JP2009192758A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置におけるローラ部材の部分的な永久変形の発生を防止して、安定した定着動作を実現できる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】外周部に弾性層１２ｂ，１３ｂを備えた定着ローラ１２及び加圧ローラ１３と、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とを圧接させる加圧部材１１０とを具備してローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された用紙を通過させることで前記トナー像を溶融させて用紙上に定着させる定着ユニット６において、加圧部材１１０によるローラ部材同士の圧接時に、加圧部材１１０の加圧動作を規制する圧力解除レバー１２０を備えるものとする。
【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置及びこれを備えた画像形成装置に係り、特に、定着ローラ及び加圧ローラとして機能する一対のローラ部材を備えて前記ローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで記録媒体上に形成されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を用いたファクシミリやプリンタ等の画像形成装置では、回転駆動される感光体ドラムを帯電器により帯電し、前記感光体ドラムに画像情報に応じた光照射により静電潜像を形成し、現像装置によりこの静電潜像にトナー（乾式トナー）を付着させてトナー像を形成し、このトナー像をシート材、用紙などの記録媒体に転写して画像を出力するようにされている。

この画像形成装置には、搬送される記録媒体上の未定着トナーを溶融・固着する定着装置が設けられている。この定着装置としては、未定着トナーを溶融・固着する部位にはハロゲンランプ等を定着源（発熱体）とした定着ローラ（ヒートローラ）及び加圧ローラを備える一対のローラ部材を対向させて配置して、両ローラ部材が所定圧力で圧接する圧接領域（定着ニップ部）に記録媒体を通すことにより、記録媒体上のトナーを溶融させて該記録媒体に定着させる熱定着ローラ方式が多く採用されている（特許文献１を参照）。

しかしながら、従来の定着装置の問題として、バネ等の加圧部材によりローラ部材同士を長時間にわたり付勢することによって、ローラ部材の外周部に形成された弾性層に部分的な永久変形が発生するという問題があった。

この問題の対策としては、従来技術として、発熱体からの熱を記録媒体に伝導させる熱伝導部材（芯金）を有する定着ローラと、該定着ローラとともにニップ部を形成して記録媒体を挟持搬送する弾性層を有する加圧ローラを具備し、該熱伝導部材からみた該加圧ローラの軸の距離は定着装置の動作及び停止に拘らず一定として、該加圧ローラの熱膨張により定着動作時のニップ幅を確保することで、バネ等の加圧部材により付勢力を付与した場合に生ずる加圧ローラの弾性層の部分的な変形を防止する技術が開示されている（特許文献２を参照）。
特開２００７−２４８６５４号公報 特開平８−２２２１４号公報

しかしながら、従来技術では、ローラ部材を熱膨張させてニップ部を形成するように構成しているが、バネ等の加圧部材を利用していないため、加圧力やニップ幅を常時一定に保つことができないため、定着動作が安定しないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、定着装置におけるローラ部材の部分的な永久変形の発生を防止して、安定した定着動作を実現できる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る定着装置及びこれを備えた画像形成装置の構成は、次の通りである。
本発明は、少なくとも何れか一方の外周部に弾性層を備えて定着ローラ及び加圧ローラとして機能する一対のローラ部材と、前記ローラ部材同士を圧接させる加圧部材とを具備してローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着装置において、前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接時に、前記加圧部材の加圧動作を規制する加圧部材規制部材を備えることを特徴とするものである。

また、本発明は、前記ローラ部材規制部材の構成として、前記一対のローラ部材のうちの一方のローラ部材を保持する定着装置のフレーム部材の一部を用いて、前記加圧部材を前記フレーム部材の一部に当接させることで、前記加圧部材の加圧動作を規制することが好ましい。

本発明において、一対のローラ部材を保持する定着装置のフレーム部材は、例えば、一対のローラ部材が上下方向で対向して配置される場合、前記一対のローラ部材のうちの上方のローラ部材を保持する定着装置のフレーム部材を上側フレームとし、下方のローラ部材を保持する定着装置のフレーム部材を下側フレームとして構成されるものであっても良い。そして、前記上側フレームまたは下側フレームの一部に前記加圧部材を当接させることで、前記加圧部材の加圧動作を規制するように構成する。

また、本発明は、前記加圧部材規制部材の構成として、前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接状態を解除するための圧力解除部材と、前記圧力解除部材の動作を規制する圧力解除部材規制部材と、を備え、前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接時に、前記加圧部材と前記圧力解除部材とを接触させた状態で、前記圧力解除部材と前記圧力解除部材規制部材とを接触させることで、前記加圧部材の加圧動作を規制することが好ましい。

