JP6018986B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体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、用紙等の記録媒体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、定着部材（例えば、定着ローラーや定着ベルト）と、この定着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、定着部材と加圧部材の間に形成される定着ニップにおいて記録媒体とトナー像が加熱及び加圧されることで、記録媒体にトナー像が定着されるようになっている。

例えば、特許文献１には、定着部材（特許文献１の「定着ベルト５０」参照）と、定着部材に圧接して定着ニップを形成する加圧部材（特許文献１の「加圧ローラー１０１」参照）と、定着ニップを通過した記録媒体を定着部材から分離させる分離部材と、を備えた定着装置が開示されている。分離部材は、定着部材の通紙領域（記録媒体が通過する領域）と間隔を介して対向する分離板（特許文献１の「本体部１０２Ｃ」参照）と、定着部材の非通紙領域（通紙領域外に設けられる領域）に接触する接触片（特許文献１の「当たり部材１０４」参照）と、を備えている。接触片は、付勢部材の付勢力によって定着部材の非通紙領域に一定の荷重で接触している。

特開２０１２−２２６００６号公報

上記のような構成の定着装置において、定着部材の非通紙領域に接触片を一定の荷重で常に接触させておくと、定着部材の非通紙領域が接触片との摺擦によって摩耗し、定着部材の破断に繋がる恐れがある。

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、定着部材の非通紙領域が摩耗するのを防止し、定着部材の長寿命化を図ることを目的とする。

本発明の定着装置は、回転可能に設けられる定着部材と、前記定着部材に圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記定着ニップを通過した記録媒体を前記定着部材から分離させる分離部材と、を備え、前記定着部材は、記録媒体が通過する通紙領域と、前記通紙領域外に設けられる非通紙領域と、を備え、前記分離部材は、前記通紙領域と間隔を介して対向する分離板と、前記定着ニップにおいて記録媒体にトナー像を定着させる時に第１の荷重で前記非通紙領域に接触し、待機時に前記第１の荷重よりも低い第２の荷重で前記非通紙領域に接触する接触片と、を備えていることを特徴とする。

上記のように定着ニップにおいて記録媒体にトナー像を定着させる時に接触片を第１の荷重で非通紙領域に接触させることで、記録媒体によって分離板が持ち上げられるのを防止することが可能となる。そのため、分離板と定着部材の間に記録媒体が侵入してＪＡＭ（記録媒体の詰まり）が発生するような事態を回避することが可能となる。

また、待機時に第１の荷重よりも低い第２の荷重で接触片を非通紙領域に接触させることで、常に第１の荷重で接触片を非通紙領域に接触させておく場合よりも、接触片との摺擦によって非通紙領域が摩耗するのを抑制することが可能となる。そのため、定着部材の長寿命化を図ることが可能となる。

本発明の定着装置は、第１の圧力と、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力と、の間で前記定着ニップの圧力を切り替えるニップ圧切り替え機構を更に備え、前記ニップ圧切り替え機構が前記定着ニップの圧力を前記第１の圧力から前記第２の圧力に切り替えるのに連動して前記接触片が前記非通紙領域に接触する荷重が前記第１の荷重から前記第２の荷重に切り替わり、前記ニップ圧切り替え機構が前記定着ニップの圧力を前記第２の圧力から前記第１の圧力に切り替えるのに連動して前記接触片が前記非通紙領域に接触する荷重が前記第２の荷重から前記第１の荷重に切り替わっても良い。

このような構成を採用することで、定着ニップの圧力を切り替えるのに連動して接触片が非通紙領域に接触する荷重を切り替えることが可能となる。そのため、定着ニップの圧力の切り替えと接触片が非通紙領域に接触する荷重の切り替えを別個に行う場合と比較して、作業者の負担を軽減することが可能となる。

本発明の定着装置は、前記定着部材としての定着ベルトが張架される複数のローラーと、前記複数のローラー及び前記加圧部材を回転可能に支持する定着フレームと、前記複数のローラーのうちの一のローラーに装着される装着部材と、前記装着部材と前記分離部材の間に介装される弾性部材と、を更に備え、前記ニップ圧切り替え機構は、揺動可能なレバーを備え、前記定着フレームは、直線状に配列されるフレーム側ギアを備え、前記装着部材は、円弧状に配列されて前記フレーム側ギアと噛合する装着部材側ギアを備え、前記レバーが一方向に揺動すると、前記レバーが前記一のローラーを押圧し、前記一のローラーがスライドすると共に前記装着部材が回転して、前記弾性部材の長さが変化しても良い。

