JP2014134822A - 像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ニップ部において加圧解除時に誘導加熱部材および加熱回転体の自重がそのままかからない機構を設け、ジャム処理に適した像加熱装置を提供する。
【解決手段】記録材上のトナー像をニップ部で加熱する無端ベルトを備えたベルトユニットと、無端ベルトの外側に設けられ無端ベルトを電磁誘導発熱させるための磁束を発生するコイルを備えたコイルユニットと、コイルユニットを保持する保持機構と、無端ベルトを回転駆動するとともに無端ベルトとの間でニップ部を形成する駆動回転体と、ニップ部が形成されるように無端ベルトを駆動回転体に向けて加圧する加圧機構と、ベルトユニットに対する加圧機構による加圧動作を解除する解除機構と、コイルユニットに取付けられ、ベルトユニットの長手方向の一端部を取り囲むように保持するとともに、ベルトユニットをコイルユニットに向けて付勢する付勢部材と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載可能な像加熱装置に関する。

電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置（定着器）として、定着フィルムを介して加熱するフィルム加熱方式の定着装置が知られる。この定着装置は、熱容量が小さく熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりが速いオンデマンド方式である。

特許文献１には、締結支持された加熱体としての例えばセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）と、該ヒータと摺動する伝熱部材としての例えば耐熱性樹脂フィルム（以下、定着フィルムと記す）が備えられている。更に、該定着フィルムを介して前記ヒータに圧接してトナー像加熱定着領域としての定着ニップ部を形成する加圧部材としての弾性加圧ローラが備わる。そして、定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送させて、定着フィルムを介したヒータからの熱により未定着トナー像を記録材上に加熱溶融定着させる。

また特許文献２には、定着フィルムの加熱に誘導加熱を用いた構成が提案されている。この定着装置は、導電性層を有する加熱回転部材に、加熱回転部材の外部に配置した磁界発生手段によって発生させた磁界を作用させて、電磁誘導作用により加熱回転体の加熱を行うというものである。さらに加熱回転部材として薄肉のフィルムを用いることで、熱容量を小さくでき熱応答性に優れるという利点を有している。

フィルム加熱方式の定着装置では、定着フィルム（加熱回転体）の内側に加圧補助部材を設け、これを加圧することで定着フィルムを加圧ローラ（圧接回転体）と共に挟んで定着フィルムと加圧ローラとの間に定着ニップ部を形成している。

このようなフィルム加熱方式の定着装置において、記録材のジャムが生じた場合、定着フィルムが加圧ローラに強制加圧された状態（加圧状態）で記録材のジャム処理を行なうことは非常に煩わしい作業になってしまう。また、強引に記録材を引き剥がそうとすると定着フィルム及び加圧ローラにキズ等が付きかねない状態になっている。そのため、ジャム処理を行なう場合には、定着フィルムと加圧ローラとの加圧状態を解除（以下、加圧解除と記す）する必要がある。

従来のフィルム加熱方式の定着装置における加圧状態の形成方法として、加圧バネと加圧レバーを「てこ」として作用させ、加圧レバーを介して、定着フィルムと加圧ローラに加圧バネの力を付勢する特許文献１の一例を図１６に示す。加圧板６１９を加圧力伝達部材６０５の上面の加圧部位６０５ａに載せ、一端側を加圧ローラ支持部材６３１の係合溝６３１Ｂに係合させることにより、加圧板６１９を回動自在とし、加圧板６１９の自由端側にバネ押さえ部材６１８の下端を当接させている。

即ち、加圧板６１９は係合溝６３１Ｂとの係合部を支点６１９ａとし、バネ押さえ部材６１８の下端が当接する位置を力点６１９ｂとし、さらに加圧力伝達部材の加圧部位６１５ａとの当接位置を作用点６１９ｃとした「てこ」として作用させる。圧縮バネ６１７によって加圧板６１９を付勢し、加圧板６１９を介して加圧力伝達部材６１５の加圧部位６１５ａを加圧することによって、金属ステー６０４と加熱体保持部材６０３を介して加熱体６０２が加圧ローラ６０６に圧接可能な構成になっている。なお図１６において、６０１は耐熱フィルム、６０３は加熱体保持部材、６３２は加圧ローラ軸受である。

上記構成において、ジャム処理を行う際に加圧解除として、加圧レバーを操作し、加圧バネの力を定着フィルムと加圧ローラに付勢させないようにする。するとジャム処理時、定着ニップ部には定着フィルムユニットの自重が残るが、操作性に影響は無かった。

特開２００２−２６８４１４公報 特開２０００−１８１２５８号公報

しかし、発熱部材が定着フィルム内に設けられている従来のフィルム定着装置に対し、誘導加熱方式のフィルム定着装置においては、発熱部材である磁界発生手段が定着フィルムの外部（加圧ローラと反対側）に配設される。磁界発生手段は磁界を発生させるコイルやコイル保持枠体を有するため、磁界発生手段の重量を無視することはできない。即ち、誘導加熱方式のフィルム定着装置において、ただ加圧解除を行うだけでは誘導加熱ユニットの重量が定着ニップ部に残ってしまい、結果、ジャム処理を行う作業に手間取ることになる。

