JP2022015942A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱ユニット３００の交換性とジャム処理性の両立を低コストで図れる構成を提供する。【解決手段】開閉カバー３８２は、加熱ユニット３００を覆う覆い位置と、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外すべく加熱ユニット３００を露出させる露出位置とに移動可能である。保護部材３９０は、保護位置と退避位置とに移動可能である。保護位置は、定着ベルト３１０に近接して操作者が記録材のジャム処理時に定着ベルト３１０に触れることを防止するための位置である。退避位置は、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外す際に定着ベルト３１０が通過する領域から外れた位置である。保護部材３９０は、開閉カバー３８２が覆い位置に位置したときに保護位置に位置し、開閉カバー３８２が露出位置に位置したときに退避位置に位置するように開閉カバー３８２の移動に連動して移動可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、記録材に担持されたトナー像を記録材に定着させる定着装置に関する。

定着装置において、記録材が搬送経路の途中で詰まるジャムが発生する場合がある。この場合、ユーザなどの操作者が定着装置周辺にアクセスして記録材を取り除くジャム処理を行う。この際、定着装置が有する高温のローラやベルトに触れることを防止するために、ローラやベルトの近傍に保護部材を設けることがある。この保護部材は、ジャム処理を行い易くすべく、ローラやベルト等の高温部材に近接した位置に配置して、ジャム処理空間をできるだけ広く確保することが望ましい。

一方、定着装置が有するローラやベルトは、寿命がありサービスマンなどにより定期的に交換される。この交換作業としては、ローラやベルトを有するユニットを定着装置のフレームから取り外して行う場合がある。但し、上述のように保護部材がローラやベルトに近接していると、ユニットをフレームから取り外す際にローラやベルトが保護部材と干渉する虞がある。

特許文献１には、保護部材ではなく、定着装置に記録材を導入するための定着入口ガイドに関する構成であるが、定着入口ガイドを加圧ユニットの交換軌跡に重ならないように退避させる構成が提案されている。特許文献１では、加圧ユニットの交換終了後に定着入口ガイドを元の位置に戻すことをユーザが忘れてしまうことを防ぐために、定着入口ガイドの位置をフォトセンサで検知するようにしている。

特開２０１１－２２５３６号公報

ここで、特許文献１に記載の定着入口ガイドに関する構成を上述の保護部材に適用しようとした場合、保護部材の戻し忘れを防ぐためにフォトセンサなどを設けることになる。このため、部品点数が多くなりコストが高くなる。また、保護部材は高温となるローラやベルトの近傍に設けることが好ましいため、上述のようにフォトセンサを設けた場合、このフォトセンサが熱による影響を受けやすくなる。したがって、この場合、フォトセンサの昇温対策が求められる。

本発明は、ユニットの交換性とジャム処理性の両立を低コストで図れる構成を提供することを目的とする。

本発明は、記録材に担持されたトナー像を記録材に定着させる定着装置であって、フレームと、第１回転体を有し、前記フレームに対して着脱自在に支持されたユニットと、前記第１回転体との間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２回転体と、前記ユニットを覆う覆い位置と、前記ユニットを前記フレームから取り外すべく前記ユニットを露出させる露出位置とに移動可能なカバーと、前記第１回転体に近接して操作者が記録材のジャム処理時に前記第１回転体に触れることを防止するための保護位置と、前記保護位置よりも前記第１回転体から退避した位置であって、前記ユニットを前記フレームから取り外す際に前記第１回転体が通過する領域から外れた退避位置とに移動可能な保護部材と、を備え、前記保護部材は、前記カバーが前記覆い位置に位置したときに前記保護位置に位置し、前記カバーが前記露出位置に位置したときに前記退避位置に位置するように前記カバーの移動に連動して移動可能であることを特徴とする。

本発明によれば、ユニットの交換性とジャム処理性の両立を低コストで図れる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 実施形態に係る定着装置の概略構成断面図。 実施形態に係る定着装置をカバーが開いた状態で示す概略構成断面図。 実施形態に係る加熱ユニットをフレームから取り外す経路を示す図。 （ａ）実施形態に係る保護部材の斜視図、（ｂ）（ａ）の裏側から保護部材の斜視図。

実施形態について、図１ないし図５を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応して設けられた４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを後述する中間転写ベルト２０４の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置１は、画像形成装置本体３に接続された画像読取部（原稿読取装置）２又は画像形成装置本体３に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像（画像）を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。

画像形成装置１は、画像読取部２と画像形成装置本体３とを備える。画像読取部２は、原稿台ガラス２１上に置かれた原稿を読み取るもので、光源２２から照射された光が原稿で反射し、レンズなどの光学系部材２３を介してＣＣＤセンサ２４に結像される。このような光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変換する。ＣＣＤセンサ２４により得られた画像信号は、画像形成装置本体３に送られ、制御部３０で後述する各画像形成部に合わせた画像処理がなされる。また、制御部３０は画像信号としてプリントサーバなどの外部のホスト機器からの外部入力も受ける。

