JP2010026375A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で操作性が良く、加熱部材等の構成部材に対して破損等の異常が発生することの無い定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着部材としての加圧ローラ（図示せず）内に配設される加熱手段（例えばハロゲンヒータ）４０１は、弾性部材４０２ａ又は４０２ｂを介して支持部材４０３に支持される。ジャム処理時等に加圧レバー（図示せず）からの衝撃が加圧ローラに加わった場合でも、その衝撃は弾性部材４０２ａ又は４０２ｂによって緩衝され、加熱手段４０１の破損が防止される。
【選択図】図５

Description

本発明は、トナー像を担持する記録材を互いに対向する定着部材により挟持し、熱および圧力を加えてトナー像を記録材上に定着させる定着装置、ならびにこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。

特開平５−１７３４４６号公報 特開２００１−３１８５５５号公報 特開２０００−２１４７１８号公報 特開２００６−４８００５号公報

電子写真方式を利用した画像形成装置では、像担持体の一例である感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により転写材に転写して画像を担持させ、圧力と熱等を用いる定着装置で転写材上のトナー画像を定着している。この定着された転写材は排紙経路を通り、装置外に排出される。定着装置では、対向する定着部材、たとえばローラもしくはベルト等の回転部材または加圧パッドなどの固定部材、もしくはそれらの組み合わせにより記録材を挟み込み、熱および圧力を加え、トナー像を記録材上に定着させている。

一般的な定着装置は、例えば、加熱手段であるヒータを内包した定着ローラと定着ローラに当接する加圧ローラを備えており、該加圧ローラを定着ローラに圧接させる加圧レバーが配置されている。定着装置に到達したトナー転写済の記録材は、定着ローラと加圧ローラとの当接部となる定着ニップに導入される。記録材が定着ニップを通過する過程で、転写されたトナー像が加熱および加圧されシート面に定着される。

しかし、用紙ジャム等により、この定着装置の定着ニップに記録材が挟まれた状態で装置が止まると、定着ニップに加圧された状態でシートが挟まれているため、ユーザーがこのシートを除去するジャム処理が非常に困難になる。このため従来は、ユーザーがジャム処理をする前に定着装置に手動の解除レバーを設けておき、ジャム処理時に圧解除を行う方法がよく知られている。

手動で圧解除を行う構成の場合、レバー操作の煩わしさや、レバー操作をし忘れてしまう不具合があるため、特許文献１では、カム装置を用いて自動的に定着ニップの接触圧を解除する自動解除装置が提案されている。

特許文献２には、解除レバーに付いたカムを直接加圧レバーに作用させて定着部材同士の加圧状態を解除する構成が提案されている。
特許文献３には、定着部材同士の加圧状態を解除するのに、カバーの開閉動作と連動して行う構成が提案されている。

特許文献１では、自動的に定着ニップの接触圧を解除するカム装置を備えているが、これには専用のモータ等の新たに駆動機構を設ける必要があり、装置の重量増やコスト高を招いてしまう。

近年の画像形成装置は小型化、高速化が望まれており、定着ローラやベルトが小径化し記録材を狭持するニップが短くなる反面、通紙スピードが速くなるために、定着部材が記録材に与える熱量が足りなくなるため、定着性を満足することが難しくなっている。そのため、より大きいニップを確保するように加圧力を従来機よりも強くする必要がある。そのようになると、従来の手動の解除レバーでは作動力が大きくなりすぎてユーザーが操作しにくいという問題が発生する。

また、特許文献２に記載のように、解除レバーに付いたカムを直接加圧レバーに作用させて定着部材同士の加圧状態を解除する構成の場合、加圧力を強くすると、カムと直接加圧レバーとの摩擦力が増大するので摺接面のすべり性が低下するとともに、摺接面での摩耗が大きくなるという問題がある。

特許文献３に記載のように、定着部材同士の加圧状態を解除するのに、カバーの開閉動作と連動して行う場合でも、加圧力を強くすると、解除レバーと開閉カバーとの当接面との摩擦力が増大するので摺接面のすべり性が低下するとともに、互いの摺接面での摩耗が大きくなるという問題がある。

このような問題を解決するため、良好な加圧力を得ながら、操作性が良く、且つ、耐久性に優れた定着装置として特許文献４記載の構成が提案されている。
特許文献４記載の構成では、互いに対向する一対の定着部材により記録材を挟み込み、熱および圧力を加えてトナー像を記録材上に定着させる定着装置において、定着部材の一方を他方の定着部材に向かって加圧する加圧レバーと、加圧レバーに対して回動自在に支持された圧力解除レバーと、圧力解除レバーに対してその一端が回動自在に取りつけられたロック部材と、ロック部材の他端に係止されロック部材をロック方向に引っ張る弾性部材とを有し、圧力解除レバーを回動さることによりロック部材の位置を変位させて、加圧レバーを介して一方の定着部材が他方の定着部材を押圧する加圧位置と、一方の定着部材が他方の定着部材から離間する圧解除位置とに切り替え可能であり、加圧位置で加圧レバーの回転中心軸とは逆の位置の端部において固定される加圧レバーとロック部材とを弾性部材によってロック方向に引っ張ることを特徴としている。

該構成によれば、定着部材の一方を他方の定着部材に向かって加圧する加圧レバーに対して圧力解除レバーを回動自在に支持し、この圧力解除レバーに対してロック部材の一端を回動自在に取りつけ、ロック部材をロック方向に引っ張る弾性部材をロック部材の他端に係止し、圧力解除レバーを回動すると、ロック部材の位置を変位させて、加圧レバーを介して一方の定着部材が他方の定着部材を押圧する加圧位置と、一方の定着部材が他方の定着部材から離間する圧解除位置とに切換えられる。このため、従来のように、カムやカムを駆動する駆動手段の構成が必要無く、軽量で安価に構成することができる。圧解除レバーを回動させると一端に弾性部材が係止されたロック部材も位置を変位するので、弾性手段の伸びが少なく操作時の作動力が小さくなり、ユーザーが操作し易くなる。加圧レバーの回転中心軸から最も遠い位置で加圧レバーとロック部材とが固定され、それを弾性部材が引っ張るのでロック部材上を摺動する部品が受ける摩擦力を小さくでき、高い耐久性が得られる。

