JP6604538B2

JP6604538B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6604538B2
Application number: JP2015160380A
Authority: JP
Inventors: 洋介二宮; 卓士松本; 淳澤村; 貴之鵜川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2019-11-13
Anticipated expiration: 2035-08-17
Also published as: US20170052475A1; JP2017040680A; US9864314B2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像が形成された記録媒体を第１の回転体と第２の回転体とにより狭持搬送して該記録媒体上のトナー像を定着させる定着手段と、前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の位置を変化させて該第１の回転体に対する該第２の回転体の加圧力を調整する加圧力調整手段と、を備えた画像形成装置であって、前記第１の回転体に対する前記第２の回転体の加圧力を調整するように該第1の回転体に対する該第２の回転体の位置を変化させる駆動のための加圧力調整駆動源は、排出手段を回転駆動するための排出駆動源と兼用されていることを特徴とする画像形成装置が記載されている。

特許文献２には、表面に発熱ベルトを有した定着ローラと、この定着ローラに圧接する加圧ローラと、前記定着ローラを回転させる駆動手段と、前記駆動手段を用いて、前記定着ローラと前記加圧ローラとの間隔を変化させてローラ間の圧接状態を加圧状態と軽圧状態とに切り替える切替機構と、を備えることを特徴とする定着装置が記載されている。

特許文献３には、定着装置の加圧ローラを駆動するギアと、加熱ユニットと加圧ローラとのニップを解除するカム部材を駆動するギアを設け、駆動切り替えギアをソレノイドで制御して一定方向に回転するモーターの駆動を加圧ローラを駆動する場合と、ニップの圧解除をするカム部材を駆動する場合に切り替えてニップの圧解除を行うことを特徴とする定着装置が記載されている。

特開２０１４−０８９３５８号公報特開２００４−３１７８１１号公報特開２０１０−１３９７３２号公報

本発明は、圧接調整機構と他の装置との間で駆動源を切り替えて使用する場合であっても、圧接調整機構の駆動のために画像形成を中断しなくてすむ画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、記録媒体に現像剤像を形成する像形成部と、画像形成装置本体に着脱可能であって、前記像形成部に現像剤を補給する１つの現像剤補給装置と、前記画像形成装置本体に着脱可能であって、第１の回転体と、前記第１の回転体に対向して設けられた第２の回転体を有し、前記像形成部により形成された現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置と、前記第１の回転体と前記第２の回転体との圧接状態を調整する圧接調整機構と、前記圧接調整機構へ駆動力を伝達する第１の駆動伝達機構と、前記現像剤補給装置へ駆動力を伝達する第２の駆動伝達機構と、１つの駆動源を前記第１の駆動伝達機構又は前記第２の駆動伝達機構に連結させる駆動切替機構と、を有し、前記駆動切替機構は、前記像形成部による現像剤像の形成を中断せずに、前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構に連結させる画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、前記駆動切替機構は、前記駆動源の正逆回転方向の切り替えにより前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構又は前記第２の駆動伝達機構に連結させる請求項1記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記駆動源は、前記圧接調整機構と前記現像剤補給装置との間に配置される請求項１又は２に記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、前記駆動源は、前記画像形成装置本体に装着されている請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、前記駆動源と、前記駆動切替機構と、前記駆動切替機構に連結される歯車とは、各軸心を結んだ内角が９０°に前記歯車の圧力角を足した角度より大きい位置に配置される請求項１乃至４いずれか記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、記録媒体に現像剤像を形成する像形成部と、画像形成装置本体に着脱可能であって、前記像形成部に現像剤を補給する現像剤補給装置と、前記画像形成装置本体に着脱可能であって、第１の回転体と、前記第１の回転体に対向して設けられた第２の回転体を有し、前記像形成部により形成された現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置と、前記第１の回転体と前記第２の回転体との圧接状態を調整する圧接調整機構と、前記圧接調整機構へ駆動力を伝達する第１の駆動伝達機構と、前記現像剤補給装置へ駆動力を伝達する第２の駆動伝達機構と、駆動源を前記第１の駆動伝達機構又は前記第２の駆動伝達機構に連結させる駆動切替機構と、を有し、前記駆動源と、前記駆動切替機構と、前記駆動切替機構に連結される歯車とは、各軸心を結んだ内角が９０°に前記歯車の圧力角を足した角度より大きい位置に配置され、前記駆動源が前記第１の駆動伝達機構に連結された状態における、前記駆動源による前記第１の駆動伝達機構の歯車列の回転方向と、前記定着装置が前記画像形成装置本体に装着される際に前記定着装置と前記圧接調整機構とが接触することにより回転される前記第１の駆動伝達機構の歯車列の回転方向が同じである画像形成装置である。
また、請求項７に係る本発明は、前記駆動切替機構が、前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構に連結させる大径部と、前記駆動源を前記第２の駆動伝達機構に連結させる小径部と、支持部と、で構成され、前記駆動源との連結を保持した状態で前記支持部が長孔内を前記第１の駆動伝達機構側へ移動されることにより、前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構に連結させ、前記駆動源との連結を保持した状態で前記支持部が長孔内を前記第２の駆動伝達機構側へ移動されることにより、前記駆動源を前記第２の駆動伝達機構に連結させる請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、圧接調整機構と他の装置との間で駆動源を切り替えて使用する場合であっても、圧接調整機構の駆動のために画像形成を中断しなくてすむ画像形成装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明が奏する効果に加えて、駆動源の正逆回転方向の切り替えにより連結対象を切り替えない場合と比較して、簡易な構成で駆動力を切り替えることができる画像形成装置を提供することができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明が奏する効果に加えて、駆動源を圧接調整機構と現像剤補給装置との間でない位置に配置する場合と比較して、駆動伝達機構を小さくすることができる画像形成装置を提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、請求項１乃至３いずれかに係る本発明が奏する効果に加えて、劣化が生じにくい部材の交換がなされないようにすることができる画像形成装置を提供することができる。

