(57)【要約】【課題】良好な耐久性を有すると共に記録材の回転体からの分離性を確保することができる定着装置を提供する。【解決手段】第１の加圧部材と、これに記録材の搬送方向において離間してニップ部の下流側の位置に設けられる第１の部位と、第１の加圧部材を支持する第２の部位と、を備える第２の加圧部材と、を備える加圧部材と、第１の端部と第２の端部との間に曲げ部を備えたＬ字状で、曲げ部から第１の端部に至る第３の部位が記録材の搬送方向と直交する方向に沿い、かつ、第２の端部よりも上流側にある曲げ部は、第２の部位における上流側の位置に対向し、曲げ部から第２の端部に至る第４の部位が記録材の搬送方向に沿い、加圧部材を第４の部位で支持する板バネ部材と、第２の端部が自由端の状態で第３の部位の少なくとも一部を固定すると共に、板バネ部材を介して第２の加圧部材を固定する固定部材と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向に長い回転体と、
前記回転体に対向し、前記回転体と共に回転可能な無端ベルトと、
前記無端ベルトを介して前記回転体を加圧し、前記回転体と共にトナー像を担持した記録材を加熱した状態で挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材であって、
第１の加圧部材と、
前記第１の加圧部材に対し前記記録材の搬送方向において離間して前記ニップ部の下流側の位置に設けられ、前記記録材を前記回転体から分離する第１の部位と、前記第１の加圧部材を支持する前記記録材の搬送方向に延びた第２の部位と、を備える第２の加圧部材と、
を備える加圧部材と、
前記回転軸方向に直交する断面内で、第１の端部と第２の端部との間に曲げ部を備えたＬ字状であり、前記曲げ部から前記第１の端部に至る第３の部位が前記記録材の搬送方向と直交する方向で且つ前記回転体から前記無端ベルトに向かう方向に沿ってあり、かつ、前記記録材の搬送方向で、前記第２の端部よりも上流側にある前記曲げ部は、前記第２の部位における上流側の位置に対向し、前記曲げ部から前記第２の端部に至る第４の部位が前記記録材の搬送方向に沿ってあり、前記加圧部材を前記第４の部位で支持する板バネ部材と、
前記回転軸方向に直交する断面内で、前記板バネ部材における前記第２の端部が自由端の状態で前記第３の部位の少なくとも一部を固定すると共に、前記板バネ部材を介して前記ニップ部の中央位置よりも上流側の位置で前記第２の加圧部材を固定する固定部材と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１の加圧部材を支持する支持部材を有し、
前記第２の部位は、前記支持部材を介して前記第１の加圧部材を支持す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】
前記第１の加圧部材を支持する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記ニップ部の下流側の位置で前記第１の部位と当接することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ニップ部の下流側で、加圧されない状態における前記第１の加圧部材の加圧面の位置は、前記第２の加圧部材の加圧面の位置よりも、前記回転体の中心位置から離れた側にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記板バネ部材は、前記回転軸方向において切欠き形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１の加圧部材は、第２の加圧部材よりも軟らかい部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記第１の加圧部材は、弾性材料で構成されていることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記第２の加圧部材は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記ニップ部の下流側で、前記第１の加圧部材および前記支持部材の下流側の端部は、前記記録材の搬送方向において一致することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ニップ部の下流側で、前記第１の加圧部材の下流側の端部は、前記支持部材の下流側の端部よりも、前記記録材の搬送方向において上流側にあって、前記支持部材に前記第１の加圧部材が設けられない余白部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記支持部材において、前記第１の加圧部材が設けられない余白部が、前記第１の加圧部材の周囲全てにおいて形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記無端ベルトと前記加圧部材の間に、摩擦シートを備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記回転体と前記無端ベルトのうち少なくとも一方を加熱する、もしくは発熱させる熱源を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記回転体は、円筒部材であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記第１の加圧部材と前記第２の加圧部材とが離間する間隙部における前記記録材の搬送方向の長さは、１ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至１４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、定着装置に関し、例えば電子写真方式を採用した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
