JP5887298B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、用紙にトナー像を定着させるための定着装置を備えている。この定着装置は、加熱部材（例えば、加熱ローラーや加熱ベルト）と、この加熱部材に圧接する加圧部材（例えば、加圧ローラーや加圧ベルト）と、を備えている。そして、加熱部材と加圧部材の間に形成される定着ニップにおいて用紙とトナー像が加熱及び加圧されることで、用紙にトナー像が定着されるようになっている。

また、このような構成の定着装置においては、加熱部材に接触するか、又は、加熱部材と所定の間隔を介して対向する分離部材が設けられている。そして、この分離部材を用いて、トナー像が定着された用紙を加熱部材から分離させるようになっている。

このような構成の定着装置においては、用紙上のトナーが分離部材に付着し、堆積してしまうことがある。このように分離部材にトナーが堆積すると、この堆積したトナーが加熱部材に移って加熱部材の損傷の原因となったり、分離部材に堆積したトナーが用紙に移って画像の劣化につながったりする虞があった。

そこで、特許文献１には、分離部材の表面（用紙をガイドする面）と裏面（加熱部材と対向する面）の両方にフッ素樹脂のコーティングをすることで、分離部材へのトナーの付着を防止する構成が開示されている。また、特許文献２には、分離部材（特許文献２の「分離板５」参照）にシート部材を貼付することで、分離部材へのトナーの付着を防止する構成が開示されている。

特開２００６−３１７４９２号公報 特開２００６−０３０９４５号公報

特許文献１においては、分離部材の裏面の一部に、フッ素樹脂のコーティングが施されていない部分が存在しており、この部分にトナーが付着し、堆積する虞がある（特許文献１の図３参照）。また、厚みが一様なコーティングを分離部材の表面と裏面に一度に行うのは難しく、分離部材の表面と裏面に一度にコーティングを行うと、コーティング溜まりが発生し易い。従って、コーティング溜まりが無く、厚みが一様なコーティングを分離部材の表面と裏面に行うためには、コーティングを複数回行う必要が生じる。これに伴って、コーティングの工程が複雑化し、分離部材の部品単価が上昇してしまう。

また、特許文献２においては、分離部材の他にシート部材が必要となるため、部品点数が増加して、コストが上昇する。

更に、特許文献１及び２のような構成を採用したとしても、分離部材へのトナーの付着を完全に防止することは困難であり、分離部材を清掃することが必要となる。しかしながら、特許文献１及び２の従来技術では、分離部材の清掃作業については考慮されておらず、分離部材の清掃作業を容易に行うことは困難である。そのため、分離部材に堆積したトナーが加熱部材に移って加熱部材の損傷の原因となったり、分離部材に堆積したトナーが用紙に移って画像の劣化につながったりする虞があった。

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、分離部材によって用紙を加熱部材から確実に分離するとともに、分離部材を容易に清掃することを目的とする。

本発明の定着装置は、熱源によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接して該加熱部材との間に定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ニップの圧力を第１の圧力とする第１の位置と、前記定着ニップの圧力を前記第１の圧力よりも低い第２の圧力とする第２の位置と、の間で前記加圧部材を移動させるニップ圧切り替え機構と、前記加熱部材に接触するか又は前記加熱部材と所定の間隔を介して対向する分離用位置と、該分離用位置よりも前記加熱部材から離間する清掃用位置と、の間で移動可能に設けられる分離部材と、前記加圧部材が前記第１の位置にある状態で前記分離用位置から前記清掃用位置への前記分離部材の移動を規制し、前記加圧部材が前記第２の位置にある状態で前記分離用位置から前記清掃用位置への前記分離部材の移動を許容する規制片と、を備えていることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、加圧部材が第１の位置にある状態では、分離部材を分離用位置に保持し、分離部材によって用紙を加熱部材から確実に分離することが可能となる。また、定着ニップを通過した用紙によって分離部材が分離用位置から清掃用位置まで押し動かされるのを防止し、分離部材と加熱部材の間に用紙が入り込んで紙詰まりが発生するような不具合を回避することが可能となる。

一方で、加圧部材が第２の位置にある状態では、分離部材を分離用位置から清掃用位置まで移動させることで、分離部材を容易に清掃することが可能となる。そのため、分離部材に堆積したトナーが加熱部材に移って加熱部材の損傷の原因となったり、分離部材に堆積したトナーが用紙に移って画像の劣化につながったりするのを、防止することが可能となる。

前記加熱部材を回転可能に支持する加熱部材支持部と、前記加圧部材を回転可能に支持すると共に前記加熱部材支持部に回転可能に支持される加圧部材支持部と、を有する筐体を更に備え、前記加圧部材は、前記加圧部材支持部が前記加熱部材支持部に対して回転するのに伴って、前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動しても良い。

このような構成を採用することにより、第１の位置と第２の位置の間で加圧部材を円滑に移動させることが可能となる。

前記ニップ圧切り替え機構は、駆動源と、該駆動源からの駆動力によって回転する駆動部材と、該駆動部材と前記加圧部材支持部との間に介装される弾性部材と、を備え、前記規制片は、前記駆動部材と一体に設けられていても良い。

