定着装置及び画像形成装置
【課題】用紙の種類により最適の定着条件を設定する。定着ローラと加圧ローラとが過剰な加圧力により永久変形を発生する事を防止し耐久性を向上させる。定着装置の加圧手段を小型化し、定着装置の全高を低減させる。
【解決手段】加熱源により加熱される加熱回転体と、加熱回転体に圧接する加圧回転体とを有し、加熱回転体と加圧回転体により形成される定着ニップ部で未定着像を担持する記録媒体を挟持搬送して定着を行う定着装置において、加圧回転体を回転自在に支持する揺動可能な揺動部材を付勢して加熱回転体に加圧回転体を圧接させるための圧力を付与する加圧手段と、複数のカム面を有するカムと該カムを回転させる駆動手段とによって揺動部材を揺動させ、加圧回転体を加熱回転体に所定の圧力に選択付与する加圧可変手段と、を有する定着装置。
【解決手段】加熱源により加熱される加熱回転体と、加熱回転体に圧接する加圧回転体とを有し、加熱回転体と加圧回転体により形成される定着ニップ部で未定着像を担持する記録媒体を挟持搬送して定着を行う定着装置において、加圧回転体を回転自在に支持する揺動可能な揺動部材を付勢して加熱回転体に加圧回転体を圧接させるための圧力を付与する加圧手段と、複数のカム面を有するカムと該カムを回転させる駆動手段とによって揺動部材を揺動させ、加圧回転体を加熱回転体に所定の圧力に選択付与する加圧可変手段と、を有する定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置に装着され、転写材上に形成された未定着トナー像を、加熱回転体と加圧回転体とにより加圧、加熱して画像を定着する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を有する複合機等の電子写真式の画像形成装置に用いられている定着装置は、所定の温度に維持された定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラとによって形成された定着ニップ部により、未定着のトナー像を形成された転写材を挟持搬送しつつ加圧、加熱する加熱ローラ定着方式が、低速機から高速機まで、モノクロ機からカラー機に至るまで、幅広く採用されている。
【０００３】
また、定着装置に定着ベルトを用い、定着ベルトにより低熱容量化し、温度制御されたヒータを定着ベルトに直接加圧接触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省電力とウォーミングアップタイムを殆ど必要としないクイックスタートを図ったベルト定着方式の定着装置や画像形成装置が提案され、最近用いられてきている。
【０００４】
定着ローラと加圧ローラとが常に圧接された状態になっていると、両ローラが圧接する定着ニップ部へ局所的に圧力が負荷されて変形し、両ローラの耐久性が低下するという問題がある。このため、定着装置が非定着処理状態の時に、両ローラの圧接を解除する機構が採用されている。
【０００５】
特許文献１に提案されている熱ローラ方式の定着装置において、加圧ローラを加熱ローラに向けて付勢するニップ圧力付与機構は、ニップ解除時にスプリングによる作用を無効にする状態で、加圧ローラから離間させる機構を有するものである。
【０００６】
特許文献２に提案されている熱ローラ方式の定着装置は、定着ローラに加圧ローラを圧接するための圧力を付与する加圧手段と、加圧ローラの加圧力に抗して定着ローラに対する加圧ローラの圧接状態を解除する加圧解除手段とを有するものである。
【０００７】
特許文献３に提案されている熱ローラ方式の定着装置は、加圧手段と加圧解除手段とを備え、加圧解除手段は定着ローラと加圧ローラを回転駆動する駆動源によって駆動される駆動手段により回転駆動するカムによって揺動部材を揺動させることで定着ローラと加圧ローラとの加圧を解除させるものである。
【０００８】
特許文献４に提案されている熱ローラ方式の定着装置は、定着ローラと加圧ローラとの加圧力が可変であり、定着ローラと加圧ローラとの加圧力を変更した場合に、同時に、定着ローラと加圧ローラとの加圧当接角度を変更するものである。
【特許文献１】特開平５−１７３４４６号公報
【特許文献２】特開平１１−１２５９８５号公報
【特許文献３】特開２０００−１２２４６０号公報
【特許文献４】特開２００３−２９５６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１乃至４に提案されている定着装置は、定着される用紙の種類によらず加圧手段により定着ローラと加圧ローラを一定の加圧力で押圧するものであるから、厚紙や封筒等の用紙に対して、高温の加熱と大きな押圧力を要する定着条件に合わせた設定にしなければならない。このような定着条件に設定されると、薄紙に対しては定着条件が過剰となり、カールを生じる等の問題が発生する。
【００１０】
また、従来の定着装置では、圧着解除機構が定着装置の下部に配置され、大きなスペースを必要としているから、定着装置の全高が高くなり大型化するという問題がある。
【００１１】
本発明は、上述したような従来の定着装置の問題を解消するもので、以下の目的を達成するものである。
【００１２】
１．用紙の種類により最適の定着条件を設定する事により、高画質の画像を維持する定着装置を提供する事を目的とする。
【００１３】
２．定着ローラと加圧ローラの加圧力を最適に設定する事により、両ローラが弾性体層を有していても過剰な加圧力により永久変形が生じる事を防止し、耐久性を向上させる事を目的とする。
【００１４】
３．定着装置の圧着解除機構を小型化し、定着装置の全高を低減させる事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、以下の解決手段により達成される。
１．加熱源により加熱される加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とを有し、前記加熱回転体と前記加圧回転体により形成される定着ニップ部で未定着像を担持する記録媒体を挟持搬送して定着を行う定着装置において、前記加圧回転体を回転自在に支持する揺動可能な揺動部材を付勢して前記加熱回転体に前記加圧回転体を圧接させるための圧力を付与する加圧手段と、複数のカム面を有するカムと該カムを回転させる駆動手段とによって前記揺動部材を揺動させ、前記加圧回転体を前記加熱回転体に所定の圧力に選択付与する加圧可変手段と、を有することを特徴とする定着装置。
２．像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写し、前記トナー像を前記転写材に定着させる前記１に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置は、以上説明した構成により以下の効果が得られる。
【００１７】
１．用紙の種類により最適の定着条件を設定する事により、高画質の画像を維持する事ができる。
【００１８】
２．定着ローラと加圧ローラの加圧力を最適に設定する事により、両ローラが弾性体層を有していても過剰な加圧力により永久変形が生じる事が防止され、耐久性が向上する。
