JP5822179B2 - レバー切換装置、定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真技術を利用した複写機やプリンタなどの画像形成装置、このような画像形成装置に用いられる定着装置、および、このような定着装置に用いられるレバー切換装置に関する。

一般に電子写真式等の画像形成装置においては、転写材としての用紙に転写されるトナー画像に熱を加えて定着する熱定着の方法が採用されている。この熱定着に用いる定着装置は、図９と図１０に示すように、定着部材としての定着ローラ１０１と、加圧部材としての加圧ローラ１０２とを備える。

定着ローラ１０１は、例えば、熱伝導性基体１０３と、この基体１０３を被覆する外装体１０４とからなる円筒状のローラ本体１０５と、このローラ本体１０５に内装されるハロゲンヒータ等の加熱源１０６とを備える。なお、外装体１０４は、弾性層と、この弾性層を被覆する表層とからなる。加圧ローラ１０２は、芯金１０７と、この芯金１０７を被覆する外装体１０８とからなる。なお、装体１０８は、弾性層と、この弾性層を被覆する表層とからなる。

そして、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２とは、図示省略のバネ部材にて、圧接するように押圧され、定着ニップＮが形成される。ところで、このような定着装置に対して、転写材Ｐが普通紙の場合や封筒の場合等がある。しかしながら、封筒は、紙を折り曲げて張り合わせるものである。このため、このような封筒が定着ニップを通過する際に、歪やシワが発生するおそれがあった。

そこで、従来では、普通紙を通過させる場合には、図９に示すように、定着ニップＮの範囲を広く、封筒を通過させる場合、図１０に示すように、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との圧着圧（定着圧）を小さくしていた。このように、定着ニップＮの範囲を小さくするようにして、封筒を通過させる場合にもシワ等が発生させにくくしていた。

この定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との間の距離を広げる方法として、レバーを操作して、てこの原理によって、定着ローラ１０１を支持している定着フレームと加圧ローラ１０２を支持している加圧フレームとの間を開けるようにする。また、直接的に定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との間の距離を広げ、ニップ幅を小さくするようにする等の方法を提案できる。

レバーを用いる方法としては、図７と図８に示すような装置を提案できる。すなわち、定着ローラ１０１を定着フレーム１１０にて保持させるとともに、加圧ローラ１０２を加圧フレーム１１１に保持させる。この際、加圧ローラ１１は、定着フレーム１０１に設けたれた軸部１０３を中心に回動するように設定される。また、図示省略のバネ部材にて、フレーム１１０，１１１には加圧力が付与される。これによって、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２が圧接状となって、定着ニップＮが形成される。

そして、加圧フレーム１１１には、レバー部材１１５が枢支軸１１６を中心に揺動可能として枢着されている。図７では、図示省略のバネ部材の付勢力によって、定着ニップＮが大きく設定されている状態である。この状態から、レバー部材１１５を矢印Ａ１方向に、枢支軸1１６を中心に揺動させることによって、図８に示すように、レバー部材1１５の先端部が定着フレーム１１０を接触して、加圧フレーム１１１が軸部１１３を中心に矢印Ｂ１方向に揺動する。これによって、加圧ローラ１０２が定着ローラ１０１から離間するように揺動して、定着ニップＮの幅が小さくなる。

また、この図８に示す状態から、レバー部材１１５を矢印Ａ２方向に、枢支軸１１６を中心に揺動させることによって、レバー部材１１５による定着フレーム１１０への押圧を解除すれば、加圧フレーム１１１が軸部１１３を中心にＢ２方向に揺動して、図７に示すように、定着ニップＮの幅が大きい状態に戻すことができる。

このように、構成することによって、図７に示す状態では、普通紙Ｐ１を定着ニップＮを通過させ、図８に示す状態では、封筒Ｐ２を定着ニップＮを通過させることができる。これによって、封筒Ｐ２を通過させても、シワ等が発生させにくくしていた。

しかしながら、図７と図８に示すように、レバー機構として１リンク機構を用いたものでは、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との間の距離を広げる量が少なかったり、広げる量を大きくしようとするとレバーの操作力が大きくなったりおすれがあった。

そこで、レバー機構として２リンク機構として、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２の間の距離を広げる量が大きくするとともに、レバーの操作力を小さくすることを提案できる。

