JP2009109555A - 定着装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型な構成でニップ解除の操作力を低減した定着装置を提供する。
【解決手段】発熱体を内蔵した加熱ローラ１、加圧ベルト２、加圧アーム３、加圧バネ８、ニップ荷重解除手段３０を備え、加圧ベルト２は加圧アーム３の中間位置に支持され、加圧バネ８は加圧アーム３の一方の端部側に当接され、ニップ荷重解除手段３０は加圧アーム３の他方の端部側に当接されて、ニップ荷重解除手段３０により加圧ベルト２の荷重を解除すると加圧アーム３の他方の端部側が加熱ローラ１から離れる方向に移動することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真技術を利用した複写機やプリンタなどの画像形成装置に係り、特に定着装置で用紙ジャムが発生したときに、少ない操作力で容易にジャム用紙を除去することが可能な定着装置に関するものである。

画像形成装置における定着装置は、芯金の内部に発熱体を有し、その芯金の周囲に耐熱性とトナー離型性を兼ね備えた層を形成した加熱ローラに、バネを用いてある荷重で加圧ベルトもしくは加圧ローラを当接させてニップ部を形成し、そのニップ部に未定着のトナー像が形成された用紙を通すことで用紙にトナー像を定着させる構成になっている。

そのため定着装置で用紙ジャムが発生した場合、ジャムした用紙を除去するために、加圧ベルトもしくは加圧ローラを加熱ローラから退避させて、加熱ローラに対するニップ荷重を解除する必要がある。このニップ荷重を解除する手段として、偏芯カム駆動手段を用い、加圧ベルトもしくは加圧ローラと連動するフレームを自動的に動かす機構が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、加圧ベルトもしくは加圧ローラと連動する部材に当接するレバーを設け、用紙ジャムが生じた場合、ユーザがレバーを操作することで、ニップ荷重を解除する手段が採用されている。一例として、加圧ベルトによる定着装置の従来例を図１０に示す。同図（ａ）はニップ荷重が解除していない状態を示す断面図、同図（ｂ）はニップ荷重を解除した状態を示す断面図である。

定着装置は、加熱ローラ１、加圧ベルト２、加圧アーム３、側板４などを備えている。加熱ローラ１は、芯金１ａの上にシリコーンゴムなどからなる弾性層１ｂで被覆された弾性ローラであり、その表面にはトナーとの離型性を確保するためＰＦＡ（四弗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）が被覆されている。また内部にヒータ５を有し、この熱によってトナーを溶融する。加熱ローラ１は側板４に回転可能に支持されて、図示しないモータからなる駆動手段により矢印Ａ方向へ回転する。

加圧ベルト２はシームレスの例えばポリイミドフィルムからなり、その表面にはトナーとの離型性を確保するためＰＦＡがコートされている。加圧ベルト２は、加圧部材６a、６ｂおよび加圧ローラ６ｃからなる加圧手段６に懸架され、加圧ステー７と加圧アーム３と連動して加圧バネ８によって、側板４に設けられたシャフト９を基点として加熱ローラ１に巻付き角度θで当接している。これにより、加圧ベルト２は加熱ローラ１に対してトナーを溶融するためのニップ（接触）部ｈを形成しているとともに、加熱ローラ１の回転摩擦力によって加熱ローラ１と連れ回りする。

ニップ荷重解除手段３０は加圧アーム３の先端部付近である、加圧バネ８の押圧部と対向する位置に配置されて、側板４に支持されている。ニップ荷重解除手段３０は操作レバー３０ａと、それを矢印Ｂ方向へ回転可能に支持する支持部材３０ｂとから構成されている。ニップ荷重が解除していない同図（ａ）の状態では、操作レバー３０ａは、加圧アーム３の先端部に当接しておらず、加圧アーム３を加熱ローラ１側に押し付ける加圧バネ８の長さはＬ１となっている。

定着装置で発生したジャム用紙を除去する場合、同図（ｂ）に示すようにユーザは操作力Ｆによって操作レバー３０ａを矢印Ｂ方向へ回動する。それにより操作レバー３０ａが加圧アーム３の先端部に当接し、加圧バネ８の弾性に抗して加圧アーム３と加圧手段６がシャフト９を中心に退避する構造となっている。そのため加圧バネ８は圧縮されて、その長さはニップ荷重解除していないときよりも短いＬ２となっている。
特開平１０―１０９１２号公報