このような構成を採用することで、接触片が非通紙領域に接触する荷重を容易且つ確実に切り替えることが可能となる。

前記弾性部材は、前記接触片が前記第２の荷重で前記非通紙領域に接触している状態において、自然長になっても良い。

このような構成を採用することで、第２の荷重を０又は０に近い小さな荷重とすることが可能となる。そのため、接触片との摺擦によって非通紙領域が摩耗するのを一層効果的に抑制することが可能となり、定着ベルトの長寿命化を図ることが可能となる。

本発明の定着装置は、前記分離部材を回転可能に支持する支点部と、前記分離部材の回転範囲を規制する規制部と、を更に備えていても良い。

このように支点部によって分離部材を回転可能に支持することで、熱膨張等によって定着部材が変形した場合に、この変形に追従して分離部材を回転させることができる。そのため、非通紙領域に接触片が食い込んで非通紙領域が損傷を受けるのを回避することが可能となる。また、規制部によって分離部材の回転範囲を規制することで、記録媒体によって分離板が持ち上げられるのを一層効果的に防止することが可能となる。そのため、分離板と定着部材の間に記録媒体が侵入してＪＡＭ（記録媒体の詰まり）が発生するような事態を一層確実に回避することが可能となる。

本発明の定着装置は、前記定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材及び前記加圧部材を回転させる駆動源と、を更に備え、前記待機時において、前記熱源によって前記定着部材を加熱すると共に前記駆動源によって前記定着部材及び前記加圧部材を回転させても良い。

このような構成を採用することで、ファーストコピータイムやファーストプリントタイム等を短縮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、定着部材の非通紙領域が摩耗するのを防止し、定着部材の長寿命化を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る複写機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複写機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複写機の定着装置において、定着ニップの圧力が第１の圧力となっている時の定着ユニットを示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、接触片が非通紙領域に第１の荷重で接触している時の定着ベルトの後端部の周辺を示す背面図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、接触片が非通紙領域に第１の荷重で接触している時の定着ベルト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複写機の定着装置において、定着ニップの圧力が第１の圧力となっている時の定着ユニット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複写機の定着装置において、支持板と分離板を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、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複写機の定着装置の制御システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、定着ニップの圧力が第２の圧力となっている時の定着ユニットを示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、定着ニップの圧力が第２の圧力となっている時の定着ユニット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複写機の定着装置において、接触片が非通紙領域に第２の荷重で接触している時の定着ベルトの後端部の周辺を示す背面図である。 本発明の一実施形態に係る複写機の定着装置において、接触片が非通紙領域に第２の荷重で接触している時の定着ベルトの前端部の周辺を示す斜視図である。 本発明の他の異なる実施形態に係る複写機の定着装置において、接触片が非通紙領域に第２の荷重で接触している時の定着ベルトの前端部の周辺を示す斜視図である。

まず、図１を用いて複写機１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。

複写機１は、箱型形状の複写機本体２を備えており、複写機本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納した給紙カセット３が設けられ、複写機本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。複写機本体２の上端には、排紙トレイ４の上方に画像読取装置５が設けられている。

複写機本体２の中央部には中間転写ベルト６が設けられ、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。

複写機本体２の一側（図面上右側）には、用紙の搬送経路１６が上下方向に設けられている。搬送経路１６の上流端には給紙部１７が設けられ、搬送経路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、搬送経路１６の下流部には定着装置２０が設けられ、搬送経路１６の下流端には排紙口２１が設けられている。

次に、このような構成を備えた複写機１の画像形成動作について説明する。複写機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２０の温度設定等の初期設定が実行される。そして、画像読取装置５によって原稿画像が読み取られると、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、搬送経路１６を下流側へと搬送されて定着装置２０に進入し、この定着装置２０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２１から排紙トレイ４上に排出される。

次に、定着装置２０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２０の正面側（前側）とする。各図に適宜付される矢印Ｆｒは、定着装置２０の正面側（前側）を示している。

図２に示されるように、定着装置２０は、定着ユニット２２と、定着ユニット２２の左方に設けられるＩＨユニット２３と、を備えている。

まず、定着ユニット２２について説明する。図２等に示されるように、定着ユニット２２は、箱型形状の定着フレーム２４と、定着フレーム２４の左端側に配置される加熱ローラー２５と、加熱ローラー２５の右方に配置される定着ローラー２６と、加熱ローラー２５の右上方且つ定着ローラー２６の左上方に配置されるテンションローラー２７と、加熱ローラー２５、定着ローラー２６及びテンションローラー２７（以下、「複数のローラー２５〜２７」と称する。）に張架される定着ベルト２８（定着部材）と、定着ベルト２８の右方に配置される加圧ローラー３０（加圧部材）と、定着フレーム２４の前後両端側に配置されるニップ圧切り替え機構３１（図３等参照）と、定着ベルト２８の右上方に配置される分離部材３２（図２等参照）と、を備えている。