ところで、図８に示す状態（低圧接状態）から図７に示す状態（高圧接状態）に切り替える場合、レバー部材１１５による定着フレーム１１０への押圧を解除すれば、フレーム１１０，１１１に対して加圧力を付与するバネ部材の弾性力によって、レバー部材１１５の矢印Ｂ２方向揺動が加速される。このため、この定着装置に大きな衝撃が加わることになり、衝撃音が発生するとともに、衝撃によって、定着ニップＮの設定を精度よくできなくなったりする場合がある。特に、レバー機構として２リンク機構とすることによって、低圧接状態から高圧接状態に戻す際の勢いや衝撃が大きくなるおそれがある。

従来には、レバー操作によって、部品の位置を変更する装置が種々あり、レバー復帰時に発生する音を緩和するようにしたものがある（特許文献１）。また、衝撃を緩和するようにしたものもある（特許文献２）。

前記特許文献１に記載のものでは、レバーをカムの係止段部から解除する解除手段と、レバーをカム面に復帰させる復帰手段とを備えたものある。この場合、カムは、係止段部よりカム回転方向下流部で該係止段部に隣接するカム解除面と、該カム解除面より下流部に配置され解除手段により解除されたレバーが復帰するカム復帰面を備える。そして、カム復帰面の高さを、カム解除面の高さよりも高く設定している。

特許文献１では、レバーはカムの係止段部との係合が解除されると、レバーはカム解除面に沿って移動し、レバーが復帰する際には、カム解除面より高いカム復帰面に係合することになり、その可動ストロークが完全になくなるように動作し、復帰動作するレバーはカム面へ衝突せず、騒音を発生しない。

しかしながら、この特許文献１に示す構成としたとしても、騒音の発生を緩和することができても、レバーの復帰時の衝撃を緩和できない。

また、特許文献２には、離間付勢手段の付勢力が除去された時に、衝撃を緩和するための緩衝手段を設けた画像形成装置が記載されている。すなわち、この緩衝手段としては、スポンジ等からなり、レバーをこの緩衝手段に衝突させて、その衝突の衝撃を緩和するものである。しかしながら、通常、レバーにこの緩衝手段が作用しないように、接離ソレノイドを必要とする。このため、コスト高となる欠点がある。

本発明は、斯かる事情に鑑み、簡単な構成で低コストに、レバーの復帰時の衝撃を緩和できて、衝撃音の発生を抑えることができるレバー切換装置、定着装置および画像形成装置を提供しようとするものである。

本発明のレバー切換装置は、第１部材と、第２部材と、第１部材と第２部材を圧接する方向に付勢する弾性部材とを備えた構造体に対して、レバーの操作によって、第１部材と第２部材とは、低圧接状態と高圧接状態との変位が可能なレバー切換装置であって、低圧接状態から高圧接状態に切換える方向にレバーを揺動させる際に、この揺動に対して抵抗を付与する抵抗付与手段を備えたものである。

本発明のレバー切換装置は、第１部材と、第２部材と、第１部材と第２部材を圧接する方向に付勢する弾性部材とを備えた構造体に対して、レバーの操作によって、第１部材と第２部材とは、低圧接状態と高圧接状態との変位が可能なレバー切換装置であって、前記レバーは、凹凸歯が設けられるとともに、前記第１部材と第２部材とを低圧接状態から高圧接状態又は高圧接状態から低圧接状態とするリンク機構を備え、低圧接状態から高圧接状態に切換える方向にレバーを揺動させる際に、前記凹凸歯と係合状態となる歯車を備え、この揺動に対してレバーに抵抗を付与する抵抗付与手段を備えたものである。

本発明の定着装置は、熱源を備えた定着部材と、定着部材と圧接する加圧部材とを備え、未定着トナー画像を担持した転写材を定着部材と加圧部材とで形成されるニップを通過させることにより、転写材上のトナー画像を定着する定着装置において、前記レバー切換装置を備え、前記第１部材が前記定着部材であり、前記第２部材が前記加圧部材であるものである。

本発明の定着装置によれば、レバーの操作によって、定着部材と加圧部材とを低圧接状態と高圧接状態とに変位させることができる。そして、抵抗付与手段によって、低圧接状態から高圧接状態に切換える方向にレバーを揺動させる際に、抵抗を付与することができる。このため、低圧接状態から高圧接状態に切換える際における弾性部材の付勢を緩和することができ、この切換え時のレバーの揺動を緩やかにすることができる。

