JP6780361B2 - 搬送装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置、定着装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、その図２に示すように、加圧部材３０を被加圧部材４０に加圧する加圧機構５０であって、加圧力発生部材５１，５１ｄと、前記加圧力発生部材で発生する加圧力により前記加圧部材を前記被加圧部材へ加圧さる第１の部材５２，５２ｄと、前記加圧力を前記第１の部材に変更可能に作用させる第２の部材５５，５５ｄと、前記第１の部材と前記第２の部材の間に配設された回転可能なカム５８，５８ｄと、を有している。そして、前記カムは、前記カムの回転によって前記第１の部材と前記第２の部材に共に当接した際に前記加圧力により前記カムの回転力を互いに打ち消し合う複数の外周部Ｐ１，Ｐ４を備えることが記載されている。

特開２０１５−８７７０１号公報

本発明は、用紙を搬送する装置において、カム部材の軸に制動を掛けない場合に比べて、ニップ解除状態からニップ状態に移行する場合の異音の発生を軽減することを目的とする。

請求項１の搬送装置は、自軸周りに回転する第１回転体と、前記第１回転体に接して回転する第２回転体とで、媒体を挟んで搬送する搬送部と、前記自軸方向に設けられた軸が回転駆動されることにより前記第２回転体の支持部を可動させて、前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間及び接近させる第１カム部材と、前記第１カム部材が前記第２回転体を前記第１回転体に対して接近させる場合は前記第２回転体の支持部を可動させ、前記第１カム部材が前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間させる場合は少なくとも一時的に前記第２回転体の支持部を可動させない第２カム部材と、前記第１カム部材及び前記第２カム部材の回転に伴い前記第２回転体が前記第１回転体に対して接近している間、及び、前記第１カム部材のみが前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間させている間、前記軸を制動させる制動手段と、を備えている。
他の態様としての搬送装置は、自軸周りに回転する第１回転体と、前記第１回転体に接して回転する第２回転体とで、媒体を挟んで搬送する搬送部と、前記自軸方向に設けられた軸が回転駆動されることにより前記第２回転体の支持部を可動させて、前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間及び接近させるカム部材と、前記カム部材の回転に伴い前記第２回転体が前記第１回転体に対して接近している間、前記軸を制動させる制動手段と、を備えている。

また、他の態様の搬送装置では、前記制動手段は、前記軸と同期して回転する切欠歯車と、歯車に接続され前記軸の回転力を抑制する抑制装置と、を備え、前記切欠歯車は、前記カム部材の回転に伴い前記第２回転体が前記第１回転体に対して接近している間、前記歯車と噛み合う。

さらに、他の態様の搬送装置では、前記カム部材は、定められた回転方向からみて前記軸の中心からの距離が最小である位置を境に前記距離が増加する第１面と、前記距離が最大である位置を境に前記距離が減少する第２面と、を有し、前記第１面に対して前記距離が最小である側に前記軸の径方向の突出部を有する第３面と、前記第２面と、を有する他のカム部材であって、前記制動手段に近接して設けられた前記他のカム部材を備え、前記制動手段は、前記カム部材及び前記他のカム部材の回転に伴い前記第２回転体が前記第１回転体に対して接近している間、及び、前記第３面により前記他のカム部材のみが前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間させている間、前記軸を制動させる。

請求項２の搬送装置では、前記制動手段は、前記軸と同期して回転する切欠歯車と、歯車に接続され前記軸の回転力を抑制する抑制装置と、を備え、前記切欠歯車は、前記第１カム部材及び前記第２カム部材の回転に伴い前記第２回転体が前記第１回転体に対して接近している間、及び、前記第１カム部材のみが前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間させている間、前記歯車と噛み合う。

請求項３の搬送装置では、前記第１カム部材及び第２カム部材の各前記支持部は、対応する前記カム部材の外周面が接触する作動部を備え、少なくとも前記外周面と前記作動部とが接触しない場合、前記切欠歯車は、前記歯車と噛み合う。

請求項４の定着装置では、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の搬送装置を備え、前記第１回転体及び前記第２回転体の何れか一方は加熱体として、他方は加圧体として形成されている。

請求項５の画像形成装置は、画像形成部と、請求項４に記載の定着装置を備えている。

請求項６の画像形成装置は、前記軸を駆動させる駆動手段と、前記軸に接続された伝達歯車に対して接離自在に配設され、かつ前記駆動手段から前記軸に動力を伝達するための移動歯車と、備え、前記移動歯車は、前記駆動手段から前記軸に動力を伝達する場合は、前記伝達歯車に接合し、前記軸から前記伝達歯車に動力が伝達される場合は、前記伝達歯車から離隔する。

請求項１の発明によれば、カム部材の軸に制動を掛けない場合に比べて、ニップ解除状態からニップ状態に移行する場合における異音の発生を軽減する搬送装置を提供することができる。また、２つのカム部材により同時にニップ状態を解除する場合と比べて、異音の発生を軽減する搬送装置を提供することができる。他の態様の搬送装置によれば、カム部材の軸に制動を掛けない場合に比べて、ニップ解除状態からニップ状態に移行する場合における異音の発生を軽減する搬送装置を提供することができる。

他の態様の搬送装置によれば、さらに、切欠歯車を使用しない場合に比べて、ニップ状態の解除と抑制装置による制動開始の時期を揃えることができる。

他の態様の搬送装置によれば、さらに、２つのカム部材により同時にニップ状態を解除する場合と比べて、異音の発生を軽減する搬送装置を提供することができる。

請求項２の発明によれば、切欠歯車を使用した場合であって、２つのカム部材により同時にニップ状態を解除する場合と比べて、異音を軽減する搬送装置を提供することができる。

請求項３の発明によれば、カム部材の外周面と作動部とが接触せず、切欠歯車が歯車と噛み合わない場合と比べて、異音を軽減する搬送装置を提供することができる。

請求項４の発明によれば、カム部材の軸に制動を掛けない場合に比べて、ニップ解除状態からニップ状態に移行する場合における異音の発生を軽減する定着装置を提供することができる。