このような構成を採用することにより、規制片を駆動部材とは別部品とする場合と比較して、部品点数を削減することが可能となり、定着装置の製造コストを削減することが可能となる。

前記規制片は、前記駆動部材の内面から突出し、前記分離部材と対向する対向部と、前記駆動部材の内面から突出し、前記対向部に連結される補強部と、を備え、前記駆動部材の内面からの前記補強部の突出長さは、前記駆動部材の内面からの前記対向部の突出長さよりも短くても良い。

このような構成を採用することにより、補強部によって対向部を十分に補強することが可能となり、分離部材が対向部に接触した際の衝撃などによって対向部が破損するのを防止することが可能となる。

前記加熱部材は、用紙が通過する通紙領域と、該通紙領域の外側に設けられる非通紙領域と、を備え、前記分離部材は、前記通紙領域と所定の間隔を介して対向する分離板と、該分離板を支持する支持板と、該支持板に固定され、前記非通紙領域に当接する当接片と、を備えていても良い。

このような構成を採用することにより、加熱部材の通紙領域を傷つけることなく、加熱部材の通紙領域と分離板の間隔を一定に保持することが可能となる。

前記分離部材は、前記分離用位置と前記清掃用位置の間で回転可能に設けられていても良い。

このような構成を採用することにより、分離部材の裏面（加熱部材と対向する面）を、容易に清掃することが可能となる。

前記第２の圧力は、厚紙を通紙する時の圧力であっても良い。

このような構成を採用することで、定着ニップが第２の圧力である時には、分離部材に用紙を接触させることなく、曲率分離によって用紙を加熱部材から分離することが可能となる。そのため、用紙によって分離部材が押し動かされるのを防止することが可能となる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、分離部材によって用紙を加熱部材から確実に分離することが可能になるとともに、分離部材を容易に清掃することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの構成の概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、加圧ローラーが第１の位置にある状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、筐体の内部の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、筐体の前端部の周辺を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、減速ギア機構を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、駆動部材の周辺を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、加圧ローラーが第１の位置にある時の分離部材の周辺を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、加圧ローラーが第１の位置にある時の分離部材の周辺を示す斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、ニップ圧切り替え機構を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、加圧ローラーが第２の位置にある時の分離部材の周辺を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、加圧ローラーが第２の位置にある状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、加圧ローラーが第２の位置にある時の分離部材の周辺を示す斜視断面図である。

まず、図１を用いてカラープリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンターの構成の概略を示す模式図である。

カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（図示せず）を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。

プリンター本体２の中央部には、中間転写ベルト６が複数のローラー間に架設され、中間転写ベルト６の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置７が配置されている。中間転写ベルト６の下側には、４個の画像形成部８がトナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。各画像形成部８には、感光体ドラム９が回転可能に設けられており、感光体ドラム９の周囲には、帯電器１０と、現像器１１と、一次転写部１２と、クリーニング装置１３と、除電器１４とが、一次転写のプロセス順に配置されている。現像器１１の上方には、各画像形成部８と対応するトナーコンテナ１５が、トナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。

プリンター本体２の一側（図面上右側）には、用紙の搬送路１６が上下方向に設けられている。つまり、本実施形態のカラープリンター１は、所謂縦搬送である。搬送路１６の上流端には給紙部１７が設けられ、搬送路１６の中流部には中間転写ベルト６の一端（図面上右端）に二次転写部１８が設けられ、搬送路１６の下流部には定着装置１９が設けられ、搬送路１６の下流端には排紙口２０が設けられている。

次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１９の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１０によって感光体ドラム９の表面が帯電された後、露光装置７からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、トナーコンテナ１５から供給されるトナーによって現像器１１が対応する色のトナー像に現像する。このトナー像は、一次転写部１２において中間転写ベルト６の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部８が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト６上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム９上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１３及び除電器１４によって除去される。

一方、給紙部１７によって給紙カセット３又は手指しトレイ（図示せず）から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部１８へと搬送され、二次転写部１８において、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送路１６を下流側へと搬送されて定着装置１９に進入し、この定着装置１９において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口２０から排紙トレイ４上に排出される。

次に、定着装置１９について説明する。以下、説明の便宜上、図２における紙面手前側を定着装置１９の正面側（前側）とする。なお、各図に適宜付される矢印Ｆｒは、定着装置１９の正面側（前側）を示している。また、図８、図９、図１１、図１４は、後側からの図であるため、図面上の左右関係と実際の左右関係が逆転している。

図２に示されるように、定着装置１９は、定着ユニット２１と、定着ユニット２１の左側に設けられるＩＨユニット２２と、を備えている。

まず、定着装置１９の定着ユニット２１について説明する。定着ユニット２１は一体化されており、プリンター本体２に対して着脱可能となっている。

図２、図３に示されるように、定着ユニット２１は、筐体２３と、筐体２３の左側部に収容される加熱ローラー２４（加熱部材）と、筐体２３の右側部に収容される加圧ローラー２５（加圧部材）と、筐体２３の前後両端側に設けられるニップ圧切り替え機構２６（図２参照）と、加熱ローラー２４の右上側に設けられる分離部材２７（図３参照）と、を備えている。

