(57)【要約】【課題】弾性層の熱容量を小さくすることで、定着ベルトの温度を迅速に立ち上げ、定着性能を向上させることを目的とする。【解決手段】定着装置１００は、無端状の回転可能な定着ベルト１１０と、定着ベルト１１０の内側に配置される発熱体（ハロゲンランプ１２０）と、発熱体と間隔を隔てて配置されるニップ部材（ニップ板１３０）と、ニップ部材との間で定着ベルト１１０を挟むことで定着ベルト１１０との間にニップ部ＮＰを形成するためのバックアップ部材（加圧ローラ１５０）と、を備える。ニップ部材の定着ベルト１１０側には、弾性層（ゴム層１７０）が設けられている。【選択図】図２
2015069002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置される発熱体と、
前記発熱体と間隔を隔てて配置されるニップ部材と、
前記ニップ部材との間で前記定着ベルトを挟むことで前記定着ベルトとの間にニップ部を形成するためのバックアップ部材と、を備え、
前記ニップ部材の前記定着ベルト側に弾性層を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ニップ部材は、前記弾性層の前記定着ベルトとは反対側の面を支持する支持部と、前記支持部から前記バックアップ部材側に突出する突出部とを有し、
前記弾性層は、前記定着ベルトの回転方向において、前記突出部に接触し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】
前記突出部は、前記弾性層の前記回転方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記弾性層は、前記回転方向下流側に向かうにつれて、厚さが徐々に小さくなることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記突出部は、前記弾性層の前記回転方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項６】
前記ニップ部材は、温度検知部材によって温度が検知される被検知部を有し、
前記被検知部は、前記突出部に対して前記支持部とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記突出部は、前記弾性層の前記回転方向における上流側と下流側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項８】
前記弾性層の前記定着ベルトとの摺接面は、前記定着ベルトの幅方向から見て円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
前記弾性層は、前記定着ベルトの幅方向において、前記バックアップ部材の両端部よりも外側に突出していることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記弾性層と前記定着ベルトとの間には、前記定着ベルトに対する摺動抵抗が前記弾性層よりも小さい摺動部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記定着ベルトの内周面には、潤滑剤が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記弾性層は、ゴム層であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記弾性層は、前記回転方向上流側に向かうにつれて、厚さが徐々に小さくなることを特徴とする請求項１または請求項５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、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】
従来、定着装置として、内周面の全体にゴム層を有する無端状の定着ベルトと、定着ベルトの内部に配置された発熱体とを備えるものが知られている（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２００１−２１５７６７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、従来技術では、定着ベルトの内周面の全体にゴム層を設けているので、熱容量の大きなゴム層によって定着ベルトの温度が上昇しにくくなり、定着不良が起こるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、ゴム層（弾性層）の熱容量を小さくすることで、定着ベルトの温度を迅速に立ち上げ、定着性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、無端状の回転可能な定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配置される発熱体と、前記発熱体と間隔を隔てて配置されるニップ部材と、前記ニップ部材との間で前記定着ベルトを挟むことで前記定着ベルトとの間にニップ部を形成するためのバックアップ部材と、を備える。
