定着装置及び画像形成装置
【課題】自動で定着ニップの圧力を解除又は低減させることができると共に、専用の駆動手段が不要な定着装置を提供する。
【解決手段】本定着装置は、駆動手段から回転力が伝達される切換ギヤ３１と、軸方向の異なる位置に配設された２つのギヤ部３２ａ，３２ｂに欠歯部３２１，３２２を設けた操作ギヤ３２と、操作ギヤ３２と一体的に回転して、支持部材２５を付勢手段２７に抗して押圧する押圧状態と、支持部材２５を押圧しない非押圧状態とに切換操作される圧解除部材３３と、切換ギヤ３１を軸方向に往復移動させて、切換ギヤ３１を２つのギヤ部３２ａ，３２ｂの間で切り換えて噛合可能に配置する軸方向移動手段２９，３０とを備える。圧解除部材３３が非押圧状態に配設され、一方の欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向する位置に配設された状態で、圧解除部材３３の回転を規制するストッパ３４を設けた。
【解決手段】本定着装置は、駆動手段から回転力が伝達される切換ギヤ３１と、軸方向の異なる位置に配設された２つのギヤ部３２ａ，３２ｂに欠歯部３２１，３２２を設けた操作ギヤ３２と、操作ギヤ３２と一体的に回転して、支持部材２５を付勢手段２７に抗して押圧する押圧状態と、支持部材２５を押圧しない非押圧状態とに切換操作される圧解除部材３３と、切換ギヤ３１を軸方向に往復移動させて、切換ギヤ３１を２つのギヤ部３２ａ，３２ｂの間で切り換えて噛合可能に配置する軸方向移動手段２９，３０とを備える。圧解除部材３３が非押圧状態に配設され、一方の欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向する位置に配設された状態で、圧解除部材３３の回転を規制するストッパ３４を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着する定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置には、紙等の記録媒体に画像を定着させる定着装置が設けられている。定着装置は一対の定着部材を有し、定着部材は、例えば、内部に加熱源を有する定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラによって構成される。そして、定着ローラと加圧ローラとが互いに圧接して形成された定着ニップに、記録媒体を通過させることによってトナー画像が記録媒体に定着される。
【０００３】
ところが、画像形成動作が長期間行われないと、定着ローラや加圧ローラが長時間加圧されることによるクリープが発生することがある。また、定着ニップにおいて紙詰まりが発生した場合は、紙が定着ローラと加圧ローラによって所定の圧力で挟まれているため、紙の除去処理を行いにくいと言った問題がある。
【０００４】
そこで、上記クリープや紙詰まり処理の問題を解決するために、定着ローラと加圧ローラとの加圧力を解除する又は低減させる手段を備えた定着装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載の定着装置は、定着ニップの圧力を解除する圧力解除レバーを備えている。この場合、圧力外除レバーを手動で操作することによって、加圧ローラを定着ローラに対して離間させ、定着ニップの圧力を解除する。また、特許文献２に記載されているように、電動で定着ニップの圧力を解除できる圧力解除機構を備えた定着装置もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、手動でニップ圧の解除を行う構成では、圧力解除レバーの操作が煩わしかったり、レバーを操作し忘れたりする不具合がある。また、圧力解除レバーは定着装置の近くに設けられていることが多く、定着装置が加熱されることにより圧力解除レバーも熱くなる虞があるため、手動でレバーを操作するのは安全上好ましくない。
【０００６】
また、近年、画像形成装置の小型化に伴って定着ローラ等の小径化することによる定着ニップのニップ幅の減少と、通紙速度の高速化に伴う紙への付与熱量の低下によって、定着性が十分に得られにくくなるため、定着性を向上させるべく、加圧ローラの加圧力を強くして定着ニップを十分に確保するようにしている。このように、加圧ローラの加圧力を強く設定した構成においては、特に圧力解除レバーの操作をし難くなる。
【０００７】
これに対し、電動でニップ圧の解除を行う構成では、手動で圧力を解除する構成における上記問題を解決することができる。しかしながら、この場合は、圧力解除機構を駆動させるための専用のモータ等を設ける必要があり、装置の大型化やコスト増となる問題がある。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑み、自動で定着ニップの圧力を解除又は低減させることができると共に、専用の駆動手段が不要な定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、記録媒体上の画像を当該記録媒体に定着させる一対の定着部材と、前記定着部材に回転力を与える駆動手段と、前記定着部材を互いに接近離間可能に支持する一対の支持部材と、前記定着部材を互いに接近させる方向に前記支持部材を付勢する付勢手段とを備えた定着装置において、前記駆動手段から回転力が伝達される切換ギヤと、軸方向の異なる位置に配設された２つのギヤ部の一方に欠歯部を設けた操作ギヤと、前記操作ギヤと一体的に回転して、前記一対の支持部材の一方を前記付勢手段に抗して押圧する押圧状態と、前記支持部材を押圧しない非押圧状態とに切換操作される圧解除部材と、前記切換ギヤと前記操作ギヤを相対的に軸方向に往復移動させて、前記切換ギヤを前記２つのギヤ部の間で切り換えて噛合可能に配置する軸方向移動手段とを備え、前記欠歯部を、前記圧解除部材が前記非押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設し、 前記欠歯部が前記切換ギヤに対向する位置に配設された状態で、前記圧解除部材の回転を規制するストッパを設けたものである。
【００１０】
一対の定着部材間の圧力を解除する場合は、軸方向移動手段によって、切換ギヤを操作ギヤの欠歯部を設けていないギヤ部に移動させて噛合させる。この状態で、切換ギヤが駆動手段から回転力が付与されると、操作ギヤと圧解除部材が一体的に回転する。そして、圧解除部材が支持部材の一方を付勢手段に抗して押圧することにより、一対の定着部材が互いに離間する方向に移動され、それらの間の圧力が解除される。また、圧力解除部材が支持部材を押圧する押圧状態となったとき、駆動手段の駆動を停止する。これにより、定着部材間の圧力が解除された状態で維持される。
【００１１】
また、定着部材間の圧力を戻す場合は、軸方向移動手段によって、切換ギヤを操作ギヤの欠歯部を設けているギヤ部に移動させて噛合させる。この状態で、切換ギヤが駆動手段から回転力が付与されると、操作ギヤと圧解除部材が一体的に回転し、圧解除部材が上記押圧状態から支持部材を押圧しない非押圧状態へ切り換えられる。これにより、一対の定着部材が互いに接近する方向に移動し、それらの間の圧力が元に戻される。また、非押圧状態となったとき、欠歯部が切換ギヤに対向する位置に配設されることにより、切換ギヤと操作ギヤとの噛合が解除される。このため、その後、切換ギヤが回転し続けても、操作ギヤに回転力が伝達されることはない。このように、定着部材間の圧力が戻された状態（圧力解除部材の非押圧状態）では、駆動手段を駆動させて定着動作を行っても、圧解除部材は回転することがないので、定着動作時に圧力が解除されることはない。
【００１２】
また、圧解除部材を非押圧状態の位置へ回転させた際、欠歯部が切換ギヤと対向した状態で、ストッパによって圧解除部材の回転を規制することができるので、欠歯部が切換ギヤとの対向位置からずれるのを防止することができる。これにより、操作ギヤと切換ギヤとが不測に噛合することがなく、非押圧状態の圧解除部材が切換ギヤから回転力を受けて押圧状態となることがないので、定着動作時に定着部材間の圧力が解除されることによる定着不良の発生を防止できる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記ストッパは、前記押圧状態から前記非押圧状態へ回転した前記圧解除部材に当接してその回転方向の移動を規制するように構成されたものである。
【００１４】
圧解除部材を押圧状態から非押圧状態に戻したとき、圧解除部材にはそのときの回転方向の慣性力が作用するが、ストッパが圧解除部材に当接することにより、その慣性力に抗して圧解除部材を所定の位置に停止させることができる。これにより、操作ギヤの欠歯部が切換ギヤに対向した位置を越えて回転することがないので、不測に操作ギヤと切換ギヤとが噛合することがなく、圧解除部材が切換ギヤから回転力を受けて押圧状態となることがない。このように、ストッパによって圧解除部材を所定の位置に確実に停止させることができるので、定着動作時に定着部材間の圧力が不測に解除されることによる定着不良の発生を防止できる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記駆動手段を定着動作時の正回転及びそれと逆回転可能に構成し、前記軸方向移動手段は、前記駆動手段によって正逆回転されることにより相対的に軸方向に往復移動可能な一対のハスバギヤを有し、前記ハスバギヤの一方を前記切換ギヤと一体的に回転可能に設け、正回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを前記欠歯部を設けた前記ギヤ部に移動させ、逆回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを異なる前記ギヤ部に移動させるように構成したものである。
【００１６】
定着動作時の正回転によって生じるハスバギヤ間の軸方向移動により、切換ギヤを欠歯部を設けたギヤ部に移動させ、切換ギヤと操作ギヤとの噛合を解除することができる。これにより、定着動作時に切換ギヤが正回転し続けても、操作ギヤに回転力が伝達されることはないので、定着部材間の圧力が解除されることはない。また、この場合、一対のハスバギヤによって、駆動手段から得られる回転力を軸方向の移動力に変換して付与することができるので、別途アクチュエータを設けるよりも、回転力を効果的に利用することができ、小型化及び低コスト化を図れる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置において、前記欠歯部を設けた前記ギヤ部とは異なる前記ギヤ部に、別の欠歯部を設け、当該別の欠歯部を、前記圧解除部材が前記押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設したものである。
【００１８】
この場合、圧解除部材を押圧状態としたとき、切換ギヤと対向する位置に欠歯部が配設されるので、切換ギヤと操作ギヤとの噛合が解除される。これにより、圧力解除部材が押圧状態となったときに、駆動手段の駆動を停止させなくても、操作ギヤに回転力が伝達されることはないので、圧力解除部材の押圧状態（定着部材間の圧力を解除した状態）を維持することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置において、前記圧解除部材の前記支持部材を押圧する押圧面を、平面状に形成したものである。
【００２０】
圧解除部材の押圧面を平面状に形成することにより、圧解除部材によって支持部材を押圧した状態で、圧解除部材は不測に回転しにくくなるので、押圧状態を安定して維持することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置において、前記圧解除部材の回転中心と前記支持部材を押圧する押圧面との距離よりも、前記回転中心と前記押圧面の回転方向両側に配設した面との距離を長くなるように設定したものである。
【００２２】
圧解除部材の回転中心と押圧面との距離よりも、回転中心と押圧面の回転方向両側に配設した面との距離を長く設定することにより、圧解除部材が支持部材を押圧した状態で、圧解除部材が不測に回転するのを防止又は抑制することができる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置において、前記圧解除部材が押圧する前記支持部材が揺動可能に構成されている場合、前記圧解除部材を、前記支持部材に対してその揺動中心から遠い側から近い側へ向かって摺動して押圧するように構成したものである。
【００２４】
圧解除部材を、支持部材に対してその揺動中心から遠い側から近い側へ向かって摺動する場合は、それと反対向きに摺動する場合に比べて、小さい力で支持部材を押圧することが可能である。これにより、支持部材を押圧する際の圧解除部材や各ギヤ等にかかる負荷を軽減することができると共に、確実に圧解除を行うことができる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項３に記載の定着装置において、前記ハスバギヤを、射出成形された樹脂で構成したものである。
【００２６】
これにより、ハスバギヤを小型で安価に生産することができる。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項８に記載の定着装置において、前記樹脂を、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等より構成したものである。
【００２８】
これにより、ハスバギヤを小型で安価に生産することができる。
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置である。
【００３０】
