(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、軸方向両端部が開口すると共に中空部が形成された円筒状のヒートロールと、
前記ヒートロールの軸方向に沿って前記ヒートロールの中空部に設けられたヒータと、
前記ヒートロールに対向配置され、未定着のトナー像を担持した記録媒体を前記ヒートロールとの間で加圧して、その記録媒体上にトナー像を定着させる加圧部材と、
前記ヒートロールの軸方向端部よりも外側から支持されると共に、前記ヒートロール及び前記ヒータランプの両方に非接触で前記ヒートロールの開口端部に配置され、前記ヒートロールとの間隔Ａ及び前記ヒータランプとの間隔ＢがＡ≦Ｂに設定された遮熱部材と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記遮熱部材は、前記ヒートロールの開口端よりも内側に配置されてい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】
前記遮熱部材は、前記ヒートロールの軸方向両端部を回転可能に支持する軸受部よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記遮熱部材には、前記遮熱部材の変形を促すスリットが形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記ヒータは、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートロール及び加圧部材によって、未定着のトナー像を記録媒体上に定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
未定着のトナー像を記録媒体上に定着させる定着装置としては、中空部が形成されると共に軸方向両端部が開口した円筒状のヒートロールと、ヒートロールの中空部に設けられたヒータランプ（ヒータ）と、ヒートロールに対向配置された加圧ロール（加圧部材）と、を備える定着装置が知られている。
【０００３】
近年、定着装置においては、ヒートロールのウォームアップ時間短縮やエネルギー消費効率向上の要求が大きくなっており、ヒートロールの加熱効率の向上が課題となっている。
【０００４】
これに対し、ヒートロール開口端部からの放熱を抑え、加熱効率を向上させるためにヒートロール開口端部に遮熱部材を設ける構成が、例えば、特許文献１、２、３に開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−１１５６８４号公報
【特許文献２】特開平６−５９５９６号公報
【特許文献２】特開２００４−２５２０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２の定着装置では、遮熱部材をヒートロールに取り付けているため、ヒートロールに遮熱部材の熱容量が加わり、ウォームアップ時間短縮には逆効果となっている。
【０００６】
また、特許文献３の定着装置では、遮熱部材がヒータランプを支持しているため、高温のランプに接触することで、ランプ面に温度差ができ、繰り返し使用する際にランプ面に負荷を与えて、ヒータランプの寿命を短くする。また、装置搬送時などに起きる衝撃で、遮熱部材が移動、変形したときにヒータランプへ外力がかかり、ヒータランプが破損しやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮し、ヒートロールの加熱効率を向上させると共に、ヒータの破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る定着装置は、回転駆動され、軸方向両端部が開口すると共に中空部が形成された円筒状のヒートロールと、前記ヒートロールの軸方向に沿って前記ヒートロールの中空部に設けられたヒータと、前記ヒートロールに対向配置され、未定着のトナー像を担持した記録媒体を前記ヒートロールとの間で加圧して、その記録媒体上にトナー像を定着させる加圧部材と、前記ヒートロールの軸方向端部よりも外側から支持されると共に、前記ヒートロール及び前記ヒータランプの両方に非接触で前記ヒートロールの開口端部に配置され、前記ヒートロールとの間隔Ａ及び前記ヒータランプとの間隔ＢがＡ≦Ｂに設定された遮熱部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、軸方向両端部が開口すると共に中空部が形成された円筒状のヒートロールが回転駆動される。このヒートロールの中空部には、ヒートロールの軸方向に沿ってヒータが設けられている。
【００１０】
