JP2021028663A - 押圧装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被押圧部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って移動させるにあたり、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制する。【解決手段】押圧部材81を被押圧部材26に押圧させる押圧装置であって、前記押圧部材は、支軸82a1に対して回動可能に支持され、該支軸の回りで回動されて前記被押圧部材に押圧されるものであり、前記支軸を軸方向へ移動させることにより、前記被押圧部材に押圧された状態の前記押圧部材を該軸方向へ移動させる移動手段87を有する。【選択図】図5
Description
本発明は、押圧装置、定着装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、押圧部材を被押圧部材に押圧させる押圧装置が知られている。
例えば、特許文献1には、用紙のエッジに傷がつけられることで生じる定着部材表面上の用紙エッジスジによる異常画像を解消するために、定着部材(被押圧部材)を摺擦部材(押圧部材)で摺擦して用紙エッジスジを軽減する定着装置が知られている。この定着装置では、摺擦部材を定着部材の回転軸方向(定着部材の表面(被押圧面)に沿った方向)へ揺動(移動)させながら定着部材の摺擦を行う。
ところが、被押圧部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って移動させるにあたり、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうおそれがあった。
上述した課題を解決するため、本発明は、押圧部材を被押圧部材に押圧させる押圧装置であって、前記押圧部材は、支軸に対して回動可能に支持され、該支軸の回りで回動されて前記被押圧部材に押圧されるものであり、前記支軸を軸方向へ移動させることにより、前記被押圧部材に押圧された状態の前記押圧部材を該軸方向へ移動させる移動手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、被押圧部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って移動させるにあたり、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成図である。
図1を参照すると、本実施形態の画像形成装置1は、装置本体(プリンタ部)100と、その装置本体が載せられた記録材供給部である給紙テーブル200と、装置本体100上に取り付けられた画像読取装置としてのスキャナ300とを備える。更に、本実施形態の画像形成装置1は、スキャナ300の上に取り付けられた原稿自動搬送装置(ADF)400を備える。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成図である。
図1を参照すると、本実施形態の画像形成装置1は、装置本体(プリンタ部)100と、その装置本体が載せられた記録材供給部である給紙テーブル200と、装置本体100上に取り付けられた画像読取装置としてのスキャナ300とを備える。更に、本実施形態の画像形成装置1は、スキャナ300の上に取り付けられた原稿自動搬送装置(ADF)400を備える。
装置本体100は、その中央に、像担持体である無端状ベルトからなる中間転写体としての中間転写ベルト10が設けられている。中間転写ベルト10は、3つの支持回転体としての支持ローラ14,15,16に掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。これら3つの支持ローラのうち、第二支持ローラ15の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置17が設けられている。また、3つの支持ローラのうち、第一支持ローラ14と第二支持ローラ15との間に張り渡したベルト部分には、画像形成手段であるタンデム画像形成部20が対向配置されている。
タンデム画像形成部20は、図1に示すように、前記ベルト部分のベルト移動方向に沿ってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成部18Y,18M,18C,18Kを並べて配置した構成になっている。本実施形態においては、第三支持ローラ16を駆動ローラとしている。また、タンデム画像形成部20の上方には、露光手段としての露光装置21が設けられている。
中間転写ベルト10を間にしてタンデム画像形成部20の反対側には、第二の転写手段としての二次転写装置22が設けられている。二次転写装置22においては、2つのローラ231,232間に転写シート搬送部材としての無端状ベルトである二次転写ベルト24が掛け渡されている。二次転写ベルト24は、中間転写ベルト10を介して第三支持ローラ16に押し当てられるように設けられている。この二次転写装置22により、中間転写ベルト10上のトナー像が記録材としての転写シートSに転写される。なお、図1に示すように、二次転写ベルト24の外周面をクリーニングするクリーニング装置170を設けてもよい。
二次転写装置22の図中左方には、転写シートS上に転写されたトナー像を定着する定着装置25が設けられている。定着装置25は、加熱される無端状ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27が押し当てられた構成となっている。
また、二次転写装置22には、トナー像を中間転写ベルト10から転写シートSに転写した後の転写シートSを定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備わっている。また、二次転写装置22及び定着装置25の下には、タンデム画像形成部20と平行に、転写シートSの両面に画像を記録すべく転写シートSを反転するシート反転装置28が設けられている。
前記構成の画像形成装置1を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。その後、操作パネルのスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動する。
