JP6693233B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術は、定着装置に関する。

例えばプリンタや複写機に設けられる定着装置として、ベルト定着方式の定着装置が知られている。ベルト定着方式の定着装置は、円筒状のベルトと、加圧部材と、ニップ形成手段と、支持ステイと、加熱部材とを備えている。加圧部材は、ベルトの幅方向に延びており、ベルトの外周面に接触する。ニップ形成手段は、ベルトに対して加圧部材とは反対側に配置され、ベルトの幅方向に延びており、加圧部材からの荷重を受ける。支持ステイは、ベルトの内周側であり、かつ、ニップ形成手段に対して加圧部材とは反対側に配置され、ベルトの幅方向に延びており、ニップ形成手段が加圧部材から離間する方向に移動するのを阻止する。このような定着装置では、シートが、ベルトと加圧部材との間を搬送される際に、加熱部材からの熱によって加熱される。

このような定着装置において、ニップ形成手段がベルトの幅方向における両端部で支持されていると、ベルトの幅方向におけるニップ形成手段の中央部が、加圧部材からの荷重を受けて加圧部材から離間する方向に撓む。そのため、ベルトの幅方向におけるニップ形成手段の中央部を、ベルトの幅方向におけるニップ形成手段の両端部よりも加圧部材側に突出させている定着装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１２−１４５７０９号公報

このような構成のニップ形成手段を備える定着装置では、シートがベルトを介してニップ形成手段から受ける力が、ベルトの幅方向における両端部では弱く、ベルトの幅方向における中央部では強いため、シートの幅方向で搬送速度の差が生じ、シートにしわが発生する可能性がある。
本明細書では、シートにしわが発生するのを抑制することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。

本明細書に開示される定着装置は、円筒状のベルトと、前記ベルトの幅方向に延びており、前記ベルトの内周面に接触する板状の第１部材と、前記第１部材よりも前記ベルトの内周側に配置され、前記幅方向に延びている桁状の第２部材と、前記ベルトの幅方向に延びており、前記ベルトの外周面に接触し、前記第１部材に向かう第１方向に前記ベルトを押圧する加圧部材と、加熱部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とに接触し、前記幅方向に延びている第１支持部と、前記第１部材と前記第２部材との間であり、かつ、前記ベルトの進行方向において前記第１支持部より下流側に配置され、前記第１部材と前記第２部材とに接触し、前記幅方向に延びている第２支持部と、を備え、前記第２支持部の前記幅方向における中央部の前記第１方向の高さは、前記第２支持部の前記幅方向における両端部の前記第１方向の高さよりも高く、前記第２支持部の前記中央部の前記第１方向の高さと、前記第２支持部の前記両端部のいずれか一方の前記第１方向の高さとの差は、前記第１支持部の前記幅方向における中央部の前記第１方向の高さと、前記第１支持部の前記幅方向の両端部のいずれか一方の前記第１方向の高さとの差よりも大きい。

本定着装置では、第１部材と第２部材との間に、ベルトの幅方向に延びている第１支持部と第２支持部とが設けられており、第２支持部の幅方向の中央部の高さが、第２支持部の幅方向の両端部の高さよりも高く、第２支持部の幅方向の中央部といずれか一方の端部との高さの差が、第１支持部の幅方向の中央部といずれか一方の端部との高さの差よりも大きい。そのため、ベルトと加圧部材との間に搬送されたシートが、第１支持部により支持された状態で、シートの幅方向の各端部が、幅方向の中央部から各端部に向かう方向に引っ張られる。そのため、シートにしわが発生するのを抑制することができる。

一実施形態のプリンタ１０の全体構成を示す概略図 一実施形態の定着装置７００の左側面図 一実施形態の定着装置７００の加熱部７１０の分解図 一実施形態のニップ板７３０の斜視図 図４のＶ−Ｖの位置におけるニップ板７３０の断面図 図４のＶＩ−ＶＩの位置におけるニップ板７３０の断面図 ニップ部Ｐに位置するシートＷに加わる荷重ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの分布と、シートＷの左右方向における各部分において搬送力を受ける方向Ｒ２を示す説明図 他の実施形態のニップ板７３０Ａの斜視図 図８のＩＸ−ＩＸの位置におけるニップ板７３０Ａの断面図 他の実施形態の定着装置７００Ｂの左側面図

一実施形態のプリンタ１０について説明する。図１は、プリンタ１０の全体構成を示す概略図である。図１には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上側といい、Ｚ軸負方向を下側といい、Ｘ軸正方向を前側といい、Ｘ軸負方向を後ろ側といい、Ｙ軸正方向を右側といい、Ｙ軸負方向を左側というものとする。図２以降についても同様である。

プリンタ１０は、例えばブラックのトナー（現像剤）を用いて、記録用紙やＯＨＰシート等のシートＷに画像を形成する電子写真式のプリンタである。プリンタ１０は、画像形成装置の一例である。

図１に示すように、プリンタ１０は、筐体１００と、シート供給部２００と、画像形成部４００とを備える。筐体１００は、シート供給部２００と画像形成部４００とを収容する。また、筐体１００の上面には、排出口１１０と、排出トレイ１２０とが形成されており、筐体１００内の排出口１１０付近に排出ローラ１３０が設けられている。

シート供給部２００は、トレイ２１０と、ピックアップローラ２２０とを備える。トレイ２１０は、シートＷを収容する収容体である。ピックアップローラ２２０は、トレイ２１０に収容されたシートＷをトレイ２１０から１枚ずつ取り出して、画像形成部４００に向けて搬送する。

画像形成部４００は、露光部５００と、プロセス部６００と、定着装置７００とを備える。露光部５００は、レーザ光Ｌ（光ビーム）を、プロセス部６００に備えられた感光体６１０に照射する。

