定着装置及び画像形成装置
【課題】ヒータによる加熱ローラ等の加熱を効率よく行うことができると共に、加熱ローラ等における第１幅領域（最大通紙領域）の端部に対応する位置の近傍の温度を効率的に昇温させることができる定着装置を提供すること。
【解決手段】第１回転軸Ｉを中心に回転可能な中空状の第１回転体９ａと、第１回転体９ａを内側から加熱するヒータ９１０と、第１回転体９ａとによりシート状の被転写材Ｔが搬送される定着ニップＮ９を形成する第２回転体９ｂと、第１回転体９ａに形成され、搬送方向Ｄ１に直交する搬送幅方向において最大幅の被転写材Ｔが通過する第１幅領域９０１ａと、第１回転体９ａの内部に、第１幅領域９０１ａの第１回転軸Ｉ方向における端部である第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に配置され、ヒータ９１０から第１回転体９ａの端部９０２に向かう放射熱を遮蔽する熱遮蔽部材９２０と、を備える。
【解決手段】第１回転軸Ｉを中心に回転可能な中空状の第１回転体９ａと、第１回転体９ａを内側から加熱するヒータ９１０と、第１回転体９ａとによりシート状の被転写材Ｔが搬送される定着ニップＮ９を形成する第２回転体９ｂと、第１回転体９ａに形成され、搬送方向Ｄ１に直交する搬送幅方向において最大幅の被転写材Ｔが通過する第１幅領域９０１ａと、第１回転体９ａの内部に、第１幅領域９０１ａの第１回転軸Ｉ方向における端部である第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に配置され、ヒータ９１０から第１回転体９ａの端部９０２に向かう放射熱を遮蔽する熱遮蔽部材９２０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、用紙に画像を形成（印刷）するための装置として、コピー機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置が知られている。画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電工程、帯電した感光体ドラムにレーザ光を照射して感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光工程、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行う現像工程、感光体ドラムの表面に付着したトナーから形成されるトナー画像を用紙へ転写する転写工程、及び用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着工程の各工程が順次行われることによって、用紙に画像が形成される。
【０００３】
上記の各工程のうち、定着工程では、用紙に転写されたトナー画像を構成するトナーを用紙に定着させるために、トナーに熱を与えてトナーを溶融させる必要がある。定着工程を行う定着装置として、従来から、加熱ローラと、加熱ローラとによりトナー画像が転写された用紙が搬送される定着ニップを形成する加圧ローラと、加熱ローラの内側から加熱ローラを加熱するヒータとを備える定着装置が使用されている。
【０００４】
近年、省エネルギー化の対応により、加熱ローラの内部に配置されるヒータが放射するエネルギーを効率よく利用することが望まれている。
エネルギーを効率よく利用するために、加熱ローラの厚さを薄くすることにより加熱ローラの熱容量を小さくする定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。熱容量が小さい加熱ローラを備えた定着装置によれば、定着装置のウォームアップに要する時間の短縮化を図ることができるので、省エネルギー化に対応することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７７６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の印刷速度の高速化に伴い、定着装置のウォームアップに要する時間の更なる短縮化が望まれている。一般的に、画像形成装置は、用紙の搬送方向に直交する搬送幅方向において最大幅の用紙が通過する第１幅領域（最大通紙領域）の端部近傍の温度が一定以上になったときに、印刷が開始されるように設計されている。特許文献１に記載の定着装置においては、加熱ローラの軸方向における両端部に特段の工夫がなされておらず、内部に配置されたヒータからの熱が加熱ローラの軸方向における両端部から放熱しやすい。そのため、加熱ローラの加熱を効率よく行うことができない。従って、加熱ローラにおける第１幅領域（最大通紙領域）の端部近傍の温度を効率的に昇温させて、加熱ローラの温度分布を効率よく均一化させることが望まれる。
【０００７】
本発明は、ヒータによる加熱ローラ等の加熱を効率よく行うことができると共に、加熱ローラ等における第１幅領域（最大通紙領域）の端部に対応する位置の近傍の温度を効率的に昇温させることができる定着装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記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】
【０００８】
本発明は、第１回転軸を中心に回転可能な中空状の第１回転体と、前記第１回転体の内部に配置され、該第１回転体を内側から加熱するヒータと、前記第１回転体に対向して配置され、前記第１回転体とによりシート状の被転写材が搬送される定着ニップを形成すると共に前記第１回転軸に平行な第２回転軸を中心に回転可能な第２回転体と、前記第１回転体に形成され、搬送方向に直交する搬送幅方向において最大幅の被転写材が通過する第１幅領域と、前記第１回転体の内部に配置される熱遮蔽部材であって、前記第１幅領域の前記第１回転軸方向における端部である第１幅領域端部に対応する位置の近傍に配置され、前記ヒータから前記第１回転体の端部に向かう放射熱を遮蔽する熱遮蔽部材と、を備える定着装置に関する。
【０００９】
また、前記熱遮蔽部材の外縁は、前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に対向して配置されることが好ましい。
【００１０】
また、前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に形成される光反射面を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に凹状の曲面部を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記熱遮蔽部材は、前記ヒータからの光を反射すると共に、少なくとも前記ヒータからの光の一部を前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に向かうよう反射することが好ましい。
【００１３】
また、前記第１回転体は、円筒状の回転ローラであることが好ましい。
【００１４】
また、前記第１回転体は、環状であると共に可撓性を有する回転ベルトであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、前記１又は複数の像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、前記定着装置と、を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヒータによる加熱ローラ等の加熱を効率よく行うことができると共に、加熱ローラ等における第１幅領域（最大通紙領域）の端部に対応する位置の近傍の温度を効率的に昇温させることができる定着装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記定着装置を備える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】
【００１７】
【図１】第１実施形態のプリンタ１における各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】第１実施形態の定着装置９を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断面図である。
【図４】第１実施形態の定着装置９を用紙Ｔの搬送方向Ｄ１から視た縦断面図である。
【図５】図４に示す定着装置９の部分拡大縦断図である。
【図６】第１実施形態の加熱ローラ９ａにおける第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍の温度分布を示す図である。
【図７】第２実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断面図である。
【図８】第２実施形態の定着装置９を用紙Ｔの搬送方向Ｄ１から視た縦断図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本発明の画像形成装置の第１実施形態としてのプリンタ１における全体構造を説明する。図１は、第１実施形態のプリンタ１における各構成要素の配置を説明するための図である。
【００１９】
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。
【００２０】
図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電部１０と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット４と、現像器１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラ８と、定着装置９とを備える。
【００２１】
図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラ対８０と、排紙部５０とを備える。
【００２２】
以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って、上流側から下流側に順に、帯電部１０による帯電、レーザスキャナユニット４による露光、現像器１６による現像、転写ローラ８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニング、及び定着装置９による定着が行われる。
【００２３】
感光体ドラム２は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２は、搬送路Ｌにおける用紙Ｔの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２の表面には、静電潜像が形成され得る。
【００２４】
帯電部１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電部１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
【００２５】
レーザスキャナユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
【００２６】
レーザスキャナユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
現像器１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像器１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像器１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラ１７、トナー攪拌用の攪拌ローラ１８等を有して構成される。
【００２８】
トナーカートリッジ５は、現像器１６に対応して設けられており、現像器１６に対して供給されるトナーを収容する。
【００２９】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像器１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像器１６に対して供給する。トナー供給部６と現像器１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００３０】
転写ローラ８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラ８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。
【００３１】
転写ローラ８は、感光体ドラム２に対して当接したり離間したりする。具体的には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に当接される当接位置と、感光体ドラム２から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。
【００３２】
感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。
【００３３】
除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。
【００３４】
ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【００３５】
定着装置９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着装置９は、ヒータにより加熱される加熱回転体（加熱ローラ）９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体（加圧ローラ）９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。定着装置９の詳細については、後述する。
【００３６】
次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの前側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラ対６３からなる重送防止機構を備える。
【００３７】
装置本体Ｍの前面（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。
【００３８】
