JP7570824B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置において記録材に転写したトナー画像を定着するための定着装置に関する。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体としての感光ドラム上に形成された静電潜像を現像装置でトナーにより現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録材に転写してから定着装置において記録材に定着している。定着装置の一例として、加熱回転体と該加熱回転体を加圧する加圧回転体とを有し、加熱回転体と加圧回転体との間の定着ニップ部で記録材を挟持搬送することで、記録材に担持されたトナーを熱と圧力とにより定着する熱圧式のものが普及している。

また、近年の電子写真式の画像形成装置では、高速化が進んでおり、それに対応するために定着装置においては加熱回転体の大型化が進んでいる。このため、定着ローラと加熱ローラとに張架された加熱回転体を薄肉のベルト材で形成した定着装置が開発されている（特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載の定着装置では、定着ニップ部を形成する加熱回転体のメンテナンスの容易化や長寿命化のために、例えば、加熱回転体を含む加熱ユニットを定着装置の筐体に対して交換可能にしている。

特開２０１１－１２３１８１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の定着装置では、定着装置に設けられた筐体のカバーが加熱ユニットを取り外す方向に開くように設けられている。このため、加熱ユニットを交換するために筐体から取り外す際は、開放したカバーに加熱ユニットが干渉してしまい、加熱ユニットの交換作業の妨げになる虞がある。

本発明は、加熱ユニットを筐体に対して着脱するときの作業性を向上可能な定着装置を提供することを目的とする。

本発明の定着装置は、画像形成部で形成された未定着のトナー像を記録材に定着する定着装置であって、前記記録材に当接して加熱可能な第１回転体を有する加熱ユニットと、前記第１回転体に当接し、前記第１回転体との間で加圧された定着ニップ部を形成する第２回転体と、前記第２回転体を支持し、かつ、前記加熱ユニットを着脱可能に支持する筐体と、前記記録材の搬送方向において前記定着ニップ部よりも下流に位置し、前記筐体に支持される分離板であって、前記第１回転体に非接触の状態で前記第１回転体から前記記録材を分離する分離板と、前記加熱ユニットを前記筐体に装着する際に、前記第１回転体が前記定着ニップ部に位置するように前記加熱ユニットを挿入開始位置から装着位置への装着方向に案内して装着させるガイド部と、前記記録材の搬送方向において前記定着ニップ部よりも下流に位置する揺動軸により前記ガイド部を開閉可能に揺動し、前記筐体に取り付けられたカバーと、を備え、前記装着方向は、前記定着ニップ部に挟持された前記記録材の搬送方向に沿った方向であることを特徴とする。

本発明によれば、加熱ユニットを筐体に対して着脱するときの作業性を向上することができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。 実施形態に係る定着装置において、加熱ユニットが装着位置に位置してカバーが閉じて定着ニップ部が形成された状態を示す断面図である。 実施形態に係る定着装置において、カバーが開いて加熱ユニットが装着位置に位置した状態を示す断面図である。 実施形態に係る定着装置において、カバーが開いて加熱ユニットが挿入開始位置に位置した状態を示す断面図である。 実施形態に係る定着装置において、カバーが開いて加熱ユニットが開口部の外部に位置した状態を示す断面図である。 実施形態に係る定着装置において、加熱ユニットが装着位置に位置してカバーが閉じる前の状態を示す断面図である。 実施形態に係る定着装置において、加熱ユニットが装着位置に位置してカバーが閉じて定着ニップ部が形成されていない状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図１～図８を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。

［画像形成装置］
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体内に４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを後述する中間転写ベルト７の回転方向に沿って配置した中間転写タンデム方式としている。画像形成装置１は、装置本体に接続された不図示の原稿読み取り装置又は装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像（画像）を記録材Ｓに形成する。記録材Ｓとしては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。また、画像形成装置１は、画像形成プロセスなどの各種制御を行うための制御部２０を備えている。

画像形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについて説明する。本実施形態では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、トナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外、ほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエローの画像形成部ＰＹを例に説明し、その他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては説明を省略する。

画像形成部ＰＹは、主に感光ドラム２、帯電装置３、露光装置４、現像装置５等から構成される。回転駆動される像担持体の一例としての感光ドラム２の表面は、帯電装置３により予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置４によって静電潜像が形成される。即ち、感光ドラム２には、静電潜像が形成される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像装置５によってトナーにより現像され、トナー像として可視像化される。また、画像形成で消費された現像剤中のトナーは、不図示のトナーカートリッジからキャリアと共に補給される。