ヒートロールに対向配置された加圧部材が、ヒートロールとの間で、未定着のトナー像を担持した記録媒体を加圧し、その記録媒体上にトナー像を定着させる。
【００１１】
ここで、本発明の請求項１の構成では、ヒートロールの軸方向端部よりも外側から支持された遮熱部材が、ヒートロールの開口端部に配置されているため、ヒートロールの開口端部からの放熱を抑えるので、ヒートロールの加熱効率が向上する。
【００１２】
また、遮熱部材は、ヒートロール及びヒータランプの両方に非接触に配置されている。このため、遮熱部材がヒートロールに接触する場合に比して、ヒータがヒートロールを加熱するのに必要な熱容量が低減できるので、ウォームアップ時間が短縮できると共に、ヒートロールの加熱効率が向上する。
【００１３】
また、遮熱部材は、ヒートロールとの間隔Ａ及びヒータランプとの間隔ＢがＡ≦Ｂに設定されている。これにより、遮熱部材が、ヒートロールの半径方向に沿って、任意の向きに移動した際に、遮熱部材は、ヒータよりもヒートロールに先に接触する、又は、ヒータとヒートロールに同時に接触する。
【００１４】
従って、遮熱部材とヒータランプとの間隔Ｂが、遮熱部材とヒートロールとの間隔Ａよりも大きい場合は、装置搬送時などに起きる衝撃で遮熱部材が移動したときでも、遮熱部材はヒータに接触するよりも、先にヒートロールに接触し、遮熱部材の移動がとまるので、遮熱部材からヒータへ衝撃が伝わらず、ヒータの破損が防止できる。
【００１５】
また、遮熱部材とヒータランプとの間隔Ｂが、遮熱部材とヒートロールとの間隔Ａが同じ場合は、遮熱部材がヒータとヒートロールとに同時に接触したとしても、遮熱部材の移動がヒートロールに規制され、遮熱部材がヒータをそれ以上押圧しにくく、ヒータの破損が防止できる。
【００１６】
本発明の請求項２に係る定着装置は、請求項１の構成において、前記遮熱部材は、前記ヒートロールの開口端よりも内側に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項３に係る定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記遮熱部材は、前記ヒートロールの軸方向両端部を回転可能に支持する軸受部よりも内側に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４に係る定着装置は、請求項１〜３のいずれか１項の構成において、前記遮熱部材には、前記遮熱部材の変形を促すスリットが形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項５に係る定着装置は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記ヒータは、複数設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上記構成としたので、ヒートロールの加熱効率を向上させると共に、ヒータの破損を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の定着装置に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００２２】
図１、２に示すように、定着装置１０は、軸方向両端部が開口すると共に中空部が形成された円筒状のヒートロール１２を備えている。ヒートロール１２は、外径３５ｍｍで厚さ０．４ｍｍの鋼鉄製のパイプ上に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ層を積層して形成されている。これにより、ヒートロール１２に離型性を持たせると共に、ヒートロール１２は、ウォームアップ時間ができる限り短くなるように低熱容量化されている。なお、ヒートロール１２としては、この構成に限られない。
【００２３】
また、ヒートロール１２は、図１に示すように、一端部（図１において下端部）に開口部１４Ａが形成されたヒートロール用のケーシング１４に収容されている。ケーシング１４は、ヒートロール１２の外周一部が開口部１４Ａから露出するように、ヒートロール１２を収容している。
【００２４】
ケーシング１４には、図２に示すように、一対のサイドフレーム１６が設けられ、一対のサイドフレーム１６には、ヒートロール１２を回転可能に支持するベアリング（軸受部）１８がそれぞれ設けられている。このベアリング１８は、ヒートロール１２の軸方向両端部をそれぞれ支持している。
【００２５】
ヒートロール１２の軸方向一端部（図２において左端部）には、ヒートロール１２の軸方向においてベアリング１８よりも外側の位置に、ヒートロール１２と一体に回転するギア部２０が設けられている。ギア部２０は、図示しない駆動部から駆動力が付与され、ヒートロール１２を所定方向（図１において反時計回り方向）へ回転駆動させる（図１参照）。