請求項５に係る本発明によれば、請求項１乃至４いずれかに係る本発明が奏する効果に加えて、歯車の連結状態を保持することができる画像形成装置を提供することができる。

請求項６に係る本発明によれば、圧接調整機構と他の装置との間で駆動源を切り替えて使用する場合であっても、圧接調整機構の駆動のために画像形成を中断しなくてすむ画像形成装置を提供することができる。また、歯車の連結状態を保持することができる画像形成装置を提供することができる。また、定着装置を画像形成装置本体に装着する際に、駆動源が駆動伝達機構に連結されていることによる定着装置装着時のユーザーへの負荷を低減することができる。
また、請求項７に係る本発明によれば、圧接調整機構と他の装置との間で駆動源を切り替えて使用する場合であっても、圧接調整機構の駆動のために画像形成を中断しなくてすむ画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図１に示す画像形成装置が有する定着装置を示す平面図である。図２に示す定着装置を示す縦断面図である。図１に示す画像形成装置の定着装置とトナー補給装置の位置関係を示す平面図である。図１に示す画像形成装置が有する変更機構の構成及び動作を説明する図である。図１に示す画像形成装置が有する変更機構の動作を説明し、図６（ａ）は普通紙に現像剤像を定着する際の定着装置の状態を示す図であり、図６（ｂ）は封筒に現像剤像を定着する際の定着装置の状態を示す図であり、図６（ｃ）は第１の回転体と第２の回転体とを互いに押し付ける力が解除された状態における定着装置の状態を示す図である。図１に示す画像形成装置が有するスウィングギアを示す斜視図である。図７に示すスウィングギアと駆動伝達機構の関係を示す平面図である。図７に示すスウィングギアの動作を説明する図である。モータとスウィングギアと各歯車との位置関係を説明するための機構図である。

次に、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。図１に示されているように、画像形成装置１０は画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２には、記録媒体として用いられている用紙を排出する排出口１４が形成されている。また、画像形成装置本体１２の上側の面は、現像剤像が定着された記録媒体が排出される排出部１６として用いられている。ここで、記録媒体とは現像剤像が定着されることにより記録がなされる部材である。記録媒体の具体的な例としては、例えば普通紙や封筒等を挙げることができる。

また、画像形成装置本体１２は、後述する定着装置１８が固定される被固定部として用いられているタイプレート２０を有する。タイプレート２０に固定されることで定着装置１８の画像形成装置本体１２内における位置決めが正確になされるようになり、定着装置１８が補強される。

また、画像形成装置本体１２の左側（図１における左側）には、開閉部２２が、ヒンジ２４を中心として回転するようにして画像形成装置本体１２に対して開閉することができるように装着されている。図１には、開閉部２２が画像形成装置本体１２に対して閉じられた状態が示されている。図１に示す状態からヒンジ２４を中心として図１に示す矢印ａ方向に回転するように開閉部２２を移動させることで、開閉部２２は画像形成装置本体に対して開かれた状態となる。

また、画像形成装置本体１２内には、用紙に現像剤像を形成する像形成部２６が配置されている。像形成部２６は、像を保持する像保持体として用いられている感光体ドラム２８と、感光体ドラム２８の表面を均一に帯電する帯電装置３０と、帯電装置３０により均一に帯電された感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置３２と、潜像形成装置３２によって形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像装置３４と、現像装置３４によって潜像が現像されることで感光体ドラム２８の表面に形成された現像剤像を用紙に転写する転写装置３６と、転写装置３６によって現像剤像が用紙に転写された後に、感光体ドラム２８の表面に残留する現像剤等を清掃する清掃装置３８とを有する。

感光体ドラム２８、帯電装置３０、潜像形成装置３２、現像装置３４、清掃装置３８の全部又は一部を１つの構造体内に収納し、この構造体を所謂プロセスカートリッジとして用いて、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体１２に対して着脱することができるようにしてもよい。

現像装置３４は、現像装置本体４０と、現像剤を保持し、現像剤を感光体ドラム２８に供給する現像ロール４２とを有する。この実施形態においては、現像装置３４として所謂二成分現像装置が用いられていて、現像装置３４は、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いて潜像を現像する。より具体的には、現像剤中における帯電した状態にあるトナーを感光体ドラム２８へと静電的に移動させるようにして、現像装置３４は潜像を現像する。

また、画像形成装置本体１２内には、現像剤補給装置としてのトナー補給装置４４が配置されている。トナー補給装置４４は、例えば現像装置本体４０に収納されている現像剤中におけるトナーの濃度が低くなった場合等に現像装置３４へトナーを補給する装置であり、トナーを収納しているトナー収納容器４６と、トナー収納容器４６が着脱されるトナー補給装置本体４８と、トナーを現像装置３４へと搬送するための搬送路５０とを有する。搬送路５０内には、例えば回転することによりトナーを搬送するトナー搬送部材（不図示）が配置されている。

