JP2016164590A - 定着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ニップ部材とエンドレスベルトとの摺動性を高めつつ、ニップ部材からエンドレスベルトへの熱伝導性を向上させることを目的とする。
【解決手段】定着装置は、エンドレスベルト(定着ベルト110)と、熱源によって加熱され、エンドレスベルトの内周面に摺接するニップ部材(ニップ板220)と、ニップ部材との間でエンドレスベルトを挟み込み、エンドレスベルトとともに回転するバックアップ部材(加圧ローラ140)を備える。ニップ部材のエンドレスベルトと接触する接触面220Fは、バックアップ部材から押圧力を受ける第1部分F1と、当該第1部分F1以外の第2部分F2とを有する。第1部分F1の少なくとも一部は、ニップ部材よりも摺動性の高い第1材料(コーティング層C1)で被覆される。第2部分F2は、第1材料で被覆されていない部分を有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、記録シート上に現像剤像を熱定着させる定着装置に関する。
従来、定着装置として、筒状の金属製スリーブと、金属スリーブの内部に配置されるセラミックヒータと、セラミックヒータとの間で金属スリーブを挟み込む加圧ローラとを備えたものが知られている(特許文献1参照)。この技術では、セラミックヒータの金属スリーブとの摺動面の全体に、ポリイミド等のイミド系樹脂をコーティングすることで、金属スリーブの内周面がセラミックヒータで削れるのを抑制している。
特開2003−131502号公報
しかしながら、従来技術では、セラミックヒータの摺動面の全体にイミド系樹脂をコーティングしているので、セラミックヒータから金属スリーブへの熱伝導性が悪くなるという問題があった。
そこで、本発明は、セラミックヒータ等のニップ部材と金属スリーブ等のエンドレスベルトとの摺動性を高めつつ、ニップ部材からエンドレスベルトへの熱伝導性を向上させることを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、エンドレスベルトと、熱源によって加熱され、前記エンドレスベルトの内周面に摺接するニップ部材と、前記ニップ部材との間で前記エンドレスベルトを挟み込み、前記エンドレスベルトとともに回転するバックアップ部材と、を備える。
前記ニップ部材の前記エンドレスベルトと接触する接触面は、前記バックアップ部材から押圧力を受ける第1部分と、当該第1部分以外の第2部分とを有する。
前記第1部分の少なくとも一部は、前記ニップ部材よりも摺動性の高い第1材料で被覆される。
前記第2部分は、前記第1材料で被覆されていない部分を有する。
この構成によれば、ニップ部材の接触面のうちバックアップ部材から押圧力を受ける部分である第1部分の少なくとも一部が、摺動性の高い第1材料で被覆されているので、エンドレスベルトとニップ部材の摺動性を向上させることができる。また、第2部分が第1材料で被覆されていない部分を有するので、例えば第2部分のすべてが第1材料で被覆されている構造に比べ、ニップ部材からエンドレスベルトへの熱伝導性を向上させることができる。
また、前記した構成において、前記接触面は、前記ニップ部材よりも摺動性が高く、かつ、前記第1材料よりも摺動性が低い第2材料で被覆され、前記第1材料は、前記第2材料の上に被覆されていてもよい。
これによれば、接触面が、摺動性の高い第2材料で被覆されるので、エンドレスベルトとニップ部材の摺動性をより向上させることができる。
また、前記した構成において、前記第1材料は、前記第1部分のうち前記エンドレスベルトの回転方向下流側の部分のみに設けられていてもよい。
これによれば、ニップ部材の接触面のうちバックアップ部材から押圧力を受ける部分である第1部分の、回転方向下流側の部分のみに第1材料を設けることで、第1材料が設けられた部分が段差となり、この部分において、ニップ圧が高くなる。そのため、第1材料が設けられていない第1部分の上流側の部分で記録シート上の現像剤像を事前に加熱して、その後、圧力の高い下流側の部分で現像剤像を記録シート上に良好に定着させることができ、グロス(画像の光沢度)も向上する。つまり、画像に光沢が付与され、画像品質を向上させることができる。
また、前記した構成において、前記第1材料が、定着装置により定着可能な記録シートのうち最小幅の記録シートの幅内に配置される内側部と、前記最小幅の記録シートの幅外に配置される外側部とを有する場合には、前記外側部の前記記録シートの幅方向に直交する断面の面積を、前記内側部の前記幅方向に直交する断面の面積よりも大きくしてもよい。
これによれば、内側部よりも外側部の断面積を大きくすることで、幅方向における単位長さあたりの第1材料の量が、内側部よりも外側部の方が多くなるので、最小幅の記録シートを熱定着する際に、ニップ部材のうち最小幅の記録シートの幅外の部分の温度が高くなりすぎてしまうのを抑えることができる。
また、前記した構成において、前記外側部は、前記幅方向外側に向かうにつれて、前記エンドレスベルトの回転方向上流側に向けて徐々に広がっていてもよい。
