(57)【要約】【課題】切替機構で圧接力を弱めた場合であっても、加熱ローラと温度検出部材とのギャップを維持することができる定着装置を提供することを目的とする。【解決手段】定着装置１８は、記録媒体上の現像剤像を熱定着させる加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１に圧接される加圧ローラ４２と、加圧ローラ４２の加熱ローラ４１に対する位置を、第１の位置から当該第１の位置よりも加熱ローラ４１から離れた第２の位置に変位させて、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との圧接力を切り替える切替機構５０と、加熱ローラ４１の温度を非接触で検出する温度検出部材（サーミスタＴＨ）とを備えている。さらに、この定着装置１８には、切替機構５０によって加圧ローラ４２の位置を第１の位置から第２の位置へ切り替えるのに連動して、加熱ローラ４１の加圧ローラ４２側への移動を規制する規制部材（規制片５３Ｄ）が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラと、前記加熱ローラに圧接される加圧ローラと、を有し、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間で記録媒体を搬送させて、前記記録媒体上に現像剤像を熱定着させる定着装置であって、
前記加圧ローラの前記加熱ローラに対する位置を、第１の位置から当該第１の位置よりも加熱ローラから離れた第２の位置に変位させて、加熱ローラと加圧ローラとの圧接力を切り替える切替機構と、
前記加熱ローラに対して前記加圧ローラとは反対側に位置し、前記加熱ローラの温度を非接触で検出する温度検出部材と、
前記切替機構による切り替え動作に連動して、前記加熱ローラの前記加圧ローラ側への移動を規制する規制部材とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱ローラを回転可能に支持する加熱ローラ支持部を備え、
前記規制部材は、前記加熱ローラ支持部と接触することで前記加熱ローラの移動を規制す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】
前記加熱ローラ支持部は、軸受であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記切替機構は、
定着装置の外枠を構成する定着フレームに対して回動可能に設けられ、前記加圧ローラを回転可能に支持するアームと、
前記アームを付勢することで、前記加圧ローラを前記加熱ローラに圧接させるアーム付勢部材と、
第１の姿勢から第２の姿勢に回動することで、前記アームを前記アーム付勢部材の付勢力に抗して押圧して、前記加圧ローラを前記第１の位置から前記第２の位置に変位させるレバーとを備え、
前記規制部材は、前記レバーに設けられ、当該レバーが前記第１の姿勢から前記第２の姿勢に回動するときに当該レバーと一体に回動して前記加熱ローラの移動を規制することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記切替機構は、
先端に向かうにつれて幅狭となる楔形状部を有し、当該楔形状部を前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間に進退させることで前記加熱ローラと前記加圧ローラとの軸間距離を変化させる押圧部材を備え、
前記押圧部材が、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間を押し広げるときに、前記加熱ローラの移動を規制する前記規制部材として機能するように構成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６】
前記加熱ローラを回転可能に支持する加熱ローラ支持部と、
前記加圧ローラを回転可能に支持する加圧ローラ支持部とを備え、
前記押圧部材は、前記加熱ローラ支持部と前記加圧ローラ支持部とに当接することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に転写した現像剤像を熱定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着装置として、用紙等の記録媒体上の現像剤像を熱定着させる加熱ローラと、加熱ローラに圧接される加圧ローラと、加熱ローラの温度を非接触で検出する温度検出部材とを備えた定着装置が知られている（特許文献１参照）。この定着装置では、加熱ローラと加圧ローラとの間で記録媒体を所定の圧接力で挟持しながら搬送することで、記録媒体上に良好に現像剤像を熱定着している。また、この定着装置では、温度検出部材が、加熱ローラを挟んで加圧ローラとは反対側の位置で、加熱ローラから所定の間隔（ギャップ）だけ離れて配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４２３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、普通紙や封筒など厚さの異なる記録媒体に対応して圧接力を変更させるべく、加圧ローラの加熱ローラに対する位置を切り替えることが可能な切替機構を備えた定着装置もある。また、定着装置では、一般に、熱膨張を吸収する関係上、加熱ローラの軸受は、定着装置のフレームに形成される支持部内に完全に固定されていない。
