JP2021192081A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱部材から発せられる熱が、回転筒体の開口から逃げるのを抑制することが可能な定着装置を提供すること。【解決手段】弾性体として構成された遮蔽部材５０が、ハロゲンヒーター３６１、３６２が内挿された加熱ローラー３５の開口３５２に、加熱ローラー３５とハロゲンヒーター３６１、３６２の少なくとも１つと弾性接触するように押入される。【選択図】図３

Description

本開示は、シート上の未定着画像を定着させる定着装置に関し、特に、定着に用いられる熱の利用効率を向上する技術に関する。

定着装置には、筒状の加熱ローラーにヒーターを挿通し、そのヒーターの放射熱によって熱せられた加熱ローラーを用いてシートを加熱するものがある。この構成では、加熱ローラーの両端部の開口を通じて、加熱ローラーの内部空間と加熱ローラーの外部とが連通しているので、ヒーターの熱が、加熱ローラーの端部の開口から逃げることがあった。

この開口を封止する構成として、特許文献１には、加熱ローラーの端部に遮蔽部材が設けられた構成が開示されている。図１２は、この遮蔽部材が設けられた加熱ローラー９３５の回転軸方向一端を簡略化して示す図である。同図に示すように、加熱ローラー９３５の開口９３５ａにおいて、中央部に円形の孔部９５１を有するドーナツ形状の遮蔽部材９５０が差し込まれるように、支持部材９５２に支持された構成である。

特開２０１１−４７９９５号公報

しかし、遮蔽部材９５０は、加熱ローラー９３５にもヒーター９３６にも接しておらず、加熱ローラー９３５、ヒーター９３６との間に隙間９５０ａ、９５０ｂが生じており、これらの隙間９５０ａ、９０５ｂのそれぞれからヒーター９３６の熱が逃げてしまう。

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、発熱部材から発せられる熱が、回転筒体の開口から逃げるのを抑制することが可能な定着装置および当該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している。

上記目的を達成するために本開示は、加熱部材と加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着する定着装置であって、前記加熱部材は、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される回転筒体と、弾性体を含み、前記弾性体が、弾性復元力によって、前記回転筒体と前記発熱部材の少なくとも１つに弾性接触するように前記開口に押入された遮蔽部材と、を備えることを特徴としている。

また、前記弾性体は、前記回転筒体および前記発熱部材に弾性接触するとしてもよい。

また、前記弾性体は、円板状をし、円板中心から周縁方向に放射状に複数の切り込みを入れて、円板中心側を自由端とする舌片が形成されており、前記発熱部材は、前記円板の中心側から前記舌片を屈曲変形させる状態で圧入されており、前記舌片の弾性復元力によって前記発熱部材周面と前記舌片とが密着しているとしてもよい。

さらに、前記複数の切り込みは、前記弾性体の円板中心から周縁部まで至るとしてもよい。

また、前記弾性体は、２層の積層構造であり、一方の層の熱膨張率が、他方の層の熱膨張率と異なるとしてもよい。

また、前記発熱部材は、長手方向において、発熱部が非発熱部に挟まれてなるヒーターであり、前記弾性体は、前記ヒーターの前記非発熱部と弾性接触しているとしてもよい。

さらに、前記弾性体の前記舌片が、円板の厚み方向で、かつ前記回転筒体の内部空間側に撓むように、前記回転筒体の外部から前記弾性体に風を送る送風手段を備えるとしてもよい。

また、前記弾性体の前記回転筒体の内部空間に面する側の熱反射率は、前記遮蔽部材の押入方向において反対側の熱反射率よりも高いとしてもよい。

また、前記遮蔽部材は、前記回転筒体の前記両端部の開口にそれぞれ押入されているとしてもよい。

また、本開示は、無端状のベルトと加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着させる定着装置であって、前記ベルトを内部に収容する筐体と、前記筐体に対して固定され、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、前記ベルトが巻き掛けられ、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される加熱ローラーと、前記加熱ローラーを、前記筐体に対して前記ベルトに張力が付与される方向に移動可能に支持する軸受と、前記加熱ローラーが前記ベルトに張力を付与する方向に、前記軸受を付勢する付勢部材と、弾性体を含み、前記弾性体が、前記加熱ローラーまたは前記発熱部材と近接するように前記開口に差し込まれた遮蔽部材と、を備えることを特徴としている。

また、本開示に係る画像形成装置は、上記の定着装置を備えることを特徴としている。

上記の構成により、弾性体が、回転筒体と発熱部材の少なくとも１つと弾性接触することによって、回転筒体の内部空間と、回転筒体の外部との空間とを連通させる隙間を小さくできるので、発熱部材から発せられた熱が回転筒体の開口から逃げるのを抑制することができる。

プリンターの全体構成を示す概略断面図である。 （ａ）は、定着部の構成を示す概略断面図であり、（ｂ）は、加熱ローラーの一端を正面から見た正面図である。 加熱ローラーの軸方向一端を示す分解斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、加熱ローラーの開口に押入された遮蔽部材の正面図、縦断面図である。 （ａ）は、本変形例に係る遮蔽部材の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、遮蔽部材が加熱ローラーの開口に押入され、ハロゲンヒーターが、遮蔽壁の中央部に圧入されている様子を示している。 （ａ）、（ｂ）は、加熱ローラーの開口に差し込まれた本変形例に係る遮蔽部材の正面図、縦断面図である。 （ａ）は、別の変形例に係る遮蔽部材の斜視図であり、（ｂ）は、加熱ローラーの開口に差し込まれた遮蔽部材の正面図である。 変形例に係る遮蔽部材を説明する縦断面図である。 変形例に係る遮蔽壁を説明する平面図である。 （ａ）は、断熱性を有する遮蔽部材の構成を示す断面斜視図であり、（ｂ）は、加熱ローラーの開口に差し込まれた遮蔽部材の正面図である。 加熱ローラーの開口に差し込まれた従来の遮蔽部材の構成を示す縦断面図である。

