(57)【要約】【課題】定着部材表面における軸方向の温度ムラを抑制し良好な画像品質が得られる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回転する無端状ベルトの定着部材と、前記定着部材の外周面に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の内部に固設され、外周面が該定着部材の内周面と摺接するパイプ部材である加熱部材と、前記加熱部材の内部に固設され、該加熱部材を加熱するハロゲンヒータであるヒータ２５と、前記加熱部材の内部にヒータ２５に対向して固設され、ヒータ２５から放射される光を前記加熱部材の内周面に反射する反射面２４ｒを有する反射部材２４と、を備え、反射部材２４の反射面２４ｒは、ヒータ２５の軸方向におけるフィラメント２５ｆの巻き密度の粗密状態に対応して凹部２４ｂ及び／又は凸部２４ａを有する。【選択図】図３
2012113089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する無端状ベルトの定着部材と、
前記定着部材の外周面に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の内部に固設され、外周面が該定着部材の内周面と摺接するパイプ部材である加熱部材と、
前記加熱部材の内部に固設され、該加熱部材を加熱するハロゲンヒータと、
前記加熱部材の内部に前記ハロゲンヒータに対向して固設され、前記ハロゲンヒータから放射される光を前記加熱部材の内周面に反射する反射面を有する反射部材と、
を備え、
前記反射部材の反射面は、前記ハロゲンヒータの軸方向におけるフィラメントの巻き密度の粗密状態に対応して凹部及び／又は凸部を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ハロゲンヒータは、複数のコイル状のフィラメントが直列に接続された発光領域を有し、該発光領域のうち、前記フィラメントのコイル部分が巻き密度が密の領域であり、前記フィラメントの接続部分が巻き密度が粗の領域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】
前記反射面の凹部は、前記フィラメントの巻き密度が粗の領域に対応して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記反射面の凸部は、前記フィラメントの巻き密度が密の領域に対応して形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記反射部材は、前記反射面を有する板部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記反射部材の軸方向における前記反射面の領域部分が他の部材と接触していない宙吊りの状態とされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記反射部材は、軸方向の前記反射面の領域の外となる両端部で支持されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記反射部材の反射面は、Ａｌ表面にＡｇを蒸着してなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記反射部材の反射面は、軸方向両端の領域それぞれにおいて端部に向かうにつれて該反射面が徐々に前記ハロゲンヒータに近づく傾斜を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の定着装置を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、熱と圧力により記録媒体にトナーを定着させる定着装置及び該定着装置を備える電子写真方式、静電記録方式等を利用したＦＡＸ、プリンタ、複写機またはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタや複写機等の画像形成装置に使用される定着装置として熱ローラ定着装置が知られている。熱ローラ定着装置では、内部にハロゲンランプ等の熱源を備え、加熱され且つお互いに押圧されて回転する２本の加熱ローラ(定着ローラ、加圧ローラ)の当接ニップ部（定着ニップ部）に、未定着現像剤像を載せた転写材を通過させ、そこで現像剤像を溶融し転写材上に定着させている。
【０００３】
一方、近年装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求が高まりから、加熱ローラの替わりにベルトや薄膜フィルムを用いた加熱装置を採用することで、定着装置の低熱容量化を実現し、また転写材への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間(ウォームアップタイム)を大幅に短縮した所謂オンデマンドタイプの定着装置が広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