画像形成装置が、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置を備えているので、これらの定着装置による上記効果が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、定着部材間の圧解除を自動で行うことができるので、従来のような圧解除レバーを操作する煩わしさや操作のし忘れがなく、操作性と信頼性を向上させることができる。また、熱くなる虞のある圧力解除レバーを手動で操作する必要がないため、安全性も向上する。
【００３２】
また、本発明によれば、定着部材に回転力を付与するための駆動手段の駆動力を用いて、定着部材間の圧解除を行うことができる。すなわち、本発明は、１つの駆動手段の駆動力を用いて定着動作と圧解除動作を行うことが可能であるので、圧解除を行うための専用の駆動手段を備える必要がない。これにより、定着装置及び画像形成装置の小型化や低コスト化を実現することができる。
【００３３】
また、本発明によれば、欠歯部が切換ギヤと対向した状態で、ストッパによって圧解除部材の回転を規制することができるので、定着動作時に定着部材間の圧力が不測に解除されることがなく、定着不良の発生を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る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２】本発明に係る定着装置の一端部側の外観斜視図である。
【図３】前記定着装置の側面図である。
【図４】（ａ）は、前記定着部材に設けた圧解除部材が加圧プレートを押圧していない非押圧状態を示す図であり、（ｂ）は、前記圧解除部材が加圧プレートを押圧している押圧状態を示す図である。
【図５】前記圧解除部材の拡大図である。
【図６】前記定着装置の一端部側の外観斜視図である。
【図７】本発明の圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図８】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図９】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図１０】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図１１】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明に他の実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００３６】
図１は、本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成された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、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。
【００３７】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、像担持体としての感光体ドラム２と、感光体ドラム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、感光体ドラム２の表面にトナーを供給してトナー画像を形成（現像）する現像手段としての現像装置４と、感光体ドラム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クリーニングブレード５等を一体的に有している。
【００３８】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体ドラム２の表面を露光する露光手段としての露光装置６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、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架され、図の矢印の方向に回転（周回走行）可能に構成されている。
【００３９】
４つの感光体ドラム２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体ドラム２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、駆動ローラ９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８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
【００４０】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入口部に接続されている。
【００４１】
画像形成装置本体１００の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１６等が設けてある。一方、画像形成装置本体１００の上部には、記録用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが配設されている。
【００４２】
また、画像形成装置本体１００内には、下部の給紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙Ｐを案内するための搬送路Ｒ１が形成されている。この搬送路Ｒ１において、給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ１９が配設されている。また、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置２０を配設している。
【００４３】
また、本実施形態の画像形成装置は、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うための機構を備える。詳しくは、画像形成装置本体内１００に、記録用紙Ｐの表裏を反転させて送るための反転路Ｒ２が形成されている。反転路Ｒ２は、搬送路Ｒ１の搬送方向下流端部の手前で分岐すると共に、レジストローラ１９の手前で搬送路Ｒ１に合流している。また、上記排紙ローラ１７は、記録用紙Ｐを排出する回転方向と逆方向に回転することによって記録用紙Ｐを反転路Ｒ２にスイッチバックさせるスイッチバックローラとして機能を有している。
【００４４】
以下、図１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。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム２の表面には、露光装置６からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
【００４５】
駆動ローラ９が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト８が図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１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、各一次転写ローラ１１と各感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２に形成された各色のトナー画像が、上記一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８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００４６】
トナー画像が転写された後の各感光体ドラム２の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００４７】
また、画像形成装置の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、給紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送路Ｒ１に送り出される。搬送路Ｒ１に送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ９との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０においてトナー画像が記録用紙Ｐ上に定着される。そして、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排出ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００４８】
また、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、上述のように記録用紙Ｐの片面（表側の面）にトナー画像を定着した後、排紙ローラ１７を記録用紙Ｐを排出する回転方向と逆方向に回転させ、記録用紙Ｐを反転路Ｒ２にスイッチバックさせる。記録用紙Ｐが反転路Ｒ２を通過することによって、記録用紙Ｐの表裏が反転されて再び搬送路Ｒ１へ案内される。そして、上記と同様にして、記録用紙Ｐの裏面にトナー画像を転写・定着した後、その記録用紙Ｐを排紙トレイ１８へ排出する。
【００４９】
以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００５０】
次に、本実施形態の画像形成装置に設けられている定着装置の構成及び動作について説明する。
図１に示すように、本実施形態の定着装置２０は、記録用紙に画像を定着させる一対の定着部材として、定着回転体としての定着ローラ２１、加圧回転体としての加圧ローラ２２等を有する。ここで、定着ローラ２１は、アルミニウム、鉄等の金属材料からなる円筒体（肉厚が1mm、外径が30mm）上にシリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム
等の弾性材料で形成され（肉厚は1mm程度）、その表層に離型層としてＰＦＡ（4フッ化
エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ＰＴＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）が数十μmの厚みで形成されている。また、上記円筒体の内部には熱源としてのヒータ２３が固設されている。ヒータ２３は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０のフレームに固定されている。そして、画像形成装置本体の電源部（交流電源）により出力制御されたヒータ２３からの輻射熱によって金属材料からなる円筒体が加熱され、さらに弾性材料、離型層へと熱が伝えられ、記録媒体上のトナー画像に熱が加えられる。ヒータ２３の出力制御は、定着ローラ２１表面に非接触で対向するサーモパイル（不図示）によるローラ表面温度の検知結果に基づいて行われる。詳しくは、サーモパイルの検知結果に基づいて定められた通電時間だけ、ヒータ２３に交流電圧が印加される。このようなヒータ２３の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。また、定着ローラ２１は、駆動モータ（不図示）によって回転駆動されるようになっている。
【００５１】
続いて、加圧ローラ２２は、金属芯金上にシリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等からなる肉厚が4mmの弾性材料が形成されたものである。加圧ローラ２２は外
径が35mm程度に設定されている。なお、弾性材料の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる離
型層を設けることもできる。そして、加圧ローラ２２は後述の加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ローラ２２と定着ローラ２１との間に、所望のニップ（定着ニップ）が形成される。なお、本実施形態において、加圧ローラ２２を直接的に加熱するヒータ等の加熱手段を設置したり、ヒータ２３の出力制御にローラ表面に接触対向するサーミスタを用いたりすることも可能である。
【００５２】
また、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との当接部（ニップ）の入口側には、記録用紙の搬送を案内するガイド板（不図示）が配設されている。また、定着ローラ２１に当接する位置であって、ニップの出口側近傍には、ニップ部から送り出された記録用紙（定着工程後の記録用紙）が定着ローラ２１に巻き付く不具合を抑止する分離板（不図示）が設置されている。
【００５３】
上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
画像形成装置本体の電源スイッチが投入されると、交流電源からヒータ２３に交流電圧が印加（給電）されるとともに、不図示の駆動モータによって定着ローラ２１が回転駆動を開始されて、それと同時に加圧ローラ２２が従動回転する。その後、給紙トレイ１５から記録用紙Ｐが給送されて、二次転写ニップの位置で記録用紙Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像（トナー像）が担持された記録用紙Ｐは、定着装置２０に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１と加圧ローラ２２のニップに送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の押圧力とによって、記録用紙Ｐの表面にトナー画像が定着される。その後、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ２２によってそのニップから送り出された記録用紙Ｐは、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８に排出される。
