JP2016071127A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】用紙の皺を抑制可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置５は、エンドレスベルト５１と、ヒータＨＴＲと、ニップ板５２と、エンドレスベルトとの間でニップを形成するバックアップ部材ＰＲと、ヒータとニップ板との間に配置された反射板５６と、反射板とニップ板との間に配置されたステイ５３と、ステイとニップ板との間に挟まれた断熱材５５と、を備え、ニップにおいて記録シートを搬送方向に搬送しながら定着する。断熱材は、ニップ板を支持する上流支持面５５１と、上流支持面から搬送方向の下流に離れて配置され、ニップ板を支持する下流支持面５５３と、を有していている。さらに、断熱材の長手方向の中央部での上流支持面と下流支持面との搬送方向における間隔は、断熱材の長手方向の端部における上流支持面と下流支持面との搬送方向における間隔よりも小さい。【選択図】図２
Description
本発明は、記録シートに現像剤を定着するための定着装置に関する。
従来、定着装置として、エンドレスベルトと、エンドレスベルトの内周面に接触するニップ板と、ニップ板との間でエンドレスベルトを挟む加圧ローラと、を備えたものが知られている。この定着装置では、エンドレスベルトと加圧ローラとの間にニップが形成され、このニップを記録シートが通過するときに現像剤像が記録シートに熱定着される。
上記従来の構成において、ニップを記録シートが通過することで、記録シートに皺が発生する可能性がある。
そこで本発明は、記録シートに皺が発生することを抑えることが可能な定着装置を提供することにある。
本発明に係る定着装置は、例えば、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内側において延びるヒータと、前記エンドレスベルトの内周面に接触するニップ板と、前記ニップ板との間で前記エンドレスベルトを挟むことで、前記エンドレスベルトとの間でニップを形成するバックアップ部材と、前記ヒータと前記ニップ板との間に配置された反射板と、前記反射板と前記ニップ板との間に配置されたステイと、前記ステイと前記ニップ板との間に挟まれた断熱材と、を備え、前記ニップにおいて記録シートを前記断熱材の長手方向に直交する搬送方向に搬送しながら記録シート上に現像剤を熱定着するように構成されている。
また、前記断熱材は、前記ニップ板を支持する上流支持面と、前記上流支持面から前記搬送方向の下流に離れて配置され、前記ニップ板を支持する下流支持面と、を有していてもよい。
さらに、前記断熱材の前記長手方向の中央部での前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔は、前記断熱材の前記長手方向の端部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔よりも小さくてもよい。
また、本発明に係るは、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内側において延びるヒータと、前記エンドレスベルトの内周面に接触するニップ板と、前記ニップ板との間で前記エンドレスベルトを挟むことで、前記エンドレスベルトとの間でニップを形成するバックアップ部材と、前記ヒータと前記ニップ板との間に配置された反射板と、前記反射板と前記ニップ板との間に配置されたステイと、前記ステイと前記ニップ板との間に挟まれた中間部材と、を備え、前記ニップにおいて記録シートを前記中間部材長手方向に直交する搬送方向に搬送しながら記録シート上に現像剤を熱定着するように構成されている。
また、前記中間部材は、前記ニップ板を支持する上流支持面と、前記上流支持面から前記搬送方向の下流に離れて配置され、前記ニップ板を支持する下流支持面と、を有していてもよい。
さらに、前記中間部材の前記長手方向の中央部での前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔は、前記中間部材の前記長手方向の端部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔よりも小さくてもよい。
本発明によれば、記録シートに皺が発生することを抑制することができる。
本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、定着装置５を備えた電子写真方式のプリンタ１の概略について説明した後、定着装置５の詳細について説明する。
まず、プリンタ１の概略構成について説明する。プリンタ１は、図１に示すように、ハウジング１０を備えている。プリンタ１は、ハウジング１０の内部に配置された、給紙装置２と、転写装置３と、露光装置４と、定着装置５と、をさらに備えている。プリンタ１は、排紙装置９をさらに備えている。
