JP5845922B2 - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置に関する。

特許文献１には、偏心カムが取り付けられた回転軸を所定の回転角度だけ回転させ、加圧ロールを加熱ロールに対して圧接させる動作及び離間させる動作を行うように構成された定着装置が開示されている。

特開２００６−３０８７８２号公報

本発明は、加圧部材を加熱部材に対して離間させるためのカム同士を連結する連結部材の負荷を低減することを課題とする。

請求項１の発明は、記録媒体を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に対して加圧接触され、前記加熱部材と共に回転することで前記記録媒体を搬送しながら当該記録媒体を加圧する加圧部材と、前記加圧部材の回転軸方向一端部に回転可能に設けられ、長径部分が前記加熱部材の回転軸方向一端部に接触することで前記加圧部材の回転軸方向一端部を前記加熱部材の回転軸方向一端部に対して離間させる第１カムと、前記第１カムに設けられ、前記第１カムを回転させるための被駆動部と、前記加圧部材の回転軸方向他端部に回転可能に設けられ、長径部分が前記加熱部材の回転軸方向他端部に接触することで前記加圧部材の回転軸方向他端部を前記加熱部材の回転軸方向他端部に対して、前記第１カムによる前記一端部の離間量より小さい離間量にて離間させる第２カムと、前記加圧部材の回転軸方向に沿って設けられ、前記第１カムと前記第２カムとを連結し、前記第１カムの回転に伴って前記第２カムを回転させる連結部材と、を備える、前記加圧部材による加圧と前記加熱部材による加熱とにより前記記録媒体の画像を当該記録媒体に定着する定着装置である。

請求項２の発明は、前記連結部材が、前記加熱部材と前記加圧部材との間を通過していく記録媒体の先端部に接触して当該記録媒体を案内する案内部材である請求項１に記載の定着装置である。

請求項３の発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって画像が形成された前記記録媒体に当該画像を定着させる請求項１又は２に記載の定着装置と、を備える画像形成装置である。

本発明の請求項１の構成によれば、第１カムによる加圧部材の回転軸方向一端部における離間量と第２カムによる加圧部材の回転軸方向他端部における離間量とが同じである場合に比べ、加圧部材を加熱部材に対して離間させるためのカム同士を連結する連結部材の負荷を低減できる。

本発明の請求項２の構成によれば、本構成における連結部材において専用部品を用いる場合に比べ、部品点数を低減できる。

本発明の請求項３の構成によれば、第１カムによる加圧部材の回転軸方向一端部における離間量と第２カムによる加圧部材の回転軸方向他端部における離間量とが同じである場合に比べ、加圧部材を加熱部材に対して離間させるためのカム同士を連結する連結部材の負荷を低減できる。

本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 加圧ロールを加熱ロールに対して加圧接触させた状態を示す斜視図である。 加圧ロールを加熱ロールに対して離間させた状態を示す斜視図である。 加圧ロールを加熱ロールに対して加圧接触させた状態を示す斜視図である。 加圧ロールを加熱ロールに対して離間させた状態を示す斜視図である。 第１カム側から見た側面図である。 第２カム側から見た側面図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（本実施形態に係る画像形成装置の構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。なお、図中に示す矢印ＵＰは、鉛直方向上方を示している。

画像形成装置１０は、白黒画像を記録媒体に形成する装置であり、図１に示されるように、各構成部品が内部に収容される装置筐体１１を備えている。装置筐体１１の内部には、用紙等の記録媒体Ｐが収容される収容部（図示書略）と、記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成部１４と、収容部（図示省略）から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部２０と、が設けられている。また、装置筐体１１の上部には、画像形成部１４によって画像が形成された記録媒体Ｐが排出される排出部（図示省略）が設けられている。

画像形成部１４は、画像を保持する保持体としての感光ドラム３２と、感光ドラム３２に保持された黒色のトナー画像を記録媒体Ｐに転写する転写ロール２６と、を備えている。

感光ドラム３２は、一方向（例えば、図１における時計回り方向）へ回転するようになっている。感光ドラム３２の周囲には、感光ドラム３２の回転方向上流側から順に、感光ドラム３２を帯電させる帯電装置の一例としての帯電ロール２３と、帯電ロール２３によって帯電した感光ドラム３２を露光して感光ドラム３２に静電潜像を形成する露光装置３６と、露光装置３６によって感光ドラム３２に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３８と、が設けられている。

露光装置３６は、制御部２０から送られた画像信号に基づき静電潜像を形成するようになっている。制御部２０から送られる画像信号としては、例えば、制御部２０が外部装置から取得した画像信号がある。