本発明の画像形成装置は、前記定着装置を備えたものである。本発明の画像形成装置によれば、定着装置において、レバーの操作によって、定着部材と加圧部材とを低圧接状態と高圧接状態とに変位させることができる。そして、抵抗付与手段によって、低圧接状態から高圧接状態に切換える方向にレバーを揺動させる際に、抵抗を付与することができる。このため、低圧接状態から高圧接状態に切換える際における弾性部材の付勢を緩和することができ、この切換え時のレバーの揺動を緩やかにすることができる。

本発明のレバー切換装置では、低圧接状態と高圧接状態との切換を行うことができ、操作性に優れる。しかも、低圧接状態から高圧接状態に切換える際における弾性部材の付勢を緩和することができ、切換時の衝撃を緩和できて、各状態を安定して維持できるとともに、切換の信頼性の向上を図ることができ、かつ、衝撃音の発生も抑えることができる。また、比較的高価なソレノイド等を用いる必要がなく、低コストで構成することができる。

本発明の定着装置では、低圧接状態と高圧接状態との切換を行うことができ、操作性に優れる。すなわち、高圧接状態とすることによって、定着ニップが広くなって、普通紙に対して安定した定着機能を発揮することができる。また、低圧接状態とすることによって、封筒を通過させても、シワ等が発生させにくくすることができる。特に、低圧接状態から高圧接状態への切換時の衝撃を緩和できて、各状態を安定して維持できるとともに、切換の信頼性の向上を図ることができ、しかも、衝撃音の発生も抑えることができる。低コストを図ることができる。

本発明の画像形成装置では、前記作用効果を発揮する定着装置を具備することになる。このため、普通紙に対して安定した定着機能を発揮するとともに、封筒に対してもシワ等が発生させにくくすることができ、しかも、衝撃音の発生も抑えることができる高品質の画像形成装置を安価に提供することができる。

一実施形態に係る定着装置を示し、高圧接状態の簡略図である。 前記図１の定着装置を示し、低圧接状態の簡略図である。 前記図１に示す定着装置を用いた画像形成装置の全体構成図である。 前記図１に示す定着装置の要部拡大図である。 前記図１に示す定着装置の要部分解簡略図である。 前記図１に示す定着装置のレバーと抵抗付与手段とは非係合状態の拡大図である。 定着装置の比較例を示し、高圧接状態の簡略図である。 図７の定着装置を示し、低圧接状態の簡略図である。 従来の定着装置を示し、高圧接状態の簡略図である。 従来の定着装置を示し、低圧接状態の簡略図である。

以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。

図３は、画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。図３に示す画像形成装置は、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫは、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成してある。

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、１つのプロセスユニット１Ｙを例にその構成を説明する。

プロセスユニット１Ｙは、像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としての感光体クリーニングブレード５を備えている。

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫの上方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置７が配設されている。また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫの下方には、中間転写ユニット６が配設されている。中間転写ユニット６は、無端状のベルトから構成される中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、駆動ローラ８及び従動ローラ９に張架され、図の矢印の方向に周回走行可能に構成されている。

中間転写ベルト１０の内周面には、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１ＢＫが配設されている。各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１ＢＫは、それぞれ感光体２に対向した位置で中間転写ベルト１０の内周面に圧接しており、この圧接により、各感光体２は中間転写ベルト１０の外周面に圧接して一次転写ニップを形成している。

中間転写ベルト１０を張架する駆動ローラ８に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１０の外周面に圧接しており、その圧接部において二次転写ニップを形成している。

中間転写ユニット６は、中間転写ベルト１０の表面をクリーニングするためのベルトクリーニング装置２１を備える。また、中間転写ユニット６の下方には、廃トナーを収容するための廃トナー収容器２２が配設されている。廃トナー収容器２２の入口部にはベルトクリーニング装置２１から伸びた図示しない廃トナー移送ホースが接続されている。

画像形成装置本体１００の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｐを収容した記録媒体収容部１３が配設されている。記録媒体収容部１３には、記録媒体Ｐを搬出する供給ローラ１４等が設けてある。