図４等に示されるように、筐体２３は、加熱ローラー支持部３０（加熱部材支持部）と、加熱ローラー支持部３０の右側に設けられる加圧ローラー支持部３１（加圧部材支持部）と、を備えている。図３に示されるように、筐体２３の下端側には、用紙を導入するための導入口３２が設けられている。筐体２３の上端側には、用紙を導出するための導出口３３が設けられている。

図５に示されるように、加熱ローラー支持部３０の前後両端壁３４（図５では前端壁のみ表示）の下部には、加熱ローラー用軸受部３５が設けられている。加熱ローラー支持部３０の前後両端壁３４の外面には、加熱ローラー用軸受部３５の右上方に、第１軸部３６が突設されている。加熱ローラー支持部３０の前後両壁部３４の下端部には、右方に延出する延出部３７が設けられ、延出部３７の外面の基端側（左端側）には、第２軸部３８が突設されている。加熱ローラー支持部３０の前後両端壁３４の内面には、加熱ローラー用軸受部３５の上方に、支点部３９が内側に向かって突設されている。支点部３９は、例えばビスによって構成されている。加熱ローラー支持部３０の前後両端壁３４の内面には、支点部３９の上方に、バネ支持部５９が内側に向かって突設されている。バネ支持部５９には、ねじりコイルバネ６０（付勢部材）が取り付けられている。

加圧ローラー支持部３１の前後両端壁４０（図５では前端壁のみ表示）の中央部には、加圧ローラー用軸受部４１が設けられている。加圧ローラー支持部３１の前後両端壁４０の下端部には、円弧状の係合溝４２が設けられている。係合溝４２は、加熱ローラー支持部３０の前後両端壁３４に設けられた第２軸部３８に係合している。これにより、第２軸部３８を中心に回転可能となるように加圧ローラー支持部３１が加熱ローラー支持部３０に支持されている。

加圧ローラー支持部３１の前後両端壁４０の上端部には、固定片４３が設けられている。固定片４３は、側板４４と、側板４４の上端から右方に向かって屈曲される上板４５と、を備えており、略Ｌ字状を成している。固定片４３の側板４４には、円形の挿通穴４６が左右方向に穿設されている。

加熱ローラー２４は、前後方向に長い円筒状を成している。図３に示されるように、加熱ローラー２４は、筐体２３の加熱ローラー支持部３０に収容されている。加熱ローラー２４は、ローラー本体４７と、このローラー本体４７に周設されるベルト４８と、によって構成されている。

加熱ローラー２４のローラー本体４７は、例えば、円筒状の基材層と、この基材層に周設される円筒状の弾性層と、によって構成されている。ローラー本体４７の基材層は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属によって構成されている。ローラー本体４７の弾性層は、円筒状を成しており、例えば、シリコンゴムやシリコンスポンジによって構成されている。なお、図３において、ローラー本体４７の各層（基材層と弾性層）は、特に区別されずに表示されている。

図５に示されるように、加熱ローラー２４のローラー本体４７の前後両端部（図５では前端部のみ表示）は、筐体２３の加熱ローラー支持部３０の前後両端壁３４に設けられた加熱ローラー用軸受部３５に取り付けられている。これにより、加熱ローラー２４が加熱ローラー支持部３０に回転可能に支持されている。

加熱ローラー２４のベルト４８（図３参照）は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。ベルト４８の基材層は、例えばニッケル等の金属によって構成されている。ベルト４８の弾性層は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって構成されている。ベルト４８の離型層は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって構成されている。なお、図３において、ベルト４８の各層（基材層、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。以下、加熱ローラー２４のベルト４８の外周面を、「加熱ローラー２４の外周面」と記載する。

図４等に示されるように、加熱ローラー２４の外周面には、用紙が通過する通紙領域Ｒ１と、この通紙領域Ｒ１の前後両側（外側）に設けられ、用紙が通過しない非通紙領域Ｒ２（図４では、後側の非通紙領域Ｒ２のみ表示）と、が形成されている。

図３に示されるように、加熱ローラー２４の下方にはサーミスター（温度センサー）５１が設けられており、このサーミスター５１によって加熱ローラー２４の温度を検知できるようになっている。

加圧ローラー２５は、前後方向に長い円筒状を成している。加圧ローラー２５は、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。加圧ローラー２５の基材層は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって構成されている。加圧ローラー２５の弾性層は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって構成されている。加圧ローラー２５の離型層は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって構成されている。なお、図３において、加圧ローラー２５の各層（基材層、弾性層、離型層）は、特に区別されずに表示されている。

図５に示されるように、加圧ローラー２５の前後両端部（図５では前端部のみ表示）は、筐体２３の加圧ローラー支持部３１の前後両端壁４０に設けられた加圧ローラー用軸受部４１に取り付けられている。これにより、加圧ローラー２５が加圧ローラー支持部３１に回転可能に支持されている。図３に示されるように、加圧ローラー２５は、加熱ローラー２４に圧接し、加熱ローラー２４との間に定着ニップ５２を形成している。