その後、感光ドラム２と中間転写ベルト７を挟んで対向配置される一次転写ローラ６により所定の加圧力及び一次転写バイアスが与えられ、感光ドラム２上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム２上に僅かに残る転写残トナーは、クリーニング装置８により除去され、再び次の画像形成プロセスに備える。

中間転写ベルト７は、テンションローラ１０、二次転写内ローラ１１、駆動ローラ１２によって張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ１２によって図中矢印Ｒ１方向へと移動するように駆動される。上述の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにより処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト７上に一次転写された移動方向上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送される。二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト７の二次転写内ローラ１１に張架された部分と二次転写外ローラ１３とにより形成される転写ニップ部である。なお、二次転写部Ｔ２を通過した後の転写残トナーは、転写クリーナ装置１４によって中間転写ベルト７から除去される。

二次転写部Ｔ２まで送られて来るトナー像の形成プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２までの記録材Ｓの搬送プロセスが実行される。搬送プロセスでは、記録材Ｓは、不図示のシートカセット等から給送され、画像形成タイミングに合わせて二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２では、二次転写内ローラ１１に二次転写電圧が印加される。

以上、画像形成プロセス及び搬送プロセスにより、二次転写部Ｔ２において中間転写ベルト７から記録材Ｓにトナー像が二次転写される。その後、記録材Ｓは定着装置３０へと搬送され、定着装置３０により加熱及び加圧されることにより、トナー像が記録材Ｓ上に溶融固着される。即ち、定着装置３０は、画像形成部で形成された未定着のトナー像を記録材Ｓに定着する。こうしてトナー像が定着された記録材Ｓは、排出ローラにより不図示の排出トレイに排出される。

［制御部］
画像形成装置１は、上記した画像形成動作などの各種制御を行うための制御部２０を備えている。画像形成装置１の各部の動作は、画像形成装置１に設けられた制御部２０によって制御される。一連の画像形成動作は、装置本体の上面の操作部、あるいは、ネットワークを経由した各入力信号に従って制御部２０が制御している。

図２に示すように、制御部２０は、演算制御手段としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３等を有する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら画像形成装置１の各部の制御を行う。ＲＡＭ２３には、作業用データや入力データが格納されており、ＣＰＵ２１は、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭ２３に収納されたデータを参照して制御を行う。制御部２０には、後述する定着装置３０の定着ベルト４１と加圧ローラ３２を駆動するための駆動モータＭ１や、後述する加熱ヒータ４８やサーミスタ４９などが接続されている。

［定着装置］
次に、定着装置３０について、図３を用いて詳細に説明する。図３に示すように、定着装置３０は、ベルト加熱方式の加熱装置であり、画像形成装置１（図１参照）の装置本体に対して着脱可能なカートリッジ状に形成されている。定着装置３０は、筐体３１と、加熱ユニット４０と、第２回転体としての加圧ローラ３２と、分離ユニット５０と、カバー６０とを有している。

加熱ユニット４０は、無端状で回転可能な第１回転体としての定着ベルト４１と、定着部材としての加圧パッド４２と、加熱ローラ４３と、ステアローラ４４と、ステイ４５と、これらをカートロッジ状に一体化するユニット側板４６と、を有している。加熱ユニット４０は、筐体３１に対して着脱可能に装着される。

定着ベルト４１は、記録材Ｓに当接して加熱可能であり、熱伝導性や耐熱性等を有する薄肉の円筒形状のベルト部材である。本実施形態においては、定着ベルト４１は、基層、基層の外周に弾性層、その外周に離型性層を形成した３層構造である。基層は厚さ３０μｍで材質はポリイミド樹脂（ＰＩ）を用い、弾性層は厚さ３００μｍでシリコーンゴムを用いている。離型性層は、厚さ３０μｍで、フッ素樹脂としてのＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。定着ベルト４１は、加圧パッド４２と、加熱ローラ４３と、ステアローラ４４とによって張架されている。定着ベルト４１の外径は、例えば１２０ｍｍとしている。

