(57)【要約】【課題】加熱部材と加圧部材の押圧状態を解除する際の騒音の発生を抑制できる定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置は、加熱部材と加圧部材とのニップ部にニップ圧を付与する加圧機構と、ニップ圧を可変させる圧調整機構と、を備える。加圧機構は、加圧部材と加熱部材の一方を保持するローラー押圧部材と、ローラー押圧部材を加圧部材と加熱部材の他方に対して接近または離間する方向に付勢する付勢部材とを備える。圧調整機構は、回転中心から外周面までの距離が周方向において変化する偏芯カムを有し、外周面に形成された小径部と大径部の一方を用いて加圧機構によるニップ圧を付与し、小径部と大径部の他方を用いてニップ圧を解除する。偏芯カムの大径部を用いてニップ圧を付与若しくは解除しているとき、偏芯カムには常に小径部方向に回転させようとする反力が作用している。【選択図】図４
2017107034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と、
該加熱部材に接触してニップ部を形成する加圧部材と、
前記ニップ部にニップ圧を付与する加圧機構と、
前記ニップ部のニップ圧を可変させる圧調整機構と、
を備え、トナー像を担持した記録媒体が前記ニップ部を通過することによりトナー像が加熱及び加圧されて記録媒体上に定着される定着装置において、
前記加圧機構は、
前記加圧部材と前記加熱部材の一方を保持するとともに前記加圧部材と前記加熱部材の他方に対して接近及び離間する方向に揺動可能に支持されるローラー押圧部材と、
該ローラー押圧部材に一端が当接し、前記ローラー押圧部材を前記加圧部材と前記加熱部材の他方に対して接近または離間する方向に付勢する付勢部材と、を有し、
前記圧調整機構は、回転中心から外周面までの距離が周方向において変化する偏芯カムを有し、前記外周面に形成された小径部と大径部の一方を用いて前記加圧機構による前記ニップ圧を付与するとともに、前記小径部と前記大径部の他方を用いて前記加圧機構による前記ニップ圧を解除し、
前記偏芯カムの前記大径部を用いて前記加圧機構により前記ニップ圧を付与若しくは解除しているとき、前記偏芯カムには常に前記小径部方向に回転させようとする反力が作用していることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記偏芯カムは、前記小径部から前記大径部までの範囲で前記回転中心から前記外周面までの距離が連続的に増加し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】
前記偏芯カムは、前記小径部と前記大径部とが周方向に１８０°以上離れており、前記偏芯カムを正逆回転させることにより前記小径部と前記大径部とを切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加圧機構は、前記付勢部材の他端が当接し、前記ローラー押圧部材に対して接近及び離間する方向に揺動可能に支持されるバネ圧縮部材を有し、
前記偏芯カムは、前記外周面が前記バネ圧縮部材に設けられたコロに当接することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に搭載される定着装置に関し、特に、加熱部材と加圧部材とのニップ圧を解除可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、像担持体から用紙等の記録材上に転写されたトナー像を定着するための定着装置が備えられている。定着装置としては、互いに当接して回転する加熱ローラーと加圧ローラーを備えたローラー定着方式、また、加熱部材として無端状の定着ベルトを使用するベルト定着方式等が知られている。例えば、ローラー定着方式の定着装置は、圧接される定着ローラーと加圧ローラーとのニップ部で用紙上に担持されたトナー像を加熱及び加圧して用紙上に定着している。
【０００３】
上記のような定着装置においては、搬送中の用紙が加熱部材と加圧部材とのニップ部に噛み込んで紙詰まり（ジャム）が発生することがある。そのため、用紙のジャム処理のために、加熱部材と加圧部材とのニップ圧を解除する構成が必要となる
【０００４】
例えば、特許文献１には、加圧部材と加熱部材のニップ部にニップ圧を付与する加圧機構と、ニップ部のニップ圧を変更する圧解除機構と、を備え、圧解除機構として、加圧機構を構成するバネ圧縮部材に設けられたコロに当接するとともに回転中心から外周面までの距離が変化する偏芯カムを備えた定着装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、定着ローラー（加熱部材）と加圧部材を相対的に押圧する第１の状態と、押圧状態を解除する第２の状態とに切り替える押圧状態切替手段を備え、押圧状態切替手段として偏芯カムを用いる定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１２８２２２号公報
