JP4732027B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、トナー像が形成されている記録材を、互いに対向する一対の定着部材により挟み込み、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、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。
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。定着装置には、対向する一対の定着部材、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。
定着部材は例えば、加熱手段の加熱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等の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。
特開平5−173446号公報 特開2001−318555 特開2000−214718
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。
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課題がある。
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課題がある。
本発明は、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及び画像形成装置を提供することを、その目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、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では、その一端が装置側板に回動自在に支持されていて、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、加圧レバーの他端に設けられた回動軸に対して回動自在に支持された圧力解除レバーと、圧力解除レバーの基端側に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一端が係止された弾性部材とを有し、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加圧する加圧位置と、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ロック部材が加圧レバーにおける加圧解除レバーの回動軸と係合し、加圧レバーがロック部材を介して弾性部材の引っ張る付勢力により付勢されることを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の定着装置において、ロック部材が回動自在に支持された軸を第1の軸とし、加圧解除レバーが回動自在に支持された回動軸を第2の軸とした場合に、第1の軸は、加圧位置において、第2の軸とロック部材の他端とを結ぶ延長線よりも上方に位置することを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の定着装置において、ロック部材は、加圧位置では第2の軸と嵌合し、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、圧力解除位置から加圧位置に移動する際、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している。
請求項4記載の発明は、請求項2記載の定着装置において、ロック部材は、加圧位置では第2の軸を支持する軸受と嵌合し、圧力解除位置では軸受との嵌合が解除されるように構成され、圧力解除位置から加圧位置に移動する際、ロック部材に設けた突起を軸部軸受が乗り越えることを特徴としている。
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れかに記載の定着装置において、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、圧力解除レバーの回動動作が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している。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の定着装置において、圧力解除レバーの一端にカバーと摺接するコロを設けたことを特徴としている。
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れかに記載の定着装置を備えたことを特徴としている。
請求項8記載の発明は、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前記記録材上に定着させる定着装置において、その一端が装置側板に回動自在に支持されていて、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、加圧レバーの他端において該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一端が係止された弾性部材と、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加圧する加圧位置と、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、
加圧位置の場合に、加圧レバーの他端においてロック部材が該加圧レバーにおける圧力解除レバーの回動軸と係合し、弾性部材がロック部材を介して加圧レバーを付勢力で引っ張ることにより、加圧レバーが一方の定着部材を他方の定着部材に向かって加圧することを特徴としている。
請求項9記載の発明は、請求項8に記載の定着装置において、圧解除位置の場合には、加圧レバーの他端においてロック部材が該加圧レバーと係合せずに、加圧位置の場合に比べて弾性部材の引っ張る付勢力が加圧レバーに付与されないことを特徴としている。
請求項10記載の発明は、請求項8又は9に記載の定着装置を備えることを特徴としている。
請求項11記載の発明は、請求項10に記載の画像形成装置において、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、圧力解除レバーの回動動作が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している。
請求項12記載の発明は、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を備える画像形成装置において、一端が定着装置の側板に回動自在に支持されていて、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、加圧レバーの他端に固定された回動軸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取りつけられると共に、圧力解除レバーを回動軸に対して回動させた場合に連動して位置を変位するロック部材と、ロック部材の他端に一端が係止された弾性部材と、を有し、圧力解除レバーを回動させることにより、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加圧する加圧位置と、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、加圧位置の状態ではロック部材が圧力解除レバーの回転軸と係合し、弾性部材の引っ張る付勢力がロック部材を介して加圧レバーに作用して加圧位置が保持されることを特徴としている。
請求項13記載の発明は、請求項12に記載の画像形成装置において、圧解除位置の状態ではロック部材が圧力解除レバーの回転軸と係合せず、加圧位置の状態に比べて弾性部材の引っ張る付勢力が加圧レバーに対して作用しないことを特徴としている。
