JP5958007B2 - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置に関する。

画像形成装置１の本体フレーム２に対して開閉可能に配置された開閉フレーム５を、ロック装置１０にて本体フレーム２に対しロックさせる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１５７１８８号公報

本発明は、駆動部材をベルトに対する第１位置と第２位置との間で移動させるためにベルトを支持する第１支持体に対して駆動部材を支持する第２支持体を相対変位させる作業への負担を抑制することを課題とする。

請求項１に記載の発明に係る定着装置は、記録媒体に形成されている画像を該記録媒体に定着させるためのエネルギを該記録媒体に付与する無端状のベルトと、前記ベルトが該ベルトの内周側から巻き掛けられることで、該ベルトを周回可能に支持する支持部材と、前記ベルトが該ベルトの外周側から巻き掛けられ、該巻き掛け部位において前記ベルトが周回するための駆動力を付与する駆動部材と、前記ベルトを該ベルトの内周側から前記駆動部材側に付勢する付勢部材と、前記支持部材及び付勢部材を支持する第１支持体と、前記駆動部材を支持すると共に一端側において前記第１支持体に対し相対変位可能に連結され、該相対変位によって、前記駆動部材を前記ベルトに前記駆動力を付与し得る第１位置と前記ベルトから離れる第２位置との間で移動させる第２支持体と、前記第１支持体及び第２支持体の何れか一方に設けられたおねじ部材と、前記第１支持体及び第２支持体の他方に設けられためねじ部材とを含んで構成され、前記駆動部材の前記第１位置から前記第２位置までの移動範囲の前記第１位置を含む一部の範囲であって前記付勢部材による前記付勢が作用する全範囲で前記めねじ部と前記おねじ部とによる送り機能により前記第２支持体を第１支持体に対し相対変位させ、前記駆動部材が前記第１位置に位置される状態で前記めねじ部と前記おねじ部とによる締め付け機能により前記第１支持体に対し前記第２支持体を固定するねじ機構と、を備えている。

請求項２に記載の発明に係る定着装置は、上記構成において、前記ねじ機構は、前記駆動部材の前記第１位置から前記第２位置までの移動範囲のうち、少なくとも前記付勢部材から前記駆動部材への付勢力が作用する範囲で前記送り機能を果たすように構成されている。

請求項３に記載の発明に係る定着装置は、上記構成において、回転しながら、前記ベルトとの間に挟んだ記録媒体に形成されている画像を、該ベルトとで記録媒体に定着させる回転部材をさらに備え、前記支持部材は、前記ベルトの周回に伴って該ベルトが摺動するように前記第１支持体に支持され、前記回転部材が前記ベルトとの間に前記記録媒体を挟む荷重を支持することで、該ベルトと前記回転部材との間に前記記録媒体を挟み込むニップを形成させる摺動支持部材を含んで構成されている。

請求項４に記載の発明に係る定着装置は、上記構成において、前記第２支持体は、前記一端側において第１支持体に対し相対回転可能に連結されており、前記おねじ部の先端に、前記めねじ部を通過可能に設けられた被案内部と、前記めねじ部に対する前記おねじ部の接近側に配置され、第１支持体に対する前記第２支持体の前記駆動部材を前記第２位置側から第１位置側に移動させる方向の相対変位に伴って前記被案内部を前記めねじ部内に案内する案内部と、をさらに備えている。

請求項５に記載の発明に係る画像形成装置は、記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に形成された画像を定着する請求項１〜４の何れか１項記載の定着装置と、を備えている。

請求項１の定着装置では、本構成のねじ機構を備えない構成と比較して、駆動部材をベルトに対する第１位置と第２位置との間で移動させるためにベルトを支持する第１支持体に対して駆動部材を支持する第２支持体を相対変位させる作業への負担が抑制される。

請求項２の定着装置では、本構成のねじ機構を備えない構成と比較して、駆動部材をベルトに対する第１位置と第２位置との間で移動させるためにベルトを支持する第１支持体に対して駆動部材を支持する第２支持体を相対変位させる作業への負担が一層抑制される。

請求項３の定着装置では、ニップ荷重を支持する固定支持部材がベルト周回の駆動力を付与し得ない構成において、駆動部材をベルトに対する第１位置と第２位置との間で移動させるためにベルトを支持する第１支持体に対して駆動部材を支持する第２支持体を相対変位させる作業への負担が抑制される。

請求項４の定着装置では、駆動部材を第２位置から第１位置へ相対変位させる際に、おねじ部とめねじ部とが送り機能の開始位置に容易に導かれる。

請求項５の画像形成装置では、請求項１〜４の何れか１項記載の定着装置を備えない構成と比較して、定着装置を構成するベルトのメンテナンス等が容易である。

本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 本実施形態に係る画像形成ユニットを構成する画像形成部の構成を示す概略図である。 本実施形態に係る画像形成ユニットを構成するトナー画像形成部の構成を示す概略図である。 本実施形態に係る定着装置の構成を示す概略斜視図である。 本実施形態に係る定着装置の使用状態を示す概略図である。 本実施形態に係る定着装置のメンテナンス時の一状態を示す概略図である。 本実施形態に係る定着装置を構成する可動フレームの本体フレームに対する中間位置を示す概略図である。 本実施形態に係る定着装置を構成するナット及びガイド部材を示す断面図である。 本実施形態に係る定着装置を構成するボルト及びピンを示す斜視図である。 本実施形態に係る定着装置を構成する定着ベルトモジュールを示す斜視図である。 本実施形態に係る定着装置を押付ロールの支持構造を示す図であって、（Ａ）使用状態を示す概略図、（Ｂ）はスプリングの付勢力の自己支持状態を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づき説明する。先ず、画像形成装置の全体構成及び動作を説明し、次いで、定着装置の構成及び動作を説明し、その後、本実施形態の要部について説明することとする。なお、以下の説明では、図１に矢印Ｈで示す方向を装置高さ方向、図１に矢印Ｗで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向（適宜矢印Ｄで示す）を装置奥行き方向とする。