また、本発明は、前記加圧部材規制部材の構成を、トナー像を記録媒体上に定着させる定着動作時に、前記加圧部材によりローラ部材同士が圧接された状態で、前記ローラ部材の熱膨張によりトナー像定着に必要なニップ幅を形成するようにすることが好ましい。

さらに、本発明は、少なくとも何れか一方の外周部に弾性層を備えて定着ローラ及び加圧ローラとして機能する一対のローラ部材と、前記ローラ部材同士を圧接させる加圧部材とを具備してローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。

本発明によれば、少なくとも何れか一方の外周部に弾性層を備えて定着ローラ及び加圧ローラとして機能する一対のローラ部材と、前記ローラ部材同士を圧接させる加圧部材とを具備してローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着装置において、前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接時に、前記加圧部材の加圧動作を規制する加圧部材規制部材を備えることで、ローラ部材同士に必要以上の圧接力が掛からないようにできるので、前記ローラ部材の弾性層に部分的な永久変形が発生することを防止でき、安定した定着動作を行うことができる。

また、本発明によれば、前記ローラ部材規制部材の構成として、前記一対のローラ部材のうちの一方のローラ部材を保持する定着装置のフレーム部材の一部を用いて、前記加圧部材を前記フレーム部材の一部に当接させることで、前記加圧部材の加圧動作を規制するようにしたので、別途にローラ部材の圧接状態を規制する部材を設けることなく、ローラ部材同士に必要以上の圧接力が掛からないようにできるので、簡単な構成で前記ローラ部材の弾性層に部分的な永久変形が発生することを防止することができる。

また、本発明によれば、前記加圧部材規制部材の構成として、前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接状態を解除するための圧力解除部材と、前記圧力解除部材の動作を規制する圧力解除部材規制部材と、を備え、前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接時に、前記加圧部材と前記圧力解除部材とを接触させた状態で、前記圧力解除部材と前記圧力解除部材規制部材とを接触させることで、前記加圧部材の加圧動作を規制するようにしたので、ローラ部材同士に必要以上の圧接力が掛からないようにできるので、ローラの弾性層に部分的な永久変形が発生するのを防止することが可能となる。

また、本発明によれば、前記加圧部材規制部材の構成を、トナー像を記録媒体上に定着させる定着動作時に、前記加圧部材によりローラ部材同士が圧接された状態で、前記ローラ部材の熱膨張によりトナー像定着に必要なニップ幅を形成するようにすることで、一対のローラ部材による定着動作時に、前記ローラ部材の熱膨張により定着に必要なニップ幅を確保することが可能となる。

さらに、本発明によれば、少なくとも何れか一方の外周部に弾性層を備えて定着ローラ及び加圧ローラとして機能する一対のローラ部材と、前記ローラ部材同士を圧接させる加圧部材とを具備してローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の定着装置を用いることで、前記ローラ部材の弾性層に部分的な永久変形が発生することを防止して、安定した定着動作を行うことができるので、トナー像が確実に定着された高品位な画像出力を安定して行うことができる画像形成装置を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る定着ユニットが採用された画像形成装置の全体構成を示す説明図である。

本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、外周部に弾性層を備えた定着ローラ１２及び加圧ローラ１３からなる一対のローラ部材を具備して、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とを圧接させた圧接部、いわゆるニップ部に未定着のトナー像が形成された用紙（記録媒体）を通過させることで前記トナー像を溶融させて用紙上に定着させる定着ユニット（定着装置）６を備えた画像形成装置において、定着ユニット６として、本発明に係る特徴的な定着装置の構成を備えたものである。

まず、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成について説明する。
画像形成装置１は、図１に示すように、外部から伝送された画像データや、画像形成装置１自身が読み取った画像データに応じて、所定の用紙（記録媒体）に対して単色画像を形成するものであって、露光ユニット２、現像器３、感光体ドラム１０、転写ユニット１１、帯電器４、クリーニングユニット５、定着ユニット６、給紙トレイ８、排紙トレイ９、及び制御部５０などを備えている。

帯電器４は、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。帯電器４としては、図１に示すような非接触式の放電器型の帯電器４を用いてもよいし、ローラ型やブラシ型の接触式の帯電器を用いてもよい。

露光ユニット２は、帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム１０に対して、上記画像データに応じて露光を行い、画像データに対応する静電潜像を感光体ドラム１０の表面に形成するものである。