請求項５の発明によれば、カム部材の軸に制動を掛けない場合に比べて、ニップ解除状態からニップ状態に移行する場合における異音の発生を軽減する画像形成装置を提供することができる。

請求項６の発明によれば、移動歯車を使用しない場合に比べて、異音を軽減する画像形成装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置を示す構成図である。 第１の実施形態に係る定着装置の外観斜視図である。 第１の実施形態に係る定着装置及び駆動装置について説明する側面断面図である。 第１の実施形態に係る共通カムの側面図である。 第１の実施形態に係る定着装置におけるニップ状態を示す説明図である。 図５のカム及び制動装置の拡大図である。 第１の実施形態に係る定着装置におけるニップ解除状態を示す説明図である。 図７のカム及び制動装置の拡大図である。 第２の実施形態に係る（Ａ）第１カムの側面図、及び（Ｂ）第２カムの側面図である。 第２の実施形態に係る第１カムによる作用の説明図である。 第２の実施形態に係る第２カムによる作用の説明図である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る搬送装置、定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。

〔全体構成〕
図１には、本実施形態の画像形成装置１０が示されている。なお、以下の説明では、図１に矢印Ｙで示す方向を装置高さ方向、矢印Ｘで示す方向を装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向（Ｚで示す）を装置奥行き方向とする。そして、画像形成装置１０を正面視して、装置高さ方向、装置幅方向、装置奥行き方向をＹ方向、Ｘ方向、Ｚ方向と記載する。さらに、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、画像形成装置１０を正面視して、上側をＹ側、下側を−Ｙ側、右側をＸ側、左側を−Ｘ側、後側をＺ側、前側を−Ｚ側と記載する。

画像形成装置１０は、一例として、用紙Ｐを搬送するロール対１３を含む搬送部１２と、搬送部１２により搬送される用紙Ｐ上にトナーＴを用いてトナー像Ｇを形成する画像形成部１４と、トナー像Ｇを加熱及び加圧して用紙Ｐに定着する定着装置３０と、を有する。図１に示す符号Ｋの線は、用紙Ｐの搬送経路を表している。用紙Ｐは、媒体（記録媒体）の一例である。

画像形成部１４は、画像形成ユニット２０と、画像形成ユニット２０の各部の動作を制御して用紙Ｐ上にトナー像Ｇを形成させる制御部２２とを有している。画像形成ユニット２０は、一例として、公知の電子写真方式である帯電、露光、現像、転写の各工程を行うように構成されている。

〔要部構成〕
次に、定着装置３０について図２及び図３を使用して説明する。図２は定着装置３０の外観斜視図であり、図３は定着装置３０のＺ方向中央付近の断面であって、Ｚ方向から−Ｚ方向を観察した側面断面図である。

定着装置３０は、自軸周りに回転する定着ロール３２と、定着ロール３２に接して回転する加圧ベルト３４とで、用紙Ｐを挟んで搬送する搬送装置として機能している。図２及び図３に示されるように、定着装置３０は、定着ロール３２と、加圧ベルト３４と、ハロゲンヒータ３６と、ブラケット３８と、レバー部材４２と、引張バネ４４と、カムフォロワ４６と、共通カム５０と、制動装置６０とを有している。本実施形態の定着装置３０において、ブラケット３８と、レバー部材４２、引張バネ４４、カムフォロワ４６及び共通カム５０は、定着装置３０のＺ方向の両側に一つずつ形成されている。なお、定着ロール３２は、第１回転体の一例である。加圧ベルト３４は、第２回転体の一例である。レバー部材４２は、支持部の一例である。共通カム５０は、カム部材の一例である。制動装置６０は、制動手段の一例である。

定着ロール３２、加圧ベルト３４、ハロゲンヒータ３６、ブラケット３８、レバー部材４２、引張バネ４４、カムフォロワ４６、及び共通カム５０は、定着装置３０の本体部分である直方体状の筐体３１（図１参照）内に収容されている。

筐体３１には、Ｚ方向を軸方向とする円柱状のシャフト３５の両端部が、図示しないベアリングにより回転可能に固定されている。シャフト３５は、制御部２２（図１参照）により制御されるモータ７１（図２参照）により回転駆動されるようになっている。モータ７１による回転駆動方法については後述する。

＜定着ロール＞
定着ロール３２は、一例として、アルミニウムからなる円筒状の芯金の外周面にシリコンゴム製の弾性体層及びフッ素樹脂製の離型層が形成された構成とされている。この定着ロール３２の芯金の内側には、加熱源としてのハロゲンヒータ３６が設けられている。また、定着ロール３２は、用紙Ｐの搬送経路Ｋ（図１参照）に対してトナー像Ｇ側（−Ｘ側）に配置されている。さらに、定着ロール３２は、Ｚ方向を軸方向として、該軸周りに回転可能とされている。定着ロール３２の軸部のＺ側には、図示しないギアが設けられている。このギアは、図示しないモータにより回転されるようになっている。このように、定着ロール３２は、ハロゲンヒータ３６により加熱され、後述する加圧ベルト３４と共に回転しながら用紙Ｐを加熱及び加圧することで、図１に示す用紙Ｐ上のトナー像Ｇ（トナーＴ）を用紙Ｐに定着するようになっている。すなわち、本実施形態では、定着ロール３２は、加熱体の一例として形成されている。

（ハロゲンヒータ）
図２に示すハロゲンヒータ３６は、図示しない電源からの通電により発熱し、芯金を加熱することで定着ロール３２全体を加熱するようになっている。ハロゲンヒータ３６への通電の有無は、定着ロール３２の外周面の温度を検知する図示しない温度センサの検知結果に基づいて行われる。

＜加圧ベルト＞
加圧ベルト３４は、一例として、ポリイミド製の基層と該基層に積層されたフッ素樹脂製の離型層とを有する無端状のベルトである。また、加圧ベルト３４は、用紙Ｐの搬送経路Ｋ（図１参照）に対してトナー像Ｇ側とは反対側（Ｘ側）に配置されている。また、加圧ベルト３４は、Ｚ方向を軸方向として、該軸周りに回転可能に配置されている。具体的には、後述するレバー部材４２に支持された図示しないパッドが、加圧ベルト３４の内周面に接触して加圧ベルト３４を定着ロール３２の外周面に押し付ける（加圧する）ことで、加圧ベルト３４が定着ロール３２の回転に同期して周回移動するようになっている。すなわち、本実施形態では、加圧ベルト３４は、加圧体の一例として形成されている。なお、加圧ベルト３４は、定着ロール３２に対してＸ側に配置されている。

