(57)【要約】【課題】高い加熱効率を得ることができ、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力の低減が可能な定着装置を提供する。【解決手段】加熱ローラ２１は光透過性の円筒部材２２で構成され、その内側にはハロゲンランプ２３を備える。定着ベルト３１は、無端状のベルトであって互いに重なる３層を備え、この３層は加熱ローラ２１側から順に光熱変換層３２、ベース層３３、及び離型層３４である。定着ローラ１１と加熱ローラ２１との間に巻き掛けられた定着ベルト３１を介して、加圧ローラ４１が定着ローラ１１と当接することで用紙を挿通させるニップ部を形成する。円筒部材２２を通過した光が光熱変換層３２で熱に変換されることにより、定着ベルト３１の表面が発熱して未定着トナーの定着が可能となる。発熱部材としてベルトを使用することで低熱容量化を図ることが可能となり、高い加熱効率を得ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、内部に発光手段を備えた加熱ローラと、これらの定着ローラと加熱ローラとの間に巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、この定着ベルトを介して定着ローラに当接して用紙を挿通させるニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記ニップ部で用紙に担持された未定着トナー像を定着する定着装置において、
前記加熱ローラが光透過性の円筒部材にて形成されるとともに、前記定着ベルトが光熱変換層を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトは互いに重なる３層を備え、この３層は、加熱ローラ側から順に光熱変換層、金属或いは合成樹脂からなるベース層、及び離型層であ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】
前記ベース層と離型層との間に、弾性部材層を設け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】
前記定着ベルトは互いに重なる３層を備え、この３層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光熱変換層、及び離型層であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記光熱変換層と離型層との間に、弾性部材層を設けたことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着ベルトは互いに重なる５層を備え、この５層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光熱変換層、蓄熱層、及び離型層であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
前記定着ベルトは互いに重なる４層を備え、この４層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光透過性蓄熱層、及び光熱変換性と離型性を兼備した部材層であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記定着ベルトは互いに重なる４層を備え、この４層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光熱変換性と蓄熱性を兼備した部材層、及び離型層であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
前記蓄熱層或いは前記光透過性蓄熱層の熱伝導率が、前記光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記光熱変換性と蓄熱性を兼備した部材層の熱伝導率が、前記光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記弾性部材層或いは前記光透過性弾性部材層を構成する弾性部材が、発泡状であることを特徴とする請求項３、請求項５、請求項６〜請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１２】
前記発光手段は指向性を有し、前記定着ベルトが前記加熱ローラと当接する部分に光が集中するように、発光手段を配置することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱したローラ対のニップに、未定着トナー画像を担持した用紙を挿入して、未定着トナーを加熱、溶融し、用紙に定着する定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置においては、ニップを形成するローラ対の少なくとも一方のローラに熱源を内蔵させ、この熱源によって加熱されたローラ対のニップに未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによって用紙にトナーを定着する熱ローラ定着方式が広く用いられている。
