(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持したシートをニップ部で挟持搬送してトナー像を加熱する画像加熱装置であって、
筒状の第１の回転体と、
前記第１の回転体の内面に摺接するように固設された摺接部材と、
前記第１の回転体の内側に固設された発熱体と、
前記第１の回転体の内側に固設され、前記発熱体からの輻射熱を前記第１の回転体の内面に向けて反射する反射部材と、
前記第１の回転体を介して前記摺接部材と当接して前記第１の回転体との間に前記ニップ部を形成する第２の回転体と、を有し、
前記反射部材の横断面に関して反射部材の長手中央部における側面の水平方向からの角度をα、長手両端部における側面の水平方向からの角度をβとするとα＞βの関係を満たすことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記長手両端部における側面の水平方向からの角度は、反射部材の長手両端部方向に向かうに従って前記長手中央部における前記角度αから前記角度βに向けて連続的または断続的に変化することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
前記第１の回転体が可撓性を有する無端ベルトであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
【請求項４】
前記第２の回転体が駆動されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式などの複写機、プリンタ、ファックス、それらの複合機等の画像形成装置に搭載される定着装置として用いれば好適な画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体としてのシート（以下、用紙と記す）に担持された未定着のトナー像を固着像として加熱定着させる定着装置は各種方式のものが知られている。
【０００３】
特許文献１、２には、ウォームアップ時間が短いオンデマンド方式の定着装置が開示されている。オンデマンド方式の定着装置は、定着部材としてのエンドレスの定着ベルト（定着フィルム）、回転体としての加圧ローラ、固定部材としてのヒーター、等で構成されている。ヒーターは、定着ベルトの内部に設置され、定着ベルトを介して加圧ローラに圧接してニップ部を形成するとともに、ニップ部の位置で定着ベルトを加熱する。そして、ニップ部に向けて搬送された用紙上のトナー像はニップ部にて熱と圧力とを受けて定着される。
【０００４】
特許文献３には、定着部材として加熱手段（ハロゲンランプ）を内設した定着ベルト（エンドレスベルト）を用い、加圧ローラを用いた定着装置が開示されている。詳しくは、固定部材としての加圧部材（圧力パッド）が、スプリングでニップ部側に付勢されながら、定着ベルトの内周面に摺接するように固定されている。これにより、定着ベルトを介して加圧部材が加圧ローラに圧接してニップ部が形成される。そして、ニップ部に向けて搬送された用紙上のトナー像はニップ部にて熱と圧力とを受けて定着される。
【０００５】
ここで、定着装置においては、導入使用可能な最大通紙幅の用紙よりも通紙幅が小さい用紙（小サイズ用紙）を連続的に通紙して加熱定着を実行していくと生じる非通紙昇温（端部昇温）が発生する。即ち、小サイズ用紙を連続通紙すると、定着ベルト、加圧ローラにおける通紙部では用紙の加熱のために消費された熱が温調系によって補償されて所定温度に維持される。これに対して、非通紙部では用紙の加熱によって熱が消費されず蓄熱されてしまい、非通紙部の温度が、所定温度に維持管理されている通紙部よりも昇温していく。
【０００６】
この非通紙昇温（端部昇温）を抑制する為に、特許文献３には、ハロゲンヒーターと定着ベルトの間に熱量調整部材を配置し、ヒーターから定着ベルトへの輻射熱の供給量を用紙のサイズにより変更する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０３２９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ベルト（フィルム）方式の定着装置の長所として、定着部材の低熱容量化によるウォームアップ時間の短縮が挙げられる。