(57)【要約】【課題】ヒータと反射部材とが定着回転体に内設された場合であっても、装置を大型化することなく、短いウォームアップ時間が維持されて、非通紙領域温度上昇が確実に軽減される、定着装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】定着回転体２１の内周面側において幅方向に延在するように固設されたヒータ２５に対向して、ヒータ２５から射出された光を定着回転体２１の内周面に向けて反射する反射面を具備した反射部材２４が設置されている。そして、この反射部材２４は、反射面の一部が、ヒータ２５から射出されて入射する光の全部又は一部を吸収する吸収面２３ａに切替可能に形成されている。【選択図】図４
2013178316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融する定着回転体と、
前記定着回転体の外周面に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着回転体の内周面側において幅方向に延在するように固設されたヒータと、
前記ヒータに対向して当該ヒータから射出された光を前記定着回転体の内周面に向けて反射する反射面を具備した反射部材と、
を備え、
前記反射部材は、前記反射面の一部が、前記ヒータから射出されて入射する光の全部又は一部を吸収する吸収面に切替可能に形成されたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記反射部材は、記録媒体が通紙されるときに非通紙領域に対応する位置に前記吸収面が対向するように切り替えられ、幅方向のサイズの異なる記録媒体が通紙されるときに非通紙領域の変動に合わせて前記吸収面の範囲を可変できるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着回転体の幅方向中央部の表面温度を検知する第１温度検知手段と、
前記定着回転体の幅方向端部の表面温度を検知する第２温度検知手段と、
を備え、
前記反射部材は、幅方向端部が前記吸収面に切替可能に形成され、幅方向中央部が前記吸収面に切替できないように形成され、
前記第２温度検知手段によって検知された温度が、前記第１温度検知手段によって検知された温度に対して、所定値以上高くなったときに、前記反射部材の幅方向端部を前記吸収面に切り替え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】
前記吸収面は、前記反射部材の熱容量よりも大きな熱容量を有する吸収部材に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着回転体の内周面側に固設されて、当該定着回転体を介して前記加圧回転体に圧接して前記ニップ部を形成する固定部材と、
前記定着回転体の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材と、
を備え、
前記吸収部材は、前記補強部材であって、
前記反射部材は、前記補強部材に設置されたことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記ニップ部を除く位置で前記定着回転体の内周面に対向するように固設されて前記定着回転体を加熱するとともに、その内周面側に固設された前記ヒータによって加熱されるパイプ状の金属部材をさらに備え、
前記反射部材は、前記金属部材の内周面側に設置されて、前記ヒータから射出された光を前記金属部材の内周面に向けて反射することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置を備えた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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じにくい定着装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
このような定着装置は、定着回転体を加熱する熱源としてヒータとして、ハロゲンヒータ、ニクロムヒータ、セラミックヒータ等の赤外域の光を発するヒータが用いられている。特に、ハロゲンヒータは昇降温特性に優れているため、定着装置の熱源として多く採用されている。
【０００３】
詳しくは、特許文献１の定着装置は、定着回転体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。
【０００４】
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（第１対向部材）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反射部材として、ヒータから補強部材に向かう赤外域の光を金属部材の加熱に用いる技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２の定着装置は、定着回転体としての定着ベルト、定着ベルトを直接加熱するために定着ベルト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、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２本の押圧ローラ、等で構成されている。
また、特許文献２の図９には、ヒータと押圧ローラとの間に反射板を設けて、ヒータから押圧ローラに向かう赤外域の光を定着ベルト側の加熱に用いる技術が開示されている。
【０００６】
特許文献３の定着装置は、定着回転体としての定着ベルト、定着ベルトを直接加熱するために定着ベルト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、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、等で構成されている。
また、特許文献３には、ヒータと固定部材との間に反射板を設けて、ヒータから固定部材に向かう赤外域の光を定着ベルト側の加熱に用いる技術が開示されている。さらに、固定部材を金属材料で形成することで、幅方向の熱移動をおこなって、非通紙領域に生じる温度上昇を軽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】
上述した特許文献１〜３等の定着装置は、ヒータに対向する位置に反射部材を設けているために、ヒータから定着ベルト以外の部材（固定部材、押圧ローラ、等である。）に向かう赤外域の光を、定着ベルトの加熱に用いることができて、定着ベルトの加熱効率が向上する効果が期待できる。
【０００８】
ここで、例えば、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）まで通紙可能な画像形成装置では、ヒータによって加熱される定着ベルトの範囲がＡ４サイズの短手寸法に対応した２１０ｍｍ程度に設定されている。しかし、このような画像形成装置でハガキなどの小サイズの記録媒体を通紙すると、記録媒体が通過しない範囲（非通紙領域）において、定着ベルトは、記録媒体によって熱が奪われずに、過昇温してしまうという問題（以下、適宜に「非通紙領域温度上昇」と呼ぶ。）が生じていた。
