(57)【要約】      （修正有）【課題】ウォームアップ時間を短縮しつつ、エネルギーの消費効率を向上させることができるとともに、加熱源の寿命が短くなったり破損するのを防止することが可能な定着装置を提供する。【解決手段】加熱源により加熱される加熱ロール３と加圧ロールとの圧接部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させ、前記未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置において、前記加熱ロール３は、内部が中空の円筒形状に形成されているとともに、その内部には、少なくとも１本以上の加熱源２が配設されており、前記加熱ロール端部の開口部に、当該開口部から熱が外部に漏れるのを遮蔽する熱遮蔽部材２１を設け、当該熱遮蔽部材２１は、前記加熱ロール３及び前記加熱源２に非接触状態で配置されるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源により加熱される加熱ロールと加圧ロールとの圧接部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させ、前記未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置において、
前記加熱ロールは、内部が中空の円筒形状に形成されているとともに、その内部には、少なくとも１本以上の加熱源が配設されており、
前記加熱ロール端部の開口部に、当該開口部から熱が外部に漏れるのを遮蔽する熱遮蔽部材を設け、当該熱遮蔽部材は、前記加熱ロール及び前記加熱源に非接触状態で配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記熱遮蔽部材には、前記加熱ロールの半径方向に沿って、前記加熱源に給電する給電用のハーネスを挿通させる隙間が形成されてい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】
前記熱遮蔽部材には、前記加熱源の端部に設けられる碍子部の外径よりも大きな加熱源貫通用の開口部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記熱遮蔽部材には、前記加熱源が複数本配置される場合、当該複数本の加熱源貫通用の開口部が連通した状態で設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記熱遮蔽部材は、前記加熱ロールの軸方向の端部によりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記熱遮蔽部材は、前記加熱ロールの軸方向に沿った最大通紙領域の外側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記熱遮蔽部材は、耐熱材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記熱遮蔽部材は、定着装置のフレームに支持されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記熱遮蔽部材を支持する支持部材は、その少なくとも一部が断熱材料によって形成されていることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式等を採用したプリンタや複写機等の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開昭６２- １１５６８４号公報
【特許文献２】特開平６- ５９５９６号公報
【特許文献３】特開２００４−２５２０６３号公報
【０００３】
従来、この種の電子写真方式等を採用したプリンタや複写機等の画像形成装置では、感光体ドラム上に画像情報に応じたトナー像を形成し、当該感光体ドラム上に形成されたトナー像を、直接又は中間転写体を介して記録用紙上に転写した後、定着装置によって加熱加圧することにより、未定着トナー像を記録用紙上に定着して、画像を形成するように構成されている。
【０００４】
上記定着装置としては、種々の方式のものが提案されているが、内部に加熱源を備えた加熱ロールと、加圧ロールとを圧接させた状態で回転駆動し、これら加熱ロールと加圧ロールとの圧接部に、未定着トナー像を担持した記録用紙を通過させることにより加熱加圧して、未定着トナー像を記録用紙上に定着するように構成したものがある。
【０００５】
かかる定着装置では、定着処理に際して、加熱ロールの表面を所定温度に加熱する必要があるため、ウォームアップに長い時間を必要としたり、多大なエネルギーを消費するという難点を有している。
【０００６】