詳しくは、特許文献１等の定着装置は、定着部材としての定着ベルト、定着ベルトの内周面の一部又は全部に対向するように固設された略円筒状の金属部材（対向部材）、金属部材を加熱するために金属部材に内設されたヒータ、定着ベルトに圧接してニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラ、等で構成されている。
そして、定着ベルトがヒータによって加熱された金属部材によって加熱されて、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像がニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着されることになる。
【０００５】
また、特許文献１には、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固定部材や、固定部材を補強する補強部材が、設置された定着装置が開示されている。さらに、補強部材におけるヒータに対向する面の一部又は全部に鏡面仕上げを施して、ヒータから補強部材に向かう熱を金属部材の加熱に用いる技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２，３では、ハロゲンヒータを用いた定着装置において、ハロゲンヒータから放射される光（赤外線）を反射して局所的に集光する反射部材を設けることにより、昇温効率を向上させ、昇温時間を短縮し、消費電力を低減する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらのような定着装置では、定着部材（定着ベルト）表面において軸方向の温度ムラが顕著に現れ、定着画像の光沢ムラなどが発生するようになった。
【０００８】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、定着部材表面における軸方向の温度ムラを抑制し良好な画像品質が得られる定着装置及び該定着装置を備える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】
【０００９】
前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔１〕  回転する無端状ベルトの定着部材（定着ベルト２１）と、前記定着部材の外周面に圧接してニップ部を形成する加圧部材（加圧ローラ３１）と、前記定着部材の内部に固設され、外周面が該定着部材の内周面と摺接するパイプ部材である加熱部材（加熱部材２２）と、前記加熱部材の内部に固設され、該加熱部材を加熱するハロゲンヒータ（ヒータ２５）と、前記加熱部材の内部に前記ハロゲンヒータに対向して固設され、前記ハロゲンヒータから放射される光を前記加熱部材の内周面に反射する反射面（反射面２４ｒ）を有する反射部材（反射部材２４）と、を備え、前記反射部材の反射面は、前記ハロゲンヒータの軸方向におけるフィラメントの巻き密度の粗密状態に対応して凹部（凹部２４ｂ）及び／又は凸部（凸部２４ａ）を有することを特徴とする定着装置（定着装置２０、図２〜図５）。
〔２〕  前記ハロゲンヒータは、複数のコイル状のフィラメント（フィラメント２５ｆ）が直列に接続された発光領域を有し、該発光領域のうち、前記フィラメントのコイル部分（コイル部分２５ａ）が巻き密度が密の領域であり、前記フィラメントの接続部分（接続部分２５ｂ）が巻き密度が粗の領域であることを特徴とする前記〔１〕に記載の定着装置（図３，図４）。
〔３〕  前記反射面の凹部は、前記フィラメントの巻き密度が粗の領域に対応して形成されていることを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の定着装置（図３，図４）。
〔４〕  前記反射面の凸部は、前記フィラメントの巻き密度が密の領域に対応して形成されていることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の定着装置（図３，図４）。
〔５〕  前記反射部材は、前記反射面を有する板部材であることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の定着装置（図３，図４）。
〔６〕  前記反射部材の軸方向における前記反射面の領域部分が他の部材と接触していない宙吊りの状態とされていることを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の定着装置（図３，図４）。
〔７〕  前記反射部材は、軸方向の前記反射面の領域の外となる両端部で支持されていることを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の定着装置（図３，図４）。
〔８〕  前記反射部材の反射面は、Ａｌ表面にＡｇを蒸着してなることを特徴とする前記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の定着装置。