このような問題は、特許文献１〜３のように、ウォームアップ時間が短い定着装置においては、定着ベルトの幅方向の熱移動がおこなわれにくいため、特に顕著となっていた。
【０００９】
このような非通紙領域温度上昇を解決するために、記録媒体のサイズに応じて発熱幅の異なるヒータを複数設ける技術が知られているが、そのような場合には定着装置が大型化してしまったりウォームアップ時間が長くなってしまったりすることになる。
また、ヒータと定着ベルトの内周面との間に遮光板を設ける技術も知られているが、その場合にも定着装置が大型化してしまったりウォームアップ時間が長くなってしまったりすることになる。さらに、遮光板自体がヒータによって加熱され続けることにより、遮光板が温度上昇して熱破損してしまう可能性もある。
また、特許文献３では、固定部材を金属材料で形成することで幅方向の温度分布を均一化しているが、固定部材を熱容量の大きい金属材料で形成すると、定着ベルトの熱が奪われやすくなり、その結果としてウォームアップ時間が大幅に長くなってしまうという可能性がある。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ヒータと反射部材とが定着回転体に内設された場合であっても、装置を大型化することなく、短いウォームアップ時間が維持されて、非通紙領域温度上昇が確実に軽減される、定着装置、及び、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】
【００１１】
この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融する定着回転体と、前記定着回転体の外周面に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体の内周面側において幅方向に延在するように固設されたヒータと、前記ヒータに対向して当該ヒータから射出された光を前記定着回転体の内周面に向けて反射する反射面を具備した反射部材と、を備え、前記反射部材は、前記反射面の一部が、前記ヒータから射出されて入射する光の全部又は一部を吸収する吸収面に切替可能に形成されたものである。
【００１２】
なお、本願において、「通紙領域」とは、定着装置（画像形成装置）にて通紙される記録媒体の幅方向の範囲であるものと定義し、「非通紙領域」とは「通紙領域」の範囲外の領域であるものと定義する。したがって、幅方向のサイズの異なる記録媒体が通紙される場合には、そのサイズに応じて「通紙領域」の大きさと「非通紙領域」の大きさとがそれぞれ変動することになる。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に対して直交する方向であるものと定義する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、ヒータと反射部材とが定着回転体に内設された場合であっても、反射部材の反射面の一部が、ヒータから射出された光を吸収する吸収面に切替可能に形成されているため、装置を大型化することなく、短いウォームアップ時間が維持されて、非通紙領域温度上昇が確実に軽減される、定着装置、及び、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】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置された定着装置を示す構成図である。
【図３】図２の定着装置を幅方向にみた図である。
【図４】反射部材及びニップ部の近傍を示す拡大図である。
【図５】反射部材の構成と動作とを示す図である。
【図６】温度センサの位置における、定着ベルトの温度変化を示すグラフである。
【図７】第１の変形例としての、反射部材及び補強部材を示す概略斜視図である。
【図８】第２の変形例としての、反射部材及び補強部材を示す概略斜視図である。
【図９】第３の変形例としての、反射部材及び補強部材を示す概略斜視図である。
【図１０】第４の変形例としての、定着装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１６】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、本実施の形態における画像形成装置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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。）。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、定着部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。
【００２７】
次に、図２〜図６にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２〜図４に示すように、定着装置２０は、定着回転体としての定着ベルト２１（定着部材）、固定部材２６、金属部材２２（加熱部材）、補強部材２３、反射部材２４、加熱手段としてのヒータ２５（熱源）、加圧回転体としての加圧ローラ３１、２つの温度センサ４０Ａ、４０Ｂ、断熱部材２７、ステー部材２８、等で構成される。
【００２８】
ここで、定着回転体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、内周面２１ａ（固定部材２６との摺接面である。）側から、基材層、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。
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０〜５０μｍ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。
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（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、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Ｔ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保される。
【００２９】
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。なお、本実施の形態では、定着ベルト２１の内径が３０ｍｍに設定されている。
定着ベルト２１の内部（内周面側）には、固定部材２６、ヒータ２５（加熱手段）、金属部材２２、補強部材２３、反射部材２４、断熱部材２７、ステー部材２８、等が固設されている。
ここで、固定部材２６は、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接するように固定されている。そして、固定部材２６が定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に圧接することで、記録媒体Ｐが搬送されるニップ部が形成される。図３を参照して、固定部材２６は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。なお、固定部材２６の構成については、後でさらに詳しく説明する。