画像形成装置本体３は、複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを備え、各画像形成部では、上述の画像信号に基づいて画像形成が行われる。即ち、画像信号は制御部３０によりＰＷＭ（パルス幅変調制御）されたレーザービームに変換される。露光装置としてのポリゴンスキャナ３１は、画像信号に応じたレーザービームを走査する。そして、各画像形成部Ｐａ～Ｐｄの像担持体としての感光ドラム２００ａ～２００ｄにレーザービームが照射される。

なお、Ｐａはイエロー色（Ｙ）の画像形成部、Ｐｂはマゼンタ色（Ｍ）の画像形成部、Ｐｃはシアン色（Ｃ）の画像形成部、Ｐｄはブラック色（Ｂｋ）の画像形成部で、それぞれ対応する色の画像を形成する。画像形成部Ｐａ～Ｐｄは略同一なので、以下にＹの画像形成部Ｐａの詳細を説明して、他の画像形成部の説明は省略する。画像形成部Ｐａにおいて、感光ドラム２００ａは、次述するように、画像信号に基づいて表面にトナー画像が形成される。

１次帯電器としての帯電ローラ２０１ａは、感光ドラム２００ａの表面を所定の電位に帯電させて静電潜像形成の準備を施す。ポリゴンスキャナ３１からのレーザービームによって、所定の電位に帯電された感光ドラム２００ａの表面に静電潜像が形成される。現像器２０２ａは、感光ドラム２００ａ上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。１次転写ローラ２０３ａは、中間転写ベルト２０４の背面から放電を行いトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加し、感光ドラム２００ａ上のトナー像を中間転写ベルト２０４上へ転写する。転写後の感光ドラム２００ａは、クリーナー２０７ａでその表面を清掃される。

また、中間転写ベルト２０４上のトナー像は次の画像形成部に搬送され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順に、順次それぞれの画像形成部にて形成された各色のトナー像が転写され、４色の画像がその表面に形成される。そして、中間転写ベルト２０４の回転方向最下流にあるＢｋの画像形成部Ｐｄを通過したトナー像は、２次転写ローラ対２０５、２０６で構成される２次転写部に搬送される。そして、２次転写部おいて、中間転写ベルト２０４上のトナー画像と逆極性の２次転写電界が印加されることにより、記録材に２次転写される。

記録材は、カセット９に収容されており、カセット９から給送された記録材は、例えば１対のレジストレーションローラで構成されるレジ部２０８に搬送され、レジ部２０８で待機する。その後、レジ部２０８は、中間転写ベルト２０４上のトナー像と用紙の位置を合わせるためにタイミングが制御され、記録材を２次転写部に搬送する。

２次転写部でトナー像が転写された記録材は、定着装置８に搬送され、定着装置８において、加熱、加圧されることで、記録材に担持されたトナー像が記録材に定着される。定着装置８を通過した記録材は、排出トレイ７に排出される。なお、記録材の両面に画像形成を行う場合には、記録材の第一面（表面）へのトナー像の転写及び定着が終了すると、反転搬送部１０を経て記録材の表裏を逆転し、記録材の第二面（裏面）へのトナー像の転写及び定着を行い、排出トレイ７上に積載される。

なお、制御部３０は、上述のように画像形成装置１全体の制御を行う。また、制御部３０は、画像形成装置１が有する操作部４や表示部５からの入力に基づいて、各種設定などが可能である。操作部４や表示部５は、画像形成装置１に備えられており、例えば、タッチ操作が可能なタッチパネルやボタンなどである。

このような制御部３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら各部の制御を行う。また、ＲＡＭには、作業用データや入力データが格納されており、ＣＰＵは、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭに収納されたデータを参照して制御を行う。

［定着装置］
次に、図２を用いて本実施形態における定着装置８の構成について説明する。本実施形態では、無端状のベルトを用いたベルト加熱方式の定着装置を採用している。図２において、記録材は、矢印αで示すように、右から左方向に搬送される。定着装置８は、無端状で回転可能なベルトとしての定着ベルト３１０を有するユニットとしての加熱ユニット３００と、定着ベルト３１０に当接し、定着ベルト３１０と共にニップ部Ｎを形成する加圧回転体としての加圧ローラ３３０を有する。

加熱ユニット３００は、第１回転体としての定着ベルト３１０と、複数の張架部材としての定着パッド３２０、加熱ローラ３４０及び張架ローラ３５０を有する。加熱ユニット３００は、定着ベルト３１０、定着パッド３２０、加熱ローラ３４０、張架ローラ３５０及び後述するステイ３６０をユニット化してものである。第２回転体としての加圧ローラ３３０は、定着ベルト３１０の外周面に当接して回転し、定着ベルト３１０に駆動力を付与する駆動ローラでもある。

