JP2017116585A

JP2017116585A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2017116585A
Application number: JP2015248607A
Authority: JP
Inventors: 昌吾神谷; Shogo Kamiya; 三好　則行; Noriyuki Miyoshi; 則行三好
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-21
Also published as: JP6638378B2

Abstract

【課題】切替部の切替動作に伴って、第１部材及び第２部材による無端ベルトの回転体への加圧と、第２部材のみによる無端ベルトの回転体への加圧とに切り替える。【解決手段】定着装置１０は、加熱ロール７２を支持する支持部材７６と、定着ベルト７４を支持し、支持部材に対し相対的に移動することで加熱ロールに定着ベルトを押し付ける支持ユニット７８と、定着ベルト内で支持ユニットに固定されたブロック部材１２０と、定着ベルト内で支持ユニットに接近及び離間可能に支持されたパッド部材１２２と、パッド部材を加熱ロール側に付勢するスプリング１１４と、支持部材と支持ユニットとを接近又は離間する方向に相対的に移動させ、ブロック部材及びパッド部材によって定着ベルトが加熱ロールに押し付けられる第１状態と、パッド部材のみによって定着ベルトが加熱ロールに押し付けられる第２状態とを切り替えるカム９２と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

下記特許文献１には、ベルト内にヘッド部材とパッド部材とで形成された加圧部材を備え、移動機構によって加圧部材をベルトの周方向に沿って移動させる構造が開示されている。この構造では、加圧部材をベルトの周方向に沿って移動させることで、パッド部材及びヘッド部材でベルトを加熱ロールに加圧する状態から、パッド部材のみでベルトを加熱ロールに加圧する状態としている。

下記特許文献２には、エンドレスベルト内にプレニップ部材（パッド部材）とニップ部材（ヘッド部材）とが配置されると共に、プレニップ部材の定着ロール（加熱ロール）方向への移動を定められた範囲内に制限する制動制限手段を有する構成が開示されている。

特開２００９−１６３１８８号公報特開２００６−１２６５３６号公報

本発明は、前記第１支持部と前記第２支持部とを接近又は離間させる切替部の切替動作に伴って、第１部材及び第２部材による無端ベルトの回転体への加圧と、第２部材のみによる無端ベルトの回転体への加圧とに切り替えることができる定着装置及び画像形成装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係る定着装置は、回転体を支持する第１支持部と、無端ベルトを支持し、前記第１支持部に対し相対的に移動することで前記回転体に前記無端ベルトを押し付ける第２支持部と、前記無端ベルト内に配置され、前記第２支持部に固定された第１部材と、前記無端ベルト内に配置され、前記第２支持部に接近及び離間可能に支持された第２部材と、前記第２部材を前記回転体の側に付勢する付勢部材と、前記第１支持部と前記第２支持部とを接近又は離間する方向に相対的に移動させることで、前記第１部材及び前記第２部材によって前記無端ベルトが前記回転体に押し付けられる第１状態と、前記第１部材及び前記第２部材のうち前記第２部材のみによって前記無端ベルトが前記回転体に押し付けられる第２状態とを切り替える切替部と、を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記切替部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを接近又は離間する方向に相対的に移動させるカムを備え、前記カムは、回転位置に応じて前記第１状態での前記第１部材及び前記第２部材による前記回転体への押し付け荷重を変更可能とし、前記第２状態での前記第２部材による前記回転体への押し付け荷重を変更可能に構成されている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、前記第２支持部及び前記第１支持部の何れか一方は、前記無端ベルト又は前記回転体が支持される一方の支持体と、前記一方の支持体を移動可能に支持する他方の支持体と、前記他方の支持体に設けられ、前記一方の支持体を前記第２支持部及び前記第１支持部の他方の側に付勢する他の付勢部材と、を備え、前記切替部は、前記他方の支持体を前記第２支持部及び前記第１支持部の何れか他方に対して相対的に移動させる構成とされている。

請求項４に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の定着装置を備え、前記切替部は、前記回転体と前記無端ベルトとの接触部を通過する記録媒体の種類に応じて前記第１状態と前記第２状態とに切り替える構成とされている。

請求項１に記載の発明によれば、第１状態と第２状態とに切り替える切替部を有しない構成と比較して、第１状態の第１部材及び第２部材による無端ベルトの回転体への加圧と、第２状態の第２部材のみによる無端ベルトの回転体への加圧とに切り替えられる。

請求項２に記載の発明によれば、カムの回転により、第１状態での第１部材及び第２部材による回転体の押し付け荷重が変更され、第２状態での第２部材のみによる回転体の押し付け荷重が変更される。

