(57)【要約】【課題】本発明は、定められた経路を走行する透明なベルトを透過した光を被加熱体に到達させる加熱装置において、透明なベルトにおける透明部材が接触する部分以外の部分に光を照射する加熱装置に比べ、第２位置に到達する光の光量のばらつきを抑制することができる加熱装置の提供を目的とする。【解決手段】加熱装置は、定められた経路を走行する透明なベルト５２と、ベルト５２の外周面に接触し、ベルト５２における第１位置でニップＮ１を形成する透明部材５５と、透明部材５５及びニップＮ１を介し、被加熱体Ｐが接触する位置であってベルト５２における周方向の前記第１位置とは異なる第２位置に到達される光ＬＢを照射する照射部６０と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定められた経路を走行する透明なベルトと、
前記ベルトの外周面に接触し、前記ベルトにおける第１位置でニップを形成する透明部材と、
前記透明部材及び前記ニップを介し、被加熱体が接触する位置であって前記ベルトにおける周方向の前記第１位置とは異なる第２位置に到達される光を照射する照射部と、
を備えた加熱装置。
【請求項２】
前記第１位置において前記透明部材とで前記ベルトを挟んでニップを形成する他の透明部材であって、前記透明部材とともに前記透明部材に入射された光を前記ニップを介して前記第２位置に集光する他の透明部材、
を備えた請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記透明部材は、円柱状であって軸周りに回転可能とされ、前記ベルトの走行に伴い軸周りに回転する、
請求項２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記他の透明部材における前記透明部材とで前記ニップを形成する部位は、湾曲状の凹み部とされている、
請求項２又は３記載の加熱装置。
【請求項５】
前記他の透明部材は、円柱とされており、
前記他の透明部材は、前記ベルトに嵌め込まれて、前記ベルトの内周面に固定されている、
請求項２〜４の何れか１項記載の加熱装置。
【請求項６】
前記透明部材は、前記ベルトよりも硬い、
請求項２〜５の何れか１項記載の加熱装置。
【請求項７】
請求項２〜５の何れか１項記載の加熱装置と、
前記ベルトの外側に配置され、前記他の透明部材とで前記ベルトを挟んで前記第２位置にニップを形成し、前記第２位置の前記ニップで前記被加熱体としての媒体上の現像剤像を加圧する加圧部と、
を備えた定着装置。
【請求項８】
前記媒体に現像剤像を形成する形成手段と、
前記現像剤像を前記媒体に定着する請求項７記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、その図２に示されるように、透明ベルト１０と、加圧ロール１２と、加圧部材兼用光学系１４と、レーザ光照射手段１６と、を備えた定着装置が記載されている。ここで、特許文献１の定着装置は、レーザ光照射手段１６が直接透明ベルト１０にレーザ光を照射することが記載されている。また、特許文献１の定着装置は、加圧部材兼用光学系１４が、透明ベルト１０を挟んで加圧ロール１２とで形成する加圧領域で記録媒体上のトナー画像Ｔを加圧し、加圧領域を搬送されるレーザ光を記録媒体上のトナー画像Ｔに集光させることが記載されている。その結果、特許文献１の定着装置は、記録媒体にトナー画像Ｔを定着することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１６４０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、定められた経路を走行する透明なベルトを透過した光を被加熱体に到達させる加熱装置において、透明なベルトにおける透明部材が接触する部分以外の部分に光を照射する加熱装置に比べ、第２位置に到達する光の光量のばらつきを抑制することができる加熱装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の加熱装置は、定められた経路を走行する透明なベルトと、前記ベルトの外周面に接触し、前記ベルトにおける第１位置でニップを形成する透明部材と、前記透明部材及び前記ニップを介し、被加熱体が接触する位置であって前記ベルトにおける周方向の前記第１位置とは異なる第２位置に到達される光を照射する照射部と、を備えている。
【０００６】
請求項２の加熱装置は、請求項１記載の加熱装置において、前記第１位置において前記透明部材とで前記ベルトを挟んでニップを形成する他の透明部材であって、前記透明部材とともに前記透明部材に入射された光を前記ニップを介して前記第２位置に集光する他の透明部材を備えている。
【０００７】
請求項３の加熱装置は、請求項２記載の加熱装置において、前記透明部材は、円柱状であって軸周りに回転可能とされ、前記ベルトの走行に伴い軸周りに回転する。
【０００８】
請求項４の加熱装置は、請求項２又は３記載の加熱装置において、前記他の透明部材における前記透明部材とで前記ニップを形成する部位は、湾曲状の凹み部とされている。
【０００９】
請求項５の加熱装置は、請求項２〜４の何れか１項記載の加熱装置であって、前記他の透明部材は、円柱とされており、前記他の透明部材は、前記ベルトに嵌め込まれて、前記ベルトの内周面に固定されている。
【００１０】
請求項６の加熱装置は、請求項２〜５の何れか１項記載の加熱装置であって、前記透明部材は、前記ベルトよりも硬い。
【００１１】
請求項７の定着装置は、請求項２〜５の何れか１項記載の加熱装置と、前記ベルトの外側に配置され、前記他の透明部材とで前記ベルトを挟んで前記第２位置にニップを形成し、前記第２位置の前記ニップで前記被加熱体としての媒体上の現像剤像を加圧する加圧部と、を備えている。