給紙装置２は、トレイ２１と、ピックアップローラ２３と、給紙ローラ２４１と、給紙ローラ２４１と隣り合う従動ローラ２４３と、レジストローラ２５１と、レジストローラ２５１と隣り合う従動ローラ２５３と、を備えている。転写装置３は、感光ドラム３１と、転写ローラ３３と、を備えている。露光装置４は、半導体レーザ、レンズと、を備えている。定着装置５は、エンドレスベルト５１と、エンドレスベルト５１との間でニップを形成する加圧ローラＰＲと、を備えている。排紙装置９は、排紙ローラ９１と、排紙ローラ９１と隣り合う従動ローラ９３と、排紙トレイ９４と、を備えている。なお、排紙トレイ９４は、ハウジング１０の一部である。
次に、プリンタ１の概略動作について説明する。プリンタ１は、プリンタ１に電力が投入され、プリンタ１がプリント指令を受けたときに、この動作（プリント動作）を実行する。
プリンタ１がプリント指令を受けると、ピックアップローラ２３がトレイ２１に載っている用紙Ｐをピックアップして送る。給紙ローラ２４１と従動ローラ２４３は、ピックアップローラ２３から送られてくる用紙Ｐをさらに下流へ送る。レジストローラ２５１と従動ローラ２５３は、給紙ローラ２４１と従動ローラ２４３から送られてくる用紙Ｐの先端の傾きを整えた後に、用紙Ｐをさらに下流へ送る。
露光装置４は、感光ドラム３１に光を照射して感光ドラム３１の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、不図示の現像ローラから感光ドラム３１へ現像剤が供給されることにより現像され現像剤像となる。感光ドラム３１と転写ローラ３３は、レジストローラ２５１から感光ドラム３１と転写ローラ３３との間に形成された転写ニップへ搬送された用紙Ｐ上に、この現像剤像を転写する。
定着装置５は、転写装置３がエンドレスベルト５１と加圧ローラＰＲとの間の定着ニップに用紙Ｐを搬送したときに、現像剤像を用紙Ｐ上に熱定着する。排紙ローラ９１と従動ローラ９３は、定着装置５が搬送した用紙Ｐを排紙トレイ９４上へ排出する。
次に定着装置５の詳細構成について説明する。図２は定着装置５の中央断面図であり、図３は定着装置５の分解斜視図であり、図４は定着装置５を定着ニップ（ＮＩＰ）における用紙搬送方向の上流から見た図である。
定着装置５は、図２に示すように、エンドレスベルト５１と、エンドレスベルト５１の内側にて延びるヒータＨＴＲと、エンドレスベルト５１の内周面に接触可能なニップ板５２と、エンドレスベルト５１の内側にて延びる中間部材の一例としての断熱材５５と、エンドレスベルト５１の内側にて延びる反射板５６と、エンドレスベルト５１の外側に配置されたバックアップ部材の一例としての加圧ローラＰＲと、を備えている。定着装置は、さらに、ステイ５３を押圧するためのスプリングＳＰＲを備えている。定着装置は、定着ニップ（ＮＩＰ）において、用紙Ｐを所定の搬送方向（ＦＤ）へ搬送する。
エンドレスベルト５１は、基層と、基層の表面を覆う離型層とを有している。基層は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）又はニッケル合金などを含む金属層であってもよいし、ポリイミド樹脂などを含む樹脂層であってもよい。基層には各種添加剤を含んでいてもよい。例えば、基層が樹脂層である場合、樹脂層は添加剤として金属、セラミック、カーボン又は樹脂などを含んでいてもよい。
離型層は、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）又はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を含む樹脂層である。この離型層は、添加剤としてカーボンなどを含んでいてもよい。エンドレスベルト５１は、基層と離型層との間に配置された弾性層をさらに備えていてもよい。弾性層は、例えば、耐熱性のシリコンゴム層などであってもよい。弾性層は、添加剤としてカーボン、セラミック、又は金属などを含んでいてもよい。エンドレスベルト５１は、筒形状を有しており、内周面５１Ａと外周面５１Ｂとを有する。 エンドレスベルト５１の厚みは、例えば、数十μｍ〜数百μmの範囲である。エンドレスベルト５１の厚みは、例えば、５μ〜８００μmの範囲であってもよいし、１０um〜５００μmの範囲であってもよいし、１０μm〜３００μmの範囲であってもよいし、１０um〜２００μmの範囲であってもよい。
ヒータＨＴＲは、断熱材５５の長手方向においてエンドレスベルト５１よりも長く、エンドレスベルト５１の内側において延び、図４に示すように、さらにエンドレスベルト５１の端面を越えてエンドレスベルト５１の外側へ延びている。ヒータＨＴＲは、ハロゲンランプであってもよいし、カーボンヒータなどであってもよい。ヒータＨＴＲは、赤外線ヒータであってもよい。ハロゲンランプは、ガラス管と、ガラス管の内部に配置された発熱体と、を有している。ここで、断熱材５５の長手方向は、加圧ローラＰＲの軸線ＡＸＩＳが延びる方向（軸線方向）と略平行である。
