JP2012093475A - 媒体加圧装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
大型化が抑えられ、かつ、圧力の変更時に記録媒体の巻込みを回避した媒体加圧装置を提供する。
【解決手段】
媒体加圧装置において、記録媒体を接触部に挟んで通過させる一対の回転ロールと、一方のロールに、他方のロールに接触部を介して押し付ける圧力を付与する圧力付与部材と、接触部よりも下流側に配置された双方向に回転する軸部材と、軸部材に、第１の回転方向への回転の駆動力を伝達する第１のワンウェイクラッチを介して同芯に保持された、第１の回転方向への回転により記録媒体に駆動力を伝える駆動ロールと、軸部材に、軸部材からの第２の回転方向への回転の駆動力を伝達する第２のワンウェイクラッチを介して同芯に保持されるとともに、軸部材の第２の回転方向への回転とともに回転して圧力付与部材を押すことにより、一方のロールを他方のロールに押し付ける圧力を変更するカム部材とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、媒体加圧装置および画像形成装置に関する。

加熱ローラと加圧ローラを備えた定着装置において、加熱ローラを保持するブラケットと、加圧ローラを保持してブラケットに移動可能に支持された加圧レバーと、ブラケットに回転可能に支持され、加圧ローラを押すことで加圧ローラの加圧力を調整するカムとを備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この定着装置で画像が定着された用紙は、排出用のロールによって外部に排出される。

また、加熱ローラ、加圧ローラ、および圧接ニップ解除用のカム部材に加え、記録材を排出する搬送ローラを備えた定着装置において、搬送ローラの回転軸にワンウェイクラッチを介してカム部材が設けられた構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。記録材を排出する正回転時には、回転軸からカム部材へワンウェイクラッチの空転トルクのみが伝達され、逆回転時にはワンウェイクラッチがロックすることにより動力が伝達される。

特開２００７−２５５７１号公報 特開２００９−２４４５１４号公報

本発明は、大型化が抑えられ、かつ、圧力の変更時に記録媒体の巻込みを抑制した媒体加圧装置を提供する。

請求項１に係る媒体加圧装置は、
互いに接触する接触部を形成しながら回転し、記録媒体を該接触部に挟んで通過させる一対の回転体と、
上記一対の回転体のうちの一方の回転体に対し、この一方の回転体を他方の回転体に向けて押し付ける圧力を付与する圧力付与部材と、
上記接触部よりも上記記録媒体が通過する通過方向の下流側に配置され且つ駆動力を受けて回転する軸部材と、
上記軸部材に対し、この軸部材からの第１の回転方向への回転の駆動力を伝達する第１のワンウェイクラッチを介して保持された駆動ロールであって、この第１の回転方向へ回転することにより上記記録媒体に上記通過方向への搬送駆動力を伝える駆動ロールと、
上記駆動ロールに接触して配置され且つこの駆動ロールの回転に従動して回転することにより上記記録媒体をこの駆動ロールとの間に挟んで搬送する従動ロールと、
上記軸部材に固定されるとともに上記圧力付与部材に作用し、この軸部材の回転に伴って上記一方のロールを上記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更するカム部材と、
を備え、
上記カム部材は、上記軸部材に対し、この軸部材からの第２の回転方向への回転の駆動力を伝達する第２のワンウェイクラッチを介して保持されたカム部材であって、この軸部材の上記第２の回転方向への回転に伴って上記一方のロールを前記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更することを特徴とする。

請求項２に係る媒体加圧装置は、
上記カム部材およびこのカム部材を上記軸部材に保持する上記第２のワンウェイクラッチが、上記軸部材に複数組配設されたものであって、
上記カム部材のそれぞれが、上記圧力付与部材から離れた回転位置を有するとともに、この回転位置から上記第１の回転方向および上記第２の回転方向のいずれに回転しても圧力付与部材に干渉する形状を有し、
当該媒体加圧装置が、上記軸部材を上記第２の回転方向に駆動して上記カム部材に上記圧力付与部材を押させる前に、この軸部材を一旦上記第１の回転方向に駆動することで上記カム部材を上記圧力付与部材に接触させるカム駆動部を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る画像形成装置は、
互いに接触する接触部を形成して回転し、画像が形成された記録媒体をこの接触部に挟んで通過させることによりこの画像をこの記録媒体上に定着させる一対の回転体と、
上記一対の回転体のうちの一方の回転体に対し、この一方の回転体を他方の回転体に向けて押し付ける圧力を付与する圧力付与部材と、
上記接触部よりも上記記録媒体が通過する通過方向の下流側に配置され且つ駆動力を受けて回転する軸部材と、
上記軸部材に対し、この軸部材からの第１の回転方向への回転の駆動力を伝達する第１のワンウェイクラッチを介して保持された駆動ロールであって、この第１の回転方向へ回転することにより上記記録媒体に上記通過方向への搬送駆動力を伝える駆動ロールと、
上記駆動ロールに接触して配置され且つこの駆動ロールの回転に従動して回転することにより上記記録媒体をこの駆動ロールとの間に挟んで搬送する従動ロールと、
上記軸部材に固定されるとともに上記圧力付与部材に作用し、この軸部材の回転に伴って上記一方のロールを上記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更するカム部材と、
を備え、
上記カム部材は、上記軸部材に対し、この軸部材からの第２の回転方向への回転の駆動力を伝達する第２のワンウェイクラッチを介して保持されたカム部材であって、この軸部材の上記第２の回転方向への回転に伴って上記一方のロールを前記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更することを特徴とする。

