JP6007808B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置などに用いられる定着装置に関する。

一般に、レーザプリンタやデジタル複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、記録シートに形成された現像剤像を熱定着させる定着装置を備えている。この種の定着装置として、例えば特許文献１には、周方向に回転可能な可撓性を有する無端状の定着フィルム（エンドレスベルト）と、定着フィルムの内側に配置された発熱体と、発熱体から輻射熱を受けるように定着フィルムの内側に配置されて定着フィルムの内面に接触するニップ板と、ニップ板との間に定着フィルムを挟んで定着フィルムを周方向に移動させる加圧ローラとを備えたものが開示されている。

この定着装置では、現像剤像が形成された記録シートを加圧ローラと無端状の定着フィルムとの間に挟み込んで搬送することにより、発熱体からの輻射熱をニップ板から定着フィルムを介して記録シートに加え、記録シートに形成された現像剤像を熱定着させている。

特開２０１１−０９５５５１号公報

ところで、特許文献１に記載された定着装置においては、一般にニップ板の熱容量が小さく、加えて、ニップ板の長手方向の端部には、発熱体からの輻射熱が伝わりにくいため、記録シートの幅方向の端部に熱定着の強度不足が発生し易いという問題があった。

そこで、本発明は、記録シートの幅方向の端部に発生し易い熱定着の強度不足の問題を解消することができる定着装置を提供することを課題とする。

前述した課題を解決するための本発明に係る定着装置は、第１軸線を有するエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置され、エンドレスベルトの内周に接触するように構成されたニップ部材と、エンドレスベルトの内側においてニップ部材の一方側に配置され、かつ、第１軸線に沿って延びるヒータと、エンドレスベルトの外側においてニップ部材の他方側に配置され、ニップ部材との間に前記エンドレスベルトを挟むように構成され、かつ、第１軸線に沿う第２軸線を有する回転体とを備えている。ニップ部材は、第１軸線方向に沿う長手方向に延びる本体部と、本体部の長手方向の端部からニップ部材の前記一方側へ突出する突出部とを有する。そして、突出部は、本体部の長手方向内側を向き、ヒータが発熱するときにヒータからの輻射熱を受ける第１面を有する。

ここで、「エンドレスベルト」は、継ぎ目の無いベルトと、継ぎ目のあるベルトの両方を含むものである。また、第１軸線に「沿って」、第１軸線に「沿う」、第１軸線方向に「沿う」とは、「略平行」という意味である。さらに、エンドレスベルトの内周に「接触」とは、直接に接触する場合と、他の層状部材を介して間接的に接触する場合の両方を含むものである。

この定着装置では、ニップ部材の本体部がエンドレスベルトの内周に接触し、ニップ部材の本体部の長手方向の端部から突出する突出部の第１面がヒータから輻射熱を受ける位置に配置されるため、この突出部の第１面で受けたヒータの輻射熱がニップ部材の本体部の長手方向の端部に伝わるようになる。これにより、ニップ部材の本体部は、長手方向の全域がヒータにより加熱されるようになる。また、突出部の質量に応じてニップ部材の熱容量が増大する。その結果、ニップ部材の本体部の長手方向の全域からエンドレスベルトを介して記録シートの幅方向の全域が加熱されるようになり、記録シートの幅方向の端部に発生し易い熱定着の強度不足の問題が解消される。

この定着装置において、ニップ部材の本体部および突出部は、金属板などの金属材で構成されているのが好ましい。この場合、ニップ部材の突出部の第１面が受けたヒータの輻射熱は、ニップ部材の突出部から本体部に良好に伝達される。

また、突出部は、第１面と、この第１面の反対面である第２面と、第１面と第２面とを繋ぐ端面と、を有する構成とすることができる。

また、ヒータから受けた輻射熱をニップ部材の突出部から本体部に良好に伝達させるためには、ニップ部材の突出部の基端部が本体部の長手方向の端部に金属材として一体に連続しているのが好ましい。ここで、「金属材として一体に連続している」とは、金属製の本体部と突出部とが一体に折り曲げ加工されている場合や、金属製の本体部と突出部が溶接やロウ付けなどにより一体化された場合を含むが、金属製の本体部と突出部が非金属の接着材により一体化された場合を含まないことを意味する。

