JP2016099376A - 定着ユニットを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラ駆動と定着ニップ圧変更とを１つの入力ギアの回転方向の違いで使い分ける機構を有する定着ユニットにおいて、駆動力により発生し易くなる入力ギアの逃げを抑制する画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着ユニットと収納部とを備える画像形成装置であって、定着ユニットは、定着ニップ部形成用の２本のローラと、ニップ圧変更用の圧調整機構と、２本のローラ駆動用の第１方向の回転動力と圧調整機構用の第２方向の回転動力とを受ける１つのギア５１と、ギアの回転軸５１ａを支持する軸受５１ｂを挿入方向Ｘに対して垂直な方向Ｙに可動とする長穴８１において支持するギアカバー８０とを含み、ギアカバー８０は方向Ｙに突出する凸部８２を有し、収納部は定着ユニットの挿入時にギアの軸受５１ｂを支持する受け部を含み、受け部は定着ユニットの挿入時にギアの軸受５１ｂに対して可動するギアカバー８０の凸部８２と嵌合する凹部を有する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、定着ユニットを備える画像形成装置に関し、特に、ローラの駆動と定着ニップ圧の変更とを１つの入力ギアの回転方向の違いで使い分ける機構を有する定着ユニットにおいて、入力ギアがいずれかの回転方向に回転する際の駆動力によって発生し易くなる定着ユニットの逃げを抑制する技術に関する。

近年、電子写真式や静電記録方式の画像形成装置においては、定着ユニットを画像形成装置本体の収納部に挿入するものが一般的である。
定着ユニットは、定着に関わる機構の大部分をユニット化したものであり、前工程においてトナー像が形成された用紙を、加熱ローラと加圧ローラの２本のローラの間（以下「定着ニップ部」とする。）に挟んで通過させることにより、当該用紙を加圧及び加熱してトナー像を定着させることができる。
上記画像形成装置において、封筒や薄紙等の比較的丈夫ではない用紙（薄い用紙）に画像を形成する場合に、定着ユニットの２本のローラ間における圧接力（以下「定着ニップ圧」とする。）が強すぎて皺が発生することがある。

このような皺の発生を、定着ニップ圧を可変とする加圧力調整手段を備えることにより防止することができる定着装置が特許文献１に開示されている。特許文献１には、本構成の定着装置によれば、記録媒体の種類や厚みに応じて、加圧力および定着速度を最適条件に設定できるため、十分定着性を確保し、皺の発生を防止することができると記載されている。

特開２００１−２０１９７６号公報

しかしながら、上記特許文献１の定着装置では、駆動源が正転する時にローラが駆動され、駆動源が逆転する時に加圧力調整手段が駆動されるため、駆動源の正転時及び逆転時のいずれかの回転方向の駆動力によって、定着ユニットの逃げが発生し易くなるという問題がある。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであって、ローラの駆動と定着ニップ圧の変更とを、１つの入力ギアの回転方向の違いで使い分ける機構を有する定着ユニットにおいて、入力ギアがいずれかの回転方向に回転する際の駆動力によって発生し易くなる、定着ユニットの逃げを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、定着ユニットと当該定着ユニットが挿入される収納部とを備える画像形成装置であって、前記定着ユニットは、定着ニップ部を形成する２本のローラと、前記２本のローラ間における定着ニップ圧を変更する圧調整機構と、前記２本のローラを駆動する第１方向の回転動力と、当該第１方向とは逆方向の前記圧調整機構を作動させる第２方向の回転動力とを、前記定着ユニットの外部より受ける１つのギアと、前記ギアの回転軸を支持する軸受を、前記定着ユニットの挿入方向に対して垂直な方向に可動とする長穴において支持するギアカバーとを含み、前記ギアカバーは、前記垂直な方向に突出する凸部又は凹部を有し、前記収納部は、前記定着ユニットの挿入時に、前記ギアの軸受を支持する受け部を含み、前記受け部は、前記定着ユニットの挿入時に、前記ギアの軸受に対して可動する前記ギアカバーの前記凸部又は凹部と嵌合する凹部又は凸部を有することを特徴とする。

上記構成の画像形成装置によれば、ローラの駆動と定着ニップ圧の変更とを１つの入力ギアの回転方向の違いで使い分ける機構を有する定着ユニットにおいて、いずれかの回転方向の駆動力によって発生し易くなる定着ユニットの逃げを抑制することができる。また、凸部又は凹部は、ギアの軸受に対して可動するギアカバーに設けられているため、定着ユニット挿入時にギアカバーの凸部又は凹部が受け部の凹部又は凸部に容易に嵌合できる。

ここで、前記定着ユニットは、さらに、前記ギアに第１方向の回転動力が与えられた場合には、前記圧調整機構を作動させることなく当該第１方向の回転動力を前記２本のローラに伝達し、前記ギアに当該第１方向とは逆方向の第２方向の回転動力が与えられた場合には、前記圧調整機構を作動させつつ当該第２方向の回転動力を前記２本のローラに伝達しない伝達機構を含むこともできる。

