(57)【要約】【課題】可撓性を有する円筒体と、該円筒体を輻射熱源により直接加熱する加熱手段を用いて、立ち上げ時間が短く、かつニップ幅も十分に得られる定着装置及びこの定着装置を有する画像形成装置を提供することにある。【解決手段】転写された未定着トナーを担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナーを定着させる定着装置において、加圧部材１６と、該加圧部材１６に当接してニップ部を形成する可撓性の無端ベルトである円筒体１５と、該円筒体１５内部から前記加圧部材１６側へ前記円筒体１５を押圧する押圧ローラ１８と、前記円筒体１５内部から前記加圧部材１６側へ前記円筒体１５を巻き付ける巻き付け部材１９と、前記円筒体１５を略円形に保持する非通紙部に設けたガイド部材２２と、前記円筒体１５内部に配置されかつ該円筒体１５内面を直接加熱する加熱ヒータ１７と、を含む定着装置。【選択図】図２
2012181560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写された未定着トナーを担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナーを定着させる定着装置において、加圧部材と、該加圧部材に当接してニップ部を形成する可撓性の無端ベルトである円筒体と、該円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を押圧する押圧ローラと、前記円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を巻き付ける巻き付け部材と、前記円筒体を略円形に保持する非通紙部に設けたガイド部材と、前記円筒体内部に配置されかつ該円筒体内面を直接加熱する加熱ヒータと、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記円筒体は、静止時に、該円筒体の外径より１０％大きい外径の円形内に配置され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】
前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記押圧ローラの面圧が大であり、前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記巻き付け部材の面圧が小、又は前記巻き付け部材が非接触であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記巻き付け部材は、前記円筒体接触面が加圧ローラ外径、もしくは加圧ローラ外径より大なる曲率面を有する固定部材であることを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記円筒体内面の反射率は、前記押圧ローラ、前記補助部材、前記ガイド部材の反射率より低いことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項６】
前記押圧ローラ、前記補助部材と、前記加熱ヒータの間の少なくとも１部分に反射部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項７】
前記円筒体の軸方向外部に位置する放熱部を設けたことを特徴とする請求項６記載の定着装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記円筒体内径より小さい外径を有する円形状であり、前記円筒体内面で前記押圧ローラ、前記補助部材からなるニップ部と対向した側の両端、かつ非通紙部に配置されたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項９】
前記ガイド部材は、前記円筒体外部に位置する放熱部を設けたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項１０】
像担持体上に形成された潜像をトナーで可視化し、該トナー像が転写された未定着トナー像を担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナー像を定着させる画像形成装置において、定着装置として、請求項１乃至９のいずれか１項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、可撓性を有する円筒体と、該円筒体を輻射熱源により直接加熱する加熱手段と、前記円筒体とニップを形成する加圧部材と、該ニップに未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させて定着を行なう定着装置、及びこの定着装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させて定着を行なう定着装置は電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置に使用されている。
かかる定着装置は、熱源により加熱され、かつ回転駆動される定着ローラからなる定着部材と、この定着ローラに圧接されて回転する加圧ローラからなる加圧部材とを有し、両ローラによって形成されるニップに記録媒体を通過させ、トナーを加熱圧着する熱ローラタイプのものが一般的である。この時、定着ローラの熱源として、一般的には、ハロゲンランプを用いたハロゲンヒータが使用されてきた。
近年、環境規制、環境保護意識の高まりから、各種画像形成装置においても不使用時には定着ヒータへの通電を遮断し、必要な時のみ通電して、消費電力を低減することが行なわれている。このような省エネ型の画像形成装置では、印刷時に定着ローラの表面温度が即座に設定温度まで達する必要がある。