このような従来の構造では、以下の問題がある。まず、特許文献１のように、偏芯カム駆動手段を用いて加圧ベルトもしくは加圧ローラと連動するフレームを自動的に動かす機構では、その駆動機構など部品点数が多くなるため、装置の小型化、低コスト化が困難である。

また図１０に示したユーザが操作レバー３０ａを操作してニップ荷重を解除する構造では、加圧アーム３を押し付けている加圧バネ８を縮める方向に操作レバー３０ａによって変位させるため、ユーザの操作力が過大となり、操作性に問題がある。一般に、ユーザによるレバーなどの操作力は２０[Ｎ]以下が望ましく、それ以上の操作力では、ユーザにとって操作がしにくい感を与えるばかりでなく、場合によってはユーザの手を傷めることとなる。しかし、図１０で示した加圧ベルトによる定着装置の場合、加熱ローラに対する加圧ベルトの全ニップ部当接荷重は３００〜４００[Ｎ]程度あり、操作レバー３０ａに過大な操作力が必要となる。

操作レバーの操作力Ｆを低減するためには、図１０（ｂ）に示す操作レバー比（ｂ／ａ）を大きく、すなわち操作レバー長ｂを長くする必要があり、その結果、操作レバー３０ａが長くなり装置を小型化するうえで大きな障害となっていた。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解消し、小型で安価な構成でニップ解除の操作力を低減し、ユーザにとって使い勝手のよい定着装置ならびにそれを備えた画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、ヒータなどの発熱体を内蔵した加熱ローラなどの加熱部材と、
トナー像を担持した用紙などの被記録媒体を前記加熱部材側に加圧しながら加熱部材と共働して搬送する加圧ベルトあるいは加圧ローラなどの加圧搬送部材と、
その加圧搬送部材の両端部を回転可能に支持する加圧アームなどの支持部材と、
その支持部材を介して前記加圧搬送部材を加熱部材側に所定の荷重で加圧する加圧バネと、
その加圧バネによる前記加圧搬送部材の荷重を解除するニップ荷重解除手段を備えた定着装置を対象とするものである。

そして前記加圧搬送部材は支持部材の中間位置に支持され、前記加圧バネは支持部材の一方の端部側に当接され、
前記ニップ荷重解除手段は前記加圧バネとは反対側の支持部材の他方の端部側に当接されて、ニップ荷重解除手段により前記加圧搬送部材の荷重を解除すると支持部材の他方の端部側が前記加熱部材から離れる方向に移動する構成になっていることを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記加圧バネが当接する支持部材の一方の端部の加圧バネとは反対側にギャップを介してストッパが固定され、前記ニップ荷重解除手段により加圧搬送部材の荷重を解除すると前記支持部材の一方の端部がストッパに当接して、支持部材がストッパとの当接点を中心にして前記加熱部材から離れる方向に回転移動することを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記ニップ荷重解除手段は操作レバーと、その操作レバーを回転可能に支持する回転支持軸を備え、
前記加熱部材の両端部を回転可能に支持する両側の側板に前記回転支持軸を取り付け、
前記加圧搬送部材の両端部を回転可能に支持する両側の支持部材を連結するシャフトを設け、そのシャフトの両端部は支持部材よりも外側に突出して、そのシャフトの両端部が嵌合する長穴が前記側板に形成され、
前記加圧搬送部材を加熱部材側に加圧している状態では、前記ニップ荷重解除手段の操作レバーが前記シャフトの一部に当接して、シャフトの両端部を長穴の一方の端部に押し付けてシャフトの位置決めを行い、
前記加圧搬送部材による荷重を解除するときに、前記ニップ荷重解除手段の操作レバーを回転してシャフトに対する押圧を解除して、加圧搬送部材に対する加熱部材の反力でシャフトの両端部を長穴に沿って移動することを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記ニップ荷重解除手段の回転支持軸は、操作レバーがシャフトを押し付けた状態で、そのシャフトに作用する前記加熱部材の反力方向上に設置されていることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第１または第２の手段において、前記加熱部材と、その加熱部材の両端部を回転可能に支持する両側の側板を備えた加熱ユニットと、
前記加圧搬送部材と、その加圧搬送部材の両端部を回転可能に支持する両側の支持部材を備えた加圧ユニットを有し、
前記支持部材の前記ニップ荷重解除手段と対応する位置に外側に突出した突出部を設け、前記両側の側板に前記突出部が嵌合する長穴を形成して、
前記突出部を長穴に嵌合することにより、前記加圧ユニットが加熱ユニットに着脱可能に取り付けられることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は前記第３または第５の手段において、前記長穴が側板の内側に向けて絞り加工された長穴であって、その長穴の一端に切欠き部を形成して長穴がＵ溝形状になっており、前記加圧搬送部材の荷重を解除するときに支持部材の他方の端部側が加熱部材から離れる方向に前記長穴が向いていることを特徴とするものである。