【００１２】
請求項８の画像形成装置は、前記媒体に現像剤像を形成する形成手段と、前記現像剤像を前記媒体に定着する請求項７記載の定着装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の加熱装置は、定められた経路を走行する透明なベルトを透過した光を被加熱体に到達させる加熱装置において、前記ベルトにおける透明部材が接触する部分以外の部分に光を照射する加熱装置に比べ、第２位置に到達する光の光量のばらつきを抑制することができる。
【００１４】
請求項２の加熱装置は、定められた経路を走行する透明なベルトを透過した光を、前記ベルトにおける光の透過位置と離れて配置されているレンズに入射させて集光する加熱装置に比べ、光の集光のばらつきを抑制することができる。
【００１５】
請求項３の加熱装置は、透明なベルトを挟んでレンズを構成する他の透明部材及び透明部材において、前記ベルトの外周側から接触する透明部材が固定されている加熱装置に比べ、透明なベルトの駆動トルクを低減できる。
【００１６】
請求項４の加熱装置は、透明部材とで透明なベルトを挟んでニップを形成する他の透明部材における前記ニップを形成する部分が透明部材側に突出する曲部とされている加熱装置に比べ、ニップを安定して形成することができる。
【００１７】
請求項５の加熱装置は、他の透明部材が円柱とされておらず、かつ、他の透明部材が前記ベルトに嵌め込まれて前記ベルトの内周面に固定されていない加熱装置に比べ、透明なベルトの内周面が傷つき難い。
【００１８】
請求項６の加熱装置は、透明なベルトが透明部材よりも硬い加熱装置に比べ、ニップ形成に起因する光の集光密度の低下を抑制することができる。
【００１９】
請求項７の定着装置は、定められた経路を走行する透明なベルトを透過した光を、前記ベルトにおける光の透過位置と離れて配置されているレンズに入射させて集光する加熱装置を備えた定着装置に比べ、光の集光のばらつきによる定着不良を抑制することができる。
【００２０】
請求項８の画像形成装置は、加熱装置が、定められた経路を走行する透明なベルトの外周に直接入射されて透過した光を、前記ベルトにおける光の透過位置と離れて配置されているレンズに入射させて集光する定着装置を備えた画像形成装置に比べ、定着不良による画像形成不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の画像形成装置を示す概略図(正面図)である。
【図２】第１実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。
【図３】第１実施形態の定着装置を構成する透明ベルトの層構成を示す部分断面図である。
【図４】比較形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。
【図５】第２実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。
【図６】第３実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を示す概略図（正面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
≪概要≫
以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）である３つの実施形態（第１〜第３実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
以下の説明では、図面に矢印Ｘ及び矢印−Ｘで示す方向を装置幅方向、図面に矢印Ｙ及び矢印−Ｙで示す方向を装置高さ方向とする。また、装置幅方向及び装置高さ方向のそれぞれに直交する方向（矢印Ｚ及び矢印−Ｚ方向）を装置奥行き方向とする。さらに、装置幅方向、装置高さ方向及び装置奥行き方向についてそれぞれの一方側と他方側とを区別する必要がある場合には、矢印Ｘ側を一方側、矢印−Ｘ側を他方側とし、矢印Ｙ側を上側、矢印−Ｙ側を下側とし、矢印Ｚ側を奥側、矢印−Ｚ側を手前側とする。
【００２４】
≪第１実施形態≫
［概要］
以下、本実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置１０の全体構成について説明する。次いで、本実施形態の定着装置２０の構成について説明する。次いで、本実施形態の画像形成装置１０の動作について説明する。次いで、本実施形態の作用について説明する。
【００２５】
［画像形成装置の全体構成］
画像形成装置１０は、図１に示されるように、搬送部１２と、トナー画像形成部１４と、制御部１６と、定着装置２０と、を含んで構成される電子写真方式の画像形成装置とされている。搬送部１２は、媒体Ｐを搬送する機能を有する。トナー画像形成部１４は、帯電、露光、現像、転写の各工程を行って、搬送される媒体Ｐ上にトナーＴで構成されるトナー像Ｇを形成する機能を有する。制御部１６は、画像形成装置１０を構成する制御部１６以外の各部を制御する機能を有する。定着装置２０は、トナー像Ｇを媒体Ｐ上に定着する機能を有する。ここで、トナー像Ｇは、現像剤像の一例及び被加熱体の一例である。トナー画像形成部１４は、形成手段の一例である。
【００２６】
［定着装置］
定着装置２０は、図２に示されるように、加熱部３０と、加圧部４０と、を含んで構成されている。ここで、加熱部３０は、加熱装置の一例である。
【００２７】
〔加熱部〕
加熱部３０は、トナー画像形成部１４により媒体Ｐ上に形成されたトナー像Ｇを、加熱する機能を有する。加熱部３０は、本体５０と、照射部６０と、備えている。
【００２８】
〈本体〉