近年、上記画像形成装置においては、定着装置のウォームアップ時間の短縮やエネルギー消費効率の向上といった要求が大きくなり、加熱効率を向上させることが技術的課題となっている。
【０００７】
そこで、かかる技術的課題を解決するため、加熱ロール端部の開口部からの放熱を抑え、熱効率を向上させることを目的として、加熱ロール端部の開口部に遮熱部材を設ける構成が、特開昭６２−１１５６８４号公報や特開平６−５９５９６号公報、特開２００４−２５２０６３号公報等に開示されている。
【０００８】
上記特開昭６２−１１５６８４号公報に係る加熱定着装置は、ハロゲンヒータランプを加熱源とし円筒状のヒートローラを加熱し、これにより未定着画像を加熱定着する加熱定着装置において、ヒートローラの両端開口部に、ヒータランプ熱を反射する反射板を設けるように構成したものである。
【０００９】
また、上記特開平６−５９５９６号公報に係る電子写真式プリンタの定着器は、トナーを溶融するためのヒータローラと、前記ヒータローラの内部に設けられて熱源となるヒータと、前記ヒータローラによって溶融した前記トナーを記録用紙に定着させるプレッシャローラとを備える電子写真式プリンタの定着器において、前記ヒータローラの周囲を囲む遮蔽板と、前記遮蔽板に貼着した断熱材と、前記ヒータローラの側面を断熱するキャップと、前記ヒータローラおよび前記遮蔽板を収容し断熱材を有するフレームとを備えるように構成したものである。
【００１０】
さらに、上記特開２００４−２５２０６３号公報に係る定着装置は、一対の回転体のいずれかの内部に配設されたハロゲンヒータをもつ熱定着装置において、ハロゲンヒータの両端の封止部と、タングステン線の発光部の両端部との間に、輻射熱を遮蔽する輻射熱遮蔽板を配設するように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開昭６２−１１５６８４号公報や特開平６−５９５９６号公報に開示された技術の場合には、ヒートローラの両端開口部に、ヒータランプ熱を反射する反射板を設けるように構成したり、ヒータローラの周囲を囲む遮蔽板と、前記遮蔽板に貼着した断熱材と、前記ヒータローラの側面を断熱するキャップと、前記ヒータローラおよび前記遮蔽板を収容し断熱材を有するフレームとを備えるように構成したものであるが、これらの場合には、ヒートロールに反射板や遮蔽板等の熱容量が加わるため、ヒートロールの加熱開始時に、ヒートロールを所定温度に加熱するのに時間が掛かり、ウォームアップ時間の短縮には逆効果となるという問題点を有している。
【００１２】
また、上記特開２００４−２５２０６３号公報に係る定着装置の場合には、ハロゲンヒータの両端の封止部と、タングステン線の発光部の両端部との間に、輻射熱を遮蔽する輻射熱遮蔽板を配設するように構成したものであり、高温のハロゲンヒータに輻射熱遮蔽板が接触するため、ハロゲンヒータ面に温度差が生じ、ハロゲンヒータの繰り返し使用時に、ハロゲンヒータ面に熱的な負荷が加わり、ハロゲンヒータの寿命が短くなったり、定着装置を装着した画像形成装置の搬送時などに作用する衝撃力によって、輻射熱遮蔽板が移動したり変形したときに、ハロゲンヒータに外力が加わり、破損する虞れがあるという問題点を有していた。
【００１３】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ウォームアップ時間を短縮しつつ、エネルギーの消費効率を向上させることができるとともに、加熱源の寿命が短くなったり破損するのを防止することが可能な定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち、請求項１に記載された発明は、加熱源により加熱される加熱ロールと加圧ロールとの圧接部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させ、前記未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置において、
前記加熱ロールは、内部が中空の円筒形状に形成されているとともに、その内部には、少なくとも１本以上の加熱源が配設されており、
前記加熱ロール端部の開口部に、当該開口部から熱が外部に漏れるのを遮蔽する熱遮蔽部材を設け、当該熱遮蔽部材は、前記加熱ロール及び前記加熱源に非接触状態で配置されていることを特徴とする定着装置である。
【００１５】
また、請求項２に記載された発明は、前記熱遮蔽部材には、前記加熱ロールの半径方向に沿って、前記加熱源に給電する給電用のハーネスを挿通させる隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