これにより、２本のローラを駆動する機構と定着ニップ圧を変更する機構とを１つの駆動モータにて独立に制御することができるので、それぞれの機構を別々のモータを用いて制御する場合と比較して、部品代が少なくて済みコストダウンすることができる。

ここで、前記ギアカバーの前記凸部又は凹部を、前記長穴の挿入方向側に隣接させることもできる。
これにより、ギアの軸受に最も近い位置を固定することができるので、定着ユニットの逃げを効率的に抑制することができる。

ここで、前記定着ユニットは、固定用ビス、及びビス穴を含み、前記収納部は、さらに、前記凸部と前記凹部とが嵌合する状態となるように、前記ビス穴を介して前記固定用ビスをビス留めする固定部を有することもできる。
これにより、挿入方向に逃げないように定着ユニットを確実に固定することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概要を示す図である。 定着ユニットの外観を示す図である。 図２に示す定着ユニットの左右方向の断面を示す図である。 圧調整機構の説明のために、一部を分解した状態の定着ユニットを示す図である。 （Ａ）は常圧状態の定着ニップ部Ｎ１の様子を模式的に示す図である。（Ｂ）は減圧状態の定着ニップ部Ｎ２の様子を模式的に示す図である。 伝達機構の説明のために、一部を分解した状態の定着ユニットを示す図である。 ラチェット機構を説明するために、一部を分解した状態の定着ユニットを示す図である。 ラチェット機構、駆動入力ギア、及びその近辺を回転軸方向に切断した際の断面を示す図である。 ラチェット機構、駆動入力ギア、及びその近辺を分解した状態を示す図である（その１）。 ラチェット機構、駆動入力ギア、及びその近辺を分解した状態を示す図である（その２）。 定着ユニットを画像形成装置本体の定着ユニット収納部へ挿入する際の様子を示す図である（その１）。 定着ユニットを画像形成装置本体の定着ユニット収納部へ挿入する際の様子を示す図である（その２）。 ギアカバーを内側から見た図である。 定着ユニット受け部を拡大した図である。 定着ユニットを挿入し固定が完了した状態のギアカバーと駆動入力ギア受け部とを示す図である。

［実施形態］
＜概要＞
本実施形態の画像形成装置は、ローラの駆動と定着ニップ圧の変更とを、１つの入力ギアの回転方向の違いで使い分ける機構を有する定着ユニットを備える画像形成装置において、定着ユニット側に入力ギアの回転軸を支持する軸受を、長穴において支持するギアカバーを設け、当該ギアカバーに凸部を設け、本体側にギアの軸受を支持する受け部を設け、当該受け部に凸部と嵌合する凹部を設けることにより、入力ギアがいずれかの回転方向に回転する際の駆動力によって発生し易くなる、定着ユニットの逃げを抑制するものである。

＜全体構成＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の概要を示す図である。画像形成装置１は、複写機能付きのモノクロプリンタであり、本体ハウジング部１１、スキャナハウジング部１２、連結ハウジング部１３及び胴内排紙部１４を含む。
本体ハウジング部１１は、画像形成装置１の下方に位置し、給紙カセット１５、手差しトレイ１６、画像形成ユニット２０、ピックアップローラ１５１、給紙ローラ対１５２及びレジストローラ対１５３を備える。

給紙カセット１５は、原稿シートＳを収容する。ピックアップローラ１５１は、給紙カセット１５内の原稿シートＳを上から１枚ずつ繰り出す。給紙ローラ対１５２は、原稿シートＳをメイン搬送路Ｐ１の上流端へ送り出す。レジストローラ対１５３は、原稿シートＳを画像形成ユニット２０へ送り出す。
手差しトレイ１６は、手差し給紙の際に手差し原稿シートを供給する。手差しトレイ１６に載置された手差し原稿シートは、メイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出される。ここでメイン搬送路Ｐ１は、給紙ローラ対１５２から胴内排紙部１４に至るまでの原稿シートＳ及び手差し原稿シートの搬送路であり、また反転搬送路Ｐ２は、両面印刷の際にシートを反転させるために用いる搬送路である。

画像形成ユニット２０は、感光体ドラム２１、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、トナーコンテナ２５、転写ローラ２６、クリーニング装置２７及び除電器２８を含み、原稿シートＳ上や手差し原稿シート上にトナー像を形成する。
感光体ドラム２１は、回転軸を中心に回転し、静電潜像及びトナー像が形成される周面を備える。帯電装置２２は、感光体ドラム２１の周面を均一に帯電させる。露光装置２３は、感光体ドラム２１の周面にレーザー光を照射して静電潜像を形成する。現像装置２４は、感光体ドラム２１の周面にトナーを供給する現像ローラ２４Ａを含み、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を現像する。トナーコンテナ２５は、現像装置２４に補給されるトナーを貯蔵する。転写ローラ２６は、感光体ドラム２１との間に転写ニップ部を形成し、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を原稿シートＳや手差し原稿シートに転写する。クリーニング装置２７は、トナー像転写後の感光体ドラム２１の周面を清掃する。除電器２８は、トナー像転写後の感光体ドラム２１の周面に除電光を照射して除電する。