また、前記した構成において、前記熱源が、前記バックアップ部材の回転軸線方向において、配光分布のピークが2箇所に生じるように構成され、前記第1材料が、前記回転軸線方向において、前記2つのピークに対応する位置の間に配置される内側部と、当該内側部よりも外側に配置される外側部とを有する場合には、前記外側部の前記回転軸線方向に直交する断面の面積を、前記内側部の前記回転軸線方向に直交する断面の面積よりも小さくしてもよい。
通常、ニップ部材のうち配光分布の2つのピークの外側にある部分は、2つのピークの間にある部分よりも、温度が高くなりにくい。これに対し、外側部の断面積を内側部の断面積よりも小さくすると、幅方向における単位長さあたりの第1材料の量が、内側部よりも外側部の方が少なくなるので、例えば外側部と内側部の断面積を同じにする構造に比べ、ニップ部材のピークの外側にある部分の温度がより高くなりにくくなってしまうのを抑えることができる。
また、前記した構成において、前記外側部は、前記回転軸線方向外側に向かうにつれて、前記エンドレスベルトの回転方向下流側に向けて徐々に狭まっていてもよい。
また、前記した構成において、前記第1材料は、前記第1部分のすべてに設けられていてもよい。
これによれば、摺動性の高い第1材料を第1部分のすべてに設けるので、エンドレスベルトとニップ部材の摺動性をより向上させることができる。
また、前記した構成において、前記第2材料は、ニッケル−リンであってもよい。
また、前記した構成において、前記第1材料は、ポリイミド、フッ素樹脂またはポリエーテルエーテルケトンであってもよい。
本発明によれば、ニップ部材とエンドレスベルトとの摺動性を高めつつ、ニップ部材からエンドレスベルトへの熱伝導性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る定着装置を備えるカラープリンタの概略構成を示す図である。 定着装置を示す断面図である。 ニップ板を示す斜視図である。 ニップ板付近の構造を拡大して示す断面図(a)と、前後方向の各位置におけるニップ圧を示すグラフ(b)である。 ニップ板を下から見た下面図である。 コーティング層の変形例1を示す下面図(a)と、左右方向の各位置におけるハロゲンランプの光量を示すグラフ(b)である。 コーティング層の変形例2を示す下面図である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に断りがないかぎり図1に示した上下方向を上下、図1における左側を前、右側を後、紙面の奥側を左、紙面の手前側を右として、各方向を示す。ここでの左右は、カラープリンタ1の前側に立った者から見た方向を基準として規定してある。
図1に示すように、カラープリンタ1は、本体筐体2内に、記録シートの一例としての用紙51を供給する給紙部5と、給紙された用紙51に画像を形成する画像形成部6と、画像が形成された用紙51を排出する排紙部7とを備えている。
給紙部5は、本体筐体2内の下方において、本体筐体2に対して前側からスライド操作により脱着される給紙トレイ50と、給紙トレイ50から用紙51を前側から上に持ち上げ、後側へ反転させて搬送する給紙機構M1とからなる。
この給紙機構M1は、給紙トレイ50の前側端部の付近に設けられた、ピックアップローラ52、分離ローラ53、分離パッド54などからなり、これらにより給紙トレイ50にある用紙51が一枚ずつ分離されて上方へ送られる。上方へ向けて搬送された用紙51は、紙粉取りローラ55とピンチローラ56の間を通過した後、搬送経路57を通って後向きへ方向転換され、後述する搬送ベルト73の上に供給される。用紙51が、紙粉取りローラ55とピンチローラ56の間を通過しているとき、用紙51に付着した紙粉は、紙粉取りローラ55により用紙51から取り除かれる。
画像形成部6は、スキャナ部61、プロセス部62、転写部63および定着装置100を備えている。
スキャナ部61は、本体筐体2の上部に設けられており、図示はしないが、レーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡を備えている。スキャナ部61では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させてレーザ発光部から発光されるレーザをポリゴンミラーで左右方向に高速で走査させ、複数のレンズおよび反射鏡を通過または反射させた後各感光体ドラム31に照射している。
プロセス部62は、スキャナ部61の下方で、給紙部5の上方に配置されており、本体筐体2に対して前後方向に移動可能となる感光体ユニット3を備えている。感光体ユニット3は、ドラムサブユニット30と、ドラムサブユニット30に装着される現像カートリッジ40とを備えている。
ドラムサブユニット30は、公知の感光体ドラム31やスコロトロン型帯電器32などを備えている。
現像カートリッジ40は、内部にトナーが収容されており、公知の供給ローラ41や現像ローラ42や層厚規制ブレード43などを備えている。
このようなプロセス部62は、次のように機能する。現像カートリッジ40内のトナーが供給ローラ41により現像ローラ42へ供給され、このときトナーが、供給ローラ41と現像ローラ42との間で摩擦帯電される。現像ローラ42に供給されたトナーは、現像ローラ42の回転に伴って層厚規制ブレード43によって擦られ、一定厚さの薄層として現像ローラ42の表面に担持される。