定着装置において、回転体としての定着ローラに対し、金属ステーによってバックアップされた加圧部材を、無端ベルトを介して圧接（加圧）させることによって、定着ニップ部（ニップ部）を形成する構成が知られている。特に、圧力パッドと金属ステーとの間に弾性部材を挟むことで圧集中を低減し、集中箇所の周囲の圧抜けおよび加圧部材の破損を回避する方法が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
これとは別に、無端ベルトを介して回転体に対向して回転体と共にニップ部を形成する加圧部材として、第１、第２の加圧部材を記録材の搬送方向において離間して設ける定着装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３１５７４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９１１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、局所的な圧集中がかかって弾性部材が圧縮変形した場合、圧力パッドもそれに伴って揺動する。すなわち、通紙により、紙の厚みによる弾性部材の圧縮が通紙毎に発生し、圧力パッドが揺動する。この時、圧力パッドは下流側から支持するステイに摺擦される。これが繰り返されると圧力パッドの下流側が摺擦によって摩耗し、圧力パッドの記録材搬送方向の位置が下流側にずれてしまい、その結果、ニップ部の下流端における記録材の分離不良が発生してしまう。
【０００６】
また、特許文献２でも、ニップ部の下流端における記録材の分離不良を抑制することが考慮されていない。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決するためのものであって、良好な耐久性を有すると共に記録材の回転体からの分離性を確保することができる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、回転軸方向に長い回転体と、前記回転体に対向し、前記回転体と共に回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを介して前記回転体を加圧し、前記回転体と共にトナー像を担持した記録材を加熱した状態で挟持搬送するニップ部を形成する加圧部材であって、第１の加圧部材と、前記第１の加圧部材に対し前記記録材の搬送方向において離間して前記ニップ部の下流側の位置に設けられ、前記記録材を前記回転体から分離する第１の部位と、前記第１の加圧部材を支持する前記記録材の搬送方向に延びた第２の部位と、を備える第２の加圧部材と、を備える加圧部材と、前記回転軸方向に直交する断面内で、第１の端部と第２の端部との間に曲げ部を備えたＬ字状であり、前記曲げ部から前記第１の端部に至る第３の部位が前記記録材の搬送方向と直交する方向で且つ前記回転体から前記無端ベルトに向かう方向に沿ってあり、かつ、前記記録材の搬送方向で、前記第２の端部よりも上流側にある前記曲げ部は、前記第２の部位における上流側の位置に対向し、前記曲げ部から前記第２の端部に至る第４の部位が前記記録材の搬送方向に沿ってあり、前記加圧部材を前記第４の部位で支持する板バネ部材と、前記回転軸方向に直交する断面内で、前記板バネ部材における前記第２の端部が自由端の状態で前記第３の部位の少なくとも一部を固定すると共に、前記板バネ部材を介して前記ニップ部の中央位置よりも上流側の位置で前記第２の加圧部材を固定する固定部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、良好な耐久性を有すると共に記録材の回転体からの分離性を確保することができる定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の概略構成図
【図２】第１の実施形態に係る定着装置の要部の横断側面図
【図３】第１の実施形態に係る定着装置の加圧フィルム内部に配置される部材の横断側面図
【図４】第１の実施形態に係る非加圧時の弾性パッド部材の形状を示す模式図
【図５】第１の実施形態に係る定着装置の加圧フィルム内部に配置される部材の斜視図
【図６】第１の実施形態に係る定着装置の要部の正面図
【図７】第１の実施形態に係る定着装置のニップ部の搬送方向の圧力分布を示した図
【図８】第２の実施形態に係る定着装置の横断側面図
【図９】第２の実施形態に係る定着装置の弾性パッド部材の上正面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置２００を搭載した画像形成装置の一例であるフルカラーレーザービームプリンタ（以後、プリンタ１７１という）の全体構成を示す概略断面図である。この画像形成装置として、感光ドラムを複数備えたフルカラーレーザービームプリンタを取り上げて説明するが、本発明はこれに限らず、感光ドラムを一つ備えたモノクロの複写機、プリンタにも適用することができる。
【００１３】
図１で、プリンタ１７１の下部には、給紙カセット１６１が引き出し可能に収納されている。給紙カセット１６１に積載収容された記録材としての記録用紙（記録紙）Ｐは、搬送手段としてのピックアップローラ１６２により記録用紙Ｐは給紙カセット１６１から給送される。そして、フィード・リタードローラ対１１４により１枚毎に分離され、レジストローラ対１１５に給送される。ピックアップローラ１６２の動作タイミングは、不図示の記録用紙搬送のための制御手段によって制御されている。
【００１４】
レジストローラ対１１５には、記録用紙検知手段としてのレジシャッタ１５１がレジストローラ軸を中心に回動可能に配設されている。記録用紙Ｐがレジストローラ対１１５に進入すると、記録用紙Ｐの先端によってレジシャッタ１５１が押し上げられて回動する。この時のレジシャッタ１５１の回動を不図示のフォトセンサなどで検知することにより、記録用紙Ｐがレジストローラ対１１５に進入したタイミングを把握することができる。