また、画像形成装置本体１２内には、像形成部２６によって用紙に形成された現像剤像を用紙に定着させる定着装置１８が配置されている。定着装置１８は、画像形成装置本体１２に対して着脱することができ、画像形成装置本体１２内に装着された状態においては、タイプレート２０に対して固定されるようになっている。

定着装置１８を画像形成装置本体１２に対して装着するには、開閉部２２を画像形成装置本体１２に対して開かれた状態として、画像形成装置本体１２の外側からタイプレート２０に向け、図１に示す矢印ｂ方向へと操作者が定着装置１８を画像形成装置本体１２内に挿入する。また、画像形成装置本体１２から定着装置１８を取り外す場合には、開閉部２２を画像形成装置本体１２に対して開かれた状態として、タイプレート２０に対して固定された定着装置１８を、図１に示す矢印ｃ方向へと画像形成装置本体１２外に引き出す。

定着装置１８の画像形成装置本体１２への着脱は、例えば、後述する定着ロール５２や、例えば後述する定着ベルト５４が使用に伴って劣化した等の理由により、これまで用いていた定着装置１８を他の定着装置１８に交換する場合等になされる。定着装置１８の詳細は後述する。

また、画像形成装置本体１２内には、像形成部２６に例えば普通紙等の用紙や封筒（以下、用紙等とする）を供給する給紙装置５６と、同じく像形成部２６に用紙等を供給する給紙装置５８とが配置されている。給紙装置５６は、積層された状態にある用紙等を収納する用紙収納部６０と、用紙収納部６０に収納された用紙等を後述する搬送路６２へと送り出す送り出し装置６４とを有する。また、給紙装置５８は、積層された状態にある用紙等を収納する用紙収納部６６と、用紙収納部６６に収納された用紙等を後述する搬送路６２へと送り出す送り出し装置６８とを有する。

用紙収納部６０と用紙収納部６６とには、それぞれに異なる種類や大きさの用紙等を収納することができる。そして、異なる種類の用紙等としは、例えば厚さが互いに異なる種類の用紙を挙げることができる。また、互いに異なる種類の用紙等としては、例えば普通紙と封筒とを挙げることができる。厚さが異なる等の互いに種類が異なる用紙に対して現像剤を定着する際には、定着装置１８が現像剤像を用紙に対して定着する条件である定着条件を互いに異なるものとすることが望ましい。

また、画像形成装置本体１２内には、用紙等を搬送するための搬送路６２が形成されていて、搬送路６２は主搬送路７０と反転搬送路７２とを有する。そして、主搬送路７０による用紙等の搬送方向における上流が側から順に、主搬送路７０に沿って先述の給紙装置５８と、先述の給紙装置５６と、レジストロール７４と、先述の転写装置３６及び先述の感光体ドラム２８と、先述の定着装置１８と、排出ロール７６とが配置されている。

レジストロール７４は、給紙装置５６及び給紙装置５８のいずれかから供給された用紙等の先端部の移動を一時的に停止させ、感光体ドラム２８の表面にトナー像が形成されるタイミングに合致させるように、感光体ドラム２８と転写装置３６とで形成される転写部への用紙等の先端部の移動を再開させる。

転写装置３６は、転写バイアスが印加されていて感光体ドラム２８の表面に形成されたトナー像を用紙等へと静電的に転写させる。

排出ロール７６は、定着装置１８によってトナー像が定着された用紙等を、排出口１４を通過させるようにして排出部１６に向けて排出する。また、一方の面に現像剤像が形成された用紙等の他方の面にも現像剤像を形成する場合には、用紙等の後端部近傍が排出ロール７６に到達したタイミングで排出ロール７６が逆方向の回転を開始し、逆方向に回転することで、排出ロール７６は一方の面に現像剤像が形成された用紙等を後端部側から反転搬送路７２へと送り出す。

反転搬送路７２における用紙等の搬送方向における上流側から順に、反転搬送路７２に沿って、例えば２つの搬送ロール７８、搬送ロール８０が配置されている。搬送ロール７８と搬送ロール８０とは、一方の面にトナー像が形成された用紙等を反転させつつ、その用紙をレジストロール７４へと向けて搬送する。

また、画像形成装置本体１２の例えば前側の面には、画像形成装置１０を操作するための操作部として用いられている操作パネル８２が取り付けられている。操作パネル８２は、例えば、給紙装置５６及び給紙装置５８のいずれかに用紙の供給をさせるかについての操作者による入力等の画像形成に関する情報の入力等に用いられる。

また、画像形成装置本体１２内には、後述する定着ロール５２と後述する定着ベルト５４とが互いに押し付けられる力を変更し、圧接状態を調整する圧接調整機構としての変更機構８４と、変更機構８４を駆動する駆動源として用いられるモータ８６とが配置されている。変更機構８４とモータ８６とは、後述する例えばギア列等の第１の駆動伝達機構８７と駆動切替機構としてのスウィングギア２０２を介して連結される。

また、モータ８６は、トナー補給装置４４を駆動する駆動源としても用いられる。トナー補給装置４４とモータ８６とは、後述する例えばギア列等の第２の駆動伝達機構８８とスウィングギア２０２を介して連結される。第２の駆動伝達機構８８は、スウィングギア２０２を介してモータ８６と連結されることにより、トナー補給装置４４内のトナー搬送部材（不図示）を駆動し、搬送路５０内に配置されているトナー搬送部材（不図示）を駆動する。