前記ニップ部材の前記定着ベルト側には、弾性層が設けられている。
【０００７】
この構造によれば、ニップ部材に弾性層を設けることで、例えば定着ベルトの内周面の全体に弾性層を設ける構成と比べ、弾性層の熱容量を小さくすることができるので、定着ベルトの温度を迅速に立ち上げることができ、定着性能を向上させることができる。
【０００８】
また、前記した構成において、前記ニップ部材は、前記弾性層の前記定着ベルトとは反対側の面を支持する支持部と、前記支持部から前記バックアップ部材側に突出する突出部とを有し、前記弾性層は、前記定着ベルトの回転方向において、前記突出部に接触する構成とすることができる。
【０００９】
これによれば、弾性層に対し、支持部と突出部の両方から熱が加わるので、弾性層を迅速に加熱することができる。
【００１０】
また、前記した構成において、前記突出部は、前記弾性層の前記回転方向上流側に配置することができる。
【００１１】
これによれば、弾性層よりも迅速に温度が立ち上がる上流側の突出部によって、シート上の現像剤像が弾性層に到達する前に、シートへの現像剤像の熱定着を行うことができる。また、仮に突出部で熱定着する際に定着ベルトにシート上の現像剤が逆転写した場合であっても、その後弾性層による大きな圧力によって定着ベルトがバックアップ部材に押し付けられることで、逆転写を良好に抑えることができる。
【００１２】
また、前記した構成において、前記弾性層は、前記回転方向下流側に向かうにつれて、厚さが徐々に小さくなっていてもよい。
【００１３】
これによれば、弾性層の下流側が薄いことで、定着ベルトの弾性層に対する摺動抵抗が低減されるので、弾性層の下流側部分が大きく変形することがない。そのため、大きく変形した弾性層が元の形状に戻ろうとする力によって定着ベルトがシートに強く押し当てられることが抑えられるので、定着ベルトに対するシートの剥離性を向上することができる。
【００１４】
また、前記した構成において、前記突出部は、前記弾性層の前記回転方向下流側に配置されていてもよい。
【００１５】
また、前記した構成において、前記ニップ部材は、温度検知部材によって温度が検知される被検知部を有し、前記被検知部は、前記突出部に対して前記支持部とは反対側に配置される構成とすることができる。
【００１６】
これによれば、突出部の熱が、弾性層を支持する支持部を介さずに、被検知部に伝達されるので、突出部におけるニップ部の温度を温度検知部材によって正確に検知することができる。
【００１７】
また、前記した構成において、前記突出部は、前記弾性層の前記回転方向における上流側と下流側に設けられていてもよい。
【００１８】
これによれば、上流側と下流側の突出部によって弾性層を挟持することができるので、弾性層がニップ部材から剥がれるのを良好に抑えることができる。また、弾性層の上流側に突出部が設けられるので、弾性層よりも迅速に温度が立ち上がる上流側の突出部によって、シート上の現像剤像が弾性層に到達する前に、シートへの現像剤像の熱定着を行うことができる。
【００１９】
また、前記した構成において、前記弾性層の前記定着ベルトとの摺接面は、前記定着ベルトの幅方向から見て円弧状であってもよい。
【００２０】
これによれば、弾性層と定着ベルトとの摺動抵抗を軽減することができ、定着ベルトをスムーズに回転させることができる。
【００２１】
また、前記した構成において、前記弾性層は、前記定着ベルトの幅方向において、前記バックアップ部材の両端部よりも外側に突出していてもよい。
【００２２】
ここで、弾性層の幅方向の両端がバックアップ部材の幅方向の両端部よりも内側に配置される構造では、弾性層とバックアップ部材との間で挟まれる定着ベルトが、弾性層の両端の角部を起点に折り曲げられ、定着ベルトの耐久性が悪くなる。これに対し、弾性層をバックアップ部材の両端部よりも外側に突出させることで、このような問題が生じず、定着ベルトの耐久性を向上することができる。
【００２３】
また、前記した構成において、前記弾性層と前記定着ベルトとの間には、前記定着ベルトに対する摺動抵抗が前記弾性層よりも小さい摺動部材が設けられていてもよい。
【００２４】
これによれば、摺動部材により、定着ベルトをスムーズに回転させることができる。
【００２５】
また、前記した構成において、前記定着ベルトの内周面には、潤滑剤が設けられていてもよい。
【００２６】
これによれば、潤滑剤により、定着ベルトをスムーズに回転させることができる。
【００２７】
また、前記した構成において、前記弾性層は、ゴム層であってもよい。
【００２８】
また、前記した構成において、ニップ部材に突出部を設けない場合や突出部を弾性層の下流側に配置する場合には、前記弾性層は、前記回転方向上流側に向かうにつれて、厚さが徐々に小さくなっていてもよい。
【００２９】
