の端部（図１９の右側）での上記支持構造を上下反転させてニップ側から見た斜視図である。なお、以下の説明において、「軸方向」、「周方向」、「半径方向」の用語は、遮光板２１０の回転軸を基準とした場合の各方向を意味する。例えば軸方向は遮光板２１０の長手方向に一致する。
【００８６】
図１９に示すように、定着ベルト２１は、その軸方向両端に配置した一対のフランジ２０８の外周面で回転自在に支持される。図２０に示すように、このフランジ２０８は、定着装置２０の側板２１２にネジなどを用いて着脱可能に取り付けられている。
【００８７】
図１８に示すように、遮光板２１０は、フランジ２０８とスライド部材２４１とを有する支持構造で回転自在に支持される。
【００８８】
フランジ２０８は、図２１に示すように、軸方向両側を開口させた中空形状をなし、軸方向に延びる受け部４０１と受け部４０１から半径方向に突出する顎部４０２とを一体に有する。受け部４０１は、周方向の一部領域に切欠４０３を有する部分円筒状に形成されている。この切欠４０３で形成された空間に、図２０に示すようにニップ形成部材２４が挿入されている。ニップ形成部材２４の端部は、顎部４０２の内周を経て側板２１２に固定されている。図２０には現れていないが、定着ベルトの内部に配置されたハロゲンヒータ２３及びステー２５の各端部も、受け部４０１の内周及び顎部４０２の内周を経てそれぞれ側板２１２に固定されている。
【００８９】
図２１に示すように、スライド部材２４１は、定着ベルト２１の装着側と軸方向反対側の領域で、フランジ２０８と軸方向で対向させて配置される。以下の説明では、フランジ２０８のうち、スライド部材２４１と軸方向で対向する対向面４０４をフランジ２０８の外側面と称し、スライド部材２４１のうち、フランジ２０８と軸方向で対向する対向面４１１をスライド部材２４１の内側面と称する。
【００９０】
スライド部材２４１は、フランジ２０８側から見て円弧状の形態を備えており、その内側面４１１には、雄部として周方向に延びる突条４１２が形成されている。また、スライド部材２４１の内周面には、盛り上がり部４１３が形成されている。この盛り上がり部４１３の内周面には、遮光板２１０の周方向に延びる円弧状の孔部４１４が形成されている。この孔部４１４には、遮光板２１０の端部に設けられた突起２１０ａが挿入され（図２３参照）、これにより遮光板２１０とスライド部材２４１が結合されて両者が一体に回転可能となっている。
【００９１】
フランジ２０８とスライド部材２４１は軸方向で互いに密着した状態で定着装置２０に組み付けられる。図２２は、この組み付け状態のフランジ２０８及びスライド部材２４１を示す正面図である。
同図に示すように、フランジ２０８の外側面４０４には、雌部として周方向に延びるガイド溝４０５が形成されている。このガイド溝４０５には、スライド部材２４１の突条４１２が嵌合される。ガイド溝４０５の周方向長さは、突条４１２の周方向長さよりも長い。なお、フランジ２０８において、ガイド溝４０５が形成された領域と受け部４０１が形成された領域とは軸方向で略一致している。
【００９２】
以上に述べたフランジ２０８及びスライド部材２４１は、いずれも樹脂の射出成形で形成することができる。この際、フランジ２０８及びスライド部材２４１は、耐熱性と摺動性に富む樹脂材料、例えば液晶ポリマーやポリイミド等で形成することができる。また、両者を同種の樹脂で形成するほか、異種の樹脂で形成しても構わない。加工コストを考慮すると、フランジ２０８及びスライド部材２４１の双方で樹脂の射出成形品とするのが望ましいが、この点が問題にならなければ、フランジ２０８及びスライド部材２４１のうち、どちらか一方又は双方を金属で形成することもできる。
【００９３】
図２０〜２２では、遮光板２１０の軸方向両端の支持構造のうち、駆動機構２５０が配置されていない被駆動側端部の支持構造、及び当該支持構造を構成するフランジ２０８、スライド部材２４１を図示している。これに対し、図１８及び図２３に示すように、駆動機構２５０が配置された駆動側端部の支持構造も基本的に被駆動側の支持構造と共通の構成を有する。なお、駆動側端部の支持構造では、スライド部材２４１の外周面に駆動機構２５０のギヤ２６４と噛み合うギヤ部４１５が設けられており、この点でそのようなギヤ部を有しない被駆動側端部の支持構造のスライド部材２４１と異なる構成になっている。
【００９４】
以上のように、ハガキなどの小サイズ通紙時は、均熱部材により端部温度上昇を抑制し、Ａ３やＤＬＴなどの大サイズ通紙時は、遮光板で端部温度上昇を抑制することで、装置立ち上げ直後の均熱部材による端部温度低下を防ぎ、かつ大サイズの生産性を最大化できる。さらに、遮光板のみ備える定着装置では、大サイズ（Ａ３やＤＬＴ）と小サイズ（ハガキ）の両方のために遮光する必要があり、遮光板の待機位置に近い側（高い位置）に中央ヒータ２３ａを配置し、遠い側（低い位置）に端部ヒータ２３ｂを配置する必要があった。だが、本発明では、大サイズのためのみに遮光すれば良いため端部ヒータ２３ｂを待機位置に近い側に配置すればよく、端部ヒータ２３ｂが遠い側にあるよりも遮光しやすく、その分ヒータの照射角を広げられるため、省エネルギー性がアップする。
【符号の説明】
【００９５】
２０  定着装置
２１  定着ベルト（定着部材）
２２  加圧ローラ（加圧部材）
２３  ハロゲンヒータ（加熱源）
２４  ニップ形成部材
４１  均熱部材（第１熱伝導部材）
４３  吸熱部材（第２熱伝導部材）
５１  基材
Ｐ  用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開２００４−２３５００１号公報
【図１】
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【図２】
0006455104.tif 000003
【図３】
0006455104.tif 000004
【図４】
0006455104.tif 000005
【図５】
0006455104.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006455104.tif 000008
【図８】
0006455104.tif 000009
【図９】
0006455104.tif 000010
【図１０】
0006455104.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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