(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する筒状部材と、
前記筒状部材の内面に摺接するように配置されるニップ部材と、
駆動力が供給され、前記筒状部材を介して前記ニップ部材との間でニップ領域を形成するバックアップ部材と、を備えた定着装置であって、
前記筒状部材は、記録シート搬送領域より記録シート幅方向外側において、両端の全周が外側へ折り返された折り返し部を有し、
前記折り返し部の前記バックアップ部材と接触する面は、前記折り返し部の記録シート幅方向内側の縁に形成された少なくとも１つの切り欠き部を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記切り欠き部は、前記筒状部材の開口端に届かない範囲で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記切り欠き部は、前記ニップ領域に少なくとも１つ存在するピッチで周方向に並んで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記切り欠き部は、記録シート幅方向に互いに対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記筒状部材は、前記折り返し部と、当該折り返し部に対向する筒状部材本体との間に空間ができる程度に緩やかに折り返されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録シートに転写された現像剤像を熱定着する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、円筒状の定着フィルムと、定着フィルム内に配置されるヒータと、定着フィルムを介して加圧ローラとの間にニップ部を形成するニップ板とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的に、この定着装置では、加圧ローラはモータにより駆動されており、定着フィルムは加圧ローラに従動して回転している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３２６５８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した技術では、記録シートが定着フィルムと加圧ローラの間を通過している際に、定着フィルムに加圧ローラからの駆動力が十分に伝わらずに、定着フィルムの走行性が低下する（定着フィルムがスリップする）ことがあった。このように、定着フィルムがスリップしてしまうと、記録シートに現像剤像を良好に定着できないという問題が生じていた。また、定着フィルムは、非常に薄いため、端部が傷みやすく、周囲の部品と接触することで割れたりして破損することがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、定着フィルムがスリップするのを抑制することで、記録シートへの定着を良好に行うことができ、かつ、定着フィルムの端部が破損しにくい定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、可撓性を有する筒状部材と、前記筒状部材の内面に摺接するように配置されるニップ部材と、駆動力が供給され、前記筒状部材を介して前記ニップ部材との間でニップ領域を形成するバックアップ部材と、を備えた定着装置であって、前記筒状部材は、記録シート搬送領域より記録シート幅方向外側において、両端の全周が外側へ折り返された折り返し部を有し、前記折り返し部の前記バックアップ部材と接触する面は、前記折り返し部の記録シート幅方向内側の縁に形成された少なくとも１つの切り欠き部を有していることを特徴とする。
【０００７】
このように構成された定着装置によれば、筒状部材の両端が外側に折り返されていることで段差ができるので、この段差にバックアップ部材が食い込むことで、筒状部材のスリップを抑制することができる。また、傷みやすい部分である筒状部材の素材の縁が開口端に位置しないので、筒状部材が破損するのを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、筒状部材のスリップを抑制することができるので、記録シートへの定着を良好に行うことができる。また、筒状部材の端部の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図３】ハロゲンランプ、ニップ板、反射板およびステイの斜視図である。
【図４】定着装置の上面図である。
【図５】定着装置の断面図である。
【図６】第１の変形例に係る定着フィルムを示す図（ａ）と、第２の変形例に係る定着フィルムを示す図（ｂ）と、第３の変形例に係る定着フィルムを示す図（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本発明の実施形態に係る定着装置１００を備えたレーザプリンタ１（画像形成装置）の概略構成について説明した後、定着装置１００の詳細な構成について説明する。
【００１１】
＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｐ上にトナー像（現像剤像）を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着する定着装置１００とを主に備えている。
【００１２】
なお、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００１３】