[画像形成装置の全体構成]
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０を正面側から見た全体構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置１０は、電子写真方式により記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成部１２と、記録媒体を搬送する媒体搬送部５０と、画像が形成された記録媒体Ｐに対する後処理等を行う後処理部６０とを含んで構成されている。さらに、画像形成装置１０は、上記各部及び電源部８０の制御を行う制御部７０、並びに制御部７０を含む上記各部に電力を供給する電源部８０を含んで構成されている。

＜画像形成部の構成＞
画像形成部１２について、該画像形成部１２を正面側から見た概略図である図２を参照しつつ説明する。画像形成部１２は、像保持体の一例である感光体ドラム２１と、帯電器２２と、露光装置２３と、現像装置２４と、清掃装置２５とを含んで構成されてなり、トナー画像を形成するトナー画像形成部２０と、トナー画像形成部２０で形成された画像を記録媒体Ｐに転写する転写装置３０と、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を記録媒体Ｐ定着する定着装置４０とを含んで構成されている。

トナー画像形成部２０は、色ごとにトナー画像を形成するように複数備えられている。この実施形態では、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の計６色のトナー画像形成部２０が設けられている。図１に示す（Ｖ）、（Ｗ）、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）は、上記各色を示している。転写装置３０は、６色分のトナー画像が重畳して１次転写された転写ベルト３１から、転写ニップＮＴにおいて記録媒体Ｐに６色分のトナー画像を転写するようになっている。

（感光体ドラム）
感光体ドラム２１は、円筒状に形成され、図示しない駆動手段によって自軸周りに回転駆動されるようになっている。感光体ドラム２１の外周面には、一例として負の帯電極性を呈する感光層が形成されている。なお、感光体ドラム２１の外周面にオーバコート層を形成した構成としても良い。各色の感光体ドラムは、正面視で装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。

（帯電器）
帯電器２２は、感光体ドラム２１の外周面（感光層）を負極性に帯電させるようになっている。この実施形態では、帯電器２２は、コロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器とされている。

（露光装置）
露光装置２３は、感光体ドラム２１の外周面に静電潜像を形成するようになっている。具体的には、制御部７０を構成する画像信号処理部から受け取った画像データに応じて、変調した露光光Ｌ（図３参照）を帯電器２２により帯電された感光体ドラム２１の外周面に照射するようになっている。この露光装置２３による露光光Ｌの照射によって、感光体ドラム２１の外周面には静電潜像が形成される。この実施形態では、露光装置２３は、光源から照射された光ビームをポリゴンミラーやＦθレンズを含む光走査手段（光学系）で走査しつつ感光体ドラム２１の表面を露光する構成とされている。また、本実施形態では、露光装置２３は、色ごとに設けられている。

（現像装置）
現像装置２４は、トナーを含む現像剤Ｇで感光体ドラム２１の外周面に形成された静電潜像を現像することで、該感光体ドラム２１の外周面にトナー画像を形成するようになっている。詳細は省略するが、現像装置２４は、現像剤Ｇを収容する容器２４１と、容器２４１に収容された現像剤Ｇを回転しながら感光体ドラム２１に供給する現像ロール２４２とを少なくとも含んで構成されている。容器２４１には、現像剤Ｇを補給するためのトナーカートリッジ２７が図示しない補給路を介してつながっている。各色のトナーカートリッジ２７は、感光体ドラム２１、露光装置２３に対する上方に正面視で装置幅方向に並べて配置されており、個別に交換可能とされている。

（清掃装置）
清掃装置２５は、転写装置３０へのトナー画像の転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを該感光体ドラム２１の表面から掻き取るブレード２５１を備えている。図示は省略するが、清掃装置２５は、ブレード２５１が掻き取ったトナーを回収するハウジング、及びハウジング内のトナーを排トナーボックスに搬送する搬送装置をさらに備えて構成されている。

（転写装置）
転写装置３０は、各色の感光体ドラム２１のトナー画像を転写ベルト３１に重畳して１次転写し、該重畳されたトナー画像を記録媒体Ｐに２次転写するようになっている。

具体的には、転写ベルト３１は、無端状を成し、複数のロール３２に巻き掛けられて姿勢が決められている。この実施形態では、転写ベルト３１は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール３２のうち、図２に示すロール３２Ｄは、図示しないモータの動力により転写ベルト３１を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロールとして機能する。また、複数のロール３２のうち、図２に示すロール３２Ｔは、転写ベルト３１に張力を付与する張力付与ロールとして機能する。複数のロール３２のうち、図２に示すロール３２Ｂは、２次転写ロール３４の対向ロールとして機能する。

この転写ベルト３１は、上記した姿勢で装置幅方向に延びる上辺部において、各色の感光体ドラム２１に下方から接触しており、各感光体ドラム２１の画像が１次転写ロール３３からの転写バイアス電圧の印加を受けて転写されるようになっている。また、転写ベルト３１は、鈍角を成す下端側の頂部において２次転写ロール３４が接触されて転写ニップＮＴを形成しており、２次転写ロール３４からの転写バイアス電圧の印加を受けて該転写ニップＮＴを通過する記録媒体Ｐにトナー画像を転写する。

（定着装置）
定着装置４０は、転写装置３０においてトナー画像が転写された記録媒体に、該トナー画像を定着させるようになっている。この実施形態では、定着装置４０は、定着ニップＮＦにおいてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、該トナー画像を記録媒体Ｐに定着する構成とされている。

＜媒体搬送部＞
媒体搬送部５０は、画像形成部１２に記録媒体Ｐを供給する媒体供給部５２と、画像が形成された記録媒体Ｐを排出する媒体排出部５４とを含んで構成されている。また、媒体搬送部５０は、記録媒体Ｐの両面に画像を形成させる際に用いられる媒体戻し部５６と、転写装置３０から定着装置４０まで記録媒体Ｐを搬送する中間搬送部５８とを含んで構成されている。