前述のように、ニップ圧切り替え機構２６は、筐体２３の前後両端側に設けられているが、まず、ニップ圧切り替え機構２６の前側部分について説明する。

図２等に示されるように、ニップ圧切り替え機構２６の前側部分は、駆動モーター５３（駆動源）と、駆動モーター５３の右方に設けられる減速ギア機構５４と、駆動モーター５３の右上方に設けられる駆動部材５５と、駆動部材５５の右側に設けられるコイルスプリング５６（弾性部材）と、を備えている。

駆動モーター５３は、筐体２３の加熱ローラー収容部３０の前側に配置されている。駆動モーター５３は、下方に延びるモーター軸５７を有しており、モーター軸５７には、ウォームギア５８が同心状に固定されている。

図６に最も良く示されるように、減速ギア機構５４は、第１ギア６１と、第１ギア６１の右下側に設けられる第２ギア６２と、第２ギア６２の右上側に設けられる第３ギア６３と、第３ギア６３の右側に設けられる第４ギア６４と、第４ギア６４の下側に設けられる第５ギア６５と、第５ギア６５の左側に設けられる第６ギア６６と、を備えている。

第１ギア６１は、大径部６１ａと小径部６１ｂを備えている。第１ギア６１の大径部６１ａは、駆動モーター５３のウォームギア５８に噛合している。第２ギア６２は、第１ギア６１の小径部６１ｂに噛合している。第３ギア６３は、大径部６３ａと小径部６３ｂを備えている。第３ギア６３の大径部６３ａは、第２ギア６２に噛合している。第４ギア６４は、第３ギア６３の小径部６３ｂに噛合している。第５ギア６５は、大径部６５ａと小径部６５ｂを備えている。第５ギア６５の小径部６５ｂは、第４ギア６４に噛合している。第６ギア６６は、大径部６６ａと小径部６６ｂを備えている。第６ギア６６の小径部６６ｂは、第５ギア６５の大径部６５ａと噛合している。

図７に最も良く示されるように、駆動部材５５の上部には、軸穴６７が設けられている。軸穴６７は、筐体２３の加熱ローラー支持部３０の前端壁３４に設けられた第１軸部３６に係合している。これにより、軸穴６７を中心に回転可能となるように、駆動部材５５が筐体２３の加熱ローラー支持部３０に支持されている。

駆動部材５５の下端部には、軸穴６７の下側に駆動ギア６８が設けられている。駆動ギア６８は、減速ギア機構５４の第６ギア６６の大径部６６ａに噛合している。これにより、減速ギア機構５４を介して、駆動モーター５３と駆動部材５５が接続されている。換言すると、減速ギア機構５４は、駆動モーター５３と駆動部材５５の間に介装されている。

駆動部材５５の上端部には、軸穴６７の上側に駆動片７０が設けられている。駆動片７０の外面には、検出板７１が突設されている。駆動部材５５には、駆動片７０から右側に向かって突出する押圧片７２が設けられている。押圧片７２は、左右方向に長い直棒状を成している。押圧片７２は、筐体２３の加圧ローラー支持部３１の前端壁４０に設けられた固定片４３の挿通穴４６に挿通されている。押圧片７２の先端部（右端部）には、円形の鍔部７３が設けられている。

図８、図９に示されるように、駆動部材５５の内面の左端部（図８、図９の図面上は右端部）には、規制片７４が突設されている。規制片７４は、駆動部材５５と一体に設けられている。規制片７４は、駆動部材５５の内面から内側に向かって突出する対向部７５と、駆動部材５５の内面から内側に向かって突出し、対向部７５の上端に連結される補強部７６と、を備えている。対向部７５は、略平板状を成している。補強部７６の右側部（図８、図９の図面上は左側部）は、円弧状に湾曲している。補強部７６の左側部（図８、図９の図面上は右側部）には、突部７７が突設されている。駆動部材５５の内面からの補強部７６の突出長さは、駆動部材５５の内面からの対向部７５の突出長さよりも短くなっている。

図７等に示されるように、コイルスプリング５６は、駆動部材５５の押圧片７２の外周に巻回されている。コイルスプリング５６は、左右方向を軸心方向としている。コイルスプリング５６の右端部は、押圧片７２の鍔部７３に当接している。コイルスプリング５６の左端部は、筐体２３の加圧ローラー支持部３１に設けられた固定片４３の側板４４に当接している。つまり、コイルスプリング５６は、駆動部材５５の押圧片７２と加圧ローラー支持部３１の固定片４３の間に介装されている。

図１０に示されるように、ニップ圧切り替え機構２６の後側部分には、駆動モーター５３及び第１ギア６１〜第４ギア６４が設けられていない。ニップ圧切り替え機構２６の後側部分のそれ以外の構成は、ニップ圧切り替え機構２６の前側部分と同様である。ニップ圧切り替え機構２６の後側部分の第５ギア６５は、ニップ圧切り替え機構２６の前側部分の第５ギア６５と、連結シャフト７９を介して連結されている。そして、ニップ圧切り替え機構２６の前側部分の第５ギア６５が回転すると、この回転が連結シャフト７９を介してニップ圧切り替え機構２６の後側部分の第５ギア６５に伝達されて、ニップ圧切り替え機構２６の後側部分の第５ギア６５が回転するように構成されている。