給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、用紙Ｐを収容する給紙トレイ３１と、用紙Ｐの前側を持ち上げる用紙押圧板３２と、給紙ローラ３３と、給紙パット３４と、紙粉取りローラ３５，３６と、レジストローラ３７とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｐは、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３に寄せられ、給紙ローラ３３と給紙パット３４によって１枚ずつ分離され、紙粉取りローラ３５，３６およびレジストローラ３７を通ってプロセスカートリッジ５に向けて搬送される。
【００１４】
露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、レーザ発光部（図示せず）と、回転駆動するポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４，４５，４６とを主に備えている。露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡４４，４５、レンズ４３、反射鏡４６の順に反射または通過して、感光体ドラム６１の表面で高速走査される。
【００１５】
プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２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に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、現像ユニット７とから構成されている。
【００１６】
ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７は、ドラムユニット６に対して着脱可能に装着される構成となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナー（現像剤）を収容するトナー収容部７４とを主に備えている。
【００１７】
プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。
【００１８】
現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｐが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００１９】
定着装置１００は、プロセスカートリッジ５の後方に設けられている。用紙Ｐ上に転写されたトナー像（トナー）は、定着装置１００を通過することで用紙Ｐ上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ２３，２４によって排紙トレイ２２上に排出される。
【００２０】
＜定着装置の詳細構成＞
図２および図３に示すように、定着装置１００は、筒状部材の一例としての定着フィルム１１０と、発熱体の一例としてのハロゲンランプ１２０と、ニップ部材の一例としてのニップ板１３０と、反射板１４０と、バックアップ部材の一例としての加圧ローラ１５０と、ステイ１６０とを備えている。
【００２１】
定着フィルム１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状（筒状）のフィルムであり、その両端部がガイド部材１７０により回転が案内されている（図５参照）。この定着フィルム１１０は、グリスを介してニップ板１３０に摺接するようになっている。なお、定着フィルム１１０およびニップ板１３０の材質によっては、グリスは必ずしも塗布しなくてもよい。なお、定着フィルム１１０の構成については、後で詳述する。
【００２２】
ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０および定着フィルム１１０を加熱することで、用紙Ｐ上のトナーを加熱する公知の発熱体であり、定着フィルム１１０の内側において定着フィルム１１０およびニップ板１３０の内側から所定の間隔をあけて配置されている。
【００２３】
ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を受ける板状の部材であり、筒状の定着フィルム１１０の内面に摺接するように配置されている。そして、このニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱を定着フィルム１１０を介して用紙Ｐ上のトナーに伝達する。
【００２４】
このニップ板１３０は、後述するスチール製のステイ１６０より熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などで平面状に構成されている。なお、ニップ板１３０の上面には、黒色の塗装を施したり、熱吸収部材を設けたりしてもよい。これによれば、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を効率よく吸収することができる。
【００２５】
反射板１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱（主に前後方向や上方向に向けて放射された輻射熱）をニップ板１３０（ニップ板１３０の上面）に向けて反射する部材であり、定着フィルム１１０の内側においてハロゲンランプ１２０を取り囲むように、ハロゲンランプ１２０から所定の間隔をあけて配置されている。
【００２６】
このような反射板１４０によってハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に集めることで、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を効率よく利用することができ、ニップ板１３０および定着フィルム１１０を速やかに加熱することができる。
【００２７】
反射板１４０は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に湾曲させて形成されている。より詳しくは、反射板１４０は、湾曲形状（断面視略Ｕ形状）をなす反射部１４１と、反射部１４１の両端部から前後方向外側に沿って延びるフランジ部１４２とを主に有している。なお、熱反射率を高めるため、反射板１４０は、鏡面仕上げを施したアルミニウム板などを用いて形成してもよい。