しかしながら、定着部材を加熱する加熱部材は例えばハロゲンヒータのようにガラス製の衝撃や応力に弱い材料で作られており、衝撃により破損することがある。特許文献４の構成では定着部材の芯金端部を軸受で回転自在に支持し、加圧レバーがその軸受を押圧することにより定着部材の一方を他方の定着部材に向かって加圧している。軸受には主として「転がり軸受（ボールベアリング）」を用いる（もしくは「すべり軸受」を用いる場合もある）が、いずれの場合にも軸受が側部支持体（いわゆる支持側板）に支持されている状態で加圧レバーの接触時に大きな衝撃が加えられると加圧レバーと軸受の接触、軸受と支持側板が接触する際の衝撃で加熱用ハロゲンヒータが破損することがあった。

さらに、後述するようにユーザーの操作性向上のために前ドア開閉と連動して定着部材の加圧と圧解除がなされる場合には、加圧時に前ドアを勢い良く閉じた場合など加圧レバーを介して各部材にかかる衝撃が大きくなるというデメリットも持ち合わせていた。さらに前ドアはジャム発生時以外の本体操作に伴って開閉されることもあり、繰り返しの加圧動作により、各部材へ衝撃が加わる回数も多くなるために破損のリスクも高くなっている。いずれの場合にも加熱部材に異常なストレスが加わり破損してしまう場合があった。

本発明は、従来の定着装置における上述の問題を解決し、簡単な構成で操作性が良く、加熱部材等の構成部材に対して破損等の異常が発生することの無い定着装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。

前記の課題は、本発明により、定着部材を対向させて配置し、一方の定着部材を他方の定着部材に向かって加圧する加圧機構を備え、前記定着部材により記録材を挟持して熱及び圧力を加えてトナー像を前記記録材上に定着させる定着装置において、前記加圧機構は加圧力を解除可能に構成されているとともに、前記定着部材の少なくとも一方の定着部材は当該定着部材を加熱する加熱手段を備え、前記加熱手段は、前記加熱手段を備える定着部材を保持する支持部材によって支持され、前記加熱手段と前記支持部材との間に緩衝機構が設けられていることにより解決される。

また、前記定着部材の一方が加圧ローラであり、他方の定着部材は複数のローラ部材に無端ベルト部材を巻き掛けた定着ベルトとして構成されていると好ましい。
また、前記加圧機構は、前記一方の定着部材を加圧する加圧レバーと、前記加圧レバーに対して回動自在に支持された圧力解除レバーと、前記圧力解除レバーに対してその一端が回動自在に取りつけられたロック部材と、前記ロック部材の他端に係止され、該ロック部材をロック方向に引っ張る弾性部材とを有し、 前記圧力解除レバーを回動することにより前記ロック部材の位置を変位させて、前記加圧レバーを介して前記一方の定着部材が他方の定着部材を押圧する加圧位置と、前記一方の定着部材が他方の定着部材から離間する圧解除位置とに切り替え可能であり、 加圧位置では加圧レバーの回転中心軸とは逆の位置の端部において固定される前記加圧レバーと前記ロック部材とを前記弾性部材によってロック方向に引っ張る構成であり、前記ロック部材は、前記圧解除位置から加圧位置に切換えられる際、前記加圧解除レバーと前記ロック部材とを回動自在に支持する第１の軸が、前記圧力解除レバーと前記加圧レバーとを回動自在に支持する第２の軸と前記ロック部材の他端とを結ぶ延長線上を、第２の軸を中心にして回転して通過すると好ましい。

また、前記ロック部材は、前記加圧位置では第２の軸と嵌合し、前記圧力解除位置では第２の軸との嵌合が解除されるように構成され、前記圧力解除位置から前記加圧位置に移動する際、前記ロック部材に設けた突起を第２の軸が乗り越えると好ましい。

また、前記ロック部材は、前記加圧位置では第２の軸を支持する軸受と嵌合し、前記圧力解除位置では前記軸受との嵌合が解除されるように構成され、前記圧力解除位置から前記加圧位置に移動する際、前記ロック部材に設けた突起を前記軸部軸受が乗り越えると好ましい。

また、前記圧力解除レバーは、その一端が、画像形成装置本体に開閉自在に支持されたカバーと係合可能に設けられ、その回動動作が前記カバーの開閉動作と連動可能に設けられると好ましい。

また、前記加圧解除レバーの一端に前記カバーと摺接するコロが設けられていると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置を備える画像形成装置により解決される。

本発明の定着装置によれば、加熱手段等の構成部材に異常なストレスが加わることを防ぐことができ、ジャム処理時における加熱手段等の破損による異常発生を防止することができる。また、簡単な構成で耐久性に優れた定着装置を低コストに提供することができる。

加圧機構として請求項３に記載の構成を備える場合には、モータ等の外部駆動装置を用いないで定着部材の加圧状態を解除できるので、軽量化とコスト低減を図ることができる。また、高い耐久性を得ることができる。

本発明の画像形成装置によれば、ジャム処理時等における定着装置の破損を防ぎ、生産性の低下を防止することができる。また、耐久性に優れた定着装置を備える画像形成装置を低コストで実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態において、画像形成装置は、電子写真方式でタンデム式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラープリンタ（以下「プリンタ」と記す）である。ただし、画像形成装置としては、図１に示すプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置等であってもよい。