以下、本開示に係る定着装置と画像形成装置の実施の形態を、タンデム型のカラープリンター（以下、単に「プリンター」という。）に適用した場合を例に、図面を参照して説明する。
［１］プリンターの全体構成
図１は、プリンター１の全体構成を示す概略断面図である。同図に示すようにプリンター１は、画像形成部１０と、給紙部２０と、定着部３０（定着装置）を備える。

画像形成部１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応する作像ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、中間転写ベルト１３を備える。作像ユニット１１Ｋは、感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の周方向に沿って配置された帯電部１６、露光部１７、現像部１８及びクリーナー１９を備える。

露光部１７は、レーザーダイオードなどの発光素子及びレンズ等を備え、不図示の制御部からの駆動信号により、レーザー光を変調して感光体ドラム１２上を露光走査する。

感光体ドラム１２は、不図示の駆動源により回転駆動され、上記露光を受ける前にクリーナー１９で表面の残存トナーが除去された後、帯電部１６により一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で、上記レーザー光による露光を受けると、感光体ドラム１２の表面に静電潜像が形成される。

感光体ドラム１２に形成された静電潜像は、現像部１８により現像され、これにより感光体ドラム１２表面にＫ色のトナー像が作像される。このＫ色のトナーは、周回走行する中間転写ベルト１３を介して感光体ドラム１２とは反対側に配された一次転写ローラー１４により感光体ドラム１２から中間転写ベルト１３上に一次転写される。

作像ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃについても、作像ユニット１１Ｋと同様の構成であり、作像ユニットごとに、対応する色（Ｙ、ＭまたはＣ色）のトナー像が感光体ドラム１２に作像され、一次転写ローラー１４により中間転写ベルト１３上に一次転写される。

各作像ユニット１１Ｙ〜１１Ｋにおける作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１３上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。これにより、中間転写ベルト１３上にＹ〜Ｋ色のカラートナー像が形成される。

給紙部２０は、記録シートＳを収容する給紙カセット２１と、繰り出しローラー２２と、搬送ローラー２３と、タイミングローラー２４を備える。

繰り出しローラー２２は、給紙カセット２１の最上位の記録シートＳに接触して、これを搬送路２５に繰り出す。搬送ローラー２３は、繰り出しローラー２２により繰り出された記録シートＳをタイミングローラー２４に向けて搬送する。

タイミングローラー２４は、不図示の制御部から指示されたタイミングで記録シートＳを下流側に送り出す。

画像形成部１０において、中間転写ベルト１３上に多重転写されたカラートナー像は、中間転写ベルト１３の周回走行により、中間転写ベルト１３と二次転写ローラー１５との接触位置である二次転写位置１５ａに移動する。

周回走行する中間転写ベルト１３上のトナー像の移動タイミングに合わせて、給紙部２０のタイミングローラー２４から記録シートＳが搬送路２５上を給送されて来ており、記録シートＳが二次転写位置１５ａを通過する際に二次転写ローラー１５により、中間転写ベルト１３上のカラートナー像が記録シートＳ上に二次転写される。二次転写位置１５ａを通過した記録シートＳは、定着部３０に送られる。

定着部３０は、二次転写ローラー１５から矢印Ｄで示す方向（シート搬送方向）に搬送されて来る記録シートＳを、定着ニップ３に通して、記録シートＳ上のカラートナー像を加熱、加圧により記録シートＳに定着する。

定着部３０を通過した記録シートＳは、排出ローラー２６により機外に排出され、排紙トレイ２７に収容される。
［２］定着部３０の構成
図２（ａ）は、定着部３０の構成を示す概略断面図である。

同図に示すように定着部３０は、定着ニップ３を形成する加熱部材３００および加圧部材としての加圧ローラー３９を備える。加熱部材３００は、加圧ローラー３９の外周面３９１に接する無端状のベルト３１と、ベルト３１の内周面３１０に接する押圧部材３２と、ベルト３１の内周面３１０に接してベルト３１を案内するガイド部材３３と、押圧部材３２とガイド部材３３とを固定支持する支持部材３４と、回転筒体としての加熱ローラー３５と、加熱ローラー３５に熱を付与する発熱部材としてのヒーター３６と、ベルト３１の内周面３１０に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材３８を備える。

ベルト３１は、押圧部材３２と加熱ローラー３５とガイド部材３３とに巻き掛けられており、ベルト３１に一定の大きさの張力が作用するようになっている。このベルト３１に張力を作用させる構成については後述する。

加圧ローラー３９は、その回転軸がＺ軸に平行であり、加圧ローラー３９の軸方向端部が、ベルト３１や加圧ローラー３９等を収容する筐体を構成する固定フレーム６１（図２（ｂ））に回転自在に支持されるとともに、バネなどの弾性部材（不図示）からの付勢力により、加圧ローラー３９の外周面３９１がベルト３１に押圧される。加圧ローラー３９は、定着搬送モーター４０の回転駆動力により、矢印Ａで示す方向に所定の回転速度で回転駆動される。この加圧ローラー３９の回転により、ベルト３１が矢印Ｂで示す方向に従動回転する。

押圧部材３２とガイド部材３３とは、ベルト周回方向に沿って並ぶように配置されており、それぞれが周回するベルト３１とともには回転しない非回転体であり、Ｚ軸方向長さがベルト３１のＺ軸方向長さと略同じ長さになっている。