無端状のベルトである定着ベルト３１０は、熱伝導性や耐熱性等を有しており、例えば内径１２０ｍｍで薄肉の円筒形状である。本実施形態においては、基層、基層の外周に弾性層、その外周に離型層を形成した３層構造としている。そして、基層は厚さ６０μｍで材質はポリイミド樹脂（ＰＩ）を、弾性層は厚さ３００μｍでシリコーンゴムを、離型層は厚さ３０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。このような定着ベルト３１０は、定着パッド３２０、加熱ローラ３４０、張架ローラ３５０によって張架される。

ニップ部形成部材及びパッド部材としての定着パッド３２０は、定着ベルト３１０の内側に、定着ベルト３１０を挟んで加圧ローラ３３０と対向するように配置される。これと共に、定着パッド３２０は、定着ベルト３１０と加圧ローラ３３０との間に記録材を挟持搬送するニップ部Ｎを形成させる。本実施形態では、定着パッド３２０は、定着ベルト３１０の幅方向（定着ベルト３１０の回転方向と交差する長手方向、加熱ローラ３４０の回転軸線方向）に沿って長い、略板状の部材である。定着パッド３２０が定着ベルト３１０を挟んで加圧ローラ３３０に押圧されることで、ニップ部Ｎが形成される。定着パッド３２０の材質は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）樹脂を用いている。

定着パッド３２０は、ニップ部Ｎを形成する部分の少なくとも一部が平面状に形成されている。即ち、定着ベルト３１０の内周面と後述する潤滑シート３７０を介して接触する部分がほぼ平面形状に形成され、ニップ部の形状を略フラット状としている。このように構成することで、特に、記録材として封筒にトナー像を定着する場合に、封筒に皺や画像ずれが発生することを抑制できる。

定着パッド３２０は、定着ベルト３１０の内側に配置された支持部材としてのステイ３６０により支持されている。即ち、ステイ３６０は、定着パッド３２０の加圧ローラ３３０と反対側に配置され、定着パッド３２０を支持する。このようなステイ３６０は、定着ベルト３１０の長手方向に沿って長い剛性を有する補強部材であり、定着パッド３２０に当接して、定着パッド３２０をバックアップする。即ち、ステイ３６０は、定着パッド３２０が加圧ローラ３３０から押圧された際に、定着パッド３２０に強度を持たせてニップ部Ｎにおける加圧力を確保するものである。

ステイ３６０は、ステンレス鋼などの金属製であり、定着ベルト３１０の回転方向と交差するステイ３６０の長手方向に直交する断面（横断面）が略矩形状である。例えば、ステイ３６０は、肉厚３ｍｍのＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）の引き抜き材を用い、横断面を略ロの字の中空に成形することで強度を確保している。なお、ステイ３６０は、複数の板金を組み合わせ、溶接などにより互いに固定することで、断面略矩形状に形成しても良い。また、ステイ３６０の材質は強度が担保できればステンレスに限らない。

定着パッド３２０と定着ベルト３１０の間には、潤滑シート３７０を介在させている。本実施形態では、潤滑シート３７０として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）をコーティングしたＰＩ（ポリイミド）シートを用いていて、厚みを１００μｍとしている。ＰＩシートには、１ｍｍ間隔で１００μｍの突起形状を形成していて、定着ベルト３１０との接触面積を減らすことにより摺動抵抗を低減させている。

潤滑シート３７０の定着ベルト３１０との接触面側には、摺動性を向上させるために潤滑剤が予め塗布されている。本実施形態では、潤滑剤としてオイルを使用している。上記のオイルは、耐熱性などの観点からシリコーンオイルが好適に使用され、使用条件に応じて種々の粘度のものが使用される。なお、粘度が高すぎるものは塗布時の流動性が劣るため、通常３０，０００ｃＳｔ以下のものが使用される。かかるオイルの具体例としては、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。

また、本実施形態では、定着ベルト３１０の内周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材としての潤滑剤塗布ロール３６１を有する。これにより、定着ベルト３１０の内周面に潤滑剤を塗布している。潤滑剤塗布ロール３６１は、定着パッド３２０と加熱ローラ３４０との間に配置され、定着ベルト３１０の内面に当接している。潤滑剤塗布ロール３６１は軸と、潤滑剤保持層とから成る。軸を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼、真鍮などが挙げられる。潤滑剤保持層は、塗布する潤滑剤を含浸させられ保持する層であり、この層に含浸された潤滑剤が滲出して定着ベルト３１０の内面に塗布される。素材としては、多孔質材料や繊維材料が用いられる。

ここで、本実施形態では、潤滑剤塗布部材を回転体として示しているが、非回転体としても良い。また、本実施形態では潤滑剤塗布ロール３６１はバネなどの不図示の付勢部材によって定着ベルト３１０の内面に付勢された状態で当接しているが、潤滑剤塗布ロール３６１の位置は定着ベルト３１０の内面に当接する位置に固定としても良い。