請求項３に記載の発明によれば、無端ベルト又は回転体が支持される一方の支持体と、一方の支持体を移動可能に支持する他方の支持体とを有しない構成と比較して、第１状態と第２状態で押し付け荷重の変動が抑制される。

請求項４に記載の発明によれば、第１状態と第２状態とに切り替える切替部を有しない構成と比較して、回転体と無端ベルトとの接触部を通過する記録媒体の種類に応じて適切な定着荷重に切り替えられる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す構成図である。図１に示す画像形成装置に用いられる定着装置を示す斜視図である。図２に示す定着装置に用いられる定着ベルト及び加熱ロールの軸方向一端部を示す斜視図である。図３に示す定着ベルトを支持する子レバー、及び子レバーを移動可能に支持する親レバーの構成を示す斜視図である。図３に示す定着装置に用いられるパッド部材及びブロック部材によって定着ベルトが加熱ロールに押し付けられる第１状態を示す断面図である。図５に示すパッド部材及びブロック部材及び加熱ロール付近を拡大した状態で示す断面図である。図３に示す定着装置に用いられるパッド部材及びブロック部材のうちパッド部材のみによって定着ベルトが加熱ロールに押し付けられる第２状態を示す断面図である。図７に示すパッド部材及びブロック部材及び加熱ロール付近を拡大した状態で示す断面図である。図３に示す定着装置に用いられる定着ベルトが加熱ロールから離間された状態を示す断面図である。図９に示すパッド部材及びブロック部材及び加熱ロール付近を拡大した状態で示す断面図である。

以下に、本発明の定着装置及び画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図面において、矢印Ｈで示す方向を装置高さ方向、矢印Ｗで示す方向を装置幅方向とする。また、図面において、装置高さ方向および装置幅方向のそれぞれに直交する矢印Ｄで示す方向を装置奥行き方向とする（矢印Ｄは装置奥行き方向の手前側を指している）。

（画像形成装置の全体構成）
図１には、本発明の一実施形態である定着装置を備えた画像形成装置の構成の一例が示されている。図１に示されるように、画像形成装置１０は、記録媒体の一例としての記録用紙Ｐを収容する記録用紙収容部１２、トナー像形成部１４、搬送部１６、定着装置７０、排出部２０、及び制御部２２を含んで構成されている。トナー像形成部１４は、４つの画像形成ユニット２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋと、転写ユニット２６と、を備えている。ここで、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）は、トナー色の一例である。各々の画像形成ユニット２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、感光体２８と、帯電装置３０と、露光装置３２と、現像装置３４と、除去装置３６と、を備えている。各画像形成ユニット２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋでは、各感光体２８の外周面にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。

感光体２８は、現像装置３４によって現像されたトナー像を保持する機能を有する。感光体２８は、円筒状に形成され、表面に感光層を備えており、駆動手段（図示省略）によって矢印方向に回転駆動される。現像装置３４は、感光体２８に形成された潜像をトナー像として現像する。

転写ユニット２６は、転写ベルト３８と、各色の一次転写ロール４０と、駆動ロール４２と、二次転写ロール４４と、を備えている。転写ベルト３８は、その内周面に接触する４つの一次転写ロール４０、支持ロール４６、駆動ロール４２、張力付与ロール４８によって姿勢が決められている。転写ベルト３８には、二次転写ロール４４と接触する二次転写部の下流側に図示しない清掃装置が設けられている。転写ベルト３８の下側の外周面には、各画像形成ユニット２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに配置される各感光体２８の外周面が接触している。

搬送部１６は、記録用紙収容部１２から記録用紙Ｐを送り出す図示しない送出ロールと、搬送路に沿って図示しない複数の搬送ロール対を備えており、送出ロールにより送り出された記録用紙Ｐを駆動ロール４２と二次転写ロール４４との対向位置である二次転写部へ搬送する。さらに、搬送部１６は、記録用紙Ｐを定着装置７０に搬送する。定着装置７０では、記録用紙Ｐに二次転写されたトナー像が記録用紙Ｐに定着され、さらに、記録用紙Ｐは、搬送部１６により排出部２０に搬送される。

この画像形成装置１０では、露光装置３２から各色の画像データに応じて出射された露光光が、帯電装置３０により帯電された感光体２８の外周面に入射され、各感光体２８の外周面に各色の画像データに対応した潜像が形成される。各感光体２８の外周面に形成された潜像は、各現像装置３４によって、各色のトナー像として現像される。各感光体２８の外周面の各色のトナー像は、各感光体２８が対向する各一次転写ロール４０によって、転写ベルト３８の外周面に一次転写される。