スキャナハウジング部１２は、画像形成装置１の上方に位置し、スキャナユニット１７を収容しており、スキャナユニット１７の上面に嵌め込まれているコンタクトガラス（図示せず）、押さえカバー１８及び操作パネル１９を備える。
スキャナユニット１７は、撮像素子、光源、ミラー及びレンズ（いずれも図示せず）等を含み、コンタクトガラス上に置かれた読み取り対象物（以下「原稿」とする。）上の画像に当該光源の光を照射し、反射光をミラー及びレンズにより撮像素子に導くことによって光学的に読み取り、画像データを生成する。

押さえカバー１８は、コンタクトガラス上に置かれた原稿の浮き上がりを抑えるとともに、余計な外光が入らないように原稿及びコンタクトガラスを覆う。
操作パネル１９は、スキャナハウジング部１２の前方に露出しており、ＬＣＤタッチパネル及びテンキーを含み、画像形成装置１に対する各種の操作をユーザから受け付ける。
連結ハウジング部１３は、本体ハウジング部１１とスキャナハウジング部１２との間に配置されており、定着ユニット３０を収容しており、第１シート排出口１５５及び第２シート排出口１５６を備える。

定着ユニット３０は、定着ローラ３１、加圧ローラ３２及びシート搬送ローラ１５４を含み、画像形成ユニット２０においてトナー像が形成されたシートを、定着ローラ３１と加圧ローラ３２の２本のローラ間（以下「定着ニップ部Ｎ」とする。）に挟んで通過させることにより加圧及び加熱し、トナーをシートに溶着させてトナー像を定着させる。
定着ローラ３１は、金属製の円筒ローラであり、ハロゲンヒーター等の発熱体を内部に備える。

加圧ローラ３２は、定着ローラ３１へ押し付けて、定着ローラ３１との間に定着ニップ部Ｎを確保するように設けられた弾性層を有するローラであり、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプ等の芯軸の外周にシリコンゴム等の弾性断熱層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されている。本実施形態では、定着ローラ３１に回転駆動力を与え、加圧ローラ３２は定着ローラ３１の回転によって従動回転している。定着ユニット３０の詳細については後述する。

胴内排紙部１４は、画像形成後のシートが排出される胴内空間であり、本体ハウジング部１１の上面、スキャナハウジング部１２の下面、及び連結ハウジング部１３の左面で囲まれており、第１シート排出口１５５から排出される画像形成済みのシートが蓄積される胴内排紙トレイ１４１と、第２シート排出口１５６から排出される画像形成済みのシートが蓄積されるサブ排紙トレイ１４２とを有する。

＜定着ユニットの詳細＞
図２は、定着ユニット３０の外観を示す図である。図３は、図２に示す定着ユニット３０の左右方向の断面を示す図である。
図２に示すように、定着ユニット３０は、さらに、定着ハウジング３００、圧調整機構４０（図２中に記載なし）、駆動入力ギア５１及び伝達機構５０を含む。

図３に示すように、定着ハウジング３００は、画像形成ユニット２０においてトナー像が形成されたシートを入口開口３０１から受け入れ、定着処理済みのシートを出口開口３０２から送り出す。また入口開口３０１の下流に上流ガイド板３０３が配置されており、上流ガイド板３０３はトナー像が形成されたシートを定着ニップ部Ｎに向けて誘導する。また出口開口３０２の上流に下流ガイド板３０４が配置されており、下流ガイド板３０４は定着ニップ部Ｎを通過した定着処理済みのシートを案内する。さらに出口開口３０２近傍にシート搬送ローラ１５４と可動ガイド部材３０５とが配置されており、シート搬送ローラ１５４は定着処理済みのシートを次工程へ送り出し、可動ガイド部材３０５は次工程へ送り出された定着処理済みのシートを案内する。

定着ローラ３１の外周沿いの定着ニップ部Ｎより回転方向下流側に、シート分離部材３３が配置されており、シート分離部材３３は定着ニップ部Ｎを通過したシートが、定着ローラ３１の周面に巻き付くことを防止する。
駆動入力ギア５１は、定着ニップ部Ｎを形成する２本のローラを駆動する第１方向の回転動力と、当該第１方向とは逆方向の圧調整機構４０を作動させる第２方向の回転動力とを、定着ユニット３０の外部より受ける。

伝達機構５０は、複数のギアが組み合わされて構成されており、駆動入力ギア５１に与えられた回転駆動力を定着ローラ３１に伝達すると共に、当該回転駆動力を圧調整機構４０に伝達する。なお、伝達機構５０は、駆動入力ギア５１に第１方向の回転動力が与えられた場合には、圧調整機構４０を作動させることなく当該第１方向の回転動力を定着ニップ部Ｎを形成する２本のローラに伝達し、駆動入力ギア５１に当該第１方向とは逆方向の第２方向の回転動力が与えられた場合には、圧調整機構４０を作動させつつ当該第２方向の回転動力を当該２本のローラに伝達しないことが好ましい。駆動入力ギア５１及び伝達機構５０の詳細については後述する。