本体５０は、透明ベルト５２と、キャップ（図示省略）と、ギア（図示省略）と、レンズ５３と、ガイド部５６と、潤滑液供給部５８（以下、供給部５８という。）と、を備えている。ここで、透明ベルト５２は、透明なベルトの一例である。
【００２９】
（透明ベルト）
透明ベルト５２は、筒状とされており、その軸が装置奥行き方向に沿った状態で配置されている。また、透明ベルト５２の装置奥行き方向手前側の端部にはキャップ（図示省略）がはめ込まれ、装置奥行き方向奥側の端部にはギア（図示省略）が嵌め込まれている。そして、ギア（図示省略）が駆動源（図示省略）により軸（自らの軸）周りに回転されることに伴い、透明ベルト５２は、定められた経路を走行するようになっている。ここで、定められた経路は、図２における透明ベルト５２が軸周りに（図中の矢印Ｒ２方向に）回転する経路をいう。また、図中の矢印Ｒ２方向は、透明ベルト５２の走行方向である。
【００３０】
また、透明ベルト５２は、後述する筒体４２が軸周りに回転することに伴い、筒体４２に従動して軸周りに回転するようになっている。そして、上記駆動源は、透明ベルト５２の周速が筒体４２の周速と同等となるように、透明ベルト５２を駆動させる機能（筒体４２による透明ベルト５２の従動回転を補助する機能）を有する。そのため、上記駆動源が透明ベルト５２を回転させる駆動トルクは、筒体４２を回転させる駆動源（図示省略）が筒体４２を回転させる駆動トルクよりも小さい。
【００３１】
透明ベルト５２は、後述する照射部６０が照射する光ＬＢ（レーザ光）の一部を透過するように構成されている。本実施形態では、透明ベルト５２における照射部６０が照射する光ＬＢの透過率（透明ベルト５２の外周面から入射した光ＬＢのうち透明ベルト５２を通過して内周面から出射する光ＬＢの百分率）は、一例として９５％とされている。
【００３２】
透明ベルト５２は、図３に示されるように、その内周側から外周側に亘って、基材層５２Ａと、基材層５２Ａに積層されている弾性層５２Ｂと、弾性層５２Ｂに積層されている離型層５２Ｃとの３層で構成されている。なお、基材層５２Ａは透明ベルト５２に必要な強度を維持させ、弾性層５２Ｂは透明ベルト５２に弾性体としての性質を持たせ、離型層５２Ｃは媒体Ｐ上の加熱されたトナーＴが透明ベルト５２にオフセットし難くする機能を有する。
【００３３】
（レンズ）
レンズ５３は、図２に示されるように、照射部６０が照射して入射された光ＬＢを、透明ベルト５２の定められた位置（後述する曲面５４Ｂの頂部５４Ｂ１に接触する位置）に集光する機能を有する。レンズ５３は、第１レンズ５４と、第２レンズ５５と、を有している。ここで、第１レンズ５４は、他の透明部材の一例である。また、第２レンズ５５は、透明部材の一例である。本実施形態の第１レンズ５４及び第２レンズ５５は、一例としてガラスとされている。また、第１レンズ５４及び第２レンズ５５における光ＬＢの屈折率は、１．５とされている。
【００３４】
「第１レンズ」
第１レンズ５４は、図２に示されるように、透明ベルト５２内に配置されている。第１レンズ５４は、装置奥行き方向から見ると長尺とされており、その長手方向が装置高さ方向に沿った状態で配置されている。また、第１レンズ５４は、装置幅方向から見ると長尺とされており、その長手方向が装置奥行き方向に沿って配置されている（図示省略）。
【００３５】
第１レンズ５４の装置高さ方向上側の端部（一端）には、装置高さ方向下側に湾曲状に凹んでいる凹み面５４Ａとされている。本実施形態の凹み面５４Ａの縁は、装置奥行き方向からの断面視にて、後述する第２レンズ５５の曲率と同等の曲率を有する円弧を形成している。第１レンズ５４は、透明ベルト５２に対し透明ベルト５２の内周側から後述するシリコーンオイルを介して凹み面５４Ａが形成されている部位（凹み部）で接触している。なお、凹み面５４Ａは、第１レンズ５４の装置幅方向における全域に形成されている。
【００３６】
また、第１レンズ５４の装置高さ方向下側の端部（他端）には、装置高さ方向下側に突出している曲面５４Ｂが形成されている。第１レンズ５４における曲面５４Ｂが形成されている部位には、シリコーンオイルを介して透明ベルト５２が巻き掛けられている。換言すれば、第１レンズ５４は、透明ベルト５２に対し透明ベルト５２の内周側からシリコーンオイルを介して曲面５４Ｂで接触している。なお、曲面５４Ｂは、曲面５４Ｂのうち装置高さ方向下側に最も突出する頂部５４Ｂ１を有している。また、第１レンズ５４における装置奥行き方向から見た短手方向の両端には、装置高さ方向に沿った平面５４Ｃが形成されている。
【００３７】
また、第１レンズ５４は、装置奥行き方向から見ると、頂部５４Ｂ１を通る装置高さ方向に沿った仮想直線（図中の一点鎖線ＣＬ）に対して線対称とされている。なお、この仮想直線ＣＬは、装置奥行き方向から見た場合の第１レンズ５４に入射される光ＬＢの光軸とされている。
【００３８】
「第２レンズ」
第２レンズ５５は、図２に示されるように、透明ベルト５２を挟んで第１レンズ５４の反対側に配置され、第１レンズ５４とでニップＮ１を形成している。第２レンズ５５は、円柱状であって軸周りに回転可能なとされており、その軸が装置奥行き方向に沿って配置されている。また、第２レンズ５５は、透明ベルト５２よりも硬い。そのため、第２レンズ５５が透明ベルト５２を挟んで第１レンズ５４とでニップＮ１を形成すると、透明ベルト５２は変形する（凹む）ようになっている。
【００３９】
第２レンズ５５の装置奥行き方向両端は、上側から圧縮ばねで押圧されたすべり軸受け（図示省略）がはめ込まれている。また、第２レンズ５５の装置奥行き方向奥側の端部にはギア（図示省略）が嵌め込まれている。そして、ギア（図示省略）が駆動源（図示省略）により軸（自らの軸）周りに回転されることに伴い、第２レンズ５５は、軸Ｃ周りを回転するようになっている。
【００４０】