一方、記録用紙Ｐは、転写ベルト３８に一次転写された各色のトナー像が二次転写部に到達するタイミングに合わせて、記録用紙収容部１２から送り出され、二次転写ロール４４を備えた二次転写部へ搬送される。二次転写部では、転写ベルト３８上の各色のトナー像が記録用紙Ｐに二次転写される。さらに、トナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置７０に向かって搬送され、後述する加熱ロール７２と定着ベルト７４との接触部で加熱、加圧されて、記録用紙Ｐにトナー像が定着された後、記録用紙Ｐは排出部２０に排出される。

（定着装置の構成）
次に、定着装置７０について説明する。図２には、定着装置７０が斜視図にて示されており、図３には、定着装置７０の長手方向の一端部側が拡大された状態で斜視図にて示されている。図２及び図３に示されるように、定着装置７０は、回転体の一例としての加熱ロール７２と、加熱ロール７２と接触又は離間される無端ベルトの一例としての定着ベルト７４と、を備えている。加熱ロール７２と定着ベルト７４は、矢印Ｗで示す装置幅方向に並んでいる。

また、定着装置７０は、加熱ロール７２の両端部を回転可能に支持する第１支持部の一例としての支持部材７６と、定着ベルト７４の両端部を回転可能に支持し、支持部材７６に対し相対的に移動することで加熱ロール７２に定着ベルト７４を押し付ける第２支持部の一例としての支持ユニット７８と、を備えている。支持部材７６は、加熱ロール７２の両端部に左右一対で設けられており、支持ユニット７８は、定着ベルト７４の両端部に左右一対で設けられている（図２参照）。加熱ロール７２及び定着ベルト７４は、画像形成装置１０の矢印Ｄに示す装置奥行き方向を軸方向（長手方向）として配置されている。

加熱ロール７２は、鋼材で構成された薄肉円筒状の芯金と、芯金の表面に被覆されたシリコーンゴム等からなる弾性層と、弾性層の表面に被覆されたフッ素樹脂を含む離型層とを備えた多層構造とされている。加熱ロール７２の内部には、複数（本実施形態では３つ）のハロゲンランプで構成された熱源７３が加熱ロール７２の内周面と間隔をあけて配置されている（図２及び図５参照）。

定着ベルト７４は、無端ベルト状とされており、ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂等の合成樹脂で構成された薄肉円筒状の基材の外周面に、必要に応じて、フッ素樹脂を含む離型層が設けられている。図５に示されるように、定着ベルト７４の内部には、定着ベルト７４の外周面を加熱ロール７２の外周面に押し付けるために、第１部材の一例としてのブロック部材１２０と、第２部材の一例としてのパッド部材１２２とが設けられている。定着ベルト７４は、加熱ロール７２とで記録用紙Ｐ（図示省略）を挟んで加圧する構成とされており、加熱ロール７２の外周面と定着ベルト７４の外周面とが接触する接触部（ニップ部）で記録用紙Ｐ上のトナー像が定着されるようになっている。定着ベルト７４の内部の構成については、後に説明する。

支持部材７６は、加熱ロール７２の両端部を図示しないベアリングを介して回転可能に支持している。支持部材７６は、当該支持部材７６が嵌め込まれる円弧状の凹部１００Ａが形成されたブラケット１００に支持されている。

図２〜図４に示されるように、支持ユニット７８は、定着ベルト７４をガイドするガイド部材１０２と、定着ベルト７４がガイド部材１０２を介して支持される一方の支持体の一例としての子レバー８０と、子レバー８０を移動可能に支持する他方の支持体の一例としての親レバー８２と、を備えている。

定着装置７０の平面視にて親レバー８２の上部８２Ａは、Ｕ字状に形成されており、加熱ロール７２の支持部材７６側に向かって開口している。定着装置７０の平面視にて子レバー８０の上部８０Ａは、Ｕ字状に形成されており、支持部材７６の反対側に向かって開口している。子レバー８０の幅（矢印Ｄに示す装置奥行き方向の幅）は、親レバー８２の幅（矢印Ｄに示す装置奥行き方向の幅）よりも小さい構成とされており、子レバー８０は、親レバー８２の内側に挿入されている。この状態で、親レバー８２と子レバー８０とが相対的に移動するようになっている。

