JP5125151B2 - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

特開平１１−２９８７号公報 特開平１１−１３３７７６号公報 特開平１０−２２８２００号公報

従来、上記定着装置としては、例えば、特開平１１−２９８７号公報、特開平１１−１３３７７６号公報、特開平１０−２２８２００号公報等に開示された技術が既に提案されている。

上記特開平１１−２９８７号公報に係る定着装置は、内部に熱源を有し、回転可能に支持された定着ロールと、一部が前記定着ロールの周面と接触し、周回移動が可能に支持された無端ベルトと、前記定着ロールの回転軸と平行に設置され、前記無端ベルトを該定着ロールに圧接させる圧力パッドと、前記圧力パッドの背後に支持され、前記無端ベルトの周回移動をガイドするベルトガイドとを有し、前記定着ロールと前記無端ベルトとの間に送り込まれる記録媒体上のトナー像を、加圧および加熱して定着像とする定着装置において、前記ベルトガイドは、前記無端ベルトの移動方向における圧接部の下流側で、該無端ベルトの曲率が大きくなるように、前記圧接部の上流側に張り出した形状を有するように構成したものである。

また、上記特開平１１−１３３７７６号公報に係る定着装置は、円筒状芯金に耐熱性弾性体層が形成され、さらにその表面に耐熱性樹脂層が被覆された加熱定着ローラと、エンドレスベルトと、該エンドレスベルト内側に配置された圧力部材と、を具備した定着装置であって、前記エンドレスベルトを前記加熱定着ローラに所定角度巻き付けて、該エンドレスベルトと該加熱定着ローラとの間に記録シートが通過させられるニップ部を形成し、該ニップ部において、前記圧力部材を前記エンドレスベルトを介して加熱定着ローラに押圧させることにより、前記加熱定着ローラの耐熱性弾性体層に歪みを生じさせるように構成したものである。

さらに、上記特開平１０−２２８２００号公報に係る定着装置は、未定着画像を記録シート上に加熱・加圧定着させる定着装置において、熱源を有する回転可能な加熱ロールと、この加熱ロールに圧接し且つ加熱ロールと共に転動する無端ベルトと、この無端ベルトの内側に配設されて、前記無端ベルトを加熱ロールに押圧させ且つ前記無端ベルトと加熱ロールとの間に接触ニップ域を形成する弾性押圧部材と、この弾性押圧部材の位置を可変自在に支持する可動支持部材と、この可動支持部材を移動させ、弾性押圧部材の位置を可変設定することで、無端ベルトと加熱ロールとの間に形成される接触ニップ域の加圧状態を変更する駆動手段とを備えるように構成したものである。

ところで、この発明が解決しようとする課題は、記録シートの種類にかかわらず、厚い記録シートを定着する場合であっても、剥離不良が発生するのを防止するとともに、接触領域の状態を変更する駆動手段などが不要であって、装置の小型化が可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、加熱手段によって加熱された状態で回転する加熱ロールと、
前記加熱ロールに従動して回転するとともに、当該加熱ロールと協働してシートを搬送するベルトと、
前記ベルトと前記加熱ロールの双方を接触させる方向に付勢するとともに、前記加熱ロールと前記ベルトの接触領域よりも前記シートの搬送方向に沿った上流側に配置された付勢手段と、
前記加熱ロールと前記ベルトとが接触することにより、当該加熱ロールと当該ベルトとの間に前記シートが通過する接触領域を形成する接触領域形成部材と、
前記加熱ロール及び前記ベルトの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材とを備え、
前記加熱ロール及び前記ベルトの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材の支点を、前記接触領域の前記シートの搬送方向下流側に配置したことを特徴とする定着装置である。

さらに、請求項２に記載された発明は、加熱手段を内部に有するベルトと、
前記ベルトと接触して当該ベルトを駆動するとともに、協働してシートを搬送する搬送ロールと、
前記ベルトと前記搬送ロールの双方を接触させる方向に付勢するとともに、前記搬送ロールと前記ベルトの接触領域よりも前記シートの搬送方向に沿った上流側に配置された付勢手段と、
前記ベルトと前記搬送ロールとが接触することにより、当該ベルトと当該搬送ロールとの間に前記シートが通過する接触領域を形成する接触領域形成部材と、
前記ベルト及び前記搬送ロールの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材とを備え、
前記加熱ロール及び前記ベルトの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材の支点を、前記接触領域の前記シートの搬送方向下流側に配置したことを特徴とする定着装置である。