押圧部材３２は、ベルト３１を挟んでベルトの外側に位置する加圧ローラー３９とは反対側の位置に配されている加圧パッドであり、ベルト内周面３１０に摺接する状態で設けられ、ベルト３１を加圧ローラー３９に押圧する。これにより、加圧ローラー３９の外周面３９１とベルト３１の外周面３１２とが圧接して、ベルト３１と加圧ローラー３９間に定着ニップ３が形成される。

ガイド部材３３は、押圧部材３２よりもベルト周回方向下流側かつ加熱ローラー３５よりもベルト周回方向上流側であり、加熱ローラー３５よりも押圧部材３２に近い位置、ここでは押圧部材３２の近傍の位置に空間４５を介して配置されており、定着ニップ３を通過直後のベルト３１の内周面３１０に面接触するガイド面３３５により、ベルト３１をさらにベルト周回方向下流に案内する。

潤滑剤塗布部材３８は、Ｚ軸方向に長尺であり、ベルト３１のベルト幅と略同じ長さになっており、ガイド部材３３のガイド面３３５に設けられた、Ｚ軸方向に沿った溝部３３９の中に嵌め込まれている。潤滑剤塗布部材３８は、潤滑剤を含有しており、ベルト３１の内周面３１０に接触して潤滑剤をベルト内周面３１０に塗布する。

図２（ｂ）は、加熱ローラー３５の一端を正面から見た正面図である。なお、図では示していないが、他端においても同様の構成になっている。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、加熱ローラー３５は、アルミやＳＵＳ等の金属製の円筒からなり、その回転軸がＺ軸方向に平行であり、加熱ローラー３５の軸方向両端部が軸受６３に回転自在に支持されている。軸受６３は、固定フレーム６１の長孔６２に嵌め込まれた状態で、付勢部材としての引張バネ６４によって矢印Ｃで示す方向に付勢されており、この引張バネ６４の付勢力により、軸受６３および加熱ローラー３５を介して、加熱ローラー３５に巻き掛けられたベルト３１を、所定の張力で張架している。なお、軸受６３を付勢する付勢部材は、引張バネに限られず、軸受６３を矢印Ｃで示す方向に付勢できるものであればよく、例えば、圧縮バネであってもよい。

ヒーター３６は、加熱ローラー３５の軸方向に沿って長尺であり、上下方向に間隔を空けて配置されたハロゲンヒーター３６１、３６２からなり、筒状の加熱ローラー３５の内部空間３５１に内挿された状態で両端が固定支持されており、不図示の電源からの電力供給により発熱した熱を加熱ローラー３５に付与する。

ハロゲンヒーター３６１、３６２は、ガラス管３６１ａ、３６２ａ（図３）に発熱体である長尺なフィラメント（不図示）が挿通され、長手方向両端が封止部３６１ｂ、３６２ｂで封止されてなる。なお、フィラメントは、最大サイズのシートの通紙幅よりも僅かに長く、シートの通紙幅の一端から他端までの全域を均等に熱するように、ガラス管３６１ａ、３６２ａに配されている。これにより、ヒーター３６は、長手方向両端部の非発熱部３６ｂ（図４）を除く、フィラメントが配された領域が発熱部３６ａとなる。

上記の構成において、加圧ローラー３９が矢印Ａで示す方向に回転駆動されると、その回転駆動力をベルト３１が受けて矢印Ｂで示す方向に従動して周回走行する。ベルト３１の周回走行により、潤滑剤塗布部材３８によってベルト内周面３１０に塗布された潤滑剤が加熱ローラー３５を経て、定着ニップ３におけるベルト内周面３１０と押圧部材３２との接触領域に至り、ベルト内周面３１０と押圧部材３２の間の摺動抵抗が減少する。加圧ローラー３９の回転駆動中にヒーター３６が通電されると、ヒーター３６から発せられた熱が加熱ローラー３５からベルト３１に伝わり、ベルト３１の周回走行により定着ニップ３に至る。これにより、ヒーター３６の熱が定着ニップ３に供給される。

図３は、加熱ローラー３５の軸方向一端を示す分解斜視図である。なお、軸受６３については、図示を省略している。また、図では示していないが、他端についても同様の構成になっている。

同図に示すように、加熱ローラー３５の端部は、開口されており、この開口３５２に遮蔽部材５０が押入されている。もし、遮蔽部材５０のような開口３５２を遮蔽するものがない場合、開口３５２を通じて、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間とが連通するので、ヒーター３６の熱が、開口３５２から逃げることがある。

この場合、開口３５２から逃げた熱量の分だけ、ヒーター３６の消費電力を大きくする必要があり、また、ヒーター３６から加熱ローラー３５の端部に付与される熱が、加熱ローラー３５の中央部に付与される熱量に比べて低下してしまうことで、シート幅方向端部の定着不足が発生し、画質の劣化が引き起こされるおそれがある。

本実施形態では、弾性体を有する遮蔽部材を加熱ローラー３５の開口３５２に押入することによって、開口３５２から加熱ローラー３５の外部にヒーター３６の熱が逃げるのを抑制している。なお、上記のように弾性体を有する遮蔽部材は、遮蔽部材自体が弾性体であるという意味も含んでいる。
［３］遮蔽部材５０の構成
図３に示すように、弾性部材としての遮蔽部材５０は、中央部に円形の中央孔５３を有するドーナツ形状をしており、シリコーンゴム等の弾性材料からなる。このように、本構成例では、遮蔽部材５０が、弾性体として構成されている。遮蔽部材５０の外径は、開口３５２に押入される前の自然状態で加熱ローラー３５の内径よりもわずかに大きく、遮蔽部材５０の中央孔５３の径（図４（ａ）の二点鎖線）は、正面視において、ハロゲンヒーター３６１、３６２のガラス管３６１ａ、３６２ａを囲む円（図４（ａ）の破線）の径よりも小さい。