画像形成装置本体１００内には、記録媒体Ｐを記録媒体収容部１３から上方へ案内するための搬送路Ｒ１が配設されている。駆動ローラ８と二次転写ローラ１２によって形成された二次転写ニップよりも、搬送路Ｒ１の搬送方向上流側（図の下方）に、一対のレジストローラ１５ａ，１５ｂが配設されている。また、二次転写ニップよりも、搬送路Ｒ１の搬送方向下流側（図の上方）に、定着装置１６が配設されている。定着装置１６は、定着ローラ１７と加圧ローラ１８を有する。定着ローラ１７と加圧ローラ１８は互いに圧接しており、その圧接部において定着ニップを形成している。

搬送路Ｒ１の搬送方向下流端部には、一対の排出ローラ１９ａ，１９ｂが配設されている。また、記録媒体Ｐを積載するためのストック部２０が、画像形成装置本体１００の上面を内方へ凹ませて形成されている。

以下、図３を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
プロセスユニット１Ｙにおいて、感光体２を図の矢印の方向に回転させ、その感光体２の表面を帯電ローラ３によって均一な高電位に帯電させる。次いで、画像データに基づいて露光装置７から感光体２の表面にレーザビームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。この感光体２の表面に形成された静電潜像の部分に、現像装置４によって帯電させたトナーを静電的に転移させ、イエローのトナー画像を形成（可視画像化）する。

一次転写ローラ１１Ｙに、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、一次転写ローラ１１Ｙと感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界を形成する。そして、一次転写ニップにおいて、回転する感光体２上のトナー画像を、図の矢印方向に走行する中間転写ベルト１０に一次転写する。

その他の各プロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫにおいても、同様にして感光体２上にトナー画像を形成し、４色のトナー画像を互いに重なり合うように中間転写ベルト１０に一次転写する。

また、一次転写行程を経た後の感光体２の表面を、感光体クリーニングブレード５によってクリーニングし、残留トナーを除去する。さらに、感光体２の表面に残る残留電荷を図示しない除電ランプによって除電する。

一方、記録媒体収容部１３に収容されている記録媒体Ｐを、供給ローラ１４を回転させて搬送路Ｒ１へ送り出す。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ１５ａ，１５ｂによって一旦停止される。

また、二次転写ローラ１２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加して二次転写ニップに転写電界を形成する。あるいは、二次転写ローラ１２に対向する駆動ローラ８にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加して、同様の転写電界を形成してもよい。その後、レジストローラ１５ａ，１５ｂの駆動を再開し、中間転写ベルト１０上のトナー画像とタイミング（同期）をとって記録媒体Ｐを二次転写ニップへ送る。そして、二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像を記録媒体Ｐ上に一括して二次転写する。また、二次転写後、中間転写ベルト１０の表面に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置２１によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器２２へ回収される。

トナー画像を転写された記録媒体Ｐは、定着装置１６へと搬送される。定着装置１６に送り込まれた記録媒体Ｐは、定着ローラ１７と加圧ローラ１８間に挟まれて加熱・加圧され、トナー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは排出ローラ１９ａ，１９ｂによってストック部２０に排出される。

定着装置１６は、図１と図２に示すように、第１部材４６としての定着部材である定着ローラ１７と、第２部材４７としての加圧部材である加圧ローラ１８と、第１部材４６と第２部材４７を圧接する方向に付勢する弾性部材(図示省略)とを備えた構造体である。

この場合、レバー５０の操作によって、第１部材４６と第２部材４７とは、低圧接状態と高圧接状態との変位が可能なレバー切換装置５１を備える。定着ローラ１７を定着フレーム６１にて保持させ、加圧ローラ１８は加圧フレーム６２に保持させる。この際、加圧ローラ１８は、定着フレーム６１に設けたられた軸部６９を中心に回動するように設定される。そして、図示省略の弾性部材（バネ部材）にて、フレーム６１，６２には加圧力が付与される。これによって、定着ローラ１７と加圧ローラ１８が圧接状となって、定着ニップＮが形成される。なお、この弾性部材（バネ部材）のバネ荷重は６５Ｎであり、ニップ荷重は３４０Ｎである。

定着ローラ１７は、例えば、熱伝導性基体６３と、この基体６３を被覆する外装体６４とからなる円筒状のローラ本体６５と、このローラ本体６５に内装されるハロゲンヒータ等の加熱源６６とを備える。なお、外装体６４は、弾性層と、この弾性層を被覆する表層とからなる。