【０００５】
そのため、このような構造であると、圧接力が強い場合には、加圧ローラからの圧接力で軸受が支持部の有する底面に下方から押し付けられた位置で加熱ローラが維持されるが、切替機構により圧接力が弱められると、加圧ローラからの圧接力が開放された加熱ローラが加圧ローラ側に移動することがある。そして、このように加熱ローラが移動すると、加熱ローラと温度検出部材とのギャップが広がって（変化して）、良好な検知が行えなくなるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、切替機構で圧接力を弱めた場合であっても、加熱ローラと温度検出部材とのギャップを維持することができ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】
【０００７】
前記課題を解決する本発明は、加熱ローラと、前記加熱ローラに圧接される加圧ローラと、を有し、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間で記録媒体を搬送させて、前記記録媒体上に現像剤像を熱定着させる定着装置であって、前記加圧ローラの前記加熱ローラに対する位置を、第１の位置から当該第１の位置よりも加熱ローラから離れた第２の位置に変位させて、加熱ローラと加圧ローラとの圧接力を切り替える切替機構と、前記加熱ローラに対して前記加圧ローラとは反対側に位置し、前記加熱ローラの温度を非接触で検出する温度検出部材と、前記切替機構による切り替え動作に連動して、前記加熱ローラの前記加圧ローラ側への移動を規制する規制部材とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、切替機構により加圧ローラの位置を第１の位置から第２の位置に変位させて圧接力を弱めた場合であっても、この切替に連動する規制部材により加熱ローラの加圧ローラ側への移動が規制されるので、加熱ローラと温度検出部材とのギャップ変動を防止できる。また、加熱ローラと加圧ローラとの圧接力の切り替え動作に連動して、加熱ローラの加圧ローラ側への移動を規制するため、操作性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、切替機構によって圧接力を弱めた場合であっても、加熱ローラと温度検出部材とのギャップを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタを示す断面図である。
【図２】加圧ローラが第１の位置であるときの定着装置を示す側面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】加圧ローラが第２の位置であるときの定着装置を示す側面図である。
【図５】レバーの代わりに押圧部材を設けた形態を示す側面図であり、加圧ローラが第１の位置に位置する状態を示す側面図（ａ）と、加圧ローラが第２の位置に位置する状態を示す側面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜レーザプリンタの全体構成＞
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、レーザプリンタ１は、記録媒体の一例としての用紙３を装置本体２内に給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
【００１２】
フィーダ部４は、装置本体２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６から用紙３を画像形成部５へ搬送する用紙供給機構７を主に備えている。
【００１３】
画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７、定着装置１８などを備えている。
【００１４】
スキャナ部１６は、装置本体２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０，２１、反射鏡２２，２３，２４などを備えている。そして、スキャナ部１６では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、プロセスカートリッジ１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。