【０００３】
従来のハロゲンヒータで加熱する方式では、肉厚を１ｍｍ以下にする定着ローラ基体の薄肉化により定着ローラの熱容量を軽減し、定着ローラを急速に設定温度までに立ち上げることができるように構成している。
また、定着ローラ基体をさらに薄肉化し、可撓性を有するベルトとすることで、さらに急速立ち上げを行なう提案が各種されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
特許文献１には、エンドレスベルトと、ベルト内部に配置した定着ローラと、ベルトを介して定着ローラと対向する加圧ローラと、ベルト内部に配置したヒータからなる定着装置が開示されている。
特許文献２には、エンドレスベルトと、ベルト内部に配置した定着部材と、ベルトを介して定着ローラと対向する加圧部材と、ベルト内部に配置したヒータからなる定着装置において、定着ベルトの温度を非接触に検知する技術が開示されている。
特許文献３には、エンドレスベルトと、ベルト内部に配置した定着部材と、ベルトを介して定着ローラと対向する加圧部材と、ベルト内部に配置したヒータからなる定着装置において、定着部材の前側に案内補助部材、後側にニップ補助部材を配置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】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献による従来技術のような構成では、熱容量軽減のために定着ローラを小径化すると、ニップ幅は狭くなり、定着不良が発生してしまう。これを回避するために定着ローラを大径化すると、ベルトも大径化し、熱容量は増加してしまう。
また、小径の定着ローラのまま圧力を高くしニップ幅を得ようとすると、定着ローラに撓みが生じ、軸方向で均一なニップ幅が得られず、また、ベルトの駆動力が軸方向で異なるためベルト寄りなどの問題が発生する。
さらに、特許文献１の〔図１〕、〔図４〕、〔図５〕のようにベルト軸方向全域をガイドする形状の場合、ガイド部材の熱容量が大きく、立ち上げ時間が長くなるばかりでなく、ガイド部材はヒータの輻射熱を受け温度上昇するため、連続通紙時などヒータ点灯時間が長い場合にはガイド部材の耐熱温度以上まで上昇してしまう問題も発生する。
また、特許文献１の図５及び特許文献２の図２には、ニップを、ベルト内部に配置した定着固定部材とベルト外部に配置した加圧ローラでベルトを挟み込み加圧することで形成している構成が記載されている。
【０００５】
このような構成は、定着固定部材のニップ面形状をフラット、凹とすることでローラに比較してニップ幅を得やすいが、加圧力が高い状態でベルト内面と定着固定部材が摺動する必要があるため、固定部材とベルト内面の接触部に潤滑材を塗布することが必須である。この場合、潤滑材がベルト内面に付着するため、ヒータがベルト内面を加熱すると潤滑材も加熱することとなり、潤滑材の発煙、異臭の問題が発生する。
特許文献３に記載の技術では、エンドレスベルトと、ベルト内部に配置した定着部材と、ベルトを介して定着ローラと対向する加圧部材と、ベルト内部に配置したヒータからなる定着装置において、定着部材の前側に案内補助部材、後側にニップ補助部材を配置している。
以上の問題を解決するために、特許文献３では、定着部材の前側に案内補助部材、後側にニップ補助部材を配置することで、定着ローラの小径化、ニップ確保をしつつ装置の小型化を実現している。
しかし、特許文献３の実施例のように案内補助部材及びニップ補助部材によってベルト面を大きく撓ませるためには、これらの部材はベルト軸方向全域配置し、かつベルトの弾性力に対抗する強度が必要である。すなわち、部材は大型化となり、熱容量が大きくなり、立ち上げ時間が長くなるという問題は解決されていない。
【０００６】
また、前述のように、ヒータの輻射熱を受けるガイド部材は温度上昇するため、連続通紙時などヒータ点灯時間が長い場合にはガイド部材の耐熱温度以上まで上昇してしまう問題も同様に発生する。
さらに、案内補助部材、ニップ補助部材によってベルト面を大きく撓ませるためベルトの可撓性が大きい基材を選択する必要がある。可撓性が大きい基材としては耐熱性樹脂ベルトが考えられるが、ヒータによる直接加熱は耐熱性の面で不向きである。直接加熱に向くニッケルやステンレスの金属基材は、薄肉化によって可撓性を大きくできるが、割れの問題が生じるために薄肉化には限界があった。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、可撓性を有する円筒体と、該円筒体を輻射熱源により直接加熱する加熱手段を用いて、立ち上げ時間が短く、かつニップ幅も十分に得られる定着装置及びこの定着装置を有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、転写された未定着トナーを担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナーを定着させる定着装置において、加圧部材と、該加圧部材に当接してニップ部を形成する可撓性の無端ベルトである円筒体と、該円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を押圧する押圧ローラと、前記円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を巻き付ける巻き付け部材と、前記円筒体を略円形に保持する非通紙部に設けたガイド部材と、前記円筒体内部に配置されかつ該円筒体内面を直接加熱する加熱ヒータと、を備えた定着装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