熱伝導性基体６３は、所要の機械的強度を有し、熱伝導性の良好な炭素鋼材やアルミニウム材等からなる。また、外装体６４の弾性層は、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムからなる。表層としては、トナーとの離型性を良好とすると共に、弾性層の耐久性を高めるものであり、熱伝導率が高く耐久性に富む材料が用いられる。フッ素樹脂(ＰＦＡ)のチューブ、フッ素樹脂(ＰＦＡ)の塗布層、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の被覆層等で構成される。

定着ローラ１７は、その外径寸法が１５ｍｍ〜４０ｍｍ程度とされ、外装体６４の弾性層の肉厚が０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度とされ、外装体６４の表層の肉厚が１０μｍ〜８０μｍ程度とされる。なお、この実施例では、外径寸法を２４ｍｍとし、弾性層の肉厚を１ｍｍとし、表層の肉厚を４３μｍとした。

加圧ローラ１８は、芯金６７と、この芯金６７を被覆する外装体６８とからなる。外装体６８は、弾性層と、この弾性層を被覆する表層とからなる。芯金６７としては、例えば、ＳＴＫＭ（機械構造用炭素鋼鋼管）等で構成され、外装体６８の弾性層としては、シリコーンゴムやフッ素ゴム等、あるいはこれらの発泡体が用いられる。外装体６８の表層は、離型性に富むＰＦＡ、ＰＴＦＡ等の耐熱性フッ素樹脂のチューブ等で構成される。

加圧ローラ１８は、その外径寸法が２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度とされ、外装体６８の弾性層の肉厚が０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度とされ、外装体６８の表層の肉厚が１０μｍ〜８０μｍ程度とされる。なお、この実施例では、外径寸法を３０ｍｍとし、弾性層の肉厚を８ｍｍとし、表層の肉厚を５０μｍとした。

定着ローラ１７の近傍には、温度検出手段としてのサーミスタ（図示省略）、異常温度防止用のサーミスタ（図示省略）等が配置され、これらのサーミスタからの検出信号が、制御手段（図示省略）に入力される。そして、例えば、マイクロコンピュータ等にて構成される制御手段により、定着ローラ１７の温度が所定温度領域内に維持される。なお、定着ニップＮよりも記録媒体搬送方向の上流側には定着入口ガイド（図示省略）があり、定着ニップＮよりも記録媒体搬送方向の下流側には定着出口ガイド（図示省略）がある。

レバー切換装置５１は、操作用の前記レバー５０と、抵抗付与手段７０とを備える。レバー５０は、第1リンク５０ａと第２リンク５０ｂを有するリンク機構７１にて構成される。この場合、第２リンク５０ｂは、一端部が定着フレーム６１の枢支ピン７２を介して枢結され、他端部が後述するように、枢支ピン７３を介して第1リンク５０ａに枢結されている。

また、第1リンク５０ａは、図４に示すように、リンク本体７５と、このリンク本体７５から突設される操作部７６とからなる。そして、リンク本体７５は、長円形状体であって、一方の円弧部に凹凸歯７７が設けられ、加圧フレーム６２に枢支ピン７８を介して枢結されている。このリンク本体７５に枢支ピン７３を介して第1リンク５０ａの他端部が枢結される。操作部７６は、リンク本体７５の一方（上方）の長辺からこのリンク本体７５に直交する方向に延びる基部７６ａと、この基部７６ａから屈曲して延びる屈曲部７６ｂとからなる。なお、屈曲部７６ｂには、すべり止め７９が設けられている。

抵抗付与手段７０としては、いわゆるトルクリミッタが用いられる。この場合、図５に示すように、受け部材８２と、貫通孔８５ａを有するプレート８５と、波ワッシャ８６と、外周に凹凸歯８７ｂを有する歯車８７と、ボルト部材８８とを備える。

