(57)【要約】【課題】ニップ幅を変更可能な定着装置において、適切なニップ幅を実現する。【解決手段】フレーム１１０と、第１回転体（加熱ローラ１２０）と、第２回転体（加圧ローラ１３０）と、第２回転体を回転可能に支持する回転支持部材（第２軸受１５０）と、回転支持部材を支持するとともに、フレームに対して、ニップ部の押圧力が第１押圧力となる第１位置と、押圧力が第１押圧力よりも小さい第２押圧力となる第２位置との間で上下に移動可能な移動支持部材（レバー１４０）と、移動支持部材を上方に向けて付勢する第１付勢部材１６０と、回転支持部材を上方に向けて付勢する第２付勢部材１７０と、第１付勢部材１６０の付勢力に抗して移動支持部材を第１位置と第２位置の間で変位させる変位部材（操作レバー１８０）と、を備える定着装置１００である。回転支持部材は、第２付勢部材１７０を介して移動支持部材に支持され、移動支持部材に対して移動可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに現像剤像を定着する定着装置であって、
フレームと、
前記フレームに回転可能に支持された第１回転体と、
前記第１回転体の下に配置され、前記第１回転体との間でニップ部を形成する第２回転体であって、前記第１回転体との間で搬送方向にシートを搬送しつつ現像剤像を定着する第２回転体と、
前記第２回転体を回転可能に支持する回転支持部材と、
前記回転支持部材を支持するとともに、前記フレームに対して、前記ニップ部における押圧力が第１押圧力となる第１位置と、前記ニップ部における押圧力が第１押圧力よりも小さい第２押圧力となる第２位置との間で上下に移動可能に支持された移動支持部材と、
前記移動支持部材を上方に向けて付勢する第１付勢部材と、
前記回転支持部材を上方に向けて付勢する第２付勢部材と、
前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記移動支持部材を前記第１位置と前記第２位置の間で変位させる変位部材と、を備え、
前記回転支持部材は、前記第２付勢部材を介して前記移動支持部材に支持され、前記移動支持部材に対して移動可能であることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記移動支持部材は、前記回転支持部材の下方への移動を規制するストッパを有し、
前記ストッパは、前記移動支持部材が前記第１位置にある場合において前記回転支持部材に当接し、前記移動支持部材が前記第２位置にある場合において前記回転支持部材から離間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】
前記移動支持部材が前記第１位置にある場合において、前記第１付勢部材の付勢力は、前記第２付勢部材の付勢力より大きいことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記移動支持部材が前記第２位置にある場合において、前記第１回転体と前記第２回転体は接触することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記移動支持部材は、前記第２位置と、前記第２回転体が前記第１回転体と前記第２押圧力よりも小さい力で接触する第３位置との間に移動可能であり、
前記変位部材は、前記移動支持部材を、前記第２位置と前記第３位置の間で移動させることが可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記移動支持部材は、前記フレームに対して回動可能に支持されるレバーであり、前記フレームに接続される第１接続部と、前記第１付勢部材に接続される第２接続部と、前記第１接続部と前記第２接続部との間に位置し、前記回転支持部材および前記第２付勢部材が保持される保持部と、を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記移動支持部材が前記第２位置にある場合において、前記第２付勢部材が前記回転支持部材を付勢する方向は、前記第２回転部材の幅方向および前記ニップ部における前記搬送方向と垂直な第１方向であることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記移動支持部材が前記第１位置にある場合において、前記第２付勢部材が前記回転支持部材を付勢する方向は、前記第１方向に対して斜めであることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記移動支持部材は、前記回転支持部材をスライド移動可能に支持する、上下方向に延びるガイド孔を有し、
前記回転支持部材は、前記ガイド孔の縁部に係合する溝を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記回転支持部材は、前記移動支持部材に対して回動可能に支持されるアームであり、前記移動支持部材に接続される第３接続部と、前記第２付勢部材に接続される第４接続部とを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第１回転体は、筒状のローラと、前記ローラの内部に配置されるヒータと、前記ローラの幅方向の端部を支持する第１軸受と、を有し、