しかしながら、非通紙部昇温の課題に対し、特許文献３に挙げた、熱源にハロゲンヒーターを用いる定着装置においては、ハロゲンヒーターの点灯比率を長手中央部と端部で変えるといった技術は用紙サイズに対し応答性が良くないという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点を解消するためになされたものであり、機械構成を用いることなく端部昇温を抑制させることができる画像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、トナー像を担持したシートをニップ部で挟持搬送してトナー像を加熱する画像加熱装置であって、筒状の第１の回転体と、前記第１の回転体の内面に摺接するように固設された摺接部材と、前記第１の回転体の内側に固設された発熱体と、前記第１の回転体の内側に固設され、前記発熱体からの輻射熱を前記第１の回転体の内面に向けて反射する反射部材と、前記第１の回転体を介して前記摺接部材と当接して前記第１の回転体との間に前記ニップ部を形成する第２の回転体と、を有し、前記反射部材の横断面に関して反射部材の長手中央部における側面の水平方向からの角度をα、長手両端部における側面の水平方向からの角度をβとするとα＞βの関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、機械構成を用いることなく端部昇温を抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例における定着装置の要部の拡大横断面模型図である。
【図２】実施例における画像形成装置の概略図である。
【図３】定着装置の要部の中途部分省略の縦断正面模型図である。
【図４】加熱ユニットの分解斜視図である。
【図５】定着ベルトの層構成模式図である。
【図６】反射板の斜視図である。
【図７】反射板の長手中央部の構成説明図である。
【図８】反射板の長手端部の構成説明図である。
【図９】実施例と比較例における定着ベルト長手温度分布の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１４】
［実施例］
（１）画像形成部
図２は本発明に従う画像加熱装置を定着装置４０として搭載した画像形成装置１の一例の構成略図である。この画像形成装置１は中間転写方式、タンデム型の４色フルカラーの電子写真レーザープリンタであり、シートＰにフルカラートナー像を形成してプリントアウトすることができる。シートＰはトナー像が形成され得る記録材（記録媒体）であり、普通紙、光沢紙、樹脂製シート、厚紙、葉書、封筒、ＯＨＰシートなどが挙げられる。以下、用紙と記す。定着装置４０以外のプリンタ構成は公知に属するので以下のプリンタ構成の説明は簡単にとどめる。
【００１５】
２は画像形成部であり、４つの画像形成ユニット３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）と中間転写ベルトユニット１０を有する。各画像形成ユニット３は、それぞれ、回転ドラム型の感光体４、帯電部材５、レーザースキャナ６、現像器７、一次転写部材８、感光体クリーナ９等を有し、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｋ）色のトナー像を形成する。そして、各画像形成ユニット３の感光体４から中間転写ベルト１１に対して上記４色のトナー像が順次に所定に重畳されて一次転写され、中間転写ベルト１１上にフルカラートナー像が形成される。
【００１６】
そのフルカラートナー像が中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１２との圧接部である二次転写ニップ部において用紙Ｐに対して二次転写される。用紙Ｐは用紙カセット１９または同２０もしくはマルチ給紙トレイ２１から一枚分離給紙され、レジストローラ対２２ａを含む搬送機構２２より二次転写ニップ部に対して所定の制御タイミングで導入される。そして、トナー像の二次転写を受けた用紙Ｐが定着装置４０に導入されてトナー像の熱圧定着を受ける。
【００１７】
定着装置４０を出た用紙Ｐは予めのモード選択に応じてフラッパ１３により第１経路１４側または第２経路１５側に進路切り替えされる。第１経路１４に導入された用紙Ｐは装置上面側のフェイスダウントレイ１６に排出される。また、第２経路１５に導入された用紙Ｐは装置側面側のフェイスアップトレイ１７に排出される。
【００１８】
両面画像形成モードの場合は定着装置４０を出た第１面画像形成済みの用紙Ｐが一旦第１経路１４に導入されてからスイッチバック搬送されて第３の経路（再循環路）１８に導入される。そして、再び搬送機構２２を経由して画像形成部２の二次転写ニップ部に対して表裏反転された状態で搬送される。これにより、両面画像形成された用紙がフェイスダウントレイ１６またはフェイスアップトレイ１７に排出される。
【００１９】
本例の画像形成装置１において用紙Ｐの装置内搬送はいわゆる中央基準搬送でなされる。この用紙搬送は、装置に使用可能（通紙可能）な大小どのような幅の用紙であっても、用紙の幅方向の中心線を用紙搬送路の幅方向中央に合わせて通紙する形態のことである。