露光ユニット２としては、図１に示すように、レーザ照射部２ａ及び反射ミラー２ｂを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いてもよく、また、発光素子（例えばＥＬやＬＥＤ）をアレイ状に並べた書き込みヘッドを用いてもよい。尚、本実施形態の画像形成装置１では、高速印字処理を行うために、複数のレーザ光を利用することにより照射タイミングの高速化を低減する２ビーム手法を採用している。

現像器３は、感光体ドラム１０の表面上に形成された静電潜像をトナー、ここでは黒トナーによって顕像化し、トナー像を形成するものである。

転写ユニット１１は、現像器３によって感光体ドラム１０に顕像化されたトナー像を、搬送された用紙に転写するものである。

定着ユニット６は、回転可能な定着ローラ（ローラ部材）１２と該定着ローラ１２を圧接する加圧ローラ（ローラ部材）１３との圧接部（以下「定着ニップ部」という）に、転写ユニット１１で未定着のトナー像が転写された用紙を通過させて、用紙上のトナー像を溶融し、用紙上に定着させるものである。定着ユニット６の詳細については後述する。

クリーニングユニット５は、現像、画像転写後の感光体ドラム１０上の表面に残留するトナーを除去、回収するものである。

給紙トレイ８は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイである。本実施形態では、高速印字処理を大量の用紙に対して行うために、画像形成装置１の下部に複数の給紙トレイ８，８が配置され、各トレイには定型サイズの用紙がそれぞれ５００〜１５００枚収納されている。また、給紙トレイ８に加えて、画像形成装置１の側部には、複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット（ＬＣＣ）８１、並びに主として不定型サイズの用紙に対して印字を行う際に用いる手差しトレイ８２がさらに配置されている。

排紙トレイ９は、画像形成が完了した用紙を保持するものである。排紙トレイ９は、画像形成装置１の手差しトレイ８２とは反対側の側部に配置されている。また、本実施形態の画像形成装置１は、排紙トレイ９に代えて、画像形成後の用紙に対してステープル処理、パンチ処理などを行う後処理装置や、複数段の排紙トレイをオプションとして配置することも可能になっている。

制御部５０は、上述した各部に対する動作制御や画像データに対する画像処理を行うためのものである。制御部５０は、ＣＰＵ及びＲＡＭを少なくとも含むマイクロコンピュータであり、図示しない記録媒体に記録されたプログラムを読み込むことによって機能している。

次に、本実施形態に係る特徴的な定着ユニット６について図面を参照して詳細に説明する。
図２は本実施形態に係る定着ユニットの概略構成を示す説明図、図３は前記定着ユニットの構成を示す側面断面図である。

定着ユニット６は、図２、図３に示すように、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とを対向配置して、定着ローラ１２に対して加圧ローラ１３を圧接するように構成されている。

定着ローラ１２は、所定の温度に加熱されて、定着ニップ部を通過するトナー像（未定着）が形成された用紙を加熱するものである。この定着ローラ１２は、図３に示すように、円筒状体で構成され、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属或いはそれらの合金等よりなる素管１２ａに、弾性層１２ｂとしてシリコンゴム（１〜３ｍｍ）が巻きつけられた構成である。

シリコンゴムよりなる弾性層１２ｂは、蓄熱効果を持たせる機能を具備している。また、この弾性層１２ｂ上に、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂よりなる離型層１２ｃを設けている。

また、定着ローラ１２は、円筒状体の中空部に当該定着ローラ１２の表面をトナー像の定着のために必要な温度とするための加熱手段（熱源）１４を有している。定着ローラ１２の表面は、この該加熱手段１４により予め定める定着設定温度に加熱される。定着設定温度は、１６０〜２００℃が一般的であるが、本実施形態では、１８０℃に設定されている。

加熱手段１４は、メインヒータ（中央側熱源、メイン熱源）１５及びサブヒータ（端部側熱源、サブ熱源）１６の２つの熱源を有しており、定着ローラ１２の表面を中央部分と端部側とに分けて部分的に加熱できる構成となっている。メインヒータ１５は、定着ローラ１２の中央部分でフィラメントＦが巻かれている。このフィラメントＦが巻かれた部分が発熱領域となって、定着ローラ１２の中央部分を加熱するようになっている。一方、サブヒータ１６は、メインヒータ１５の発熱領域外側の両端部側でフィラメントＦがそれぞれ巻かれている。このフィラメントＦが巻かれた部分が発熱領域となって、定着ローラ１２の両端部側を加熱するようになっている。