【特許文献２】特開２０１３−５７７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２のように偏芯カムを用いた圧解除機構において、加圧部材と加熱部材とが押圧状態にあるときに偏芯カムが静止している構成、即ち、押圧位置では偏芯カムに対する反力（抗力）が偏芯カムの径方向にのみ作用し、回転方向には作用しない構成では、偏芯カムを大径の押圧位置から小径の解除位置方向に回転させる際に、偏芯カムの径方向に作用していた反力が消失し、回転方向に作用する反力が増加する。その結果、偏芯カムに対する急激な負荷変動が発生し、偏芯カムに駆動力を伝達するギアやカップリングの噛み合い部分で騒音が発生するという不都合があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、加熱部材と加圧部材の押圧状態を解除する際の騒音の発生を抑制できる定着装置及びそれを備えた画像形成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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、加熱部材と、加熱部材に接触してニップ部を形成する加圧部材と、ニップ部にニップ圧を付与する加圧機構と、ニップ部のニップ圧を可変させる圧調整機構と、を備え、トナー像を担持した記録媒体がニップ部を通過することによりトナー像が加熱及び加圧されて記録媒体上に定着される定着装置である。加圧機構は、ローラー押圧部材と、付勢部材と、を有する。ローラー押圧部材は、加圧部材と加熱部材の一方を保持するとともに加圧部材と加熱部材の他方に対して接近及び離間する方向に揺動可能に支持される。付勢部材は、ローラー押圧部材に一端が当接し、ローラー押圧部材を加圧部材と加熱部材の他方に対して接近または離間する方向に付勢する。圧調整機構は、回転中心から外周面までの距離が周方向において変化する偏芯カムを有し、外周面に形成された小径部と大径部の一方を用いて加圧機構によるニップ圧を付与するとともに、小径部と大径部の他方を用いて加圧機構によるニップ圧を解除する。偏芯カムの大径部を用いて加圧機構によりニップ圧を付与若しくは解除しているとき、偏芯カムには常に小径部方向に回転させようとする反力が作用している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の構成によれば、偏芯カムの大径部を用いて加圧部材と加熱部材のニップ部にニップ圧を付与、若しくはニップ部のニップ圧を解除しているとき、偏芯カムには常に小径部方向に回転させようとする負荷が掛かることになる。そのため、偏芯カムの当接位置を大径部から小径部に切り替える際に回転方向の反力が急激に増加しない。従って、加熱部材と加圧部材とのニップ圧を付加若しくは解除する際の急激な負荷変動を抑制して騒音を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置１３を備えた画像形成装置１００の全体構成を示す概略断面図
【図２】図１における定着装置１３周辺の側面断面図
【図３】定着装置１３の加圧機構５０及び圧解除機構６０を加圧ローラー１３２と反対側から見た斜視図であり、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に押圧された状態を示す図
【図４】定着装置１３の加圧機構５０及び圧解除機構６０を加圧ローラー１３２側から見た斜視図であり、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に押圧された状態を示す図
【図５】定着装置１３の加圧機構５０及び圧解除機構６０を加圧ローラー１３２と反対側から見た斜視図であり、定着ローラー１３１の加圧ローラー１３２に対する押圧が解除された状態を示す図
【図６】圧解除機構６０を構成する偏芯カム６２の正面図
【図７】コロ６１に対する偏芯カム６２の当接位置を押圧位置Ｐ１から解除位置Ｐ２に切り替えたときの負荷変動を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、本実施形態では、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）に対応する４つの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄを並列配置して画像形成を行う、４連タンデム型のカラー複写機である。
【００１３】
画像形成装置１００の装置本体内には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、図１では左側から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。
【００１４】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する上記した感光体ドラム１ａ〜１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において用紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着装置１３において用紙Ｐ上に定着された後、画像形成装置１００より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００１５】