媒体供給部５２は、画像形成部１２の転写ニップＮＴに対し、転写タイミングに合わせて記録媒体Ｐを１枚ずつ供給するようになっている。媒体排出部５４は、定着装置４０にてトナー画像が定着された画像が形成された記録媒体Ｐを装置外に排出するようになっている。媒体戻し部５６は、一方の面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する際に、該記録媒体を表裏反転して画像形成部１２（媒体供給部５２）に戻すようになっている。

＜後処理部＞
後処理部６０は、画像形成部１２で画像が形成された記録媒体Ｐを冷却する媒体冷却部６２と、記録媒体Ｐの湾曲を矯正する矯正装置６４と、記録媒体Ｐに形成された画像を検査する画像検査部６６とを含んで構成されている。後処理部６０を構成する各部は、媒体搬送部５０の媒体排出部５４中に配置されている。

後処理部６０を構成する媒体冷却部６２、矯正装置６４、及び画像検査部６６は、媒体排出部５４における記録媒体Ｐの排出方向の上流側からこの順で配置されており、媒体排出部５４による排出過程の記録媒体Ｐに対して上記後処理を施すようになっている。

［画像形成動作］
画像形成装置１０による記録媒体Ｐへの画像形成工程、及び、その後処理工程の概要を説明する。

画像形成指令を受けた制御部７０は、トナー画像形成部２０、転写装置３０、定着装置４０を作動させる。これにより、感光体ドラム２１、現像ロール２４２が回転され、転写ベルト３１が周回される。また、加圧ロール４２が回転されると共に、定着ベルト４１１が周回される。さらに、これらの動作に同期して、制御部７０は、媒体搬送部５０等を作動させる。

これにより、各色の感光体ドラム２１は、回転されながら帯電器２２によって帯電される。また、制御部７０は、画像信号処理部で画像処理が施された画像データを、各露光装置２３に送る。各露光装置２３は、画像データに応じて各露光光Ｌを出射して、帯電した各感光体ドラム２１に露光する。すると、各感光体ドラム２１の外周面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム２１に形成された静電潜像は、現像装置２４から供給される現像剤によって現像される。これにより、各色の感光体ドラム２１には、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のうち、対応する色のトナー画像が形成される。

各色の感光体ドラム２１に形成された各色のトナー画像は、各色の１次転写ロール３３を通じた転写バイアス電圧の印加によって、周回する転写ベルト３１に順次転写される。これにより、転写ベルト３１には、６色分のトナー画像が重畳された重畳トナー画像が形成される。この重畳トナー画像は、転写ベルト３１の周回によって転写ニップＮＴに搬送される。この転写ニップＮＴには、媒体供給部５２によって重畳トナー画像の搬送にタイミングを合わせて記録媒体Ｐが供給される。この転写ニップＮＴにおいて転写バイアス電圧が印加されることで、転写ベルト３１から重畳トナー画像が記録媒体Ｐに転写される。

トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、中間搬送部５８によって転写装置３０の転写ニップＮＴから定着装置４０の定着ニップＮＦに向けて、負圧吸引されながら搬送される。定着装置４０は、定着ニップＮＦを通過する記録媒体Ｐに熱及び加圧力（定着エネルギ）を付与する。これにより、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像が該記録媒体に定着される。

定着装置４０から排出された記録媒体Ｐは、媒体排出部５４によって装置外の排出媒体受け部に向けて搬送されつつ、後処理部６０により処理が施される。定着工程により加熱された記録媒体Ｐは、先ず媒体冷却部６２において冷却される。次いで、記録媒体Ｐは、矯正装置６４によって湾曲が矯正される。さらに、記録媒体Ｐに定着されたトナー画像は、画像検査部６６によって、トナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等の有無や程度が検出される。そして、記録媒体Ｐは、媒体排出部５４に排出される。

一方、記録媒体Ｐの画像が形成されていない非画像面に画像を形成させる場合（両面印刷の場合）、制御部７０は、画像検査部６６の通過後の記録媒体Ｐの搬送経路を、媒体排出部５４から媒体戻し部５６に切り替える。これにより記録媒体Ｐは、表裏反転されて媒体供給部５２に送り込まれる。この記録媒体の裏面には、上記した表面への画像形成工程と同様の工程で画像が形成（定着）される。この記録媒体Ｐは、上記した表面への画像形成後の後処理工程と同様の工程を経て、媒体排出部５４によって装置外に排出される。

［定着装置の基本構成］
図４には、定着装置４０の定着動作を行う主要部が模式的な断面図にて示されている。この図に示される如く、定着装置４０は、定着ベルトモジュール４１と、定着ベルトモジュール４１に外側から巻き掛けられた外部ロール４５と、定着ベルトモジュール４１とで定着ニップＮＦを形成する加圧ロール４２とを含んで構成されている。また、定着装置４０は、定着ベルトモジュール４１を加熱するハロゲンランプ４３と、定着ニップＮＦを通過した記録媒体Ｐの先端を定着ベルトモジュール４１から剥がすための剥離パッド機構４６とを含んで構成されている。

定着ベルトモジュール４１は、定着ベルト４１１、装置奥行き方向に長手とされたパッド部材４１２、及び、それぞれ装置奥行き方向が回転軸方向とされた複数のロール４１３を備える。定着ベルト４１１は、記録媒体Ｐの搬送方向に直交する装置奥行き方向の両側に開口する環状（無端状）を成している。定着ベルト４１１は、パッド部材４１２、複数のロール４１３、及び外部ロール４５に巻き掛けられて定められた姿勢とされ、該姿勢を維持したまま（該姿勢に沿った周回軌道上を）図４に示す矢印Ｒ方向に周回する。

パッド部材４１２は、定着ベルト４１１の内側に配置され、ニップ形成面４１２１で加圧ロール４２からの押付（ニップ）荷重を受けることで、該定着ベルト４１１と加圧ロール４２との間に定着ニップＮＦを形成させる。パッド部材４１２は、装置フレームに固定されており、定着ベルト４１１の周回には追従しない。