請求項１に係る媒体加圧装置によれば、圧力変更用の駆動軸と媒体駆動用の駆動軸を別々に設ける場合に比べて大型化が抑えられ、かつ、第２のワンウェイクラッチ設けない場合に比べて圧力の変更時における記録媒体の巻込みが抑制される。

請求項２に係る媒体加圧装置によれば、回転位置を合わせるのための特別な機構を設けることなしに複数のカムの回転位置を互いに合わせることが出来る。

請求項３に係る画像形成装置によれば、圧力変更用の駆動軸と媒体駆動用の駆動軸を別々に設ける場合に比べて大型化が抑えられ、かつ、第２のワンウェイクラッチ設けない場合に比べて圧力の変更時における記録媒体の巻込みが抑制される。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。 定着装置の構造を示す断面図である。 図２に示す定着装置の斜視図である。 図３に示す定着装置のうち、駆動側排出ロール、従動側排出ロール、およびカム部材を取り出して示した斜視図である。 通常加圧状態を示す断面図である。 圧力解除状態を示す断面図である。 カム位置揃え状態を示す断面図である。 図１に示す画像形成装置の定着装置とその周辺部分を示す断面図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。

図１に示す画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および、ブラック（Ｋ）の各色毎に画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、４色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントすることができる。

画像形成装置１は、露光光を画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれに照射する露光器２０と、ＣＭＹＫ各色のトナーを収容するトナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと、各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋからトナー像が転写される中間転写ベルト３０とを備えている。また、画像形成装置１は、中間転写ベルト３０からトナー像を用紙に転写する二次転写器５０と、トナーを用紙に定着する定着装置６０と、中間転写ベルト３０からトナーを回収するベルトクリーナ７０とを備えている。

４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、ほぼ同様の構成を有しているため、これらを代表してイエローに対応する画像形成部１０Ｙを取り上げて説明すると、画像形成部１０Ｙは、感光体１１Ｙと、帯電器１２Ｙと、現像器１４Ｙとを備えている。感光体１１Ｙは円筒状の表面を有しており、表面に形成される像を保持して、円筒の軸周りである矢印ａ方向に回転する。帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙの表面を帯電させ、現像器１４Ｙは、感光体１１Ｙ表面を露光後に帯電トナーで現像する。また、画像形成部１０Ｙは、トナー像を中間転写ベルト３０に転写する一次転写器１５Ｙと、転写後に感光体１１Ｙの表面を清掃する感光体クリーナ１６Ｙとを備えている。

露光器２０は、外部から供給される画像信号に基づくレーザ光を発光する発光器２１と、発光器２１から発光したレーザ光で感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを走査するためのポリゴンミラー２２を備えている。

中間転写ベルト３０は、ベルト支持ロール３１，３２，３３，３４によって支持された無端の帯状部材であり、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および、二次転写器５０を経由する矢印ｂに示す方向に循環移動する。中間転写ベルト３０は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで形成された各色のトナー像を保持する。

二次転写器５０は、ベルト支持ロール３１〜３４の一つであるバックアップロール３４との間に中間転写ベルト３０および用紙を挟んで回転するロールであり、中間転写ベルト３０上のトナー像を用紙上に転写する。ベルトクリーナ７０は、中間転写ベルト３０にブレードを接触させて中間転写ベルト３０上のトナーを掻き取る。

定着装置６０は、加熱ロール６１および加圧ロール６２を備えており、定着前のトナー像が形成された用紙を挟んで通過させることによりトナー像を用紙上に定着させる。

また、画像形成装置１は、用紙を搬送する用紙搬送部８０と、用紙を収容する用紙収容器Ｃと、画像形成装置１の各部を制御する制御部１Ａとを備えている。用紙搬送部８０は、用紙を用紙収容器Ｃから取り出し、二次転写器５０および定着装置６０を経由する用紙搬送路ｒに沿って搬送するものであり、用紙収容器Ｃに収容された用紙を取り出すピックアップロール８１、取り出された用紙を捌く捌きロール８２、用紙を搬送する搬送ロール８３、用紙を二次転写器５０に搬送するレジストレーションロール８４、用紙を外部に排出する排出ロール８６，８７を備えている。排出ロール８６，８７は、定着装置６０の中に組み込まれており、定着装置６０と一体で画像形成装置１本体に対し着脱される。