請求項14記載の発明は、請求項12又は13に記載の画像形成装置において、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、圧力解除レバーの回動動作が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している。
請求項15記載の発明は、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前記記録材上に定着させる定着装置を備える画像形成装置において、一端が定着装置の側板に回動自在に支持されていて、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、加圧レバーの他端に固定された回動軸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取りつけられると共に、圧力解除レバーを回動軸に対して回動させた場合に連動して位置を変位して、回転軸と係合する第1の位置と係合しない第2の位置とに変位可能なロック部材と、ロック部材の他端に一端が係止された弾性部材と、を有し、ロック部材が第1の位置にある場合に、弾性部材の付勢力がロック部材を介して加圧レバーに作用して一対の定着部材の加圧状態が保持され、ロック部材が第2の位置にある場合には、弾性部材の付勢力が、ロック部材が第1の位置にある場合に比べて、加圧レバーに作用せずに一対の定着部材が離間する圧解除状態が保持されることを特徴としている。
請求項16記載の発明は、請求項15に記載の画像形成装置において、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、圧力解除レバーの回動動作が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している。
本発明によれば、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。
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。本形態において、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。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。
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、この後に本形態特有の構成と作用について説明する。このプリンタは、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。トナー像を転写された用紙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29A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。
本形態にかかる定着装置22は、図2(a)に示すように、互いに対向する一対の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加熱源225を有し加熱ローラとして機能する。ローラ223は、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、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。
本形態では、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2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す。
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が図示しない側板に軸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(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230のほほ真上で軸236を保持す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323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とが方向ロック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視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の内面との摺接での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荷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3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6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の引張力によってそのまま時計方向に引っ張りコイルスプリング233が自然長に戻るまで回転する。このように構成することにより、スプリング長がいつも決まった位置で保持されるので加圧力を一定にすることができる。
加圧力が弱すぎたり強すぎたりすると加圧ローラ221と定着ベルト224との加圧接触によって形成される定着ニップの巾が増減するので、未定着画像や過定着画像になってしまいコールドオフセットやホットオフセットが発生するという不具合があるが、本形態では、このような不具合も解消することができる。
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4に示すように、ロック部材232の凹部239内に突起240を設けると共に、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5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6に示すように、先端側231bに回転自在にコロ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7(a),図7(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7(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、加圧ローラ221と定着ベルトとの加圧と解除を行うようにしても良い。
本発明にかかる定着装置が設けられた画像形成装置の一形態を示す概略構成図である。 (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。 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受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場合の定着装置の加圧状態を示す拡大図、(b)はカバーの開閉と連動しない場合の定着装置の加圧解除状態を示す拡大図である。
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 一方の定着部材
224 他方の定着部材
230 加圧レバー
231 圧力解除レバー
232 ロック部材
232a ロック部材の一端
232b ロック部材の他端
233 弾性部材
237 第1の軸
236 第2の軸
240 突起
242 軸受
243 コロ
O 延長線
B ロック方向

Claims (16)

  1. 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前記記録材上に定着させる定着装置において、
    その一端が装置側板に回動自在に支持されていて、前記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、前記加圧レバーの他端に設けられた回動軸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の基端側に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一端が係止された弾性部材とを有し、