受け部材８２は、鍔部８２ａとボス部８２ｂと軸部８２ｃとからなる。また、鍔部８２ａは円盤体であり、ボス部８２ｂは扁平長円形状板であり、軸部８２ｃは、断面が長円形の短軸体である。また、加圧フレーム６２には、この受け部材８２の軸部８２ｃが嵌合される孔部９０が設けられている。この孔部９０は、長円孔状の本体部９０ａと、この本体部９０ａの下端に連設される逃げ用のスリット孔９０ｂとを有する。なお、この加圧フレーム６２には、この加圧フレーム６２を保持するための取付孔５５ａを有する取付片５５と、軸部６９を支持するための孔部５６ａを有する取付片５６とを備える。また、加圧フレーム６２には、加圧ローラ１８を支持するための貫通孔５７が設けられている。

そして、受け部材８２が加圧フレーム６２の裏面６２ｂから孔部９０に嵌入され、表面６２ａから突出した軸部８２ｃに、プレート８５と、波ワッシャ８６と、歯車８７とを外嵌し、ボルト部材８８をこれらの貫通孔８５ａ、８６ａ、８７ａに挿通して、受け部材８２のねじ孔８２ｄにボルト部材８８のねじ部８８ａを螺合するものである。

このように、ボルト部材８８を受け部材８２に螺着することによって、波ワッシャ８６を、プレート８５と歯車８７とで挟持することになって、歯車８７の回転に摩擦により抵抗（トルク）を発生させることができる。また、抵抗付与手段７０は図示省略のバネ部材によって、矢印Ｚ１方向(図４等参照)に付勢されていて、孔部９０の本体部９０ａに対応する位置に維持される。抗力付与手段７０とレバー５０とは、歯車機構８０を介して嵌合（係合）されるようになっている。

ところで、定着ローラ１７と加圧ローラ１８とは、弾性部材（バネ部材）の弾性力によって図１に示すように高圧接状態となって、定着ニップＮが大となっている。この状態においては、フレーム６１，６２は近接した状態であって、レバー５０の第１リンク５０ａは、その操作部７６の屈曲部７６ｂが鉛直方向に沿って延びた状態となっている。なお、この高圧接状態におけるニップＮの幅は約６．５ｍｍ程度である。

この図１に示す状態から図２に示すように、レバー５０の第１リンク５０ａを、矢印Ｘ１方向に枢支ピン７８を中心に揺動させる。この際、第１リンク５０ａと第２リンク５０ｂとは、枢支ピン７３を介して連結されているので、この揺動によって、第２リンク５０ｂは、枢支ピン７２を中心に矢印Ｘ４方向に揺動する。これによって、フレーム６２が軸部６９を中心に矢印Ｅ１方向に揺動して、定着ローラ１７と加圧ローラ１８とは、低圧接状態となって、定着ニップＮが狭くなる。なお、この低圧接状態におけるニップＮの幅は約２ｍｍ程度である。

また、この図２に示す状態から、レバー５０を矢印Ｘ２方向に揺動させることによって、第２リンク５０ｂが、枢支ピン７２を中心に矢印Ｘ３方向に揺動する。これによって、図１に示すように、フレーム６２が軸部６９を中心に矢印Ｅ２方向に揺動して、定着ローラ１７と加圧ローラ１８とは、高圧接状態となって、定着ニップＮが広くなる。

この図２に示す状態から、レバー５０の第１リンク５０ａを矢印Ｘ２方向に揺動させれば、抵抗付与手段７０の歯車８７の凹凸歯７６ｂと凹凸歯７７とが噛合しつつ、第１リンク５０ａが揺動する。このため、この揺動に対して、抵抗付与手段７０によって抗力が付与される。すなわち、低圧接状態から高圧接状態に切換える際における弾性部材（定着ローラ１７と加圧ローラ１８とを圧接させるためのバネ部材）の付勢力を緩和することができる。

ところで、このレバー５０の矢印Ｘ１方向の揺動の際には、レバー５０の凹凸歯７７が、抵抗付与手段７０の歯車８７の凹凸歯７６ｂに噛合するものであれば、この揺動時にも、抵抗付与手段７０によって、その揺動に抗する抗力が発生することになる。しかしながら、この揺動の際には、図示省略の弾性部材にて、定着ローラ１７と加圧ローラ１８とが圧接する方向に付勢されている、つまり抗力が作用している。このため、抵抗付与手段７０による抗力をさらに必要としない。そこで、この揺動の際には、図６に示すように、抵抗付与手段７０を図示省略のバネ部材の付勢力を抗して、矢印Ｚ２方向に押し下げれば、歯車８７の凹凸歯７６ｂをレバー５０の凹凸歯７７から離間させることができる。この状態とすれば、矢印Ｘ１方向の揺動における抗力付与を回避することができる。また、図２に示す状態では、レバー５０のリンク機構がこの固定状態を維持することができる。