【００１５】
プリンタ１７１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する画像形成部としての画像形成ステーション１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋを備えている。各色の画像形成ステーション１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋは、像担持体としての感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを有している。
【００１６】
また、帯電装置１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ、露光手段としてのレーザースキャナ１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ、現像装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ、一次転写部１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｋを有している。更に、クリーニングブレード１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋを有している。
【００１７】
なお、図１中の各部材を指し示す符号において、数字の後ろに付いた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれの部材が配設される画像ステーションを示しており、同一数字の部材には実質的な動作に差がない。よって、以降の説明では、添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００１８】
帯電装置１０２は、感光ドラム１０１の表面を均一に帯電する。レーザースキャナ１０３は、帯電された感光ドラム１０１に画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光ドラム１０１上に静電潜像を形成する。現像装置１０４は、現像ローラ１０５を内包しており、現像ローラ１０５は感光体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。一次転写部１０８は、感光ドラム１０１上のトナー像を中間転写ベルト１２９に転写する。クリーニングブレード１０６は、一次転写部１０８で転写されずに感光ドラム１０１上に残ったトナーをクリーニングする。
【００１９】
一次転写部１０８で転写された中間転写ベルト１２９上のトナー像は、対向ローラ１６７と二次転写ローラ１６３によって形成される二次転写部１７０にて、記録用紙Ｐに転写される。二次転写部１７０で記録用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２９上に残った二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１６６によって除去され回収される。二次転写部１７０を通過した記録用紙Ｐは、その後、定着装置としての定着器２００を通過し、トナー像が記録用紙Ｐ上に定着される。
【００２０】
トナー像が定着された記録用紙Ｐは、その後、排出ローラ対１６４に搬送される。排出ローラ対１６４を通過後、記録用紙Ｐは記録用紙積載部１６５に排出される。
【００２１】
（定着装置）
図２は、本発明の実施形態に係る定着装置としての熱ローラ方式の定着器２００の要部の横断側面図である。矢印Ｄは、記録材としての記録用紙Ｐの搬送方向を示す。また、本願明細書における長手方向とは、記録材の搬送方向および記録材の厚さ方向に交差（直交）する方向である。
【００２２】
熱ローラ５１は、回転軸方向（長手方向）に長い回転体として、円筒状に形成された金属製の素管５４（円筒状芯金）の周囲に耐熱性を有する弾性体層５３及び離型層５２を積層して構成する。素管５４は、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導率の高い金属製（ここでは、薄肉高張力鋼管を用いる）の円筒部材で構成する。
【００２３】
弾性体層５３は、耐熱性の高い弾性体であればどのような材料を用いることも可能である。特に、ゴム硬度が２５〜４０度（ＪＩＳ−Ａ）程度のゴム、エラストマ等の弾性体を用いるのが好ましく、具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を利用することができる。
【００２４】
離型層５２は、耐熱性の樹脂であればどのような樹脂を用いてもよく、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等を用いることができるが、離型層５２のトナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体）等が使用できる。
【００２５】
離型層５２の厚みとしては、好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。これは、離型層５２の厚みが１０μｍ未満であると、熱ローラ５１の歪みで記録用紙Ｐにしわが生じ易くなるからである。一方、厚みが３０μｍを超えると、離型層５２が硬くなり、画像に光沢むら等が生じる可能性が増え、ともに好ましくないからである。
【００２６】
熱ローラ５１の内部には、発熱源（加熱源、熱源）としてのハロゲンランプ５５が配設されている。なお、熱ローラ５１の表面には、不図示の温度センサを接触させている。この温度センサによる温度計測値に基づいて、画像形成装置の不図示の制御部がハロゲンランプ５５の点灯を制御し、熱ローラ５１の表面温度が所定の設定温度（例えば、１７０℃）を維持するように制御する。