【００２０】
（２）定着装置
（２−１）全体的な概略構成
本実施例の定着装置４０は、ベルト加熱方式、加圧ローラ駆動方式（テンションレスタイプ）の画像加熱装置である。図１は定着装置４０の要部の拡大横断面模型図、図３は定着装置４０の要部の中途部分省略の縦断正面模型図である。
【００２１】
ここで、本実施例において、定着装置４０若しくはその構成部材に関して、正面側とは用紙入口側から見た面、背面側とはその反対側（用紙出口側）の面、左右とは装置を正面側から見て左（一端側）または右（他端側）である。上下とは重力方向において上または下である。上流側と下流側は用紙搬送方向ａに関して上流側と下流側である。長手方向（または幅方向）や用紙幅方向とは、用紙搬送路面において、用紙搬送方向ａに直交する方向に実質平行な方向である。短手方向とは用紙搬送路面において、用紙搬送方向ａに実質平行な方向である。
【００２２】
この定着装置４０は、筒状（エンドレス）の第１の回転体としての定着ベルト（定着部材：無端ベルト）４１を備えた加熱ユニット（ベルトユニット）４Ａを有する。また、定着ベルト４１との間にニップ部Ｎを形成してトナー像Ｔを担持した用紙Ｐを挟持搬送する第２の回転体としての加圧ローラ４４を有する。また、それらを収容した筐体６０を有する。
【００２３】
図４は加熱ユニット４Ａの分解斜視図である。加熱ユニット４Ａは、筒状の可撓性を有する定着ベルト４１、摺接部材としての押し付け部材（加圧部材、加圧パッド、バックアップ部材）４６、発熱体としてのヒーター４３、反射板（反射部材）４２、左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒ等を有する。上記において左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒ以外の部材は左右方向に長い部材である。
【００２４】
定着ベルト４１は熱を伝達する加熱部材としての筒状の耐熱性の部材である。本実施例においては、定着ベルト４１は、図５の層構成模式図に示ように、内周面側から外周面側に順に、内面コート層４１ｄ、基材層４１ａ、弾性層４１ｂ、表層（離型層）４１ｃが順次に積層されている４層複合構造である。この４層全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている、薄肉で可撓性を有する部材である。定着ベルト４１は、自由状態では自身の弾発性によりほぼ円筒形状を呈する。
【００２５】
定着ベルト４１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。本実施例では内径が２５ｍｍに設定されている。定着ベルト４１の長さ（幅）Ｗ４１）は３５０ｍｍとしている。
【００２６】
基材層４１ａはクイックスタート性を向上させるために、厚さとして１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性材料を使用できる。例えば、ＳＵＳ、ニッケルなどの筒状の金属フィルムを使用できる。本実施例では、厚さが３０μｍ、直径が２５ｍｍの円筒状ニッケル金属フィルムを用いた。
【００２７】
弾性層４１ｂは、熱容量を小さくしてクイックスタート製を向上させるために、厚さとしては１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下のゴム材料を使用できる。例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。本実施例では、ゴム硬度１０度（ＪＩＳ−Ａ）、熱伝導率１．３Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ３００μｍのシリコーンゴムを用いた。
【００２８】
離型層４１ｃは厚さ１００μｍ以下、好ましくは２０〜７０μｍのフッ素樹脂材料を使用できる。たとえば、例えばフッ素樹脂層としては、例えばＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなどが挙げられる。本実施例では、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを用いた。
【００２９】