【００２６】
ヒートロール１２の中空部には、ヒートロール１２の軸方向に沿って延びる１本のヒータランプ２４が、ヒートロール１２の中央部（ヒートロール１２をその軸方向から見た場合における円の中央部）に設けられている。
【００２７】
ヒータランプ２４の軸方向両端部には、端子２４Ａが設けられており、ヒータランプ２４は、端子２４Ａから電力が供給されて、ヒータランプ２４の軸方向に沿って複数設けられた発熱部２４Ｂを発熱させる構成となっている。ヒータランプ２４としては、管の外径６ｍｍにされた定格１２００Ｗのハロゲンランプが用いられる。なお、ヒータランプ２４としては、この構成に限られない。
【００２８】
また、ヒートロール１２の上方には、ヒートロール１２の表面に接触し、ヒートロール１２の表面をクリーニングするクリーニング装置２２が設けられている。
【００２９】
ヒートロール１２に対向する位置には、ばね等の付勢手段により、所定の付勢力でヒートロール１２側へ付勢される加圧部材としての加圧ロール２６が配置されている。加圧ロール２６は、一端部（図１において上端部）が開口した加圧ロール用のケーシング２８に収容されている。ケーシング２８は、加圧ロール２６の外周一部が開口２８Ａから露出するように、加圧ロール２６を収容している。
【００３０】
加圧ロール２６とヒートロール１２との間には、加圧ロール２６がヒートロール１２に圧接するニップ部Ｎが形成されている。未定着のトナー像を担持した用紙（記録媒体）Ｐが、図示しない用紙搬送手段により、このニップ部Ｎへ搬送されると、加圧ロール２６は、この用紙Ｐをヒートロール１２とで挟持すると共に、用紙Ｐに圧接し、その用紙Ｐ上にトナー像を定着させる。
【００３１】
加圧ロール２６は、外径３５ｍｍであり、パイプ状のＳＵＳ製芯金に、厚さ２．５ｍｍのゴム硬度６０度（ＪＩＳ−Ａ)のシリコンゴム層を積層し、その表面に、厚さ１００μｍのＰＦＡチューブ層を積層して形成されている。また、加圧ロール２６は、加圧ロール２６とヒートロール１２とのニップ幅が、３．０〜３．５mmになるように圧接力が調整されている。なお、加圧ロール２６としては、この構成に限られない。
【００３２】
加圧ロール用のケーシング２８には、ニップ部Ｎの上流側に、用紙Ｐをニップ部Ｎへ案内するインレットシュート３０が設けられている。また、ヒートロール用のケーシング１４には、ニップ部Ｎの下流側に、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐをヒートロール１２から剥離する剥離片３２が設けられている。加圧ロール用のケーシング２８には、ニップ部Ｎの下流側に、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐを加圧ロール２６から剥離する剥離片３４が設けられている。
【００３３】
ここで、本実施形態では、ヒートロール１２の開口端部に、熱を遮蔽するドーナッツ形状の遮熱部材３６が配置されている。遮熱部材３６の中央部には、ヒータランプ２４の外径よりも、少し大きい径とされた円形状のヒータ通過孔３６Ａが形成され、このヒータ通過孔３６Ａにヒータランプ２４が通されている。
【００３４】
この遮熱部材３６は、サイドフレーム１６に固定された支持アーム３８により、ヒートロール１２の軸方向端部よりも外側から支持され、ヒートロール１２の軸方向において、ヒートロール１２の開口端１２Ａよりも内側であって、かつ、ベアリング１８よりも内側に配置されている。また、遮熱部材３６は、ヒータランプ２４及びヒートロール１２の両方に、非接触となる位置に支持されている。
【００３５】
遮熱部材３６とヒートロール１２との間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ａ及び遮熱部材３６とヒータランプ２４の間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ｂは、Ａ＜Ｂに設定されている。この間隔Ａは、０．６ｍｍとされ、間隔Ｂは、１．５ｍｍとされている。
【００３６】
なお、間隔Ａ及び間隔Ｂは、この長さに限られない。また、遮熱部材３６は、ヒートロール１２内部の高温空気の流出を抑えることが主目的なので、ヒートロール１２やヒータランプ２４との隙間はできるだけ少ない方がよい。
【００３７】
この遮熱部材３６は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ製の板部材で形成されている。なお、遮熱部材３６としては、この構成に限られない。遮熱部材３６の表面の輻射率は、特に、立上げ時には熱遮蔽には寄与せず、遮熱部材３６は耐熱性が得られれば材料に制限はない。継続的な使用には、輻射熱を反射する意味で低輻射率の方が好ましく、耐熱性も備える金属製が適している。