現像装置３８は、感光ドラム３２へ現像剤を供給する現像剤供給体３８Ａと、現像剤供給体３８Ａへ付与される現像剤を攪拌しながら搬送する複数の搬送部材３８Ｂと、を備えている。

転写ロール２６は、感光ドラム３２に対向しており、感光ドラム３２とで記録媒体Ｐを挟んで記録媒体Ｐを上方へ搬送するようになっている。すなわち、転写ロール２６と感光ドラム３２との間が、記録媒体Ｐを挟持する挟持部（ニップ部）３５となっている。そして、この挟持部３５が、感光ドラム３２に形成されたトナー画像が記録媒体Ｐに転写される転写位置Ｔとされている。

搬送部１６は、搬送経路４８に沿って配置され、収容部（図示省略）に収容された記録媒体Ｐを転写位置Ｔへ搬送する複数の搬送ロール５０を備えている。なお、図１では、複数の搬送ロール５０の一部を図示している。

感光ドラム３２及び転写ロール２６の上方（搬送方向下流側）には、転写ロール２６によって記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を当該記録媒体Ｐに定着する定着装置６０が設けられている。この定着装置６０の上方（搬送方向下流側）には、トナー画像が定着された記録媒体Ｐを排出部（図示省略）へ排出する排出ロール５２が設けられている。

なお、定着装置６０の具体的な構成については後述する。また、感光ドラム３２及び転写ロール２６と定着装置６０との間には、記録媒体Ｐを案内する第１ガイド５８Ａと第２ガイド５８Ｂとを備えるガイド５８が配置されている。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１０における、記録媒体Ｐへ画像を形成する画像形成動作について説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１０では、収容部（図示省略）に収容された記録媒体Ｐが、複数の搬送ロール５０によって転写位置Ｔへ送り込まれる。

一方、感光ドラム３２は、帯電ロール２３によって帯電された後、露光装置３６によって露光されて静電潜像が形成される。その静電潜像が現像装置３８によって現像されて感光ドラム３２に黒色のトナー画像が形成される。この黒色のトナー画像は、転写ロール２６により転写位置Ｔにて記録媒体Ｐへ転写される。

トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置６０へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置６０により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出ロール５２によって排出部（図示省略）に排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。

（本実施形態に係る定着装置６０の構成）
次に、本実施形態に係る定着装置６０の構成を説明する。

本実施形態に係る定着装置６０は、図１に示されるように、各構成部品が内部に設けられる装置筐体６２を備えている。装置筐体６２の内部には、記録媒体Ｐを加熱する加熱部材の一例としての加熱ロール６４と、記録媒体Ｐを加圧する加圧部材の一例としての加圧ロール６６と、が設けられている。

加熱ロール６４は、円筒状の円筒部材６４Ａと、円筒部材６４Ａの内部空間に設けられたハロゲンランプ等の加熱源６４Ｂと、を備えて構成されている。円筒部材６４Ａは、アルミニウム・ステンレス等の金属材料により形成されている。

加圧ロール６６は、圧縮ばね等の弾性部材６８（図６参照）により加熱ロール６４に対して加圧接触されており、加熱ロール６４に対して接触する接触位置（図６（Ａ）参照）と、弾性部材６８の弾性力（加圧力）に対抗して加熱ロール６４から離間する離間位置（図６（Ｂ）参照）と、の間を移動可能に装置筐体６２（又は装置筐体６２に設けられたフレーム）に支持されている。

そして、加圧ロール６６は、加熱ロール６４に加圧接触された状態において、加熱ロール６４との間に記録媒体Ｐを挟んで加熱ロール６４と共に図１の矢印方向へ回転することで、記録媒体Ｐを搬送しながら加圧するようになっている。

加熱ロール６４及び加圧ロール６６によって挟まれて搬送される記録媒体Ｐは、加熱ロール６４によってトナーが加熱されると共に加圧ロール６６によってトナーが加圧されて、加熱ロール６４と加圧ロール６６との接触領域において画像が定着されるようになっている。

図２及び図３に示されるように、加圧ロール６６の回転軸方向一端部には、加圧ロール６６の回転軸方向一端部を加熱ロール６４の回転軸方向一端部に対して離間させる第１カム７０が回転可能に設けられている。また、加圧ロール６６の回転軸方向他端部には、加圧ロール６６の回転軸方向他端部を加熱ロール６４の回転軸方向他端部に対して離間させる第２カム８０が回転可能に設けられている。

第１カム７０及び第２カム８０は、具体的には、加圧ロール６６の軸方向外側へ突出する回転軸部６６Ａ（図２参照）及び回転軸部６６Ｂ（図４参照）に、それぞれ、回転可能に支持されている。