【００５４】
以下、図２〜図６に基づいて、本発明の特徴部分の構成について説明する。
図２は、定着装置２０の一端部側の外観斜視図であり、図３は、その側面図である。図２及び図３に示すように、本実施形態の定着装置２０は、定着ローラ２１を回転可能に支持する支持部材としての定着プレート２４と、加圧ローラ２２を回転可能に支持する支持部材としての加圧プレート２５を有する。定着プレート２４と加圧プレート２５は、それぞれの下部に設けた支軸２６を介して連結されており、加圧プレート２５はこの支軸２６を中心に揺動可能に構成されている。これにより、加圧ローラ２２は定着ローラ２１に対して接近離間可能に構成されている。
【００５５】
本実施形態では、定着プレート２４が画像形成装置本体に対して固定され、加圧プレート２５が揺動するように構成されているが、この構成に限定されるものではない。反対に、加圧プレート２５を固定し、定着プレート２４を揺動させるように構成することも可能である。また、定着プレート２４と加圧プレート２５の両方を揺動可能に構成してもよい。
【００５６】
定着プレート２４と加圧プレート２５は、付勢手段としての加圧バネ２７によって定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに接近させる方向に付勢されている。ここでは、加圧バネ２７として圧縮バネを用いているが、引張バネによって同様に付勢力を作用させてもよい。この加圧バネ２７の付勢力によって、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とが互いに圧接して定着ニップを形成する。
【００５７】
また、定着装置２０は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との圧接を解除する加圧解除機構を備えている。具体的には、図２又は図３に示すように、加圧解除機構は、駆動ギヤ２８と、定着ギヤ２９と、移動力発生ギヤ３０と、切換ギヤ３１と、操作ギヤ３２と、圧解除部材３３等によって構成されている。
【００５８】
駆動ギヤ２８は、定着プレート２４に回転可能に設けてある。また、駆動ギヤ２８は、画像形成装置本体に設けられた図示しない駆動装置（駆動手段）と連結され、駆動力が伝達されるようになっている。
【００５９】
定着ギヤ２９は、定着ローラ２１の一端部に設けられている。また、定着ギヤ２９は、駆動ギヤ２８と噛合している。これにより、駆動ギヤ２８からの回転力が定着ギヤ２９に伝達され、定着ローラ２１が回転するようになっている。
【００６０】
移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１は、同軸上でかつ軸方向に異なる位置に配設されており、それぞれ定着プレート２４に回転可能に設けられている。さらに、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１は、定着プレート２４に対して図２の矢印Ａ及びＢで示す軸方向に往復移動可能に支持されている。また、移動力発生ギヤ３０は上記定着ギヤ２９と噛合しており、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９はそれぞれハスバギヤで構成されている。ハスバギヤは、その歯列がギヤの回転方向に対して傾斜して配設されており、ギヤ間の駆動力を軸方向にも伝達することが可能なギヤである。このため、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９とが正回転又は逆回転することにより、これらのギヤ間に図２の矢印Ａ又はＢで示す軸方向に移動力が生じるようになっている。すなわち、本実施形態では、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９は、軸方向移動手段としても機能する。また、定着ギヤ２９と噛合する駆動ギヤ２８も、ハスバギヤとなっているが、駆動ギヤ２８及び定着ギヤ２９は図示しないストッパによって軸方向に移動しないように構成されている。
【００６１】
本実施形態では、移動力発生ギヤ３０及び切換ギヤ３１を、射出成形された樹脂で一体的に構成している。これにより、小型で安価に生産することができる。その樹脂の材料としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等を適用可能である。なお、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１とを別体で構成することも可能である。また、本実施形態では、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１におけるそれぞれの歯列の基準ピッチ円の直径を異ならせている。これにより、各ギヤ２８〜３２や圧解除部材３３の配置の自由度が高まり、ギヤの配列の省スペース化及び定着装置２０の小型化を図ることが可能となる。なお、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１におけるそれぞれの歯列の基準ピッチ円の直径を同一に設定しても、本発明の本質を逸脱するものではない。また、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１を、軸方向に連続して形成された１つのギヤにて構成することも可能である。
【００６２】
操作ギヤ３２は、同軸上で軸方向に異なる位置に配設された第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂとを有している。本実施形態では、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂは、射出された樹脂によって一体的に構成されている。これにより、小型で安価に生産することが可能である。その樹脂の材料としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等を適用可能である。なお、各ギヤ部３２ａ，３２ｂを別体で構成することも可能である。また、各ギヤ部３２ａ，３２ｂを軸方向に連続して形成された１つのギヤにて構成してもよい。各ギヤ部３２ａ，３２ｂの周方向の一部には、それぞれ歯列の無い欠歯部３２１，３２２が設けられている。各ギヤ部３２ａ，３２ｂに設けられた欠歯部３２１，３２２は、互いに周方向に異なる位置に配設されている。
【００６３】
上記切換ギヤ３１は、軸方向に往復移動することによって、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂとの間で切り換えて噛合されるようになっている。なお、本実施形態において、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９の歯列（ハスバ）の傾斜を逆向きに形成すれば、回転に伴って発生する軸方向の移動力が逆向きに生じるので、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂの配置を入れ換えることが可能である。また、本実施形態においては、各ギヤ部３２ａ，３２ｂの歯列は、切換ギヤ３１と同じ平歯で構成されているが、各ギヤ部３２ａ，３２ｂ及び切換ギヤ３１をハスバで構成しても、本発明の本質を逸脱するものではない。
【００６４】
圧解除部材３３は、操作ギヤ３２と一体的に回転可能に構成されている。本実施形態において、圧解除部材３３と操作ギヤ３２は、射出された樹脂によって一体的に構成されている。これにより、小型で安価に生産することが可能である。圧解除部材３３を構成する樹脂材料は、上述の操作ギヤ３２に用いるものを適用可能である。なお、圧解除部材３３と操作ギヤ３２を別体で構成してもよい。また、圧解除部材３３は、操作ギヤ３２が回転することによって一体的に回転し、加圧プレート２５に当接して押圧するように構成されている。
【００６５】
図４において、（ａ）は、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧していない非押圧状態を示す図であり、（ｂ）は、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧している押圧状態を示す図である。
図４（ａ）に示す非押圧状態では、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂのそれぞれの欠歯部３２１，３２２のうち、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が、切換ギヤ３１に対向した位置に配設されている。これに対し、図４（ｂ）に示す押圧状態では、第２ギヤ部３２ｂの欠歯部３２２が切換ギヤ３１と対向して配設されている。このように、本実施形態では、非押圧状態と押圧状態とにおいて、異なる欠歯部３２１，３２２が切換ギヤ３１と対向するように構成されている。
【００６６】
図５は、圧解除部材３３の拡大図である。
図５に示すように、本実施形態では、圧解除部材３３の上記加圧プレート２５を押圧する押圧面３３ａは、平面状に形成されており、その押圧面３３ａの回転方向両側に配設した面３３ｂ，３３ｃは、凸曲面状に形成されている。ここで、圧解除部材３３の回転中心Ｑと各凸曲面状の面３３ｂ，３３ｃとの距離Ｄｂ，Ｄｃは、前記回転中心Ｑと押圧面３３ａとの距離Ｄａよりも長くなるように設定されている。ただし、圧解除部材３３の形状は図５に示す形状に限定されるものではない。
【００６７】
また、図３に示すように、定着装置２０には、圧解除部材３３の回転を規制するストッパ３４が設けられている。ストッパ３４は、定着プレート２４から突出した棒状の部材で構成されている（図６参照）。このストッパ３４が非押圧状態の圧解除部材３３に当接することにより、当該圧解除部材３３の図３における反時計回りの回転が規制される。また、ストッパ３４と圧解除部材３３とが当接している状態で、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向するように、ストッパ３４の配設位置が設定されている。
【００６８】
本実施形態では、上記ストッパ３４は圧解除部材３３に当接してその回転を規制するように構成されているが、操作ギヤ３２の回転を規制することによって、圧解除部材３３の回転を規制することも可能である。例えば、操作ギヤ３２の回転軸などに突起部を設け、ストッパ３４をその突起部に当接させて操作ギヤ３２の回転を規制するように構成してもよい。また、ストッパ３４を圧解除部材３３に対して係止・離脱可能に設け、ストッパ３４によって圧解除部材３３の両方向の回転を規制するように構成してもよい。
【００６９】
以下、上記圧力解除機構の作用・効果について説明する。
定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を解除する場合は、画像形成装置本体に設けた図示しない駆動装置（駆動手段）を定着動作時の回転方向（正回転）と逆回転させる。これにより、図７に示すように、駆動装置から駆動力を受けた駆動ギヤ２８は図の反時計回りに回転し、定着ギヤ２９、移動力発生ギヤ３０及び切換ギヤ３１はそれぞれ図の矢印の方向へ回転する。このとき、回転開始時の切換ギヤ３１は、操作ギヤ３２の第１ギヤ部３２ａに設けられた欠歯部３２１に対向しているため、切換ギヤ３１の回転力は操作ギヤ３２には伝達されない。このため、操作ギヤ３２は、切換ギヤ３１が回転を開始した時点では回転しない。
【００７０】
上記のように、各ギヤが回転すると、定着ギヤ２９と移動力発生ギヤ３０との間には、図７の矢印Ａで示す方向の軸方向力が発生する。これにより、切換ギヤ３１は、第１ギヤ部３２ａに対向する位置から第２ギヤ部３２ｂに対向する位置に移動し、図８に示す状態となる。また、切換ギヤ３１は、第２ギヤ部３２ｂに対向する位置まで移動したとき、その軸方向（図の矢印Ａ方向）の移動が不図示のストッパによって止められる。
【００７１】
そして、図８に示すように、切換ギヤ３１と第２ギヤ部３２ｂとが対向した状態では、第２ギヤ部３２ｂの欠歯部３２２は、切換ギヤ３１とは対向しない位置に配設されているので、切換ギヤ３１は第２ギヤ部３２ｂと噛合し、第２ギヤ部３２ｂに切換ギヤ３１からの回転力が伝達される。これにより、操作ギヤ３２は図８の時計回りに回転する。また、操作ギヤ３２が回転することにより、圧解除部材３３もそれと一体的に回転する。
【００７２】
上記のように、圧解除部材３３が回転すると、図９に示すように、圧解除部材３３は加圧プレート２５の被押圧部２５ａに当接する。そして、圧解除部材３３は加圧バネ２７に抗して加圧プレート２５を押圧し、加圧プレート２５を定着プレート２４に対して離間させる方向に移動させる。これに伴い、加圧ローラ２２が定着ローラ２１に対して離間する方向に移動され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力が解除される。その後、画像形成装置本体に設けた駆動装置の駆動を停止する。
【００７３】
このように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力が解除されることによって、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２にクリープが発生するのを抑制又は防止することができる。また、定着ニップにおいて紙詰まりが発生した場合は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を解除することによって、紙の除去処理が行いやすくなる。なお、本発明で言う上記「圧解除」は、定着ローラと加圧ローラとを完全に離間させて両ローラ間に接触圧が全く作用しない状態にする場合以外に、定着ローラと加圧ローラとが接触しているがその接触圧を低減する場合を含む。