パッド部材４１２のニップ形成面４１２１は、装置奥行き方向から見て、加圧ロール４２側に円弧状に凹とされた曲面とされている。この形状により、パッド部材４１２は、定着ベルト４１１と加圧ロール４２との間に、該パッド部材４１２に代えてニップ荷重を支持するロールを設けた構成と比較して、記録媒体Ｐの搬送方向に長い定着ニップＮＦを形成している。

定着ベルト４１１とパッド部材４１２のニップ形成面４１２１との間には、摺動シート４１４が介在されている。摺動シート４１４は、少なくとも定着ベルト４１１と接する側の表面が、例えばフッ素系樹脂等の低摩擦材にて構成されている。これにより、定着ベルト４１１の周回に対する摩擦抵抗が低減される構成である。

また、パッド部材４１２の本体４１２２内には、加熱源の一例としてのハロゲンランプ４３が設けられている。パッド部材４１２は、ハロゲンランプ４３が発した熱を、ニップ形成面４１２１を経由して定着ベルト４１１に伝達する熱伝達部材としても機能する。

複数のロール４１３のうち、パッド部材４１２に対する定着ベルト４１１の周回方向の上下流両側に位置するロール４１３Ｃは、姿勢矯正ロールとして機能する。具体的には、各ロール４１３Ｃは、定着ニップＮＦ前後での定着ベルト４１１の周回方向の変化を抑える（定着ニップＮＦの両端での定着ベルト４１１の曲げ角度を鈍角とする）ようになっている。

複数のロール４１３のうちパッド部材４１２から最も離れて位置するロール４１３Ｈは、定着ベルト４１１を内周側から加熱する内部加熱ロールとして機能する。具体的には、ロール４１３Ｈは、定着ベルト４１１が内周側から巻き掛けられており、その内部に設けられたハロゲンランプ４３が発した熱を定着ベルト４１１に伝達する。この実施形態では、ロール４１３Ｈは、軸線を装置奥行き方向に対し傾けることで、定着ベルト４１１の幅方向（装置奥行方向）の位置を調整し得るステアリングロールとしても機能する。

加圧ロール４２は、一例としてアルミニウム製の円柱状のロール本体４２１の外周に、シリコーンゴム製の弾性体層４２２が被覆されて構成されている。図示は省略するが、弾性体層４２２の外周には、その外周面に膜厚１００μｍのフッ素系樹脂等より成る剥離層が形成されている。この加圧ロール４２は、図示しない駆動源によって回転されることで、定着ベルト４１１に周回のための駆動力を付与する駆動ロールとして機能する。

また、定着装置４０は、定着ベルト４１１が外周側から巻き掛けられた外部ロール４５を備えている。外部ロール４５は、定着ベルト４１１の周回方向において、パッド部材４１２の下流側のロール４１３Ｃとロール４１３Ｈとの間に配置されている。この外部ロール４５は、定着ベルト４１１を外周側から加熱する外部加熱ロールとして機能する。具体的には、外部ロール４５は、その内部に設けられたハロゲンランプ４３が発した熱を定着ベルト４１１に伝達する。また、外部ロール４５は、図示しない駆動源によって回転することで、定着ベルト４１１に周回のための駆動力を付与する駆動ロールとして機能する。この実施形態では、加圧ロール４２が定着ベルト４１１に主に駆動力を付与する主駆動ロールとされ、外部ロール４５は、補助駆動ロールと位置付けられる。

また、定着ベルトモジュール４１は、定着ベルト４１１を内周側から外部ロール４５に押し付ける押付ロール４１５を備える。押付ロール４１５は、スプリング４１６の付勢を受けて定められた荷重で定着ベルト４１１を外部ロール４５に押し付けている。これにより、押付ロール４１５を備えない構成と比較して、外部ロール４５から定着ベルト４１１への駆動力の伝達に寄与する摩擦力が増す構成である。

剥離パッド機構４６は、記録媒体Ｐの搬送方向において定着ニップＮＦの下流に配置された剥離パッド４６１を有しており、該剥離パッド４６１の先端を定着ニップＮＦに近接させている。

図示は省略するが、定着ベルトモジュール４１は、装置フレームに対して、定着ベルト４１１、パッド部材４１２、各ロール４１３等で構成されたモジュールとして一体に着脱可能とされている。

［定着装置の基本動作］
定着装置４０は、画像形成部１２における記録媒体Ｐへの画像形成（転写）の動作に先立って、制御部７０からの指令により動作準備される。具体的には、加圧ロール４２及び外部ロール４５の駆動により、定着ベルト４１１が定められた軌道を周回する。また、各ハロゲンランプ４３の発熱により、定着ベルト４１１が定められた温度範囲に昇温され、該温度範囲に維持される。定着ベルト４１１は、周回しながら加熱されることで、各部の温度が定められた範囲内とされる。

そして、転写装置３０にてトナー画像が転写された記録媒体Ｐが、中間搬送部５８によって、図４に示される如く定着ニップＮＦに導入されると、定着装置４０は、記録媒体Ｐを搬送しながら該記録媒体Ｐに圧力及び熱（定着エネルギ）を付加する。これにより、トナー画像が記録媒体Ｐに定着される。

また、定着ニップＮＦを通過した記録媒体Ｐの先端が剥離パッド機構４６の剥離パッド４６１と加圧ロール４２との間に進入する。具体的には、定着ベルト４１１は、パッド部材４１２のニップ形成面４１２１における記録媒体Ｐの搬送方向の下流側端部に形成されたアール形状（及び下流側のロール４１３Ｃとで成す周回軌道）に沿って、記録媒体Ｐの搬送経路から離れるように周回する。このため、記録媒体Ｐの先端は、その腰（復元性）により定着ベルト４１１から離れて（定着ベルト４１１軒動に追従せずに）、剥離パッド機構４６の剥離パッド４６１と加圧ロール４２との間に進入する。そして、記録媒体Ｐは、搬送されるのに伴って定着ベルト４１１から剥離される。このようにして定着装置４０から送り出された記録媒体Ｐは、媒体排出部５４によって下流側（後処理部６０側）に搬送される。