プロセス部６００は、感光体６１０と、帯電部６２０と、現像部６３０と、転写部６４０とを備える。帯電部６２０は、感光体６１０の表面を一様に帯電させる。帯電部６２０により帯電された感光体６１０の表面に、露光部５００からのレーザ光Ｌが照射されると、感光体６１０の表面に静電潜像が形成される。現像部６３０によって感光体６１０の表面にトナーが供給されると、感光体６１０の表面に形成された静電潜像が現像されてトナー像が形成される。感光体６１０の表面に形成されたトナー像は、転写部６４０によって、感光体６１０と転写部６４０との間の位置を通過するシートＷ上に転写される。

定着装置７００は、プロセス部６００を通過したシートＷを加熱し、シートＷに転写されたトナー像をシートＷに定着させる。これにより、シートＷに画像が形成される。定着装置７００の詳細な構成について後述する。排出ローラ１３０は、定着装置７００を通過したシートＷを、排出口１１０を介して排出トレイ１２０へと排出する。以下、シート供給部２００から排出ローラ１３０に至るまでのシートＷの搬送経路を、搬送経路Ｒ１と呼ぶ。以下、定着装置７００において、シートＷが搬送経路Ｒ１に沿って搬送される方向を「搬送方向Ｆ」ということがある。

図２は、定着装置７００の左側面図であり、図３は、定着装置７００の加熱部７１０の分解図である。図１から図３に示すように、定着装置７００は、加熱部７１０と、加熱部７１０の下側に配置されている加圧部７２０と、加圧部７２０を加熱部７１０に向けて押圧する押圧部９００とを備える。

加熱部７１０は、長手方向が左右方向に延び、定着ベルト７１１と、ハロゲンヒータ７１３と、反射部材７４０と、ステイ７５０と、断熱部材７６０と、ニップ板７３０と、ガイド部材７１２とを備える。

定着ベルト７１１は、左右方向に延びる円筒状に形成され、ポリイミド樹脂の基材の外周面がフッ素樹脂でコーティングされたものである。定着ベルト７１１は、中心軸が左右方向となるように配置されており、中心軸方向に延びている。定着ベルト７１１は、中心軸周りに回転可能に設けられている。左右方向は、定着ベルト７１１の幅方向の一例である。また、搬送方向Ｆは、定着ベルト７１１の進行方向の一例である。

ハロゲンヒータ７１３は、長尺状の発熱体であり、ハロゲンヒータ７１３の長手方向が左右方向に延びている。ハロゲンヒータ７１３は、定着ベルト７１１の内周側において、定着ベルト７１１の内周面から間隔を空けて配置されている。ハロゲンヒータ７１３は、加熱部材の一例である。

反射部材７４０は、金属製の板状部材であり、定着ベルト７１１の内周側において、ハロゲンヒータ７１３を挟んで定着ベルト７１１の内周面と反対側に配置されている。反射部材７４０は、左右方向視で略Ｕ字状に屈曲しており、前後方向に間隔を空けて配置される一対の屈曲部７４４、７４６と、一対の屈曲部７４４、７４６の上端を連結する反射上部７４２とを有する。屈曲部７４６は、屈曲部７４４よりも後ろ側に配置されている。反射上部７４２の上面は、鏡面加工が施されており、反射部材７４０は、ハロゲンヒータ７１３からの輻射熱を定着ベルト７１１に反射させる。左右方向視は、幅方向視の一例である。

ステイ７５０は、左右方向視で略Ｕ字状に屈曲した鋼板であり、長手方向が左右方向に延びている。ステイ７５０は、定着ベルト７１１の内周側において、反射部材７４０の下側に配置されており、後述するニップ板７３０よりも定着ベルト７１１の内周側に配置されている。ステイ７５０は、前後方向に間隔を空けて配置される一対のステイ側壁７５４、７５６と、一対のステイ側壁７５４、７５６の下端を連結するステイ下部７５２とを有する。ステイ側壁７５４は、屈曲部７４４よりも後ろ側に配置されている。ステイ側壁７５６は、ステイ側壁７５４よりも後ろ側に配置されており、屈曲部７４６よりも前側に配置されている。ステイ７５０は、左右方向両端側の被押圧部７５７に、加圧部７２０に向けて付勢力ＦＰが加わる構成であり、左右一対の被押圧部７５７を結ぶ桁状となっている。ステイ７５０は、加圧部７２０からの荷重を受けるニップ板７３０を支持する。

断熱部材７６０は、左右方向視で略Ｕ字状に屈曲した樹脂製の部材であり、定着ベルト７１１の内周側において、ステイ７５０の外周側を覆うように配置されている。断熱部材７６０は、ステイ側壁７５４の前側を覆う断熱側壁７６４と、ステイ側壁７５６の後ろ側を覆う断熱側壁７６６と、ステイ下部７５２の下側を覆う断熱下部７６２とを有する。断熱側壁７６４は、前後方向において屈曲部７４４とステイ側壁７５４との間に配置されており、屈曲部７４４とステイ側壁７５４とに接触している。断熱側壁７６６は、前後方向においてステイ側壁７５６と屈曲部７４６との間に配置されており、ステイ側壁７５６と屈曲部７４６とに接触している。断熱部材７６０は、ニップ板７３０からステイ７５０に熱が伝わること、および、反射部材７４０からステイ７５０に熱が伝わることを抑制する。ステイ７５０と断熱部材７６０とを合わせたものが、第２部材の一例である。

ニップ板７３０は、定着ベルト７１１の内周側において、断熱部材７６０の断熱下部７６２と定着ベルト７１１との間に配置されており、定着ベルト７１１の内周面に接触している。ニップ板７３０の詳細な構成について後述する。

