JP2016102894A - 定着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】記録シート上に現像剤像を良好に定着させる定着装置の提供。【解決手段】定着装置5は、エンドレスベルト51の内側にて発熱するヒータHTRと、ニップ板52ヒータHTRとの間に配置され、ヒータHTRからの熱をエンドレスベルト51の内周面へ向けて反射する反射部材56とを備え、定着ニップNにおいて現像剤像を記録シート上に定着する。反射部材56は、ヒータHTRからの熱を反射する反射面を有する反射部56Cと、搬送方向において、反射部56Cの上流端から屈曲して上流へ延出する上流延出部56FUと、搬送方向において、反射部56Cの下流端から屈曲して下流へ延出する下流延出部56FDと、を有している。上流延出部56FUは、下流延出部56FDよりも、加圧ローラに近い。反射部56Cの反射面は搬送方向の上流へ向かうにつれて加圧ローラへ近づくように傾斜した傾斜面56CT1、56CT2を有している。【選択図】図3

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。
従来より、定着装置として、エンドレスベルトの内周面に接触するニップ部材と加圧ローラとの間でエンドレスベルトを挟み、エンドレスベルトと加圧ローラとの間に形成されたニップにおいて、記録シートを所定の搬送方向に搬送して現像剤像を記録シート上に熱定着するものが知られている。
このような定着装置は、例えば、特許文献1に開示されているように、エンドレスベルトの内側で発熱するヒータと、ニップ部材とヒータとの間に配置されヒータからの熱をエンドレスベルトの内周面へ向けて反射する反射部材と、を有している。
この反射部材は、ヒータからの熱を反射する反射面を有する中央部と、搬送方向において中央部の上流端から上流へ延びる上流延出部と、搬送方向において中央部の下流端から下流へ延びる下流延出部と、を備えている。
米国特許公開2012/0008971号公報(FIG.23)
上記従来の定着装置は、反射部材により反射されたヒータの熱は、エンドレスベルトの内周面の上記搬送方向における上流領域及び上記搬送方向における下流領域のそれぞれに均一に分散されるように構成されている。エンドレスベルトの内周面の上記下流領域に蓄熱された熱は、ニップへ効率的に搬送することが難しく、記録シート上に現像剤像を良好に定着させることは困難であった。
そこで本発明は、記録シート上に現像剤像を良好に定着させることを目的とする。
本発明に係る定着装置は、エンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内周面に接触するニップ部材と、前記ニップ部材との間で前記エンドレスベルトを挟み、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、を備えている。
この定着装置は、前記エンドレスベルトの内側にて発熱するヒータと、前記ニップ部材と前記ヒータとの間に配置され、前記ヒータからの熱を前記エンドレスベルトの内周面へ向けて反射する反射部材と、をさらに備え、前記ニップにおいて、記録シートを所定の搬送方向に搬送して現像剤像を記録シート上に定着する定着装置であってもよい。
前記反射部材は、前記ヒータからの熱を反射する反射面を有する中央部と、前記搬送方向において、前記中央部の上流端から屈曲して上流へ延出する上流延出部と、前記搬送方向において、前記中央部の下流端から屈曲して下流へ延出する下流延出部と、を有していてもよい。
前記上流延出部は、前記下流延出部よりも、前記バックアップ部材に近くてもよい。
前記中央部の反射面は前記搬送方向の上流へ向かうにつれて前記バックアップ部材へ近づくように傾斜した傾斜面を有していてもよい。
本発明によると、エンドレスベルトの内周面の下流領域よりも上流領域に熱を効率的に供給することがきるため、記録シート上に現像剤像を良好に定着させることができる。
プリンタ1の概略図 定着装置5の中央断面図 構造体ASSYとその近傍の拡大図 反射板56とその近傍を拡大した図 構造体ASSYを搬送方向(FD)の上流から見た分解斜視図 反射板56を搬送方向(FD)における下流から見た斜視図 変形例1に係る定着装置5の中央断面 変形例2に係る反射板56を搬送方向(FD)の上流側から見た図 変形例3に係る構造体ASSYの分解斜視図
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。
<プリンタ1の概略構成>
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、感光ドラム31との間で転写ニップを形成可能な転写ローラ33と、を備えている。露光装置4は半導体レーザおよびレンズを備えている。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との間で定着ニップを形成可能な加圧ローラ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。
<プリント動作>