この定着装置において、ニップ部材の突出部は、本体部の長手方向の「端」から突出していてもよく、あるいは本体部の長手方向の「端」の近傍の「端部」から突出していてもよい。このような突出部は、ニップ部材の本体部の長手方向の両端部に設けられているのが好ましい。

また、ニップ部材の突出部の基端は、回転体の端面より軸方向外側に、すなわち回転体の第２軸線と平行なエンドレスベルトの第１軸線方向の外側に配置されているのが好ましい。この場合、回転体の全長にわたりニップ部材の本体部がエンドレスベルトを介して回転体に対面するため、記録シートの幅方向の全域が余裕をもって加熱されるようになる。

さらに、ニップ部材の突出部は、ヒータとの間に隙間を介して配置される開口部を有しているのが好ましい。この場合、定着装置の組付け作業の際、ヒータの端部とニップ部材の突出部とが干渉することがなく、定着装置の組付け作業性が向上する。また、突出部の開口部内にヒータの端部を受け入れることで、突出部をヒータ側に大きく突出させることができ、そうすることで熱容量およびヒータからの受熱量が増大する。

ここで、ヒータの端部の少なくとも一部は、突出部の開口部内に配置されているのが好ましく、ヒータの端部のうち、長手方向において突出部の開口部と同じ位置にある部位の全ては、突出部の開口部内に配置されているのがより好ましい。この場合、突出部をヒータ側に大きく突出させることで、ヒータから輻射熱を受ける突出部の第１面の面積を大きくでき、ニップ部材の熱容量およびヒータからの受熱量が増大する。

この定着装置において、ニップ部材の突出部の第１面は、略平面とすることができる。また、この第１面は、本体部の長手方向と直交していてもよいし、突出部の先端へ向うに従ってニップ部材の本体部の長手方向の外側へ向くように傾斜していてもよい。これらの場合、突出部の第１面が本体部の長手方向の内側に向かって傾斜している場合と比較して、突出部が発熱体から受ける輻射熱の熱量が増大する。なお、ニップ部材の突出部の第１面とニップ部材の本体部の長手方向と直交する仮想平面とのなす角度のうち、小さい側の角度は、４５°未満であってもよい。

また、ニップ部材は、突出部に連続して本体部の長手方向の外側へ屈曲する屈曲部を有しているのが好ましい。この屈曲部は、突出部の先端側に配置されていてもよく、突出部の基端側に配置されていてもよい。これらの場合、屈曲部の質量に応じてニップ部材の熱容量が増大する。

さらに、エンドレスベルトは、基層のみの単層構造としてもよいし、基層と、基層の外面を被覆するゴム層と、ゴム層の外面を被覆するフッ素樹脂層とを有する多層構造としてもよい。ここで、ゴム層を有するエンドレスベルトは、一般に熱伝導性が悪いが、このような熱伝導性の悪いエンドレスベルトにおいても、この定着装置は、ニップ部材の本体部の長手方向の全域からエンドレスベルトを介して記録シートの幅方向の全域を良好に加熱する。

また、ヒータは、ハロゲンランプとすることができる。

本発明の定着装置によれば、ヒータの輻射熱をニップ部材の突出部の第１面で受け、この第１面が受けた輻射熱が突出部からニップ部材の本体部の長手方向の端部に伝わるようになるため、ニップ部材の本体部の長手方向の全域からエンドレスベルトを介して記録シートの幅方向の全域を加熱することができ、記録シートの幅方向の端部に発生し易い熱定着の強度不足の問題を解消することができる。

本発明の一実施形態に係る定着装置を備えたカラープリンタの概略構成を示す側断面図である。 図１に示した定着装置の概略構成を示す横断面図である。 図２に示したエンドレスベルトの層構造を示す部分拡大断面図である。 図２に示した定着装置の構成部品を分解して示す分解斜視図である。 図４に示した定着装置の構成部品の組立て状態を示す側面図である。 図４に示したニップ板の長手方向の一端部の構造を拡大して示す部分拡大斜視図である。 図５に示した定着装置の一端部の構造を拡大して示す部分拡大縦断面図である。 ニップ板の第１変形例を示す長手方向の一端部の拡大斜視図である。 ニップ板の第２変形例を示す長手方向の一端部の拡大斜視図である。 ニップ板の第３変形例を示す長手方向の一端部の拡大斜視図である。 ニップ板の第４変形例を示す長手方向の他端部の拡大斜視図である。 ニップ板の第５変形例を示す長手方向の一端部の拡大斜視図である。