図３に示すように、定着ロール３２の外周面と加圧ベルト３４の外周面とが用紙Ｐを挟む部位でありかつ用紙Ｐ上のトナーＴが加熱及び加圧される部位をニップ部Ｎと称する。つまり、加圧ベルト３４は、定着ロール３２と共に用紙Ｐを挟んでニップ部Ｎを形成している。なお、用紙Ｐが無い場合は、ニップ部Ｎにおいて、定着ロール３２と加圧ベルト３４が接触する。本実施形態では、一例として、定着装置３０における用紙Ｐの搬送方向が、下方（−Ｙ側）から斜め上方（−Ｘ側かつＹ側）に向かう方向となっており、ニップ部Ｎは、この斜め方向に沿って配置されている。

＜ブラケット＞
ブラケット３８は、筐体３１（図１参照）内に一対設けられ、定着ロール３２を間にしてＺ方向で対向している。なお、ブラケット３８については、定着ロール３２のＺ側と−Ｚ側とで同様の構成でありかつ定着ロール３２のＺ方向中央に対して対称に配置されている。

ブラケット３８は、Ｘ−Ｙ面に沿って配置されＺ方向を厚さ方向とする板状の部材で構成されている。このブラケット３８には、図示しないベアリングが取り付けられている。このベアリングには、定着ロール３２の芯金が挿入されている。つまり、ブラケット３８は、定着ロール３２を支持している。

さらに、ブラケット３８の定着ロール３２の支持部分よりもＸ側には、Ｚ方向を軸方向とするシャフト４３の両端部が、図示しないネジにより固定されている。そして、ブラケット３８の定着ロール３２の支持部分よりも−Ｘ側の部位には、Ｚ方向に貫通した貫通孔３９が形成されている。この貫通孔３９には後述する引張バネ４４の下端が固定される。

＜レバー部材＞
レバー部材４２は、筐体３１（図１参照）内に一対設けられ、定着ロール３２を間にしてＺ方向で対向している。なお、レバー部材４２については、定着ロール３２のＺ側と−Ｚ側とで同様の構成でありかつ定着ロール３２のＺ方向中央に対して対称配置されている。

また、レバー部材４２は、Ｘ−Ｙ面に沿って配置されＺ方向を厚さ方向とする板状の部材で構成されている。さらに、レバー部材４２は、筐体３１の下方から（−Ｙ側）から上方（Ｙ側）に直線的に延びた後、−Ｘ方向に緩やかに弧を描き、その後、−Ｘ側に直線的に延びている。レバー部材４２の下端部（−Ｙ側端部）には、図示しないベアリングが取り付けられている。このベアリングには、シャフト４３が挿入されている。これにより、レバー部材４２は、シャフト４３の軸線回りに回転可能に支持されている。言い換えると、レバー部材４２は、ブラケット３８に回転可能に支持されている。

ここで、上述のように加圧ベルト３４の内周面には図示しないパッドが接触している。一方、レバー部材４２は、このパッドのＺ方向両端部を支持している。このパッドは、加圧ベルト３４を周方向に移動可能に支持していることから、レバー部材４２は、加圧ベルト３４を支持している。

レバー部材４２の上部の直線部分には、後述するカムフォロワ４６が固定されている。このカムフォロワ４６はレバー部材４２の直線部分の下端に形成されている。そして、当該カムフォロワ４６の下方には共通カム５０が設けられている。すなわち、レバー部材４２の直線部分は、共通カム５０を支持するシャフト３５よりも上方（Ｙ側）に位置している。
なお、レバー部材４２の上方の直線部分の付け根には貫通孔４５が形成されている。この貫通孔４５には後述する引張バネ４４の上端が固定される。

＜カムフォロワ＞
カムフォロワ４６は、一例として、レバー部材４２の上方の直線部分の長手方向に対して直交する断面がＵ字状の部材で構成されている。このカムフォロワ４６は、レバー部材４２のＸ方向の直線部分の下側（−Ｙ側）に重ねられ、図示しないネジで固定されることで、レバー部材４２に設けられている。このように、カムフォロワ４６は、レバー部材４２の一部を構成している。なお、カムフォロワ４６の後述する共通カム５０の外周面と接触する接触面は、平面とされている。

＜引張バネ＞
引張バネ４４は、上端がレバー部材４２に形成された貫通孔４５に引っ掛けられ、下端がブラケット３８に形成された貫通孔３９に引っ掛けられることで、レバー部材４２とブラケット３８とを連結し、Ｙ方向に弾性変形可能に配置されている。この引張バネ４４は、各レバー部材４２毎に設けられている。また、引張バネ４４は、定着ロール３２と加圧ベルト３４とで形成されるニップ部Ｎをシャフト４３周りの回転方向に加圧している。また、引張バネ４４は、後述するニップ解除状態において共通カム５０に弾性力を作用させると共に、後述するニップ状態においてニップ部Ｎに弾性力を作用させるようになっている。

＜カム部材＞
図２に示すように、共通カム５０は、カムフォロワ４６に接触し、回転することによりレバー部材４２を可動させて、レバー部材４２をブラケット３８に対して相対的に移動させるものである。換言すると、加圧ベルト３４を定着ロール３２に対して離間及び接近させるものである。共通カム５０は、Ｚ方向を回転軸方向として配置されている。なお、共通カム５０は、各レバー部材４２毎にカムの山が同じ方向を向くように設けられている。ここで、共通カム５０はカム部材の一例である。