本発明の第７の手段は前記第５の手段において、前記支持部材の突出部が、その両側の支持部材を連結するシャフトの支持部材から貫通した両端部であることを特徴とするものである。

本発明の第８の手段は、トナー像を形成するための感光装置と、その感光装置の表面を一様に帯電する帯電装置と、帯電した感光装置の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被記録媒体側に転写する転写装置と、転写されたトナー像を被記録媒体に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置が前記第１ないし第７の手段のいずれかの定着装置であることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、少ない部品点数でコストアップすることなく、小型で安価な構成でニップ解除の操作力を低減し、ユーザにとって使い勝手のよい定着装置ならびにそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。先ず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成について図７を用いて説明する。

同図に示すように装置中央部に中間転写装置１１が配置されて、それの周辺に感光装置１２、転写装置１３、用紙剥離手段１４、中間転写装置清掃手段１５が配置され、前記感光装置１２の周辺に帯電装置１６、感光体清掃手段１７、残像除去手段１８が配置されている。

さらに前記感光装置１２の近くには、４色の異なる色の微少着色粉体であるトナーを封入した現像装置１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃが重ねられて設けられ、その下方には露光装置２０、更にその下方には用紙をストックしておく用紙保持手段２１、用紙供給装置２２が配置されている。画像形成装置の上部には、定着装置１０と用紙排出装置２３が設けられている。

この構成において、帯電装置１６は感光装置１２のドラム表面を一様に帯電させ、パソコン、イメージスキャナ等による画像、文字の情報に基づいて露光装置２０によりドット単位で露光が行われ、感光装置１２の表面に静電潜像を形成させる。

その後に静電潜像に現像装置１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃのいずれかによりトナーが供給、付着されて静電潜像がトナー像として可視化され、第１転写位置Ｔ１へ搬送される。

第１転写位置Ｔ１では、図示しない電源から供給される感光装置１２と中間転写装置１１との電位差により、トナー像が中間転写装置１１の表面へ転写される。第１転写位置Ｔ１を通過した後、感光装置１２の表面は残像除去手段１８による光照射で電位を一定以下に落とされて静電潜像が消去され、また、感光体清掃手段１７により第１転写位置Ｔ１で転写されずに残留した表面の残トナーが清掃され、次のトナー像の形成に備えられる。前記工程を各現像装置１９Ｋ〜１９Ｃにより必要回数繰返すことにより、中間転写装置１１の表面に画像、文字の情報に見合うカラートナー像が形成される。

その後、トナー像は第２転写位置Ｔ２で転写装置１３によって、用紙供給装置２２により用紙保持手段２１から供給された用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は用紙剥離手段１４により中間転写装置１１から剥離され、定着装置１０に運ばれてトナー像を用紙に定着し、用紙排出装置２３により排出される。

次に用紙ジャムが発生した場合のジャム用紙の除去について説明する。
転写装置１３と用紙排出装置２３は画像形成装置本体に開閉可能に取り付けられたフレームに設置され、定着装置１０は画像形成装置本体に取り付けられている。用紙ジャムが発生した場合は図８に示すように前記フレームを画像形成装置本体から開くことにより、定着装置１０とそれの操作レバー３０ａが露出するようになっている。定着装置１０におけるジャム用紙除去の詳細は後述するが、操作レバー３０ａをユーザが操作することで、加熱ローラ１に対して加圧ベルト２が離れる方向に移動する構成になっている。