まず、図１を用いてプリンタとしての基本構成とその動作について説明し、その後に本発明に特有な構成と作用について説明する。
図１に示すプリンタは、その基部となる画像形成装置本体１の下部に、記録材としての用紙２９が収納される給紙カセット２が配設され、その上方に画像形成部３を配置した構成となっている。画像形成部３には、像担持体を備えた複数の作像手段として４個の作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫを備えた作像部８と、複数のローラ４，５，６と、これらローラに巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された中間転写体としての中間転写ベルト７ａとを有する中間転写ユニット７と、各像担持体に光書込みを行う光書込み部としての光書き込みユニット１５と、用紙２９にトナー像を定着する定着手段２２とが設けられている。作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫと中間転写ユニット７は、装置本体１に対して着脱自在とされている。

給紙部２から定着手段２２までの間には、用紙２９を搬送する搬送経路Ｒが形成されている。ローラ６は搬送経路Ｒに臨んで配置されている。本形態において、中間転写ユニット７、作像部８、光書き込みユニット１５及び定着手段２２は、装置内部の構成要素をなし、装置本体１内の略中央に配置されている。

中間転写ベルト７ａのローラ４とローラ５間は、このベルトの下部側ベルト走行辺に相当している。中間転写ベルト７ａには、ローラ６と対向する部位に２次転写装置となる２次転写ローラ２０が搬送経路Ｒに臨むように配設され、ローラ４と対向する部位にベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置２１が配設されている。

作像部８は、この下側走行辺に対向するように配置されることで、中間転写ベルト７ａの下方に配設されている。各作像ユニットは、中問転写ベルト７ａに接する像担持体としての感光体ドラム１０をそれぞれ具備している。各感光体ドラム１０の周りには、帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１３がそれぞれ配置されている。各感光体ドラム１０が中間転写ベルト７ａに接する位置における中間転写ベルト７ａの内側には、１次転写を行う転写手段としての転写ローラ１４がそれぞれ設けられている。

本形態において、作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫは、基本的には同一構造に構成されており、図１では代表して作像ユニット８ＢＫの構成にのみ符号を付している。各作像ユニットにおいて異なるのは、各現像装置１２に収納されている現像剤としてのトナーの色だけである。作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫの各現像装置１２には、それぞれイエロー，シアン，マゼンタ、ブラックのトナーが収納されている。各現像装置１２には、トナーが減ると、装置本体１の上部に配設されたトナー補給ボトルＴ１，Ｔ３，Ｔ３，Ｔ４から補給用のトナーがそれぞれ供給される。

光書き込みユニット１５は、光変調されたレーザ光Ｌを各感光体ドラムの表面に照射して、感光体表面に色毎の潜像を形成するものであり、本形態では、作像部８の下方に配置されている。

トナー補給ボトルＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４、中間転写ユニット７、作像部８、光書き込みユニット１５は、同一方向に傾斜して装置本体１に内に配設されていて、これら要素を装置本体１内に水平に配置する場合に比して、その設置面積が小さくされている。

画像形成動作が開始されると、各作像ユニット８の感光体ドラム１０が図示しない駆動装置によって時計方向に回転駆動され、各感光体ドラムの表面が帯電装置１１によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラムの表面には、光書き込みユニット１５からレーザ光Ｌがそれぞれ照射されて、それぞれの表面に静電潜像が形成される。

このとき、各感光体ドラムに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像は、各感光体と現像装置１２の間を通るとき、各現像装置１２のトナーによってトナー像として可視像化される。

中間転写ベルト７ａが巻きかけられた複数のローラ４，５，６のうち、１つのローラが図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動され、これにより中間転写ベルト７ａが矢印で示す反時計周り方向に走行駆動され、他のローラが従動回転する。このように走行する中間転写ベルト７ａには、イエローのトナーを有する現像装置１２を具備する作像ユニット８Ｙで形成されたイエロートナー像が転写ローラ１４によって転写される。

その転写されたイエロートナー像には、作像ユニット８Ｃ，８Ｍ及び８ＢＫで形成されたシアントナー像、さらにマゼンタトナー像及びブラックトナー像が転写ローラ１４によって順次重ね転写され、かくして中問転写ベルト７ａはその表面にフルカラーのトナー像を担持する。

トナー像が転写された後の各感光体ドラム表面に付着する残留トナーは、各クリーニング装置１３によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。

給紙部２から給紙される用紙２９は、搬送経路Ｒに送り込まれ、２次転写ローラ２０よりも給紙側に配設されたレジストローラ対２４によって給紙タイミングを計られて、ローラ６と２次転写ローラ２０との対向部に給送される。そして、このとき２次転写ローラ２０には、中問転写ベルト表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト７ａの表面のトナー像が用紙２９上に一括して転写される。

トナー像が転写された用紙２９は、定着手段２２へと搬送され、定着手段２２を通過する際に熱と圧が加えられてトナー像が熔融されて定着される。トナー像が定着されたプリント物は、搬送経路Ｒの終端に位置し、装置本体１の上部により構成された排出部２３へと搬送され、装置本体１の上部に構成された積載部３６へと排出される。トナー像を用紙２９に転写後の中間転写ベルト７ａは、このベルトに残留したトナーがクリーニング装置２１より除去される。

このように構成されたプリンタは、４個の作像ユニット８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ及び８ＢＫを中間転写ベルト７ａに対向して設け、中間転写ベルト７ａに順次各色のトナー像を重ね転写するため、作像手段が１つで４色の現像装置を持ち、中間転写ベルト上にトナー像を重ね転写し、その後用紙に転写する形式のものと比べて作像時間を大幅に短縮することができる。また、装置本体１の上部に積載部３６が構成されているので、装置本体１から積載部３６が周囲に飛び出ることがなく、設置面積や占有面積が小さくなる。