〔９〕  前記反射部材の反射面は、軸方向両端の領域それぞれにおいて端部に向かうにつれて該反射面が徐々に前記ハロゲンヒータに近づく傾斜（傾斜面２４ｃ）を有していることを特徴とする前記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の定着装置（図４）。
〔１０〕  前記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の定着装置（定着装置２０）を備えることを特徴とする画像形成装置（画像形成装置本体１、図１）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の定着装置によれば、反射部材の反射面がハロゲンヒータの軸方向におけるフィラメントの巻き密度の粗密状態に対応して凹部及び／又は凸部を有することにより、反射部材の反射面における凹部がハロゲンヒータのフィラメント巻き密度が粗の領域からの光を加熱部材の内周面に軸方向において集光し、あるいは反射面における凸部がハロゲンヒータのフィラメント巻き密度が密の領域からの光を軸方向に散乱させるので、ハロゲンヒータの軸方向の発光ムラの定着部材への影響を低減させることができ、該定着部材の軸方向の温度ムラを抑制し定着画像の光沢ムラを防止することが可能となる。
本発明の画像形成装置によれば、本発明の定着装置を備えているので、昇温時間が短く、消費電力が少なくなり、さらに良好な画像品質の画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る定着装置の基本構成（１）を示す断面図である。
【図３】本発明の定着装置に用いられる反射部材の構成例（１）を示す断面図である。
【図４】本発明の定着装置に用いられる反射部材の構成例（２）を示す断面図である。
【図５】本発明に係る定着装置の基本構成（２）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の構成について説明する。なお、実施形態や変形例等に亘り、同一の機能および形状等を有する部材や構成部品等の構成要素については、同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がないものは適宜断わりなく省略することがある。
【００１３】
図１にて、本発明に係る画像形成装置全体の構成例について説明する。
図１に示すように、画像形成装置１は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００１４】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像部７６、クリーニング部７７、除電部（不図示である。）等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。
【００１５】
感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、不図示の駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００１６】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び第１転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１７】
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００１８】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００１９】
４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。
【００２０】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト７８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２１】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。
【００２２】
レジストローラ対９８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２３】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２４】
つぎに、本発明に係る定着装置について説明する。
図２は、本発明に係る定着装置の基本構成（１）を示す断面図である。ここでは、ニップ部において記録媒体Ｐが通過する領域である通紙部の断面構成を示している。
図２に示すように、定着装置２０は、定着部材としての定着ベルト２１、加熱部材２２、補強部材（裏当部材ともいう）２３、ニップ部を形成する当接部材２６、熱源としてのヒータ２５、反射部材２４、加圧部材としての加圧ローラ３１、定着ベルト２１の温度を検知してヒータ２５を制御するための温度センサ（不図示）などから構成されている。
【００２５】