【０００３】
このような熱ローラ定着方式では、定着ローラに内蔵されたハロゲンランプなどの熱源から、ローラ表面までの熱伝達の効率が低く、熱の損失が大きい。また、ローラ表面まで熱が伝達するのに長い時間が必要である。その結果、加熱効率が悪いために消費電力が多く、ローラ表面が定着可能な温度に達するまでのウォームアップ時間に幾分も要するなどといった問題があった。
【０００４】
これを改善するために、内部に発光手段を有する定着ローラを備え、この定着ローラが、光透過性耐熱樹脂からなる円筒形状芯材と、その外側に配置された光透過性弾性部材層と、さらにその外側に配置された熱線吸収層（光熱変換層）とで構成される定着装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３２７３４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の定着装置においては、定着ローラの表面近傍に設けられた熱線吸収層（光熱変換層）が発熱することにより、定着ローラ表面が定着可能な温度にまで昇温する。しかしながら、未定着トナーを加熱、溶融する部材としてローラを使用する場合、ローラは熱容量が大きいので、表面が定着可能な温度に達するまでのウォームアップ時間の短縮化に対して、十分な効果が期待できない。
【０００７】
さらに、特許文献１記載の定着装置では、光熱変換層で得られた熱が弾性部材層へと熱伝導して逃げてしまうという問題が生じ、この問題もウォームアップ時間の短縮化の妨げとなっている。
【０００８】
また、特許文献１記載の定着装置と同様に、一般的には発光手段としてはハロゲンランプが用いられる。しかしながら、ハロゲンランプでは、その発光部分であるフィラメントの巻線形状に起因する発光ムラが、定着ローラ表面の温度ムラになってしまうという問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、用紙に担持された未定着トナー像を定着する定着装置において、発熱部材の熱容量を小さく抑えて高い加熱効率が得られる構造を提案し、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力の低減が可能な定着装置を提供することを目的とする。また、定着部材及び加圧部材の表面に温度ムラが発生することのない定着装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、定着ローラと、内部に発光手段を備えた加熱ローラと、これらの定着ローラと加熱ローラとの間に巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、この定着ベルトを介して定着ローラに当接して用紙を挿通させるニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記ニップ部で用紙に担持された未定着トナー像を定着する定着装置において、前記加熱ローラが光透過性の円筒部材にて形成されるとともに、前記定着ベルトが光熱変換層を備えることとした。
【００１１】
この構成によれば、発光手段から発せられた光が、加熱ローラを形成する円筒部材を透過して定着ベルトにて直接熱に変換され、定着ベルトを発熱させることができる。そして、発熱部材がローラである場合と比較して、ベルトを使用することにより低熱容量化を図ることが可能である。その結果、高い加熱効率を得ることができ、定着ベルトの表面が定着可能な温度に達するまでのウォームアップ時間を、より短くすることが可能である。
【００１２】
また、前記定着ベルトは互いに重なる３層を備え、この３層は、加熱ローラ側から順に光熱変換層、金属或いは合成樹脂からなるベース層、及び離型層であることとした。
【００１３】
この構成によれば、定着ベルトの一番内側に光熱変換層があるので、発光手段から発せられる光の損失をできるだけ少なくすることが可能である。その結果、高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間をより短くでき、また消費電力をより低く抑えることができる。
【００１４】
また、前記ベース層と離型層との間に、弾性部材層を設けることとした。
【００１５】
この構成によれば、弾性部材が用紙上の未定着トナー像を包み込んで、ソフトに定着できる。その結果、画像の高画質化を図ることが可能となり、高性能な定着装置を得ることができる。
【００１６】
また、前記定着ベルトは互いに重なる３層を備え、この３層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光熱変換層、及び離型層であることとした。
【００１７】
この構成によれば、定着ベルトのより外側に光熱変換層があるので、定着ベルトのできるだけ用紙に近い部分で発熱させることが可能である。その結果、高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間をより短くでき、また消費電力をより低く抑えることができる。