加圧パッド４２は、ステイ４５に支持され、定着ベルト４１を挟んで加圧ローラ３２に押圧されている。ステイ４５の材質はステンレスで、ステイ４５は回転軸線方向の両端部を定着装置３０の筐体３１の定着フレーム３３によって支持されている。ステイ４５には、分離板位置決め部４５ａが設けられている。定着ベルト４１と加圧ローラ３２との当接部により、定着ニップ部Ｎが形成されている。尚、回転軸線方向は、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｓの搬送方向に直交する方向である。

加圧パッド４２の材質は、例えば、ＬＣＰ（液晶ポリマ）樹脂を用いている。加圧パッド４２と定着ベルト４１の間には、潤滑シート４７を介在させている。潤滑シート４７としては、例えば、厚さ１００μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）をコーティングしたＰＩ（ポリイミド）シートを用いている。このＰＩシートには、１ｍｍ間隔で１００μｍの突起形状を形成していて、定着ベルト４１との接触面積を減らすことにより摺動抵抗を低減させている。定着ベルト４１の内面には潤滑剤を塗布しており、定着ベルト４１は加圧パッド４２に対して滑らかに摺動するようにしている。潤滑材としては、例えばシリコーンオイルを用いている。

加熱ローラ４３は厚み１ｍｍのステンレス製パイプで、その内部に例えばハロゲンヒータからなる加熱ヒータ４８（図２参照）が配設されており、加熱ローラ４３を所定の温度に加熱可能である。定着ベルト４１は、加熱ローラ４３によって加熱され、サーミスタ４９（図２参照）による検知温度に基づき、シート種に応じた所定の目標温度に制御される。また、加熱ローラ４３は、回転軸線方向の一端部に不図示のギヤが固定されており、ギヤを介して駆動モータＭ１（図２参照）に接続されて回転駆動される。定着ベルト４１は、加熱ローラ４３の回転に倣って従動回転する。

ステアローラ４４は、回転軸線方向の一端部、又は中央部近傍に略鉛直方向の回動中心を有し、定着ベルト４１に対して回動することで主走査方向に張力差を発生させ、定着ベルト４１の主走査方向の位置を調整することができる。尚、ステアローラ４４は加熱ユニット４０のフレームによって支持された不図示の付勢ばねによって付勢されており、定着ベルト４１に所定の張力を与えるテンションローラでもある。

加圧ローラ３２は、定着ベルト４１に対向して当接し、定着ベルト４１との間で加圧された定着ニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ３２は、軸の外周に弾性層を、その外周に離型性層を形成したローラである。この加圧ローラ３２では、軸にステンレスを用い、弾性層は厚さ３ｍｍで導電シリコーンゴムを用いている。離型性層は、厚さ３０μｍで、フッ素樹脂としてのＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。加圧ローラ３２は、定着装置３０の筐体３１の定着フレーム３３によって軸支持されており、回転軸線方向の一端部にギヤが固定され、ギヤを介して駆動モータＭ１（図２参照）に接続されて回転駆動される。

定着ベルト４１と加圧ローラ３２との間に形成される定着ニップ部Ｎにおいて、トナー画像を担持した記録材Ｓ（図１参照）を挟持し、搬送しながらトナー画像を加熱する。このように、定着装置３０は、記録材Ｓを挟持搬送しながら、記録材Ｓにトナー画像を定着させる。よって、熱や圧力を加えるという機能と、記録材Ｓを搬送するという機能の両立が必要である。

分離ユニット５０は、定着フレーム３３に設けられ、分離板５１と、回転軸線方向の両側に突出したガイド軸５２及び回転軸５３とを有している。分離ユニット５０は、回転軸５３により定着フレーム３３に揺動可能に軸支される。分離板５１は、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｓを定着ベルト４１から分離するために設けられ、摺動による記録材Ｓのトナー付着や画像傷等を防ぐために、金属板にフッ素系テープが貼付されて形成されている。ガイド軸５２は、回転軸５３よりもシート搬送方向（図中のＤ１方向）の上流側に配置されている。

定着フレーム３３は、回転軸線方向に関して、筐体３１の両側部に固定されて設けられ、それぞれガイド部３４と、加圧フレーム３５と、加圧ばね３６とが設けられている。加熱ユニット４０のステイ４５は、ガイド部３４に挿入され、後述する押圧部８０によりガイド部３４に押圧されて固定される。ステイ４５をガイド部３４に固定した後、不図示の駆動源及びカムにより加圧フレーム３５が加熱ユニット４０の側に移動することで、加圧ローラ３２が定着ベルト４１を介して加圧パッド４２に対して加圧される。画像形成時における加圧ローラ３２の加圧パッド４２への加圧力は、例えば１０００Ｎとしている。