以上の説明は、用紙２９上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部８の作像ユニットのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。また、本形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、作像ユニット８ＢＫの感光体ドラム上にのみ静電潜像を形成して同ユニットによって現像して用紙２９に転写し、定着手段２２で定着すればよい。

次に本発明の特徴的な構成について説明する。
定着装置２２が設けられた近傍の画像形成装置本体１には、カバー１００が支点１０１を中心に画像形成装置本体に対して開閉自在に装着されている。図１はカバー１００が閉じている状態を示す。このカバー１００が矢印Ａで示す開方向に移動すると、定着装置２２の周囲が装置外部に露呈する。定着装置２２の一部は、後述するようにカバー１００が開閉すると、その動作と連動して移動するように構成されている。

本実施形態における定着装置２２は、図２（ａ）に示すように、互いに対向する定着部材の一方側を構成する加圧ローラ２２１と、定着部材の他方側を構成する、ローラ対２２２，２２３に巻き掛けられたベルト部材としての定着ベルト２２４とが互いに対向するように設けられている。ローラ２２２は、その内部に図示しない電源と接続された熱源である加熱部材２２５を有し加熱ローラとして機能する。ローラ２２３は鉄、ＳＵＳ等の芯金の上に発泡シリコーンゴムなどのスポンジ状のゴムを設けたものであり、図示しない駆動モータによって回転駆動される駆動ローラを構成している。これらローラ２２２，２２３は、図示しない側板によって回転自在に支持されている。ローラ２２２，２２３及び定着ベルト２２４は、図２（ａ）において反時計回り方向に回転し、加圧ローラ２２１は、定着ベルト２２４と接触することで時計回り方向に従動回転する。

加圧ローラ２２１はアルミ又は鉄等の芯金の上にシリコンゴムなどの弾性層を設けて形成されたもので、その表層はＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）やＰＴＦＥ（poly tetra fluoro ethylene）で構成された離型層となっている。

加圧ローラの芯金の端部２２１ａは軸受２２９で回転自在に支持されている。この軸受２２９は、加圧ローラ２２１をローラ２２３に向かって接触／離間する方向に移動可能に図示しない側板に支持されていて、後に詳述する引っ張りコイルスプリング２３３の弾性力により加圧レバー２３０が軸受２２９の外周面を押圧することにより、加圧ローラ２２１の表面を定着ベルト２２４に圧接／解除するように構成されている。

かかる定着装置２２において、図２（ｃ）に示すように、加圧レバー２３０が軸受２２９から離れて、加圧レバー２３０が解除状態にあっても、加圧ローラ２２１の表面と定着ベルト２２４の表面は接触された状態になったままとなる場合がある（ただし加圧ローラ２２１の表面と定着ベルト２２４が圧接されているということではない）。

この状態から再度、加圧レバー２３０が加圧ローラ２２１をローラ２２３に向かって接触する方向に軸２３４を支点に回動する場合に、特に引っ張りコイルスプリング２３３の弾性力が強い場合など、加圧レバー２３０と軸受２２９が強く当接したり、軸受２２９が後述する支持側板４０４ａの加圧位置に対して高速に移動する場合などに定着ユニット内で大きな衝撃力が発生し、軸受２２９や加熱部材４０１（ハロゲンヒータ等）に損傷を与えることがあった。

ここで、従来の定着装置における加熱部材（熱源）の支持形態について図３を参照して説明する。なお、各部材の符号は、本発明の実施例に相当するものについては同じ符号を用いて説明する。また、ここでは加圧ローラ２２１に内蔵された加熱部材４０１の場合で説明するが、定着ベルト２２４が架け渡されるローラ２２２に内蔵された加熱部材２２５も、同様の支持形態で支持することができる。

図３において、加圧ローラ２２１は、軸受２２９（図２）を介して支持側板４０４に保持されている。ここでは加圧ローラの一方側端部について説明するが、反対側の端部も同様である。その加圧ローラ２２１には、加圧ローラ２２１を加熱する熱源である加熱部材４０１が内蔵されている。加熱部材４０１は例えばハロゲンヒータである。上記支持側板４０４には、加熱部材４０１を支持するための支持部材４０３が取り付けられている。支持部材４０３は、支持側板４０４に取り付けられる装着部４０３ａと熱源保持部４０３ｂを有し、側方から見てクランク形状をした部材である。熱源保持部４０３ｂには、一部分が外部に開放された穴（本例では円形穴）が形成され、該穴部に加熱部材４０１の端部がはめ込まれることによって、加熱部材４０１が支持部材４０３を介して（加圧ローラ２２１を保持する）支持側板４０４に支持されている。ここで、加熱部材４０１は、支持部材４０３の熱源保持部４０３ｂに直接接する形で保持されている。支持部材４０３は加熱部材４０１を保持し、加熱部材４０１が加圧ローラ２２１等に接触しない状態を保つよう構成されている。

図２（ａ）及び（ｂ）に示した加圧レバー２３０、軸受２２９、加圧ローラ２２１、ローラ２２３等の構成部材と、支持側板４０４ａとの位置関係を記載したものが図４（ａ），（ｂ）である。ここで図２と図４の（ａ），（ｂ）はそれぞれ同じ状態を示している。なお、図４では、加圧ローラ２２１が加熱部材４０１を備える形態で示してある。

図４において、（ｂ）の状態から加圧レバー２３０が押圧されると、図４（ｂ）の状態では加圧レバー２３０の移動に伴い支持側板４０４ａと軸受２２９が、弾性部材２３３（図２）の弾性力により瞬間的に当接するため、特に弾性力が大きな弾性部材２３３を用いた場合には当接時に大きな衝撃力が加わる。これにより前述したような軸受や加熱部材（ハロゲンヒータ等）に損傷を与えることがある。