【００３０】
図２を参照して、金属部材２２（加熱部材）は、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形成され、ニップ部の位置では断熱部材２７を介して固定部材２６を保持するように形成された略円筒体である。図３を参照して、金属部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。また、金属部材２２の両端には、定着ベルト２１の寄り（幅方向の移動である。）を制限するための寄止めフランジ２９が挿設されている。
そして、略パイプ状に形成された金属部材２２は、ヒータ２５から射出された赤外域の光により加熱されて定着ベルト２１を加熱する（熱を伝える。）。すなわち、金属部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、金属部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。定着ベルト２１の加熱効率を良好に維持するためには、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍ以下に設定することが好ましい。
金属部材２２の材料としては、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄、等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属である。）を用いることができるが、その中でも単位体積の熱容量比（密度×比熱である。）が比較的小さいフェライト系ステンレス鋼が好適である。本実施の形態では、金属部材２２の材料として、フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０を用いている。また、金属部材２２の厚さを０．１ｍｍに設定している。
【００３１】
ヒータ２５（熱源）は、金属部材２２（定着ベルト２１）の内周面側において幅方向に延在するように固設された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４３に固定されている（図３を参照できる。）。そして、装置本体１の電源部により出力制御されたヒータ２５の赤外域の光によって、金属部材２２が加熱される。さらに、金属部材２２によって定着ベルト２１がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔ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表面に対向する温度センサ４０Ａ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】
なお、上述したように、金属部材２２は、その両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そのため、ウォームアップ時（定着装置２０を室温から所望の温度まで加熱するときである。）には、金属部材２２の両端部から支持部材である側板４３の側に熱が逃げやすく、ウォームアップ直後に両端部の温度が所望の温度まで上がらないという問題がある。本実施の形態では、このような問題を解決して、ウォームアップ直後の金属部材２２の幅方向温度が均一になるように、ヒータ２５の両端部の配光を中央部に比べて１０％程度大きくしている。
【００３３】
また、本実施の形態において、上述した２つの温度センサのうち、一方は定着ベルト２１の幅方向中央部の表面温度を検知する第１温度検知手段としての第１温度センサ４０Ａであって、他方は定着ベルト２１の幅方向端部の表面温度を検知する第２温度検知手段としての第２温度センサ４０Ｂである（図５を参照することができる）。２つの温度センサ４０Ａ、４０Ｂとしては、サーミスタ等の接触式温度センサを用いることもできるし、サーモパイル等の非接触式温度センサを用いることもできる。
そして、上述したヒータ２５の出力制御は、主として、第１温度センサ４０Ａ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ことになる。さらに、２つの温度センサ４０Ａ、４０Ｂでそれぞれ検知した検知温度に基いて、反射部材２４の切替制御がおこなわれることになるが、これについては後で詳しく説明する。
【００３４】
このように、本実施の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のではなく、金属部材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。
【００３５】
ここで、略パイプ状の金属部材２２は、定着ベルト２１の内周面（ニップ部を除く位置である。）にクリアランスをあけて対向するように固設されている。定着ベルト２１と金属部材２２とのクリアランス量Ａ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下に設定されている（０ｍｍ＜Ａ≦１ｍｍである。）。これにより、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、金属部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、金属部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化・破損を軽減することができる。
また、金属部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の磨耗が軽減されるように、定着ベルト２１の内周面には、双方の部材２１、２２の間にはフッ素グリス等の潤滑剤が塗布されている。
なお、本実施の形態では、金属部材２２の断面形状が略円形になるように形成したが、金属部材２２の断面形状が多角形になるように形成することもできるし、金属部材２２の周面にスリットを設けることもできる。
【００３６】
ここで、本実施の形態では、ニップ部を形成する固定部材２６の強度を補強する補強部材２３が、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。図３を参照して、補強部材２３は、幅方向の長さが固定部材２６と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置２０の側板４３に固定支持されている。そして、補強部材２３が固定部材２６及び定着ベルト２１を介して加圧ローラ３１に当接することで、ニップ部において固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。
ここで、補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
また、本実施の形態において、補強部材２３は、金属部材２２の内部を概ね２つの空間に分けるように配設された板状部材である。
なお、補強部材２３の構成・動作については、後でさらに詳しく説明する。
【００３７】