次に定着装置の構成について説明する。図１は定着装置の全体斜視図、図２は定着装置の一部を断面にした側面図、図３は定着装置の分解斜視図である。

定着装置は、加熱ローラ１と、その加熱ローラ１とほぼ平行に配置される加圧ベルト２と、２個の加圧アーム３と、加圧アーム３を支持する２枚の側板４から主に構成される。

図２に示すように加熱ローラ１は、芯金１ａの外周面がシリコーンゴムなどからなる弾性層１ｂで被覆された弾性ローラであり、弾性層１ｂの表面にはトナーとの離型性を確保するためＰＦＡ（四弗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）が被覆されている。内部にヒータ５を有し、この熱によりトナーを溶融する。加熱ローラ１の両端部は２枚の側板４、４間に回転可能に支持され、図示しないモータからなる駆動手段により矢印Ａ方向へ回転する。

加圧ベルト２はシームレスのポリイミドフィルムなどから構成され、その表面にはトナーとの離型性を確保するためＰＦＡがコートされている。加圧ベルト２は、加圧部材６ａ，６ｂおよび加圧ローラ６ｃからなる加圧手段６によって懸架され、加圧アーム３と連動して加圧バネ８の弾性力で加熱ローラ１に巻付き角度θで当接している。これにより加圧ベルト２は加熱ローラ１に対してトナーを溶融するためのニップ（接触）部ｈを形成している。加圧ベルト２は前記ニップ（接触）部ｈにおいて、トナーを担持した用紙を加熱ローラ１側に加圧しながら加熱ローラ１と共働して搬送する。

加圧アーム３は側面形状がほぼＣ字状をしており、２個の加圧アーム３の間でかつ加圧アーム３の上下方向の中間位置に前記加圧ベルト２と加圧手段６が加熱ローラ１側に向けて突出、支持されている。

加圧アーム３の下端部にシャフト９の両端部が貫通し、シャフト９を介して２枚の側板４に連結されている。加圧アーム３の上端部には平面形状がコ字形をしたバネ当接部２４が設けられ、そのバネ当接部２４の内側に加圧バネ８の先端部が挿入して当接し、加圧バネ８の基端部は図示しない固定部に固定されている。従って加圧アーム３はシャフト９を基点として加圧バネ８の押圧力により加熱ローラ１側に弾性付勢され、それにより前記加圧ベルト２は所定のニップ幅をもって加熱ローラ１と圧接する。シャフト９の両端部は側板４に設けられた長穴４ａ（図３、図４参照）に嵌合して、ニップ荷重解除手段３０によって位置決めされている。

次にニップ荷重解除手段３０について、主に図２を用いて説明する。図２は図１において１点鎖線で示した位置をＣ方向から視た図である。同図（ａ）は用紙にトナー像を定着させるときの状態、すなわち加熱ローラ１に対して加圧ベルト２が所定の荷重で圧接している状態を示す図、同図（ｂ）はジャム用紙を取り除く際にユーザが操作レバー３０ａを操作して、加熱ローラ１に対する加圧ベルト２の当接荷重を低減した状態を示す図である。

ニップ荷重解除手段３０は図１に示すように両側の側板４にそれぞれ支持されており、操作レバー３０ａと、それを回転可能に支持する回転支持軸３０ｂとから構成されている。回転支持軸３０ｂの基端部は、側板４に固定されている。

図５は、ニップ荷重解除手段３０の拡大側面図である。同図に示すように操作レバー３０ａは、一端に摘み部３２を有し、他端に端縁が円弧状に形成された当接部３３を有して、摘み部３２と当接部３３の中間部分が回転支持軸３０ｂによって支持され、回転支持軸３０ｂを中心にして回転する。当接部３３の上端部付近には、シャフト９の外周部の一部が嵌入する小円弧状の嵌入部３４が形成されている。用紙ジャムが発生した場合は図８に示すように転写装置１３と用紙排出装置２３を取り付けたフレームを画像形成装置本体から開くことにより、前記摘み部３２が露出するようになっている。

図２に示すように、加圧アーム３の上端部に設けられているバネ当接部２４と対向する位置（加圧バネ８とは反対側の位置）にギャップｇを介してストッパ３１が配置され、ストッパ３１は両側板４の上部に固定されている。

図３は定着装置の分解斜視図で、同図に示すように定着装置は加熱ローラユニット６０と加圧ユニット６１に分解できる。

加熱ローラユニット６０は、加熱ローラ１、側板４、ストッパ３１から一体に構成されたユニットである。加圧ユニット６１は、加圧ベルト２、加圧アーム３、シャフト９から一体に構成されたユニットで、加熱ローラユニット６０と分離できる構造になっている。