張架部材及び張架ローラとしての加熱ローラ３４０は、定着ベルト３１０の内側に配置され、定着パッド３２０及び張架ローラ３５０と共に定着ベルト３１０を張架する。また、加熱ローラ３４０は、定着ベルト３１０の回転方向に関して、定着パッド３２０の下流側、且つ、張架ローラ３５０の上流側に配置されている。これにより、加熱ローラ３４０の駆動力により、ニップ部Ｎを抜けた定着ベルト３１０を途中に張架ローラを介さずに直接、引っ張る構成としている。

加熱ローラ３４０は、アルミニウムやステンレスなどの金属により円筒状に形成され、その内部に定着ベルト３１０を加熱するための複数のヒータとしての複数のハロゲンヒータ３４１が配設されている。そして、加熱ローラ３４０は、ハロゲンヒータ３４１により所定の温度まで加熱される。

本実施形態では、加熱ローラ３４０は、外径４０ｍｍ、厚み１ｍｍのステンレス製のパイプにより形成され、内側にハロゲンヒータ３４１が配置されている。なお、ハロゲンヒータは、加熱ローラ３４０の長手方向（回転軸線方向）の温度分布制御を鑑みると複数本あることが望ましい。複数本設けられたハロゲンヒータ３４１は、長手方向において互いに異なる配光分布を有しており、記録材のサイズに応じて点灯比率を制御している。なお、ヒータは、ハロゲンヒータに限らず、例えばカーボンヒータなど加熱ローラ３４０を加熱可能な他のヒータであっても良い。定着ベルト３１０は、ハロゲンヒータ３４１により加熱された加熱ローラ３４０よって加熱され、不図示のサーミスタによる温度検知に基づき、記録材の種類に応じた所定の目標温度に制御される。

また、加熱ローラ３４０は、フレーム３０１に回転自在に支持されており、回転軸線方向の片端部にギアが固定されて、ギアを介して、駆動源としてのモータＭ１に接続されて回転駆動される。そして、定着ベルト３１０は、加熱ローラ３４０の回転により駆動力が付与される。ここで加熱ローラ３４０から定着ベルト３１０に与えられる力を補助駆動力とする。なお、加熱ローラ３４０は、後述する加圧ローラ３３０の駆動源としてのモータＭ０に接続されて回転駆動される構成であっても良い。また、モータからの駆動伝達機構は、ギア以外の、例えばプーリとベルト、外部からモータに駆動されるローラを押し当てる機構など他の機構であっても良い。何れにしても本実施形態では、加熱ローラ３４０の周速を、加圧ローラ３３０の周速よりも速くしている。

張架部材としての張架ローラ３５０は、定着ベルト３１０の内側に配置され、定着パッド３２０及び加熱ローラ３４０と共に定着ベルト３１０を張架して、定着ベルト３１０に従動回転する。本実施形態の場合、張架ローラ３５０は、加熱ユニット３００のフレームによって支持されたばねによって付勢されており、定着ベルト３１０に所定の張力を与えるテンションローラでもある。ばねによるテンションは、本実施形態では５０Ｎである。このように張架ローラ３５０により定着ベルト３１０にテンションを与えることで、定着ベルト３１０を定着パッド３２０に追従させている。

また、張架ローラ３５０は、アルミニウムやステンレスなどの金属により円筒状に形成されている。本実施形態では、張架ローラ３５０は、外径４０ｍｍ、厚み１ｍｍのステンレス又はアルミニウム製パイプで、端部を不図示のベアリングにより回転支持される。なお、張架ローラ３５０は、単に、定着ベルト３１０を張架する張架ローラであっても良いし、テンションを付与する機能に加えてステアリング機能を有するローラであっても良い。
ステアリング機能とは、例えば、張架ローラ３５０が加熱ローラ３４０の回転軸線方向（長手方向）に対して傾動することで、この回転軸線方向に関する定着ベルト３１０の位置（寄り位置）を制御する機能である。

第２回転体及び駆動ローラとしての加圧ローラ３３０は、定着ベルト３１０の外周面に当接して回転し、定着ベルト３１０に駆動力を付与する。本実施形態では、加圧ローラ３３０は、軸の外周に弾性層を、その外周に離型性層を形成したローラである。また、軸はステンレスを、弾性層は厚さ５ｍｍで導電シリコーンゴムを、離型性層は厚さ５０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）をそれぞれ用いている。加圧ローラ３３０は、定着装置８の定着フレーム３８０によって回転自在に支持されており、片端部にはギアが固定され、ギアを介して駆動源としてのモータＭ０に接続されて、回転駆動される。

フレームとしての定着フレーム３８０は、加熱ユニット位置決め部３８１、加圧フレーム３８３、加圧ばね３８４が設けられている。加熱ユニット３００は、加熱ユニット位置決め部３８１にステイ３６０が挿入され、不図示の固定手段によりステイ３６０が加熱ユニット位置決め部３８１に固定されることで、定着フレーム３８０に位置決めされる。ここで、加熱ユニット位置決め部３８１は、加圧ローラ３３０に対向する加圧方向規制面３８１ａと、加熱ユニット３００の挿入方向の突き当て面である搬送方向規制面３８１ｂとを有する。ステイ３６０は、加圧方向規制面３８１ａと搬送方向規制面３１８ｂに移動が規制された状態で固定される。この際、加圧ローラ３３０は、定着ベルト３１０から離間している。