このように、変更機構８４を駆動するモータ８６は、トナー補給装置４４内のトナーを撹拌搬送する搬送部材の駆動源として兼用され、さらに現像装置３４へとトナーを搬送する搬送部材の駆動源として兼用されている。定着装置１８の圧接状態を調整する変更機構８４と間欠駆動であるトナー補給装置４４との駆動源を兼用することにより、画像形成の生産性が保たれ、部品点数を最小限に抑えられる。

図２と図３とには、定着装置１８が示されている。図２と図３とに示されているように、定着装置１８は、後側に位置する側板である後側側板９２Ｒと、前側に位置する側板である前側側板９２Ｆと、第１の回転体として用いられている定着ロール５２とを有する。そして、定着ロール５２は、後端部側が軸受９４Ｒを介して後側側板９２Ｒに対して回転するとができるように支持されていて、前端部側が軸受９４Ｆを介して前側側板９２Ｆに対して回転することができるように支持されている。

また、定着ロール５２には、例えばモータ等の駆動源９６が連結されていて、駆動源９６からの駆動伝達を受け、定着ロール５２は図３に示す矢印ｄ方向に回転することができるようになっている。また、定着ロール５２は円筒形状をしていて、定着ロール５２の中空部には、例えばハロゲンランプ等を用いることができる熱源９８が配置されている。

また、定着装置１８は、定着ベルト５４を有する。定着ベルト５４は、定着ロール５２に接触し、定着ロール５２との間に用紙が挟み込まれる挟込領域Ｎを形成する第２の回転体として用いられている。また、定着ベルト５４は、可撓性を有し、無端状、帯状の部材であり、定着ベルト５４の内側に配置されているベルト支持部１００によって、回転することができるように支持されている。また、定着ベルト５４は、定着ロール５２が矢印ｄ方向に回転することに従動して、図３に示す矢印ｅ方向に回転する。

また、定着装置１８は、定着ロール５２と定着ベルト５４とを互いに押し付ける押付機構１０２を有する。押付機構１０２は、後側レバー部材１０４Ｒと、前側レバー部材１０４Ｆと、先述のベルト支持部１００とを有する。ここで、後側レバー部材１０４Ｒと、前側レバー部材１０４Ｆとは、変更機構８４（図１を参照）の作用により移動する移動部材として用いられている。

後側レバー部材１０４Ｒは、後側軸部材１０６Ｒによって後側側板９２Ｒに対して回転することができるように支持されている。また、前側レバー部材１０４Ｆは、前側軸部材１０６Ｆによって前側側板９２Ｆに対して回転することができるように取り付けられている。また、ベルト支持部１００は、定着ベルト５４を支持しつつ、後端部が後側レバー部材１０４Ｒに固定されていて、前端部が前側レバー部材１０４Ｆに固定されている。

そして、以上の構成により、ベルト支持部１００、定着ベルト５４、後側レバー部材１０４Ｒ及び前側レバー部材１０４Ｆは、後側側板９２Ｒ及び前側側板９２Ｆに対して、後側軸部材１０６Ｒと前側軸部材１０６Ｆとを中心として図３に矢印ｆに示す方向と、図３に矢印ｇに示す方向とに一体として回転することができ、揺動することができるようになっている。

また、押付機構１０２は、第１の付勢手段として用いられているトーションスプリング１０８Ｒと、同じく第１の付勢手段として用いられているトーションスプリング１０８Ｆ（不図示）とを有する。また、押付機構１０２は、第２の付勢手段として用いられているコイルスプリング１１０Ｒと、同じく第２の付勢手段として用いられているコイルスプリング１１０Ｆ（不図示）とを有する。トーションスプリング１０８Ｒ、トーションスプリング１０８Ｆ、コイルスプリング１１０Ｒ及びコイルスプリング１１０Ｆは、定着ロール５２及び定着ベルト５４の一方を定着ロール５２及び定着ベルト５４の他方へと押し付けるための部材であり、この実施形態においては、定着ベルト５４を定着ロール５２へと押し付けるために用いられている。

トーションスプリング１０８Ｒは、一端部が後側レバー部材１０４Ｒに連結されていて、他端部が固定部１１２Ｒに固定されている。固定部１１２Ｒは後側側板９２Ｒに装着された部材（不図示）に形成されていて、例えば凸形状をしている。そして、トーションスプリング１０８Ｒは、後側レバー部材１０４Ｒ等を矢印ｆ方向に回転させるように付勢する。トーションスプリング１０８Ｆは、一端部が前側レバー部材１０４Ｆに連結されていて、他端部が固定部１１２Ｆ（不図示）に固定されている。固定部１１２Ｆは前側側板９２Ｆに装着された部材（不図示）に形成されていて、例えば凸形状をしている。そして、トーションスプリング１０８Ｆは、前側レバー部材１０４Ｆ等を矢印ｆ方向に回転させるように付勢する。

コイルスプリング１１０Ｒは、一端部が後側レバー部材１０４Ｒに連結されていて、他端部が後側側板９２Ｒに固定されている。そして、コイルスプリング１１０Ｒは、後側レバー部材１０４Ｒ等を矢印ｆ方向に回転させるように付勢する。コイルスプリング１１０Ｆは、一端部が前側レバー部材１０４Ｆに連結されていて、他端部が前側側板９２Ｆに固定されている。そして、コイルスプリング１１０Ｆは、前側レバー部材１０４Ｆ等を矢印ｆ方向に回転させるように付勢する。