図４は側板４とシャフト９の嵌合部付近の拡大分解斜視図であり、図面を簡略化するため、同図では加圧ベルト２や加圧アーム３などは省略している。

図３ならびに図４に示すように両側の側板４の前記加圧ユニット６１を取り付ける位置に長穴４ａが形成され、長穴４ａの周辺部は側板４の内側方向に向けて絞り形状となっており、一端に切欠き部４ｂを有することで、長穴４ａはＵ溝形状となって、斜め上方に向けて傾斜している。

シャフト９の加圧アーム３から外側に突出した先端部（突出部）は、長穴４ａと嵌合して抜けないように段付き形状となっており、図中矢印方向にシャフト９の先端部が容易に挿入して、係合できる構造になっている。従って、シャフト９の両端部を長穴４ａに挿入して、操作レバー３０の摘み部３２を図２（ａ）に示すように起立させることにより、加圧ユニット６１が加熱ローラユニット６０に着脱可能に取り付けられる。

図２（ａ）は定着装置の通常の稼動状態を示しており、操作レバー３０の摘み部３２は略垂直の状態に立っており、そのため当接部３３の上部に設けられている嵌入部３４にシャフト９の外周部の一部が嵌り込んでシャフト９と当接している。図６は側板４の長穴４内でのシャフト９の位置を示す図で、通常の状態ではシャフト９は実線で示すように操作レバー３０の当接部３３により長穴４の最も奥側に押しやられて、U溝部（円弧部）で位置決めされている。

またこの状態のとき回転支持軸３０ｂはシャフト９に作用する反力Ｒを受けることで、反力Ｒによって操作レバー３０ａに回転モーメントが作用しない構成となっている。この通常状態では、加圧アーム３の先端部（バネ当接部２４）はギャップｇを介してストッパ３１と対向している。

この図２（ａ）の状態、すなわち加熱ローラ１に対して加圧ベルト２が正常に当接している状態での各部に作用する力について次に説明する。

加圧バネ８のバネ長Ｌ1によって加圧アーム３の先端に作用する加圧バネ力Ｐ、加熱ローラ１に当接する加圧ベルト２のニップ幅ｈに作用する全ニップ荷重Ｗ、シャフト９に作用する反力Ｒとし、シャフト９の中心からニップ荷重Ｗの作用点および加圧バネ８の作用点までの距離をそれぞれｃ、ｄとすると、力の釣り合いとモーメントの釣り合いから、以下の関係が成り立つ。

ｃＷ＝２ｄＰ
２Ｐ＝Ｗ＋２Ｒ
上式から、反力Ｒは、Ｒ＝（１−ｄ／ｃ）Ｐ（符号は、加圧バネ８のバネ荷重Ｐ方向を正）となる。

定着装置内のジャム用紙を取り除く場合、最初に図８に示すようにフレームを画像形成装置本体から開くことにより、定着装置１０とそれの操作レバー３０ａが露出する。そして図２（ａ）に示すようにユーザが操作レバー３０ａの摘み部３２を図中矢印Ｆの方向へ回転させる。図２（ｂ）は、このようにして操作レバー３０ａを操作して、加熱ローラ１に対する加圧ベルト２の当接荷重を低減した状態を示す図である。

前述の操作で操作レバー３０ａは回転支持軸３０ｂを中心にして回転して、操作レバー３０ａの当接部３３はシャフト９から外れる。シャフト９は当接部３３の支えを失い、前述した反力Ｒによってシャフト９は長穴４ａ内において矢印Ｄ方向に移動するとともに、加圧バネ８の荷重により加圧アーム３の先端部（バネ当接部２４）がストッパ３１に当接する位置まで変位する。

その結果、加圧バネ８は図２（ａ）におけるバネ長Ｌ１よりもギャップｇ分伸びたバネ長Ｌ２となり、ギャップｇ分のバネ変形量に対応する荷重が開放されることとなる。また、加圧バネ８による荷重Ｐ’は、ストッパ３１で受けることとなるため、加圧アーム３はストッパ３１との当接点を中心に回転する。従って、操作レバー３０ａの操作力は加圧バネ８の荷重を低減させることとなるため、図１０で示した従来方式よりも操作力を低減することができる。