一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300が駆動され、第一走行体33及び第二走行体34を走行させる。そして、第一走行体33で光源から光を発射するとともに、原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体34に向け、第二走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して画像読取センサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
前記原稿読み取りと並行して、駆動源である駆動モータで駆動ローラ16を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト10が図中時計回り方向に移動するとともに、この移動に伴って残り2つの支持ローラ(従動ローラ)14,15が連れ回り回転する。
また、前記原稿読み取り及び中間転写ベルト10の移動と同時に、個々の画像形成部18において像担持体としてのドラム状の感光体40Y,40M,40C,40Kを回転させる。そして、各感光体40Y,40M,40C,40K上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いてそれぞれ露光現像し、単色のトナー像(顕像)を形成する。
前記中間転写ベルト10の支持ローラ14,15間のベルト部分を挟んで各感光体40Y,40M,40C,40Kに対向する位置には、一次転写手段としての一次転写ローラからなる一次転写装置62Y,62M,62C,62Kが設けられている。この一次転写装置62Y,62M,62C,62Kにより、各感光体40Y,40M,40C,40K上のトナー画像を中間転写ベルト10上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト10上に合成カラートナー像を形成する。
前記画像形成動作に並行して、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから転写シートSを繰り出す。そして、繰り出した転写シートSを、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して装置本体100内の給紙路に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の転写シートSを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
次に、中間転写ベルト10上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写ベルト10と二次転写装置22との間に転写シートSを送り込み、二次転写装置22で転写して転写シートS上にカラートナー像を転写する。
トナー像転写後の転写シートSは、二次転写ベルト24で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で定着ベルト26と加圧ローラ27とによって熱と圧力とを加えて転写トナー像を定着する。この定着の後、切換爪55で切り替えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り替えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
なお、トナー像転写後の中間転写ベルト10は、中間転写ベルトクリーニング装置17で、トナー像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部20による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ49は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
また、装置本体100は、中間転写ベルト10の外周面に形成されたトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段として、光学センサなどで構成された光学センサユニットであるトナー付着量センサ310を備えている。トナー付着量センサ310は、中間転写ベルト10上のトナー付着量を検知して画像の濃度ムラを検出するために中間転写ベルト10上のトナー像の濃度を検出する画像濃度検出手段として機能し、トナー像検知センサやトナー付着量検知センサとも呼ばれる。トナー付着量センサ310により、画像濃度ムラの補正制御に用いるために中間転写ベルト10の表面に形成される後述の補正制御用のテストパターンのトナー像の濃度を検知する。なお、中間転写ベルト10を間にしてトナー付着量センサ310に対向する位置には、図1に示すように対向ローラ311を設けてもよい。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置1のタンデム型画像形成部の構成例を示す説明図である。
なお、ここでは、K(黒)の画像形成部18Kについて説明するが、Y(イエロー)、M(マゼンタ)及びC(シアン)の各画像形成部18Y,18M,18Cも同様の構成をしている。
なお、ここでは、K(黒)の画像形成部18Kについて説明するが、Y(イエロー)、M(マゼンタ)及びC(シアン)の各画像形成部18Y,18M,18Cも同様の構成をしている。
画像形成部18Kは、例えば、図2に示すように、ドラム状の感光体40Kの周りに、帯電手段としての帯電装置60K、電位センサ70K、現像手段としての現像装置61K、感光体クリーニング装置63K、除電装置などを備えている。
画像形成動作時には、感光体40Kは、像担持体回転駆動手段としての駆動モータによって矢印A方向に回転駆動される。そして、感光体40Kは、その表面が帯電装置60Kによって一様帯電された後、前述のスキャナ300からの原稿等の画像信号に基づいて制御された露光装置21からの書込露光Lによって露光され、静電潜像が形成される。スキャナ300からの画像データに基づくカラー画像信号は、画像処理部で色変換処理などの画像処理が施され、K、Y、M、Cの各色の画像信号として露光装置21へ出力される。露光装置21は、画像処理部からのKの画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて一様に帯電された感光体40Kの表面を走査して露光することで静電潜像を形成する。