    前記圧力解除レバーを回動さ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前記他方の定着部材を加圧する加圧位置と、前記一方の定着部材が前記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、
    前記加圧位置では前記加圧レバーの回転中心軸とは逆の位置の端部において前記ロック部材が前記加圧レバーにおける前記加圧解除レバーの前記回動軸と係合し、前記加圧レバーが前記ロック部材を介して前記弾性部材の引っ張る付勢力により付勢されることを特徴とする定着装置。
  2. 請求項1記載の定着装置において、
    前記ロック部材が回動自在に支持された軸を第1の軸とし、前記加圧解除レバーが回動自在に支持された前記回動軸を第2の軸とした場合に、前記第1の軸は、前記加圧位置において、前記第2の軸と前記ロック部材の他端とを結ぶ延長線よりも上方に位置することを特徴とする定着装置。
  3. 請求項2記載の定着装置において、
    前記ロック部材は、前記加圧位置では前記第2の軸と嵌合し、前記圧力解除位置では前記第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前記第2の軸が乗り越えることを特徴とする定着装置。
  4. 請求項2記載の定着装置において、
    前記ロック部材は、前記加圧位置では前記第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定着装置。
  5. 請求項1ないし4の何れかに記載の定着装置において、
    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、前記圧力解除レバー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定着装置。
  6. 請求項5記載の定着装置において、
    前記圧力解除レバーの一端に前記カバーと摺接するコロを設けたことを特徴とする定着装置。
  7. 請求項1ないし6の何れかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  8. 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前記記録材上に定着させる定着装置において、
    その一端が装置側板に回動自在に支持されていて、前記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、前記加圧レバーの他端において該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一端が係止された弾性部材と、を有し、
    前記圧力解除レバーを回動さ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前記他方の定着部材を加圧する加圧位置と、前記一方の定着部材が前記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、
    前記加圧位置の場合に、前記加圧レバーの他端において前記ロック部材が該加圧レバーにおける前記圧力解除レバーの回動軸と係合し、前記弾性部材が前記ロック部材を介して前記加圧レバーを付勢力で引っ張ることにより、前記加圧レバーが前記一方の前記定着部材を前記他方の定着部材に向かって加圧することを特徴とする定着装置。
  9. 請求項8に記載の定着装置において、
    前記圧解除位置の場合に、前記加圧レバーの他端において前記ロック部材が該加圧レバーと係合せずに、前記加圧位置の場合に比べて前記弾性部材の引っ張る付勢力が前記加圧レバーに付与されないことを特徴とする定着装置。
  10. 請求項8又は9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。
  11. 請求項10に記載の画像形成装置において、
    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、前記圧力解除レバー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画像形成装置。
  12. 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前記記録材上に定着させる定着装置を備える画像形成装置において、
    一端が前記定着装置の側板に回動自在に支持されていて、前記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、
    前記加圧レバーの他端に固定された回動軸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取りつけられると共に、前記圧力解除レバーを前記回動軸に対して回動させた場合に連動して位置を変位するロック部材と、
    前記ロック部材の他端に一端が係止された弾性部材と、を有し、
    前記圧力解除レバーを回動させることにより、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前記他方の定着部材を加圧する加圧位置と、前記一方の定着部材が前記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、
    前記加圧位置の状態では前記ロック部材が前記圧力解除レバーの前記回転軸と係合し、前記弾性部材の引っ張る付勢力が前記ロック部材を介して前記加圧レバーに作用して前記加圧位置が保持されることを特徴とする画像形成装置。
  13. 請求項12に記載の画像形成装置において、
    前記圧解除位置の状態では前記ロック部材が前記圧力解除レバーの前記回転軸と係合せず、前記加圧位置の状態に比べて前記弾性部材の引っ張る付勢力が前記加圧レバーに対して作用しないことを特徴とする画像形成装置。
  14. 請求項12又は13に記載の画像形成装置において、
    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、前記圧力解除レバー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画像形成装置。
  15. 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前記記録材上に定着させる定着装置を備える画像形成装置において、
    一端が前記定着装置の側板に回動自在に支持されていて、前記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、
    前記加圧レバーの他端に固定された回動軸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取りつけられると共に、前記圧力解除レバーを前記回動軸に対して回動させた場合に連動して位置を変位して、前記回転軸と係合する第1の位置と係合しない第2の位置とに変位可能なロック部材と、
    前記ロック部材の他端に一端が係止された弾性部材と、を有し、
    前記ロック部材が前記第1の位置にある場合に、前記弾性部材の付勢力が前記ロック部材を介して前記加圧レバーに作用して前記一対の定着部材の加圧状態が保持され、
    前記ロック部材が前記第2の位置にある場合には、前記弾性部材の付勢力が、前記ロック部材が前記第1の位置にある場合に比べて、前記加圧レバーに作用せずに前記一対の定着部材が離間する圧解除状態が保持されることを特徴とする画像形成装置。
  16. 請求項15に記載の画像形成装置において、
    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、前記圧力解除レバー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画像形成装置。
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