図４（ａ）、（ｂ）は、加熱ローラー３５の開口３５２に押入された遮蔽部材５０の正面図、縦断面図である。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽部材５０の弾性および上記の径の大小関係により、遮蔽部材５０は、外径が加熱ローラー３５の内径に合わせて縮径するように、かつ中央孔５３の内周面５２が、ハロゲンヒーター３６１、３６２のガラス管３６１ａ、３６２ａに沿って角の丸くなった縦長の長方形の形状になるように弾性変形する。そして、この弾性変形の弾性復元力により、遮蔽部材５０の外周面５１は、加熱ローラー３５の内周面３５３に弾性接触し、内周面５２は、ハロゲンヒーター３６１、３６２に弾性接触する。

遮蔽部材５０の外径および内径は、回転ローラー３５が回転したとき、非回転であるヒーター３６に固定されて回転せず、加熱ローラー３５の内周面に摺動するように決められており、上記のように弾性接触した状態で、加圧ローラー３９（図２（ａ））が回転駆動されると、ベルト３１の周回走行により、加熱ローラー３５は、内周面３５３を、遮蔽部材５０の外周面５１と擦らせながら矢印Ｄで示す方向に回転する。

遮蔽部材５０が加熱ローラー３５の開口３５２に押入されていることで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽部材５０と加熱ローラー３５との間に隙間が全くなく、遮蔽部材５０とハロゲンヒーター３６１、３６２との間の隙間も、わずかな隙間５３ａを残すのみとなっている。

これにより、遮蔽部材が、加熱ローラー３５およびハロゲンヒーター３６１、３６２に接していない構成に比べて、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間とを連通させる隙間を極力小さくでき、ヒーター３６から発せられた熱が開口３５２から逃げるのを抑制することができる。

なお、上記では、遮蔽部材５０と、加熱ローラー３５およびハロゲンヒーター３６１、３６２の両方とが弾性接触する構成例を説明したが、これに限られず、例えば、遮蔽部材の外径および内径を変更することで、遮蔽部材が、加熱ローラー３５と、ハロゲンヒーター３６１、３６２のいずれか一方にのみ弾性接触する構成をとることもできる。この場合においても、遮蔽部材が、加熱ローラー３５およびハロゲンヒーター３６１、３６２のどちらにも接触しない構成に比べて、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間とを連通させる隙間を小さくできるので、上記と同様にヒーター３６から発せられた熱が開口３５２から逃げるのを抑制することができる。
［４］遮蔽部材の変形例
上記では、遮蔽部材が、遮蔽部材自体が弾性体である構成例を説明したが、本変形例に係る遮蔽部材は、屈曲変形する舌片が形成された弾性体を有している点で異なっている。

図５（ａ）は、本変形例に係る遮蔽部材１５０の斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽部材１５０は、弾性体としての円板状の遮蔽壁１５１と、遮蔽壁１５１の周縁から立ち上がった筒状の側壁１５２とを有し、遮蔽壁１５１の中央部１５１ｂから周縁方向に放射状に複数（図５（ａ）では８本）の切り込み１５１ａが入っている。この８本の切り込み１５１ａにより、中央部１５１ｂ側を自由端とする８つの舌片１５１ｃが形成されている。また、８本の切り込み１５１ａの長さは、ハロゲンヒーター３６１、２６２の直径を足し合わせた長さよりも長くなっている。なお、８本の切り込みの長さが、中央部１５１ｂから周縁部まで至る長さであり、遮蔽壁が切り込みによって分割された８つの壁から構成される構成をとることもできる。

遮蔽壁１５１は、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリイミド等の非金属、またはアルミニウムやステンレス等の金属からなり、遮蔽壁１５１の厚みは、遮蔽壁１５１の舌片が、遮蔽壁１５１の厚み方向に屈曲しやすい程度に薄く、例えば０．２ｍｍである。また、筒状の側壁１５２は、遮蔽壁１５１と同じ材料であり、遮蔽壁１５１と一体に形成されている。なお、側壁１５２が、遮蔽壁１５１とは異なる材料であり、接着等により遮蔽壁１５１と固定される構成をとることもでき、さらに、筒状の側壁１５２と同じものが遮蔽壁１５１を挟んで反対側に設けられ、遮蔽壁１５１、１５２と一体に形成された構成をとることもできる。

図６（ａ）と図６（ｂ）は、遮蔽部材１５０が加熱ローラー３５の開口３５２に押入され、ハロゲンヒーター３６１、３６２が、遮蔽壁１５１の中央部１５１ｂに圧入されている様子を示している。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、８つの舌片１５１ｃ（図５（ａ））が、ハロゲンヒーター３６１、３６２によって屈曲するように弾性変形する。そして、この弾性変形した舌片１５１ｃの弾性復元力により、舌片１５１ｃが、ハロゲンヒーター３６１、３６２に弾性接触する。これにより、ハロゲンヒーター３６１、３６２の周面と舌片１５１ｃとが密着している。

遮蔽部材１５０の筒状の側壁１５２は、加熱ローラー３５の内周面３５３と接着剤等により固定されており、この状態で、加圧ローラー３９（図２（ａ））が回転駆動されると、ベルト３１の周回走行により、遮蔽部材１５０は、遮蔽壁１５１の舌片１５１ｃをハロゲンヒーター３６１、３６２に弾性接触させながら、加熱ローラー３５とともに回転する。

遮蔽部材１５０が、加熱ローラー３５の開口３５２に押入されていることで、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽部材１５０と加熱ローラー３５との間に隙間が全くなく、遮蔽部材１５０とハロゲンヒーター３６１、３６２との間の隙間も、わずかな隙間１５３ａを残すのみとなっていることは、上述した遮蔽部材５０とほとんど同じである。