前記移動支持部材が前記第１位置または前記第２位置にある場合において、前記第１軸受の外周面は、前記フレームと当接することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記ローラの上に、前記ローラと対面して配置された温度センサをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第２回転体は、回転軸と、前記回転軸を覆う弾性層と、を有する加圧ローラであり、
前記回転支持部材は、前記回転軸の端部を支持する第２軸受であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に利用される、ニップ幅を変更可能な定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、加熱体と加圧体の間で現像剤像が形成されたシートを挟み、現像剤像をシートに熱定着する定着装置が設けられている。定着装置は、シートの種類に応じて加熱ローラと加圧ローラのニップ幅を変更可能に構成されていることがある。例えば、特許文献１の定着装置は、加圧アームで加圧ローラを支持しており、ニップ幅を小さくするときには、カムを利用して加圧アームを所定量下げるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０６３００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、加圧ローラの直径の誤差が大きい場合、加圧ローラの位置を変更するだけではニップ幅が適切にならない可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ニップ幅を変更可能な定着装置において、ニップ幅を小さくする場合に、適切なニップ幅を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の定着装置は、シートに現像剤像を定着する定着装置であって、フレームと、フレームに回転可能に支持された第１回転体と、第１回転体の下に配置され、第１回転体との間でニップ部を形成する第２回転体であって、第１回転体との間で搬送方向にシートを搬送しつつ現像剤像を定着する第２回転体と、第２回転体を回転可能に支持する回転支持部材と、回転支持部材を支持するとともに、フレームに対して、ニップ部における押圧力が第１押圧力となる第１位置と、ニップ部における押圧力が第１押圧力よりも小さい第２押圧力となる第２位置との間で上下に移動可能に支持された移動支持部材と、移動支持部材を上方に向けて付勢する第１付勢部材と、回転支持部材を上方に向けて付勢する第２付勢部材と、第１付勢部材の付勢力に抗して移動支持部材を第１位置と第２位置の間で変位させる変位部材と、を備える。
回転支持部材は、第２付勢部材を介して移動支持部材に支持され、移動支持部材に対して移動可能である。
【０００７】
このような構成によると、移動支持部材が第１位置にあると、第１付勢部材の付勢力により第２回転体が第１回転体に押し付けられる。そして、移動支持部材が第２位置にあると、第２付勢部材を介して移動支持部材に支持され、かつ、移動支持部材に対して移動可能であるので、第２付勢部材が回転支持部材を付勢し、第２回転体が第１回転体に押し付けられる。このため、第１回転体または第２回転体の直径の誤差が大きかったとしても、第２付勢部材で第２回転体を第１回転体へ向けて付勢するので、適切なニップ幅を実現することができる。
【０００８】
前記した定着装置において、移動支持部材は、回転支持部材の下方への移動を規制するストッパを有していてもよい。この場合、ストッパは、移動支持部材が第１位置にある場合において回転支持部材に当接し、移動支持部材が第２位置にある場合において回転支持部材から離間することが望ましい。
【０００９】
このような構成によれば、移動支持部材が第１位置にある場合には、回転支持部材がストッパに当接するので、第２付勢部材の付勢力の誤差の影響を受けずに、第１付勢部材の付勢力によって第１位置におけるニップ幅を規定することができる。
【００１０】
そして、移動支持部材が第１位置にある場合において、第１付勢部材の付勢力は、第２付勢部材の付勢力より大きい構成とすることができる。
【００１１】
定着装置は、移動支持部材が第２位置にある場合において、第１回転体と第２回転体は接触する構成とすることができる。
【００１２】
移動支持部材は、第２位置と、第２回転体が第１回転体と第２押圧力よりも小さい力で接触する第３位置との間に移動可能であってもよい。そして、変位部材は、移動支持部材を、第２位置と第３位置の間で移動させることが可能に構成されていてもよい。
【００１３】
移動支持部材は、フレームに対して回動可能に支持されるレバーであり、フレームに接続される第１接続部と、第１付勢部材に接続される第２接続部と、第１接続部と第２接続部との間に位置し、回転支持部材および第２付勢部材が保持される保持部と、を有していてもよい。
【００１４】