以下、本発明に係る定着装置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。一実施形態の定着装置は、例えば図１に示すようなカラープリンタ１の定着装置１００を構成するものである。そこで、まず、図１を参照してカラープリンタ１の構成を概略的に説明し、続いて、図２〜図１４を参照して定着装置１００の構成を詳細に説明する。ここで、図１においては、紙面に向かって右方向を「後」、左方向を「前」、上下方向を「上下」、手前方向を「右」、奥方向を「左」とする。また、図２においては、紙面に向かって右方向を「後」、左方向を「前」、上下方向を「上下」、手前方向を「左」、奥方向を「右」とする。そして、図４においては、紙面に向かって左方向を「後」、右方向を「前」、上下方向を「上下」、斜め左上方向を「左」、斜め右下向を「右」とする。

＜カラープリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給するための給紙部２０や、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部３０などを本体ケーシング４０内に備えると共に、原稿を読み取って画像データを生成するフラットベッドスキャナ５０を本体ケーシング４０上に備えている。ここで、画像形成部３０は、プロセス部６０、露光装置７０、転写装置８０、定着装置１００などで構成されている。

＜給紙部の構成＞
給紙部２０は、本体ケーシング４０の下部に配置された給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１の後側に配置された給紙機構２２と、給紙トレイ２１に収容された用紙Ｐを給紙機構２２に受け渡す用紙押圧板２３とを備えている。給紙トレイ２１に収容された用紙Ｐは、後部が用紙押圧板２３によって上方に寄せられ、給紙機構２２により１枚ずつ分離されて上方に搬送される。

＜プロセス部の構成＞
プロセス部６０は、保持ケース６１内に収容されて前後方向に所定間隔で配列された４つのプロセスカートリッジ６２を備えている。各プロセスカートリッジ６２は、表面に感光層が形成された感光体ドラム６３と、感光体ドラム６３の感光層を一様に帯電させる帯電器６４と、感光体ドラム６３の感光層に現像剤を供給する現像カートリッジ６５とで構成されている。感光体ドラム６３はプロセスカートリッジ６２の上部に配置され、帯電器６４は感光体ドラム６３の後側に配置され、現像カートリッジ６５は感光体ドラム６３の下側に配置されている。

各プロセスカートリッジ６２では、感光体ドラム６３の表面の感光層が帯電器６４により一様に帯電された後、露光装置７０から照射されるレーザ光の高速走査によって感光層が露光される。この感光層の露光により、画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム６３の表面に形成される。そして、この静電潜像に現像カートリッジ６５から現像剤の一例としてのトナーが供給されることで、静電潜像が可視化されたトナー像が感光体ドラム６３の表面に形成される。

＜露光装置の構成＞
露光装置７０は、給紙部２０の上方でプロセス部６０の下方に配置されており、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置７０は、レーザ光源から出射されたレーザ光をポリゴンミラーや反射鏡で反射させて感光体ドラム６３の表面に照射し、このレーザ光を高速走査することで感光体ドラム６３の表面を露光する。

＜転写装置の構成＞
転写装置８０は、プロセス部６０の上方に配置されており、本体ケーシング４０内の後側の給紙機構２２の上方に配置された駆動ローラ８１と、本体ケーシング４０内の前側に配置された従動ローラ８２と、これらの駆動ローラ８１と従動ローラ８２との間に巻回された中間転写ベルト８３とを備えている。

この転写装置８０は、中間転写ベルト８３を４つのプロセスカートリッジ６２の４つの感光体ドラム６３に押圧するように、各感光体ドラム６３に対向して中間転写ベルト８３の下側パスラインの内側に配置された４つの１次転写ローラ８４と、用紙Ｐを中間転写ベルト８３に押圧するように、駆動ローラ８１に対向して配置された２次転写ローラ８５とを備えている。

転写装置８０では、４つの各感光体ドラム６３の表面の感光層に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト８３上に順次重ね合わせて転写される。そして、給紙機構２２から上方に向けて搬送される用紙Ｐが２次転写ローラ８５により中間転写ベルト８３に押圧されることで、中間転写ベルト８３上に重ね合わせて転写された各色のトナー像が用紙Ｐに転写される。