【００１６】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記熱遮蔽部材には、前記加熱源の端部に設けられる碍子部の外径よりも大きな加熱源貫通用の開口部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。
【００１７】
又、請求項４に記載された発明は、前記熱遮蔽部材には、前記加熱源が複数本配置される場合、当該複数本の加熱源貫通用の開口部が連通した状態で設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。
【００１８】
更に、請求項５に記載された発明は、前記熱遮蔽部材は、前記加熱ロールの軸方向の端部によりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置である。
【００１９】
また、請求項６に記載された発明は、前記熱遮蔽部材は、前記加熱ロールの軸方向に沿った最大通紙領域の外側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置である。
【００２０】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記熱遮蔽部材は、耐熱材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置である。
【００２１】
又、請求項８に記載された発明は、前記熱遮蔽部材は、定着装置のフレームに支持されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の定着装置である。
【００２２】
更に、請求項９に記載された発明は、前記熱遮蔽部材を支持する支持部材は、その少なくとも一部が断熱材料によって形成されていることを特徴とする請求項８に記載の定着装置である。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、ウォームアップ時間を短縮しつつ、エネルギーの消費効率を向上させることができるとともに、加熱源の寿命が短くなったり破損するのを防止することが可能な定着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す構成図である。
【００２５】
この定着装置１は、図２に示すように、加熱源２によって加熱される加熱ロールとしてのヒートロール３と、加圧ロール４との圧接部（ニップ部）１５に、未定着のトナー像５を担持した記録媒体としての記録用紙６を通過させ、記録用紙６上にトナー像５を定着させるように構成されている。
【００２６】
上記ヒートロール３は、外径３５ｍｍで厚さ０．４ｍｍの鋼鉄製の円筒状芯金７上に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ層８を被覆して離型性を持たせており、ウォームアップ時間をできる限り短くするように低熱容量化している。ヒートロール３内部の中空部には、加熱源として、管の外径が６ｍｍのハロゲンランプ２が配設されている。このハロゲンランプ２としては、例えば、消費電力が１２００Ｗのものが用いられる。また、上記ハロゲンランプ２の両端部には、図３に示すように、碍子９が取り付けられているとともに、当該碍子９には、給電用のハーネス１０が接続されている。なお、上記ヒートロール３の表面には、当該ヒートローロ３上に転写したオフセットトナーをクリーニングするためのクリーニングウエブ１１が接触するように配置されている。
【００２７】
一方、上記加圧ロール４は、外径３５ｍｍに形成され、ＳＵＳ製の円筒状芯金１２の表面に厚さ２．５ｍｍ、ゴム硬度６０度（ＪｌＳ−Ａ）のシリコンゴム層１３を設け、更に表面に厚さ１００μｍのＰＦＡチューブ層１４を被覆し、ヒートロール３に圧接させることにより、ニップ部１５の幅が３．０〜３. ５ｍｍ程度となるように圧接力が調整されている。
【００２８】
さらに、上記定着装置１には、ニップ部１５の入り口側に記録用紙６を導入するインレットシュート１６が設けられているとともに、ニップ部１５の出口側には、ヒートロール３及び加圧ロール４の表面から記録用紙６を剥離する剥離爪１７、１８がそれぞれ配置されている。
【００２９】
ところで、この実施の形態では、加熱源により加熱される加熱ロールと加圧ロールとの圧接部に、未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させ、前記未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置において、
前記加熱ロールは、内部が中空の円筒形状に形成されているとともに、その内部には、少なくとも１本以上の加熱源が配設されており、
