WO2019189118A1 - 定着装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a fixing device for thermally fixing a developer image transferred to a sheet to the sheet.
- a fixing device composed of a halogen lamp, a heating roll, an endless belt, a pressure member, a film-like sheet member, or the like is known (see Patent Document 1).
- the pressure member is disposed inside the endless belt and presses the endless belt against the surface of the heating roll.
- the film-like sheet member is interposed between the endless belt and the pressure member.
- the endless belt is driven to rotate as the heating roll rotates.
- an object of the present invention is to provide a fixing device capable of improving the durability of an endless belt.
- the fixing device of the present invention includes a heater, a rotating body heated by the heater, an endless belt, a nip forming member, and a sliding sheet.
- the nip forming member forms a nip portion with the endless belt interposed between the nip forming member and the rotating body.
- the sliding sheet has a first portion sandwiched between the endless belt and the nip forming member.
- the sliding sheet has a second portion extending from the downstream end of the first portion in the moving direction of the endless belt in the nip portion. Further, the bending rigidity of the sliding sheet is larger than the bending rigidity of the endless belt.
- the second portion has a bent portion that is bent so as to be in contact with the inner peripheral surface of the endless belt.
- the bent portion urges a portion of the endless belt positioned downstream of the nip portion in the moving direction from the inside to the outside of the endless belt.
- a portion of the endless belt that protrudes from the nip portion can be pushed out from the inside of the endless belt to the outside by the bent portion, and the endless belt can be given tension.
- the endless belt can suppress that the part which protruded from the nip part of the endless belt flutters, and becomes unstable. Therefore, unnecessary stress can be suppressed from being applied to the endless belt, and the durability of the endless belt can be improved.
- the bent portion may be arranged from one end to the other end of the second portion in the width direction of the endless belt.
- the bent portion may have a configuration in which the protruding amount at the center in the width direction is larger than the protruding amounts at both ends in the width direction.
- the sliding sheet may have a configuration in which the thickness of the central portion in the width direction is larger than the thickness of both end portions in the width direction.
- tension can be given to the central part in the width direction of the part protruding from the nip part of the endless belt by the part formed by the part of the bent part where the thickness of the sliding sheet is large.
- the bent portion may be disposed only at the center portion of the second portion in the width direction of the endless belt.
- the central portion of the bent portion in the width direction may be arranged in the width direction so as to overlap with the entire region through which the minimum size sheet that can be thermally fixed by the fixing device passes.
- the moving speed of the central portion in the width direction of the endless belt is slower than the moving speed of both end portions, and it is not effective when it comes out of the nip portion.
- tensile_strength can be effectively given to the center part of an endless belt by a bending part.
- the heater may include a first heater and a second heater.
- the 1st heater has the 1st heating part which heats the central part in the width direction of the rotating body.
- a 2nd heater has a pair of 2nd heating part which heats the edge part in the said width direction of a rotary body.
- the one end of the center part in the said width direction of a bending part may be arrange
- the moving speed of the central portion in the width direction of the endless belt is at both ends. Although it becomes slower than the moving speed of the part and becomes unstable when it comes out of the nip part, it can effectively apply tension to the central part of the endless belt by the bent part.
- the rotating body may be a roller in which the outer diameters at both ends in the width direction are larger than the outer diameter of the central part in the width direction.
- the moving speed of the center part in the width direction of the endless belt becomes slower than the moving speed of both ends, and the center part tends to become unstable when the endless belt comes out of the nip part. It is possible to effectively apply tension to the central portion of the wing by the bent portion.
- the fixing device described above may include a support member that supports the nip forming member and an opposing member that faces the support member.
- the facing member is disposed inside the endless belt and downstream of the nip portion in the moving direction.
- the sliding sheet may have a third portion that extends from the second portion toward the support member and the opposing member. The third portion may be configured to be sandwiched between the support member and the opposing member.
- the first portion is held between the endless belt and the nip forming member, and the third portion is held between the support member and the opposing member. Therefore, the rigidity of the bending part formed in the 2nd part in the meantime can be ensured. As a result, it is possible to more firmly apply tension to the portion of the endless belt that protrudes from the nip portion by the bent portion.
- the bent portion may be arranged from one end to the other end of the second portion in the width direction of the endless belt.
- One of the support member and the opposing member may protrude toward the other and have a plurality of convex portions arranged in parallel to the width direction.
- the sliding sheet is divided into a first piece between the two slits and a pair of second pieces on both sides of the first piece by two slits extending in a direction intersecting the width direction. May be.
- the first piece may have a first hole through which one of the plurality of convex portions passes.
- Each of the pair of second pieces may have a second hole through which the other one of the plurality of convex portions passes.
- the second hole may be disposed closer to the bent portion than the first hole.
- the outer part in the width direction can be bent away from the rotating body with respect to the slits of the second part and the third part. Therefore, both end portions of the bent portion can be separated from the inner peripheral surface of the endless belt rather than the central portion. As a result, the central portion of the bent portion strongly hits the inner peripheral surface of the endless belt from both ends, so that the bent portion is given tension to the central portion in the width direction of the portion protruding from the nip portion of the endless belt. be able to.
- the opposing member may be a belt guide that contacts the inner peripheral surface of the endless belt to guide the endless belt.
- the member for sandwiching the third portion of the sliding sheet with the support member and the member for guiding the endless belt can be provided integrally, the number of parts of the fixing device can be reduced.
- the sliding sheet may be a resin sheet containing polyimide.
- the rotating body may be a cylindrical roller.
- the heater may be arrange
- the support member may include a holder that holds the nip forming member and a stay that supports the nip forming member via the holder.
- the third portion of the sliding sheet is sandwiched between the belt guide and the holder.
- the sliding sheet may include a fourth portion extending in a direction away from the rotating body from the upstream end of the first portion in the moving direction.
- the fourth portion is preferably sandwiched between the belt guide and the holder.
- the nip forming member may include a first elastic body and a second elastic body harder than the first elastic body.
- the first elastic body is disposed upstream of the second elastic body in the moving direction.
- the durability of the endless belt can be improved.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus including a fixing device according to the invention.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of a fixing device.
- FIG. 5 is a view of the fixing device as viewed from the downstream in the moving direction of the endless belt at the nip portion. They are the perspective view (a) seen from the moving direction of the endless belt in a nip part, and the perspective view (b) seen from the upstream.
- 1A is a perspective view of a sliding sheet according to a first embodiment
- FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line XX
- FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line YY of FIG.
- FIG. 2A and 2B are an enlarged cross-sectional view of the fixing device, and are a diagram showing a vicinity of a central bent portion and a diagram showing a vicinity of an end bent portion.
- FIG. 10 is a perspective view (a) of a sliding sheet according to a fifth embodiment and a ZZ sectional view (b) of FIG.
- the fixing device 8 is used in an image forming apparatus 1 such as a laser printer.
- the image forming apparatus 1 includes a main body housing 2, a sheet supply unit 3, an exposure device 4, a developer image forming unit 5, and a fixing device 8.
- the sheet supply unit 3 includes a sheet tray 31 in which a sheet S such as paper is accommodated and a sheet supply mechanism 32 that is provided in the lower portion of the main body housing 2.
- the sheet S in the sheet tray 31 is supplied to the developer image forming unit 5 by the sheet supply mechanism 32.
- the exposure device 4 is disposed in the upper part of the main body housing 2 and includes a light source device (not shown), a polygon mirror, a lens, a reflecting mirror, and the like that are not shown.
- the exposure device 4 exposes the surface of the photoconductive drum 61 by scanning the surface of the photoconductive drum 61 at high speed with a light beam (see a chain line) based on image data emitted from the light source device.
- the developer image forming unit 5 is disposed below the exposure device 4.
- the developer image forming unit 5 is configured as a process cartridge, and is attachable to and detachable from the main body housing 2 through an opening formed when the front cover 21 provided at the front portion of the main body housing 2 is opened.
- the developer image forming unit 5 includes a photosensitive drum 61, a charger 62, a transfer roller 63, a developing roller 64, a supply roller 65, and a developer storage unit 66 that stores a developer made of dry toner. I have.
- the developer image forming unit 5 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 61 with the charger 62. Thereafter, the surface of the photosensitive drum 61 is exposed by the light beam from the exposure device 4, so that an electrostatic latent image based on image data is formed on the surface. Further, the developer image forming unit 5 supplies the developer in the developer containing unit 66 to the developing roller 64 via the supply roller 65.
- the developer image forming unit 5 supplies the developer on the developing roller 64 to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 61. As a result, the electrostatic latent image is visualized and a developer image is formed on the photosensitive drum 61. Thereafter, the developer image forming unit 5 conveys the sheet S supplied from the sheet supply unit 3 between the photosensitive drum 61 and the transfer roller 63, thereby transferring the developer image on the photosensitive drum 61 to the sheet S. Transcript.
- the fixing device 8 is disposed behind the developer image forming unit 5. Details of the fixing device 8 will be described later.
- the fixing device 8 heat-fixes the developer image on the sheet S by passing the sheet S on which the developer image is transferred.
- the sheet S on which the toner image is thermally fixed is discharged onto a paper discharge tray 22 outside the main body housing 2 by a conveyance roller 23 and a discharge roller 24.
- the fixing device 8 includes a heating unit 81 and a pressure unit 82.
- One of the heating unit 81 and the pressure unit 82 is pressed toward the other by a pressing mechanism (not shown).
- the heating unit 81 includes a heater 110.
- the heating unit 81 includes a rotating body 120.
- the pressure unit 82 includes an endless belt 130.
- the pressure unit 82 includes a nip forming member 140.
- the pressure unit 82 includes a support member 150.
- the pressure unit 82 includes a counter member 160.
- the pressure unit 82 includes a sliding sheet 200.
- the width direction of the endless belt 130 is simply referred to as “width direction”.
- the width direction is a direction parallel to the direction in which the rotation axis of the rotating body 120 extends.
- the heater 110 is a halogen lamp, emits light when energized, generates heat, and heats the rotating body 120 by radiant heat.
- the heater 110 is disposed so as to pass inside the rotating body 120 along the rotation axis of the rotating body 120.
- the heater 110 includes a first heater 111 and a second heater 112. As shown in FIG. 3, the first heater 111 includes a first heating unit 111 ⁇ / b> A that heats the central part in the width direction of the rotating body 120.
- the second heater 112 has a pair of second heating units 112A and 112B that heat the end of the rotating body 120 in the width direction.