ニップ板５２は、断熱材５５の長手方向においてエンドレスベルト５１より長くエンドレスベルト５１の内周面と接触可能である。ニップ板は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）板やアルミニウム板などの弾性変形可能な金属板であり、表層として酸化被膜やフッ素樹脂膜などを有していてもよい。ニップ板５２の板厚は、例えば、０．０５〜５ｍｍの範囲であってもよいし、０．１〜３ｍｍの範囲であってもよいし、０．５〜２ｍｍの範囲であってもよいし、０．９〜１．５ｍｍの範囲であってもよい。
ニップ板５２は、図２に示すように、上流部５２Ａと、上流部５２Ａよりも搬送方向（ＦＤ）の下流に配置された下流部５２Ｂと、上流部５２Ａと下流部５２Ｂとを連結する中央部５２Ｃと、を備えている。
ニップ板５２の中央部５２Ｃは、図２に示すように、ヒータＨＴＲよりも搬送方向（ＦＤ）の上流からヒータよりも搬送方向（ＦＤ）の下流へ延びている。上流部５２Ａは、中央部５２Ｃの搬送方向（ＦＤ）の上流端から加圧ローラＰＲから離れる方向へ延びる。下流端５２Ｂは、中央部５２Ｃの搬送方向（ＦＤ）の下流端から加圧ローラＰＲから離れる方向へ延びる。上記した構成により、ニップ板５２は、定着ニップ（ＮＩＰ）へ向かう方向に凹む凹を形成し、略Ｕ字形状を有している。
反射板５６は、断熱材５５の長手方向においてエンドレスベルト５１より長く、図２に示すように、ヒータＨＴＲとニップ板５２との間に配置されおり、上流部５６Ａと、上流部５６Ａよりも搬送方向（ＦＤ）の下流に配置された下流部５６Ｂと、上流部５６Ａと下流部５６Ｂとを連結する中央部５６Ｃと、を備えている。反射板５６は、アルミニウム板やＳＵＳ（ステンレス鋼）板などの金属板であって、ヒータＨＴＲと対向する面（反射面）が鏡面加工されている。反射板５６はミラーである。反射板５６の板厚は、例えば、０．０５〜５ｍｍの範囲であってもよいし、０．１〜３ｍｍの範囲であってもよいし、０．５〜２ｍｍの範囲であってもよいし、０．９〜１．５ｍｍの範囲であってもよい。
反射板５６の中央部５６Ｃは、図２に示すように、ヒータＨＴＲよりも搬送方向（ＦＤ）の上流からヒータよりも搬送方向（ＦＤ）の下流へ延びている。中央部５６Ｃは、ヒータＨＴＲと対向してヒータＨＴＲからの輻射熱をエンドレスベルト５１の内周面５１Ａへ向けて反射するための反射面を有する。上流部５６Ａは、中央部５６Ｃの搬送方向（ＦＤ）の上流端から加圧ローラＰＲへ向かう方向へ延びる。下流端５６Ｂは、中央部５６Ｃの搬送方向（ＦＤ）の下流端から加圧ローラＰＲへ向かう方向へ延びる。
上記した構成により、反射板５６は、定着ニップ（ＮＩＰ）から離れる方向に凹む凹を形成し、略Ｕ字形状を有している。また、反射板５６は、ステイ５３の大半の部分と、断熱材５５の大半の部分と、をニップ板５２と反対側から覆うように配置されている。言い換えると、後述するように、ステイ５３の大半の部分と、断熱材５５は、ニップ板５２と反射板５６との間に配置され、ニップ板５２と反射板５６とに取り囲まれている。
ステイ５３は、図２に示すように、反射板５６とニップ板５２との間に配置されており、上流壁５３Ａと、上流壁５３Ａよりも搬送方向（ＦＤ）の下流に配置された下流壁５３Ｂと、上流壁５３Ａと下流壁５３Ｂとを連結する中央壁５３Ｃとを備えている。ステイ５３は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）フレーム、アルミニウムフレーム、又は鉄フレームはなどの金属フレームであり、ニップ板５２や断熱材５５よりも剛性が高い。ステイ５３の上流壁５３Ａ、下流壁５３Ｂ、及び中央壁５３Ｃのそれぞれの厚みは、例えば、２．０〜２５ｍｍの範囲であってもよいし、５．０〜１５ｍｍの範囲であってもよいし、０．９〜１０ｍｍの範囲であってもよいし、１．０〜９．０ｍｍの範囲であってもよい。また、ステイ５３は、図４に示すように、断熱材５５の長手方向において、エンドレスベルト５１、ニップ板５２、反射板５６、ヒータＨＲＴ、及び断熱材５５のいずれよりも長い。
ステイ５３の中央壁５３Ｃは、図２に示すように、ヒータＨＴＲよりも搬送方向（ＦＤ）の上流からヒータＨＴＲよりも搬送方向（ＦＤ）の下流へ延びている。ステイ５３の中央壁５３Ｃの搬送方向（ＦＤ）における寸法は、反射板５６の中央部５６Ｃの搬送方向（ＦＤ）における寸法よりも小さい。ステイ５３の上流壁５３Ａは、中央壁５３Ｃの搬送方向（ＦＤ）の上流端から加圧ローラＰＲから離れる方向へ延びる。ステイ５３の下流壁５３Ｂは、中央壁５３Ｃの搬送方向（ＦＤ）の下流端から加圧ローラＰＲから離れる方向へ延びる。
上記した構成により、ステイ５３は、定着ニップ（ＮＩＰ）へ向かう方向へ凹む凹を形成し、略Ｕ形状を有している。ステイ５３の少なくとも一部は、反射板５６が形成する凹の内側に配置されている。
スプリングＳＰＲは、図４に示すように、ステイ５３を介して断熱材５５とニップ板５２を加圧ローラＰＲへ向けて付勢可能である。スプリングＳＰＲとステイ５３との間にリンク比をかせぐためのアームなどが設けられていてもよい。
加圧ローラＰＲは、シャフトＳＦＴとシャフトＳＦＴの大半を覆う弾性層ＥＳＴとを有し、図２に示すように回転軸線ＡＸＩＳの周りを回転可能である。ニップ板５２との間でエンドレスベルト５１を挟むことで、エンドレスベルト５１との間で定着ニップ（ＮＩＰ）を形成することが可能である。