【００１５】
プロセスカートリッジ１７は、スキャナ部１６の下方に配設され、装置本体２に対して着脱可能に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ１７は、公知の感光ドラム２７、帯電器２９、転写ローラ３０、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーホッパ３４などを備えて構成されている。
【００１６】
このプロセスカートリッジ１７では、帯電器２９で帯電された感光ドラム２７の表面が、スキャナ部１６からのレーザビームで露光されることで、感光ドラム２７上に静電潜像が形成される。この静電潜像に、トナーホッパ３４内のトナーが供給ローラ３３や現像ローラ３１を介して供給されることで、感光ドラム２７上にトナー像（現像剤像）が形成される。その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０との間で用紙３が搬送される際に、感光ドラム２７上のトナー像が、転写ローラ３０に引き寄せられて用紙３に転写される。
【００１７】
＜定着装置の構成＞
定着装置１８は、ハロゲンヒータＨＨと、加熱ローラ４１と、加圧ローラ４２とを主に備えている。なお、定着装置１８の詳細な構造については、後で詳述することとする。
【００１８】
ハロゲンヒータＨＨは、円筒状の加熱ローラ４１内に配設されており、加熱ローラ４１を内側から加熱している。
【００１９】
加熱ローラ４１は、略円筒状に形成される金属製の部材であり、加圧ローラ４２の上方に回転可能に配置されている。なお、この加熱ローラ４１としては、例えば、アルミの円筒部材の表面をＰＴＦＥコーティングしたものを採用することができる。
【００２０】
加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に圧接されており、回転する加熱ローラ４１と接触して従動回転するようになっている。なお、この加圧ローラ４２としては、例えば、芯金の周囲にシリコンゴムを設け、このシリコンゴムの表面をＰＴＦＥチューブで覆ったものを採用することができる。
【００２１】
そして、この定着装置１８では、ハロゲンヒータＨＨによって加熱ローラ４１が加熱されることで、用紙３が加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する間に用紙３に転写されたトナー像が熱定着される。その後、用紙３は、図示せぬ搬送ローラによって排紙パス４４に搬送され、排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。
【００２２】
＜定着装置の詳細構造＞
次に、定着装置１８の詳細な構造について説明する。
図２に示すように、定着装置１８は、前述した加熱ローラ４１等の他に、温度検出部材の一例としてのサーミスタＴＨと、切替機構５０とを備えている。
【００２３】
サーミスタＴＨは、加熱ローラ４１の温度を非接触で検出するセンサであり、加熱ローラ４１の上方に所定のギャップを空けて配置されている。ここで、加熱ローラ４１により加熱された空気は上方に向かう傾向がある。したがって、サーミスタＴＨが、加熱ローラ４１の上方に設けられることにより、加熱ローラ４１の温度を効率的に検出することができる。
【００２４】
なお、加熱ローラ４１は、図３に示すように、加熱ローラ支持部の一例である軸受４１Ａによって回転可能に支持され、この軸受４１Ａは、熱膨張等を考慮して定着装置１８の外枠を構成する定着フレーム１８１の凹部１８２に完全に固定されずに支持されている。そのため、加熱ローラ４１は、加圧ローラ４２等によって下方から支えられていないと、軸受４１Ａとともに重力により下方に下がるようになっている。なお、凹部１８２は、軸受４１Ａを半周以上囲うような略Ｕ字状に形成されている。
【００２５】
切替機構５０は、加圧ローラ４２の加熱ローラ４１に対する位置を、図２に示す第１の位置から当該第１の位置よりも加熱ローラ４１から離れた第２の位置（図４参照）に変位させて、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との圧接力を切り替える機構である。この切替機構５０は、主に、アーム５１と、アーム付勢部材の一例としてのコイルバネ５２と、レバー５３とを備えて構成され、加圧ローラ４２の両端側に１組ずつ設けられている。
【００２６】
アーム５１は、一端５１Ａが定着フレーム１８１に対して回動可能に設けられ、一端５１Ａから離れた位置で、軸受４２Ａを介して加圧ローラ４２を回転可能に支持している。
【００２７】
コイルバネ５２は、定着フレーム１８１とアーム５１の他端５１Ｂとの間に設けられ、アーム５１の他端５１Ｂを常時上方（加熱ローラ４１側）に付勢することで、加圧ローラ４２を加熱ローラ４１に圧接させている。
【００２８】