内面コート層４１ｄは、押し付け部材４６と摺接するため耐熱性を持つ樹脂層やセラミックス、金属などを使用できる。エンジニアリングプラスティックや、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などが挙げられる。例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ＰＥＥＫ、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン／六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン／パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）などである。
【００３０】
押し付け部材４６はアルミニウム材や鉄鋼材などの高剛性の部材であり、定着ベルト４１に挿通されている。後述するように、この押し付け部材４６が定着ベルト４１を介して加圧ローラ４４に圧接することで、用紙Ｐが挟持搬送されるニップ部Ｎが形成される。押し付け部材４６の長さは定着ベルト４１よりも長く、左右の両端部はそれぞれ定着ベルト４１の左右の両端部から外側に突出している。
【００３１】
押し付け部材４６の上には上向の反射板４２が配設されている。反射板４２の長さ（幅Ｗ４２）は本実施例では３３０ｍｍとしている。反射板４２の内側にはヒーター（熱源、加熱手段、発熱体）としてのハロゲンヒーター４３が配設されている。カーボンヒーターなど他の発熱体（加熱体）とすることもできる。反射板４２はヒーター４３からの輻射熱を定着ベルト４１の内面に向けて反射する。
【００３２】
左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒは、それぞれ、定着ベルト４１の左右の両端部から外側に突出している押し付け部材両端部分に対して嵌着されている。即ち、押し付け部材４６の左右の両端部分は、それぞれ、左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒに形成されている穴部４９ｂに嵌入されている。
【００３３】
左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒは、それぞれ、定着ベルト４１の端部を規制する鍔座部４９ａと定着ベルト４１の端部の内周面をガイドする円弧状のガイド部４９ｃを有する。左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒが、それぞれ、押し付け部材両端部分に装着されている状態において、ガイド部４９ｃは定着ベルト４１の左右端部の内側に嵌入している。
【００３４】
また、ヒーター４３の左右端部の金口４３ａが、それぞれ、左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒ側に配設されているソケット（コネクタ）６２に嵌入されて当該ソケット６２と電気的に接続している。
【００３５】
定着ベルト４１は左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒの鍔座部４９ａ間において、押し付け部材４６、反射板４２、ヒーター４３、左右のガイド部４９ｃの外側にルーズに外嵌されている。
【００３６】
以上の定着ベルト４１、押し付け部材４６、反射板４２、ヒーター４３、反射板４２、左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒの組み立て体（アセンブリ）が加熱ユニット４Ａである。
【００３７】
加圧ローラ４４は、中空構造の芯金４４ａの外周面に、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性層４４ｂが形成されている。更に、この弾性層４４ｂの外周面にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離形層４４ｃを設けることもできる。芯金４４ａの左右両端部には、それぞれ、軸部４４ｄが実質同心に一体に装着されている。本実施例の加圧ローラ４４は、外径が３０ｍｍ、弾性層４４ｂの厚さ３００μｍ、ローラ部の長さ（幅Ｗ４４）が３３０ｍｍである。
【００３８】
加圧ローラ４４は、左右の軸部４４ｄが、それぞれ、筐体６０の左右の側板６０Ｌ・６０Ｒ間に軸受部材（ベアリング）６１を介して回転可能に保持（両持ち式）されて配設されている。右側の軸部４４ｄの端部には駆動ギアＧが実質同心に一体に配設されている。
【００３９】
加熱ユニット４Ａは押し付け部材４６側を下向きにして、加圧ローラ４４の上側において加圧ローラ４４に実質平行に配列して、筐体６０の左右の側板６０Ｌ・６０Ｒ間に配設されている。即ち、加熱ユニット４Ａの左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒにそれぞれ設けられている縦溝部４９ｄ（図４）が左右の側板６０Ｌ・６０Ｒにそれぞれ設けられた縦ガイドスリット６０Ｌ−ａ・６０Ｒ−ａの縦縁部に係合している。これにより、左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒは、それぞれ、左右の側板６０Ｌ・６０Ｒに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。