［定着装置における要部構成］
＜定着装置の補足説明＞
図示は省略するが定着装置４０では、定着ベルトモジュール４１に対して回転部材の一例としての加圧ロール４２が接触、離間可能に構成されている。すなわち、加圧ロール４２は、ベルトの一例としての定着ベルト４１１に接触して定着ニップＮＦを形成する接触位置と、定着ベルト４１１から離間する離間位置とを切り替え得る構成とされている。加圧ロール４２は、例えば定着装置４０のウォームアップ動作の際等に離間位置に位置され、定着ベルト４１１の昇温時間の短縮に寄与する構成とされている。

このウォームアップ動作の際には、定着ベルト４１１は、離間位置に位置する加圧ロール４２からは周回のための駆動力が付与されず、専ら外部ロール４５からの駆動力で周回されるようになっている。上記の通り押付ロール４１５を介してスプリング４１６の付勢力を外部ロール４５への押付力として定着ベルト４１１に付与することで、外部ロール４５から定着ベルト４１１への駆動力の伝達のための摩擦力が増加されている。換言すれば、加圧ロール４２が離間位置に位置する状態において外部ロール４５が単独で定着ベルト４１１に十分な駆動力を付与し得るように、スプリング４１６の付勢力すなわちばね定数が設定されている。

＜定着ベルトモジュールの着脱機構＞
上記構成の定着装置４０は、その装置フレーム４７に対して定着ベルトモジュール４１が着脱可能とされている。定着ベルトモジュール４１は、図１０に示される如く、定着ベルト４１１が周回可能に巻き掛けられた摺動支持部材の一例としてのパッド部材４１２及び各ロール４１３が共通のモジュールフレーム４１７に支持されている。この実施形態では、パッド部材４１２及び各ロール４１３が支持部材の一例とされる。また、モジュールフレーム４１７には、押付ロール４１５及びスプリング４１６が支持されている（スプリング４１６は、単独で又は押付ロール４１５と共に付勢部材の一例とされる）。

これにより、定着ベルトモジュール４１は、一体として装置フレーム４７に対し着脱されるようになっている。モジュールフレーム４１７には、定着ベルトモジュール４１の着脱に際し作業者が把持する着脱用ハンドル４１Ｈが設けられている。なお、後に参照する図５〜図７では、定着ベルトモジュール４１を模式的に図示し、モジュールフレーム４１７の図示を省略している。

定着ベルトモジュール４１を着脱する際には、定着装置４０を支持する図示しないドロワが第２筐体９２から装置奥行き方向の手前側に引き出されるようになっている。この引き出し動作によって、パッド部材４１２、内部加熱ロール４１３Ｃ、及び駆動部材の一例としての外部ロール４５内のハロゲンランプ４３の装置本体側との機械的、電気的な接続が解除されるようになっている。また、この引き出し動作によって、外部ロール４５及び加圧ロール４２の駆動系の装置本体側との機械的、電気的な接続が解除されるようになっている。そして、装置フレーム４７は、筐体９２からの定着装置４０（ドロワ）の引き出し状態で、定着ベルトモジュール４１の着脱を許容し得る分割構造とされている。以下、具体的に説明する。

装置フレーム４７は、定着ベルトモジュール４１のモジュールフレーム４１７を支持する第１支持体としての本体フレーム４７１と、外部ロール４５を支持する第２支持体としての可動フレーム４７２とを有して構成されている。本体フレーム４７１は、上記したドロワに固定されている。可動フレーム４７２は、本体フレーム４７１に対し装置奥行き方向に沿った軸４７３回りに回転可能に支持されており、該軸４７３回りに回転することで本体フレーム４７１に対し相対変位する構成とされている。

具体的には、可動フレーム４７２は、軸４７３回りの回転によって、図５に示される結合位置と図６に示される開放位置との間で、本体フレーム４７１に対し相対変位（姿勢変化）可能とされている。結合位置をとる可動フレーム４７２は、その支持する外部ロール４５を、該外部ロール４５に定着ベルト４１１が外周側から巻き掛けられる第１位置に位置させるようになっている。外部ロール４５の第１位置は、上記の通りスプリング４１６の付勢力で押付ロール４１５により定着ベルト４１１が外部ロール４５に押し付けられることで、該定外部ロール４５から着ベルト４１１に適正な駆動力を伝達し得る位置とされる。

開放位置をとる可動フレーム４７２は、その支持する外部ロール４５を、定着ベルト４１１から離れた第２位置に位置させると共に、定着ベルトモジュール４１の着脱用の空間４７４を装置フレーム４７の上部に形成するようになっている。より具体的には、軸７３は、外部ロール４５の下方でかつ定着ベルトモジュール４１の下端よりも下側に配置されている。これにより、着脱用の空間４７４は、図６に矢印Ｃで示される如く定着ベルトモジュール４１を外部ロール側でかつ上側（図６では斜め右上）に離脱させ、矢印Ｃとは逆向きの矢印Ｄ方向に装着させ得る空間として形成されるようになっている。

＜ねじ機構＞
定着装置４０は、装置フレーム４７を構成する本体フレーム４７１と可動フレーム４７２とを、該可動フレーム４７２が結合位置をとる状態で結合（固定）するねじ機構４８を備えている。ねじ機構４８は、本体フレーム４７１に設けられためねじ部の一例としてのナット４８１と、可動フレーム４７２に設けられたおねじ部の一例としてのボルト４８２とを主要部として構成されている。