【００３８】
なお、本実施形態の定着装置１０は、毎分５５枚（Ａ４横送り、片面）の印刷速度で定着動作を行い、ヒートロール１２の表面温度を２００℃に加熱制御して定着する。なお、定着装置１０としては、この構成に限られない。
【００３９】
次に、第１実施形態について作用を説明する。
【００４０】
第１実施形態の構成によれば、加圧ロール２６とヒートロール１２との間に形成されたニップ部Ｎに、未定着のトナー像を担持した用紙（記録媒体）Ｐが搬送されると、この用紙Ｐをヒートロール１２及び加圧ロール２６で挟持する。そして、加圧ロール２６が用紙Ｐへ圧接し、ヒートロール１２が用紙Ｐを加熱すると共に回転駆動し、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過しながら、用紙Ｐ上にトナー像が定着される。
【００４１】
ここで、第１実施形態の構成では、ヒートロール１２の軸方向端部よりも外側から支持された遮熱部材３６が、ヒートロール１２の開口端１２Ａより、軸方向の内側に配置されているので、ヒートロール１２の開口端１２Ａからの放熱を抑えるので、ヒートロール１２の加熱効率が向上する。
【００４２】
また、遮熱部材３６は、ヒートロール１２の軸方向端部を回転可能に支持するベアリング１８及びヒートロール１２の軸方向端部に設けられたギア部２０よりも、軸方向の内側に配置されているので、ヒートロール１２の軸方向端部の定着に寄与しないギア部２０やベアリング１８などの非通紙部をムダに加熱しないのでヒートロールの加熱効率が向上する。
【００４３】
さらに、ヒートロール１２の開口端部に設けられた遮熱部材３６は、ヒートロール１２とヒータランプ２４の両方に非接触なので、ヒータランプ２４及びヒートロール１２の加熱昇温に影響せず、また、遮熱部材３６がヒートロール１２に接触する場合に比して、ヒータランプ（加熱体）２４がヒートロール（被加熱体）１２を加熱するのに必要な熱容量が低減でき、ウォームアップ時間が短縮できると共に、ヒートロール１２の加熱効率が向上する。
【００４４】
また、ヒートロール１２の半径方向における遮熱部材３６とヒートロール１２の間隔は、ヒートロール１２の半径方向における遮熱部材３６とヒータランプ２４の間隔よりも小さくされているので、装置搬送時などに起きる衝撃で遮熱部材３６が、ヒートロール１２の半径方向に沿って、移動したときでも、遮熱部材３６は、ヒータランプ２４に接触するよりも先にヒートロール１２の内面に接触し、遮熱部材３６の移動が規制されるので、遮熱部材３６からヒータランプ２４へ衝撃が伝わらず、ヒータランプ２４の破損が防止できる。
【００４５】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に係る遮熱部材３６の構成を変えた変形例である。なお、遮熱部材以外の構成については、第１実施形態と同一であるので、同一の部分に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
第２実施形態に係る定着装置４０は、第１実施形態と同様に、ヒートロール１２の開口端部に、熱を遮蔽するドーナッツ形状の遮熱部材４２が配置されている。遮熱部材４２の中央部には、ヒータランプ２４の外径よりも、少し大きい径とされた円形状のヒータ通過孔４２Ａが形成され、このヒータ通過孔４２Ａにヒータランプ２４が通されている。
【００４７】
この遮熱部材４２は、サイドフレーム１６に固定された支持アーム３８により、ヒートロール１２の軸方向端部よりも外側から支持され、ヒートロール１２の軸方向において、ヒートロール１２の開口端１２Ａよりも内側であって、かつ、ベアリング１８よりも内側に配置されている。また、遮熱部材４２は、ヒータランプ２４及びヒートロール１２の両方に、非接触となる位置に支持されている。
【００４８】
この遮熱部材４２は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ製の板部材で形成されている。なお、遮熱部材４２としては、この構成に限られない。遮熱部材４２の表面の輻射率は、特に、立上げ時には熱遮蔽には寄与せず、遮熱部材４２は耐熱性が得られれば材料に制限はない。継続的な使用には、輻射熱を反射する意味で低輻射率の方が好ましく、耐熱性も備える金属製が適している。
【００４９】