圧調整機構４０は、定着ニップ部Ｎを形成する２本のローラ間の定着ニップ圧を変更するものであり、詳細には、当該２本のローラを汎用の用紙に適した第１の圧力で圧接させる（常圧状態を形成する）第１姿勢と、当該２本のローラを第１の圧力よりも低圧の第２の圧力で圧接させる（減圧状態を形成する）第２姿勢とを切り替える機構である。本実施形態では、駆動させている定着ローラ３１の方を固定し、従動させている加圧ローラ３２の方のみの位置を変更することによって姿勢を切り替えているので、駆動系の構造が複雑化しない。

＜圧調整機構の説明＞
図４は、圧調整機構４０の説明のために、一部を分解した状態の定着ユニット３０を示す図である。
図４に示すように、圧調整機構４０は、第１可動部材４１、第１弾性体４４、第２弾性体４５、第２可動部材４６、カム４７、カム軸４８及びベアリング３２２を含み、これらの部材により加圧ローラ３２の位置変更機構を構成している。なお、これらの位置変更機構を構成する各部材は定着ニップ部Ｎを形成する２本のローラの両端に配されており（図４では前端側のみを示している）、当該位置変更機構が加圧ローラ３２を両端から支え、前端側の位置変更機構と後端側の位置変更機構とを連動させることにより姿勢切り替えを円滑に行えるようにしている。

第１可動部材４１は、加圧ローラ３２を回転自在に保持すると共に、姿勢を切り替える際に可動する部材であり、本体部４２及び脚部４３を含む。本体部４２は、可動する際の支点となる係止部４２１を有し、作用点となる加圧ローラ３２の回転軸３２１をベアリング３２２を介して保持する。脚部４３は、可動する際の力点となる部分であり、本体部４２から係止部４２１の位置とは逆の方向へ延びた形状とすることにより、支点から力点までの距離を伸ばし、比較的弱い力で強い定着ニップ圧を得ている。

第１弾性体４４及び第２弾性体４５は例えばコイルバネであり、定着ハウジング３００の一部であるベースフレーム３０６に固定されており、第１弾性体４４は、脚部４３の端部付近に位置する第１受圧部４３１とベースフレーム３０６との間に配置され、第２弾性体４５は、脚部４３の第１受圧部４３１よりも支点側に位置する第２受圧部４３２とベースフレーム３０６との間に配置されている。ここで、第２受圧部４３２が第１受圧部４３１よりも支点側に位置する分だけ、第２弾性体４５の弾性力による脚部４３への作用は、第１弾性体４４の弾性力による脚部４３への作用よりも弱くなる。
なお、第２受圧部４３２を第１受圧部４３１よりもベースフレーム３０６側へ突出させて、第２弾性体４５の長さを第１弾性体４４の長さよりも短くするなどして、第２弾性体４５の弾性力を第１弾性体４４の弾性力よりも弱く設定することが望ましい。

第２可動部材４６は、カム受け板４６１及び嵌合片４６２を含み、カム４７の回転に応じて第１弾性体４４及び第２弾性体４５のいずれか一方を、脚部４３に作用を及ぼさないように選択的に無効化する。
カム受け板４６１は、上方に支点が有り、右面でカム４７の周面を受けて可動する。
嵌合片４６２は、カム受け板４６１から第１弾性体４４に向けて突出しており、脚部４３の下端部４３Ｔが嵌り込んで可動可能なように、図４中の左右方向に長い孔を有している。
カム４７は、長径部４７１と短径部４７２とを有する周面を有し、当該周面がカム受け板４６１に接触する位置（図４中ではカム受け板４６１の右隣）に設けられ、第２可動部材４６を可動させる カム軸４８は、カム４７の回転軸であり、カム軸４８とカム４７とは一体化しているため、カム軸４８が回転するとカム４７も連動する。

図５（Ａ）は、常圧状態の定着ニップ部Ｎ１の様子を模式的に示す図である。
図５（Ｂ）は、減圧状態の定着ニップ部Ｎ２の様子を模式的に示す図である。
図５（Ａ）に示すように、常圧状態では、カム４７の短径部４７２が第２可動部材４６のカム受け板４６１と対向しており、カム４７とカム受け板４６１との間にはギャップｇ１が存在しているため、第２可動部材４６は第１弾性体４４に作用を及ぼさない。また、第２弾性体４５と第２受圧部４３２との間にはギャップｇ２が存在しており、第２弾性体４５は第１可動部材４１に作用を及ぼさない。よって、第１弾性体４４が嵌合片４６２を介して第１受圧部４３１に弾性力を及ぼし、係止部４２１を支点にして反時計方向に第１可動部材４１を押すことで、定着ニップ部Ｎ１が形成される。ここで第１弾性体４４の弾性力は、定着ニップ圧が汎用の用紙に適した第１の圧力となるように適宜設定する必要がある。