一方、加熱ローラ１に対する加圧ベルト２の当接荷重Ｗ‘は、加圧ベルト２、加圧部材６、シャフト９が一体となっているため、それらの合重力Ｇによる加熱ローラ１への当接方向の分力、すなわち図中の角度φで示すストッパ３１と加圧アーム３の当接点とニップ荷重Ｗの作用点とのなす角度成分（＝Ｇsinφ）と等しくなる。

本実施形態では、その合重力Ｇは９．８[Ｎ]、角度φ＝１５°であり、図２（ｂ）の荷重低減時のニップ荷重Ｗ’は２．５[Ｎ]となる。そのためニップ荷重Ｗ’を小さくすることができ、ジャム用紙がニップ部で挟まれていても、ユーザが容易にジャム用紙をニップ部から引き抜くことができる。

図７は、本発明の他の実施形態を示す断面図である。本実施形態は加圧ベルト２の代わりに加圧ローラ４０を使用して、加熱ローラ１との間にニップ部を形成する例を示している。同図（ａ）は用紙にトナー像を定着させる場合、すなわち加熱ローラ１に対して加圧ローラ４０を正常に当接している状態を示した図、同図（ｂ）はジャム用紙を取り除く際にユーザが操作レバー３０ａを操作して、加熱ローラ１に対する加圧ローラ４０の当接荷重を低減している状態を示した図である。

本実施形態の場合定着装置は、加熱ローラ１、加圧アーム３、側板４、加圧ローラ４０から主に構成されている。加熱ローラ１は、芯金１ａの上にシリコーンゴムからなる弾性層１ｂが被覆された弾性ローラであり、その表面にはトナーとの離型性を確保するためＰＦＡ（四弗化エチレンパーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）からなる薄膜が形成されている。また、内部にはヒータ５を有しており、この熱によってトナーを溶融する。加熱ローラ１の両端部は側板４に回転可能に支持されており、図示しないモータにより矢印Ａ方向に回転駆動される。

加圧ローラ４０は、芯金４０ａの上にシリコーンゴムからなる弾性層４０ｂが被覆された弾性ローラであり、その表面にはトナーとの離型性を確保するためＰＦＡ（四弗化エチレンパーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）からなる薄膜が形成されている。

芯金４０ａの両端部は絞られており、軸受け４１に嵌合することにより加圧アーム３に回転自在に保持されるとともに、加圧アーム３と連動して加圧バネ８によって、側板４に設けられたシャフト９を基点として加熱ローラ１に巻付き角度θで当接している。これにより、加圧ローラ４０は加熱ローラ１に対してトナーを溶融するための接触部（ニップ部）ｈを形成している。

操作レバー３０ａは回転支持軸３０ｂによって支持されており、図７（ａ）に示すように操作レバー３０ａの当接部３３がシャフト９と当接すことでシャフト９の位置決めをしている。また、回転支持軸３０ｂは、シャフト９に作用する反力Ｒと同じ方向に設けることで、反力Ｒによって操作レバー３０ａに回転モーメントが作用しない構成になっている。

側板４の上部に固定されたストッパ３１は、通常の状態では図７（ａ）に示すように加圧アーム３の先端部（バネ当接部２４）とギャップｇを介して対向しており、図７（ｂ）に示すように加圧ローラ４０の荷重を解除する際に加圧アーム３の変位を規制する機能を有している。

次に図７（ａ）の状態、すなわち加熱ローラ１に対して加圧ローラ４０が正常に当接している状態での各部に作用する力について説明する。

加圧バネ８のバネ長Ｌ1によって加圧アーム３の先端に作用する加圧バネ力Ｐ、加熱ローラ１に当接する加圧ローラ４０のニップ幅ｈに作用する全ニップ荷重Ｗ、シャフト９に作用する反力Ｒとし、シャフト９の中心からニップ荷重Ｗの作用点および加圧バネ８の作用点までの距離をそれぞれｃ、ｄとすると、力の釣り合いとモーメントの釣り合いから、以下の関係が成り立つ。