【００１８】
また、前記光熱変換層と離型層との間に、弾性部材層を設けることとした。
【００１９】
この構成によれば、弾性部材が用紙上の未定着トナー像を包み込んで、ソフトに定着できる。その結果、画像の高画質化を図ることが可能となり、高性能な定着装置を得ることができる。
【００２０】
また、前記定着ベルトは互いに重なる５層を備え、この５層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光熱変換層、蓄熱層、及び離型層であることとした。
【００２１】
この構成によれば、蓄熱層を備えるので、光熱変換層で得られた熱を逃がさないようにすることができる。また、定着ベルトの表面の温度が均一に保たれる。その結果、さらに高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力の低減の効果を高めることが可能となる。
【００２２】
また、前記定着ベルトは互いに重なる４層を備え、この４層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光透過性蓄熱層、及び光熱変換性と離型性を兼備した部材層であることとした。
【００２３】
この構成によれば、一番外側の層が光熱変換性を持つことになるので、加熱効率の向上及びウォームアップ時間の短縮の効果を高めることが可能となる。また、一つの層が光熱変換性と離型性を兼ね備えているので、これらを各々別個に製作するためのコストを削減できるとともに、製造に掛かる時間も短縮することが可能である。したがって、低コストで製作時間の短い定着装置を提供することができる。
【００２４】
また、前記定着ベルトは互いに重なる４層を備え、この４層は、加熱ローラ側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光熱変換性と蓄熱性を兼備した部材層、及び離型層であることとした。
【００２５】
この構成によれば、一つの層で光熱変換と蓄熱を同時に行うことができるので、加熱効率をさらに高めることできるとともに、ウォームアップ時間をさらに短縮することが可能となる。また、一つの層が光熱変換性と蓄熱性を兼ね備えているので、これらを各々別個に製作するためのコストを削減できるとともに、製造に掛かる時間も短縮することが可能である。したがって、低コストで製作時間の短い定着装置を提供することができる。
【００２６】
また、前記蓄熱層或いは前記光透過性蓄熱層の熱伝導率が、前記光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高いこととした。
【００２７】
この構成によれば、光熱変換層で得られた熱が、光透過性弾性部材層へ熱伝導して逃げるのを抑制することができる。その結果、定着装置の加熱効率をさらに高めることができる。
【００２８】
また、前記光熱変換性と蓄熱性を兼備した部材層の熱伝導率が、前記光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高いこととした。
【００２９】
この構成によれば、光熱変換性を備える層で得られた熱が、光透過性弾性部材へ熱伝導して逃げるのを抑制することができる。その結果、定着装置の加熱効率をさらに高めることができる。
【００３０】
また、前記弾性部材層或いは前記光透過性弾性部材層を構成する弾性部材が、発泡状であることとした。
【００３１】
この構成によれば、弾性部材が発泡状であるので、弾性部材の内部に多数の気泡が入ることになる。これにより、発光手段から弾性部材層へと入射した光が、気泡により乱反射する。その結果、発光手段の形状に起因する発光ムラの影響をなくすことができ、定着ベルトの表面の温度ムラを抑制することができる。したがって、定着ベルトの表面を均一に加熱することができるので、高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力の低減が可能となる。また、弾性部材を発泡状にすることで、気泡がない部材と比較して材料を少なくすることができる。これにより、弾性部材中への光吸収量を少なくすることが可能であるので、さらに高い加熱効率が得られる。そして、材料削減によるコストダウンを図ることが可能である。
【００３２】
また、前記発光手段は指向性を有し、前記定着ベルトが前記加熱ローラと当接する部分に光が集中するように、発光手段を配置することとした。
【００３３】
この構成によれば、不必要な方向に光が発せられないようにすることができるので、定着ベルトの加熱に必要な光の損失を防止することが可能となる。また、光のエネルギを必要な部分に集中することができる。その結果、加熱エネルギの浪費を抑制することができるとともに、加熱効率をさらに高めることが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を示す模型的断面図である。定着装置１には、定着部１０と加圧部４０が備えられている。
【００３６】