ガイド部材７１２は、外周が円弧状に形成された樹脂製の部材である。ガイド部材７１２は、定着ベルト７１１の内周側において、反射部材７４０とステイ７５０と断熱部材７６０とから構成される構造体７７０の前側および後ろ側を覆うように配置されている。ガイド部材７１２は、回転移動する定着ベルト７１１の内周面をガイドする。

加圧部７２０は、金属製のシャフト７２１に円筒状の弾性層７２２が被覆された部材であり、長手方向が左右方向に沿っている。図１に示すように、加圧部７２０は、搬送経路Ｒ１に対して加熱部７１０とは反対側であって、加熱部７１０の下側に配置され、定着ベルト７１１の外周面に接触している。加圧部７２０は、左右方向と略平行な回転軸周りに回転可能に設けられている。シャフト７２１の左右方向両端には、ステイ７５０に向けて付勢力ＦＰが加わる構成となっている。これにより、加圧部７２０は、ニップ板７３０に向かう上側に向けて定着ベルト７１１を押圧し、定着ベルト７１１と加圧部７２０との間にニップ部Ｐが形成されている。加圧部７２０は、加圧部材の一例である。

押圧部９００は、ステイ７５０およびシャフト７２１の左右方向両端に付勢力ＦＰを加える構成であり、一対の押圧部９００が、ステイ７５０およびシャフト７２１の左右方向両端にそれぞれ設けられている。各押圧部９００は、上側アーム９１０と、下側アーム９２０と、付勢バネ９４０とを備える。

上側アーム９１０は、前後方向に延びる形状の部材であり、上側アーム９１０は、ステイ７５０の被押圧部７５７を下方に押圧している。上側アーム９１０は、左右方向視でＬ字状の部材であり、下側アーム９２０は、シャフト７２１の軸受けを支持している。上側アーム９１０と下側アーム９２０とは、上側アーム９１０と下側アーム９２０との前端部に設けられた回転軸９３０により、相互に回転可能に支持されている。

付勢バネ９４０は、コイイルバネであり、上側アーム９１０の後端部と下側アーム９２０の後端部との間に引っ張られた状態で連結されている。付勢バネ９４０の付勢力により、ステイ７５０の被押圧部７５７に、加圧部７２０に向けて付勢力ＦＰが加わり、シャフト７２１の左右方向両側に、ステイ７５０に向けて付勢力ＦＰが加わる。

定着装置７００では、ハロゲンヒータ７１３が発熱すると、ハロゲンヒータ７１３によって定着ベルト７１１が加熱され、定着ベルト７１１の温度が上昇する。また、加圧部７２０のシャフト７２１が駆動力により回転駆動されると、定着ベルト７１１が従動して回転移動する。プロセス部６００を通過したシートＷは、定着ベルト７１１および加圧部７２０によって搬送方向Ｆに搬送されてニップ部Ｐに到達すると、定着ベルト７１１とニップ板７３０と加圧部７２０とによって加圧されつつ、定着ベルト７１１によって加熱される。

図４は、ニップ板７３０の斜視図である。ニップ板７３０は、樹脂製の板状部材であり、ベース部７３２と、第１支持部７３４と、第２支持部７３６とを備える。ベース部７３２は、上下方向における厚さ（以下、単に「厚さ」という）が均一の板状の部材であり、ベース部７３２の長手方向が左右方向に延びており、ベース部７３２の短手方向が搬送方向Ｆに沿っている。ベース部７３２の下面は、定着ベルト７１１の内周面に接触している（図２参照）。ベース部７３２の下面および前後方向の側面には、定着ベルト７１１とベース部７３２との間の摩擦を抑制するための低摩擦部材７３８が貼り付けられている。低摩擦部材７３８は、ベース部７３２と比較して定着ベルト７１１の内周面との摩擦力が小さい部材であり、例えば潤滑剤が含浸された繊維である。ベース部７３２は、第１部材の一例である。

第１支持部７３４と第２支持部７３６とは、ベース部７３２の上面に形成されており、ベース部７３２と断熱部材７６０との間に配置されている。第１支持部７３４と第２支持部７３６とは、ベース部７３２と一体に形成されている。

第１支持部７３４は、ベース部７３２の上面の内、搬送方向Ｆの上流側に配置されており、左右方向に伸びている。第１支持部７３４は、左右方向に一定の間隔を空けて設けられた３つのリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃから構成されている。リブ７３４Ａは、ベース部７３２の上面の左側に形成されており、第１支持部７３４の左端部を構成している。リブ７３４Ｂは、ベース部７３２の上面の中央に形成されており、第１支持部７３４の中央部を構成している。リブ７３４Ｃは、ベース部７３２の上面の右側に形成されており、第１支持部７３４の右端部を構成している。リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃは、支持体の一例である。

リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの少なくとも１つは、断熱部材７６０に接触している。図４に示すように、断熱部材７６０に接触するリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部の外周形状は、左右方向視で円弧状をしている。リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部は、左右方向に延びており、上下方向視で、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部の左右方向における寸法は、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部の搬送方向Ｆにおける寸法よりも長い。リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部は、第１接触部分の一例である。

第２支持部７３６は、ベース部７３２の上面の内、第１支持部７３４よりも搬送方向Ｆの下流側に配置されており、左右方向に伸びている。第２支持部７３６は、左右方向に一定の間隔を空けて設けられた３つのリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃから構成されている。リブ７３６Ａは、ベース部７３２の上面の左側に形成されており、第２支持部７３６の左端部を構成している。リブ７３６Ｂは、ベース部７３２の上面の中央に形成されており、第２支持部７３６の中央部を構成している。リブ７３６Ｃは、ベース部７３２の上面の右側に形成されており、第２支持部７３６の右端部を構成している。以後、リブ７３６Ｂを「第２支持部７３６の中央部」ということがあり、リブ７３６Ａおよびリブ７３６Ｃを「第２支持部７３６の両端部」ということがある。リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃは、支持体の別例である。

リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの少なくとも１つは、断熱部材７６０に接触している。図４に示すように、断熱部材７６０に接触するリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部の外周形状は、左右方向視で円弧状をしている。リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部は、左右方向に延びており、上下方向視で、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部の左右方向における寸法は、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部の搬送方向Ｆにおける寸法よりも長い。リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部は、第２接触部分の一例である。

図５は、図４のＶ−Ｖの位置におけるニップ板７３０の断面図である。Ｖ−Ｖは、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部を通り、ベース部７３２に直交する面を示している。図５には、前後方向に直交し、第１支持部７３４を含む断面の断面図が示されている。第１支持部７３４では、３つのリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上下方向における高さ（以下、単に「高さ」という）がＨＴ１で等しい。つまり、第１支持部７３４の中央部の高さと、第１支持部７３４の両端部の高さとの差はゼロとなる。上下方向は、第１方向の一例である。

図６は、図４のＶＩ−ＶＩの位置におけるニップ板７３０の断面図である。ＶＩ−ＶＩは、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部を通り、ベース部７３２に直交する面を示している。図６には、前後方向に直交し、第２支持部７３６を含む断面の断面図が示されている。第２支持部７３６では、３つのリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃのうち、リブ７３６Ａとリブ７３６Ｃとの高さがＨＴ１で等しい一方、リブ７３６Ｂの高さが、ＨＴ１よりも大きいＨＴ２となる。つまり、第２支持部７３６の中央部の高さは、第２支持部７３６の両端部の高さよりも高く、第２支持部７３６の中央部の高さと、第２支持部７３６の両端部のいずれか一方の高さとの差は正の値となり、第１支持部７３４の中央部の高さと、第１支持部７３４の両端部の高さとの差よりも大きい。

本実施形態では、ニップ板７３０と断熱部材７６０との間に、左右方向に伸びている第１支持部７３４と第２支持部７３６とが設けられている。第２支持部７３６の中央部の高さは、第２支持部７３６の両端部の高さよりも高く、第２支持部７３６の中央部といずれか一方の端部との高さの差は、第１支持部７３４の中央部といずれか一方の端部との高さの差よりも大きい。そのため、ニップ部Ｐに搬送されたシートＷには、第１支持部７３４および第２支持部７３６の高さに起因した荷重が加わる。

図７は、ニップ部Ｐに位置するシートＷに加わる荷重ＰＡ、ＰＢ、ＰＣの分布と、シートＷの左右方向における各部分において搬送力を受ける方向Ｒ２を示す説明図である。図７に示すように、ニップ部Ｐに位置するシートＷには、搬送方向Ｆの下流側、かつ、左右方向の中央部（以下、「下流側中央部」という）で最も大きい荷重ＰＡが加わり、下流側中央部から離れるに従って、加わる荷重が小さくなる（ＰＡ＞ＰＢ＞ＰＣ）。シートＷは、加えられる荷重が大きい部分ほど遅く、加えられる荷重が小さい部分ほど速く搬送され、この結果、シートＷには、搬送速度の遅い部分から速い部分に向けて移動しようとする力ＦＣが加わる。そのため、本実施形態では、搬送方向Ｆの上流側に比べて、搬送方向Ｆの下流側において、左右方向の中央部から両端部に向けた力ＦＣが強くなる。

本実施形態では、搬送方向Ｆの上流側に加わる力ＦＣと、搬送方向Ｆの下流側に加わる力ＦＣとの差を利用して、シートＷのシワの発生を抑制する。具体的には、搬送方向Ｆの上流側では、力ＦＣが下流側と比較して弱いことから、ニップ部Ｐに進入した直後のシートＷには左右方向に引っ張る力は弱くなり、シートＷはニップ部に保持される。搬送方向Ｆの下流側では、第１支持部７３４により保持されたシートＷを、上流側と比較して強い力ＦＣにより、左右方向の中央部から両端部に向けて引っ張る。これにより、シートＷにしわが発生するのを抑制することができる。

本実施形態では、第１支持部７３４の高さが、左右方向中央部と両端部とにおいて等しい。そのため、第１支持部７３４の高さが、左右方向において異なる部分が存在する場合に比べて、例えば第１支持部７３４の高さの差に起因して搬送方向Ｆの上流側で力ＦＣが加わることを抑制することができ、ニップ部Ｐに進入した直後のシートＷの挙動を安定させることができる。

本定着装置では、第１支持部７３４と第２支持部７３６とが、ニップ板７３０のベース部７３２と一体に形成されている。そのため、第１支持部７３４と第２支持部７３６とが、ベース部７３２と別体に形成されている場合に比べて、第１支持部７３４や第２支持部７３６の高さを精度よく規定することができる。

本定着装置では、第１支持部７３４のリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部と、第２支持部７３６のリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部との外周形状が、左右方向視で円弧状である。そのため、第１支持部７３４のリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部と、第２支持部７３６のリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部とが、左右方向視で例えば平面状である場合に比べて、ニップ板７３０のベース部７３２がステイ７５０や断熱部材７６０に対して傾いて配置された場合でも、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの少なくとも１つの上端部と、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの少なくとも１つの上端部とを、安定した状態で断熱部材７６０に接触させることができ、第１支持部７３４と第２支持部７３６との高さに応じて、シートＷに力を加えることができる。