移動支持部材が第２位置にある場合において、第２付勢部材が回転支持部材を付勢する方向は、第２回転部材の幅方向およびニップ部における搬送方向と垂直な第１方向であることが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、第２付勢部材が働く、移動支持部材が第２位置にある場合に、第２付勢部材の付勢力を最も効率よく利用することができる。
【００１６】
この場合、移動支持部材が第１位置にある場合において、第２付勢部材が回転支持部材を付勢する方向は、第１方向に対して斜めにすることができる。
【００１７】
移動支持部材は、回転支持部材をスライド移動可能に支持する、上下方向に延びるガイド孔を有し、回転支持部材は、ガイド孔の縁部に係合する溝を有する構成とすることができる。
【００１８】
回転支持部材は、移動支持部材に対して回動可能に支持されるアームであり、移動支持部材に接続される第３接続部と、第２付勢部材に接続される第４接続部とを有していてもよい。
【００１９】
第１回転体は、筒状のローラと、ローラの内部に配置されるヒータと、ローラの幅方向の端部を支持する第１軸受と、を有することができる。そして、移動支持部材が第１位置または第２位置にある場合において、第１軸受の外周面は、フレームと当接する構成とすることができる。
【００２０】
そして、この場合に、ローラの上に、ローラと対面して配置された温度センサをさらに備えることができる。
【００２１】
第２回転体は、回転軸と、回転軸を覆う弾性層と、を有する加圧ローラであり、回転支持部材は、回転軸の端部を支持する第２軸受であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ニップ幅を変更可能な定着装置において、ニップ幅を小さくする場合に適切なニップ幅を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタの断面図である。
【図２】第１実施形態に係る定着装置の部分断面図である。
【図３】フレームと加熱ローラを示す側面図（ａ）と、加圧ローラの端部の斜視図（ｂ）である。
【図４】レバーの平面図（ａ）と、回転支持部材の斜視図（ｂ）と、ストッパの斜視図（ｃ）である。
【図５】レバーが第２位置にあるときの定着装置の部分断面図である。
【図６】レバーが第３位置にあるときの定着装置の部分断面図である。
【図７】第２実施形態に係る定着装置の部分断面図である。
【図８】第３実施形態に係る定着装置の部分断面図である。
【図９】第４実施形態に係る定着装置の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の第１実施形態に係る定着装置について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に断りがないかぎり図１に示した上下方向を上下、図１における右側を後、左側を前、紙面の手前側を右、紙面の奥側を左として、各方向を示す。
【００２５】
図１に示すように、第１実施形態に係る定着装置１００を備えるレーザプリンタ１０は、本体筐体２０内に、シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部３０と、露光装置４０と、用紙Ｐ上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ５０と、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着する定着装置１００とを主に備えている。
【００２６】
給紙部３０は、本体筐体２０内の下部に設けられ、用紙Ｐを収容する給紙トレイ３１と、用紙Ｐの前側を持ち上げる用紙押圧板３２と、給紙ローラ３３と、給紙パッド３４と、紙粉取りローラ３５，３６と、レジストローラ３７とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｐは、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３に寄せられ、給紙ローラ３３と給紙パッド３４によって１枚ずつ分離され、紙粉取りローラ３５，３６およびレジストローラ３７を通ってプロセスカートリッジ５０に向けて搬送される。
【００２７】
露光装置４０は、本体筐体２０内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部と、回転駆動するポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４，４５，４６とを主に備えている。露光装置４０では、レーザ発光部から出射されるレーザ光が、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡４４，４５、レンズ４３、反射鏡４６の順に反射または通過して、感光体ドラム６１の表面で高速走査される。
【００２８】
プロセスカートリッジ５０は、露光装置４０の下方に配置され、本体筐体２０に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２０に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジ５０は、ドラムユニット６０と、現像ユニット７０とから構成されている。