【００１９】
３．定着装置の圧着解除機構を小型化し、定着装置の全高を低減させる事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
［画像形成装置］
図１は、画像形成装置本体Ａ、自動原稿送り装置ＤＦから成る画像形成装置の構成図である。
【００２２】
画像形成装置本体Ａは、画像形成部１と、定着装置１０と、用紙搬送系と、を有している。画像形成部１は、像担持体２の周辺に配置された帯電手段３、像露光手段４、現像装置５、転写手段６、除電手段７Ａ、分離爪７Ｂ、クリーニング手段８等から構成されている。
【００２３】
用紙搬送系は、給紙カセット２０、第１給紙手段２１、第２給紙手段２２、搬送手段２３、排紙手段２４、及び手差し給紙手段２５から成る第１搬送部と、用紙Ｓを循環再給紙する循環再給紙部とから構成されている。
【００２４】
給紙カセット２０及び第１給紙手段２１は、複数の給紙手段（図示の３段）により形成され、複数種のサイズの用紙Ｓを収容して給紙する。
【００２５】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは給紙手段２６により搬送され、画像読取装置により原稿画像が読み取られる。
【００２６】
画像形成部１において、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット２０、手差し給紙手段２５から給送された用紙Ｓは転写手段６により画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置１０により定着され、排紙手段２４から排出される。
【００２７】
［定着装置］
図２は、加熱ローラ方式の定着装置１０の一実施の形態を示す断面図である。
【００２８】
定着装置１０は、加熱源１３により加熱される定着ローラ（加熱回転体）１１、加熱源１４により加熱される加圧ローラ（加圧回転体）１２等から構成されている。
【００２９】
定着ローラ１１の周囲には、クリーニング手段１８、温度センサＴＳ１、及び図示しない異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。加圧ローラ１２の周囲にも、温度センサＴＳ２、異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。
【００３０】
加熱源１３，１４には、ハロゲンランプ、誘導加熱手段等が用いられる。
【００３１】
定着ローラ１１は、熱伝導性基体（芯金）１１１、弾性層１１２、被覆層１１３等により構成されている。
【００３２】
温度センサＴＳ１は、定着ローラ１１の表面温度を検知する。温度センサＴＳ１の検出信号により制御手段は、定着ローラ１１の表面温度を所定温度に制御する。
【００３３】
定着ローラ１１と加圧ローラ１２とが圧接する定着ニップ部Ｎに用紙Ｓが導入されると、加熱源１３により加熱された定着ローラ１１の熱が用紙Ｓに付与され、用紙Ｓ上のトナー像ｔが加熱定着される。
【００３４】
定着ローラ１１は、外径２０〜７０ｍｍの円筒状部材である。円筒状の熱伝導性基体１１１としては、熱伝導性の良好なアルミニウム材が主として用いられ、非磁性ステンレス鋼材、耐熱性ガラス等も用いられる。熱伝導性基体１１１は、所要の機械的強度を有し、厚さ（肉厚）が０．８〜１０ｍｍ厚のものである。
【００３５】
弾性層１１２は、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成される。さらに画像形成の高速化対応のために、上記合成ゴム中に、フィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末５〜３０質量％を配合させて熱伝導率を向上させる方法が好ましい。混入されたフィラーは、導電性カーボンブラックと同様に、良導電性のものが好ましい。このようにすることにより、弾性層１１２の電気抵抗（体積抵抗率）を容易に低く設定することができる。弾性層１１２の厚さ（肉厚）は、０．３〜３ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ厚で、ＪＩＳ−Ａゴム硬度のゴム硬度５Ｈｓ〜３０Ｈｓである。
【００３６】
弾性層１１２の外側（外周面）に、トナーとの離型性を良好とするため、厚さ２０〜８０μｍのＰＦＡ（フッ素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ）塗料を２０〜１００μｍ塗布したものや、層厚２０〜５００μｍのシリコーンゴムやフッ素ゴムを成形したもので、熱伝導率が良好で耐熱性の被覆層１１３を設ける。被覆層１１３は、トナーとの離型性を良好とするとともに、弾性層１１２の耐久性を高める。
【００３７】
定着ローラ１１と対をなす下側の円筒状の加圧ローラ１２は、円筒状部材であり、熱伝導性基体１２１、弾性層１２２、被覆層１２３から成る。加圧ローラ１２の構成部材は、定着ローラ１１の構成部材とほぼ同一の材料、特性に形成されている。
【００３８】
例えば厚さ１〜３ｍｍのＳＴＫＭを用いた熱伝導性基体１２１と、熱伝導性基体１２１の外周面に、例えばシリコーンゴム層或いはフッ素ゴム層やシリコーンゴムの発泡材を用いたスポンジ状の、厚さ（肉厚）０．３〜５ｍｍ厚でゴム硬度が３０Ｈｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａゴム硬度）の厚肉ゴム層よりなる弾性層１２２とにより形成された外径３０〜７００ｍｍ程度のローラとして構成される。弾性層１２２の外側（外周面）には、離型性を有するＰＦＡ、ＰＴＦＡ等の耐熱性のフッ素樹脂のチューブを被覆した被覆層１２３が形成されている。
【００３９】
固定位置に回転可能に支持された上側の定着ローラ１１と、バネ付勢される加圧手段１５によって定着ローラ１１に圧接される下側の加圧ローラ１２との間に、平面状の定着ニップ部Ｎが形成され、トナー像ｔの定着が行われる。
【００４０】
加圧手段１５は、揺動可能な揺動部材１５１と、揺動部材１５１の一端に係合し揺動部材１５１を揺動可能に支持する支軸１５２と、を有する。
【００４１】
揺動部材１５１の他端には、バネ１６１、可動部材１６２、ベアリング１６３、カム１６４、カム軸１６５を備えた加圧可変手段１６が配置されている。カム１６４の外周面はベアリング１６３を回転自在に支持する可動部材１６２に当接している。可動部材１６２に支持されたバネ１６１は、揺動部材１５１の他端を押圧して、支軸１５２を中心にして揺動部材１５１を揺動させる。揺動部材１５１はベアリング１５３を介して加圧ローラ１２を押し上げ、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に圧接して定着ニップ部Ｎを形成する。
【００４２】
定着装置１０の定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｓは、分離爪１７Ａ，１７Ｂによって定着ローラ１１の外周面から分離され、図示しない搬送ローラに挟持されて装置外に搬送される。
【００４３】