現像装置61Kの現像剤担持体としての現像ローラ61Kaには現像バイアスが印加されており、感光体40K上の静電潜像と、現像ローラ61Kaとの間に電位差である現像ポテンシャルが形成されている。この現像ポテンシャルにより現像ローラ61Ka上のトナーが現像ローラ61Kaから感光体40Kの静電潜像に転移することで、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。また、現像装置61K内の現像剤搬送スクリュー61Kbが配設されている現像剤搬送部の底面部には、現像剤中のトナー濃度を検知することができるトナー濃度センサ312Kが設けられている。
感光体40K上に形成されたKトナー像は、一次転写装置62Kによって中間転写ベルト10上に一次転写される。感光体40Kは、トナー像転写後に感光体クリーニング装置63Kによって残留トナーがクリーニングされ、除電装置により除電されて次の画像形成に備えられる。同様にして、画像形成部18Y,18M,18Cは、ドラム状の感光体40Y,40M,40Cの周りに、帯電装置、電位センサ、現像装置、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。そして、感光体40Y,40M,40CにY、M、Cのトナー像を形成し、これらは中間転写ベルト10上に重ね合わせて一次転写される。
前記構成の画像形成装置1において、露光装置21及び帯電装置60Y,60M,60C,60Kは、感光体40Y,40M,40C,40Kの表面に静電潜像を形成する潜像形成手段として機能する。また、露光装置21、帯電装置60Y,60M,60C,60K及び現像装置61Y,61M,61C,61Kは、感光体40Y,40M,40C,40Kの表面にトナー像を形成するトナー像形成手段として機能する。
また、本実施形態の画像形成装置1は、感光体40Kの回転位置を検知できる回転位置検知手段としてのフォトインタラプタ71Kと、現像ローラ61Kaの回転位置を検出できる回転位置検出手段としてのフォトインタラプタ72Kとを備えている。フォトインタラプタ71K及びフォトインタラプタ72Kはそれぞれ、回転体である感光体40K及び現像ローラ61Kaの回転位置を光学的に検出するものである。このフォトインタラプタは、例えば、発光素子と受光素子とが互いに対向して配置されており、その間を、回転体の回転移動部に設けられた回転位置検出フィラーなどの被検出部が通過し光をさえぎることにより、回転体の回転位置を検出するものである。例えば、感光体40Kと一体で回転する回転位置検出フィラーの周囲に1か所の切れ込みを形成しておけば、感光体40Kが回転すると1周に1回ずつ光が受光部に届くため、感光体40Kの回転位置を検出することができる。なお、回転体である感光体40K及び現像ローラ61Kaの回転位置を検出する回転位置検出手段は、フォトインタラプタ以外のものを用いてもよい。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置1における定着装置の構成を示す説明図である。
本実施形態の定着装置25は、駆動回転体である定着ローラ26Aと従動回転体である加熱ローラ26Bとに掛け渡された定着ベルト26に、加圧ローラ27が押し当てられた構成となっている。本実施形態の定着装置25では、定着ベルト26の表面に生じる用紙エッジスジなどを研磨によって軽減するための押圧部材としての研磨部材である研磨ローラ81が、被押圧部材としての定着ベルト26に押圧されている。研磨ローラ81としては、例えば、金属ローラの表面にアルミナ砥粒等を結着させてなる砥粒層を含む研磨層を備えたものが好適に使用できる。
本実施形態の定着装置25は、駆動回転体である定着ローラ26Aと従動回転体である加熱ローラ26Bとに掛け渡された定着ベルト26に、加圧ローラ27が押し当てられた構成となっている。本実施形態の定着装置25では、定着ベルト26の表面に生じる用紙エッジスジなどを研磨によって軽減するための押圧部材としての研磨部材である研磨ローラ81が、被押圧部材としての定着ベルト26に押圧されている。研磨ローラ81としては、例えば、金属ローラの表面にアルミナ砥粒等を結着させてなる砥粒層を含む研磨層を備えたものが好適に使用できる。
図4は、研磨ローラ81を定着ベルト26に押圧させる押圧装置としての研磨装置80を、定着ローラ軸26Cの軸方向から見たときの模式図である。
図5は、本実施形態の研磨装置80を、定着ローラ軸26Cの軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。
本実施形態においては、定着装置25における2つの本体フレーム27aにそれぞれ回動可能に支持される2つの支軸82aを備えた保持部材としてのブラケット82に対し、研磨ローラ81の回転軸81aが回転可能に保持されている。なお、本実施形態では、押圧部材が回転体である研磨ローラ81の例であるが、これに限られず、回転しない非回転体であってもよい。
図5は、本実施形態の研磨装置80を、定着ローラ軸26Cの軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。
本実施形態においては、定着装置25における2つの本体フレーム27aにそれぞれ回動可能に支持される2つの支軸82aを備えた保持部材としてのブラケット82に対し、研磨ローラ81の回転軸81aが回転可能に保持されている。なお、本実施形態では、押圧部材が回転体である研磨ローラ81の例であるが、これに限られず、回転しない非回転体であってもよい。
本実施形態の研磨装置80は、定着ベルト26の表面移動方向に連れまわる方向へ、定着ベルト26の表面移動速度よりも速い表面移動速度となるように、研磨ローラ81を回転駆動させる。これにより、研磨ローラ81の表面で定着ベルト26の表面を研磨して定着ベルト26の表面上の用紙エッジスジなどを軽減する。なお、定着ベルト26の駆動負荷を考慮すると、研磨ローラ81を定着ベルト26の連れまわり方向に回転駆動させるのが好ましいが、これと逆方向に回転駆動させてもよい。
ここで、研磨ローラ81の軸方向位置が固定されていると、研磨ローラ81の表面ムラに応じて定着ベルト26の表面上に軸方向の研磨ムラが生じ、軸方向(シート幅方向)の定着ムラなどの弊害をもたらすおそれがある。また、研磨ローラ81の表面には、シートS上から定着ベルト26へ付着したオフセットトナーや紙粉などの異物が付着することがあり、このような異物が研磨ローラ81の表面に付着したままであると、研磨ローラ81による研磨により、かえって定着ローラ26Aの表面を傷付けてしまい、用紙エッジスジと同様の問題を生じさせ得る。