以上のような構成とされているため、レンズ５３は、装置高さ方向を進行し、第２レンズ５５に入射された光ＬＢを、ニップＮ１及び第１レンズ５４を介して、透明ベルト５２における第１レンズ５４の頂部５４Ｂ１に接触する位置に集光するようになっている。ここで、透明ベルト５２におけるニップＮ１が形成されている部位は、第１位置の一例である。また、透明ベルト５２における第１レンズ５４の頂部５４Ｂ１に接触する位置は、第２位置の一例である。
【００４１】
（ガイド部）
ガイド部５６は、図２に示されるように、装置幅方向両側から第１レンズ５４を挟んで支持する機能と、軸周りに回転する透明ベルト５２が筒状のまま回転するようにガイドする機能と、を有する。ガイド部５６は、第１ガイド部５６Ａと、第２ガイド部５６Ｂと、を備えている。第１ガイド部５６Ａ及び第２ガイド部５６Ｂは、何れも長尺とされており、それらの長手方向が装置奥行き方向に沿った状態で、透明ベルト５２内に配置されている。
【００４２】
第１ガイド部５６Ａの装置幅方向一方側（−Ｘ方向側）には、装置奥行き方向から見ると、装置高さ方向に沿う平面５６Ａ１が形成されている。また、第１ガイド部５６Ａの装置幅方向他方側（Ｘ方向側）には、装置奥行き方向から見ると、装置奥行き方向他方側に突出する湾曲面５６Ａ２が形成されている。
【００４３】
第２ガイド部５６Ｂの装置幅方向一方側には、装置奥行き方向から見ると、装置奥行き方向一方側に突出する湾曲面５６Ｂ２が形成されている。また、第２ガイド部５６Ｂの装置幅方向他方側には、装置奥行き方向から見ると、装置高さ方向に沿う平面５６Ｂ１が形成されている。なお、湾曲面５６Ｂ２には、装置幅方向一方側に開口する凹部５６Ｂ３が装置奥行き方向全域に亘って形成されている。凹部５６Ｂ３には、後述する供給部５８が収容されている。
【００４４】
また、平面５６Ａ１及び平面５６Ｂ１の短手方向の幅は、第１レンズ５４の平面５４Ｃの短手方向の幅と同等されている。そして、ガイド部５６は、第１ガイド部５６Ａの平面５６Ａ１の全域が第１レンズ５４の装置幅方向他方側の平面５４Ｃ全域に重なり、第２ガイド部５６Ｂの平面５６Ｂ１の全域が第１レンズ５４の装置幅方向一方側の平面５４Ｃ全域に重なった状態で、第１レンズ５４を支持している。
【００４５】
なお、第１レンズ５４の凹み面５４Ａは、前述のとおり、装置高さ方向下側に湾曲状に凹んでいる。また、装置奥行き方向から見て、湾曲面５６Ａ２と凹み面５４Ａとの境界及び湾曲面５６Ｂ２と凹み面５４Ａとの境界は、それぞれ上下の端部が一致している。これに対して、第１ガイド部５６Ａの湾曲面５６Ａ２及び第２ガイド部５６Ｂの湾曲面５６Ｂ２の曲率は、第１レンズ５４の曲面５４Ｂの曲率と同等とされている。そのため、装置奥行き方向から見て、湾曲面５６Ａ２と曲面５４Ｂとの境界及び湾曲面５６Ｂ２と曲面５４Ｂとの境界は、連続な曲面で繋がっている。
【００４６】
（供給部）
供給部５８は、透明ベルト５２の内周面に、潤滑液の一例であるシリコーンオイル（図示省略）を供給する機能を有する。なお、シリコーンオイルは、第１レンズ５４の凹み面５４Ａ及び曲面５４Ｂと、軸周りに回転する透明ベルト５２の内周面との間に介在することで、第１レンズ５４に対する透明ベルト５２の摩擦を低減させるためのものである。また、シリコーンオイルは、光ＬＢを透過させることができる。
【００４７】
供給部５８は、長尺とされている。そして、供給部５８は、図２に示されるように、その長手方向が装置奥行き方向に沿った状態で、第２ガイド部５６Ｂに形成された凹部５６Ｂ３内に一部がはみ出した状態で収容されている。また、供給部５８における凹部５６Ｂ３からはみ出した部位が、透明ベルト５２の内周面に接触している。本実施形態の供給部５８は、一例としてフェルト材で構成されており、フェルト材にはシリコーンオイルが含浸されている。そのため、供給部５８は、含浸されているシリコーンオイルを透明ベルト５２の内周面における供給部５８が接触する部位に供給するようになっている。その結果、供給部５８に含浸されているシリコーンオイルは、透明ベルト５２が軸周りに回転することで、透明ベルト５２の内周面全域に供給されるようになっている。
【００４８】
〈照射部〉
照射部６０は、第２レンズ５５に入射される光ＬＢを照射する機能を有する。別の見方をすれば、照射部６０は、第２レンズ５５及びニップＮ１を介し、媒体Ｐが接触する位置であって透明ベルト５２における周方向の第１位置とは異なる第２位置に集光して到達する光を照射する機能を有する。さらに別の見方をすれば、照射部６０は、媒体Ｐ上に形成されたトナー像Ｇを加熱するための光ＬＢを照射する機能を有する。照射部６０は、図２に示されるように、レーザアレイ６２と、コリメートレンズ６４と、を備えている。本実施形態の加熱部３０では、照射部６０が、装置奥行き方向に沿って、複数配列されている。各照射部６０は、透明ベルト５２の上側に配置されている。また、各レーザアレイ６２は、装置奥行き方向に沿って、光源６６が複数個配列されて構成されている。
【００４９】
光源６６は、装置奥行き方向から見ると、軸周りに回転する第２レンズ５５の外周面であって装置高さ方向最上部に、装置高さ方向に沿って進行する光ＬＢの光軸ＣＬが重なるように、光ＬＢを入射させるようになっている。具体的には、光源６６は、光軸ＣＬが装置奥行き方向から見て第１レンズ５４の頂部５４Ｂ１、第２レンズ５５の装置高さ方向最上部及び第２レンズ５５の軸中心Ｃに重なる位置に配置されている。
【００５０】
以上、加熱部３０について説明した。ここで、加熱部３０を総括すると、加熱部３０は、定められた経路を走行する透明なベルト５２と、ベルト５２に対し第１位置及び前記第１位置と周方向の異なる位置であって外周で被加熱体Ｐに接触する第２位置で内周側から接触する第１部材５４と、前記第１位置において第１部材５４とでベルト５２を挟んでニップＮ１を形成する第２部材５５とを有し、第２部材５５に入射された光ＬＢをニップＮ１及び第１部材５４を介して前記第２位置に集光するレンズ５３と、第２部材５５に入射される光ＬＢを照射する照射部６０と、を備えている、とされる。