ここで、第２実施形態では、遮熱部材４２とヒートロール１２との間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ａ及び遮熱部材４２とヒータランプ２４の間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ｂは、Ａ＝Ｂに設定されている。本実施形態では、間隔Ａ及び間隔Ｂは、０．８ｍｍとされている。
【００５０】
なお、間隔Ａ及び間隔Ｂとしては、この長さに限られない。また、遮熱部材４２は、ヒートロール１２内部の高温空気の流出を抑えることが主目的なので、ヒートロール１２やヒータランプ２４との隙間はできるだけ少ない方がよい。
【００５１】
また、遮熱部材４２には、中央部のヒータ通過孔４２Ａから外周まで、半径方向に沿って延びるスリット４４が形成されている。このスリット４４は、遮熱部材４２の変形を促す作用を有し、遮熱部材４２が外力を受けたときに、遮熱部材４２が変形しやすくなっている。
【００５２】
次に、第２実施形態について作用を説明する。
【００５３】
第２実施形態の構成によれば、ヒートロール１２の軸方向端部よりも外側から支持された遮熱部材４２が、ヒートロール１２の開口端１２Ａより、軸方向の内側に配置されているので、ヒートロール１２の開口端１２Ａからの放熱を抑えるので、ヒートロール１２の加熱効率が向上する。
【００５４】
また、遮熱部材４２は、ヒートロール１２の軸方向端部を回転可能に支持するベアリング１８及びヒートロール１２の軸方向端部に設けられたギア部２０よりも、軸方向の内側に配置されているので、ヒートロール１２の軸方向端部の定着に寄与しないギア部２０やベアリング１８などの非通紙部をムダに加熱しないのでヒートロールの加熱効率が向上する。
【００５５】
さらに、ヒートロール１２の開口端部に設けられた遮熱部材４２は、ヒートロール１２とヒータランプ２４の両方に非接触なので、ヒータランプ２４及びヒートロール１２の加熱昇温に影響せず、また、遮熱部材４２がヒートロール１２に接触する場合に比して、ヒータランプ（加熱体）２４がヒートロール（被加熱体）１２を加熱するのに必要な熱容量が低減でき、ウォームアップ時間が短縮できると共に、ヒートロール１２の加熱効率が向上する。
【００５６】
また、第２実施形態の構成では、ヒートロール１２の半径方向における遮熱部材４２とヒートロール１２の間隔は、ヒートロール１２の半径方向における遮熱部材４２とヒータランプ２４の間隔と同一とされている。このため、装置搬送時などに起きる衝撃で、ヒートロール１２の半径方向に沿って、遮熱部材４２が移動したときに、遮熱部材４２は、ヒータランプ２４とヒートロール１２とに同時に接触するが、遮熱部材４２の移動がヒートロール１２に規制され、遮熱部材４２がヒータランプ２４をそれ以上押圧しにくい。また、仮に遮熱部材４２がヒータランプ２４に押圧したとしても、遮熱部材４２にスリット４４が形成されているので、遮熱部材４２が変形して、ヒータランプ２４が受ける衝撃が緩和されるので、ヒータランプ２４の破損が防止できる。
【００５７】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、ヒータランプを複数設けると共に、それに対応して遮熱部材の構成を変えた変形例である。なお、ヒータランプ及び遮熱部材以外の構成については、第１実施形態と同一であるので、同一の部分に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
第３実施形態に係る定着装置５０では、ヒートロール１２の中空部に、ヒートロール１２の軸方向に沿って延びる３本のヒータランプ５２、５３、５４が設けられている。
【００５９】
ヒータランプ５２は、定格８５０Ｗのハロゲンランプであり、ヒートロール１２の中央部（ヒートロール１２をその軸方向から見た場合における円の中央部）に配置されている。ヒータランプ５３は、定格７００Ｗのハロゲンランプであり、ヒータランプ５２の水平位置に配置されている。ヒータランプ５４は、定格３５０Ｗのハロゲンランプであり、ヒータランプ５２の下方位置に配置されている。
【００６０】
このように、３本のヒータランプ５２、５３、５４を設けるのは、用紙幅（ヒートロール１２の軸方向に沿った長さ）が異なる用紙Ｐに対応するためであり、各ヒータランプ５２、５３、５４は、軸方向で加熱分布を異ならせてあり、用紙サイズに応じ、ヒータランプ５２、５３、５４を選択し、加熱幅を変更することで必要な部分のみ加熱できるように構成されている。これにより、熱効率がよくなるとともに、ヒートロール１２の非通紙部が過度に温度上昇するのを防ぐことができる。なお、ヒータランプ５２、５３、５４としては、この構成に限らず、また、ヒータランプの本数は、複数であれば、３本に限られない。
【００６１】