- the rotating body 120 is a cylindrical roller that is long in the width direction, and is heated by the heater 110.
- the rotating body 120 has an outer diameter at both end portions in the width direction larger than an outer diameter at the center portion in the width direction.
- the rotating body 120 has a concave shape in which the outer diameter D1 at both ends in the width direction is larger than the outer diameter D2 at the center in the width direction, and the outer diameter gradually increases from the center in the width direction toward both ends.
- the rotating body 120 includes a raw pipe 121 made of metal or the like, and an elastic layer 122 that covers the outer peripheral surface of the raw pipe 121.
- the rotating body 120 is rotatably supported by a frame (not shown) of the fixing device 8, and a driving force is input from a motor (not shown) provided in the main body housing 2 of the image forming apparatus 1, so that the rotating body 120 shown in FIG. Drives counterclockwise.
- the endless belt 130 is a long cylindrical member and has flexibility. Although illustration is omitted, the endless belt 130 has a base material made of metal, resin, or the like, and a release layer that covers the outer peripheral surface of the base material.
- the endless belt 130 is rotated in the clockwise direction in FIG. 2 by friction with the rotating body 120 or the sheet S when the rotating body 120 rotates.
- a lubricant such as grease is attached to the inner peripheral surface of the endless belt 130.
- the nip forming member 140 is a member that forms the nip portion NP with the endless belt 130 interposed between the rotating body 120 and the nip forming member 140.
- the nip forming member 140 has a first elastic body 141.
- the nip forming member 140 has a second elastic body 142.
- the first elastic body 141 and the second elastic body 142 are formed in a rectangular parallelepiped shape that is long in the width direction.
- the first elastic body 141 and the second elastic body 142 can be elastically deformed by being formed from an elastic material such as heat-resistant rubber.
- the second elastic body 142 is harder than the first elastic body 141.
- the first elastic body 141 and the second elastic body 142 are disposed inside the endless belt 130.
- the first elastic body 141 and the second elastic body 142 are arranged so as to be aligned in the moving direction of the endless belt 130 at the nip portion NP. Specifically, in the moving direction of the endless belt 130 in the nip portion NP, the first elastic body 141 is disposed upstream, and the second elastic body 142 is disposed downstream.
- the moving direction of the endless belt 130 in the nip portion NP is simply referred to as “moving direction”.
- the moving direction is a direction parallel to a plane PL passing through the upstream end E1 and the downstream end E2 of the nip portion NP in the circumferential direction of the endless belt 130.
- the support member 150 is a member that supports the nip forming member 140 and is formed long in the width direction.
- the support member 150 is formed substantially symmetrically in the movement direction with respect to the center C in the movement direction.
- the support member 150 has a holder 151.
- the support member 150 has a stay 152.
- the holder 151 is a member that holds the nip forming member 140 and is formed of a heat-resistant resin or the like.
- the holder 151 is disposed inside the endless belt 130.
- the holder 151 includes a holder main body 151A that holds the nip forming member 140, and a pair of side wall portions 151B that extend in a direction away from the rotating body 120 from both ends of the holder main body 151A in the moving direction.
- the stay 152 is a member that supports the nip forming member 140 via the holder 151, and is disposed so as to pass inside the endless belt 130.
- the stay 152 supports the load that the nip forming member 140 receives from the rotating body 120 when the heating unit 81 and the pressure unit 82 are pressed. Therefore, the stay 152 is formed by bending a metal plate having a relatively high rigidity.
- the stay 152 has a base portion 152A extending in the moving direction and a pair of leg portions 152B extending in a direction approaching the rotating body 120 from both ends of the base portion 152A in the moving direction.
- the pair of leg portions 152B is disposed between the pair of side wall portions 151B of the holder 151.
- the stay 152 supports the nip forming member 140 via the holder main body 151A.
- the facing member 160 is a belt guide that guides the endless belt 130 and is formed long in the width direction.
- the facing member 160 is disposed inside the endless belt 130.
- the facing member 160 has an upstream facing member 160A disposed upstream of the center C of the support member 150 in the moving direction.
- the facing member 160 has a downstream facing member 160B disposed downstream of the center C of the support member 150 in the moving direction.
- the downstream facing member 160 ⁇ / b> B has a guide portion 161.
- the downstream facing member 160B has a convex portion 163.
- the guide portion 161 is a portion formed in an arc shape, and the outer peripheral surface is a guide surface 161A.
- 161 A of guide surfaces contact the inner peripheral surface of the endless belt 130, and guide the endless belt 130 which came out between the rotary body 120 and the nip forming member 140 toward the guide surface 161A of the upstream facing member 160A.
- a portion of the guide portion 161 disposed downstream of the nip portion NP in the movement direction faces the support member 150 downstream of the support member 150 in the movement direction.
- the convex portion 163 protrudes toward the support member 150 from a portion facing the support member 150 in the moving direction of the guide portion 161. In other words, the convex portion 163 protrudes from the guide portion 161 toward the upstream in the moving direction.
- the convex portion 163 has a cylindrical shape, and is a through-hole 164 in which the inside of the tube communicates.
- a plurality of convex portions 163 are provided. Specifically, five convex portions 163 are provided. The five convex portions 163 are arranged so as to be arranged in parallel in the width direction. The intervals between adjacent convex portions 163 are substantially equal.
- the upstream facing member 160A is formed substantially symmetrically with the downstream facing member 160B in the moving direction, only in the upstream and downstream directions are reversed.
- the guide surface 161 ⁇ / b> A of the upstream facing member 160 ⁇ / b> A guides the endless belt 130 between the rotating body 120 and the nip forming member 140.
- the facing member 160 is fixed to the support member 150 by a fastening member 190 such as a screw that penetrates the convex portion 163.
- a fastening member 190 such as a screw that penetrates the convex portion 163.
- the facing member 160 is fixed to the leg portion 152 ⁇ / b> B of the stay 152 by the fastening member 190.
- a holder hole 151C that engages with the convex portion 163 is formed in the side wall portion 151B of the holder 151, and a stay hole 152C in which the fastening member 190 is screwed is formed in the leg portion 152B of the stay 152.
- the guide portion 161 is formed with a recess 161B in which the head of the fastening member 190 can enter.
- the sliding sheet 200 is arranged to reduce the sliding resistance between the endless belt 130 and the nip forming member 140.
- the sliding sheet 200 is a resin-made sheet containing polyimide.
- the sliding sheet 200 is formed such that the dynamic friction force with respect to the endless belt 130 is smaller than the dynamic friction force of the nip forming member 140 with respect to the endless belt 130.
- the sliding sheet 200 has a first portion 210.
- the sliding sheet 200 has a second portion 220.
- the sliding sheet 200 has a third portion 230.
- the sliding sheet 200 has a fourth portion 240.
- the first portion 210 is a portion that is sandwiched between the endless belt 130 and the nip forming member 140.
- the second portion 220 is a portion extending from the downstream end of the first portion 210 in the movement direction.
- the second portion 220 has a bent portion 260 that is bent into a substantially U shape so as to contact the inner peripheral surface of the endless belt 130.
- the bent portion 260 is bent so as to be convex toward the downstream side in the moving direction and the side on which the rotating body 120 is disposed (upwardly to the right in FIG. 2).
- the bent portion 260 is disposed from one end to the other end of the second portion 220 in the width direction. That is, in the present embodiment, the entire second portion 220 is a bent portion 260 that contacts the inner peripheral surface of the endless belt 130.
- the bent portion 260 has a central bent portion 261 and a pair of end bent portions 262.
- the central bent portion 261 is located at the central portion in the width direction of the second portion 220.
- the pair of end bent portions 262 are located at both ends in the width direction of the second portion 220.
- the pair of end bent portions 262 are disposed adjacent to both sides in the width direction of the central bent portion 261.
- the protruding amount of the central bent portion 261 is larger than the protruding amount of the end bent portion 262.
- the sliding sheet 200 having the central bent portion 261 and the pair of end bent portions 262 having different protrusion amounts can be formed, for example, by embossing a rectangular sheet.
- the third portion 230 extends from the end of the second portion 220 in a direction away from the rotating body 120. In other words, the third portion 230 extends from the end of the second portion 220 toward the support member 150 and the facing member 160. Specifically, the third portion 230 extends from the end of the second portion 220 between the holder 151 and the guide portion 161 of the downstream facing member 160B.
- the fourth portion 240 extends in a direction away from the rotating body 120 from the upstream end of the first portion 210 in the moving direction. In other words, the fourth portion 240 extends from the upstream end of the first portion 210 toward the support member 150 and the opposing member 160. Specifically, the fourth portion 240 extends from the upstream end of the first portion 210 toward the holder 151 and the guide portion 161 of the upstream facing member 160A.
- the third portion 230 and the fourth portion 240 have a plurality of holes 250 through which the convex portions 163 (see FIG. 4B) of the facing member 160 pass.
- Five holes 250 are provided corresponding to the protrusions 163 and are arranged in parallel to the width direction.
- the hole 251 disposed at the center in the width direction has a circular shape with a diameter substantially equal to the outer diameter of the first convex portion 163A.
- the holes 252 arranged on both sides of the hole 251 in the width direction have a rectangular shape whose length in the width direction is longer than the outer diameter of the convex portion 163. Since the convex part 163 penetrates the hole 252 and can move in the hole 252 in the width direction, the influence when the support member 150 and the opposing member 160 are thermally expanded in the width direction can be absorbed by the hole 252.
- the third portion 230 is sandwiched between the support member 150 and the facing member 160.
- the fourth portion 240 is sandwiched between the support member 150 and the facing member 160. Specifically, the third portion 230 and the fourth portion 240 are sandwiched between the guide portion 161 of the facing member 160 and the side wall portion 151 ⁇ / b> B of the holder 151.
- the center portion in the width direction of the sliding sheet 200 including the center bent portion 261 is arranged in the region SA MAX in the width direction.
- the area SA MAX is an area through which the maximum size sheet S that can be thermally fixed by the fixing device 8 passes.
- the central bent portion 261 is arranged such that one end in the width direction is located on the inner side in the width direction than one end in the width direction of the maximum size sheet S.
- the other end in the width direction of the central bent portion 261 is disposed on the inner side in the width direction than the other end in the width direction of the maximum size sheet S.
- the central portion in the width direction of the sliding sheet 200 is disposed in a range that overlaps the entire region SA MIN in the width direction.
- the area SA MIN is an area through which the minimum size sheet S that can be thermally fixed by the fixing device 8 passes.