【００５１】
〔加圧部〕
加圧部４０は、図２に示されるように、透明ベルト５２を挟んで第１レンズ５４の曲面５４Ｂの反対側で透明ベルト５２の外周面に接触して透明ベルト５２とで媒体Ｐの表面に形成されたトナー像Ｇが表面を透明ベルト５２側にして通過するニップＮ２を形成する機能を有する。そして、加圧部４０は、ニップＮ２において第１レンズ５４とで媒体Ｐを加圧する機能を有する。ここで、ニップＮ２は、第２位置のニップの一例である。
【００５２】
加圧部４０は、筒体４２と、キャップ（図示省略）と、ギア（図示省略）と、を備えている。筒体４２は、装置奥行き方向に沿って配置されている。また、筒体４２の装置奥行き方向手前側の端部にはキャップ（図示省略）がはめ込まれ、装置奥行き方向奥側の端部にはギア（図示省略）が嵌め込まれている。そして、ギア（図示省略）が駆動源（図示省略）により軸（自らの軸）周りに回転されることに伴い、筒体４２は、軸周りに（図中矢印Ｒ３方向に）回転するようになっている。
【００５３】
筒体４２は、変形可能に構成されており、透明ベルト５２を挟んだ第１レンズ５４の曲面５４Ｂの反対側の部位において、接触する透明ベルト５２が食い込んだ状態で、ニップＮ２を形成している。また、ニップＮ２は、曲面５４Ｂの中心部分ＴＳ２に対向する透明ベルト５２の外周面の部位を含んで形成されている。そのため、筒体４２が媒体Ｐを加圧する部位であって、第１レンズ５４の曲面５４Ｂの頂部５４Ｂ１に接触する位置には、光源６６が照射した光ＬＢが集光するように構成されている。
【００５４】
〔補足〕
以下、定着装置２０の構成について補足する。前述のとおり、第１レンズ５４及び第２レンズ５５の光ＬＢの屈折率は、１．５とされている。また、第２レンズ５５に入射された光ＬＢは、図２に示されるように装置奥行き方向から見ると、その光軸ＣＬが第２レンズ５５の軸Ｃと重なっている。そして、第２レンズ５５を透過した光ＬＢは、第１レンズ５４の曲面５４Ａに入射し、曲面５４Ｂから出射して、透明ベルト５２における第２位置に集光するようになっている。そのため、装置奥行き方向から見た場合、光軸ＣＬにおける第２レンズ５５に入射する位置から透明ベルト５２の第２位置までの長さは、透明ベルト５２の屈折率を無視すると、第２レンズ５５の直径の１．５倍の関係とされている。
【００５５】
以上が、本実施形態の画像形成装置１０の構成及び定着装置２０の構成についての説明である。
【００５６】
［画像形成装置の動作］
次に、本実施形態の画像形成装置１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。
【００５７】
画像形成指令を受けた制御部１６は、搬送部１２、トナー画像形成部１４及び定着装置２０を作動させる。そうすると、トナー画像形成部１４では、帯電、露光、現像、転写の各工程が行われ、搬送部１２により搬送される媒体Ｐ上にトナー像Ｇが形成される。そして、トナー像Ｇが形成された媒体Ｐは、搬送部１２により定着装置２０に向けて搬送される。トナー像Ｇが形成された媒体Ｐは、定着装置２０における透明ベルト５２と筒体４２とにより形成されるニップＮ２を通過する。その際、媒体Ｐ上のトナー像Ｇは、筒体４２により加圧される。また、前述のとおり、筒体４２が媒体Ｐを加圧する部位には光源６６が照射した光ＬＢが集光するように構成されていることから、媒体Ｐ上のトナー像Ｇは、ニップＮ２を通過する期間のうちの一部の期間、第１レンズ５４の曲面５４Ｂに集光される光ＬＢにより加熱される。これにより、ニップＮ２を通過した媒体Ｐ上のトナー像Ｇは、媒体Ｐに定着される。トナー像Ｇが定着された媒体Ｐは、画像形成装置１０の外に排出されて、画像形成装置１０の動作が終了する。
【００５８】
以上が、画像形成装置１０の動作についての説明である。
【００５９】
［作用］
次に、本実施形態の作用について図面を参照しつつ説明する。
【００６０】
〔第１の作用について〕
比較形態の加熱部３０Ａは、図４に示されるように、本実施形態の加熱部３０に対して、本体５０Ａの構成が異なる。具体的には、本実施形態の本体５０のレンズ５３は、第１レンズ５４と第２レンズ５５とで構成されているのに対し、加熱部３０Ａの本体５０Ａのレンズは、透明ベルト５２内に配置されているレンズ５３Ａのみで構成されている。ここで、レンズ５３Ａの光ＬＢに対する屈折率は１．５とされている。そして、加熱部３０Ａは、本実施形態の加熱部３０と異なり、レンズ５３Ａのみで光ＬＢを集光する必要があることから、レンズ５３Ａの装置高さ方向上側の端部が上側に突出する曲面５４Ｄを形成している。曲面５４Ｄの曲率は、第１ガイド部５６Ａの湾曲面５６Ａ２及び第２ガイド部５６Ｂの湾曲面５６Ｂ２の曲率よりも大きい。そのため、曲面５４Ｄにおける装置高さ方向最上部（以下、頂部ＴＳという。）以外の部位は、透明ベルト５２の内周面と隙間ＧＡ１、ＧＡ２を形成している。比較形態の加熱部３０Ａは、以上の点以外は、本実施形態の加熱部３０と同様の構成とされている。また、比較形態の定着装置２０Ａは、加熱部３０に換えて加熱部３０Ａを備える点以外、本実施形態の定着装置２０と同様の構成とされている。また、比較形態の画像形成装置１０Ａは、定着装置２０に換えて定着装置２０Ａを備える点以外、本実施形態の画像形成装置１０と同様の構成とされている。
【００６１】