定着ローラ１１の周囲に配置されたクリーニング手段１８は、定着ローラ１１に当接して清掃するクリーニングウエブ１８１、クリーニングウエブ１８１を定着ローラ１１に圧接して回転するクリーニングローラ１８２、クリーニングウエブ１８１を巻回して収容するウエブ元巻軸１８４、クリーニングウエブ１８１を巻き取るウエブ巻取軸１８３、ウエブ巻取軸１８３を駆動回転させる図示しない駆動手段等から構成されている。
【００４４】
図３は、定着ベルト方式の定着装置の断面図である。なお、図面に使用されている符号について、図２と同じ機能の加圧ローラ１２、加熱源１４、加圧手段１５、加圧可変手段１６には、図２と同じ符号を付して説明を省略する。また、図２と異なる点を説明する。
【００４５】
定着装置３０は、定着ベルト（加熱回転体）３１の内側に配置された定着支持ローラ３２、加熱ローラ３３、加熱源３４、定着ベルト３１の外側に配置されたクリーニング手段４０等から構成されている。
【００４６】
定着ベルト３１は、無端状のベルト部材から成り、定着支持ローラ３２と加熱ローラ３３の各外周を巻回して張設する。
【００４７】
定着支持ローラ３２は、加圧ローラ１２に対向し、定着ベルト３１の内周面の一方において定着ベルト３１を支持する。
【００４８】
加熱ローラ３３は、定着ベルト３１の内周面の他方において定着ベルト３１を支持する。加熱ローラ３３の内部には、発熱体としての加熱源３４が配置されている。
【００４９】
定着ベルト３１の表面温度は温度センサＴＳ１により検知され、図示しない制御手段により所定温度に維持される。加圧ローラ１２の表面温度は温度センサＴＳ２により検知され、図示しない制御手段により所定温度に維持される。
【００５０】
定着支持ローラ３２は固定位置に回転可能に配置され、加熱ローラ３３は図示しないバネ等の加圧手段によって定着支持ローラ３２から離れる方向に弾性的に付勢されている。これにより定着ベルト３１は適切な圧力をもって張架される。
【００５１】
図示しない駆動手段は定着支持ローラ３２を回転駆動させ、定着ベルト３１を従動回転させる。また、駆動手段は、加圧ローラ１２を回転駆動し、加圧ローラ１２により定着ベルト２１を搬送し、定着ベルト２１を従動回転させるようにしてもよい。また、定着支持ローラ３２と加圧ローラ１２の双方に駆動を入力してもよい。
【００５２】
加熱ローラ３３によって加熱される定着ベルト３１を挟んで定着支持ローラ３２と加圧ローラ１２との間に定着ニップ部Ｎを形成する。定着装置３０は、定着ニップ部Ｎを通して、加熱と加圧とにより用紙Ｓ上の単色トナー像、或いは多色トナー像を定着する。
【００５３】
定着ベルト３１を清掃するクリーニング手段４０は、クリーニングローラ４１、クリーニングウエブ４２、ウエブ元巻軸４３、ウエブ巻取軸４４、中間ローラ４５等から構成され、クリーニングウエブ４２は図示しない駆動手段によって巻き取られる。
【００５４】
図４は、定着装置１０の加圧可変手段１６のカム軸方向の断面図である。
【００５５】
カム軸１６５は定着装置１０の前面側Ｆから背面側Ｒに向けて貫通し、定着装置１０に配置された２個の軸受１６６Ｆ、１６６Ｒによって回転自在に支持されている。カム軸１６５の前面側Ｆには加圧可変手段１６Ｆが、背面側Ｒには加圧可変手段１６Ｒが配置されている。加圧可変手段１６Ｆと加圧可変手段１６Ｒとは同一の構成をなすから、構成部品は同一符号を付している。
【００５６】
加圧可変手段１６Ｆには２個のカム１６４と、２個のカム１６４に当接する２個のベアリング１６３が配置されている。２個のベアリング１６３は可動部材１６２の両側面に回転自在に支持されている。可動部材１６２に保持されたバネ１６１は揺動部材１５１を押し上げる。
【００５７】
加圧可変手段１６Ｒにも同様に２個のカム１６４、２個のベアリング１６３、可動部材１６２、バネ１６１が配置されている。
【００５８】
従って、揺動部材１５１は、カム軸１６５に固定された４個のカム１６４によって支持されて揺動するから、１個のカム１６４にかかる負荷を小さくする事が出来る。また、カム１６４を小径にする事ができるから、定着装置１０の全高を低くし、小型化する事が出来る。
【００５９】
図５は、図４に示す定着装置１０のＡ−Ａ断面図であり、カム軸１６５の駆動手段を示すものである。
【００６０】
モータＭの駆動回転により、モータＭは、モータＭの回転軸に固定されたウオームギヤＧ１と複数の平歯車Ｇ２〜Ｇ９から成る減速歯車列を介してカム軸１６５を回転させる。
【００６１】
図６は、図４に示す定着装置１０のＢ−Ｂ断面図である。
【００６２】
加圧可変手段１６Ｆは、モータＭにより駆動回転されるカム軸１６５に固定されたカム１６４によって、ベアリング１６３を押し上げ、ベアリング１６３を支持する可動部材１６２を押し上げる。可動部材１６２に保持されたバネ１６１が揺動部材１５１の一端を押し上げる事により、揺動部材１５１は支軸１５２を中心にして揺動する。
【００６３】
図７は、カム１６４及び関連部材の拡大正面図である。
【００６４】
カム１６４は、４箇所の平面部と箇所の曲面部とを有する。第１面部１６４Ａはカム軸１６５の中心から距離Ｌ１の位置である。第２面部１６４Ｂはカム軸１６５の中心から距離Ｌ２の位置である。第３面部１６４Ｃはカム軸１６５の中心から距離Ｌ３の位置である。第４面部１６４Ｄはカム軸１６５の中心から距離Ｌ４の位置である。これらの距離は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４に設定されている。
【００６５】
カム軸１６５の回転によるカム１６４の第１面部１６４Ａ、第２面部１６４Ｂ、第３面部１６４Ｃ、第４面部１６４Ｄの停止位置は、図４に示す位置検知手段ＰＳによって検知される。
【００６６】
図８は、カム１６４の回転と揺動部材１５１の揺動過程を示す断面図である。
【００６７】
図８（ａ）は、加圧ローラ１２が定着ローラ１１から離間した状態のＡ−Ａ断面図である。
【００６８】
カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第１面部１６４Ａに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ１の最小距離となり、バネ１６１の付勢力は最小値となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて下方の第１位置になり、加圧ローラ１２を定着ローラ１１から離間させる。
【００６９】
図８（ｂ）は、カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第２面部１６４Ｂに当接した状態のＢ−Ｂ断面図である。
【００７０】
カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第２面部１６４Ｂに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ２となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて第１位置から上昇して第２位置に停止して、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に軽圧接して定着ニップ部Ｎ１を形成する。