本発明の目的は、ニップ部において加圧解除時に誘導加熱部材および加熱回転体の自重がそのままかからない機構を設け、ジャム処理に適した像加熱装置を提供するものである。

上記目的を達成するために、この発明に係わる像加熱装置の代表的な構成は、記録材上のトナー像をニップ部で加熱する無端ベルトを備えたベルトユニットと、前記無端ベルトの外側に設けられ前記無端ベルトを電磁誘導発熱させるための磁束を発生するコイルを備えたコイルユニットと、前記コイルユニットを保持する保持機構と、前記無端ベルトを回転駆動するとともに前記無端ベルトとの間で前記ニップ部を形成する駆動回転体と、前記ニップ部が形成されるように前記無端ベルトを前記駆動回転体に向けて加圧する加圧機構と、前記ベルトユニットに対する前記加圧機構による加圧動作を解除する解除機構と、前記コイルユニットに取付けられ、前記ベルトユニットの長手方向の一端部を取り囲むように保持するとともに、前記ベルトユニットを前記コイルユニットに向けて付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ニップ部において圧解除時に誘導加熱部材および加熱回転体の自重がそのままかかることの無い像加熱装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る定着装置の全体斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の横断面模式図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を搭載可能な画像形成装置の横断面模式図である。 誘導加熱ユニットと定着フィルムユニットの締結に関する説明図である。 加圧時・加圧解除時の定着装置の説明図である。 定着フィルムの層構成を表わす説明図である。 トグル機構を用いた第２の実施形態に係る定着装置の横断面模式図である。 トグル機構単体の取り付けを説明する斜視図である。 トグル機構を取り付けた定着装置の斜視図である。 加圧時・加圧解除時のトグル機構を用いた定着装置の説明図である。 トグル機構の回動に関し、（ａ）は定着フィルムユニットを締結した様子、（ｂ）は取り付け途中の様子、（ｃ）は取り付ける際の様子を示す図である。 分離ガイドを備えた第３の実施形態の横断面模式図である。 分離ガイドの取り付けに関する説明図である。 分離ガイドを取り付けた定着装置の全体斜視図である。 定着フィルムユニットの交換に関し、（ａ）は定着時、（ｂ）は開閉時、（ｃ）は交換時の説明図である。 従来例の説明図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図３は、本発明に係る画像加熱装置として定着装置を含む画像形成装置を示す。具体的には、電子写真プロセスを用いた画像形成装置であって、複数の光走査手段を有する、４ドラムタンデムタイプのカラープリンターである。このプリンターは、本体１００の上面側に配設したリーダ部２００においてカラー原稿の画像情報をＣＣＤ等の光電変換素子により色分解読取り処理する。３００はリーダ部２００の原稿台カラス２０１に対する自動原稿給送装置または原稿圧着板である。リーダ部２００における各色分解読取り画像情報に対応して変調されたレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを複数の光走査手段を有するレーザ走査部４００から出力させる。

Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の画像を形成する４つの画像形成ステーションである。各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄには、それぞれ感光ドラム（以下、ドラム）が配置され、時計方向に回転駆動される。各ドラムの周囲には、帯電器、現像装置、そして、クリーナがドラムの回転方向に沿って順次配設されている。各ドラムの下方には、転写装置１０５が配設されている。該転写装置１０５は、各画像形成ステーションに共通の記録材搬送手段たる転写ベルト１０６及び転写用帯電器を有している。転写ベルト１０６はエンドレスベルトであり、３本のローラー間に懸回張設されている。

リーダ部２００における各色分解読取り画像情報に対応して変調され、レーザ走査部４００から出力されるレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄによって、画像形成ステーションの各ドラムは走査露光される。すると、予め一様に帯電されていたドラムにレーザ光が照射されることで、ドラムに所望の画像形成情報に対応した潜像が形成される。そして、その潜像が現像装置で現像され、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー画像が形成される。

図３において、１１１，１１２はプリンター本体１００内に配設の第１または第２の給紙カセットである。給紙カセット１１１または１１２から記録材供給手段により１枚分離給紙された記録材（転写紙、第２原図用紙、ＯＨＰシート等の用紙）Ｐは、転写ベルト１０６上に支持されて各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ順次に搬送される。そして、その搬送される記録材上に各ドラム上に形成された各色のトナー画像が順次に重畳転写される。

この転写工程が終了すると、記録材Ｐは転写ベルト１０６から分離されて定着装置Ｑへと搬送される。記録材Ｐに転写されたトナー像は、定着装置Ｑにおいて熱と圧力により記録材Ｐ上に定着され、フルカラー画像形成物として排紙処理装置５００に搬送される。排紙処理装置５００では記録材Ｐを搬送ローラー５０１で排紙トレイ５０２上に排出する。排紙トレイ５０２は下方に移動することで多数枚の排紙積載が可能となっている。また、排紙処理装置５００では多数枚の記録材Ｐの束を綴じるステイプル処理も可能である。

モノクロ画像形成モードのときは、ブラック画像を形成する画像形成ステーションＰｄが選択的に画像形成動作する。両面コピーモードのときは、定着装置Ｑを出た片面側コピー済みの記録材Ｐは反転再搬送機構１１３側に進路変更され、この反転再搬送機構１１３で反転されて転写ベルト１０６に再給紙される。これにより、記録材Ｐの他方の面側にトナー画像が転写形成され、定着装置Ｑに再び導入されて、両面コピーが排紙処理装置５００に搬送される。