装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラ対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。
【００３９】
用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着装置９までの第２搬送路Ｌ２と、定着装置９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を上流側から下流側へ搬送する用紙を表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。
【００４０】
また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラ対５４ａ及び第２ローラ対５４ｂを有する。第１ローラ対５４ａの一方のローラと第２ローラ対５４ｂの一方のローラとは兼用される。
【００４１】
第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラ８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対８０が配置される。センサは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラ対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラ対８０は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。
【００４２】
戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（非印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラ対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラ対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、感光体ドラム２により非印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
【００４３】
第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの前面側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラ対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。
【００４４】
排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
【００４５】
以下、図面を参照して、第１実施形態のプリンタ１における特徴部分に係る構成について説明する。図２は、第１実施形態の定着装置９を示す斜視図である。図３は、第１実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断側面図である。図４は、第１実施形態の定着装置９を用紙搬送方向から視た縦断正面図である。図５は、図４に示す定着装置９の部分拡大縦断正面図である。
【００４６】
図２及び図３に示すように、第１実施形態の定着装置９は、第１回転体としての加熱ローラ９ａと、第２回転体としての加圧ローラ９ｂと、ヒータ９１０と、熱遮蔽部材９２０と、非接触式の温度検出センサとしての第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０と、を備える。
【００４７】
図３及び図４に示すように、加熱ローラ９ａは、中空状の円筒状の回転ローラである。加熱ローラ９ａは、用紙Ｔの搬送方向Ｄ１と直交する搬送幅方向（第２方向）Ｄ２に延びる第１回転軸Ｉを中心に回転可能に構成される。例えば、加熱ローラ９ａは、肉厚が１ｍｍ程度のＡｌ（アルミニウム）等の円筒状の金属ローラの外周面に、肉厚が３０μｍ程度の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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂製の耐熱性コート又はフィルムからなる離型層を設けることで構成される。加熱ローラ９ａは、不図示の軸受部材を介して、プリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材により回転可能に支持される。
【００４８】
図３及び図４に示すように、加圧ローラ９ｂは、その外周面が、加熱ローラ９ａの外周面に当接するように対向して配置される。加圧ローラ９ｂは、第１回転軸Ｉ方向（第２方向）Ｄ２において加熱ローラ９ａよりも短く形成されている。加圧ローラ９ｂの第２回転軸Ｊ方向の中点と加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の中点とは略一致している。
加圧ローラ９ｂは、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉと平行な第２回転軸Ｊを中心に回転可能に構成される。例えば、加圧ローラ９ｂは、直径が１４ｍｍ程度のアルミニウムや鉄等の芯金の外周面に、肉厚が５．５ｍｍ程度でアスカーＣ硬度が１５から６０のシリコーンゴム等の弾性層を設け、更に、この弾性層の表面に厚み５０μｍ程度のＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂からなる離型層を設けることで構成される。
【００４９】
また、図４に示すように、加圧ローラ９ｂは、第２回転軸Ｊ方向（第２方向Ｄ２）の両端部から、第２回転軸Ｊに平行なローラ軸９３１が突出して構成される。このローラ軸９３１は、プリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材により回転可能に支持される。
加圧ローラ９ｂのローラ軸９３１には、加圧ローラ９ｂを回転駆動させる第２回転体駆動部としての電動モータ等の加圧ローラ駆動部（図示せず）が接続される。この加圧ローラ駆動部により、加圧ローラ９ｂが所定速度で回転駆動されることで、加圧ローラ９ｂの外周面に当接する加熱ローラ９ａが従動して回転される。これにより、加圧ローラ９ｂと加熱ローラ９ａとの間で、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟持する定着ニップＮ９が形成される。
【００５０】
図３及び図４に示すように、ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａを内側から加熱して、加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの当接部である定着ニップＮ９を加熱する。ヒータ９１０は、例えば、ハロゲンヒータから構成される。ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａの内部に加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉに沿って配置される。ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の両端部から突出する長手方向の両端部において、不図示の支持部材を介してプリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材に固定される。そして、ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間に挟持されて搬送される用紙Ｔに加熱ローラ９ａを介して加熱する。これにより、トナー画像が転写された用紙Ｔを定着ニップＮ９に搬送し、通過させることで、用紙Ｔ上のトナーＴＮが溶融して用紙Ｔに定着される。
【００５１】
定着ニップＮ９に搬送される用紙Ｔは、定着装置９における通紙領域内を通過して搬送された場合に、トナー画像が定着される。「通紙領域」とは、用紙Ｔの搬送方向Ｄ１に直交する搬送幅方向（第２方向）Ｄ２において定着ニップＮ９に搬送される用紙Ｔが加熱回転ベルト９ａと加圧ローラ９ｂとに挟まれて通過する領域のことである。通紙領域は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにおける搬送幅方向Ｄ２の中央を基準として、当該プリンタ１において使用可能な用紙の最大サイズ（最大幅）に対応して形成（設定）される。
本実施形態の定着装置９においては、搬送幅方向Ｄ２において最大幅（第１回転軸Ｉ方向における最大長さ）の用紙Ｔを定着ニップＮ９に搬送させる通紙領域として、最大通紙領域を設定する。例えば、Ａ４サイズの用紙Ｔにおける長辺が加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（搬送幅方向Ｄ２）に平行な状態（Ａ４サイズ横方向）で、Ａ４サイズの用紙Ｔが定着ニップＮ９に搬送されるように、最大通紙領域を形成（設定）する。最大通紙領域は、プリンタごとにそれぞれ設定される。
【００５２】
具体的には、図２及び図４に示すように、加熱ローラ９ａには、第１幅領域９０１ａが形成される。加熱ローラ９ａの外周表面には、最大幅の用紙Ｔ、例えば、Ａ４サイズの用紙Ｔが横方向で定着ニップＮ９に搬送される場合において、用紙Ｔが通過する最大通紙領域となる第１幅領域９０１ａが形成（設定）される。加圧ローラ９ｂの外周表面には、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａに対応した最大通紙領域となる第２幅領域９０１ｂが形成（設定）される。
【００５３】
最大幅の用紙Ｔが通過する場合、用紙Ｔの第１回転軸Ｉ方向における両端部に対応する位置は、第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅとなる。つまり、用紙Ｔは、第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅの内側の領域としての第１幅領域９０１ａを通過して搬送される。
第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅは、加熱ローラ９ａにおける第１回転軸Ｉ方向（搬送幅方向Ｄ２）の両端部９０２、９０２の近傍であって、両端部９０２、９０２から第１回転軸Ｉ方向の内側に所定距離だけ離れた位置に形成（設定）される。
【００５４】
図４及び図５に示すように、熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの内部に配置される。熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの内部において、第１幅領域９０１ａの第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅに対応する位置の近傍に配置される。「対応する位置」とは、第１幅領域端部９０１ｅに対して、加熱ローラ９ａ（第１回転体）の径方向内側の位置である。「対応する位置の近傍」の近傍とは、「対応する位置」に対して、加熱ローラ９ａにおける第１回転軸Ｉ方向（搬送幅方向Ｄ２）に１０ｍｍ以内の範囲をいう。
熱遮蔽部材９２０は、ヒータ９１０から加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２に向かう放射熱を遮蔽する。
【００５５】
熱遮蔽部材９２０は、筒状の支持部材９２５により固定される。支持部材９２５は、加熱ローラ９ａにおける第１回転軸Ｉ方向の両端部に形成される開口部９０３を介して、加熱ローラ９ａにおける内部と外部とを跨るように配置される。支持部材９２５の一端は、熱遮蔽部材９２０に固定される。支持部材９２５の他端は、プリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材に固定される。
【００５６】
図３及び図５に示すように、熱遮蔽部材９２０は、ドーム形状を有する。加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合、中央部に円形の孔部を有する幅広の環形状（ドーナツ形状）に形成される。熱遮蔽部材９２０の外縁９２１は、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に対向して配置される。熱遮蔽部材９２０の内周縁９２３は、ヒータ９１０の外周面に沿うように対向してヒータ９１０の近傍に配置される。外縁９２１は、内周縁９２３よりも第１回転軸Ｉ方向における内側に位置する。
【００５７】
熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）における内側に凹状（曲面状）の曲面部からなる光反射面９２２を有する。詳細には、熱遮蔽部材９２０における曲面部は、加熱ローラ９ａの径方向における中心から加熱ローラ９ａの内周面に向かうにしたがって第１回転軸Ｉ方向における内側に向かって延びるように形成されている。
【００５８】
熱遮蔽部材９２０（光反射面９２２）は、例えば、ＳＵＳやアルミニウム等の軽金属により形成される。また、光反射面９２２は、凹状の曲面に、熱反射膜（例えば金膜）をコーティングして形成される。これにより、熱遮蔽部材９２０は、ヒータ９１０からの光を反射すると共に、ヒータ９１０からの光の一部を、図５の点線矢印に示すように、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に向かうように反射する。また、熱遮蔽部材９２０は、ヒータ９１０からの放射熱が加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２に向かうことを遮蔽する。
【００５９】
図４に示すように、非接触式の温度検出センサとしての第１サーミスタ９７０は、加熱ローラ９ａの表面における第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）の中央部に近接して対向配置される。第１サーミスタ９７０は、加熱ローラ９ａの表面における第１回転軸Ｉ方向の中央部の温度を検出する。第２サーミスタ９８０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の両端部近くの第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置に近接して対向配置される。第２サーミスタ９８０は、加熱ローラ９ａの表面における第１回転軸Ｉ方向の両端部近くの第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置又は近傍の温度を検出する。