【００７４】
また、図９に示すように、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧する押圧状態となったとき、第２ギヤ部３２ｂの欠歯部３２２が切換ギヤ３１に対向する位置に配置されるため、第２ギヤ部３２ｂと切換ギヤ３１との噛合が解除される。これにより、上記押圧状態となった後、切換ギヤ３１がしばらく回転しても操作ギヤ３２が回転することがなく、圧解除部材３３も回転しないため、確実に押圧状態を維持することが可能である。
【００７５】
本実施形態では、上記のように、圧解除部材３３の押圧面３３ａが平面状に形成されているので（図５参照）、圧解除部材３３の押圧面３３ａによって加圧プレート２５（被押圧部２５ａ）を押圧した状態で、圧解除部材３３は不測に回転しにくく、押圧状態が安定して維持されるようになっている。さらに、押圧面３３ａの両側に配設された凸曲面状の面３３ｂ，３３ｃと回転中心Ｑとの距離Ｄｂ，Ｄｃが、押圧面３３ａと回転中心Ｑとの距離Ｄａよりも長くなるように設定されているため（図５参照）、各凸曲面状の面３３ｂ，３３ｃによって、圧解除部材３３の不測な回転を防止又は抑制できるようになっている。これにより、押圧状態をより安定して維持することが可能である。
【００７６】
また、本実施形態において、圧解除部材３３が加圧プレート２５の被押圧部２５ａを押圧する際、圧解除部材３３は被押圧部２５ａに対して図９の上から下に向かって摺動するようになっている。すなわち、圧解除部材３３は、被押圧部２５ａに対して揺動中心としての支軸２６から遠い側から近い側へ向かって摺動するように構成されているので、それと反対向きに摺動する場合に比べて、小さい力で加圧プレート２５を押圧して離間する方向へ移動させることが可能である。これにより、加圧プレート２５を押圧する際の圧解除部材３３や各ギヤ等にかかる負荷を軽減することができると共に、確実に圧解除を行うことができる。
【００７７】
次に、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を元に戻して定着動作を行う場合について説明する。
定着動作を開始する場合は、画像形成装置本体に設けた図示しない駆動装置（駆動手段）を正回転させる。これにより、図１０において、駆動ギヤ２８は、図の時計回りに回転し、定着ギヤ２９、移動力発生ギヤ３０及び切換ギヤ３１はそれぞれ図の矢印の方向に回転する。このとき、回転開始時の切換ギヤ３１は、操作ギヤ３２の第２ギヤ部３２ｂに設けられた欠歯部３２２に対向しているため、切換ギヤ３１の回転力は操作ギヤ３２には伝達されない。このため、操作ギヤ３２は、切換ギヤ３１が回転を開始した時点では回転しない。
【００７８】
上記のように、各ギヤが回転すると、定着ギヤ２９と移動力発生ギヤ３０との間には、図１０の矢印Ｂで示す方向の軸方向力が発生する。これにより、切換ギヤ３１は、第２ギヤ部３２ｂに対向する位置から第１ギヤ部３２ａに対向する位置に移動し、図１１に示す状態となる。また、切換ギヤ３１の軸方向（図の矢印Ｂ方向）の移動は、切換ギヤ３１が第１ギヤ部３２ａに対向した位置で不図示のストッパによって止められる。
【００７９】
そして、図１１に示すように、切換ギヤ３１と第１ギヤ部３２ａとが対向した状態では、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１は、切換ギヤ３１とは対向しない位置に配設されているので、切換ギヤ３１は第１ギヤ部３２ａと噛合し、第１ギヤ部３２ａに切換ギヤ３１からの回転力が伝達される。これにより、操作ギヤ３２は図１１の反時計回りに回転し、圧解除部材３３もそれと一体的に回転して、図７に示す非押圧状態に戻される。また、このとき、圧解除部材３３はストッパ３４に当接し、その回転が規制される（図３参照）。そして、圧解除部材３３が非押圧状態に戻されると同時に、加圧ローラ２２は定着ローラ２１に対して接近して圧接し、各ローラ２１，２２間の圧力が元に戻る。その後、正回転する定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間を、記録用紙が通過することによってトナー画像が記録用紙上に定着される。
【００８０】
また、図７に示す非押圧状態では、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向する位置に配置されるため、第１ギヤ部３２ａと切換ギヤ３１との噛合が解除される。これにより、非押圧状態となった後、切換ギヤ３１が正回転し続けても操作ギヤ３２が回転することがなく、圧解除部材３３も回転しないため、定着動作時に圧解除部材３３によって圧力が解除されることがない。
【００８１】
また、圧解除部材３３を押圧状態から非押圧状態に戻したとき、圧解除部材３３にはそのときの回転方向の慣性力が作用するが、ストッパ３４を設けていることにより、その慣性力に抗して圧解除部材３３を所定の位置に停止させることができる。これにより、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向した位置を越えて回転することがないので、不測に第１ギヤ部３２ａと切換ギヤ３１とが噛合することがなく、圧解除部材３３が切換ギヤ３１から回転力を受けて押圧状態となることがない。このように、ストッパ３４によって圧解除部材３３を所定の位置に確実に停止させることができるので、定着動作時に定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力が不測に解除されることによる定着不良の発生を防止できる。
【００８２】
図１２に、本発明の他の実施形態に係る定着装置の構成を示す。
図１２に示す実施形態は、上記実施形態と比較すると、第２ギヤ部３２ｂの上記欠歯部３２２を省略している。すなわち、第１ギヤ部３２ａにのみ欠歯部３２１を形成している。さらに、この実施形態では、ハスバギヤから成る上記移動力発生ギヤ３０も省略している。その代わりに、図示しないアクチュエータによって切換ギヤ３１を図の矢印Ａ又はＢで示す軸方向に往復移動可能に構成している。ただし、軸方向移動手段として一対のハスバギヤを用いる方が、別途アクチュエータを設けるよりも、駆動装置から得られる回転力を効果的に利用することができ、小型化及び低コスト化を図れるメリットがある。また、上記アクチュエータによって、切換ギヤ３１ではなく、操作ギヤ３２を軸方向に往復移動させるように構成することも可能である。
【００８３】
図１２に示す実施形態において、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を解除する場合は、図示しないアクチュエータによって切換ギヤ３１を図の矢印Ａの方向に移動させ、第２ギヤ部３２ｂと噛合させる。そして、切換ギヤ３１から第２ギヤ部３２ｂに回転力が伝達されることにより、圧解除部材３３が回転し加圧プレート２５を押圧して定着ニップ圧が解除される。このとき、本実施形態では、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧した状態で駆動装置の逆回転を停止させる必要がある。
【００８４】
また、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を戻す場合は、上記アクチュエータによって切換ギヤ３１を図の矢印Ｂの方向に移動させ、第１ギヤ部３２ａと噛合させる。そして、切換ギヤ３１から第１ギヤ部３２ａに回転力が伝達されることにより、圧解除部材３３が回転し加圧プレート２５を押圧しない状態に戻され、定着ニップ圧が元に戻る。この場合は、上述の実施形態と同様に、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向する位置に配置されるため、切換ギヤ３１が正回転し続けても圧解除部材３３が回転することがなく、定着動作時に圧力が解除されることはない。なお、図１２に示す実施形態において、上記説明した構成以外は、図２等に示す上述の実施形態と同様に構成されているので説明を省略する。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態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。上述の実施形態では、定着ローラ２１を主たる駆動ローラ、加圧ローラ２２を従動ローラとして機能させているが、加圧ローラ２２を主たる駆動ローラ、定着ローラ２１を従動ローラとして機能させることも可能である。また、定着ローラ２１又は加圧ローラ２２の代わりに、無端状のベルト等で構成された定着部材を適用することも可能である。また、本発明の定着装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することも可能である。
【００８６】
以上説明したように、本発明によれば、定着ニップの圧解除を自動で行うことができるので、従来のような圧解除レバーを操作する煩わしさや操作のし忘れがなく、操作性と信頼性を向上させることができる。また、熱くなる虞のある圧力解除レバーを手動で操作する必要がないため、安全性も向上する。
【００８７】
また、本発明によれば、定着部材に回転力を与えるための駆動手段（駆動装置）の駆動力を用いて、定着ニップの圧解除を行うことができる。すなわち、本発明は、１つの駆動手段の駆動力を用いて定着動作と圧解除動作を行うことが可能であるので、圧解除を行うための専用の駆動手段を備える必要がない。これにより、定着装置及び画像形成装置の小型化や低コスト化を実現することが可能となる。
【００８８】
また、本発明によれば、圧解除部材を非押圧位置へ回転させた際、ストッパによって圧解除部材の回転を規制することができるので、定着動作時に定着ローラと加圧ローラとの間の圧力が不測に解除されることがなく、定着不良の発生を防止することが可能である。
【符号の説明】
【００８９】
２０ 定着装置
２１ 定着ローラ（定着部材）
２２ 加圧ローラ（定着部材）
２４ 定着プレート（支持部材）
２５ 加圧プレート（支持部材）
２６ 支軸
２７ 加圧バネ（付勢手段）
３１ 切換ギヤ
３２ 操作ギヤ
３２ａ 第１ギヤ部
３２ｂ 第２ギヤ部
３３ 圧解除部材
３３ａ 押圧面
３４ ストッパ
３２１ 欠歯部
３２２ 欠歯部
Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ 回転中心との距離
Ｑ 回転中心
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開２００９−１２２２４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１３９６８２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上の未定着画像を当該記録媒体に定着する定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置には、紙等の記録媒体に画像を定着させる定着装置が設けられている。定着装置は一対の定着部材を有し、定着部材は、例えば、内部に加熱源を有する定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラによって構成される。そして、定着ローラと加圧ローラとが互いに圧接して形成された定着ニップに、記録媒体を通過させることによってトナー画像が記録媒体に定着される。
【０００３】
ところが、画像形成動作が長期間行われないと、定着ローラや加圧ローラが長時間加圧されることによるクリープが発生することがある。また、定着ニップにおいて紙詰まりが発生した場合は、紙が定着ローラと加圧ローラによって所定の圧力で挟まれているため、紙の除去処理を行いにくいと言った問題がある。
【０００４】
そこで、上記クリープや紙詰まり処理の問題を解決するために、定着ローラと加圧ローラとの加圧力を解除する又は低減させる手段を備えた定着装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載の定着装置は、定着ニップの圧力を解除する圧力解除レバーを備えている。この場合、圧力外除レバーを手動で操作することによって、加圧ローラを定着ローラに対して離間させ、定着ニップの圧力を解除する。また、特許文献２に記載されているように、電動で定着ニップの圧力を解除できる圧力解除機構を備えた定着装置もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、手動でニップ圧の解除を行う構成では、圧力解除レバーの操作が煩わしかったり、レバーを操作し忘れたりする不具合がある。また、圧力解除レバーは定着装置の近くに設けられていることが多く、定着装置が加熱されることにより圧力解除レバーも熱くなる虞があるため、手動でレバーを操作するのは安全上好ましくない。
【０００６】
また、近年、画像形成装置の小型化に伴って定着ローラ等の小径化することによる定着ニップのニップ幅の減少と、通紙速度の高速化に伴う紙への付与熱量の低下によって、定着性が十分に得られにくくなるため、定着性を向上させるべく、加圧ローラの加圧力を強くして定着ニップを十分に確保するようにしている。このように、加圧ローラの加圧力を強く設定した構成においては、特に圧力解除レバーの操作をし難くなる。
【０００７】