ガイド部３４は、支持面３４ａと、位置決め部の一例である位置決め面３４ｂと、摺動面３４ｃと、開口部３４ｄとを有している。支持面３４ａは、加熱ユニット４０を挿入する装着方向Ｄ１に沿って加圧ローラ３２の対向側に形成され、加熱ユニット４０が図３に示す装着位置に位置する場合に、定着ベルト４１の内周側において定着ベルト４１が加圧ローラ３２から受けた反力を支持する。位置決め面３４ｂは、ガイド部３４の装着方向Ｄ１の最奥部に略鉛直に形成され、加熱ユニット４０が装着位置に位置する場合に、加熱ユニット４０に対して装着方向Ｄ１に当接して位置決めする。摺動面３４ｃは、支持面３４ａに対向して装着方向Ｄ１に沿って形成され、加熱ユニット４０を挿抜する際にステイ４５を摺動させて案内する。開口部３４ｄは、ガイド部３４の内外を連通する開口である。ステイ４５を開口部３４ｄからガイド部３４に挿入することにより加熱ユニット４０を装着位置に移動させることができ、ステイ４５を開口部３４ｄからガイド部３４の外部に取り出すことにより加熱ユニット４０を筐体３１から取り外すことができる。

ガイド部３４は、加熱ユニット４０を筐体３１に装着する際に、定着ベルト４１が定着ニップ部Ｎに位置するように加熱ユニット４０を挿入開始位置（図５参照）から装着位置（図３参照）に案内して装着させる。装着位置は、ステイ４５が位置決め面３４ｂに当接して、定着ベルト４１が定着ニップ部Ｎに位置する位置である。本実施形態では、挿入開始位置は、図５に示すように、ステイ４５の装着方向Ｄ１の端部が支持面３４ａ及び摺動面３４ｃの間に入って、挿入時であればガイド部３４によるガイドが開始され、取出時であればガイド部３４によるガイドが終了する位置である。また、加熱ユニット４０が挿入開始位置と装着位置（図５中、想像線で示す）との間で移動可能な領域を移動領域Ａｒ１とする。

尚、本実施形態では、加熱ユニット４０を挿入する装着方向Ｄ１は、定着ニップ部Ｎに挟持された記録材Ｓの搬送方向に沿った方向であり、ここでは平行に設定している。但し、装着方向Ｄ１は定着ニップ部Ｎにおけるシート搬送方向と完全に平行であることには限られず、概ね平行であればよく、また装着方向Ｄ１とシート搬送方向とを逆方向に設定してもよい。

また、加熱ユニット４０を図３に示すように装着位置に位置させたときは、ステイ４５の分離板位置決め部４５ａに分離ユニット５０のガイド軸５２が係合することで、分離ユニット５０の定着ベルト４１に対する位置が定まる。即ち、回転軸５３を中心に揺動可能に保持された分離ユニット５０は、分離板位置決め部４５ａの係合部分にガイド軸５２が押し付けられることで係合して、揺動方向の姿勢が決められ、分離ユニット５０と定着ニップ部Ｎとの位置決めが可能となる。

ユニット側板４６は、回転軸線方向の両側部に設けられている。ユニット側板４６は、第１当接面４６ａと第２当接面４６ｂとを有している。第２当接面４６ｂは、装着方向Ｄ１に沿うと共に、第１当接面４６ａとは傾斜角度を異にして連続して設けられている。これら第１当接面４６ａ及び第２当接面４６ｂの詳細については後述する。

［カバー］
次に、カバー６０について、詳細に説明する。カバー６０は、筐体３１の開口部と筐体３１に装着された加熱ユニット４０を覆い、加熱ユニット４０を保護及び遮熱するために設けられている。カバー６０は、カバー本体６１と、清掃部７０と、押圧部８０とを有している。