一方、図５（Ｂ）に示すように、減圧状態では、カム４７の長径部４７１が第２可動部材４６のカム受け板４６１と接触しており、第２可動部材４６は左方に押され、嵌合片４６２の左端が第１弾性体４４を圧縮する。よって、第１弾性体４４は第１可動部材４１に作用を及ぼさない。また、第２弾性体４５と第２受圧部４３２との間にはギャップが存在しておらず、第２弾性体４５は第１可動部材４１に作用を及ぼしている。よって、第２弾性体４５が嵌合片４６２を介さずに第２受圧部４３２に弾性力を及ぼし、係止部４２１を支点にして反時計方向に第１可動部材４１を押すことで、定着ニップ部Ｎ２が形成される。ここで第２弾性体４５の弾性力は、定着ニップ圧が比較的丈夫ではない用紙に適した第２の圧力となるように適宜設定する必要がある。

＜伝達機構の説明＞
図６は、伝達機構５０の説明のために、一部を分解した状態の定着ユニット３０を示す図である。
伝達機構５０の構成要素は、定着ユニット３０の外部に有る駆動モータ（図示せず）の回転駆動力を、駆動入力ギア５１を介して定着ローラ３１に伝達する定着ローラ駆動系と、当該回転駆動力を駆動入力ギア５１を介して圧調整機構４０のカム軸４８に伝達するニップ圧調整駆動系とに分類される。定着ローラ駆動系の構成要素にはラチェット機構６０が含まれる。ニップ圧調整駆動系の構成要素には、第１伝達ギア５２、第２伝達ギア５３及び移動ギア５４が含まれる。

＜定着ローラ駆動系の説明＞
本実施形態では、定着ローラ駆動系を動作させたいときには駆動モータを正転させる。これにより、駆動入力ギア５１が反時計回り（図６の矢印Ａ１の方向）に回転する。一方、ニップ圧調整駆動系を動作させたいときには駆動モータを逆転させる。これにより、駆動入力ギア５１が時計回り（図６の矢印Ａ１の逆方向）に回転する。

定着ローラ３１の端部にはローラギア３１Ｇが取り付けられている。このローラギア３１Ｇに対して、ラチェット機構６０を介して、駆動入力ギア５１から回転駆動力が伝達されることにより、定着ローラ３１が回転する。
シート搬送ローラ１５４の端部には、ローラギア１５４Ｇが取り付けられている。このローラギア１５４Ｇに対して、第３アイドルギア５５及び第４アイドルギア５６を介して、ローラギア３１Ｇから回転駆動力が伝達されることにより、シート搬送ローラ１５４が回転する。従って、定着ローラ３１が回転すると、シート搬送ローラ１５４も同時に回転し、定着ハウジング３００から定着処理済みのシートが送り出される。

＜ラチェット機構の詳細＞
図７は、ラチェット機構６０を説明するために、一部を分解した状態の定着ユニット３０を示す図である。図８は、ラチェット機構６０、駆動入力ギア５１、及びその近辺を回転軸方向に切断した際の断面を示す図である。図９、図１０は、一部を分解した状態のラチェット機構６０、駆動入力ギア５１、及びその近辺を示す図である。

ラチェット機構６０は、駆動入力ギア５１の同軸上に組み付けられており、ラチェットジョイント６１、ラチェットギア６２及びラチェットバネ６３を備え、駆動入力ギア５１が反時計回り（図６の矢印Ａ１の方向）に回転する際には動力をローラギア３１Ｇに伝達し、時計回り（図６の矢印Ａ１の逆方向）に回転する際には動力をローラギア３１Ｇに伝達しない機能を有する。

ラチェットジョイント６１は、胴部６１１及びベース部６１２を含む。胴部６１１は、円筒形の部分であり、外周面に回転軸方向に延びる複数のスリット６１４が設けられている。ここで、胴部６１１の一端付近の内周側６１３において、ラチェットバネ６３の一端を受け止める。ベース部６１２は円板状の部分であり、一方の面に複数個のラチェット片が円環状に配列されてなる第１ラチェット歯６１Ｔが形成され、他方の面に胴部６１１の他端が取り付けられている。

ラチェットギア６２は、ボス部６２１、リム部６２３及びウエブ部６２２を含む。ボス部６２１は円筒形の部分であり、支軸７０の後端部７３に嵌め込まれて固定されている。従って、支軸７０はラチェットギア６２と共に回転する。一方、ラチェットジョイント６１及び駆動入力ギア５１は、支軸７０と共に回転しないこともある。リム部６２３は、ボス部６２１よりも大径の円筒形の部分である。リム部６２３の外周面にはギア歯６２４が刻まれており、ローラギア３１Ｇと噛み合うように配置されている。ウエブ部６２２はボス部６２１とリム部６２３とを連結する部分であり、内面に複数個のラチェット片が円環状に配列されてなる第２ラチェット歯６２Ｔが形成されている。本実施形態では、第２ラチェット歯６２Ｔにおけるラチェット片のサイズ及び配列ピッチと、第１ラチェット歯６１Ｔのラチェット片のサイズ及び配列ピッチとを同じにして、噛み合う力を強くし耐久性を上げている。