【００６０】
第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０には、サーモスタット９９０が電気的に接続されている。サーモスタット９９０は、第１サーミスタ９７０により検出される加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向における中央部の温度、及び第２サーミスタ９８０により検出される第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置又は近傍の温度に基づいて電気抵抗値を変化させて、加熱ローラ９ａが定着に必要な所定温度に保持されるように、ヒータ９１０の発熱量を自動的に調節する。
【００６１】
次に、図１を参照して、第１実施形態のプリンタ１の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット５２に収容された用紙Ｔは、前送りコロ６１及び給紙ローラ対６３によって第１搬送路Ｌ１に送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介してレジストローラ対８０に搬送される。
レジストローラ対８０においては、用紙Ｔのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
【００６２】
レジストローラ対８０から排出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を介して感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。そして、用紙Ｔには、感光体ドラム２と転写ローラ８との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Ｔは、感光体ドラム２と転写ローラ８との間から排出され、第２搬送路Ｌ２を介して、定着装置９における加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間の定着ニップＮ９に導入される。そして、定着ニップＮ９においてトナーＴＮが溶融し、トナーＴＮが用紙Ｔに定着される。
【００６３】
次いで、用紙Ｔは、第１ローラ対５４ａにより第３搬送路Ｌ３を通して排紙部５０に搬送され、第３ローラ対５３により排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。
このようにして、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷が完了する。
【００６４】
手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔが、給紙コロ６６によって手差し搬送路Ｌａに送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介して、レジストローラ対８０に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。
【００６５】
次に、両面印刷を行う場合のプリンタ１の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Ｔが、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが、戻し搬送路Ｌｂを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対８０に再度搬送されることにより、用紙Ｔに両面印刷が施される。
【００６６】
詳述すると、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により排紙部５０から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷された用紙Ｔが第３ローラ対５３により保持されている状態において、第３ローラ対５３の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第３ローラ対５３を逆方向に回転させると、第３ローラ対５３に保持されている用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３を逆方向（排紙部５０から第１分岐部Ｑ１に向かう方向）に搬送される。
【００６７】
前述したように、用紙Ｔが、第３搬送路Ｌ３を逆方向に搬送されると、（第１ローラ対５４ａではなく、）第２ローラ対５４ｂに導入される。そして、用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂ及び第２合流部Ｐ２を介して、第２搬送路Ｌ２に合流する。ここで、用紙Ｔは、片面印刷時とは表裏反転している。
【００６８】
更に、用紙Ｔは、レジストローラ対８０により前記スキュー補正や、タイミング調整が行われた後、第１搬送路Ｌ１を介して、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂを経由することにより、非印刷面が感光体ドラム２に対向するので、非印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。
【００６９】
次に、図３から図５を参照して、第１実施形態のプリンタ１の特徴部分である定着装置９の動作について説明する。
第１実施形態のプリンタ１においては、プリンタ１の電源をＯＮにすると、電源部から帯電部１０、レーザスキャナユニット４、現像器１６、転写ローラ８、プリンタ制御部（図示せず）、定着装置９、及びヒータ９１０のそれぞれヘ電力が供給されると共に、プリンタ制御部からの制御信号により帯電部１０、レーザスキャナユニット４、現像器１６、転写ローラ８、定着装置９及びヒータ９１０がそれぞれ制御される。そして、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及び定着工程の各工程が順に行われる。
【００７０】
具体的には、本実施形態のプリンタ１において、レジストローラ対８０から送り出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を通って感光体ドラム２と転写ローラ８との間の転写ニップＮへ搬送される。このように用紙Ｔが感光体ドラム２へ向かって搬送されるとき、まず、帯電部１０が、帯電工程において感光体ドラム２の表面全体を帯電させると共に、レーザスキャナユニット４が、露光工程においてレーザ光源（図示せず）から感光体ドラム２へ向けてレーザ光を照射し、感光体ドラム２の表面のうちレーザ光が照射された部分に静電潜像を形成する。
【００７１】
次に、現像器１６が、現像工程において帯電したトナーを現像ローラ１７により感光体ドラム２へ供給することで、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて、トナー画像を現像する。続いて、転写ローラ８が、転写工程において感光体ドラム２と転写ローラ８との間を通過する用紙Ｔに、感光体ドラム２の表面に付着したトナー画像を転写する。
【００７２】
そして、転写工程においてトナー画像が転写された用紙Ｔは、第２搬送路Ｌ２を通って定着装置９へ向けて搬送され、定着装置９における加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間へ搬送される。
【００７３】
また、プリンタ制御部からヒータ９１０へ出力される制御信号をＯＮとすることで電源部からヒータ９１０への電力供給が開始されて、ヒータ９１０が発熱動作される。同時に、プリンタ制御部から加圧ローラ駆動部（図示せず）へ出力される制御信号をＯＮとすることで電源部から加圧ローラ駆動部への電力供給が開始されて、加圧ローラ９ｂが回転駆動されると共に、加圧ローラ９ｂの回転駆動に伴って加熱ローラ９ａが従動回転される。これによって、定着装置９は、定着工程において加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間を通過する用紙Ｔに付着したトナーＴＮに対して、ヒータ９１０からの放射熱により加熱された加熱ローラ９ａを介して熱が付与され、この熱によってトナーＴＮが溶解されると共に、加圧ローラ９ｂによって用紙Ｔに圧力を加えることで、トナー画像が用紙Ｔに定着される。
【００７４】
定着装置９による前述のような定着動作時において、加熱ローラ９ａは、加熱ローラ９ａの内部に配置されたヒータ９１０から放射される光（放射熱）により、加熱ローラ９ａの内側から加熱され、その加熱された熱が定着ニップＮ９に伝達される。
【００７５】
ここで、第１実施形態では、最大幅（Ａ４サイズ横方向）の用紙Ｔが定着ニップＮ９に搬送された場合における加熱ローラ９ａの外周表面の最大通紙領域となる第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅに対応する位置の近傍に、光反射面９２２を有する熱遮蔽部材９２０が配置されている。そのため、ヒータ９１０からの放射熱が遮蔽される。これにより、第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅに対応する位置の近傍よりも外側への放熱が抑制される。つまり、通紙領域の外側の位置する加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２の温度上昇が抑制される。
【００７６】
特に、熱遮蔽部材９２０の光反射面９２２は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向における内側に凹状の曲面部に形成されている。そのため、ヒータ９１０からの光の一部は、図５の点線矢印に示すように、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に向かうように反射される。これにより、ヒータ９１０からの光は、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａに集光される。そして、定着時において最も熱エネルギーの消費が大きい加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの中央部における温度の落ち込みを抑制することができる。また、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍の温度を効率的に上昇させることができる。その結果、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａ全体における温度分布を効率よく均一化することができる。
【００７７】
次に、図６により、実施例及び比較例を用いて、第１実施形態の定着装置９をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。
第１実施形態の定着装置９において、第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０を用いて、熱遮蔽部材９２０を有する場合と熱遮蔽部材を有しない場合（以下、「比較例」という）とにおける加熱ローラ９ａの外周表面の温度の比較を行った。具体的には、第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０を用いて、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの中央部及び第１幅領域端部９０１ｅの温度それぞれを検出した。これらの各検出温度に基づいて、加熱ローラ９ａの外周表面の第１回転軸Ｉ方向における温度分布の測定を行った。その結果、図６に示すような温度分布特性が得られた。
【００７８】
図６に示すように、熱遮蔽部材９２０を有する第１実施形態の定着装置９では、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２の温度は、比較例の場合に比べて低い。これにより、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅよりも外側への放熱が抑制されていることが確認できる。また、第１実施形態の定着装置９では、加熱ローラ９ａの第１幅領域端部９０１ｅより内側の温度は、比較例の場合に比べて、高く且つなだらかである。これにより、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの温度が効率よく均一化されていることが確認できた。
【００７９】
第１実施形態の定着装置９によれば、次のような効果が奏される。
第１実施形態の定着装置９は、最大幅の用紙Ｔが定着ニップＮ９に搬送された場合における加熱ローラ９ａ外周表面の最大通紙領域となる第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅに対応する位置の近傍に、熱遮蔽部材９２０が配置されている。
そのため、ヒータ９１０からの放射熱が第１幅領域端部９０１ｅよりも外側に移動することが抑制される。これにより、ヒータ９１０からの放射熱の放熱による熱損失を抑制することができる。そして、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍を効率よく加熱して昇温することが可能である。その結果、加熱ローラ９ａを定着に必要な所定温度に加熱して昇温させるために要する熱エネルギーを節減することができる。また、定着装置９における消費電力を抑制することができる。
【００８０】
また、第１実施形態においては、熱遮蔽部材９２０の外縁９２１は、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に配置されている。
そのため、ヒータ９１０からの放射熱が加熱ローラ９ａの内周面と熱遮蔽部材９２０の外縁９２１との間に形成される隙間から外側へ移動する放熱による熱損失を最小限に抑制することが可能である。また、第１幅領域端部９０１ｅの付近を昇温させる効率を最大限高くすることができる。
【００８１】
また、第１実施形態においては、熱遮蔽部材９２０によって、第１幅領域端部９０１ｅよりも外側への放熱が抑制される熱エネルギーに相当する量の熱エネルギーを、第１幅領域９０１ａの中央部側の加熱に活用できる。そのため、第１幅領域９０１ａ全体の温度上昇の速度を速くすることが可能である。これにより、定着開始（スタート）時におけるウォームアップ時間を短縮することができる。