- the central bent portion 261 has one end in the width direction arranged outside the one end in the width direction of the sheet S of the minimum size in the width direction.
- the other end in the width direction of the central bent portion 261 is disposed on the outer side in the width direction than the other end in the width direction of the sheet S having the minimum size.
- a pair of end portions bent portion 262 in the width direction it is arranged in an area away from the whole area SA MAX.
- the central bent portion 261 is disposed in the width direction so as to overlap the entire region through which the sheet S having a length in the width direction of a predetermined length or less passes among the sheets S that can be thermally fixed by the fixing device 8. Is preferred.
- the central bent portion 261 is disposed in a range including the entire area SA B5 through which the B5 size sheet S passes. That is, one end in the width direction of the central bent portion 261 is arranged on the outer side in the width direction than one end in the width direction of the B5 size sheet S. Further, the other end in the width direction of the central bent portion 261 is disposed on the outer side in the width direction than the other end in the width direction of the B5 size sheet S.
- the central portion in the width direction of the sliding sheet 200 is disposed between one end and the other end of the first heating unit 111A in the width direction.
- one end in the width direction of the central bent portion 261 is disposed on the inner side in the width direction than one end in the width direction of the first heating unit 111A.
- the other end in the width direction of the central bent portion 261 is disposed on the inner side in the width direction than the other end in the width direction of the first heating unit 111A. It is preferable that the center bent part 261 is disposed in the substantially same range as the first heating part 111A in the width direction.
- the central bent portion 261 has one end in the width direction positioned outside the inner end in the width direction of the second heating unit 112A in the width direction. Further, the other end in the width direction of the central bent portion 261 is located on the outer side in the width direction than the inner end in the width direction of the second heating unit 112B. That is, the central bent portion 261 is arranged in the width direction from the inner end portion in the width direction of the second heating portion 112A to the inner end portion in the width direction of the second heating portion 112B. In other words, one end in the width direction of the central bent portion 261 is disposed at a position overlapping with both the first heating unit 111A and the second heating unit 112A in the width direction. Further, the other end in the width direction of the central bent portion 261 is disposed at a position overlapping with both the first heating unit 111A and the second heating unit 112B in the width direction.
- the bending rigidity of the sliding sheet 200 is larger than that of the endless belt 130.
- the bending rigidity of the sliding sheet 200 is based on the bending rigidity in the first portion 210.
- a material having a Young's modulus larger than that of the endless belt 130 can be used as the material of the sliding sheet 200.
- it can be realized by making the thickness of the sliding sheet 200 thicker than the thickness of the endless belt 130.
- the sliding sheet 200 may be realized by multilayering.
- the first portion 210 is held between the endless belt 130 and the nip forming member 140, and the third portion 230 is interposed between the support member 150 and the facing member 160. It is sandwiched and held. For this reason, the substantial rigidity of the bent portion 260 (second portion 220) between the first portion 210 and the third portion 230 is further increased.
- the sliding sheet 200 includes a portion of the endless belt 130 in which the bent portion 260 is located downstream of the nip portion NP in the moving direction, that is, the nip of the endless belt 130. It arrange
- the end portion of the endless belt 130 protruding from the nip portion NP can be pushed out from the inner side of the endless belt 130 to the outer side by the bent portion 260, and the endless belt 130 can be given tension.
- the endless belt 130 can be given tension.
- the bent portion 260 is disposed from one end to the other end of the second portion 220 in the width direction. For this reason, it is possible to apply tension to the portion of the endless belt 130 that protrudes from the nip portion NP by the bent portion 260 from one end to the other end in the width direction.
- the sliding sheet 200 has the first portion 210 held between the endless belt 130 and the nip forming member 140, and the third portion 230 held between the support member 150 and the facing member 160. Is done. For this reason, the rigidity of the bending part 260 formed in the 2nd part 220 in the meantime can be ensured. As a result, the bent portion 260 can firmly apply tension to the portion of the endless belt 130 that protrudes from the nip portion NP.
- the rotating body 120 is a concave-shaped roller in which the outer diameters at both ends in the width direction are larger than those at the center. For this reason, at the portion of the endless belt 130 that has come out from the nip portion NP, the moving speed of the central portion in the width direction is slower than the moving speed of both end portions, and the central portion is likely to flutter. That is, the endless belt 130 tends to become unstable at the center in the width direction when coming out of the nip portion NP.
- the bent portion 260 can effectively apply tension to the central portion in the width direction of the endless belt 130.
- the protruding amount of the central bent portion 261 is larger than the protruding amount of the end bent portion 262. Therefore, the central bent portion 261 can firmly apply tension to the central portion in the width direction, which tends to be unstable, of the portion of the endless belt 130 that exits from the nip portion NP.
- the rotating body 120 is heated from one end portion to the other end portion in the width direction by the heater 110, when the developer image is thermally fixed on a small sheet S such as a B5 size sheet S, an endless belt is used.
- the central portion in the width direction of 130 is reduced in outer diameter by contracting due to heat taken by the sheet S.
- the moving speed of the central portion in the width direction of the endless belt 130 becomes even slower than the moving speed of both ends, and becomes more unstable when it exits the nip portion NP.
- the central bent portion 261 that is the central portion in the width direction of the sliding sheet 200 is disposed in a range that overlaps the entire passage region of the sheet S having a small size.
- the central bent portion 261 is disposed between one end and the other end of the first heater 111 in the width direction of the first heater 111A. For this reason, it is possible to effectively apply tension to the central portion of the endless belt 130 by the bent portion 260 (central bent portion 261).
- the facing member 160 is a belt guide, a member that sandwiches the third portion 230 of the sliding sheet 200 with the support member 150 and a member that guides the endless belt 130 can be provided integrally. Thereby, the number of parts of the fixing device 8 can be reduced.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> A has a first portion 210.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> A has a second portion 220.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> A has a third portion 230.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> A has a fourth portion 240.
- the second portion 220 and the third portion 230 are divided into three by two slits 271 extending in a direction orthogonal to the width direction.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> A is divided by the two slits 271 into a first piece 201 between the two slits 271 and a pair of second pieces 202 on both sides of the first piece 201.
- the first piece 201 includes a second part center part 221 and a third part center part 231.
- the pair of second pieces 202 includes a second partial end 222 and a third partial end 232, respectively.
- the second portion central portion 221 has a central bent portion 263.
- the second partial end portion 222 has an end bent portion 264.
- the central bent portion 263 and the end bent portion 264 are portions bent in a substantially U shape so as to come into contact with the inner peripheral surface of the endless belt 130.
- the amount of protrusion of the central bent portion 263 is larger than the amount of protrusion of the end bent portion 264.
- the second portion 220 and the third portion 230 are divided by the two slits 271. For this reason, the amount of protrusion of the central bent portion 263 and the amount of protrusion of the end bent portion 264 can be made different without embossing.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> B has a first portion 210.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> B has a second portion 220.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> B has a third portion 230.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> B has a fourth portion 240.
- the second portion 220 has a bent portion 260 extending from one end to the other end in the width direction.
- the amount of protrusion of the bent portion 260 is substantially equal from one end to the other end in the width direction when the sliding sheet 200B is not assembled to the fixing device 8.
- the third portion 230 is divided into three by two slits 272 extending in a direction orthogonal to the width direction.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> B is divided by the two slits 272 into a first piece 231 between the two slits 272 and a pair of second pieces 232 on both sides of the first piece 231.
- the first piece 231 has a first hole 251 through which one of the plurality of convex portions 163 (see FIG. 9B) of the facing member 160 passes. Specifically, the first hole 251 engages with a convex portion 163 disposed at the center in the width direction. Further, each of the pair of second pieces 232 has a second hole 252A through which the other one of the plurality of convex portions 163 passes. Specifically, the convex portion 163 disposed at the end in the width direction is engaged with the second hole 252A. As shown in FIG. 9A, the second hole 252A is disposed closer to the bent portion 260 than the first hole 251 in the direction orthogonal to the width direction. The dimension of the second hole 252A in the direction orthogonal to the width direction is substantially equal to that of the first hole 251.
- third holes 252B that are long in the width direction are formed in the middle portions of the slits 272, respectively.
- the third hole 252B is disposed at substantially the same position as the first hole 251 in the direction orthogonal to the width direction.
- the third hole 252B has a width direction and a dimension perpendicular to the width direction substantially equal to the second hole 252A.
- both end portions of the bent portion 260 can be separated from the inner peripheral surface of the endless belt 130 rather than the central portion.
- the central portion of the bent portion 260 strongly hits the inner peripheral surface of the endless belt 130 from both end portions, so that the bent portion is formed at the central portion in the width direction of the portion that protrudes from the nip portion NP of the endless belt 130. 260 can provide more tension.
- the slits 271 and 272 may be inclined so as to form an angle of 45 ° or less with respect to the direction orthogonal to the width direction, for example. That is, the slits 271 and 272 may extend in a direction crossing the width direction. Further, the slits 271 and 272 may be curved instead of linear.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> C has a first portion 210.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> C has a second portion 220.
- the second portion 220 has a bent portion 260.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> C has a third portion 230.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> C has a fourth portion 240.
- the bending part 260 is arrange
- the central portion in the width direction of the portion protruding from the nip portion NP of the endless belt 130 can be given tension by the bent portion 260 disposed in the central portion in the width direction of the second portion 220. it can.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> D has a first portion 210 and a fourth portion 240.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> D has a second portion 220.
- the second portion 220 has a bent portion 260 extending from one end to the other end in the width direction.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> D has a third portion 230.
- the sliding sheet 200 ⁇ / b> D has a fourth portion 240.
- the bent portion 260 has substantially the same amount of protrusion from one end to the other end in the width direction.
- the thickness T1 of the central portion in the width direction is larger than the thickness T2 of both end portions in the width direction.
- the rigidity of the central portion in the width direction of the sliding sheet 200D including the central portion in the width direction of the bent portion 260 can be made larger than both end portions.
- the central portion in the width direction of the portion extending from the nip portion NP of the endless belt 130 is more tightly applied to the portion of the bent portion 260 formed by the portion where the thickness of the sliding sheet 200D is large and having high rigidity. be able to.
- the thickness of the sliding sheet is substantially uniform.
- the central portion in the width direction of the sliding sheet is used.
- the thickness may be larger than the thickness of both end portions in the width direction. According to this, the bent portion 260 can firmly apply tension to the center portion in the width direction of the portion of the endless belt 130 that protrudes from the nip portion NP.