（像加熱装置）
図２は、本実施形態における定着装置Ｑとして電磁誘導加熱方式のフィルム定着装置を示す。この電磁誘導加熱方式のフィルム定着装置は、加熱体として電磁誘導発熱体を用いている。この電磁誘導発熱体に磁場発生手段により磁場を作用させると、電磁誘導発熱体に渦電流が発生し、さらに渦電流に起因してジュール熱が発生する。この電磁誘導加熱方式のフィルム定着装置は、そのジュール熱によって被加熱材としての記録材に熱を付与し、記録材表面に担持されている未定着のトナー像を記録材表面に加熱定着するものである。

定着装置Ｑに関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。また短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。長さとは長手方向の寸法をいい、幅とは短手方向の寸法をいうものとする。

本実施形態の定着フィルムユニット（ベルトユニット）２０は、導電層（電磁誘導発熱体）２１ｂ（図６）を備えた円筒状の可撓性部材（無端ベルト）である定着フィルム２１を有する。更に、保持部材としての一対の定着フランジ２２（図１）と、誘導発熱体を外部から誘導加熱する誘導加熱手段である誘導加熱ユニット（磁場発生手段）２３（図１、図２）を有する。

また定着装置Ｑは、図２に示すように加圧補助部材としてのステー２４ｂと圧接部材２４ａと、圧接回転体（駆動回転体）としての弾性加圧ローラ（以下、加圧ローラと記す）２５を有する。そして定着フィルム２１を誘導加熱ユニット２３によって定着フィルム２１の外側から電磁誘導加熱するように構成されている。加圧ローラ２５は、複数のローラに懸架される回転ベルトで代替されても良いし、回転されることなく締結された加圧パッドで構成されていても良い。

（１−１）誘導加熱ユニット
図２に示すように誘導加熱ユニット（コイルユニット）２３は、可撓性を備え誘導発熱体として磁束の作用により発熱する定着フィルム２１の外周面（表面）と所定のギャップ（間隙）を保持して、定着フィルム２１の外側に設置されている。この誘導加熱ユニット２３は、励磁コイル２３ａ（以下、コイルと称す）と、磁性体コア２３ｂ（以下、コアと称す）と、コイル２３ａとコア２３ｂを保持するホルダ２３ｃと、を有する。

ホルダ２３ｃは、定着フィルム２１の長手方向に長い箱型の部材であり、両端部を保持機構としての定着フランジ２２に保持されている。そしてホルダ２３ｃの定着フィルム２１表面側の下面は、定着フィルム２１表面に沿うようにドーム型に形成され、定着フィルム２１表面と上記ギャップを介して対向している。

コイル２３ａは、定着フィルム２１の長手方向に長いドーム型の楕円形状をしている。そしてコイル２３ａは、定着フィルム２０表面に沿うようにホルダ２３ｃの内部に配置されている。コイル２３ａの芯線としては、φ０．１〜０．３ｍｍの細線を略８０〜１６０本程度束ねたリッツ線を用いている。細線には絶縁被覆電線を用いている。また、コア２３ｂを周回するように８〜１２回巻回して、コイル２３ａを構成したものが用いられる。コイル２３ａには励磁回路（不図示）が接続されており、励磁回路から交番電流をコイル２３ａへ供給できるようになっている。

強磁性体からなるコア２３ｂは、コイル２３ａの巻き中心部とコイル２３ａの周囲を囲むように構成されている。コア２３ｂはコイル２３ａより発生した交流磁束を効率よく定着フィルム２１の導電層２１ｂに導く役目をする。すなわちコア２３ｂはコイル２３ａと導電層２１ｂとによって形成される磁気回路の効率を上げるためと磁気遮蔽のために用いている。

コア２３ｂの材料としては、フェライト等の高透磁率残留磁束密度の低いものを用いると良い。またコイル２３ａより発生した交流磁束を効率的に定着フィルム２１の導電層２１ｂに与えるために、定着フィルム２１に対してコア２３ｂの反対側である定着フィルム２１の内部にも強磁性体からなるコア２３ｂを配設している。このコア２３ｂはステー２４ｂと定着フィルム２１の内周面（内面）との間に配置されている。

（１−２）加圧ローラ（圧接回転体）
圧接回転体である耐熱性を有する加圧ローラ２５は、誘導発熱体である定着フィルム２１の外周面に圧接してニップ部を形成し、丸軸状の芯金２５ａと、芯金２５ａの外周面上にローラ状に設けられている弾性層２５ｂと、を有する（図２）。弾性層２５ｂの材料として、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコーンゴムの発泡体などを用いている。この加圧ローラ２５は、誘導加熱ユニット２３の反対側で定着フィルム２１と平行に配設されている。そして芯金２５ａの長手方向両端部が定着装置フレームの下側板１９に軸受を介して回転自在に保持されている。

（１−３）定着フィルムユニット（加熱回転体）
加熱ユニットとしての定着フィルムユニット２０は、回転可能に配置された誘導発熱体としての定着フィルム２１、加圧補助部材２４、磁性体コア２３ｂ、定着フランジ２２を有する。

