特許 7551826 定着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】定着装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20240909BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 530

G03G21/16 185

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023069472

(22)【出願日】2023-04-20

(62)【分割の表示】P 2019008760の分割

【原出願日】2019-01-22

(65)【公開番号】P2023083478

(43)【公開日】2023-06-15

【審査請求日】2023-04-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003133

【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】舘澤 英和

(72)【発明者】

【氏名】筑後 陽一

(72)【発明者】

【氏名】武正 力也

(72)【発明者】

【氏名】田中 健一

(72)【発明者】

【氏名】津野 裕太郎

【審査官】藏田 敦之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４９２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１５４４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置であって、
記録材に形成された未定着トナー像を加熱可能な第１回転体を有する第１ユニットと、
前記第１回転体に当接し、前記第１回転体との間で記録材を搬送する定着ニップ部を形成する第２回転体を有する第２ユニットと、
前記第２ユニットは、前記第１ユニットとともに前記未定着トナー像を記録材に定着し、
前記第１ユニットを画像形成装置本体に対して着脱する場合に、前記第１ユニットを案内するガイドと、
前記第１回転体に非接触で、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で、前記第１回転体から記録材を分離する分離部と、前記分離部を前記第１ユニットに対して位置決めする第１位置決め部と、を有する分離ユニットと、を備え、
前記分離部は、前記第１ユニットが前記画像形成装置本体に装着された状態で記録材を前記第１回転体から分離する位置である第１位置と、前記第１ユニットが前記画像形成装置本体から取り外された状態で位置する第２位置と、に移動可能であって、
前記第１ユニットは、前記第１位置決め部と係合可能な係合部を有し、
前記係合部は、前記分離部が前記第１位置から前記第１位置よりも前記第２位置側の位置までの領域に位置するときに前記第１位置決め部と係合し、
前記第１ユニットが前記ガイドに案内されることで、前記第１ユニットを前記画像形成装置本体に装着する場合、前記第１ユニットは前記分離部が前記第２位置から前記第１位置に到達する前に前記第１位置決め部への係合を完了し、前記係合部と前記第１位置決め部が係合した状態で前記分離ユニットが前記第１ユニットによって押されることで、前記分離部は前記第２位置から前記第１位置に移動する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記第２位置は、前記第１位置よりも前記搬送方向の上流であり、
前記ガイドは、前記第１ユニットを前記画像形成装置本体に装着する場合に前記搬送方向の下流へ前記第１ユニットを案内する案内部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記分離部は、分離板である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記第１回転体は、無端状のベルトである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記第１ユニットは、前記ベルトの内周面に当接し前記第２回転体とともに前記定着ニップ部を形成するパッドと、前記パッドを支持するステイと、を有する、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記ステイは、前記係合部を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記係合部は、凹形状である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記分離ユニットは、前記分離部を前記第１回転体に対して位置決めする第２位置決め部を有し、
前記第１ユニットは、前記第２位置決め部と係合する第２係合部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記第１ユニットは、前記搬送方向と直交する記録材の幅方向において、前記ステイの両端部を支持する一対のフレームを有し、
前記フレームは、前記係合部を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記係合部は、凹形状である、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記分離ユニットは、前記第１位置から前記第２位置に向かって前記分離部を付勢する付勢部材を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項12】

前記第１ユニットが前記画像形成装置本体から取り外される場合、前記分離部は前記第１位置から前記第２位置に移動する、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項13】

前記ガイドは、前記第１ユニットが前記画像形成装置本体に装着され、前記分離部が前記第１位置に位置した状態において、前記ステイの上部を覆い、前記第１ユニットの上方向への移動を規制する規制面を有する、
ことを特徴とする請求項５、６，９、１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項14】

前記搬送方向と直交する記録材の幅方向と直交する断面において、前記係合部は、前記分離部が前記第２位置から前記第１位置に移動する移動方向と交差する方向に移動可能に構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【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。

【背景技術】

【0002】

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。定着装置は、例えば定着フィルムなどの加熱回転体（第１回転体）と、例えば加圧ローラなどの加圧回転体（第２回転体）とを有し、その間に定着ニップ部を形成し、定着ニップ部において記録材を加熱及び加圧して未定着のトナー画像を記録材に定着する。また、このような定着装置において、加熱回転体やヒータを有する加熱ユニットのシート搬送方向下流側に、定着ニップ部の通過後に加熱回転体に張り付いたシートを分離するための接触式又は非接触式の分離部材を設けることが知られている。