これにより、遮蔽部材が、加熱ローラー３５およびハロゲンヒーター３６１、３６２に接していない構成に比べて、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間とを連通させる隙間を極力小さくでき、ヒーター３６から発せられた熱が開口３５２から逃げるのを抑制することができる。
［５］変形例
以上、実施の形態に基づいて説明してきたが、上述の構成に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（５．１）上記の実施の形態では、遮蔽部材が、加熱ローラー３５の開口３５２に押入された状態で、加熱ローラー３５とハロゲンヒーター３６１、３６２の少なくとも１つと弾性接触する構成例を説明したが、これに限られない。

例えば、遮蔽部材が、加熱ローラー３５の開口３５２に差し込まれた状態で、加熱ローラー３５とハロゲンヒーター３６１、３６２のいずれにも弾性接触していない構成をとることもできる。

図７（ａ）、（ｂ）は、加熱ローラー３５の開口３５２に差し込まれた本変形例に係る遮蔽部材２５０の正面図、縦断面図である。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽部材２５０は、固定フレーム６１（図２（ｂ））に固定された筒状の支持部材７０に支持され、中央部に円形の中央孔２５３を有するドーナツ形状であり、シリコーンゴム等の弾性材料からなる。

遮蔽部材２５０の外径は、加熱ローラー３５の内径よりも僅かに小さく、遮蔽部材２５０の中央孔２５３の径（内径）は、ハロゲンヒーター３６１、３６２のガラス管３６１ａ、３６２ａを囲む円（破線）の径よりも僅かに大きい。なお、図では、説明のために、径の大小関係を少し誇張して描いている。

この径の大小関係のため、ベルト３１の停止時であり、加熱ローラー３５が加熱されていない（装置の未使用時の）状態で、遮蔽部材２５０の外周面２５１、内周面２５２は、加熱ローラー３５の内周面３５３、ハロゲンヒーター３６１、３６２と僅かに隙間（例えば０．５ｍｍ）を空けて近接している。

図２（ｂ）に示すような、加熱ローラー３５によってベルト３１が所定の張力で張架される構成では、ベルト３１の熱膨張等により、加熱ローラー３５が矢印Ｃで示す方向に沿って移動し、加熱ローラー３５の回転軸中心と、ヒーター３６の中心３６ｃ（ここでは、ハロゲンヒーター３６１とハロゲンヒーター３６２のＸ−Ｙ平面における中間位置）とがずれることがある。

具体的には、ハロゲンヒーター３６１、３６２が、固定フレーム６１（図２（ｂ））に固定されているので、加熱ローラー３５は、ハロゲンヒーター３６１、３６２に対して、矢印Ｃで示す方向に沿って移動する（この移動量が、上記の隙間以上になっており、例えば１．０ｍｍである）。この矢印Ｃで示す方向に対応する方向を、図７（ａ）では、矢印Ｆで示す方向としている。

図７（ａ）に戻り、遮蔽部材２５０が、加熱ローラー３５およびハロゲンヒーター３６１、３６２と僅かな隙間を空けて離間した構成では、装置の使用中に、加熱ローラー３５が矢印Ｆで示す方向に移動した場合、移動後の加熱ローラー３５（二点鎖線）の内周面と遮蔽部材２５０の外周面２５１とが点Ｇ付近において接触するが、遮蔽部材２５０は、弾性材料からなるので、加熱ローラー３５と弾性接触する。

その後、加熱ローラー３５が回転する場合は、加熱ローラー３５は、遮蔽部材２５０の外周面２５１のうち、点Ｇ付近の部分と摺動するように矢印Ｄで示す方向に回転する。

上記のように、遮蔽部材２５０は、加熱ローラー３５と弾性接触するので、非弾性の遮蔽部材に比べて、加熱ローラー３５との接触時の衝撃を抑えることができ、衝撃に起因してベルト３１が振動することによる定着不良等を抑制することができる。

このように、遮蔽部材２５０が、加熱ローラー３５と、加熱ローラー３５の移動量よりも小さな隙間を空けて近接するように加熱ローラー３５の開口３５２に差し込まれることによって、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間とを連通させる隙間を極力小さくしつつ、遮蔽部材２５０および加熱ローラー３５の摩耗を抑制することができる。さらに、装置の使用中に加熱ローラー３５が移動したとしても、上記のように、遮蔽部材２５０と加熱ローラー３５との衝突による衝撃を抑制することができ、その後も、加熱ローラー３５と遮蔽部材２５０の外周面２５１の一部が摺動するだけなので、遮蔽部材の外周面全体が加熱ローラー３５と摺動する構成に比べて、遮蔽部材２５０および加熱ローラー３５の摩耗を抑制することができる。なお、加熱ローラー３５のハロゲンヒーター３６１、３６２に対する移動量は、予め実験等により求めることができる。

また、上記では、遮蔽部材２５０が、加熱ローラー３５およびハロゲンヒーター３６１、３６２の両方と僅かな隙間を空けて離間した構成例を示したが、これに限られない。

例えば、遮蔽部材の外径および内径を変更することで、遮蔽部材が、加熱ローラー３５と、ハロゲンヒーター３６１、３６２のいずれか一方と離間し、他方と弾性接触する構成をとることもできるし、遮蔽部材が、加熱ローラー３５と、ハロゲンヒーター３６１、３６２の両方と弾性接触する構成をとることもできる。

この場合においても、弾性接触させる分だけ、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間とを連通させる隙間をさらに小さくできるので、ヒーター３６から発せられた熱が開口３５２から逃げるのを抑制することができる。