【００２７】
熱ローラ５１に圧接しながら同期して周回動作（回動、回転）する無端ベルトとしての加圧フィルム５６は、無限軌道状（所定長さの円筒状）に形成する。この回転可能な加圧フィルム５６は、基層５７と、この基層５７の外周面に被覆された離型層５８とから構成されている。基層５７は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱樹脂やＳＵＳ、ニッケル、銅等の金属により形成され、その厚みは、３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１００μｍ程度である。離型層５８は、フッ素樹脂、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどで形成され、その厚みは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ程度である。
【００２８】
このような加圧フィルム５６は、その内周面側に配設された圧接体である加圧体としての加圧部材５９により、摩擦シート部材である低摩擦シート７２を介して熱ローラ５１側に所定の圧力で圧接される。加圧フィルム５６は、後述する長手方向両端部に設けられたフランジ１２により周回動作可能に支持される。
【００２９】
加圧部材５９は、低摩擦シート７２と加圧フィルム５６を介して熱ローラ５１を所定の圧力で押圧（圧接）し、熱ローラ５１との間で記録材を加熱した状態で挟持搬送するニップ部Ｎを形成する。ここで、ニップ部Ｎとは、加圧フィルム５６と熱ローラ５１とが弾性変形しながら転接する領域である。すなわち、加圧フィルム５６と熱ローラ５１の回転方向（記録用紙Ｐの搬送方向）に所定の長さを備え、加圧フィルム５６と熱ローラ５１の長手方向に亘る略平面視矩形状の領域をいう。
【００３０】
加圧部材５９は、第１の圧接部材（加圧部材）としての弾性パッド６０Ａを含む弾性パッド部材６０と、第２の圧接部材（加圧部材）としての下流アゴ部６２Ａを含むパッドホルダ６２より構成される。後に詳述するが、下流アゴ部６２Ａは、弾性パッド６０Ａに対し記録材の搬送方向において離間してニップ部の下流側の位置に設けられ、離間した領域（間隙）で圧接力が減じられた記録材を、熱ローラ５１から分離する。
【００３１】
図３は、本実施形態の定着器２００の加圧フィルム５６内部に配置される部材の横断側面図である。弾性パッド部材６０は、ニップ部Ｎの搬送方向上流の入り口側から下流にかけて配置されている。弾性パッド部材６０は、搬送方向Ｄに対して広いニップ部Ｎを確保し、記録用紙Ｐを昇温させる役割を有する。
【００３２】
この弾性パッド部材６０は、第１の圧接部材（加圧部材）としての弾性パッド６０Ａと、弾性パッド６０Ａの支持部材として剛性のあるパッド支持板６０Ｂとで構成される。弾性パッド部材６０は、略角柱状に形成された弾性パッド６０Ａの底面に、金属製の平板部材であるパッド支持板６０Ｂを接着している。剛性のあるパッド支持板６０Ｂを設けることにより、弾性パッド部材６０の部品としての扱い易さを向上させている。弾性パッド６０Ａは、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性を有する弾性材料で構成することができる。本実施形態では、弾性パッド６０Ａはシリコーンゴム、パッド支持板６０ＢはＳＵＳで構成されている。
【００３３】
パッドホルダ６２は、第２の圧接部材（加圧部材）で第１の部位としての下流アゴ部６２Ａと、弾性パッド部材６０を下面より支持固定する第２の部位としてのパッド受け部６２Ｂとを、一体に備えている。下流アゴ部６２Ａは、ニップ部Ｎの搬送方向Ｄの下流の出口側に配置される。下流アゴ部６２Ａは、熱ローラ５１に対し局所的に強く圧接することにより、熱ローラ５１の弾性層５３や離型層５２を弾性変形させる。この変形により、トナーが形成された記録用紙Ｐを熱ローラ５１の表面から剥離（分離）させることができる。
【００３４】
下流アゴ部６２Ａの先端部は、熱ローラ５１に対し局所的に大きな圧力を付与できるように、尖鋭化されている。本実施形態では、下流アゴ部６２Ａの加圧面に当たる先端は、Ｒ０．５相当の凸曲面形状となっている。そして、パッド受け部６２Ｂは、下流アゴ部６２Ａよりも搬送方向Ｄの上流側に、弾性パッド部材６０の大きさに応じた矩形溝状に形成されている。弾性パッド部材６０は、パッド受け部６２Ｂに嵌め込まれ、固定（支持）される。
【００３５】
下流アゴ部６２Ａを含むパッドホルダ６２は、弾性パッド６０Ａよりも硬い部材で構成される。（弾性パッド６０Ａは、下流アゴ部６２Ａよりも軟らかい部材で構成される）。下流アゴ部６２Ａを含むパッドホルダ６２は、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、液晶ポリマーなどの耐熱性を有する樹脂材料、または、鉄、ＳＵＳ、アルミニウムなどの金属材料で形成することができる。本実施形態のパッドホルダ６２は、液晶ポリマーで構成されている。
【００３６】
ここで、図３に示すように、本実施形態においては、下流アゴ部６２Ａが、弾性パッド６０Ａに対し記録用紙の搬送方向において離間してニップ部の下流側の位置に設けられ、離間した領域（間隙Ｇ）で圧接力が減じられた記録用紙を熱ローラから分離する。後に詳述するが、間隙(空隙)Ｇによって、記録用紙Ｐの分離性が向上することを実験で確認している。
【００３７】
間隙Ｇの幅は、狭すぎると、記録用紙Ｐの分離性に対する効果が低減する。一方、間隙Ｇの幅が広すぎると、記録用紙Ｐの分離性に対する効果が飽和するだけでなく、ニップ圧の低い部分の面積が過剰に増え、定着性が低下してしまう。本実施形態の加圧部材５９は、間隙Ｇが１ｍｍとなるように、弾性パッド６０をパッドホルダ６２上に配置している。
【００３８】