また、本実施の形態では、ヒータ２５に対向してヒータ２５から射出された赤外域の光を金属部材２２の内周面に向けて反射する反射面（換言すると、金属部材２２を介して定着ベルト２１の内周面に向けて反射する反射面である。）を具備する反射部材２４が、補強部材２３に設置されている。ヒータ２５から補強部材２３に向かう赤外域の光が、反射部材２４の反射面によって反射して、金属部材２２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２１（金属部材２２）の加熱効率がさらに向上することになる。
なお、反射部材２４の構成・動作については、後でさらに詳しく説明する。
【００３８】
図２を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ３１は、直径が３０ｍｍであって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。加圧ローラ３１（加圧回転体）の弾性層３３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、弾性層３３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。加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図３を参照して、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４５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。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４３に軸受４２を介して回転自在に支持されている。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。
【００３９】
なお、加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、金属部材２２に生じる撓みをさらに軽減することができる。さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
【００４０】
図４を参照して、定着ベルト２１の内周面２１ａに摺接する固定部材２６は、ベース層２６ｂ上に表面層２６ａが形成されたものである。固定部材２６は、加圧ローラ３１との対向面（摺接面）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。
なお、本実施の形態では、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材２６の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材２６の摺接面（加圧ローラ３１に対向する面である。）が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と記録媒体Ｐとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００４１】
また、固定部材２６のベース層２６ｂ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。
金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形することがある。パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じる。これに対して、本実施の形態では、薄肉の金属部材２２とは別に高剛性の固定部材２６を設置してニップ部を形成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、固定部材２６とヒータ２５（加熱手段）との間に断熱部材２７を設置している。詳しくは、固定部材２６と金属部材２２との間であって、固定部材２６の摺接面を除く面を覆うように断熱部材２７が設置されている。断熱部材２７の材料としては、断熱性に優れたスポンジゴムや、空包を有するセラミック、等を用いることができる。
本実施の形態では、定着ベルト２１と金属部材２２とがほぼ全周にわたって近接しているため、加熱待機時（プリント動作待機時）においても定着ベルト２１を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置（例えば、特許第２８８４７１４号公報参照。）では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする（ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。）。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、加熱待機時に金属部材２２の熱が固定部材２６に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ３１が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４３】
さらに、固定部材２６と定着ベルト２１との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に塗布された潤滑剤は、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト２１のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、金属部材２２の熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、固定部材２６と金属部材２２との間に断熱部材２７が設置されているために、固定部材２６が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト２１は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入された記録媒体Ｐの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、記録媒体Ｐ上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト２１に対するトナー接着力が小さくなった状態で、記録媒体Ｐは定着ベルト２１から分離される。したがって、定着工程直後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト２１に対するトナー固着も抑制される。
【００４５】
また、本実施の形態では、図４を参照して、固定部材２６が挿設された金属部材２２の凹部を内周面側から保持するステー部材２８が設置されている。