ナット４８１は、本体フレーム４７１の上端部に固定されている。ボルト４８２は、長尺状を成し、一端側がナット４８１に締め込まれるスクリュー部４８２Ｓとされると共に、他端側が作業者によって回転力が付与される被操作部４８２Ｈとされている。被操作部４８２Ｈは、手指で操作しやすいローレット加工部４８２Ｈｒと、ドライバ等の工具により操作するための工具操作部４８２Ｈｔとを有する。このボルト４８２は、自軸回りの回転可能に可動フレーム４７２に支持されており、可動フレーム４７２が結合位置をとる状態で定着ベルトモジュール４１上を架け渡すように配置される構成である。

このねじ機構４８は、ナット４８１にボルト４８２が締め付けられ（締結され）ることで、結合位置をとる可動フレーム４７２を本体フレーム４７１に結合（固定）する締め付け機能を果たす構成とされている。

また、ねじ機構４８は、ナット４８１とボルト４８２との相対回転による送り機能によって、可動フレーム４７２を、本体フレーム４７１に対し、上記結合位置と図７に示す中間位置との間で相対変位させるようになっている。中間位置は、結合位置に対する開放位置側の位置であり、ナット４８１及びボルト４８２の互いのねじ山が相手方のねじ溝に入り込み又は抜け出る境界位置とされる。この中間位置からおねじ部を右回しにすると、上記送り機能によって可動フレーム４７２が本体フレーム４７１に対し結合位置側に相対変位されるようになっている。一方、可動フレーム４７２が結合位置に位置する状態からボルト４８２を左回しすると、上記送り機構によって可動フレーム４７２が本体フレーム４７１に対し中間位置側に相対変位されるようになっている。

そして、ねじ機構４８は、中間位置に位置する可動フレーム４７２が支持する外部ロール４５（このときの外部ロール４５の位置を「第３位置」という）に対し、押付ロール４１５を介したスプリング４１６の付勢力が作用しないよう各部の寸法等が設定されている。換言すれば、ねじ機構４８は、外部ロール４５の第１位置から第３位置までの移動範囲内に、該外部ロール４５に押付ロール４１５を介したスプリング４１６の付勢力が作用しなくなる位置が含まれる設定とされている。

ここで、押付ロール４１５の支持構造について補足する。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示される如く、押付ロール４１５は、ベアリング４１８、ベアリングホルダ４１９を介して、モジュールフレーム４１７のガイド片４１７１に回転可能に支持されている。モジュールフレーム４１７のガイド片４１７１は、ベアリング４１８を保持したベアリングホルダ４１９をスプリング４１６による付勢方向に移動可能となるように、長孔４１７Ｈにおいてベアリングホルダ４１９を支持している。図１１（Ａ）に想像線にて示される外部ロール４５が第１位置に位置する状態では、スプリング４１６の付勢力が外部ロール４５で支持されることで、ベアリングホルダ４１９は長孔４１７Ｈの中間部に位置される。一方、ガイド片４１７１における長孔４１７Ｈの外部ロール４５側の孔縁は、ベアリングホルダ４１９すなわち押付ロール４１５の外部ロール４５側への移動を規制するストッパとして機能する。すなわち、ガイド片４１７１の上記孔縁がストッパとして機能する状態では、外部ロール４５にスプリング４１６の付勢力が作用しない構成となっている。

そして、ねじ機構４８は、ガイド片４１７１の孔縁が上記ストッパとして機能する外部ロール４５の位置範囲内に、ナット４８１及びボルト４８２の互いのねじ山が相手方のねじ溝に入り込み又は抜け出る境界位置（外部ロール４５の第３位置）が設定されている。これにより、ナット４８１に対するボルト４８２の送り機能の開始又は終了位置である上記第３位置に位置する外部ロール４５（すなわち可動フレーム４７２）には、スプリング４１６の付勢力が作用しない構成となっている。換言すれば、ねじ機構４８は、外部ロール４５に押付ロール４１５を介したスプリング４１６の付勢力が作用する全範囲において、ナット４８１に対するボルト４８２の相対回転による送り機能を果たし（維持し）得る構成とされている。

（ねじ案内構造）
図６に示される如く、定着装置４０は、ねじ機構４８のナット４８１にボルト４８２を案内するねじ案内構造４９を備えている。ねじ案内構造４９は、ナット４８１におけるボルト４８２の進入側の内面として形成された円錐状のテーパ面４９１と、ナット４８１に対するボルト４８２の進入側に配置されたガイド部材４９２とを有する。ガイド部材４９２は、ボルト４８２が貫通する筒状を成しており、その上壁４９２Ｕがボルト４８２をナット４８１のテーパ面４９１に向けて案内するように傾斜された片テーパ形状とされている。

また、ねじ案内構造４９は、ボルト４８２の先端から突出された被案内部の一例としてのピン４９３を有する。ピン４９３は、ボルト４８２のスクリュー部４８２Ｓの谷径よりも小径の円柱状を成しており、スクリュー部４８２Ｓと同軸的に配置されている。このピン４９３は、可動フレーム４７２の軸４７３回りの結合位置へ向かう方向への回転に伴って、ガイド部材４９２の上壁４９２Ｕ、ナット４８１のテーパ面４９１に案内されて、ナット４８１のねじ孔４８１Ｈ内に入り込むようになっている。これにより、可動フレーム４７２を軸４７３回りに回転させる動作によって、ボルト４８２のスクリュー部４８２Ｓをナット４８１のねじ孔４８１Ｈに導かれやすい構成とされている。この実施形態では、ガイド部材４９２の上壁４９２Ｕ及びナット４８１のテーパ面４９１の双方又は一方が案内部の一例とされる。

（作用効果）
上記構成の定着装置４０では、定着ベルトモジュール４１をメンテナンスや交換等のために画像形成装置から取り出す際には、先ず定着装置４０をドロワと共に筐体９２から装置奥行き方向の手前側に引き出す。次いで、ボルト４８２の被操作部４８２Ｈを左回りに回転させる。すると、本体フレーム４７１に対する可動フレーム４７２の締め付け機能を果たしていたねじ機構４８は、本体フレーム４７１に対して可動フレーム４７２を中間位置側に相対変位させる送り機能を果たす。