（１−３−１）定着フィルム
定着フィルム２１は、耐熱性及び可撓性を有するエンドレスの円筒状の部材である。この定着フィルム２１は、定着フィルム２１の内周面側から外周面側に向けて、内層２１ａ、導電層２１ｂ、弾性層２１ｃ、表面離型層２１ｄをその順に有する複合層フィルムである（図６）。

導電層２１ｂは、誘導加熱ユニット２３によって生じる磁界（磁束）の電磁誘導作用により誘導発熱する層である。導電層２１ｂとして、鉄・コバルト・ニッケル・銅・クロム等の金属材料を用いて１〜５０μｍ程度の厚みに形成した円筒状の可撓性金属層（以下、金属層と記す）を用いている。弾性層２１ｃは、定着フィルム２１の弾性層として好適な所定の材料を用いて導電層２１ｂの外周面上に設けられている。

表面離型層２１ｄは、シートＰの担持する未定着のトナー像ｔと直接接する層である。そのため、表面離型層２１ｄの材料として離型性の良い材料を使用する必要がある。表面離型層２１ｄの材料としては、例えば、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、シリコン共重合体、またはこれらの複合層等が挙げられる。上記表面離型層２１ｄは、これらの材料のうちから適宜選択されたものを、１〜５０μｍの厚さで弾性層２１ｃの外周面上に設けたものである。

この表面離型層２１ｄの厚さは、薄すぎると、耐磨耗性の面で耐久性が良くなく、定着フィルム２１の耐久寿命が短くなってしまう。逆に、厚すぎると、定着フィルム２１の熱容量が大きくなってしまい、ウオームアップが長くなってしまうため、望ましくない。

本実施形態では、耐磨耗性と、弾性層２１ｃの熱容量のバランスを考慮して、定着フィルム２１の表面離型層２１ｄとして、厚さ３０μｍのテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体（ＰＦＡ）が使用されている。

（１−３−２）加圧補助部材
加圧補助部材２４は、耐熱性を有する部材であって、定着フィルム２１の内側に設けられている（図２）。この加圧補助部材２４は、誘導加熱ユニット２３の反対側で定着フィルム２１の内周面（内面）と接触する平板状の圧接部材２４ａと、前記圧接部材上に設けられた横断面逆Ｕ字形状のステー２４ｂと、を有する。圧接部材２４ａは記録材搬送方向と平行となるように配設され、ステー２４ｂは圧接部材２４ａの短手方向中央に配設されている。

加圧補助部材２４は、耐熱性を有する部材であって、定着フィルム２１の内側に設けられている。この加圧補助部材２４は、誘導加熱ユニット２３の反対側で定着フィルム２１の内周面（内面）と接触する平板状の圧接部材２４ａと、前記圧接部材上に設けられた横断面逆Ｕ字形状のステー２４ｂと、を有する。圧接部材２４ａは記録材搬送方向と平行となるように配設され、ステー２４ｂは圧接部材２４ａの短手方向中央に配設されている。

（１−３−３）定着フランジ
定着フランジ２２（図１）は、定着フィルム長手方向両端部に設けられ、定着装置フレームの上側板１８に保持されている。定着フランジ２２は、定着フィルム２１の長手方向端面と対向する壁面を有する。また、定着フランジ２２には、嵌合凹部（不図示）が設けられ、嵌合凹部に加圧補助部材２４の長手方向端部を係合させることによって、加圧補助部材２４を保持している。

定着フランジ２２は、定着フィルム２１側に向けて突出するフィルム保持部（不図示）を有する。また定着フランジ２２には、加圧ローラ２５と反対側に突出する被加圧部２２ｂ（図５）を有する。フィルム保持部は、定着フィルム２１の長手方向端部の内側にルーズに内嵌され、定着フィルム２１を回転自在に保持する。

つまり、定着フランジ２２は、定着フィルム２１の長手方向両端部において定着フィルム２１内側から支持し、定着フィルム２１の円筒形状をガイドするようになっている。そして壁面は、定着フィルム２１が長手方向に移動した際に定着フィルム２１の長手方向端面と接触することによって定着フィルム２１の移動を規制する規制面となっている。

定着フランジ２２の被加圧部２２ｂは、後述の加圧機構としての加圧レバー３３（図５）によって加圧されている。そしてその加圧レバー３３の加圧力はステー２４ｂを介して圧接部材２４ａに作用する。加圧レバー３３の加圧力を受けた圧接部材２４ａが定着フィルム２１表面を加圧ローラ２５表面に押し当てる。これによって、定着フィルム２１が圧接部材２４ａの面形状に倣って変形するとともに、加圧ローラ２５の弾性層２５ｂも摺動部２４ａの面形状に倣って弾性変形する。これにより、定着フィルム２１表面と加圧ローラ２５表面間に所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎが形成される。

（２）誘導加熱ユニットと定着フィルムユニットとの締結手段
誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０との締結手段について、図４を用いて説明する。定着フィルム２１の発熱効率を一定に保つためには、誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０の間隔を一定に保つ必要がある。

そこで、本実施形態では、誘導加熱ユニット２３の長手方向端部における記録材搬送方向排紙側に付勢部材保持部２３ｅを設け、そこに付勢部材として線バネ３６の端部を取り付けた。線バネ３６を定着フィルムユニット２０の長手方向両端部に設けられている定着フランジ２２下部に沿わせて引張る。そして、誘導加熱ユニット２３長手方向端部における記録材搬送方向給紙側に設けられている付勢部材引掛け部２３ｆに線バネ３６の他端部を引掛ける。