図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明すると、イエローの画像形成部１０Ｙでは、感光体１１Ｙが矢印ａ方向に回転駆動され、感光体１１Ｙの表面に帯電器１２Ｙによって電荷が付与される。このことは、イエロー以外の色に対応する画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでも同様である。露光器２０は、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに、画像信号中の各色に対応するデータに応じた露光光をそれぞれ照射する。代表としてイエロー（Ｙ）について説明すると、露光器２０は、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体１１Ｙの表面に照射することで、感光体１１Ｙの表面に静電潜像を形成する。現像器１４Ｙは、静電潜像をイエローのトナーで現像することで、トナー像を形成する。現像器１４Ｙには、トナーカートリッジ１８Ｙからトナーが供給されている。感光体１１Ｙは、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体１１Ｙの表面に形成されたトナー像は、感光体１１Ｙ表面と中間転写ベルト３０との間に転写用のバイアス電位を与える一次転写器１５Ｙによって中間転写ベルト３０に転写される。転写後、感光体１１Ｙに残留したトナーは、感光体クリーナ１６Ｙによって回収・除去される。

中間転写ベルト３０は矢印ｂ方向に巡回移動されており、イエロー以外の色に対応する画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、画像形成部１０Ｙと同様にしてそれぞれの色に対応するトナー像を形成し、中間転写ベルト３０に、画像形成部１０Ｙで転写されたトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。

一方、用紙収容器Ｃ内の用紙Ｐは、ピックアップロール８１によって取り出され、捌きロール８２、搬送ロール８３、およびレジストレーションロール８４によって用紙搬送路ｒを二次転写器５０に向かう矢印ｃ方向に搬送される。用紙Ｐは、レジストレーションロール８４によって、中間転写ベルト３０上にトナー像が転写されていくタイミングに合わせて、二次転写器５０に送り込まれる。二次転写器５０は、中間転写ベルト３０と用紙との間に転写用のバイアス電位を与えることによって、中間転写ベルト３０のトナー像を用紙に転写する。二次転写器５０によって、トナー像が転写された用紙は定着装置６０に搬送され、用紙上に転写されたトナー像が定着される。このようにして、用紙上に画像が形成される。画像が形成された用紙は排出ロール８６，８７によって排出口１Ｂから、画像形成装置１の上部に設けられた排出台１Ｃの上に排出される。この一方で、二次転写器５０による転写後、中間転写ベルト３０に残留したトナーは、ベルトクリーナ７０によって除去される。

［定着装置］
ここで、図１に示す画像形成装置１を構成する定着装置６０について説明する。定着装置６０は、本発明の媒体加圧装置の一実施形態である。

図２は、定着装置６０の構造を示す断面図である。

定着装置６０は、加熱ロール６１、加圧ロール６２、および排出ロール８６，８７に加え、用紙を案内する用紙案内部材６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄ、構造を支持する支持フレーム６４（６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄ）、および、加圧ロール６２を支持する加圧レバー６５を備えている。支持フレーム６４は、定着装置６０の構造を支持する部材であり、各ロールの両端部分で支持する２つのロール支持フレーム６４Ａ，６４Ｂと、加熱ロール６１および加圧ロール６２の回転軸に沿った軸方向Ｘ（図３参照）に延び、それぞれが２つのロール支持フレーム６４Ａ，６４Ｂに連結された２つの連結フレーム６４Ｃ，６４Ｄとを有する。図２には、２つのロール支持フレーム６４Ａ，６４Ｂのうちの、一方のロール支持フレーム６４Ａが示されている。

また、定着装置６０には、用紙を検知する用紙検知部６０Ｄも備えられている。用紙検知部６０Ｄは、通過する用紙に押されて位置が変化することによって用紙を検知する。用紙検知部６０Ｄは検知結果を制御部１Ａ（図１参照）に出力する。用紙検知部６０Ｄは、定着装置６０における用紙詰りも検知する。

加熱ロール６１は、円筒状芯金の外周面に耐熱性離型層が形成されてなる、中空円筒状の部材である。加熱ロール６１の内部には、熱源であるハロゲンランプ６１２が配備されており、ハロゲンランプ６１２からの熱によって、加熱ロール６１の周面が加熱されている。加熱ロール６１は、ロール支持フレーム６４Ａに対し、図示しない軸受け部材を介して回転自在に支持されており、不図示の駆動モータから駆動力が伝達されて矢印ｄに示す方向に回転する。