図２に示されるように、定着フレーム２４は、固定フレーム部４０と、固定フレーム部４０に左右方向スライド可能に支持される可動フレーム部４１と、を備えている。

図３に示されるように、固定フレーム部４０の前後両壁部４２（図３では前壁部４２のみ表示）の左端部には、当接片４３が設けられている。固定フレーム部４０の前後両壁部４２の左端部には、当接片４３の下方に係合溝４４が設けられている。係合溝４４は、左右方向に長い横向きＵ字状を成している。固定フレーム部４０の前後両壁部４２の左側部には、係合溝４４の右方に係合穴４５が設けられている。係合穴４５は、左右方向に長い長穴状を成している。図４に示されるように、固定フレーム部４０の前後両壁部４２（図４では図示せず）の内面には、固定片３８が固定されている。固定片３８の上端部には、フレーム側ギア３９が設けられている。フレーム側ギア３９は、直線状に配列されている（図４の二点鎖線Ａ参照）。

図３等に示されるように、可動フレーム部４１の左下隅部には、回転可能な被検知部材４６が設けられている。被検知部材４６の左方には、第１センサー４７が設けられている。第１センサー４７は、例えばＰＩセンサー（Photo Interrupter Sensor）によって構成されている。図５に示されるように、可動フレーム部４１の前後両板４８（図５では前板４８のみ表示）の内面には、支点部４９が内側に向かって突設されている。

加熱ローラー２５（図２等参照）は、例えば、基材層と、この基材層に周設される離型層と、を備えている。加熱ローラー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形成されている。加熱ローラー２５の離型層は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。

加熱ローラー２５は、第１回転軸５０を有している。図３等に示されるように、第１回転軸５０の前後両端部は、可動フレーム部４１に軸受５１を介して軸支されている。これにより、加熱ローラー２５が可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。第１回転軸５０の前後両端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に設けられた係合溝４４に左右方向スライド可能な状態で係合している。

加熱ローラー２５の前後両端部には、円盤状のベルトフランジ５２（図３等参照）が固定されている。加熱ローラー２５の前端部に固定されるベルトフランジ５２の外周には、回転検知用ギア５３が設けられている。回転検知用ギア５３は、接続ギア（図示せず）を介して被検知部材４６に接続されている。

定着ローラー２６（図２等参照）は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、によって構成されている。定着ローラー２６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形成されている。定着ローラー２６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形成されている。

定着ローラー２６は、定着ベルト２８を挟んで加圧ローラー３０と対向している。定着ローラー２６は、可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。定着ローラー２６は、第２回転軸５４を有している。図３に示されるように、第２回転軸５４の前後両端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に設けられた係合穴４５に左右方向スライド可能な状態で係合している。

図４に示されるように、第２回転軸５４の前後両端部には、装着部材５５が回転可能に装着されている。装着部材５５の外周には、第１取付片５６が突設されている。装着部材５５の外周には、装着部材側ギア５９が設けられている。装着部材側ギア５９は、円弧状に配列されている（図４の二点鎖線Ｂ参照）。装着部材側ギア５９は、固定フレーム部４０（図４では図示せず）の固定片３８に設けられたフレーム側ギア３９に噛合している。

テンションローラー２７（図２等参照）は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。テンションローラー２７は、コイルバネ（図示せず）によって右上方に付勢されており、定着ベルト２８を右上方に押圧している。これにより、定着ベルト２８に一定の張力が付与されている。テンションローラー２７は、可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。

定着ベルト２８は、可撓性を有する無端状のベルトによって形成されている。定着ベルト２８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。定着ベルト２８の基材層は、例えばニッケル電鋳やステンレス等の金属やＰＩ（ポリイミド）等の樹脂によって形成されている。定着ベルト２８の弾性層は、例えばシリコンゴムによって形成されている。定着ベルト２８の離型層は、例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。なお、本実施形態では、前後方向（図２における紙面奥行き方向）が定着ベルト２８の幅方向である。

定着ベルト２８は、複数のローラー２５〜２７を介して可動フレーム部４１に回転可能に支持されている。図５等に示されるように、定着ベルト２８は、最大サイズの用紙が通過する通紙領域Ｒ１と、通紙領域Ｒ１外に設けられ、最大サイズの用紙が通過しない非通紙領域Ｒ２と、を備えている。

図２に示されるように、定着ベルト２８の下方には、定着ベルト２８の温度を検出するための第１サーミスター５７が配置されている。定着ベルト２８の下方には、定着ベルト２８の過昇温を防止するための第１サーモスタット５８が配置されている。