ｃＷ＝２ｄＰ
２Ｐ＝Ｗ＋２Ｒ
上式から反力Ｒは、Ｒ＝（１−ｄ／ｃ）Ｐ（符号は、加圧バネ８のバネ荷重Ｐ方向を正）となる。

次にジャム用紙を取り除く際にユーザが操作レバー３０ａを操作して、加熱ローラ１に対する加圧ローラ４０の当接荷重を低減する場合の動作について説明する。

図７（ａ）に示すようにユーザが操作レバー３０ａの摘み部３２を図中矢印Ｆの方向へ回転させると、操作レバー３０ａは回転支持軸３０ｂを中心にして回転して、操作レバー３０ａの当接部３３はシャフト９から外れる。シャフト９は当接部３３の支えを失い、前述した反力Ｒによってシャフト９は長穴４ａ内において矢印Ｄ方向に移動するとともに、加圧バネ８の荷重により加圧アーム３の先端部（バネ当接部２４）がストッパ３１に当接する位置まで変位する。

その結果、加圧バネ８は図７（ａ）におけるバネ長Ｌ１よりもギャップｇ分伸びたバネ長Ｌ２となり、ギャップｇ分のバネ変形量に対応する荷重が開放されることとなる。また、加圧バネ８による荷重Ｐ’は、ストッパ３１で受けることとなるため、加圧アーム３はストッパ３１との当接点を中心に回転する。従って、操作レバー３０ａの操作力は加圧バネ８の荷重を低減させることとなるため、図１０で示した従来方式よりも操作力を低減することができる。

一方、加熱ローラ１に対する加圧ローラ４０の当接荷重Ｗ‘は、加圧ベルト２、加圧部材６、シャフト９が一体となっているため、それらの合重力Ｇによる加熱ローラ１への当接方向の分力、すなわち図中の角度φで示すストッパ３１と加圧アーム３の当接点とニップ荷重Ｗの作用点とのなす角度成分（＝Ｇsinφ）と等しくなる。

本実施形態では、その合重力Ｇは９．８[Ｎ]、角度φ＝１５°であり、図７（ｂ）の荷重低減時のニップ荷重Ｗ’は２．５［Ｎ］となる。そのためニップ荷重Ｗ’を小さくすることができ、ジャム用紙がニップ部で挟まれていても、ユーザが容易にジャム用紙をニップ部から引き抜くことができる。

前述のように本発明によれば、操作レバーおよび装置の大型化を招くことなく、小型で安価な構成でニップ解除の操作力を低減し、ユーザにとって使い勝手のよい定着装置および画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る定着装置の全体斜視図である。 その定着装置の一部を断面にした側面図で、同図（ａ）は定着装置の通常の稼動状態を示す図、同図（ｂ）はジャム用紙を取り除く際にユーザが操作レバーを操作して、加熱ローラに対する加圧ベルトの当接荷重を低減した状態を示す図である。 その定着装置の分解斜視図である。 側板とシャフトの嵌合部付近の拡大分解斜視図である。 ニップ荷重解除手段の拡大側面図である。 側板の長穴内でのシャフトの位置を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 その画像形成装置のフレームを画像形成装置本体から開いた状態を示す概略構成図である。 本発明の他の実施形態に係る定着装置の一部を断面にした側面図で、同図（ａ）は定着装置の通常の稼動状態を示す図、同図（ｂ）はジャム用紙を取り除く際にユーザが操作レバーを操作して、加熱ローラに対する加圧ローラの当接荷重を低減した状態を示す図である。 従来の定着装置の一部を断面にした側面図で、同図（ａ）は定着装置の通常の稼動状態を示す図、同図（ｂ）はジャム用紙を取り除く際にユーザが操作レバーを操作して、加熱ローラに対する加圧ベルトの当接荷重を低減した状態を示す図である。

符号の説明

１：加熱ローラ、１ａ：芯金、１ｂ：弾性層、２：加圧ベルト、３：加圧アーム、４：側板、４ａ：長穴、５：ヒータ、６：加圧手段、６ａ：加圧部材、６ｂ：加圧部材、６ｃ：加圧ローラ、７：加圧ステー、８：加圧バネ、９：シャフト、１０：定着装置、１１：中間転写装置、１２：感光装置、１３：転写装置、１４：用紙剥離手段、１５：中間転写装置清掃手段、１６：帯電装置、１７：感光体清掃手段、１８：残像除去手段、１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ：現像装置、２０：露光装置、２１：用紙保持手段、２２：用紙供給装置、２３：用紙排出装置、２４：バネ当接部、３０：ニップ荷重解除手段、３０ａ：操作レバー、３０ｂ：回転支持軸、３１：ストッパ、３２：摘み部、３３：当接部、３４：嵌入部、４０：加圧ローラ、４０ａ：芯金、４０ｂ：弾性層、４１：軸受け、６０：加熱ローラユニット、６１：加圧ユニット。