【0003】

このような分離部材は、一般的に加熱回転体に対して高精度に位置決めして取り付けられることが要求されるため、分離部材、または分離部材を含む分離ユニットを加熱ユニットに設けた定着装置が普及している。一方、コスト低減の観点から、加熱ユニットの外部、例えば定着装置の枠体等に分離ユニットを配置し、加熱ユニットの交換コストに分離部材のコストが計上されないような定着装置も普及している。この場合、加熱ユニットの交換時に分離部材が干渉しないように、加熱回転体、又は加圧回転体を交換する際に分離部材を各回転体から退避させた状態を維持できるようにした分離部材脱落防止手段などが提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－２８６７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、分離ユニットによって加熱ユニットから記録材を分離する性能を高めるために、できるだけ分離ユニットの分離部材（例えば、分離板）を加熱回転体に近づけることが望まれる。その一方で、分離部材が加熱回転体に接触すると、加熱回転体が傷つくことで画質品位の低下につながるため、分離部材と加熱回転体とは非接触であることが好ましい。よって、分離部材と加熱回転体とが意図せず接触しないように、分離ユニットと加熱ユニットとの位置決めを精度よく行わなければならない。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、分離ユニットと加熱ユニットとのそれぞれが画像形成装置本体に配置されている。しかしながら、部品公差等によって、分離ユニットと加熱ユニットの距離を精度よく保つことが困難であった。分離ユニットと加熱ユニットの距離を精度よく保持できないことで、分離ユニットの分離性能の低下を招いていた。

【0006】

本発明は、分離ユニットと加熱ユニットとを精度よく位置決めすることによって、分離性能を向上できる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】

【0007】

本発明の画像形成装置は、画像形成装置であって、記録材に形成された未定着トナー像を加熱可能な第１回転体を有する第１ユニットと、前記第１回転体に当接し、前記第１回転体との間で記録材を搬送する定着ニップ部を形成する第２回転体を有する第２ユニットと、前記第２ユニットは、前記第１ユニットとともに前記未定着トナー像を記録材に定着し、前記第１ユニットを画像形成装置本体に対して着脱する場合に、前記第１ユニットを案内するガイドと、前記第１回転体に非接触で、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で、前記第１回転体から記録材を分離する分離部と、前記分離部を前記第１ユニットに対して位置決めする第１位置決め部と、を有する分離ユニットと、を備え、前記分離部は、前記第１ユニットが前記画像形成装置本体に装着された状態で記録材を前記第１回転体から分離する位置である第１位置と、前記第１ユニットが前記画像形成装置本体から取り外された状態で位置する第２位置と、に移動可能であって、前記第１ユニットは、前記第１位置決め部と係合可能な係合部を有し、前記係合部は、前記分離部が前記第１位置から前記第１位置よりも前記第２位置側の位置までの領域に位置するときに前記第１位置決め部と係合し、前記第１ユニットが前記ガイドに案内されることで、前記第１ユニットを前記画像形成装置本体に装着する場合、前記第１ユニットは前記分離部が前記第２位置から前記第１位置に到達する前に前記第１位置決め部への係合を完了し、前記係合部と前記第１位置決め部が係合した状態で前記分離ユニットが前記第１ユニットによって押されることで、前記分離部は前記第２位置から前記第１位置に移動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、分離ユニットと加熱ユニットとを精度よく位置決めすることができる。これによって、分離ユニットの分離性能を向上でき、加熱ユニットが有する加熱回転体の表面性を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の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。

【図2】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。

【図3】第１の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。

【図4】第１の実施形態に係る分離ユニットの一部を示す斜視図である。

【図5】第１の実施形態に係る分離ユニットの他の一部を示す斜視図である。

【図6】第１の実施形態に係る加熱ユニット及び分離ユニットの位置決め部を示す側面図である。

【図7】第１の実施形態に係る筐体に装着する際の加熱ユニットの側面図であり、（ａ）は挿入開始位置に位置するとき、（ｂ）は装着位置に位置するときである。

【図8】加熱ユニット及び分離ユニットの当接部を示す側面図であり、（ａ）は第１の実施形態に係る定着装置、（ｂ）は変形例に係る定着装置である。

【図9】第１の実施形態に係る加熱ユニットを筐体に装着する際の加熱ユニット及び分離ユニットの当接部を示す側面図であり、（ａ）は挿入開始位置に位置するとき、（ｂ）は装着位置に位置するときである。

【図10】第２の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。

【図11】第２の実施形態に係る分離ユニットの一部を示す斜視図である。

【図12】加熱ユニット及び分離ユニットの当接部を示す側面図であり、（ａ）は第２の実施形態に係る定着装置、（ｂ）は変形例に係る定着装置である。

【図13】第３の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り、（ａ）は定着装置を画像形成装置に取り付けた状態、（ｂ）は定着装置を画像形成装置から取り外した状態である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１～図９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に搭載されることには限られず、他の方式の画像形成装置に搭載されるものであってもよく、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。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。