一方、ドラムサブユニット30では、スコロトロン型帯電器32がコロナ放電により感光体ドラム31を帯電させる。この帯電した感光体ドラム31にスキャナ部61からのレーザが照射されて、用紙51に形成すべき画像に対応した静電潜像が感光体ドラム31に形成される。
さらに感光体ドラム31が回転すると、現像ローラ42に担持されているトナーが感光体ドラム31の静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム31の静電潜像は可視像化され、感光体ドラム31の表面には、各色のトナーに対応して、反転現像によるトナー像が担持される。
転写部63は、駆動ローラ71、従動ローラ72、搬送ベルト73、転写ローラ74およびクリーニング部75を備えている。
駆動ローラ71および従動ローラ72は、前後に離れて平行に配置され、これらにエンドレスベルトからなる搬送ベルト73が巻き掛けられている。搬送ベルト73は、その外側の面が各感光体ドラム31に接している。そして、搬送ベルト73の内側には各感光体ドラム31との間で搬送ベルト73を挟み込む転写ローラ74が配置されている。転写ローラ74には、図示しない高圧基板から転写バイアスが印加される。画像形成時には、搬送ベルト73により搬送されてきた用紙51は、感光体ドラム31と転写ローラ74に挟持され、感光体ドラム31上のトナー像が用紙51に転写される。
クリーニング部75は、搬送ベルト73の下方に配置され、搬送ベルト73に付着したトナーを除去し、その下方に配置されたトナー貯留部76に除去したトナーを落下させるようになっている。
定着装置100は、転写部63の後方に設けられ、用紙51上に転写されたトナー像を用紙51上に熱定着する。なお、定着装置100については、後で詳述する。
排紙部7において、用紙51の排紙側搬送経路91は、定着装置100の出口から上に向かって延び前側に反転するように形成されている。排紙側搬送経路91の途中には、用紙51を搬送する複数の搬送ローラ92が配置されている。本体筐体2の上面には、印刷後の用紙51を蓄積する排紙トレイ93が形成されており、搬送ローラ92により排紙側搬送経路91から排出された用紙51は、排紙トレイ93に蓄積される。
図2に示すように、定着装置100は、エンドレスベルトの一例としての無端状の定着ベルト110と、定着ベルト110の内側に配置され、定着ベルト110を加熱する加熱ユニット200と、加熱ユニット200との間で定着ベルト110を挟み込むバックアップ部材の一例としての加圧ローラ140とを主に備えている。
定着ベルト110は、後述する加熱ユニット200によって加熱される耐熱性と可撓性を有するベルトであり、本実施形態においてはポリイミドによって形成されている。定着ベルト110は、符号を省略して示すガイド部材により回転が案内されている。
加圧ローラ140は、弾性変形可能な部材であり、定着ベルト110や加熱ユニット200の下方に配置されている。そして、この加圧ローラ140は、弾性変形した状態で加熱ユニット200(ニップ板220)との間で定着ベルト110を挟むことで、定着ベルト110との間にニップ部Nを形成するようになっている。加熱ユニット200および加圧ローラ140は、一方が他方に向けて付勢されることで互いに圧接するように構成されている。
この加圧ローラ140は、本体筐体2内に設けられた図示しないモータから駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されており、回転駆動することで定着ベルト110(または用紙51)との摩擦力により定着ベルト110を従動回転させるようになっている。これによりトナー像が転写された用紙51は、加圧ローラ140と加熱された定着ベルト110の間を前後方向に搬送されることでトナー像が熱定着される。
加熱ユニット200は、定着ベルト110を介して用紙51上のトナーを加熱するユニットであり、熱源の一例としてのハロゲンランプ210と、ニップ部材の一例としてのニップ板220と、反射部材230と、ステイ240とを備えている。
ハロゲンランプ210は、通電により発熱、詳しくは輻射熱を発してニップ板220および定着ベルト110を加熱するヒータであり、定着ベルト110の内部において定着ベルト110およびニップ板220の内面から所定の間隔をあけて配置されている。
ニップ板220は、ハロゲンランプ210からの輻射熱を受ける板状の部材であり、その下面が筒状の定着ベルト110の内周面に摺接するように、定着ベルト110の内部に配置されている。ニップ板220は、例えば、後述する鋼製のステイ240より熱伝導率が大きい、アルミニウム板などを加工することで形成されている。なお、ニップ板220の構造は、後で詳細に説明する。
反射部材230は、ハロゲンランプ210からの輻射熱をニップ板220に向けて反射する部材であり、ハロゲンランプ210を覆うように、ハロゲンランプ210から所定の間隔をあけて配置されている。
このような反射部材230によってハロゲンランプ210からの輻射熱をニップ板220に集めることで、ハロゲンランプ210からの輻射熱を効率よく利用することができ、ニップ板220および定着ベルト110を速やかに加熱することができる。