加圧ローラ３３０は、加熱ユニット３００が加熱ユニット位置決め部３８１に位置決めされた後、不図示の駆動源とカムにより加圧フレーム３８３が移動することで定着ベルト３１０に当接する。そして、加圧ローラ３３０が定着ベルト３１０を介して定着パッド３２０に対して加圧される。即ち、本実施形態では、加圧ローラ３３０は、定着ベルト３１０に向けて加圧される加圧部材でもある。本実施形態では、画像形成時の加圧力は１０００Ｎである。

また、本実施形態の場合、ニップ部Ｎの記録材搬送方向下流側に、記録材を定着ベルト３１０から分離する分離部材（本実施形態では分離板）４０１を有する分離装置４００を設けている。分離部材４０１は、定着ベルト３１０の外周面と隙間をあけて配置され、ニップ部Ｎを通過した記録材を定着ベルトから分離する。具体的には、分離部材４０１は、定着ベルト３１０の外周面のうち、定着パッド３２０と加熱ローラ３４０との間で張架された部分に近接して配置されている。また、分離部材４０１は、ブレード状に形成され、先端を定着ベルト３１０の外周面に対向させている。また、分離部材４０１には摺動による記録材のトナー付着や画像傷等を防ぐために金属板にフッ素系テープが貼付されている。本実施形態では、このように分離部材４０１を定着ベルト３１０の外周面と隙間をあけて配置すべく、ステイ３６０に対して記録材の搬送方向（ステイ３６０の短手方向、Ｘ方向）の位置決めをするようにしている。

また、本実施形態の場合、定着装置８の上部にカバーとしての開閉カバー３８２を設けている。開閉カバー３８２は、定着フレーム３８０の上部で、記録材の搬送方向下流側の端部に設けられた回動軸３８２ｂを中心に回動自在に設けられている。開閉カバー３８２は、加熱ユニット３００を覆う覆い位置（閉位置）と、後述するように加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外すべく加熱ユニット３００を露出させる露出位置（開位置）とに移動可能である。このような開閉カバー３８２は、定着ベルト３１０の上方に位置しており、開位置で加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外すための空間を露出させ、閉位置で加熱ユニット３００の熱を断熱したり定着装置８の強度を確保したりする。

また、本実施形態の場合、ジャム処理時にユーザやサービスマンなどの操作者が定着ベルト３１０などの高温部材に誤って触れることを防止するために、保護部材（保護カバー）３９０を設けている。保護部材３９０は、記録材の搬送方向に関し、ニップ部Ｎの上流に配置されている。また、保護部材３９０は、揺動軸３９１に揺動自在に支持されており、図２に示す保護位置と、後述する図３に示す退避位置とに移動可能である。保護位置は、定着ベルト３１０に近接して操作者が記録材のジャム処理時に定着ベルト３１０に触れることを防止するための位置である。退避位置は、保護位置よりも定着ベルト３１０から退避した位置であって、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外す際に定着ベルト３１０が通過する領域から外れた位置である。保護部材３９０の詳しい説明は後述する。

上述のように構成される定着装置８は、定着ベルト３１０と加圧ローラ３３０との間に形成されるニップ部Ｎにおいて、トナー像を担持した記録材Ｐを挟持し、搬送しながらトナー像を加熱する。これにより、トナー像が溶融され、記録材に定着される。本実施形態の場合、画像形成時における、定着ベルト３１０の周速は３００ｍｍ／ｓ、ニップ部Ｎにおける加圧力は１０００Ｎ、定着ベルト３１０の温度は１８０℃である。

［加熱ユニットの交換］
次に、加熱ユニット３００の交換について、図２ないし図４を用いて説明する。加熱ユニット３００は、定着ベルト３１０などの消耗部品を交換するために定着フレーム３８０に対して着脱自在に支持されている。本実施形態における加熱ユニット３００の交換手順を説明する。まず、図２の状態から開閉カバー３８２を開く。すると、図３及び図４に示すように、開閉カバー３８２は、定着ベルト３１０が露出した露出位置となる。図４において、加熱ユニット３００は定着フレーム３８０の加熱ユニット位置決め部３８１に固定された状態から、矢印３００ａで示すように、ステイ３６０の通過軌跡に沿って引き抜かれる。

即ち、加熱ユニット３００は、保護部材３９０に向かう第１方向に移動させてから、第１方向と交差する第２方向に移動させることで定着フレーム３８０から取り外せるように、定着フレーム３８０に支持されている。ここで、第１方向は、記録材の搬送方向と略平行な方向であり、本実施形態では、略水平方向である。また、第２方向は略鉛直方向である。なお、定着装置８により搬送する記録材の搬送方向が略鉛直方向である場合には、第１方向が略鉛直方向で、第２方向が略水平方向であっても良い。