図４に示すように、共通カム５０は、外周面が曲面とされＺ方向を厚さ方向（図２参照）とする部品である。また、共通カム５０には、Ｚ方向に貫通した円形の貫通孔５３が形成されている。貫通孔５３には、既述のシャフト３５（図２及び図３参照）が圧入されて固定されている。貫通孔５３をＺ方向に見たときの中心位置をＯとすると、共通カム５０は、中心位置Ｏから外周面までの距離が最も長い最高点Ｈと、中心位置Ｏから外周面までの距離が最も短い最低点Ｌとを有している。ここで、中心位置Ｏは、共通カム５０の回転中心位置とされる。
最高点Ｈは、本発明における「軸の中心からの距離が最大である位置」に相当する。また、最低点Ｌは、本発明における「軸の中心からの距離が最小である位置」に相当する。

なお、共通カム５０をその回転方向（矢印Ｒ方向）の下流側から上流側に向けて観察した場合、最低点Ｌから最高点Ｈに至るまでの外周面を上昇面５５と称し、最高点Ｈから最低点Ｌに至るまでの外周面を下降面５６と称する。また、最高点Ｈ付近は、中心位置Ｏから外周面までの距離が一定の面であり、この面を円弧面Ｐ１として称する。さらに、上昇面５５の一部には、封筒などの厚手の用紙Ｐに画像形成する場合にカムフォロワ４６が接触した状態で停止する面があり、この面を中間面Ｐ２と称する。

以降の説明において、共通カム５０の回転位置を特定する場合は以下のとおりとする。
（１）共通カム５０がカムフォロワ４６に接触していない場合
共通カム５０の外周面の上端部（Ｙ側端部）の位置で特定する。
（２）共通カム５０がカムフォロワ４６に接触している場合
共通カム５０の外周面のカムフォロワ４６との接触位置で特定する。

図３に示されるように、共通カム５０が時計回りに回転する場合であって、上昇面５５がカムフォロワ４６に接触しながら回転する場合はレバー部材４２が上昇（Ｙ側に移動）する。つまり、加圧ベルト３４は定着ロール３２に対して離間する。一方、下降面５６がカムフォロワ４６に接触しながら回転する場合はレバー部材４２が下降（−Ｙ側に移動）する。つまり、加圧ベルト３４は定着ロール３２に対して接近する。ここで、「離間」及び「接近」とは、加圧ベルト３４の固定点と定着ロール３２の軸との距離が変化することを意味する。したがって、加圧ベルト３４が定着ロール３２に接触し、加圧されていても、両者の距離が短くなれば（加圧力が増大すれば）「接近」であり、両者の距離が長くなれば（加圧力が減少すれば）「離間」である。また、「離間する」及び「接近する」という状態は、連続的な変化であっても、段階的な変化であってもどちらでもよい。

なお、共通カム５０が最低点Ｌに位置し、共通カム５０がカムフォロワ４６に接触していない場合がニップ状態となる。また、共通カム５０が円弧面Ｐ１においてカムフォロワ４６に接触している場合がニップ解除状態となる。さらに、共通カム５０が中間面Ｐ２においてカムフォロワ４６に接触している場合は、ニップ部における加圧力がニップ状態よりも減少し、封筒などの厚手の用紙Ｐに対し画像を形成する場合に適した状態となる。

＜制動装置＞
制動装置６０は、共通カム５０の回転に伴いレバー部材４２が下降する間、シャフト３５を制動させるものである。すなわち、制動装置６０は、加圧ベルト３４が定着ロール３２に対して接近している間、共通カム５０の回転に制動を掛けるものである。

図２及び図３に示されるように、この制動装置６０は、一対の共通カム５０のうちの一方（−Ｚ側）に設けられ、切欠ギア６１と、全周ギア６３と、トルクリミッタ６４とを有している。
ここで、切欠ギア６１は、切欠歯車の一例である。トルクリミッタ６４は、抑制装置の一例である。

切欠ギア６１は、シャフト３５と同期して回転するものである。切欠ギア６１にはＺ方向に貫通した円形の貫通孔が形成されており、この貫通孔にシャフト３５が圧入されることで固定されている。切欠ギア６１は、手前側（−Ｚ側）の共通カム５０に近接して設けられているが、上述のとおり、共通カム５０もシャフト３５に固定されていることから、共通カム５０及び切欠ギア６１はシャフト３５と一体となって回転する。

ここで、切欠ギア６１はシャフト３５の周方向の一部にしか歯が形成されていない（図６参照）。具体的には、近接する共通カム５０の上昇面５５に沿って部分形成されている。切欠ギア６１は、共通カム５０及びシャフト３５の回転に伴いレバー部材４２が下降する間、すなわち、加圧ベルト３４が定着ロール３２に対して接近している間、後述するトルクリミッタ６４の回転軸６６に接続された全周ギア６３と噛み合うように形成されている。

トルクリミッタ６４は、シャフト３５の回転力を抑制する、換言するとシャフト３５に制動力を与えるものである。詳しくは、トルクリミッタ６４は、その内部に設けられたスプリングにより負荷トルクが発生する。トルクリミッタ６４の回転軸６６には、全周ギア６３が接続されている。

そして、シャフト３５の回転に伴い、切欠ギア６１が全周ギア６３と噛み合うと、シャフト３５に負荷トルクが伝達される。すなわち、シャフト３５の回転力が抑制される。

＜シャフトの回転駆動方法＞
共通カム５０及び切欠ギア６１が固定されるシャフト３５の回転駆動方法について以下に説明する。図３に示すように、定着装置３０から−Ｘ側にはシャフト３５を駆動させるためのモータ７１が設けられており、シャフト３５は複数のギアを介してモータ７１と接続されている。詳しくは、モータ７１の出力軸にはピニオン７２が固定されている。このピニオン７２には、移動ギア７３が接続されている。移動ギア７３は、モータ７１の回転方向によって、回転軸が移動可能に形成されている。本実施形態ではモータ７１が正回転する場合、移動ギア７３は、伝達ギア７４から離れて作動ギア７６側に移動し、作動ギア７６に接合して作動ギア７６を駆動させる。一方、モータ７１が逆回転する場合、移動ギア７３は、作動ギア７６から離れて伝達ギア７４側に移動し、伝達ギア７４に接合して伝達ギア７４を駆動させる。

ここで、作動ギア７６は、画像形成ユニット２０に形成されたトナーＴの収容容器から現像装置に向けてトナーＴを搬送するための搬送装置に接続されている。すなわち、モータ７１が正回転する場合、現像装置にトナーＴが供給されることになる。

