(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱制御される熱源を備えた加熱ローラと、
該加熱ローラに対し押圧する加圧ローラと、
該加圧ローラを回転駆動する駆動機構と、
前記加圧ローラを前記加熱ローラに対して押圧することにより前記駆動機構による前記加圧ローラの回転駆動力を前記加熱ローラに伝達させる押圧状態と前記加圧ローラを前記加熱ローラに対して非接触にさせる非押圧状態とに可変可能に支持する支持部材と、
前記非押圧状態のときに前記駆動機構による前記加圧ローラの回転駆動力を前記加熱ローラに伝達する駆動ベルトと、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記支持部材は、画像形成装置本体が、稼動停止中であるとき又は本稼動開始前の暖機運転中であるとき、前記加圧ローラを前記加熱ローラに対し非押圧状態に変化させる、
ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記駆動ベルトは、前記加圧ローラが前記加熱ローラに対し押圧状態にあるとき自動的に弛みを生じて駆動力を失い、前記加圧ローラが前記加熱ローラに対し非押圧状態にあるとき自動的に張設されて駆動力を発揮するように構成される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記駆動ベルトは、前記加圧ローラ及び前記加熱ローラそれぞれの外周面素材よりも外端部に露出する芯金の周囲に形成された２個のフランジ状突起の間に掛け渡される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱ローラとの間に熱伝導ベルトを掛け渡された発熱ローラを更に備え、前記加圧ローラは、前記熱伝導ベルトを介して前記加熱ローラに対し押圧状態と非押圧状態とに可変する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置に関わり、更に詳しくは暖機運転時間を可及的に短縮する定着装置と、それを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いられる電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化、つまり現像して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写した後、その転写したトナー像を定着装置で紙面に定着させる。
【０００３】
上記の定着装置としては、用紙面のトナー像側に接する加熱ローラと、用紙の反対側面に圧接する加圧ローラで用紙を挟持・搬送しながら、用紙に熱と圧力を加えてトナー像を用紙面に定着させる形式のものが多い。また、その熱源として、通常、加熱ローラにはハロゲンランプが内蔵されている。
【０００４】
ところで、ユーザが上記のような画像形成装置を用いる場合、電源を入れてから出来るだけ早く印字を実行したいと思うのが一般的である。ところが、用紙に印字画像を形成する最終段階の工程を受け持つ定着装置は、紙面に転写されているトナー像のトナーを所定の温度で加熱する必要があるので、そのための暖機運転時間が必要である。
【０００５】
この場合、一般にユーザは待ち時間を嫌うので、暖機運転は極力短くなるように考慮しなければならない。また、省エネルギー化という点においても装置の暖機運転時間の短縮化は重要な課題である。
【０００６】
そこで、近年では、加熱ローラと加圧ローラというローラ対方式では定着温度の立ち上がりが遅いということから、ベルト方式の定着装置を用いる形式のものが多くなっている。ベルト方式の定着装置は、発熱ローラから定着ベルトを介して加熱ローラに熱を伝導する形式の定着装置である。
【０００７】
この方式の定着装置では、定着ベルトの肉厚を薄く構成し且つ加熱ローラの外周肉厚を薄くし熱容量を下げ、昇温機能を上げることによって、旧来の１対のローラだけの方式に比較して立ち上がりの速い定着機能を発揮することができるとされている。
【０００８】
このベルト式定着装置において、更に、ウォームアップ時間（定着ベルトが回転駆動されてから定着可能温度に達するまでの時間、つまり暖機運転時間）を短縮すべく、加熱ローラを円筒状または円柱状の芯金（従来の加熱ローラの外周構成）とし、その外周面にスポンジ層と、スポンジ層を被覆する樹脂チューブとで構成したものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００９】