より詳細には、図３及び図４に示されるように、子レバー８０は、矢印Ｄに示す装置奥行き方向の内側（定着ベルト７４側）に配置された内壁８０Ｂと、内壁８０Ｂの外側（定着ベルト７４と反対側）に対向して配置された外壁８０Ｃと、を備えている。子レバー８０の内壁８０Ｂには、定着ベルト７４と干渉しないように装置幅方向（矢印Ｗ方向）に凹んだ凹部８１が形成されている（図４参照）。親レバー８２は、矢印Ｄに示す装置奥行き方向の内側（定着ベルト７４側）に配置された内壁８２Ｂと、内壁８２Ｂの外側（定着ベルト７４と反対側）に対向して配置された外壁８２Ｃと、を備えている。親レバー８２の内壁８２Ｂは、定着ベルト７４と干渉しないようにＬ字状に形成されている（図４参照）。

子レバー８０の内壁８０Ｂと外壁８０Ｃは、親レバー８２の内壁８２Ｂと外壁８２Ｃとの間に配置されており、これらの内壁８２Ｂ、８０Ｂ及び外壁８０Ｃ、８２Ｃの下部に形成された貫通孔に軸部８４が貫通されている。これにより、子レバー８０と親レバー８２とは、軸部８４を中心に相対的に移動する（本実施形態では、回転する）ようになっている。すなわち、子レバー８０と親レバー８２とは、支持部材７６に対して独立して移動する。

子レバー８０の上部８０Ａの装置奥行き方向（Ｄ方向）に沿った壁８０Ｄには、孔部８０Ｅ（図４参照）が形成されており、孔部８０Ｅにピン部材８６が挿入された状態で、ピン部材８６の基端が壁８０Ｄに固定されている（図４及び図５参照）。ピン部材８６の軸方向は、軸部８４の軸方向と交差する方向とされている。親レバー８２の上部８２Ａの装置奥行き方向（Ｄ方向）に沿った壁８２Ｄには、長孔８２Ｅが形成されている（図３参照）。長孔８２Ｅは、長径部が装置高さ方向（Ｈ方向）となるように壁８２Ｄに配置されている。ピン部材８６の軸部の外径は、長孔８２Ｅの短径部よりも小さい構成とされており、ピン部材８６の先端部側が長孔８２Ｅに貫通された状態で、ピン部材８６が長孔８２Ｅ内を移動可能とされている。すなわち、ピン部材８６の先端部は、親レバー８２の壁８２Ｄに固定されておらず、自由端とされている。

親レバー８２の壁８２Ｄには、子レバー８０の壁８０Ｄを加熱ロール７２の支持部材７６側に付勢する他の付勢部材の一例としてのスプリング９６が取り付けられている。スプリング９６は、ピン部材８６の周囲に配置されており、この状態でスプリング９６の一端が親レバー８２の壁８２Ｄに取付具８８で固定されている（図４参照）。

図２及び図３に示されるように、親レバー８２の上下方向の中間部には、ロール部材９０が配置されており、ロール部材９０の軸部９０Ａは、内壁８２Ｂと外壁８２Ｃに回転可能に支持されている。ロール部材９０は、左右一対の親レバー８２にそれぞれ設けられている。

ブラケット１００の装置幅方向（矢印Ｗ方向）においてロール部材９０側の壁１００Ｂには、切替部の一例としてのカム９２が回転可能に支持されている。カム９２は、定着装置７０の長手方向両側に左右一対で設けられており、左右一対のカム９２が回転軸９４で連結され、左右一対のカム９２が一体で回転する構成とされている。カム９２は、回転軸９４の中心部からの外周面９２Ａの半径が周方向に連続的に変化する構成とされており、カム９２の外周面９２Ａは、ロール部材９０の外周面に接触している。カム９２は、回転軸９４の軸方向端部に連結されたモータ（図示省略）により、回転駆動されるようになっている。

カム９２の回転に伴って、ロール部材９０の位置が変化することで、親レバー８２が軸部８４を中心に、加熱ロール７２の支持部材７６に対して接近又は離間する方向に相対的に移動するようになっている。

図３及び図５に示されるように、ガイド部材１０２は、定着ベルト７４の両端部に配置されており、ガイド部材１０２には、定着ベルト７４の両端部の外周面に沿って配置された円弧状の外側ガイド部１０２Ａが形成されている（図３及び図５では、定着ベルト７４の一端部のみ図示し、定着ベルト７４の他端部は省略している）。ガイド部材１０２の外側ガイド部１０２Ａが、子レバー８０の内壁８０Ｂの凹部８１（図４参照）に配置された状態で、ガイド部材１０２は子レバー８０に図示しない固定具で固定されている。