【００７１】
図８（ｃ）は、カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第３面部１６４Ｃに当接した状態のＣ−Ｃ断面図である。
【００７２】
カム軸１６５が更に回転されて、ベアリング１６３が第３面部１６４Ｃに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ３となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて第２位置から上昇して第３位置に停止して、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に圧接して定着ニップ部Ｎ２を形成する。
【００７３】
図８（ｄ）は、カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第４面部１６４Ｄに当接した状態のＤ−Ｄ断面図である。
【００７４】
カム軸１６５が更に回転されて、ベアリング１６３が第４面部１６４Ｄに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ４となり、バネ１６１の付勢力は最大値となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて第３位置から更に上昇して第４位置に停止して、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に最も強く圧接して定着ニップ部Ｎ３を形成する。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１にカム１６４の位置における定着ニップ部と紙種条件を示す。
【００７７】
画像形成装置本体Ａの操作部９において用紙Ｓの紙種が選択設定されると、第２面部１６４Ｂ、第３面部１６４Ｃ、第４面部１６４Ｄの何れのカム位置においてカム１６４が揺動部材１５１を押圧して、定着ニップ部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３において、定着ニップ幅を形成し、定着荷重が加えられる。或いは第１面部１６４Ａは加圧ローラ１２を定着ローラ１１から離間させる。
【００７８】
図９は、カム軸１６５の位置を調整する調整手段の断面図である。
【００７９】
カム軸１６５の非駆動側、即ち、図４に示す定着装置１０の背面側Ｒの加圧可変手段１６Ｆの近傍に、カム軸１６５の軸方向の位置を調整する調整手段１９を設けた。調整手段１９は、カム軸１６５の非駆動側の軸端部が当接する傾斜面１９１を形成した支持部材１９２と、支持部材１９２を移動自在に保持する保持部材１９３と、支持部材１９２を移動させる調整用ネジ１９４等を有する。
【００８０】
調整用ネジ１９４を把持して操作する事により、支持部材１９２が保持部材１９３上を水平方向に移動して、傾斜面１９１に当接するカム軸１６５が上下方向に移動する。調整用ネジ１９４を用いて支持部材１９２を移動させる事によって、カム軸１６５の傾きを調整して、カム軸１６５の両端に配置された加圧可変手段１６Ｆ，１６Ｒの相対位置、加圧手段１５の前面側Ｆと背面側Ｒの相対位置を調整し、加圧ローラ１２と定着ローラ１１とにより形成される定着ニップ部Ｎの押圧力を均等にする。
【００８１】
なお、前述した実施の形態では、カラー画像が形成可能な多色画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、白黒画像が形成可能な単色画像形成装置にも本発明の定着装置は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】画像形成装置本体、自動原稿送り装置から成る画像形成装置の構成図。
【図２】加熱ローラ方式の定着装置の一実施の形態を示す断面図。
【図３】定着ベルト方式の定着装置の断面図。
【図４】定着装置の加圧可変手段のカム軸方向の断面図。
【図５】図４に示す定着装置のＡ−Ａ断面図。
【図６】図４に示す定着装置のＢ−Ｂ断面図。
【図７】カム及び関連部材の拡大正面図。
【図８】カムの回転と揺動部材の揺動過程を示す断面図。
【図９】カム軸の位置を調整する調整手段の断面図。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 定着装置
１１ 定着ローラ（加熱回転体）
１２ 加圧ローラ（加圧回転体）
１５ 加圧手段
１５１ 揺動部材
１５２ 支軸
１６，１６Ｆ，１６Ｒ 加圧可変手段
１６１ バネ
１６２ 可動部材
１６３ ベアリング
１６４ カム
１６４Ａ 第１面部
１６４Ｂ 第２面部
１６４Ｃ 第３面部
１６４Ｄ 第４面部
１６５ カム軸
１９ 調整手段
１９１ 傾斜面
１９２ 支持部材
１９３ 保持部材
１９４ 調整用ネジ
３０ 定着装置
３１ 定着ベルト（加熱回転体）
３２ 定着支持ローラ
３３ 加熱ローラ
Ａ 画像形成装置本体
Ｓ 記録媒体（用紙）
Ｎ，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３ 定着ニップ部
ＰＳ 位置検知手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置に装着され、転写材上に形成された未定着トナー像を、加熱回転体と加圧回転体とにより加圧、加熱して画像を定着する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を有する複合機等の電子写真式の画像形成装置に用いられている定着装置は、所定の温度に維持された定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラとによって形成された定着ニップ部により、未定着のトナー像を形成された転写材を挟持搬送しつつ加圧、加熱する加熱ローラ定着方式が、低速機から高速機まで、モノクロ機からカラー機に至るまで、幅広く採用されている。
【０００３】
また、定着装置に定着ベルトを用い、定着ベルトにより低熱容量化し、温度制御されたヒータを定着ベルトに直接加圧接触させることで熱伝導効率を大幅に向上させ、省電力とウォーミングアップタイムを殆ど必要としないクイックスタートを図ったベルト定着方式の定着装置や画像形成装置が提案され、最近用いられてきている。
【０００４】
定着ローラと加圧ローラとが常に圧接された状態になっていると、両ローラが圧接する定着ニップ部へ局所的に圧力が負荷されて変形し、両ローラの耐久性が低下するという問題がある。このため、定着装置が非定着処理状態の時に、両ローラの圧接を解除する機構が採用されている。
【０００５】
特許文献１に提案されている熱ローラ方式の定着装置において、加圧ローラを加熱ローラに向けて付勢するニップ圧力付与機構は、ニップ解除時にスプリングによる作用を無効にする状態で、加圧ローラから離間させる機構を有するものである。
【０００６】