ここで、定着部材としての定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。定着ベルト２１は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。
【００２６】
定着ベルト２１の基材は、層厚が３０〜１００μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
また、定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナー（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００２７】
また、定着ベルト２１の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。本実施形態では、定着ベルト２１の直径は例えば３０ｍｍに設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、ヒータ２５（熱源）、反射部材２４、加熱部材２２、補強部材２３、当接部材２６、等が固設されている。これにより、定着ベルト２１は、補強部材２３によって補強された当接部材２６に押圧されて、加圧ローラ３１との間にニップ部を形成する。
【００２８】
加熱部材２２は、例えば薄肉の金属板が曲げ加工されて形成された略パイプ状のものであって、ニップ部を除く位置で定着ベルト２１の内周面に対向するように略円形に形成されている。なお、ニップ部の位置で当接部材２６を収納して保持するように凹部を形成してもよい。また、加熱部材２２は、その幅方向（軸方向）両端部が定着装置２０の側板に固定支持されている。
【００２９】
補強部材２３は、ニップ部における当接部材２６の強度を補強する部材であり、幅方向（軸方向）の長さが当接部材２６の長手方向の長さと同等になるように形成されており、定着ベルト２１の内周側においてその幅方向両端部が定着装置２０の側板に固定支持されている。
【００３０】
ヒータ２５は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。また、反射部材２４は、補強部材２３に支持された状態で該補強部材２３とヒータ２５の間において、補強部材２３のヒータ２５に対する面を覆うように配置されている（詳細は後述）。
【００３１】
ここで、ヒータ２５は、装置本体の電源部により出力制御されて発光し、その輻射熱のうち、図中下方に向かう輻射熱が直接加熱部材２２の内周面に届くとともに、図中上方に向かう輻射熱も反射部材２４により加熱部材２２側に反射され、加熱部材２２が効率的に加熱される。さらに、加熱部材２２によって定着ベルト２１が全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面からニップ部に導入される記録媒体上のトナー像に熱が加えられる。なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１表面に対向するサーミスタ等の温度センサによるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。
【００３２】
加熱部材２２は、定着ベルト２１の内周面全域に対向するように固設される薄肉パイプ（筒状）部材であり、ヒータ２５の輻射熱により加熱されて定着ベルト２１を加熱する（熱を伝える。）。加熱部材２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることが好ましい。
【００３３】
当接部材２６は、加圧ローラ３１との対向面が、加圧ローラ３１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、記録媒体Ｐは加圧ローラ３１の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
【００３４】
また、当接部材２６を形成する材料としては、加圧ローラ３１による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料（例えば、高剛性の金属やセラミック等である。）で形成されている。
【００３５】
加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍであって、中空円筒形状の芯金上に弾性層を形成したものである。加圧ローラ３１の弾性層は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、該弾性層の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
【００３６】
また、加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板に軸受を介して回転自在であるとともに当接部材２６側に移動可能に支持されている。そして、加圧ローラ３１には、該加圧ローラ３１の軸方向両端のローラ軸を当接部材２６側に押圧する加圧手段（不図示）が付設されており、この加圧手段の押圧により加圧ローラ３１は定着ベルト２１を介して当接部材２６に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