加圧ローラー３０は、例えば、円筒状の芯金と、この芯金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３０の芯金は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。加圧ローラー３０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形成されている。加圧ローラー３０の離型層は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成されている。

加圧ローラー３０は、定着ベルト２８に圧接しており、定着ベルト２８と加圧ローラー３０の間には定着ニップ６０が形成されている。加圧ローラー３０の前後両端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に第３軸受６１（図３等参照）を介して軸支されている。これにより、加圧ローラー３０が固定フレーム部４０に回転可能に支持されている。

図２に示されるように、加圧ローラー３０の右上方には、加圧ローラー３０の温度を検出するための第２サーミスター６２が配置されている。加圧ローラー３０の右上方には、加圧ローラー３０の過昇温を防止するための第２サーモスタット６３が配置されている。

図３等に示されるように、ニップ圧切り替え機構３１の前側部分は、駆動モーター６４と、駆動モーター６４の右下方から後下方に亘って設けられる減速ギア機構６５と、減速ギア機構６５の上方に設けられる駆動部材６６と、駆動部材６６の左方に設けられるレバー６７と、レバー６７の左方に設けられる第１コイルスプリング６８及び第２コイルスプリング６９と、を備えている。

駆動モーター６４は、固定フレーム部４０の前壁部４２の前側に配置されている。駆動モーター６４は、下方に延びるモーター軸７１を有している。モーター軸７１には、ウォームギア７２が同心状に固定されている。なお、図６においては、駆動モーター６４の後方の部材を分かりやすく表示するために、駆動モーター６４のウォームギア７２のみが表示されている。

図６等に示されるように、減速ギア機構６５は、第１ギア７３と、第１ギア７３の左後方に設けられる第２ギア７４と、第１ギア７３の右方に設けられる第３ギア７５と、を備えている。第１ギア７３の前段部は、駆動モーター６４のウォームギア７２と噛合している。第２ギア７４は、第１ギア７３の後段部と噛合している。第３ギア７５は、第１ギア７３と噛合している。

駆動部材６６の上下方向略中央部には、揺動軸７６が設けられており、この揺動軸７６を中心に駆動部材６６が揺動可能となっている。駆動部材６６の下端部には、駆動ギア７７が設けられている。駆動ギア７７は、減速ギア機構６５の第２ギア７４と噛合している。これにより、減速ギア機構６５を介して、駆動モーター６４と駆動部材６６が接続されている。換言すると、減速ギア機構６５は、駆動モーター６４と駆動部材６６の間に介装されている。

駆動部材６６の上端部には、駆動片７８が設けられている。駆動部材６６の上端部には、駆動片７８から左方に向かって突出する押圧片８０が設けられている。押圧片８０は、左右方向に長い直棒状を成している。押圧片８０の先端部（左端部）には、円盤状の鍔部８１が設けられている。駆動部材６６の前方には、駆動片７８の変位を検知するための第２センサー８２が設けられている。第２センサー８２は、例えばＰＩセンサー（Photo Interrupter Sensor）によって構成されている。

レバー６７は、上下方向に延びている。レバー６７の下端側には支軸８３が設けられ、この支軸８３を中心にレバー６７が揺動可能となっている。レバー６７の上端側には貫通穴８４が設けられており、この貫通穴８４を駆動部材６６の押圧片８０が貫通している。図３に示されるように、レバー６７の下部には押圧突起８５が設けられている。押圧突起８５は、定着ローラー２６の第２回転軸５４に当接している。

図６等に示されるように、第１コイルスプリング６８は、駆動部材６６の押圧片８０の外周に巻回されている。第１コイルスプリング６８の左端部は、駆動部材６６の押圧片８０の鍔部８１に当接している。第１コイルスプリング６８の右端部は、レバー６７の上端部に当接している。つまり、第１コイルスプリング６８は、駆動部材６６の押圧片８０とレバー６７の間に介装されている。

第２コイルスプリング６９の左端部は、固定フレーム部４０の前後両壁部４２に設けられた当接片４３に当接している。第２コイルスプリング６９の右端部は、レバー６７の上部に当接している。つまり、第２コイルスプリング６９は、固定フレーム部４０とレバー６７の間に介装されている。

ニップ圧切り替え機構３１の後側部分（図示せず）の構成は、駆動モーター６４が設けられていない点を除き、上述したニップ圧切り替え機構３１の前側部分の構成と同様である。ニップ圧切り替え機構３１の後側部分は、ニップ圧切り替え機構３１の前側部分の第３ギア７５と、連結シャフト８６（図５参照）を介して連結されている。