カバー本体６１は、筐体３１の上部と、回転軸線方向の両側部と、装着方向Ｄ１の上流側及び下流側の両側部とを覆うことができる。カバー本体６１の回転軸線方向の両側部は、定着フレーム３３に揺動軸６２を介して揺動可能に軸支されている。本実施形態では、揺動軸６２は、装着位置に位置する加熱ユニット４０よりも装着方向Ｄ１の下流側に配置されている。即ち、カバー本体６１は、装着位置に位置する加熱ユニット４０よりも装着方向Ｄ１の下流側に筐体３１に対する揺動中心を有して揺動可能に設けられている。尚、揺動軸６２は装着位置に位置する加熱ユニット４０よりも装着方向Ｄ１の下流側に配置されていることには限られず、例えば、加熱ユニット４０よりも装着方向Ｄ１の下流側でなくても、カバー６０が装着方向Ｄ１側に開放可能であればよい。

カバー本体６１は、揺動軸６２を中心とする外径側の回転軸線方向の両側部に、開閉係合軸６３を有している。カバー６０を閉じたときに、開閉係合軸６３が定着フレーム３３と係合することで、カバー６０の定着フレーム３３に対する揺動方向位置が位置決めされる。

カバー本体６１は、揺動により第１位置と前記第２位置とに移動可能である。第１位置は、図３に示すように、カバー６０が装着位置に位置する加熱ユニット４０を覆う位置である。第２位置は、図４に示すように、加熱ユニット４０の移動領域Ａｒ１（図５参照）から退避して加熱ユニット４０を筐体３１に着脱可能にする位置である。

カバー本体６１は、図３に示すように、第１位置において加熱ユニット４０の装着方向Ｄ１の上流側に位置する遮蔽部６４を有する。本実施形態では、遮蔽部６４は、カバー本体６１が第１位置に位置するときは、加熱ユニット４０の装着方向Ｄ１の上流側で上下方向に延びた形状を有し、加熱ユニット４０の移動領域Ａｒ１（図５参照）に重なって位置している。このため、装着位置に位置する加熱ユニット４０を取り出せず、外部から加熱ユニット４０を装着できないようになっている。また、遮蔽部６４は、図４に示すように、カバー本体６１が第２位置に位置するときは、カバー本体６１の揺動に伴って揺動し、カバー本体６１が第１位置に位置するときよりも装着方向Ｄ１の下流側に位置している。このため、装着位置に位置する加熱ユニット４０をカバー６０に干渉することなく容易に取り出したり、外部から加熱ユニット４０を容易に装着することができる。

清掃部７０は、当接部の一例であり、定着ベルト４１の表面を清掃するために設けられている。清掃部７０は、装着位置に位置する加熱ユニット４０の定着ベルト４１に対して、図３に示すように第１位置に位置するときに当接して、図４に示すように第２位置に位置するときに離隔するように設けられている。清掃部７０は、アーム７１と、揺動軸７２と、清掃ローラ７３とを有している。アーム７１は、カバー６０に対して揺動軸７２により揺動可能に軸支されている。清掃ローラ７３は、定着ベルト４１の表面に付着する異物を除去するために設けられている。本実施形態では、清掃ローラ７３は、例えば、直径６ｍｍの金属製（例えば、ステンレス製や、めっきした鉄製）の芯金表面に繊維束を植毛したパイルブラシを巻き付けた外径約１０ｍｍのブラシローラとしている。不図示の加圧手段が、アーム７１に軸支される清掃ローラ７３を接触位置と離間位置とに移動させ、接触位置においては清掃ローラ７３を定着ベルト４１に２０Ｎ程度の力で接触させる。本実施形態では、清掃ローラ７３は、画像形成動作中に定着ベルト４１に当接し、メンテナンス作業を含む非画像形成動作中には離間するようにしている。

押圧部８０は、筐体３１に装着されている加熱ユニット４０のステイ４５を位置決め面３４ｂに押圧して、加熱ユニット４０を装着位置に位置決めするために設けられている。押圧部８０は、カバー６０が閉められて第１位置に位置した状態において、加熱ユニット４０を定着フレーム３３に押し付けることで、定着装置３０に対する加熱ユニット４０の位置を安定させるためのロック機構である。押圧部８０は、押圧アーム８１と、揺動軸８２と、押圧コロ８３と、押圧ばね８４と、ストッパ８５とを有している。