即ち、ユニット２０、２３を締結する締結手段が、一端が前記誘導加熱ユニットの第１の位置に締結され、前記加熱ユニットを囲むようにして他端が前記誘導加熱ユニットの第２の位置に締結されるバネ部材である線バネ３６で構成される。この線バネ３６により、誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０の間隔が一定に保たれ、定着温度ムラの問題を発生しにくくできる。

（３）誘導加熱ユニットと定着フィルムユニットの定着時、ジャム処理時の動作
（定着装置の加熱定着動作）
定着装置の加熱定着動作について、図２を用いて説明する。本実施形態の定着装置Ｑは、プリント信号に応じて駆動源としての定着モータ（不図示）を回転させ加圧ローラ２５の長手方向端部に設けられている駆動ギア（不図示）を所定の方向へ回転させる。これにより加圧ローラ２５は矢印方向へ所定の周速度で回転する。その加圧ローラ２５の回転はニップ部Ｎにおける加圧ローラ２５表面と定着フィルム２１表面との摩擦力によって定着フィルム２１表面に伝達される。

これにより定着フィルム２１は、定着フィルム２１内面が圧接部材２４ａに摺動しながら加圧ローラ２５の回転に追従して回転する。圧接部材２４ａと定着フィルム２１内面との間にはグリスなどの潤滑剤が介在されており、これによってステー２４と定着フィルム２１内面との間の摩擦力低減を図っている。

またプリント信号に応じて励磁回路が誘導加熱ユニット２３のコイル２３ａに交流電流を供給する。これによりコイル２３ａは交番磁束を発生し、交番磁束はコア２３ｂに導かれ定着フィルム２１に渦電流を発生させる。その渦電流は定着フィルム２１の固有抵抗によってジュール熱を発生させる。

即ち、コイル２３ａに交流電流を供給することで定着フィルム２１が電磁誘導発熱状態になる。その定着フィルム２１の温度はサーミスタなどの温度検知手段（不図示）により検知される。そしてサーミスタからの出力信号（定着フィルム２１の温度検知信号）を電源制御回路（不図示）が取り込む。電源制御回路はその出力信号に基づいて定着フィルム２１の温度が所定の定着温度（目標温度）を維持するように励磁回路をオン・オフする制御を行なう。

加圧ローラ２５及び定着フィルム２１が回転し、かつ定着フィルム２１の温度が所定の定着温度に維持された状態で、未定着のトナー像ｔを担持した記録材Ｐはニップ部Ｎに導入される。その記録材Ｐはニップ部Ｎで定着フィルム２１表面と加圧ローラ２５表面とによって挟持搬送される。そしてその搬送過程において定着フィルム２１の熱とニップ部Ｎの圧力を受けることによってトナー像ｔは記録材Ｐ上に加熱定着される。ニップ部Ｎを出た記録材Ｐは定着フィルム２１表面から分離されニップ部Ｎから排出される。

（定着時の加圧動作・ジャム処理時の加圧解除動作）
図１は本実施形態に係る定着装置の全体斜視図である。加圧・圧解除手段としての加圧・圧解除機構は、回転部材としての回転駆動軸３１と、加圧部材としての加圧レバー３３と、加圧手段として一対のバネ付きビス３４を有する。回転駆動軸３１は、長手方向両端部に配置されている装置フレームの上側板１８に回転自在に保持されている。この回転駆動軸３１の長手方向両端部には、加圧部材の前記加熱ユニットへの加圧力を解除する加圧解除部材（加圧解除機構）として偏心カム３２が設けられている。また回転駆動軸３１の長手方向片側端部には、不図示の加圧解除ギアが設けられている。

ジャム処理を行なう際の所定の信号に応じて定着モータを回転させ、不図示の駆動伝達ギアを介して、不図示の圧解除ギアを所定の方向へ所定量回転させる。前記加圧解除ギアの回転に応じて回転駆動軸３１が回転し、これに伴い偏心カム３２が回転する。

加圧レバー３３は、長手方向一端部を上側板１８に設けられている支持軸１７に回動自在に保持されている。そして加圧レバー３３において、支持軸１７と反対側の端部に設けられているバネ付きビス３４の加圧バネ３４ａによって加圧レバー３３は定着フランジ２２側に加圧されている。つまり、加圧レバー３３は、支持軸１７を支点Ｄとして定着フランジ２２の被加圧部２２ｂを圧接する方向、もしくは定着フランジ２２の被加圧部２２ｂから離間する方向に動作できるようになっている。

図５に加圧時と加圧解除時の定着装置の説明図を示す。回転駆動軸３１の回転に伴い、偏心カム３２は加圧レバー３３をバネ付きビス３４の加圧バネ３４ａの加圧力に抗して支点Ｄを中心に定着フランジ２２から離れる方向へ回動させる。このとき、偏心カム３２から加圧レバーに対して抗力Ｆ１が働く。そして、加圧レバー３３が所定量回動させられたときに、加圧部材としての加圧レバー３３が誘導加熱ユニット２３に設けられる力受け部としての突起部２３ｄに当接する。