【００３７】
また、加圧ローラ３１には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギアが設置されていて、加圧ローラ３１は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。なお、加圧ローラ３１の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
【００３８】
加圧ローラ３１が回転すると、該加圧ローラ３１との摩擦力の反作用力によって定着ベルト２１も回転する。また、定着ベルト２１のスリップ防止のため、定着ベルト２１の内面にグリース等の潤滑剤を塗布し、摩擦抵抗を低減している。また、定着ベルト２１の内面と加熱部材２２の外周面に低摺動塗膜をコートすることで摩擦抵抗を低減するとよい。
【００３９】
以上のように構成された定着装置２０は、つぎのように動作する。
まず装置本体の電源スイッチが投入されると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１は加圧手段により定着ベルト２１を介して当接部材２６を押圧した状態で、図２中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ３１との摩擦力によって、定着ベルト２１も図２中の矢印方向に従動（回転）する。
その後、給紙部１２から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写ローラ８９の位置で、記録媒体Ｐ上に未定着のカラー画像が担持（転写）される。未定着画像（トナー像Ｔ）が担持された記録媒体Ｐは、不図示のガイド板に案内されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。
そして、加熱部材２２（ヒータ２５，反射部材２４）によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強された当接部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、記録媒体Ｐは、ニップ部から排出される。
【００４０】
このように、本実施形態における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されることなく、加熱部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
【００４１】
しかしながら、前述したように定着装置の低熱容量化を図り、さらに反射部材を用いてヒータ２５の補強部材２３に向かう光（赤外線）を加熱部材２２側へ反射させて昇温時間の短縮、消費電力低減を図ったところ、定着画像に光沢ムラが発生した。
【００４２】
発明者らがその問題について調査したところ、その問題がヒータ２５自身が持つ軸方向の発光ムラに起因していることが分かった。すなわち、定着装置自体（例えば、定着ベルト２１や加熱部材２２）が低熱容量化されているため、ヒータ２５における軸方向の発光ムラがそのまま定着ベルト２１表面の軸方向の温度ムラとして顕著に現れてしまい、その結果、定着画像に光沢ムラが発生しているのである。また、ヒータ２５自身が持つ軸方向の発光ムラは、ハロゲンヒータガラス管内のフィラメントの巻き位置と対応することが明らかになった。具体的には、ヒータ２５におけるフィラメントの巻き密度が高く、発光が強い箇所においては、その対応する位置で定着ベルト２１の温度が高くなり、またフィラメントの巻き密度が小さく、発光が弱い箇所においては、その対応する位置で定着ベルト２１の温度が低くなっていた。なお、ここで用いた反射部材は、軸方向に平坦な反射面を有するものであり、入射する光についてその軸方向の発光強度分布を変化させることなくそのまま加熱部材２２側へ反射するものであった。
【００４３】
そこで、発明者らは、それらの知見に基づいて、定着ベルト２１の軸方向の温度ムラを低減（無く）すべく、ヒータ２５の軸方向の発光ムラをキャンセルし、加熱部材２２へ光（赤外線）を軸方向でできるだけ一定量に均して照射するようにするという観点で鋭意検討を行い、反射部材を改良して本発明を成すに至った。以下、本発明の要部構成について説明する。
【００４４】
［反射部材の構成］
本発明は、定着装置２０において、反射部材２４の反射面は、ヒータ２５の軸方向におけるフィラメントの巻き密度の粗密状態に対応して凹部及び／又は凸部を有することを特徴とするものである。
これにより、反射部材２４の反射面における凹部がヒータ２５のフィラメント巻き密度が粗の領域からの光を加熱部材２２の内周面に集光し、あるいは反射面における凸部がヒータ２５のフィラメント巻き密度が密の領域からの光を散乱させるので、ヒータ２５の軸方向の発光ムラの定着ベルト２１への影響を低減させることができ、定着ベルト２１の軸方向の温度ムラを抑制し定着画像の光沢ムラを防止することが可能となる。
【００４５】
