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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023110629
(43)【公開日】2023-08-09
(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20230802BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022012203
(22)【出願日】2022-01-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100090527
【弁理士】
【氏名又は名称】舘野 千惠子
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 聖治
【テーマコード（参考）】
2H033
【Ｆターム（参考）】
2H033AA21
2H033BB01
2H033BB28
2H033BB33
2H033BB34
2H033BB35
2H033BB36
2H033BB38
2H033BE00
2H033BE03
(57)【要約】
【課題】カム受け部材の破損防止と、省スペース化及びコストダウンの実現とを両立することができる定着装置を提供する。
【解決手段】一対のローラの一方を他方へ押圧する揺動可能な板状の加圧レバー部材３１と、一対のローラの圧接状態を保持する位置と解除する位置の間で加圧レバー部材３１を変位させるカム部材４１と、加圧レバー部材３１のカム部材４１と対向する位置に配設され、カム部材４１からの押圧力を加圧レバー部材３１に伝達するカム受け部材３２と、を備え、加圧レバー部材３１の厚みをｔとし、加圧レバー部材３１の厚み方向におけるカム受け部材の寸法３２であって、カム部材４１と当接する面の長さをＷとし、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１との当接位置から一方の側面までの長さをＬ１としたとき、Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２の関係を満たす定着装置。
【選択図】図２
【解決手段】一対のローラの一方を他方へ押圧する揺動可能な板状の加圧レバー部材３１と、一対のローラの圧接状態を保持する位置と解除する位置の間で加圧レバー部材３１を変位させるカム部材４１と、加圧レバー部材３１のカム部材４１と対向する位置に配設され、カム部材４１からの押圧力を加圧レバー部材３１に伝達するカム受け部材３２と、を備え、加圧レバー部材３１の厚みをｔとし、加圧レバー部材３１の厚み方向におけるカム受け部材の寸法３２であって、カム部材４１と当接する面の長さをＷとし、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１との当接位置から一方の側面までの長さをＬ１としたとき、Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２の関係を満たす定着装置。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
接離自在に相互に圧接し、記録媒体を挟持搬送する一対のローラと、
一端が軸支され、他端に弾性部材が係止され、前記一対のローラの一方を他方へ押圧する揺動可能な板状の加圧レバー部材と、
前記一対のローラの圧接状態を保持する位置と解除する位置の間で前記加圧レバー部材を変位させるカム部材と、
前記加圧レバー部材の前記カム部材と対向する位置に配設され、前記カム部材からの押圧力を前記加圧レバー部材に伝達するカム受け部材と、を備え、
前記加圧レバー部材の厚みをｔとし、
前記加圧レバー部材の厚み方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材と当接する面の長さをＷとし、
前記加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材との当接位置から一方の側面までの長さをＬ１としたとき、
Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２
の関係を満たすことを特徴とする定着装置。
一端が軸支され、他端に弾性部材が係止され、前記一対のローラの一方を他方へ押圧する揺動可能な板状の加圧レバー部材と、
前記一対のローラの圧接状態を保持する位置と解除する位置の間で前記加圧レバー部材を変位させるカム部材と、
前記加圧レバー部材の前記カム部材と対向する位置に配設され、前記カム部材からの押圧力を前記加圧レバー部材に伝達するカム受け部材と、を備え、
前記加圧レバー部材の厚みをｔとし、
前記加圧レバー部材の厚み方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材と当接する面の長さをＷとし、
前記加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材との当接位置から一方の側面までの長さをＬ１としたとき、
Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２
の関係を満たすことを特徴とする定着装置。
【請求項2】
さらに、
Ｌ１≦１．３×（Ｗ－ｔ）／２＋１．２５
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
Ｌ１≦１．３×（Ｗ－ｔ）／２＋１．２５
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項3】
前記カム受け部材は、
前記カム部材と対向する面と、前記加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における側面とで形成される角部の少なくとも一方が、Ｒ形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
前記カム部材と対向する面と、前記加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における側面とで形成される角部の少なくとも一方が、Ｒ形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項4】
前記カム受け部材が断面略コの字形状の部材であり、
前記加圧レバー部材の前記カム部材からの押圧力を受ける被押圧面と、前記加圧レバー部材の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
前記加圧レバー部材の前記カム部材からの押圧力を受ける被押圧面と、前記加圧レバー部材の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項5】
前記カム受け部材及び前記加圧レバー部材は、互いに係合する係合構造を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項6】
前記加圧レバー部材は、前記カム部材からの押圧力を受ける被押圧面に対して鉛直方向に突出する壁部を有し、
前記カム受け部材は、前記壁部に嵌合する形状を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
前記カム受け部材は、前記壁部に嵌合する形状を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項7】
前記加圧レバー部材の厚みをｔ、
前記加圧レバー部材の厚み方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材と当接する面の長さをＷとし、
前記加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材との当接位置から前記壁部に対向する側面までの長さをＬ２としたとき、
Ｌ２≧０．５×（Ｗ－ｔ）／２＋０．９
の関係を満たすことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
前記加圧レバー部材の厚み方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材と当接する面の長さをＷとし、
前記加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材との当接位置から前記壁部に対向する側面までの長さをＬ２としたとき、
Ｌ２≧０．５×（Ｗ－ｔ）／２＋０．９
の関係を満たすことを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【請求項8】
前記カム受け部材は、
前記加圧レバー部材の前記カム部材からの押圧力を受ける被押圧面と、前記加圧レバー部材の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する凹部を有する形状であり、かつ前記被押圧面と当接する凹部の底面は、水平方向両側に延出し、かつ端部がＲ形状の溝部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
前記加圧レバー部材の前記カム部材からの押圧力を受ける被押圧面と、前記加圧レバー部材の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する凹部を有する形状であり、かつ前記被押圧面と当接する凹部の底面は、水平方向両側に延出し、かつ端部がＲ形状の溝部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項9】
前記カム受け部材の前記カム部材と対向する面は、前記加圧レバー部材の厚み方向における断面が、前記カム部材に向かって突出する略円弧形状であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項10】
請求項１から９のいずれに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される定着装置として、加熱ローラと加圧ローラとを備え、これらが互いに圧接して形成された定着ニップに記録媒体を通過させ、該記録媒体上の画像を熱と圧力によって定着させるものが知られている。このような定着装置においては、加熱ローラと加圧ローラを接近離間させる接離機構が設けられている。
【0003】
接離機構は、一般的に、回転することで接離部材を接近離間させるカム部材を備えている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、カム部材を回転させることで接離部材を接近離間させる接離機構であって、カム部材が回転方向の半周よりも多い領域に渡って回転中心からの距離が漸増するカム面を有し、一方向及びこれとは逆方向に回転可能な構成が開示されている。