具体的に、反射部材230は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きく、後述するステイ240よりも熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などを、略U字状に湾曲させて形成されている。より詳しくは、反射部材230は、断面視略U字状をなす反射部231と、反射部231のニップ板220側の両端部から前後方向外側にハロゲンランプ210から離れるように延びるフランジ部232とを有している。また、この反射部材230は、後述するステイ240よりも薄く形成されている。
ステイ240は、加圧ローラ140とは反対側から前後方向におけるニップ板220の両端部を支持し、ニップ板220に対し加圧ローラ140側から力が作用したときに、その力を受け止める部材である。このステイ240は、比較的剛性が高い、例えば、鋼板などの金属板を、ニップ板220側に開口を有するとともに反射部材230に沿った断面視略U字状に屈曲させることにより形成されている。
より詳細に、ステイ240は、ハロゲンランプ210の上方に配置される上壁241と、上壁241の前後端から下方へ延びる前壁242および後壁243とを有している。
前壁242は、ハロゲンランプ210よりも用紙51の搬送方向上流側に配置されている。そして、前壁242は、その下端部で、反射部材230の前側のフランジ部232をニップ板220との間で挟むとともに、ニップ板220の前端部を上から支持している。
後壁243は、ハロゲンランプ210よりも用紙51の搬送方向下流側に配置されている。そして、後壁243は、その下端部で、反射部材230の後側のフランジ部232をニップ板220との間で挟むとともに、ニップ板220の後端部を上から支持している。
図3に示すように、ニップ板220は、左右に長い板状のベース部221と、ベース部221の前端から上方に向けて湾曲する前壁部222と、ベース部221の後端から上方に向けて突出する後壁部223と、後壁部223の上端から後方に向けて突出する3つの被検知部224とを有している。被検知部224は、ニップ板220の温度を検知する図示せぬ温度検知部材によって温度が検知される部分である。なお、温度検知部材としては、接触式または非接触式のサーモスタットやサーミスタなどが挙げられる。
以上のように構成されるニップ板220は、図4(a)に示すように、その全面が、第2材料の一例としてのニッケル−リンの層C2で被覆され、その下面の後端側の部分が、第1材料の一例としてのポリイミドの層C1で被覆されている。ニッケル−リンの層C2は、アルミニウム製のニップ板220よりも摺動性が高く、詳しくはポリイミド製の定着ベルト110に対する摩擦力がニップ板220よりも小さくなっており、メッキ処理によりニップ板220の全面に略一定の厚みで形成されている。
ポリイミドの層C1は、ニッケル−リンの層C2よりも摺動性が高く、詳しくはポリイミド製の定着ベルト110に対する摩擦力がニッケル−リンの層C2よりも小さくなっている。この層C1は、コーティングによりニップ板220の下面の後端側の部分に層C2を介して略一定の厚みで形成されている。なお、以下の説明では、便宜上、層C1をコーティング層C1とも称し、層C2をメッキ層C2とも称する。
メッキ層C2は、ニップ板220の全面に形成されることで、ニップ板220の定着ベルト110と接触する接触面220Fのすべてを被覆している。ここで、接触面220Fは、層C1,C2を形成していない場合において、定着ベルト110と接触する面をいう。言い換えると、接触面220Fは、層C1,C2を介して定着ベルト110に接触する面をいう。さらに言い換えると、接触面220Fは、定着ベルト110との間で層C1,C2を挟む面をいう。
接触面220Fは、加圧ローラ140から押圧力を受ける第1部分F1と、当該第1部分F1以外の第2部分F2とを有している。つまり、第2部分F2は、加圧ローラ140から押圧力を受けない部分である。そして、第1部分F1の一部のみがコーティング層C1で被覆され、第2部分F2は、コーティング層C1で被覆されないようになっている。
詳しくは、図5に示すように、接触面220Fは、ニップ板220の下面のうち定着ベルト110と接触する部分、つまり図の2本の2点鎖線の内側の部分である。なお、定着ベルト110は回転に伴って左右に多少移動するため、実際には、接触面220Fは、図の各2点鎖線よりも左右方向外側までの部分となっているが、以下の説明では、便宜上、接触面220Fを各2点鎖線の内側の部分として説明する。
第1部分F1は、接触面220Fのうち加圧ローラ140で押圧される部分、つまり図の2本の2点鎖線の内側であって、かつ、図の破線よりも定着ベルト110の回転方向下流側の部分である。第2部分F2は、接触面220Fのうち加圧ローラ140で押圧されない部分、つまり図の2本の2点鎖線の内側であって、かつ、図の破線よりも定着ベルト110の回転方向上流側の部分である。
そして、第1部分F1の回転方向下流側の部分のみが、コーティング層C1によって被覆されている。詳しくは、コーティング層C1は、定着装置100により定着可能な用紙51のうち最小幅の用紙の幅Ws内に配置される内側部C11と、最小幅の用紙の幅Ws外に配置される2つの外側部C12とを有している。