図２等に示されるように、分離部材３２は、用紙の搬送方向（本実施形態では下から上に向かう方向）において定着ニップ６０の下流側に配置されている。図５等に示されるように、分離部材３２は、支持板８７と、支持板８７に支持される分離板８８と、支持板８７の前後両端部に固定される接触片８９と、を備えている。

支持板８７は、前後方向に長い形状を成している。支持板８７は、例えば板金によって形成されている。図７等に示されるように、支持板８７は、平板状の本体部９０と、本体部９０の前後両端部から左下方に向かって屈曲される取付部９１と、本体部９０の左上部から左下方に向かって屈曲される屈曲部９２と、を備えている。

支持板８７の本体部９０の前後両端部には、位置決め穴９３が設けられている。支持板８７の本体部９０の前後両端部には、位置決め穴９３よりも前後方向内側に、ビス穴９４が設けられている。支持板８７の本体部９０の前後両端部には、右下方に向かって延びる保持部９５が設けられている。保持部９５の先端部には、Ｌ字状の第２取付片９６が前後方向内側に向かって設けられている。図５等に示されるように、第２取付片９６には、装着部材５５の第１取付片５６に下端部（一端部）を取り付けられたコイルスプリング９７（弾性部材）の上端部（他端部）が取り付けられている。このように、コイルスプリング９７は、装着部材５５と分離部材３２の支持板８７の間に介装されている。

図７等に示されるように、支持板８７の各取付部９１の左上部には、丸穴１００が設けられている。支持板８７の各取付部９１の中央部には、軸穴１０１が設けられている。軸穴１０１には、可動フレーム部４１の前後両板４８の内面に突設された支点部４９（図５参照）が挿入されている。これにより、分離部材３２が支点部４９に回転可能に支持されている。

図８等に示されるように、支持板８７の屈曲部９２の上方には、規制部９９が設けられている。規制部９９は、例えば、可動フレーム部４１に固定されている。規制部９９は、僅かな隙間を介して支持板８７の屈曲部９２に対向することで、分離部材３２の回転範囲を規制している。

図７等に示されるように、分離板８８は、前後方向に長い平板状を成しており、支持板８７の本体部９０の上面に接合されている。分離板８８には、フッ素樹脂のコーティングが施されている。分離板８８の前後両端部には、支持板８７の本体部９０の位置決め穴９３と対応する位置に位置決め孔１０２が設けられている。分離板８８の前後両端部には、位置決め孔１０２よりも前後方向内側に、挿通穴１０３が設けられている。分離板８８の上下方向中央には、分離板８８を支持板８７の本体部９０に溶接するための溶接穴１０４が、前後方向に間隔をおいて列設されている。

分離板８８の前下隅部と後下隅部には、略矩形の切り欠き部１０５が形成されている。図８に示されるように、分離板８８の先端部８８ａ（下端部）は、定着ベルト２８の通紙領域Ｒ１と間隔ｄを介して対向している。

各接触片８９は、支持板８７及び分離板８８とは別部材として設けられている。各接触片８９は、平板状の固定部１０６と、固定部１０６から右下方に向かって延びる延出部１０７と、を備えている。

各接触片８９の固定部１０６の中央部には、ビス孔１１０が設けられている。そして、支持板８７の本体部９０に設けられたビス穴９４と固定部１０６のビス孔１１０にビス１０９を挿入することで、各接触片８９が支持板８７に固定されている。

図５等に示されるように、各接触片８９の延出部１０７の右下端部には、横向き円柱状の接触部１１２が設けられている。接触部１１２は、定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２と接触している。これにより、定着ベルト２８の通紙領域Ｒ１と分離板８８の先端部８８ａの間隔ｄ（図８参照）が所定値に規制されている。

次に、ＩＨユニット２３について説明する。図２に示されるように、ＩＨユニット２３は、ケース部材１１３と、ケース部材１１３内に収納され、定着ベルト２８の外周に沿って円弧状に設けられるＩＨコイル１１４（熱源）と、ケース部材１１３内に収納され、ＩＨコイル１１４の外周に沿って設けられるアーチコア１１５と、を備えている。

次に、定着装置２０の制御システムについて説明する。

図９に示されるように、定着装置２０には、制御部１２０が設けられている。制御部１２０は、記憶部１２１と接続されている。記憶部１２１は、制御部１２０が実行する制御プログラムを記憶している。

制御部１２０は、ニップ圧切り替え機構３１の駆動モーター６４に接続されており、制御部１２０からの信号に基づいて駆動モーター６４のウォームギア７２が回転すると、この回転が減速ギア機構６５を介して駆動部材６６に伝達され、駆動部材６６が揺動するようになっている。