次に、プリンタ1のプリント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の表面に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。転写ローラ33は、レジストローラ251から転写ニップへ搬送された用紙P上に、感光ドラム31の表面に形成された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との間に形成された定着ニップまで用紙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。
<定着装置の詳細構成>
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の内側にて延びる支持部材の一例としてのステイ53と、エンドレスベルト51の内側にて延びる断熱材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の外側に配置され回転軸線AXISの周りを回転可能な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。
ニップ板52、断熱材55、反射板56及びステイ53は、組み立てられて構造体ASSYとなる。定着装置は、さらに、ステイ53を押圧するための図示しないスプリングを備えている。定着装置は、定着ニップN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51INと外周面51OTとを有し、加圧ローラPRの回転軸線AXISに沿って延びる。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、5〜800μmの範囲であってもよいし、10〜500μmの範囲であってもよいし、10〜300μmの範囲であってもよいし、10〜200μmの範囲であってもよい。
ヒータHTRは、エンドレスベルト51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ている。そして、エンドレスベルト51の図示しない2つの開口を貫くように延びる。つまり、ヒータHTRの長手方向は断熱材55の長手方向と略平行である。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。ヒータHTRは、例えば、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の回転軸線AXISが延びる方向(軸線方向)と略平行である。
ニップ板52は、エンドレスベルト51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52の長手方向は断熱材55の長手方向と略平行である。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、上流延出部52Aと、上流延出部52Aの搬送方向(FD)の下流に配置された下流延出部52Bと、上流延出部52Aと下流延出部52Bとをつなぐ中央部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、搬送方向(FD)において、ヒータHTRの上流から下流に亘って延びている。上流延出部52Aは、中央部52Cの搬送方向(FD)の上流端より屈曲して延出し、加圧ローラPRから離れる方向へ延びる。下流延出部52Bは、中央部52Cの搬送方向(FD)の下流端より屈曲して延出し、加圧ローラPRから離れる方向へ延びる。下流延出部52Bは、この加圧ローラから離れる方向において上流延出部52Aより長い。ニップ板52は、定着ニップN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、エンドレスベルト51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との間に配置されている。つまり、反射板56の長手方向はエンドレスベルト51の長手方向と略平行である。
反射板56は、上流部56Aと、上流部56Aの搬送方向(FD)における下流に配置された下流部56Bと、上流部56Aと下流部56Bとをつなぐ中央部の一例としての反射部56Cと、を備えている。
反射板56の反射部56Cは、図2に示すように、搬送方向(FD)において、ヒータHTRの上流から下流に亘って延びている。反射部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51INへ向けて反射するための反射面を有する。
上流部56Aは、反射部56Cの搬送方向(FD)における上流端56CUから搬送方向(FD)の上流へ屈曲して延出する。下流部56Bは、反射部56Cの搬送方向(FD)における下流端56CDから搬送方向(FD)の下流へ屈曲して延出する。上記の構成により、反射板56は、定着ニップNから離れる方向に凹む凹である。
また、反射板56は、ステイ53の大半の部分を覆うように配置されている。そして、ステイ53の大半の部分と、断熱材55の大半の部分は、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。
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、少なくともヒータHTRと対向する面が鏡面加工されている。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。