記円筒体が、静止時に、該円筒体の外径よりも１０％大きい外径の円形内に配置されている請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記押圧ローラの面圧が大であり、前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記巻き付け部材の面圧が小、又は前記巻き付け部材が非接触である請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記巻き付け部材が、前記円筒体接触面が加圧ローラ外径、もしくは加圧ローラ外径より大なる曲率面を有する固定部材である請求項３記載の定着装置を特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、前記円筒体内面の反射率が、前記押圧ローラ、前記補助部材、前記ガイド部材の反射率より低い請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記押圧ローラ、前記補助部材と、前記加熱ヒータの間の少なくとも１部分に反射部材を設けた請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記円筒体の軸方向外部に位置する放熱部を設けた請求項６記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記ガイド部材が、前記円筒体内径より小さい外径を有する円形状であり、前記円筒体内面で前記押圧ローラ、前記補助部材からなるニップ部と対向した側の両端、かつ非通紙部に配置された請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記ガイド部材が、前記円筒体外部に位置する放熱部を設けた請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、像担持体上に形成された潜像をトナーで可視化し、該トナー像が転写された未定着トナー像を担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナー像を定着させる画像形成装置において、定着装置として、請求項１乃至９のいずれか１項記載の定着装置を備える画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、非通紙部に設けたガイド部材で円筒体を略円形に保持しつつ、押圧ローラと巻き付け部材によってニップ部を形成することで、円筒体に接触する部分を最低限とすることができた。従って、円筒体は低張力でガイドされ、また、ニップ部での加圧力も小さいため、円筒体への負荷が少ない。
さらに、円筒体から押圧ローラ、巻き付け部材、ガイド部材への熱移動量が小さく、昇温時間の速い定着装置であり、かつこれらの部材は連続通紙時の温度上昇問題も解決することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の一例であるカラー複写機の構成を示す概略図である。
【図２】本発明による定着装置の加熱部材及び加圧部材の基本構成を示す概略図である。
【図３】図２の定着装置を円筒体及びガイド部材を断面にして図２の右側から見た概略図である。
【図４】図２の定着装置の加熱部材及び加圧部材を示す概略図である。
【図５】図２の定着装置の加熱部材及び加圧部材を示す概略図である。
【図６】図２の定着装置の加熱部材及び加圧部材の接触部分のみを示す概略図である。
【図７】円形に保たれる円筒体の状態を示す概略図である。
【図８】図７の定着装置を円筒体及びガイド部材を断面にして図７の右側から見た概略図である。
【図９】反射部材を備える本発明による定着装置の実施の形態を示す概略図である。
【図１０】図９の定着装置を円筒体及びガイド部材を断面にして図９の右側から端部を見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は画像形成装置の一例であるカラー複写機の構成を示す概略図である。ここに示した画像形成装置Ａは、記録媒体Ｐ上にトナー像を形成する作像手段１と、そのトナー像を記録媒体Ｐ上に定着する定着装置２とを有している。
図１に示した作像手段１は、ドラム状の感光体として構成された第１乃至第４の像担持体３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３ＢＫを有し、各像担持体３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３ＢＫ上にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。
第１乃至第４の像担持体３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３ＢＫに対向して中間転写ベルト４が配置され、この中間転写ベルト４は、一方が駆動ローラでかつ他方が従動ローラであるローラ５、６に巻き架けられ、そのローラの１つが図示していない駆動手段によって回転駆動することにより矢印方向に走行駆動される。
第１乃至第４の各像担持体３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に全て同一であるため、第１の像担持体３Ｃにトナー像を形成する構成だけを説明する。
【００１２】
この像担持体３Ｃは図１における時計方向に回転駆動され、この時、帯電ローラ８によって像担持体３Ｃ表面が所定の極性に均一に帯電される。次いで、その帯電面に、レーザ書き込みユニット９から出射する光変調されたレーザビームＬが照射される。