このようなベルト式定着装置は現在では広く実用化されている。例えば、熱源となる発熱ローラは熱伝導率が高い薄肉の例えばアルミニウム等で形成された円筒内にハロゲンヒータ等を内蔵し、加熱ローラは、数十ミクロンの厚みのニッケル電鋳等の薄肉金属管の芯金、芯金の表面のシリコーンゴムのコーティング層、更にＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂等の熱収縮チューブ層の最外層で構成される。
【００１０】
このような、ベルト定着方式は、定着ベルトの急速な昇温と、定着後の連続した温度の復帰動作により、ウオームアップ時間の短縮化が図れる方式であるとされている。
【００１１】
ところで、ベルト式定着方式においても、加熱ローラと加圧ローラにより、定着ベルトを介して用紙に対する挟持部を形成することは必須要件である。従って、ウオームアップにおける定着ベルト自身の昇温率が高くても、挟持部で加圧ローラ側に熱を奪われて、定着ベルトが所定温度へ到達する時間が遅くなるという問題は残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−００２５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、定着装置が通常備えている自動押圧解除機構を用いて、ウオームアップ時間中は、加圧ローラを加熱ローラの熱伝導ベルト部分から離間させて加熱ローラのみを駆動させ、加熱ローラが所定温度に到達後に加熱ローラ側に加圧ローラを押圧させればウオームアップ時間を短縮させることができると考えられる。
【００１４】
しかしながら、この考えの方法には、いくつかの問題がある。先ず、加圧ローラを加熱ローラ側から離間させて、熱伝導ベルトを循環駆動させるためには、加熱ローラを駆動ローラとする必要がある。しかし、加熱ローラを駆動ローラにすると、加圧ローラとの挟持部を用紙が通過する際に、熱伝導ベルトを安定して走行させることが出来ない。
【００１５】
また、加熱ローラは、通常厚みを有する低硬度スポンジで構成されているので、加熱ローラを駆動ローラにすると、熱伝導ベルトを安定して連れ回すことができない。また、定着装置の用紙送りの速度ムラは、画像形成部の色重ね精度に大きく影響するので、定着装置における不安定な送り機構は許されない。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、加圧ローラを加熱ローラから非接触状態に保ちつつ、加圧ローラを駆動ローラとして、その回転力を確実に熱伝導ベルトに供給して、暖機運転時間を可及的に短縮する定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、発熱制御される熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラに対し押圧する加圧ローラと、前記加圧ローラを回転駆動する駆動機構と、該加圧ローラを前記加熱ローラに対して押圧することにより前記駆動機構による前記加圧ローラの回転駆動力を前記加熱ローラに伝達させる押圧状態と前記加圧ローラを前記加熱ローラに対して非接触にさせる非押圧状態とに可変可能に支持する支持部材と、前記非押圧状態のときに前記駆動機構による前記加圧ローラの回転駆動力を前記加熱ローラに伝達する駆動ベルトと、を備えて構成される。
【００１８】
この定着装置において、上記支持部材は、画像形成装置本体が、稼動停止中であるとき又は本稼動開始前の暖機運転中であるとき、上記加圧ローラを上記加熱ローラに対し非押圧状態に変化させる、ように構成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、暖機運転中は加圧ローラと熱定着ローラとを非押圧状態にして熱定着ローラから加圧ローラに伝わる熱を輻射熱のみとし直接伝導を回避して、熱定着ローラが迅速に加熱されるようにするので、暖機運転時間を可及的に短縮する定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（プリンタ、装置本体）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施例１に係るプリンタの外観斜視図である。