ラチェットバネ６３は例えばコイルバネからなり、駆動入力ギア５１とラチェットジョイント６１との間に圧縮された状態で組み込まれており、ラチェットジョイント６１をラチェットギア６２に常時押し付ける。よって、第１ラチェット歯６１Ｔと第２ラチェット歯６２Ｔとがラチェットバネ６３により押さえ付けられる。
駆動入力ギア５１に反時計回りの回転駆動力が与えられた場合には、第１ラチェット歯６１Ｔと第２ラチェット歯６２Ｔとが噛み合い滑らないため、駆動入力ギア５１の回転駆動力がラチェットギア６２に伝達され、定着ローラ３１が回転する。

一方、駆動入力ギア５１に時計回りの回転駆動力が与えられた場合には、第１ラチェット歯６１Ｔと第２ラチェット歯６２Ｔとが滑るため、駆動入力ギア５１の回転駆動力がラチェットギア６２に伝達されず、定着ローラ３１が回転しない。ただし、第１ラチェット歯６１Ｔと第２ラチェット歯６２Ｔとが滑る際には、駆動入力ギア５１がラチェット歯の配列ピッチ分だけ回転する度に、ラチェットが作動する際のカチカチ音が発生して、ユーザに対して不快感を与えることが懸念される。しかしながら、本実施形態においては、第１ラチェット歯６１Ｔと第２ラチェット歯６２Ｔとが接触するのはラチェットギア６２のキャビティ６２Ｃ内であり、キャビティ６２Ｃの開口の大部分をハウジング部５１Ｈの端縁５１Ｅ及び第２ギア歯５１２の端縁が塞いでいるので、ラチェットが作動する際のカチカチ音が外部へ漏れ出しにくい構造になっており、よって、ユーザに対して不快感を与えることが少ない。

＜駆動入力ギアの詳細＞
図８に示すように、駆動入力ギア５１は、大径部５１０、大径部５１０よりも小径のハウジング部５１Ｈ、ハウジング部５１Ｈよりも小径のボス部５１３及び円板状のウエブ部５１４を備える。また、大径部５１０の外周面には平歯の第１ギア歯５１１が刻まれており、同様にハウジング部５１Ｈの外周面には平歯の第２ギア歯５１２が刻まれている。なお、本実施形態の各図面においては個々のギア歯の記載を省略している。ボス部５１３は、支軸７０の前端部７１に回転自在に嵌め込まれている。ウエブ部５１４は、ボス部５１３と大径部５１０とを連結しており、ウエブ部５１４の側面にハウジング部５１Ｈが連結されている。さらに、ハウジング部５１Ｈの内周面には、回転軸方向に延びる突条５１５が設けられている。突条５１５は胴部６１１のスリット６１４に半分程度嵌り込み、ラチェットジョイント６１と駆動入力ギア５１とが一体となり回転する。

＜ニップ圧調整駆動系の説明＞
図６に示すように、第１伝達ギア５２は、大径部５２Ｌと小径部５２Ｓとを備えており、第１伝達ギア５２の大径部５２Ｌのギア歯（図示せず）は、駆動入力ギア５１の第２ギア歯５１２と噛み合っている。よって、駆動入力ギア５１が反時計回り（図６の矢印Ａ１の方向）に回転すると第１伝達ギア５２は時計回りに回転し、駆動入力ギア５１が時計回り（図６の矢印Ａ１の逆方向）に回転すると第１伝達ギア５２は反時計回りに回転する。

第２伝達ギア５３のギア歯（図示せず）は、第１伝達ギア５２の小径部５２Ｓのギア歯（図示せず）と噛み合っている。よって、駆動入力ギア５１が反時計回り（図６の矢印Ａ１の方向）に回転することによって第１伝達ギア５２が時計回りに回転すると、第２伝達ギア５３は反時計回りに回転し、駆動入力ギア５１が時計回り（図６の矢印Ａ１の逆方向）に回転することによって第１伝達ギア５２が反時計回りに回転すると、第２伝達ギア５３は時計回りに回転する。

移動ギア５４は、移動ボビン５４１、ピン５４２、支持ピン５４３及び回転ギア５４４とを含む。移動ボビン５４１は円柱形の部材であり、前面に突出するピン５４２及び中心軸方向に貫通する長孔を備える。ピン５４２は、定着ハウジング３００に組み付けられるカバーフレーム（図示せず）により覆われる際に、当該カバーフレームに設けられた長孔に嵌め込まれる。支持ピン５４３は、定着ハウジング３００より突出した円柱形の突起である。ここで移動ボビン５４１は、上記長孔の部分が支持ピン５４３により支持されることで、当該長孔の長手方向へ平行移動が可能となる。支持ピン５４３は、定着ハウジング３００に組み付けられるカバーフレームにより覆われる際に、当該カバーフレームに設けられた孔に密に嵌め込まれる。