これによれば、弾性層の厚い部分よりも温度が上がりやすい薄い部分が上流側に配置されるので、シート上の現像剤像が弾性層の厚い部分に到達する前に、弾性層の薄い部分でシートへの現像剤像の熱定着を行うことができる。また、弾性層の厚さが上流側に向かうにつれて徐々に小さくなっているので、弾性層（詳しくは定着ベルト）とバックアップ部材との間のニップ部にシートをスムーズに突入させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、弾性層の熱容量を小さくすることができるので、定着ベルトの温度を迅速に立ち上げ、定着性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る定着装置を備えるレーザプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】定着装置を左右方向に直交する面で切った断面図（ａ）と、前後方向に直交する面で切った断面図（ｂ）である。
【図３】第２の実施形態に係る定着装置を示す断面図（ａ）と、ニップ板を加圧ローラ側から見た平面図（ｂ）である。
【図４】第３の実施形態に係る定着装置を示す断面図（ａ）と、ニップ板を加圧ローラ側から見た平面図（ｂ）である。
【図５】第４の実施形態に係る定着装置を示す断面図（ａ）と、ニップ板を加圧ローラ側から見た平面図（ｂ）である。
【図６】第５の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図７】第６の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図８】第７の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図９】第８の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図１０】第９の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図１１】ハロゲンランプの熱を定着ベルトに直接伝達する方式の定着装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
［第１の実施形態］
次に、本発明の第１の実施形態について、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。
【００３３】
＜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、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
＜定着装置の詳細構成＞
図２（ａ）に示すように、定着装置１００は、定着ベルト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、ステイ１６０と、バックアップ部材の一例としての加圧ローラ１５０とを備えている。
【００４３】
定着ベルト１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、ステンレス鋼等の金属からなる金属素管と、その金属素管を被覆するフッ素樹脂層とを有する。定着ベルト１１０は、ニップ板１３０に摺動する内周面１１１と、加圧ローラ１５０に摺動する外周面１１２とを有している。そして、定着ベルト１１０の内周面１１１には、潤滑剤が塗布されている。
【００４４】
ハロゲンランプ１２０は、輻射熱を発する発熱体であり、定着ベルト１１０の内側において定着ベルト１１０およびニップ板１３０の内面から所定の間隔をあけて配置されている。ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０を介して定着ベルト１１０を間接的に加熱している。
【００４５】
ニップ板１３０は、左右方向に延びる長尺状の部材であり、略平板状に形成され、筒状の定着ベルト１１０の内周面１１１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ベルト１１０を介して用紙Ｐ上のトナーに伝達する。
【００４６】
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の金属板などで構成されている。なお、ニップ板１３０の定着ベルト１１０の内周面１１１と接触する面は、金属酸化膜やフッ素樹脂層で被覆されていてもよい。また、ニップ板１３０の厚みは、０．１ｍｍ〜１０ｍｍとするのが好ましく、０．５ｍｍ〜１ｍｍとするのがより好ましい。
【００４７】