以下、反射部材２４等の具体例を図面を参照しながら説明する。
なお、ここでいう軸方向とは、定着装置２０において、定着ベルト２１の幅方向、加熱部材２２のパイプ長手方向、ヒータ２５の管軸方向、加圧ローラ３１のローラ軸方向のことであり、これはすべてお互いに平行な関係にある。
【００４６】
（第１実施形態）
図３は、本発明の定着装置に用いられる反射部材２４の構成例（１）を示す概略図である。ここでは、図中左右方向が軸方向であり、ヒータ２５及び補強部材２３とともに反射部材２４の軸方向の断面形状が分かるように示している。
【００４７】
ヒータ２５は、図３に示すように、両端が封止された石英ガラスからなる直管状のバルブ２５ｇ内に、複数のコイル状のフィラメント２５ｆがバルブ２５ｇの管軸方向に沿って配置されている。このコイル状のフィラメント２５ｆは、例えばタングステンからなり、バルブ２５ｇの管内で不図示のサポータ部材に支持された状態で一直線状にお互いが接続されて配置されている。なお、バルブ２５ｇ内には、ハロゲンガスが封入されている。
【００４８】
ヒータ２５において、その両端に引き出されたリード線（不図示）に電力が供給されると、複数のコイル状のフィラメント２５ｆが直列に接続された領域が発光領域となる。このとき、この発光領域のうち、フィラメント２５ｆのコイル部分２５ａが巻き密度として密の領域であり、ヒータ２５の軸方向の発光強度分布として発光が強い箇所となる。また、フィラメント２５ｆの接続部分２５ｂが巻き密度として粗の領域であり、ヒータ２５の軸方向の発光強度分布として発光が弱い箇所となる。
【００４９】
反射部材２４は、ヒータ２５に対向配置される反射面２４ｒを有する板部材であって、補強部材２３に固定された状態で該補強部材２３とヒータ２５の間において、補強部材２３のヒータ２５に対する面を覆うように配置されている。反射部材２４を板形状とすることで該反射部材２４自体の熱容量を小さくして、定着装置２０として昇温時間の短縮、消費電力の低減を図ることができる。
【００５０】
なお、反射部材２４の板厚は、反射部材２４としての剛性と熱容量（消費電力への影響）との兼ね合いから適宜決定するとよい。また、反射部材２４を固定する対象部材は、補強部材２３とヒータ２５の間の適切な位置に配置できるのであれば、補強部材２３に限らず他の部材でもよく、組み付け性などが確保できる方法で固定するとよい。
【００５１】
また、反射部材２４の軸方向における反射面２４ｒの領域部分が他の部材、例えば補強部材２３と接触していない宙吊りの状態とされていることが好ましい。具体的には、反射部材２４は、図３に示すように、軸方向の反射面２４ｒの領域の外となる両端部が補強部材２３側に折り曲げられ補強部材２３の端部で支持されるようになっており、該両端部の間となる反射面２４ｒの領域部分、特に凹部２４ｂが補強部材２３と接触しないように宙吊り状態とする。これにより、反射部材２４から補強部材２３への無駄な熱伝導を防止でき、定着装置２０としてより昇温時間の短縮、消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００５２】
また、反射部材２４の反射面２４ｒは、ヒータ２５から放射される光（赤外線）を効率的に反射する表面となっている。例えば、反射面２４ｒがＡｌ表面にＡｇを蒸着してなることが好ましい。詳しくは反射部材２４がＡｌ基板からなるものとし、そのヒータ２５に対向する面を鏡面とした上でＡｇを蒸着して反射面２４ｒとするとよい。
なお、反射部材２４の反射面２４ｒの構成としてはこれに限った材質、層構成である必要はなく、ヒータ２５の光（赤外線）を反射する機能を有する限り、その材質、層構成は問わない。
【００５３】
ここで、反射部材２４の反射面２４ｒは、ヒータ２５の軸方向におけるフィラメント２５ｆの巻き密度の粗密状態に対応して凹部及び／又は凸部が形成されている。すなわち、反射面２４ｒの凸部２４ａは、フィラメント２５ｆの巻き密度が密の領域、つまりコイル部分２５ａに対応して形成されており、反射面２４ｒの凹部２４ｂは、フィラメント２５ｆの巻き密度が粗の領域、つまり接続部分２５ｂに対応して形成されている。
【００５４】
図３では、反射面２４ｒの軸方向の凹凸形状として、フィラメント２５ｆの巻き密度が密な領域（コイル部分２５ａ）に対向する位置では、凸部２４ａを設け、フィラメント２５ｆの巻き密度が粗な領域（接続部分２５ｂ）に対向する位置では、凹部２４ｂを設けており、凸部２４ａと凹部２４ｂが軸方向に交互に連なっている形状となっている。
【００５５】
また、反射面２４ｒの軸方向と直交する方向（図２において左右方向）の表面には凹凸を設けなくてよい。なお、図２において反射部材２４の上下に示す点線は、下側の点線が凸部２４ａの下限位置（下方への突出位置）、上側の点線が凹部２４ｂの上限位置（上方への突出位置）を示している。したがって、反射面２４ｒ全体としては、例えば軸方向と直交する方向（図２において左右方向）を長さ方向とする波板形状となる。
【００５６】