そこで、本発明においては、軸受や加熱部材（ハロゲンヒータ等）の損傷を防止するための措置を講じているが、それについて説明する。
図５に、本発明に係る定着装置における加熱部材（ハロゲンヒータ等）を保持する構成を２例示す。図５の（ａ）又は（ｂ）に示すように、本発明では加熱部材４０１が弾性部材４０２ａ又は４０２ｂを介して支持部材４０３により保持される構成となっている。図５（ａ）もしくは（ｂ）のように構成することにより、ハロゲンヒータ等の加熱部材４０１が支持部材４０３から受ける衝撃や応力を緩和することができ、加熱部材４０１の破損を防止することが可能となる。なお、ここでは、加熱部材として加圧ローラ２２１に内蔵した加熱部材４０１で説明したが、定着ベルト２２４が架け渡されるローラ２２２が内蔵する加熱源２２５の保持形態として図５（ａ）もしくは（ｂ）の構成を用いることができるのはもちろんである。

上記弾性部材４０２ａ，４０２ｂは加熱部材４０１と支持部材４０３の間の衝撃を吸収するよう構成されたもので、図５（ａ）では耐熱性のゴム４０２ａを、図５（ｂ）では円錐状に巻かれた金属製のコイルばね４０２ｂを用いている。この他、加熱部材４０１と加熱支持部材４０３の間の衝撃を吸収でき、取り付け精度を維持できる耐熱性の材料、部材であれば代用できることは言うまでもない。

次に、熱源を支持する支持部材４０３と側板４０４の間の衝撃吸収構造について説明する。
図３で説明したように、従来の定着装置においては、支持部材４０３は側板４０４に直接保持されており、側板４０４から伝わる振動が直接加熱部材４０１へ伝わる構造となっている。

これに対し、図６に示すように本発明に係る定着装置においては、支持部材４０３と側板４０４の間をビス４１０等で架橋し、更に弾性部材４０５を介在させる構成にして側板４０４から伝わる衝撃を弾性部材４０５により吸収することで、加熱部材４０１の破損を防ぐように構成している。すなわち、支持部材４０３の装着部４０３ａにはビス４１０をはめ込むためのビス穴４１６が設けられている。そして、ビス４１０の径をφ１，ビス穴４１６の径をφ２，弾性部材４０５のコイル径をφ３とするとき、φ１，φ２，φ３の大小関係はφ１＜φ２＜φ３となる構成となっており、側板４０４からビス４１０を通って伝わった振動が支持部材４０３に伝わりにくい構成をとっている。

弾性部材４０５は側板４０４と支持部材４０３の間の衝撃を吸収するよう形成されたもので、図６のような金属製のばね、もしくは図７（ａ）のような板ばね、図７（ｂ）のような耐熱性のゴムなどでも良い。図７（ａ）の構成は、側板４０４に板ばね４１３をビス４１２で固定したもので、側板４０４と支持部材４０３の間に板ばね４１３を介在させたものである。図７（ｂ）の構成は、側板４０４に固定したビス４１０にゴム円筒４１４を嵌装したもので、側板４０４と支持部材４０３の間にゴム円筒４１４を介在させたものである。

次に、ハロゲンヒータ等の加熱部材４０１の電極４０６の支持構造について説明する。
図８（ａ）は、従来の定着装置における構成例を示すものである。そして、図８（ｂ）及び（ｃ）は本発明に係る定着装置における電極４０６の衝撃防止構造を示すものである。図８（ａ）に示すように従来の定着装置においては、加熱部材４０１の電極４０６は図示しない電源と接続された電極４０８と、台座４０７上でビス４１１により固定された構成である。台座４０７からの振動は電極板４０８を通して加熱部材の電極板４０６へ伝わりその振動が加熱部材４０１へ伝わり破損する場合がある。

これに対し、図８（ｂ）に示すように本発明に係る定着装置においては、電極板４０８と加熱部材の電極板４０６との間に弾性部材４０９を設けて衝撃を吸収し破損を防ぐ構成となっている。弾性部材４０９は導電性のゴムもしくは金属ばね、板ばねでも良い。また、図８（ｃ）のように電極板４１５を板ばね状にして衝撃を吸収する構成としても良い。

なお、ここでは、加圧ローラ２２１に内蔵した加熱部材４０１の場合（加熱部材４０１に対する支持部材４０３と側板４０４の間の衝撃吸収構造および加熱部材４０１の電極４０６の衝撃防止構造）で説明したが、定着ベルト２２４が架け渡されるローラ２２２が内蔵する加熱源２２５に対する構成として図５〜８で説明した本発明の構成を用いることができるのはもちろんである。

さて、本実施形態では、図２に示す如く、定着ベルトの加熱源２２５としてハロゲンヒータを用い、被加熱部材であり加熱循環部材となる加熱ローラ２２２，定着ベルト２２４を加熱しているが、例えば特開２００１−２４２７３２号、特開２００１−１３８０５号に記載されているように誘導加熱方式を用いて加熱ローラ２２２及び定着ベルト２２４を加熱しても良い。加熱源２２５に対する電源としては、一般に商用電源（１００Ｖ）から行われているが、この商用電源に補助電源を設け，当該補助電源から電力供給するようにしてもよい。補助電源としては特開２００２−１７４９８８号に開示されているような、電気二重層コンデンサ（電気化学キャパシタ）を利用するのが好ましい。加熱循環部材としては、本実施形態では、加熱ローラを用いているが，特開平１１−２３２３０７号、特開２００１−６６９３３号に記載されているような無端帯状の部材を用いても良い。図２（ａ）において符号２２６はベルトテンションローラ２２６、符号２２７はベルトクリーニングローラ、符号２２８はクリーニングブラシをそれぞれ示しており、本実施形態では定着ベルト２２４の外側からテンションを掛けているが、ベルトテンションローラ２２６を定着ベルト２２４の内側に配置してテンションを掛けても良い。