トナー像が転写される用紙Ｐは、画像形成装置１００本体下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ、レジストローラー対１２ｂ、用紙搬送路１４を介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、主に継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。中間転写ベルト８および二次転写ローラー９は、ベルト駆動モーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ〜１ｄと同一線速で回転駆動される。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。
【００１６】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲および下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して画像データに基づく露光を行う露光ユニット５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上でトナー像の転写後に残留した現像剤（トナー）を回収、除去するクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄとが設けられている。
【００１７】
画像読取部２３は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサー等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。
【００１８】
コピー動作を行う場合、画像読取部２３において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット５によって画像データに基づいて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。
【００１９】
なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄに現像剤が補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット５の露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２０】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。一次転写ローラー６ａ〜６ｄは、一次転写駆動モーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８と同一線速で回転駆動される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。
【００２１】
中間転写ベルト８は、従動ローラー１０及び駆動ローラー１１に掛け渡されており、ベルト駆動モーターによる駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは用紙搬送路１４を介して定着装置１３へと搬送される。
【００２２】
定着装置１３に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２（いずれも図２参照）のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１７によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１８によって排出トレイ２０に排出される。
【００２３】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１３を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラー対１８から装置外部にまで突出させる。その後、排出ローラー対１８を逆回転させることにより用紙Ｐは分岐部１７で反転搬送路２１に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着装置１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対１８によって排出トレイ２０に排出される。
【００２４】
図２は、図１における定着装置１３周辺の側面断面図である。定着装置１３は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着方式であり、加熱部材である定着ローラー１３１と、加圧部材である加圧ローラー１３２と、定着ローラー１３１の外周に対向して配設される誘導加熱部１３３と、定着ローラー１３１表面の温度を検知するサーミスタ等からなる温度センサー１３４とを備える。誘導加熱部１３３と温度センサー１３４は画像形成装置１００本体に固定されており、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２は定着装置１２のハウジングに回転可能に保持されている。
【００２５】
定着ローラー１３１は、円筒型ステンレスからなる基材１３１ａと、加圧ローラー１３２に圧接するニップ部Ｎへ弾性と離型性の向上のためにシリコンゴムスポンジからなる弾性層１３１ｄとを備え、基材１３１ａと弾性層１３１ｄとの間に、基材側から順に断熱層１３１ｂと誘導発熱層１３１ｃを備える。