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の搬送方向(FD)における下流に配置された下流壁53Bと、上流壁53Aと下流壁53Bとをつなぐ中央壁53Cとを備えている。
ステイ53の中央壁53Cは、図2に示すように、搬送方向(FD)において、ヒータHTRの上流から下流に亘って延びている。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の反射部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)の上流端より屈曲して延出し、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)の下流端より屈曲して延出し、加圧ローラPRから離れる方向へ延びる。下流壁53Bは、この加圧ローラから離れる方向において上流壁53Aより長い。また、上流壁53Aの加圧ローラPRから最も離れた先端面は、下流壁53Bの加圧ローラPRから最も離れた先端面よりも、加圧ローラPRに近い。上記した構成により、ステイ53は、定着ニップN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、エンドレスベルト51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HTR及び断熱材55のいずれよりも長い。つまり、ステイ53の長手方向はエンドレスベルト51の長手方向と略平行である。
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N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の搬送方向(FD)における下流に配置された下流壁55Bと、上流壁55Aと下流壁55Bとをつなぐ中央壁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、搬送方向(FD)において、ヒータHTRの上流から下流に亘って延びている。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大きい。断熱材55の上流壁55Aは、中央壁55Cの搬送方向(FD)の上流端より屈曲して延出し、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)の下流端より屈曲して延出し、加圧ローラPRから離れる方向へ延びる。下流壁55Bは、この加圧ローラPRから離れる方向において上流壁55Aより長い。また、上流壁55Aの加圧ローラPRから最も離れた先端面は、下流壁55Bの加圧ローラPRから最も離れた先端面よりも、加圧ローラPRに近い。
上記した構成により、図2に示すように、断熱材55は、定着ニップN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、ステイ53は、断熱材55の形成する凹に嵌っており、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の中央壁55C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。断熱材55の中央壁55Cは、上流支持面551と下流支持面553との間において、ニップ板52から離れる方向へ凹む凹部555を有している。この凹部555は、ニップ板52の中央部52Cと間隔を置いており、ニップ板52の中央部52Cとの間にギャップを形成している。
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55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。
<定着装置5の動作概略>
次に定着装置5の定着動作の概略を説明する。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、図示しないスプリング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Nを形成する。この定着ニップNを形成する動作は、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N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51IN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N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N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。
<ヒータHTRの熱を上流へ反射するための構成詳細>
次に、ヒータHTRから発せられた輻射熱を、エンドレスベルト51の内周面51INの搬送方向(FD)における上流へ偏って反射するための構成について詳しく説明する。図3は構造体ASSYとその近傍を拡大した拡大図である。