【0011】

図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、不図示のシート給送部と、画像形成部４０と、制御部７０とを備えている。画像形成装置１は、不図示の原稿読取装置やパーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。

【0012】

［画像形成部］
画像形成部４０は、シート給送部から給送されたシートＳに対して、画像情報に基づいて画像を未定着のトナー像として形成可能である。画像形成部４０は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着装置２０とを備えている。尚、本実施形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合もある。

【0013】

画像形成ユニット５０は、トナー像を担持して移動する感光ドラム５１と、帯電ローラ５２と、現像装置５３と、不図示のクリーニングブレードと、を有している。画像形成ユニット５０は、プロセスカートリッジとして一体にユニット化されて、装置本体１０に対して着脱可能に構成され、後述する中間転写ベルト４４ｂにトナー像を形成する。

【0014】

感光ドラム５１は、回転可能であり、画像形成に用いられる静電潜像を担持する。感光ドラム５１は、本実施形態では、外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、所定のプロセススピード（周速度）で矢印方向に、不図示のモータにより回転駆動される。帯電ローラ５２ｙ，５２ｍ，５２ｃ，５２ｋは、各感光ドラム５１の表面に接触し、従動して回転するゴムローラを用いており、感光ドラム５１の表面を均一に帯電する。露光装置４２は、レーザスキャナであり、制御部７０から出力される分解色の画像情報に従って、レーザ光を発する。

【0015】

現像装置５３ｙ，５３ｍ，５３ｃ，５３ｋは、現像スリーブ５４ｙ，５４ｍ，５４ｃ，５４ｋを有し、現像バイアスが印加されることにより感光ドラム５１に形成された静電潜像をトナーにより現像する。現像装置５３は、トナーボトル４１から供給された現像剤を収容すると共に、感光ドラム５１上に形成された静電潜像を現像する。現像スリーブ５４は、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成され、本実施形態ではアルミニウム製としている。現像スリーブ５４の内側には、ローラ状のマグネットローラが、現像容器に対して非回転状態で固定設置されている。現像スリーブ５４は、非磁性のトナー及び磁性のキャリアを有する現像剤を担持して、感光ドラム５１に対向する現像領域に搬送する。

【0016】

感光ドラム５１の表面上に現像されたトナー像は、中間転写ユニット４４に対して一次転写される。即ち、感光ドラム５１は、中間転写ベルト４４ｂにトナーを供給することによりトナー像を担持させることができる。一次転写後、中間転写ユニット４４に転写されずに感光ドラム５１上に残留したトナーは、感光ドラム５１に当接して設けられたクリーニングブレードによって除去され、次の作像工程に備える。

【0017】

中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや従動ローラ４４ｄ、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持して移動する中間転写ベルト４４ｂとを備えている。従動ローラ４４ｄは、中間転写ベルト４４ｂの張力を一定に制御するようにしたテンションローラである。従動ローラ４４ｄは、不図示の付勢ばねの付勢力によって中間転写ベルト４４ｂを表面側へ押し出すような力が加えられている。一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接し、感光ドラム５１のトナー像を中間転写ベルト４４ｂに一次転写する。即ち、中間転写ベルト４４ｂは、トナー像を担持して移動（回転）する。

【0018】

中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム５１に当接して感光ドラム５１との間で一次転写部を形成し、一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム５１に形成されたトナー像を一次転写部で一次転写する。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７によって正極性の一次転写バイアスを印加することにより、感光ドラム５１上のそれぞれの負極性を持つトナー像が中間転写ベルト４４ｂに順次多重転写される。中間転写ベルト４４ｂには、中間転写ベルト４４ｂ上の転写残トナーを清掃するベルトクリーニング装置５６が設けられている。

【0019】

二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂと、を備えている。二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに当接し、中間転写ベルト４４ｂとのニップ部においてトナーと逆極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに担持されたトナー像を、ニップ部へ供給されたシートＳに一括して二次転写する。

【0020】

定着装置２０は、定着ベルト３１及び加圧ローラ２２を備えている。定着ベルト３１と加圧ローラ２２との間をシートＳが挟持されシート搬送方向に搬送されることにより、画像形成部４０で形成されシートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。定着装置２０は、定着装置２０に収容された駆動モータＭ１（図２参照）により駆動される。定着装置２０の詳細については後述する。