本定着装置では、第１支持部７３４におけるリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部は、左右方向に延びており、上下方向視で、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部の左右方向における寸法は、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部の搬送方向Ｆにおける寸法よりも長い。そのため、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部の左右方向における寸法が、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部の搬送方向Ｆにおける寸法と同じか、それより短い場合に比べて、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部が断熱部材７６０に接触する際の接触面積を増加させることができ、リブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃの上端部における荷重集中を抑制することができる。

同様に、第２支持部７３６におけるリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部は、左右方向に延びており、上下方向視で、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部の左右方向における寸法は、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部の搬送方向Ｆにおける寸法よりも長い。そのため、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部の左右方向における寸法が、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部の搬送方向Ｆにおける寸法と同じか、それより短い場合に比べて、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部が断熱部材７６０に接触する際の接触面積を増加させることができ、リブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃの上端部における荷重集中を抑制することができる。

本定着装置では、第１支持部７３４が、左右方向に一定の間隔を空けて設けられた３つのリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃから構成されている。そのため、第１支持部７３４が、左右方向に連続する１つのリブから構成されている場合に比べて、第１支持部７３４から断熱部材７６０に熱が伝わることを抑制することができる。

同様に、第２支持部７３６が、左右方向に一定の間隔を空けて設けられた３つのリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃから構成されている。そのため、第２支持部７３６が、左右方向に連続する１つのリブから構成されている場合に比べて、第２支持部７３６から断熱部材７６０に熱が伝わることを抑制することができる。また、第２支持部７３６が、左右方向に一定の間隔を空けて設けられた３つのリブ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃから構成されることで、第２支持部７３６の中央部の高さを、第２支持部７３６の両端部の高さよりも高くして形成しやすい。

図８は、他の実施形態における定着装置７００Ａのニップ板７３０Ａの斜視図である。以下では、他の実施形態における定着装置７００Ａの構成の内、上述した一実施形態における定着装置７００の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

本実施形態のニップ板７３０Ａは、ベース部７３２と、第１支持部７３４と、第２支持部７３６とに加えて、第３支持部７３５を備える。第３支持部７３５は、ベース部７３２の上面に形成されており、ベース部７３２と断熱部材７６０との間に配置されている。第３支持部７３５は、ベース部７３２と一体に形成されている。

第３支持部７３５は、搬送方向Ｆにおいて第１支持部７３４と第２支持部７３６との間に配置されており、左右方向に伸びている。つまり、第３支持部７３５は、第１支持部７３４よりも搬送方向Ｆの下流側であり、第２支持部７３６よりも搬送方向Ｆの上流側に配置されている。第３支持部７３５は、左右方向に一定の間隔を空けて設けられた３つのリブ７３５Ａ、７３５Ｂ、７３５Ｃから構成されている。リブ７３５Ａは、ベース部７３２の上面の左側に形成されており、第３支持部７３５の左端部を構成している。リブ７３５Ｂは、ベース部７３２の上面の中央に形成されており、第３支持部７３５の中央部を構成している。リブ７３５Ｃは、ベース部７３２の上面の右側に形成されており、第３支持部７３５の右端部を構成している。

リブ７３５Ａ、７３５Ｂ、７３５Ｃの少なくとも１つは、断熱部材７６０に接触している。図８に示すように、断熱部材７６０に接触するリブ７３５Ａ、７３５Ｂ、７３５Ｃの上端部の外周形状は、左右方向視で円弧状をしている。

図９は、図８のＩＸ−ＩＸの位置におけるニップ板７３０Ａの断面図である。ＩＸ−ＩＸは、リブ７３５Ａ、７３５Ｂ、７３５Ｃの上端部を通り、ベース部７３２に直交する面を示している。図８には、左右方向に直交し、第１支持部７３４のリブ７３４Ｂと、第３支持部７３５のリブ７３５Ｂと、第２支持部７３６のリブ７３６Ｂとを含む断面の断面図が示されている。図８に示すように、第３支持部７３５のリブ７３５Ｂの高さは、第１支持部７３４のリブ７３４Ｂの高さよりも高く、第２支持部７３６のリブ７３６Ｂの高さよりも低い。つまり、第３支持部７３５の中央部の高さは、第１支持部７３４の中央部の高さよりも高く、かつ、第２支持部７３６の中央部の高さよりも低い。

また、第３支持部７３５の中央部と第２支持部７３６の中央部との間の搬送方向Ｆにおける距離ＬＧ２は、第１支持部７３４の中央部と第３支持部７３５の中央部との間の搬送方向Ｆにおける距離ＬＧ１よりも短い。ここで、「距離ＬＧ２」とは、詳細には、第３支持部７３５のリブ７３５Ｂの頂点部分ＸＣと第２支持部７３６のリブ７３６Ｂの頂点部分ＸＢとの間の搬送方向Ｆにおける距離を意味する。また、「距離ＬＧ１」とは、詳細には、第１支持部７３４のリブ７３４Ｂの頂点部分ＸＡと頂点部分ＸＣとの間の搬送方向Ｆにおける距離を意味する。なお、本明細書において、「頂点部分」とは、対象リブの内の最も高い部分を意味しており、断熱部材７６０に接触する部分でもある。距離ＬＧ１は、第１距離の一例であり、距離ＬＧ２は、第２距離の一例である。

