JP2021012233A - 加圧装置、定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧部材の可動領域を小さくすることで、加圧装置を小型化することを課題とする。【解決手段】加圧ローラ２３に当接し、当該加圧ローラ２３を定着ベルト２２の側へ加圧して、当該加圧ローラ２３と定着ベルト２２とを圧接するための加圧レバー４１を有する加圧装置４０であって、加圧レバー４１は、加圧ローラ２３に対する加圧状態を変更することにより、加圧ローラ２３と定着ベルト２２とを圧接させる加圧状態と、当該圧接状態を解除した脱圧状態とを切り換え可能に設けられ、加圧レバー４１は、加圧ローラ２３に当接する当接部に、加圧状態において加圧ローラ２３に当接する平坦面４１ｂと、平坦面４１ｂよりも加圧ローラ２３と反対側へ後退し、脱圧状態において加圧ローラ２３に当接する傾斜面４１ｃとを有するものである。【選択図】図３

Description

本発明は、加圧装置、定着装置および画像形成装置に関する。

画像を用紙などの記録媒体に定着させる定着装置では、加圧ローラなどの第１の回転体を定着ベルトなどの第２の回転体の側へ加圧し、加圧ローラと定着ベルトとの間に定着ニップを形成する加圧装置が設けられる。

例えば特許文献１（特許第５６０４８８１号公報）の定着装置では、加圧ローラを定着ローラに対して圧接させて定着ニップを形成するための加圧レバーが設けられる。加圧レバーの加圧ローラと反対側にはカムが当接しており、カムの回転によって加圧レバーが変位することで、加圧レバーの加圧ローラに対する加圧状態が変化し、加圧ローラの定着ローラに対する加圧状態と脱圧状態とを切り換えることができる。

上記の脱圧状態を実現するためには、第１の回転体を第２の回転体から離間する方向へ移動させる必要があるが、第１の回転体の変位量が大きくなるほど加圧部材の可動領域も大きくなり、加圧装置が大型化するという課題があった。

上記の課題を解決するため、本発明は、第１の回転体に当接し、当該第１の回転体を第２の回転体の側へ加圧して、当該第１の回転体と第２の回転体とを圧接するための加圧部材を有する加圧装置であって、前記加圧部材は、前記第１の回転体に対する加圧状態を変更することにより、前記第１の回転体と前記第２の回転体とを圧接させる加圧状態と、当該圧接状態を解除した脱圧状態とを切り換え可能に設けられ、前記加圧部材は、前記第１の回転体に直接あるいは間接的に当接する当接部に、前記加圧状態において前記第１の回転体に当接する加圧部と、当該加圧部よりも前記第１の回転体と反対側へ後退し、前記脱圧状態において前記第１の回転体に当接する逃げ部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、加圧部材の可動領域を小さくすることができる。

画像形成装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成図である。 加圧状態の加圧装置を示す概略構成図である。 脱圧状態の加圧装置を示す概略構成図である。 上記定着装置と異なる構成の定着装置を示す概略構成図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１に示すカラー画像形成装置１の中央には、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが着脱可能に設けられた画像形成部２が配置されている。各プロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。

具体的な各プロセスユニット９としては、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体である感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１１と、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する現像ローラを有する現像装置１２等を備えている。

プロセスユニット９の下方には、露光部３が配置されている。露光部３は、画像データに基づいて、レーザ光を発するように構成されている。

画像形成部２の直上には転写部４が配置されている。転写部４は、駆動ローラ１４及び従動ローラ１５に周回走行可能に張架されている無端状の中間転写ベルト１６、各プロセスユニット９の感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト１６を挟んだ対向位置に配置されている一次転写ローラ１７等で構成されている。各一次転写ローラ１７はそれぞれの位置で中間転写ベルト１６の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１６の押圧された部分と各感光体ドラム１０とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。

また、中間転写ベルト１６の駆動ローラ１４と、中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ１４に対向した位置には二次転写ローラ１８が配設されている。二次転写ローラ１８は中間転写ベルト１６の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。

給紙部５は、画像形成装置１の下部に位置しており、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙カセット１９や、給紙カセット１９から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ２０等からなっている。

搬送路６は、給紙部５から搬出された用紙Ｐを搬送する搬送経路であり、一対のレジストローラ２１の他、後述する排紙部８に至るまで、搬送ローラ対が搬送路６の途中に適宜配置されている。