【図３】(a),(b)は実施例１に係るプリンタの定着ユニットのみを取り出して示す断面図、(c)は(b)のＡ矢視図である。
【図４】(a)〜(d)は実施例１に係るプリンタの偏心回転カムの回転と加熱ローラに対する加圧ローラの動作と駆動ベルト部材の動作を視点を変えて示す図である。
【図５】(a),(b)は加圧ローラのいままで図示を省略していた押圧解除機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明では、「印字」と「印刷」は同義語として使用される。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ、又は装置本体という）の内部構成を説明する断面図である。
【００２３】
図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式熱定着ユニット６（以下、単に定着ユニット６という）、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。
【００２４】
上記画像形成部２は、転写ベルトユニット３の転写ベルト８の下部走行部表面８ａに接して同図の右から左へ４個の現像装置９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）を多段式に並設した構成からなる。この画像形成部２は、図１に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能にプリンタ１本体のフレームに保持されている。
【００２５】
上記４個の現像装置９のうち上流側（図の左側）の３個の現像装置９ｃ、９ｍ及び９ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００２６】
上記の各現像装置９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の現像装置９ｙを例にしてその構成を説明する。
【００２７】
現像装置９は、最上部に感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。
【００２８】
現像器１４は、外部を覆う筐体１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラ１５、第１の攪拌搬送スクリュー１８、及び第２の攪拌搬送スクリュー１９を備えている。第１及び第２の攪拌搬送スクリュー１８及び１９は、特には図示しないが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。
【００２９】
この現像器１４には、トナー供給部４のリザーブタンク２７（２７ｋ、２７ｃ、２７ｍ、２７ｙ）から、同図にはＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙで示すようにブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のいずれかのトナーが供給される。
【００３０】
転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ２１と従動ローラ２２を備えている。
【００３１】
上記の転写ベルト８には、一次転写ローラ２０がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ２０は転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に圧接し、下方を循環移動するベルト表面にトナー像を直接転写（一次転写）する。転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への二次転写部２３まで搬送する。
【００３２】
転写ベルト８には、ベルトクリーナ２４が配置されている。ベルトクリーナ２４は、転写ベルト８の駆動ローラ２１に掛け渡されている表面に当接するクリーニングブレード２５を備えている。また、ベルトクリーナ２４の下方には廃トナー回収容器２６が着脱自在に配置されている。
【００３３】
ベルトクリーナ２４は、クリーニングブレード２５により転写ベルト８の表面に残留する廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを搬送スクリューにより下方の廃トナー回収容器２６に送り込んでいる。
