(57)【要約】【課題】熱源についての電源遮断装置の作動の確実性を保持する定着装置を提供する。【解決手段】トナー画像が形成された記録媒体が搬送される搬送経路上に設けられ、内部に熱源を有する加熱回転体（定着ベルト７１）と、従動回転され、加熱回転体と協働して記録媒体が通されるニップ部を形成する加圧回転体（加圧ロール７３）と、熱源のニップ部側とは反対側の表面にあって、輻射熱の一部を遮断または反射するように制御する熱制御部材（白色セラミックスコーティング部７５）と、加熱回転体の熱制御部材と対向する側の表面に対向して設けられ、加熱回転体の温度に応じて、熱源の電源を遮断する電源遮断装置とを備え、熱制御部材の電源遮断装置と対向する位置には、輻射熱を通過させる通過部（開口部２００）が形成されている。【選択図】図６
2012063412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像が形成された記録媒体が搬送される搬送経路上に設けられ、内部に熱源を有する加熱回転体と、
該加熱回転体に接触して従動回転され、当該加熱回転体と協働して前記記録媒体が通されるニップ部を形成する加圧回転体と、
前記熱源の前記ニップ部側とは反対側の表面にあって、当該熱源からの輻射熱の一部を遮断または反射するように制御する熱制御部材と、
前記加熱回転体の前記熱制御部材と対向する側の表面に対向して設けられ、当該加熱回転体の温度に応じて、前記熱源の電源を遮断する電源遮断装置と、
を備え、
前記熱制御部材の前記電源遮断装置と対向する位置には、前記輻射熱を通過させる通過部が形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記通過部は、複数のスリットで形成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】
前記加熱回転体は、耐熱性を有する無端状のベルトで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の定着装置。
【請求項４】
前記熱制御部材は、前記熱源の表面の一部を被覆する耐熱性の被覆層で構成されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記通過部における前記熱源の輻射熱の発生量を他の部位に比して低減することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の定着装置。
【請求項６】
記録媒体にトナー画像を形成する形成手段と、
該形成手段で形成されたトナー画像を当該記録媒体に定着させる請求項１から請求項５の何れかに記載の定着装置と、
を少なくとも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、定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式を採用したプリンタ等の画像形成装置は、一般的に、感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、帯電されたトナーを感光ドラムの表面に接触させることで選択的にトナーを付着させてトナー画像を形成し、これを中間転写体等を介して記録媒体に転写し、熱および圧力を加えてトナーを記録媒体の表面に定着させて画像を得ている。
【０００３】
このような画像形成装置においては、加熱ロールと加圧ロールとが接触されてなる所謂２ロール方式の定着装置が用いられる。
【０００４】
この２ロール方式の定着装置では、加熱ロールと加圧ロールとが接触して形成されるニップ部に、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体を通すことで、熱および圧力によりトナーを溶融して定着させている。
【０００５】
加熱ロールは、内部にハロゲンランプ等の熱源を有し、輻射熱により加熱ロールの表面を設定温度まで加熱している。
【０００６】
ところで、何らかの支障による加熱ロールの異常昇温に備えて、加熱ロールが予め設定される温度に達した場合に前記熱源としてのハロゲンランプ等への電源を遮断するサーモスタット等の電源遮断装置（安全装置）が設けられている。
【０００７】
一方で、画像形成装置のウォーミングアップに要する時間を短縮するために、前記熱源についてニップ部側に指向性を持たせて、より短時間でニップ部を昇温させるようにした定着装置および画像形成装置が提案されている。
【０００８】