加圧ロール６２は、円筒状芯金の外周面に例えばゴムからなる弾性体層が形成されてなる、中空円筒状の部材である。加圧ロール６２は、加圧レバー６５に、軸受部材６２Ａを介して回転自在に支持されている。

ここで、加熱ロール６１および加圧ロール６２が、本発明にいう一対の回転体の一例に相当する。また、加圧レバー６５が、本発明にいう圧力付与部材の一例に相当する。

図３は、図２に示す定着装置の斜視図である。図３には、定着装置６０から、用紙案内部材６３Ａ，６３Ｂ、および連結フレーム６４Ｃ，６４Ｄを取り除いた構造が示されている。以降は、図２および図３の双方を参照して説明を続ける。

加熱ロール６１を支持するロール支持フレーム６４Ａ，６４Ｂは、加熱ロール６１の軸方向Ｘにおける両端部分に配置されている。加圧ロール６２を支持する加圧レバー６５も、加圧ロール６２の軸方向Ｘにおける両端部分に一対配置されており、加圧ロール６２を軸方向Ｘの両端部分で支持している。

加圧レバー６５は、例えば金属板を切断および曲げ加工することにより形成された部材であり、支持フレーム６４Ａ，６４Ｂに対し回転軸６５ａを中心として回転自在に支持されている。加圧レバー６５が加圧ロール６２を加熱ロール６１に押し当てる向きに回転することで、加熱ロール６１および加圧ロール６２が互いに接触する接触部Ｎが形成される。

加熱ロール６１および加圧ロール６２は、図２中の矢印ｄ，ｅに示す向きに回転し、用紙を接触部Ｎに挟んで通過させる。このとき用紙が通過する方向を通過方向ｃと称する。加熱ロール６１および加圧ロール６２は、通過する用紙上のトナー像を圧力下で加熱して溶融させ、用紙上に定着させる。

加圧レバー６５と支持フレーム６４Ａ，６４Ｂとの間には、ばね６６が取り付けられている。支持フレーム６４Ａ，６４Ｂに支持された加圧レバー６５には、ばね６６によって、加圧ロール６２を加熱ロール６１に押し付ける向きの力が付与されている。つまり、加圧レバー６５は、加圧ロール６２を加熱ロール６１に接触部Ｎを介して押し付ける圧力を、加圧ロール６２に付与している。

また、定着装置６０には、回転して加圧レバー６５を押す一対のカム部材６７と、このカム部材６７に回転駆動力を付与する軸部材６８も備えられている。カム部材６７は、回転して加圧レバー６５を押すことにより、加圧ロール６２を加熱ロール６１に押し付ける圧力を変更する。

軸部材６８は、軸方向Ｘにおける両端側でロール支持フレーム６４Ａ，６４Ｂに支持されている。軸部材６８は、軸部材６８の一端には、回転駆動力を受ける歯車６８１が固定されており、図示しないモータＭ１（図４参照）からの回転駆動力を受けて双方向に回転する。この軸部材６８には、駆動側排出ロール８７が第１のワンウェイクラッチ８７１を介して同芯に保持されており、さらに、カム部材６７も第２のワンウェイクラッチ６７１を介して同芯に保持されている。ワンウェイクラッチは、図示しない内輪と外輪とを有し、内輪が一方向の回転駆動力を受ける場合には、内輪と外輪とがロック状態となって回転駆動力がそのまま外輪に伝達され、逆方向の回転駆動力を受ける場合には空転状態となる部材である。なお、内輪ではなく外輪が上記の一方向の回転駆動力を受ける場合には、空転状態となる。ワンウェイクラッチ８７１，６７１のぞれぞれは、内輪の側が軸部材６８に固定されている。

［排出ロール］
排出ロール８６，８７は、接触部Ｎよりも用紙が搬送される通過方向ｃの下流側に配置されている。より詳細には、排出ロール８６，８７は、通過方向ｃにおける加熱ロール６１および加圧ロール６２の下流側直近の位置に配置されている。また、ロール支持フレーム６４Ａ，６４Ｂ、連結フレーム６４Ｃ，６４Ｄ、および用紙案内部材６３Ａ，６３Ｂは、定着装置６０の筐体としても機能しており、連結フレーム６４Ｃと用紙案内部材６３Ｂとの間には、定着装置６０の排出口６０Ｂが形成されている。本実施形態の定着装置６０は、用紙に対する最終段の処理を行う装置であり、定着装置６０の排出口６０Ｂは、そのまま画像形成装置の排出口１Ｂ（図１参照）に隣接している。排出ロール８６，８７は、用紙の搬送路ｒ上に配設された用紙を搬送する各部材のうちの排出口６０Ｂに最近接して配置されており、用紙Ｐを搬送して排出口６０Ｂから排出する。