特許文献１には、カム部材を回転させることで接離部材を接近離間させる接離機構であって、カム部材が回転方向の半周よりも多い領域に渡って回転中心からの距離が漸増するカム面を有し、一方向及びこれとは逆方向に回転可能な構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、画像形成装置では省スペース化とコストダウンが求められており、搭載される定着装置においても同様である。
省スペース化とコストダウンを実現するためには、構成部品の小型化や薄型化を図ることが考えられる。例えば、特許文献１の定着装置のように、複雑な加工を伴わない平板状の加圧レバー部材を用いることで省スペース化を実現することができる。また、カム部材及びカム部材と当接する部材を、加工が容易な樹脂材料を用い、かつ部品を小型化することで材料使用量を抑えてコストダウンを実現することができる。
省スペース化とコストダウンを実現するためには、構成部品の小型化や薄型化を図ることが考えられる。例えば、特許文献１の定着装置のように、複雑な加工を伴わない平板状の加圧レバー部材を用いることで省スペース化を実現することができる。また、カム部材及びカム部材と当接する部材を、加工が容易な樹脂材料を用い、かつ部品を小型化することで材料使用量を抑えてコストダウンを実現することができる。
【0005】
しかしながら、構成部材の薄型化や小型化の制約は、部材の強度の低下につながるおそれがある。特に、カム部材の押圧を受けるカム受け部材は、繰り返し荷重を受けることによる変形や、経時での破損等が発生する可能性がある。
【0006】
そこで本発明は、カム受け部材の破損防止と、省スペース化及びコストダウンの実現とを両立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】
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、接離自在に相互に圧接し、記録媒体を挟持搬送する一対のローラと、一端が軸支され、他端に弾性部材が係止され、前記一対のローラの一方を他方へ押圧する揺動可能な板状の加圧レバー部材と、前記一対のローラの圧接状態を保持する位置と解除する位置の間で前記加圧レバー部材を変位させるカム部材と、前記加圧レバー部材の前記カム部材と対向する位置に配設され、前記カム部材からの押圧力を前記加圧レバー部材に伝達するカム受け部材と、を備え、前記加圧レバー部材の厚みをｔとし、前記加圧レバー部材の厚み方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材と当接する面の長さをＷとし、前記加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における前記カム受け部材の寸法であって、前記カム部材との当接位置から一方の側面までの長さをＬ１としたとき、Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、カム受け部材の破損防止と、省スペース化及びコストダウンの実現とを両立することができる定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の一形態に係るモノクロ画像形成装置の概略構成図である。
【図2】本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図3】カム部材と遮光部材と光学センサとを抜き出して示す図である。
【図4】本実施形態に係る接離機構の駆動系の概略構成図である。
【図5】本実施形態に係る接離機構の制御系のブロック図である。
【図6】カム部材による加圧ローラの離間動作を説明するための図である。
【図7】カム部材による加圧ローラの接近動作を説明するための図である。
【図8】カム部材の回転角度と半径との関係を示すカム線図である。
【図9】加圧レバー部材に配設されるカム受け部材の一例を示す斜視図である。
【図10】カム部材とカム受け部材とが当接した状態を示す説明図である。
【図11】カム受け部材にかかる荷重と応力の説明図である。
【図12】加圧レバー部材の厚み方向におけるカム受け部材の寸法の説明図である。
【図13】（Ａ）はカム受け部材の荷重を受ける位置を示し、（Ｂ）はカム受け部材の応力分布を示すグラフである。
【図14】カム受け部材の荷重位置を変化させたときの応力値の変化を示すグラフである。
【図15】ΔｔとＬ１の値の組み合わせに対する応力解析シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図16】カム受け部材の一例を示す説明図である。
【図17】カム受け部材のＲ形状に対する応力解析シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図18】加圧レバー部材とカム受け部材との不安定な接触状態を示す説明図である。
【図19】カム受け部材と加圧レバー部材の係合構造の一例を示す説明図である。
【図20】カム受け部材と加圧レバー部材の係合構造の一例を示す斜視図である。
【図21】壁部を有する加圧レバー部材とカム受け部材との嵌合の一例を示す斜視図である。
【図22】壁部を有する加圧レバー部材とカム受け部材との嵌合の一例を示す説明図である。
【図23】加圧レバー部材とカム受け部材との隙間による姿勢の傾きを説明する図である。
【図24】壁部を有する加圧レバー部材に嵌合するカム受け部材の一例を示す斜視図である。
【図25】壁部を有する加圧レバー部材に嵌合するカム受け部材の寸法の説明図である。
【図26】ΔｔとＬ２の値の組み合わせに対する応力解析シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図27】加圧レバー部材に配設されるカム受け部材の一例を示す斜視図である。
【図28】カム受け部材の凹部の底面のＲ形状と応力を示す説明図である。
【図29】カム受け部材のカム部材との当接面の形状の一例を示す斜視図である。
【図30】カム受け部材のカム部材との当接面の形状の一例を示す断面図である。
【図31】定着ベルトを備える定着装置の概略構成図である。
【図32】定着ローラが対向ローラに対して接近離間する定着装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【0011】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
なお、本発明に係る定着装置の構成は、電子写真方式、インクジェット方式どちらの画像形成装置にも適用することができる。以下、電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置の例を説明するが、インクジェット方式の画像形成装置においては、例えば、加熱ローラで記録媒体を加熱してインクを乾燥させる手段として適用することができる。
なお、本発明に係る定着装置の構成は、電子写真方式、インクジェット方式どちらの画像形成装置にも適用することができる。以下、電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置の例を説明するが、インクジェット方式の画像形成装置においては、例えば、加熱ローラで記録媒体を加熱してインクを乾燥させる手段として適用することができる。
【0012】
また、以下の実施形態では「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は紙（用紙）だけでなくＯＨＰシートや布帛、金属シート、プラスチックフィルム、或いは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。現像剤やインクを付着させることができる媒体、記録紙、記録シートと称されるものも、すべて「記録媒体」に含まれる。また「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。
【0013】
また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することも意味する。
【0014】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。なお、本発明が適用される画像形成装置は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも２つの機能を備えた複合機などが含まれる。
まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。なお、本発明が適用される画像形成装置は、プリンタのほか、複写機、ファクシミリ単体、あるいは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも２つの機能を備えた複合機などが含まれる。
【0015】
図１に示す画像形成装置は、モノクロ画像形成装置である。その装置本体（画像形成装置本体）１００には、作像ユニットとしてのプロセスユニット１が着脱可能に装着されている。プロセスユニット１は、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５等を備える。また、感光体２に対向する位置に、感光体２の表面を露光する露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイ６が配置されている。
【0016】
プロセスユニット１には、画像形成用の粉体であるトナーを収容する粉体収容器としてのトナーカートリッジ７が着脱可能に装着されている。トナーカートリッジ７は、未使用のトナーを収容する未使用トナー収容部８と、使用された廃トナーを収容する廃トナー収容部９とを有する。
【0017】
また、画像形成装置は、記録媒体としての用紙に画像を転写する転写装置１０と、用紙を供給する給紙装置１１と、用紙に転写された画像を定着させる定着装置１２と、用紙を装置外へ排出する排紙装置１３と、タイミングローラとしての一対のレジストローラ１７とを備える。
【0018】
転写装置１０は、転写部材としての転写ローラ１４を備える。転写ローラ１４は、プロセスユニット１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と接触するように配置されている。また、転写ローラ１４は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。
【0019】
給紙装置１１は、記録媒体としての用紙Ｐが収容される給紙カセット１５と、給紙カセット１５に収容されている用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６とを備えている。なお、用紙Ｐには、普通紙のほか、厚紙、薄紙、はがき、封筒、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。さらに、用紙以外に、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を記録媒体として用いることも可能である。