【００８２】
また、第１実施形態においては、熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）における内側に凹状の曲面部を有し、この凹状の曲面部に光反射面９２２が形成されている。
そのため、ヒータ９１０からの光は、加熱ローラ９ａの内周面に全体的に反射される。また、光反射面９２２に反射された反射光の一部は、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に向かうように反射される。
これにより、ヒータ９１０からの光は、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａに対応する位置に集光される。そのため、定着時において最も熱エネルギーの消費が大きい加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの中央部における温度の落ち込みを抑制することができる。また、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍の温度を効率的に上昇させることができる。その結果、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの全体における温度分布を効率よく均一化することができる。
【００８３】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の定着装置９Ａについて説明する。図７は、第２実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断側面図である。図８は、第２実施形態の定着装置９を用紙搬送方向から視た縦断正面図である。
第２実施形態については、主として、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。第２実施形態において、特に説明しない点は、第１実施形態についての説明が適宜適用される。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。
【００８４】
図７及び図８に示すように、第２実施形態の定着装置９は、第１回転体としての加熱回転ベルト９ａと、第２回転体としての加圧ローラ９ｂと、受圧部材９４０と、支持部材９６０と、２つのヒータ９１０，９１０と、熱遮蔽部材９２０と、非接触式の温度検出センサとしてのサーミスタ９７０及び９８０と、を備える。
【００８５】
図７に示すように、加熱回転ベルト９ａは、環状であると共に可撓性及び耐熱性を有する回転ベルトである。加熱回転ベルト９ａは、用紙Ｔの搬送方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に延びる第１回転軸Ｉを中心に、回転可能に構成される。例えば、加熱回転ベルト９ａは、肉厚が３０から５０μｍ程度のＳＵＳ（ステンレス鋼）、Ｎｉ鋼等の金属ベルトの外周面に、厚さが２００から５００μｍ程度のシリコーンゴムの弾性層を設け、更に、この弾性層の外周面に、肉厚が３０μｍ程度の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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂製の耐熱性フィルムからなる離型層を設けることで構成される。
【００８６】
図７及び図８に示すように、２つのヒータ９１０，９１０は、加熱回転ベルト９ａの内部における支持部材９６０よりも搬送方向Ｄ１の下流側（図８において左側）及び上流側（図８において右側）それぞれに設置される。これら２つのヒータ９１０は、加熱回転ベルト９ａと加圧ローラ９ｂとの間に挟持されて搬送される用紙Ｔに、加熱回転ベルト９ａを介して熱を付与する。これにより、トナー画像が転写された用紙Ｔを定着ニップＮ９に搬送し、通過させることで、用紙Ｔ上のトナーＴＮが溶融して用紙Ｔに定着される。
【００８７】
図７に示すように、受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａの内部において、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）に長く延びて形成される。受圧部材９４０は、その長手方向の両端それぞれにおいて、不図示の筐体の長手方向両端に固定される。
受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａを介して加圧ローラ９ｂとの間に定着ニップＮ９を形成する部材である。受圧部材９４０には、加圧ローラ９ｂから加熱回転ベルト９ａが受ける圧力を受け止めるために、一定以上の強度が必要である。また、受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａの内周面と接しているため、熱容量、耐熱性、耐摩耗性などにも優れていることが必要である。これらの必要条件を備えるため、受圧部材９４０は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）から構成される。なお、前記の条件を備えるのであれば、受圧部材９４０は、樹脂から構成することも可能である。
【００８８】
受圧部材９４０の具体的な構成について説明する。受圧部材９４０は、図７に示すように、加熱回転ベルト９ａの内周面に摺動可能に接触する摺接平板部９４１と、摺接平板部９４１に対して垂直に延びる２つの側面板部９４２，９４２と、これら２つの側面板部９４２，９４２と摺接平板部９４１とを繋ぐ２つの傾斜板部９４３，９４３と、を有する。受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向）Ｄ２の断面において、加熱回転ベルト９ａの径方向中心に向けて開放したＣ字形状を有する。受圧部材９４０は、例えば、厚みが０．２ｍｍ程度のＳＵＳ（ステンレス鋼）から構成される。受圧部材９４０が摺接平板部９４１の両側に２つの傾斜板部９４３，９４３を有することで、受圧部材９４０に対する加熱回転ベルト９ａの摺動が滑らかになる。
【００８９】
図７に示すように、支持部材９６０は、受圧部材９４０が加圧ローラ９ｂから受ける圧力を受け止めて支持するために、すなわち、受圧部材９４０を補強するために、加熱回転ベルト９ａの内部に配置される。支持部材９６０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向）Ｄ２の断面において、略Ｔ字形状を有する。具体的には、支持部材９６０は、断熱部材９６２を挟んで、受圧部材９４０の摺接平板部９４１に突き当てられる下端板部９６０Ａと、加熱回転ベルト９ａの径方向中心に向かって延びる立上げ板部９６０Ｂとを有する。立上げ板部９６０Ｂは、その自由端が加熱回転ベルト９ａの内周面に近接する高さを有する。
【００９０】
図７に示すように、支持部材９６０は、その下端板部の長手方向両端部を不図示の筐体の長手方向両端に固定される。
前述のような支持部材９６０の存在により、定着ニップＮ９における圧力（定着圧）が安定し、定着ニップＮ９を通過する用紙Ｔに強い圧力を加えることが可能となり、定着不良を防止できる。
【００９１】
支持部材９６０は、厚みが３ｍｍ程度のＳＵＳ（ステンレス鋼）から構成される。断熱部材９６２は、厚みが２ｍｍ程度の耐熱性シリコンスポンジ、シリコン繊維加工布、ガラスウールなどから構成されており、受圧部材９４０からの伝熱を抑制する。また、支持部材９６０の下端板部９６０Ａの表面及び立上げ板部９６０Ｂの両面の全域は、反射部材９６３により覆われている。反射部材９６３は、厚みが０．５ｍｍ程度のアルミニウムや金膜などで構成され、ヒータ９１０の輻射熱が光熱変換しないように輻射熱を反射する。
【００９２】
熱遮蔽部材９２０について説明する。
図８に示すように、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの内部で、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向における両端部の近傍の第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍で且つ２つのヒータ９１０の上部に配置される。熱遮蔽部材９２０は、支持部材９６０の立上げ板部９６０Ｂに固定されて支持されており、立上げ板部９６０Ｂの両側に突出されている。
【００９３】
図７に示すように、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合、長方形の板状に形成される。
また、図８に示すように、熱遮蔽部材９２０は、上方から視た場合、第１回転軸Ｉ方向の外側に凸の円弧状に湾曲して形成される。熱遮蔽部材９２０は、長手方向両端の外縁９２１の角部が加熱回転ベルト９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に対向するように配置される。熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）における内側に、凹状（曲面状）の曲面部からなる光反射面９２２を有する。詳細には、熱遮蔽部材９２０における曲面部は、加熱回転ベルト９ａの径方向における中心から加熱回転ベルト９ａの内周面に向かうにしたがって、第１回転軸Ｉ方向における内側に向かって延びるように形成されている。
これにより、熱遮蔽部材９２０は、２つのヒータ９１０から加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２に向かう放射熱を遮蔽する。これにより、熱遮蔽部材９２０は、通紙領域の外側に位置する加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向における端部９０２の温度の上昇を抑制する。
【００９４】
以上の通り、第２実施形態の定着装置９においては、第１回転体として、環状であると共に可撓性を有する回転ベルトからなる加熱回転ベルト９ａを使用している。
そのため、加熱ローラを用いる場合に比べて、加熱回転ベルト９ａの熱容量を小さくすることが可能である。これにより、熱遮蔽部材９２０の存在に伴ってヒータ９１０からの放射熱が第１幅領域端部９０１ｅよりも外側に移動することによる放熱は抑制され、これにより、熱損失が抑制される。また、第１幅領域端部９０１ｅ付近の昇温効率をより高めて、定着装置９のウォームアップに要する時間を一層短縮化することができる。
【００９５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、加圧ローラ９ｂ（第２回転体）を回転駆動させ、加熱ローラ又は加熱回転ベルト９ａ（第１回転体）を従動回転させているが、これに制限されず、第１回転体を回転駆動させ、第２回転体を従動回転させてもよい。
【００９６】
第１実施形態では、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、円形の環形状に形成されているが、これに限定されない。例えば、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、長方形の板状に形成されていてもよい。
【００９７】
また、第２実施形態では、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、長方形の板状に形成されているが、これに限定されない。例えば、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、２つのヒータ９１０を取り囲み、支持部材９６０及び受圧部材９４０の位置を避けるように、略円形状に形成されていてもよい。
本発明の定着装置は、ユニット化され、画像形成装置の装置本体から着脱自在に構成されていてもよく、あるいは、画像形成装置の装置本体と一体的に構成されていてもよい。
【００９８】
また、本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１……プリンタ（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、１６……現像器、９……定着装置、９ａ……加熱ローラ又は加熱回転ベルト（第１回転体）、９ｂ……加圧ローラ（第２回転体）、９０１ａ…第１幅領域、９０１ｅ……第１幅領域端部、９０２……端部、９１０……ヒータ、９２０……熱遮蔽部材、９２２……光反射面、９４０……受圧部材、９６０……支持部材、Ｉ……第１回転軸、Ｎ９……定着ニップ、Ｔ……用紙（被転写材）、ＴＮ……トナー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、用紙に画像を形成（印刷）するための装置として、コピー機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置が知られている。画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電工程、帯電した感光体ドラムにレーザ光を照射して感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光工程、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行う現像工程、感光体ドラムの表面に付着したトナーから形成されるトナー画像を用紙へ転写する転写工程、及び用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着工程の各工程が順次行われることによって、用紙に画像が形成される。
【０００３】
上記の各工程のうち、定着工程では、用紙に転写されたトナー画像を構成するトナーを用紙に定着させるために、トナーに熱を与えてトナーを溶融させる必要がある。定着工程を行う定着装置として、従来から、加熱ローラと、加熱ローラとによりトナー画像が転写された用紙が搬送される定着ニップを形成する加圧ローラと、加熱ローラの内側から加熱ローラを加熱するヒータとを備える定着装置が使用されている。
【０００４】
近年、省エネルギー化の対応により、加熱ローラの内部に配置されるヒータが放射するエネルギーを効率よく利用することが望まれている。