トーションスプリング１０８Ｒ及びトーションスプリング１０８Ｆと、コイルスプリング１１０Ｒ及びコイルスプリング１１０Ｆとの少なくともいずれ一方とによって、後側レバー部材１０４Ｒ、前側レバー部材１０４Ｆ、ベルト支持部１００及び定着ベルト５４が一体として図３に示されている矢印ｆ方向に回転するように付勢されることによって定着ベルト５４が定着ロール５２に対して押し付けられている。

尚、定着装置１８を示す平面図である図２には、定着装置１８を画像形成装置本体１２（図１を参照）に対して装着した場合における定着装置１８と他の部材との位置関係を示すために、変更機構８４が有する部材である後述する後側カム部材１１４Ｒと、同じく変更機構８４が有する部材である後述する前側カム部材１１４Ｆと、画像形成装置本体１２とが想像線で（二点鎖線で）示されている。

図４には、定着装置１８が画像形成装置本体１２から取り外された状態における画像形成装置１０の図１におけるＡ−Ａ断面が示されている。尚、変更機構８４と定着装置１８との位置関係を示すために、図４には、定着装置１８の一部が想像線（二点鎖線）で示されている。

図４に示すように、画像形成装置本体１２は、画像形成装置１０の外枠を形成し、例えば樹脂の成形等により製造された外装カバー部１１６を有する。また、画像形成装置本体１２は、外装カバー部１１６で囲まれた空間内における後側に配置されていて、例えば金属製の後側フレーム部１１８Ｒと、外装カバー部１１６で囲まれた空間内における前側に配置されていて、例えば金属製の前側フレーム部１１８Ｆとを有する。そして、先述のタイプレート２０は、後側フレーム部１１８Ｒと前側フレーム部１１８Ｆとに対して固定されるようにして、後側フレーム部１１８Ｒと前側フレーム部１１８Ｆとによって支持されている。

また、図４に示すように、変更機構８４は、画像形成装置本体１２内における後側に位置する後側カム部材１２０Ｒと、画像形成装置本体１２内における前側に位置する前側カム部材１２０Ｆとを有する。後側カム部材１２０Ｒと前側カム部材１２０Ｆとは、連結軸１２２に対して固定されていて、連結軸１２２によって互いに連結されている。

後側カム部材１２０Ｒが連結軸１２２に対して固定される位置は、後側カム部材１２０Ｒと後側レバー部材１０４Ｒとが互いに接触することができるように定められている。また、前側カム部材１２０Ｆが連結軸１２２に対して固定される位置は、前側カム部材１２０Ｆと前側レバー部材１０４Ｆとが互いに接触することができるように定められている

連結軸１２２は、後端部側が後側フレーム部１１８Ｒに回転することができるように支持されていて、前端部側が前側フレーム部１１８Ｆに回転することができるように支持されている。このため、後側カム部材１２０Ｒと、前側カム部材１２０Ｆと、連結軸１２２とは、画像形成装置本体１２に対して、図５に示す矢印ｉ方向に回転することができるようになっている。

後側カム部材１２０Ｒと前側カム部材１２０Ｆとからなる変更機構８４は、図４に示されているように、タイプレート２０とトナー補給装置４４との間に配置されている。また、画像形成装置本体１２内の後側フレーム部１１８Ｒの外側であって、タイプレート２０とトナー補給装置４４との間には、後述する第１の駆動伝達機構８７、モータ８６、スウィングギア２０２及び第２の駆動伝達機構８８が配置されている。

モータ８６は、画像形成装置本体１２のフレーム２１８に取り付けられている。また、モータ８６は、第１の駆動伝達機構８７を介して連結軸１２２に連結されていて、駆動を伝達することで、後側カム部材１２０Ｒと、前側カム部材１２０Ｆと、連結軸１２２とを一体として画像形成装置本体１２に対して回転させる。

タイプレート２０には、後側の位置に後側開口部１２４Ｒが形成されていて、前側の位置に前側開口部１２４Ｆが形成されている。そして、後側レバー部材１０４Ｒは、後側開口部１２４Ｒを通過するようにして、タイプレート２０の定着装置１８側からタイプレート２０の変更機構８４側へと突出するように配置されている。また、前側レバー部材１０４Ｆは、前側開口部１２４Ｆを通過するようにして、タイプレート２０の定着装置１８側からタイプレート２０の変更機構８４側へと突出するように配置されている。

図５には、変更機構８４の構成及び動作が説明されている。変更機構８４は、操作パネル８２からの入力等に基づいて、モータ８６が制御部１２６によって制御されること等により動作する。

モータ８６は、制御部１２６の制御に基づいて回転し、スウィングギア２０２の作用により、第１の駆動伝達機構８７に連結して、後側カム部材１２０Ｒと前側カム部材１２０Ｆとを図５に示されている矢印ｉ方向に回転させる。そして、後側カム部材１２０Ｒと前側カム部材１２０Ｆとが回転することで、後側レバー部材１０４Ｒと前側レバー部材１０４Ｆとは、右端側が、図５に示す矢印ｋ方向に移動する。