これに対し、電動でニップ圧の解除を行う構成では、手動で圧力を解除する構成における上記問題を解決することができる。しかしながら、この場合は、圧力解除機構を駆動させるための専用のモータ等を設ける必要があり、装置の大型化やコスト増となる問題がある。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑み、自動で定着ニップの圧力を解除又は低減させることができると共に、専用の駆動手段が不要な定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、記録媒体上の画像を当該記録媒体に定着させる一対の定着部材と、前記定着部材に回転力を与える駆動手段と、前記定着部材を互いに接近離間可能に支持する一対の支持部材と、前記定着部材を互いに接近させる方向に前記支持部材を付勢する付勢手段とを備えた定着装置において、前記駆動手段から回転力が伝達される切換ギヤと、軸方向の異なる位置に配設された２つのギヤ部の一方に欠歯部を設けた操作ギヤと、前記操作ギヤと一体的に回転して、前記一対の支持部材の一方を前記付勢手段に抗して押圧する押圧状態と、前記支持部材を押圧しない非押圧状態とに切換操作される圧解除部材と、前記切換ギヤと前記操作ギヤを相対的に軸方向に往復移動させて、前記切換ギヤを前記２つのギヤ部の間で切り換えて噛合可能に配置する軸方向移動手段とを備え、前記欠歯部を、前記圧解除部材が前記非押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設し、 前記欠歯部が前記切換ギヤに対向する位置に配設された状態で、前記圧解除部材の回転を規制するストッパを設けたものである。
【００１０】
一対の定着部材間の圧力を解除する場合は、軸方向移動手段によって、切換ギヤを操作ギヤの欠歯部を設けていないギヤ部に移動させて噛合させる。この状態で、切換ギヤが駆動手段から回転力が付与されると、操作ギヤと圧解除部材が一体的に回転する。そして、圧解除部材が支持部材の一方を付勢手段に抗して押圧することにより、一対の定着部材が互いに離間する方向に移動され、それらの間の圧力が解除される。また、圧力解除部材が支持部材を押圧する押圧状態となったとき、駆動手段の駆動を停止する。これにより、定着部材間の圧力が解除された状態で維持される。
【００１１】
また、定着部材間の圧力を戻す場合は、軸方向移動手段によって、切換ギヤを操作ギヤの欠歯部を設けているギヤ部に移動させて噛合させる。この状態で、切換ギヤが駆動手段から回転力が付与されると、操作ギヤと圧解除部材が一体的に回転し、圧解除部材が上記押圧状態から支持部材を押圧しない非押圧状態へ切り換えられる。これにより、一対の定着部材が互いに接近する方向に移動し、それらの間の圧力が元に戻される。また、非押圧状態となったとき、欠歯部が切換ギヤに対向する位置に配設されることにより、切換ギヤと操作ギヤとの噛合が解除される。このため、その後、切換ギヤが回転し続けても、操作ギヤに回転力が伝達されることはない。このように、定着部材間の圧力が戻された状態（圧力解除部材の非押圧状態）では、駆動手段を駆動させて定着動作を行っても、圧解除部材は回転することがないので、定着動作時に圧力が解除されることはない。
【００１２】
また、圧解除部材を非押圧状態の位置へ回転させた際、欠歯部が切換ギヤと対向した状態で、ストッパによって圧解除部材の回転を規制することができるので、欠歯部が切換ギヤとの対向位置からずれるのを防止することができる。これにより、操作ギヤと切換ギヤとが不測に噛合することがなく、非押圧状態の圧解除部材が切換ギヤから回転力を受けて押圧状態となることがないので、定着動作時に定着部材間の圧力が解除されることによる定着不良の発生を防止できる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記ストッパは、前記押圧状態から前記非押圧状態へ回転した前記圧解除部材に当接してその回転方向の移動を規制するように構成されたものである。
【００１４】
圧解除部材を押圧状態から非押圧状態に戻したとき、圧解除部材にはそのときの回転方向の慣性力が作用するが、ストッパが圧解除部材に当接することにより、その慣性力に抗して圧解除部材を所定の位置に停止させることができる。これにより、操作ギヤの欠歯部が切換ギヤに対向した位置を越えて回転することがないので、不測に操作ギヤと切換ギヤとが噛合することがなく、圧解除部材が切換ギヤから回転力を受けて押圧状態となることがない。このように、ストッパによって圧解除部材を所定の位置に確実に停止させることができるので、定着動作時に定着部材間の圧力が不測に解除されることによる定着不良の発生を防止できる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記駆動手段を定着動作時の正回転及びそれと逆回転可能に構成し、前記軸方向移動手段は、前記駆動手段によって正逆回転されることにより相対的に軸方向に往復移動可能な一対のハスバギヤを有し、前記ハスバギヤの一方を前記切換ギヤと一体的に回転可能に設け、正回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを前記欠歯部を設けた前記ギヤ部に移動させ、逆回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを異なる前記ギヤ部に移動させるように構成したものである。
【００１６】
定着動作時の正回転によって生じるハスバギヤ間の軸方向移動により、切換ギヤを欠歯部を設けたギヤ部に移動させ、切換ギヤと操作ギヤとの噛合を解除することができる。これにより、定着動作時に切換ギヤが正回転し続けても、操作ギヤに回転力が伝達されることはないので、定着部材間の圧力が解除されることはない。また、この場合、一対のハスバギヤによって、駆動手段から得られる回転力を軸方向の移動力に変換して付与することができるので、別途アクチュエータを設けるよりも、回転力を効果的に利用することができ、小型化及び低コスト化を図れる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置において、前記欠歯部を設けた前記ギヤ部とは異なる前記ギヤ部に、別の欠歯部を設け、当該別の欠歯部を、前記圧解除部材が前記押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設したものである。
【００１８】
この場合、圧解除部材を押圧状態としたとき、切換ギヤと対向する位置に欠歯部が配設されるので、切換ギヤと操作ギヤとの噛合が解除される。これにより、圧力解除部材が押圧状態となったときに、駆動手段の駆動を停止させなくても、操作ギヤに回転力が伝達されることはないので、圧力解除部材の押圧状態（定着部材間の圧力を解除した状態）を維持することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置において、前記圧解除部材の前記支持部材を押圧する押圧面を、平面状に形成したものである。
【００２０】
圧解除部材の押圧面を平面状に形成することにより、圧解除部材によって支持部材を押圧した状態で、圧解除部材は不測に回転しにくくなるので、押圧状態を安定して維持することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置において、前記圧解除部材の回転中心と前記支持部材を押圧する押圧面との距離よりも、前記回転中心と前記押圧面の回転方向両側に配設した面との距離を長くなるように設定したものである。
【００２２】
圧解除部材の回転中心と押圧面との距離よりも、回転中心と押圧面の回転方向両側に配設した面との距離を長く設定することにより、圧解除部材が支持部材を押圧した状態で、圧解除部材が不測に回転するのを防止又は抑制することができる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置において、前記圧解除部材が押圧する前記支持部材が揺動可能に構成されている場合、前記圧解除部材を、前記支持部材に対してその揺動中心から遠い側から近い側へ向かって摺動して押圧するように構成したものである。
【００２４】
圧解除部材を、支持部材に対してその揺動中心から遠い側から近い側へ向かって摺動する場合は、それと反対向きに摺動する場合に比べて、小さい力で支持部材を押圧することが可能である。これにより、支持部材を押圧する際の圧解除部材や各ギヤ等にかかる負荷を軽減することができると共に、確実に圧解除を行うことができる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項３に記載の定着装置において、前記ハスバギヤを、射出成形された樹脂で構成したものである。
【００２６】
これにより、ハスバギヤを小型で安価に生産することができる。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項８に記載の定着装置において、前記樹脂を、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等より構成したものである。
【００２８】
これにより、ハスバギヤを小型で安価に生産することができる。
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置である。
【００３０】
画像形成装置が、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置を備えているので、これらの定着装置による上記効果が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、定着部材間の圧解除を自動で行うことができるので、従来のような圧解除レバーを操作する煩わしさや操作のし忘れがなく、操作性と信頼性を向上させることができる。また、熱くなる虞のある圧力解除レバーを手動で操作する必要がないため、安全性も向上する。
【００３２】
また、本発明によれば、定着部材に回転力を付与するための駆動手段の駆動力を用いて、定着部材間の圧解除を行うことができる。すなわち、本発明は、１つの駆動手段の駆動力を用いて定着動作と圧解除動作を行うことが可能であるので、圧解除を行うための専用の駆動手段を備える必要がない。これにより、定着装置及び画像形成装置の小型化や低コスト化を実現することができる。
【００３３】
また、本発明によれば、欠歯部が切換ギヤと対向した状態で、ストッパによって圧解除部材の回転を規制することができるので、定着動作時に定着部材間の圧力が不測に解除されることがなく、定着不良の発生を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る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２】本発明に係る定着装置の一端部側の外観斜視図である。
【図３】前記定着装置の側面図である。
【図４】（ａ）は、前記定着部材に設けた圧解除部材が加圧プレートを押圧していない非押圧状態を示す図であり、（ｂ）は、前記圧解除部材が加圧プレートを押圧している押圧状態を示す図である。
【図５】前記圧解除部材の拡大図である。
【図６】前記定着装置の一端部側の外観斜視図である。
【図７】本発明の圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図８】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図９】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図１０】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図１１】前記圧解除機構の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明に他の実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００３６】
図１は、本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成された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、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。
【００３７】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、像担持体としての感光体ドラム２と、感光体ドラム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、感光体ドラム２の表面にトナーを供給してトナー画像を形成（現像）する現像手段としての現像装置４と、感光体ドラム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クリーニングブレード５等を一体的に有している。
【００３８】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体ドラム２の表面を露光する露光手段としての露光装置６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、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架され、図の矢印の方向に回転（周回走行）可能に構成されている。
【００３９】
４つの感光体ドラム２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体ドラム２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、駆動ローラ９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８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