また、定着ローラ１２の中央部分及び端部側には、定着ローラ１２の表面の温度を検出するためのサーミスタよりなる温度センサ１９，２０が配置されている。これら温度センサ１９，２０が、定着ローラ１２の表面を部分的に加熱可能なメインヒータ１５及びサブヒータ１６の各発熱領域に対応する部分の表面温度を検出する温度検出手段を構成している。

温度センサ１９は、定着ローラ１２の中央部分の温度を検出する中央部温度センサであって、定着ローラ１２の表面に非接触で配置されている。一方、温度センサ２０は、定着ローラ１２の端部側の温度を検出する端部温度センサであって、定着ローラ１２に接触して配置されている。

本実施形態では、定着ローラ１２の中央部分は、端部側に比べて用紙の通過頻度が高く、定着ローラ１２の表面に巻き付いた用紙にて損傷を受ける可能性が高いため、中央部温度センサ１９を非接触としている。

また、本実施形態では、制御部５０に具備される温度制御部（図示せず）によって、中央部温度センサ１９による検出温度に対して、定着ローラ１２の表面からの離間距離に応じた温度のずれを補正するようになっている。

一方、加圧ローラ１３は、円筒状体で構成され、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属或いはそれらの合金等よりなる素管１３ａに、弾性層１３ｂとしてシリコンゴム（１〜５ｍｍ）が巻きつけられた構成である。定着ローラ１２と同様に、シリコンゴムよりなる弾性層１３ｂには、蓄熱効果を持たせる機能を具備している。また、この弾性層１３ｂ上に、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂よりなる離型層１３ｃを設けている。

そして、本実施形態では、加圧ローラ１３の内部にも加熱手段（熱源）であるヒータ（以下、加圧側ヒータ）１７が設けられ、加圧ローラ１３が定着ローラ１２より奪う熱量を抑える構成となっている。

加圧側ヒータ１７は、加圧ローラ１３の軸線方向に沿って定着ローラ１２と対向する略全長に渡りフィラメントＦが巻かれている。このフィラメントＦが巻かれた部分が発熱領域となって、加圧ローラ１３を略全長に渡り全体的に加熱するようになっている。

このように構成された定着ローラ１２及び加圧ローラ１３のそれぞれの外周には、図２に示すように、定着ローラ１２或いは加圧ローラ１３の外周に巻き付く用紙を剥離するための用紙剥離爪２２，２２が配置されている。また、定着ローラ１２の外周には、定着ローラ１２の表面に付着したトナーを除去するクリーニングユニット２１が設けられている。

図１，図２に示すように、転写ユニット１１よりペーパーガイド２３に沿って定着ユニット６に案内された用紙は、定着ローラ１２と加圧ローラ１３との定着ニップ部を通過したのち、用紙剥離爪２２，２２にて定着ローラ１２或いは加圧ローラ１３より剥離され、その後、ペーパーガイド２４，２５に沿って搬送される。また、用紙が剥離された後の定着ローラ１２の表面は、クリーニングユニット２１にて清掃される。

また、定着ユニット６において、定着ローラ１２が駆動源に接続されて回転駆動され、加圧ローラ１３は、ローラ表面が定着ローラ１２の表面と接触することで、定着ローラ１２の回転に従動するよう構成されている。

ここで、本実施形態に係る特徴的な定着ユニット６の実施例について図面を参照して説明する。
（第1実施例）
まず、第１実施例について図面を参照して説明する。
図４は本実施形態に係る画像形成装置の定着ユニットの第１実施例の構成を示す斜視図、図５は前記定着ユニットの構成を示すローラ軸線方向から見た説明図である。

第1実施例の定着ユニット（定着装置）１０６は、図４，図５に示すように、回転可能な定着ローラ１２と該定着ローラ１２とを対向配置し、定着ローラ１２に対して加圧ローラ１３を圧接する加圧部材１１０と、加圧部材規制部材として加圧部材１１０の加圧動作を規制する圧力解除レバー（圧力解除部材）１２０と圧力解除レバー１２０の動作を規制する圧力解除レバー位置決めピン（圧力解除部材規制部材）１３０を具備している。

定着ローラ１２は、外径φ４０の筒状体を呈し、素管１２ａの外周に弾性層１２ｂとして１．５ｍｍの厚みのシリコンゴムと、この弾性層１２ｂ上に３０μｍの膜厚みのＰＦＡによる離型層１２ｃを備えている。