まず、反射板56の詳細な構成について説明する。反射板56の反射部56Cは、図3に示すように、ヒータHTRよりも加圧ローラPRに近く、ヒータHTRへ向けて開口する凹形状である。具体的には、反射部56Cは、ヒータHTRの搬送方向(FD)における上流に配置された第1傾斜面56CT1と、第1傾斜面56CT1の搬送方向(FD)における上流端より屈曲して延出する第2傾斜面56CT2と、ヒータHTRの搬送方向(FD)における上流に配置され、第2傾斜面56CT2の搬送方向(FD)における上流端より屈曲して延出する第3傾斜面56CT3と、を有している。
第1傾斜面56CT1は、搬送方向(FD)の上流へ向かうにつれて加圧ローラPRに近づくように搬送方向(FD)に対して傾斜している。第1傾斜面56CT1は、定着ニップNの搬送方向(FD)における中心CTRよりも、搬送方向(FD)の上流に配置されている。ここで、ヒータHTRは、図3に示すように、ヒータHTRの長手方向から見たときに、定着ニップNの中心CTRの搬送方向(FD)における上流から下流へ、定着ニップNの中心CTRを越えて膨らむ略円形状である。
図4は、反射板56とその近傍をさらに拡大した図である。第1傾斜面56CT1は、図4に示すように、ステイ53の開口53OPを通過して延び、ステイ53の凹内に配置されている。ここで、ステイ53の開口53OPとは、図4に示すように、ステイ53の上流壁53Aの加圧ローラPRから最も離れた端面の搬送方向(FD)における下流端と、ステイ53の下流壁53Bの加圧ローラPRから最も離れた端面の搬送方向(FD)における上流端を繋げた平面(2点鎖線)とその近傍領域を指し、搬送方向(FD)の上流を向く。
第1傾斜面56CT1は、図4に示すように、断熱材55の開口55OPを通過して延び、断熱材55の凹内に配置されている。ここで、断熱材55の開口55OPとは、図4に示すように、断熱材55の上流壁55Aの加圧ローラPRから最も離れた端面の搬送方向(FD)における下流端と、断熱材55の下流壁55Bの加圧ローラPRから最も離れた端面の搬送方向(FD)における上流端を繋げた平面(破線)とその近傍領域を指し、搬送方向(FD)の上流を向く。
第2傾斜面56CT2は、搬送方向(FD)の上流へ向かうにつれて加圧ローラPRに近づくように搬送方向(FD)に対して傾斜している。第2傾斜面56CT2の搬送方向(FD)に対する傾きは、第2傾斜面56CT2の搬送方向(FD)に対する傾きよりも小さい。第2傾斜面56CT2は、定着ニップNの中心CTRを越えて、定着ニップNの中心CTRよりも搬送方向(FD)における上流へさらに延びる。
第2傾斜面56CT2は、図4に示すように、ステイ53の開口53OPを通過して延び、ステイ53の凹内に配置されている。また、第2傾斜面56CT2は、図4に示すように、断熱材55の開口55OPを通過して延び、断熱材55の凹内に配置されている。第1傾斜面56CT1の搬送方向(FD)における寸法と第2傾斜面56CT2の搬送方向(FD)における寸法との和は、反射板56の反射部56Cの搬送方向(FD)の寸法の半分より大きい。
第3傾斜面56CT3は、定着ニップNの搬送方向(FD)における中心CTRよりも搬送方向(FD)の下流に配置され、搬送方向(FD)の上流へ向かうにつれて加圧ローラPRから離れるように搬送方向(FD)に対して傾斜している。
反射板56の上流部56Aは、第3傾斜面56CT3の搬送方向(FD)における上流端56CUから屈曲して延出し、搬送方向(FD)の上流へ延びる上流延出部56FUと、上流延出部56FUの搬送方向(FD)における上流端FUUから屈曲して延出し、加圧ローラPRへ向かう方向へ延びる上流被固定部56AEと、を有している。上流延出部56FUは、凹状の反射部56Cから搬送方向(FD)における上流へ突出するフランジである。上記の第1傾斜面56CT1、第2傾斜面56CT2及び第3傾斜面56CT3により、搬送方向(FD)の上流を向く開口が形成される。
反射板56の下流部56Bは、第1傾斜面56CT1の搬送方向(FD)における下流端56CDから屈曲して延出し、搬送方向(FD)の下流へ延びる下流延出部56FDと、下流延出部56FDの搬送方向(FD)の下流端56FDDから屈曲して延出し、加圧ローラPRへ向かう方向へ延びる下流被固定部56BEと、を有している。下流延出部56FDは、凹状の反射部56Cから搬送方向(FD)における下流へ突出するフランジである。下流延出部56FDは、図4に示すように、上流延出部56FUよりも加圧ローラPRから距離H離れている。この距離Hは、本実施形態では、図4の紙面上下方向に沿った距離ともいえ、ステイ53の中央壁53Cに対して概ね直交する方向に沿った距離ともいえる。距離Hは、1〜30mmであってもよいし、1〜20mmであってもよいし、1〜10mmであってもよいし、1〜5mmであってもよい。
下流被固定部56BEは、上流被固定部56AEよりもこの加圧ローラPRへ向かう方向において長い。
第3傾斜面56CT3は、図4に示すように、ステイ53の開口53OPを通過して延び、ステイ53の凹内に配置されている。また、第3傾斜面56CT3は、図4に示すように、断熱材55の開口55OPを通過して延び、断熱材55の凹内に配置されている。
図5は、構造体ASSYを搬送方向(FD)の上流から見た分解斜視図である。図5に示すように、反射板56と断熱材55とニップ板52は、6本のネジ(SCR1〜SCR6)によって、ステイ53に固定される。