断熱材５５は、図２に示すように、ステイ５３とニップ板５２との間に挟まれており、上流壁５５Ａと、上流壁５５Ａよりも搬送方向（ＦＤ）の下流に配置された下流壁５５Ｂと、上流壁５５Ａと下流壁５５Ｂとを連結する中央壁５５Ｃと、を備えている。
断熱材５５の中央壁５５Ｃは、図２に示すように、ヒータＨＴＲよりも搬送方向（ＦＤ）の上流からヒータＨＴＲよりも搬送方向（ＦＤ）の下流へ延びている。断熱材５５の中央壁５５Ｃの搬送方向（ＦＤ）における寸法は、ステイ５３の中央壁５３Ｃの搬送方向（ＦＤ）における寸法よりも小さい。断熱材５５の上流壁５５Ａは、中央壁５５Ｃの搬送方向（ＦＤ）の上流端から加圧ローラＰＲから離れる方向へ延びる。下流壁５５Ｂは、中央壁５３Ｃの搬送方向（ＦＤ）の下流端から加圧ローラＰＲから離れる方向へ延びる。
上記した構成により、ステイ５３は、定着ニップ（ＮＩＰ）へ向かう方向へ凹む凹を形成し、略Ｕ形状を有している。断熱材５５の少なくとも一部は、反射板５６が形成する凹の内側に配置されている。また、ステイ５３の少なくとも一部は、断熱材５５が形成する凹の内側に配置されており、ステイ５３は断熱材５５が形成する凹内で、断熱材５５を支持する。
断熱材５５は、ステイ５３及びニップ板５２よりも剛性が低く熱を伝えづらい（熱伝導率が低い）部材であり、フッ素系樹脂フレームやＬＣＰ（Liquid Crystal Plastic）フレームなどの耐熱樹脂フレームである。断熱材５５Ａの上流壁５５Ａ、下流壁５５Ｂ、及び中央壁５５Ｃのそれぞれの厚みは、例えば、２．０〜２５ｍｍの範囲であってもよいし、５．０〜１５ｍｍの範囲であってもよいし、０．９〜１０ｍｍの範囲であってもよいし、１．０〜９．０ｍｍの範囲であってもよい。
次に、断熱材５５の中央壁５５Ｃに関してより詳細に説明する。図５は断熱材５５の斜視図であり、図６は断熱材５５を定着ニップ（ＮＩＰ）側からみた図であり、図７は断熱材５５を搬送方向（ＦＤ）から見た図である。
断熱材５５の中央壁５５Ｃの少なくとも一部は、ニップ板５２が形成する凹に配置されている。断熱材５５の中央壁５５Ｃは、ニップ板５２の中央部５２Ｃを定着ニップ（ＮＩＰ）と反対側から支持する上流支持面５５１と、下流支持面５５３とを有している。下流支持面５５３は、上流支持面５５１から搬送方向（ＦＤ）の下流に離れて配置されている。
上流支持面５５１は、図６に示すように、断熱材５５の一端部５５Ｅ１から断熱材５５の他端部５５Ｅ２に亘って延びる。さらに、上流支持面５５１は、図６に示すように、断熱材５５の一端５５ＥＤＥ１から断熱材５５の他端５５ＥＤＥ２に亘って延びる。
上流側支持面５５１は、図５及び図６に示すように、搬送方向（ＦＤ）における下流端縁５５１Ｄを有している。上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄは、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに用紙搬送中心（ＣＴＲ）と重複する中央部５５１ＤＣと、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに最大用紙搬送領域の一端と重複する５５１ＤＥ１と、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに最大用紙搬送領域の他端と重複する５５１ＤＥ２と、を有している。また、中央部５５１ＤＣは、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに、断熱材５５の長手方向の中心と重複する。 本実施形態では、用紙Ｐの厚み方向とは、言い換えると、定着ニップ（ＮＩＰ）での用紙Ｐ搬送方向（ＦＤ）と、用紙の幅方向（断熱材５５の長手方向）の両方に直交する方向と言い得る。また、本実施形態では、用紙Ｐの搬送方向（ＦＤ）とは、言い換えると、定着ニップ（ＮＩＰ）におけるエンドレスベルト１１の回転方向（移動方向）とも言い得る。
用紙搬送中心(ＣＴＲ)とは、定着ニップ（ＮＩＰ）における用紙搬送領域の用紙幅方向の中心である。最大用紙搬送領域とは、定着装置５で使用可能な用紙のうち用紙幅が最大の用紙の搬送領域を指す。用紙幅が最大の用紙とは、例えば、リーガルサイズの用紙（用紙幅２７９mm）、Ａ４サイズの用紙（用紙幅２１０ｍｍ）、Ａ３サイズの用紙（用紙幅２９７ｍｍ）などが挙げられる。断熱材５５の長手方向の中心とは、断熱材の長手方向の一端と他端からの距離が等しい部位である。
上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄは、下流支持面５５３へ向けて膨らむ弓なり形状を有しており、中央部５５１ＤＣが、端部５５１ＤＥ１及び５５１ＤＥ２よりも下流支持面５５３に近い。