そして、ニップ板１３０の下面（定着ベルト１１０側の面）には、弾性層の一例としてのゴム層１７０が設けられている。ゴム層１７０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ニップ板１３０の下面全体にわたって形成されている。なお、ゴム層１７０は、ニップ板１３０と接着剤等により固定されていてもよいし、インサート成形によりニップ板１３０に一体に設けるようにしてもよい。また、ゴム層１７０の材料としては、定着装置１００によって用紙Ｐを熱定着する際の定着ベルト１１０またはニップ板１３０の温度（熱定着時に到達し得る最高温度）よりも、耐熱温度が高いものであればよい。例えば、耐熱性の高いゴムの一例として、フッ素ゴムやシリコンゴムが挙げられる。
【００４８】
ゴム層１７０の厚さは、前後方向の中央部が最も大きな厚さとなり、中央部から用紙Ｐの搬送方向上流側に向けて徐々に小さくなるとともに、中央部から用紙Ｐの搬送方向下流側に向けて徐々に小さくなっている。詳しくは、ゴム層１７０の定着ベルト１１０との摺接面１７１は、左右方向（定着ベルト１１０の幅方向）から見て、下方（ニップ板１３０から加圧ローラ１５０に向かう方向）に凸となる円弧状となっている。
【００４９】
なお、ゴム層１７０の最大の厚さは、５０〜１０００μｍの範囲内に設定するのが好ましく、１００〜５００μｍの範囲内に設定するのがより好ましく、１２０〜２００μｍの範囲内に設定するのが最も好ましい。
【００５０】
ゴム層１７０は、図２（ｂ）に示すように、左右方向において、加圧ローラ１５０よりも大きくなっており、その両端部が加圧ローラ１５０の両端部１５０Ａ（後述するゴム部１５２の両端部）よりも外側に突出している。なお、定着ベルト１１０は、左右方向において、ゴム層１７０よりも小さく、かつ、加圧ローラ１５０よりも大きくなっている。
【００５１】
また、ゴム層１７０は、後述する加圧ローラ１５０のゴム部１５２よりも硬い材料（変形しにくい材料）で構成されている。これにより、加圧ローラ１５０とゴム層１７０との間で定着ベルト１１０を挟持している状態において、ゴム層１７０の摺接面１７１が、断面視円弧状に保たれるようになっている。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、反射板１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に向けて反射する部材である。反射板１４０は、定着ベルト１１０の内側、より具体的には、ハロゲンランプ１２０と後述するステイ１６０の間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。
【００５３】
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および定着ベルト１１０を速やかに加熱することができる。
【００５４】
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、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向け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。
【００５５】
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り、ニップ板１３０を挟んでニップ部ＮＰの反対側に配置されている。ステイ１６０は、反射板１４０（反射部１４１）の外面形状に沿った断面視略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字状に折り曲げることで形成されている。
【００５６】
ステイ１６０は、前後方向に対向して配置される一対の第１フレーム１６１と、各第１フレーム１６１の上端に一体に繋がる第２フレーム１６２とを有している。
【００５７】
加圧ローラ１５０は、弾性変形可能な部材であり、定着ベルト１１０の外周面１１２に対して上下方向において対向するように、ニップ板１３０の下方に配置されている。加圧ローラ１５０は、左右方向に沿った軸線を中心に回転可能であり、弾性変形した状態でニップ板１３０との間で定着ベルト１１０を挟むことで、定着ベルト１１０との間でニップ部ＮＰを規定するように構成されている。
【００５８】
加圧ローラ１５０は、金属製のシャフト１５１と、シャフト１５１の外周を覆うゴム部１５２とを有している。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ベルト１１０（または用紙Ｐ）との摩擦力により定着ベルト１１０を従動回転させるようになっている。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と加熱された定着ベルト１１０の間を搬送されることでトナー像が熱定着されるようになっている。
【００５９】
なお、加圧ローラ１５０と定着ベルト１１０との間にニップ部ＮＰを形成する構成としては、例えば加圧ローラ１５０をニップ板１３０に向けて付勢する構成であってもよいし、ニップ板１３０を加圧ローラ１５０に向けて付勢する構成であってもよい。