定着装置７は、加熱部材によって加熱される定着ベルト２２、その定着ベルト２２を加圧可能な加圧ローラ２３等を有している。

排紙部８は、画像形成装置１の搬送路６の最下流に設けられる。この排紙部８には、用紙Ｐを外部へ排出するための一対の排紙ローラ２４と、排出された用紙Ｐをストックするための排紙トレイ２５とが配設されている。

画像形成装置１の上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル２９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが着脱可能に設けられている。そして、このトナーボトル２９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから各現像装置１２との間に設けた補給路を介して、各色の現像装置１２に各色トナーが補給される。

以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。

画像形成装置１において、画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋの感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム１０に露光部３によって露光される画像情報は、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。各感光体ドラム１０上には静電潜像が形成され、各現像装置１２に蓄えられたトナーが、ドラム状の現像ローラによって感光体ドラム１０に供給されることにより、静電潜像は顕像であるトナー画像（現像剤像）として可視像化される。

転写部４では、駆動ローラ１４の回転駆動により中間転写ベルト１６が図の矢印Ａの方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１７には、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成され、各感光体ドラム１０に形成されたトナー画像は一次転写ニップにて中間転写ベルト１６上に順次重ね合わせて転写される。

一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部５の給紙ローラ２０が回転駆動することによって、給紙カセット１９に収容された用紙Ｐが搬送路６に送り出される。搬送路６に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ２１によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１８と駆動ローラ１４との間の二次転写ニップに送られる。このとき、中間転写ベルト１６上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに転写電界が形成されている。二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置７へと搬送され、定着ベルト２２と加圧ローラ２３とによって用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着ベルト２２から分離され、搬送ローラ対によって搬送され、排紙部８において排紙ローラ２４によって排紙トレイ２５へと排出される。

以上の説明は、用紙Ｐ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、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニット９を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

次に、定着装置のより詳細な構成について、図２を用いて説明する。

図２に示すように、定着装置７は、無端状の第２の回転体としての定着ベルト２２、固定部材３１、伝熱部材３２、支持部材としての補強部材３３、加熱部材としてのヒータ３４、第１の回転体としての加圧ローラ２３、温度センサ３５、加圧ローラ２３を加圧するための後述する加圧装置等で構成される。ここで、定着ベルト２２は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転（走行）する。圧接部であるニップ部は、定着ベルト２２と加圧ローラ２３とが接している箇所を意味し、該ニップ部において用紙を加熱加圧することにより、用紙上の未定着トナー像を用紙表面に定着させる。

定着ベルト２２は、内周面側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１ｍｍ以下に設定されている。定着ベルト２２の基材層は、層厚が３０〜１００μｍであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。 定着ベルト２２の弾性層は、層厚が１００〜３００μｍであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト２２表面の微小な凹凸が形成されなくなり、用紙Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の発生が抑止される。定着ベルト２２の離型層は、層厚が１０〜５０μｍであって、ＰＦＡ（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共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保される。

また、定着ベルト２２の直径は１５〜１２０ｍｍになるように設定されている。なお、本実施の形態１では、定着ベルト２２の直径が３０ｍｍ程度に設定されている。

また、ニップ部の位置で定着ベルト２２の外周面に当接する加圧ローラ２３は、直径が３０〜４０ｍｍ程度であって、中空構造の芯金２３ａ上に弾性層２３ｂを形成したものである。加圧ローラ２３の弾性層２３ｂは、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層２３ｂの表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。

加圧ローラ２３は、中実円筒状をなし、軸方向端部側の径が中央側よりも大きく設けられる。具体的には、中央と端部の径の差は０．０５〜０．２５ｍｍである。加圧ローラ２３は定着ベルト２２に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。

固定部材３１は、液晶ポリマー等の耐熱樹脂材料等で構成される。固定部材３１と、定着ベルト２２との間に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性部材を設けることにより、ニップ部において用紙Ｐの表面の微小な凹凸にベルト表面が追従して、用紙Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わり柚子肌画像の防止に効果がある。 固定部材３１は、定着ベルト２２の内側に固定され、且つ、当該定着ベルト２２を内側から支持して加圧ローラ２３に圧接させるように設けられる。