- the protruding amount of the bent portion may be substantially equal from one end to the other end in the width direction.
- the protruding amount of the central bent portion 261 is substantially uniform in the width direction.
- the protruding amount of the central bent portion 261 may be different in the width direction.
- the amount of protrusion of the central bent portion 261 may gradually increase from the end in the width direction of the central bent portion 261 toward the center, or gradually as it goes from the center in the width direction of the central bent portion 261 to the end. It may be bigger. The same applies to the end bent portion 262.
- the sliding sheet 200 has the third portion 230.
- the present invention is not limited to this, and a configuration without the third portion may be used.
- the shape and number of the holes 250 formed in the sliding sheet 200 are not particularly limited.
- the holes 252 may be oblong holes that are long in the width direction.
- the opposing member 160 had the convex part 163 which protrudes toward the support member 150, and the support member 150 had the holder hole 151C with which the convex part 163 engages, it is limited to this.
- the support member may have a convex portion that protrudes toward the opposing member.
- the opposing member may have a through hole or a bottomed hole with which the convex portion engages.
- the number and shape of the convex portions are not particularly limited, and for example, the convex portions may be solid boss shapes instead of cylindrical shapes.
- the structure which does not provide a convex part may be sufficient as this invention.
- the opposing member 160 is a belt guide that guides the endless belt 130.
- the present invention is not limited to this, and the opposing member may be a member that does not have a function of guiding the endless belt. Further, the present invention may be configured not to include a facing member.
- the support member 150 has the holder 151 and the stay 152.
- the present invention is not limited to this.
- the support member 150 is a member in which the holder 151 and the stay 152 of the embodiment are integrally formed. There may be.
- the nip forming member 140 has the two elastic bodies 141 and 142.
- the present invention is not limited to this.
- the nip forming member may be composed of one elastic body. Good.
- the rotating body 120 has a concave shape, but the shape of the rotating body is not particularly limited.
- the rotary body 120 was a cylindrical roller, it is not limited to this,
- an endless belt etc. may be sufficient as a rotary body.
- the fixing device according to the invention may be configured to include an endless belt and a second endless belt as a rotating body.
- the heater 110 includes the first heater 111 and the second heater 112.
- the present invention is not limited to this.
- the number of heaters may be one.
- the halogen lamp using radiant heat is exemplified as the heater 110.
- the heater 110 is not limited to this, and may be, for example, a ceramic heater or a carbon heater using heat generated by a resistor.
- the heater may be an IH heater that inductively heats the rotating body. Further, the heater may be disposed not on the inside of the rotating body but on the outside of the rotating body.
- the heating unit 81 includes the heater 110 and the rotating body 120
- the pressurizing unit 82 includes the endless belt 130, the nip forming member 140, the support member 150, the facing member 160, and the sliding sheet 200.
- the fixing device may be configured such that the heating unit includes a heater, an endless belt, a nip forming member, a support member, a facing member, and a sliding sheet
- the pressure unit includes a rotating body.
- the rotating body of the pressure unit is not limited to an endless belt, and may be, for example, a roller having a cored bar and an elastic layer covering the outer peripheral surface of the cored bar.
- the heating unit includes an endless belt
- the heater may be disposed inside the endless belt or may be disposed outside the endless belt.
- the fixing device according to the invention is used in an image forming apparatus that forms a monochrome image on a sheet.
- the present invention is not limited to this.
- a color image can be formed on a sheet.
- the image forming apparatus is not limited to a laser printer, and may be, for example, a printer that exposes a photosensitive drum with light emitted from an LED. Further, the image forming apparatus may be a copying machine or a multi-function machine that includes a document reading device such as a flat bed scanner.
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Abstract
エンドレスベルトの耐久性を向上させることができる定着装置を提供する。定着装置8は、ヒータ110と、回転体120と、エンドレスベルト130と、回転体120との間でエンドレスベルト130を挟んでニップ部NPを形成するニップ形成部材140と、摺動シート200とを備える。摺動シート200は、エンドレスベルト130とニップ形成部材140との間に挟まれる第1部分210と、ニップ部NPにおけるエンドレスベルト130の移動方向において第1部分210の下流端から延びる第2部分220とを有し、曲げ剛性がエンドレスベルト130の曲げ剛性よりも大きい。第2部分220は、エンドレスベルト130の内周面と接触するように折り曲げられた屈曲部260を有する。屈曲部260は、ニップ部NPよりも下流に位置するエンドレスベルト130の部分を、エンドレスベルト130の内側から外側に向けて付勢する。
Description
本発明は、シートに転写された現像剤像をシートに熱定着する定着装置に関する。
従来、定着装置として、ハロゲンランプ、加熱ロール、エンドレスベルト、加圧部材、フィルム状のシート部材などから構成されたものが知られている(特許文献1参照)。加圧部材は、エンドレスベルトの内部に配設されてエンドレスベルトを加熱ロールの表面に圧接させる。フィルム状のシート部材は、エンドレスベルトと加圧部材との間に介在される。このような定着装置において、エンドレスベルトは、加熱ロールの回転に伴って従動回転するようになっている。
ところで、エンドレスベルトは、加熱ロールと加圧部材との間のニップ部から出ると、ニップ部から出た部分がばたつくなどして動きが不安定になることがある。そうすると、エンドレスベルトに不要なストレスがかかって疲労が蓄積し、エンドレスベルトの耐久性が低下するおそれがある。
そこで、本発明は、エンドレスベルトの耐久性を向上させることができる定着装置を提供することを目的とする。
前記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、ヒータと、ヒータによって加熱される回転体と、エンドレスベルトと、ニップ形成部材と、摺動シートと、を備える。ニップ形成部材は、回転体との間でエンドレスベルトを挟んでニップ部を形成する。摺動シートは、エンドレスベルトとニップ形成部材との間に挟まれる第1部分を有する。
摺動シートは、ニップ部におけるエンドレスベルトの移動方向において第1部分の下流端から延びる第2部分を有する。また、摺動シートの曲げ剛性は、エンドレスベルトの曲げ剛性よりも大きい。