エネルギーを効率よく利用するために、加熱ローラの厚さを薄くすることにより加熱ローラの熱容量を小さくする定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。熱容量が小さい加熱ローラを備えた定着装置によれば、定着装置のウォームアップに要する時間の短縮化を図ることができるので、省エネルギー化に対応することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７７６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の印刷速度の高速化に伴い、定着装置のウォームアップに要する時間の更なる短縮化が望まれている。一般的に、画像形成装置は、用紙の搬送方向に直交する搬送幅方向において最大幅の用紙が通過する第１幅領域（最大通紙領域）の端部近傍の温度が一定以上になったときに、印刷が開始されるように設計されている。特許文献１に記載の定着装置においては、加熱ローラの軸方向における両端部に特段の工夫がなされておらず、内部に配置されたヒータからの熱が加熱ローラの軸方向における両端部から放熱しやすい。そのため、加熱ローラの加熱を効率よく行うことができない。従って、加熱ローラにおける第１幅領域（最大通紙領域）の端部近傍の温度を効率的に昇温させて、加熱ローラの温度分布を効率よく均一化させることが望まれる。
【０００７】
本発明は、ヒータによる加熱ローラ等の加熱を効率よく行うことができると共に、加熱ローラ等における第１幅領域（最大通紙領域）の端部に対応する位置の近傍の温度を効率的に昇温させることができる定着装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記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】
【０００８】
本発明は、第１回転軸を中心に回転可能な中空状の第１回転体と、前記第１回転体の内部に配置され、該第１回転体を内側から加熱するヒータと、前記第１回転体に対向して配置され、前記第１回転体とによりシート状の被転写材が搬送される定着ニップを形成すると共に前記第１回転軸に平行な第２回転軸を中心に回転可能な第２回転体と、前記第１回転体に形成され、搬送方向に直交する搬送幅方向において最大幅の被転写材が通過する第１幅領域と、前記第１回転体の内部に配置される熱遮蔽部材であって、前記第１幅領域の前記第１回転軸方向における端部である第１幅領域端部に対応する位置の近傍に配置され、前記ヒータから前記第１回転体の端部に向かう放射熱を遮蔽する熱遮蔽部材と、を備える定着装置に関する。
【０００９】
また、前記熱遮蔽部材の外縁は、前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に対向して配置されることが好ましい。
【００１０】
また、前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に形成される光反射面を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に凹状の曲面部を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記熱遮蔽部材は、前記ヒータからの光を反射すると共に、少なくとも前記ヒータからの光の一部を前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に向かうよう反射することが好ましい。
【００１３】
また、前記第１回転体は、円筒状の回転ローラであることが好ましい。
【００１４】
また、前記第１回転体は、環状であると共に可撓性を有する回転ベルトであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、前記１又は複数の像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、前記定着装置と、を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヒータによる加熱ローラ等の加熱を効率よく行うことができると共に、加熱ローラ等における第１幅領域（最大通紙領域）の端部に対応する位置の近傍の温度を効率的に昇温させることができる定着装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記定着装置を備える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】
【００１７】
【図１】第１実施形態のプリンタ１における各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】第１実施形態の定着装置９を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断面図である。
【図４】第１実施形態の定着装置９を用紙Ｔの搬送方向Ｄ１から視た縦断面図である。
【図５】図４に示す定着装置９の部分拡大縦断図である。
【図６】第１実施形態の加熱ローラ９ａにおける第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍の温度分布を示す図である。
【図７】第２実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断面図である。
【図８】第２実施形態の定着装置９を用紙Ｔの搬送方向Ｄ１から視た縦断図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本発明の画像形成装置の第１実施形態としてのプリンタ１における全体構造を説明する。図１は、第１実施形態のプリンタ１における各構成要素の配置を説明するための図である。
【００１９】
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。
【００２０】
図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電部１０と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット４と、現像器１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラ８と、定着装置９とを備える。
【００２１】
図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラ対８０と、排紙部５０とを備える。
【００２２】
以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って、上流側から下流側に順に、帯電部１０による帯電、レーザスキャナユニット４による露光、現像器１６による現像、転写ローラ８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニング、及び定着装置９による定着が行われる。
【００２３】
感光体ドラム２は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２は、搬送路Ｌにおける用紙Ｔの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２の表面には、静電潜像が形成され得る。
【００２４】
帯電部１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電部１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
【００２５】
レーザスキャナユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４は、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
【００２６】
レーザスキャナユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
現像器１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像器１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像器１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラ１７、トナー攪拌用の攪拌ローラ１８等を有して構成される。
【００２８】
トナーカートリッジ５は、現像器１６に対応して設けられており、現像器１６に対して供給されるトナーを収容する。
【００２９】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像器１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像器１６に対して供給する。トナー供給部６と現像器１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００３０】
転写ローラ８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラ８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。
【００３１】
転写ローラ８は、感光体ドラム２に対して当接したり離間したりする。具体的には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に当接される当接位置と、感光体ドラム２から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、転写ローラ８は、感光体ドラム２に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。
【００３２】
感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラ８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。
【００３３】
除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。
【００３４】
ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【００３５】
定着装置９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着装置９は、ヒータにより加熱される加熱回転体（加熱ローラ）９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体（加圧ローラ）９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。定着装置９の詳細については、後述する。
【００３６】
次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの前側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラ対６３からなる重送防止機構を備える。
【００３７】
装置本体Ｍの前面（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。
【００３８】
装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラ対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。
【００３９】
用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着装置９までの第２搬送路Ｌ２と、定着装置９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を上流側から下流側へ搬送する用紙を表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。
【００４０】
また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラ対５４ａ及び第２ローラ対５４ｂを有する。第１ローラ対５４ａの一方のローラと第２ローラ対５４ｂの一方のローラとは兼用される。
【００４１】
第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラ８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対８０が配置される。センサは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラ対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラ対８０は、センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。
【００４２】
戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（非印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラ対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラ対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、感光体ドラム２により非印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
【００４３】
第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの前面側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラ対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。
【００４４】
排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
【００４５】
以下、図面を参照して、第１実施形態のプリンタ１における特徴部分に係る構成について説明する。図２は、第１実施形態の定着装置９を示す斜視図である。図３は、第１実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断側面図である。図４は、第１実施形態の定着装置９を用紙搬送方向から視た縦断正面図である。図５は、図４に示す定着装置９の部分拡大縦断正面図である。