【００４０】
そして、左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒの受圧部４９ｅに対してそれぞれ加圧ばね６３により所定の押し下げ付勢力Ｆを作用させている。本実施例ではフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒの受圧部４９ｅにそれぞれ１６０Ｎ（総圧３２０Ｎ）の押し下げ付勢力Ｆを付与している。これにより、押し付け部材４６に対して押し下げ力が作用し、この押し付け部材４６により定着ベルト４１が加圧ローラ４４の上面に所定の押圧力で圧接する。この圧接により定着ベルト４１と加圧ローラ４４との間に短手方向において所定幅のニップ部Ｎが形成される。
【００４１】
駆動ギアＧに対して制御部１００で制御されるモータ（駆動源）Ｍの駆動力が駆動伝達機構（不図示）を介して伝達される。これにより、加圧ローラ４４は駆動回転体として図１において矢印Ｒ４４の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。
【００４２】
この加圧ローラ４４の回転駆動による加圧ローラ４４と定着ベルト４１の外面とのニップ部Ｎにおける摩擦力で定着ベルト４１に回転力（回転トルク）が作用する。これにより、定着ベルト４１が、その内面がニップ部Ｎにおいて押し付け部材４６の表面（下向き面）に密着して摺動しつつ図１において矢印Ｒ４１の時計方向に加圧ローラ４４の回転周速度にほぼ対応した周速度で従動回転する。押し付け部材４６は定着ベルト４１の回転ガイド部材としても機能している。
【００４３】
定着ベルト４１の従動回転を滑らかなものにするために、定着ベルト４１と押し付け部材４６の摺接部には潤滑剤（不図示）が介在（塗布）することもできる。左右のフランジ部材４９Ｌ・４９Ｒの鍔座部４９ａは回転する定着ベルト３１が押し付け部材４６の長手に沿って左方または右方に寄り移動したときの寄り側のベルト端部を受け止めて寄り移動を規制する。また、フランジ部材４９Ｌ・４９Ｒのガイド部４９ｃは定着ベルトが加圧ローラ４４に従動回転する際の定着ベルト４１の両端部の周方向の形状が規制されるように定着ベルト４１の両端部側の内周面をガイドする。
【００４４】
ヒーター４３は制御部１００で制御される電源部１０１からソケット６２・６２を介して電力供給を受けて発熱する。ヒーター４３の輻射熱が定着ベルト４１の内面に直接および反射板４２によって反射することで到達し、定着ベルト４１が内側から加熱される。
【００４５】
４５ａは定着ベルト４１の長手中央部に配置された第１の温度センサであり、大小どの幅サイズの用紙も通過する定着ベルト４１の通紙領域の表面温度を検知（計測）する。４５ｂは定着ベルト４１の端部に配置された第２の温度センサであり、装置に使用可能な最大通紙幅よりも幅が小さい用紙（小サイズシート）が通紙（導入）されたときの定着ベルト４１の非通紙領域の表面温度を検知する。本例において第１と第２の温度センサ４５ａ、４５ｂは共に接触式サーミスタである。第１と第２の温度センサ４５ａ、４５ｂの温度検知情報は制御部１００に入力する。
【００４６】
上記の定着装置４０の構成をまとめると次のとおりである。トナー像Ｔを担持した用紙Ｐをニップ部Ｎで挟持搬送してトナー像を加熱する装置である。筒状の第１の回転体としての定着ベルト４１を有する。定着ベルト４１の内面に摺接するように固設された摺接部材としての押し付け部材４６を有する。定着ベルト４１の内側に固設された発熱体としてのヒーター４３を有する。定着ベルト４１の内側に固設され、ヒーター４３からの輻射熱を定着ベルト４１の内面に向けて反射する反射部材としての反射板４２を有する。
【００４７】
そして、定着ベルト４１を介して押し付け部材４６と当接して定着ベルト４１との間にニップ部Ｎを形成する第２の回転体としての加圧ローラ４４を有する。
【００４８】
（２−２）定着動作
制御部１００は画像形成開始信号に基づいてモータＭを起動して加圧ローラ４４の回転駆動を開始する。また、電源部１０１からヒーター４３に対する電力供給を開始する。これにより、定着ベルト４１が従動回転するとともにヒーター４３の輻射熱により内側から加熱される。制御部１００は、第１の温度センサ４５ａの検知温度情報に基づいて、定着ベルト４１の表面温度が所定の定着温度に立ち上げられ、その定着温度が維持されるようにヒーター４３に対する供給電力を制御して定着ベルト４１の表面温度を温調する。