第３実施形態に係る定着装置５０は、第１実施形態と同様に、ヒートロール１２の開口端部に、熱を遮蔽する遮熱部材５６が配置されている。遮熱部材５６の中央部には、ヒータランプ５２、５３、５４を通すためのヒータ通過孔５６Ａが形成されている。
【００６２】
この遮熱部材５６は、サイドフレーム１６に固定された支持アーム３８により、ヒートロール１２の軸方向端部よりも外側から支持され、ヒートロール１２の軸方向において、ヒートロール１２の開口端１２Ａよりも内側であって、かつ、ベアリング１８よりも内側に配置されている。また、遮熱部材５６は、ヒータランプ５２、５３、５４及びヒートロール１２の両方に、非接触となる位置に支持されている。
【００６３】
この遮熱部材５６は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ製の板部材で形成されている。なお、遮熱部材５６としては、この構成に限られない。遮熱部材５６の表面の輻射率は、特に、立上げ時には熱遮蔽には寄与せず、遮熱部材５６は耐熱性が得られれば材料に制限はない。継続的な使用には、輻射熱を反射する意味で低輻射率の方が好ましく、耐熱性も備える金属製が適している。
【００６４】
ここで、第３実施形態では、遮熱部材５６とヒートロール１２との間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ａ及び遮熱部材５６とヒータランプ５２、５３、５４の間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ｂは、Ａ＜Ｂに設定されている。本実施形態では、間隔Ａは、０．６ｍｍとされ、間隔Ｂは、１．５ｍｍとされている。
【００６５】
なお、間隔Ａ及び間隔Ｂとしては、この長さに限られない。また、遮熱部材５６は、ヒートロール１２内部の高温空気の流出を抑えることが主目的なので、ヒートロール１２やヒータランプ５２、５３、５４との隙間はできるだけ少ない方がよい。
【００６６】
次に、第３実施形態について作用を説明する。
【００６７】
第３実施形態の構成によれば、ヒートロール１２の軸方向端部よりも外側から支持された遮熱部材５６が、ヒートロール１２の開口端１２Ａより、軸方向の内側に配置されているので、ヒートロール１２の開口端１２Ａからの放熱を抑えるので、ヒートロール１２の加熱効率が向上する。
【００６８】
また、遮熱部材５６は、ヒートロール１２の軸方向端部を回転可能に支持するベアリング１８及びヒートロール１２の軸方向端部に設けられたギア部２０よりも、軸方向の内側に配置されているので、ヒートロール１２の軸方向端部の定着に寄与しないギア部２０やベアリング１８などの非通紙部をムダに加熱しないのでヒートロールの加熱効率が向上する。
【００６９】
さらに、ヒートロール１２の開口端部に設けられた遮熱部材５６は、ヒートロール１２とヒータランプ５２、５３、５４の両方に非接触なので、ヒータランプ５２、５３、５４及びヒートロール１２の加熱昇温に影響せず、また、遮熱部材５６がヒートロール１２に接触する場合に比して、ヒータランプ（加熱体）５２、５３、５４がヒートロール（被加熱体）１２を加熱するのに必要な熱容量が低減でき、ウォームアップ時間が短縮できると共に、ヒートロール１２の加熱効率が向上する。
【００７０】
また、ヒートロール１２の半径方向における遮熱部材５６とヒートロール１２の間隔は、ヒートロール１２の半径方向における遮熱部材５６とヒータランプ５２、５３、５４の間隔よりも小さくされているので、装置搬送時などに起きる衝撃で遮熱部材５６が、ヒートロール１２の半径方向に沿って、移動したときでも、遮熱部材５６は、ヒータランプ５２、５３、５４に接触するよりも先にヒートロール１２の内面に接触し、遮熱部材５６の移動が規制されるので、遮熱部材５６からヒータランプ５２、５３、５４へ衝撃が伝わらず、ヒータランプ５２、５３、５４の破損が防止できる。
【００７１】
また、遮熱部材５６は、ヒートロール１２に非接触で支持されており、ヒートロール１２の回転と独立なため、第３実施形態のように、複数のヒータランプを配置する場合に適用が容易という利点がある。
〔試験例〕
次に、本発明の効果を確かめるために行った試験例について説明する。この試験例では、従来例１〜３に係る定着装置及び第１〜３実施形態に係る定着装置を同じ条件により、立上げ２０秒後のヒートロール温度と、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力とを測定した。
【００７２】
（従来例１）従来例１では、図６に示すように、第１実施形態に係る定着装置において、遮熱部材を設けない構成の定着装置１００を用いた。
【００７３】