そして、外側部C12の左右方向に直交する断面の面積は、内側部C11の左右方向に直交する断面の面積よりも大きくなっている。ここで、左右方向は、用紙51の幅方向の一例であるとともに、加圧ローラ140の回転軸線方向の一例である。
詳しくは、外側部C12は、内側部C11から左右方向外側に向かうにつれて、定着ベルト110の回転方向上流側に向けて徐々に広がるように形成されている。さらに、外側部C12は、内側部C11から、第1部分F1よりも左右方向外側まで、詳しくはニップ板220のベース部221の左右方向外側の端縁まで形成されている。
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ニップ板220の接触面220Fのうち加圧ローラ140から押圧力を受ける部分である第1部分F1の一部が、摺動性の高いコーティング層C1で被覆されているので、定着ベルト110とニップ板220の摺動性を向上させることができる。また、第2部分F2がコーティング層C1で被覆されていないので、例えば第2部分のすべてがコーティング層で被覆されている構造に比べ、ニップ板220から定着ベルト110への熱伝導性を向上させることができる。
接触面220Fが、摺動性の高いメッキ層C2で被覆されるので、定着ベルト110とニップ板220の摺動性をより向上させることができる。
接触面220Fのうち加圧ローラ140から押圧力を受ける部分である第1部分F1の、回転方向下流側の部分のみにコーティング層C1を設けることで、図4(a)に示すように、コーティング層C1が設けられた部分が段差となり、この部分において、ニップ圧が高くなる(図4(b)参照)。そのため、コーティング層C1が設けられていない第1部分F1の上流側の部分で用紙51上のトナー像を事前に加熱して、その後、圧力の高い下流側の部分でトナー像を用紙51上に良好に定着させることができる。
内側部C11よりも外側部C12の断面積を大きくすることで、左右方向における単位長さあたりのコーティング層C1の量が、内側部C11よりも外側部C12の方が多くなるので、最小幅の用紙51を熱定着する際に、ニップ板220のうち最小幅の用紙51の幅Ws外の部分の温度が高くなりすぎてしまうのを抑えることができる。なお、このような端部昇温の問題は、本実施形態のように、定着ベルト110の材料をポリイミドとするときに特に問題となる。なぜなら、定着ベルト110がポリイミド製である場合には、端部が昇温したニップ板220の端部から定着ベルト110の端部に高温の熱が伝達されると、定着ベルト110がダメージを受けるからである。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
コーティング層C1の形状は、前記実施形態に限定されず、様々な形状とすることができる。例えば、コーティング層C1は、図6(a)に示すような形状とすることができる。
ここで、図6(a)の形態におけるハロゲンランプ210は、図6(b)に示すように、左右方向において、配光分布のピークP1,P2が2箇所に生じるように構成されている。詳しくは、配光分布は、各ピークP1,P2から左右方向外側に向かうにつれて0に向けて徐々に小さくなり、左右方向中央部分の光量は略一定の光量であり、各ピークP1,P2から左右方向内側に向かうにつれて略一定の光量に向けて徐々に小さくなっている。
コーティング層C1は、左右方向において、2つのピークP1,P2に対応する位置の間に配置される内側部C13と、当該内側部C13よりも外側に配置される2つの外側部C14とを有している。外側部C14の左右方向に直交する断面の面積は、内側部C13の左右方向に直交する断面の面積よりも小さくなっている。
詳しくは、外側部C14は、内側部C13から左右方向外側に向かうにつれて、定着ベルト110の回転方向下流側に向けて徐々に狭まるように形成されている。より詳しくは、外側部C14は、内側部C13から、定着装置100で定着可能な用紙51のうち最大幅の用紙の左右方向の端縁E1,E2に対応する位置まで形成されている。ここで、最大幅の用紙は、搬送中において左右に僅かに移動するため、端縁E1,E2に対応する位置は、用紙の左右の移動を考慮して設定される。
なお、端縁E1,E2に対応する位置における、外側部C14の前後方向(定着ベルト110の回転方向)の長さは、図に示すような所定の長さであってもよいし、0であってもよい。
この形態によれば以下のような効果を得ることができる。
通常、ニップ板220のうち配光分布の2つのピークP1,P2の外側にある部分は、2つのピークP1,P2の間にある部分よりも、温度が高くなりにくい。この形態では、外側部C14の断面積を内側部C13の断面積よりも小さくすることにより、左右方向における単位長さあたりのコーティング層C1の量が、内側部C13よりも外側部C14の方が少なくなっている。そのため、この形態によれば、例えば外側部と内側部の断面積を同じにする構造に比べ、ニップ板220のピークP1,P2の外側にある部分の温度がより高くなりにくくなってしまうのを抑えることができる。