＜定着装置の構成＞
定着装置１００は、転写装置８０の駆動ローラ８１と２次転写ローラ８５との間を通過して上方に搬送される用紙Ｐを通過させるように、転写装置８０の後部上方に配置されている。この定着装置１００を用紙Ｐが通過することで、中間転写ベルト８３から用紙Ｐ上に転写された各色のトナー像（トナー）が熱定着される。そして、各色のトナー像が熱定着された用紙Ｐは、排紙ローラ９３によって排紙トレイ４１上に排出される。

＜定着装置の詳細構成＞
図２に拡大して示すように、定着装置１００は、定着用の無端状のベルトであるエンドレスベルト１１０と、ヒータの一例としてのハロゲンランプ１２０と、ニップ部材の一例としてのニップ板１３０と、反射板１４０と、回転体の一例としての加圧ローラ１５０と、ステイ１６０とを備えている。ここで、図２においては、図１と異なり、紙面の手前方向を「左」、奥方向を「右」とする。

エンドレスベルト１１０は、ハロゲンランプ１２０、ニップ板１３０、反射板１４０およびステイ１６０を囲むように配置されている。このエンドレスベルト１１０は、その仮想の回転軸線である第１軸線(以後、仮想回転軸線Ｘ１という)方向の移動が図示しない規制部材により規制される。

このようなエンドレスベルト１１０は、耐熱性と可撓性とを有するベルトであり、例えば図３の部分断面図に示すように、基層１１１と、基層１１１の外面を被覆するゴム層１１２と、ゴム層１１２の外面を被覆するフッ素樹脂層１１３とを有する。基層１１１は、樹脂であっても金属であってもよい。

図２に示したハロゲンランプ１２０は、輻射熱を発してニップ板１３０およびエンドレスベルト１１０を加熱することにより、用紙Ｐ上のトナー像（トナー）を加熱する公知のヒータである。このハロゲンランプ１２０は、エンドレスベルト１１０の仮想回転軸線Ｘ１に沿って略平行にエンドレスベルト１１０の内側に配置されており、エンドレスベルト１１０およびニップ板１３０の内周面から所定の間隔をあけて配置されている。

ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から輻射熱を受ける板状の部材であり、エンドレスベルト１１０の内周面に接触するように配置されている。このニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱により、エンドレスベルト１１０を介して用紙Ｐ上のトナー像（トナー）を加熱する。

このようなニップ板１３０は、後述するスチール製のステイ１６０より熱伝導率が大きい材料、例えば、アルミニウム板などを材料として、長手方向に直交する断面形状が扁平なＵ字状を呈する浅いトレイ状に折り曲げることで形成されている。

このニップ板１３０は、長手方向に直交する断面において、用紙Ｐの搬送方向に沿う本体部１３１と、本体部１３１の側縁部から上方に立ち上がるように折り曲げられた側壁部１３２とを有している。なお、ニップ板１３０の本体部１３１の上面１３１Ａには、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を効率良く吸収できるように、黒色の塗装を施し、あるいは熱吸収部材を付設してもよい。

同様に、ニップ板１３０の側壁部１３２の内側面１３２Ａや後述する突出部１３６の第１面１３６Ａにも黒色の塗装を施したり、熱吸収層を付設してもよい。なお、ニップ板１３０の本体部１３１において、エンドレスベルト１１０の内面に対向する下面１３１Ｂは、酸化被膜などで覆われている。

図４に示すように、ニップ板１３０は、本体部１３１の長手方向の一端部から平板状に延びる挿入部１３３と、長手方向の他端部に形成された係合部１３４とを有している。この係合部１３４は、Ｕ字形状に屈曲して形成されており、上方に突出する前後の起立部１３４Ａ，１３４Ａには係合孔１３４Ｂ，１３４Ｂが開けられている。

一方、反射板１４０の長手方向（用紙Ｐの幅方向）に沿う両側部には、フランジ部１４２が折り曲げ形成されており、反射板１４０の長手方向の両端部には、フランジ状の係止部１４３が合計４つ形成されている（３つのみ図示）。各係止部１４３は、フランジ部１４２より上方に位置しており、図５に示すように、ニップ板１３０、反射板１４０およびステイ１６０が組み立てられたときに、後述するステイ１６０の両端部の接触部１６３（１６３Ａ）を挟むように配置される。