上流支持面５５１は、図７に示すように、断熱材５５の長手方向中央に向かうについてニップから離れるように弓なり形状に窪む凹形状を有している。また、中央部５５３ＵＣは、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに、断熱材５５の長手方向の中心と重複する。上流支持面５５１の長手方向の中央の上流支持面５５１の長手方向の端に対するくぼみ量Ｈは、０．０５〜０．３ｍｍであってもよいし、０．１ｍｍ未満であってもよい。
下流支持面５５３は、図６に示すように、断熱材５５の一端部５５Ｅ１から断熱材５５の他端部５５Ｅ２に亘って延びる。さらに、下流支持面５５３は、図６に示すように、断熱材５５の一端５５ＥＤＥ１から断熱材５５の他端５５ＥＤＥ２に亘って延びる。
下流支持面５５３は、図５及び図６に示すように、搬送方向（ＦＤ）における上流端縁５５３Ｕを有している。下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕは、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに用紙搬送中心（ＣＴＲ）と重複する中央部５５３ＵＣと、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに最大用紙搬送領域の一端と重複する端部５５３ＵＥ1と、定着ニップ（ＮＩＰ）から用紙Ｐの厚み方向に見たときに最大用紙搬送領域の他端と重複する端部５５３ＵＥ２と、を有している。
下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕは、上流支持面５５１へ向けて膨らむ弓なり形状を有しており、中央部５５３ＵＣが、端部５５３ＵＥ１及び５５３ＵＥ２よりも上流支持面５５１に近い。
下流支持面５５３は、図７に示すように、断熱材５５の長手方向中央に向かうについてニップから離れるように弓なり形状に窪む凹形状を有している。下流支持面５５３の長手方向の中央の下流支持面５５３の長手方向の端に対するくぼみ量Ｈは、０．０５〜０．３ｍｍであってもよいし、０．１ｍｍ未満であってもよい。
図６に示すように、断熱材５５の長手方向の端部における上流支持面５５１と下流支持面５５３との搬送方向（ＦＤ）における間隔Ｄ１（Ｄ２）と、断熱材５５の長手方向の中央部における上流支持面５５１と下流支持面５５３との搬送方向（ＦＤ）における間隔（ＤＣ）との差分Ｓは、０．１〜６．０ｍｍの範囲であってもよいし、０．５〜４．５ｍｍの範囲であってもよいし、０．９〜３．５ｍｍの範囲であってもよいし、１．０〜３．５ｍｍの範囲であってもよい。
また、図６に示すように、断熱材５５の長手方向の端における上流支持面５５１と下流支持面５５３との搬送方向（ＦＤ）における間隔Ｄ４（Ｄ３）と、断熱材５５の長手方向の中央部における上流支持面５５１と下流支持面５５３との搬送方向（ＦＤ）における間隔（ＤＣ）との差分Ｓは、０．１〜７．０ｍｍの範囲であってもよいし、０．５〜４．７ｍｍの範囲であってもよいし、０．９〜３．７ｍｍの範囲であってもよいし、１．０〜３．７ｍｍの範囲であってもよい。
次に定着装置５の定着動作を説明する。この定着装置５の定着動作は、プリント動作時に生じる。
ニップ板５２は、スプリングＳＰＲの付勢力によりステイ５３及び断熱材５５を介して、加圧ローラＰＲに押圧される。ニップ板５２と加圧ローラＰＲは、ニップ板５２がこのように押圧されることで、ニップ板５２と加圧ローラＰＲとの間でエンドレスベルト５１を挟み、エンドレスベルト５１と加圧ローラＰＲとの間で定着ニップ（ＮＩＰ）を形成する。この定着ニップ（ＮＩＰ）を形成する動作は、上記のようにプリント動作時に実行されるものであってもよいが、プリント動作でないときに常に定着ニップ（ＮＩＰ）が維持されていてもよい。
不図示のモータは加圧ローラＰＲを駆動し、加圧ローラＰＲは図２に示すように回転軸線（ＡＸＩＳ）の周りを図２における反時計回り方向に回転する。加圧ローラＰＲがこのように回転されることで、エンドレスベルト５１は図２に示すように図２において時計回り方向に回転する。
ヒータＨＴＲは、ヒータＨＴＲに電力が投入されることで、輻射熱を発する。反射板５６は、ヒータＨＴＲからの輻射熱をエンドレスベルト５１の内周面５１Ａへ向けて反射する。エンドレスベルト５１は、反射板５６から反射された輻射熱により加熱され蓄熱する。エンドレスベルト５１は、蓄熱された熱を回転することで定着ニップ（ＮＩＰ）へ運ぶ。
蓄熱したエンドレスベルト５１と加圧ローラＰＲは、用紙Ｐを定着ニップ（ＮＩＰ）において挟むことで、用紙Ｐ上の現像剤像に熱と圧力を付与し、現像剤像を用紙Ｐ上に熱定着する。
次に、スプリングＳＰＲの付勢力により、定着ニップ（ＮＩＰ）が形成されたときのニップ板５２の変形について説明する。図８は、定着装置５の端部断面図であり、図４におけるＢ−Ｂ‘矢視断面図（Ｃ―Ｃ’矢視断面図）である。言い換えると、図８は、定着装置５を、断熱材５５の下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕの端部５５３ＵＥ１（５５３ＵＥ２）を通過するとともに断熱材５５の長手方向に直交する平面で切った断面図である。図９は、定着装置の中央断面図であり、図４におけるＡ−Ａ‘矢視断面図である。言い換えると、図９は、定着装置５を、断熱材５５の下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕの中央部５５３ＵＣを通過するとともに断熱材５５の長手方向に直交する平面で切った断面である。