固定部材３１は、加圧ローラ２３側の面が加圧ローラ２３の曲率にならうように断面形状が凹状に形成されている。これにより、用紙Ｐは加圧ローラ２３の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の用紙Ｐが定着ベルト２２に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。

なお、図２において、ニップ部（定着ニップ）を形成する固定部材３１の断面形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材３１の形状を平面状に形成したり、平面から凹形状に連続的に変化するように形成したりすることもできる。ニップ形状を任意の形状とすることによって、ニップ部の形状が用紙Ｐの画像面に対してほぼ平行となる場合には、用紙Ｐにシワが発生するのを防止する効果がある。また、凹状の断面形状に近づけることによって、定着ベルト２２と用紙Ｐとの密着性が高くなり、定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト２２の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された用紙Ｐを定着ベルト２２から容易に分離することができる。

伝熱部材３２は、肉厚が０．２ｍｍ以下のパイプ状部材である。伝熱部材３２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の熱伝導性を有する金属製の熱伝導体を用いることができる。伝熱部材３２の肉厚を０．２ｍｍ以下に設定することで、定着ベルト２２の加熱効率を向上することができる。伝熱部材３２は、ニップ部を除く位置で定着ベルト２２の内周面に近接もしくは接触するように形成され、ニップ部の位置には内部に凹状に形成されるとともに開口部が形成された凹部が設けられている。

ここで、常温時における定着ベルト２２と伝熱部材３２とのギャップＡ（ニップ部を除く位置のギャップである。）は、０ｍｍより大きく１ｍｍ以下とすることが好ましい（０ｍｍ＜Ａ≦１ｍｍである）。これにより、伝熱部材３２と定着ベルト２２とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２２の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、伝熱部材３２と定着ベルト２２とが離れ過ぎて定着ベルト２２の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。

さらに、伝熱部材３２が定着ベルト２２に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２２の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト２２の変形による劣化・破損を軽減することができる。また、伝熱部材３２と定着ベルト２２との摺動抵抗を低下させるために、伝熱部材３２の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、定着ベルト２２の内周面２１ａにフッ素を含む材料からなる表面層を形成したりすることもできる。

なお、図２では、伝熱部材３２の断面形状がほぼ円形になるように形成したが、伝熱部材３２の断面形状が多角形になるように形成することもできる。また、ヒータ３４からの熱をベルト部材に均一に伝達し、かつ駆動時のベルト部材の走行安定性を確保する手段が別途用意されている場合には、伝熱部材３２を有さず、ベルトを直接加熱する構成の定着装置とすることも可能である。その場合は、伝熱部材３２の熱容量が排除されるため、より定着ベルトの昇温性能や省エネ性能に優れた定着装置を構成できる利点がある。

また、補強部材３３は、ニップ部を形成する固定部材３１を補強、支持するためのもので、定着ベルト２２の内周面側に固設されている。

伝熱部材３２は、その幅方向両端部が定着装置７の側板に固定支持されている。そして、伝熱部材３２は、ヒータ３４の輻射熱（輻射光）により加熱されて定着ベルト２２を加熱する。すなわち、伝熱部材３２がヒータ３４によって直接的に加熱されて、伝熱部材３２を介して定着ベルト２２がヒータ３４によって間接的に加熱されることになる。なお、ヒータ３４の出力制御は、定着ベルト２２表面にサーミスタ等の温度センサ３５によるベルト表面温度の検知結果に基いて行われ、このようなヒータ３４の出力制御によって、定着ベルト２２の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。

このように、定着装置７は、定着ベルト２２の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、伝熱部材３２によって定着ベルト２２が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになる。このため、装置を高速化した場合であっても定着ベルト２２が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。なお図２において、定着ベルト２２の内側に設けられた熱源のヒータ３４の例としてハロゲンヒータを用いたが、熱源の種類はハロゲンヒータに限定されるものではなく、例えば誘導加熱方式の熱源を有する定着装置であっても良い。

補強部材３３は、幅方向の長さが固定部材３１と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置７の側板に固定支持されている。そして、補強部材３３が固定部材３１、定着ベルト２２介して加圧ローラ２３に当接することで、ニップ部において固定部材３１が加圧ローラ２３の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、補強部材３３は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。