【００３４】
トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置されている４個のリザーブタンク２７（２７ｋ、２７ｃ、２７ｍ、２７ｙ）と、これらのリザーブタンク２７の上にそれぞれ着脱自在に配置されたトナー補充用のトナーカートリッジ２８（２８ｋ、２８ｃ、２８ｍ、２８ｙ）で構成される。
【００３５】
４個のトナーカートリッジ２８ｋ、２８ｃ、２８ｍ、２８ｙは、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナーを収容し、４個のリザーブタンク２７（２７ｋ、２７ｃ、２７ｍ、２７ｙ）は、それぞれ上に装着されているトナーカートリッジ２８からトナーを補充される。
【００３６】
これら４個のリザーブタンク２７は、図１では転写ベルトユニット３の向う側に隠れて見えないが、それぞれトナー供給路により対応する現像装置９の現像器１４と連結されている。
【００３７】
このトナー供給部４は、特には図示しないが、図１に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能にプリンタ１本体のフレームに保持されている。
【００３８】
このトナー供給部４の左方には、ベルトクリーナ２４の左方から駆動ローラ２１の上方にかけて２つの電装部３０が配設されている。電装部３０には、複数の電子部品からなる制御装置が搭載された回路基盤を備えている。
【００３９】
給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２９（２９ａ、２９ｂ）を備えている。２個の給紙カセット２９の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ３１、給送ローラ３２、捌きローラ３３、待機搬送ローラ対３４が配置されている。
【００４０】
待機搬送ローラ対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８を介して従動ローラ２２に圧接する二次転写ローラ３５が配設されて、前述した用紙への二次転写部２３を形成している。
【００４１】
この二次転写部の下流（図では上方）側には定着ユニット６が配置されている。定着ユニット６の上方内部の出口近傍には、定着後の用紙を定着ユニット６から搬出する搬出ローラ対３６が配設されている。そして、定着ユニット６の更に下流側には、搬出ローラ対３６により搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。
【００４２】
両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。
【００４３】
この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラ対３８の直前から図の右横方向に分岐する開始返送路３９ａ、それから下方に曲がる中間返送路３９ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３９ｃから成る返送路３９を備えている。
【００４４】
また、返送路３９の途中には、５組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）が配置されている。上記終端返送路３９ｃの出口は、給紙部５の下方の給紙カセット２９ｂに対応する待機搬送ローラ対３４への搬送路に合流している。
【００４５】
図２は、上記のプリンタ１の外観斜視図である。尚、図２には図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。 
【００４６】
図２に示すように、プリンタ１には、前方に前扉４２が備えられ、右側面には上部に取っ手４３が付いている開閉部材４４が備えられている。開閉部材４４には図１に示した両面印刷用搬送ユニット７が一体化されている。
【００４７】
このプリンタ１は、図１に示したように、用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対３４により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に転写ベルト８を介してトナー像を転写する方式となっている。
