(57)【要約】【課題】ハロゲンヒータの封止部の温度上昇にともなうガラス管の熱破断を防止する。【解決手段】ハロゲンヒータ１の両端の封止部１３と、タングステン線の発光部の両端部との間に、輻射熱を遮蔽する輻射熱遮蔽板５を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の回転体のいずれかの内部に配設されたハロゲンヒータをもつ熱定着装置において、ハロゲンヒータの両端の封止部と、タングステン線の発光部の両端部との間に、輻射熱を遮蔽する輻射熱遮蔽板を配設することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記輻射熱遮蔽板がハロゲンヒータを支持していることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記輻射熱遮蔽板の一部が前記回転体の端部よりも内側に延長されていることを特徴とする請求項１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】
本発明は未定着の現像材を担持した転写材を一対の回転体によって狭圧搬送して定着する電子写真等の定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式においては、カールソンプロセスと呼ばれる手法等により紙等の転写材上に現像材像たるトナー像を形成した後、該トナー像を永久画像として定着させていた。そのための定着方式としては、様々な方式が提案されているが、定着性の点で、トナー像を加熱・加圧して定着させる方式（熱圧定着方式）が一般的であり、中でも加熱源を内包する一対の回転体に直接トナー像を接触させて定着させる方式が多く用いられている。
【０００３】
図３は上記従来の熱定着方式の代表例である、熱ローラ定着方式の一例である。その基本構成は、ハロゲンランプ等の加熱源１を内蔵する定着ローラ２と、該定着ローラ２に圧接するシリコンゴム等の弾性層を有する加圧ローラ３と、定着ローラ２の表面温度を検知する温度検出手段４から成り、加熱源１は温度検出手段４によって得られた温度データから自動的に温度調整される。更に、圧接回転する該一対の両ローラ２，３の間で紙等の転写材Ｐが、狭圧搬送される際に、トナー像Ｔが熱溶融し、上記一対のローラを出た後に冷却されて定着像を永久像化して形成する。
【０００４】
ここで、図２を用いて、この熱定着方式における加熱源であるハロゲンヒータについて説明する。ハロゲンヒータ１の一般的な構成は、フィラメント発光部１１と不図示のハロゲン等の封入ガスをガラス管１２および封止部１３によって封入している。フィラメント発光部１１は、タングステン線を一定間隔毎にコイル状に巻いたものであり、タングステン線の巻き数や巻き間隔等で発光強度を設定している。封入ガスは窒素などの不活性ガスにヨウ素や臭素などの微量のハロゲン物質を混ぜたものであり、タングステン線の熱蒸発を抑制して寿命を延ばす働きがある。封止部１３はモリブデン箔１４とセメント１５によってガラス管１２を密封している。
【０００５】
ここで、フィラメント発光部１１に電力を導入するためには、ハロゲンヒータ１のガラス管１２を気密封止しつつ、外部導入線１６とタングステン線の間を継ぐことの可能な部材が必要となる。なぜならば、ガラス管１２と電気導入をはかる外部導入線１６の熱膨張率が大きく異なる場合、加工時や実使用時の高温状態から室温への大きな熱変化による熱収縮量の違いにより封止部１３のガラス管１２が破断する可能性があるためである。
【０００６】
しかしながら、一般的な金属はハロゲンヒータ１に用いる石英ガラス等に比べると熱膨張率が大きく、材料の選別が困難である。そのため、このような封止部１３には主にモリブデンなどの延展性に優れた材料を用いることで、熱収縮量の違いを吸収させている。
【０００７】
すなわち、タングステン線から端部の封止部１３においてモリブデン箔１４に継ぎ、更に外部導入線１６に継ぐことで、ハロゲンヒータ１端部の熱破断を防止しつつ封入ガスの気密封止を行っているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
既に説明したように、ハロゲンヒータの封止部は、高温に晒されることにより熱破断の可能性が上昇する。ここで、封止部の温度を決定する要因としては、ガラス管およびタングステン線からの熱伝導によるものと、封止部付近の大気温度からの熱対流によるもの以外に、ハロゲンヒータによって暖められた回転体、すなわち熱ローラからの輻射熱によるものがある。この中で、熱伝導によるものと熱対流によるものは抑制しにくいが、輻射熱を抑制する方法はいくつか考えられる。
【０００９】