押圧アーム８１は、カバー本体６１の回転軸線方向の両側部に揺動軸８２により揺動可能に軸支されている。押圧コロ８３は、押圧アーム８１により回転可能に軸支されている。押圧ばね８４は、例えば、引っ張りコイルばねからなり、押圧コロ８３が加熱ユニット４０を押圧する方向に押圧アーム８１を付勢している。また、図４に示すように、押圧コロ８３が加熱ユニット４０に接触しない状態においては、押圧アーム８１がストッパ８５と接触し、押圧アーム８１の回転を規制する。

［加熱ユニットの取り出し動作］
次に、図４～図６を用いて、本実施形態における定着装置３０から加熱ユニット４０を取り外す動作について説明する。通常、メンテナンス作業は、画像形成を行わない時に実施される。そのため、図３に示す状態から加圧ローラ３２と清掃ローラと７３を定着ベルト４１から離間した状態で、加熱ユニット４０の取り外しは実施される。図４に示すように、開閉係合軸６３による規制を解除し、カバー６０を、揺動軸６２を中心に揺動方向Ｒ２に揺動させると、第２位置にカバー６０が移動する。これにより、加熱ユニット４０を押圧していた押圧部８０が上方の装着方向Ｄ１に移動するので、加熱ユニット４０への押圧が解除される。このため、加熱ユニット４０は、装着方向Ｄ１とは反対方向の取出方向Ｄ２に取り出し可能になる。

そして、図５に示すように、加熱ユニット４０をガイド部３４から取り外す場合、取出方向Ｄ２は摺動面３４ｃにより規制される。加熱ユニット４０を取出方向Ｄ２に移動させると、分離板位置決め部４５ａとガイド軸５２との係合が解除される。定着フレーム３３に形成されたガイド部３４の開口部３４ｄからステイ４５が外部に出るまで、加熱ユニット４０を取出方向Ｄ２に移動させる。

ステイ４５が開口部３４ｄから外部に出ると、図６に示すように、定着装置３０から加熱ユニット４０を取り外すことが可能になる。このとき、カバー６０は加熱ユニット４０を取り外す取出方向Ｄ２と反対側に退避した第２位置に位置しており、加熱ユニット４０を着脱するための作業領域Ａｒ２（一点鎖線で挟まれた領域）からカバー６０の全体が退避する。このため、加熱ユニット４０の取り外し動作と装着動作において、カバー６０が加熱ユニット４０の動線に重ならず、作業の妨げを抑えることができる。

これにより、作業者がカバー６０を隔てて作業するような無理な姿勢を取る必要がなくなり、自然な姿勢で作業することが可能になり、カバー６０による作業性の悪化や、カバー６０を取り外すような余計な作業の発生を防ぐことができる。また、カバー６０が第２位置に位置することにより、清掃ローラ７３が定着ベルト４１から離間して、加熱ユニット４０の取出方向Ｄ２に退避する位置に移動する。そのため、加熱ユニット４０の取り外し動作と装着動作において、清掃ローラ７３が定着ベルト４１に接触して定着ベルト４１を傷める虞を抑えることができる。

［加熱ユニットの装着動作］
次に、図６、図５、図４、図７、図８の順で、本実施形態における定着装置３０に加熱ユニット４０を装着する動作について説明する。図６に示すように、加熱ユニット４０を装着する際は、ステイ４５をガイド部３４の開口部３４ｄに挿入し、図５に示すように、ステイ４５を摺動面３４ｃに載置する。そして、加熱ユニット４０を装着方向Ｄ１に摺動させ、図４に示すように、ステイ４５を位置決め面３４ｂに突き当てる。このとき、分離板位置決め部４５ａに分離ユニット５０のガイド軸５２が係合し、加熱ユニット４０と分離板５１の相対位置が位置決めされる。

図７に示すように、カバー６０を揺動方向Ｒ３に揺動させると、押圧アーム８１はストッパ８５に突き当たった状態で移動し、押圧コロ８３が加熱ユニット４０に形成された第２当接面４６ｂに当接する。押圧コロ８３が第２当接面４６ｂに当接した状態でカバー６０をさらに揺動方向Ｒ３に揺動させると、押圧コロ８３を介して押圧アーム８１が揺動軸８２を中心に揺動方向Ｒ２に揺動し、押圧ばね８４に抗してストッパ８５から離間する。これにより、押圧ばね８４による押圧力を加熱ユニット４０に作用させる。即ち、第２当接面４６ｂは、加熱ユニット４０が装着位置に位置すると共にカバー６０が第２位置から第１位置に移動するときに、押圧コロ８３が第１当接面４６ａに当接するよりも前に当接する。