図４に示されるように、分離部材２７は、前後方向に長い形状を成している。分離部材２７は、用紙の搬送方向において加熱ローラー２４の下流側に配置されており、加熱ローラー２４と近接して設けられている。図８、図９に示されるように、分離部材２７は、支持板８１と、支持板８１に支持される分離板８２と、支持板８１の前後両端に固定される当接片８３（図８、図９では、前側の当接片８３のみ表示）と、を備えている。

分離部材２７の支持板８１は、前後方向に長い形状を成している。支持板８１は、板金によって構成されている。支持板８１は、本体部８４と、本体部８４の上端から略左側（図８、図９の図面上は略右側）に向かって屈曲される屈曲部８５と、本体部８４の前後両端から略左側（図８、図９の図面上は略右側）に向かって屈曲される取付部８６と、を備えている。

図９に示されるように、支持板８１の本体部８４の前部と後部には、前後一対の位置決め突起８７が設けられている。支持板８１の屈曲部８５は、支持板８１の本体部８４よりも前後方向の長さが短くなっており、本体部８４の前後両端部には、屈曲部８５よりも前後方向外側に被規制面８８が設けられている。被規制面８８には、ねじりコイルバネ６０の先端部が当接している。

図８に示されるように、支持板８１の取付部８６の上部には、長孔状の取付穴９０が穿設されており、この取付穴９０には、加熱ローラー支持部３０の前後両端壁３４の内面に突設された支点部３９が挿入されている。これにより、支点部３９を中心に回転可能な状態で、分離部材２７が加熱ローラー支持部３０に支持されている。

図４に示されるように、分離部材２７の分離板８２は、前後方向に長い平板状を成している。分離部材２７の分離板８２の表面（図４において紙面手前側に表示されている面であり、トナー像が定着された用紙と対向する面）には、フッ素樹脂のコーティングが施されている。分離部材２７の分離板８２の裏面（図４において紙面奥側に隠れている面であり、加熱ローラー２４と対向する面）には、フッ素樹脂のコーティングが施されていても良いし、施されていなくても良い。

図９等に示されるように、分離部材２７の分離板８２の先端部９１（下端部）は、加熱ローラー２４の通紙領域Ｒ１と所定の間隔を介して対向している。分離板８２の前下隅部と後下隅部には、略矩形の切り欠き部９２が形成されている。分離板８２の前後両端部には、前後一対の位置決め穴９３が穿設されており、この位置決め穴９３に支持板８１の位置決め突起８７が挿入されることで、支持板８１と分離板８２が位置決めされている。分離板８２の上下方向中央には、分離板８２を支持板８１に溶接するための溶接穴９４が、前後に間隔をおいて列設されている。

図８等に示されるように、分離部材２７の当接片８３は、固定部９５と、固定部９５の下端部から下方に向かって突出する当接部９６と、を備えている。固定部９５は、支持板８１の本体部８４に固定されている。図９等に示されるように、当接部９６の下端部は、加熱ローラー２４の非通紙領域Ｒ２に当接している。分離部材２７は、支持板８１の被規制面８８に当接するねじりコイルバネ６０によって、加熱ローラー２４側に付勢されている。そのため、当接部９６の下端部と加熱ローラー２４の非通紙領域Ｒ２との当接状態が維持されており、これにより、分離板８２の先端部９１と加熱ローラー２４の通紙領域Ｒ１の間隔が、一定に保持されている。

以下、分離部材２７の分離板８２の先端部９１が加熱ローラー２４の外周面と所定の間隔を介して対向している時の分離部材２７の位置を、分離部材２７の「分離用位置」と称する（図１１の実線参照）。これに対して、分離部材２７の分離板８２の先端部９１が分離用位置よりも加熱ローラー２４の外周面から離間する位置を、分離部材２７の「清掃用位置」と称する（図１１の二点鎖線参照）。分離部材２７は、分離用位置と清掃用位置の間で支点部３９を中心に回転可能に設けられている（図１１の矢印Ｘ参照）。

次に、定着装置１９のＩＨユニット２２について説明する。ＩＨユニット２２は、プリンター本体２に固定されている。図３に示されるように、ＩＨユニット２２は、ケース部材９７と、ケース部材９７内に収納され、加熱ローラー２４の外周に沿って円弧状に設けられるＩＨコイル９８（熱源）と、ケース部材９７内に収納され、ＩＨコイル９８の外周に沿って設けられるアーチコア９９と、を備えている。

次に、定着装置１９の制御システムについて説明する。

図１２に示されるように、定着装置１９には、制御部（ＣＰＵ）１０１が設けられている。制御部１０１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で構成される記憶部１０２と接続されており、記憶部１０２に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部１０１が定着装置１９の各部の制御を行うように構成されている。

制御部１０１は、サーミスター５１に接続されており、サーミスター５１が検知した加熱ローラー２４の温度が、制御部１０１に出力されるようになっている。

制御部１０１は、位置センサー１０３に接続されている。位置センサー１０３は、駆動部材５５の駆動片７０の外面に突設された検出板７１（図７等参照）の位置を検出できるようになっている。