ここで、変更機構８４が後側レバー部材１０４Ｒの右端部側と前側レバー部材１０４Ｆの右端部側とを移動させる方向である矢印ｋで示す方向と矢印ｌで示す方向とは、定着装置１８が画像形成装置本体１２に対して着脱される方向である矢印ｂで示す方向と矢印ｃで示す方向（図１も参照）と交わる方向となっている。

図６には、変更機構８４の動作が説明されていている。そして、図６（ａ）は普通紙に現像剤像を定着する際の定着装置１８の状態を示していて、図６（ｂ）は封筒に現像剤像を定着する際の定着装置１８の状態を示していて、図６（ｃ）は定着ロール５２と定着ベルト５４とを互いに押し付ける力が解除された状態における定着装置１８の状態を示している。

図６に示されているように、図６（ａ）に示されている状態と、図６（ｂ）に示されている状態と、図６（ｃ）に示されている状態とでは、後側レバー部材１０４Ｒの位置がそれぞれに異なる。そして、後側レバー部材１０４Ｒは、先述のようにモータ８６からの駆動伝達を受けて回転する後側カム部材１２０Ｒの作用により移動する。尚、図６においては、前側レバー部材１０４Ｆは示されていないものの、前側レバー部材１０４Ｆは後側レバー部材１０４Ｒと一体として、後側レバーと同様に移動する。

図６（ａ）に示す状態においては、後側カム部材１２０Ｒは、後側レバー部材１０４Ｒに接触していない。そして、定着ベルト５４は、トーションスプリング１０８Ｒ及びトーションスプリング１０８Ｆ（不図示）と、コイルスプリング１１０Ｒ及びコイルスプリング１１０Ｆ（不図示）との両方の作用で定着ロール５２に対して押し付けられている。

図６（ｂ）に示す状態においては、後側カム部材１２０Ｒの作用により、後側レバー部材１０４Ｒが図６（ａ）に示されている位置から矢印ｇ及び矢印ｌに示す方向に移動していて、前側レバー部材１０４Ｆも後側レバー部材１０４Ｒと同様に移動している。そして、図６（ｂ）に示す状態においては、コイルスプリング１１０Ｒが定着ベルト５４を定着ロール５２に押し付ける力が後側レバー部材１０４Ｒの移動により解除されているとともに、コイルスプリング１１０Ｆが定着ベルト５４を定着ロール５２に押し付ける力が前側レバー部材１０４Ｆの移動により解除されている。

そして、図６（ｂ）に示す状態においては、定着ベルト５４は、トーションスプリング１０８Ｒ及びトーションスプリング１０８Ｆだけによって定着ロール５２に対して押し付けられている。このため、この図６（ｂ）に示す状態においては、定着ベルト５４が定着ロール５２に対して押し付けられる力は、図６（ａ）に示されている状態と比較して小さい。

図６（ｃ）に示す状態においては、後側カム部材１２０Ｒの作用により、後側レバー部材１０４Ｒが図６（ｃ）に示されている位置から、さらに矢印ｇ及び矢印ｌに示す方向に移動していて、前側レバー部材１０４Ｆも後側レバー部材１０４Ｒと同様に移動している。そして、図６（ｃ）に示す状態においては、トーションスプリング１０８Ｒが定着ベルト５４を定着ロール５２に押し付ける力が後側レバー部材１０４Ｒの移動により解除されているとともに、トーションスプリング１０８Ｆが定着ベルト５４を定着ロール５２に押し付ける力が前側レバー部材１０４Ｆの移動により解除されている。

このため、この図６（ｃ）に示す状態においては、トーションスプリング１０８Ｒ及びトーションスプリング１０８Ｆと、コイルスプリング１１０Ｒ及びコイルスプリング１１０Ｆとのいずれもが、定着ベルト５４を定着ロール５２に対して押し付けていない。図６（ｃ）においては、図示の便宜上、定着ベルト５４と定着ロール５２とが互いに接触するように示されているものの、定着ロール５２と定着ベルト５４とを互いに押し付ける力が解除された状態においては、定着ロール５２と定着ベルト５４とは接触していない方が望ましい。

図７は、スウィングギア２０２周辺を示す斜視図である。図８は、スウィングギア２０２と第１の駆動伝達機構８７と第２の駆動伝達機構８８との関係を示す平面図である。

スウィングギア２０２は、上述した変更機構８４に駆動力を伝達する第１の駆動伝達機構８７と、トナー補給装置４４に駆動力を伝達する第２の駆動伝達機構８８と、の間に配置されている。すなわち、スウィングギア２０２は、モータ８６の駆動力を第１の駆動伝達機構８７と第２の駆動伝達機構８８との間で連結を切り替えて伝達する。

スウィングギア２０２は、大径部２０２ａと小径部２０２ｂからなる歯車であって、大径部２０２ａが駆動源であるモータ８６に連結されている。また、スウィングギア２０２の中心には、支持部２０２ｃが配設されている。

第１の駆動伝達機構８７は、第１の歯車２０４と、第１の歯車２０４に連結する第２の歯車２０６と、第２の歯車２０６に連結する第３の歯車２０８と、から構成される。第２の歯車２０６は、大径部２０６ａと小径部２０６ｂとから構成され、第１の歯車２０４と第３の歯車２０８は、第２の歯車２０６の小径部２０６ｂに連結されている。

第１の歯車２０４は、連結軸１２２と同軸に設けられ、第１の歯車２０４の回転により、後側カム部材１２０Ｒは回転される。また、後側カム部材１２０Ｒの回転により、第１の歯車２０４は回転される。