【００４０】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入口部に接続されている。
【００４１】
画像形成装置本体１００の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１６等が設けてある。一方、画像形成装置本体１００の上部には、記録用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが配設されている。
【００４２】
また、画像形成装置本体１００内には、下部の給紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙Ｐを案内するための搬送路Ｒ１が形成されている。この搬送路Ｒ１において、給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ１９が配設されている。また、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置２０を配設している。
【００４３】
また、本実施形態の画像形成装置は、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うための機構を備える。詳しくは、画像形成装置本体内１００に、記録用紙Ｐの表裏を反転させて送るための反転路Ｒ２が形成されている。反転路Ｒ２は、搬送路Ｒ１の搬送方向下流端部の手前で分岐すると共に、レジストローラ１９の手前で搬送路Ｒ１に合流している。また、上記排紙ローラ１７は、記録用紙Ｐを排出する回転方向と逆方向に回転することによって記録用紙Ｐを反転路Ｒ２にスイッチバックさせるスイッチバックローラとして機能を有している。
【００４４】
以下、図１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。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム２の表面には、露光装置６からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
【００４５】
駆動ローラ９が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト８が図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１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、各一次転写ローラ１１と各感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体ドラム２に形成された各色のトナー画像が、上記一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８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００４６】
トナー画像が転写された後の各感光体ドラム２の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００４７】
また、画像形成装置の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、給紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送路Ｒ１に送り出される。搬送路Ｒ１に送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ９との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０においてトナー画像が記録用紙Ｐ上に定着される。そして、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排出ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００４８】
また、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、上述のように記録用紙Ｐの片面（表側の面）にトナー画像を定着した後、排紙ローラ１７を記録用紙Ｐを排出する回転方向と逆方向に回転させ、記録用紙Ｐを反転路Ｒ２にスイッチバックさせる。記録用紙Ｐが反転路Ｒ２を通過することによって、記録用紙Ｐの表裏が反転されて再び搬送路Ｒ１へ案内される。そして、上記と同様にして、記録用紙Ｐの裏面にトナー画像を転写・定着した後、その記録用紙Ｐを排紙トレイ１８へ排出する。
【００４９】
以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００５０】
次に、本実施形態の画像形成装置に設けられている定着装置の構成及び動作について説明する。
図１に示すように、本実施形態の定着装置２０は、記録用紙に画像を定着させる一対の定着部材として、定着回転体としての定着ローラ２１、加圧回転体としての加圧ローラ２２等を有する。ここで、定着ローラ２１は、アルミニウム、鉄等の金属材料からなる円筒体（肉厚が1mm、外径が30mm）上にシリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム
等の弾性材料で形成され（肉厚は1mm程度）、その表層に離型層としてＰＦＡ（4フッ化
エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ＰＴＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）が数十μmの厚みで形成されている。また、上記円筒体の内部には熱源としてのヒータ２３が固設されている。ヒータ２３は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０のフレームに固定されている。そして、画像形成装置本体の電源部（交流電源）により出力制御されたヒータ２３からの輻射熱によって金属材料からなる円筒体が加熱され、さらに弾性材料、離型層へと熱が伝えられ、記録媒体上のトナー画像に熱が加えられる。ヒータ２３の出力制御は、定着ローラ２１表面に非接触で対向するサーモパイル（不図示）によるローラ表面温度の検知結果に基づいて行われる。詳しくは、サーモパイルの検知結果に基づいて定められた通電時間だけ、ヒータ２３に交流電圧が印加される。このようなヒータ２３の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。また、定着ローラ２１は、駆動モータ（不図示）によって回転駆動されるようになっている。
【００５１】
続いて、加圧ローラ２２は、金属芯金上にシリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等からなる肉厚が4mmの弾性材料が形成されたものである。加圧ローラ２２は外
径が35mm程度に設定されている。なお、弾性材料の表層にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる離
型層を設けることもできる。そして、加圧ローラ２２は後述の加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ローラ２２と定着ローラ２１との間に、所望のニップ（定着ニップ）が形成される。なお、本実施形態において、加圧ローラ２２を直接的に加熱するヒータ等の加熱手段を設置したり、ヒータ２３の出力制御にローラ表面に接触対向するサーミスタを用いたりすることも可能である。
【００５２】
また、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との当接部（ニップ）の入口側には、記録用紙の搬送を案内するガイド板（不図示）が配設されている。また、定着ローラ２１に当接する位置であって、ニップの出口側近傍には、ニップ部から送り出された記録用紙（定着工程後の記録用紙）が定着ローラ２１に巻き付く不具合を抑止する分離板（不図示）が設置されている。
【００５３】
上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
画像形成装置本体の電源スイッチが投入されると、交流電源からヒータ２３に交流電圧が印加（給電）されるとともに、不図示の駆動モータによって定着ローラ２１が回転駆動を開始されて、それと同時に加圧ローラ２２が従動回転する。その後、給紙トレイ１５から記録用紙Ｐが給送されて、二次転写ニップの位置で記録用紙Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像（トナー像）が担持された記録用紙Ｐは、定着装置２０に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１と加圧ローラ２２のニップに送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の押圧力とによって、記録用紙Ｐの表面にトナー画像が定着される。その後、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ２２によってそのニップから送り出された記録用紙Ｐは、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８に排出される。
【００５４】
以下、図２〜図６に基づいて、本発明の特徴部分の構成について説明する。
図２は、定着装置２０の一端部側の外観斜視図であり、図３は、その側面図である。図２及び図３に示すように、本実施形態の定着装置２０は、定着ローラ２１を回転可能に支持する支持部材としての定着プレート２４と、加圧ローラ２２を回転可能に支持する支持部材としての加圧プレート２５を有する。定着プレート２４と加圧プレート２５は、それぞれの下部に設けた支軸２６を介して連結されており、加圧プレート２５はこの支軸２６を中心に揺動可能に構成されている。これにより、加圧ローラ２２は定着ローラ２１に対して接近離間可能に構成されている。
【００５５】
本実施形態では、定着プレート２４が画像形成装置本体に対して固定され、加圧プレート２５が揺動するように構成されているが、この構成に限定されるものではない。反対に、加圧プレート２５を固定し、定着プレート２４を揺動させるように構成することも可能である。また、定着プレート２４と加圧プレート２５の両方を揺動可能に構成してもよい。
【００５６】
定着プレート２４と加圧プレート２５は、付勢手段としての加圧バネ２７によって定着ローラ２１と加圧ローラ２２を互いに接近させる方向に付勢されている。ここでは、加圧バネ２７として圧縮バネを用いているが、引張バネによって同様に付勢力を作用させてもよい。この加圧バネ２７の付勢力によって、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とが互いに圧接して定着ニップを形成する。
【００５７】
また、定着装置２０は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との圧接を解除する加圧解除機構を備えている。具体的には、図２又は図３に示すように、加圧解除機構は、駆動ギヤ２８と、定着ギヤ２９と、移動力発生ギヤ３０と、切換ギヤ３１と、操作ギヤ３２と、圧解除部材３３等によって構成されている。
【００５８】
駆動ギヤ２８は、定着プレート２４に回転可能に設けてある。また、駆動ギヤ２８は、画像形成装置本体に設けられた図示しない駆動装置（駆動手段）と連結され、駆動力が伝達されるようになっている。
【００５９】
定着ギヤ２９は、定着ローラ２１の一端部に設けられている。また、定着ギヤ２９は、駆動ギヤ２８と噛合している。これにより、駆動ギヤ２８からの回転力が定着ギヤ２９に伝達され、定着ローラ２１が回転するようになっている。
【００６０】
移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１は、同軸上でかつ軸方向に異なる位置に配設されており、それぞれ定着プレート２４に回転可能に設けられている。さらに、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１は、定着プレート２４に対して図２の矢印Ａ及びＢで示す軸方向に往復移動可能に支持されている。また、移動力発生ギヤ３０は上記定着ギヤ２９と噛合しており、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９はそれぞれハスバギヤで構成されている。ハスバギヤは、その歯列がギヤの回転方向に対して傾斜して配設されており、ギヤ間の駆動力を軸方向にも伝達することが可能なギヤである。このため、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９とが正回転又は逆回転することにより、これらのギヤ間に図２の矢印Ａ又はＢで示す軸方向に移動力が生じるようになっている。すなわち、本実施形態では、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９は、軸方向移動手段としても機能する。また、定着ギヤ２９と噛合する駆動ギヤ２８も、ハスバギヤとなっているが、駆動ギヤ２８及び定着ギヤ２９は図示しないストッパによって軸方向に移動しないように構成されている。
【００６１】