【００２９】
ドラムユニット６０は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７０は、ドラムユニット６０に対して着脱可能となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とを主に備えている。
【００３０】
プロセスカートリッジ５０では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４０からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。
【００３１】
現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｐが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００３２】
定着装置１００は、プロセスカートリッジ５０の後方に設けられている。用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置１００を通過することで用紙Ｐ上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ２３，２４によって排紙トレイ２２上に排出される。
【００３３】
図２に示すように、定着装置１００は、フレーム１１０と、第１回転体の一例としての加熱ローラ１２０と、第２回転体の一例としての加圧ローラ１３０と、移動支持部材の一例としてのレバー１４０と、回転支持部材の一例としての第２軸受１５０と、ストッパ１５５と、第１付勢部材１６０と、第２付勢部材１７０と、変位部材の一例としての操作レバー１８０とを備えている。
【００３４】
加熱ローラ１２０は、フレーム１１０に回転可能に支持されている。加熱ローラ１２０は、筒状のローラ１２１と、ローラ１２１の内部に配置されるヒータ１２２と、ローラ１２１の幅方向の端部を支持する第１軸受１２３と、を有する。ヒータ１２２は、例えば、ハロゲンヒータである。
【００３５】
第１軸受１２３は、リング形状を有し、図３（ａ）に示すように、外周面１２３Ａと、外周面１２３Ａから径方向に突出するビード１２３Ｂを有している。
【００３６】
図２に示すように、加圧ローラ１３０は、加熱ローラ１２０の下に配置され、加熱ローラ１２０との間で、用紙Ｐを挟むニップ部を形成する。そして、加圧ローラ１３０は、加熱ローラ１２０との間で用紙Ｐを搬送しつつ、用紙Ｐ上の現像剤像を定着する。
【００３７】
加圧ローラ１３０は、図３（ｂ）に示すように、回転軸１３１と、回転軸１３１を覆う弾性層１３３とを有する。回転軸１３１は、金属のシャフトからなり、端部１３１Ａが加熱ローラ１２０の軸方向（以下、単に「軸方向」という。）に突出している。弾性層１３３は、例えば、発泡樹脂を含み、外周面に樹脂のシート層を有している。
【００３８】
レバー１４０は、第２軸受１５０を支持するとともに、フレーム１１０に対して、ニップ部における押圧力が第１押圧力となる第１位置（図２の位置）と、ニップ部における押圧力が第１押圧力よりも小さい第２押圧力となる第２位置（図５の位置）と、加圧ローラ１３０が加熱ローラ１２０と第２押圧力よりも小さい力で接触する第３位置（図６の位置）との間で上下に移動可能に支持されている。以下の説明においては、レバー１４０が第１位置にある状態を「強ニップ状態」と呼び、レバー１４０が第２位置にある状態を「弱ニップ状態」と呼び、レバー１４０が第３位置にある状態を「ニップリリース状態」と呼ぶ。
【００３９】
フレーム１１０は、ローラ支持部１１１と、軸支部１１２と、位置規制面１１３と、バネ係止部１１５とを有している。これらの各構成は、左右方向の両端部にそれぞれ左右対称に設けられている（右側のみ図示）。
【００４０】
ローラ支持部１１１は、加熱ローラを支持する部分である。図３（ａ）に示すように、ローラ支持部１１１は、支持面１１１Ａと、支持面１１１Ａに形成された溝１１１Ｂとを有している。
【００４１】
レバー１４０が第１位置または第２位置にある場合において、第１軸受１２３の外周面１２３Ａは、フレーム１１０の支持面１１１Ａと当接する。そして、溝１１１Ｂには、第１軸受１２３のビード１２３Ｂが係合している。ビード１２３Ｂが溝１１１Ｂに係合することで、第１軸受１２３の軸方向の位置が規制されている。
支持面１１１Ａは、軸方向から見て、上側に向けて凹んだ半円形状を有している（図２参照）。
なお、フレーム１１０には、加熱ローラ１２０の表面温度を検知するための温度センサ１１８が設けられている。温度センサ１１８は、加熱ローラ１２０のローラ１２１の上に、ローラ１２１と対面して配置されている。言い換えると、温度センサ１１８は、加熱ローラ１２０を挟んで加圧ローラ１３０と反対の位置に配置されている。温度センサ１１８は、ローラ１２１の表面から所定距離離間している。
【００４２】
図２に戻り、軸支部１１２は、レバー１４０を軸支する部分である。軸支部１１２は、ローラ支持部１１１よりも前側の位置に設けられ、軸方向に突出したピンである。
【００４３】