この従来例１の定着装置１００において、加熱立上げを行い、電源ＯＮ２０秒後のヒートロール表面温度測定、及び富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２１０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は７３０Ｗであった。
【００７４】
（従来例２）従来例２では、第１実施形態に係る定着装置において、遮熱部材の構成を変えた定着装置２００を用いた。この定着装置２００では、図７に示すように、遮熱部材２０２をヒートロール１２に接触するように取付け、ヒートロール１２とともに回転するように構成した。遮熱部材２０２は、ヒータランプ２４には非接触とされ、遮熱部材２０２とヒータランプ２４の間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ｂは、３ｍｍに設定されている。
【００７５】
この従来例２の定着装置２００において、上記従来例１と同様に加熱立上げを行い、電源ＯＮ２０秒後のヒートロール表面温度測定、及び富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２０３℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６８０Ｗであった。
【００７６】
この従来例２の定着装置２００では、ヒートロールを加熱するのに必要な熱容量が増加し、立上げ温度が低下したと考えられる。一方、遮熱部材の熱遮蔽効果により連続両面印刷時の平均加熱電力は、従来例１よりも低減できることがわかる。
【００７７】
但し、この従来例２の構成では、遮熱部材が回転するため、ヒータランプがヒートロールの中空部のほぼ中央になければならず、複数のヒータランプを適用する場合には不向きであるという欠点がある。また、ヒートロールと共に回転する遮熱部材と、ヒータランプとの当接を避けるため、ヒータランプと遮熱部材との間隔を大きめに設定する必要があり、熱遮蔽効果が低減するという弱点がある。
【００７８】
（従来例３）従来例３では、第１実施形態に係る定着装置において、遮熱部材の構成を変えた定着装置３００を用いた。この定着装置３００では、図８に示すように、遮熱部材３０２をヒータランプ２４に接触支持するように取り付ける構成とした。遮熱部材３０２は、ヒートロール１２には非接触であり、遮熱部材３０２とヒートロール１２の間隔（ヒートロール１２の半径方向における間隔）Ａは、０．６ｍｍに設定されている。
【００７９】
この従来例３の定着装置において、上記従来例1と同様に加熱立上げを行い、電源ＯＮ２０秒後のヒートロール表面温度測定、及び富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２３０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６７０Ｗであった。すなわち、２０秒での立上げ温度が高くなり、ヒートロールのウォームアップ時間の短縮が図れることがわかる。
【００８０】
従来例１との温度差２０ｄｅｇはウォームアップ時間にしておよそ１．８秒の短縮となる。また、連続両面印刷時の平均加熱電力が従来例２よりも低減されているのは、従来例２よりもヒータランプ周囲の熱遮蔽がなされているためである。
【００８１】
しかし、従来例３の定着装置において、搬送時のダンボール箱内に発泡スチロールで位置固定した梱包状態で、高さ９０ｃｍから箱の１角及び各辺、各面がコンクリート床に接地するように計１９回の落下衝撃テストを行った結果、遮熱部材の移動、変形によるものと思われるヒータランプの破損が見られた。
【００８２】
（第１実施形態）第１実施形態に係る定着装置１０において、上記従来例と同様に加熱立上げを行い、電源ＯＮ２０秒後のヒートロール表面温度測定、及び富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２３０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６７０Ｗであった。また、従来例３と同様に、計１９回の落下衝撃テストを行ったが、遮熱部材の移動し、ヒートロールへの当接は見られるものの、ヒータランプの損傷、破損は見られなかった。すなわち、第１実施形態の定着装置によれば、ヒートロールの加熱効率を向上させると共に、ヒータランプの破損を防止することができることがわかる。
【００８３】