【0020】
定着装置１２は、互いに対向する一対の回転体を備える。一方の回転体は、用紙に画像を定着させる定着回転体としての定着ローラ１８であり、他方の回転体は、定着ローラ１８に対して加圧される加圧回転体としての加圧ローラ１９である。定着ローラ１８は、内部に加熱手段（例えば、ハロゲンヒータ）２２が設けられている。定着ローラ１８と加圧ローラ１９とは互いに接触し、両ローラ１８，１９間に定着ニップが形成されている。
【0021】
排紙装置１３は、用紙を装置外に排出する一対の排紙ローラ２０を備える。また、装置本体１００の外装上面部には、排紙ローラ２０によって排出された用紙を載置するための排紙トレイ２１が形成されている。
【0022】
また、装置本体１００内には、給紙カセット１５から、レジストローラ１７、転写ローラ１４と感光体２との間の画像転写部（転写ニップ）、定着装置１２を経由して、排紙ローラ２０まで用紙Ｐを搬送するための搬送路１０１が設けられている。さらに、画像形成装置１００内には、両面印刷する際に定着装置１２を通過した用紙Ｐを再度画像転写部に搬送するための両面搬送路１０２が設けられている。
【0023】
続いて、図１を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいてＬＥＤヘッドアレイ６が感光体２の帯電面を露光し、静電潜像が形成される。そして、現像装置４によって感光体２上の静電潜像にトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいてＬＥＤヘッドアレイ６が感光体２の帯電面を露光し、静電潜像が形成される。そして、現像装置４によって感光体２上の静電潜像にトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【0024】
また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙カセット１５から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によって搬送を一旦停止される。その後、所定のタイミングでレジストローラ１７の回転駆動を開始し、感光体２上のトナー画像が画像転写部に達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを画像転
写部へ搬送する。
写部へ搬送する。
【0025】
そして、用紙Ｐが画像転写部に搬送されると、転写ローラ１４に所定の電圧が印加されることにより生じた転写電界によって感光体２上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。また、このとき用紙Ｐに転写されなかった感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去され、トナーカートリッジ７の廃トナー収容部９へ回収される。
【0026】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１２へと搬送され、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって形成される定着ニップを通過することにより加熱及び加圧されて、用紙Ｐ上のトナー画像が定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ２０によって装置外に排出され、排紙トレイ２１上に載置される。
【0027】
また、両面印刷を行う場合は、定着装置１２を通過した用紙Ｐを装置外に排出せずにスイッチバックさせて両面搬送路１０２に送る。用紙Ｐは両面搬送路１０２を通ってレジストローラ１７の手前側で搬送路１０１に送り込まれ、レジストローラ１７によって再度画像転写部へ搬送される。そして、用紙Ｐの裏面に画像が転写され、定着装置１２によって裏面側の画像が定着された後、用紙Ｐは装置外へ排出される。
【0028】
図２は、本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
以下、図２を参照しつつ、本発明が適用される定着装置１２について詳しく説明する。
定着ローラ１８と加圧ローラ１９のそれぞれの両端部は、軸受２３，２４を介して一対の支持部材２５によって回転可能に支持されている。装置本体に設けられた駆動源から定着ローラ１８に駆動力が伝達されると、定着ローラ１８は図２中の矢印Ａで示す方向に回転駆動し、これに伴って、加圧ローラ１９は図２中の矢印Ｂ１で示す方向に従動回転する。なお、本実施形態とは反対に、加圧ローラ１９を駆動ローラとし、定着ローラ１８を従動ローラとしてもよい。
以下、図２を参照しつつ、本発明が適用される定着装置１２について詳しく説明する。
定着ローラ１８と加圧ローラ１９のそれぞれの両端部は、軸受２３，２４を介して一対の支持部材２５によって回転可能に支持されている。装置本体に設けられた駆動源から定着ローラ１８に駆動力が伝達されると、定着ローラ１８は図２中の矢印Ａで示す方向に回転駆動し、これに伴って、加圧ローラ１９は図２中の矢印Ｂ１で示す方向に従動回転する。なお、本実施形態とは反対に、加圧ローラ１９を駆動ローラとし、定着ローラ１８を従動ローラとしてもよい。
【0029】
加熱手段２２から発せられる輻射熱によって定着ローラ１８が所定の温度にまで加熱された状態で、用紙が図２中の矢印Ｃ１で示す方向から定着ニップ８０へ進入すると、回転する定着ローラ１８と加圧ローラ１９によって用紙は挟持されながら搬送される。このとき、用紙上の未定着画像が、定着ローラ１８の熱によって加熱されると共に、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって加圧されることで、用紙に画像が定着される。そして、画像が定着された用紙は定着ニップ８０から図２中の矢印Ｃ２方向へ排出される。
【0030】
また、加圧ローラ１９は、支持部材２５によって定着ローラ１８に対して図２中の矢印Ｂ２方向に接近離間可能に支持されている。具体的には、加圧ローラ１９を支持する軸受２４が、支持部材２５に設けられた長方形状の孔である軸受ガイド部２５ｂに嵌め込まれており、この軸受ガイド部２５ｂに沿って軸受２４が案内されることで、加圧ローラ１９は定着ローラ１８に対して接近離間する。一方、定着ローラ１８を支持する軸受２３は、各支持部材２５に設けられた円形の孔である軸受嵌合部２５ａに嵌め込まれており、定着ローラ１８はその軸位置が軸方向と直交する方向に移動しないように固定されている。
【0031】
また、本実施形態に係る定着装置１２は、定着ローラ１８に対して加圧ローラ１９を加圧する加圧レバー部材３１と、加圧レバー部材３１を加圧方向に付勢する付勢部材としての加圧バネ３６とを備えている。加圧レバー部材３１及び弾性部材（以下、「加圧バネ」ともいう）３６は、加圧ローラ１９の両端部側にそれぞれ１つずつ設けられている。加圧レバー部材３１は、その一端部３１ｄが支持部材２５の下部に設けられた支軸３３に取り付けられ、支軸３３を中心に図２の矢印α方向に回動可能に構成されている。各加圧バネ３６は、加圧レバー部材３１の他端部３１ｂ側と支持部材２５の上部とに設けられた引っ掛け部３１ｃ，２５ｃに引っ掛けて取り付けられている。これにより、加圧レバー部材３１の他端部３１ｂは、加圧バネ３６によって常時図の上方へ引っ張られた状態で保持されている。
そして、加圧レバー部材３１は、支持部材２５の軸受ガイド部２５ｂに嵌め込まれたパッド３４を介して加圧ローラ１９を支持する軸受２４を押圧し、加圧ローラ１９を定着ローラ１８に向かって加圧している。
そして、加圧レバー部材３１は、支持部材２５の軸受ガイド部２５ｂに嵌め込まれたパッド３４を介して加圧ローラ１９を支持する軸受２４を押圧し、加圧ローラ１９を定着ローラ１８に向かって加圧している。
【0032】
また、本実施形態に係る定着装置１２は、定着ローラ１８に対して加圧ローラ１９を接近離間させる接離機構として、カム部材４１を備えている。
カム部材４１は、一対の支持部材２５によって回転可能に支持される回転軸４２の両端部側にそれぞれ設けられている。回転軸４２が回転すると、一対のカム部材４１は回転軸４２と一体的に回転する。また、カム部材４１は、回転中心からの距離が回転方向に向かって変化するカム面４１ａを有する。加圧レバー部材３１が加圧バネ３６によって引っ張られることで、加圧レバー部材３１に設けられたカム受け部材３２がカム面４１ａに対して接触した状態で保持されている。この状態で、カム部材４１が一方向に回転すると、加圧レバー部材３１がカム面４１ａによって図の下方へ押し動かされることで、加圧ローラ１９が定着ローラ１８に対して離間し、カム部材４１が逆回転すると、加圧レバー部材３１が図の上方へ戻されることで、加圧ローラ１９が定着ローラ１８に対して接近するように構成されている。なお、カム部材４１による詳しい接離動作については後述する。
カム部材４１は、一対の支持部材２５によって回転可能に支持される回転軸４２の両端部側にそれぞれ設けられている。回転軸４２が回転すると、一対のカム部材４１は回転軸４２と一体的に回転する。また、カム部材４１は、回転中心からの距離が回転方向に向かって変化するカム面４１ａを有する。加圧レバー部材３１が加圧バネ３６によって引っ張られることで、加圧レバー部材３１に設けられたカム受け部材３２がカム面４１ａに対して接触した状態で保持されている。この状態で、カム部材４１が一方向に回転すると、加圧レバー部材３１がカム面４１ａによって図の下方へ押し動かされることで、加圧ローラ１９が定着ローラ１８に対して離間し、カム部材４１が逆回転すると、加圧レバー部材３１が図の上方へ戻されることで、加圧ローラ１９が定着ローラ１８に対して接近するように構成されている。なお、カム部材４１による詳しい接離動作については後述する。
【0033】
また、本実施形態に係る定着装置１２は、カム部材４１の回転位置（回転角度）を検知する回転位置検知手段として、光学センサ５１と、遮光部材５２とを備えている。光学センサ５１は、透過型の光学センサであり、光を照射する投光部と、投光部から照射された光を受ける受光部とを有する。遮光部材５２は、カム部材４１と一体的に回転することで、光学センサ５１の照射光を遮蔽又は透過し、受光の有無を切り換えることにより光学センサ５１によって回転位置が検知される被検知部材である。光学センサ５１及び遮光部材５２は、２つあるカム部材４１のうちの片方のカム部材４１側にのみ設けられている。
【0034】
図３は、カム部材と遮光部材と光学センサとを抜き出して示す図である。
図３に示すように、カム部材４１に設けられたカム面４１ａは、回転中心からの距離が図における時計回りに漸増するように形成されている。そして、カム面４１ａは、回転方向の半周（１８０°）よりも多い領域に渡って設けられている。具体的に、本実施形態では、カム面４１ａの回転中心からの距離が最も小さい最下点ｅ１から、カム面４１ａの回転中心からの距離が最も大きい最上点ｅ２まで、約２７０°の範囲に渡って設けられている。
