(57)【要約】【課題】加熱部材の長期駆動安定性を確保しながら、トナーの定着性を均一にできる定着装置を提供する。【解決手段】無端ベルト状の金属製スリーブを基材とする加熱部材１と、加熱部材１の内部に設けられた輻射熱源２と、加熱部材１の内面とその全長または略全長に亘って摺接する摺接面を有する支持部材３と、支持部材３の摺接面との間に加熱部材１を挟んで加圧するニップ部４を形成すると共に加熱部材１を所定方向に従動回転させる加圧ローラ５と、支持部材３へ加わる加圧ローラ５の加圧力を受止めるバックアップ部材６とを設け、支持部材３とバックアップ部材６との間に断熱部材７を介在させてある定着装置８であって、断熱部材７の断熱性を、支持部材３の長手方向の中央部または略中央部よりも端部のほうが大きくなるように形成してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルト状の金属製スリーブを基材とする加熱部材と、前記加熱部材の内部に設けられた輻射熱源と、前記加熱部材の内面とその全長または略全長に亘って摺接する摺接面を有する支持部材と、前記支持部材の摺接面との間に前記加熱部材を挟んで加圧するニップ部を形成すると共に前記加熱部材を所定方向に従動回転させる加圧ローラと、前記支持部材へ加わる前記加圧ローラの加圧力を受止めるバックアップ部材とを設け、前記支持部材と前記バックアップ部材との間に断熱部材を介在させてある定着装置であって、前記断熱部材の断熱性を、前記支持部材の長手方向の中央部または略中央部よりも端部のほうが大きくなるように形成してある定着装置。
【請求項２】
前記断熱部材の厚みを、前記支持部材の長手方向の中央部または略中央部から端部にむかって増加させてあることによって、前記断熱部材の断熱性を端部ほど大きくしてある請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記断熱部材の長手方向の中央部と端部との厚みの差が、０．０５〜０．２ｍｍである請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記断熱部材は、ガラス繊維を主材とする弾性シートである請求項１〜３のいずれか１つに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やＦＡＸその他複合機等の画像形成装置において、トナー画像を記録紙に定着させるために使用される定着装置に関し、詳しくは、無端ベルト状の金属製スリーブを基材とする加熱部材と、前記加熱部材の内部に設けられた輻射熱源と、前記加熱部材の内面とその全長または略全長に亘って摺接する摺接面を有する支持部材と、前記支持部材の摺接面との間に前記加熱部材を挟んで加圧するニップ部を形成すると共に前記加熱部材を所定方向に従動回転させる加圧ローラと、前記支持部材へ加わる前記加圧ローラの加圧力を受止めるバックアップ部材とを設け、前記支持部材と前記バックアップ部材との間に断熱部材を介在させてある定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長期に亘り安定した前記加熱部材の駆動を維持すべく、前記支持部材及び前記バックアップ部材は強度が必要で、熱容量の大きい材料で形成される。そのために、前記輻射熱源から前記加熱部材に加わった熱が、支持部材を介してバックアップ部材に伝わって奪われてしまい、結果としてウォーミングアップ時間が長くなる。それを防止するために、前記支持部材と前記バックアップ部材との間に断熱部材を介在させることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３３０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の定着装置では、加熱部材の熱がバックアップ部材に伝わって逃げてしまうのを抑制することはできる。しかし、加熱部材の長手方向において、中央部よりは端部において、加熱部材、支持部材、バックアップ部材夫々は、外気との接触率が高いために、熱が奪われやすく、ニップ部を記録紙が通過すると記録紙に転写されたトナーの定着性が加熱部材の長手方向で不均一となったり、カラーのグロスむらが発生することなどが懸念される。