図２に示すように、加圧ローラ１５０は、弾性変形可能な部材であり、図２においてニップ板１３０の下方に配置されている。そして、この加圧ローラ１５０は、弾性変形した状態でニップ板１３０との間にエンドレスベルト１１０を挟むことで、エンドレスベルト１１０との間にニップ部を形成する。なお、ニップ部を形成するためには、バネなどの付勢手段により、加圧ローラ１５０またはニップ板１３０の何れか一方を他方に向けて付勢すればよい。

この加圧ローラ１５０は、本体ケーシング４０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ることで、エンドレスベルト１１０の仮想回転軸線(第１軸線)Ｘ１と略平行な回転軸線(第２軸線)Ｘ２周りに回転するように構成されており、回転軸線Ｘ２周りに回転することで、エンドレスベルト１１０（または用紙Ｐ）との摩擦力によりエンドレスベルト１１０を仮想回転軸線Ｘ１周りに従動回転させる。そして、加圧ローラ１５０と加熱されたエンドレスベルト１１０の間（ニップ部）を用紙Ｐが搬送されることで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

ステイ１６０は、ニップ板１３０の本体部１３１の両側部１３１Ｂを反射板１４０のフランジ部１４２を介して支持することでニップ板１３０の剛性を確保する部材である。このステイ１６０は、反射板１４０（反射部１４１）の外面形状に沿った形状（断面視略Ｕ形状）を有して反射板１４０を覆うように配置されている。このようなステイ１６０は、剛性が比較的大きい、例えば、鋼板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。

ステイ１６０の長手方向に沿った側壁１６１，１６２の下端には、図４に示すように、略櫛歯状をなすように形成された複数の接触部１６３が設けられている。また、ステイ１６０の側壁１６１，１６２の一端部（図４の左端部）には、図４の下方に向けて延び、さらに右方へ向けて延びる略Ｌ形状の係止部１６５が設けられている。さらに、ステイ１６０の他端（図４の右端部）には、ステイ１６０の上壁１６６から右方に向けて延びる側面視略Ｕ形状に折り曲げられた保持部１６７が設けられている。保持部１６７の各側壁部１６７Ａの内面には、内側に向けて突出する係合ボス１６７Ｂ（一方のみ図示）が設けられている。

図２および図４に示すように、ステイ１６０の長手方向両端部における側壁１６１，１６２の内面には、内側に向けて突出する当接ボス１６８が合計４つ設けられている。この当接ボス１６８は、反射板１４０の側壁外面に当接する。これにより、反射板１４０の側壁部分の振動や位置ずれが抑制される。

ステイ１６０に反射板１４０とニップ板１３０を組み付ける場合、まず、ステイ１６０に反射板１４０を嵌め込むようにして取り付ける。ステイ１６０の側壁１６１，１６２の内面には当接ボス１６８が設けられているので、この当接ボス１６８が反射板１４０の側壁部分に当接することで、反射板１４０はステイ１６０に仮保持される。

その後、図５に示すように、ニップ板１３０の挿入部１３３をステイ１６０の係止部１６５の間に挿入して本体部１３１（両端部１３１Ｂ）を各係止部１６５に係合させ、次いで、ニップ板１３０の係合部１３４（係合孔１３４Ｂ）とステイ１６０の保持部１６７（係合ボス１６７Ｂ）とを係合させる。

これにより、ニップ板１３０は、本体部１３１の両端部１３１Ｂが係止部１６５に支持され、係合部１３４が保持部１６７に保持されることで、ステイ１６０に保持される。また、反射板１４０は、フランジ部１４２がニップ板１３０とステイ１６０に挟まれた状態でステイ１６０に保持される。

ここで、図４に示したニップ板１３０の本体部１３１の長手方向の一端部には、図６に示すような突出部１３６が一体に折り曲げ形成されている。この突出部１３６は、本体部１３１の長手方向一端部の挿入部１３３の先端に屈曲部１３５を介して連続している。

屈曲部１３５は、挿入部１３３の上方にＵ字状に折り返されており、この屈曲部１３５に連続する突出部１３６は、本体部１３１の長手方向と直交する方向に向かって挿入部１３３の上方に略垂直に起立している。この突出部１３６は、図７に示すように、内側の略平面をなす平坦な第１面１３６Ａがハロゲンランプ１２０から輻射熱を受けるようにハロゲンランプ１２０の端部に対向した位置に配置されている。また、この第１面１３６Ａの反対面には、第２面１３６Ｄが設けられ、さらに、第１面１３６Ａと第２面１３６Ｄとを繋ぐ端面１３６Ｅとを有している。