次に、請求項３以降の各請求項に係る発明について説明する。
図２に示すように、定着装置２２は、加圧ローラ２２１を定着ベルト２２４に向かって加圧する加圧レバー２３０と、加圧レバー２３０に対して回動自在に支持された圧力解除レバー２３１と、圧力解除レバー２３１に対してその一端２３２ａが回動自在に取りつけられたロック部材２３２と、ロック部材２３２の他端２３２ｂに係止され、ロック部材２３２を矢印Ｂで示すロック方向に引っ張る弾性部材としての引っ張りコイルスプリング２３３とを備えている。そして、圧力解除レバー２３１を回動させることにより、ロック部材２３２の位置を、加圧レバー２３０を介して加圧ローラ２２１を定着ベルト２２４へ押圧する加圧位置と、加圧ローラ２２１が定着ベルト２２４から離間する圧解除位置とに切り替え可能とされている。

すなわち、加圧レバー２３０は、その一端となる下端２３０ａが支持側板４０４ａ（図４）に軸２３４で回動自在に支持されている。この加圧レバー２３０の他端となる上端２３０ｂには圧力解除レバー２３１の基端側２３１ａが軸２３６によって回動自在に支持されている。

圧力解除レバー２３１の先端側２３１ｂは、カバー１００が図２（ａ）に示す閉状態と図２（ｂ）に示す開状態との間で開閉動作する際に、カバー内部に設けられたリブと摺接しながら係合と、カバー１００の開閉動作と連動して移動するように構成されている。

ロック部材２３２の一端２３２ａは、圧力解除レバー２３１の基端側（２３１ａ）に軸２３７で回動自在に支持されている。この軸２３７は、ロック部材２３２が図２（ａ）に示すロック位置と図２（ｂ）に示す解除位置とへ移動する際に、圧力解除レバー２３１のヒンジ部となる軸２３６の両側にそれぞれ移動するように位置するよう構成されている。本形態において、軸２３７は、加圧解除レバー２３１が図２（ａ）に示すロック位置を占めるときには軸２３６を中心にしてロック部材２３２の他端２３２ｂと対向する側に配置され、加圧解除レバー２３１が図２（ｂ）に示す解除位置を占めるときには、軸２３６を中心にしてロック部材の他端２３２ｂと同一側に配置される。ロック部材の一端２３２ａと他端２３２ｂの間には、加圧解除レバー２３１が、図２（ａ）に示すように加圧位置を占めたときに、軸２３６が侵入してロック部材２３２と加圧レバー２３０をロック位置に保持し、加圧解除レバー２３１が図２（ｂ）に示す解除位置を占めたときに、軸２３６が離脱してロック部材２３２と加圧レバー２３０をロック位置から解放する凹部２３９が形成されている。本形態においては、加圧解除レバー２３１は、図２（ａ），図２（ｂ）において軸２３６を中心に反時計回りに移動した際に、ロック部材２３２に対してその上方から移動するので、凹部２３９は、ロック部材２３２の上方に向かってその開口が位置するように形成されている。凹部２３９は、軸２３６が凹部２３９に侵入している状態の時に、軸２３４のほほ真上で軸２３６を保持する位置に形成されている。

このような構成によると、図２（ａ）に示す閉状態から図２（ｂ）に示す開状態へとカバー１００を移動すると、先端側２３１ｂがカバー１００に押されて加圧解除レバー２３１が軸２３６を中心に時計回り方向に回転する。この回転に伴い、加圧解除レバー２３１に軸２３７で回動自在に支持されているロック部材２３２が軸２３７側を下げられて回転する。すると凹部２３９に侵入していた軸２３６が凹部２３９から離脱する。このため、ロック部材２３２は、引っ張りコイルスプリング２３３により引っ張られて、軸２３７が軸２３６よりも図において左側に移動し、ロック部材２３２の他端２３２ｂと同一側、すなわち、引っ張りコイルスプリング２３３の方に近寄りこのスプリング２３３が自然長にまで戻る。ロック部材２３２が移動して軸２３６よりも他端２３２ｂ側に位置すると、加圧解除レバー２３１には、引っ張りコイルスプリング２３３の引張力が作用するとともに、カバー１００の重量が加わるので、加圧レバー２３０が軸２３４を中心にしてカバー１００の倒れた方に移動する。このため加圧ローラ２２１への圧力が解除される。

一方、カバー１００を図２（ｂ）に示す開状態から図２（ａ）に示す閉状態に向かって移動すると、先端側２３１ｂがカバー１００に押され、加圧解除レバー２３１と加圧レバー２３０が加圧方向（図中左側）に移動し、加圧ローラ２２１を定着ベルト２２４に圧接させる。加圧ローラ２２１と定着ベルト２２４とが当接すると、加圧レバー２３０の移動が規制されるので、加圧解除レバー２３１が軸２３６を中心に反時計回り方向に回転する。この回転に伴い、加圧解除レバー２３１に軸２３７で回動自在に支持されているロック部材２３２が引っ張りコイルスプリング２３３のばね力に抗して軸２３６を中心にしながら図中右方へ移動する。加圧解除レバー２３１の閉方向への移動が更に進むと、軸２３６が凹部２３９に侵入して加圧解除レバー２３１の移動が規制されると共に、ロック部材２３２に引っ張りコイルスプリング２３３のばね力が作用してロック方向Ｂに付勢される。このため、加圧解除レバー２３１は、ロック位置に保持されて、加圧ローラ２２１と定着ベルト２３４との加圧状態が保持される。