図３に示すように、カム部材４１に設けられたカム面４１ａは、回転中心からの距離が図における時計回りに漸増するように形成されている。そして、カム面４１ａは、回転方向の半周（１８０°）よりも多い領域に渡って設けられている。具体的に、本実施形態では、カム面４１ａの回転中心からの距離が最も小さい最下点ｅ１から、カム面４１ａの回転中心からの距離が最も大きい最上点ｅ２まで、約２７０°の範囲に渡って設けられている。
【0035】
遮光部材５２は、回転方向に長い（回転方向の長さがＪ１である）被検知領域としての長遮光部５２ａと、長遮光部５２ａよりも回転方向に短い（回転方向の長さがＪ２である）被検知領域としての短遮光部５２ｂとを有する。長遮光部５２ａと短遮光部５２ｂは、いずれも回転に伴って光学センサ５１の光照射部Ｈを通過することで照射光を遮蔽する。また、長遮光部５２ａと短遮光部５２ｂとの間には、光学センサ５１の照射光を透過させる孔部（透光部）５２ｊが形成されている。
【0036】
図４は、本実施形態に係る接離機構の駆動系の概略構成図である。
図４に示すように、駆動系は、駆動源としてのモータ４３と、モータ４３からの駆動力をカム部材４１や遮光部材５２に伝達するギア列４４とを備える。本実施形態では、モータ４３として、小型で安価なＤＣブラシモータを用いている。ギア列４４は、モータ４３の出力軸に取り付けられた第１のウォームギア４５と、第１のウォームギア４５と噛み合う第２のウォームギア４６と、第２のウォームギア４６と一体に設けられた第１の平歯車４７と、第１の平歯車４７と噛み合うと共に遮光部材５２と一体に設けられた第２の平歯車４８とで構成される。モータ４３の出力軸が一方向又はこれと逆方向に回転すると、各ウォームギア４５，４６と各平歯車４７，４８が回転し、第２の平歯車４８と遮光部材５２が一体的に回転することで、回転軸４２を介して各カム部材４１が一方向（図３中の矢印Ｆで示す方向）又はこれとは逆方向（図３中の矢印Ｇで示す方向）に回転する。
図４に示すように、駆動系は、駆動源としてのモータ４３と、モータ４３からの駆動力をカム部材４１や遮光部材５２に伝達するギア列４４とを備える。本実施形態では、モータ４３として、小型で安価なＤＣブラシモータを用いている。ギア列４４は、モータ４３の出力軸に取り付けられた第１のウォームギア４５と、第１のウォームギア４５と噛み合う第２のウォームギア４６と、第２のウォームギア４６と一体に設けられた第１の平歯車４７と、第１の平歯車４７と噛み合うと共に遮光部材５２と一体に設けられた第２の平歯車４８とで構成される。モータ４３の出力軸が一方向又はこれと逆方向に回転すると、各ウォームギア４５，４６と各平歯車４７，４８が回転し、第２の平歯車４８と遮光部材５２が一体的に回転することで、回転軸４２を介して各カム部材４１が一方向（図３中の矢印Ｆで示す方向）又はこれとは逆方向（図３中の矢印Ｇで示す方向）に回転する。
【0037】
図５は、本実施形態に係る接離機構の制御系のブロック図である。
図５に示すように、制御系は、カム部材４１の回転を制御する制御部６０と、カム部材４１の回転位置を検知するための上記光学センサ５１、及び、カム部材４１の回転時間を計測するタイマー７０を備える。
制御部６０は、例えば、画像形成装置本体に設けられたＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。制御部６０は、光学センサ５１によって検知された信号やタイマー７０によって計測された時間に基づいてモータ４３の駆動を制御してカム部材４１の回転を制御する。また、制御部６０は、光学センサ５１によって検知された信号に基づいてタイマー７０による時間計測開始のタイミングや時間計測停止のタイミングを制御するようにも設定されている。
図５に示すように、制御系は、カム部材４１の回転を制御する制御部６０と、カム部材４１の回転位置を検知するための上記光学センサ５１、及び、カム部材４１の回転時間を計測するタイマー７０を備える。
制御部６０は、例えば、画像形成装置本体に設けられたＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。制御部６０は、光学センサ５１によって検知された信号やタイマー７０によって計測された時間に基づいてモータ４３の駆動を制御してカム部材４１の回転を制御する。また、制御部６０は、光学センサ５１によって検知された信号に基づいてタイマー７０による時間計測開始のタイミングや時間計測停止のタイミングを制御するようにも設定されている。
【0038】
本実施形態に係る定着装置では、加圧ローラ１９を定着ローラ１８に対して接近離間可能にすることで、定着ニップ８０における加圧力を変更できるようにしている。
以下、図６及び図７に基づきカム部材４１による加圧ローラ１９の接離動作（通常の加圧力から脱圧する場合の脱圧動作と、通常の加圧力に戻す場合の加圧動作）について説明する。
以下、図６及び図７に基づきカム部材４１による加圧ローラ１９の接離動作（通常の加圧力から脱圧する場合の脱圧動作と、通常の加圧力に戻す場合の加圧動作）について説明する。
【0039】
図６（Ａ）は、加圧レバー部材３１に配設されたカム受け部材３２がカム面４１ａに対して最下点ｅ１側で接触している状態を示す。この状態では、図２に示す加圧ローラ１９が定着ローラ１８に対して接近し、通常の加圧力で加圧されている。
【0040】
図６（Ａ）に示す状態から、図６（Ｂ）に示すように、カム部材４１を図における反時計回りに回転させると、カム面４１ａがカム受け部材３２に対して摺動し、カム面４１ａに対するカム受け部材３２の接触位置が最下点ｅ１側から最上点ｅ２側へ相対的に移動する。これに伴って、カム受け部材３２がカム面４１ａによって図における下方へ押し動かされ、加圧レバー部材３１が加圧ローラ１９の軸受から退避することで、加圧ローラ１９が定着ローラ１８に対して離間する方向に移動する。
【0041】
そして、図６（Ｃ）に示すように、カム面４１ａに対するカム受け部材３２の接触位置が最上点ｅ２側へ至ると、定着ローラ１８に対する加圧ローラ１９の離間動作が完了し、定着ニップにおける加圧力が通常の加圧よりも小さくなった脱圧状態となる。この時点で、カム部材４１の回転を停止させる。
【0042】
一方、図７（Ａ）に示す脱圧状態から、図７（Ｂ）に示すように、カム部材４１を図における時計回り（上記脱圧移行時の回転方向とは逆方向）に回転させると、カム面４１ａがカム受け部材３２に対して摺動し、カム面４１ａに対するカム受け部材３２の接触位置が最上点ｅ２側から最下点ｅ１側へ相対的に移動する。これに伴って、カム受け部材３２が加圧バネ３６の付勢力によって図における上方へ引き上げられ、加圧レバー部材３１が加圧ローラの軸受を押圧することで、加圧ローラ１９が定着ローラ１８に対して接近する方向に移動する。
【0043】
そして、図７（Ｃ）に示すように、カム面４１ａに対するカム受け部材３２の接触位置が最下点ｅ１側へ至ると、定着ローラ１８に対する加圧ローラ１９の接近動作が完了し、定着ニップ８０における加圧力が増加した通常の加圧状態に戻される。この時点で、カム部材４１の回転を停止させる。
【0044】
このように、本実施形態に係る定着装置においては、加圧ローラ１９と定着ローラ１８を離間させるときはカム部材４１を一方向に回転させ、加圧ローラ１９を定着ローラ１８に接近させるときはカム部材４１を逆方向に回転させることで、加圧レバー部材３１を押し動かすのと戻すのとを同じカム面４１ａを用いて行っている。
【0045】
図８は、カム部材４１の回転角度と半径との関係を示すカム線図である。
カム部材４１を円滑に動作させるために、カム面４１ａは一般的に図８に示すような正弦曲線に構成される。このように、カム面４１ａにかかる負荷が大きくなるにつれてカム面４１ａの変化量を小さくすることで、急激な負荷変動を防ぎ、動作を安定させ、駆動モータの負荷を低減し、異常音の発生を防止することができる。
カム面４１ａは、負荷が小さいときは曲率が大きく、負荷が大きいときは曲率が小さくなっているため、図８のカム線図においてカム部材４１の外径が大きくなるにつれその傾きが小さくなっているのがわかる。
カム部材４１を円滑に動作させるために、カム面４１ａは一般的に図８に示すような正弦曲線に構成される。このように、カム面４１ａにかかる負荷が大きくなるにつれてカム面４１ａの変化量を小さくすることで、急激な負荷変動を防ぎ、動作を安定させ、駆動モータの負荷を低減し、異常音の発生を防止することができる。
カム面４１ａは、負荷が小さいときは曲率が大きく、負荷が大きいときは曲率が小さくなっているため、図８のカム線図においてカム部材４１の外径が大きくなるにつれその傾きが小さくなっているのがわかる。
【0046】
本発明に係る定着装置が備えるカム受け部材３２は、カム部材４１との当接部及び加圧レバー部材３１との当接部に基づき、必要な強度を満たしつつ小型化された寸法及び形状が設計される。これにより部材のサイズ及び配置を最適化することができ、さらに適切な材料を選定することで、省スペース化、低コスト化、及び耐久性の向上を実現することができる。以下、本発明に係る定着装置のカム受け部材３２の設計に係る構成を説明する。
【0047】
本発明に係る定着装置は、接離自在に相互に圧接し、記録媒体を挟持搬送する一対のローラ（例えば、図２に示す加圧ローラ１９及び定着ローラ１８）と、一端が軸支され、他端に弾性部材（加圧バネ）３６が係止され、一対のローラの一方を他方へ押圧する揺動可能な板状の加圧レバー部材３１と、一対のローラの圧接状態を保持する位置と解除する位置の間で加圧レバー部材３１を変位させるカム部材４１と、加圧レバー部材３１のカム部材４１と対向する位置に配設され、カム部材４１からの押圧力を加圧レバー部材３１に伝達するカム受け部材３２と、を備え、加圧レバー部材３１の厚みをｔとし、加圧レバー部材３１の厚み方向におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１と当接する面の長さをＷとし、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１との当接位置から一方の側面までの長さをＬ１としたとき、下記式（１）の関係を満たす。
Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２・・・式（１）
Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２・・・式（１）
【0048】
以下、式（１）中の符号について図１０、図１１及び図１２に基づき説明する。
図１０はカム部材４１とカム受け部材３２とが当接した状態を示す説明図であり、図１１はカム受け部材３２にかかる荷重と応力の説明図である。
図１０に示すように、カム受け部材３２は、図の上方からはカム部材４１との当接位置３２ｂに荷重Ｍを受け、図の下方からは加圧レバー部材３１との当接面受け面で荷重Ｎを受けている。
なお、図１０は、図２に示す定着装置１２における設置態様に基づきカム受け部材３２の配設面及び加圧レバー部材３１との当接面が傾斜して示されているが、以下の説明ではこれらを水平に表した図で説明する。