これにより、反射部材２４の反射面２４ｒにおける凸部２４ａがその対向位置におけるヒータ２５からの発光強度の強い光（赤外線）を軸方向に分散させながら加熱部材２２側へ反射し、凹部２４ｂがその対向位置におけるヒータ２５からの発光強度の弱い光（赤外線）を軸方向において集光させながら加熱部材２２側へ反射するようになるので、加熱部材２２への光照射量を軸方向で一定量に均して温度ムラを抑制することができ、定着ベルト２１の表面温度も軸方向の温度ムラをなくして一定にすることが可能となる。
【００５７】
（第２実施形態）
図４は、本発明の定着装置に用いられる反射部材２４の構成例（２）を示す概略図である。ここでも、図中左右方向が軸方向であり、ヒータ２５及び補強部材２３とともに反射部材２４の軸方向の断面形状が分かるように示している。
本実施形態では、反射部材２４の軸方向両端の形状が第１実施形態と異なり、それ以外については第１実施形態と同じ構成である。
【００５８】
すなわち、図４に示すように、反射部材２４の反射面２４ｒは、軸方向両端の領域それぞれにおいて端部に向かうにつれて該反射面２４ｒが徐々にヒータ２５に近づく傾斜を有している。詳しくは、反射面２４ｒの表面は、軸方向通紙領域においては第１実施形態と同様に、凸部２４ａと凹部２４ｂが交互に直線状に連なった形状を呈しており、通紙領域外の領域においてその表面形状を円弧状とし、端部に向かうにつれてヒータ２５に近づくような傾斜面２４ｃを付与している。
【００５９】
これにより、通紙領域においては、第１実施形態と同様に、反射部材２４の反射面２４ｒにおける凸部２４ａがその対向位置におけるヒータ２５からの発光強度の強い光（赤外線）を分散させながら加熱部材２２側へ反射し、凹部２４ｂがその対向位置におけるヒータ２５からの発光強度の弱い光（赤外線）を集光させながら加熱部材２２側へ反射するようになるので、加熱部材２２への光照射量を軸方向で一定量に均して温度ムラを抑制することができる。これに加えて、通紙領域外の領域においては、端部から外側に漏れてしまうヒータ２５の光（赤外線）を傾斜面２４ｃが内部側（通紙領域側）に反射するので、加熱部材２２の軸方向端部の温度落込みを防ぐことができ、定着ベルト２１全幅において均一な温度分布を得ることが可能となる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
図２に示す定着装置２０及び図３に示す反射部材２４について以下のように設定した。
・定着ベルト２１；厚さ３０μｍ、直径３０ｍｍ、軸方向長さ２７０ｍｍの無端状ベルトのＮｉ基材上に、厚さ１００μｍのシリコーンゴムからなる弾性層を塗布形成し、さらにその上に厚さ５０μｍのＰＦＡからなる離型層を塗布形成したものを用いた。
・加熱部材２２；厚さ２０μｍのステンレス鋼板を直径３０ｍｍ、軸方向長さ２７０ｍｍの筒状に形成したものを用いていた。
・補強部材２３；厚さ６ｍｍ、軸方向長さ２７０ｍｍの板状のステンレス鋼板を用いた。
・反射部材２４；厚さ０．５ｍｍ、軸方向長さ２７３ｍｍの板状のＡｌ基材上にＡｇを蒸着して反射面２４ｒとした図３に示す構成のものを用いた。なお、反射面２４ｒの表面形状として、反射面２４ｒの厚さ方向における中心の狙い位置に対して頂上高さ０．２ｍｍの凸部２４ａと底面深さ０．１ｍｍ凹部２４ｂとなるように形成した。また、凸部２４ａの頂上軸方向中心がヒータ２５におけるフィラメント２５ｆのコイル部分２５ａの軸方向中心部に、凹部２４ｂの底面軸方向中心がフィラメント２５ｆの接続部分２５ｂの軸方向中心部にそれぞれ位置し、フィラメント２５ｆのコイル部分２５ａと接続部分２５ｂの境界部分が凸部２４ａと凹部２４ｂの境界部分となるように形成した。
・ヒータ２５；フィラメント２５ｆのコイル部分２５ａの発光強度が、接続部分２５ｂの発光強度の１．２倍程度の差を持つものハロゲンヒータを用いた。
・当接部材２６；Ａｌからなるものを用いた。
・加圧ローラ３１；直径２５ｍｍの芯金上に厚さ２．５ｍｍのシリコーンゴムからなる弾性層を形成し、全体で直径３０ｍｍ、軸方向長さ２６０ｍｍのものを用いた。
【００６１】
以上の構成の定着装置２０を用いて、定着処理を行なったところ、定着画像に光沢ムラは認められず、反射部材２４の反射面２４ｒの形状として、定着ベルト２１の軸方向の温度ムラを抑制することのできる最適の形状であることが確認された。
【００６２】
なお、反射部材２４の反射面２４ｒにおける凸部２４ａの配置位置や軸方向長さ（幅）、凹部２４ｂの配置位置や軸方向長さ（幅）については、対象となる定着装置２０の構成と、ヒータ２５のフィラメント２５ｆのコイル部分２５ａと接続部分２５ｂの巻き密度の差により最適な条件が異なるため、適宜設定することが望ましい。
【００６３】
（実施例２）
実施例１において、反射部材２４を図４に示すものを用い、それ以外は実施例１の条件で設定した。
・反射部材２４；厚さ方向の中心（凹凸の中心）からヒータ２５のバルブ２５ｇ表面までの距離が、図４の通紙領域の中心部及び端部において１．２ｍｍ、発光領域の端部において０．９ｍｍ、反射部材設置領域の端部において０．５ｍｍとなるように、反射面２４ｒにおける傾斜面２４ｃの形状及び反射部材２４の配置を設定した。それ以外の条件は実施例１と同じである。
・ヒータ２５；発光領域の長さが２５０ｍｍのハロゲンヒータを用いた。