このような構成を有する定着装置および画像形成装置は、例えば特開２００５−３３８７２４号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３３８７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、熱源についての電源遮断装置の作動の確実性を保持することのできる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、請求項１の発明に係る定着装置は、トナー画像が形成された記録媒体が搬送される搬送経路上に設けられ、内部に熱源を有する加熱回転体と、該加熱回転体に接触して従動回転され、当該加熱回転体と協働して前記記録媒体が通されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記熱源の前記ニップ部側とは反対側の表面にあって、当該熱源からの輻射熱の一部を遮断または反射するように制御する熱制御部材と、前記加熱回転体の前記熱制御部材と対向する側の表面に対向して設けられ、当該加熱回転体の温度に応じて、前記熱源の電源を遮断する電源遮断装置とを備え、前記熱制御部材の前記電源遮断装置と対向する位置には、前記輻射熱を通過させる通過部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明に係る定着装置は、請求項１に記載の発明について、前記通過部は、複数のスリットで形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明に係る定着装置は、請求項１または請求項２の何れかに記載の発明について、前記加熱回転体は、耐熱性を有する無端状のベルトで構成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明に係る定着装置は、請求項１から請求項３の何れかに記載の発明について、前記熱制御部材は、前記熱源の表面の一部を被覆する耐熱性の被覆層で構成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明に係る定着装置は、請求項１から請求項４の何れかに記載の発明について、前記熱源の輻射熱の発生量を他の部位に比して低減することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明に係る画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成する形成手段と、
【００１７】
該形成手段で形成されたトナー画像を当該記録媒体に定着させる請求項１から請求項５の何れかに記載の定着装置とを少なくとも備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００１９】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、通過部を介して熱源からの輻射熱が電源遮断装置に到達し易くなり、電源遮断装置の作動の確実性を保持する定着装置を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、指向性を有するスリットを介して熱源からの輻射熱が電源遮断装置に到達し易くなり、電源遮断装置の作動の確実性を保持する定着装置を提供することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、耐熱性のエンドレスベルトを備える構成において電源遮断装置の作動の確実性を保持する定着装置を提供することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、熱制御部材を耐熱性の被覆層で構成した場合において電源遮断装置の作動の確実性を保持する定着装置を提供することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、電源遮断装置に対向する部位の温度を抑制して電源遮断装置の作動の確実性を保持する定着装置を提供することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、通過部を介して熱源からの輻射熱が電源遮断装置に到達し易くなり、電源遮断装置の作動の確実性を保持する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の概略構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態に係る定着装置Ｍ１の概略構成を示す構成図である。
【図３】ハロゲンランプＬの概略構成を示す構成図である。
【図４】実施の形態に係る定着装置Ｍ１の構成例を示す斜視図である。
【図５】実施の形態に係る定着装置Ｍ１の構成例を示す斜視図である。
【図６】定着装置Ｍ１の第１の実施例を示す説明図である。
【図７】定着装置Ｍ１の第２の実施例を示す説明図である。
【図８】定着装置Ｍ１の第２の実施例におけるハロゲンランプＬの構成を示す説明図である。
【図９】定着装置Ｍ１の第３の実施例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００２７】
図１および図２を参照して、本発明についての実施の形態に係る定着装置Ｍ１およびこの定着装置Ｍ１を備える画像形成装置ＰＲ１の概略構成について説明する。
【００２８】
本実施の形態に係る画像形成装置は、画像形成部１００と定着部１０１との２つの構成に分かれている。
【００２９】