なお、この形態は、定着ベルト110の材料がステンレス鋼である場合に特に有効である。なぜなら、定着ベルト110の材料がステンレス鋼である場合には、ニップ板220の端部昇温の問題が発生しても、ステンレス鋼の定着ベルト110が熱のダメージを受けにくいからである。
前記実施形態では、第1部分F1の一部のみにコーティング層C1を設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば図7に示すように、コーティング層C1を第1部分F1のすべてに設けてもよい。これによれば、摺動性の高いコーティング層C1を第1部分F1のすべてに設けるので、定着ベルト110とニップ板220の摺動性をより向上させることができる。
前記実施形態では、第2部分F2のすべてをコーティング層C1で被覆しないように構成したが、本発明はこれに限定されず、第2部分が、コーティング層で被覆されていない部分を有していればよく、例えばコーティング層で被覆された部分を僅かに有していてもよい。
前記実施形態では、第1材料としてポリイミドを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばフッ素樹脂またはポリエーテルエーテルケトンであってもよい。また、第2材料は、ニッケル−リンに限定されず、例えば、クロム、DLC(Diamond-Like Carbon)コーティングなどであってもよい。
前記実施形態では、外側部C12,C14の、定着ベルト110の回転方向における大きさを変更することで、その断面積を、内側部C11,C13と異なるようにしたが、本発明はこれに限定されず、外側部の厚みを変更することで、その断面積を内側部と異なるようにしてもよい。
前記実施形態では、熱源の一例としてハロゲンランプ210を例示したが、本発明はこれに限定されず、熱源は、例えばカーボンヒータなどであってもよい。また、前記実施形態では、ニップ部材の一例としてニップ板220を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば熱源を一体に有するセラミックヒータなどであってもよい。
前記実施形態では、バックアップ部材の一例として加圧ローラ140を例示したが、本発明はこれに限定されず、バックアップ部材は、例えばベルト状の加圧部材などであってもよい。
前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙51を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばOHPシートであってもよい。
前記実施形態では、カラープリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
100 定着装置
110 定着ベルト
140 加圧ローラ
210 ハロゲンランプ
220 ニップ板
220F 接触面
C1 コーティング層
F1 第1部分
F2 第2部分

Claims (10)

  1. エンドレスベルトと、
    熱源によって加熱され、前記エンドレスベルトの内周面に摺接するニップ部材と、
    前記ニップ部材との間で前記エンドレスベルトを挟み込み、前記エンドレスベルトとともに回転するバックアップ部材と、を備え、
    前記ニップ部材の前記エンドレスベルトと接触する接触面は、前記バックアップ部材から押圧力を受ける第1部分と、当該第1部分以外の第2部分とを有し、
    前記第1部分の少なくとも一部は、前記ニップ部材よりも摺動性の高い第1材料で被覆され、
    前記第2部分は、前記第1材料で被覆されていない部分を有することを特徴とする定着装置。
  2. 前記接触面は、前記ニップ部材よりも摺動性が高く、かつ、前記第1材料よりも摺動性が低い第2材料で被覆され、
    前記第1材料は、前記第2材料の上に被覆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. 前記第1材料は、前記第1部分のうち前記エンドレスベルトの回転方向下流側の部分のみに設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の定着装置。
  4. 前記第1材料は、定着装置により定着可能な記録シートのうち最小幅の記録シートの幅内に配置される内側部と、前記最小幅の記録シートの幅外に配置される外側部とを有し、
    前記外側部の前記記録シートの幅方向に直交する断面の面積が、前記内側部の前記幅方向に直交する断面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の定着装置。
  5. 前記外側部は、前記幅方向外側に向かうにつれて、前記エンドレスベルトの回転方向上流側に向けて徐々に広がっていることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
  6. 前記熱源は、前記バックアップ部材の回転軸線方向において、配光分布のピークが2箇所に生じるように構成され、
    前記第1材料は、前記回転軸線方向において、前記2つのピークに対応する位置の間に配置される内側部と、当該内側部よりも外側に配置される外側部とを有し、