略パイプ状の金属部材２２は、０．１ｍｍ厚のステンレス板に曲げ加工を施して形成したものである。したがって、ステンレス板を曲げ加工によって所望のパイプ形状に加工しようとしても、そのままでは、スプリングバックによって径が大きくなる方向に開いてしまい所望のパイプ形状を形成することができない。そして、金属部材２２がスプリングバックによって開いてしまうと、定着ベルト２１の内周面に接触してしまい定着ベルト２１を傷つけたり、定着ベルト２１との接触ムラによる定着ベルト２１の加熱ムラが生じたりしてしまう。本実施の形態では、このような不具合が生じるのを抑止するために、金属部材２２の開口部が形成された凹部（曲げ部）をステー部材２８で固定することによって、金属部材２２のスプリングバックによる変形を抑止している。具体的には、スプリングバック力に抗するように曲げ加工が施された金属部材２２の形状を保持しながら、金属部材２２の内周面側からステー部材２８を凹部に圧入する。
【００４６】
ここで、金属部材２２の加熱効率を高くするためには、金属部材２２の肉厚は０．２ｍｍ以下に設定することが好ましい。
上述したように、金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の金属部材２２は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、金属部材２２自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に作用すると、その加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形してしまう。そして、パイプ状の金属部材２２が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じてしまう。これに対して、本実施の形態では、薄肉の金属部材２２に凹部（固定部材２６が挿設されている部分である。）をニップ部から離れるように設けて、加圧ローラ３１の加圧力が金属部材２２に直接的に作用しないように構成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
【００４７】
以下、上述のように構成された定着装置２０の動作について簡単に説明する。
装置本体１にプリント信号が与えられると、ヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印方向の回転駆動が開始される（ウォームアップが開始される）。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。そして、定着ベルト２１の温度が定着可能な温度（定着可能温度）となったらウォームアップを終了して、ヒータ２５をオン・オフ制御しながら定着ベルト２１の温度が定着可能温度に維持される。
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Ｔ（トナー像）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ながら図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、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、金属部材２２（ヒータ２５）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固定部材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、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。
なお、記録媒体Ｐが通紙されるとき（通紙動作時）には、反射部材２４の切替制御が適宜におこなわれることになるが、これについては以下に詳しく説明する。
【００４８】
以下、本実施の形態における定着装置２０において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
図４は、反射部材２４及びニップ部の近傍を示す拡大図である。また、図５は、反射部材２４を図４のＡ視方向からみた概略図であって、反射部材２４の構成と動作とを示す図である。
図２、図４等を参照して、本実施の形態における定着装置２０には、ヒータ２５から射出された赤外域の光を金属部材２２の内周面に向けて反射する反射面を具備した反射部材２４が、補強部材２３に設置されている。
【００４９】
補強部材２３は、固定部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成されている。なお、本実施の形態では、補強部材２３の強度を確保するために、補強部材２３として厚さが３ｍｍ程度の金属材料を用いている。
また、補強部材２３は、反射部材２４を介してヒータ２５に対向する面（吸収面２３ａである。）に黒色のメッキ処理が施されている。黒色メッキ処理を施した面は、ヒータ２５から射出して入射する赤外域の光に対する反射率が低くなるため、赤外域の光を吸収する（吸熱する）吸収面として機能することになる。また、この吸収面２３ａが形成された補強部材２３は、反射部材２４の熱容量よりも大きな熱容量を有する吸収部材（吸熱部材）として機能することになる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、補強部材２３に黒色メッキ処理を施したが、それ以外でも、黒色ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）処理、粗面処理、酸化処理、などを施すことによって、反射率が低くて赤外域の光を吸収しやすい吸収面２３ａを形成することもできる。ここで、「吸収面」は、ヒータ２５から射出されて入射する光（赤外域の光）の全部でなくてもその一部を吸収するもの（反射部材２４の反射率よりも低い反射率を有するもの）であればよく、そのように形成されたものを本願発明において「吸収面」と呼ぶことにする。
また、本実施の形態では、補強部材２３の一部（反射部材２４を介してヒータ２５に対向する面である。）にのみ黒色メッキ処理を施したが、補強部材２３の全部に黒色メッキ処理を施すこともできる。その場合には、組み付けミスによって、吸収面２３ａが反対側（反射部材２４を介してヒータ２５に対向する面の反対側である。）に位置するように設置されてしまう不具合を防止することができる。
【００５１】
ここで、本実施の形態において、反射部材２４は、ヒータ２５に対向する反射面の一部が、吸収面２３ａに切替可能に形成されている。
詳しくは、図４及び図５を参照して、反射部材２４には、固定板として機能する反射板２４ａと、図５の左右方向に移動する可動板２４ｂと、が重なるように設置されている。反射板２４ａは、ヒータ２５に対向する側に設置され、幅方向両端部に複数の開口２４ａ１が形成されている。可動板２４ｂは、反射板２４ａと補強部材２４（吸収面２３ａ）との間に挟まれる位置に設置され、幅方向両端部に複数の開口２４ｂ１が形成され、さらに幅方向最端部には移動機構５１〜５３に嵌合する長穴２４ｂ２が形成されている。反射板２４ａと可動板２４ｂとは、いずれも、板厚が０．２ｍｍ程度の高反射アルミニウム板であって、ヒータ２５から射出され入射する光（輻射熱）に対する反射率が９０％以上になるように形成されている。したがって、可動板２４ｂは、反射板２４ａと同様に、その表面がヒータ２５に対して直接的に対向するとき（その表面が反射板２４ａの開口部２４ａ１を介してヒータ２５に対向するときである。）、反射板（第２の反射板）として機能することになる。
【００５２】