この実施例の定着装置では、レバー切換装置５１を、２リンク機構としている。このため、コンパクト化を図ることができるとともに、操作力を小さく（例えば、２０Ｎ以下）できる。（これに対して、１レバー機構を用いたものでは、定着ローラと加圧ローラとの間の距離を広げる量が少なかったり、広げる量を大きくしようとするとレバーの操作力が大きくなったりおすれがあった。）しかも、低圧接状態から高圧接状態に切換える際における弾性部材の付勢を緩和することができ、切換時の衝撃を緩和できて、各状態を安定して維持できるとともに、切換の信頼性の向上を図ることができ、しかも、衝撃音の発生も抑えることができる。また、比較的高価なソレノイド等を用いる必要がなく、低コストで構成することができる。

実施例では、抵抗付与手段７０とレバー５０との係合（嵌合）は、歯車嵌合であるので、レバー５０を戻す際の衝撃や衝撃音をより安定して抑えることができる。しかも、凹凸歯７７は円周全体に形成されたものではないので、必要な時のみ抵抗を与えることができる。すなわち、図１に示す高圧接状態近傍において、その噛合が解除されるようにしてもよい。

高圧接状態から低圧接状態に切換える方向にレバー５０を揺動させる際に、抵抗付与手段７０をレバー５０から退避して非抵抗付与状態する退避機構９５を備えたものが好ましい。このように、退避機構９５を備えているので、高圧接状態から低圧接状態に切換える際に、抵抗付与手段７０によるレバー５０に対する抵抗力付与を回避でき、この切換えを安定して行うことができる。すなわち、この高圧接状態から低圧接状態への切換えを行う場合、弾性部材の弾性力に抗したものであるので、退避機構９５が無ければ、この弾性力と抵抗付与手段７０の抗力とに反した方向にレバー５０を揺動させる必要があるからである。

退避機構９５は、抵抗付与手段７０による抵抗を付与する状態となるように付勢する付勢部材を備えるようにするのが好ましい。このように設定することによって、通常は、抵抗付与手段７０によって、レバーには抵抗が付与される状態となっている。このため、低圧接状態から高圧接状態に切換える際には、安定して抵抗を付与することができ、衝撃の緩和機能が安定する。

退避機構９５を備えたものでは、高圧接状態から低圧接状態に切換える際に、高圧接状態から低圧接状態への切換えを安定して行うことができ、操作性の向上を図ることができる。

本発明の画像形成装置では、前記作用効果を発揮する定着装置を具備することになる。このため、普通紙に対して安定した定着機能を発揮するとともに、封筒に対してもシワ等が発生させにくくすることができ、しかも、衝撃音の発生も抑えることができる高品質の画像形成装置を安価に提供することができる。

ところで、図１に示す高圧接状態では、定着ニップＮが大きくなり、普通紙Ｐ１が通過するモードであり、図２に示す低圧接状態では、定着ニップＮが小さくなり、封筒Ｐ２が通過するモードである。すなわち、封筒Ｐ２を通過させる場合、定着ローラ１と加圧ローラ２との圧着圧（定着圧）を小さくして、定着ニップＮの範囲を小さくするようにして、シワ等が発生させにくくすることができる。また、普通紙モードでは、定着ニップＮを大きくして、安定した定着機能を発揮させることができる。なお、図２に示す低圧接状態として、保管モード（装置を使用しない輸送時や保管時のモード）とすれば、定着ローラ１７と加圧ローラ１８の塑性変形を防止できる。このため、印刷画像のノイズや動作時の騒音を防止できる。

ところで、この実施例では、図１に示す普通紙モードと図２に示す封筒モードの２つのモードに限るものであったが、他の実施例として、さらに別モードを構成されるものであってよい。この別モードとしては、図２の封筒モードよりも定着ニップＮが小さいもの、又は、定着ニップＮを形成しないもの等とすることができる。このモードでは、定着ローラ１７と加圧ローラ１８とが圧接状とならないので、このモードを保管モード（装置を使用しない輸送時や保管時のモード）とすることによって、定着ローラ１７と加圧ローラ１８の塑性変形をより有効に防止できる。