加熱ユニット３００は、上述したように、ステイ３６０を定着フレーム３８０の加熱ユニット位置決め部３８１に挿入することで定着フレーム３８０に支持されている。即ち、加熱ユニット３００は、ステイ３６０を介して定着フレーム３８０に支持されている。加熱ユニット位置決め部３８１は、記録材の搬送方向上流側に開口した形状を有し、ステイ３６０を記録材の搬送方向上流側から下流側に向けて挿入される。そして、ステイ３６０が記録材の搬送方向下流側にある搬送方向規制面３８１ｂに突き当たることで、加熱ユニット３００が定着フレーム３８０に対して搬送方向に位置決めされる。

一方、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外す際には、加熱ユニット３００を一旦、記録材の搬送方向上流側に移動させることで、ステイ３６０を加熱ユニット位置決め部３８１から引き抜く。そして、加熱ユニット３００を開閉カバー３８２が開かれた上方に移動させることで、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外す。このように、加熱ユニット３００を取り外す際には、矢印３００ａのように加熱ユニット３００が移動する。この際、定着ベルト３１０の定着パッド３２０に張架された部分及び保護部材３９０に近接した部分は、破線３００ｂで示す境界線の範囲内を通過する。即ち、破線３００ｂよりも図４の左側の領域が、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外す際に定着ベルト３１０が通過する領域である。

上述したように、保護部材３９０は、記録材の搬送方向に関してニップ部Ｎの上流に配置され、保護位置にある状態で定着ベルト３１０に近接して配置されている。保護部材３９０を定着ベルト３１０に近接して配置する理由は、操作者によるジャム処理の空間を確保するためである。加熱ユニット３００を、矢印３００ａで示すように、定着フレーム３８０から取り外す際に、保護部材３９０が破線３００ｂよりも内側の領域、即ち、定着ベルト３１０の通過領域に侵入していると、定着ベルト３１０と保護部材３９０が干渉してしまう。

そこで、本実施形態では、保護部材３９０は、記録材のジャム処理時にユーザが加熱ユニット３００に触れることを防止する保護位置と、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外す空間から退避する退避位置と、に位置できる構成となっている。そして、保護位置と退避位置との間で移動可能となっている。

ここで、このような保護部材３９０の移動を手動で行うようにした場合、操作者が加熱ユニット３００の着脱動作を行った後に、保護部材３９０を保護位置に戻し忘れる可能性がある。このために、前述した特許文献１のように、保護部材３９０の位置を検出するセンサを設けることが考えられるが、コストが高くなってしまう。そこで、本実施形態では、開閉カバー３８２の開閉動作に連動させて、保護部材３９０を移動させるようにしている。即ち、保護部材３９０は、開閉カバー３８２が覆い位置に位置したときに保護位置に位置し、開閉カバー３８２が露出位置に位置したときに退避位置に位置するように開閉カバー３８２の移動に連動して移動可能である。

したがって、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０から取り外す際には、開閉カバー３８２を開く動作に連動して保護部材３９０が退避位置に移動する。これにより、加熱ユニット３００を保護部材３９０と干渉させずに取り外すことができる。一方、加熱ユニット３００の着脱動作が完了して、開閉カバー３８２を閉める際に、保護部材３９０が開閉カバー３８２を閉める動作に連動して保護位置に移動する。これにより、加熱ユニット３００を定着フレーム３８０に戻した後に保護部材３９０を保護位置に戻し忘れるのを防ぐことができる。

［開閉カバーと保護部材］
次に、開閉カバー３８２と保護部材３９０の構成について、図２、３及び図５を用いて説明する。図２及び図３に示すように、開閉カバー３８２は、係合部３８２ａ、回動軸３８２ｂ、覆い部３８２ｃを有する。係合部３８２ａは、回動軸３８２ｂと反対側の先端部に設けられており、本実施形態では、図２に示す閉位置において記録材の搬送方向上流側の端部に設けられている。また、係合部３８２ａは、回動軸３８２ｂよりも鉛直方向下方に位置し、開閉カバー３８２の記録材の搬送方向上流端よりも下流側に突出するように形成されている。これにより、後述するように、開閉カバー３８２の閉位置において、係合部３８２ａが保護部材３９０の被係合部３９３と係合するようにしている。

回動軸３８２ｂは、定着フレーム３８０に対して記録材の搬送方向下流側の端部に開閉カバー３８２を回動自在に支持するものである。また、覆い部３８２ｃは、閉位置において加熱ユニット３００の上方を覆う部分である。このような開閉カバー３８２は、閉位置において図２に示すように、加熱ユニット３００の上方を覆い、開位置において図３に示すように、加熱ユニット３００の上方を露出させる。また、開位置において、係合部３８２ａ及び覆い部３８２ｃが、加熱ユニット３００を上方に取り出す際に加熱ユニット３００と干渉しない位置まで、開閉カバー３８２を開放可能になっている。