又、請求項３に記載された発明は、前記付勢手段は、前記接触領域を挟んで前記支点と反対側に配置されたバネを用いたことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。

更に、請求項４に記載された発明は、前記接触領域形成部材は、シート搬送方向下流側に剥離機能部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置である。

また、請求項５に記載された発明は、前記接触領域形成部材は、シート搬送方向下流側の一部にＲ形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置である。

さらに、請求項６に記載された発明は、前記支持部材には、前記付勢手段による付勢力を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置である。

又、請求項７に記載された発明は、前記支点は、前記接触領域を通過するシートの搬送方向に沿った延長線に近接して配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置である。

さらに、請求項８に記載された発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載された定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、ベルトを用いた定着装置において、厚いシートが接触領域に進入することにより、加熱ロールとベルトが接触する方向に力が付与され、接触領域が離間するのを回避することができ、剥離不良が発生するのを防止できるとともに、接触領域の状態を変更する駆動手段などが不要であって、装置の小型化が可能である。

請求項２に記載された発明によれば、加熱手段を内側に有するベルトを用いた定着装置において、厚いシートが接触領域に進入することにより、ベルトと搬送ロールが接触する方向に力が付与され、接触領域が離間するのを回避することができ、剥離不良が発生するのを防止できるとともに、接触領域の状態を変更する駆動手段などが不要であって、装置の小型化が可能である。

請求項３に記載された発明によれば、バネを連結するだけで、接触領域に付勢力を作用させることができ、構成を簡略化することができる。また、加熱ロールの弾性層を変形させてシートの剥離を良好に行なうことができる。

請求項４に記載された発明によれば、厚いシートが接触領域に進入した場合でも、剥離機能部を作用させて良好に剥離を行なうことができる。

請求項５に記載された発明によれば、厚いシートが接触領域に進入した場合でも、曲率の変化を利用して良好に剥離を行なうことができる。

請求項６に記載された発明によれば、シートのジャム等が発生した場合でも、接触領域を容易に解除することができる。

請求項７に記載された発明によれば、シートが接触領域を通過するに従って、支点に近くなり、梃子の作用によって接触領域が離間するのを抑制する力が大きくなり、接触領域が不本位に離間するのをさらに防止することができる。

請求項８に記載された発明によれば、定着装置において、シートを良好に剥離することができ、シートのカール等を防止することができ、排紙トレイ等におけるシートの積層特性を向上させることができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。このフルカラープリンタは、例えば、パーソナルコンピュータやスキャナー等から送られてくる画像データに基づいてプリント動作を実行するように構成されている。なお、画像形成装置としては、スキャナーを備えた複写機やファクシミリ、あるいはこれらの機能を備えた複合機等として構成しても良いことは勿論である。

図２において、１はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体１の内部には、その略中央部に、画像形成ユニット２が上下方向に沿って配設されている。また、フルカラープリンタ本体１の内部には、画像形成ユニット２の一側（図示例では、右側）に、画像形成ユニット２で形成された複数色のトナー像が転写される用紙を吸着した状態で搬送する用紙搬送ベルトユニット３が配設されているとももに、当該画像形成ユニット２の他側（図示例では、左側）には、制御回路等を備えた制御ユニット４が、画像形成ユニット２の斜め上方に、高圧電源回路等を備えた電源回路ユニット５が、それぞれ配設されている。また、上記フルカラープリンタ本体１内の底部には、転写される用紙１８等を給紙する給紙装置６が配設されている。

上記画像形成ユニット２は、下から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像を形成する４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂを備えており、これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、上下方向に沿って一定の間隔を隔てて直列的に配設されている。

これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、形成する画像の色以外はすべて同様に構成されており、大別して、図２に示すように、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光体ドラム８と、この感光体ドラム８の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール９と、当該感光体ドラム８の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置１０と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置１１と、感光体ドラム８上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置１２と、現像装置１１にトナーを供給するトナーカートリッジ１３とから構成されている。