比較形態の場合、透明ベルト５２におけるレンズ５３Ａの曲面５４Ｄに対向する部位は、曲面５４Ｄと離れている。そのため、透明ベルト５２は、曲面５４Ｄに対向する部位が上下方向（透明ベルト５２の厚み方向）に振動しながら、軸周りに回転する。そのため、比較形態では、上下方向に振動する透明ベルト５２を透過した光ＬＢは、透明ベルト５２で散乱される虞がある。そして、光ＬＢが透明ベルト５２で散乱されると、透明ベルト５２の第２位置に集光する光ＬＢのエネルギーが、集光する時間に起因してばらつく（光の集光のばらつき）。
【００６２】
これに対して、本実施形態の加熱部３０の場合、図２に示されるように、照射部６０が照射した光ＬＢは、第２レンズ５５の外周面に入射された後、透明ベルト５２における第１レンズ５４と第２レンズ５５とによりニップＮ１が形成されている部位を透過する。そのため、本実施形態の加熱部３０では、比較形態の加熱部３０Ａのように、上下方向に振動する透明ベルト５２に光ＬＢが入射されることがない。
【００６３】
したがって、本実施形態の加熱部３０によれば、比較形態の加熱部３０Ａに比べ、光の集光のばらつきを抑制することができる。これに伴い、本実施形態の定着装置２０によれば、比較形態の定着装置２０Ａに比べ、光の集光のばらつきに起因する定着不良を抑制することができる。また、本実施形態の画像形成装置１０によれば、比較形態の画像形成装置１０Ａに比べ、上記定着不良に起因する画像形成不良を抑制することができる。
【００６４】
〔第２の作用について〕
また、比較形態では、定着動作に伴い透明ベルト５２の外周面に傷が形成された場合、照射部６０が照射する光ＬＢは、透明ベルト５２の傷が形成された部位に入射される。光ＬＢが透明ベルト５２の傷が形成された部位に入射されると、光ＬＢは散乱される虞がある。そして、光ＬＢが透明ベルト５２の傷が形成された部位で散乱されると、透明ベルト５２の第２位置に集光する光ＬＢのエネルギーが、透明ベルト５２の回転周期に起因してばらつく（傷による光の集光のばらつき）。
【００６５】
ところで、本実施形態でも、定着動作に伴い透明ベルト５２の外周面に傷が形成された場合、照射部６０が照射する光ＬＢは、透明ベルト５２の傷が形成された部位に入射される。しかしながら、本実施形態では、比較形態の場合と異なり、光ＬＢが入射される透明ベルト５２の傷が形成された部位は、第１レンズ５４と第２レンズ５５とによりニップされている。そのため、本実施形態の加熱部３０によれば、比較形態の加熱部３０Ａに比べ、透明ベルト５２の傷が形成された部位に入射された光ＬＢが散乱され難い。
【００６６】
したがって、本実施形態の加熱部３０によれば、比較形態の加熱部３０Ａに比べ、傷による光の集光のばらつきを抑制できる。これに伴い、本実施形態の定着装置２０によれば、比較形態の定着装置２０Ａに比べ、傷による光の集光のばらつきに起因する定着不良を抑制できる。また、本実施形態の画像形成装置１０によれば、比較形態の画像形成装置１０Ａに比べ、上記定着不良に起因する画像形成不良を抑制できる。
【００６７】
〔第３の作用について〕
本実施形態の加熱部３０は、図２に示されるとおり、第２レンズ５５が軸Ｃ周りに回転する。そのため、本実施形態の加熱部３０は、第２レンズ５５が固定されている加熱部（一例として、図６の加熱部３０Ｃ）に比べ、透明ベルト５２の駆動トルクを低減することができる。また、本実施形態の第２レンズ５５は、前述のとおり、駆動源（図示省略）により駆動されて軸Ｃ周りに回転する。そのため、本実施形態の加熱部３０は、第２レンズ５５が透明ベルト５２に従動する加熱部に比べ、透明ベルト５２の駆動トルクを低減することができる。なお、第２レンズ５５が固定されている加熱部、当該加熱部を備える定着装置及び画像形成装置は、本発明の技術的範囲に属する。
【００６８】
〔第４の作用について〕
本実施形態の加熱部３０の第１レンズ５４には、図２に示されるとおり、凹み面５４Ａが形成されている。そして、本実施形態の加熱部３０の第２レンズ５５は、第１レンズ５４における凹み面５４Ａが形成されている部位（凹み部）とで透明ベルト５２を挟んでニップＮ１を形成している。そのため、本実施形態の加熱部３０は、第１レンズ５４におけるニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる加熱部（一例として、図５の加熱部３０Ｂ）に比べ、装置奥行き方向から見て、ニップＮ１を透過する光ＬＢの幅を広くすることができる。換言すれば、本実施形態の加熱部３０は、第１レンズ５４におけるニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる加熱部に比べ、装置奥行き方向から見て、第２レンズ５５に入射される光束の幅を広くすることができる。
【００６９】
また、本実施形態の加熱部３０は、装置奥行き方向から見て、縁が円弧状とされる曲面５４Ａが形成されている凹み部でニップＮ１を形成している。そのため、本実施形態の加熱部３０は、第１レンズ５４におけるニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる加熱部に比べ、装置奥行き方向から見て、ニップＮ１の幅が広い。したがって、本実施形態の加熱部３０は、第１レンズ５４におけるニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる加熱部に比べ、ニップＮ１を安定して形成することができる。
【００７０】
また、本実施形態の加熱部３０は、第１レンズ５４におけるニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる加熱部に比べ、第１レンズ５４を小さくすることができる。理由は以下のとおりである。すなわち、本実施形態の第１レンズ５４における光軸ＣＬと重なる部分の長さは、ニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる第１レンズ５４（一例として図５の第１レンズ５４）における光軸ＣＬと重なる部分の長さに比べ、その長さの差分短い。また、前述のとおり、光軸ＣＬにおける第２レンズ５５に入射する位置から透明ベルト５２の第２位置までの長さは、装置奥行き方向から見た場合、透明ベルト５２の屈折率を無視すると、第２レンズ５５の直径の１．５倍の関係とされている。そのため、本実施形態の第２レンズ５５の直径は、ニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる第２レンズ５５の直径よりも短い。以上が、理由である。