【００２８】
加圧ローラ１５０は、弾性変形可能な部材であり、ニップ板１３０の下方に配置されている。そして、この加圧ローラ１５０は、弾性変形した状態でニップ板１３０との間で定着フィルム１１０を挟むことで定着フィルム１１０との間にニップ領域ＮＰを形成している。
【００２９】
この加圧ローラ１５０は、本体筐体２内に設けられた図示しないモータから駆動力が伝達されて回転駆動するように構成されており、回転駆動することで定着フィルム１１０（または用紙Ｐ）との摩擦力により定着フィルム１１０を従動回転させる。これにより、トナー像が転写された用紙Ｐは、加圧ローラ１５０と加熱された定着フィルム１１０の間（ニップ領域ＮＰ）を搬送されることでトナー像（トナー）が熱定着される。
【００３０】
ステイ１６０は、前後方向におけるニップ板１３０の両端部を反射板１４０のフランジ部１４２を介して支持することでニップ板１３０の剛性を確保する部材である。ステイ１６０は、反射板１４０（反射部１４１）の外面形状に沿った形状（断面視略Ｕ形状）を有して反射板１４０を覆うように配置されている。このようなステイ１６０は、比較的剛性が大きい、例えば、鋼板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。
【００３１】
＜定着フィルムの構造＞
定着フィルム１１０は、図４および図５に示すように、定着フィルム本体１１１と、用紙搬送領域Ｗより用紙幅方向外側において、両端の外周が外側へ折り返された折り返し部１１２とから構成される。ここで、用紙搬送領域Ｗは、レーザプリンタ１で画像形成可能な最大サイズの用紙の搬送領域を指す。
【００３２】
具体的に、定着フィルム１１０は、図５に示すように、端部を折り返し部１１２と折り返し部１１２に対向する定着フィルム本体１１１の間に空間ができる程度に緩やかに折り返され、折り返し部１１２が定着フィルム本体１１１の外周面に重ねられている。このように、緩やかに折り返すことで、定着フィルム１１０の端部に曲率半径の大きなまるみができる。
【００３３】
折り返し部１１２は、図４に示すように、用紙幅方向内側の縁１１５に、レーザ加工により形成された略Ｕ形状の複数の切り欠き部１１３（切り取り部）を有している。これにより、折り返し部１１２の加圧ローラ１５０と接触する面に、厚み方向に凹凸が形成される。なお、折り返し部１１２が定着フィルム本体１１１から浮き上がらないように、切り欠き部１１３は、定着フィルム１１０の開口端１１４に届かない範囲で形成されているのが望ましい。
【００３４】
複数の切り欠き部１１３は、ニップ領域ＮＰに複数（少なくとも１つ）存在するピッチで周方向に並んでいる。これにより、定着フィルム１１０が回転しているときに、常に折り返し部１１２の凹凸を加圧ローラ１５０に食い込ませることができる。
【００３５】
そして、左右の折り返し部１１２に形成される切り欠き部１１３は、それぞれ用紙幅方向で互いに対向する位置に、同じ大きさで形成されている。これにより、定着フィルム１１０に対して左右均等に加圧ローラ１５０から力が加わるため、定着フィルム１１０が傾いて回転してしまうのを抑制することができる。
【００３６】
定着フィルム１１０は、一例として、次のようにして製造することができる。
まず、押出成形によりシームレスベルトを作製し、このシームレスベルトの両末端の複数箇所を、レーザ加工によって切り欠き、複数の切り欠き部１１３を形成する。その後、カーリング加工により、シームレスベルトの両末端の全周を外側に折り返して、図５に示すように、折り返された折り返し部１１２を定着フィルム本体１１１に重ねる。以上のようにして、複数の切り欠き部１１３が形成される折り返し部１１２を有する定着フィルム１１０を製造することができる。
【００３７】
以上のように構成された定着装置１００では、トナー像が転写された用紙Ｐが、加圧ローラ１５０と加熱された定着フィルム１１０の間（ニップ領域ＮＰ）を搬送されることで、トナー像（トナー）が熱定着されることとなる。このとき、用紙Ｐの搬送により、定着フィルム１１０と加圧ローラ１５０間の摩擦力が低下しても、加圧ローラ１５０に折り返し部１１２が圧接するとともに凹凸部分が食い込むので、加圧ローラ１５０の駆動力が確実に定着フィルム１１０に伝わり、定着フィルム１１０のスリップを抑制することができる。
【００３８】
以上によれば、本実施形態において以下のような作用効果を得ることができる。
定着フィルム１１０は、定着フィルムの両端が外側へ折り返されていることで段差ができるので、この段差に加圧ローラ１５０が食い込むため、定着フィルム１１０と加圧ローラ１５０との間に用紙Ｐが搬送されているときでも、加圧ローラ１５０のスリップを抑制することができる。また、傷みやすい部分である定着フィルム１１０の素材の縁が開口端に位置しないので、定着フィルム１１０が破損するのを防止することができる。
【００３９】
そして、折り返し部１１２の加圧ローラ１５０と接触する面には、凹凸（切り欠き部１１３）が形成されているため、折り返し部１１２での加圧ローラ１５０とのグリップ力を強くすることができる。これにより、確実に加圧ローラ１５０の駆動力を定着フィルム１１０に伝えることができる。
【００４０】
また、折り返し部１１２表面の凹凸を折り返し部１１２の用紙幅方向内側の縁１１５に形成した切り欠き部１１３により構成することで、シームレスベルトに対してレーザ加工で簡単に凹凸を形成することができる。
【００４１】
そして、切り欠き部１１３は、定着フィルム１１０の用紙幅方向外側の縁に届かない範囲で形成されているため、接着剤等で固定しなくとも、折り返し部１１２が定着フィルム本体１１１から浮き上がるのを抑制することができる。
【００４２】
また、切り欠き部１１３は、ニップ領域ＮＰに少なくとも１つ存在するピッチで形成されているため、定着フィルム１１０が回転しても、常に凹凸を加圧ローラ１５０に食い込ませることができる。
【００４３】