このような不具合を抑制する方法としては、研磨ローラ81を定着ベルト26の表面に押圧した状態で軸方向へ移動させる方法が有効である。このように研磨ローラ81を軸方向へ移動させることにより、定着ベルト26の表面上の箇所に押圧される研磨ローラ81の表面上の箇所を変化させることができるので、研磨ローラ81に表面ムラがあっても、定着ベルト26の表面上に軸方向の研磨ムラが生じるのを抑制できる。また、研磨ローラ81の表面に異物が付着しても、定着ベルト26に対して研磨ローラ81を軸方向へ相対移動させることで、異物を除去することが可能となり、異物による問題も解消し得る。
ところが、研磨ローラ81が押圧される定着ベルト26の表面(被押圧面)は、定着ローラ26Aの熱膨張や定着ローラ26Aの回転振れなどによって変位し得る。そのため、この定着ベルト26の表面変位に応じて、これに押圧される研磨ローラ81も変位することになる。このように変位する研磨ローラ81を、定着ベルト26の表面に沿って(軸方向へ)移動させようとする場合、研磨ローラ81の変位する方向(定着ベルト26に対する研磨ローラ81の押圧方向)に対して直交する方向へ移動させることになる。そのため、このように変位する研磨ローラ81又はこれと一体となって変位する部材に対して移動力を付与し、研磨ローラ81を軸方向へ移動させようとすると、研磨ローラ81の変位によって研磨ローラ81が受ける移動力の向きなどが変化してしまい、定着ベルト26への研磨ローラ81の押圧力が変化したり、研磨ローラ81に対して回転モーメント(研磨ローラ81の軸方向に直交する軸回りの回転モーメント)が発生して、研磨ローラ81の押圧力にムラが生じたりする。
そこで、本実施形態では、支軸82aの回りで研磨ローラ81を回動させて定着ベルト26に押圧させるように構成している。このとき、定着ベルト26の表面(被押圧面)が変位すると、研磨ローラ81が支軸82aの回りで回動(変位)することになるが、研磨ローラ81を支持する支軸82aそれ自体は変位することがない。これを利用し、本実施形態では、この支軸82aを軸方向へ移動させることにより、定着ベルト26に押圧された状態の研磨ローラ81を軸方向へ移動させるようにしている。
具体的には、定着装置25の本体フレーム27aに回動可能に支持される図5中右側の支軸82a(以下、適宜「第一支軸82a1」という。)の端面にカム面を当接させたカム部材87をカム軸87aの回りで回転させることにより、第一支軸82a1を軸方向へ移動させる。カム部材87が当接する第一支軸82a1とは反対側の第二支軸82a2(図5中左側の支軸82a2)には、本体フレーム27aとブラケット82との間に圧縮バネ88が配置されている。この圧縮バネ88の付勢力により、ブラケット82は常に図5中右側へ常に付勢され、第一支軸82a1の端面とカム部材87のカム面との当接状態が維持されている。したがって、カム部材87を回転させることにより、これに追従するように第一支軸82a1が軸方向に往復移動し、その結果、第一支軸82a1を有するブラケット82も軸方向へ往復移動し、ブラケット82に保持されている研磨ローラ81も軸方向へ往復移動する。
本実施形態において、定着ベルト26の表面変位に追従して研磨ローラ81が支軸82a回りに回動(変位)しても、支軸82a(第一支軸82a1)に与えられる移動力(カム部材87のカム面から受ける当接圧)の向きが変化することはないので、定着ベルト26への研磨ローラ81の押圧力が変化したり、研磨ローラ81に対して回転モーメントが発生して研磨ローラ81の押圧力にムラが生じたりすることが抑制され、定着ベルト26に対する研磨ローラ81の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる。
なお、研磨ローラ81を保持するブラケット82に対し、支軸82aから外れた箇所に移動力を付与して、ブラケット82を軸方向へ移動させる構成も試みたが、ブラケット82に回転モーメントが発生するなどして、当該移動力が研磨ローラ81の押圧方向にも影響し、研磨ローラ61の軸方向全域にわたって均一な押圧力で定着ベルト26に研磨ローラ61を押圧させることは困難であった。
また、画像形成動作中(定着装置25の定着処理中)においては、シートS上からのオフセットトナーが定着ベルト26の表面上に順次残留するため、オフセットトナーが研磨ローラ81に多量に付着するのを防ぐために、研磨ローラ81を定着ベルト26から離間させておくのが好ましい。そのため、本実施形態においては、研磨ローラ81を支軸82aの回りで回動させることにより、研磨ローラ81を定着ベルト26に対して接離させる接離手段としての接離機構を設けている。
本実施形態の接離機構は、図4に示すように、接離カム85と、接離カム85とブラケット82との間に介在する押圧機構83と、スプリング84とから構成されている。スプリング84は、ブラケット82を支軸82aの回りで押圧機構83側へ回動させる方向に付勢している。図4に示す離間状態から接離カム85が回転して押圧機構83をブラケット82側へ押すと、押圧機構83に押されてブラケット82が支軸82aの回りで回動し、ブラケット82に保持されている研磨ローラ81が定着ベルト26に当接する。一方、この当接状態から接離カム85が回転すると、スプリング84の付勢力によって、接離カム85のカム面に追従して押圧機構83及びブラケット82が支軸82aの回りで回動し、ブラケット82に保持されている研磨ローラ81が定着ベルト26から離間する。
研磨ローラ81が定着ベルト26に当接した当接状態においては、押圧機構83のバネ83bの付勢力により押圧部83aを介してブラケット82が定着ベルト26側へ付勢された状態になる。したがって、押圧機構83のバネ83bの付勢力に応じた所望の押圧力で、研磨ローラ81が定着ベルト26に押圧される。また、定着ベルト26の表面が定着ローラ26Aの熱膨張や定着ローラ26Aの回転振れなどによって変位するとき、押圧機構83のバネ83bが伸び縮みすることで、研磨ローラ81が定着ベルト26の表面変位に応じて支軸82aの回りで回動(変位)することができる。
図6は、本実施形態における研磨ローラ81に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段としての駆動力伝達機構を示す説明図である。