制御部１０１は、駆動モーター５３に接続されており、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいて、駆動モーター５３のウォームギア５８が回転すると、この回転が減速ギア機構５４を介して駆動部材５５に伝達され、駆動部材５５が回転するようになっている。つまり、駆動部材５５は、駆動モーター５３からの駆動力によって回転するようになっている。

制御部１０１は、モーター等によって構成される駆動部１０４に接続されており、駆動部１０４は、加圧ローラー２５に接続されている。そして、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいて駆動部１０４が加圧ローラー２５を回転させると、加圧ローラー２５に圧接する加熱ローラー２４が加圧ローラー２５とは逆方向に回転するようになっている。

制御部１０１は、ＩＨコイル９８と接続されている。そして、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいてＩＨコイル９８に高周波電流が流れることで、ＩＨコイル９８に高周波磁界が発生するとともに、この高周波磁界によって加熱ローラー２４が加熱されるように構成されている。

上記のように構成されたものにおいて、普通紙などの用紙に対してトナー像を定着させる場合には、図２に示されるように、加熱ローラー２４の回転軸Ｘと加圧ローラー２５の回転軸Ｙの距離（以下、「軸間距離」と称する。）はｄ１になっている。この時の定着ニップ５２の圧力（以下、「ニップ圧」と称する。）を第１の圧力Ｐ１とし、この時の加圧ローラー２５の位置を第１の位置とする。

このように加圧ローラー２５が第１の位置にある状態では、図８、図９に示されるように、規制片７４の対向部７５が分離部材２７の支持板８１の被規制面８８と僅かな隙間を介して対向している。そのため、図８に示されるように、分離部材２７の回転可能角度（可動範囲）はαに限定されており、分離用位置から清掃用位置への分離部材２７の回転が規制されている。

この状態で、普通紙などの用紙が搬送路１６に沿って上流側（下方）から搬送されてくると、この用紙が定着ニップ５２を通過する。これにより、用紙とトナー像が加熱及び加圧されて、トナー像が用紙に定着される。トナー像を定着された用紙は、分離部材２７の分離板８２によって加熱ローラー２４の外周面から分離される。このように、第１の圧力Ｐ１は、普通紙を通紙する時（定着ニップ５２において普通紙にトナー像を定着させる時）の圧力である。

なお、分離部材２７の分離板８２によって加熱ローラー２４の外周面から普通紙などの用紙が分離される際には、用紙の先端が分離部材２７の分離板８２に当接し、用紙が分離部材２７を押し上げようとする力（以下、「用紙の押上力」と称する。）が発生する。しかしながら、分離部材２７は、ねじりコイルバネ６０によって用紙の押上力と同程度の力で加熱ローラー２４側に付勢されている。そのため、用紙の押上力がねじりコイルバネ６０の付勢力を超えない限り、当接部９６の下端部と加熱ローラー２４の非通紙領域Ｒ２との当接状態が維持され、分離板８２の先端部９１と加熱ローラー２４の通紙領域Ｒ１の間隔は一定に保持される。仮に、用紙の押上力がねじりコイルバネ６０の付勢力を超えたとしても、規制片７４の対向部７５に分離部材２７の支持板８１の被規制面８８が当接することで、分離部材２７の回転が規制される。

これに対して、厚紙などの用紙に対してトナー像を定着させる場合、又は、サービスマンやユーザーなどの作業者が分離部材２７を清掃する場合には、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいて、駆動モーター５３のウォームギア５８が所定方向に回転する。この回転が減速ギア機構５４を介して駆動部材５５の駆動ギア６８（図７参照）に伝達され、駆動部材５５が一方向（正面視で時計方向。図７の矢印ａ参照）に回転する。これに伴って、駆動部材５５の押圧片７２が右方に移動し、加圧ローラー支持部３１が第２軸部３８（図５参照）を中心に加熱ローラー支持部３０から離間する方向（正面視で時計方向。図５の矢印ｂ参照）に回転する。これに伴って、図１３に示されるように、加圧ローラー２５が加熱ローラー２４から離間する方向に移動し、ニップ圧が第１の圧力Ｐ１よりも低い第２の圧力Ｐ２となる。この時の加圧ローラー２５の位置を、第２の位置とする。以上のように、ニップ圧切り替え機構２６が加圧ローラー２５を第１の位置と第２の位置の間で移動させるようになっている。

また、上記のように駆動部材５５が一方向に回転すると、図１４に示されるように、駆動部材５５と一体に設けられた規制片７４が右方（図１４の図面上は左方）に移動する。このように規制片７４が右方に移動すると、規制片７４の対向部７５が分離部材２７の支持板８１の被規制面８８から離間する方向に移動する。これに伴って、図１１に示されるように、分離部材２７の回転可能角度（可動範囲）がαよりも大きいβとなり、分離用位置（図１１の実線参照）から清掃用位置（図１１の二点鎖線参照）への分離部材２７の回転が許容される。そのため、作業者は、分離用位置から清掃用位置まで分離部材２７を回転させ、分離部材２７の分離板８２に堆積したトナーを除去することが可能となる。特に、上記のように分離用位置から清掃用位置まで分離部材２７を回転させることで、分離部材２７の分離板８２の裏面（加熱ローラー２４と対向する面）に堆積したトナーを容易に除去することが可能となる。