反射板56の第2上流延出部56UEは、図5に示すように、反射板56の長手方向における中央部に形成された丸孔56Hと、反射板56の長手方向の一端部に形成された長孔56EHと、反射板56の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成された長孔56EHと、を有している。
図6は、反射板56を搬送方向(FD)における下流から見た斜視図である。反射板56の下流被固定部56BEは、図6に示すように、反射板56の長手方向における中央部に形成された丸孔56Hと、反射板56の長手方向の一端部に形成された長孔56EHと、反射板56の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成された長孔56EHと、を有している。
ステイ53の上流壁53Aは、図5に示すように、ステイ53の長手方向における中央部に形成されたネジ孔53Hと、ステイ53の長手方向の一端部に形成されたネジ孔53Hと、ステイ53の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成されたネジ孔53Hと、を有している。
ステイ53の下流壁53Bは、図5に示すように、ステイ53の長手方向における中央部に形成されたネジ孔53Hと、ステイ53の長手方向の一端部に形成されたネジ孔53Hと、ステイ53の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成されたネジ孔53Hと、を有している。
ニップ板52の上流延出部52Aは、図5に示すように、ニップ板52の長手方向における中央部に形成された丸孔52Hと、ニップ板52の長手方向の一端部に形成された長孔52EHと、ニップ板52の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成された長孔52EHと、を有している。
ニップ板52の下流延出部52Bは、図5に示すように、ニップ板52の長手方向における中央部に形成された丸孔52Hと、ニップ板52の長手方向の一端部に形成された長孔52EHと、ニップ板52の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成された長孔52EHと、を有している。
断熱材55の上流壁55Aは、図5に示すように、断熱材55の長手方向における中央部に形成された丸孔52Hと、断熱材55の長手方向の一端部に形成された長孔52EHと、断熱材55の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成された長孔52EHと、を有している。
断熱材55の下流延出部52Bは、図5に示すように、断熱材55の長手方向における中央部に形成された丸孔52Hと、断熱材55の長手方向の一端部に形成された長孔52EHと、断熱材55の長手方向の一端部とは反対の他端部に形成された長孔52EHと、を有している。
ステイ53の長手方向における上流壁53Aの一端部のネジ孔53Hには、ネジSCR1がねじ込まれる。ニップ板52の長手方向における上流延出部52Aの一端部と、ステイ53の長手方向における上流壁53Aの一端部と、断熱材55の長手方向における上流壁55Aの一端部は、ステイ53の長手方向における上流壁53Aの一端部とネジSCR1のネジ頭との間に挟まれてステイ53の長手方向における上流壁53Aの一端部に固定される。
ステイ53の長手方向における上流壁53Aの中央部のネジ孔53Hには、ネジSCR2がねじ込まれる。ニップ板52の長手方向における上流延出部52Aの中央部と、ステイ53の長手方向における上流壁53Aの中央部と、断熱材55の長手方向における上流壁55Aの中央部は、ステイ53の長手方向における上流壁53Aの中央部とネジSCR2のネジ頭との間に挟まれてステイ53の長手方向における上流壁53Aの中央部に固定される。
ステイ53の長手方向における上流壁53Aの他端部のネジ孔53Hには、ネジSCR3がねじ込まれる。ニップ板52の長手方向における上流延出部52Aの他端部と、ステイ53の長手方向における上流壁53Aの他端部と、断熱材55の長手方向における上流壁55Aの他端部は、ステイ53の長手方向における上流壁53Aの他端部とネジSCR3のネジ頭との間に挟まれてステイ53の長手方向における上流壁53Aの他端部に固定される。
ステイ53の長手方向における下流壁53Bの一端部のネジ孔53Hには、ネジSCR4がねじ込まれる。このネジSCR4がネジ込まれるステイ53のネジ孔53Hは、図3に示すようにネジSCR1がねじ込まれるステイ53のネジ孔53Hの位置(UF)よりも加圧ローラPRから離れた位置(DF)に配置されている。ニップ板52の長手方向における下流延出部52Bの一端部と、ステイ53の長手方向における下流壁53Bの一端部と、断熱材55の長手方向における下流壁55Bの一端部は、ステイ53の長手方向における下流壁53Bの一端部とネジSCR4のネジ頭との間に挟まれてステイ53の長手方向における下流壁53Bの一端部に固定される。
ステイ53の長手方向における下流壁53Bの中央部のネジ孔53Hには、ネジSCR5がねじ込まれる。このネジSCR5がネジ込まれるステイ53のネジ孔53Hは、図3に示すようにネジSCR2がねじ込まれるステイ53のネジ孔53Hの位置(下流固定位置DF)よりも加圧ローラPRから離れた位置(上流固定位置UF)に配置されている。ニップ板52の長手方向における下流延出部52Bの中央部と、ステイ53の長手方向における下流壁53Bの中央部と、断熱材55の長手方向における下流壁55Bの中央部は、ステイ53の長手方向における下流壁53Bの中央部とネジSCR5のネジ頭との間に挟まれてステイ53の長手方向における下流壁53Bの中央部に固定される。