本実施形態の駆動力伝達機構は、支軸82a(第二支軸82a2)と同軸上に配置される駆動伝達回転体としての駆動ギヤ82bと、研磨ローラ81の回転軸81a上に配置される被駆動伝達回転体としての被駆動ギヤ81bとを、アイドラギヤ86を介してを連動させることにより、駆動ギヤ82bに入力される回転駆動力をアイドラギヤ86及び被駆動ギヤ81bを介して研磨ローラ81へ伝達する。
本実施形態の駆動力伝達機構は、支軸82a(第二支軸82a2)と同軸上に配置される駆動伝達回転体としての駆動ギヤ82bと、研磨ローラ81の回転軸81a上に配置される被駆動伝達回転体としての被駆動ギヤ81bとを、アイドラギヤ86を介してを連動させることにより、駆動ギヤ82bに入力される回転駆動力をアイドラギヤ86及び被駆動ギヤ81bを介して研磨ローラ81へ伝達する。
本実施形態の駆動力伝達機構は、駆動ギヤ82b、アイドラギヤ86及び被駆動ギヤ81bは、いずれもブラケット82に回転可能に支持されている。そのため、カム部材87によりブラケット82の第一支軸82a1を軸方向へ移動させるとき、駆動ギヤ82b、アイドラギヤ86及び被駆動ギヤ81bは、ブラケット82と一体で軸方向へ移動する。よって、カム部材87によりブラケット82の第一支軸82a1を軸方向へ移動させても、駆動ギヤ82b、アイドラギヤ86及び被駆動ギヤ81bの噛み合いが変化することがなく、安定した駆動力伝達が可能となっている。
ここで、本実施形態の駆動力伝達機構は、図5に示すように、画像形成装置の装置本体(プリンタ部)100に設けられる駆動源としての定着モータの回転駆動力が出力される駆動出力軸と同軸上で連結されるカップリング部材89を備えている。このカップリング部材89の軸89aは、連結部90によって、駆動ギヤ82bが設けられる第二支軸82a2と連結されている。これにより、駆動出力軸からの回転駆動力によってカップリング部材89の軸89aが駆動すると、連結部90及び第二支軸82a2も一体的に回転駆動し、駆動ギヤ82bに回転駆動力が伝達される。連結部90は、本体フレーム27aの軸受部27bによって回転可能に支持されている。
カム部材87によりブラケット82の第一支軸82a1を軸方向へ移動させるとき、これに伴って、ブラケット82に支持されている駆動ギヤ82bが取り付けられた第二支軸82a2も、軸方向へ移動する。そのため、本実施形態における連結部90は、駆動ギヤ82bが取り付けられた第二支軸82a2が軸方向へ移動可能な状態で、駆動出力軸に連結されたカップリング部材89の軸89aと第二支軸82a2とを連結するように構成されている。このような連結部90としては、含油銅系焼結などのすべり軸受け部材を利用することができる。具体的な構成としては、例えば、第二支軸82a2の断面をDカット形状とし、この第二支軸82a2が挿入される連結部90の軸孔の断面をDカット形状に対応した形状とすれば、連結部90に対して第二支軸82a2が軸方向へ摺動可能にしつつ、連結部90の回転と一体的に第二支軸82a2を回転させることができる。
また、本実施形態において、カム部材87の回転させる回転駆動力は、例えば、定着ベルト26を移動させる駆動力、すなわち、定着ローラ26Aを回転させる回転駆動力を利用することが、コスト面や省スペースの観点から好ましい。具体的には、定着ローラ26Aの定着ローラ軸26Cに駆動ギヤを設け、この駆動ギヤにカム部材87のカム軸87aの被駆動ギヤを直接的に又は間接的に連結させる構成を採用することができる。通常、研磨ローラ81を軸方向へ往復移動させるのは、は定着ベルト26が駆動している期間内であるため、このような構成が好適に採用できる。
以上の説明では、本発明に係る押圧装置を、画像形成装置における定着装置25の定着ベルト26の表面に研磨ローラ81を押圧する研磨装置80に適用した例で説明したが、これに限られない。被押圧部材に押圧された状態の押圧部材を軸方向へ移動させることのメリットが考えられる装置であれば、あらゆる装置に適用可能であり、画像形成装置に限らず、他の装置にも適用可能である。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する
[第1態様]
第1態様は、押圧部材(例えば研磨ローラ81)を被押圧部材(例えば定着ベルト26)に押圧させる押圧装置(例えば研磨装置80)であって、前記押圧部材は、支軸82aに対して回動可能に支持され、該支軸の回りで回動されて前記被押圧部材に押圧されるものであり、前記支軸を軸方向へ移動させることにより、前記被押圧部材に押圧された状態の前記押圧部材を該軸方向へ移動させる移動手段(例えばカム部材87)を有することを特徴とするものである。
一般に、押圧部材を被押圧部材に押圧させる押圧装置においては、被押圧部材の熱膨張、被押圧部材が回転体である場合の回転振れなどによって、被押圧部材の被押圧面が変位し、これに応じて押圧部材が変位し得る。このように変位し得る押圧部材を、被押圧部材の被押圧面に沿って移動させようとする場合、押圧部材の変位し得る方向に対して直交する方向へ移動させることになる。そのため、このように変位し得る押圧部材(又は当該押圧部材と一体で若しくは連動して変位する部材)に対して移動力を付与し、当該押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って移動させようとすると、押圧部材の変位によって当該押圧部材が受ける移動力の向きなどが変化してしまい、被押圧部材への押圧部材の押圧力が変化したり、押圧部材に対して回転モーメントが発生して押圧部材の押圧力にムラが生じたりする。
本態様においては、押圧部材が支軸に対して回動可能に支持されており、支軸回りで押圧部材を回動させて被押圧部材に押圧させるものである。このとき、被押圧部材の被押圧面が変位すると、押圧部材が支軸回りで回動(変位)することになるが、押圧部材を支持する支軸それ自体は変位することがない。本態様では、このように押圧部材が回動(変位)しても変位することのない支軸を軸方向へ移動させ、これにより、被押圧部材に押圧された状態の押圧部材を軸方向(被押圧面に沿った方向)へ移動させるようにしている。よって、押圧部材が回動(変位)しても、支軸が受ける移動力(押圧部材を軸方向へ移動させる移動力)の向き等が変化することはないので、被押圧部材への押圧部材の押圧力が変化したり、押圧部材に対して回転モーメントが発生して押圧部材の押圧力にムラが生じたりすることが抑制される。したがって、被押圧部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させるにあたり、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる。