さらに、第３支持部７３５の中央部と第２支持部７３６の中央部との間の傾きＳＬ２は、第１支持部７３４の中央部と第３支持部７３５の中央部との間の傾きＳＬ１よりも大きい。ここで、「傾きＳＬ２」とは、詳細には、頂点部分ＸＢと頂点部分ＸＣとの間の高さの差を距離ＬＧ２で除した値である。また、「傾きＳＬ１」とは、詳細には、頂点部分ＸＣと頂点部分ＸＡとの間の高さの差を距離ＬＧ１で除した値である。傾きＳＬ１は、第１傾きの一例であり、傾きＳＬ２は、第２傾きの一例である。

本実施形態では、搬送方向Ｆにおいて第１支持部７３４と第２支持部７３６との間に第３支持部７３５が設けられている。第３支持部７３５の中央部の高さは、第１支持部７３４の中央部の高さよりも高く、かつ、第２支持部７３６の中央部の高さよりも低い。つまり、第１支持部７３４と第２支持部７３６と第３支持部７３５との中央部の高さを、搬送方向Ｆの上流側から下流側に向けて徐々に高くすることができる。そのため、第３支持部７３５が設けられない場合に比べて、ニップ部Ｐに搬送されたシートＷに加わる荷重が急激に変化するのを抑制することができ、シートＷにしわが発生するのを抑制することができる。

本定着装置では、第３支持部７３５の中央部と第２支持部７３６の中央部との間の傾きＳＬ２が、第１支持部７３４の中央部と第３支持部７３５の中央部との間の傾きＳＬ１よりも大きい。そのため、第１支持部７３４と第２支持部７３６と第３支持部７３５との中央部の傾きを、搬送方向Ｆの上流側に比べて下流側で大きくすることができる。

本定着装置では、第３支持部７３５の中央部と第２支持部７３６の中央部との間の搬送方向Ｆにおける距離ＬＧ２は、第１支持部７３４の中央部と第３支持部７３５の中央部との間の搬送方向Ｆにおける距離ＬＧ１よりも短い。そのため、距離ＬＧ２が距離ＬＧ１と同じかそれよりも長い場合に比べて、第１支持部７３４と第２支持部７３６と第３支持部７３５との中央部の傾きを、搬送方向Ｆの上流側に比べて下流側で大きくしやすい。

図１０は、他の実施形態における定着装置７００Ｂの左側面図である。以下では、他の実施形態における定着装置７００Ｂの構成の内、上述した一実施形態における定着装置７００の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

本実施形態の定着装置７００Ｂは、一実施形態における定着装置７００に比べて、加熱部７１０Ｂの構造が異なる。本実施形態の加熱部７１０Ｂは、定着ベルト７１１と、ハロゲンヒータ７１３と、ニップ部材７３０Ｂと、ステイ７５０Ｂと、反射部材７４０Ｂと、ガイド部材７１２とを備える。

ニップ部材７３０Ｂは、金属製の板状部材であり、例えば、アルミニウムなどから形成されている。ニップ部材７３０Ｂは、定着ベルト７１１の内周側において、ハロゲンヒータ７１３の下側に配置されており、ニップ部材７３０Ｂの下面が、定着ベルト７１１の内周面に接触している。ニップ部材７３０Ｂは、ベース部７３２の長手方向が左右方向に延びており、ベース部７３２の短手方向が搬送方向Ｆに沿っている。なお、本実施形態のニップ部材７３０Ｂの上面には、支持部が形成されていない。ニップ部材７３０Ｂは、第１部材の別例である。

ステイ７５０Ｂは、左右方向視で略Ｕ字状に屈曲した桁状の鋼板であり、下側に開口している。ステイ７５０Ｂは、ステイ７５０Ｂの長手方向が左右方向に延びている。ステイ７５０Ｂは、ハロゲンヒータ７１３を挟んで前後方向に並んで配置される一対のステイ側壁７５４Ｂ、７５６Ｂと、ハロゲンヒータ７１３に対してニップ部材７３０Ｂとは反対側に配置され、一対のステイ側壁７５４Ｂ、７５６Ｂのニップ部材７３０Ｂから遠い側の端部、つまり、上端を連結するステイ上部７５２Ｂとを有する。ステイ側壁７５４Ｂは、ハロゲンヒータ７１３の前側に配置されており、ステイ側壁７５６Ｂは、ハロゲンヒータ７１３の後ろ側に配置されている。ステイ７５０Ｂは、ハロゲンヒータ７１３の外周の一部の領域であって、ニップ部材７３０Ｂ側の領域を除く領域を囲むように配置されている。ステイ側壁７５４Ｂ、７５６Ｂは、第１壁部の一例であり、ステイ上部７５２Ｂは、第２壁部の一例である。ステイ７５０Ｂは、第２部材の別例である。

反射部材７４０Ｂは、金属製の板状部材であり、反射部材７４０Ｂの長手方向が左右方向に延びている。反射部材７４０Ｂは、左右方向視で略Ｕ字状に屈曲しており、下側に開口している。反射部材７４０Ｂは、定着ベルト７１１の内周側において、ハロゲンヒータ７１３とステイ７５０Ｂとの間に配置されている。具体的には、反射部材７４０Ｂは、ハロゲンヒータ７１３とステイ側壁７５４Ｂとの間に配置された反射側壁７４４Ｂと、ハロゲンヒータ７１３とステイ側壁７５６Ｂとの間に配置された反射側壁７４６Ｂと、ハロゲンヒータ７１３とステイ上部７５２Ｂとの間に配置された反射上部７４２Ｂとを有する。ハロゲンヒータ７１３側の反射部材７４０Ｂの内面には、鏡面加工が施されており、反射部材７４０Ｂは、ハロゲンヒータ７１３からの輻射熱をニップ部材７３０Ｂ側の定着ベルト７１１に反射させる。