これによって像担持体３Ｃ上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１０によってシアントナー像として可視像化される。中間転写ベルト４を挟んで、像担持体３Ｃにほぼ対向する位置には転写ローラ１１が配置されている。この転写ローラ１１には、像担持体３Ｃ上のトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。
これによって像担持体３Ｃ上のシアントナー像が中間転写ベルト４上に転写される。中間転写ベルト４に転写されず、像担持体３Ｃ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１２によって除去される。
全く同様にして、第２乃至第４の像担持体３Ｍ、３Ｙ、３ＢＫ上にマゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、シアントナー像の転写された中間転写ベルト４上に順次重ね合されて転写される。
【００１３】
一方、作像手段１の下方で光書き込みユニット９の下方に設けられた給紙部１３からは、例えば、転写紙、樹脂シート、樹脂フィルム等からなる記録媒体Ｐが給送され、給紙部１３から給送された記録媒体Ｐは、矢印Ｂで示すように、中間転写ベルト４のローラ６へ向けて送り込まれる。
中間転写ベルト４を挟んで、ローラ６にほぼ対向する位置には２次転写ローラ１４が配置され、記録媒体Ｐは中間転写ベルト４と２次転写ローラ１４間のニップに送り込まれる。
この２次転写ローラ１４に対し、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト４上の重ね合わせトナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐに転写されず、中間転写ベルト４上に残された転写残トナーは、中間転写ベルト用クリーニング装置７によって除去される。
このようにして４色の未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐは、定着装置２に送り込まれ、この時、そのトナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。本実施の形態の定着装置２は、瞬時立ち上げてクイックスタート（１０秒以下）が可能な構成となっている。
【００１４】
上述した定着装置２は、図２を参照して以下で説明するように、加熱部材でありかつ無端ベルト状である円筒体１５と、この円筒体１５に圧接される加圧部材である加圧ローラ１６と、円筒体１５を輻射加熱により直接加熱する加熱ヒータ１７とを有する基本構成となっている。
図２は本発明による定着装置の加熱部材及び加圧部材の基本構成を示す概略図である。
図３は図２の定着装置を円筒体及びガイド部材を断面にして図２の右側から見た概略図である。
図４は図２の定着装置の加熱部材及び加圧部材を示す概略図である。
図５は図２の定着装置の加熱部材及び加圧部材を示す概略図である。
図６は図２の定着装置の加熱部材及び加圧部材の接触部分のみを示す概略図である。
【００１５】
図２乃至図６を参照して、円筒体１５と加圧ローラ１６は、円筒体１５のベルトループ内に設けた押圧ローラ１８が円筒体１５を介して加圧ローラ１６と互いに圧接している。そして円筒体１５のベルトループ内に設けた補助ローラ１９が、円筒体１５を加圧ローラ１６に巻き付けるような巻き付け部材として作用することによりニップが形成されている。
円筒体１５は何らかの部材が接触しても、ベルトとしての円筒体１５が変形（凹み現象）しないで、略円筒形状を維持する程度の剛性をベルトに持たせている。円筒体１５を構成する基材はニッケル、ステンレス等の金属材料又はポリアミドイミド、ポリイミド等の耐熱樹脂材料であるが、加熱ヒータ１７の輻射熱に対して十分な耐熱性のある金属材料が好ましい。
円筒体１５の基材を金属材料とした場合、円筒形状とした場合の直径は３０乃至６０ｍｍ、好ましくは３０乃至５０ｍｍで、厚さは１０μｍ乃至１００μｍ、好ましくは１０μｍ乃至５０μｍの範囲にあることが望ましい。
なお、本実施の形態の円筒体１５は、少なくとも基材（１０〜５０μｍのＮｉ、ＳＵＳ等）と、中間層（耐熱弾性部材５０〜３００μｍのＳｉゴム又はフッ素ゴム）と、表層（離型部材のＳｉゴム又は１〜５０μｍのフッ素樹脂）との３層を有する円筒体である。このような３層以上に構成した円筒体１５はカラー画像形成装置の高画質対応として必須である。
【００１６】
加圧ローラ１６は金属パイプの表層に断熱耐熱部材（Ｓｉゴム）を１〜５ｍｍ、さらに、その表層に塗布した１〜５０μｍのフッソ樹脂からなる構成としている。この場合、ニップ部Ｎにおいて円筒体１５から加圧ローラ１６に熱移動が発生するために、断熱耐熱部材の熱伝導率は極力低く、かつ厚みを厚くすることが望ましい。
押圧ローラ１８と補助ローラ１９は、円筒体１５と加圧ローラ１６のニップの入口及び出口に配置され、円筒体１５をニップ部に案内している。押圧ローラ１８が加圧ローラ１６により近接した側に加圧される（図４及び図５）ことで、ニップ部の１部分に高面圧の部位があるため、加圧ローラ１６の回転によって円筒体１５は従動回転する。
補助ローラ１９は、上述したように、円筒体１５を加圧ローラ１６に巻き付ける役目を有している。そのため円筒体１５のニップ部の弾性変形力に対抗できる最低限の加圧力で加圧ローラ１６側に加圧する。
必要以上に加圧力を与えると、その圧力部分が押圧ローラ１８の圧力部分での円筒体１５の搬送力の抵抗となり、ニップ部において円筒体１５が弛み、加圧ローラ１６と接触しない状態となるので注意が必要である。
押圧ローラ１８の部分のみに大なる加圧力を与えることで、加圧ローラ１６の駆動力をこの圧接部１ヶ所が支配的となるようにした。よって比較的広いニップ幅の装置においても圧接部１ヶ所で駆動しているため円筒体１５は安定して走行することが可能となる。