第2部分は、エンドレスベルトの内周面と接触するように折り曲げられた屈曲部を有する。
屈曲部は、前記移動方向においてニップ部よりも下流に位置するエンドレスベルトの部分を、エンドレスベルトの内側から外側に向けて付勢する。
摺動シートは、ニップ部におけるエンドレスベルトの移動方向において第1部分の下流端から延びる第2部分を有する。また、摺動シートの曲げ剛性は、エンドレスベルトの曲げ剛性よりも大きい。
第2部分は、エンドレスベルトの内周面と接触するように折り曲げられた屈曲部を有する。
屈曲部は、前記移動方向においてニップ部よりも下流に位置するエンドレスベルトの部分を、エンドレスベルトの内側から外側に向けて付勢する。
このような構成によれば、エンドレスベルトの、ニップ部から出た部分を、屈曲部によりエンドレスベルトの内側から外側に向けて押し出して、エンドレスベルトに張りを与えることができる。これにより、エンドレスベルトのニップ部から出た部分がばたつくなどして不安定になるのを抑制することができる。したがって、エンドレスベルトに不要なストレスがかかるのを抑制することができ、エンドレスベルトの耐久性を向上させることができる。
前記した定着装置において、屈曲部は、エンドレスベルトの幅方向における第2部分の一端から他端にわたって配置してもよい。
これによれば、エンドレスベルトのニップ部から出た部分に、幅方向の一端から他端にわたって屈曲部により張りを与えることができる。
前記した定着装置において、屈曲部は、前記幅方向における中央部の突出量が前記幅方向における両端部の突出量よりも大きい構成としてもよい。
これによれば、エンドレスベルトのニップ部から出た部分の幅方向における中央部に、屈曲部の突出量が大きい部分により張りを与えることができる。
前記した定着装置において、摺動シートは、前記幅方向における中央部の厚みが前記幅方向における両端部の厚みよりも大きい構成としてもよい。
これによれば、エンドレスベルトのニップ部から出た部分の幅方向における中央部に、屈曲部の、摺動シートの厚みが大きい部分で形成された部分により張りを与えることができる。
前記した定着装置において、屈曲部は、エンドレスベルトの幅方向における第2部分の中央部のみに配置してもよい。
これによれば、エンドレスベルトのニップ部から出た部分の幅方向における中央部に、屈曲部により張りを与えることができる。
前記した定着装置において、屈曲部の前記幅方向における中央部は、前記幅方向において、定着装置で熱定着可能な最小サイズのシートが通過する領域全体と重なる範囲に配置してもよい。
これによれば、サイズが小さいシートに現像剤像を熱定着する場合、エンドレスベルトの幅方向における中央部は、移動速度が両端部の移動速度よりも遅くなり、ニップ部から出たときに不安定になりやすくなるが、エンドレスベルトの中央部に屈曲部により効果的に張りを与えることができる。
前記した定着装置において、ヒータは、第1ヒータと、第2ヒータとを含んでもよい。第1ヒータは、回転体の前記幅方向における中央部を加熱する第1加熱部を有する。第2ヒータは、回転体の前記幅方向における端部を加熱する一対の第2加熱部を有する。そして、屈曲部の前記幅方向における中央部の一端は、前記幅方向において、第1加熱部および一方の第2加熱部の両方と重なる位置に配置してもよい。また、屈曲部の前記幅方向における中央部の他端は、前記幅方向において、第1加熱部および他方の第2加熱部の両方と重なる位置に配置してもよい。
これによれば、第1ヒータおよび第2ヒータによって回転体が加熱されている状況でサイズが小さいシートに現像剤像を熱定着する場合、エンドレスベルトの幅方向における中央部は、移動速度が両端部の移動速度よりも遅くなり、ニップ部から出たときに不安定になりやすくなるが、エンドレスベルトの中央部に屈曲部により効果的に張りを与えることができる。
前記した定着装置において、回転体は、前記幅方向における両端部の外径が、前記幅方向における中央部の外径よりも大きいローラであってもよい。
これによれば、エンドレスベルトの幅方向における中央部の移動速度が両端部の移動速度よりも遅くなり、エンドレスベルトがニップ部から出たときに中央部が不安定になりやすくなるが、エンドレスベルトの中央部に屈曲部により効果的に張りを与えることができる。
前記した定着装置は、ニップ形成部材を支持する支持部材と、支持部材と向かい合う対向部材と、を備えてもよい。対向部材は、エンドレスベルトの内側、かつ、前記移動方向においてニップ部よりも下流に配置される。摺動シートは、第2部分から支持部材と対向部材との間に向けて延びる第3部分を有してもよい。第3部分は、支持部材と対向部材との間に挟まれている構成としてもよい。
これによれば、第1部分がエンドレスベルトとニップ形成部材との間で保持され、第3部分が支持部材と対向部材との間で保持される。したがって、その間の第2部分に形成された屈曲部の剛性を確保することができる。これにより、エンドレスベルトのニップ部から出た部分に屈曲部によりしっかりと張りを与えることができる。
前記した定着装置において、屈曲部は、エンドレスベルトの幅方向における第2部分の一端から他端にわたって配置されてもよい。支持部材および対向部材の一方は、他方に向けて突出し、前記幅方向に平行に並ぶ複数の凸部を有してもよい。摺動シートは、第3部分が、前記幅方向に交差する方向に延びる2つのスリットによって、2つのスリットの間の第1片と、第1片の両側の一対の第2片とに分割されてもよい。第1片は、複数の凸部の1つが貫通する第1孔を有してもよい。一対の第2片は、それぞれ、複数の凸部の他の1つが貫通する第2孔を有してもよい。第2孔は、第1孔よりも屈曲部の近くに配置されてもよい。
これによれば、摺動シートを組み付けた場合に、第2部分と第3部分のスリットよりも幅方向における外側の部分を回転体から離す方向に曲げることができる。したがって、屈曲部の両端部を中央部よりもエンドレスベルトの内周面から離すことができる。これにより、屈曲部の中央部が両端部よりのエンドレスベルトの内周面に強く当たることになるので、エンドレスベルトのニップ部から出た部分の幅方向における中央部に、屈曲部により張りを与えることができる。
前記した定着装置において、対向部材は、エンドレスベルトの内周面に接触してエンドレスベルトをガイドするベルトガイドであってもよい。
これによれば、摺動シートの第3部分を支持部材との間で挟む部材と、エンドレスベルトをガイドする部材とを一体に設けることができるので、定着装置の部品点数を減らすことができる。
前記した定着装置において、摺動シートは、ポリイミドを含有した樹脂製のシートであってもよい。
前記した定着装置において、回転体は、筒状のローラであってもよい。また、ヒータは、ローラの内側に配置されていてもよい。
前記した定着装置において、支持部材は、ニップ形成部材を保持するホルダと、ホルダを介して前記ニップ形成部材を支持するステイと、を備えていてもよい。この場合、摺動シートの第3部分は、ベルトガイドとホルダとの間に挟まれることが好ましい。
前記した定着装置において、摺動シートは、前記移動方向において第1部分の上流端から、回転体から離れる方向に延びる第4部分を備えていてもよい。この場合、第4部分は、ベルトガイドとホルダとの間に挟まれることが好ましい。
前記した定着装置において、ニップ形成部材は、第1弾性体と、第1弾性体よりも硬い第2弾性体とを備えていてもよい。この場合、第1弾性体は、前記移動方向において第2弾性体よりも上流に配置されることが好ましい。
本発明によれば、エンドレスベルトの耐久性を向上させることができる。
次に、発明の第1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。
図1に示すように、実施形態に係る定着装置8は、レーザプリンタなどの画像形成装置1で使用される。画像形成装置1は、本体筐体2と、シート供給部3と、露光装置4と、現像剤像形成部5と、定着装置8とを備えている。
図1に示すように、実施形態に係る定着装置8は、レーザプリンタなどの画像形成装置1で使用される。画像形成装置1は、本体筐体2と、シート供給部3と、露光装置4と、現像剤像形成部5と、定着装置8とを備えている。
シート供給部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、紙などのシートSが収容されるシートトレイ31と、シート供給機構32とを備えている。シートトレイ31内のシートSは、シート供給機構32により現像剤像形成部5に供給される。
露光装置4は、本体筐体2内の上部に配置され、図示しない光源装置、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置4は、光源装置から出射される画像データに基づく光ビーム(一点鎖線参照)を感光体ドラム61の表面で高速走査することで、感光体ドラム61の表面を露光する。
現像剤像形成部5は、露光装置4の下方に配置されている。現像剤像形成部5は、プロセスカートリッジとして構成され、本体筐体2の前部に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から本体筐体2に対して着脱可能となっている。現像剤像形成部5は、感光体ドラム61と、帯電器62と、転写ローラ63と、現像ローラ64と、供給ローラ65と、乾式トナーからなる現像剤を収容する現像剤収容部66とを備えている。
現像剤像形成部5は、帯電器62により感光体ドラム61の表面を一様に帯電する。その後、感光体ドラム61は、露光装置4からの光ビームにより表面が露光されることで、表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、現像剤像形成部5は、現像剤収容部66内の現像剤を、供給ローラ65を介して現像ローラ64に供給する。
そして、現像剤像形成部5は、現像ローラ64上の現像剤を感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給する。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム61上に現像剤像が形成される。その後、現像剤像形成部5は、シート供給部3から供給されたシートSを感光体ドラム61と転写ローラ63との間で搬送することにより感光体ドラム61上の現像剤像をシートSに転写する。
定着装置8は、現像剤像形成部5の後方に配置されている。定着装置8の詳細については後述する。定着装置8は、現像剤像が転写されたシートSを通過させることにより現像剤像をシートSに熱定着する。画像形成装置1は、トナー像が熱定着されたシートSを搬送ローラ23と排出ローラ24により本体筐体2の外の排紙トレイ22上に排出する。
図2に示すように、定着装置8は、加熱ユニット81と、加圧ユニット82とを備えている。加熱ユニット81および加圧ユニット82は、図示しない押圧機構により一方が他方に向けて押圧されている。
加熱ユニット81は、ヒータ110を備えている。加熱ユニット81は、回転体120を備えている。加圧ユニット82は、エンドレスベルト130を備えている。加圧ユニット82は、ニップ形成部材140を備えている。加圧ユニット82は、支持部材150を備えている。加圧ユニット82は、対向部材160を備えている。加圧ユニット82は、摺動シート200を備えている。なお、以下の説明では、エンドレスベルト130の幅方向を単に「幅方向」という。幅方向は、回転体120の回転軸線が延びる方向と平行な方向である。
ヒータ110は、ハロゲンランプであり、通電によって発光するとともに発熱し、輻射熱によって回転体120を加熱する。ヒータ110は、回転体120の回転軸線に沿って回転体120の内側を通るように配置されている。ヒータ110は、第1ヒータ111と、第2ヒータ112とを含む。図3に示すように、第1ヒータ111は、回転体120の幅方向における中央部を加熱する第1加熱部111Aを有する。第2ヒータ112は、回転体120の幅方向における端部を加熱する一対の第2加熱部112A,112Bを有している。
回転体120は、幅方向に長い円筒状のローラであり、ヒータ110によって加熱される。回転体120は、幅方向における両端部の外径が、幅方向における中央部の外径よりも大きくなっている。詳しくは、回転体120は、幅方向両端の外径D1が幅方向中央の外径D2よりも大きくなっており、幅方向の中央から両端に向かうにつれて外径が徐々に大きくなるコンケーブ形状を有する
図2に戻って、回転体120は、金属などからなる素管121と、素管121の外周面を覆う弾性層122とを有している。回転体120は、定着装置8の図示しないフレームに回転可能に支持されており、画像形成装置1の本体筐体2内に設けられた図示しないモータから駆動力が入力されることで図2の反時計回りに回転駆動する。
エンドレスベルト130は、長尺筒状の部材であり、可撓性を有している。図示は省略するが、エンドレスベルト130は、金属や樹脂などからなる基材と、基材の外周面を覆う離型層とを有している。エンドレスベルト130は、回転体120が回転したときに回転体120またはシートSとの摩擦によって図2の時計回りに従動回転する。エンドレスベルト130の内周面には、グリスなどの潤滑剤が付けられている。