位置規制面１１３は、操作レバー１８０と当接してレバー１４０の位置を規定する面である。位置規制面１１３は、フレーム１１０の後端部に設けられた下方を向いた平面として構成されている。
【００４４】
バネ係止部１１５は、第１付勢部材１６０の一端１６１が掛止される部分である。バネ係止部１１５は、レバー１４０の上方に設けられている。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、レバー１４０は、軸方向に直交する方向において、加熱ローラ１２０の一方側（前側）から他方側（後側）まで延びている。レバー１４０は、例えば、金属板からなる。レバー１４０は、フレームに対して回動可能に支持されており、フレームに接続される第１接続部１４１と、第１付勢部材１６０に接続される第２接続部１４４と、第１接続部１４１と第２接続部１４４との間に位置し、第２軸受１５０および第２付勢部材１７０が保持される保持部１４３と、操作レバー１８０を支持する支持孔１４２とを有する。
【００４６】
第１接続部１４１は、軸支部１１２と嵌合するＣ字形状の切欠を有する部分である。第１接続部１４１は、軸方向に直交する方向におけるレバー１４０の一方側の端（一端）に形成されている。第１接続部１４１が軸支部１１２と嵌合することで、レバー１４０は、軸支部１１２の回りでフレーム１１０に対して回動可能となっている。
【００４７】
支持孔１４２は、軸方向に直交する方向におけるレバー１４０の他方側の端（他端）に形成された四角い孔である。
【００４８】
保持部１４３は、取付孔１４３Ａとガイド孔１４３Ｂとが繋がった状態で形成されている。
【００４９】
取付孔１４３Ａは、レバー１４０の一端（第１接続部１４１）と他端（支持孔１４２）とを結ぶ延在方向に沿って長い、矩形の孔である。取付孔１４３Ａの下縁１４３Ｐは、ストッパ１５５と当接して、ストッパ１５５が下に移動するのを規制する部分である。
【００５０】
ガイド孔１４３Ｂは、第２軸受１５０をスライド移動可能に支持する、上下方向に延びる孔である。具体的には、ガイド孔１４３Ｂは、レバー１４０の延在方向に対して直交する方向に長く延びた矩形を有している。レバー１４０の延在方向において、ガイド孔１４３Ｂの寸法は、取付孔１４３Ａの寸法より小さい。ガイド孔１４３Ｂの上縁１４３Ｑは、第２軸受１５０が上に移動するのを規制する部分である。
【００５１】
第２接続部１４４は、先端が下向きに延びるフック形状を有している。
【００５２】
第２軸受１５０は、加圧ローラ１３０の回転軸１３１の端部１３１Ａを支持する部材である。図４（ｂ）に示すように、第２軸受１５０は、樹脂などから形成された略直方体形状を有する。第２軸受１５０は、回転軸１３１の端部１３１Ａが入る円形の孔１５１と、孔１５１の軸線に平行な一対の対向する側面１５２にそれぞれ形成された溝１５３とを有している。各溝１５３は、孔１５１の軸線に直交する方向に沿って延びている。第２軸受１５０は、孔１５１に加圧ローラ１３０の端部１３１Ａを受け入れることで、加圧ローラ１３０を回転可能に支持する。
【００５３】
図２に示すように、溝１５３は、ガイド孔１４３Ｂの縁部に係合し、これにより、第２軸受１５０は、ガイド孔１４３Ｂの縁部に沿って、レバー１４０に対してスライド移動可能となっている。第２軸受１５０は、第２付勢部材１７０を介してレバー１４０に支持され、第２付勢部材１７０が変形するのに応じてレバー１４０に対して移動可能である。
【００５４】
ストッパ１５５は、第２付勢部材１７０を保持するとともに、第２軸受１５０の下方への移動を規制する部材である。ストッパ１５５は、樹脂などから形成され、図４（ｂ）に示すように、略直方体形状を有する。ストッパ１５５は、規制面１５５Ａと、バネ収容穴１５５Ｂと、係合溝１５５Ｃと、爪部１５５Ｄとを有する。
【００５５】
規制面１５５Ａは、上側の面であり、第２軸受１５０が当接することで、第２軸受１５０が下方に移動するのを規制する面である。
バネ収容穴１５５Ｂは、規制面１５５Ａに形成された、第２付勢部材１７０を収容する有底の円い穴である。
係合溝１５５Ｃは、規制面１５５Ａに隣接する対向する一対の側面１５５Ｚに形成された溝である。係合溝１５５Ｃは、バネ収容穴１５５Ｂの軸線に沿って延びている。
爪部１５５Ｄは、各側面１５５Ｚの軸方向の一方側の辺に沿って形成され、係合溝１５５Ｃから離れるに従い先細りになっている。ストッパ１５５は、爪部１５５Ｄ側からレバー１４０の取付孔１４３Ａに押し込むことで、爪部１５５Ｄが取付孔１４３Ａに係合して固定されるようになっている。
【００５６】
図２に示すように、第１付勢部材１６０は引張コイルバネからなり、一端１６１と他端１６２とを有する。一端１６１は、フレーム１１０のバネ係止部１１５に係合し、他端１６２は、レバー１４０の第２接続部１４４に係合し、常時、レバー１４０を上方に付勢している。
【００５７】
第２付勢部材１７０は、バネ収容穴１５５Ｂに入るのに適した直径を有する圧縮コイルバネである。第２付勢部材１７０のバネ係数は、第１付勢部材１６０のバネ係数よりも小さい。第２付勢部材１７０の自然長は、バネ収容穴１５５Ｂの深さより長く、常時、第２軸受１５０を上方に付勢している。レバー１４０が第１位置にある場合において、第１付勢部材１６０の付勢力は、第２付勢部材１７０の付勢力より大きい。
【００５８】