上記現像装置１１は、図２に示すように、内部に収容された二成分又は一成分の現像剤を攪拌しつつ現像ロール１４へと供給し、当該現像ロール１４に供給された現像剤の層厚を規制しながら、感光体ドラム８と対向する現像領域へと搬送し、当該感光体ドラム８の表面に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像するように構成されている。

また、上記クリーニング装置１２は、図２に示すように、感光体ドラム８の表面に残留した転写残トナーを、クリーニングブレード１５によって除去し、除去された転写残トナーをクリーニング装置１２の内部に搬送して収容するようになっている。

さらに、上記フルカラープリンタ本体１の内部には、図２に示すように、制御ユニット４が配設されており、この制御ユニット４には、例えば、画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置１６が設けられている。この画像処理装置１６からは、各画像露光装置１０にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色の画像データが順次出力され、これらの各画像露光装置１０から画像データに応じて出射される４本のレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ上に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ上に形成された静電潜像は、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像として現像される。

また、上記用紙搬送ベルトユニット３は、図２に示すように、無端状ベルトとして、切れ目が無く循環し移動する用紙搬送ベルト１７を備えており、当該用紙搬送ベルト１７は、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂで形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像が転写されるシートとしての用紙１８を静電的に吸着した状態で搬送するように構成されている。

上記用紙搬送ベルト１７は、図２に示すように、鉛直方向に沿って配設された張架ロールとしての駆動ロール１９と従動ロール２０との間に、所定のテンションで張架されており、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ル１９によって、所定の速度で時計周り方向に沿って循環移動するように構成されている。

上記駆動ロール１９と従動ロール２０との距離は、例えば、Ａ３サイズの用紙１８の長さと略等しい長さに設定されているが、これに限らず、駆動ロール１９と従動ロール２０との距離は、任意に設定して良いことは勿論である。上記用紙搬送ベルト１７としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。

また、上記駆動ロール１９の表面には、図２に示すように、用紙１８を用紙搬送ベルト１７の表面に静電的に吸着させるための吸着ロール２２が、用紙搬送ベルト１７を介して当接するように配設されている。この吸着ロール２２は、例えば、画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂの帯電ロール９と同様に、金属製芯金の表面に導電性ゴムを被覆して構成されており、金属製芯金に所定の吸着用のバイアス電圧が印加されるようになっている。そして、吸着ロール２２は、給紙装置６から送られてくる用紙１８を静電的に帯電して、用紙搬送ベルト１７の表面に吸着させるように構成されている。なお、上記吸着ロール２２は、必ずしも設けなくとも良い。

上記各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像は、図２に示すように、用紙搬送ベルト１７の表面に吸着された状態で搬送される用紙１８上に、転写ロール２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂによって互いに重ね合わされた状態で多重に転写される。なお、上記転写ロール２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂは、用紙搬送ベルトユニット３に一体的に取り付けられている。

上記用紙１８は、図２に示すように、プリンタ本体１の底部に配設された給紙装置６から給紙される。この給紙装置６は、所望のサイズや材質の用紙１８を収容した用紙トレイ２４を備えており、当該用紙トレイ２４からは、所望のサイズや材質の用紙１８が給送ロール２５によって給送されるとともに、捌きロール２６によって１枚ずつ分離された状態で給紙され、給紙手段としてのレジストロール２７を介して所定のタイミングで用紙搬送ベルト１７上の吸着位置へと搬送されるようになっている。

なお、上記用紙１８としては、シート状であって、例えば、Ａ４サイズやＡ３サイズ、あるいはＢ５サイズやＢ４サイズなど種々のサイズ、及び、普通紙、コート紙・ハガキ等の厚紙や、ＯＨＰシート、あるいはトレーシングペーパー等の薄紙など、種々の材質のものが用いられる。

そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像が多重に転写された用紙１８は、図２に示すように、当該用紙１８自身が有する剛性（所謂、コシ）によって用紙搬送ベルト１７から分離された後、搬送経路２８に沿って定着装置２９へと搬送され、定着装置２９によって熱及び圧力で、各色のトナー像が用紙１８上に定着される。上記用紙搬送ベルト１７と定着装置２９は、近接して配設されており、用紙搬送ベルト１７から分離された用紙１８は、用紙搬送ベルト１７の搬送力によって定着装置２９へと搬送される。この定着装置２９は、加熱ロール４５（加熱部材）が回転駆動され、加熱ロール４５と定着ベルト４６（従動部材）を互いに圧接した状態で接触させて定着ベルト４６が従動回転し、これら加熱ロール４５と定着ベルト４６の間に形成されるニップ領域Ｎ（接触領域）を用いて用紙１８を搬送するとともに、当該領域を通過させる際に、熱及び圧力で定着処理を施すように構成されている。その後、各色のトナー像が定着された用紙１８は、排出ロール３２によって、図２及び図３に示すように、フルカラープリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ３３上にプリント面を下にした状態で排出され、プリント動作が終了する。

なお、上記フルカラープリンタでは、フルカラーの画像に限らず、モノクロなど所望の色の画像をプリントすることが可能となっており、プリントする画像の色に応じて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のすべて、又は一部の画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂによってトナー像が形成される。

なお、図２中、符号３４はプリンタ本体１の正面に取り付けられた液晶パネル等の表示部を備えた操作パネルを示しており、当該操作パネル３４には、プリンタの状態を表示したり、必要な操作等を行うように構成されている。

ところで、この実施の形態に係る定着装置は、加熱手段によって加熱された状態で回転する加熱部材と、前記加熱部材に従動して回転するとともに、当該加熱部材と協働してシートを搬送する従動部材と、前記加熱部材と前記従動部材とを接触させる方向に付勢する付勢手段と、前記加熱部材と前記従動部材とが接触することにより、当該加熱部材と当該従動部材との接触領域を形成する接触領域形成部材と、前記加熱部材及び前記従動部材の少なくとも一方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材と、前記接触領域の前記シートの搬送方向下流側に配置されて前記支持部材を移動可能に支持する支点と、を有するように構成されている。

図４はこの実施の形態に係る定着装置の外観を示す斜視図、図５はこの実施の形態に係る定着装置を示す断面図である。

この実施の形態に係る定着装置２９は、図４に示すように、その外周が耐熱性の合成樹脂等からなる定着装置ハウジング４１によって覆われており、当該定着装置ハウジング４１の外周には、その上端面などに熱を効果的に放出するとともに、機械的な強度を高めるための放熱用フィン１０１が多数設けられている。

上記定着装置ハウジング４１の下端面には、図５に示すように、下方から未定着トナー像が転写された用紙１８を、鉛直方向の下方から上方に向けて導入する導入口４２が開口されているとともに、当該導入口４２の一側（図示例では、右側）には、用紙１８のトナー像が転写されていない裏面側に接触した状態で案内する平板状の案内部材４３が設けられている。

また、上記定着装置ハウジング４１の内部には、図５に示すように、加熱源４４を有する加熱部材としての加熱ロール４５と、従動部材としての定着ベルト４６と、前記定着ベルト４６が回転自在となるように当該定着ベルト４６の両端を支持するベルト支持部材４７（図７参照）と、前記定着ベルト４６の内部に配設され、前記加熱ロール４５の表面に定着ベルト４６を圧接させてニップ領域Ｎを形成する圧接部材４８と、前記定着ベルト４６の内面にシリコンオイル等の液状潤滑剤を供給する液状潤滑剤供給部材としての耐熱性のフェルト部材４９とを備えるように構成されている。

なお、図５中、５０は定着装置２９の出口ロールを、５１は定着装置２９の内部における用紙１８を検知するジャムセンサー５２のアクチュエーターを、５３はアクチュエーター５１の近傍に配設された用紙１８を案内する案内コロを、それぞれ示している。

上記加熱ロール４５は、図６に示すように、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金４５ａと、当該芯金４５ａの表面に薄く被覆されたシリコンゴム等からなる肉厚０．６５ｍｍ程度の弾性層４５ｂと、当該弾性層４５ｂの表面の極薄く被覆されたＰＦＡ等からなる肉厚３０μｍ程度の離型層４５ｃとから構成されている。また、上記加熱ロール４５の内部には、図５に示すように、加熱源として、例えば６５０Ｗ程度のハロゲンランプ４４が配設されている。

また、上記定着ベルト４６は、例えば、ポリイミド等の合成樹脂によって、肉厚が例えば７５μｍ程度の円筒形の無端ベルト状に形成されており、必要に応じて、表面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられる。