一方、移動ギア７３とシャフト３５との間には複数の伝達ギア７４が接続されている。移動ギア７３が伝達ギア７４を回転させると、その回転は減速された上で、シャフト３５に伝達され、シャフト３５は矢印Ｒ方向に回転する。

ここで、シャフト３５が受けるトルクについて、モータ７１から駆動力を受けた場合を正のトルクとし、共通カム５０から駆動力を受けた場合を負のトルクとする。なお、モータ７１は、駆動手段の一例である。また、移動ギア７３は、移動歯車の一例である。さらに、伝達ギア７４は、伝達歯車の一例である。

（第１の実施形態の作用効果）
次に、本実施形態の作用効果について状態毎に説明する。

（１）ニップ状態
図５及び図６にニップ状態の定着装置３０を示す。ニップ状態においては、共通カム５０がカムフォロワ４６と接触しておらず、レバー部材４２を上方（Ｙ方向）に持ち上げる力は働かない。すなわち、レバー部材４２は引張バネ４４により下方（−Ｙ方向）に張力が働くため、加圧ベルト３４が定着ロール３２の外周面に押し付けられ、ニップ部Ｎが加圧される。そして、ニップ状態においてニップ部Ｎに、トナー像Ｇが形成された用紙Ｐを通過させることで、用紙Ｐ上のトナー像Ｇ（トナーＴ）が用紙Ｐに定着される。

なお、ニップ状態において、切欠ギア６１は全周ギア６３とわずかに噛み合う状態とされている。詳しくは、図６に示されるように、切欠ギア６１の回転方向（矢印Ｒ方向）の最後方にある歯が全周ギア６３に触れている。

以上、共通カム５０とカムフォロワ４６とが接触しない場合に、切欠ギア６１は全周ギア６３と噛み合い、共通カム５０が図６の矢印Ｒ方向に回転し、カムフォロワ４６と接触する場合に、切欠ギア６１と全周ギア６３との噛み合いは外れるのである。

（２）ニップ状態からニップ解除状態への移行
まず、ニップ解除状態に移行する場合、制御部２２の制御により、モータ７１を逆回転駆動させる。すると、共通カム５０は矢印Ｒ方向に回転を開始し、上昇面５５がカムフォロワ４６と接触を開始する。そして、共通カム５０が回転することで、レバー部材４２は引張バネ４４の張力に抗し、上方（Ｙ方向）に持ち上げられる。

ここで、共通カム５０には引張バネ４４による弾性力が働いている。したがって、共通カム５０には、中心位置Ｏから外周面までの距離が縮む方向、すなわち、上昇面５５においては、共通カム５０の回転方向（矢印Ｒ方向）と反対方向に回転しようとするトルクが発生する。したがって、モータ７１は、少なくともこのトルクよりも大きい正のトルクでシャフト３５を駆動させる必要がある。なお、切欠ギア６１は全周ギア６３と噛み合っていないため、シャフト３５に制動力は働かない。そのため、モータ７１には共通カム５０を回転駆動させる以外の駆動力、すなわち、トルクリミッタ６４の制動力に対抗する駆動力は必要とされず、モータ７１には過負荷が掛からない。

ここで、中間面Ｐ２がカムフォロワ４６と接触した状態で共通カム５０の回転が停止されると、封筒などの厚手の用紙Ｐに対し画像を形成する場合に適した状態となる。

（３）ニップ解除状態
共通カム５０の回転開始後、最高点Ｈ（円弧面Ｐ１）がカムフォロワ４６と接触した状態、換言すると、レバー部材４２が最も持ち上げられた状態になると、モータ７１は逆回転駆動を終了する。すなわち、ニップ解除状態となる。
図７及び図８にニップ解除状態の定着装置３０を示す。レバー部材４２が持ち上げられることにより、加圧ベルト３４が定着ロール３２から離間するため、ニップ部Ｎの加圧力が減少又は解消される。

ニップ解除状態において、切欠ギア６１は全周ギア６３とわずかに噛み合うか、噛み合い始めの状態とされている。詳しくは、切欠ギア６１の回転方向（矢印Ｒ方向）の最前方にある歯が全周ギア６３に触れている程度とされている。

（４）ニップ解除状態からニップ状態への移行
まず、ニップ状態に移行する場合、制御部２２の制御により、モータ７１を逆回転駆動させる。すると、共通カム５０は矢印Ｒ方向に回転を開始し、下降面５６がカムフォロワ４６と接触を開始する。また、切欠ギア６１が全周ギア６３と完全に噛み合う。そして、共通カム５０が回転することで、レバー部材４２は下方（−Ｙ方向）に下降する。レバー部材４２が下降することにより、加圧ベルト３４が定着ロール３２に接近し、ニップ部Ｎの加圧力が増加する。

以上のように形成された、本実施形態の定着装置３０においては、以下の効果を奏する。
まず、上述のとおり、共通カム５０には引張バネ４４による弾性力が働いている。したがって、共通カム５０には、中心位置Ｏから外周面までの距離が縮む方向、すなわち、下降面５６においては、共通カム５０の回転方向（矢印Ｒ方向）と同方向に回転しようとするトルクが発生する。このトルクは、モータ７１を回転させようとするトルク、すなわち、負のトルクである。したがって、ニップ解除状態からニップ状態へ移行する場合、シャフト３５が受けるトルクが正から負に逆転することになる。

一方、切欠ギア６１は全周ギア６３と噛み合っているため、シャフト３５に制動力が働く。そのため、シャフト３５に働く負のトルクは緩和されている。

モータ７１から共通カム５０に向けては、ピニオン７２、移動ギア７３、伝達ギア７４などのギアを介して駆動力を伝達しているが、これらのギア同士の噛み合いには、バックラッシュが存在する。そして、トルクが正から負に逆転した場合、各ギアの歯同士が衝突することにより異音が発生することになる。本実施形態によれば、制動装置６０を設けることにより、負のトルクが緩和されている。すなわち、シャフト３５が受けるトルクについて、正のトルクと負のトルクとの差が小さくなるため、ギアの歯同士の衝突エネルギーが抑えられる。そして、ギアの歯同士の衝突音が小さくなる。すなわち、制動装置６０を設けない場合に比べて、異音の発生が抑えられる。