図１０はカム部材４１とカム受け部材３２とが当接した状態を示す説明図であり、図１１はカム受け部材３２にかかる荷重と応力の説明図である。
図１０に示すように、カム受け部材３２は、図の上方からはカム部材４１との当接位置３２ｂに荷重Ｍを受け、図の下方からは加圧レバー部材３１との当接面受け面で荷重Ｎを受けている。
なお、図１０は、図２に示す定着装置１２における設置態様に基づきカム受け部材３２の配設面及び加圧レバー部材３１との当接面が傾斜して示されているが、以下の説明ではこれらを水平に表した図で説明する。
【0049】
図１１に示すように、「Ｄ」は加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向（図中ｘ方向）におけるカム受け部材３２の全体の長さである。
「Ｌ１」は加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向（図中Ｘ方向）におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１との当接位置３２ａから一方の側面（図１１では左側面３２ｃ）までの長さである。
なお、カム受け部材３２とカム部材４１との当接部位が、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向（図中Ｘ方向）において幅を有する場合、当接位置３２ａは、カム部材４１と当接する領域のＸ方向の中央を基準とする。
「Ｌ１」は加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向（図中Ｘ方向）におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１との当接位置３２ａから一方の側面（図１１では左側面３２ｃ）までの長さである。
なお、カム受け部材３２とカム部材４１との当接部位が、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向（図中Ｘ方向）において幅を有する場合、当接位置３２ａは、カム部材４１と当接する領域のＸ方向の中央を基準とする。
【0050】
図１２は、加圧レバー部材３１の厚み方向におけるカム受け部材３２の寸法の説明図である。
図１２に示すように、「Ｗ」は加圧レバー部材３１の厚み方向（図中Ｙ方向）におけるカム受け部材３２のカム部材４１と当接する面（当接する領域）の全体の長さである。
なお、カム受け部材３２のカム部材４１と対向する面の形状によってカム部材４１と当接する面積が異なるため、「Ｗ」の値はカム受け部材のＹ方向における全長とは必ずしも一致しない。
「ｔ」は加圧レバー部材３１の厚みである。なお、加圧レバー部材３１の厚みとは、加圧レバー部材３１を構成する平板状の板金部材の板厚をいう。
「Δｔ」は、式（１）中の「（Ｗ－ｔ）／２」で表される変数であり、カム部材４１と当接する領域（長さＷ）のうち、加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの外側部分にあたるＹ方向の片側の長さである。
図１２に示すように、「Ｗ」は加圧レバー部材３１の厚み方向（図中Ｙ方向）におけるカム受け部材３２のカム部材４１と当接する面（当接する領域）の全体の長さである。
なお、カム受け部材３２のカム部材４１と対向する面の形状によってカム部材４１と当接する面積が異なるため、「Ｗ」の値はカム受け部材のＹ方向における全長とは必ずしも一致しない。
「ｔ」は加圧レバー部材３１の厚みである。なお、加圧レバー部材３１の厚みとは、加圧レバー部材３１を構成する平板状の板金部材の板厚をいう。
「Δｔ」は、式（１）中の「（Ｗ－ｔ）／２」で表される変数であり、カム部材４１と当接する領域（長さＷ）のうち、加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの外側部分にあたるＹ方向の片側の長さである。
【0051】
図１１中の「Ｓｃ」は、カム受け部材３２のカム部材４１との当接位置３２ａに発生している負荷応力値であって、シミュレーションにより算出される値である。
また「Ｓｔ」は、カム受け部材３２の左端面３２ｃの上端角部、すなわちクラックが発生しやすく部材破損の起点となる部位に発生している負荷応力値であって、シミュレーションにより算出される値である。
これらのシミュレーションに係るグラフを図１３に示す。
また「Ｓｔ」は、カム受け部材３２の左端面３２ｃの上端角部、すなわちクラックが発生しやすく部材破損の起点となる部位に発生している負荷応力値であって、シミュレーションにより算出される値である。
これらのシミュレーションに係るグラフを図１３に示す。
【0052】
図１３（Ａ）はシミュレーションを行ったカム受け部材３２の荷重を受ける位置（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）を説明する図であり、図１３（Ｂ）は各位置に対応した応力分布を示すグラフである。
図１３（Ａ）に示すように、カム部材４１との当接位置３２ａについて、Ｘ方向左右（長さＤ）の中央部とした場合の荷重をＭ１、片側端部（左側面３２ｃ）近傍とした場合の荷重をＭ３、これらの中間の位置とした場合の荷重をＭ２で示している。なお、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の荷重はいずれも等しい。これらのＸ方向（長さＤ）にわたる応力分布を図１３（Ｂ）に示している。
図１３（Ａ）に示すように、カム部材４１との当接位置３２ａについて、Ｘ方向左右（長さＤ）の中央部とした場合の荷重をＭ１、片側端部（左側面３２ｃ）近傍とした場合の荷重をＭ３、これらの中間の位置とした場合の荷重をＭ２で示している。なお、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の荷重はいずれも等しい。これらのＸ方向（長さＤ）にわたる応力分布を図１３（Ｂ）に示している。
【0053】
図１３（Ｂ）のグラフからわかるように、いずれの場合も、カム部材４１との当接位置３２ａにあたる部位における応力値「Ｓｃ」が最も高くなっている。また、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の荷重は同じであるが、当接位置３２ａがＸ方向の端部側に近い順に、応力が大きくなっている（Ｍ１が最大である）ことがわかる。
また、応力値「Ｓｔ」は、グラフ中の最も左側の値（左側面３２ｃの上端角部における値）であるが、Ｓｃと同様、当接位置３２ａがＸ方向の端部側に近い順に、応力が大きくなっている（Ｍ１が最大である）ことがわかる。
また、応力値「Ｓｔ」は、グラフ中の最も左側の値（左側面３２ｃの上端角部における値）であるが、Ｓｃと同様、当接位置３２ａがＸ方向の端部側に近い順に、応力が大きくなっている（Ｍ１が最大である）ことがわかる。
【0054】
図１４は、カム受け部材３２のカム部材４１との当接位置３２ａ（荷重Ｍの位置）をＸ方向左端から右端へ変化させたときの応力値の変化を示すグラフである。なお、荷重の値は一定である。
横軸Ｌは、カム受け部材３２のカム部材４１との当接位置当接位置３２ａから左端（左側面３２ｃ）までの長さであり、当接位置３２ａが左端（左側面３２ｃ）側にある場合をＬ＝０とし、当接位置３２ａ右端（右側面３２ｄ）側へ移動するにつれてＬの値が大きくなる。
図１４のグラフからわかるように、Ｌ＝０の近傍でＳｃ及びＳｔの値が最大であり、かつＳｃとＳｔの値は近似している。Ｓｃの値は、Ｌの値が大きくなるにつれて小さくなり、Ｌｘ以降は破線の円で囲んだ値で一定となる。Ｓｔの値もＬの値が大きくなるにつれて小さくなり、Ｌｘ以降も破線の円で囲んだ値よりもさらに小さくなる。すなわち、Ｌｘ以降の位置ではＳｃとＳｔの値の乖離が大きくなる。
横軸Ｌは、カム受け部材３２のカム部材４１との当接位置当接位置３２ａから左端（左側面３２ｃ）までの長さであり、当接位置３２ａが左端（左側面３２ｃ）側にある場合をＬ＝０とし、当接位置３２ａ右端（右側面３２ｄ）側へ移動するにつれてＬの値が大きくなる。
図１４のグラフからわかるように、Ｌ＝０の近傍でＳｃ及びＳｔの値が最大であり、かつＳｃとＳｔの値は近似している。Ｓｃの値は、Ｌの値が大きくなるにつれて小さくなり、Ｌｘ以降は破線の円で囲んだ値で一定となる。Ｓｔの値もＬの値が大きくなるにつれて小さくなり、Ｌｘ以降も破線の円で囲んだ値よりもさらに小さくなる。すなわち、Ｌｘ以降の位置ではＳｃとＳｔの値の乖離が大きくなる。
【0055】
実際のカム受け部材３２におけるクラックの発生状況を調べたところ、Ｌが０からＬｘとなる範囲において早期のクラック発生が観察された。これは、カム受け部材３２のカム部材４１との当接位置３２ａから左端面３２ｃの上端角部までの領域で応力が高い状態が維持され、クリープ疲労が進行しやすくなっているためであると考えられる。
そこで、ＳｃとＳｔの値が近似した値となるＬの範囲（０からＬｘ）よりもＬが大きくなる位置にカム部材４１の当接位置３２ａを設けることにより、クラックの発生を防止し、部材のクリープ破壊を防止することができると考えられる。
そこで、ＳｃとＳｔの値が近似した値となるＬの範囲（０からＬｘ）よりもＬが大きくなる位置にカム部材４１の当接位置３２ａを設けることにより、クラックの発生を防止し、部材のクリープ破壊を防止することができると考えられる。
【0056】
一方、Ｌに対応してＳｃの値とＳｔの値が乖離する場合と乖離しない場合とに分かれる条件（閾値）に寄与するのは、図１２に示す「Δｔ」の値である。「Δｔ」は、式（１）中の「（Ｗ－ｔ）／２」で表される変数である。
図１５ΔｔとＬの値の組み合わせに対する応力解析シミュレーションの結果を図１５に示す。
図１５ΔｔとＬの値の組み合わせに対する応力解析シミュレーションの結果を図１５に示す。
【0057】
図１５のグラフにおいて、横軸をΔｔ（＝（Ｗ－ｔ）／２）、縦軸をＬとして、Ｓｃの値とＳｔの値とが乖離し始めるＬの値（例えば、図１４におけるＬｘ）をプロットした結果を「●」で示している。「●」から得た直線について近似式で表すと、下記式（２）となった。
Ｌ＝０．６×Δｔ＋０．２・・・式（２）
Ｌ＝０．６×Δｔ＋０．２・・・式（２）
【0058】
カム受け部材３２の設計において、平板状の板金部材で構成される加圧レバー部材３１の厚みｔからΔｔの値が決まれば、カム部材４１との当接位置３２ａを、カム受け部材３２の一方の端面（加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における一方の側面）から式（２）で求めたＬよりも大きくなる位置に設定することで、クラックの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態の定着装置において、カム部材４１との当接位置３２ａから一方の側面までの長さをＬ１としたとき、Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２とすることにより、クラックの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態の定着装置において、カム部材４１との当接位置３２ａから一方の側面までの長さをＬ１としたとき、Ｌ１≧０．６×（Ｗ－ｔ）／２＋０．２とすることにより、クラックの発生を防止することができる。