図５に示されるように、定着ベルト７４の内部には、定着ベルト７４の内周面に沿って配置される共に定着ベルト７４を摺動させるための円弧状の摺動シート１０３が設けられており、摺動シート１０３は、それぞれガイド部材１０２に固定された第１取付部材１０４及び第２取付部材１０６に取り付けられている。なお、図５では、第１取付部材１０４は断面であるが、構成を分かりやすくするため、ハッチングを省略している。

摺動シート１０３、第１取付部材１０４及び第２取付部材１０６は、定着ベルト７４の長手方向に沿って配置されている。第１取付部材１０４は、断面視にてＬ字状に形成されており、第１取付部材１０４の一端部には、定着ベルト７４の内周面に接触するようにフェルト部材１０８が接着等により固定されている。フェルト部材１０８には、潤滑用のオイルが含浸されており、定着ベルト７４の内周面と接触することで当該内周面にオイルを供給するようになっている。

定着ベルト７４の内部には、断面視にてＬ字状に形成された第１保持部１１０が第１取付部材１０４に沿って配置されており、第１保持部１１０は、第１取付部材１０４及びガイド部材１０２に固定されている。なお、図５では、第１保持部１１０は断面であるが、構成を分かりやすくするため、ハッチングを省略している。第１保持部１１０の一端部（加熱ロール７２側の端部）には、孔部１１０Ａが形成されている。また、定着ベルト７４の内部には、断面視にてＬ字状に形成された第２保持部１１２が第１保持部１１０と矩形状の枠体を構成するように配置されている。第２保持部１１２の一端部は、第１保持部１１０の孔部１１０Ａに挿入されており、第２保持部１１２の他端部は、第１保持部１１０の他端部に接触している。この状態で、第２保持部１１２が第１保持部１１０に固定されている。第２保持部１１２の他端部の外側には、第２取付部材１０６の一部が接触しており、第２保持部１１２の他端部が第２取付部材１０６に固定されている。

第２保持部１１２の一端部側には、加熱ロール７２と対向する取付面１１２Ａが形成されており、取付面１１２Ａにブロック部材１２０が接着等により固定されている。これにより、ブロック部材１２０が子レバー８０にガイド部材１０２及び第２保持部１１２等の複数の部品を介して支持（固定）されている。本実施形態では、ブロック部材１２０は、合成樹脂で形成されている。

第２取付部材１０６には、定着ベルト７４の中心部側に断面視にてＵ字状の取付部１０６Ａが、加熱ロール７２側に開口するように形成されている。取付部１０６Ａには、付勢部材の一例としてのスプリング１１４が配置されており、スプリング１１４の一端部が取付部１０６Ａの底面に固定されている。スプリング１１４の他端部には、断面視にてＬ字状の保持部１１６が取り付けられている。保持部１１６には、加熱ロール７２側に向けて窪み面１１６Ａが形成されており、窪み面１１６Ａにパッド部材１２２が接着等により固定されている。これにより、パッド部材１２２は、第２取付部材１０６の取付部１０６Ａに配置されたスプリング１１４により加熱ロール７２側に付勢されている。第２取付部材１０６は、ガイド部材１０２を介して子レバー８０に固定されている。これにより、パッド部材１２２は、子レバー８０に対し接近及び離間可能に支持されている。本実施形態では、パッド部材１２２は、シリコーン樹脂等の発泡樹脂で形成されており、ブロック部材１２０よりも柔らかい構成とされている。また、本実施形態では、パッド部材１２２は、発泡倍率が異なる発泡樹脂が積層された２層構造とされているが、パッド部材１２２の構成は変更可能である。

定着装置７０では、加熱ロール７２と定着ベルト７４との接触部（ニップ部）を通過する記録用紙Ｐ（図１）の搬送方向上流側にパッド部材１２２が配置されており、記録用紙Ｐ（図１）の搬送方向下流側にブロック部材１２０が配置されている。パッド部材１２２とブロック部材１２０とは、近接又は隣接する位置に配置されている。

定着装置７０では、カム９２の回転により、支持ユニット７８と加熱ロール７２（支持部材７６）とを接近又は離間する方向に相対的に移動させる構成とされている。図５及び図６に示されるように、カム９２の外周面９２Ａの半径が大きい部位がロール部材９０に接触しているときは、親レバー８２は、軸部８４を中心に回転（図５では矢印に示す時計回りに回転）することで、加熱ロール７２に接近する方向に相対的に移動している。また、図７及び図８に示されるように、カム９２の外周面９２Ａの半径が小さい部位がロール部材９０に接触しているときは、親レバー８２は、軸部８４を中心に回転することで、加熱ロール７２から離間する方向に相対的に移動している。カム９２は、支持ユニット７８の親レバー８２と加熱ロール７２とを接近又は離間する方向に相対的に移動させることで、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２によって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられる第１状態（図５及び図６参照）と、パッド部材１２２のみによって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられる第２状態（図７及び図８参照）とに切り替える構成とされている。