なお、反射板２４ａや可動板２４ｂの材料として用いられる高反射アルミニウム板として、アルミニウム板上に金属酸化物からなる増反射膜を形成した「ＭＩＲＯ」(ａｌａｎｏｄ社製)や、さらに銀層を含んだ「ＭＩＲＯｓｉｌｖｅｒ」(ａｌａｎｏｄ社製)を用いることができる。さらに、反射板２４ａや可動板２４ｂの材料として、金属やガラスなどからなる基板上に、金蒸着、メッキ処理したものなどを用いることもできる。
【００５３】
図５（Ａ）を参照して、反射板２４ａは、補強部材２３に固定支持されていて、幅方向のサイズが１００ｍｍのハガキサイズの記録媒体Ｐの非通紙領域と、幅方向のサイズが１４８ｍｍのＡ５縦サイズの記録媒体Ｐの非通紙領域と、に対応する位置に、間隔をあけて複数の開口２４ａ１（略矩形の貫通穴である。）が形成されている。
可動板２４ｂ（第２の反射板）は、幅方向に２分割されていて、いずれも補強部材２３と反射板２４ａとの間を図の左右方向（幅方向）にスライド移動できるように設置されている。
なお、本実施の形態において、反射部材２４は、幅方向両端部が吸収面２３ａに切替可能に形成され、幅方向中央部が吸収面２３ａに切替できずに反射面２４ａのみが対向するように形成されている。
【００５４】
また、可動板２４ｂには、図５（Ａ）に示す基準状態において、反射板２４ａの各開口２４ａ１に対して内側にずれた位置に、複数の開口２４ｂ１（略矩形の貫通穴である。）が形成されている。これらの複数の開口２４ｂ１は、通紙される記録媒体Ｐのサイズに応じて移動機構５１〜５３によって可動板２４ｂをスライド移動したときに、その記録媒体Ｐの非通紙領域に対応した反射板２４ａの開口２４ａ１に重なるように一致して、補強部材２３の吸収面２３ａ（図５においてハッチングした面である。）が露呈するように形成されている。
【００５５】
具体的に、本実施の形態において最大サイズであるＡ４縦サイズ（幅方向のサイズが２１０ｍｍである。）の記録媒体Ｐが通紙される場合には、移動機構５１〜５３によって可動板２４ｂが図５（Ａ）に示す位置に位置するように移動される。このとき、可動板２４ｂの複数の開口２４ｂ１は、いずれも、反射板２４ａの複数の開口２４ａ１に一致しない位置にあり、補強部材２３の吸収面２３ａが露呈していない状態になる。すなわち、図５（Ａ）の状態では、ヒータ２５に対して、反射部材２４の反射面（反射板２４ａの反射面と、可動板２４ｂの反射面と、である。）のみが対向していて、補強部材２３の吸収面２３ａは対向していないことになる。
また、Ａ５縦サイズ（幅方向のサイズが１４８ｍｍである。）の記録媒体Ｐが通紙される場合には、移動機構５１〜５３によって可動板２４ｂが図５（Ｂ）に示す位置に位置するように移動される。このとき、Ａ５縦サイズの非通紙領域に対応するように、可動板２４ｂの複数の開口２４ｂ１の一部が、反射板２４ａの複数の開口２４ａ１のうちの一部に一致する位置にあり、それらの位置で補強部材２３の吸収面２３ａが露呈した状態になる。すなわち、図５（Ｂ）の状態では、ヒータ２５に対して、Ａ５縦サイズの通紙領域では反射部材２４の反射面のみが対向していて吸収面２３ａは対向しておらず、Ａ５縦サイズの非通紙領域では反射部材２４の開口２４ａ１、２４ｂ１を介して吸収面２３ａが対向していることになる。
また、ハガキサイズ（幅方向のサイズが１００ｍｍである。）の記録媒体Ｐが通紙される場合には、移動機構５１〜５３によって可動板２４ｂが図５（Ｃ）に示す位置に位置するように移動される。このとき、ハガキサイズの非通紙領域に対応するように、可動板２４ｂの複数の開口２４ｂ１の全部が、反射板２４ａの複数の開口２４ａ１の全部に一致する位置にあり、それらの位置で補強部材２３の吸収面２３ａが露呈した状態になる。すなわち、図５（Ｃ）の状態では、ヒータ２５に対して、ハガキサイズの通紙領域では反射部材２４の反射面のみが対向していて吸収面２３ａは対向しておらず、ハガキサイズの非通紙領域では反射部材２４の開口２４ａ１、２４ｂ１を介して吸収面２３ａが対向していることになる。
なお、本実施の形態では、図５（Ａ）に示す可動板２４ｂの状態（位置）が、基準状態（基準位置）として切替制御（スライド移動制御）がおこなわれるように設定されている。
また、上述した反射板２４の切替制御（可動板２４ｂのスライド移動制御）は、制御部に入力された記録媒体Ｐのサイズに関する情報に基いておこなわれることになるが、その入力情報は、給紙部１２や給紙部１２から定着装置２０に至る搬送経路において記録媒体Ｐのサイズを直接的に検知するサイズ検知センサによって検知された情報に基くものであってもよいし、ユーザーによって操作パネル（不図示である。）から入力された記録媒体Ｐの情報に基くものであってもよい。
【００５６】
ここで、本実施の形態において、可動板２４ｂをスライドする移動機構は、レバー５１、カム５２、スプリング５３等で構成されていて、幅方向に２つに分割された可動板２４ｂにそれぞれ設置されている。
レバー５１は、定着装置２０の筐体に、支軸５１ａを中心にして回転可能に支持されている。また、レバー５１の一端側（支軸５１ａから離れた側である。）には、可動板２４ｂの長穴２４ｂ２に嵌合するピンが設置されている。
また、カム５２は、そのカム表面がレバー５１に当接するように形成されている。このカム５２は、不図示のモータによって３段階の回転位置（１２０°位相がずれた位置である。）の切替が可能になっている。
さらに、スプリング５３は、その一端側がレバー５１の長手方向中央部に設置されていて、レバー５１がカム５２に当接するように付勢している。
このように構成された移動機構５１〜５３によって、制御部によりカム５２の回転位置が３段階で制御されることで、可動板２４ｂが図５（Ａ）〜（Ｃ）のうち所望の位置にスライド移動することになる。
このように構成された移動機構５１〜５３は、反射板２４ｂのスライド量を比較的小さくすることができるため、比較的小さなスペースで反射部材２４の切替制御をおこなうことができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、図５（Ａ）を参照して、定着ベルト２１の幅方向中央部の表面温度を検知する第１温度検知手段としての第１温度センサ４０Ａと、定着ベルト２１の幅方向端部部の表面温度を検知する第２温度検知手段としての第２温度センサ４０Ｂと、が設置されている。
第１温度センサ４０Ａが設置された幅方向の位置は、移動機構５１〜５３によって可動板２４ｂがいずれの位置にスライド移動していても、吸収面２３ａへの切替がおこなわれない位置である。これに対して、第２温度センサ４０Ｂが設置された幅方向の位置は、移動機構５１〜５３によって可動板２４ｂが図５（Ｂ）の位置や図５（Ｃ）の位置にスライド移動していても、吸収面２３ａへの切替がおこなわれる位置（Ａ５縦サイズの非通紙領域）である。そして、通紙中は、第１温度センサ４０Ａの検知温度が一定になるように、ヒータ２５がオン・オフ制御される。
なお、図５（Ａ）に図示した２つの温度センサ４０Ａ、４０Ｂは、反射部材２４との位置関係の理解を容易とするために図示したものであって、実際には図２に示すように温度センサ４０Ａ、４０Ｂは定着ベルト２１の外周面に対向する位置に配置されている。
【００５８】
このように、本実施の形態において、反射部材２４は、記録媒体Ｐが通紙されるときに非通紙領域に対応する位置に吸収面２３ａが対向するように切り替えられ、幅方向のサイズの異なる記録媒体Ｐが通紙されるときに非通紙領域の変動に合わせて吸収面２３ａの範囲（幅方向の範囲）を可変できるように形成されている。