画像形成部１００は、帯電後に画像に応じた光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成され、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１を備えている。
【００３０】
この感光体ドラム１の周囲には、回転方向（矢印Ｄ方向）に順に、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電ロール２と、感光体ドラム１に光を照射して表面に静電潜像を形成する露光器３と、感光体ドラム１の表面に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像（未定着像）を形成する現像器４と、感光体ドラム１と対向し、記録紙Ｐを挟んで感光体ドラム１との間に転写バイアス電界を生成する転写ロール５と、トナー像の転写後に感光体ドラム１に残留するトナーを除去するクリーナ６とが設けられている。
【００３１】
そして、感光体ドラム１と転写ロール５との対向部へ、その上流側から矢印Ｃ方向に、記録紙Ｐが供給されるように給紙機構が構成されている（図示せず）。
【００３２】
対向部に搬送された記録紙Ｐの表面には、転写ロール５によりトナー像が感光体ドラム１から転写される。つまり、画像形成部１００において、記録紙Ｐの表面にトナー像（未定着像）が形成される。
【００３３】
一方、記録紙Ｐの搬送方向（矢印Ｃ方向）における画像形成部１００の下流側に位置する定着部１０１は、記録紙Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱溶融し記録紙Ｐに圧着する定着装置Ｍ１により構成されている。
【００３４】
定着装置Ｍ１は、例えば出力５００Ｗ〜１０００ＷのハロゲンランプＬ（熱源の一例）と、ハロゲンランプＬを取り囲むように設けられた押圧支持体７２と、押圧支持体７２の外周を取り巻くように設けられる耐熱性の定着ベルト（耐熱性エンドレスベルト：加熱回転体の一例）７１と、押圧支持体７２の平面部Ｈの位置で、定着ベルト７１を介して加圧する加圧ロール７３（加圧回転体の一例）とを備える。
【００３５】
なお、定着ベルト７１と加圧ロール７３との間にはニップ（定着ニップ）部Ｎが形成され、ここに未定着のトナー像を保持した記録紙Ｐを矢印Ｃ方向に通させることで、加熱加圧定着が行われるようになっている。
【００３６】
また、定着ベルト７１のニップ部Ｎとは反対側（図２では上側）には、サーモスタット等で構成される安全装置Ｓ（電源遮断装置の一例）が設けられている。
【００３７】
この安全装置Ｓは、定着ベルト７１の表面温度が予め設定された温度以上になった場合に、ハロゲンランプＬの電源を遮断するものである。
【００３８】
次に、図３を参照して、ハロゲンランプＬの構成例について説明する。
【００３９】
ハロゲンランプＬは、前出の押圧支持体７２の平面部Ｈの背面を加熱する放射部７６と、ニップ部Ｎとは反対側のランプ管外側に形成された白色セラミックスコーティング部７５（熱制御部材の一例）とを有している。
【００４０】
白色セラミックスコーティング部７５には、ランプフィラメントからの光を反射する白色セラミックスがコーティングされている。
【００４１】
白色セラミックスコーティング部７５は、ハロゲンランプＬからの輻射熱を数十パーセント反射するものであり、例えば、輻射熱の全エネルギーのうち約６０％反射するものなどが適用される。
【００４２】
なお、本実施形態では、熱制御部材として白色のセラミックスコーティングを採用するが、これに限定されるものではなく、反射によるか吸収によるかを問わず広く輻射熱の全エネルギーのうちの一部を遮蔽（遮断あるいは反射）し得る部材であればよい。
【００４３】
また、白色セラミックスコーティング部７５において、前記安全装置Ｓと対向する位置には開口部２００（通過部の一例）が形成されている。
【００４４】
これにより、開口部２００を介してハロゲンランプＬからの輻射熱が安全装置Ｓに到達し易くなり、安全装置Ｓの作動の確実性が保持される。
【００４５】
すなわち、従来において、白色セラミックスコーティング部７５が設けられることにより、ニップＮと反対側の定着ベルト７１の温度上昇の割合がニップＮ側に比して低くなり、定着ベルト７１のニップＮ側の表面温度が異常に高くなった場合であっても安全装置Ｓが確実に作動しない事態が生じていた。
【００４６】
本実施の形態に係る定着装置Ｍ１では、上述のように開口部２００を介してハロゲンランプＬからの輻射熱が安全装置Ｓに到達し易くなるので、ニップＮと反対側の定着ベルト７１の温度上昇の割合がニップＮ側に比して低くなる事態が回避され、定着ベルト７１のニップＮ側の表面温度が異常に高くなった場合であっても安全装置Ｓが確実に作動するようになる。
【００４７】
図４および図５には、定着装置Ｍ１の具体的な構成例を示す。
【００４８】
図４、図５に示すように、定着装置Ｍ１は、耐熱性樹脂等で成形されるハウジング３００、装置からの放熱を行う放熱フィン３０１、定着ベルト７１を回転自在に支持する支持軸３０２等を備えている。
【００４９】
また、定着ベルト７１の表面に対向させてサーモスタットで構成される安全装置Ｓが設けられている。