[第1態様]
第1態様は、押圧部材(例えば研磨ローラ81)を被押圧部材(例えば定着ベルト26)に押圧させる押圧装置(例えば研磨装置80)であって、前記押圧部材は、支軸82aに対して回動可能に支持され、該支軸の回りで回動されて前記被押圧部材に押圧されるものであり、前記支軸を軸方向へ移動させることにより、前記被押圧部材に押圧された状態の前記押圧部材を該軸方向へ移動させる移動手段(例えばカム部材87)を有することを特徴とするものである。
一般に、押圧部材を被押圧部材に押圧させる押圧装置においては、被押圧部材の熱膨張、被押圧部材が回転体である場合の回転振れなどによって、被押圧部材の被押圧面が変位し、これに応じて押圧部材が変位し得る。このように変位し得る押圧部材を、被押圧部材の被押圧面に沿って移動させようとする場合、押圧部材の変位し得る方向に対して直交する方向へ移動させることになる。そのため、このように変位し得る押圧部材(又は当該押圧部材と一体で若しくは連動して変位する部材)に対して移動力を付与し、当該押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って移動させようとすると、押圧部材の変位によって当該押圧部材が受ける移動力の向きなどが変化してしまい、被押圧部材への押圧部材の押圧力が変化したり、押圧部材に対して回転モーメントが発生して押圧部材の押圧力にムラが生じたりする。
本態様においては、押圧部材が支軸に対して回動可能に支持されており、支軸回りで押圧部材を回動させて被押圧部材に押圧させるものである。このとき、被押圧部材の被押圧面が変位すると、押圧部材が支軸回りで回動(変位)することになるが、押圧部材を支持する支軸それ自体は変位することがない。本態様では、このように押圧部材が回動(変位)しても変位することのない支軸を軸方向へ移動させ、これにより、被押圧部材に押圧された状態の押圧部材を軸方向(被押圧面に沿った方向)へ移動させるようにしている。よって、押圧部材が回動(変位)しても、支軸が受ける移動力(押圧部材を軸方向へ移動させる移動力)の向き等が変化することはないので、被押圧部材への押圧部材の押圧力が変化したり、押圧部材に対して回転モーメントが発生して押圧部材の押圧力にムラが生じたりすることが抑制される。したがって、被押圧部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させるにあたり、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる。
[第2態様]
第2態様は、第1態様において、前記押圧部材は、装置本体(例えば本体フレーム27a)に回動可能に支持される前記支軸82aを備えた保持部材(例えばブラケット82)に対して回転可能に保持される回転体(例えば研磨ローラ81)であることを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材に対して回転体を押圧させる構成において、被押圧部材に対する回転体の押圧力を目標から外すことなく、回転体を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させることができる。
第2態様は、第1態様において、前記押圧部材は、装置本体(例えば本体フレーム27a)に回動可能に支持される前記支軸82aを備えた保持部材(例えばブラケット82)に対して回転可能に保持される回転体(例えば研磨ローラ81)であることを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材に対して回転体を押圧させる構成において、被押圧部材に対する回転体の押圧力を目標から外すことなく、回転体を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させることができる。
[第3態様]
第3態様は、第2態様において、前記回転体に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段(例えば駆動力伝達機構)を有することを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材に対し、回転駆動する回転体を押圧させる構成において、被押圧部材に対する回転体の押圧力を目標から外すことなく、回転体を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させることができる。
第3態様は、第2態様において、前記回転体に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段(例えば駆動力伝達機構)を有することを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材に対し、回転駆動する回転体を押圧させる構成において、被押圧部材に対する回転体の押圧力を目標から外すことなく、回転体を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させることができる。
[第4態様]
第4態様は、第3態様において、前記駆動力伝達手段は、前記支軸82a2と同軸上に配置される駆動伝達回転体(例えば駆動ギヤ82b)と、前記回転体の回転軸81a上に配置される被駆動伝達回転体(例えば被駆動ギヤ81b)とを連動させることにより、入力される駆動力を該駆動伝達回転体から該被駆動伝達回転体を介して前記回転体へ伝達するものであり、前記駆動伝達回転体及び前記被駆動伝達回転体は、前記保持部材と一体で前記軸方向へ移動するように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、回転体(押圧部材)を軸方向へ移動させる際に保持部材が軸方向へ移動しても、駆動伝達回転体と被駆動伝達回転体との連動に影響せず、安定した駆動力伝達が実現される。
第4態様は、第3態様において、前記駆動力伝達手段は、前記支軸82a2と同軸上に配置される駆動伝達回転体(例えば駆動ギヤ82b)と、前記回転体の回転軸81a上に配置される被駆動伝達回転体(例えば被駆動ギヤ81b)とを連動させることにより、入力される駆動力を該駆動伝達回転体から該被駆動伝達回転体を介して前記回転体へ伝達するものであり、前記駆動伝達回転体及び前記被駆動伝達回転体は、前記保持部材と一体で前記軸方向へ移動するように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、回転体(押圧部材)を軸方向へ移動させる際に保持部材が軸方向へ移動しても、駆動伝達回転体と被駆動伝達回転体との連動に影響せず、安定した駆動力伝達が実現される。