本実施形態においては、パッドホルダ６２には、下流アゴ部６２Ａの根元近傍に、間隙Ｇを形成するための間隙リブ６２Ｄ（図３）が形成されている。弾性パッド６０Ａの支持部材であるパッド支持板６０Ｂを、間隙リブ６２Ｄに突き当てて（当接させて）固定することにより、間隙Ｇの距離を精度良く保つことができる。このような本実施形態では、ニップ部の下流側で、弾性パッド６０Ａおよびパッド支持板６０Ｂの下流側の端部は、記録材の搬送方向において一致している。
【００３９】
図４は、加圧部材５９を熱ローラ５１に圧接させていない状態における、弾性パッド部材６０の形状を示す模式図である。弾性パッド６０Ａの加圧面側となる上面は、熱ローラ５１の外周面の形状に倣うよう凹形状としている。これにより、弾性パッド６０Ａが形成するニップ部Ｎを、記録用紙Ｐの搬送方向Ｄに向けて、より長くすることができ、定着性能を上げることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、非加圧時の弾性パッド６０Ａの間隙Ｇ側の加圧面（圧接面）となる部位６０Ｃは、下流アゴ部６２Ａの加圧面（圧接面）となる部位６２Ｃよりも低くなるようにしている。すなわち、ニップ部の下流側で、圧接されない状態における弾性パッド６０Ａにおける部位６０Ｃ位置は、下流アゴ部６２Ａにおける部位６２Ｃの位置よりも、熱ローラ５１の中心位置から離れた側にある。
【００４１】
弾性パッド６０Ａの部位６０Ｃが下流アゴ部６２Ａの部位６２Ｃよりも高いと、熱ローラ５１への圧接時に弾性パッド６０Ａが大きく潰れて間隙Ｇにはみ出し、間隙Ｇによる記録用紙Ｐの分離性向上の効果が低減してしまうためである。
【００４２】
次に、加圧部材５９を支持する部材について、図３を用いて説明する。加圧部材５９は、長手方向に渡ってニップ部Ｎを形成するための加圧力を与えるために、ある程度の剛性を持った固定部材としてのＴステイ７０とそれに備え付けられた板バネ部材７１によって支持される。Ｔステイ７０は、アルファベットのＵ字形状の断面を有した鋼板で形成されるステイ部材であり、商品名ジンコート（新日鐵製）などの亜鉛メッキ鋼板やＳＵＳ３０４などの鋼材によって形成される部材である。断面のＵ字形状のうち、搬送方向上流側７０Ａの方が、搬送方向下流側７０Ｄよりも長い形状を有するように形成される。
【００４３】
搬送方向上流側７０Ａの先端には、７０Ｂで示される面取り部分が形成されており、板バネ部材７１における内側の折り曲げ部７１Ａとの干渉を避ける形状になっている。Ｔステイ７０は、板バネ部材７１との接触部７０Ｃにおいて、板バネ部材７１を支持する。板バネ部材７１は、７１Ｃで示される部分において、不図示のビスによってＴステイ７０の側面に固定される。
【００４４】
そして、加圧部材５９は、５９Ａで示される面および５９Ｂで示される面によって、板バネ部材７１に接触支持され、位置決めされる。
【００４５】
次に、板バネ部材７１について、更に図３および要部の斜視図である図５を用いて説明する。
【００４６】
板バネ部材７１は、図３に示す長手方向（回転軸方向）に直交する断面内で、第１の端部Ｖと第２の端部Ｈとの間に曲げ部Ｍを備えたＬ字状である。そして、曲げ部Ｍから第１の端部Ｖに至る第３の部位（第１の領域７１Ｃに対応）が記録材の搬送方向と直交する方向で且つ回転体から無端ベルトに向かう方向に沿ってある。そして、記録材の搬送方向で、第２の端部Ｈよりも上流側にある曲げ部Ｍは、第２の部位における上流側の位置に対向し、曲げ部Ｍから第２の端部Ｈに至る第４の部位（第２の領域７１Ｂに対応）が記録材の搬送方向に沿ってある。そして、板バネ部材７１は、加圧部材５９を第４の部位で支持する。
【００４７】
ここで、Ｔステイ７０は、記録材搬送方向で下流側の脚部（足）７０Ｄが上流側の脚部（足）７０Ａよりも短く形成される。そして、第２の端部Ｈが自由端として曲げ部Ｍの周りに変位可能となるように、板バネ部材７１における第３の部位（第１の領域７１Ｃに対応）の少なくとも一部を固定する。すなわち、板バネ部材７１の第１の端部Ｖと第２の端部Ｈのうち、一端側のみ（第１の端部Ｖ側のみ）がＴステイ７０に固定支持される。そして、Ｔステイ７０は、板バネ部材７１を介してニップ部Ｎの中央位置よりも上流側でパッドホルダ６２Aを固定する。
【００４８】
また、図５に示すように、板バネ部材７１は長手方向に櫛歯状に成形された形状を有している。板バネ部材７１Ｄは櫛歯の歯にあたる部分で、板バネ部材７１Ｅは櫛歯の歯がない切欠いた部分を示している。板バネ部材７１Ｄは、Ｔステイ７０の板バネ支持部７０Ｂに支持される片持ち梁となっている。ニップ部Ｎに記録用紙Ｐが侵入してくると、加圧フィルム５６を介して加圧部材５９に記録用紙Ｐの厚み分の追加圧力が加わり、その圧力を加圧部材５９から受けた板バネ部材７１Ｄが矢印Ｈの方向に揺動する。これにより、記録用紙Ｐによる追加圧力を逃がすことができ、記録用紙Ｐによるニップ部Ｎの圧力の上昇を低減することができる。
【００４９】
上述した通り、板バネ部材７１は長手方向に７１Ｅ（図５）で示される切欠き形状を有している。このような構成にすることで、７１Ｄが長手方向全域に渡って存在するという状態ではなく、細かく分断された７１Ｄが複数存在する、という状態にすることができる。これにより、分断された各々の７１Ｄが独立に揺動することが可能になる。
【００５０】
たとえば封筒のような、長手方向の幅が短く、且つ厚い記録用紙Ｐがニップ部Ｎに侵入した場合、記録用紙Ｐの両端エッジには局所的に高い圧力がかかってしまう場合があった。このような場合、本構成のように各々が独立に揺動する片持ち梁である７１Ｄを複数持っている構成であれば、長手方向においてかかる圧力に応じて７１Ｄの揺動量を変えることができ、両端エッジに局所的に圧がかかるという状況を回避することができる。
【００５１】
さらに本実施形態では、図３に示すように、弾性部材６０の弾性パッド６０Ａが直接加圧フィルム５６と摺擦するのを避けるために、摩擦シート部材である低摩擦シート７２を加圧部材５９に被せるように配置する。すなわち、低摩擦シート７２を加圧部材５９と加熱フィルム５６の間に設ける。