【0021】

［制御部］
図２に示すように、制御部７０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ７１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）７４とを備えている。ＣＰＵ７１は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵ７１は、入出力回路７４を介して、操作部やシート給送部や画像形成部４０等に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。制御部７０には、定着装置２０の駆動モータＭ１が接続されており、定着装置２０の動作を制御可能である。ＲＯＭ７２には、シートＳに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。

【0022】

［画像形成動作］
次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム５１が回転して表面が帯電ローラ５２により帯電される。そして、露光装置４２により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム５１に対して発光され、感光ドラム５１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。

【0023】

一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシートＳが供給され、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートＳが二次転写部４５に搬送される。更に、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着装置２０に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、装置本体１０から排出される。

【0024】

［定着装置］
次に、定着装置２０について、図３～図９を用いて詳細に説明する。図３に示すように、定着装置２０は、ベルト加熱方式の加熱装置であり、装置本体１０（図１参照）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２０は、筐体２１と、加熱ユニット３０と、第２回転体としての加圧ローラ２２と、分離ユニット６０と、を有している。加熱ユニット３０は、無端状で回転可能な第１回転体としての定着ベルト３１と、定着部材としての加圧パッド３２と、加熱ローラ３３と、ステアローラ３４と、ステイ３５と、これらをカートロッジ状に一体化するユニット側板３６と、を有している。

【0025】

定着ベルト３１は、シート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３１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、離型性層は厚さ３０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡを用いている。定着ベルト３１は、加圧パッド３２と、加熱ローラ３３と、ステアローラ３４とによって張架されている。

【0026】

加圧パッド３２は、定着ベルト３１を挟んで、加圧ローラ２２に押圧されている。定着ベルト３１と加圧ローラ２２との当接部により、定着ニップ部Ｎが形成されている。加圧パッド３２と定着ベルト３１の間には、潤滑シートや潤滑剤を介在させてあり、定着ベルト３１は加圧パッド３２に対して滑らかに摺動するようになっている。

【0027】

加熱ローラ３３は厚み１ｍｍのステンレス製パイプで、その内部に不図示のハロゲンヒータが配設されており、所定の温度まで発熱可能である。定着ベルト３１は、加熱ローラ３３よって加熱され、サーミスタによる温度検知に基づき、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３３は、回転軸線方向（以下、幅方向Ｗともいう）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３１は、加熱ローラ３３の回転に倣って従動回転する。尚、幅方向Ｗは、定着ニップ部Ｎを通過したシートＳの搬送方向に直交する方向である。

【0028】

ステアローラ３４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３１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３１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３４は加熱ユニット３０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３１に所定の張力を与えるテンションローラでもある。

【0029】

加圧パッド３２の材質は液晶ポリマ（ＬＣＰ）で、加圧パッド３２は支持フレームとしてのステイ３５に支持されている。ステイ３５の材質はステンレスで、ステイ３５は幅方向Ｗの両端部を定着装置２０の筐体２１の定着フレーム２３によって支持されている。

【0030】

加圧ローラ２２は、定着ベルト３１に対向して当接し、定着ベルト３１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２２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。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、離型性層は厚さ３０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡを用いている。加圧ローラ２２は、定着装置２０の筐体２１の定着フレーム２３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。

【0031】

定着ベルト３１と加圧ローラ２２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シートを挟持し、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２０は、シートを挟持搬送しながら、シート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、シートを搬送するという機能の両立が必要である。

【0032】

定着フレーム２３は、幅方向Ｗに関して、筐体２１の両側部に固定されて設けられ、それぞれガイド部２４と、加圧フレーム２５と、加圧ばね２６とが設けられている。加熱ユニット３０のステイ３５は、ガイド部２４に挿入され、不図示の固定手段によりガイド部２４に固定される。ステイ３５をガイド部２４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２５が加熱ユニット３０の側に移動することで、加圧ローラ２２が定着ベルト３１を介して加圧パッド３２に対して加圧される。

【0033】

ガイド部２４は、支持面（支持部）２４ａと、位置決め面（位置決め部）２４ｂと、摺動面２４ｃとを有している。図３では、加熱ユニット３０は装着位置に位置している。支持面２４ａは、加圧ローラ２２の対向側にシート搬送方向に沿って形成され、加熱ユニット３０が装着位置に位置する場合に、定着ベルト３１の内周側において定着ベルト３１が加圧ローラ２２から受けた反力を支持する。位置決め面２４ｂは、ガイド部２４の加熱ユニット３０を挿入する方向の最奥部に略鉛直に形成され、加熱ユニット３０が装着位置に位置する場合に、加熱ユニット３０に対して挿入方向に当接して位置決めする。摺動面２４ｃは、支持面２４ａに対向してシート搬送方向に沿って形成され、加熱ユニット３０を挿抜する際にステイ３５を摺動させて案内する。ガイド部２４は、加熱ユニット３０を筐体２１に装着する際に、定着ベルト３１が定着ニップ部Ｎに位置するように加熱ユニット３０を挿入開始位置から装着位置に案内して装着させる。