【0059】
式（２）に示すとおり、Ｓｃの値とＳｔの値との乖離を決定するのが変数Δｔであるため、カム受け部材３２とカム部材４１との当接位置３２ａ関係にのみ着目して最適形状を決定することができる。最適形状を決定したうえで、カム受け部材３２を構成する材料や、カム部材４１から受ける応力の大きさを考慮すればよく、その結果、必要以上の強度が得られる材料を選択し使用する必要がなくなり、コストアップを防止することができる。
【0060】
図１４のグラフに示したように、Ｓｔの値はＬの値が大きくなるにつれて小さくなり、Ｌの最大値付近ではほぼ０となる。Ｓｔの値が０に近い場合は、カム受け部材３２にクラックが発生する可能性は極めて低いため、設計にあたってＬの値をそれ以上大きくする必要が無い。
Ｓｔの値が０となる場合のＬの値の組み合わせに対する応力解析シミュレーションの結果を図１５に示す。
Ｓｔの値が０となる場合のＬの値の組み合わせに対する応力解析シミュレーションの結果を図１５に示す。
【0061】
図１５のグラフにおいて、横軸をΔｔ（＝（Ｗ－ｔ）／２）、縦軸をＬとして、Ｓｔの値が０となるＬの値をプロットした結果を「▲」で示している。「▲」から得た直線について近似式で表すと、下記式（３）となった。
Ｌ＝１．３×Δｔ＋１．２５・・・式（３）
Ｌ＝１．３×Δｔ＋１．２５・・・式（３）
【0062】
図１５において、式（２）の直線及び式（３）の直線で囲まれる範囲Ｌａが、Δｔの適正範囲である。
【0063】
カム受け部材３２の設計において、平板状の板金部材で構成される加圧レバー部材３１の厚みｔからΔｔの値が決まれば、カム部材４１との当接位置３２ａを、カム受け部材３２の一方の端面（加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における一方の側面）から式（３）で求めたＬよりも小さくなる位置、かつ式（２）で求めたＬよりも大きくなる位置に設定することでクラックの発生防止と部材の小型化の両立が可能となる。
すなわち、本実施形態の定着装置において、カム部材４１との当接位置３２ａから一方の側面までの長さをＬ１としたとき、さらにＬ１≦１．３×（Ｗ－ｔ）／２＋１．２５の関係を満たすことによりクラックの発生防止と部材の小型化を両立することができる。
すなわち、本実施形態の定着装置において、カム部材４１との当接位置３２ａから一方の側面までの長さをＬ１としたとき、さらにＬ１≦１．３×（Ｗ－ｔ）／２＋１．２５の関係を満たすことによりクラックの発生防止と部材の小型化を両立することができる。
【0064】
図１５において、式（２）の直線及び式（３）の直線で囲まれる範囲Ｌａが、Δｔの適正範囲である。
【0065】
また、式（３）は式（２）と同様に変数Δｔを考慮すればよく、カム受け部材３２とカム部材４１との当接位置３２ａの関係にのみ着目して最適形状を決定することができる。最適形状を決定したうえで、カム受け部材３２を構成する材料や、カム部材４１から受ける応力の大きさを考慮すればよく、その結果、必要以上の強度が得られる材料を選択し使用する必要がなくなり、コストアップを防止することができる。
Ｌの値の最適範囲をさらに絞り込む場合は、カム受け部材３２の材料の強度やカム部材４１から受ける応力の大きさを考慮することができる。
Ｌの値の最適範囲をさらに絞り込む場合は、カム受け部材３２の材料の強度やカム部材４１から受ける応力の大きさを考慮することができる。
【0066】
このように、ＬとΔｔの関係を考慮することによりカム受け部材３２を必要以上に大きく設計することを抑制でき、簡易な構成の加圧脱圧機構において、コストと強度の適正な材料を選定することができ、部品の大きさと配置の最適化を達成することができ、その結果、省スペース化とコストダウンを実現することができる。さらに部材の破損を防止することにより、定着装置の耐久性向上を達成することができる。
【0067】
次に、カム受け部材３２の外形形状の例について説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態の例を図１６に示す。
図１６はカム受け部材３２の外形形状の例を示す側面図である。
カム受け部材３２は、カム部材４１と対向する面と、加圧レバー部材３１の厚み方向における左右の外側面とで形成される角部（３２ｈ、３２ｇ）の少なくとも一方が、Ｒ形状であることが好ましい。
Ｒ形状とする角部は、図１６に示すように左端面３２ｃの上端角部３２ｈ、すなわちクラックが発生しやすく部材破損の起点となる角部が好ましい。
（第１の実施形態）
本実施形態の例を図１６に示す。
図１６はカム受け部材３２の外形形状の例を示す側面図である。
カム受け部材３２は、カム部材４１と対向する面と、加圧レバー部材３１の厚み方向における左右の外側面とで形成される角部（３２ｈ、３２ｇ）の少なくとも一方が、Ｒ形状であることが好ましい。
Ｒ形状とする角部は、図１６に示すように左端面３２ｃの上端角部３２ｈ、すなわちクラックが発生しやすく部材破損の起点となる角部が好ましい。
【0068】
図１７は、図１６に示した角部３２ｈのＲ形状の大きさを変化させたときの負荷応力Ｓｔの変化について、応力解析シミュレーションを行った結果を示すグラフである。
なお、カム部材４１からの荷重Ｍの大きさと荷重の位置（カム部材４１との当接位置３２ａ）は一定としている。
図１７に示すように、Ｒ０．５～Ｒ２の範囲において角部３２ｈに発生する応力は、Ｒ形状でない場合と比較して小さくなっていることがわかる。このように角部をＲ形状とすることにより、クラックが発生しやすい箇所の負荷応力Ｓｔを低減することができる。
なお、カム部材４１からの荷重Ｍの大きさと荷重の位置（カム部材４１との当接位置３２ａ）は一定としている。
図１７に示すように、Ｒ０．５～Ｒ２の範囲において角部３２ｈに発生する応力は、Ｒ形状でない場合と比較して小さくなっていることがわかる。このように角部をＲ形状とすることにより、クラックが発生しやすい箇所の負荷応力Ｓｔを低減することができる。
【0069】
（第２の実施形態）
本実施形態の礼を図９及び図１２に示す。
図９は、加圧レバー部材３１に配設されるカム受け部材３２の一例を示す斜視図である。また、図９のカム受け部材３２の加圧レバー部材３１の厚み方向における断面図を図１２に示す。
図９及び図１２に示すように、カム受け部材３２は断面略コの字形状の部材であり、加圧レバー部材３１のカム部材４１からの押圧力を受ける被押圧面４１ａと、加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する形状であることが好ましい。また、カム受け部材３２の断面略コの字形状の凹部の幅と、加圧レバー部材３１の厚みとの差異が少ないことが好ましい。
本実施形態の礼を図９及び図１２に示す。
図９は、加圧レバー部材３１に配設されるカム受け部材３２の一例を示す斜視図である。また、図９のカム受け部材３２の加圧レバー部材３１の厚み方向における断面図を図１２に示す。
図９及び図１２に示すように、カム受け部材３２は断面略コの字形状の部材であり、加圧レバー部材３１のカム部材４１からの押圧力を受ける被押圧面４１ａと、加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する形状であることが好ましい。また、カム受け部材３２の断面略コの字形状の凹部の幅と、加圧レバー部材３１の厚みとの差異が少ないことが好ましい。
【0070】
図１８は、加圧レバー部材３１とカム受け部材３２との不安定な接触状態の例を示す説明図である。
カム受け部材３２は、図１８（Ａ）に示すように加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面を覆う形状を有しない形状である場合や、図１８（Ｂ）に示すように、覆う形状を有していても加圧レバー部材３１との隙間が大きい場合には、加圧レバー部材３１との接触が不安定になることがある。部分的な接触となる結果、図中３２ｊで示す当接部位に局所的な負荷がかかり、当該部位を起点として破損に至ることがある。
カム受け部材３２は、図１８（Ａ）に示すように加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面を覆う形状を有しない形状である場合や、図１８（Ｂ）に示すように、覆う形状を有していても加圧レバー部材３１との隙間が大きい場合には、加圧レバー部材３１との接触が不安定になることがある。部分的な接触となる結果、図中３２ｊで示す当接部位に局所的な負荷がかかり、当該部位を起点として破損に至ることがある。
【0071】
カム受け部材３２を図９及び図１２に示すような形状とすることにより、加圧レバー部材３１に嵌合した状態においてガタつきが無く、安定した装着状態となるため、異常な応力負荷の発生を防止し、早期の破損等の不具合の発生を防止することができる。
また、装置の使用時のみならず、部品の組立て時における脱落等の不具合の発生も防止することができる。
また、装置の使用時のみならず、部品の組立て時における脱落等の不具合の発生も防止することができる。
【0072】
（第３の実施形態）
本実施形態の例を図１９及び図２０に示す。
図１９及び図２０は、カム受け部材３２と加圧レバー部材３１の係合構造３５の一例を示す説明図である。図１９は加圧レバー部材３１の厚み方向の断面図であり、図２０は図１９（Ｂ）の態様の斜視図である。
カム受け部材３２及び加圧レバー部材３１は、互いに係合する係合構造３５を有していることが好ましい。係合構造３５は、例えば、脱落防止機構として機能する。
本実施形態の例を図１９及び図２０に示す。
図１９及び図２０は、カム受け部材３２と加圧レバー部材３１の係合構造３５の一例を示す説明図である。図１９は加圧レバー部材３１の厚み方向の断面図であり、図２０は図１９（Ｂ）の態様の斜視図である。
カム受け部材３２及び加圧レバー部材３１は、互いに係合する係合構造３５を有していることが好ましい。係合構造３５は、例えば、脱落防止機構として機能する。
【0073】
図１９は、上段にカム受け部材３２と加圧レバー部材３１とが嵌合した状態、下段にカム受け部材３２と加圧レバー部材３１が嵌合する前の状態をそれぞれ示している。
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、加圧レバー部材３１が係合凹部３５ｂを有し、カム受け部材３２の係合凸部３５ａと係合する例を示している。
図１９（Ｃ）及び図１９（Ｄ）は、カム受け部材３２の係合凸部３５ａが加圧レバー部材３１の底部と係合する例を示している。
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、加圧レバー部材３１が係合凹部３５ｂを有し、カム受け部材３２の係合凸部３５ａと係合する例を示している。