また、ヒータ３４がハロゲンヒータなど輻射熱を利用して加熱する方式の熱源である場合には、補強部材３３におけるヒータ３４に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、ＢＡ処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。ヒータ３４から補強部材３３に向かう輻射熱（補強部材３３を加熱する熱）が伝熱部材３２の加熱に用いられることになるために、定着ベルト２２（伝熱部材３２）の加熱効率がさらに向上することになる。

加圧ローラ２３には駆動機構の駆動ギヤに噛合するギヤが設置されていて、加圧ローラ２３は図２中の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。また、加圧ローラ２３は、その幅方向両端部が定着装置７の側板に軸受を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ２３の内部には、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。また加圧ローラ２３の弾性層２３ｂを発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材３１に生じる撓みを軽減することができる。さらに、加圧ローラ２３の断熱性が高められて、定着ベルト２２の熱が加圧ローラ２３側に移動しにくくなるために、定着ベルト２２の加熱効率が向上する。

また、図２では、定着ベルト２２の直径が加圧ローラ２３の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト２２の直径が加圧ローラ２３の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト２２の曲率が加圧ローラ２３の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される用紙Ｐが定着ベルト２２から分離され易くなる。また、定着ベルト２２の直径が加圧ローラ２３の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト２２の直径と加圧ローラ２３の直径との関係によらず、加圧ローラ２３の加圧力が伝熱部材３２に作用しないように構成されている。

以上の定着装置７において、ヒータ３４によって、伝熱部材３２を介して加熱された定着ベルト２２と加圧ローラ２３との間のニップ部に用紙Ｐが搬送される（図の矢印Ｃ１参照）ことで、用紙Ｐの表面のトナー画像Ｔが加熱および加圧され、用紙Ｐの表面に定着する。定着動作を終了した用紙Ｐは、分離部材３６によって定着ベルト２２の表面から分離され、さらに下流へ搬送される（図２の矢印Ｃ２方向参照）。

以上の定着装置７には、加圧ローラ２３を定着ベルト２２の側へ加圧し、定着ベルト２２に圧接させて定着ニップを形成する加圧装置が設けられる。以下、この加圧装置について説明する。

図３は加圧ローラ２３の軸方向一端側を示す図である。
図３に示すように、加圧ローラ２３の軸方向端部側では、芯金２３ａの外周面側に、被加圧部材としての軸受３７が設けられる。軸受３７は、側板３８の規制孔３８ａに嵌め込まれている。つまり、加圧ローラ２３は、図２の矢印方向へ回転可能なように、軸受３７を介して側板３８に支持されている。

規制孔３８ａは図３の左右方向に延在しており、加圧ローラ２３は側板３８によって、回転可能に支持されると共に、定着ベルト２２に対する接離方向にも移動可能に支持される。言い換えると、加圧ローラ２３は規制孔３８ａによってその移動方向を図３の左右方向に規制されている。

図３に示すように、加圧装置４０は、加圧部材としての加圧レバー４１と、付勢部材としての加圧スプリング４２を有する。

加圧レバー４１は、軸受３７に当接し、軸受３７を介して加圧ローラ２３を加圧する長手状の部材である。加圧レバー４１は、軸受３７に当接し、軸受３７を介して加圧ローラ２３を加圧する当接部を有する。

加圧レバー４１は、その一端側の支軸４１ａが側板３８に支持されている。加圧レバー４１は、支軸４１ａを中心にして、側板３８に対して回転可能に設けられる。また加圧レバー４１は、その他端側が加圧スプリング４２に接続されている。加圧スプリング４２は、加圧レバー４１に接続される側と反対側の端部が側板３８に固定されている。

加圧レバー４１の軸受３７に対する当接部は、加圧レバー４１の加圧ローラ２３側の面である。具体的には、加圧レバー４１の他端側から支軸４１ａの側である一端側へ向けて、平坦面４１ｂ（加圧部４１ｂ）と傾斜面４１ｃ（逃げ部４１ｃ）と底面４１ｄとが連続して設けられる。図３では加圧レバー４１は平坦面４１ｂを軸受３７に当接させている。平坦面４１ｂおよび底面４１ｄは、加圧レバー４１の長手方向（図の上下方向）に略平行な方向に延在する面である。また傾斜面４１ｃは、加圧ローラ２３の軸線方向に垂直な平面上（図３の紙面上）において、加圧レバー４１の長手方向に対して傾斜した傾斜部であり、支軸４１ａ側へ向かうほど、加圧ローラ２３や軸受３７に遠ざかる方向（図の右方向）へ傾斜している。傾斜面４１ｃと底面４１ｄと第２の傾斜面４１ｅとにより、加圧ローラ２３や軸受３７から後退する方向の凹部６０が形成されている。