特許文献２に提案されている熱ローラ方式の定着装置は、定着ローラに加圧ローラを圧接するための圧力を付与する加圧手段と、加圧ローラの加圧力に抗して定着ローラに対する加圧ローラの圧接状態を解除する加圧解除手段とを有するものである。
【０００７】
特許文献３に提案されている熱ローラ方式の定着装置は、加圧手段と加圧解除手段とを備え、加圧解除手段は定着ローラと加圧ローラを回転駆動する駆動源によって駆動される駆動手段により回転駆動するカムによって揺動部材を揺動させることで定着ローラと加圧ローラとの加圧を解除させるものである。
【０００８】
特許文献４に提案されている熱ローラ方式の定着装置は、定着ローラと加圧ローラとの加圧力が可変であり、定着ローラと加圧ローラとの加圧力を変更した場合に、同時に、定着ローラと加圧ローラとの加圧当接角度を変更するものである。
【特許文献１】特開平５−１７３４４６号公報
【特許文献２】特開平１１−１２５９８５号公報
【特許文献３】特開２０００−１２２４６０号公報
【特許文献４】特開２００３−２９５６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１乃至４に提案されている定着装置は、定着される用紙の種類によらず加圧手段により定着ローラと加圧ローラを一定の加圧力で押圧するものであるから、厚紙や封筒等の用紙に対して、高温の加熱と大きな押圧力を要する定着条件に合わせた設定にしなければならない。このような定着条件に設定されると、薄紙に対しては定着条件が過剰となり、カールを生じる等の問題が発生する。
【００１０】
また、従来の定着装置では、圧着解除機構が定着装置の下部に配置され、大きなスペースを必要としているから、定着装置の全高が高くなり大型化するという問題がある。
【００１１】
本発明は、上述したような従来の定着装置の問題を解消するもので、以下の目的を達成するものである。
【００１２】
１．用紙の種類により最適の定着条件を設定する事により、高画質の画像を維持する定着装置を提供する事を目的とする。
【００１３】
２．定着ローラと加圧ローラの加圧力を最適に設定する事により、両ローラが弾性体層を有していても過剰な加圧力により永久変形が生じる事を防止し、耐久性を向上させる事を目的とする。
【００１４】
３．定着装置の圧着解除機構を小型化し、定着装置の全高を低減させる事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、以下の解決手段により達成される。
１．加熱源により加熱される加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とを有し、前記加熱回転体と前記加圧回転体により形成される定着ニップ部で未定着像を担持する記録媒体を挟持搬送して定着を行う定着装置において、前記加圧回転体を回転自在に支持する揺動可能な揺動部材を付勢して前記加熱回転体に前記加圧回転体を圧接させるための圧力を付与する加圧手段と、複数のカム面を有するカムと該カムを回転させる駆動手段とによって前記揺動部材を揺動させ、前記加圧回転体を前記加熱回転体に所定の圧力に選択付与する加圧可変手段と、を有することを特徴とする定着装置。
２．像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写し、前記トナー像を前記転写材に定着させる前記１に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置は、以上説明した構成により以下の効果が得られる。
【００１７】
１．用紙の種類により最適の定着条件を設定する事により、高画質の画像を維持する事ができる。
【００１８】
２．定着ローラと加圧ローラの加圧力を最適に設定する事により、両ローラが弾性体層を有していても過剰な加圧力により永久変形が生じる事が防止され、耐久性が向上する。
【００１９】
３．定着装置の圧着解除機構を小型化し、定着装置の全高を低減させる事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
［画像形成装置］
図１は、画像形成装置本体Ａ、自動原稿送り装置ＤＦから成る画像形成装置の構成図である。
【００２２】
画像形成装置本体Ａは、画像形成部１と、定着装置１０と、用紙搬送系と、を有している。画像形成部１は、像担持体２の周辺に配置された帯電手段３、像露光手段４、現像装置５、転写手段６、除電手段７Ａ、分離爪７Ｂ、クリーニング手段８等から構成されている。
【００２３】
用紙搬送系は、給紙カセット２０、第１給紙手段２１、第２給紙手段２２、搬送手段２３、排紙手段２４、及び手差し給紙手段２５から成る第１搬送部と、用紙Ｓを循環再給紙する循環再給紙部とから構成されている。
【００２４】
給紙カセット２０及び第１給紙手段２１は、複数の給紙手段（図示の３段）により形成され、複数種のサイズの用紙Ｓを収容して給紙する。
【００２５】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは給紙手段２６により搬送され、画像読取装置により原稿画像が読み取られる。
【００２６】
画像形成部１において、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット２０、手差し給紙手段２５から給送された用紙Ｓは転写手段６により画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置１０により定着され、排紙手段２４から排出される。
【００２７】
［定着装置］
図２は、加熱ローラ方式の定着装置１０の一実施の形態を示す断面図である。
【００２８】
定着装置１０は、加熱源１３により加熱される定着ローラ（加熱回転体）１１、加熱源１４により加熱される加圧ローラ（加圧回転体）１２等から構成されている。
【００２９】
定着ローラ１１の周囲には、クリーニング手段１８、温度センサＴＳ１、及び図示しない異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。加圧ローラ１２の周囲にも、温度センサＴＳ２、異常温度防止用のサーモスタット等が配置されている。
【００３０】
加熱源１３，１４には、ハロゲンランプ、誘導加熱手段等が用いられる。
【００３１】
定着ローラ１１は、熱伝導性基体（芯金）１１１、弾性層１１２、被覆層１１３等により構成されている。
【００３２】
温度センサＴＳ１は、定着ローラ１１の表面温度を検知する。温度センサＴＳ１の検出信号により制御手段は、定着ローラ１１の表面温度を所定温度に制御する。
【００３３】
定着ローラ１１と加圧ローラ１２とが圧接する定着ニップ部Ｎに用紙Ｓが導入されると、加熱源１３により加熱された定着ローラ１１の熱が用紙Ｓに付与され、用紙Ｓ上のトナー像ｔが加熱定着される。
【００３４】
定着ローラ１１は、外径２０〜７０ｍｍの円筒状部材である。円筒状の熱伝導性基体１１１としては、熱伝導性の良好なアルミニウム材が主として用いられ、非磁性ステンレス鋼材、耐熱性ガラス等も用いられる。熱伝導性基体１１１は、所要の機械的強度を有し、厚さ（肉厚）が０．８〜１０ｍｍ厚のものである。
【００３５】