図１９（Ｃ）及び図１９（Ｄ）は、カム受け部材３２の係合凸部３５ａが加圧レバー部材３１の底部と係合する例を示している。
【0074】
加圧レバー部材３１に設けられる係合凹部３５ｂの形状は、カム受け部材３２の係合凸部３５ａと係合するものであれば特に限定されず、加圧レバー部材３１の厚み方向を貫通する開口であってもよく、溝状の構造であってもよい。
また、カム受け部材３２に設けられる係合凸部３５ａの形状は特に限定されず、図１９（Ａ）及び図１９（Ｃ）に示すような突起状のものであってもよく、図１９（Ｂ）及び図１９（Ｃ）に示すような断面三角形の爪状のものであってもよい。
いずれの形状であっても、部材の強度低下を招くことが無く、かつ複雑な加工を必要としないことが好ましい。
また、カム受け部材３２に設けられる係合凸部３５ａの形状は特に限定されず、図１９（Ａ）及び図１９（Ｃ）に示すような突起状のものであってもよく、図１９（Ｂ）及び図１９（Ｃ）に示すような断面三角形の爪状のものであってもよい。
いずれの形状であっても、部材の強度低下を招くことが無く、かつ複雑な加工を必要としないことが好ましい。
【0075】
本実施形態のようにカム受け部材３２と加圧レバー部材３１が係合する構造を有することにより、上述の第２の実施形態と同様、安定した装着状態となるため、異常な応力負荷の発生を防止し、早期の破損等の不具合の発生を防止することができ、装置の使用時のみならず、部品の組立て時における脱落等の不具合の発生も防止することができる。
【0076】
（第４の実施形態）
本実施形態の例を図２１～図２５に示す。
図２１に示すように、加圧レバー部材３１は、カム部材４１からの押圧力を受ける被押圧面３１ａに対して鉛直方向に突出する壁部３１ｋを有する形状とすることができる。また、カム受け部材３２は、壁部３１ｋに嵌合する形状（壁部嵌合部３２ｋ）を有する形状とすることができる。なお、カム受け部材３２は、第２の実施形態と同様、加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する形状であることが好ましい。
本実施形態の例を図２１～図２５に示す。
図２１に示すように、加圧レバー部材３１は、カム部材４１からの押圧力を受ける被押圧面３１ａに対して鉛直方向に突出する壁部３１ｋを有する形状とすることができる。また、カム受け部材３２は、壁部３１ｋに嵌合する形状（壁部嵌合部３２ｋ）を有する形状とすることができる。なお、カム受け部材３２は、第２の実施形態と同様、加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する形状であることが好ましい。
【0077】
カム受け部材３２は、加圧レバー部材３１の厚み方向において被押圧面３１ａと嵌合し、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向において壁部３１ｋと嵌合するため、装着状態がより安定し、異常な応力負荷の発生を防止し、早期の破損等の不具合の発生を防止することができる。
【0078】
図２２（Ａ）は図２１のＸ方向断面図であり、図２２（Ｂ）はカム受け部材３２が加圧レバー部材３１に取付けられた状態を示す同断面図である。図２２（Ｃ）は比較のために示す第２の実施形態の例の断面図である。
図２２（Ｂ）に示すように、カム受け部材３２の壁部嵌合部３２ｋと、加圧レバー部材３１の壁部３１ｋとは、図の上下方向においてＫ１よりも長いＫ２の長さで重なっている。
図２２（Ｂ）に示すように、カム受け部材３２の壁部嵌合部３２ｋと、加圧レバー部材３１の壁部３１ｋとは、図の上下方向においてＫ１よりも長いＫ２の長さで重なっている。
【0079】
図２３は、図２１及び図２２（Ｂ）のＹ方向断面図であり加圧レバー部材３１とカム受け部材と３２の隙間ｕによる姿勢の傾きを説明する図である。図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）は、図２２（Ｂ）の左側から見た断面図であり、図２３（Ｃ）及び図２３（Ｄ）は図２２（Ｂ）の右側からみた断面図である。
加圧レバー部材３１とカム受け部材３２とが嵌合した状態において生じる隙間ｕは小さいことが好ましい。隙間がまったく無い状態では正常に動作しなくなるおそれがあるため、部品間の寸法ばらつき等も考慮して、嵌合状態において一定量の隙間ｕが設けられることが好ましい。
加圧レバー部材３１とカム受け部材３２とが嵌合した状態において生じる隙間ｕは小さいことが好ましい。隙間がまったく無い状態では正常に動作しなくなるおそれがあるため、部品間の寸法ばらつき等も考慮して、嵌合状態において一定量の隙間ｕが設けられることが好ましい。
【0080】
一方、隙間ｕが大きいと、図２３（Ｂ）及び図２３（Ｄ）に示すように傾きが生じ、図中矢印で示す部位に局所的な応力がかかるおそれがある。この傾き量は、図２３（Ａ）及び図２３（Ｃ）の上下方向においてＫ１及びＫ２で示されるカム受け部材３２と加圧レバー部材３１との重なりの長さによって決まる。
重なりがＫ１の長さからＫ２の長さとなることで傾きが軽減され、その結果、図中矢印で示す局所的な応力も低減される。
重なりがＫ１の長さからＫ２の長さとなることで傾きが軽減され、その結果、図中矢印で示す局所的な応力も低減される。
【0081】
図２４は本実施形態のカム受け部材３２の斜視図であり、図２４（Ｂ）は図２４（Ａ）の図中後方（壁部３１ｋ側）からみた図である。
図２５（Ａ）は本実施形態におけるカム受け部材３２のＸ方向断面図であり、図２５（Ｂ）は本実施形態におけるカム受け部材３２のカム部材４１と対向する面の平面図である。
本実施形態において、カム受け部材３２がカム部材４１から負荷を受ける面の形状は、延出した壁部嵌合部３２ｋにより水平方向断面の形状が略コの字型となる凹部を有し、凹部の底面両側に隅部３２ｍを有している。なお、図中壁部嵌合部３２ｋの上端角部の隅部以外の部分を３２ｎで表している。
図２５（Ａ）は本実施形態におけるカム受け部材３２のＸ方向断面図であり、図２５（Ｂ）は本実施形態におけるカム受け部材３２のカム部材４１と対向する面の平面図である。
本実施形態において、カム受け部材３２がカム部材４１から負荷を受ける面の形状は、延出した壁部嵌合部３２ｋにより水平方向断面の形状が略コの字型となる凹部を有し、凹部の底面両側に隅部３２ｍを有している。なお、図中壁部嵌合部３２ｋの上端角部の隅部以外の部分を３２ｎで表している。
【0082】
本実施形態のカム受け部材３２において、図１５に示したものと同様のΔｔとＬの値の組み合わせに対する応力解析シミュレーションを行った。
Δｔの値によって変化するＳｃの値とＳｔの値とが乖離する閾値となるＬの値が、壁部嵌合部３２ｋの上端角部において隅部３２ｍとそれ以外の部分を３２ｎとで異なり、隅部３２ｍの方が大きな値となった。
Δｔの値によって変化するＳｃの値とＳｔの値とが乖離する閾値となるＬの値が、壁部嵌合部３２ｋの上端角部において隅部３２ｍとそれ以外の部分を３２ｎとで異なり、隅部３２ｍの方が大きな値となった。
【0083】
シミュレーションの結果結果を図２６に示す。
横軸をΔｔ（＝（Ｗ－ｔ）／２）、縦軸をＬとして、Ｓｃの値とＳｔの値とが乖離し始めるＬの値をプロットした結果を「■」で示している。「■」から得た直線について近似式で表すと、下記式（４）となった。
Ｌ＝０．５×Δｔ＋０．９・・・式（４）
横軸をΔｔ（＝（Ｗ－ｔ）／２）、縦軸をＬとして、Ｓｃの値とＳｔの値とが乖離し始めるＬの値をプロットした結果を「■」で示している。「■」から得た直線について近似式で表すと、下記式（４）となった。
Ｌ＝０．５×Δｔ＋０．９・・・式（４）
【0084】
カム受け部材３２の設計において、平板状の板金部材で構成される加圧レバー部材３１の厚みｔからΔｔの値が決まれば、カム部材４１との当接位置３２ａを、カム受け部材３２の加圧レバー部材の厚み方向と直交する方向における壁部３１ｋに対向する側面から式（４）で求めたＬよりも大きくなる位置に設定することで、クラックの発生を防止することができる。
なお、カム受け部材３１が壁部３１ｋに「対向する側面」とは、カム受け部材３１が加圧レバー部材３１に設置された状態において壁部３１ｋと対向または当接する側面をいう。
すなわち、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１との当接位置３２ａから壁部３１ｋに対向する側面までの長さをＬ２としたとき、Ｌ２≧０．５×（Ｗ－ｔ）／２＋０．９とすることにより隅部３２ｍにおけるクラックの発生を防止することができる。
なお、カム受け部材３１が壁部３１ｋに「対向する側面」とは、カム受け部材３１が加圧レバー部材３１に設置された状態において壁部３１ｋと対向または当接する側面をいう。
すなわち、加圧レバー部材３１の厚み方向と直交する方向におけるカム受け部材３２の寸法であって、カム部材４１との当接位置３２ａから壁部３１ｋに対向する側面までの長さをＬ２としたとき、Ｌ２≧０．５×（Ｗ－ｔ）／２＋０．９とすることにより隅部３２ｍにおけるクラックの発生を防止することができる。
【0085】
式（４）も同様に変数Δｔを考慮すればよく、カム受け部材３２とカム部材４１との当接位置３２ａの関係にのみ着目して最適形状を決定することができる。最適形状を決定したうえで、カム受け部材３２を構成する材料や、カム部材４１から受ける応力の大きさを考慮すればよく、その結果、必要以上の強度が得られる材料を選択し使用する必要がなくなり、コストアップを防止することができる。
【0086】
（第５の実施形態）
本実施形態の例を図２７及び図２８に示す。図２８の上段はカム受け部材３２と加圧レバー部材３１との嵌合状態の断面模式図であり、図２８の下段はカム受け部材の加圧レバー部材３１との当接部の拡大図である。
図２７及び図２８（Ａ）に示すように、カム受け部材３２は、加圧レバー部材３１のカム部材４１からの押圧力を受ける被押圧面３１ａと、加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する凹部を有する形状であり、かつ被押圧面３１ａと当接する凹部の底面は、水平方向両側に延出し、かつ端部がＲ形状の溝部３２ｒを有していることが好ましい。
本実施形態の例を図２７及び図２８に示す。図２８の上段はカム受け部材３２と加圧レバー部材３１との嵌合状態の断面模式図であり、図２８の下段はカム受け部材の加圧レバー部材３１との当接部の拡大図である。
図２７及び図２８（Ａ）に示すように、カム受け部材３２は、加圧レバー部材３１のカム部材４１からの押圧力を受ける被押圧面３１ａと、加圧レバー部材３１の厚み方向の両側面の少なくとも一部とを覆うように嵌合する凹部を有する形状であり、かつ被押圧面３１ａと当接する凹部の底面は、水平方向両側に延出し、かつ端部がＲ形状の溝部３２ｒを有していることが好ましい。
【0087】
上述の第２の実施形態の例と同様、カム受け部材３２は断面略コの字形状の部材である。このような形状のカム受け部材３２において、加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆ（凹部の底面）の角部は応力が高くなり、破損が発生しやすい部位となっている。当該部位の応力低減のためにＲ形状を設ける場合、その形状の態様によっては課題が解決できず、他の不具合を生じるおそれがある。