【００４８】
したがって、用紙ジャム等の不具合はキット類の配設部では発生しないので、図１の左側に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、図２に示す前扉４２を開いて、キット類を長手方向（前扉方向）に入れ替え操作するように構成されている。
【００４９】
また、このプリンタ１は、同様に二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に転写ベルト８を介してトナー像を転写し、更に鉛直方向に用紙を搬送して転写トナー像を用紙に定着する方式となっている。
【００５０】
したがって、用紙の搬送経路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図２に示す右側の開閉部材４４を開放するのみで対処できるようになっている。
【００５１】
ただし、用紙の搬送経路に発生する用紙ジャムの場合でも、定着ユニット６で発生し、且つ用紙全体が定着ユニット６内に入ってしまっている場合には、右側の開閉部材４４ではなく、前扉４２を開いて定着ユニット６を装置前方に引き出して対処する。
【００５２】
図３(a),(b)は、上記構成のプリンタ１の定着ユニット６のみを取り出して示す断面図であり、図３(c)は図３(b)のＡ矢視図である。ここで、図３(a)は装置本体１が印字実行中における定着ユニット６の状態を示し、図３(b)は装置本体１が印字停止中、又は暖機運転中の定着ユニット６の状態を示している。
【００５３】
なお、図３(a),(b),(c)には、図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、図３(c)では、図３(b)に示す定着ユニット６の断熱性の筐体４５の上面、下面、及び左方側面を取り除いて示している。
【００５４】
図３(a)に示すように、定着ユニット６は断熱性の筐体４５の内部に、加熱ローラ４６、加圧ローラ４７、発熱ローラ４８等を備えている。発熱ローラ４８は例えばハロゲンランプ等から成る熱源４９を内蔵している。加熱ローラ４６と発熱ローラ４８との間には熱伝導ベルト５１が掛け渡されている。
【００５５】
加熱ローラ４６は、図３(c)に示すように、芯軸５２の両端部を、筐体４５の立設部４５ａ、４５ｂに保持されている軸受け６１ａ、６１ｂに軸支されている。また、加圧ローラ４７も、芯軸５３の両端部を、筐体４５の立設部４５ａ、４５ｂに保持されている軸受け６２ａ、６２ｂに軸支されている。
【００５６】
なお、発熱ローラ４８は、図３(c)では加熱ローラ４６の陰になって見えないが、加熱ローラ４６や加圧ローラ４７と同様に、筐体４５の立設部４５ａ、４５ｂに保持されている軸受けに、芯軸の両端部を軸支されている。
【００５７】
上記の加圧ローラ４７は、芯軸５３の一方の端部（図３(c)では右方端部）の、軸受け６２ｂよりも外側に固設された２個のフランジ６３ａ、６３ｂにより挟持される位置に被駆動ギア６４を備えている。この被駆動ギア６４には装置本体１の駆動系ギア６５が噛合している。
【００５８】
加圧ローラ４７は、装置本体１の駆動系ギア６５により被駆動ギア６４を介して回転駆動される。また、加圧ローラ４７の軸受け６２ａ、６２ｂは、図では定かに見えないが、筐体４５の立設部４５ａ、４５ｂにより所定の方向（図３(a),(b)では左右方向、図３(c)では上下方向）に移動可能な遊びを持って保持されている。そして、軸受け６２ａ、６２ｂの外周部はカム受けを兼ねている。
【００５９】
すなわち、軸受け６２ａ、６２ｂの外周部には、偏心回転カム６８ａ、６８ｂが摺接している。偏心回転カム６８ａ、６８ｂは、カム軸６９の両端に固設されている。カム軸６９は、両端を筐体４５の立設部４５ａ、４５ｂに保持されている、
【００６０】
カム軸６９の一方の端部（図３(c)で右方の端部）には、筐体４５の立設部４５ｂの外側において被駆動ギア７１が固設されている。被駆動ギア７１は、装置本体１の不図示の駆動系ギアに噛合している。
【００６１】
偏心回転カム６８ａ、６８ｂは、装置本体１の駆動系ギアにより被駆動ギア７１及びカム軸６９を介して１８０度おきに回転駆動され、カム軸６９の回転中心から最も遠い摺接面と、カム軸６９の回転中心に最も近い摺接面とを、軸受け６２ａ、６２ｂの外周部に交互に停止させ、加熱ローラ４６に対し加圧ローラ４７を離接させる。
【００６２】