回転ギア５４４は、移動ボビン５４１の外周に回転自在に嵌め込まれている。移動ボビン５４１は平行移動はできるが回転することができない。回転ギア５４４は移動ボビン５４１を軸にして回転することができる。
カム軸４８の軸端には、カム駆動ギア４７Ｇが取り付けられている。このカム駆動ギア４７Ｇに対して、伝達機構５０を介して、駆動入力ギア５１から回転駆動力が伝達されることにより、カム軸４８が回転する。

駆動入力ギア５１に反時計回り（図６の矢印Ａ１の方向）の回転駆動力が与えられた場合には、上述のように第２伝達ギア５３は反時計回りに回転するので、移動ギア５４はカム駆動ギア４７Ｇから離れる方向へと移動し、移動ギア５４とカム駆動ギア４７Ｇとの間にギャップｇ３が生じるので、移動ギア５４はカム駆動ギア４７Ｇと噛み合わない。よって、駆動入力ギア５１の反時計回りの回転駆動力はカム駆動ギア４７Ｇには伝達されず、カム４７は回転しない。

一方、駆動入力ギア５１に時計回り（図６の矢印Ａ１の逆方向）の回転駆動力が与えられた場合には、上述のように第２伝達ギア５３は時計回りに回転するので、移動ギア５４はカム駆動ギア４７Ｇに近づく方向へと移動し、移動ギア５４はカム駆動ギア４７Ｇと噛み合う。よって、駆動入力ギア５１の時計回りの回転駆動力はカム駆動ギア４７Ｇに伝達され、カム４７が回転する。

＜定着ユニットの逃げを抑制する仕組みの説明＞
図１１、図１２は、定着ユニット３０を画像形成装置１本体の定着ユニット収納部７５へ挿入する際の様子を示す図である。
図１３は、定着ユニット３０側の定着ユニットの収納に関わる要部であるギアカバー８０を拡大した図である。
図１４は、画像形成装置１本体側の定着ユニット収納部７５の要部である駆動入力ギア受け部７６及び固定部７２を内側から見た図である。
図１５は、定着ユニット３０を挿入し固定が完了した状態のギアカバー８０と駆動入力ギア受け部７６とを示す図である。

図１１、図１２に示すように、画像形成装置１は定着ユニット３０、及び定着ユニット３０が挿入される定着ユニット収納部７５を備えている。
図１１においては、画像形成装置１本体の定着ユニット収納部７５へ、定着ユニット３０を少し挿入した様子を示している。本実施形態では、定着ユニット３０を略水平方向に押し込む。ここでは、定着ユニット３０側の駆動入力ギア５１と本体側の駆動ギア９０とが上下に位置する状態で噛み合う。挿入方向は、駆動入力ギア５１と駆動ギア９０との位置出しの容易さ（ギアピッチの出し易さ）から、上下方向（垂直方向）と直交する方向としている。
図１２においては、画像形成装置１本体の定着ユニット収納部７５へ、定着ユニット３０を最後の方まで挿入した様子を示している。

図１３に示すように、ギアカバー８０は、駆動入力ギア５１を覆う樹脂製の保護部材であり、駆動入力ギア５１の回転軸５１ａを支持する軸受５１ｂを、定着ユニット３０の挿入方向Ｘに対して垂直な方向Ｙに可動とする長穴８１において支持する。ギアカバー８０は、さらに、垂直な方向Ｙに突出する凸部８２を有する。
図１３に示すように、定着ユニット３０の挿入前には、ギアカバー８０に対して軸受５１ｂが下がった状態になっている。つまり、軸受５１ｂは、垂直な方向Ｙの下端に位置している。

図１４に示すように、定着ユニット収納部７５は、画像形成装置１本体内に挿入される定着ユニット３０の位置を合わせ固定する枠であり、駆動入力ギア受け部７６及び固定部７２を有する。
駆動入力ギア受け部７６は、駆動入力ギア５１がいずれかの回転方向に回転する際の駆動力によって発生し易くなる定着ユニット３０の逃げを抑制する金具であり、受け部７６ａ及び凹部７６ｂを有する。なお、ここでは、定着ユニット３０の逃げが発生する方向は、定着ユニット３０を定着ユニット収納部７５に挿入する方向と逆方向である。