ステイ53の長手方向における下流壁53Bの他端部のネジ孔53Hには、ネジSCR6がねじ込まれる。このネジSCR6がネジ込まれるステイ53のネジ孔53Hは、図3に示すようにネジSCR3がねじ込まれるステイ53のネジ孔53Hの位置(UF)よりも加圧ローラPRから離れた位置(DF)に配置されている。ニップ板52の長手方向における下流延出部52Bの他端部と、ステイ53の長手方向における下流壁53Bの他端部と、断熱材55の長手方向における下流壁55Bの他端部は、ステイ53の長手方向における下流壁53Bの他端部とネジSCR6のネジ頭との間に挟まれてステイ53の長手方向における下流壁53Bの他端部に固定される。
上記の構成により、ニップ板52、断熱材55及び反射板56は、ステイ53に固定され、構造体ASSYとなる。
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。
反射板56の第1傾斜面56CT1および第2傾斜面56CT2が搬送方向(FD)の上流へ向かうにつれて加圧ローラPRへ近づくように傾斜しているので、ヒータHTRの輻射熱をエンドレスベルト51の内周面51INの搬送方向(FD)における上流領域へ効率よく反射することができる。
反射板56は、第1傾斜面56CT1から屈曲して搬送方向(FD)の下流へ延びる下流延出部56FDを有しているので、反射板56の剛性が高まり、且つ、反射板56の組み付けが容易となる。
反射板56は、第3傾斜面56CT3から屈曲して搬送方向(FD)の上流へ延びる上流延出部56FUを有しているので、反射板56の剛性が高まり、且つ、反射板56の組み付けが容易となる。
反射板56の上流部56Aと下流壁53Bの位置関係に合わせて、ステイ53の上流壁53Aの先端面を下流壁53Bの先端面よりも加圧ローラPRの近くに配置したので、作業者が反射板56を部材に組み付けるのが容易となる。
反射板56の上流部56Aと下流壁53Bの位置関係に合わせて、ステイ53の上流壁53Aの先端面を下流壁53Bの先端面よりも加圧ローラPRの近くに配置したので、作業者が反射板56をステイに組み付けるのが容易となる。
反射板56の上流被固定部56AEがステイ53に固定される上流固定位置UFが、反射板56の下流被固定部56BEがステイ53に固定される下流固定位置DFよりも加圧ローラPRに近いので、作業者が反射板56をステイ53に組み付けるのが容易となる。
反射板56の第1傾斜面56CT1、第2傾斜面56CT2及び第3傾斜面56CT3の少なくとも一部をステイ53の凹内に配置することで、省スペースとなる。
反射板56の上流部56Aと下流部56Bの位置関係に合わせて、上流固定位置の一例としてのネジ孔53H1、ネジ孔53H2およびネジ孔53H3の位置が、下流固定位置の一例としてのネジ孔53H1、ネジ孔53H2およびネジ孔53H3の位置よりも加圧ローラPRの近くであるので、作業者が反射板56をステイ53に組み付けるのが容易となる。
反射板56の第1傾斜面56CT1が断熱材55の凹内に配置されているので、断熱材55が形成する凹を有効利用して定着装置5を小型化することができる。また、反射板56の第2傾斜面56CT2が断熱材55の凹内に配置されているので、断熱材55が形成する凹を有効利用して定着装置5を小型化することができる。さらに、反射板56の第3傾斜面56CT3が断熱材55の凹内に配置されているので、断熱材55が形成する凹を有効利用して定着装置5を小型化することができる。
反射板56の第1傾斜面56CT1がステイ53の凹内に配置されているので、ステイ53が形成する凹を有効利用して定着装置5を小型化することができる。また、反射板56の第2傾斜面56CT2がステイ53の凹内に配置されているので、ステイ53が形成する凹を有効利用して定着装置5を小型化することができる。さらに、反射板56の第3傾斜面56CT3がステイ53の凹内に配置されているので、ステイ53が形成する凹を有効利用して定着装置5を小型化することができる。
第1傾斜面56CT1の搬送方向(FD)における寸法と第2傾斜面56CT2の搬送方向(FD)における寸法との和は、反射板56の反射部56Cの搬送方向(FD)の寸法の半分より大きいので、ヒータHTRからの輻射熱をエンドレスベルト51の搬送方向(FD)における上流領域へ効率的に反射することができる。
第2傾斜面56CT2は、定着ニップNの搬送方向(FD)における中心CTRを越えて延びるので、ヒータHTRからの輻射熱をエンドレスベルト51の搬送方向(FD)における上流領域へ効率的に反射することができる。
次に、各種変形例について説明する。ただし、上記の実施形態と共通する構成については説明を省略する。
<変形例1>
図7は、変形例1に係る定着装置5の中央断面である。上記の実施形態では、反射板56の反射部56Cが加圧ローラPRへ向かう方向へ凹む形状であったが、反射板56の反射部56Cは、図6に示すように、下流延出部56FDから上流延出部56FUまで、略一様な傾きで傾斜する傾斜面56CTを有していてもよい。
<変形例2>