一方、加熱ロール６４の回転軸方向一端部及び他端部には、それぞれ、図３に示されるように、第１カム７０と接触する接触部材としてのカムフォロア７２、第２カム８０と接触する接触部材としてのカムフォロア８２が設けられている。カムフォロア７２、８２は、加熱ロール６４の径方向外側に張り出した円環状に形成されている。

第１カム７０及び第２カム８０は、図６及び図７にそれぞれ示されるように、外周一部が切り欠けられた形状をしており、それぞれ、加圧ロール６６の径方向外側に張り出した長径部分７０Ａ、８０Ａと、長径部分７０Ａ、８０Ａよりも径方向長さが短い短径部分７０Ｂ、８０Ｂと、を有している。第１カム７０の長径部分７０Ａ及び第２カム８０の長径部分７０Ａには、それぞれ、カムフォロア７２、８２の外周一部が嵌り込む凹部７４が形成されている。なお、図６及び図７は、図３〜５に示す構成を概略的に示した概略側面図である。

第１カム７０及び第２カム８０は、それぞれ、長径部分７０Ａ、８０Ａがカムフォロア７２、８２に接触する第１回転位置（図３・図６（Ｂ）及び図５・図７（Ｂ）参照）と、短径部分７０Ｂ、８０Ｂがカムフォロア７２、８２に非接触で対向する第２回転位置（図２・図６（Ａ）及び図４・図７（Ａ）参照）と、の間を回転可能となっている。なお、第１カム７０及び第２カム８０が第１回転位置に位置する場合では、カムフォロア７２、８２は、それぞれ、第１カム７０の凹部７４及び第２カム８０の凹部７４に嵌まり込むようになっている。

第１カム７０には、第１カム７０を回転させるための被駆動部の一例としての操作部９８が設けられている。操作部９８は、第１カム７０からその径方向外側に延び出ており、第１カム７０と一体に構成されている。作業者による操作部９８の操作により、第１カム７０を前述の第１回転位置と第２回転位置とに回転させることができるようになっている。

また、本実施形態では、第１カム７０と第２カム８０とを連結する連結部材の一例としての案内部材（ガイド部材）９０が、加圧ロール６６の回転軸方向に沿って設けられている。案内部材９０の一端部及び他端部は、それぞれ、操作部９８の基端部分と、第２カム８０と一体に構成され第２カム８０からその径方向外側に延び出た取付部材８８と、に対して、回転可能に、かつ、第１カム７０及び第２カム８０の各々の径方向に沿って移動可能に取り付けられている。

案内部材９０は、加熱ロール６４と加圧ロール６６との間から排出される記録媒体Ｐをその非記録面側で排出ロール５２へ案内するようになっている。なお、案内部材９０に対向する位置には、加熱ロール６４と加圧ロール６６との間から排出される記録媒体Ｐをその記録面側で排出ロール５２へ案内する案内部材９２（図１参照）が設けられている。

案内部材９０は、第１カム７０の第１回転位置又は第２回転位置への回転に伴って、第２カム８０を第１回転位置又は第２回転位置へ回転させるようになっている。すなわち、案内部材９０は、第１カム７０の回転力を第２カム８０へ伝達するようになっており、第２カム８０は、第１カム７０の回転に連動して回転するようになっている。

従って、本実施形態では、作業者による操作部９８の操作により、第１カム７０を第２回転位置から第１回転位置に回転させると、案内部材９０により、第２カム８０も第２回転位置から第１回転位置に回転し、第１カム７０及び第２カム８０の長径部分７０Ａ、８０Ａがカムフォロア７２、８２に接触して、弾性部材６８の弾性力（加圧力）に対抗して加圧ロール６６を離間位置へ移動させるようになっている（図６（Ｂ）・図７（Ｂ）参照）。

また、本実施形態では、作業者による操作部９８の操作により、第１カム７０を第１回転位置から第２回転位置に回転させると、案内部材９０により、第２カム８０も第１回転位置から第２回転位置に回転し、第１カム７０及び第２カム８０の短径部分７０Ｂ、８０Ｂがカムフォロア７２、８２に対して非接触で対向して、弾性部材６８の弾性力（加圧力）によって加圧ロール６６が接触位置へ移動するようになっている（図６（Ａ）・図７（Ａ）参照）。

ここで、本実施形態では、第２カム８０の長径部分８０Ａの径方向長さは、第１カム７０の長径部分７０Ａの径方向長さよりも短くされており、第１カム７０による加圧ロール６６の軸方向一端部の離間量Ａ（図６（Ｂ）参照）よりも、第２カム８０による加圧ロール６６の軸方向他端部の離間量Ｂ（図７（Ｂ）参照）が小さくされている。