【0034】

［分離ユニット］
次に、分離ユニット６０について、図４及び図５を用いて詳細に説明する。分離ユニット６０は加熱ユニット３０の外部、例えば定着装置２０の定着フレーム２３内に設けられている（図３参照）。本実施形態の分離ユニット６０は、分離板（分離部材）６１と、分離板支持部材６２と、付勢手段としての引張ばね６５と、分離板６１の移動方向を規制する分離板規制部材６３とを有している。分離板６１は金属板からなり、摺動によるシートからのトナー付着や画像の損傷等を防ぐためにフッ素系テープが貼付されて形成されている。分離板支持部材６２及び分離板６１は、分離板締結ねじ６６と圧縮ばね６７とで締結されており、これらにより分離板６１及び分離板支持部材６２は幅方向Ｗの分離板６１の先端の位置精度を調整することが可能となっている。

【0035】

分離板規制部材６３は、分離板支持部材６２及びねじ６８により締結されており、分離ガイド部材６４と共に分離板６１の移動方向を規制する役割を有する。分離板規制部材６３は、幅方向Ｗの両側部に、第１ガイド軸６３ａと、第２ガイド軸６３ｂと、引張ばね６５の一端を係止するばね掛け部６３ｃとを有する。

【0036】

一方、分離ガイド部材６４は、側面部６３ｄと、第１ガイド軸６３ａ及び第２ガイド軸６３ｂと大まかに係合するガイド溝６４ａと、引張ばね６５の他端を掛けるばね掛け部６４ｂと、定着フレーム２３との締結面である締結部６４ｃとを有する。側面部６３ｄは、幅方向Ｗの両端部において略鉛直に設けられている。第１ガイド軸６３ａ及び第２ガイド軸６３ｂは、側面部６３ｄから外側に向けて幅方向Ｗを軸中心と一致させて設けられおり、シート搬送方向に並んで配置されている。

【0037】

分離板規制部材６３の第１ガイド軸６３ａ及び第２ガイド軸６３ｂにより分離板６１を移動させる方向は、分離ガイド部材６４のガイド溝６４ａにより決定される。決定された移動方向と略同一の方向に引張ばね６５を係止することで、分離ユニット６０の移動方向を、加熱ユニット３０の挿抜方向に対応させることが可能となる。尚、ここでは分離板付勢手段を引張ばねとしているが、これには限られず、例えば、トーションばねや圧縮ばねなどの他の付勢手段でも同等の効果を得られる。また、分離板付勢手段は分離ユニット６０の外部、例えば定着フレーム２３に設けられていてもよい。

【0038】

［加熱ユニットの分離位置決め部］
次に、加熱ユニット３０に設けられた分離板６１の位置決め形状について、図６を用いて詳細に説明する。ステイ３５及びユニット側板３６には、それぞれ分離板６１の位置決め形状として第１分離位置決め部３７及び第２分離位置決め部３８が設けられている。ステイ３５に形成された分離ユニット６０の第１分離位置決め部３７は、分離ユニット６０の第１ガイド軸６３ａに係合可能である。ユニット側板３６に形成された分離ユニット６０の第２分離位置決め部３８は、分離ユニット６０の第２ガイド軸６３ｂに係合可能である。これらのそれぞれが係合することで、分離ユニット６０の定着ベルト３１に対する位置が決まる。具体的には、第１ガイド軸６３ａと第１分離位置決め部３７と係合する箇所が突き当てとなり、第２ガイド軸６３ｂと第２分離位置決め部３８とが係合する箇所を回転止めとする。これにより、分離ユニット６０とステイ３５との位置決めが可能となる。

【0039】

具体的には、図５に示すように、分離ガイド部材６４と側面部６３ｄとの間に隙間が形成されている。この隙間に第１分離位置決め部３７（図６参照）が入り込むことで、第１ガイド軸６３ａに係合することができ、また、第２分離位置決め部３８が（図６参照）が入り込むことで、第２ガイド軸６３ｂに係合することができる。尚、第１分離位置決め部３７及び第１ガイド軸６３ａの係合の態様と、第２分離位置決め部３８及び第２ガイド軸６３ｂの係合の態様とは、いずれも上述の構成に限られるものではなく、適宜他の構成を適用することができる。