定着部１０は、定着ローラ１１と、加熱ローラ２１と、定着ベルト３１とで構成される。定着ローラ１１は、直径が４０ｍｍで、ステンレス鋼からなる芯金１２がその主体をなす。芯金１２の外側には、弾性部材層１３を構成するスポンジシリコンゴムが設けられている。定着ローラ１１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙の搬送速度と同じになるように回転せしめられている。
【００３７】
加熱ローラ２１は、光透過性の円筒部材２２で構成されている。円筒部材２２は、石英やホウケイ酸等のガラス材料、或いはポリイミドやポリアミド等の樹脂材料で構成される。光透過性ではあるが、材料によっては１〜２０％程度の光を吸収する場合があるので、加熱ローラ２１としての強度が保持できる範囲でできるだけ肉厚が薄いほうが好ましい。したがって、円筒部材２２の厚さｔ１と外径Ｄ１の関係が、０．０５≦ｔ１／Ｄ１≦０．２０、望ましくは０．０７≦ｔ１／Ｄ１≦０．１４となるようにする。加熱ローラ２１は、後述する定着ベルト３１とともに、定着ローラ１１の回転に従って回転せしめられる。
【００３８】
加熱ローラ２１の内側には、発光手段であるハロゲンランプ２３が備えられている。そして、このハロゲンランプ２３の周囲のうち、定着ベルト３１が加熱ローラ２１と当接する部分と対向する位置には、ハロゲンランプ２３から発せられる光が定着ベルト３１を指向するように、反射板２４が備えられている。
【００３９】
定着ベルト３１は、無端状のベルトであって、互いに重なる複数の層を備えている。これらの層の詳細については後述する。そして、この定着ベルト３１は、定着ローラ１１と加熱ローラ２１との間に巻き掛けられ、所定の張力が与えられている。
【００４０】
加圧部４０は、加圧ローラ４１で構成される。加圧ローラ４１は、前記定着ローラ１１と同様に、直径が４０ｍｍで、ステンレス鋼からなる芯金４２の外側に、弾性部材層４３を構成するスポンジシリコンゴムが設けられている。この加圧ローラ４１が、定着ベルト３１を介して定着ローラ１１と当接することで、用紙を挿通させるニップ部を形成する。加圧ローラ４１は、定着ベルト３１を介して定着ローラ１１と当接することにより、定着ローラ１１の回転に従って回転せしめられる。
【００４１】
定着ベルト３１が加熱ローラ２１に当接する部分の外側には、定着ベルト３１の表面に接するようにサーミスタ５１が備えられている。このサーミスタ５１により定着ベルト３１の発熱部の温度を検知し、ハロゲンランプ２３を制御することによって定着の温度制御を行う。
【００４２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る定着装置の加熱部分を示す模型的部分拡大図である。第１の実施形態において、定着ベルト３１は、互いに重なる３層を備えている。この３層は、加熱ローラ２１側から順に光熱変換層３２、金属或いは合成樹脂からなるベース層３３、及び離型層３４である。
【００４３】
光熱変換層３２は、カーボンブラックや黒鉛、鉄黒（Ｆｅ３Ｏ４）、各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ（Ｆｅ２Ｏ３）等の粉末を混入した樹脂バインダ（結合材）で構成され、これをチューブ状に成型する、或いは後述するベース層３３の内面に塗布するなどして設けられている。光熱変換層３２は、光吸収率が略１００％となる厚さがあれば良く、肉厚を厚くし過ぎるとベルトの硬度が上がり、トナーを溶融するのに必要なニップ量が得られなくなってしまう。したがって、光熱変換層３２の厚さは、１０〜２００μｍ、望ましくは２０〜１００μｍとする。この光熱変換層３２で、ハロゲンランプ２３の光が熱に変換されることにより、定着ベルト３１の表面が発熱し、未定着トナーの定着が可能となる。
【００４４】
ベース層３３は、厚さ５０μｍのニッケル等の金属をメッキ、又は圧延処理することによって設けられる、或いはポリイミドフィルム等の合成樹脂によって構成されている。
【００４５】
離型層３４には、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体）等のフッ素系樹脂が用いられ、塗料の塗布やチューブを被せることによって層が設けられている。ＰＦＡチューブであれば３０〜５０μｍ、フッ素樹脂塗料であれば２０〜３０μｍの厚さである。
【００４６】
上記の構成によれば、発光手段であるハロゲンランプ２３から発せられた光が、加熱ローラ２１を形成する円筒部材２２を透過して定着ベルト３１にて直接熱に変換され、定着ベルト３１を発熱させることができる。そして、発熱部材がローラである場合と比較して、ベルトを使用することにより低熱容量化を図ることが可能である。その結果、高い加熱効率を得ることができ、定着ベルト３１の表面が定着可能な温度に達するまでのウォームアップ時間を、より短くすることが可能である。
【００４７】
そして、定着ベルト３１の一番内側に光熱変換層３２があるので、ハロゲンランプ２３から発せられる光の損失をできるだけ少なくすることが可能である。その結果、さらに高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間をより短くでき、また消費電力をより低く抑えることができる。