【００６０】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ニップ板１３０にゴム層１７０を設けることで、例えば定着ベルトの内周面の全体にゴム層を設ける構成と比べ、ゴム層１７０の熱容量を小さくすることができるので、定着ベルト１１０の温度を迅速に立ち上げることができ、定着性能を向上させることができる。
【００６１】
ニップ板１３０とハロゲンランプ１２０とが間隔を隔てて配置されることで、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱がニップ板１３０の全体を略均一に加熱していくので、略均一に加熱されたニップ板１３０に接触するゴム層１７０を良好に加熱することができる。
【００６２】
ゴム層１７０の定着ベルト１１０との摺接面１７１が下方に凸となる円弧状であるため、ゴム層１７０と定着ベルト１１０との摺動抵抗を軽減することができ、定着ベルト１１０をスムーズに回転させることができる。
【００６３】
ゴム層１７０が左右方向において加圧ローラ１５０の両端部１５０Ａよりも外側に突出しているので、ゴム層１７０の両端の角部を起点にして定着ベルト１１０が折れ曲がるのを抑えることができ、定着ベルト１１０の耐久性を向上することができる。なお、例えばゴム層の左右方向の両端が加圧ローラの幅方向の両端部よりも内側に配置される構造では、ゴム層と加圧ローラとの間で挟まれる定着ベルトが、ゴム層の両端の角部を起点に折り曲げられ、定着ベルトの耐久性が悪くなる。
【００６４】
ゴム層１７０の前後方向における中央部から用紙搬送方向の上流側に向かうにつれて厚さが徐々に小さくなっている、つまり、ゴム層１７０の厚い部分よりも温度が上がりやすい薄い部分が上流側に配置されるので、用紙Ｐ上のトナー像がゴム層１７０の厚い部分に到達する前に、ゴム層１７０の薄い部分で用紙Ｐへのトナー像の熱定着を行うことができる。また、ゴム層１７０の厚さが中央部から上流側に向かうにつれて徐々に小さくなっているので、ニップ部ＮＰに用紙Ｐをスムーズに突入させることができる。
【００６５】
定着ベルト１１０の内周面１１１に潤滑剤が塗布されているので、潤滑剤により、定着ベルト１１０をゴム層１７０に対してスムーズに回転させることができる。
【００６６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態に係るニップ板１３０やゴム層１７０の構造を変更したものであるため、第１の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【００６７】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係るニップ板２３０は、ゴム層２７０の上面（定着ベルト１１０とは反対側の面）を支持する支持部２３１と、支持部２３１から下方（加圧ローラ１５０側）に向けて突出する突出部２３２と、突出部２３２に対して支持部２３１とは反対側に設けられる非支持部２３３とを有している。
【００６８】
支持部２３１は、左右方向に長い平板状の部位であり、突出部２３２よりも用紙搬送方向の上流側に設けられている。また、支持部２３１は、非支持部２３３と上下方向で同じ位置に配置されている。
【００６９】
突出部２３２は、支持部２３１および非支持部２３３から下方に突出するように形成された断面視Ｕ字形状の部位であり、支持部２３１の左右方向の一端側から他端側にわたって形成されている。詳しくは、突出部２３２は、支持部２３１の下流側の端部から下方に延びる上流壁２３２Ａと、上流壁２３２Ａから下流側に延びる底壁部２３２Ｂと、底壁部２３２Ｂの下流側の端部から上方に延びる下流壁２３２Ｃとを有している。
【００７０】
底壁部２３２Ｂは、その下面が上下方向に直交する平面状に形成され、その前後方向の幅がニップ部ＮＰの１／３程度の大きさで形成されている。これにより、突出部２３２によって定着ベルト１１０を加熱する領域が広くなり、突出部２３２で定着ベルト１１０を良好に加熱することが可能となっている。また、底壁部２３２Ｂの上流側の角部と下流側の角部は、断面視円弧状に形成されている。
【００７１】
なお、底壁部２３２Ｂの前後方向の幅は、ニップ部ＮＰに対して１／２程度が好ましく、１／３程度がより好ましい。
【００７２】
非支持部２３３は、突出部２３２の下流壁２３２Ｃの上端部から下流側に延びるように形成されている。
【００７３】
ゴム層２７０は、支持部２３１の下面全体にわたって設けられており、定着ベルト１１０の回転方向において、突出部２３２の上流側に配置され、当該突出部２３２の上流壁２３２Ａに接触している。このように突出部２３２にゴム層２７０を接触させることにより、ゴム層２７０に対して支持部２３１と突出部２３２の両方から熱が加わるので、ゴム層２７０を迅速に加熱することができる。
【００７４】