[第5態様]
第5態様は、第4態様において、前記駆動力伝達手段は、装置本体の駆動出力軸に対して前記駆動伝達回転体が軸方向へ移動可能な状態で、該駆動出力軸と該駆動伝達回転体とを連結する連結部90を有することを特徴とするものである。
これによれば、回転体(押圧部材)を軸方向へ移動させる際に保持部材と一体となって駆動伝達回転体が軸方向へ移動する場合でも、駆動出力軸から駆動伝達回転体への駆動力伝達を可能にする構成を、簡易に実現できる。
第5態様は、第4態様において、前記駆動力伝達手段は、装置本体の駆動出力軸に対して前記駆動伝達回転体が軸方向へ移動可能な状態で、該駆動出力軸と該駆動伝達回転体とを連結する連結部90を有することを特徴とするものである。
これによれば、回転体(押圧部材)を軸方向へ移動させる際に保持部材と一体となって駆動伝達回転体が軸方向へ移動する場合でも、駆動出力軸から駆動伝達回転体への駆動力伝達を可能にする構成を、簡易に実現できる。
[第6態様]
第6態様は、第1乃至第5態様のいずれかにおいて、前記移動手段は、前記被押圧部材を移動させる駆動力を用いて前記支軸を軸方向へ移動させることを特徴とするものである。
これによれば、支軸を軸方向へ移動させるための駆動源を別途設ける場合と比べて、構成の簡素化、省スペース化を図ることができる。
第6態様は、第1乃至第5態様のいずれかにおいて、前記移動手段は、前記被押圧部材を移動させる駆動力を用いて前記支軸を軸方向へ移動させることを特徴とするものである。
これによれば、支軸を軸方向へ移動させるための駆動源を別途設ける場合と比べて、構成の簡素化、省スペース化を図ることができる。
[第7態様]
第7態様は、第1乃至第6態様のいずれかにおいて、前記移動手段は、前記押圧部材を前記軸方向へ往復移動させることを特徴とするものである。
これによれば、押圧部材を軸方向へ往復移動させる構成において、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力を目標から外すことなく、押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させることができる。
第7態様は、第1乃至第6態様のいずれかにおいて、前記移動手段は、前記押圧部材を前記軸方向へ往復移動させることを特徴とするものである。
これによれば、押圧部材を軸方向へ往復移動させる構成において、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力を目標から外すことなく、押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させることができる。
[第8態様]
第8態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記押圧部材は、前記被押圧部材を研磨する研磨部材(例えば研磨ローラ81)であることを特徴とするものである。
これによれば、研磨部材を軸方向へ移動させることができるので、被押圧部材の表面上の箇所に押圧される研磨部材の表面上の箇所を変化させることができる。これにより、研磨部材に軸方向の研磨面ムラがあっても、被押圧部材の表面上に軸方向の研磨ムラが生じるのを抑制できる。
第8態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記押圧部材は、前記被押圧部材を研磨する研磨部材(例えば研磨ローラ81)であることを特徴とするものである。
これによれば、研磨部材を軸方向へ移動させることができるので、被押圧部材の表面上の箇所に押圧される研磨部材の表面上の箇所を変化させることができる。これにより、研磨部材に軸方向の研磨面ムラがあっても、被押圧部材の表面上に軸方向の研磨ムラが生じるのを抑制できる。
[第9態様]
第9態様は、第8態様において、前記研磨部材は、金属ローラの表面に砥粒層を含む研磨層を備え、前記被押圧部材に対して相対移動するように回転駆動されるローラ部材(例えば研磨ローラ81)であることを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材の表面を研磨する構成を簡易に実現できる。
第9態様は、第8態様において、前記研磨部材は、金属ローラの表面に砥粒層を含む研磨層を備え、前記被押圧部材に対して相対移動するように回転駆動されるローラ部材(例えば研磨ローラ81)であることを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材の表面を研磨する構成を簡易に実現できる。
[第10態様]
第10態様は、第1乃至第9態様のいずれかにおいて、前記押圧部材を前記支軸の回りで回動させることにより、該押圧部材を前記被押圧部材に対して接離させる接離手段(例えば接離機構)を有することを特徴とするものである。
これによれば、押圧部材を被押圧部材に対して接離させる構成とすることができる。
第10態様は、第1乃至第9態様のいずれかにおいて、前記押圧部材を前記支軸の回りで回動させることにより、該押圧部材を前記被押圧部材に対して接離させる接離手段(例えば接離機構)を有することを特徴とするものである。
これによれば、押圧部材を被押圧部材に対して接離させる構成とすることができる。
[第11態様]
第11態様は、記録材(例えば転写シートS)を定着部材(例えば定着ベルト26)と加圧部材(例えば加圧ローラ27)との間に通して該記録材上の未定着画像を定着させる定着装置25において、支軸82aに対して回動可能に支持された押圧部材(例えば研磨ローラ81)を定着部材に押圧させる押圧手段を有し、前記押圧手段として、第1乃至10のいずれかの押圧装置を用いることを特徴とするものである。
これによれば、定着部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させるにあたり、定着部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる。
第11態様は、記録材(例えば転写シートS)を定着部材(例えば定着ベルト26)と加圧部材(例えば加圧ローラ27)との間に通して該記録材上の未定着画像を定着させる定着装置25において、支軸82aに対して回動可能に支持された押圧部材(例えば研磨ローラ81)を定着部材に押圧させる押圧手段を有し、前記押圧手段として、第1乃至10のいずれかの押圧装置を用いることを特徴とするものである。