このような構成により、非通紙領域においてヒータ２５の光の一部が補強部材２３（吸収面２３ａ）に吸収されるため、非通紙領域において定着ベルト２１（金属部材２２）が加熱されにくくなって、非通紙領域温度上昇が確実に軽減されることになる。また、そのときに、短いウォームアップ時間は維持されることになる。すなわち、吸収面２３ａへの切替制御をおこなっても、ウォームアップ時間が長くなることはない。
また、補強部材２３は強度を確保するために比較的大きな質量を持つように形成されていて、反射部材２４の熱容量よりも大きな熱容量を有しているため、吸収面２３ａから吸収された光（熱）によって、大きく昇温することはない。したがって、熱を吸収する吸収部材として機能する補強部材２３が熱破損する不具合も生じにくくなる。
【００５９】
ここで、先に説明した定着装置２０の動作に連動した、反射部材２４の切替動作について簡単に説明する。
定着装置２０のウォームアップが開始されて、通紙される記録媒体Ｐのサイズが決定されると、ウォームアップ終了後に、その記録媒体Ｐのサイズに対応した位置への可動板２４ｂのスライド移動がおこなわれる（図５（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの位置への移動である。）。その後、可動板２４ｂのスライド移動がおこなわれると、その状態で通紙動作がおこなわれる。このとき、非通紙領域において定着ベルト２１は加熱されにくくなっているため、非通紙領域における定着ベルト２１の温度上昇が緩やかになる。
【００６０】
図６は、ハガキサイズの記録媒体Ｐを通紙したときの、定着ベルト２１の表面温度（第１温度センサ４０Ａの位置と、第２温度センサ４０Ｂの位置と、における表面温度である。）の変化を示すグラフである。図６に示すように、通紙中は第１温度センサ４０ａによる検知温度が一定となるように、ヒータ２５がオン・オフ制御されている。
図６に示すように、従来のように反射部材２４の切替制御をおこなわない場合（図５（Ａ）の状態でハガキを通紙した場合である。）では、ヒータ２５によって定着ベルト２１が幅方向全域にわたって加熱されるので、非通紙領域において定着ベルト２１の表面温度が急激に上昇していくのがわかる。このとき、第２温度センサ４０Ｂの検知温度は、通紙枚数の増加にともない上昇して、やがて定着ベルト２１の耐熱温度に達して、制御上、通紙が中断されることになる。
これに対して、本実施の形態のように反射部材２４の切替制御をおこなう場合（図５（Ｃ）の状態でハガキを通紙した場合である。）では、非通紙領域において吸収面２３ａが露出してヒータ２５の光（熱）を吸収するため、非通紙領域における温度上昇が緩やかになる。そのため、非通紙領域において定着ベルト２１の温度が耐熱温度に達するまでの通紙枚数を多くすることが可能となる。
なお、本実施の形態では、反射部材２４の切替制御（可動板２４ｂのスライド制御）のタイミングを、ウォームアップ終了後であって通紙動作開始前としたが、ウォームアップ中や通紙中におこなうことも可能である。
【００６１】
ここで、本実施の形態における定着装置２０では、第２温度センサ４０Ｂ（第２温度検知手段）によって検知された温度が、第１温度センサ４０Ａ（第１温度検知手段）によって検知された温度に対して、所定値以上高くなったときに、反射部材２４の幅方向両端部を吸収面２３ａに切り替えるように制御している。
詳しくは、最大サイズのＡ４縦サイズの記録媒体Ｐが通紙される場合に、先に説明したように、反射部材２４が図５（Ａ）の状態に切替制御される。そして、第１温度センサ４０Ａで検知される温度が所望の温度になるように、ヒータ２５がオン・オフ制御される。しかしながら、ヒータ２５は、その配光が、幅方向両端部が幅方向中央部に比べて大きくなるように形成されているため、連続通紙をおこなうと定着ベルト２１の幅方向両端部の温度がゆっくりと上昇していってしまう。したがって、本実施の形態では、第２温度センサ４０Ｂの検知温度が、第１温度センサ４０Ａの検知温度よりも、１０℃以上高くなった場合に、反射部材２４が図５（Ｂ）の状態になるように切替制御している。すなわち、幅方向両端部に吸収面２３ａが露呈するように可動板２４ｂをスライド制御している。また、第２温度センサ４０Ｂの検知温度が、第１温度センサ４０Ａの検知温度に対して、１０℃未満に低下した場合には、反射部材２４が図５（Ａ）の状態に戻るように切替制御している。
このような制御をおこなうことで、最大サイズの記録媒体Ｐを連続通紙するときに、定着ベルト２１の幅方向両端部が過昇温する不具合を防止することができる。
なお、本実施の形態において、第２温度センサ４０Ｂの検知温度が定着ベルト２１の耐熱温度に達した場合には、通紙を中断して、ヒータ２５をオフする制御をおこなっている。
【００６２】
以下、本実施の形態における定着装置２０における４つの変形例について述べる。
図７は、第１の変形例を示すものであって、反射部材２４及び補強部材２３を示す概略斜視図（３つの部材２４ａ、２４ｂ、２３を離して図示した分解斜視図である。）である。
図７に示すように、第１の変形例にかかる反射部材２４は、可動板２４ｂに、複数の開口２４ｂ１の代わりに、複数の吸収面２４ｂ１０が形成されている点が、前記実施の形態のものと大きく相違する。具体的に、可動板２４ｂの対向面（反射板２４ａに対向する面である。）には、反射面の他に、各サイズの非通紙領域に対応して複数の吸収面２４ｂ１０（耐熱塗料によって黒塗装されている。）が形成されている。一方、前記実施の形態のものとは異なり、補強部材２３には、黒色メッキ処理は施されていない。
このような構成においても、可動板２４ｂが、前記実施の形態のものと同様に、スライド移動制御されることで、記録媒体Ｐの非通紙領域に対応する位置に吸収面２４ｂ１０が対向するように移動するため、本実施の形態のものと同様の効果が発揮されることになる。
なお、この第１の変形例において、吸収面２４ｂ１０が形成された可動板２４ｂ自体は熱容量が小さいが、可動板２４ｂが面接触する補強部材２３は熱容量が大きく吸収部材（吸熱部材）として機能するため、可動板２４ｂが過昇温して熱破損する不具合が抑止される。
【００６３】
図８は、第２の変形例を示すものであって、反射部材２４及び補強部材２３を示す概略斜視図（３つの部材２４ａ、２４ｂ、２３を離して図示した分解斜視図である。）である。
図８に示すように、第２の変形例にかかる反射部材２４は、反射板２４ａが最小サイズのハガキサイズに合わせて１００ｍｍ幅で形成されていて、２分割された可動板２４ｂがそれぞれ６０ｍｍ幅で形成されている。また、反射板２４ａと可動板２４ｂとは、いずれも、前記実施の形態のもののような開口２４ａ１、２４ｂ１は設けられていない。また、図示は省略するが、２分割されて両矢印方向にスライド移動可能に構成された可動板２４ｂは、互いの一部が重なり合うことで、反射板２４ａの幅に合わせて反射板２４ａの裏面（ヒータ２５に対向しない面である。）に隠れるように移動することができる。なお、２つの可動板２４ｂは、それぞれ、反射板２４ａの端部から０〜５５ｍｍの範囲で露呈できるように移動可能に構成されている。一方、前記実施の形態のものと同様に、補強部材２３には、黒色メッキ処理が施され、吸収面２３ａが形成されている。