排出ロール８６，８７は、駆動側となる排出ロール８７と、この駆動側の排出ロール８６に駆動されて従動する排出ロール８６とで構成されている。以降、一対の排出ロール８６，８７を互いに区別して、駆動側排出ロール８７および従動側排出ロール８６と称する。本実施形態の駆動側排出ロール８７は、下側、すなわち、用紙から見て加熱ロールと同じ、画像が形成された面の側に配置されており、従動側排出ロール８６は、上側、すなわち、駆動側排出ロール８７の反対側に配置されている。

ここで、駆動側排出ロール８７が本発明にいう駆動ロールの一例に相当し、従動側排出ロール８６が本発明にいう従動ロールの一例に相当する。

図４は、図３に示す定着装置のうち、駆動側排出ロール８７、従動側排出ロール８６、およびカム部材６７を取り出して示した斜視図である。

軸部材６８には、駆動側排出ロール８７と第１のワンウェイクラッチ８７１がそれぞれ２組配置されている。駆動側排出ロール８７は、例えばゴムまたは樹脂材料で形成されている。駆動側排出ロール８７を保持する第１のワンウェイクラッチ８７１は、駆動側排出ロール８７が用紙に通過方向ｃへの駆動力を伝える正回転方向ｆへの駆動力を、軸部材６８から駆動側排出ロール８７に伝達する向きに取り付けられている。従動側排出ロール８６は、駆動側排出ロール８７に対応して２個設けられている。従動側排出ロール８６は、例えば樹脂材料で形成された円筒状であり、両端には小径の軸部が突出して設けられている。従動側排出ロール８６は、この従動側排出ロール８６と用紙案内部材６３Ｂ（図３参照）との間に挟み込まれたばね６９によって、駆動側排出ロール８７に押し付けられており、駆動側排出ロール８７の正回転方向ｆへの回転に従動して回転して、用紙を駆動側排出ロール８７との間に挟んで通過方向ｃに搬送する。ばね６９は、例えば１本の鋼線を曲げ加工して形成されたものであり、コイルばねの両端を直線状に延長させたほぼＶ字状の部分が、２つ並んでつながった形状を有している。ばね６９は、従動側排出ロール８６の両端の軸部の双方を、倒れることなく安定した姿勢で押し付けている。

［カム部材］
カム部材６７と第２のワンウェイクラッチ６７１は、軸部材６８に２組配置されている。カム部材６７を保持する第２のワンウェイクラッチ６７１は、上記正回転方向ｆとは逆回転方向ｇへの駆動力を、軸部材６８から駆動側排出ロール８７に伝達する向きに取り付けられている。カム部材６７は、樹脂材料で形成されており、２つのカム部材６７のうちの一方には、回転位置を示すための角度指示片６７２が固定されている。定着装置６０には、角度指示片６７２が基準位置にあることを検知する検知器Ｓが設けられており、検知器Ｓは、検知結果を表す信号を制御部１Ａ（図１参照）に出力する。制御部１Ａは、検知器Ｓからの信号によって、カム部材６７が基準位置の角度（ホームポジション）まで回転したことを検知する。

軸部材６８は、制御部１Ａの制御に基づくモータＭ１からの回転駆動力を受けて双方向に回転する。軸部材６８が正回転方向ｆに回転する場合には、第１のワンウェイクラッチ８７１がロック状態となり、軸部材６８の駆動力が第１のワンウェイクラッチ８７１を介して駆動側排出ロール８７に伝達され、駆動側排出ロール８７が正回転方向ｆに回転し、用紙に通過方向ｃへの駆動力を伝達する。このとき、第２のワンウェイクラッチ６７１は空転状態となり、回転の駆動力はカム部材６７に伝えられない。カム部材６７へは、空転トルクが伝えられるが、空転トルクは駆動力に比べて極めて弱いため、カム部材６７が加圧レバー６５（図３参照）に干渉している状態で、カム部材６７は回転しない。ただし、カム部材６７は、加圧レバー６５に干渉していなければ、弱い空転トルクによって干渉する回転位置までは回転する。

軸部材６８が逆回転方向ｇに回転する場合には、第２のワンウェイクラッチ６７１がロック状態となり、軸部材６８の駆動力が第２のワンウェイクラッチ６７１を介してカム部材６７に伝達され、カム部材６７が逆回転方向ｇに回転し、加圧ロール６２を加熱ロール６１に押し付ける圧力を変更する。