また、ゴム層２７０は、下流側の端部から上流側に向かうにつれて厚さが徐々に小さくなっている。これにより、第１実施形態と同様の効果、つまり、用紙Ｐ上のトナー像がゴム層２７０の厚い部分に到達する前に、ゴム層１７０の薄い部分で用紙Ｐへのトナー像の熱定着を行うことができるとともに、ニップ部ＮＰに用紙Ｐをスムーズに突入させることができるといった効果を得ることができる。
【００７５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第２の実施形態に係るニップ板２３０やゴム層２７０の構造を変更したものであるため、第２の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【００７６】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、第３の実施形態に係るニップ板２３０は、第２の実施形態と略同様の構成となる支持部２３１、突出部２３２および非支持部２３３を有している。第３の実施形態では、第２の実施形態と異なり、突出部２３２に対して支持部２３１が下流側に配置され、非支持部２３３が上流側に配置されている。
【００７７】
詳しくは、支持部２３１は、突出部２３２の下流壁２３２Ｃの上端から下流側に向けて延びている。非支持部２３３は、突出部２３２の上流壁２３２Ａの上端から上流側に向けて延び、その上流側端部が、ステイ１６０よりも上流側に突出している。
【００７８】
そして、非支持部２３３の上流側端部の上面には、温度検知部材３００が配置されている。つまり、非支持部２３３の上流側端部のうち温度検知部材３００と対向する部分は、温度検知部材３００によって温度が検知される被検知部２３３Ａとなっている。
【００７９】
被検知部２３３Ａは、突出部２３２に対して支持部２３１とは反対側に配置されている。これにより、突出部２３２の熱が、ゴム層２７０を支持する支持部２３１を介さずに、被検知部２３３Ａに伝達されるので、突出部２３２におけるニップ部の温度を温度検知部材３００によって正確に検知することができる。
【００８０】
なお、温度検知部材３００は、例えばステイ１６０を覆う図示せぬカバー部材などによって支持することができる。また、温度検知部材３００としては、接触式または非接触式のサーモスタットやサーミスタなどが挙げられる。
【００８１】
ゴム層２７０は、定着ベルト１１０の回転方向において、突出部２３２の下流側に配置されている。つまり、突出部２３２がゴム層２７０よりも上流側に配置されている。そのため、ゴム層２７０よりも迅速に温度が立ち上がる上流側の突出部２３２によって、用紙Ｐ上のトナー像がゴム層２７０に到達する前に、用紙Ｐへのトナー像の熱定着を行うことができる。また、仮に突出部２３２で用紙Ｐ上にトナー像を熱定着する際に定着ベルト１１０に用紙Ｐ上のトナーが逆転写した場合であっても、その後ゴム層２７０による大きな圧力によって定着ベルト１１０が加圧ローラ１５０に押し付けられることで、逆転写を良好に抑えることができる。
【００８２】
また、ゴム層２７０は、突出部２３２の下流壁２３２Ｃに接触している。これにより、第２の実施形態と同様の効果、つまり、ゴム層２７０を迅速に加熱することができるといった効果を得ることができる。
【００８３】
さらに、ゴム層２７０は、上流側の端部から下流側に向かうにつれて厚さが徐々に小さくなっている。このようにゴム層２７０の下流側を薄くすることで、定着ベルト１１０の摺動抵抗が低減されるので、用紙Ｐの剥離性を向上することができる。
【００８４】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第２の実施形態に係るニップ板２３０やゴム層２７０の構造を変更したものであるため、第２の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【００８５】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、第４の実施形態に係るニップ板３３０は、第２の実施形態と略同様の構造となる支持部２３１を中央部に有し、支持部２３１の上流端および下流端に第２の実施形態と略同様の構造となる突出部２３２をそれぞれ有し、各突出部２３２の前後方向外側に第２の実施形態と略同様の構造となる非支持部２３３をそれぞれ有している。
【００８６】
ゴム層３７０は、各突出部２３２の間に配置される支持部２３１の下面に設けられ、各突出部２３２で挟持されている。このように各突出部２３２でゴム層３７０を挟持することで、ゴム層３７０がニップ板３３０から剥がれるのを良好に抑えることができる。また、ゴム層３７０の上流側に突出部２３２が設けられるので、上流側の突出部２３２によって、用紙Ｐ上のトナー像がゴム層３７０に到達する前に、用紙Ｐへのトナー像の熱定着を行うことができる。
【００８７】
また、ゴム層３７０が各突出部２３２に接触しているので、温度が上がりやすい各突出部２３２の熱をゴム層３７０に伝達することができ、ゴム層３７０を迅速に加熱することができる。
【００８８】