【００２６】
加圧ローラー１３２は、アルミニウム製の芯金からなる基材１３２ａと、ニップ部Ｎへ弾性を付与するために基材１３２ａ上に形成されるシリコンゴムからなる弾性層１３２ｂと、ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させるために弾性層１３２ｂの表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層１３２ｃとを備える。
【００２７】
また、加圧ローラー１３２は、モーター等の駆動源（図略）によって回転駆動させられ、さらに定着ローラー１３１に対してその中心方向に加圧する。これにより、加圧ローラー１３２が定着ローラー１３１に圧接し、加圧ローラー１３２が回転すると、定着ローラー１３１がニップ部Ｎにおいて同方向に従動回転する。
【００２８】
温度センサー１３４は、定着ローラー１３１表面において軸方向（幅方向）の中央部の通紙領域と、小さいサイズの用紙やＡ４タテの用紙が通紙された時に非通紙領域となる軸方向の両端部とに対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。温度センサー１３４にて検知された温度に基づいて、誘導加熱部１３３の電力が制御され、定着ローラー１３１表面が所定の温度に保持される。
【００２９】
誘導加熱部１３３は、励磁コイル１３３ａとホビン１３３ｂとコア１３３ｃとを備え、電磁誘導により定着ローラー１３１を加熱するものであり、定着ローラー１３１の軸方向に延びて、定着ローラー１３１の外周の一部を囲うように対向して配設される。
【００３０】
銅線からなる励磁コイル１３３ａは、ホビン１３３ｂに巻回され、コア１３３ｃの中央部の周りを軸方向に周回するように、定着ローラー１３１外周の一部にわたって渦巻状に配設されている。また励磁コイル１３３ａは、図示しない電源に接続されていて、電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部１３３から発せられる磁束は、図２の紙面に平行な方向に発せられ、定着ローラー１３１の誘導発熱層１３１ｃを貫通する。誘導発熱層１３１ｃの磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れると、誘導発熱層１３１ｃ内の電気抵抗によってジュール熱が発生して、誘導発熱層１３１ｃが発熱することになる。
【００３１】
定着ローラー１３１が誘導加熱部１３３によって所定の温度となるように、温度センサー１３４の検知する温度に基づいて電源の電力を制御している。そして、定着ローラー１３１が加熱され所定の温度に昇温すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙Ｐが加熱されるとともに、加圧ローラー１３２にて加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが溶融定着される。
【００３２】
図３〜図５は、定着装置１３の加圧機構５０及び圧解除機構６０を示す斜視図であり、図６は、圧解除機構６０を構成する偏芯カム６２の正面図である。定着装置１３は、前述の定着ローラー１３１、加圧ローラー１３２、誘導加熱部１３３、温度センサー１３４の他に、加圧機構５０と、圧解除機構６０とを備える。なお、図３及び図４では定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に押圧された状態を示しており、図５では定着ローラー１３１の加圧ローラー１３２に対する押圧が解除された状態を示している。また、説明の便宜上、加圧ローラー１３２は記載を省略している。
【００３３】
加圧機構５０は、定着ローラー１３１を加圧ローラー１３２に圧接させ、ニップ部Ｎ（図２参照）でニップ圧を発生させるものであり、ローラー押圧部材５１と、バネ圧縮部材５２と、押圧バネ５３とを備え、定着ローラー１３１の両端側に一対配設される。図３及び図４では定着ローラー１３１の一端側に配設された加圧機構５０のみを図示している。
【００３４】
ローラー押圧部材５１は金属板で所定の形状に形成される。ローラー押圧部材５１の略中央部には、加圧ローラー１３２が回転可能に軸支されている。ローラー押圧部材５１の下部には、定着装置１３のハウジングに設けられた支軸（図示せず）に嵌装する軸受孔５４が形成されており、ローラー押圧部材５１は、支軸を支点として定着装置１３のハウジングに揺動可能に保持される。ローラー押圧部材５１の上部には押圧バネ５３の一端が当接している。
【００３５】
バネ圧縮部材５２は金属板で所定の形状に形成される。バネ圧縮部材５２の右側部には、平板状をなす第２当接部５２ａが形成される。バネ圧縮部材５２は、ローラー押圧部材５１と同一の支点（支軸）において定着装置１３のハウジングに揺動可能に保持される。また、バネ圧縮部材５２の上部には押圧バネ５３の他端が当接している。また、バネ圧縮部材５２には円筒状のコロ６１が回転可能に取り付けられる。
【００３６】