【００１７】
補助ローラ１９は、図４に示すように、その回転中心を固定してもよい。また、補助ローラ１９は、図５に示すように、平面を有する固定部材２０として構成しても良い。固定部材２０は回転中心を有して、加圧ローラ１６に倣うように接触する。
その接触面は均一に接触するように、図６に示すごとく、加圧ローラ１６の外径Ｒ１より大きい径Ｒ２を有するものとする。押圧ローラ１８と補助ローラ１９は、表層を耐熱樹脂（例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等）で形成される。
巻き付け部材である補助ローラ１９を、ローラに代えて固定部材２０とすることで、ベルト（円筒体１５）の弾性力によるニップ面圧に加えて、固定部材２０の加圧力もニップ面圧に加えることが可能となり、定着性の悪い記録媒体も確実に定着することができる。
円筒体１５のニップ部以外の部分はベルトの剛性で円形状の姿勢となるが、加熱回転時にはその熱や回転力によって円形状を維持することができなくなってしまう。これによって、温度センサ２１との接触状態が変化したり、加熱ヒータ１７との接触などが生じる恐れがある。
そこで、円筒体１５のニップ部以外の部分には円形のガイド部材２２を設けている。図３に示すように、ガイド部材２２は、円筒体１５の両端の非通紙部、かつ円筒体１５の内面に位置している。
【００１８】
また、輻射熱を受けにくくするため加熱ヒータ１７の発光部から遠ざける構成とし、ガイド部材２２の温度上昇を防止する。ガイド部材２２の外端部にはフランジを形成することで、円筒体１５の寄り止めを行なっている。
本発明の定着装置２は、転写された未定着トナーを担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナーを定着させ、加圧ローラ１６と、この加圧ローラ１６に当接してニップ部を形成する可撓性の無端ベルトである円筒体１５とを含んでいる。
定着装置２は、さらに、この円筒体１５はその内部から加圧ローラ１６側へ円筒体１５を押圧する押圧ローラ１８と、円筒体１５内部から加圧ローラ１６側へ円筒体１５を巻き付ける巻き付け部材である補助ローラ１９と、円筒体１５を略円形に保持する非通紙部に設けたガイド部材２２と、円筒体１５内部に配置されかつこの円筒体１５内面を直接加熱する加熱ヒータ１７と、を含んでいる。
非通紙部に設けたガイド部材２２で円筒体１５を略円形に保持しつつ、押圧ローラ１８と巻き付け部材である補助ローラ１９によってニップ部を形成することで、円筒体１５に接触する部分を最低限とすることができる。
従って、円筒体１５は低張力でガイドされ、またニップ部での加圧力も小さいため、円筒体１５への負荷が少ない。また、円筒体１５から押圧ローラ１８、巻き付け部材１９、ガイド部材２２への熱移動量が小さく、昇温時間の速い定着装置であり、かつこれらの部材は連続通紙時の温度上昇問題も解決している。
【００１９】
図７は円形に保たれる円筒体の状態を示す概略図である。図８は図７の定着装置を円筒体及びガイド部材を断面にして図７の右側から見た概略図である。図７及び図８において、定着装置２の全体構成は図２の全体構成と同じであるので、同一部材に同一符号を付して、ここで必要以外の説明は省略する。
このように構成された定着装置２は、図７に示すように、静止時においては円筒体１５の外径の＋２０％、好ましくは、＋１０％の円内に円筒形が収まるように、図７のＡ、Ｂ、Ｃの３ヶ所で円筒体１５を円形に保っている。円筒体１５の内径はガイド部材２２の外径に等しいか又はそれより大きくなっている。
円筒体１５がニップ部のみ凹となり、非ニップ部は略円形となるため、比較的剛性の高い金属製薄肉ベルト（円筒体１５）を採用することが可能となる。金属製薄肉ベルトはヒータで直接加熱するのに適した部材であり、また極端に薄肉化して可撓性を得る必要が無いため、強度面で有利となる。
【００２０】
円筒体１５はそれ自体の剛性で円形を保つことができるため、ガイド部材２２には小さい張力しか掛からず、円筒体１５は安定して走行することが可能である。また、円筒体１５の変形はニップ部のみであるため比較的剛性の高い金属製円筒体を利用することができる。
このように構成される定着装置２は、加圧ローラ１６が図２の時計方向に回転駆動される。一方、無端ベルトである円筒体１５は加圧ローラ１６の回転に従動して反時計方向に回転する。
そして、円筒体１５と加圧ローラ１６のニップＮに未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐが送り込まれることで、熱及び圧力により未定着トナー像が永久画像として記録媒体Ｐに定着される。円筒体１５は低熱容量であるので、回転させながら加熱ヒータ１７によって加熱する必要がある。
【００２１】
図２に示した定着装置２は、円筒体１５の内部に加熱ヒータとしてのハロゲンヒータ１７を設けており、このハロゲンヒータ１７よりなる輻射熱源で円筒体１５、すなわち、無端ベルトの内面を直接加熱する。
また、本実施の形態による画像形成装置は定着装置２の予熱を行なわず、記録時に円筒体１５を瞬時に立ち上げるように構成するため、ハロゲンヒータ１７の加熱効率を最大限に高めることが要求される。
そのため、円筒体１５内面に黒色処理（化学処理、めっき等）を施し、赤外線反射率を低下させる。円筒体１５内面を最もハロゲンヒータ（加熱ヒータ）１７の熱吸収良く黒色とすることで、加熱効率を向上させることが可能である。
また、押圧ローラ１８と補助ローラ１９の表面には鏡面処理（めっき）を施し、反射率を上げることができる。押圧ローラ１８と補助ローラ１９はハロゲンヒータ１７により輻射加熱されるが、円筒体１５と接触しているため、温度上昇の問題は発生しない。