【００４９】
この定着装置状態において画像形成部２側から未定着のトナー像Ｔを担持している用紙Ｐが定着装置４０に導入され、ニップ部Ｎで挟持搬送される。これによりトナー像Ｔおよび用紙Ｐが定着ベルト４１の熱とニップ部圧により加熱加圧されることでトナー像Ｔが用紙Ｐに対して固着画像として定着される。ニップ部Ｎを挟持搬送された用紙Ｐはニップ部Ｎの用紙出口において定着ベルト４１の面から曲率分離して定着装置４０から排出搬送されていく。
【００５０】
定着ベルト４１の内周面に摺接する押し付け部材４６は、加圧ローラ４４との対向面（定着ベルト摺接面）が、図１のように、加圧ローラ４４の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、用紙Ｐは加圧ローラ４４の曲率にならうようにニップ部Ｎから送出されるために、定着工程後の用紙Ｐが定着ベルト４１に吸着して分離しないような事態の発生を抑止することができる。
【００５１】
（２−３）反射板
（２−３−１）実施例の反射板
本実施例の構成における反射板（反射部材）４２について詳細を述べる。図６に示すように、反射板４２は、長手方向に対し、中央部４２ａと両端部４２ｂの３部構成からなる。そして、反射板４２の横断面において、反射板４２の側面(側壁面）４７の水平方向からの角度を、反射板４２の長手中央部４２ａにおいては角度α、両端部４２ｂにおいては、角度βとすると、α＞βの関係となっている。
【００５２】
図７、図８を用いて長手中央部４２ａと両端部４２ｂにおける反射板４２の構成について具体的に説明する。図７は、長手中央部４２ａにおける反射板構成を示したものである。ここで、図７の（ａ）に示すように、反射板４２の横断面において、ハロゲンヒーター４３から反射板４２の底面４８までの距離をｓ、定着ベルト４１の内周面４１ｅまでの距離をｄ、反射板４２の側面４７の長さをｌ、底面４８の長さをｍとする。
【００５３】
そして、ハロゲンヒーター４３からの輻射熱が反射板４２の側面４７で反射され、定着ベルト４１の内周面４１ｅに集光される際の集光範囲をＷとすると、側面４７の角度αにおいて集光範囲Ｗαが最小となる条件は以下の（１）式を満たす場合である。
【００５４】
２ｔａｎα＝（ｄ＋ｓ−ｌｓｉｎα）／（ｍ＋ｓ−２ｌｃｏｓα）・・・（１）式
ハロゲンヒーター４３からの輻射熱を受光する、定着ベルト４１の内周面４１ｅにおける受光領域が小さいほど、定着ベルト４１が受け取る熱量は大きいことは輻射の熱伝達理論で広く知られている。
【００５５】
本実施例では、（１）式の関係において、具体的にハロゲンヒーター４３から反射板４２の底面４８までの距離ｓ＝５ｍｍ、定着ベルト４１の内周面４１ｅまでの距離ｄ＝１５ｍｍ、側面４７の長さｌ＝１０ｍｍとする。また、反射板４２の底面４８の長さｍ＝６ｍｍ、側面４７の角度α＝８０°とする。これにより、定着ベルト４１の内周面に集光される際の集光範囲Ｗαが最小となることを実験により確認している。
【００５６】
図８は、反射板４２の長手端部４２ｂにおける反射板構成を示したものである。ここで、図８の（ａ）に示すように、ハロゲンヒーター４３からの輻射熱が側面４７で反射され、定着ベルト４１の内周面４１ｅに集光される際の集光範囲をＷとする。この場合において、側面４７の角度βにおいて集光範囲Ｗβが最大となる条件は、側面４７の最上部において入射するハロゲンヒーター４３からの輻射光線が水平方向になる場合であり、以下の（２）式を満たす。
【００５７】
ｓ＝ｌｓｉｎβ・・・（２）式
本実施例では、（２）式の関係においてハロゲンヒーター４３から反射板４２の底面４８までの距離ｓ＝５ｍｍ、側面４７の長さｌ＝１０ｍｍであり、側面４７の角度β＝３０°とする。これにより、定着ベルト４１の内周面に集光される際の集光範囲Ｗβが最大となることを実験により確認している。
【００５８】
つまり、この領域においては、ハロゲンヒーター４３からの輻射熱が側面４７によって定着ベルト４１の内周面４１ｅに集光されず、定着ベルト４１の加熱効率が低減する。
【００５９】
また、図７の（ｂ）および図８の（ｂ）は、反射板４２の底面４８におけるハロゲンヒーター４３からの輻射熱の反射を説明したものである。側面４７の角度がαの場合の、定着ベルト４１の内周面４１ｅに集光される際の集光範囲をＬα、壁面４７の角度がβの場合の、定着ベルト４１の内周面に集光される際の集光範囲をＬβとする。この場合には、ＬαとＬβは以下の（３）式の関係となることが実験により確認されている。
【００６０】
Ｌ＿α／Ｌ＿β＝（９０−α）／（９０−β）・・・（３）式