これにより、加圧部材が接触することで加熱ユニットおよび前記誘導加熱ユニットの自重による前記圧接体への圧接力を低減させる力を受ける。加圧レバー３３から誘導加熱ユニット２３に対し抗力Ｆ２が働き、誘導加熱ユニット２３の自重を加圧レバー３３で支えることになる。また、付勢部材である線バネ３６により定着フィルムユニット２０を誘導加熱ユニット２３と一定間隔で保っているので、定着フィルムユニット２０の自重も加圧レバー３３で支えることになる。

その結果、定着フィルムユニット２０と加圧ローラ２５の間はΔＹだけ離れる。すなわち、誘導加熱ユニット（コイルユニット）２３と定着フィルムユニット（ベルトユニット）２０は一体的な回転操作で加圧ローラ２５から一体的に退避可能である。そして、定着ニップ部にかかる誘導加熱ユニット２３及び定着フィルムユニット２０の自重をキャンセルすることが出来る。

即ち、加圧解除部材によって加圧部材の加熱ユニットへの加圧力が解除されるとき、誘導加熱ユニットに設けられる力受け部２３ｄは、加圧部材が接触することで加熱ユニットおよび誘導加熱ユニットの自重による圧接体への圧接力を低減させる力を受ける。

《第２の実施形態》
図７乃至図１１に、誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０を締結する
締結手段としてトグル機構を用いた本実施形態を示す。

（トグル機構の構成）
トグル機構とは、２つのリンクと、１つのスライダから構成される機構である。入力はリンク系によって伝達され、入力によって部材が入力方向に移動する。また入力が除去されても、部材は反入力方向に戻らず位置が保持され、位置が保持された後、反入力方向の外力に対して大きな抗力を持つ。

本実施形態では、トグル機構は、レバー部材としての締結レバー３７（定着フィルムユニットの両端部に配置されたフランジ２２を保持し誘導加熱ユニット２３に連結される）と、締結バネ３８から成り立つ。締結バネ３８により、定着フィルムユニット２０と誘導加熱ユニット２３との距離は一定に保たれる。

本実施形態では、誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０を締結する付勢手段を含む締結手段が、第１の位置と第２の位置を有する。第１の位置でフィルムユニット２０を誘導加熱ユニット２３と締結し、第２の位置でフィルムユニット２０を誘導加熱ユニット２３から取り外す機能を有する構成となる。

以下、トグル機構の取付け方法を説明する。図８はトグル機構を用いて、定着フィルムユニット２０と誘導加熱ユニット２３の締結状態を説明する側面図である。締結レバー３７は、支持軸３７ａをホルダ２３ｃの勘合部２３ｇに嵌合し、支持軸３７ａで軸支持し、回動する。締結バネ３８の片側端部を、前記締結レバー３７内側にあるバネ支持部３７ｂに取付ける。

次に締結バネ３８の端部を誘導加熱ユニット２３のホルダ２３ｃの付勢部材取付け部２３ｅに取付ける。定着フィルムユニット２０設置時は、締結レバー３７は定着フランジの下側を支えるように配置され、締結バネ３８のバネ力により、定着フィルムユニット２０側の２２ａ面と誘導加熱ユニット２３側の２３ｇ面が突当る。これにより、定着フィルムユニット２０と誘導加熱ユニット２３との距離を一定に保てる。図９はトグル機構単体が取付けられたる斜視図である。

（加圧・加圧解除動作）
図１０は加圧時と加圧解除時の定着装置の説明図を示す。加圧時には定着フィルムユニット２０が誘導加熱ユニット２３に締結（一体化）される。第１の実施形態と同様に、トグル機構により定着フィルムユニット２０を誘導加熱ユニット２３と一定間隔で保っているので、定着フィルムユニット２０の自重も加圧レバー３３で支えることが可能である。
したがって、定着フィルムユニット２０と加圧ローラ２５の間はΔＹだけ離れ、定着ニップ部にかかる誘導加熱ユニット２３及び定着フィルムユニット２０の自重をキャンセルすることが出来、ジャム処理性が向上する。

（取り付け動作）
トグル機構が、定着フィルムユニット２０と誘導加熱ユニット２３を取り付ける様子を図１１に示す。図１１において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、定着フィルムユニット２０を締結した様子、取付け途中、取付ける際の様子を示す。

まず、定着フィルムユニット２０の誘導加熱ユニット２３から取り外す動作に関して、説明する。前述の通り、締結バネ３８は、その両端を付勢部材取付け部３７ｂ、２３ｅに取り付けられており、２３ｅを中心に回動する。また締結レバー３７は支持軸３７ａを中心に回動する。

締結レバー３７と締結バネ３８によって、ベルトユニット２０と誘導加熱ユニット２３の位置関係を一定に保っている状態が図１１（ａ）に示される。このとき、締結バネ３８のバネ力により、ベルトユニット２０は誘導加熱ユニット２３側に引き寄せられ、締結されている。

ベルトユニット２０を誘導加熱ユニット２３から取り外す際に、ベルトユニット２０を矢印Ａの方向に移動させる。移動に伴い、フランジ２２の下部が締結レバー３７を押し下げ、締結レバー３７は支持軸３７ａを中心に反時計周りに回動する。締結レバー３７の回動が進み、図１１（ａ）から図１１（ｂ）の状態に移行する。