加圧レバー４１は、加圧スプリング４２の圧縮する力によって図の左方向へ付勢されており、この付勢力によって支軸４１ａを中心に反時計回りに回転して軸受３７に当接し、軸受３７を介して加圧ローラ２３を加圧している。

軸受３７が側板３８の規制孔３８ａに嵌め込まれることで、加圧ローラ２３の移動方向は規制孔３８ａの延在方向、つまり、図３の矢印方向で定着ベルト２２に対する接離方向に規制されている。従って、加圧ローラ２３は、加圧レバー４１による加圧状態において、図３の左方向で定着ベルト２２に接近する方向へ移動する力が働き、定着ベルト２２に圧接される。つまり、加圧ローラ２３は、加圧レバー４１による加圧力と、定着ベルト２２に圧接されることにより生じる反発力が釣り合う位置に配置されることになる。

なお図３が、加圧レバー４１が軸受３７を介して加圧ローラ２３を加圧し、加圧ローラ２３が定着ベルト２２に圧接される加圧状態である。この状態で、加圧レバー４１は平坦面４１ｂを軸受３７に当接させている。

また、図４に示すように、加圧レバー４１を時計回りに回転させ、加圧ローラ２３を定着ベルト２２に対して押し当てる力を解除する。これにより、加圧ローラ２３は、自身の弾性復帰力によって図の右方向へ移動する力が働き、軸受３７が加圧レバー４１に当接する位置まで移動する。これにより、加圧ローラ２３の定着ベルト２２に対する加圧状態が解除される。以下、この状態を脱圧状態と呼ぶ。脱圧状態で、加圧レバー４１は、傾斜面４１ｃを軸受３７に当接させている。脱圧状態にする場合としては、例えば、定着ニップに詰まった用紙Ｐを取り除く場合である。なお、加圧レバー４１を時計回りに回転させる方法としては、例えば加圧スプリング４２の位置を変えるなどしてその付勢力を小さくしたり、加圧スプリング４２の付勢力に抗して加圧レバー４１をその反対方向へ押圧する駆動機構を設けるなど、適宜の方法を採用することができる。

上記の加圧状態から脱圧状態への移行時（図３から図４への移行時）に、加圧レバー４１が軸受３７に当接する面は、平坦面４１ｂから傾斜面４１ｃに変化する。つまり、加圧レバー４１が支軸４１ａを中心にして時計回りの方向へ回転するのに対して、軸受３７および加圧ローラ２３は図３および図４の右方向へ平行移動する。この両者の移動により、加圧レバー４１の軸受３７に対する当接位置は、加圧レバー４１内で支軸４１ａ側へ移動して平坦面４１ｂから傾斜面４１ｃへ移行する。

図３に示すように、加圧レバー４１の当接面は、平坦面４１ｂに連続して設けられた傾斜面４１ｃにより、平坦面４１ｂよりも支軸４１ａ側の面が軸受３７や加圧ローラ２３とは反対側へ後退している。つまり、加圧レバー４１の軸受３７に当接する側の面は、凹部６０の部分が図３の右側で、軸受３７と反対側へ後退している。従って、上記の加圧状態から脱圧状態の移行時に、加圧レバー４１の軸受３７に対する当接位置が平坦面４１ｂから傾斜面４１ｃへ移行すると、加圧ローラ２３は、上記後退分（凹み分）だけ、さらに図の右側へ移動することになる。つまり、本発明とは異なる形態として、加圧レバー４１の当接面が平坦面のみによって形成される場合と比較すると、加圧ローラ２３の定着ベルト２２に対する後退量が大きくなる。つまり、加圧ローラ２３を加圧状態から脱圧状態に移動させるために必要な、加圧レバー４１の時計回りの回転量をより小さくすることができる。

このように加圧レバー４１の回転量を小さくすることで、加圧レバー４１の可動領域を小さくすることができ、加圧装置４０や定着装置７を小型化することができる。また、加圧レバー４１の回転力が小さくなるため、ジャム処理時等にユーザーが操作する際の作業性を向上させることができる。