さらに、上記ベルト支持部材４７は、図７及び図８に示すように、圧接部材４８の両端部に一体的に組み付けられるように構成されている。

この圧接部材４８は、図９に示すように、定着ベルト４６の外周を保持しつつ案内する合成樹脂製のベルトハウジング５４と、当該ベルトハウジング５４の内部に嵌合状態に装着される断面略矩形状のアルミニウム等からなる金属製のベルトフレーム５５と、定着ベルト４６を加熱ロール４５に圧接させるための合成樹脂や金属等からなるニップヘッド部材５６（接触領域形成部材）と、当該ニップヘッド部材５６に装着される合成ゴム等の弾性体からなるパッド部材５７（接触領域形成部材）と、ニップヘッド部材５６及びパッド部材５７の外周を覆う摩擦低減シート５８とから、主に構成されている。なお、この摩擦低減シート５８は、その基端部がニップヘッド部材５６の裏面側に挟持されているとともに、その先端部がパッド部材５７及びニップヘッド部材５６の表面を覆った状態で、定着ベルト４６の内面に沿って所定の長さにわたって設けられており、定着ベルト４６とパッド部材５７及びニップヘッド部材５６との間の摩擦を低減するためのシート状部材である。

上記圧接部材４８は、後述するように、定着ベルト４６を介して加熱ロール４５に圧接するように付勢されており、圧接部材４８のニップヘッド部材５６及びパッド部材５７は、図６に示すように、加熱ロール４５の表面に圧接することによって、加熱ロール４５と定着ベルト４６との間には、ニップ領域Ｎが形成されるように構成されている。その際、上記ニップヘッド部材５６の先端部５６ａは、所定の曲率半径を有するＲ形状に形成された剥離機能部を構成しているとともに、金属板５９に支持されたパッド部材５７が、所定の圧力で加熱ロール４５に圧接するように構成されており、ニップ領域Ｎにおける圧力分布は、図１０に示すように、ニップ領域Ｎの出口部が局所的に高くなるように設定されている。そして、上記ニップ領域Ｎを通過する用紙１８は、ニップ領域Ｎの出口部において、ニップヘッド部材５６の先端部５６ａに沿って定着ベルト４６側に向けて凹形状となるように弾性変形し、用紙１８は、ニップ領域Ｎの出口部において、上記剥離機能部におけるニップヘッド部材５６の曲率変化と用紙１８自身のコシ（剛性）によって剥離されるようになっている。

また、上記ベルト支持部材４７は、図７及び図８に示すように、ベルトフレーム５５の両端部に嵌合された状態で、ベルトハウジング５４の両端部に装着されるようになっている。

上記加熱ロール４５は、図８に示すように、その両端部が軸受け部材６０を介して、支持部材としての第１の支持フレーム６１にそれぞれ回転自在に取り付けられている。上記第１の支持フレーム６１は、図１に示すように、側面形状が略Ｌ字形状に形成されており、加熱ロール４５の上方に位置する上端部６１ａの方が、加熱ロール４５の下方に位置する下端部６１ａよりも長く形成されている。上記第１の支持フレーム６１の上端部６１ａは、図１に示すように、加熱ロール４５側からニップ領域Ｎを越えて、定着ベルト４６側まで延設されているのに対して、その下端部６１ｂは、加熱ロール４５の左側面から略中央部まで短く設定されている。

一方、上記定着ベルト４６は、図８に示すように、その両端部がベルト支持部材４７によって回転自在に支持されているとともに、当該ベルト支持部材４７は、図１に示すように、支持部材としての第２の支持フレーム６２に固定した状態で取り付けられている。上記第２の支持フレーム６２は、図１に示すように、側面形状が略コ字形状に形成されており、定着ベルト４６の上下両側に位置する部分６２ａ、６２ｂが、定着ベルト４６の右側面に位置する部分に対して、略平行に延設されている。また、上記第２の支持フレーム６２は、その上端部６２ａの方が下端部６２ｂよりもやや長く設定されており、その上端部の先端６２ａは、ニップ領域Ｎの上方に位置している。