    前記外側部の前記回転軸線方向に直交する断面の面積が、前記内側部の前記回転軸線方向に直交する断面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の定着装置。
  7. 前記外側部は、前記回転軸線方向外側に向かうにつれて、前記エンドレスベルトの回転方向下流側に向けて徐々に狭まっていることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。
  8. 前記第1材料は、前記第1部分のすべてに設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の定着装置。
  9. 前記第2材料は、ニッケル−リンであることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
  10. 前記第1材料は、ポリイミド、フッ素樹脂またはポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の定着装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04204980A (ja) * 1990-11-30 1992-07-27 Canon Inc 像加熱装置
JP2003131502A (ja) * 2001-08-10 2003-05-09 Canon Inc イミド系摺動層を有するヒータ及びこのヒータを用いた像加熱装置
JP2007163794A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2010113123A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Canon Inc 像加熱装置及びその像加熱装置に用いられるヒータ
US20140186077A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Fixing device and electrophotographic image forming apparatus having the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068261A (ja) 1999-08-24 2001-03-16 Canon Inc 加熱装置および画像形成装置
US6795678B2 (en) * 2001-11-29 2004-09-21 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for fixing a toner image on a sheet or recording medium by use of a belt member
JP2003168542A (ja) 2001-11-29 2003-06-13 Harison Toshiba Lighting Corp ヒータおよび画像形成装置
JP2011064767A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP5408123B2 (ja) * 2010-12-28 2014-02-05 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP5895417B2 (ja) * 2011-09-20 2016-03-30 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP5998565B2 (ja) 2012-03-27 2016-09-28 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP2014041246A (ja) 2012-08-22 2014-03-06 Canon Inc 定着装置
JP6107090B2 (ja) * 2012-12-04 2017-04-05 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04204980A (ja) * 1990-11-30 1992-07-27 Canon Inc 像加熱装置
JP2003131502A (ja) * 2001-08-10 2003-05-09 Canon Inc イミド系摺動層を有するヒータ及びこのヒータを用いた像加熱装置
JP2007163794A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2010113123A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Canon Inc 像加熱装置及びその像加熱装置に用いられるヒータ
US20140186077A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Fixing device and electrophotographic image forming apparatus having the same

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