図６に示すように、突出部１３６の上部には、幅広のＵ字形に切り欠かれた開口部１３６Ｂが形成されている。この開口部１３６Ｂは、図７に示すように、上方へ向けて開口しており、この開口部１３６Ｂの内側にハロゲンランプ１２０の端部が配置されている。

このような屈曲部１３５および突出部１３６は、ニップ板１３０の本体部１３１の長手方向の他端部にも同様に形成されている。そして、この突出部１３６の屈曲部１３５側の基端部１３６Ｃは、図７に示す加圧ローラ１５０の端面１５１より軸方向外側に配置されている。すなわち、図２に示した加圧ローラ１５０の回転軸線(第２軸線)Ｘ２と平行なエンドレスベルト１１０の仮想回転軸線(第１軸線)Ｘ１方向の外側に配置されている。これにより、加圧ローラ１５０の全長にわたりニップ板１３０の本体部１３１がエンドレスベルト１１０を介して加圧ローラ１５０に対面するようになり、用紙Ｐの幅方向の全域が余裕をもって加熱されるようになる。

以上のように構成された本実施形態の定着装置１００においては、図２に示すように、回転軸線(第２軸線)Ｘ２周りに回転する加圧ローラ１５０と、ニップ板１３０により加熱された状態で仮想回転軸線(第１軸線)Ｘ１周りに従動回転するエンドレスベルト１１０との間（ニップ部）を用紙Ｐが搬送されることで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

ここで、図２に示したエンドレスベルト１１０は、図３に示したようにゴム層１１２を有しているため、ゴム層１１２を有しないものに比較して、一般に熱伝導性が若干低く、ニップ板１３０の本体部１３１から熱が伝わり難い。

しかしながら、エンドレスベルト１１０の内面に接触するニップ板１３０における本体部１３１の長手方向の両端部には突出部１３６が設けられており、突出部１３６の内側の略平面をなす平坦な第１面１３６Ａがハロゲンランプ１２０から輻射熱を受けるようにハロゲンランプ１２０の端部に対向した位置に配置されているため、この突出部１３６の内側の第１面１３６Ａからハロゲンランプ１２０の輻射熱が屈曲部１３５および挿入部１３３を介してニップ板１３０の本体部１３１の長手方向の両端部に伝達される。

これにより、ニップ板１３０の本体部１３１は、長手方向の全域がハロゲンランプ１２０からの輻射熱で十分に加熱されるようになる。また、突出部１３６および屈曲部１３５の質量に応じてニップ板１３０の熱容量が増大する。その結果、ニップ板１３０の本体部１３１の長手方向の全域からエンドレスベルト１１０を介して用紙Ｐの幅方向の全域が十分に加熱されるようになり、用紙Ｐの幅方向の端部に発生し易い熱定着の強度不足の問題が解消される。

また、突出部１３６の上部の開口部１３６Ｂの内側にハロゲンランプ１２０の端部の構造物が配置される構造となっているため、定着装置１００の組付け作業の際、ハロゲンランプ１２０の端部の構造物とニップ板１３０の突出部１３６とが干渉することがなく、定着装置１００の組付け作業性が向上する。

加えて、突出部１３６の開口部１３６Ｂ内にハロゲンランプ１２０の端部の構造物を受け入れることで、突出部１３６をハロゲンランプ１２０側に大きく突出させることができ、そうすることでハロゲンランプ１２０からの受熱量および熱容量が増大する。

すなわち、本実施形態の定着装置１００によれば、ニップ板１３０の本体部１３１の長手方向の全域からエンドレスベルト１１０を介して用紙Ｐの幅方向の全域を十分に加熱することができ、用紙Ｐの幅方向の端部に発生し易い熱定着の強度不足の問題を解消することができる。また、定着装置１００の組付け作業の際、ハロゲンランプ１２０の端部の構造物とニップ板１３０の突出部１３６との干渉を避けることができ、定着装置１００の組付け作業性を向上させることができる。

以上、本発明に係る定着装置の一実施形態について説明したが、本発明の定着装置は、一実施形態に限定されるものではなく、その構造は適宜変更することができる。例えば、図２に示したエンドレスベルト１１０は、図３に示した基層１１１のみの単層構造のものでもよい。また、このエンドレスベルト１１０は、継ぎ目の無いベルトであってもよいし、継ぎ目のあるベルトであってもよい。