また、図５（ａ）に示すような屈曲変形する舌片が形成された弾性体を有する遮蔽部材についても、ハロゲンヒーター３６１、３６２と弾性接触せずに離間した構成をとることもできる。

図８（ａ）は、別の変形例に係る遮蔽部材４５０の斜視図である。

同図に示すように、遮蔽部材４５０は、基本的に図５（ａ）の遮蔽部材１５０と同じ構成であり、遮蔽壁４５１の中心４５１ｂに円形の中央孔４５３が形成されている点で異なっている。

図８（ｂ）は、加熱ローラー３５の開口３５２に差し込まれた遮蔽部材４５０の正面図である。

同図に示すように、遮蔽壁４５１の中央孔４５３の径は、ハロゲンヒーター３６１、３６２のガラス管３６１ａ、３６２ａを囲む円（破線）の径よりも大きい。なお、図では、説明のために、径の大小関係を少し誇張して描いている。また、説明の便宜上、図２（ｂ）の加熱ローラー３５の移動方向である矢印Ｃで示す方向に対応する方向を、図８（ｂ）では、矢印Ｈで示す方向としている。

この径の大小関係のため、装置の未使用時の状態で、遮蔽壁４５１の舌片４５１ｄ〜４５１ｋは、ハロンゲンヒーター３６１、３６２と僅かに隙間を空けて近接している。なお、遮蔽壁４５１の舌片４５１ｄ〜４５１ｋとハロゲンヒーター３６１、３６２との隙間および上記の加熱ローラー３５の矢印方向Ｈ方向の移動量は、上記と同様に例えば、０．５ｍｍ、１．０ｍｍである。また、遮蔽部材４５０の側壁１５２は、加熱ローラー３５の内周面３５３と接着等により固定されており、加熱ローラー３５が矢印Ｈで示す方向に移動した場合、遮蔽部材４５０も矢印Ｈで示す方向に移動する。そして、移動後の遮蔽部材４５０（二点鎖線）の遮蔽壁４５１の舌片４５１ｋと、ハロゲンヒーター３６１とが、点Ｉ付近において弾性接触する。

その後、加熱ローラー３５が回転する場合は、加熱ローラー３５の回転によって、遮蔽部材４５０が、舌片４５１ｄ〜４５１ｋがハロゲンヒーター３６１と順次摺動するように矢印Ｄで示す方向に回転する。

遮蔽壁４５１の舌片４５１ｄ〜４５１ｋは、遮蔽部材１５０の遮蔽壁１５１と同様に、中心４５１ｂ側を自由端として、遮蔽壁４５１の厚み方向に屈曲できる構成になっているので、ハロゲンヒーター３６１と摺動しても、ハロゲンヒーター３６１との動摩擦力を小さくすることができ、回転ローラー３５の回転に支障を来さないようにすることができる。

このように、遮蔽部材４５０の遮蔽壁４５１が、ハロゲンヒーター３６１、３６２と、加熱ローラー３５の移動量よりも小さな隙間を空けて近接するように加熱ローラー３５の開口３５２に差し込まれることによって、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間との連通させる隙間を極力小さくでき、かつ装置の使用中に加熱ローラー３５が移動したとしても上記のように、回転ローラー３５の回転に支障を来さないようにすることができる。

なお、上記では、遮蔽部材４５０の遮蔽壁４５１が、ハロンゲンヒーター３６１、３６２に僅かな隙間を空けて近接した構成例を示したが、これに限られない。例えば、遮蔽壁４５１が、ハロゲンヒーター３６１、３６２と弾性接触する構成をとることもできる。この場合においても、弾性接触させる分だけ、加熱ローラー３５の内部空間３５１と加熱ローラー３５の外部の空間とを連通させる隙間をさらに小さくできるので、ヒーター３６から発せられた熱が開口３５２から逃げるのを抑制することができる。
（５．２）上記の実施の形態では、遮蔽部材１５０の筒状の側壁１５２について、外周面全体が、加熱ローラー３５の内周面３５３に固定された構成例を説明したが、これに限られない。

例えば、図９の縦断面図に示す遮蔽部材５５０のように、側壁５５２を高くして、側壁５５２の外周面の一部が加熱ローラー３５の内周面３５３に固定される構成をとることもできる。

このような構成をとることで、遮蔽壁５５１の舌片５５１ｃをヒーター３６の発熱部３６ａではなく、非発熱部３６ｂにおいてハロゲンヒーター３６１、３６２の封止部３６１ｂ、３６２ｂと接触させることができるので、遮蔽壁５５１の温度上昇を抑制することができる。

このため、遮蔽部材５５０の材料として、耐熱性の高い材料に加えて、耐熱性の低い材料も選択することができるので、遮蔽部材５５０の材料の選択肢が増え、設計の自由度が向上する。

なお、遮蔽壁５５１の舌片５５１ｃを、ハロゲンヒーター３６１、３６２の非発熱部３６ｂのうち、封止部３６１ｂ、３６２ｂよりも長手方向中央寄りのガラス管の端部３６１ｃ、３６２ｃと接触させ、封止部３６１ｂ、３６２ｂへの熱の移動を抑えて、封止部３６１ｂ、３６２ｂの熱劣化を抑制する構成をとることもできる。

また、印刷中、ハロゲンヒーター３６１、３６２は、ベルト３１が、定着ニップ３において、順次搬送されるシートに、定着に必要な熱を供給できるような大きさの熱を発しており、印刷中に紙詰まりが発生すると、シートの搬送が中止され、ベルト３１からシートへの熱の供給が止まるので、ベルト３１の温度が上昇しやすい。このため、ベルト３１やベルト３１の周辺の部材の熱劣化が促進されるおそれがある。