図１０の拡大図Ａに示すように、反射側壁７４４Ｂの先端部７４５Ｂは、反射側壁７４４Ｂから前側に屈曲しており、ニップ部材７３０Ｂとステイ側壁７５４Ｂとの間に入り込んでいる。先端部７４５Ｂは、ニップ部材７３０Ｂとステイ側壁７５４Ｂとの間に配置されており、先端部７４５Ｂの長手方向が左右方向に延びている。先端部７４５Ｂは、ニップ部材７３０Ｂとステイ側壁７５４Ｂとに接触している。先端部７４５Ｂは、第１支持部の別例である。

また、図１０の拡大図Ｂに示すように、反射側壁７４６Ｂの先端部７４７Ｂは、反射側壁７４６Ｂから後ろ側に屈曲しており、ニップ部材７３０Ｂとステイ側壁７５６Ｂとの間に入り込んでいる。先端部７４７Ｂは、搬送方向Ｆにおいて先端部７４５Ｂより下流側であって、ニップ部材７３０Ｂとステイ側壁７５６Ｂとの間に配置されており、先端部７４７Ｂの長手方向が左右方向に延びている。先端部７４７Ｂは、ステイ側壁７５６Ｂとニップ部材７３０Ｂとに接触している。先端部７４７Ｂは、第２支持部の別例である。

先端部７４５Ｂでは、先端部７４５Ｂの高さが、左右方向の中央部と両端部とにおいて反射部材７４０Ｂの板厚ＨＴ３に等しい（図１０ 拡大図Ａ参照）。つまり、先端部７４５Ｂの中央部の高さと、先端部７４５Ｂの両端部のいずれか一方の高さとの差はゼロとなる。一方、先端部７４７Ｂでは、左右方向の中央部において先端部７４７Ｂが折り返されており（図１０ 拡大図Ｂ参照）、先端部７４７Ｂの中央部の高さが板厚ＨＴ３の２倍となり、先端部７４７Ｂの両端部の高さよりも高い。そのため、先端部７４７Ｂの中央部の高さと、先端部７４７Ｂの両端部のいずれか一方の高さとの差は正の値となり、先端部７４５Ｂの中央部の高さと、先端部７４５Ｂの両端部のいずれか一方の高さとの差よりも大きい。

本実施形態では、ニップ部材７３０Ｂとステイ側壁７５４Ｂとの間に、左右方向に伸びている先端部７４５Ｂが設けられており、ニップ部材７３０Ｂとステイ側壁７５６Ｂとの間に、左右方向に伸びている先端部７４７Ｂが設けられている。先端部７４７Ｂの中央部の高さは、先端部７４７Ｂの両端部の高さよりも高く、先端部７４７Ｂの中央部といずれか一方の端部との高さの差は、先端部７４５Ｂの中央部といずれか一方の端部との高さの差よりも大きい。そのため、シートＷにしわが発生するのを抑制することができる。

先端部７４５Ｂは、反射側壁７４４Ｂから屈曲しており、反射部材７４０Ｂと一体に形成されている。同様に、先端部７４７Ｂは、反射側壁７４６Ｂから屈曲しており、反射部材７４０Ｂと一体に形成されている。そのため、先端部７４５Ｂと先端部７４７Ｂとが、反射部材７４０Ｂと別体に形成されている場合に比べて、先端部７４５Ｂと先端部７４７Ｂとの高さを精度よく規定することができる。

本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができる。

上記実施形態では、定着装置のベルトとして、樹脂製の定着ベルト７１１を例示したが、これに限定されず、例えばＳＵＳなどの金属製のベルトが用いられてもよい。

上記実施形態では、ハロゲンヒータ７１３が定着ベルト７１１の内周側に配置されているものを例示したが、これに限定されず、ハロゲンヒータ７１３が定着ベルト７１１の外周側に配置されていてもよい。この場合、反射部材７４０は必ずしも必要がない。

上記実施形態では、定着装置の加圧部材として、ローラを示したが、これに限定されず、ベルト状の部材であってもよい。

上記実施形態では、第１支持部７３４の高さが、左右方向の中央部と両端部とにおいて等しい例を示したが、これに限定されない。第２支持部７３６の中央部の高さと、第２支持部７３６の両端部のいずれか一方の高さとの差が、第１支持部７３４の中央部の高さと、第１支持部７３４の両端部のいずれか一方の高さとの差よりも大きい範囲において、第１支持部７３４の中央部の高さが、第１支持部７３４の両端部の高さよりも高くてもよい。

上記一実施形態では、第１支持部７３４と第２支持部７３６とがニップ板７３０に含まれる、つまり、ベース部７３２に一体に形成されている例を示したが、これに限定されず、第１支持部７３４と第２支持部７３６とが、ベース部７３２とは別体に、つまり、ニップ板７３０と別体に形成されていてもよい。さらには、第１支持部７３４と第２支持部７３６とが、ステイ７５０と断熱部材７６０とのいずれか一方と一体に形成されていてもよい。

上記一実施形態では、第１支持部７３４が、左右方向に一定の間隔を空けて設けられた３つのリブ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃから構成されている例を示したが、２つ、または、４つ以上のリブから構成されていてもよい。さらには、第１支持部７３４が、左右方向に連続する１つのリブから構成されていてもよい。第２支持部７３６についても同様である。

上記他の実施形態では、第３支持部７３５の中央部の高さは、第１支持部７３４の中央部の高さよりも高く、かつ、第２支持部７３６の中央部の高さよりも低い例を示したが、これに限られず、第３支持部７３５の中央部の高さは、第１支持部７３４の中央部の高さと同じでもよい。また、第３支持部７３５の中央部の高さは、第２支持部７３６の中央部の高さと同じでもよい。