操作レバー１８０は、第１付勢部材１６０の付勢力に抗してレバー１４０を第１位置と第２位置の間および第２位置と第３位置の間で変位させる変位部材の一例である。操作レバー１８０は、軸部１８１と、軸部１８１から離れるように延びる操作部１８２と、カム１８３とを有する。
【００５９】
軸部１８１は、レバー１４０の支持孔１４２に係合しており、これにより、操作レバー１８０は、レバー１４０に対して回動可能となっている。
カム１８３は、その外周に、操作レバー１８０の回動中心、つまり、軸部１８１の軸心から第１距離にある第１カム面１８３Ａと、第１距離よりも大きな第２距離にある第２カム面１８３Ｂとを有する。
第１カム面１８３Ａは、位置規制面１１３に当接することで、第１付勢部材１６０の付勢力に抗してレバー１４０を第２位置に留める機能を有する。
第２カム面１８３Ｂは、位置規制面１１３に当接することで、第１付勢部材１６０の付勢力に抗してレバー１４０を第３位置に留める機能を有する。
操作レバー１８０は、操作部１８２を立ててカム１８３が位置規制面１１３に当接しないときには、レバー１４０の位置を規制しないようになっている。
【００６０】
以上のように構成された定着装置１００の作用について説明する。
図２に示すように、操作レバー１８０の操作部１８２を立てて、カム１８３が位置規制面１１３に当接していない状態では、操作レバー１８０がレバー１４０の位置を規制しない。このため、第１付勢部材１６０の付勢力が加圧ローラ１３０を加熱ローラ１２０へ向けて付勢する。このとき、レバー１４０は第１位置となり、加圧ローラ１３０は、第１押圧力で加熱ローラ１２０に付勢し、強ニップ状態となる。
【００６１】
図２に示すように、レバー１４０が第１位置にある場合においては、第１付勢部材１６０の付勢力は、第２付勢部材１７０の付勢力より大きいので、第２付勢部材１７０は、第２軸受１５０の下端面がストッパ１５５の１５５Ａに当接するまで弾性変形する。このため、第２軸受１５０が加圧ローラ１３０を上方に付勢する力の大きさは、第１付勢部材１６０の付勢力の大きさのみに依存し、第２付勢部材１７０の付勢力の大きさには依存しない。つまり、第２付勢部材１７０の付勢力の誤差の影響を受けないので、強ニップ状態におけるニップ幅を適切にすることができる。
【００６２】
レバー１４０が第１位置にある場合において、第２付勢部材１７０が第２軸受１５０を付勢する付勢方向Ａ２は、加圧ローラ１３０の幅方向およびニップ部における用紙Ｐの搬送方向Ａ１と垂直な第１方向（加熱ローラ１２０の軸心Ｘ１と加圧ローラ１３０の軸線Ｘ２を結ぶ直線Ｌ１の方向）に対して斜めになる。付勢方向Ａ２は、第１方向（直線Ｌ１）に対して第１接続部１４１側、つまり、前側へ傾いている。
【００６３】
操作レバー１８０の操作部１８２を後ろ側へ回動させると、カム１８３の外周面が位置規制面１１３またはその周囲に当接することで、レバー１４０が押し下げられる。図５に示すように第１カム面１８３Ａが位置規制面１１３に当接すると、レバー１４０が第２位置になり、弱ニップ状態となる。
【００６４】
弱ニップ状態においては、第１付勢部材１６０がレバー１４０を上方へ付勢する力は第１カム面１８３Ａが位置規制面１１３に当接することで位置規制面１１３に受け止められているので、第１付勢部材１６０の付勢力は、加圧ローラ１３０を加熱ローラ１２０へ押し付ける第２押圧力に寄与しない。
【００６５】
そして、第２軸受１５０の下端面はストッパ１５５の規制面１５５Ａから離間する。また、第２軸受１５０の上端面は、ガイド孔１４３Ｂの上縁１４３Ｑから離間している。レバー１４０が第２位置にある場合において、加熱ローラ１２０と加圧ローラ１３０は接触している。上述したように、第１付勢部材１６０の付勢力は、位置規制面１１３に受け止められていて第２押圧力としては働かないので、第２押圧力の大きさは、第２付勢部材１７０の付勢力の大きさのみに依存する。つまり、第２押圧力は、第１付勢部材１６０の付勢力の誤差の影響を受けないので、弱ニップ状態におけるニップ幅を適切にすることができる。
【００６６】
また、従来技術においては、弱ニップ状態において、加熱ローラと加圧ローラのニップ力やニップ幅を加熱ローラと加圧ローラの軸間距離のみによって規定していたところ、本実施形態においては、主として第２付勢部材の付勢力によって規定している。加熱ローラと加圧ローラの軸間距離のみによってニップ力やニップ幅を規定する場合には、加圧ローラの外径の誤差や変化により、ニップ力やニップ幅が大きく変化しうるが、本実施形態の場合には、加圧ローラの外径の誤差があった場合、ニップ力は、その誤差に応じて変化するものの、第２付勢部材のバネ係数を適度に小さくしておくことでニップ力の誤差を小さくすることができる。このため、弱ニップ状態において、適切なニップ幅を実現することができる。
【００６７】
なお、本実施形態においても、加圧ローラが温度変化等で外径が大きくなったことにより、第２軸受１５０がストッパ１５５に接触する場合があっても構わない。第２軸受１５０がストッパ１５５に押し付けられるような状態になった場合には、ニップ力およびニップ幅が大きめになることがあるかもしれないが、第２軸受１５０がガイド孔１４３Ｂ内で動くことができた分だけニップ力およびニップ幅の変化を抑えることができたということができる。