本変形例では、このようなベルト３１等の熱劣化を抑制するために、さらに、加熱ローラー３５の外部にファン８０を設け、ファン８０から、ダクト８１を通じて、遮蔽壁５５１に風を送る構成をとっている。

図９では、ファン８０の送風によって屈曲した舌片５５１ｃを二点鎖線で示している。なお、ファン８０の送風の強さは、遮蔽壁５５１の厚み方向における舌片５５１ｃとハロゲンヒーター３６１、３６２との静止摩擦力よりも大きな強さであればよい。また、舌片５５１ｃがハロゲンヒーター３６１、３６２と接触しておらず、僅かに隙間を空けて近接している場合は、ファン８０の送風の強さは、舌片５５１ｃを屈曲させる程度の強さであればよい。

このように舌片５５１ｃを撓ませることで、ファン８０によって送られた風が、遮蔽壁５５１とハロゲンヒーター３６１、３６２との隙間５５３ａから、加熱ローラー３５の内部空間３５１に送り込まれる。

これにより、紙詰まり時に、加熱ローラー３５を冷却させ、加熱ローラー３５によって加熱されるベルト３１の温度上昇を抑えることができる。
（５．３）上記の実施の形態では、遮蔽部材１５０の遮蔽壁１５１が、単層の円板状である構成例を説明したが、これに限られない。例えば、熱膨張率が異なる２層構造のバイメタルの構成をとることもできる。

２層の材料を、ハロゲンヒーター３６１、３６２が所定の温度以上になると、撓むように選択しておくことで、遮蔽壁を、ハロゲンヒーター３６１、３６２が低温のときは、ハロゲンヒーター３６１、３６２と接触させ、高温になると、撓みによって、ハロゲンヒーター３６１、３６２から離すことができる。

これにより、遮蔽壁が、所定の温度以上まで温度上昇することを防止することができ、遮蔽壁の熱劣化を抑制することができる。
（５．４）上記の実施の形態に係る遮蔽部材のうち、加熱ローラー３５の内部空間３５１に面する側（例えば、図４（ｂ）の面５４）に、アルミニウム等を蒸着して、加熱ローラー３５の外部の空間に面する側（例えば、図４（ｂ）の面５５）よりも、熱反射率を上げる構成をとることもできる。

これにより、ヒーター３６からの放射熱を反射させて、遮蔽部材の温度上昇を抑え、ヒーター３６の熱を、遮蔽部材の熱伝導によって、加熱ローラー３５の外部に漏出させることを抑制することができる。
（５．５）上記の実施の形態では、ベルト３１と加圧ローラー３９によって、定着ニップ３が形成される構成例を説明したが、これに限られない。

例えば、加熱ローラーと加圧ローラー３９とで定着ニップを形成し、加熱ローラーが、ヒーターによって加熱される構成をとることもできる。

また、ベルトと加圧ローラー３９によって、定着ニップを形成し、ベルトが、ベルトの内側に接触して設けられたヒーターによって加熱されるいわゆるサーフ定着方式の構成をとることもできる。

さらに、より早く加圧ローラーの表面温度を定着温度に適した温度に昇温させるため、加圧ローラーの内側にヒーターを配置し、このヒーターによって、加圧ローラーが加熱される構成をとることもできる。

このような構成をとった場合においても、ヒーターに加熱される回転筒体としての加熱ローラー、ベルト、加圧ローラーの開口に遮蔽部材を押入することで、上記の実施の形態と同様に、ヒーターから発せられた熱が加熱ローラー、ベルト、加圧ローラーの開口から逃げるのを抑制することができる。

なお、上記の実施形態では、弾性体としての遮蔽壁が円板状である構成例を説明したが、この円板状は、回転筒体の開口の形状に相似していればよく、真円状であるという意味の他に、例えば、ベルトの開口の形状に合わせて楕円状等であるという意味も含んでいる。
（５．６）上記の実施の形態の遮蔽部材１５０、４５０の遮蔽壁１５１、４５１は、１枚の円板状の部材から形成される構成に限らず、例えば、図１０に示すように、直線状のシート６５１の一端６５１１と他端６５１２を接着剤等でつなぎ合わせることで、遮蔽壁とする構成例をとることもできる。
（５．７）上記の実施の形態では、発熱部材としてのヒーター３６が２本のハロゲンヒーター３６１、３６２から構成される構成例を説明したが、これに限られない。例えば、ヒーターが、１本のハロゲンヒーターから構成される構成をとることもできるし、３本以上のハロゲンヒーターから構成される構成をとることもできる。また、発熱部材は、ハロゲンヒーターのように赤外線ランプを用いるものに限られず、例えば、抵抗発熱体を用いたヒーターであってもよい。

また、上記の実施の形態では、遮蔽部材が加熱ローラー３５の両端の開口に１つずつ押入される構成例を説明したが、これに限られない。例えば、いずれかの開口にのみ、遮蔽部材が押入される構成をとることもできるし、両端の開口にそれぞれ１つ以上の遮蔽部材が押入される構成をとることもできる。
（５．８）上記実施の形態では、定着装置としての定着部３０を、タンデム型のカラープリンターに適用した場合の構成例を説明したが、これに限られない。複写機、複合機、ファクシミリ装置等の画像形成装置一般に適用することができる。
（５．９）上記実施の形態および上記変形例の構成をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしても良い。

また、本開示の実施形態ではないが、以下のような構成をとることもできる。
［６］遮蔽部材７５０の構成
ヒーター３６から発せられた熱が、加熱ローラー３５の開口３５２から逃げるのを抑制する方法としては、開口３５２に差し込まれる遮蔽部材が断熱性を有する構成をとることも有効である。以下、説明の重複を避けるため、上記実施形態と同じ内容については、その説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。