そして、切り欠き部１１３が、用紙幅方向に互いに対向する位置に形成されることで、定着フィルム１１０に対して左右均等に加圧ローラ１５０から力が加わるため、定着フィルム１１０が傾いて回転してしまうのを抑制することができる。
【００４４】
また、定着フィルム１１０は、折り返し部１１２と折り返し部１１２に対向する定着フィルム本体１１１との間に空間ができる程度に緩やかに折り返されているため、定着フィルム１１０がガイド部材１７０等の他の部品を傷つけにくい。
【００４５】
以上、本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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００４６】
前記実施形態では、切り欠き部１１３が略Ｕ形状に切り欠かれて形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６（ａ）に示す第１の変形例のように、折り返し部２１２の用紙幅方向内側の縁をコ字状に切り欠いた切り欠き部２１３であってもよい。このような定着フィルム２１０であっても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
また、前記実施形態では、切り取り部の一例として切り欠き部を挙げていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６（ｂ）に示す第２の変形例のように、切り取り部は、折り返し部３１２の厚み方向に貫通する孔３１３であってもよい。このような定着フィルム３１０であっても、前記実施形態と同様の効果が得られる。なお、切り取り部は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、用紙幅方向に沿った縁部２１３Ａ，３１３Ａを有するのが望ましい。これより、縁部が用紙搬送方向に対して斜めになっているものに比べ、折り返し部２１２，３１２での加圧ローラ１５０とのグリップ力が強くなる。
【００４８】
また、折り返し部１１２に設けられる凹凸は、切り取り部から形成されるものではなく、例えば、図６（ｃ）に示す第３の変形例のように、折り返し部４１２の表面を粗し加工によって粗し、凹凸を設けてもよい。このような定着フィルム４１０であっても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４９】
また、前記実施形態では、切り欠き部１１３をレーザ加工によって形成していたが、本発明はこれに限定されず、プレス加工で形成してもよい。この場合、加圧ローラ１５０が傷つかないように、ばりが定着フィルム本体１１１側に向くように加工することが望ましい。
【００５０】
また、前記実施形態では、定着フィルム１１０の製造方法として、シームレスベルトを作製した後に、切り欠き部１１３を形成し、端部を外側へ折り返すという工程をあげたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、切り欠き部１１３を設けたシートを丸めて筒状にする方法で定着フィルム１１０を製造してもよい。具体的には、まず、一枚のシートの一端部と当該一端部と対向する端部に切り欠き部１１３を形成する。そして、シートの切り欠き部１１３が形成されていない端部同士を接合して筒状のシームベルトを作製する。その後、切り欠き部１１３が形成されている端部を外側へ折り返す。
【００５１】
また、前記実施形態では、折り返し部１１２に切り欠き部１１３が形成されていたが、本発明はこれに限定されず、折り返し部１１２に切り欠き部１１３等の切り取り部を設けなくてもよい。このような切り取り部を設けなくとも、定着フィルム１１０の両端を外側に折り返すことでできる段差が加圧ローラ１５０に食い込むので、加圧ローラ１５０とのグリップ力が強くなり、定着フィルム１１０のスリップを防止することができる。
【００５２】
また、前記実施形態では、ニップ部材として板状のニップ板１３０を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、板状でない厚めの部材を採用してもよい。
【００５３】
そして、前記実施形態では、バックアップ部材として加圧ローラ１５０を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ベルト状の加圧部材などであってもよい。
【００５４】
また、前記実施形態では、記録シートとして、普通紙やはがきなどの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ＯＨＰシートなどであってもよい。
【００５５】
そして、前記実施形態では、本発明の定着装置１００を備えた画像形成装置として、レーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ＬＥＤによって露光を行うＬＥＤプリンタであってもよいし、プリンタ以外の複写機や複合機などであってもよい。また、前記実施形態では、モノクロ画像を形成する画像形成装置を例示したが、本発明はこれに限定されず、カラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１      レーザプリンタ
１００  定着装置
１１０  定着フィルム
１１１  定着フィルム本体
１１２  折り返し部
１１３  切り欠き部
１２０  ハロゲンランプ
１３０  ニップ板
１４０  反射板
１５０  加圧ローラ
１６０  ステイ
１７０  ガイド部材
ＮＰ    ニップ領域
Ｐ      用紙
【図１】
0005429203.tif 000002
【図２】
0005429203.tif 000003
【図３】
0005429203.tif 000004
【図４】
0005429203.tif 000005
【図５】
0005429203.tif 000006
【図６】
0005429203.tif 000007