なお、前記のように、ねじりコイルバネ６０が分離部材２７を加熱ローラー２４側に付勢しているが、その付勢力はそれほど大きくない。そのため、上記のように分離部材２７を清掃する際に、作業者は、分離部材２７を容易に分離用位置から清掃用位置まで回転させることができる。

また、厚紙などの用紙に対してトナー像を定着させる場合には、普通紙などの用紙に対してトナー像を定着させる場合と同様に、分離部材２７の分離板８２によって加熱ローラー２４の外周面から厚紙などの用紙が分離される。図１４に示されるように、分離部材２７は、ねじりコイルバネ６０によって加熱ローラー２４側に付勢されているため、厚紙などの用紙によって分離部材２７が持ち上げられる可能性は低い。このように、第２の圧力Ｐ２は、厚紙を通紙する時（定着ニップ５２において厚紙にトナー像を定着させる時）の圧力である。

なお、厚紙などの用紙は、普通紙などの用紙と比べて剛性が高い（腰が強い）。そのため、厚紙などの用紙は、分離部材２７の分離板８２に接触することなく、いわゆる曲率分離によって自然と加熱ローラー２４から分離されることもある。

本実施形態では以上のように、加圧ローラー２５が第１の位置にある状態では、分離用位置から清掃用位置への分離部材２７の回転を規制片７４が規制している。そのため、分離部材２７を分離用位置に保持し、分離部材２７の分離板８２によって用紙を加熱ローラー２４の外周面から確実に分離することが可能となる。また、定着ニップ５２を通過した用紙によって分離部材２７が分離用位置から清掃用位置まで持ち上げられるのを防止し、分離部材２７と加熱ローラー２４の間に用紙が入り込んで紙詰まりが発生するような不具合を回避することが可能となる。

一方で、加圧ローラー２５が第２の位置にある状態では、分離用位置から清掃用位置への分離部材２７の回転を規制片７４が許容している。そのため、分離部材２７を分離用位置から清掃用位置まで回転させて、分離部材２７を容易に清掃することが可能となる。そのため、分離部材２７に堆積したトナーが加熱ローラー２４に移って加熱ローラー２４の損傷の原因となったり、分離部材２７に堆積したトナーが用紙に移って画像の劣化につながったりするのを、防止することが可能となる。

また、加圧ローラー２５は、加圧ローラー支持部３１が加熱ローラー支持部３０に対して回転するのに伴って、第１の位置と第２の位置の間で移動するように構成されている。このような構成を採用することにより、第１の位置と第２の位置の間で加圧ローラー２５を円滑に移動させることが可能となる。

また、規制片７４は、駆動部材５５と一体に設けられている。このような構成を採用することにより、規制片７４を駆動部材５５とは別部品とする場合と比較して、部品点数を削減することが可能となり、定着装置１９の製造コストを削減することが可能となる。

また、駆動部材５５の内面からの規制片７４の補強部７６の突出長さは、駆動部材５５の内面からの規制片７４の対向部７５の突出長さよりも短くなっている。このような構成を採用することにより、補強部７６によって対向部７５を十分に補強することが可能となり、分離部材２７が対向部７５に接触した際の衝撃などによって対向部７５が破損するのを防止することが可能となる。

また、分離部材２７は、加熱ローラー２４の通紙領域Ｒ１と所定の間隔を介して対向する分離板８２と、分離板８２を支持する支持板８１と、支持板８１に固定され、加熱ローラー２４の非通紙領域Ｒ２に当接する当接片８３と、を備えている。このような構成を採用することにより、加熱ローラー２４の通紙領域Ｒ１を傷つけることなく、加熱ローラー２４の通紙領域Ｒ１と分離板８２の間隔を一定に保持することが可能となる。

また、分離部材２７は、分離用位置と清掃用位置の間で回転可能に設けられている。このような構成を採用することにより、分離部材２７の分離板８２の裏面（加熱ローラー２４と対向する面）を、容易に清掃することが可能となる。

また、第２の圧力Ｐ２は、厚紙を通紙する時（定着ニップ５２において厚紙にトナー像を定着させる時）の圧力である。そのため、定着ニップ５２が第２の圧力Ｐ２である時には、分離部材２７の分離板８２に用紙を接触させることなく、曲率分離によって用紙を加熱ローラー２４の外周面から分離することが可能となる。そのため、用紙によって分離部材２７が持ち上げられるのを防止することが可能となる。

本実施形態では、規制片７４が駆動部材５５と一体に設けられる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、規制片７４が駆動部材５５と別体に設けられていても良い。この場合には、例えば、規制片７４がリンク機構を介して駆動部材５５と接続されても良い。

本実施形態では、ねじりコイルバネ６０によって分離部材２７を加熱ローラー２４側に付勢する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、コイルスプリング、板バネ、線バネ等によって分離部材２７を加熱ローラー２４側に付勢しても良い。更に他の異なる実施形態では、分離部材２７を加熱ローラー２４側に付勢する付勢部材を設けなくても良い。