また、上記実施形態では、定着装置の発熱体として、ハロゲンヒータ７１３を例示したが、これに限定されず、例えば、赤外線ヒータやカーボンヒータなどでもよい。

７００、７００Ａ、７００Ｂ：定着装置 ７１０、７１０Ｂ：加熱部 ７１１：定着ベルト ７１２：ガイド部材 ７１３：ハロゲンヒータ ７２０：加圧ローラ ７３０、７３０Ａ、７３０Ｂ：ニップ板 ７３２：ベース部 ７３４：第１支持部 ７３４Ａ、７３４Ｂ、７３４Ｃ：リブ ７３５：第３支持部 ７３５Ａ、７３５Ｂ、７３５Ｃ：リブ ７３６：第２支持部 ７３６Ａ、７３６Ｂ、７３６Ｃ：リブ ７４０、７４０Ｂ：反射部材 ７４５Ｂ、７４７Ｂ：先端部 ７５０、７５０Ｂ：ステイ ７６０：断熱部材 ７７０：構造体 ９００：押圧部 ９４０：付勢バネ Ｆ：搬送方向 Ｐ：ニップ部 Ｗ：シート

Claims (10)

1. 円筒状のベルトと、
   前記ベルトの幅方向に延びており、前記ベルトの内周面に接触する板状の第１部材と、
   前記第１部材よりも前記ベルトの内周側に配置され、前記幅方向に延びている桁状の第２部材と、
   前記ベルトの幅方向に延びており、前記ベルトの外周面に接触し、前記第１部材に向かう第１方向に前記ベルトを押圧する加圧部材と、
   加熱部材と、
   前記第１部材と前記第２部材との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とに接触し、前記幅方向に延びている第１支持部と、
   前記第１部材と前記第２部材との間であり、かつ、前記ベルトの進行方向において前記第１支持部より下流側に配置され、前記第１部材と前記第２部材とに接触し、前記幅方向に延びている第２支持部と、を備え、
   前記第２支持部の前記幅方向における中央部の前記第１方向の高さは、前記第２支持部の前記幅方向における両端部の前記第１方向の高さよりも高く、
   前記第２支持部の前記中央部の前記第１方向の高さと前記第２支持部の前記幅方向の一端部の前記第１方向の高さとの差と、前記第２支持部の前記中央部の前記第１方向の高さと前記第２支持部の前記幅方向の他端部の前記第１方向の高さとの差とのいずれもが、
   前記第１支持部の前記幅方向における中央部の前記第１方向の高さと前記第１支持部の前記幅方向の一端部の前記第１方向の高さとの差と、前記第１支持部の前記幅方向における中央部の前記第１方向の高さと前記第１支持部の前記幅方向の他端部の前記第１方向の高さとの差のいずれと比較しても大きい、定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置であって、
   前記第１支持部の前記幅方向における中央部の前記第１方向の高さと、前記第１支持部の前記幅方向の両端部の前記第１方向の高さは等しい、定着装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の定着装置であって、
   前記第１支持部と前記第２支持部との少なくとも一方は、前記第１部材と一体に形成されている、定着装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の定着装置であって、
   前記第１支持部の前記第２部材と接触する第１接触部分と、前記第２支持部の前記第２部材と接触する第２接触部分との少なくとも一方の外周形状は、前記幅方向視で円弧状である、定着装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の定着装置であって、
   前記第１支持部の前記第２部材と接触する第１接触部分と、前記第２支持部の前記第２部材と接触する第２接触部分との少なくとも一方は、前記幅方向に延びている、定着装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の定着装置であって、
   前記第１支持部と前記第２支持部との少なくとも一方は、前記幅方向に間隔を空けて設けられた複数の支持体から構成されている、定着装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の定着装置であって、さらに、
   前記第１部材と前記第２部材との間であり、かつ、前記進行方向において前記第１支持部と前記第２支持部との間に配置され、前記幅方向に延びている第３支持部を備え、
   前記幅方向における前記第３支持部の中央部の前記第１方向の高さは、前記幅方向における前記第１支持部の中央部の前記第１方向の高さ以上であり、かつ、前記幅方向における前記第２支持部の中央部の前記第１方向の高さ以下である、定着装置。
8. 請求項７に記載の定着装置であって、
   前記第１支持部の前記中央部の前記第１方向の高さと、前記第３支持部の前記中央部の前記第１方向の高さとの差を、前記第１支持部の前記中央部と、前記第３支持部の前記中央部との間の前記進行方向における距離で除した第１傾きよりも
   前記第３支持部の前記幅方向における中央部の前記第１方向の高さと、前記第２支持部の前記中央部の前記第１方向の高さとの差を、前記第３支持部の前記中央部と、前記第２支持部の前記中央部との間の前記進行方向における距離で除した第２傾きが大きい、定着装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の定着装置であって、
   前記第１支持部の前記中央部と、前記第３支持部の前記中央部との間の前記進行方向における第１距離よりも、
   前記第３支持部の前記中央部と、前記第２支持部の前記中央部との間の前記進行方向における第２距離が短い、定着装置。
10. 請求項１または請求項２に記載の定着装置であって、
    前記加熱部材は、前記ベルトの内周側に配置され、
    前記第２部材は、前記加熱部材を挟んで前記進行方向に並んで配置される一対の第１壁部と、前記加熱部材に対して前記第１部材とは反対側に配置され、前記一対の壁部の前記第１部材から遠い側の端部同士を連結する第２壁部とを有し、
    前記定着装置は、さらに、前記加熱部材と前記一対の第１壁部との間、及び、前記加熱部材と前記第２壁部との間に配置されている反射部材を備え、
    前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記第１部材と前記一対の第１壁部との間に配置され、前記反射部材と一体に形成されている、定着装置。

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