加圧ローラ１３も同様に、外径φ４０の筒状体を呈し、素管１３ａの外周に弾性層１３ｂとして１．５ｍｍの厚みのシリコンゴムと、この弾性層１３ｂ上に３０μｍの膜厚みのＰＦＡによる離型層１３ｃを備えている。

定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の両端部には、それぞれのローラを回転可能に保持するベアリング４１，４２が挿入されている。定着ローラ１２及び加圧ローラ１３は、このベアリング４１，４２を介して、定着ローラ１２側の上ユニット（図示省略）及び加圧ローラ１３側の下ユニット（図示省略）に各々取り付けられている。

加圧部材１１０は、加圧レバー１１１と加圧ばね１１２を備えている。
加圧レバー１１１は、加圧ローラ１３を保持するとともに、一端側が支軸１１３により揺動可能に軸支され、加圧ローラ１３を定着ローラ１２に対して圧接、離間可能に構成されている。加圧レバー１１１の他端側には、加圧ばね１１２が配置されている。

加圧ばね１１２は、圧縮コイルばねが用いられ、加圧レバー１１１を介して加圧ローラ１３を定着ローラ１２に向う方向に付勢するように配置されている。

また、加圧レバー１１１の他端側には、加圧レバー１１１による加圧ローラ１３の加圧動作を規制するとともに、加圧ローラ１３を定着ローラ１２から離間させる圧力解除レバー１２０が設けられている。

圧力解除レバー１２０は、手動により操作するための操作部１２０ａと加圧レバー１１１に当接する当接部１２０ｂとを備え、操作部１２０ａと当接部１２０ｂとの間で支軸１２１により揺動可能に軸支されている。当接部１２０ｂには、加圧レバー設定位置１２０ｂ１と加圧レバー解除位置１２０ｂ２が形成されている。

具体的には、図５に示すように、当接部１２０ｂの加圧レバー設定位置１２０ｂ１に加圧レバー１１１が当接した時には、加圧ローラ１３が加圧レバー１１１を介して加圧ばね１１２により上方に押された状態で、所定位置で定着ローラ１２と当接して、加圧ばね１１２による所定の圧接力により加圧ローラ１３と定着ローラ１２とが圧接した状態となる（実線部）。

一方、当接部１２０ｂの加圧レバー解除位置１２０ｂ２に加圧レバー１１１が当接した時には、加圧レバー１１１が下方に押し下げられて、加圧ローラ１３が定着ローラ１２から離間した状態となる（２点鎖線部）。

圧力解除レバー位置決めピン１３０は、図示しない定着ユニット本体の一部に取付けられ、圧力解除レバー１２０の当接部１２０ｂが当接することで圧力解除レバー１２０の動作を規制するようになっている。

詳しくは、圧力解除レバー位置決めピン１３０は、加圧部材１１０により加圧ローラ１３を定着ローラ１２に圧接させる時、加圧レバー１１１と圧力解除レバー１２０の加圧レバー設定位置１２０ｂ１とが当接した状態で、圧力解除レバー１２０の当接部１２０ｂが該圧力解除レバー位置決めピン１３０と当接するようになっている。

次に、定着ユニット１０６における加圧レバー１１１と圧力解除レバー１２０による作用について図面を参照して説明する。
図６は本実施形態に係る定着ユニットの定着ローラと加圧ローラとの圧接状態を示す説明図である。

定着ユニット１０６において、通常状態（トナー像が転写可能な状態）では、図５に示すように、加圧ローラ１３が加圧ばね１１２により加圧レバー１１１を介して定着ローラ１２に対して所定の圧接力で常時圧接された状態となっている。

この時、圧力解除レバー１２０は、加圧レバー設定位置１２０ｂ１が加圧レバー１１１の一端部と当接した状態で、当接部１２０ｂの上部が圧力解除レバー位置決めピン１３０と当接して当接部１２０ｂの図中上方への変位が制限された状態となっている。これにより、加圧レバー１１１は、圧力解除レバー１２０の当接部１２０ｂの加圧レバー設定位置１２０ｂ１で保持される。

加圧レバー１１１に保持された加圧ローラ１３は、加圧レバー１１１が圧力解除レバー１２０の当接部１２０ｂに当接することにより、加圧レバー１１１による加圧ローラ１３の加圧動作が規制され、定着ローラ１２に対して所定の位置で、加圧ばね１１２により所定の圧接力がかけられた状態で保持されている（実線部）。