前記加熱ロール端部の開口部に、当該開口部から熱が外部に漏れるのを遮蔽する熱遮蔽部材を設け、当該熱遮蔽部材は、前記加熱ロール及び前記加熱源に非接触状態で配置されるように構成されている。
【００３０】
すなわち、この実施の形態では、図１及び図２に示すように、ヒートロール３の両端部の開口部２０に、当該開口部２０から熱が外部に漏れるのを遮蔽する熱遮蔽部材２１が設けられている。この熱遮蔽部材２１は、耐熱性を有するものであれば材料に制限はないが、この実施の形態では、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ製の板状部材が用いられている。上記熱遮蔽部材２１は、図１及び図２に示すように、円板状に形成されており、その外径がヒートロール３の内径よりも小さく設定されているとともに、その内径がハロゲンランプ２の外径よりも大きく設定されており、ヒートロール３及びハロゲンランプ２の双方に非接触状態で配置されている。上記熱遮蔽部材２１表面の輻射率は、特に立上げ時には遮蔽には寄与せず、熱遮蔽部材１２は、上述したように、耐熱性を有していれば材料に制限はないが、継続的使用には、輻射熱を反射する意味でその表面が低輻射率である方が好ましく、耐熱性も備えている金属材料が適している。
【００３１】
また、上記熱遮蔽部材２１には、図１に示すように、その中央部にハロゲンランプ２を挿通するための円形状の開口部２６が設けれているとともに、当該開口部２６には、ハロゲンランプ２の給電用ハーネス１０を通すためのスリットが半径方向に沿って設けられている。
【００３２】
さらに、上記熱遮蔽部材２１は、図３に示すように、例えば、金属製の支持部材２２によって支持されており、当該支持部材２２の先端は、定着装置１のサイドフレーム２３に断熱材２４を介して取り付けられている。なお、断熱材２４は、設けた方が望ましいが、必ずしも設けなくとも良い。
【００３３】
さらに、上記熱遮蔽部材２１は、図３に示すように、ヒートロール３の軸方向に沿って、最大通紙領域又は最大画像領域の外側であって、ヒートロール３の両端部よりも内側に配置されており、図示例では、最大通紙領域又は最大画像領域と、ヒートロール３の端部に配置されたベアリング２５との中央に配置されている。その際、記録用紙６は、例えば、ヒートロール３の軸方向に沿った中央部を基準にした、所謂センターレジで搬送されるが、これに限らず、サイドレジによって搬送しても良い。なお、図３中、符号２８はヒートロール３を回転駆動するためのギアを示している。
【００３４】
以上の構成において、この実施の形態１に係る定着装置では、次のようにして、ウォームアップ時間を短縮しつつ、エネルギーの消費効率を向上させることができるとともに、加熱源の寿命が短くなったり破損するのを防止することが可能となっている。
【００３５】
すなわち、この実施の形態に係る定着装置１では、図１に示すように、定着動作の開始に伴って、ヒートロール３の内部に配置されたハロゲンヒータ２に通電し、ヒートロール３の表面温度が所定の温度となるように加熱し、未定着トナー像５を担持した記録用紙６をニップ部１５に通過させ、ヒートロール３と加圧ロール４によって未定着トナー像５を記録用紙６上に定着するようになっている。
【００３６】
その際、上記定着装置１では、図１乃至図３に示すように、ヒートロール３の両端部に熱遮蔽部材２１が設けられているため、ハロゲンランプ２によって加熱される熱が、図３に示すように、ヒートロール３の端部から外部に逃げるのを、熱遮蔽部材２１によって遮蔽するように構成されている。そのため、この定着装置１では、ヒートロール３をハロゲンランプ２によって効率良く加熱することが可能となり、加熱効率を向上させることができる。
【００３７】
また、上記熱遮蔽部材２１は、ヒートロール３及びハロゲンランプ２の双方に非接触状態で配置されているため、ハロゲンランプ２の熱が熱遮蔽部材２１に伝わり、ヒートロール３の加熱効率が低減するのを防止するようになっている。さらに、熱遮蔽部材２１は、ヒートロール３及びハロゲンランプ２の双方に非接触状態で配置されているため、熱遮蔽部材２１から外力がハロゲンランプ２に伝わり、ハロゲンランプ２が破損したりするのを防止することができる。
【００３８】
従来例１
次に、本発明者は、本発明の実施の形態に係る定着装置１の効果を確認するための従来例として、図３に示すような定着装置１において、定格１２００Ｗのハロゲンランプ２を用い、熱遮蔽部材部材２１を設けずに、ハロゲンランプ２に通電を開始して立上げを行い、電源オン２０秒後のヒートロール３表面の温度測定、および富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙（Ａ４サイズＬＥＦ）に両面印刷を連続して２時間行い、最後の１５０枚を両面印刷する動作における平均加熱電力（消費電力）を測定して評価する実験を行った。