このような構成においても、可動板２４ｂをスライド移動制御することで、記録媒体Ｐの非通紙領域に対応する位置に吸収面２３ａが対向するように調整することができるため、本実施の形態のものと同様の効果が発揮されることになる。特に、第２の変形例のものは、可動板２４ｂのスライド量が大きくなるものの、非通紙領域における吸熱面２３ａの面積を大きくできるため、非通紙領域の温度上昇を抑制する効果が大きくなる。
【００６４】
図９は、第３の変形例を示すものであって、反射部材２４及び補強部材２３を示す概略斜視図（３つの部材２４ａ、２４ｂ、２３を離して図示した分解斜視図である。）である。
図９に示すように、第３の変形例にかかる反射部材２４は、反射板２４ａが最大サイズの２１０ｍｍ幅で形成されていて、可動板２４ｂも最大サイズの２１０ｍｍ幅で形成されている。また、反射板２４ａと可動板２４ｂとは、いずれも、前記実施の形態のもののような開口２４ａ１、２４ｂ１は設けられていない。また、前記実施の形態のものとは異なり、可動板２４ｂは、幅方向に対して直交する方向にスライド移動するように構成されており、２分割されておらず、幅方向両端部が幅方向中央部に比べてスライド移動方向に突出するように略コの字状に形成されている。さらに、可動板２４ｂの対向面（反射板２４ａに対向する面である。）は、その全面に黒メッキ処理が施され、吸収面２４ｂ１０が形成されている。一方、前記実施の形態のものとは異なり、補強部材２３には、黒色メッキ処理は施されていない。
このような構成においても、可動板２４ｂを図の上方にスライド移動することで、記録媒体Ｐの非通紙領域に対応する位置に吸収面２３ａを対向させることができるため、本実施の形態のものと同様の効果が発揮されることになる。特に、第３の変形例のものは、反射板２４ａの領域は可変されないものの、反射板２４ａの領域以外の領域に露呈するように吸収面２４ｂ１０が移動するため、非通紙領域の温度上昇を抑制する効果が発揮されることになる。なお、この第３の変形例のように、反射板の領域以外の領域に吸収面が露呈するような場合も、非通紙領域において反射面と吸収面との比率が可変されるため、「反射面の一部が吸収面に切り替わる」態様に含まれるものとする。
【００６５】
図１０は、第４の変形例を示すものであって、定着装置２０を示す構成図である。
図１０に示すように、第４の変形例にかかる定着装置２０は、本実施の形態のものと異なり、金属部材２２が設置されておらず、ヒータ２５によって定着ベルト２１を直接的に加熱するように構成されている。また、この定着装置２０は、側板４３に、定着ベルト２１の内周面に当接して定着ベルト２１の円形姿勢を保持するためのフランジ部材が挿設されている。また、補強部材２３は、略Ｗ字状に形成されていて、その対向面（ヒータ２５に対向する面である。）に反射部材２４が設置されている。そして、反射部材２４は、前記実施の形態のもの（又は、変形例１〜３のもの）と同様に、その一部が吸収面に切替可能に形成されている。
このような構成においても、本実施の形態のものと同様に、可動板２４ｂをスライド移動制御することで、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。特に、第４の変形例の定着装置２０は、ヒータ２５によって定着ベルト２１が直接的に加熱されるように構成しているため、ウォームアップ時間をさらに短縮することが可能になっている。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態においては、ヒータ２５と反射部材２４とが定着ベルト２１（定着回転体）に内設された場合であっても、反射部材２４の反射面の一部が、ヒータ２５から射出された光を吸収する吸収面２３ａに切替可能に形成されているため、定着装置２０を大型化することなく、短いウォームアップ時間が維持されて、非通紙領域温度上昇を確実に軽減することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、定着回転体として複層構造の定着ベルト２１を用いたが、定着回転体としてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできるし、定着回転体として中空構造の芯金上に弾性層、表面層等が積層された定着ローラを用いることもできる。
また、本実施の形態では、加圧回転体として加圧ローラ３１を用いたが、加圧回転体として無端状の加圧ベルトを用いることもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、図５（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明したように、３種類のサイズの記録媒体Ｐに対応して３段階で反射部材２４（可動板２４ｂ）の切替制御をおこなえるように構成した。しかし、記録媒体Ｐのサイズの種類はこれに限定されることなく、２種類又は４種類以上のサイズの記録媒体Ｐに対応してその数の分だけ複数段階で反射部材２４（可動板２４ｂ）の切替制御をおこなえるように構成することもできる。
また、本実施の形態では、定着ベルト２１の内周面側にヒータ２５が１本設置された定着装置２０に対して、本発明を適用した。これに対して、定着ベルト２１の内周面側にヒータ２５が複数本並設された定着装置２０に対しても、本発明を適用することができる。さらに、定着ベルト２１の内周面側にヒータ２５が幅方向に複数に分割して延在するように設置された定着装置２０に対しても、本発明を適用することができる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
なお、本発明が本実施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、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施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、形状等は本実施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。
【符号の説明】
【００７０】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２０  定着装置、
２１  定着ベルト（定着回転体）、
２２  金属部材（加熱部材）、
２３  補強部材（吸収部材）、
２３ａ  吸収面、
２４  反射部材、
２４ａ  反射板（固定板）、
２４ａ１  開口、
２４ｂ  可動板、
２４ｂ１  開口、  ２４ｂ２  長穴、
２５  ヒータ、
２６  固定部材、
３１  加圧ローラ（加圧回転体）、
４０Ａ  第１温度センサ（第１温度検知手段）、
４０Ｂ  第２温度センサ（第２温度検知手段）、
Ｐ  記録媒体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特許２００８−１５８４８２号公報
【特許文献２】特許２００９−４２３０５号公報
【特許文献３】特許２０１０−３２６２５号公報
【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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【図１０】
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