図５及び図６に示されるように、定着装置７０では、カム９２の外周面９２Ａの半径が大きい部位がロール部材９０に接触しているときは、フルラッチモードとされており、このフルラッチモードの状態が第１状態となる。この第１状態では、親レバー８２は、加熱ロール７２に接近する方向に相対的に移動しており、子レバー８０は、親レバー８２の上部８２Ａのスプリング９６により加熱ロール７２に接近する方向に移動している。この状態で、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２によって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられるようになっている。

図９及び図１０に示されるように、カム９２の外周面９２Ａの半径が最も小さい部位がロール部材９０に接触しているときは、ラッチ解除モードとされている。このラッチ解除の状態では、親レバー８２は、軸部８４を中心に回転することで、加熱ロール７２から離間する方向に相対的に移動している。すなわち、親レバー８２は、加熱ロール７２から最も離れた位置に移動している。子レバー８０は、親レバー８２の上部８２Ａのスプリング９６により加熱ロール７２側に付勢されており、子レバー８０は、ピン部材８６の先端部（頭部）が親レバー８２の壁８２Ｄ（図９参照）に接触する位置に移動している。この状態で、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２が加熱ロール７２から離間している。

図７及び図８に示されるように、カム９２の外周面９２Ａの半径が中間の寸法に設定された部位（半径が第１状態の半径よりも小さく、ラッチ解除状態の半径よりも大きい部位）がロール部材９０に接触しているときは、ハーフラッチモードとされており、このハーフラッチモードの状態が第２状態となる。この第２状態では、親レバー８２は、第１状態よりも加熱ロール７２から離間する方向に相対的に移動しており、子レバー８０は、親レバー８２の上部８２Ａのスプリング９６により加熱ロール７２側に付勢されている。この状態で、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２のうちパッド部材１２２のみによって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられるようになっている。

定着装置７０では、第２状態でパッド部材１２２のみによる定着ベルト７４の加熱ロール７２への加圧が実現するように、スプリング１１４の長さ、及びパッド部材１２２が移動するストロークを設定している。

定着装置７０を備えた画像形成装置１０では、カム９２を回転させるモータの動作は、制御部２２で制御されている。

定着装置７０では、第１状態で、カム９２の外周面９２Ａの半径を変化させることで、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２による加熱ロール７２への押し付け荷重を高荷重と低荷重とに変更する構成とされている。すなわち、第１状態では、カム９２の外周面９２Ａの半径が大きい部位で押し付け荷重が高くなり（高荷重）、カム９２の外周面９２Ａの半径が高荷重の部位よりも小さい部位で押し付け荷重が低くなる（低荷重）。また、定着装置７０では、第２状態で、カム９２の外周面９２Ａの半径を変化させることで、パッド部材１２２による加熱ロール７２への押し付け荷重を高荷重と低荷重とに変更する構成とされている。すなわち、第２状態では、カム９２の外周面９２Ａの半径が大きい部位（第１状態よりも半径が小さい部位）で押し付け荷重が高くなり（高荷重）、カム９２の外周面９２Ａの半径が第２状態の高荷重の部位よりも小さい部位で押し付け荷重が低くなる（低荷重）。