一方、定着ユニット１０６において、定着ローラ１２から加圧ローラ１３を離間する場合は、図５に示すように、圧力解除レバー１２０の操作部１２０ａを矢印Ａ方向に回動操作して、当接部１２０ｂと加圧レバー１１１との当接する位置を加圧レバー設定位置１２０ｂ１から加圧レバー解除位置１２０ｂ２に変位させる。これにより、加圧レバー１１１が図中下方に押し下げられて、定着ローラ１２から加圧ローラ１３を離間させることができる（２点鎖線部）。

このように構成することで、装置待機状態、運転停止時等において、加圧ローラ１３が定着ローラ１２に対して加圧した状態で長時間付勢された状態となっていても、加圧レバー１１１を圧力解除レバー１２０の当接部１２０ｂの加圧レバー設定位置１２０ｂ１に接触させることにより、加圧ばね１１２による加圧力を低減させることができるので、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とが当接する弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生するのを防止することが可能となる。

尚、上述したように、圧力解除レバー１２０の動作が圧力解除レバー位置決めピン１３０によって規制されることにより、加圧ローラ１３の定着ローラ１２への押付け量が制限されることで加圧ばね１１２による付勢力が低減されるため、トナー像の定着に必要なニップ幅を確保することが難しくなる。

そこで、第１実施例では、図６に示すように、トナー定着時（定着温度：１８０℃）に必要な定着ローラ１２と加圧ローラ１３とのニップ幅Ｗ１が４．５ｍｍとなるように設定し、且つ、通常状態で定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止するために、常温時（２５℃）では、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とのニップ幅Ｗ２が４．０ｍｍになるように加圧レバー１１１の配置位置を設定した。

図６に示す符号１２ｈ，１３ｈはトナー定着時の定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の外径（２点鎖線部）、符号１２ｎ，１３ｎは常温時の定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の外径（実線部）を示すものである。

以上のように構成したので、第１実施例によれば、定着ローラ１２と加圧ローラ１３との圧接時には、圧力解除レバー位置決めピン１３０によって圧力解除レバー１２０の動作を規制するとともに、圧力解除レバー１２０により加圧レバー１１１の加圧動作を規制して、加圧レバー設定位置１２０ｂ１で加圧ローラ１３を保持するようにしたので、定着ローラ１２に対して必要以上の圧接力が掛からないようにできる。これにより、定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止できる。

また、圧力解除レバー１２０と加圧レバー１１１との当接位置を加圧レバー設定位置１２０ｂ１から加圧レバー解除位置１２０ｂ２に変位操作することで、加圧レバー１１１を図中下方に押し下げるようにしたので、簡単に加圧ローラ１３を定着ローラ１２から離間させることができる。

（第２実施例）
次に、第２実施例について図面を参照して説明する。
図７は本実施形態に係る画像形成装置の定着ユニットの第２実施例の構成を示す斜視図、図８は前記定着ユニットの構成を示すローラ軸線方向から見た説明図である。
尚、第２実施例において、第１実施例の構成と同一の構成については同一の符号を付することで説明を省略する。

第２実施例の定着ユニット（定着装置）２０６は、図７，図８に示すように、回転可能な定着ローラ１２と該定着ローラ１２とを対向配置し、定着ローラ１２に対して加圧ローラ１３を圧接する加圧部材１１０と、加圧部材１１０の加圧動作を規制する加圧ローラ側フレーム（フレーム部材）２１０とを具備している。

以下に、第２実施例において第１実施例の構成と異なる構成について説明する。
加圧ローラ側フレーム２１０は、加圧レバー１１１を揺動可能に保持する支軸１１３が取付けられ、加圧部材１１０の動作を規制する位置決めピン（加圧部材規制部材）２１１が設けられている。

位置決めピン２１１は、加圧レバー１１１の支軸１１３側と反対側の端部と対向する位置に設けられ、定着ローラ１２に対して加圧ローラ１３が所定位置に配置された時に、加圧レバー１１１による加圧ローラ１３の定着ローラ１２側に向う動作を制限するようになっている。

具体的には、図８に示すように、位置決めピン２１１に加圧レバー１１１が当接した時には、加圧ローラ１３が加圧レバー１１１を介して加圧ばね１１２により上方に押された状態で、所定位置で定着ローラ１２と当接して、加圧ばね１１２による所定の圧接力により加圧ローラ１３と定着ローラ１２とが圧接した状態となる。

このように構成することで、装置待機状態、運転停止時等において、加圧ローラ１３が定着ローラ１２に対して加圧した状態で長時間付勢された状態となっていても、加圧レバー１１１を位置決めピン２１１に当接させることにより、加圧ばね１１２による加圧力を低減させることができるので、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とが当接する弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生するのを防止することが可能となる。