このとき、加圧レバー２３０の回転中心軸２３４から最も遠い位置で加圧レバー２３０とロック部材２３２とが嵌合し、引っ張りコイルスプリング２３３のバネの力によりに加圧レバー２３０とロック部材２３２とがロック方向Ｂに引っ張られる。この場合、ロック部材２３２が最も遠い位置にあるので、「てこの原理」により加圧レバー２３０の回転中心軸２３４に近い位置で受ける場合に比べ小さい力で良く、従って軸２３６がロック部材２３２上を移動する際に受ける力も小さい。

このように、本形態では、従来構成のようなモータ等の外部駆動装置を用いないで加圧ローラ２２１と定着ベルト２２４との加圧状態を解除するので、軽量化とコスト低減を図ることができる。加圧レバー２３０の回転中心軸２３４から最も遠い位置で加圧レバー２３０とロック部材２３２とが嵌合され、それを引っ張りコイルスプリング２３３が引っ張るので軸２３６がロック部材２３２上を摺動する際の摩擦力を小さくでき、高い耐久性を得ることができる。

また、加圧解除レバー２３１を作動させるのに必要以上に引っ張りコイルスプリング２３３が伸びないので、操作時の作動力が小さくユーザーが操作し易くなるとともに、加圧解除レバー２３１の先端側２３１ｂとカバー１００の内面との摺接による摩擦力が大きくなり過ぎず、部品の磨耗を防止することができる。さらに、引っ張りコイルスプリング２３３は、図２（ｂ）に示すように、カバー１００が解放され、加圧ローラ２２１に対する加圧が解除された状態においては自然長まで戻っているので、付勢した状態で各部を組み付けなくて済み、組付け性が良好となる。

ユーザーはジャムが発生した場合にカバー１００を開くが、本形態では、このカバー１００を開くことで、定着装置２２の定着ニップは解除されているので、ジャム紙を容易に取り除くことができるようになる。

加圧解除レバー２３１は加圧位置にある場合に図９のようにロック部材２３２のヒンジ部となる軸２３７が引っ張りコイルスプリング２３３のフックポイントとなるロック部材の他端２３２ｂと加圧解除レバー２３２のヒンジ部となる軸２３６とを結ぶ延長線“Ｏ”よりも上にあると、ロック部材２３２が引っ張りコイルスプリング２３３によって引っ張られた場合に、反時計回りに回ろうとするが、ロック部材２３２は軸２３６により規制されており位置が保持されている。圧解除レバー２３１を圧解除位置に回転させるとロック部材２３２の軸２３７は図９では時計方向につれ回り、延長線“Ｏ”よりも下に回り込んだ時点からは引っ張りコイルスプリング２３３の引張力によって加圧レバー２３０が加圧力管理部材３０１に接触する位置に戻るまで回転する。このように構成することにより、加圧ローラ２２１とローラ２２３の軸間がいつも決まった距離で保持されるので加圧力を一定にすることができる。

ロック部材２３２の軸２３７が延長線“Ｏ”の近傍にある場合は加圧解除レバー２３１の操作が不十分であると、その途中の位置で止まってしまい、その結果、加圧力が強すぎたり弱すぎたりして不適切になることがある。そこで、図１０に示すように、ロック部材２３２の凹部２３９内に突起２４０を設けるとともに、ロック部材２３２の一端２３２ａに軸２３７を遊嵌する長穴２４１を設け、加圧解除レバー２３１の軸２３６を完全に乗り越えられるようにする。このように構成すると、加圧解除レバー２３１が中途半端な位置で止まってしまうことを防止することができるので、より一層加圧力を安定させることができる。

加圧解除レバー２３１の軸２３６がロック部材２３２に形成した突起２４０が乗り越える際に突起２４０と摺接するので、その部分の摩耗により経時で軸２３６が破損してしまうことが懸念される。このため、凹部２３９に、軸２３６を直接侵入させるのではなく、図１１に示すように、軸２３６に軸受２４２を設け、軸受２４２の外周を突起２４０が乗り上げるようにすると、突起２４０と軸受２４２は摺接することなくつれまわるので摩耗する事がなくなり、耐久性が向上する。

図２（ａ），図２（ｂ）では、加圧解除レバー２３１の先端側２３１ｂをカバー１００の内面に直接当接させる形態としたが、図１２に示すように、先端側２３１ｂに回転自在なコロ２４３を設けることにより摩擦力を低減することができるので、より少ない力でカバー１００の開閉が可能となり、ユーザーの操作性をより向上することができる。

上記各形態では、圧力解除レバー２３１の先端側２３１ｂをカバー１００と係合可能に設け、その回動動作をカバー１００の開閉動作と連動可能に設けたが、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、カバー１００の開閉と連動しない構成であっても良い。この場合、カバー１００を図１３（ｂ）に示す解放状態とすると、定着装置２２が装置外部に露呈するので、この状態で加圧解除レバー２３１をユーザーが直接操作して、定着ベルト２２４と加圧ローラ２２１との加圧と解除を行うようにしても良い。

図１４は、定着装置の別例を示す断面図である。この図に示す定着装置の構成では、加圧ローラ２２１は図２の構成と同じであり、他方側の定着部材である定着ベルト２２４は、加熱ローラ２２５と定着パッド２３５とに張架されている。ベルトテンションローラ２２６（図２参照）を用いて定着ベルト２２４にテンションを付与しても良い。未定着トナー像を担持する用紙Ｐは、図の下方から定着ニップに進入し、熱と圧力とにより未定着トナーが用紙上に定着される。加圧ローラ２２１の圧接と解除については上記各形態で説明した場合と同じである。