図8は、変形例2に係る反射板56を搬送方向(FD)の上流側から見た図である。上記の実施形態では、下流延出部56FDが反射板56の加圧ローラPRから最も離れた部位であったが、下流部56Bが下流延出部56FDよりも加圧ローラPRから離れる方向に突出する突出部56BPを有していてもよい。突出部56BPは、下流部56Bの一部が切り起こされることで形成される。
<変形例3>
図9は、変形例3に係る定着装置5の構造体ASSYの分解斜視図である。上記の実施形態では、反射板56がステイ53に対してネジ止め固定されていたが、反射板56は断熱材55に対して固定されていてもよい。つまり、反射板56の有する丸孔56Hと長孔56EHが、図9に示すように、断熱材55の位置決め突起55ABおよび位置決め突起55BBに固定されていてもよい。また、ニップ板52も断熱材55の位置決め突起55ABおよび位置決め突起55BBに固定されていてもよい。本実施形態においては、断熱材55が支持部材の一例となる。
<その他の変形例>
上記実施形態では、加圧ローラPRとの間でエンドレスベルト51を挟む部材として板形状のニップ板52を例示したが、このニップ板52の代りにブロック形状又は柔らかいパッド状のニップ部材を採用してもよい。
上記実施形態では、ニップ部材52はエンドレスベルト51の内周面51INと潤滑剤を介して摺動する構成であったが、ニップ部材52は摺動シートを介してエンドレスベルト51の内周面51INと摺動するように構成されていてもよい。
上記実施形態では、バックアップ部材の一例として加圧ローラPRを例示したが、バックアップ部材は、ブロック形状又は柔らかいパッド形状の部材であってもよいし、ベルト状の部材であってもよい。
上記実施形態では、傾斜面が平面状であったが、弧形状に湾曲した形状であってもよい。
上記実施形態では、ステイ53と断熱材55が別の部材であったが、ステイ53と断熱材は耐熱性と剛性を十分に兼ね備えた一つの樹脂に代えてもよい。
上記実施形態では、断熱材55がステイ53とニップ板52との間に配置されていたが、断熱材55は無くてもよい。
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
HRT ヒータ
PR 加圧ローラ

Claims (18)

  1. エンドレスベルトと、
    前記エンドレスベルトの内周面に接触するニップ部材と、
    前記ニップ部材との間で前記エンドレスベルトを挟み、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、
    前記エンドレスベルトの内側にて発熱するヒータと、
    前記ニップ部材と前記ヒータとの間に配置され、前記ヒータからの熱を前記エンドレスベルトの内周面へ向けて反射する反射部材と、を備え、前記ニップにおいて、記録シートを所定の搬送方向に搬送して現像剤像を記録シート上に定着する定着装置であって、
    前記反射部材は、前記ヒータからの熱を反射する反射面を有する中央部と、前記搬送方向において、前記中央部の上流端から屈曲して上流へ延出する上流延出部と、前記搬送方向において、前記中央部の下流端から屈曲して下流へ延出する下流延出部と、を有し、
    前記上流延出部は、前記下流延出部よりも、前記バックアップ部材に近く、
    前記中央部の反射面は前記搬送方向の上流へ向かうにつれて前記バックアップ部材へ近づくように傾斜した傾斜面を有する、ことを特徴とする定着装置。
  2. 前記ヒータを挟んで前記反射部材とは反対側に配置され、前記反射部材を支持する支持部材をさらに備え、
    前記支持部材は、前記ヒータへ向けて開口する凹を形成し、
    前記反射部材の前記傾斜面の少なくとも一部は、前記支持部材の前記凹内に配置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。
  3. 前記ヒータを挟んで前記反射部材とは反対側に配置され、前記反射部材を支持する支持部材をさらに備え、
    前記支持部材は、前記反射部材の前記上流延出部へ向けて延び、前記上流延出部と対向する先端を有する上流壁と、前記反射部材の前記下流延出部へ向けて延び、前記下流延出部と対向する先端を有する下流壁と、を有し、
    前記反射部材は、前記上流延出部の前記搬送方向における上流端から屈曲して延出し、前記バックアップ部材へ向けて前記支持部材の前記上流壁の前記先端を越えて延びる上流被固定部と、前記下流延出部の前記搬送方向における下流端から屈曲して延出し、前記バックアップ部材へ向けて前記支持部材の前記下流壁の前記先端を越えて延びる下流被固定部と、を有し、
    前記反射部材の前記上流被固定部は、前記支持部材の前記上流壁に固定され、
    前記反射部材の前記下流被固定部は、前記支持部材の前記下流壁に固定され、
    前記支持部材の前記上流壁の前記先端面は、前記支持部材の前記下流壁の前記先端よりも、前記バックアップ部材に近い、ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
  4. 前記反射部材の前記上流被固定部は、前記支持部材の前記上流壁と上流固定位置で固定され、
    前記反射部材の前記下流被固定部は、前記支持部材の前記下流壁と下流固定位置で固定され、
    前記上流固定位置は、前記下流固定位置よりも前記バックアップ部材に近い、ことを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