このようにして、駆動側排出ロール８７およびカム部材６７の駆動を、軸部材６８の回転方向によって切り替えることで、駆動側排出ロール８７およびカム部材６７のそれぞれを駆動するための機構が１つで兼用されている。したがって、例えば、カム部を駆動するための回転軸を駆動側排出ロールを駆動するための回転軸とは別に設けた構造に比べて、カム部材および軸部材の分、装置が小型化する。また、定着装置６０は、画像形成装置１（図１参照）において用紙に対する最終段の処理を行う装置であり、加圧ロール６２および加熱ロール６１と排出ロール８７の間が近接して配置されるため、画像形成装置１において、これらの装置が占める空間が小型化することにより、画像形成装置１全体も小型化する。図１に示すように定着装置６０が上部に配置された画像形成装置１では、カム部を駆動するための回転軸を、駆動側排出ロールを駆動するための回転軸とは別に設けた構造に比べて、小型化する。

また、加圧ロール６２を加熱ロール６１に押し付ける圧力を変更する場合には、軸部材６８が逆回転方向ｇに回転して、第２のワンウェイクラッチ６７１をロック状態とさせるが、このとき、第１のワンウェイクラッチ８７１は空転状態となる。例えば用紙詰まりで、用紙が加熱ロール６１および加圧ロール６２と従動側排出ロール８６および駆動側排出ロール８７の間に挟まった状態で停止した場合、加圧ロール６２と加熱ロール６１との間を離すことが求められる。定着装置６０では、軸部材６８を逆回転方向ｇに回転させたとき、従動側排出ロール８６および駆動側排出ロール８７によって用紙が通過方向ｃとは逆方向に駆動される事態が回避し易くなる。したがって、用紙が加熱ロール６１側に巻き込まれたり、それによって部品が損傷するといった事態が回避し易くなる。

ここで、カム部材６７の回転によって、加圧ロール６２を加熱ロール６１に押し付ける圧力を変更する動作を説明する。

図５および図６は、図２に示す定着装置６０のうちの、加熱ロール６１、加圧ロール６２、加圧レバー６５、カム部材６７、および軸部材６８を示す断面図である。図５は、通常加圧状態を示す図であり、図６は、圧力解除状態を示す図である。

図５に示す通常加圧状態は、画像形成装置１が用紙に画像を形成する状態である。通常加圧状態では、カム部材６７は、加圧レバー６５から離れている。通常加圧状態で加圧レバー６５は、ばね６６の弾性力によって、加圧ロール６２に、この加圧ロール６２を加熱ロール６１に押し付ける圧力を付与する。加圧ロール６２は押付力で弾性変形し、接触部Ｎに用紙を挟み込む面が形成される。

図５に示す通常加圧状態から、カム部材６７が回転し、加圧レバー６５が加圧ロール６２を加熱ロール６１から引き離すことで、図６に示す圧力解除状態に移行する。移行動作は、より詳細には、制御部１Ａ（図１参照）の制御に基づきモータＭ１（図４参照）から回転駆動力を受けて、軸部材６８が予め定めた角度だけ逆回転方向ｇに回転する。このとき第２のワンウェイクラッチ６７１はロック状態となり、軸部材６８からの逆回転方向ｇへの回転の駆動力を伝達する。カム部材６７は、軸部材６８の回転とともに逆回転方向ｇに回転し加圧レバー６５に設けられたカムフォロワ６５ｂを押すことで、加圧レバー６５を、回転軸６５ａを中心として、ばね６６による圧力に抗して回転させる。この結果、加圧ロール６２が加熱ロール６１から離れる。

ここで、モータＭ１が、本発明にいうカム駆動部の一例に相当する。

図６に示す圧力解除状態は、例えば、用紙詰まりが生じた場合に、加圧ロール６２と加熱ロール６１との間から用紙を除去するための状態である。圧力解除状態では、加圧ロール６２と加熱ロール６１とが離れており、接触部Ｎにおける圧力が解放されて、用紙が手で簡単に抜き取られる。

図６に示す圧力解除状態から、カム部材６７がさらに逆回転方向ｇへ回転し、カム部材６７が、加圧レバー６５から離れる角度まで回転すると、図５に示す通常加圧状態となる。カム部材６７が図５に示す角度となったとき、角度指示片６７２は検知器Ｓ（図３）の位置に到達する。検知器Ｓからの信号に基づき、制御部１Ａ（図１参照）がカム部材６７の回転を基準位置（ホームポジション）で停止させることで、図５に示す通常加圧状態が維持される。