【0088】
図２７（Ｃ）は、凹部の底面の両端をＲ形状とした例である。図２７（Ｃ）の例について応力解析シミュレーションを行った結果、未加工の例と比較して、発生する応力が３０％程度低減されることがわかった。
しかしながら、図２７（Ｃ）の例では、加圧レバー部材３１の当接面の角部がカム受け部材３２のＲ形状３２ｒと干渉してしまうため、加圧レバー部材３１と嵌合するカム受け部材３２の凹部の幅を広くする必要が生じる。すると、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）の例で示したように、カム受け部材３２と加圧レバー部材３１の姿勢安定性が得られにくくなるという不具合が生じる。また、加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの両端部３２ｑに高い応力が発生することがあり、破損が発生しやすくなるおそれがある。
しかしながら、図２７（Ｃ）の例では、加圧レバー部材３１の当接面の角部がカム受け部材３２のＲ形状３２ｒと干渉してしまうため、加圧レバー部材３１と嵌合するカム受け部材３２の凹部の幅を広くする必要が生じる。すると、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）の例で示したように、カム受け部材３２と加圧レバー部材３１の姿勢安定性が得られにくくなるという不具合が生じる。また、加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの両端部３２ｑに高い応力が発生することがあり、破損が発生しやすくなるおそれがある。
【0089】
一方、図２７（Ｂ）は、凹部の底面の両端に上方に突出するＲ形状を設けた例である。図２７（Ｂ）の例について応力解析シミュレーションを行った結果、（Ｃ）と同様、未加工の例と比較して発生する応力が３０％程度低減されることがわかった。
しかしながら、図２７（Ｂ）の例では、加圧レバー部材３１の当接面の角部が干渉することは無いが、加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの両端部３２ｑで示す部位に高い応力が発生することがあり、破損が発生しやすくなるおそれがある。
しかしながら、図２７（Ｂ）の例では、加圧レバー部材３１の当接面の角部が干渉することは無いが、加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの両端部３２ｑで示す部位に高い応力が発生することがあり、破損が発生しやすくなるおそれがある。
【0090】
図２８（Ａ）は、凹部の底面は、水平方向両側に延出し、かつ端部が半円状のＲ形状である、いわゆる逃し形状様の溝部３２ｒを有している。
図２８（Ａ）に示すような形状とすることで、加圧レバー部材３１の側面とカム受け部材３２の接触面は適正な隙間と幅を持って接触することができ、お互いの位置関係の姿勢が安定する。
図２８（Ａ）の下段に示すように、底面は加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの水平方向両側に延出する平面部３２ｐを有し、加圧レバー部材３１の幅ｔよりも十分長くなっているため、局所的に応力が高くなる部位が生じるのを防ぐことができる。
図２８（Ａ）に示すような形状とすることで、加圧レバー部材３１の側面とカム受け部材３２の接触面は適正な隙間と幅を持って接触することができ、お互いの位置関係の姿勢が安定する。
図２８（Ａ）の下段に示すように、底面は加圧レバー部材３１と当接する領域３２ｆの水平方向両側に延出する平面部３２ｐを有し、加圧レバー部材３１の幅ｔよりも十分長くなっているため、局所的に応力が高くなる部位が生じるのを防ぐことができる。
【0091】
図２７（Ａ）の例について応力解析シミュレーションを行った結果、未加工の例と比較して発生する応力が８４％低減されることがわかった。凹部底面が長い平面部を有することで応力の集中を防止し、底面全体について応力が低い状態を維持できるためであると考えられる。よって、本実施形態としてカム受け部材３２は図２７（Ａ）に示す形状とすることが好ましい。このように、破損の発生しやすい箇所の負荷応力を低減できる形状とすることで、早期の部品破損を防止でき、耐久性の向上を実現することができる。
【0092】
（第６の実施形態）
本実施形態の例を図２９及び図３０に示す。
図２９はカム受け部材３２のカム部材４１との当接面の形状の一例を示す斜視図である。図２９に示すように、カム受け部材３２のカム部材４１と対向する面は、加圧レバー部材３１の厚み方向（Ｙ方向）における断面が、カム部材４１に向かって突出する略円弧形状であることが好ましい。
本実施形態の例を図２９及び図３０に示す。
図２９はカム受け部材３２のカム部材４１との当接面の形状の一例を示す斜視図である。図２９に示すように、カム受け部材３２のカム部材４１と対向する面は、加圧レバー部材３１の厚み方向（Ｙ方向）における断面が、カム部材４１に向かって突出する略円弧形状であることが好ましい。
【0093】
図２９（Ａ）及び図２９（Ｃ）は、カム部材４１と対向する面のＹ方向の中央がカム部材４１の方向に凸となる形状である。このような形状とすることにより、対向する面全体が平面である場合と比較して、カム部材４１と当接する面（領域）のＹ方向における長さＷが小さくなる。
図２９（Ｂ）及び図２９（Ｄ）は、カム部材４１と対向する面のＹ方向の両端部がＲ形状となっている。このような形状とすることにより、図２９（Ａ）及び（Ｃ）と同様に、対向する面が平面である場合と比較して、カム部材４１と当接する面（領域）のＹ方向における長さＷが小さくなる。
図２９（Ｂ）及び図２９（Ｄ）は、カム部材４１と対向する面のＹ方向の両端部がＲ形状となっている。このような形状とすることにより、図２９（Ａ）及び（Ｃ）と同様に、対向する面が平面である場合と比較して、カム部材４１と当接する面（領域）のＹ方向における長さＷが小さくなる。
【0094】
いずれの場合も、Ｗが小さくなることでΔｔが小さくなり、上述の式（１）～（４）から得られるＬの値も小さくなる。すなわち、より小さなＬの設定でカム受け部材３２に発生するクラックを防止することができる。
ただし、Ｗが小さくなる（カム部材４１の当接領域が小さくなる）一方で、接触圧が増すという課題がある。そのため、接触圧の増加に起因した早期の部材の破壊リスクや、カム部材４１による摩耗による影響を考慮した対応が必要となる場合がある。
ただし、Ｗが小さくなる（カム部材４１の当接領域が小さくなる）一方で、接触圧が増すという課題がある。そのため、接触圧の増加に起因した早期の部材の破壊リスクや、カム部材４１による摩耗による影響を考慮した対応が必要となる場合がある。
【0095】
図３０は、カム部材４１、カム受け部材３２、及び加圧レバー部材３１がそれぞれ当接した状態を示すＹ方向断面図である。図３０（Ｂ）は図２９（Ａ）と対応し、図３０（Ｃ）は図２９（Ｂ）と対応し、図３０（Ｅ）は図２９（Ｃ）と対応し、図３０（Ｆ）は図２９（Ｂ）と対応している。なお、図３０（Ａ）及び図３０（Ｄ）は、比較のためにカム部材４１と対向する面が平面である例を示したものである。
いずれの例においても、カム受け部材３２のカム部材４１と対向する面が、カム部材４１に向かって突出する形状、特に略円弧形状であることにより、カム部材４１と当接する面（領域）のＹ方向における長さＷが小さくなっている。
いずれの例においても、カム受け部材３２のカム部材４１と対向する面が、カム部材４１に向かって突出する形状、特に略円弧形状であることにより、カム部材４１と当接する面（領域）のＹ方向における長さＷが小さくなっている。
【0096】
図３０（Ｂ）及び図３０（Ｅ）の例では、カム受け部材３２はカム部材４１に向かって突出した略円弧形状であり、理論上カム部材４１とは中央の１点での接触であるが、樹脂製部材であることから、剛性や摩耗等の影響によりカム部材４１と当接する面（領域）のＹ方向における長さＷは変化することがある。しかしながら、図３０（Ａ）及び図３０（Ｄ）のような平面で当接する場合と比較して、Ｗは十分小さい値であり、Ｗを小さくすることによる効果は得られると考えられる。
【0097】
本実施形態の定着装置は、上述の構成により加圧ローラの加圧力を変更可能である。加圧ローラの加圧力は、紙種に応じて変更する場合に限定されず、定着ニップから詰まった紙を取り除きやすくするために加圧力を低減する場合や、加圧による加圧ローラと定着ローラの塑性変形を抑制するために通紙後に加圧力を低減する場合などにおいても適用可能である。また、脱圧状態としたときに定着ローラに対して加圧ローラが完全に離間した状態（非接触状態）となる定着装置においても適用可能である。
【0098】
また、本発明を適用可能な定着装置としては、図２に示したような一対のローラ（定着ローラ及び加圧ローラ）を備える定着装置に限定されない。
例えば、図３１に示すように、定着ローラに代えて無端状の定着ベルト８３を備える定着装置１２であってもよい。図３１に示す構成では、定着ベルト８３の内周側に加熱手段２２とニップ形成部材８１が配置されており、定着ベルト８３に対して加圧ローラ１９がニップ形成部材８１の位置で加圧されることで定着ニップ８０が形成されている。
例えば、図３１に示すように、定着ローラに代えて無端状の定着ベルト８３を備える定着装置１２であってもよい。図３１に示す構成では、定着ベルト８３の内周側に加熱手段２２とニップ形成部材８１が配置されており、定着ベルト８３に対して加圧ローラ１９がニップ形成部材８１の位置で加圧されることで定着ニップ８０が形成されている。
【0099】
さらに、本発明を適用可能な定着装置としては、図２に示したような加圧ローラが定着ローラに対して接近離間する定着装置に限定されない。
例えば、図３２に示すように、定着ローラ１８がこれと対向する対向ローラ８２に対して接近離間する定着装置１２であってもよい。
また、本発明に係る接離機構は、定着装置だけでなく、用紙等の記録媒体に画像を転写する転写装置にも適用可能である。
例えば、図３２に示すように、定着ローラ１８がこれと対向する対向ローラ８２に対して接近離間する定着装置１２であってもよい。
また、本発明に係る接離機構は、定着装置だけでなく、用紙等の記録媒体に画像を転写する転写装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【0100】
１２ 定着装置
３１ 加圧レバー部材
３２ カム受け部材
３５ 係合構造
４１ カム部材
１００ 画像形成装置
３１ 加圧レバー部材
３２ カム受け部材
３５ 係合構造
４１ カム部材
１００ 画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【0101】
【特許文献1】特開２０１８－０７２７９２号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】