押圧バネ５３は、自然長から圧縮された状態で両端部がローラー押圧部材５１とバネ圧縮部材５２に当接している。このため、ローラー押圧部材５１とバネ圧縮部材５２は押圧バネ５３によって互いに離間する方向に付勢され、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に圧接され、ニップ部Ｎに所定のニップ圧が付与される。
【００３７】
圧解除機構６０は、押圧バネ５３の付勢力を可変するものであり、定着ローラー１３１の両端側に一対配設される偏芯カム６２と、回転連結軸６３とを備える。なお、図３及び図４では定着ローラー１３１の一端側に配設された偏芯カム６２のみを図示している。
【００３８】
回転連結軸６３の一端には、後述する駆動部７０のギア列７２に連結される駆動カップリング６５が設けられている。また、回転連結軸６３には一対の偏芯カム６２が位相を合わせて固定されている。これによって、駆動部７０から伝達される回転駆動力を右側の偏芯カム６２と左側の偏芯カム６２とに同時に伝達し、定着ローラー１３１の両側の押圧バネ５３の付勢力を同時に変更する。
【００３９】
偏芯カム６２は、回転連結軸６３と共に回転可能であり、バネ圧縮部材５２に取り付けられたコロ６１に当接する。図６に示すように、偏芯カム６２は、回転連結軸６３が挿入される貫通孔６２ａを有し、回転中心Ｏから外周面６２ｂまでの距離が周上において変化する勾玉形状に形成されている。偏芯カム６２の外周面６２ｂ上には、定着ローラー１３１を加圧ローラー１３２側に押圧する押圧位置Ｐ１（大径部）と、押圧位置Ｐ１よりも回転中心Ｏからの半径Ｒが小さい解除位置Ｐ２（小径部）とが存在している。押圧位置Ｐ１から解除位置Ｐ２までの角度θは約２２５°である。
【００４０】
また、偏芯カム６２は、回転中心Ｏから外周面６２ｂまでの距離（半径）Ｒが押圧位置Ｐ１の近傍において一定ではなく、解除位置Ｐ２から押圧位置Ｐ１までの領域（角度θ）で半径Ｒが連続的に増加している。そのため、コロ６１から偏芯カム６２に対して、常に回転方向（解除位置Ｐ２方向）の反力（抗力）が作用している。
【００４１】
駆動部７０は、モーター７１と、ギア列７２とを有し、定着ローラー１３１の一端側に配設される。モーター７１は、例えば正逆回転可能なＤＣモーターからなり、モーター駆動回路（図示せず）によってモーター７１が回転駆動すると、ギア列７２、駆動カップリング６５、回転連結軸６３を介して偏芯カム６２が正回転または逆回転する。
【００４２】
次に、本実施形態の定着装置１３における加圧機構５０及び圧解除機構６０の動作について説明する。通常の印字状態においては、図３及び図４に示すように、偏芯カム６２の押圧位置Ｐ１（図６参照）がコロ６１に当接しており、押圧バネ５３はローラー押圧部材５１とバネ圧縮部材５２によって所定量だけ圧縮されている。その結果、押圧バネ５３からローラー押圧部材５１に所定の付勢力が作用し、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に所定のニップ圧で圧接される。
【００４３】
ニップ部Ｎに用紙がジャムした場合、モーター７１を所定方向に所定量だけ回転駆動させることにより、図３の状態から偏芯カム６２を２２５°回転させて、図５に示すように、偏芯カム６２の解除位置Ｐ２をコロ６１に当接させる。その結果、バネ圧縮部材５２がローラー押圧部材５１から離間する方向に揺動するため、押圧バネ５３からローラー押圧部材５１に作用する付勢力は図４の状態より小さくなる。これにより、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２のニップが解除され、ジャム処理が可能となる。
【００４４】
ジャム処理を終了した後、偏芯カム６２を反対方向に２２５°回転させて、再び図３に示すように偏芯カム６２の押圧位置Ｐ１をコロ６１に当接させる。これにより、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に所定のニップ圧で圧接される印字状態となる。
【００４５】
本実施形態では、解除位置Ｐ２から押圧位置Ｐ１までの領域において偏芯カム６２の半径Ｒが連続的に増加しているため、コロ６１に対して偏芯カム６２の押圧位置Ｐ１を当接させたとき、偏芯カム６２には常に偏芯カム６２を解除位置Ｐ２方向に回転させるようにコロ６１からの反力が作用している。そのため、コロ６１に対する偏芯カム６２の当接位置を押圧位置Ｐ１から解除位置Ｐ２に切り替える場合、偏芯カム６２の回転方向に作用する反力が急激に増加しない。従って、偏芯カム６２を滑らかに回転させることができ、駆動カップリング６５やギア列７２の噛み合い部分のガタ（遊び）による騒音の発生を抑制することができる。
【００４６】
本実施形態では、偏芯カム６２の押圧位置Ｐ１と解除位置Ｐ２の角度θを２２５°としたが、押圧位置Ｐ１と解除位置Ｐ２の角度θは適宜設定可能である。なお、角度θを１８０°以上としておくことで、押圧位置Ｐ１と解除位置Ｐ２とを切り替える際の半径Ｒの変化量（単位角度当たりの変化の割合）を小さくすることができ、ニップ圧を解除する際の負荷変動をより緩やかにすることができる。
【００４７】
また、本実施形態では解除位置Ｐ２から押圧位置Ｐ１までの領域において偏芯カム６２の半径Ｒが連続的に増加している構成としたが、解除位置Ｐ２から押圧位置Ｐ１を越える位置まで半径Ｒが連続的に増加していてもよい。この場合、押圧位置Ｐ１をコロ６１に当接させたとき、偏芯カム６２に回転方向の反力をより確実に作用させることができる。