  5. 前記ヒータを挟んで前記反射部材とは反対側に配置され、前記反射部材を支持する支持部材をさらに備え、
    前記支持部材は、前記反射部材の前記上流延出部へ向けて延び、前記上流延出部と対向する先端を有する上流壁と、前記反射部材の前記下流延出部へ向けて延び、前記下流延出部と対向する先端を有する下流壁と、を有し、
    前記反射部材は、前記上流延出部の前記搬送方向における上流端から屈曲して延出し、前記バックアップ部材へ向けて前記支持部材の前記上流壁の前記先端を越えて延びる上流被固定部と、前記下流延出部の前記搬送方向における下流端から屈曲して延出し、前記バックアップ部材へ向けて前記支持部材の前記下流壁の前記先端を越えて延びる下流被固定部と、を有し、
    前記反射部材の前記上流被固定部は、前記支持部材の前記上流壁に上流固定位置にて固定され、
    前記反射部材の前記下流被固定部は、前記支持部材の前記下流壁に下流固定位置にて固定され、
    前記上流固定位置は、前記下流固定位置よりも前記バックアップ部材に近い、ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
  6. 前記ヒータを挟んで前記反射部材とは反対側に配置され、前記ニップ部材との間で前記支持部材を挟むステイをさらに備え、
    前記支持部材は、前記ステイより熱伝導率が低く、
    前記ステイは、前記支持部材よりも剛性が高く、さらに、前記反射部材の前記上流延出部へ向けて延び、前記上流延出部と対向する先端を有する上流壁と、前記反射部材の前記下流延出部へ向けて延び、前記下流延出部と対向する先端を有する下流壁と、を有し、
    前記ステイの前記上流壁の前記先端面は、前記ステイの前記下流壁の前記先端よりも、前記バックアップ部材に近い、ことを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の定着装置。
  7. 前記ステイは、前記ヒータへ向けて開口する凹を形成し、前記支持部材に嵌っており、
    前記反射部材の前記傾斜面の少なくとも一部は、前記ステイの前記凹内に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。
  8. 前記反射部材の前記上流延出部は、前記搬送方向において前記ヒータの上流に配置され、
    前記反射部材の前記下流延出部は、前記搬送方向において前記ヒータの下流に配置されたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の定着装置。
  9. 前記傾斜面の前記搬送方向における上流端は、前記搬送方向において、前記ヒータの上流に配置され、
    前記傾斜面の前記搬送方向における下流端は、前記搬送方向において、前記ヒータの下流に配置されたことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の定着装置。
  10. 前記反射部材の前記傾斜面は、少なくとも前記搬送方向における前記ヒータの下流から前記搬送方向における前記ニップの中央まで延びることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の定着装置。
  11. 前記反射部材の前記傾斜面は、さらに前記ニップの前記中央を越えて上流へ延びることを特徴とする請求項10に記載の定着装置。
  12. 前記反射部材の前記傾斜面は、さらに前記上流延出部まで延びることを特徴とする請求項11に記載の定着装置。
  13. 前記反射部材の前記傾斜面は、前記下流延出部から延びることを特徴とする請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の定着装置。
  14. 前記反射部材の前記傾斜面の前記搬送方向における寸法は、前記反射部材の前記中央部の寸法の半分より大きいことを特徴とする、請求項10から請求項13のいずれか一項に記載の定着装置。
  15. 前記反射部材の前記傾斜面は、第1傾斜面と、前記第1傾斜面の前記搬送方向における上流に配置され前記第1傾斜面よりも前記搬送方向に対する傾斜が小さな第2傾斜面と、を有することを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の定着装置。
  16. 前記ニップの前記搬送方向における上流端は、前記ヒータの上流に配置され、
    前記ニップの前記搬送方向における下流端は、前記ヒータの下流に配置されたことを特徴とする請求項1から請求15のいずれか一項に記載の定着装置。
  17. 前記ヒータは、前記エンドレスベルトの内側において、前記エンドレスベルトの一方の開口から他方の開口へ向かう長手方向に細長い形状であり、
    前記反射部材の前記反射面は、前記長手方向から見たときに、前記ヒータから離れる方向に凹む凹形状である、ことを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の定着装置。
  18. 前記反射面は、前記搬送方向における上流に開口する凹形状であることを特徴とする、請求項17に記載の定着装置。
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