尚、上述したように、位置決めピン２１１によって加圧レバー１１１の加圧動作が規制されることにより、加圧ローラ１３の定着ローラ１２への押付け量が規制されることで加圧ばね１１２による付勢力が低減されるため、トナー像の定着に必要なニップ幅を確保することが難しくなるが、第２実施例においても、トナー定着時（定着温度：１８０℃）に必要な定着ローラ１２と加圧ローラ１３とのニップ幅Ｗ１が４．５ｍｍとなるように設定し、且つ、通常状態で定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止するために、常温時（２５℃）では、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とのニップ幅Ｗ２が４．０ｍｍになるように位置決めピン２１１の配置位置を設定した。

以上のように構成したので、第２実施例によれば、加圧ローラ側フレーム２１０に設けられた位置決めピン２１１により加圧レバー１１１の加圧動作を規制するようにしたので、定着ローラ１２に対して必要以上の圧接力が掛からないようにできる。これにより、定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止できる。

（第３実施例）
次に、第３実施例について図面を参照して説明する。
図９は本実施形態に係る画像形成装置の定着ユニットの第３実施例の構成を示す斜視図、図１０は前記定着ユニットの構成を示すローラ軸線方向から見た説明図である。
尚、第３実施例において、第１実施例及び第２実施例の構成と同一の構成については同一の符号を付することで説明を省略する。

第３実施例の定着ユニット（定着装置）３０６は、図９，図１０に示すように、回転可能な定着ローラ１２と該定着ローラ１２とを対向配置し、定着ローラ１２に対して加圧ローラ１３を圧接する加圧部材１１０と、加圧部材１１０の加圧動作を規制する定着ローラ側フレーム（フレーム部材）３１０とを具備している。

以下に、第３実施例において第１実施例及び第２実施例の構成と異なる構成について説明する。
定着ローラ側フレーム３１０は、定着ローラ１２を保持するとともに、加圧レバー１１１の動作を規制する加圧レバー位置決め部（加圧部材規制部材）３１１が設けられている。本実施例では、加圧レバー位置決め部３１１は、定着ローラ側フレーム３１０の一端部を折り曲げて形成している。

加圧レバー位置決め部３１１は、加圧レバー１１１の支軸１１３側と反対側の端部と対向する位置に設けられ、定着ローラ１２に対して加圧ローラ１３が所定位置に配置された時に、加圧レバー１１１による加圧ローラ１３の定着ローラ１２側に向う動作を制限するようになっている。

具体的には、図１０に示すように、加圧レバー位置決め部３１１に加圧レバー１１１が当接した時には、加圧ローラ１３が加圧レバー１１１を介して加圧ばね１１２により上方に押された状態で、所定位置で定着ローラ１２と当接して、加圧ばね１１２による所定の圧接力により加圧ローラ１３と定着ローラ１２とが圧接した状態となる。

このように構成することで、装置待機状態、運転停止時等において、加圧ローラ１３が定着ローラ１２に対して加圧した状態で長時間付勢された状態となっていても、加圧レバー１１１を加圧レバー位置決め部３１１に当接させることにより、加圧ばね１１２による加圧力を低減させることができるので、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とが当接する弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生するのを防止することが可能となる。

尚、上述したように、加圧レバー位置決め部３１１によって加圧レバー１１１の加圧動作が規制されることにより、加圧ローラ１３の定着ローラ１２への押付け量が規制されることで加圧ばね１１２による付勢力が低減されるため、トナー像の定着に必要なニップ幅を確保することが難しくなるが、第３実施例においても、トナー定着時（定着温度：１８０℃）に必要な定着ローラ１２と加圧ローラ１３とのニップ幅Ｗ１が４．５ｍｍとなるように設定し、且つ、通常状態で定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止するために、常温時（２５℃）では、定着ローラ１２と加圧ローラ１３とのニップ幅Ｗ２が４．０ｍｍになるように加圧レバー位置決め部３１１の配置位置を設定した。

以上のように構成したので、第３実施例によれば、定着ローラ側フレーム３１０に形成された加圧レバー位置決め部３１１により加圧レバー１１１の加圧動作を規制するようにしたので、定着ローラ１２に対して必要以上の圧接力が掛からないようにできる。これにより、定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止できる。

以上のように、上述した実施形態及び実施例によれば、定着ユニット６，１０６，２０６，３０６において、定着ローラ１２に対して加圧ローラ１３を圧接させる加圧部材１１０の加圧動作を規制するために、圧力解除レバー１２０、位置決めピン２１１または加圧レバー位置決め部３１１を設けたことで、装置が停止状態または待機状態の時に加圧ばね１１２による加圧力を低減させて、定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止することができる。