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態の構造を一部変更したものであるため、第１の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【００８９】
図６に示すように、第５の実施形態においては、ゴム層１７０と定着ベルト１１０との間に、定着ベルト１１０に対する摺動抵抗がゴム層１７０よりも小さい摺動部材１８０が設けられている。ここで、摺動部材１８０としては、ゴム層１７０の表面に塗布されるコーティング剤などが挙げられる。
【００９０】
このようにゴム層１７０の定着ベルト１１０側の面に、ゴム層１７０よりも摺動抵抗の小さい摺動部材１８０を設けることで、当該摺動部材１８０によって定着ベルト１１０をスムーズに回転させることができる。
【００９１】
［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態におけるニップ板１３０等の構造を変更したものであるため、第１の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【００９２】
図７に示すように、第６の実施形態におけるニップ板６３０は、上下方向に直交する略平板状のベース部６３１と、ベース部６３１の前端部から前斜め上方に湾曲するように延びる湾曲部６３２と、ベース部６３１の後端部から上方に突出するように折り曲げられた折曲部６３３とを有している。
【００９３】
第６の実施形態における反射板６４０は、下方に開口する断面視略Ｕ形状の反射部６４１と、反射部６４１の両端部から前後方向外側に沿って延びるフランジ部６４２とを有しており、前側のフランジ部６４２が後側のフランジ部６４２よりも上方に位置している。前側のフランジ部６４２は、ニップ板６３０の湾曲部６３２の上端に接触し、後側のフランジ部６４２は、ニップ板６３０のベース部６３１の後端部に接触している。
【００９４】
第６の実施形態におけるステイ６６０は、前後方向に対向して配置される一対の第１フレーム６６１と、各第１フレーム６６１の上端に一体に繋がる第２フレーム６６２と、前側の第１フレーム６６１の下端から前方に突出するフランジ部６６３とを有している。このステイ６６０においては、フランジ部６６３が反射板６４０の前側のフランジ部６４２を介してニップ板６３０の湾曲部６３２の上端を支持し、後側の第１フレーム６６１が反射板６４０の後側のフランジ部６４２を介してニップ板６３０のベース部６３１の後端部を支持している。
【００９５】
そして、第６の実施形態におけるニップ板６３０の下面には、第１の実施形態と略同様の構造となるゴム層１７０が設けられている。詳しくは、ゴム層１７０は、ベース部６３１と湾曲部６３２とに跨るように形成されており、ニップ部ＮＰよりも前後方向に長くなっている。ゴム層１７０は、前後方向の中央部が最も大きな厚さとなり、中央部から用紙Ｐの搬送方向の下流側と上流側に向かうにつれて厚さが徐々に小さくなっている。これによれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
［第７の実施形態］
次に、本発明の第７の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第６の実施形態におけるニップ板６３０等の構造を変更したものであるため、第６の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【００９７】
図８に示すように、第７の実施形態において、ニップ板６３０は、第３の実施形態と略同様の構成となる支持部２３１、突出部２３２およびゴム層２７０を有している。具体的に、この構造では、ベース部６３１が、ゴム層２７０を支持する支持部２３１となっており、ベース部６３１の前端に突出部２３２が設けられ、突出部２３２の前端に湾曲部６３２が設けられている。そして、突出部２３２は、定着ベルト１１０の回転方向において、ゴム層２７０よりも上流側に配置され、ゴム層２７０は、回転方向下流側に向かうにつれて厚さが徐々に小さくなっている。
【００９８】
このように突出部２３２とゴム層２７０を配置することで、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
［第８の実施形態］
次に、本発明の第８の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第７の実施形態における突出部２３２とゴム層２７０の配置を変更したものであるため、第７の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【０１００】
図９に示すように、第８の実施形態では、定着ベルト１１０の回転方向において、突出部２３２がゴム層２７０よりも下流側に配置され、ゴム層２７０の厚さが回転方向上流側に向かうにつれて徐々に小さくなっている。具体的に、この構造では、ベース部６３１の略中央部に突出部２３２が形成され、ベース部６３１の上流側部分と湾曲部６３２の下流側部分とで、ゴム層２７０を支持する支持部が構成されている。これによれば、第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１０１】