【００４８】
図７は、コロ６１に対する偏芯カム６２の当接位置を押圧位置Ｐ１から解除位置Ｐ２に切り替えたときの負荷変動を示すグラフである。なお、図７では通常印字時のニップ圧を１２Ｎ、圧解除時のニップ圧を６Ｎとし、解除位置Ｐ２から押圧位置Ｐ１まで半径Ｒが連続的に増加する図６に示した形状の偏芯カム６２を用いた場合と、押圧位置Ｐ１の近傍において半径Ｒが一定である従来の偏芯カム６２を用いた場合とで、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２のニップ圧の変化を測定した。
【００４９】
図７から明らかなように、解除位置Ｐ２から押圧位置Ｐ１まで半径Ｒが連続的に増加する偏芯カム６２を用いた場合（図７の実線）は、コロ６１に対する偏芯カム６２の当接位置を押圧位置Ｐ１から解除位置Ｐ２まで変化させたとき、押圧力は直線的に減少し、急激な負荷変動（負荷減少）は生じていない。
【００５０】
一方、押圧位置Ｐ１の近傍において半径Ｒが一定である偏芯カム６２を用いた場合（図７の破線）は、押圧位置Ｐ１でコロ６１に当接している偏芯カム６２を回転させた直後に押圧力が急激に低下した。そして、この押圧力の低下に対応して偏芯カム６２の回転方向の反力が急激に増加するため、駆動カップリング６５やギア列７２の噛み合い部分での騒音が大きくなった。
【００５１】
上記の結果より、解除位置Ｐ２から押圧位置Ｐ１まで半径Ｒが連続的に増加する偏芯カム６２を用いることで、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２とのニップ圧を解除する際の騒音を効果的に抑制できることが確認された。
【００５２】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態ではローラー定着方式の定着装置１３に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、加熱部材として無端状の定着ベルトを使用するベルト定着方式や、固定支持された加熱体と、この加熱体に密着して摺動する耐熱性フィルムとで加熱部材を構成し、耐熱性フィルムを介して加熱体と加圧ローラーとを圧接させる方式の定着装置に適用してもよい。また、誘導加熱部１３３に代えて熱源にヒーターを用いてもよく、さらに加圧ローラー１３２側に加圧機構５０及び圧解除機構６０を設けるようにしてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、偏芯カム６２をバネ圧縮部材５２に対して押圧バネ５３と反対側から当接させているが、偏芯カム６２をバネ圧縮部材５２に対して反対側（押圧バネ５３側）から当接させる構成であってもよい。その場合、偏芯カム６２は大径部（図６のＰ１の位置）がバネ圧縮部材５２に当接したとき押圧バネ５３を圧縮して定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２とのニップ圧を解除する。また、小径部（図６のＰ２の位置）がバネ圧縮部材５２に当接したとき押圧バネ５３の付勢力により定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２とのニップ圧を付与する。
【００５４】
そして、上記実施形態と同様に、小径部から大径部までの範囲で半径Ｒを連続的に増加させておくことで、偏芯カム６２の大径部を当接させたとき、偏芯カム６２には常に偏芯カム６２を小径部方向に回転させるように反力が作用する。これにより、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２とのニップ圧を付与する際の騒音を効果的に抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる定着装置に利用可能である。本発明の利用により、加熱部材と加圧部材の押圧状態を解除する際の騒音の発生を抑制できる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１３      定着装置
１３１    定着ローラー（加熱部材）
１３２    加圧ローラー（加圧部材）
１３３    誘導加熱部
５０      加圧機構
５１      ローラー押圧部材
５２      バネ圧縮部材
５３      押圧バネ
５４      支軸
５５      固定軸
６０      圧解除機構
６１      コロ
６２      偏芯カム
６２ａ    貫通孔
６２ｂ    外周面
６３      回転連結軸
６５      駆動カップリング
７０      駆動部
７１      モーター
７２      ギア列
１００    画像形成装置
Ｐ１      押圧位置
Ｐ２      解除位置
Ｏ        回転中心（偏芯カム）
Ｐ１      押圧位置（大径部）
Ｐ２      解除位置（小径部）
【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】
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【図７】
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