【００５２】
低摩擦シート７２はポリイミドなどの耐熱性樹脂で形成された柔軟性のあるシート部材であり、板バネ部材７１がＴステイ７０に固定支持される７１Ｃ付近において、板バネ部材７１に固定される。固定に関しては、押え部材７３によって形状を安定させながら板バネ部材７１とともにＴステイ７０に不図示のビスで供締めする。これにより、シンプルな構成で低摩擦シート７２の固定が可能となる。
【００５３】
この低摩擦シート７２は、摺擦抵抗（摩擦抵抗）を低減するために設けられるもので、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質（例えば、フッ素樹脂の織物で形成したシートや、ポリイミドを薄膜化したシート）で形成する。
【００５４】
図６は、本実施形態の定着器２００の要部の正面図である。板バネ部材７１および加圧部材５９を支持するＴステイ７０は、移動可能に配設された可動板金６９ａ、６９ｂに固定されている。可動板金６９ａ、６９ｂと装置シャーシ側のばね受け部材１８ａ、１８ｂとの間にそれぞれ加圧バネ１７ａ、１７ｂを縮設することで、可動板金６９ａ、６９ｂに付勢力Ｆを作用させ、加圧部材５９を熱ローラ５１に押し付けることでニップ部Ｎを形成する。本実施形態の定着器２００では、総圧として約１００Ｎ〜２５０Ｎ（約１０ｋｇｆ〜約２５ｋｇｆ）の加圧力（圧接力）を付与している。
【００５５】
熱ローラ５１は、不図示の駆動手段により回転駆動し、熱ローラ５１の外面との摩擦力で加圧フィルム５６に回転力が作用される。フランジ部材１２ａ・１２ｂは加圧フィルム５６の長手方向における左右両端部に外嵌し、左右位置を規制部材１３ａ・１３ｂで固定しつつ回転自在に取り付けられる。フランジ部材１２ａ・１２ｂおよび規制部材１３ａ・１３ｂは、加圧フィルム５６の長手方向の寄り移動を規制する役目をする。フランジ部材１２ａ・１２ｂの材質としては、ＬＣＰ樹脂等の耐熱性の良い材料が好ましい。
【００５６】
熱ローラ５１内部に配置されたハロゲンランプ５５（図２）に通電が開始され、ハロゲンランプ５５による加熱により、熱ローラ５１表面が上昇する。そして、所定温度まで上昇したタイミング（時点）以降に、記録用紙Ｐがニップ部Ｎに搬入され、記録用紙Ｐ上に転写されたトナー像の定着処理が行われる。
【００５７】
（ニップ部の圧力分布）
本実施形態におけるニップ部Ｎの、記録材の搬送方向の圧力分布について説明する。図７は、本実施形態の定着器２００におけるニップ部Ｎの搬送方向Ｄの圧力分布を示した図である。横軸は、ニップ部の入り口を起点とした記録材の搬送方向Ｄの位置を示している。縦軸は、各位置における圧力を示している。搬送方向Ｄの上流に位置する領域Ｌ１は、弾性パッド６０Ａの押圧によって形成されるニップに相当する領域である。以降、領域Ｌ１をプレヒート部と称す。
【００５８】
プレヒート部Ｌ１は、記録用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に、記録用紙Ｐ上のトナーを昇温させ定着し易い状態にしている。プレヒート部Ｌ１は、記録用紙Ｐの通過時間を長くし、トナーをより昇温させ易くするため、ニップ部Ｎの搬送方向Ｄの長さのほとんどを占めている。本実施形態では、プレヒート部Ｌ１の長さは６ｍｍ程度である。プレヒート部Ｌ１の圧力（以降プレヒート圧と称す）は、少なくとも熱ローラ５１の熱が記録用紙とトナーに伝熱できる以上の大きさであれば良い。
【００５９】
プレヒート圧が高すぎると、加圧フィルム５６と摺動シートの摺動抵抗が大きくなり、熱ローラ５１と記録用紙Ｐとの間、または記録用紙Ｐと加圧フィルム５６の間で、スリップが発生し易くなる。本実施形態の定着器２００では、プレヒート圧は最大でも約１ｋｇｆ／ｃｍ２以下としている。
【００６０】
ニップ部Ｎにおいて、記録材の搬送方向Ｄの下流に位置する領域Ｌ３は、下流アゴ部６２Ａによって形成される領域である。以降、領域Ｌ３をプレス部と称す。本実施形態の定着器２００では、プレス部Ｌ３の長さは３ｍｍ程度である。プレス部Ｌ３は、記録用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する最後に、記録用紙Ｐ上のトナーに対し、局所的に高い圧力を付与し、定着させている。また、プレス部Ｌ３は、熱ローラ５１の弾性層５３や離型層５２を変形させることにより、トナーが定着された記録用紙Ｐを熱ローラ５１から分離させている。
【００６１】
プレス部の圧力（以降プレス圧と称す）が高いほど、紙分離性は向上し、記録用紙Ｐの分離が難しくなる装置の高速化や薄紙への対応を図り易くなる。しかしながら、プレス圧が高すぎると、耐久で熱ローラ５１の離型層５２にシワが入り易くなったり、また弾性層５３が破断し易くなり、耐久性が低下してしまう。本実施形態の定着器２００では、プレス圧は最大で約５ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【００６２】
記録材の搬送方向Ｄにおいて、プレヒート部Ｌ１とプレス部Ｌ３に挟まれた領域Ｌ２は、弾性パッド６０Ａと下流アゴ部６２Ａの間に設けた間隙Ｇに相当する領域である。以降、領域Ｌ２を間隙部と称す。本実施形態の定着器２００では、間隙部Ｌ３の長さは１ｍｍ程度である。
【００６３】
間隙部Ｌ２は、弾性パッド６０Ａも下流アゴ部６２Ａといった加圧する部材も存在せず、加圧フィルム５６の張力で熱ローラ５１に接触しているため、熱ローラ５１に対する圧力（圧接力）は局所的に低下している。弾性パッド６０Ａと下流アゴ部６２Ａの間隙Ｇが大きくなるほど、間隙部Ｌ２の圧力は低下し、ゼロに近づいていく。本実施形態の定着器２００では、間隙部Ｌ２の圧力は最低で０から０．１ｋｇｆ／ｃｍ２程度である。
【００６４】
（本実施形態の効果確認）