保護部材３９０は、図５に示すように、揺動軸３９１、揺動規制部３９２、被係合部３９３、保護部３９４から成る。保護部３９４は、加熱ローラ３４０の回転軸線方向と略平行に形成された板状の部分であり、揺動軸３９１、揺動規制部３９２、被係合部３９３は、保護部３９４の長手方向両端部にそれぞれ設けられている。具体的には、保護部３９４の長手方向両端部を折り曲げた部分に、揺動軸３９１、揺動規制部３９２、被係合部３９３が形成されている。

保護部３９４は、保護位置において定着ベルト３１０の外周面に近接対向し、操作者がジャム処理時に定着ベルト３１０に触れることを抑制する。被係合部３９３は、図２及び図３に示すように、揺動軸３９１よりも鉛直方向上方で、本実施形態では、保護部材３９０の鉛直方向上端部近傍に、揺動軸３９１よりも搬送方向下流側に設けられている。

被係合部３９３は、開閉カバー３８２の係合部３８２ａと係合可能である。揺動規制部３９２は、揺動軸３９１よりも鉛直方向下方で、本実施形態では、保護部材３９０の鉛直方向下端部近傍に、揺動軸３９１よりも搬送方向下流側に設けられている。揺動規制部３９２は、係合部３８２ａと被係合部３９３との係合が解除され、保護部材３９０が退避位置に揺動した際に、例えば定着フレーム３８０に設けられた不図示の突き当て部に当接して、保護部材３９０がそれ以上揺動することを規制する。

揺動軸３９１は、保護部材３９０を、例えば定着フレーム３８０に対して揺動自在に支持する。揺動軸３９１の回転軸線は、回動軸３８２ｂの回動軸線及び加熱ローラ３４０の回転軸線と略平行である。揺動軸３９１は、保護部３９４よりも記録材の搬送方向上流側で鉛直方向上方に位置している。これにより、保護部３９４は揺動軸３９１を中心として揺動することで、定着ベルト３１０から大きく退避できる。

このように構成される保護部材３９０は、開閉カバー３８２が覆い位置に移動する際に被係合部３９３が係合部３８２ａと係合することで保護位置に移動する。一方、開閉カバー３８２が露出位置に移動する際に被係合部３９３と係合部３８２ａとの係合が外れることで退避位置に移動する。また、保護部材３９０の退避位置への移動は重力により行われる。即ち、保護部材３９０は、被係合部３９３と係合部３８２ａとの係合が外れた際に、重力により退避位置に移動する。

このような開閉カバー３８２と保護部材３９０との連動について、より詳しく説明する。まず、図２のように、開閉カバー３８２が閉位置（覆い位置）にある状態のとき、保護部材３９０は保護位置に位置している。ここで、保護部材３９０は重力の作用により、揺動軸３９１を揺動中心として保護部３９４が反時計回りに回動するような力を受けている。但し、開閉カバー３８２が閉位置にある状態では、係合部３８２ａが被係合部３９３に突き当たることにより保護部材３９０の揺動が規制されている。このため、保護部材３９０は、開閉カバー３８２が閉まっているときには、保護位置に保持されている。

次に、図２の状態から開閉カバー３８２を開いて図３の状態にすると、係合部３８２ａが被係合部３９３から離れる。すると、保護部材３９０は重力の作用により反時計方向に回動を始め、揺動規制部３９２が定着フレーム３８０に設けられている突き当て部に突き当たる位置まで揺動する。このときの保護部材３９０の位置が退避位置である。この状態になれば、図４に示す軌跡の通りにステイ３６０、ひいては加熱ユニット３００を引き抜いても、加熱ユニット３００が保護部材３９０と干渉することを抑制できる。

一方、図３の状態から開閉カバー３８２を閉めると、開閉カバー３８２が閉まる前に係合部３８２ａが被係合部３９３に接触する。すると、保護部材３９０は係合部３８２ａから力を受けて、揺動軸３９１を揺動中心として時計回りに回動する。そして、開閉カバー３８２が閉まったところで保護部材３９０の揺動も完了する。このときの保護部材３９０の位置が保護位置である。

このように本実施形態の場合、開閉カバー３８２の開閉動作に連動して保護部材３９０を保護位置と退避位置とに移動させている。このため、開閉カバー３８２を開くと保護部材３９０が自動的に退避位置に移動し、加熱ユニット３００を保護部材３９０と干渉させることなく着脱できる。また、開閉カバー３８２を閉じると保護部材３９０が自動的に保護位置に移動し、操作者がジャム処理時に定着ベルト３１０に触れることを抑制できる。

また、保護部材３９０が自動的に退避位置に移動するため、操作者が手動で保護部材３９０を移動させなくても良く、加熱ユニット３００の着脱動作を容易に行える。更に、保護部材３９０が自動的に保護位置に戻るため、保護部材３９０の戻し忘れを防止できる。これにより、定着装置８の加熱ユニット３００の交換性とジャム処理性の両立を達成することが可能となる。