また、上記第１の支持フレーム６１及び第２の支持フレーム６２は、ニップ領域Ｎの出口側において、当該ニップ領域Ｎよりも僅かに定着ベルト４６側にずれた位置で、支点としての連結ピン６３によって回動自在に連結されている。

この実施の形態では、支点６３が、ニップ領域Ｎを通過する用紙１８の進行方向に沿った延長線Ｌに近接して配置されている。

また、この実施の形態では、第１の支持フレーム６１及び第２の支持フレーム６２の上端部６１ａ、６２ａが略水平に配置されており、支点６３がニップ領域Ｎに比較的近接して配置されているが、これら第１の支持フレーム６１及び第２の支持フレーム６２が支点６３を中心とした梃子として機能することを考慮すれば、支点６３がニップ領域Ｎから離間した図１中の上方に配置するのが望ましい。

なお、この実施の形態では、加熱ロール４５が取り付けられた第１の支持フレーム６１が、定着装置ハウジング４１に固定した状態で取り付けられており、第２の支持フレーム６２が第１の支持フレーム６１に対して接離するように、連結ピン６３を支点として回動自在となっている。但し、第１の支持フレーム６１側を移動自在に構成したり、第１及び第２の支持フレーム６１、６２の双方を移動自在に構成しても勿論良い。

さらに、上記第１の支持フレーム６１及び第２の支持フレーム６２は、ニップ領域Ｎを挟んで支点６３と反対側、つまり、ニップ領域Ｎの入口側に位置する下端部の先端が、付勢手段としての引っ張りスプリング６４によって互いに近接する方向に付勢されており、これら第１の支持フレーム６１に取り付けられた加熱ロール４５と、第２の支持フレーム６２に取り付けられた定着ベルト４６とが互いに所定の圧接力で圧接するように構成されている。

その際、上記引っ張りスプリング６４の一端６４ａは、第１の支持フレーム６１の先端に直接連結されて固定されているが、引っ張りスプリング６４の他端６４ｂは、第２の支持フレーム６２の先端に直接連結されておらず、第２の支持フレーム６２の先端に回動自在に取り付けられた解除手段としてのニップ解除レバー６５の基端部６５ａに連結されている。

上記第２の支持フレーム６２の先端には、図１に示すように、ニップ解除レバー６５の基端部６５ａが回動軸６６を介して回動自在に取り付けられており、当該ニップ解除レバー６５の軸支部６６の近傍には、引っ張りスプリング６４の他端６４ｂが連結されている。上記ニップ解除レバー６５は、その基端部６５ａが軸支部６６から略水平に延設されているとともに、その中間部６５ｂは、基端部６５ａに対して９０度よりも大きい角度を成すように傾斜して設けられており、その先端部６５ｃは、略水平方向に短く突設されている。

上記ニップ解除レバー６５の先端部６５ｃは、図４に示すように、定着装置ハウジング４１の側方に突出しており、ユーザーがニップ解除レバー６５の先端部６５ｃを上方に押し上げることによって、ニップ解除レバー６５が反時計回り方向に回動し、引っ張りスプリング６４の他端６４ｂが加熱ロール４５側に移動して、加熱ロール４５と定着ベルト４６との加圧状態が解除されるように構成されている。したがって、ユーザーは、定着装置２９の内部等で用紙１８のジャムが発生した場合には、ニップ解除レバー６５を操作して加熱ロール４５と定着ベルト４６との加圧状態を解除することにより、ジャムが発生した用紙１８を容易に除去することが可能となっている。

以上の構成において、この実施の形態に係る定着装置を適用したフルカラープリンタでは、次のようにして、記録シートの種類にかかわらず、厚いシートを定着する場合であっても、剥離不良が発生するのを防止するとともに、接触領域の状態を変更する駆動手段などが不要であって、装置の小型化が可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係る定着装置を用いたカラープリンタでは、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂによって各色のトナー像がそれぞれ形成され、これら４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂによって形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像は、用紙搬送ベルト１７に吸着された状態で移動する用紙１８上に多重に転写される。

これらイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）等の各色のトナー像が多重に転写された用紙１８は、図２に示すように、定着装置２９へと搬送され、当該定着装置２９によって定着処理が施された後、プリンタ本体１の上部に設けられた排紙トレイ３３上に排出される。