【0040】

［加熱ユニットの挿抜方向と分離板の移動方向］
次に、加熱ユニット３０の挿抜方向と分離板の移動方向について、図７（ａ）～図８（ｂ）を用いて詳細に説明する。図７（ａ）に示す状態から図７（ｂ）に示す状態に加熱ユニット３０をガイド部２４に挿入する場合、又はその逆方向に引き出す場合、その挿抜方向は摺動面２４ｃ及び支持面２４ａにより規制される。この時の加熱ユニット３０の挿入方向を加熱ユニット挿入方向Ｄ１とし、Ｄ１は摺動面２４ｃ及び支持面２４ａに平行であるものとする。

【0041】

図７（ａ）に示すように、加熱ユニット３０のステイ３５をガイド部２４に挿入し、摺動面２４ｃにより案内されて、第１分離位置決め部３７と第１ガイド軸６３ａとが最初に突き当たった時の加熱ユニット３０の位置を挿入開始位置とする。また、この時の分離板６１の位置を、移動開始位置（第２位置）とする。図７（ｂ）に示すように、加熱ユニット３０を移動させ、ステイ３５が第２分離位置決め部３８に突き当たり、定着装置２０に加熱ユニット３０が固定されたときの加熱ユニット３０の位置を装着位置とする。また、この時の分離板６１の位置を固定位置（第１位置）とする。尚、この時の移動開始位置と固定位置との第１ガイド軸６３ａの軌跡を結ぶ線が分離板６１の移動方向であり、この方向を分離板挿入方向Ｄ２とする。即ち、分離板６１は、固定位置と移動開始位置との間で移動可能である。そして、分離板６１の固定位置は、分離板６１が、加熱ユニット３０が装着位置に位置する場合に定着ベルト３１に対して近接又は当接して定着ニップ部Ｎを通過したシートＳを定着ベルト３１から分離する位置である。また、分離板６１の移動開始位置は、分離板６１が、加熱ユニット３０が筐体２１から離脱した場合に位置する固定位置から離隔した位置である。また、引張ばね６５は、分離板６１を固定位置から移動開始位置に向けて付勢する。

【0042】

加熱ユニット３０を筐体２１に装着する際は、加熱ユニット３０のステイ３５をガイド部２４に挿入する。そして、図７（ａ）に示すように、加熱ユニット３０が挿入開始位置に位置して分離ユニット６０に当接したら、分離板６１を移動開始位置に付勢する引張ばね６５に抗して加熱ユニット挿入方向Ｄ１に押し込み、分離板６１を移動させる。これにより、分離板６１は分離板挿入方向Ｄ２に押し込まれ、加熱ユニット３０及び分離板６１が一体になって移動する。即ち、分離板６１は、加熱ユニット３０が筐体２１に装着される際に、加熱ユニット３０が分離ユニット６０の一部に当接した状態でガイド部２４によって案内される。これにより、分離板６１は、加熱ユニット３０によって移動開始位置から固定位置に引張ばね６５に抗して移動する。このため、分離板６１は、加熱ユニット３０に対して適切な間隔を保ったまま移動する。ステイ３５が位置決め面２４ｂに当接すると、加熱ユニット３０は装着位置に位置し、分離板６１は固定位置に位置し、加熱ユニット３０は不図示の固定手段により固定される。

【0043】

一方、加熱ユニット３０を筐体２１から取り外す際は、不図示の固定手段を解除して、加熱ユニット３０を装着位置から挿入開始位置に向けて引き出す。分離板６１は、引張ばね６５により固定位置から移動開始位置に向けて付勢されて移動する。加熱ユニット３０が挿入開始位置を過ぎると、第１ガイド軸６３ａがガイド溝６４ａ（図５参照）に当接し、分離板６１は移動開始位置で停止したままになる。その後、加熱ユニット３０をガイド部２４から完全に取り外し、筐体２１から取り出す。

【0044】

尚、本実施形態では、分離ユニット６０の移動方向が直線状で直線運動する場合について説明しているが、これには限られず、移動方向が曲線状であり回転運動するようにしてもよい。また、本実施形態では、第１分離位置決め部３７に対して、第１ガイド軸６３ａが突き当たる構成である場合について説明しているが、これには限られず、例えば、軸と穴の関係が逆、または軸等でなくとも良い。更に、求める精度に応じて分離ユニット６０を加圧パッド３２やユニット側板３６等に当接させる構成としてもよく、その場合も同等の効果を得ることができる。