この定着ユニット６には、装置本体１が印字実行時のとき、すなわち定着ユニット６が図３(a)に示す状態のとき、図１に示す二次転写部２３を通過した用紙が、定着ユニット６の搬入口５５から矢印ｂで示すように下から上に搬入される。
【００６３】
その後、用紙は、搬入口５５の両側から斜め上に立設する案内板５６（５６ａ、５６ｂ）に案内されて、加圧ローラ４７が熱伝導ベルト５１を介して加熱ローラ４６に圧接して形成する定着部に用紙先端を挟持される。
【００６４】
熱伝導ベルト５１は、熱源４９により熱せられた発熱ローラ４８から受け取った熱を、搬入口５５から定着部までの間で用紙面に輻射して予熱し、定着部では加熱ローラ４６と共に熱を直接用紙に伝達し、加圧ローラ４７の押圧に助成されて、トナー画像を紙面に定着させる。
【００６５】
トナー画像を紙面に定着されて定着部を通過した用紙は、先端を分離爪５７（５７ａ、５７ｂ）により熱伝導ベルト５１又は加圧ローラ４７への巻き付きを抑止され、搬出ローラ対３６により挟持・搬送され、破線で示す搬送経路５８に沿って、搬出口５９から排出され、図１に示した排紙トレー３７に排出される。
【００６６】
ところで、上記加熱ローラ４６と加圧ローラ４７との間には、それぞれの芯軸５２の端部と芯軸５３の端部との間に、所定の伸縮性を持った駆動ベルト部材５４が掛け渡されている。
【００６７】
加熱ローラ４６と加圧ローラ４７が離隔した状態で加熱ローラ４６を回転させるトルクは極めて軽微であるため、この回転に使用する駆動ベルト部材５４は、例えば、耐熱性のある、適宜の大きさの、シリコーン系の輪状部材を用いることで十分目的を達することができる。
【００６８】
加熱ローラ４６及び加圧ローラ４７の芯軸５２及び芯軸５３の他端（図３(c)の左方端部）には、それぞれ軸受け６２ａ、６２ｂよりも外側において固設された、それぞれ２個のフランジ６６ａ、６６ｂ、及び６７ａ、６７ｂが設けられている。
【００６９】
それら２個のフランジ６６ａと６６ｂ、及び６７ａと６７ｂに挟まれた状態で駆動ベルト部材５４が、加熱ローラ４６と加圧ローラ４７との間に掛け渡されている。
【００７０】
上述したように、装置本体１が印字実行中であって、図３(a)に示すように、加圧ローラ４７が加熱ローラ４６に対し押圧状態にあるときは、それら２つのローラの芯軸５２と芯軸５３が相対的に相互に近寄る方向に移動するので、駆動ベルト部材５４は、自動的に弛みを生じて駆動力を失うように構成される。
【００７１】
一方、装置本体１が印字停止中、又は暖機運転中であって、図３(b)に示すように、加圧ローラ４７が加熱ローラ４６に対し非押圧状態にあるときは、それら２つのローラの芯軸５２と芯軸５３が相対的に相互に離れる方向に移動するので、駆動ベルト部材５４は、自動的に張設されて、加圧ローラ４７から加熱ローラ４６への駆動力を発揮するように構成される、
【００７２】
図４(a)〜(d)は、偏心回転カム６８（６８ａ、６８ｂ）の回転と、加熱ローラ４６に対する加圧ローラ４７の動作と、駆動ベルト部材５４の動作を、視点を変えて示す図である。図４(a)は図３(a)の主要部を取り出して偏心回転カム６８と共に示す図である。
【００７３】
図４(b)は、図４(a)のＣ−Ｃ断面矢視図の一方の端部（図３(c)における左方の端部）のみを示す図である。図４(c)は、図３(b)の主要部を取り出して偏心回転カム６８と共に示す図である。図４(d)は、図４(c)のＤ−Ｄ断面矢視図の一方の端部（図４(b)と同じ端部）のみを示す図である。
【００７４】
なお、図４(a)〜(d)には、図３(a),(b),(c)に示した構成と同一の構成部分には図３(a),(b),(c)と同一の番号を付与して示している。
【００７５】
図４(a),(b)は、装置本体１が印字実行状態にあるときであり、偏心回転カム６８（６８ａ、６８ｂ）がカム軸６９の回転中心から最も遠い摺接面を軸受け６２（６２ａ、６２ｂ）の外周部に当接させて、加圧ローラ４７を矢印ｅで示すように加熱ローラ４６に向けて押圧している状態を示している。
【００７６】
図４(c),(d)は、装置本体１が印字停止、又は暖機状態にあるときであり、偏心回転カム６８（６８ａ、６８ｂ）がカム軸６９の回転中心に最も近い摺接面を軸受け６２（６２ａ、６２ｂ）の外周部に当接させて、加圧ローラ４７を加熱ローラ４６から距離ｇだけ矢印ｆで示す方向に離隔させている状態を示している。
【００７７】