本実施例では、（３）式の関係において、上述したようにα＝８０°、β＝３０°で設定していることから、Ｌ＿α／Ｌ＿β＝１／６の関係となる。そのため、反射板４２の底面４８におけるハロゲンヒーター４３からの輻射熱の反射が、定着ベルト４１の内周面４１ｅに集光される際の集光範囲Ｌにおいても、長手中央部４２ａは両端部４２ｂに比べて高効率な熱伝達が達成されることを確認した。
【００６１】
ここで、反射板４２の長手両端部における側面４７の水平方向からの角度βは、反射板４２の長手両端部方向に向かうに従って長手中央部４２ａにおける角度αから角度βに向けて連続的または断続的に変化させることができる。
【００６２】
以上の実施構成において、具体的な動作条件を以下に述べる。本実施例では、フランジ部材４９Ｌ・４９Ｒにおいて加圧される加圧条件は総圧で３２０Ｎ、定着ベルト４１および加圧ローラ４４の回転速度を２５０ｍｍ／ｓ、ヒーター４３への投入電力を８００Ｗとした。
【００６３】
まず、出力される用紙（記録紙）Ｐの通紙サイズが入力されると、表１に示すように、定着ベルト４１の長手長さ（３５０ｍｍ）に対する非通紙部領域Ｌが制御部１００において決定される。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
表１に示すように、使用する用紙サイズがＡ４Ｒの場合、非通紙部領域Ｌｂの長さは７０ｍｍである。本実施例では反射板４２の長手中央部領域４２ａはＡ４Ｒサイズの２１０ｍｍで設けられている。
【００６６】
（２−３−２）比較例との比較
図９は本実施例の定着装置と比較例の定着装置の効果を示すものである。比較例の定着装置は、反射板４２が両端部４２ｂも中央部４２ａ（図７）と同じ形状としたものである。図９は定着ベルト４１の長手温度分布図であり、比較例の定着装置はＡ４Ｒの用紙を５０ｐｐｍの速度で２０００枚連続通紙した際に発生する非通紙部昇温が２２０℃に達する。これに対し、本実施例の定着装置は、比較例の定着装置に比べて、非通紙領域の定着ベルト４１の表面温度が最大で２５℃減少するという結果を得た。
【００６７】
これは、上述したように、反射板４２の横断面に関して反射板４２におけるハロゲンヒーター４３からの輻射熱の反射が、反射板４２の長手中央部４２ａは高効率（狭角照射）であり、長手両端部４２ｂは低効率（広角照射）であることによる。これにより、連続通紙時で両端部４２ｂの昇温を抑制させるものである。
【００６８】
以上の事から、反射板４２の横断面に関して、反射板４２の側面４７の水平方向からの角度を、反射板４２の長手中央部４２ａにおいては角度α、長手両端部４２ｂにおいては、角度βとすると、α＞βの関係となる構成を設ける。これにより、機械的な構成を設けることなく、簡易的に非通紙部昇温（端部昇温）を抑制する効果が確認できた。
【００６９】
［その他の事項］
ここで、本発明が前記実施例の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施例の形態の中で示唆した以外にも、実施例の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は実施例の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００７０】
１）例えば、実施例では、第１の回転体４１として、駆動回転体としての第２の回転体４４の回転駆動で従動回転する筒状のベルトを用いた装置で説明した。これに限定されず、第１の回転体４１は剛性を有する筒状の駆動回転体の形態にすることもできる。
【００７１】
２）第２の回転体４４を回転可能な無端ベルト体の形態にすることもできる。
【００７２】
３）本発明の画像加熱装置は実施例のようにシートＰに担持された未定着トナー像Ｔを加熱加圧して固着画像として加熱定着する定着装置としての使用に限定されない。シートに一旦定着された或いは仮定着された画像（定着済み画像又は半定着画像）を加熱加圧して光沢度を向上させるなどの画像の表面性を調整する加熱処理装置としても有効である。
【００７３】
４）画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、シートに対して直接方式で未定着画像を形成する構成のものであってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
４０・・画像加熱装置、４１・・第１の回転体、４６・・摺接部材、４３・・発熱体、４２・・反射部材、４４・・第２の回転体、４７・・反射部材の側面、Ｎ・・ニップ部、Ｔ・・トナー像、Ｐ・・シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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