【００３９】
その結果、立上げ２０秒後のヒートロール３の表面温度は２１０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は、７３０Ｗであった。
【００４０】
従来例２
また、本発明者は、本発明の実施の形態に係る定着装置１の効果を確認するための従来例として、図３に示すような定着装置１において、定格１２００Ｗのハロゲンランプ２を用い、従来例２として、図４に示すように、熱遮蔽部材部材２１をヒートロール３に接触するように取り付けて、ヒートロール３と共に回転するように構成した。
【００４１】
この従来例２では、ヒートロール３の長手方向の最大通紙域とベアリング２５の位置の距離は１０ｍｍであり、熱遮蔽部材２１はベアリング２５から５ｍｍの内側の位置に配置した。また、熱遮蔽部材２１としては、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ製の板状部材を使用した。この構成により、前記従来例１と同様に、ハロゲンランプ２に通電を開始して立上げを行い、電源オン２０秒後のヒートロール３表面の温度測定、および富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続して２時間行い、最後の１５０枚を両面印刷する動作での平均加熱電力（消費電力）を測定して評価する実験を行った。
【００４２】
その結果、立上げ２０秒後のヒートロール３の表面温度は２０３℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は、６８０Ｗであった。
【００４３】
この構成では、ヒートロール３に熱遮蔽部材２１が接触するように設けられているため、ヒートロール３の熱容量が増加し、立上げ温度が低下したものである。一方、熱遮蔽部材２１の効果により、連続両面印刷時の平均加熱電力は、従来例１の７３０Ｗよりも大幅に低減できることがわかる。但し、この構成は、熱遮蔽部材２１が回転するため、ハロゲンランプ２がヒートロール３内部中空のほぼ中央に位置しなければならず、複数本のハロゲンランプ２を有するヒートロール３へは、適用できないという欠点がある。
【００４４】
実施例１
次に、本発明者は、上記実施の形態に係る定着装置の効果を確認するため、図２に示すような定着装置を試作し、ヒートロールの立ち上げ温度を測定するとともに、連続定着時における平均加熱電力を測定する実験を行った。更に説明すると、定格１２００Ｗのハロゲンランプ２を用い、当該ハロゲンランプ２に通電を開始してから２０秒後におけるヒートロール３の表面温度を測定した。また、富士ゼロックス株式会社製のＰ紙（Ａ４サイズＬＥＦ）に両面印刷を連続して２時間行い、最後の１５０枚の両面印刷動作において、ハロゲンランプ２に通電した最終動作時の平均加熱電力を測定して評価した。
【００４５】
定着装置１としては、定格１２００Ｗのハロゲンランプ２を用い、図１及び図２に示すように、ヒートロール３端部の熱遮蔽部材２１をヒートロール３とハロゲンランプ２の両方に非接触状態となるように配置し、定着装置１のサイドフレーム２３から伸ばした支持部材２２及び断熱部材２４により、熱遮蔽部材２１を支持するように構成した。また、図５に示すように、熱遮蔽部材２１のハロゲンランプ２貫通用の開口部幅をＡ、ランプ端部碍子幅をＢとすると、Ａ＞Ｂとなるように開口部が配置されている。本実施例では、Ａ：９ｍｍ、Ｂ：８ｍｍにて配置している。
【００４６】
このように配置することで、熱遮蔽部材２１を外さなくともハロゲンランプ２の取外しが可能になり、組立性が向上する。また、熱遮蔽部材２１のヒートロール３長手方向に対する位置は、従来例２と同様に最大通紙域とベアリング２５位置の中央に配置した。熱遮蔽部材２１としては、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ製の板状部材を使用した。
【００４７】
上記実施例１の構成において、前記従来例と同様に加熱立ち上げを行い、電源オン２０秒後のヒートロール２表面温度測定、および富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最後の１５０枚の両面印刷動作において、ハロゲンランプ２に通電した最終動作時の平均加熱電力を測定して評価した。
【００４８】
その結果、立上げ２０秒後のヒートロール温度は、２３０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６７０Ｗであった。すなわち、２０秒での立上げ温度が従来例１及び２よりも高くなり、ウォームアップ時間の短縮が図れることがわかった。また、従来例１との温度差２０℃は、ウォームアップ時間にしておよそ１. ８秒の短縮となる。この１. ８秒のウォームアップ時間の短縮は、非常に大きいものである。また、連続両面印刷時の平均加熱電力が従来例より低減されているのは、従来例２よりも熱遮蔽部材２１によってハロゲンランプ２の熱を奪われ難いためである。