（第２実施形態）第２実施形態に係る定着装置４０において、上記従来例と同様に加熱立上げを行い、電源ＯＮ２０秒後のヒートロール表面温度測定、及び富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２３０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６７０Ｗであった。また、従来例３と同様に、計１９回の落下衝撃テストを行った結果、遮熱部材が移動し、ヒートロール及びヒータランプへ当接して変形しているものの、ヒータランプの損傷、破損は見られなかった。すなわち、遮熱部材がヒータランプに当接してもヒータランプの強度が熱遮蔽材のこしに勝りヒータランプは破損することがなかった。これにより、第２実施形態の定着装置によれば、ヒートロールの加熱効率を向上させると共に、ヒータランプの破損を防止することができることがわかる。
【００８４】
（第３実施形態）第３実施形態に係る定着装置５０において、上記従来例と同様に加熱立上げを行い、電源ＯＮ２０秒後のヒートロール表面温度測定、及び富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２３０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６７５Ｗであった。
【００８５】
また、従来例３と同様に、計１９回の落下衝撃テストを行ったが、遮熱部材の移動、ヒートロールへの当接は見られるものの、複数ヒータランプの損傷、破損は見られなかった。すなわち、第３実施形態の定着装置によれば、ヒートロールの加熱効率を向上させると共に、ヒータランプの破損を防止することができることがわかる。
【００８６】
第１実施形態よりも両面連続印刷時の平均加熱電力が若干増えているのは、複数のヒータランプにより遮蔽部分の面積が減少しているためと考えられる。
【００８７】
なお、第１、第２及び第３実施形態では、遮熱部材３６、４２、５６が、ヒートロール１２の開口端１２Ａよりも内側に設けられていたが、本発明の遮熱部材としては、これに限られず、例えば、ヒートロール１２の開口端１２Ａよりも外側に設けられる構成であってもよい。
【００８８】
また、第２実施形態では、遮熱部材４２にスリットが形成されていたが、本発明の遮熱部材としては、これに限られず、スリットが形成されていない構成であってもよい。
【００８９】
また、第１及び第３実施形態では、遮熱部材３６、５６に、スリットが形成されていなかったが、本発明の遮熱部材としては、これに限られず、スリットを形成する構成であってもよい。
【００９０】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る定着装置をヒートロールの軸方向から見た断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る定着装置をヒートロールの半径方向から見た断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る定着装置をヒートロールの軸方向から見た断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る定着装置をヒートロールの半径方向から見た断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係る定着装置をヒートロールの軸方向から見た断面図である。
【図６】図６は、従来例１に係る定着装置をヒートロールの軸方向から見た断面図である。
【図７】図７は、従来例２に係る定着装置をヒートロールの軸方向から見た断面図である。
【図８】図８は、従来例３に係る定着装置をヒートロールの軸方向から見た断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０   定着装置
１２   ヒートロール
１８   ベアリング（軸受部）
２４   ヒータランプ（ヒータ）
２６   加圧ロール（加圧部材）
３６   遮熱部材
４０   定着装置
４２   遮熱部材
４４   スリット
５０   定着装置
５２   ヒータランプ（ヒータ）
５３   ヒータランプ（ヒータ）
５４   ヒータランプ（ヒータ）
５６   遮熱部材
【図１】
0004811124.tif 000002
【図２】
0004811124.tif 000003
【図３】
0004811124.tif 000004
【図４】
0004811124.tif 000005
【図５】
0004811124.tif 000006
【図６】
0004811124.tif 000007
【図７】
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【図８】
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