図８に示すように、カバー６０が閉められて第１位置に位置すると、押圧ばね８４により押圧コロ８３は加熱ユニット４０の第１当接面４６ａを押圧する。即ち、第１当接面４６ａは、加熱ユニット４０が装着位置に位置すると共にカバー６０が第１位置に位置するときに、押圧コロ８３が当接する。このとき、第１当接面４６ａの傾斜角度と押圧コロ８３の押圧方向との形成する角度により、押圧力は分力され、加熱ユニット４０を定着フレーム３３に押し付ける装着方向Ｄ１への押圧力を作用させる。これにより、押圧部８０は、装着位置に位置する加熱ユニット４０に対して、カバー６０が第１位置に位置するときに当接して加熱ユニット４０を装着方向Ｄ１の下流側に押圧して位置決め面３４ｂに位置決めする。

第１当接面４６ａの装着方向Ｄ１に対して形成する角度は、９０度に近い方が効果的に加熱ユニット４０を定着フレーム３３に押し付けることができる。このため、第１当接面４６ａは、装着方向Ｄ１に対して４５度以上、かつ、９０度以下の角度を形成することが好ましい。

また、第２当接面４６ｂと第１当接面４６ａとは傾斜角度を異にしながらも連続して設けられている。このため、押圧コロ８３が第２当接面４６ｂに接触して押圧ばね８４による回転力を付与しながら第１当接面４６ａに移動することが可能になり、押圧部８０が接触した後に加熱ユニット４０を押圧することができる。加熱ユニット４０をユーザが装着しただけでは、加熱ユニット４０のステイ４５とガイド部３４の位置決め面３４ｂとの間に隙間が空いてしまう可能性がある。これに対し、押圧コロ８３が第１当接面４６ａに接触することで、ステイ４５を位置決め面３４ｂに押圧する力を発生させることができ、加熱ユニット４０の位置及び姿勢を好適に定めることが可能になる。

上述したように、本実施形態の定着装置３０では、カバー６０は、カバーが開いて第２位置に位置するときに、カバー６０が閉じて第１位置に位置するときよりも装着方向Ｄ１の下流側に位置する。このため、カバー６０は加熱ユニット４０を取り外す取出方向Ｄ２と反対側に退避した第２位置に位置することで、加熱ユニット４０を着脱するための作業領域Ａｒ２（図６参照）からカバー６０の全体が退避する。これにより、加熱ユニット４０の着脱動作において、カバー６０が加熱ユニット４０の動線に重ならず、作業の妨げを抑えることができ、作業性を向上することができる。

また、本実施形態の定着装置３０によれば、カバー６０は押圧部８０を有している。このため、加熱ユニット４０の装着時に、カバー６０を閉じるだけで加熱ユニット４０を装着方向Ｄ１に押圧することができ、定着装置３０に対してより精度よく加熱ユニット４０を取り付けて位置決めすることができる。

また、本実施形態の定着装置３０によれば、カバー６０は清掃部７０を有している。このため、加熱ユニット４０の着脱時に、定着ベルト４１の表面に接触する部材や機構を退避させることができ、加熱ユニット４０の着脱を容易に行うことができる。

また、本実施形態の定着装置３０によれば、第２当接面４６ｂと第１当接面４６ａとは傾斜角度を異にしながら連続して設けられている。このため、押圧コロ８３の加熱ユニット４０への接触と押圧動作を連続して行うことが可能になり、加熱ユニット４０をスムーズに装着位置に位置決めさせることができる。

尚、上述した本実施形態の定着装置３０では、駆動モータＭ１の駆動により加熱ローラ４３及び加圧ローラ３２の両方が駆動される場合について説明したが、これには限られない。例えば、駆動モータＭ１により加圧ローラ３２が駆動され、定着ベルト４１は加圧ローラ３２に従動回転するようにしてもよい。この場合、加熱ユニット４０はシート搬送方向に押圧されるので、加熱ユニット４０はシート搬送方向の上流側から下流側に向けて装着する方法が力の関係上有利である。本実施形態の定着装置３０によれば、加熱ユニット４０の装着方向Ｄ１は、定着ニップ部Ｎに挟持された記録材Ｓの搬送方向と平行な方向としているので、上記のような場合にも好ましい。