また、本実施形態では、移動ギア７３によっても、ギアの歯同士の衝突による異音を抑えられる。
上述のとおり、本実施形態ではモータ７１が逆回転する場合、移動ギア７３は、作動ギア７６側から伝達ギア７４側に移動し、伝達ギア７４を駆動させている。すなわち、シャフト３５が正のトルクを受ける場合に、移動ギア７３は伝達ギア７４と噛み合っている。そして、ニップ解除状態からニップ状態へ移行し、シャフト３５が受けるトルクが正から負に逆転した場合、移動ギア７３が伝達ギア７４からトルクを受けると、移動ギア７３は、伝達ギア７４側から作動ギア７６側に移動する。すなわち、移動ギア７３と伝達ギア７４との噛み合いが外れる。

そして、移動ギア７３と伝達ギア７４との噛み合いが外れることにより、ピニオン７２や作動ギア７６などの他のギアにトルクが伝達されない。つまり、伝達ギア７４からモータ７１側の他のギアにおいて、ギアの歯同士の衝突が発生しない。また、伝達ギア７４において、ギアの歯同士の衝突エネルギーが解放されるため、異音とされる衝突音が抑えられる。すなわち、移動ギア７３を設けない場合に比べて、異音の発生が抑えられる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、同じ形状の一対の共通カム５０により定着装置３０が形成されていたが、第２の実施形態では、異なる形状のカム（第１カム５１及び第２カム５２）により定着装置３０が形成されている。
以下の説明では、第１の実施形態との相違点について説明する。

＜カム部材＞
本実施形態の定着装置３０では、切欠ギア６１に近接する第１カム５１と、Ｚ方向において第１カム５１と反対側にある第２カム５２とを有している。図９（Ａ）に第１カム５１を、図９（Ｂ）に第２カム５２をそれぞれ示す。なお、本実施形態では、第２カム５２はカム部材の一例である。また。第１カム５１は、他のカム部材の一例である。
第１カム５１については、共通カム５０と同じ形状である。

一方、第２カム５２は、第１カム５１と形状の一部が異なるものである。具体的には、図９（Ｂ）に示されるように、第１カム５１と同様にＺ方向に貫通した円形の貫通孔５３が形成されおり、この貫通孔５３は、シャフト３５が圧入されて固定されている。貫通孔５３をＺ方向に見たときの中心位置をＯとすると、第２カム５２は、第１カム５１と同じ位置に最高点Ｈと最低点Ｌが形成されている。また、第２カム５２の最高点Ｈにおける中心位置Ｏから外周面までの距離は第１カム５１の距離と同じである。さらに、第２カム５２の最低点Ｌにおける中心位置Ｏから外周面までの距離は第１カム５１の距離と同じである。

そして、第２カム５２をその回転方向（矢印Ｒ方向）の下流側から上流側に向けて観察した場合、第２カム５２の最高点Ｈから最低点Ｌに至るまでの外周面については第１カム５１と同じ下降面５６として形成されている。第２カム５２の円弧面Ｐ１の形状は、第１カム５１に同じである。

一方、第２カム５２をその回転方向（矢印Ｒ方向）の下流側から上流側に向けて観察した場合に、第２カム５２の最低点Ｌから最高点Ｈに至るまでの外周面については第１カム５１と形状の一部が異なる上昇面５４として形成されている。詳しくは、第２カム５２の最低点Ｌから中間面Ｐ２に達するまでの外周面の形状については、第１カム５１よりも中心位置Ｏから外周面までの距離が短い、換言すると、カムの山が低く形成されている。なお、第２カム５２の中間面Ｐ２及び中間面Ｐ２から最高点Ｈに至るまでの外周面の形状については第１カム５１と同じである。

以上、第１カム５１及び第２カム５２の形状の違いについてまとめると、上昇面（５４、５５）において、外周面の形状に違いがある。ここで、第１カム５１側の相違部分を第１相違面Ｐ３と、第２カム５２側の相違部分を第２相違面Ｐ４と称すると、図９（Ａ）において、第２相違面Ｐ４の形状は点線で示すとおりであり、第１相違面Ｐ３は第２相違面Ｐ４に対し突出しているといえる。

つまり、第２カム５２を基準に第１カム５１を観察すると、第１カム５１は、第２カム５２の上昇面５４において最低点Ｌ側にシャフト３５の径方向の突出部を有する上昇面５５と、第２カム５２と同じ形状の下降面５６を有している。なお、第２の実施形態においては、上昇面５４は、第１面の一例である。また、下降面５６は、第２面の一例である。さらに、上昇面５５は、第３面の一例である。

＜制動装置＞
第２の実施形態の制動装置６０においては、切欠ギア６１の形状が第１の実施形態と相違している。具体的には、第２の実施形態の切欠ギア６１は近接する第１カム５１の上昇面５５に沿って歯が部分的に形成されている点では第１の実施形態の切欠ギア６１と同様である。第２の実施形態の切欠ギア６１においては、回転方向（矢印Ｒ方向）の最前方の歯が形成される位置は第１の実施形態に同じである。一方、第２の実施形態の切欠ギア６１においては、回転方向（矢印Ｒ方向）の最後方の歯が形成される位置は第１の実施形態よりもさらに後方に位置している。すなわち、第１の実施形態の切欠ギア６１と比較した場合、第２の実施形態の切欠ギア６１は、カムフォロワ４６が上昇面５５（第１相違面Ｐ３）に接触し、少し回転移動してから全周ギア６３との噛み合いが外れるように形成されている。

第２の実施形態では、切欠ギア６１は、第１カム５１及びシャフト３５の回転に伴いレバー部材４２が下降する間、すなわち、加圧ベルト３４が定着ロール３２に対して接近している間、後述するトルクリミッタ６４の回転軸に接続された全周ギア６３と噛み合うように形成されている。