ニップ形成部材140は、回転体120との間でエンドレスベルト130を挟んでニップ部NPを形成する部材である。ニップ形成部材140は、第1弾性体141を有している。ニップ形成部材140は、第2弾性体142を有している。第1弾性体141および第2弾性体142は、幅方向に長い直方体状に形成されている。第1弾性体141および第2弾性体142は、耐熱性を有するゴムなどの弾性材料から形成されていることで弾性変形することができる。第2弾性体142は、第1弾性体141よりも硬い。
第1弾性体141および第2弾性体142は、エンドレスベルト130の内側に配置されている。第1弾性体141および第2弾性体142は、ニップ部NPにおけるエンドレスベルト130の移動方向に並ぶように配置されている。詳しくは、ニップ部NPにおけるエンドレスベルト130の移動方向において、第1弾性体141が上流に配置され、第2弾性体142が下流に配置されている。
なお、以下の説明では、ニップ部NPにおけるエンドレスベルト130の移動方向を単に「移動方向」という。移動方向は、エンドレスベルト130の周方向におけるニップ部NPの上流端E1と下流端E2を通る平面PLに平行な方向である。
支持部材150は、ニップ形成部材140を支持する部材であり、幅方向に長く形成されている。支持部材150は、移動方向における中央Cを基準として移動方向に略対称に形成されている。支持部材150は、ホルダ151を有している。支持部材150は、ステイ152を有している。
ホルダ151は、ニップ形成部材140を保持する部材であり、耐熱性を有する樹脂などから形成されている。ホルダ151は、エンドレスベルト130の内側に配置されている。ホルダ151は、ニップ形成部材140を保持するホルダ本体151Aと、移動方向におけるホルダ本体151Aの両端から回転体120から離れる方向に延びる一対の側壁部151Bとを有している。
ステイ152は、ホルダ151を介してニップ形成部材140を支持する部材であり、エンドレスベルト130の内側を通るように配置されている。ステイ152は、加熱ユニット81と加圧ユニット82が押圧された場合に、ニップ形成部材140が回転体120から受ける荷重を支持する。そのため、ステイ152は、比較的剛性が大きい金属板などを折り曲げることで形成されている。
ステイ152は、移動方向に延びる基部152Aと、移動方向における基部152Aの両端から回転体120に近づく方向に延びる一対の脚部152Bとを有している。一対の脚部152Bは、ホルダ151の一対の側壁部151Bの間に配置されている。ステイ152は、ホルダ本体151Aを介してニップ形成部材140を支持する。
対向部材160は、エンドレスベルト130をガイドするベルトガイドであり、幅方向に長く形成されている。対向部材160は、エンドレスベルト130の内側に配置されている。対向部材160は、移動方向における支持部材150の中央Cよりも上流に配置された上流対向部材160Aを有している。対向部材160は、移動方向における支持部材150の中央Cよりも下流に配置された下流対向部材160Bを有している。
下流対向部材160Bは、ガイド部161を有している。下流対向部材160Bは、凸部163を有している
ガイド部161は、弧状に形成された部分であり、外周面がガイド面161Aとなっている。ガイド面161Aは、エンドレスベルト130の内周面に接触して、回転体120とニップ形成部材140との間から出たエンドレスベルト130を上流対向部材160Aのガイド面161Aに向けてガイドする。ガイド部161は、移動方向においてニップ部NPよりも下流に配置された部分が、移動方向における支持部材150よりも下流で支持部材150と向かい合う。
ガイド部161は、弧状に形成された部分であり、外周面がガイド面161Aとなっている。ガイド面161Aは、エンドレスベルト130の内周面に接触して、回転体120とニップ形成部材140との間から出たエンドレスベルト130を上流対向部材160Aのガイド面161Aに向けてガイドする。ガイド部161は、移動方向においてニップ部NPよりも下流に配置された部分が、移動方向における支持部材150よりも下流で支持部材150と向かい合う。
凸部163は、ガイド部161の移動方向において支持部材150と向かい合う部分から支持部材150に向けて突出している。言い換えると、凸部163は、ガイド部161から、移動方向における上流に向けて突出している。図4(a),(b)に示すように、凸部163は、円筒状であり、筒の内側が連通した貫通孔164となっている。凸部163は、複数設けられている。具体的には、凸部163は、5つ設けられている。5つの凸部163は、幅方向に平行に並ぶように配置されている。隣り合う凸部163同士の間隔は、略等しくなっている。
図2に示すように、上流対向部材160Aは、上流と下流が逆になるだけで、移動方向において下流対向部材160Bと略対称に形成されている。上流対向部材160Aのガイド面161Aは、エンドレスベルト130を回転体120とニップ形成部材140の間に向けてガイドする。
対向部材160は、凸部163を貫通するネジなどの締結部材190によって支持部材150に固定されている。具体的には、対向部材160は、締結部材190によってステイ152の脚部152Bに固定されている。ホルダ151の側壁部151Bには、凸部163が係合するホルダ孔151Cが形成されており、ステイ152の脚部152Bには、締結部材190が螺合するステイ孔152Cが形成されている。また、ガイド部161には、締結部材190の頭部とエンドレスベルト130との干渉を避けるため、締結部材190の頭部が入り込み可能な凹部161Bが形成されている。
摺動シート200は、エンドレスベルト130とニップ形成部材140との間の摺動抵抗を低減するために配置されている。一例として、摺動シート200は、ポリイミドを含有した樹脂製のシートである。摺動シート200は、エンドレスベルト130に対する動摩擦力が、エンドレスベルト130に対するニップ形成部材140の動摩擦力よりも小さくなるように形成されている。
摺動シート200は、第1部分210を有している。摺動シート200は、第2部分220を有している。摺動シート200は、第3部分230を有している。摺動シート200は、第4部分240を有している。
第1部分210は、エンドレスベルト130とニップ形成部材140との間に挟まれる部分である。
第1部分210は、エンドレスベルト130とニップ形成部材140との間に挟まれる部分である。
第2部分220は、移動方向において第1部分210の下流端から延びる部分である。
本実施形態において、第2部分220は、エンドレスベルト130の内周面と接触するように略U字状に折り曲げられた屈曲部260を有している。屈曲部260は、移動方向における下流かつ回転体120が配置された側(図2の右斜め上)に向けて凸となるように屈曲している。
本実施形態において、第2部分220は、エンドレスベルト130の内周面と接触するように略U字状に折り曲げられた屈曲部260を有している。屈曲部260は、移動方向における下流かつ回転体120が配置された側(図2の右斜め上)に向けて凸となるように屈曲している。
図5(a)に示すように、屈曲部260は、幅方向における第2部分220の一端から他端にわたって配置されている。すなわち、本実施形態では、第2部分220の全体がエンドレスベルト130の内周面と接触する屈曲部260となっている。屈曲部260は、中央屈曲部261と、一対の端部屈曲部262とを有している。中央屈曲部261は、第2部分220の幅方向における中央部に位置する。一対の端部屈曲部262は、第2部分220の幅方向における両端部に位置する。一対の端部屈曲部262は、中央屈曲部261の幅方向における両側に隣接して配置されている。
図5(b),(c)に示すように、屈曲部260は、中央屈曲部261の突出量が端部屈曲部262の突出量よりも大きくなっている。このような突出量が異なる中央屈曲部261および一対の端部屈曲部262を有する摺動シート200は、例えば、矩形のシートをエンボス加工することなどによって形成することができる。
図2に示すように、第3部分230は、第2部分220の端から回転体120から離れる方向に延びている。別の言い方をすれば、第3部分230は、第2部分220の端から支持部材150と対向部材160との間に向けて延びている。詳しくは、第3部分230は、第2部分220の端からホルダ151と下流対向部材160Bのガイド部161との間に向けて延びている。
第4部分240は、移動方向において第1部分210の上流端から回転体120から離れる方向に延びている。別の言い方をすれば、第4部分240は、第1部分210の上流端から支持部材150と対向部材160との間に向けて延びている。詳しくは、第4部分240は、第1部分210の上流端からホルダ151と上流対向部材160Aのガイド部161との間に向けて延びている。
図5(a)に示すように、第3部分230および第4部分240は、対向部材160の凸部163(図4(b)参照)が貫通する複数の孔250を有している。孔250は、凸部163に対応して、5つ設けられ、幅方向に平行に並ぶように配置されている。
幅方向における中央部に配置された孔251は、直径が第1凸部163Aの外径と略等しい円形状である。また、幅方向において孔251の両側に配置された孔252は、幅方向の長さが凸部163の外径よりも長い矩形状である。凸部163は、孔252に貫通した状態で、孔252内を幅方向に動けるので、支持部材150や対向部材160が幅方向に熱膨張した場合の影響を孔252によって吸収することができる。
図2に戻って、第3部分230は、支持部材150と対向部材160との間に挟まれている。第4部分240は、支持部材150と対向部材160との間に挟まれている。詳しくは、第3部分230および第4部分240は、対向部材160のガイド部161と、ホルダ151の側壁部151Bとの間に挟まれている。
図3に示すように、中央屈曲部261を含む摺動シート200の幅方向における中央部は、幅方向において、領域SAMAX内に配置されている。領域SAMAXは、定着装置8で熱定着可能な最大サイズのシートSが通過する領域である。詳しくは、中央屈曲部261は、その幅方向における一端が最大サイズのシートSの幅方向における一端よりも幅方向において内側に配置される。また、中央屈曲部261は、幅方向における他端が最大サイズのシートSの幅方向における他端よりも幅方向において内側に配置されている。
また、摺動シート200の幅方向における中央部は、幅方向において、領域SAMINの全体と重なる範囲に配置されている。領域SAMINは、定着装置8で熱定着可能な最小サイズのシートSが通過する領域である。詳しくは、中央屈曲部261は、その幅方向における一端が最小サイズのシートSの幅方向における一端よりも幅方向において外側に配置される。また、中央屈曲部261は、幅方向における他端が最小サイズのシートSの幅方向における他端よりも幅方向において外側に配置されている。言い換えると、一対の端部屈曲部262は、幅方向において、領域SAMAXの全体から離れた範囲に配置されている。
また、中央屈曲部261は、幅方向において、定着装置8で熱定着可能なシートSのうち、幅方向の長さが所定以下のシートSが通過する領域全体と重なる範囲に配置されていることが好ましい。本実施形態では、一例として、中央屈曲部261は、B5サイズのシートSが通過する領域SAB5の全体を含む範囲に配置されている。すなわち、中央屈曲部261は、その幅方向における一端がB5サイズのシートSの幅方向における一端よりも幅方向において外側に配置される。また、中央屈曲部261は、幅方向における他端がB5サイズのシートSの幅方向における他端よりも幅方向において外側に配置されている。
また、摺動シート200の幅方向における中央部は、幅方向において、第1加熱部111Aの一端から他端までの間に配置されている。詳しくは、中央屈曲部261は、その幅方向における一端が第1加熱部111Aの幅方向における一端よりも幅方向において内側に配置される。また、中央屈曲部261は、幅方向における他端が第1加熱部111Aの幅方向における他端よりも幅方向において内側に配置されている。中央屈曲部261は、幅方向において、第1加熱部111Aと略同一の範囲に配置されていることが好ましい。
また、本実施形態において、中央屈曲部261は、その幅方向における一端が第2加熱部112Aの幅方向における内側の端よりも幅方向において外側に位置する。また、中央屈曲部261は、幅方向における他端が第2加熱部112Bの幅方向における内側の端よりも幅方向において外側に位置している。すなわち、中央屈曲部261は、幅方向において、第2加熱部112Aの幅方向における内側の端部から、第2加熱部112Bの幅方向における内側の端部にわたって配置されている。言い換えると、中央屈曲部261の幅方向における一端は、幅方向において、第1加熱部111Aおよび第2加熱部112Aの両方と重なる位置に配置されている。また、中央屈曲部261の幅方向における他端は、幅方向において、第1加熱部111Aおよび第2加熱部112Bの両方と重なる位置に配置されている。
摺動シート200は、その曲げ剛性がエンドレスベルト130の曲げ剛性よりも大きくなっている。摺動シート200の曲げ剛性は、第1部分210における曲げ剛性を基準とする。摺動シート200の曲げ剛性をエンドレスベルト130の曲げ剛性よりも大きくするには、例えば、摺動シート200の材料としてエンドレスベルト130よりもヤング率が大きい材料を採用することで実現することができる。また、例えば、摺動シート200の厚みをエンドレスベルト130の厚みよりも厚くすることで実現することができる。また、例えば、摺動シート200を多層化するなどして実現してもよい。