なお、図４(b),(d)には、軸受け６２ａ（６２ｂ）を保持する立設部４５ａ（４５ｂ）と軸受け６２ａ（６２ｂ）との間に形成されている遊び４５ｃも示している。この遊び４５ｃがあることにより、加圧ローラ４７が加熱ローラ４６に対して離接する移動動作が可能なように構成されている。
【００７８】
図４(c),(d)の状態となったとき、駆動ベルト部材５４は、自動的に張設されて、加圧ローラ４７の回転を加熱ローラ４６へ伝達する。これにより、熱伝導ベルト５１の熱は、輻射熱のみが加圧ローラ４７に伝わり、接触による大きな熱量の直接伝導は無いので、熱源４９と発熱ローラ４８による発熱量により、熱伝導ベルト５１と加熱ローラ４６は迅速に昇温される。
【００７９】
図５(a),(b)は、加圧ローラ４７のいままで図示を省略していた押圧解除機構を示す図である。５(a)は図４(c)に押圧解除機構を加えて示す図であり、図５(b)は図４(d)に押圧解除機構を加えて示す図である。なお、図５(a),(b)には、図４(a)〜(d)と同一の構成部分に図４(a)〜(d)と同一の番号を説明に必要な部分にのみ付与して示している。
【００８０】
図５(a)に示すように（図５(b)も参照）、押圧解除機構は、不図示の定着ユニットフレームに配置されている支持軸７２、この支持軸７２に回動自在に下端部を支持された押圧解除レバー７３、押圧解除レバー７３の上端部に一端を係止し、他端を不図示の定着ユニットフレームの固定部７４に係止している引きバネ部材７５とで構成されている。
【００８１】
押圧解除レバー７３は、上端部を引きバネ部材７５により加熱ローラ４６から離れる方向へ付勢されているため、下端部の支持軸７２を支点にして、常に加熱ローラ４６から離れる方向へ回動付勢されている。
【００８２】
押圧解除レバー７３は、ほぼ中央部を加圧ローラ４７の芯軸５３の端部に当接するように設定されているので、上記のように加熱ローラ４６から離れる方向へ回動付勢されていることにより、芯軸５３を介して加圧ローラ４７を常に加熱ローラ４６から離れる方向へ付勢している。
【００８３】
これにより、偏心回転カム６８ａ（６８ｂ）がカム軸６９の回転中心から最も遠い摺接面を軸受け６２ａ（６２ｂ）の外周部に当接させたときは、加圧ローラ４７は、押圧解除レバー７３からの付勢力に抗して、図３(a)又は図４(a),(b)に示したように、加熱ローラ４６側に圧接する。
【００８４】
一方、偏心回転カム６８ａ（６８ｂ）がカム軸６９の回転中心に最も近い摺接面を軸受け６２ａ（６２ｂ）の外周部に当接させたときは、偏心回転カム６８ａ（６８ｂ）と軸受け６２ａ（６２ｂ）との当接部が加熱ローラ４６から離れる方向に移動することに応じて、加圧ローラ４７は、押圧解除レバー７３からの付勢力に従って、図５(a),(b)に示すように（図３(b),(c)又は図４(c),(d)に示したように）加熱ローラ４６から離隔する。
【００８５】
このように、本実施例によれば、暖機運転時間のときに、加圧ローラと加熱ローラを非接触状態としたうえで、加圧ローラから加熱ローラ側に駆動力を伝えることが出来るので昇温効率を最大限改善でき、暖機運転時間を大幅に短くすることが可能となる。
【００８６】
また、暖機運転時間中に、加熱ローラ側から加圧ローラに直接熱を奪われること無く昇温加熱できるので、省エネの面からの改善も達成される。
【００８７】
なお、上述した実施例では、加熱ローラと加圧ローラとの間に掛け渡される駆動ベルトをシリコーン系の輪状部材としたが、これに限ることなく、耐熱性があり、加圧ローラが加熱ローラに押圧されるときに弛み、加圧ローラが加熱ローラから離隔するとき張設されるように構成が設定されていれば、ベルトの素材に制約はない。
【００８８】
また、上記の駆動ベルトを輪の状態のままで加熱ローラと加圧ローラ間に掛け渡しているが、襷掛けの状態で掛け渡してもよい。そうすれば、両ローラの対向部における回転方向が離隔時においても同一線方向の回転になるので押圧時における抵抗がなくなる。
【００８９】
また、本例ではベルト式定着装置を例にとって説明したが、本例の暖機運転時間中に離れたローラ側を駆動ベルトで駆動する方式は、発熱ローラと加圧ローラからなるローラ対方式の定着装置にも適用きることはいうまでもない。
【００９０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【００９１】
発熱制御される熱源を備えた加熱ローラと、
該加熱ローラに対し押圧する加圧ローラと、