カム９２は、加熱ロール７２と定着ベルト７４との接触部（ニップ部）を通過する記録用紙Ｐの種類に応じて、第１状態と第２状態とに切り替える構成とされている。本実施形態では、記録用紙Ｐの種類は、図示しないセンサで検出しているが、手動で記録用紙Ｐの種類を入力するようにしてもよい。例えば、記録用紙Ｐとして、薄紙（例えば、６０ｇ／ｍ^２（ＧＳＮ）より小さい場合）を使用するときは、カム９２を第１状態で高荷重に切り替え、記録用紙Ｐとして、普通紙（例えば、６０〜１２０ｇ／ｍ^２（ＧＳＮ）の場合）を使用するときは、カム９２を第１状態で低荷重に切り替える。また、例えば、記録用紙Ｐとして、厚紙（例えば、１７０ｇ／ｍ^２（ＧＳＮ）より大きい場合）を使用するときは、カム９２を第２状態で高荷重に切り替え、記録用紙Ｐとして、封筒（紙が２重構造の場合）を使用するときは、カム９２を第２状態で低荷重に切り替える。なお、記録用紙Ｐの種類とカム９２の切り替えは、上記構成に限定されるものではなく、変更が可能である。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図５及び図６に示されるように、定着装置７０では、カム９２の外周面９２Ａの半径が大きい部位がロール部材９０に接触しているときは、フルラッチモードとされており、第１状態となる。カム９２により、親レバー８２が軸部８４を中心に回転することで、親レバー８２が加熱ロール７２に接近する方向に相対的に移動している。親レバー８２の上部８０Ａには、子レバー８０を加熱ロール７２側に付勢するスプリング９６が設けられており、子レバー８０は、スプリング９６により加熱ロール７２に接近する方向に移動している。これにより、子レバー８０にガイド部材１０２を介して支持されたブロック部材１２０によって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられる。また、パッド部材１２２は、ガイド部材１０２の第２取付部材１０６に配置されたスプリング１１４により加熱ロール７２側に付勢されており、パッド部材１２２によって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられる。その際、スプリング９６の荷重とスプリング１１４の荷重とが均衡する位置で、子レバー８０が親レバー８２に対し停止している。このため、第１状態では、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２によって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられている。すなわち、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２によって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられた部位が接触部（ニップ部）となり、この接触部を記録用紙Ｐが通過することで、記録用紙Ｐ上のトナー像が定着される。

また、定着装置７０では、第１状態で、カム９２の外周面９２Ａの半径を変化させることで、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２による加熱ロール７２への押し付け荷重を高荷重と低荷重とに変更している。

図９及び図１０に示されるように、カム９２の外周面９２Ａの半径が最も小さい部位（半径が第１状態及び第２状態の半径よりも小さい部位）がロール部材９０に接触しているときは、ラッチ解除モードとされている。カム９２により、親レバー８２は、軸部８４を中心に回転することで、第２状態よりも加熱ロール７２から離間する方向に相対的に移動している。子レバー８０は、親レバー８２の上部８２Ａのスプリング９６により加熱ロール７２側に付勢されており、スプリング９６の力により、子レバー８０は、ピン部材８６の先端部（頭部）が親レバー８２の壁８２Ｄ（図９参照）に接触する位置に移動している。この子レバー８０の位置では、子レバー８０にガイド部材１０２を介して固定されたブロック部材１２０が加熱ロール７２から離間しており、ガイド部材１０２の第２取付部材１０６にスプリング１１４を介して取り付けられたパッド部材１２２も加熱ロール７２から離間している。

図７及び図８に示されるように、カム９２の外周面９２Ａの半径が中間の寸法に設定あれた部位（半径が第１状態の半径よりも小さく、ラッチ解除状態よりも大きい部位）がロール部材９０に接触しているときは、ハーフラッチモードとされており、第２状態となる。カム９２により、親レバー８２が軸部８４を中心に回転することで、親レバー８２は、第１状態よりも加熱ロール７２から離間する方向に相対的に移動している。子レバー８０は、親レバー８２の上部８２Ａのスプリング９６により加熱ロール７２側に付勢されている。また、パッド部材１２２は、ガイド部材１０２の第２取付部材１０６に配置されたスプリング１１４により加熱ロール７２側に付勢されている。このスプリング９６の荷重とスプリング１１４の荷重とが均衡する位置で、子レバー８０が親レバー８２に対し停止している。この子レバー８０の位置は、第１状態の子レバー８０の位置よりも加熱ロール７２から離間する方向に移動している。この子レバー８０の位置では、子レバー８０にガイド部材１０２を介して固定されたブロック部材１２０が加熱ロール７２から離間している。

また、パッド部材１２２は、ガイド部材１０２の第２取付部材１０６に配置されたスプリング１１４により加熱ロール７２側に付勢されており、パッド部材１２２によって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられる。このため、第２状態では、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２のうちパッド部材１２２のみによって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられている。すなわち、パッド部材１２２のみによって定着ベルト７４が加熱ロール７２に押し付けられ部位が接触部（ニップ部）となり、この接触部を記録用紙Ｐが通過することで、記録用紙Ｐ上のトナー像が定着される。

また、定着装置７０では、第２状態で、カム９２の外周面９２Ａの半径を変化させることで、パッド部材１２２による加熱ロール７２への押し付け荷重を高荷重と低荷重とに変更している。

カム９２は、加熱ロール７２と定着ベルト７４との接触部（ニップ部）を通過する記録用紙Ｐの種類に応じて、第１状態の高荷重と低荷重、第２状態の高荷重と低荷重の４種類のモードに切り替えられる。