【００４６】
図２及び図３に示すように、第１実施形態の定着装置９は、第１回転体としての加熱ローラ９ａと、第２回転体としての加圧ローラ９ｂと、ヒータ９１０と、熱遮蔽部材９２０と、非接触式の温度検出センサとしての第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０と、を備える。
【００４７】
図３及び図４に示すように、加熱ローラ９ａは、中空状の円筒状の回転ローラである。加熱ローラ９ａは、用紙Ｔの搬送方向Ｄ１と直交する搬送幅方向（第２方向）Ｄ２に延びる第１回転軸Ｉを中心に回転可能に構成される。例えば、加熱ローラ９ａは、肉厚が１ｍｍ程度のＡｌ（アルミニウム）等の円筒状の金属ローラの外周面に、肉厚が３０μｍ程度の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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂製の耐熱性コート又はフィルムからなる離型層を設けることで構成される。加熱ローラ９ａは、不図示の軸受部材を介して、プリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材により回転可能に支持される。
【００４８】
図３及び図４に示すように、加圧ローラ９ｂは、その外周面が、加熱ローラ９ａの外周面に当接するように対向して配置される。加圧ローラ９ｂは、第１回転軸Ｉ方向（第２方向）Ｄ２において加熱ローラ９ａよりも短く形成されている。加圧ローラ９ｂの第２回転軸Ｊ方向の中点と加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の中点とは略一致している。
加圧ローラ９ｂは、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉと平行な第２回転軸Ｊを中心に回転可能に構成される。例えば、加圧ローラ９ｂは、直径が１４ｍｍ程度のアルミニウムや鉄等の芯金の外周面に、肉厚が５．５ｍｍ程度でアスカーＣ硬度が１５から６０のシリコーンゴム等の弾性層を設け、更に、この弾性層の表面に厚み５０μｍ程度のＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂からなる離型層を設けることで構成される。
【００４９】
また、図４に示すように、加圧ローラ９ｂは、第２回転軸Ｊ方向（第２方向Ｄ２）の両端部から、第２回転軸Ｊに平行なローラ軸９３１が突出して構成される。このローラ軸９３１は、プリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材により回転可能に支持される。
加圧ローラ９ｂのローラ軸９３１には、加圧ローラ９ｂを回転駆動させる第２回転体駆動部としての電動モータ等の加圧ローラ駆動部（図示せず）が接続される。この加圧ローラ駆動部により、加圧ローラ９ｂが所定速度で回転駆動されることで、加圧ローラ９ｂの外周面に当接する加熱ローラ９ａが従動して回転される。これにより、加圧ローラ９ｂと加熱ローラ９ａとの間で、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟持する定着ニップＮ９が形成される。
【００５０】
図３及び図４に示すように、ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａを内側から加熱して、加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの当接部である定着ニップＮ９を加熱する。ヒータ９１０は、例えば、ハロゲンヒータから構成される。ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａの内部に加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉに沿って配置される。ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の両端部から突出する長手方向の両端部において、不図示の支持部材を介してプリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材に固定される。そして、ヒータ９１０は、加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間に挟持されて搬送される用紙Ｔに加熱ローラ９ａを介して加熱する。これにより、トナー画像が転写された用紙Ｔを定着ニップＮ９に搬送し、通過させることで、用紙Ｔ上のトナーＴＮが溶融して用紙Ｔに定着される。
【００５１】
定着ニップＮ９に搬送される用紙Ｔは、定着装置９における通紙領域内を通過して搬送された場合に、トナー画像が定着される。「通紙領域」とは、用紙Ｔの搬送方向Ｄ１に直交する搬送幅方向（第２方向）Ｄ２において定着ニップＮ９に搬送される用紙Ｔが加熱回転ベルト９ａと加圧ローラ９ｂとに挟まれて通過する領域のことである。通紙領域は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにおける搬送幅方向Ｄ２の中央を基準として、当該プリンタ１において使用可能な用紙の最大サイズ（最大幅）に対応して形成（設定）される。
本実施形態の定着装置９においては、搬送幅方向Ｄ２において最大幅（第１回転軸Ｉ方向における最大長さ）の用紙Ｔを定着ニップＮ９に搬送させる通紙領域として、最大通紙領域を設定する。例えば、Ａ４サイズの用紙Ｔにおける長辺が加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（搬送幅方向Ｄ２）に平行な状態（Ａ４サイズ横方向）で、Ａ４サイズの用紙Ｔが定着ニップＮ９に搬送されるように、最大通紙領域を形成（設定）する。最大通紙領域は、プリンタごとにそれぞれ設定される。
【００５２】
具体的には、図２及び図４に示すように、加熱ローラ９ａには、第１幅領域９０１ａが形成される。加熱ローラ９ａの外周表面には、最大幅の用紙Ｔ、例えば、Ａ４サイズの用紙Ｔが横方向で定着ニップＮ９に搬送される場合において、用紙Ｔが通過する最大通紙領域となる第１幅領域９０１ａが形成（設定）される。加圧ローラ９ｂの外周表面には、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａに対応した最大通紙領域となる第２幅領域９０１ｂが形成（設定）される。
【００５３】
最大幅の用紙Ｔが通過する場合、用紙Ｔの第１回転軸Ｉ方向における両端部に対応する位置は、第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅとなる。つまり、用紙Ｔは、第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅの内側の領域としての第１幅領域９０１ａを通過して搬送される。
第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅは、加熱ローラ９ａにおける第１回転軸Ｉ方向（搬送幅方向Ｄ２）の両端部９０２、９０２の近傍であって、両端部９０２、９０２から第１回転軸Ｉ方向の内側に所定距離だけ離れた位置に形成（設定）される。
【００５４】
図４及び図５に示すように、熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの内部に配置される。熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの内部において、第１幅領域９０１ａの第１幅領域端部９０１ｅ、９０１ｅに対応する位置の近傍に配置される。「対応する位置」とは、第１幅領域端部９０１ｅに対して、加熱ローラ９ａ（第１回転体）の径方向内側の位置である。「対応する位置の近傍」の近傍とは、「対応する位置」に対して、加熱ローラ９ａにおける第１回転軸Ｉ方向（搬送幅方向Ｄ２）に１０ｍｍ以内の範囲をいう。
熱遮蔽部材９２０は、ヒータ９１０から加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２に向かう放射熱を遮蔽する。
【００５５】
熱遮蔽部材９２０は、筒状の支持部材９２５により固定される。支持部材９２５は、加熱ローラ９ａにおける第１回転軸Ｉ方向の両端部に形成される開口部９０３を介して、加熱ローラ９ａにおける内部と外部とを跨るように配置される。支持部材９２５の一端は、熱遮蔽部材９２０に固定される。支持部材９２５の他端は、プリンタ１における装置本体Ｍのケース体ＢＤやその他の部材に固定される。
【００５６】
図３及び図５に示すように、熱遮蔽部材９２０は、ドーム形状を有する。加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合、中央部に円形の孔部を有する幅広の環形状（ドーナツ形状）に形成される。熱遮蔽部材９２０の外縁９２１は、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に対向して配置される。熱遮蔽部材９２０の内周縁９２３は、ヒータ９１０の外周面に沿うように対向してヒータ９１０の近傍に配置される。外縁９２１は、内周縁９２３よりも第１回転軸Ｉ方向における内側に位置する。
【００５７】
熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）における内側に凹状（曲面状）の曲面部からなる光反射面９２２を有する。詳細には、熱遮蔽部材９２０における曲面部は、加熱ローラ９ａの径方向における中心から加熱ローラ９ａの内周面に向かうにしたがって第１回転軸Ｉ方向における内側に向かって延びるように形成されている。
【００５８】
熱遮蔽部材９２０（光反射面９２２）は、例えば、ＳＵＳやアルミニウム等の軽金属により形成される。また、光反射面９２２は、凹状の曲面に、熱反射膜（例えば金膜）をコーティングして形成される。これにより、熱遮蔽部材９２０は、ヒータ９１０からの光を反射すると共に、ヒータ９１０からの光の一部を、図５の点線矢印に示すように、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に向かうように反射する。また、熱遮蔽部材９２０は、ヒータ９１０からの放射熱が加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２に向かうことを遮蔽する。
【００５９】
図４に示すように、非接触式の温度検出センサとしての第１サーミスタ９７０は、加熱ローラ９ａの表面における第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）の中央部に近接して対向配置される。第１サーミスタ９７０は、加熱ローラ９ａの表面における第１回転軸Ｉ方向の中央部の温度を検出する。第２サーミスタ９８０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の両端部近くの第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置に近接して対向配置される。第２サーミスタ９８０は、加熱ローラ９ａの表面における第１回転軸Ｉ方向の両端部近くの第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置又は近傍の温度を検出する。
【００６０】
第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０には、サーモスタット９９０が電気的に接続されている。サーモスタット９９０は、第１サーミスタ９７０により検出される加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向における中央部の温度、及び第２サーミスタ９８０により検出される第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置又は近傍の温度に基づいて電気抵抗値を変化させて、加熱ローラ９ａが定着に必要な所定温度に保持されるように、ヒータ９１０の発熱量を自動的に調節する。
【００６１】
次に、図１を参照して、第１実施形態のプリンタ１の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット５２に収容された用紙Ｔは、前送りコロ６１及び給紙ローラ対６３によって第１搬送路Ｌ１に送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介してレジストローラ対８０に搬送される。
レジストローラ対８０においては、用紙Ｔのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
【００６２】
レジストローラ対８０から排出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を介して感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。そして、用紙Ｔには、感光体ドラム２と転写ローラ８との間において、トナー画像が転写される。
その後、用紙Ｔは、感光体ドラム２と転写ローラ８との間から排出され、第２搬送路Ｌ２を介して、定着装置９における加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間の定着ニップＮ９に導入される。そして、定着ニップＮ９においてトナーＴＮが溶融し、トナーＴＮが用紙Ｔに定着される。
【００６３】
次いで、用紙Ｔは、第１ローラ対５４ａにより第３搬送路Ｌ３を通して排紙部５０に搬送され、第３ローラ対５３により排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。
このようにして、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷が完了する。
【００６４】
手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔが、給紙コロ６６によって手差し搬送路Ｌａに送り出され、その後、第１合流部Ｐ１及び第１搬送路Ｌ１を介して、レジストローラ対８０に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット５２に収容された用紙Ｔの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。