逆に、外径が小さくなったことで、第２軸受１５０がガイド孔１４３Ｂの上縁１４３Ｑに接触する場合があっても構わない。この場合にも、第２軸受１５０がガイド孔１４３Ｂ内で動くことができた分だけニップ力およびニップ幅の変化を抑えることができたということができる。
すなわち、本実施形態の定着装置１００では、第２付勢部材のバネ係数を適度に小さくしておくことで、ガイド孔１４３Ｂ内で第２軸受１５０が動くことができる分だけ、加圧ローラ１３０の外径の変化によるニップ力およびニップ幅の変化を抑えることができる。
【００６８】
ここで、加熱ローラ１２０は、第１軸受１２３が、第１軸受１２３の上側にのみ設けられた半円状のローラ支持部１１１に支持されているので、加圧ローラ１３０により下から押圧されない場合には、重力により下がろうとする。しかし、本実施形態では、第２付勢部材１７０の付勢力により加圧ローラ１３０が上方に付勢され、加圧ローラ１３０が加熱ローラ１２０に押し付けられているので、第１軸受１２３はローラ支持部１１１に当接したままであり、加熱ローラ１２０の位置は、強ニップ状態と変わらない。このため、温度センサ１１８とローラ１２１の表面との距離は、強ニップ状態と同じとなるので、弱ニップ状態においても、強ニップ状態と同様に、温度センサ１１８で正確に温度を測定することができる。
【００６９】
レバー１４０が第２位置にある場合において、第２付勢部材１７０が第２軸受１５０を付勢する付勢方向Ａ２は、加圧ローラ１３０の幅方向およびニップ部における搬送方向Ａ１と垂直な第１方向である。つまり、付勢方向Ａ２は、加熱ローラ１２０の軸心Ｘ１を向いており、第２付勢部材１７０の付勢力を最も効率良く利用することができる。
【００７０】
レバー１４０が第２位置にある状態から、操作レバー１８０の操作部１８２をさらに後ろ側へ回動させると、カム１８３の外周面が位置規制面１１３またはその周囲に当接することで、レバー１４０が押し下げられ、図６に示すように第２カム面１８３Ｂが位置規制面１１３に当接すると、レバー１４０が第３位置になり、ニップリリース状態となる。
【００７１】
第３位置においては、第１付勢部材１６０がレバー１４０を上方へ付勢する力は第１カム面１８３Ａが位置規制面１１３に当接することで位置規制面１１３に受け止められている。そのため、第１付勢部材１６０の付勢力は、加圧ローラ１３０を加熱ローラ１２０に押し付ける力としては働かない。また、第２軸受１５０の上端面は、ガイド孔１４３Ｂの上縁１４３Ｑに接触し、第２付勢部材１７０の付勢力は上縁１４３Ｑに受け止められている。そのため、第２付勢部材１７０の付勢力は、加圧ローラ１３０を加熱ローラ１２０に押し付ける力としては働かない。
【００７２】
そして、加熱ローラ１２０は、第１軸受１２３が、第１軸受１２３の上側にのみ設けられた半円状のローラ支持部１１１に支持されているので、加圧ローラ１３０により下から押圧されない場合には、重力により下がって加圧ローラ１３０に接触して支えられた状態となる。
これにより、ニップリリース状態においては、加熱ローラ１２０と加圧ローラ１３０の間の接触力は、加熱ローラ１２０の重みだけであるので、加熱ローラ１２０と加圧ローラ１３０の間に用紙Ｐが詰まった場合に、容易にジャム処理を行うことができる。
【００７３】
操作レバー１８０を、図６の位置から前側へ回動させれば、上述したのと逆の動作によりニップリリース状態から弱ニップ状態にし、さらに、前側に回動させれば、弱ニップ状態から強ニップ状態にすることができる。
【００７４】
以上に説明した通り、本実施形態の定着装置１００によれば、レバー１４０が第２位置にあると、加圧ローラ１３０は、第２付勢部材１７０を介してレバー１４０に支持され、かつ、レバー１４０に対して移動可能であるので、第２付勢部材１７０が第２軸受１５０を付勢し、これにより、加圧ローラ１３０が加熱ローラ１２０に押し付けられる。このため、加熱ローラ１２０または加圧ローラ１３０の直径の誤差が大きかったとしても、第２付勢部材１７０で加圧ローラ１３０を加熱ローラ１２０へ向けて付勢するので、適切なニップ幅を実現することができる。
【００７５】
そして、レバー１４０が第１位置にある場合には、第２軸受１５０がストッパ１５５に当接するので、第２付勢部材１７０の付勢力の誤差の影響を受けずに、第１付勢部材１６０の付勢力によって第１位置におけるニップ幅を規定することができる。
【００７６】
さらに、第２付勢部材１７０が働く、レバー１４０が第２位置にある場合に、第２付勢部材１７０の付勢力を最も効率よく利用することができる。
【００７７】
以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。
【００７８】
例えば、図７に示した第２実施形態の定着装置２００のように、回転支持部材２５０は、レバー１４０に対して回動可能に支持されるアームであってもよい。回転支持部材２５０は、第１実施形態と同様に、加圧ローラ１３０の端部１３１Ａを支持する孔１５１を有している。そして、レバー１４０に相対的に回動可能な状態で接続される第３接続部２５３と、第２付勢部材１７０に接続される第４接続部２５４とを有している。第４接続部２５４は、第２付勢部材１７０に付勢される下端面である。
【００７９】