また軸受３７の外周面３７ａ（特に外周面の加圧レバー４１側の部分）は加圧レバー４１に加圧される被加圧部であり、曲面状をなしている。このように、加圧レバー４１が当接する軸受３７側の面が曲面状をなすことで、加圧状態と脱圧状態との切り換えを滑らかに行うことができる。つまり、加圧状態と脱圧状態との切り換えにより、加圧レバー４１が軸受３７に対して当接する角度が変化したり、加圧レバー４１の軸受３７に当接する面が平坦面４１ｂから傾斜面４１ｃに変化したりした場合でも、軸受３７と加圧レバー４１との当接位置の変更を滑らかに行うことができる。特に、脱圧状態から加圧状態に変化する場合には、加圧レバー４１が軸受３７を図の左方向へ押し出しながら、軸受３７と加圧レバー４１との当接位置を変化させる必要があるため、上記の構成により加圧状態への移行を滑らかに行うことができる。

図３の拡大図に示すように、加圧ローラ２３の軸線方向に垂直な平面上（図３の紙面上）において、傾斜面４１ｃの平坦面４１ｂに対する角度は、鋭角である角度αに設定される。角度αが小さくなるほど傾斜面４１ｃが緩やかになって加圧状態と脱圧状態の切り換えが滑らかになる。このような切り換えの滑らかさを考慮すると角度αは１５度以下とすることが好ましく、より好ましくは１１度とすることが望ましい。一方で、角度αが大きくなるほど、平坦面４１ｂと底面４１ｄとの段差が大きくなり、加圧ローラ２３が定着ベルト２２から離間する方向の移動量を確保することができる。本実施形態では両者のバランスを考慮し、一例としてαを３０度に設定している。

本実施形態では、上記のように角度αを３０度に設定することで、傾斜面４１ｃと底面４１ｄとに接する仮想円の曲率が、被加圧部である軸受３７の外周面３７ａの曲率よりも小さくなるように設定されている。これにより、軸受３７を加圧レバー４１の凹部６０に滑らかに進入させ、外周面３７ａを傾斜面４１ｃあるいは底面４１ｄに適切に当接させることができる。ただし、平坦面４１ｂと底面４１ｄとを曲面部によってつなぐなど、凹部６０の一部または全部を曲面部によって形成することもできる。

また、加圧レバー４１に当接するための部材を別途設けてもよい。例えば、図５に示すように、軸受３７を保持する、被加圧部材としての軸受保持部材３９を設け、加圧レバー４１が軸受保持部材３９に当接する構成とすることができる。以下、軸受保持部材３９を設けた定着装置の実施形態について説明する。前述した実施形態と同様の点については、その記載を適宜省略する。

軸受保持部材３９は、支点部３９ａと嵌合孔３９ｂとを有する。軸受保持部材３９は、支点部３９ａが側板３８に固定され、支点部３９ａを中心にして側板３８に対して回転可能に設けられる。また軸受保持部材３９の嵌合孔３９ｂに軸受３７が挿入され、嵌合孔３９ｂと軸受３７の外周面とが嵌合する。軸受保持部材３９の外周面で、加圧レバー４１に対向する側の面３９ｃは、加圧レバー４１が当接し、加圧レバー４１によって加圧される被加圧部であり、曲面状をなしている。

図５は加圧状態を示しており、軸受保持部材３９は加圧レバー４１の平坦面４１ｂに当接する。また脱圧状態では、軸受保持部材３９は加圧レバー４１の傾斜面４１ｃに当接する。

脱圧状態へ移行する際には、前述の実施形態と同様、加圧レバー４１を時計回りに回転させることで、加圧ローラ２３が図の右方向へ移動し、定着ベルト２２との圧接状態が解除される。また軸受保持部材３９は、加圧ローラ２３の移動に合わせて、支点部３９ａを中心にして時計回りの方向へ回転する。