断熱材５５の端部においては、図８に示すように、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとの搬送方向（ＦＤ）における間隔が大きいので、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとの間でニップ板５２が断熱材５５の凹５５５へ向けて大きく湾曲する。このため、定着ニップ（ＮＩＰ）の内、ニップ板５２の凹５５５へ湾曲した部位により形成される領域Ｃ_ＮＩＰ1の搬送方向（ＦＤ）における寸法も大きくなる。
一方、断熱材５５の中央部においては、図９に示すように、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとの搬送方向（ＦＤ）における間隔が図８と比較して小さいので、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとの間でニップ板５２が断熱材５５の凹５５５へ向けて小さく湾曲する。このため、定着ニップ（ＮＩＰ）の内、ニップ板５２の凹５５５へ湾曲した部位により形成される領域Ｃ_ＮＩＰ２の搬送方向（ＦＤ）における寸法は、図８におけるＣ_ＮＩＰ1に比べて小さくなる。このため、断熱材５５の中央部における定着ニップ（ＮＩＰ）の面積は、断熱材５５の端部における定着ニップ（ＮＩＰ）の面積より小さくなる。この結果、定着ニップ（ＮＩＰ）を通過する用紙Ｐは、用紙Ｐの中央部から端部へ向けて引っ張られる。
さらに、断熱材５５の上流支持面５５１及び下流支持面５５３は、図７に示すように、断熱材５５の長手方向中央に向かうについてニップから離れるように弓なり形状に窪む凹形状を有しているので、定着ニップ（ＮＩＰ）が形成されたときに、定着ニップ（ＮＩＰ）の長手方向中央よりも端部の方が、荷重が大きくなる。このため、定着ニップ（ＮＩＰ）を通過する用紙Ｐは、用紙Ｐの中央部から端部へ向けてさらに引っ張られる。
次に、上述した構成により得られる効果について説明する。
断熱材５５の中央部においては、図９に示すように、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとの搬送方向（ＦＤ）における間隔が図８（断熱材５５の端部）と比較して小さいので、断熱材５５の中央部における定着ニップ（ＮＩＰ）の面積は、断熱材５５の端部における定着ニップ（ＮＩＰ）の面積より小さくなる。このため、用紙Ｐの中央部から端部へ向けて引っ張られ、用紙Ｐに皺が生じることを抑制することができる。
ここで、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとの搬送方向（ＦＤ）における間隔が、断熱材５５の長手方向の端部から中央に向かうにつれて徐々に小さくなるので、定着ニップ（ＮＩＰ）の面積を、定着ニップ（ＮＩＰ）の長手方向の端部から中央へ向けて徐々に小さくすることができる。このため、用紙Ｐを定着ニップ（ＮＩＰ）において安定して搬送することができる。
さらに、断熱材５５の上流支持面５５１及び下流支持面５５３は、図７に示すように、断熱材５５の長手方向中央に向かうについてニップから離れるように弓なり形状に窪む凹形状を有しているので、着ニップ（ＮＩＰ）を通過する用紙Ｐは、用紙Ｐの中央部から端部へ向けてさらに引っ張られる。このため、用紙Ｐに皺が生じることをさらに抑制することができる。
＜変形例１＞
上記の実施形態においては、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとは、それぞれ弓なり形状を有していたが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとは、Ｖ形状を有していてもよい。
上記の実施形態においては、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとは、それぞれ弓なり形状を有していたが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとは、Ｖ形状を有していてもよい。
より詳しくは、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄは、上流支持面５５1の長手方向の一端から中央に向かうにつれて下流支持面５５３へ近づく直線状の端縁５５１Ｄ１と、上流支持面５５1の長手方向の他端から中央に向かうにつれて下流支持面５５３へ近づくとともに端縁５５１Ｄ１と繋がる直線状の端縁５５１Ｄ２と、を有している。また、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕは、下流支持面５５３の長手方向の一端から中央に向かうにつれて上流支持面５５１へ近づく直線状の端縁５５３Ｕ１と、下流支持面５５３の長手方向の他端から中央に向かうにつれて上流支持面５５１へ近づくとともに端縁５５３Ｕ１と繋がる直線状の端縁５５３Ｕ２と、を有している。