本実施形態の効果を確認するため、弾性パッド６０Ａと下流アゴ部６２Ａの間隙Ｇの長さを変えた３種類の定着器を準備し、それぞれの定着器において、プレス圧を振りながら記録用紙Ｐの分離性を調べた。３種類の定着器のうち一つは、本実施形態として先に説明してきた、間隙Ｇを１ｍｍに設定した構成とした。残りの２つは、比較例１として間隙Ｇを０．５ｍｍに設定した構成、比較例２として間隙を０ｍｍに設定した構成とした。ニップ部Ｎの長さは、３種類の構成で１０ｍｍ程度に一定に揃えた。
【００６５】
ニップ部Ｎの圧力である、プレス圧、プレヒート圧、間隙部Ｌ２の圧力は、ニッタ株式会社製“ローラー間圧力分布測定システムＰＩＮＣＨ”により測定した。下流アゴ部６２Ａにより付与されるプレス圧は、加圧バネ１７による加圧力を変えることで、４．５〜７．０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲で大きさを振った。そして、それぞれのプレス圧において記録用紙Ｐの分離性を確認することにより、３種類の定着器それぞれにおいて記録用紙Ｐの分離に必要な最小プレス圧を求め、比較した。
【００６６】
弾性パッド６０Ａにより付与されるプレヒート圧は、３種類の構成および、いずれのピーク圧においても、約１．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下としている。間隙部Ｌ２の圧力については、３種類の定着器２００における値を表１に示す。当然ながら、間隙が広くなるほど、間隙部Ｌ２の圧力は低下することが分かる。本実施形態において、間隙部Ｌ２の圧力は、０〜０．１ｋｇ／ｃｍ２程度である。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
記録用紙Ｐの分離性は、定着器２００に３０枚の記録用紙Ｐを連続通紙し、記録用紙Ｐが加熱ローラ５１に巻き付かずに分離されるかどうかで評価した。全ての記録用紙が分離されれば「分離」、１枚でも巻き付きもしくは巻き付きに起因する用紙詰まりが発生した場合は「巻き付き」と判断した。
【００６９】
分離性の試験は、敢えて記録用紙Ｐが加熱ローラ５１に巻き付き易い条件で行った。記録用紙Ｐは、高温多湿環境に放置した薄紙を用いた。薄紙は一般的な普通紙よりも剛性が低く、さらに高温多湿環境で含水させるとさらに剛性が低下し、加熱ローラ５１に巻き付き易い。
【００７０】
記録用紙Ｐは、坪量６０ｇ／ｃｍ２の「ＧＦ−６００（キヤノン株式会社）」を用い、含水率は約９％の状態で使用した。印字画像は、用紙全域に全ベタ画像を形成するパターンとした。トナー量が多いほど、トナーの加熱ローラ５１への付着力が大きく、巻き付き易い。トナー量は、２色重ね相当となる約０．９ｍｇ／ｃｍ２とした。先端余白は、短いほど紙先端にトナーが位置することになり、巻き付き易い。先端余白は、約３ｍｍとした。
【００７１】
表２は、本実施形態、比較例１および２それぞれの定着器２００において、各プレス圧における紙分離性を評価した結果である。○の記号は記録用紙が「分離」したことを示し、×の記号は「巻き付き」が発生したことを示している。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
本実施形態の「間隙量１．０ｍｍ」の構成では、プレス圧が４．５から７．０ｋｇｆ／ｃｍ２まで範囲において、記録用紙Ｐは分離し、良好な結果となった。一方、比較例１の「間隙量０．５ｍｍ」の構成では、プレス圧が６．０ｋｇｆ／ｃｍ２以下で記録用紙Ｐの巻き付きが発生し、６．０ｋｇｆ／ｃｍ２より大きい領域では分離した。さらに、比較例２の「間隙量０ｍｍ」の構成では、プレス圧が６．５ｋｇｆ／ｃｍ２以下で記録用紙Ｐの巻き付きが発生し、６．５ｋｇｆ／ｃｍ２より大きくすると分離した。これらの結果より、間隙量が大きいほど、記録用紙Ｐを分離させるのに必要なプレス圧は小さくて済むことが分かる。
【００７４】
以上のように、弾性パッド６０Ａと下流アゴ部６２Ａとの間に間隙を設ける構成にすれば、記録用紙の分離性を保ちつつ、プレス圧を下げられるので、定着器２００の耐久性の向上を図ることができる。
【００７５】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る定着器について、横断側面図である図８を用いて説明する。本実施形態では、加圧部材５９の構成が第１の実施形態と異なる。加圧部材５９以外の定着器の構成は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００７６】
加圧部材５９は、第１の実施形態と同様に、弾性パッド部材６０とパッドホルダ６２で構成され、両者の間には間隙Ｇが設けられている。この間隙Ｇにより、第１の実施形態と同様に、記録用紙Ｐの分離に必要なピーク圧を低下させ、記録用紙の分離性と耐久性の両立を図ることができる。
【００７７】
この間隙Ｇを確保するための弾性パッド６０Ａの位置決め構成が、第１の実施形態と異なる。第１の実施形態では、図３に示すように、パッドホルダ６２に設けられた間隙リブ６２Ｄ（下流アゴ部６２Ａより上流側）にパッド支持板６０Ｂを当接させて、弾性パッド６０Ａと下流リブ６２Ａの間隙Ｇを確保していた。
【００７８】
本実施形態では、図８に示すように、この間隙リブ６２Ｄは無く、その代わりに、間隙Ｇを形成している弾性パッド６０Ａの搬送方向Ｄの下流端を、パッド支持板６０Ｂの下流端よりも内側（上流側）になるように配置する。そして、パッド支持板６０Ｂの下流側に弾性パッド６０Ａが存在しない余白部６０Ｄを設けることにより、間隙Ｇを確保している。すなわち、本実施形態では、下流アゴ部６２Ａにパッド支持板６０Ｂを当接させて、弾性パッド６０Ａと下流リブ６２Ａの間隙Ｇを確保している。
【００７９】
図９は、本実施形態の弾性パッド部材６０の上正面図である。本実施形態のさらなる特徴として、弾性パッド部材６０は、記録材の搬送方向Ｄの下流側の余白部６０Ｄだけでなく、弾性パッド６０Ａの周囲全てのパッド支持板６０Ｂ上に余白部６０Ｅ、６０Ｆ、６０Ｇを設けている。
【００８０】