図１５は、定着装置のさらに別の例を示す断面図である。この図に示す定着装置の構成では、加圧ローラ２２１は図２の構成と同じであり、他方側の定着部材である定着ベルト２２４はフリーベルト方式となっている。定着ベルト２２４のループ内には押圧部材２５０が配置されており、加圧ローラ２２１が圧接されたときに、加圧ローラ２２１と定着ベルト２２４によって定着ニップが形成される。なお、押圧部材２５０の先端部には弾性変形部２５０ａが設けられる。未定着トナー像を担持する用紙Ｐは、図の下方から定着ニップに進入し、熱と圧力とにより未定着トナーが用紙上に定着される。加圧ローラ２２１の圧接と解除については上記各形態で説明した場合と同じである。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、定着部材を加熱する方法はヒータに限らず、誘導加熱方式も採用できる。また、定着ベルトが圧接される方の（他方の）定着部材も加熱手段により加熱するように構成しても良い。

また、画像形成装置各部の構成も任意であり、タンデム式における各色作像ユニットの配置順などは任意である。また、タンデム式に限らず、一つの感光体の周囲に複数の現像装置を配置したものや、リボルバ型現像装置を用いる構成も可能である。また、３色のトナーを用いるフルカラー機や、２色のトナーによる多色機、あるいはモノクロ装置にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

本発明に係る定着装置を備える画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略を示す断面構成図である。 （ａ）は、本発明の一実施の形態である定着装置による加圧状態とカバーの閉状態を示す拡大図、（ｂ）は定着装置の加圧解除状態とカバーの開状態を示す拡大図である。 従来の定着装置における加熱部材（熱源）の支持形態を説明するための図である。 支持側板とローラの位置関係を示す図である。 加熱部材（熱源）を保持する構成を示す部分拡大図である。 加熱部材（熱源）を支持する支持部材と側板間の衝撃吸収構造を説明するための図である。 支持部材と側板間の衝撃吸収構造の異なる構成例を示す部分拡大図である。 加熱部材（熱源）の電極の支持構造を示す図である。 ロック部材の構成と軸との位置関係を示す拡大図である。 突起を設けたロック部材の構成と軸との位置関係を示す拡大図である。 突起を設けたロック部材の構成と軸受を設けた軸との位置関係を示す拡大図である。 加圧解除レバーにコロを設けた形態を示す拡大図である。 （ａ）はカバーの開閉と連動しない構成の定着装置の加圧状態を示す拡大図、（ｂ）は加圧解除状態を示す拡大図である。 定着装置の別例を示す断面図である。 定着装置のさらに別の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２２ 定着装置
２９Ａ 記録材
１００ カバー
２２１ 加圧ローラ（定着部材）
２２２ 加熱ローラ
２２３ 駆動ローラ
２２４ 定着ベルト（定着部材）
２２５ 加熱部材（熱源）
２２９ 軸受２２９
２３０ 加圧レバー
２３１ 圧力解除レバー
２３２ ロック部材
４０１ 加熱部材（熱源）
４０２ａ 耐熱性ゴム（弾性部材）
４０２ｂ コイルばね（弾性部材）
４０３ 支持部材
４０４ 支持側板
４０５ コイルばね（弾性部材）
４１３ 板ばね４１３（弾性部材）
４１４ ゴム円筒（弾性部材）

Claims (8)

1. 定着部材を対向させて配置し、一方の定着部材を他方の定着部材に向かって加圧する加圧機構を備え、前記定着部材により記録材を挟持して熱及び圧力を加えてトナー像を前記記録材上に定着させる定着装置において、
   前記加圧機構は加圧力を解除可能に構成されているとともに、
   前記定着部材の少なくとも一方の定着部材は当該定着部材を加熱する加熱手段を備え、
   前記加熱手段は、前記加熱手段を備える定着部材を保持する支持部材によって支持され、
   前記加熱手段と前記支持部材との間に緩衝機構が設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 前記定着部材の一方が加圧ローラであり、他方の定着部材は複数のローラ部材に無端ベルト部材を巻き掛けた定着ベルトとして構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。
3. 前記加圧機構は、前記一方の定着部材を加圧する加圧レバーと、前記加圧レバーに対して回動自在に支持された圧力解除レバーと、前記圧力解除レバーに対してその一端が回動自在に取りつけられたロック部材と、前記ロック部材の他端に係止され、該ロック部材をロック方向に引っ張る弾性部材とを有し、
   前記圧力解除レバーを回動することにより前記ロック部材の位置を変位させて、前記加圧レバーを介して前記一方の定着部材が他方の定着部材を押圧する加圧位置と、前記一方の定着部材が他方の定着部材から離間する圧解除位置とに切り替え可能であり、
   加圧位置では加圧レバーの回転中心軸とは逆の位置の端部において固定される前記加圧レバーと前記ロック部材とを前記弾性部材によってロック方向に引っ張る構成であり、
   前記ロック部材は、前記圧解除位置から加圧位置に切換えられる際、前記加圧解除レバーと前記ロック部材とを回動自在に支持する第１の軸が、前記圧力解除レバーと前記加圧レバーとを回動自在に支持する第２の軸と前記ロック部材の他端とを結ぶ延長線上を、第２の軸を中心にして回転して通過することを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
4. 前記ロック部材は、前記加圧位置では第２の軸と嵌合し、前記圧力解除位置では第２の軸との嵌合が解除されるように構成され、前記圧力解除位置から前記加圧位置に移動する際、前記ロック部材に設けた突起を第２の軸が乗り越えることを特徴とする、請求項３に記載の定着装置。
5. 前記ロック部材は、前記加圧位置では第２の軸を支持する軸受と嵌合し、前記圧力解除位置では前記軸受との嵌合が解除されるように構成され、前記圧力解除位置から前記加圧位置に移動する際、前記ロック部材に設けた突起を前記軸部軸受が乗り越えることを特徴とする、請求項３に記載の定着装置。
6. 前記圧力解除レバーは、その一端が、画像形成装置本体に開閉自在に支持されたカバーと係合可能に設けられ、その回動動作が前記カバーの開閉動作と連動可能に設けられたことを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記加圧解除レバーの一端に前記カバーと摺接するコロが設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の定着装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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