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、加熱部材の長期駆動安定性を確保しながら、トナーの定着性を均一にできる定着装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、無端ベルト状の金属製スリーブを基材とする加熱部材と、前記加熱部材の内部に設けられた輻射熱源と、前記加熱部材の内面とその全長または略全長に亘って摺接する摺接面を有する支持部材と、前記支持部材の摺接面との間に前記加熱部材を挟んで加圧するニップ部を形成すると共に前記加熱部材を所定方向に従動回転させる加圧ローラと、前記支持部材へ加わる前記加圧ローラの加圧力を受止めるバックアップ部材とを設け、前記支持部材と前記バックアップ部材との間に断熱部材を介在させてある定着装置であって、前記断熱部材の断熱性を、前記支持部材の長手方向の中央部または略中央部よりも端部のほうが大きくなるように形成してあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、前記断熱部材の断熱性を、前記支持部材の長手方向の中央部または略中央部よりも端部のほうが大きくなるように形成してあることによって、前記バックアップ部材の端部における熱拡散を低減し、前記加熱部材及び前記支持部材の端部から熱が奪われるのを、断熱性の大きい前記断熱部材によって防止でき、加熱部材をその長手方向の全長に亘って均一な温度に維持しやすくなった。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記断熱部材の厚みを、前記支持部材の長手方向の中央部または略中央部から端部にむかって増加させてあることによって、前記断熱部材の断熱性を端部ほど大きくしてあるところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、前記支持部材の長手方向の中央部または略中央部と端部側とで、前記断熱部材の厚みに違いを設けることによって、断熱性を変化させてあるために、簡単な加工で前記目的をかなえることができる。
その上、前記断熱部材の厚みが、前記支持部材の長手方向の中央部または略中央部から端部にむかって増加することによって、前記バックアップ部材によって加圧ローラ側に押し戻される前記支持部材及び前記加熱部材も、その端部側ほど前記加圧ローラに近づくように湾曲して反った形状となる。その結果、支持部材及び加熱部材の湾曲変形を受けた前記加圧ローラも、端部側ほど小径となるクラウン形状に弾性変形する。
つまり、駆動回転する前記加圧ローラは、その長手方向において中央部と端部とで周速度に違いが生じることになる。従って加圧ローラの駆動回転によりニップ部を通過する記録紙は、前記加圧ローラの中央部または略中央部に圧接される部分の搬送速度が、端部側に圧接される部分よりも速くなる。その結果、紙はその幅方向の中央部又は略中央部が先行して加圧ローラにより引っ張られ、両端側はより外側に拡張されるように引っ張られて、皺があっても伸ばされやすくなる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記断熱部材の長手方向の中央部と端部との厚みの差が、０．０５〜０．２ｍｍであることにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、わずかな変更により紙の皺の防止や、定着性やグロスのムラの防止をより実現できる。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成は、前記断熱部材は、ガラス繊維を主材とする弾性シートであることにある。
【００１３】
本発明の第４の特徴構成によれば、断熱性のみならず、耐熱性、弾力性等を、長期に亘り維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態で説明する斜視図
【図２】実施形態の一部切り欠き側面図
【図３】実施形態の縦断正面図
【図４】実施形態の作用状態を示す縦断側面図
【図５】別実施形態の作用状態を示す縦断側面図
【図６】別実施形態の作用状態を示す縦断側面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本発明は、図１〜図３に示すように、複写機やＦＡＸその他複合機等の画像形成装置において、感光体ドラムによって転写されたトナー画像を記録紙に定着させるために使用される定着装置８で、無端ベルト状の金属製スリーブを基材とする加熱部材１と、加熱部材１の内部に設けられた輻射熱源２と、加熱部材１の内面とその全長または略全長に亘って摺接する摺接面を有する支持部材３と、支持部材３の摺接面との間に加熱部材１を挟んで加圧するニップ部４を形成すると共に加熱部材１を所定方向に従動回転させる加圧ローラ５と、支持部材３へ加わる加圧ローラ５の加圧力を受止めるバックアップ部材６とを設け、支持部材３とバックアップ部材６との間に断熱部材７を介在させてある。
【００１７】
前記加熱部材１は、適度の剛性と弾性を有するもので、その材質としては、例えば帯状の薄い金属（ニッケル、ステンレス鋼等）の表面にフッ素コーティングを施したもの等を好適に使用できる。
【００１８】
前記輻射熱源２は、記録紙９上のトナーを溶融して当該記録紙９に確実に付着させるためのもので、例えばハロゲンランプ等が用いられる。
【００１９】