Claims (8)

1. 発熱体を内蔵した加熱部材と、
   トナー像を担持した被記録媒体を前記加熱部材側に加圧しながら加熱部材と共働して搬送する加圧搬送部材と、
   その加圧搬送部材の両端部を回転可能に支持する支持部材と、
   その支持部材を介して前記加圧搬送部材を加熱部材側に所定の荷重で加圧する加圧バネと、
   その加圧バネによる前記加圧搬送部材の荷重を解除するニップ荷重解除手段を備えた定着装置において、
   前記加圧搬送部材は支持部材の中間位置に支持され、前記加圧バネは支持部材の一方の端部側に当接され、
   前記ニップ荷重解除手段は前記加圧バネとは反対側の支持部材の他方の端部側に当接されて、ニップ荷重解除手段により前記加圧搬送部材の荷重を解除すると支持部材の他方の端部側が前記加熱部材から離れる方向に移動する構成になっていることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、前記加圧バネが当接する支持部材の一方の端部の加圧バネとは反対側にギャップを介してストッパが固定され、前記ニップ荷重解除手段により加圧搬送部材の荷重を解除すると前記支持部材の一方の端部がストッパに当接して、支持部材がストッパとの当接点を中心にして前記加熱部材から離れる方向に回転移動することを特徴とする定着装置。
3. 請求項1または２に記載の定着装置において、前記ニップ荷重解除手段は操作レバーと、その操作レバーを回転可能に支持する回転支持軸を備え、
   前記加熱部材の両端部を回転可能に支持する両側の側板に前記回転支持軸を取り付け、
   前記加圧搬送部材の両端部を回転可能に支持する両側の支持部材を連結するシャフトを設け、そのシャフトの両端部は支持部材よりも外側に突出して、そのシャフトの両端部が嵌合する長穴が前記側板に形成され、
   前記加圧搬送部材を加熱部材側に加圧している状態では、前記ニップ荷重解除手段の操作レバーが前記シャフトの一部に当接して、シャフトの両端部を長穴の一方の端部に押し付けてシャフトの位置決めを行い、
   前記加圧搬送部材による荷重を解除するときに、前記ニップ荷重解除手段の操作レバーを回転してシャフトに対する押圧を解除して、加圧搬送部材に対する加熱部材の反力でシャフトの両端部を長穴に沿って移動することを特徴とする定着装置。
4. 請求項３に記載の定着装置において、前記ニップ荷重解除手段の回転支持軸は、操作レバーがシャフトを押し付けた状態で、そのシャフトに作用する前記加熱部材の反力方向上に設置されていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１または２に記載の定着装置において、前記加熱部材と、その加熱部材の両端部を回転可能に支持する両側の側板を備えた加熱ユニットと、
   前記加圧搬送部材と、その加圧搬送部材の両端部を回転可能に支持する両側の支持部材を備えた加圧ユニットを有し、
   前記支持部材の前記ニップ荷重解除手段と対応する位置に外側に突出した突出部を設け、前記両側の側板に前記突出部が嵌合する長穴を形成して、
   前記突出部を長穴に嵌合することにより、前記加圧ユニットが加熱ユニットに着脱可能に取り付けられることを特徴とする定着装置。
6. 請求項３または５に記載の定着装置において、前記長穴が側板の内側に向けて絞り加工された長穴であって、その長穴の一端に切欠き部を形成して長穴がＵ溝形状になっており、前記加圧搬送部材の荷重を解除するときに支持部材の他方の端部側が加熱部材から離れる方向に前記長穴が向いていることを特徴とする定着装置。
7. 請求項５に記載の定着装置において、前記支持部材の突出部が、その両側の支持部材を連結するシャフトの支持部材から貫通した両端部であることを特徴とする定着装置。
8. トナー像を形成するための感光装置と、その感光装置の表面を一様に帯電する帯電装置と、帯電した感光装置の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被記録媒体側に転写する転写装置と、転写されたトナー像を被記録媒体に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
   前記定着装置が請求項１ないし７のいずれか１項記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。

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