図１１（ｂ）において、線Ｋ−Ｋ’は３７ａと２３ｅを結んだ架空線である。締結レバー３７の回動が進み、３７ｂが線Ｋ−Ｋ’を通過すると、締結バネ３８によるバネ力が締結レバー３７を反時計周りに回動させる方向に作用し、締結レバー３７の位置は、図１１（ｃ）の状態に移行する。

また定着フィルムユニット２０を誘導加熱ユニット２３に締結する動作に関して、説明する。図１１（ｃ）の状態において、定着フィルムユニット２０を矢印Ｂ方向に移動させる。移動に伴い、定着フィルムユニット２０のフランジ２２が、締結レバー３７ｃを押し、締結レバー３７が支持軸３７ａを中心に時計回りに回動する。回動が進み、締結レバー３７の位置は、図１１（ｃ）から図１１（ｂ）の状態に移行する。

ここで３７ｂが線Ｋ−Ｋ’を通過すると、締結バネ３８のバネ力が締結レバー３７を時計周りに回動させる方向に作用し、締結レバー３７の位置は、図１１（ｂ）から図１１（ａ）の状態に移行する。上記の動作により、定着フィルムユニット２０が誘導加熱ユニット２３に締結される。

《第３の実施形態》
図１２は本実施形態を説明する定着装置の断面図である。分離部材としての分離ガイド２７を有することが、第１の実施形態と異なる。定着構成、加熱構成、定着動作および加圧・圧解除機構は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

（分離ガイド）
ニップ部Ｎの記録材搬送方向の下流側において、定着フィルム２１側に紙を分離するための分離ガイド２７が定着フィルム２１に対して非接触状態で少なくとも一つ設けられている。用紙上に形成されたトナー画像を加熱定着する場合、印字面側に定着フィルム２１が配置されるが、トナー定着済み用紙が定着フィルム２１に巻き付き易いため、分離ガイド２７は定着フィルム２１側に設けられている。

定着フィルム２１の表面と分離ガイド２７の先端部分との間のギャップＧ（例えば１ｍｍ）を一定に維持するように、分離ガイド２７を定着フィルム２１の近傍（外側位置）に配設されている。ギャップＧを満たすための分離ガイド２７の締結方法に関して説明する。

第１の実施形態で既述の通り、定着フィルム２１はその両端部に配置されたフランジ２２に保持されており、定着フィルム２１は、フランジ２２に位置決めされる。即ち、フランジ２２は、加熱ベルトとしての定着フィルム２１の長手方向の両端部で定着フィルム２１を保持するガイド部材として機能する。

定着フィルム２１の表面と分離ガイド２７の先端部分との間のギャップＧを管理するために、分離ガイド２７は、フランジ２２に位置決めされるのが効果的である。そこで本実施形態では、図１３に示すように、分離ガイド２７に設けた凸部２７ａがフランジ２２に設けられた溝２２ａに嵌合する。分離ガイド２７の位置を保持するために、分離ガイド２７をフランジ２２に対して矢印Ａ方向に付勢する必要がある。

その付勢手段として、図１４の斜視図に示すように、誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０の間隔を一定に保つために配置された付勢部材である線バネ３６で兼用する。線バネ３６はバネ性を有し、分離ガイド２７をフランジ２２に対して矢印Ａの方向に付勢、保持する。

これにより、定着フィルム２１の表面と分離ガイド２７の先端部分との間のギャップＧ（図１２）を簡易的な構成で管理することが可能となる。即ち、加熱ベルトから記録材が剥離するのを補助する剥離補助部材をガイド部材の開口部に挿入し、挿入された前記剥離補助部材をバネ部材で押さえるという簡便な構成で対応できる。

<ベルトユニットの交換理由>
図２に示すように、定着フィルム２１の回転に伴い、定着装置Ｑのニップ部Ｎで定着フィルム２１の内面と加圧補助部材２４ａが摺擦している。フィルム２１の内面と加圧補助部材２４ａとの摺擦の摩擦負荷を軽減するために、グリスなどの潤滑剤が添加している。しかし、定着フィルム２１の内側面に塗布された潤滑剤は、加熱と摺擦を繰り返されることにより次第に劣化する。そして、摺擦部材とベルト部材との摩擦抵抗を高めてしまう。摺擦部材とベルト部材との摩擦抵抗が限度を超えて高まると、ベルト部材のびびり振動やスリップが発生して、定着画像の品質の低下が目立つようになる。

そこで、所定の回転数を満たした定着フィルムユニット２０を交換パーツとして、ユーザ下で交換する必要がある。

<ベルトユニットの交換方法>
上記の定着装置において、交換パーツである定着フィルムユニット２０の交換方法を説明する。図１５は交換方法の説明図である。定着ベルトユニット２０は定着フランジ２２の勘合部２２ａが、誘導加熱ユニット２３に設けた溝２３ａと嵌合している。誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０は、バネ性を有する線バネ３６を介して両者を所定の距離に保持されている。定着フレーム下側板１９と誘導加熱ユニット２３は、支持軸２９で軸支されており、開閉可能である。