【００６５】
次に、両面印刷を行う場合のプリンタ１の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた用紙Ｔが、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた用紙Ｔが、戻し搬送路Ｌｂを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対８０に再度搬送されることにより、用紙Ｔに両面印刷が施される。
【００６６】
詳述すると、片面印刷がされた用紙Ｔが第３ローラ対５３により排紙部５０から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷された用紙Ｔが第３ローラ対５３により保持されている状態において、第３ローラ対５３の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように第３ローラ対５３を逆方向に回転させると、第３ローラ対５３に保持されている用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３を逆方向（排紙部５０から第１分岐部Ｑ１に向かう方向）に搬送される。
【００６７】
前述したように、用紙Ｔが、第３搬送路Ｌ３を逆方向に搬送されると、（第１ローラ対５４ａではなく、）第２ローラ対５４ｂに導入される。そして、用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂ及び第２合流部Ｐ２を介して、第２搬送路Ｌ２に合流する。ここで、用紙Ｔは、片面印刷時とは表裏反転している。
【００６８】
更に、用紙Ｔは、レジストローラ対８０により前記スキュー補正や、タイミング調整が行われた後、第１搬送路Ｌ１を介して、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に導入される。用紙Ｔは、戻し搬送路Ｌｂを経由することにより、非印刷面が感光体ドラム２に対向するので、非印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。
【００６９】
次に、図３から図５を参照して、第１実施形態のプリンタ１の特徴部分である定着装置９の動作について説明する。
第１実施形態のプリンタ１においては、プリンタ１の電源をＯＮにすると、電源部から帯電部１０、レーザスキャナユニット４、現像器１６、転写ローラ８、プリンタ制御部（図示せず）、定着装置９、及びヒータ９１０のそれぞれヘ電力が供給されると共に、プリンタ制御部からの制御信号により帯電部１０、レーザスキャナユニット４、現像器１６、転写ローラ８、定着装置９及びヒータ９１０がそれぞれ制御される。そして、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及び定着工程の各工程が順に行われる。
【００７０】
具体的には、本実施形態のプリンタ１において、レジストローラ対８０から送り出された用紙Ｔは、第１搬送路Ｌ１を通って感光体ドラム２と転写ローラ８との間の転写ニップＮへ搬送される。このように用紙Ｔが感光体ドラム２へ向かって搬送されるとき、まず、帯電部１０が、帯電工程において感光体ドラム２の表面全体を帯電させると共に、レーザスキャナユニット４が、露光工程においてレーザ光源（図示せず）から感光体ドラム２へ向けてレーザ光を照射し、感光体ドラム２の表面のうちレーザ光が照射された部分に静電潜像を形成する。
【００７１】
次に、現像器１６が、現像工程において帯電したトナーを現像ローラ１７により感光体ドラム２へ供給することで、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて、トナー画像を現像する。続いて、転写ローラ８が、転写工程において感光体ドラム２と転写ローラ８との間を通過する用紙Ｔに、感光体ドラム２の表面に付着したトナー画像を転写する。
【００７２】
そして、転写工程においてトナー画像が転写された用紙Ｔは、第２搬送路Ｌ２を通って定着装置９へ向けて搬送され、定着装置９における加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間へ搬送される。
【００７３】
また、プリンタ制御部からヒータ９１０へ出力される制御信号をＯＮとすることで電源部からヒータ９１０への電力供給が開始されて、ヒータ９１０が発熱動作される。同時に、プリンタ制御部から加圧ローラ駆動部（図示せず）へ出力される制御信号をＯＮとすることで電源部から加圧ローラ駆動部への電力供給が開始されて、加圧ローラ９ｂが回転駆動されると共に、加圧ローラ９ｂの回転駆動に伴って加熱ローラ９ａが従動回転される。これによって、定着装置９は、定着工程において加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとの間を通過する用紙Ｔに付着したトナーＴＮに対して、ヒータ９１０からの放射熱により加熱された加熱ローラ９ａを介して熱が付与され、この熱によってトナーＴＮが溶解されると共に、加圧ローラ９ｂによって用紙Ｔに圧力を加えることで、トナー画像が用紙Ｔに定着される。
【００７４】
定着装置９による前述のような定着動作時において、加熱ローラ９ａは、加熱ローラ９ａの内部に配置されたヒータ９１０から放射される光（放射熱）により、加熱ローラ９ａの内側から加熱され、その加熱された熱が定着ニップＮ９に伝達される。
【００７５】
ここで、第１実施形態では、最大幅（Ａ４サイズ横方向）の用紙Ｔが定着ニップＮ９に搬送された場合における加熱ローラ９ａの外周表面の最大通紙領域となる第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅに対応する位置の近傍に、光反射面９２２を有する熱遮蔽部材９２０が配置されている。そのため、ヒータ９１０からの放射熱が遮蔽される。これにより、第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅに対応する位置の近傍よりも外側への放熱が抑制される。つまり、通紙領域の外側の位置する加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２の温度上昇が抑制される。
【００７６】
特に、熱遮蔽部材９２０の光反射面９２２は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向における内側に凹状の曲面部に形成されている。そのため、ヒータ９１０からの光の一部は、図５の点線矢印に示すように、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に向かうように反射される。これにより、ヒータ９１０からの光は、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａに集光される。そして、定着時において最も熱エネルギーの消費が大きい加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの中央部における温度の落ち込みを抑制することができる。また、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍の温度を効率的に上昇させることができる。その結果、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａ全体における温度分布を効率よく均一化することができる。
【００７７】
次に、図６により、実施例及び比較例を用いて、第１実施形態の定着装置９をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。
第１実施形態の定着装置９において、第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０を用いて、熱遮蔽部材９２０を有する場合と熱遮蔽部材を有しない場合（以下、「比較例」という）とにおける加熱ローラ９ａの外周表面の温度の比較を行った。具体的には、第１サーミスタ９７０及び第２サーミスタ９８０を用いて、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの中央部及び第１幅領域端部９０１ｅの温度それぞれを検出した。これらの各検出温度に基づいて、加熱ローラ９ａの外周表面の第１回転軸Ｉ方向における温度分布の測定を行った。その結果、図６に示すような温度分布特性が得られた。
【００７８】
図６に示すように、熱遮蔽部材９２０を有する第１実施形態の定着装置９では、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２の温度は、比較例の場合に比べて低い。これにより、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅよりも外側への放熱が抑制されていることが確認できる。また、第１実施形態の定着装置９では、加熱ローラ９ａの第１幅領域端部９０１ｅより内側の温度は、比較例の場合に比べて、高く且つなだらかである。これにより、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの温度が効率よく均一化されていることが確認できた。
【００７９】
第１実施形態の定着装置９によれば、次のような効果が奏される。
第１実施形態の定着装置９は、最大幅の用紙Ｔが定着ニップＮ９に搬送された場合における加熱ローラ９ａ外周表面の最大通紙領域となる第１幅領域９０１ａの端部９０１ｅに対応する位置の近傍に、熱遮蔽部材９２０が配置されている。
そのため、ヒータ９１０からの放射熱が第１幅領域端部９０１ｅよりも外側に移動することが抑制される。これにより、ヒータ９１０からの放射熱の放熱による熱損失を抑制することができる。そして、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍を効率よく加熱して昇温することが可能である。その結果、加熱ローラ９ａを定着に必要な所定温度に加熱して昇温させるために要する熱エネルギーを節減することができる。また、定着装置９における消費電力を抑制することができる。
【００８０】
また、第１実施形態においては、熱遮蔽部材９２０の外縁９２１は、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に配置されている。
そのため、ヒータ９１０からの放射熱が加熱ローラ９ａの内周面と熱遮蔽部材９２０の外縁９２１との間に形成される隙間から外側へ移動する放熱による熱損失を最小限に抑制することが可能である。また、第１幅領域端部９０１ｅの付近を昇温させる効率を最大限高くすることができる。
【００８１】
また、第１実施形態においては、熱遮蔽部材９２０によって、第１幅領域端部９０１ｅよりも外側への放熱が抑制される熱エネルギーに相当する量の熱エネルギーを、第１幅領域９０１ａの中央部側の加熱に活用できる。そのため、第１幅領域９０１ａ全体の温度上昇の速度を速くすることが可能である。これにより、定着開始（スタート）時におけるウォームアップ時間を短縮することができる。
【００８２】
また、第１実施形態においては、熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）における内側に凹状の曲面部を有し、この凹状の曲面部に光反射面９２２が形成されている。
そのため、ヒータ９１０からの光は、加熱ローラ９ａの内周面に全体的に反射される。また、光反射面９２２に反射された反射光の一部は、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に向かうように反射される。
これにより、ヒータ９１０からの光は、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａに対応する位置に集光される。そのため、定着時において最も熱エネルギーの消費が大きい加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの中央部における温度の落ち込みを抑制することができる。また、加熱ローラ９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍の温度を効率的に上昇させることができる。その結果、加熱ローラ９ａの第１幅領域９０１ａの全体における温度分布を効率よく均一化することができる。
【００８３】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の定着装置９Ａについて説明する。図７は、第２実施形態の定着装置９を第１回転軸Ｉ方向から視た縦断側面図である。図８は、第２実施形態の定着装置９を用紙搬送方向から視た縦断正面図である。
第２実施形態については、主として、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。第２実施形態において、特に説明しない点は、第１実施形態についての説明が適宜適用される。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。
【００８４】
図７及び図８に示すように、第２実施形態の定着装置９は、第１回転体としての加熱回転ベルト９ａと、第２回転体としての加圧ローラ９ｂと、受圧部材９４０と、支持部材９６０と、２つのヒータ９１０，９１０と、熱遮蔽部材９２０と、非接触式の温度検出センサとしてのサーミスタ９７０及び９８０と、を備える。
【００８５】
図７に示すように、加熱回転ベルト９ａは、環状であると共に可撓性及び耐熱性を有する回転ベルトである。加熱回転ベルト９ａは、用紙Ｔの搬送方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に延びる第１回転軸Ｉを中心に、回転可能に構成される。例えば、加熱回転ベルト９ａは、肉厚が３０から５０μｍ程度のＳＵＳ（ステンレス鋼）、Ｎｉ鋼等の金属ベルトの外周面に、厚さが２００から５００μｍ程度のシリコーンゴムの弾性層を設け、更に、この弾性層の外周面に、肉厚が３０μｍ程度の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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂製の耐熱性フィルムからなる離型層を設けることで構成される。