【００４９】
実施例２
更に、実施例１と同様の定着装置１において、定格１２００Ｗのハロゲンランプ２を用い、熱遮蔽部材２１の軸方向位置をヒートロール３長手方向の最大通紙域外側直近（ベアリングから１０ｍｍの位置）とした。また、実施例１と同様に、熱遮蔽部材２１のランプ貫通用開口部の幅をＡ、ランプ端部の碍子幅をＢとすると、Ａ＞Ｂとなるように開口部が配置されている。これらのＡ、Ｂの関係は、実施例１同様に、Ａ：９ｍｍ、Ｂ：８ｍｍとした。
【００５０】
上記実施例２の構成において、前記従来例と同様に加熱立上げを行い、電源オン２０秒後のヒートロール３の表面温度測定、および富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最後の１５０枚の両面印刷動作において、ハロゲンランプ２に通電した最終動作時の平均加熱電力を測定して評価した。
【００５１】
その結果、立上げ２０秒後のヒートロール温度は、２３８℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６６５Ｗであった。すなわち、２０秒での立上げ温度が高くなり、ウォームアップ時間の短縮が図れることがわかった。また、従来例１との温度差２０℃はウォームアップ時間にしておよそ２. ５秒の短縮となる。また、連続両面印刷時の平均加熱電力が実施例１より低減されているのは、実施例１よりも熱遮蔽部材２１が内側に配置されており、ハロゲンランプ２周囲の熱遮蔽がより効果的になされているためである。
【００５２】
実施例３
この実施例３に係る定着装置１では、図６及び図７に示すように、ヒートロール３が定格８５０Ｗの第１のハロゲンランプ２ａと、定格３５０Ｗの第２のハロゲンランプ２ｂと、定格７００Ｗの第３のハロゲンランプ２ｃを備えるように構成されている。このように、複数本のハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃを備えているのは、ヒートロール３の軸方向に沿ってサイズの異なる記録用紙６に対応するためであり、各々のハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃは、軸方向に沿って加熱分布を異ならせてあり、用紙サイズに応じてハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃを選択し、加熱幅を変更することで、必要な部分のみ加熱することができ、熱効率がよくなるとともに、ヒートロール３の非通紙部が過度に温度上昇するのを防ぐ効果を有している。
【００５３】
ヒートロール３端部の熱遮蔽部材２１は、これら複数のハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃおよびヒートロール３のいずれにも非接触となるようにし、、定着装置１のサイドフレーム２５から伸ばした支持部材２２によって熱遮蔽部材２１を支持するように構成されている。
【００５４】
また、上記熱遮蔽部材２１のヒートロール３の軸方向に沿った位置は、実施例２と同様に、ヒートロール３長手方向の最大通紙域外側直近（ベアリングから１０ｍｍ）とした。また、実施例１及び２同様に、熱遮蔽部材２１のそれぞれのランプ貫通用開口部幅をＡ、それに対応するランプ端部の碍子幅をＢとすると、Ａ＞Ｂとなるように開口部がそれぞれ配置されている。Ａ、Ｂの関係は実施例１と同様に、Ａ：９ｍｍ、Ｂ：８ｍｍとした。さらに、熱遮蔽部材２１における各ハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃの開口部（図４中Ａ）を少なくとも、ハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃの給電用のハーネスが通る幅の隙間で連結した。
【００５５】
そして、定着装置１の立上げ時には、ハロゲンランプ２ａとハロゲンランプ２ｂを用い、定格１２００Ｗで加熱するものである。
【００５６】
この実施例３の構成において、従来例と同様に立ち上げを行い、電源オン２０秒後のヒートロール３表面温度測定、および富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２３０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６７０Ｗであった。
【００５７】