交換手順として、図１５（ｂ）に示すように、誘導加熱ユニット２３を所定の角度に開閉する。誘導加熱ユニット２３は、所定の角度で開閉した後に自立保持する構成となっている（不図示）。線バネ３６端部のフック部３６ａを誘導加熱ユニット２３に配置された凸部２３ｆから開放し、誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０に付勢された力を解放する。ここで開放された線バネ３６が落下・紛失を防止するために、線バネ３６は誘導加熱ユニット２３に設けた凸部２３ｅ、２３ｇで自立保持される。

図１５（ｃ）に示すように、分離ガイド２７を矢印Ａ方向に取り外し、定着フィルムユニット２０を矢印Ｂの方向に引き出す。所定の回転数を満たした耐久済みの定着フィルムユニット２０を新品の定着フィルムユニット２０に交換する。分離ガイド２７を新品の定着フィルムユニット２０を交換後に、線バネ３６で誘導加熱ユニット２３に締結し、定着装置を図１５（ａ）の状態に戻す。

第３の実施形態では、定着フィルム２１と分離ガイド２７を所定の距離に保持する手段と、誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０を所定の距離に保持する手段を線バネ３６で兼用したが、第２の実施形態で示したトグル機構であってもよい。

定着フィルムユニット２０の交換に祭し、線バネ３６の着脱のみとなり、交換操作を簡易化することが可能となる。また簡易的な構成で誘導加熱ユニット２３と定着フィルムユニット２０との距離、定着フィルム２１と分離ガイド２７の距離を保持させることが可能となる。上記の保持方法を用いることで、ニップ部において圧解除時に誘導加熱部材および加熱回転体の自重がかからず、ジャム処理性を向上できる像加熱装置を提供することが可能となる。

（変形例）
上記実施形態においては、加圧部材（３３、３４）、締結手段（３６、または３７、３８）および力受け部（２３ｄ）が、誘導発熱体（２１）の回転方向に直交する長手方向の端部側に設けられるものとしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、加圧部材あるいは締結手段として、誘導発熱体（２１）の回転方向に直交する長手方向の中央部で公知の吸着による減圧機構を採用しても良い。

Ｑ：定着装置、１７：支持軸、１８：上側板、１９：下側板、２０：定着フィルムユニット、２２：定着フランジ、２２ａ：壁面、２２ｂ：被加圧部、２３：誘導加熱ユニット、２３ｃ：ホルダ、２３ｄ：突起部、２３ｅ：付勢部材保持部、２３ｇ：勘合部、２５：弾性加圧ローラ、３１：回転駆動軸、３２：偏心カム、３３：加圧レバー、３４：バネ付きビス、３４ａ：加圧バネ、３６：線バネ

Claims (9)

1. 記録材上のトナー像をニップ部で加熱する無端ベルトを備えたベルトユニットと、
   前記無端ベルトの外側に設けられ前記無端ベルトを電磁誘導発熱させるための磁束を発生するコイルを備えたコイルユニットと、
   前記コイルユニットを保持する保持機構と、
   前記無端ベルトを回転駆動するとともに前記無端ベルトとの間で前記ニップ部を形成する駆動回転体と、
   前記ニップ部が形成されるように前記無端ベルトを前記駆動回転体に向けて加圧する加圧機構と、
   前記ベルトユニットに対する前記加圧機構による加圧動作を解除する解除機構と、
   前記コイルユニットに取付けられ、前記ベルトユニットの長手方向の一端部を取り囲むように保持するとともに、前記ベルトユニットを前記コイルユニットに向けて付勢する付勢部材と、
   を有することを特徴とする像加熱装置。
2. 前記コイルユニットに取付けられ、前記ベルトユニットの長手方向の他端部を取り囲むように保持するとともに、前記ベルトユニットを前記コイルユニットに向けて付勢する他方の付勢部材を更に有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記無端ベルトの外側位置に設けられ、記録材の前記無端ベルトからの分離を行う分離部材を有し、前記付勢部材は前記分離部材を前記無端ベルトに向けて付勢することを特徴とする請求項１または２に記載の像加熱装置。
4. 前記ベルトユニットは、前記無端ベルトの内側に前記無端ベルトの回転をガイドするガイド部材を有し、前記加圧機構が前記ガイド部材の長手方向端部を加圧することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像加熱装置。
5. 前記ベルトユニットは、前記無端ベルトの内側に前記無端ベルトの回転をガイドするガイド部材を有し、前記加圧機構が前記ガイド部材を加圧することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
6. 前記付勢部材は引掛け部を備えるバネを有し、前記コイルユニットは前記バネの前記引掛け部と係合する引掛け部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の像加熱装置。
7. 前記付勢部材で一体化される前記コイルユニットと前記ベルトユニットは、一体的に前記駆動回転体から退避可能であり、前記コイルユニットと前記ベルトユニットが一体的に前記駆動回転体から退避されたとき、前記バネの引掛け部と前記コイルユニットの引掛け部の係合が解除されることで前記ベルトユニットが前記コイルユニットから分離されることを特徴とする請求項６に記載の像加熱装置。
8. 前記コイルユニットと前記ベルトユニットの一体的な回転操作で前記コイルユニットと前記ベルトユニットは前記駆動回転体から一体的に退避可能であることを特徴とする請求項７に記載の像加熱装置。
9. 前記駆動回転体はローラであることを特徴とする請求項８に記載の像加熱装置。