該加圧ローラを前記加熱ローラに対し押圧状態と非押圧状態とに可変可能に支持する支持部材と、
前記加圧ローラを回転駆動する駆動機構と、
前記加圧ローラが前記非押圧状態に変化した際に前記加圧ローラの回転駆動力を前記加熱ローラに伝達する駆動ベルトと
を備えたことを特徴とする定着装置。
[付記２]
【００９２】
前記支持部材は、画像形成装置本体が、稼動停止中であるとき又は本稼動開始前の暖機運転中であるとき、前記加圧ローラを前記加熱ローラに対し非押圧状態に変化させる、
ことを特徴とする付記１記載の定着装置。
[付記３]
【００９３】
前記駆動ベルトは、前記加圧ローラが前記加熱ローラに対し押圧状態にあるとき自動的に弛みを生じて駆動力を失い、前記加圧ローラが前記加熱ローラに対し非押圧状態にあるとき自動的に張設されて駆動力を発揮するように構成される、
ことを特徴とする付記１又は２記載の定着装置。
[付記４]
【００９４】
前記駆動ベルトは、前記加圧ローラ及び前記加熱ローラそれぞれの外周面素材よりも外端部に露出する芯金の周囲に形成された２個のフランジ状突起の間に掛け渡される、ことを特徴とする付記１〜３のいずれかに記載の定着装置。
[付記５]
【００９５】
前記加熱ローラとの間に熱伝導ベルトを掛け渡された発熱ローラを更に備え、前記加圧ローラは、前記熱伝導ベルトを介して前記加熱ローラに対し押圧状態と非押圧状態とに可変する、
ことを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の定着装置。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、暖機運転時間を可及的に短縮する定着装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１  フルカラー画像形成装置（プリンタ、装置本体）
２  画像形成部
３  転写ベルトユニット
４  トナー供給部
５  給紙部
６  ベルト式定着ユニット（定着ユニット）
７  両面印刷用搬送ユニット
８  転写ベルト
８ａ  下部走行部表面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ）  現像装置
９ｒ、９ｒ−１、９ｒ−２  特殊トナー用予備現像装置
１０  感光体ドラム
１１  クリーナ
１２  帯電ローラ
１３  光書込ヘッド
１４  現像器
１５  現像ローラ
１６  筐体
１７  隔壁
１５  現像ローラ
１８  第１の攪拌搬送スクリュー
１９  第２の攪拌搬送スクリュー
２０  一次転写ローラ
２１  駆動ローラ
２２  従動ローラ
２３  二次転写部
２４  ベルトクリーナ
２５  クリーニングブレード
２６  廃トナー回収容器
２７（２７ｍ、２７ｃ、２７ｙ、２７ｋ）  リザーブタンク
２８（２８ｍ、２８ｃ、２８ｙ、２８ｋ）  トナーカートリッジ
２９（２９ａ、２９ｂ）  給紙カセット
３０  電装部
３１  用紙取出ローラ
３２  給送ローラ
３３  捌きローラ
３４  待機搬送ローラ対
３５  二次転写ローラ
３６  搬出ローラ対
３７  排紙トレー
３８  排紙ローラ対
３９  返送路
３９ａ  開始返送路
３９ｂ  中間返送路
３９ｃ  終端返送路
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）  返送ローラ対
４２  前扉
４３  取っ手
４４  開閉部材
４５  断熱性の筐体
４５ａ、４５ｂ  立設部
４５ｃ  遊び
４６  加熱ローラ
４７  加圧ローラ
４８  発熱ローラ
４９  熱源
５１  熱伝導ベルト
５２、５３  芯軸
５４  駆動ベルト部材
５５  搬入口
５６（５６ａ、５６ｂ）  案内板
５７（５７ａ、５７ｂ）  分離爪
５８  搬送経路
５９  搬出口
６１（６１ａ、６１ｂ）  軸受け
６２（６２ａ、６２ｂ）  軸受け
６４  被駆動ギア
６５  駆動系ギア
６６（６６ａ、６６ｂ）、６７（６７ａ、６７ｂ）  フランジ
６８（６８ａ、６８ｂ）  偏心回転カム
６９  カム軸
７１  被駆動ギア
７２  支持軸
７３  押圧解除レバー
７４  固定部
７５  引きバネ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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