また、図９に示すように、ゴム層２７０の下流側に突出部２３２を配置した場合には、突出部２３２よりも下流側に、温度検知部材３００によって温度が検知される被検知部６３４Ａを設けてもよい。具体的に、この構造では、ベース部６３１の下流端に、当該下流端から上方に延びた後、下流側に延びる延出部６３４を設け、延出部６３４のうち温度検知部材３００と対向する部位が被検知部６３４Ａとなっている。これによれば、第３の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１０２】
［第９の実施形態］
次に、本発明の第９の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前述した第７の実施形態における突出部２３２の数やゴム層２７０の配置を変更したものであるため、第７の実施形態と略同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
【０１０３】
図１０に示すように、第９の実施形態に係るニップ板６３０には、第４の実施形態と略同様の一対の突出部２３２と、各突出部２３２の間に配置される支持部２３１およびゴム層３７０とが設けられている。具体的に、この構造では、ベース部６３１の前端部と略中央部とに突出部２３２が１つずつ設けられ、ベース部６３１の各突出部２３２の間の部位が支持部２３１となっている。前側の突出部２３２の前端には、湾曲部６３２が設けられている。これによれば、第４の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１０４】
前記各実施形態では、ハロゲンランプ１２０からの熱をニップ板１３０を介して定着ベルト１１０に伝達する方式の定着装置１００に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１１に示すように、ハロゲンランプ７２０からの熱を定着ベルト７１０に直接伝達する方式の定着装置１００に本発明を適用してもよい。具体的に、この定着装置７００は、第１の実施形態と略同様の構造となる定着ベルト７１０、７２０および加圧ローラ７７０を有する他、加圧ローラ７７０との間で定着ベルト７１０を挟むニップ板７３０と、ニップ板７３０の上側に設けられる断熱部材７４０と、ニップ板７３０を断熱部材７４０を介して支持するステイ７５０と、ステイ７５０の上側に設けられる反射部材７６０とを備えている。そして、ニップ板７３０と定着ベルト１１０との間には、第１の実施形態と略同様のゴム層１７０が設けられている。この形態であっても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、この形態においては、ニップ板７３０にゴム層１７０をつけることで定着ベルト７１０からニップ板７３０への熱移動がしにくくなるため、定着ベルト７１０の温度を迅速に立ち上げることができる。
【０１０５】
前記各実施形態では、弾性層の一例としてゴム層を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばフッ素樹脂などのゴム以外の材料からなる弾性層であってもよい。また、前記実施形態では、ゴム層を、上流側または下流側に向かうにつれて徐々に厚さが小さくなる形状としたが、本発明はこれに限定されず、例えばゴム層の厚さを搬送方向において一定にしてもよい。
【０１０６】
前記各実施形態では、発熱体の一例としてハロゲンランプを例示したが、本発明はこれに限定されず、発熱体は、例えばカーボンヒータなどであってもよい。
【０１０７】
前記各実施形態では、ニップ部材の一例としてニップ板を例示したが、本発明はこれに限定されず、ニップ部材は、例えば板状でない厚めの部材であってもよい。
【０１０８】
前記実施形態では、バックアップ部材の一例として加圧ローラ１５０を例示したが、本発明はこれに限定されず、バックアップ部材は、例えばベルト状の加圧部材などであってもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１００  定着装置
１１０  定着ベルト
１２０  ハロゲンランプ
１３０  ニップ板
１５０  加圧ローラ
１７０  ゴム層
ＮＰ    ニップ部
【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】
2015069002.tif 000009
【図８】
2015069002.tif 000010
【図９】
2015069002.tif 000011
【図１０】
2015069002.tif 000012
【図１１】
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