このような定着装置７０では、第１状態と第２状態とに切り替える切替部を有しない構成と比較して、ブロック部材１２０及びパッド部材１２２による定着ベルト７４の加熱ロール７２への加圧と、パッド部材１２２のみによる定着ベルト７４の加熱ロール７２への加圧とに切り替えられる。

また、定着装置７０では、カム９２の回転により、第１状態でのブロック部材１２０及びパッド部材１２２による加熱ロール７２の押し付け荷重が変更され、第２状態でのパッド部材１２２のみによる加熱ロール７２の押し付け荷重が変更される。

また、定着装置７０では、定着ベルトが支持される子レバーと、子レバーを移動可能に支持する親レバーとを有しない構成と比較して、第１状態と第２状態で押し付け荷重の変動が抑制される。

さらに、定着装置７０を備えた画像形成装置１０によれば、第１状態と第２状態とに切り替える切替部を有しない構成と比較して、加熱ロール７２と定着ベルト７４との接触部を通過する記録用紙Ｐの種類に応じて適切な定着荷重に切り替えられる。

また、本実施形態では、定着ベルトを支持する第２支持部としての支持ユニット７８は、子レバー８０と親レバー８２とを備える構成であるが、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルトを支持する第２支持部として、１つのレバーを用い、カム等の切替部によってレバーを加熱ロール７２に対して接近又は離間する方向に相対的に移動させる構成でもよい。

また、本実施形態では、切替部としてカム９２が用いられているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、シリンダ、アクチュエータ、ラックアンドピニオン等の切替部を用いる構成でもよい。

また、本実施形態では、加熱ロール７２が第１支持部としての支持部材７６に支持され、定着ベルト７４が第２支持部としての支持ユニット７８に支持されているが、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルトが第２支持部としての支持部材に支持され、加熱ロール７２が第１支持部としての支持ユニットに支持されると共に、切替部によって、支持ユニットを支持部材に対して接近又は離間する方向に相対的に移動させる構成でもよい。この場合は、第１支持部としての支持ユニットは、親レバーと子レバーを備える構成としてもよい。また、第２支持部としての支持部材に、パッド部材を加熱ロール側に付勢する付勢部材を設けることが好ましい。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。

１０画像形成装置
７０定着装置
７２加熱ロール（回転体の一例）
７４定着ベルト（無端ベルトの一例）
７６支持部材（第１支持部の一例）
７８支持ユニット（第２支持部の一例）
８０子レバー（一方の支持体の一例）
８２親レバー（他方の支持体の一例）
９２カム（切替部の一例）
９６スプリング（他の付勢部材の一例）
１１４スプリング（付勢部材の一例）
１２０ブロック部材（第１部材の一例）
１２２パッド部材（第２部材の一例）

Claims

回転体を支持する第１支持部と、
無端ベルトを支持し、前記第１支持部に対し相対的に移動することで前記回転体に前記無端ベルトを押し付ける第２支持部と、
前記無端ベルト内に配置され、前記第２支持部に固定された第１部材と、
前記無端ベルト内に配置され、前記第２支持部に接近及び離間可能に支持された第２部材と、
前記第２部材を前記回転体の側に付勢する付勢部材と、
前記第１支持部と前記第２支持部とを接近又は離間する方向に相対的に移動させることで、前記第１部材及び前記第２部材によって前記無端ベルトが前記回転体に押し付けられる第１状態と、前記第１部材及び前記第２部材のうち前記第２部材のみによって前記無端ベルトが前記回転体に押し付けられる第２状態とを切り替える切替部と、
を有する定着装置。
前記切替部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを接近又は離間する方向に相対的に移動させるカムを備え、
前記カムは、回転位置に応じて前記第１状態での前記第１部材及び前記第２部材による前記回転体への押し付け荷重を変更可能とし、前記第２状態での前記第２部材による前記回転体への押し付け荷重を変更可能に構成されている請求項１に記載の定着装置。
前記第２支持部及び前記第１支持部の何れか一方は、
前記無端ベルト又は前記回転体が支持される一方の支持体と、
前記一方の支持体を移動可能に支持する他方の支持体と、
前記他方の支持体に設けられ、前記一方の支持体を前記第２支持部及び前記第１支持部の他方の側に付勢する他の付勢部材と、を備え、
前記切替部は、前記他方の支持体を前記第２支持部及び前記第１支持部の何れか他方に対して相対的に移動させる構成とされている請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の定着装置を備え、
前記切替部は、前記回転体と前記無端ベルトとの接触部を通過する記録媒体の種類に応じて前記第１状態と前記第２状態とに切り替える構成とされている画像形成装置。