また、上述した本実施形態の定着装置３０では、カバー６０に清掃部７０や押圧部８０を設けた場合について説明したが、これには限られず、これらを省略してもよい。また、上述した本実施形態の定着装置３０では、カバー６０を揺動により開閉するものとした場合について説明したが、これには限られない。例えば、カバー６０を摺動により開閉可能なものとしてもよい。

また、上述した本実施形態の定着装置３０では、第１回転体としてベルトを用いる場合について説明したが、これには限られず、例えばローラ形状であってもよい。また、加熱ローラ４３を有さずに、加熱ユニット４０を加熱する加熱源が加熱ユニット４０の外部から第１回転体を加熱する構成であってもよい。

３０…定着装置、３１…筐体、３２…加圧ローラ（第２回転体）、３４…ガイド部、３４ｂ…位置決め面（位置決め部）、４０…加熱ユニット、４１…定着ベルト（第１回転体）、４６ａ…第１当接面、４６ｂ…第２当接面、６０…カバー、６４…遮蔽部、７０…清掃部（当接部）、８０…押圧部、Ａｒ１…移動領域、Ｄ１…装着方向、Ｎ…定着ニップ部、ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ…画像形成部、Ｓ…記録材

Claims (7)

1. 画像形成部で形成された未定着のトナー像を記録材に定着する定着装置であって、
   前記記録材に当接して加熱可能な第１回転体を有する加熱ユニットと、
   前記第１回転体に当接し、前記第１回転体との間で加圧された定着ニップ部を形成する第２回転体と、
   前記第２回転体を支持し、かつ、前記加熱ユニットを着脱可能に支持する筐体と、
   前記記録材の搬送方向において前記定着ニップ部よりも下流に位置し、前記筐体に支持される分離板であって、前記第１回転体に非接触の状態で前記第１回転体から前記記録材を分離する分離板と、
   前記加熱ユニットを前記筐体に装着する際に、前記第１回転体が前記定着ニップ部に位置するように前記加熱ユニットを挿入開始位置から装着位置への装着方向に案内して装着させるガイド部と、
   前記記録材の搬送方向において前記定着ニップ部よりも下流に位置する揺動軸により前記ガイド部を開閉可能に揺動し、前記筐体に取り付けられたカバーと、
   を備え、
   前記装着方向は、前記定着ニップ部に挟持された前記記録材の搬送方向に沿った方向である、
   ことを特徴とする定着装置。
2. 前記カバーは、揺動により前記装着位置に位置する前記加熱ユニットを覆う第１位置と、前記加熱ユニットが前記挿入開始位置と前記装着位置との間で移動可能な移動領域から退避して前記加熱ユニットを前記筐体に着脱可能にする第２位置とに移動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記カバーは、前記第１位置において前記加熱ユニットの前記装着方向の上流側に位置する遮蔽部を有し、
   前記遮蔽部は、前記カバーが第２位置に位置するときに、前記カバーが前記第１位置に位置するときよりも前記装着方向の下流側に位置する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記ガイド部は、前記加熱ユニットを当接により前記装着位置に位置決めする位置決め部を有し、
   前記カバーは、前記装着位置に位置する前記加熱ユニットに対して、前記第１位置に位置するときに当接して前記加熱ユニットを前記装着方向の下流側に押圧して前記位置決め部に位置決めする押圧部を有する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
5. 前記加熱ユニットは、前記加熱ユニットが前記装着位置に位置すると共に前記カバーが前記第１位置に位置するときに前記押圧部が当接する第１当接面を有し、
   前記第１当接面は、前記装着方向に対して４５度以上、かつ、９０度以下の角度を形成するように設けられている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記加熱ユニットは、前記加熱ユニットが前記装着位置に位置すると共に前記カバーが前記第２位置から前記第１位置に移動するときに前記押圧部が前記第１当接面に当接するよりも前に当接する第２当接面を有し、
   前記第２当接面は、前記装着方向に沿うと共に、前記第１当接面に連続して設けられている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記カバーは、前記装着位置に位置する前記加熱ユニットの前記第１回転体に対して、前記第１位置に位置するときに当接して、前記第２位置に位置するときに離隔する当接部を有する、
   ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の定着装置。

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