【００４８】
さらに、反射板２４を備えることにより、ハロゲンランプ２３から発せられる光が定着ベルト３１を指向するので、不必要な方向に光が発せられないようにすることができ、定着ベルト３１の加熱に必要な光の損失を防止することが可能となる。また、光のエネルギを必要な部分に集中することができる。その結果、加熱エネルギの浪費を抑制することができるとともに、加熱効率を高めることが可能となる。
【００４９】
なお、定着ベルト３１に備えられる３層は、加熱ローラ２１側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光熱変換層、及び離型層という構成であっても構わない。この構成によれば、定着ベルト３１のより外側に光熱変換層があるので、定着ベルト３１のできるだけ用紙に近い部分で発熱させることが可能である。その結果、高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間をより短くでき、また消費電力をより低く抑えることができる。
【００５０】
また、ベース層３３と離型層３４との間に、弾性部材層として厚さ１００〜１０００μｍのシリコンゴム層を設けても良い。この構成によれば、弾性部材が用紙上の未定着トナー像を包み込んで、ソフトに定着できる。その結果、画像の高画質化を図ることが可能となり、高性能な定着装置１を得ることができる。
【００５１】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る定着装置の加熱部分を示す模型的部分拡大図である。第２の実施形態において、定着ベルト３１は、互いに重なる５層を備えている。この５層は、加熱ローラ２１側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層３５、光透過性弾性部材層３６、光熱変換層３２、蓄熱層３７、及び離型層３４である。なお、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。
【００５２】
ベース層３５は、光透過性の合成樹脂で構成され、透明なポリイミドフィルム等が用いられている。
【００５３】
光透過性弾性部材層３６は、シリコンゴムで構成される。光透過性弾性部材層３６でできるだけ光が吸収されないようにするためには、肉厚を薄くするほうが良く、光透過性弾性部材層３６の厚さは、１００〜１０００μｍとする。肉厚を薄くし過ぎると、用紙上の未定着トナー像を包み込んでソフトに定着することができなくなり、画質が悪化する。一方、肉厚を厚くし過ぎると、ベルトの曲げに対する弾性が低下して変形し難くなる。
【００５４】
蓄熱層３７は、シリカやアルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末をフィラーとして配合して熱伝導率を高めたシリコンゴムや、アルミ、銅、ニッケル等の熱伝導率の高い金属で構成され、これらをチューブ状に成型したものを被覆する、或いはメッキするなどして設けられている。蓄熱層３７は、シリコンゴムのように弾性がある材料であれば良いが、金属で構成した場合、肉厚を厚くし過ぎるとベルトの硬度が上がり、トナーを溶融するのに必要なニップ量が得られなくなってしまう。したがって、蓄熱層３７の厚さは、１０〜１０００μｍ、望ましくは５０〜５００μｍとする。この蓄熱層３７では、前記光熱変換層３２で得られた熱を蓄えることができる。そして、この蓄熱層３７の熱伝導率は、前記光透過性弾性部材層３６の熱伝導率よりも高い。
【００５５】
上記の構成によれば、蓄熱層３７を備えるので、光熱変換層３２で得られた熱を逃がさないようにすることができる。また、定着ベルト３１の表面の温度が均一に保たれる。その結果、さらに高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力の低減の効果を高めることが可能となる。
【００５６】
さらに、蓄熱層３７の熱伝導率が、光透過性弾性部材層３６の熱伝導率よりも高いので、光熱変換層３２で得られた熱が、光透過性弾性部材層３６へ熱伝導して逃げるのをさらに抑制することができる。その結果、定着装置１の加熱効率を高めることが可能である。
【００５７】
なお、定着ベルト３１は、互いに重なる４層を備えているものであっても構わない。この４層は、加熱ローラ２１側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光透過性蓄熱層、及び光熱変換性と離型性を兼備した部材層である。そして、この光透過性蓄熱層の熱伝導率を、光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高くする。
【００５８】