本実施形態では、移動力発生ギヤ３０及び切換ギヤ３１を、射出成形された樹脂で一体的に構成している。これにより、小型で安価に生産することができる。その樹脂の材料としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等を適用可能である。なお、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１とを別体で構成することも可能である。また、本実施形態では、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１におけるそれぞれの歯列の基準ピッチ円の直径を異ならせている。これにより、各ギヤ２８〜３２や圧解除部材３３の配置の自由度が高まり、ギヤの配列の省スペース化及び定着装置２０の小型化を図ることが可能となる。なお、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１におけるそれぞれの歯列の基準ピッチ円の直径を同一に設定しても、本発明の本質を逸脱するものではない。また、移動力発生ギヤ３０と切換ギヤ３１を、軸方向に連続して形成された１つのギヤにて構成することも可能である。
【００６２】
操作ギヤ３２は、同軸上で軸方向に異なる位置に配設された第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂとを有している。本実施形態では、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂは、射出された樹脂によって一体的に構成されている。これにより、小型で安価に生産することが可能である。その樹脂の材料としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等を適用可能である。なお、各ギヤ部３２ａ，３２ｂを別体で構成することも可能である。また、各ギヤ部３２ａ，３２ｂを軸方向に連続して形成された１つのギヤにて構成してもよい。各ギヤ部３２ａ，３２ｂの周方向の一部には、それぞれ歯列の無い欠歯部３２１，３２２が設けられている。各ギヤ部３２ａ，３２ｂに設けられた欠歯部３２１，３２２は、互いに周方向に異なる位置に配設されている。
【００６３】
上記切換ギヤ３１は、軸方向に往復移動することによって、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂとの間で切り換えて噛合されるようになっている。なお、本実施形態において、移動力発生ギヤ３０と定着ギヤ２９の歯列（ハスバ）の傾斜を逆向きに形成すれば、回転に伴って発生する軸方向の移動力が逆向きに生じるので、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂの配置を入れ換えることが可能である。また、本実施形態においては、各ギヤ部３２ａ，３２ｂの歯列は、切換ギヤ３１と同じ平歯で構成されているが、各ギヤ部３２ａ，３２ｂ及び切換ギヤ３１をハスバで構成しても、本発明の本質を逸脱するものではない。
【００６４】
圧解除部材３３は、操作ギヤ３２と一体的に回転可能に構成されている。本実施形態において、圧解除部材３３と操作ギヤ３２は、射出された樹脂によって一体的に構成されている。これにより、小型で安価に生産することが可能である。圧解除部材３３を構成する樹脂材料は、上述の操作ギヤ３２に用いるものを適用可能である。なお、圧解除部材３３と操作ギヤ３２を別体で構成してもよい。また、圧解除部材３３は、操作ギヤ３２が回転することによって一体的に回転し、加圧プレート２５に当接して押圧するように構成されている。
【００６５】
図４において、（ａ）は、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧していない非押圧状態を示す図であり、（ｂ）は、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧している押圧状態を示す図である。
図４（ａ）に示す非押圧状態では、第１ギヤ部３２ａと第２ギヤ部３２ｂのそれぞれの欠歯部３２１，３２２のうち、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が、切換ギヤ３１に対向した位置に配設されている。これに対し、図４（ｂ）に示す押圧状態では、第２ギヤ部３２ｂの欠歯部３２２が切換ギヤ３１と対向して配設されている。このように、本実施形態では、非押圧状態と押圧状態とにおいて、異なる欠歯部３２１，３２２が切換ギヤ３１と対向するように構成されている。
【００６６】
図５は、圧解除部材３３の拡大図である。
図５に示すように、本実施形態では、圧解除部材３３の上記加圧プレート２５を押圧する押圧面３３ａは、平面状に形成されており、その押圧面３３ａの回転方向両側に配設した面３３ｂ，３３ｃは、凸曲面状に形成されている。ここで、圧解除部材３３の回転中心Ｑと各凸曲面状の面３３ｂ，３３ｃとの距離Ｄｂ，Ｄｃは、前記回転中心Ｑと押圧面３３ａとの距離Ｄａよりも長くなるように設定されている。ただし、圧解除部材３３の形状は図５に示す形状に限定されるものではない。
【００６７】
また、図３に示すように、定着装置２０には、圧解除部材３３の回転を規制するストッパ３４が設けられている。ストッパ３４は、定着プレート２４から突出した棒状の部材で構成されている（図６参照）。このストッパ３４が非押圧状態の圧解除部材３３に当接することにより、当該圧解除部材３３の図３における反時計回りの回転が規制される。また、ストッパ３４と圧解除部材３３とが当接している状態で、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向するように、ストッパ３４の配設位置が設定されている。
【００６８】
本実施形態では、上記ストッパ３４は圧解除部材３３に当接してその回転を規制するように構成されているが、操作ギヤ３２の回転を規制することによって、圧解除部材３３の回転を規制することも可能である。例えば、操作ギヤ３２の回転軸などに突起部を設け、ストッパ３４をその突起部に当接させて操作ギヤ３２の回転を規制するように構成してもよい。また、ストッパ３４を圧解除部材３３に対して係止・離脱可能に設け、ストッパ３４によって圧解除部材３３の両方向の回転を規制するように構成してもよい。
【００６９】
以下、上記圧力解除機構の作用・効果について説明する。
定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を解除する場合は、画像形成装置本体に設けた図示しない駆動装置（駆動手段）を定着動作時の回転方向（正回転）と逆回転させる。これにより、図７に示すように、駆動装置から駆動力を受けた駆動ギヤ２８は図の反時計回りに回転し、定着ギヤ２９、移動力発生ギヤ３０及び切換ギヤ３１はそれぞれ図の矢印の方向へ回転する。このとき、回転開始時の切換ギヤ３１は、操作ギヤ３２の第１ギヤ部３２ａに設けられた欠歯部３２１に対向しているため、切換ギヤ３１の回転力は操作ギヤ３２には伝達されない。このため、操作ギヤ３２は、切換ギヤ３１が回転を開始した時点では回転しない。
【００７０】
上記のように、各ギヤが回転すると、定着ギヤ２９と移動力発生ギヤ３０との間には、図７の矢印Ａで示す方向の軸方向力が発生する。これにより、切換ギヤ３１は、第１ギヤ部３２ａに対向する位置から第２ギヤ部３２ｂに対向する位置に移動し、図８に示す状態となる。また、切換ギヤ３１は、第２ギヤ部３２ｂに対向する位置まで移動したとき、その軸方向（図の矢印Ａ方向）の移動が不図示のストッパによって止められる。
【００７１】
そして、図８に示すように、切換ギヤ３１と第２ギヤ部３２ｂとが対向した状態では、第２ギヤ部３２ｂの欠歯部３２２は、切換ギヤ３１とは対向しない位置に配設されているので、切換ギヤ３１は第２ギヤ部３２ｂと噛合し、第２ギヤ部３２ｂに切換ギヤ３１からの回転力が伝達される。これにより、操作ギヤ３２は図８の時計回りに回転する。また、操作ギヤ３２が回転することにより、圧解除部材３３もそれと一体的に回転する。
【００７２】
上記のように、圧解除部材３３が回転すると、図９に示すように、圧解除部材３３は加圧プレート２５の被押圧部２５ａに当接する。そして、圧解除部材３３は加圧バネ２７に抗して加圧プレート２５を押圧し、加圧プレート２５を定着プレート２４に対して離間させる方向に移動させる。これに伴い、加圧ローラ２２が定着ローラ２１に対して離間する方向に移動され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力が解除される。その後、画像形成装置本体に設けた駆動装置の駆動を停止する。
【００７３】
このように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力が解除されることによって、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２にクリープが発生するのを抑制又は防止することができる。また、定着ニップにおいて紙詰まりが発生した場合は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を解除することによって、紙の除去処理が行いやすくなる。なお、本発明で言う上記「圧解除」は、定着ローラと加圧ローラとを完全に離間させて両ローラ間に接触圧が全く作用しない状態にする場合以外に、定着ローラと加圧ローラとが接触しているがその接触圧を低減する場合を含む。
【００７４】
また、図９に示すように、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧する押圧状態となったとき、第２ギヤ部３２ｂの欠歯部３２２が切換ギヤ３１に対向する位置に配置されるため、第２ギヤ部３２ｂと切換ギヤ３１との噛合が解除される。これにより、上記押圧状態となった後、切換ギヤ３１がしばらく回転しても操作ギヤ３２が回転することがなく、圧解除部材３３も回転しないため、確実に押圧状態を維持することが可能である。
【００７５】
本実施形態では、上記のように、圧解除部材３３の押圧面３３ａが平面状に形成されているので（図５参照）、圧解除部材３３の押圧面３３ａによって加圧プレート２５（被押圧部２５ａ）を押圧した状態で、圧解除部材３３は不測に回転しにくく、押圧状態が安定して維持されるようになっている。さらに、押圧面３３ａの両側に配設された凸曲面状の面３３ｂ，３３ｃと回転中心Ｑとの距離Ｄｂ，Ｄｃが、押圧面３３ａと回転中心Ｑとの距離Ｄａよりも長くなるように設定されているため（図５参照）、各凸曲面状の面３３ｂ，３３ｃによって、圧解除部材３３の不測な回転を防止又は抑制できるようになっている。これにより、押圧状態をより安定して維持することが可能である。
【００７６】
また、本実施形態において、圧解除部材３３が加圧プレート２５の被押圧部２５ａを押圧する際、圧解除部材３３は被押圧部２５ａに対して図９の上から下に向かって摺動するようになっている。すなわち、圧解除部材３３は、被押圧部２５ａに対して揺動中心としての支軸２６から遠い側から近い側へ向かって摺動するように構成されているので、それと反対向きに摺動する場合に比べて、小さい力で加圧プレート２５を押圧して離間する方向へ移動させることが可能である。これにより、加圧プレート２５を押圧する際の圧解除部材３３や各ギヤ等にかかる負荷を軽減することができると共に、確実に圧解除を行うことができる。
【００７７】
次に、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を元に戻して定着動作を行う場合について説明する。
定着動作を開始する場合は、画像形成装置本体に設けた図示しない駆動装置（駆動手段）を正回転させる。これにより、図１０において、駆動ギヤ２８は、図の時計回りに回転し、定着ギヤ２９、移動力発生ギヤ３０及び切換ギヤ３１はそれぞれ図の矢印の方向に回転する。このとき、回転開始時の切換ギヤ３１は、操作ギヤ３２の第２ギヤ部３２ｂに設けられた欠歯部３２２に対向しているため、切換ギヤ３１の回転力は操作ギヤ３２には伝達されない。このため、操作ギヤ３２は、切換ギヤ３１が回転を開始した時点では回転しない。
【００７８】
上記のように、各ギヤが回転すると、定着ギヤ２９と移動力発生ギヤ３０との間には、図１０の矢印Ｂで示す方向の軸方向力が発生する。これにより、切換ギヤ３１は、第２ギヤ部３２ｂに対向する位置から第１ギヤ部３２ａに対向する位置に移動し、図１１に示す状態となる。また、切換ギヤ３１の軸方向（図の矢印Ｂ方向）の移動は、切換ギヤ３１が第１ギヤ部３２ａに対向した位置で不図示のストッパによって止められる。
【００７９】
そして、図１１に示すように、切換ギヤ３１と第１ギヤ部３２ａとが対向した状態では、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１は、切換ギヤ３１とは対向しない位置に配設されているので、切換ギヤ３１は第１ギヤ部３２ａと噛合し、第１ギヤ部３２ａに切換ギヤ３１からの回転力が伝達される。これにより、操作ギヤ３２は図１１の反時計回りに回転し、圧解除部材３３もそれと一体的に回転して、図７に示す非押圧状態に戻される。また、このとき、圧解除部材３３はストッパ３４に当接し、その回転が規制される（図３参照）。そして、圧解除部材３３が非押圧状態に戻されると同時に、加圧ローラ２２は定着ローラ２１に対して接近して圧接し、各ローラ２１，２２間の圧力が元に戻る。その後、正回転する定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間を、記録用紙が通過することによってトナー画像が記録用紙上に定着される。
【００８０】
また、図７に示す非押圧状態では、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向する位置に配置されるため、第１ギヤ部３２ａと切換ギヤ３１との噛合が解除される。これにより、非押圧状態となった後、切換ギヤ３１が正回転し続けても操作ギヤ３２が回転することがなく、圧解除部材３３も回転しないため、定着動作時に圧解除部材３３によって圧力が解除されることがない。
【００８１】