【００７１】
なお、第１レンズ５４におけるニップＮ１を形成する部位が上側に突出する曲部とされる加熱部、当該加熱部を備える定着装置及び画像形成装置は、本発明の技術的範囲に属する。
【００７２】
〔第５の作用について〕
本実施形態の加熱部３０の第２レンズ５５は、前述のとおり、透明ベルト５２よりも硬い。そのため、第２レンズ５５が透明ベルト５２を挟んで第１レンズ５４とでニップＮ１を形成すると、透明ベルト５２は変形する（凹む）ようになっている。そのため、本実施形態の加熱部３０によれば、透明ベルト５２が第２レンズ５５よりも硬い加熱部（図示省略）に比べて、第２レンズ５５が変形し難い。これに伴い、本実施形態の加熱部３０によれば、透明ベルト５２が第２レンズ５５よりも硬い加熱部に比べて、ニップＮ１の形成に起因する第２レンズ５５の光学特性の変化が小さい。したがって、本実施形態の加熱部３０によれば、透明ベルト５２が第２レンズ５５よりも硬い加熱部に比べて、光ＬＢが集光する第２位置における光ＬＢの集光密度を高くすることができる。すなわち、本実施形態の加熱部３０によれば、透明ベルト５２が第２レンズ５５よりも硬い加熱部に比べて、ニップＮ１の形成に起因する光ＬＢの集光密度の低下を抑制することができる。
【００７３】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について、図５を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成要素を用いる場合、その構成要素等の符号等をそのまま用いて説明する。
【００７４】
［構成］
本実施形態の加熱部３０Ｂは、透明ベルト５２内に配置されている第１レンズ５４が装置奥行き方向から見ると、円柱とされている。そして、透明ベルト５２内には、第１レンズ５４が嵌め込まれており、透明ベルト５２の内周面は、第１レンズ５４の外周に光ＬＢを透過する接着剤で接着されて固定されている。そのため、本実施形態の加熱部３０Ｂは、ガイド部５６と、供給部５８と、を備えていない。また、透明ベルト５２の軸Ｃ１周りの回転に伴い、第１レンズ５４は、透明ベルト５２と一体となって軸Ｃ１周りに回転するようになっている。そして、第１レンズ５４におけるニップＮ１を形成する曲面５４Ａ及びニップＮ２を形成する曲面５４Ｂは、それぞれ第１レンズ５４の外周面の一部であり、第１レンズ５４の軸Ｃ１周りの回転に伴い入れ替わるようになっている。なお、ニップＮ１は、円柱とされる第１レンズ５４の外周面と第２レンズ５５の外周面とで形成されているため、装置奥行き方向から見ると、本実施形態のニップＮ１の幅は、第１実施形態のニップＮ１の幅よりも狭い。本実施形態の加熱部３０Ｂは、以上の点以外は、第１実施形態の加熱部３０と同様の構成とされている。また、本実施形態の定着装置２０Ｂは、加熱部３０に換えて加熱部３０Ｂを備える点以外、第１実施形態の定着装置２０と同様の構成とされている。また、本実施形態の画像形成装置１０Ｂは、定着装置２０に換えて定着装置２０Ａを備える点以外、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成とされている。
【００７５】
［作用］
本実施形態の加熱部３０Ｂは、前述のとおり、第１レンズ５４が、透明ベルト５２と一体となって軸Ｃ１周りに回転する。つまり、透明ベルト５２が第１レンズ５４に摺動することがない。したがって、本実施形態の加熱部３０Ｂによれば、第１実施形態の加熱部３０に比べ、透明ベルト５２の内周面が傷つき難い。また、本実施形態の加熱部３０Ｂによれば、透明ベルト５２の内周面にシリコーンオイル等の潤滑液を付着させる必要がない。本実施形態のその他の作用は、第１実施形態の第４の作用以外の作用と同様である。
【００７６】
≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態について、図６を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成要素を用いる場合、その構成要素等の符号等をそのまま用いて説明する。
【００７７】
［構成］
本実施形態の加熱部３０Ｃは、第１実施形態の第２レンズ５５に換えて、装置奥行き方向から見て上下方向に長尺な第２レンズ５５Ａを備えている。そして、第２レンズ５５Ａにおける上端及び下端には、第１実施形態の第２レンズ５５の外周と同等の曲率の曲面５５Ｂ、５５Ｃが形成されている。また、本実施形態の第２レンズ５５Ａは、第１実施形態の第２レンズ５５と異なり、回転せずに固定されている。そのため、第２レンズ５５Ａは、装置幅方向において小さい。すなわち、第２レンズ５５Ａの幅は、光ＬＢが装置高さ方向に沿って照射される構成において、装置高さ方向から見て、照射部６０を構成するコリメートレンズ６４と重なる部分があれば足りる。本実施形態の第２レンズ５５Ａは、第１実施形態の第２レンズ５５に比べ、装置幅方向において小さい。本実施形態の加熱部３０Ｃは、以上の点以外は、第１実施形態の加熱部３０と同様の構成とされている。また、本実施形態の定着装置２０Ｃは、加熱部３０に換えて加熱部３０Ｃを備える点以外、第１実施形態の定着装置２０と同様の構成とされている。また、本実施形態の画像形成装置１０Ｃは、定着装置２０に換えて定着装置２０Ｃを備える点以外、第１実施形態の画像形成装置１０と同様の構成とされている。なお、第２レンズ５５Ａの曲面５５Ｃが形成されている部位は、透明ベルト５２を挟んで、第１レンズ５４の凹み面５４Ａが形成されている部位（凹み部）とで、ニップＮ１を形成している。