＜変形例２＞
上記の実施形態においては、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとは、それぞれ弓なり形状を有していたが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄは、上流支持面５５１の長手方向の一端から中央に向かうにつれて下流支持面５５３へ近づく直線状の端縁５５１Ｄ１と、上流支持面５５１の長手方向の他端から中央に向かうにつれて下流支持面５５３へ近づく端縁５５１Ｄ２と、上流支持面５５１の長手方向に沿って延びるとともに端縁５５１Ｄ1及び端縁５５１Ｄ２を繋げる端縁５５１Ｄ３とを有している。また、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕは、下流支持面５５３の長手方向の一端から中央に向かうにつれて上流支持面５５１へ近づく直線状の端縁５５３Ｕ１と、下流支持面５５３の長手方向の他端から中央に向かうにつれて上流支持面５５１へ近づく端縁５５３Ｕ２と、端縁５５３Ｕ１と端縁５５３Ｕ２とを繋ぐとともに下流支持面５５３の長手方向に延びる直線状の５５３Ｕ３とを有している。
上記の実施形態においては、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄと、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕとは、それぞれ弓なり形状を有していたが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、上流支持面５５１の下流端縁５５１Ｄは、上流支持面５５１の長手方向の一端から中央に向かうにつれて下流支持面５５３へ近づく直線状の端縁５５１Ｄ１と、上流支持面５５１の長手方向の他端から中央に向かうにつれて下流支持面５５３へ近づく端縁５５１Ｄ２と、上流支持面５５１の長手方向に沿って延びるとともに端縁５５１Ｄ1及び端縁５５１Ｄ２を繋げる端縁５５１Ｄ３とを有している。また、下流支持面５５３の上流端縁５５３Ｕは、下流支持面５５３の長手方向の一端から中央に向かうにつれて上流支持面５５１へ近づく直線状の端縁５５３Ｕ１と、下流支持面５５３の長手方向の他端から中央に向かうにつれて上流支持面５５１へ近づく端縁５５３Ｕ２と、端縁５５３Ｕ１と端縁５５３Ｕ２とを繋ぐとともに下流支持面５５３の長手方向に延びる直線状の５５３Ｕ３とを有している。
１ プリンタ
５ 定着装置
５１ エンドレスベルト
５２ ニップ板
５３ ステイ
５６ 反射板
５５ 断熱材
５５１ 上流支持面
５５１Ｄ 下流端縁
５５３ 下流支持面
５５３ 上流端縁
ＨＴＲ ヒータ
ＰＲ 加圧ローラ
５ 定着装置
５１ エンドレスベルト
５２ ニップ板
５３ ステイ
５６ 反射板
５５ 断熱材
５５１ 上流支持面
５５１Ｄ 下流端縁
５５３ 下流支持面
５５３ 上流端縁
ＨＴＲ ヒータ
ＰＲ 加圧ローラ
Claims (18)
- エンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側において延びるヒータと、
前記エンドレスベルトの内周面に接触するニップ板と、
前記ニップ板との間で前記エンドレスベルトを挟むことで、前記エンドレスベルトとの間でニップを形成するバックアップ部材と、
前記ヒータと前記ニップ板との間に配置された反射板と、
前記反射板と前記ニップ板との間に配置されたステイと、
前記ステイと前記ニップ板との間に挟まれた断熱材と、を備え、
前記ニップにおいて記録シートを前記断熱材の長手方向に直交する搬送方向に搬送しながら記録シート上に現像剤を熱定着する定着装置であって、
前記断熱材は、
前記ニップ板を支持する上流支持面と、
前記上流支持面から前記搬送方向の下流に離れて配置され、前記ニップ板を支持する下流支持面と、を有し、
前記断熱材の前記長手方向の中央部での前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔は、前記断熱材の前記長手方向の端部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔よりも小さい、ことを特徴とする定着装置。
- 前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔は、前記長手方向における前記断熱材の端部から中央部へ向かうにつれて徐々に小さくなる、ことを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
- 前記上流支持面の搬送方向の下流端縁は、前記下流支持面へ向けて膨らむ弓なり形状を有することを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