【００２２】
図９は反射部材を備える本発明による定着装置の実施の形態を示す概略図である。図１０は図９の定着装置を円筒体及びガイド部材を断面にして図９の右側から端部を見た概略図である。図９及び図１０において、定着装置２の全体構成は図２の全体構成と同じであるので、同一部材に同一符号を付して、ここで必要以外の説明は省略する。
図９に示すように、加熱ヒータであるハロゲンヒータ１７、押圧ローラ１８、巻き付け部材である補助ローラ１９の間には金属製、もしくは反射面に金属を蒸着した断熱性樹脂等からなる反射板である反射部材２３を設けてもよい。
この反射部材２３としては、加熱効率を高めるために、反射面の反射率が９０％以上の反射部材を用いることが好ましい。反射部材２３を設けることで、加熱効率を向上させることが可能である。また、放熱部２３ａを設けることで、連続通紙時の温度上昇問題を解決できる。
【００２３】
図１０に示すように、反射部材２３はローラ支持部２４ａを有する、押圧ローラ１８、補助ローラ１９用の固定ブラケット２４にネジで固定されている。さらに、反射部材２３は、上述したように、端部を円筒体１５より突出させて形成する放熱部２３ａを有することで、連続通紙時の温度上昇を防止することが可能である。
同様に、ガイド部材２２のフランジ部２２ａを大きくして放熱部とすることもできる。本実施の形態では図２で円筒体１５が反時計回りとしているが、図２のまま時計回りとすることも可能である。
ガイド部材２２は、円筒体１５の内径より小さい外径を有する円形状であり、これはガイド部材２２の最も望ましい形状である。ガイド部材２２は、円筒体１５内面で押圧ローラ１８、補助ローラ１９からなるニップ部と対向した側の両端、かつ非通紙部に配置される。この際、フランジ部２２ａを大きくして放熱部を設けることで、連続通紙時の温度上昇問題を解決できる。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ  画像形成装置
Ｐ  記録媒体
１  作像手段
２  定着装置
３Ｃ  像担持体（感光体ベルト）
４  転写ベルト
１３  給紙部
１４  ２次転写ローラ
１５  円筒体（無端ベルト）
１６  加圧部材（加圧ローラ）
１７  加熱ヒータ（ハロゲンヒータ）
１８  押圧ローラ
１９  巻き付け部材（補助ローラ）
２０  固定部材
２２  ガイド部材
２２ａ  放熱部（フランジ）
２３  反射部材（反射板）
２３ａ  放熱部（フランジ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００２−２１４９５３公報
【特許文献２】特開２００５−９２０８０公報
【特許文献３】特開２００６−２６７９０１公報
【図１】
2012181560.tif 000003
【図２】
2012181560.tif 000004
【図３】
2012181560.tif 000005
【図４】
2012181560.tif 000006
【図５】
2012181560.tif 000007
【図６】
2012181560.tif 000008
【図７】
2012181560.tif 000009
【図８】
2012181560.tif 000010
【図９】
2012181560.tif 000011
【図１０】
2012181560.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月4日(2012.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、転写された未定着トナーを担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナーを定着させる定着装置において、加圧部材と、該加圧部材に当接してニップ部を形成する可撓性の無端ベルトである円筒体と、該円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を押圧する押圧部材と、前記円筒体と接触し、前記円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を接触させる接触部材と、前記円筒体の内面に位置し、前記円筒体を保持し、且つ前記円筒体の非通紙部に設けられたガイド部材と、前記円筒体内部に配置され且つ該円筒体内面を直接加熱する加熱部材とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記接触部材は、固定部材である請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記固定部材は、平面を有する請求項２記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記接触部材は、前記円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を巻き付ける巻き付け部材である請求項１記載の定着装置を特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、前記巻き付け部材は、前記円筒体の接触面が加圧部材の外径、もしくは加圧部材の外径より大なる曲率面を有する請求項４記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記円筒体は、静止時に、該円筒体の外径より１０％大きい外径の円形内に配置されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記ガイド部材の前記円筒体の回転軸方向の外端部には、前記円筒体の寄り止めを防止するフランジが設けられている