本実施形態では、摺動シート200は、第1部分210がエンドレスベルト130とニップ形成部材140との間に挟まれて保持され、第3部分230が支持部材150と対向部材160との間に挟まれて保持されている。このため、第1部分210と第3部分230との間の屈曲部260(第2部分220)の実質的な剛性がさらに大きくなっている。
図6(a),(b)に示すように、摺動シート200は、屈曲部260が、移動方向においてニップ部NPよりも下流に位置するエンドレスベルト130の部分、すなわち、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分の内周面に接触するように配置されている。
次に、本実施形態に係る定着装置8の作用および効果について説明する。
図6(a),(b)に示すように、屈曲部260は、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分の内周面に接触した場合、移動方向の下流へ弾性的に撓むことで、復元力により、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分を、エンドレスベルト130の内側から外側に向けて付勢する。
図6(a),(b)に示すように、屈曲部260は、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分の内周面に接触した場合、移動方向の下流へ弾性的に撓むことで、復元力により、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分を、エンドレスベルト130の内側から外側に向けて付勢する。
これにより、エンドレスベルト130の、ニップ部NPから出た部分を、屈曲部260によりエンドレスベルト130の内側から外側に向けて押し出して、エンドレスベルト130に張りを与えることができる。その結果、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分がばたつくなどして不安定になるのを抑制することができる。したがって、エンドレスベルト130に不要なストレスがかかるのを抑制することができ、エンドレスベルト130の耐久性を向上させることができる。
また、本実施形態では、屈曲部260が幅方向における第2部分220の一端から他端にわたって配置されている。このため、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分に、幅方向の一端から他端にわたって屈曲部260により張りを与えることができる。
また、本実施形態では、摺動シート200は、第1部分210がエンドレスベルト130とニップ形成部材140との間で保持され、第3部分230が支持部材150と対向部材160との間で保持される。このため、その間の第2部分220に形成された屈曲部260の剛性を確保することができる。これにより、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分に屈曲部260によりしっかりと張りを与えることができる。
また、本実施形態では、図3に示すように、回転体120が、幅方向における両端部の外径が中央部よりも大きいコンケーブ形状のローラである。このため、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分は、幅方向における中央部の移動速度が両端部の移動速度よりも遅くなり、中央部がばたつきやすくなっている。すなわち、エンドレスベルト130は、ニップ部NPから出たときに幅方向における中央部が不安定になりやすくなっている。しかし、本実施形態によれば、屈曲部260によりエンドレスベルト130の幅方向における中央部に効果的に張りを与えることができる。
さらに言えば、屈曲部260は、中央屈曲部261の突出量が端部屈曲部262の突出量よりも大きい。したがって、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分のうち、不安定になりやすい幅方向における中央部に、中央屈曲部261によりしっかりと張りを与えることができる。
また、ヒータ110によって回転体120が幅方向の一端部から他端部にわたって加熱されている状況で、B5サイズのシートSなどのサイズが小さいシートSに現像剤像を熱定着する場合、エンドレスベルト130の幅方向における中央部は、シートSに熱が奪われて収縮することで外径が小さくなる。そうすると、エンドレスベルト130の幅方向における中央部は、移動速度が両端部の移動速度よりもさらに遅くなって、ニップ部NPから出たときにより不安定になりやすくなる。しかし、本実施形態によれば、摺動シート200の幅方向における中央部である中央屈曲部261が、サイズが小さいシートSの通過領域全体と重なる範囲に配置されている。また、中央屈曲部261は、第1ヒータ111の第1加熱部111Aの幅方向における一端から他端までの間に配置されている。このため、屈曲部260(中央屈曲部261)によりエンドレスベルト130の中央部により効果的に張りを与えることができる。
また、対向部材160がベルトガイドであるので、摺動シート200の第3部分230を支持部材150との間で挟む部材と、エンドレスベルト130をガイドする部材とを一体に設けることができる。これにより、定着装置8の部品点数を減らすことができる。
次に、第2実施形態について説明する。なお、以下では、先に説明した実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略し、先に説明した実施形態と異なる点について詳細に説明する。
図7に示すように、摺動シート200Aは、第1部分210を有している。摺動シート200Aは、第2部分220、を有している。摺動シート200Aは、第3部分230を有している。摺動シート200Aは、第4部分240を有している。
図7に示すように、摺動シート200Aは、第1部分210を有している。摺動シート200Aは、第2部分220、を有している。摺動シート200Aは、第3部分230を有している。摺動シート200Aは、第4部分240を有している。
本実施形態において、摺動シート200Aは、第2部分220と第3部分230が、幅方向に直交する方向に延びる2つスリット271によって3分割されている。詳しくは、摺動シート200Aは、2つスリット271によって、2つのスリット271の間の第1片201と、第1片201の両側の一対の第2片202とに分割されている。第1片201は、第2部分中央部221と第3部分中央部231を含む。一対の第2片202は、それぞれ、第2部分端部222と第3部分端部232を含む。
第2部分中央部221は、中央屈曲部263を有している。第2部分端部222は、端部屈曲部264を有している。中央屈曲部263および端部屈曲部264は、エンドレスベルト130の内周面と接触するように略U字状に折り曲げられた部分である。そして、中央屈曲部263の突出量は、端部屈曲部264の突出量よりも大きくなっている。
このような構成によれば、第2部分220および第3部分230が2つスリット271によって分割されている。このため、エンボス加工することなく、中央屈曲部263の突出量と、端部屈曲部264の突出量とを異ならせることができる。
次に、第3実施形態について説明する。
図8に示すように、摺動シート200Bは、第1部分210を有している。摺動シート200Bは、第2部分220を有している。摺動シート200Bは、第3部分230を有している。摺動シート200Bは、第4部分240を有している。第2部分220は、幅方向における一端から他端にわたる屈曲部260を有している。本実施形態において、屈曲部260は、摺動シート200Bが定着装置8に組み付けられていない状態において、突出量が幅方向における一端から他端にわたって略等しくなっている。
図8に示すように、摺動シート200Bは、第1部分210を有している。摺動シート200Bは、第2部分220を有している。摺動シート200Bは、第3部分230を有している。摺動シート200Bは、第4部分240を有している。第2部分220は、幅方向における一端から他端にわたる屈曲部260を有している。本実施形態において、屈曲部260は、摺動シート200Bが定着装置8に組み付けられていない状態において、突出量が幅方向における一端から他端にわたって略等しくなっている。
摺動シート200Bは、第3部分230が、幅方向に直交する方向に延びる2つのスリット272によって3分割されている。詳しくは、摺動シート200Bは、2つスリット272によって、2つのスリット272の間の第1片231と、第1片231の両側の一対の第2片232とに分割されている。
第1片231は、対向部材160の複数の凸部163(図9(b)参照)の1つが貫通する第1孔251を有している。具体的に、第1孔251には、幅方向における中央に配置された凸部163が係合する。また、一対の第2片232は、それぞれ、複数の凸部163の他の1つが貫通する第2孔252Aを有している。具体的に、第2孔252Aには、幅方向における最も端に配置された凸部163が係合する。図9(a)に示すように、第2孔252Aは、幅方向に直交する方向において、第1孔251よりも屈曲部260の近くに配置されている。第2孔252Aは、幅方向に直交する方向の寸法が第1孔251と略等しくなっている。
なお、摺動シート200Bの第3部分230には、各スリット272の途中部分に、幅方向に長い第3孔252Bがそれぞれ形成されている。第3孔252Bには、幅方向における中央に配置された凸部163と最も端に配置された凸部163との間に位置する凸部163が係合する。第3孔252Bは、幅方向に直交する方向において、第1孔251と略同じ位置に配置されている。第3孔252Bは、幅方向および幅方向に直交する方向の寸法が第2孔252Aと略等しくなっている。
このような摺動シート200Bを、支持部材150(図2参照)に沿って配置し、支持部材150との間で第3部分230を挟むように対向部材160を取り付けると、図9(b)に示すように、対向部材160に設けられた、幅方向に平行に並ぶ複数の凸部163が、対応する孔251,252A,252Bに係合する。そうすると、第2孔252Aが第1孔251よりも屈曲部260の近くに配置されていることで、第2部分220と第3部分230のスリット272よりも幅方向における外側の部分を図示しない回転体から離す方向(図9の下方)に曲げることができる。
これにより、摺動シート200Bを組み付けた場合に、屈曲部260の両端部を中央部よりもエンドレスベルト130の内周面から離すことができる。これにより、屈曲部260の中央部が両端部よりのエンドレスベルト130の内周面に強く当たることになるので、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分の幅方向における中央部に、屈曲部260によりしっかりと張りを与えることができる。
なお、第2実施形態および第3実施形態において、スリット271,272は、幅方向に直交する方向に対して、例えば、45°以下の角度をなすように傾斜していてもよい。
すなわち、スリット271,272は、幅方向に交差する方向に延びていてもよい。また、スリット271,272は、直線状ではなく、曲線状であってもよい。
すなわち、スリット271,272は、幅方向に交差する方向に延びていてもよい。また、スリット271,272は、直線状ではなく、曲線状であってもよい。
次に、第4実施形態について説明する。
図10に示すように、摺動シート200Cは、第1部分210を有する。摺動シート200Cは、第2部分220を有する。第2部分220は、屈曲部260を有している。摺動シート200Cは、第3部分230を有する。摺動シート200Cは、第4部分240を有する。本実施形態において、屈曲部260は、幅方向における第2部分220の中央部のみに配置されている。すなわち、本実施形態では、第2部分220の幅方向における中央部のみがエンドレスベルト130の内周面と接触し、第2部分220の幅方向における両端部はエンドレスベルト130の内周面と接触しないようになっている。
図10に示すように、摺動シート200Cは、第1部分210を有する。摺動シート200Cは、第2部分220を有する。第2部分220は、屈曲部260を有している。摺動シート200Cは、第3部分230を有する。摺動シート200Cは、第4部分240を有する。本実施形態において、屈曲部260は、幅方向における第2部分220の中央部のみに配置されている。すなわち、本実施形態では、第2部分220の幅方向における中央部のみがエンドレスベルト130の内周面と接触し、第2部分220の幅方向における両端部はエンドレスベルト130の内周面と接触しないようになっている。
このような構成によれば、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分の幅方向における中央部に、第2部分220の幅方向における中央部に配置された屈曲部260により張りを与えることができる。
次に、第5実施形態について説明する。