制御部１２０は、ＩＨコイル１１４と接続されている。そして、制御部１２０からの信号に基づいてＩＨコイル１１４に高周波電流が流れることで、ＩＨコイル１１４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定着ベルト２８が発熱するように構成されている。つまり、ＩＨコイル１１４によって定着ベルト２８を加熱するようになっている。

制御部１２０は、駆動源１２２に接続されている。駆動源１２２は、例えば、モーターによって構成されている。駆動源１２２は、加圧ローラー３０に接続されている。そして、制御部１２０からの信号に基づいて駆動源１２２が加圧ローラー３０を回転させると、加圧ローラー３０に圧接する定着ベルト２８が加圧ローラー３０とは逆方向に回転するようになっている。つまり、駆動源１２２によって定着ベルト２８及び加圧ローラー３０を回転させるようになっている。

上記のように構成されたものにおいて、用紙にトナー像を定着させる動作（以下、「定着動作」と称する）について説明する。定着動作を行う際には、定着ベルト２８をＩＨコイル１１４によって加熱すると共に駆動源１２２によって定着ベルト２８及び加圧ローラー３０を回転させる。この状態で、用紙が定着ニップ６０を通過すると、用紙とトナー像が加熱及び加圧されて、用紙にトナー像が定着される。定着ニップ６０を通過した用紙は、分離部材３２の分離板８８によって定着ベルト２８から分離される。

上記のような定着装置２０においては、定着ローラー２６の弾性層の熱膨張等に伴って定着ベルト２８が僅かに変形することがある。本実施形態では、支点部４９によって分離部材３２を回転可能に支持しているため、定着ベルト２８が変形した場合に、この変形に追従して分離部材３２を回転させることができる。そのため、定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触片８９が食い込んで定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２が損傷を受けるのを回避することが可能となる。

一方で、上記のように分離部材３２を回転可能とすると、特に印字率の高い用紙に対して定着動作を行う場合などに、用紙によって分離板８８が持ち上げられてしまう可能性がある。このように用紙によって分離板８８が持ち上げられると、分離板８８と定着ベルト２８の間に用紙が侵入して、ＪＡＭ（紙詰まり）が引き起こされる恐れがある。一旦分離板８８と定着ベルト２８の間に用紙が侵入すると、ユーザーが用紙を除去することは困難であり、サービスマンによる対応が必要となる場合もある。

しかしながら、本実施形態では図８に示されるように、規制部９９によって分離部材３２の回転範囲が規制されている。そのため、分離板８８と定着ベルト２８の間に用紙が侵入してＪＡＭ（紙詰まり）が発生するような事態を回避することが可能となる。

ところで、本実施形態では、ファーストコピータイムを短縮するために、待機時において、ＩＨコイル１１４によって定着ベルト２８を加熱すると共に駆動源１２２によって定着ベルト２８及び加圧ローラー３０を定着動作時よりも低速で回転させている。なお、待機時とは、例えば、定着動作が可能な温度に定着ベルト２８を加熱して待機するレディー時や、定着動作が可能な温度よりも低い温度に定着ベルト２８を加熱して待機する省エネモード時等である。

待機時にも定着ベルト２８が回転しているため、定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２が接触片８９との摺擦によって摩耗する。待機時における定着ベルト２８の回転時間は、定着動作時における定着ベルト２８の回転時間よりも長いのが通常であるため、待機時における定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２の摩耗が放置されると、定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２の離型層、弾性層、基材層が順次摩耗していき、定着ベルト２８の破断に繋がる恐れがある。そこで、本実施形態では以下のようにして、待機時における定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２の摩耗を抑制している。

定着動作時においては、図３、図６に示されるように、レバー６７が略鉛直な姿勢を保持しており、定着ニップ６０の圧力は、第１の圧力Ｐ１となっている。また、図４、図５に示されるように、コイルスプリング９７が自然長よりも伸長しており、コイルスプリング９７のバネ荷重Ｗ（＞０）が接触片８９に作用している。これにより、接触片８９が第１の荷重Ｆ１で定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触している。

これに対して、定着動作が終了すると、制御部１２０からの信号に基づいて、ニップ圧切り替え機構３１の駆動モーター６４のウォームギア７２が所定方向に回転する。この回転が減速ギア機構６５を介して駆動部材６６に伝達されると、図１０、図１１に示されるように、駆動部材６６が正面視で反時計方向に揺動する。これに伴って、駆動部材６６の駆動片７８及び押圧片８０が左方に移動すると共に、レバー６７が左方に揺動する。このようにレバー６７が左方に揺動すると、レバー６７の押圧突起８５が左方に移動し、定着ローラー２６が左方にスライドする。これに伴って、定着ベルト２８が左方（加圧ローラー３０から離間する方向）にスライドし、定着ニップ６０の圧力が第１の圧力Ｐ１から第２の圧力Ｐ２（第１の圧力Ｐ１よりも低い圧力）に切り替わる。