弾性層１１２は、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴムで形成される。さらに画像形成の高速化対応のために、上記合成ゴム中に、フィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末５〜３０質量％を配合させて熱伝導率を向上させる方法が好ましい。混入されたフィラーは、導電性カーボンブラックと同様に、良導電性のものが好ましい。このようにすることにより、弾性層１１２の電気抵抗（体積抵抗率）を容易に低く設定することができる。弾性層１１２の厚さ（肉厚）は、０．３〜３ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ厚で、ＪＩＳ−Ａゴム硬度のゴム硬度５Ｈｓ〜３０Ｈｓである。
【００３６】
弾性層１１２の外側（外周面）に、トナーとの離型性を良好とするため、厚さ２０〜８０μｍのＰＦＡ（フッ素樹脂）チューブを被覆したものや、フッ素樹脂（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ）塗料を２０〜１００μｍ塗布したものや、層厚２０〜５００μｍのシリコーンゴムやフッ素ゴムを成形したもので、熱伝導率が良好で耐熱性の被覆層１１３を設ける。被覆層１１３は、トナーとの離型性を良好とするとともに、弾性層１１２の耐久性を高める。
【００３７】
定着ローラ１１と対をなす下側の円筒状の加圧ローラ１２は、円筒状部材であり、熱伝導性基体１２１、弾性層１２２、被覆層１２３から成る。加圧ローラ１２の構成部材は、定着ローラ１１の構成部材とほぼ同一の材料、特性に形成されている。
【００３８】
例えば厚さ１〜３ｍｍのＳＴＫＭを用いた熱伝導性基体１２１と、熱伝導性基体１２１の外周面に、例えばシリコーンゴム層或いはフッ素ゴム層やシリコーンゴムの発泡材を用いたスポンジ状の、厚さ（肉厚）０．３〜５ｍｍ厚でゴム硬度が３０Ｈｓ〜７０Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａゴム硬度）の厚肉ゴム層よりなる弾性層１２２とにより形成された外径３０〜７００ｍｍ程度のローラとして構成される。弾性層１２２の外側（外周面）には、離型性を有するＰＦＡ、ＰＴＦＡ等の耐熱性のフッ素樹脂のチューブを被覆した被覆層１２３が形成されている。
【００３９】
固定位置に回転可能に支持された上側の定着ローラ１１と、バネ付勢される加圧手段１５によって定着ローラ１１に圧接される下側の加圧ローラ１２との間に、平面状の定着ニップ部Ｎが形成され、トナー像ｔの定着が行われる。
【００４０】
加圧手段１５は、揺動可能な揺動部材１５１と、揺動部材１５１の一端に係合し揺動部材１５１を揺動可能に支持する支軸１５２と、を有する。
【００４１】
揺動部材１５１の他端には、バネ１６１、可動部材１６２、ベアリング１６３、カム１６４、カム軸１６５を備えた加圧可変手段１６が配置されている。カム１６４の外周面はベアリング１６３を回転自在に支持する可動部材１６２に当接している。可動部材１６２に支持されたバネ１６１は、揺動部材１５１の他端を押圧して、支軸１５２を中心にして揺動部材１５１を揺動させる。揺動部材１５１はベアリング１５３を介して加圧ローラ１２を押し上げ、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に圧接して定着ニップ部Ｎを形成する。
【００４２】
定着装置１０の定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｓは、分離爪１７Ａ，１７Ｂによって定着ローラ１１の外周面から分離され、図示しない搬送ローラに挟持されて装置外に搬送される。
【００４３】
定着ローラ１１の周囲に配置されたクリーニング手段１８は、定着ローラ１１に当接して清掃するクリーニングウエブ１８１、クリーニングウエブ１８１を定着ローラ１１に圧接して回転するクリーニングローラ１８２、クリーニングウエブ１８１を巻回して収容するウエブ元巻軸１８４、クリーニングウエブ１８１を巻き取るウエブ巻取軸１８３、ウエブ巻取軸１８３を駆動回転させる図示しない駆動手段等から構成されている。
【００４４】
図３は、定着ベルト方式の定着装置の断面図である。なお、図面に使用されている符号について、図２と同じ機能の加圧ローラ１２、加熱源１４、加圧手段１５、加圧可変手段１６には、図２と同じ符号を付して説明を省略する。また、図２と異なる点を説明する。
【００４５】
定着装置３０は、定着ベルト（加熱回転体）３１の内側に配置された定着支持ローラ３２、加熱ローラ３３、加熱源３４、定着ベルト３１の外側に配置されたクリーニング手段４０等から構成されている。
【００４６】
定着ベルト３１は、無端状のベルト部材から成り、定着支持ローラ３２と加熱ローラ３３の各外周を巻回して張設する。
【００４７】
定着支持ローラ３２は、加圧ローラ１２に対向し、定着ベルト３１の内周面の一方において定着ベルト３１を支持する。
【００４８】
加熱ローラ３３は、定着ベルト３１の内周面の他方において定着ベルト３１を支持する。加熱ローラ３３の内部には、発熱体としての加熱源３４が配置されている。
【００４９】
定着ベルト３１の表面温度は温度センサＴＳ１により検知され、図示しない制御手段により所定温度に維持される。加圧ローラ１２の表面温度は温度センサＴＳ２により検知され、図示しない制御手段により所定温度に維持される。
【００５０】
定着支持ローラ３２は固定位置に回転可能に配置され、加熱ローラ３３は図示しないバネ等の加圧手段によって定着支持ローラ３２から離れる方向に弾性的に付勢されている。これにより定着ベルト３１は適切な圧力をもって張架される。
【００５１】
図示しない駆動手段は定着支持ローラ３２を回転駆動させ、定着ベルト３１を従動回転させる。また、駆動手段は、加圧ローラ１２を回転駆動し、加圧ローラ１２により定着ベルト２１を搬送し、定着ベルト２１を従動回転させるようにしてもよい。また、定着支持ローラ３２と加圧ローラ１２の双方に駆動を入力してもよい。
【００５２】
加熱ローラ３３によって加熱される定着ベルト３１を挟んで定着支持ローラ３２と加圧ローラ１２との間に定着ニップ部Ｎを形成する。定着装置３０は、定着ニップ部Ｎを通して、加熱と加圧とにより用紙Ｓ上の単色トナー像、或いは多色トナー像を定着する。
【００５３】
定着ベルト３１を清掃するクリーニング手段４０は、クリーニングローラ４１、クリーニングウエブ４２、ウエブ元巻軸４３、ウエブ巻取軸４４、中間ローラ４５等から構成され、クリーニングウエブ４２は図示しない駆動手段によって巻き取られる。
【００５４】
図４は、定着装置１０の加圧可変手段１６のカム軸方向の断面図である。
【００５５】
カム軸１６５は定着装置１０の前面側Ｆから背面側Ｒに向けて貫通し、定着装置１０に配置された２個の軸受１６６Ｆ、１６６Ｒによって回転自在に支持されている。カム軸１６５の前面側Ｆには加圧可変手段１６Ｆが、背面側Ｒには加圧可変手段１６Ｒが配置されている。加圧可変手段１６Ｆと加圧可変手段１６Ｒとは同一の構成をなすから、構成部品は同一符号を付している。
【００５６】