また、別モードとしては、図１に示す高圧接状態と、図２に示す低圧接状態と、の間の中圧接状態としたものであってもよい。この中圧接状態とすることによって、定着ニップＮを図１と図２の間の大きさにすることができる。これによって、このニップＮに最適な記録媒体の定着が可能となる。

ところで、３段階のモードを形成する場合、定着ローラ１７と加圧ローラ１８との間隔を３段階に設定する必要がある。このため、レバー５０を構成するリンク構造をこの各モードで維持できる機構とすればよい。

抵抗付与手段７０として、前記実施例では、波ワッシャを用いたトルクリミッタであった。しかしながら、トルクリミッタとして、従来からオイルを用いたもの、板バネを用いたもの等の種々のタイプがある。このため、トルクリミッタとしては、既存の種々のタイプのものを使用することができる。すなわち、抵抗付与手段としては、市販の種々のトルクリミッタを用いることができ、より安定して低コスト化を図ることができる。

なお、本発明は上述の実施例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、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。また、第１部材と第２部材と弾性部材とを備えた構造体として定着装置に限るものではなく、例えば、感光体ドラムと、これに所定の圧接力で圧接する帯電ローラとを備えた構造体であってもよい。前記実施形態では、形成される定着ニップの圧接状態は、２つ、又は３つであったが、４以上であってもよい。

４６ 第１部材
４７ 第２部材
５０ レバー
７０ 抵抗付与手段
８０ 歯車機構
９５ 退避機構
Ｎ 定着ニップ
Ｐ 記録媒体

特開平１１−１９０４１０号公報 特開平８−２７２１９１号公報

Claims (10)

1. 第１部材と、第２部材と、第１部材と第２部材を圧接する方向に付勢する弾性部材とを備えた構造体に対して、レバーの操作によって、第１部材と第２部材とは、低圧接状態と高圧接状態との変位が可能なレバー切換装置であって、
   前記レバーは、凹凸歯が設けられるとともに、前記第１部材と第２部材とを低圧接状態から高圧接状態又は高圧接状態から低圧接状態とするリンク機構を備え、
   低圧接状態から高圧接状態に切換える方向にレバーを揺動させる際に、前記凹凸歯と係合状態となる歯車を備え、この揺動に対してレバーに抵抗を付与する抵抗付与手段を備えたことを特徴とするレバー切換装置。
2. 第１部材と、第２部材と、第１部材と第２部材を圧接する方向に付勢する弾性部材とを備えた構造体に対して、レバーの操作によって、第１部材と第２部材とは、低圧接状態と高圧接状態との変位が可能なレバー切換装置であって、
   低圧接状態から高圧接状態に切換える方向にレバーを揺動させる際に、この揺動に対して抵抗を付与する抵抗付与手段を備え、
   高圧接状態から低圧接状態に切換える方向にレバーを揺動させる際に、前記抵抗付与手段をレバーから退避して非抵抗付与状態する退避機構を備えたことを特徴とするレバー切換装置。
3. 抵抗付与手段とレバーとが歯車機構を介して係合状態となることを特徴とする請求項２に記載のレバー切換装置。
4. 抵抗付与手段は、オイルを用いたトルクリミッタ手段にて構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレバー切換装置。
5. 抵抗付与手段は、板バネを用いたトルクリミッタ手段にて構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレバー切換装置。
6. 抵抗付与手段は、波ワッシャを用いたトルクリミッタ手段にて構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレバー切換装置。
7. 退避機構は、抵抗付与手段による抵抗を付与する状態となるように付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載のレバー切換装置。
8. レバー操作の変位には、低圧接状態と、高圧接状態と、低圧接状態と高圧接状態とは異なる状態とがあることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のレバー切換装置。
9. 熱源を備えた定着部材と、定着部材と圧接する加圧部材とを備え、未定着トナー画像を担持した転写材を定着部材と加圧部材とで形成されるニップを通過させることにより、転写材上のトナー画像を定着する定着装置において、
   前記請求項１〜請求項８のいずれか1項に記載のレバー切換装置を備え、前記第１部材が前記定着部材であり、前記第２部材が前記加圧部材であることを特徴とする定着装置。
10. 前記請求項９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。

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