上記の加圧状態から脱圧状態への移行時、あるいは、脱圧状態から加圧状態の移行時に、軸受保持部材３９および加圧レバー４１の、各々の回転動作に伴って、軸受保持部材３９と加圧レバー４１との当接位置は変化する。具体的には、加圧状態から脱圧状態への移行時には、軸受３７の加圧レバー４１に対する当接位置が変化すると共に、加圧レバー４１は、軸受３７に対する当接位置を支軸４１ａ側へ移動させ、平坦面４１ｂから傾斜面４１ｃに変化させる。これにより、前述した実施形態と同様、加圧ローラ２３を加圧状態から脱圧状態に移動させるために必要な、加圧レバー４１の時計回りの回転量をより小さくすることができ、加圧装置４０や定着装置７を小型化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。

以上の実施形態のように、本発明は、第１の回転体としての加圧ローラ２３を加圧部材が直接当接して加圧する場合に限らず、他の部材を介して間接的に当接して加圧する場合を含むものである。このように、加圧部材が被加圧部材を介して間接的に第１の回転体を加圧する場合とは、第１の回転体と加圧部材との間に被加圧部材が介在し、加圧部材の加圧力が非加圧部材を介して第１の回転体に伝達される場合である。

以上の実施形態では、脱圧時には加圧レバー４１が傾斜面４１ｃを軸受３７や軸受保持部材３９に当接させるものとしたが、逃げ部としての底面４１ｄを当接させてもよい。

１ 画像形成装置
７ 定着装置
２２ 定着ベルト（第２の回転体）
２３ 加圧ローラ（第１の回転体）
２３ａ 芯金
２３ｂ 弾性層
３４ ヒータ（加熱部材）
３７ 軸受（被加圧部材）
３７ａ 外周面（被加圧部）
３８ 側板
３８ａ 規制孔
３９ 軸受保持部材（被加圧部材）
３９ｃ 外周面（被加圧部）
４０ 加圧装置
４１ 加圧レバー（加圧部材）
４１ａ 支点軸
４１ｂ 平坦面（加圧部）
４１ｃ 傾斜面（逃げ部）
４１ｄ 底面
４２ 加圧スプリング（付勢部材）
６０ 凹部

特許第５６０４８８１号公報

Claims (7)

1. 第１の回転体に当接し、当該第１の回転体を第２の回転体の側へ加圧して、当該第１の回転体と第２の回転体とを圧接するための加圧部材を有する加圧装置であって、
   前記加圧部材は、前記第１の回転体に対する加圧状態を変更することにより、前記第１の回転体と前記第２の回転体とを圧接させる加圧状態と、当該圧接状態を解除した脱圧状態とを切り換え可能に設けられ、
   前記加圧部材は、前記第１の回転体に直接あるいは間接的に当接する当接部に、前記加圧状態において前記第１の回転体に当接する加圧部と、当該加圧部よりも前記第１の回転体と反対側へ後退し、前記脱圧状態において前記第１の回転体に当接する逃げ部とを有することを特徴とする加圧装置。
2. 前記逃げ部は、前記加圧部に連続する部分に、前記第１の回転体の軸線方向に垂直な平面上において、前記加圧部よりも前記第１の回転体に対して後退する方向で、前記加圧部の延在方向に対して鋭角をなす方向へ延在する傾斜部を有する請求項１記載の加圧装置。
3. 前記加圧部材は、一端側の支点軸を中心に回転可能な長手状部材であり、
   前記回転により、前記第１の回転体に当接させる部分を変更して前記加圧状態と前記脱圧状態とを切り換え可能に設けられ、
   前記逃げ部が前記加圧部よりも前記支点軸側に設けられる請求項１記載の加圧装置。
4. 請求項１から３いずれか１項に記載の加圧装置と、
   前記第１の回転体と、
   前記第２の回転体と、
   前記第１の回転体あるいは前記第２の回転体のいずれか一方を加熱する加熱部材とを備え、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間に定着ニップを形成する定着装置。
5. 前記加圧部材の前記当接部に当接される前記第１の回転体の被加圧部が、前記第１の回転体の軸線方向に垂直な平面上において、曲面状をなす請求項４記載の定着装置。
6. 前記加圧部材と前記第１の回転体との間に介在し、前記加圧部材の前記当接部に当接される被加圧部を備えた被加圧部材をさらに有し、
   前記被加圧部材は、前記加圧部材の加圧力を前記第１の回転体に伝達し、
   前記被加圧部が、前記第１の回転体の軸線方向に垂直な平面上において、曲面状をなす請求項４記載の定着装置。
7. 請求項４から６いずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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