受け部７６ａは、定着ユニット３０の挿入時に、駆動入力ギア５１の軸受５１ｂを支持する切り込みである。切り込みは、垂直な方向Ｙと直交する方向に延伸し、その上部側に凹部７６ｂを有する。受け部７６ａの垂直な方向Ｙの寸法は、軸受５１ｂの垂直な方向Ｙの寸法に略一致している。これにより、軸受５１ｂと受け部７６ａとの間の遊びを少なくしている。
凹部７６ｂは、定着ユニット３０の固定時に凸部８２と嵌合する。
固定部７２は、ここでは、凹部により構成されている。固定部７２は、定着ユニット３０の固定時に、凸部８２と固定部（凹部）７２とが嵌合する状態となるように、ギアカバー８０に対して軸受５１ｂを持ち上げた状態で、定着ユニット３０が備えるビス穴３０ａ（図示せず）を介して固定用ビス３０ｂ（図１１に記載）をビス留めする。嵌合する方向は、定着ユニット３０の逃げが発生する方向と直交する垂直方向Ｙであり、凸部８２と凹部７２とが嵌合することで、定着ユニット３０の逃げを確実に抑制できる。

なお、凸部８２を、長穴８１の挿入方向Ｘ側に隣接させることが好ましい。この位置に凸部８２を配置すれば、駆動入力ギア５１の軸受５１ｂに最も近い位置を固定することができるので、定着ユニット３０の逃げを効率的に抑制することができる。
図１５に示すように、定着ユニット３０の固定が完了した時には、ギアカバー８０に対して軸受５１ｂが持ち上がった状態になっている。

以上のように、上記構成の画像形成装置によれば、ローラの駆動と定着ニップ圧の変更とを１つの入力ギアの回転方向の違いで使い分ける機構を有する定着ユニットにおいて、いずれかの回転方向の駆動力によって発生し易くなる定着ユニットの逃げを抑制することができる。

なお、実施形態では、ギアカバー８０は凸部８２を有し、駆動入力ギア受け部７６は凹部７６ｂを有していたが、例えば、ギアカバーは凹部を有し、駆動入力ギア受け部は凸部を有してもよい。また、実施形態では、駆動入力ギア受け部７６は、受け部７６ａの上部側に凹部７６ｂを有していたが、例えば、受け部の下部側に有してもよい。この場合、凸部を下方に付勢する付勢手段（例えば、バネである。）を設けることで、嵌合が外れるのを防止できる。

本発明は、画像形成装置に適用することができる。本発明によって、定着ユニットの逃げを抑制することができ、その産業的利用価値は極めて高い。

１ 画像形成装置
２０ 画像形成ユニット
３０ 定着ユニット
３０ｂ 固定用ビス
３１ 定着ローラ
３１Ｇ ローラギア
３２ 加圧ローラ
４０ 圧調整機構
４７ カム
４７Ｇ カム駆動ギア
４８ カム軸
５０ 伝達機構
５１ 駆動入力ギア
５１ａ 回転軸
５１ｂ 軸受
５１Ｈ ハウジング部
５１２ 第２ギア歯
５２ 第１伝達ギア
５３ 第２伝達ギア
５４ 移動ギア
６０ ラチェット機構
６１ ラチェットジョイント
６１Ｔ 第１ラチェット歯
６１１ 胴部
６２ ラチェットギア
６２Ｔ 第２ラチェット歯
６２２ ウエブ部
６２３ リム部
６２４ ギア歯
６３ ラチェットバネ
７５ 定着ユニット収納部
７６ 駆動入力ギア受け部
７６ａ 受け部
７６ｂ 凹部
７２ 固定部（凹部）
８０ ギアカバー
８１ 長穴
８２ 凸部

Claims (4)

1. 定着ユニットと当該定着ユニットが挿入される収納部とを備える画像形成装置であって、
   前記定着ユニットは、
   定着ニップ部を形成する２本のローラと、
   前記２本のローラ間における定着ニップ圧を変更する圧調整機構と、
   前記２本のローラを駆動する第１方向の回転動力と、当該第１方向とは逆方向の前記圧調整機構を作動させる第２方向の回転動力とを、前記定着ユニットの外部より受ける１つのギアと、
   前記ギアの回転軸を支持する軸受を、前記定着ユニットの挿入方向に対して垂直な方向に可動とする長穴において支持するギアカバーとを含み、
   前記ギアカバーは、前記垂直な方向に突出する凸部又は凹部を有し、
   前記収納部は、前記定着ユニットの挿入時に、前記ギアの軸受を支持する受け部を含み、
   前記受け部は、前記定着ユニットの挿入時に、前記ギアの軸受に対して可動する前記ギアカバーの前記凸部又は凹部と嵌合する凹部又は凸部を有する
   画像形成装置。
2. 前記定着ユニットは、さらに、
   前記ギアに第１方向の回転動力が与えられた場合には、前記圧調整機構を作動させることなく当該第１方向の回転動力を前記２本のローラに伝達し、前記ギアに当該第１方向とは逆方向の第２方向の回転動力が与えられた場合には、前記圧調整機構を作動させつつ当該第２方向の回転動力を前記２本のローラに伝達しない伝達機構を含む
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ギアカバーの前記凸部又は凹部を、前記長穴の前記挿入方向側に隣接させる
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記定着ユニットは、固定用ビス、及びビス穴を含み、
   前記収納部は、さらに、前記凸部と前記凹部とが嵌合する状態となるように、前記ビス穴を介して前記固定用ビスをビス留めする固定部を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   
   

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