【0045】

図８（ａ）、（ｂ）は加熱ユニット挿入方向Ｄ１と分離板挿入方向Ｄ２の相対角を説明した図であり、図８（ａ）は本実施形態で相対角０°の場合、図８（ｂ）は変形例で相対角１０°の場合をそれぞれ示す。本実施形態では、図８（ａ）に示すように、加熱ユニット挿入方向Ｄ１と分離板挿入方向Ｄ２とはシート搬送方向に沿って水平に設けられ、相対角０°になっている。ここで、図８（ｂ）に示すように、この相対角の範囲は±４５°以内に設定すれば、相対角０°である場合と同等の効果を得ることができる。これに対し、分離ユニット６０をステイ３５により移動させる際に、方向Ｄ１及び方向Ｄ２の成す角が±４５°を超えると、加熱ユニット３０の挿入時の第１ガイド軸６３ａとガイド溝６４ａとの摺動抵抗が大きくなり過ぎてしまい、組立性が悪化する虞がある。また、摺動部の破損などを招いてしまう虞もある。このため、相対角の範囲は±４５°以内に設定することが好ましい。即ち、本実施形態では、分離板６１の固定位置及び移動開始位置の間の移動経路は、幅方向Ｗから視て直線状である。そして、ガイド部２４は、加熱ユニット３０を分離板６１の移動方向と同方向に案内するか、又は、加熱ユニット３０を分離板６１の移動方向に対して４５度以内の傾斜角を有した状態で案内する。

【0046】

［加熱ユニット挿抜規制距離と分離板揺動距離］
次に、加熱ユニット３０の挿抜規制距離と分離板６１の移動距離について、図９（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に説明する。ここでは、支持面２４ａの加熱ユニット挿入方向Ｄ１の長さをＬ１とし、加熱ユニット３０の着脱により分離板６１が前述の移動開始位置（図９（ａ））から固定位置（図９（ｂ））まで揺動した加熱ユニット挿入方向Ｄ１の距離をＬ２とする。この場合、加熱ユニット３０の着脱時に分離板６１を離間不要とするには、Ｌ１＞Ｌ２となるような構成であることが望ましい。このため、ガイド部２４により加熱ユニット３０を加熱ユニット挿入方向Ｄ１に案内する距離Ｌ１は、位置決め面２４ｂから少なくともＬ２を適用する。これにより、加熱ユニット３０は、ガイド部２４に装着される際に、挿入開始位置から装着位置に向けて案内され始めた以降に、分離ユニット６０の一部に当接して移動させる。このため、分離ユニット６０を事前に押し込んでおく必要がないので、作業性を向上することができる。

【0047】

上述したように、本実施形態の定着装置２０によれば、分離ユニット６０は、加熱ユニット３０が筐体２１に装着される際に、加熱ユニット３０が分離ユニット６０に当接した状態でガイド部２４によって案内される。これにより、分離ユニット６０は、加熱ユニット３０によって移動開始位置から固定位置に引張ばね６５に抗して移動する。このため、加熱ユニット３０を筐体２１に装着する際に分離板６１を退避させる治具を使用することなく、また装着動作以外に特別な作業を行うことなく、分離板６１との干渉を避けて加熱ユニット３０を装着することができる。従って、加熱ユニット３０に対する分離板６１の位置精度を損なうことなく、部品点数や工数を抑制することができる。

【0048】

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図１０～図１２（ｂ）を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、定着装置１２０の分離ユニット１６０に、定着ベルト１３１に直接当接して分離板１６１を移動させる当接部材１６９を有する点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。

【0049】

本実施形態では、図１０に示すように、加熱ユニット１３０は、無端状で回転可能な第１回転体としての定着ベルト１３１と、加熱ローラ１３３と、ステアローラ１３４と、これらをカートロッジ状に一体化する不図示のユニット側板と、を有している。定着ベルト１３１は、加熱ローラ１３３及びステアローラ１３４によって張架される。加熱ローラ１３３の内側には、不図示のハロゲンヒータが設けられている。また、加熱ローラ１３３に対向して、加圧ローラ１２２が設けられている。加圧ローラ１２２は、定着ベルト１３１を加熱ローラ１３３に押し付けて定着ニップ部Ｎを形成する。

【0050】

定着フレーム１２３には、ガイド部１２４と、加圧フレーム１２５と、加圧ばね１２６とが設けられている。ガイド部１２４に加熱ローラ１３３の端部を支持する軸受１３５が嵌合し、加熱ローラ１３３が定着フレーム１２３に位置決めされる。ガイド部１２４は、支持面（支持部）１２４ａと、位置決め面（位置決め部）１２４ｂと、１摺動面２４ｃとを有している。

【0051】

図１１に示すように、分離ユニット１６０の分離板規制部材６３には、定着ベルト１３１との当接部材１６９が設けられている。当接部材１６９は、加熱ローラ１３３に巻き回された定着ベルト１３１に当接可能に設けられている（図１０参照）。