【００６４】
以上の構成の定着装置２０を用いて、定着処理を行なったところ、定着画像に光沢ムラは認められず、反射部材２４の反射面２４ｒの形状として、定着ベルト２１の軸方向の温度ムラをより抑制することのできる最適の形状であることが確認された。
【００６５】
なお、ここで示した反射部材２４の形状や配置は一例であり、軸方向におけるヒータ２５と反射部材２４の距離は、定着装置２０の構成、ヒータ２５の端部発光強度や通紙領域、発光領域の幅等により適宜設定されることが望ましい。
【００６６】
これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００６７】
例えば、定着装置２０の基本構成として、図５に示す構成としてもよい。ここでは、図２に示す構成において、当接部材２６を省略し、ニップ部において加熱部材２２が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１と当接している。このとき、加熱部材２２は断面が略円形であってニップ部に対応する位置が平面となるように形成されている。また、補強部材２３がニップ部位置の加熱部材２２を裏面側から支持する構成となっており、補強部材２３と加熱部材２２との間に加熱効率を低下させないように断熱部材２７が設けられている。それ以外の構成は図２に示したものと同じである。
また、加圧部材として、加熱ローラ３１に替えて加圧ベルト方式の構成としてもよい。
【００６８】
また、ヒータ２５について、ここでは１本のハロゲンヒータからなる構成を前提に説明したが、定着ベルト２１の軸方向中央部と端部をそれぞれ加熱するための中央部ヒータと端部ヒータの２本のハロゲンヒータからなる構成にも、本発明を適用することが可能である。すなわち、ヒータ２５として中央部ヒータと端部ヒータの２本のハロゲンヒータを搭載する場合には、それぞれのハロゲンヒータにおけるフィラメント２５ｆの巻き密度に対応する位置で反射部材２４の反射面２４ｒに凹凸を設けるほか、中央部ヒータと端部ヒータの位置関係において該反射面２４ｒの表面形状を適宜調整することが望ましい。例えば、中央部ヒータと端部ヒータの境界部分においては、その境界位置で発光強度が強くなり、定着ベルト２１の温度が局所的に高くなる傾向にあるため、中央部ヒータと端部ヒータの境界位置において凸部２４ａ形成して発光を分散させ、局所的な温度上昇を抑える構成とすることが望ましい。また、ヒータ２５として、バルブ２５ｇの定着ベルト２１の内周面側となる管外周面（あるいは内周面）に反射膜を設けて、放射される光（赤外線）がすべて反射部材２４側に照射されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１    画像形成装置（装置本体）
３    露光部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ    作像部
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ    感光体ドラム
１２    給紙部
２０    定着装置
２１    定着ベルト（定着部材）
２２    加熱部材
２３    補強部材
２４    反射部材
２４ａ    凸部
２４ｂ    凹部
２４ｃ    傾斜面
２４ｒ    反射面
２５    ヒータ（熱源）
２５ａ    コイル部分
２５ｂ    接続部分
２５ｆ    フィラメント
２５ｇ    バルブ
２６    当接部材
２７    断熱部材
３１    加圧ローラ（加圧部材）
３２    芯金
３３    弾性層
７５    帯電部
７６    現像装置
７７    クリーニング部
７８    中間転写ベルト
７９Ｙ，７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ    １次転写バイアスローラ
８０    中間転写クリーニング部
８２    ２次転写バックアップローラ
８３    クリーニングバックアップローラ
８４    テンションローラ
８５    中間転写ユニット
８９    ２次転写ローラ
９７    給紙ローラ
９８    レジストローラ対
９９    排紙ローラ対
１００    スタック部
１０１    ボトル収納部
１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ    トナーボトル
Ｐ    記録媒体
Ｔ    トナー（トナー像）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００９−００３４１０号公報
【特許文献２】特開２００９−１１５９６９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１３２００号公報
【図１】
2012113089.tif 000003
【図２】
2012113089.tif 000004
【図３】
2012113089.tif 000005
【図４】
2012113089.tif 000006
【図５】
2012113089.tif 000007