本実施形態では、分離用位置と清掃用位置の間で分離部材２７が回転する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、分離用位置と清掃用位置の間で分離部材２７が直線状にスライドしても良い。

本実施形態では、ニップ圧を用紙の種類によって使い分ける場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、ニップ圧を画像形成時と非画像形成時（例えば、紙詰まり処理時）で使い分けても良い。

本実施形態では、ニップ圧をＰ１とＰ２の２段階としたが、他の異なる実施形態では、ニップ圧を３段階以上に切り替えても良い。

本実施形態では、加圧ローラー２５が第２の位置にある状態において、加圧ローラー２５が加熱ローラー２４と圧接している場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、加圧ローラー２５が第２の位置にある状態において、加圧ローラー２５が加熱ローラー２４から離間していても良い。つまり、第２の圧力Ｐ２は、０であっても良い。

本実施形態では、駆動部１０４が加圧ローラー２５に接続される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、駆動部１０４が加熱ローラー２４に接続されていても良い。

本実施形態では、ＩＨコイル９８を熱源として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等のヒーターを熱源として用いても良い。

本実施形態では、ローラー本体４７とベルト４８からなる加熱ローラー２４を加熱部材とする場合について説明したが、他の異なる実施形態では、ローラー本体４７のみやベルト４８のみを加熱部材としても良い。

本実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

１ カラープリンター（画像形成装置）
１９ 定着装置
２３ 筐体
２４ 加熱ローラー（加熱部材）
２５ 加圧ローラー（加圧部材）
２６ ニップ圧切り替え機構
２７ 分離部材
３０ 加熱ローラー支持部（加熱部材支持部）
３１ 加圧ローラー支持部（加圧部材支持部）
５２ 定着ニップ
５３ 駆動モーター（駆動源）
５５ 駆動部材
５６ コイルスプリング（弾性部材）
７４ 規制片
７５ 対向部
７６ 補強部
８１ 支持板
８２ 分離板
８３ 当接片
Ｒ１ 通紙領域
Ｒ２ 非通紙領域

Claims (6)

1. 熱源によって加熱される加熱部材と、
   該加熱部材に圧接して該加熱部材との間に定着ニップを形成する加圧部材と、
   前記定着ニップの圧力を第１の圧力とする第１の位置と、前記定着ニップの圧力を前記第１の圧力よりも低い第２の圧力とする第２の位置と、の間で前記加圧部材を移動させるニップ圧切り替え機構と、
   前記加熱部材に接触するか又は前記加熱部材と所定の間隔を介して対向する分離用位置と、該分離用位置よりも前記加熱部材から離間する清掃用位置と、の間で移動可能に設けられる分離部材と、
   前記加圧部材が前記第１の位置にある状態で前記分離用位置から前記清掃用位置への前記分離部材の移動を規制し、前記加圧部材が前記第２の位置にある状態で前記分離用位置から前記清掃用位置への前記分離部材の移動を許容する規制片と、
   前記加熱部材を回転可能に支持する加熱部材支持部と、前記加圧部材を回転可能に支持すると共に前記加熱部材支持部に回転可能に支持される加圧部材支持部と、を有する筐体と、を備え、
   前記加圧部材は、前記加圧部材支持部が前記加熱部材支持部に対して回転するのに伴って、前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動し、
   前記ニップ圧切り替え機構は、
   駆動源と、
   該駆動源からの駆動力によって回転する駆動部材と、
   該駆動部材と前記加圧部材支持部との間に介装される弾性部材と、を備え、
   前記規制片は、前記駆動部材と一体に設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 前記規制片は、
   前記駆動部材の内面から突出し、前記分離部材と対向する対向部と、
   前記駆動部材の内面から突出し、前記対向部に連結される補強部と、を備え、
   前記駆動部材の内面からの前記補強部の突出長さは、前記駆動部材の内面からの前記対向部の突出長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記加熱部材は、
   用紙が通過する通紙領域と、
   該通紙領域の外側に設けられる非通紙領域と、を備え、
   前記分離部材は、
   前記通紙領域と所定の間隔を介して対向する分離板と、
   該分離板を支持する支持板と、
   該支持板に固定され、前記非通紙領域に当接する当接片と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記分離部材は、前記分離用位置と前記清掃用位置の間で回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 熱源によって加熱される加熱部材と、
   該加熱部材に圧接して該加熱部材との間に定着ニップを形成する加圧部材と、
   前記定着ニップの圧力を第１の圧力とする第１の位置と、前記定着ニップの圧力を前記第１の圧力よりも低い第２の圧力とする第２の位置と、の間で前記加圧部材を移動させるニップ圧切り替え機構と、
   前記加熱部材に接触するか又は前記加熱部材と所定の間隔を介して対向する分離用位置と、該分離用位置よりも前記加熱部材から離間する清掃用位置と、の間で移動可能に設けられる分離部材と、
   前記加圧部材が前記第１の位置にある状態で前記分離用位置から前記清掃用位置への前記分離部材の移動を規制し、前記加圧部材が前記第２の位置にある状態で前記分離用位置から前記清掃用位置への前記分離部材の移動を許容する規制片と、を備え、
   前記第２の圧力は、厚紙を通紙する時の圧力であることを特徴とする定着装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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