一方、ニップ板１３０の突出部は、図８に示すような突出部１３７に変更することができる。この突出部１３７は、基端が挿入部１３３の先端に連続して図８の上方に起立する平板状に形成されており、その先端側に断面Ｌ字状の屈曲部１３８が連続したものであり、突出部１３７と屈曲部１３８が逆Ｕ字形の断面形状をなす。そして、この突出部１３７の内側の略平面をなす平坦な第１面(符号省略)は、ハロゲンランプ１２０から輻射熱を受けるようにハロゲンランプ１２０の端部に対向した位置に配置されている。なお、ニップ板１３０の本体部１３１において、エンドレスベルト１１０の内面に対向する下面は、耐熱性のフッ素樹脂などでコーティングされていてもよい。

また、ニップ板１３０の突出部は、図９に示すような突出部１３６に変更することができる。この突出部１３６は、図６に示した突出部１３６と同様に開口部１３６Ｂを上部に有する平板状のものであり、基端が挿入部１３３の先端に連続している。

この突出部１３６は、ハロゲンランプ１２０の端部に対向する第１面１３６Ａと、この第１面１３６Ａの反対面である第２面１３６Ｄと、第１面１３６Ａと第２面１３６Ｄとを繋ぐ端面１３６Ｅとを有しており、本体部１３１の長手方向と直交する方向、すなわち図９の上方に向かって高く起立している。

さらに、ニップ板１３０の突出部は、図１０に示すような突出部１３６に変更することができる。この突出部１３６は、図９に示した突出部１３６と同様に開口部１３６Ｂを上部に有する平板状のものであり、基端が挿入部１３３の先端に連続している。この突出部１３６は、ハロゲンランプ１２０の端部に対向する第１面１３６Ａと、第１面１３６Ａの反対面である第２面１３６Ｄと、第１面１３６Ａと第２面１３６Ｄとを繋ぐ端面１３６Ｅとを有しており、本体部１３１の長手方向の外側に向かって斜めに傾斜している。

図１０に示した突出部１３６は、図７に示したハロゲンランプ１２０の端部よりもハロゲンランプ１２０の長手方向外側を向いていてもよい。また、図９および図１０に示した開口部１３６Ｂは、突出部１３６に形成された貫通孔であってもよい。

このように本体部１３１の長手方向の外側に向かって斜めに傾斜する突出部１３６においても、本体部１３１の長手方向の内側に向かって斜めに傾斜する突出部と比較すると、ハロゲンランプ１２０から受ける輻射熱の熱量が増大する。なお、ニップ板１３０の突出部１３６の内側の第１面１３６Ａとニップ板１３０の本体部１３１の長手方向と直交する仮想平面とのなす角度のうち、小さい側の角度は、４５°未満であってもよい。

また、ニップ板１３０の突出部は、図１１に示すような突出部１３９に変更することができる。この突出部１３９は、ニップ板１３０の本体部１３１および挿入部１３３から本体部１３１の長手方向の内側に向かって略垂直に切り起こした平板状のものである。この突出部１３９の内側の略平面をなす平坦な第１面１３９Ａは、ハロゲンランプ１２０から輻射熱を受けるようにハロゲンランプ１２０の端部に対向した位置に配置される。

ここで、図７に示した例では、ハロゲンランプ１２０の端部の構造物の全てが突出部１３６の開口部１３６Ｂ内に配置されているが、ハロゲンランプ１２０の端部の構造物が図７の上下方向に幅を有する場合、その構造物の一部は開口部１３６Ｂの上方にはみ出していてもよい。

また、ニップ板１３０の突出部は、図１２に示すような突出部１７０に変更することができる。この突出部１７０は、スリット穴１７１を有する長方形の板状のものであり、ニップ板１３０の平板状の本体部１３１の端部にスリット穴１７１が圧入嵌合されることで、本体部１３１から略垂直に上方に突出している。

ニップ板１３０の突出部は、本体部１３１と別体に構成されており、耐熱性の接着剤やネジなどで接合されていてもよい。ニップ板１３０は、圧延加工により形成された板材から作られていてもよいし、削り出し加工により形成されていてもよい。