また、圧解除部材３３を押圧状態から非押圧状態に戻したとき、圧解除部材３３にはそのときの回転方向の慣性力が作用するが、ストッパ３４を設けていることにより、その慣性力に抗して圧解除部材３３を所定の位置に停止させることができる。これにより、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向した位置を越えて回転することがないので、不測に第１ギヤ部３２ａと切換ギヤ３１とが噛合することがなく、圧解除部材３３が切換ギヤ３１から回転力を受けて押圧状態となることがない。このように、ストッパ３４によって圧解除部材３３を所定の位置に確実に停止させることができるので、定着動作時に定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力が不測に解除されることによる定着不良の発生を防止できる。
【００８２】
図１２に、本発明の他の実施形態に係る定着装置の構成を示す。
図１２に示す実施形態は、上記実施形態と比較すると、第２ギヤ部３２ｂの上記欠歯部３２２を省略している。すなわち、第１ギヤ部３２ａにのみ欠歯部３２１を形成している。さらに、この実施形態では、ハスバギヤから成る上記移動力発生ギヤ３０も省略している。その代わりに、図示しないアクチュエータによって切換ギヤ３１を図の矢印Ａ又はＢで示す軸方向に往復移動可能に構成している。ただし、軸方向移動手段として一対のハスバギヤを用いる方が、別途アクチュエータを設けるよりも、駆動装置から得られる回転力を効果的に利用することができ、小型化及び低コスト化を図れるメリットがある。また、上記アクチュエータによって、切換ギヤ３１ではなく、操作ギヤ３２を軸方向に往復移動させるように構成することも可能である。
【００８３】
図１２に示す実施形態において、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を解除する場合は、図示しないアクチュエータによって切換ギヤ３１を図の矢印Ａの方向に移動させ、第２ギヤ部３２ｂと噛合させる。そして、切換ギヤ３１から第２ギヤ部３２ｂに回転力が伝達されることにより、圧解除部材３３が回転し加圧プレート２５を押圧して定着ニップ圧が解除される。このとき、本実施形態では、圧解除部材３３が加圧プレート２５を押圧した状態で駆動装置の逆回転を停止させる必要がある。
【００８４】
また、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間の圧力を戻す場合は、上記アクチュエータによって切換ギヤ３１を図の矢印Ｂの方向に移動させ、第１ギヤ部３２ａと噛合させる。そして、切換ギヤ３１から第１ギヤ部３２ａに回転力が伝達されることにより、圧解除部材３３が回転し加圧プレート２５を押圧しない状態に戻され、定着ニップ圧が元に戻る。この場合は、上述の実施形態と同様に、第１ギヤ部３２ａの欠歯部３２１が切換ギヤ３１に対向する位置に配置されるため、切換ギヤ３１が正回転し続けても圧解除部材３３が回転することがなく、定着動作時に圧力が解除されることはない。なお、図１２に示す実施形態において、上記説明した構成以外は、図２等に示す上述の実施形態と同様に構成されているので説明を省略する。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態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。上述の実施形態では、定着ローラ２１を主たる駆動ローラ、加圧ローラ２２を従動ローラとして機能させているが、加圧ローラ２２を主たる駆動ローラ、定着ローラ２１を従動ローラとして機能させることも可能である。また、定着ローラ２１又は加圧ローラ２２の代わりに、無端状のベルト等で構成された定着部材を適用することも可能である。また、本発明の定着装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することも可能である。
【００８６】
以上説明したように、本発明によれば、定着ニップの圧解除を自動で行うことができるので、従来のような圧解除レバーを操作する煩わしさや操作のし忘れがなく、操作性と信頼性を向上させることができる。また、熱くなる虞のある圧力解除レバーを手動で操作する必要がないため、安全性も向上する。
【００８７】
また、本発明によれば、定着部材に回転力を与えるための駆動手段（駆動装置）の駆動力を用いて、定着ニップの圧解除を行うことができる。すなわち、本発明は、１つの駆動手段の駆動力を用いて定着動作と圧解除動作を行うことが可能であるので、圧解除を行うための専用の駆動手段を備える必要がない。これにより、定着装置及び画像形成装置の小型化や低コスト化を実現することが可能となる。
【００８８】
また、本発明によれば、圧解除部材を非押圧位置へ回転させた際、ストッパによって圧解除部材の回転を規制することができるので、定着動作時に定着ローラと加圧ローラとの間の圧力が不測に解除されることがなく、定着不良の発生を防止することが可能である。
【符号の説明】
【００８９】
２０ 定着装置
２１ 定着ローラ（定着部材）
２２ 加圧ローラ（定着部材）
２４ 定着プレート（支持部材）
２５ 加圧プレート（支持部材）
２６ 支軸
２７ 加圧バネ（付勢手段）
３１ 切換ギヤ
３２ 操作ギヤ
３２ａ 第１ギヤ部
３２ｂ 第２ギヤ部
３３ 圧解除部材
３３ａ 押圧面
３４ ストッパ
３２１ 欠歯部
３２２ 欠歯部
Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ 回転中心との距離
Ｑ 回転中心
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開２００９−１２２２４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１３９６８２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の画像を当該記録媒体に定着させる一対の定着部材と、前記定着部材に回転力を与える駆動手段と、前記定着部材を互いに接近離間可能に支持する一対の支持部材と、前記定着部材を互いに接近させる方向に前記支持部材を付勢する付勢手段とを備えた定着装置において、
前記駆動手段から回転力が伝達される切換ギヤと、
軸方向の異なる位置に配設された２つのギヤ部の一方に欠歯部を設けた操作ギヤと、
前記操作ギヤと一体的に回転して、前記一対の支持部材の一方を前記付勢手段に抗して押圧する押圧状態と、前記支持部材を押圧しない非押圧状態とに切換操作される圧解除部材と、
前記切換ギヤと前記操作ギヤを相対的に軸方向に往復移動させて、前記切換ギヤを前記２つのギヤ部の間で切り換えて噛合可能に配置する軸方向移動手段とを備え、
前記欠歯部を、前記圧解除部材が前記非押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設し、
前記欠歯部が前記切換ギヤに対向する位置に配設された状態で、前記圧解除部材の回転を規制するストッパを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ストッパは、前記押圧状態から前記非押圧状態へ回転した前記圧解除部材に当接してその回転方向の移動を規制するように構成された請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記駆動手段を定着動作時の正回転及びそれと逆回転可能に構成し、
前記軸方向移動手段は、前記駆動手段によって正逆回転されることにより相対的に軸方向に往復移動可能な一対のハスバギヤを有し、
前記ハスバギヤの一方を前記切換ギヤと一体的に回転可能に設け、
正回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを前記欠歯部を設けた前記ギヤ部に移動させ、逆回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを異なる前記ギヤ部に移動させるように構成した請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記欠歯部を設けた前記ギヤ部とは異なる前記ギヤ部に、別の欠歯部を設け、当該別の欠歯部を、前記圧解除部材が前記押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設した請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記圧解除部材の前記支持部材を押圧する押圧面を、平面状に形成した請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記圧解除部材の回転中心と前記支持部材を押圧する押圧面との距離よりも、前記回転中心と前記押圧面の回転方向両側に配設した面との距離を長くなるように設定した請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記圧解除部材が押圧する前記支持部材が揺動可能に構成されている場合、前記圧解除部材を、前記支持部材に対してその揺動中心から遠い側から近い側へ向かって摺動して押圧するように構成した請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記ハスバギヤを、射出成形された樹脂で構成した請求項３に記載の定着装置。
【請求項９】
前記樹脂を、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等より構成した請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項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。
【請求項１】
記録媒体上の画像を当該記録媒体に定着させる一対の定着部材と、前記定着部材に回転力を与える駆動手段と、前記定着部材を互いに接近離間可能に支持する一対の支持部材と、前記定着部材を互いに接近させる方向に前記支持部材を付勢する付勢手段とを備えた定着装置において、
前記駆動手段から回転力が伝達される切換ギヤと、
軸方向の異なる位置に配設された２つのギヤ部の一方に欠歯部を設けた操作ギヤと、
前記操作ギヤと一体的に回転して、前記一対の支持部材の一方を前記付勢手段に抗して押圧する押圧状態と、前記支持部材を押圧しない非押圧状態とに切換操作される圧解除部材と、
前記切換ギヤと前記操作ギヤを相対的に軸方向に往復移動させて、前記切換ギヤを前記２つのギヤ部の間で切り換えて噛合可能に配置する軸方向移動手段とを備え、
前記欠歯部を、前記圧解除部材が前記非押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設し、
前記欠歯部が前記切換ギヤに対向する位置に配設された状態で、前記圧解除部材の回転を規制するストッパを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ストッパは、前記押圧状態から前記非押圧状態へ回転した前記圧解除部材に当接してその回転方向の移動を規制するように構成された請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記駆動手段を定着動作時の正回転及びそれと逆回転可能に構成し、
前記軸方向移動手段は、前記駆動手段によって正逆回転されることにより相対的に軸方向に往復移動可能な一対のハスバギヤを有し、
前記ハスバギヤの一方を前記切換ギヤと一体的に回転可能に設け、
正回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを前記欠歯部を設けた前記ギヤ部に移動させ、逆回転時に生じる前記ハスバギヤ間の軸方向移動によって、前記切換ギヤを異なる前記ギヤ部に移動させるように構成した請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記欠歯部を設けた前記ギヤ部とは異なる前記ギヤ部に、別の欠歯部を設け、当該別の欠歯部を、前記圧解除部材が前記押圧状態に配設された状態で切換ギヤと対向する位置に配設した請求項１から３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記圧解除部材の前記支持部材を押圧する押圧面を、平面状に形成した請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記圧解除部材の回転中心と前記支持部材を押圧する押圧面との距離よりも、前記回転中心と前記押圧面の回転方向両側に配設した面との距離を長くなるように設定した請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記圧解除部材が押圧する前記支持部材が揺動可能に構成されている場合、前記圧解除部材を、前記支持部材に対してその揺動中心から遠い側から近い側へ向かって摺動して押圧するように構成した請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記ハスバギヤを、射出成形された樹脂で構成した請求項３に記載の定着装置。
【請求項９】
前記樹脂を、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及び、これらのアロイ樹脂等より構成した請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１４９９９０（Ｐ２０１１−１４９９９０Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８９４９（Ｐ２０１０−８９４９）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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