このように、第２実施形態における回転支持部材２５０も、回動によって加圧ローラ１３０を支持する部分が上下に移動可能であるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、この第２実施形態においては、回転支持部材２５０の回動動作をレバー１４０の孔２４３Ｂの縁が阻害しないように、孔２４３Ｂを、回転支持部材２５０と干渉しない十分な大きさで形成するとよい。
【００８０】
また、図８に示した第３実施形態の定着装置３００のように、移動支持部材３４０は、フレーム３１０にスライド移動可能に支持された構成であってもよい。具体的には、フレーム３１０は、移動支持部材３４０を上下動可能に案内するガイド孔３１２と、第１付勢部材３６０の下端を支持する支持部３１５とを有している。
ガイド孔３１２は、加熱ローラ１２０と加圧ローラ１３０が対向する上下方向に延びている。
移動支持部材３４０は、ガイド孔３１２の縁に係合した溝３４１を有している。
支持部３１５は、移動支持部材３４０の下に配置され、圧縮コイルバネからなる第１付勢部材３６０が、移動支持部材３４０と支持部３１５との間に配置されている。
また、操作レバー３８０は、移動支持部材３４０の上に配置され、図８に示した弱ニップ状態において移動支持部材３４０の上面に当接して弱ニップ状態を形成する第１カム面３８１と、強ニップ状態において移動支持部材３４０の上面に当接して強ニップ状態を形成する第２カム面３８２とを有している。
【００８１】
このように、移動支持部材３４０が、フレーム３１０に対しスライド移動可能な構成であっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８２】
また、上述の各実施形態においては、回転支持部材の上下動の移動方向を移動支持部材が支持していたが、回転支持部材は、第２付勢部材１７０に直接支持されていてもよい。例えば、図９に示す第３実施形態の定着装置４００のように、第２軸受４５０を板バネ４７０の一端に固定し、板バネ４７０の他端をレバー１４０に固定してもよい。この場合、回転支持部材４５０は、レバー１４０に直接には支持されないので、加圧ローラ１３０の端部１３１Ａが通る孔４４３は、回転支持部材４５０と干渉しない十分な大きさにするとよい。
【００８３】
第１実施形態においては、変位部材の一例として手動で操作する操作レバー１８０を示したが、これに限定されない。変位部材は、複数の部品からなる機構、たとえば、手動でスライド操作することにより移動支持部材を動かす機構であってもよいし、モータや、ソレノイドアクチュエータなど、電動のものであってもよい。
【００８４】
前記各実施形態においては、第１回転体として加熱ローラ１２０を示し、第２回転体として加圧ローラ１３０を示したが、第１回転体が加圧ローラで、第２回転体が加熱ローラであってもよい。また、定着のための加熱部材は加熱ローラに限らず、ヒータによって内周面が加熱される無端状のベルトであってもよい。ベルトを採用する場合、回転支持部材は、例えば、ベルトの内側に配置されるステイの端部と係合するとともに、ベルト端部の内周面を案内するガイド面を有したサイドガイドとなる。また、ヒータを第１回転体または第２回転体の外部に配置して、これらの外周面を加熱する外部加熱方式や、ＩＨ(Induction Heating)方式でもよい。
【００８５】
前記実施形態においては、モノクロのレーザプリンタを例示したが、本発明は、ＬＥＤのプリンタに適用することもできるし、カラープリンタに適用することもできる。また、いわゆる複写機や複合機に本発明を適用することもできる。
【００８６】
また、定着装置において利用されるシートは、ＯＨＰシートや封筒など、通常の用紙以外であってもよい。
【００８７】
なお、前記実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８８】
９９９９９９９
１０    レーザプリンタ
１００  定着装置
１１０  フレーム
１１１  ローラ支持部
１１１Ａ  支持面
１１３  位置規制面
１１５  バネ係止部
１１８  温度センサ
１２０  加熱ローラ
１２１  ローラ
１２２  ヒータ
１２３  第１軸受
１２３Ａ  外周面
１３０  加圧ローラ
１３１  回転軸
１３１Ａ  端部
１３３  弾性層
１４０  レバー
１４１  第１接続部
１４２  支持孔
１４３  保持部
１４３Ｂ  ガイド孔
１４４  第２接続部
１５０  第２軸受
１５１  孔
１５３  溝
１５５  ストッパ
１６０  第１付勢部材
１７０  第２付勢部材
１８０  操作レバー
１８３Ａ  第１カム面
１８３Ｂ  第２カム面
【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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【図６】
2019148686.tif 000008
【図７】
2019148686.tif 000009
【図８】
2019148686.tif 000010
【図９】
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