被操作部４８２Ｈを左回りへの回転量が定められた量に至ると、ボルト４８２のスクリュー部４８２Ｓがナット４８１のねじ孔４８１Ｈ（のねじ溝）から抜け出し、可動フレーム４７２は中間位置に至る。このとき、押付ロール４１５のベアリングホルダ４１９がガイド片４１７１における長孔４１７Ｈの外部ロール４５側の孔縁に接触している。このため、可動フレーム４７２が支持する外部ロール４５には、定着ベルトモジュール４１のスプリング４１６の付勢力は作用していない。

換言すれば、可動フレーム４７２の結合位置から中間位置手前までの送り過程では、ねじ機構４８がスプリング４１６の付勢力を支持しており、ガイド片４１７１がストッパとして機能した後に本体フレーム７１に対する可動フレーム４７２の拘束が解除される。例えば結合位置において本体フレーム７１に対する可動フレーム４７２の拘束が解除されるロック機構を備えた比較例では、該拘束解除後にスプリング４１６の付勢力に抗しつつ可動フレームを開放位置に向けて相対変位させる必要がある。これに対してねじ機構４８を備えた本構成では、作業者がスプリング４１６の付勢力を支持する必要がない。

特に、本定着装置４０は、上記したウォームアップ動作に際等の外部ロール４５からの駆動力だけで定着ベルト４１１を駆動するべく、スプリング４１６の付勢力が大きく設定されているが、該大きな付勢力を作業者が支持する必要がない。なお、ウォームアップ動作に際等に外部ロール４５からの駆動力だけで定着ベルト４１１を駆動するのは、固定のパッド部材４１２を用いて定着ニップＮＦを長くするために、該パッド部材４１２に代えて駆動用ロールを採用し得ないことによる。また、固定のパッド部材４１２を用いて定着ニップＮＦのニップ長を長くするのは、記録媒体Ｐへ付与する単位時間当たりの定着エネルギ（熱、圧力）を大きくして、画像形成装置１０としての生産性を向上させるためである。

以上のようにして本体フレーム４７１に対する拘束が解除された可動フレーム４７２は、作業者によって開放位置まで相対変位される。この状態では、定着ベルトモジュール４１の着脱用の空間４７４が形成される。この状態から作業者は、図１０に示される着脱用ハンドル４１Ｈを把持しつつ、定着ベルトモジュール４１を図６に示される矢印Ｃ方向に持ち上げて抜き出す。

一方、メンテナンス後又は交換後の定着ベルトモジュール４１を装着する際には、該定着ベルトモジュール４１を矢印Ｄ方向に移動させ、モジュールフレーム４１７を本体フレーム４７１に支持させる。次いで、可動フレーム４７２を開放位置から結合位置側に相対変位させる。この相対変位に伴って、ボルト４８２のピン４９３がナット４８１側のガイド部材４９２、テーパ面４９１に案内されて、ボルト４８２のスクリュー部４８２Ｓがナット４８１のねじ孔４８１Ｈのねじ溝に入り込む境界位置に至る。すなわち、可動フレーム４７２が中間位置に至る。

この位置から被操作部４８２Ｈを操作してボルト４８２を右回しすると、ねじ機構４８による送り機能によって、可動フレーム４７２が本体フレーム４７１に対し結合位置側に相対変位される。この過程で、可動フレーム４７２が支持する外部ロール４５が定着ベルト４１１を内方に押し込み、該定着ベルト４１１及び押付ロール４１５を介してスプリング４１６の付勢力を支持する状態に移行する。ここまでは、ボルト４８２は、例えばローレット加工部４８２Ｈｒにおいて作業者の手指で回転される。

さらに被操作部４８２Ｈを右回しすると、ねじ機構４８による送り機能によって、可動フレーム４７２が結合位置に至る。この際、ボルト４８２は、工具操作部４８２Ｈｔにおいて工具により右回しされる。この結合位置においては、ねじ機構４８は、締め付け機能により可動フレーム４７２を本体フレーム４７１に対し結合位置に固定（保持）する。なお、結合位置は、例えば可動フレーム４７２が本体フレーム４７１側の図示しないストッパに当たり、それ以上の相対変位が規制される位置とされる。

ここで、例えば結合位置において本体フレーム７１に対し可動フレーム４７２をロックするロック機構を備えた比較例では、作業者は、スプリング４１６の付勢力に抗して可動フレーム４７２を本体フレーム４７１への結合位置に相対変位させることとなる。さらに、作業者は、スプリング４１６の付勢力に抗して可動フレーム４７２を本体フレーム４７１に対し位置決めしつつ、ロック機構を操作することとなる。上記した通りパッド部材４１２を備えた定着装置では、スプリング４１６の付勢力が大きいため、上記作業の作業性に毅然の余地がある。

これに対して本定着装置４０では、ねじ機構４８の送り機能によって、該ねじ機構４８にスプリング４１６の付勢力を支持させながら、可動フレーム４７２を本体フレーム４７１に対し結合位置側に相対変位させることとなる。しかも、ねじ機構４８のボルト４８２の先端がナット４８１に至ったとき（送り機能の開始時）には、スプリング４１６の付勢力が定着ベルトモジュール４１自体で支持されている。このため、作業者は、該定着ベルトモジュール４１の装着作業の全過程において、スプリング４１６の付勢力を支持する必要がない。

以上により、本定着装置４０では、本体フレーム４７１に支持された定着ベルトモジュール４１に対して、可動フレーム４７２に支持された外部ロール４５を、結合位置と開放位置との間で相対変位させる作業に対する負担が抑制される。

また、本定着装置４０では、可動フレーム４７２を本体フレーム４７１に対し開放位置から結合位置側に相対変位させるのに伴って、ボルト４８２のピン４９３がナット４８１側のガイド部材４９２、テーパ面４９１に案内される。これにより、可動フレーム４７２を軸４７３回りに回転させる単純な動作で、ボルト４８２の先端がナット４８１に導かれるので、上記作業に対する負担が一層抑制される。