実施例２に比べ両面連続印刷時の平均加熱電力が若干増えているのは、複数本のハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃにより遮蔽部分の面積が減少しているためと考えられる。また、本実施例３の構成のように、熱遮蔽部材２１のランプ貫通用開口部が運結されていることで、熱遮蔽部材２１を外さなくともハロゲンランプ２ａ、２ｂ、２ｃ取外しが可能となり、組立性が向上する。
【００５８】
実施例４
実施例３と同様の定着装置１において、定格８５０Ｗのハロゲンランプ２ａと定格３５０Ｗのハロゲンランプ２ｂと定格７００Ｗのハロゲンランプ２ｃを備えるヒートロール３を用い、熱遮蔽部材２１のヒートロール３の軸方向における位置は、実施例３と同様に、ヒートロール３長手方向の最大通紙域外側直近（ベアリングから１０ｍｍ）とした。また、実施例３と同様に熱遮蔽部材２１の各ランプ貫通用開口部（図５中Ａに相当は、互いに連結された状態とした。本実施例３では、熱遮蔽部材２１を支持する支持部材の内、熱遮蔽部材２１に接合している支持部材２１を板金（ＳＰＣＣ）で形成し、定着装置１のサイドフレーム２３に接合する断熱部材として、断熱性の樹脂材料（ガラス２０％混入のポリカーボネート樹脂、熱伝導率０．３Ｗ／ｍＫ）で形成した。
【００５９】
本実施例４の構成において、前記実施例３と同様に加熱立上げを行い、電源オン２０秒後のヒートロール３表面温度測定、および富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙に両面印刷を連続２時間行い、最終の１５０枚両面印刷動作での平均加熱電力を測定評価したところ、立上げ２０秒後のヒートロール温度は２３０℃で、両面印刷連続２時間時の最終動作時平均加熱電力は６６２Ｗであった。すなわち、電源オン２０秒後での立上温度は、実施例２の構成と変わらないが、両面連続印刷時の平均加熱電力を抑制できていることがわかる。これは、熱遮蔽部材２１から定着装置１のサイドフレーム２３ヘの放熱が、断熱部材２４によって抑えられているためである。
【００６０】
図８及び図９は上述した従来例１、２と本発明の実施例１乃至４の結果を比較した図表を示したものである。
【００６１】
このように、ヒートロール３の端部に設けられる熱遮蔽熱材２１は、ヒートロール３の軸方向の端部より内部で且つ最大通紙域の外側に配置しているので、ヒートロール３端部の定着に寄与しないギアやベアリング２５などの非通紙部を無駄に加熱することがないので、ヒートロール３の加熱効率を向上させることができる。
【００６２】
また、ヒートロール３端部の熱遮蔽熱材２１は、ヒートロール３とハロゲンランプ２の両方に非接触状態で設けられているため、加熱源（ハロゲンランプ）、非加熱体（ヒートロール）の加熱昇温に影響せず、ウォームアップ時間の短縮とともに、ハロゲンランプ２の熱効率向上に効果がある。また、熱遮蔽熱材２１は、ヒートロール３に非接触状態で支持されており、ヒートロール３の回転に影響しないため、複数本のハロゲンランプ２を配置した場合でも、容易に適用することができるという利点がある。
【００６３】
さらに、熱遮蔽部材２１のハロゲンランプ貫通用開口部が、ハロゲンランプの碍子の外径よりも大きく設定されているので、定着装置１の組立やランプ交換作業時の作業性が向上し、ハロゲンランプ２又は熱遮蔽部材２１の破損を防止することができる。
【００６４】
また、熱遮蔽部材２１を保持する支持部材２３の一部２４を断熱性の材料にすることで、熱遮蔽部材２１から定着装置１のフレーム２３ヘの放熱を抑制でき、熱効率を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の要部を示す拡大構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す横断面図である。
【図４】図４は従来の定着装置を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の他の実施の形態に係る定着装置を示す横断面図である。
【図６】図６はこの発明の実施例３に係る定着装置を示す構成図である。
【図７】図７はこの発明の実施例３に係る定着装置の要部を示す拡大構成図である。
【図８】図８は従来例と実施例１、２に係る定着装置の結果を示す図表である。
【図９】図９は実施例３、４に係る定着装置の結果を示す図表である。
【符号の説明】
【００６６】
１：定着装置、２：ハロゲンヒータ、３：ヒートロール、５：未定着トナー像、６：記録用紙、１５：ニップ部、２０：ヒートロールの開口部、２１：熱遮蔽部材。
【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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