また、上記のように定着ローラー２６が左方にスライドすると、図１２、図１３に示されるように、装着部材５５が一の方向に回転して、装着部材５５の第１取付片５６が上方に移動する。これに伴って、コイルスプリング９７が収縮し、コイルスプリング９７が自然長となる。これにより、コイルスプリング９７のバネ荷重が０になり、接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重が、第１の荷重Ｆ１から第２の荷重Ｆ２（第１の荷重Ｆ１よりも低い荷重）に切り替わる。

待機時においては、接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重が第２の荷重Ｆ２に保持される。一方で、定着動作が再開されると、制御部１２０からの信号に基づいて、ニップ圧切り替え機構３１の駆動モーター６４のウォームギア７２が上記の所定方向とは逆方向に回転する。この回転が減速ギア機構６５を介して駆動部材６６に伝達されると、図３、図６に示されるように、駆動部材６６が正面視で時計方向に揺動する。これに伴って、駆動部材６６の駆動片７８及び押圧片８０が右方に移動し、レバー６７が右方に揺動して略鉛直な姿勢に復帰する。このようにレバー６７が右方に揺動すると、レバー６７の押圧突起８５が右方に移動して定着ローラー２６の第２回転軸５４を右方に押圧し、定着ローラー２６が右方にスライドする。これに伴って、定着ベルト２８が右方（加圧ローラー３０に近接する方向）にスライドし、定着ニップ６０の圧力が第２の圧力Ｐ２から第１の圧力Ｐ１に切り替わる。

また、上記のように定着ローラー２６が右方にスライドすると、図４、図５に示されるように、装着部材５５が上記一の方向とは逆方向に回転して、装着部材５５の第１取付片５６が下方に移動する。これに伴って、コイルスプリング９７が伸長し、コイルスプリング９７が自然長よりも長くなる。これにより、コイルスプリング９７のバネ荷重Ｗ（＞０）が接触片８９に作用し、接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重が、第２の荷重Ｆ２から第１の荷重Ｆ１に切り替わる。

本実施形態では上記のように、定着動作時に接触片８９を第１の荷重Ｆ１で定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触させている。そのため、用紙によって分離板８８が持ち上げられるのを防止することが可能となり、分離板８８と定着ベルト２８の間に用紙が侵入してＪＡＭ（用紙の詰まり）が発生するような事態を一層確実に回避することが可能となる。

また、待機時に第１の荷重Ｆ１よりも低い第２の荷重Ｆ２で接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触している。そのため、常に第１の荷重Ｆ１で接触片８９を定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触させておく場合よりも、接触片８９との摺擦によって定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２が摩耗するのを抑制することが可能となり、定着ベルト２８の長寿命化を図ることが可能となる。

また、ニップ圧切り替え機構３１が定着ニップ６０の圧力を第１の圧力Ｐ１から第２の圧力Ｐ２に切り替えるのに連動して接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重が第１の荷重Ｆ１から第２の荷重Ｆ２に切り替わり、ニップ圧切り替え機構３１が定着ニップ６０の圧力を第２の圧力Ｐ２から第１の圧力Ｐ１に切り替えるのに連動して接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重が第２の荷重Ｆ２から第１の荷重Ｆ１に切り替わ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で、定着ニップ６０の圧力を切り替えるのに連動して接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重を切り替えることが可能となる。そのため、定着ニップ６０の圧力の切り替えと接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重の切り替えを別個に行う場合と比較して、作業者の負担を軽減することが可能となる。

また、レバー６７が揺動すると、レバー６７の押圧突起８５が定着ローラー２６の第２回転軸５４を押圧し、定着ローラー２６がスライドすると共に装着部材５５が回転して、コイルスプリング９７が伸長する（コイルスプリング９７の長さが変化する）ように構成されている。このような構成を採用することで、接触片８９が定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触する荷重を容易且つ確実に切り替えることが可能となる。

また、コイルスプリング９７は、接触片８９が第２の荷重Ｆ２で定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２に接触している状態において、自然長になっている。このような構成を採用することで、第２の荷重Ｆ２を０又は０に近い小さな荷重とすることが可能となる。そのため、接触片８９との摺擦によって定着ベルト２８の非通紙領域Ｒ２が摩耗するのを一層効果的に抑制することが可能となり、定着ベルト２８の長寿命化を図ることが可能となる。

また、定着ベルト２８を加熱する熱源としてＩＨコイル１１４を用いているため、定着ベルト２８を加熱する熱源としてハロゲンヒーター等を用いる場合と比較して、ウォームアップタイムを短縮することが可能となる。