レバー５３は、アーム５１に回動可能に支持される回動軸５３Ａと、回動軸５３Ａから径方向に延びる操作片５３Ｂと、操作片５３Ｂとは異なる径方向に延びる当接片５３Ｃと、操作片５３Ｂおよび当接片５３Ｃとは異なる径方向に延びる規制部材の一例としての規制片５３Ｄとを備えている。
【００２９】
そして、レバー５３は、図２に示すような当接片５３Ｃが定着フレーム１８１から離れた第１の姿勢と、図４に示すような当接片５３Ｃが定着フレーム１８１に当接した第２の姿勢との間で回動可能となっている。なお、前述した規制片５３Ｄは、レバー５３を第１の姿勢から第２の姿勢に回動させるときの回動方向（図４の矢印の方向）における当接片５３Ｃの後方で、かつ、操作片５３Ｂの前方となる位置に設けられている。
【００３０】
具体的に、レバー５３は、普通紙などの比較的薄い用紙３を熱定着させる場合には、図２に示すような第１の姿勢、すなわち、当接片５３Ｃを前方に向け、操作片５３Ｂを後斜め上方に向け、規制片５３Ｄを下方に向けた姿勢に保持されている。なお、レバー５３を第１の姿勢に保持する保持部材としては、例えばバネ状のものを採用することができ、このバネ状の保持部材をレバー５３の一部に係合させることで、レバー５３に所定値以上の力が加わるまでの間、レバー５３を第１の姿勢に保持することができる。
【００３１】
レバー５３が第１の姿勢に保持されているときには、レバー５３の当接片５３Ｃが定着フレーム１８１から離れているので、コイルバネ５２によって上方に引っ張られるアーム５１の回動が規制されずに、加圧ローラ４２が加熱ローラ４１に強く圧接される。そのため、加圧ローラ４２は、少し潰れた状態で加熱ローラ４１と接触することで、第２の位置よりも上方の第１の位置に位置するようになっている。
【００３２】
そして、第１の姿勢となるレバー５３の操作片５３Ｂを下方に倒すと、レバー５３は、図４に示すような第２の姿勢、すなわち、当接片５３Ｃを上方に向けて定着フレーム１８１に当接させるとともに、操作片５３Ｂを後斜め下方に向け、規制片５３Ｄを前斜め上方に向けた姿勢になる。このように第１の姿勢から第２の姿勢にレバー５３を回動させると、当接片５３Ｃが定着フレーム１８１に当接したときに当接片５３Ｃで定着フレーム１８１を押圧し、その反作用で回動軸５３Ａがコイルバネ５２の付勢力に抗してアーム５１を下方に押圧する。
【００３３】
これにより、アーム５１の他端５１Ｂが下方に揺動して、加圧ローラ４２は、第１の位置よりも加熱ローラ４１から下方に離れた第２の位置に移動するので、圧接力を弱めることができ、封筒などの比較的厚めの用紙３を良好に熱定着させることが可能となっている。なお、レバー５３は、第２の姿勢において、コイルバネ５２の付勢力によって定着フレーム１８１とアーム５１との間で挟持されることで当該第２の姿勢に保持されるようになっている。
【００３４】
また、規制片５３Ｄは、レバー５３を第１の姿勢から第２の姿勢に回動するときに、レバー５３と一体に回動することで、図４に示すように、加熱ローラ４１の軸受４１Ａに接触する。これにより、圧接力が開放された加熱ローラ４１が下に下がろうとしても、規制片５３Ｄでその移動が規制される。すなわち、規制片５３Ｄは、切替機構５０によって加圧ローラ４２の位置を第１の位置から第２の位置へ切り替えるのに連動して、加熱ローラ４１の移動を規制するように構成されている。
【００３５】
なお、レバー５３の回動は、ユーザ等が操作片５３Ｂを操作して手動で行ってもよいし、図示せぬ駆動機構により自動で行ってもよい。また、左右のレバー５３同士を、連結部材によって連結してもよい。この場合、左右のレバー５３をそれぞれ操作する手間を省くことができ、操作性を向上させることができる。
【００３６】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
切替機構５０によって圧接力を弱めた場合であっても、規制片５３Ｄにより加熱ローラ４１の下方への移動が規制されるので、加熱ローラ４１とサーミスタＴＨとのギャップを維持することができる。また、切替機構５０は、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との圧接力の切り替え動作に連動して、加熱ローラ４１の加圧ローラ４２側への移動を規制するものであるため、操作性を向上させることができる。
【００３７】
規制片５３Ｄが、加熱ローラ４１の軸受４１Ａ、すなわち、回転する加熱ローラ４１自体ではなく回転しない部材に接触するので、規制片５３Ｄが加熱ローラ４１に摺接して磨耗するのを防止することができる。
【００３８】
加熱ローラ４１と規制片５３Ｄとの間に軸受４１Ａしか介在しないので、公差の影響を最小限に抑えることができる。
【００３９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、レバー５３を用いた切替機構５０を採用したが、本発明はこれに限定されず、図５（ａ）に示すように、押圧部材５４を用いた切替機構５０１を採用してもよい。具体的に、この切替機構５０１は、前記実施形態のようなレバー５３の代わりに押圧部材５４を設けたものであり、この押圧部材５４を規制部材としても機能させている。また、この切替機構５０１は、前記実施形態と同様に、加圧ローラ４１の両端に１組ずつ設けられている。