図11(a)に示すように、摺動シート200Dは、第1部分210第4部分240を有する。摺動シート200Dは、第2部分220を有する。第2部分220は、幅方向における一端から他端にわたる屈曲部260を有している。摺動シート200Dは、第3部分230を有する。摺動シート200Dは、第4部分240を有する。本実施形態において、屈曲部260は、突出量が幅方向における一端から他端にわたって略等しくなっている。図11(b)に示すように、摺動シート200Dは、幅方向における中央部の厚みT1が幅方向における両端部の厚みT2よりも大きくなっている。
図11(a)に示すように、摺動シート200Dは、第1部分210第4部分240を有する。摺動シート200Dは、第2部分220を有する。第2部分220は、幅方向における一端から他端にわたる屈曲部260を有している。摺動シート200Dは、第3部分230を有する。摺動シート200Dは、第4部分240を有する。本実施形態において、屈曲部260は、突出量が幅方向における一端から他端にわたって略等しくなっている。図11(b)に示すように、摺動シート200Dは、幅方向における中央部の厚みT1が幅方向における両端部の厚みT2よりも大きくなっている。
このような構成によれば、屈曲部260の幅方向における中央部を含む、摺動シート200Dの幅方向における中央部の剛性を両端部よりも大きくすることができる。これにより、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分の幅方向における中央部に、屈曲部260の、摺動シート200Dの厚みが大きい部分で形成された剛性が大きい部分によりしっかりと張りを与えることができる。
なお、第1実施形態から第4実施形態では、摺動シートの厚みが略均一であったが、第1実施形態から第4実施形態のような構成において、摺動シートの幅方向における中央部の厚みを幅方向における両端部の厚みよりも大きくしてもよい。これによれば、エンドレスベルト130のニップ部NPから出た部分の幅方向における中央部に、屈曲部260によりしっかりと張りを与えることができる。
以上に発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、下記のように発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、第1実施形態のような構成において、屈曲部の突出量が幅方向における一端から他端にわたって略等しくなっていてもよい。
また、前記実施形態では、中央屈曲部261の突出量が幅方向において略均一であったが、これに限定されず、中央屈曲部261の突出量は、幅方向において異なっていてもよい。例えば、中央屈曲部261の突出量は、中央屈曲部261の幅方向における端から中央に向かうにつれて徐々に大きくなっていてもよいし、中央屈曲部261の幅方向における中央から端に向かうにつれて徐々に大きくなっていてもよい。端部屈曲部262についても同様である。
また、前記実施形態では、摺動シート200が第3部分230を有していたが、これに限定されず、第3部分を備えない構成であってもよい。また、摺動シート200に形成された孔250の形状や数は特に限定されず、例えば、孔252は、幅方向に長い長円形の孔であってもよい。
また、前記実施形態では、対向部材160が支持部材150に向けて突出する凸部163を有し、支持部材150が凸部163が係合するホルダ孔151Cを有していたが、これに限定されない。例えば、支持部材が対向部材に向けて突出する凸部を有していてもよい。この場合、対向部材は、凸部が係合する貫通した孔または有底の穴を有していてもよい。また、凸部の数や形状は、特に限定されず、例えば、凸部は、筒状ではなく、中実のボス状であってもよい。また、本発明は、凸部を備えない構成であってもよい。
また、前記実施形態では、対向部材160がエンドレスベルト130をガイドするベルトガイドであったが、これに限定されず、対向部材は、エンドレスベルトをガイドする機能を持たない部材であってもよい。また、本発明は、対向部材を備えない構成であってもよい。
また、前記実施形態では、支持部材150がホルダ151とステイ152を有していたが、これに限定されず、例えば、前記実施形態のホルダ151とステイ152が一体に形成されたような部材であってもよい。
また、前記実施形態では、ニップ形成部材140が2つの弾性体141,142を有していたが、これに限定されず、例えば、ニップ形成部材は、1つの弾性体からなる構成であってもよい。
また、前記実施形態では、回転体120がコンケーブ形状であったが、回転体の形状は特に限定されない。また、前記実施形態では、回転体120が筒状のローラであったが、これに限定されず、例えば、回転体は、無端状のベルトなどであってもよい。すなわち、発明に係る定着装置は、エンドレスベルトと、回転体としての第2のエンドレスベルトとを備える構成であってもよい。
また、前記実施形態では、ヒータ110が第1ヒータ111および第2ヒータ112を有していたが、これに限定されず、例えば、ヒータは、1つであってもよい。また、前記実施形態では、ヒータ110として、輻射熱を利用するハロゲンランプを例示したが、これに限定されず、例えば、抵抗体の発熱を利用するセラミックヒータやカーボンヒータなどであってもよい。また、ヒータは、回転体を誘導加熱するIHヒータなどであってもよい。また、ヒータは、回転体の内側ではなく、回転体の外側に配置されていてもよい。
また、前記実施形態では、加熱ユニット81がヒータ110および回転体120を備え、加圧ユニット82がエンドレスベルト130、ニップ形成部材140、支持部材150、対向部材160および摺動シート200を備える構成であったが、これに限定されない。例えば、定着装置は、加熱ユニットがヒータ、エンドレスベルト、ニップ形成部材、支持部材、対向部材および摺動シートを備え、加圧ユニットが回転体を備える構成であってもよい。なお、加圧ユニットの回転体は、無端状のベルトに限定されず、例えば、芯金と、芯金の外周面を覆う弾性層とを有するローラなどであってもよい。また、加熱ユニットがエンドレスベルトを備える場合、ヒータは、エンドレスベルトの内側に配置されていてもよいし、エンドレスベルトの外側に配置されていてもよい。
また、前記実施形態では、発明に係る定着装置をシートにモノクロの画像を形成する画像形成装置に使用した例を説明したが、これに限定されず、例えば、シートにカラーの画像を形成可能な画像形成装置に使用してもよい。また、画像形成装置は、レーザプリンタに限定されず、例えば、LEDから出射された光により感光体ドラムを露光するプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。
また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
8 定着装置
110 ヒータ
111 第1ヒータ
111A 第1加熱部
112 第2ヒータ
112A,112B 第2加熱部
120 回転体
130 エンドレスベルト
140 ニップ形成部材
150 支持部材
160 対向部材
200 摺動シート
210 第1部分
220 第2部分
230 第3部分
260 屈曲部
261 中央屈曲部
262 端部屈曲部
NP ニップ部
110 ヒータ
111 第1ヒータ
111A 第1加熱部
112 第2ヒータ
112A,112B 第2加熱部
120 回転体
130 エンドレスベルト
140 ニップ形成部材
150 支持部材
160 対向部材
200 摺動シート
210 第1部分
220 第2部分
230 第3部分
260 屈曲部
261 中央屈曲部
262 端部屈曲部
NP ニップ部
Claims (16)
- ヒータと、
前記ヒータによって加熱される回転体と、
エンドレスベルトと、
前記回転体との間で前記エンドレスベルトを挟んでニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記エンドレスベルトと前記ニップ形成部材との間に挟まれる第1部分を有する摺動シートと、を備え、
前記摺動シートは、前記ニップ部における前記エンドレスベルトの移動方向において前記第1部分の下流端から延びる第2部分を有するとともに、曲げ剛性が前記エンドレスベルトの曲げ剛性よりも大きく、
前記第2部分は、前記エンドレスベルトの内周面と接触するように折り曲げられた屈曲部を有し、
前記屈曲部は、前記移動方向において前記ニップ部よりも下流に位置する前記エンドレスベルトの部分を、前記エンドレスベルトの内側から外側に向けて付勢することを特徴とする定着装置。 - 前記屈曲部は、前記エンドレスベルトの幅方向における前記第2部分の一端から他端にわたって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。
- 前記屈曲部は、前記幅方向における中央部の突出量が前記幅方向における両端部の突出量よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 前記摺動シートは、前記幅方向における中央部の厚みが前記幅方向における両端部の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の定着装置。
- 前記屈曲部の前記幅方向における中央部は、前記幅方向において、前記定着装置で熱定着可能な最小サイズのシートが通過する領域全体と重なる範囲に配置されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の定着装置。
- 前記ヒータは、前記回転体の前記幅方向における中央部を加熱する第1加熱部を有する第1ヒータと、前記回転体の前記幅方向における端部を加熱する一対の第2加熱部を有する第2ヒータとを含み、
前記屈曲部の前記幅方向における中央部の一端は、前記幅方向において、前記第1加熱部および一方の前記第2加熱部の両方と重なる位置に配置されており、
前記屈曲部の前記幅方向における中央部の他端は、前記幅方向において、前記第1加熱部および他方の前記第2加熱部の両方と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記屈曲部は、前記エンドレスベルトの幅方向における前記第2部分の中央部のみ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。
- 前記回転体は、前記幅方向における両端部の外径が、前記幅方向における中央部の外径よりも大きいローラであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、
前記エンドレスベルトの内側、かつ、前記移動方向において前記ニップ部よりも下流に配置され、前記支持部材と向かい合う対向部材と、を備え、
前記摺動シートは、前記第2部分から前記支持部材と前記対向部材との間に向けて延びる第3部分を有し、
前記第3部分は、前記支持部材と前記対向部材との間に挟まれていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記屈曲部は、前記エンドレスベルトの幅方向における前記第2部分の一端から他端にわたって配置され、
前記支持部材および前記対向部材の一方は、他方に向けて突出し、前記幅方向に平行に並ぶ複数の凸部を有し、
前記摺動シートは、
前記第3部分が、前記幅方向に交差する方向に延びる2つのスリットによって、前記2つのスリットの間の第1片と、前記第1片の両側の一対の第2片とに分割され、
前記第1片が、前記複数の凸部の1つが貫通する第1孔を有し、
前記第2片が、それぞれ、前記複数の凸部の他の1つが貫通する第2孔を有し、
前記第2孔が前記第1孔よりも前記屈曲部の近くに配置されていることを特徴とする請求項9に記載の定着装置。 - 前記対向部材は、前記エンドレスベルトの内周面に接触して前記エンドレスベルトをガイドするベルトガイドであることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の定着装置。
- 前記支持部材は、前記ニップ形成部材を保持するホルダと、前記ホルダを介して前記ニップ形成部材を支持するステイと、を有し、
前記第3部分は、前記ベルトガイドと前記ホルダとの間に挟まれていることを特徴とする請求項11に記載の定着装置。 - 前記摺動シートは、前記移動方向において前記第1部分の上流端から前記回転体から離れる方向に延びる第4部分を有し、
前記第4部分は、前記ベルトガイドと前記ホルダとの間に挟まれていることを特徴とする請求項12に記載の定着装置。 - 前記摺動シートは、ポリイミドを含有した樹脂製のシートであることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記回転体は、筒状のローラであり、
前記ヒータは、前記ローラの内側に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記ニップ形成部材は、第1弾性体と、前記第1弾性体よりも硬い第2弾性体とを有し、
前記第1弾性体は、前記移動方向において、前記第2弾性体よりも上流に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の定着装置。
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