一方、切欠ギア６１は、第１カム５１及びシャフト３５の回転に伴いレバー部材４２を少し上昇させてから全周ギア６３との噛み合いが外れるように形成されている。詳しくは、第１カム５１がカムフォロワ４６に接触してから、第２カム５２がカムフォロワ４６に接触するまでの間に切欠ギア６１の全周ギア６３との噛み合いが外れるように形成されている。換言すると、上昇面５５により第１カム５１のみが加圧ベルト３４を定着ロール３２に対して離間させている間、切欠ギア６１は全周ギア６３と噛み合うのである。

（第２の実施形態の作用効果）
以上のように形成された、第１カム５１及び第２カム５２によりニップ状態からニップ解除状態へ移行させる場合の作用効果は以下のとおりである。

すなわち、本実施形態では、第１カム５１及び第２カム５２によりレバー部材４２を持ち上げるタイミングを異ならせる点に特徴がある。

まず、ニップ解除状態に移行する場合、制御部２２の制御により、モータ７１を逆回転駆動させる。すると、第１カム５１及び第２カム５２は矢印Ｒ方向に回転を開始し、まず、第１カム５１の上昇面５５がカムフォロワ４６と接触を開始する。この時、第２カム５２の上昇面５４は、まだカムフォロワ４６と接触していない。

さらに、第１カム５１及び第２カム５２を矢印Ｒ方向に回転させた状態を図１０及び図１１に示す。ここで、図１０及び図１１は同じ回転位置におけるカムの状態を示している。図１０に示されるように、第１カム５１では上昇面５５の第１相違面Ｐ３（図９（Ａ）参照）においてレバー部材４２が持ち上げられる。一方、図１１に示されるように、第２カム５２では上昇面５４の第２相違面Ｐ４（図９（Ｂ）参照）がカムフォロワ４６と接触を開始する。

ここで、第２の実施形態では、上述のとおり、上昇面５５により第１カム５１のみが加圧ベルト３４を定着ロール３２に対して離間させている間、切欠ギア６１は全周ギア６３と噛み合うように形成されている。

第２の実施形態によれば以下の効果を奏する。
まず、第１の実施形態の切欠ギア６１のように、ニップ状態からニップ解除状態への移行とともに切欠ギア６１の全周ギア６３との噛み合いが外れる場合、以下の２つの問題が生じていた。

まず、第１の問題は以下のとおりである。
切欠ギア６１及び全周ギア６３が噛み合っている場合、第１カム５１が受ける引張バネ４４の弾性力、及びトルクリミッタ６４の制動力により、切欠ギア６１及び全周ギア６３にはひずみエネルギーが蓄積されている。ここで、レバー部材４２の下降が終了し、切欠ギア６１の全周ギア６３との噛み合いが外れると、切欠ギア６１及び全周ギア６３に蓄積されていたひずみエネルギーが瞬時に開放される。ここで切欠ギア６１と全周ギア６３とのギア同士の噛み合いには、バックラッシュが存在する。そして、切欠ギア６１及び全周ギア６３に蓄積されていたひずみエネルギーが瞬時に開放されると、その反動により全周ギア６３が逆回転し、切欠ギア６１及び全周ギア６３のギアの歯同士が衝突し、異音が発生する。

第２の問題は以下のとおりである。
上述のように、切欠ギア６１及び全周ギア６３が噛み合うことにより、ひずみエネルギーが蓄積されると、シャフト３５を支えるベアリングのガタやシャフト３５の撓みにより、切欠ギア６１の軸であるシャフト３５と、全周ギア６３の軸であるトルクリミッタ６４の回転軸６６とが離れる。つまり、切欠ギア６１及び全周ギア６３の軸同士が逃げようとすることで軸間距離が広がっていた。そして、切欠ギア６１と全周ギア６３との噛み合いが外れ、ひずみエネルギーが瞬時に開放されると、軸間距離が瞬時に戻るため、シャフト３５、トルクリミッタ６４の軸などの軸、これらの軸を支えるベアリング、及びベアリングを保持するブラケット３８などから衝突音が発生する。すなわち、異音が発生する。

以上の問題に対し、第２の実施形態は、第１カム５１のみがレバー部材４２を持ち上げている状態で切欠ギア６１の全周ギア６３との噛み合いが外れるように形成されている。すなわち、第１カム５１及び第２カム５２により両レバー部材４２を持ち上げる場合に比べて少ないひずみエネルギーが蓄積された状態で切欠ギア６１と全周ギア６３との噛み合いを外すのである。したがって、切欠ギア６１と全周ギア６３との噛み合いが外れた際に開放されるひずみエネルギー量を減らすことにより、ギア同士の反動を抑えてギアの歯の衝突を抑制し、異音が抑えられる。

また、切欠ギア６１と全周ギア６３との噛み合いが外れた際に開放されるひずみエネルギー量を減らすことにより、切欠ギア６１と全周ギア６３との軸間距離の変化量が抑えられるため、噛み合いが外れた場合の衝突音の発生を抑えられる。

なお、第２の実施形態によれば、第２カム５２がレバー部材４２を持ち上げる前に、トルクリミッタ６４の制動力が外れるため、モータ７１が必要とする駆動力の増加分を抑えることができる。すなわち、モータ７１の過負荷を最小限にすることができる。

（補足）
以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内にて他の実施形態が可能である。

例えば、各実施形態では、本発明の一例が定着装置３０であるとして説明した。しかしながら、用紙Ｐを搬送する装置であれば、本発明を、定着装置３０以外に用紙Ｐを搬送する搬送装置として用いてもよい。例えば、画像形成装置１０における転写ユニットの一部を本発明の搬送装置とし、用紙Ｐの搬送の機能も有する転写装置として用いてもよい。また、電子写真方式の画像形成装置１０以外で、シート材を挟んで搬送する装置に用いてもよい。
なお、本発明は各実施の形態の定着装置３０のように、シャフト４３周りの回転により定着ロール３２と加圧ベルト３４とでニップ部Ｎが形成される構成に限らず、定着ロール３２又は加圧ベルト３４が水平移動することにより、ニップ部Ｎが形成される構成としてもよい。