図７は、カム位置揃え状態を示す断面図である。

定着装置６０のモータＭ１（図４参照）は制御部１Ａ（図１参照）の制御に基づき、図５に示す通常加圧状態から、軸部材６８を逆回転方向ｇに回転駆動してカム部材６７に加圧レバー６５を押させる前に、軸部材６８を一旦正回転方向ｆに駆動することで、図７に示すように、カム部材６７に加圧レバー６５に干渉させる。軸部材６８が正回転方向ｆに駆動される場合、第２のワンウェイクラッチ６７１は本来空転状態であるが、カム部材６７が加圧レバー６５から離れている状態では、カム部材６７に回転を妨げる負荷がかからないため、カム部材６７は、第２のワンウェイクラッチ６７１からの空転トルクによって、加圧レバー６５に干渉するまで正回転方向ｆに回転する。つまり、カム部材６７は、正回転方向ｆおよび逆回転方向ｇのいずれに回転しても加圧レバー６５に干渉する形状となっている。カム部材６７が加圧レバー６５に干渉した後は、第２のワンウェイクラッチ６７１は空転状態となり、軸部材６８が回転してもカム部材６７は回転しない。つまり、軸部材６８は、加圧レバー６５に干渉するが、加圧レバー６５を押さない回転位置に留まる。

定着装置６０では、２つのカム部材６７がそれぞれ別の第２のワンウェイクラッチ６７１を介して軸部材６８に取り付けられているため、２つのカム部材６７のそれぞれに互いに異なる外力や抵抗を受けると、互いの回転位置にずれが生じる可能性がある。本実施形態の定着装置６０では、カム部材６７が加圧レバー６５から離れた状態で、軸部材６８を一旦正回転方向ｆに駆動することで、２つのカム部材６７が、図７に示すように、加圧レバー６５に接触した位置で揃い、互いの回転位置が合わせられる。

ここで、モータＭ１が、本発明にいうカム駆動部の一例に相当する。

定着装置６０では、２つのカム部材６７の回転位置を合わせるために、カム部材の双方について角度指示片や検知器を設ける必要がなく、また、カム部材および支持部材に回転位置を合わせるための特別な形状や機構も必要ない。

図８は、図１に示す画像形成装置１の定着装置６０とその周辺部分を示す断面図である。図８には、定着装置６０の周囲を覆う、画像形成装置１のカバー１Ｄおよび排出台１Ｃも示されている。また、図８には、用紙詰まりで定着装置６０内で停止した用紙Ｐも示されている。

用紙検知部６０Ｄによって用紙詰まりが検知された場合には、定着装置６０内の用紙Ｐを操作者に取り除かせるため、モータＭ１（図４参照）の駆動によって軸部材６８およびカム部材６７が逆回転方向ｇに回転する。カム部材６７は加圧レバー６５を押し、加圧ロール６２が加熱ロール６１から離れる。このとき、第１のワンウェイクラッチ８７１は空転状態となるため、従動側排出ロール８６との間に用紙Ｐを挟んだ駆動側排出ロール８７は、逆回転方向ｇには回転しない。したがって、用紙Ｐが加熱ロール６１および加圧ロール６２側に巻き込まれない。

また、加圧ロール６２が加熱ロール６１から離れた状態で、用紙Ｐが操作者によって排出口１Ｂから外に通過方向ｃに向かって引き抜かれた場合、駆動側排出ロール８７は、用紙Ｐに駆動されて正回転方向ｆに回転する。この場合には、駆動側排出ロール８７を保持する第１のワンウェイクラッチ８７１は空転状態となる。したがって、引き抜かれる用紙によって駆動側排出ロール８７が回転しても、軸部材６８やモータＭ１（図４参照）までは回転しないため、例えば駆動側排出ロール８７と軸部材６８が固定された場合に比べて、引き抜きに抗する負荷が少ないため、詰まった用紙の引き抜がより小さな力で行える。

なお、上述した実施形態では、本発明の媒体加圧装置の例として、定着装置を示したが、本発明にいう媒体加圧装置は、記録媒体を加圧する、定着装置以外の装置であってもよい。また、上述した実施形態では、本発明にいう一対の回転体の例として、加熱ロール６１および加圧ロール６２を示したが、本発明にいう一対の回転体はこれに限られるものではなく、例えば、加熱を行わないロールであってもよい。また、本発明にいう一対の回転体は、ロールに限られるものではなく、無端のベルトであってもよい。

また、上述した実施形態では、本発明にいう駆動ロールの例として、駆動側排出ロール８７を示し、本発明にいう従動ロールの例として、従動側排出ロール８６を示したが、本発明にいう駆動ロールおよび従動ロールは、媒体を外部に排出する排出ロールに限られるものではなく、例えば、排出ロールよりも上流側に配置された搬送用のロールであってもよい。また、上述した実施形態では、従動側排出ロール８６および駆動側排出ロール８７が定着装置６０の一部として組み込まれている例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、駆動ロールおよび従動ロールは、媒体加圧装置とは別の装置に組み込まれたものであってもよい。