前記加熱部材１である環状の定着ベルトの内側には、支持部材３が配置されている。支持部材３は、定着ベルトの幅よりも長く形成されていて、断面形状が上に凹な樋状に形成され、その下面が加圧面となっている。
前記支持部材３は、フレキシブルな定着ベルトの加圧ローラ５に対向する部分の形状を、所定の形状に維持し、定着ニップ部４を確保するためのもので、適度の剛性を有する材質、例えばステンレス鋼等の金属材料で作られている。
【００２０】
前記支持部材３の背面側（図の上側）には、バックアップ部材６が設けられている。このバックアップ部材６は、上記支持部材３が加圧ローラ５の圧力に耐えられるように背圧を付与するためのもので、ステンレス鋼等の強度の高い材質で作られ、図１及び図３に示すように、支持部材３に臨む板状部材６Ａと、板状部材６Ａの背面側に直角に立ち上がるリブ状部材６Ｂとで断面逆Ｔ字状に形成されている。
【００２１】
前記バックアップ部材６は、リブ状部材６Ｂによって、図示を省略した機枠に取り付けられている。このバックアップ部材６を設けておくことにより、加熱部材１である定着ベルトに接触する支持部材３を小型化しても、加圧ローラ５の圧力に耐えることができるようになる。
【００２２】
上記支持部材３とバックアップ部材６との間に介在する断熱部材７の材質としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシエチレン（ＰＦＡ）等の耐熱樹脂を採用することができるが、ガラス繊維を主材とする弾性シートを用いる方が好ましい。
【００２３】
加圧ローラ５は、図示を省略した駆動装置により、回転軸を中心に矢印Ｘ方向へ所定速度で回転駆動される。この加圧ローラ５が回転すると、これに接触する定着ベルトが連れ回り式に従動回転する。これら定着ベルトと加圧ローラ５との隙間が記録紙９を挟圧するニップ部４となっている。
【００２４】
記録紙９は、画像が転写された記録媒体であり、ニップ部４の手前側からそのニップ部４に送り込まれ、搬送される。
【００２５】
前記断熱部材７は、その断熱性を支持部材３の長手方向の中央部または略中央部よりも端部のほうが大きくなるように、その厚みを端部側ほど大きくしてある。そして、その厚みの差は、中央部と端部とで０．０５〜０．２ｍｍに形成してある。
従って、加熱部材１から摺接により熱を受ける支持部材３は、その両端側からバックアップ部材６への伝熱が抑制され、長手方向における中央部又は略中央部と端部との温度差は、より少なくなる。そのために、ニップ部４を通過する記録紙９のトナー定着性を均一にでき、カラー印刷の場合でも、グロスむらの発生を防止できる。
しかも、図４に示すように、支持部材３と接当する面が下方に凹曲した面になり、その凹曲面によりバックアップされる支持部材３は、加圧ローラ５に対して下方に凹曲する状態に変形して、加圧ローラ５を押し返す。
前記加圧ローラ５は、湾曲する支持部材３の摺接面により弾性変形してクラウン形状になろうとするために、駆動回転する加圧ローラ５の長手方向における周速度の違いにより、ニップ部４を通過する記録紙９は、幅方向の中央部が両端部よりも早く搬送される力を加圧ローラ５から受け、両端側に引き伸ばされながら搬送される。
【００２６】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２７】
〈１〉  前記バックアップ部材６における板状部材６Ａの下面が、図５に示すように、下方に凹曲する形状にしてあると共に、断熱部材７の厚みは、支持部材３の長手方向の中央部または略中央部から端部にむかって増加させてあることによって、前記断熱部材７の断熱性を端部ほど大きくしてあってもよく、この場合は、加圧ローラ５をクラウン形状に弾性変形する作用がより強力になる。
〈２〉  前記断熱部材７は、その厚みを変化させるのに代えて、図６に示すように、支持部材３の長手方向に、断熱性の異なる材質のものを取り付けて（中央部よりも端部側に断熱性の大きい材料を配置）あっても良く、この場合も、断熱部材７の断熱性を、支持部材３の長手方向の中央部または略中央部よりも端部のほうが大きくなるように形成してあれば、厚みは一定であっても良い。
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２８】
１    加熱部材
２    輻射熱源
３      支持部材
４      ニップ部
５      加圧ローラ
６      バックアップ部材
７      断熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010191196.tif 000006
【図５】
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【図６】
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