また、各実施形態では、ブラケット３８が定着ロール３２を支持し、レバー部材４２が加圧ベルト３４を支持するとして説明した。しかしながら、何れか一方が他方に対して回転可能とされていれば、ブラケット３８が加圧ベルト３４を支持し、レバー部材４２が定着ロール３２を支持する構成であってもよい。

また、各実施形態では、加熱体の一例である定着ロール３２を第１回転体として、加圧体の一例である加圧ベルト３４を第２回転体としているが、これに限らず、定着ロール３２側を第２回転体として、加圧ベルト３４側を第１回転体として構成してもよい。また、各実施形態では、加圧ベルト３４は加圧体の一例として説明した。しかしながら、用紙Ｐ上のトナーを加圧する機能を有すれば、加圧体の一例は加圧ベルト３４に限られない。例えば、加圧ベルト３４に換えて、定着ロール３２のような構成、換言すれば、円筒体の加圧ロールとしてもよい。

また、各実施形態の制動装置６０では、トルクリミッタ６４を用いてシャフト３５を制動していたが、制動方法はこれに限らない。例えば、シャフト３５に直接ゴム材を押し当ててシャフト３５を制動させる方法や、流体継手のように流体の粘性抵抗を利用してシャフト３５を制動させる方法を採用してもよい。

各実施形態の制動装置６０では、切欠ギア６１が全周ギア６３と噛み合い、加圧ベルト３４が定着ロール３２に接近している間、シャフト３５に制動力が働くように形成されているが、接近している間、常に制動を掛ける必要はない。異音が抑えられれば、加圧ベルト３４が定着ロール３２に接近している間、いずれかのタイミングで制動を掛ければ足りる。

なお、各実施形態では、定着装置３０は、画像形成装置１０を構成するとして説明した。また、定着装置３０は、画像形成部１４により形成された用紙Ｐ上のトナー像を定着するとして説明した。しかしながら、定着装置３０が用紙Ｐ上の画像を定着するものであれば、画像形成部により用紙Ｐ上に形成される画像は、トナー像でなくてもよい。例えば、定着装置３０は、液滴を液滴吐出装置により用紙Ｐ上に吐出して用紙Ｐ上に形成された画像を定着するために用いてもよい。この場合、画像形成部は、インクジェット方式の画像形成部であり、画像形成装置は、インクジェット方式の画像形成装置となる。また、画像形成部をいわゆるオフセット印刷装置の画像形成部とし、定着装置３０は、当該画像形成部で形成された画像を定着するために用いてもよい。この場合、画像形成部は、オフセット方式の画像形成部であり、画像形成装置は、オフセット方式の画像形成装置となる。なお、インクジェット方式の画像形成部及びオフセット方式の画像形成部は、画像形成部の一例であり、その他の画像形成部を備えた画像形成装置であっても、用紙Ｐに画像を形成し、その後、用紙Ｐ上の画像を加熱、加圧して定着させる方式の画像形成装置であれば、特に限定されるものではない。

１０ 画像形成装置
１４ 画像形成部
２０ 画像形成ユニット
２２ 制御部
３０ 定着装置（搬送装置の一例）
３２ 定着ロール（第１回転体又は第２回転体の一例、加熱体の一例）
３４ 加圧ベルト（第２回転体又は第１回転体の一例、加圧体の一例）
３５ シャフト（軸の一例）
４２ レバー部材（支持部の一例）
４４ 引張バネ
４６ カムフォロワ（作動部の一例）
５０ 共通カム（カム部材の一例）
５１ 第１カム（他のカム部材の一例）
５２ 第２カム（カム部材の一例）
５４ 上昇面（第１面の一例）
５５ 上昇面（第３面の一例）
５６ 下降面（第２面の一例）
６０ 制動装置（制動手段の一例）
６１ 切欠ギア（切欠歯車の一例）
６４ トルクリミッタ（抑制装置の一例）
７１ モータ（駆動手段の一例）
７３ 移動ギア（移動歯車の一例）
７４ 伝達ギア（伝達歯車の一例）
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（媒体の一例）
Ｈ 最高点
Ｌ 最低点

Claims (6)

1. 自軸周りに回転する第１回転体と、前記第１回転体に接して回転する第２回転体とで、媒体を挟んで搬送する搬送部と、
   前記自軸方向に設けられた軸が回転駆動されることにより前記第２回転体の支持部を可動させて、前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間及び接近させる第１カム部材と、
   前記第１カム部材が前記第２回転体を前記第１回転体に対して接近させる場合は前記第２回転体の支持部を可動させ、前記第１カム部材が前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間させる場合は少なくとも一時的に前記第２回転体の支持部を可動させない第２カム部材と、
   前記第１カム部材及び前記第２カム部材の回転に伴い前記第２回転体が前記第１回転体に対して接近している間、及び、前記第１カム部材のみが前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間させている間、前記軸を制動させる制動手段と、
   を備えた搬送装置。
2. 前記制動手段は、
   前記軸と同期して回転する切欠歯車と、
   歯車に接続され前記軸の回転力を抑制する抑制装置と、を備え、
   前記切欠歯車は、前記第１カム部材及び前記第２カム部材の回転に伴い前記第２回転体が前記第１回転体に対して接近している間、及び、前記第１カム部材のみが前記第２回転体を前記第１回転体に対して離間させている間、前記歯車と噛み合う請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記第１カム部材及び第２カム部材の各前記支持部は、対応する前記カム部材の外周面が接触する作動部を備え、
   少なくとも前記外周面と前記作動部とが接触しない場合、前記切欠歯車は、前記歯車と噛み合う請求項２に記載の搬送装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の搬送装置を備え、
   前記第１回転体及び前記第２回転体の何れか一方は加熱体として、他方は加圧体として形成されている定着装置。
5. 画像形成部と、請求項４に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
6. 前記軸を駆動させる駆動手段と、
   前記軸に接続された伝達歯車に対して接離自在に配設され、かつ前記駆動手段から前記軸に動力を伝達するための移動歯車と、備え、
   前記移動歯車は、
   前記駆動手段から前記軸に動力を伝達する場合は、前記伝達歯車に接合し、前記軸から前記伝達歯車に動力が伝達される場合は、前記伝達歯車から離隔する請求項５に記載の画像形成装置。

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