ところで、上記用紙１８は、図５に示すように、定着装置２９の下端部に設けられた導入口４２から、案内部材４３によって案内された状態で、定着装置ハウジング４１の内部に導入され、加熱ロール４５と定着ベルト４６が圧接するニップ領域Ｎへと搬送される。すると、この記録用紙１８は、図１１（ａ）に示すように、ニップ領域Ｎにおいて、加熱ロール４５によって加熱されるとともに、加熱ロール４５と定着ベルト４６の圧接力によって加圧され、用紙１８上に転写されたトナー像が溶融定着される。

その際、上記加熱ロール４５の表面には、ニップ領域Ｎの出口において、定着ベルト４６を押圧する押圧部材のうち、ニップヘッド部材５６の先端部５６ａによって大きな圧力で圧接され、加熱ロール４５の弾性層４５ｂが凹形状に弾性変形するため、それに伴って用紙１８も凹形状に変形し、当該用紙１８の腰と剥離機能部の作用とによって加熱ロール４５の表面から剥離される。

一方、上記用紙１８がコート紙やハガキ等の厚紙の場合には、図１１（ａ）に示すように、当該用紙１８が加熱ロール４５と定着ベルト４６とのニップ領域Ｎに進入すると、図１２に第１及び第２の支持フレーム６１、６２を直線状の梃子として模式的に示すように、ニップ領域Ｎの用紙搬送方向下流側（出口側）に支点６４が設けられているため、加熱ロール４５と定着ベルト４６は、用紙１８の厚さにより、加熱ロール４５と定着ベルト４６を接触させる方向の力が付与される。そして、ニップヘッド部材５６の先端部が回動して押し付けられるため、剥離機能部の作用が働くことになる。したがって、ニップ領域Ｎを通過した用紙１８は、加熱ロール４５側にカールしにくい。

一方、図１３に示すように、ニップ領域Ｎの入口側に支点が設けられた場合には、厚紙がニップ領域Ｎに進入することにより、加熱ロール４５と定着ベルト４６との圧接を解除する方向の力が付与されるとともに、ニップヘッド部材５６の先端部５６ａが加熱ロール４５から離れる方向に回動するため、剥離機能部の作用が相対的に弱くなる。

よって、上記厚紙からなる用紙１８に定着処理を施した際に、当該用紙１８に定着されたトナー像の粘着力などによって加熱ロール４５側に巻き付くようにカールした状態で、定着処理から排出されにくいので、図２及び図３に示すように、排出トレイ３３上に排出される用紙１８も良好に積層され、用紙１８の積層状態が乱されて排出不良が発生したり、排出トレイ３３上に排出された用紙１８が、排出トレイ３３上から脱落する虞れもない。

なお、厚紙としては、例えば、坪量が１６０ｇｍｓ以上の用紙を言うが、これに限らず、坪量が１６０ｇｍｓ未満の用紙であっても厚紙を含む場合があっても良いことは勿論である。

実施の形態２
図１４はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、前記加熱部材と前記加圧部材とを圧接させる付勢手段として、ニップ領域を挟んで支点と反対側に配置された圧縮バネを用いるように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図１４に示すように、第１の支持フレーム６１にピン７０が固定した状態で立設されており、当該ピン７０の先端側は、第２の支持フレーム６２側に配設されている。そして、上記ピン７０の先端の係止部７１と、第２の支持フレーム６２の押圧部７２との間には、圧縮バネ７３が介在されており、当該圧縮バネ７３の伸張力によって、ピン７０が立設された第１の支持フレーム６１と、押圧部７２で圧縮バネ７３の伸張力を受ける第２の支持フレーム６２とが、互いに圧接されるように構成されている。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

実施の形態３
図１５はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、加熱手段を内部に有するベルトと、前記ベルトと接触して当該ベルトを駆動するとともに、協働してシートを搬送する搬送ロールと、前記ベルトを前記搬送ロールに接触させる方向に付勢する付勢手段と、前記ベルトと前記搬送ロールとが接触することにより、当該ベルトと当該搬送ロールとの接触領域を形成する接触領域形成部材と、前記ベルト及び前記搬送ロールの少なくとも一方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材と、前記接触領域の前記シートの搬送方向下流側に配置されて前記支持部材を移動可能に支持する支点と、を有するように構成されている。