【0052】

図１０に示すように、加熱ユニット１３０を筐体２１（図３参照）に装着する際は、加熱ユニット１３０の軸受１３５をガイド部１２４に挿入する。そして、加熱ユニット１３０が挿入開始位置に位置して分離ユニット１６０の当接部材１６９に当接したら、分離板６１を移動開始位置に付勢する引張ばね６５（図１１参照）に抗して加熱ユニット挿入方向Ｄ１に押し込み、分離板６１を移動させる。これにより、分離板６１は分離板挿入方向Ｄ２に押し込まれ、加熱ユニット１３０及び分離板６１が一体になって移動する。軸受１３５が位置決め面１２４ｂに当接すると、加熱ユニット１３０は装着位置に位置し、分離板６１は固定位置に位置し、加熱ユニット１３０は不図示の固定手段により固定される。

【0053】

図１２（ａ）、（ｂ）は加熱ユニット挿入方向Ｄ１と分離板挿入方向Ｄ２の相対角を説明した図であり、図１２（ａ）は本実施形態で相対角０°の場合、図１２（ｂ）は変形例で相対角１０°の場合をそれぞれ示す。本実施形態では、図１２（ａ）に示すように、加熱ユニット挿入方向Ｄ１と分離板挿入方向Ｄ２とはシート搬送方向に沿って水平に設けられ、相対角０°になっている。ここで、図１２（ｂ）に示すように、この相対角の範囲は±４５°以内に設定すれば、相対角０°である場合と同等の効果を得ることができる。これに対し、分離ユニット１６０をステイ３５により移動させる際に、方向Ｄ１及び方向Ｄ２の成す角が±４５°を超えると、加熱ユニット１３０の挿入時の第１ガイド軸６３ａとガイド溝６４ａとの摺動抵抗が大きくなり過ぎて、組立性が悪化する虞がある。また、摺動部の破損などを招いてしまう虞もある。このため、相対角の範囲は±４５°以内に設定することが好ましい。

【0054】

上述したように、本実施形態の定着装置１２０によれば、分離ユニット１６０は、加熱ユニット１３０が筐体２１に装着される際に、加熱ユニット１３０が分離ユニット１６０に当接した状態でガイド部２４によって案内される。これにより、分離ユニット１６０は、加熱ユニット１３０によって移動開始位置から固定位置に引張ばね６５に抗して移動する。このため、加熱ユニット１３０を筐体２１に装着する際に分離板６１を退避させる治具を使用することなく、また装着動作以外に特別な作業を行うことなく、分離板６１との干渉を避けて加熱ユニット１３０を装着することができる。従って、加熱ユニット１３０に対する分離板６１の位置精度を損なうことなく、部品点数や工数を抑制することができる。

【0055】

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を、図１３（ａ）、（ｂ）を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、定着装置２２０を画像形成装置１の外部に設けた点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。

【0056】

本実施形態では、図１３（ａ）に示すように、中間転写ベルト４４ｂまでを含む画像形成装置１と、定着装置２２０以降を含む後処理装置２とにより、画像形成システム１００が構成されている。この定着装置２２０は、上述した第１及び第２の実施形態の定着装置２０，１２０と同様の構成としている。この画像形成システム１００では、後処理装置２の定着装置２２０の定着ユニットを交換する際は、図１３（ｂ）に示すように、後処理装置２を画像形成装置１から取り外す。そして、後処理装置２と画像形成装置１との間に生じたスペースにおいて、定着装置２２０内の加熱ユニットを着脱することができる。

【0057】

上述したように、本実施形態の定着装置２２０によれば、後処理装置２において定着装置２２０手前側に引き出すことなく、加熱ユニットの交換作業を実現することができる。このため、後処理装置２の構造を簡素化することができる。

【0058】

尚、上述した各実施形態では、第１回転体として定着ベルトを適用した場合について説明したが、これには限られず定着ローラ等、他の構成を適用してもよい。また、第２回転体として加圧ローラを適用した場合について説明したが、これには限られず加圧ベルト等、他の構成を適用してもよい。

【符号の説明】

【0059】

２０，１２０，２２０…定着装置、２１…筐体、２２，１２２…加圧ローラ（第２回転体）、２４，１２４…ガイド部、２４ａ…支持面（支持部）、２４ｂ…位置決め面（位置決め部）、３０，１３０…加熱ユニット、３１，１３１…定着ベルト（第１回転体）、３５…ステイ（支持フレーム）、４０…画像形成部、６１…分離板（分離部材）、６５…引張ばね（付勢手段）、１３５…軸受（支持フレーム）、Ｎ…定着ニップ部、Ｓ…シート（記録材）。

【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】