また、上述した実施形態では、本発明にいうカム部材の例として、通常加圧状態と圧力解除状態との間で回転するカム部材６７を示したが、本発明にいうカム部材は、通常加圧状態および圧力解除状態に限られず、例えば、記録媒体の厚みに応じ、通常加圧状態および圧力解除状態の間の位置にすることで、通常加圧状態よりも弱い圧力の状態を生じさせるものであってもよい。

また、上述した実施形態では、本発明にいう画像形成装置の例としてタンデム型のカラープリンタを示したが、本発明にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、中間転写ベルトを有しないモノクロ専用プリンタであってもよい。

また、上述した実施形態では、本発明にいう画像形成装置の例としてプリンタを示したが、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、画像読取装置で読み取られたデータに基づいて画像を形成する複写機やファクシミリであってもよい。

１ 画像形成装置
６０ 定着装置
６１ 加熱ロール
６２ 加圧ロール
６５ 加圧レバー
６７ カム部材
６８ 軸部材
６７１ 第２のワンウェイクラッチ
８７１ 第１のワンウェイクラッチ
８６ 従動側排出ロール
８７ 駆動側排出ロール
Ｎ 接触部

Claims (3)

1. 互いに接触する接触部を形成しながら回転し、記録媒体を該接触部に挟んで通過させる一対の回転体と、
   前記一対の回転体のうちの一方の回転体に対し、該一方の回転体を他方の回転体に向けて押し付ける圧力を付与する圧力付与部材と、
   前記接触部よりも前記記録媒体が通過する通過方向の下流側に配置され且つ駆動力を受けて回転する軸部材と、
   前記軸部材に対し、該軸部材からの第１の回転方向への回転の駆動力を伝達する第１のワンウェイクラッチを介して保持された駆動ロールであって、該第１の回転方向へ回転することにより前記記録媒体に前記通過方向への搬送駆動力を伝える駆動ロールと、
   前記駆動ロールに接触して配置され且つ該駆動ロールの回転に従動して回転することにより前記記録媒体を該駆動ロールとの間に挟んで搬送する従動ロールと、
   前記軸部材に固定されるとともに前記圧力付与部材に作用し、該軸部材の回転に伴って前記一方のロールを前記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更するカム部材と、
   を備え、
   前記カム部材は、前記軸部材に対し、該軸部材からの第２の回転方向への回転の駆動力を伝達する第２のワンウェイクラッチを介して保持されたカム部材であって、該軸部材の前記第２の回転方向への回転に伴って前記一方のロールを前記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更することを特徴とする媒体加圧装置。
2. 前記カム部材および該カム部材を前記軸部材に保持する前記第２のワンウェイクラッチが、前記軸部材に複数組配設されたものであって、
   前記カム部材のそれぞれが、前記圧力付与部材から離れた回転位置を有するとともに、該回転位置から前記第１の回転方向および前記第２の回転方向のいずれに回転しても該圧力付与部材に干渉する形状を有し、
   当該媒体加圧装置が、前記軸部材を前記第２の回転方向に駆動して前記カム部材に前記圧力付与部材を押させる前に、該軸部材を一旦前記第１の回転方向に駆動することで前記カム部材を前記圧力付与部材に接触させるカム駆動部を備えたことを特徴とする請求項１記載の媒体加圧装置。
3. 互いに接触する接触部を形成して回転し、画像が形成された記録媒体を該接触部に挟んで通過させることにより該画像を該記録媒体上に定着させる一対の回転体と、
   前記一対の回転体のうちの一方の回転体に対し、該一方の回転体を他方の回転体に向けて押し付ける圧力を付与する圧力付与部材と、
   前記接触部よりも前記記録媒体が通過する通過方向の下流側に配置され且つ駆動力を受けて回転する軸部材と、
   前記軸部材に対し、該軸部材からの第１の回転方向への回転の駆動力を伝達する第１のワンウェイクラッチを介して保持された駆動ロールであって、該第１の回転方向へ回転することにより前記記録媒体に前記通過方向への搬送駆動力を伝える駆動ロールと、
   前記駆動ロールに接触して配置され且つ該駆動ロールの回転に従動して回転することにより前記記録媒体を該駆動ロールとの間に挟んで搬送する従動ロールと、
   前記軸部材に固定されるとともに前記圧力付与部材に作用し、該軸部材の回転に伴って前記一方のロールを前記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更するカム部材と、
   を備え、
   前記カム部材は、前記軸部材に対し、該軸部材からの第２の回転方向への回転の駆動力を伝達する第２のワンウェイクラッチを介して保持されたカム部材であって、該軸部材の前記第２の回転方向への回転に伴って前記一方のロールを前記他方のロールに向けて押し付ける圧力を変更することを特徴とする画像形成装置。

Images