すなわち、この実施の形態３では、図１５に示すように、上方に加熱ベルト８１が、下方に回転駆動される加圧ロール（搬送ロール）８２が配設されており、加熱ベルト８１の内部には、加熱ベルト８１を加圧ロール８２に圧接させて、ニップ領域Ｎを形成するための押圧部材８３（接触領域形成部材）と、当該押圧部材８３の下面に配設された加熱部材８４（加熱手段）とが配設されている。

そして、上記加熱ベルト８１と加圧ロール８２とは、図１に示す定着装置と同様に、加熱ベルト８１を支持する第１の支持フレーム８３と、加圧ロール８２を支持する第２の支持フレーム８４とによって圧接されているとともに、これら第１の支持フレーム８３と第２の支持フレーム８４とを回動自在に支持する支点８５が、ニップ領域Ｎの用紙搬送方向下流側（出口側）に配設されている。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す側面構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示す外観斜視図である。 図４はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す外観斜視図である。 図５はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を示す断面構成図である。 図６は加熱ロールと定着ベルトとのニップ領域を示す断面図である。 図７はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の内部を示す外観斜視図である。 図８は加熱ロールと定着ベルトとの圧接状態を示す外観斜視図である。 図９はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の押圧部材を示す断面図である。 図１０はニップ領域における圧力分布を示すグラフである。 図１１は加熱ロールと定着ベルトとのニップ領域を用紙が通過する状態を示す断面図である。 図１２はこの発明の実施の形態１に係る定着装置の作用を示す模式図である。 図１３は従来の定着装置の作用を示す模式図である。 図１４はこの発明の実施の形態２に係る定着装置を示す側面構成図である。 図１５はこの発明の実施の形態３に係る定着装置を示す側面構成図である。

符号の説明

１８：用紙（シート）、２９：定着装置、４４：加熱源、４５：加熱ロール、４６：定着ベルト、４８：圧接部材、５６：ニップヘッド部材（接触領域形成部材）、５７：パッド部材（接触領域形成部材）、６１：第１の支持フレーム、６２：第２の支持フレーム、６３：支点、６４：引っ張りスプリング、Ｎ：ニップ領域。

Claims (8)

1. 加熱手段によって加熱された状態で回転する加熱ロールと、
   前記加熱ロールに従動して回転するとともに、当該加熱ロールと協働してシートを搬送するベルトと、
   前記ベルトと前記加熱ロールの双方を接触させる方向に付勢するとともに、前記加熱ロールと前記ベルトの接触領域よりも前記シートの搬送方向に沿った上流側に配置された付勢手段と、
   前記加熱ロールと前記ベルトとが接触することにより、当該加熱ロールと当該ベルトとの間に前記シートが通過する接触領域を形成する接触領域形成部材と、
   前記加熱ロール及び前記ベルトの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材とを備え、
   前記加熱ロール及び前記ベルトの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材の支点を、前記接触領域の前記シートの搬送方向下流側に配置したことを特徴とする定着装置。
2. 加熱手段を内部に有するベルトと、
   前記ベルトと接触して当該ベルトを駆動するとともに、協働してシートを搬送する搬送ロールと、
   前記ベルトと前記搬送ロールの双方を接触させる方向に付勢するとともに、前記搬送ロールと前記ベルトの接触領域よりも前記シートの搬送方向に沿った上流側に配置された付勢手段と、
   前記ベルトと前記搬送ロールとが接触することにより、当該ベルトと当該搬送ロールとの間に前記シートが通過する接触領域を形成する接触領域形成部材と、
   前記ベルト及び前記搬送ロールの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材とを備え、
   前記加熱ロール及び前記ベルトの双方を、他方の部材に対して接離する方向に移動自在に支持する支持部材の支点を、前記接触領域の前記シートの搬送方向下流側に配置したことを特徴とする定着装置。
3. 前記付勢手段は、前記接触領域を挟んで前記支点と反対側に配置されたバネを用いたことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記接触領域形成部材は、シート搬送方向下流側に剥離機能部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
5. 前記接触領域形成部材は、シート搬送方向下流側の一部にＲ形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記支持部材には、前記付勢手段による付勢力を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記支点は、前記接触領域を通過するシートの搬送方向に沿った延長線に近接して配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の定着装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載された定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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