【００４０】
具体的には、押圧部材５４は、先端に向かうにつれて幅狭となる楔形状部５４Ａを有し、定着フレーム１８１（詳しくは左右の壁から内側へ突出するピン状部１８１Ａ）に略前後方向に移動可能に取り付けられている。
【００４１】
そして、押圧部材５４は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、その先端にある楔形状部５４Ａを加熱ローラ４１の軸受４１Ａと加圧ローラ支持部の一例としての加圧ローラ４２の軸受４２Ａとの間に進退させることで加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との軸間距離を変化させている。すなわち、押圧部材５４は、図５（ａ）に示すように、楔形状部５４Ａが２つの軸受４１Ａ，４２Ａ間に入り込んでいない状態から、図５（ｂ）に示すように、楔形状部５４Ａを２つの軸受４１Ａ，４２Ａの間に入り込ませることで、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を押し広げている。
【００４２】
そして、このように押圧部材５４で加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を押し広げるときに、押圧部材５４の上面で加熱ローラ４１の軸受４１Ａを支えることで、押圧部材５４が加熱ローラ４１の移動を規制する規制部材として機能している。そのため、この形態でも、前記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
なお、図５（ａ）に示す圧接力が強い状態では、押圧部材５４の楔形状部５４Ａを２つの軸受４１Ａ，４２Ａから離したが、この状態において押圧部材５４の楔形状部５４Ａがいずれかの軸受に接していてもよい。また、押圧部材５４は、定着フレーム１８１に移動可能に設けずに、アーム５１に移動可能に設けてもよい。
【００４４】
さらに、楔形状部５４Ａは、必ずしも２つの軸受４１Ａ，４２Ａの間に入り込ませる必要はなく、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間（加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とを引き離すための隙間）に入り込むように構成されていればよい。例えば、楔形状部５４Ａは、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の軸との間や、軸受４１Ａと加圧ローラ支持部の一例としてのアーム５１との間に入り込むように構成されていてもよい。
【００４５】
また、左右の押圧部材５４同士を、連結部材によって連結してもよい。この場合、左右の押圧部材５４をそれぞれ操作する手間を省くことができ、操作性を向上させることができる。
【００４６】
前記実施形態では、加熱ローラ支持部として軸受４１Ａを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば軸受４１Ａを支持する別の部材を加熱ローラ支持部とし、この部材に規制部材を当接させてもよい。なお、必ずしも回転しない加熱ローラ支持部に規制片５３Ｄを当接させる必要はなく、例えば加熱ローラに直接規制片を当接させてもよい。
【００４７】
前記実施形態では、アーム付勢部材としてコイルバネ５２を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば板バネやトーションバネなどを採用してもよい。
【００４８】
前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、記録媒体の一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙３を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
３      用紙
１８    定着装置
４１    加熱ローラ
４１Ａ  軸受
４２    加圧ローラ
４２Ａ  軸受
５０    切替機構
５１    アーム
５１Ａ  一端
５１Ｂ  他端
５２    コイルバネ
５３    レバー
５３Ａ  回動軸
５３Ｂ  操作片
５３Ｃ  当接片
５３Ｄ  規制片
１８１  定着フレーム
１８２  凹部
ＴＨ    サーミスタ
【図１】
2011048060.tif 000003
【図２】
2011048060.tif 000004
【図３】
2011048060.tif 000005
【図４】
2011048060.tif 000006
【図５】
2011048060.tif 000007