また、本定着装置４０が適用された画像形成装置１０では、ねじ機構４８を備えない定着装置が適用された構成と比較して、定着ベルトモジュール４１のメンテナンスや交換が容易である。

なお、上記した実施形態では、可動フレーム４７２の本体フレーム４７１に対する中間位置で外部ロールすなわち可動フレーム４７２にスプリング４１６の付勢力が作用しない例を示したが、実施形態の構成がこれに限られることはない。例えば、中間位置においてスプリング４１６の付勢力が可動フレーム４７２に作用する構成としても良い。この場合でも、上記実施形態では、可動フレーム４７２が結合位置側に近づくにつれて変形量（付勢力）が増すスプリングの構成をとるので、中間位置で可動フレーム４７２に作用する付勢力が小さく抑えられる。

また、上記した実施形態では、本体フレーム４７１にナット４８１が設けられると共に可動フレーム４７２にボルト４８２が設けられた例を示したが、実施形態の構成がこれに限られることはない。例えば、本体フレーム４７１にボルト４８２が設けられると共に可動フレーム４７２にナット４８１が設けられた構成としても良い。

さらに、上記した実施形態では、定着装置４０がねじ案内構造４９を備えた例を示したが、実施形態の構成がこれに限られることはない。例えば、ねじ案内構造４９を備えない構成としても良く、他のねじ案内構造を設けても良い。

またさらに、上記した実施形態では、定着装置４０が定着ベルト４１１に周回の駆動力を付与し得ないパッド部材４１２を備えて構成された例を示したが、実施形態の構成がこれに限られることはない。例えば、回転しながら定着ベルト４１１に駆動力を付与すると共に加圧ロール４２とで定着ニップＮＦを形成する定着ロールを、パッド部材４１２に代えて設けた構成としても良い。

また、上記した実施形態では、定着ベルトモジュール４１の着脱のために装置フレームが本体フレームと可動フレームとの分割構造を採る例を示したが、実施形態の構成がこれに限られることはない。例えば、外部ロールの着脱やメンテナンスのために本体フレームと可動フレームとの分割構造を採る構成としても良い。

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成部
４０ 定着装置
４１１ 定着ベルト（ベルトの一例）
４１２ パッド部材（支持部材、摺動支持部材の一例）
４１３ ロール（支持部材の一例）
４１５ 押付ロール（付勢部材の一例）
４１６ スプリング（付勢部材の一例）
４２ 加圧ロール（回転部材の一例）
４５ 外部ロール（駆動部材の一例）
４７１ 本体フレーム（第１支持体の一例）
４７２ 可動フレーム（第２支持体の一例）
４８ ねじ機構
４８１ ナット（めねじ部の一例）
４８２ ボルト（おねじ部の一例）
４９１ テーパ面（案内部の一例）
４９２ ガイド部材（案内部の一例）
４９３ ピン（被案内部の一例）

Claims (5)

1. 記録媒体に形成されている画像を該記録媒体に定着させるためのエネルギを該記録媒体に付与する無端状のベルトと、
   前記ベルトが該ベルトの内周側から巻き掛けられることで、該ベルトを周回可能に支持する支持部材と、
   前記ベルトが該ベルトの外周側から巻き掛けられ、該巻き掛け部位において前記ベルトが周回するための駆動力を付与する駆動部材と、
   前記ベルトを該ベルトの内周側から前記駆動部材側に付勢する付勢部材と、
   前記支持部材及び付勢部材を支持する第１支持体と、
   前記駆動部材を支持すると共に一端側において前記第１支持体に対し相対変位可能に連結され、該相対変位によって、前記駆動部材を前記ベルトに前記駆動力を付与し得る第１位置と前記ベルトから離れる第２位置との間で移動させる第２支持体と、
   前記第１支持体及び第２支持体の何れか一方に設けられたおねじ部材と、前記第１支持体及び第２支持体の他方に設けられためねじ部材とを含んで構成され、前記駆動部材の前記第１位置から前記第２位置までの移動範囲の前記第１位置を含む一部の範囲であって前記付勢部材による前記付勢が作用する全範囲で前記めねじ部と前記おねじ部とによる送り機能により前記第２支持体を第１支持体に対し相対変位させ、前記駆動部材が前記第１位置に位置される状態で前記めねじ部と前記おねじ部とによる締め付け機能により前記第１支持体に対し前記第２支持体を固定するねじ機構と、
   を備えた定着装置。
2. 前記ねじ機構は、前記駆動部材の前記第１位置から前記第２位置までの移動範囲のうち、少なくとも前記付勢部材から前記駆動部材への付勢力が作用する範囲で前記送り機能を果たすように構成されている請求項１記載の定着装置。
3. 回転しながら、前記ベルトとの間に挟んだ記録媒体に形成されている画像を、該ベルトとで記録媒体に定着させる回転部材をさらに備え、
   前記支持部材は、前記ベルトの周回に伴って該ベルトが摺動するように前記第１支持体に支持され、前記回転部材が前記ベルトとの間に前記記録媒体を挟む荷重を支持することで、該ベルトと前記回転部材との間に前記記録媒体を挟み込むニップを形成させる摺動支持部材を含んで構成されている請求項１又は請求項２記載の定着装置。
4. 前記第２支持体は、前記一端側において第１支持体に対し相対回転可能に連結されており、
   前記おねじ部の先端に、前記めねじ部を通過可能に設けられた被案内部と、
   前記めねじ部に対する前記おねじ部の接近側に配置され、第１支持体に対する前記第２支持体の前記駆動部材を前記第２位置側から第１位置側に移動させる方向の相対変位に伴って前記被案内部を前記めねじ部内に案内する案内部と、
   をさらに備えた請求項１〜３の何れか１項記載の定着装置。
5. 記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記記録媒体に形成された画像を定着する請求項１〜４の何れか１項記載の定着装置と、
   を備える画像形成装置。

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