（本実施形態に係る作用）
次に、本実施形態に係る作用を説明する。

本実施形態に係る定着装置６０によれば、作業者が操作部９８を操作して、第１カム７０を第２回転位置から第１回転位置に回転させると、その回転力が案内部材９０により、第２カム８０に伝達され、第２カム８０も第２回転位置から第１回転位置に回転する。

第１カム７０及び第２カム８０が第１回転位置に回転すると、第１カム７０及び第２カム８０の長径部分７０Ａ、８０Ａがカムフォロア７２、８２に接触して、弾性部材６８の弾性力（加圧力）に対抗して加圧ロール６６を離間位置へ移動させる。そして、加熱ロール６４と加圧ロール６６との間に詰まった記録媒体Ｐの除去などがなされる。

加圧ロール６６を離間位置へ移動させる際において、第１カム７０によって加圧ロール６６の軸方向一端部が加熱ロール６４の軸方向一端部から離間する離間量Ａよりも、第２カム８０によって加圧ロール６６の軸方向他端部が加熱ロール６４の軸方向他端部から離間する離間量Ｂが小さい。このため、弾性部材６８から受ける第１カム７０の負荷（荷重）より、弾性部材６８から受ける第２カム８０の負荷（荷重）が小さくなる。これにより、案内部材９０の長手方向において、操作力が加わる第１カム７０側よりも、第２カム８０側の負荷が小さいので、案内部材９０に対して、ねじれ等が発生せず、案内部材９０の負荷が低減される。

また、本実施形態では、案内部材９０によって第１カム７０と第２カム８０とが連結されているので、案内部材９０とは別の専用部品で第１カム７０と第２カム８０とを連結する場合に比べ、部品点数が低減される。

（変形例）
本実施形態では、白黒画像を形成する画像形成装置を用いていたが、これに限られず、カラー画像を形成する画像形成装置を用いてもよい。また、本実施形態では、感光ドラム３２に形成された画像を直接、記録媒体Ｐに転写する直接転写型の画像形成装置を用いていたが、感光ドラム３２に形成された画像を中間転写体に転写し、当該中間転写体から記録媒体Ｐに転写する中間転写型の画像形成装置を用いてもよい。

また、本実施形態では、加圧部材及び加熱部材として、ロールを用いていたが、これに限られず、ベルトを用いてもよい。

本実施形態では、連結部材の一例として、案内部材９０を用いていたが、これに限られず、案内部材９０とは別に設けた連結部材を用いてもよい。

本実施形態では、被駆動部の一例として、操作部９８を用いたが、これに限られず、モータ等の駆動部により、第１カム７０を回転させる構成であってもよい。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。

１０ 画像形成装置
１４ 画像形成部
６０ 定着装置
６４ 加熱ロール（加熱部材の一例）
６６ 加圧ロール（加圧部材の一例）
７０ 第１カム
８０ 第２カム
９０ 案内部材（連結部材の一例）
９８ 操作部（被駆動部の一例）

Claims (3)

1. 記録媒体を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材に対して加圧接触され、前記加熱部材と共に回転することで前記記録媒体を搬送しながら当該記録媒体を加圧する加圧部材と、
   前記加圧部材の回転軸方向一端部に回転可能に設けられ、長径部分が前記加熱部材の回転軸方向一端部に接触することで前記加圧部材の回転軸方向一端部を前記加熱部材の回転軸方向一端部に対して離間させる第１カムと、
   前記第１カムに設けられ、前記第１カムを回転させるための被駆動部と、
   前記加圧部材の回転軸方向他端部に回転可能に設けられ、長径部分が前記加熱部材の回転軸方向他端部に接触することで前記加圧部材の回転軸方向他端部を前記加熱部材の回転軸方向他端部に対して、前記第１カムによる前記一端部の離間量より小さい離間量にて離間させる第２カムと、
   前記加圧部材の回転軸方向に沿って設けられ、前記第１カムと前記第２カムとを連結し、前記第１カムの回転に伴って前記第２カムを回転させる連結部材と、
   を備える、前記加圧部材による加圧と前記加熱部材による加熱とにより前記記録媒体の画像を当該記録媒体に定着する定着装置。
2. 前記連結部材は、前記加熱部材と前記加圧部材との間を通過していく記録媒体の先端部に接触して当該記録媒体を案内する案内部材である請求項１に記載の定着装置。
3. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって画像が形成された前記記録媒体に当該画像を定着させる請求項１又は２に記載の定着装置と、
   を備える画像形成装置。

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