【００５０】
次に、図６から図９を参照して、本実施の形態に係る定着装置Ｍ１の具体的な実施例について説明する。
【００５１】
まず、図６を参照して第１の実施例について述べる。
【００５２】
図６に示す実施例では、定着ベルト７１の熱源としてのハロゲンランプＬが有する白色セラミックスコーティング部７５において、定着装置Ｍ１の安全装置Ｓに対向する部分に開口部２００が形成されている。
【００５３】
なお、図６では、開口部２００の形状は円形あるいは楕円形とされているが、これには限定されない。
【００５４】
また、開口部２００の形成方法は特には限定されないが、例えば白色セラミックスコーティング部７５を構成する材料をハロゲンランプＬに塗布する際に、当該開口部２００に該当する部位をマスキングすることが考えられる。また、白色セラミックスコーティング部７５の形成後に、開口部２００に該当する部位を削って形成することも考えられる。
【００５５】
これにより、開口部２００を介してハロゲンランプＬからの光が安全装置Ｓに到達し易くなり、安全装置Ｓの作動の確実性が保持される。
【００５６】
次に、図７および図８を参照して第２の実施例について述べる。
【００５７】
図７および図８に示す実施例では、定着ベルト７１の熱源としてのハロゲンランプＬが有する白色セラミックスコーティング部７５において、定着装置Ｍ１の安全装置Ｓに対向する部分に複数のスリット２０１ａを有する通過部２０１が形成されている。
【００５８】
各スリット２０１ａの形成方法は特には限定されないが、例えば白色セラミックスコーティング部７５を構成する材料をハロゲンランプＬに塗布する際に、当該スリット２０１ａに該当する部位をマスキングすることが考えられる。また、白色セラミックスコーティング部７５の形成後に、スリット２０１ａに該当する部位を削って形成することも考えられる。
【００５９】
これにより、定着ベルト７１の回転時に生じる、開口部と白色セラミックコーティング部の軸方向温度差を小さく保ちつつ、回転停止時には、安全装置Ｓが作動するのに十分な輻射熱を確保し、作動の確実性が保持される。
【００６０】
つまり、回転時には定着性能の均一性を保つため、開口部と白色セラミックコーティング部の温度差を２０度程度に抑える必要があるが、その制限のために回転停止時に安全装置Ｓを確実に作動させるのに必要な開口部の大きさが確保されない場合に、開口部に指向性を持たせて安全装置Ｓに到達する光の無駄を省くことで、両者のバランスがとられる。
【００６１】
次に、図９を参照して第３の実施例について述べる。
【００６２】
この実施例では、定着ベルト７１の回転時には、第１および第２の実施例で示した開口部２００、２０１からの光によって安全装置Ｓの付近の温度が高くなりすぎるので、それを均一化するために開口部２００あるいは通過部２０１に該当する部分の輻射熱の発生量（配熱量）を他の部位に比して低減している。
【００６３】
具体的には、例えばベルトに照射される光照射面積が、非開口部に比べて開口部ではベルト一周で１０％多くなっている場合、ハロゲンランプＬにおいて当該部分の配熱量を１０％低減するようにフィラメントの巻き数を減らすなどする。
【００６４】
これにより、定着ベルト７１の回転停止時は、開口部２００、２０１の輻射熱の発生量が少し低くても開口部２００あるいは通過部２０１はニップ部Ｎの裏面に存在するので、安全装置Ｓに対向する位置の温度は十分に高くなる。
【００６５】
したがって、安全装置Ｓに対向する部位の温度を抑制して安全装置Ｓの作動の確実性が保持される。
【００６６】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明による定着装置および画像形成装置は、プリンタや複合機等に適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
ＰＲ１  画像形成装置
Ｍ１  定着装置
Ｌ  ハロゲンランプ
Ｎ  ニップ部
Ｐ  記録紙
Ｓ  安全装置
１  感光体ドラム
２  帯電ロール
３  露光器
４  現像器
５  転写ロール
６  クリーナ
７１  定着ベルト
７２  押圧支持体
７３  加圧ロール
７５  白色セラミックスコーティング部
７６  放射部
１００  画像形成部
１０１  定着部
２００  開口部
２０１  通過部
２０１ａ  スリット
３００  ハウジング
３０１  放熱フィン
３０２  支持軸
【図１】
2012063412.tif 000003
【図２】
2012063412.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012063412.tif 000006
【図５】
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【図９】
2012063412.tif 000008
【図６】
2012063412.tif 000009
【図７】
2012063412.tif 000010
【図８】
2012063412.tif 000011