【００７８】
［作用］
本実施形態の加熱部３０Ｃは、前述のとおり、本実施形態の第２レンズ５５Ａが第１実施形態の第２レンズ５５に比べ、装置幅方向において小さい。したがって、本実施形態の加熱部３０Ｃによれば、第１実施形態の加熱部３０に比べ、装置高さ方向で省スペース化又は小型化することができる。本実施形態のその他の作用は、第１実施形態の第３の作用以外の作用と同様である。
【００７９】
以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内にて他の実施形態が可能である。
【００８０】
例えば、第１及び第３実施形態の定着装置２０、２０Ｃでは、シリコーンオイルが含浸されている供給部５８を透明ベルト５２の内周面に接触させることで、透明ベルト５２の内周面に潤滑液（一例としてシリコーンオイル）を付着させるとして説明した。しかしながら、透明ベルト５２の内周面に潤滑液が付着されていれば、定着装置２０、２０Ｃに供給部５８を設けなくてもよい。
【００８１】
例えば、第１及び第３実施形態の定着装置２０、２０Ｃでは、潤滑液（一例としてシリコーンオイル）が含浸されている供給部５８を透明ベルト５２の内周面に接触させることで、透明ベルト５２の内周面に潤滑液を付着させるとして説明した。しかしながら、透明ベルト５２が軸周りに回転することができれば、透明ベルト５２の内周面に潤滑液を付着させなくてもよい。
【００８２】
また、各実施形態の定着装置２０、２０Ｂ、２０Ｃでは、加圧部４０を構成する筒体４２が、駆動源により軸周りに回転されるとして説明した。しかしながら、筒体４２は、定着動作の際、透明ベルト５２とともにニップＮ２を形成して軸周りに回転することができればよい。例えば、筒体４２は、透明ベルト５２に従動して回転されるようにしてもよい。
【００８３】
また、第１実施形態の加熱部３０では、レンズ５３が第１レンズ５４と第２レンズ５５とで構成されているとして説明した。しかしながら、第１レンズ５４に入射された光ＬＢがニップＮ１及び第２レンズ５４を介して透明ベルト５２の第２位置に集光することができれば、第１レンズ５４及び第２レンズ５５の何れか一方がレンズでなくてもよい。第２実施形態の加熱部３０Ｂを構成するレンズ５３及び第３実施形態の加熱部３０Ｃを構成するレンズ５３の場合も同様である。
【００８４】
また、第１実施形態において、光ＬＢが入射される第２レンズ５５の外周面には、光ＬＢに対する反射率を低減する、反射防止膜を被覆してもよい。
【００８５】
また、第１実施形態の加熱部３０では、第１レンズ５４及び第２レンズ５５を含んで構成されているとして説明した。しかしながら、本発明の加熱装置は、照射部が、透明部材及びニップを介し、被加熱体が接触する位置であって透明なベルトにおける周方向の第１位置とは異なる第２位置に到達される光を照射する機能を有すればよい。したがって、例えば、照射部が上記機能を有すれば、本発明の加熱装置を構成する透明部材は、レンズでなくてもよい。さらに、例えば、本発明の加熱装置は、透明なベルト内に他の透明部材を備えていなくてもよい。そのため、本発明の実施態様には、レンズでない透明部材を備え、透明なベルト内に他の透明部材が備えられていない、上記機能を有する加熱装置が含まれる。そして、この加熱装置によれば、透明部材を備えていない加熱装置に比べて、第２位置に到達する光の光量のばらつきを抑制することができる。なお、この加熱装置の一例として、被加熱体を搬送しながら、第２位置に集光させずに到達させた光で被加熱体を加熱する加熱装置が想定される。また、照射部が上記機能を有すれば、本発明の他の加熱装置を構成する透明部材及び他の透明部材はレンズを構成しなくてもよい。そのため、本発明の他の加熱装置には、照射部が照射した光を別途備えられたレンズを介して透明部材に入射させ、透明なベルトにおける第２位置に集光して到達される光で第２位置に接触する被加熱体を加熱する加熱装置が含まれる。そして、この他の加熱装置によれば、透明部材を備えていない加熱装置に比べて、第２位置に集光して到達する光の光量のばらつきを抑制することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０        画像形成装置
１０Ｂ      画像形成装置
１０Ｃ      画像形成装置
１４        トナー画像形成部（形成手段の一例）
２０        定着装置
２０Ｂ      定着装置
２０Ｃ      定着装置
３０        加熱部（加熱装置の一例）
３０Ｂ      加熱部（加熱装置の一例）
３０Ｃ      加熱部（加熱装置の一例）
４０        加圧部
５２        透明ベルト（透明なベルトの一例）
５３        レンズ
５４        第１レンズ（他の透明部材の一例）
５５        第２レンズ（透明部材の一例）
５５Ａ      第２レンズ（透明部材の一例）
６０        照射部
Ｇ          トナー像（現像剤像の一例、被加熱体の一例）
Ｎ１        ニップ（第１位置のニップ）
Ｎ２        第２位置のニップ
Ｐ          媒体
【図１】
2016133554.tif 000003
【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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