加圧可変手段１６Ｆには２個のカム１６４と、２個のカム１６４に当接する２個のベアリング１６３が配置されている。２個のベアリング１６３は可動部材１６２の両側面に回転自在に支持されている。可動部材１６２に保持されたバネ１６１は揺動部材１５１を押し上げる。
【００５７】
加圧可変手段１６Ｒにも同様に２個のカム１６４、２個のベアリング１６３、可動部材１６２、バネ１６１が配置されている。
【００５８】
従って、揺動部材１５１は、カム軸１６５に固定された４個のカム１６４によって支持されて揺動するから、１個のカム１６４にかかる負荷を小さくする事が出来る。また、カム１６４を小径にする事ができるから、定着装置１０の全高を低くし、小型化する事が出来る。
【００５９】
図５は、図４に示す定着装置１０のＡ−Ａ断面図であり、カム軸１６５の駆動手段を示すものである。
【００６０】
モータＭの駆動回転により、モータＭは、モータＭの回転軸に固定されたウオームギヤＧ１と複数の平歯車Ｇ２〜Ｇ９から成る減速歯車列を介してカム軸１６５を回転させる。
【００６１】
図６は、図４に示す定着装置１０のＢ−Ｂ断面図である。
【００６２】
加圧可変手段１６Ｆは、モータＭにより駆動回転されるカム軸１６５に固定されたカム１６４によって、ベアリング１６３を押し上げ、ベアリング１６３を支持する可動部材１６２を押し上げる。可動部材１６２に保持されたバネ１６１が揺動部材１５１の一端を押し上げる事により、揺動部材１５１は支軸１５２を中心にして揺動する。
【００６３】
図７は、カム１６４及び関連部材の拡大正面図である。
【００６４】
カム１６４は、４箇所の平面部と箇所の曲面部とを有する。第１面部１６４Ａはカム軸１６５の中心から距離Ｌ１の位置である。第２面部１６４Ｂはカム軸１６５の中心から距離Ｌ２の位置である。第３面部１６４Ｃはカム軸１６５の中心から距離Ｌ３の位置である。第４面部１６４Ｄはカム軸１６５の中心から距離Ｌ４の位置である。これらの距離は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４に設定されている。
【００６５】
カム軸１６５の回転によるカム１６４の第１面部１６４Ａ、第２面部１６４Ｂ、第３面部１６４Ｃ、第４面部１６４Ｄの停止位置は、図４に示す位置検知手段ＰＳによって検知される。
【００６６】
図８は、カム１６４の回転と揺動部材１５１の揺動過程を示す断面図である。
【００６７】
図８（ａ）は、加圧ローラ１２が定着ローラ１１から離間した状態のＡ−Ａ断面図である。
【００６８】
カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第１面部１６４Ａに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ１の最小距離となり、バネ１６１の付勢力は最小値となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて下方の第１位置になり、加圧ローラ１２を定着ローラ１１から離間させる。
【００６９】
図８（ｂ）は、カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第２面部１６４Ｂに当接した状態のＢ−Ｂ断面図である。
【００７０】
カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第２面部１６４Ｂに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ２となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて第１位置から上昇して第２位置に停止して、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に軽圧接して定着ニップ部Ｎ１を形成する。
【００７１】
図８（ｃ）は、カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第３面部１６４Ｃに当接した状態のＣ−Ｃ断面図である。
【００７２】
カム軸１６５が更に回転されて、ベアリング１６３が第３面部１６４Ｃに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ３となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて第２位置から上昇して第３位置に停止して、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に圧接して定着ニップ部Ｎ２を形成する。
【００７３】
図８（ｄ）は、カム軸１６５が回転されて、ベアリング１６３が第４面部１６４Ｄに当接した状態のＤ−Ｄ断面図である。
【００７４】
カム軸１６５が更に回転されて、ベアリング１６３が第４面部１６４Ｄに当接した時、ベアリング１６３の外周面とカム軸１６５の中心とは距離Ｌ４となり、バネ１６１の付勢力は最大値となり、揺動部材１５１が支軸１５２を中心にして揺動されて第３位置から更に上昇して第４位置に停止して、加圧ローラ１２を定着ローラ１１に最も強く圧接して定着ニップ部Ｎ３を形成する。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１にカム１６４の位置における定着ニップ部と紙種条件を示す。
【００７７】
画像形成装置本体Ａの操作部９において用紙Ｓの紙種が選択設定されると、第２面部１６４Ｂ、第３面部１６４Ｃ、第４面部１６４Ｄの何れのカム位置においてカム１６４が揺動部材１５１を押圧して、定着ニップ部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３において、定着ニップ幅を形成し、定着荷重が加えられる。或いは第１面部１６４Ａは加圧ローラ１２を定着ローラ１１から離間させる。
【００７８】
図９は、カム軸１６５の位置を調整する調整手段の断面図である。
【００７９】
カム軸１６５の非駆動側、即ち、図４に示す定着装置１０の背面側Ｒの加圧可変手段１６Ｆの近傍に、カム軸１６５の軸方向の位置を調整する調整手段１９を設けた。調整手段１９は、カム軸１６５の非駆動側の軸端部が当接する傾斜面１９１を形成した支持部材１９２と、支持部材１９２を移動自在に保持する保持部材１９３と、支持部材１９２を移動させる調整用ネジ１９４等を有する。
【００８０】
調整用ネジ１９４を把持して操作する事により、支持部材１９２が保持部材１９３上を水平方向に移動して、傾斜面１９１に当接するカム軸１６５が上下方向に移動する。調整用ネジ１９４を用いて支持部材１９２を移動させる事によって、カム軸１６５の傾きを調整して、カム軸１６５の両端に配置された加圧可変手段１６Ｆ，１６Ｒの相対位置、加圧手段１５の前面側Ｆと背面側Ｒの相対位置を調整し、加圧ローラ１２と定着ローラ１１とにより形成される定着ニップ部Ｎの押圧力を均等にする。
【００８１】