図１１（ａ）は、断熱性を有する遮蔽部材７５０の構成を示す断面斜視図である。なお、図では、遮蔽部材７５０の断面を示すために、遮蔽部材７５０の半分のみを示しており、図示しない半分についても、図示された半分と同様の構成になっている。

同図に示すように、遮蔽部材７５０は、例えば、シリコーンゴム等の樹脂性であり、中央部に円形の中央孔７５３を有するドーナツ形状で、その内部に相互に連通していない複数の独立気泡７５４…を有している。この複数の気泡７５４内の空気により、遮蔽部材７５０は、断熱性を有している。

図１１（ｂ）は、加熱ローラー３５の開口３５２に差し込まれた遮蔽部材７５０の正面図である。なお、遮蔽部材７５０が加熱ローラー３５の回転軸方向において差し込まれる位置は、上記実施形態に係る遮蔽部材５０（図４（ｂ））と同じ位置である。

同図に示すように、遮蔽部材７５０の外径は、加熱ローラー３５の内径と略同じであり、遮蔽部材７５０の中央孔７５３の径（内径）は、ハロゲンヒーター３６１、３６２のガラス管３６１ａ、３６２ａを囲む円（図４（ａ）の破線）の径よりも少し大きい。

遮蔽部材７５０の外周面７５１は、加熱ローラー３５の内周面３５３と接着等により固定されており、この状態で加圧ローラー３９（図２（ａ））が回転駆動されると、ベルト３１の周回走行により、遮蔽部材７５０は、加熱ローラー３５とともに回転する。

上記のように、遮蔽部材７５０は、断熱性を有しているので、ヒーター３６から発せられた熱が、遮蔽部材７５０を介して、加熱ローラー３５の外部に逃げるのを抑制することができる。

また、遮蔽部材７５０の外径を加熱ローラー３５の内径よりも少し小さくしたものを、上記実施の形態の図７（ａ）、（ｂ）に示す遮蔽部材２５０のように、支持部材７０に支持された構成をとることで、遮蔽部材が、加熱ローラー３５と、ハロゲンヒーター３６１、３６２のいずれにも接触しない構成をとることもできる。この場合においても、遮蔽部材が、断熱性を有さない構成に比べて、ヒーター３６から発せられた熱が遮蔽部材を介して、加熱ローラー３５の外部に逃げるのを抑制することができる。

また、上記では、遮蔽部材７５０の気泡が独立気泡である構成例を説明したが、これに限られない。例えば、遮蔽部材の内部に一定の空間を有し、断熱性を有するものであればよく、連続気泡のスポンジ、ハニカム構造を有するポリイミド、単独気泡または連続気泡を有するアルミニウム等の発泡金属であってもよい。

本開示は、定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着する定着装置に適用することができる。

３ 定着ニップ
３０ 定着部
３５ 加熱ローラー（回転筒体）
３６ ヒーター（発熱部材）
３９ 加圧ローラー（加圧部材）
５０、１５０、２５０、４５０、５５０ 遮蔽部材
１５１、４５１、５５１ 遮蔽壁（弾性体）
３５２ 開口

Claims (11)

1. 加熱部材と加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着する定着装置であって、
   前記加熱部材は、
   シートの幅方向に長尺な発熱部材と、
   両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される回転筒体と、
   弾性体を含み、前記弾性体が、弾性復元力によって、前記回転筒体と前記発熱部材の少なくとも１つに弾性接触するように前記開口に押入された遮蔽部材と、を備える
   ことを特徴とする定着装置。
2. 前記弾性体は、前記回転筒体および前記発熱部材に弾性接触する
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記弾性体は、円板状をし、円板中心から周縁方向に放射状に複数の切り込みを入れて、円板中心側を自由端とする舌片が形成されており、
   前記発熱部材は、前記円板の中心側から前記舌片を屈曲変形させる状態で圧入されており、前記舌片の弾性復元力によって前記発熱部材周面と前記舌片とが密着している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記複数の切り込みは、前記弾性体の円板中心から周縁部まで至る
   ことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記弾性体は、２層の積層構造であり、一方の層の熱膨張率が、他方の層の熱膨張率と異なる
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
6. 前記発熱部材は、長手方向において、発熱部が非発熱部に挟まれてなるヒーターであり、
   前記弾性体は、前記ヒーターの前記非発熱部と弾性接触している
   ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. さらに、前記弾性体の前記舌片が、円板の厚み方向で、かつ前記回転筒体の内部空間側に撓むように、前記回転筒体の外部から前記弾性体に風を送る送風手段を備える
   ことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記弾性体の前記回転筒体の内部空間に面する側の熱反射率は、前記遮蔽部材の押入方向において反対側の熱反射率よりも高い
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 前記遮蔽部材は、前記回転筒体の前記両端部の開口にそれぞれ押入されている
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置。
10. 無端状のベルトと加圧部材によって形成された定着ニップにシートを通紙させてシート上のトナー像を定着させる定着装置であって、
    前記ベルトを内部に収容する筐体と、
    前記筐体に対して固定され、シートの幅方向に長尺な発熱部材と、
    前記ベルトが巻き掛けられ、両端部が開口された筒状であり、開口から前記発熱部材が内挿され、前記発熱部材により加熱される加熱ローラーと、
    前記加熱ローラーを、前記筐体に対して前記ベルトに張力が付与される方向に移動可能に支持する軸受と、
    前記加熱ローラーが前記ベルトに張力を付与する方向に、前記軸受を付勢する付勢部材と、
    弾性体を含み、前記弾性体が、前記加熱ローラーまたは前記発熱部材と近接するように前記開口に差し込まれた遮蔽部材と、を備える
    ことを特徴とする定着装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の定着装置を備える
    ことを特徴とする画像形成装置。

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