これによれば、定着部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させるにあたり、定着部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる。
[第12態様]
第12態様は、画像形成装置であって、第1乃至10態様のいずれかの押圧装置又は第11態様の定着装置を備えることを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させるにあたり、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる画像形成装置を提供できる。
第12態様は、画像形成装置であって、第1乃至10態様のいずれかの押圧装置又は第11態様の定着装置を備えることを特徴とするものである。
これによれば、被押圧部材を押圧する押圧部材を被押圧部材の被押圧面に沿って(軸方向へ)移動させるにあたり、被押圧部材に対する押圧部材の押圧力が目標から外れてしまうことを抑制できる画像形成装置を提供できる。
1 :画像形成装置
10 :中間転写ベルト
18 :画像形成部
20 :タンデム画像形成部
21 :露光装置
22 :二次転写装置
25 :定着装置
26 :定着ベルト
26A :定着ローラ
26B :加熱ローラ
26C :定着ローラ軸
27 :加圧ローラ
27a :本体フレーム
27b :軸受部
40 :感光体
80 :研磨装置
81 :研磨ローラ
81a :回転軸
81b :被駆動ギヤ
82 :ブラケット
82a :支軸
82a1 :第一支軸
82a2 :第二支軸
82b :駆動ギヤ
83 :押圧機構
83a :押圧部
83b :バネ
84 :スプリング
85 :接離カム
86 :アイドラギヤ
87 :カム部材
87a :カム軸
88 :圧縮バネ
89 :カップリング部材
90 :連結部
100 :装置本体
10 :中間転写ベルト
18 :画像形成部
20 :タンデム画像形成部
21 :露光装置
22 :二次転写装置
25 :定着装置
26 :定着ベルト
26A :定着ローラ
26B :加熱ローラ
26C :定着ローラ軸
27 :加圧ローラ
27a :本体フレーム
27b :軸受部
40 :感光体
80 :研磨装置
81 :研磨ローラ
81a :回転軸
81b :被駆動ギヤ
82 :ブラケット
82a :支軸
82a1 :第一支軸
82a2 :第二支軸
82b :駆動ギヤ
83 :押圧機構
83a :押圧部
83b :バネ
84 :スプリング
85 :接離カム
86 :アイドラギヤ
87 :カム部材
87a :カム軸
88 :圧縮バネ
89 :カップリング部材
90 :連結部
100 :装置本体
Claims (12)
- 押圧部材を被押圧部材に押圧させる押圧装置であって、
前記押圧部材は、支軸に対して回動可能に支持され、該支軸の回りで回動されて前記被押圧部材に押圧されるものであり、
前記支軸を軸方向へ移動させることにより、前記被押圧部材に押圧された状態の前記押圧部材を該軸方向へ移動させる移動手段を有することを特徴とする押圧装置。 - 請求項1に記載の押圧装置において、
前記押圧部材は、装置本体に回動可能に支持される前記支軸を備えた保持部材に対して回転可能に保持される回転体であることを特徴とする押圧装置。 - 請求項2に記載の押圧装置において、
前記回転体に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段を有することを特徴とする押圧装置。 - 請求項3に記載の押圧装置において、
前記駆動力伝達手段は、前記支軸と同軸上に配置される駆動伝達回転体と、前記回転体の回転軸上に配置される被駆動伝達回転体とを連動させることにより、入力される駆動力を該駆動伝達回転体から該被駆動伝達回転体を介して前記回転体へ伝達するものであり、
前記駆動伝達回転体及び前記被駆動伝達回転体は、前記保持部材と一体で前記軸方向へ移動するように構成されていることを特徴とする押圧装置。 - 請求項4に記載の押圧装置において、
前記駆動力伝達手段は、装置本体の駆動出力軸に対して前記駆動伝達回転体が軸方向へ移動可能な状態で、該駆動出力軸と該駆動伝達回転体とを連結する連結部を有することを特徴とする押圧装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の押圧装置において、
前記移動手段は、前記被押圧部材を移動させる駆動力を用いて前記支軸を軸方向へ移動させることを特徴とする押圧装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の押圧装置において、
前記移動手段は、前記押圧部材を前記軸方向へ往復移動させることを特徴とする押圧装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の押圧装置において、
前記押圧部材は、前記被押圧部材を研磨する研磨部材であることを特徴とする押圧装置。 - 請求項8に記載の押圧装置において、
前記研磨部材は、金属ローラの表面に砥粒層を含む研磨層を備え、前記被押圧部材に対して相対移動するように回転駆動されるローラ部材であることを特徴とする押圧装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の押圧装置において、
前記押圧部材を前記支軸の回りで回動させることにより、該押圧部材を前記被押圧部材に対して接離させる接離手段を有することを特徴とする押圧装置。 - 記録材を定着部材と加圧部材との間に通して該記録材上の未定着画像を定着させる定着装置において、
支軸に対して回動可能に支持された押圧部材を定着部材に押圧させる押圧手段を有し、
前記押圧手段として、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の押圧装置を用いることを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の押圧装置又は請求項11に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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