【００８６】
図７及び図８に示すように、２つのヒータ９１０，９１０は、加熱回転ベルト９ａの内部における支持部材９６０よりも搬送方向Ｄ１の下流側（図８において左側）及び上流側（図８において右側）それぞれに設置される。これら２つのヒータ９１０は、加熱回転ベルト９ａと加圧ローラ９ｂとの間に挟持されて搬送される用紙Ｔに、加熱回転ベルト９ａを介して熱を付与する。これにより、トナー画像が転写された用紙Ｔを定着ニップＮ９に搬送し、通過させることで、用紙Ｔ上のトナーＴＮが溶融して用紙Ｔに定着される。
【００８７】
図７に示すように、受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａの内部において、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）に長く延びて形成される。受圧部材９４０は、その長手方向の両端それぞれにおいて、不図示の筐体の長手方向両端に固定される。
受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａを介して加圧ローラ９ｂとの間に定着ニップＮ９を形成する部材である。受圧部材９４０には、加圧ローラ９ｂから加熱回転ベルト９ａが受ける圧力を受け止めるために、一定以上の強度が必要である。また、受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａの内周面と接しているため、熱容量、耐熱性、耐摩耗性などにも優れていることが必要である。これらの必要条件を備えるため、受圧部材９４０は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）から構成される。なお、前記の条件を備えるのであれば、受圧部材９４０は、樹脂から構成することも可能である。
【００８８】
受圧部材９４０の具体的な構成について説明する。受圧部材９４０は、図７に示すように、加熱回転ベルト９ａの内周面に摺動可能に接触する摺接平板部９４１と、摺接平板部９４１に対して垂直に延びる２つの側面板部９４２，９４２と、これら２つの側面板部９４２，９４２と摺接平板部９４１とを繋ぐ２つの傾斜板部９４３，９４３と、を有する。受圧部材９４０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向）Ｄ２の断面において、加熱回転ベルト９ａの径方向中心に向けて開放したＣ字形状を有する。受圧部材９４０は、例えば、厚みが０．２ｍｍ程度のＳＵＳ（ステンレス鋼）から構成される。受圧部材９４０が摺接平板部９４１の両側に２つの傾斜板部９４３，９４３を有することで、受圧部材９４０に対する加熱回転ベルト９ａの摺動が滑らかになる。
【００８９】
図７に示すように、支持部材９６０は、受圧部材９４０が加圧ローラ９ｂから受ける圧力を受け止めて支持するために、すなわち、受圧部材９４０を補強するために、加熱回転ベルト９ａの内部に配置される。支持部材９６０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向）Ｄ２の断面において、略Ｔ字形状を有する。具体的には、支持部材９６０は、断熱部材９６２を挟んで、受圧部材９４０の摺接平板部９４１に突き当てられる下端板部９６０Ａと、加熱回転ベルト９ａの径方向中心に向かって延びる立上げ板部９６０Ｂとを有する。立上げ板部９６０Ｂは、その自由端が加熱回転ベルト９ａの内周面に近接する高さを有する。
【００９０】
図７に示すように、支持部材９６０は、その下端板部の長手方向両端部を不図示の筐体の長手方向両端に固定される。
前述のような支持部材９６０の存在により、定着ニップＮ９における圧力（定着圧）が安定し、定着ニップＮ９を通過する用紙Ｔに強い圧力を加えることが可能となり、定着不良を防止できる。
【００９１】
支持部材９６０は、厚みが３ｍｍ程度のＳＵＳ（ステンレス鋼）から構成される。断熱部材９６２は、厚みが２ｍｍ程度の耐熱性シリコンスポンジ、シリコン繊維加工布、ガラスウールなどから構成されており、受圧部材９４０からの伝熱を抑制する。また、支持部材９６０の下端板部９６０Ａの表面及び立上げ板部９６０Ｂの両面の全域は、反射部材９６３により覆われている。反射部材９６３は、厚みが０．５ｍｍ程度のアルミニウムや金膜などで構成され、ヒータ９１０の輻射熱が光熱変換しないように輻射熱を反射する。
【００９２】
熱遮蔽部材９２０について説明する。
図８に示すように、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの内部で、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向における両端部の近傍の第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍で且つ２つのヒータ９１０の上部に配置される。熱遮蔽部材９２０は、支持部材９６０の立上げ板部９６０Ｂに固定されて支持されており、立上げ板部９６０Ｂの両側に突出されている。
【００９３】
図７に示すように、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合、長方形の板状に形成される。
また、図８に示すように、熱遮蔽部材９２０は、上方から視た場合、第１回転軸Ｉ方向の外側に凸の円弧状に湾曲して形成される。熱遮蔽部材９２０は、長手方向両端の外縁９２１の角部が加熱回転ベルト９ａの内周面における第１幅領域端部９０１ｅに対応する位置の近傍に対向するように配置される。熱遮蔽部材９２０は、加熱ローラ９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）における内側に、凹状（曲面状）の曲面部からなる光反射面９２２を有する。詳細には、熱遮蔽部材９２０における曲面部は、加熱回転ベルト９ａの径方向における中心から加熱回転ベルト９ａの内周面に向かうにしたがって、第１回転軸Ｉ方向における内側に向かって延びるように形成されている。
これにより、熱遮蔽部材９２０は、２つのヒータ９１０から加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向の端部９０２に向かう放射熱を遮蔽する。これにより、熱遮蔽部材９２０は、通紙領域の外側に位置する加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向における端部９０２の温度の上昇を抑制する。
【００９４】
以上の通り、第２実施形態の定着装置９においては、第１回転体として、環状であると共に可撓性を有する回転ベルトからなる加熱回転ベルト９ａを使用している。
そのため、加熱ローラを用いる場合に比べて、加熱回転ベルト９ａの熱容量を小さくすることが可能である。これにより、熱遮蔽部材９２０の存在に伴ってヒータ９１０からの放射熱が第１幅領域端部９０１ｅよりも外側に移動することによる放熱は抑制され、これにより、熱損失が抑制される。また、第１幅領域端部９０１ｅ付近の昇温効率をより高めて、定着装置９のウォームアップに要する時間を一層短縮化することができる。
【００９５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、加圧ローラ９ｂ（第２回転体）を回転駆動させ、加熱ローラ又は加熱回転ベルト９ａ（第１回転体）を従動回転させているが、これに制限されず、第１回転体を回転駆動させ、第２回転体を従動回転させてもよい。
【００９６】
第１実施形態では、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、円形の環形状に形成されているが、これに限定されない。例えば、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、長方形の板状に形成されていてもよい。
【００９７】
また、第２実施形態では、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、長方形の板状に形成されているが、これに限定されない。例えば、熱遮蔽部材９２０は、加熱回転ベルト９ａの第１回転軸Ｉ方向（第２方向Ｄ２）から視た場合に、２つのヒータ９１０を取り囲み、支持部材９６０及び受圧部材９４０の位置を避けるように、略円形状に形成されていてもよい。
本発明の定着装置は、ユニット化され、画像形成装置の装置本体から着脱自在に構成されていてもよく、あるいは、画像形成装置の装置本体と一体的に構成されていてもよい。
【００９８】
また、本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１……プリンタ（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、１６……現像器、９……定着装置、９ａ……加熱ローラ又は加熱回転ベルト（第１回転体）、９ｂ……加圧ローラ（第２回転体）、９０１ａ…第１幅領域、９０１ｅ……第１幅領域端部、９０２……端部、９１０……ヒータ、９２０……熱遮蔽部材、９２２……光反射面、９４０……受圧部材、９６０……支持部材、Ｉ……第１回転軸、Ｎ９……定着ニップ、Ｔ……用紙（被転写材）、ＴＮ……トナー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転軸を中心に回転可能な中空状の第１回転体と、
前記第１回転体の内部に配置され、該第１回転体を内側から加熱するヒータと、
前記第１回転体に対向して配置され、前記第１回転体とによりシート状の被転写材が搬送される定着ニップを形成すると共に前記第１回転軸に平行な第２回転軸を中心に回転可能な第２回転体と、
前記第１回転体に形成され、搬送方向に直交する搬送幅方向において最大幅の被転写材が通過する第１幅領域と、
前記第１回転体の内部に配置される熱遮蔽部材であって、前記第１幅領域の前記第１回転軸方向における端部である第１幅領域端部に対応する位置の近傍に配置され、前記ヒータから前記第１回転体の端部に向かう放射熱を遮蔽する熱遮蔽部材と、を備える
定着装置。
【請求項２】
前記熱遮蔽部材の外縁は、前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に対向して配置される
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に形成される光反射面を有する
請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に凹状の曲面部を有する
請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記熱遮蔽部材は、前記ヒータからの光を反射すると共に、少なくとも前記ヒータからの光の一部を前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に向かうよう反射する
請求項３又は４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１回転体は、円筒状の回転ローラである
請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記第１回転体は、環状であると共に可撓性を有する回転ベルトである
請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、
前記１又は複数の像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
請求項１から７のいずれかに記載の定着装置と、を備える
画像形成装置。
【請求項１】
第１回転軸を中心に回転可能な中空状の第１回転体と、
前記第１回転体の内部に配置され、該第１回転体を内側から加熱するヒータと、
前記第１回転体に対向して配置され、前記第１回転体とによりシート状の被転写材が搬送される定着ニップを形成すると共に前記第１回転軸に平行な第２回転軸を中心に回転可能な第２回転体と、
前記第１回転体に形成され、搬送方向に直交する搬送幅方向において最大幅の被転写材が通過する第１幅領域と、
前記第１回転体の内部に配置される熱遮蔽部材であって、前記第１幅領域の前記第１回転軸方向における端部である第１幅領域端部に対応する位置の近傍に配置され、前記ヒータから前記第１回転体の端部に向かう放射熱を遮蔽する熱遮蔽部材と、を備える
定着装置。
【請求項２】
前記熱遮蔽部材の外縁は、前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に対向して配置される
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に形成される光反射面を有する
請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記熱遮蔽部材は、前記第１回転軸方向における内側に凹状の曲面部を有する
請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記熱遮蔽部材は、前記ヒータからの光を反射すると共に、少なくとも前記ヒータからの光の一部を前記第１回転体の内周面における前記第１幅領域端部に対応する位置の近傍に向かうよう反射する
請求項３又は４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１回転体は、円筒状の回転ローラである
請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記第１回転体は、環状であると共に可撓性を有する回転ベルトである
請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
表面に静電潜像が形成される１又は複数の像担持体と、
前記１又は複数の像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
請求項１から７のいずれかに記載の定着装置と、を備える
画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−４７９９５（Ｐ２０１１−４７９９５Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４２０１（Ｐ２００９−１９４２０１）
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２５日（２００９．８．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]