なお、前述した実施の形態では、カラー画像が形成可能な多色画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、白黒画像が形成可能な単色画像形成装置にも本発明の定着装置は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】画像形成装置本体、自動原稿送り装置から成る画像形成装置の構成図。
【図２】加熱ローラ方式の定着装置の一実施の形態を示す断面図。
【図３】定着ベルト方式の定着装置の断面図。
【図４】定着装置の加圧可変手段のカム軸方向の断面図。
【図５】図４に示す定着装置のＡ−Ａ断面図。
【図６】図４に示す定着装置のＢ−Ｂ断面図。
【図７】カム及び関連部材の拡大正面図。
【図８】カムの回転と揺動部材の揺動過程を示す断面図。
【図９】カム軸の位置を調整する調整手段の断面図。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 定着装置
１１ 定着ローラ（加熱回転体）
１２ 加圧ローラ（加圧回転体）
１５ 加圧手段
１５１ 揺動部材
１５２ 支軸
１６，１６Ｆ，１６Ｒ 加圧可変手段
１６１ バネ
１６２ 可動部材
１６３ ベアリング
１６４ カム
１６４Ａ 第１面部
１６４Ｂ 第２面部
１６４Ｃ 第３面部
１６４Ｄ 第４面部
１６５ カム軸
１９ 調整手段
１９１ 傾斜面
１９２ 支持部材
１９３ 保持部材
１９４ 調整用ネジ
３０ 定着装置
３１ 定着ベルト（加熱回転体）
３２ 定着支持ローラ
３３ 加熱ローラ
Ａ 画像形成装置本体
Ｓ 記録媒体（用紙）
Ｎ，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３ 定着ニップ部
ＰＳ 位置検知手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源により加熱される加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とを有し、前記加熱回転体と前記加圧回転体により形成される定着ニップ部で未定着像を担持する記録媒体を挟持搬送して定着を行う定着装置において、
前記加圧回転体を回転自在に支持する揺動可能な揺動部材を付勢して前記加熱回転体に前記加圧回転体を圧接させるための圧力を付与する加圧手段と、
複数のカム面を有するカムと該カムを回転させる駆動手段とによって前記揺動部材を揺動させ、前記加圧回転体を前記加熱回転体に所定の圧力に選択付与する加圧可変手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記カムは、前記記録媒体の搬送方向に直交する幅方向に架設された回転軸の両軸端にそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記カムは、前記回転軸の両軸端にそれぞれ複数個配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、駆動源のモータと、該モータに接続する駆動伝達手段と、を有し、該駆動伝達手段に接続された前記回転軸に固定された前記カムを回転駆動することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記カムを固定した前記回転軸の近傍に、位置検知手段を配置し、前記カムの回転位相を検知して、前記揺動部材によるバネ付勢を可変にすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記回転軸の非駆動側に、前記回転軸の位置を調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加熱回転体は、加熱源を有する定着ローラであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記加熱回転体は、加熱源を有する加熱ローラと、前記加圧回転体に圧接する定着支持ローラとを巻回する定着ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写し、前記トナー像を前記転写材に定着させる請求項１乃至８の何れか１項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
加熱源により加熱される加熱回転体と、前記加熱回転体に圧接する加圧回転体とを有し、前記加熱回転体と前記加圧回転体により形成される定着ニップ部で未定着像を担持する記録媒体を挟持搬送して定着を行う定着装置において、
前記加圧回転体を回転自在に支持する揺動可能な揺動部材を付勢して前記加熱回転体に前記加圧回転体を圧接させるための圧力を付与する加圧手段と、
複数のカム面を有するカムと該カムを回転させる駆動手段とによって前記揺動部材を揺動させ、前記加圧回転体を前記加熱回転体に所定の圧力に選択付与する加圧可変手段と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記カムは、前記記録媒体の搬送方向に直交する幅方向に架設された回転軸の両軸端にそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記カムは、前記回転軸の両軸端にそれぞれ複数個配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、駆動源のモータと、該モータに接続する駆動伝達手段と、を有し、該駆動伝達手段に接続された前記回転軸に固定された前記カムを回転駆動することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記カムを固定した前記回転軸の近傍に、位置検知手段を配置し、前記カムの回転位相を検知して、前記揺動部材によるバネ付勢を可変にすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記回転軸の非駆動側に、前記回転軸の位置を調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記加熱回転体は、加熱源を有する定着ローラであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記加熱回転体は、加熱源を有する加熱ローラと、前記加圧回転体に圧接する定着支持ローラとを巻回する定着ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項９】
像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写し、前記トナー像を前記転写材に定着させる請求項１乃至８の何れか１項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２７１９１７（Ｐ２００７−２７１９１７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９７３６２（Ｐ２００６−９７３６２）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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