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記ガイド部材が、前記円筒体内径より小さい外径を有する円形状であり、前記円筒体内面で前記押圧部材、前記接触部材からなるニップ部と対向した側の両端、かつ非通紙部に配置された請求項１項記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記押圧部材の面圧が大であり、前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記接触部材の面圧が小、又は前記接触部材が非接触である請求項１記載の定着装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、前記押圧部材、前記接触部材と、前記加熱部材の間の少なくとも１部分に反射部材を設けた請求項１に記載の定着装置を特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、前記押圧部材は、押圧ローラである請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置を特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、前記円筒体の内面を黒色処理している請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の定着装置を特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、像担持体上に形成された潜像をトナーで可視化し、該トナー像が転写された未定着トナー像を担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナー像を定着させる画像形成装置において、定着装置として、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写された未定着トナーを担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナーを定着させる定着装置において、
加圧部材と、該加圧部材に当接してニップ部を形成する可撓性の無端ベルトである円筒体と、該円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を押圧する押圧部材と、前記円筒体と接触し、前記円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を接触させる接触部材と、前記円筒体の内面に位置し、前記円筒体を保持し、且つ前記円筒体の非通紙部に設けられたガイド部材と、前記円筒体内部に配置され且つ該円筒体内面を直接加熱する加熱部材とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記接触部材は、固定部材であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記固定部材は、平面を有することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記接触部材は、前記円筒体内部から前記加圧部材側へ前記円筒体を巻き付ける巻き付け部材であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記巻き付け部材は、前記円筒体の接触面が加圧部材の外径、もしくは加圧部材の外径より大なる曲率面を有することを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項６】
前記円筒体は、静止時に、該円筒体の外径より１０％大きい外径の円形内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の定着装置。
【請求項７】
前記ガイド部材の前記円筒体の回転軸方向の外端部には、前記円筒体の寄り止めを防止するフランジが設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の定着装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記円筒体内径より小さい外径を有する円形状であり、前記円筒体内面で前記押圧部材、前記接触部材からなるニップ部と対向した側の両端、かつ非通紙部に配置されたことを特徴とする請求項１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記押圧部材の面圧が大であり、前記円筒体を介した前記加圧部材側への前記接触部材の面圧が小、又は前記接触部材が非接触であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項１０】
前記押圧部材、前記接触部材と、前記加熱部材の間の少なくとも１部分に反射部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記押圧部材は、押圧ローラであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記円筒体の内面を黒色処理していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
像担持体上に形成された潜像をトナーで可視化し、該トナー像が転写された未定着トナー像を担持する記録媒体を通紙して該記録媒体上に前記未定着トナー像を定着させる画像形成装置において、
定着装置として、請求項１乃至１２のいずれか１項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。