本発明の定着装置において、第１軸線に「沿って」、第１軸線に「沿う」、第１軸線方向に「沿う」とは、「略平行」という意味である。また、エンドレスベルトの内周に「接触」とは、直接に接触する場合と、他の層状部材を介して間接的に接触する場合の両方を含むものである。

さらに、「金属材として一体に連続している」とは、金属製の本体部と突出部とが一体に折り曲げ加工されている場合や、金属製の本体部と突出部が溶接やロウ付けなどにより一体化された場合を含むが、金属製の本体部と突出部が非金属の接着材により一体化された場合を含まないことを意味する。

１ カラープリンタ
３０ 画像形成部
４０ 本体ケーシング
６０ プロセス部
７０ 露光装置
８０ 転写装置
１００ 定着装置
１１０ エンドレスベルト
１１１ 基層
１１２ ゴム層
１１３ フッ素樹脂層
１２０ ハロゲンランプ（発熱体）
１３０ ニップ板（ニップ部材）
１３１ 本体部
１３３ 挿入部
１３６ 突出部
１３６Ａ 第１面
１４０ 反射板
１５０ 加圧ローラ（回転体）
１６０ ステイ
Ｘ１ 仮想回転軸線(第１軸線)
Ｘ２ 回転軸線(第２軸線)

Claims (19)

1. 第１軸線を有するエンドレスベルトと、
   前記エンドレスベルトの内側に配置され、前記エンドレスベルトの内周に接触するように構成されたニップ部材と、
   前記エンドレスベルトの内側において前記ニップ部材の一方側に配置され、かつ、前記第１軸線に沿って延びるヒータと、
   前記エンドレスベルトの外側において前記ニップ部材の他方側に配置され、前記ニップ部材との間に前記エンドレスベルトを挟むように構成され、かつ、前記第１軸線に沿う第２軸線を有する回転体とを備えた定着装置であって、
   前記ニップ部材は、前記第１軸線方向に沿う長手方向に延びる本体部と、当該本体部の前記長手方向の端部から前記ニップ部材の前記一方側へ突出する突出部とを有し、
   前記突出部は、前記本体部の長手方向内側を向き、前記ヒータが発熱するときに前記ヒータからの輻射熱を受ける第１面を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記本体部および前記突出部は、金属材で構成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. 前記本体部および前記突出部は、金属板で構成され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. 前記突出部は、前記第１面と、前記第１面の反対面である第２面と、第１面と第２面とを繋ぐ端面と、を有することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記突出部の基端は、前記本体部における前記長手方向の端部に金属材として一体に連続していることを特徴とする請求項２〜４の何れか１の請求項に記載の定着装置。
6. 前記突出部は、前記本体部の前記長手方向の端から突出していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１の請求項に記載の定着装置。
7. 前記突出部の基端は、前記回転体の端面より前記第１軸線方向の外側に配置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１の請求項に記載の定着装置。
8. 前記突出部は、前記ヒータとの間に隙間を介して配置された開口部を有していることを特徴とする１〜７の何れか１の請求項に記載の定着装置。
9. 前記ヒータの端部の少なくとも一部は、前記突出部の開口部内に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 前記ヒータの端部のうち、前記長手方向において前記突出部の開口部と同じ位置にある部位の全ては、前記突出部の開口部内に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
11. 前記突出部の前記第１面は、略平面であることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１の請求項に記載の定着装置。
12. 前記突出部の前記第１面は、突出部の先端へ向うに従って前記長手方向の外側へ向くように傾斜していることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１の請求項に記載の定着装置。
13. 前記突出部の前記第１面は、前記長手方向と直交していることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
14. 前記ニップ部材は、前記突出部に連続して前記長手方向の外側へ屈曲する屈曲部を有していることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１の請求項に記載の定着装置。
15. 前記屈曲部は、前記突出部の先端側に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の定着装置。
16. 前記屈曲部は、前記突出部の基端側に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の定着装置。
17. 前記エンドレスベルトは、基層と、基層の外面を被覆するゴム層と、ゴム層の外面を被覆するフッ素樹脂層とを有することを特徴とする請求項１〜１６の何れか１の請求項に記載の定着装置。
18. 前記ヒータは、ハロゲンランプであることを特徴とする請求項１〜１７の何れか１の請求項に記載の定着装置。
19. 前記突出部は、前記本体部の長手方向の両端部に設けられていることを特徴とする請求項１〜１８の何れか１の請求項に記載の定着装置。
    

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