第２の駆動伝達機構８８は、大径部２１０ａと小径部２１０ｂからなる第４の歯車２１０と、小径部２１０ｂに連結する第５の歯車２１２と、第５の歯車２１２に連結する第６の歯車２１４と、第６の歯車２１４に連結する第７の歯車２１６と、から構成される。

第５の歯車２１２は、トナー補給装置４４と同軸に設けられ、第５の歯車２１２の回転によりトナー補給装置４４内のトナー搬送部材は駆動される。また、第７の歯車２１６の回転により搬送路５０内に配置されているトナー搬送部材は駆動される。

スウィングギア２０２は、カバー２０５に覆われている。カバー２０５には、支持部２０２ｃを移動自在に支持する長円形状の長孔２０５ａが形成され、第３の歯車２０８との連結部と第４の歯車２１０との連結部が開放された状態でスウィングギア２０２を覆うように形成されている。スウィングギア２０２は、モータ８６との連結を保持した状態で図８において左右に移動されることにより、スウィングギア２０２の小径部２０２ｂが第３の歯車２０８に連結されたり、スウィングギア２０２の大径部２０２ａが第４の歯車２１０に連結される。

モータ８６、第２の歯車２０６、第３の歯車２０８、スウィングギア２０２及び第４の歯車２１０は、フレーム２１８に取り付けられ、カバー２０５は、スウィングギア２０２を覆うようにフレーム２１８に取り付けられている。フレーム２１８は、モータ８６の周囲を保護するモータ保護部２１８ａと、各歯車の歯を覆うようにフレーム２１８の周囲に形成されたカム保護部２１８ｂと、を有する。

図９には、スウィングギア２０２が第１の駆動伝達機構８７と第２の駆動伝達機構８８との間でモータ８６との連結を切り替える様子が示されている。

図９（ａ）に示されているように、モータ８６が反時計周りに回転されることで、スウィングギア２０２の支持部２０２ｃが長孔２０５ａ内を第１の駆動伝達機構８７側（定着装置１８側）へ移動され、スウィングギア２０２の小径部２０２ｂと第３の歯車２０８が連結されて、モータ８６の駆動力が第１の駆動伝達機構８７を介して変更機構８４へ伝達される。

また、図９（ｂ）に示されているように、モータ８６が時計周りに回転されることで、スウィングギア２０２の支持部２０２ｃが長孔２０５ａ内を第２の駆動伝達機構８８側（トナー補給装置４４側）へ移動され、スウィングギア２０２と第３の歯車２０８との連結が解除されて、スウィングギア２０２の大径部２０２ａと第４の歯車２１０（大径部２１０ａ）が連結されて、モータ８６の駆動力が第２の駆動伝達機構８８を介してトナー補給装置４４へ伝達される。

図１０には、モータ８６、スウィングギア２０２、第３の歯車２０８及び第４の歯車２１０の機構図が示されている。

モータ８６が反時計周りに回転されることで、スウィングギア２０２の小径部２０２ｂ（図１０において細線）と第３の歯車２０８とが連結される。この際、スウィングギア２０２と第３の歯車２０８との連結部においてスウィングギア２０２にはピッチ円周方向力＋Ｆが作用する。このピッチ円周方向力＋Ｆの分力＋Ｆａの作用により、スウィングギア２０２の軸心Ｏ₂（支持部２０２ｃ）は第３の歯車２０８側に移動され、作動中はスウィングギア２０２と第３の歯車２０８との連結が保持される。

また、図７に示されているように、定着装置１８を画像形成装置本体１２に装着する場合には、後側レバー部材１０４Ｒが矢印方向に挿入されて後側カム部材１２０Ｒが反時計周りに回転される。そして、第１の歯車２０４、第２の歯車２０６を介して、第３の歯車２０８が反時計周りに回転されることで、スウィングギア２０２にはピッチ円周方向力―Ｆが作用する。このピッチ円周方向力―Ｆの分力―Ｆａの作用により、スウィングギア２０２の軸心Ｏ₂（支持部２０２ｃ）が第３の歯車２０８から離れる方向に力が作用し、スウィングギア２０２と第３の歯車２０８との連結が解除され、モータ８６との連結が解除される。

すなわち、本実施形態においては、変更機構８４によって作動する後側カム部材１２０Ｒの回転方向と、定着装置１８の装着過程で後側カム部材１２０Ｒと後側レバー部材１０４Ｒが接触した際の後側カム部材１２０Ｒの回転方向が一致している。

ここで、モータ８６と、スウィングギア２０２と、第３の歯車２０８と、第４の歯車２１０とは、モータ８６の軸心Ｏ₁と、スウィングギア２０２の軸心Ｏ₂（支持部２０２ｃ）と、第３の歯車２０８の軸心Ｏ₃とを結んでできる内角θ１が１１０°より大きくなる位置に配置される。同様に、モータ８６の軸心Ｏ₁と、スウィングギア２０２の軸心Ｏ₂（支持部２０２ｃ）と、第４の歯車２１０の軸心Ｏ₄とを結んでできる内角θ１が１１０°より大きくなる位置に配置される。

すなわち、駆動源（モータ８６）に対して駆動切替機構２０２と各歯車が９０°に歯車の圧力角θ２の２０°を足した１１０°より大きくなる位置に配置して、モータ８６とスウィングギア２０２との連結を保持した状態で第１の駆動伝達機構８７側又は第２の駆動伝達機構８８側へ移動される。