この構成によれば、一番外側の層が光熱変換性を持つことになるので、加熱効率の向上及びウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。また、一つの層が光熱変換性と離型性を兼ね備えているので、これらを各々別個に製作するためのコストを削減できるとともに、製造に掛かる時間も短縮することが可能である。したがって、低コストで製作時間の短い定着装置１を提供することができる。そして、光透過性蓄熱層の熱伝導率を、光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高くすることにより、光熱変換性を備えた層で得られた熱が弾性部材層へ熱伝導して逃げるのを抑制することができる。その結果、定着装置１の加熱効率をさらに高めることができる。
【００５９】
また、定着ベルト３１を構成する前記４層が、加熱ローラ２１側から順に光透過性の合成樹脂からなるベース層、光透過性弾性部材層、光熱変換性と蓄熱性を兼備した部材層、及び離型層であっても構わない。そして、この光熱変換性と蓄熱性を兼備した部材層の熱伝導率を、光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高くする。
【００６０】
この構成によれば、一つの層で光熱変換と蓄熱を同時に行うことができるので、加熱効率を高めることできるとともに、ウォームアップ時間を短縮することが可能となる。また、一つの層が光熱変換性と蓄熱性を兼ね備えているので、これらを各々別個に製作するためのコストを削減できるとともに、製造に掛かる時間も短縮することが可能である。したがって、低コストで製作時間の短い定着装置１を提供することができる。そして、光熱変換性と蓄熱性を兼備した部材層の熱伝導率を、光透過性弾性部材層の熱伝導率よりも高くすることにより、光熱変換性を備えた層で得られた熱が弾性部材層へ熱伝導して逃げるのを抑制することができる。その結果、定着装置１の加熱効率をさらに高めることができる。
【００６１】
さらに、定着ベルト３１を構成する層のうち、弾性部材層及び光透過性弾性部材層の弾性部材を発泡状のものとしても良い。この場合の発泡状弾性部材は、発泡状のシリコンゴムで構成される。この発泡状弾性部材層でできるだけ光が吸収されないようにするためには、肉厚を薄くし、気泡径を大きくするほうか良い。しかしながら、肉厚を薄くし過ぎると、用紙上の未定着トナー像を包み込んでソフトに定着することができなくなり、画質が悪化する。また、気泡径を大きくし過ぎると、シリコンゴムの強度が弱くなって破損したり、気泡形状が用紙に写ってしまったりする恐れがある。したがって、発泡状弾性部材層の厚さは、１００〜１０００μｍとする。また、気泡径は、２０〜５００μｍ、望ましくは２０〜１００μｍとする。
【００６２】
上記のように、定着ベルト３１に備えられる弾性部材を発泡状とすることにより、弾性部材の内部に多数の気泡が入ることになるので、ハロゲンランプ２３から弾性部材層へと入射した光が、気泡により乱反射する。その結果、ハロゲンランプ２３のフィラメントの巻線形状に起因する発光ムラの影響をなくすことができ、定着ベルト３１の表面の温度ムラを抑制することができる。したがって、定着ベルト３１の表面を均一に加熱することができるので、高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力の低減が可能となる。また、弾性部材を発泡状にすることで、気泡がない部材と比較して材料を少なくすることができる。これにより、弾性部材中への光吸収量を少なくすることが可能であるので、さらに高い加熱効率が得られる。そして、材料削減によるコストダウンを図ることが可能である。
【００６３】
なお、これまでに登場した寸法等の数値は、好適例の例示であり、発明の範囲を限定するものではない。
【００６４】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の上記構成によれば、発光手段から発せられた光が、加熱ローラを形成する円筒部材を透過して定着ベルトにて直接熱に変換され、定着ベルトを発熱させることができる。そして、発熱部材がローラである場合と比較して、ベルトを使用することにより低熱容量化を図ることが可能である。その結果、高い加熱効率を得ることができ、定着ベルトの表面が定着可能な温度に達するまでのウォームアップ時間を、より短くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を示す模型的断面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る定着装置の加熱部分を示す模型的部分拡大図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る定着装置の加熱部分を示す模型的部分拡大図
【符号の説明】
１    定着装置
１０  定着部
１１  定着ローラ
２１  加熱ローラ
２２  光透過性円筒部材
２３  ハロゲンランプ
２４  反射板
３１  定着ベルト
３２  光熱変換層
３３  ベース層
３４  離型層
３５  光透過性ベース層
３６  光透過性弾性部材層
３７  蓄熱層
４０  加圧部
４１  加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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