本実施形態の弾性パッド部材６０は、パッド支持板６０Ｂ上に弾性パッド６０Ａを一体成型している。一体成型で作られたパッド部材６０は、成型金型に予めパッド支持板６０Ｂを配置し、弾性パッド６０Ａの材料を注型して作られる。このため、弾性パッド６０Ａをパッド支持板６０Ｂに接着した場合と比較して、パッド支持板６０Ｂに対する弾性パッド６０Ａの位置精度を高めることができる。
【００８１】
そして、図８に示すように、弾性パッド部材６０は、剛性を有するパッド支持板６０Ｂを下流アゴ部６２に突き当てて位置決めされるので、結果として弾性パッド６０Ａと下流アゴ部６２Ａの間隙Ｇの長さの精度を高めることができる。
【００８２】
本実施形態の弾性パッド部材６０の余白部６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ、６０Ｇによる効果について、更に以下に説明する。弾性パッド部材６０を一体成型する場合、注型時に弾性パッド６０Ａの材料の一部がパッド支持板６０Ｂの裏側に回り込み易いという問題があった。材料の一部がパッド支持板６０Ｂの裏側に回り込んでしまうと、弾性パッド部材６０とパッドホルダ６２のパッド受け部６２Ｂとの間に、不均一な厚みの弾性パッド６０Ａの材料の層が存在することになる。
【００８３】
これにより、弾性パッド部材６０の下流アゴ部６２Ａに対する高さ方向の位置が不安定となり、プレヒート圧がバラつき易い問題が生じていた。この問題を回避するため、成型後にパッド支持板６０Ｂの裏側に回り込んだ材料の除去工程が必要であった。また、弾性パッド６０Ａを形成するために注型されるべき材料の量もバラつき易いため、弾性パッド６０Ａに材料不足による空隙など品質問題も発生し易いといった課題があった。
【００８４】
これに対し、本実施形態では、パッド支持板６０Ｂ上に弾性パッド６０Ａの周囲全てに余白部（余白部６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ、６０Ｇ）が形成されている。本実施形態では、一体成型時に、パッド支持板６０Ｂと成型金型を圧接させることができると共に、注型時に弾性パッド６０Ａの材料の漏れを無くすことが出来る。この結果、注型材料のパッド支持板６０Ｂの裏側への回り込みを防止（抑制）することができる。この余白部は、０．５ｍｍ以上確保することが望ましい。本実施形態では、パッド支持板６０Ｂの下流端、上流端、長手両側端部それぞれの余白部６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ、６０Ｇは、全て１ｍｍとしている。
【００８５】
以上のように、弾性パッド６０Ａの周囲のパッド支持板６０Ｂ上に余白部を設ける構成にすれば、注型材料の回り込みを防ぎながら一体成型ができるので、間隙Ｇの距離精度の向上を図ることができる。
【００８６】
以上のように、弾性パッド６０Ａと下流アゴ部６２Ａとの間に間隙を設ける構成にすれば、記録用紙の分離性を保ちつつ、プレス圧を下げられるので、定着器２００の耐久性の向上を図ることができる。
【００８７】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。そして、上述した実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対的な位置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を上述した実施形態に限定するものではない。
【００８８】
（変形例１）
上述した実施形態では、パッド受け部６２Ｂはパッド支持板６０Ｂを介して弾性パッド６０Ａを支持したが、パッド支持板６０Ｂを介さずに直接弾性パッド６０Ａを支持する構成とすることもできる。
【００８９】
（変形例２）
上述した実施形態では、回転体としての熱ローラ５１を長手方向が記録材の搬送方向に交差する（直交する）円筒部材としたが、円筒部材の替りに円柱部材としても良い。
【００９０】
そして、ニップ部を加熱した状態とする熱源としては、回転体としての熱ローラ５１の側にある場合に限られない。すなわち、回転体としての熱ローラ５１と無端ベルトとしての加圧フィルム５６のうち少なくとも一方を加熱する、もしくは発熱させる熱源を有するようにすれば良い。
【００９１】
（変形例３）
また、上述した実施形態では、回転体としての熱ローラ５１と共にニップ部を形成する圧接体として、無端ベルトを介して熱ローラ５１に向けて加圧する加圧部材５９を設けたが、本発明はこれに限られない。すなわち、回転体としての熱ローラ５１と共にニップ部を形成する圧接体として、無端ベルトを介して熱ローラ５１から加圧される圧接体を設けても良い。
【００９２】
また、上述した実施形態では、圧接体としての加圧部材５９は、低摩擦シート７２と加圧フィルム５６を介して熱ローラ５１を圧接したが、低摩擦シート７２を介在させないようにしても良い。
【００９３】
（変形例４）
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＰシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材の扱いを給紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
【００９４】
（変形例５）
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００９５】
５１・・熱ローラ（円筒部材）、５６・・加圧フィルム（無端ベルト）、５９・・圧力パッド（加圧部材）、６０Ａ・・弾性パッド（第１の圧接部材）、６２Ａ・・・下流アゴ部（第２の圧接部材）、Ｇ・・間隙、Ｄ・・記録材の搬送方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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