以上のように構成された画像形成装置１０によれば、定着装置１８を交換することにより定着ロール５２と定着ベルト５４とは交換がなされたり、トナー補給装置４４の交換がなされたりするものの、画像形成装置本体１２に対して装着されている変更機構８４やモータ８６は、定着装置１８やトナー補給装置４４とともに交換されることがなく、新しい定着装置１８やトナー補給装置が画像形成装置本体１２に対して装着された後にも引き続き用いられる。

また、定着装置１８を画像形成装置本体１２に装着する際に後側レバー部材１０４Ｒがカム部材１２０Ｒと接触するような構成であっても、第３の歯車２０８とモータ８６との連結が解除されることにより、これらの連結が解除されない場合に生じる定着装置装着時の負荷の発生が抑制される。

また、定着装置１８の圧接調整機構が間欠駆動であるトナー補給装置４４と駆動源を兼用され、定着装置のローラや排紙ローラと駆動源を兼用する場合に生じる画像形成の生産性の低下が回避される。

本実施形態においては、連結軸１２２の後側カム部材１２０Ｒ側にのみ駆動伝達装置２００を設ける構成について説明したが、これに限らず、前側カム部材１２０Ｆ側に設けてもよく、後側カム部材１２０Ｒ側と前側カム部材１２０Ｆの両方に設けてもよい。

以上で説明をしたように、本発明は、例えば複写機、ファクシミリ装置、プリンター等の画像形成装置に適用することができる。

１０・・・画像形成装置
１２・・・画像形成装置本体
１８・・・定着装置
４４・・・トナー補給装置（現像剤補給装置）
５２・・・定着ロール
５４・・・定着ベルト
８４・・・変更機構（圧接調整機構）
８６・・・モータ（駆動源）
８７・・・第１の駆動伝達機構
８８・・・第２の駆動伝達機構
１０４Ｆ、１０４Ｒ・・・レバー部材
１２０Ｆ、１２０Ｒ・・・カム部材
１２２・・・連結軸
２０２・・・スウィングギア（駆動伝達機構）

Claims

記録媒体に現像剤像を形成する像形成部と、
画像形成装置本体に着脱可能であって、前記像形成部に現像剤を補給する１つの現像剤補給装置と、
前記画像形成装置本体に着脱可能であって、第１の回転体と、前記第１の回転体に対向して設けられた第２の回転体を有し、前記像形成部により形成された現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置と、
前記第１の回転体と前記第２の回転体との圧接状態を調整する圧接調整機構と、
前記圧接調整機構へ駆動力を伝達する第１の駆動伝達機構と、
前記現像剤補給装置へ駆動力を伝達する第２の駆動伝達機構と、
１つの駆動源を前記第１の駆動伝達機構又は前記第２の駆動伝達機構に連結させる駆動切替機構と、
を有し、
前記駆動切替機構は、前記像形成部による現像剤像の形成を中断せずに、前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構に連結させる画像形成装置。
前記駆動切替機構は、前記駆動源の正逆回転方向の切り替えにより前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構又は前記第２の駆動伝達機構に連結させる請求項1記載の画像形成装置。
前記駆動源は、前記圧接調整機構と前記現像剤補給装置との間に配置される請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記駆動源は、前記画像形成装置本体に装着されている請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
前記駆動源と、前記駆動切替機構と、前記駆動切替機構に連結される歯車とは、各軸心を結んだ内角が９０°に前記歯車の圧力角を足した角度より大きい位置に配置される請求項１乃至４いずれか記載の画像形成装置。
記録媒体に現像剤像を形成する像形成部と、
画像形成装置本体に着脱可能であって、前記像形成部に現像剤を補給する現像剤補給装置と、
前記画像形成装置本体に着脱可能であって、第１の回転体と、前記第１の回転体に対向して設けられた第２の回転体を有し、前記像形成部により形成された現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置と、
前記第１の回転体と前記第２の回転体との圧接状態を調整する圧接調整機構と、
前記圧接調整機構へ駆動力を伝達する第１の駆動伝達機構と、
前記現像剤補給装置へ駆動力を伝達する第２の駆動伝達機構と、
駆動源を前記第１の駆動伝達機構又は前記第２の駆動伝達機構に連結させる駆動切替機構と、
を有し、
前記駆動源と、前記駆動切替機構と、前記駆動切替機構に連結される歯車とは、各軸心を結んだ内角が９０°に前記歯車の圧力角を足した角度より大きい位置に配置され、
前記駆動源が前記第１の駆動伝達機構に連結された状態における、前記駆動源による前記第１の駆動伝達機構の歯車列の回転方向と、前記定着装置が前記画像形成装置本体に装着される際に前記定着装置と前記圧接調整機構とが接触することにより回転される前記第１の駆動伝達機構の歯車列の回転方向が同じである画像形成装置。
前記駆動切替機構は、前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構に連結させる大径部と、前記駆動源を前記第２の駆動伝達機構に連結させる小径部と、支持部と、で構成され、
前記駆動源との連結を保持した状態で前記支持部が長孔内を前記第１の駆動伝達機構側へ移動されることにより、前記駆動源を前記第１の駆動伝達機構に連結させ、前記駆動源との連結を保持した状態で前記支持部が長孔内を前記第２の駆動伝達機構側へ移動されることにより、前記駆動源を前記第２の駆動伝達機構に連結させる請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置。