本実施形態では、１個のコイルスプリング９７によって弾性部材が構成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、図１４に示されるように、互いに連結された複数個（例えば２個）のコイルスプリング９７によって弾性部材が構成されていても良い。

本実施形態では、レバー６７の揺動に連動して装着部材５５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、減速ギア機構６５のうちの一のギア（例えば、第３ギア７５）の回転に連動して装着部材５５が回転しても良い。

本実施形態では、定着ベルト２８に内設される複数のローラー２５〜２７に定着ベルト２８が張架される方式の定着装置２０に本発明の構成を適用す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、定着ベルト２８に内設される１個のローラーに定着ベルト２８が周設される方式の定着装置２０や、定着ベルト２８に内設される押圧部材に対して定着ベルト２８を摺動させる方式の定着装置２０に本発明の構成を適用しても良い。

本実施形態では、定着ベルト２８を定着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、ローラー状の定着部材を用いても良い。

本実施形態では、ＩＨコイル１１４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、複写機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、プリンター、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 複写機（画像形成装置）
２０ 定着装置
２４ 定着フレーム
２５ 加熱ローラー（複数のローラー）
２６ 定着ローラー（複数のローラーのうちの一のローラー）
２７ テンションローラー（複数のローラー）
２８ 定着ベルト（定着部材）
３０ 加圧ローラー（加圧部材）
３１ ニップ圧切り替え機構
３２ 分離部材
３９ フレーム側ギア
４９ 支点部
５５ 装着部材
５９ 装着部材側ギア
６０ 定着ニップ
６７ レバー
８８ 分離板
８９ 接触片
９７ コイルスプリング（弾性部材）
９９ 規制部
１１４ ＩＨコイル（熱源）
１２２ 駆動源
Ｒ１ 通紙領域
Ｒ２ 非通紙領域

Claims (7)

1. 回転可能に設けられる定着部材と、
   前記定着部材に圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、
   前記定着ニップを通過した記録媒体を前記定着部材から分離させる分離部材と、を備え、
   前記定着部材は、記録媒体が通過する通紙領域と、前記通紙領域外に設けられる非通紙領域と、を備え、
   前記分離部材は、
   支持板と、
   前記支持板に支持され、前記通紙領域と間隔を介して対向する分離板と、
   前記支持板に固定され、前記定着ニップにおいて記録媒体にトナー像を定着させる時に第１の荷重で前記非通紙領域に接触し、待機時に前記第１の荷重よりも低い第２の荷重で前記非通紙領域に接触し、前記通紙領域と前記分離板の間隔を規制する接触片と、を備えていることを特徴とする定着装置。
2. 第１の圧力と、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力と、の間で前記定着ニップの圧力を切り替えるニップ圧切り替え機構を更に備え、
   前記ニップ圧切り替え機構が前記定着ニップの圧力を前記第１の圧力から前記第２の圧力に切り替えるのに連動して前記接触片が前記非通紙領域に接触する荷重が前記第１の荷重から前記第２の荷重に切り替わり、前記ニップ圧切り替え機構が前記定着ニップの圧力を前記第２の圧力から前記第１の圧力に切り替えるのに連動して前記接触片が前記非通紙領域に接触する荷重が前記第２の荷重から前記第１の荷重に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着部材としての定着ベルトが張架される複数のローラーと、
   前記複数のローラー及び前記加圧部材を回転可能に支持する定着フレームと、
   前記複数のローラーのうちの一のローラーに装着される装着部材と、
   前記装着部材と前記分離部材の間に介装される弾性部材と、を更に備え、
   前記ニップ圧切り替え機構は、揺動可能なレバーを備え、
   前記定着フレームは、直線状に配列されるフレーム側ギアを備え、
   前記装着部材は、円弧状に配列されて前記フレーム側ギアと噛合する装着部材側ギアを備え、
   前記レバーが一方向に揺動すると、前記レバーが前記一のローラーを押圧し、前記一のローラーがスライドすると共に前記装着部材が回転して、前記弾性部材の長さが変化することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記弾性部材は、前記接触片が前記第２の荷重で前記非通紙領域に接触している状態において、自然長になることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記分離部材を回転可能に支持する支点部と、
   前記分離部材の回転範囲を規制する規制部と、を更に備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記定着部材を加熱する熱源と、
   前記定着部材及び前記加圧部材を回転させる駆動源と、を更に備え、
   前記待機時において、前記熱源によって前記定着部材を加熱すると共に前記駆動源によって前記定着部材及び前記加圧部材を回転させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 請求項１〜６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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