尚、上述した実施例においては、定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の外径、弾性層１２ｂ，１３ｂ及び離型層１２ｃ，１３ｃの厚み等、特定の構成要素を上述した数値に設定したが、永久変形の条件については、弾性層の硬度、厚みによっても変化し、トナー定着に必要なニップ幅についても用紙の搬送速度等により変化するため、上述した実施例に限定されるものではなく、適宜、最適な数値に設定されるものである。

上述したように、本発明に係る定着ユニットを画像形成装置１に採用することで、定着ローラ１２及び加圧ローラ１３の弾性層１２ｂ，１３ｂに部分的な永久変形が発生することを防止して、安定した定着動作を行うことができるので、トナー像が確実に定着された高品位な画像出力を安定して行うことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した例に限定されないことは言うまでもなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、モノクロ用の画像形成装置に本発明が適用されているが、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備えるカラー用の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。

本発明の実施形態に係る定着ユニットが採用された画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 前記定着ユニットの概略構成を示す説明図である。 前記定着ユニットの構成を示す側面断面図である。 本実施形態に係る定着ユニットの第１実施例の構成を示す斜視図である。 第１実施例の定着ユニットの構成を示すローラ軸線方向から見た説明図である。 前記定着ユニットの定着ローラと加圧ローラとの圧接状態を示す説明図である。 本実施形態に係る定着ユニットの第２実施例の構成を示す斜視図である。 第２実施例の定着ユニットの構成を示すローラ軸線方向から見た説明図である。 本実施形態に係る定着ユニットの第３実施例の構成を示す斜視図である。 第３実施例の定着ユニットの構成を示すローラ軸線方向から見た説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
６，１０６，２０６，３０６ 定着ユニット（定着装置）
１２ 定着ローラ（ローラ部材）
１２ｂ，１３ｂ 弾性層
１３ 加圧ローラ（ローラ部材）
１１０ 加圧部材
１１１ 加圧レバー（加圧部材）
１１２ 加圧ばね（加圧部材）
１１３ 支軸
１２０ 圧力解除レバー（加圧部材規制部材、圧力解除部材）
１２０ａ 操作部
１２０ｂ 当接部
１２０ｂ１ 加圧レバー設定位置
１２０ｂ２ 加圧レバー解除位置
１３０ 圧力解除レバー位置決めピン（圧力解除部材規制部材）
２１０ 加圧ローラ側フレーム（加圧部材規制部材、フレーム部材）
２１１ 位置決めピン（加圧部材規制部材）
３１０ 定着ローラ側フレーム（加圧部材規制部材、フレーム部材）
３１１ 加圧レバー位置決め部（加圧部材規制部材）
Ｗ１ ニップ幅（トナー定着時）
Ｗ２ ニップ幅（常温時）

Claims (5)

1. 少なくとも何れか一方の外周部に弾性層を備えて定着ローラ及び加圧ローラとして機能する一対のローラ部材と、前記ローラ部材同士を圧接させる加圧部材とを具備してローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着装置において、
   前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接時に、前記加圧部材の加圧動作を規制する加圧部材規制部材を備えることを特徴とする定着装置。
2. 前記加圧部材規制部材は、前記一対のローラ部材のうちの一方のローラ部材を保持する定着装置のフレーム部材の一部を用いて、前記加圧部材を前記フレーム部材の一部に当接させることで、前記加圧部材の加圧動作を規制することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記加圧部材規制部材は、前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接状態を解除するための圧力解除部材と、前記圧力解除部材の動作を規制する圧力解除部材規制部材と、を備え、
   前記加圧部材によるローラ部材同士の圧接時に、前記加圧部材と前記圧力解除部材とを接触させた状態で、前記圧力解除部材と前記圧力解除部材規制部材とを接触させることで、前記加圧部材の加圧動作を規制することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記加圧部材規制部材は、トナー像を記録媒体上に定着させる定着動作時に、前記加圧部材によりローラ部材同士が圧接された状態で、前記ローラ部材の熱膨張によりトナー像定着に必要なニップ幅を形成することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 少なくとも何れか一方の外周部に弾性層を備えて定着ローラ及び加圧ローラとして機能する一対のローラ部材と、前記ローラ部材同士を圧接させる加圧部材とを具備してローラ部材同士を圧接させた圧接部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
   前記定着装置として請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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