更に、このように保護部材３９０を開閉カバー３８２の動作に連動させる構成を、開閉カバー３８２に設けた係合部３８２ａと保護部材３９０に設けた被係合部３９３により達成している。このため、定着装置８の加熱ユニット３００の交換性とジャム処理性の両立を低コスト且つ簡易な構成で達成できる。

［他の実施形態］
なお、開閉カバー３８２の移動に連動して保護部材３９０を移動させる機構に関しては、モータ等の駆動やリンク機構、バネ等の付勢部材を用いてもよいし、その他の方法としてもよい。また、上述の実施形態では、定着ベルト３１０を含む加熱ユニット３００を着脱する際の構成について説明したが、着脱するユニットが加圧ローラ３３０を含むものであっても良い。この場合、第１回転体が加圧ローラ３３０に、第２回転体が定着ベルト３１０に相当する。

また、上述の実施形態では、第１回転体として無端ベルトを用いたが、定着ローラを用いても良い。また、第２の回転体として加圧ローラを用いたが、無端ベルトを用いても良い。また、無端ベルトが第１、第２回転体の双方に用いられても良い。

また、上述した実施形態では、第１回転体としての無端ベルトが第２回転体としての加圧ローラにから加圧される場合を示した。但し、本発明はこれに限定されず、逆に第１回転体から第２回転体が加圧される場合にも同様に適用できる。

また、上述の実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明した。但し、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置（この場合も定着装置と呼ぶ）にも同様に適用可能である。

更に、上述の実施形態では、ニップ部形成部材を定着パッド３２０としたが、ニップ部形成部材は、ローラなどの回転体であっても良い。

８・・・定着装置／３００・・・加熱ユニット（ユニット）／３１０・・・定着ベルト（第１回転体）／３２０・・・定着パッド（張架部材、パッド部材）／３３０・・・加圧ローラ（第２回転体）／３４０・・・加熱ローラ（張架部材、ローラ）／３５０・・・張架ローラ（張架部材）／３６０・・・ステイ／３８２・・・開閉カバー（カバー）／３８２ａ・・・係合部／３９０・・・保護部材／３９１・・・揺動軸／３９３・・・被係合部

Claims (9)

1. 記録材に担持されたトナー像を記録材に定着させる定着装置であって、
   フレームと、
   第１回転体を有し、前記フレームに対して着脱自在に支持されたユニットと、
   前記第１回転体との間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成する第２回転体と、
   前記ユニットを覆う覆い位置と、前記ユニットを前記フレームから取り外すべく前記ユニットを露出させる露出位置とに移動可能なカバーと、
   前記第１回転体に近接して操作者が記録材のジャム処理時に前記第１回転体に触れることを防止するための保護位置と、前記保護位置よりも前記第１回転体から退避した位置であって、前記ユニットを前記フレームから取り外す際に前記第１回転体が通過する領域から外れた退避位置とに移動可能な保護部材と、
   を備え、
   前記保護部材は、前記カバーが前記覆い位置に位置したときに前記保護位置に位置し、前記カバーが前記露出位置に位置したときに前記退避位置に位置するように前記カバーの移動に連動して移動可能である、
   ことを特徴とする定着装置。
2. 前記カバーは、係合部を有し、
   前記保護部材は、前記係合部と係合可能な被係合部を有し、前記カバーが前記覆い位置に移動する際に前記被係合部が前記係合部と係合することで前記保護位置に移動し、前記カバーが前記露出位置に移動する際に前記被係合部と前記係合部との係合が外れることで前記退避位置に移動する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記保護部材は、前記被係合部と前記係合部との係合が外れた際に、重力により前記退避位置に移動する、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
4. 前記保護部材は、揺動軸に揺動自在に支持されている、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 前記ユニットは、前記保護部材に向かう第１方向に移動させてから、前記第１方向と交差する第２方向に移動させることで前記フレームから取り外せるように、前記フレームに支持されている、
   ことを特徴とする、請求項１ないし４の何れか１項に記載の定着装置。
6. 前記第１方向は、記録材の搬送方向と略平行な方向である、
   ことを特徴とする、請求項５に記載の定着装置。
7. 前記保護部材は、記録材の搬送方向に関し、前記ニップ部の上流側に配置されている、
   ことを特徴とする、請求項６に記載の定着装置。
8. 前記第１回転体は、複数の張架部材に支持された無端状のベルトであり、
   前記ユニットは、前記ベルトと、前記複数の張架部材とをユニット化したものである、
   ことを特徴とする、請求項１ないし７の何れか１項に記載の定着装置。
9. 前記複数の張架部材の１つは、前記ベルトの内側に、前記ベルトを挟んで前記第２回転体と対向するように配置されると共に、前記ベルトと前記第２回転体との間に前記ニップ部を形成させるパッド部材であり、
   前記ユニットは、前記パッド部材を支持するステイを有し、前記ステイを介して前記フレームに支持される、
   ことを特徴とする、請求項８に記載の定着装置。

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