例えば、輻射熱を下げる方法として、一般的には熱ローラの端部からのハロゲンヒータの封止部の間の距離を適切にとることで容易に回避できるが、その結果ハロゲンヒータが長くなり、その分だけ定着装置が大型化するというデメリットがあった。
【００１０】
また、ハロゲンヒータ発光部の両端部の発光量を抑えるなどして、熱ローラ自体の端部の温度を下げることで輻射熱自体を下げることも可能であるが、当然ながら熱ローラの表面温度の分布むらが発生し、定着装置自体の機能が低下するというデメリットがあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明においては、一対の回転体のいずれかの内部に配設されたハロゲンヒータをもつ熱定着装置において、ハロゲンヒータの両端の封止部と、タングステン線の発光部の両端部との間に、輻射熱を遮断する断熱部材を配設することで、装置の大型化や定着装置の機能低下をまねくことなく、ハロゲンヒータの封止部の温度上昇にともなうガラス管の熱破断を防止する。
【００１２】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１３】
（１）一対の回転体のいずれかの内部に配設されたハロゲンヒータをもつ熱定着装置において、ハロゲンヒータの両端の封止部と、タングステン線の発光部の両端部との間に、輻射熱を遮蔽する輻射熱遮蔽板を配設することを特徴とする定着装置。
【００１４】
（２）前記輻射熱遮蔽板がハロゲンヒータを支持していることを特徴とする前記（１）記載の定着装置。
【００１５】
（３）前記輻射熱遮蔽板の一部が前記回転体の端部よりも内側に延長されていることを特徴とする前記（１）記載の定着装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例に従う画像形成装置例の概略構成図である。
【００１７】
図１において、１は加熱源たるハロゲンヒータであり、定着ローラ２を内面から加熱する。定着ローラ２は、図３で説明しているように加圧ローラ３に対向圧接して定着ニップを形成しているが、図１においては説明の簡略化のため省いている。
【００１８】
５は金属製の輻射熱遮蔽板であり、ハロゲンヒータ１の両端のフィラメント発光部１１と封止部１３との間で輻射熱を遮蔽するように配置されている。ここで、輻射熱遮蔽板５は輻射熱反射率の高い材料が好ましく、本実施例においては厚さ１．５ｍｍのニッケル鋼を用いている。また、輻射熱遮蔽板５は定着ローラ２の内部側に食い込むように設計されており、これはハロゲンヒータ１の長さをなるべく短くしつつ、フィラメント発光部１１と封止部１３の間を遮蔽するためである。
【００１９】
図４は輻射熱遮蔽板５の有無による封止部１３の温度の差をグラフ化したものである。実験で使用した定着装置は、定着ローラ２内に６００Ｗのハロゲンヒータ１を用い、定着ローラ２の表面温度を１６０℃に維持した状態で、１０００枚の転写材（坪量１００ｇのＡ４普通コピー紙）を連続で通紙した時のハロゲンヒータ１の封止部１３の温度を熱電対で計測したものである。グラフの横軸はコピー枚数、縦軸はハロゲンヒータ１の封止部１３の温度である。
【００２０】
図４のグラフから分かるように、輻射熱遮蔽板５が有る状態は、無い状態に比べて最終的な温度の到達点における温度差が２０℃前後低くすることが出来ている。本実験で用いたハロゲンヒータ１の封止部１３の保証温度は３４０℃以下であるため、輻射熱遮蔽板５が無い状態では殆ど余裕が無く、逆に有る状態では４０℃近い温度マージンがあることが分かる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、一対の回転体のいずれかの内部に配設されたハロゲンヒータをもつ熱定着装置において、ハロゲンヒータの両端の封止部と、タングステン線の発光部の両端部との間に、輻射熱を遮断する断熱部材を配設することで、装置の大型化や定着装置の機能低下をまねくことなく、ハロゲンヒータの封止部の温度上昇にともなうガラス管の熱破断を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における定着ローラ部の概略説明図
【図２】一般的なハロゲンヒータの概略説明図
【図３】従来の熱定着方式の代表例である、熱ローラ定着方式の一例を示す図
【図４】本発明における輻射熱遮蔽板の効果を説明したグラフ
【符号の説明】
１  ハロゲンヒータ（ハロゲンランプ）
２  定着ローラ
３  加圧ローラ
４  サーミスタ（温度検出手段）
５  輻射熱遮蔽板
１１  フィラメント発光部
１２  ガラス管
１３  封止部
１４  モリブデン箔
１５  セメント
１６  外部導入線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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