- 前記下流支持面の搬送方向の上流端縁は、前記上流支持面へ向けて膨らむ弓なり形状を有することを特徴とする、請求項２又は３に記載の定着装置。
- 前記上流支持面の前記搬送方向の下流端縁は、前記下流支持面へ向けて膨らむV形状を有することを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
- 前記下流支持面の前記搬送方向の上流端縁は、前記上流支持面へ向けて膨らむV形状を有することを特徴とする、請求項２又は５に記載の定着装置。
- 前記断熱材は、LＣP （Liquid Crystal Plastic）を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置。
- 前記上流支持面は、前記断熱材の前記長手方向の端部から中央部に向かうにつれて、前記ニップから離れる方向に窪んでいることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
- 前記下流支持面は、前記断熱材の前記長手方向の端部から中央部に向かうにつれて、前記ニップから離れる方向に窪んでいることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の定着装置。
- 前記断熱材の前記長手方向の中央部は、前記ニップを通過する記録シートの厚み方向から見て記録シート搬送中心と重複することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の定着装置。
- 前記断熱材の前記長手方向の中央部は、前記断熱材の前記長手方向の中心であること特徴とする、請求項１０に記載の定着装置。
- 前記断熱材の前記長手方向の端部は、前記ニップにおける記録シートの厚み方向から見て記録シートの搬送領域の端と重複することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の定着装置。
- 前記断熱材の前記長手方向の端部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔と、前記断熱材の前記長手方向の中央部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔との差分は、０．１〜６．０ｍｍの範囲である、ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の定着装置。
- 前記ニップ板は金属板を含む、ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の定着装置。
- 前記上流側支持面と前記下流支持面は、前記断熱材の前記長手方向における一端から他端へわたって、搬送方向において離れていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の定着装置。
- エンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側において延びるヒータと、
前記エンドレスベルトの内周面に接触するニップ板と、
前記ニップ板との間で前記エンドレスベルトを挟むことで、前記エンドレスベルトとの間でニップを形成するバックアップ部材と、
前記ヒータと前記ニップ板との間に配置された反射板と、
前記反射板と前記ニップ板との間に配置されたステイと、
前記ステイと前記ニップ板との間に挟まれた中間部材と、を備え、
前記ニップにおいて記録シートを前記中間部材の長手方向に直交する搬送方向に搬送しながら記録シート上に現像剤を熱定着する定着装置であって、
前記中間部材は、
前記ニップ板を支持する上流支持面と、
前記上流支持面から前記搬送方向の下流に離れて配置され、前記ニップ板を支持する下流支持面と、を有し、
前記中間部材の前記長手方向の中央部での前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔は、前記中間部材の前記長手方向の端部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔よりも小さい、ことを特徴とする定着装置。
- 前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔は、前記長手方向における前記断熱材の端部から中央部へ向かうにつれて徐々に小さくなる、ことを特徴とする、請求項１６に記載の定着装置。
- 前記中間部材の前記長手方向の端部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔と、前記中間部材の前記長手方向の中央部における前記上流支持面と前記下流支持面との前記搬送方向における間隔との差分は、０．１〜６．０ｍｍの範囲である、ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の定着装置。
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